(57)【要約】      （修正有）【課題】第１の加工水開閉弁および第２の加工水開閉弁の切り換え時に加工水開閉弁および配管に大きな負荷が作用しないようにしたウォータージェット加工装置を提供する。【解決手段】被加工物保持手段６と、砥粒が混入された加工水を噴射する加工水噴射手段７とを具備するウォータージェット加工装置であって、加工水噴射手段７は、高圧タンク７０a、７０bと、タンクに接続されたノズルとを接続する加工水送出管７１１a、７１１bにそれぞれ配設された加工水開閉弁７７a、７７bと高圧タンクに砥粒が混入された加工水を補充する加工水補充手段７４と、高圧水を供給する主高圧水供給手段７３と、主高圧水供給手段７３と、高圧タンク７０a、７０bに接続された補助高圧水供給手段８１と、補助高圧水供給手段８１と高圧タンク７０a、７０bとをそれぞれ接続する第１の補助高圧水導管８１３a,８１３b,と、制御手段９とを具備している。【選択図】図２
2010058247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物に砥粒が混入された加工水を噴射する加工水噴射手段と、を具備するウォータージェット加工装置において、
該加工水噴射手段は、砥粒が混入された加工水を収容した第１の高圧タンクおよび第２の高圧タンクと、
該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクに接続されたノズルと、
該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクと該ノズルとを接続する第１の加工水送出管におよび第２の加工水送出管にそれぞれ配設された第１の加工水開閉弁および第２の加工水開閉弁と、
該第１の加工水送出管および該第２の加工水送出管における該第１の加工水開閉弁および該第２の加工水開閉弁と該ノズルとの間にそれぞれ配設された第１の加工水合流手段および第２の加工水合流手段と、
該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクに砥粒が混入された加工水を補充する加工水補充手段と、
該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクに高圧水を供給する主高圧水供給手段と、
該主高圧水供給手段と該第１の高圧タンクとを接続する第１の主高圧水導管および該主高圧水供給手段と該第１の加工水合流手段とを接続する第１の副高圧水導管に配設された第１の高圧水開閉弁と、
該主高圧水供給手段と該第２の高圧タンクとを接続する第２の主高圧水導管および該主高圧水供給手段と該第１の加工水合流手段とを接続する第２の副高圧水導管に配設された第２の高圧水開閉弁と、
該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクに補助高圧水を供給する補助高圧水供給手段と、
該第１の加工水開閉弁および該第２の加工水開閉弁と該加工水補充手段と該主高圧水供給手段と該第１の高圧水開閉弁および該第２の高圧水開閉弁と該補助高圧水供給手段を制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、該第１の高圧水開閉弁および該第１の加工水開閉弁を閉路するとともに該第２の高圧水開閉弁および該第２の加工水開閉弁を開路して該第２の高圧タンクに収容されている加工水を該ノズルに供給する際には、該第２の高圧水開閉弁を開路する前に、該補助高圧水供給手段から該第２の高圧タンクに補助高圧水を流入し該第２の高圧タンク内の圧力を増加せしめた後に該第２の高圧水開閉弁を開路し、該第２の高圧水開閉弁および該第２の加工水開閉弁を閉路するとともに該第１の高圧水開閉弁および該第１の加工水開閉弁を開路して該第１の高圧タンクに収容されている加工水を該ノズルに供給する際には、該第１の高圧水開閉弁を開路する前に、該補助高圧水供給手段から該第１の高圧タンクに補助高圧水を流入し該第１の高圧タンク内の圧力を増加せしめた後に該第１の高圧水開閉弁を開路するように制御する、
ことを特徴とするウォータージェット加工装置。
【請求項２】
該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクをそれぞれ大気に開放する第１の大気開放手段および第２の大気開放手段を具備しており、
該制御手段は、該第１の高圧水開閉弁および該第１の加工水開閉弁を閉路するとともに該第２の高圧水開閉弁および該第２の加工水開閉弁を開路して該第２の高圧タンクに収容されている加工水を該ノズルに供給する際には、該第１の大気開放手段を作動して該第１の高圧タンクを大気に開放するとともに該加工水補充手段を作動して加工水を該第１の高圧タンクに補充し、該第２の高圧水開閉弁および該第２の加工水開閉弁を閉路するとともに該第１の高圧水開閉弁および該第１の加工水開閉弁を開路して該第１の高圧タンクに収容されている加工水を該ノズルに供給する際には、該第２の大気開放手段を作動して該第２の高圧タンクを大気に開放するとともに該加工水補充手段を作動して加工水を該第２の高圧タンクに補充する、請求項１記載のウォータージェット加工装置。
【請求項３】
該第１の大気開放手段および該第２の大気開放手段は、それぞれ該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクに接続された第１の大気開放管および第２の大気開放管と、該第１の大気開放管および該第２の大気開放管にそれぞれ配設された第１のオリフィスおよび第２のオリフィスと、該第１の大気開放管および該第２の大気開放管における該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクと該第１のオリフィスおよび該第２のオリフィスとの間にそれぞれ配設された第１の大気開放弁および第２の大気開放弁とからなっており、
該補助高圧水供給手段は、該第１の大気開放手段および該第２の大気開放手段の該第１の大気開放管および該第２の大気開放管における該第１の大気開放弁および該第２の大気開放弁と該第１のオリフィスおよび該第２のオリフィスとの間に補助高圧水を供給するように構成されており、
該制御手段は、該第１の大気開放弁を開路して該第１の高圧タンクを大気に開放する際には、該第１の大気開放弁を開路する前に、該補助高圧水供給手段を作動して該第１の大気開放弁と該第１のオリフィスとの間に補助高圧水を流入して該第１の大気開放弁と該第１のオリフィスとの間の圧力を増加せしめた後に該第１の大気開放弁を開路し、該第２の大気開放弁を開路して該第２の高圧タンクを大気に開放する際には、該第２の大気開放弁を開路する前に、該補助高圧水供給手段を作動して該第２の大気開放弁と該第２のオリフィスとの間に補助高圧水を流入して該第２の大気開放弁と該第２のオリフィスとの間の圧力を増加せしめた後に該第１の大気開放弁を開路するように制御する、請求項２記載のウォータージェット加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を高圧の加工水を噴射して切断するウォータージェット加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス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呼ばれる切断予定ラインに沿ってダイシングすることにより個々の半導体チップを製造している。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
【０００３】
携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、半導体チップのパッケージもチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）と称する小型化できるパッケージ技術が開発されている。ＣＳＰ技術の一つとして、Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＱＦＮ）と称するパッケージ技術が実用化されている。このＱＦＮと称するパッケージ技術は、半導体チップの接続端子に対応した接続端子が複数形成されているとともに半導体チップ毎に区画する分割予定ラインが格子状に形成された銅板等の金属板に複数個の半導体チップをマトリックス状に配設し、半導体チップの裏面側から樹脂をモールディングした樹脂部によって金属板と半導体チップを一体化することによりＣＳＰ基板を形成する。このＣＳＰ基板を分割予定ラインに沿って切断することにより、個々にパッケージされたチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）に分割する。
