專利名稱：切削裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有對各種被加工物進(jìn)行切削的切削刀具的切削裝置。
背景技術(shù)：
關(guān)于由間隔道劃分開來地形成有多個集成電路等器件的半導(dǎo)體晶 片，通過利用切削裝置切削間隔道，來分割成一個個器件，并應(yīng)用于各 種電子設(shè)備等中。此外，除半導(dǎo)體晶片以外的各種被加工物也通過利用 切削裝置切削應(yīng)切削位置來進(jìn)行分割。
切削裝置具有例如如圖7所示的切削構(gòu)件7。切削構(gòu)件7具有以能 夠旋轉(zhuǎn)的方式被殼體70支承的旋轉(zhuǎn)軸71 ，在旋轉(zhuǎn)軸71上安裝刀具座72， 并通過螺母73進(jìn)行固定。
在刀具座72上安裝切削刀具74。關(guān)于切削刀具74，從由鋁等形成 的基座74a的外周凸出形成有具有金剛石等磨粒的切削刃74b，在基座 74a的中心部形成有貫穿表面和背面的被插入孔74c。在刀具座72上具 有插入到切削刀具74的被插入孔74c中的插入軸72a、對插在插入軸 72a上的切削刀具74進(jìn)行支承的凸緣72b、以及形成在插入軸72a的前 端的外螺紋72c，在將插入軸72a插入到了切削刀具74的被插入孔74c 中之后，通過使螺母75與外螺紋72c螺合擰緊，來將切削刀具74固定 在刀具座72上，從而利用凸緣72b和螺母75夾持切削刀具74。關(guān)于這 樣構(gòu)成的切削構(gòu)件7，其與被加工物相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行相對移動的同時，使旋 轉(zhuǎn)的切削刀具74的切削刃74b切入被加工物中，由此對晶片等各種被加 工物進(jìn)行切削。
這樣，在將切削刀具74安裝到刀具座72上時，需要使插入軸72a 貫穿插入到切削刀具74的被插入孔74c中。因此，被插入孔74c的內(nèi)徑 形成得比插入軸72a的外徑要大出大約5 10)am(例如參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)l:日本特開2006—212748號公報
但是，在切削被加工物時，由于切削刀具74在安裝于插入軸72a的 狀態(tài)下高速旋轉(zhuǎn)，所以，當(dāng)形成于切削刀具74的被插入孔74c的內(nèi)周面 與插入軸72a的外周面之間存在間隙(游隙)時，伴隨切削刀具74以例 如40000rpm、 60000rpm那樣的速度高速旋轉(zhuǎn)，因切削刀具74的旋轉(zhuǎn)中 心與插入軸72a的旋轉(zhuǎn)中心之間的偏心而引起的振動變大，存在切削精 度降低的問題。另一方面，為了將切削刀具74安裝到刀具座72上，需 要在被插入孔74c的內(nèi)周面與插入軸72a的外周面之間留有一定程度的 游隙。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的課題在于在確保切削刀具的被插入孔的內(nèi) 周面與插入軸的外周面之間的游隙的同時，抑制切削刀具的旋轉(zhuǎn)中心與 插入軸的旋轉(zhuǎn)中心之間的偏心，從而能夠進(jìn)行精密的切削。
本發(fā)明是一種切削裝置，其至少包括保持被加工物的卡盤工作臺、 和對保持在卡盤工作臺上的被加工物進(jìn)行切削的切削構(gòu)件，其特征在于， 切削構(gòu)件具有切削刀具，其具有在中心部形成有被插入孔的圓形基座、 和緊固在圓形基座的背面并從圓形基座的外周凸出的切削刃；主軸，其 上安裝有刀具座和螺母，其中，上述刀具座是將插入到切削刀具的上述 被插入孔中的插入軸、與支承圓形基座的表面或背面的凸緣結(jié)合起來而 形成的，上述螺母與形成于插入軸的前端的外螺紋螺合，并按壓圓形基 座的背面或表面，從而利用該螺母和凸緣夾持圓形基座；以及主軸殼體， 其將主軸支承成能夠旋轉(zhuǎn)，并且該主軸殼體具有驅(qū)動源，形成于圓形基 座上的被插入孔的內(nèi)周面具有圓筒內(nèi)周面；和倒角部，其與圓筒內(nèi)周 面相連，并形成于表面?zhèn)然虮趁鎮(zhèn)鹊拈_口部，在插入軸與凸緣的結(jié)合部 處形成有帶錐度部分，該帶錐度部分與倒角部抵接從而使圓形基座的旋 轉(zhuǎn)中心與插入軸的旋轉(zhuǎn)中心一致。
