JP2014104515A - Thermal deformation prevention device of static pressure pad in double-side grinding apparatus and double-side grinding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、両面研削装置における静圧パッドの熱変形防止装置および両面研削装置に関し、さらに詳細には、半導体ウェーハ等の薄肉円板状工作物の表面および裏面の同時加工において、上記工作物の表裏両面を静圧流体により非接触状態で支持する一対の静圧パッドの熱変形を抑制する熱変形防止技術に関する。 The present invention relates to a device for preventing thermal deformation of a static pressure pad and a double-side grinding device in a double-side grinding device, and more specifically, in the simultaneous machining of the front and back surfaces of a thin disk-like workpiece such as a semiconductor wafer. The present invention relates to a thermal deformation prevention technique for suppressing thermal deformation of a pair of static pressure pads that support both front and back surfaces with a hydrostatic fluid in a non-contact state.
例えば、半導体ウェーハは、単結晶シリコンで作られた円柱状の半導体インゴットから薄くスライスして得られた後、その表裏面は、研削装置や研磨装置による仕上加工が施されて平滑面に仕上げられる。 For example, a semiconductor wafer is obtained by thinly slicing a cylindrical semiconductor ingot made of single crystal silicon, and then the front and back surfaces are finished to a smooth surface by finishing with a grinding device or a polishing device. .
半導体ウェーハ等の薄肉円板状工作物(以下、ワークと称する。)の研削または研磨加工においては、ワークを支持回転しながら、その表面および/または裏面を加工する方法がとられ、例えば、半導体ウェーハの表裏面を同時に研削加工する両面研削装置においては、ワークをワーク回転支持装置により回転支持するとともに、高速回転する一対の砥石車をその砥石軸方向へ切り込んで、これら両砥石車端面の研削面により上記ワークの表裏両面を同時に研削加工する。 In grinding or polishing a thin disk-shaped workpiece (hereinafter referred to as a workpiece) such as a semiconductor wafer, a method of processing the front surface and / or the back surface of the workpiece while supporting and rotating the workpiece is employed. In a double-sided grinding machine that simultaneously grinds the front and back surfaces of a wafer, the workpiece is rotated and supported by a workpiece rotation support device, and a pair of grinding wheels rotating at high speed are cut in the direction of the grinding wheel axis to grind both grinding wheel end faces. The front and back surfaces of the workpiece are ground simultaneously by the surface.
ところで、上記ワーク回転支持装置は、ワークを軸方向に位置決め支持する軸方向支持手段と、ワークを径方向に位置決めするとともに回転支持する径方向支持手段とを備えてなる。上記軸方向支持手段として、ワークの表裏両面を静圧流体により非接触状態で支持する一対の静圧パッドを備えた構成のものがあり、この種のワーク回転支持装置においては、ワークの表裏両面を静圧流体により非接触状態で支持するため、静圧パッド表面とワーク表裏面との距離が非常に狭く設定されている。 By the way, the workpiece rotation support device includes axial support means for positioning and supporting the workpiece in the axial direction, and radial support means for positioning and rotating the workpiece in the radial direction. As the axial support means, there is a configuration including a pair of static pressure pads that support both sides of the workpiece in a non-contact state with a static pressure fluid. In this type of workpiece rotation support device, both sides of the workpiece are supported. Is supported in a non-contact state by a static pressure fluid, the distance between the surface of the static pressure pad and the front and back surfaces of the workpiece is set very narrow.
このため、静圧パッドの熱変形は直ちにワークやワークを回転支持する上記径方向支持手段に干渉して、高精度な研削が困難となり、あるいは研削自体が不可能になってしまうという危険もある。このような現象は、特に、研削対象のワークが大口径になると、これを支持する静圧パッドも大口径になり、その熱変形量も大きくなって、より顕著に現われる傾向にある。このように静圧パッドの熱変形の主要因となる研削熱の管理制御は、構造上非常に複雑で、早期に解決すべき大きな課題の一つであった。 For this reason, the thermal deformation of the hydrostatic pad immediately interferes with the workpiece and the radial support means for rotating and supporting the workpiece, and there is a risk that high-precision grinding becomes difficult or grinding itself becomes impossible. . In particular, when the workpiece to be ground has a large diameter, the static pressure pad that supports the workpiece also has a large diameter, and the amount of thermal deformation tends to increase. As described above, management control of grinding heat, which is a main factor of thermal deformation of the static pressure pad, is very complicated in structure and is one of the major problems to be solved at an early stage.
この点に関して、例えば、特許文献1または2に開示されるように、研削装置における研削液の飛散による熱伝導を防止することにより、装置構成部の熱変形を防止する技術が開発され提案されているが、上記静圧パッドという特殊構造には有効に適用できる技術ではなく、さらなる改良が要望されていた。
In this regard, for example, as disclosed in
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、半導体ウェーハ等の薄肉円板状ワークの表面および裏面の同時加工において、ワークの表裏両面を静圧流体により非接触状態で支持する静圧パッドの熱変形を有効に抑制することができる熱変形防止装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and the object of the present invention is to provide a static surface on both the front and back surfaces of a thin disk-shaped workpiece such as a semiconductor wafer. An object of the present invention is to provide a thermal deformation prevention device capable of effectively suppressing thermal deformation of a hydrostatic pad supported in a non-contact state by a pressurized fluid.
