JP4847069B2 - Cutting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、切削ブレードに超音波振動を付与して半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の被加工物を切削する切削装置に関する。 The present invention relates to a cutting apparatus that applies ultrasonic vibration to a cutting blade to cut a workpiece such as a semiconductor wafer or an optical device wafer.
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード、CCD等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially wafer-shaped semiconductor wafer, and devices such as ICs, LSIs, etc. are partitioned in the partitioned regions. Form. Then, the semiconductor wafer is cut along the streets to divide the region in which the device is formed to manufacture individual semiconductor chips. In addition, optical device wafers with gallium nitride compound semiconductors laminated on the surface of sapphire substrates are divided into individual light emitting diodes, laser diodes, CCDs and other optical devices by cutting along the streets. It's being used.
上述したウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、ウエーハ等の被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードおよび回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を備えたスピンドルユニットを含んでいる。このような切削装置においては、切削ブレードを20000〜40000rpmの回転速度で回転しつつ、切削ブレードとチャックテーブルに保持された被加工物を相対的に切削送りする。 The above-described cutting along the wafer street is usually performed by a cutting device called a dicer. This cutting apparatus includes a chuck table for holding a workpiece such as a wafer, a cutting means for cutting the workpiece held on the chuck table, and a cutting for relatively moving the chuck table and the cutting means. And feeding means. The cutting means includes a spindle unit having a rotary spindle, a cutting blade mounted on the spindle, and a drive mechanism for driving the rotary spindle to rotate. In such a cutting apparatus, the workpiece held on the cutting blade and the chuck table is relatively cut and fed while rotating the cutting blade at a rotational speed of 20000 to 40000 rpm.
しかるに、デバイスが形成されるウエーハは、シリコン、サファイヤ、シリコンナイトライド、ガラス、リチウムタンタレート等の脆性硬質材料が用いられており、切削ブレードによって切削すると切断面に欠けが生じてデバイスの品質を低下させるという問題がある。また、サファイヤ等のモース硬度の高いウエーハは、切削ブレードによる切削が不可能ではないにしても非常に困難である。 However, brittle hard materials such as silicon, sapphire, silicon nitride, glass and lithium tantalate are used for the wafer on which the device is formed. There is a problem of lowering. Also, a wafer with high Mohs hardness such as sapphire is very difficult if not impossible to cut with a cutting blade.
上述した問題を解消するために、切削ブレードが装着された回転スピンドルに超音波振動子を配設し、この超音波振動子に交流電圧を印加することにより、切削ブレードに超音波振動を付与しつつ切削するようにした切削装置が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
また、切削ブレードの表面に超音波振動子を固定し、この超音波振動子に交流電圧を印加することにより、切削ブレードに超音波振動を付与しつつ切削するようにした切削装置が提案されている。(例えば、特許文献3参照。)
In addition, a cutting apparatus has been proposed in which an ultrasonic vibrator is fixed to the surface of the cutting blade and an AC voltage is applied to the ultrasonic vibrator to perform cutting while applying ultrasonic vibration to the cutting blade. Yes. (For example, refer to
而して、被加工物であるウエーハの材質、切り込み深さ、切削送り速度、切削水の供給具合等の加工条件によって切削ブレードに付与された超音波振動の振幅を調整する必要がある。従って、切削ブレードに付与された超音波振動の振幅を容易に検出することができることが望ましい。 Thus, it is necessary to adjust the amplitude of the ultrasonic vibration applied to the cutting blade according to the processing conditions such as the material of the wafer as the workpiece, the cutting depth, the cutting feed rate, the cutting water supply condition, and the like. Therefore, it is desirable that the amplitude of the ultrasonic vibration applied to the cutting blade can be easily detected.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、切削ブレードに付与される超音波振動の振幅を検出することができる振幅検出手段を備えた切削装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is to provide a cutting apparatus provided with an amplitude detecting means capable of detecting the amplitude of ultrasonic vibration applied to a cutting blade. It is in.
