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JP4149735B2 - Rotating tool mounting method and machining apparatus with rotating tool - Google Patents
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JP4149735B2 - Rotating tool mounting method and machining apparatus with rotating tool - Google Patents

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JP4149735B2 JP2002146631A JP2002146631A JP4149735B2 JP 4149735 B2 JP4149735 B2 JP 4149735B2 JP 2002146631 A JP2002146631 A JP 2002146631A JP 2002146631 A JP2002146631 A JP 2002146631A JP 4149735 B2 JP4149735 B2 JP 4149735B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を切削する切削ブレードのような回転工具を回転スピンドルに装着されたマウンターに取り付ける方法および回転工具を備えた加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイスの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多数の領域にIC、LSI等の回路を形成し、該回路が形成された各領域を所定のストリートといわれる切断ラインに沿って切削することにより個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハを切断ラインに沿って切削する切削装置は、回転スピンドルに装着した円形の切削ブレードを30000〜60000rpm程度で回転しつつ上記切断ラインに沿って相対移動することにより、半導体ウエーハを所要のとおり切削する。切削ブレードは回転中心部に取付け穴を備えた基台と該基台の外周に装着された切れ刃とから構成されており、回転スピンドルに装着されたマウンターに取り付けられる。マウンターは工具支持部と該工具支持部の後端に径方向に突出して形成されたフランジ部を備えており、このマウンターの工具支持部に回転工具の取付け穴を嵌合した後に回転工具をフランジ部に固定することによって回転工具をマウンターに取り付ける。このようにして回転スピンドルに装着されたマウンターに取り付けられる切削ブレードは、マウンターに取り付けられて30000〜60000rpmの回転速度で高速回転しても回転バランスが崩れないように回転バランスが予め調整されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
而して、回転工具は回転スピンドルに装着されたマウンターへの着脱を容易にする必要があり、このため回転工具の基台に設けられた取付け穴の内径はマウンターの工具支持部の外径より5〜10μm程度大きく形成されている。従って、マウンターの工具支持部に回転工具の基台に設けられた取付け穴を嵌合すると、マウンター即ち回転スピンドルの回転中心と回転工具の回転中心とに5〜10μm程度のズレが生じる。この結果、回転スピンドルの回転中心と回転工具の回転中心がズレ状態で回転工具がマウンターに固定されるため、回転工具の組立体としての回転バランスが崩れ、被加工物の切削精度を低下させる原因となる。また、回転工具の回転バランスが崩れた状態で被加工物として半導体ウエーハを切削すると、切削溝の両側に多くの欠けが生じて、半導体チップの品質を著しく低下させるという問題がある。
【0004】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、回転スピンドルに装着されたマウンターの工具支持部に嵌合する取付け穴を有する基台を備えた回転工具を、互いの回転中心を一致させて取り付けることができる回転工具の取付け方法および回転工具を備えた加工装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、回転スピンドルに装着され工具支持部と該工具支持部の後端に径方向に突出して形成されたフランジ部を備えたマウンターに、基台の回転中心部に取付け穴を備えた回転工具を取り付ける方法であって、
該マウンターの該工具支持部に該回転工具の該基台に設けられた該取付け穴を嵌合し、該マウンターの該工具支持部を加熱して膨張させるか又は該回転工具の該基台を冷却して収縮せしめることにより該マウンターの該工具支持部の外周面と該回転工具の該基台に設けられた該取付け穴内周面とを密着させ、該密着状態で該回転工具の該基台を該マウンターの該フランジ部に固定する、
ことを特徴とする回転工具の取付け方法が提供される。
【0006】
また、本発明によれば、回転スピンドルと、該回転スピンドルに装着され工具支持部と該工具支持部の後端に径方向に突出して形成されたフランジ部を備えたマウンターと、該マウンターの該工具支持部に嵌合する取付け穴を備えた基台を有する回転工具とを具備し、該回転工具の該基台に設けられた取付け穴を該マウンターの該工具支持部に嵌合した後に該回転工具の該基台を該マウンターの該フランジ部に固定するようにした回転工具を備えた加工装置において、
該マウンターの該工具支持部に着脱可能に嵌合する嵌合部を有する加熱器を備えた加熱手段および該回転工具の該基台の一部に着脱可能に嵌合する嵌合部を有する冷却器を備えた冷却手段の両方又は一方を備えている、
ことを特徴とする回転工具を備えた加工装置が提供される。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による回転工具の取付け方法および回転工具を備えた加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0008】
図1には、本発明に従って構成された加工装置としての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上に装着された吸着チャック32を具備しており、該吸着チャック32の表面である載置面上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル3は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。
【0009】
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割り出し方向である矢印Yで示す方向および切り込み方向である矢印Zで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング41と、該スピンドルハウジング41に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転駆動される回転スピンドル42と、該回転スピンドル42に装着された回転工具である切削ブレード43とを具備している。この切削ブレード43および該切削ブレード43を回転スピンドル42に装着するための取付け構造については、後で詳細の説明する。
【0010】
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を構成する吸着チャック32の表面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43によって切削すべき領域を検出したり、切削溝の状態を確認したりするための撮像機構6を具備している。この撮像機構6は顕微鏡やCCDカメラ等の光学手段からなっている。また、切削装置は、撮像機構10によって撮像された画像を表示する表示手段11を具備している。
【0011】
図示の実施形態における切削装置は、被加工物としての半導体ウエーハ13をストックするカセット12を具備している。半導体ウエーハ13は、ステンレス鋼等の金属材によって形成された環状の支持フレーム14にテープ15によって支持されており、支持フレーム14に支持された状態で上記カセット12に収容される。なお、カセット12は、図示しない昇降手段によって上下に移動可能に配設されたカセットテーブル121上に載置される。
【0012】
