JP5757715B2 - 切削装置及びブレードカバーの着脱方法 - Google Patents

Description

本発明は、切削ブレードを覆うブレードカバーを有する切削装置及びブレードカバーの着脱方法に関する。

半導体ウエーハや光デバイスウエーハ、パッケージ基板や各種ガラス、セラミック基板等を切削する切削装置として、ダイサーと呼ばれる特開２００７−２７３５２７号公報に開示されるような切削装置が広く利用されている。

切削装置は、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を切削する切削ブレードを備えている。切削ブレードはスピンドルの先端に装着されるとともに、スピンドルを収容するスピンドルハウジングにねじ締結されたブレードカバーで覆われている。

ブレードカバーには、切削ブレードに切削水を供給する切削水ノズルが配設されており、被加工物を切削中の切削ブレードには切削水ノズルから切削水が供給される。切削ブレードへ切削水を供給することは、加工中の加工熱を冷却する点で非常に重要である。

切削水ノズルの位置が誤った位置に調整されて切削ブレードの適切な位置に切削水が供給されないと、加工熱が十分に冷却されずに切削ブレードの異常磨耗や焼けが発生して被加工物の加工品質が著しく悪化し、ひいては切削ブレードの破損や被加工物の破損を発生させてしまう。そこで、切削水を切削ブレードの適切な位置に供給するよう、ブレードカバー取り付け時には切削水ノズルの向きや位置を調整する。

特開２００７−２７３５２７号公報

ところが、スピンドルハウジングの清掃時などブレードカバーを取り外した後に再度ブレードカバーを装着すると、完全に取り外し前と同じ位置にブレードカバーを装着できず、再び切削水ノズルを調整する必要があり、非常に煩雑であるという問題がある。

本発明はこのような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、一度切削水ノズルの位置を調整した後、ブレードカバーを取り外し再度装着しても切削水ノズルの調整を不要とする切削装置を提供することである。

請求項１記載の発明によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、回転駆動されるスピンドルと、該スピンドルの先端に装着されて該チャックテーブルで保持された被加工物を切削する切削ブレードとを備え、該スピンドルの軸線方向をＹ軸方向、該Ｙ軸方向に直交する鉛直方向をＺ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向をＸ軸方向とする切削装置であって、該スピンドルを収容するスピンドルハウジングと、Ｘ‐Ｚ平面である該スピンドルハウジングの端面に着脱可能に装着される装着面を有し、該切削ブレードを覆うとともに該切削ブレードの外周端に向かって切削水を供給する切削水ノズルが 配設されたブレードカバーと、該スピンドルハウジングの該端面に固定されて該ブレードカバーの装着位置を位置決めする位置決めプレートとを具備し、該位置決めプレートは、該ブレードカバーのＸ軸方向における装着位置を位置決めする一対のＸ軸方向位置決め部と、該ブレードカバーのＺ軸方向における装着位置を位置決めする一対のＺ軸方向位置決め部とを有し、該ブレードカバーの該装着面には、Ｘ軸方向に所定の遊びをもって該位置決めプレートが嵌合される形状の窪みが形成されており、該窪みは該位置決めプレートの該一対のＸ軸方向位置決め部に嵌合する一対のＸ軸方向嵌合部と、該位置決めプレートの該一対のＺ軸方向位置決め部に嵌合する一対のＺ軸方向嵌合部が形成されていることを特徴とする切削装置が提供される。

請求項２記載の発明によると、請求項１記載の切削装置において、前記ブレードカバーを前記スピンドルハウジングの前記端面に着脱するブレードカバーの着脱方法であって、該スピンドルハウジングの前記端面に前記位置決めプレートを固定する位置決めプレート固定ステップと、該位置決めプレートの前記一対のＸ軸方向位置決め部の内の一方と該ブレードカバーの前記一対のＸ軸方向嵌合部の一方とを嵌合させるとともに、該位置決めプレートの前記一対のＺ軸方向位置決め部を該ブレードカバーの前記一対のＺ軸方向嵌合部に嵌合させて、該スピンドルハウジングに該ブレードカバーを装着するブレードカバー装着ステップと、該スピンドルハウジングに装着された該ブレードカバーに配設された前記切削水ノズルの位置を調整する切削水ノズル調整ステップとを具備し、該切削水ノズル調整ステップを実施した後に必要に応じて該ブレードカバーを該スピンドルハウジングから取り外した場合は、該ブレードカバー装着ステップを再び実施した後において該切削水ノズル調整ステップを不要とすることを特徴とするブレードカバーの着脱方法が提供される。

本発明によると、切削装置のスピンドルハウジングが鉛直方向位置決め部を備えるとともに加工送り方向位置決め部を備えるため、一度切削水ノズルの位置を調整した後ブレードカバーを再装着してもブレードカバーの取り付け位置がずれることがなく、切削水ノズルの再度の調整を不要にできる。

切削装置の外観斜視図である。 スピンドルハウジングに取り付けられた位置決めプレートとブレードカバーの関係を示す分解斜視図である。 位置決めプレートの正面図である。 装着面を示すブレードカバーの背面側斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明が適用された切削装置２の外観斜視図が示されている。切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。

