JP6043648B2 - 切削装置 - Google Patents

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Description

本発明は、切削装置に関する。
携帯電話、パソコン等の電子機器は、より小型・軽量化が求められており、IC,LSI等の回路が形成された半導体チップのパッケージも、CSP(Chip Size Package)やQFN(Quad Flat Non-leaded Package)と称する小型化できるパッケージ技術が開発されている。このようなCSP基板やQFN基板の切断は、ダイシング装置とよばれる切削装置によって加工が行われている。
切削装置は、被加工物を保持しつつ移動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に純水等の加工液を供給しながら切削する切削手段と、加工液を受けてドレインへ導くウォーターケース(樋部)と、チャックテーブルを移動させる加工送り手段に加工液が付着しないようにカバーする蛇腹カバーを備えている(特許文献1参照)。
蛇腹カバー及びウォーターケースには加工液のみならず、被加工物の切れ端である切削屑も落下する。切削屑は鋭利な形状の場合も多く、蛇腹カバーが延びている状態で谷部に落下した後、蛇腹カバーが収縮すると蛇腹の谷部に挟まれ、鋭利な切削屑によって蛇腹カバーに穴が開いてしまう可能性がある。そのため、蛇腹カバーには上面に保護プレートを装着することがある。保護プレートは、幅方向でウォーターケースに張り出し、確実に蛇腹カバーを保護している。
ウォーターケースには、ドレインに通じる排水孔が設けられ、ドレインへ切削屑が流入しないよう、排水孔の開口する範囲でウォーターケースを覆うようにストレーナーが設置されている。ストレーナーは捕捉した切削屑を廃棄できるよう着脱可能に構成されている。
特開2000−271834号公報 特開2004−186361号公報
蛇腹カバー(特に蛇腹カバーの一部である蛇腹カバー保護プレート)がウォーターケースに張り出しているため、少なくとも保護プレートを取り外さなければストレーナーを取り外すことができなくなり、容易に切削屑の廃棄ができなくなる場合があった。
本発明の目的は、ストレーナーを容易に着脱することができる切削装置を提供することである。
本発明の切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、加工液を供給しながらスピンドルの先端に装着された切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削加工する切削手段と、該スピンドルの軸心方向(Y軸方向)と直交する加工送り方向(X軸方向)に該チャックテーブルを移動させる加工送り手段と、を備えた切削装置であって、一端が該チャックテーブルが固定される基台部に取り付けられ、他端が静止部材に取り付けられ該加工送り手段の上部を覆う蛇腹カバーと、該X軸方向に沿って該加工送り手段の両側に配設され、該蛇腹カバーから落下した該加工液及び被加工物の切削屑を受け止める樋部と、を備え、該樋部は、該X軸方向に傾斜した底部と、該底部を介して対面する該X軸方向に延伸する側壁と、傾斜した該底部の最下領域で、該底部が一段下がって形成された窪み部と、該窪み部の底面又は該側壁に形成された排水孔と、該窪み部を覆い、該窪み部から着脱可能な、該切削屑を捕捉する有底状のストレーナーと、を備え、該ストレーナーは、該加工送り手段側の第一のストレーナーと、該第一のストレーナーとY軸方向に並列する第二のストレーナーとに分割され、該第一のストレーナー及び該第二のストレーナーは、該窪み部の上方に該Y軸方向で張り出した該蛇腹カバーと該樋部の外側の側壁との隙間を通過可能な幅であることを特徴とする。
上記切削装置において、前記樋部の前記窪み部の上方に張り出した前記蛇腹カバーの張り出した部分と前記樋部に装着した前記第二のストレーナーの上端との距離が、前記第一のストレーナーの高さより長く、該第二のストレーナーが装着された状態で該第一のストレーナーを着脱可能なことが好ましい。
