JP5766090B2 - ブレードカバー装置 - Google Patents

Description

本発明は、切削ブレードに切削水を供給するノズルを備えたブレードカバー装置に関する。

ＩＣやＬＳＩ等のデバイスが複数表面に形成された半導体ウエーハや、樹脂基板、各種セラミックス基板、ガラス基板等の被加工物は切削装置によって個々のチップに分割され、分割されたチップは各種電気機器に広く利用されている。

半導体ウエーハ等の被加工物を切削する切削装置では、切削ブレードを高速回転させて被加工物を切削加工する。その際に、切削ブレードと被加工物との間に生じる摩擦熱が切削ブレードの磨耗や破損を増大させ、被加工物の加工面上のチッピングの発生や異常切削の原因となる。

そこで、切削ブレードや加工点に切削水を供給し、切削ブレード及び加工点を冷却する方法が採用されている。切削水の供給方法としては、シャワーノズル（切削水ノズル）を用いて切削方向前方からブレード外周縁に切削水を供給する方法、切削ブレードを挟むように配設された一対の側面ノズルを用いて切削水を供給する方法、更にブレード外周面全体に切削水を供給する方法等が採用されている。

このうち、シャワーノズルは鉛直方向（Ｚ方向）、切削ブレードの厚み方向（Ｙ方向）及び回転方向に調整可能であり、その微妙な調整によってはチッピングのサイズ及び量が異なることがあり、繊細な調整が必要であるため、その調整には様々な機構が提案されている（例えば、特開２００６−１８７８４９号公報参照）。

特開２００６−１８７８４９号公報

ノズルの位置調整機構は様々提案されているが、従来は調整したノズルの位置を表示する機構がないため、最適なノズルのセッティングが決まった後も、同様のノズルの位置を再現するためには、ノズルを写真で撮ったり、何らかの基準物からのノズル位置を測定したりしていたため、非常に再現が難しいという問題があった。また、実験を行う際にも、ノズルの位置を細かく規定できないため、微妙な位置による違いを検証しにくいという問題もあった。

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、ノズルの位置を規定及び確認し易く、再現性も確保可能なブレードカバー装置を提供することである。

本発明によると、スピンドルの先端に装着された切削ブレードを覆うブレードカバー装置であって、該スピンドルに固定されたベース部と、該切削ブレードの外周端面と対向配置され該切削ブレードに切削液を供給するノズルを有する該ベース部に装着されたノズル機構とを具備し、該ノズル機構は、該ベース部に取り付けられた該ノズルを備えたノズルアセンブリと、該ベース部に対して該ノズルのスピンドルの軸方向への位置を可変とする位置調整手段と、該スピンドルの軸方向における該ノズルの位置を示す目盛と表示マークとからなる位置表示手段と、を含み、前記ノズルアセンブリは、側部に開口した切削液供給孔と該切削液供給孔を間に挟んで配設された一対のＯ−リングを備え、スピンドルの軸方向に伸長するように該ベース部に取り付けられた切削液供給管と、該切削液供給管に摺動可能に外嵌され、該切削液供給管に対する軸方向への摺動が該一対のＯ−リングで所定以下に規制されるとともに前端部外周面に雄ねじが形成された摺動管と、該切削液供給孔に連通するように該摺動管の側部に一体的に形成された切削液を噴出する前記ノズルと、該切削液供給管に回転可能且つ軸方向に移動不能に取り付けられ、該切削液供給管の前端部が貫通し該摺動管に形成された該雄ねじに螺合する調整ナットとを含み、前記目盛は該調整ナットの前端面に形成され、前記表示マークは該調整ナットを貫通した該切削液供給管の前端面に形成されていることを特徴とするブレードカバー装置が提供される。

本発明のブレードカバー装置によると、ノズルのスピンドルの軸方向（Ｙ方向）における位置が調整可能であり、且つ位置の調整が表示マークと目盛とによって細かくなされるため、ノズルの位置の規定及び確認をし易く、再現性も確保できるという効果を奏する。

拡大鏡を用いると、比較的小さな目盛と表示マークを拡大視認することができる。

本発明のブレードカバーが装着可能な切削装置の斜視図である。 スピンドルと、スピンドルに固定されるべきブレードマウントとの関係を示す分解斜視図である。 スピンドルと、スピンドルに装着されるべき切削ブレードとの関係を示す分解斜視図である。 切削ブレードがスピンドルに装着された状態の斜視図である。 スピンドルハウジングに装着された状態の本発明実施形態に係るブレードカバー装置の側面図である。 スピンドルハウジングに装着された図５に示すブレードカバー装置の平面図である。 図７（Ａ）はノズル機構が最上位位置に調整された状態のブレードカバー装置の側面図、図７（Ｂ）はノズル機構が最下位位置に調整された状態のブレードカバー装置の側面図である。 ノズルアセンブリの断面図である。 図９（Ａ）はノズルアセンブリを切削ブレードから離れる方向に回動させた状態のブレードカバー装置の側面図、図９（Ｂ）はノズルアセンブリを切削ブレードに近づく方向に回動させた状態のブレードカバー装置の側面図である。 図１０（Ａ）は目盛板を取り外した状態の図９（Ａ）に対応する側面図、図１０（Ｂ）は目盛板を取り外した状態の図９（Ｂ）に対応する側面図である。 拡大鏡取付状態の一実施形態を示す正面図である。

