切削装置 【技术领域】
本发明涉及一种切削半导体晶片等被加工物的切削装置。
背景技术
例如，在半导体器件制造工序中，在大致圆板形状的半导体晶片的表面上，在由形成为格子状的称为间隔道(street)的分割预定线划分而成的多个区域中形成IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(large scaleintegration：大规模集成电路)等电路，沿分割预定线来分割形成有该电路的各区域，由此制造出一个个半导体芯片。一般使用作为切割装置的切削装置来作为分割半导体晶片的分割装置。该切削装置具备：保持被加工物的卡盘工作台；对保持在该卡盘工作台上的被加工物的应切削区域进行检测的摄像单元；以及对保持在卡盘工作台上的被加工物进行切削的切削单元。
在这样的切削装置中，由切削单元实施切削作业的切削区域、以及由摄像单元对保持在卡盘工作台上的被加工物的应切削区域进行检测的校准区域，设置在卡盘工作台的移动路径上。因此会产生以下问题：当将保持被加工物的卡盘工作台移动至切削区域并由切削单元实施切削作业时，含有切削屑的切削水的飞沫附着在摄像单元上，会污染摄像单元的物镜。
为了解决以上问题，提出了如下的切削装置：设置对摄像单元的容纳有物镜的物镜外壳的下方进行遮蔽的遮蔽单元，由此，使因切削单元进行的切削而飞散的含有切削屑的切削水飞沫不会附着在摄像单元的物镜上(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2007-88361号公报
对上述摄像单元的容纳有物镜的物镜外壳的下方进行遮蔽的遮蔽单元包括：引导部件，其与物镜光轴成直角地安装在物镜外壳的下端，并具有与物镜外壳对应的第1孔；遮蔽部件，其可移动地配设在引导部件的下侧，由具有与第1孔对应的第2孔的、具有挠性的薄片部件构成；以及动作单元，其使遮蔽部件沿引导部件的下表面移动，以将其定位于使第2孔与第1孔对置的作用位置和遮蔽第1孔的遮蔽位置，这样的遮蔽单元具有以下问题：在引导部件以及遮蔽部件上附着包含切削屑的切削水，从而妨碍遮蔽部件的动作。
【发明内容】
本发明是鉴于以上问题而完成的发明，其主要的技术课题在于提供如下一种切削装置：将摄像单元的遮蔽物镜的遮蔽部件构成为可装卸，遮蔽部件如果被污染可取下进行更换或者清洗。
为了解决上述主要的技术课题，本发明提供一种切削装置，其具有：卡盘工作台，其保持被加工物；摄像单元，其对保持在该卡盘工作台上的被加工物的应加工区域进行检测，并且具有物镜；以及切削单元，其对保持在该卡盘工作台上的被加工物实施切削加工，其特征在于，所述切削装置包括：
罩部件，其围绕所述摄像单元的容纳所述物镜的物镜外壳地安装在所述物镜外壳的下端部，并具有将图像取入到所述物镜的摄像开口；以及
遮蔽单元，其由环状框体和透明板构成，所述环状框体可装卸地安装在所述罩部件的所述摄像开口上，所述透明板的外周部保持在所述环状框体上，用于遮蔽所述物镜。
所述罩部件具有与所述摄像开口连通的空气导入路径，在所述遮蔽单元的环状框体中，在周方向上设有多个细孔，所述细孔与所述空气导入路径连通，并沿所述透明板的下表面喷出空气。
在所述罩部件中具有与所述摄像开口连通的空间部，该空间部与所述空气导入路径连通，并且与所述物镜外壳的外周面形成环状的空气室，在所述遮蔽单元的环状框体上，设有连通所述多个细孔与所述环状的空气室的多个空气流通路径。
此外，在所述罩部件的摄像开口的内周面形成有内螺纹，在所述遮蔽单元的环状框体的外周面形成有与内螺纹螺合的外螺纹。
