JP5101979B2

JP5101979B2 - ブレードケース

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Publication number: JP5101979B2
Application number: JP2007268120A
Authority: JP
Inventors: 武塗師
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2007-10-15
Filing date: 2007-10-15
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2027-10-15
Also published as: JP2009095908A

Description

本発明は、切削装置の回転スピンドルに取り付けられたブレードマウントに装着される環状のブレード、更に詳しくは環状の基台の外周部側面に環状の切れ刃を装着したハブタイプのブレードを収納するためのブレードケースに関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体デバイスを製造している。

上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、半導体ウエーハ等の被加工物を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を切削する切削ブレードを備えた切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードおよび回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を備えたスピンドルユニットを含んでいる。

切削ブレードは、回転スピンドルに取り付けられたブレードマウントに装着するための環状の基台と、該環状の基台の外周部側面に装着された環状の切れ刃とからなっている。（例えば、特許文献１参照。）
特開２００１−１４４０３４号公報

上記切削ブレードを構成する環状の切れ刃は、ダイヤモンド砥粒をレジンボンドで固めた厚さが１００μｍ前後のものや、ダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固めた厚さが２０μｍ前後のものがあるが、いずれにしても厚さが薄く壊れやすいため、下記特許文献２に開示されているように回転スピンドルに装着するまではブレードケースに収容されて慎重に取り扱われている。
特開平８−３２３５４５号公報

而して、上述したようにブレードケースに収容された切削ブレードを回転スピンドルに取り付けられたブレードマウントに装着する際には、ブレードケースから切削ブレードを取り出してブレードマウントに装着するが、環状の切れ刃が切削装置を構成する部品に接触して破損するという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、切削ブレードを収容した状態で回転スピンドルに取り付けられたブレードマウントに装着することができるブレードケースを提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、中心部にブレードマウントの装着部に嵌合する装着穴を備えるとともに側面に該装着穴を囲繞して設けられた把持部を備えた環状の基台と、該環状の基台の外周部側面に装着され該環状の基台の外周縁より径方向外側に突出する環状の切れ刃とからなる切削ブレードを収容するブレードケースであって、
切削ブレードの直径より大きい直径を有し上面に切削ブレードが載置されるブレード支持部材と、該ブレード支持部材の外周および上方を覆う蓋部材とを具備し、
該蓋部材は、円形の天壁と、該天壁の外周縁から垂下して形成された側壁とを有し、該天壁の下面には該環状の基台の該把持部と係合する第１の係合爪が設けられているとともに、該天壁の中心部には該装置穴の直径以上の直径を有する嵌挿穴が設けられており、該側壁の下端部には該ブレード支持部材の外周に設けられた係止部に係合する第２の係合爪が設けられている、
ことを特徴とするブレードケースが提供される。

上記ブレード支持部材は、上面中心部に環状の基台の装着穴が嵌合する装着穴支持部を備えているとともに、該装着穴支持部を囲繞して形成され環状の基台の側面における環状の切れ刃の内側を支持するための基台支持部を備えている。
また、上記蓋部材の天壁に形成される嵌挿穴の直径は、ブレードマウントの装着部の先端部外周面に形成された雄ネジに螺合する挟持ナットの外径より大きい直径を有していることが望ましい。

本発明によるブレードケースは、ブレード支持部材の上面に切削ブレードを載置し、蓋部材をブレード支持部材の上方から被せ、天壁に設けられた第１の係合爪を切削ブレードの環状の基台に設けられた把持部に係合するとともに、側壁に設けられた第２の係合爪をブレード支持部材の外周に設けられた係止部に係合することにより、切削ブレードを収納する。そして、ブレードケースに収納された切削ブレードをブレードマウントに装着するには、蓋部材の側壁に設けられた第２の係合爪とブレード支持部材の外周面に設けられた係止部の係合を外して蓋部材からブレード支持部材を外す。次に、蓋部材の天壁の下面に設けられた第１の係合爪が切削ブレードの環状の基台に設けられた把持部と係合している状態で、ブレードマウントの装着部に切削ブレードを構成する環状の基台に設けられた装着穴を嵌合する。このように、切削ブレードを構成する環状の基台に設けられた装着穴をブレードマウントの装着部に嵌合する際には、切削ブレードは蓋部材によって保持され外周部が覆われているので、環状の切れ刃が切削装置を構成する部品に接触して破損することはない。

