專利名稱：磨料水射流式切斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有噴射高壓的含有磨粒的水即磨料水射流的噴嘴、對(duì)安 裝在固定臺(tái)上的工件進(jìn)行切斷或加工的切斷裝置。
背景技術(shù)：
以往使用著利用磨料水射流來切斷或加工工件的方法。該方法通常是通過 對(duì)含有研磨材料的高壓流體(水射流)施加壓力并使該高壓流體從噴嘴噴出來切斷或加工工件的。該方法例如在日本專利特開2000-767號(hào)公報(bào)的第2頁 第4頁以及圖1 圖4得到了披露。在上述日本專利特開2000-767號(hào)公報(bào)的利用磨料水射流的工件加工方法 中，作為研磨材料(磨粒)，使用的是金剛砂(garnet)、硅砂、鑄鐵或石英 砂等。在該方法中，首先，研磨材料以濕潤狀態(tài)從研磨材料箱經(jīng)由供給管和供 給口送入噴嘴頭的混合室內(nèi)。此時(shí)，研磨材料被由壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣送入 混合室內(nèi)。之后，研磨材料在混合室內(nèi)與高壓水混合。其結(jié)果是，磨料水射流從噴嘴噴出。之后，磨料水射流在經(jīng)過支撐工件的 平臺(tái)(固定臺(tái))的槽后被收集器收集。之后，研磨材料被篩網(wǎng)捕捉，在濕潤狀 態(tài)下返回研磨材料箱后進(jìn)行再利用。這種技術(shù)在日本專利特開2000-767號(hào)公 報(bào)的圖l和圖4中得到了披露。近年來，如上所述的切斷裝置被用于切斷作為工件的一例的半導(dǎo)體芯片的 封固體。具體而言，所述切斷裝置被應(yīng)用于分別沿著正交的格子狀切斷線將安 裝在電路基板上的芯片狀零件(半導(dǎo)體芯片等)統(tǒng)一用樹脂封固后的封固體(基 板)切斷。進(jìn)行該切斷需要有高精度的切斷位置和200ym左右的切斷寬度。在使用以往的切斷裝置時(shí)，首先將封固體載放到具有槽的平臺(tái)上。接著， 將封固體沿著朝一個(gè)方向延伸的切斷線切斷。之后，將封固體沿著朝與這一個(gè)
方向正交的另一個(gè)方向延伸的切斷線切斷。在使用該切斷裝置的切斷方法中， 在沿著一個(gè)方向切斷封固體后，將具有沿一個(gè)方向延伸的槽的一個(gè)平臺(tái)更換為 具有沿相差90。的方向延伸的槽的另一平臺(tái)。之后，使封固體在另一平臺(tái)上與 規(guī)定位置對(duì)齊。之后，將封固體沿著朝另一個(gè)方向延伸的切斷線切斷。進(jìn)行如上所述的平臺(tái)交換作業(yè)是為了避免對(duì)作為切斷的對(duì)象物的封固體 予以支撐的平臺(tái)(固定臺(tái))的底座部出現(xiàn)磨損。具體而言，是為了使磨料水射流在不接觸底座部的情況下流過平臺(tái)上設(shè)有的槽。這在日本專利特開2000-767 號(hào)公報(bào)中參照?qǐng)D4作了說明。由此，磨料水射流在將固定于另一平臺(tái)的工件(封固體)切斷后，在不接 觸另一平臺(tái)的情況下流過其上的槽，被收集器收集。若采用該使用以往的切斷裝置的切斷方法，則需要兩個(gè)平臺(tái)。因此，切斷 裝置所需的費(fèi)用增加。另外，需要相對(duì)于一個(gè)平臺(tái)對(duì)齊封固體，還需要相對(duì)于 另一平臺(tái)對(duì)齊封固體。因此，切斷作業(yè)的效率下降。而且，切斷的位置和角度 等的尺寸精度也可能會(huì)下降。專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2000-767號(hào)公報(bào)(第2頁 第4頁以及圖l 圖4)發(fā)明的公開發(fā)明所要解決的技術(shù)問題為了解決上述切斷裝置的問題，具體而言是為了在防止含有磨粒的水 與底座部接觸的同時(shí)僅使用一個(gè)平臺(tái)(固定臺(tái))來切斷封固體，本發(fā)明人 們開發(fā)了一種可在保護(hù)部件被設(shè)置成覆蓋平臺(tái)的底座部的狀態(tài)下將封固體 切斷的切斷裝置。該切斷裝置例如被本申請(qǐng)?zhí)峤粫r(shí)尚未公開的日本專利申 請(qǐng)2005-276904號(hào)刊載。在本申請(qǐng)中，將日本專利申請(qǐng)2005-276904號(hào)通過援引而加以引用。采用該切斷裝置，固定臺(tái)不磨損，可使用同一個(gè)固定臺(tái)沿著交叉的兩 個(gè)方向分別切斷封固體。這在日本專利申請(qǐng)2005-276904號(hào)中參照?qǐng)D6作 了說明。換言之，采用該切斷裝置，在沿著交叉的兩個(gè)方向分別切斷封固
