JP2006000997A - 研削砥石の砥粒面洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高価な超音波発振器を使用することがなく、かつ振動研削の効果を与えて、砥粒面に付着した切粉の排出性を向上させた、砥粒面洗浄装置を提供。
【解決手段】カップ砥石を含む円板状砥石３の環状砥粒面４を、円板状被加工物１に当接させ被加工物１を研削する研削装置において、被加工物１を研削加工する円板状砥石の環状砥粒面４の研削加工位置２から離隔した離隔位置９にある環状砥粒面６に向けて、高圧の研削液７を間欠的に噴出させ、円板状砥石３に微振動を発生させるように噴出させ、円板状砥石３の環状砥粒面４で被加工物１を研削しながら離隔位置９にある円板状砥石３の環状砥粒面６を研削液で洗浄する。
【選択図】図１

Description

本発明は研削装置の研削砥石砥粒面を洗浄する研削砥石の砥粒面洗浄装置に関する。

従来の研削装置の研削砥石砥粒面を洗浄する装置としては、例えば特許文献１では研削砥石の回転中心から半径方向に離隔した位置の研削砥石の砥粒面をワークに当接させ、超音波発振器により超音波発振させた研削液を、ワークに当接する砥粒面から離隔した位置の研削砥石の砥粒面に向けて噴出させ、研削砥石でワークを研削しながら研削砥石の砥粒面を超音波発振させた研削液で洗浄する装置が開示されている。
特開平５−５７６１０号公報

従来の特許文献１の研削装置の研削砥石砥粒面を洗浄する装置では、研削砥石の砥粒面を高価な超音波発振器を使用して超音波発振させた研削液で洗浄するので、コスト高であり、かつ超音波発振させた研削液による洗浄の効果はあるが、振動研削の効果がないので、砥粒面に付着した切粉の排出が十分でなく、又超音波発振器を大きくして研削液を多くしないと、砥粒面の冷却が十分でなく、加工面性状が劣り、超精密加工のための面粗さが悪かった。

本発明の課題は、上述した従来技術の課題を解決した、高価な超音波発振器を使用することがなく、かつ振動研削の効果を与えて、砥粒面に付着した切粉の排出性を向上させ、砥粒面の冷却を十分に行い、加工面性状が優れ、超精密加工のための面粗さの低減を実現した研削装置の研削砥石砥粒面を洗浄する砥粒面洗浄装置を提供することにある。

このため本発明によると、カップ砥石を含む円板状砥石の環状砥粒面を、シリコンウエハーを含む円板状被加工物に当接させ被加工物を研削する研削装置において、前記被加工物を研削加工する前記円板状砥石の環状砥粒面の研削加工位置から離隔した離隔位置にある環状砥粒面に向けて、高圧の研削液を間欠的に噴出させ、前記円板状砥石に微振動を発生させるようにし、前記円板状砥石の環状砥粒面で被加工物を研削しながら前記離隔位置にある前記円板状砥石の環状砥粒面を研削液で洗浄するようにしたことを特徴とする研削砥石の砥粒面洗浄装置によって上述の本発明の課題を解決した。

本発明では、被加工物を研削加工する前記円板状砥石の環状砥粒面の研削加工位置から離隔した離隔位置にある環状砥粒面に向けて、高圧の研削液を間欠的に噴出させ、前記円板状砥石に微振動を発生させるようにし、円板状砥石の環状砥粒面で被加工物を研削しながら前記離隔位置にある円板状砥石の環状砥粒面を研削液で洗浄するようにしたので、高価な超音波発振器を使用することがなく、かつ間欠的に噴出させる研削液により円板状砥石に加えられた微振動は、被加工物を研削加工する研削加工位置の環状砥粒面に伝わり、被加工物と環状砥粒面の砥粒が接する際に、その振動エネルギーが砥粒が被加工物に切り込むように、振動研削の効果を与え、さらに、被加工物と環状砥粒面の砥粒との間に微振動による隙間を発生させ、研削作用点への研削液の潤滑な供給を促し、砥粒面に付着した切粉の排出性を向上させ、研削作用点の砥粒面の冷却と潤滑を十分に行い、加工面性状が優れ、超精密加工のための面粗さの低減を実現した研削装置の研削砥石砥粒面を洗浄する砥粒面洗浄装置を提供するものとなった。

好ましくは、前記高圧の研削液を間欠的に噴出させる装置は、前記離隔位置にある前記円板状砥石の環状砥粒面に向けて所定の圧力と流量で高圧の研削液を常時噴出させる研削液吐出ノズルと、前記離隔位置の前記環状砥粒面と研削液吐出ノズルとの間に配置された円板の周上にほぼ等分した複数の位置に開口部を設けた穴付きバルブプレートと、穴付きバルブプレートを回転させる駆動装置とを有し、かつ前記円板状砥石の１回転あたり 1.1又は 0.9を含む整数倍でない回数の微振動を発生させるように噴出させるようにさせてもよい。

