切削裝置的卡盤工作臺機構的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種容易裝卸的切削裝置的卡盤工作臺機構。切削裝置的卡盤工作臺機構（10）用于保持經由粘接帶粘貼在作為磁性體的環形框架的板狀的被加工物，其構成為包括：工作臺部（50），其固定于所述切削裝置的工作臺底座（6），并且在該工作臺部的上表面具備用于保持所述被加工物的保持面（51）；以及框架支座部（60），其固定于所述工作臺底座，并且該框架支座部具有配設在所述環形框架所在的區域的永久磁鐵（64）和使所述環形框架的中心對準所述工作臺部的中心來載置所述環形框架的定位構件（65），所述框架支座部固定于所述工作臺底座，所述工作臺部能夠相對于所述工作臺底座自由裝卸。
【專利說明】切削裝置的卡盤工作臺機構
【技術領域】
[0001]本發明涉及將板狀的被加工物分割成一個個器件芯片的切削裝置的卡盤工作臺機構。
【背景技術】
[0002]在半導體裝置制造工序或各種電子零件制造工序中，使被稱作切割鋸的極薄刀片高速旋轉從而將被加工物分割成一個個產品或芯片的切削裝置是不可或缺的。在該裝置中，使由結合材料與結合材料中大量包含的微小磨粒(金剛石或碳化硅等)構成的刀刃的厚度為20?300 μ m的切削刀片高速旋轉，從而以微米級別粉碎去除被加工物(半導體晶片或玻璃、陶瓷等)的分割預定線，將被加工物分割成一個個器件芯片。
[0003]通常利用粘接帶將被加工物固定于環形框架，因此，用于載置被加工物的可旋轉的卡盤工作臺使用分別對被加工物和環形框架進行支撐的類型的卡盤工作臺(專利文獻I)。另外，當縱橫切削通常形成為格子狀的間隔道時，為了能夠在預定的裝置尺寸中載置盡可能大的被加工物，使用圓形的卡盤工作臺的情況較多。
[0004]裝置尺寸在逐年推進小型化，設置有卡盤工作臺的被稱作水箱的經防水處理的空間也縮小到最大限度，設置在卡盤工作臺周圍的富余寬度也變得非常狹小。但是，因為半導體晶片等被加工物容易體現出成本效益，所以每I枚的尺寸存在增大的傾向，因此存在被加工物增大、裝置縮小的傾向。
[0005]專利文獻1:日本特開2010— 021464號公報
[0006]當卡盤工作臺增大時，重量也增加，卡盤工作臺的更換和裝卸操作變得非常困難。另外，因為裝置尺寸變小，用于更換卡盤工作臺的手的插入空間(卡盤工作臺外周的富余范圍)變得非常小，因此，操作變得更加困難。另外，當在Θ軸或X軸使用了伺服電動機時，當卸下卡盤工作臺時，存在伺服電動機振動的情況。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供容易裝卸的切削裝置的卡盤工作臺機構。
[0008]本發明的其他目的在于提供能夠同時實現大型化與抑制增重的切削裝置的卡盤工作臺機構。
[0009]本發明的切削裝置的卡盤工作臺機構用于保持經由粘接帶粘貼在作為磁性體的環形框架的板狀的被加工物，所述切削裝置的卡盤工作臺機構構成為包括:工作臺部，所述工作臺部固定于所述切削裝置的工作臺底座，并且在所述工作臺部的上表面具備用于保持所述被加工物的保持面；以及框架支座部，所述框架支座部固定于所述工作臺底座，并且所述框架支座部具有配設在所述環形框架所在的區域的永久磁鐵、和使所述環形框架的中心對準所述工作臺部的中心來載置所述環形框架的定位構件，所述框架支座部固定于所述工作臺底座，所述工作臺部能夠相對于所述工作臺底座自由裝卸。
[0010]在上述切削裝置的卡盤工作臺機構中，優選的是:所述卡盤工作臺機構的所述框架支座部具有使其外徑局部小于所述工作臺部的切口，通過所述切口能夠從外周對在所述工作臺底座固定的所述卡盤工作臺機構的所述工作臺部進行把持。
