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線電極放電加工裝置、使用該線電極放電加工裝置的薄板的制造方法以及半導體晶片的...的制作方法_2

文檔序號:9649908閱讀:來源:國知局
側分別配置有2列。另外,在并列線電極部PS上的、從供電件單元6a?6d起靠近切割線電極部CL的位置處,配置減振導輥7a、7b,維持將線電極3始終掛在形成于減振導輥7a、7b表面的線電極引導用槽中的狀態而對線電極3進行引導。即,減振導輥7a、7b是設置在一對主導輥之間并且與并列線電極部PS分別進行從動接觸的、與主導輥相比直徑較小的導輥。并且,上述減振導輥7a、7b以將切割線電極部CL間的線電極3拉伸為直線狀的方式對線電極3進行支撐,在減振導輥7a、7b之間的切割線電極部CL中,線電極振動被抑制,行進位置基本變為靜止狀態。此外,在隔著切割線電極部CL的位置處配置有噴嘴8 (8a,8b),從相向配置的噴嘴8a、8b沿著切割線電極部CL向被加工物5的切割部噴出加工液。切割線電極部CL以與噴嘴內表面不接觸的方式在噴嘴8a、8b內貫穿。工作臺9是載置被加工物5并進行上升、下降的平臺。
[0023]在圖1中,線電極3相對于4根主導輥la?Id中的每根主導輥,僅在輥外周的一部分(約1/4周)處進行卷掛,相對于4根主導輥la?Id整體而進行環繞。主導輥la?Id構成從線電極線軸2至線電極卷線軸4為止的路徑,以確保用于使被加工物5從切割線電極部CL通過的空間的方式構成。在很多情況下,主導輥lc、ld是驅動式導輥,在其上方配置的主導輥la、lb是從動式導輥。驅動式導輥通過直接利用皮帶等將旋轉軸與電動機的旋轉軸連接,從而被傳遞旋轉力而進行驅動。與此相對,在從動式導棍中不產生由電動機的旋轉產生的驅動力,隨著所卷掛的線電極3的行進,從動式導輥通過線電極3的摩擦而旋轉。減振導輥7a、7b是與并列線電極部PS接觸而配置的從動式的導輥,隨著線電極3的行進,通過從動而旋轉。
[0024]在圖1中,繞主導輥la?Id的軸繪制的箭頭表示各主導輥la?Id的旋轉方向,沿線電極3繪制的箭頭表示線電極3的行進方向。主導輥la?Id是將例如聚氨酯橡膠纏繞于圓柱狀的芯桿上而得到的輥,芯桿的兩端由軸承支撐而成為能夠旋轉的構造。由于聚氨酯橡膠與線電極3的摩擦系數高,因此適合于防止線電極3在導輥上滑動。另外,在主導輥la?Id的、線電極3所接觸的輥表面,以與線電極卷掛間距相同的間隔形成有多條槽,在各個槽內卷掛線電極3。此時,以等間隔地并列配置的切割線電極部CL間的距離(卷掛間距)恒定,在半導體晶片的情況下例如是0.1mm?0.8mm左右。在驅動式的主導棍中能夠得到對線電極進行拉拽的力,并且在從動式的主導輥中能夠得到使輥旋轉的旋轉力。將上述導輥、被加工物5浸漬于加工液中,各切割線電極部CL在加工液中與被加工物5相對,同時并行地進行切割加工。
[0025]減振導輥7a、7b是從動式導輥,是與主導輥la?Id相比形狀精度、旋轉精度、以及安裝精度較高的導輥,在隔著被加工物5的位置處使用2根。減振導輥7a、7b對被拉伸了的并列線電極部PS進行按壓,使線電極3掛在外周的一部分處。其結果,減振導輥7a、7b間的線電極3被拉伸為直線狀,并且成為線電極3的行進方向彎折的狀態,在線電極3的行進過程中,始終維持線電極3被掛的狀態。通過將在被掛于減振導輥7b前伴隨有振動的線電極3可靠地掛于導輥7b,從而隔斷一邊振動一邊行進的線電極3的振動。另外,同樣地,對從減振導輥7a送出的線電極3施加的振動由減振導輥7a隔斷。其結果,2根減振導輥7a、7b隨著線電極的行進通過與線電極3的摩擦力而旋轉,并且形成在減振導輥7a、7b間的直線狀區域中線電極振動幾乎不存在的狀態。即,通過減振導輥7a、7b,能夠抑制從主導輥la?Id向切割線電極部CL的振動傳播,精密地引導線電極3以使得微觀的行進位置固定。
[0026]雖然減振導輥7a、7b使與切割線電極部CL連接的線電極3的行進方向彎折,但不具有確保用于使被加工物5從切割線電極部CL通過的空間的作用。在線電極3所接觸的輥表面,具有間隔與切割線電極部CL的間隔相同的線電極引導用的V字狀槽GW,在各槽GW中分別架設1根線電極3。
