JP2019181584A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スピンドルハウジングの冷却のためにスピンドルハウジングにて使用された冷却水を有効に利用する。【解決手段】被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を加工する砥石工具が装着されるスピンドルと、スピンドルを回転可能に支持し内部に冷却水路を備えるスピンドルハウジングと、被加工物から発生する加工屑を被加工物上から除去する加工水を噴射する加工水ノズルと、スピンドルハウジングに付着した加工屑を除去する洗浄水を噴射するハウジング洗浄水ノズルと、冷却水路に接続し、冷却水路に冷却水を供給する給水路と、冷却水路に接続し、冷却水路を流れた冷却水を排出する排水路と、排水路から分岐し、加工水ノズル及びハウジング洗浄水ノズルの少なくとも一方に冷却水の一部を供給する分岐排水供給路と、を備える加工装置を提供する。【選択図】図５

Description

本発明は、スピンドルを備える加工装置に関する。

半導体ウェーハ、セラミックス基板、樹脂パッケージ基板等の板状の被加工物を、環状の切削ブレードで切削加工する切削装置が知られている。高速に回転させた切削ブレードを被加工物に対して切り込ませながら、切削ブレードと被加工物とを相対的に移動させることで、この移動の経路に沿って被加工物は切削される。

また、上記被加工物を研削によって薄く加工する研削装置が知られている。研削装置は、例えば、被加工物を吸引保持するチャックテーブルと、チャックテーブルの上方に配置され、下面に研削砥石が固定された研削ホイールとを備える。チャックテーブルと研削ホイールとを相互に回転させながら、研削ホイールを下降させて被加工物に研削砥石を押し当てることで、被加工物は薄化される。

切削装置及び研削装置等の加工装置において、切削ブレード及び研削砥石のような加工工具を装着するスピンドルは高速で回転するので発熱し得る。その発熱によって、スピンドル等の部材の変形等が問題になり易い。

そこで、例えば、スピンドルを収容するスピンドルハウジング内に流路を設けてこの流路に冷却水を供給することで、スピンドルを冷却し、回転軸方向におけるスピンドルの伸長を抑制している（例えば、特許文献１参照）。これにより、加工装置における高精度の加工を実現している。

また、被加工物の加工が行われる加工室においては、被加工物の一部が上記の加工工具により除去されるので、大量の加工屑が発生する。そこで、被加工物の加工点に純水等の加工水を供給することにより、加工屑を除去しながら加工が行われる。

ところで、加工室内に位置するスピンドルハウジング等には加工時に加工屑が付着しやすい。スピンドルハウジング等に付着した加工屑が被加工物に落下して付着すると、その後の工程で被加工物内におけるデバイスの破損や動作不良を引き起こす原因となる。それゆえ、作業者が加工装置の内部を定期的に清掃する必要がある。

特開２０１１−２１４６０５号公報

通常、スピンドルハウジングに供給する冷却水は、使用後に加工装置から排出されて処分される。１つのスピンドルにつき例えば毎分２リットル程度の大量の冷却水が使用されるので、この冷却水を処分する前に有効に利用することが望ましい。

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、スピンドルの冷却のためにスピンドルハウジングにて使用された冷却水を有効に利用する加工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、該チャックテーブルに保持された該被加工物を加工する砥石工具が装着されるスピンドルと、該スピンドルを回転可能に支持し内部に冷却水路を備えるスピンドルハウジングと、該被加工物から発生する加工屑を該被加工物上から除去する加工水を噴射する加工水ノズルと、該スピンドルハウジングに付着した加工屑を除去する洗浄水を噴射するハウジング洗浄水ノズルと、該冷却水路に接続し、該冷却水路に冷却水を供給する給水路と、該冷却水路に接続し、該冷却水路を流れた該冷却水を排出する排水路と、該排水路から分岐し、該加工水ノズル及び該ハウジング洗浄水ノズルの少なくとも一方に該冷却水の一部を供給する分岐排水供給路と、を備える加工装置が提供される。

好ましくは、該加工装置は、該分岐排水供給路に設けられたバルブをさらに備える。

本発明の加工装置によると、スピンドルの冷却のために使用された冷却水の一部を、加工水及び洗浄水の少なくとも一方として利用できる。それゆえ、使用後の冷却水を有効に利用できる。

