JP2012004414A - 切削装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】着脱治具の取り外し忘れを防止して着脱治具や装置自体を破損させてしまう恐れのない切削装置を提供する。
【解決手段】被加工物を保持するチャックテーブルと、スピンドル26の先端部に固定されたフランジ36と、切削ブレード28と、フランジ36に螺合して切削ブレード28を固定する固定ナット54とを含む切削手段と、切削ブレード28の表裏面側から冷却水を供給する冷却水ノズル68を含み、切削ブレード28を着脱可能な着脱位置と冷却水ノズル68から冷却水を供給可能な供給位置とに選択的に位置付け可能な可動部を有する切削手段を覆うブレードカバー60とを備えた切削装置であって、ブレードカバー60が供給位置に位置づけられたときに、切削ブレード28着脱時に固定ナット54を把持して切削ブレード28を着脱する着脱治具84が、固定ナット54に装着されたままであるか否かを検出する治具検出手段80を具備した。
【選択図】図16
【解決手段】被加工物を保持するチャックテーブルと、スピンドル26の先端部に固定されたフランジ36と、切削ブレード28と、フランジ36に螺合して切削ブレード28を固定する固定ナット54とを含む切削手段と、切削ブレード28の表裏面側から冷却水を供給する冷却水ノズル68を含み、切削ブレード28を着脱可能な着脱位置と冷却水ノズル68から冷却水を供給可能な供給位置とに選択的に位置付け可能な可動部を有する切削手段を覆うブレードカバー60とを備えた切削装置であって、ブレードカバー60が供給位置に位置づけられたときに、切削ブレード28着脱時に固定ナット54を把持して切削ブレード28を着脱する着脱治具84が、固定ナット54に装着されたままであるか否かを検出する治具検出手段80を具備した。
【選択図】図16
Description
本発明は、一般的に切削装置に関し、特に切削ブレードをスピンドルに固定する固定ナットの着脱に着脱治具を使用する切削装置に関する。
例えば、半導体デバイスの製造プロセスでは、半導体ウエーハの表面にICやLSI等の半導体デバイスが複数形成される。そして、半導体デバイスが形成されたウエーハは裏面が研削されて所定の厚みへと薄化された後、切削装置で切削されて個々の半導体デバイスが製造される。
切削装置は、例えば特開平7−276183号公報に開示されるように、ウエーハ等の被加工物を切削する例えば厚みが30μm程度の切刃を有する切削ブレードを備えている。切削ブレードはスピンドルの先端に固定されたフランジに固定ナットで締結固定される。
スピンドルの先端部に装着された切削ブレードは、切削ブレードを覆うブレードカバーで保護される。そして、30000rpm程度の高速で切削ブレードを回転させつつ被加工物へ切り込ませることで切削が遂行される。
切削加工中の切削ブレードには、切削に伴って発生する切削屑を被加工物上から除去する目的や、切削で発生する加工熱を冷却する目的で冷却水が供給される。冷却水を切削ブレードに供給するための冷却水ノズルは、切削ブレードを覆うブレードカバーの冷却水ノズルブロックに取り付けられている。
冷却水ノズルブロックは、切削ブレードの着脱時に冷却水ノズルが退避して切削ブレードの着脱を可能とする着脱位置と、被加工物切削時に切削ブレードへ冷却水を供給する供給位置との間で移動可能に構成されている。
一方、被加工物の切削に伴って切削ブレードは磨耗していくため、所定以上の磨耗を検出した際には切削ブレードを新品の切削ブレードに交換することが必要となる。切削ブレードの交換時には、まずブレードカバーの冷却水ノズルブロックを着脱位置に位置付けた後、着脱治具を用いて固定ナットを緩めて取り外し、切削ブレードを新品の切削ブレードに交換する。切削ブレード交換後には、冷却水ノズルブロックを元の供給位置に位置づける。
固定ナットを着脱する着脱治具は、例えば、特開2004−281700号公報に開示されているような、固定ナットを把持するものが広く使用されており、トルクドライバ又はトルクレンチと着脱治具とを併用して固定ナットを着脱する。
ところが、切削ブレードの交換時、新品の切削ブレードをフランジに取り付けて着脱治具を用いて固定ナットをフランジのボス部に締結した後、着脱治具を固定ナットから取り外すことを作業者が忘れてしまうことがある。
着脱治具が固定ナットに装着されたままの状態で、切削を開始しようとすると、着脱治具が落下するか、或いは装置内の他の部品と接触して着脱治具や装置を破損させてしまう恐れがある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、着脱治具の取り外し忘れを防止し、着脱治具や装置自体を破損させてしまう恐れのない切削装置を提供することである。
