KR101365376B1 - 스크라이브 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 워크에 스크라이브선을 새기는 스크라이브 장치에 있어서, 조동 기구와 미동 기구를 능숙하게 조합하여, 제로점 위치에서 커터를 정확하게 정지시킬 수 있는 스크라이브 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 스크라이브 장치는, 워크의 표면에 평행하게 이동 가능한 베이스(3)와, 베이스(3)에 대해 상승ㆍ하강하는 이동대(4)와, 하단부에 워크에 스크라이브선을 새기기 위한 커터(2)가 설치되고, 이동대(4)와 함께 상승ㆍ하강하는 헤드(6)와, 이동대(4)가 상승ㆍ하강하는 것을 안내하는 제1 직선 운동 가이드(8, 9)와, 헤드(6)가 상승ㆍ하강하는 것을 안내하는 제2 직선 운동 가이드(8, 10)를 구비한다. 그리고, 이동대(4) 및 헤드(6)의 하강 중에, 커터(2)가 워크(1)에 접촉하여 헤드(6)의 하강이 정지해도, 이동대(4)가 약간 하강하는 것을 허용한다.

베이스, 이동대, 헤드, 직선 운동 가이드, 커터, 워크

Description

스크라이브 장치 {SCRIBE DEVICE}

본 발명은, 유리, 반도체 등의 취성 재료로 이루어지는 워크에 스크라이브선을 새기는 스크라이브 장치에 관한 것이다.

취성 재료로 이루어지는 워크를 절단하는 방법으로서, 예를 들어 회전 날에 송입하여, 주사위 형상으로 절단하는 다이싱법이나, 워크의 표면에 커터로 주사위 형상으로 스크라이브선을 새기고, 그 후 스크라이브선을 따라 워크에 굽힘 하중을 가하여 워크를 절단하는 스크라이브ㆍ브레이크법이 알려져 있다.

워크에 스크라이브선을 새기는 스크라이브 장치로서는, 주판알 형상의 회전 가능한 커터를 워크에 압박하고, 커터로 워크를 가압하면서 커터를 구르게 하여, 워크 표면에 스크라이브선을 새기는 스크라이브 장치(예를 들어 특허 문헌 1 참조)나, 커터에 진동을 부여하면서 커터를 이동시켜, 워크 표면에 스크라이브선을 새기는 스크라이브 장치(예를 들어 특허 문헌 2 참조)가 제안되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2003-212578호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 평10-101967호 공보

어떠한 스크라이브 장치에 있어서도, 커터로 워크 표면에 스크라이브선을 새기기 전에, 커터를 하강시켜 워크의 표면에 적재할 필요가 있다.

그러나, 커터의 하강 중에, 워크의 표면에 커터가 접촉한 상태(소위 제로점 위치)를 검지하여, 제로점 위치에서 커터의 하강을 정지시키는 것은, 커터의 대략적인 높이를 결정하는 조동 기구만으로는 곤란을 수반한다. 따라서 본 발명은, 조동(粗動) 기구와 미동(微動) 기구를 능숙하게 조합하여, 제로점 위치에서 커터를 정확하게 정지시킬 수 있는 스크라이브 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 조동 기구 및 미동 기구 각각에 제1 및 제2 직선 운동 가이드를 설치하면, 부품 개수도 많아져 스크라이브 장치도 대형화되기 쉽다. 따라서 본건 발명의 다른 목적은, 장치 전체를 콤팩트하게 할 수 있는 스크라이브 장치를 제공하는 것에 있다.

