加工装置的制作方法

1.本发明涉及加工装置，该加工装置具有：卡盘工作台；加工单元，其安装有对卡盘工作台所吸引保持的被加工物进行加工的加工工具；以及加工室罩，其将卡盘工作台和加工工具覆盖。

背景技术：

2.在移动电话等电子设备中搭载有器件芯片。器件芯片例如通过对在正面上呈格子状设定有多条分割预定线(间隔道)且在由该多条间隔道划分的各区域内形成有ic(integrated circuit，集成电路)等器件的晶片的背面侧进行磨削然后沿着各间隔道对晶片进行分割而制造。
3.在晶片的磨削中，使用具有粗磨削单元和精磨削单元的磨削装置(例如参照专利文献1)。粗磨削单元和精磨削单元分别具有圆筒状的主轴壳体。
4.在主轴壳体中以能够旋转的方式收纳有圆柱状的主轴的一部分。主轴的下端部突出到比主轴壳体的底部靠下方的位置，在该主轴的下端部安装有圆环状的磨削磨轮。
5.在粗磨削单元的主轴的下端部安装有粗磨削磨轮，在精磨削单元的主轴的下端部安装有精磨削磨轮。晶片的背面侧经过粗磨削和精磨削而薄化至规定的厚度。
6.在粗磨削单元的正下方配置有一个卡盘工作台，在精磨削单元的正下方配置有另一个卡盘工作台。利用加工室罩将一个卡盘工作台和粗磨削磨轮以及另一个卡盘工作台和精磨削磨轮覆盖(例如参照专利文献2)。
7.加工室罩限制磨削时产生的磨削屑、磨削时所提供的磨削水微粒化而成的雾等的飞散范围。但是，利用加工室罩限制磨削屑、磨削水等的飞散的结果是，磨削屑附着而堆积在加工室罩的顶板、侧板等的内表面上。
8.当堆积的磨削屑在磨削的过程中落到晶片的背面时，会给磨削的精度带来不良影响，当该磨削屑在磨削后落到晶片的背面时，在磨削后的处理工序中也会给晶片带来不良影响。为了防止这些情况，进行加工室罩的内部的清洗。
9.例如已知有如下方式：在加工室罩的顶板的内表面侧设置多个喷嘴，从各喷嘴喷射混合水和空气而得的气液混合流体，由此对加工室罩的内部进行清洗(例如参照专利文献2)。
10.专利文献1：日本特开2000-288881号公报
11.专利文献2：日本特开2010-247272号公报
12.但是，难以使气液混合流体完全遍布加工室罩的顶板和侧板的整个内侧。