本発明を実施するための最良の形態につき、図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明を実施するための最良の形態の研削砥石の砥粒面洗浄装置の構成を示す概略ブロック図で、（ｂ）のＡ−Ａ線矢視方向で上面からみた装置の要部断面図で示し、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視方向からみた装置の要部概略側面図で示し、（ｃ）は（ｂ）のＣ矢視部分の要部拡大図を示す。

図１（ａ）に示すように、本発明を実施するための最良の形態の研削砥石の砥粒面洗浄装置は、カップ砥石を含む円板状砥石３の環状砥粒面４を、シリコンウエハーを含む円板状被加工物１に当接させ被加工物１を研削する研削装置において、被加工物１を研削加工する円板状砥石の環状砥粒面４の研削加工位置２から離隔した離隔位置９にある環状砥粒面６に向けて、高圧の研削液７を間欠的に噴出させ、円板状砥石３に微振動を発生させるようにし、円板状砥石３の環状砥粒面４で被加工物１を研削しながら離隔位置９にある円板状砥石３の環状砥粒面６を研削液で洗浄するようにした。

図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、本発明の実施の形態では、高圧の研削液７を間欠的に噴出させる装置は、離隔位置９にある円板状砥石３の環状砥粒面６に向けて所定の圧力と流量で研削液７を常時噴出させる研削液吐出ノズル11と、離隔位置９の環状砥粒面６と研削液吐出ノズル11との間に配置された円板の周上にほぼ等分した複数の位置に開口部13を設けた穴付きバルブプレート12と、穴付きバルブプレート12を回転させる駆動装置である駆動モータ15とを有し、かつ円板状砥石３の１回転あたり 1.1又は 0.9を含む整数倍でない回数の微振動を発生させるように噴出させるようにしてもよい。５は円板状砥石３の台金、８は砥石スピンドル主軸である。円板状砥石３の１回転あたり 1.1又は 0.9を含む整数倍でない回数の微振動を発生させることにより、円板状砥石３が数回転する間に円板状砥石３の環状砥粒面６の全面が順次均等に高圧の研削液７が噴出され洗浄される。

図１の構成の研削砥石の砥粒面洗浄装置において、離隔位置９の環状砥粒面６と研削液吐出ノズル11の先端17との距離をほぼ10mm、研削液吐出ノズル11の所定の圧力はほぼ６ＭＰａ、所定の流量を６ L/minとし、円板状砥石３は 1800rpmで回転され、穴付きバルブプレートは３個の開口部を設け、 660rpmで回転され、前記円板状砥石の１回転あたり 1.1回の微振動を発生させるように噴出させたところ、面粗さが低減され極めて良好な加工面性状が得られた。

本発明の最良の実施形態では、被加工物を研削加工する前記円板状砥石の環状砥粒面の研削加工位置から離隔した離隔位置にある環状砥粒面に向けて、高圧の研削液を間欠的に噴出させ、円板状砥石に微振動を発生させるようにに噴出させ、円板状砥石の環状砥粒面で被加工物を研削しながら前記離隔位置にある円板状砥石の環状砥粒面を研削液で洗浄するようにしたが、代わりに、前記離隔位置にある円板状砥石３の環状砥粒面４から外方に突出する環状砥石フランジを設けその下面に、又は前記離隔位置にある円板状砥石３の図示しない取付基盤から外方に突出する環状基盤フランジを設けその下面に、あるいわ前記離隔位置にある円板状砥石３の台金５から外方に突出する環状台金フランジを設けその下面に、高圧の研削液を間欠的に噴出させ、円板状砥石に微振動を発生させるようにに噴出させ、各フランジ下面に当たる研削液を飛散させて、円板状砥石３の環状砥粒面４で被加工物を研削しながら前記離隔位置にある円板状砥石の環状砥粒面を間接的に研削液で洗浄するようにしてもよい。
〔本発明の最良の実施形態の効果〕

本発明の最良の実施形態では、被加工物を研削加工する前記円板状砥石の環状砥粒面の研削加工位置から離隔した離隔位置にある環状砥粒面に向けて、高圧の研削液を間欠的に噴出させ、前記円板状砥石に微振動を発生させるようにし、円板状砥石の環状砥粒面で被加工物を研削しながら前記離隔位置にある円板状砥石の環状砥粒面を研削液で洗浄するようにしたので、高価な超音波発振器を使用することがなく、かつ間欠的に噴出させる研削液により円板状砥石に加えられた微振動は、被加工物を研削加工する研削加工位置の環状砥粒面に伝わり、被加工物と環状砥粒面の砥粒が接する際に、その振動エネルギーが砥粒が被加工物に切り込むように、振動研削の効果を与え、さらに、被加工物と環状砥粒面の砥粒との間に微振動による隙間を発生させ、研削作用点への研削液の潤滑な供給を促し、砥粒面に付着した切粉の排出性を向上させ、研削作用点の砥粒面の冷却と潤滑を十分に行い、加工面性状が優れ、超精密加工のための面粗さの低減を実現した研削装置の研削砥石砥粒面を洗浄する砥粒面洗浄装置を提供するものとなった。

