切削装置的制作方法

文档序号:13084375阅读:135来源:国知局
技术领域本发明涉及利用切削刀具对板状工件进行切削的切削装置,尤其涉及利用切削刀具对封装基板进行切削的切削装置。

背景技术:
封装基板等板状工件是通过在由树脂基板构成的基材上模制树脂而形成的。在利用切削刀具切削这样的板状工件而得到的切削槽中会产生毛边。为了去除该毛边,提出了与切削板状工件的切削装置分开的、去毛边专用的装置(例如,参照专利文献1)。并且,作为去毛边的其他的方法还提出了如下的方法:在利用切削刀具切削板状工件而形成切削槽之后,使切削刀具的旋转方向颠倒并描摹该切削槽由此去除毛边(例如,参照专利文献2或者专利文献3)。专利文献1:日本特开平09-193099号公报专利文献2:日本特许第4394210号公报专利文献3:日本特许第4540421号公报然而,在专利文献1所记载的去毛边装置中,由于需要在利用切削装置对板状工件进行切削加工之后将板状工件搬送到去毛边装置,因此存在直到去毛边完成为止耗费时间这样的问题。并且,在专利文献2和专利文献3中记载的去毛边方法中,由于产生在对板状工件进行切削加工之后用于去毛边的工序,因此存在直到去毛边完成为止耗费时间这样的问题。

技术实现要素:
本发明是鉴于这样的点而完成的,其目的在于提供一种切削装置,能够缩短切削加工和去毛边所需要的时间。本发明的切削装置具有:卡盘工作台,其保持板状工件;切削单元,其利用切削刀具对卡盘工作台所保持的板状工件进行切削;切削进给单元,其沿X方向对卡盘工作台与切削单元相对地进行切削进给;转位进给单元,其沿Y方向对卡盘工作台与切削单元相对地进行转位进给;以及去毛边单元,其从利用切削单元对卡盘工作台所保持的板状工件进行了切削的切削槽将形成于板状工件的毛边去除,其特征在于,切削单元具有:主轴,其将切削刀具装配为能够旋转;以及刀具罩,其将装配于主轴的切削刀具罩住,去毛边单元具有:去毛边喷嘴,其具有喷射口,该喷射口对切削刀具通过后的板状工件的上表面喷射高压水;以及高压水供给单元,其对去毛边喷嘴供给高压水,去毛边喷嘴一边与切削单元一同相对于卡盘工作台相对移动一边从喷射口朝向切削槽喷射高压水,而从切削槽将形成于板状工件的毛边去除。根据该结构,去毛边喷嘴与切削刀具一同相对于板状工件进行切削进给,去毛边喷嘴从喷射口对切削刀具通过后的板状工件的上表面喷射高压水。由此,朝向由切削刀具切削的切削槽喷射高压水的结果为,能够一边进行切削加工一边实施去毛边。由此,不再需要用于去毛边的时间,能够缩短切削加工和去毛边所需要的时间。其结果为能够提高切削加工的效率。并且,在本发明的上述切削装置中,去毛边喷嘴配设在刀具罩中。根据本发明,与切削刀具一同对去毛边喷嘴进行切削进给,并对切削刀具通过之后的板状工件喷射高压水,从而能够缩短切削加工和去毛边所需要的时间。附图说明图1是本实施方式的切削装置的立体图。图2是本实施方式的切削装置的侧视图。图3是示出本实施方式的切削装置的加工动作的侧视图。图4是示出本实施方式的切削装置的加工动作的侧视图。图5是示出本实施方式的切削装置的加工动作的俯视图。标号说明W:板状工件;G:切削槽;1:切削装置;15:切削进给单元;20:转位进给单元;3:切削单元;31:切削刀具;32:主轴;33:刀具罩;4:卡盘工作台;5:去毛边单元;51:去毛边喷嘴;52:高压水供给单元;53:喷射口。具体实施方式以下,参照附图对本实施方式的切削装置进行说明。