JP5025282B2 - フレームクランプ装置および切削装置 - Google Patents

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本発明は、テープを介してフレームに装着された被加工物を保持するチャックテーブルの外周に配設されてフレームを支持するフレームクランプ装置およびこのフレームクランプ装置を備える切削装置に関するものである。
IC,LSI等のデバイスが複数形成されたウエーハは、裏面が研削されて所定の厚さに形成され、ダイシング装置等の加工装置によって個々のデバイスに分割されて携帯電話、パソコン等の電子機器に利用される。ダイシング装置のダイシングでは、ウエーハは、ウエーハ外径よりも数cm大きい内径のフレームにダイシングテープを介して貼り付けられる。このようなフレームをチャックテーブル外周に設けられたフレームクランプにより把持し、ダイシングの妨げにならないようにフレームを押し下げた状態で、ダイシングが行われる(例えば、特許文献1〜3参照)。
一方、近年のCCDやC−MOSセンサ等の加工時には、ダイシング時に発生するコンタミネーションを極力ワーク表面に付着させないように様々な対策が施されている。
特開平08−069985号公報 特開2001−341040号公報 実開平05−007414号公報
しかしながら、CCDやC−MOSセンサ等のように、コンタミネーションの付着にシビアな製品の加工時に、従来のフレームクランプ装置のようにフレーム上部から押し下げるフレームクランプ機構では、フレームクランプ近辺の切削水の流れが滞り、その近辺へのコンタミネーションの付着が問題となっている。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フレーム上部からの押し下げを不要にしてチャックテーブルよりも低い位置でフレームを保持することができ、切削水の流れの滞りを防止できるとともに、フレーム離脱を自動的かつ確実に行えるフレームクランプ装置および切削装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるフレームクランプ装置は、テープを介してフレームに装着された被加工物を保持するチャックテーブルの外周に配設されて前記フレームを支持するフレームクランプ装置であって、被加工物を保持した前記フレームを下部から磁力で支持するフレーム支持手段と、前記フレーム離脱の際に前記フレーム支持手段から前記フレームを押し上げるフレーム押上手段と、を備え、前記フレーム押上手段は、カム構造体と駆動部とを備え、前記カム構造体は、前記駆動部の回転軸に固定されており、前記駆動部により回転駆動させられるものであり、起立状態に位置付けられることで前記フレーム支持手段から前記フレームを押し上げ、倒伏状態に位置付けられることでフレーム支持手段によるフレームの支持動作に影響しない位置に退避し、前記駆動部は、正転エアー流入部と、逆転エアー流入部とを備えており、前記正転エアー流入部にエアーが吹き込まれると前記カム構造体が前記倒伏状態から前記起立状態まで回転し、前記逆転エアー流入部にエアーが吹き込まれると前記カム構造体が前記起立状態から前記倒伏状態まで回転することを特徴とする。
また、本発明にかかる切削装置は、テープを介してフレームに装着された被加工物を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の切削加工を行う切削手段とを備える切削装置であって、請求項1に記載のフレームクランプ装置が前記チャックテーブルの外周に配設され、切削加工動作の妨げにならないように前記フレームを押し下げる位置に前記フレーム支持手段が配設されていることを特徴とする。
本発明にかかるフレームクランプ装置および切削装置によれば、被加工物を保持したフレームをフレーム支持手段によって下部から磁力で支持するので、フレームを上部から把持することなく一定量の押し下げ支持が可能であり、切削加工に際して切削水が被加工物上面に滞留する等の不具合を生ずることなく切削加工を行うことができ、また、切削加工後のフレーム離脱時にはフレーム押し上げ手段でフレームをフレーム支持手段から押し上げることによって、フレーム離脱を自動的かつ確実に行うことができるという効果を奏する。
以下、本発明を実施するための最良の形態であるフレームクランプ装置および切削装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態の切削装置の一例を示す外観斜視図である。本実施の形態の切削装置10は、被加工物であるウエーハWを分割予定ラインに沿って切削するものであり、概略構成として、図1に示すように、カセット部11、搬出入手段12、搬送手段13、洗浄手段14、搬送アーム15等を有する搬送手段16、撮像手段17および切削手段18とともに、チャックテーブル20を備える。