本発明のもう一つの目的は、上記熱変形防止装置を構成装置として備え、半導体ウェーハ等の薄肉円板状ワークの表裏面を同時に高効率でかつ高精度に研削加工することができる両面研削装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a double-sided grinding apparatus that comprises the thermal deformation prevention device as a component device and can simultaneously and efficiently grind the front and back surfaces of a thin disc-shaped workpiece such as a semiconductor wafer. Is to provide.
上記目的を達成するため、本発明の両面研削装置の熱変形防止装置は、薄肉円板状ワークをワーク回転支持部により回転支持するとともに、高速回転する一対の砥石車をその砥石軸方向へ切り込んで、これら両砥石車端面の研削面により上記ワークの表裏両面を同時に研削加工する両面研削装置において、上記ワークの表裏両面を静圧流体により非接触状態で支持する上記ワーク回転支持部の一対の静圧パッドの熱変形を抑制する熱変形防止装置であって、上記静圧パッドにおける上記砥石車との境界部位に、静圧パッドの熱変形を抑制する熱変形防止手段が設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the thermal deformation prevention device of the double-sided grinding apparatus of the present invention supports a thin disk-shaped workpiece by a workpiece rotation support portion and cuts a pair of grinding wheels rotating at high speed in the direction of the grinding wheel axis. In the double-side grinding apparatus that simultaneously grinds both the front and back surfaces of the workpiece by the grinding surfaces of the both ends of the grinding wheel, the pair of workpiece rotation support portions that support the front and back surfaces of the workpiece in a non-contact state with a hydrostatic fluid. A thermal deformation prevention device for suppressing thermal deformation of a static pressure pad, wherein thermal deformation prevention means for suppressing thermal deformation of the static pressure pad is provided at a boundary portion of the static pressure pad with the grinding wheel. It is characterized by.
好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
(1)上記熱変形防止手段は、上記砥石車の研削部から飛散するクーラントが上記静圧パッドの裏面側へ流入するのを遮断防止する構造とされている。
The following configuration is adopted as a preferred embodiment.
(1) The thermal deformation prevention means is configured to prevent the coolant splashed from the grinding portion of the grinding wheel from flowing into the back side of the static pressure pad.
(2)上記熱変形防止手段は、上記砥石車の外周部位を覆うように上記静圧パッドの砥石車挿通部内周に取付け固定されている遮熱板の形態とされている。 (2) The thermal deformation prevention means is in the form of a heat shield plate attached and fixed to the inner periphery of the grinding wheel insertion portion of the static pressure pad so as to cover the outer peripheral portion of the grinding wheel.
(3)上記遮熱板は、上記静圧パッドの砥石車挿通部における表裏方向の取付け範囲は、上記静圧パッドの表面からわずかに後退した位置から、少なくとも上記静圧パッドの裏面よりも後方へ突出して、研削時における上記砥石車の後端を覆う位置まで延びて設けられている。 (3) In the heat shield plate, the mounting range in the front and back direction of the grinding wheel insertion portion of the hydrostatic pad is at least behind the back surface of the hydrostatic pad from a position slightly retracted from the surface of the hydrostatic pad. And extending to a position covering the rear end of the grinding wheel during grinding.
(4)上記遮熱板は、金属よりも熱伝導率の低い材料から形成されている。 (4) The heat shield plate is made of a material having a lower thermal conductivity than metal.
本発明の薄肉円板状ワークの両面研削装置は、薄肉円板状ワークを回転支持するとともに、高速回転する一対の砥石車をその砥石軸方向へ切り込んで、これら両砥石車端面の研削面により上記ワークの表裏面を同時に研削加工する装置であって、端面の研削面同士が対向するように配された一対の砥石車と、上記ワークを、上記一対の砥石車の研削面間においてワークの表裏面がこれら両研削面に対向する状態で、支持回転するワーク回転支持手段とを備えてなり、このワーク回転支持手段は、上記ワークを軸方向に位置決め支持する軸方向支持手段と、ワークを径方向に位置決めするとともに回転支持する径方向支持手段とを備え、上記軸方向支持手段は、上記ワークの表裏両面を静圧流体により非接触状態で支持する一対の静圧パッドを備えるとともに、上記熱変形防止装置を備えてなることを特徴とする。 The double-sided grinding apparatus for thin-walled disc-like workpieces of the present invention supports the thin-walled disc-like workpieces in rotation and cuts a pair of grinding wheels rotating at high speed in the direction of the grinding wheel axis. A device for simultaneously grinding the front and back surfaces of the workpiece, wherein a pair of grinding wheels arranged so that the grinding surfaces of the end faces face each other, and the workpiece between the grinding surfaces of the pair of grinding wheels. Work rotation support means for supporting and rotating in a state where the front and back surfaces face both the grinding surfaces. The work rotation support means includes: an axial support means for positioning and supporting the work in the axial direction; A radial support means for positioning and rotating in the radial direction, the axial support means comprising a pair of static pressure pads for supporting the front and back surfaces of the workpiece in a non-contact state with a static pressure fluid. With obtaining, and characterized by including the heat deformation prevention device.
