JP6444717B2 - Cutting apparatus and cutting method - Google Patents
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Description
本発明は、被切断物を切断して個片化された複数の製品を製造する切断装置及び切断方法に関するものである。 The present invention relates to a cutting apparatus and a cutting method for manufacturing a plurality of products obtained by cutting an object to be cut.
プリント基板やリードフレームなどからなる基板を格子状の複数の領域に仮想的に区画して、それぞれの領域にチップ状の素子(例えば、半導体チップ)を装着した後、基板全体を樹脂封止したものを封止済基板という。回転刃などを使用した切断機構によって封止済基板を切断し、それぞれの領域単位に個片化したものが製品となる。 A substrate composed of a printed circuit board, a lead frame, etc. is virtually divided into a plurality of grid-like areas, and chip-like elements (for example, semiconductor chips) are attached to the respective areas, and then the entire board is sealed with resin. This is called a sealed substrate. A product obtained by cutting a sealed substrate by a cutting mechanism using a rotary blade or the like and dividing it into individual region units becomes a product.
従来から、切断装置において切断機構を用いて封止済基板の所定領域を回転刃などの切断手段によって切断している。まず、封止済基板を切断用テーブルの上に載置して吸着する。次に、封止済基板をアライメント(位置合わせ)する。アライメントすることによって、複数の領域を区切る仮想的な切断線の位置を設定する。次に、封止済基板を吸着した切断用テーブルと切断機構とを相対的に移動させる。切削水を封止済基板の切断箇所に噴射するとともに、切断機構によって封止済基板に設定された切断線に沿って封止済基板を切断する。封止済基板を切断することによって個片化された製品が製造される。 Conventionally, a predetermined region of a sealed substrate is cut by a cutting means such as a rotary blade using a cutting mechanism in a cutting apparatus. First, the sealed substrate is placed on the cutting table and sucked. Next, the sealed substrate is aligned (positioned). By aligning, the position of a virtual cutting line that divides a plurality of regions is set. Next, the cutting table that adsorbs the sealed substrate and the cutting mechanism are relatively moved. The cutting water is sprayed onto the cut portion of the sealed substrate, and the sealed substrate is cut along the cutting line set on the sealed substrate by the cutting mechanism. An individualized product is manufactured by cutting the sealed substrate.
切断機構において、回転刃と駆動機構とは回転軸を介して接続される。切断機構は駆動機構により回転軸を高速回転させることによって封止済基板を切断している。回転軸が高速回転することによって、回転軸は発熱し熱膨張して回転軸の中心線に沿う方向(回転軸方向)に伸びる。回転軸が伸びると、回転軸の先端に装着された回転刃も回転軸方向に伸びる。したがって、回転軸が熱膨張することを抑えるために、回転軸の周囲には冷却水が供給される。回転軸の伸び量を極力抑えるために、駆動機構には定格電流が常時流れた場合を想定して大量の冷却水が切断機構に供給される。しかしながら、アイドリング状態など、実際には定格電流まで電流が流れない場合も多く、大量の冷却水を切断機構に供給することは経済的な負担が大きく無駄を発生させている。 In the cutting mechanism, the rotary blade and the drive mechanism are connected via a rotating shaft. The cutting mechanism cuts the sealed substrate by rotating the rotating shaft at a high speed by a driving mechanism. When the rotating shaft rotates at a high speed, the rotating shaft generates heat, expands thermally, and extends in a direction along the center line of the rotating shaft (rotating shaft direction). When the rotating shaft extends, the rotating blade attached to the tip of the rotating shaft also extends in the direction of the rotating shaft. Therefore, in order to suppress thermal expansion of the rotating shaft, cooling water is supplied around the rotating shaft. In order to suppress the elongation amount of the rotating shaft as much as possible, a large amount of cooling water is supplied to the cutting mechanism assuming that the rated current always flows in the drive mechanism. However, there are many cases where the current does not actually flow up to the rated current in an idling state or the like, and supplying a large amount of cooling water to the cutting mechanism has a great economic burden and generates waste.
切断機構に供給する冷却水の流量を少なくすると、回転軸の伸び量が増加する。また、切断機構に供給する冷却水の流量を変更すると、回転軸の伸び量が変化する。したがって、切断装置を動作中に冷却水の流量を変更すると回転軸の先端に装着された回転刃のずれ量が変化する。そのため、冷却水の流量を変更すると回転軸が伸びた量に対応して回転刃のずれ量を補正することが困難になる。したがって、無駄ではあるが、現状は切断機構に大量の冷却水を常時供給している。 If the flow rate of the cooling water supplied to the cutting mechanism is reduced, the amount of elongation of the rotating shaft increases. Further, when the flow rate of the cooling water supplied to the cutting mechanism is changed, the amount of elongation of the rotating shaft changes. Therefore, when the flow rate of the cooling water is changed during operation of the cutting device, the amount of displacement of the rotary blade attached to the tip of the rotary shaft changes. Therefore, if the flow rate of the cooling water is changed, it becomes difficult to correct the amount of deviation of the rotary blade corresponding to the amount of extension of the rotary shaft. Therefore, although it is useless, at present, a large amount of cooling water is constantly supplied to the cutting mechanism.
水、エアー等の流体を経済的に使用する加工装置として、「(略)回転スピンドルと回転スピンドルを回転可能に支持するスピンドルハウジングとから構成されるスピンドルユニットと、被加工物の切削の際に使用または発生する流体とから少なくとも構成される加工装置であって、流体の流通経路には、流体の流量を調整する流量調整手段が配設され、回転スピンドルの稼働及び停止に連動して該流体の流量を調整する」加工装置が提案されている(例えば、特許文献1の段落〔0010〕、図3〜図5参照)。
As a processing device that economically uses fluids such as water and air, “(substantially) a spindle unit composed of a rotating spindle and a spindle housing that rotatably supports the rotating spindle, and when cutting a workpiece. A processing device comprising at least a fluid to be used or generated, wherein a flow rate adjusting means for adjusting a flow rate of the fluid is disposed in a fluid flow path, and the fluid is synchronized with the operation and stop of the rotary spindle. Has been proposed (see, for example, paragraph [0010] of
しかしながら、特許文献1に開示された加工装置では、次のような課題が発生する。特許文献1の図4に示されるように、回転スピンドル22が発熱してY軸方向(回転軸方向)に膨張することによりダイシングブレード18に位置ずれが生じないように、回転スピンドル22が回転している間は、冷却水供給経路30に冷却水を流通させている。この間は、冷却水は冷却水生成手段32から供給され、第一の制御手段33によって指示されて開状態となった第一のコントロールバルブ31を介して冷却水供給経路30に流入し、スピンドルハウジング23内を流通してからドレーンに排出される。
However, the processing apparatus disclosed in
このような装置では、回転スピンドル22が回転している間は、ずっと一定量の冷却水を流通させるようにしている。しかしながら、切断する被加工物によって大きさや厚さ、切断する材料などが異なる。したがって、切断する被加工物によって切断する際の切断負荷が異なる。切断負荷が大きくなると、回転スピンドル22を回転させるための負荷電流が大きくなり発熱量が多くなる。また、ダイシングブレード18が磨耗したり、ダイシングブレード18の砥粒の欠落が発生したりすると、ダイシングブレード18の切れが悪くなり切断負荷が大きくなる。このような場合には、熱膨張による回転スピンドル22の伸び量が大きくなるので、大量の冷却水を供給しなければならない。回転スピンドル22が回転している間は、例えば、切断をしていない状態で負荷電流が小さい場合であっても同じように大量の冷却水を供給している。そのため、過剰に冷却水を供給して無駄が発生しているので、切断装置の運用コストを低減できない。
In such an apparatus, a constant amount of cooling water is circulated while the rotary spindle 22 is rotating. However, the size, thickness, material to be cut, and the like vary depending on the workpiece to be cut. Therefore, the cutting load at the time of cutting differs depending on the workpiece to be cut. As the cutting load increases, the load current for rotating the rotary spindle 22 increases and the amount of heat generation increases. Further, when the
本発明は上記の課題を解決するもので、切断装置において、回転軸が回転している間は常時切断機構に供給する冷却水の流量を調整することができる切断装置及び切断方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above problems, and provides a cutting device and a cutting method capable of adjusting the flow rate of cooling water supplied to the cutting mechanism at all times while the rotating shaft rotates in the cutting device. With the goal.