在本發(fā)明中，由于在形成于切削刀具的圓形基座的被插入孔的、與 凸緣抵接的一側(cè)的開口部設(shè)置有倒角部，在插入到被插入孔中的插入軸與凸緣的結(jié)合部處形成有帶錐度部分，該帶錐度部分與倒角部抵接，從 而使圓形基座的旋轉(zhuǎn)中心與插入軸的旋轉(zhuǎn)中心一致，所以，切削刀具的
旋轉(zhuǎn)軸心與主軸的旋轉(zhuǎn)軸心一致。因此，即使主軸以例如40000rpm、 60000rpm那樣的速度高速旋轉(zhuǎn)，也不會發(fā)生偏心，所以抑制了切削刀具 的振動，能夠進(jìn)行精密的切削。


圖1是表示切削裝置的一個示例的立體圖。
圖2是表示構(gòu)成切削構(gòu)件的主軸的一個示例的分解立體圖。
圖3是表示切削構(gòu)件的一個示例的分解立體圖。
圖4是表示切削刀具的一個示例的局部放大剖視圖。
圖5是表示切削刀具安裝在刀具座上的第一狀態(tài)的局部放大剖視圖。
圖6是表示切削刀具安裝在刀具座上的第二狀態(tài)的局部放大剖視圖。
圖7是表示現(xiàn)有的切削構(gòu)件的分解立體圖。
標(biāo)號說明
1:切削裝置；2:卡盤工作臺；3:切削構(gòu)件；30:主軸；30a:外 螺紋；30b:帶錐度面；301:刀具座；301a:插入軸；301b:凸緣；301c: 結(jié)合部；301d:帶錐度部分；301e:外螺紋；302:螺母；31:主軸殼體； 32:切削刀具；320:圓形基座；320a:表面；320b:背面；321:切削 刃；322:被插入孔；323:內(nèi)周面；323a:圓筒內(nèi)周面；323b、 323c: 倒角部；33:螺母；34:校準(zhǔn)構(gòu)件；340:攝像部；35:刀具罩；350: 切削液噴嘴；4: X軸進(jìn)給構(gòu)件；40:滾珠絲杠；41:導(dǎo)軌；42:電動機(jī)； 43:滑動部；44:旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部；5: Y軸進(jìn)給構(gòu)件；50:滾珠絲杠；51: 導(dǎo)軌；52:脈沖電動機(jī)；53:滑動部；6: Z軸進(jìn)給構(gòu)件；60:滾珠絲杠； 61:導(dǎo)軌；62:脈沖電動機(jī)；63:支承部。
具體實施例方式
圖1所示的切削裝置1包括卡盤工作臺2，其保持被加工物并能 夠在X軸方向上移動；切削構(gòu)件3，其對保持在卡盤工作臺2上的被加工物進(jìn)行切削；X軸進(jìn)給構(gòu)件4，其在X軸方向上驅(qū)動卡盤工作臺2; Y 軸進(jìn)給構(gòu)件5，其在Y軸方向上驅(qū)動切削構(gòu)件3;以及Z軸進(jìn)給構(gòu)件6， 其在Z軸方向上驅(qū)動切削構(gòu)件3。
切削構(gòu)件3具有圖2所示的主軸30。主軸30以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被 主軸殼體31支承，該主軸殼體31在后部側(cè)具有驅(qū)動源310。主軸30的 露出部分的一部分形成為帶錐度面30b，在比帶錐度面30b靠前端的部分 形成有外螺紋30a。在主軸30上安裝刀具座301 、和與形成在主軸30的 前端部上的外螺紋30a螺合的螺母302。