図示の実施形態における切削装置は、カセット12に収容された被加工物としての半導体ウエーハ13(支持フレーム14にテープ15によって支持された状態)を被加工物載置領域16に搬出する被加工物搬出手段17と、該被加工物搬出手段17によって搬出された半導体ウエーハ13を上記チャックテーブル3上に搬送する被加工物搬送手段18と、チャックテーブル3で切削加工された半導体ウエーハ9を洗浄する洗浄手段19と、チャックテーブル3で切削加工された半導体ウエーハ13を洗浄手段19へ搬送する洗浄搬送手段20を具備している。
【0013】
次に、上述した切削装置の加工処理動作について簡単に説明する。
カセット12の所定位置に収容された支持フレーム14にテープ15を介して支持された状態の半導体ウエーハ13(以下、支持フレーム14にテープ15によって支持された状態の半導体ウエーハ13を単に半導体ウエーハ13という)は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル121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、被加工物搬出手段17が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハ13を被加工物載置領域16に搬出する。被加工物載置領域16に搬出された半導体ウエーハ13は、被加工物搬送手段18の旋回動作によって上記チャックテーブル3を構成する吸着チャック32の載置面に搬送され、図示しない吸引手段の吸引作用によって吸着チャック32に吸引保持される。このようにして半導体ウエーハ13を吸引保持したチャックテーブル3は、撮像機構10の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル3が撮像機構10の直下に位置付けられると、撮像機構10によって半導体ウエーハ13に形成されている切断ラインが検出され、スピンドルユニット4の割り出し方向である矢印Y方向に移動調節して精密位置合わせ作業が行われる。
【0014】
その後、切削ブレード43を矢印Zで示す方法に所定量切り込み送りし所定の方向に回転させつつ、半導体ウエーハ13を吸引保持したチャックテーブル3を切削送り方向である矢印Xで示す方向(切削ブレード43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3に保持された半導体ウエーハ13は切削ブレード43により所定の切断ライン(ストリート)に沿って切断される。即ち、切削ブレード43は割り出し方向である矢印Yで示す方向および切り込み方向である矢印Zで示す方向に移動調整されて位置決めされたスピンドルユニット4に装着され、回転駆動されているので、チャックテーブル3を切削ブレード43の下側に沿って切削送り方向に移動することにより、チャックテーブル3に保持された半導体ウエーハ13は切削ブレード43により所定の切断ラインに沿って切削される。切断ラインに沿って切断すると、半導体ウエーハ13は個々の半導体チップに分割される。分割された半導体チップは、テープ15の作用によってバラバラにはならず、フレーム14に支持された半導体ウエーハ13の状態が維持されている。このようにして半導体ウエーハ13の切断が終了した後、半導体ウエーハ13を保持したチャックテーブル3は、最初に半導体ウエーハ13を吸引保持した位置に戻され、ここで図示しない吸引手段の吸引作用が断たれ、半導体ウエーハ13の吸引保持を解除する。次に、半導体ウエーハ13は、洗浄搬送手段20によって洗浄手段19に搬送され、ここで洗浄および乾燥される。このようにして洗浄および乾燥された半導体ウエーハ13は、被加工物搬送手段18によって被加工物載置領域16に搬出される。そして、半導体ウエーハ13は、被加工物搬出手段17によってカセット12の所定位置に収納される。
【0015】
次に、上記切削ブレード43および該切削ブレード43を回転スピンドル42に装着するための取付け構造について、図2乃至図4を参照して説明する。
切削ブレード43は、円盤状の基台431と該基台431の片側側面の外周部に配設された切れ刃432とからなる所謂ハブブレードである。基台431はアルミニウムによって形成されその回転中心部には取付け穴433が設けられており、該取付け穴433が後述するマウンターの工具支持部に嵌合するようになっている。切れ刃432は、例えば粒径3μm程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって固定し厚さ15μm程度に形成されている。
【0016】
上述した切削ブレード43を装着する回転スピンドル42は、その先端部がスピンドルハウジング41の先端から突出して配設されている。回転スピンドル42の先端部には先端に向かって外径が漸次減少するテーパ状のマウンター取付部421が設けられており、このマウンター取付部421の先端側に円柱状のナット螺合部422が設けられており、このナット螺合部422の外周面には雄ネジ422aが形成されている。回転スピンドル42の先端部に設けられたマウンター取付部421にマウンター5が装着される。マウンター5はステンレス鋼等の金属材によって形成され、上記切削ブレード43の基台431に設けられた取付け穴433と嵌合する工具支持部51と、該工具支持部51の先端側に設けられたナット螺合部52と、工具支持部51の後端から径方向に突出して形成されたフランジ部53とからなっている。工具支持部51は円筒状の外周面を有し、その外径は上記切削ブレード43の基台431に設けられた取付け穴433の内径より常温で5〜10μm程度小径に形成されている。ナット螺合部52は工具支持部51の外径と略同一の外径を有し、その外周面には雄ネジ52aが形成されている。上記フランジ部53の外周部前面には環状の支持面53aが形成されている。マウンター5の中心部には、上記回転スピンドル42の先端部に設けられたマウンター取付部421に嵌合する取付け穴54が設けられている。この取付け穴54は、マウンター取付部421のテーパと対応するテーパ状に形成されている。このように構成されたマウンター5は、回転スピンドル42のマウンター取付部421に取付け穴54を嵌合し、その後ナット螺合部422の雄ネジ422aに固定ナット6を螺合することにより、図3に示すように回転スピンドル42に装着される。
【0017】
上記のようにして、回転スピンドル42に装着されたマウンター5に切削ブレード43が取り付けられる。即ち、切削ブレード43は、基台431に設けられた取付け穴433をマウンター5の工具支持部51に嵌合、その後ナット螺合部52の雄ネジ52aに固定ナット7を螺合することにより、図4に示すようにマウンター5のフランジ部53の支持面53a(図3参照)との間に挟持固定される。このようにマウンター5に取り付けられた切削ブレード43の回転中心とマウンター5即ち回転スピンドル42の回転中心とに僅かなズレが生ずる。即ち、マウンター5の工具支持部51の外径は切削ブレード43の基台431に設けられた取付け穴433の内径より5〜10μm程度小径に形成されているので、工具支持部51に取付け穴433を常温で嵌合した状態で切削ブレード43の回転中心とマウンター5即ち回転スピンドル42の回転中心とに5〜10μm程度のズレが生ずる。
【0018】
本発明は、マウンター5の工具支持部51に切削ブレード43の基台431に設けられた取付け穴433を常温で嵌合した状態で生ずる切削ブレード43の回転中心とマウンター5即ち回転スピンドル42の回転中心とのズレを補正した後に、ナット螺合部52の雄ネジ52aに固定ナット6を螺合して切削ブレード43をマウンター5に固定するようにした。即ち、マウンター5の工具支持部51に切削ブレード43の基台431に設けられた取付け穴433を常温で嵌合した状態で、マウンター5の工具支持部51を加熱するか切削ブレード43の基台431を冷却することにより、工具支持部51を膨張させてその外径を大きくするか基台431を収縮させて取付け穴433の内径を小さくして、工具支持部51の外周面と取付け穴433の内周面を密着させる。このように、工具支持部51の外周面と取付け穴433の内周面を密着させることにより、切削ブレード43の回転中心とマウンター5即ち回転スピンドル42の回転中心とのズレが補正され、この補正された状態でナット螺合部52の雄ネジ52aに固定ナット7を螺合して切削ブレード43をマウンター5のフランジ部53との間に挟持固定する。従って、切削ブレード43をその回転中心とマウンター5即ち回転スピンドル42の回転中心を一致させて取り付けることができる。なお、上記補正を効果的に実行するには、マウンター5の工具支持部51を加熱するとともに、切削ブレード43の基台431を冷却することが望ましい。
【0019】
図示の実施形態における切削装置は、上述したように切削ブレード43をマウンター5に取り付ける際に、マウンター5の工具支持部51を加熱し、また、切削ブレード43の基台431を冷却するために、図1に示すように装置ハウジング2の前壁21に配設された加熱手段8と、冷却手段9を備えている。