上記の課題を解決するために、本発明に係る切断装置は、被切断物が載置されるテーブルと、被切断物を切断する切断機構と、テーブルと切断機構とを相対的に移動させる移動機構とを備え、被切断物を切断線に沿って切断することによって複数の製品を製造する際に使用される切断装置であって、切断機構に設けられた回転軸と、切断機構に設けられ回転軸を回転可能に支持するスピンドル本体部と、切断機構に設けられ回転軸を回転させる駆動機構と、切断機構に設けられ回転軸の周囲に形成された冷却水通路と、回転軸の先端部に装着された回転刃と、先端部において前記回転刃を間に挟んで固定する一対の固定具と、駆動機構に電流を供給する電流供給機構と、切断機構に関する物理量を測定する測定手段と、冷却水通路に接続され冷却水通路に供給する冷却水の流量を調整する流量調整手段と、流量調整手段に冷却水を送出する冷却水送出機構と、少なくとも流量調整手段に接続される制御手段とを備え、制御手段が測定手段によって測定された物理量と予め記憶された物理量との比較を行い、比較の結果に基づいて冷却水通路に供給される前記冷却水の流量を変更し、測定手段は、駆動機構に供給される電流を測定する電流測定手段と、スピンドル本体部の回転刃側の先端に配置され、固定具との間の距離を測定する距離測定手段とを含み、物理量は電流測定手段により測定された電流と距離とを含み、制御手段は電流測定手段と距離測定手段とに接続され、制御手段が、アイドリング後に複数の回転動作状態に対応するように電流測定手段により測定された電流に基づいて冷却水の流量を設定し、更に距離の増減に応じて冷却水の流量を増減することを特徴とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係る切断装置は、テーブルに載置された被切断物を複数の製品に切断する切断装置であって、回転軸、回転軸を回転可能に支持するスピンドル本体部、回転軸を回転させる駆動機構、切断機構に設けられ回転軸の周囲に形成された冷却水通路、及び回転軸の先端部に装着された回転刃を含む切断機構と、先端部において回転刃を間に挟んで固定する固定具と、切断機構に関する物理量を測定する測定手段と、冷却水通路に接続され冷却水通路に供給する冷却水の流量を調整する流量調整手段と、少なくとも流量調整手段に接続される制御手段とを備え、制御手段が測定手段によって測定された物理量と予め記憶された物理量との比較を行い、比較の結果に基づいて冷却水通路に供給される冷却水の流量を変更し、測定手段は、駆動機構に供給される電流を測定する電流測定手段と、スピンドル本体部の回転刃側の先端に配置され、固定具との間の距離を測定する距離測定手段とを含み、物理量は電流測定手段により測定された電流と距離とを含み、制御手段は電流測定手段と距離測定手段とに接続され、制御手段が、アイドリング後に複数の回転動作状態に対応するように電流測定手段により測定された電流に基づいて冷却水の流量を設定し、更に距離の増減に応じて冷却水の流量を増減することを特徴とする切断装置。
また、本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、制御手段が、切断機構と固定具との間の予め記憶された距離と測定された距離との差を求め、差に基づいて回転刃の位置を、切断の際に用いられる被切断物の切断線の位置に合わせることを特徴とする。
また、本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、距離測定手段は渦電流式変位センサ又は光学式変位センサを少なくとも含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a cutting apparatus according to the present invention includes a table on which a workpiece is placed, a cutting mechanism that cuts the workpiece, and a movement that relatively moves the table and the cutting mechanism. A cutting device for use in manufacturing a plurality of products by cutting a workpiece along a cutting line, and a rotary shaft provided in the cutting mechanism and a cutting mechanism. A spindle body that rotatably supports the rotation shaft, a drive mechanism that is provided in the cutting mechanism and rotates the rotation shaft, a cooling water passage that is provided in the cutting mechanism and is formed around the rotation shaft, and a tip portion of the rotation shaft A pair of fixtures that fix the rotary blade between the rotary blades at the tip, a current supply mechanism that supplies current to the drive mechanism, and a measurement means that measures a physical quantity related to the cutting mechanism, Connected to the cooling water passage A flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the cooling water supplied to the reject water passage; a cooling water delivery mechanism for sending the cooling water to the flow rate adjusting means; and a control means connected to at least the flow rate adjusting means, The physical quantity measured by the measuring means is compared with the physical quantity stored in advance, the flow rate of the cooling water supplied to the cooling water passage is changed based on the comparison result, and the measuring means is supplied to the drive mechanism. and current measuring means for current measuring a that is located at the tip of the rotary blade side of the spindle body portion, and a distance measuring means for measuring the distance between the fixture, the physical quantity is measured by the current measuring means a current and wherein the distance, the control means is connected to the current measuring means and the distance measuring means, the control means, based on the current measured by the current measuring means so as to correspond to a plurality of rotary operating state after idling There set the flow rate of the cooling water, characterized by increasing or decreasing the flow rate of the cooling water in response to an increase or a decrease of more distance.
In order to solve the above-described problems, a cutting device according to the present invention is a cutting device that cuts an object to be cut placed on a table into a plurality of products, and rotatably supports the rotating shaft and the rotating shaft. A cutting mechanism including a spindle main body, a driving mechanism for rotating the rotating shaft, a cooling water passage provided in the cutting mechanism and formed around the rotating shaft, and a rotating blade attached to the tip of the rotating shaft; A fixing device that fixes the rotating blade in between, a measuring unit that measures a physical quantity related to the cutting mechanism, a flow rate adjusting unit that is connected to the cooling water passage and adjusts a flow rate of the cooling water supplied to the cooling water passage, and at least a flow rate Control means connected to the adjusting means, the control means compares the physical quantity measured by the measuring means with the physical quantity stored in advance, and the cooling water supplied to the cooling water passage based on the comparison result Flow rate Changed, the measuring means includes a current measuring means for measuring the current supplied to the drive mechanism, is located at the tip of the rotary blade side of the spindle body portion, and a distance measuring means for measuring the distance between the fixtures wherein the physical quantity comprises a current and the distance measured by the current measuring means, the control means is connected to the current measuring means and the distance measuring means, the current as control means, corresponding to a plurality of rotary operating state after idling A cutting device characterized in that the flow rate of cooling water is set based on the current measured by the measuring means, and further the flow rate of cooling water is increased or decreased in accordance with the increase or decrease in distance.
Further, in the cutting device according to the present invention, in the above-described cutting device, the control unit obtains a difference between the pre-stored distance between the cutting mechanism and the fixture and the measured distance, and rotates based on the difference. The position of the blade is matched with the position of the cutting line of the workpiece to be used for cutting.
The cutting apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above-described cutting apparatus, the distance measuring means includes at least an eddy current displacement sensor or an optical displacement sensor.
また、本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、被切断物は封止済基板であることを特徴とする。 The cutting apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above-described cutting apparatus, the object to be cut is a sealed substrate.
また、本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、被切断物は、複数の製品にそれぞれ対応する複数の領域において機能素子が作りこまれた基板であることを特徴とする。 The cutting apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above-described cutting apparatus, the object to be cut is a substrate in which functional elements are formed in a plurality of regions respectively corresponding to a plurality of products.