本発明によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、ボス部とブレード固定部とを有しスピンドルの先端部に固定されたフランジと、該フランジに装着されて該チャックテーブルで保持された被加工物を切削する切削ブレードと、該フランジの該ボス部に螺合して該切削ブレードを該フランジの該ブレード固定部に固定する固定ナットとを含む切削手段と、該切削ブレードの表裏面側から冷却水を供給する冷却水ノズルを含み、該切削ブレードを着脱可能な着脱位置と該冷却水ノズルから該切削ブレードへ冷却水を供給可能な供給位置とに選択的に位置付け可能な可動部を有する、該切削手段を覆うブレードカバーと、を備えた切削装置であって、該ブレードカバーが該供給位置に位置づけられたときに、該切削ブレード着脱時に該固定ナットを把持して該切削ブレードを着脱する着脱治具が、該固定ナットに装着されたままであるか否かを検出する該ブレードカバーに配設された治具検出手段を具備したことを特徴とする切削装置が提供される。
本発明によると、作業者が着脱治具の取り外しを忘れたままブレードカバーが供給位置に位置づけられても、治具検出手段により治具の取り外し忘れを検出できる。従って、着脱治具の取り外し忘れを防止して、着脱治具の落下や他部品との接触による着脱治具や装置自体の破損を防止できる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は半導体ウエーハをダイシングして個々のチップ(デバイス)に分割することのできる切削装置2の外観を示している。
切削装置2の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段4が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるCRT等の表示手段6が設けられている。
図2に示すように、ダイシング対象の半導体ウエーハWの表面においては、第1のストリートS1と第2のストリートS2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画されて多数のデバイスDがウエーハW上に形成されている。
ウエーハWは粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周縁部は環状フレームFに貼着されている。これにより、ウエーハWはダイシングテープTを介してフレームFに支持された状態となり、図1に示したウエーハカセット8中にウエーハが複数枚(例えば25枚)収容される。ウエーハカセット8は上下動可能なカセットエレベータ9上に載置される。
ウエーハカセット8の後方には、ウエーハカセット8から切削前のウエーハWを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット8に搬入する搬出入手段10が配設されている。ウエーハカセット8と搬出入手段10との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域12が設けられており、仮置き領域12には、ウエーハWを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段14が配設されている。
仮置き領域12の近傍には、ウエーハWと一体となったフレームFを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段16が配設されており、仮置き領域12に搬出されたウエーハWは、搬送手段16により吸着されてチャックテーブル18上に搬送され、このチャックテーブル18に吸引されるとともに、複数のクランプ19によりフレームFが固定されることでチャックテーブル18上に保持される。
チャックテーブル18は、回転可能且つX軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル18のX軸方向の移動経路の上方には、ウエーハWの切削すべきストリートを検出するアライメント手段20が配設されている。
アライメント手段20は、ウエーハWの表面を撮像する撮像手段22を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段22によって取得された画像は、表示手段6に表示される。
アライメント手段20の左側には、チャックテーブル18に保持されたウエーハWに対して切削加工を施す切削手段24が配設されている。切削手段24はアライメント手段20と一体的に構成されており、両者が連動してY軸方向及びZ軸方向に移動する。
