JP2019181584A - 加工装置 - Google Patents
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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。
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。
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
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)
- 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。 - 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018071484A JP2019181584A (ja) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | 加工装置 |
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JP2018071484A JP2019181584A (ja) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | 加工装置 |
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JP2018071484A Pending JP2019181584A (ja) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | 加工装置 |
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JP (1) | JP2019181584A (ja) |
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- 2018-04-03 JP JP2018071484A patent/JP2019181584A/ja active Pending
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