上記の課題を解決するために、本発明に係る切断方法は、テーブルに被切断物を載置する工程と、テーブルと切断機構とを相対的に移動させる工程と、テーブルと切断機構とを相対的に移動させることによって切断機構を使用して被切断物を切断線に沿って切断する工程とを備えた切断方法であって、切断機構に設けられた駆動機構に電流を供給する工程と、駆動機構によって、スピンドル本体部により回転可能に支持された回転軸と、該回転軸の先端部において一対の固定具の間に挟まれて固定された回転刃とを回転させる工程と、冷却水送出機構から流量調整手段に冷却水を送出する工程と、流量調整手段から回転軸の周囲に形成された冷却水通路に冷却水を供給する工程と、切断機構に関する物理量を測定する工程と、測定された物理量と予め記憶された物理量とを比較する工程と、比較する工程において比較した結果に基づいて冷却水通路に供給される冷却水の流量を変更する工程とを備え、物理量は、電流と、スピンドル本体部の回転刃の先端に配置された距離測定手段により測定される固定具との距離とを含み、流量を変更する工程においては、アイドリング後に複数の回転動作状態に対応するように電流に基づいて冷却水の流量を設定し、更に距離の増減に応じて冷却水の流量を増減することを特徴とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係る切断方法は、切断機構を使用してテーブルに載置された被切断物を複数の製品に切断する切断方法であって、切断機構に設けられた駆動機構によって、スピンドル本体部により回転可能に支持された回転軸と、該回転軸の先端部において一対の固定具の間に挟まれて固定された回転刃とを回転させる工程と、切断機構に設けられ回転軸の周囲に形成された冷却水通路に冷却水を供給する工程と、切断機構に関する物理量を測定する工程と、測定された物理量と予め記憶された物理量とを比較する工程と、比較する工程において比較した結果に基づいて冷却水通路に供給される冷却水の流量を変更する工程とを備え、物理量は、電流と、スピンドル本体部の回転刃の先端に配置された距離測定手段により測定される固定具との距離とを含み、流量を変更する工程においては、アイドリング後に複数の回転動作状態に対応するように電流に基づいて冷却水の流量を設定し、更に距離の増減に応じて冷却水の流量を増減することを特徴とする切断方法。
また、本発明に係る切断方法は、上述の切断方法において、切断機構において配置された距離測定手段を使用して切断機構と固定具との間の距離を測定する工程と、切断機構と前記固定具との間の予め記憶された距離と測定された距離との差を求める工程と、差に基づいて、切断の際に用いられる被切断物の切断線の位置に回転刃の位置を合わせる工程とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る切断方法は、上述の切断方法において、距離測定手段は渦電流式変位センサ又は光学式変位センサを少なくとも含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a cutting method according to the present invention includes a step of placing an object to be cut on a table, a step of relatively moving the table and the cutting mechanism, and a relative relationship between the table and the cutting mechanism. Cutting the workpiece along the cutting line using the cutting mechanism by moving the cutting mechanism, and supplying a current to a drive mechanism provided in the cutting mechanism; A step of rotating a rotating shaft rotatably supported by the spindle body by a drive mechanism, and a rotating blade sandwiched and fixed between a pair of fixtures at the tip of the rotating shaft; A step of sending the cooling water from the mechanism to the flow rate adjusting means, a step of supplying the cooling water from the flow rate adjusting means to the cooling water passage formed around the rotating shaft, and a step of measuring a physical quantity related to the cutting mechanism. Physical When comprising the step of comparing the pre-stored physical quantity, and a step of changing the flow rate of the cooling water supplied to the cooling water passage on the basis of a result of comparison in the step of comparing the physical quantity is a current, the spindle body In the step of changing the flow rate , based on the current so as to correspond to a plurality of rotational operation states after idling , the distance to the fixture measured by the distance measuring means arranged at the tip of the rotary blade of the part The flow rate of the cooling water is set, and the flow rate of the cooling water is further increased or decreased according to the increase or decrease of the distance.
In order to solve the above problems, a cutting method according to the present invention is a cutting method for cutting an object to be cut placed on a table into a plurality of products using a cutting mechanism, and is provided in the cutting mechanism. Rotating a rotating shaft rotatably supported by the spindle body by the drive mechanism and a rotating blade sandwiched and fixed between a pair of fixtures at the tip of the rotating shaft, and a cutting mechanism A step of supplying cooling water to a cooling water passage formed around the rotating shaft, a step of measuring a physical quantity related to the cutting mechanism, a step of comparing the measured physical quantity with a pre-stored physical quantity, And a step of changing the flow rate of the cooling water supplied to the cooling water passage based on the comparison result in the comparing step, wherein the physical quantity is a current and a distance measuring means arranged at the tip of the rotary blade of the spindle body. In Ri and a distance between the measured fixture, in the step of changing the flow rate, set the flow rate of the cooling water on the basis of the current so as to correspond to a plurality of rotary operating state after idling, the increase or decrease of the further distance A cutting method characterized by increasing or decreasing the flow rate of the cooling water accordingly.
Further, the cutting method according to the present invention includes the step of measuring the distance between the cutting mechanism and the fixture using the distance measuring means arranged in the cutting mechanism in the above cutting method, and the cutting mechanism and the fixing. A step of obtaining a difference between a distance memorized in advance and a measured distance from the tool, and a step of aligning the position of the rotary blade with the position of the cutting line of the workpiece to be used for cutting based on the difference It is characterized by providing.
The cutting method according to the present invention is characterized in that, in the above-described cutting method, the distance measuring means includes at least an eddy current displacement sensor or an optical displacement sensor.
また、本発明に係る切断方法は、上述の切断方法において、被切断物は封止済基板であることを特徴とする。 The cutting method according to the present invention is characterized in that, in the above-described cutting method, the object to be cut is a sealed substrate.
また、本発明に係る切断方法は、上述の切断方法において、被切断物は、複数の製品にそれぞれ対応する複数の領域において機能素子が作りこまれた基板であることを特徴とする。 The cutting method according to the present invention is characterized in that, in the above-described cutting method, the object to be cut is a substrate in which functional elements are formed in a plurality of regions respectively corresponding to a plurality of products.
本発明によれば、切断装置において、被切断物が載置されるテーブルと、被切断物を切断する切断機構と、テーブルと切断機構とを相対的に移動させる移動機構とを備える。切断機構に、回転軸と、回転軸を回転させる駆動機構と、回転軸の周囲に形成された冷却水通路と、回転軸の先端部に装着された回転刃とを設ける。駆動機構に、電流を供給する電流供給機構と、切断機構に関する物理量を測定する測定手段と、冷却水を送出する冷却水送出機構と、冷却水の流量を調整する流量調整手段と、流量調整手段に接続される制御手段とを備える。制御手段が測定手段によって測定された物理量と予め記憶された物理量との比較を行い、比較の結果に基づいて冷却水通路に供給される冷却水の流量を変更する。したがって、測定された物理量に対応して冷却水の流量を変更することができるので、冷却水の使用量を削減して運用コストを低減することができる。 According to the present invention, the cutting apparatus includes a table on which a workpiece is placed, a cutting mechanism that cuts the workpiece, and a moving mechanism that relatively moves the table and the cutting mechanism. The cutting mechanism is provided with a rotating shaft, a driving mechanism for rotating the rotating shaft, a cooling water passage formed around the rotating shaft, and a rotary blade attached to the tip of the rotating shaft. A current supply mechanism for supplying current to the drive mechanism; a measuring means for measuring a physical quantity related to the cutting mechanism; a cooling water delivery mechanism for delivering cooling water; a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of cooling water; and a flow rate adjusting means. And a control means connected to. The control means compares the physical quantity measured by the measuring means with the physical quantity stored in advance, and changes the flow rate of the cooling water supplied to the cooling water passage based on the comparison result. Therefore, since the flow rate of the cooling water can be changed in accordance with the measured physical quantity, the usage amount of the cooling water can be reduced and the operation cost can be reduced.
