卡盘工作台的制作方法

本发明涉及对板状的被加工物进行吸引、保持的卡盘工作台。

背景技术：

在对半导体晶片或封装基板等被加工物进行加工的加工装置中，例如，设置有利用负压(真空)对被加工物进行吸引、保持的卡盘工作台。能够通过该卡盘工作台对被加工物进行吸引、保持而以较高的精度对被加工物进行充分地加工。

近年来，为了容易地对加工前后的被加工物进行操作，增加了形成如下的被加工物单元(框架单元)的机会：将直径比被加工物大的粘合带粘贴在被加工物上并将环状的框架固定在粘合带的外缘部。在该情况下，卡盘工作台构成为能够对被加工物单元的整体进行保持(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2010-21464号公报

在进行上述的被加工物的加工时，为了促进加工屑的排出和各部分的冷却等，一般对被加工物和工具提供纯水等加工液。但是，由于在被加工物单元与卡盘工作台之间存在微小的间隙，所以存在如下的问题：包含有加工屑的加工液会被吸入到该间隙而容易使卡盘工作台(特别是负压的传递路径)堵塞。

技术实现要素：

本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供一种卡盘工作台，能够防止因液体从间隙侵入而导致的堵塞。

根据本发明的一方式，提供卡盘工作台，其设置在对板状的被加工物进行加工的加工装置中，对被加工物单元进行保持，该被加工物单元由该被加工物、围绕该被加工物的环状的框架以及粘贴在该被加工物和该框架上的粘合带构成，该卡盘工作台的特征在于，其具有：主体部，其具有隔着该粘合带对该被加工物进行吸引保持的保持面；以及框架支承部，其在该主体部的外侧对该框架进行支承，该框架支承部形成为外径比该框架的外径小，当将该框架重叠在该框架支承部上以使该框架的外缘向该框架支承部的外侧探出时，该主体部和该框架支承部的上表面整体由该被加工物单元覆盖。

本发明的一方式中，优选该框架支承部还具有磁力产生部，在该框架由强磁性材料形成的情况下，该框架支承部借助磁力对该框架进行吸附而保持。

并且，本发明的一方式中，优选该框架支承部从比该主体部的外周侧面的该保持面低的位置向外侧延伸，在该框架支承部与该保持面之间形成有阶差。

并且，本发明的一方式中，优选该框架支承部的一部分被切除。

由于本发明的一方式的卡盘工作台具有：主体部，其具有对被加工物进行保持的保持面；以及框架支承部，其外径比框架的外径小，所以当将框架重叠在框架支承部上以使框架的外缘向框架支承部的外侧探出时，主体部和框架支承部的上表面整体由被加工物单元覆盖。

由此，提供到被加工物单元的液体很难流落到框架支承部，能够防止液体侵入被加工物单元与框架支承部的间隙。即，通过本发明的一方式的卡盘工作台，能够防止因液体从间隙侵入而导致的保持面的堵塞。

附图说明

图1是示意性地示出具有卡盘工作台的切削装置的结构例的立体图。

图2是示意性地示出被加工物单元的结构例的俯视图。

图3是示意性地示出卡盘工作台的结构例的俯视图。

图4的(a)是示意性地示出利用卡盘工作台对被加工物单元进行保持的状态的俯视图，图4的(b)是示意性地示出吸引、保持在卡盘工作台上的被加工物被切削的情形的局部剖视侧视图。

标号说明

2：切削装置(加工装置)；4：基台；4a、4b：开口；6：x轴移动工作台；8：防尘防滴罩；10、38：卡盘工作台；12：切削单元(加工单元)；14：支承构造；16：切削单元移动机构；18：y轴导轨；20：y轴移动板；22：y轴滚珠丝杠；24：z轴导轨；26：z轴移动板；28：z轴滚珠丝杠；30：z轴脉冲电动机；32：照相机(拍摄单元)；34：切削刀具；35：喷嘴；36：清洗单元；40：喷嘴；42：主体部；42a：保持面；42b：外周侧面；44：框体；44a：开口；44b：流路；46：吸引板；48：框架支承部；48a：外缘；48b：中心；48c：距离；48d：切除部；50：磁铁(磁力产生部)；1：被加工物单元(框架单元)；11：被加工物；13：粘合带；15：框架；15a：外缘；15b：中心；15c：距离。

具体实施方式

参照附图对本发明的一方式的实施方式进行说明。图1是示意性地示出具有本实施方式的卡盘工作台的切削装置的结构例的立体图。另外，在本实施方式中，虽然以切削装置为例来进行说明，但本发明的加工装置也可以是磨削装置、研磨装置等。