本発明の静圧パッドの熱変形防止技術は、本発明者による両面研削装置の静圧パッドという特定技術についての種々の試験研究の成果として生まれた。すなわち、本発明者は、研削装置における静圧パッドの静圧流体が機械温度に追従するように温度調節されて供給されるなど、静圧パッドの熱変形に影響する構造上の特性を考慮しつつ、ワークを研削する際に発生する研削熱がどのように静圧パッドの熱変形に関与するかについて、後述する種々の研究・実験を繰り返した結果、本発明を完成するに至った。 The technology for preventing thermal deformation of a static pressure pad according to the present invention was born as a result of various test studies on a specific technology called a static pressure pad of a double-side grinding apparatus by the present inventor. That is, the present inventor considers structural characteristics that affect the thermal deformation of the hydrostatic pad, such as supplying the hydrostatic fluid of the hydrostatic pad in the grinding apparatus so as to follow the machine temperature. On the other hand, as a result of repeating various studies and experiments to be described later on how the grinding heat generated when grinding a workpiece is involved in the thermal deformation of the hydrostatic pad, the present invention has been completed.
すなわち、左右に配置した一対の静圧パッド間に、薄肉円板状ワークを回転支持して、このワークの表裏両面を高速回転する一対の砥石車で同時研削する場合に、研削時に研削部で発生する研削熱は、砥石車の砥石軸内部中央を介して研削部に供給される研削水(クーラント)やワークなどに伝達されるところ、これら研削熱によって暖められた研削水は、ワークの回転により上記一対の静圧パッド間に運ばれるとともに、砥石車の回転により飛散して上記静圧パッド裏面側に流れ込む傾向がある。 In other words, when a thin disk-shaped workpiece is supported in rotation between a pair of static pressure pads arranged on the left and right sides and both sides of the workpiece are ground simultaneously with a pair of grinding wheels that rotate at high speed, The generated grinding heat is transmitted to the grinding water (coolant) and workpiece supplied to the grinding part via the center of the grinding wheel shaft of the grinding wheel. The grinding water heated by the grinding heat is rotated by the workpiece. Is carried between the pair of static pressure pads, and is scattered by the rotation of the grinding wheel and flows into the back surface side of the static pressure pads.
そして、本発明者による種々の試験研究の結果、これら研削水によって上記静圧パッド間つまり表面側と裏面側に伝達された研削熱が、静圧パッドの表面側と裏面側で温度差を生じさせ、これが原因で、上記静圧パッドがワーク側へ反って、ワークやこのワークを径方向に支持するキャリアと干渉することが判明した。本発明者は、これら試験研究によって得られた知見に基づいてさらに試験研究を行い、その成果として本発明を完成させた。 As a result of various test studies by the present inventors, the grinding heat transferred between the hydrostatic pads by the grinding water, that is, from the front side to the back side, causes a temperature difference between the front side and the back side of the hydrostatic pad. As a result, it has been found that the static pressure pad warps to the workpiece side and interferes with the workpiece and the carrier supporting the workpiece in the radial direction. The present inventor further conducted a test study based on the knowledge obtained by these test studies, and completed the present invention as a result.
しかして、本発明の熱変形防止装置によれば、薄肉円板状ワークを、静圧パッドを備えるワーク回転支持部により回転支持するとともに、高速回転する一対の砥石車をその砥石軸方向へ切り込んで、これら両砥石車端面の研削面により上記ワークの表裏両面を同時に研削加工する両面研削装置において、上記静圧パッドにおける上記砥石車との境界部位に、静圧パッドの熱変形を抑制する熱変形防止手段が設けられているから、薄肉円板状ワークの表面および裏面の同時加工において、ワークの表裏両面を静圧流体により非接触状態で支持するワーク回転支持部における静圧パッドの熱変形を有効に抑制することができる。 Thus, according to the thermal deformation prevention device of the present invention, the thin disc-shaped workpiece is supported by the workpiece rotation support portion including the static pressure pad, and a pair of grinding wheels rotating at high speed are cut in the direction of the grinding wheel axis. In the double-side grinding apparatus that simultaneously grinds both the front and back surfaces of the workpiece with the grinding surfaces of the both end faces of the grinding wheel, heat that suppresses thermal deformation of the static pressure pad at the boundary portion of the hydrostatic pad with the grinding wheel. Since deformation prevention means is provided, thermal deformation of the static pressure pad in the work rotation support part that supports both the front and back surfaces of the work in a non-contact state with a hydrostatic fluid in the simultaneous processing of the front and back surfaces of the thin disk-shaped work Can be effectively suppressed.
