(57)【要約】【課題】厳密に重量が同一なバイトユニットを２つ用意する必要がなく、回転バランスの調整作業の自由度の高いバイト切削装置を提供する。【解決手段】旋削手段は、スピンドルと、スピンドルの下端に配設されたバイトホイールと、バイトホイールに装着されたバイトユニットと、スピンドルの回転中心を基準にバイトユニットに対して点対称位置においてバイトホイールに装着された、バイトユニットの重量を相殺する重量を有するバランス取り用錘と、を備えたバイト切削装置であって、バイトユニットとバランス取り用錘のどちらか一方、又は両方にスピンドルの回転バランス調整用の錘ネジを螺着可能なネジ孔が形成されていることを特徴とするバイト切削装置とする。【選択図】図４
2013119146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物の表面を旋削加工するバイトユニットを有する旋削手段を備え、
該旋削手段は、スピンドルと、該スピンドルの下端に配設されたバイトホイールと、該バイトホイールに装着されたバイトユニットと、該スピンドルの回転中心を基準に該バイトユニットに対して点対称位置において該バイトホイールに装着された、該バイトユニットの重量を相殺する重量を有するバランス取り用錘と、を備えたバイト切削装置であって、
該バイトユニットと該バランス取り用錘のどちらか一方、又は両方に該スピンドルの回転バランス調整用の錘ネジを螺着可能なネジ孔が形成されていることを特徴とするバイト切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端に切削用の切削刃（チップ）が固定されたバイトで被加工物を平坦に切削加工する加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスが表面に複数形成された半導体ウェーハは、ホイールと呼ばれる研削砥石を高速回転して研削する研削装置によって薄く研削され、その後、個々のデバイスに分割される。分割されたデバイスの電極は、実装基板の電極とワイヤや半田等の配線でつながれ搭載実装される。
【０００３】
さらなる電子機器の小型化の追求によって、近年では半導体デバイスの電極に高さが１０〜１００ｕｍの突起状のバンプと呼ばれる電極を形成し、このバンプを実装基板に形成された電極に直接接合するようにしたフリップチップタイプの半導体チップが開発され、実用化されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この技術では、すべての電極が確実に接合されるために、バンプの高さが均一であることが重要となる。その対策としてバイトを備えた加工装置でバンプ上部を切削し、均一な高さに加工する技術が知られている（特許文献２参考）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７１３５号公報
【特許文献２】特開２００４−３１９６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来のバイトを備えた加工装置では、一個のバイトユニットがホイール基台（バイトホイール）に着脱可能に取り付けられている構成であるため、バイトホイールの回転に伴って振動が発生し、この振動により切削した被加工物の加工品質が悪化するという問題があった。
【０００７】
この問題を解決するための方法として、切削に用いるバイトユニットに対し回転軸心を基準に点対称の位置に全く同じバイトユニット（当然同一の重さとなる）を装着することで、回転バランスを調整し、回転に伴って発生していた振動を抑制することが行われていた。
【０００８】
ところが、この方法では全く同じバイトユニットを２つ用意する必要があるうえ、バイトユニット先端の切削刃（チップ、又は、バイト体とも称される）の刃先が摩耗したり、刃先を接着しているロウの量が異なるなど、全く同じ重さのものを二つ用意するのが難しいという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、厳密に重量が同一なバイトユニットを２つ用意する必要がなく、回転バランスの調整作業の自由度の高いバイト切削装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物の表面を旋削加工するバイトユニットを有する旋削手段を備え、旋削手段は、スピンドルと、スピンドルの下端に配設されたバイトホイールと、バイトホイールに装着されたバイトユニットと、スピンドルの回転中心を基準にバイトユニットに対して点対称位置においてバイトホイールに装着された、バイトユニットの重量を相殺する重量を有するバランス取り用錘と、を備えたバイト切削装置であって、バイトユニットとバランス取り用錘のどちらか一方、又は両方にスピンドルの回転バランス調整用の錘ネジを螺着可能なネジ孔が形成されていることを特徴とするバイト切削装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転バランス調整に際し、適当な重量のバランス取り用錘６６を用い、更に、錘ネジによる重量バランス調整を適宜行うことで、スピンドルの回転バランス（重量バランス）が調整可能となり、厳密に重量が同一なバイトユニットを２つ用意する必要をなくすことができる。