上記主たる技術課題を解決するため、被加工物を保持するチャックテーブルを備えたチャックテーブル機構と、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段と、該切削ブレードに超音波振動を付与する超音波振動子と、該超音波振動子に交流電力を印加する電力供給手段と、該電力供給手段を制御する制御手段と、を具備する切削装置において、
該切削ブレードの径方向の振幅を検出する振幅検出手段を具備しており、
該振幅検出手段は、該チャックテーブル機構に配設され互いに対向して配設された発光手段および受光手段と該発光手段と受光手段の間に形成され該切削ブレードの外周部を受け入れるブレード受け入れ部とを有する検出器と、該検出器の受光手段が受光した光の光量を電圧信号に変換する光電変換手段と、該光電変換手段が出力する電圧値の最大値と最小値から該切削ブレードの径方向の振幅を求める振幅判定手段とを具備し、
該振幅判定手段で判定した該切削ブレードの径方向の振幅が、被加工物の加工条件に対応して設定した設定振幅と乖離している場合には該制御手段は、該超音波振動子に印加する交流電力を制御して該切削ブレードの振幅を該設定振幅に調整する、ことを特徴とする切削装置が提供される。
In order to solve the main technical problem, a chuck table mechanism having a chuck table for holding a workpiece, a cutting means having a cutting blade for cutting the workpiece held on the chuck table, and the cutting blade A cutting apparatus comprising: an ultrasonic vibrator for applying ultrasonic vibration to the power supply means; a power supply means for applying AC power to the ultrasonic vibrator ; and a control means for controlling the power supply means .
And it includes the amplitude detection means for detecting the amplitude of the radial the cutting blade,
The amplitude detecting means includes a light emitting means and a light receiving means which are provided on the chuck table mechanism and face each other, and a blade receiving portion which is formed between the light emitting means and the light receiving means and receives the outer periphery of the cutting blade. A photoelectric conversion means for converting the amount of light received by the light receiving means of the detector into a voltage signal, and a maximum value and a minimum value of the voltage value output from the photoelectric conversion means. An amplitude determination means for obtaining a radial amplitude,
When the radial amplitude of the cutting blade determined by the amplitude determining means deviates from the set amplitude set corresponding to the processing conditions of the workpiece, the control means There is provided a cutting device characterized in that the AC power applied is controlled to adjust the amplitude of the cutting blade to the set amplitude .
上記該光電変換手段は、受光手段を介して送られた光の光量に対応した電圧を振幅判定手段に送り、該振幅判定手段には、切削ブレードの外周位置と光電変換手段から出力される電圧値との関係が設定された基準データが入力されている、ことが好ましい。 The photoelectric conversion means sends a voltage corresponding to the amount of light transmitted through the light receiving means to the amplitude determination means, and the amplitude determination means has a voltage outputted from the outer peripheral position of the cutting blade and the photoelectric conversion means. It is preferable that reference data in which a relationship with a value is set is input.
本発明による切削装置は、切削ブレードに付与される超音波振動の径方向の振幅を検出する振幅検出手段を具備しているので、加工条件に対応して切削ブレードに付与される超音波振動の径方向の振幅を正確に調整することができる。 Since the cutting apparatus according to the present invention includes amplitude detection means for detecting the amplitude in the radial direction of the ultrasonic vibration applied to the cutting blade, the ultrasonic vibration applied to the cutting blade corresponding to the processing conditions. The amplitude in the radial direction can be adjusted accurately.
