JP2017132022A - Bite cutting method and bite cutting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、板状の被加工物をバイト工具で切削するバイト切削方法及びバイト切削装置に関する。 The present invention relates to a cutting tool and a cutting tool for cutting a plate-like workpiece with a cutting tool.
金属電極を封止する樹脂層が形成されたパッケージ基板をバイト工具で切削(旋回切削)して、樹脂層を平坦化しながら金属電極の端部を露出させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、樹脂層と共に金属電極の端部が平坦化されるので、後の工程で電気的な接続不良が発生する可能性を十分に低く抑えられる。 A technique is known in which a package substrate on which a resin layer for sealing a metal electrode is formed is cut with a cutting tool (turning cutting), and the end of the metal electrode is exposed while the resin layer is flattened (for example, a patent) Reference 1). In this technique, since the end portion of the metal electrode is planarized together with the resin layer, the possibility of electrical connection failure occurring in a later process can be sufficiently reduced.
ところで、上述した金属電極を封止する樹脂層には、通常、SiC等の材料でなるフィラー(微粒子)が混入されている。このようなフィラーを樹脂層に混入することで、樹脂層の熱膨張率をパッケージ基板に含まれる半導体基板等の熱膨張率に近づけて、熱処理等に起因するパッケージ基板の変形、破損を防ぐことができる。 Incidentally, fillers (fine particles) made of a material such as SiC are usually mixed in the resin layer for sealing the metal electrode described above. By mixing such a filler into the resin layer, the thermal expansion coefficient of the resin layer is brought close to the thermal expansion coefficient of the semiconductor substrate or the like included in the package substrate to prevent deformation or breakage of the package substrate due to heat treatment or the like. Can do.
ところが、SiC等でなるフィラーの硬度は高いので、このフィラーが混入された樹脂層をバイト工具で切削すると、バイト工具の摩耗も早まってしまう。この問題を解決するために、近年では、切削時に使用される切削液に添加剤を混合する切削方法等が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 However, since the filler made of SiC or the like has a high hardness, if the resin layer mixed with the filler is cut with a bite tool, wear of the bite tool is accelerated. In order to solve this problem, in recent years, a cutting method in which an additive is mixed with a cutting fluid used at the time of cutting has been proposed (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、上述のような切削液に添加剤を混合する切削方法では、添加剤のコストや廃液処理のコストが余計にかかってしまう。本発明はかかる問題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、バイト工具の摩耗を抑制できる新たなバイト切削方法及びバイト切削装置を提供することである。 However, in the cutting method in which the additive is mixed with the cutting fluid as described above, the cost of the additive and the cost of the waste fluid treatment are excessive. The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a new cutting tool and cutting tool capable of suppressing wear of the cutting tool.
本発明の一態様によれば、切り刃を有するバイト工具でチャックテーブルの保持面に保持された被加工物を切削するバイト切削方法であって、超音波振動子が装着されたバイト工具で切り刃を振動させながら被加工物の上面を切削する粗切削ステップと、該粗切削ステップで切削された被加工物の上面を、該超音波振動子が装着された該バイト工具で該切り刃を振動させずに、又は超音波振動子が装着されていない別のバイト工具で、更に切削する仕上げ切削ステップと、を備えることを特徴とするバイト切削方法が提供される。 According to an aspect of the present invention, there is provided a cutting tool method for cutting a workpiece held on a holding surface of a chuck table with a cutting tool having a cutting blade, the cutting tool using a cutting tool equipped with an ultrasonic transducer. A rough cutting step of cutting the upper surface of the workpiece while vibrating the blade, and an upper surface of the workpiece cut by the rough cutting step, the cutting tool is attached to the cutting blade with the ultrasonic vibrator. There is provided a tool cutting method characterized by comprising a finishing cutting step of further cutting with a tool other than a tool that is not vibrated or not equipped with an ultrasonic transducer.
本発明の一態様において、被加工物は、フィラーが分散された樹脂と、金属と、を含み、該粗切削ステップでは、該樹脂を切削することが好ましい。 In one embodiment of the present invention, the workpiece includes a resin in which a filler is dispersed and a metal, and it is preferable to cut the resin in the rough cutting step.