図1に示されるように、切断装置において、スピンドル1に、スピンドルモータ3と、スピンドルモータ3に接続された回転軸4と、回転軸4の先端部に装着された回転刃8とを設ける。スピンドル本体部2において、回転軸4の周囲に冷却水を循環させる冷却水通路7とフランジ9に対向する位置に変位センサ10とを設ける。スピンドルモータ3には回転軸4を駆動する電流を測定する電流測定手段12を接続する。冷却水通路7に、冷却水の流量を調整する流量調整手段15を接続する。電流測定手段12によって測定した電流値I(t)を予め記憶された電流値I0と比較する。電流値I(t)が電流値I0より大きい場合には、当初設定した流量の冷却水を流量調整手段15からスピンドル1に供給する。電流値I(t)が電流値I0以下の場合には、流量を減らして流量調整手段15からスピンドル1に冷却水を供給する。したがって、スピンドルモータ3の負荷電流の大きさに対応してスピンドル1に供給する冷却水の流量を調整することができる。このことにより、封止済基板を切断する際の切断負荷、言い換えれば、スピンドルモータ3の負荷電流に対応した適切な流量の冷却水を、スピンドル1に供給することができる。
As shown in FIG. 1, in the cutting apparatus, a
本発明に係る切断装置の実施例1について、図1〜図3を参照して説明する。本出願書類におけるいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
図1に示されるように、切断機構であるスピンドル1は、スピンドル本体部2と駆動機構であるスピンドルモータ3とスピンドルモータ3に接続された回転軸4とを備える。回転軸4は、ラジアルエアベアリング5とアキシャルエアベアリング6とから吹き出される空気(エア)によって非接触の状態でスピンドル本体部2に回転可能に支持されている。高速回転する回転軸4の発熱による熱膨張を抑制するため、回転軸4の周囲には冷却水を流動させる冷却水通路7が設けられる。冷却水通路7は、回転軸4の周囲を取り囲むように螺旋状に形成されることが好ましい。回転軸4の先端部には封止済基板を切断する回転刃8が装着される。回転刃8は一対のフランジ9によって両側を挟まれ、回転軸4に固定される。回転刃8は着脱可能で交換することができる。フランジ9は、例えば、ステンレス鋼やクロム鋼などの導電性を有する金属から形成される。
As shown in FIG. 1, a
スピンドル本体部2の先端から回転刃8の中心線までの距離を測定する手段として、スピンドル本体部2の先端に変位センサ10が設けられる。変位センサ10は、スピンドル本体部2に近い側に設けられたフランジ9(の一方の面)に対向するようにしてスピンドル本体部2に設けられる。変位センサ10は、変位センサ10の先端部からフランジ9までの距離を測定する。変位センサ10としては、例えば、渦電流の変化を利用した渦電流式変位センサやレーザの反射を利用した光学式変位センサなどを用いることが好ましい。
A displacement sensor 10 is provided at the tip of the
スピンドルモータ3を駆動するため、スピンドルモータ3には高周波電力を供給する電力供給機構11が接続される。スピンドルモータ3としてはサーボモータを使用することが好ましい。サーボモータを使用することによって、切断状態において回転刃8の回転数が変化した場合であっても一定の回転数を維持するようにサーボドライバによって駆動電流を制御することができる。スピンドルモータ3を駆動した時の電流を測定する電流測定手段12がスピンドルモータ3に接続される。
In order to drive the
スピンドル1に設けられた冷却水通路7に供給する冷却水の流量を調整する流量調整手段13が、スピンドル本体部2に設けられた冷却水供給口14に接続される。所定の流量の冷却水を送出する冷却水送出機構15が流量調整手段13に接続される。スピンドル本体部2において、冷却水供給口14と冷却水通路7と冷却水排出口16とがつながる。冷却水は、冷却水供給口14から冷却水通路7を経由して冷却水排出口16から排出される。回転軸4の周囲を冷却水が流動することによって、回転軸4が熱膨張することが抑制される。冷却水排出口16は冷却水循環機構17に接続される。冷却水排出口16から排出された冷却水は、冷却水循環機構17によって再度冷却水送出機構15に送られ再利用される。
A flow rate adjusting means 13 for adjusting the flow rate of the cooling water supplied to the cooling water passage 7 provided in the
変位センサ10によって測定された変位は、変換器18によって出力電圧と距離との関係にリニアライズ(直線化)される。横軸に距離、縦軸に出力電圧を示し、距離に比例した出力電圧が得られる。このことによって、変位センサ10の先端部からフランジ9までの距離が求められる。変位センサ10の先端部からフランジ9までの距離を求めることによって、回転軸4の伸び量を常時正確に測定することができる。
The displacement measured by the displacement sensor 10 is linearized (linearized) to the relationship between the output voltage and the distance by the
制御機構19は、切断装置及びスピンドル1の動作や条件などをすべて設定し制御する制御機構である。制御機構19は、各種のデータを収集して記憶するメモリ部、各種のデータを加工したり分析したりするデータ処理部、切断装置の各構成要素と信号をやりとりする入出力部などを備えている(いずれも図示なし)。したがって、電力供給機構11、電流測定手段12、流量調整手段13、冷却水送出機構15、変換器18など、スピンドル1を構成する構成要素はすべて独立して制御機構19に接続されている。なお、図1においてはメモリ部、データ処理部、入出力部などがすべて制御機構19に含まれる場合を示した。これに限らず、メモリ部とデータ処理部とを制御機構19の外部に設けるようにしてもよい。
The control mechanism 19 is a control mechanism that sets and controls all the operations and conditions of the cutting device and the
図1、図2を参照して、スピンドル1に供給する冷却水の流量を調整する動作を説明する。まず、切断装置を動作可能状態にする。次に、冷却水送出機構15から流量調整手段13に冷却水を送出する。冷却水送出機構15には、工場の給水機構(図示なし)から最大で15L/分の冷却水が供給される。例えば、切断装置の通常の動作状態においては、まず冷却水送出機構15で工場から供給された冷却水の流量を15L/分から5L/分にする。次に冷却水送出機構15から流量調整手段13に5L/分の冷却水を送出する。流量調整手段13は、冷却水送出機構15から供給された冷却水を更に必要な流量に調整する。例えば、冷却水送出機構15から供給された冷却水の流量を5L/分から3L/分に調整して、流量調整手段13からスピンドル1に3L/分の冷却水を供給する。スピンドル1において、冷却水を冷却水供給口14から冷却水通路7に流動させることによって回転軸4を冷却する。このことによって回転軸4の熱膨張を抑制することができる。
The operation of adjusting the flow rate of the cooling water supplied to the
次に、スピンドル1を慣らすためのアイドリングを行う。電力供給機構11から所定の電力を供給してスピンドルモータ3を駆動させる。スピンドルモータ3が駆動することによって回転軸4と回転刃8とが高速回転する。アイドリング状態においては、実際に使用する回転数、あるいは、実際の回転数よりも少なくした条件で回転軸4を回転させて、回転軸4と冷却水とを馴染ませる。
Next, idling for accustoming the
次に、電流測定手段12を用いてスピンドルモータ3を駆動させた時の電流値I(t)を測定する。ここで、tは時間を表わす変数である。電流測定手段12によって測定した電流値I(t)を制御機構19に設けられたメモリ部にデータとして蓄積する。制御機構19に設けられたデータ処理部において、測定された電流値I(t)と予め設定された電流値I0とを比較する。予め設定されたしきい値である電流値I0をデータ処理部に記憶しておく。この場合であれば、例えば、しきい値としてI0=5Aを予め記憶しておく。
Next, the current value I (t) when the
データ処理部において、測定された電流値I(t)と予め記憶された電流値I0とを比較する。I(t)が5Aより大きい場合には、引き続き流量3L/分の冷却水を流量調整手段13からスピンドル1に供給する。I(t)が5A以下の場合には、例えば、冷却水の流量を3L/分から1L/分に少なくして流量調整手段13からスピンドル1に冷却水を供給する。このことにより、スピンドルモータ3に印加される負荷電流の大きさに対応して、流量調整手段13からスピンドル1に供給する冷却水の流量を調整することができる。したがって、切断負荷が大きい場合、すなわち、負荷電流が大きい場合には、スピンドル1に大量の冷却水を供給して回転軸4の熱膨張を抑制する。逆に、切断負荷が小さい(負荷電流が小さい)場合には、冷却水の流量を少なくして流量調整手段13からスピンドル1に冷却水を供給する。スピンドル1の回転刃8に加わる切断負荷、言い換えれば、スピンドルモータ3の負荷電流に対応して冷却水の流量を調整するので、冷却水の使用量を調整して削減することができる。
In the data processing unit, the measured current value I (t) is compared with the current value I0 stored in advance. When I (t) is larger than 5A, the cooling water is continuously supplied from the flow rate adjusting means 13 to the
切断装置の動作状態において、回転軸4が回転している状態としては様々な状態が想定される。例えば、封止済基板を切断している状態、アイドリングをしている状態、切断の条件や回転刃8の補正値を設定している状態、回転刃8をドレッシングしている状態などがある。回転軸4を回転させている間は、電流測定手段12によってスピンドルモータ3を駆動する電流値I(t)を常時測定する。測定された電流値I(t)の大きさをしきい値である電流値I0と比較することによって、流量調整手段13からスピンドル1に供給する冷却水の流量を調整する。回転軸4の回転状態に対応してスピンドル1に適切な流量の冷却水を供給することができる。したがって、切断装置が動作している間はどのような状態にあっても、その状態に対応して適切な流量の冷却水をスピンドル1に供給することができる。冷却水の使用量を削減できるので、切断装置の運用コストを低減することができる。
In the operating state of the cutting device, various states are assumed as the state where the
切断装置を使用して切断する被切断物としては、封止済基板や半導体ウェーハなど様々な対象物がある。これらの対象物はすべて構造や構成する材料、厚さなどが異なる。したがって、切断する際の切断負荷もすべて異なる。本実施例では、切断負荷の大きさに対応してスピンドル1に適切な流量の冷却水を供給するので、どのような被切断物であっても適切な流量の冷却水を供給することができる。
