JP5378727B2 - バイト工具を備えた加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルに保持された被加工物を旋削するためのバイト工具を備えた加工装置に関する。

複数個の半導体デバイスが格子状に形成された半導体ウエーハは、ダイシング装置等によって個々の半導体デバイスに分割され、この分割された半導体デバイスは携帯電話やパソコン等の電気機器に広く用いられている。
近年、電気機器の軽量化、小型化を可能にするために、半導体デバイスを積層可能に構成した積層デバイスが開発されている。この積層デバイスは、半導体デバイスの表面に５０〜１００μｍの突起状のバンプ（電極）を形成し、このバンプをエポキシ樹脂やベンソシクロブテン(BCB)等の合成樹脂からなるアンダーフィル材によって埋設した後、バンプをアンダーフィル材の表面に露出させることによって、積層したデバイスのバンプが接続可能に構成されている。

このように、半導体デバイスの表面に形成されたバンプを埋設したアンダーフィル材の表面にバンプを露出する方法が、下記特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示された方法は、半導体デバイスの表面に形成されたバンプを埋設したアンダーフィル材をバイト工具によって旋削することにより、バンプをアンダーフィル材の表面に露出させる方法である。
特開２０００−１７３９５４号公報

而して、半導体デバイスの表面に形成されたバンプを埋設したアンダーフィル材をバイト工具によって旋削すると、合成樹脂からなるアンダーフィル材は高温になると粘性があがるためバイト工具の切れ刃の先端に旋削屑付着し、旋削抵抗が増大してバイト工具の磨耗が促進されるという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、切れ刃に付着した旋削屑を除去する機能を具備したバイト工具を備えた加工装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を旋削するためのバイト工具を備えた旋削手段と、該チャックテーブルと該旋削手段とを該保持面と平行な水平面内において加工送り方向に相対移動せしめる加工送り機構と、該旋削手段を該保持面に対して垂直な方向に移動せしめる切り込み送り機構とを具備し、該旋削手段が回転スピンドルと該回転スピンドル下端に装着されたバイト工具装着部材と該バイト工具装着部材に回転軸芯から偏芯した位置に装着されたバイト工具を具備している、バイト工具を備えた加工装置において、
該バイト工具の切れ刃に作用し該バイト工具の切れ刃に付着した旋削屑を除去する旋削屑除去手段を具備し、
該旋削屑除去手段は、該チャックテーブルに隣接して配設され該チャックテーブルとともに該加工送り方向に移動する被旋削ボードを供えており、該バイト工具の切れ刃が該被旋削ボードを旋削することにより、該バイト工具の切れ刃に付着した旋削屑を除去する、
ことを特徴とするバイト工具を備えた加工装置が提供される。

上記旋削屑除去手段は、被旋削ボードを保持するボード保持基台と、該ボード保持基台をバイト工具の切れ刃が被旋削ボードを旋削する作用位置と該作用位置より下方の退避位置に位置付けるボード位置付け手段を具備していることが望ましい。
また、上記旋削屑除去手段は、上記ボード保持基台を水平面内で回動する回動手段を具備していることが望ましい。

本発明による加工装置は、バイト工具の切れ刃に作用しバイト工具の切れ刃に付着した旋削屑を除去する旋削屑除去手段を具備し、該旋削屑除去手段はチャックテーブルに隣接して配設されチャックテーブルとともに加工送り方向に移動する被旋削ボードを供えており、バイト工具の切れ刃が被旋削ボードを旋削することにより、バイト工具の切れ刃に付着した旋削屑を除去するので、旋削屑除去手段によってバイト工具の切れ刃に付着した旋削屑が除去されるため、旋削屑がバイト工具の切れ刃に付着することによって生ずる旋削抵抗の増大を抑制することができ、バイト工具の切れ刃の磨耗が抑制される。

以下、本発明に従って構成されたバイトを備えた加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１には本発明に従って構成されたバイト工具を備えた加工装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における加工装置は、全体を番号２で示す装置ハウジングを具備している。装置ハウジング２は、細長く延在する直方体形状の主部２１と、該主部２１の後端部（図１において右上端）に設けられ実質上鉛直に上方に延びる直立壁２２とを有している。直立壁２２の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール２２１、２２１が設けられている。この一対の案内レール２２１、２２１に旋削手段としての旋削ユニット３が上下方向に移動可能に装着されている。

