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技術 切削装置

出願人 株式会社ディスコ
発明者 楠部浩司金子正信川上剛司
出願日 2011年3月10日 (9年8ヶ月経過) 出願番号 2011-052638
公開日 2012年10月4日 (8年1ヶ月経過) 公開番号 2012-190966
状態 特許登録済
技術分野 ダイシング
主要キーワード 半リング状 着脱領域 固定基台 ロータリースケール ポーラス部材 雌ネジ穴 スケールヘッド 支持基台
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年10月4日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

切削装置が設置される環境がもたらす振動にも共振しない切削装置を提供する。

解決手段

被加工物を保持する保持手段2と、保持手段2に保持された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段とを備え、保持手段2と切削手段とが相対移動する構成の切削手段において、保持手段2は、被加工物を保持する保持面を有する保持テーブル20と、保持テーブル20に連結された支持基台21と、支持基台21を回転可能に支持する固定基台22と、支持基台21を回転させる駆動部と、支持基台21に装着され振動を抑制する部10とを備え、ユーザーの環境にあわせて錘部10の重さを調整することにより、共振点をずらす。

概要

背景

IC、LSI等の複数のデバイス分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウェーハは、回転可能な切削ブレードを備えた切削装置によって個々のデバイスに分割され、各種電子機器等に利用されている。

切削装置は、被加工物を保持する保持手段と、スピンドルに切削ブレードが装着されて構成される切削手段とを備え、保持手段と切削手段とが加工送り方向及び割り出し送り方向に相対移動する構成となっており、保持手段と切削手段とが加工送り方向に相対移動しながら回転する切削ブレードが被加工物に切り込むことで切削が行われ、個々のチップに分割される。

しかし、スピンドルの回転に起因する切削手段の振動に起因して保持手段に保持されたウェーハと切削ブレードとが振動すると、切削溝に多くの欠けが生じてデバイスの品質を低下させるという問題がある。

そこで、本出願人は、スピンドルの回転に起因する振動に切削手段が共振しないように、切削手段にを装着することにより共振点をずらす技術を開発し、特許出願した(特許文献2参照)。

概要

切削装置が設置される環境がもたらす振動にも共振しない切削装置を提供する。被加工物を保持する保持手段2と、保持手段2に保持された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段とを備え、保持手段2と切削手段とが相対移動する構成の切削手段において、保持手段2は、被加工物を保持する保持面を有する保持テーブル20と、保持テーブル20に連結された支持基台21と、支持基台21を回転可能に支持する固定基台22と、支持基台21を回転させる駆動部と、支持基台21に装着され振動を抑制する錘部10とを備え、ユーザーの環境にあわせて錘部10の重さを調整することにより、共振点をずらす。

目的

本発明は、このような問題にかんがみなされてもので、切削装置が設置される環境がもたらす振動にも共振しない切削装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段と、該保持手段と該切削手段とを相対的に切削送りする切削送り手段と、該保持手段と該切削手段とを相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、を備えた切削装置であって、該保持手段は、被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルに連結された支持基台と、該支持基台を回転可能に支持する固定基台と、該支持基台を回転させる駆動部と、該支持基台に装着され振動を抑制する部と、を含む切削装置。

請求項2

前記錘部は、各種の重さを有する本体部と、前記支持基台に装着される装着部とから構成される請求項1に記載の切削装置。

技術分野

0001

本発明は、回転する切削ブレードを用いて被加工物切削加工する切削装置に関する。

背景技術

0002

IC、LSI等の複数のデバイス分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウェーハは、回転可能な切削ブレードを備えた切削装置によって個々のデバイスに分割され、各種電子機器等に利用されている。

0003

切削装置は、被加工物を保持する保持手段と、スピンドルに切削ブレードが装着されて構成される切削手段とを備え、保持手段と切削手段とが加工送り方向及び割り出し送り方向に相対移動する構成となっており、保持手段と切削手段とが加工送り方向に相対移動しながら回転する切削ブレードが被加工物に切り込むことで切削が行われ、個々のチップに分割される。