以下、本発明に従って構成されたブレードケースの好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

先ず、切削ブレードおよび切削装置が装備される切削装置について、図６乃至図８を参照して説明する。
図６に示す切削装置１は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物を保持するチャックテーブル３が切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に配設された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の上面である保持面上に被加工物を図示しない吸引手段を作動することによって吸引保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回転可能に構成されている。なお、チャックテーブル３１には、被加工物として後述する半導体ウエーハを保護テープを介して支持する支持フレームを固定するためのクランプ３３が配設されている。このように構成されたチャックテーブル３は、図示しない切削送り手段によって、矢印Ｘで示す切削送り方向に移動せしめられるようになっている。

図示の実施形態における切削装置は、切削手段としてのスピンドルユニット４を具備している。スピンドルユニット４は、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に支持された回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２の前端部に装着された切削ブレード５とを具備している。この切削ブレード５およびその取付け構造について、図７を参照して説明する。図７に示す切削ブレード５は、中心部に後述するブレードマウントの装着部に嵌合する装着穴５１１を備えた環状の基台５１と、該環状の基台５１の一方の側面の外周部に装着された環状の切れ刃５２とからなっている。環状の基台５１の他方の面には装着穴５１１を囲繞して設けられた環状の把持部５１２が突出して設けられている。この環状の把持部５１２は、外周面が外面側から内側に向けて漸次径が小さくなるように傾斜して形成されている。このように構成された環状の基台５１は、図示の実施形態においてはアルミニウムによって形成されている。

環状の切れ刃５２は、ダイヤモンド等からなる砥粒を結合剤で結合して円環状に形成され、上記環状の基台５１の一方の側面外周部に環状の基台５１の外周縁より径方向外側に突出形成されている。なお、この環状の切れ刃５２としては、砥粒をレジンボンド材に混錬し環状に成型して焼成したレジノイドブレードや、砥粒を金属ボンド材に混錬し環状に成型して焼成したメタルブレードや、上記環状の基台５１の一方の側面外周部に砥粒をニッケル等の金属メッキで結合した電鋳ブレード等が用いられる。

上述したように構成された切削ブレード５は、図７に示すように切削装置のスピンドルハウジング４１に回転自在に支持された回転スピンドル４２に取付けられるブレードマウント６に装着される。そして、ブレードマウント６と挟持ナット７によって挟持され固定される。

回転スピンドル４２に取付けられるブレードマウント６は、図７に示すように円環状のフランジ部６１と、該フランジ部６１の中心部から側方に突出して形成され先端部外周面に雄ネジ６２１が形成された円筒状の装着部６２とからなっている。このように構成されたブレードマウント６は、回転スピンドル４２の先端部に嵌合され、締め付けボルト８によって回転スピンドル４２に取り付けられる。

上述したように回転スピンドル４２に取付けられたブレードマウント６の装着部６２に上記切削ブレード５を構成する環状の基台５１が装着される。即ち、ブレードマウント６の装着部６２に環状の基台５１に形成された装着穴５１１を嵌合し、挟持ナット７を装着部６２の先端部外周面に形成された雄ネジ６２１に螺合することにより、環状の基台５１を円環状のフランジ部６１と挟持ナット７との間に挟持して固定する。

上記スピンドルハウジング４１の前端には、図８に示すように切削ブレード５の上半部を覆うブレードカバー４４が取り付けられている。ブレードカバー４４は、図示の実施形態においてはスピンドルハウジング４１に装着された第１のカバー部材４４１と、該第１のカバー部材４４１に装着される第２のカバー部材４４２とからなっている。第１のカバー部材４４１の側面には雌ネジ穴４４１aと２個の位置決めピン４４１bが設けられており、第２のカバー部材４４２には上記雌ネジ穴４４１aと対応する位置に挿通穴４４２aが設けられている。また、第２のカバー部材４４２の第１のカバー部材４４１と対向する面には、上記２個の位置決めピン４４１bが嵌合する図示しない２個の凹部が形成されている。このように構成された第１のカバー部材４４１と第２のカバー部材４４２は、第２のカバー部材４４２に形成された図示しない２個の凹部を第１のカバー部材４４１に設けられた２個の位置決めピン４４１bに嵌合することによって位置決めする。そして、締結ボルト４４３を第２のカバー部材４４２の挿通穴４４２aに挿通し、第１のカバー部材４４１に設けられた雌ネジ穴４４１aと螺合することにより、第２のカバー部材４４２を第１のカバー部材４４１に装着する。