本発明の実施形態に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。 被加工物の加工時における加工室の内部を示す一部断面側面図である。 スピンドルハウジング等の洗浄時における加工室の内部を示す一部断面側面図である。 スピンドルハウジング等の洗浄時におけるスピンドルハウジングの背面を示す模式図である。 第１実施形態における冷却水の再利用を説明する模式図である。 第２実施形態における冷却水の再利用を説明する模式図である。 第３実施形態における冷却水の再利用を説明する模式図である。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る加工装置２の構成例を示す斜視図である。以下の説明に用いられるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに垂直であるものとする。

図１に示すように、加工装置（切削装置）２は、各構成要素を支持する基台４を備えている。基台４の前方の角部には、開口４ａが形成されており、この開口４ａ内には、昇降機構（不図示）によって昇降するカセットエレベータ６が設けられている。カセットエレベータ６の上面には、複数の被加工物１１を収容するためのカセット８が載せられる。なお、図１では、説明の便宜上、カセット８の輪郭のみを示している。

被加工物１１は、例えば、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハである。この被加工物１１の表面（図１の上面）側は、互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）によって複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイスが形成されている。

被加工物１１の裏面（図１の下面）側には、被加工物１１よりも面積の大きい粘着テープ（ダイシングテープ）１３が貼付されている。粘着テープ１３の外周部分は、環状のフレーム１５に固定されている。被加工物１１は、この粘着テープ１３を介してフレーム１５に支持された状態でカセット８に収容される。

なお、本実施形態では、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハを被加工物１１としているが、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる基板等を被加工物１１として用いることもできる。同様に、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。被加工物１１には、デバイスが形成されていなくてもよい。

カセットエレベータ６の側方には、Ｘ軸方向（加工送り方向）に長い開口４ｂが形成されている。開口４ｂ内には、ボールねじ式のＸ軸移動機構（加工送りユニット）１０と、Ｘ軸移動機構１０の上部を覆う蛇腹状カバー１２とが配置されている。

Ｘ軸移動機構１０は、Ｘ軸移動テーブル（不図示）を備えており、このＸ軸移動テーブルはＸ軸方向に移動可能である。なお、このＸ軸移動テーブルの上部は、テーブルカバー１０ａによって覆われている。

Ｘ軸移動テーブル上には、被加工物１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）１４が、テーブルカバー１０ａから露出する態様で配置されている。チャックテーブル１４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、Ｚ軸方向（鉛直方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転することができる。

チャックテーブル１４は、上述したＸ軸移動機構１０によってＸ軸移動テーブルとともにＸ軸方向に移動する（加工送り）。チャックテーブル１４の上面の一部は、被加工物１１を保持するための保持面１４ａである。

保持面１４ａは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向（左右方向、割り出し送り方向）に対して概ね平行に形成され、チャックテーブル１４の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して真空ポンプ等の吸引手段（不図示）に接続されている。また、チャックテーブル１４の周囲には、粘着テープ１３を介して被加工物１１を支持する環状のフレーム１５を四方から固定するための４個のクランプ１６が設けられている。

開口４ｂの上方には、上述した被加工物１１及びフレーム１５をチャックテーブル１４等へと搬送するための搬送ユニット（不図示）が配置されている。搬送ユニットで搬送された被加工物１１は、例えば、表面側が上方に露出するようにチャックテーブル１４の保持面１４ａに載せられる。

開口４ｂに隣接する位置には、Ｘ軸移動機構１０を跨ぐ門型の支持構造２０が配置されている。支持構造２０の前面上部には、２組の加工ユニット移動機構（割り出し送りユニット、切り込み送りユニット）２２が設けられている。

各加工ユニット移動機構２２は、支持構造２０の前面に配置されＹ軸方向に概ね平行な一対のＹ軸ガイドレール２４を共通に備えている。Ｙ軸ガイドレール２４には、各加工ユニット移動機構２２を構成するＹ軸移動プレート２６がスライド可能に取り付けられている。

Ｙ軸移動プレート２６の裏面（後面）側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール２４に概ね平行なＹ軸ボールネジ２８が螺合されている。

Ｙ軸ボールネジ２８の一端部には、Ｙ軸パルスモータ２６ａが連結されている。Ｙ軸パルスモータ２６ａでＹ軸ボールネジ２８を回転させれば、Ｙ軸移動プレート２６は、Ｙ軸ガイドレール２４に沿ってＹ軸方向に移動する。