加熱手段8は、加熱器81と該加熱器81を電力供給手段(図示せず)に接続する導電線コード82とからなっている。加熱器81は、図5に示すように上記マウンター5の工具支持部51およびナット螺合部52に嵌合する嵌合凹部811aを備えた本体811と、該本体811の嵌合凹部811aの内壁面に沿って配設されペルチェ効果を有する複数対の熱電半導体素子を用いたサーモモジュール812を備えている。なお、加熱器81は、本体811に形成された嵌合凹部811aを装置ハウジング2の前壁21に装着された図示しないフックに係合することにより、装置ハウジング2の前壁21に配設される。ここで、熱電半導体素子を用いたサーモモジュールについて説明する。熱電半導体素子を用いたサーモモジュールは、P型半導体素子(ビスマス・テルル・アンチモン結晶体)とN型半導体素子(ビスマス・テルル・セレン結晶体)を交互に配設し、隣接するP型半導体素子とN型半導体素子の両端を電極によって直列接続するように接合して構成し、N型半導体素子に接続したリード線に直流電源のプラス(+)電圧を、P型半導体素子に接続したリード線にマイナス(−)の電圧を印加することにより、半導体素子の一方で冷却し他方で発熱するペルチェ効果が起こる。このようなサーモモジュール自体の構成は周知であり、これ以上の説明は省略する。上述したサーモモジュールをその発熱する側を加熱器81の本体811に形成された嵌合凹部811a側として配設し、図示しない電力供給手段から導電線コード82を通してサーモモジュール812に電圧を印加することにより、加熱器として機能せしめることができる。
【0020】
上述した加熱手段8の使用例について説明する。
上述したように、切削ブレード43をマウンター5に取り付ける際に、切削ブレード43の基台431に設けられた取付け穴433をスピンドル42の先端部に装着されたマウンター5の工具支持部51に嵌合した後、図5において2点鎖線で示すように加熱手段8を構成する加熱器81の本体811に形成された嵌合凹部811aをマウンター5の工具支持部51およびナット螺合部52に嵌合する。そして、加熱器81を構成するサーモモジュール812に図示しない電力供給手段から導電線コード82を通して電圧を印加する。この結果、サーモモジュール812の嵌合凹部811a側が発熱してマウンター5の工具支持部51が加熱される。そして、適宜の時間加熱することによりマウンター5の工具支持部51が膨張して、その外周面が切削ブレード43の基台431の取付け穴433の内周面に密着することにより、切削ブレード43の回転中心とマウンター5即ち回転スピンドル42の回転中心とのズレが補正される。この補正された状態でナット螺合部52の雄ネジ52aに固定ナット7を螺合して切削ブレード43をマウンター5との間に挟持固定する。従って、切削ブレード43をその回転中心とマウンター5即ち回転スピンドル42の回転中心を一致させて取り付けることができる。なお、加熱手段8の熱発生手段として図示の実施形態においては熱電半導体素子を用いたサーモモジュール812を用いた例を示したが、熱発生手段として電圧を印加することにより発熱する発熱コイルを用いてもよい。
【0021】
次に、冷却手段9について、図1および図6を参照して説明する。
冷却手段9は、冷却器91と該冷却器91を電力供給手段(図示せず)に接続する導電線コード92とからなっている。冷却器91は、図6に示すように上記切削ブレード43の基台431のボス部431aに嵌合する嵌合穴911aを備えた本体911と、該本体911の嵌合穴911aの内壁面に沿って配設されペルチェ効果を有する複数対の熱電半導体素子を用いたサーモモジュール912を備えている。このサーモモジュール912は、冷却側を冷却器91の本体911に形成された嵌合穴911a側として配設し、図示しない電力供給手段から導電線コード92を通してサーモモジュール912に電圧を印加することにより、冷却器として機能せしめることができる。なお、冷却器91は、本体911に形成された嵌合穴911aを装置ハウジング2の前壁21に装着されたフック95に係合することにより、装置ハウジング2の前壁21に配設される。
【0022】
上述した冷却手段9の使用例について説明する。
上述したように、切削ブレード43をマウンター5に取り付ける際に、切削ブレード43の基台431に設けられた取付け穴433をスピンドル42の先端部に装着されたマウンター5の支持部51に嵌合した後、図6において2点鎖線で示すように冷却手段9を構成する冷却器91の本体911に形成された嵌合穴911aを切削ブレード43の基台431のボス部431aに嵌合する。そして、冷却器91を構成するサーモモジュール912に図示しない電力供給手段から導電線コード92を通して電圧を印加する。この結果、サーモモジュール912の嵌合穴911a側が冷却され基台431が冷却される。そして、適宜の時間冷却することにより基台431が収縮して、その取付け穴433の内周面がマウンター5の工具支持部51の外周面に密着することにより、切削ブレード43の回転中心とマウンター5即ち回転スピンドル42の回転中心とのズレが補正される。この補正された状態でナット螺合部52の雄ネジ52aに固定ナット7を螺合して切削ブレード43をマウンター5との間に挟持固定する。従って、切削ブレード43をその回転中心とマウンター5即ち回転スピンドル42の回転中心を一致させて取り付けることができる。
【0023】
なお、図示の実施形態においては、加熱手段8と冷却手段9を具備しているので、上述した切削ブレード43をマウンター5に取り付ける際に、両手段を使用することにより、基台431の取付け穴433の内周面とマウンター5の工具支持部51の外周面との密着を短時間で効果的に達成することができる。
【0024】
【発明の効果】
本発明による回転工具の取付け方法によれば、回転スピンドルに装着されたマウンターの工具支持部に回転工具の基台に設けられた取付け穴を嵌合し、マウンターの工具支持部を加熱して膨張させるか又は回転工具の基台を冷却して収縮せしめることによりマウンターの工具支持部の外周面と回転工具の基台に設けられた取付け穴内周面とを密着させ、密着状態で回転工具の基台をマウンターのフランジ部に固定するので、切削ブレードをその回転中心とマウンター即ち回転スピンドルの回転中心を一致させて取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による加工装置としての切削装置の斜視図。
【図2】図1に示す切削装置を構成する回転スピンンドルとマウンターおよび回転工具を分解して示す斜視図。
【図3】図2に示す回転スピンンドルにマウンターを装着した状態を示す斜視図。
【図4】図3に示す回転スピンンドルに装着したマウンターに回転工具を取り付けた状態を示す斜視図。
【図5】図1に示す切削装置に装備された加熱手段と回転工具を取り付けた回転スピンンドルとの関係を示す説明図。
【図6】図1に示す切削装置に装備された冷却手段と回転スピンンドルに装着したマウンターとの関係を示す説明図。
【符号の説明】
2:装置ハウジング
3:チャックテーブル
31:吸着チャック支持台
32:吸着チャック
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:切削ブレード
431:切削ブレードの基台
432:切削ブレードの切れ刃
433:切削ブレードの嵌合穴
5:マウンター
51:工具支持部
6:固定ナット
7:固定ナット
8:加熱手段
9:冷却手段
10:撮像機構
11:表示手段
12:カセット
13:半導体ウエーハ
17:被加工物搬出手段
18:被加工物搬送手段
19:洗浄手段
20:洗浄搬送手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of attaching a rotary tool such as a cutting blade for cutting a workpiece such as a semiconductor wafer to a mounter mounted on a rotary spindle, and a processing apparatus provided with the rotary tool.