以下、本発明に従って構成された切削装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a cutting device configured according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、本発明に従って構成された切削装置の斜視図が示されている。図示の実施形態における切削装置は、略直方体状の装置ハウジング2を具備している。この装置ハウジング2内には、被加工物を保持するチャックテーブル機構3が切削送り方向である矢印Xで示す方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル機構3は、吸着チャック支持台31と該吸着チャック支持台31上に配設された吸着チャック32とからなるチャックテーブル30と、該吸着チャック32の上面から所定高さ下方に配設された支持テーブル33を具備しており、チャックテーブル30の吸着チャック32の上面である保持面上に被加工物を図示しない吸引手段を作動することによって吸引保持するようになっている。また、チャックテーブル30は、図示しない回転機構によって回転可能に構成されている。なお、チャックテーブル30には、被加工物として後述するウエーハを保護テープを介して支持する支持フレームを固定するためのクランプ34が配設されている。このように構成されたチャックテーブル機構3は、図示しない切削送り手段によって、矢印Xで示す切削送り方向に移動せしめられるようになっている。
FIG. 1 shows a perspective view of a cutting device constructed in accordance with the present invention. The cutting device in the illustrated embodiment includes a
図示の実施形態における切削装置は、切削手段としてのスピンドルユニット4を具備している。スピンドルユニット4は、図示しない移動基台に装着され図示しない割り出し送り手段によって上記矢印Xで示す切削送り方向と直交する矢印Yで示す割り出し方向に移動せしめられるとともに、図示しない切り込み送り手段によって切り込み方向である矢印Zで示す方向に移動せしめられるようになっている。このスピンドルユニット4について、図2を参照して説明する。
The cutting apparatus in the illustrated embodiment includes a
図2に示すスピンドルユニット4は、スピンドルハウジング41と、該スピンドルハウジング41内に回転自在に配設された回転スピンドル42と、該回転スピンドル42の先端に装着される切削工具43を具備している。スピンドルハウジング41は略円筒状に形成され、軸方向に貫通する軸穴411を備えている。上記スピンドルハウジング41に形成された軸穴411に挿通して配設される回転スピンドル42は、その前端部にネジ穴421が設けられた工具装着部422を備え、その中央部には径方向に突出して形成されたスラスト軸受フランジ423が設けられている。このようにしてスピンドルハウジング41に形成された軸穴411に挿通して配設される回転スピンドル42は、軸穴411の内壁との間に供給される高圧エアーによって回転自在に支持される。
The
回転スピンドル42の先端部に設けられた工具装着部422に装着された切削工具43は、共振部材44と、該共振部材44に装着された切削ブレード45とからなっている。共振部材44は図示の実施形態においてはアルミニウムによって形成され、中央大径部441と、該中央大径部441の一端面から同軸状に突出して形成された第1の小径部442と、中央大径部441の他端面から同軸状に突出して形成された第2の小径部443とからなっている。なお、第1の小径部442と第2の小径部443は、同一寸法に形成されている。このように形成された共振部材44には、軸中心を貫通する貫通孔444が形成されている。共振部材44に装着された切削ブレード45は、図示の実施形態においては共振部材44の中央大径部441における第1の小径部442側の端面に砥粒をニッケル等の金属メッキで結合した電鋳ブレードによって構成されている。このように構成された切削工具43は、貫通孔444を挿通して配設された締め付けボルト46を回転スピンドル42の工具装着部422に設けられたネジ穴421に螺合することにより、回転スピンドル42に装着される。なお、切削工具43を回転スピンドル42の工具装着部422に装着する際には、工具装着部422と第1の小径部442との間および第2の小径部443と締め付けボルト46の頭部との間に、合成樹脂からなるスペーサー47、47が介在される。
A
図示の実施形態におけるスピンドルユニット4は、回転スピンドル42を回転駆動するための電動モータ5を備えている。図示の電動モータ5は、永久磁石式モータによって構成されている。永久磁石式の電動モータ5は、回転スピンドル42の中間部に形成されたモータ装着部424に装着された永久磁石からなるロータ51と、該ロータ51の外周側においてスピンドルハウジング41に配設されたステータコイル52とからなっている。このように構成された電動モータ5は、ステータコイル52に後述する電力供給手段によって交流電力を印加することによりロータ51が回転し、該ロータ51を装着した回転スピンドル42を回転せしめる。
The
図示の実施形態におけるスピンドルユニット4は、回転スピンドル42に配設され切削ブレード45に超音波振動を付与する超音波振動子6を備えている。超音波振動子6は、回転スピンドル42の軸方向に分極された円環状の圧電体61と、該圧電体61の両側分極面に装着された円環状の2枚の電極板62、63とからなっている。圧電体61は、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、リチウムタンタレート等の圧電セラミックスによって形成されている。このように構成された超音波振動子6は、回転スピンドル42に装着され、電極板62、63に後述する電力供給手段によって所定周波数の交流電力が印加されると、超音波振動を発生せしめる。なお、超音波振動子6は、軸方向に複数個配設してもよい。
The
図示の実施形態におけるスピンドルユニット4は、上記超音波振動子6に交流電力を印加するとともに上記電動モータ5に交流電力を印加する電力供給手段7を具備している。
