CN116197758A - 磨削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供磨削装置，在将磨削磨轮安装于主轴的前端而使用的磨削装置中，使磨削磨轮的更换容易。该磨削装置将磨削磨轮通过螺栓紧固于与主轴的前端连结的安装盘，其中，安装盘具有：三个内螺纹孔，它们贯通上下面，在圆周上等间隔地配置；以及凸部，其从安装面突出，螺栓具有：外螺纹部；外螺纹部的前端的头部；以及从头部探出的卡合部。磨削磨轮包含：环状开孔，其呈环状形成于环状基台的被安装面；环状槽，其与环状开孔连接，具有比环状开孔宽的宽度，呈环状形成于环状基台内；插入孔，其在环状开孔上至少配置三个，该插入孔能够使卡合部插入环状槽中；以及凸部插入孔，其能够插入凸部。

Description

磨削装置
技术领域
本发明涉及具有呈环状配置有多个磨削磨具的磨削磨轮的磨削装置。
背景技术
对半导体晶片等各种板状的被加工物进行磨削的磨削装置在主轴的前端部具有安装盘，在安装盘上安装磨削磨轮而使用。在磨削磨轮的下表面侧具有呈环状配设的多个磨削磨具，使主轴旋转从而使磨削磨具旋转，通过使旋转的磨削磨具与被加工物接触而进行磨削。当磨削磨具发生磨耗时，需要更换磨削磨轮，因此提出了用于使磨削磨轮的更换容易的机构。
例如在下述专利文献1中，提出了一种磨削装置，其中，在主轴侧的基台具有第1卡合爪和第2卡合爪，将它们作为支承磨削磨轮的结构，不需要基于螺钉的固定等繁杂的作业。另外，在下述专利文献2中，提出了一种磨削装置，其中，使磨削单元的磨轮卡合部与载置于卡盘工作台的磨削磨轮接近而与磨削磨轮卡合，由此将磨削磨轮安装于主轴。
专利文献1：日本特开2019-202399号公报
专利文献2：日本特开2021-112781号公报
但是，要想使现有的磨削装置具有上述专利文献1、2所公开的机构，需要改造安装盘。另外，需要与由于改造而变重的安装盘对应地变更控制使主轴旋转的电动机的电动机控制器的设定，在磨削装置的改造和设定的变更上花费时间。另外，有时还需要更换供安装盘安装的主轴本身。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供磨削装置，在将磨削磨轮安装于主轴的前端而使用的磨削装置中，能够在短时间内进行现有的磨削装置中的安装盘的改造，使磨削磨轮的更换容易。
根据本发明，提供磨削装置，其将在环状基台上呈环状固定有多个磨削磨具的磨削磨轮通过螺栓而紧固于与主轴的前端连结的安装盘，通过该磨削磨具对卡盘工作台所保持的被加工物进行磨削，其中，该安装盘包含：至少三个内螺纹孔，该至少三个内螺纹孔贯通该安装盘的上下面，在圆周上等间隔地配置；以及多个凸部，该多个凸部从安装该磨削磨轮的安装面突出，该螺栓包含：外螺纹部；头部，其与该外螺纹部的前端连结；以及卡合部，其与该头部的前端连结并从该头部探出，该磨削磨轮包含：环状开孔，其呈环状形成于该环状基台的被安装面；环状槽，其与该环状开孔连接，具有比该环状开孔宽的宽度，呈环状形成于该环状基台内；插入孔，其在该环状开孔中至少配置三个，该插入孔能够使该卡合部插入该环状槽中；以及多个凸部插入孔，该多个凸部插入孔能够供该凸部插入，在将该磨削磨轮安装于该安装盘时，使该外螺纹部螺入该内螺纹孔而使该卡合部从该安装面突出，并将该卡合部从该插入孔插入该环状槽中，然后使该安装盘与该磨削磨轮相对地旋转，在该凸部插入孔与该凸部一致的位置使该螺栓旋转，使该凸部插入该凸部插入孔中，并且将该安装盘与该磨削磨轮利用该螺栓紧固。
优选该凸部、该卡合部、该插入孔以及该凸部插入孔形成为圆柱状。