旋削ユニット３は、移動基台３１と該移動基台３１に装着されたスピンドルユニット３２を具備している。移動基台３１は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部３１１、３１１が設けられており、この一対の脚部３１１、３１１に上記一対の案内レール２２１、２２１と摺動可能に係合する被案内溝３１２、３１２が形成されている。このように直立壁２２に設けられた一対の案内レール２２１、２２１に摺動可能に装着された移動基台３１の前面には支持部材３１３が装着され、この支持部材３１３にスピンドルユニット３２が取り付けられる。

スピンドルユニット３２は、支持部材３１３に装着されたスピンドルハウジング３２１と、該スピンドルハウジング３２１に回転自在に配設された回転スピンドル３２２と、該回転スピンドル３２２を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータ３２３とを具備している。回転スピンドル３２２の下端部はスピンドルハウジング３２１の下端を越えて下方に突出せしめられており、その下端には円板形状のバイト工具装着部材３２４が設けられている。なお、バイト工具装着部材３２４には、バイト工具３３が着脱可能に装着される。

ここで、バイト工具３３のバイト工具装着部材３２４への着脱構造について、図２を参照して説明する。
バイト工具装着部材３２４には、回転軸芯から偏芯した外周部の一部に上下方向に貫通するバイト取り付け穴３２４aが設けられているとともに、このバイト取り付け穴３２４aと対応する外周面からバイト取り付け穴３２４aに達する雌ネジ穴３２４ｂが設けられている。このように構成されたバイト工具装着部材３２４のバイト取り付け穴３２４aにバイト工具３３を挿入し、雌ネジ穴３２４ｂに締め付けボルト３３０を螺合して締め付けることにより、バイト工具３３はバイト工具装着部材３２４に着脱可能に装着される。なお、バイト工具３３は、図示の実施形態においては超鋼合金等の工具鋼によって棒状に形成されたバイト本体３３１と、該バイト本体３３１の先端部に設けられたダイヤモンド等で形成された切れ刃３３２とによって構成したものが用いられている。このように構成されバイト工具装着部材３２４に装着されているバイト工具３３は、上記回転スピンドル３２２が回転することにより、後述するチャックテーブルの被加工物を保持する保持面と平行な水平面内で回転せしめられる。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における加工装置は、上記旋削ユニット３を上記一対の案内レール２２１、２２１に沿って上下方向（後述するチャックテーブルの保持面と垂直な方向）に移動せしめる切り込み送り機構４を備えている。この切り込み送り機構４は、直立壁２２の前側に配設され実質上鉛直に延びる雄ねじロッド４１を具備している。この雄ねじロッド４１は、その上端部および下端部が直立壁２２に取り付けられた軸受部材４２および４３によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材４２には雄ねじロッド４１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ４４が配設されており、このパルスモータ４４の出力軸が雄ねじロッド４１に伝動連結されている。移動基台３１の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部（図示していない）も形成されており、この連結部には鉛直方向に延びる貫通雌ねじ穴が形成されており、この雌ねじ穴に上記雄ねじロッド４１が螺合せしめられている。従って、パルスモータ４４が正転すると移動基台３１即ち旋削ユニット３が下降即ち前進せしめられ、パルスモータ４４が逆転すると移動基台３１即ち旋削ユニット３が上昇即ち後退せしめられる。

図１および図３を参照して説明を続けると、ハウジング２の主部２１の後半部上には略矩形状の加工作業部２１１が形成されており、この加工作業部２１１にはチャックテーブル機構５が配設されている。チャックテーブル機構５は、支持基台５１とこの支持基台５１に実質上鉛直に延びる回転中心軸線を中心として回転自在に配設された円板形状のチャックテーブル５２とを含んでいる。支持基台５１は、上記加工作業部２１１上に前後方向（直立壁２２の前面に垂直な方向）である矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に延在する一対の案内レール２３、２３上に摺動自在に載置されており、後述する加工送り機構５６によって図１に示す被加工物搬入・搬出域２４（図３において実線で示す位置）と上記スピンドルユニット３２を構成するバイト工具３３と対向する加工域２５（図３において２点鎖線で示す位置）との間で移動せしめられる。

