JP2014220447A

JP2014220447A - 切削装置

Info

Publication number: JP2014220447A
Application number: JP2013099977A
Authority: JP
Inventors: 斌呉; Takeshi Go; 将二郎山田; Shiyoujiro Yamada
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2033-05-10
Also published as: JP6188411B2

Abstract

【課題】簡単な機構で被加工物の切削時に供給される切削水を集めてドレーンを通じて排出可能な切削装置を提供する。
【解決手段】切削ブレード３４でチャックテーブル８に保持された被加工物１１を切削加工する切削手段と、切削水を切削ブレード及び被加工物に供給する切削水供給手段と、を備えた切削装置であって、切削手段に配設され、飛散する切削水を切削ブレードの近傍から飛散する方向の下流側へと案内する飛散水案内パイプ３８と、飛散する方向の下流側でチャックテーブルの上方を覆い、飛散水案内パイプから排出される切削水を受け入れる受け入れ口４０ｂと、受け入れた切削水を受け止め切削送り手段の側方に配設された排水路に切削水を排出する排出口３８ａと、を有する切削水溜め部４０と、を更に具備し、切削水溜め部は、チャックテーブルに保持された被加工物の上端より高く、飛散水案内パイプの排出口より低い位置に位置付けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウエーハ等の被加工物を切削する切削装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが複数表面に形成された半導体ウエーハや、樹脂基板、各種セラミックス基板、ガラス基板等の被加工物はダイシング装置と呼ばれる切削装置によって個々のチップに分割され、分割されたチップは各種電気機器に広く利用されている。

この種の切削装置は、高速回転させた円盤状の切削ブレードを被加工物に切り込ませて切削するのが一般的であり、通常、切削ブレードが被加工物に接触する加工点付近に純水等の切削水を供給しながら切削が実施される。

切削水は、切削によって生じる摩擦熱が切削ブレードの摩耗や破損或いは被加工物のチッピング（欠け）等を発生させるため、主に冷却を目的として加工点付近に供給されている。

切削水を供給する目的としては、冷却の他に、加工点から切削屑を洗い流して除去したり加工点を潤滑したりするといった面もある。切削水は、切削ブレードの上半分を覆うホイールカバーに設置された各種ノズルから供給され、切削ブレードの回転によって回転方向後方へと飛散する。

飛散した切削水には大量の切削屑が混入しており、飛散した切削水が被加工物に付着するのを防ぐための切削水案内機構が提案されている（例えば、特開平４−７４６０７号公報及び特開２００７−８８１５７号公報参照）。

特開平４−７４６０７号公報特開２００７−８８１５７号公報特許第５１０６９９号公報

しかしながら、飛散水案内機構によって被加工物から離れた後方へと案内された切削水は、液体の状態を維持しているので、案内先に設けられた排気手段で完全に装置外に排出することはできないでいた。

また、案内された切削水が切削装置の加工室の壁面等に衝突して跳ね返り、最終的にはチャックテーブル上の被加工物に付着する場合があった。特許文献３に開示されたように飛散水案内機構に吸引手段を設ける等して、飛散水を加工室内から完全に除去する場合、吸引手段の増設等が必要であり、非常にコストがかかるという問題もあった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な機構で被加工物の切削時に供給される切削水を集めてドレーンを通じて排出可能な切削装置を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、回転駆動されるスピンドルと該スピンドルの先端に装着された切削ブレードとを含み、該切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削加工する切削手段と、切削水を加工点近傍の該切削ブレード及び被加工物に供給する切削水供給手段と、該スピンドルの軸心方向と直交する切削送り方向に該チャックテーブルを移動させる切削送り手段と、該切削手段を該スピンドルの軸心方向に割り出し送りする割り出し送り手段と、を備えた切削装置であって、該切削手段に配設され、該切削ブレードの回転に起因して飛散する切削水を該切削ブレードの近傍から該切削水が飛散する方向の下流側へと案内する飛散水案内パイプと、該切削水が飛散する方向の下流側で該チャックテーブルの上方を覆い、該飛散水案内パイプから排出される切削水を受け入れる受け入れ口と、受け入れた切削水を受け止め該切削送り手段の側方に配設された排水路に切削水を排出する排出口と、を有する切削水溜め部と、を更に具備し、該切削水溜め部は、該チャックテーブルに保持された被加工物の上端より高く、該飛散水案内パイプの排出口より低い位置に位置付けられていることを特徴とする切削装置が提供される。

