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

Description

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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