이하, 본 발명에 대해 설명한다. 또한, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 첨부 도면의 참조 번호를 괄호 기입으로 부기하지만, 그것에 의해 본 발명이 도시한 형태로 한정되는 것은 아니다.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1에 기재된 발명은, 워크(1)에 스크라이브선을 새기는 스크라이브 장치이며, 워크(1)의 표면에 평행하게 이동 가능한 베이스(3)와, 상기 베이스(3)에 대해 상승ㆍ하강하는 이동대(4)와, 하단부에 상기 워크(1)에 스크라이브선을 새기기 위한 커터(2)가 설치되고, 상기 이동대(4)와 함께 상승ㆍ하강하는 헤드(6)와, 상기 이동대(4)가 상승ㆍ하강하는 것을 안내하는 제1 직선 운동 가이드(8, 9)와, 상기 헤드(6)가 상승ㆍ하강하는 것을 안내하는 제2 직선 운동 가이드(8, 10)를 구비하고, 상기 이동대(4) 및 상기 헤드(6)의 하강 중에, 상기 커터(2)가 상기 워크(1)에 접촉하여 상기 헤드(6)의 하강이 정지해도, 상기 이동대(4)가 약간 하강하는 것을 허용하는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 워크(1)에 스크라이브선을 새기는 스크라이브 장치이며, 워크(1)의 표면에 평행하게 이동 가능한 베이스(3)와, 상기 베이스(3)에 대해 상승ㆍ하강하는 이동대(4)와, 하단부에 상기 워크(1)에 스크라이브선을 새기기 위한 커터(2)가 설치되고, 상기 이동대(4)와 함께 상승ㆍ하강하는 헤드(6)와, 상기 베이스(3)에 설치되는 공통 궤도 레일(8)과, 상기 공통 궤도 레일(8)에 슬라이드 가능하게 배치되고, 상기 이동대(4)가 상승ㆍ하강하는 것을 안내하는 제1 이동 블럭(9)과, 상기 공통 궤도 레일(8)에 슬라이드 가능하게 배치되고, 상기 헤드(6)가 상승ㆍ하강하는 것을 안내하는 제2 이동 블럭(10)을 구비하고, 상기 이동대(4) 및 상기 헤드(6)의 하강 중에, 상기 커터(2)가 상기 워크(1)에 접촉하여 상기 헤드(6)의 하강이 정지해도, 상기 이동대(4)가 약간 하강하는 것을 허용하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 스크라이브 장치에 있어서, 상기 헤드(6)는, 상기 제2 이동 블럭(10)에 장착되는 헤드 본체(18)와, 상기 커터(2)를 보유 지지하는 홀더(30)와, 상기 헤드 본체(18)에 수용되고 상기 홀더(30)를 진동시키는 액츄에이터(28)를 갖고, 상기 스크라이브 장치는 또한, 상기 공통 궤도 레일(8) 상에 슬라이드 가능하게 배치되고, 상기 홀더(30)가 진동하는 것을 안내하는 제3 이동 블럭(11)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 2 또는 청구항 3에 기재된 스크라이브 장치에 있어서, 상기 스크라이브 장치는 또한, 상기 커터(2)로부터 상기 워크(1)에 가해지는 압력을 조절하는 에어 실린더(21)를 구비하고, 상기 이동대(4)에 상기 에어 실린더(21)의 실린더 본체(21a)가 장착되고, 상기 헤드(6)에 상기 실린더 본체(21a)로부터 신축하는 로드(21b)가 연결되는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 스크라이브 장치에 있어서, 상기 스크라이브 장치는 또한, 상기 이동대(4)와 상기 헤드(6)와의 사이에 걸쳐져, 상기 헤드(6)의 자중을 저감시키는 스프링(27)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명에 따르면, 워크를 향해 하강하는 헤드를, 커터가 워크에 접촉하는 위치(제로점 위치)에서 정확하게 정지시킬 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명에 따르면, 이동대가 상승ㆍ하강하는 것을 안내하는 제1 이동 블럭과, 헤드가 상승ㆍ하강하는 것을 안내하는 제2 이동 블럭이, 공통 궤도 레일 상에 배치되므로, 장치를 콤팩트하게 할 수 있다. 또한 부품 개수를 삭감할 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명에 따르면, 홀더가 진동하는 것을 안내하는 제3 이동 블럭도 공통 궤도 레일 상에 배치되므로, 보다 한층 장치를 콤팩트하게 할 수 있고, 또한 부품 개수를 삭감할 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 에어 실린더에 가해지는 공기압을 조정함으로써, 커터로부터 워크에 걸리는 압력을 제어할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명에 따르면, 커터로부터 상기 워크에 가해지는 압력 중 헤드의 자중분을 저감시킬 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 스크라이브 장치의 측면도(일부 단면도를 포함함).