また、本発明の一態様によれば、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、該保持面に対して垂直な回転軸に固定されるバイトホイールを有し、該チャックテーブルに保持された被加工物の上面を切削するバイト切削ユニットと、該チャックテーブルの該保持面に対して平行な方向に該チャックテーブルと該バイト切削ユニットとを相対的に移動させる切削送りユニットと、を備え、該バイト切削ユニットは、該バイトホイールの回転中心から第1の距離の位置に装着された第1のバイト工具と、該バイトホイールの回転中心から該第1の距離より短い第2の距離の位置に装着された第2のバイト工具と、を更に有し、該第1のバイト工具には、該超音波振動子が装着されていることを特徴とするバイト切削装置が提供される。 Further, according to one aspect of the present invention, the chuck table having a holding surface for holding a workpiece and a bite wheel fixed to a rotary shaft perpendicular to the holding surface are held on the chuck table. A cutting tool unit for cutting the upper surface of the workpiece, and a cutting feed unit for moving the chuck table and the cutting tool unit in a direction parallel to the holding surface of the chuck table. The cutting tool unit includes: a first cutting tool mounted at a first distance from a rotation center of the cutting wheel; and a second distance shorter than the first distance from the rotation center of the cutting wheel. And a second cutting tool mounted at the position of the cutting tool, wherein the first cutting tool is mounted with the ultrasonic vibrator.
また、本発明の一態様において、該第2のバイト工具の切り刃の先端は、該超音波振動子によって該第1のバイト工具の切り刃を振動させる際に該切り刃の先端が該チャックテーブルの該保持面に最も接近する位置よりも、該保持面に近い位置に位置付けられていることが好ましい。 In one aspect of the present invention, the tip of the cutting edge of the second bite tool is aligned with the chuck when the cutting edge of the first bite tool is vibrated by the ultrasonic vibrator. It is preferable that the table is positioned closer to the holding surface than the position closest to the holding surface.
本発明の一態様に係るバイト切削方法では、被加工物の切削量が多く切り刃の摩耗が問題になり易い粗切削ステップで切り刃を振動させ、被加工物の切削量が少なく切り刃の摩耗が問題になり難い仕上げ切削ステップで切り刃を振動させないので、粗切削ステップで切削抵抗を低減して切り刃の摩耗を抑制しながら、仕上げ切削ステップで切削の精度を高く維持できる。 In the cutting tool method according to one aspect of the present invention, the cutting blade is vibrated in a rough cutting step in which the cutting amount of the workpiece is large and wear of the cutting blade is likely to be a problem. Since the cutting blade is not vibrated in the finishing cutting step where wear is unlikely to be a problem, high cutting accuracy can be maintained in the finishing cutting step while reducing cutting resistance in the rough cutting step and suppressing wear of the cutting blade.
また、本発明の一態様に係るバイト切削装置では、超音波振動子が装着された第1のバイト工具をバイトホイールの回転中心から第1の距離の位置に装着し、超音波振動子が装着されていない第2のバイト工具をバイトホイールの回転中心から第1の距離より短い第2の距離の位置に装着するので、上述した粗切削ステップと仕上げ切削ステップとを1台のバイト切削装置でまとめて一度に実施できる。 In the cutting tool according to one aspect of the present invention, the first cutting tool to which the ultrasonic transducer is mounted is mounted at a first distance from the rotation center of the cutting wheel, and the ultrasonic transducer is mounted. Since the second tool that has not been mounted is mounted at a second distance shorter than the first distance from the center of rotation of the tool wheel, the rough cutting step and the finishing cutting step described above can be performed with one tool cutting device. It can be implemented all at once.
このように、本発明の一態様によれば、添加剤等を用いることなくバイト工具の摩耗を抑制できる新たなバイト切削方法及びバイト切削装置を提供できる。 Thus, according to one aspect of the present invention, it is possible to provide a new cutting tool and cutting tool capable of suppressing wear of a cutting tool without using an additive or the like.
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るバイト切削装置(旋回切削装置)の構成例を模式的に示す斜視図である。図1に示すように、バイト切削装置(旋回切削装置)2は、各構造を支持する基台4を備えている。 Embodiments according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration example of a cutting tool (swivel cutting device) according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a cutting tool (swivel cutting device) 2 includes a base 4 that supports each structure.
