JP2014091208A

JP2014091208A - 工具着脱治具

Info

Publication number: JP2014091208A
Application number: JP2012244903A
Authority: JP
Inventors: Vincent Atendido Paul; ヴィンセントアテンディドポール
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2014-05-19

Abstract

【課題】切削ブレードやマウント工具などの工具を容易に着脱自在とすることができる工具着脱治具を提供すること。
【解決手段】工具着脱治具１は治具本体２とガイドロッド３を備えている。治具本体２は工具を把持する爪８を備えた工具把持部４と３個の工具把持部４を環状に支持する円板状基台５と貫通孔６と工具把持部４に連結し円板状基台５を支点として爪８を開状態と閉状態に位置付ける握り部７とから構成されている。貫通孔６は工具把持部４から等距離の位置に設けられスピンドルの先端に形成された凹みと同径である。ガイドロッド３は貫通孔６と同径の外径を有する。工具着脱治具１は貫通孔６に挿入されたガイドロッド３をスピンドルの先端に形成された凹みに挿入して工具把持部４に把持された工具をスピンドルの先端部に取り付けられたマウント工具の取付部に挿入又は離脱させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイシング装置等の切削装置におけるスピンドルに装着される切削ブレードやスペーサをマウント工具から着脱する工具着脱治具に関する。

ダイシング装置等の切削装置に配設される切削手段としては円形の切削ブレードが一般的である。切削ブレードはマウント工具という治具によってスピンドルの先端に装着され、４００００ｒｐｍ等の高速で回転することで切削を行う。

ダイシング装置等の切削装置では、装着された切削ブレードの回転中心とスピンドルの回転中心とが一致している状態が切削加工では重要であり、被加工物の欠けの少ない良好な加工結果を得る要因の一つとなる。そのため、マウント工具のボス部に対し切削ブレードを挿入できるようボス部の直径に対し切削ブレードの中心孔がわずかながら大きく形成されている。

また、切削ブレードは一つのマウント工具に対し重なって複数装着され、一度の切削加工で複数本の切削溝を形成できる加工方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。この場合、切削ブレードに挟まれるスペーサが用いられるが、スペーサの中央孔も同じく、ボス部に対してわずかながら大きく公差が設定されている。

特開２００５−０２８４７９号公報

しかしながら、ボス部に切削ブレードやスペーサを装着する際、ボス部の軸方向（スピンドルの回転軸線方向）と垂直ではなく斜めに誤って差し込むとボス部と切削ブレードの内径とが引っ掛かり動かなくなってしまったり、ボス部に傷が付きさらに引っ掛かりやすくなったりすると言う問題が有った。さらには、複数の切削ブレードを装着させるマウント工具の場合、ボス部が非常に長いため、引っ掛かる可能性が高くなり、着脱が非常に難しくなるという問題が有った。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、切削ブレードやマウント工具などの工具を容易に着脱自在とすることができる工具着脱治具を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の工具着脱治具は、中央に開口を有した環状の工具をスピンドルの先端に突出して形成され中央に凹みを備えたボス部に挿入する工具着脱治具であって、工具を把持する爪を備えた工具把持部と、少なくとも３個の該工具把持部を環状に支持する円板状基台と、該円板状基台の中央に形成され該工具把持部から等距離の位置に該スピンドルの先端に形成された凹みと同径の貫通孔と、該工具把持部に連結し該円板状基台を支点として該爪を開状態と閉状態とに位置付ける握り部と、から構成された治具本体と、該円板状基台の中央に形成された貫通孔と同径の外径を有するガイドロッドとを備え、該円板状基台の中央に形成された貫通孔に挿入された該ガイドロッドを該スピンドルの先端に形成された該凹みに挿入して該工具把持部に把持された環状の工具を該ボス部に挿入、又は該ボス部から離脱させることを特徴とする。

そこで、本願発明の工具着脱治具は、スピンドルの先端に形成された凹みと治具本体の円板状基台に設けられた貫通孔とが同径でかつ貫通孔とガイドロッドとが同径に形成されている。このために、ガイドロッドをスピンドルの凹みに係合させると、ガイドロッドをスピンドルの軸心に一致させることができる。したがって、ガイドロッドをスピンドルの凹みに係合させて、工具把持部に工具を把持した治具本体をガイドロッドに対し摺動させることで、治具本体の工具把持部に把持された工具をスピンドルと同軸な状態に保ったまま摺動させることができる。よって、工具着脱治具は、工具をボス部に引っ掛けることなく、スピンドルに挿入または離脱させることができる。したがって、工具着脱治具は、工具をスピンドルに対して斜めに挿入してしまう事を抑制でき、工具を容易に正しい方向で着脱することができる。