[0011]在上述切削裝置的卡盤工作臺機構中，優選的是:固定于所述工作臺底座的所述卡盤工作臺機構形成為，所述框架支座部的所述永久磁鐵的上端比所述工作臺部的所述保持面低。
[0012]本發明涉及的切削裝置的卡盤工作臺機構構成為包括:工作臺部，所述工作臺部固定于切削裝置的工作臺底座，并且在所述工作臺部的上表面具備用于保持被加工物的保持面；框架支座部，所述框架支座部固定于所述工作臺底座，并且所述框架支座部具有配設在環形框架所在的區域的永久磁鐵、和使所述環形框架的中心對準所述工作臺部的中心來載置所述環形框架的定位構件，所述框架支座部固定于所述工作臺底座，所述工作臺部能夠相對于所述工作臺底座自由裝卸。根據本發明涉及的切削裝置的卡盤工作臺機構，起到了通過劃分成工作臺部和框架支座部而能夠容易地進行裝卸的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是實施方式涉及的切削裝置的立體圖。
[0014]圖2是實施方式涉及的框架支座部的俯視圖。
[0015]圖3是實施方式涉及的卡盤工作臺機構的剖視圖。
[0016]圖4是實施方式的變形例涉及的框架支座部的俯視圖。
[0017]標號說明
[0018]1:切削裝置；
[0019]6:工作臺底座；
[0020]10:卡盤工作臺機構；
[0021]20:加工構件；
[0022]50:工作臺部；
[0023]51:保持面；
[0024]60:框架支座部；
[0025]64:永久磁鐵(框架固定構件)；
[0026]65:定位構件；
[0027]66、69:切口；
[0028]F:環形框架；
[0029]T:粘接帶；
[0030]W:被加工物。
【具體實施方式】
[0031]以下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式涉及的切削裝置的卡盤工作臺機構。此外，本發明不受到該實施方式的限定。另外，在下述實施方式的構成要素中，包括本領域技術人員能夠容易地想到的要素或者本質上相同的要素。
[0032]實施方式
[0033]參照圖1至圖3對實施方式進行說明。本實施方式涉及切削裝置的卡盤工作臺機構。圖1是本發明的實施方式涉及的切削裝置的立體圖，圖2是實施方式涉及的框架支座部的俯視圖，圖3是實施方式涉及的卡盤工作臺機構的剖視圖。
[0034]切削裝置I是對被加工物W進行切削加工的手動切割機，并且如圖1所示，其構成為包括卡盤工作臺機構10、加工構件20、未圖示的X軸移動構件、Y軸移動構件30以及Z軸移動構件40。
[0035]卡盤工作臺機構10是用于保持被加工物W的裝置。如圖3所示，本實施方式涉及的卡盤工作臺機構10構成為包括工作臺部50和框架支座部60。卡盤工作臺機構10通過對載置在表面上的被加工物W進行抽吸，來在露出被加工物W的表面的狀態下保持被加工物W。被加工物W是利用切削裝置I進行加工的加工對象，是由半導體晶片或CSP基板、玻璃、樹脂等形成的板狀部件。將被加工物W的與形成有多個器件的器件側的表面相反一側的背面粘貼于粘接帶T，并將與被加工物W粘貼的粘接帶T粘貼于作為磁性體的環形框架F，由此被加工物W固定于環形框架F。換而言之，被加工物W經由粘接帶T被粘貼于環形框架F。
[0036]被加工物W以使粘貼有粘接帶T的一側朝向保持面51的方式載置于卡盤工作臺機構10，并且被抽吸保持。即，卡盤工作臺機構10經由粘接帶T保持被加工物W。
[0037]加工構件20是對保持于卡盤工作臺機構10的被加工物W進行切削加工的裝置。加工構件20構成為包括切削刀片21，通過使切削刀片21高速旋轉并切入被加工物W，能夠將被加工物W分割成一個個產品或芯片。
