JP2005279857A

JP2005279857A - Cutting apparatus

Info

Publication number: JP2005279857A
Application number: JP2004098000A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Araya; 一朗新家; Shuichi Kawada; 秀一川田; Shigeru Hirata; 滋平田; Tadashi Morisawa; 匡史森澤
Original assignee: Sodick Co Ltd; Towa Corp
Current assignee: Sodick Co Ltd; Towa Corp
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP4467347B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutting apparatus which does not deteriorate the positional precision of a cutting portion due to the displacement caused by the thermal expansion, and due to the deformation cause by the inclination and deflection due to the weight of components themselves, with the trend for enlarging a spindle. <P>SOLUTION: The spindle 8 is hung from and supported by Z-axis movable body 3 by means of a mounting and fixing member 50 and a supporting member 60. The mounting and fixing member 50 and the supporting member 60 support a spindle housing 40 at two points on the front end side and the rear end side of the spindle 8 such that the spindle 8 does not move in the radial direction. The mounting and fixing member 50 mounts and fixes the spindle 8 at the position in the neighborhood of a rotary blade 70 as near as possible on the front end side of the spindle 8. The supporting member 60 supports the spindle 8 at a position in the neighborhood of a motor 30 on the rear end side of the spindle 8 in the state that the longitudinal (Y-axis direction) displacement of the spindle 8 is allowed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子部品材料をスピンドルによって回転されるブレードによって格子状に切断加工する切削装置に関する。特に、スピンドルの変位による切削部位における位置誤差を極力小さくするための構成を有する切削装置に関する。 The present invention relates to a cutting apparatus that cuts an electronic component material into a lattice shape by a blade rotated by a spindle. In particular, the present invention relates to a cutting apparatus having a configuration for minimizing a position error at a cutting site due to a displacement of a spindle.

一般にダイシングと称される、半導体ウェハを切削装置によって格子状に切断する加工方法が広く知られている。ダイシング装置の構成は、例えば、特許文献１が参照される。このようなダイシング装置で切断されたウェハは、ガラスエポキシのような樹脂製の基板上に取り付けられて電子部品が製造される。基板には、ウェハを取り付ける前にウェハに対応する複数の穴が形成され、各穴にボールが挿入されている。ウェハは、基板に合うように取り付けられる。 2. Description of the Related Art A processing method that is generally referred to as dicing and that cuts a semiconductor wafer into a lattice shape by a cutting device is widely known. For the configuration of the dicing apparatus, for example, Patent Document 1 is referred to. The wafer cut by such a dicing apparatus is mounted on a resin substrate such as glass epoxy to manufacture an electronic component. A plurality of holes corresponding to the wafer are formed in the substrate before mounting the wafer, and a ball is inserted into each hole. The wafer is attached to fit the substrate.

近年、集積回路の小型化が一段と進んでおり、チップサイズの表面実装型パッケージ（ＣＳＰ，ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）のような“超小型”の電子部品が開発され、携帯機器を中心に利用され始めている。このようなウェハレベルのＩＣパッケージを製造する場合、作業効率の改善などの理由で、半導体ウェハを切断加工するダイシング装置を応用して、ハンダボールを配設したガラスエポキシ基板や薄膜フィルムの絶縁基材に銅配線層を形成したテープ基板などのインターポーザにチップを積層し、樹脂でモールドしてパッケージングした後に格子状に切削して分割するパッケージシンギュレーションの方法が用いられつつある（以下、複数のパッケージが一体でパッケージングされた被切削物をパッケージモジュールという）。 In recent years, the miniaturization of integrated circuits has further progressed, and “ultra-small” electronic components such as chip-sized surface mount packages (CSP, Chip Size Package) have been developed and are beginning to be used mainly in portable devices. . When manufacturing such a wafer level IC package, for the purpose of improving work efficiency, etc., a dicing apparatus for cutting a semiconductor wafer is applied, and an insulating substrate of a glass epoxy substrate or a thin film film provided with solder balls is applied. A package singulation method in which chips are stacked on an interposer such as a tape substrate in which a copper wiring layer is formed on a material, molded with a resin, packaged, and then cut into a lattice to be divided (hereinafter, referred to as a package singulation method) An object to be cut in which a plurality of packages are packaged together is called a package module).

このようなダイシングやソーイングを行なう切削装置は、Ｚ軸方向（鉛直方向）に往復移動（昇降）するＺ軸移動体に水平方向に取り付けられ先端に回転ブレードが取り付けられるスピンドルを備える構成であるので、構成上有利な形態として、モータとスピンドル本体と軸受とを一体的にスピンドルハウジング内に収納した、いわゆるビルトインモータが採用されている。特許文献１に開示されているように、典型的な構成のダイシング装置では、スピンドルは、スピンドルハウジングをブラケットで支持することによってＺ軸移動体に取り付けられる。また、デュアルヘッドあるいはツインヘッドなどと呼ばれる２基のスピンドルを設けたダイシング装置の場合、Ｙ軸方向（水平１軸方向）に往復移動するＹ軸移動体が２基設けられ、それぞれのＹ軸移動体に上記Ｚ軸移動体が取り付けられている。 A cutting apparatus that performs such dicing and sawing is configured to include a spindle that is horizontally attached to a Z-axis moving body that reciprocates (lifts) in the Z-axis direction (vertical direction) and that has a rotating blade attached to the tip. As a configuration advantageous form, a so-called built-in motor in which the motor, the spindle main body and the bearing are integrally housed in the spindle housing is employed. As disclosed in Patent Document 1, in a typical dicing apparatus, the spindle is attached to the Z-axis moving body by supporting the spindle housing with a bracket. In the case of a dicing apparatus provided with two spindles called a dual head or twin head, two Y-axis moving bodies that reciprocate in the Y-axis direction (one horizontal axis direction) are provided, and each Y-axis movement The Z-axis moving body is attached to the body.

