JP2006080296A - ダイシング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
回転中のブレードへ供給する切削水による負荷を低減した噴射部材が設けられたダイシング装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
ブレードを挟んでブレードの側面近傍に設けられた一対の切削水供給用の噴射部材４、噴射部材５に、切削点におけるブレード７の回転方向に向かって切削水を噴射する複数の切削水噴射口４Ａ、４Ａ・・、５Ａ、５Ａ・・を平行に並べて形成した。これにより、回転中のブレード７への切削水による負荷が小さくなる。
【選択図】図２

Description

本発明はダイシング装置に関するもので、特にブレードへ切削水を効果的に供給する噴射部材を設けたダイシング装置に関するものである。

半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークを個々のチップに分割するダイシング装置には、少なくともスピンドルによって高速に回転されるブレードと、ワークを載置するワークテーブルと、ワークテーブルとブレードとの相対的位置を変化させるＸ、Ｙ、Ｚ、θの各移動軸とが設けられており、これらの各移動軸の動作によってワークに対して溝入れや切断加工を施す。

そして加工時には、ワークから研削屑等の汚染物(コンタミ又はコンタミネーションと呼ばれる)が発生すると共に、ブレードとワークとの間で摩擦熱が発生するため、ワーク面上や加工点付近、ブレードなどに対して潤滑、冷却、洗浄を目的として切削水を供給していた。その中でも特にブレードを冷却する際には、ブレード側面に設けられ、回転面に対して真横から垂直に切削水を噴射する噴射部材や、切削点近傍に設けられ、ブレード外周部からブレードの回転中心に向かって切削水を供給する噴射部材を設けることが行われてきた（例えば、特許文献１、２参照。）。
特開２００２−３１９５５３号公報 特開平７−２９９７４８号公報

しかし、前述の特許文献１、２に記載されたような噴射部材を使用した場合、切削水をブレード真横やブレードの回転方向に対して逆らうように当てることになるため、ブレードに負荷がかかり、ブレードが振動して加工品質に影響が出る問題があった。

本発明はこのような問題に対してなされたもので、ダイシング装置において、回転中のブレードへの切削水による負荷を低減した噴射部材が設けられたダイシング装置を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、スピンドルにより高速に回転されるブレードと、ワークを載置して前記ブレードと相対的な運動を行うワークテーブルとを有し、前記ブレードによりワークの溝加工や切断を行うダイシング装置において、前記ブレードを挟んでブレードの両側面に設けられ、切削点近傍に切削水を供給する一対の噴射部材を有し、前記噴射部材には夫々複数の切削水噴射口が水平に並んで設けられ、前記複数の切削水噴射口は、切削点におけるブレード回転方向に向けてブレード面へ斜めに切削水を噴射するように開口されていることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、切削点におけるブレード回転方向に向けてブレード面へ斜めに切削水を噴射するので、ブレードの回転に逆らうことなく切削水が供給される。このため、回転中のブレードへの切削水による負荷が減り、ブレードの振動を抑えることができるので加工品質を向上させる。また、回転中のブレードへの切削水による負荷が減ることで、スピンドルの回転負荷も減り、スピンドルの消費電力を抑える効果もある。

請求項２に記載の発明は、スピンドルにより高速に回転されるブレードと、ワークを載置して前記ブレードと相対的な運動を行うワークテーブルとを有し、前記ブレードによりワークの溝加工や切断を行うダイシング装置において、前記ブレードを含む面内で切削点の近傍に切削水供給用の噴射部材を有し、前記噴射部材の先端が前記ブレード外周の接線方向にあわせて斜めに形成されていることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、先端がブレード外周の接線方向に合わせて斜めに形成された噴射部材を切削点近傍に設けるので、ブレードの回転方向に向けて切削水を噴射することができ、回転中のブレードの切削水による負荷を軽減する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の発明に発明において、前記噴射部材には、切削水の噴射位置を調整する噴射位置調整機構が設けられていることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、ブレードに噴射される切削水の位置を調整することが可能となり、ブレードのサイズにあわせて噴射位置を変えることができる。

以上説明したように本発明のダイシング装置によれば、ブレードの回転に対して逆らわずに切削水が供給されるため、回転中のブレードへの切削水による負荷が減り、ブレードの振動を抑えることができるので加工品質を向上させることが可能となる。

以下添付図面に従って本発明に係るダイシング装置について好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。