次に、上記チャックテーブル５２について説明する。
図示の実施形態におけるチャックテーブル５２は、ステンレス鋼等の金属材によって円柱状に形成されており、上記支持基台５１上に配設されている。チャックテーブル５２の上面である保持面には、同心円状に形成された複数の環状溝からなる吸引溝５２１が設けられている。この吸引溝５２１は、図示しない吸引手段に連通されている。従って、図示しない吸引手段を作動すると吸引溝５２１に負圧が作用し、チャックテーブル５２の上面である保持面に載置された被加工物が吸引保持される。

図３を参照して説明を続けると、図示のチャックテーブル機構５は、チャックテーブル５２を挿通する穴を有し上記支持基台５１およびチャックテーブル５２とともに移動可能に配設されたカバー部材５４を備えている。

上述したチャックテーブル機構５は、チャックテーブル５２に隣接しチャックテーブル５２の研磨域２５側に配設され上記バイト工具３３の切れ刃３３２に作用し該バイト工具３３の切れ刃３３２に付着した旋削屑を除去する旋削屑除去手段６を具備している。以下、ド旋削屑除去手段６について、図４を参照して説明する。

図示の実施形態における旋削屑除去手段６は、上記バイト工具３３の切れ刃３３２によって旋削される被旋削ボード６１と、該被旋削ボード６１を保持するボード保持基台６２と、該ボード保持基台６２をバイト工具３３の切れ刃３３２が被旋削ボード６１を旋削する作用位置と該作用位置より下方の退避位置に位置付けるボード位置付け手段６３を具備している。

被旋削ボード６１は、図４に示す実施形態においては矩形状に形成されている。この被旋削ボード６１は、例えば縦が５０mm、横が３０mm、厚さが１０mm程度のカーボンプレートまたは銅プレートによって形成されている。このように形成された被旋削ボード６１は、矩形状に形成されボード保持基台６２の上面に吸引保持される。即ち、ボード保持基台６２の上面には複数の吸引孔（図示せず）が開口して設けられており、この複数の吸引孔が図示しない吸引手段に連通されている。従って、図示しない吸引手段を作動すると複数の吸引孔に負圧が作用し、ボード保持基台６２の上面に載置された被旋削ボード６１が吸引保持される。なお、被旋削ボード６１は、ボード保持基台６２の上面に例えば７０℃の温度で溶融するワックス等のボンド剤によって貼着してもよい。

上述したボード保持基台６２を上記作用位置と退避位置に位置付けるボード位置付け手段６３は、ボード保持基台６２を支持する移動基板６３１と、該移動基板６３１の上下方向の移動を案内する４本の案内ロッド６３２（図４には３本が示されている）と、移動基板６３１を案内ロッド６３２に沿って移動せしめる昇降手段６３３とを具備している。上記移動基板６３１は矩形状に形成されており、その４隅部に上下方向に貫通する４個の被案内穴６３１a（図４には３個が示されている）が設けられている。この４個の被案内穴６３１aを上記支持基台５１に立設された４本の案内ロッド６３２にそれぞれ挿通することにより、移動基板６３１は案内ロッド６３２に沿って上下方向に移動可能に構成される。このように構成された移動基板６３１の上面に適宜の固定手段によってボード保持基台６２が固定される。移動基板６３１を案内ロッド６３２に沿って移動せしめる昇降手段６３３は、上記支持基台５１上に配設され正転・逆転可能なパルスモータ６３３aおよび該パルスモータ６３３aによって駆動されるスクリュー機構６３３bを含んでおり、パルスモータ６３３aを正転駆動すると移動基板６３１を上昇せしめ、パルスモータ６３３aを逆転駆動すると移動基板６３１を下降せしめる。そして、昇降手段６３３は、被旋削ボード６１の上面を図５の(a)に示すようにチャックテーブル５２上に保持された被加工物Wの上面より上方の作用位置と、図５の(ｂ)に示すように被旋削ボード６１の上面を上記作用位置より下方であるチャックテーブル５２の上面付近の退避位置に位置付けるようになっている。

以上のように構成された被旋削ボード６１およびボード位置付け手段６３は、チャックテーブル５２の後側即ち研磨域２５側に配設される。そして、被旋削ボード６１およびボード保持基台６２が図３に示すように上記カバー部材５４の後端部に形成された矩形状の切欠部５４１に位置するように配置される。