體時(shí)，無需準(zhǔn)備多個(gè)固定臺(tái)，無需交換固定臺(tái)，也無需多次地對(duì)封固體進(jìn) 行位置對(duì)齊。然而，可以明確，若采用上述切斷裝置，則會(huì)產(chǎn)生與上述問題不同的問題。為了理解該問題，請(qǐng)參照日本專利申請(qǐng)2005-276904號(hào)的圖7 (A)。 上述切斷裝置具有固定臺(tái)。固定臺(tái)具有多個(gè)凸部。多個(gè)凸部分別具有 沿軸向延伸的貫穿孔和設(shè)于前端的凹陷。在固定臺(tái)上，通過依次經(jīng)由貫穿 孔和凹陷進(jìn)行吸引作用，將封固體吸附于凸部的前端。由此，將封固體固 定于固定臺(tái)、更準(zhǔn)確地說是固定在各凸部及設(shè)在其周圍的框部上。在此狀 態(tài)下，將磨料水射流以高壓狀態(tài)從噴嘴噴出。由此，將封固體沿著分別朝 交叉的兩個(gè)方向延伸的切斷線中的一個(gè)方向(X方向)的切斷線切斷。若采用使用上述切斷裝置的切斷方法，則切斷中所使用的含有磨粒的 高壓水(磨料水射流)在槽部內(nèi)會(huì)與保護(hù)部件撞擊，但不會(huì)與底座部的上 表面撞擊。然而，高壓水(磨料水射流)的壓力(射流力)在高壓水與保護(hù)部件 撞擊后幾乎不下降。目卩，高壓水(磨料水射流)在壓力不下降的情況下在 保護(hù)部件的上表面反彈。之后，高壓水與設(shè)于保護(hù)部件附近的凸部的側(cè)面 撞擊。此時(shí)的高壓水的壓力與高壓水即將與保護(hù)部件撞擊時(shí)的高壓水的壓 力大致相等。保護(hù)部件由具有比磨粒高的硬度的材料制成，以能經(jīng)受住高壓水的壓 力。然而，上述凸部并非由該材料制成。因此，凸部的側(cè)面會(huì)顯著磨損。另外，該高壓水在封固體完成切斷時(shí)有很多會(huì)不與保護(hù)部件撞擊而是 向四方分散。因此，分散后的高壓水會(huì)使設(shè)于保護(hù)部件附近的凸部和框部 磨損。在凸部和框部產(chǎn)生了磨損的狀態(tài)下，不再能可靠地固定封固體。因此， 需要將凸部和框部更換成其它的凸部和框部。這種情況下，需要更換包括 可繼續(xù)使用的凸部和框部在內(nèi)的固定臺(tái)的所有零件。若更換固定臺(tái)的所有 零件的頻度上升，則更換固定臺(tái)的所有零件所需的成本會(huì)高于保護(hù)部件的 成本。
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種磨料水射流式的切斷裝置， 該裝置不僅能防止底座部的磨損，還能防止固定封固體的固定臺(tái)的底座部 以外的部分的磨損。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明一方面的切斷裝置包括將工件的位置固定的固定臺(tái)、以及噴 射含有切斷工件用的磨粒的磨料水射流的噴嘴。固定臺(tái)具有多個(gè)凸部和多 個(gè)底座部。多個(gè)凸部分別以與工件切斷后形成的多個(gè)封裝體產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的形 態(tài)被槽部隔開，并具有用于吸引工件或多個(gè)封裝體產(chǎn)品中的一個(gè)的貫穿孔。 多個(gè)底座部分別使多個(gè)凸部中的至少沿著一個(gè)方向排列的凸部彼此連結(jié)。 多個(gè)凸部和多個(gè)底座部的受到磨料水射流撞擊的部分由具有比磨粒高的硬 度的材料形成。本發(fā)明另一方面的切斷裝置包括將工件的位置固定的固定臺(tái)、以及 噴射含有切斷工件用的磨粒的磨料水射流的噴嘴。固定臺(tái)具有多個(gè)凸部和 多個(gè)底座部。多個(gè)凸部分別以與工件切斷后形成的多個(gè)封裝體產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的 形態(tài)被槽部隔開，并具有用于吸引工件或多個(gè)封裝體產(chǎn)品中的一個(gè)的貫穿 孔。多個(gè)底座部分別使多個(gè)凸部中的至少沿著一個(gè)方向排列的凸部彼此連 結(jié)。所述切斷裝置還包括容器，該容器供固定臺(tái)設(shè)置在內(nèi)部空間中，且在 該內(nèi)部空間中注入有液體。固定臺(tái)在容器內(nèi)被浸漬在液體中，以不會(huì)直接 受到磨料水射流撞擊。本發(fā)明一方面或另一方面的切斷裝置最好還包括設(shè)置在工件或多個(gè)封 裝體產(chǎn)品與多個(gè)凸部之間、供工件或多個(gè)封裝體產(chǎn)品分別載放的載放部件， 這種情況下，該載放部件最好包含具有比磨粒低的硬度的材料。另外，上述一方面的切斷裝置的特征和另一方面的切斷裝置的特征也 可進(jìn)行組合。發(fā)明效果若采用本發(fā)明，則還可防止固定封固體的固定臺(tái)的底座部以外的部分產(chǎn)生 磨損。本發(fā)明上述的及其它的目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將通過參照附圖來理解的
與本發(fā)明相關(guān)的下面的詳細(xì)說明而得以明確。


