JP2014233796A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エジェクタに接続した消音器本体の外周壁から排出される加工液を確実に装置外に排出可能な加工装置を提供する。
【解決手段】エジェクタ５４は、エア供給口５８ａとエア排出口６０ａと真空吸引口６２とを有し、エジェクタ５４のエア排出口６０ａに接続された消音手段６６を具備し、消音手段６６は、エジェクタ５４のエア排出口６０ａから排出される空気とチャックテーブル６からエジェクタ５４内に吸引された加工液の導入を許容する開口部と、多数の孔の形成された外周壁とを有する有底筒体から構成された消音器本体６８と、消音器本体６８を隙間を持って収容し、消音器本体６８の該多数の孔から排出される空気と加工液とを排出する混合流体排出口７４を有する消音器ハウジング７０と、を含み、エジェクタ５４の排気音を削減しつつ、チャックテーブル６の保持面から空気と共に吸引される加工液を混合流体排出口７４から排出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、加工装置に関し、特に、チャックテーブルに接続されたエジェクタの消音及び排気に関する。

ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）基板のような被加工物は、吸引保持面に開口する複数個の吸引孔を有するチャックテーブルに吸引保持され、切削ブレードで分割予定ラインに沿って切削されて個々のチップに分割される。

チャックテーブルの吸引孔に負圧を発生させる吸引手段は、エジェクタと、エジェクタに圧縮エアを供給する圧縮エア供給源とから構成される（例えば、特開２０１１−０６７８８６号公報参照）。

被加工物をチャックテーブルの保持面に載置し吸引保持する際に、負圧が不足すると、切削加工時に被加工物が動いたり、個片化したチップが飛散する等の不具合が生じる。そのため、チャックテーブルの保持面に作用させる負圧は大きい方が好ましい。

特開２０１１−０６７８８６号公報

そこで、これまで吸引手段として用いてきたエジェクタのサイズ（ノズル径、オリフィス径）を大きくして、吸引力を増大することが検討されたが、排気音が非常に大きくなるという問題がある。そのため、排気音を低減する消音器をエジェクタの排気口に接続して排気音を抑制すること検討された。

しかし、消音器の対象となるのは通常排気のみであるため、切削液の混じった排気を消音器に導入すると、消音器の外周壁から切削液が垂れ流されるため、切削液が装置内に垂れ流されてしまうという問題がある。

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、エジェクタに接続した消音器本体の外周壁から排出される加工液を確実に装置外に排出可能な加工装置を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持面で吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物に加工液を供給しながら加工する加工手段と、該チャックテーブルの該保持面に負圧を作用させて被加工物を吸引する圧縮エア供給源と該圧縮エア供給源に接続されたエジェクタとを含む吸引手段と、を備えた加工装置であって、該エジェクタは、エア供給口とエア排出口と真空吸引口とを有し、該エジェクタの該エア排出口に接続された消音手段を具備し、該消音手段は、該エジェクタの該エア排出口から排出される空気と該チャックテーブルから該エジェクタ内に吸引された加工液の導入を許容する開口部と、多数の孔の形成された外周壁とを有する有底筒体から構成された消音器本体と、該消音器本体を隙間を持って収容し、該消音器本体の該多数の孔から排出される空気と加工液とを排出する混合流体排出口を有する消音器ハウジングと、を含み、該エジェクタの排気音を削減しつつ、該チャックテーブルの該保持面から空気と共に吸引される加工液を該混合流体排出口から排出することを特徴とする加工装置が提供される。

好ましくは、チャックテーブルとエジェクタとを連通する吸引路の途中には、気液分離手段が設けられている。好ましくは、混合流体排出口は、加工装置のダクトに接続されている。

本発明によると、エジェクタのエア排出口に接続された消音器本体を混合流体排出口を有する消音器ハウジングで覆うことで、消音機能の増強が図れるとともに、消音器本体の外周壁（又は消音器本体の全体）から排出される加工液を確実に装置外に排出することが可能となる。

更に、チャックテーブルとエジェクタとを接続する吸引路の途中に気液分離手段を設けることで、消音器本体への加工液の流入を削減し、消音器本体の加工液に含まれる加工屑による汚染を極力抑えることができ、消音手段のメンテナンス回数（交換、清掃等）を低減することができる。

切削装置の斜視図である。 本発明実施形態の全体構成を示す模式図である。 エジェクタの説明図である。 消音器本体の斜視図である。 消音器アセンブリの斜視図である。

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にはチャックテーブル６が回転可能且つ図示しない加工送り機構によりＸ軸方向に往復動可能に配設されている。