図１は、実施形態に係る工具着脱治具により工具が着脱される切削装置の切削手段の分解斜視図である。図２は、実施形態に係る工具着脱治具の概略を示す図である。図３は、実施形態に係る工具着脱治具の治具本体の概略を示す図である。図４は、実施形態に係る工具着脱治具のガイドロッドが凹みに係合し工具把持部が切削フレードを把持した断面図である。図５は、図４に示された工具着脱治具が切削フレードをマウント工具に取り付けた断面図である。図６は、実施形態に係る工具着脱治具により工具が着脱される切削装置の切削手段の他の例の分解斜視図である。図７は、実施形態に係る工具着脱治具のガイドロッドが凹みに係合し工具把持部がスペーサを把持した断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る工具着脱治具について、図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係る工具着脱治具により工具が着脱される切削装置の切削手段の概略を示す分解斜視図である。図２（ａ）は、実施形態に係る工具着脱治具の概略を示す斜視図である。図２（ｂ）は、実施形態に係る工具着脱治具の図２（ａ）中のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿う断面図である。図３（ａ）は、実施形態に係る工具着脱治具の治具本体の概略を示す斜視図である。図３（ｂ）は、実施形態に係る工具着脱治具を図３（ａ）の下方からみた平面図である。

実施形態に係る工具着脱治具１は、中央に開口を有した環状の切削ブレード３０（図１に示し、工具に相当）を、スピンドル３１の先端部３１ａに取り付けられたマウント工具３２に着脱する際に用いられる治具である。なお、工具着脱治具１により切削ブレード３０が着脱されるスピンドル３１は、半導体ウエーハ、光デバイスウエーハやパッケージ基板などの被加工物を切削加工する切削装置の切削手段３３を構成するものである。切削手段３３は、スピンドル３１と、マウント工具３２と、切削ブレード３０などを備えている。

スピンドル３１は、先端部３１ａが先細に形成されている。スピンドル３１は、図示しないブレード駆動源により軸心回りに回転駆動され、円柱状の先端部３１ａにマウント工具３２及び切削ブレード３０などが取り付けられる。マウント工具３２は、金属で構成され、図１に示すように、スピンドル３１の先端に突出して形成される円筒状の取付部３４（ボス部に相当）と、取付部３４の外周面から外周方向に延びた円板状の支持部３５とを一体に備えている。取付部３４の内周面は、スピンドル３１の先端部３１ａの外周面と略同形状のテーパ状に形成されている。マウント工具３２は、取付部３４の内側にスピンドル３１の先端部３１ａが挿入され、取付部３４内に収容されたボルト３６がスピンドル３１の先端面にねじ込まれることにより、スピンドル３１の先端部３１ａに取り付けられる。

また、ボルト３６の頭には、平面形状が多角形状の凹み３７（スピンドル３１の先端に形成された凹みに相当）が、スピンドル３１と同軸に設けられている。なお、実施形態では、凹み３７の平面形状は、正六角形状である。さらに、ボルト３６の頭とスピンドル３１の先端面との間には、ワッシャ４３が設けられている。また、マウント工具３２の取付部３４は、内側に収容したボルト３６が凹み３７を備えることで、当該凹み３７を備えている。

切削ブレード３０は、図１に示すように、アルミニウム合金で構成された円環状の基台３８と、基台３８にダイヤモンド砥粒等がニッケル鍍金で固定された厚みが２０〜２００μｍのブレード３９とを備えた、所謂電鋳ハブブレードである。基台３８の外縁には、断面円弧状の係合凹部４０が設けられている。切削ブレード３０は、基台３８の内側にマウント工具３２の取付部３４を通して、マウント工具３２の支持部３５に重ねられる。そして、切削ブレード３０は、マウント工具３２の取付部３４の外周に螺合した固定ナット４１とマウント工具３２とに挟持されて、スピンドル３１の先端部３１ａに取り付けられる。

工具着脱治具１は、基台３８が設けられた切削ブレード３０を、スピンドル３１の先端に突出して形成され中央に凹み３７を備えたマウント工具３２の取付部３４に挿入するものである。工具着脱治具１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、治具本体２と、ガイドロッド３とを備えている。治具本体２は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、少なくとも３個設けられた工具把持部４と、少なくとも３個の工具把持部４を環状に支持する円板状基台５と、貫通孔６と、握り部７とから構成されている。