도2는 상기 스크라이브 장치의 정면도.

도3은 이동대와 헤드와의 사이에 걸쳐지는 스프링을 도시하는 측면도.

도4는 직선 운동 가이드의 정면도.

도5는 직선 운동 가이드의 측면도.

[부호의 설명]

1 : 워크

2 : 커터

3 : 베이스

4 : 이동대

6 : 헤드

8 : 공통 궤도 레일

9, 10, 11 : 이동 블럭

8, 9 : 제1 직선 운동 가이드

8, 10 : 제2 직선 운동 가이드

18 : 헤드 본체

21 : 에어 실린더

21a : 실린더 본체

21b : 로드

27 : 스프링

28 : 액츄에이터

30 : 홀더

이하 첨부 도면을 기초로 하여, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 스크라이브 장치에 대해 첨부 도면을 기초로 하여 설명한다. 각 도면에 있어서 동일한 기계 요소에는 동일한 부호를 붙인다.

도1은 스크라이브 장치의 측면도를 나타내고, 도2는 스크라이브 장치의 정면도를 나타낸다. 스크라이브 장치는, 유리, 반도체, 세라믹스 등의 취성 재료로 이루어지는 박판 형상의 워크의 표면에 스크라이브선을 새기기 위한 장치이다. 스크라이브 장치의 워크 테이블(7)의 상면에는, 진공 흡착 혹은 지그에 의해 워크(1)가 고정된다. 워크(1)의 표면에 커터(2)를 압박하고, 상기 커터(2)를 워크(1)의 표면을 따라 수평 방향으로 이동시키면, 워크(1)의 표면에 스크라이브선이 새겨진다. 스크라이브선은, 워크(1)의 표층에 형성된 수직 크랙이 워크(1)의 표면을 따라 전파한 것이다.

스크라이브 장치에는 크게 나누어, 커터를 진동시키지 않는 타입과 커터를 진동시키는 타입이 있다. 이하의 실시 형태에서는, 커터를 진동시키는 타입의 스크라이브 장치에 대해 설명하는데, 물론 본건 발명은 커터를 진동시키지 않는 타입 의 스크라이브 장치에도 적용할 수 있다.

스크라이브 장치는, 워크(1)에 평행하게 수평 방향(XY축 방향)으로 이동하는 베이스(3)와, 베이스(3)에 대해 Z축 방향으로 상승ㆍ하강하는 이동대(4)와, 이동대(4)와 함께 Z축 방향으로 상승ㆍ하강하는 헤드(6)를 구비한다. 헤드(6)의 하단부에는, 휠 형상 또는 다이아몬드의 칩 형상의 커터(2)가 설치된다. 커터(2)에는, 예를 들어 주판알 형상으로 형성된 휠 공구, 또는 사각추, 삼각추, 혹은 삼각추의 선단부를 편평하게 한 형상 등으로 형성된 다이아몬드 공구가 사용된다. 예를 들어, 워크(1)가 반도체 웨이퍼인 경우에는 다이아몬드 공구가 사용되고, 워크(1)가 유리인 경우에는 주판알 형상으로 형성된 휠 공구가 사용된다.

베이스(3)는 XY축 테이블(5)에 결합된다. XY축 테이블(5)은, 도시하지 않은 XY축 이동 기구에 의해 수평 방향으로 이동된다. XY축 이동 기구는, 구동원으로서 모터ㆍ볼 나사 기구나, 리니어 모터를 갖고, 또한 XY축 테이블(5)이 슬라이드하는 것을 안내하는 XY축 직선 운동 가이드(12)를 갖는다. 워크 테이블(7)측에 X축 또는 Y축 이동 기구가 설치되는 경우에는, XY축 테이블(5)측은 X축 또는 Y축 이동 기구 중 어느 한쪽이라도 좋다. XY축 테이블(5)을 워크 테이블(7)에 평행하게 수평 방향으로 이동시킴으로써, 워크(1)의 표면에 수평 방향으로 신장하는 스크라이브선을 새길 수 있다.