【０００４】
上記ＣＳＰ基板の切断は、一般に精密切削装置によって施される。この切削装置は、環状の砥粒層を備えた切削ブレードを具備し、この切削ブレードを回転させつつＣＳＰ基板の分割予定ラインに沿って相対移動することにより、ＣＳＰ基板を分割予定ラインに沿って切断し、個々のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）に分割する。しかるに、ＣＳＰ基板を切削ブレードによって切断すると、接続端子にバリが生じ、隣接する接続端子同士が短絡してチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）の品質および信頼性を低下させるという問題がある。
【０００５】
また、ＣＳＰ基板に限らず、半導体ウエーハ等の被加工物を切削ブレードによって切断すると、被加工物の表面に微細な切削屑が付着して汚染するという問題もある。
このような切削ブレードによる切断における問題を解消する切断技術として、被加工物保持手段によって保持された被加工物にシリカ、ガーネット、ダイヤモンド等の砥粒を混入した高圧の加工水をノズルから噴射して被加工物を切断するウォータージェット切断加工が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００５−２３１０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に開示されたウォータージェット加工装置は、第１の高圧タンクに収容された加工水と第２の高圧タンクに収容された加工水を切り換える際には、高圧水供給手段と第１の高圧タンクおよび第２の高圧タンクとを接続する配管に配設された第１の高圧水開閉弁および第２の高圧水開閉弁を作動して高圧水の経路を切り替えるが、高圧水供給手段から供給される高圧水は７０Mpa前後の高圧であるため、第１の高圧水開閉弁および第２の高圧水開閉弁の上流側と下流側において高い圧力差が発生し、この繰り返しによって第１の高圧水開閉弁と第２の高圧水開閉弁および配管に大きな負荷が作用して破損するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、高圧水供給手段と第１の高圧タンクおよび第２の高圧タンクとを接続する配管に配設された第１の高圧水開閉弁および第２の高圧水開閉弁の切り換え時に第１の高圧水開閉弁と第２の高圧水開閉弁および配管に大きな負荷が作用しないようにしたウォータージェット加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物に砥粒が混入された加工水を噴射する加工水噴射手段と、を具備するウォータージェット加工装置において、
該加工水噴射手段は、砥粒が混入された加工水を収容した第１の高圧タンクおよび第２の高圧タンクと、
該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクに接続されたノズルと、
該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクと該ノズルとを接続する第１の加工水送出管におよび第２の加工水送出管にそれぞれ配設された第１の加工水開閉弁および第２の加工水開閉弁と、
該第１の加工水送出管および該第２の加工水送出管における該第１の加工水開閉弁および該第２の加工水開閉弁と該ノズルとの間にそれぞれ配設された第１の加工水合流手段および第２の加工水合流手段と、
該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクに砥粒が混入された加工水を補充する加工水補充手段と、
該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクに補助高圧水を供給する主高圧水供給手段と、
該主高圧水供給手段と該第１の高圧タンクとを接続する第１の主高圧水導管および該主高圧水供給手段と該第１の加工水合流手段とを接続する第１の副高圧水導管に配設された第１の高圧水開閉弁と、
該主高圧水供給手段と該第２の高圧タンクとを接続する第２の主高圧水導管および該主高圧水供給手段と該第１の加工水合流手段とを接続する第２の副高圧水導管に配設された第２の高圧水開閉弁と、
該第１の高圧タンクおよび該第２の高圧タンクに高圧水を供給する補助高圧水供給手段と、
該第１の加工水開閉弁および該第２の加工水開閉弁と該加工水補充手段と該主高圧水供給手段と該第１の高圧水開閉弁および該第２の高圧水開閉弁と該補助高圧水供給手段を制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、該第１の高圧水開閉弁および該第１の加工水開閉弁を閉路するとともに該第２の高圧水開閉弁および該第２の加工水開閉弁を開路して該第２の高圧タンクに収容されている加工水を該ノズルに供給する際には、該第２の高圧水開閉弁を開路する前に、該補助高圧水供給手段から該第２の高圧タンクに補助高圧水を流入し該第２の高圧タンク内の圧力を増加せしめた後に該第２の高圧水開閉弁を開路し、該第２の高圧水開閉弁および該第２の加工水開閉弁を閉路するとともに該第１の高圧水開閉弁および該第１の加工水開閉弁を開路して該第１の高圧タンクに収容されている加工水を該ノズルに供給する際には、該第１の高圧水開閉弁を開路する前に、該補助高圧水供給手段から該第１の高圧タンクに補助高圧水を流入し該第１の高圧タンク内の圧力を増加せしめた後に該第１の高圧水開閉弁を開路するように制御する、
ことを特徴とするウォータージェット加工装置が提供される。
【０００９】
上記第１の高圧タンクおよび第２の高圧タンクをそれぞれ大気に開放する第１の大気開放手段および第２の大気開放手段を具備しており、上記制御手段は、第１の高圧水開閉弁および第１の加工水開閉弁を閉路するとともに第２の高圧水開閉弁および第２の加工水開閉弁を開路して第２の高圧タンクに収容されている加工水をノズルに供給する際には、第１の大気開放手段を作動して第１の高圧タンクを大気に開放するとともに加工水補充手段を作動して加工水を第１の高圧タンクに補充し、第２の高圧水開閉弁および第２の加工水開閉弁を閉路するとともに第１の高圧水開閉弁および第１の加工水開閉弁を開路して第１の高圧タンクに収容されている加工水をノズルに供給する際には、第２の大気開放手段を作動して第２の高圧タンクを大気に開放するとともに加工水補充手段を作動して加工水を第２の高圧タンクに補充する。
上記第１の大気開放手段および第２の大気開放手段は、それぞれ第１の高圧タンクおよび第２の高圧タンクに接続された第１の大気開放管および第２の大気開放管と、第１の大気開放管および第２の大気開放管にそれぞれ配設された第１のオリフィスおよび第２のオリフィスと、第１の大気開放管および第２の大気開放管における第１の高圧タンクおよび第２の高圧タンクと第１のオリフィスおよび第２のオリフィスとの間にそれぞれ配設された第１の大気開放弁および第２の大気開放弁とからなっており、上記補助高圧水供給手段は、第１の大気開放手段および第２の大気開放手段の第１の大気開放管および第２の大気開放管における第１の大気開放弁および第２の大気開放弁と第１のオリフィスおよび第２のオリフィスとの間に補助高圧水を供給するように構成されており、制御手段は、第１の大気開放弁を開路して第１の高圧タンクを大気に開放する際には、第１の大気開放弁を開路する前に、補助高圧水供給手段を作動して第１の大気開放弁と第１のオリフィスとの間に補助高圧水を流入して第１の大気開放弁と第１のオリフィスとの間の圧力を増加せしめた後に第１の大気開放弁を開路し、第２の大気開放弁を開路して第２の高圧タンクを大気に開放する際には、第２の大気開放弁を開路する前に、補助高圧水供給手段を作動して第２の大気開放弁と第２のオリフィスとの間に補助高圧水を流入して第２の大気開放弁と第２のオリフィスとの間圧力を増加せしめた後に第１の大気開放弁を開路するように制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によるウォータージェット加工装置は上記のように構成され、第１の高圧水開閉弁および第１の加工水開閉弁を閉路するとともに第２の高圧水開閉弁および第２の加工水開閉弁を開路して第２の高圧タンクに収容されている加工水をノズルに供給する際には、第２の高圧水開閉弁を開路する前に、補助高圧水供給手段から第２の高圧タンクに補助高圧水を流入し第２の高圧タンク内の圧力を増加せしめた後に第２の高圧水開閉弁を開路するので、第２の高圧水開閉弁の上流側と下流側に大きな圧力差が生じないため、第２の高圧水開閉弁および第２の高圧水導管に大きな負荷が作用することはない。