電力供給手段7は、スピンドルユニット4の後端部に配設されたロータリートランス8を具備している。ロータリートランス8は、回転スピンドル42の後端に配設された受電手段81と、該受電手段81と対向して配設されスピンドルハウジング41の後端部に配設された給電手段82とを具備している。受電手段81は、回転スピンドル42に装着されたロータ側コア811と、該ロータ側コア811に巻回された受電コイル812とからなっている。このように構成された受電手段81の受電コイル812の一端は上記超音波振動子6の電極板61に接続され、他端は電極板62に接続される。上記給電手段82は、受電手段81の外周側に配設されたステータ側コア821と、該ステータ側コア821に配設された給電コイル822とからなっている。このように構成された給電手段82の給電コイル822は、電気配線73、74を介して交流電力が供給される。
The
The power supply means 7 includes a
図示の実施形態における電力供給手段7は、上記ロータリートランス8の給電コイル822に供給する交流電力の交流電源91と、電力調整手段としての電圧調整手段92と、上記給電手段82に供給する交流電力の周波数を調整する周波数調整手段93と、電圧調整手段92および周波数調整手段93を制御する制御手段94と、該制御手段に切削ブレード45に付与する超音波振動の振幅等を入力する入力手段95を具備している。なお、図2に示す電力供給手段7は、制御回路96および電気配線521、522を介して上記電動モータ5のステータコイル52に交流電力を供給する。
The power supply means 7 in the illustrated embodiment includes an
図示の実施形態におけるスピンドルユニット4は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
切削作業を行う際には、電力供給手段7から電動モータ5のステータコイル52に交流電力が供給される。この結果、電動モータ5が回転して回転スピンドル42が回転し、該回転スピンドル42の先端に取付けられた切削工具43の共振部材44に装着された切削ブレード45が回転せしめられる。
The
When performing the cutting operation, AC power is supplied from the power supply means 7 to the
一方、電力供給手段7は、制御手段94によって電圧調整手段92および周波数変換手段93を制御し、交流電力の電圧を所定の電圧に制御するとともに、交流電力の周波数を所定周波数(例えば、20kHz)に変換して、ロータリートランス8を構成する給電手段82の給電コイル822に供給する。このように所定周波数の交流電力が給電コイル822に印加されると、回転する受電手段81の受電コイル812を介して超音波振動子6の電極板62と電極板63間に所定周波数の交流電力が印加される。この結果、超音波振動子6は径方向に繰り返し変位して超音波振動する。この超音波振動は、回転スピンドル42を介して切削工具43の共振部材44に伝達され、共振部材44が径方向に超音波振動する。従って、共振部材44に装着された切削ブレード45は、径方向に超音波振動する。なお、切削ブレード45に付与される超音波振動の振幅は、超音波振動子6に印加される交流電力の電力量に比例する。
On the other hand, the power supply means 7 controls the voltage adjusting means 92 and the frequency converting means 93 by the control means 94 to control the voltage of the AC power to a predetermined voltage, and the frequency of the AC power is set to a predetermined frequency (for example, 20 kHz). And is supplied to the
図示の実施形態における切削装置は、図3に示すように切削ブレード45の径方向の振幅を検出する振幅検出手段10を具備している。この振幅検出手段10は、図1に示すように上記チャックテーブル機構3の支持テーブル33上に配設された検出器11を具備している。検出器11は、図3に示すように検出器本体111と、該検出器本体111に互いに対向して配設された発光手段112および受光手段113と、該発光手段112と受光手段113の間に形成され切削ブレード45の外周部を受け入れるブレード受け入れ部114とを具備している。発光手段112は光ファイバー12を介して光源13に接続されており、この光源13からの光を受光手段113に向けて発光する。受光手段113は、発光手段112が発光した光を受光し、受光した光を光ファイバー14を介して後述する光電変換手段に送る。
The cutting apparatus in the illustrated embodiment includes amplitude detecting means 10 for detecting the radial amplitude of the
図示の実施形態における振幅検出手段10は、上記検出器11の受光手段113から光ファイバー14を介して送られた光の光量を電圧信号に変換する光電変換手段15と、該光電変換手段15が出力する電圧値の最大値と最小値から切削ブレード45の径方向の振幅を求める振幅判定手段16とを具備している。光電変換手段15は、受光手段113から光ファイバー14を介して送られた光の光量に対応した電圧を振幅判定手段16に送る。振幅判定手段16は、光電変換手段15が出力する電圧値の最大値と最小値から切削ブレード45の径方向の振幅を求める。なお、振幅判定手段16には、切削ブレード45の外周位置(径方向変位量)と光電変換手段15から出力される電圧値との関係が設定された基準データ17が入力されている。この基準データ17は、切削ブレード45の外周縁が発光手段112と受光手段113の中心を通る線上に位置付けられた状態を基準に設定されている。即ち、図示の実施形態においては切削ブレード45が基準位置(0)に位置付けられた状態における光電変換手段15の出力電圧値が5Vに設定されている。そして、切削ブレード45の外周縁が図3において上側に変位すると光電変換手段15の出力電圧値は増大し、切削ブレード45の外周縁が図3において下側に変位すると光電変換手段15の出力電圧値は減少するように設定されている。