工具把持部４は、切削ブレード３０の基台３８の外縁に設けられた係合凹部４０に係合して切削ブレード３０を把持する爪８を先端に備えている。本実施形態では、工具把持部４は、３個設けられている。円板状基台５は、図３（ｂ）に示すように、円板状に形成され、外縁が工具把持部４の基端に連なって、３個の工具把持部４を環状に支持する。貫通孔６は、円板状基台５の中央に形成され、３個の工具把持部４から等距離の位置に設けられている。貫通孔６は、切削ブレード３０の内径よりも遥かに小径で、かつ凹み３７の平面視における対角線の長さと同径の円形に形成されている。握り部７は、工具把持部４と同数設けられている。握り部７は、工具把持部４の基端に連結し、円板状基台５から工具把持部４の逆向きに延びている。握り部７は、オペレータなどにより互いに近づけられたり離されることで、円板状基台５を支点として、爪８を爪８同士が離れる開状態と爪８同士が近づく閉状態とに位置付ける。また、治具本体２には、爪８が開状態に位置付けられると、爪８同士が近付く方向に握り部７を付勢する板ばね９が取り付けられている。

ガイドロッド３は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、貫通孔６と同径の外径を有する円柱状に形成されている。ガイドロッド３は、貫通孔６内に通されて、治具本体２に摺動自在に取り付けられる。また、ガイドロッド３の先端には、凹み３７に係合する凹み用係合部１０が設けられている。凹み用係合部１０の平面形状は、凹み３７と同じ大きさの正六角形に形成されている。このために、凹み用係合部１０とガイドロッド３とは、正面視において、所謂正六角形と当該正六角形の外接円との関係となっている。また、ガイドロッド３の基端には、ガイドロッド３よりも遥かに外径の大きな持ち手部１１が設けられている。

次に、実施形態に係る工具着脱治具１を用いた切削ブレード３０のスピンドル３１への着脱方法について、図面に基づいて説明する。図４は、実施形態に係る工具着脱治具のガイドロッドが凹みに係合し工具把持部が切削フレードを把持した状態を示す断面図である。図５は、図４に示された工具着脱治具が切削フレードをマウント工具に取り付けた状態を示す断面図である。

まず、切削ブレード３０を取り付ける前に、スピンドル３１の先端部３１ａをマウント工具３２内に挿入し、ボルト３６をスピンドル３１の先端面にねじ込んで、スピンドル３１の先端部３１ａにマウント工具３２を取り付けておく。そして、治具本体２の工具把持部４の爪８に切削ブレード３０の基台３８の係合凹部４０を係合して、工具把持部４の爪８に切削ブレード３０を把持させる。さらに、ガイドロッド３を貫通孔６内に挿入する。そして、図４に示すように、ガイドロッド３の先端に設けられた凹み用係合部１０を凹み３７に挿入する。すると、貫通孔６とガイドロッド３とが同径で、かつ凹み３７の対角線の長さと貫通孔６とが同径に形成されているので、凹み用係合部１０が凹み３７に係合して、ガイドロッド３とスピンドル３１の軸心とが一致する。

そして、治具本体２即ち工具把持部４に把持された切削ブレード３０がマウント工具３２に近付くように、ガイドロッド３に対して治具本体２を摺動させる。工具把持部４に把持された切削ブレード３０をマウント工具３２の取付部３４に挿入して、図５に示すように、工具把持部４に把持された切削ブレード３０をマウント工具３２の支持部３５に重ねる。そして、握り部７同士を近づけて、爪８を開状態に位置付けて工具把持部４の係合凹部４０の係合を解除して、ガイドロッド３の先端の凹み用係合部１０を凹み３７から離脱させる。そして、固定ナット４１を取付部３４の外周に螺合させて、固定ナット４１とマウント工具３２との間に切削ブレード３０を挟持する。こうして、切削ブレード３０をスピンドル３１の先端部３１ａに取り付ける。

また、切削ブレード３０を取り外す際には、固定ナット４１を取り外す。そして、ガイドロッド３を貫通孔６内に挿入して、ガイドロッド３の先端の凹み用係合部１０を凹み３７に係合させる。そして、治具本体２即ち工具把持部４がマウント工具３２に近付くように、ガイドロッド３に対して治具本体２を摺動させる。そして、工具把持部４の爪８に切削ブレード３０の基台３８の係合凹部４０を係合させて、工具把持部４に切削ブレード３０を把持させる。そして、治具本体２即ち工具把持部４がマウント工具３２から離れるように、ガイドロッド３に対して治具本体２を摺動させる。工具把持部４に把持された切削ブレード３０をマウント工具３２の取付部３４から離脱させた後、ガイドロッド３の先端の凹み用係合部１０を凹み３７から離脱させる。こうして、切削ブレード３０をスピンドル３１の先端部３１ａから取り外す。