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は半導体ウエーハ等の被加工物をダイシングして個々のチップに分割することのできる切削装置２の外観を示している。本発明のブレードカバー装置は、切削装置２の切削ブレードをカバーするために使用される。

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パネル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等の表示モニタ６が設けられている。

切削対象であるウエーハ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、図１に示したウエーハカセット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に搬入する搬出入ユニット１０が配設されている。

ウエーハカセット８と搬出入ユニット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機構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ユニット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、搬送ユニット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上に保持固定される。

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ユニット２０が配設されている。

アライメントユニット２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像ユニット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。撮像ユニット２２によって取得された画像は、表示モニタ６に表示される。

アライメントユニット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ユニット２４が配設されている。切削ユニット２４はアライメントユニット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。

切削ユニット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は撮像ユニット２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。

図２を参照すると、スピンドルと、スピンドルに装着されるブレードマウントとの関係を示す分解斜視図が示されている。スピンドルユニット３０のスピンドルハウジング３２中には、図示しないサーボ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はテーパ部２６ａ及び先端小径部２６ｂを有しており、先端小径部２６ｂには雄ねじ３４が形成されている。

３６はボス部（凸部）３８と、ボス部３８と一体的に形成された固定フランジ４０とから構成されるブレードマウントであり、ボス部３８には雄ねじ４２が形成されている。さらに、ブレードマウント３６は装着穴４３を有している。

ブレードマウント３６は、装着穴４３をスピンドル２６の先端小径部２６ｂ及びテーパ部２６ａに挿入して、ナット４４を雄ねじ３４に螺合して締め付けることにより、図３に示すようにスピンドル２６の先端部に取り付けられる。

図３はブレードマウント３６が固定されたスピンドル２６と、切削ブレード２８との装着関係を示す分解斜視図である。切削ブレード２８はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ４８を有する円形基台４６の外周にニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散された切刃５０が電着されて構成されている。

切削ブレード２８の装着穴５２をブレードマウント３６のボス部３８に挿入し、固定ナット５４をボス部３８の雄ねじ４２に螺合して締め付けることにより、図４に示すように切削ブレード２８がスピンドル２６に取り付けられる。

図５を参照すると、スピンドル２６に装着された切削ブレード２８の概略上半分をブレードカバー装置５６で包囲した状態の側面図が示されている。図６は図５の平面図である。ブレードカバー装置５６は、スピンドルハウジング５６に固定され、切削ブレード２８の概略上半分を包囲するベース部５８を備えている。

ベース部５８には、切削ブレード２８の外周縁に切削液を供給するノズルを備えたノズル機構６０が位置調整手段６４により、ベース部５８に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に位置調整可能に取り付けられている。

ノズル機構６０は本体部６２を有しており、位置調整手段６４は、ブレードカバー装置５６のベース部５８に形成された一対のねじ穴６６（図６参照）と、該ねじ穴６６に螺合する一対のねじ６８と、本体部６２に形成されねじ６８が挿入される長穴７０とから構成される。ねじ穴６６はスピンドル２６の軸方向と平行に伸長しており、長穴７０は鉛直方向に伸長している。

ノズル機構６０の本体部６２は、目盛板９２がねじ９８により着脱可能に取り付けられている。目盛板９２には、鉛直方向の高さを示す目盛９４と、ノズルアセンブリ７２の回転の度合いを示す目盛９６とが形成されている。

ブレードカバー装置５６の本体部５８には、目盛９４と協働してノズル機構６０の高さ位置を示す表示マーク１００がねじ１０２により取り付けられている。目盛９４と表示マーク１００とでＺ軸方向位置表示手段を構成する。

ねじ６８を緩めてノズル機構６０の本体部６０の取付位置を調整することにより、ノズル機構６０は図７（Ａ）に示す最上位位置と、図７（Ｂ）に示す最下位位置との間で位置調整可能である。

オペレータは、表示マーク１００が指し示す目盛９４を読むことにより、ノズル機構６０の高さ位置を知ることができる。よって、ノズル機構６０に備わったノズル１１２の高さ位置を規定及び確認し易く、再現性も確保することができる。