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of a semiconductor device, circuits such as ICs and LSIs are formed in a large number of regions arranged in a lattice pattern on the surface of a semiconductor wafer having a substantially disk shape, and each region where the circuits are formed is designated as a predetermined region. Individual semiconductor chips are manufactured by cutting along cutting lines called streets. A cutting apparatus that cuts a semiconductor wafer along a cutting line moves a semiconductor wafer as required by rotating a circular cutting blade mounted on a rotary spindle at about 30000 to 60000 rpm while relatively moving along the cutting line. To cut. The cutting blade is composed of a base having a mounting hole at the center of rotation and a cutting blade attached to the outer periphery of the base, and is attached to a mounter attached to the rotary spindle. The mounter includes a tool support portion and a flange portion formed in a radial direction at the rear end of the tool support portion. After fitting the mounting hole of the rotary tool to the tool support portion of the mounter, the rotary tool is flanged. Attach the rotating tool to the mounter by fixing it to the part. In this way, the cutting blade attached to the mounter mounted on the rotating spindle is adjusted in advance so that the rotating balance does not break even if the cutting blade is attached to the mounter and rotates at a high speed of 30000 to 60000 rpm. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the rotary tool needs to be easily attached to and detached from the mounter mounted on the rotary spindle. For this reason, the inner diameter of the mounting hole provided in the base of the rotary tool is larger than the outer diameter of the tool support portion of the mounter. It is formed large by about 5 to 10 μm. Accordingly, when a mounting hole provided in the base of the rotary tool is fitted into the tool support portion of the mounter, a deviation of about 5 to 10 μm occurs between the rotation center of the mounter, that is, the rotary spindle and the rotation center of the rotary tool. As a result, since the rotary tool is fixed to the mounter in a state where the rotation center of the rotary spindle and the rotation center of the rotary tool are misaligned, the rotational balance of the rotary tool assembly is lost, and the cutting accuracy of the workpiece is reduced. Cause. In addition, when a semiconductor wafer is cut as a work piece in a state where the rotational balance of the rotary tool is lost, there is a problem that many chips are generated on both sides of the cutting groove, and the quality of the semiconductor chip is significantly reduced.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-mentioned fact, and the main technical problem thereof is that a rotary tool having a base having a mounting hole that fits into a tool support portion of a mounter mounted on a rotary spindle is mutually connected. An object of the present invention is to provide a mounting method of a rotary tool and a processing apparatus provided with the rotary tool, which can be mounted with their rotation centers coincident.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned main technical problem, according to the present invention, a mounter having a tool support portion mounted on a rotary spindle and a flange portion formed to protrude radially from the rear end of the tool support portion is provided with a base A method of attaching a rotary tool having a mounting hole at the center of rotation of
The mounting hole provided in the base of the rotary tool is fitted into the tool support of the mounter, and the tool support of the mounter is heated to expand or the base of the rotary tool is By cooling and shrinking, the outer peripheral surface of the tool support portion of the mounter and the inner peripheral surface of the mounting hole provided in the base of the rotary tool are brought into close contact with each other, and the base of the rotary tool in the close contact state Is fixed to the flange portion of the mounter,
There is provided a method of mounting a rotary tool characterized by the above.