好ましくは、前記高圧の研削液を間欠的に噴出させる装置は、前記離隔位置にある前記円板状砥石の環状砥粒面に向けて所定の圧力と流量で高圧の研削液を常時噴出させる研削液吐出ノズルと、前記離隔位置の前記環状砥粒面と研削液吐出ノズルとの間に配置された円板の周上にほぼ等分した複数の位置に開口部を設けた穴付きバルブプレートと、穴付きバルブプレートを回転させる駆動装置とを有し、かつ前記円板状砥石の１回転あたり 1.1又は 0.9を含む整数倍でない回数の微振動を発生させるように噴出させてもよい。

本発明を実施するための最良の形態の研削砥石の砥粒面洗浄装置では、高圧の研削液を間欠的に噴出させる装置は、離隔位置の環状砥粒面に向けて所定の圧力と流量で研削液を常時噴出させる研削液吐出ノズルと、研削液吐出ノズルへの配管と連結された高速0N-0FF電磁切替弁とを有するようにし、高速0N-0FF電磁切替弁を切替えて研削液吐出ノズルへの高圧の研削液を間欠的に噴出させ、円板状砥石に微振動を発生させるように噴出させるようにしてもよい。

（ａ）は本発明を実施するための最良の形態の研削砥石の砥粒面洗浄装置の構成を示す概略ブロック図で、（ｂ）のＡ−Ａ線矢視方向で上面からみた装置の要部断面図で示し、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視方向からみた装置の要部概略側面図で示し、（ｃ）は（ｂ）のＣ矢視部分の要部拡大図を示す。

符号の説明

１：被加工物 ２：環状砥粒面の研削加工位置
３：円板状砥石 ４：円板状砥石の環状砥粒面 ５：台金
６：離隔位置の環状砥粒面 ７：高圧の研削液
９：離隔位置 11：研削液吐出ノズル
12：穴付きバルブプレート 15：駆動モータ（駆動装置）

Claims (5)

1. カップ砥石を含む円板状砥石の環状砥粒面を、シリコンウエハーを含む円板状被加工物に当接させ被加工物を研削する研削装置において、前記被加工物を研削加工する前記円板状砥石の環状砥粒面の研削加工位置から離隔した離隔位置にある環状砥粒面に向けて、高圧の研削液を間欠的に噴出させ、前記円板状砥石に微振動を発生させるようにし、前記円板状砥石の環状砥粒面で被加工物を研削しながら前記離隔位置にある前記円板状砥石の環状砥粒面を研削液で洗浄するようにしたことを特徴とする研削砥石の砥粒面洗浄装置。
2. 前記高圧の研削液を間欠的に噴出させる装置は、前記離隔位置にある前記円板状砥石の環状砥粒面に向けて所定の圧力と流量で高圧の研削液を常時噴出させる研削液吐出ノズルと、前記離隔位置の前記環状砥粒面と研削液吐出ノズルとの間に配置された円板の周上にほぼ等分した複数の位置に開口部を設けた穴付きバルブプレートと、穴付きバルブプレートを回転させる駆動装置とを有し、かつ前記円板状砥石の１回転あたり 1.1又は 0.9を含む整数倍でない回数の微振動を発生させるように噴出させることを特徴とする請求項１記載の研削砥石の砥粒面洗浄装置。
3. 前記離隔位置の環状砥粒面と前記研削液吐出ノズル先端との距離はほぼ10mm、研削液吐出ノズルの所定の圧力はほぼ６ＭＰａの圧力、所定の流量は６ L/minで、かつ前記円板状砥石は 1800rpmで回転され、前記穴付きバルブプレートは３個の開口部を設けかつ660rpmで回転され、前記円板状砥石の１回転あたり 1.1回の微振動を発生させるようにに噴出させることを特徴とする請求項２記載の研削砥石の砥粒面洗浄装置。
4. 前記高圧の研削液を間欠的に噴出させる装置は、前記離隔位置の前記環状砥粒面に向けて所定の圧力と流量で研削液を常時噴出させる研削液吐出ノズルと、前記研削液吐出ノズルへの配管に連結された高速0N-0FF電磁切替弁とを有するようにし、高速0N-0FF電磁切替弁を切替えて研削液吐出ノズルへの高圧の研削液を間欠的に噴出させ、かつ前記円板状砥石に１回転あたり整数倍でない回数の微振動を発生させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の研削砥石の砥粒面洗浄装置。
5. 前記離隔位置にある円板状砥石の環状砥粒面から外方に突出する環状砥石フランジを設けその下面に、又は前記離隔位置にある円板状砥石の取付基盤から外方に突出する環状基盤フランジを設けその下面に、あるいわ前記離隔位置にある円板状砥石の台金から外方に突出する環状台金フランジを設けその下面に、高圧の研削液を間欠的に噴出させ、かつ前記円板状砥石に１回転あたり整数倍でない回数の微振動を発生させるように噴出させ、各フランジ下面に当たる研削液を飛散させて、前記円板状砥石の環状砥粒面で被加工物を研削しながら前記離隔位置にある円板状砥石の環状砥粒面を間接的に研削液で洗浄するようにしたことを特徴とする請求項１記載の研削砥石の砥粒面洗浄装置。

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