本発明に係る切削装置は、蛇腹カバーと、X軸方向に沿って加工送り手段の両側に配設され、蛇腹カバーから落下した加工液及び被加工物の切削屑を受け止める樋部と、を備える。樋部は、X軸方向に傾斜した底部と、底部を介して対面するX軸方向に延伸する側壁と、傾斜した底部の最下領域で、底部が一段下がって形成された窪み部と、窪み部の底面又は側壁に形成された排水孔と、窪み部を覆い、窪み部から着脱可能な、切削屑を捕捉する有底状のストレーナーと、を備える。ストレーナーは、加工送り手段側の第一のストレーナーと、第一のストレーナーとY軸方向に並列する第二のストレーナーとに分割され、第一のストレーナー及び第二のストレーナーは、窪み部の上方にY軸方向で張り出した蛇腹カバーと樋部の外側の側壁との隙間を通過可能な幅である。本発明に係る切削装置によれば、ストレーナーを容易に着脱することができるという効果を奏する。
図1は、実施形態に係る切削装置の概略構成図である。 図2は、実施形態に係る蛇腹カバーおよびウォーターケースを示す斜視図である。 図3は、ウォーターケースの要部を示すX軸と直交する断面図である。 図4は、ウォーターケースの要部を示すY軸と直交する断面図である。 図5は、ストレーナーの着脱に係る説明図である。 図6は、着脱が容易なストレーナーの他の例を示す図である。
以下に、本発明の実施形態に係る切削装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
[実施形態]
図1から図6を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、切削装置に関する。図1は、本発明の実施形態に係る切削装置の概略構成図、図2は、実施形態に係る蛇腹カバーおよびウォーターケースを示す斜視図、図3は、ウォーターケースの要部を示すX軸と直交する断面図、図4は、ウォーターケースの要部を示すY軸と直交する断面図、図5は、ストレーナーの着脱に係る説明図である。図2は、図1のA方向から見た斜視図である。
図1および図2に示すように、実施形態に係る切削装置1は、チャックテーブル10と、切削手段20と、加工送り手段30と、蛇腹カバー12と、第一樋部61と、第二樋部62とを含んで構成されている。
チャックテーブル10は、被加工物Wを保持するものである。被加工物Wは、切削装置1により加工される加工対象であり、半導体ウェーハや、CSP基板、QFN基板、ガラス、樹脂等からなる板状部材である。被加工物Wは、例えば、デバイスが複数形成されているデバイス側の表面と反対側の裏面が粘着テープTに貼着され、被加工物Wに貼着された粘着テープTが磁性体の環状フレームFに貼着されることで、環状フレームFに固定される。被加工物Wは、粘着テープTが貼着された側の面がチャックテーブル10に載置され、吸引保持される。
切削手段20は、加工液を供給しながらスピンドルの先端に装着された切削ブレード21でチャックテーブル10に保持された被加工物Wを切削加工する。図2に示す加工送り手段30は、チャックテーブル10を加工送り方向であるX軸方向に移動させる。X軸方向は、切削手段20のスピンドルの軸心方向であるY軸方向と直交する方向である。加工送り手段30は、パルスモータ31と、ボールねじ32と、一対のガイドレール33,33とを含んで構成されている。加工送り手段30は、パルスモータ31により発生した回転力によりボールねじ32を回転駆動させることで、テーブル移動基台34をガイドレール33,33によりガイドしつつ装置本体2に対してX軸方向に相対移動させる。チャックテーブル10は、テーブル移動基台34と接続されており、テーブル移動基台34と共にX軸方向に移動する。
図1に戻り、Y軸送り手段40は、装置本体2に対して切削手段20をY軸方向に相対移動させる。Z軸送り手段50は、装置本体2に対して切削手段20をZ軸方向に相対移動させる。Z軸方向は、X軸方向およびY軸方向とそれぞれ直交する方向であり、本実施形態では鉛直方向である。
装置本体2には、チャックテーブル10の移動範囲に応じてウォーターケース60が形成されている。ウォーターケース60は、装置本体2の上面に形成された開口部に設けられている。ウォーターケース60は、基台部11と、基台部11に取り付けられた蛇腹カバー12とによって覆われている。基台部11は、チャックテーブル10が固定されるものであり、チャックテーブル10と共にX軸方向に移動可能である。