在本发明的磨削装置中，不使安装盘具有复杂的机构就能够容易地进行磨削磨轮的更换，因此能够避免安装盘变重。因此，不改变使主轴旋转的电动机的控制器的设定即可。另外，也无需通过吸引力对磨削磨轮进行保持，因此不需要与吸引源连通，也不需要更换主轴。
附图说明
图1是示出磨削装置的一例的立体图。
图2是示出安装盘的实施方式的底面图。
图3是将安装盘、螺栓和磨削磨轮的一部分放大而示意性示出的剖视图。
图4是示出环状基台的实施方式的平面图。
图5是示意性示出将螺栓插入至安装盘的内螺纹孔之前的状态的剖视图。
图6是示意性示出将螺栓插入安装盘的内螺纹孔中的状态的剖视图。
图7是示意性示出卡合部卡合于环状槽且使安装盘与磨削磨轮相对地旋转的状态的剖视图。
图8是示意性示出在凸部插入孔中插入安装盘的凸部且将安装盘和磨削磨轮通过螺栓紧固的状态的剖视图。
标号说明
1：磨削装置；2：卡盘工作台；21：吸引部；210：保持面；22：框体；220：上表面；23：工作台基座；24：卡盘支承部；25：负载测量器；3：磨削机构；30：主轴；301：磨削水流入口；31：电动机；32：主轴壳体；33：安装盘；34：磨削磨轮；4：移动机构；40：滚珠丝杠；41：电动机；42：导轨；43：滑动板；5：磨削进给机构；50：滚珠丝杠；51：电动机；52：导轨；53：升降板；54：支托；55：编码器；6：安装盘；60：安装面；61：凸部；62：内螺纹孔；63：磨削水流路；64：螺栓；641：外螺纹部；642：头部；643：卡合部；644：柱塞；7：环状基台；70：被安装面；71：环状开孔；72：环状槽；73：磨削水喷出部；74：插入孔；75：凸部插入孔；8：磨削磨具；9：厚度测量器；91：第1测量部；92：第2测量部。
具体实施方式
图1所示的磨削装置1是使用磨削机构3对卡盘工作台2所保持的被加工物进行磨削的装置，卡盘工作台2通过移动机构4进行驱动而能够在Y轴方向上移动，磨削机构3通过磨削进给机构5进行驱动而能够在Z轴方向上移动。
卡盘工作台2包含：由多孔部件形成的吸引部21；以及对吸引部21进行支承的框体22，吸引部21的正面构成对被加工物10进行保持的保持面210。保持面210和框体22的上表面220成为同一平面。
在卡盘工作台2的下方具有工作台基座23，工作台基座23通过三个卡盘支承部24(在图1中仅示出两个)支承至少三个部位。在各卡盘支承部24上配设有对磨削机构3按压保持面200所保持的被加工物时的垂直负载进行测量的负载测量器25。另外，至少两个卡盘支承部24具有调整卡盘工作台2的高度而调整保持面210的倾斜的功能。
磨削机构3具有：主轴30，其具有Z轴方向的旋转轴线；电动机31，其使主轴30旋转；主轴壳体32，其将主轴30支承为能够旋转；安装盘6，其与主轴30的下端连结；以及磨削磨轮34，其安装于安装盘33。在主轴30的上端具有使磨削水流入的磨削水流入口301。当电动机31使主轴30旋转时，磨削磨轮34也进行旋转。磨削磨轮34包含：固定于安装盘6的环状基台7；以及呈环状固定于环状基台7的下表面的多个磨削磨具8。
移动机构4具有：滚珠丝杠40，其具有Y轴方向的旋转轴线；电动机41，其使滚珠丝杠40旋转；一对导轨42，它们与滚珠丝杠40平行地配设；以及滑动板43，其底部与导轨42滑动接触，在滑动板43的内部具有与滚珠丝杠40螺合的未图示的螺母。在滑动板43的上方配设有卡盘支承部24和负载测量器25。构成为当滚珠丝杠40进行旋转时，滑动板43被导轨42引导而在Y轴方向上移动，伴随滑动板43的Y轴方向的移动，卡盘工作台2也在同方向上移动。