基台4の上面前端側には、開口4aが形成されており、この開口4a内には、板状の被加工物11(図5(A)、図5(B)等参照)を搬送する搬送機構6が設けられている。また、開口4aの前方側に隣接する領域には、複数の被加工物11を収容するカセット8,10が配置される。
An opening 4a is formed on the front end side of the upper surface of the base 4, and a plate-like workpiece 11 (see FIG. 5A, FIG. 5B, etc.) is conveyed into the opening 4a. A
開口4aの後方側には、被加工物11の位置合わせを行う位置合わせ機構12が設けられている。位置合わせ機構12は、例えば、カセット8から搬送機構6で搬送された被加工物11の中心の位置を合せる。位置合わせ機構12の近傍には、被加工物11を吸着、保持する吸着パッドを備えた搬入機構14が配置されている。この搬入機構14は、例えば、位置合わせ機構12で位置合わせされた被加工物11を吸着パッドで保持して後方に搬送する。
An
搬入機構14の後方には、開口4bが形成されている。この開口4b内には、X軸移動テーブル16、X軸移動テーブル16をX軸方向(前後方向)に移動させるX軸移動機構(切削送りユニット、切削送り手段)18、及びX軸移動機構18を覆う防塵防滴カバー20が設けられている。X軸移動機構18は、X軸方向に平行な一対のX軸ガイドレール(不図示)を備えており、X軸ガイドレールには、X軸移動テーブル16がスライド可能に取り付けられている。
An opening 4 b is formed behind the carry-in
X軸移動テーブル16の下面側には、ナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、X軸ガイドレールに平行なX軸ボールネジ(不図示)が螺合されている。X軸ボールネジの一端部には、X軸パルスモータ(不図示)が連結されている。X軸パルスモータでX軸ボールネジを回転させることで、X軸移動テーブル16はX軸ガイドレールに沿ってX軸方向に移動する。 A nut portion (not shown) is provided on the lower surface side of the X-axis moving table 16, and an X-axis ball screw (not shown) parallel to the X-axis guide rail is screwed to the nut portion. An X-axis pulse motor (not shown) is connected to one end of the X-axis ball screw. By rotating the X-axis ball screw with the X-axis pulse motor, the X-axis moving table 16 moves in the X-axis direction along the X-axis guide rail.
X軸移動テーブル16上には、被加工物11を吸引、保持するチャックテーブル22が配置されている。チャックテーブル22は、モータ等の回転駆動源(不図示)に連結されており、Z軸方向(鉛直方向)に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル22は、上述のX軸移動機構18によって、被加工物11が搬入搬出される前方の搬入搬出領域と、被加工物が切削(旋回切削)される後方の切削領域との間を移動する。
On the X-axis moving table 16, a chuck table 22 that sucks and holds the
チャックテーブル22の上面は、被加工物11を吸引、保持する保持面22aとなっている。この保持面22aは、チャックテーブル22の内部に形成された流路(不図示)等を通じて吸引源(不図示)に接続されている。搬入機構14でチャックテーブル22へと搬入された被加工物11は、保持面22aに作用する吸引源の負圧でチャックテーブル22に吸引、保持される。
The upper surface of the chuck table 22 is a
開口4bの後方には、柱状の支持構造24が設けられている。支持構造24の前面側には、Z軸移動機構26が設けられている。Z軸移動機構26は、Z軸方向に平行な一対のZ軸ガイドレール28を備えており、Z軸ガイドレール28には、Z軸移動プレート30がスライド可能に取り付けられている。
A
Z軸移動プレート30の後面側(裏面側)には、ナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、Z軸ガイドレール30に平行なZ軸ボールネジ32が螺合されている。Z軸ボールネジ32の一端部には、Z軸パルスモータ34が連結されている。Z軸パルスモータ34でZ軸ボールネジ32を回転させることで、Z軸移動プレート30はZ軸ガイドレール28に沿ってZ軸方向に移動する。