カセット部11は、ウエーハWがテープTを介してSUS等の金属製のフレームFと一体となった状態で複数枚収容する。搬出入手段12は、カセット部11に収容されたウエーハWを搬送手段13が搬送可能な載置領域に搬出するとともに、切削処理済みのウエーハWをカセット部11に搬入する。搬送手段13は、搬出入手段12によって載置領域に搬出されたウエーハWをチャックテーブル20上に搬送する。また、洗浄手段14は、切削手段18による処理済みのウエーハWを洗浄する。搬送手段16は、切削手段18による処理済みのウエーハWをチャックテーブル20上から洗浄手段14へ搬送する。
切削手段18は、チャックテーブル20に吸引保持されたウエーハWの切削加工を行うもので、詳細は図示しないが、切削ブレードが着脱自在に装着されたスピンドル、切削ブレードに向けて切削水を噴射する切削水噴射ノズル等を備える。撮像手段17は、チャックテーブル20に保持されたウエーハWの表面を撮像するCCDカメラ等を搭載したものであり、切削すべき分割予定ラインに対する切削ブレードの位置付けに供するアライメント用である。
ここで、図2に示すように、チャックテーブル20は、エアー吸引源に連結されてウエーハWを吸引保持するためのポーラスセラミックス等からなる吸着部21を備えており、吸着部21の外周には複数、例えば4個のフレームクランプ装置30が等間隔で配設されている。それぞれのフレームクランプ装置30は、吸着部21に対して半径方向に延びる一対のガイドレール31と、ガイドレール31に沿ってスライド自在なクランプ部32と、ガイドレール31に対してクランプ部32を固定するための調整ネジ33とを備える。
クランプ部32は、載置されたフレームFを下部から磁力で吸着支持するマグネット製のフレーム支持手段41と、フレーム支持手段41に磁力で吸着支持されたフレームFをフレーム離脱の際に下方から押し上げるフレーム押上手段42とを備える。フレーム支持手段41は、吸着部21に吸着保持されたウエーハWの切削手段18による切削加工動作の妨げとならないようにフレームFを押し下げる位置(吸着部21の表面より低い位置)に配設されている。
また、フレーム押上手段42は、倒伏状態でフレーム支持手段41よりも低い位置を採り、90度回動した起立状態でフレーム支持手段41よりも高い位置を採るカム構造体43と、このカム構造体43を回動駆動する駆動部44とを備える。図3および図4に駆動部44の構成例を示す。駆動部44は、第1のチャンバ45と回転部46と第2のチャンバ47とからなり、回転部46の回転軸48が第2のチャンバ47の中心孔49に遊嵌し、第1のチャンバ45と第2のチャンバ47とは止めネジ50により固定される。第2のチャンバ47には、回転軸48の回転を規制する回転規制部(図示せず)と、正転エアー流入部51と、逆転エアー流入部52とを備えており、正転エアー流入部51にエアーが吹き込まれたときは回転軸48が図3における矢印Aの方向に90度回転し、逆転エアー流入部52にエアーが吹き込まれたときは回転軸48が矢印Bの方向に90度回転する。
ここで、回転軸48にはカム構造体43の基部側が固定されており、回転軸48の回転に伴って回転する。したがって、正転エアー流入部51にエアーが吹き込まれると、カム構造体43が90度回動して起立状態に位置付けられてフレーム支持手段41からフレームFを押し上げるように動作する一方、逆転エアー流入部52にエアーが吹き込まれると、カム構造体43が90度回動して倒伏状態に位置付けられフレーム支持手段41によるフレームFの支持動作に影響しない位置に退避する。
このような構成において、フレームFを保持する場合は、フレームFの大きさに合せて各クランプ部32をガイドレール31に沿って移動させ所望位置で調整ネジ33により固定してから、カム構造体43を倒伏状態に位置付けた状態で、フレーム支持手段41上にフレームFを載置する。これにより、金属製のフレームFはマグネット製のフレーム支持手段41の磁力で吸着支持される。これを4つのフレームクランプ装置30の全てについて行うと、図5に示すように、ウエーハWがチャックテーブル20の吸着部21上に吸引保持されるとともに、フレームFが4つのフレーム支持手段41による吸着支持により固定される。