如圖3所示，在刀具座301上安裝切削刀具32。切削刀具32具有 圓形基座320，其在中心部形成有被插入孔322;和切削刃321，其緊固 在圓形基座320的背面?zhèn)龋⑾驁A形基座320的外周側(cè)凸出。另一方面， 如圖2和圖3所示，刀具座301具有插入軸301a，其插入到切削刀具 32的被插入孔322中；凸緣301b，其對插入在插入軸301a上的切削刀 具32的表面或背面進(jìn)行支承；和結(jié)合部301c，其將插入軸301a與凸緣 301b結(jié)合起來。在結(jié)合部301c處，具有從凸緣301b側(cè)向插入軸301a側(cè) 直徑逐漸縮小的帶錐度部分301d。此外，在插入軸301a的前端部形成有 外螺紋301e，用于緊固切削刀具32的螺母33螺合在該外螺紋301e上。
如圖4所示，形成在切削刀具32上的被插入孔322從圓形基座320 的表面320a沿旋轉(zhuǎn)軸心方向貫穿背面320b，被插入孔322的內(nèi)周面323 具有與旋轉(zhuǎn)時的軸心平行的圓筒內(nèi)周面323a;和倒角部323b、 323c， 其形成于表面320a側(cè)或背面320b側(cè)的幵口部，并以與圓筒內(nèi)周面323a 相連的狀態(tài)與該圓筒內(nèi)周面323a結(jié)合。在圖示的示例中，在表面320a 側(cè)和背面320b側(cè)這兩側(cè)都形成有倒角部323b、 323c，但是至少在與圖2 和圖3所示的凸緣301b抵接的一方側(cè)形成有倒角部即可。
如圖5所示，將形成在切削刀具32上的被插入孔322插到刀具座 301的插入軸301a上，并使圓形基座320的背面320b與凸緣301b抵接， 然后在外螺紋301e上螺合擰緊螺母33來按壓圓形基座的表面320a進(jìn)行 緊固，此時切削刀具32被凸緣301b和螺母夾持。然后，在該狀態(tài)下， 關(guān)于形成在圓形基座320上的被插入孔322的靠背面320b側(cè)的倒角部323c，該倒角部323c與形成在刀具座301上的帶錐度部分301d緊密接 觸，變成在水平方向(軸心方向)上不能活動的狀態(tài)，并且上述倒角部 323c成為在徑向上也不能活動的狀態(tài)，插入軸301a的旋轉(zhuǎn)中心、即主軸 30的旋轉(zhuǎn)中心與圓形基座320的旋轉(zhuǎn)中心一致。進(jìn)而，即使切削刀具32 高速旋轉(zhuǎn)也會維持該狀態(tài)，所以不會產(chǎn)生偏心，能夠進(jìn)行高精度的切削， 而主軸30和切削刀具32則不會振動。另外，由于形成在刀具座301上 的帶錐度部分301d與倒角部323c的接觸面積也很小，所以此后能夠?qū)?切削刀具32從刀具座301上容易地卸下。
此外，在刀具座301的插入軸301a與切削刀具32的被插入孔322 的圓筒內(nèi)周面323a之間，存在例如幾pm左右的游隙C。因此，能夠?qū)?被插入孔322順暢地插到插入軸301a上，而不會產(chǎn)生所謂的卡住。
另外，存在以下結(jié)構(gòu)的切削裝置具有多個切削構(gòu)件，在2根主軸 上分別安裝有切削刀具，2根主軸在Y軸方向上配設(shè)在一條直線上，雖 然未圖示，但在這樣的切削裝置中，有時為了縮短2個切削刃之間的間 隔，如圖6所示，將圓形基座320的表面和背面翻轉(zhuǎn)后插到插入軸301a 上。在該情況下，形成在圓形基座320的靠表面320a側(cè)的倒角部323b 與形成在刀具座301上的帶錐度部分301d緊密接觸來防止偏心，并且能 夠相對于插入軸301a順暢地進(jìn)行插入。
如圖1所示，在構(gòu)成切削構(gòu)件3的主軸殼體31上固定有校準(zhǔn)構(gòu)件 34，該校準(zhǔn)構(gòu)件34用于對晶片的應(yīng)切削位置進(jìn)行檢測，以進(jìn)行與切削刀 具32的位置對準(zhǔn)，校準(zhǔn)構(gòu)件34構(gòu)成為與切削構(gòu)件3聯(lián)動的結(jié)構(gòu)。在校 準(zhǔn)構(gòu)件34中具有攝像部340，通過攝像部340所取得的圖像與預(yù)先存儲 的晶片圖像的匹配，能夠檢測到應(yīng)切削位置。攝像部340位于切削刀具 32的切削刃321的X軸方向的延長線上。另外，切削刀具32被刀具罩 35從上方覆蓋。此外，在刀具罩35的下部，以從表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)葕A著切 削刀具32的方式配設(shè)有切削液噴嘴350。