各Ｙ軸移動プレート２６の表面（前面）には、Ｚ軸方向に概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール３０がそれぞれ設けられている。Ｚ軸ガイドレール３０には、Ｚ軸移動プレート３２がスライド可能に取り付けられている。

Ｚ軸移動プレート３２の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール３０に平行なＺ軸ボールネジ３４が螺合されている。Ｚ軸ボールネジ３４の一端部には、Ｚ軸パルスモータ３６が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３６でＺ軸ボールネジ３４を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３２は、Ｚ軸ガイドレール３０に沿ってＺ軸方向に移動する。

Ｚ軸移動プレート３２の下部には、加工ユニット（切削ユニット）１８が設けられている。加工ユニット１８は、筒状のスピンドルハウジング３８を備えている。なお、加工ユニット１８は、後述する加工室４６（図１では不図示）に収容されている。

加工ユニット１８に隣接する位置には、被加工物１１を撮像するための撮像ユニット（カメラユニット）９０が設けられている。撮像された被加工物１１の画像は、被加工物１１と加工ユニット１８との位置合わせに利用される。

開口４ｂに対して開口４ａと反対側の位置には、開口４ｃが設けられている。開口４ｃ内には、加工後の被加工物１１等を洗浄するための洗浄ユニット９２が配置されている。加工ユニット１８において加工された被加工物１１は、チャックテーブル１４から洗浄ユニット９２に搬送されて、洗浄される。

洗浄ユニット９２は、被加工物１１を保持して回転する洗浄テーブル９６と、概略Ｌ字形状の洗浄アームに支持され、洗浄テーブル９６に対向するように噴射口が配置された被加工物洗浄水ノズル９４と、を有する。

洗浄テーブル９６には、被加工物１１を支持する環状のフレーム１５を固定するクランプ（不図示）が設けられており、また、被加工物１１の粘着テープ１３側の面を吸引する真空ポンプ等の吸引手段が接続されている。被加工物１１は、洗浄テーブル９６上に固定され、洗浄テーブル９６と共にＺ軸を回転軸として回転する。

被加工物洗浄水ノズル９４から被加工物１１の表面（上面）に対して洗浄水が吹き付けられることにより、被加工物１１に付着した加工屑等が除去される。洗浄ユニット９２は、洗浄後の被加工物１１を乾燥させるエアノズル（不図示）をさらに有してもよい。

洗浄ユニット９２等を有する基台４の外には、液体供給源８４及び定温水供給装置８６が設けられる。液体供給源８４が供給する液体は、例えば純水等の水であるが、液体の種類は水に限定されない。液体供給源８４は、液体を定温水供給装置８６へ送り出すポンプ機能を有する。

定温水供給装置８６は、給水路５４、排水路５８及び加工水路６０を介して、加工ユニット１８におけるスピンドルハウジング３８等と接続する。定温水供給装置８６は、液体供給源８４から供給された液体を所定温度（例えば、２３℃以上２４℃以下）に維持する機能を有する。

定温水供給装置８６で所定温度に維持された冷却水５２は、給水路５４を介してスピンドルハウジング３８に供給される。冷却水５２がスピンドルハウジング３８内を流れることにより、スピンドルハウジング３８が冷却される。冷却されたスピンドルハウジング３８と発熱したスピンドル４０（図２にて示す）との熱交換により、スピンドル４０が冷却される。

スピンドルハウジング３８内を流れた冷却水５２は、排水路５８を通じて排出されて処分される。なお、後述するように、定温水供給装置８６に戻る前の冷却水５２の一部は、例えばスピンドルハウジング３８等の洗浄水７２として利用される。

定温水供給装置８６で所定温度に維持された液体の一部は、加工水６２として加工ユニット１８に供給される。加工水６２は、加工中の被加工物１１等に噴射され、例えば、被加工物１１から発生する加工屑を除去したり、加工点を冷却したりするために用いられる。使用後の加工水６２は、加工屑と共に排水部９８から加工装置２外の排水処理装置（不図示）等へ排出される。

図２は、被加工物１１の加工時における加工室４６の内部を示す一部断面側面図である。なお、図２においては、図面を見やすくすることを目的として、チャックテーブル１４上に配置されるフレーム１５と、クランプ１６とを省略している。スピンドルハウジング３８は、砥石工具（切削ブレード）４２に隠れており、図２では示されていない。