図2に示すように、ウォーターケース60は、平面視において矩形であり、第一樋部61、第二樋部62、第三樋部63、および静止部材64を含んで構成されている。第一樋部61と第二樋部62との間には、開口部60Aが設けられている。開口部60Aは、回転手段16のX軸方向の移動範囲に対応して設けられている。回転手段16は、Z軸方向に延在する円筒形状のものであり、下端がテーブル移動基台34と接続され、上端がチャックテーブル10と接続されている。回転手段16は、チャックテーブル10をZ軸周りに回転させる。
第一樋部61および第二樋部62は、X軸方向に沿って加工送り手段30の両側に配設され、蛇腹カバー12から落下した加工液および被加工物Wの切削屑を受け止める樋部である。第一樋部61は、X軸方向に傾斜した底部61aと、底部61aを介して対面するX軸方向に延伸する一対の側壁61b,61cと、窪み部65と、ストレーナー66と、排水孔70(図3参照)とを有する。外側側壁61bは、ウォーターケース60の外壁をなしている。内側側壁61cは、底部61aを間に挟んでY軸方向において外側側壁61bと対向している。内側側壁61cは、開口部60Aを囲む壁部である。
第二樋部62は、X軸方向に傾斜した底部62aと、底部62aを介して対面するX軸方向に延伸する一対の側壁62b,62cとを有する。外側側壁62bは、ウォーターケース60の外壁をなしている。内側側壁62cは、底部61aを間に挟んでY軸方向において外側側壁62bと対向している。内側側壁62cは、開口部60Aの囲む壁部である。第一樋部61の底部61aと、第二樋部62の底部62aは、X軸方向に沿って同じ傾斜方向に傾斜している。以下の説明において、底部61a,62aの傾斜に沿った加工液の流れ方向の上流側を単に「上流側」と称し、加工液の流れ方向の下流側を単に「下流側」と称する。第一樋部61の下流側の端部と第二樋部62の下流側の端部とは、第三樋部63を介して接続されている。第三樋部63は、Y軸方向に延在しており、第二樋部62から第一樋部61へ向かうに従い下方に向かう傾斜を有している。第二樋部62に沿って流れた加工液は、第三樋部63を介して第一樋部61に送られる。
第一樋部61の下流側の端部には、底部61aが一段下がって形成された窪み部65が設けられている。つまり、窪み部65は、底部61aの最下領域に配置されている。第三樋部63は、窪み部65に連通している。
図3は、図1のB方向から見た断面図であり、第三樋部63および窪み部65を通る断面である。また、図4は、図1のC方向から見た断面図であり、第一樋部61および窪み部65を通る断面である。図3および図4に示すように、窪み部65は、第三樋部63の底部63aより下方に向けて窪んでおり、窪み部65の底面65aは、第三樋部63の底部63aよりも下方に位置している。図3に示すように、窪み部65のY軸方向の幅は、第一樋部61のY軸方向の幅L2と等しい。図4に示すように、窪み部65のX軸方向の長さは、第三樋部63のX軸方向の幅L5よりも大きく、窪み部65は、第三樋部63よりも上流側まで形成されている。第一樋部61の外側側壁61bには、排水孔70が形成されている。排水孔70は、窪み部65の加工液を排出する。排水孔70を介して排出された加工液(排水)は、ドレイン接続口71からドレインに排出される。
窪み部65には、ストレーナー66が配置されている。ストレーナー66は、窪み部65を覆い、かつ窪み部65から着脱可能なものである。ストレーナー66は、上端が開口したかご状の部材であり、本実施形態では直方体の形状を有する。ストレーナー66は、第一樋部61および第三樋部63から流入する加工液中の切削屑を捕捉する有底状のものである。ストレーナー66は、例えば、網状のものであり、加工液中の切削屑を捕捉し、加工液を排出する。ユーザーは、ストレーナー66を窪み部65に対して着脱することで捕捉した切削屑を廃棄することができる。ここで、以下に説明するように、蛇腹カバー12がウォーターケース60に張り出していると、ストレーナー66の着脱が容易にできないという問題がある。
図2に示すように、蛇腹カバー12は、カバー本体13,14と、保護プレート15とを有する。カバー本体13,14は、それぞれ複数の山部と谷部が交互に形成され、伸縮自在なものである。第一のカバー本体13は、一端が基台部11に取り付けられ、他端が静止部材64に取り付けられ、加工送り手段30の上部を覆う。静止部材64は、第三樋部63の内側側壁をなすものである。静止部材64は、内側側壁61cと内側側壁62cとを接続している。静止部材64は、開口部60Aを囲む壁部である。