切削手段24は、回転可能なスピンドル26の先端に切削ブレード28が装着されて構成され、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード28は撮像手段22のX軸方向の延長線上に位置している。
図3を参照すると、スピンドル26と、スピンドル26に装着されるフランジ36との関係を示す分解斜視図が示されている。スピンドルユニット30のスピンドルハウジング32中には、図示しないサーボモータにより回転駆動されるスピンドル26が回転可能に収容されている。スピンドル26はテーパ部26a及び先端小径部26bを有しており、先端小径部26bには雄ねじ34が形成されている。
36はボス部(凸部)38と、ボス部38と一体的に形成されたブレード固定部40とから構成されるフランジであり、ボス部38には雄ねじ42が形成されている。さらに、フランジ36は装着穴43を有している。
フランジ36は、装着穴43をスピンドル26の先端小径部26b及びテーパ部26aに挿入して、ナット44を雄ねじ34に螺合して締め付けることにより、図4に示すようにスピンドル26の先端部に取り付けられる。
図4はフランジ36が固定されたスピンドル26と、切削ブレード28との装着関係を示す分解斜視図である。切削ブレード28はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ48を有する円形基台46の外周にニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散された切刃50が電着されて構成されている。
切削ブレード28の装着穴52をフランジ36のボス部38に挿入し、固定ナット54をボス部38の雄ねじ42に螺合して締め付けることにより、図5に示すように切削ブレード28がスピンドル26に取り付けられる。
図6を参照すると、スピンドルに装着された切削ブレード28をブレードカバー60で包囲した状態の側面図が示されている。ブレードカバー60は、カバー本体62と、カバー本体62に移動可能に取り付けられた冷却水ノズルブロック64と、冷却水ノズルブロック64の反対側のカバー本体62に取り付けられた切削水ノズルブロック72とから構成される。
冷却水ノズルブロック64は、切削ブレード28をスピンドル26に着脱可能な着脱位置と、冷却水ノズル68から切削ブレード28へ冷却水を供給可能な図6に示した供給位置との間で移動可能にカバー本体62に取り付けられている。
冷却水ノズルブロック64は、ホース70が接続される接続パイプ66と、接続パイプ66から分岐して切削ブレード28の両側に伸長する一対の冷却水ノズル68を含んでいる。
切削水ノズルブロック72は、スピンドル26の軸方向に調整可能にカバー本体62にねじ締結されており、ホース78に接続される接続パイプ74と、接続パイプ74に接続された切削水ノズル76とを含んでいる。切削水ノズル76の先端(切削水供給口)は切削ブレード28の切刃50に向かって開口している。
ブレードカバー60のカバー本体62には、後で説明する着脱治具の有り無しを検出する光センサを含んだ治具検出手段80が取り付けられている。82は治具検出手段80の配線である。
図7を参照すると、固定ナット54の着脱に使用する着脱治具84の斜視図が示されている。着脱治具84は円形凹部86を有しており、円形凹部86の外周部に周方向に等間隔離間して4個の固定ナット把持爪88が配設されている。固定ナット把持爪88は半径方向に弾性変形可能に配設されている。円形凹部86の中央部には、図8に示すトルクドライバ92差込用の貫通穴90が形成されている。
図8に示すように、トルクドライバ92は着脱治具84の貫通穴90中に挿入される断面6角形状の係合部94と、トルクドライバ回転用のハンドル96とを有している。
以下、切削ブレード28を交換する手順について図9乃至図16を参照して説明する。まず、図9に示すように、冷却水ノズルブロック64を開けて着脱位置に位置づける。カバー本体62内には図示しないエアーシリンダが収容されており、このエアーシリンダを駆動してピストンロッド98を伸長することにより、冷却水ノズルブロック64は着脱位置に移動される。ピストンロッド98の先端には図示しない取付けプレートが固定されており、この取付けプレートに冷却水ノズルブロック64がねじ締結されている。
このように冷却水ノズルブロック64を着脱位置に位置づけた後、図10に示すように、着脱治具84を固定ナット54に装着する。そして、図11に示すように、トルクドライバ92を着脱治具84の貫通穴90中に挿入し、着脱治具84の固定ナット把持爪88で固定ナット94を把持した状態で、トルクドライバ92を矢印A方向に回転することにより、固定ナット54を取り外す。
