JP2011224729A - Ball screw protecting bellows mechanism - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ball screw protection bellows mechanism having high protection performance capable of protecting a ball screw in a closed state even when a movable part reciprocates.SOLUTION: The ball screw protection bellows mechanism has a first bellows part 104 for covering the one end side of a ball screw 13 and a second bellows part 105 for covering the other end side of the ball screw 13. The ball screw protection bellows mechanism includes: connecting one end of the first bellows part 104 to a connection face 101a of a first rest part 101; connecting the other end to a mounting part 103b of a nut 103; connecting one end of the second bellows part 105 to a connection face 102a of a second rest part 102; and connecting the other end to a mounting part 103c of the nut 103 so as to communicate a closed space A1 in the first bellows part 104 and a closed space A2 in the second bellows part 105 with a communication passage 106 striding the nut 103.

Description

本発明は、ボールネジ保護ジャバラ機構に関し、例えば、切削装置の保持テーブルの送りに用いられるボールネジを保護するボールネジ保護ジャバラ機構に関する。   The present invention relates to a ball screw protection bellows mechanism, for example, a ball screw protection bellows mechanism for protecting a ball screw used for feeding a holding table of a cutting device.

半導体デバイスの製造工程においては、略円板形状の半導体ウェーハの表面に格子状に分割予定ラインが形成され、分割予定ラインにより区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成される。そして、半導体ウェーハは、切削装置により分割予定ラインに沿って切削され、個々の半導体チップに分割される。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用される。   In the semiconductor device manufacturing process, division lines are formed in a lattice pattern on the surface of a substantially disk-shaped semiconductor wafer, and circuits such as ICs and LSIs are formed in regions partitioned by the division lines. Then, the semiconductor wafer is cut along the planned dividing line by a cutting device, and is divided into individual semiconductor chips. The semiconductor chip thus divided is packaged and widely used in electric devices such as mobile phones and personal computers.

一般に、このような半導体ウェーハを分割する切削装置においては、半導体ウェーハの加工部分に向けて切削液を噴射しながら切削が行われる（例えば、特許文献１参照）。この切削装置においては、半導体ウェーハを保持テーブルで保持し、この保持テーブルをボールネジで前後に往復運動させながら切削加工する。   In general, in such a cutting apparatus that divides a semiconductor wafer, cutting is performed while spraying a cutting fluid toward a processing portion of the semiconductor wafer (see, for example, Patent Document 1). In this cutting apparatus, a semiconductor wafer is held by a holding table, and the holding table is cut while reciprocating back and forth with a ball screw.

特開平８−２５２０９号公報JP-A-8-25209

ところで、上記切削装置のボールネジは、切削加工時に飛散した切削液や切削屑による摩耗及び破損を防ぐため、ジャバラ状のカバー部材で被覆されている。このジャバラ状のカバー部材には、エアー穴（通気孔）が設けられており、この通気孔からカバー部材内の空気が吸排気されることにより、カバー部材が保持テーブルの往復運動に合わせて伸縮可能になっている。このように通気孔が設けられたカバー部材を用いた場合には、通気孔から切削液などの異物がカバー部材内部に混入するおそれがあり、必ずしもカバー部材の保護機能が十分に発揮されない問題があった。   By the way, the ball screw of the cutting apparatus is covered with a bellows-shaped cover member in order to prevent wear and breakage due to cutting fluid and cutting chips scattered during the cutting process. The bellows-shaped cover member is provided with air holes (vent holes), and the air in the cover member is sucked and exhausted from the vent holes, so that the cover member expands and contracts in accordance with the reciprocating motion of the holding table. It is possible. When a cover member provided with a vent hole is used in this way, foreign matter such as cutting fluid may enter the cover member from the vent hole, and the protection function of the cover member is not necessarily exhibited sufficiently. there were.

本発明は、かかる点に鑑みて為されたものであり、可動部が往復運動した場合においてもボールネジを密閉保護できる保護性能の高いボールネジ保護ジャバラ機構を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a ball screw protection bellows mechanism having high protection performance that can hermetically protect the ball screw even when the movable portion reciprocates.

