切削装置.pdf

本发明提供一种切削装置，其无需高压泵和高压规格的配管等就能够可靠地除去在切削加工时产生的切屑。切屑除去喷嘴(24)的前端喷嘴口(24a)形成为扁平形状，并且该前端喷嘴口的截面具有与卡盘工作台(12)的保持面(12a)大致平行的长轴，从该切屑除去喷嘴(24)向加工点(P)附近的两侧喷射液体，由此，无需高压泵和高压规格的配管等就能够呈平面状地喷射提高了流速的液体，从而能够可靠地除去在切削加工时产生的切屑。此时，通过将切削液喷嘴(23)与切屑除去喷嘴(24)一起配设在因切削刀具(21)的旋转而有切削液飞溅的一侧的相反侧，还能够防止随着从切屑除去喷嘴(24)喷射出的液体而飞溅的应除去的切屑与切削液喷嘴(23)碰撞的不良情况。

1.  一种切削装置，其包括：卡盘工作台，其保持被加工物；和切削构件，其对保持在上述卡盘工作台上的被加工物进行切削，上述切削装置的特征在于，
上述切削构件包括：圆盘状的切削刀具，其被支承成能够自由旋转，并且被旋转驱动；和刀具罩，其将上述切削刀具围绕起来，
上述刀具罩包括：一对切削液喷嘴，它们对上述切削刀具的两面分别喷射切削液；和一对切屑除去喷嘴，它们对上述切削刀具与被加工物相接触的加工点附近的两侧分别喷射液体，以除去在切削加工时产生的切屑，上述一对切削液喷嘴和一对切屑除去喷嘴配设在上述刀具罩的、因上述切削刀具的旋转而有切削液飞溅的一侧的相反侧，
上述切屑除去喷嘴的喷射液体的前端喷嘴口形成为扁平形状，并且上述前端喷嘴口的截面具有与上述卡盘工作台的保持面大致平行的长轴。

2.  如权利要求1所述的切削装置，其特征在于，
上述切削装置包括将液体和空气混合的流体混合部件，该流体混合部件具有：排出部，其与上述切屑除去喷嘴连通，并排出液体和空气的混合流体；通水通道，其与以自来水程度的压力供给液体的液体供给构件连通；通气通道，其与以0.3MPa～0.8MPa的压力供给空气的空气供给构件连通；汇合部，其使上述通气通道与上述通水通道汇合；以及节流部，其形成在上述汇合部与上述通气通道之间，
上述通水通道被弯曲形成并与上述排出部连通，上述通气通道、上述节流部、上述汇合部和上述排出部配设在一条直线上。

3.  如权利要求2所述的切削装置，其特征在于，
上述通水通道、上述通气通道和上述节流部形成为大致圆筒形状，上述节流部的内径比上述通水通道和上述通气通道的内径要小。

切削装置
技术领域
本发明涉及能够可靠地除去在使用切削刀具对例如CSP基板实施切削加工时产生的切屑的切削装置。
背景技术
伴随着电子设备的高密度化和小型化，对该电子设备所使用的IC(integrated circuit：集成电路)、LSI(large-scale integration：大规模集成电路)等半导体装置提出了进一步小型化的要求。为了满足该要求，半导体装置采用了如下方式：不仅使内部电路缩小，而且大幅度地改变封装方法以使外形缩小。作为这样的流程中的一环，开始采用称为CSP(ChipSize Package：芯片尺寸封装)的、使完成品的外形尺寸大小与裸芯片(BareChip)的尺寸大小几乎相同的封装方法。关于该方法，首先在玻璃环氧树脂等的基板上通过凸出式(bump)连接等安装多个半导体装置的裸芯片，并使用树脂统一进行模塑而形成晶片状。接着，使用切削装置将该晶片状CSP切断成一个个的完成品芯片。