水平方向に設置されるスピンドルは、スピンドルが確実に支持されるべく、一般に、スピンドルの重心で支持されるようにブラケットの取付位置が決められていた。しかしながら、この構造は、スピンドルの重量を支えるには十分であるが、モータの発熱になどによるスピンドルの熱変位に対しては不十分である。半導体ウェハを切断するなど、精密な切削加工が要求される切削装置で使用されるスピンドルでは、たとえ強制的に冷却したり、制御によって位置を補正するなどしても切削精度に看過できない影響を与える。そこで、例えば、特許文献２に開示されるように、スピンドルハウジングを支持するブラケットの取付位置を回転ブレードに極めて近い位置とし、スピンドルの後端自由端の方向により大きく熱膨張させる構成として切断位置における熱変位の影響を小さくすることが考えられている。 Generally, the mounting position of the bracket is determined so that the spindle installed in the horizontal direction is supported by the center of gravity of the spindle in order to support the spindle reliably. However, this structure is sufficient to support the weight of the spindle, but is insufficient for thermal displacement of the spindle due to heat generation of the motor. For spindles used in cutting equipment that requires precise cutting such as cutting semiconductor wafers, even if forced cooling or correction of the position by control, the cutting accuracy is not overlooked. . Therefore, for example, as disclosed in Patent Document 2, the mounting position of the bracket that supports the spindle housing is set to a position that is extremely close to the rotating blade, and the thermal expansion is greatly performed in the direction of the free end of the rear end of the spindle. It is considered to reduce the influence of thermal displacement.

ところで、段取り作業を含む電子部品を製造する加工効率に対する要求は、年々高まってきている。近年、単位時間当たりの製造個数を多くし加工効率を向上させる対策の１つとして、出力がより高出力のモータを使用しかつ高剛性の軸受を有するスピンドルを採用して回転数とトルクをより高くすることによって、切削速度と切断力を大きくするようにされている。モータの出力をより大きくしようとするとモータのサイズがより大きくなり、スピンドルは大型化する。特に、パッケージモジュールのような電子部品材料を切断するための切削装置のように、異なる材質の素材を同時に切断することが要求される切削装置では、切断能力に優れるより高出力のスピンドルが要求される。そのため、一般的なダイシング装置に比べてスピンドルが大型化する傾向にある。 By the way, a demand for processing efficiency for manufacturing electronic parts including setup work is increasing year by year. In recent years, as one of the measures to increase the number of manufactured units per unit time and improve the machining efficiency, a spindle with a high-output motor and a high-rigidity bearing is adopted to increase the rotation speed and torque. The cutting speed and cutting force are increased by increasing the cutting speed. If the output of the motor is increased, the size of the motor becomes larger and the spindle becomes larger. In particular, in a cutting device that requires cutting materials of different materials at the same time, such as a cutting device for cutting electronic component materials such as a package module, a higher output spindle with excellent cutting ability is required. The Therefore, the spindle tends to be larger than a general dicing apparatus.

水平方向に設けられたスピンドルによって回転されるブレードによって被切削物を格子状に切削して分割する切削装置では、工具として、半導体チップやチップサイズのパッケージのような精密な電子部品を得る目的に適するサイズ、例えば、外径２インチ〜５インチ（φ５０ｍｍ〜φ１３０ｍｍ）程度の回転ブレードが使用されている。そのため、スピンドル径に制約がある。したがって、より高出力のモータを採用しようとすると、スピンドルは、長手方向に大きくせざる得ず、言い換えれば、かなり細長くなる。サイズは、設計上の幅があるが、例えば、回転数が４０，０００ｍｉｎ^−１で出力２．２ｋｗのインダクションモータを備えたスピンドルの場合、全長５００ｍｍ弱、スピンドル本体長２５０ｍｍ前後、回転ブレードを取り付けるスピンドルヘッドの長さが４０ｍｍ程度と、これまで一般的なダイシング装置で使用されてきたスピンドルに対して１．５倍〜３倍近く長尺になる。 In a cutting machine that cuts a workpiece into a grid by a blade rotated by a spindle provided in a horizontal direction and divides it into a grid, the purpose is to obtain a precision electronic component such as a semiconductor chip or a chip size package. A rotating blade having a suitable size, for example, about 2 to 5 inches (φ50 mm to φ130 mm) in outer diameter is used. Therefore, the spindle diameter is limited. Therefore, if a higher output motor is to be employed, the spindle must be enlarged in the longitudinal direction, in other words, it becomes considerably elongated. The size has a design width, but, for example, in the case of a spindle equipped with an induction motor with a rotational speed of 40,000 min ⁻¹ and an output of 2.2 kw, the overall length is less than 500 mm, the spindle body length is around 250 mm, and a rotating blade is attached. The length of the spindle head is about 40 mm, which is 1.5 to 3 times longer than that of a spindle used in a conventional dicing apparatus.

従前の比較的小さな出力のスピンドルの場合は、スピンドルの重量が比較的軽量でかつ長さがそれほど長くないから、片持ち支持の構成であっても十分であった。しかしながら、スピンドルの高出力化によって、全長が従前よりも大きくなって大型で細長いスピンドルになると、片持ち支持のように長手方向の一端で支持する構成ではスピンドルの重量を支えきれなくなり、傾きや撓み変形を生じる虞れがある。また、高速回転によってより大きくなるスピンドルの振動は切削部位に伝わりやすくなり、回転ブレードが振動する虞れがある。この点につき、例えば、特許文献３のように回転ブレード端とハウジング全体を支持する構成、特許文献４のようにハウジング全体の殆ど全部を支持する構成、特許文献５のようにスピンドルのほぼ全体を吊持支持する構造などが知られている。 In the case of a conventional spindle having a relatively small output, the weight of the spindle is relatively light and the length is not so long, so that a cantilevered configuration is sufficient. However, if the overall length of the spindle becomes larger than before due to higher output of the spindle, and the spindle becomes large and elongated, the structure that supports it at one end in the longitudinal direction, such as cantilever support, will not be able to support the weight of the spindle. There is a risk of deformation. Further, the spindle vibration that becomes larger due to the high-speed rotation is likely to be transmitted to the cutting site, and the rotating blade may vibrate. In this regard, for example, a configuration that supports the end of the rotating blade and the entire housing as in Patent Document 3, a configuration that supports almost the entire housing as in Patent Document 4, and a substantially entire spindle as in Patent Document 5. A structure for supporting the suspension is known.