本発明のボールネジ保護ジャバラ機構は、第一の静止部と第二の静止部との間を往復移動する可動部と、前記可動部に形成されたナットと、前記ナットに係合して前記第一の静止部側から前記第二の静止部側に延在するボールネジと、前記ボールネジの延在方向を回転軸として前記ボールネジを回転駆動させるモータと、を有する駆動手段の前記ボールネジを覆って保護するボールネジ保護ジャバラ機構であって、一端が前記第一の静止部に接続され、他端が前記可動部の前記ナットに接続されることにより密閉空間が形成され、前記第一の静止部と前記可動部との接近離反に伴って伸縮自在な第一のジャバラ部と、一端が前記可動部の前記ナットに接続され、他端が前記第二の静止部に接続されることにより密閉空間が形成され、前記可動部と前記第二の静止部との接近離反に伴って伸縮自在な第二のジャバラ部と、を有し、前記第一のジャバラ部が覆う密閉空間と前記第二のジャバラ部が覆う密閉空間とを連通させる連通路が前記ナットを跨いで配設されたことを特徴とする。   The ball screw protection bellows mechanism of the present invention includes a movable part that reciprocates between a first stationary part and a second stationary part, a nut formed on the movable part, and a nut that engages with the nut. Covering and protecting the ball screw of the driving means having a ball screw extending from the one stationary portion side to the second stationary portion side, and a motor for rotating the ball screw about the extending direction of the ball screw. A ball screw protection bellows mechanism, wherein one end is connected to the first stationary part and the other end is connected to the nut of the movable part to form a sealed space, the first stationary part and the A first bellows part that can be expanded and contracted as it approaches and moves away from the movable part, and one end is connected to the nut of the movable part and the other end is connected to the second stationary part to form a sealed space. The movable And a second bellows part that can expand and contract with the approach and separation of the second stationary part, a sealed space covered by the first bellows part, and a sealed space covered by the second bellows part The communication path for communicating is arranged across the nut.

この構成によれば、第一のジャバラ部及び前記第二のジャバラ部内に形成された密閉空間によりボールネジが密閉保護され、可動部が往復運動した場合には、連通路を介して第一のジャバラ部内（第二のジャバラ部内）の密閉空間から、第二のジャバラ部内（第一のジャバラ部内）の密閉空間に空気が移動する。このため、第一のジャバラ部及び第二のジャバラ部は、密閉空間内の空気を外部に排気する通気孔を設けることなく伸縮することが可能となる。したがって、可動部が往復運動した場合においてもボールネジを密閉保護することができ、保護性能の高いボールネジ保護ジャバラ機構を実現することができる。   According to this configuration, when the ball screw is hermetically protected by the first bellows portion and the sealed space formed in the second bellows portion and the movable portion reciprocates, the first bellows is communicated via the communication path. Air moves from the sealed space in the section (in the second bellows section) to the sealed space in the second bellows section (in the first bellows section). For this reason, the first bellows part and the second bellows part can be expanded and contracted without providing a vent hole for exhausting the air in the sealed space to the outside. Therefore, even when the movable portion reciprocates, the ball screw can be hermetically protected, and a ball screw protection bellows mechanism with high protection performance can be realized.

本発明によれば、可動部が往復運動した場合においてもボールネジを密閉保護できる保護性能の高いボールネジ保護ジャバラ機構を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when a movable part reciprocates, the ball screw protection bellows mechanism with the high protection capability which can carry out sealing protection of a ball screw can be provided.

本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構を備えた切削装置の斜視図である。It is a perspective view of the cutting device provided with the ball screw protection bellows mechanism concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構の周辺構成の説明図である。It is explanatory drawing of the periphery structure of the ball screw protection bellows mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the ball screw protection bellows mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the ball screw protection bellows mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る切削装置の環状フレームに支持される半導体ウェーハの斜視図である。It is a perspective view of the semiconductor wafer supported by the annular frame of the cutting device concerning an embodiment of the invention.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。最初に、本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構を備えた切削装置について説明する前に、切削対象となる半導体ウェーハについて簡単に説明する。図５は、環状フレームに支持された半導体ウェーハの斜視図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, before describing a cutting device provided with a ball screw protection bellows mechanism according to an embodiment of the present invention, a semiconductor wafer to be cut will be briefly described. FIG. 5 is a perspective view of the semiconductor wafer supported by the annular frame.

図５に示すように、半導体ウェーハ（ワーク）Ｗは、略円板状に形成されており、表面に格子状に配列された分割予定ライン９１によって複数の領域に区画されている。この区画された領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス９２が形成されている。また、半導体ウェーハＷは、貼着テープ９３を介して環状フレーム９４に支持され、切削装置１に搬入および搬出される。   As shown in FIG. 5, the semiconductor wafer (work) W is formed in a substantially disc shape, and is partitioned into a plurality of regions by scheduled division lines 91 arranged in a lattice pattern on the surface. A device 92 such as an IC or LSI is formed in the partitioned area. Further, the semiconductor wafer W is supported by the annular frame 94 via the sticking tape 93 and is carried into and out of the cutting apparatus 1.