[0027]如圖2(a)所示,對切割線電極部CL供給加工電源的供電件單元6a?6d構成下述形狀,即,直徑和高度不同的2種圓柱與相當于該圓柱底面的圓的中心對齊而交替地重疊。具有:軸部6M,其是直徑較小的圓柱部分;以及供電部6S,其以規定的間隔形成于該軸部6M,由直徑比軸部大的圓柱部分構成,在外周面具有線電極引導用的V字狀槽GW。該線電極引導用的V字狀槽GW是與供電對象的線電極3接觸的部分,直徑較小的圓柱部分即軸部6M是不作為供電對象的線電極3躲避的部分,以使得不作為供電對象的線電極3不會與供電件單元接觸。供電件單元6a?6d配置為分別在長度方向上平行,并且圓柱中心位置為相同高度。大于或等于切割線電極部CL的根數的、供電件單元6a?6d的直徑較大的圓柱部分即供電部6S,以與構成切割線電極部CL的相鄰線電極的間隔相等的間隔進行配置。圖2(b)是從正側面方向觀察圖2(a)的供電件單元6d的圖,示意性地示出下述狀態,即,供電件單元6a、6b、6c與位于最前側的供電件單元6d重合,直徑較小的圓柱部分即軸部6M被隱藏,但各個供電件單元的直徑較大的圓柱部分即供電部6S與其他供電件單元的供電部6S不重合,因而等間隔地排列,另外,在直徑較大的圓柱部分即供電部6S的側面處加工得到的線電極引導用的V字狀槽GW中,架設有切割線電極部CL的各個線電極3。在此,配置為每隔3根線電極進行供電,因此即使在由于供電件側的原因而發生異常放電的情況下,也在分離的位置處發生異常放電,能夠分散由磨損導致的線電極的損傷。
[0028]供電件單元6a?6d將直徑大于或等于直徑較大的圓柱部分即供電部6S的圓柱部件作為基本材料,分別通過車削而容易地進行一體成型加工。如果是NC車床,則對于反復配置直徑較大的圓柱部分即供電部6S和直徑較小的圓柱部分即軸部6M的間距,也能夠高精度地進行加工,此外,對于在直徑較大的圓柱側面形成的線電極引導用的V字狀槽GW,也容易高精度地進行加工?;蛘撸ㄟ^對供電件單元6a?6d的模具注入的導電性材料的壓縮成型或燒結,也能夠大量制作高精度的供電件單元6a?6d。另外,作為供電件單元6a?6d的材質,優選使用硬質合金等耐磨性優異的導電性材料。
[0029]供電件單元6a?6d以彼此不接觸的方式隔開間隙而配置,彼此電氣絕緣。在圖1中,供電件單元6a?6d在被加工物5的兩側分別配置有2列,供電件單元6a、6b以及供電件單元6c、6d以彼此不接觸的方式收納配置于供電件支架60a、60b上(在圖1中未圖示)。圖3(a)是從上方觀察圖1的主導輥Id - lc間的配置的情況下的俯視圖。其中,被加工物5及其兩側的噴嘴8a、8b省略。在供電件支架60a中收納有供電件單元6a、6b,在供電件支架60b中收納有供電件單元6c、6d。供電件支架60a、60b為相同的形狀。關于所收納的供電件單元6a、6b、6c、6d,直徑較小的圓柱部分即軸部6M的長度在端部處分別不同。直徑較小的圓柱部分即軸部6M的端部的長度差異,是為了通過將供電件單元6a、6b的端部與供電件支架60a、60b的基準面對齊而收納,從而將線電極供電部分預先調整為與切割線電極部CL的各個線電極相對應,該線電極供電部分即是由供電件單元6a、6b的直徑較大的圓柱部分構成的供電部6S。其結果,不進行微調整,僅在供電件支架60a、60b中嵌入供電件單元6a?6d,就能夠以規定的間距排列各供電件部分。
[0030]在進行放電加工時,使主導輥lc、Id旋轉而使線電極3行進,并且使被加工物5相對于該切割線電極部CL隔開規定的極間距離而相對配置之后,向切割線電極部CL施加電壓脈沖,與切割速度相匹配地使工作臺9上升。通過在使極間距離保持恒定的狀態下,使并列線電極部PS與被加工物5相對移動,從而如在圖5 (a)中加工中的狀態所示,使電弧放電持續,與被加工物5的切割線電極部CL通過后的路徑相對應而形成加工槽G。因此,如圖5(b)所示,切割得到的薄板即晶片5W的厚度t。,是從卷掛間距tp中減去加工槽G的寬度(加工寬度)L而得到的長度,該加工槽G是被加工物5的切割余量。為了減小加工寬度,優選使線電極線徑較小,在實用上往往使用0.1mm左右的鋼絲,有時也使用0.05mm等更細的鋼絲。此外,為了使放電開始電壓較為適合,也可以在鋼絲的表面進行黃銅等的涂敷。
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