上記ブレードカバー４４を構成する第１のカバー部材４４１と第２のカバー部材４４２には、それぞれ切削水供給管４５１、４５２が配設されている。この切削水供給管４５１、４５２の下端には、それぞれ切削ブレード５の環状の切れ刃５２の両側にそれぞれ配設され環状の切れ刃５２の両側面に向けて切削水を噴射する切削水供給ノズル４６１、４６２が接続されている。なお、上記切削水供給管４５１、４５２は、図示しない切削水供給手段に接続されている。

スピンドルハウジング４１の前端に取り付けられたブレードカバー４４は以上のように構成されており、図８に示すように第２のカバー部材４４２を第１のカバー部材４４１から取り外した状態で、切削ブレード５をブレードマウント６に上述したように装着する。従って、切削ブレード５をブレードマウント６に装着する際に、環状の切れ刃５２が第１のカバー部材４４１に接触して破損するという問題がある。

以上のように構成された切削手段としてのスピンドルユニット４は、図示しない割り出し送り手段によって図６において矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない切り込み送り手段によって図６において矢印Ｚで示す切り込み送り方向に移動せしめられるようになっている。

図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル３上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード５によって切削すべき領域を検出するためのアライメント手段１１を具備している。このアライメント手段１１は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなる撮像手段を具備している。また、切削装置は、アライメント手段１１によって撮像された画像を表示する表示手段１２を具備している。

上記装置ハウジング２におけるカセット載置領域１３aには、被加工物を収容するカセットを載置するカセット載置テーブル１３が配設されている。このカセット載置テーブル１３は、図示しない昇降手段によって上下方向に移動可能に構成されている。カセット載置テーブル１３上には、被加工物Wを収容するカセット１４が載置される。カセット１４に収容される被加工物Wは、ウエーハの表面に格子状のストリートが形成されており、この格子状のストリートによって区画された複数の矩形領域にコンデンサーやLEDや回路等のデバイスが形成されている。このように形成された被加工物Wは、環状の支持フレームFに装着された保護テープTの表面に裏面が貼着された状態でカセット１４に収容される。

また、図示の実施形態における切削装置は、カセット載置テーブル１３上に載置されたカセット１４に収容されている被加工物W（環状のフレームFに保護テープTを介して支持されている状態）を仮置きテーブル１５に搬出する搬出手段１６と、仮置きテーブル１５に搬出された被加工物Wを上記チャックテーブル３上に搬送する第１の搬送手段１７と、チャックテーブル３上で切削加工された被加工物Wを洗浄する洗浄手段１８と、チャックテーブル３上で切削加工された被加工物Wを洗浄手段１８へ搬送する第２の搬送手段１９を具備している。

次に、上述した切削ブレード５をブレードマウント６に装着する前に収納しておくためのブレードケースについて、図１乃至図３を参照して説明する。
図示の実施形態におけるブレードケース１０は、上記切削ブレード５の直径より大きい直径を有し上面に切削ブレード５が載置されるブレード支持部材１１０と、該ブレード支持部材１１０の外周および上方を覆う蓋部材１２０とからなっている。ブレード支持部材１１０は、図示の実施形態においては適宜の合成樹脂によって形成されており、上面中心部に切削ブレード５の環状の基台５１の中心部に形成された装着穴５１１が嵌合する円柱状の装着穴支持部１１１が設けられているとともに、該円柱状の装着穴支持部１１１を囲繞して形成され環状の基台５１の一方の側面における環状の切れ刃５２の内側を支持するための基台支持部１１２が段差を設けて形成されている。また、ブレード支持部材１１０の外周面は、図２に示すように上面から下面に向けて漸次径が小さくなるように傾斜して形成され、係止部１１３として機能するようになっている。