なお、本実施の形態においては、ワークとしてシリコンウェーハ、ガリウムヒソ等の半導体ウェーハを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではない。半導体ウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス、サファイヤ（Ａｌ２Ｏ３）系の無機材料基板、各種電気部品やミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料をワークとしてもよい。 In the present embodiment, a semiconductor wafer such as a silicon wafer or a gallium strain is described as an example of the workpiece, but the present invention is not limited to this configuration. Adhesive members such as DAF (Die Attach Film) provided on the backside of semiconductor wafers, semiconductor product packages, ceramics, glass, sapphire (Al 2 O 3 ) inorganic material substrates, various electrical components and micron-order processing position accuracy Various processing materials that require the above may be used as the workpiece.

次に、図１を参照して、本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構を備えた切削装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構を備えた切削装置の斜視図である。   Next, with reference to FIG. 1, the cutting apparatus provided with the ball screw protection bellows mechanism which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a perspective view of a cutting device provided with a ball screw protection bellows mechanism according to an embodiment of the present invention.

図１に示すように、切削装置１は、切削ブレード４１を有する一対のブレードユニット（切削加工ユニット）６と半導体ウェーハＷを保持した保持テーブル（可動部）３とを相対移動させて半導体ウェーハＷを切削するように構成されている。切削装置１は、基台２を有しており、基台２上には保持テーブル３をＸ軸方向に移動させる保持テーブル移動機構（駆動手段）４が設けられている。また、基台２上には、保持テーブル移動機構４を跨ぐように立設した門型の柱部５が設けられ、柱部５には、保持テーブル３の上方において一対のブレードユニット６をＹ軸方向に移動させるブレードユニット移動機構７が設けられている。   As shown in FIG. 1, the cutting apparatus 1 relatively moves a pair of blade units (cutting unit) 6 having a cutting blade 41 and a holding table (movable part) 3 holding a semiconductor wafer W to move the semiconductor wafer W. Is configured to cut. The cutting apparatus 1 has a base 2, and a holding table moving mechanism (driving means) 4 that moves the holding table 3 in the X-axis direction is provided on the base 2. Further, a gate-shaped column portion 5 is provided on the base 2 so as to straddle the holding table moving mechanism 4, and a pair of blade units 6 are placed on the column portion 5 above the holding table 3. A blade unit moving mechanism 7 for moving in the axial direction is provided.

保持テーブル移動機構４は、基台２上に配置され、Ｘ軸方向に延在する一対のガイドレール１１と、一対のガイドレール１１にスライド可能に設置されたモータ駆動のＸ軸テーブル１２とを有している。Ｘ軸テーブル１２の上部には、保持テーブル３が設けられている。Ｘ軸テーブル１２の背面側には、ナット１０３（図２参照）が形成され、ナット１０３にボールネジ１３が係合されている。そして、ボールネジ１３の一端部には、駆動モータ（モータ）１４が連結され、この駆動モータ１４によりボールネジ１３が回転駆動される。ボールネジ１３は、ボールネジ保護ジャバラ機構１５によって切削加工時の切削液及び切削屑からボールネジ１３を密閉保護するように構成されている。ボールネジ保護ジャバラ機構１５の構成については後述する。   The holding table moving mechanism 4 includes a pair of guide rails 11 disposed on the base 2 and extending in the X-axis direction, and a motor-driven X-axis table 12 slidably installed on the pair of guide rails 11. Have. A holding table 3 is provided on the top of the X-axis table 12. A nut 103 (see FIG. 2) is formed on the back side of the X-axis table 12, and a ball screw 13 is engaged with the nut 103. A drive motor (motor) 14 is connected to one end of the ball screw 13, and the ball screw 13 is rotationally driven by the drive motor 14. The ball screw 13 is configured to hermetically protect the ball screw 13 from cutting fluid and cutting waste during cutting by the ball screw protection bellows mechanism 15. The configuration of the ball screw protection bellows mechanism 15 will be described later.

保持テーブル３は、Ｘ軸テーブル１２の上面に固定されたＺ軸回りに回転可能なθテーブル１６と、θテーブル１６の上面に固定されたテーブル支持部１７とを有している。また、テーブル支持部１７の上部には、半導体ウェーハＷを吸着保持するワーク保持部２１が支持されている。ワーク保持部２１は、所定の厚みを有する円盤状であり、上面中央部分にはポーラスセラミック材により吸着面が形成されている。吸着面は、負圧により貼着テープ９３を介して半導体ウェーハＷを吸着する面であり、テーブル支持部１７の内部の配管を介して吸引源に接続されている。   The holding table 3 includes a θ table 16 that is fixed to the upper surface of the X-axis table 12 and that can rotate about the Z axis, and a table support portion 17 that is fixed to the upper surface of the θ table 16. Further, on the upper portion of the table support portion 17, a work holding portion 21 that holds the semiconductor wafer W by suction is supported. The work holding part 21 has a disk shape having a predetermined thickness, and an adsorption surface is formed of a porous ceramic material at the center of the upper surface. The suction surface is a surface that sucks the semiconductor wafer W through the sticking tape 93 by negative pressure, and is connected to a suction source through a pipe inside the table support portion 17.