また、第２の高圧水開閉弁および第２の加工水開閉弁を閉路するとともに第１の高圧水開閉弁および第１の加工水開閉弁を開路して第１の高圧タンクに収容されている加工水をノズルに供給する際には、第１の高圧水開閉弁を開路する前に、補助高圧水供給手段から第１の高圧タンクに補助高圧水を流入し第１の高圧タンク内の圧力を増加せしめた後に第１の高圧水開閉弁を開路するので、第１の高圧水開閉弁の上流側と下流側に大きな圧力差が生じないため、第１の高圧水開閉弁および第１の高圧水導管に大きな負荷が作用することはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明によるウォータージェット加工装置の好適な実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１２】
図１には、本発明に従って構成されたウォータージェット加工装置の要部斜視図が示されている。図１に示されたウォータージェット加工装置は、静止基台２と、第１の可動基台３と、第２の可動基台４と、第３の可動基台５を具備している。この静止基台２の手前側の側面には、矢印Ｘで示す方向に沿って平行に延びる一対の案内レール２１、２１が設けられている。
【００１３】
上記静止基台２には、第１の可動基台３が上記一対の案内レール２１、２１に沿って摺動可能に装着されている。即ち、図１に示すように第１の可動基台３における第１の可動基台３と対向する一方の面には静止基台２に設けられた一対の案内レール２１、２１に嵌合する一対の被案内溝３１、３１が設けられており、この一対の被案内溝３１、３１を上記一対の案内レール２１、２１に嵌合することにより、第１の可動基台３は静止基台２に一対の案内レール２１、２１に沿って矢印Ｘで示す方向に摺動可能に装着される。また、第１の可動基台３の他方の面には、矢印Ｚで示す方向に平行に延びる一対の案内レール３２、３２が設けられている。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、第１の可動基台３を上記静止基台２に設けられた一対の案内レール２１、２１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動させるための第１の移動手段３０を具備している。第１の移動手段３０は、一対の案内レール２１と２１との間に該案内レールと平行に配設された雄ネジロッド３０１と、該雄ネジロッド３０１を回転駆動するためのパルスモータ３０２とを含んでいる。雄ネジロッド３０１は、上記第１の可動基台３に設けられた雌ネジ３３と螺合し、その一端が静止基台２に配設された軸受部材３０３に回転可能に支持されている。パルスモータ３０２は、その駆動軸が雄ネジロッド３０１の他端に連結されている。従って、パルスモータ３０２を正転または逆転駆動して雄ネジロッド３０１を正転または逆転駆動することにより、第１の可動基台３を静止基台２に設けられた一対の案内レール２１、２１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動せしめる。
【００１４】
上記第１の可動基台３には、第２の可動基台４が上記一対の案内レール３２、３２に沿って摺動可能に装着されている。即ち、第２の可動基台４における第１の可動基台３と対向する一方の側面には第１の可動基台３に設けられた一対の案内レール３２、３２に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝４１、４１が設けられており、この一対の被案内溝４１、４１を上記一対の案内レール３２、３２に嵌合することにより、第２の可動基台４は第１の可動基台３に一対の案内レール３２、３２に沿って矢印Ｚで示す方向に摺動可能に装着される。また、第２の可動基台４は、上記一方の側面に対して垂直な側面に設けられ矢印Ｙで示す方向に平行に延びる一対の案内レール４２、４２を備えている。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、第２の可動基台４を上記第１の可動基台３に設けられた一対の案内レール３２、３２に沿って矢印Ｚで示す方向に移動させるための第２の移動手段４０を具備している。第２の移動手段４０は、一対の案内レール３２と３２との間に該案内レールと平行に配設された雄ネジロッド４０１と、該雄ネジロッド４０１を回転駆動するためのパルスモータ４０２とを含んでいる。雄ネジロッド４０１は、上記第２の可動基台４に設けられた雌ネジ４３と螺合し、その一端が第１の可動基台３に配設された軸受部材４０３に回転可能に支持されている。パルスモータ４０２は、その駆動軸が雄ネジロッド４０１の他端に連結されている。従って、パルスモータ４０２を正転または逆転駆動して雄ネジロッド４０１を正転または逆転駆動することにより、第２の可動基台４を第１の可動基台３に設けられた一対の案内レール３２、３２に沿って矢印Ｚで示す方向に移動せしめる。
【００１５】
上記第２の可動基台４には、第３の可動基台５が上記一対の案内レール４２、４２に沿って摺動可能に装着されている。即ち、第３の可動基台５における第２の可動基台４と対向する一方の側面には上記第２の可動基台４に設けられた一対の案内レール４２、４２に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１、５１（図１においては上側の一方だけが示されている）が設けられており、この一対の被案内溝５１、５１を上記一対の案内レール４２、４２に嵌合することにより、第３の可動基台５は第２の可動基台４に一対の案内レール４２、４２に沿って矢印Ｙで示す方向に摺動可能に装着される。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、第３の可動基台５を上記第２の可動基台４に設けられた一対の案内レール４２、４２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動させるための第３の移動手段５０を具備している。第３の移動手段５０は、一対の案内レール４２と４２との間に該案内レールと平行に配設された雄ネジロッド５０１と、該雄ネジロッド５０１を回転駆動するためのパルスモータ５０２とを含んでいる。雄ネジロッド５０１は、上記第３の可動基台５に設けられた雌ネジ（図示せず）と螺合し、その一端が第２の可動基台４に配設された軸受部材５０３に回転可能に支持されている。パルスモータ５０２は、その駆動軸が雄ネジロッド５０１の他端に連結されている。従って、パルスモータ５０２を正転または逆転駆動して雄ネジロッド５０１を正転または逆転駆動することにより、第３の可動基台５を第３の可動基台４に設けられた一対の案内レール４２、４２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動せしめる。
【００１６】
上記第３の可動基台５の他方の面には、矢印Ｘで示す方向に延びる被加工物保持手段としての被加工物保持テーブル６が装着されている。この被加工物保持テーブル６には、矩形状の開口６１が形成されているとともに、該開口６１の周囲上面に４本の位置決めピン６２が突出して配設されている。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、被加工物保持テーブル６の下側に配設され、後述する使用済みの加工水を緩衝する水を収容するキャッチタンク６０を備えている。
【００１７】
図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、上述した被加工物保持手段としての被加工物保持テーブル６に保持された被加工物に砥粒が混入された加工水を噴射する加工水噴射手段７を具備している。この加工水噴射手段７について、図２を参照して説明する。図２に示す加工水噴射手段７は、砥粒が混入された加工水を収容する第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１bと、該第１の高圧タンク７１aおよび該第２の高圧タンク７１bに接続されたノズル７２と、第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１bに高圧水を供給する主高圧水供給手段７３と、第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１bに砥粒が混入された加工水を補充する加工水補充手段７４を具備している。