A nut portion (not shown) is provided on the rear surface side (back surface side) of the Z-
Z軸移動プレート30の前面(表面)には、被加工物11を切削(旋回切削)するバイト切削ユニット(バイト切削手段)36が設けられている。バイト切削ユニット36は、Z軸移動プレート30に固定された筒状のスピンドルハウジング38を備えている。スピンドルハウジング38には、モータ等の回転駆動源(不図示)に連結されたスピンドル40(図6等参照)が回転可能に収容されている。スピンドル40の下端部は、スピンドルハウジング38の外部に露出している。
On the front surface (front surface) of the Z-
スピンドル40の下端部には、ホイールマウント42が固定されており、このホイールマウント42の下面には、ステンレスやアルミニウム等の金属で形成された円盤状のバイトホイール44が装着されている。すなわち、バイトホイール44は、ホイールマウント42を介してスピンドル40に固定されている。なお、スピンドル40は、チャックテーブル22の保持面22aに対して概ね垂直な回転軸となる。バイトホイール44の下面側には、バイト工具(第1のバイト工具)46、及びバイト工具(第2のバイト工具)48(図2等参照)が装着されている。
A
開口4bの前方側には、チャックテーブル22を洗浄するための洗浄液噴射ノズル50が配置されている。この洗浄液噴射ノズル50は、前方の搬入搬出領域に位置付けられた状態のチャックテーブル22に向けて洗浄液を噴射する。これにより、チャックテーブル22の保持面22aを洗浄液によって洗浄できる。
A cleaning
搬入機構14と隣接する位置には、被加工物11を吸着、保持する吸着パッドを備えた搬出機構52が配置されている。この搬出機構52は、例えば、バイト切削ユニット36によって切削(旋回切削)された被加工物11を吸着パッドで保持して前方に搬送する。搬出機構52の近傍、且つ開口4aの後方側には、搬出機構52で搬出された被加工物11を洗浄する洗浄ユニット54が配置されている。洗浄ユニット54で洗浄された被加工物11は、搬送機構6で搬送され、例えば、カセット10に収容される。
At a position adjacent to the carry-in
図2は、バイトホイール44の構造を模式的に示す斜視図である。なお、図2では、主にバイトホイール44の下面(図2では上側の面、スピンドル40に固定された状態での下面)側が示されている。図2に示すように、バイトホイール44の下面中央部には、概ね円形の凹部44aが設けられている。凹部44aの底には、複数の貫通穴44bが形成されている。この貫通穴44bを介してホイールマウント42の下面側に螺子を締め込むことで、バイトホイール44をホイールマウント42に固定できる。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the structure of the
バイトホイール44の外周部には、2つの切り欠き部44c,44dが形成されている。各切り欠き部44c,44dは、バイトホイール44の中心(回転中心)に対して対称な位置に配置されており、円周方向において180°離れている。各切り欠き部44c,44dには、それぞれ、バイト工具46,48を装着するための装着ブロック56,58が、複数の螺子60によって取り付けられる。
Two
装着ブロック56の下面(図2で上側の面)側には、バイトホイール44の径方向外側に位置する第1の装着穴56aと、径方向内側に位置する第2の装着穴56bとが形成されている。同様に、装着ブロック58の下面(図2で上側の面)側には、バイトホイール44の径方向外側に位置する第1の装着穴58aと、径方向内側に位置する第2の装着穴58bとが形成されている。
On the lower surface (upper surface in FIG. 2) side of the mounting
装着ブロック56の第1の装着穴56aには、超音波振動子が装着されたバイト工具(第1のバイト工具)46が取り付けられる。一方、装着ブロック58の第2の装着穴58bには、超音波振動子が装着されていないバイト工具(第2のバイト工具)48が取り付けられる。すなわち、バイトホイール44の中心(回転中心)からバイト工具46までの距離(第1の距離)は、バイトホイール44の中心からバイト工具48までの距離(第2の距離)よりも長くなる。
In the first mounting
図3は、超音波振動子が装着されたバイト工具46の構造を模式的に示す斜視図であり、図4は、バイト工具46を振動させるための構成等を模式的に示す図である。図3及び図4に示すように、バイト工具46は、角柱状に構成された基部62を有している。基部62は、装着ブロック56の第1の装着穴56aに固定される第1の基部64と、下方側の第2の基部66とで構成される。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the structure of the
