JP2009160671A - Spindle assembly - Google Patents

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JP2009160671A JP2007340425A JP2007340425A JP2009160671A JP 2009160671 A JP2009160671 A JP 2009160671A JP 2007340425 A JP2007340425 A JP 2007340425A JP 2007340425 A JP2007340425 A JP 2007340425A JP 2009160671 A JP2009160671 A JP 2009160671A
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Nobuhiko Wakita
信彦 脇田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent oscillation generated by rotation from propagating to the outside of a spindle assembly. <P>SOLUTION: The spindle assembly is provided with: a spindle housing 32 having a first air feeding passage; a second air feeding passage; a spindle inserting hole 82 formed in the center; and a plurality of branch passages 98 feeding compressed air from the second air feeding passage to the spindle inserting hole, and also has: a bearing shaft 80 inserted into the spindle housing; a spindle 26 inserted into the spindle inserting hole of the bearing shaft; a radial air bearing 102 formed between the spindle and an inner wall defining the spindle inserting hole of the bearing shaft; and a compressed air feeding source 84 feeding the compressed air to a gap between the spindle housing and the bearing shaft through the first air feeding passage, and also to the radial air bearing. The bearing shaft is held by the compressed air jetted from the first air feeding passage in a radial direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、切削ブレード又は研削ホイール等の加工工具が装着されるスピンドルアセンブリに関する。   The present invention relates to a spindle assembly on which a processing tool such as a cutting blade or a grinding wheel is mounted.

IC、LSI等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン(ストリート)によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。   A semiconductor wafer in which a number of devices such as IC and LSI are formed on the surface, and each device is partitioned by a line to be divided (street), the back surface is ground by a grinding machine and processed to a predetermined thickness. The line to be divided is cut by a cutting device and divided into individual devices, which are used for electric devices such as mobile phones and personal computers.

ウエーハを個々のデバイスに分割する切削装置(ダイシング装置)は、ウエーハ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ウエーハの分割予定ラインを切削する切削ブレードを回転可能に支持した切削手段と、切削手段のスピンドルを回転可能に支持するエアベアリングに圧縮エアを供給する圧縮エア供給源とを具備しており、ウエーハを高精度に個々のデバイスに分割することができる。   A cutting apparatus (dicing apparatus) that divides a wafer into individual devices includes a chuck table that holds a wafer, and a cutting means that rotatably supports a cutting blade that cuts a division line of the wafer held on the chuck table. A compressed air supply source that supplies compressed air to an air bearing that rotatably supports the spindle of the cutting means is provided, and the wafer can be divided into individual devices with high accuracy.

切削装置のスピンドルを回転可能に支持するエアベアリングは、例えば特開平7−208474号公報及び特開平11−117939号公報に開示されており、ラジアル軸受部及びスラフト軸受部のエアベアリングから構成されている。   An air bearing that rotatably supports a spindle of a cutting device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-208474 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-117939. Yes.

特開平11−117939号公報に開示されたエアベアリングでは、スピンドルと一体的に形成されたスラフトプレートの外周面にもエアベアリングから成るラジアル軸受部を設けることにより、ラジアル方向の剛性を高めスピンドルの微小のぶれを防止している。
特開平7−208474号公報 特開平11−117939号公報
In the air bearing disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-117939, a radial bearing portion made of an air bearing is provided on the outer peripheral surface of a draft plate integrally formed with the spindle, thereby increasing the rigidity in the radial direction. Prevents minute shakes.
JP-A-7-208474 JP-A-11-117939

スピンドルを圧縮エアによってラジアル方向に支持するスピンドルアセンブリでは、スピンドルの回転に伴いラジアル方向の振動が発生する。このようスピンドルアセンブリが工作機械に組み込まれている場合には、スピンドルから発生した振動が装置全体に伝播し、加工品質や加工精度に影響を及ぼす。   In a spindle assembly that supports a spindle in a radial direction by compressed air, radial vibration is generated as the spindle rotates. When the spindle assembly is incorporated in the machine tool as described above, vibration generated from the spindle propagates to the entire apparatus and affects the processing quality and processing accuracy.

特に、スピンドルが加工点に直結している切削装置又は研削/研磨装置では、スピンドルの振動による加工品質の悪化が顕著に現れ、スピンドルの回転が高速になるほど発生する振動は大きくなり、加工品質悪化、加工精度悪化に繋がる。   In particular, in a cutting machine or grinding / polishing machine in which the spindle is directly connected to the machining point, the deterioration of the machining quality due to the vibration of the spindle appears remarkably, and the generated vibration becomes larger as the spindle rotates at a higher speed, resulting in worsening of the machining quality. , Leading to deterioration of processing accuracy.

具体的には、切削装置では、切込深さばらつきの増大や、加工溝縁に発生するチッピングと呼ばれる欠けの増大、スケールの読み取り不良による切削送り位置制御不良等が発生する。また、研削/研磨装置では、被加工物の加工面が焼ける「面焼け」や「うねり」と呼ばれる広範囲での仕上げ厚みばらつきが発生する。   Specifically, in the cutting device, an increase in the cutting depth variation, an increase in chipping called chipping generated at the edge of the processing groove, a cutting feed position control failure due to a scale reading failure, and the like occur. In addition, in the grinding / polishing apparatus, there are variations in the finish thickness over a wide range called “surface burn” or “waviness” that burns the processed surface of the workpiece.

