JP2016104500A

JP2016104500A - 切削装置

Info

Publication number: JP2016104500A
Application number: JP2014242958A
Authority: JP
Inventors: 圭吾吉田; Keigo Yoshida
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2014-12-01
Filing date: 2014-12-01
Publication date: 2016-06-09

Abstract

【課題】装置外観を変更せずに、追加ユニットを装置に追加できる切削装置を提供する。
【解決手段】切削装置１０は、被加工物を保持するチャックテーブル１４と、被加工物を切削する第１の切削手段１５及び第２の切削手段１５ａと、切削ブレード１５２を被加工物に切込ませる第１の切込み送り手段１６及び第２の切込み送り手段１６ａと、第１の切削手段１５及び第１の切込み送り手段１６と第２の切削手段１５ａ及び第２の切込み送り手段１６ａとをそれぞれＹ軸方向にインデックス送りする第１のインデックス送り手段１７，第２のインデックス送り手段１７ａと、切削ブレード１５２の切削方向にチャックテーブル１４を切削送りする切削送り手段１８とを備え、装置前方側における切削送り手段１８を挟んだ左右の領域に追加ユニットスペース２０ａ，２０ｂを備えるため、装置外観を変更せずに追加ユニットを装置に追加でき、オペレータに負担がかからない。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加工物を個々のデバイスに切削加工する切削装置に関する。

被加工物に対して加工を施すマニュアルタイプの加工装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物に加工を行う加工手段と、オペレータによるメンテナンスなどの作業を行うために装置前方側に取り付けられた開閉扉と、を少なくとも備えている。

ここで、加工装置の設置面積を狭く構成すれば、多くの加工装置を工場内に設置することが可能となる。そして、工場内に加工装置を数多く設置して稼働させれば、より多くの被加工物の加工を行うことが可能となり、製品の生産性を向上させることができる（例えば、下記の特許文献１及び特許文献２を参照）。

特開２０１０−２７２８４２号公報特開２０１３−２５４８３４号公報

近年、製造する商品が多品種となっており、加工装置に複数の機能を備える必要がある。しかし、当初の製造工程で必要でない機能が後から必要となることもあり、所望の追加ユニットを加工装置に追加することがある。追加ユニットを加工装置に追加するときに装置内に設置できない場合には、追加ユニットを加工装置の外側に別に設置して装置と連動させるなどインターフェースを取る必要があり、結果として装置の設置面積を広くとらなければならない。また、追加ユニットを加工装置の外側に設置すると、装置外観が変更されてしまい、オペレータにとって負担となるという問題もある。

本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、装置の設置面積を広くとることなく、かつ装置の外観を変更せずに追加ユニットを装置に追加できるようにすることを目的としている。

本発明は、被加工物を保持するチャックテーブルと、回転軸の自由端に切削ブレードを装着し回転手段で回転させ被加工物を切削する切削手段と、該切削ブレードを被加工物に切込ませる切込み送り手段と、該切削手段と該切込み送り手段とを回転軸方向にインデックス送りするインデックス送り手段と、該回転軸に直交する該切削ブレードの切削方向に該チャックテーブルを切削送りする切削送り手段と、を備える切削装置であって、該切削送り手段は、装置前後に延在し、装置前方側の該切削送り手段を挟んだ左右にそれぞれスペースを備えており、該スペースに追加ユニットを配設可能とする。

本発明の切削装置は、回転軸に直交する切削ブレードの切削方向にチャックテーブルを切削送りする切削送り手段を備え、この切削送り手段が装置前後に延在し装置前方側における切削送り手段を挟んだ左右にそれぞれ所定のスペースを備えたため、切削装置に複数の機能が追加的に必要となった場合であっても、装置外観を変更することなく、追加ユニットを該スペースに容易に配設することが可能となる。
よって、切削装置の設置面積を広くとる必要がなくなるし、オペレータに対して装置外観の変更による負担をかけることがなくなり、作業効率が向上する。

切削装置の構成を示す外観斜視図である。切削装置の内部構成を示す斜視図である。切削装置の構成を示す側面図である。

図１に示す切削装置１０は、被加工物に対して切削加工を施すマニュアルタイプの切削装置の一例であって、本体部１１を有している。本体部１１は、Ｙ軸方向に延在する第１の箱体１１０と、第１の箱体１１０の上に連結された第２の箱体１１１とにより構成されている。

本体部１１の内部には、図２に示すように、Ｘ軸方向に延在する基台１２と、基台１２のＸ軸方向後部において立設された門型のコラム１３とが配設されている。基台１２には、被加工物を保持する保持面１４０を有するチャックテーブル１４を備えている。チャックテーブル１４は、図示しない吸引源に接続されており、保持面１４０で被加工物を吸引保持することができる。