切削対象のウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周縁部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介してフレームＦに支持された状態となり、ウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。

ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハＷを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。

仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数のクランプ１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。

チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段２０が配設されている。

アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。

アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削手段２４が配設されている。切削手段２４はアライメント手段２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

切削手段２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像手段２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。

２５は切削後のウエーハＷを搬送する搬送手段であり、切削後のウエーハＷは搬送手段２５で洗浄手段２７まで搬送され、洗浄手段２７で洗浄されるとともにスピン乾燥される。

次に図２を参照して、本発明の特徴とするブレードカバー６２の取り付け構造について説明する。切削手段２４のスピンドルハウジング３０中には、図示しないモータにより回転駆動されるスピンドル２６が回転可能に収容されている。スピンドル２６の先端部には雄ねじ３２が形成されている。３４はボス部３６と、ブレード装着面３８を有する固定フランジであり、ボス部３６には雄ねじ４０が形成されている。更に、固定フランジ３４は装着穴４２を有している。

固定フランジ３４は、装着穴４２をスピンドル２６の先端部に挿入して、ナット４４を雄ねじ３２と螺合して締め付けることにより、スピンドル２６の先端部に取り付けられる。

このようにスピンドル２６の先端部に取り付けられた固定フランジ３４に対して、ワッシャー状の切削ブレード２８を固定フランジ３４のボス部３６に挿入し、更に着脱フランジ４６を挿入して、固定ナット４８をボス部３６の雄ねじ４０に螺合して締め付けることにより、切削ブレード２８は固定フランジ３４のブレード装着面３８と着脱フランジ４６とにより両側から挟まれてスピンドル２６に取り付けられる。切削ブレード２８はその全体が電鋳された切刃（電鋳砥石）から構成されている。

スピンドルハウジング３０の端面３０ａには位置決めプレート５０がねじ６０により取り付けられている。図３に示すように、位置決めプレート５０は一対のＸ軸方向位置決め部（加工送り方向位置決め部）５２ａ，５２ｂと、一対のＺ軸方向位置決め部（鉛直方向位置決め部）５４ａ，５４ｂを有している。位置決めプレート５０は更に、ブレードカバー取り付け用のねじ穴５６，５８を有している。

再び図２を参照すると、切削ブレード２８をカバーするブレードカバー６２は、固定カバー６４と、固定カバー６４にねじ６８で着脱可能に締結される着脱カバー６６とから構成される。固定カバー６４は、矢印Ａ方向に移動し、更に後で詳細に説明するように位置決めプレート５０に位置決めしてスピンドルハウジング３０に固定される。

ブレードカバー６２の固定カバー６４には、シャワーノズル（切削水ノズル）７０とブレードクーラーノズル７６が配設されている。シャワーノズル７０はパイプ７２を介して純水等の切削水源に接続され、ブレードクーラーノズル７６はパイプ７８を介して切削水源に接続される。７４はシャワーノズル７０の位置を調整する調整ねじである。

着脱カバー６６にも固定カバー６４のブレードクーラーノズル７６と同様なブレードクーラーノズル８０が配設されている。ブレードクーラーノズル８０はパイプ８２を介して切削水源に接続されている。

シャワーノズル７０はスピンドル２６に装着された切削ブレード２８の外周端に向かって切削水を噴出し、ブレードクーラーノズル７６，８０は切削ブレード２８の両側から切削ブレード２８及びウエーハＷに向かって切削水を噴出し、加工熱を冷却する。

図４を参照すると、ブレードカバー６２の背面側斜視図が示されている。固定カバー６４の装着面６４ａには、位置決めプレート５０が嵌合される形状の、Ｘ軸方向にある程度の遊びを有する窪み８４が形成されている。

窪み８４には、位置決めプレート５０のＸ軸方向位置決め部５２ａ，５２ｂが嵌合するＸ軸方向嵌合部８６ａ，８６ｂと、位置決めプレート５０のＺ軸方向位置決め部５４ａ，５４ｂが嵌合するＺ軸方向嵌合部８８ａ，８８ｂが形成されている。窪み８４には更に、固定カバー６４を位置決めプレート５０にねじ締結する締結穴９０，９２が形成されている。

固定カバー６４を位置決めプレート５０に取り付けるには、位置決めプレート５０に配設されている一対のＸ軸方向位置決め部５２ａ，５２ｂの内何れか一方の位置決め部を常に使用するようにする。ここでは、例えばＸ軸方向位置決め部５２ａを使用する。高さ方向の位置決めであるＺ軸方向位置決め部５４ａ，５４ｂは同時に使用する。

具体的には、位置決めプレート５０のＸ軸方向位置決め部５２ａに固定カバー６４のＸ軸方向嵌合部８６ａを嵌合し、位置決めプレート５０のＺ軸方向位置決め部５４ａ，５４ｂに固定カバー６４のＺ軸方向嵌合部８８ａ，８８ｂを嵌合して、固定カバー６４を位置決めプレート５０に対して位置決めし、ねじを固定カバー６４に形成された締結穴９０，９２に挿入して位置決めプレート５０のねじ穴５６，５８に締結することにより、固定カバー６４はスピンドルハウジング３０の端面３０ａに位置決めして固定される。