【００１２】
加えて、バランス取り用錘のみならず、バイトユニットについても錘調整用のネジ孔を設けることにより、バランス取り用錘、及び、バイトユニットのいずれにおいても錘ネジによる重量バランス調整が可能となり、回転バランスの調整作業に際し、調整作業の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のバイトホイールで切削するのに適した半導体ウェーハの斜視図である。
【図２】本発明のバイトホイールが装着されたバイト切削装置の斜視図である。
【図３】本発明実施形態に係るバイトホイールの斜視図である。
【図４】図４（Ａ）はバイトユニットの分解斜視図、図４（Ｂ）はバランス取り用錘の斜視図である。
【図５】図５（Ａ）は他の形態のバイトユニットの分解斜視図、図５（Ｂ）は他の形態のバランス取り用錘の斜視図である。
【図６】図６（Ａ）はホイール基台へのバイトユニットの取り付け構造を示す側面図、図６（Ｂ）はその一部断面正面図である。
【図７】図７（Ａ）はホイール基台へのバランス取り用錘の取り付け構造を示す側面図、図７（Ｂ）はその一部断面正面図である。
【図８】バイトホイールでのウェーハの切削加工工程を示す模式図である。
【図９】図９（Ａ）は切削前の半導体ウェーハの拡大断面図、図９（Ｂ）は切削後の半導体ウェーハの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明のバイトホイールで切削するのに適した半導体ウェーハＷの斜視図が示されている。半導体ウェーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画された各領域にそれぞれデバイス（チップ）Ｄが形成されている。
【００１５】
図１の拡大図に示すように、各デバイスＤの４辺には複数の突起状のバンプ５が形成されている。これらのバンプ５は、例えば、図９（Ａ）の拡大断面図に示すように、アンダーフィル材７内に埋設されている。アンダーフィル材７としては、エポキシ樹脂やベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）が使用される。
【００１６】
次に図２を参照して、本発明実施形態に係るバイトホイールを装着したバイト切削装置２について説明する。４はバイト切削装置２のベース（ハウジング）であり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール（一本のみ図示）８が固定されている。
【００１７】
この一対のガイドレール８に沿ってバイト切削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されている。バイト切削ユニット１０は、そのハウジング２０が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１２に取り付けられている。
【００１８】
バイト切削ユニット１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０中に回転可能に収容されたスピンドル２２（図８参照）と、スピンドル２２の先端に固定されたマウント２４と、マウント２４に着脱可能に装着されたバイトホイール２５とを含んでいる。バイトホイール２５にはバイトユニット２６が着脱可能に取り付けられている。
【００１９】
バイト切削ユニット１０は、バイト切削ユニット１０を一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモータ１６とから構成されるバイト切削ユニット送り機構１８を備えている。パルスモータ１６をパルス駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。
【００２０】
ベース４の中間部分にはチャックテーブル３０を有するチャックテーブル機構２８が配設されており、チャックテーブル機構２８は図示しないチャックテーブル移動機構によりＹ軸方向に移動される。３３は蛇腹であり、チャックテーブル移動機構をカバーする。
【００２１】
ベース４の前側部分には、第１のウェーハカセット３２と、第２のウェーハカセット３４と、ウェーハ搬送用ロボット３６と、複数の位置決めピン４０を有する位置決め機構３８と、ウェーハ搬入機構（ローディングアーム）４２と、ウェーハ搬出機構（アンローディングアーム）４４と、スピンナ洗浄ユニット４６が配設されている。
【００２２】
また、ベース４の概略中央部には、チャックテーブル３０を洗浄する洗浄水噴射ノズル４８が設けられている。この洗浄水噴射ノズル４８は、チャックテーブル３０が装置手前側のウェーハ搬入・搬出領域に位置づけられた状態において、チャックテーブル３０に向かって洗浄水を噴射する。