[0006]
According to the present invention, there is provided a rotating spindle, a mounter mounted on the rotating spindle, a tool support portion, and a flange portion that is formed to project radially from the rear end of the tool support portion, and the mounter A rotary tool having a base with a mounting hole that fits into the tool support, and after fitting the mounting hole provided in the base of the rotary tool to the tool support of the mounter In a processing apparatus provided with a rotary tool configured to fix the base of the rotary tool to the flange portion of the mounter,
Heating means including a heater having a fitting portion that is detachably fitted to the tool support portion of the mounter, and cooling having a fitting portion that is detachably fitted to a part of the base of the rotary tool Having both or one of the cooling means with a vessel,
The processing apparatus provided with the rotating tool characterized by the above is provided.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a method for attaching a rotary tool and a processing apparatus provided with a rotary tool according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0008]
FIG. 1 is a perspective view of a cutting device as a processing device configured according to the present invention.
The cutting device in the illustrated embodiment includes a device housing 2 having a substantially rectangular parallelepiped shape. In the apparatus housing 2, a chuck table 3 for holding a workpiece is disposed so as to be movable in a direction indicated by an arrow X that is a cutting feed direction. The chuck table 3 includes a suction chuck support 31 and a suction chuck 32 mounted on the suction chuck support 31, and is a workpiece on a mounting surface that is a surface of the suction chuck 32. For example, a disk-shaped semiconductor wafer is held by suction means (not shown). The chuck table 3 is configured to be rotatable by a rotation mechanism (not shown).
[0009]
The cutting apparatus in the illustrated embodiment includes a spindle unit 4 as cutting means. The spindle unit 4 is mounted on a moving base (not shown) and is adjusted to move in a direction indicated by an arrow Y that is an indexing direction and a direction indicated by an arrow Z that is a cutting direction. A rotary spindle 42 that is supported and rotated by a rotary drive mechanism (not shown), and a cutting blade 43 that is a rotary tool mounted on the rotary spindle 42 are provided. The details of the cutting blade 43 and the mounting structure for mounting the cutting blade 43 on the rotary spindle 42 will be described later.
[0010]
The cutting apparatus in the illustrated embodiment images the surface of the workpiece held on the surface of the suction chuck 32 constituting the chuck table 3, detects the region to be cut by the cutting blade 43, and cuts the groove. An image pickup mechanism 6 for confirming the state of is provided. The imaging mechanism 6 is composed of optical means such as a microscope and a CCD camera. In addition, the cutting apparatus includes a display unit 11 that displays an image captured by the imaging mechanism 10.
[0011]
The cutting apparatus in the illustrated embodiment includes a cassette 12 for stocking a semiconductor wafer 13 as a workpiece. The semiconductor wafer 13 is supported by a tape 15 on an annular support frame 14 formed of a metal material such as stainless steel, and is accommodated in the cassette 12 while being supported by the support frame 14. The cassette 12 is placed on a cassette table 121 arranged so as to be movable up and down by lifting means (not shown).
[0012]
The cutting apparatus in the illustrated embodiment is a workpiece that carries a semiconductor wafer 13 (a state supported by a tape 15 on a support frame 14) as a workpiece housed in a cassette 12 to a workpiece placement region 16. The unloading means 17, the workpiece conveying means 18 for conveying the semiconductor wafer 13 unloaded by the workpiece unloading means 17 onto the chuck table 3, and the semiconductor wafer 9 cut by the chuck table 3 are cleaned. A cleaning means 19 and a cleaning / conveying means 20 for conveying the semiconductor wafer 13 cut by the chuck table 3 to the cleaning means 19 are provided.
[0013]
Next, the processing operation of the above-described cutting apparatus will be briefly described.
A semiconductor wafer 13 supported by a support frame 14 accommodated in a predetermined position of the cassette 12 via a tape 15 (hereinafter, the semiconductor wafer 13 supported by the support frame 14 with the tape 15 is simply referred to as a semiconductor wafer 13). ) Is positioned at the carry-out position when the cassette table 121 is moved up and down by a lifting means (not shown). Next, the workpiece unloading means 17 moves forward and backward to unload the semiconductor wafer 13 positioned at the unloading position to the workpiece placement region 16. The semiconductor wafer 13 carried out to the workpiece mounting area 16 is transported to the mounting surface of the chucking chuck 32 constituting the chuck table 3 by the turning motion of the workpiece transporting means 18 and sucked by a suction means (not shown). The suction chuck 32 is held by suction by the action. The chuck table 3 that sucks and holds the semiconductor wafer 13 in this way is moved to a position immediately below the imaging mechanism 10. When the chuck table 3 is positioned immediately below the image pickup mechanism 10, a cutting line formed on the semiconductor wafer 13 is detected by the image pickup mechanism 10, and is moved and adjusted in the arrow Y direction that is the indexing direction of the spindle unit 4 to be precisely positioned. Matching work is performed.