本发明的切削装置包括：罩部件，其围绕摄像单元的容纳物镜的物镜外壳地安装在物镜外壳的下端部，并具有将图像取入到物镜的摄像开口；以及遮蔽单元，其由环状框体和透明板构成，所述环状框体可装卸地安装在所述罩部件的摄像开口上，所述透明板的外周部保持在所述环状框体上，用于遮蔽物镜，因此，即使在切削时向切削部供给的切削水飞散，也可以通过遮蔽单元的透明板来遮蔽飞散的飞沫，使该飞沫不会附着在物镜上。并且，当由于实施切削作业而在透明板上附着有清洗水妨碍了摄像单元的摄像时，由于遮蔽单元可装卸地安装在罩部件上，所以可以取下遮蔽单元进行清洗或将已经清洗的遮蔽单元安装到罩部件上，由此可以保证摄像单元的摄像功能。
【附图说明】
图1是按照本发明构成的切削装置的立体图。
图2是图1所示的切削装置中所装备的摄像单元的主要部分的分解立体图。
图3是图1所示的切削装置中所装备的摄像单元的主要部分的剖视图。
图4是构成图2以及图3所示的摄像单元的遮蔽单元的俯视图。
图5是图4所示的遮蔽单元的剖视图。
标号说明
2：装置外壳；3：卡盘工作台；4：主轴单元。41：主轴套；42：旋转主轴；43：切削刀具；44：切削水供给喷嘴；5：摄像单元52：物镜；53：物镜外壳；54：罩部件；542：摄像开口；543：空气室；544：空气导入路径55：遮蔽单元；551：环状框体；551b：多个细孔；551c：多个空气流通路径；552：透明板；51：切削刀具的基座511：圆盘状的基座本体；512：刀具安装部；7：显示单元；8：盒载置工作台；9：盒；10：临时放置工作台；11：搬出单元；12：第1搬送单元；13：清洗单元；14：第2搬送单元；W：被加工物；F：环状的支承框架；T：保护带。
【具体实施方式】
以下，参照附图对按照本发明而构成的切削装置的优选实施方式更加详细地进行说明。
图1是表示按照本发明而构成的切削装置的立体图。图示的实施方式中的切削装置具有呈大致立方体状的装置外壳2。在该装置外壳2内，可在切削进给方向即箭头X所示的方向上移动地配设有保持被加工物的卡盘工作台3。卡盘工作台3具有吸附卡盘支承台31、和配设在该吸附卡盘支承台31上的吸附卡盘32，通过使未图示的吸引单元动作来将被加工物吸引保持在该吸附卡盘32的上表面即保持面上。此外，卡盘工作台3构成为可通过未图示的旋转机构旋转。另外，在卡盘工作台31上配设有夹紧器33，该夹紧器33用于固定环状的支承框架，该支承框架经保护带支承作为被加工物的后述的半导体晶片。这样构成的卡盘工作台3，通过未图示的切削进给单元在箭头X所示的切削进给方向上移动。
图示实施方式中的切削装置具有作为切削单元的主轴单元4。主轴单元4具有：主轴套41，其安装在未图示的移动基座上，可在分度方向即箭头Y所示的方向以及切入方向即箭头Z所示的方向上进行移动调整；旋转主轴42，其可自由旋转地支承在于该主轴套41，并由未图示的旋转驱动机构进行旋转驱动；以及切削刀具43，其安装在该旋转主轴42上。在该切削刀具43的两侧配设有切削水供给喷嘴44。该切削水供给喷嘴44与未图示的切削水供给单元连接。
图示实施方式的切削装置具有摄像单元5，该摄像单元5用于对保持在上述卡盘工作台3上的被加工物的表面进行摄像以检测应由上述切削刀具43进行切削的区域。参照图2至图5对该摄像单元5进行说明。图示实施方式的摄像单元5具有本体51以及安装在该本体51的下端的、容纳物镜的物镜外壳53。在如上所述构成的摄像单元5的本体51内配设有摄像元件(CCD)等，将通过物镜52拍摄到的图像信号传送至未图示的控制单元。