【００２３】
図３を参照すると、バイトホイール２５の斜視図が示されている。バイトホイール２５は、環状のホイール基台５０と、ホイール基台５０に着脱可能に取り付けられたバイトユニット２６と、ホイール基台５０の回転中心を基準にバイトユニット２６に対して点対象位置のホイール基台５０に着脱可能に取り付けられたバイトユニット２６と同一重量に調整されるバランス取り用錘（カウンターバランス）６６とから構成される。バイトホイール２５は矢印Ｒ方向に回転されてウェーハＷの表面に形成されたバンプ５（図９（Ａ）参照）を切削する。
【００２４】
バイトユニット２６は、図４（Ａ）の分解斜視図に示すように、略直方体形状のシャンク（バイトシャンク）５２と、シャンク５２に着脱可能に取り付けられたバイト５４とから構成される。バイト５４は板状を呈しており、長手方向の一端部の表面側には所定形状に形成されたダイアモンド等からなる切削刃５６が固着されている。バイト５４にはねじ５８が挿入される丸穴５９が形成されている。
【００２５】
シャンク５２の一側面には、バイト５４の厚さと同等の深さを有するピット６０が形成されている。ピット６０にはねじ穴６１が形成されている。バイト５４をシャンク５２のピット６０内に挿入し、バイト５４の丸穴５９を通してねじ５８をねじ穴６１に螺合することにより、バイト５４がシャンク５２に固定される。
【００２６】
さらに、シャンク５２の上面から下方に向けて、回転バランス調整用の錘ネジ７１を螺着可能なネジ孔５２ａが形成されている。この錘ネジ７１は、本実施形態では、いわゆるイモネジ（ネジ頭部とネジ部の径が同じであるネジ）にて構成され、その軸方向端部には、六角棒レンチなどの工具が係合され得る係合穴７１ａが設けられている。
【００２７】
このように錘ネジ７１をシャンク５２に螺着可能に構成することで、バイトユニット２６の重量を調整することが可能となる。なお、ネジ孔５２ａを形設する方向は、特に本実施形態のような上下方向に限定されるものではなく、螺着した錘ネジ７１がシャンク５２の表面から突出しない構成であればよい。
【００２８】
なお、図４（Ａ）に示す本実施形態では、錘ネジ７１を一つだけ用いる形態としているが、一つのネジ孔５２ａに複数の錘ネジ７１を挿入することとしてもよい。また、錘ネジ７１は、回転バランス調整の際に、適当な重量のものが利用される。
【００２９】
図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、ホイール基台５０には直方体形状の取り付け穴６２と、取り付け穴６２に開口するねじ穴６３が形成されている。バイトユニット２６のシャンク５２をホイール基台５０に形成された取り付け穴６２中に挿入し、ねじ６４をねじ穴６３に螺合して締め付けることにより、バイトユニット２６がホイール基台５０に固定される。
【００３０】
一方、図４（Ｂ）に示すように、バランス取り用錘６６はバイトユニット２６と同一重量となるように設定され、バイトホイール２５（スピンドル２２）の回転バランスを調整するためのものである。このバランス取り用錘６６は、任意のブロック形状の部材を用いるほか、例えば、バイトユニット２６においてバイト５４から切削刃５６またはバイト５４を取り外したものにより構成することができ、これによれば、バイトユニット２６の重量に近いものを実現することができる。
【００３１】
バランス取り用錘６６には、その上面から下方に向けて、回転バランス調整用の錘ネジ７２を螺着可能なネジ孔６６ａが形成されている。この錘ネジ７２は、本実施形態では、いわゆるイモネジ（ネジ頭部とネジ部の径が同じであるネジ）にて構成され、その軸方向端部には、六角棒レンチなどの工具が係合され得る係合穴７２ａが設けられている。
【００３２】
このように錘ネジ７２をバランス取り用錘６６に螺着可能に構成することで、バランス取り用錘６６の重量を調整することが可能となる。なお、ネジ孔６６ａを形設する方向は、特に本実施形態のような上下方向に限定されるものではなく、螺着した錘ネジ７２がバランス取り用錘６６の表面から突出しない構成であればよい。
【００３３】
なお、図４（Ｂ）に示す本実施形態では、錘ネジ７２を一つだけ用いる形態としているが、一つのネジ孔６６ａに複数の錘ネジ７２を挿入することとしてもよい。また、錘ネジ７２は、回転バランス調整の際に、適当な重量のものが利用される。
【００３４】
バランス取り用錘６６は、図３及び図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、ホイール基台５０の回転中心を基準にバイトユニット２６に対して点対称位置においてホイール基台５０に形成された取り付け用穴６８中に挿入され、ねじ穴６９中にねじ７０を螺合して締め付けることにより、ホイール基台５０に固定される。
【００３５】
