切削装置的制作方法

本发明涉及切削装置，该切削装置包含：保持机构，其对被加工物进行保持；切削单元，其将切削刀具支承为能够旋转，该切削刀具在外周具有对保持机构所保持的被加工物进行切削的切刃；以及进给机构，其将保持机构和切削单元相对地进行加工进给。

背景技术：

由分割预定线划分而在正面上形成有ic、lsi等多个器件的晶片被具有能够旋转的切削刀具的切削装置分割成一个个的器件芯片，分割得到的各器件芯片利用于移动电话、个人计算机等电子设备。

本申请人提出了如下的切削装置(例如参照专利文献1)：其能够避免使用在利用螺母将切削刀具紧固于安装座时所需要的特殊工具，并且能够避免产生在利用螺母将切削刀具紧固于安装座时由于作业者所引起的个体差异。

该切削装置包含：保持机构，其对被加工物进行保持；切削单元，其将切削刀具支承为能够旋转，该切削刀具在外周具有对保持机构所保持的被加工物进行切削的切刃；以及进给机构，其将保持机构和切削单元相对地进行加工进给。切削单元具有：旋转轴；壳体，其将旋转轴支承为能够旋转；以及安装座，其形成于旋转轴的前端，对切削刀具进行保持。安装座具有：轮毂部，其插入至形成在切削刀具的中央的开口中；环状的支承部，其形成在轮毂部的外周，使切削刀具的切刃露出而对该切削刀具进行支承；吸引孔，其在轮毂部与支承部之间开口，对切削刀具进行吸引保持；以及连通路，其使吸引孔与吸引源连通。

专利文献1：日本特开2002-154054号公报

但是，当在异物存在于安装座与切削刀具之间因而无法得到充分的吸引力的状态下使切削刀具旋转而实施切削加工时，存在使晶片和切削刀具损伤的可能性。

另外，当形成于安装座的对切削刀具进行吸引保持的吸引孔中堵塞有异物时，即使所检测的吸引压力为适当的值，也无法充分地保持切削刀具，当在该状态下使切削刀具旋转而实施切削加工时，与上述同样地存在使晶片和切削刀具损伤的可能性。

技术实现要素：

由此，本发明的目的在于提供一种切削装置，其能够将损伤晶片和切削刀具的可能性抑制得较低。

根据本发明的一个方式，提供切削装置，其中，该切削装置包含：保持机构，其对被加工物进行保持；切削单元，其将切削刀具支承为能够旋转，该切削刀具在外周具有对该保持机构所保持的被加工物进行切削的切刃；以及进给机构，其将该保持机构与该切削单元相对地进行加工进给，该切削单元具有：旋转轴；壳体，其将该旋转轴支承为能够旋转；以及安装座，其形成于该旋转轴的前端，对该切削刀具进行保持，该安装座具有：轮毂部，其插入至形成于该切削刀具的中央的开口中；环状的支承部，其形成在该轮毂部的外周，在使该切削刀具的切刃露出的状态下对该切削刀具进行支承；吸引孔，其在该轮毂部与该支承部之间开口，对该切削刀具进行吸引保持；以及连通路，其使该吸引孔与吸引源连通，在该连通路上配设有压力计，在该压力计上连接有控制单元，该控制单元具有如下的功能：吸引检查功能，在将该切削刀具向该安装座安装之前的该压力计的值小于第一规定值的情况下，判断为该吸引孔中堵塞有异物，指示将异物去除；以及安装检查功能，在已将该切削刀具安装于该安装座之后的该压力计的值未达到小于该第一规定值的第二规定值的情况下，阻止该旋转轴开始旋转，并且，在已将该切削刀具安装于该安装座之后的该压力计的值达到该第二规定值的情况下，容许该旋转轴开始旋转。

在本发明的一个方式中，优选该切削装置还具有显示使用于该吸引检查功能的按钮的操作面板，该控制单元在结束了该吸引检查功能之后，改变使用于该吸引检查功能的按钮的颜色。另外，在本发明的一个方式中，优选该控制单元在执行了该吸引检查功能时的该压力计的值小于该第一规定值的情况下，阻止执行该安装检查功能，并且，在执行了该吸引检查功能时的该压力计的值为该第一规定值以上的情况下，容许执行该安装检查功能。