0004

しかし、スピンドルの回転に起因する切削手段の振動に起因して保持手段に保持されたウェーハと切削ブレードとが振動すると、切削溝に多くの欠けが生じてデバイスの品質を低下させるという問題がある。

0005

そこで、本出願人は、スピンドルの回転に起因する振動に切削手段が共振しないように、切削手段にを装着することにより共振点をずらす技術を開発し、特許出願した(特許文献2参照)。

先行技術

0006

特開2001−298002号公報
特開2010−188433号公報

発明が解決しようとする課題

0007

ところが、切削装置が設置される工場においては固有の振動が生じており、切削装置を製造するメーカにおいて適宜の錘を装着して共振点をずらしても、切削装置が設置される工場等の環境がもたらす振動と相まって切削装置に振動が生じるという問題がある。

0008

本発明は、このような問題にかんがみなされてもので、切削装置が設置される環境がもたらす振動にも共振しない切削装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0009

本発明は、被加工物を保持する保持手段と、保持手段に保持された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段と、保持手段と該切削手段とを相対的に切削送りする切削送り手段と、保持手段と切削手段とを相対的に割り出し送りする割り出し送り手段とを備えた切削装置に関するもので、保持手段は、被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、保持テーブルに連結された支持基台と、支持基台を回転可能に支持する固定基台と、支持基台を回転させる駆動部と、支持基台に装着され振動を抑制する錘部とを含むものである。記錘部は、各種の重さを有する本体部と、支持基台に装着される装着部とから構成される。

発明の効果

0010

本発明は、被加工物を保持する保持手段を構成する支持基台に錘部を装着したため、スピンドルの回転に起因する振動と切削装置が設置される工場等の環境に起因する振動とが相まって生じる振動に共振しないように、共振点をずらすことができる。したがって、被加工物に欠けが生じて品質が低下するのを防止することができる。また、2種類以上の重さを有する錘部の中から選択することができるため、切削装置のユーザーの環境にあわせて共振点をずらすことができる。

図面の簡単な説明

0011

切削装置の外観の一例を示す斜視図である。
切削装置の内部構造の一例を示す斜視図である。
保持手段の構成の一例を示す分解斜視図である。
保持テーブル、フレーム固定部、支持基台、固定基台及びカバー部材を略示的に示す断面図である。
保持手段を略示的に示す断面図である。
錘部の第一の例及び保持手段を示す斜視図である。
第一の例の錘部を保持手段に装着した状態を示す斜視図である。
錘部の第二の例及び保持手段を示す斜視図である。
第二の例の錘部を保持手段に装着した状態を示す斜視図である。

実施例

0012

図1に示す切削装置1は、保持手段2に保持された被加工物に対して切削手段3によって切削加工を施す装置である。

0013

切削装置1の前面側には、被加工物を収容するカセット40が載置されている。また、カセット40の後方には、カセット40からのワークの搬出及びカセット40へのワークの搬入を行う搬出入手段41が配設されている。カセット40と搬出入手段41との間には仮置き領域42が設けられており、搬出入手段41によるカセット40からのワークの搬出及びカセット40へのワークの搬入は、仮置き領域42を介して行われる。

0014

仮置き領域42の近傍には、仮置き領域42と保持手段2との間でワークを搬送する第一の搬送手段43aが配設されている。

0015

保持手段2は、第一の搬送手段43aによるワークの着脱が行われる領域である着脱領域Aと、切削手段3によるワークの切削が行われる領域である切削領域Bとの間を水平方向に移動可能となっている。以下では、保持手段2の移動方向をX方向とする。

0016

保持手段2の移動経路の上方には、ワークの切削すべき位置を撮像して検出するための撮像手段44が配設されている。

0017

切削手段3は、切削領域Bに配設されており、スピンドル30の先端部に装着された回転可能な切削ブレード31と、切削時にワークに対して切削水を供給する切削水ノズル32とを備えている。