圖1是實(shí)施形態(tài)的磨料水射流式切斷裝置的俯視圖。圖2是實(shí)施形態(tài)的切斷裝置的固定臺(tái)和作為切斷對(duì)象的封固體(基板)的 立體圖。圖3是實(shí)施形態(tài)的固定臺(tái)的分解立體圖。圖4是實(shí)施形態(tài)的切斷裝置執(zhí)行工件切斷時(shí)固定臺(tái)的剖視圖。圖5是通過切斷實(shí)施形態(tài)的封固體(基板)而形成的多個(gè)封裝體產(chǎn)品的立體圖。(符號(hào)說明) 1封固體la基板lb樹脂成形體2磨料水射流3封裝體產(chǎn)品4傳送機(jī)構(gòu)5輸送導(dǎo)軌6非安裝面7、 7x、 7y切斷線8泵單元9噴嘴系統(tǒng)配管10噴嘴11 CCD (電荷耦合裝置)攝像機(jī) 12移動(dòng)機(jī)構(gòu) 50固定臺(tái) 51固定位置 52切斷位置 53對(duì)齊位置54載放部件55槽部56凸部57底座部58固定支撐部件59側(cè)框部件60側(cè)方部件61放置臺(tái)62凹陷63貫穿孔64上表面65保護(hù)部件66表示吸氣作用的箭頭100切斷裝置A輸送工作臺(tái)B前置工作臺(tái)C切斷工作臺(tái)D清洗干燥工作臺(tái)具體實(shí)施方式
下面參照?qǐng)D1 圖3對(duì)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的磨料水射流式切斷裝置進(jìn)行 說明。下面將磨料水射流式切斷裝置100簡(jiǎn)稱為切斷裝置100。為了方便說明，在下面的說明中使用的任一附圖均通過適當(dāng)省略或夸 張而以示意方式繪出。另外，在下面的實(shí)施形態(tài)中，作為被切斷裝置100 切斷的作為對(duì)象物的工件的一例使用的是安裝在電路基板上的半導(dǎo)體芯片 等被樹脂統(tǒng)一封固的封固體1。封固體1被沿著包括曲線部分的交叉的兩條 切斷線分別切斷。
使用該切斷裝置的切斷方法需要高精度的切斷位置和200 nm左右的 切斷寬度。另外，在上述專利申請(qǐng)2005-276904號(hào)中本申請(qǐng)的發(fā)明人們對(duì) 記載的切斷裝置(在提交本申請(qǐng)時(shí)尚未公開)作了說明，該專利申請(qǐng)披露 的切斷裝置只是本發(fā)明的切斷裝置的一實(shí)施形態(tài)，本發(fā)明的切斷裝置并不 局限于此。如圖1所示，本實(shí)施形態(tài)的切斷裝置100包括輸送工作臺(tái)A、前置 工作臺(tái)B、切斷工作臺(tái)C、以及清洗干燥工作臺(tái)D。輸送工作臺(tái)A將封固體 l輸送至切斷裝置100。前置工作臺(tái)B從輸送工作臺(tái)A接納封固體1，并將 封固體1輸送至下一個(gè)工作臺(tái)。切斷工作臺(tái)C從前置工作臺(tái)B接納封固體1。 在切斷工作臺(tái)C上，封固體1被磨料水射流2切斷成多個(gè)封裝體產(chǎn)品3。清 洗干燥工作臺(tái)D從切斷工作臺(tái)C接納多個(gè)封裝體產(chǎn)品3，在此對(duì)封裝體產(chǎn)品 3進(jìn)行清洗并干燥。另外，切斷裝置100還包括推進(jìn)、夾持送料、拾取等的傳送裝置(未 圖示)，該傳送裝置用于將封固體1從輸送工作臺(tái)A向前置工作臺(tái)B供給。 切斷裝置100還包括推進(jìn)、夾持送料、拾取等的傳送機(jī)構(gòu)4，傳送機(jī)構(gòu)4 將封固體1從前置工作臺(tái)B向切斷工作臺(tái)C輸送，并將多個(gè)封裝體產(chǎn)品3 從切斷工作臺(tái)C向清洗干燥工作臺(tái)D輸送。在本實(shí)施形態(tài)中，作為傳送機(jī) 構(gòu)4，設(shè)置有機(jī)械夾頭式(日文 >力于卞、乂夕式)拾取裝置。傳送裝置(未圖示)和傳送機(jī)構(gòu)4各自可沿輸送導(dǎo)軌5分別在圖1中 的左右方向(X軸方向)即水平方向以及圖1中垂直于紙面的方向即鉛垂方 向(Z軸方向)上移動(dòng)。換言之，傳送裝置(未圖示)可使封固體1從輸送工作臺(tái)A向前置工 作臺(tái)B移動(dòng)。而傳送機(jī)構(gòu)4則可使封固體1從前置工作臺(tái)B向切斷工作臺(tái)C 移動(dòng)，并可使多個(gè)封裝體產(chǎn)品3從切斷工作臺(tái)C向清洗干燥工作臺(tái)D移動(dòng)。如圖1所示，在切斷裝置100中，輸送工作臺(tái)A、前置工作臺(tái)B、切斷 工作臺(tái)C和清洗干燥工作臺(tái)D呈大致直線狀配置，以在使封固體1和封裝 體產(chǎn)品3沿著一直線(X軸方向)移動(dòng)的期間內(nèi)結(jié)束規(guī)定工序以外的工序。 采用這種輸送工作臺(tái)A、前置工作臺(tái)B、切斷工作臺(tái)C和清洗干燥工作臺(tái)D