図３を参照して説明を続けると、図示の実施形態における加工装置は、上記チャックテーブル機構５を一対の案内レール２３、２３に沿って上記チャックテーブル５２の保持面と平行な水平面内において矢印２３ａおよび２３ｂで示す加工送り方向に移動せしめる加工送り機構５６を具備している。加工送り機構５６は、一対の案内レール２３、２３間に配設され一対の案内レール２３、２３と平行に延びる雄ねじロッド５６１と、該雄ねじロッド５６１を回転駆動するサーボモータ５６２を具備している。雄ねじロッド５６１は、上記支持基台５１に設けられたネジ穴５１１と螺合して、その先端部が一対の案内レール２３、２３を連結して取り付けられた軸受部材５６３によって回転自在に支持されている。サーボモータ５６２は、その駆動軸が雄ねじロッド５６１の基端と伝動連結されている。従って、サーボモータ５６２が正転すると支持基台５１即ちチャックテーブル機構５が矢印２３ａで示す方向に移動し、サーボモータ５６２が逆転すると支持基台５１即ちチャックテーブル機構５が矢印２３ｂで示す方向に移動せしめられる。このようにして矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に移動せしめられるチャックテーブル機構５は、図３において実線で示す被加工物搬入・搬出域と２点鎖線で示す加工域に選択的に位置付けられる。また、チャックテーブル機構５は、加工域においては所定範囲に渡って矢印２３ａおよび２３ｂで示す加工送り方向に往復動せしめられる

図１に戻って説明を続けると、上記チャックテーブル機構５を構成する支持基台５１の移動方向両側には、横断面形状が逆チャンネル形状であって、上記一対の案内レール２３、２３や雄ねじロッド５６１およびサーボモータ５６２等を覆っている蛇腹手段７１および７２が付設されている。蛇腹手段７１および７２はキャンパス布の如き適宜の材料から形成することができる。蛇腹手段７１の前端は加工作業部２１１の前面壁に固定され、後端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の前端面に固定されている。蛇腹手段７２の前端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の後端面に固定され、後端は装置ハウジング２の直立壁２２の前面に固定されている。チャックテーブル機構５が矢印２３ａで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段７１が伸張されて蛇腹手段７２が収縮され、チャックテーブル機構５が矢印２３ｂで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段７１が収縮されて蛇腹手段７２が伸張せしめられる。

図１に基づいて説明を続けると、装置ハウジング２の主部２１における前半部上には、第１のカセット載置部１１ａと、第２のカセット載置部１２ａと、被加工物仮置き部１３ａと、洗浄部１４ａが設けられている。上記第１のカセット載置部１１ａには加工前の被加工物を収容する第１のカセット１１が載置され、上記第２のカセット載置部１２ａには加工後の被加工物を収容する第２のカセット１２が載置されるようになっている。上記被加工物仮置き部１３ａには、第１のカセット載置部１１ａに載置された第１のカセット１１から搬出された加工前の被加工物を仮置きする被加工物仮載置き手段１３が配設されている。また、上記洗浄部１４ａには、加工後の被加工物を洗浄する洗浄手段１４が配設されている。

上記第１のカセット載置部１１ａと第２のカセット載置部１２ａとの間には被加工物搬送手段１５が配設されている。この被加工物搬送手段１５は、第１のカセット載置部１１ａに載置された第１のカセット１１内に収納されている加工前の被加工物を被加工物仮置き手段１３に搬出するとともに、洗浄手段１４で洗浄された加工後の被加工物を第２のカセット載置部１２ａに載置された第２のカセット１２に搬送する。上記被加工物仮置き部１３ａと被加工物を被加工物搬入・搬出域２４との間には被加工物搬入手段１６が配設されている。この被加工物搬入手段１６は、被加工物仮置き手段１３に載置された加工前の被加工物を被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に搬送する。上記被加工物を被加工物搬入・搬出域２４と洗浄部１４ａとの間には被加工物搬出手段１７が配設されている。この被加工物搬出手段１７は、被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル５２上に載置されている加工後の被加工物を洗浄手段１４に搬送する。