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、回転によって発生する振動をスピンドルアセンブリ外に伝播させることのないスピンドルアセンブリを提供することである。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a spindle assembly in which vibration generated by rotation is not propagated outside the spindle assembly.

請求項1記載の発明によると、スピンドルアセンブリであって、第1のエア供給路を有するスピンドルハウジングと、第2のエア供給路と、中心に形成されたスピンドル挿入穴と、該第2のエア供給路からの圧縮エアを該スピンドル挿入穴に供給する複数の分岐路とを有し、前記スピンドルハウジング中に挿入されたベアリングシャフトと、該ベアリングシャフトのスピンドル挿入穴中に挿入されたスピンドルと、該スピンドルと前記ベアリングシャフトのスピンドル挿入穴を画成する内壁との間に形成されたラジアルエアベアリングと、前記第1のエア供給路を介して前記スピンドルハウジングと前記ベアリングシャフトとの間の間隙に圧縮エアを供給すると共に、前記第2のエア供給路及び前記分岐路を介して前記ラジアルエアベアリングに圧縮エアを供給する圧縮エア供給源とを具備し、前記ベアリングシャフトは前記第1のエア供給路からラジアル方向に噴出される圧縮エアによって保持されることを特徴とするスピンドルアセンブリが提供される。   According to the first aspect of the present invention, the spindle assembly includes a spindle housing having a first air supply path, a second air supply path, a spindle insertion hole formed in the center, and the second air. A plurality of branch passages for supplying compressed air from a supply passage to the spindle insertion hole, a bearing shaft inserted into the spindle housing, and a spindle inserted into the spindle insertion hole of the bearing shaft; A radial air bearing formed between the spindle and an inner wall defining a spindle insertion hole of the bearing shaft, and a gap between the spindle housing and the bearing shaft via the first air supply path The compressed air is supplied and the radial air bearing is connected via the second air supply path and the branch path. A spindle assembly, wherein the bearing shaft is held by compressed air ejected in a radial direction from the first air supply path. .

請求項2記載の発明によると、スピンドルアセンブリであって、第1のエア供給路を有するスピンドルハウジングと、外周面に連通するとともに軸方向に伸長する第2のエア供給路と、中心に形成されたスピンドル挿入穴と、該第2のエア供給路からの圧縮エアを該スピンドル挿入穴に供給する複数の分岐路とを有し、前記スピンドルハウジング中に挿入されたベアリングシャフトと、該ベアリングシャフトのスピンドル挿入穴中に挿入されたスピンドルと、該スピンドルと前記ベアリングシャフトのスピンドル挿入穴を画成する内壁との間に形成されたラジアルエアベアリングと、前記第1のエア供給を介して前記スピンドルハウジングと前記ベアリングシャフトとの間の間隙に圧縮エアを供給する圧縮エア供給源とを具備し、前記間隙に供給された圧縮エアは、前記第2のエア供給路及び前記分岐路を介して前記ラジアルエアベアリングに供給され、前記ベアリングシャフトは前記第1のエア供給路からラジアル方向に噴出される圧縮エアによって保持されることを特徴とするスピンドルアセンブリが提供される。   According to the second aspect of the present invention, the spindle assembly is formed at the center of the spindle housing having the first air supply path, the second air supply path communicating with the outer peripheral surface and extending in the axial direction. A spindle insertion hole, and a plurality of branch paths for supplying compressed air from the second air supply path to the spindle insertion hole, and a bearing shaft inserted into the spindle housing; A spindle inserted into a spindle insertion hole; a radial air bearing formed between the spindle and an inner wall defining a spindle insertion hole of the bearing shaft; and the spindle housing via the first air supply And a compressed air supply source for supplying compressed air to the gap between the bearing shaft and the bearing shaft. The supplied compressed air is supplied to the radial air bearing through the second air supply path and the branch path, and the bearing shaft is compressed by the compressed air ejected in the radial direction from the first air supply path. A spindle assembly is provided that is retained.

本発明によると、回転によって生じる振動をスピンドルハウジングとベアリングシャフトとの間のエア層で抑制することが可能となり、振動をスピンドルアセンブリ外に伝播させることがない。従って、本発明のスピンドルアセンブリを加工装置に組み込んで使用すると、加工装置に振動を伝播させることがなく、高精度な加工が可能となる。   According to the present invention, vibration caused by rotation can be suppressed by the air layer between the spindle housing and the bearing shaft, and vibration is not propagated outside the spindle assembly. Therefore, when the spindle assembly of the present invention is incorporated in a processing apparatus and used, vibrations are not propagated to the processing apparatus and high-precision processing is possible.

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は半導体ウエーハをダイシングして個々のチップ(デバイス)に分割することのできる本発明実施形態に係るスピンドルアセンブリを具備した切削装置2の外観を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an appearance of a cutting apparatus 2 having a spindle assembly according to an embodiment of the present invention, which can divide a semiconductor wafer into individual chips (devices).

切削装置2の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段4が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるCRT等の表示手段6が設けられている。   On the front side of the cutting device 2, there is provided operating means 4 for an operator to input instructions to the device such as machining conditions. In the upper part of the apparatus, there is provided a display means 6 such as a CRT for displaying a guidance screen for an operator and an image taken by an imaging means described later.

