JP6877821B2 - Cutting equipment and air blocking member - Google Patents
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Description
本発明は、ウェーハ等の被加工物を切削加工する際に用いられる切削装置、及び切削装置の切削ユニットに装着されるエアー遮断部材に関する。 The present invention relates to a cutting device used when cutting a workpiece such as a wafer, and an air blocking member mounted on a cutting unit of the cutting device.
携帯電話機やパーソナルコンピュータに代表される電子機器では、電子回路等のデバイスを備えるデバイスチップが必須の構成要素になっている。デバイスチップは、例えば、シリコン等の半導体材料でなるウェーハの表面を複数の切断予定ライン(ストリート)で区画し、各領域にデバイスを形成した後、この切断予定ラインに沿ってウェーハを切断することにより得られる。 In electronic devices such as mobile phones and personal computers, a device chip including a device such as an electronic circuit is an indispensable component. In the device chip, for example, the surface of a wafer made of a semiconductor material such as silicon is partitioned by a plurality of scheduled cutting lines (streets), devices are formed in each region, and then the wafer is cut along the planned cutting lines. Obtained by
上述したウェーハのような被加工物を切断する際には、例えば、ダイシングソー等と呼ばれる切削装置が使用される。切削装置は、一般に、被加工物を保持するための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切削加工するための切削ユニットと、を備えており、これらを相対的に移動させることで被加工物を切削加工する。 When cutting a workpiece such as the wafer described above, for example, a cutting device called a dicing saw or the like is used. A cutting device generally includes a chuck table for holding a work piece and a cutting unit for cutting a work piece held on the chuck table, and these are relatively moved. Cut the work piece with.
切削ユニットは、回転軸となるスピンドルを有している。スピンドルは、筒状に構成されたスピンドルハウジングの内側の空間に収容されており、エアーベアリングによってスピンドルハウジングから浮揚した状態に保たれる。スピンドルハウジングの一端(先端)側には、開口部が設けられている。スピンドルは、その一端部(先端部)がスピンドルハウジングの外部で露出するように、開口部に挿入される。 The cutting unit has a spindle that serves as a rotation axis. The spindle is housed in the space inside the tubular spindle housing and is kept floating from the spindle housing by air bearings. An opening is provided on one end (tip) side of the spindle housing. The spindle is inserted into the opening so that one end (tip) thereof is exposed outside the spindle housing.
スピンドルの一端部には、装着フランジ等の治具を介して環状の切削ブレードが装着される。スピンドルハウジングの開口部とスピンドルとの隙間は、切削加工の際に発生する加工屑(切削屑)等が侵入しないように、エアーベアリングからのエアーを用いるエアーシールによってシールされる(例えば、特許文献1参照)。 An annular cutting blade is mounted on one end of the spindle via a jig such as a mounting flange. The gap between the opening of the spindle housing and the spindle is sealed by an air seal that uses air from an air bearing to prevent machining debris (cutting debris) generated during cutting from entering (for example, Patent Documents). 1).
ところが、上述のような切削装置では、切削ブレードの装着時等に、スピンドルハウジングの開口部とスピンドルとの隙間から流れ出るエアーシール用のエアーによって切削ブレードが装着フランジから脱落し易く、切削ブレードの破損や作業性の低下が問題になっていた。 However, in the cutting device as described above, when the cutting blade is mounted, the cutting blade is easily dropped from the mounting flange due to the air for air sealing flowing from the gap between the opening of the spindle housing and the spindle, and the cutting blade is damaged. And the deterioration of workability has become a problem.
本発明はかかる問題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、切削ブレードが装着フランジから脱落するのを防止できる切削装置及びエアー遮断部材を提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a cutting device and an air blocking member capable of preventing a cutting blade from falling off from a mounting flange.