[0014]
Thereafter, while the cutting blade 43 is cut and fed in a predetermined amount by the method indicated by the arrow Z and rotated in a predetermined direction, the chuck table 3 holding the semiconductor wafer 13 is sucked and held in the direction indicated by the arrow X (cutting blade 43). The semiconductor wafer 13 held on the chuck table 3 is cut along a predetermined cutting line (street) by the cutting blade 43 by moving at a predetermined cutting feed rate in a direction orthogonal to the rotation axis of the magnetic head. That is, the cutting blade 43 is mounted on the spindle unit 4 that is moved and adjusted in the direction indicated by the arrow Y that is the indexing direction and the direction indicated by the arrow Z that is the cutting direction, and is rotationally driven. Is moved in the cutting feed direction along the lower side of the cutting blade 43, the semiconductor wafer 13 held on the chuck table 3 is cut along the predetermined cutting line by the cutting blade 43. When cut along the cutting line, the semiconductor wafer 13 is divided into individual semiconductor chips. The divided semiconductor chips are not separated by the action of the tape 15, and the state of the semiconductor wafer 13 supported by the frame 14 is maintained. After the semiconductor wafer 13 has been cut in this way, the chuck table 3 holding the semiconductor wafer 13 is first returned to the position where the semiconductor wafer 13 is sucked and held. Here, the suction action of a suction means (not shown) is cut off. The suction holding of the semiconductor wafer 13 is released. Next, the semiconductor wafer 13 is transported to the cleaning means 19 by the cleaning transport means 20, where it is cleaned and dried. The semiconductor wafer 13 that has been cleaned and dried in this way is carried out to the workpiece placement region 16 by the workpiece conveyance means 18. Then, the semiconductor wafer 13 is stored in a predetermined position of the cassette 12 by the workpiece unloading means 17.
[0015]
Next, the cutting blade 43 and a mounting structure for mounting the cutting blade 43 to the rotary spindle 42 will be described with reference to FIGS.
The cutting blade 43 is a so-called hub blade composed of a disk-shaped base 431 and a cutting edge 432 disposed on the outer peripheral portion of one side surface of the base 431. The base 431 is made of aluminum, and a mounting hole 433 is provided at the center of rotation of the base 431. The mounting hole 433 is fitted into a tool support portion of a mounter described later. The cutting edge 432 is formed to have a thickness of about 15 μm by fixing diamond abrasive grains having a particle size of about 3 μm by electroforming, for example.
[0016]
The rotary spindle 42 to which the above-described cutting blade 43 is attached is disposed so that the tip portion protrudes from the tip of the spindle housing 41. A tapered mounter mounting portion 421 whose outer diameter gradually decreases toward the tip is provided at the tip of the rotating spindle 42, and a cylindrical nut screwing portion 422 is provided at the tip of the mounter mounting portion 421. A male screw 422a is formed on the outer peripheral surface of the nut screwing portion 422. The mounter 5 is mounted on a mounter mounting portion 421 provided at the tip of the rotary spindle 42. The mounter 5 is made of a metal material such as stainless steel, and is provided on the tip side of the tool support 51 and a tool support 51 that fits into a mounting hole 433 provided on the base 431 of the cutting blade 43. It consists of a nut screwing portion 52 and a flange portion 53 formed so as to protrude in the radial direction from the rear end of the tool support portion 51. The tool support 51 has a cylindrical outer peripheral surface, and its outer diameter is smaller than the inner diameter of the mounting hole 433 provided in the base 431 of the cutting blade 43 by about 5 to 10 μm at room temperature. The nut screwing portion 52 has an outer diameter substantially the same as the outer diameter of the tool support portion 51, and a male screw 52a is formed on the outer peripheral surface thereof. An annular support surface 53 a is formed on the front surface of the outer peripheral portion of the flange portion 53. At the center of the mounter 5, a mounting hole 54 is provided for fitting into a mounter mounting portion 421 provided at the tip of the rotary spindle 42. The mounting hole 54 is formed in a tapered shape corresponding to the taper of the mounter mounting portion 421. The mounter 5 configured as described above is configured by fitting the mounting hole 54 into the mounter mounting portion 421 of the rotary spindle 42 and then screwing the fixing nut 6 into the male screw 422a of the nut screwing portion 422 as shown in FIG. As shown in FIG.
[0017]
As described above, the cutting blade 43 is attached to the mounter 5 mounted on the rotary spindle 42. That is, the cutting blade 43 is configured by fitting a mounting hole 433 provided in the base 431 to the tool support portion 51 of the mounter 5 and then screwing the fixing nut 7 into the male screw 52a of the nut screwing portion 52. As shown in FIG. 4, it is clamped between the support surface 53a (see FIG. 3) of the flange portion 53 of the mounter 5. In this way, a slight deviation occurs between the rotation center of the cutting blade 43 attached to the mounter 5 and the rotation center of the mounter 5, that is, the rotation spindle 42. That is, the outer diameter of the tool support portion 51 of the mounter 5 is formed to be about 5 to 10 μm smaller than the inner diameter of the mounting hole 433 provided in the base 431 of the cutting blade 43. In a state of being fitted at room temperature, a deviation of about 5 to 10 μm occurs between the rotation center of the cutting blade 43 and the rotation center of the mounter 5, that is, the rotation spindle 42.
[0018]
The present invention relates to the rotation center of the cutting blade 43 and the rotation of the mounter 5, that is, the rotating spindle 42, which are generated when the mounting hole 433 provided in the base 431 of the cutting blade 43 is fitted to the tool support 51 of the mounter 5 at room temperature. After correcting the deviation from the center, the fixing nut 6 is screwed into the male screw 52 a of the nut screwing portion 52 to fix the cutting blade 43 to the mounter 5. That is, in a state where the mounting hole 433 provided in the base 431 of the cutting blade 43 is fitted to the tool support 51 of the mounter 5 at normal temperature, the tool support 51 of the mounter 5 is heated or the base of the cutting blade 43 is mounted. By cooling 431, the tool support 51 is expanded to increase its outer diameter or the base 431 is contracted to reduce the inner diameter of the mounting hole 433, thereby reducing the outer peripheral surface of the tool support 51 and the mounting hole 433. The inner peripheral surface of is closely attached. As described above, by bringing the outer peripheral surface of the tool support portion 51 into close contact with the inner peripheral surface of the mounting hole 433, the deviation between the rotation center of the cutting blade 43 and the rotation center of the mounter 5, that is, the rotation spindle 42 is corrected. In this state, the fixing nut 7 is screwed into the male screw 52 a of the nut screwing portion 52, and the cutting blade 43 is clamped and fixed between the flange portion 53 of the mounter 5. Therefore, the cutting blade 43 can be mounted with its rotation center aligned with the rotation center of the mounter 5, that is, the rotation spindle 42. In order to effectively execute the correction, it is desirable to heat the tool support 51 of the mounter 5 and cool the base 431 of the cutting blade 43.