베이스(3)에는, Z축 방향으로 상승ㆍ하강하는 이동대(4)가 설치된다. 베이스(3)에는, Z축 방향으로 신장하는 공통 궤도 레일(8)이 장착된다. 이 공통 궤도 레일(8)에는, 제1 이동 블럭(9)이 슬라이드 가능하게 배치된다. 제1 이동 블럭(9) 에는 이동대(4)가 장착된다. 이들 공통 궤도 레일(8) 및 제1 이동 블럭(9)으로 구성되는 제1 직선 운동 가이드가, 베이스(3)에 대해 이동대(4)가 Z축 방향으로 슬라이드하는 것을 안내한다.

이동대(4)는 Z축 모터(13) 및 볼 나사 기구(14, 15)로 이루어지는 Z축 이동 기구(16)에 연결되고, Z축 방향으로 구동된다. Z축 모터(13)가 회전 구동하면, 나사축(14)이 회전하고, 나사축(14)에 나사 결합하는 너트(15) 및 너트(15)에 결합된 이동대(4)가 나사축(14)의 축선 방향으로 이동한다.

또한 베이스(3)에는, 이동대(4)와 함께 Z축 방향으로 상승ㆍ하강하는 헤드(6)가 슬라이드 가능하게 설치된다. 공통 궤도 레일(8) 상에는 제2 이동 블럭(10)이 슬라이드 가능하게 배치된다. 제2 이동 블럭(10)에는 헤드(6)[정확하게는 헤드 본체(18)]가 장착된다. 이들 공통 궤도 레일(8) 및 제2 이동 블럭(10)으로 구성되는 제2 직선 운동 가이드가, 베이스(3)에 대해 헤드(6)가 Z축 방향으로 슬라이드하는 것을 안내한다. 헤드(6)의 구조에 대해서는 후술한다.

이동대(4)에는, 에어 실린더(21)의 통 형상의 실린더 본체(21a)가, 로드(21b)를 Z축 방향을 향해 장착된다. 에어 실린더(21)의 로드(21b)의 선단부에는, 로드 셀 등의 센서, 또는 접점 스위치 등의 스위치(22)를 통해, Z 가압축(23)이 장착된다. 이 Z 가압축(23)은 이동대(4)에 고정된 덧댐판(24)을 관통한다. 실린더 본체(21a)로부터 로드(21b)가 소정량 이상 신장하면, Z 가압축(23)의 상부의 대직경부(23a)가 덧댐판(24)의 상면에 접촉하여, 로드(21b)가 신장하는 양이 제한된다. 제2 이동 블럭(10)에는, 헤드 본체(18)와 함께 그 상부에 브래킷(25)이 장 착되고, 이 브래킷(25)에 Z 가압축(23)이 연결된다. 이상에 의해, 에어 실린더(21)의 로드(21b)가 헤드 본체(18)에 연결된다.

커터(2)가 워크(1)에 접촉한 상태에서, 에어 실린더(21)를 작동시키면, 커터(2)로부터 워크(1)에 압력이 가해진다. 스크라이브선을 새기고 있는 동안은, 이 압력은 일정하게 유지된다. 에어 실린더(21)에 접속되는 전공(電空) 레귤레이터를 프로그램에 의해 전기적으로 조작하여, 전공 레귤레이터로부터 에어 실린더에 공급되는 공기압을 제어하고, 나아가서는 커터(2)로부터 워크(1)에 걸리는 압력을 제어한다.