本発明の一態様によれば、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被加工物を切削加工する切削ユニットと、該切削ユニットに装着されるエアー遮断部材と、を備え、該切削ユニットは、切削ブレードを装着するための装着フランジが先端部に固定されるスピンドルと、先端側の開口部から該スピンドルの先端部を外側に突出させた状態で該スピンドルをエアーベアリングで回転可能に支持するスピンドルハウジングと、該スピンドルハウジングの該開口部と該スピンドルとの隙間を含むエアーシール部と、を有し、該エアー遮断部材は、該スピンドルの該先端部へと掛止するために上端部が開かれたU字状の掛止溝を上端側に有する板状に形成され、該掛止溝の該上端部の長さは、該スピンドルの該先端部の直径よりも小さく、該エアー遮断部材は、該エアーシール部から噴出されるエアーシール用のエアーが該装着フランジに到達しないように、該装着フランジと該スピンドルハウジングの該開口部との間に設けられる切削装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a chuck table for holding a work piece, a cutting unit for cutting a work piece held on the chuck table, and an air blocking member mounted on the cutting unit are provided. The cutting unit includes a spindle in which a mounting flange for mounting a cutting blade is fixed to the tip, and an air bearing of the spindle with the tip of the spindle protruding outward from an opening on the tip side. It has a spindle housing rotatably supported by the spindle housing and an air seal portion including a gap between the opening of the spindle housing and the spindle, and the air blocking member is hooked to the tip portion of the spindle. A U-shaped hook groove having an open upper end is formed on the upper end side, and the length of the upper end of the hook groove is larger than the diameter of the tip of the spindle. small, the air blocking member, air for air sealing ejected from the air sealing portion so as not to reach said mounting flange, eclipsed set between the opening of said mounting flange and the spindle housing cutting Equipment is provided.
本発明の別の一態様によれば、切削ブレードを装着するための装着フランジが先端部に固定されるスピンドルと、先端側の開口部から該スピンドルの先端部を外側に突出させた状態で該スピンドルをエアーベアリングで回転可能に支持するスピンドルハウジングと、該スピンドルハウジングの該開口部と該スピンドルとの隙間を含むエアーシール部と、を備える切削ユニットに装着されるエアー遮断部材であって、該スピンドルの該先端部へと掛止するために上端部が開かれたU字状の掛止溝を上端側に有する板状に形成され、該掛止溝の該上端部の長さは、該スピンドルの該先端部の直径よりも小さく、該エアーシール部から噴出されるエアーシール用のエアーが該装着フランジに到達しないように、該装着フランジと該スピンドルハウジングの該開口部との間に設けられるエアー遮断部材が提供される。 According to another aspect of the present invention, the spindle in which the mounting flange for mounting the cutting blade is fixed to the tip portion, and the tip portion of the spindle projecting outward from the opening on the tip end side. a spindle housing rotatably supporting the spindle air bearing, comprising an air blocking member mounted on the cutting unit including an air seal portion, a containing gap between the opening and the spindle of the spindle housing, the A plate-like shape having a U-shaped hook groove whose upper end is opened to hook to the tip of the spindle is formed on the upper end side, and the length of the upper end of the hook groove is the said. It is provided between the mounting flange and the opening of the spindle housing so that the air for the air seal ejected from the air sealing portion , which is smaller than the diameter of the tip portion of the spindle, does not reach the mounting flange. An air blocking member is provided.
本発明によれば、スピンドルハウジングの開口部とスピンドルとの隙間を含むエアーシール部から噴出されるエアーシール用のエアーが装着フランジに到達しないように、装着フランジとスピンドルハウジングの開口部との間にエアー遮断部材が設けられるので、エアーシール部から噴出されるエアーはエアー遮断部材で遮断され、装着フランジに到達しない。よって、エアーシール部から噴出されるエアーにより切削ブレードが装着フランジから脱落するのを防止できる。 According to the present invention, between the mounting flange and the opening of the spindle housing so that the air for the air seal ejected from the air sealing portion including the gap between the opening of the spindle housing and the spindle does not reach the mounting flange. Since the air blocking member is provided in the housing, the air ejected from the air seal portion is blocked by the air blocking member and does not reach the mounting flange. Therefore, it is possible to prevent the cutting blade from falling off from the mounting flange due to the air ejected from the air seal portion.