图1是本实施方式的切削装置的立体图。图2是本实施方式的切削装置的侧视图。另外,以下对切削装置的一例进行说明,但本实施方式的切削装置的结构不限于此。只要能够切削板状工件,也可以使切削装置采用任意的结构。并且,在图1中相对于卡盘工作台夸张地示出板状工件的大小。如图1和图2所示,切削装置1构成为通过使卡盘工作台4相对于切削单元3相对移动而将保持在卡盘工作台4上的板状工件W分割成各个芯片。板状工件W由封装基板构成,该封装基板中,在长方形的树脂基板60的正面沿长度方向并列地设置多个(在本实施方式中为3个)树脂制的凸部61。树脂基板60例如是PCB基板。板状工件W被分成配置有多个凸部61且在内部配设有电极的半导体器件用的多个器件区域A1以及器件区域A1的周围的剩余区域A2。各器件区域A1被格子状的分割预定线L划分成多个区域,在各区域中配设有半导体器件(未图示)。作为该板状工件W,剩余区域A2作为边角料被去除,器件区域A1沿着分割预定线L被分割成各个芯片。另外,板状工件W不限于半导体器件用的基板,也可以是LED器件用的金属基板。并且,不限于芯片搭载后的基板,也可以是芯片搭载前的基板。板状工件W的凸部61例如由环氧树脂、硅树脂形成,但只要能够在树脂基板60上形成凸部61也可以是任意的树脂。在外壳11的上表面形成有沿X轴方向(切削方向)延伸的长方形的开口部(未图示)。该开口部被能够与卡盘工作台4一同移动的X轴工作台12和波纹状的防水罩13覆盖。在防水罩13的下方设置有使卡盘工作台4沿X轴方向移动的滚珠丝杠式的切削进给单元15(参照图2)。在X轴工作台12上,经由旋转单元14以能够旋转的方式设置有俯视观察呈长方形的卡盘工作台4。卡盘工作台4具有保持板状工件W的吸引面41。在卡盘工作台4的吸引面41上,与板状工件W的多个凸部61对应地在长度方向上并列地形成有多个凹部42。卡盘工作台4的各凹部42具有与板状工件W的各凸部61的高度一致的深度,形成为能够收纳板状工件W的凸部61。在各凹部42的周围形成有支承面43,以支承板状工件W的凸部61的周围的剩余区域A2。在卡盘工作台4的吸引面41上,与板状工件W的分割预定线L对应地形成有供切削刀具31进入的进入槽44(参照图2)。在卡盘工作台4的凹部42的底面(吸引面41)上,在由进入槽44划分成格子状的区域中形成有对板状工件W的分割后的各个芯片进行吸引保持的多个吸引孔(未图示)。并且,在凹部42的周围的支承面43(吸引面41)上形成有吸引保持板状工件W的剩余区域A2的多个吸引孔(未图示)。各吸引孔分别通过卡盘工作台4内的流路与吸引源(未图示)连接。卡盘工作台4在装置中央的交接位置与面向切削单元3的加工位置之间往复移动。另外,图1示出了卡盘工作台4在交接位置待机的状态。在外壳11中,在与该交接位置相邻的一个角部的里侧设置有在Y轴方向上平行的一对导轨16。一对导轨16进行板状工件W的X轴方向的定位。在一对导轨16的附近设置有在导轨16与卡盘工作台4之间搬送板状工件W的第一搬送臂17。通过使第一搬送臂17的俯视观察呈L字状的臂部17a旋转而搬送板状工件W。并且,在交接位置的卡盘工作台4的后方设置有旋转式的清洗机构18。在清洗机构18中,在朝向旋转中的旋转工作台18a喷射清洗水而对板状工件W进行清洗之后,喷吹干燥空气而使板状工件W干燥。在外壳11上设置有支承切削单元3的支承台19。切削单元3定位在加工位置的卡盘工作台4的上方,构成为使切削刀具31从板状工件W的正面切入而切削板状工件W。