的配置，可縮短封固體1和封裝體產(chǎn)品3的移動(dòng)時(shí)間。上述四個(gè)工作臺(tái)的配置并不局限于上述配置，只要是能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的 目的的配置即可。另外，也可利用同一傳送機(jī)構(gòu)4使封固體1從輸送工作 臺(tái)A移動(dòng)至清洗干燥工作臺(tái)D。此外，封固體1在工作臺(tái)彼此之間的移動(dòng)也 可利用彼此獨(dú)立的多個(gè)傳送機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。這種情況下，也可對(duì)應(yīng)每一傳送機(jī)構(gòu)4設(shè)置不同的輸送導(dǎo)軌5。在使用切斷裝置100時(shí)，首先，傳送裝置(未圖示)使封固體1從輸 送工作臺(tái)A向前置工作臺(tái)B移動(dòng)。接著，封固體1沿著輸送導(dǎo)軌5被傳送 機(jī)構(gòu)4從前置工作臺(tái)B移動(dòng)至切斷工作臺(tái)C。然后，在切斷工作臺(tái)C上，封 固體1被切斷，以分割成多個(gè)封裝體產(chǎn)品3。另外，切斷裝置100還包括未圖示的產(chǎn)品檢查工作臺(tái)和保存工作臺(tái)。 產(chǎn)品檢查工作臺(tái)用于對(duì)在清洗干燥工作臺(tái)D處完成清洗干燥工序后的多個(gè) 封裝體產(chǎn)品3進(jìn)行檢査。保存工作臺(tái)具有接納并收容從產(chǎn)品檢查工作臺(tái)傳 送來的多個(gè)封裝體產(chǎn)品3的最終產(chǎn)品托盤(未圖示)。在本實(shí)施形態(tài)中，如圖2和圖4所示，封固體l包括基板la、安裝 在基板la的一個(gè)主表面上的多個(gè)電氣零件、以及利用樹脂將多個(gè)電氣零件 統(tǒng)一封固成形的樹脂成形體lb。在圖5中，在封固體l的另一個(gè)面、即電氣零件的非安裝面6上以與 多個(gè)電氣零件的位置和數(shù)目對(duì)應(yīng)的形態(tài)沿X方向和Y方向分別繪制有切斷 線7。封固體1被分別沿上述兩條切斷線7 (7x、 7y)切斷，由此分割成多 個(gè)封裝體產(chǎn)品3。在圖5中，X方向的切斷線7x由曲線和直線構(gòu)成，Y方向的切斷線7y 僅由直線構(gòu)成。X方向的切斷線7x與Y方向的切斷線7y之間交叉的角部的 的切斷線7僅由曲線構(gòu)成。gp，在本實(shí)施形態(tài)中，使用與僅由以正交的形 態(tài)分別沿著兩個(gè)方向延伸的直線組構(gòu)成的以往的切斷線不同的切斷線7 (7x、 7y)。封固體l是切斷的對(duì)象物，具有引線框、印刷基板等基板la和樹脂成 形體lb。由多條切斷線7x和多條切斷線7y隔開的多個(gè)區(qū)域分別相當(dāng)于作 為完成品的電氣零件的封裝體產(chǎn)品3。在切斷封固體1時(shí)，首先沿圖5所示的基板la的一短邊方向(X方向) 切斷，之后沿與一短邊方向連續(xù)的切斷線7以一筆方式將封固體1切斷。例如，首先將與上述一短邊方向相鄰的三個(gè)封裝體產(chǎn)品3切斷。接著， 將與上述三個(gè)封裝體產(chǎn)品3相鄰的另外三個(gè)封裝體產(chǎn)品3與上述三個(gè)封裝 體產(chǎn)品3 —樣以一筆方式切斷。最后，可將一個(gè)封固體1分割成十八個(gè)封 裝體產(chǎn)品3。如圖1所示，切斷工作臺(tái)C包括往復(fù)移動(dòng)的固定臺(tái)50。固定臺(tái)50具 有固定封固體1的固定位置51和切斷封固體1的切斷位置52。另外，切斷 工作臺(tái)C還包括在固定位置51與切斷位置52之間往復(fù)移動(dòng)的往復(fù)移動(dòng)裝 置(未圖示)。往復(fù)移動(dòng)裝置使封固體1從固定位置51向切斷位置52移 動(dòng)。在固定位置51與切斷位置52之間設(shè)置有對(duì)齊位置53。對(duì)齊位置53 是用于使繪制在封固體1的非安裝面6上的切斷線7(7x、 7y)對(duì)齊的位置。固定臺(tái)50可在封固體1或封裝體產(chǎn)品3被固定在其上的狀態(tài)下在固定 位置51與切斷位置52之間往復(fù)移動(dòng)。另外，如圖1所示，切斷裝置100還包括移動(dòng)機(jī)構(gòu)12。移動(dòng)機(jī)構(gòu)12 使進(jìn)行噴嘴IO和封固體1的對(duì)齊用的CCD (電荷耦合裝置)攝像機(jī)11等攝 像裝置在水平(X軸方向和Y軸方向)面內(nèi)在切斷位置52與對(duì)齊位置53 之間往復(fù)移動(dòng)。固定臺(tái)50的詳細(xì)構(gòu)造在后面進(jìn)行說明，在固定臺(tái)50上通過吸附等方法固定作為切斷的對(duì)象物的封固體1。在本實(shí)施形態(tài)的切斷裝置中，磨料水射流2由噴嘴IO以高壓狀態(tài)噴出， 由此將封固體1切斷。在使用本實(shí)施形態(tài)的切斷裝置100的封固體1的切斷方法中，如上所 述，切斷工作臺(tái)C利用傳送裝置使前置工作臺(tái)B上的封固體1移動(dòng)至固定 位置51，并將封固體1安裝到在固定位置51上待機(jī)的固定臺(tái)50上。接著，固定臺(tái)50被往復(fù)移動(dòng)裝置移動(dòng)。由此，封固體1與固定臺(tái)50