加工ユニット１８は、スピンドルハウジング３８に加えて、スピンドル４０を有する。スピンドルハウジング３８には、Ｙ軸方向に対して平行な回転軸となるスピンドル４０の一部が収容されている。スピンドルハウジング３８は、いわゆるエアベアリングによってスピンドル４０を回転可能に支持することができる。

スピンドル４０の一端部は、スピンドルハウジング３８の一端側からスピンドルハウジング３８の外部に露出している。スピンドル４０の一端部には、ブレードマウント（不図示）等を用いて、被加工物１１を切削加工するための砥石工具４２が装着される。スピンドル４０の他端側には、モータを含む回転駆動源（不図示）が連結されている。スピンドル４０は、砥石工具４２の回転軸となる。

砥石工具４２の外周の切刃に対向して加工水ノズル６４ａが設けられ、砥石工具４２の両側面を挟むようにＸ軸方向に伸長する一対の加工水ノズル６４ｂが設けられる。なお、図２においては、砥石工具４２の一つの側面に対向する加工水ノズル６４ｂを示す。加工水ノズル６４（６４a、６４ｂ）は、砥石工具４２の回転軸以下の高さに位置する。

加工水ノズル６４ａは加工水路６０ａ（加工水路６０）を介して定温水供給装置８６に接続し、加工水ノズル６４ｂは加工水路６０ｂ（加工水路６０）を介して定温水供給装置８６に接続している。

加工時において、加工水ノズル６４ａは、砥石工具４２の前部に向かって加工水路６０ａから供給される加工水６２を噴射し、加工水ノズル６４ｂは、砥石工具４２の側面に向かって加工水路６０ｂから供給される加工水６２を噴射する。

加工点に対して加工水６２を噴射することにより、加工時において被加工物１１から発生する加工屑を除去することができる。これにより、加工屑が被加工物１１に付着することを抑制できる。

加工ユニット１８を収容する加工室４６は、チャックテーブル１４及び加工ユニット１８を覆う略箱型形状を有する。加工室４６は、Ｘ−Ｙ平面において矩形状の天板４６ａと、天板４６ａのＸ軸方向に沿った縁部から各々下方に延びる一対の側板４６ｂと、天板４６ａのＹ軸方向に沿った縁部から各々下方に延びる一対の側板４６ｃとを備える。加工室４６は、さらに、Ｙ軸ボールネジ２８等の加工ユニット移動機構２２を加工水６２の飛沫から保護するための保護カバー４６ｆを備える。

加工ユニット１８と撮像ユニット９０との間には、保護カバー４６ｆの直下からチャックテーブル１４の保持面１４ａよりも低い位置までＺ軸方向に沿って延びる仕切板４６ｄが配置されている。

仕切板４６ｄは、チャックテーブル１４に保持された被加工物１１を切削加工する加工領域４８Ａと、チャックテーブル１４に対して被加工物１１を着脱する着脱領域４８Ｂとに、加工室４６を分ける。この仕切板４６ｄにより、加工領域４８Ａで発生する加工水６２の飛沫から着脱領域４８Ｂが保護される。

仕切板４６ｄの下部には、チャックテーブル１４をＸ軸方向に通過可能とする開口部４６ｅが設けられる。開口部４６ｅは、Ｙ−Ｚ平面において、被加工物１１及びチャックテーブル１４を通過させることのできる開口面積を有する。被加工物１１及びチャックテーブル１４は、開口部４６ｅを通じて加工領域４８Ａ及び着脱領域４８Ｂ間をＸ軸方向に移動できる。

砥石工具４２の高速回転により、加工点における回転方向の後方側には加工水６２が飛散する。この飛散した加工水６２の一部は、テーブルカバー１０ａ及び蛇腹状カバー１２等に落下し、蛇腹状カバー１２のＹ軸方向に端部に設けられた水路（不図示）を経て排水部９８へ流れる。

排水部９８は、加工室４６の加工領域４８Ａの下部に設けられる。排水部９８は、加工領域４８Ａ側の側板４６ｃに接して設けられた流体受け部９８ａを有する。また、排水部９８は、流体受け部９８ａに接続する排水管９８ｂを有する。

排水管９８ｂのＸ−Ｙ平面における断面積は、流体受け部９８ａのＸ−Ｙ平面における断面積よりも小さい。排水部９８に流れてきた加工水６２は、排水管９８ｂを経て加工装置２の外へ排出されるが、排水部９８へ流れてくる加工水６２の流入量が排水管９８ｂからの排水流量よりも多い場合に、流体受け部９８ａは加工水６２を一時的に貯留する。