第2の基部66には、第2の基部66の上端(基端)側を二股に分割するスリット66aが形成されている。スリット66aで分割された第2の基部66の一方側66bと第1の基部64との間には、第1の超音波振動子68が配置されており、スリット66aで分割された第2の基部66の他方側66cと第1の基部64との間には、第2の超音波振動子70が配置されている。
The
また、第2の基部66の上端側には、螺子穴66dが形成されている。一方、第1の基部64には、螺子穴66dに対応する貫通穴64a(図4)が設けられている。よって、この貫通穴64aを介して螺子穴66dにボルト72を締め込むことで、第1の超音波振動子68及び第2の超音波振動子70を介して第1の基部64と第2の基部66とを連結できる。なお、第1の超音波振動子68及び第2の超音波振動子70は、ボルト72と干渉しない形状に形成されているので、ボルト72との接触で第1の超音波振動子68及び第2の超音波振動子70の振動(超音波振動)が規制されることはない。
Further, a
第1の超音波振動子68及び第2の超音波振動子70は、それぞれ、圧電体74と、この圧電体74の上下を挟む2枚の電極板76,78とで構成されている。圧電体74は、例えば、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3)、リチウムナイオベート(LiNbO3)、リチウムタンタレート(LiTaO3)等の圧電セラミックスによって形成される。
Each of the first
第2の基部66の下端(先端)には、ダイヤモンド等でなる切り刃80が固定されている。そのため、上述した第1の超音波振動子68及び第2の超音波振動子70で発生する振動(超音波振動)は、第2の基部66を介して切り刃80に伝達される。なお、第1の超音波振動子68と第2の超音波振動子70とは、スリット66aで分離されており、第1の超音波振動子68で発生する振動と、第2の超音波振動子70で発生する振動とは、切り刃80に対して別々に伝達される。このような振動を切り刃80に伝達しながら被加工物11を切削することで、切削抵抗を低減して切り刃80の摩耗を抑制できる。
A
図4に示すように、バイト切削ユニット36は、第1の超音波振動子68及び第2の超音波振動子70に対して交流電力を供給する交流電力供給ユニット82を備えている。この交流電力供給ユニット82は、交流電力を発生する交流電源84を含む。交流電源84には、周波数・位相差調整部86が接続されている。周波数・位相差調整部86は、交流電源84から供給される交流電力の周波数及び位相差を調整して後段に出力する。
As shown in FIG. 4, the
この周波数・位相差調整部86には、第1の超音波振動子68及び第2の超音波振動子70に供給する電圧をそれぞれ調整する電圧調整部(第1の電圧調整部)88及び電圧調整部(第2の電圧調整部)90が接続されている。電圧調整部88には、第1の超音波振動子68が接続されており、電圧調整部90には、第2の超音波振動子70が接続されている。これにより、図4に示す円状の軌跡Aを描いて切り刃80が振動するような周波数及び位相差の交流電力を、第1の超音波振動子68及び第2の超音波振動子70の電極板76、78にそれぞれ印加できる。
The frequency / phase
一方、バイト工具48は、超音波振動子が装着されていない基部と、基部の下端(先端)に固定された切り刃とで構成される。バイト工具48のバイトホイール44から突出する部分の鉛直方向の長さは、バイト工具46のバイトホイール44から突出する部分の鉛直方向の長さよりも長くなっており、バイト工具48の切り刃の下端(先端)は、振動させた状態のバイト工具46の切り刃80の下端(先端)よりも下方に位置付けられる。
On the other hand, the cutting
つまり、バイト工具48の切り刃の下端(先端)は、第1の超音波振動子68及び第2の超音波振動子70でバイト工具46の切り刃80を振動させる際に切り刃80の下端(先端)がチャックテーブル22の保持面22aに最も接近する位置よりも、保持面22aに近い位置に位置付けられる。
That is, the lower end (tip) of the cutting blade of the
次に、上述したバイト切削装置2を用いるバイト切削方法について説明する。図5(A)は、バイト切削装置2で切削(旋回切削)される被加工物11の構成例を模式的に示す斜視図であり、図5(B)は、被加工物11の構成例を模式的に示す一部断面図である。図5(A)及び図5(B)に示すように、被加工物11は、いわゆるパッケージ基板であって、例えば、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハ13を含んでいる。
Next, a cutting tool method using the