Examples of objects to be cut using a cutting device include various objects such as a sealed substrate and a semiconductor wafer. All these objects have different structures, constituent materials, thicknesses, and the like. Therefore, all the cutting loads for cutting are also different. In the present embodiment, since the cooling water with an appropriate flow rate is supplied to the
また、切断を継続していくと回転刃8は徐々に磨耗し、場合によっては回転刃8の砥粒の欠損が発生することがある。このような状態になると、初期(新品)の状態に比べて切断負荷が大きくなる。このような状態になっても、切断負荷に対応してスピンドル1に適切な流量の冷却水を常時供給するので、回転刃8がどのような状態であっても適切な流量の冷却水を供給することができる。
Further, as the cutting is continued, the
電流測定手段12によって測定される電流値I(t)の大きさに対応して、スピンドル1に供給する冷却水の流量を調整する。このことによって、回転軸4の回転軸方向への伸び量が冷却水の流量によって変化する。冷却水の流量によって回転軸4が回転軸方向へ伸びる量が変化しても、変位センサ10を用いて回転軸4の伸び量を常時測定することができる。したがって、回転軸4の伸び量を正確に補正して、回転刃8の切断位置を封止済基板の切断線の位置に正しく合わせることができる。
The flow rate of the cooling water supplied to the
図3を参照して、回転軸4の伸び量を補正して切断する動作を説明する。スピンドル1において、変位センサ10として渦電流式変位センサ又は光学式変位センサを用いて、変位センサ10の先端部からフランジ9までの距離を測定する。例えば、図3(a)に示されるように、封止済基板の切断を開始する直前の状態において、変位センサ10の先端部からフランジ9までの測定距離がd0、スピンドル本体部2の先端から回転刃8の中心線までの距離をL0とする。初期状態では、L0=d0+αの関係にあり、αの値は、変位センサ10の寸法、フランジ9の厚さ、回転刃8の厚さなどから事前に求めることができる。αの値は、熱の影響をほとんど受けない固定値として表される。したがって、封止済基板の切断を開始した後に回転軸4が熱膨張によって回転軸方向に伸びた場合に、変位センサ10の先端部からフランジ9までの距離を測定することによって、スピンドル本体部2の先端から回転刃8の中心線までの距離を測定することができる。
With reference to FIG. 3, the operation | movement which correct | amends the elongation amount of the
スピンドルモータ3(図1参照)を駆動して回転刃8を高速回転させることによって封止済基板を切断する。図3(b)に示されるように、封止済基板の切断を続けていくと、高速回転している回転軸4が発熱し、熱膨張によって回転軸方向(図においては+X方向)に徐々に伸びていく。回転軸4が+X方向に伸びるので、回転刃8も回転軸4が伸びた分だけ+X方向に移動する。封止済基板の切断を開始してからある時点において、変位センサ10の先端部からフランジ9までの測定距離がdXであったとすると、スピンドル本体部2の先端から回転刃8の中心線までの距離LXは、LX=dX+αとなる。回転軸4が熱膨張することによって、回転軸4は(dX−d0)だけX方向に伸びたことになる。したがって、封止済基板を切断する時には、この回転軸4が伸びた分に相当する距離の差、すなわち変位量(dX−d0)だけ回転刃8の位置を補正する。具体的には、回転刃8の中心線の位置を−X方向に(dX−d0)だけ移動させる。このことにより、封止済基板の切断線の位置に回転刃8の中心線の位置を正しく合わせて封止済基板を切断することができる。
The sealed substrate is cut by driving the spindle motor 3 (see FIG. 1) to rotate the
本実施例によれば、切断装置において、スピンドル1に、スピンドルモータ3と、スピンドルモータ3に接続された回転軸4と、回転軸4の先端に装着された回転刃8とを設ける。スピンドル本体部2において、回転軸4の周囲に冷却水を循環させる冷却水通路7と、フランジ9に対向する位置に変位センサ10とを設ける。スピンドルモータ3には回転軸4を駆動する電流を測定する電流測定手段12を接続する。スピンドル1に設けられた冷却水通路7には冷却水の流量を調整する流量調整手段13を接続する。電流測定手段12によって測定した電流値I(t)を予め記憶されたしきい値である電流値I0と比較する。電流値I(t)が電流値I0より大きい場合には、当初設定した流量の3L/分の冷却水を流量調整手段13からスピンドル1に供給する。電流値I(t)が電流値I0以下の場合には、流量を3L/分から1L/分に減らして流量調整手段13からスピンドル1に冷却水を供給する。したがって、スピンドルモータ3の負荷電流の大きさに対応してスピンドル1に供給する冷却水の流量を調整することができる。このことにより、封止済基板を切断する際の切断負荷、言い換えれば、スピンドルモータ3の負荷電流に対応した適切な流量の冷却水をスピンドル1に供給することができる。
According to this embodiment, in the cutting device, the
また、本実施例によれば、スピンドル1の回転刃8に加わる切断負荷の大きさ、言い換えれば、スピンドルモータ3の負荷電流の大きさに対応して適切な流量の冷却水を流量調整手段13からスピンドル1に供給することができる。したがって、封止済基板を切断している状態、回転軸4を回転させて待機している状態、ドレッシングをしている状態など、回転軸4が回転している状態であれば、どのような状態にも対応して適切な流量の冷却水をスピンドル1に供給することができる。したがって、回転軸4が受ける負荷に対応して適切な流量の冷却水をスピンドル1に供給することができるので、切断装置の運用コストを低減することができる。
Further, according to the present embodiment, the flow rate adjusting means 13 supplies cooling water with an appropriate flow rate corresponding to the magnitude of the cutting load applied to the
また、本実施例によれば、スピンドル1の回転刃8に加わる切断負荷の大きさ、言い換えれば、スピンドルモータ3の負荷電流の大きさに対応して適切な流量の冷却水をスピンドル1に供給することができる。したがって、切断する被切断物として封止済基板や半導体ウェーハなど様々な対象物からなる被切断物を切断する際の切断負荷に対応して、適切な流量の冷却水をスピンドル1に供給することができる。
Further, according to the present embodiment, cooling water having an appropriate flow rate is supplied to the
また、本実施例によれば、スピンドル1の回転刃8に加わる切断負荷の大きさ、言い換えれば、スピンドルモータ3の負荷電流の大きさに対応して適切な流量の冷却水をスピンドル1に供給することができる。したがって、回転刃8に磨耗や砥粒の欠落があったとしても、その状態に対応して適切な流量の冷却水をスピンドル1に供給することができる。
Further, according to the present embodiment, cooling water having an appropriate flow rate is supplied to the
また、本実施例によれば、電流測定手段12によって測定される電流値I(t)の大きさに対応して冷却水の流量を調整する。このことによって、回転軸4が回転軸方向へ伸びる伸び量が冷却水の流量によって変化する。回転軸4が回転軸方向へ伸びる量が変化しても、変位センサ10を用いて回転軸4の伸び量を正確に測定することができる。したがって、スピンドル1に供給する冷却水の流量を削減しても回転軸4の伸び量を正確に測定することができる。熱膨張によって伸縮した回転軸4の変位量を補正して、封止済基板の切断線の位置に回転刃4の中心線の位置を正しく合わせて切断することができる。したがって、回転刃4の中心線の位置が封止済基板の切断線からずれた状態で切断することを防止して、歩留まりの向上や品質の向上を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, the flow rate of the cooling water is adjusted in accordance with the magnitude of the current value I (t) measured by the current measuring unit 12. As a result, the amount of extension of the
本発明に係る切断装置の実施例2について、図4を参照して説明する。図4に示されるように、切断装置20は、被切断物を複数の製品に個片化する装置である。切断装置20は、基板供給ユニットAと基板切断ユニットBと検査ユニットCとを、それぞれ構成要素として備える。各構成要素(各ユニットA〜C)は、それぞれ他の構成要素に対して着脱可能かつ交換可能である。 A second embodiment of the cutting device according to the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the cutting device 20 is a device that separates an object to be cut into a plurality of products. The cutting device 20 includes a substrate supply unit A, a substrate cutting unit B, and an inspection unit C as components. Each component (each unit A to C) is detachable and replaceable with respect to other components.
基板供給ユニットAには基板供給機構21が設けられる。被切断物に相当する封止済基板22が、基板供給機構21から搬出され、移送機構(図示なし)によって基板切断ユニットBに移送される。基板供給ユニットAには、切断装置20及びスピンドル1の動作や冷却水の流量などを制御する制御機構19が設けられる。
A
図4に示される切断装置20は、シングルカットテーブル方式の切断装置である。したがって、基板切断ユニットBには、1個の切断用テーブル23が設けられる。切断用テーブル23は、移動機構24によって図のY方向に移動可能であり、かつ、回転機構25によってθ方向に回動可能である。切断用テーブル23の上には封止済基板22が載置されて吸着される。 The cutting device 20 shown in FIG. 4 is a single-cut table type cutting device. Therefore, the substrate cutting unit B is provided with one cutting table 23. The cutting table 23 can be moved in the Y direction in the figure by the moving mechanism 24, and can be rotated in the θ direction by the rotating mechanism 25. On the cutting table 23, the sealed substrate 22 is placed and sucked.