切削单元3将切削板状工件W的切削刀具31装配为能够旋转。通过转位进给单元20使切削单元3在Y轴方向上转位进给而使切削单元3与卡盘工作台4在Y轴方向上相对移动。并且,通过升降单元(未图示)使切削单元3在Z轴方向上移动。转位进给单元20和升降单元例如由滚珠丝杠式的移动机构构成。切削单元3构成为在主轴32的前端装配切削刀具31,并以覆盖切削刀具31的外周的方式设置刀具罩33。切削刀具31例如由环状的垫圈刀具构成,利用结合材料结合金刚石等磨粒而形成。刀具罩33形成为覆盖切削刀具31的大致上半部的箱型。在刀具罩33中设置有朝向切削部分喷射切削水的切削水喷嘴34。这里,以使交接位置侧相对于加工位置为前方、使加工位置侧相对于交接位置为后方的方式进行说明。切削水喷嘴34形成为从刀具罩33的后方下端朝向前方延伸的大致L字状,切削水喷嘴34的前端定位在切削刀具31的大致下半部。在切削水喷嘴34的前端形成有多个缝35(参照图2)。切削水从该缝35朝向切削刀具31喷射。一边供给切削水一边利用高速旋转的切削刀具31切入板状工件W,由此沿着分割预定线L切削板状工件W。并且,切削装置1具有将形成在板状工件W的上表面上的毛边去除的去毛边单元5。去毛边单元5具有朝向板状工件W喷射高压水的去毛边喷嘴51以及对去毛边喷嘴51供给高压水的高压水供给单元52。去毛边喷嘴51形成为沿铅垂方向延伸的圆柱状。在去毛边喷嘴51的下端形成有喷射口53(参照图2),该喷射口53朝向切削刀具31通过后的板状工件W的上表面喷射高压水。详细情况后面进行说明,但喷射口53例如形成为圆形,具有比由切削刀具31形成的切削槽的宽度(切口宽度)大的直径。并且,喷射口53与形成在毛边喷嘴51的内部的流路(未图示)连通,高压水供给单元52经由阀54与该流路连接。高压水供给单元52对去毛边喷嘴51供给借助压缩机(未图示)提高了压力的流体(高压水)。这样构成的去毛边喷嘴51配设在刀具罩33的后方(图2的纸面左侧),构成为能够使去毛边喷嘴51与切削单元3一体地移动。更具体而言,去毛边喷嘴51在切削单元3对板状工件W的切削进给方向的上游侧沿着切削刀具31的径向配设,以便去除借助切削刀具31进行切削之后的形成于切削槽的毛边。并且,也可以以切削刀具31针对当前切削的切削槽去除形成于之前切削的切削槽的毛边的方式配设去毛边喷嘴51。在该情况下,通过在切削刀具31切入的一侧(前侧(图2的纸面右侧))配设去毛边喷嘴51,而能够以防止因切削刀具31的旋转而卷起的切削水的阻力的方式进行去毛边。在支承台19的侧面19a设置有在卡盘工作台4与清洗机构18之间搬送板状工件W的第2搬送臂21。第2搬送臂21的臂部21a倾斜地延伸,通过使该臂部21a在Y轴方向上移动而搬送板状工件W。并且,在支承台19上以横切卡盘工作台4的移动路径(X轴方向)的上方的方式设置有支承拍摄部22的悬臂支承部23。拍摄部22从悬臂支承部23的下方突出,通过拍摄部22拍摄板状工件W。将基于拍摄部22的拍摄图像利用于切削单元3与卡盘工作台4的对准。在外壳11的角部设置有接受对装置各部的指示的输入单元24。并且,在支承台19的上表面上配置有监视器25。在监视器25上显示由拍摄部22拍摄到的图像以及板状工件W的加工条件等。并且,在切削装置1中设置有统一控制装置各部的控制单元26。控制单元26由执行各种处理的处理器或存储器等构成。