ノズル機構６０の本体部６２には、本体部６２から突出した突出部６２ａ，６２ｂが一体的に形成されている。調整ボルト８２が突出部６２ｂに形成された垂直方向の貫通穴中に挿入され、調整ボルト８２の先端部が図６に示すように、突出部６２ａに形成されたねじ穴８０に螺合している。

調整ボルト８２には突出部６２ａと突出部６２ｂとの間で回転ナット８４が螺合しており、回転ナット８４を回転することにより調整ボルト８２が上下方向に移動される。図１０に示すように、調整ボルト８２の下端部にはブロック８６が固定されており、ブロック８６にはＬ形状ブラケット７８の一端部が回転可能に係合している。図６に示すように、Ｌ形状ブラケット７８にはスピンドル２６の軸方向に伸長するシャフト８８が固定されている。

Ｌ形状ブラケット７８はねじ７６によりノズル機構６０の本体部６２に固定されている。Ｌ形状ブラケット７８の他端部（下端部）には、図８に示すノズルアセンブリ７２の切削液供給管１０８が固定されている。

よって、Ｌ形状ブラケット７８の一端部が調整ボルト８２の回転により上下方向に移動すると、Ｌ形状ブラケット７８の他端部に固定されたノズルアセンブリ７２はねじ７６を中心に回動する。

目盛板９２には円弧状の長穴９３が形成されており、この長穴９３中にシャフト８８の端部８８ａが挿入されている。シャフト８８の端部８８ａには表示マーク９０が形成されており、目盛板９２の円弧状長穴９３部分にはねじ７６を中心とした放射状の目盛９６が形成されている。表示マーク９０と目盛９６とで回転方向位置表示手段９５を構成する。

図８を参照すると、ノズルアセンブリ７２の縦断面図が示されている。上述したように切削液供給管１０８はＬ形状ブラケット７８の他端部に固定されている。切削液供給管１０８には、切削液を供給するノズル１１２が一体的に形成された摺動管１１０が外嵌されている。

切削液供給管１０８は図５に示した切削液供給口１０４に接続されており、切削液供給口１０４はホース１０６を介して図示しない切削液供給源に接続されている。ノズル１１２は切削液供給孔１１４を介して切削液供給管１０８の内部に連通している。切削液供給孔１１４は一対のＯ−リング１１６により液密にシールされている。

切削液供給管１０８の端部外周には雄ねじ１１８が形成されている。この雄ねじ１１８には調整ナット１２０の雌ねじ１２２が螺合している。図５に示すように、切削液供給管１０８の端部１０８ａには表示マーク１２６が形成されている。

そして、調整ナット１２０の端面には、切削液供給管１０８の軸心を中心とした放射状の目盛１２４が形成されている。目盛１２４と表示マーク１２６とでＹ軸方向位置表示手段１２５を構成する。

調整ナット１２０を回転することにより、摺動管１１０が図８で矢印Ｙに示したＹ軸方向に移動され、摺動管１１０と一体的に形成されたノズル１１２の位置が切削ブレード２８の厚み方向に調整され、ノズル１１２から噴出される切削液を切削ブレード２８の外周端部に向けることができる。

回転ナット１２０を回転して、ノズル１１２をＹ軸方向に調整すると、回転ナット１２０の端部に形成された目盛１２４が回転するため、表示マーク１２６に合致した目盛１２４の位置を読み取ることにより、ノズル１１２のＹ軸方向の位置を知ることが出来る。

ノズル１１２の位置の表示が表示マーク１２６と目盛１２４とによって細かくなされているため、ノズル１１２の位置を規定し易く、ノズル位置の再現性も確保することができる。位置調整後、ねじ１２８を締結することによりノズル１１２の位置を固定する。

ノズル１１２の切削ブレード２８の外周端面からの位置の調整は、回転ナット８４を回転することにより実施する。即ち、ねじ７６を緩めて、回転ナット８４を一方向に回転すると、調整ボルト８２は図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に示す上方位置に移動され、Ｌ形状ブラケット７８がねじ７６を中心にして反時計回り方向に回転する。その結果、ノズル１１２は切削ブレード２８の外周端面から離反する。

反対に、回転ナット８４を反対方向に回転して、図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に示すように、調整ボルト８２を下方に移動すると、Ｌ形状ブラケット７８はねじ７６を中心にして時計回り方向に回転する。その結果、ノズル１１２は切削ブレード２８の外周端面に接近する。ノズル１１２の位置を最適位置に調整後、ねじ７６を締め付けてノズル１１２の位置を固定する。