図2に示すように、ダイシング対象のウエーハWの表面においては、第1のストリートS1と第2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て多数のデバイスDがウエーハW上に形成されている。   As shown in FIG. 2, on the surface of the wafer W to be diced, the first street S1 and the second street S2 are formed orthogonally, and the first street S1 and the second street S2 A plurality of devices D are partitioned and formed on the wafer W.

ウエーハWは粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周縁部は環状フレームFに貼着されている。これにより、ウエーハWはダイシングテープTを介してフレームFに支持された状態となり、図1に示したウエーハカセット8中にウエーハが複数枚(例えば25枚)収容される。ウエーハカセット8は上下動可能なカセットエレベータ9上に載置される。   The wafer W is attached to a dicing tape T that is an adhesive tape, and the outer peripheral edge of the dicing tape T is attached to an annular frame F. As a result, the wafer W is supported by the frame F via the dicing tape T, and a plurality of wafers (for example, 25 sheets) are accommodated in the wafer cassette 8 shown in FIG. The wafer cassette 8 is placed on a cassette elevator 9 that can move up and down.

ウエーハカセット8の後方には、ウエーハカセット8から切削前のウエーハWを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット8に搬入する搬出入手段10が配設されている。ウエーハカセット8と搬出入手段10との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域12が設けられており、仮置き領域12には、ウエーハWを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段14が配設されている。   Behind the wafer cassette 8, a loading / unloading means 10 for unloading the wafer W before cutting from the wafer cassette 8 and loading the wafer after cutting into the wafer cassette 8 is disposed. Between the wafer cassette 8 and the loading / unloading means 10, a temporary placement area 12, which is an area on which a wafer to be carried in / out, is temporarily placed, is provided. Positioning means 14 for positioning at a certain position is provided.

仮置き領域12の近傍には、ウエーハWと一体となったフレームFを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段16が配設されており、仮置き領域12に搬出されたウエーハWは、搬送手段16により吸着されてチャックテーブル18上に搬送され、このチャックテーブル18に吸引されるとともに、複数の固定手段19によりフレームFが固定されることでチャックテーブル18上に保持される。   In the vicinity of the temporary placement area 12, transport means 16 having a turning arm that sucks and transports the frame F integrated with the wafer W is disposed, and the wafer W carried to the temporary placement area 12 is It is attracted by the transport means 16 and transported onto the chuck table 18 and is sucked by the chuck table 18, and is held on the chuck table 18 by fixing the frame F by a plurality of fixing means 19.

チャックテーブル18は、回転可能且つX軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル18のX軸方向の移動経路の上方には、ウエーハWの切削すべきストリートを検出するアライメント手段20が配設されている。   The chuck table 18 is configured to be rotatable and reciprocally movable in the X-axis direction. Above the movement path of the chuck table 18 in the X-axis direction, an alignment unit 20 that detects a street to be cut of the wafer W is provided. It is arranged.

アライメント手段20は、ウエーハWの表面を撮像する撮像手段22を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段22によって取得された画像は、表示手段6に表示される。   The alignment unit 20 includes an imaging unit 22 that images the surface of the wafer W, and can detect a street to be cut by a process such as pattern matching based on an image acquired by imaging. The image acquired by the imaging unit 22 is displayed on the display unit 6.

アライメント手段20の左側には、チャックテーブル18に保持されたウエーハWに対して切削加工を施す切削手段24が配設されている。切削手段24はアライメント手段20と一体的に構成されており、両者が連動してY軸方向及びZ軸方向に移動する。   On the left side of the alignment means 20, a cutting means 24 for cutting the wafer W held on the chuck table 18 is disposed. The cutting means 24 is configured integrally with the alignment means 20, and both move together in the Y-axis direction and the Z-axis direction.

切削手段24は、回転可能なスピンドル26の先端に切削ブレード28が装着されて構成され、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード28は撮像手段22のX軸方向の延長線上に位置している。   The cutting means 24 is configured by attaching a cutting blade 28 to the tip of a rotatable spindle 26 and is movable in the Y-axis direction and the Z-axis direction. The cutting blade 28 is located on the extended line of the imaging means 22 in the X-axis direction.

図3を参照すると、スピンドルと、スピンドルに装着されるブレードマウントとの関係を示す分解斜視図が示されている。スピンドルアセンブリ30のスピンドルハウジング32中には、図示しないサーボモータ又はシンクロナスモータにより回転駆動されるスピンドル26が回転可能に収容されている。スピンドル26はテーパ部26a及び先端小径部26bを有しており、先端小径部26bには雄ねじ34が形成されている。   Referring to FIG. 3, an exploded perspective view showing the relationship between the spindle and the blade mount attached to the spindle is shown. A spindle 26 that is rotationally driven by a servo motor or a synchronous motor (not shown) is rotatably accommodated in a spindle housing 32 of the spindle assembly 30. The spindle 26 has a tapered portion 26a and a tip small diameter portion 26b, and a male screw 34 is formed on the tip small diameter portion 26b.