【００１８】
上記第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１bには、それぞれ第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１bに高圧水を供給する第１の高圧水供給管７１１aおよび第２の高圧水供給管７１１bと、第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１b内の加工水を吐出する第１の加工水吐出管７１２aおよび第２の加工水吐出管７１２bと、第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１b内の加工水を吸引する第１の加工水吸引管７１３aおよび第２の加工水吸引管７１３bと、第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１bに加工水を補充する第１の加工水補充管７１４aおよび第２の加工水補充管７１４bと、第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１b内を大気に開放する第１の大気連通管７１５aおよび第２の大気連通管７１５bが配設されている。以上のように構成された第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１bには砥粒が混入された加工水７００が収容されるが、砥粒は水よりも比重が大きいので第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１bの下方に沈殿し、水が第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１bの上方に位置することになる。
【００１９】
上記第１の高圧水供給管７１１aおよび第２の高圧水供給管７１１bは、それぞれ第１の主高圧水導管７５１aおよび第２の主高圧水導管７５１bと第１の高圧水開閉弁７９aおよび第２の高圧水開閉弁７９bを介して主高圧水供給手段７３に接続されている。また、上記第１の加工水吐出管７１２aおよび第２の加工水吐出管７１２bは、それぞれ第１の加工水送出管７６aおよび第２の加工水送出管７６bと後述する第１の加工水開閉弁７７aおよび第２の加工水開閉弁７７bと第１の加工水合流手段７８aおよび第２の加工水合流手段７８bを介して上記ノズル７２に接続されている。第１の加工水送出管７６aおよび第２の加工水送出管７６bには、それぞれ第１の加工水開閉弁７７aおよび第２の加工水開閉弁７７bが配設されているとともに、第１の加工水開閉弁７７aおよび第２の加工水開閉弁７７bとノズル７２との間に第１の加工水合流手段７８aおよび第２の加工水合流手段７８bが配設されている。第１の加工水開閉弁７７aおよび第２の加工水開閉弁７７bは、除勢(OFF)している状態では閉路しており、附勢(ON)されると開路するように構成されている。
【００２０】
第１の加工水合流手段７８aおよび第２の加工水合流手段７８bは、それぞれ加工水流入通路７８１aおよび７８１bと高圧水流入通路７８２aおよび７８２bと加工水流出通路７８３aおよび７８３bを備えている。高圧水流入通路７８２aおよび７８２bと加工水流出通路７８３aおよび７８３bは直線状に形成されており、加工水流入通路７８１aおよび７８１bは高圧水流入通路７８２aおよび７８２bと加工水流出通路７８３aおよび７８３bの間の合流部７８４aおよび７８４bに連通されている。このように構成された第１の加工水合流手段７８aおよび第２の加工水合流手段７８bは、加工水流入通路７８１aおよび７８１bがそれぞれ第１の加工水送出管７６aおよび第２の加工水送出管７６bの第１の加工水吐出管７１２aおよび第２の加工水吐出管７１２b側に接続され、高圧水流入通路７８２aおよび７８２bがそれぞれ第１の副高圧水導管７５２aおよび第２の副高圧水導管７５２bを介して上記主高圧水供給手段７３に接続され、加工水流出通路７８３aおよび７８３bがそれぞれ第１の加工水送出管７６aおよび第２の加工水送出管７６bのノズル７２接続されている。
【００２１】
上記第１の主高圧水導管７５１aおよび第１の副高圧水導管７５２aには第１の高圧水開閉弁７９aが配設され、上記第２の主高圧水導管７５１bおよび第２の副高圧水導管７５２bには第２の高圧水開閉弁７９bが配設されている。上記第１の高圧水開閉弁７９aおよび第２の高圧水開閉弁７９bは、それぞれ４ポート電磁切り替え弁からなっており、除勢(OFF)している状態で閉路しており、附勢(ON)される開路するように構成されている。なお、上記高圧水供給手段７３は、水タンク７３１と、該水タンク７３１に収容された水を高圧にして送給する高圧水送給ポンプ７３２とからなっている。
【００２２】
上記加工水補充手段７４は、吸引ポンプ７４１と砥粒フィルター７４２を具備しており、吸引ポンプ７４１が上記第１の加工水吸引管７１３aおよび第２の加工水吸引管７１３bに配管７４３a、７４３bを介して接続され、砥粒フィルター７４２が上記第１の加工水補充管７１４aおよび第２の加工水補充管７１４bに配管７４４a、７４４bを介して接続されている。なお、上記配管７４３a、７４３bにはそれぞれ電磁開閉弁７４５a、７４５bが配設されており、配管７４４a、７４４bにはそれぞれ電磁開閉弁７４６a、７４６bが配設されている。また、砥粒フィルター７４２は、配管７４７を介して上記キャッチタンク６０に接続されている。
【００２３】
図示の実施形態における加工水噴射手段７は、上記第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１bをそれぞれ大気に開放する第１の大気開放手段８０aおよび第２の大気開放手段８０bを具備している。第１の大気開放手段８０aおよび第２の大気開放手段８０bは、上記第１の大気連通管７１５aおよび第２の大気連通管７１５bに接続された第１の大気開放管８０１aおよび第２の大気開放管８０１bと、該第１の大気開放管８０１aおよび第２の大気開放管８０１bの先端部にそれぞれ配設された第１のオリフィス８０２aおよび第２のオリフィス８０２bと、該第１の大気開放管８０１aおよび第２の大気開放管８０１bにおける第１の大気連通管７１５aおよび第２の大気連通管７１５bと第１のオリフィス８０２aおよび第２のオリフィス８０２bとの間にそれぞれ配設された第１の大気開放弁８０３aおよび第２の大気開放弁８０３bとからなっている。第１の大気開放弁８０３aおよび第２の大気開放弁８０３bは、それぞれ除勢(OFF)している状態では閉路しており、附勢(ON)されると開路するように構成されている。
【００２４】
図示の実施形態における加工水噴射手段７は、上記第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１bに選択的に補助高圧水を供給する補助高圧水供給手段８１を具備している。補助高圧水供給手段８１は、補助水タンク８１１と、該水タンク８１１に収容された水を高圧にして送給する補助高圧水送給ポンプ８１２と、該補助高圧水送給ポンプ８１２と上記第１の大気連通管７１５aおよび第２の大気連通管７１５bとを接続する第１の補助高圧水導管８１３aおよび第２の補助高圧水導管８１３bと、該第１の補助高圧水導管８１３aおよび第２の補助高圧水導管８１３bと上記第１の大気開放手段８０aおよび第２の大気開放手段８０bの第１の大気開放管８０１aおよび第２の大気開放管８０１bにおける第１の大気開放弁８０３aおよび第２の大気開放弁８０３bと第１のオリフィス８０２aおよび第２のオリフィス８０２bとの間に接続された第１の予圧水導管８１４aおよび第２の予圧水導管８１４bと、第１の補助高圧水導管８１３aおよび第２の補助高圧水導管８１３bにそれぞれ配設された第１の補助高圧水開閉弁８１５aおよび第２の補助高圧水開閉弁８１５bと、第１の予圧水導管８１４aおよび第２の予圧水導管８１４bにそれぞれ配設された第１の予圧水開閉弁８１６aおよび第２の予圧水開閉弁８１６bとからなっている。上記第１の補助高圧水開閉弁８１５aおよび第２の補助高圧水開閉弁８１５bは、それぞれ除勢(OFF)している状態では閉路しており、附勢(ON)されると開路するように構成されている。また、上記第１の予圧水開閉弁８１６aおよび第２の予圧水開閉弁８１６bも、それぞれ除勢(OFF)している状態では閉路しており、附勢(ON)されると開路するように構成されている。なお、上記第１の補助高圧水導管８１３aおよび第２の補助高圧水導管８１３bにおける第１の補助高圧水開閉弁８１５aおよび第２の補助高圧水開閉弁８１５bと第１の大気連通管７１５aおよび第２の大気連通管７１５bとの間には第１の圧力センサー８１７aおよび第２の圧力センサー８１７bが配設されている。また、第１の予圧水導管８１４aおよび第２の予圧水導管８１４bにおける第１の予圧水開閉弁８１６aおよび第２の予圧水開閉弁８１６bと第１の大気開放配管８０１aおよび第２の大気開放配管８０１bとの間には第３の圧力センサー８１８aおよび第４の圧力センサー８１８bが配設されている。