[0038]X軸移動構件是相對于切削刀片21使保持于卡盤工作臺機構10的被加工物W在切削裝置I的X軸方向相對移動的裝置。在此，卡盤工作臺機構10被支撐為能夠在以卡盤工作臺機構10的中心軸線為中心的切削裝置I的Θ方向上自由旋轉。卡盤工作臺機構10與未圖示的旋轉驅動源連結，并且能夠通過旋轉驅動源所產生的旋轉力，在Θ方向上進行任意角度例如90度旋轉或連續旋轉。
[0039]Y軸移動構件30是相對于保持于卡盤工作臺機構10的被加工物W使切削刀片21在切削裝置I的Y軸方向相對移動的裝置。Y軸移動構件30利用由Y軸脈沖電動機產生的旋轉力，使加工構件20 —邊由Y軸導軌引導，一邊相對于裝置主體3在Y軸方向上移動。
[0040]Z軸移動構件40是相對于保持于卡盤工作臺機構10的被加工物W使切削刀片21在切削裝置I的Z軸方向相對移動的裝置。Z軸移動構件40利用由Z軸脈沖電動機產生的旋轉力，使加工構件20 —邊由Z軸導軌引導,一邊相對于裝置主體3在Z軸方向上移動。
[0041]水箱的壁部4配置于裝置主體3。壁部4以隔著卡盤工作臺機構10在Y軸方向相互對置的方式設置。在圖1中，示出了卡盤工作臺機構10位于X軸方向的更換區域的狀態。在更換區域內，能夠進行卡盤工作臺機構10的更換。加工構件20對被加工物W的加工在加工區域內進行。加工區域與X軸方向上的加工構件20的配置位置相對應。在加工區域與更換區域之間，配置有分隔部5。分隔部5是與X軸方向正交的板狀的部件，其分隔加工區域與更換區域。
[0042]在改變被加工物W的種類或大小等時，存在更換卡盤工作臺機構10的情況。由于追求成本效益，每I枚被加工物W的尺寸存在增大的傾向，與此對應地，卡盤工作臺機構10也存在大型化的傾向。卡盤工作臺機構10的大型化導致卡盤工作臺機構10的重量的增加，從而存在更換操作的操作性下降的問題。另外，當想要一邊抑制切削裝置I的大型化一邊與大的被加工物W相對應時，用于更換卡盤工作臺機構10的供手插入的空間變得狹小，從而存在操作性下降的問題。
[0043]如在以下參照圖2和圖3所說明的那樣，本實施方式的卡盤工作臺機構10被分成工作臺部50與框架支座部60兩個構成要素。由此，與整體地構成的卡盤工作臺相比，工作臺部50、框架支座部60分別變輕。因此，即使是與推進了大口徑化的被加工物W相對應的大口徑化的卡盤工作臺機構10，也能夠容易地進行清掃或更換時的裝卸操作。
[0044]如圖3所示，工作臺部50固定于切削裝置I的工作臺底座6，并且在工作臺部50的上表面具備用于保持被加工物W的保持面51。工作臺底座6能夠通過X軸移動構件而在X軸方向上移動，并且能夠通過旋轉驅動源而在Θ方向上旋轉。工作臺底座6呈圓柱形狀，并且相比于覆蓋X軸移動構件的波紋罩8向上方突出。
[0045]在工作臺底座6的內部形成有真空抽吸通路6a、6b。真空抽吸通路6a、6b與未圖示的真空抽吸源連接。第一真空抽吸通路6a在工作臺底座6的上表面的中央部具有開口部6c。第一真空抽吸通路6a在開口部6c處直徑擴大。第二真空抽吸通路6b在工作臺底座6的上表面的比開口部6c靠近徑向外側的位置具有多個開口部6d。
[0046]工作臺部50是圓盤形狀的部件，其載置于工作臺底座6。工作臺部50的形成保持面51的部分是由多孔陶瓷等形成的圓盤形狀。在工作臺部50的下表面，形成有凹部52。凹部52形成在工作臺部50的外緣部與中央部之間，且形成于工作臺部50的全周范圍。工作臺部50的下表面的比凹部52靠近徑向內側的中央突起部53載置于工作臺底座6。中央突起部53呈圓柱形狀，其外徑與工作臺底座6的外徑相等。在工作臺部50的下表面的比凹部52靠外周側的部分，設置有外緣突起部54。外緣突起部54的厚度與中央突起部53的厚度相等。另外，中央突起部53的下表面與外緣突起部54的下表面位于同一平面上。由于存在外緣突起部54，當將工作臺部50在裝置外暫時載置在平面上等時，工作臺部50的傾斜被抑制。