すなわち、本発明においては、上記静圧パッドにおける上記砥石車との境界部位、具体的には、静圧パッドの砥石車挿通部に、上記熱変形防止手段が設けられることで、静圧パッドの表面側と裏面側で温度差を生じさせていた研削水の研削部位から静圧パッドの表裏面側特に裏面側への流入が有効に抑制ないしは防止される。 That is, in the present invention, the thermal deformation preventing means is provided at the boundary portion of the hydrostatic pad with the grinding wheel, specifically, the grinding wheel insertion portion of the hydrostatic pad, thereby The inflow of the hydrostatic pad from the ground portion where the temperature difference has occurred between the front surface side and the back surface side to the front and back surfaces, particularly the back surface side, is effectively suppressed or prevented.
この結果、静圧パッドの熱変形によるワーク側への反りが可及的に減少して、静圧パッドとワークや上記キャリアとの干渉が有効に防止され、これにより、ワークの研削が出来なくなるなどの問題発生が有効に防止され得る。 As a result, warpage to the workpiece side due to thermal deformation of the static pressure pad is reduced as much as possible, and interference between the static pressure pad and the workpiece and the carrier is effectively prevented, thereby making it impossible to grind the workpiece. Such problems can be effectively prevented.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面全体にわたって同一の符号は同一の構成部材または要素を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same reference numeral indicates the same component or element.
実施形態1
本発明に係る両面研削装置が図1および図2に示されており、この研削装置は、具体的には薄肉円板状のワークWである図14に示すような半導体ウェーハの表裏面を同時に研削するもので、一対の砥石車1、2の砥石軸3、4が水平に対向して回転支持される横軸両頭平面研削盤である。
FIGS. 1 and 2 show a double-side grinding apparatus according to the present invention. Specifically, this grinding apparatus simultaneously covers the front and back surfaces of a semiconductor wafer as shown in FIG. 14 which is a thin disk-shaped workpiece W. This is a horizontal double-sided surface grinder that grinds and is supported by the
本実施形態の加工対象である半導体ウェーハWは、厚さが0.5〜2.0mm程度の薄肉円板状のもので、製造工程中におけるウェーハの結晶方位を合わせるため、その円形外周縁に切欠部としてのノッチWnが設けられている。本実施形態においては、このノッチWnを有効に利用して研削加工を行う構成とされている。 The semiconductor wafer W to be processed in the present embodiment is a thin disk having a thickness of about 0.5 to 2.0 mm, and in order to match the crystal orientation of the wafer during the manufacturing process, the circular outer peripheral edge A notch Wn is provided as a notch. In this embodiment, it is set as the structure which grinds using this notch Wn effectively.
この研削盤は、図1および図2に示すように、研削加工部の主要構成である左右一対の砥石車1、2およびワーク回転支持装置(ワーク回転支持部)5などの基本構成を備えてなり、ワーク回転支持装置5の主要構成部として、本発明の特徴構成である熱変形防止装置6が含まれている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the grinding machine includes basic configurations such as a pair of left and right grinding
砥石車1、2は具体的にはカップ型砥石車であって、その周縁部先端面1a、2aが円環状の研削面とされている。これら砥石車1、2は、その研削面1a、2a同士がほぼ平行な状態で対向するように配されて、これら両研削面1a、2a間の研削位置において、後述するように、ワークWがワーク回転支持装置5により回転支持される構成とされている。
The grinding
具体的には、砥石車1、2は、砥石軸3、4の先端部に、取外し可能に取付け固定されている。これら砥石軸3、4は、図示しない砥石台の内部に装置された駆動モータ7、8に駆動連結されるとともに、同じく上記砥石台の内部に装置された砥石切込み装置(図示省略)により、その軸線方向つまり切込み方向X、Yへそれぞれ切込み動作される構造とされている。また、砥石軸3、4の内部中央には、クーラント(研削水)を砥石車1、2の研削部つまり研削面1a、2a部位に供給するためのクーラント供給路9がそれぞれ全長にわたり貫通して設けられており、その先端9aが砥石車1、2の先端に臨んで開口されるとともに、具体的には図示しないが、その後端がクーラント供給源に連通可能とされている。
Specifically, the grinding