チャックテーブル６の周囲にはウォーターカバー８が配設されており、このウォーターカバー８とベース４に渡り加工送り機構の軸部を保護するための蛇腹１０が連結されている。

ベース４の後方には門型形状のコラム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Ｙ軸移動機構（割り出し送り機構）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３２が取り付けられており、切削ユニット３２のスピンドルハウジング３４に撮像ユニット３６が取り付けられている。切削ユニット３２は、図２に示すように、スピンドルハウジング３４中に回転可能に収容されたスピンドル３８と、スピンドル３８の先端に着脱可能に装着された切削ブレード４０とから構成される。

４２は加工室であり、そ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４２内には、チャックテーブル６及び切削ブレード４０が収容されている。

図２を参照すると、本発明実施形態に係る切削装置の全体構成を示す模式図が示されている。チャックテーブル６は、凹部４５を有する枠体４４と、枠体４４にねじ等で固定された吸引部材４６とから構成される。枠体４４及び吸引部材４６は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属から形成されている。

吸引部材４６には、ＱＦＮ基板１１に形成された各デバイスに対応した複数の吸引孔４８が形成されており、枠体４４には吸引路５０が形成されている。枠体４４の吸引路５０は、チューブ等から形成される吸引路５２を介してエジェクタ５４の真空吸引口６２に接続されている。

図３に示すように、エジェクタ５４は、ノズル５８と、ノズル５８と適当な距離をおいて対向するように配設されたディフューザー６０とから構成され、エア供給口（エア供給ポート）５８ａと、エア排出口（排気ポート）６０ａと、真空吸引口（真空ポート）６２とを有している。

図２に示すように、エジェクタ５４のエア供給口５８ａは圧縮エア供給源６４に接続されており、真空吸引口６２はチャックテーブル６の吸引路５０に接続されている。エジェクタ５４の真空吸引口６２とチャックテーブル６の吸引路５０とを接続する吸引路５２の途中には、タンク（気液分離手段）５６が配設されている。本実施形態では、エジェクタ５４と圧縮エア供給源６４とで吸引手段を構成する。

エジェクタ５４のエア排出口６０ａには消音器アセンブリ（消音手段）６６が接続されている。消音器アセンブリ６６は、エジェクタ５４のエア排出口６０ａに接続された消音器本体６８と、消音器本体６８を所定の隙間をもって収容する消音器ハウジング７０とから構成される。

図４に示すように、消音器本体６８は合成樹脂から形成された底部７２ｂが閉鎖された有底筒体７２から構成される。有底筒体７２は、開口部７２ａと、外周壁７２ｃと有しており、外周壁７２ｃには多数の細孔７３が形成されている。本実施形態では、消音器本体６８として、エジェクタやシリンダ駆動用電磁弁等の排気口に取り付ける市販品を使用した。

図５を参照すると、消音器アセンブリ（消音手段）６６の斜視図が示されている。消音器アセンブリ６６は、消音器本体６８と、消音器本体６８を所定の隙間をもって収容する消音器ハウジング７０とから構成される。消音器ハウジング７０の一端７０ａからは消音器本体６８の開口部７２ａが突出しており、消音器ハウジング７０の他端７０ｂには混合流体排出口７４が形成されている。

再び図２を参照すると、加工室４２内の雰囲気はダクト７６を介して切削装置の外部に排出される。７８は切削装置２の外装カバーである。図１では外装カバー７８は省略されている。消音器ハウジング７０の混合流体排出口７４はダクト７６に接続されている。

以下、上述のように構成された吸引手段を有する切削装置２の切削作業について説明する。圧縮エア供給源６４からエジェクタ５４のエア供給口５８ａに圧縮エアを供給すると、図３に示すように、ノズル５８から噴射された高速のエアの流れはディフューザー６０の入り口に向かって進む。

このエアの流れによって負圧が生じ、エジェクタ５４内は真空となる。この負圧とエアの粘性によって、ディフューザー６０の入り口に飛び込む空気噴流に周囲のエアが引き込まれる。エア供給口５８ａから供給された圧縮エアと真空吸引口６２から矢印Ｂで示すように吸い込まれたエアはディフューザー６０内を矢印Ａ方向に高速で通過し、エア排出口６０ａから排出される。

エジェクタ５４の真空吸引口６２から吸引されるエアによってチャックテーブル６の吸引孔４８に負圧が発生し、ＱＦＮ基板１１はチャックテーブル６に吸引保持される。チャックテーブル６でＱＦＮ基板１１を吸引保持した状態で、切削液を供給しながら切削ブレード４０でＱＦＮ基板１１を分割予定ラインに沿って切削する。