このようにしてウエーハWが吸着部21に吸引保持されるとともにフレームFがフレーム支持手段41により固定されると、撮像手段17によるアライメント処理を経て切削手段18の切削ブレードによるウエーハWの切削加工が実行される。このような切削加工動作に際して、フレームFは吸着部21よりも低い位置に位置付けられたフレーム支持手段41により支持されているので、切削加工動作の妨げとなることはない。また、切削加工動作に際しては、切削ブレード周りに切削水噴射ノズルから切削水が供給され、切削ブレードの冷却および切削屑の洗浄等が実行される。ここで、本実施の形態のフレームクランプ装置30では、フレームFをフレーム支持手段41によって下部から磁力で吸着保持しており、図5に示すように、フレームFを上部から把持することなく一定量の押し下げ支持が可能なため、フレームF上部側に部材が存在せず、切削水に起因するコンタミネーションがウエーハWの上面に滞留する等の不具合を生ずることなく切削加工動作を行わせることができる。
ウエーハWに対する切削加工動作が終了すると、ウエーハWを吸着部21から取り外すためにフレームFの離脱処理を行う。ウエーハWを吸着部21から取り外す際には、吸着部21に対するエアー吸引源を逆動作させてポーラスセラミックス製の吸着部21から上方に向けてウエーハ吹き上げエアーを発生させる。このようなウエーハWの取り外しに並行して行われるフレームFの離脱に際しては、正転エアー流入部51にエアーを流入させることで、図6に示すように、カム構造体43を倒伏状態から起立状態に90度回動させる。この場合の正転エアー流入部51に流入させるエアーとしては、吸着部21用のエアー吸引源によるウエーハ吹き上げエアーを分岐させたものを利用することができる。これにより、カム構造体43の先端側はフレーム支持手段41よりも高い位置を採るので、フレーム支持手段41に保持されているフレームFを磁力に抗して強制的に押し上げることでフレーム支持手段41による支持状態は自動的かつ確実に解除される。そこで、搬送手段16の搬送アーム15が支持状態の解除されたフレームFを吸着し、洗浄手段14に搬送して後処理に供する。
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、フレーム押上手段としてカム構造体を利用し、カム構造体を回動駆動させるようにしたが、フレーム支持手段の近傍でフレーム下部位置に配設され、フレーム離脱の際にピストンにより押上ピンを上昇させてフレームをフレーム支持手段から押し上げるような手段であってもよい。
本発明の実施の形態の切削装置の一例を示す外観斜視図である。 チャックテーブル周りの構成例を示す斜視図である。 駆動部の構成例を示す斜視図である。 図3の分解斜視図である。 ウエーハ吸着時の様子を示す概略正面図である。 ウエーハ離脱時の様子を示す概略正面図である。
符号の説明
18 切削手段
20 チャックテーブル
30 フレームクランプ装置
41 フレーム支持手段
42 フレーム押上手段

Claims (2)

  1. テープを介してフレームに装着された被加工物を保持するチャックテーブルの外周に配設されて前記フレームを支持するフレームクランプ装置であって、
    被加工物を保持した前記フレームを下部から磁力で支持するフレーム支持手段と、
    前記フレーム離脱の際に前記フレーム支持手段から前記フレームを押し上げるフレーム押上手段と、
    を備え
    前記フレーム押上手段は、カム構造体と駆動部とを備え、
    前記カム構造体は、前記駆動部の回転軸に固定されており、前記駆動部により回転駆動させられるものであり、起立状態に位置付けられることで前記フレーム支持手段から前記フレームを押し上げ、倒伏状態に位置付けられることでフレーム支持手段によるフレームの支持動作に影響しない位置に退避し、
    前記駆動部は、正転エアー流入部と、逆転エアー流入部とを備えており、前記正転エアー流入部にエアーが吹き込まれると前記カム構造体が前記倒伏状態から前記起立状態まで回転し、前記逆転エアー流入部にエアーが吹き込まれると前記カム構造体が前記起立状態から前記倒伏状態まで回転する
    ことを特徴とするフレームクランプ装置。
  2. テープを介してフレームに装着された被加工物を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の切削加工を行う切削手段とを備える切削装置であって、
    請求項1に記載のフレームクランプ装置が前記チャックテーブルの外周に配設され、切削加工動作の妨げにならないように前記フレームを押し下げる位置に前記フレーム支持手段が配設されていることを特徴とする切削装置。
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