如图1所示，切削装置(加工装置)2具有对各构造进行支承的基台4。在基台4的上表面上形成有x轴方向(前后方向、加工进给方向)较长的矩形的开口4a。在该开口4a内设置有x轴移动工作台6、使x轴移动工作台6在x轴方向上移动的x轴移动机构(未图示)、以及对x轴移动机构进行覆盖的防尘防滴罩8。

x轴移动机构具有与x轴方向平行的一对x轴导轨(未图示)，在x轴导轨上以能够滑动的方式安装有x轴移动工作台6。在x轴移动工作台6的下表面侧设置有螺母部(未图示)，与x轴导轨平行的x轴滚珠丝杠(未图示)与该螺母部螺合。

x轴滚珠丝杠的一端部与x轴脉冲电动机(未图示)连结。利用x轴脉冲电动机来使x轴滚珠丝杠旋转，由此，x轴移动工作台6沿着x轴导轨在x轴方向上移动。

在x轴移动工作台6上设置有对被加工物单元(框架单元)1进行吸引、保持的卡盘工作台10。卡盘工作台10与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，并绕与z轴方向(铅直方向)平行的旋转轴旋转。并且，利用上述的x轴移动机构使卡盘工作台10在x轴方向上加工进给。在后述中对卡盘工作台10进行详细说明。

图2是示意性地示出被加工物单元1的结构例的俯视图。被加工物单元1包含板状的被加工物11。被加工物11例如是由硅等半导体材料构成的圆形的半导体晶片，其上表面(正面)侧被呈格子状排列的分割预定线(间隔道)划分成多个区域。

在被加工物11的下表面(背面)侧粘贴有直径比被加工物11大的粘合带13。在粘合带13的外缘部固定有环状的框架15。即，在被加工物11和框架15上粘贴有1张粘合带13，被加工物11借助该粘合带13被框架15支承。

另外，在本实施方式中，以由硅等半导体材料构成的圆形的半导体晶片来作为被加工物11，但被加工物11的材质、形状等并没有限制。例如，也能够使用封装基板、陶瓷基板、玻璃基板、树脂基板、金属基板等来作为被加工物11。

在基台4的上表面以横跨开口4a的方式配置有门型的支承构造14，该门型的支承构造14对切削单元(加工单元)12进行支承，该切削单元(加工单元)12对被加工物11进行切削加工。在支承构造14的前表面上部设置有使切削单元12在y轴方向(左右方向、分度进给方向)和z轴方向上移动的切削单元移动机构16。

切削单元移动机构16具有配置在支承构造14的前表面并与y轴方向平行的一对y轴导轨18。在y轴导轨18上以能够滑动的方式安装有构成切削单元移动机构16的y轴移动板20。

在y轴移动板20的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，与y轴导轨18平行的y轴滚珠丝杠22与该螺母部螺合。y轴滚珠丝杠22的一端部与y轴脉冲电动机(未图示)连结。如果利用y轴脉冲电动机来使y轴滚珠丝杠22旋转，则y轴移动板20沿着y轴导轨18在y轴方向上移动。

在y轴移动板20的正面(前表面)设置有与z轴方向平行的一对z轴导轨24。在z轴导轨24上以能够滑动的方式安装有z轴移动板26。

在z轴移动板26的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，与z轴导轨24平行的z轴滚珠丝杠28与该螺母部螺合。z轴滚珠丝杠28的一端部与z轴脉冲电动机30连结。如果利用z轴脉冲电动机30来使z轴滚珠丝杠28旋转，则z轴移动板26沿着z轴导轨24在z轴方向上移动。

在z轴移动板26的下部设置有对被加工物11进行切削加工的切削单元12。并且，在与切削单元12相邻的位置处设置有对被加工物11的上表面侧进行拍摄的照相机(拍摄单元)32。如果利用切削单元移动机构16来使y轴移动板20在y轴方向上移动，则切削单元12和照相机32被分度进给，如果使z轴移动板26在z轴方向上移动，则使切削单元12和照相机32升降。

切削单元12具有圆环状的切削刀具34，该切削刀具34安装在构成与y轴方向平行的旋转轴的主轴的一端侧。主轴的另一端侧与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，并使安装在主轴上的切削刀具34旋转。并且，在切削刀具34的附近配置有向切削刀具34和被加工物11提供纯水等切削液(加工液)的喷嘴35。

在与开口4a相邻的位置处形成有圆形的开口4b。在开口4b内配置有对被加工物11进行清洗的清洗单元36。清洗单元36包含：卡盘工作台38，其对被加工物单元1进行吸引、保持；以及喷嘴40，其朝向被加工物11喷射清洗用的流体。卡盘工作台38与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，并绕与z轴方向平行的旋转轴旋转。在后述中对卡盘工作台38进行详细说明。

在通过这样构成的切削装置2对被加工物11进行切削加工时，首先，将被加工物单元1搬入并保持在卡盘工作台10上。接着，使卡盘工作台10与切削单元12相对地移动、旋转而将切削刀具34的位置对位在作为加工对象的分割预定线的延长线上。

之后，使切削刀具34下降至能够与被加工物11接触的高度并且旋转，进而，一边提供切削液一边使卡盘工作台10相对于加工对象的分割预定线平行地移动。由此，能够沿着分割预定线对被加工物11进行切削加工。切削加工后的被加工物11例如从卡盘工作台10被搬出并利用清洗单元36进行清洗。