36はボス部(凸部)38と、ボス部38と一体的に形成された固定フランジ40とから構成されるブレードマウントであり、ボス部38には雄ねじ42が形成されている。さらに、ブレードマウント36は装着穴43を有している。   A blade mount 36 includes a boss part (convex part) 38 and a fixed flange 40 formed integrally with the boss part 38, and a male screw 42 is formed on the boss part 38. Further, the blade mount 36 has a mounting hole 43.

ブレードマウント36は、装着穴43をスピンドル26の先端小径部26b及びテーパ部26aに挿入して、ナット44を雄ねじ34に螺合して締め付けることにより、図4に示すようにスピンドル26の先端部に取り付けられる。   In the blade mount 36, the mounting hole 43 is inserted into the tip small diameter portion 26b and the tapered portion 26a of the spindle 26, and the nut 44 is screwed into the male screw 34 and tightened, so that the tip end portion of the spindle 26 as shown in FIG. Attached to.

図4はブレードマウント36が固定されたスピンドル26と、切削ブレード28との装着関係を示す分解斜視図である。切削ブレード28はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ48を有する円形基台46の外周にニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散された切刃50が電着されて構成されている。   FIG. 4 is an exploded perspective view showing the mounting relationship between the spindle 26 to which the blade mount 36 is fixed and the cutting blade 28. The cutting blade 28 is called a hub blade, and is configured by electrodepositing a cutting blade 50 in which diamond abrasive grains are dispersed in a nickel base material on the outer periphery of a circular base 46 having a circular hub 48.

切削ブレード28の装着穴52をブレードマウント36のボス部38に挿入し、固定ナット54をボス部38の雄ねじ42に螺合して締め付けることにより、切削ブレード28がスピンドル26に取り付けられる。   The cutting blade 28 is attached to the spindle 26 by inserting the mounting hole 52 of the cutting blade 28 into the boss 38 of the blade mount 36 and screwing the fixing nut 54 into the male screw 42 of the boss 38.

図5を参照すると、切削手段24の拡大斜視図が示されている。60は切削ブレード28をカバーするブレードカバーであり、このブレードカバー60には切削ブレード28の側面に沿って伸長する図示しない切削水ノズルが取り付けられている。切削水が、パイプ72を介して図示しない切削水ノズルに供給される。   Referring to FIG. 5, an enlarged perspective view of the cutting means 24 is shown. A blade cover 60 covers the cutting blade 28, and a cutting water nozzle (not shown) that extends along the side surface of the cutting blade 28 is attached to the blade cover 60. Cutting water is supplied to a cutting water nozzle (not shown) via the pipe 72.

62は着脱カバーであり、ねじ64によりブレードカバー60に取り付けられる。着脱カバー62は、ブレードカバー60に取り付けられた際、切削ブレード28の側面に沿って伸長する切削水ノズル70を有している。切削水は、パイプ74を介して切削水ノズル70に供給される。   Reference numeral 62 denotes a detachable cover, which is attached to the blade cover 60 with screws 64. The detachable cover 62 has a cutting water nozzle 70 that extends along the side surface of the cutting blade 28 when attached to the blade cover 60. The cutting water is supplied to the cutting water nozzle 70 via the pipe 74.

66はブレード検出ブロックであり、ねじ68によりブレードカバー60に取り付けられる。ブレード検出ブロック66には発光素子及び受光素子からなる図示しないブレードセンサが取り付けられており、このブレードセンサにより切削ブレード28の切刃50の状態を検出する。   A blade detection block 66 is attached to the blade cover 60 with screws 68. A blade sensor (not shown) composed of a light emitting element and a light receiving element is attached to the blade detection block 66, and the state of the cutting blade 50 of the cutting blade 28 is detected by this blade sensor.

ブレードセンサにより切刃50の欠け等を検出した場合には、切削ブレード28を新たな切削ブレードに交換する。76はブレードセンサの位置を調整するための調整ねじである。   When the cutting of the cutting edge 50 is detected by the blade sensor, the cutting blade 28 is replaced with a new cutting blade. Reference numeral 76 denotes an adjusting screw for adjusting the position of the blade sensor.

次に図6を参照して、本発明の第1実施形態に係るスピンドルアセンブリ30について詳細に説明する。スピンドルハウジング32内には非常に小さな間隙を持ってベアリングシャフト80が挿入されている。   Next, the spindle assembly 30 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. A bearing shaft 80 is inserted into the spindle housing 32 with a very small gap.

ベアリングシャフト80はその中心部分にスピンドル挿入穴82を有しており、スピンドル挿入穴82中にはスピンドル26が挿入されている。スピンドルハウジング32には、円周方向に等間隔離間し、軸方向に伸長する複数のエア供給路88が形成されている。   The bearing shaft 80 has a spindle insertion hole 82 at the center thereof, and the spindle 26 is inserted into the spindle insertion hole 82. The spindle housing 32 is formed with a plurality of air supply paths 88 that are spaced apart at equal intervals in the circumferential direction and extend in the axial direction.

これらのエア供給路88には、圧縮エア供給源84からの圧縮エアがエア供給口86を介して供給される。圧縮エアをエア供給路88に供給するエア供給口は、スピンドルハウジング32の右端部に形成されていても良い。エア供給路88に供給された圧縮エアは、複数のラジアル方向供給路90を介してスピンドルハウジング32とベアリングシャフト80との間の隙間92に導入される。   Compressed air from a compressed air supply source 84 is supplied to these air supply paths 88 through an air supply port 86. The air supply port for supplying the compressed air to the air supply path 88 may be formed at the right end portion of the spindle housing 32. The compressed air supplied to the air supply path 88 is introduced into a gap 92 between the spindle housing 32 and the bearing shaft 80 via a plurality of radial direction supply paths 90.