在进行这样的晶片状CSP的切断加工时，会产生大量的尾料或污物(コンタミ)等切屑，其中的大部分被切削液冲走或吹去。但是，有时并不是所有的切屑都被冲走，会产生例如比较大的尾料残留在CSP基板上，并附着在通过切削加工而被切割开来的一个个的芯片上、或者在切削加工过程中与切削刀具接触而使切削刀具磨损等不良情况。此外，污物一旦附着并原样地固定下来的话，则难以通过此后的清洗等完全除去。
因此，在以往，通过例如喷射高压的清洗液等来除去切屑(例如，专利文献1)。
专利文献1：日本特开2003-168659号公报
但是，在专利文献1的应对办法中，除了切削装置以外，还需要高压泵，在此基础上，还需要使切削装置内的配管为高压规格，存在成本升高的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种无需高压泵和高压规格的配管等就能够可靠地除去在切削加工时产生的切屑的切削装置。
为了解决上述问题、达到目的，本发明的切削装置包括：卡盘工作台，其保持被加工物；和切削构件，其对保持在上述卡盘工作台上的被加工物进行切削，上述切削装置的特征在于，上述切削构件包括：圆盘状的切削刀具，其被支承成能够自由旋转，并且被旋转驱动；和刀具罩，其将上述切削刀具围绕起来，上述刀具罩包括：一对切削液喷嘴，它们对上述切削刀具的两面分别喷射切削液；和一对切屑除去喷嘴，它们对上述切削刀具与被加工物相接触的加工点附近的两侧分别喷射液体，以除去在切削加工时产生的切屑，上述一对切削液喷嘴和一对切屑除去喷嘴配设在上述刀具罩的、因上述切削刀具的旋转而有切削液飞溅的一侧的相反侧，上述切屑除去喷嘴的喷射液体的前端喷嘴口形成为扁平形状，并且上述前端喷嘴口的截面具有与上述卡盘工作台的保持面大致平行的长轴。
此外，本发明的切削装置根据上述发明，其特征在于，上述切削装置包括将液体和空气混合的流体混合部件，该流体混合部件具有：排出部，其与上述切屑除去喷嘴连通，并排出液体和空气的混合流体；通水通道，其与以自来水程度的压力供给液体的液体供给构件连通；通气通道，其与以0.3MPa～0.8MPa的压力供给空气的空气供给构件连通；汇合部，其使上述通气通道与上述通水通道汇合；以及节流部，其形成在上述汇合部与上述通气通道之间，上述通水通道被弯曲形成并与上述排出部连通，上述通气通道、上述节流部、上述汇合部和上述排出部配设在一条直线上。
此外，本发明的切削装置根据上述发明，其特征在于，上述通水通道、上述通气通道和上述节流部形成为大致圆筒形状，上述节流部的内径比上述通水通道和上述通气通道的内径要小。
本发明的切削装置中，切屑除去喷嘴的前端喷嘴口形成为扁平形状，并且上述前端喷嘴口的截面具有与卡盘工作台的保持面大致平行的长轴，从该切屑除去喷嘴向加工点附近的两侧喷射液体，由此，无需高压泵和高压规格的配管等就能够呈平面状地喷射提高了流速的液体，从而能够可靠地除去在切削加工时产生的切屑，此时，由于将向切削刀具喷射切削液的切削液喷嘴与切屑除去喷嘴一起配设在因切削刀具的旋转而有切削液飞溅的一侧的相反侧，因此具有也不会发生随着从切屑除去喷嘴喷射出的液体而飞溅的应除去的切屑与切削液喷嘴碰撞的不良情况的效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的切削装置的一个示例的外观立体图。
图2是表示将切削刀具围绕起来的刀具罩的结构例的概略主视图。
图3是图2的概略左视图。
图4是表示切屑除去喷嘴的前端形状的立体图。
图5是放大表示流体混合部件的结构例的剖视图。
图6是表示包含供给构件地示出的刀具罩的结构例的概略主视图。