本发明的一个方式的切削装置具有上述的结构，因此能够将损伤晶片和切削刀具的可能性抑制得较低。另外，在本发明的一个方式的切削装置中，在将切削刀具安装于安装座之前，在形成于安装座的吸引孔中堵塞有异物的情况下，利用压力计检测异物的堵塞，并指示将异物去除，因此能够将下述情况的可能性抑制得较低：虽然将切削刀具安装于安装座时的压力计的值是适当的，但无法充分保持切削刀具，其结果是，在使切削刀具旋转而实施切削加工时，会损伤晶片和切削刀具。

附图说明

图1是本发明的实施方式的切削装置的局部立体图。

图2的(a)是图1所示的切削单元的局部立体图，图2的(b)是示出从图2的(a)所示的状态使可动部翻起的状态的立体图，图2的(c)是示出从图2的(b)所示的状态将切削刀具拆卸的状态的立体图。

图3是将切削刀具向安装座安装之前的图1所示的切削单元的局部剖视图。

图4是已将切削刀具向安装座安装之后的图1所示的切削单元的局部剖视图。

标号说明

2：切削装置；4：保持机构(保持构件)；6：切削单元(切削构件)；6a：第一切削单元；6b：第二切削单元；8：进给机构(进给构件)；26：旋转轴；28：壳体；30：切削刀具；32：安装座；42：切刃；44：轮毂部；46：支承部；50：吸引孔；52：吸引源；54：连通路；56：压力计；64：控制单元(控制构件)；66：操作面板。

具体实施方式

以下，参照附图对按照本发明构成的切削装置的优选实施方式进行说明。

图1所示的切削装置2包含：保持机构(保持构件)4，其对被加工物进行保持；切削单元(切削构件)6，其将切削刀具支承为能够旋转，该切削刀具在外周具有对保持机构4所保持的被加工物进行切削的切刃；以及进给机构(进给构件)8，其将保持机构4和切削单元6相对地进行加工进给。另外，在图1中，相互垂直的x轴方向、y轴方向、z轴方向分别利用箭头x、y、z示出。x轴方向和y轴方向所规定的平面实质上是水平的。

保持机构4具有：x轴可动板14，其在x轴方向上移动自如地搭载于基板12；支柱16，其固定于x轴可动板14的上表面上；以及罩板18，其固定于支柱16的上端。在罩板18上形成有圆形开口18a，通过圆形开口18a而向上方延伸的卡盘工作台20旋转自如地搭载于支柱16的上端。卡盘工作台20通过内置在支柱16中的卡盘工作台用电动机(未图示)而以沿上下方向延伸的轴线为中心进行旋转。

在卡盘工作台20的上端部分配置有与真空泵等吸引源(未图示)连接的多孔质的圆形状的吸附卡盘22。并且，在卡盘工作台20中，利用吸引源在吸附卡盘22的上表面上产生吸引力，从而对载置于吸附卡盘22的上表面的被加工物进行吸引保持。另外，在卡盘工作台20的周缘沿周向隔开间隔而配置有多个夹具24。

图示的实施方式的切削单元6具有按照切削刀具相互在y轴方向上隔开间隔而对置的方式配设有两个的第一切削单元6a和第二切削单元6b。在图示的实施方式的切削单元6中，能够通过两个切削刀具同时对保持机构4所保持的被加工物实施切削加工。参照图2至图4进行说明，第一切削单元6a至少包含：旋转轴26(参照图3和图4)；壳体28，其将旋转轴26支承为能够旋转；以及安装座32，其形成在旋转轴26的前端，对切削刀具30进行保持。