[0047]工作臺部50具有真空抽吸通路55。真空抽吸通路55形成在工作臺部50的軸芯部，并且在厚度方向上延伸。真空抽吸通路55用于連通工作臺底座6的第一真空抽吸通路6a與形成保持面51的多孔陶瓷部。在工作臺部50的下表面，形成有真空抽吸通路55的開口部55a。真空抽吸通路55在開口部55a處直徑擴大。開口部55a與開口部6c內徑相等，并且所述開口部55a與開口部6c分別被配置成當工作臺部50載置在工作臺底座6上時該開口部55a與開口部6c相互對置。
[0048]在圖2中，示出了從上方對框架支座部60進行觀察的俯視圖。框架支座部60固定于切削裝置I的工作臺底座6，并且框架支座部60具有:永久磁鐵64，其配設在環形框架F所在的區域；和定位構件65，其使環形框架F的中心對準工作臺部50的中心來載置該環形框架F。
[0049]框架支座部60呈圓環形狀，其具有支撐部61、傾斜部62以及框架載置部63。支撐部61呈圓環形狀,其是相對于工作臺底座6被固定的固定部。支撐部61的內徑與工作臺底座6的外徑對應。支撐部61嵌合至工作臺底座6，并且通過螺栓7被相對于工作臺底座6的固定部6e固定。傾斜部62是連接支撐部61與框架載置部63的部分，其具有伴隨著從徑向的內側朝向外側而朝向上方的傾斜。框架載置部63呈圓環形狀，并且位于比支撐部61靠上方的位置。[0050]在框架支座部60固定于工作臺底座6的狀態下，將工作臺部50載置于工作臺底座6的上表面。在工作臺部50載置于工作臺底座6的狀態下，工作臺部50的下表面與框架支座部60的上表面在Z軸方向上相互對置。
[0051]工作臺底座6與工作臺部50的位置對準通過配置在一者的突起部與配置在另一者的凹部(槽部)來實現。在本實施方式中，在工作臺底座6的上表面形成有突起，在工作臺部50的中央突起部53，形成有與所述突起對應的槽部。通過將工作臺底座6的突起插入到中央突起部53的槽部，來實現工作臺底座6與工作臺部50的軸對準。工作臺部50位于比框架支座部60的框架載置部63靠徑向內側的位置。另外，在工作臺部50的外緣突起部54與框架支座部60之間，設置有預定的間隙。即，外緣突起部54與框架支座部60相分離。
[0052]在工作臺部50載置于工作臺底座6的狀態下，當負壓通過真空抽吸源被供應至第二真空抽吸通路6b時，工作臺部50通過負壓被抽吸保持于工作臺底座6。由此，工作臺部50被固定于工作臺底座6，工作臺部50與工作臺底座6之間的偏移得到限制。另外，當通過真空抽吸源進行的負壓的供應停止時，工作臺部50能夠從工作臺底座6自由裝卸。
[0053]這樣，在本實施方式涉及的卡盤工作臺機構10中，相對于工作臺底座6固定工作臺部50的固定手段是由于負壓而產生的抽吸力。因此，當對被加工物W進行加工時，工作臺部50被固定于工作臺底座6。另一方面,如果在更換卡盤工作臺機構10等時停止來自真空抽吸源的負壓供應，則工作臺部50能夠相對于工作臺底座6自由裝卸。因此，能夠容易地在短時間內進行工作臺部50的裝卸、更換操作。
[0054]在框架支座部60的框架載置部63,配置有作為框架固定構件的永久磁鐵64。永久磁鐵64在周向上以預定間隔配置有多個。永久磁鐵64埋入框架載置部63,永久磁鐵64的上端位于與框架載置部63的上表面相同的高度位置。永久磁鐵64的上端位于比工作臺部50的保持面51低的位置。這樣，固定于工作臺底座6的卡盤工作臺機構10被形成為，框架支座部60的永久磁鐵64的上端比工作臺部50的保持面51低。因此，在環形框架F被保持于框架載置部63并且被加工物W被保持于保持面51的狀態下，能夠形成為被加工物W比環形框架F相對靠上方的狀態。