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、本実施形態に係る切削装置2の構成例を模式的に示す斜視図である。図1に示すように、切削装置2は、各構成要素が搭載される基台4を備えている。基台4の上部には、基台4の上面側を覆うカバー6が取り付けられている。
An embodiment according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration example of the
カバー6の内部には、ウェーハ等の被加工物11を切削加工するための切削ユニット(切削手段)8が収容されている。この切削ユニット8は、例えば、切削ユニット移動機構(不図示)によって前後方向(Y軸方向、割り出し送り方向)に移動する。なお、切削ユニット8の詳細については、後述する。
Inside the
切削ユニット8の下方には、被加工物11を保持するためのチャックテーブル(保持手段)10が設けられている。チャックテーブル10は、例えば、チャックテーブル移動機構(不図示)によって左右方向(X軸方向、加工送り方向)に移動し、回転機構(不図示)によって鉛直方向(Z軸方向)に概ね平行な回転軸の周りに回転する。
Below the cutting unit 8, a chuck table (holding means) 10 for holding the
基台4の前方の角部には、カセットテーブル12が設置されている。カセットテーブル12の上面には、複数の被加工物11を収容可能なカセット14が載せられる。このカセットテーブル12は、例えば、カセットテーブル移動機構(不図示)によって鉛直方向に移動し、被加工物11を適切に搬出、搬入できるようにカセット14の高さを調整する。
A cassette table 12 is installed at the front corner of the base 4. On the upper surface of the cassette table 12, a
カバー6の前面6aには、ユーザーインターフェースとなるタッチパネル式のモニター16が設けられている。このモニター16は、切削装置2の各部を制御する制御ユニット(不図示)等に接続されている。
A touch
図2は、切削ユニット8の構成例を模式的に示す一部断面側面図である。図2に示すように、切削ユニット8は、回転軸となるスピンドル18を備えている。このスピンドル18は、筒状に構成されたスピンドルハウジング20の内側の空間に収容されている。スピンドルハウジング20の内部(壁材の内部)には、スピンドル18の軸心に対して概ね平行なエアー供給路20aが設けられている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional side view schematically showing a configuration example of the cutting unit 8. As shown in FIG. 2, the cutting unit 8 includes a
エアー供給路20aは、エアー供給口20bを介して外部のエアー供給源(不図示)に接続されている。また、エアー供給路20aは、第1供給路20cを介してラジアルエアーベアリング部(ラジアルエアーベアリング)22に接続されており、第2供給路20dを介してスラストエアーベアリング部(スラストエアーベアリング)24に接続されている。
The
エアー供給源からラジアルエアーベアリング部22及びスラストエアーベアリング部24に高圧のエアーを供給することで、スピンドル18は、スピンドルハウジング20の内側の空間内で浮揚した状態に保たれる。例えば、ラジアルエアーベアリング部22は、スピンドル18に対して、軸心に垂直な向きのエアーを吹き付けることで、スピンドル18の位置を軸心に垂直な方向で一定に保つ。
By supplying high-pressure air from the air supply source to the radial
一方、スラストエアーベアリング部24は、スピンドル18に設けられた円盤状のスラストプレート18aに対して、スピンドル18の軸心に平行な向きのエアーを吹き付けることで、スピンドル18の位置を軸心に平行な方向で一定に保つ。ラジアルエアーベアリング部22及びスラストエアーベアリング部24により、高速に回転するスピンドル18が安定に支持される。
On the other hand, the thrust
スピンドルハウジング20の一端(先端)側には、開口部20eが設けられている。スピンドル18は、その一端部(先端部)18bがスピンドルハウジング20の外部で露出するように、開口部20eに挿入されている。すなわち、スピンドル18の一端部18bは、スピンドルハウジング20の開口部20eから外側に突出している。
An opening 20e is provided on one end (tip) side of the
スピンドルハウジング20から突出するスピンドル18の一端部18bには、装着フランジ26が固定されている。この装着フランジ26に環状の切削ブレード28を嵌合させて固定ナット30を締め込むことで、切削ブレード28はスピンドル18の一端部18bに装着される。この切削ブレード28は、例えば、樹脂や金属等の結合材にダイヤモンド等の砥粒を分散させることで形成される。
A
スピンドル18の他端側には、スピンドル18を回転させるための力を付与するモーター32が連結されている。モーター32は、スピンドルハウジング20の内側に固定されたステーター34と、スピンドル18と一体のローター36と、で構成されており、ステーター34とローター36との間に作用する磁力によってスピンドル18を回転させる。なお、本実施の形態では、スピンドル18とローター36とが一体に形成されているが、別々に形成されたスピンドル18とローター36とを連結して用いても良い。
A