上記ブレード支持部材１１０を覆う蓋部材１２０は、図示の実施形態においては適宜の合成樹脂によって形成されており、円形の天壁１２１と、該天壁１２１の外周縁から垂下して形成された円筒状の側壁１２２とからなっている。天壁１２１の下面には、上記切削ブレード５の環状の基台５１に設けられた把持部５１２と係合する複数の第１の係合爪１２１aが下方に突出して設けられている。この第１の係合爪１２１aは、図示の実施形態においては９０度の間隔で４個設けられている。また、天壁１２１の中心部には、上記環状の基台５１の中心部に形成された装着穴５１１の直径以上の直径を有する挿通穴１２１bが設けられている。なお、この挿通穴１２１bは、上記挟持ナット７の直径より大きい直径を有していることが望ましい。

上記天壁１２１の外周縁から垂下して形成された円筒状の側壁１２２の下端部には、上記ブレード支持部材１１０の外周面に形成された係止部１１３と係合する第２の係合爪１２２aが設けられている。なお、円筒状の側壁１２２には、下端から軸方向に複数のスリット１２２bを形成することにより、第２の係合爪１２２aが弾性変形し易いように構成することが望ましい。

図示の実施形態におけるブレードケース１０は以上のように構成されており、切削ブレード５を収納する場合には、図３に示すように環状の切れ刃５２が装着された一方の面側を下にして、ブレード支持部材１１０の円柱状の装着穴支持部１１１に環状の基台５１に形成された装着穴５１１を嵌合させる。この結果、切削ブレード５は、環状の基台５１における環状の切れ刃５２の内側が基台支持部１１２上に載置される。従って、環状の基台５１の外周部に装着された環状の切れ刃５２は、基台支持部１１２と外周との間の外周部の上側空間部に位置付けられるので、ブレード支持部材１１０と接触することはない。このようにして、ブレード支持部材１１０上に切削ブレード５を載置したならば、蓋部材１２０をブレード支持部材１１０の上方から被せ、天壁１２１および円筒状の側壁１２２を下方に押圧する。この結果、複数の第１の係合爪１２１aが切削ブレード５の環状の基台５１に設けられた把持部５１２に当接し弾性変形して該把持部５１２に係合するとともに、第２の係合爪１２２aがブレード支持部材１１０の外周に当接し弾性変形して係止部１１３と係合する。このようにして、ブレード支持部材１１０と蓋部材１２０とからなるブレードケース１０内に切削ブレード５を収納することができる。

上述したようにブレードケース１０に収納された切削ブレード５を上記ブレードマウント６に装着する方法について、図４乃至図７を参照して説明する。
図３に示すようにブレードケース１０に収納された切削ブレード５を上記ブレードマウント６に装着するには、先ず図３に示す状態から蓋部材１２０を持ってブレード支持部材１１０の円柱状の装着穴支持部１１１を押圧する。この結果、ブレード支持部材１１０には下方に向けて押圧力が作用するため、図４に示すようにブレード支持部材１１０の外周面に形成された係止部１１３と蓋部材１２０の円筒状の側壁１２２の下端部に設けられた第２の係合爪１２２aとの係合が外れる。この状態においては、蓋部材１２０の天壁１２１の下面に設けられた複数の第１の係合爪１２１aが切削ブレード５の環状の基台５１に設けられた把持部５１２と係合しているので、切削ブレード５は蓋部材１２０に保持されている。

次に、図５の(a)に示すように使用済みの切削ブレードが取り外されたブレードマウント６の円筒状の装着部６２に、蓋部材１２０に保持され切削ブレード５を構成する環状の基台５１に設けられた装着穴５１１を嵌合する。このように、切削ブレード５を構成する環状の基台５１に設けられた装着穴５１１をブレードマウント６の円筒状の装着部６２に嵌合する際には、切削ブレード５は蓋部材１２０に保持され外周部が覆われているので、環状の切れ刃５２がブレードカバー４４の第１のカバー部材４４１等に接触することがない。

上述したように切削ブレード５を構成する環状の基台５１に設けられた装着穴５１１をブレードマウント６の円筒状の装着部６２に嵌合したならば、図５の(b)に示すように装着部６２に形成された雄ネジ６２１（図５の(a)参照）に挟持ナット７を螺合する。この結果、切削ブレード５は上述したように環状の基台５１が円環状のフランジ部６１と挟持ナット７との間に挟持固定される。このとき、蓋部材１２０の天壁１２１に設けられている挿通穴１２１bの直径が挟持ナット７の直径より大きく形成されていれば、蓋部材１２０をブレードマウント６の円筒状の装着部６２に嵌合した状態で挟持ナット７を螺合することができる。

