JP2013086189A

JP2013086189A - ブレード着脱補助治具

Info

Publication number: JP2013086189A
Application number: JP2011225704A
Authority: JP
Inventors: Masami Sato; 正視佐藤
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2013-05-13

Abstract

【課題】シンプルな構成として破損などのトラブルも生じにくく、安価に製造可能な新規なブレード着脱補助治具を提供する。
【解決手段】切削ブレードが装着される高速回転可能なスピンドルと、該切削ブレードを該スピンドルに固定するための強磁性を有するナットと、を備えた切削装置に用いるブレード着脱補助治具であって、該スピンドルの回転を規制した状態で、該ナットに形成された被係合部と係合して該ナットを回転させるためのナット係合部と、該ナットを磁力によって保持可能な磁石と、を有することを特徴とするブレード着脱補助治具とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、被加工物を切削加工する切削装置の切削ブレードを着脱するためのブレード着脱補助治具に関する。

ダイシング装置等の切削装置は、一般的に、半導体ウエーハ等の被加工物を保持するチャックテーブルと、切削用の切削ブレードが装着された切削ユニットとを備えており、高速回転する切削ブレードを被加工物に切り込ませながら双方を相対移動させることによって、被加工物を切削加工する。

この切削ユニットは、高速回転可能なスピンドルの一端に、切削ブレードをフランジ等により挟持し、更に固定ナットを締結することにより切削ブレードをスピンドルに装着する構成である。ところで、このような切削ブレードは、消耗または破損により、或いは被加工物の種類や切削加工の内容等に応じて、適宜交換する必要がある。また、切削ブレード交換に伴ってフランジについても交換が必要な場合が生じる。

このようなブレード交換時には、スピンドルの回転をロック機構で停止させた状態でナット回転用の治具を固定ナットにはめ、トルクが管理されたトルクドライバ又はトルクレンチで治具を介してナットを締結又は弛緩させ、フランジから切削ブレードを着脱する（例えば、特許文献１参照）。

更には、固定ナットとナット回転用の治具との係合を容易に制御することができる構造を備えたブレード着脱補助治具が知られており、このようなブレード着脱補助治具を用いることにより、作業者はスピンドルの回転を停止させたり、固定ナットとナット回転用の治具が外れるのを防ぐための押さえつけの動作が不要となったため、ブレード交換作業は片手で実施可能となる（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−２３５２５０号公報特開２００４−２８１７００号公報

しかしながら、特許文献２に開示されるブレード着脱補助治具では、ナット回転部及びナット把持部が本体部の内部に収容され、ナット把持部を固定位置と解放位置とに切り替える構成であるため、部品点数が多く、また、複雑な構成であるため、製造コストが高いという課題がある。

また、ナット把持部に設けられる係止爪の破損等のトラブルも発生し得るため、トラブルが発生した際にはナット保持部を交換する必要が生じ、作業工数とコストが掛かるという課題がある。

さらに、オペレータは、ナット把持部を移動させる操作が必要となるため、ブレード着脱補助治具を使用する際の作業が煩雑になるという課題がある。

そこで、本発明は、シンプルな構成として破損などのトラブルも生じにくく、安価に製造可能な新規なブレード着脱補助治具を提供することを目的とする。

本発明では、切削ブレードが装着される高速回転可能なスピンドルと、該切削ブレードを該スピンドルに固定するための強磁性を有するナットと、を備えた切削装置に用いるブレード着脱補助治具であって、該スピンドルの回転を規制した状態で、該ナットに形成された被係合部と係合して該ナットを回転させるためのナット係合部と、該ナットを磁力によって保持可能な磁石と、を有することを特徴とするブレード着脱補助治具が提供される。

本発明によれば、構成がシンプルであり、破損などのトラブルも生じにくく、安価に製造可能である。また、オペレータにおいては、ナットの取り外し、装着の作業の際に、ブレード着脱補助治具からナットを脱落させてしまう心配もなく、更に、従来構成と比較しても工数が増えることがないため、良好な作業性を確保できる。

切削装置の外観斜視図である。切削ユニットの斜視図である。スピンドル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。ブレードマウントが固定されたスピンドルとハブブレードとの関係を示す分解斜視図である。切削ユニットの縦断面図である。本発明実施形態に係るブレード着脱補助治具の斜視図である。（Ａ）はブレード着脱補助治具を固定ナットに対向させた状態について示す図である。（Ｂ）は、ブレード着脱補助治具を固定ナットに係合させた状態について示す図である。（Ｃ）は、固定ナットをブレード着脱補助治具に磁着させた状態について示す図である。

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を参照すると、本発明のブレード着脱補助治具を使用することのできる切削装置２の斜視図が示されている。切削装置２は、ダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持されたウエーハＷを吸引保持するチャックテーブル６と、チャックテーブル６に保持されたウエーハＷを切削加工する切削ユニット４を備えている。