上記第１のカセット１１に収容される加工前の被加工物は、図６に示すように表面に複数個のデバイス１１０が格子状に形成され半導体ウエーハ１０からなっている。半導体ウエーハ１０に形成された複数個のデバイス１１０の表面には、それぞれ複数個のスタッドバンプ（電極）１２０が形成されている。このように各デバイス１１０の表面のスタッドバンプ（電極）１２０が形成され半導体ウエーハ１０の表面には、図７に示すように合成樹脂からなるアンダーフィル材１３０が被覆され、スタッドバンプ（電極）１２０が埋設された状態となっている。

上述した被加工物としての半導体ウエーハ１０を収容した第１のカセット１１は、装置ハウジング２の第１のカセット載置部１１ａに載置される。そして、第１のカセット載置部１１ａに載置された第１のカセット１１に収容されていた加工前の半導体ウエーハ１０が全て搬出されると、空になったカセット１１に代えて複数個の加工前の半導体ウエーハ１０を収容した新しいカセット１１が手動で第１のカセット載置部１１ａに載置される。一方、装置ハウジング２の第２のカセット載置部１２ａに載置された第２のカセット１２に所定数の加工後の半導体ウエーハ１０が搬入されると、かかる第２のカセット１２が手動で搬出され、新しい空の第２のカセット１２が載置される。

図示の実施形態における加工装置は以上のように構成されており、以下その作動について主に図１を参照して説明する。
第１のカセット１１に収容された被加工物としての加工前の半導体ウエーハ１０は被加工物搬送手段１５の上下動作および進退動作により搬送され、被加工物仮置き手段１３に載置される。被加工物仮置き手段１３に載置された半導体ウエーハ１０は、ここで中心合わせが行われた後に被加工物搬入手段１６の旋回動作によって被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられているチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に載置される。チャックテーブル５２上に半導体ウエーハ１０が載置されたならば、図示しない吸引手段を作動することにより、チャックテーブル５２の上面である保持面に載置された半導体ウエーハ１０が吸引保持される。

チャックテーブル５２上に半導体ウエーハ１０を吸引保持したならば、加工送り機構５６（図３参照）を作動してチャックテーブル機構５を矢印２３ａで示す方向に移動し、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を加工域２５に位置付ける。このようにして半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２が加工領域２５に位置付けられたならば、半導体ウエーハ１０の表面に被覆されたアンダーフィル材１３０を旋削し、半導体チップ１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０をアンダーフィル材１３０の表面に露出させる旋削工程を実施する。このとき、昇降手段６３３は、図５の(ｂ)に示すように被旋削ボード６１の上面をチャックテーブル５２の上面付近の退避位置に位置付けている。

上記旋削工程について、図８を参照して説明する。
旋削工程は、回転スピンドル３２２を回転駆動し、バイト工具３３が取り付けられたバイト工具装着部材３２４を図８において矢印で示す方向に例えば６０００rpmの回転速度で回転する。そして、旋削ユニット３を下降させバイト工具３３を所定の切り込み位置に位置付ける。次に、例えばバイト工具３３の切れ刃３３２の旋削幅が２０数μmの場合には、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を図８において実線で示す位置から右方に例えば２mm／秒の送り速度で図８において２点鎖線で示す位置まで移動する。この結果、バイト工具装着部材３２４の回転に伴って回転するバイト工具３３の切れ刃３３２によって半導体ウエーハ１０の表面に被覆されたアンダーフィル材１３０を旋削するとともに、半導体デバイス１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０が旋削され、図９に示すように半導体ウエーハ１０の表面に被覆されたアンダーフィル材１３０の表面にスタッドバンプ（電極）１２０が露出せしめられる。

上記旋削工程においては、半導体デバイス１１０の表面に形成された（電極）１２０を埋設したアンダーフィル材１３０をバイト工具３３によって旋削すると、合成樹脂からなるアンダーフィル材１３０は高温になると粘性があがるため旋削工程を続けるとバイト工具３３の切れ刃３３２の先端に旋削屑が付着する。このようにバイト工具３３の切れ刃３３２の先端に旋削屑が付着すると、旋削抵抗が増大してバイト工具の磨耗が促進されるという問題がある。このような問題を解消するために、上述した実施形態においては、例えば半導体ウエーハ１０を１枚加工したならば、バイト工具３３の切れ刃３３２に付着した研削屑を除去する。

