[发明专利]切削装置

说明书

技术领域

本发明涉及切削半导体晶片或光学器件晶片等被加工物的切削装 置。

背景技术

在半导体器件制造工序中，在为大致圆板形状的半导体晶片的表面 上，由呈格子状排列的称为间隔道的分割预定线划分出多个区域，并在 该划分出的区域上形成IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(large scale integration：大规模集成电路)等器件。然后，通过将半导体晶片沿间隔 道切断，来分割形成有器件的区域，从而制造出一个个半导体芯片。另 外，对于在蓝宝石基板的表面上层叠氮化镓系化合物半导体等而成的光 学器件晶片，也沿间隔道进行切断，由此分割成一个个发光二极管、激 光二极管、CCD(Charge-Coupled Device：电荷耦合器件)等光学器件， 并广泛应用于电气设备。

上述晶片的沿间隔道的切断通常利用被称为切割机的切削装置来进 行。该切削装置具有：保持晶片等被加工物的卡盘工作台；用于对在该 卡盘工作台上保持的被加工物进行切削的切削构件；以及使卡盘工作台 和切削构件相对移动的切削进给构件。切削构件包括主轴单元，该主轴 单元具有：转动主轴；安装在该转动主轴上的切削刀具；及驱动转动主 轴转动的驱动机构。在此类切削装置中，使切削刀具以20000～40000rpm 的旋转速度转动，同时对切削刀具和保持在卡盘工作台上的被加工物相 对地进行切削进给。

然而，形成有器件的晶片使用硅、蓝宝石、氮化硅、玻璃、钽酸锂 等脆性硬质材料，在用切削刀具切削时，具有在切断面上产生缺陷、使 器件的品质下降的问题。此外，蓝宝石等莫氏硬度高的晶片即便能用切 削刀具来进行切削也是非常困难的。

为解决上述问题，提出了这样的切削装置：在切削刀具的表面上固 定超声波振子，通过向该超声波振子施加交流电压，一边对切削刀具赋 予超声波振动一边进行切削。(例如，参照专利文献1)

专利文献1：日本特开平2004-291636号公报

然而，却存在难以将超声波振子所产生的超声波振动以足够的振幅 传递到切削刀具的问题。

发明内容

本发明鉴于上述问题而研制，其主要技术目的是提供可将超声波振 子所产生的超声波振动以足够的振幅传递到切削刀具的切削装置。

为解决上述主要技术问题，根据本发明，提供一种切削装置，其具 有：保持被加工物的卡盘工作台；和切削构件，其具有对保持在上述卡 盘工作台上的被加工物进行切削的切削刀具，该切削构件包括：主轴， 其可转动地支撑于主轴壳体；刀具座，其安装在上述主轴的端部，并且 配置有对上述该切削刀具赋予超声波振动的超声波振子；以及刀具夹持 凸缘，其配置于上述刀具座，并与上述刀具座夹持上述切削刀具，并且 该刀具夹持凸缘上配置有对上述切削刀具赋予超声波振动的超声波振 子，上述切削装置的特征在于，上述刀具座由以下部分构成：圆环状的 凸缘部，其在外周部侧面具有夹持上述切削刀具的夹持面，并且该凸缘 部具有收纳上述超声波振子的超声波振子收纳部；和圆筒状的安装部， 其从上述凸缘部的中心部向侧方突出地形成，并具有与上述主轴配合的 配合孔，在上述圆环状的凸缘部上，在上述超声波振子收纳部与上述安 装部之间形成有多个通孔，上述刀具夹持凸缘在中央部形成有与上述刀 具座的安装部配合的配合孔，并在外周部侧面具有夹持上述切削刀具的 夹持面，并且该刀具夹持凸缘具有收纳超声波振子的超声波振子收纳部， 在该超声波振子收纳部与该刀具夹持凸缘的上述配合孔之间形成有多个 通孔。

在上述刀具座的该夹持面与上述刀具夹持凸缘的上述夹持面上，优 选分别安装有紧贴部件。

根据本发明，由于在刀具座的凸缘部形成有多个通孔，并且在刀具 夹持凸缘上形成有多个通孔，所以刀具座及刀具夹持凸缘的径向刚性减 小，因而可传递上述超声波振子所产生的超声波振动而不会抑制其振幅。 因此，在由刀具座和刀具夹持凸缘夹持的切削刀具上，作用有在径向具 有大振幅的超声波振动。

附图说明

图1是根据本发明构成的切削装置的立体图。

图2是表示图1所示的切削装置上装备的主轴单元的一个实施方式 的分解立体图。

图3是表示图1所示的切削装置上装备的主轴单元的一个实施方式 的主要部分剖视图。