图3是示意性地示出卡盘工作台10、38的结构例的俯视图。卡盘工作台10、38具有主体部42。主体部42包含由不锈钢或铝等金属形成的圆盘状的框体44。在框体44的上表面中央部形成有圆形的开口44a，在该开口44a内嵌入有与开口44a的形状相符的吸引板46。

吸引板46例如由多孔质材料形成为板状，其上表面成为隔着粘合带13对被加工物11进行吸引、保持的保持面42a。开口44a通过形成于框体44的内部的流路44b(参照图4的(b))等而与吸引源(未图示)连接。通过使吸引源的负压(真空)作用于吸引板46，在保持面42a上产生用于吸引被加工物11的吸引力。

在主体部42的外周侧面42b(框体44的侧面)设置有用于对框架15进行支承的框架支承部48。关于该框架支承部48，例如使用不锈钢或铝等金属而形成为板状。并且，在框架支承部48上配置有产生磁力的磁铁(磁力产生部)50，在框架11由强磁性材料构成的情况下，能够利用该磁铁50的磁力对框架11进行吸附而保持。另外，作为磁铁50，也可以使用电磁铁和永久磁铁中的任意一种。

框架支承部48代表性地形成为外缘48a侧被部分切除的圆环状。从框架支承部48的外缘48a到中心48b的距离48c比从构成被加工物单元1的框架15的外缘15a到中心15b的距离15c小。即，框架支承部48的外径形成为比框架15的外径小。

这样，通过使框架支承部48的外径比框架15的外径小，能够利用被加工物单元1对主体部42和框架支承部48的上表面整体进行覆盖。也就是说，由于能够使被加工物单元1像伞那样发挥功能，所以特别是提供到被加工物单元1的上表面的液体(切削液或清洗用的流体)很难侵入到被加工物单元1与框架支承部48的间隙。

并且，框架支承部48从比外周侧面42b的保持面42a低的位置朝向外侧延伸(参照图4的(b))，在保持面42a与框架支承部48之间形成有阶差。因此，即使液体经粘合带13等浸入到被加工物单元1与框架支承部48的间隙，该液体的大部分也会下垂落在阶差与粘合带13的间隙而不会流上阶差。也就是说，由于液体的侵入被该阶差阻挡，所以液体大部分不会到达保持面42a。

进而，由于框架支承部48的一部分被切除，所以液体侵入被加工物单元1与框架支承部48的间隙的机率变得更低，并且，侵入到间隙的液体也容易通过切除部48d来排出。另外，在本实施方式中，虽然将4个从外缘48a到达主体部42的较深的切除部48d设置成大致等间隔，但切除部48的形状、数量、配置等能够任意地变更。

图4的(a)是示意性地示出利用卡盘工作台10、38对被加工物单元1进行保持的状态的俯视图。如图4的(a)所示，当将框架15重叠在框架支承部48上以使框架15的外缘15a向框架支承部48的外侧探出时，主体部42和框架支承部48的上表面整体由被加工物单元1覆盖。

图4的(b)是示意性地示出吸引、保持在卡盘工作台10上的被加工物11被切削的情形的局部剖视侧视图。如图4的(b)所示，在使旋转的切削刀具34切入被加工物11时，向被加工物11和切削刀具34提供切削液21。

如上述那样，主体部42和框架支承部48的上表面整体由被加工物单元1覆盖。因此，被加工物单元1相对于切削液21起到像伞那样的作用。由此，切削液21很难附着在由被加工物单元1覆盖的框架支承部48等上，防止了切削液21侵入被加工物单元1与框架支承部48的间隙。

如以上那样，由于本实施方式的卡盘工作台10、38具有：主体部42，其具有对被加工物11进行保持的保持面42a；以及框架支承部48，其外径比框架15的外径小，所以当将框架15重叠在框架支承部48上以使框架15的外缘15a向框架支承部48的外侧探出时，主体部42和框架支承部48的上表面整体由被加工物单元1覆盖。

由此，提供到被加工物单元1的液体很难流落到框架支承部48，能够防止液体侵入被加工物单元1与框架支承部48的间隙。即，能够通过本实施方式的卡盘工作台10、38来防止因液体从间隙侵入而导致的保持面42a的堵塞。

另外，本发明并不仅限于上述实施方式的记载，能够进行各种变更而实施。例如，在上述实施方式中，例示了通过磁铁(磁力产生部)50对框架15进行吸附、保持的框架支承部48，但框架支承部48也可以构成为通过负压(真空)对框架15进行吸引、保持。

并且，在上述实施方式中，对具有在切削加工(加工)时对被加工物单元1进行保持的卡盘工作台10和在清洗时对被加工物单元1进行保持的卡盘工作台38的切削装置(加工装置)2进行了说明，但本发明的卡盘工作台的使用方式并没有特别的限制。例如，也可以仅使用1台本发明的卡盘工作台来构成加工装置。

另外，上述实施方式的构造、方法等只要在不脱离本发明的目的的范围内便能够进行适当变更而实施。