第二のカバー本体14は、一端が基台部11に取り付けられ、他端が静止部材69に取り付けられ、加工送り手段30の上部を覆う。静止部材69は、ウォーターケース60の外壁をなすものであり、外側側壁61bと外側側壁62bとを接続する壁部である。基台部11は、内側側壁61c,62cによって案内されてX軸方向に移動する。また、カバー本体13,14は、内側側壁61c,62cによって案内されてX軸方向に伸縮する。基台部11が下流側に向けて移動する場合、第一のカバー本体13が収縮し、第二のカバー本体14が伸張する。一方、基台部11が上流側に向けて移動する場合、第一のカバー本体13が伸張し、第二のカバー本体14が収縮する。これにより、基台部11と、カバー本体13,14とによって加工送り手段30の上部が覆われ、加工液や切削屑が加工送り手段30に掛かることが抑制される。
また、本実施形態の蛇腹カバー12は、第一のカバー本体13に保護プレート15が装着されている。保護プレート15は、複数のプレート15aを有する。各プレート15aは、第一のカバー本体13の山部にそれぞれ取り付けられている。各プレート15aのX軸方向の幅は、第一のカバー本体13が伸張した状態における隣接する山部の間隔よりも大きい。隣接するプレート15aは、互いに重ね合わされており、第一のカバー本体13の伸縮に応じて摺動する。これにより、保護プレート15は、第一のカバー本体13を覆った状態を維持しつつ、第一のカバー本体13の伸縮と連動して全体が伸縮する。
プレート15aのY軸方向の長さは、第一のカバー本体13のY軸方向の長さよりも大きい。プレート15aの両端は、第一のカバー本体13に対してそれぞれY軸方向に張り出している。これにより、保護プレート15は、落下してくる加工液を受けて樋部61,62,63に導くことができ、第一のカバー本体13に加工液がかかることを抑制することができる。
ここで、蛇腹カバー12が樋部61,62,63に張り出していることにより、ストレーナー66の着脱に手間を要する。例えば、本実施形態では、図3に示すように、保護プレート15の端部15aが第一樋部61上に張り出している。これにより、保護プレート15の先端と第一樋部61の外側側壁61bとの隙間72の幅L1は、第一樋部61のY軸方向の幅L2よりも小さくなる。一方、ストレーナー66の幅は、第一樋部61を流れてきた加工液が流入しやすいように、第一樋部61の幅と同様の幅を有すること、例えば本実施形態のストレーナー66のように第一樋部61の幅と同じ幅であることが好ましい。
しかしながら、一つのストレーナーの幅が隙間72の幅L1以上であると、ストレーナー66を隙間72に通すことができない。このため、ストレーナー66を着脱する際に蛇腹カバー12を取り外しておく必要があり、ストレーナー66の着脱に多くの工数が掛かってしまう。例えば、本実施形態の切削装置1のように、保護プレート15が第一樋部61に張り出している場合、ストレーナー66を着脱する際に少なくとも保護プレート15を取り外しておく必要がある。
ここで、蛇腹カバー12を取り外す必要がないように、蛇腹カバー12が張り出している分、ウォーターケース60を外側に張り出させ、上面視で蛇腹カバー12とストレーナー66とが重ならないようにすることが考えられる。しかしながら、この場合、装置面積の増大を招くという問題がある。また、ストレーナー66を小型化し、ストレーナー66のY軸方向の幅を狭くすることで上面視における蛇腹カバー12とストレーナー66との重複を解消することが考えられる。しかしながら、この場合、ストレーナー66の容積が小さくなり、ストレーナー66から切削屑があふれやすくなるという問題がある。
これに対して、本実施形態に係る切削装置1のストレーナー66は、加工送り手段30側の第一のストレーナー67と、第一のストレーナー67とY軸方向に並列する第二のストレーナー68とに分割されている。第一のストレーナー67および第二のストレーナー68は、窪み部65の上方にY軸方向で張り出した蛇腹カバー12と第一樋部61の外側の側壁(外側側壁61b)との隙間72を通過可能な幅である。本実施形態では、第一のストレーナー67の幅L3と第二のストレーナー68の幅L4は、同じ幅である。また、第一のストレーナー67の幅L3と第二のストレーナー68の幅L4との和は、第一樋部61のY軸方向の幅L2と等しい。