存储器根据用途由ROM(ReadOnlyMemory:只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory:随机存储器)等一个或者多个存储介质构成。在这样构成的切削装置1中,如图2所示,板状工件W以正面朝下的状态载置在卡盘工作台4上,器件区域A1由凹部42的底面(吸引面41)吸引保持,剩余区域A2由支承面43(吸引面41)吸引保持。切削单元3在相对于分割预定线L进行了对位之后,下降至利用切削刀具31切入板状工件W的高度。并且,一边使切削刀具31高速旋转一边对板状工件W进行切削进给,由此在板状工件W中形成切削槽。在切削加工中,由于形成切削槽并且朝向切削槽喷射高压水,因此能够一边进行切削加工一边实施去毛边。接着,参照图2至图5对本实施方式的切削装置的加工动作进行说明。图3和图4是示出本实施方式的切削装置的加工动作的侧视图。图5是示出本实施方式的切削装置的加工动作的俯视图。首先,对板状工件W的保持动作进行说明。像图2中说明的那样,板状工件W以形成有多个凸部61的正面侧朝下的状态载置在卡盘工作台4上。此时,板状工件W的各凸部61收纳在卡盘工作台4的各凹部42中,器件区域A1与凹部42的底面接触,另一方面剩余区域A2与支承面43接触。并且,借助在吸引面41上产生的负压将板状工件W吸引保持在卡盘工作台4(吸引面41)上。接着,对切削板状工件W的短边方向的分割预定线L的动作进行说明。在由卡盘工作台4吸引保持板状工件W的状态下,通过旋转单元14使卡盘工作台4旋转,如图3所示,切削进给单元15的切削进给方向(X轴方向)与板状工件W的短边方向一致。并且,通过转位进给单元20(图1参照)使切削单元3在Y轴方向上移动,以将切削刀具31定位在板状工件W的分割预定线L上的方式进行切削单元3的位置调整。接着,通过未图示的升降单元使切削单元3在Z轴方向上移动,将切削刀具31下降到能够对板状工件W进行全切的高度。并且,一边从去毛边喷嘴51朝向板状工件W喷射高压水,一边使卡盘工作台4相对于高速旋转的切削刀具31在X轴方向上移动(切削进给)。切削刀具31侵入到进入槽44而沿着分割预定线L切削板状工件W。由此,在板状工件W上形成沿着分割预定线L的切削槽G。此时,在切削槽G(树脂基板60)的边缘部分产生沿着切削刀具31的旋转方向卷起的毛边(未图示)。如上所述,从去毛边喷嘴51的喷射口53对切削刀具31的后方(相对于板状工件W的切削进给方向的上游侧)且为板状工件W的上表面喷射高压水。该高压水与板状工件W的上表面冲撞而将板状工件W向卡盘工作台4侧按压,并且因与由切削刀具31形成的切削槽G冲撞而将产生在切削槽G上的毛边吹飞。这样,能够一边利用切削刀具31在板状工件W上形成切削槽G一边朝向该切削槽G喷射高压水而去除毛边,能够一边进行切削加工一边实施去毛边。即,能够利用一次切削进给实施形成切削槽G和去毛边这双方。由此,与在形成了切削槽G之后需要用于去毛边的工序的结构相比,能够缩短加工时间,能够提高加工效率。在一列分割预定线L的切削结束之后,通过转位进给单元20使切削单元3在Y轴方向上移动,在相邻的分割预定线L上定位切削刀具31。并且,沿着新的分割预定线L实施切削加工。在沿着一个方向(短边方向)的所有的分割预定线L结束了切削加工之后,实施与一个方向的分割预定线L垂直的另一方向(长度方向)的分割预定线L的切削加工。参照图4和图5对切削板状工件W的长度方向的分割预定线L的动作进行说明。另外,关于图4由于与图3相同的动作而省略部分说明,利用图5重点地说明从上方观察切削加工动作时的情形。