【００２５】
図示の実施形態における加工水噴射手段７は、上記第１の高圧タンク７１aおよび第２の高圧タンク７１bに収容された加工水に混入された砥粒の量をそれぞれ検出する第１の砥粒量検出手段８２aおよび第２の砥粒量検出手段８２bを備えている。なお、第１の砥粒量検出手段８２aおよび第２の砥粒量検出手段８２bは、図示の実施形態においては重量計からなっている。また、図示の実施形態における加工水噴射手段７は、上記該第１の砥粒量検出手段８２aおよび第２の砥粒量検出手段８２bや上記第１の圧力センサー８１７aおよび第２の圧力センサー８１７bや第３の圧力センサー８１８aおよび第４の圧力センサー８１８b等からの検出信号に基づいて上記高圧水供給手段７３の高圧水送給ポンプ７３２、第１の高圧水開閉弁７９aおよび第２の高圧水開閉弁７９b、加工水補充手段７４の吸引ポンプ７４１や電磁開閉弁７４５a、７４５bおよび電磁開閉弁７４６a、７４６b、第１の大気開放手段８０aおよび第２の大気開放手段８０bの第１の大気開放弁８０３aおよび第２の大気開放弁８０３b、補助高圧水供給手段８１の補助高圧水送給ポンプ８１２や第１の補助高圧水開閉弁８１５aおよび第２の補助高圧水開閉弁８１５bや第１の予圧水開閉弁８１６aおよび第２の予圧水開閉弁８１６bを制御する制御手段９を具備している。この制御手段９は、上記第１の移動手段３０のパルスモータ３０２、上記第２の移動手段４０のパルスモータ４０２、上記第３の移動手段５０のパルスモータ５０２にも制御信号を出力する。
【００２６】
図２に示す実施形態における加工水噴射手段７は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
制御手段９は、加工水噴射手段７の高圧水供給手段７３を構成する高圧水送給ポンプ７３２を作動するとともに第１の高圧水開閉弁７９aを附勢(ON)するとともに、第１の加工水開閉弁７７aを附勢(ON)して開路する。第１の高圧水開閉弁７９aを附勢(ON)して開路すると、高圧水送給ポンプ７３２と第１の高圧水導管７５１aが連通し、高圧水が第１の高圧水導管７５１aを介して第１の高圧タンク７１aに供給される。この結果、第１の高圧タンク７１a内は高圧（例えば６９Mpa）となり、第１の高圧タンク７１aに収容され砥粒が混入された加工水７００が第１の加工水吐出管７１２aを通して押し出される。また、第１の高圧水開閉弁７９aを附勢(ON)して開路すると、高圧水送給ポンプ７３２と第１の副高圧水導管７５２aが連通し、高圧水が第１の副高圧水導管７５２aを介して第１の加工水合流手段７８aの高圧水流入通路７８２aに供給される。この結果、第１の加工水吐出管７１２aから押し出された加工水と加工水流入通路７８１aから供給された高圧水が合流部７８４aで合流し、該合流部７８４aで合流した加工水は第１の加工水送出管７６aを介してノズル７２から噴射せしめられる（第１の噴射工程）。この結果、被加工物保持テーブル６に保持された被加工物Wがウォータージェット加工される。なお、ウォータージェット加工を実施した使用済みの加工水は、キャッチタンク６０に収容された緩衝用の水によってその勢いが和らげられ、収容される。
【００２７】
上述したように第１の高圧タンク７１aに収容され砥粒が混入された加工水７００をノズル７２から噴射してウォータージェット加工を実施すると、第１の高圧タンク７１aに収容され加工水に混入された砥粒の量が減少する。加工水に混入された砥粒の量が第１の所定値以下になると加工効率が低下する。そこで、図示の実施形態においては砥粒量検出手段８２aによって第１の高圧タンク７１aに収容された加工水の重量が計測されており、その検出信号が制御手段９に送られている。即ち、砥粒は水よりも比重が大きいため、砥粒が少なくなると水の量が同じでも第１の高圧タンク７１aに収容されている加工水の重量は軽くなる。そこで、制御手段９は、砥粒量検出手段８２aからの検出信号に基づいて第１の高圧タンク７１aに収容された加工水の重量が第１の所定値以下になったならば、第１の高圧水開閉弁７９aおよび第１の加工水開閉弁７７aを除勢(OFF)するとともに第２の高圧水開閉弁７９bおよび第１の加工水開閉弁７７bを附勢(ON)する。このとき、第２の高圧水開閉弁７９bの高圧水送給ポンプ７３２側と第２の高圧水導管７５１b側とは圧力差があるため、第２の高圧水開閉弁７９bを作動すると第２の高圧水開閉弁７９bおよび第２の高圧水導管７５１bに大きな負荷が作用して破損するという問題がある。なお、第２の副高圧水導管７５２bは第２の加工水合流手段７８b、第２の加工水送出管７６b、第１の加工水送出管７６a、第１の加工水合流手段７８a、第１の加工水開閉弁７７bを介して第１の高圧タンク７１aに連通しているので、第２の副高圧水導管７５２bの圧力は第１の高圧タンク７１a内の圧力同じで高圧（例えば６９Mpa）になっているため、上記問題は生じない。そこで、制御手段９は、第２の高圧水開閉弁７９bを附勢(ON)する前に、補助高圧水供給手段８１の補助高圧水送給ポンプ８１２を作動するとともに第２の補助高圧水開閉弁８１５bを附勢(ON)して開路する。この結果、補助高圧水送給ポンプ８１２から送給された補助高圧水が第２の補助高圧水開閉弁８１５bおよび第２の大気連通管７１５bを介して第２の高圧タンク７１bに流入するので、第２の高圧タンク７１b内の圧力が増加していく。従って、第２の高圧水開閉弁７９bの第２の高圧水導管７５１b側の圧力も増加していく。そして、制御手段９は、第２の圧力センサー８１７bからの検出信号に基いて第２の高圧タンク７１b内の圧力が高圧水送給ポンプ７３２側の圧力（例えば６９Mpa）と同等の圧力に達したならば、第２の高圧水開閉弁７９bを附勢(ON)して開路する。このように第２の高圧水開閉弁７９bの高圧水送給ポンプ７３２側の圧力と第２の高圧水導管７５１b側の圧力が同等の圧力になってから第２の高圧水開閉弁７９bを附勢(ON)するので、第２の高圧水開閉弁７９bおよび第２の高圧水導管７５１bに大きな負荷が作用することはない。そして、制御手段９は、第２の補助高圧水開閉弁８１５bを除勢(OFF)して補助高圧水送給ポンプ８１２の作動と停止する。
【００２８】
このように第１の高圧水開閉弁７９aを除勢(OFF)するとともに第２の高圧水開閉弁７９bを附勢(ON) すると、高圧水送給ポンプ７３２と第２の高圧水導管７５１bが連通し、高圧水が第２の高圧水導管７５１bを介して第２の高圧タンク７１bに供給される。この結果、第２の高圧タンク７１b内は高圧（例えば６９Mpa）が維持され、第２の高圧タンク７１bに収容され砥粒が混入された加工水７００が第２の加工水吐出管７１２bを通して押し出される。一方、第２の高圧水開閉弁７９bを附勢(ON)して開路すると、高圧水送給ポンプ７３２と第２の副高圧水導管７５２bが連通し、高圧水が第２の副高圧水導管７５２bを介して第２の加工水合流手段７８bの高圧水流入通路７８２bに供給される。この結果、第２の加工水吐出管７１２bから押し出された加工水と加工水流入通路７８１bから供給された高圧水が合流部７８４bで合流し、該合流部７８４bで合流した加工水は第２の加工水送出管７６bを介してノズル７２から噴射せしめられる（第２の噴射工程）。この結果、被加工物保持テーブル６に保持された被加工物Wがウォータージェット加工される。なお、ウォータージェット加工を実施した使用済みの加工水は、キャッチタンク６０に収容された緩衝用の水によってその勢いが和らげられ、収容される。
【００２９】