ワーク保持部２１の周囲には、テーブル支持部１７の四方から径方向外側に延びる一対の支持アームを介して４つのクランプ部２４が設けられている。この４つのクランプ部２４は、エアーアクチュエータにより駆動し、半導体ウェーハＷの周囲の環状フレーム９４を挟持固定する。   Around the work holding portion 21, four clamp portions 24 are provided via a pair of support arms extending radially outward from the four sides of the table support portion 17. The four clamp portions 24 are driven by an air actuator to sandwich and fix the annular frame 94 around the semiconductor wafer W.

ブレードユニット移動機構７は、柱部５の前面に配置され、Ｙ軸方向に延在する一対のガイドレール３１と、一対のガイドレール３１にスライド可能に設置されたモータ駆動の一対のＹ軸テーブル３２とを有している。また、ブレードユニット移動機構７は、各Ｙ軸テーブル３２の前面のそれぞれに配置され、Ｚ軸方向に延在する一対のガイドレール３３と、各一対のガイドレール３３のそれぞれにスライド可能に配置されたモータ駆動のＺ軸テーブル３４とを有している。各Ｚ軸テーブル３４には、それぞれブレードユニット６が延設されている。   The blade unit moving mechanism 7 is arranged on the front surface of the column part 5 and extends in the Y-axis direction, and a pair of motor-driven Y-axis tables slidably installed on the pair of guide rails 31. 32. The blade unit moving mechanism 7 is disposed on the front surface of each Y-axis table 32 and is slidably disposed on each of the pair of guide rails 33 extending in the Z-axis direction and each pair of guide rails 33. And a motor-driven Z-axis table 34. Each Z-axis table 34 is extended with a blade unit 6.

また、各Ｙ軸テーブル３２、各Ｚ軸テーブル３４の背面側には、それぞれ図示しないナットが形成され、これらナットにボールネジ３６、３７が係合されている。そして、Ｙ軸テーブル３２用のボールネジ３６、Ｚ軸テーブル用のボールネジ３７の一端部には、それぞれ駆動モータ３８、３９が連結され、これら駆動モータ３８、３９によりボールネジ３６、３７が回転駆動される。   Further, nuts (not shown) are formed on the back side of each Y-axis table 32 and each Z-axis table 34, and ball screws 36 and 37 are engaged with these nuts. Drive motors 38 and 39 are connected to one end portions of the ball screw 36 for the Y-axis table 32 and the ball screw 37 for the Z-axis table, respectively, and the ball screws 36 and 37 are rotationally driven by the drive motors 38 and 39. .

ブレードユニット６は、円板状の切削ブレード４１と、切削ブレード４１に連結されたスピンドルと、切削液を噴射する複数の噴射ノズルとを備える。ブレードユニット６は、スピンドルにより切削ブレード４１を高速回転させ、各ノズルから切削部分や切削ブレード４１に切削液を噴射して切削加工を行う。   The blade unit 6 includes a disk-shaped cutting blade 41, a spindle connected to the cutting blade 41, and a plurality of injection nozzles that inject cutting fluid. The blade unit 6 rotates the cutting blade 41 with a spindle at high speed, and performs cutting by injecting a cutting fluid from each nozzle onto the cutting portion or the cutting blade 41.

このように構成された切削装置１が稼働されると、保持テーブル３が半導体ウェーハＷを保持した状態で、一対のブレードユニット６に臨む加工位置に移動される。そして、一対のブレードユニット６の切削ブレード４１が半導体ウェーハＷのＸ軸方向の分割予定ライン９１に位置合わせされ、一対のブレードユニット６が下降されることで高速回転した切削ブレード４１により半導体ウェーハＷが切り込まれる。切削ブレード４１により半導体ウェーハＷが切り込まれると、保持テーブル３がＸ軸方向に切削送りされ、半導体ウェーハＷの分割予定ライン９１が加工される。この動作が繰り返されて全ての分割予定ライン９１が加工される。   When the cutting apparatus 1 configured as described above is operated, the holding table 3 is moved to a processing position facing the pair of blade units 6 while holding the semiconductor wafer W. Then, the cutting blades 41 of the pair of blade units 6 are aligned with the planned division line 91 in the X-axis direction of the semiconductor wafer W, and the semiconductor wafer W is rotated by the cutting blades 41 rotated at a high speed by the pair of blade units 6 being lowered. Is cut. When the semiconductor wafer W is cut by the cutting blade 41, the holding table 3 is cut and fed in the X-axis direction, and the division line 91 of the semiconductor wafer W is processed. This operation is repeated to process all the division lines 91.