加工室４６は、加工領域４８Ａ側の側板４６ｂの上部に、加工室４６内の雰囲気を排気する排気口４６ｇを有する。排気口４６ｇには、加工領域４８Ａ内の雰囲気を外部に排気する排気ユニット（不図示）が接続されている。

加工領域４８Ａ内に飛散した加工水６２のうち液滴径の小さな霧状の加工水６２は、蛇腹状カバー１２に落下せずに加工領域４８Ａ内を浮遊する。この霧状の加工水６２は、加工領域４８Ａ内の雰囲気と共に排気口４６ｇを介して外部に排出される。

図３は、スピンドルハウジング３８等の洗浄時における加工室４６の内部を示す一部断面側面図である。当該洗浄は、加工済の被加工物１１を加工領域４８Ａから着脱領域４８Ｂへ退避させた後の期間（ダウンタイム）に行う。このように、加工作業のダウンタイム中に例えば１０ｓｅｃ間適量の洗浄水７２を吹き付けて、スピンドルハウジング３８及び砥石工具４２を洗浄する。

仮に、スピンドルハウジング３８等の洗浄時に被加工物１１を着脱領域４８Ｂへ退避させない場合、洗浄によりスピンドルハウジング３８等から落下した加工屑が被加工物１１に付着することがある。

この状態で切削及び研削等の加工が行われると、切削装置では被加工物１１におけるデバイスに動作不良が生じたり、研削装置では加工屑に起因する傷（スクラッチ）が被加工物１１に付いたりする。本実施形態においては、被加工物１１の退避後に洗浄を行うので、デバイスの動作不良、及び、加工時における被加工物１１の傷を防止できる。

スピンドルハウジング３８の上部及び下部には、各々Ｙ軸方向に延伸する略円筒形状のハウジング洗浄水ノズル７４ａ及び７４ｂが設けられる。ハウジング洗浄水ノズル７４（７４ａ及び７４ｂ）は、被加工物１１の加工時にスピンドルハウジング３８を流れた冷却水５２の排水路５８から分岐した分岐排水供給路７６（図５から図７にて示す）に接続している。

ハウジング洗浄水ノズル７４ａ及び７４ｂは、噴射される洗浄水７２が所定のスプレー角度で広がるよう設計された噴射口７４ｃ及び７４ｄを有する。ハウジング洗浄水ノズル７４ａ及び７４ｂは、噴射口７４ｃ及び７４ｄからＸ−Ｚ平面において所定の広がり角度（鋭角）で円錐状に洗浄水７２を噴射する。

噴射口７４ｃは、スピンドルハウジング３８の上方から斜め下向きにスピンドルハウジング３８に向かって配置される。ハウジング洗浄水ノズル７４ａから噴射される洗浄水７２は、スピンドルハウジング３８の外側の上部や配管等に付着した加工屑を主として洗浄する。

また、噴射口７４ｄは、スピンドルハウジング３８の下方から斜め上向きにスピンドルハウジング３８に向かって配置される。ハウジング洗浄水ノズル７４ｂから噴射される洗浄水７２は、スピンドルハウジング３８の外側の下部等に付着した加工屑を主として洗浄する。また、洗浄水７２により、砥石工具４２と、砥石工具４２の上方を覆うブレードカバーとを洗浄してもよい。

スピンドルハウジング３８の外側の下部は被加工物１１と対向しているので、スピンドルハウジング３８の外側の下部から加工屑が落下すると、被加工物１１の表面に付着する可能性が高い。ハウジング洗浄水ノズル７４ｂによりスピンドルハウジング３８の外側の下部を洗浄することで、加工屑の被加工物１１への付着を抑制できる。

なお、被加工物１１の加工時には、加工水ノズル６４ａ及び６４Ｂから加工水６２を被加工物１１の加工点に噴射するが、ハウジング洗浄ノズル７４ａ及び７４ｂを用いるスピンドルハウジング３８の洗浄は行われない。

切削加工時の前又は後にスピンドルハウジング３８から加工屑が除去されるので、切削加工時においてスピンドルハウジング３８から落下した加工屑が被加工物１１に付着することが抑制される。なお、使用後の洗浄水７２も、使用後の加工水６２と同様に排水部９８へ流れる。