도3에 도시되는 바와 같이, 이동대(4)와 브래킷(25)과의 사이에는, 스프링으로서의 인장 코일 스프링(27)이 걸쳐진다. 이 스프링(27)의 인장력은, 헤드(6)의 자중을 들어올리도록 작용하여, 커터(2)로부터 워크(1)에 가해지는 압력 중 헤드(6)의 자중분을 저감시킨다.

도1 및 도2에 도시되는 바와 같이, 상자 형상의 헤드 본체(18) 내에는, 진동을 발생하는 액츄에이터(28)가 설치된다. 액츄에이터(28)에는, 예를 들어 외부 전계를 가하면 왜곡을 발생시키는 압전 소자(피에조 액츄에이터)가 이용된다. 압전 소자에 인가하는 전압을 소정의 주파수에서 변화시키면, 압전 소자가 주기적으로 신축한다. 또한, 액츄에이터(28)로서 자계를 가하면 자성체에 왜곡을 발생시키는 초자왜 소자 등의 자성 재료가 이용되는 일도 있다. 초자왜 소자에 인가하는 자계를 소정의 주파수에서 변화시키면, 초자왜 소자가 주기적으로 신축한다.

액츄에이터(28)는 상하 방향으로 한 쌍의 액츄에이터 가이드(29a, 29b)에 의 해 사이에 끼워진다. 상방의 액츄에이터 가이드(29a)는 제2 이동 블럭(10)에 장착되고, 하방의 액츄에이터 가이드(29b)는 제3 이동 블럭(11)에 장착된다. 이 제3 이동 블럭(11)은 공통 궤도 레일(8) 상에 슬라이드 가능하게 배치된다. 제3 이동 블럭(11)에는, 커터(2)를 보유 지지하는 홀더(30)가 장착된다.

이들 공통 궤도 레일(8) 및 제3 이동 블럭(11)으로 구성되는 제3 직선 운동 가이드가, 홀더(30)가 Z축 방향으로 진동하는 것을 안내한다. 에어 실린더(21)를 작동시키면, 헤드 본체(18)측은 그 위치가 변화되기 어려워진다. 이 때문에 액츄에이터(28)를 신축시키면, 헤드 본체(18)측이 아니고, 홀더(30)측이 진동한다. 제3 가이드는 이 홀더(30)의 Z축 방향의 진동을 안내한다.

커터(2)를 진동시키는 액츄에이터(28)는, Z축 방향으로 신축하지만, Z축 방향뿐만 아니라 아무리 해도 XY축 방향으로도 신축되어 버린다. 커터(2)가 XY축 방향으로 진동하면, 워크(1)에 형성되는 스크라이브선에 악영향을 미친다. 액츄에이터(28)의 진동을 Z축 방향으로 교정하기 위해, 제3 이동 블럭(11)으로 홀더(30)가 Z축 방향으로 진동하는 것을 안내한다.

하방의 액츄에이터 가이드(29b)와 헤드 본체(18)와의 사이에는, 액츄에이터 가이드(29b)를 액츄에이터(28)에 압박하는 접시 형상의 판 스프링(31)이 설치된다. 헤드 본체(18)의 하부에 나사 결합하는 나사(32)를 회전시켜, 상기 나사(32)를 상하 이동시키면, 판 스프링(31)이 휘는 양이 조절된다. 이것에 의해, 한 쌍의 액츄에이터 가이드(29a, 29b)로 액츄에이터(28)를 사이에 끼우는 압력(즉 예압)이 조절된다. 액츄에이터(28)에 예압을 부여함으로써, 액츄에이터(28)의 신축에 홀더(30) 의 진동을 추종시킬 수 있다.

도4 및 도5는 공통 궤도 레일(8) 및 제1 내지 제3 이동 블럭(9, 10, 11)으로 구성되는 직선 운동 가이드를 도시한다. 도4는 직선 운동 가이드의 정면도를 나타내고, 도5는 직선 운동 가이드의 측면도를 나타낸다. 이동 블럭(9, 10, 11)은 공통 궤도 레일(8)에 다수의 구름 이동체로서의 볼을 통해 슬라이드 가능하게 조립 부착된다. 구름 이동체로서 볼 대신에 롤러가 이용되는 일도 있다.