0018

着脱領域Aの後方側には、切削後のワークを洗浄する洗浄手段45が配設されている。また、洗浄手段45の上方には、保持手段2から洗浄手段45へワークを搬送する第二の搬送手段43bが配設されている。第二の搬送手段43bの水平移動の方向は、X方向に対して水平に直交する方向であり、この方向をY方向とする。また、X方向及びY方向に対して直交する方向をZ方向とする。

0019

図2に示すように、保持手段2は、切削送り手段5によって切削方向図1におけるX方向)に駆動される。一方、切削手段3は、割り出し送り手段6によって割り出し送り方向(図1におけるY方向)に駆動されるとともに、切り込み送り手段7によって切り込み送り方向(図1におけるZ方向)に駆動される構成となっている。なお、切削送り手段5、割り出し送り手段6及び切り込み送り手段7は、保持手段2と切削手段3とを相対的にそれぞれ切削送り、割り出し送り、及び切り込み送りさせることができればよく、図1の構成には限定されない。したがって、例えば、切削送り手段が切削手段3をX方向に移動させ、割り出し送り手段が保持手段2をY方向に移動させ、切り込み送り手段が保持手段2をZ方向に移動させる構成としてもよい。

0020

切削送り手段5は、X軸方向の軸心を有するボールネジ50と、ボールネジ50と平行に配設された一対のガイドレール51と、ボールネジ50の一端に連結されたサーボモータ52と、ボールネジ50に螺合する図示しないナットを内部に有するとともに下部がガイドレール51に摺接するベース部53とから構成され、サーボモータ52に駆動されてボールネジ50が回動するのに伴い、ベース部53がガイドレール51上をX軸方向に摺動し、これに伴い保持手段2がX軸方向に移動する構成となっている。

0021

割り出し送り手段6は、Y軸方向の軸心を有するボールネジ60と、ボールネジ60と平行に配設された一対のガイドレール61と、ボールネジ60の一端に連結されたサーボモータ62と、ボールネジ60に螺合する図示しないナットを内部に有するとともに下部がガイドレール61に摺接するスライド部63とから構成され、サーボモータ62に駆動されてボールネジ60が回動するのに伴い、スライド部63がガイドレール61上をY軸方向に摺動し、これに伴い切削手段3もY軸方向に移動する構成となっている。

0022

切り込み送り手段7は、Z軸方向の軸心を有するボールネジ70と、ボールネジ70に平行に配設された一対のガイドレール71と、ボールネジ70の一端に連結されたサーボモータ72と、ボールネジ70に螺合する図示しない内部のナットを有するとともに側部がガイドレール71に摺接し切削手段3を支持する昇降部73とから構成され、サーボモータ72に駆動されてボールネジ70が回動するのに伴い支持部73がガイドレール71にガイドされてZ軸方向に昇降し、これに伴い切削手段3もZ軸方向に昇降する構成となっている。

0023

図3及び図4に示すように、保持手段2は、被加工物を保持する保持面20aを有する保持テーブル20と、保持テーブル20に連結された支持基台21と、支持基台21を回転可能に支持する固定基台22と、支持基台21を回転駆動し保持テーブル20に保持された被加工物を回転させる駆動部23とを備えている。また、保持テーブル20の外周側には、被加工物を支持するフレームを固定するためのフレーム固定部24が複数配設されている。

0024

図4に示すように、支持基台21の上部には、リング状のセラミックス板25を介して部26が固定されている。傘部26は、上方に向けて突出する凸部260と、端部が外周側に突出するとともにその端部が下方に垂下するカバー部261とを備えている。

0025

フレーム固定部24は、傘部26に固定されている。各フレーム固定部24は、支持基台21の径方向に延びる一対のガイドバー240と、ガイドバー240に沿って移動可能な可動部241とから構成される。可動部241は、上部が平面状に形成されガイドバー240を摺動する摺動部241aと、241aに対して回動可能な回動部241bとから構成されている。

0026

図4に示すように、保持テーブル20の上部はポーラス部材で形成され、保持テーブル20の内部には保持面20aに連通する吸引路20bが形成されている。吸引路20bは、傘部26の内部に形成されたエア流路26aに連通しており、エア流路26aは、図示しない吸引源に連通するロータリージョイント27に連通している。