図４は、スピンドルハウジング３８等の洗浄時におけるスピンドルハウジング３８の背面を示す模式図である。図５は、第１実施形態における冷却水５２の再利用を説明する模式図である。

図５に示すように、液体供給源８４は、定温水供給装置８６内に配置された分岐部８６ａに接続している。分岐部８６ａは加工水路６０及び給水路５４の上流端に接続しており、液体供給源８４から供給される液体は分岐部８６ａを介して、加工水路６０と給水路５４とに供給される。

加工水路６０は、定温水供給装置８６内に各々配置されたチラー（ｃｈｉｌｌｅｒ）８６ｂとチラー８６ｂの下流に位置するバルブ６６ａとを介して、加工水ノズル６４（６４ａ、６４ｂ）に接続する。

チラー８６ｂは、チラー８６ｂ内の流路における液体を所定の温度に維持する。なお、液体供給源８４の液体が所定温度よりも低い場合は、チラー８６ｂはこの液体を温めてもよい。チラー８６ｂにより所定温度に維持された液体は、加工水６２として加工水ノズル６４へ供給される。

第１実施形態においては、分岐部８６ａと加工水ノズル６４との間における加工水６２の流路を加工水路６０と称する。ただし、後述する第２実施形態のように、分岐排水供給路７６中の分岐部８０ｂから加工水ノズル６４までにおける加工水６２の流路を加工水路６０と称する場合もある。

なお、図４においては、Ｙ軸方向に延伸するハウジング洗浄水ノズル７４ａ及び７４ｂにおいて、Ｙ軸方向に離散的に設けられた噴射口７４ｃ及び７４ｄから噴射される洗浄水７２を破線の矢印にて示す。

図５に戻って、被加工物１１の加工時において加工点に供給される加工水６２の流量は、定温水供給装置８６内に配置されたバルブ６６ａにより調節される。バルブ６６ａは電磁バルブであり、制御部（不図示）により適切に開閉が制御される。なお、バルブ６６ａは、手動操作バルブであってもよい。

給水路５４は、定温水供給装置８６内に各々配置されたチラー８６ｂとチラー８６ｂの下流に位置するバルブ５４ａとを介して、スピンドルハウジング３８内に設けられた冷却水路５０の上流端に接続する。本実施形態においては、定温水供給装置８６内の分岐部８６ａを出てスピンドルハウジング３８に入るまでの冷却水５２の流路を給水路５４と称する。

図４に示すように、冷却水路５０は、例えば、スピンドルハウジング３８の概ね全体を冷却できるように、スピンドルハウジング３８の内部に配置される。スピンドルハウジング３８の内部に位置する冷却水路５０を破線にて示す。

図５に戻って、冷却水路５０の下流端は、排水路５８の上流端に接続する。本実施形態の排水路５８は、加工装置２から定温水供給装置８６内に設けられたバルブ８２ｂを介して、定温水供給装置８６の外へ延びる。排水路５８の下流端は、排水処理装置（不図示）等に接続する。本実施形態においては、スピンドルハウジング３８の内部における冷却水５２の流路を冷却水路５０と称する。

冷却水５２の流量は、定温水供給装置８６内に配置されたバルブ５４ａにより調節される。バルブ５４ａは、バルブ６６ａと同様に、制御部（不図示）により適切に開閉が制御される電磁バルブであるが、手動操作バルブであってもよい。後述するバルブ８２ａ及び８２ｂも同様に電磁バルブ又は手動操作バルブである。

排水路５８には、排水路５８から分岐排水供給路７６に分岐する分岐部８０ａが設けられる。分岐排水供給路７６の上流端は分岐部８０ａに接続し、分岐排水供給路７６の下流端はハウジング洗浄水ノズル７４（７４ａ及び７４ｂ）に接続する。

本実施形態においては、スピンドルハウジング３８内の冷却水路５０を流れた後、スピンドルハウジング３８から排出された冷却水５２であって、バルブ８２ｂを介して排水処理装置（不図示）等に排出される冷却水５２の流路を排水路５８と称する。

バルブ８２ｂが開状態である場合には、分岐部８０ａから分岐排水供給路７６へ分岐しなかった冷却水５２は、排水路５８を経て排出される。なお、バルブ８２ｂは、加工中には基本的に開状態であるが、洗浄時に洗浄水７２の水圧を確保するべく加工中の適切なタイミングで閉じられてもよい。