ワーク回転支持装置5は、ワークWを支持回転するワーク回転支持手段として機能するもので、一対の砥石車1、2の研削面1a、2a間において、ワークWを、その表裏面Wa、Wbが上記両研削面1a、2aに対向する鉛直状態で支持回転する構成とされている。
The workpiece
このワーク回転支持装置5は、ワークWを軸方向に位置決め支持する軸方向支持手段10と、ワークWを径方向に位置決めするとともに回転支持する径方向支持手段11とを備えてなり、上記軸方向支持手段10は、その主要構成部として上記熱変形防止装置6を備える。
The work
上記軸方向支持手段10は、ワークWの表裏面Wa、Wbを静圧流体により非接触状態で位置決め支持する静圧支持装置の形態とされており、その主要構成部として、対向状に設けられた左右一対の静圧パッド15、16と上記熱変形防止装置6を備えてなる。
The axial direction support means 10 is in the form of a static pressure support device that positions and supports the front and back surfaces Wa and Wb of the workpiece W in a non-contact state with a static pressure fluid, and is provided in an opposing manner as its main component. A pair of left and right
一対の静圧パッド15、16は、図1および図2に示すように、鉛直状態で所定の間隔をもって平行に対向配置された厚板円盤の形態とされ、構成材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼、セラミックス等か採用され、本実施形態においてはセラミックスが使用されている。これら一対の静圧パッド15、16は、その下部位に砥石車1、2との干渉をさけるための切欠17を砥石車挿通部としてそれぞれ備えるとともに、その対向支持面となる表面つまりパッド表面15a、16aには、具体的には図示しないが、静圧溝が所定のパターン形状をもってそれぞれ形成されている。これら静圧溝は、その底部に複数設けられた複数の流体供給孔を介して、図示しない静圧流体供給源に接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the pair of
また、上記砥石車挿通部17は、図1に示すように、砥石車1、2の外径よりも若干大きな径寸法を有する円弧状の内径輪郭を有し、この部位に後に詳述する上記熱変形防止装置6が設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, the grinding
そして、上記静圧流体供給源から供給される水などの圧力流体は、研削加工中、上記静圧パッド15、16のパッド表面15a、16aに設けられた静圧溝の複数の流体供給孔(図示省略)から常時噴出供給されて、ワークWの表裏面Wa、Wbを、両砥石車1、2の研削面1a、2a間のほぼ軸方向中心位置に非接触状態で静圧保持する。噴出される圧力流体としては、図示の実施形態においては圧力水(いわゆるパッド水)が使用されている。
The pressure fluid such as water supplied from the static pressure fluid supply source is a plurality of fluid supply holes (in a static pressure groove provided on the pad surfaces 15a and 16a of the
上記静圧パッド15、16のパッド表面15a、16aから常時噴出供給されるパッド水は、機械温度に追従するよう温度調節されるとともに、静圧支持するワークWの表裏面Wa、Wbと上記パッド表面15a、16aの微小隙間を自重により下方へ流下して排出される。
The pad water constantly ejected and supplied from the pad surfaces 15a and 16a of the
上記径方向支持手段11は、ワークWを径方向に位置決めしつつ回転駆動する回転駆動装置の形態とされており、その主要構成部として、ワークWを嵌合支持するキャリア装置20と、このキャリア装置20を支持回転させる回転装置21とを備えている。
The radial support means 11 is in the form of a rotational drive device that rotationally drives the workpiece W while positioning the workpiece W in the radial direction. As a main component, the
回転装置21は、図1に示すように、複数(図示の実施形態では4つ)の支持ローラ23、23、…が上記キャリア装置20のキャリアリング25の外周面25aを回転可能に支持するとともに、リング駆動ギア24が上記キャリアリング25に一体的に嵌合固定されるキャリア押え27の内歯27aに噛み合う構成とされ、上記リング駆動ギア24が、図外の回転駆動源に駆動連結されている。
As shown in FIG. 1, the rotating
そして、この回転駆動源によるリング駆動ギア24の駆動回転により、ワークWを嵌合支持するキャリア装置20が、支持ローラ23、23、…により規定される回転中心まわりに回転動作されて、ワークWが径方向に位置決めされた状態で支持回転される。
Then, due to the driving rotation of the
上記キャリア装置20は、ワークWを嵌合支持するもので、図1および図2に示すように、上記キャリアリング25、キャリア本体26およびキャリア押え27を主要部として構成されている。
The
キャリアリング25は、キャリア装置20の本体リングとして機能する部位で、図1に示すような円環状のリング部材の形態とされて、外周面25aが円筒面に形成されている。そして、キャリアリング25は、上述したように、回転駆動部である回転装置21の4つの支持ローラ23、23、…により外周面25aが回転可能に位置決め支持されている。
The
また、キャリアリング25の内径側には、円環状の取付溝25bが全周にわたって連続して設けられており、この取付溝25bに、上記キャリア本体26の外周縁部位が嵌合されて、円環状のキャリア押え27により取外し交換可能に挟持状に取付固定される構造とされている。
An annular mounting
また、キャリア押え27は、図1に示すような円環状のリング部材からなる内歯車の形態とされて、内周に上記内歯27aが形成されてなる。そして、上記キャリアリング25の取付溝25bにキャリア押え27が一体的に嵌合固定された状態において、上述したように、回転駆動部である回転装置21の4つの支持ローラ23、23、…によりキャリアリング25の外周面25aが回転可能に支持されるとともに、上記キャリア押え27の内歯27aに回転装置21のリング駆動ギア24が噛み合う構成とされている。