磨削进给机构5具有：滚珠丝杠50，其具有Z轴方向的旋转轴线；电动机51，其使滚珠丝杠50旋转；一对导轨52，它们与滚珠丝杠50平行地配设；升降板53，其侧部与导轨52滑动接触，在升降板53的内部具有与滚珠丝杠50螺合的未图示的螺母；以及支托54，其与升降板53连结，对主轴壳体32进行支承。构成为当滚珠丝杠50进行旋转时，升降板53被导轨52引导而在与保持面200垂直的方向上移动，与此相伴，磨削机构3也在同方向上移动，磨削磨具8相对于保持面200相对地接近或远离。磨削机构3的Z轴方向的位置能够通过电动机51所具有的编码器55识别。
在卡盘工作台2的Y轴方向的移动路径的侧方配设有对卡盘工作台2所保持的晶片的厚度进行测量的厚度测量器9。厚度测量器9具有：第1测量部91，其对吸引部21的保持面210所保持的晶片的上表面的高度进行测量；以及第2测量部92，其对框体22的上表面220的高度进行测量，厚度测量器9计算第1测量部91的测量值与第2测量部92的测量值的差作为晶片的厚度。
如图2所示，安装盘6形成为圆环状。在安装盘6的下表面即供磨削磨轮34安装的安装面60上具有向下方突出的圆柱状的两个凸部61。两个凸部61在同一圆周上分开180度而形成。
另外，凸部61可以与安装盘6成为一体，也可以为装卸式。在装卸式的情况下，例如可以在安装盘6的安装面60上形成内螺纹，在凸部的前端形成外螺纹，并根据磨削磨轮的种类而改变凸部的位置。另外，可以根据磨削磨轮的种类而将凸部61的形状改变为多棱柱。
在安装盘6上形成有8个内螺纹孔62，它们在同一圆周上等间隔地形成。在图2所示的例子中，形成有8个内螺纹孔62，但至少形成3个即可。如图3所示，内螺纹孔62贯通安装盘6的上下面。另外，在安装盘6中形成有磨削水流路63，该磨削水流路63作为从图1所示的磨削水流入口301流入且通过主轴30的内部的未图示的流路而流入至安装盘的磨削水的通道。
在该内螺纹孔62中插入图3所示的螺栓64。螺栓64具有：外螺纹部641；头部642，其与外螺纹部641的前端连结；以及圆柱状的卡合部643，其与头部642的前端连结，与头部642相比形成为大直径，与头部642相比向外周侧探出而形成。螺栓64具有被弹簧645向突出方向施力的柱塞644。螺栓64是六角螺栓，与外螺纹部641相邻而形成有六角扳手型的卡合部646。
如图4所示，在磨削磨轮34的环状基台7的上表面即向安装盘6的安装面60安装的被安装面70上形成有环状开孔71。如图5所示，在环状基台7的内部形成有作为环状的空间的有底的环状槽72。环状槽72比环状开孔71宽度大，与环状开孔71在上下方向上连通。另外，在环状基台7上具有磨削水喷出部73，该磨削水喷出部73的上部开口，与安装盘6的磨削水流路63连通，该磨削水喷出部73的下部开口。
如图4所示，在环状开孔71上等间隔地形成有插入孔74，该插入孔74是卡合部643能够贯穿插入的即形成为内径比卡合部643的外径略大的圆柱状的空间。插入孔74在图4的例子中形成有8个，但至少形成有3个即可。
在环状开孔71上等间隔地形成有凸部插入孔75，该凸部插入孔75作为供安装盘6的凸部61插入的圆柱状的空间。凸部插入孔75以与凸部61相同的数量形成。在图2的例子中，两个凸部61以180度间隔形成，因此与此对应，凸部插入孔75也以180度间隔形成有两个。
接着，参照图5～图8，对在安装盘6上安装磨削磨轮34的环状基台7的过程进行说明。图5中的安装盘6示出图2的A-O-B剖面。另外，图5和图6中的磨削磨轮34示出图4中的A-O-B剖面。
首先，如图5所示，将螺栓64的外螺纹部641螺入安装盘6的内螺纹孔62中，如图6所示，使卡合部643从安装面60突出。接着，将卡合部643贯穿插入于图4所示的插入孔74中，使卡合部642插入至环状槽72的深度。并且，在卡合部643位于环状槽72中的状态下，使安装盘6和磨削磨轮34相对地旋转。