幅L3,L4は、それぞれ隙間72のY軸方向の幅L1よりも小さい。従って、第一のストレーナー67および第二のストレーナー68は、幅72をZ軸方向に通過可能である。これにより、本実施形態の切削装置1によれば、ストレーナー66を容易に着脱することが可能である。第一のストレーナー67および第二のストレーナー68には、それぞれ取手67a、68aが取り付けられている。取手67a,68aは、ストレーナー67,68の上流側の端部に取り付けられている。取手67a,68aは、L字形状に屈曲した棒状の部材であり、一辺がストレーナー67,68の上流側の壁部に固定され、他辺が上流側に向けて延在している。
ストレーナー66を窪み部65から取り外す場合、第一のストレーナー67あるいは第二のストレーナー68の一方を先に窪み部65から上方に持ち上げて隙間72を通して第一樋部61から外部に取り出し、次に他方のストレーナーを窪み部65から上方に持ち上げて隙間72を通して外部に取り出せばよい。ストレーナー66を窪み部65に取り付ける場合も同様であり、第一のストレーナー67あるいは第二のストレーナー68の一方を先に隙間72を通して第一樋部61に入れ、窪み部65に取り付けてから、他方のストレーナーを隙間72を通して第一樋部61に入れて窪み部65に取り付けるようにすればよい。
ストレーナー66が分割されていることで、複数のストレーナー67,68のうち捕捉した切削屑の量が多いストレーナーのみを取り出して切削屑を処理することができる。第一のストレーナー67には、第三樋部63を流れてきた加工液が流入可能なように、切欠部67bが形成されている。図3および図4に示すように、第一のストレーナー67の上端67tは、第三樋部63の底部63aよりも上方にある。このため、第一のストレーナー67の加工送り手段30側の側壁には、切欠部67bが設けられている。切欠部67bの形状は、第三樋部63の断面形状に対応している。よって、第一のストレーナー67は、第三樋部63を流れてくる加工液の流れを妨げることなく加工液を内部に受け入れることが可能である。
以上説明したように、本実施形態に係る切削装置1によれば、ストレーナー66が分割(例えば2分割)されていることにより、個々のストレーナー67,68の幅が小さくなる。これにより、張り出した蛇腹カバー12(保護プレート15)とウォーターケース60の壁面との隙間72からストレーナー67,68を取り出すことができる。よって、切削屑の廃棄の際に保護プレート15を取り外す必要が無くなり、容易な廃棄作業が可能となった。
また、本実施形態に係る切削装置1では、第二のストレーナー68が装着された状態で第一のストレーナー67を着脱可能なように、蛇腹カバー12の高さ位置等が定められている。図5に示すように、第一樋部61の窪み部65の上方に張り出した蛇腹カバー12の張り出した部分(保護プレート15の端部15a)と第一樋部61に装着した第二のストレーナー68の上端68tとの距離H1が、第一のストレーナー67の高さH2より長い。つまり、第二のストレーナー68が窪み部65に装着された状態で、第二のストレーナー68の上端68tと保護プレート15との隙間のZ軸方向の長さH1は、第一のストレーナー67の高さH2よりも長い。従って、図5に矢印Y1で示すように、第一のストレーナー67を窪み部65から上方に取り出してから第二のストレーナー68の上方の空間に移動させることができる。よって、第一のストレーナー67を隙間72から容易に外部に取り出すことが可能となる。
なお、図6を参照して説明するように、取手67aを第一のストレーナー67の一部とし、取手68aを第二のストレーナー68の一部として上記のような関係を成立させるようにしてもよい。図6は、着脱が容易なストレーナーの他の例を示す図である。図6に示すように、取手68aの上端68bと保護プレート15とのZ軸方向の距離H3が、取手67aを含む第一のストレーナー67の高さH4よりも大きくされてもよい。
本実施形態に係るストレーナー66は、既存の切削装置1に追加可能である。例えば、蛇腹カバー12の保護プレート15を後付けで設ける場合、既存の分割されていないストレーナーを、本実施形態のストレーナー66と交換するだけでよく、第一樋部61を改造することなく対応が可能である。