特許第３２９４２５４号公報Japanese Patent No. 3294254 実用新案登録第２５４０７４５号公報Utility Model Registration No. 2540745 特許第２９７８７４１号公報Japanese Patent No. 2978741 特許第３２２３４２１号公報Japanese Patent No. 3223421 特開平１１−７６４６１号公報JP-A-11-76461

しかしながら、大型化したスピンドルを支持するためにスピンドルを強固に支持する構成とすることによって、自重が増してＺ軸移動体やＹ軸移動体の加減速度や応答性能が低下する。また、スピンドルを強固に支持することによって、かえって、避けられない熱膨張による回転ブレード側への変位を低減させることができないか、あるいはむしろ複雑な変形を生じさせる虞れがある。モータの出力が大きくなると発熱量もより大きくなる傾向にあり、一方で切削精度に対する要求はより厳しくなっているので、熱膨張による変位のより効果的な対策が望まれている。 However, by adopting a configuration in which the spindle is firmly supported to support the enlarged spindle, the weight is increased and the acceleration / deceleration and response performance of the Z-axis moving body and Y-axis moving body are lowered. Further, by firmly supporting the spindle, the displacement to the rotating blade side due to unavoidable thermal expansion cannot be reduced, or there is a possibility that complicated deformation is caused. As the output of the motor increases, the amount of heat generation tends to increase. On the other hand, the demand for cutting accuracy has become more severe. Therefore, more effective measures against displacement due to thermal expansion are desired.

本発明は、このような要求に答えるべく、熱膨張を原因とする変位が切削部位に影響することを可能な限り小さくし、重量による傾きや撓み変形を防止し、かつ振動の発生を極力抑制することを満足するスピンドルを備えた切削装置を提供することを目的とする。その他、本発明によって得られる利点は、発明の実施の形態の説明において詳述される。 In order to respond to such demands, the present invention minimizes the influence of displacement caused by thermal expansion on the cutting site as much as possible, prevents inclination and bending deformation due to weight, and suppresses vibration generation as much as possible. It is an object of the present invention to provide a cutting apparatus having a spindle that satisfies the requirements. Other advantages obtained by the present invention will be described in detail in the description of the embodiments of the present invention.

本発明の切削装置は、Ｚ軸方向に往復移動するＺ軸移動体（３）に水平方向に取り付けられ先端に回転ブレード（７０）が取り付けられるスピンドル（８）を備えた切削装置において、スピンドル（８）をスピンドル（８）の前端側（８Ｆ）の可能な限り回転ブレード（７０）に近い位置でＺ軸移動体（３）に取付固定する取付固定部材（５０）と、スピンドル（８）をスピンドル（８）の長手方向における変位を許容する状態でスピンドル（８）の後端側（８Ｒ）の位置でＺ軸移動体（３）に支持させる支持部材（６０）を設けたことを特徴とする。 The cutting device of the present invention is a cutting device comprising a spindle (8) attached in a horizontal direction to a Z-axis moving body (3) that reciprocates in the Z-axis direction and having a rotating blade (70) attached to the tip. 8) an attachment fixing member (50) for attaching and fixing the Z axis moving body (3) to the Z-axis moving body (3) as close as possible to the rotating blade (70) on the front end side (8F) of the spindle (8), and the spindle (8). A support member (60) is provided which is supported by the Z-axis moving body (3) at a position on the rear end side (8R) of the spindle (8) in a state in which displacement in the longitudinal direction of the spindle (8) is allowed. To do.

好ましくは、支持部材（６０）がスピンドル（８）の後端側（８Ｒ）の水平位置を調整する位置調整手段（８０）を含んでなる。より好ましくは、位置調整手段（８０）がスピンドル（８）を上下方向に微小移動させる回動可能な一対の偏心ピン（８３）と、スピンドル（８）の上部を弾性支持する弾性部材（８１）および押圧ピン（８２）と、を含んでなる。なお、符号は説明の便宜上付したものであり、発明を実施の形態に限定するものではない。 Preferably, the support member (60) includes position adjusting means (80) for adjusting the horizontal position of the rear end side (8R) of the spindle (8). More preferably, the position adjusting means (80) is a pair of pivotable eccentric pins (83) for minutely moving the spindle (8) in the vertical direction, and an elastic member (81) elastically supporting the upper part of the spindle (8). And a pressing pin (82). In addition, the code | symbol is attached | subjected for convenience of explanation, and does not limit invention to embodiment.

本発明のスピンドルを備えた切削装置は、回転ブレードに可能な限り近い位置でスピンドルを固定支持するとともに、スピンドルの後端側で熱膨張による長手方向の変位を許容する構成としたので、熱膨張による変位は主にスピンドルの後端側に発生し回転ブレード側にはほとんど発生しない。そのため、切削部位の位置誤差を極めて小さく抑えることができる。また、スピンドルの前端側と後端側の両端で支持する構成としたので、重量バランスが維持され重量による傾きや撓み変形が防止され、切削部位の位置誤差を極めて小さく抑えることができる。また、モータの高速回転による振動が抑制され、要求される切削精度を満足させることができる。そして、その結果、より高出力のモータを採用することができ、要求される切削精度を満たしつつ加工効率をより向上させる効果を奏する。 The cutting apparatus having the spindle of the present invention is configured to fix and support the spindle as close as possible to the rotating blade and to allow longitudinal displacement due to thermal expansion on the rear end side of the spindle. The displacement due to is mainly generated on the rear end side of the spindle and hardly on the rotating blade side. Therefore, the position error of the cutting site can be suppressed to a very small level. Further, since the structure is supported at both the front end side and the rear end side of the spindle, the weight balance is maintained, the inclination and the bending deformation due to the weight are prevented, and the position error of the cutting portion can be suppressed extremely small. Further, vibration due to high-speed rotation of the motor is suppressed, and the required cutting accuracy can be satisfied. As a result, a higher-output motor can be employed, and the effect of further improving the machining efficiency can be achieved while satisfying the required cutting accuracy.