一體地移動(dòng)至對(duì)齊位置53。大致與此同時(shí)，切斷裝置IOO利用移動(dòng)機(jī)構(gòu)12 使正在對(duì)齊位置53的上方待機(jī)的CCD攝像機(jī)11沿著水平方向移動(dòng)。之后， 切斷裝置100利用從CCD攝像機(jī)11得到的圖像數(shù)據(jù)來對(duì)齊封固體1。接著，封固體1在往復(fù)移動(dòng)裝置的作用下從對(duì)齊位置53向切斷位置 52移動(dòng)。大致與此同時(shí)，切斷裝置100利用移動(dòng)機(jī)構(gòu)12使正在切斷位置 52的上方待機(jī)的噴嘴IO沿著水平方向移動(dòng)。由此，將封固體l沿著繪制在 非安裝面6上的切斷線7 (7x、 7y)切斷，將其分割成多個(gè)封裝體產(chǎn)品3。接著，多個(gè)封裝體產(chǎn)品.3在往復(fù)移動(dòng)裝置的作用下分別以安裝在固定 臺(tái)50上的狀態(tài)從切斷位置52向固定位置51移動(dòng)。另一方面，封固體l的 成為多個(gè)封裝體產(chǎn)品3的部分以外的部分朝著切斷位置52下方的集塵箱 (未圖示)落下。艮卩，可將封固體1的沒用的部分從固定臺(tái)50上除去。此 時(shí)，也可將用于除去封固體1的沒用部分的除去機(jī)構(gòu)(未圖示)預(yù)先設(shè)置 在噴嘴10上，利用移動(dòng)機(jī)構(gòu)12使該除去機(jī)構(gòu)移動(dòng)，從而利用除去機(jī)構(gòu)將 封固體1的沒用部分除去。接著，多個(gè)封裝體產(chǎn)品3在移動(dòng)至固定位置51并安裝到固定臺(tái)50上 后，在傳送機(jī)構(gòu)4的作用下從切斷工作臺(tái)C沿著輸送導(dǎo)軌5移動(dòng)至清洗干 燥工作臺(tái)D。如上所述的切斷裝置100的構(gòu)成要素各自的動(dòng)作由設(shè)置在切斷裝置 IOO內(nèi)的控制單元(未圖示)來控制。該控制單元對(duì)輸送工作臺(tái)A、前置工 作臺(tái)B、切斷工作臺(tái)C、清洗干燥工作臺(tái)D以及從噴嘴10噴出的磨料水射 流2進(jìn)行控制，執(zhí)行分別沿著含有曲線部分的交叉的兩個(gè)方向的切斷線7 (7x、 7y)切斷封固體1的控制。另外，作為在高壓狀態(tài)下噴射含有磨粒的水的系統(tǒng)的構(gòu)成要素，切斷 工作臺(tái)C包括下面的構(gòu)成要素。這些構(gòu)成要素是使從空氣水源供給來的 水成為高壓的高壓泵、與高壓泵連接的切換閥、經(jīng)由第一流入側(cè)水系統(tǒng)配 管與切換閥連接的第一箱體、經(jīng)由第二流入側(cè)水系統(tǒng)配管與切換閥連接的 第二箱體、以及與第一箱體和第二箱體分別連接的第一流出側(cè)水系統(tǒng)配管 和第二流出側(cè)水系統(tǒng)配管。這些構(gòu)成要素在圖1中用泵單元8來表示。 如圖1所示，噴嘴系統(tǒng)配管9與第一流出側(cè)水系統(tǒng)配管和第二流出側(cè) 水系統(tǒng)配管相連接的部分連接。在噴嘴系統(tǒng)配管9上連接有切斷用的噴嘴 10。第一箱體和第二箱體實(shí)質(zhì)上均充滿了含有磨粒的水。泵單元8雖設(shè)置在切斷工作臺(tái)C (切斷裝置100)的外部，但也可設(shè)置 在切斷工作臺(tái)C (切斷裝置100)內(nèi)。泵單元8內(nèi)的磨粒由碳化硅(Sic)、氧化鋁(A1203)或金剛砂等構(gòu)成， 具有l(wèi)Oy m 100y m左右的粒徑。這些磨粒的比重大于1。因此，通常狀態(tài) 下在第一箱體和第二箱體內(nèi)分別存在著沉沒的磨粒占較高比例的高比例部 和幾乎由水構(gòu)成的低比例部。在本實(shí)施形態(tài)中，所謂"比例"，是指"磨粒與含有該磨粒的水的比 例"。在本實(shí)施形態(tài)中，所謂第一箱體和第二箱體分別"在實(shí)質(zhì)上充滿了" 含有磨粒的水，不僅指箱體完全充滿的情況，也指在箱體內(nèi)存在極少的氣 泡或空間的情況。另外，如后面所述，由于切換使用第一箱體和第二箱體， 因此第一箱體和第二箱體最好具有相同的容量。作為向泵單元8的第一箱體和第二箱體供給磨粒的系統(tǒng)的構(gòu)成要素， 切斷裝置100還包括下面的構(gòu)成要素。這些構(gòu)成要素是儲(chǔ)藏磨粒占較高 比例的水(下面稱作"高比例水")的磨粒系統(tǒng)箱、以及通過將被加壓后 的水向磨粒系統(tǒng)箱供給來將高比例水從磨粒系統(tǒng)箱壓出的壓出用泵。上述系統(tǒng)包括將從磨粒系統(tǒng)箱壓出的高比例水向第一箱體和第二箱 體供給的磨粒供給管、設(shè)在磨粒供給管的與第一箱體連結(jié)的部分上的第一 磨粒供給閥、以及設(shè)在磨粒供給管的與第二箱體連結(jié)的部分上的第二磨粒 供給闊。另外，上述系統(tǒng)還包括在供給高比例水時(shí)使從第一箱體和第二箱體溢出的水返回磨粒系統(tǒng)箱的回水管、設(shè)在回水管的與第一箱體連結(jié)的部分 上的第一回流閥、以及設(shè)在回水管的與第二箱體連結(jié)的部分上的第二回流 閥。在該系統(tǒng)中還設(shè)置有用于將水從外部向磨粒供給管供給的注水閥。如上所述，在向第一箱體和第二箱體供給磨粒的系統(tǒng)中，第一箱體和 第二箱體分別始終處于實(shí)質(zhì)上充滿了含有磨粒的水的狀態(tài)。