一方、ベアリングシャフト80のエア供給路94には、ベアリングシャフト80の図示しない右端部に形成されたエア供給口を介して圧縮エア供給源84からの圧縮エアが供給される。   On the other hand, compressed air from the compressed air supply source 84 is supplied to the air supply path 94 of the bearing shaft 80 through an air supply port formed at the right end portion (not shown) of the bearing shaft 80.

ベアリングシャフト80には、それぞれエア供給路94に連通し、軸方向に離間した複数の環状供給路96と、各環状供給路96から半径方向内側に伸長し、圧縮エアをスピンドル挿入穴82に供給する複数の分岐路98が形成されている。各分岐路98中には、所定の開口径を有するオリフィス100が挿入されている。   Each of the bearing shafts 80 communicates with the air supply path 94 and is provided with a plurality of annular supply paths 96 that are axially spaced from each other. The bearing shaft 80 extends radially inward from each annular supply path 96 to supply compressed air to the spindle insertion hole 82. A plurality of branch paths 98 are formed. In each branch 98, an orifice 100 having a predetermined opening diameter is inserted.

圧縮エアがスピンドル挿入穴82中に供給されない状態においては、スピンドル26を支えるものがないため、スピンドル26はベアリングシャフト80のスピンドル挿入穴82を画成する底壁に接触している。   In a state where compressed air is not supplied into the spindle insertion hole 82, there is nothing to support the spindle 26, so the spindle 26 is in contact with the bottom wall defining the spindle insertion hole 82 of the bearing shaft 80.

また、圧縮エアがスピンドルハウジング32とベアリングシャフト80との間の隙間92に供給されない状態においては、ベアリングシャフト80を支えるものがないため、ベアリングシャフト80はスピンドルハウジング32の内壁底部に接触している。   In a state where compressed air is not supplied to the gap 92 between the spindle housing 32 and the bearing shaft 80, there is nothing to support the bearing shaft 80, so the bearing shaft 80 is in contact with the bottom of the inner wall of the spindle housing 32. .

圧縮エア供給源84からエア供給路94、環状供給路96、分岐路98及びオリフィス100を介して圧縮エアをスピンドル挿入穴82中に供給すると、スピンドル26は圧縮エアに支持され、図6に示したように浮上し、スピンドル26とベアリングシャフト80のスピンドル挿入穴82を画成するベアリングシャフト80の内壁との間にラジアルエアベアリング102が形成される。   When compressed air is supplied into the spindle insertion hole 82 from the compressed air supply source 84 through the air supply path 94, the annular supply path 96, the branch path 98, and the orifice 100, the spindle 26 is supported by the compressed air and is shown in FIG. The radial air bearing 102 is formed between the spindle 26 and the inner wall of the bearing shaft 80 that defines the spindle insertion hole 82 of the bearing shaft 80.

一方、圧縮エア供給源84からの圧縮エアがエア供給口86、エア供給路88、ラジアル方向エア供給路90を介してスピンドルハウジング32とベアリングシャフト80との間の隙間92に供給されると、ベアリングシャフト80は図6に示したように浮上し、隙間92中に供給された圧縮エアでベアリングシャフト80を支持する。   On the other hand, when compressed air from the compressed air supply source 84 is supplied to the gap 92 between the spindle housing 32 and the bearing shaft 80 via the air supply port 86, the air supply path 88, and the radial direction air supply path 90, The bearing shaft 80 floats as shown in FIG. 6 and supports the bearing shaft 80 with the compressed air supplied into the gap 92.

しかして、ラジアルエアベアリング102及びスピンドルハウジング32とベアリングシャフト80との間の隙間92に圧縮エアを導入した図6に示した状態において、図示しないサーボモータ又はシンクロナスモータ等によりスピンドル26が高速回転(60000〜90000rpm)されると、スピンドル26の自重による沈み込みとスピンドル26の高速回転に伴ってラジアルエアベアリング102に発生するエア密度差によって、スピンドル26にラジアル方向の振動が発生する。   Thus, in the state shown in FIG. 6 in which compressed air is introduced into the radial air bearing 102 and the clearance 92 between the spindle housing 32 and the bearing shaft 80, the spindle 26 is rotated at a high speed by a servo motor or a synchronous motor (not shown). (60000-90000 rpm), vibration in the radial direction is generated in the spindle 26 due to the subsidence due to the weight of the spindle 26 and the difference in air density generated in the radial air bearing 102 as the spindle 26 rotates at high speed.

この振動はベアリングシャフト80に伝達され、ベアリングシャフト80もラジアル方向に振動する。しかし、スピンドルハウジング32とベアリングシャフト80との間の隙間92に圧縮エアが供給されて、ベアリングシャフト80が圧縮エアにより支持されているため、ベアリングシャフト80のラジアル方向の振動は隙間92中の圧縮エアにより吸収され、振動がスピンドルハウジング32に伝達されることが抑制される。従って、切削ブレード28によるウエーハWに対する高精度な加工が可能となる。   This vibration is transmitted to the bearing shaft 80, and the bearing shaft 80 also vibrates in the radial direction. However, since the compressed air is supplied to the gap 92 between the spindle housing 32 and the bearing shaft 80 and the bearing shaft 80 is supported by the compressed air, the radial vibration of the bearing shaft 80 is compressed in the gap 92. Absorption by air and transmission of vibration to the spindle housing 32 are suppressed. Therefore, it is possible to process the wafer W with high accuracy by the cutting blade 28.