また、実施形態に係る工具着脱治具１は、複数の切削ブレード３０ａを備えた切削装置の切削手段３３ａ（図６に示す）において、複数の切削ブレード３０間に設けられるスペーサ４２（工具に相当）を、スピンドル３１の取付部３４に着脱する際にも用いられる。なお、図６は、実施形態に係る工具着脱治具により工具が着脱される切削装置の切削手段の他の例の概略を示す分解斜視図である。なお、図６において、図１〜図５と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

切削装置の切削手段３３ａは、図６に示すように、スピンドル３１と、マウント工具３２、固定ナット４１に加えて、複数の切削ブレード３０ａと、これら複数の切削ブレード３０ａ間に設けられるスペーサ４２を備えている。図６に示された例では、切削手段３３ａは、切削ブレード３０ａを二つ備え、スペーサ４２を一つ備えている。また、図６に示された例では、切削ブレード３０ａは、ダイヤモンド砥粒等をレジンボンドで固めて構成されるレジンボンドブレードや、ダイヤモンド砥粒等をメタルボンドで固めて構成されるメタルボンドブレードや、ダイヤモンド砥粒等をヒドリファイドボンドで固めて構成されるヒドリファイドメタルボンドブレードなどのブレード３９のみで構成されて、基台３８を備えていない。

スペーサ４２は、中央に開口を有した環状に形成されており、内径が、貫通孔６の内径よりも遥かに大きく、かつスピンドル３１の取付部３４の外径に対しわずかに大きく公差が設定されている。また、スペーサ４２の軸心方向の両端の外縁には、前述した係合凹部４０が設けられている。

図６に示された例では、工具着脱治具１は、スペーサ４２を、スピンドル３１の先端に突出して形成され中央に凹み３７を備えたマウント工具３２の取付部３４に挿入するものである。次に、工具着脱治具１を用いたスペーサ４２のスピンドル３１への着脱方法について、図面に基づいて説明する。図７は、実施形態に係る工具着脱治具のガイドロッドが凹みに係合し工具把持部がスペーサを把持した状態を示す断面図である。なお、図７において、図１〜図５と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

まず、切削ブレード３０ａ及びスペーサ４２を取り付ける前に、スピンドル３１の先端部３１ａにマウント工具３２を取り付けておく。そして、二つの切削ブレード３０ａのうち一つの切削ブレード３０ａの内側に取付部３４を通して、該一つの切削ブレード３０ａをマウント工具３２の支持部３５に重ねる。そして、治具本体２の工具把持部４の爪８にスペーサ４２の係合凹部４０を係合して、工具把持部４の爪８にスペーサ４２を把持させる。さらに、ガイドロッド３を貫通孔６内に挿入する。そして、図７に示すように、ガイドロッド３の先端に設けられた凹み用係合部１０を凹み３７に挿入して、係合させる。

そして、治具本体２即ち工具把持部４に把持されたスペーサ４２がマウント工具３２に近付くように、ガイドロッド３に対して治具本体２を摺動させる。工具把持部４に把持されたスペーサ４２をマウント工具３２の取付部３４に挿入して、工具把持部４に把持されたスペーサ４２をマウント工具３２に取り付けられた一つの切削ブレード３０ａに重ねる。そして、握り部７同士を近づけて、爪８を開状態に位置付けて工具把持部４の係合凹部４０の係合を解除して、ガイドロッド３の先端部３１ａを凹み３７から離脱させる。そして、他の一つの切削ブレード３０ａの内側に取付部３４を通して、該他の一つの切削ブレード３０ａをスペーサ４２に重ねてから、固定ナット４１を取付部３４の外周に螺合させて、固定ナット４１とマウント工具３２との間に二つの切削ブレード３０ａ及びスペーサ４２を挟持する。こうして、二つの切削ブレード３０ａ及びスペーサ４２をスピンドル３１の先端部３１ａに取り付ける。