基板切断ユニットBには、切断機構としてスピンドル1が設けられる。切断装置20は、1個のスピンドル1が設けられるシングルスピンドル構成の切断装置である。スピンドル1は、独立してX方向とZ方向とに移動可能である。スピンドル1には回転刃8が装着される。フランジ9(図1参照)に対向して変位センサ10がスピンドル1に配置される。切断用テーブル24とスピンドル1とを相対的に移動させることによって封止済基板22を切断する。回転刃8は、Y方向とZ方向とを含む面内において回転することによって封止済基板22を切断する。
The substrate cutting unit B is provided with a
検査ユニットCには検査用テーブル26が設けられる。検査用テーブル26には、封止済基板22を切断して個片化された複数の製品Pからなる集合体、すなわち、切断済基板27が載置される。複数の製品Pは、検査用のカメラ(図示なし)によって検査されて、良品と不良品とに選別される。良品はトレイ28に収容される。
The inspection unit C is provided with an inspection table 26. On the inspection table 26, an assembly made up of a plurality of products P cut into pieces by cutting the sealed substrate 22, that is, a
本実施例においては、シングルカットテーブル方式であって、シングルスピンドル構成の切断装置20を説明した。これに限らず、シングルカットテーブル方式であって、ツインスピンドル構成の切断装置や、ツインカットテーブル方式であって、ツインスピンドル構成の切断装置などにおいても、本発明のスピンドル1を適用できる。
In the present embodiment, the single-cut table type cutting apparatus 20 having a single spindle configuration has been described. The present invention is not limited to this, and the
各実施例においては、電流測定手段12によって測定される電流値I(t)を予め記憶された電流値I0と比較することによって、流量調整手段13からスピンドル1に供給する冷却水の流量を2段階に調整した。これに限らず、測定される電流値I(t)を予め記憶された複数の電流値と比較することができる。この場合には、冷却水の流量を複数の電流値に対応して多段階に調整し、流量調整手段13からスピンドル1に適切な流量の冷却水を供給することができる。したがって、切断負荷の大きさ、言い換えれば、駆動電流の大きさに対応してスピンドル1に供給する冷却水の流量をより精密に調整することができる。
In each embodiment, by comparing the current value I (t) measured by the current measuring unit 12 with the current value I0 stored in advance, the flow rate of the cooling water supplied from the flow rate adjusting unit 13 to the
また、ここまでの説明においては電流測定手段12によって測定される電流値I(t)の大きさに基づいて、流量調整手段13からスピンドル1に供給する冷却水の流量を調整した。これに代えて、変位センサ10によって測定した変位量(スピンドル本体部2の先端とフランジ9との間の距離の変化量)の大きさに基づいて、流量調整手段13からスピンドル1に供給する冷却水の流量を調整することもできる。この場合には、変位量が大きくなって所定のしきい値を超えると、流量調整手段13から供給する冷却水の流量を増加させる。
In the above description, the flow rate of the cooling water supplied from the flow rate adjusting unit 13 to the
電流測定手段12によって測定される電流値I(t)の大きさと、変位センサ10によって測定した変位量の大きさとの双方に基づいて、流量調整手段13からスピンドル1に供給する冷却水の流量を調整することもできる。この場合には、例えば、電流値の大きさを電流量のしきい値に比較し、変位量の大きさを変位量のしきい値に比較する。比較した2つの結果の論理和によって、流量調整手段13からスピンドル1に供給する冷却水の流量を調整する。具体的には、電流値の大きさと変位量の大きさとの少なくともいずれか一方がしきい値を下回った場合に、冷却水の流量を減らす。
Based on both the magnitude of the current value I (t) measured by the current measuring means 12 and the magnitude of the displacement measured by the displacement sensor 10, the flow rate of the cooling water supplied from the flow rate adjusting means 13 to the
ここまでの説明においては、測定された物理量として、電流値の大きさと変位量の大きさとの少なくとも一方に基づいて冷却水の流量を減らす場合を説明した。これに限らず、物理量が大きい場合に対応する第2のしきい値を設定して、電流値の大きさ又は変位量の大きさがそれらの第2のしきい値を超えた場合には、冷却効果を強めるために冷却水の流量を増やしてもよい。例えば、定常状態における冷却水の流量を5L/分にして、電流値の大きさ又は変位量の大きさの少なくともいずれか一方が第2のしきい値を超えた場合には、冷却効果を強めるための強化用の冷却水として冷却水の流量を5L/分から7L/分に増やす。このことにより、スピンドル1を冷却する効果が向上するので、電流値又は変位量を低減できる。
In the description so far, the case where the flow rate of the cooling water is reduced based on at least one of the magnitude of the current value and the magnitude of the displacement as the measured physical quantity has been described. Not limited to this, when the second threshold value corresponding to the case where the physical quantity is large is set, and the magnitude of the current value or the magnitude of the displacement amount exceeds the second threshold value, You may increase the flow volume of a cooling water in order to strengthen a cooling effect. For example, when the flow rate of the cooling water in the steady state is 5 L / min and at least one of the magnitude of the current value and the magnitude of the displacement exceeds the second threshold value, the cooling effect is enhanced. As a cooling water for strengthening, the flow rate of the cooling water is increased from 5 L / min to 7 L / min. As a result, the effect of cooling the
電流値の大きさを測定する電流測定手段12と、スピンドル本体部2の先端とフランジ9との間の距離の変位量の大きさを測定する変位センサ10とが、物理量を測定する測定手段として機能する。電流測定手段12と変位センサ10とがそれぞれ測定した物理量に基づいて、制御手段19が電流値と変位量とを表示してもよい。したがって、電流測定手段12と制御手段19との組合せ及び変位センサ10と制御手段19との組合せは、それぞれ広義の測定手段に相当する。
The current measuring means 12 for measuring the magnitude of the current value and the displacement sensor 10 for measuring the magnitude of the displacement amount of the distance between the tip of the
異常時に対応する第3のしきい値を設定して、電流値の大きさ又は変位量の大きさが第3のしきい値を超えた場合には、強化用の冷却水の流量よりも多い流量の冷却水を、異常用の冷却水として供給してもよい。例えば、強化用の冷却水の流量を7L/分にした場合には、異常用の冷却水の流量を10L/分にする。このことによって、スピンドルモータ3が異常に動作した場合などに、スピンドルモータ3の焼損などの被害を防止できる。この場合には、切断装置において、スピンドル1の待機位置への退避、スピンドルモータ3の停止、警告灯の点灯、警告音の発生などの動作を併せて行うことが好ましい。なお、測定された物理量としきい値との比較、冷却水送出機構15から送出する冷却水の流量設定、流量調整手段13からスピンドル1に供給する冷却水の流量設定などは、すべて制御機構16によって行われる。
When the third threshold value corresponding to the abnormality is set and the magnitude of the current value or the displacement amount exceeds the third threshold value, the flow rate is larger than the flow rate of the cooling water for strengthening. A flow rate of cooling water may be supplied as abnormal cooling water. For example, when the flow rate of the cooling water for strengthening is 7 L / min, the flow rate of the cooling water for abnormality is set to 10 L / min. As a result, damage such as burning of the
冷却水の流量を定める基準になる物理量である電流値の大きさ又は変位量の大きさとしては、絶対値又は変化率のいずれでもよい。例えば、スピンドル本体部2の先端から回転刃8の中心線までの距離LXの変化率のしきい値として、Dμm/分という値を設定する。連続して測定された距離LXの変化率がDμm/分を超えると、通常の冷却水の流量から強化用の冷却水の流量(又は異常用の冷却水の流量)を供給することができる。
The magnitude of the current value or the amount of displacement, which is a physical quantity serving as a reference for determining the flow rate of the cooling water, may be either an absolute value or a change rate. For example, a value of D μm / min is set as the threshold value of the change rate of the distance LX from the tip of the
スピンドル本体部2において、フランジ9に対向する位置に変位センサ10を設けた。これに限らず、適当な形状(例えば、アルファベットの「L」の形状)の取付板を使用して、変位センサ10を様々な位置に設けることができる。例えば、上述した取付板の縦棒に相当する部分をスピンドル本体部2の端面(図1における右側面)に取り付けて、取付板の横棒に相当する部分に変位センサ10を取り付ける。渦電流式変位センサからなる変位センサ10は、フランジ9の稜線部(図1における左下の角)を対象にして渦電流の変化を測定する。これにより、変位センサ10を使用して、スピンドル本体部2の右端とフランジ9の稜線部との間の距離を測定できる。同様に、変位センサ10を、右側のフランジ(ナットなどの他の締結要素でもよく、図1においては符号なし)の稜線部(図1における右下の角)を対象にして渦電流の変化を測定する位置に設けてもよい。適当な形状を有する取付板を使用して、右側のフランジの頂面(図1における右側面)に対向する位置に変位センサ10を設けてもよい。
In the spindle
各実施例においては、回転刃8として、ドーナツ状の形状(トロイダル形)を有するワッシャー式の回転刃を使用した場合を示した。これに限らず、基台に刃先部を装着したハブ式の回転刃を使用してもよい。