次に、図7を参照して、本発明第2実施形態のスピンドルアセンブリ30Aについて説明する。本実施形態の説明において、図6に示した第1実施形態と実質的に同一構成部分については同一符号を付して説明する。   Next, a spindle assembly 30A according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the description of the present embodiment, components that are substantially the same as those of the first embodiment shown in FIG.

スピンドルハウジング32内には非常に小さな間隙を持ってベアリングシャフト80が挿入されている。ベアリングシャフト80はその中心部分にスピンドル挿入穴82を有しており、スピンドル挿入穴82中にはスピンドル26が挿入されている。   A bearing shaft 80 is inserted into the spindle housing 32 with a very small gap. The bearing shaft 80 has a spindle insertion hole 82 at the center thereof, and the spindle 26 is inserted into the spindle insertion hole 82.

スピンドルハウジング32には、円周方向に等間隔離間し、軸方向に伸長する複数のエア供給路88が形成されている。一つのエア供給路88は圧縮エア供給源84に接続されており、圧縮エアが直接供給される。他のエア供給路88には環状供給路95を介して圧縮エアが供給される。   The spindle housing 32 is formed with a plurality of air supply paths 88 that are spaced apart at equal intervals in the circumferential direction and extend in the axial direction. One air supply path 88 is connected to a compressed air supply source 84, and compressed air is directly supplied thereto. The other air supply path 88 is supplied with compressed air via an annular supply path 95.

各エア供給路88に供給された圧縮エアは、複数のラジアル方向供給路90を介してスピンドルハウジング32とベアリングシャフト80との間の間隙92に導入される。   The compressed air supplied to each air supply path 88 is introduced into a gap 92 between the spindle housing 32 and the bearing shaft 80 via a plurality of radial direction supply paths 90.

一方、ベアリングシャフト80は、軸方向に伸長するエア供給路106と、エア供給路106を外周面に連通するエア導入口104を有している。ベアリングシャフト80には更に、それぞれエア供給路106に連通し、軸方向に離間した複数の環状供給路96と、各環状供給路96から半径方向内側に伸長し、圧縮エアをスピンドル挿入穴82に供給する複数の分岐路98が形成されている。各分岐路98中には、所定の開口径を有するオリフィス100が挿入されている。   On the other hand, the bearing shaft 80 has an air supply path 106 that extends in the axial direction, and an air introduction port 104 that communicates the air supply path 106 with the outer peripheral surface. Each of the bearing shafts 80 further communicates with the air supply path 106 and is spaced apart in the axial direction from a plurality of annular supply paths 96, extending radially inward from each of the annular supply paths 96, and supplying compressed air to the spindle insertion hole 82. A plurality of branch paths 98 to be supplied are formed. In each branch 98, an orifice 100 having a predetermined opening diameter is inserted.

第1実施形態と同様に、圧縮エアがスピンドル挿入穴82中に供給されない状態においてはスピンドル26を支えるものがないため、スピンドル26はベアリングシャフト80のスピンドル挿入穴82を画成する底壁に接触している。   As in the first embodiment, since there is nothing to support the spindle 26 when compressed air is not supplied into the spindle insertion hole 82, the spindle 26 contacts the bottom wall that defines the spindle insertion hole 82 of the bearing shaft 80. is doing.

また、圧縮エアがスピンドルハウジング32とベアリングシャフト80との間の間隙92に供給されない状態においては、ベアリングシャフト80を支えるものがないため、ベアリングシャフト80はスピンドルハウジング32の内壁底部に接触している。   Further, in a state where the compressed air is not supplied to the gap 92 between the spindle housing 32 and the bearing shaft 80, there is nothing to support the bearing shaft 80, so the bearing shaft 80 is in contact with the bottom of the inner wall of the spindle housing 32. .

圧縮エア供給源84からエア供給路88、ラジアル方向エア供給路90を介してスピンドルハウジング32とベアリングシャフト80との間の間隙92に圧縮エアが供給されると、ベアリングシャフト80は図7に示したように浮上し、間隙92中に供給された圧縮エアでベアリングシャフト80を支持する。   When compressed air is supplied from the compressed air supply source 84 to the gap 92 between the spindle housing 32 and the bearing shaft 80 via the air supply path 88 and the radial air supply path 90, the bearing shaft 80 is shown in FIG. The bearing shaft 80 is supported by the compressed air supplied into the gap 92.

更に、間隙92はベアリングシャフト80のエア導入口104に連通しているため、圧縮エアは間隙92からエア導入口104、エア供給路106、環状エア供給路96、分岐路98及びオリフィス100を介してスピンドル挿入穴82中に供給される。   Further, since the gap 92 communicates with the air inlet 104 of the bearing shaft 80, the compressed air passes through the air inlet 104, the air supply path 106, the annular air supply path 96, the branch path 98 and the orifice 100 from the gap 92. Are supplied into the spindle insertion hole 82.