コラム１３の側方には、被加工物を切削する第１の切削手段１５及び第２の切削手段１５ａと、切削ブレードを被加工物に切込ませる第１の切込み送り手段１６及び第２の切込み送り手段１６ａと、第１の切削手段１５及び第１の切込み送り手段１６と第２の切削手段１５ａ及び第２の切込み送り手段１６ａとをそれぞれＹ軸方向にインデックス送りする第１のインデックス送り手段１７，第２のインデックス送り手段１７ａとを備えている。

第１の切削手段１５及び第２の切削手段１５ａは、回転軸方向（Ｙ軸方向）の軸心を有する回転軸１５０と、回転軸１５０を回転可能に囲繞するハウジング１５１と、回転軸１５０の自由端に装着された切削ブレード１５２と、切削ブレード１５２を回転可能にカバーするブレードカバー１５３と、回転軸１５０を回転させる回転手段であるモータとをそれぞれ備えている。

第１の切込み送り手段１６及び第２の切込み送り手段１６ａは、第１の切削手段１５及び第２の切削手段１５ａを支持する昇降部１６０をそれぞれ備えている。第１の切込み送り手段１６及び第２の切込み送り手段１６ａは、それぞれの昇降部１６０を昇降させることにより、各切削ブレード１５２をＺ軸方向に昇降させることができる。

第１のインデックス送り手段１７及び第２のインデックス送り手段１７ａは、Ｙ軸方向に延在するボールネジ１７０と、それぞれのボールネジ１７０の先端に接続されたモータ１７１と、ボールネジ１７０と平行に配設されたガイドレール１７２と、内部のナットがボールネジ１７０に螺合するとともに側部がガイドレール１７２に摺設する移動部１７３とをそれぞれ備えている。それぞれの移動部１７３には、第１の切込み送り手段１６と第２の切込み送り手段１６ａとが取り付けられている。モータ１７１がボールネジ１７０を回動させることにより、それぞれの移動部１７３がガイドレール１７２に沿ってガイドされて第１の切削手段１５及び第１の切込み送り手段１６をＹ軸方向にインデックス送りするとともに、第２の切削手段１５ａ及び第２の切込み送り手段１６ａをＹ軸方向にインデックス送りすることができる。

チャックテーブル１４の下方には、切削ブレード１５２の切削方向（Ｘ軸方向）にチャックテーブル１４を切削送りする切削送り手段１８を備えている。切削送り手段１８は、Ｘ軸方向に延在するボールネジ１８０と、ボールネジ１８０の一端に接続されたモータ１８１と、ボールネジ１８０と平行にのびる一対のガイドレール１８２と、チャックテーブル１４を下方から支持する移動基台１８３とを備えている。移動基台１８３の中央部に形成された図示しないナットにボールネジ１８０が螺合するとともに、移動基台１８３の一方の面に一対のガイドレール１８２が摺接している。モータ１８１によりボールネジ１８０が駆動されて移動基台１８３がＸ軸方向に移動することにより、チャックテーブル１８３をガイドレール１８２に沿ってＸ軸方向に移動させることができる。

この切削送り手段１８は、基台１２に沿って装置の前方側と後方側とに延在している。ここで、装置の前方側とは、図１に示した本体部１１のＸ軸方向手前の正面側であり、正面側でオペレータによるメンテナンスなどの作業が行われる。一方、装置の後方側とは、本体部１１の正面と反対側の背面側である。この装置前方側において切削送り手段１８を挟んだ左右の領域には、所定のスペースが設けられている。すなわち、図１に示すように、切削装置１０は、第１の箱体１１０の内部において追加ユニットスペース２０ａ，２０ｂを備えている。追加ユニットスペース２０ａ，２０ｂには、各種の追加ユニットを設置することが可能となっている。

第１の箱体１１０の上面１１０ａには、追加ユニットスペース２０ａ，２０ｂにそれぞれアクセスするための追加ユニット開閉扉２１ａ，２１ｂが配設されている。追加ユニット開閉扉２１ａ，２１ｂには、ハンドル２１０がそれぞれ取り付けられている。切削装置１０に追加ユニットを追加する際には、例えばオペレータがハンドル２１０を把持して上方に引き上げることで追加ユニット開閉扉２１ａ，２１ｂが開けられる。

追加ユニット開閉扉２１ａ，２１ｂの間には、切削装置１０の内部に対して被加工物を搬入及び搬出するための入出口２２が配設されている。入出口２２には、ハンドル２２０が取り付けられている。例えばオペレータがハンドル２２０を把持して上下に引っ張ることで入出口２２が開閉される。切削装置１０はマニュアルタイプであるため、オペレータが入出口２２を開けて、チャックテーブル１４に対する被加工物の着脱を行う。