공통 궤도 레일(8)은, 단면이 편평한 사각 형상으로 가늘고 길게 연장된다. 공통 궤도 레일(8)의 상면의 좌우 모서리, 및 좌우 측면에는, 길이 방향을 따라 신장하는 복수개의 볼 구름 주행 홈(8a)이 형성된다.

이동 블럭(9, 10, 11)은 안장 형상으로 형성되고, 공통 궤도 레일(8)의 상면에 대향하는 중앙부(31)와, 중앙부(31)의 좌우 양측으로부터 하방으로 연장하여 공통 궤도 레일(8)의 좌우 측면에 대향하는 측벽부(32)를 구비한다. 이동 블럭(9, 10, 11)의 중앙부(31)의 바닥면 및 측벽부(32)의 내측에는, 공통 궤도 레일(8)의 볼 구름 주행 홈(8a)에 대향한 복수개의 부하 볼 구름 주행 홈(31a)이 형성된다.

볼 구름 주행 홈(8a)과 부하 볼 구름 주행 홈(31a)과의 사이에는, 복수의 볼이 배열된다. 공통 궤도 레일(8)에 대해 이동 블럭(9, 10, 11)이 슬라이드하면, 복수의 볼이 볼 구름 주행 홈(8a)과 부하 볼 구름 주행 홈(31a)과의 사이에서 하중을 받으면서 구름 운동한다.

이동 블럭(9, 10, 11)의 부하 볼 구름 주행 홈(31a)의 일단부까지 구른 볼은, 엔드 플레이트(33) 내의 U자 형상의 방향 전환로를 경유한 후, 부하 볼 구름 주행 홈(31a)과 평행하게 신장하는 무부하 볼 복귀 통로로 들어간다. 무부하 볼 복귀 통로를 통과한 볼은, 반대측의 엔드 플레이트(33)의 방향 전환로를 경유한 후, 다시 부하 볼 구름 주행 홈(31a)으로 들어간다. 이들 부하 볼 구름 주행 홈(31a), 방향 전환로 및 무부하 볼 복귀 통로에 의해 서킷 형상의 볼 순환로가 형성된다.

직선 운동 가이드에는 상술한 LM 가이드(THK사 등록 상표) 이외에, 볼 스플라인, 볼 부쉬, 미끄럼 베어링 등을 이용할 수 있다.

다음에, 도1을 기초로 하여, 본 실시 형태의 스크라이브 장치의 사용 방법에 대해 설명한다. 우선, 스크라이브 장치의 워크 테이블(7)의 상면에 워크(1)를 세트한다. 다음에, XY축 이동 기구에 의해 헤드(6)를 워크(1)의 상방으로 이동시킨다. 다음에, Z축 모터(13)를 회전 구동하여, 이동대(4) 및 헤드(6)를 워크를 향해 하강시킨다. 이동대(4) 및 헤드(6)의 하강량을 제어할 수 있도록, Z축 모터(13)의 회전 각도는 인코더(36)로 측정된다.

헤드(6)가 하강하여, 헤드(6)의 하단부의 커터(2)가 워크(1)에 접촉하면, 헤드(6)는 그 이상 하강하지 않게 되어 정지한다. 그럼에도 불구하고 Z축 모터(13)는 회전을 정지하지 않고, 이동대(4)를 더 하강시키고자 하기 때문에, 이동대(4)가 약간 하강하여 헤드(6)에 접근한다. 덧댐판(24)과 브래킷(25)과의 사이에는, 이동대(4)가 헤드(6)에 접근하기 위한 간극이 생긴다. 센서 또는 스위치(22)는 이동대(4)가 헤드(6)에 접근한 것을 검지하여, 제어 장치에 신호를 보낸다. 스위치(22)로부터의 신호를 수취하면, 제어 장치는, Z축 모터(13)의 회전 구동을 정지 하고, 그때의 커터(2)의 위치가 제로점 위치라고 기억한다.