さらに、図４（Ａ）（Ｂ）に示されるバイトユニット２６，バランス取り用錘６６の形態とするほか、図５（Ａ）（Ｂ）に示されるバイトユニット２６Ａ，バランス取り用錘６６Ａの形態のように、シャンク５２Ａ，バランス取り用錘６６Ａの側面から内側に向かう水平方向のネジ孔５２ｂ，６６ｂを形成し、水平方向に錘ネジ７１，７２が挿入される形態も考えられる。この場合、錘ネジ７１、７２のネジ孔５２ｂ、６６ｂの深さ方向の位置の調整により、バイトホイール２５の重心の位置を調整することが可能となり、回転バランス調整において、より厳密な調整を行うことが可能となる。
【００３６】
以上に説明した本実施形態では、被加工物であるウェーハＷを保持するチャックテーブル３０と、チャックテーブル３０に保持されたウェーハＷの表面を旋削加工するバイトユニット２６を備えたバイト切削ユニット１０（旋削手段）を備え、バイト切削ユニット１０は、スピンドル２２と、スピンドル２２の下端に配設されたバイトホイール２５と、バイトホイール２５に装着されたバイトユニット２６と、スピンドル２２の回転中心を基準にバイトユニット２６に対して点対称位置においてバイトホイール２５に装着された、バイトユニット２６の重量を相殺する重量を有するバランス取り用錘６６と、を備えたバイト切削装置２が実現される。
【００３７】
そして、バイトユニット２６とバランス取り用錘６６の両方にスピンドル２２の回転バランス調整用の錘ネジ７１，７２を螺着可能なネジ孔５２ａ，６６ａが形成されている構成が実現され、適宜、錘ネジ７１，７２をネジ孔５２ａ，６６ａに螺着することで、スピンドル２２の回転バランスを調整することができる。
【００３８】
以上の本実施形態によれば、回転バランス調整に際し、適当な重量のバランス取り用錘６６を用い、更に、錘ネジ７１，７２による重量バランス調整を適宜行うことで、スピンドル２２の回転バランス（重量バランス）が調整可能となり、厳密に重量が同一なバイトユニットを２つ用意する必要をなくすことができる。
【００３９】
加えて、バランス取り用錘６６のみならず、バイトユニット２６についても錘調整用のネジ孔５２ａ，６６ａを設けることにより、バランス取り用錘６６、及び、バイトユニット２６のいずれにおいても錘ネジ７１，７２による重量バランス調整が可能となり、回転バランスの調整作業に際し、調整作業の自由度を高めることができる。
【００４０】
この調整作業は、バイトホイール２５からバイトユニット２６、バランス取り用錘６６を取り外すとともに、適当な重量の錘ネジ７１，７２を適宜使用することにより行うことができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、バランス取り用錘６６とバイトユニット２６の両方に錘調整用のネジ孔５２ａ，６６ａを設けることとしたが、この例に限らず、バランス取り用錘６６とバイトユニット２６のどちらか一方に錘調整用のネジ孔を設ける構成とすることも考えられる。
【００４２】
次に、図８を参照して、バイトホイール２５による半導体ウェーハＷの切削加工方法について説明する。半導体ウェーハＷの表面には、図９（Ａ）の拡大断面図に示すように、各デバイスＤの電極にそれぞれ接続された複数のバンプ５が形成されており、これらのバンプ５はエポキシ樹脂等から形成されたアンダーフィル材７中に埋設されている。
【００４３】
スピンドル２２を約２０００ｒｐｍで回転させつつ、バイトホイール送り機構１８を駆動してバイトユニット２６の切削刃５６をアンダーフィル材７に所定深さ切り込ませ、チャックテーブル３０を矢印Ｙ方向に１ｍｍ／ｓの送り速度で移動させながら、アンダーフィル材７とともにバンプ５を切削する。この切削加工時には、チャックテーブル３０は回転させずにＹ軸方向に加工送りする。
【００４４】
チャックテーブル３０に吸引保持されたウェーハＷの左端が切削刃５６の取り付け位置を通過すると、ウェーハＷの切削が終了し、図９（Ｂ）に示すように、アンダーフィル材７の表面は平坦となり、バンプ５はアンダーフィル材７とともに切削されてその高さが均一に加工される。
【００４５】
そして、以上に説明した切削加工がなされる際には、本実施形態の構成によりスピンドルの回転バランスが調整され、ひいては、バイトホイール２５の回転に伴う振動が軽減され、振動に起因する被加工物の加工品質の悪化を抑制することができる。つまり、加工精度の高い切削加工が実現可能となる。
【符号の説明】
【００４６】
２５    バイトホイール
２６    バイトユニット
５２    シャンク
５２ａ    ネジ孔
５４    バイト
５６    切削刃
６６    バランス取り用錘
６６ａ    ネジ孔
７１    錘ネジ
７２    錘ネジ
【図１】
2013119146.tif 000003
【図２】
2013119146.tif 000004
【図３】
2013119146.tif 000005
【図４】
2013119146.tif 000006
【図５】
2013119146.tif 000007
【図６】
2013119146.tif 000008
【図７】
2013119146.tif 000009
【図８】
2013119146.tif 000010
【図９】
2013119146.tif 000011