次に、図２を参照して、ボールネジ保護ジャバラ機構１５の周辺構成について詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構１５の周辺構成の説明図である。   Next, the peripheral configuration of the ball screw protection bellows mechanism 15 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram of a peripheral configuration of the ball screw protection bellows mechanism 15 according to the present embodiment.

図２に示すように、ボールネジ１３は、加工送り方向となるＸ軸方向に延在し、一端側が第一の静止部１０１に支持され、他端側が第二の静止部１０２に支持されている。ボールネジ１３の一端部は、第一の静止部１０１に接続された駆動モータ１４に連結されている。またボールネジ１３の中間部には、保持テーブル３の背面側に形成されたナット１０３が係合されている。   As shown in FIG. 2, the ball screw 13 extends in the X-axis direction, which is the machining feed direction, and one end side is supported by the first stationary portion 101 and the other end side is supported by the second stationary portion 102. . One end of the ball screw 13 is coupled to a drive motor 14 connected to the first stationary part 101. A nut 103 formed on the back side of the holding table 3 is engaged with an intermediate portion of the ball screw 13.

ナット１０３には、ボールネジ１３と係合する本体部１０３ａと、本体部１０３ａから第一の静止部１０１側に環状に突出した取付け部１０３ｂと、本体部１０３ａから第二の静止部１０２側に環状に突出した取付け部１０３ｃとが設けられている。ナット１０３は、ボールネジ１３の回動駆動により、保持テーブル３と共に第一の静止部１０１と第二の静止部１０２との間で往復運動される。   The nut 103 includes a main body portion 103 a that engages with the ball screw 13, an attachment portion 103 b that protrudes annularly from the main body portion 103 a to the first stationary portion 101 side, and an annular shape from the main body portion 103 a to the second stationary portion 102 side. And a mounting portion 103c that protrudes from the center. The nut 103 is reciprocated between the first stationary part 101 and the second stationary part 102 together with the holding table 3 by the rotational driving of the ball screw 13.

ボールネジ保護ジャバラ機構１５は、ナット１０３を挟んでボールネジ１３の一端側を被覆する第一のジャバラ部１０４と、ボールネジ１３の他端側を被覆する第二のジャバラ部１０５とを備える。第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、ボールネジ１３を収容可能な筒状に形成され、切削加工時に飛散した切削液及び切削屑からボールネジ１３を保護するように構成されている。第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、折り畳み構造を有しており、保持テーブル３の往復運動に応じてボールネジ１３の延在方向に伸縮自在に構成されている。   The ball screw protection bellows mechanism 15 includes a first bellows portion 104 that covers one end side of the ball screw 13 with a nut 103 interposed therebetween, and a second bellows portion 105 that covers the other end side of the ball screw 13. The first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 are formed in a cylindrical shape that can accommodate the ball screw 13 and are configured to protect the ball screw 13 from cutting fluid and cutting dust scattered during cutting. The first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 have a folded structure, and are configured to be extendable in the extending direction of the ball screw 13 in accordance with the reciprocating motion of the holding table 3.

第一のジャバラ部１０４は、一端が第一の静止部１０１の接続面１０１ａに接続され、他端がナット１０３の取付け部１０３ｂに接続され、第一のジャバラ部１０４内に密閉空間Ａ１を形成している。第二のジャバラ部１０５は、一端が第二の静止部１０２の接続面１０２ａに接続され、他端がナット１０３の取付け部１０３ｃに接続され、第二のジャバラ部１０５内に密閉空間Ａ２を形成している。ボールネジ１３は、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５によって密閉保護されている。   One end of the first bellows portion 104 is connected to the connection surface 101 a of the first stationary portion 101, and the other end is connected to the attachment portion 103 b of the nut 103, thereby forming a sealed space A 1 in the first bellows portion 104. is doing. One end of the second bellows portion 105 is connected to the connection surface 102 a of the second stationary portion 102, and the other end is connected to the attachment portion 103 c of the nut 103, thereby forming a sealed space A <b> 2 in the second bellows portion 105. is doing. The ball screw 13 is hermetically protected by a first bellows portion 104 and a second bellows portion 105.