このように固定カバー６４をスピンドルハウジング３０に装着してから、調整ねじ７４を調整してシャワーノズル７０の位置が切削ブレード２８の外周端に向き合うように調整する。次いで、着脱カバー６６をねじ６８により固定カバー６４に固定して、ブレードクーラーノズル７６，８０を切削ブレード２８の両側に沿って伸長するように配設する。

このように一旦ブレードカバー６２をスピンドルハウジング３０に取り付けてシャワーノズル７０の位置を調整し、切削ブレード２８でウエーハＷの切削作業を実施する。切削作業を長時間継続すると、スピンドルハウジング３０の清掃時などにブレードカバー６２をスピンドルハウジング３０から取り外して清掃を実施する場合がある。

このような場合には、ブレードカバー６２を再度上述したのと同様に位置決めしてスピンドルハウジング３０の端面３０ａに取り付けるが、ブレードカバー６２を取り外す前の状態と全く同一の状態に位置決めして再度取り付けられるため、シャワーノズル７０の位置を調整するシャワーノズル（切削水ノズル）調整ステップを再度実施する必要はない。

このように本実施形態では、切削装置のスピンドルハウジング３０が加工送り方向位置決め部５２ａ，５２ｂを備えるとともに鉛直方向位置決め部５４ａ，５４ｂを備えているため、ブレードカバー６２をスピンドルハウジング３０から取り外して再度装着しても、ブレードカバー６２の取付位置がずれることがないので、切削水ノズル（シャワーノズル）７０の再度の調整を不要にすることができる。

２ 切削装置
２４ 切削手段
２６ スピンドル
２８ 切削ブレード
３０ スピンドルハウジング
３４ 固定フランジ
４６ 着脱フランジ
５０ 位置決めプレート
５２ａ，５２ｂ Ｘ軸方向位置決め部（加工送り方向位置決め部）
５４ａ，５４ｂ Ｚ軸方向位置決め部（鉛直方向位置決め部）
６２ ブレードカバー
６４ 固定カバー
６６ 着脱カバー
７０ シャワーノズル（切削水ノズル）
７６，８０ ブレードクーラーノズル
８６ａ，８６ｂ Ｘ軸方向嵌合部
８８ａ，８８ｂ Ｚ軸方向嵌合部

Claims (2)

1. 被加工物を保持するチャックテーブルと、回転駆動されるスピンドルと、該スピンドルの先端に装着されて該チャックテーブルで保持された被加工物を切削する切削ブレードとを備え、該スピンドルの軸線方向をＹ軸方向、該Ｙ軸方向に直交する鉛直方向をＺ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向をＸ軸方向とする切削装置であって、
   該スピンドルを収容するスピンドルハウジングと、
   Ｘ‐Ｚ平面である該スピンドルハウジングの端面に着脱可能に装着される装着面を有し、該切削ブレードを覆うとともに該切削ブレードの外周端に向かって切削水を供給する切削水ノズルが 配設されたブレードカバーと、
   該スピンドルハウジングの該端面に固定されて該ブレードカバーの装着位置を位置決めする位置決めプレートとを具備し、
   該位置決めプレートは、該ブレードカバーのＸ軸方向における装着位置を位置決めする一対のＸ軸方向位置決め部と、該ブレードカバーのＺ軸方向における装着位置を位置決めする一対のＺ軸方向位置決め部とを有し、
   該ブレードカバーの該装着面には、Ｘ軸方向に所定の遊びをもって該位置決めプレートが嵌合される形状の窪みが形成されており、該窪みは該位置決めプレートの該一対のＸ軸方向位置決め部に嵌合する一対のＸ軸方向嵌合部と、該位置決めプレートの該一対のＺ軸方向位置決め部に嵌合する一対のＺ軸方向嵌合部が形成されていることを特徴とする切削装置。
2. 請求項１記載の切削装置において、前記ブレードカバーを前記スピンドルハウジングの前記端面に着脱するブレードカバーの着脱方法であって、
   該スピンドルハウジングの前記端面に前記位置決めプレートを固定する位置決めプレート固定ステップと、
   該位置決めプレートの前記一対のＸ軸方向位置決め部の内の一方と該ブレードカバーの前記一対のＸ軸方向嵌合部の一方とを嵌合させるとともに、該位置決めプレートの前記一対のＺ軸方向位置決め部を該ブレードカバーの前記一対のＺ軸方向嵌合部に嵌合させて、該スピンドルハウジングに該ブレードカバーを装着するブレードカバー装着ステップと、
   該スピンドルハウジングに装着された該ブレードカバーに配設された前記切削水ノズルの位置を調整する切削水ノズル調整ステップとを具備し、
   該切削水ノズル調整ステップを実施した後に必要に応じて該ブレードカバーを該スピンドルハウジングから取り外した場合は、該ブレードカバー装着ステップを再び実施した後において該切削水ノズル調整ステップを不要とすることを特徴とするブレードカバーの着脱方法。

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