图示实施方式的摄像单元5具有：在上述物镜外壳53的下端部围绕物镜外壳53安装的罩部件54；以及可装卸地安装在该罩部件54上的、对上述物镜52进行遮蔽的遮蔽单元55。罩部件54在上部具有与物镜外壳53配合的配合孔541、并且还具有在物镜外壳53的下方将图像取入到物镜52中的摄像开口542。在配合孔541的内周面上形成有环形槽541a，在该环形槽541a中配设有密封圈545。此外，在罩部件54中，在摄像开口542的内周面上形成有内螺纹542a。此外，在罩部件54中设有空间部543a，该空间部543a与物镜外壳53的外周面形成与上述摄像开口542连通的环状的空气室543，并且，在罩部件54中形成有与该空气室543连通的、并与未图示的空气供给源连接的空气导入路径544。
上述遮蔽单元55如图4和图5所示具有：环状框体551、和由外周部保持在该环状框体551上的玻璃板等构成的圆形形状的透明板552。环状框体551在内周上部具有保持上述透明板552的环状的保持部551a。环状的保持部551a形成为从上表面设有阶段差，通过粘结剂将透明板552的外周部下表面紧固保持在环状的保持部551a的上表面即保持面上。此外，在环状框体551中在环状的保持部551a的下侧在周向上隔开预定间隔地设有截面为矩形形状的多个细孔551b，该细孔551b沿透明板552的下表面喷出空气，并且，在环状框体551中还设有分别与该多个细孔551b相连通的、在上表面开口的多个空气流通路径551c。此外，当遮蔽单元55安装在上述罩部件54上时，多个空气流通路径551c与上述空气室543连通。该多个空气流通路径551c形成为其直径从0.5mm到0.8mm。另外，在环状框体551中在其上部外周面上设有与内螺纹542a螺合的外螺纹551d，该内螺纹542a形成在上述罩部件54的摄像开口542的内周面上，如图3所示通过将该外螺纹551d与内螺纹542a螺合，将环状框体551可装卸地安装在罩部件54上。此外，如图2所示在环状框体551的下表面设有多个凹部551e，该凹部551e与用于转动环状框体551的工具配合。
从未图示的空气供给源向如上所述构成的罩部件54的空气导入路径544一分钟供给10～15升(10～15升/分)空气。供给向空气导入路径544的空气如图3中箭头所示流入空气室543。流入到空气室543的空气如图5中箭头所示通过多个空气流通路径551c从多个细孔551b沿透明板552的下表面喷出，其中所述空气流通路径551c设于构成遮蔽单元55的环状框体551中。
回到图1继续说明，图示的实施方式中的切削装置具有显示由上述摄像单元5拍摄到的图像的显示单元7。此外，在上述装置外壳2中的盒载置区域8a中配设有盒载置工作台8，该盒载置工作台8用于载置容纳被加工物的盒。该盒载置工作台8构成为可通过未图示的升降单元在上下方向移动。在盒载置工作台8上载置有容纳被加工物W的盒9。容纳在盒9中的被加工物W在晶片的表面形成有格子状的间隔道，在由该格子状的间隔道划分而成的多个矩形区域中形成有电容器、LED(发光二极管)、电路等器件。如上所述形成的物加工物W，以背面粘贴在安装于环状支承框架F的保护带T的表面的状态、容纳在盒9中。
此外，图示实施方式的切削装置具有：搬出单元11，其将在载置于盒载置工作台8上的盒9中所容纳的被加工物W(经保护带T支承在环状的框架F上的状态)搬出至临时放置工作台10；第1搬送单元12，其将搬出至临时放置工作台10的被加工物W搬送至上述卡盘工作台3上；清洗单元13，其对在卡盘工作台3上进行了切削加工的被加工物W进行清洗；以及第2搬送单元14，其将在卡盘工作台3上进行了切削加工的被加工物W搬送到清洗单元13。