[0055]在框架載置部63，配置有兩個定位構件65。定位構件65配置在與分隔部5對應的邊68、換而言之X軸方向的內側的邊68的附近。定位構件65是銷，并且從框架載置部63向上方突出。在環形框架F,形成有與定位構件65對應的卡定部。卡定部例如是形成在環形框架F的外周的切口部。通過將環形框架F的卡定部卡定至定位構件65,能夠使環形框架F的中心對準工作臺部50的中心或工作臺底座6的中心來載置環形框架F。
[0056]如圖2所示，框架支座部60具有使其外徑局部小于工作臺部50的切口 66。通過切口 66能夠從外周對固定于工作臺底座6的工作臺部50進行把持。由此，能夠容易地裝卸工作臺部50。
[0057]在框架支座部60，在三個位置形成有切口 66。三個切口 66以兩兩錯開90度的角度位置的方式配置。隔著框架支座部60的中心相互對置的兩個切口 66a與水箱的壁部4對應。如圖1所示，框架支座部60以切口 66a與壁部4相對的方式固定于工作臺底座6。此時，另一個切口 66b位于分隔部5側的相反側。
[0058]切口 66呈矩形，其寬度Wl優選大于用戶的標準手掌的寬度。切口 66的底邊、SP位于框架支座部60的徑向內側的邊67位于比工作臺部50的外周靠近徑向的內側的位置。因此，在形成有切口 66的部分，框架支座部60的外徑小于工作臺部50的外徑。由此，當相對于工作臺底座6裝卸工作臺部50時，能夠利用切口 66從外周把持工作臺部50。即使與被加工物W的大直徑化相對應地向周邊的構造物擴大了環形框架F的外周，也能夠在切口66的部分產生供手插入到周邊的構造物與框架支座部60之間來把持工作臺部50的外周的富余寬度。切口 66設置在三個位置，由于能夠在這三個位置中的任意位置把持工作臺部50，因此裝卸工作臺部50時的操作性提高。[0059]當進行卡盤工作臺機構10的尺寸更換時，首先，卸下工作臺部50，接著，卸下框架支座部60。由于設置有切口 66，即使在卡盤工作臺機構10的周圍的空間狹小時，也能夠在切口 66處把持框架支座部60從而容易地卸下框架支座部60。在將更換用的卡盤工作臺機構10安裝至工作臺底座6時，與卸下時相反，首先將框架支座部60固定于工作臺底座6，然后將工作臺部50載置于工作臺底座6。
[0060]此外，當在卡盤工作臺的外周配置永久磁鐵64 (框架固定構件)或定位構件65時，重量容易偏向于外周部。為了抑制外周部的下垂、確保平面精度，優選增大比永久磁鐵64或定位構件65靠近徑向內側的部分的壁厚從而提高剛性。但是，當在整體構成的卡盤工作臺上增大壁厚時，輕質化變得困難。在本實施方式涉及的卡盤工作臺機構10中，能夠利用框架支座部60實現用于支撐永久磁鐵64或定位構件65的剛性，并且使工作臺部50薄壁化。工作臺部50不是支撐永久磁鐵64或定位構件65的裝置，因此，重量不會偏向于外周部，輕質化容易實現。在本實施方式中，在工作臺部50設置有凹部52，通過薄壁化實現了工作臺部50的輕質化。例如，在具有與^OOmm的晶片對應的尺寸的裝置中，相對于以往的整體構成的卡盤工作臺的重量(Ilkg),本實施方式涉及的卡盤工作臺機構10的工作臺部50能夠實現大約3kg的輕質化。