在旋转轴26的另一端连结有用于使旋转轴26旋转的电动机(未图示)。如图2的(a)等所示，在壳体28的前端安装有刀具罩34。刀具罩34包含：固定于壳体28的前端的主部36；以及摆动自如地支承于主部36的可动部38。切削刀具30具有圆筒状的基台40和安装于基台40的一个侧面的外周部上的环状的切刃42。在基台40的中央部形成有圆形状的开口40a。另外，在图3和图4中，为了方便，省略了刀具罩34。

参照图3和图4继续说明，安装座32包含：轮毂部44，其插入至形成于切削刀具30的中央的开口40a中；环状的支承部46，其形成在轮毂部44的外周，使切削刀具30的切刃42露出而对该切削刀具30进行支承；吸引孔50，其在轮毂部44与支承部46之间开口，对切削刀具30进行吸引保持；以及连通路54，其使吸引孔50与吸引源52连通。

轮毂部44形成为圆柱状，轮毂部44的直径与切削刀具30的基台40的开口40a的直径对应。支承部46的外径比切削刀具30的切刃42的外径小，在切削刀具30被安装在安装座32上时，切刃42从安装座32露出。另外，支承部46的y轴方向前端面比轮毂部44的y轴方向前端面后退。

在轮毂部44与支承部46之间设置有比支承部46的前端更沿y轴方向后退的环状凹部48，在该环状凹部48中形成有用于对切削刀具30进行吸引保持的吸引孔50。在图示的实施方式的安装座32上设置有一对吸引孔50。吸引孔50可以是一个，但为了使旋转平衡良好，优选以等角度间隔形成两个以上。如图3和图4所示，各吸引孔50经由连通路54而与吸引源52连通。在连通路54上配设有测量连通路54内的压力的压力计56和用于开闭连通路54的阀58。并且，在安装座32中，通过在打开了阀58的状态下使吸引源52进行动作，对与轮毂部44嵌合的切削刀具30进行吸引保持。

另外，如图1所示，第一切削单元6a包含：在y轴方向上移动自如地支承于适当的支承部件(未图示)的y轴可动片60；以及在z轴方向上移动自如地支承于y轴可动片60的z轴可动片62。在z轴可动片62的下端固定有上述壳体28。另外，关于第二切削单元6b，可以是与第一切削单元6a相同的结构，因此标记与第一切削单元6a的结构相同的标号并省略了说明。

如图2的(a)等所示，图示的实施方式的切削装置2具有向切削刀具30和被加工物提供切削水的切削水提供单元(切削水提供构件)63。切削水提供单元63包含附设于刀具罩34的主部36的圆筒状的提供口63a以及与提供口63a连通的一对喷嘴63b。提供口63a与切削水提供源(未图示)连通，在将提供口63a与切削水提供源连通的水路(未图示)上设置有使该水路开闭的阀(未图示)。如图2的(b)和图2的(c)所示，在喷嘴63b上形成有多个喷射孔63c。并且，在切削水提供单元63中，在通过切削单元6对保持机构4所保持的被加工物实施切削加工时，将从切削水提供源提供至提供口63a的切削水从喷嘴63b的喷射孔63c朝向切削刀具30和被加工物喷射。

如图3和图4所示，对切削装置2的动作进行控制的控制单元(控制构件)64与压力计56电连接，压力计56所测量的值被发送至控制单元64。由计算机构成的控制单元64具有按照控制程序进行运算处理的中央处理装置(cpu)、存储控制程序等的只读存储器(rom)、存储运算结果等的可读写的随机存取存储器(ram)(均未图示)。

控制单元64具有如下的功能：吸引检查功能，在将切削刀具30向安装座32安装之前的压力计56的值小于第一规定值(例如绝对压力0.09mpa左右)的情况下，判断为异物堵塞安装座32的吸引孔50，指示将异物去除；以及安装检查功能，在将切削刀具30安装于安装座32之后的压力计56的值未达到小于第一规定值的第二规定值(例如绝对压力0.03mpa左右)的情况下，阻止旋转轴26开始旋转，并且，在将切削刀具30安装于安装座32之后的压力计56的值达到第二规定值的情况下，容许旋转轴26开始旋转。