The
キャリア本体26は、ワークWを嵌合支持する部位で、具体的には、図1に示すような薄肉円環状の板材の形態とされ、その円形内周縁26aがワークWの円形外周全体(全周)を近接囲繞する構造とされている。すなわち、上記円形内周縁26aは研削対象となるワークWの外径寸法より若干大きな内径寸法を有して、ワークWの外周縁との間に所定の隙間が形成されるように構成され、これにより、ワークWがキャリア本体26に遊嵌状に嵌合支持される。
The
また、キャリア本体26の円形内周縁26aの所定の部位には、図1に示すように、ワークWの円形外周縁に設けられた切欠部であるノッチWnに係合するノッチトリガー28が設けられている。このノッチトリガー28の尖端係合部28aは、ワークWがキャリア本体26の円形内周縁26a内に遊嵌状に嵌合支持された状態において、ワークWのノッチWnにキャリア装置20の回転方向に係合し、これにより、ワークWは、上記キャリア本体26に遊嵌状に嵌合支持されるとともに、ノッチトリガー28を介してキャリア本体26と一体的に回転される。
Further, as shown in FIG. 1, a
そして、上記ワーク回転支持装置5において、径方向支持手段11のキャリア装置20により嵌合支持されたワークWの表裏面Wa、Wbが、軸方向支持手段10の静圧パッド15、16により非接触状態で静圧保持されて、両静圧パッド15、16間の中心位置(加工位置)に位置決め支持されながら、上記キャリア装置20が支持ローラ23、23、…により規定される回転中心まわりに回転動作されて、ワークWが径方向に位置決めされた状態で支持回転される。
In the work
次に、本発明の特徴構成である上記熱変形防止装置6の構成について詳述する。
熱変形防止装置6は、上記ワーク回転支持装置5の一対の静圧パッド15、16の熱変形を抑制するものであって、上記静圧パッド15、16における上記砥石車1、2との境界部位に、静圧パッド15、16の熱変形を抑制する熱変形防止手段としての遮熱板30が設けられてなる。
Next, the configuration of the thermal
The thermal
図示の実施形態の熱変形防止装置6においては、静圧パッド15、16における砥石車挿通部17の部位に上記遮熱板30が設けられてなる。
In the thermal
この遮熱板30は、具体的には、上記砥石車挿通部17の円筒状内周に沿って設けられた遮熱板の形態とされ、以下に説明する種々の試験研究の結果に従って、砥石車1、2の研削部から飛散するクーラントが上記静圧パッド15、16の裏面側へ流入するのを遮断防止する構造とされている。
Specifically, the
すなわち、本実施形態のような、静圧パッド15、16を備えたワーク回転支持装置5によりワークWを回転支持する構成とされた横軸両頭平面研削盤においては、高速回転する一対の砥石車1、2で上記ワークWの表裏両面Wa、Wbを同時研削すると、研削時に研削部で発生する研削熱は、砥石車1、2の砥石軸3、4内部中央のクーラント供給路9、9を介して研削部である研削面1a、2a部位に供給される研削水やワークWなどに伝達されるところ、これら研削熱によって暖められた研削水は、ワークWの回転により上記一対の静圧パッド15、16間に運ばれるとともに、砥石車1、2の回転により飛散して上記静圧パッド15、16の裏面つまりパッド裏面15b、16b側にも流れ込むことになる。
That is, in the horizontal-axis double-sided surface grinding machine configured to rotate and support the workpiece W by the workpiece
一方、ワークWは左右一対の静圧パッド15、16間に供給されるパッド水(静圧流体)によって、左右静圧パッド15、16の表面つまりパッド表面15a、16aから非接触で保持されているところ、上記パッド水は、機械温度に追従するよう温度調節されて上記パッド表面15a、16aから常時噴出供給されており、ワークWと静圧パッド15、16との微小隙間から常時排出されている。その排出されたパッド水は、重力によって下方へ落下している。
On the other hand, the workpiece W is held in a non-contact manner from the surfaces of the left and right
したがって、ワークWを研削する際に発生する研削熱は、(i)砥石軸3、4の内部中央のクーラント供給路9、9から供給された研削水に伝達され、高速回転している砥石車1、2から静圧パッド15、16の砥石車挿通部17、17内周などに飛散して落下し、一部は静圧パッド15、16の裏面15b、16bなどに伝って排出されるものと、(ii)ワークWに伝達されるもの、および(iii)砥石車1、2に伝達されるものとに大きく分かれる。
Accordingly, the grinding heat generated when grinding the workpiece W is transmitted to the grinding water supplied from the
これら(i)〜(iii)の3つの研削熱の伝達経路のうち、静圧パッド15、16の熱変形に影響するものとして(i)および(ii)のものが挙げられ、その影響について以下の試験を行った。
Among these three heat transfer paths of grinding (i) to (iii), those that affect the thermal deformation of the
以下の試験を行うに際して、図3(a)に示すように、静圧パッド15、16のパッド表面15a、16a部位に、両静圧パッド15、16のパッド表面15a、16a間の距離(パッド間距離)を測定するための距離センサ40を3つ、つまり、装置前側の下端部近傍位置の距離センサ40F、装置中央部の上部位置の距離測定センサ40Cおよび装置後側の下端部近傍位置の距離測定センサ40Rを設置した。
When performing the following test, as shown in FIG. 3A, the distance between the pad surfaces 15a and 16a of both the
また、静圧パッド15、16のパッド表面15a、16a部位の温度を測定するための温度センサ45を2つ、つまり、装置前側の静圧パッド下方位置の温度センサ45Fおよび装置後側の静圧パッド下方位置の温度センサ45Rを設置した。これら温度センサ45F、Rは静圧パッド15、16間から落下するパッド水の水温から静圧パッド15、16のパッド表面15a、16aの温度を間接的に測定した。
Further, two temperature sensors 45 for measuring the temperature of the pad surfaces 15a and 16a of the