通过安装盘6和磨削磨轮34的相对旋转，如图7所示，头部642进入环状开孔71，并且卡合部643进入环状槽72而卡合。并且，当进一步继续进行安装盘6与磨削磨轮34的相对旋转时，形成于环状基台7的凸部插入孔75的位置与形成于安装盘6的凸部61的位置一致。优选在环状槽72上形成有在凸部插入孔75的位置与凸部61的位置一致时供柱塞644的前端进入的凹部。在进行安装盘6与磨削磨轮34的相对旋转时，柱塞644被弹簧645向突出方向施力，因此柱塞644的前端按压于环状槽72的底部，从而抑制安装盘6和磨削磨轮34自由旋转。
当凸部插入孔75的位置与凸部61的位置一致时，在该位置停止安装盘6与磨削磨轮34的相对旋转，如图8所示，使六角扳手与螺栓64的扳手卡合部646卡合而使螺栓64在内螺纹孔62中旋转，使安装盘6和环状基台7接近并紧贴。由此，在凸部插入孔75中插入凸部61。并且，进一步使螺栓64旋转，将安装盘6和磨削磨轮34的环状基台7通过螺栓64紧固。
这样，使插入安装盘6的内螺纹孔62中的螺栓64的卡合部643与环状基台7的环状槽72卡合而使环状基台7和安装盘6相对地旋转，在使凸部插入孔75的位置与凸部61的位置一致的状态下将螺栓64紧固，由此能够将磨削磨轮34安装于安装盘6。另外，通过将螺栓64旋松并使环状基台7和安装盘6相对地旋转并从插入孔74拔出卡合部643，能够将磨削磨轮34从安装盘6取下。
另外，可以在插入孔74的中心的环状槽72上形成供柱塞644的前端进入的凹部。由此，作业者能够知晓已成为能够将磨削磨轮34从安装盘6取下的位置。
这样，不使安装盘6具有复杂的机构就能够容易地进行磨削磨轮34的更换，因此能够避免安装盘6变重。因此，无需改变使主轴30旋转的电动机31的控制器的设定。另外，安装盘6也无需通过吸引力对磨削磨轮34进行保持，因此无需与吸引源连通，也无需更换主轴30。
另外，在本实施方式的环状基台7上分别设置有插入孔74和凸部插入孔75，但插入孔74也可以兼作凸部插入孔75。

Claims (3)

1.一种磨削装置，其将在环状基台上呈环状固定有多个磨削磨具的磨削磨轮通过螺栓而紧固于与主轴的前端连结的安装盘，通过该磨削磨具对卡盘工作台所保持的被加工物进行磨削，其中，
该安装盘包含：
至少三个内螺纹孔，该至少三个内螺纹孔贯通该安装盘的上下面，在圆周上等间隔地配置；以及
多个凸部，该多个凸部从安装该磨削磨轮的安装面突出，
该螺栓包含：
外螺纹部；
头部，其与该外螺纹部的前端连结；以及
卡合部，其与该头部的前端连结并从该头部探出，
该磨削磨轮包含：
环状开孔，其呈环状形成于该环状基台的被安装面；
环状槽，其与该环状开孔连接，具有比该环状开孔宽的宽度，呈环状形成于该环状基台内；
插入孔，其在该环状开孔中至少配置三个，该插入孔能够使该卡合部插入该环状槽中；以及
多个凸部插入孔，该多个凸部插入孔能够供该凸部插入，
在将该磨削磨轮安装于该安装盘时，使该外螺纹部螺入该内螺纹孔而使该卡合部从该安装面突出，并将该卡合部从该插入孔插入该环状槽中，然后使该安装盘与该磨削磨轮相对地旋转，在该凸部插入孔与该凸部一致的位置使该螺栓旋转，使该凸部插入该凸部插入孔中，并且将该安装盘与该磨削磨轮利用该螺栓紧固。
2.根据权利要求1所述的磨削装置，其中，
该凸部插入孔是该插入孔。
3.根据权利要求1所述的磨削装置，其中，
该凸部、该卡合部、该插入孔以及该凸部插入孔形成为圆柱状。
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