なお、上記第２の噴射工程を実施している際に制御手段９は、第１の大気開放手段８０aの第１の大気開放弁８０３aを附勢(ON)して第１の高圧タンク７１aを大気に開放するとともに、加工水補充手段７４の吸引ポンプ７４１を作動するとともに電磁開閉弁７４５aおよび電磁開閉弁７４６aを附勢(ON)して開路せしめる。このとき、第１の大気開放弁８０３aの第１の高圧タンク７１a側と第１のオリフィス８０２a側（大気側）とは圧力差があるため、第１の大気開放弁８０３aを作動すると第１の大気開放弁８０３aおよび第１の大気開放管８０１aに大きな負荷が作用して破損するという問題がある。そこで、制御手段９は、第１の大気開放弁８０３aを附勢(ON)する前に、補助高圧水供給手段８１の補助高圧水送給ポンプ８１２を作動するとともに第１の予圧水開閉弁８１６aを附勢(ON)して開路する。この結果、補助高圧水送給ポンプ８１２から送給された補助高圧水が第１の大気開放管８０１aにおける第１の大気開放弁８０３aと第１のオリフィス８０２aとの間に供給されるので、第１の大気開放管８０１aにおける第１の大気開放弁８０３aと第１のオリフィス８０２aとの間の圧力が増加していく。そして、制御手段９は、第３の圧力センサー８１８aからの検出信号に基いて第１の大気開放管８０１aにおける第１の大気開放弁８０３aと第１のオリフィス８０２aとの間の圧力が第１の高圧タンク７１a側即ち第１の圧力センサー８１７aからの圧力と同等の圧力に達したならば、第１の大気開放弁８０３aを附勢(ON)する。このように第１の大気開放弁８０３aの第１の高圧タンク７１a側の圧力と第１のオリフィス８０２a側の圧力が同等の圧力になってから第１の大気開放弁８０３aを附勢(ON)するので、第１の大気開放弁８０３aおよび第１の大気開放管８０１aに大きな負荷が作用することはない。そして、制御手段９は、第１の大気開放弁８０３aを附勢(ON)して開路したならば、補助高圧水供給手段８１の補助高圧水送給ポンプ８１２の作動を停止するとともに第１の予圧水開閉弁８１６aを除勢(OFF)して閉路する。
【００３０】
このようにして、第１の大気開放手段８０aの第１の大気開放弁８０３aを附勢(ON)して第１の高圧タンク７１aを大気に開放するとともに、加工水補充手段７４の吸引ポンプ７４１を作動するとともに電磁開閉弁７４５aおよび電磁開閉弁７４６aを附勢(ON)して開路せしめると、加工水吸引管７１３aを通して第１の高圧タンク７１aの上部の水が吸引される。従って、第１の高圧タンク７１a内が負圧になるため、キャッチタンク６０に収容され砥粒が混入された加工水が配管７４７、砥粒フィルター７４２、配管７４４aおよび加工水供給管７１４aを介して第１の高圧タンク７１aに補充される（第１の加工水補充工程）。この第１の加工水補充工程においては、キャッチタンク６０に収容されている砥粒が混入された加工水に上記ウォータージェット加工によって生成された端材等が混入している場合には、砥粒フィルター７４３によって捕集され、砥粒が混入された加工水のみが補充される。また、第１の加工水補充工程においては、砥粒量検出手段８２aによって第１の高圧タンク７１aに収容された加工水の重量が計測されており、その検出信号が制御手段９に送られている。そして、制御手段９は、砥粒量検出手段８２aからの検出信号に基づいて第１の高圧タンク７１aに収容された加工水の重量が上記第１の所定値より所定量高い第２の所定値以上になったならば、第１の高圧タンク７１aに収容された加工水に砥粒が必要量混入されたと判断し、吸引ポンプ７４１の作動を停止するとともに電磁開閉弁７４５aおよび電磁開閉弁７４６aを除勢(OFF)して閉路する。即ち、第１の高圧タンク７１aは常に水と砥粒で飽和状態になっているが、水よりも比重の大きい砥粒が供給されることで重量が重くなる。
【００３１】
なお、上述した第２の噴射工程を実施し、第２の高圧タンク７１bに収容された加工水に混入されている砥粒の量が第１の所定値以下に減少したならば、砥粒量検出手段８２bからの検出信号に基づいて制御手段９は、第２の高圧水開閉弁７９bおよび第２の加工水開閉弁７７bを除勢(OFF)するとともに第１の高圧水開閉弁７９aおよび第１の加工水開閉弁７７aを附勢(ON)する。このとき、第１の高圧水開閉弁７９aの高圧水送給ポンプ７３２側と第１の高圧水導管７５１a側とは圧力差があるため、第１の高圧水開閉弁７９aを作動すると第１の高圧水開閉弁７９aおよび第１の高圧水導管７５１aに大きな負荷が作用して破損するという問題がある。なお、第１の副高圧水導管７５２aは第１の加工水合流手段７８a、第１の加工水送出管７６a、第２の加工水送出管７６b、第２の加工水合流手段７８b、第２の加工水開閉弁７７bを介して第２の高圧タンク７１bに連通しているので、第１の副高圧水導管７５２aの圧力は第２の高圧タンク７１b内の圧力同じで高圧（例えば６９Mpa）になっているため、上記問題は生じない。そこで、制御手段９は、第１の高圧水開閉弁７９aを附勢(ON)する前に、補助高圧水供給手段８１の補助高圧水送給ポンプ８１２を作動するとともに第１の補助高圧水開閉弁８１５aを附勢(ON)して開路する。この結果、補助高圧水送給ポンプ８１２から送給された高圧水が第１の補助高圧水開閉弁８１５aおよび第１の大気連通管７１５aを介して第１の高圧タンク７１bに流入するので、第１の高圧タンク７１b内の圧力が増加していく。従って、第２の高圧水開閉弁７９bの第２の高圧水導管７５１a側の圧力も増加していく。そして、制御手段９は、第１の圧力センサー８１７aからの検出信号に基いて第１の高圧タンク７１a内の圧力が高圧水送給ポンプ７３２側の圧力（例えば６９Mpa）と同等の圧力に達したならば、第１の高圧水開閉弁７９aを附勢(ON)して開路する。このように第１の高圧水開閉弁７９aの高圧水送給ポンプ７３２側の圧力と第１の高圧水導管７５１a側の圧力が同等の圧力になってから第１の高圧水開閉弁７９aを附勢(ON)するので、第１の高圧水開閉弁７９aおよび第１の高圧水導管７１１aに大きな負荷が作用することはない。そして、制御手段９は、第1の補助高圧水開閉弁８１aを除勢(OFF)して補助高圧水送給ポンプ８１２の作動と停止する。
【００３２】
このようにして、第２の高圧水開閉弁７９bおよび第２の加工水開閉弁７７bを除勢(OFF)するとともに第１の高圧水開閉弁７９aおよび第１の加工水開閉弁７７aを附勢(ON)することにより、上記第１の噴射工程を実施する。
また、第１の噴射工程を実施している際に、制御手段９は第２の大気開放手段８０bの第２の大気開放弁８０３bを附勢(ON)して第２の高圧タンク７１bを大気に開放するとともに、加工水補充手段７４の吸引ポンプ７４１を作動するとともに電磁開閉弁７４５bおよび電磁開閉弁７４６bを附勢(ON)して開路せしめる。このとき、第２の大気開放弁８０３bの第２の高圧タンク７１b側と第１のオリフィス８０２a側（大気側）とは圧力差があるため、第２の大気開放弁８０３bを作動すると第２の大気開放弁８０３bおよび第２の大気開放管８０１bに大きな負荷が作用して破損するという問題がある。そこで、制御手段９は、第２の大気開放弁８０３bを附勢(ON)する前に、補助高圧水供給手段８１の補助高圧水送給ポンプ８１２を作動するとともに第２の予圧水開閉弁８１６bを附勢(ON)して開路する。この結果、補助高圧水送給ポンプ８１２から送給された補助高圧水が第２の大気開放管８０１bにおける第２の大気開放弁８０３bと第２のオリフィス８０２bとの間に供給されるので、第２の大気開放管８０１bにおける第２の大気開放弁８０３bと第２のオリフィス８０２bとの間の圧力が増加していく。そして、制御手段９は、第４の圧力センサー８１８bからの検出信号に基いて第２の大気開放管８０１bにおける第２の大気開放弁８０３bと第２のオリフィス８０２bとの間の圧力が第２の高圧タンク７１b側即ち第２の圧力センサー８１７bからの圧力と同等の圧力に達したならば、第２の大気開放弁８０３bを附勢(ON)する。このように第２の大気開放弁８０３bの第２の高圧タンク７１b側の圧力と第２のオリフィス８０２b側の圧力が同等の圧力になってから第２の大気開放弁８０３bを附勢(ON)するので、第２の大気開放弁８０３bおよび第２の大気開放管８０１bに大きな負荷が作用することはない。そして、制御手段９は、第２の大気開放弁８０３bを附勢(ON)して開路したならば、補助高圧水供給手段８１の補助高圧水送給ポンプ８１２の作動を停止するとともに第２の予圧水開閉弁８１６bを除勢(OFF)して閉路する。
【００３３】
このようにして、第２の大気開放手段８０bの第２の大気開放弁８０３bを附勢(ON)して第２の高圧タンク７１bを大気に開放するとともに、加工水補充手段７４の吸引ポンプ７４１を作動するとともに電磁開閉弁７４５bおよび電磁開閉弁７４６bを附勢(ON)して開路せしめると、加工水吸引管７１３bを通して第２の高圧タンク７１bの上部の水が吸引される。従って、第２の高圧タンク７１b内が負圧になるため、キャッチタンク６０に収容され砥粒が混入された加工水が配管７４７、砥粒フィルター７４２、配管７４４bおよび加工水供給管７１４bを介して第２の高圧タンク７１bに補充される（第２の加工水補充工程）。この第２の加工水補充工程においては、キャッチタンク６０に収容されている砥粒が混入された加工水に上記ウォータージェット加工によって生成された端材等が混入している場合には、砥粒フィルター７４３によって捕集され、砥粒が混入された加工水のみが補充される。また、第２の加工水補充工程においては、砥粒量検出手段８２bによって第２の高圧タンク７１bに収容された加工水の重量が計測されており、その検出信号が制御手段９に送られている。そして、制御手段９は、砥粒量検出手段８２bからの検出信号に基づいて第２の高圧タンク７１bに収容された加工水の重量が上記第１の所定値より所定量高い第２の所定値以上になったならば、第２の高圧タンク７１bに収容された加工水に砥粒が必要量混入されたと判断し、吸引ポンプ７４１の作動を停止するとともに電磁開閉弁７４５bおよび電磁開閉弁７４６bを除勢(OFF)して閉路する。即ち、第２の高圧タンク７１bは常に水と砥粒で飽和状態になっているが、水よりも比重の大きい砥粒が供給されることで重量が重くなる。