ナット１０３には、本体部１０３ａを跨いで（貫いて）第一のジャバラ部１０４内の密閉空間Ａ１と第二のジャバラ部１０５内の密閉空間Ａ２とを連通する連通路１０６が設けられている。本実施の形態においては、ナット１０３に連通路１０６を設けることにより、密閉空間Ａ１、Ａ２間の空気の移動が可能となっている。このため、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５の一方が収縮した時に一方の密閉空間Ａ１、Ａ２の空気が他方の密閉空間Ａ１、Ａ２に移動される。よって、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、ボールネジ１３を密閉保護した状態で保持テーブル３の往復移動に合わせて伸縮することが可能となる。なお、連通路１０６の孔の大きさは、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５内の伸縮に伴う空気の移動を妨げない範囲であれば特に限定されない。   The nut 103 is provided with a communication passage 106 that communicates between the sealed space A1 in the first bellows portion 104 and the sealed space A2 in the second bellows portion 105 across (through) the main body portion 103a. . In the present embodiment, by providing the communication path 106 in the nut 103, the air can be moved between the sealed spaces A1 and A2. For this reason, when one of the first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 contracts, the air in one sealed space A1, A2 is moved to the other sealed space A1, A2. Therefore, the first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 can be expanded and contracted in accordance with the reciprocating movement of the holding table 3 while the ball screw 13 is hermetically protected. The size of the hole in the communication path 106 is not particularly limited as long as it does not hinder the movement of air accompanying expansion and contraction in the first bellows portion 104 and the second bellows portion 105.

次に、図３（ａ）、（ｂ）を参照して、切削加工時におけるボールネジ保護ジャバラ機構１５の動作について説明する。図３（ａ）に示すように、駆動モータ１４によりボールネジ１３が回転駆動され、保持テーブル３の矢印Ｄ１方向への移動により第一のジャバラ部１０４が第一の静止部１０１側に収縮される。この時、第一のジャバラ部１０４内の空気は、連通路１０６を介して矢印Ｄ２方向に移動して第二のジャバラ部１０５内に流入される。このように、保持テーブル３が第一の静止部１０１側に移動するときには、連通路１０６は、密閉空間Ａ１から密閉空間Ａ２への通気孔（空気の逃がし孔）として機能する。   Next, the operation of the ball screw protection bellows mechanism 15 during cutting will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3A, the ball screw 13 is rotationally driven by the drive motor 14, and the first bellows portion 104 is contracted to the first stationary portion 101 side by the movement of the holding table 3 in the arrow D1 direction. . At this time, the air in the first bellows portion 104 moves in the direction of arrow D <b> 2 through the communication path 106 and flows into the second bellows portion 105. Thus, when the holding table 3 moves to the first stationary part 101 side, the communication path 106 functions as a vent hole (air escape hole) from the sealed space A1 to the sealed space A2.

また、図３（ｂ）に示すように、駆動モータ１４によりボールネジ１３が回転駆動され、保持テーブル３の矢印Ｄ３方向への移動により第二のジャバラ部１０５が第二の静止部１０２側に収縮される。この時、第二のジャバラ部１０５内の空気は、連通路１０６内を介して矢印Ｄ４方向に移動して第一のジャバラ部１０４内に流入される。このように、保持テーブル３が第二の静止部１０２側に移動するときには、連通路１０６は、密閉空間Ａ２から密閉空間Ａ１への内の通気孔（空気の逃がし孔）として機能する。   3B, the ball screw 13 is rotationally driven by the drive motor 14, and the second bellows portion 105 contracts to the second stationary portion 102 side by the movement of the holding table 3 in the arrow D3 direction. Is done. At this time, the air in the second bellows part 105 moves in the direction of the arrow D4 through the communication path 106 and flows into the first bellows part 104. Thus, when the holding table 3 moves to the second stationary portion 102 side, the communication path 106 functions as a vent hole (air escape hole) from the sealed space A2 to the sealed space A1.

このように、本実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構１５においては、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５によって被覆された閉ざされた空間内で空気の移動が行われるので、ボールネジ１３を密閉保護した状態で切削加工を行うことが可能となる。このため、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５に内部の空気を排出する通気孔を設けることなくボールネジ１３を保護することができる。   As described above, in the ball screw protection bellows mechanism 15 according to the present embodiment, air is moved in the closed space covered by the first bellows portion 104 and the second bellows portion 105. Cutting can be performed in a state where 13 is hermetically protected. For this reason, the ball screw 13 can be protected without providing the first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 with a vent hole for discharging the internal air.

以上説明したように、本実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構１５においては、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５によりボールネジ１３が密閉保護される。そして、第一のジャバラ部１０４内の密閉空間Ａ１と第二のジャバラ部１０５内の密閉空間Ａ２とを接続する連通路１０６を設けることにより、保持テーブル３の往復運動によって収縮した一方の密閉空間Ａ１、Ａ２内の空気が他方の密封空間Ａ１、Ａ２内に移動する。このため、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、ボールネジ１３を密閉保護した状態で伸縮することが可能となる。したがって、保護性能が高いボールネジ保護ジャバラ機構１５を実現することができる。   As described above, in the ball screw protection bellows mechanism 15 according to the present embodiment, the ball screw 13 is hermetically protected by the first bellows portion 104 and the second bellows portion 105. And by providing the communicating path 106 which connects the sealed space A1 in the first bellows part 104 and the sealed space A2 in the second bellows part 105, one sealed space contracted by the reciprocating motion of the holding table 3 The air in A1 and A2 moves into the other sealed spaces A1 and A2. For this reason, the first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 can be expanded and contracted while the ball screw 13 is hermetically protected. Therefore, the ball screw protection bellows mechanism 15 having high protection performance can be realized.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