バイト工具３３の切れ刃３３２に付着した研削屑を除去するには、加工送り機構５６（図３参照）を作動してチャックテーブル機構５に配設された旋削屑除去手段６を図１０に示すように加工域に位置付ける。そして、旋削屑除去手段６は、昇降手段６３３のパルスモータ６３３aを正転駆動して被旋削ボード６１の上面を図５の(a)に示す作用位置に位置付ける。次に、旋削ユニット３を下降させバイト工具３３を所定の切り込み位置に位置付ける。そして、回転スピンドル３２２を回転駆動し、バイト工具３３が取り付けられたバイト工具装着部材３２４を図１０において矢印で示す方向に例えば６０００rpmの回転速度で回転し、チャックテーブル機構５を図１０において実線で示す位置から右方に例えば２mm／秒の送り速度で図１０において２点鎖線で示す位置まで移動する。この結果、バイト工具装着部材３２４の回転に伴って回転するバイト工具３３の切れ刃３３２が被旋削ボード６１に作用し、被旋削ボード６１を切削することにより、上記旋削工程においてバイト工具３３の切れ刃３３２に付着した研削屑が除去される。このように、バイト工具３３の切れ刃３３２に付着した研削屑が除去されることにより、次の半導体ウエーハ１０を加工する際にバイト工具３３の切れ刃３３２に研削屑が付着していることによる旋削抵抗の増大はなく、バイト工具の磨耗が抑制される。

上述したように半導体ウエーハ１０の表面に被覆されたアンダーフィル材１３０を旋削し、半導体チップ１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０をアンダーフィル材１３０の表面に露出させる旋削工程が終了するとともに、バイト工具３３の切れ刃３３２に付着した旋削屑を除去する旋削屑除去工程が終了したら、旋削ユニット３を上昇せしめる。次に、チャックテーブル５２を図１において矢印２３ｂで示す方向に移動して被加工物搬入・搬出域２４に位置付け、チャックテーブル５２上の旋削加工された半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、チャックテーブル５２による吸引保持が解除された半導体ウエーハ１０は、被加工物搬出手段１７により搬出されて洗浄手段１４に搬送される。洗浄手段１４に搬送された半導体ウエーハ１０は、ここで洗浄される。洗浄手段１４で洗浄された半導体ウエーハ１０は、被加工物搬送手段１５よって第２のカセット１２の所定位置に収納される。

次に、旋削屑除去手段６の他の実施形態について、図１１を参照して説明する。
図１１に示す旋削屑除去手段６aは、上記バイト工具３３の切れ刃３３２によって旋削される被旋削ボード６１aと、該被旋削ボード６１aを保持するボード保持基台６２aと、該ボード保持基台６２aを水平面内で回動する回動手段としてのパルスモータ６４aと、バイト工具３３の切れ刃３３２が被旋削ボード６１を旋削する作用位置と該作用位置より下方の退避位置に位置付けるボード位置付け手段６３を具備している。

被旋削ボード６１aは、図１１に示す実施形態においては円形状に形成されている。この被旋削ボード６１aは、例えば直径が５０mm、厚さが１０mm程度のカーボンプレートまたは銅プレートによって形成されている。このように形成された被旋削ボード６１aは、円形状に形成されボード保持基台６２aの上面に吸引保持される。即ち、ボード保持基台６２aの上面には複数の吸引孔（図示せず）が開口して設けられており、この複数の吸引孔が図示しない吸引手段に連通されている。従って、図示しない吸引手段を作動すると複数の吸引孔に負圧が作用し、ボード保持基台６２aの上面に載置された被旋削ボード６１aが吸引保持される。なお、被旋削ボード６１aは、ボード保持基台６２aの上面に例えば７０℃の温度で溶融するワックス等のボンド剤によって貼着してもよい。上記パルスモータ６４aは、ボード位置付け手段６３の移動基板６３１の上面に配設され、円形状のボード保持基台６２aを水平面内で回動せしめる。なお、ボード位置付け手段６３は、上記図４に示す旋削屑除去手段６におけるボード位置付け手段６３と同一の構成であるため、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。