The amplitude detection means 10 in the illustrated embodiment includes a photoelectric conversion means 15 that converts the amount of light transmitted from the light receiving means 113 of the
次に、上述した振幅検出手段10を用いて、切削ブレード45に付与される径方向の振動の振幅を検出する手順(振幅検出工程)について説明する。
先ず、図1に示す切削装置の図示しない切削送り手段および割り出し送り手段によってチャックテーブル機構3およびスピンドルユニット4を作動し、支持テーブル33上に配設された検出器11を切削ブレード45の直下に位置付ける。そして、図示しない切り込み送り手段を作動して、スピンドルユニット4従って切削ブレード45を下方に移動せしめる。このとき、図3に示す振幅検出手段10は、光電変換手段15から出力される電圧値を監視し、光電変換手段15からの電圧値が5Vに達した時点で、切り込み送り手段の作動を停止して切削ブレード45の下降を停止する。次に、図2に示す電力供給手段7を作動して超音波振動子6に交流電力を印加する。即ち、電力供給手段7は、制御手段94によって電圧調整手段92および周波数変換手段93を制御し、交流電力の電圧を所定の電圧に制御するとともに、交流電力の周波数を所定周波数(例えば、20kHz)に変換して、ロータリートランス8を構成する給電手段82の給電コイル822に供給する。このように所定周波数の交流電力が給電コイル822に印加されると、受電手段81の受電コイル812を介して超音波振動子6の電極板62と電極板63間に所定周波数の交流電圧が印加される。この結果、超音波振動子6は径方向に繰り返し変位して超音波振動する。この超音波振動は、回転スピンドル42を介して切削工具43の共振部材44に伝達され、共振部材44が径方向に超音波振動する。従って、共振部材44に装着された切削ブレード45は、径方向に超音波振動する。この結果、切削ブレード45は、図3において上下方向に変位する。切削ブレード45が図2において上下方向に変位すると、受光手段113によって受光される光の量が変化するため、光電変換手段15からは切削ブレード45の変位に対応した電圧信号としての振幅データ18が出力される。この振幅データ18を入力した振幅判定手段16は、振幅データ18から電圧値の最大値と最小値を求める。図示の振幅データ18においては、最大値は8V、最小値は2Vである。そして、振幅判定手段16は、最大値の8Vと最小値の2Vを基準データ17に設定された切削ブレード45の変位量とを照合して切削ブレード45の径方向の振幅を求める。図示の実施形態においては、最大値(8V)の変位量は3μmであり、最小値(2V)の変位量は−3μmである。従って、振幅判定手段16は、切削ブレード45の径方向の振幅を最大値と最小値の幅である6μmと判定する。なお、振幅判定手段16は、判定した切削ブレード45の径方向の振幅を上記電力供給手段7の制御手段94に送る。
Next, a procedure (amplitude detection process) for detecting the amplitude of radial vibration applied to the
First, the
図1に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル3上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード45によって切削すべき領域を検出するためのアライメント手段21を具備している。このアライメント手段21は、顕微鏡やCCDカメラ等の光学手段からなる撮像手段を具備している。また、切削装置は、アライメント手段21によって撮像された画像や上記光電変換手段15から出力される振幅データ18等を表示する表示手段22を具備している。
Referring back to FIG. 1, the description of the cutting apparatus in the illustrated embodiment is for imaging the surface of the workpiece held on the chuck table 3 and detecting the area to be cut by the
上記装置ハウジング2におけるカセット載置領域23aには、被加工物を収容するカセットを載置するカセット載置テーブル23が配設されている。このカセット載置テーブル23は、図示しない昇降手段によって上下方向に移動可能に構成されている。カセット載置テーブル23上には、被加工物200を収容するカセット24が載置される。カセット24に収容される被加工物200は、ウエーハの表面に格子状のストリートが形成されており、この格子状のストリートによって区画された複数の矩形領域にコンデンサーやLEDや回路等のデバイスが形成されている。このように形成された被加工物200は、環状の支持フレーム201に装着された保護テープ202の表面に裏面が貼着された状態でカセット14に収容される。
In the
また、図示の実施形態における切削装置は、カセット載置テーブル13上に載置されたカセット24に収容されている被加工物200(環状のフレーム201に保護テープ202を介して支持されている状態)を仮置きテーブル25に搬出する搬出手段26と、仮置きテーブル25に搬出された被加工物200を上記チャックテーブル30上に搬送する搬送手段27と、チャックテーブル30上で切削加工された被加工物200を洗浄する洗浄手段28と、チャックテーブル30上で切削加工された被加工物200を洗浄手段28へ搬送する洗浄搬送手段29を具備している。
In the illustrated embodiment, the cutting apparatus is supported by a workpiece 200 (an
以上のように構成された切削装置の作動について説明する。