技术实现要素：

13.本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于与来自喷嘴的流体喷射相比对加工室罩的更宽的范围进行清洗。
14.根据本发明的一个方式，提供加工装置，其中，该加工装置具有：卡盘工作台，其对
被加工物进行保持；加工单元，其具有主轴，利用安装于该主轴的下端部的加工工具对该卡盘工作台所吸引保持的该被加工物进行加工；加工室罩，其具有顶板和侧壁，该加工室罩将该卡盘工作台和该加工工具的侧方以及上方覆盖；以及振动赋予单元，其具有振动元件，该振动赋予单元对该加工室罩的该侧壁和该顶板赋予振动。
15.优选该振动元件具有超声波振子。更优选该加工室罩隔着缓冲件而支承于支承该加工单元的基台。
16.本发明的一个方式的加工装置具有振动赋予单元，该振动赋予单元具有振动元件。通过振动赋予单元，对构成加工室罩的侧壁和顶板赋予振动，由此将附着于加工室罩的磨削屑去除，因此与来自喷嘴的流体喷射相比，能够对加工室罩的更宽的范围进行清洗。
附图说明
17.图1是将加工室罩拆下的状态的磨削装置的立体图。
18.图2是安装有加工室罩的状态的磨削装置的立体图。
19.图3是示出加工室罩的内部的局部剖视侧视图。
20.图4是示出第2实施方式中的加工室罩的内部的局部剖视侧视图。
21.标号说明
22.2：磨削装置(加工装置)；4：基台；4a：壁部；6a、6b：盒载置台；8a、8b：盒；10：晶片搬送机器人；11：晶片(被加工物)；12：定位台；14：转台；16：卡盘工作台；16a：保持面；18：装载臂；20：卸载臂；22a、22b：磨削进给机构；24a：粗磨削单元(加工单元)；24b：精磨削单元(加工单元)；26：主轴壳体；28：主轴；30：旋转驱动源；32：安装座；34a：粗磨削磨轮(加工工具)；34b：精磨削磨轮(加工工具)；36：加工室罩；36a：边界侧壁；38：粗磨削室罩；40：精磨削室罩；38a、40a：前方侧壁；38b、40b：后方侧壁；38c、40c：外侧侧壁；38d、40d：顶板；38e、40e：圆筒部；38f、40f：门部；42：振动赋予单元；44：超声波振子(振动元件)；46：高频电力产生装置；48：旋转清洗装置；50：缓冲件；a：搬入搬出区域；b：粗磨削区域；c：精磨削区域。
具体实施方式
23.参照附图，对本发明的一个方式的实施方式进行说明。首先，参照图1对第1实施方式的磨削装置(加工装置)2进行说明。磨削装置2具有支承各构成要素的基台4。
24.在基台4的前方侧设置有盒载置台6a、6b。在盒载置台6a上例如载置有对磨削前的晶片(被加工物)11进行收纳的盒8a，在盒载置台6b上例如载置有对磨削后的晶片11进行收纳的盒8b。
25.在基台4上与盒载置台6a、6b相邻而设置有搬送晶片11的晶片搬送机器人10。另外，在盒载置台6a的后方设置有确定晶片11的位置的定位台12。
26.在定位台12的后方设置有装载臂18的基端部。在装载臂18的前端部设置有通过负压对晶片11进行吸引的第1吸引保持单元。
27.装载臂18向设置于比装载臂18的基端部靠后方的位置的圆板状的转台14搬入晶片11。与装载臂18的基端部的横方向相邻而设置有卸载臂20的基端部。
28.在卸载臂20的前端部设置有通过负压对晶片11进行吸引的第2吸引保持单元。卸载臂20将晶片11从转台14搬出。
29.转台14构成为能够绕规定的旋转轴旋转。在转台14的上表面上沿着转台14的圆周方向大致等间隔地配置有3个卡盘工作台16。
30.转台14的上表面侧通过呈放射状设置的各个直线状的多个分隔板(未图示)而划分成3个扇状区域。最靠近装载臂18和卸载臂20的各基端部的扇状区域作为将晶片11相对于转台14搬入或搬出的搬入搬出区域a。
31.从搬入搬出区域a俯视顺时针地前进大致120度的扇状区域作为进行晶片11的粗磨削的粗磨削区域b，从搬入搬出区域a俯视逆时针地前进大致120度的扇状区域作为进行晶片11的精磨削的精磨削区域c。
32.在各扇状区域内设置有一个卡盘工作台16。卡盘工作台16的上表面作为对晶片11进行吸引保持的保持面16a发挥功能。在卡盘工作台16的下部设置有用于使卡盘工作台16绕规定的旋转轴旋转的电动机等旋转驱动源(未图示)。
33.在转台14的后方设置有壁部4a。在壁部4a的前表面上设置有滚珠丝杠式的磨削进给机构22a、22b。磨削进给机构22a使粗磨削单元(加工单元)24a沿着z轴方向移动。粗磨削单元24a借助磨削进给机构22a而支承于基台4。
34.粗磨削单元24a的正下方与上述粗磨削区域b对应。粗磨削单元24a具有圆筒状的主轴壳体26。在主轴壳体26的内部以能够旋转的方式收纳有圆柱状的主轴28的一部分。
35.在主轴28的上端部设置有电动机等旋转驱动源30。主轴28的下端部突出到比主轴壳体26的底部靠下方的位置，在主轴28的下端部借助圆板状的安装座32而安装有粗磨削磨轮(加工工具)34a。
36.粗磨削磨轮34a具有由铝合金等金属形成的圆环状的磨轮基台。在磨轮基台的一个面侧沿着磨轮基台的周向大致等间隔地配置有各个分段状的多个粗磨削磨具。
37.粗磨削单元24a对配置于粗磨削区域b的卡盘工作台16所吸引保持的晶片11的背面侧进行粗磨削(加工)。配置于粗磨削区域b的卡盘工作台16和粗磨削磨轮34a的侧方以及上方通过由不锈钢等金属形成的加工室罩36的粗磨削室罩38覆盖。
38.与磨削进给机构22a同样地，磨削进给机构22b使精磨削单元(加工单元)24b沿着z轴方向移动。精磨削单元24b借助磨削进给机构22b而支承于基台4。精磨削单元24b的正下方与上述精磨削区域c对应。
39.精磨削单元24b也具有主轴壳体26、主轴28、旋转驱动源30和安装座32。在精磨削单元24b的主轴28的下端部借助安装座32而安装有精磨削磨轮(加工工具)34b。
40.在精磨削磨轮34b的磨轮基台的一个面侧沿着磨轮基台的周向大致等间隔地配置有各个分段状的多个精磨削磨具。精磨削磨具具有平均粒径比粗磨削磨具小的磨粒和固定磨粒的结合材料。
41.精磨削单元24b对配置于精磨削区域c的卡盘工作台16所吸引保持的晶片11的背面侧进行精磨削(加工)。配置于精磨削区域c的卡盘工作台16和精磨削磨轮34b的侧方以及上方通过构成加工室罩36的精磨削室罩40覆盖。
42.接着，对加工室罩36(粗磨削室罩38和精磨削室罩40)进行更详细的说明。图1是将加工室罩36拆下的状态的磨削装置2的立体图，图2是安装有加工室罩36的状态的磨削装置2的立体图。