ウェーハ13の表面13a側は、格子状に配列された分割予定ライン(ストリート)で複数の領域に区画されており、各領域には、デバイス(不図示)の端子となる複数の金属電極(金属)15が配置されている。また、ウェーハ13の表面13a側には、金属電極15を封止するための樹脂層(樹脂)17が形成されている。この樹脂層17には、SiC等の材料でなるフィラー(微粒子)が混入されている。
The
なお、本実施形態では、半導体材料でなる円盤状のウェーハ13を含むパッケージ基板を被加工物11として用いるが、被加工物11の材質、形状等に制限はない。例えば、半導体基板、セラミックス基板、ガラス基板、樹脂基板、金属基板等を被加工物11として用いることもできる。
In this embodiment, a package substrate including a disk-shaped
図5(B)に示すように、被加工物11の上面11a(樹脂層17の表面に相当)は、凹凸状に形成されている。本実施形態に係るバイト切削方法では、この被加工物11の上面11a側(樹脂層17の表面側)をバイト工具46,48で切削(旋回切削)して平坦に加工する。具体的には、まず、被加工物11を粗く切削する粗切削ステップを実施し、次に、被加工物11を平坦に切削する仕上げ切削ステップを実施する。
As shown in FIG. 5B, the
図6は、被加工物11が切削(旋回切削)される様子を模式的に示す側面図である。本実施形態に係るバイト切削装置2は、上述の通り、2種類のバイト工具46,48が装着されたバイトホイール44を備えている。よって、一方のバイト工具46を用いて粗切削ステップを実施した直後に、他方のバイト工具48を用いて仕上げ切削ステップを実施できる。つまり、本実施形態のバイト切削装置2を用いれば、粗切削ステップと仕上げ切削ステップとをまとめて一度に実施できる。
FIG. 6 is a side view schematically showing how the
バイト切削装置2で被加工物11を切削する際には、まず、被加工物11の上面11a側が上方に露出するように、搬入搬出領域に位置付けたチャックテーブル22の保持面22aに被加工物11を載せる。次に、保持面22aに吸引源の負圧を作用させて、被加工物11の下面11b(ウェーハ13の裏面13b)側をチャックテーブル22に吸引、保持させる。
When cutting the
その後、Z軸移動機構26でバイト切削ユニット36を昇降させて、被加工物11の上面11a側と接触する高さにバイト工具46,48を位置付ける。そして、バイト工具46の切り刃80を第1の超音波振動子68及び第2の超音波振動子70で振動(超音波振動)させながら、図6に示すように、バイトホイール44を回転させる。
Thereafter, the
この状態で、X軸移動機構18によってチャックテーブル22を切削領域の方向に移動させれば、被加工物11の上面11a側をバイト工具46,48で順に切削(旋回切削)できる。なお、本実施形態では、チャックテーブル22を切削領域の方向に移動させているが、バイト切削装置2は、保持面22aに対して平行な方向にチャックテーブル22とバイト切削ユニット36とを相対的に移動できるように構成されていれば良い。
In this state, if the chuck table 22 is moved in the direction of the cutting region by the
本実施形態では、バイトホイール44の回転中心から距離(第1の距離)d1の位置にバイト工具46が装着されており、バイトホイール44の回転中心から距離d1より短い距離(第2の距離)d2の位置にバイト工具48が装着されている。よって、被加工物11の上面11a側には、まず、振動(超音波振動)させたバイト工具46の切り刃80が接触し、被加工物11は、このバイト工具46によって粗く切削される(粗切削ステップ)。本実施形態では、樹脂層(樹脂)17の一部と共に金属電極(金属)15の上端部が切削、除去される。
In the present embodiment, the cutting
図7(A)は、粗切削ステップ後の被加工物11を模式的に示す一部断面図である。本実施形態では、振動(超音波振動)させたバイト工具46の切り刃80を用いて粗切削ステップを実施するので、被加工物11の切削量が多い場合等でも、切削抵抗を低減して切り刃80の摩耗を抑制できる。ただし、粗切削ステップ後の被加工物11の上面11cには、切り刃80の振動(超音波振動)に起因する高低差Δhの凹凸が残存することになる。
FIG. 7A is a partial cross-sectional view schematically showing the
上述のように、バイト工具48の切り刃の下端(先端)は、振動(超音波振動)させた状態のバイト工具46の切り刃80の下端(先端)よりも下方に位置付けられている。よって、チャックテーブル22の移動(バイト切削ユニット36とチャックテーブル22との相対的な移動)が進行すると、被加工物11の上面11cには、バイト工具48の切り刃が接触する。