好ましくは、飛散水案内パイプの排出口は、切削水溜め部の受け入れ口より切削水の飛散する方向の下流側に位置付けられている。好ましくは、切削水溜め部は側壁と底部とを有し、底部は排出口に向かって低くなるように傾斜している。

本発明によると、切削水が飛散する方向の下流側のチャックテーブルの上方に切削水溜め部を設けたので、簡単な構造で容易に切削屑が混入した飛散した切削水が被加工物に付着するのを防止することができる。また、切削水溜め部の底部に排水口に向かう傾斜を設けたので、切削水溜め部で受け止めた大量の切削水を迅速に排出することができる。

本発明実施形態に係る切削装置の斜視図である。図１の矢印Ａ方向から見た一部断面側面図である。図１の矢印Ｂ方向から見た一部断面側面図である。図２に類似した第２実施形態の切削装置の一部断面側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係る切削装置２の斜視図が示されている。４は切削装置２のベースであり、ベース４上には加工室６が搭載されている。

加工室６の一部はポリカーボネート等の透明樹脂から形成されている。加工室６内のベース４上には、チャックテーブル８が回転可能且つ図示しない切削送り機構（切削送り手段）によりＸ軸方向に往復動可能に配設されている。１０は切削送り機構を保護するための蛇腹である。

ベース４上には門形状のコラム１２が立設されている。コラム１２にはＹ軸方向に伸長する一対のガイドレール１４が固定されている。コラム１２上には、Ｙ軸移動ブロック１６がボールねじ１８と図示しないパルスモーターとからなる割り出し送り機構（割り出し送り手段）２０によりガイドレール１４に沿ってＹ軸方向に移動可能に搭載されている。

Ｙ軸移動ブロック１６にはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール２２が固定されている。Ｙ軸移動ブロック１６上には、Ｚ軸移動ブロック２４がボールねじ２６とパルスモーター２８とからなるＺ軸移動機構３０によりガイドレール２２に案内されてＺ軸方向に移動可能に搭載されている。

Ｚ軸移動ブロック２４には、切削ユニット（切削手段）３２が取り付けられている。切削ユニット３２のスピンドルハウジング３３（図３参照）中には図示しないスピンドルが回転可能に収容されており、スピンドルの先端には切削ブレード３４が装着されている。切削ブレード３４の略上半分はホイールカバー３６で覆われている。切削加工時には切削ブレード３４は図２で時計回り方向に回転する。

図２に最もよく示されるように、ホイールカバー３６には接続パイプ５０，５２が取り付けられており、これらの接続パイプ５０，５２は図示を省略したホースを介して切削水供給源に接続されている。

接続パイプ５０を介して供給された切削水は切削水ノズルから切削ブレード３４の切刃に向かって供給され、接続パイプ５２を介して供給された切削水は切削ブレード３４の両側に配設されたブレードクーラーノズル５４から加工点に向かって供給される。接続パイプ５０，５２、切削水ノズル、ブレードクーラーノズル５４及び図示しない切削水供給源により切削水供給手段を構成する。

ホイールカバー３６には、切削水供給手段により加工点に供給された切削水が飛散する方向の下流側（矢印Ｘ１で示す切削送り方向の前方側）に伸長し、加工点に供給された切削水を図２で矢印Ａ方向に案内する飛散水案内パイプ３８が取り付けられている。

飛散水案内パイプ３８の排出口３８ａの下方には切削水溜め部４０が配設されている。切削水溜め部４０は、底部４０ａと、側壁（切削水受け入れ口）４０ｂと、切削水溜め部４０に溜まった切削水を排水路に排出する排出口４１（図３参照）を有している。

切削水溜め部４０はチャックテーブル８の保持面８ａに保持された被加工物１１の上端より高く、切削水案内パイプ３８の排出口３８ａより低い位置に位置付けられている。図２を参照すると明らかなように、飛散水案内パイプ３８の排出口３８ａは、切削水溜め部４０の切削水受け入れ口４０ｂより切削水の飛散する方向の下流側に位置付けられている。