另外，切斷裝置100還包括下面的構(gòu)成要素作為使泵單元8的第一箱 體和第二箱體中磨粒的比例維持適當(dāng)值的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括固定于第一箱 體和第二箱體的底部、分別由負(fù)載傳感器構(gòu)成的第一傳感器和第二傳感器。另外，該系統(tǒng)還包括控制部(控制器)?？刂撇繌牡谝粋鞲衅骱偷诙?傳感器接收信號(hào)，并根據(jù)這些信號(hào)來計(jì)算出第一箱體和第二箱體內(nèi)的含有 磨粒的水的重量。根據(jù)需要，控制部還對(duì)設(shè)于切斷裝置100的閥和泵等進(jìn)行控制?？刂撇繉?duì)泵單元8進(jìn)行控制，而包括控制部在內(nèi)的切斷裝置100整體的各個(gè)構(gòu)成要素則由控制單元(未圖示)來控制。切斷用的噴嘴10具有保持件、固定在保持件內(nèi)部的柱狀體、在保持 件的內(nèi)部與柱狀體的前端嵌合的支撐體、 一體地嵌入支撐體內(nèi)部的連結(jié)體、 以及噴頭(nozzle chip)。柱狀體設(shè)置有規(guī)定直徑的流路。連結(jié)體設(shè)置有 與流路連通且呈前端尖的錐狀的漏斗狀空間。噴頭設(shè)置有與空間連通并具有一定直徑的小徑流路。噴頭的前端從支 撐體和保持件各自的前端突出規(guī)定量，小徑流路的前端具有噴射口。在此，保持件、柱狀體、支撐體、連結(jié)體和噴頭例如由不銹鋼或陶瓷 等構(gòu)成。在噴頭具有的小徑流路的內(nèi)壁面上形成有耐磨膜。該耐磨膜通過 等離子化學(xué)氣相沉積(Plasma Chemical Vapor D印osition)等周知的方 法來形成。形成有小徑流路的部件自身、即噴頭自身也可用由金剛石燒錯(cuò)體等構(gòu) 成的耐磨材料形成。這種情況下，由于小徑流路的內(nèi)壁也由耐磨材料構(gòu)成， 因此可降低小徑流路的內(nèi)壁的磨損程度。下面參照?qǐng)D1 圖3對(duì)固定臺(tái)50進(jìn)行說明。固定臺(tái)50是本實(shí)施形態(tài) 的切斷裝置100的特征部分。如圖2所示，本實(shí)施形態(tài)的切斷裝置100的固定臺(tái)50包括供封固體 1和封裝體產(chǎn)品3放置的載放部件54、設(shè)于切斷線7 (7x、 7y)下方位置的 槽部55、以及作為槽部55以外的部分并可固定封固體1和多個(gè)封裝體產(chǎn)品 3的凸部56。另外，固定臺(tái)50還包括多個(gè)底座部57。多個(gè)底座部57分別設(shè)置成與 沿著所述兩個(gè)方向中的至少一個(gè)方向(在此是X方向)延伸的切斷線7(7x) 大致平行地將凸部56彼此連結(jié)。由多個(gè)凸部56和多個(gè)底座部57來構(gòu)成固 定支撐部件58。固定支撐部件58放置在放置臺(tái)61上。側(cè)框部件59以可拆 卸的形態(tài)安裝在多個(gè)底座部57上。另外，固定臺(tái)50還包括側(cè)方部件60，該側(cè)方部件60與矩形固定支撐 部件58的長邊大致平行地延伸，分開在固定臺(tái)50的兩側(cè)位置，并以可拆 卸的形態(tài)安裝在固定支撐部件58上。固定臺(tái)50還包括放置臺(tái)61。在放置 臺(tái)61上分別以可拆卸的形態(tài)安裝有載放部件54、固定支撐部件58、側(cè)框 部件59和側(cè)方部件60。在放置臺(tái)61上，開口設(shè)置在固定支撐部件58與側(cè) 方部件60之間。圖2表示的是固定臺(tái)50分解后的狀態(tài)。裝配固定臺(tái)50時(shí)，在將固定 支撐部件58、側(cè)框部件59和側(cè)方部件60安裝到放置臺(tái)61上之后，將載放 部件54放置到固定支撐部件58上。本實(shí)施形態(tài)的切斷裝置100還可包括容器90，該容器90供固定臺(tái)50 設(shè)置在內(nèi)部空間中，并在該內(nèi)部空間中注入有液體91。這種情況下，固定 臺(tái)50最好在容器90內(nèi)被浸漬在液體90中，以不會(huì)直接受到磨料水射流2 撞擊。這樣，磨料水射流2在沖入液體中、導(dǎo)致其能量被吸收后，以速度 減小的狀態(tài)與固定臺(tái)50的多個(gè)凸部56和多個(gè)底座部57接觸。因此，可降 低多個(gè)凸部56和多個(gè)底座部57的磨損程度。若多個(gè)凸部56和多個(gè)底座部57由比磨粒硬的材料形成，則容器90和 液體91就不是為防止多個(gè)凸部56和多個(gè)底座部57磨損而必要的結(jié)構(gòu)。另 外，若固定臺(tái)50被浸漬在容器90內(nèi)的液體91中，則多個(gè)凸部56和多個(gè) 底座部57由比磨粒硬的材料形成就不是為防止多個(gè)凸部56和多個(gè)底座部 57磨損而必須采取的措施。不過，若容器90和液體91的結(jié)構(gòu)與由比磨粒 硬的材料形成的多個(gè)凸部56和多個(gè)底座部57的結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合，則能更可 靠地防止多個(gè)凸部56和多個(gè)底座部57磨損。多個(gè)凸部56與多個(gè)封裝體產(chǎn)品3對(duì)應(yīng)。另外，在載放部件54上以與 多個(gè)凸部56分別對(duì)應(yīng)的形態(tài)設(shè)置有凹陷62。在多個(gè)凹陷62各自的中心部