ラジアルエアーベアリング部22及びスラストエアーベアリング部24に供給されたエアーの一部は、スピンドル18の一端部18bとスピンドルハウジング20の開口部20eとの隙間に相当するエアーシール部(エアーシール)38を通じて、スピンドルハウジング20の外部へと排出(噴出)される。このエアーの流れにより、スピンドル18の一端部18bとスピンドルハウジング20の開口部20eとの隙間がシール(エアーシール)される。
A part of the air supplied to the radial
ところで、上述のような切削ユニット8では、切削ブレード28の装着時等に、エアーシール部38から流れ出るエアーシール用のエアーによって切削ブレード28が装着フランジ26から脱落し易い。そのため、切削ブレード28の破損や作業性の低下が問題になっていた。
By the way, in the cutting unit 8 as described above, when the
そこで、本実施形態に係る切削装置2では、エアーシール部38から排出されるエアーシール用のエアーが装着フランジ26に到達しないように、装着フランジ26とスピンドルハウジング20の開口部20eとの間にエアー遮断部材(エアー遮断手段)40が設けられる。具体的には、スピンドル18の一端部18bにエアー遮断部材40が取り付けられる。
Therefore, in the
図3(A)は、エアー遮断部材40の構成例を模式的に示す正面図であり、図3(B)は、エアー遮断部材40の構成例を模式的に示す側面図であり、図3(C)は、エアー遮断部材40の構成例を模式的に示す平面図である。図3(A)、図3(B)及び図3(C)に示すように、エアー遮断部材40は、樹脂や金属等の材料を用いて板状に形成されている。
FIG. 3A is a front view schematically showing a configuration example of the
このエアー遮断部材40は、正面視で矩形状の上半部42と、正面視で半円形状の下半部44とを含む。上半部42の上端側には、スピンドル18の先端部18bに対応する形状の装着溝(掛止溝)42aが形成されている。装着溝42aは、正面視で概ね半円形状(U字状)に形成されており、その上端部42bが開いている。
The
この装着溝42aの半径Rは、スピンドル18の先端部18bの半径に対応している。また、開かれた上端部42bの左右方向の長さLは、スピンドル18の先端部18bの直径よりも僅かに小さくなっている。そのため、この上端部42b側から装着溝42aにスピンドル18の先端部18bを挿入させることで、図2に示すように、エアー遮断部材40をスピンドル18に装着(掛止)できる。
The radius R of the mounting groove 42a corresponds to the radius of the
図3(B)に示すように、エアー遮断部材40の下半部44は、上半部42に対して角度θで傾斜している。具体的には、下半部44は、エアー遮断部材40をスピンドル18に装着した状態で後方(スピンドルハウジング20側)へと向かって傾斜している。これにより、エアーシール部38から排出されるエアーを後方に流して、装着フランジ26へのエアーの到達をより確実に防止できる。角度θは、エアーシール部38から排出されるエアーを後方に流せる範囲内で調整される。
As shown in FIG. 3B, the lower half portion 44 of the
なお、本実施形態のエアー遮断部材40では、エアーシール部38の上方側から排出されるエアーを遮断できないが、このエアーは、スピンドルハウジング20の前方に配置され切削ブレード28の上部を覆うブレードカバー46(図1)によって遮断されるので、問題にならない。また、エアー遮断部材40は、必要に応じてスピンドル18に装着されれば良く、例えば、被加工物11を切削加工する際には、スピンドル18から取り外されることが望ましい。
The
以上のように、本実施形態では、スピンドルハウジング20の開口部20eとスピンドル18との隙間を含むエアーシール部38から噴出されるエアーシール用のエアーが装着フランジ26に到達しないように、装着フランジ26とスピンドルハウジング20の開口部20eとの間にエアー遮断部材40が設けられるので、エアーシール部38から噴出されるエアーはエアー遮断部材40で遮断され、装着フランジ26に到達しない。よって、エアーシール部38から噴出されるエアーにより切削ブレード28が装着フランジから脱落するのを防止できる。
As described above, in the present embodiment, the mounting flange is prevented so that the air for air sealing ejected from the
なお、本発明は、上記実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、エアー遮断部材40の形状、大きさ等は、エアーシール部38から排出されるエアーを遮断できる範囲内で任意に変更できる。
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and can be implemented with various modifications. For example, the shape, size, and the like of the
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。 In addition, the structure, method, etc. according to the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented as long as they do not deviate from the scope of the object of the present invention.