그리고, 오퍼레이터가, 절입 깊이나 절입 압력이나 수평 방향의 커터의 궤적을 제어 장치에 입력한다. 설정된 절입 압력에 따라서 전공 레귤레이터가 에어 실린더(21)에 공기를 공급한다. 테스트 커트의 상황을 본 후에, 오퍼레이터가 절입 압력을 다시 설정해도 좋다.

절입 깊이가 설정되면, Z축 모터(13)가 절입 깊이 만큼 더 회전하여, 이동대(4)가 절입 깊이 만큼 헤드(6)에 더 접근한다. 이 상태에서 에어 실린더(21)를 작동시키면, 커터(2)가 절입 깊이 만큼 워크(1) 내로 들어간다.

커터(2)로부터 워크(1)에 가해지는 압력은, 워크(1)로부터 수평 방향으로 이격된 위치에 설치되는 로드 셀에서 측정된다. 로드 셀 상에 커터(2)를 이동시킨 후, 커터(2)를 로드 셀에 접촉시켜, 로드 셀에서 커터(2)의 선단부에 걸리는 압력을 측정한다. 또한, 로드(21b)의 선단부에 설치한 스위치(22) 대신에 로드 셀을 사용하면, 로드 셀에 제로점을 검지하는 기능과 커터(2)로부터 워크(1)에 가해지는 압력을 측정하는 기능을 겸용시킬 수 있다.

절입 깊이, 절입 압력, 수평 방향의 커터의 궤적의 설정이 종료되면, 실제로 커터(2)로 워크(1)에 스크라이브선을 새기는 작업을 시작한다. 스크라이브선의 새김 작업은, 커터(2)를 워크(1)로부터 수평 방향으로 어긋난 위치로 이동시키고, 그 후, 커터(2)를 워크(1)를 향해 이동시켜, 커터(2)를 워크(1)에 얹어, 워크(1)의 단부로부터 스크라이브선을 새기는 방법과, 커터(2)를 워크(1)의 표면에 직접 접촉시키고, 그 위치로부터 커터(2)를 수평 방향으로 이동시켜 스크라이브선을 새기는 방 법이 있다. 전자의 새김 방법에서는, 절입 깊이에는, 얹기 전의 값과 얹은 후의 값이 설정된다. 워크(1)의 수평 방향의 외측에 있는 커터(2)가 워크(1)를 향해 이동하고 있을 때에는, 얹기 전의 절입 깊이가 설정되고, 커터(2)가 테이블(7)로부터 뜬 상태로 이동한다. 커터(2)를 워크(1)에 얹으면, 얹은 후의 절입 깊이가 설정되고, 소정의 절입 깊이 만큼 커터(2)를 워크(1)에 물려 들어가게 한다. 액츄에이터(28)에 고주파 전계 등을 걸어 주기적으로 진동시키면서, 커터(2)를 워크(1)의 표면을 따라 이동시키면, 워크(1)의 표층부에 수직 크랙이 전파한 스크라이브선이 새겨진다. 후자의 새김 방법에서는, 절입 깊이는 얹은 후의 값만이 설정된다. 그리고, 소정의 절입 깊이 만큼 커터(2)를 워크(1)에 물려 들어가게 하고, 액츄에이터(28)에 고주파 전계 등을 걸어 주기적으로 진동시키면서 커터(2)를 워크(1)의 표면을 따라 이동시킨다.

가공이 종료되면, Z축 모터(13)가 이동대(4) 및 헤드(6)를 상승시킨다. 헤드(6)의 상승 높이는 위치 센서(37)에 의해 정해진다. 스크라이브선이 새겨진 워크(1)는, 워크 테이블(7)로부터 제거되고, 도시하지 않은 브레이커에 의해 스크라이브선을 따라 절단된다. 얇은 워크를 절단하는 경우에는, 워크의 표면에 스크라이브선을 새기는 것만으로 워크의 이면까지 도달하는 수직 크랙이 형성되는 일이 있으므로, 이 브레이크 공정이 생략되는 일도 있다.