并且,在图5中为了便于说明,刀具罩33和分割预定线L未图示,以虚线示出切削槽G。如上所述,在短边方向的切削加工结束之后,通过旋转单元14使卡盘工作台4旋转90度,如图4和图5所示,使切削进给单元15的切削进给方向(X轴方向)与板状工件W的长度方向一致。并且,通过转位进给单元20使切削单元3在Y轴方向上移动,以在板状工件W的分割预定线L上定位切削刀具31的方式进行切削单元3的位置调整。并且,与图3中说明的动作同样,在使切削单元3在Z轴方向上移动,调整了切削刀具31的高度之后,一边从去毛边喷嘴51朝向板状工件W喷射高压水,一边使卡盘工作台4相对于高速旋转的切削刀具31在X轴方向上移动(切削进给)。由此,在长度方向上也能够一边在分割预定线L上形成切削槽G一边去除毛边。另外,如图5所示,与由切削刀具31形成的切削槽G的宽度(切削刀具31的厚度)相比,去毛边喷嘴51的喷射口53的直径形成得较大。由此,从喷射口53喷射的高压水也以具有比切削槽G的宽度及切削刀具31的厚度大的宽度的状态与板状工件W的上表面冲撞。由此,高压水以不仅与切削槽G、还与切削槽G的边缘部分及切削槽G周边的板状工件W重叠的方式冲撞。这样,高压水还与切削槽G的外侧冲撞,从而板状工件W朝向卡盘工作台4被向下方按压。并且,在切削槽G的边缘部分形成有毛边,因高压水与切削槽G的边缘部分冲撞而能够有效地去除毛边。如上所述,根据本实施方式的切削装置1,去毛边喷嘴51与切削刀具31一同相对于板状工件W切削进给,去毛边喷嘴51从喷射口53对切削刀具31通过后的板状工件W的上表面喷射高压水。由此,朝向由切削刀具31切削的切削槽G喷射高压水的结果为,能够一边进行切削加工一边实施去毛边。由此,不需要用于去毛边的时间而能够提高切削加工的效率。并且,通过对板状工件W的上表面喷射高压水,不仅能够得到去毛边的效果,还能够得到板状工件W的清洗和冷却的效果。因此,在例如不具有旋转式的清洗机构的切削装置中也能够实施板状工件W的清洗。另外,本发明不限于上述实施方式,能够进行各种变更而实施。在上述实施方式中,关于附图中图示的大小或形状等不限于此,在发挥本发明的效果的范围内能够适当变更。另外,在不脱离本发明的目的的范围内可以适当变更而实施。例如,在上述的实施方式中,去毛边喷嘴51采用的是配设在刀具罩33的后部(切削单元3相对于板状工件W的切削进给方向的上游侧)的结构,但不限于该结构。例如,也可以采用如下的结构:将去毛边喷嘴51配设在刀具罩33的侧面,在进行切削加工时,朝向相邻的切削槽G(分割预定线L)喷射高压水。在该情况下,能够在不受到因切削刀具31的旋转而卷起的切削水的阻力的情况下进行去毛边。并且,在上述的实施方式中,采用的是将喷射口53形成为圆形的结构,但不限于该结构。喷射口53例如也可以形成为宽度比切口宽度宽的长方形。并且,在上述的实施方式中,采用的是借助使切削刀具31向与卡盘工作台4的切削进给方向相同的方向旋转而进行切削的所谓的下切割来形成切削槽G的结构,但不限于该结构。也可以借助使切削刀具31向与卡盘工作台4的切削进给方向相反的方向旋转而进行切削的上切割来形成切削槽G。产业上的可利用性像以上所说明的那样,本发明具有能够缩短切削加工和去毛边所需要的时间这样的效果,尤其对于利用切削刀具切削封装基板的切削装置来说是有用的。
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1