标号说明
10：切削装置；11：被加工物；12：卡盘工作台；12a：保持面；20：切削构件；21：切削刀具；22：刀具罩；23：切削液喷嘴；24：切屑除去喷嘴；24a：前端喷嘴口；26：流体混合部件；26a：排出口；26b：通水通道；26c：通气通道；26d：汇合部；26e：节流部；27：液体供给构件；28：空气供给构件；P：加工点。
具体实施方式
下面，参照附图对为用于实施本发明的最佳方式的切削装置进行说明。
图1是表示本发明的实施方式的切削装置的一个示例的外观立体图。本实施方式的切削装置10是沿着分割预定线对作为切削对象的CSP基板等被加工物11进行切削的装置，作为概略结构，如图1所示，其包括卡盘工作台12、摄像构件13以及切削构件20。
切削构件20包括：圆盘状的切削刀具21；未图示的主轴单元，其包括驱动源，该驱动源将该切削刀具21支承成能够旋转，并且驱动该切削刀具21旋转；以及刀具罩22，其配设在该主轴单元的前端侧的一部分上，并且将切削刀具21围绕起来。由此，关于切削刀具21，其通过被支承成能够自由旋转并被驱动旋转，来进行保持在卡盘工作台12的保持面12a上的被加工物11的切削加工。
摄像构件13是安装有CCD照相机等的显微镜，该CCD照相机对保持在卡盘工作台12上的被加工物11的表面进行摄像，摄像构件13用于校准，该校准用于切削刀具21相对于应切削的分割预定线的定位。此外，被加工物11在经保持带T与框架F成为了一体的状态下保持到卡盘工作台12的保持面12a上。
接着，对作为本实施方式的特征的切削刀具21附近的结构例进行说明。图2是表示将切削刀具围绕起来的刀具罩的结构例的概略主视图，图3是其概略左视图，图4是表示切屑除去喷嘴的前端形状的立体图，图5是放大表示流体混合部件的结构例的剖视图，图6是表示包含供给构件地示出的刀具罩的结构例的概略主视图。
本实施方式的刀具罩22包括一对切削液喷嘴23和一对切屑除去喷嘴24。一对切削液喷嘴23用于对切削刀具21的两面分别喷射冷却用和清洗用的切削液，如图6所示，这一对切削液喷嘴23与切削液供给构件25连接。这一对切削液喷嘴23配设在因切削刀具21的旋转(在图2的情况下，为顺时针方向的旋转)而有切削液飞溅的一侧(在图2的情况下为左侧)的相反侧(在图2的情况下为右侧)，并且构成为对切削刀具21从斜上方喷射切削液。
一对切屑除去喷嘴24用于对切削刀具21与被加工物11相接触的加工点P附近的两侧分别喷射液体，以除去在被加工物11的切削加工时产生的尾料和污物等切屑。这一对切屑除去喷嘴24也与切削液喷嘴23一样，配设在因切削刀具21的旋转(在图2的情况下为顺时针方向的旋转)而有切削液飞溅的一侧(在图2的情况下为左侧)的相反侧(在图2的情况下为右侧)，并且构成为对加工点P附近的两侧从斜上方喷射液体。此处，如图2～图4所示，一对切屑除去喷嘴24的喷射液体的前端喷嘴口24a形成为收缩的扁平形状，并且上述前端喷嘴口24a的截面具有与卡盘工作台12的保持面12a(从而，被加工物11的表面)大致平行的长轴。
此处，在本实施方式中，一对切屑除去喷嘴24被供给混合流体作为液体，该一对切屑除去喷嘴24与流体混合部件26连接。如图5所示，流体混合部件26包括排出部26a、通水通道26b、通气通道26c、汇合部26d和节流部26e。排出部26a与切屑除去喷嘴24连通，用于排出液体和空气的混合流体，并且该排出部26a形成为流体混合部件26的输出部。通水通道26b与液体供给构件27连通地设置，该液体供给构件27以自来水程度(大约0.2MPa～0.3MPa)的压力供给水等液体。如图5所示，该通水通道26b形成为例如呈L字形地弯曲90度并与排出部26a连通。然而，通水通道26b的弯曲角度并不限定于90度，可以是适当设定的任意角度，总之，只要相对于排出部26a不配设在一条直线上即可。