[0019]
The cutting device in the illustrated embodiment heats the tool support portion 51 of the mounter 5 and cools the base 431 of the cutting blade 43 when attaching the cutting blade 43 to the mounter 5 as described above. As shown in FIG. 1, a heating means 8 and a cooling means 9 disposed on the front wall 21 of the apparatus housing 2 are provided.
The heating means 8 includes a heater 81 and a conductive wire cord 82 that connects the heater 81 to a power supply means (not shown). As shown in FIG. 5, the heater 81 includes a main body 811 having a fitting concave portion 811 a that fits the tool support portion 51 and the nut screwing portion 52 of the mounter 5, and an inner portion of the fitting concave portion 811 a of the main body 811. A thermo module 812 using a plurality of pairs of thermoelectric semiconductor elements disposed along the wall surface and having the Peltier effect is provided. The heater 81 is disposed on the front wall 21 of the apparatus housing 2 by engaging a fitting recess 811a formed in the main body 811 with a hook (not shown) mounted on the front wall 21 of the apparatus housing 2. The Here, a thermo module using a thermoelectric semiconductor element will be described. A thermo module using a thermoelectric semiconductor element includes P-type semiconductor elements (bismuth, tellurium, antimony crystals) and N-type semiconductor elements (bismuth, tellurium, selenium crystals) alternately arranged, and adjacent P-type semiconductor elements. And a lead wire connected to the P-type semiconductor element by connecting a positive (+) voltage of a DC power source to the lead wire connected to the N-type semiconductor element. By applying a minus (−) voltage to the Peltier effect, one of the semiconductor elements is cooled and the other is heated. The structure of such a thermo module itself is well known, and further description is omitted. The heat generating side of the above-described thermo module is disposed as the fitting recess 811a formed in the main body 811 of the heater 81, and a voltage is applied to the thermo module 812 from the power supply means (not shown) through the conductive wire cord 82. Thus, it can function as a heater.
[0020]
A usage example of the heating means 8 will be described.
As described above, when the cutting blade 43 is attached to the mounter 5, the mounting hole 433 provided in the base 431 of the cutting blade 43 is fitted to the tool support portion 51 of the mounter 5 attached to the tip end portion of the spindle 42. After that, as shown by a two-dot chain line in FIG. 5, the fitting concave portion 811 a formed in the main body 811 of the heater 81 constituting the heating means 8 is fitted into the tool support portion 51 and the nut screwing portion 52 of the mounter 5. To do. A voltage is applied to the thermo module 812 constituting the heater 81 from a power supply unit (not shown) through the conductive wire cord 82. As a result, the fitting recess 811a side of the thermo module 812 generates heat and the tool support portion 51 of the mounter 5 is heated. Then, by heating for an appropriate time, the tool support 51 of the mounter 5 expands and its outer peripheral surface comes into close contact with the inner peripheral surface of the mounting hole 433 of the base 431 of the cutting blade 43, so that the cutting blade 43 The deviation between the rotation center and the rotation center of the mounter 5, that is, the rotation spindle 42 is corrected. In this corrected state, the fixing nut 7 is screwed into the male screw 52 a of the nut screwing portion 52, and the cutting blade 43 is clamped and fixed between the mounter 5. Therefore, the cutting blade 43 can be mounted with its rotation center aligned with the rotation center of the mounter 5, that is, the rotation spindle 42. In the illustrated embodiment, the thermo module 812 using a thermoelectric semiconductor element is used as the heat generating means of the heating means 8, but a heat generating coil that generates heat when voltage is applied is used as the heat generating means. May be.
[0021]
Next, the cooling means 9 will be described with reference to FIGS.
The cooling means 9 includes a cooler 91 and a conductive wire cord 92 that connects the cooler 91 to a power supply means (not shown). As shown in FIG. 6, the cooler 91 includes a main body 911 having a fitting hole 911 a that fits into a boss portion 431 a of the base 431 of the cutting blade 43, and an inner wall surface of the fitting hole 911 a of the main body 911. A thermo module 912 using a plurality of pairs of thermoelectric semiconductor elements disposed along the Peltier effect is provided. In this thermo module 912, the cooling side is arranged as the fitting hole 911a side formed in the main body 911 of the cooler 91, and a voltage is applied to the thermo module 912 from the power supply means (not shown) through the conductive wire cord 92. It can function as a cooler. The cooler 91 is disposed on the front wall 21 of the apparatus housing 2 by engaging a fitting hole 911 a formed in the main body 911 with a hook 95 attached to the front wall 21 of the apparatus housing 2. .
[0022]
An example of use of the cooling means 9 described above will be described.
As described above, when the cutting blade 43 is attached to the mounter 5, the mounting hole 433 provided in the base 431 of the cutting blade 43 is fitted to the support portion 51 of the mounter 5 attached to the tip portion of the spindle 42. Thereafter, as shown by a two-dot chain line in FIG. 6, the fitting hole 911 a formed in the main body 911 of the cooler 91 constituting the cooling means 9 is fitted into the boss portion 431 a of the base 431 of the cutting blade 43. A voltage is applied to the thermo module 912 constituting the cooler 91 from a power supply unit (not shown) through the conductive wire cord 92. As a result, the fitting hole 911a side of the thermo module 912 is cooled, and the base 431 is cooled. Then, by cooling for an appropriate time, the base 431 contracts, and the inner peripheral surface of the mounting hole 433 comes into close contact with the outer peripheral surface of the tool support portion 51 of the mounter 5. 5, that is, the deviation from the rotation center of the rotary spindle 42 is corrected. In this corrected state, the fixing nut 7 is screwed into the male screw 52 a of the nut screwing portion 52, and the cutting blade 43 is clamped and fixed between the mounter 5. Therefore, the cutting blade 43 can be mounted with its rotation center aligned with the rotation center of the mounter 5, that is, the rotation spindle 42.