切削作業を開始するに先立って、カセット載置テーブル23上に載置されたカセット24に収容されている被加工物200に対する加工条件に対応して、切削ブレード45の径方向の振幅が設定され、上記電力供給手段7の制御手段94に入力手段95から設定された振幅(設定振幅)が入力される。そして、振幅検出手段10を用いて上述した振幅検出工程を実施する。この振幅検出工程においては、電力供給手段7の制御手段94は振幅判定手段16によって判定した切削ブレード45の径方向の振幅と設定振幅を照合し、両者に乖離がある場合には電圧調整手段92を制御して上記超音波振動子6に印加する電圧を変更する。このようにして、切削ブレード45の径方向の振幅が設定振幅に達したときの印加電圧を、電力供給手段7の制御手段94は今回の切削作業における交流電力の電圧として設定する。
The operation of the cutting apparatus configured as described above will be described.
Prior to starting the cutting operation, the radial amplitude of the
上述したように電力供給手段7によって供給される交流電力の電圧が設定されたならば、切削作業を開始する。即ち、図1に示すようにカセット載置テーブル23上に載置されたカセット24の所定位置に収容されている被加工物200は、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル23が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、搬出手段26が進退作動して搬出位置に位置付けられた被加工物200を仮置きテーブル25上に搬出する。仮置きテーブル25に搬出された被加工物200は、搬送手段27の旋回動作によって上記チャックテーブル30上に搬送される。チャックテーブル30上に被加工物200が載置されたならば、図示しない吸引手段が作動して被加工物200をチャックテーブル30上に吸引保持する。また、被加工物200を保護テープ202を介して支持する支持フレーム201は、上記クランプ34によって固定される。このようにして被加工物200を保持したチャックテーブル30は、アライメント手段21の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル30がアライメント手段21の直下に位置付けられると、アライメント手段21によって被加工物200に形成されているストリートが検出され、スピンドルユニット4を割り出し方向である矢印Y方向に移動調節してストリートと切削ブレード45との精密位置合わせ作業が行われる。
If the voltage of the alternating current power supplied by the power supply means 7 is set as described above, the cutting operation is started. That is, as shown in FIG. 1, in the
その後、切削ブレード45を矢印Zで示す方向に所定量切り込み送りし所定の方向に回転させつつ、被加工物200を吸引保持したチャックテーブル30を切削送り方向である矢印Xで示す方向(切削ブレード45の回転軸と直交する方向)に所定の切削送り速度で移動することにより、チャックテーブル30上に保持された半導体ウエーハ200は切削ブレード45により所定のストリートに沿って切断される。この切削工程においては、電力供給手段7によって超音波振動子6に交流電力が印加される。この結果、上述したように超音波振動子6は径方向に繰り返し変位して超音波振動する。この超音波振動は、回転スピンドル42を介して切削工具43の共振部材44に伝達され、共振部材44が径方向に超音波振動する。従って、共振部材44に装着された切削ブレード45は、径方向に超音波振動する。この切削ブレード45に付与される超音波振動の振幅は、加工条件に対応した値となっているので、ウエーハ200がサファイヤなどの難削材であっても容易に切削することができる。
Thereafter, the
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、図示の実施形態においては、図示の実施形態においては、超音波振動子6を回転スピンドル4に配設した例を示したが、超音波振動子6は切削ブレード45に直接装着してもよい。
Although the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention. For example, in the illustrated embodiment, the example in which the
2:装置ハウジング
3:チャックテーブ機構
30:チャックテーブル
4:スピンドルユニット
41:スピンドルハウジング
42:回転スピンドル
43:切削工具
44:共振部材
45:切削ブレード
5:電動モータ
6:超音波振動子
7:電力供給手段
8:ロータリートランス
81:受電手段
82:給電手段
91:交流電源
92:電圧調整手段
93:周波数調整手段
94:制御手段
95:入力手段
10:振幅検出手段
11:検出器
112:発光手段
113:受光手段
13:光源
15:光電変換手段
16:振幅判定手段
21:アライメント手段
22:表示手段
24:カセット
25:仮置きテーブル
26:搬出手段
27:搬送手段
28:洗浄手段
29:洗浄搬送手段