その結果、スピンドル26は図7に示したように圧縮エアに支持されて浮上し、スピンドル26とベアリングシャフト80のスピンドル挿入穴82を画成する内壁との間にラジアルエアベアリング102が形成される。   As a result, the spindle 26 floats while being supported by compressed air as shown in FIG. 7, and a radial air bearing 102 is formed between the spindle 26 and the inner wall defining the spindle insertion hole 82 of the bearing shaft 80. .

図6に示した第1実施形態と同様に、ラジアルエアベアリング102及びスピンドルハウジング32とベアリングシャフト80との間の間隙92に圧縮エアを導入した図7に示した状態において、図示しないサーボモータ又はシンクロナスモータ等によりスピンドル26が高速回転(60000〜90000rpm)されると、スピンドル26の自重による沈み込みとスピンドル26の高速回転に伴ってラジアルエアベアリング102に発生するエア密度差によって、スピンドル26にラジアル方向の振動が発生する。   As in the first embodiment shown in FIG. 6, in the state shown in FIG. 7 in which compressed air is introduced into the radial air bearing 102 and the gap 92 between the spindle housing 32 and the bearing shaft 80, a servo motor (not shown) or When the spindle 26 is rotated at a high speed (60,000 to 90000 rpm) by a synchronous motor or the like, the spindle 26 is caused by the difference in the air density generated in the radial air bearing 102 as the spindle 26 sinks due to its own weight and the spindle 26 rotates at a high speed. Radial vibration occurs.

この振動はベアリングシャフト80に伝達され、ベアリングシャフト80もラジアル方向に振動する。しかし、スピンドルハウジング32とベアリングシャフト80との間の間隙92に圧縮エアが供給されて、ベアリングシャフト80が圧縮エアにより支持されているため、ベアリングシャフト80のラジアル方向の振動は間隙92中の圧縮エアにより吸収され、振動がスピンドルハウジング32に伝達されることが抑制される。従って、切削ブレード28によるウエーハWに対する高精度な加工が可能となる。   This vibration is transmitted to the bearing shaft 80, and the bearing shaft 80 also vibrates in the radial direction. However, since the compressed air is supplied to the gap 92 between the spindle housing 32 and the bearing shaft 80 and the bearing shaft 80 is supported by the compressed air, the vibration in the radial direction of the bearing shaft 80 is compressed in the gap 92. Absorption by air and transmission of vibration to the spindle housing 32 are suppressed. Therefore, it is possible to process the wafer W with high accuracy by the cutting blade 28.

図8を参照すると、研削装置130の外観斜視図が示されている。132は研削ユニットであり、研削ユニット132は支持部134を介して一対のガイドレール150,152に沿って上下方向に移動する移動基台154に取り付けられている。   Referring to FIG. 8, an external perspective view of the grinding device 130 is shown. Reference numeral 132 denotes a grinding unit. The grinding unit 132 is attached to a moving base 154 that moves up and down along a pair of guide rails 150 and 152 via a support portion 134.

研削ユニット132は、支持部134に取り付けられたスピンドルハウジング136と、スピンドルハウジング136中に回転可能に収容されたスピンドル138と、スピンドル138を回転駆動するサーボモータを含んでいる。スピンドル138は、エアベアリングによりスピンドルハウジング136内で回転可能に支持されている。   The grinding unit 132 includes a spindle housing 136 attached to the support portion 134, a spindle 138 rotatably accommodated in the spindle housing 136, and a servo motor that rotationally drives the spindle 138. The spindle 138 is rotatably supported in the spindle housing 136 by an air bearing.

図9(A)に示すように、スピンドル138の先端にはマウント140が一体的に形成されており、このマウント140に図9(B)に示すように研削ホイール142がねじ止めされている。   As shown in FIG. 9A, a mount 140 is integrally formed at the tip of the spindle 138, and a grinding wheel 142 is screwed to the mount 140 as shown in FIG. 9B.

研削ホイール142は、例えばホイール基台144の自由端部に粒径0.3〜1.0μmのダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで固めた複数の研削砥石146が固着されて構成されている。   The grinding wheel 142 is configured by, for example, a plurality of grinding wheels 146 in which diamond abrasive grains having a particle diameter of 0.3 to 1.0 μm are hardened with vitrified bonds are fixed to a free end portion of a wheel base 144.

このように、エアベアリングで支持された縦型のスピンドルを有する研削装置130にも本発明は適用可能である。研削装置のスピンドル138をラジアルエアベアリングで支持し、ベアリングシャフトを圧縮エアで支持することにより、ラジアル方向の振動がスピンドルハウジング136に伝達されることが抑制される。   Thus, the present invention is also applicable to the grinding device 130 having a vertical spindle supported by an air bearing. By supporting the spindle 138 of the grinding apparatus with a radial air bearing and supporting the bearing shaft with compressed air, transmission of vibration in the radial direction to the spindle housing 136 is suppressed.