以上のようにして、第１の噴射工程、第１の加工水補充工程、第２の噴射工程、第２の加工水補充工程を交互に継続して実施する。
【００３４】
次に、上述したウォータージェット加工装置によって被加工物としてのＣＳＰ基板を切断するウォータージェット加工について説明する。
先ず、被加工物としてのＣＳＰ基板について、図３および図４を参照して説明する。
図３および図４に示すＣＳＰ基板１０は、金属板１００に３個のブロック１０a、１０b、１０cが連続して形成されている。ＣＳＰ基板１０を構成する３個のブロック１０a、１０b、１０cの表面1００aには、それぞれ所定の方向に延びる複数の第１の分割予定ライン１０１と、該第１の分割予定ライン１０１と直交する方向に延びる第２の分割予定ライン１０２が格子状に形成されている。第１の分割予定ライン１０１と第２の分割予定ライン１０２によって区画された複数の領域にそれぞれチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）１０３が配置されており、このチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）１０３は各ブロック１０a、１０b、１０c毎に金属板１００の裏面側から合成樹脂部１１０a、１１０b、１１０cによってモールディングされている。なお、ＣＳＰ基板１０を構成する金属板１００の外周部は３個のブロック１０a、１０b、１０cより外側に突出して形成されており、この長手方向両側の突出部に位置決め用の複数の穴１０４（図示の実施形態においては、それぞれ４個）が設けられている。このように形成されたＣＳＰ基板１０は、第１の分割予定ライン１０１および第２の分割予定ライン１０２に沿って切断され個々にパッケージされたチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）１０３に分割される。
【００３５】
上述したＣＳＰ基板１０は、図５に示す第１の被加工物保持治具１２aおよび図６に示す第２の被加工物保持治具１２bによって保持され、ウォータージェット加工装置の上記被加工物保持テーブル６上に保持される。なお、図５に示す第１の被加工物保持治具１２aおよび図６に示す第２の被加工物保持治具１２bは、後述する第１の貫通溝および第２の貫通溝以外は同一の構成であるため、同一部材には同一符号を付して説明する。図５に示す第１の被加工物保持治具１２aおよび図６に示す第２の被加工物保持治具１２bは、それぞれ下挟持板１３と上挟持板１４とからなっており、片側辺が２個のヒンジ１５、１５によって互いにヒンジ結合されている。
【００３６】
第１の被加工物保持治具１２aおよび第２の被加工物保持治具１２bを構成する下挟持板１３は、金属または合成樹脂によって矩形状に形成された板材からなっており、その上面には上記ＣＳＰ基板１０が嵌合する矩形状の凹部１３０が形成されている。この矩形状の凹部１３０の長手方向両側には上記ＣＳＰ基板１０の電極板１００に形成された複数の位置決め用の穴１０４が嵌合する複数の位置決めピン１３１が配設されている。また、下挟持板１３の４隅部には、上記第１の被加工物保持テーブル６aおよび第２の被加工物保持テーブル６bに配設された４本の位置決めピン６２と嵌合する位置決め用の４個の穴１３２が設けられている。そして、図５に示す第１の被加工物保持治具１２aを構成する下挟持板１３の矩形状の凹部１３０には、上記ＣＳＰ基板１０の第１の分割予定ライン１０１と対応する第１の貫通溝１３３aと、該第１の貫通溝１３３aの一端および他端において隣接する第１の貫通溝１３３aを交互に連通する第２の貫通溝１３４aが形成されている。また、図６に示す第２の被加工物保持治具１２bを構成する下挟持板１３の矩形状の凹部１３０には、上記ＣＳＰ基板１０の第2の分割予定ライン１０2と対応する第１の貫通溝１３３bと、該第１の貫通溝１３３bの一端および他端において隣接する第１の貫通溝１３３bを交互に連通する第２の貫通溝１３４bが形成されている。
【００３７】
第１の被加工物保持治具１２aおよび第２の被加工物保持治具１２bを構成する上挟持板１４には、それぞれ開口１４１が設けられている。この開口１４１は、上記ＣＳＰ基板１０と相似形でＣＳＰ基板１０より僅かに小さい寸法形状に形成されている。
【００３８】
上記ＣＳＰ基板１０を第１の分割予定ライン１０１および第２の分割予定ライン１０２に沿って切断するには、先ず第１の被加工物保持治具１１aの下挟持板１３にＣＳＰ基板１０を載置する。このとき、ＣＳＰ基板１０を矩形状の凹部１３０に嵌合するとともに、電極板１００に形成された複数の位置決め用の穴１０４を下挟持板１３に設けられた複数の位置決めピン１３１に嵌合する。そして、上挟持板１４を重合して係合片１６を係合凹部１３３に係合する。このようにしてＣＳＰ基板１０を第１の被加工物保持治具１２aにセットしたならば、ＣＳＰ基板１０がセットされた第１の被加工物保持治具１２aを被加工物搬入・搬出開口１dを通して被加工物保持テーブル６上に載置する。このとき、第１の被加工物保持治具１２aの下挟持板１３に設けられた４個のピン穴１３２を被加工物保持テーブル６に配設された４本の位置決めピン６２と嵌合することにより、ＣＳＰ基板１０がセットされた第１の被加工物保持治具１２aは被加工物保持テーブル６の所定位置に保持される。
【００３９】
ＣＳＰ基板１０がセットされた第１の被加工物保持治具１２aがウォータージェット加工装置における被加工物保持テーブル６の所定位置に保持されたならば、制御手段９は第１の移動手段３０および第３の移動手段５０を作動し第１の可動基台３および第３の可動基台５を矢印Ｘおよび矢印Ｙで示す方向に移動させて、被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板１０をノズル７２の下方である加工領域に移動し、所定の加工開始位置をノズル７２の直下に位置付ける。そして、制御手段９は第２の移動手段４０を作動して第２の可動基台４を矢印Ｚで示す方向に移動しノズル７２をＣＳＰ基板１０の表面から上方に所定の間隔（例えば、５０μｍ）を置いた所定位置に位置付ける。
【００４０】
次に、加工水噴射手段７の高圧水供給手段７３を構成する高圧水送給ポンプ７３２を作動するとともに第１の高圧水開閉弁７９aを附勢(ON)し、上記第１の第１の噴射工程を実施してノズル７２から砥粒が混入された加工水を噴射するとともに、第３の移動手段５０および第１の移動手段３０を作動して第３の可動基台５および第１の可動基台３を矢印Ｙおよび矢印Ｘで示す方向に順次移動させることにより、被加工物保持テーブル６即ちＣＳＰ基板１０をノズル７２に対して第１の被加工物保持治具１２aの下挟持板１３に形成された第１の貫通溝１３３aおよび第２の貫通溝１３４aに沿って移動せしめる。この結果、ＣＳＰ基板１０は、第１の分割予定ライン１０１の全てと第２の分割予定ライン１０２の一部に沿って（第１の被加工物保持治具１２aの下挟持板１３に形成された第１の貫通溝１３３aおよび第２の貫通溝１３４aに沿って）切断される（第１の切断工程）。なお、切断時においては、高圧の加工水はＣＳＰ基板１０を貫通するが、切断後の高圧の加工水は下挟持板１３に形成された第１の貫通溝１３３aおよび第２の貫通溝１３４aを通り、キャッチタンク６０に収容された緩衝用の水によってその勢いが和らげられる。
【００４１】
なお、上記第１の切断工程を実施している際に、制御手段９は上記砥粒量検出手段８２aおよび８２bからの検出信号に基づいて上記第１の噴射工程、第１の加工水補充工程、第２の噴射工程、第２の加工水補充工程を交互に実施する。
【００４２】
上述した第１の切断工程を実施したならば、第１の切断工程が実施されたＣＳＰ基板１０を挟持している第１の被加工物保持治具１２aを被加工物保持テーブル６から取り外す。そして、第１の被加工物保持治具１２aに挟持されているＣＳＰ基板１０を第２の被加工物保持治具１２bにセットする。このＣＳＰ基板１０のセットは、上記第１の被加工物保持治具１２aへのセットと同様に実施する。