上述したように構成された旋削屑除去手段６aは、上記図４に示す旋削屑除去手段６と同様の位置に配置することができる。以下、図１１に示す旋削屑除去手段６aを用いて実施する旋削屑除去工程について、図１２を参照して説明する。
先ず、加工送り機構５６（図３参照）を作動してチャックテーブル機構５に配設された旋削屑除去手段６を加工域に移動し、図１２の(a)に示すように旋削屑除去手段６aの被旋削ボード６１aの中心Pをバイト工具３３の切れ刃３３２の回転軌跡上に位置付ける。そして、旋削屑除去手段６は、昇降手段６３３のパルスモータ６３３aを正転駆動し、被旋削ボード６１の上面を図５の(a)に示す作用位置に位置付ける。次に、回転スピンドル３２２を回転駆動しバイト工具３３が取り付けられたバイト工具装着部材３２４を図１２の(a)において矢印で示す方向に例えば６０００rpmの回転速度で回転しつつ、旋削ユニット３を下降させバイト工具３３を所定の切り込み位置に位置付ける。この結果、バイト工具装着部材３２４の回転に伴って回転するバイト工具３３の切れ刃３３２が被旋削ボード６１に作用し、被旋削ボード６１を旋削する。この旋削過程において、上記回動手段としてのパルスモータ６４aを所定のタイミングで作動し、被旋削ボード６１aを間欠的に所定角度回転せしめる。この結果、被旋削ボード６１aは、図１２の(b)に拡大して示すように被旋削位置６１０が移動し、同一個所が旋削されることがない。従って、加工送り機構５６（図３参照）の作動を図１２の(a)に示す位置で停止した状態で、被旋削ボード６１aの全面を順次旋削することができ、上記旋削工程においてバイト工具３３の切れ刃３３２に付着した研削屑が除去される。

次に、旋削屑除去手段６の更に他の実施形態について、図１３を参照して説明する。
図１３に示す実施形態における旋削屑除去手段６bは、上記図４に示す実施形態における旋削屑除去手段６の被旋削ボード６１に対応する被旋削ボード６１bは縦が５０mm、横が２００mm、厚さが１０mm程度のカーボンプレートまたは銅プレートによって形成されている。そして、被旋削ボード６１bは、チャックテーブル５２の前側即ち被加工物搬入・搬出域２４側（図１３に(a)および(b)において左側）においてカバー部材５４の前端部に形成された矩形状の切欠部５４１bに位置するように配置される。

上述したように旋削屑除去手段６bを用いることにより、上記旋削工程を実施しつつ上記旋削屑除去工程を交互に実施することができる。
即ち、上述したように被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられているチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に半導体ウエーハ１０を吸引保持したならば、加工送り機構５６（図３参照）を作動してチャックテーブル機構５を矢印２３ａで示す方向に移動し、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を図１３の(a)において実線で示す加工域に位置付ける。次に、回転スピンドル３２２を回転駆動し、バイト工具３３が取り付けられたバイト工具装着部材３２４を図１３の(a)において矢印で示す方向に例えば６０００rpmの回転速度で回転する。そして、旋削ユニット３を下降させバイト工具３３を所定の切り込み位置に位置付ける。次に、チャックテーブル機構５を図１３の(a)に示す位置から右方に例えば２mm／秒の送り速度で矢印で示す方向に図１３の(b)に示す位置まで移動する。この結果、バイト工具装着部材３２４の回転に伴って回転するバイト工具３３の切れ刃３３２によって半導体ウエーハ１０の表面に被覆されたアンダーフィル材１３０を旋削するとともに、半導体デバイス１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０が旋削され、上記図９に示すように半導体ウエーハ１０の表面に被覆されたアンダーフィル材１３０の表面にスタッドバンプ（電極）１２０が露出せしめられる。

この旋削工程を実施する際には、旋削屑除去手段６bは上記図４に示す昇降手段６３３のパルスモータ６３３aを正転駆動して被旋削ボード６１の上面を図５の(a)に示す作用位置に位置付ける。この結果、バイト工具３３が１回転する毎に被旋削ボード６１bを旋削する。このように、図１３に示す実施形態においては、バイト工具３３は、半導体ウエーハ１０の表面に被覆されたアンダーフィル材１３０を旋削する旋削工程と、被旋削ボード６１bを旋削してバイト工具３３の切れ刃３３２に付着した研削屑を除去する旋削屑除去工程をバイト工具３３が１回転する毎に交互に実施することになる。従って、バイト工具３３の切れ刃３３２に付着した研削屑は直ちに除去されるので、バイト工具３３の切れ刃３３２に研削屑が付着していることによる旋削抵抗の増大はなく、バイト工具の磨耗が抑制される。