支持部材がスピンドルの後端側の水平位置を調整する位置調整手段を含んでなるとき、熱膨張による変位および重量による傾きや撓み変形による位置誤差を小さく抑えることができるとともに、このような変位や変形によって生じるスピンドルの水平位置の僅かな変化に対応して水平位置をより容易かつ正確に調整することができる。したがって、作業効率を低下させることなく、より一層誤差の小さい切削精度で切削加工を行なうことができる。そして、より高出力のモータを採用することができ、要求される切削精度を満たしつつ加工効率をより向上させる効果を奏する。 When the support member includes a position adjusting means for adjusting the horizontal position on the rear end side of the spindle, the displacement due to thermal expansion and the position error due to the inclination or bending deformation due to weight can be suppressed to a small level. The horizontal position can be adjusted more easily and accurately in response to a slight change in the horizontal position of the spindle caused by the deformation. Therefore, it is possible to perform cutting with a cutting accuracy with even smaller errors without reducing the work efficiency. And a higher output motor can be adopted, and the effect of further improving the machining efficiency while satisfying the required cutting accuracy is achieved.

本発明の切削装置の全体構成が図１に示される。図１は、切削装置の本機の右側面を示す。なお、スピンドルを除く各軸の移動体を駆動するモータは、図示省略される。切削装置１の本機正面に対して左右方向の水平１軸をＸ軸とする。図１に示されるように、Ｘ軸に直交する水平１軸をＹ軸、Ｘ軸とＹ軸に直交する鉛直１軸をＺ軸、Ｚ軸と平行な軸線廻りの回転１軸をθ軸とする。切削装置の本機は、Ｘ軸移動体（テーブル）１と、Ｙ軸移動体（キャリッジ）２と、Ｚ軸移動体（スライダ）３と、θ軸移動体（回転テーブル）４と、を含む。 The overall configuration of the cutting apparatus of the present invention is shown in FIG. FIG. 1 shows the right side of the machine of the cutting apparatus. A motor for driving the moving body of each axis excluding the spindle is not shown. A horizontal axis in the left-right direction with respect to the front of the machine of the cutting apparatus 1 is taken as an X axis. As shown in FIG. 1, a horizontal axis perpendicular to the X axis is the Y axis, a vertical axis perpendicular to the X axis and the Y axis is the Z axis, and a rotation axis around the axis parallel to the Z axis is the θ axis. To do. This machine of the cutting apparatus includes an X-axis moving body (table) 1, a Y-axis moving body (carriage) 2, a Z-axis moving body (slider) 3, and a θ-axis moving body (rotary table) 4. .

テーブル１は、基台５上に載置され、ＡＣシンクロナスリニアモータのようなサーボモータによってＸ軸方向に往復移動する。回転テーブル４は、回転テーブル４の回転軸に直結するダイレクトドライブ方式のＤＣブラシレスモータによって、Ｚ軸と平行な１軸を中心として角度割出し可能に往復転回する。回転テーブル４は、テーブル１上に、少なくとも１００度の範囲、好ましくは３６０度の範囲内で回転可能に載置される。回転テーブル４は、上面に真空チャック６を具備し、真空チャック６で、例えばパッケージモジュールのような図示しない被切削物を取り付ける。キャリッジ２は、サーボモータ、例えばＡＣシンクロナスリニアモータによって、テーブル１を跨ぐように基台５上に設けられたビーム７上をＹ軸方向に往復移動する。実施の形態の切削装置は、第１キャリッジ２Ａと第２キャリッジ２Ｂとの２基のキャリッジ２を備える。 The table 1 is placed on the base 5 and reciprocated in the X-axis direction by a servo motor such as an AC synchronous linear motor. The rotary table 4 is reciprocally rotated so that the angle can be indexed about one axis parallel to the Z axis by a direct drive DC brushless motor directly connected to the rotary shaft of the rotary table 4. The turntable 4 is placed on the table 1 so as to be rotatable within a range of at least 100 degrees, preferably within a range of 360 degrees. The rotary table 4 includes a vacuum chuck 6 on the upper surface, and a workpiece to be cut (not shown) such as a package module is attached by the vacuum chuck 6. The carriage 2 reciprocates in the Y-axis direction on a beam 7 provided on the base 5 so as to straddle the table 1 by a servo motor, for example, an AC synchronous linear motor. The cutting apparatus according to the embodiment includes two carriages 2 including a first carriage 2A and a second carriage 2B.

スライダ３は、例えば、ステッピングモータによってＺ軸方向に往復移動可能にキャリッジ２に取り付けられる。スライダ３は、２基のキャリッジ２Ａ、２Ｂのそれぞれに設けられる。第１スライダ３Ａは、第１キャリッジ２Ａに取り付けられ、第２スライダ３Ｂは、第２キャリッジ２Ｂに取り付けられる。スライダ３に、スピンドル８が水平に取付固定される。第１スピンドル８Ａは、第１スライダ３Ａに取り付けられ、第２スピンドル８Ｂは、そのスピンドルの先端が第１スピンドル８Ａのスピンドルの先端と対向するように水平に配置される。 The slider 3 is attached to the carriage 2 so as to be reciprocally movable in the Z-axis direction by, for example, a stepping motor. The slider 3 is provided in each of the two carriages 2A and 2B. The first slider 3A is attached to the first carriage 2A, and the second slider 3B is attached to the second carriage 2B. A spindle 8 is horizontally attached and fixed to the slider 3. The first spindle 8A is attached to the first slider 3A, and the second spindle 8B is disposed horizontally such that the tip of the spindle faces the tip of the first spindle 8A.