固定ナット54を取り外すと、図4に示すように切削ブレード28をフランジ36から取り外すことができる。固定ナット54及び切削ブレード28を取り外した状態の側面図が図12に示されている。
次いで、新品の切削ブレード28をフランジ36のボス部38に取り付けて、固定ナット54をフランジ36のボス部38に形成された雌ねじ42に螺合し、図13に示すように、着脱治具84で固定ナット54の外周部を把持した状態で、トルクドライバ92を着脱治具84の貫通穴90中に挿入して、トルクドライバ92を矢印B方向に回転して固定ナット54を締め付ける。
これにより、切削ブレード28はフランジ36のブレード固定部40と固定ナット54で挟持された状態でスピンドル26に装着される。次いで、トルクドライバ92及び着脱治具84を取り外し、冷却水ノズルブロック64を供給位置に戻すと図14に示した状態となる。
作業者が着脱治具84の取り外しを忘れた場合には、図15及び図16に示すように、着脱治具84が固定ナット54を把持したまま残っていることになる。この場合にも、冷却水ノズルブロック64を図15に示すように供給位置に戻すことは可能である。
着脱治具84が固定ナット54に装着されたままの状態で切削を開始しようとすると、着脱治具84が落下したり、或いは装置内の他の部品と接触して着脱治具84や切削装置を破損させてしまう恐れがある。
そこで、本発明では、光センサ81を備えた治具検出手段80をブレードカバー60のカバー本体62に取り付けて、着脱治具84が残っているか否かを検出する。図16に示すように、光センサ81は下方向に光ビームを発生して、その反射光で着脱治具84を検出する。
治具検出手段80で着脱治具84を検出したならば、作業者は着脱治具84を固定ナット54から取り外すため、着脱治具84の取り外しを忘れて引き起こされる上述した問題を回避することができる。
上述した実施形態では、着脱治具検出手段として光センサ81を採用した例について説明したが、治具検出手段はこれに限定されるものではなく、例えば着脱治具84が固定ナット54に装着されて残っている場合には、冷却水ノズルブロック64を供給位置に戻すことができないような可動規制部材をブレードカバー60のカバー本体62に取り付けるようにしてもよい。
18 チャックテーブル
24 切削手段
26 スピンドル
28 切削ブレード
36 フランジ
38 ボス部
40 ブレード固定部
54 固定ナット
60 ブレードカバー
62 カバー本体
64 冷却水ノズルブロック
68 冷却水ノズル
72 切削水ノズルブロック
76 切削水ノズル
84 着脱治具
92 トルクドライバ
24 切削手段
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36 フランジ
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64 冷却水ノズルブロック
68 冷却水ノズル
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84 着脱治具
92 トルクドライバ
Claims (1)
- 被加工物を保持するチャックテーブルと、
ボス部とブレード固定部とを有しスピンドルの先端部に固定されたフランジと、該フランジに装着されて該チャックテーブルで保持された被加工物を切削する切削ブレードと、該フランジの該ボス部に螺合して該切削ブレードを該フランジの該ブレード固定部に固定する固定ナットとを含む切削手段と、
該切削ブレードの表裏面側から冷却水を供給する冷却水ノズルを含み、該切削ブレードを着脱可能な着脱位置と該冷却水ノズルから該切削ブレードへ冷却水を供給可能な供給位置とに選択的に位置付け可能な可動部を有する、該切削手段を覆うブレードカバーと、を備えた切削装置であって、
該ブレードカバーが該供給位置に位置づけられたときに、該切削ブレード着脱時に該固定ナットを把持して該切削ブレードを着脱する着脱治具が、該固定ナットに装着されたままであるか否かを検出する該ブレードカバーに配設された治具検出手段を具備したことを特徴とする切削装置。
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2010
- 2010-06-18 JP JP2010139198A patent/JP2012004414A/ja active Pending
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140401 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140729 |