図２を参照すると、切削ユニット４の斜視図が示されている。切削ユニット４は、スピンドルハウジング８中に回転可能に収容されたスピンドル１０と、スピンドル１０の先端に装着された切削ブレード１２と、切削ブレード１２の上半分をカバーするホイールカバー１４と、切削水を切削ブレード１２に供給する切削水供給ノズル１６とを備えている。

切削加工時には、切削ブレード１２は矢印Ａ方向に回転される。１８は切削ブレード１２の着脱時にスピンドル１０の回転を停止するための回転停止機構（ロック機構）であり、係合部材がスピンドル１０に形成された係合穴に係合することによりスピンドル１０の回転をロックする。

図３を参照すると、切削ユニット４のスピンドル１０と、スピンドル１０に装着されるブレードマウント２２との関係を示す分解斜視図が示されている。切削ユニット４のスピンドルハウジング８中には、図示しないサーボモータにより回転駆動されるスピンドル１０が回転可能に収容されている。スピンドル１０は先端部１０ａを有しており、先端部１０ａには雌ねじ１０ｂが同軸上に形成されている。

２２はボス部２４と、ボス部２４と一体的に形成されたマウントフランジ２６とから構成されるブレードマウントであり、ボス部２４に雄ねじ２８が形成されている。更に、ブレードマウント２２は装着穴２９を有している。

ブレードマウント２２は、ボス部２４内に形成される装着穴にスピンドル１０の先端部１０ａを挿入させるとともに、ボルト穴部２９からボルト３１を挿入してスピンドル１０の先端の雌ねじ１０ｂ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１０の先端部に取り付けられる。

図４はブレードマウント２２が固定されたスピンドル１０と、切削ブレード１２との装着関係を示す分解斜視図である。切削ブレード１２はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ３４を有する円形基台３２の外周にニッケル母材中にダイアモンド砥粒が分散された切刃１２ａが電着されて構成されている。

切削ブレード１２の装着穴３６をブレードマウント２２のボス部２４に挿入し、固定ナット３８をボス部２４の雄ねじ２８に螺合して締め付けることにより、切削ブレード１２がスピンドル１０に取り付けられる。

固定ナット３８は、円周方向に１２０度離間した３個の係合穴（被係合部）３９を有しており、詳しくは後述するように、ブレード着脱補助治具７０（図５）の磁石によって保持されるために、強磁性を有するステンレス等の金属によって構成される。

図５を参照すると、切削ユニット４の縦断面図が示されている。４０はステータ４２及びロータ４４からなるサーボモータであり、スピンドル１０を回転駆動する。１８はロック機構（回転停止機構）であり、スピンドルハウジング８に配設されている。ロック機構１８は、スピンドルハウジング８に固定されたシリンダ部５６と、シリンダ部５６内に移動可能に配設された係止部材５８とを含んでいる。

係止部材５８は、比較的大径で短い頭部５８ａと、比較的小径で長い胴部５８ｂとからなり、頭部５８ａの直径はシリンダ部５０の内径と略同一となる様に調整されているので、頭部５８ａの外周面がシリンダ部５６の内周面と密接する。

このため、頭部５８ａはその一側と他側との間を気密状態に保ちながらシリンダ部５６内をスピンドル１０に近づく方向或いは遠ざかる方向に円滑に往復移動できる。このように、係止部材５８はシリンダ部５６内にピストンとして機能する。

コイルばね６０が係止部材５８の胴部５８ｂに外嵌されてシリンダ部５６の内部空間に設置されている。シリンダ部５６の内部空間に突出するように突起部５６ａが形成されており、この突起部５６ａは係止部材５８の頭部５８ａと当接して、係止部材５８がスピンドル１０から離れる方向に過度に移動することを制限する。

ロック機構１８のシリンダ部５６の一端には、図示しないエア供給源に接続されるエア供給用ノズル６４が装着されている。エア供給用ノズル６４には係止部材５８を収容しているシリンダ部５６の内部空間と連通する連通孔５７が形成されている。

エア供給用ノズル６４及び連通孔５７を介して加圧されたエアをシリンダ部５６の係止部材５８の頭部５８ａ側の内部空間に供給すると、係止部材５８がコイルばね６０の付勢力に抗して移動して、係止部材５８の先端がスピンドル１０に形成された係合穴６２に係合し、スピンドル１０をロックすることができる。係合穴６２は、例えばスピンドル１０の外周方向に１２０度離間して３個形成されている。

次に、図６、及び、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示されるブレード着脱補助治具７０について説明する。本実施形態のブレード着脱補助治具７０は、ステンレス等の金属からなる軸状の本体７１を有して構成され、本体７１の一側に設けた対向面７２を切削ブレード１２の固定ナット３８に対向させた状態で用いられるものである。