図２に、本発明のスピンドルの具体的な構成が示されている。スピンドル８は、スピンドル本体１０と、軸受２０と、インダクションモータあるいはＤＣブラシレスモータのような回転数３０，０００ｍｉｍ^−１以上の能力を有する高速回転モータ３０と、スピンドルハウジング４０と、取付固定部材５０と、支持部材６０を含む。スピンドル８の先端に回転ブレード７０が取り付けられる。スピンドルハウジング４０は、少なくとも、スピンドル本体１０と軸受２０を収納する。スピンドル８のモータ３０には、回転速度検出のためのパルスジェネレータ３１が設けられる。図示しないモータ３０およびパルスジェネレータ３１への配線は、スライダ３側を通して引き回される。 FIG. 2 shows a specific configuration of the spindle of the present invention. The spindle 8 includes a spindle main body 10, a bearing 20, a high-speed rotation motor 30 having a capacity of 30,000 mim− ¹ or more, such as an induction motor or a DC brushless motor, a spindle housing 40, and a mounting fixing member 50. The support member 60 is included. A rotating blade 70 is attached to the tip of the spindle 8. The spindle housing 40 accommodates at least the spindle body 10 and the bearing 20. The motor 30 of the spindle 8 is provided with a pulse generator 31 for detecting the rotational speed. Wirings to the motor 30 and the pulse generator 31 (not shown) are routed through the slider 3 side.

取付固定部材５０は、スライダ３に取り付けられ、スピンドル８をスピンドル８の前端側８Ｆの可能な限り回転ブレード７０に近い位置でスライダ３に取付固定する。例えば、実施の形態に示されるビルトインモータの場合は、スピンドルハウジング４０から突出して設けられ回転するスピンドルヘッドを直接支持させる構成は耐久性や振動防止の点などで不利な要素が多いので、好ましい回転ブレード７０に最も近い位置として、スピンドルハウジング４０における先端位置でスピンドルハウジング２０を支持する構成としている。したがって、スピンドル８が熱膨張によって変位するとき、切削部位における変位は最小限であり、変位による切削部位への影響を比較的小さくしている。 The attachment fixing member 50 is attached to the slider 3 and attaches and fixes the spindle 8 to the slider 3 at a position as close to the rotary blade 70 as possible on the front end side 8F of the spindle 8. For example, in the case of the built-in motor shown in the embodiment, the configuration that directly supports the rotating spindle head that protrudes from the spindle housing 40 has many disadvantageous factors in terms of durability and vibration prevention. The spindle housing 20 is supported at the tip position of the spindle housing 40 as the position closest to the blade 70. Therefore, when the spindle 8 is displaced by thermal expansion, the displacement at the cutting site is minimal, and the influence of the displacement on the cutting site is relatively small.

支持部材６０は、スライダ３に取り付けられ、スピンドル８をスピンドル８の長手方向（前後方向）における変位を許容する状態でスピンドル８の後端側８Ｒのモータ３０に近い位置でスライダ３に支持させる。支持部材６０は、スピンドル８の前端側８Ｆで取付固定部材５０を介してスライダ３に支持されているスピンドルハウジング４０をスピンドル８の後端側８Ｒで吊下げ支持するので、スピンドル８がスピンドル８の前端側８Ｆと後端側８Ｒの長手方向２点で支持される構成であり、重量バランスが維持される。その結果、重量による撓みや傾きが発生しにくく、切削精度の低下が抑えられる。また、振動が抑制されるとともに、切削部位に伝わりにくく、切削精度の低下が防止される。 The support member 60 is attached to the slider 3 and supports the spindle 8 on the slider 3 at a position close to the motor 30 on the rear end side 8R of the spindle 8 in a state in which the spindle 8 is allowed to be displaced in the longitudinal direction (front-rear direction). The support member 60 suspends and supports the spindle housing 40 supported by the slider 3 on the front end side 8F of the spindle 8 via the mounting fixing member 50 on the rear end side 8R of the spindle 8. The structure is supported at two points in the longitudinal direction of the front end side 8F and the rear end side 8R, and the weight balance is maintained. As a result, bending and inclination due to weight are unlikely to occur, and a reduction in cutting accuracy is suppressed. In addition, vibration is suppressed, and it is difficult to be transmitted to the cutting site, thereby preventing a reduction in cutting accuracy.

具体的には、取付固定部材５０は、スピンドル８が変形しようとするときに、スピンドル８の長手方向（Ｙ軸方向）と、上下方向（Ｚ軸方向）および断面横方向（Ｘ軸方向）、言い換えれば径方向と、の何れにおいても変形しないように、スピンドルハウジング４０を強固に取付固定してスライダ３に支持させる。一方、支持部材６０は、スピンドル８の径方向（Ｚ軸方向およびＸ軸方向）に変形しないようにするとともに長手方向（Ｙ軸方向）における変位を許容する状態でスピンドルハウジング４０をスライダ３に支持させる。したがって、スピンドル８の熱膨張による変位はスピンドル８の後端側８Ｒの方向のみに逃れて、取付固定部材５０で強固に支持されているスピンドル８の前端側８Ｆには変位が伝わりにくくなる。そのため、切削部位における誤差の発生がより小さく抑えられるとともに、スピンドル８が複雑に変形することが避けられ、切削精度の低下が防止される。 Specifically, the mounting and fixing member 50 includes a longitudinal direction (Y-axis direction), a vertical direction (Z-axis direction) and a cross-sectional lateral direction (X-axis direction) of the spindle 8 when the spindle 8 is to be deformed. In other words, the spindle housing 40 is firmly attached and fixed to the slider 3 so as not to be deformed in any of the radial directions. On the other hand, the support member 60 supports the spindle housing 40 on the slider 3 so as not to be deformed in the radial direction (Z-axis direction and X-axis direction) of the spindle 8 and to allow displacement in the longitudinal direction (Y-axis direction). Let Therefore, the displacement due to the thermal expansion of the spindle 8 escapes only in the direction of the rear end side 8R of the spindle 8, and the displacement is hardly transmitted to the front end side 8F of the spindle 8 that is firmly supported by the mounting fixing member 50. Therefore, the occurrence of errors in the cutting site is suppressed to a smaller level, and the spindle 8 can be prevented from being deformed in a complicated manner, thereby preventing a reduction in cutting accuracy.