对如上所述构成的切削装置的动作简单地进行说明。
通过由未图示的升降单元使盒载置工作台8上下移动，在载置于盒载置工作台8上的盒9的预定位置处所容纳的被加工物W被定位于搬出位置。然后，搬出单元11进行进退动作，将定位于搬出位置的被加工物W搬出至临时放置工作台10上。搬出至临时放置工作台10的被加工物W，通过第1搬送单元12的回转动作被搬送至上述卡盘工作台3上。在被加工物W载置在卡盘工作台3上之后，未图示的吸引单元进行动作，将被加工物W吸引保持在卡盘工作台3上。此外，经保护带T支承被加工物W的支承框架F，通过上述夹紧器33而被固定。这样，使保持被加工物W的卡盘工作台3移动至摄像单元5的正下方。当卡盘工作台3定位于摄像单元5的正下方时，通过摄像单元5对形成在被加工物W上的间隔道进行检测，对主轴单元4在分度方向即箭头Y方向上进行移动调节，进行使间隔道与切削刀具43之间的精密对位作业。此外，摄像单元5透过物镜52以及安装于物镜外壳53上的遮蔽单元55的透明板552对被加工物W进行摄像。
然后，将切削刀具5在箭头Z所示的方向上切入进给预定量、并向预定方向旋转，同时使吸引保持被加工物W的卡盘工作台3以预定的切削进给速度在切削进给方向即箭头X所示的方向(与切削刀具43的旋转轴正交的方向)移动，由此，通过切削刀具43将保持在卡盘工作台3上的被加工物W沿预定的间隔道切断(切削工序)。在该切削工序中，从切削水供给喷嘴44向切削刀具43以及被加工物W的切削部供给切削水。于是，在沿预定间隔道切断被加工物W之后，将卡盘工作台3在箭头Y所示的方向上分度进给间隔道的间隔，实施上述切削工序。然后，当沿着在被加工物W的预定方向上延伸的所有间隔道实施了切削工序之后，使卡盘工作台3旋转90度，沿着在与被加工物W的预定方向正交的方向上延伸的间隔道实施切削作业，由此，在被加工物W上呈格子状地形成的所有间隔道被切削，从而分割成一个个芯片。此外，分割而成的芯片通过保护带T的作用不会散落，而是维持支承于框架F上的晶片的状态。
在上述切削工序中，如上所述从切削水供给喷嘴44向切削刀具43以及被加工物W的切削部供给切削水。该切削水由于切削刀具43的旋转而向切削进给方向的前后飞散。该飞散的飞沫一部分飞散至摄像单元5侧。然而，飞散的飞沫被遮蔽单元55的透明板552所遮蔽，因而不会附着在物镜52上。此外，在上述切削工序中，从未图示的空气供给源向在摄像单元5的物镜外壳53的下端部上安装的罩部件54的空气导入路径544供给空气，该空气如上所述通过空气室543、多个空气流通路径551c从多个细孔551b沿透明板552的下表面喷出，所以在透明板552的下侧形成了气帘(air curtain)，因此，可以抑制清洗水的飞沫附着在透明板552上。此外，当由于长时间持续上述的切削工序而使得清洗水附着在透明板552上妨碍摄像单元5的摄像时，由于遮蔽单元55可装卸地安装在罩部件54上，所以可取下遮蔽部件55进行清洗然或将已经清洗的遮蔽单元55安装到罩部件54上。
在如上述那样沿被加工物W的间隔道结束切断作业之后，保持有被加工物W的卡盘工作台3返回至最初吸引保持被加工物W的位置。然后，解除被加工物W的吸引保持。接下来，被加工物W通过第2搬送单元14搬送至清洗单元13。被搬送至清洗单元13的被加工物W在此进行清洗以及干燥。像这样进行了清洗以及干燥后的被加工物W通过第1搬送单元12被搬出至临时放置工作台10。然后，被加工物W通过搬出单元11容纳到盒9的预定位置处。因此，搬出单元11还具有作为将加工后的被加工物W搬入至盒9中的搬入单元的功能。