在控制单元64上电连接有用于输入操作指示等的操作面板66。操作面板66例如可以由触摸面板或键盘构成。如图3和图4所示，在操作面板66上显示出：用于对控制单元64指示开始吸引检查功能的吸引检查开始按钮68；以及用于对控制单元64指示开始安装检查功能的安装检查开始按钮70。

关于控制单元64，优选在执行了吸引检查功能时的压力计56的值小于第一规定值的情况下，阻止执行安装检查功能，并且在执行了吸引检查功能时的压力计56的值为第一规定值以上的情况下，容许执行安装检查功能。由此，防止在未完成从吸引孔50去除异物的状态下执行安装检查功能。

例如控制单元64可以设定成：若执行了吸引检查功能时的压力计56的值不是第一规定值以上，则即使按下安装检查开始按钮70，也不执行安装检查功能。或者，也可以是：在操作面板66是触摸面板的情况下，若执行了吸引检查功能时的压力计56的值不是第一规定值以上，则控制单元64不在操作面板66上显示安装检查开始按钮70。

如图1所示，图示的实施方式的进给机构8包含：x轴进给机构72；配设于跨越基台12而配设的门型框架(未图示)的第一、第二y轴进给机构74a、74b；以及第一、第二z轴进给机构76a、76b。x轴进给机构72具有：滚珠丝杠78，其与x轴可动板14连结并沿x轴方向延伸；以及电动机80，其使滚珠丝杠78旋转。并且，x轴进给机构72通过滚珠丝杠78将电动机80的旋转运动转换成直线运动并传递至x轴可动板14，将保持机构4相对于切削单元6在x轴方向上相对地进行加工进给。

第一y轴进给机构74a具有：滚珠丝杠82，其与y轴可动片60连结并沿y轴方向延伸；以及电动机84，其使滚珠丝杠82旋转。并且，第一y轴进给机构74a通过滚珠丝杠82将电动机84的旋转运动转换成直线运动并传递至y轴可动片60，将第一切削单元6a相对于保持机构4在y轴方向上相对地进行加工进给(分度进给)。另外，在第一y轴进给机构74a中，电动机84与滚珠丝杠82的y轴方向一个端部连接，另一方面，在第二y轴进给机构74b中，电动机84与滚珠丝杠84的y轴方向另一端部连接，除此以外，第二y轴进给机构74b可以是与第一y轴进给机构74a相同的结构。并且，第二y轴进给机构74b将第二切削单元6b相对于保持机构4在y轴方向上相对地进行加工进给(分度进给)。

第一z轴进给机构76a具有：滚珠丝杠(未图示)，其与z轴可动片62连结并沿z轴方向延伸；以及电动机86，其使该滚珠丝杠旋转。并且，第一z轴进给机构76a通过滚珠丝杠将电动机86的旋转运动转换成直线运动并传递至z轴可动片62，将第一切削单元6a相对于保持机构4在z轴方向上相对地进行加工进给(切入进给)。另外，可以是与第一z轴进给机构76a相同的结构的第二z轴进给机构76b将第二切削单元6b相对于保持机构4在z轴方向上相对地进行加工进给(切入进给)。

在使用如上所述的切削装置2进行切削加工时，首先执行控制单元64的吸引检查功能，对吸引孔50中是否堵塞有异物即是否能够利用适当的吸引保持力将切削刀具30吸引保持于安装座32进行检查。

在执行吸引检查功能之前，在将第一、第二切削单元6a、6b这双方的切削刀具30从安装座32取下的状态下将阀58打开，并且使吸引源52进行动作。并且，按下操作面板66的吸引检查开始按钮68而执行吸引检查功能。于是，压力计56所测量的连通路54内的压力的值被发送至控制单元64。

在执行吸引检查功能时，处于将第一、第二切削单元6a、6b这双方的切削刀具30从安装座32取下的状态，因此若吸引孔50中未堵塞异物，则即使使吸引源52进行动作，连通路54内的压力也会成为接近大气压的第一规定值(例如绝对压力0.09mpa左右)。因此，在发送至控制单元64的压力计56的值小于第一规定值的情况下，控制单元64判断为安装座32的吸引孔50中堵塞有异物，有可能无法利用适当的吸引保持力将切削刀具30吸引保持于安装座32，因此在操作面板66上显示指示将异物从吸引孔50去除的意思。