本発明に従って構成されたバイト工具を備えた加工装置の斜視図。 図１に示すバイト工具を備えた加工装置に装備される旋削ユニットの斜視図。 図１に示すバイト工具を備えた加工装置に装備されるチャックテーブル機構および加工送り機構を示す斜視図。 図１に示すバイト工具を備えた加工装置に装備される旋削屑除去手段の斜視図。 図４に示す旋削屑除去手段を構成する被旋削ボードを作用位置と退避位置に位置付けた状態を示す説明図。 被加工物としての半導体ウエーハの平面図。 図６に示す半導体ウエーハの要部を拡大して示す断面図。 図１に示すバイト工具を備えた加工装置による旋削工程の説明図。 図１に示すバイト工具を備えた加工装置によって旋削加工された半導体ウエーハの要部を拡大して示す断面図。 図１に示すバイト工具を備えた加工装置によって実施する旋削屑除去工程の説明図。 図１に示すバイト工具を備えた加工装置に装備される旋削屑除去手段の他の実施形態を示す斜視図。 図１１に示す旋削屑除去手段によって実施する旋削屑除去工程の説明図。 図１に示すバイト工具を備えた加工装置に装備される旋削屑除去手段の更に他の実施形態を示す説明図。

符号の説明

２：装置ハウジング
３：研削ユニット
３１：移動基台
３２：スピンドルユニット
３２１：スピンドルハウジング
３２２：回転スピンドル
３２３：サーボモータ
３２４、３２５：工具装着部材
３３：バイト工具
３３１：バイト本体
３３２：切れ刃
４：旋削ユニット送り機構
５：チャックテーブル機構
５１：支持基台
５２：チャックテーブル
５６：加工送り機構
６、６a、６b：旋削屑除去手段
６１、６１a、６１b：被旋削ボード
６２、６２a：ボード保持基台
６３：ボード位置付け手段
６４a：パルスモータ
１１：第１のカセット
１２：第２のカセット
１３：被加工物仮置き手段
１４：洗浄手段
１５：被加工物搬送手段
１６：被加工物搬入手段
１７：被加工物搬出手段
１０：半導体ウエーハ
１１０：半導体チップ
１１１：電極板
１２０：バンプ（電極）
１３０：アンダーフィル材

Claims (3)

1. 被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を旋削するためのバイト工具を備えた旋削手段と、該チャックテーブルと該旋削手段とを該保持面と平行な水平面内において加工送り方向に相対移動せしめる加工送り機構と、該旋削手段を該保持面に対して垂直な方向に移動せしめる切り込み送り機構とを具備し、該旋削手段が回転スピンドルと該回転スピンドル下端に装着されたバイト工具装着部材と該バイト工具装着部材に回転軸芯から偏芯した位置に装着されたバイト工具を具備している、バイト工具を備えた加工装置において、
   該バイト工具の切れ刃に作用し該バイト工具の切れ刃に付着した旋削屑を除去する旋削屑除去手段を具備し、
   該旋削屑除去手段は、該チャックテーブルに隣接して配設され該チャックテーブルとともに該加工送り方向に移動する被旋削ボードを供えており、該バイト工具の切れ刃が該被旋削ボードを旋削することにより、該バイト工具の切れ刃に付着した旋削屑を除去する、
   ことを特徴とするバイト工具を備えた加工装置。
2. 該旋削屑除去手段は、該被旋削ボードを保持するボード保持基台と、該ボード保持基台をバイト工具の切れ刃が被旋削ボードを旋削する作用位置と該作用位置より下方の退避位置に位置付けるボード位置付け手段を具備している、請求項１記載のバイト工具を備えた加工装置。
3. 該旋削屑除去手段は、該ボード保持基台を水平面内で回動する回動手段を具備している、請求項２記載のバイト工具を備えた加工装置。

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