例えば、本実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構１５においては、ナット１０３に連通路１０６を形成したが、この構成に限定されず適時変更可能である。連通路１０６は、第一のジャバラ部１０４内の密閉空間Ａ１と第二のジャバラ部１０５内の密閉空間Ａ２とを連通するものであればよい。例えば、図４に示すように、ナット１０３の取付け部１０３ｂと取付け部１０３ｃとの間にＵ字状の管路１０７を設ける構成としてもよい。なお、連通路１０６及び管路１０７は、複数設ける構成としてもよい。   For example, in the ball screw protection bellows mechanism 15 according to the present embodiment, the communication path 106 is formed in the nut 103. However, the present invention is not limited to this configuration and can be changed as needed. The communication path 106 only needs to communicate the sealed space A <b> 1 in the first bellows part 104 and the sealed space A <b> 2 in the second bellows part 105. For example, as shown in FIG. 4, it is good also as a structure which provides the U-shaped pipe line 107 between the attaching part 103b of the nut 103, and the attaching part 103c. Note that a plurality of communication paths 106 and pipes 107 may be provided.

また、上記実施の形態のボールネジ保護ジャバラ機構１５においては、ボールネジ１３を被覆するカバー部材として、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５を用いたが、この構成に限定されない。カバー部材としては、保持テーブル３の往復運動に合わせて伸縮可能なものであれば特に限定されず適時変更可能である。   Further, in the ball screw protection bellows mechanism 15 of the above embodiment, the first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 are used as the cover member that covers the ball screw 13, but the configuration is not limited thereto. The cover member is not particularly limited as long as it can expand and contract in accordance with the reciprocating motion of the holding table 3, and can be changed as appropriate.

また、上記実施の形態のボールネジ保護ジャバラ機構１５においては、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５が取付け部１０３ｂ、１０３ｃを介してナット１０３に接続される構成としたが、この構成に限定されない。第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、ボールネジ１３を密閉保護するようにナット１０３に接続される構成であれば適時変更可能である。例えば、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、取付け部１０３ｂ、１０３ｃを介さずに直接本体部１０３ａに接続する構成としてもよい。   In the ball screw protection bellows mechanism 15 of the above embodiment, the first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 are connected to the nut 103 via the mounting portions 103b and 103c. It is not limited to. The first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 can be changed in a timely manner as long as the first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 are configured to be connected to the nut 103 so as to hermetically protect the ball screw 13. For example, the first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 may be directly connected to the main body portion 103a without the attachment portions 103b and 103c.

また、上記実施の形態のボールネジ保護ジャバラ機構１５においては、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５により、ボールネジ１３を密閉保護する構成について説明したが、この構成に限定されない。第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、切削加工時に飛散する切削液や切削屑からボールネジ１３を保護できる構成であれば、必ずしもボールネジ１３を完全に密閉するものでなくともよく適時変更可能である。例えば、第一の静止部１０１及び／又は第二の静止部１０２に連通孔を設けて第一のジャバラ部１０４内及び第二のジャバラ部１０５内の空気を吸排気する構成としてもよい。   In the ball screw protection bellows mechanism 15 of the above embodiment, the configuration in which the ball screw 13 is hermetically protected by the first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 has been described. However, the configuration is not limited thereto. The first bellows portion 104 and the second bellows portion 105 may not necessarily completely seal the ball screw 13 as long as the ball screw 13 can be protected from the cutting fluid and cutting waste scattered during the cutting process. It can be changed. For example, a communication hole may be provided in the first stationary part 101 and / or the second stationary part 102 to suck and exhaust air in the first bellows part 104 and the second bellows part 105.

また、上記実施の形態においては、保持テーブル３を送るボールネジ１３を有する切削装置にボールネジ保護ジャバラ機構１５を適用した構成について説明したが、この構成に限定されない。ボールネジ保護ジャバラ機構１５は、ボールネジ１３を有する装置に適用可能であり、例えば、切削ブレード４１を移動させる送り機構などにも適用可能である。   Moreover, in the said embodiment, although the structure which applied the ball screw protection bellows mechanism 15 to the cutting device which has the ball screw 13 which sends the holding table 3 was demonstrated, it is not limited to this structure. The ball screw protection bellows mechanism 15 can be applied to an apparatus having the ball screw 13, for example, a feed mechanism that moves the cutting blade 41.