另一方面，在发送至控制单元64的压力计56的值为第一规定值以上的情况下，控制单元64判断为安装座32的吸引孔50中不存在异物、能够利用适当的吸引保持力将切削刀具30吸引保持于安装座32，在操作面板66上显示能够将切削刀具30安装于安装座32的意思，并且结束吸引检查功能。

优选在结束吸引检查功能之前，如图3所示，使操作面板66的吸引检查开始按钮68在操作面板66上显示为比较显眼的颜色(例如黄色等)，当结束吸引检查功能时(显示能够将切削刀具30安装于安装座32的意思时)，如图4所示，使吸引检查开始按钮68在操作面板66上显示为比较不显眼的颜色(例如灰色等)。即，优选控制单元64在结束了吸引检查功能之后改变使用于吸引检查功能的吸引检查开始按钮68的颜色。

在执行了控制单元64的吸引检查功能之后，执行控制单元64的安装检查功能，对是否能够利用适当的吸引保持力将切削刀具30吸引保持于安装座32进行检查。

在执行安装检查功能检查之前，在使吸引源52的动作停止或使阀58关闭的状态下，使切削刀具30的开口40a嵌合于安装座32的轮毂部44。接着，使吸引源52进行动作或使阀58打开，在安装座32的吸引孔50中产生吸引力，将切削刀具30吸引保持(安装)于安装座32。并且，按下操作面板66的安装检查开始按钮70而执行安装检查功能。于是，压力计56所测量的连通路54内的压力的值被发送至控制单元64。

在发送至控制单元64的压力计56的值未达到小于第一规定值的第二规定值(例如绝对压力0.03mpa左右)的情况下，控制单元64判断为异物等存在于安装座32与切削刀具30之间，阻止旋转轴26开始旋转。当异物等存在于安装座32与切削刀具30之间时，在安装座32与切削刀具30之间产生间隙，空气从该间隙流入至连通路54内，因此连通路54内的压力不会下降至第二规定值，安装座32对切削刀具30进行保持的吸引力不会达到所需值。因此，在压力计56所测量的值未达到第二规定值的情况下，控制单元64阻止旋转轴26开始旋转。

另一方面，在没有异物等存在于安装座32与切削刀具30之间的情况下，在将切削刀具30吸引保持(安装)于安装座32时，安装座32的支承部46与切削刀具30紧密接触。于是，连通路54内的压力下降至第二规定值，能够以所需的吸引力将切削刀具30保持于安装座32。因此，在压力计56所测量的值达到第二规定值的情况下，控制单元64容许旋转轴26开始旋转。另外，安装检查功能可以对第一、第二切削单元6a、6b分别执行，也可以同时执行。

如上所述，在本实施方式的切削装置2中，通过控制单元64的安装检查功能，在将切削刀具30安装于安装座32之后的压力计56的值未达到第二规定值的情况下，阻止旋转轴26开始旋转，在将切削刀具30安装于安装座32之后的压力计56的值达到第二规定值的情况下，容许旋转轴26开始旋转。由此，在异物存在于安装座32与切削刀具30之间而无法得到充分的吸引力的情况下，切削加工不会开始，从而不会损伤晶片和切削刀具30。

另外，在本实施方式的切削装置2中，通过控制单元64的吸引检查功能，在将切削刀具30安装于安装座32之前，在形成于安装座32的吸引孔50中堵塞有异物的情况下，利用压力计56检测异物的堵塞并指示将异物去除。由此，能够将下述情况的可能性抑制得较低：虽然将切削刀具30安装于安装座32时的压力计56的值是适当的，但无法充分地保持切削刀具30，其结果是，在使切削刀具30旋转而实施切削加工时会损伤晶片和切削刀具30。

另外，对在本实施方式的切削装置2中具有两个切削单元6的例子进行了说明，但切削单元6也可以是一个。