【００４３】
ＣＳＰ基板１０を第２の被加工物保持治具１２bにセットしたならば、ＣＳＰ基板１０がセットされた第２の被加工物保持治具１２bを被加工物保持テーブル６上に載置し、上記第１の被加工物保持治具１２aと同様に被加工物保持テーブル６の所定位置に保持する。次に、第１の移動手段３０および第３の移動手段５０を作動して第１の可動基台３および第３の可動基台５を矢印Ｘおよび矢印Ｙで示す方向に移動させて、被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板１０をノズル７２の下方である加工領域に移動し、所定の加工開始位置を例えばノズル７２の直下に位置付ける。そして、第２の移動手段４０を作動して第２の可動基台４を矢印Ｚで示す方向に移動しノズル７２をＣＳＰ基板１０の表面から上方に所定の間隔（例えば、５０μｍ）を置いた所定位置に位置付ける。
【００４４】
次に、上記第１の噴射工程を実施してノズル７２から砥粒が混入された加工水を噴射するとともに、第３の移動手段５０および第１の移動手段３０を作動して第３の可動基台５および第１の可動基台３を矢印Ｙおよび矢印Ｘで示す方向に順次移動させることにより、被加工物保持テーブル６即ちＣＳＰ基板１０をノズル７２に対して第２の被加工物保持治具１２bの下挟持板１３に形成された第１の貫通溝１３３bおよび第２の貫通溝１３４bに沿って移動せしめる。この結果、ＣＳＰ基板１０は、第２の分割予定ライン１０２の全てと第１の分割予定ライン１０１の一部に沿って（第２の被加工物保持治具１２bの下挟持板１３に形成された第１の貫通溝１３３bおよび第２の貫通溝１３４bに沿って）切断される（第２の切断工程）。なお、切断時においては、高圧の加工水はＣＳＰ基板１０を貫通するが、切断後の高圧の加工水は下挟持板１３に形成された第１の貫通溝１３３bおよび第２の貫通溝１３４bを通り、キャッチタンク６０に収容された緩衝用の水によってその勢いが和らげられる。
【００４５】
なお、上記第２の切断工程を実施している際にも、制御手段９は上記砥粒量検出手段８２aおよび８２bからの検出信号に基づいて上記第１の噴射工程、第１の加工水補充工程、第２の噴射工程、第２の加工水補充工程を交互に実施する。
【００４６】
上述した第２の切断工程を実施したならば、第２の切断工程が実施されたＣＳＰ基板１０を挟持している第２の被加工物保持治具１２bを被加工物保持テーブル６から取り外す。以上のようにして第１の切断工程および第２の切断工程を実施することによりＣＳＰ基板１０は、第１の分割予定ライン１０１のおよび第２の分割予定ライン１０２に沿って切断され、個々のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）に分割される。
【００４７】
次に、上記第１の加工水開閉弁７７aと第１の加工水合流手段７８aおよび第２の加工水開閉弁７７bと第２の加工水合流手段７８bの他の実施形態について、図７を参照して説明する。
図７に示す実施形態は、第１の加工水合流手段７８aおよび第２の加工水合流手段７８bにそれぞれ上記第１の加工水開閉弁７７aおよび第２の加工水開閉弁７７bの開閉弁機能を組込んで一体的に構成したものである。なお、第１の加工水合流手段７８aおよび第２の加工水合流手段７８bは実質的に同一であるため、加工水合流手段７８として説明する。
図７に示す実施形態における加工水合流手段７８は、上記図２に示す第１の加工水合流手段７８aおよび第２の加工水合流手段７８bと同様にハウジング７８０には加工水流入通路７８１と高圧水流入通路７８２と加工水流出通路７８３を備えている。上記加工水流入通路７８１の合流部７８４側には、弁座７８５が形成されている。そして、ハウジング７８０にそれぞれ弁座７８５を開閉する弁７７１が摺動可能に配設される。この弁７７１は、弁作動アクチュエータ７７２によって作動せしめられるようになっている。弁作動アクチュエータ７７２は、ハ７ウジング７８０に形成された作動室７７３内に摺動可能に配設された作動ピストン７７４と、該作動ピストン７７４に連結されたピストンロッド７７５を備えており、該ピストンロッド７７５の先端が上記弁７７１に連結されている。図示の実施形態における弁作動アクチュエータ７７２は、上記作動ピストン７７４とハウジング７８０の上壁との間に配設された圧縮コイルスプリング７７６を備えており、該圧縮コイルスプリング７７６のバネ力によって作動ピストン７７４およびピストンロッド７７５を介して弁７７１が弁座７８５に着座して閉路するように附勢されている。一方、上記作動室７７３は、エアー供給通７８７を介して図示しないエアー供給手段に接続されている。従って、図示しないエアー供給手段を作動して作動室７７３にエアーが供給されると、図７に示すように作動ピストン７７４が圧縮コイルスプリング７７６のバネ力に抗して図において上方に摺動せしめられる。この結果、作動ピストン７７４にピストンドッド７７５を介して連結された弁７７１が上方に摺動し、弁座７８５から離れて開路する。なお、弁７７１が弁座７８５に着座して閉路した際も、高圧水流入通路７８２と加工水流出通路７８３は連通している。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に従って構成されたウォータージェット加工装置の斜視図。
【図２】図１に示すウォータージェット加工装置を構成する加工水噴射手段の構成ブロック図。
【図３】被加工物としてのＣＳＰ基板の斜視図。
【図４】図３に示すＣＳＰ基板の断面図。
【図５】被加工物としてのＣＳＰ基板を保持しウォータージェット加工装置の被加工物保持テーブル上に載置するための第１の被加工物保持治具の斜視図。
【図６】被加工物としてのＣＳＰ基板を保持しウォータージェット加工装置の被加工物保持テーブル上に載置するための第２の被加工物保持治具の斜視図。
【図７】図１に示すウォータージェット加工装置の加工水噴射手段を構成する第１の加工水開閉弁と第１の加工水合流手段および第２の加工水開閉弁と第２の加工水合流手段の他の実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
【００４９】
２：静止基台
３：第１の可動基台
３０：第１の移動手段
４：第２の可能基台
４０：第２の移動手段
５：第３の可動基台
５０：第３の移動手段
６：被加工物保持テーブル
６０：キャッチタンク
７：加工水噴射手段
７１a：第１の高圧タンク
７１b：第２の高圧タンク
７１１a、７１１b：加工水送出管
７１２a、７１２b：高圧水供給管
７１３a、７１３b：加工水吐出管
７１４a、７１４b：加工水吸引管
７１５a、７１５b：加工水供給管
７２：ノズル
７３：主高圧水供給手段
７４：加工水補充手段
７４１：吸引ポンプ
７４３：砥粒フィルター
７４５a、７４５b：電磁開閉弁
７４６a、７４６b：電磁開閉弁
７７a：第１の加工水開閉弁
７７b：第２の加工水開閉弁
７８a：第１の加工水合流手段
７８b：第２の加工水合流手段
７９a：第1の高圧水開閉弁
７９b：第２の高圧水開閉弁
８０a：第１の大気開放手段
８０b：第２の大気開放手段
８１：補助高圧水供給手段
８２a：第１の砥粒量検出手段
８２b：第２の砥粒量検出手段
９：制御手段
１０：ＣＳＰ基板（被加工物）
１２a：第１の被加工物保持治具
１２b：第２の被加工物保持治具
【図１】
2010058247.tif 000003
【図２】
2010058247.tif 000004
【図３】
2010058247.tif 000005
【図４】
2010058247.tif 000006
【図５】
2010058247.tif 000007
【図６】
2010058247.tif 000008
【図７】
2010058247.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月14日(2009.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010058247.tif 000010
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2010058247.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月16日(2009.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2010058247.tif 000012