As described above, the lower end (tip) of the cutting blade of the
バイト工具48の切り刃は振動(超音波振動)していないので、被加工物11は、このバイト工具48の切り刃によって平坦に切削される(仕上げ切削ステップ)。なお、仕上げ切削ステップでは、少なくとも上述した高低差Δhの凹凸を除去して平坦な上面11dを形成できれば良いので、被加工物11の切削量はそれほど多くならない。よって、この仕上げ切削ステップでバイト工具48の切り刃の摩耗が問題になることはない。
Since the cutting blade of the
以上のように、本実施形態に係るバイト切削方法では、被加工物11の切削量が多く切り刃の摩耗が問題になり易い粗切削ステップで切り刃を振動させ、被加工物11の切削量が少なく切り刃の摩耗が問題になり難い仕上げ切削ステップで切り刃を振動させないので、粗切削ステップで切削抵抗を低減して切り刃の摩耗を抑制しながら、仕上げ切削ステップで切削の精度を高く維持できる。
As described above, in the cutting tool method according to this embodiment, the cutting amount of the
また、本実施形態に係るバイト切削装置2では、第1の超音波振動子68及び第2の超音波振動子70が装着されたバイト工具(第1のバイト工具)46をバイトホイール44の回転中心から距離(第1の距離)d1の位置に装着し、超音波振動子が装着されていないバイト工具(第2のバイト工具)48をバイトホイール44の回転中心から距離d1より短い距離(第2の距離)d2の位置に装着するので、上述した粗切削ステップと仕上げ切削ステップとを1台のバイト切削装置2でまとめて一度に実施できる。
Further, in the
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、粗切削ステップと仕上げ切削ステップとを1台のバイト切削装置2(バイト切削ユニット36)でまとめて一度に実施しているが、超音波振動子が装着されたバイト工具を備える第1のバイト切削装置(又は、第1のバイト切削ユニット)で粗切削ステップを実施してから、超音波振動子が装着されていないバイト工具を備える第2のバイト切削装置(又は、第2のバイト切削ユニット)で仕上げ切削ステップを実施しても良い。 In addition, this invention is not limited to description of the said embodiment, A various change can be implemented. For example, in the above-described embodiment, the rough cutting step and the finishing cutting step are performed together by one tool cutting device 2 (the tool cutting unit 36), but the tool is equipped with an ultrasonic vibrator. After performing the rough cutting step with a first cutting tool (or a first cutting tool unit) comprising: a second cutting tool comprising a cutting tool not equipped with an ultrasonic transducer (or The finishing cutting step may be carried out with the second cutting tool unit.
同様に、超音波振動子が装着されたバイト工具のみを備えるバイト切削装置(バイト切削ユニット)で粗切削ステップ及び仕上げ切削ステップを実施することもできる。この場合、仕上げステップでは、超音波振動子が装着されたバイト工具で切り刃を振動(超音波振動)させずに被加工物11を切削(旋回切削)すれば良い。
Similarly, the rough cutting step and the finish cutting step can be performed by a cutting tool (cutting cutting unit) including only a cutting tool equipped with an ultrasonic transducer. In this case, in the finishing step, the
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structure, method, and the like according to the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.