In each Example, the case where the washer type rotary blade which has a donut shape (toroidal shape) was used as the
また、各実施例においては、被切断物としてチップ状の素子を含む封止済基板22を切断する場合を示した。これに限らず、封止済基板22以外の被切断物として、次の被切断物を切断して個片化する場合に本発明を適用できる。第1に、シリコン、化合物半導体からなり回路素子、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)などの機能素子が作り込まれた半導体ウェーハ(semiconductor wafer )を個片化する場合である。第2に、抵抗体、コンデンサ、センサ、表面弾性波デバイスなどの機能素子が作り込まれたセラミックス基板などを個片化してチップ抵抗、チップコンデンサ、チップ型のセンサ、表面弾性波デバイスなどの製品を製造する場合である。これら2つの場合には、半導体ウェーハ、セラミックス基板などが、複数の領域にそれぞれ対応する機能素子が作りこまれた基板に該当する。第3に、樹脂成形品を個片化して、レンズ、光学モジュール、導光板などの光学部品を製造する場合である。第4に、樹脂成形品を個片化して、一般的な成形製品を製造する場合である。上述した4つの場合を含む様々な場合において、ここまで説明した内容を適用できる。 Moreover, in each Example, the case where the sealed board | substrate 22 containing a chip-shaped element as a to-be-cut | disconnected object was shown was shown. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to the case where the next object to be cut is cut into pieces as the object to be cut other than the sealed substrate 22. First, a semiconductor wafer made of silicon and a compound semiconductor and having functional elements such as circuit elements and MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) is separated. Second, products such as chip resistors, chip capacitors, chip-type sensors, surface acoustic wave devices, etc. by dividing individual ceramic substrates on which functional elements such as resistors, capacitors, sensors, and surface acoustic wave devices are built. Is the case of manufacturing. In these two cases, a semiconductor wafer, a ceramic substrate, or the like corresponds to a substrate on which functional elements corresponding to a plurality of regions are formed. Third, the resin molded product is singulated to produce optical components such as lenses, optical modules, and light guide plates. Fourth, it is a case where a general molded product is manufactured by dividing a resin molded product into individual pieces. The contents described so far can be applied to various cases including the above four cases.
本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be arbitrarily combined, modified, or selected and adopted as necessary within the scope not departing from the gist of the present invention. It is.
1 スピンドル(切断機構)
2 スピンドル本体部
3 スピンドルモータ(駆動機構)
4 回転軸
4 回転刃
5 ラジアルエアベアリング
6 アキシャルエアベアリング
7 冷却水通路
8 回転刃
9 フランジ(第1の固定具、第2の固定具)
10 変位センサ(測定手段、距離測定手段)
11 電力供給機構(電流供給機構)
12 電流測定手段(測定手段)
13 流量調整手段
14 冷却水供給口
15 冷却水送出機構
16 冷却水排出口
17 冷却水循環機構
18 変換器
19 制御手段
20 切断装置
21 基板供給機構
22 封止済基板(被切断物)
23 切断用テーブル(テーブル)
24 移動機構
25 回転機構
26 検査用テーブル
27 切断済基板
28 トレイ
I(t) 測定された電流値
I0 予め記憶された電流値
d0、dX 変位センサの先端部からフランジまでの距離
L0、LX スピンドル本体部の先端から回転刃の中心線までの距離
α 固定値
A 基板供給ユニット
B 基板切断ユニット
C 検査ユニット
P 製品
1 Spindle (cutting mechanism)
2
4 Rotating
10 Displacement sensor (measuring means, distance measuring means)
11 Power supply mechanism (current supply mechanism)
12 Current measuring means (measuring means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Flow volume adjustment means 14 Cooling water supply port 15 Cooling water delivery mechanism 16 Cooling
23 Cutting table (table)
24 moving mechanism 25 rotating mechanism 26 inspection table 27
Claims (12)
前記切断機構に設けられた回転軸と、
前記切断機構に設けられ前記回転軸を回転可能に支持するスピンドル本体部と、
前記切断機構に設けられ前記回転軸を回転させる駆動機構と、
前記切断機構に設けられ前記回転軸の周囲に形成された冷却水通路と、
前記回転軸の先端部に装着された回転刃と、
前記先端部において前記回転刃を間に挟んで固定する一対の固定具と、
前記駆動機構に電流を供給する電流供給機構と、
前記切断機構に関する物理量を測定する測定手段と、
前記冷却水通路に接続され前記冷却水通路に供給する冷却水の流量を調整する流量調整手段と、
前記流量調整手段に前記冷却水を送出する冷却水送出機構と、
少なくとも前記流量調整手段に接続される制御手段とを備え、
前記制御手段が前記測定手段によって測定された物理量と予め記憶された物理量との比較を行い、前記比較の結果に基づいて前記冷却水通路に供給される前記冷却水の流量を変更し、
前記測定手段は、前記駆動機構に供給される電流を測定する電流測定手段と、前記スピンドル本体部の前記回転刃側の先端に配置され、前記固定具との間の距離を測定する距離測定手段とを含み、
前記物理量は前記電流測定手段により測定された電流と前記距離とを含み、
前記制御手段は前記電流測定手段と前記距離測定手段とに接続され、
前記制御手段が、アイドリング後に複数の回転動作状態に対応するように前記電流測定手段により測定された電流に基づいて前記冷却水の流量を設定し、更に前記距離の増減に応じて前記冷却水の流量を増減することを特徴とする切断装置。 A table on which the workpiece is placed; a cutting mechanism that cuts the workpiece; and a moving mechanism that moves the table and the cutting mechanism relative to each other, the workpiece along the cutting line. A cutting device used in manufacturing a plurality of products by cutting,
A rotating shaft provided in the cutting mechanism;
A spindle main body provided in the cutting mechanism and rotatably supporting the rotating shaft;
A drive mechanism that is provided in the cutting mechanism and rotates the rotating shaft;
A cooling water passage provided in the cutting mechanism and formed around the rotating shaft;
A rotary blade attached to the tip of the rotary shaft;
A pair of fixtures for fixing the rotary blade between the tip portions;
A current supply mechanism for supplying current to the drive mechanism;
Measuring means for measuring a physical quantity related to the cutting mechanism;
A flow rate adjusting means for adjusting a flow rate of cooling water connected to the cooling water passage and supplied to the cooling water passage;
A cooling water delivery mechanism for delivering the cooling water to the flow rate adjusting means;
Control means connected to at least the flow rate adjusting means,
The control means compares the physical quantity measured by the measuring means with a physical quantity stored in advance, and changes the flow rate of the cooling water supplied to the cooling water passage based on the comparison result,
The measuring means is a current measuring means for measuring a current supplied to the drive mechanism, and a distance measuring means for measuring a distance between the spindle main body portion and a tip of the spindle body portion on the rotary blade side. including the door,
The physical quantity comprises the measured current and the distance by the current measuring means,
Said control means being connected to said distance measuring means and said current measuring means,
The control means sets the flow rate of the cooling water based on the current measured by the current measurement means so as to correspond to a plurality of rotational operation states after idling, and further according to the increase or decrease of the distance A cutting device characterized by increasing or decreasing the flow rate.
