JP5854763B2

JP5854763B2 - バイトホイール

Info

Publication number: JP5854763B2
Application number: JP2011240418A
Authority: JP
Inventors: 智人松田
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2011-11-01
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2031-11-01
Also published as: JP2013094903A

Description

本発明は、被加工物を切削するバイトホイールに関する。

半導体デバイスの軽薄短小化を実現するための技術には様々なものがある。一例として、半導体ウエーハに形成されたデバイス表面に１０〜１００μｍ程度の高さのバンプと呼ばれる金属突起物を複数形成し、これらのバンプを配線基板に形成された電極に相対させて直接接合するフリップチップボンディングと呼ばれる実装技術が実用化されている。

半導体ウエーハのデバイス表面に形成されるバンプは、メッキやスタッドバンプといった方法により形成される。このため個々のバンプの高さは不均一であり、そのままでは複数のバンプを配線基板の電極に全て一様に接合するのは困難である。

また、高密度配線を実現するために、バンプと配線基板との間に異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）を挟んで接合する集積回路実装技術がある。この実装技術の場合には、バンプの高さが不足すると接合不良を招くため、一定以上のバンプ高さが必要となる。

そこで、半導体ウエーハの表面に形成された複数のバンプを所望の高さへ切削することが望まれている。バンプを所望の高さへ切削する方法として、バイトホイールが装着されたバイト切削装置を用いてバンプを削り取る方法が例えば特開２０００−１７３９５４号公報で提案されている。

バイトホイールは、ホイール基台と、ホイール基台に配設された切削刃を含むバイトユニットとを備え、バイトホイールを回転させつつ、切削刃を被加工物へ当接した状態でバイトホイールと被加工物とを摺動させることにより切削を遂行する。

バイト切削装置では、通常スピンドルは時計回り方向に回転し、スピンドルの下端にマウントを介してバイトユニットが着脱可能に装着されたバイトホイールが取り付けられている。バイトユニットの切削刃は表面から裏面に至る下方から上方に傾斜した傾斜面を有している。

水平面と傾斜面とがなす角を逃げ角と称し、被加工物の種類に応じて適切な逃げ角を設定している。バイト切削装置では、切削刃表面が回転方向側（加工方向先頭側）を向くようにバイトユニットをホイール基台に装着して切削する。

特開２０００−１７３９５４号公報特開２００９−１７２７２３号公報

バイトユニットの切削刃が磨耗すると、作業者が磨耗したバイトユニットをホイール基台から取り外し、新たなバイトユニットをホイール基台に装着するが、作業者が不注意によりバイトユニットの向きを間違えてホイール基台に装着してしまうことがある。このように間違った向きにバイトユニットを装着して切削加工を遂行すると、被加工物や切削刃を損傷させてしまう恐れがある。

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、作業者がバイトユニットのホイール基台に対する装着の向きを間違えることを防止し、装着の向きを間違えて被加工物や切削刃を損傷させてしまう恐れを低減可能なバイトホイールを提供することである。

本発明によると、一定方向に回転して被加工物を旋回切削するバイトホイールであって、外周部分に装着用切欠きを有するホイール基台と、該装着用切欠きの形状に対応する形状と挿入穴を有し、該装着用切欠き中に着脱可能に装着されたバイトユニット保持ブロックと、バイトシャンクと、該バイトシャンクの下端に配設された一方向に加工可能な切削刃とを有し、該バイトユニット保持ブロックの該挿入穴中に着脱可能に固定されたバイトユニットと、を具備し、該バイトユニット保持ブロックは、該切削刃の加工可能方向が回転方向に向くように該バイトユニットを該バイトユニット保持ブロックに装着するための装着方向表示マークを有することを特徴とするバイトホイールが提供される。

好ましくは、前記バイトシャンクは直方体形状をしており、前記切削刃は該バイトシャンクの下端部の一面に固着されている。

本発明によると、バイトホイールのホイール基台はバイトユニットの装着の向きを表記した装着方向表示マークを有しているため、作業者がバイトユニットの装着の向きを間違えて被加工物や切削刃を損傷させてしまう恐れを低減できる。

バイト切削装置の全体構成を示す斜視図である。本発明実施形態に係るバイトホイールの底面側斜視図である。バイトユニット保持ブロックにバイトユニットを装着する様子を示す分解斜視図である。実施形態に係るバイトユニットの側面図である。バイトホイールでの被加工物の切削加工を説明する側面図である。切削加工を説明する模式的平面図である。

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を参照すると、本発明実施形態に係るバイトホイールが装着されたバイト切削装置２の斜視図が示されている。４はバイト切削装置２のベース（ハウジング）であり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール（一本のみ図示）８が固定されている。

この一対のガイドレール８に沿ってバイト切削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されている。バイト切削ユニット１０は、そのハウジング２０が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１２に取り付けられている。

バイト切削ユニット１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０中に回転可能に収容されたスピンドル２２（図４参照）と、スピンドル２２の先端に固定されたマウント２４と、マウント２４に着脱可能に装着されたバイトホイール２５とを含んでいる。バイトホイール２５にはバイトユニット２６が着脱可能に取り付けられている。

バイト切削ユニット１０は、バイト切削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモータ１６とから構成されるバイト切削ユニット送り機構１８を備えている。パルスモータ１６をパルス駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。

ベース４の中間部分にはチャックテーブル３０を有するチャックテーブル機構２８が配設されており、チャックテーブル機構２８は図示しないチャックテーブル移動機構によりＹ軸方向に移動される。３３は蛇腹であり、チャックテーブル機構２８をカバーする。