なお、図3(b)は、上記研削熱による静圧パッド15、16の熱変形による反りのメカニズムを示すもので、図示のように、静圧パッド15、16のパッド表面15a、16aの温度がパッド裏面15b、16bよりも低くなると、パッド裏面15b、16b側が熱膨張する一方、パッド表面15a、16a側が熱収縮する形となって、静圧パッド15、16はパッド表面15a、16a側に反ることとなる。パッド表面15a、16aの温度とパッド裏面15b、16bの温度が上記と逆の場合は、静圧パッド15、16の反りは図示のものと逆になる。
FIG. 3B shows a warping mechanism due to thermal deformation of the
(1)試験1−上記(i)の研削水による影響について:
この試験は、上記熱変形防止装置6を備えない横軸両頭平面研削盤において、擬似的に研削熱の代替として、砥石軸3、4中央のクーラント供給路9から約50℃の温水を研削水として供給し、静圧パッド15、l6から噴出供給されるパッド水には機械温度に調整された水を用いて、ワークWをワーク回転支持装置5により回転停止状態で支持するとともに、高速回転する一対の砥石車1、2を上記ワークWの表裏両面Wa、Wbに近づけた時の、砥石車1、2の回転により飛散する研削水による静圧パッド15、16の影響を調べた。
(1) Test 1-Regarding the influence of the grinding water of (i) above:
In this test, in a horizontal double-sided surface grinder without the thermal
試験1の結果が図4および図5に示されており、この試験結果から、砥石車1、2の回転と同時に、静圧パッド15、16の下部間の隙間が装置前後両位置において狭くなっていき(図4(b)参照)、また砥石車1、2の回転を停止すると共に上記隙間が回転接触前の基の状態(図4(a)の状態)に戻っている(図4(c)参照)ことが分かり、砥石車1、2の回転により飛散した温水(研削水)が静圧パッド15、16の下部をワークW側へ反らせていることが判明した。
The results of
(2)試験2−上記(ii)のワークWの回転による影響について:
この試験は、試験1と同様に、熱変形防止装置6を備えない横軸両頭平面研削盤を用いたワークWの実加工において、ワークWの回転方向を時計回り(CW)(図6(a))と反時計回り(CCW)(図7(a))に変えた時の、ワークWの回転による静圧パッド15、16の影響を調べた。
(2) Test 2-Influence of the rotation of the workpiece W in (ii) above:
In this test, as in
試験2の結果が図6(b)および図7(b)に示されており、この試験結果から、ワークWの回転方向を時計回り(CW)(図6(a))と反時計回り(CCW)(図7(a))に変えた時に、静圧パッド15、16の装置前後側の下方位置の温度センサ45F、45Rによる測定結果(温度変化)が入れ替わり、これに対応して静圧パッド15、16の下部間距離の変化傾向も装置前後側で入れ替わることが分かり(図6(b)および図7(b))、ワークWが回転する方向に、暖められた研削水が運ばれていることが判明した。以上から、研削熱は、ワークWやワーク表面Wa、Wbに付着する水により、ワークWの回転と共に左右の静圧パッド15、16間に持ち込まれて、静圧パッド15、16のパッド表面15a、16aを暖めて、熱膨張を引き起こすことが判明した。
The results of
以上の2つの試験1、2の結果から、静圧パッド15、16の下部におけるパッド表面15a、16aとパッド裏面15b、16bの温度分布が装置前後側で異なり、静圧パッド15、16の装置前後側の反る方向がそれぞれ異なることが判明した。
すなわち、ワークWの回転方向が通常運転の時計回り(CW)の場合(図6(a)参照)を例にとると、図8を参照して、砥石車1,2とワークWが接触して研削熱が発生した場合の静圧パッド15、16の下部の反り状態は、砥石車1、2のワークWに対する接触がない基本状態(加工前の初期状態)、つまり、図8(a)に示すように静圧パッド15、16の装置後側および装置前側のいずれも反りのない状態に対して、静圧パッド15、16の装置後側の反る方向は、図8(b)に示すようにワークWと反対側へ反り、静圧パッド15、16の装置前側の反る方向は、図8(c)に示すようにワークW側へ反る。
From the results of the above two
That is, taking the case where the rotation direction of the workpiece W is clockwise (CW) in normal operation (see FIG. 6A) as an example, the grinding
このような現象は、静圧パッド15、16の装置後側は、ワークWの回転により持ち込まれる研削熱により、静圧パッド15、16のパッド表面15a、16aの温度がパッド裏面15b、16bよりも高くなって、パッド表面15a、16a側が熱膨張し、パッド裏面15b、16b側が熱収縮する形となるため、静圧パッド15、16間距離は広がり(図8(b))、ワークWの静圧保持は不安定にはなるが、キャリア装置20を挟むことなく、ワークWに対する研削は最後まで完了できるため許容できる。一方、静圧パッド15、16の装置前側のパッド表面15a、16aは、温度制御されたパッド水の影響で、パッド裏面15b、16bよりも温度が低くなるため、パッド裏面15b、16b側が熱膨張し、パッド表面15a、16a側が熱収縮する形(図3(b)の状態)となってワークW側に反り、静圧パッド15、16間距離が狭くなることで(図8(c))、キャリア装置20のキャリアリング25やワークWの挟み込みが発生して、最悪の場合、ワークWの回転は停止し、ワークWや機械へのダメージが深刻な問題となることが判明した。
Such a phenomenon is caused by the grinding heat brought in by the rotation of the workpiece W on the rear side of the
以上の試験結果から得られた知見に基づいてさらに試験研究を行い、その結果を踏まえて得られた上記遮熱板(熱変形防止手段)30の具体的な配置構成等について以下に説明する。 Based on the knowledge obtained from the above test results, further test studies are performed, and a specific arrangement configuration of the heat shield plate (thermal deformation preventing means) 30 obtained based on the results will be described below.