第２の箱体１１１の前面中央には、オペレータが切削装置１０の内部にアクセスするためのメンテナンス用開閉扉２３が配設されている。メンテナンス用開閉扉２３は、例えば装置の修理、点検、図２に示した切削ブレード１５２の交換などを実施する際に開けられる。

また、第２の箱体１１１の前面には、装置の電源スイッチ２４と、装置を非常停止するための非常停止スイッチ２５と、切削装置１０の動作条件を入力するための操作パネル２６と、切削時における切削ブレード１５２に供給する加工水の流量を計測する加工水流量計２７と、スピンドル１５０を冷却する冷却水の水量を計測する冷却水流量計２８とが配設されている。さらに、第２の箱体１１１の内部には、電装ユニット３０（図３を参照）が配設されており、第２の箱体１１１の側面には、電装排気口２９が形成されている。

次に、切削装置１０を用いて被加工物を切削加工する動作について説明する。切削加工の対象となる被加工物は、例えば円形のウエーハであって、特に材質等が限定されるものではない。まず、オペレータは、操作パネル２６を操作して本体部１１の内部にある各手段の動作条件を入力する。なお、動作条件は、例えば、図２に示した回転軸１５０の回転速度、第１の切込み送り手段１６及び第２の切込み送り手段１６ａによる切削ブレード１５２の切込み送り速度及び切削送り手段１８によるチャックテーブル１４の切削送り速度等である。

オペレータは、操作パネル２６を操作した後、切削加工しようとするウエーハを切削装置１０の本体部１１の内部に搬入する。具体的には、オペレータがハンドル２２０を把持して入出口２２を開いて、図２に示すチャックテーブル１４の保持面１４０にウエーハを載置する。その後、図示しない吸引源によって保持面１４０でウエーハを吸引保持したら、切削送り手段１８が作動することにより、移動基台１８３が一対のガイドレール１８２に沿って、Ｘ軸方向に移動し、チャックテーブル１４と第１の切削手段１５及び第２の切削手段１５ａとを相対的に切削送りさせる。

第１の切削手段１５及び第２の切削手段１５ａの下方にチャックテーブル１４が移動するとともに、第１の切削手段１５及び第２の切削手段１５ａが作動し、切削ブレード１５２を所定の回転速度で回転させる。そして、第１の切込み送り手段１６及び第２の切込み送り手段１６ａによって、第１の切削手段１５及び第２の切削手段１５ａをＺ軸方向に切込み送りさせ、回転する切削ブレード１５２をウエーハの被加工面に切込ませて所望の切削加工を行い、ウエーハを個々のデバイスに分割する。

次に、図１に示す切削装置１０の追加ユニットスペース２０ａ，２０ｂに追加ユニットを追加する動作について説明する。切削装置１０で使用される追加ユニットとしては、例えばウエーハ洗浄ユニット、テープ貼着ユニット、テープ剥離ユニット、予備電源ユニット、バキュームポンプユニット、昇圧ポンプユニット、CO₂インジェクター、加工廃液回収ボックス、加工廃液濾過ユニット及び加工廃液リサイクルユニットなどがある。

例えば、ウエーハを洗浄するウエーハ洗浄ユニットとウエーハに保護部材を貼着するテープ貼着ユニットとを切削装置１０に追加する場合、オペレータは、操作パネル２６を操作して切削装置１０の稼働を一時停止させる。続いてオペレータは、図３に示すように、各ハンドル２１０を挟持しながら引き上げることにより、追加ユニット開閉扉２１ａ，２１ｂをそれぞれ開ける。なお、ウエーハ洗浄ユニットは特に限定されず、例えば、ウエーハに対してスピン洗浄，２流体洗浄又はエアーブロー洗浄を行える洗浄ユニットでよい。
スピン洗浄の場合は、ウエーハを保持する洗浄テーブルと、洗浄テーブルの中心を軸に回転する回転手段と、ウエーハの上方からウエーハの上面に向って洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、を備え、回転手段が回転させる洗浄テーブルが保持するウエーハの上面に洗浄ノズルから洗浄水を噴射しウエーハが洗浄される。洗浄ノズルは、洗浄水だけを噴射しても良いし、洗浄水とエアーとを混合させた２流体洗浄としても良い。
また、２流体洗浄又はエアーブロー洗浄の場合は、洗浄テーブルを備えなくとも良い。
洗浄テーブルを備えない場合は、洗浄ノズルを、追加ユニットの内壁から進入したウエーハに向って洗浄水およびエアーを噴射する様に配置させる。ウエーハを洗浄する際は、追加ユニットに上からウエーハを直立させて進入させた後、洗浄ノズルから洗浄水およびエアーを噴射させ、ウエーハを引き上げ、追加ユニットからウエーハが引き上げられると同時に洗浄される。