また、スペーサ４２を取り外す際には、固定ナット４１を取り外し、スピンドル３１の先端側の切削ブレード３０ａを取り外す。そして、ガイドロッド３を貫通孔６内に挿入して、ガイドロッド３の先端の凹み用係合部１０を凹み３７に係合させる。そして、治具本体２即ち工具把持部４がスペーサ４２に近付くように、ガイドロッド３に対して治具本体２を摺動させる。そして、工具把持部４の爪８にスペーサ４２の係合凹部４０を係合させて、工具把持部４にスペーサ４２を把持させる。そして、治具本体２即ち工具把持部４がマウント工具３２から離れるように、ガイドロッド３に対して治具本体２を摺動させる。そして、工具把持部４に把持されたスペーサ４２をマウント工具３２の取付部３４から離脱させる。また、残りの切削ブレード３０ａをマウント工具３２から取り外す。こうして、二つの切削ブレード３０ａ及びスペーサ４２をスピンドル３１の先端部３１ａから取り外す。

以上のように、実施形態に係る工具着脱治具１によれば、貫通孔６とガイドロッド３とが同径で、かつ凹み３７の対角線の長さと貫通孔６とが同径に形成されている。このために、ガイドロッド３をスピンドル３１の凹み３７に係合させると、ガイドロッド３とスピンドル３１の軸心とが一致する。したがって、ガイドロッド３をスピンドル３１の凹み３７に係合させた状態で、工具把持部４に切削ブレード３０又はスペーサ４２を把持した治具本体２をガイドロッド３に対し摺動させることで、切削ブレード３０又はスペーサ４２をスピンドル３１と同軸な状態に保ったまま摺動させることができる。よって、工具着脱治具１は、切削ブレード３０又はスペーサ４２をマウント工具３２の取付部３４に引っ掛けることなく、スピンドル３１に挿入または離脱させることができる。したがって、工具着脱治具１は、切削ブレード３０又はスペーサ４２をスピンドル３１に対して斜めに挿入してしまう事を抑制でき、切削ブレード３０又はスペーサ４２を容易に正しい方向で着脱することができる。

前述した実施形態では、工具着脱治具１が工具把持部４を３個備えているが、本発明では、工具着脱治具１が工具把持部４を４個以上備えても良い。また、前述した実施形態では、凹み３７及び凹み用係合部１０の平面形状が多角形（実施形態では、正六角形）であるが、本発明では、凹み３７及び凹み用係合部１０の平面形状は、円形、種々の多角形（正多角形に限定されない）などの種々の形状であっても良い。要するに、本発明では、凹み３７及び凹み用係合部１０の平面形状は、凹み３７に凹み用係合部１０を係合させると、治具本体２の工具把持部４に把持した切削ブレード３０やスペーサ４２をスピンドル３１と同軸な状態に保つことができれば、種々の形状にしても良い。

図６及び図７に示された例では、切削ブレード３０ａが、ブレード３９のみで構成されて、基台３８を備えていない。しかしながら、本発明では、切削ブレード３０ａは、基台３８を備えても良い。この場合、工具着脱治具１を用いて、複数の切削ブレード３０ａ及びスペーサ４２を着脱するのが望ましい。要するに、本発明の工具着脱治具１は、基台３８付きの切削ブレード３０ａ及びスペーサ４２を着脱する際に用いられるのが望ましい。また、本発明では、切削ブレード３０ａを三つ以上備え、かつスペーサ４２を複数備えた切削手段３３ａのスピンドル３１に切削ブレード３０ａやスペーサ４２を着脱しても良い。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１工具着脱治具
２治具本体
３ガイドロッド
４工具把持部
５円板状基台
６貫通孔
７握り部
８爪
３０切削ブレード（工具）
３１スピンドル
３４取付部（ボス部）
３７凹み
４２スペーサ（工具）

Claims

中央に開口を有した環状の工具をスピンドルの先端に突出して形成され中央に凹みを備えたボス部に挿入する工具着脱治具であって、
工具を把持する爪を備えた工具把持部と、少なくとも３個の該工具把持部を環状に支持する円板状基台と、該円板状基台の中央に形成され該工具把持部から等距離の位置に該スピンドルの先端に形成された凹みと同径の貫通孔と、該工具把持部に連結し該円板状基台を支点として該爪を開状態と閉状態とに位置付ける握り部と、から構成された治具本体と、
該円板状基台の中央に形成された貫通孔と同径の外径を有するガイドロッドとを備え、
該円板状基台の中央に形成された貫通孔に挿入された該ガイドロッドを該スピンドルの先端に形成された該凹みに挿入して該工具把持部に把持された環状の工具を該ボス部に挿入、又は該ボス部から離脱させる工具着脱治具。