此外，通气通道26c与空气供给构件28连通地设置，该空气供给构件28以比自来水稍高的程度的0.3MPa～0.8MPa的压力供给空气。汇合部26d是用于使通气通道26c与通水通道26b汇合的连通部。此外，节流部26e形成在汇合部26d和通气通道26c之间。此处，通水通道26b、通气通道26c和节流部26e都形成为大致圆筒形状，节流部26e的内径设定为：不仅比通气通道26c的内径小，而且比通水通道26b的内径小。此外，通气通道26c、节流部26e、汇合部26d和排出部26a配设在一条直线上。
在这样的结构中，关于保持在卡盘工作台12的保持面12a上的被加工物11，通过将被以高速旋转驱动的切削刀具21定位于加工点P，来进行被加工物11的切削加工。在这样的切削加工中，会产生尾料和污物。另一方面，在进行这样的切削加工时，通过从一对切削液喷嘴23对切削刀具21的两面分别喷射切削液，来进行切削刀具21的冷却和清洗。
同时，从一对切屑除去喷嘴24的前端喷嘴口24a对加工点P附近的两侧喷射液体。此处，从液体供给构件27供给的液体的压力是自来水程度的压力，然而，在流体混合部件26中，通气通道26c、节流部26e、汇合部26d以及排出部26a配设在一条直线上，并以比自来水压力稍大的程度的压力从空气供给构件28向该一条直线上的通道供给空气，进而使液体与通过用内径比通水通道26b的内径小的节流部26d进行节流而使得流速增大了的空气汇合，并从排出部26a排出，由此，液体的流速得以大幅度地提高。另外，由于切屑除去喷嘴24的前端喷嘴口24a形成为收缩的扁平形状，而且该前端喷嘴口24a的截面形状形成为具有与卡盘工作台12的保持面12a大致平行的长轴，所以提高了流速的液体(流体)从该前端喷嘴口24a以与前端喷嘴口24a的长轴相应的宽度呈平面状地喷射向加工点P附近的两侧。由此，根据本实施方式，无需高压泵和高压规格的配管等就能够将提高了流速的液体(流体)呈平面状地喷射向加工点P附近的两侧，能够可靠地除去在切削加工时产生的切屑。
此处，如果将切削液喷嘴配设在因切削刀具的旋转而有切削液飞溅的一侧，则会产生以下问题：应除去的切屑随着切削液的流动和从切屑除去喷嘴喷射出的液体的流动而与切削液喷嘴碰撞，从而使切削液喷嘴堵塞或破损，而在本实施方式中，由于将切削液喷嘴23与切屑除去喷嘴24一起配设在因切削刀具21的旋转而有切削液飞溅的一侧的相反侧，所以不会发生随着从切屑除去喷嘴24喷射出的液体而飞溅的应除去的切屑与切削液喷嘴23碰撞的不良情况。此外，由于从切屑除去喷嘴24喷射的液体对切屑的除去方向与切削液伴随切削刀具21的旋转而飞溅的方向一致，所以切屑的除去效果好。
本发明并不限定于上述实施方式，只要在不脱离本发明主旨的范围内，可以进行各种变形。例如，在本实施方式中，为了进一步提高为除去切屑而喷射的液体的流速，使用流体混合部件26将该液体与空气混合，但是也可以构成为：不使用与空气混合的混合流体(不使用流体混合部件26和空气供给构件28)，而是从液体供给构件27直接向切屑除去喷嘴24供给液体，并使提高了流速的液体从形成为扁平形状的前端喷嘴口24a喷出。