図９（Ａ）に示すように、調整ボルト８２が上方に移動されてノズル１１２が切削ブレード２８の外周端面から離反した位置では、シャフト８８の端部８８ａが目盛板９２に形成した長穴９３中を上方に移動し、図９（Ｂ）に示すように、回転ナット８４を回転して調整ボルト８２を下方に移動してノズル１１２を切削ブレード２８の外周端面に接近させると、シャフト８８の端部８８ａが長穴９３中を下方に移動するため、目盛９６により表示マーク９０の位置を読み取ることにより、オペレータはノズル１１２の回動位置を把握することができる。

この実施形態によれば、ノズル１１２の回転方向における位置が調整ボルト８２の回転によって容易に調整可能であり、且つ位置の表示が表示マーク９０と目盛９６とによって細かくなされるため、ノズル１１２の回転方向の位置を規定し易く、再現性も確保できる。

本実施形態によると、ノズル機構６０の本体部６２に形成したスピンドル２６の軸方向（Ｙ軸方向）に伸長する雌ねじに螺合するねじ７６と、ねじ７６によって本体部６２に固定され、下端部にノズルアセンブリ７２が装着されたＬ形状ブラケット７８とによりノズルアセンブリ７２の支持部７４を構成する。

また、本体部６２から突出した突出部６２ａに形成された雌ねじ８０と、雌ねじ８０に螺合して下方に伸長した調整ボルト８２と、調整ボルト８２に固定されたブロック８６と、ブロック８６に回転可能に係合したＬ形状ブラケット７８と、Ｌ形状ブラケット７８に固定されて軸方向に伸長するシャフト８８により位置調整部８５を構成する。

図１１を参照すると、目盛を読み取るための拡大鏡１３０の一例が示されている。拡大鏡１３０はフレネルレンズ等から構成され、クリップ１３２及び伸縮コード１３４を介して切削装置２の図示しない外装カバー等に形成されたブラケット１３６に装着されている。

例えば、拡大鏡１３０を調整ナット１２０の前方に位置付けて、目盛１２４と表示マーク１２６とを拡大することにより、表示マーク１２６が指し示す目盛１２６を容易に読み取ることができる。

上述した実施形態では、ノズル機構の本体部をベース部に移動可能に取り付け、更にノズルを備えたノズルアセンブリを本体部に回動可能に取り付けているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、ノズル機構を構成するノズルアセンブリの切削液供給管をベース部の下端に固定し、この切削液供給管に対してノズルを有する摺動管を摺動可能に外嵌した実施形態も含むものである。

２６ スピンドル
２８ 切削ブレード
５６ ブレードカバー装置
５８ ベース部
６０ ノズル機構
６２ 本体部
６４ Ｚ軸方向位置調整手段
７２ ノズルアセンブリ
７４ 支持部
８２ 調整ボルト
８４ 回転ナット
８８ シャフト
７８ Ｌ形状ブラケット
９４，９６，１２４ 目盛
９０，１００，１２６ 表示マーク
９５ 回転方向位置表示手段
１０８ 切削液供給管
１１０ 摺動管
１１２ ノズル
１２０ 調整ナット
１２５ Ｙ軸方向位置表示手段

Claims (2)

1. スピンドルの先端に装着された切削ブレードを覆うブレードカバー装置であって、
   該スピンドルに固定されたベース部と、
   該切削ブレードの外周端面と対向配置され該切削ブレードに切削液を供給するノズルを有する該ベース部に装着されたノズル機構とを具備し、
   該ノズル機構は、
   該ベース部に取り付けられた該ノズルを備えたノズルアセンブリと、
   該ベース部に対して該ノズルのスピンドルの軸方向への位置を可変とする位置調整手段と、
   該スピンドルの軸方向における該ノズルの位置を示す目盛と表示マークとからなる位置表示手段と、を含み、
   前記ノズルアセンブリは、
   側部に開口した切削液供給孔と該切削液供給孔を間に挟んで配設された一対のＯ−リングを備え、スピンドルの軸方向に伸長するように該ベース部に取り付けられた切削液供給管と、
   該切削液供給管に摺動可能に外嵌され、該切削液供給管に対する軸方向への摺動が該一対のＯ−リングで所定以下に規制されるとともに前端部外周面に雄ねじが形成された摺動管と、
   該切削液供給孔に連通するように該摺動管の側部に一体的に形成された切削液を噴出する前記ノズルと、
   該切削液供給管に回転可能且つ軸方向に移動不能に取り付けられ、該切削液供給管の前端部が貫通し該摺動管に形成された該雄ねじに螺合する調整ナットとを含み、
   前記目盛は該調整ナットの前端面に形成され、前記表示マークは該調整ナットを貫通した該切削液供給管の前端面に形成されていることを特徴とするブレードカバー装置。
2. 前記調整ナットの前方に位置付け可能な拡大鏡を具備し、前記目盛と前記表示マークとを該拡大鏡により拡大視認することを特徴とする請求項１記載のブレードカバー装置。

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