0027

図4に示すように、支持基台21は、円筒状に形成された筒部210を備えており、その内周側には空洞部211が形成されている。筒部210の鉛直方向中央部には、筒部210よりも外周側に拡径した突出部212が形成されている。また、筒部210の内周面には、ベアリングを収容するためのベアリング収容部213が形成されている。

0028

筒部210の上端からは、つば部214が内周側に向いた状態で形成されている。つば部214の下面には、ロータリースケール215が固定されている。一方、筒部210の下端には、駆動用ベルトが巻きつけられる従動プーリー216が形成されている。

0029

支持基台21は、カバー部材217に形成された貫通孔217aに挿入される。また、
空洞部211には固定基台22が収容される。

0030

突出部212の上方は、突出部212よりも小径に形成された円筒状の第一の小径部218aを構成しており、突出部212の下方でかつ従動プーリー216の上方は、突出部212よりも小径に形成された円筒状の第二の小径部218bを構成している。

0031

図4及び図5に示すように、固定基台22は、筒状に形成されており、図2に示した切削送り手段5のベース部53に固定されている。固定基台22の上面には、ロータリースケール215と対面するスケールヘッド220が配設され、固定基台22の外周面にはベアリングを収容するためのベアリング収容部221が形成されている。図3及び図5に示すように、ベース部53の四隅からは、上方に向けて延びる支持棒530が突出して形成されている。支持棒530は、カバー部材217を下方から支持する。なお、図3においては支持棒530を1本のみ図示している。また、図4では支持棒530の図示を省略している。

0032

駆動部23もベース部53に配設されている。駆動部23は、サーボモータ230と、サーボモータ230に連結された駆動プーリー231と、図5に示すベルト232とから構成されている。ベルト232は、支持基台21の従動プーリー216に巻回される。

0033

図5に示すように、ベアリング収容部213、221の間に形成される空間にはベアリング28が収容され、固定基台22は、ベアリング28を介して支持基台21を回転可能に支持する。

0034

図6に示すように、支持基台21から保持テーブル20を取り外すと、傘部26が露出する。そして、露出した傘部26の上には錘部10を載置することができる。この錘部10は、所定の重さを有する本体部100と、支持基台21に装着される装着部101とから構成されている。錘部10は、各種の重さを有する本体部100を備えたものが複数種類用意される。

0035

装着部101は、凸部260に嵌合させるための貫通孔101aと、フレーム固定部24を構成するガイドバー240との接触を避けるための切り欠き部101bとを備えている。切り欠き部101bには、フレーム固定部24を構成するガイドバー240を収容するための逃げ溝101cが形成されている。また、錘部10には、複数の錘部10を連結するためのボルトを挿入する連結孔101dと、支持基台21に錘部10を固定するボルトを通すためのネジ孔101eとが形成されている。支持基台21には、ネジ孔101eに対応する位置に雌ネジ穴26bが形成されており、ねじ孔101eに挿入されたボルトを雌ネジ穴26bに螺着させることにより、錘部10を支持基台21に固定することができる。

0036

傘部26の上には、1又は2以上の錘部10を載置することができる。錘部10を載置した状態では、貫通孔101aに凸部260が嵌合する。錘部10に貫通孔101aを設け、貫通孔101aに凸部260が嵌合する構造としたことで、錘部10が凸部260に形成されたエア流路26a(図4,5参照)に影響を与えることがないため、錘部10を支持基台21に装着しても、エア流路26aを介して保持面20aに吸引力を作用させて被加工物を保持することができる。

0037

錘部10に切り欠き部101bが形成され、切り欠き部101bにガイドバー240を収容するための逃げ溝101cが形成されていることにより、図7のように錘部10を傘部26に装着した際に、錘部10がガイドバー240の上に載ることがないため、錘部10の支持基台21に対する装着状態が安定する。2以上の錘部10を装着する場合は、支持基台21の上に2以上の錘部10を積層する。