図３に示されるように、切削水溜め部４０の底部４０ａはＹ軸方向の両側に形成された排水口４１に向かって徐々に低くなるように傾斜している。このように切削水溜め部４０の底部４０ａが両側に向かって低くなるように傾斜しているため、飛散水案内パイプ３８から切削水溜め部４０に受け入れた切削水を迅速に下方に排出することができる。

４２は加工点に供給された切削水を収容するウォーターケースであり、加工室６の内側でＸ軸方向に沿って切削水溜め部４０を収容するように伸長している。図３に示すように、ウォーターケース４２内にはＸ軸方向に伸長する排水路４４，４４ａと、Ｙ軸方向に伸長する傾斜した排水路４４ｂとが形成されている。

排水路４４ａは手前側に低くなるように傾斜しており、切削水溜め部４０の排出口４１から排出された切削水が、排水路４４及び傾斜排水路４４ａ，４４ｂを流れてドレーン５６から排出される。

加工室６のＹ軸方向に両側には排気口４５，４５ａが形成されており、これらの排気口４４，４５ａには排気パイプ４６，４６ａがそれぞれ連結されている。図２に示した４８はＹ軸方向に伸長する蛇腹であり、この蛇腹により割り出し送り機構２０のボールねじ１８に切削水の飛沫が掛かることを防止している。図１では、この蛇腹４８は省略されている。

図４を参照すると、本発明第２実施形態の飛散水案内パイプを有する切削装置の一部断面側面図が示されている。本実施形態の飛散水案内パイプ５８は、その排出口５８ａが上方に傾斜するようにホイールカバー３６に取り付けられている。

このように、飛散水案内パイプ５８に角度をつけることにより、飛散水案内パイプ５８を図２に示した第１実施形態の飛散水案内パイプ３８に比較して短くすることができる。矢印Ａは切削水の飛散方向である。本実施形態の他の構成は、図２に示した第１実施形態の構成と同様である。

２切削装置
６加工室
８チャックテーブル
１６Ｙ軸移動ブロック
２０割り出し送り機構
２４Ｚ軸移動ブロック
３０Ｚ軸移動機構
３２切削ユニット
３４切削ブレード
３６ホイールカバー
３８飛散水案内パイプ
４０切削水溜め部
４０ａ底部
４０ｂ側壁（飛散水受け入れ口）
４２ウォーターケース
４４，４４ａ，４４ｂ排水路
５０，５２接続パイプ
５４ブレードクーラーノズル

Claims

被加工物を保持するチャックテーブルと、回転駆動されるスピンドルと該スピンドルの先端に装着された切削ブレードとを含み、該切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削加工する切削手段と、切削水を加工点近傍の該切削ブレード及び被加工物に供給する切削水供給手段と、該スピンドルの軸心方向と直交する切削送り方向に該チャックテーブルを移動させる切削送り手段と、該切削手段を該スピンドルの軸心方向に割り出し送りする割り出し送り手段と、を備えた切削装置であって、
該切削手段に配設され、該切削ブレードの回転に起因して飛散する切削水を該切削ブレードの近傍から該切削水が飛散する方向の下流側へと案内する飛散水案内パイプと、
該切削水が飛散する方向の下流側で該チャックテーブルの上方を覆い、該飛散水案内パイプから排出される切削水を受け入れる受け入れ口と、受け入れた切削水を受け止め該切削送り手段の側方に配設された排水路に切削水を排出する排出口と、を有する切削水溜め部と、を更に具備し、
該切削水溜め部は、該チャックテーブルに保持された被加工物の上端より高く、該飛散水案内パイプの排出口より低い位置に位置付けられていることを特徴とする切削装置。
前記飛散水案内パイプの排出口は、前記切削水溜め部の前記受け入れ口より前記切削水の飛散する方向の下流側に位置付けられていることを特徴とする請求項１記載の切削装置。
前記切削水溜め部は側壁と底部とを有し、該底部は前記排出口に向かって低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項１又は２記載の切削装置。