分岐排水供給路７６には、バルブ８２ａが設けられる。バルブ８２ａは、ハウジング洗浄水ノズル７４へ供給する洗浄水７２の流量を調節する。上述のように、被加工物１１の加工終了後に、バルブ８２ａを開状態にして、冷却水５２の一部を洗浄水７２としてハウジング洗浄水ノズル７４に供給する。

これにより、スピンドルハウジング３８が洗浄される。本実施形態においては、排水路５８へ流れる冷却水５２の一部を洗浄水７２として再利用するので、使用後の冷却水５２を有効に利用することができる。

図６は、第２実施形態における冷却水５２の再利用を説明する模式図である。本実施形態においては、加工水路６０の配置が第１実施形態と異なる。本実施形態においては、バルブ８２ａとハウジング洗浄ノズル７４との間の分岐排水供給路７６に分岐部８０ｂが設けられ、加工水路６０の上流端は分岐部８０ｂに接続し、加工水路６０の下流端は加工水ノズル６４に接続する。

また、本実施形態において、定温水供給装置８６内に配置され液体供給源８４と接続する分岐部８６ａは設けられない。それゆえ、給水路５４の上流端は、液体供給源８４と接続する。そこで、本実施形態においては、液体供給源８４とスピンドルハウジング３８との間における冷却水５２の流路を給水路５４と称する。

本実施形態において、加工水６２及び洗浄水７２の流量は、共にバルブ８２ａにより調節される。ただし、本実施形態の変形例においては、加工水６２及び洗浄水７２の流量を各々独立したバルブにより調節してもよい。本実施形態においても、使用後の冷却水５２を有効に利用することができる。

なお、精密な回路構造が設けられていないパッケージ基板及びセラミックス基板等の被加工物１１を加工する場合には、精密な回路構造が設けられた半導体基板（即ち、多数のベアチップを含む半導体基板）を加工する場合に比べて、使用後の冷却水５２を加工水６２として再利用しても不具合が生じにくい。

それゆえ、パッケージ基板等の被加工物１１を加工する場合には、使用後の冷却水５２を加工水６２及び洗浄水７２として使用することが好ましい。これにより、使用後の冷却水５２をさらに有効に利用することができる。

図７は、第３実施形態における冷却水５２の再利用を説明する模式図である。第３実施形態は、第１実施形態に類似するが、下流端が排水路５８に接続し、上流端が給水路５４に接続する戻り部７８を有する点が主に異なる。

戻り部７８は、給水路５４に位置する分岐部８６ａ及びチラー８６ｂの間に位置する結合部８８ａと、排水路５８に各々位置する分岐部８０ａ及びバルブ８２ｂの間に位置する結合部８８ｂとの間に設けられる。排水路５８から戻り部７８に入った冷却水５２は、チラー８６ｂにおいて温度調節されて、冷却水５２として再利用される。

このように、排水路５８に排出された冷却水５２を給水路５４へ循環させるので、冷却水路５０において使用後の冷却水５２を新たな冷却水５２として再利用できる。それゆえ、第１及び第２実施形態に比べて使用後の冷却水５２をより有効に利用することができる。

また、本実施形態においては、冷却水路５０を流れて給水路５４に戻った冷却水５２を一定期間（例えば、一か月）再利用し、この一定期間経過後に、バルブ８２ｂを開いて排水路５８から全ての冷却水５２を排出する。これにより、新たな冷却水５２を液体供給源８４から供給し続ける第１及び第２実施形態に比べて、チラー８６ｂへの負荷を低減することができる。

なお、洗浄水７２の流量（ｌ／ｍｉｎ）は、スピンドルハウジング３８内を流れる冷却水５２の流量（ｌ／ｍｉｎ）に比べて小さくなるよう、バルブ８２ａにより調節される。このようにバルブ８２ａを調節することにより、スピンドルハウジング３８内を流れる冷却水５２が不足せず、且つ、洗浄効果を奏することができる。

本実施形態においては、冷却水５２を再利用する一定期間において、給水路５４、冷却水路５０、排水路５８、及び戻り部７８を循環する冷却水５２の量は、洗浄水７２として使用される分だけ減少する。そこで、この減少分を補うべく、液体供給源８４から給水路５４へ液体が補充される。

この液体の補充は、ハウジング洗浄水ノズル７４が洗浄水７２を噴射する前、噴射中、及び、噴射した後等の適切なタイミングにおいて開始される。液体供給源８４から給水路５４へ補充される液体は、例えば、所定時間の間、流量ΔＱで供給される。