最初に、ダイシング装置の構成について説明する。図１は、本発明に係るダイシング装置の外観を表す斜視図である。ダイシング装置１０は、図１に示すように、加工部２０、操作・表示部１１、撮像手段１２、モニターテレビ１３、表示灯１４、コントローラ１５等から構成されている。

加工部２０では、高周波モータ内臓のエアーベアリングで支持されたスピンドルの先端に回転刃であるブレードが取付けられ、３０，０００ｒｐｍ〜６０，０００ｒｐｍの高速で回転されると共に、図のＺ方向の切り込み送りとＹ方向のインデックス送りとがなされる。また、加工されるワークを載置するワークテーブルが、θ回転されると共にＸ方向に研削送りされる。

ワークを加工するブレードは、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒をニッケルで電着した電着ブレードや、金属粉末を混入した樹脂で結合したメタルレジンボンドのブレード等が用いられる。また、ブレードの寸法は、加工内容によって種々選択されるが、通常の半導体ウエーハをダイシングする時は直径５０ｍｍ、厚さ３０μｍ前後のものが用いられる。

ワークの表面を撮像したり、ワークテーブル上面の傷を撮像したりする撮像手段１２は、顕微鏡とＣＣＤカメラとからなり、撮像された画像はモニターテレビ１３に写し出される。操作・表示部１１には、ダイシング装置１０の各操作を行うスイッチや表示装置が組込まれている。

表示灯１４は、ダイシング装置１０の動作中、動作終了、異常警報を表示するもので、離れた位置からでも認識できるように高い位置に設けられている。また、ダイシング装置１０の各部の動作を制御するコントローラ１５は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路部、各種制御回路部、等からなり、ダイシング装置１０の架台内部に組込まれている。

図２は、本発明に係るダイシング装置１０の加工部２０を示す正面図、図３は図２におけるスピンドル先端のブレード取付け部分の下視図である。ダイシング装置１０には、先端にブレード（回転ブレード）７を取付けたスピンドル２が設けられている。ブレード７はフランジ６に挟み込まれ、フランジ６と共にスピンドル２へ固定され、図２における矢印Ａ方向に向かって回転する。

フランジ６とブレード７との周りにはホイールカバー１が取付けられており、ブレード７により巻き上げられる切削水が周りに激しく飛び散るのを防止している。また、ホイールカバー１にはブロック８とブロック９とが取付けられ、ブロック８には噴射部材３が取付けられ、主に洗浄用を目的とした切削水Ｂが供給され、ブロック９には噴射部材４と噴射部材５とで構成される一対の噴射部材が取付けられており、主にブレードの冷却を目的とした切削水Ｃが供給されている。この噴射部材によりブレード７に向けて切削水を供給する。

噴射部材４と噴射部材５にはそれぞれ図２に示すブレード７の切削点Ｅにおける回転方向Ａに向かうように斜め方向へ、切削水噴射口４Ａ、４Ａ・・・、切削水噴射口５Ａ、５Ａ・・・が複数設けられている。通常噴射口の数は３または４個程度で、更に多数設けられている場合もある。本実施形態の場合３個となっている。

噴射部材３は先端がブレード７の接線方向Ｄ(図２における矢印Ｄ方向)に合わせて斜めに形成されており、ブレード７を含む面内で、ブレード７の外周部に対してなるべく接近するように、且つ切削点Ｅの近傍に設けられている。

また、噴射部材３が取付けられているブロック８にはノズル位置調整機構８１として、位置調整用固定ネジ８Ａと長穴８Ｂが設けられている。同様に噴射部材４、及び噴射部材５が取付けられているブロック９にはノズル位置調整機構９１として、位置調整用固定ネジ９Ａと長穴９Ｂが設けられている。これにより、噴射部材３、噴射部材４及び噴射部材５は上下方向に位置調整が可能となり、ブレード７やフランジ６やワーク１７等のサイズに合わせて位置調整することができる。

この構成により、ブレード７の回転に逆らうことなく切削水が供給されるため、回転中のブレード７への切削水による負荷が減り、ブレード７の振動を抑えることができるので加工品質を向上させる。また、回転中のブレード７への切削水による負荷が減ることで、スピンドルの回転負荷も減り、スピンドルの消費電力を抑える効果もある。

次に、発明に係るダイシング装置１０の作用について説明する。まず、ワークテーブル１６にワーク１７を吸着載置する。吸着載置後は図１の撮像手段１２を使用してワーク１７上の基準となる印やワーク１７の周縁部等を観察し、加工位置の調整を行う。加工位置調整が完了した後、加工動作を開始する。