43.如图1所示，粗磨削室罩38具有边界侧壁36a、前方侧壁38a、后方侧壁38b、外侧侧
壁38c、顶板38d等，通过这些构成要素形成规定的空间。
44.在顶板38d的上表面上设置有围绕主轴壳体26的外周部的圆筒部38e。另外，在圆筒部38e附近的顶板38d上设置有用于供作业者接近粗磨削室罩38的内部的门部38f。
45.精磨削室罩40也同样地具有边界侧壁36a、前方侧壁40a、后方侧壁40b、外侧侧壁40c、顶板40d等，通过这些构成要素形成规定的空间。
46.在顶板40d的上表面上设置有围绕主轴壳体26的外周部的圆筒部40e。另外，在圆筒部40e附近的顶板40d上设置有用于供作业者接近精磨削室罩40的内部的门部40f。
47.在本实施方式中，粗磨削室罩38和精磨削室罩40一体地形成。即，顶板38d和40d在位于粗磨削室罩38与精磨削室罩40的边界的边界侧壁36a附近连接。
48.前方侧壁38a、40a在边界侧壁36a附近连接，同样地后方侧壁38b和40b在边界侧壁36a附近连接。
49.另外，前方侧壁38a、40a与转台14的上表面之间的间隙通过固定于转台14的上表面的分隔板(未图示)大致封闭，以确保磨削屑等不会从加工室罩36的内部向搬入搬出区域a飞散。
50.在本实施方式中，在外侧侧壁40c的外侧安装有一个振动赋予单元42。振动赋予单元42具有包含锆钛酸铅(pzt)等压电陶瓷的矩形板状的超声波振子(振动元件)44(参照图3)。
51.图3是示出加工室罩36的内部的局部剖视侧视图。如图3所示，从振荡器等高频电力产生装置46对超声波振子44施加使超声波振子44共振的规定频率的交流电压。
52.超声波振子44按照极化方向与外侧侧壁40c大致垂直的方式配置。当超声波振子44以100khz至1mhz左右的规定的超声波振动频率进行振动时(参照图3的双箭头)，外侧侧壁40c的振动传递至整个加工室罩36。
53.这样，对前方侧壁38a、后方侧壁38b、外侧侧壁38c和顶板38d、前方侧壁40a、后方侧壁40b、外侧侧壁40c和顶板40d以及边界侧壁36a赋予超声波振动。
54.在本实施方式中，振动赋予单元42对构成加工室罩36的侧壁和顶板赋予超声波频率的振动，由此使附着于加工室罩36的磨削屑落下，从加工室罩36去除磨削屑。
55.与此相对，在从喷嘴喷射流体而对加工室罩36的内部进行清洗的情况下，会形成流体无法到达的死角。但是，通过直接使加工室罩36振动，与来自喷嘴的流体喷射相比，能够清洗加工室罩36的更宽的范围。
56.另外，超声波频率的振动传递至整个加工室罩36，因此在磨削水附着于加工室罩36的情况下，除了磨削屑以外，还能够使磨削水落下而去除。
57.接着，对磨削装置2的使用方法进行说明。首先，将收纳于盒8a的规定张数的晶片11依次搬入至位于搬入搬出区域a的卡盘工作台16。
58.第1张晶片11在粗磨削区域b进行了粗磨削之后，在精磨削区域c进行精磨削，在该精磨削时，对第2张晶片11进行粗磨削，将第3张晶片11搬入至搬入搬出区域a的卡盘工作台16。
59.当第1张晶片11返回至搬入搬出区域a时，第2张晶片11在精磨削区域c进行精磨削，第3张晶片11在粗磨削区域b进行粗磨削。在第2张晶片11的精磨削和第3张晶片11粗磨削的期间，从搬入搬出区域a搬出第1张晶片11，取而代之，搬入第4张晶片11。
60.将精磨削后的晶片11从搬入搬出区域a搬出至旋转清洗装置48，主要将被磨削面(即、背面)利用旋转清洗装置48进行了清洗之后，进行晶片11的干燥(加工工序)。
61.干燥后的晶片11通过晶片搬送机器人10搬送至盒8b。这样，盒8a的所有晶片11在依次进行了磨削和清洗之后，搬送至盒8b。
62.在加工工序之后，使振动赋予单元42进行动作，对加工室罩36赋予超声波频率的振动。由此，使附着于加工室罩36的磨削屑、磨削水等落下而从加工室罩36去除(清洗工序)。另外，此时在保持面16a上不存在图3中虚线所示的晶片11。
63.磨削屑有时也落在保持面16a上。不过，落在保持面16a上的磨削屑通过设置于搬入搬出区域a的附近的清洗单元(未图示)进行清洗、去除。清洗单元例如具有喷射纯水等清洗水的喷嘴以及由氧化铝等形成且具有规定硬度的调平石。
64.在本实施方式中，通过利用具有超声波振子44的振动赋予单元42对加工室罩36赋予振动，将附着于加工室罩36的磨削屑去除，因此与利用来自喷嘴的流体喷射对加工室罩36进行清洗的情况相比，能够清洗加工室罩36的更宽的范围。
65.另外，在加工工序中，可以使加工室罩36以超声波频率振动。由此，磨削屑、磨削水不容易附着于加工室罩36。因此，在磨削工序后的清洗工序中，能够更可靠地从加工室罩36去除磨削屑等。
66.接着，对第2实施方式进行说明。图4是示出第2实施方式中的加工室罩36的内部的局部剖视侧视图。在第2实施方式中，加工室罩36隔着缓冲件50而支承于基台4的上表面。
67.缓冲件50例如是机床中使用的通常的隔振橡胶、防振橡胶，可以由橡胶、树脂等弹性部件构成。通过设置缓冲件50，能够降低超声波频率的振动传递至基台4。
68.因此，即使在晶片11的加工工序的过程中使振动赋予单元42进行动作，超声波频率的振动也不容易传递至粗磨削单元24a、精磨削单元24b和卡盘工作台16，因此能够降低由于振动赋予单元42的振动所导致的对加工精度的影响。
69.除此以外，上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围，则可以适当地变更并实施。在上述实施方式中，对振动赋予单元42设置于外侧侧壁40c的外侧的例子进行了说明。
70.但是，振动赋予单元42也可以设置于其他侧壁或顶板。另外，振动赋予单元42也可以设置于加工室罩36的内侧而非外侧。
71.另外，在粗磨削室罩38和精磨削室罩40一体地形成的上述例子中，只要将一个振动赋予单元42安装于加工室罩36即可，但也可以将多个振动赋予单元42安装于加工室罩36。
72.不过，在将多个振动赋予单元42安装于加工室罩36的情况下，适当地调节各振动赋予单元42的配置、振动频率、振幅等以确保振动不会干涉而相互抵消。
73.另外，在粗磨削室罩38和精磨削室罩40并非相互连接而是分离的情况下，在粗磨削室罩38和精磨削室罩40上分别设置一个以上的振动赋予单元42。