2 バイト切削装置(旋回切削装置)
4 基台
4a,4b 開口
6 搬送機構
8,10 カセット
12 位置合わせ機構
14 搬入機構
16 X軸移動テーブル
18 X軸移動機構(切削送りユニット、切削送り手段)
20 防塵防滴カバー
22 チャックテーブル
22a 保持面
24 支持構造
26 Z軸移動機構
28 Z軸ガイドレール
30 Z軸移動プレート
32 Z軸ボールネジ
34 Z軸パルスモータ
36 バイト切削ユニット(バイト切削手段)
38 スピンドルハウジング
40 スピンドル
42 ホイールマウント
44 バイトホイール
44a 凹部
44b 貫通穴
44c,44d 切り欠き部
46 バイト工具(第1のバイト工具)
48 バイト工具(第2のバイト工具)
50 洗浄液噴射ノズル
52 搬出機構
54 洗浄ユニット
56,58 装着ブロック
56a,58a 第1の装着穴
56b,58b 第2の装着穴
60 螺子
62 基部
64 第1の基部
64a 貫通穴
66 第2の基部
66a スリット
66b 一方側
66c 他方側
66d 螺子穴
68 第1の超音波振動子
70 第2の超音波振動子
72 ボルト
74 圧電体
76,78 電極板
80 切り刃
82 交流電力供給ユニット
84 交流電源
86 周波数・位相差調整部
88 電圧調整部(第1の電圧調整部)
90 電圧調整部(第2の電圧調整部)
11 被加工物
11a,11c,11d 上面
11b 下面
13 ウェーハ
13a 表面
13b 裏面
15 金属電極(金属)
17 樹脂層(樹脂)
2 Bite cutting device (Swivel cutting device)
4
DESCRIPTION OF
38
48 bite tool (second bite tool)
DESCRIPTION OF
90 Voltage adjuster (second voltage adjuster)
11
17 Resin layer (resin)
Claims (4)
超音波振動子が装着されたバイト工具で切り刃を振動させながら被加工物の上面を切削する粗切削ステップと、
該粗切削ステップで切削された被加工物の上面を、該超音波振動子が装着された該バイト工具で該切り刃を振動させずに、又は超音波振動子が装着されていない別のバイト工具で、更に切削する仕上げ切削ステップと、を備えることを特徴とするバイト切削方法。 A cutting tool for cutting a workpiece held on a holding surface of a chuck table with a cutting tool having a cutting blade,
A rough cutting step of cutting the upper surface of the workpiece while vibrating the cutting blade with a bite tool equipped with an ultrasonic vibrator;
The upper surface of the workpiece cut in the rough cutting step is not vibrated with the cutting tool with the ultrasonic vibrator attached thereto, or another cutting tool with no ultrasonic vibrator attached. A tool cutting method comprising: a finishing cutting step of further cutting with a tool.
該粗切削ステップでは、該樹脂を切削することを特徴とする請求項1に記載のバイト切削方法。 The workpiece includes a resin in which a filler is dispersed and a metal,
The cutting tool according to claim 1, wherein the resin is cut in the rough cutting step.
該保持面に対して垂直な回転軸に固定されるバイトホイールを有し、該チャックテーブルに保持された被加工物の上面を切削するバイト切削ユニットと、
該チャックテーブルの該保持面に対して平行な方向に該チャックテーブルと該バイト切削ユニットとを相対的に移動させる切削送りユニットと、を備え、
該バイト切削ユニットは、
該バイトホイールの回転中心から第1の距離の位置に装着された第1のバイト工具と、
該バイトホイールの回転中心から該第1の距離より短い第2の距離の位置に装着された第2のバイト工具と、を更に有し、
該第1のバイト工具には、該超音波振動子が装着されていることを特徴とするバイト切削装置。 A chuck table having a holding surface for holding a workpiece;
A bite cutting unit having a bite wheel fixed to a rotary shaft perpendicular to the holding surface and cutting an upper surface of a workpiece held on the chuck table;
A cutting feed unit that relatively moves the chuck table and the cutting tool unit in a direction parallel to the holding surface of the chuck table;
The cutting tool unit is
A first bite tool mounted at a first distance from the center of rotation of the bite wheel;
A second bite tool mounted at a second distance shorter than the first distance from the rotation center of the bite wheel;
The cutting tool characterized in that the ultrasonic tool is attached to the first cutting tool.
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