図３に、取付固定部材５０のより具体的な構成が示されている。断面で示されている。取付固定部材５０は、吊下腕ブロック５１、中間ブロック５２、取付ブロック５３とを一体化して構成される。取付ブロック５３の下側面は、スピンドルハウジング４０の外径とほぼ同径の内径を有する円弧状に刳り抜かれている。スピンドルハウジング４０は、取付ブロック５３の円弧状の刳抜き部分に直接または図示しない樹脂などの弾性体をクッションとして介装して嵌装され、スピンドルハウジング４０の外周面と円弧状の刳抜き部分の内面が密着するように、２本以上のボルトで長手方向と径方向の何れにも移動しないように強固に押圧固定される。 FIG. 3 shows a more specific configuration of the attachment fixing member 50. Shown in cross section. The attachment fixing member 50 is configured by integrating a suspended arm block 51, an intermediate block 52, and an attachment block 53. The lower surface of the mounting block 53 is cut out in an arc shape having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the spindle housing 40. The spindle housing 40 is fitted to the arcuate punched portion of the mounting block 53 directly or by inserting an elastic body such as resin (not shown) as a cushion, and the outer peripheral surface of the spindle housing 40 and the arcuate punched portion are fitted. The inner surface is firmly pressed and fixed by two or more bolts so that the inner surface does not move in either the longitudinal direction or the radial direction.

図４に、支持部材６０のより具体的な構成が示されている。支持部材６０は、吊下腕ブロック６１、中間ブロック６２、取付ブロック６３、螺子ブロック６４とを一体化して構成される。支持部材６０は、断面３点以上でスピンドルハウジング４０をスピンドル８の径方向に変位しないように支持する構成にされる。取付ブロック６３の下側面は、スピンドルハウジング４０の外径より１ｍｍ〜２ｍｍ程度僅かに大きい内径を有する円弧状に刳り抜かれて、スピンドルハウジング４０が取付ブロック６３の円弧状の刳抜き部分に合うように装着される。螺子ブロック６４は、スピンドルハウジング４０の外側面に沿って両側から挟み込むように、取付ブロック６３の側面に突出して取り付けられる。図２に示されるように、中間ブロック６２と螺子ブロック６４とは、スピンドルハウジング４０を挟んで対向配置される。 FIG. 4 shows a more specific configuration of the support member 60. The support member 60 is configured by integrating a suspended arm block 61, an intermediate block 62, a mounting block 63, and a screw block 64. The support member 60 is configured to support the spindle housing 40 so as not to be displaced in the radial direction of the spindle 8 at three or more cross-sections. The lower surface of the mounting block 63 is cut out in an arc shape having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the spindle housing 40 by about 1 mm to 2 mm so that the spindle housing 40 fits the arc-shaped punched portion of the mounting block 63. Installed. The screw block 64 is attached to the side surface of the mounting block 63 so as to be sandwiched from both sides along the outer side surface of the spindle housing 40. As shown in FIG. 2, the intermediate block 62 and the screw block 64 are disposed to face each other with the spindle housing 40 interposed therebetween.

支持部材６０は、具体的には、例えばボルトのような３つの支持体を含んでなる。そして、１つの支持体を上側から中間ブロック６２に貫入させてスピンドルハウジング４０の上面に接触させるとともに、同じような２つの支持体を下側から螺子ブロック６４に貫入させて、支持体の頭部を点的にスピンドルハウジング４０の外周面に接触させる。したがって、３つの支持体は、スピンドルハウジング４０をその断面方向に上側１カ所、下側２カ所の３点で均等に接触して支持する。スピンドルハウジング４０は、このように３つの支持体で断面方向から点的に支持されるので、径方向には変位しないが、長手方向には変位する。 Specifically, the support member 60 includes three supports such as bolts. Then, one support body is inserted into the intermediate block 62 from above and brought into contact with the upper surface of the spindle housing 40, and two similar support bodies are inserted into the screw block 64 from below so that the head of the support body Are brought into contact with the outer peripheral surface of the spindle housing 40 in a dotted manner. Accordingly, the three supports support the spindle housing 40 evenly in contact with each other at three points, one on the upper side and two on the lower side, in the cross-sectional direction. The spindle housing 40 is thus supported by the three supports in a point-wise manner from the cross-sectional direction, so that the spindle housing 40 is not displaced in the radial direction but is displaced in the longitudinal direction.

その結果、取付固定部材５０と支持部材６０は、協同でスピンドルハウジング４０を吊下げ支持する強度を確保してスピンドル８の自重による傾きや撓み変形を阻止するとともに、振動の増大を防止する。また、支持部材６０が長手方向の変位のみを許容することによって、熱膨張によるスピンドル８、言い換えればスピンドルハウジング４０の変位が、切削部位に影響することをより小さく抑える。 As a result, the attachment fixing member 50 and the support member 60 cooperate to secure the strength to support the spindle housing 40 in a suspended manner to prevent tilting and bending deformation due to the weight of the spindle 8 and to prevent an increase in vibration. Further, since the support member 60 allows only the displacement in the longitudinal direction, the displacement of the spindle 8 due to thermal expansion, in other words, the displacement of the spindle housing 40 is further suppressed from affecting the cutting site.