設(shè)置有貫穿孔63，該貫穿孔63與沿著凸部56的長度方向延伸的貫穿孔63 連通。多個(gè)貫穿孔63分別經(jīng)由配管與吸引機(jī)構(gòu)(未圖示)連接。因此，通 過驅(qū)動(dòng)吸引機(jī)構(gòu)，可在多個(gè)貫穿孔63內(nèi)像箭頭66所示的那樣產(chǎn)生吸引力， 將封固體1或多個(gè)封裝體產(chǎn)品3分別吸附在凹陷62內(nèi)。在多個(gè)槽部55中沿著一個(gè)方向延伸的槽部55 (例如沿著Y方向延伸 的槽部55)內(nèi)以覆蓋底座部57的上表面64的形態(tài)設(shè)置有由細(xì)長的板狀部 件構(gòu)成的保護(hù)部件65。多個(gè)保護(hù)部件65可分別插入槽部55內(nèi)并從槽部55中取出。在此基礎(chǔ) 上，或者取而代之，固定支撐部件58的與磨料水射流2接觸的部分由具有 比切斷封固體1用的磨粒的硬度高的硬度的材料構(gòu)成。作為這種材料，例 如有金剛石單晶體、藍(lán)寶石單晶體、金剛石燒結(jié)體、立方氮化硼(cBN)燒 結(jié)體、將金剛石或立方氮化硼分散在超硬合金中的復(fù)合材料、或者超硬材 料等。在本實(shí)施形態(tài)中，固定支撐部件58僅有一部分、即凸部56和底座部 57中僅有一部分為了防止接觸磨料水射流2所引起的磨損而由具有比磨粒 高的硬度的材料構(gòu)成。不過，側(cè)框部件59、側(cè)方部件60、放置臺(tái)61和容 器90 (其外壁部件)也可由具有比磨粒高的硬度的材料構(gòu)成。另外，若固 定支撐部件58整個(gè)都由具有比磨粒高的硬度的材料構(gòu)成，則在槽部55內(nèi) 也可省去保護(hù)部件65。載放部件54設(shè)置在封固體1與固定支撐部件58之間，為了通過吸附 來可靠地固定封固體1和多個(gè)封裝體產(chǎn)品3，供封固體1或多個(gè)封裝體產(chǎn)品 3分別載放的部分由具有比磨粒低的硬度的材料構(gòu)成。作為載放部件54的 材料，可采用橡膠等彈性材料。載放部件54具有與多個(gè)凸部56的多個(gè)貫 穿孔63連通的多個(gè)貫穿孔63。載放部件54的多個(gè)貫穿孔63與多個(gè)凸部 56的多個(gè)貫穿孔一一對(duì)應(yīng)。如圖4所示，在載放在載放部件54上的封固體1被切斷的大致同時(shí)， 與切斷線7對(duì)應(yīng)的位置上的載放部件54被切斷。之后，在繼續(xù)切斷封固體 l時(shí)，沿著切斷線7、此時(shí)以如圖5所示的一筆方式將封固體1切斷。 在本實(shí)施形態(tài)中，載放部件54的規(guī)定部分被切斷。該載放部件54具 有比磨粒低的硬度。因此，可防止封固體1或多個(gè)封裝體產(chǎn)品3從固定臺(tái) 50掉落或飛散、或者因封裝體產(chǎn)品3相互間的碰撞而受損之類的問題。如上所述，采用本實(shí)施形態(tài)的固定臺(tái)50，固定支撐部件58由具有比 磨粒高的硬度的材料構(gòu)成。因此，可防止固定封固體l'的固定臺(tái)50的磨損 現(xiàn)象。另外，載放部件54由具有比磨粒低的硬度的材料構(gòu)成。因此，在對(duì) 切斷線7不僅包括直線還包括曲線的封固體1進(jìn)行切斷時(shí)，也能可靠地固 定在固定臺(tái)50的載放部件54上。下面參照?qǐng)D4對(duì)載放部件54、固定支撐部件58和保護(hù)部件65的功能 進(jìn)行說明。首先，封固體1經(jīng)由多個(gè)貫穿孔63和凹陷62通過在箭頭66所示的方 向上形成的吸氣作用被朝著載放部件54吸引。由此，封固體l被固定在固 定臺(tái)50上，更準(zhǔn)確地說是被固定在載放部件54上。此時(shí)，樹脂成形體lb 與載放部件54接觸。在使用本實(shí)施形態(tài)的切斷裝置100的切斷方法中，在將封固體1沿著 Y軸方向切斷時(shí)，如圖4所示，磨料水射流2從噴嘴10朝著槽部55以高壓 狀態(tài)噴出并與保護(hù)部件65的上表面撞擊，但不撞擊底座部57的上表面64。 由此，可防止固定臺(tái)50、更具體而言是固定支撐部件58的底座部57磨損。另一方面，在將封固體1沿著X軸方向切斷時(shí)，使用與上述固定臺(tái)50 同一固定臺(tái)50。此時(shí)，將噴嘴10的移動(dòng)方向變更為沿著含有曲線部分的切 斷線7x的方向。磨料水射流2在將封固體1切斷之后如下地流動(dòng)。首先，在將封固體 1沿著X軸方向切斷時(shí)，磨料水射流2從槽部55經(jīng)過放置臺(tái)61的沿X軸方 向的開口而流動(dòng)到該開口下方的位置。因此，磨料水射流2完全不撞擊固 定臺(tái)50。另外，在將封固體1沿著Y方向切斷時(shí)，磨料水射流2撞擊保護(hù)部件 65。換言之，磨料水射流2不撞擊底座部57的上表面64。因此，即便使用同一個(gè)固定臺(tái)50，也可在固定臺(tái)50不受損的情況下