次に、図５の(c)に示すように、蓋部材１２０を軸方向に引くことにより、上述したように切削ブレード５の環状の基台５１に設けられた把持部５１２と係合している天壁１２１の下面に設けられた複数の第１の係合爪１２１aが外れ、蓋部材１２０を取り除くことができる。なお、蓋部材１２０の天壁１２１に設けられている挿通穴１２１bの直径が挟持ナット７の直径より小さい場合には、挟持ナット７を装着部６２に形成された雄ネジ６１１に螺合する前に挿通穴１２１bを通して装着部６２に嵌合された切削ブレード５の環状の基台５１を押さえつつ蓋部材１２０を取り外す。その後、装着部６２に形成された雄ネジ６２１に挟持ナット７を螺合して、切削ブレード５の環状の基台５１を円環状のフランジ部６１と挟持ナット７との間に挟持固定する。

本発明に従って構成されたブレードケースを構成するブレード支持部材と蓋部材の一実施形態を示す斜視図。図１に示すブレードケースを構成するブレード支持部材と蓋部材の断面図。図１に示すブレードケースに切削ブレードを収納した状態を示す断面図。図３に示すブレードケースに切削ブレードを収納した状態からブレード支持部材を取り外し蓋部材によって切削ブレードを保持した状態を示す断面図。図４に示すブレードケースの蓋部材によって切削ブレードを保持した状態から切削ブレードをブレードマウントに装着する手順を示す説明図。切削ブレードが装備された切削装置の斜視図。図１に示す切削装置に装備されるスピンドルユニットの分解斜視図。図７に示すスピンドルユニットを構成するスピンドルハウジングの前端にブレードカバーが取り付けられている状態を示す斜視図。

符号の説明

１：切削装置
２：装置ハウジング
３：チャックテーブル
４：スピンドルユニット
４１：回転スピンドル
４２：回転スピンドル
４４：ブレードカバー
４４１：第１のカバー部材
４４２：第２のカバー部材
５：切削ブレード
５１：環状の基台
５１１：装着穴
５１２：環状の把持部
５２：環状の切れ刃
６：ブレードマウント
６１：円環状のフランジ部
６２：円筒状の装着部
８：締め付けボルト
１０：ブレードケース
１１０：ブレード支持部材
１１１：円柱状の装着穴支持部
１１２：基台支持部
１１３：係止部
１２０：蓋部材
１２１：天壁
１２１a：第１の係合爪
１２１b：挿通穴
１２２：円筒状の側壁
１２２a：第２の係合爪
１２２b：スリット

Claims

中心部にブレードマウントの装着部に嵌合する装着穴を備えるとともに側面に該装着穴を囲繞して設けられた把持部を備えた環状の基台と、該環状の基台の外周部側面に装着され該環状の基台の外周縁より径方向外側に突出する環状の切れ刃とからなる切削ブレードを収容するブレードケースであって、
切削ブレードの直径より大きい直径を有し上面に切削ブレードが載置されるブレード支持部材と、該ブレード支持部材の外周および上方を覆う蓋部材とを具備し、
該蓋部材は、円形の天壁と、該天壁の外周縁から垂下して形成された側壁とを有し、該天壁の下面には該環状の基台の該把持部と係合する第１の係合爪が設けられているとともに、該天壁の中心部には該装置穴の直径以上の直径を有する嵌挿穴が設けられており、該側壁の下端部には該ブレード支持部材の外周に設けられた係止部に係合する第２の係合爪が設けられている、
ことを特徴とするブレードケース。
該ブレード支持部材は、上面中心部に該環状の基台の該装着穴が嵌合する装着穴支持部を備えているとともに、該装着穴支持部を囲繞して形成され該環状の基台の側面における該環状の切れ刃の内側を支持するための基台支持部を備えている、請求項１記載のブレードケース。
該蓋部材の該天壁に形成される該嵌挿穴の直径は、該ブレードマウントの該装着部の先端部外周面に形成された雄ネジに螺合する挟持ナットの外径より大きい直径を有している、請求項１又は２記載のブレードケース。