支持部材６０は、スピンドル８の後端側８Ｒの水平位置を調整する位置調整手段８０を含んでなる。実施の形態の切削装置は、位置調整手段８０が２種類の調整支持体６５、６６で構成される。第１の調整支持体６５は、取付ブロック６３に装着されるスピンドルハウジング４０の上部に上側から弾性接触する。第２の調整支持体６６は、スピンドルハウジング４０に対して下側から上側に向けて接触しスピンドルハウジング４０を下側から支持するとともに手動で押圧支持する位置を上下方向に調整可能とする２つの支持体でなる。第１の調整支持体６５と２つの第２の調整支持体６６、６６との３つの支持体は、既に説明された３本のボルト状の支持体に置き換えられ、スピンドルハウジングを断面方向に３点で均等に支持する。 The support member 60 includes position adjusting means 80 for adjusting the horizontal position of the rear end side 8R of the spindle 8. In the cutting apparatus according to the embodiment, the position adjusting means 80 includes two types of adjustment supports 65 and 66. The first adjustment support body 65 elastically contacts the upper part of the spindle housing 40 attached to the mounting block 63 from above. The second adjustment support 66 is a two-piece type that contacts the spindle housing 40 from the lower side to the upper side, supports the spindle housing 40 from the lower side, and manually adjusts the position to be pressed and supported in the vertical direction. It consists of a support. The three supports, that is, the first adjustment support 65 and the two second adjustment supports 66, 66 are replaced with the three bolt-shaped supports already described, and the spindle housing 3 in the cross-sectional direction. Support evenly in points.

第２の調整支持体６６は、支持する位置を変化させることによって、スピンドルハウジング４０を上下方向に微小移動させる。ただし、この移動は、第１の調整支持体６５が弾性接触するときの押圧力に抗して行なわれるものであり、第１の調整支持体６５がスピンドルハウジング４０の上下方向の微小な移動で弾性変形しても、第１の支持体６５の押圧力の範囲内でスピンドルハウジング４０に対する径方向の変位は生じない。位置調整手段８０によって、実施の形態の切削装置は、実際の機械の設置環境や使用状況によって生じる微小な水平位置における変位を調整可能とし、切削装置の本機の設計製作および製作後の設置環境に対して柔軟性をもたせることができる。そして、作業効率を低下させることなく、より一層誤差の小さい切削精度で切削加工を行なうことができる。 The second adjustment support 66 moves the spindle housing 40 slightly in the vertical direction by changing the support position. However, this movement is performed against the pressing force when the first adjustment support 65 is in elastic contact, and the first adjustment support 65 is a slight movement of the spindle housing 40 in the vertical direction. Even if elastically deformed, the radial displacement with respect to the spindle housing 40 does not occur within the range of the pressing force of the first support 65. By the position adjusting means 80, the cutting apparatus according to the embodiment can adjust the displacement at a minute horizontal position caused by the actual installation environment and use situation of the machine. Can be flexible. Further, it is possible to perform the cutting with a cutting accuracy with a smaller error without reducing the working efficiency.

第１の調整支持体６５は、より具体的には、スピンドル８の上部を上側から弾性支持するサラバネ、板バネ、ゴムのような弾性部材８１と押圧ピン８２とで構成される。弾性部材８１は、押圧ピン８２を押し出して、取付ブロック６３に嵌装されたスピンドルハウジング４０の上部に上側から弾性部材の復元力で圧接する。第２の調整支持体６６、６６は、スピンドル８を上下方向に微小移動させる回動可能な一対の偏心ピン８３、８３である。偏心ピン８３は、軸芯部に螺子溝が形成され頭部が偏心して形成されている、ボルト状の部材である。一対の偏心ピン８３、８３は、螺子ブロック６４に形成された孔を貫通してそれぞれナット８４と螺合する。 More specifically, the first adjustment support body 65 includes an elastic member 81 such as a flat spring, a leaf spring, and rubber that elastically supports the upper portion of the spindle 8 from above, and a pressing pin 82. The elastic member 81 pushes out the pressing pin 82 and presses the upper portion of the spindle housing 40 fitted to the mounting block 63 with the restoring force of the elastic member from above. The second adjustment supports 66 and 66 are a pair of pivotable eccentric pins 83 and 83 for moving the spindle 8 in the up and down direction. The eccentric pin 83 is a bolt-shaped member having a screw groove formed in the shaft core portion and an eccentric head portion. The pair of eccentric pins 83, 83 pass through holes formed in the screw block 64 and are respectively screwed with the nuts 84.

一対の偏心ピン８３、８３は、回動されることによって軸に対して偏心している頭部がスピンドルハウジング４０と接触する位置を変化させる。偏心ピン８３がスピンドルハウジング４０を支持する位置が上側に変化すると、スピンドルハウジング４０は偏心ピン８３の頭部によって上側に僅かに押し上げられる。一方、偏心ピン８３がスピンドルハウジング４０を支持する位置が下側に変化すると、スピンドルハウジング４０は下側に僅かに下がる。このとき、押圧ピン８２は、弾性部材８１によってスピンドルハウジング４０を所要の押圧力で弾性支持しているため、数ｍｍ以下の範囲内でスピンドルハウジング４０の上下方向への移動が可能であり、かつスピンドル８を吊下げ支持する力は維持されている。なお、ナット８４に代えて螺子ブロック６４に設けられる孔自体に螺子溝を切っておき、偏心ピン８３の軸芯部を螺合させるように構成させるなどの変形が可能である。 The pair of eccentric pins 83, 83 change the position where the head eccentric with respect to the shaft contacts the spindle housing 40 by being rotated. When the position at which the eccentric pin 83 supports the spindle housing 40 is changed upward, the spindle housing 40 is slightly pushed upward by the head of the eccentric pin 83. On the other hand, when the position where the eccentric pin 83 supports the spindle housing 40 changes to the lower side, the spindle housing 40 slightly lowers. At this time, since the pressing pin 82 elastically supports the spindle housing 40 with a required pressing force by the elastic member 81, the spindle housing 40 can be moved in the vertical direction within a range of several mm or less, and The force for supporting the spindle 8 in a suspended manner is maintained. It is possible to make a modification such that a screw groove is cut in a hole provided in the screw block 64 instead of the nut 84 and the shaft core portion of the eccentric pin 83 is screwed.