[0061]因為通過設置切口 66或凹部52而實現了卡盤工作臺機構10的輕質化，所以與大直徑化相伴隨的重量的增加得到抑制。因此，Θ軸或X軸的伺服電動機的增益調整變得容易，成為應對振動的對策。例如，能夠針對不同尺寸的工作臺部50或框架支座部60在抑制振動的同時以相同的增益來進行應對。能夠不再需要與卡盤工作臺機構10的更換相伴隨的增益調整，切削裝置I的操作性提高。
[0062]此外，形成保持面51的部分、即吸附被加工物W的機構并不僅限于多孔陶瓷。例如，也可以通過在保持面51形成與真空抽吸通路55連通的槽并從真空抽吸源向槽供應負壓來抽吸保持被加工物W。
[0063]可以不將工作臺部50的上表面的整個面作為保持被加工物W的保持面51，而是代之以在工作臺部50的上表面設置用于固定環形框架F的框架固定構件。例如，當加工小直徑的被加工物W時，可以利用工作臺部50來保持環形框架F和被加工物W。這樣，能夠在不更換框架支座部60的情況下，通過更換工作臺部50來與多種尺寸的被加工物W對應。另外，也容易根據被加工物W的材質來更換工作臺部50。
[0064]此外，工作臺部50和框架支座部60的形狀不僅限于在本實施方式中舉例說明的形狀，而是可以以合適方式確定。另外，將工作臺部50和框架支座部60固定于工作臺底座6的手段不僅限于舉例說明的手段。例如，將工作臺部50固定于工作臺底座6的手段可以是基于磁力等的手段，以取代由負壓產生的抽吸力。
[0065]實施方式的變形例[0066]對實施方式的變形例進行說明。圖4是本變形例涉及的框架支座部60的俯視圖。上述實施方式的切口 66是使框架支座部60的外周部的一部分向徑向內側凹陷的形狀，但是切口 66的形態不僅限于此。切口也可以設置為例如貫穿框架支座部60。
[0067]如圖4所示，本變形例涉及的切口 69是在厚度方向上貫穿框架支座部60的通孔。切口 69在俯視圖中大致呈矩形，并且被形成為從支撐部61直到框架載置部63。切口 69的位于徑向外側的邊70與工作臺部50的外周之間的間隙的寬度W2優選為至少用戶能夠插入手的大小。切口 69的配置可以與上述實施方式的切口 66的配置相同。
[0068]本變形例涉及的框架支座部60的外周未被切口 69分斷，因此，由于設置切口 69導致的框架支座部60的剛性的下降得到抑制。
[0069]上述實施方式和變形例中公開的內容可以通過適當組合來執行。
【權利要求】
1.一種切削裝置的卡盤工作臺機構，其用于保持經由粘接帶粘貼在作為磁性體的環形框架的板狀的被加工物， 所述切削裝置的卡盤工作臺機構構成為包括: 工作臺部，所述工作臺部固定于所述切削裝置的工作臺底座，并且在所述工作臺部的上表面具備用于保持所述被加工物的保持面；以及 框架支座部，所述框架支座部固定于所述工作臺底座，并且所述框架支座部具有配設在所述環形框架所在的區域的永久磁鐵、和使所述環形框架的中心對準所述工作臺部的中心來載置所述環形框架的定位構件， 所述框架支座部固定于所述工作臺底座，所述工作臺部能夠相對于所述工作臺底座自由裝隹P。
2.根據權利要求1所述的切削裝置的卡盤工作臺機構， 所述卡盤工作臺機構的所述框架支座部具有使其外徑局部小于所述工作臺部的切口， 通過所述切口能夠從外周對在所述工作臺底座固定的所述卡盤工作臺機構的所述工作臺部進行把持。
3.根據權利要求1或2所述的切削裝置的卡盤工作臺機構， 固定于所述工作臺底座的所述卡盤工作臺機構形成為，所述框架支座部的所述永久磁鐵的上端比所述工作臺部的所述保持面低。
【文檔編號】B28D7/04GK103531516SQ201310276601
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月3日 優先權日:2012年7月3日
【發明者】福岡武臣, 門澤英治 申請人:株式會社迪思科