加工動作が開始されると、ブレード７はスピンドル２によって高速に回転される。さらに、噴射部材３、噴射部材４及び噴射部材５へ切削水Ｂ及び切削水Ｃの供給が開始され、各噴射部材からブレード７に向けて切削水を噴射する。

このとき、噴射部材４、及び噴射部材５の切削水噴射口４Ａ、４Ａ・・、５Ａ、５Ａ・・はブレード７の回転方向に向かって切削水を噴射するので、前記加工動作中に噴射される切削水はブレード７に与える負荷が小さい。

また、噴射部材３はブレード７の接線方向に向かって先端が加工されているので、回転方向に沿って切削水を噴射することができるため、同じようにブレード７に与える切削水の負荷を小さくできる。

よって、ブレード７の振動発生を抑えることが可能となり、加工品質を向上させ、スピンドル２の回転負荷も減り消費電力の低減の効果も得られる。

そして、ブレード７が高速に回転し、各噴射部材から切削水が供給され始めると、スピンドル２は最初に加工を行う位置までＹ方向にインデックス送りされると共に、Ｚ方向へ切り込み送りされる。それに合わせてワークテーブル１６はＸ方向へ加工送りされ、ワークテーブル１６上のワーク１７に１ライン加工される。

１ラインの加工が終わるとスピンドル２はＹ方向にインデックス送りされ２ライン目を加工する。これを繰り返し、その方向にあるすべてのラインの加工が終了するとワークテーブル１６はθ方向に回転し、次の方向へ向きを変える。通常ワークは賽の目状に加工される為、回転角度は９０度が一般的である。すべての方向にあるラインの加工が終了すると加工終了となり、洗浄、乾燥等を行って加工動作は終了する。

なお、前述した実施の形態において、噴射部材４及び噴射部材５と、噴射部材３とを両方供えた形態で説明したが、どちらか片方のみの使用でも構わない。また、噴射部材４と噴射部材５は噴射口をブレード７の回転方向へ向けた複数の小型の噴射部材を並べて形成することでも可能である。

以上説明したように、本発明によれば、ブレードの回転に逆らうことなく切削水が供給されるため、回転中のブレードへの切削水による負荷が減り、ブレードの振動を抑えることができるので加工品質を向上させることができる。また、回転中のブレードへの切削水による負荷が減ることで、スピンドルの回転負荷も減り、スピンドルの消費電力を抑える効果もある

本発明の実施の形態に係るダイシング装置を表す外観図 本発明の実施の形態に係るダイシング装置の加工部を表す正面図 図２におけるブレード取付け部を表す下視図

符号の説明

１…ホイールカバー
２…スピンドル
３、４、５…噴射部材
４Ａ、５Ａ…切削水噴射口
６…フランジ
７…ブレード
８Ａ、９Ａ…調整ネジ
８Ｂ、９Ｂ…長穴
１０…ダイシング装置
１５…コントローラ
１６…ワークテーブル
１７…ワーク
２０…加工部
８１、９１…噴射位置調整機構
Ａ…ブレード回転方向
Ｂ、Ｃ…洗浄水
Ｄ…ブレード接線方向
Ｅ…切削点

Claims (3)

1. スピンドルにより高速に回転されるブレードと、ワークを載置して前記ブレードと相対的な運動を行うワークテーブルとを有し、前記ブレードによりワークの溝加工や切断を行うダイシング装置において、
   前記ブレードを挟んでブレードの両側面に設けられ、切削点近傍に切削水を供給する一対の噴射部材を有し、
   前記噴射部材には夫々複数の切削水噴射口が水平に並んで設けられ、前記複数の切削水噴射口は、切削点におけるブレード回転方向に向けてブレード面へ斜めに切削水を噴射するように開口されていることを特徴とするダイシング装置。
2. スピンドルにより高速に回転されるブレードと、ワークを載置して前記ブレードと相対的な運動を行うワークテーブルとを有し、前記ブレードによりワークの溝加工や切断を行うダイシング装置において、
   前記ブレードを含む面内で切削点の近傍に切削水供給用の噴射部材を有し、
   前記噴射部材の先端が前記ブレード外周の接線方向にあわせて斜めに形成されていることを特徴とするダイシング装置。
3. 前記噴射部材には、切削水の噴射位置を調整する噴射位置調整機構が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダイシング装置。

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