X軸進(jìn)給構(gòu)件4構(gòu)成為具有滾珠絲杠40，其具有X軸方向的軸心； 一對導(dǎo)軌41，它們與滾珠絲杠40平行地配設(shè)；電動機(jī)42，其與滾珠絲 杠40的一端連接；滑動部43,其未圖示的內(nèi)部的螺母與滾珠絲杠40螺合，并且，該滑動部43的下部與導(dǎo)軌41滑動接觸；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部44， 其固定在滑動部43上，在該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部44的內(nèi)部具有使卡盤工作臺2 旋轉(zhuǎn)所期望的角度的脈沖電動機(jī)，在該X軸進(jìn)給構(gòu)件4中，伴隨著滾珠 絲杠40被電動機(jī)42驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，滑動部43在導(dǎo)軌41上沿X軸方向滑 動，卡盤工作臺2也隨之沿X軸方向移動。
Y軸進(jìn)給構(gòu)件5構(gòu)成為具有滾珠絲杠50，其具有Y軸方向的軸心； 一對導(dǎo)軌51，它們與滾珠絲杠50平行地配設(shè)；脈沖電動機(jī)52，其與滾 珠絲杠50的一端連接；以及滑動部53，其未圖示的內(nèi)部的螺母與滾珠絲 杠50螺合，并且，該滑動部53的下部與導(dǎo)軌51滑動接觸，在該Y軸進(jìn) 給構(gòu)件5中，伴隨著滾珠絲杠50被脈沖電動機(jī)52驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，滑動部 53在導(dǎo)軌51上沿Y軸方向滑動，切削構(gòu)件3也隨之沿Y軸方向移動。
Z軸進(jìn)給構(gòu)件6構(gòu)成為具有滾珠絲杠60，其具有Z軸方向的軸心； 一對導(dǎo)軌61，它們與滾珠絲杠60平行地配設(shè)；脈沖電動機(jī)62，其與滾 珠絲杠60的一端連接；以及支承部63，其支承切削構(gòu)件ll，該支承部 63的未圖示的內(nèi)部的螺母與滾珠絲杠60螺合，并且，該支承部63的側(cè) 部與導(dǎo)軌61滑動接觸，在該Z軸進(jìn)給構(gòu)件6中，伴隨著滾珠絲杠60被 脈沖電動機(jī)62驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，支承部63被導(dǎo)軌61引導(dǎo)著沿Z軸方向升降， 切削構(gòu)件3也隨之沿Z軸方向升降。
如圖5或圖6所示，切削刀具32安裝在刀具座301上，在構(gòu)成有圖 1所示的切削構(gòu)件3的切削裝置1中，在對被加工物、例如晶片W進(jìn)行 切割的情況下，如圖1所示，將晶片W在經(jīng)帶T支承于環(huán)狀框架F的狀 態(tài)下保持到卡盤工作臺2上。然后，通過卡盤工作臺2和校準(zhǔn)構(gòu)件34的 移動，形成晶片W位于攝像部340的正下方的狀態(tài)。然后，在對卡盤工 作臺2和攝像部340的位置進(jìn)行調(diào)整的同時對晶片W的表面Wl進(jìn)行攝 像，并進(jìn)行預(yù)先存儲在校準(zhǔn)構(gòu)件34中的晶片的圖像與實際取得的圖像之 間的圖案匹配，在圖像一致的時刻使校準(zhǔn)構(gòu)件34停止。預(yù)先進(jìn)行調(diào)整， 以使切削刀具32的切削刃321 (參照圖4)位于攝像部340的X軸方向 的延長線上，由于包含攝像部340的校準(zhǔn)構(gòu)件34與切削構(gòu)件3聯(lián)動，所 以在校準(zhǔn)構(gòu)件34停止的時刻，便完成了應(yīng)切削間隔道與切削刀具32的切削刃321在Y軸方向的位置對準(zhǔn)。