종래의 다이싱 커터에 의한 반도체 웨이퍼의 절단에 있어서는, 회전 날로 주사위 형상으로 반도체 웨이퍼를 절단할 때, 반도체 웨이퍼에 열이 발생하거나, 체적 제거에 의해 미세한 가루가 발생한다는 문제가 있었다. 본 실시 형태와 같이, 스크라이브선을 새긴 후, 절단하는 방법을 채용하면, 열이 발생하는 일도 없고, 또한 미세한 가루도 발생하는 일이 없다. 또한, 열이 발생하는 일이 없으므로, 냉각액을 이용하는 일없이, 건조 상태에서의 가공도 가능하게 된다.

또한 본건 발명은, 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 변경하지 않고 다양한 실시 형태로 구현화할 수 있다. 예를 들어, 공통 궤도 레일(8)을 길이 방향으로 분할하고, 제1 내지 제3 이동 블럭의 각각에 대응하여, 제1 내지 제3 궤도 레일을 설치해도 좋다. 또한, 제3 이동 블럭(11) 대신에, 볼 스플라인으로 홀더(30)가 진동하는 것을 안내해도 좋다. 이 경우 홀더(30)는 축 형상으로 형성되는 것이 된다. 커터(2)를 진동시키지 않는 타입의 스크라이브 장치에 있어서는, 물론 제3 이동 블럭(11)은 불필요하게 된다. 또한, 복수개 동시에 스크라이브선을 형성하는 경우에는, 1개의 스크라이브 장치에 복수의 헤드가 설치되는 일도 있다.

본 명세서는, 2005년 3월 23일 출원된 일본 특허 출원 제2005-084998호를 기초로 한다. 이 내용은 모두 여기에 포함해 둔다.

Claims (6)

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2. 워크에 스크라이브선을 새기는 스크라이브 장치이며,

   워크의 표면에 평행하게 이동 가능한 베이스와,

   상기 베이스에 대해 상승ㆍ하강하는 이동대와,

   하단부에 상기 워크에 스크라이브선을 새기기 위한 커터가 설치되고, 상기 이동대와 함께 상승ㆍ하강하는 헤드와,

   상기 베이스에 설치되는 공통 궤도 레일과,

   상기 공통 궤도 레일에 슬라이드 가능하게 배치되고, 상기 이동대가 상승ㆍ하강하는 것을 안내하는 제1 이동 블럭과,

   상기 공통 궤도 레일에 슬라이드 가능하게 배치되고, 상기 헤드가 상승ㆍ하강하는 것을 안내하는 제2 이동 블럭을 구비하고,

   상기 이동대 및 상기 헤드의 하강 중에, 상기 커터가 상기 워크에 접촉하여 상기 헤드의 하강이 정지해도, 상기 이동대가 약간 하강하는 것을 허용하고,

   상기 헤드는,

   상기 제2 이동 블럭에 장착되는 헤드 본체와,

   상기 커터를 보유 지지하는 홀더와,

   상기 헤드 본체에 수용되고 상기 홀더를 진동시키는 액츄에이터를 갖고,

   상기 스크라이브 장치는 또한,

   상기 공통 궤도 레일 상에 슬라이드 가능하게 배치되고, 상기 홀더가 진동하는 것을 안내하는 제3 이동 블럭을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 스크라이브 장치는 또한,

   상기 커터로부터 상기 워크에 가해지는 압력을 조절하는 에어 실린더를 구비하고,

   상기 이동대에 상기 에어 실린더의 실린더 본체가 장착되고,

   상기 헤드에 상기 실린더 본체로부터 신축하는 로드가 연결되는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 스크라이브 장치는 또한,

   상기 이동대와 상기 헤드와의 사이에 걸쳐져, 상기 헤드의 자중을 저감시키는 스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
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