0038

図8に示すように、2つの半リング状部材11からなる錘部10aを用いることもできる。各半リング状部材11は、半リング状に形成された本体部110と、本体部110の端部からその法線方向に突出した平面部111とから構成されており、平面部111にはねじ穴が形成されている。図8に示すように、平面部111同士を対面させてネジ112によって固定すると、リング状の錘部10aが形成される。この錘部10aは、図9に示すように、支持基台21の第二の小径部218bに巻きつけて固定してもよいし、第一の小径部218aに巻きつけて固定してもよい。

0039

また、図6、7に示した錘部10と図8、9に示した錘部10aとを併用してもよい。例えば、第一の小径部218aに錘部10を装着し、第二の小径部218bに錘部10aを装着することもできる。

0040

図1に示すように、切削対象の被加工物Wは、テープTに貼着されてリング状のフレームFに支持された状態で保持手段2に保持される。そして、図2に示した切削送り手段5によって駆動されて保持手段2がX軸方向に移動し、撮像手段44によって被加工物の表面が撮像されて切削すべき位置が検出され、その位置と切削ブレード31とのY軸方向の位置合わせがなされる。次に、保持手段2がさらにX軸方向に移動するとともに、切削ブレード31を高速回転させながら切り込み送り手段7が切削手段3を降下させることにより、検出された位置が切削される。また、割り出し送り手段6が切削手段3を所定間隔ずつ割り出し送りしながら同様の切削を行う。さらに、保持手段2を90度回転させた後、同様の切削を行うと、被加工物Wが個々のチップに分割される。

0041

このようにして行う切削時は、切削ブレード31を回転させるスピンドル30の回転に起因して切削手段3に振動が生じるとともに、切削装置1が設置される工場等の固有の環境による振動も生じ、これらの振動が保持手段2にも伝わる。しかし、保持手段2の支持基台21に、錘部10、10aを装着することにより保持手段2の固有振動数を調整することができるため、ユーザーの環境にあわせて錘部10、10aの重さを調整することで共振点をずらすことができ、共振が生じるのを抑制することができる。このようにして共振が抑制されることにより、切削時に被加工物に欠けや割れが生じるのを防止することができる。

0042

錘部10、10aとしては、2種類以上の重さを有する本体部があり、その中から適宜選択して使用することができるため、切削装置1のユーザの環境にあわせて共振点をずらすことができる。

0043

1:切削装置
A:着脱領域B:切削領域
2:保持手段
20:保持テーブル20a:保持面 20b:吸引路
21:支持基台
210:筒部 211:空洞部 212:突出部 213:ベアリング収容部
214:つば部 215:ロータリースケール216:従動プーリー
217:カバー部材217a:貫通孔
218a:第一の小径部 218b:第二の小径部
22:固定基台
220:スケールヘッド221:ベアリング収容部
23:駆動部
230:サーボモータ231:駆動プーリー232:ベルト
24:フレーム固定部
240:ガイドバー
241:可動部 241a:摺動部 241b:回動部
25:セラミックス板
26:傘部
26a:エア流路26b:雌ネジ穴
260:凸部 261:カバー部
27:ロータリージョイント
28:ベアリング
3:切削手段
30:スピンドル31:切削ブレード32:切削水ノズル
40:カセット
41:搬出入手段
42:仮置き領域
43a:第一の搬送手段 43b:第二の搬送手段
44:撮像手段 45:洗浄手段
5:切削送り手段
50:ボールネジ51:ガイドレール52:サーボモータ
53:ベース部 530:支持棒
6:割りだし送り手段
60:ボールネジ 61:ガイドレール 62:サーボモータ 63:スライド部
7:切り込み送り手段
70:ボールネジ 71:ガイドレール 72:サーボモータ 73:昇降部
10:錘部
100:本体部
101:装着部
101a:貫通孔 101b:切り欠き部 101c:逃げ溝101d:連結孔
101e:ネジ孔
10a:錘部
11:半リング状部材110:本体部 111:平面図 112:ネジ

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