なお、本実施形態の変形例においては、分岐部８６ａを結合部８８ａよりも下流側（例えば、結合部８８ａとバルブ５４ａとの間）に配置することにより、使用後の冷却水５２を加工水６２として再利用してもよい。また、分岐部８６ａを結合部８８ａよりも上流側に配置した上で、第２実施形態のように使用後の冷却水５２を分岐排水供給路７６から加工水路６０に供給し、加工水６２として再利用してもよい。

なお、上述の第１から第３実施形態においては、冷却水５２を循環させずに処分する場合の冷却水５２の再利用（第１及び第２実施形態）と、冷却水５２を循環させた後に処分する場合の冷却水５２の再利用（第３実施形態）とを記載したが、さらに排水部９８からの排水を回収して再利用してもよい。

上述の第１から第３実施形態の加工装置２は、被加工物１１を切削するための切削装置であるが、被加工物１１を研削するための研削装置であってもよい。加工装置２が研削装置である場合に、各ノズルは研削装置として利用するための適切な位置に配置される。その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

２ 加工装置（切削装置）
４ 基台
４ａ，４ｂ，４ｃ 開口
６ カセットエレベータ
８ カセット
１０ Ｘ軸移動機構（加工送りユニット）
１０ａ テーブルカバー
１１ 被加工物
１２ 蛇腹状カバー
１３ 粘着テープ（ダイシングテープ）
１４ チャックテーブル（保持テーブル）
１４ａ 保持面
１５ フレーム
１６ クランプ
１８ 加工ユニット（切削ユニット）
２０ 支持構造
２２ 加工ユニット移動機構（割り出し送りユニット、切り込み送りユニット）
２４ Ｙ軸ガイドレール
２６ Ｙ軸移動プレート
２６ａ Ｙ軸パルスモータ
２８ Ｙ軸ボールネジ
３０ Ｚ軸ガイドレール
３２ Ｚ軸移動プレート
３４ Ｚ軸ボールネジ
３６ Ｚ軸パルスモータ
３８ スピンドルハウジング
４０ スピンドル
４２ 砥石工具（切削ブレード）
４６ 加工室
４６ａ 天板
４６ｂ，４６ｃ 側板
４６ｄ 仕切板
４６ｅ 開口部
４６ｆ 保護カバー
４６ｇ 排気口
４８Ａ 加工領域
４８Ｂ 着脱領域
５０ 冷却水路
５２ 冷却水
５４ 給水路
５４a バルブ
５８ 排水路
６０，６０ａ，６０ｂ 加工水路
６２ 加工水
６４，６４ａ，６４ｂ 加工水ノズル
６６ａ バルブ
７２ 洗浄水
７４，７４ａ，７４ｂ ハウジング洗浄水ノズル
７４ｃ、７４ｄ 噴射口
７６ 分岐排水供給路
７８ 戻り部
８０ａ，８０ｂ 分岐部
８２ａ，８２ｂ バルブ
８４ 液体供給源
８６ 定温水供給装置
８６ａ 分岐部
８６ｂ チラー
８８ａ，８８ｂ 結合部
９０ 撮像ユニット
９２ 洗浄ユニット
９４ 被加工物洗浄水ノズル
９６ 洗浄テーブル
９８ 排水部
９８ａ 流体受け部
９８ｂ 排水管

Claims (2)

1. 被加工物を保持するチャックテーブルと、
   該チャックテーブルに保持された該被加工物を加工する砥石工具が装着されるスピンドルと、
   該スピンドルを回転可能に支持し内部に冷却水路を備えるスピンドルハウジングと、
   該被加工物から発生する加工屑を該被加工物上から除去する加工水を噴射する加工水ノズルと、
   該スピンドルハウジングに付着した加工屑を除去する洗浄水を噴射するハウジング洗浄水ノズルと、
   該冷却水路に接続し、該冷却水路に冷却水を供給する給水路と、
   該冷却水路に接続し、該冷却水路を流れた該冷却水を排出する排水路と、
   該排水路から分岐し、該加工水ノズル及び該ハウジング洗浄水ノズルの少なくとも一方に該冷却水の一部を供給する分岐排水供給路と、
   を備えることを特徴とする加工装置。
2. 該分岐排水供給路に設けられたバルブをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。