接著，卡盤工作臺2被X軸進(jìn)給構(gòu)件4驅(qū)動而向+X方向移動，并 且，在切削刀具32高速旋轉(zhuǎn)的同時，切削構(gòu)件3被Z軸進(jìn)給構(gòu)件6驅(qū)動 而下降預(yù)定量，由此，切削刀具32的切削刃321切入檢測到的間隔道中 來進(jìn)行切削。此時，通過控制成切削刀具32的切削刃321還稍微切入到 保持晶片W的帶中的程度，能夠?qū)㈤g隔道完全切斷。
此外，切削構(gòu)件3被Y軸進(jìn)給構(gòu)件5驅(qū)動而在Y軸方向上按照相鄰 間隔道之間的間隔進(jìn)行移動，同時卡盤工作臺2在X軸方向移動并進(jìn)行 同樣的切削，從而對一個方向的所有間隔道進(jìn)行切削。然后，在將卡盤 工作臺2旋轉(zhuǎn)90度之后進(jìn)行與上述相同的切削，這時，所有的間隔道被 縱橫地切削，從而分割成一個個芯片。
如圖5或圖6所示，由于切削刀具32不會發(fā)生偏心，所以減小了振 動，能夠精密地進(jìn)行晶片W的切削，不易在切削槽的兩側(cè)產(chǎn)生崩碎。此 外，能夠使切削深度恒定。因此，不會因切深量變大而使卡盤工作臺2 的表面受傷。
此外，在不是完全切斷晶片W的間隔道、而是形成預(yù)定深度的槽的 情況下，由于切削刀具32的偏心消除，能夠精密地控制槽的深度。
權(quán)利要求
1.一種切削裝置，其至少包括保持被加工物的卡盤工作臺、和對保持在該卡盤工作臺上的被加工物進(jìn)行切削的切削構(gòu)件，其特征在于，上述切削構(gòu)件具有切削刀具，其具有在中心部形成有被插入孔的圓形基座、和緊固在該圓形基座的背面并從該圓形基座的外周凸出的切削刃；主軸，其上安裝有刀具座和螺母，其中，上述刀具座是將插入到上述切削刀具的上述被插入孔中的插入軸、與支承上述圓形基座的表面或上述背面的凸緣結(jié)合起來而形成的，上述螺母與形成于上述插入軸的前端的外螺紋螺合，并按壓上述圓形基座的上述背面或上述表面，從而利用該螺母和上述凸緣夾持上述圓形基座；以及主軸殼體，其將上述主軸支承成能夠旋轉(zhuǎn)，并且該主軸殼體具有驅(qū)動源，形成于上述圓形基座上的上述被插入孔的內(nèi)周面具有圓筒內(nèi)周面；和倒角部，其與上述圓筒內(nèi)周面相連，并形成于上述表面?zhèn)然蛏鲜霰趁鎮(zhèn)鹊拈_口部，在上述插入軸與上述凸緣的結(jié)合部處形成有帶錐度部分，該帶錐度部分與上述倒角部抵接從而使上述圓形基座的旋轉(zhuǎn)中心與上述插入軸的旋轉(zhuǎn)中心一致。
全文摘要
本發(fā)明提供切削裝置，其在確保形成于切削刀具中心部的被插入孔的內(nèi)周面與安裝切削刀具的插入軸的外周面之間的游隙的同時，抑制切削刀具的旋轉(zhuǎn)中心與插入軸的旋轉(zhuǎn)中心之間的偏心，從而能夠進(jìn)行精密的切削。在形成于切削刀具(32)的圓形基座(320)的被插入孔(322)的、與凸緣(301b)抵接的一側(cè)的開口部設(shè)置有倒角部(323c)，在插入到被插入孔中的插入軸(301a)與凸緣的結(jié)合部處形成有帶錐度部分(301d)，該帶錐度部分與倒角部抵接，從而使圓形基座的旋轉(zhuǎn)中心與插入軸的旋轉(zhuǎn)中心一致，使切削刀具(32)的旋轉(zhuǎn)軸心與主軸的旋轉(zhuǎn)軸心一致，即使具有插入軸(301a)的主軸高速旋轉(zhuǎn)，也不會發(fā)生偏心，抑制了切削刀具的振動，能夠進(jìn)行精密的切削。
文檔編號B28D5/00GK101579894SQ20091013413
公開日2009年11月18日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者佐藤正視 申請人:株式會社迪思科