さらに、上記実施の形態においては、保持テーブル３の送り用のネジとしてのボールネジ１３にボールネジ保護ジャバラ機構１５を適用した構成について説明したが、この構成に限定されない。ボールネジ保護ジャバラ機構１５は、保持テーブル３を送るものであればどのような送りネジにも適用可能である。この場合、ナット１０３は、送りネジに対応した部材に変更する。   Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration in which the ball screw protection bellows mechanism 15 is applied to the ball screw 13 as the feeding screw of the holding table 3 has been described, but the configuration is not limited thereto. The ball screw protection bellows mechanism 15 can be applied to any feed screw that feeds the holding table 3. In this case, the nut 103 is changed to a member corresponding to the feed screw.

以上説明したように、本発明は、可動部が往復運動した場合においてもボールネジを密閉保護できるという効果を有し、特に、保持テーブルの送り用にボールネジを用いた切削装置に有用である。   As described above, the present invention has an effect that the ball screw can be hermetically protected even when the movable portion reciprocates, and is particularly useful for a cutting apparatus using the ball screw for feeding the holding table.

１ 切削装置
３ 保持テーブル（可動部）
４ 保持テーブル移動機構（駆動手段）
６ ブレードユニット
７ ブレードユニット移動機構
１３ ボールネジ
１４、３８ 駆動モータ（モータ）
１５ ボールネジ保護ジャバラ機構
２１ ワーク保持部
３１ ガイドレール
３２ Ｙ軸テーブル
３４ Ｚ軸テーブル
３６、３７ ボールネジ
４１ 切削ブレード
１０１ 第一の静止部
１０２ 第二の静止部
１０１ａ、１０２ａ 接続面
１０３ ナット
１０３ａ 本体部
１０３ｂ、１０３ｃ 取付け部
１０４ 第一のジャバラ部
１０５ 第二のジャバラ部
１０６ 連通路
１０７ 管路
Ｗ 半導体ウェーハ（ワーク）
Ａ１、Ａ２ 密閉空間 1 Cutting device 3 Holding table (movable part)
4. Holding table moving mechanism (driving means)
6 Blade unit 7 Blade unit moving mechanism 13 Ball screw 14, 38 Drive motor (motor)
15 Ball screw protection bellows mechanism 21 Work holding part 31 Guide rail 32 Y axis table 34 Z axis table 36, 37 Ball screw 41 Cutting blade 101 First stationary part 102 Second stationary part 101a, 102a Connection surface 103 Nut 103a Main body part 103b , 103c Mounting portion 104 First bellows portion 105 Second bellows portion 106 Communication path 107 Pipe line W Semiconductor wafer (workpiece)
A1, A2 sealed space

Claims (1)

第一の静止部と第二の静止部との間を往復移動する可動部と、前記可動部に形成されたナットと、前記ナットに係合して前記第一の静止部側から前記第二の静止部側に延在するボールネジと、前記ボールネジの延在方向を回転軸として前記ボールネジを回転駆動させるモータと、を有する駆動手段の前記ボールネジを覆って保護するボールネジ保護ジャバラ機構であって、
一端が前記第一の静止部に接続され、他端が前記可動部の前記ナットに接続されることにより密閉空間が形成され、前記第一の静止部と前記可動部との接近離反に伴って伸縮自在な第一のジャバラ部と、
一端が前記可動部の前記ナットに接続され、他端が前記第二の静止部に接続されることにより密閉空間が形成され、前記可動部と前記第二の静止部との接近離反に伴って伸縮自在な第二のジャバラ部と、を有し、
前記第一のジャバラ部が覆う密閉空間と前記第二のジャバラ部が覆う密閉空間とを連通させる連通路が前記ナットを跨いで配設されたことを特徴とするボールネジ保護ジャバラ機構。 A movable part that reciprocates between a first stationary part and a second stationary part, a nut formed on the movable part, and a second engaging part with the nut from the first stationary part side to the second stationary part. A ball screw protection bellows mechanism that covers and protects the ball screw of driving means having a ball screw extending to the stationary part side of the motor, and a motor that rotationally drives the ball screw with the extending direction of the ball screw as a rotation axis,
One end is connected to the first stationary part, and the other end is connected to the nut of the movable part to form a sealed space, and the first stationary part and the movable part are moved closer to and away from each other. The first bellows that can be stretched and
One end is connected to the nut of the movable part and the other end is connected to the second stationary part to form a sealed space, and the movable part and the second stationary part are moved closer to and away from each other. A retractable second bellows part,
A ball screw protection bellows mechanism, characterized in that a communication path that communicates between the sealed space covered by the first bellows portion and the sealed space covered by the second bellows portion is disposed across the nut.
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