技术特征：

1.一种加工装置，其特征在于，该加工装置具有：卡盘工作台，其对被加工物进行保持；加工单元，其具有主轴，利用安装于该主轴的下端部的加工工具对该卡盘工作台所吸引保持的该被加工物进行加工；加工室罩，其具有顶板和侧壁，该加工室罩将该卡盘工作台和该加工工具的侧方以及上方覆盖；以及振动赋予单元，其具有振动元件，该振动赋予单元对该加工室罩的该侧壁和该顶板赋予振动。2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，该振动元件具有超声波振子。3.根据权利要求1或2所述的加工装置，其特征在于，该加工室罩隔着缓冲件而支承于支承该加工单元的基台。

技术总结

本发明提供加工装置，其与来自喷嘴的流体喷射相比对加工室罩的更宽的范围进行清洗。该加工装置具有：卡盘工作台，其对被加工物进行保持；加工单元，其具有主轴，利用安装于主轴的下端部的加工工具对卡盘工作台所吸引保持的被加工物进行加工；加工室罩，其具有顶板和侧壁，该加工室罩将卡盘工作台和加工工具的侧方以及上方覆盖；以及振动赋予单元，其具有振动元件，该振动赋予单元对加工室罩的侧壁和顶板赋予振动。赋予振动。赋予振动。