回転軸、前記回転軸を回転可能に支持するスピンドル本体部、前記回転軸を回転させる駆動機構、前記切断機構に設けられ前記回転軸の周囲に形成された冷却水通路、及び前記回転軸の先端部に装着された回転刃を含む切断機構と、
前記先端部において前記回転刃を間に挟んで固定する一対の固定具と、
前記切断機構に関する物理量を測定する測定手段と、
前記冷却水通路に接続され前記冷却水通路に供給する冷却水の流量を調整する流量調整手段と、
少なくとも前記流量調整手段に接続される制御手段とを備え、
前記制御手段が前記測定手段によって測定された物理量と予め記憶された物理量との比較を行い、前記比較の結果に基づいて前記冷却水通路に供給される前記冷却水の流量を変更し、
前記測定手段は、前記駆動機構に供給される電流を測定する電流測定手段と、前記スピンドル本体部の前記回転刃側の先端に配置され、前記固定具との間の距離を測定する距離測定手段とを含み、
前記物理量は前記電流測定手段により測定された電流と前記距離とを含み、
前記制御手段は前記電流測定手段と前記距離測定手段とに接続され、
前記制御手段が、アイドリング後に複数の回転動作状態に対応するように前記電流測定手段により測定された電流に基づいて前記冷却水の流量を設定し、更に前記距離の増減に応じて前記冷却水の流量を増減することを特徴とする切断装置。 A cutting device for cutting an object to be cut placed on a table into a plurality of products,
A rotating shaft; a spindle body that rotatably supports the rotating shaft; a driving mechanism that rotates the rotating shaft; a cooling water passage that is provided in the cutting mechanism and formed around the rotating shaft; and a tip of the rotating shaft A cutting mechanism including a rotary blade mounted on the part;
A pair of fixtures for fixing the rotary blade between the tip portions;
Measuring means for measuring a physical quantity related to the cutting mechanism;
A flow rate adjusting means for adjusting a flow rate of cooling water connected to the cooling water passage and supplied to the cooling water passage;
Control means connected to at least the flow rate adjusting means,
The control means compares the physical quantity measured by the measuring means with a physical quantity stored in advance, and changes the flow rate of the cooling water supplied to the cooling water passage based on the comparison result,
The measuring means is a current measuring means for measuring a current supplied to the drive mechanism, and a distance measuring means for measuring a distance between the spindle main body portion and a tip of the spindle body portion on the rotary blade side. including the door,
The physical quantity comprises the measured current and the distance by the current measuring means,
Said control means being connected to said distance measuring means and said current measuring means,
The control means sets the flow rate of the cooling water based on the current measured by the current measurement means so as to correspond to a plurality of rotational operation states after idling, and further according to the increase or decrease of the distance A cutting device characterized by increasing or decreasing the flow rate.
前記制御手段が、前記距離測定手段と前記固定具との間の予め記憶された距離と測定された前記距離との差を求め、前記差に基づいて前記回転刃の位置を、切断の際に用いられる前記被切断物の切断線の位置に合わせることを特徴とする切断装置。 The cutting device according to claim 1 or 2,
The control means obtains a difference between the distance stored in advance between the distance measuring means and the fixture and the measured distance, and based on the difference, determines the position of the rotary blade when cutting. A cutting apparatus according to claim 1, wherein the cutting apparatus is adapted to a position of a cutting line of the workpiece to be used.
前記距離測定手段は渦電流式変位センサ又は光学式変位センサを少なくとも含むことを特徴とする切断装置。 In the cutting device according to any one of claims 1 to 3,
The distance measuring means includes at least an eddy current displacement sensor or an optical displacement sensor.
前記被切断物は封止済基板であることを特徴とする切断装置。 In the cutting device according to any one of claims 1 to 4,
The cutting apparatus, wherein the object to be cut is a sealed substrate .
前記被切断物は、前記複数の製品にそれぞれ対応する複数の領域において機能素子が作りこまれた基板であることを特徴とする切断装置。 In the cutting device according to any one of claims 1 to 5,
The cutting object is a substrate in which functional elements are formed in a plurality of regions respectively corresponding to the plurality of products .
前記切断機構に設けられた駆動機構に電流を供給する工程と、
前記駆動機構によって、スピンドル本体部により回転可能に支持された回転軸と、該回転軸の先端部において一対の固定具の間に挟まれて固定された回転刃とを回転させる工程と、
冷却水送出機構から流量調整手段に冷却水を送出する工程と、
前記流量調整手段から前記回転軸の周囲に形成された冷却水通路に前記冷却水を供給する工程と、
前記切断機構に関する物理量を測定する工程と、
測定された物理量と予め記憶された物理量とを比較する工程と、
前記比較する工程において比較した結果に基づいて前記冷却水通路に供給される前記冷却水の流量を変更する工程とを備え、
前記物理量は、前記電流と、前記スピンドル本体部の前記回転刃の先端に配置された距離測定手段により測定される前記固定具との距離とを含み、
前記流量を変更する工程においては、アイドリング後に複数の回転動作状態に対応するように前記電流に基づいて前記冷却水の流量を設定し、更に前記距離の増減に応じて前記冷却水の流量を増減することを特徴とする切断方法。 Placing the workpiece on the table, moving the table and the cutting mechanism relative to each other, and moving the table and the cutting mechanism relative to each other to use the cutting mechanism A cutting method comprising a step of cutting a workpiece along a cutting line,
Supplying a current to a drive mechanism provided in the cutting mechanism;
Rotating the rotary shaft rotatably supported by the spindle body by the drive mechanism, and a rotary blade fixed between a pair of fixtures at the tip of the rotary shaft;
A step of sending cooling water from the cooling water delivery mechanism to the flow rate adjusting means;
Supplying the cooling water from the flow rate adjusting means to a cooling water passage formed around the rotating shaft;
Measuring a physical quantity related to the cutting mechanism;
Comparing the measured physical quantity with a pre-stored physical quantity;
Changing the flow rate of the cooling water supplied to the cooling water passage based on the result of comparison in the comparing step,
The physical quantity includes the current and a distance from the fixture measured by a distance measuring unit disposed at a tip of the rotary blade of the spindle body.
In the step of changing the flow rate, the flow rate of the cooling water is set based on the current so as to correspond to a plurality of rotational operation states after idling, and the flow rate of the cooling water is increased or decreased according to the increase or decrease of the distance. A cutting method characterized by:
前記切断機構に設けられた駆動機構によって、スピンドル本体部により回転可能に支持された回転軸と、該回転軸の先端部において一対の固定具の間に挟まれて固定された回転刃とを回転させる工程と、The drive mechanism provided in the cutting mechanism rotates the rotary shaft that is rotatably supported by the spindle body and the rotary blade that is sandwiched and fixed between a pair of fixtures at the tip of the rotary shaft. A process of
前記切断機構に設けられ前記回転軸の周囲に形成された冷却水通路に冷却水を供給する工程と、Supplying cooling water to a cooling water passage provided in the cutting mechanism and formed around the rotating shaft;
前記切断機構に関する物理量を測定する工程と、Measuring a physical quantity related to the cutting mechanism;
測定された物理量と予め記憶された物理量とを比較する工程と、Comparing the measured physical quantity with a pre-stored physical quantity;
前記比較する工程において比較した結果に基づいて前記冷却水通路に供給される前記冷却水の流量を変更する工程とを備え、Changing the flow rate of the cooling water supplied to the cooling water passage based on the result of comparison in the comparing step,
前記物理量は、前記電流と、前記スピンドル本体部の前記回転刃の先端に配置された距離測定手段により測定される前記固定具との距離とを含み、The physical quantity includes the current and a distance from the fixture measured by a distance measuring unit disposed at a tip of the rotary blade of the spindle body.
前記流量を変更する工程においては、アイドリング後に複数の回転動作状態に対応するように前記電流に基づいて前記冷却水の流量を設定し、更に前記距離の増減に応じて前記冷却水の流量を増減することを特徴とする切断方法。In the step of changing the flow rate, the flow rate of the cooling water is set based on the current so as to correspond to a plurality of rotational operation states after idling, and the flow rate of the cooling water is increased or decreased according to the increase or decrease of the distance. A cutting method characterized by:
前記距離測定手段と前記固定具との間の予め記憶された距離と測定された前記距離との差を求める工程と、
前記差に基づいて、切断の際に用いられる前記被切断物の切断線の位置に前記回転刃の位置を合わせる工程とを備えることを特徴とする切断方法。 The cutting method according to claim 7 or 8,
Obtaining a difference between a pre-stored distance between the distance measuring means and the fixture and the measured distance;
And a step of aligning the position of the rotary blade with the position of the cutting line of the workpiece to be used for cutting based on the difference .
前記距離測定手段は渦電流式変位センサ又は光学式変位センサを少なくとも含むことを特徴とする切断方法。 In the cutting method according to any one of claims 7 to 9,
The distance measuring means includes at least an eddy current displacement sensor or an optical displacement sensor .
前記被切断物は封止済基板であることを特徴とする切断方法。 In the cutting method described in any one of Claims 7-10 ,
The cutting method, wherein the object to be cut is a sealed substrate .
前記被切断物は、前記複数の製品にそれぞれ対応する複数の領域において機能素子が作りこまれた基板であることを特徴とする切断方法。 In cutting method according to any one of claims 7-10,
The cutting method is characterized in that the object to be cut is a substrate in which functional elements are formed in a plurality of regions respectively corresponding to the plurality of products .
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