対向面７２には、固定ナット３８の複数箇所に形成された係合穴（被係合部）３９に係合するためのナット係合部７３，７３が突設される。ナット係合部７３は棒状に構成されて、係合穴３９に挿入されて互いに係合されるようになっている。本実施形態では、固定ナット３８の三箇所に係合穴３９が設けられるため、これに対応するように、対向面７２にはナット係合部７３が三箇所に設けられる。

対向面７２には、固定ナット３８を磁力によって保持可能な磁石７４，７４が設けられる。磁石７４，７４は、固定ナット３８を確実に保持するために、複数箇所に配置されることが好ましい。本実施形態では、各ナット係合部７３の間に二箇所に配置することで、円周上に合計六箇所に配置されることし、固定ナット３８を複数箇所で確実に保持されるようにしている。

磁石７４の素材については特に限定されるものではないが、例えば、強い磁性を呈するネオジウムを使用することが考えられる。また、ナット係合部７３の長さは、固定ナット３８にナット係合部７３が係合した際に磁石７４が固定ナット３８の表面に接触することが可能な長さに設計されることが好ましい。

本体７１において、対向面７２と後端面７５を除く外周面には、滑り止めとするための表面加工７１ａ・７１ｂが施されることが好ましい。表面加工７１ａ・７１ｂの形態については特に限定されるものではないが、例えば、細かい凹凸を有する摩擦面で構成することで、オペレータが持った際に滑り難く、また、手で掴んで回転操作をする際にグリップ力が発揮され易い構成とすることが考えられる。

次に、以上の構成とするブレード着脱補助治具７０を用いた作業について説明する。この作業を実施する前提として、上述したロック機構１８により、スピンドル１０の回転をロックした状態としておく。図７（Ａ）に示すように、切削ブレード１２を交換する場合において、ブレード着脱補助治具７０の対向面７２を固定ナット３８に対向させる。

次いで、図７（Ｂ）に示すように、固定ナット３８の係合穴３９の位置を確認しながら、ブレード着脱補助治具７０のナット係合部７３を係合穴３９に挿入させることで、ブレード着脱補助治具７０と固定ナット３８が係合される。そして、対向面７２に設けた磁石７４が固定ナット３８の表面に接触することで、磁力によって対向面７２と固定ナット３８が磁着した状態となる。

次いで、図７（Ｃ）に示すように、ブレード着脱補助治具７０を手でしっかりと掴みつつ回転させることで、固定ナット３８が緩められる。操作を続けることで固定ナット３８がブレードマウント２２（雄ねじ２８）から外れるが、この際、固定ナット３８はブレード着脱補助治具７０に磁着されたままとなり、ブレード着脱補助治具７０から脱落することがない。

固定ナット３８を取り外した後、磨耗した切削ブレード１２を取り外し、新しい切削ブレード１２をセットする。そして、上記の手順と逆の流れによって、固定ナット３８を締結することにより、切削ブレード１２の交換を行うことができる。なお、この固定ナット３８の締結の際には、ブレード着脱補助治具７０にトルクレンチなどを装着して、所定のトルクで締結をすることなども考えられる。

以上のように、本実施形態では、切削ブレード１２が装着される高速回転可能なスピンドル１０と、切削ブレード１２をスピンドル１０に固定するための強磁性を有する固定ナット３８と、を備えた切削装置２に用いるブレード着脱補助治具７０であって、スピンドル１０の回転を規制した状態で、固定ナット３８の表面部に形成された係合穴（被係合部）３９と係合して固定ナット３８を回転させるナット係合部７３と、固定ナット３８を磁力によって保持可能な磁石７４と、を有するブレード着脱補助治具７０とするものである。

そして、以上のブレード着脱補助治具７０の構成によれば、構成がシンプルであり、破損などのトラブルも生じにくく、安価に製造可能である。また、オペレータにおいては、固定ナット３８の取り外し、装着の作業の際に、ブレード着脱補助治具７０から固定ナット３８を脱落させてしまう心配もなく、更に、従来構成と比較しても工数が増えることがないため、良好な作業性を確保できる。

１０スピンドル
１２切削ブレード
１８ロック機構
２２ブレードマウント
３８固定ナット
３９係合穴
７０ブレード着脱補助治具
７１本体
７２対向面
７３ナット係合部
７４磁石

Claims

切削ブレードが装着される高速回転可能なスピンドルと、該切削ブレードを該スピンドルに固定するための強磁性を有するナットと、を備えた切削装置に用いるブレード着脱補助治具であって、該スピンドルの回転を規制した状態で、該ナットに形成された被係合部と係合して該ナットを回転させるためのナット係合部と、該ナットを磁力によって保持可能な磁石と、を有することを特徴とするブレード着脱補助治具。