[実施形態の変形例]
上記実施形態では、排水孔70が外側側壁61bに形成されていたが、これに限定されるものではなく、例えばX軸方向と交差する側壁63b(図2,図4参照)に形成されてもよい。また、排水孔70は、窪み部65の底面65aに設けられてもよい。すなわち、排水孔70は、窪み部65から外部に排水可能に設けられていれば、その位置は任意である。
上記実施形態では、第一のストレーナー67の幅L3と第二のストレーナー68の幅L4とが同じであったが、これには限定されない。第一のストレーナー67の幅L3と第二のストレーナー68の幅L4とは異なっていてもよい。例えば、第三樋部63を流れてきた加工液が流入する第一のストレーナー67の幅L3を第二のストレーナー68の幅L4よりも大きくしてもよい。
上記実施形態では、ストレーナー66が2つに分割されていたが、これに限定されるものではなく、ストレーナー66が3つ以上に分割されてもよい。
上記実施形態では、第一のカバー本体13が保護プレート15によって保護されていたが、保護プレート15は省略されてもよい。保護プレート15が第一樋部61上に張り出しているものに限らず、第一のカバー本体13が第一樋部61の上方に張り出しているような蛇腹カバー12を有する切削装置に対しても本実施形態は有利な効果を奏する。第一のカバー本体13を保護する保護プレート15に加えて、第二のカバー本体14を保護する保護プレートが設けられてもよい。
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
1 切削装置
10 チャックテーブル
11 基台部
12 蛇腹カバー
13 第一のカバー本体
14 第二のカバー本体
15 保護プレート
20 切削手段
21 切削ブレード
30 加工送り手段
60 ウォーターケース
61 第一樋部
61a 底部
61b 外側側壁
61c 内側側壁
62 第二樋部
62a 底部
62b 外側側壁
62c 内側側壁
64 静止部材
65 窪み部
65a 底面
66 ストレーナー
67 第一のストレーナー
68 第二のストレーナー
69 静止部材
70 排水孔
72 隙間
L1 隙間の幅
L2 第一樋部の幅
L3 第一のストレーナーの幅
L4 第二のストレーナーの幅

Claims (2)

  1. 被加工物を保持するチャックテーブルと、加工液を供給しながらスピンドルの先端に装着された切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削加工する切削手段と、該スピンドルの軸心方向(Y軸方向)と直交する加工送り方向(X軸方向)に該チャックテーブルを移動させる加工送り手段と、を備えた切削装置であって、
    一端が該チャックテーブルが固定される基台部に取り付けられ、他端が静止部材に取り付けられ該加工送り手段の上部を覆う蛇腹カバーと、
    該X軸方向に沿って該加工送り手段の両側に配設され、該蛇腹カバーから落下した該加工液及び被加工物の切削屑を受け止める樋部と、を備え、
    該樋部は、
    該X軸方向に傾斜した底部と、
    該底部を介して対面する該X軸方向に延伸する側壁と、
    傾斜した該底部の最下領域で、該底部が一段下がって形成された窪み部と、
    該窪み部の底面又は該側壁に形成された排水孔と、
    該窪み部を覆い、該窪み部から着脱可能な、該切削屑を捕捉する有底状のストレーナーと、を備え、
    該ストレーナーは、該加工送り手段側の第一のストレーナーと、該第一のストレーナーとY軸方向に並列する第二のストレーナーとに分割され、
    該第一のストレーナー及び該第二のストレーナーは、該窪み部の上方に該Y軸方向で張り出した該蛇腹カバーと該樋部の外側の側壁との隙間を通過可能な幅であることを特徴とする切削装置。
  2. 前記樋部の前記窪み部の上方に張り出した前記蛇腹カバーの張り出した部分と前記樋部に装着した前記第二のストレーナーの上端との距離が、前記第一のストレーナーの高さより長く、
    該第二のストレーナーが装着された状態で該第一のストレーナーを着脱可能な請求項1記載の切削装置。
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