以上に説明される本発明の切断装置は、実施の形態の具体的な切断装置に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で部材の置換、変更、変形、組合せなどが可能である。例えば、位置調整手段の偏心ピンに変えてピエゾ素子などのアクチュエータに置き換えることができる。また、実施の形態の切断装置は、２つのスピンドルを有する切削装置が示されているが、１つのスピンドルを有する切削装置に適用することができる。 The cutting device of the present invention described above is not limited to the specific cutting device of the embodiment, and replacement, change, modification, combination, etc. of members within a range not departing from the technical idea of the present invention. Is possible. For example, it can be replaced with an actuator such as a piezo element instead of the eccentric pin of the position adjusting means. Moreover, although the cutting device of embodiment has shown the cutting device which has two spindles, it is applicable to the cutting device which has one spindle.

本発明は、半導体ウェハやパッケージモジュールのような電子部品材料をスピンドルによって回転されるブレードによって格子状に切断加工する切削装置に適用される。また、本発明は、同じような方法で回転ブレードによって材料を格子状に切削して分割することができる切削装置に利用することができる。特に、本発明は、スピンドルが大型化しても、回転ブレードへの変位を最小限に抑えることができ、重量による傾きや撓み変形が防止され、振動を抑制することができるので、高出力のスピンドルが要求される切削装置に極めて有益である。 The present invention is applied to a cutting apparatus that cuts an electronic component material such as a semiconductor wafer or a package module into a lattice shape by a blade rotated by a spindle. In addition, the present invention can be used for a cutting apparatus that can cut and divide a material into a lattice shape by a rotating blade in a similar manner. In particular, the present invention is capable of minimizing displacement to the rotating blade even when the spindle is large, preventing tilting and bending deformation due to weight, and suppressing vibration, so that a high output spindle This is extremely useful for a cutting apparatus that requires a high pressure.

本発明の切削装置の本機の概容を示す側面図である。It is a side view showing an outline of this machine of a cutting device of the present invention. 本発明の切削装置のスピンドルの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the spindle of the cutting device of this invention. 本発明の切削装置の取付固定部材の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the attachment fixing member of the cutting device of this invention. 本発明の切削装置の支持部材の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the supporting member of the cutting device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１Ｘ軸移動体（テーブル）
２Ｙ軸移動体（キャリッジ）
２Ａ第１キャリッジ
２Ｂ第２キャリッジ
３Ｚ軸移動体（スライダ）
３Ａ第１スライダ
３Ｂ第２スライダ
４ θ軸移動体（回転テーブル）
５基台
６真空チャック
７ビーム
８スピンドル
８Ａ第１スピンドル
８Ｂ第２スピンドル
３０モータ
４０スピンドルハウジング
５０取付固定部材
６０支持部材
７０回転ブレード 1 X-axis moving body (table)
2 Y-axis moving body (carriage)
2A First carriage 2B Second carriage 3 Z-axis moving body (slider)
3A First slider 3B Second slider 4 θ axis moving body (rotary table)
5 Base 6 Vacuum Chuck 7 Beam 8 Spindle 8A First Spindle 8B Second Spindle 30 Motor 40 Spindle Housing 50 Mounting Fixing Member 60 Support Member 70 Rotating Blade

Claims

Ｚ軸方向に往復移動するＺ軸移動体に水平方向に取り付けられ先端に回転ブレードが取り付けられるスピンドルを備えた切削装置において、前記スピンドルを前記スピンドルの前端側の可能な限り前記回転ブレードに近い位置で前記Ｚ軸移動体に取付固定する取付固定部材と、前記スピンドルを前記スピンドルの長手方向における変位を許容する状態で前記スピンドルの後端側の位置で前記Ｚ軸移動体に支持させる支持部材を設けたことを特徴とする切削装置。 In a cutting apparatus including a spindle that is horizontally attached to a Z-axis moving body that reciprocates in the Z-axis direction and that has a rotating blade attached to a tip thereof, the spindle is positioned as close to the rotating blade as possible on the front end side of the spindle. A mounting fixing member for mounting and fixing to the Z-axis moving body, and a supporting member for supporting the spindle on the Z-axis moving body at a position on the rear end side of the spindle in a state in which the spindle is allowed to be displaced in the longitudinal direction of the spindle. A cutting device provided.

前記支持部材が前記スピンドルの後端側の水平位置を調整する位置調整手段を含んでなる請求項１に記載の切削装置。 The cutting apparatus according to claim 1, wherein the support member includes position adjusting means for adjusting a horizontal position of the rear end side of the spindle.

前記位置調整手段が前記スピンドルを上下方向に微小移動させる回動可能な一対の偏心ピンと、前記スピンドルの上部を弾性支持する弾性部材および押圧ピンと、を含んでなる請求項２に記載の切削装置。
The cutting apparatus according to claim 2, wherein the position adjusting means includes a pair of pivotable eccentric pins that cause the spindle to slightly move in the vertical direction, and an elastic member and a pressing pin that elastically support the upper portion of the spindle.