[0023]
In the illustrated embodiment, since the heating means 8 and the cooling means 9 are provided, the mounting holes of the base 431 can be obtained by using both means when attaching the cutting blade 43 to the mounter 5. Adhesion between the inner peripheral surface of 433 and the outer peripheral surface of the tool support 51 of the mounter 5 can be effectively achieved in a short time.
[0024]
【The invention's effect】
According to the mounting method of the rotary tool of the present invention, the mounting hole provided in the base of the rotary tool is fitted to the tool support of the mounter mounted on the rotary spindle, and the tool support of the mounter is heated to expand. Or the cooling tool base is cooled and contracted to bring the outer peripheral surface of the mounter tool support portion into close contact with the inner peripheral surface of the mounting hole provided in the base of the rotary tool, so that the base of the rotary tool is in close contact. Since the base is fixed to the flange portion of the mounter, the cutting blade can be mounted with its rotation center aligned with the rotation center of the mounter, that is, the rotation spindle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a cutting apparatus as a processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a rotating spindle, a mounter, and a rotating tool that constitute the cutting apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view showing a state where a mounter is mounted on the rotating spindle shown in FIG. 2;
4 is a perspective view showing a state where a rotary tool is attached to a mounter attached to the rotary spindle shown in FIG. 3;
FIG. 5 is an explanatory view showing a relationship between a heating means equipped in the cutting apparatus shown in FIG. 1 and a rotating spindle attached with a rotating tool.
6 is an explanatory view showing the relationship between the cooling means equipped in the cutting apparatus shown in FIG. 1 and the mounter attached to the rotating spindle. FIG.
[Explanation of symbols]
2: Device housing 3: Chuck table 31: Adsorption chuck support base 32: Adsorption chuck 4: Spindle unit 41: Spindle housing 42: Spindle spindle 43: Cutting blade 431: Cutting blade base 432: Cutting blade cutting edge 433: Cutting blade fitting hole 5: mounter 51: tool support 6: fixing nut 7: fixing nut 8: heating means 9: cooling means 10: imaging mechanism 11: display means 12: cassette 13: semiconductor wafer 17: work piece Unloading means 18: Workpiece conveying means 19: Cleaning means 20: Cleaning and conveying means

Claims (3)

回転スピンドルに装着され工具支持部と該工具支持部の後端に径方向に突出して形成されたフランジ部を備えたマウンターに、基台の回転中心部に取付け穴を備えた回転工具を取り付ける方法であって、
該マウンターの該工具支持部に該回転工具の該基台に設けられた該取付け穴を嵌合し、該マウンターの該工具支持部を加熱して膨張させるか又は該回転工具の該基台を冷却して収縮せしめることにより該マウンターの該工具支持部の外周面と該回転工具の該基台に設けられた該取付け穴内周面とを密着させ、該密着状態で該回転工具の該基台を該マウンターの該フランジ部に固定する、
ことを特徴とする回転工具の取付け方法。
A method of attaching a rotary tool having a mounting hole at a rotation center portion of a base to a mounter having a tool support portion mounted on a rotary spindle and a flange portion formed to project radially from the rear end of the tool support portion Because
The mounting hole provided in the base of the rotary tool is fitted into the tool support of the mounter, and the tool support of the mounter is heated to expand or the base of the rotary tool is By cooling and shrinking, the outer peripheral surface of the tool support portion of the mounter and the inner peripheral surface of the mounting hole provided in the base of the rotary tool are brought into close contact with each other, and the base of the rotary tool in the close contact state Is fixed to the flange portion of the mounter,
A method of mounting a rotary tool characterized by the above.
該マウンターの該工具支持部より先端側にはナット螺合部が設けられており、該ナット螺合部に固定ナットを螺合することにより該マウンターの該フランジ部との間に該回転工具の該基台を挟持固定する、請求項1記載の回転工具の取付け方法。  A nut screwing portion is provided on the tip end side of the tool support portion of the mounter, and a fixing nut is screwed into the nut screwing portion so that the rotary tool is interposed between the mounter and the flange portion. The mounting method of the rotary tool of Claim 1 which clamps and fixes this base. 回転スピンドルと、該回転スピンドルに装着され工具支持部と該工具支持部の後端に径方向に突出して形成されたフランジ部を備えたマウンターと、該マウンターの該工具支持部に嵌合する取付け穴を備えた基台を有する回転工具とを具備し、該回転工具の該基台に設けられた取付け穴を該マウンターの該工具支持部に嵌合した後に該回転工具の該基台を該マウンターの該フランジ部に固定するようにした回転工具を備えた加工装置において、
該マウンターの該工具支持部に着脱可能に嵌合する嵌合部を有する加熱器を備えた加熱手段および該回転工具の該基台の一部に着脱可能に嵌合する嵌合部を有する冷却器を備えた冷却手段の両方又は一方を備えている、
ことを特徴とする回転工具を備えた加工装置。
A rotary spindle; a mounter mounted on the rotary spindle; a mounter having a tool support portion; and a flange portion formed to project radially from the rear end of the tool support portion; and an attachment that fits the tool support portion of the mounter A rotary tool having a base with a hole, and after fitting a mounting hole provided in the base of the rotary tool to the tool support of the mounter, the base of the rotary tool is In a processing apparatus including a rotary tool that is fixed to the flange portion of the mounter,
Heating means including a heater having a fitting portion that is detachably fitted to the tool support portion of the mounter, and cooling having a fitting portion that is detachably fitted to a part of the base of the rotary tool Having both or one of the cooling means with a vessel,
The processing apparatus provided with the rotating tool characterized by the above-mentioned.
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