ベース４の前側部分には、第１のウエーハカセット３２と、第２のウエーハカセット３４と、ウエーハ搬送用ロボット３６と、複数の位置決めピン４０を有する位置決め機構３８と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）４２と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）４４と、スピンナ洗浄ユニット４６が配設されている。

また、ベース４の概略中央部には、チャックテーブル３０を洗浄する洗浄水噴射ノズル４８が設けられている。この洗浄水噴射ノズル４８は、チャックテーブル３０が装置手前側のウエーハ搬入・搬出領域に位置づけられた状態において、チャックテーブル３０に向かって洗浄水を噴射する。

図２を参照すると、本発明実施形態に係るバイトホイール２５の底面側斜視図が示されている。５０はバイトホイール２５のホイール基台であり、円周方向に１８０度離間した位置に二つの装着用切欠き５２，５４が形成されている。

装着用切欠き５２には、バイトユニット保持ブロック５６が二本のねじ５８により着脱可能に装着されている。同様に、装着用切欠き５４には、バランス錘保持ブロック６０が着脱可能に装着されている。

図３に最もよく示すように、バイトユニット６４は、直方体のシャンク（バイトシャンク）６６とシャンク６６の下端（先端）に固着された切削刃６８とから構成される。切削刃６８は例えば単結晶ダイアモンドから構成される。

バイトユニット保持ブロック５６には、バイトユニット６４のシャンク６６挿入用の挿入穴６２と、バイトユニット保持ブロック５６をホイール基台５０に装着するために、ねじ５８が挿入される２個の貫通穴５７と、挿入穴６２中に挿入されたバイトユニット６４のシャンク６６をねじ７０で固定する３個のねじ穴７１が形成されている。

バイトユニット保持ブロック５６の裏面５６ａには、切削刃６８の加工可能方向がバイトホイール２５の回転方向（切削方向先頭方向）に向くように、バイトユニット６４をホイール基台５０に装着するための装着方向表示マーク７２が形成されている。装着方向表示マーク７２は、矢印に替えて例えば「ＦＲＯＮＴ」のように文字でも良い。

図４を参照すると、バイトユニット６４の拡大側面図が示されている。バイトユニット６４の切削刃６８はシャンク６６の下端部の一面にロウ付け等により固定されている。切削刃６８は、表面６８ａの最下端から上方に傾斜した表面６８ａから裏面６８ｂに至る傾斜面６９を有している。

チャックテーブル３０に保持された被加工物１１の表面（水平面）と傾斜面６９とのなす角θを逃げ角と称し、被加工物の種類に応じて逃げ角θは例えば５度〜４５度の範囲内に設定される。

矢印Ａは加工可能方向であり、本実施形態のバイトホイール２５では、シャンク６６に固着した切削刃６８が図３に示した装着方向表示マーク７２に向き合うようにシャンク６６をバイトユニット保持部ロック５６に取り付ける。

図２を再び参照すると、バランス錘保持ブロック６０にはバイトユニット６４のシャンク６６と同一形状及び同一重量のバランス錘（カウンターバランス）７４が図示しないねじにより着脱可能に取り付けられている。切削刃６８の重量は極僅かであるため、バランス錘７４はバイトユニット６４の重量と概略同一重量であり、カウンターバランスとして作用する。

次に、図５及び図６を参照して、バイトホイール２５による被加工物１１の切削加工方法について説明する。スピンドル２２を約２０００ｒｐｍで矢印Ｒ方向に回転させつつ、バイトホイール送り機構１８を駆動してバイトユニット６４の切削刃６８を被加工物１１に所定深さ切り込ませ、チャックテーブル３０を図５で矢印Ｙ方向に１ｍｍ／ｓの送り速度で移動させながら、被加工物１１を旋削する。

この旋削加工時には、チャックテーブル３０は回転させずにＹ軸方向に加工送りする。図６で符号７６は切削刃６８の回転軌道を示しており、切削刃６８は回転方向側（切削方向先頭側）を向くようにシャンク６６に固着されている。

本実施形態のバイトホイール２５では、バイトホイール２５のホイール基台５０がバイトユニット６４の装着の向きを表記した装着方向表示マーク７２を有するため、作業者がバイトユニット６４の向きを間違えてバイトユニット６４をホイール基台５０に取り付けて被加工物及び／又は切削刃６８を損傷させてしまう恐れを低減できる。

２バイト切削装置
１０バイト切削ユニット
２５バイトホイール
５６バイトユニット保持ブロック
６４バイトユニット
６６シャンク
６８切削刃
７２装着方向表示マーク
７４バランス錘

Claims

一定方向に回転して被加工物を旋回切削するバイトホイールであって、
外周部分に装着用切欠きを有するホイール基台と、
該装着用切欠きの形状に対応する形状と挿入穴を有し、該装着用切欠き中に着脱可能に装着されたバイトユニット保持ブロックと、
バイトシャンクと、該バイトシャンクの下端に配設された一方向に加工可能な切削刃とを有し、該バイトユニット保持ブロックの該挿入穴中に着脱可能に固定されたバイトユニットと、を具備し、
該バイトユニット保持ブロックは、該切削刃の加工可能方向が回転方向に向くように該バイトユニットを該バイトユニット保持ブロックに装着するための装着方向表示マークを有することを特徴とするバイトホイール。
前記バイトシャンクは直方体形状をしており、前記切削刃は該バイトシャンクの下端部の一面に固着されている請求項１記載のバイトホイール。