本発明を適用するのに適した切削装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the cutting device suitable for applying this invention. フレームと一体化されたウエーハを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer integrated with the flame | frame. スピンドルアセンブリと、スピンドルに固定されるべきブレードマウントとの関係を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the relationship between a spindle assembly and the blade mount which should be fixed to a spindle. スピンドルアセンブリと、スピンドルに装着されるべきハブブレードとの関係を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the relationship between a spindle assembly and the hub blade which should be mounted | worn with a spindle. 切削手段の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of a cutting means. 本発明第1実施形態の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of 1st Embodiment of this invention. 本発明第2実施形態の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of 2nd Embodiment of this invention. 研削装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a grinding device. 図9(A)はスピンドルのマウントと、マウントにねじ締結される研削ホイールとの関係を示す分解斜視図、図9(B)はスピンドルのマウントにねじ締結された研削ホイールを示す斜視図である。FIG. 9A is an exploded perspective view showing a relationship between a spindle mount and a grinding wheel screwed to the mount, and FIG. 9B is a perspective view showing a grinding wheel screwed to the spindle mount. .

符号の説明Explanation of symbols

2 切削装置
18 チャックテーブル
24 切削手段(切削ユニット)
26 スピンドル
28 切削ブレード
30 スピンドルアセンブリ
32 スピンドルハウジング
80 ベアリングシャフト
84 圧縮エア供給源
88,94 エア供給路
92 隙間
96 環状供給路
98 分岐路
100 オリフィス
102 ラジアルエアベアリング
2 Cutting device 18 Chuck table 24 Cutting means (cutting unit)
26 Spindle 28 Cutting blade 30 Spindle assembly 32 Spindle housing 80 Bearing shaft 84 Compressed air supply source 88, 94 Air supply path 92 Clearance 96 Annular supply path 98 Branch path 100 Orifice 102 Radial air bearing

Claims (2)

スピンドルアセンブリであって、
第1のエア供給路を有するスピンドルハウジングと、
第2のエア供給路と、中心に形成されたスピンドル挿入穴と、該第2のエア供給路からの圧縮エアを該スピンドル挿入穴に供給する複数の分岐路とを有し、前記スピンドルハウジング中に挿入されたベアリングシャフトと、
該ベアリングシャフトのスピンドル挿入穴中に挿入されたスピンドルと、
該スピンドルと前記ベアリングシャフトのスピンドル挿入穴を画成する内壁との間に形成されたラジアルエアベアリングと、
前記第1のエア供給路を介して前記スピンドルハウジングと前記ベアリングシャフトとの間の間隙に圧縮エアを供給すると共に、前記第2のエア供給路及び前記分岐路を介して前記ラジアルエアベアリングに圧縮エアを供給する圧縮エア供給源とを具備し、
前記ベアリングシャフトは前記第1のエア供給路からラジアル方向に噴出される圧縮エアによって保持されることを特徴とするスピンドルアセンブリ。
A spindle assembly,
A spindle housing having a first air supply path;
A second air supply passage, a spindle insertion hole formed in the center, and a plurality of branch passages for supplying compressed air from the second air supply passage to the spindle insertion hole; Bearing shaft inserted into the
A spindle inserted into a spindle insertion hole of the bearing shaft;
A radial air bearing formed between the spindle and an inner wall defining a spindle insertion hole of the bearing shaft;
Compressed air is supplied to the gap between the spindle housing and the bearing shaft via the first air supply path, and compressed to the radial air bearing via the second air supply path and the branch path. A compressed air supply source for supplying air,
The spindle assembly, wherein the bearing shaft is held by compressed air ejected in a radial direction from the first air supply path.
スピンドルアセンブリであって、
第1のエア供給路を有するスピンドルハウジングと、
外周面に連通するとともに軸方向に伸長する第2のエア供給路と、中心に形成されたスピンドル挿入穴と、該第2のエア供給路からの圧縮エアを該スピンドル挿入穴に供給する複数の分岐路とを有し、前記スピンドルハウジング中に挿入されたベアリングシャフトと、
該ベアリングシャフトのスピンドル挿入穴中に挿入されたスピンドルと、
該スピンドルと前記ベアリングシャフトのスピンドル挿入穴を画成する内壁との間に形成されたラジアルエアベアリングと、
前記第1のエア供給を介して前記スピンドルハウジングと前記ベアリングシャフトとの間の間隙に圧縮エアを供給する圧縮エア供給源とを具備し、
前記間隙に供給された圧縮エアは、前記第2のエア供給路及び前記分岐路を介して前記ラジアルエアベアリングに供給され、
前記ベアリングシャフトは前記第1のエア供給路からラジアル方向に噴出される圧縮エアによって保持されることを特徴とするスピンドルアセンブリ。
A spindle assembly,
A spindle housing having a first air supply path;
A second air supply path communicating with the outer peripheral surface and extending in the axial direction; a spindle insertion hole formed in the center; and a plurality of compressed air from the second air supply path for supplying compressed air to the spindle insertion hole A bearing shaft having a branch path and inserted into the spindle housing;
A spindle inserted into a spindle insertion hole of the bearing shaft;
A radial air bearing formed between the spindle and an inner wall defining a spindle insertion hole of the bearing shaft;
A compressed air supply source for supplying compressed air to a gap between the spindle housing and the bearing shaft via the first air supply;
The compressed air supplied to the gap is supplied to the radial air bearing through the second air supply path and the branch path,
The spindle assembly, wherein the bearing shaft is held by compressed air ejected in a radial direction from the first air supply path.
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