追加ユニット開閉扉２１ａ，２１ｂを開いたら、オペレータは、例えば追加ユニットスペース２０ａにウエーハ洗浄ユニットを設置するとともに、追加ユニットスペース２０ｂにテープ貼着ユニットを設置する。内部の配線等を行った後、オペレータが各ハンドル２１０を挟持しつつ押し下げて追加ユニット開閉扉２１ａ，２１ｂを閉める。オペレータは、図１に示した操作パネル２６を操作して追加されたウエーハ洗浄ユニット及びテープ貼着ユニットの情報を切削装置１０に入力する。このようにして、切削装置１０の外観を変えることなく追加ユニットを本体部１１の内部に設置する。

また、同じ重さを有する追加ユニットを追加ユニットスペース２０ａ，２０ｂにそれぞれ設置してもよい。切削装置１０に該追加ユニットを追加する動作については、上記と同様である。このように、追加ユニットスペース２０ａ，２０ｂに同じ追加ユニットを設置すると、切削装置１０の左右対称に同じ荷重がかかるため、装置の重心を変えずに済み、ウエーハの切削加工中に発生する振動が大きくなるのを防止することができる。

切削装置１０には、追加ユニットスペース２０ａ，２０ｂのほか、図３に示す基台１２の内部の空間に追加ユニットスペースを設けてもよい。この追加ユニットスペースには、例えば加工廃液回収ボックス、予備電源ユニット、昇圧ポンプユニット、CO₂インジェクター等を設置することができる。

また、切削装置１０には、第１の箱体１１０の上面１１０ａに追加ユニット開閉扉２１ａ，２１ｂを配設しているが、第１の箱体１１０の前面１１０ｂに追加ユニットスペース２０ａ，２０ｂにアクセスするための追加ユニット開閉扉を配設するようにしてもよい。

以上のとおり、本発明の切削装置１０は、本体部１１の内部に、回転軸１５０に直交する切削ブレード１５２の切削方向（Ｘ軸方向）にチャックテーブル１４を切削送りする切削送り手段１８を備え、装置前方側における切削送り手段１８を挟んだ左右の領域に追加ユニットスペース２０ａ，２０ｂを備えるとともに、第１の箱体１１０の上面１１０ａにおいて追加ユニットスペース２０ａ，２０ｂにそれぞれ対応する追加ユニット開閉扉２１ａ，２１ｂを配設したため、切削装置１０に複数の機能が追加的に必要となった場合であっても、チャックテーブル１４に対する被加工物の着脱等の操作性を害することなく、オペレータが追加ユニット開閉扉２１ａ，２１ｂをそれぞれ開いて追加ユニットスペース２０ａ，２０ｂに所望の追加ユニットを設置することができる。
これにより、切削装置１０の設置面積を広くとる必要がなく、切削装置１０の外観を変更せずに追加ユニットを装置に追加できることから、オペレータに対して負担をかけることがなくなり、オペレータの作業性の妨げとならない。

なお、上記切削装置１０には、２つの切削手段１５，１５ａを備えているが、切削手段は１つであってもよい。

１０：切削装置１１：本体部１１０：第１の箱体１１１：第２の箱体
１２：基台１３：コラム
１４：チャックテーブル１４０：保持面
１５，１５ａ：切削手段１５０：回転軸１５１：ハウジング
１５２：切削ブレード１５３：ブレードカバー
１６，１６ａ：切込み送り手段１６０：昇降部
１７，１７ａ：インデックス送り手段１７０：ボールネジ１７１：モータ
１７２：ガイドレール１７３：移動部
１８：切削送り手段１８０：ボールネジ１８１：モータ１８２：ガイドレール
１８３：移動基台
２０ａ，２０ｂ：追加ユニットスペース２１ａ，２１ｂ：追加ユニット用開閉扉
２２：入出口２２０：ハンドル
２３：メンテナンス用開閉扉
２４：電源スイッチ２５：非常停止スイッチ２６：操作パネル
２７：加工水流量計２８：冷却水流量計２９：電装排気口３０：電装ユニット

Claims

被加工物を保持するチャックテーブルと、回転軸の自由端に切削ブレードを装着し回転手段で回転させ被加工物を切削する切削手段と、該切削ブレードを被加工物に切込ませる切込み送り手段と、該切削手段と該切込み送り手段とを該回転軸方向にインデックス送りするインデックス送り手段と、該回転軸に直交する該切削ブレードの切削方向に該チャックテーブルを切削送りする切削送り手段と、を備える切削装置であって、
該切削送り手段は、装置前後に延在し、装置前方側の該切削送り手段を挟んだ左右にそれぞれスペースを備え、該スペースに追加ユニットを配設可能とする切削装置。