2: Device housing 3: Chuck table mechanism 30: Chuck table 4: Spindle unit 41: Spindle housing 42: Rotary spindle 43: Cutting tool 44: Resonant member 45: Cutting blade 5: Electric motor 6: Ultrasonic vibrator 7: Electric power Supply means 8: Rotary transformer 81: Power reception means 82: Power supply means 91: AC power supply 92: Voltage adjustment means 93: Frequency adjustment means 94: Control means 95: Input means 10: Amplitude detection means 11: Detector 112: Light emission means 113 : Light receiving means 13: Light source 15: Photoelectric conversion means 16: Amplitude determination means 21: Alignment means 22: Display means 24: Cassette 25: Temporary placement table 26: Unloading means 27: Conveying means 28: Cleaning means 29: Cleaning and conveying means
Claims (2)
該切削ブレードの径方向の振幅を検出する振幅検出手段を具備しており、
該振幅検出手段は、該チャックテーブル機構に配設され互いに対向して配設された発光手段および受光手段と該発光手段と受光手段の間に形成され該切削ブレードの外周部を受け入れるブレード受け入れ部とを有する検出器と、該検出器の受光手段が受光した光の光量を電圧信号に変換する光電変換手段と、該光電変換手段が出力する電圧値の最大値と最小値から該切削ブレードの径方向の振幅を求める振幅判定手段とを具備し、
該振幅判定手段で判定した該切削ブレードの径方向の振幅が、被加工物の加工条件に対応して設定した設定振幅と乖離している場合には該制御手段は、該超音波振動子に印加する交流電力を制御して該切削ブレードの振幅を該設定振幅に調整する、ことを特徴とする切削装置。 A chuck table mechanism having a chuck table for holding a workpiece, a cutting means having a cutting blade for cutting the workpiece held on the chuck table, and an ultrasonic wave for applying ultrasonic vibration to the cutting blade In a cutting apparatus comprising: a vibrator; power supply means for applying AC power to the ultrasonic vibrator; and control means for controlling the power supply means .
And it includes the amplitude detection means for detecting the amplitude of the radial the cutting blade,
The amplitude detecting means includes a light emitting means and a light receiving means which are provided on the chuck table mechanism and face each other, and a blade receiving portion which is formed between the light emitting means and the light receiving means and receives the outer periphery of the cutting blade. A photoelectric conversion means for converting the amount of light received by the light receiving means of the detector into a voltage signal, and a maximum value and a minimum value of the voltage value output from the photoelectric conversion means. An amplitude determination means for obtaining a radial amplitude,
When the radial amplitude of the cutting blade determined by the amplitude determining means deviates from the set amplitude set corresponding to the processing conditions of the workpiece, the control means A cutting apparatus , wherein the AC power to be applied is controlled to adjust the amplitude of the cutting blade to the set amplitude .
ことを特徴とする請求項1に記載の切削装置。 The photoelectric conversion means sends a voltage corresponding to the amount of light transmitted through the light receiving means to the amplitude determination means, and the amplitude determination means has a voltage value outputted from the outer peripheral position of the cutting blade and the photoelectric conversion means. Reference data with a relationship with is entered,
Cutting device according to claim 1, characterized in that.
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