將封固體1切斷。另外，若采用使用本實(shí)施形態(tài)的切斷裝置的切斷方法， 則至少可防止固定臺(tái)50的固定支撐部件58的磨損。另外，在連續(xù)切斷多個(gè)封固體1時(shí)，固定支撐部件58和保護(hù)部件65 逐漸產(chǎn)生磨損。這種情況下，只要在適當(dāng)時(shí)間更換固定支撐部件58和保護(hù) 部件65即可。由此，可在防止固定臺(tái)50磨損的同時(shí)切斷封固體1。對(duì)本發(fā)明雖作了詳細(xì)說明和圖示，但這只是為了例示而已，絕不是作 為限定，應(yīng)當(dāng)明確理解，發(fā)明的范圍僅由附頁的權(quán)利要求書來限定。
權(quán)利要求
1. 一種切斷裝置(100)，包括將工件(1)的位置固定的固定臺(tái)(50)、以及噴射含有切斷所述工件(1)用的磨粒的磨料水射流(2)的噴嘴(10)，其特征在于，所述固定臺(tái)(50)具有多個(gè)凸部(56)，該多個(gè)凸部(56)分別以與所述工件(1)切斷后形成的多個(gè)封裝體產(chǎn)品(3)對(duì)應(yīng)的形態(tài)被槽部(55)隔開，并具有用于吸引所述工件(1)或所述多個(gè)封裝體產(chǎn)品(3)中的一個(gè)的貫穿孔(63)；以及多個(gè)底座部(57)，該多個(gè)底座部(57)分別使所述多個(gè)凸部(56)中的至少沿著一個(gè)方向排列的凸部(56)彼此連結(jié)，所述多個(gè)凸部(56)和所述多個(gè)底座部(57)的受到所述磨料水射流(2)撞擊的部分由具有比所述磨粒高的硬度的材料形成。
2. 如權(quán)利要求l所述的切斷裝置(100)，其特征在于，還包括載放部 件(54)，該載放部件(54)設(shè)置在所述工件(1)或所述多個(gè)封裝體產(chǎn)品(3) 與所述多個(gè)凸部(56)之間，供所述工件(1)或所述封裝體產(chǎn)品(3) 載放，所述載放部件(54)包含具有比所述磨粒低的硬度的材料。
3. —種切斷裝置(100)，包括將工件(1)的位置固定的固定臺(tái)(50)、以及噴射含有切斷所述工件(1)用的磨粒的磨料水射流(2)的噴嘴(10)，其特征在于，所述固定臺(tái)(50)具有多個(gè)凸部(56)，該多個(gè)凸部(56)分別以與所述工件(1)切斷后形 成的多個(gè)封裝體產(chǎn)品(3)對(duì)應(yīng)的形態(tài)被槽部(55)隔開，并具有用于吸引 所述工件(1)或所述多個(gè)封裝體產(chǎn)品(3)中的一個(gè)的貫穿孔(63);以 及多個(gè)底座部(57)，該多個(gè)底座部(57)分別使所述多個(gè)凸部(56) 中的至少沿著一個(gè)方向排列的凸部(56)彼此連結(jié)，所述切斷裝置(100)還包括容器(90)，該容器(90)供所述固定臺(tái) (50)設(shè)置在內(nèi)部空間中，且在該內(nèi)部空間中注入有液體(91)，所述固定臺(tái)(50)在所述容器(90)內(nèi)被浸漬在所述液體(91)中， 以不會(huì)直接受到所述磨料水射流(2)撞擊。
4.如權(quán)利要求3所述的切斷裝置(100)，其特征在于，還包括載放部 件(54)，該載放部件(54)設(shè)置在所述工件(1)或所述多個(gè)封裝體產(chǎn)品 (3)與所述多個(gè)凸部(56)之間，供所述工件(1)或所述封裝體產(chǎn)品(3) 載放，所述載放部件(54)包含具有比所述磨粒低的硬度的材料。
全文摘要
一種切斷裝置，包括將作為工件的一例的封固體(1)的位置固定的固定臺(tái)(50)、以及噴射含有切斷封固體(1)用的磨粒的磨料水射流(2)的噴嘴(10)。固定臺(tái)(50)具有多個(gè)凸部(56)和多個(gè)底座部(57)。多個(gè)凸部(56)分別以與封固體(1)切斷后形成的多個(gè)封裝體產(chǎn)品(3)對(duì)應(yīng)的形態(tài)被槽部(55)隔開，并具有用于吸引封固體(1)或多個(gè)封裝體產(chǎn)品(3)中的一個(gè)的貫穿孔(63)。多個(gè)底座部(57)分別使多個(gè)凸部(56)中的至少沿著一個(gè)方向排列的凸部(56)彼此連結(jié)。多個(gè)凸部(56)和多個(gè)底座部(57)的受到磨料水射流撞擊的部分由具有比磨粒高的硬度的材料形成。
文檔編號(hào)B24C5/00GK101400480SQ200680053930
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者岸本和之, 植山恭行 申請(qǐng)人:東和株式會(huì)社