2 切削装置
4 基台
6 カバー
6a 前面
8 切削ユニット(切削手段)
10 チャックテーブル(保持手段)
12 カセットテーブル
14 カセット
16 モニター
18 スピンドル
18a スラストプレート
18a 一端部(先端部)
20 スピンドルハウジング
20a エアー供給路
20b エアー供給口
20c 第1供給路
20d 第2供給路
20e 開口部
22 ラジアルエアーベアリング部(ラジアルエアーベアリング)
24 スラストエアーベアリング部(スラストエアーベアリング)
26 装着フランジ
28 切削ブレード
30 固定ナット
32 モーター
34 ステーター
36 ローター
38 エアーシール部(エアーシール)
40 エアー遮断部材(エアー遮断手段)
42 上半部
42a 装着溝(掛止溝)
42b 上端部
44 下半部
11 被加工物
2 Cutting device 4
10 Chuck table (holding means)
12 Cassette table 14
20
24 Thrust air bearing (Thrust air bearing)
26 Mounting
40 Air blocking member (air blocking means)
42 Upper half 42a Mounting groove (hanging groove)
42b Upper end 44
Claims (2)
該チャックテーブルに保持された被加工物を切削加工する切削ユニットと、
該切削ユニットに装着されるエアー遮断部材と、を備え、
該切削ユニットは、
切削ブレードを装着するための装着フランジが先端部に固定されるスピンドルと、
先端側の開口部から該スピンドルの先端部を外側に突出させた状態で該スピンドルをエアーベアリングで回転可能に支持するスピンドルハウジングと、
該スピンドルハウジングの該開口部と該スピンドルとの隙間を含むエアーシール部と、を有し、
該エアー遮断部材は、該スピンドルの該先端部へと掛止するために上端部が開かれたU字状の掛止溝を上端側に有する板状に形成され、該掛止溝の該上端部の長さは、該スピンドルの該先端部の直径よりも小さく、
該エアー遮断部材は、該エアーシール部から噴出されるエアーシール用のエアーが該装着フランジに到達しないように、該装着フランジと該スピンドルハウジングの該開口部との間に設けられることを特徴とする切削装置。 A chuck table that holds the work piece and
A cutting unit that cuts the workpiece held on the chuck table, and
An air blocking member mounted on the cutting unit is provided.
The cutting unit is
A spindle in which a mounting flange for mounting a cutting blade is fixed to the tip,
A spindle housing that rotatably supports the spindle with an air bearing with the tip of the spindle protruding outward from the opening on the tip side.
It has an opening of the spindle housing and an air seal portion including a gap between the spindles.
The air blocking member is formed in a plate shape having a U-shaped hook groove whose upper end is opened to hook to the tip of the spindle on the upper end side, and the upper end of the hook groove. The length of the portion is smaller than the diameter of the tip portion of the spindle.
The air blocking member, as air for air sealing ejected from the air seal portion does not reach the said mounting flange, characterized in that eclipsed set between the opening of said mounting flange and the spindle housing Cutting equipment.
該スピンドルの該先端部へと掛止するために上端部が開かれたU字状の掛止溝を上端側に有する板状に形成され、該掛止溝の該上端部の長さは、該スピンドルの該先端部の直径よりも小さく、
該エアーシール部から噴出されるエアーシール用のエアーが該装着フランジに到達しないように、該装着フランジと該スピンドルハウジングの該開口部との間に設けられることを特徴とするエアー遮断部材。 A spindle in which a mounting flange for mounting a cutting blade is fixed to the tip, and a spindle that rotatably supports the spindle with an air bearing with the tip of the spindle protruding outward from an opening on the tip side. An air blocking member mounted on a cutting unit including a housing and an air seal portion including a gap between the opening of the spindle housing and the spindle.
The spindle is formed in a plate shape having a U-shaped hooking groove whose upper end is opened to hook to the tip of the spindle on the upper end side, and the length of the upper end of the hooking groove is defined as. Smaller than the diameter of the tip of the spindle,
An air blocking member provided between the mounting flange and the opening of the spindle housing so that air for an air seal ejected from the air sealing portion does not reach the mounting flange.
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