供給された切削液は、チャックテーブル６の吸引孔４８及び吸引路５０，５２を介してエジェクタ５４の真空吸引口６２からエジェクタ５４内に吸引され、エジェクタ５４のエア排出口６０ａからはエアと切削液の混合流体が排出される。

このエアと切削液の混合流体は消音器アセンブリ７０の開口部７２ａを介して消音器本体７２内に導入され、消音器本体７２の外周壁７２ｃに形成された多数の細孔７３からエアと切削液の混合流体が排出されることにより、エジェクタ５４の排気音が減衰される。

消音器本体６８の多数の細孔７３から排出されたエアと切削液の混合流体は消音器ハウジング７０によって受け止められ、消音器ハウジング７０の混合流体排出口７４からダクト７６内に排出される。

本実施形態では、エジェクタ５４とチャックテーブル６とを接続する吸引路５２の途中にタンク（気液分離手段）５６が設けられているため、吸引路５２に吸引される切削液の大部分はタンク５６内に貯留され、必要に応じてドレーンに排出される。従って、エジェクタ５４の真空吸引口６２から吸引されるエア中の切削液の含有量はタンクからなる気液分離手段５６により大幅に低下される。

本実施形態の消音器アセンブリ６６を備えた切削装置２と消音器アセンブリを備えずに消音器本体６６のみを装着した従来の切削装置で、装置前面から１メートル離れ、床面から高さ１５０ｃｍの位置で騒音を測定したところ、本実施形態の切削装置２では従来に比較して騒音が８．５ｄＢ低下したことを確認した。この実験により、消音器アセンブリ６６をエジェクタ５４に接続した際の効果が非常に大きいことが理解できる。

上述した実施形態では、消音器本体６８をダクト７６に接続された混合流体排出口７４を有する消音器ハウジング７０で覆った消音器アセンブリ６６をエジェクタ５４に接続することにより、消音機能の増強を図ることができるとともに、消音器本体６８の外周壁（又は消音器本体６８の全体）から排出される切削液を確実に装置外に排出することが可能となる。

更に、エジェクタ５４とチャックテーブル６との間の吸引路５２にタンクからなる気液分離手段５６を備えることで、消音器本体６８への切削液の流入を削減することができ、切削液に含まれる切削屑による消音器本体６８の汚染を抑えることができ、消音器アセンブリ６６のメンテナンス回数（交換、清掃等）を低減することができる。

上述した実施形態では、本発明の消音器アセンブリ６６を切削装置に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、圧縮エア供給源とエジェクタの組合せによりチャックテーブルに負圧を発生させる研削装置等の加工装置にも同様に適用することができる。

２ 切削装置
６ チャックテーブル
１１ ＱＦＮ基板
３２ 切削ユニット
４０ 切削ブレード
４２ 加工室
４８ 吸引孔
５０，５２ 吸引路
５４ エジェクタ
５６ タンク（気液分離手段）
５８ ノズル
６０ ディフューザー
５８ａ エア供給口
６０ａ エア排出口
６２ 真空吸引口
６４ 圧縮エア供給源
６６ 消音器アセンブリ（消音手段）
６８ 消音器本体
７０ 消音器ハウジング

Claims (3)

1. 被加工物を保持面で吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物に加工液を供給しながら加工する加工手段と、該チャックテーブルの該保持面に負圧を作用させて被加工物を吸引する圧縮エア供給源と該圧縮エア供給源に接続されたエジェクタとを含む吸引手段と、を備えた加工装置であって、
   該エジェクタは、エア供給口とエア排出口と真空吸引口とを有し、
   該エジェクタの該エア排出口に接続された消音手段を具備し、
   該消音手段は、
   該エジェクタの該エア排出口から排出される空気と該チャックテーブルから該エジェクタ内に吸引された加工液の導入を許容する開口部と、多数の孔の形成された外周壁とを有する有底筒体から構成された消音器本体と、
   該消音器本体を隙間を持って収容し、該消音器本体の該多数の孔から排出される空気と加工液とを排出する混合流体排出口を有する消音器ハウジングと、を含み、
   該エジェクタの排気音を削減しつつ、該チャックテーブルの該保持面から空気と共に吸引される加工液を該混合流体排出口から排出することを特徴とする加工装置。
2. 前記チャックテーブルと前記エジェクタとを連通する吸引路の途中には、気液分離手段が設けられている請求項１記載の加工装置。
3. 前記混合流体排出口は、加工装置のダクトに接続されている請求項１又は２記載の加工装置。

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