上記遮熱板30は、上記砥石車1、2の研削部から飛散する研削水(クーラント)が一対の静圧パッド15、16のパッド裏面15b、16b側へ流入するのを遮断防止する構造とされている。
The
具体的には、遮熱板30は、研削中に静圧パッド15、16のパッド裏面15b、16b側に回り込む研削水を遮断することで、パッド裏面15b、16bの温度変化をできる限り小さくして、静圧パッド15、16に反りが生じないようにするため、図1に示すように、静圧パッド15、16に設けられた砥石車挿通部17内周を覆うように、換言すれば、上記砥石車1、2の外周部位を覆うように、静圧パッド15、16の砥石車挿通部17内周に取付ボルト等の固定手段(図示省略)によって取付け固定されている。
Specifically, the
また、遮熱板30は、上記静圧パッド15、16の砥石車挿通部17における表裏方向の取付け範囲は、図2に示すように、上記静圧パッド15、16の表面からわずかに後退した位置から、少なくとも上記静圧パッド15、16の裏面よりも後方へ突出して、研削時における上記砥石車1、2の後端を覆う位置まで延びて設けられている。
Further, the
つまり、遮熱板30は、静圧パッド15、16のパッド表面15a、16a側においては研削時にワークWが存在するため、パッド表面15a、16aよりも少し後ろへ下がった位置からパッド裏面15b、16bに向けて延び、パッド裏面15b、16bよりも後方へ飛び出すような配置構成とされている。
That is, the
ここに、遮熱板30の先端縁がパッド表面15a、16aよりも少し後ろへ下がった位置に設定されているのは、パッド表面15a、16aと面一に設定されるのが理想であるところ、現実的には、静圧パッド15、16とワークWとの隙間が狭いことから、遮熱板30の取付け作業時に誤って、遮熱板30の先端縁がパッド表面15a、16aから前方へ飛び出す危険を防止することを考慮したものである。また、遮熱板30の後端縁がパッド裏面15b、16bよりも後方へ飛び出すように設定されているのは、研削熱によって温められた研削水がパッド裏面15b、16bに回り込むことを防ぐためである。
Here, it is ideal that the front edge of the
上記遮熱板30は、金属よりも熱伝導率の低い材料から形成されている。具体的には、遮熱板30の材質は、砥石車挿通部17内周に沿わすことのできる柔軟さを持つものであれば、どのような材質でも構わないが、金属よりも熱伝導率が低く、断熱効果の期待できるFRP(Fiber Reinforced Plastics:繊維強化プラスチック)等の樹脂材料あるいはゴム材料などが、安価で柔軟性と強度を兼ね備えており、好適に採用される。また、金属でも比較的熱伝導率が低いものであれば採用可能であり、この場合は、金属製遮熱板材の静圧パッド15、16側に、熱伝導率の低い板材を積層状に挟み込むことにより遮熱板30を構成する。本実施形態の遮熱板30の構成材料は、理想材としてFRPが採用されている。
The
続いて、以上のような構成とされた遮熱板30を備える熱変形防止装置6による静圧パッド15、16の熱変形抑制効果を調べるために行った試験結果について説明する。
Then, the test result performed in order to investigate the thermal deformation suppression effect of the
この試験は、本実施形態の横軸両頭平面研削盤において、熱変形防止装置6の取付け前後でそれぞれワークWの研削を行った。その試験結果が図9および図10にそれぞれ示されている。
In this test, the workpiece W was ground before and after mounting of the thermal
この試験結果から、熱変形防止装置6の取付け前の研削では、静圧パッド15、16の装置前側のパッド間距離が狭くなり過ぎたため、ワークWのノッチ部Wnに嵌合して一体に回転駆動させているキャリア装置20を左右の静圧パッド15、16で挟んでしまい、キャリア装置20がロックして、リング駆動ギア24の歯が全て破損する結果となった。静圧パッド15、16によりキャリア装置20を挟み込んだ様子は、図9(a)、(b)において、距離センサ40Fによる静圧パッド15、16のパッド表面15a、16a間距離の測定結果から、パッド表面15a、16a間の距離変化が途中急に一定となっていることから推測できる。この時点で静圧パッド15、16とキャリア装置20は接触し、位置変化しなくなったと考えられる。
From this test result, since the distance between the pads on the front side of the
一方、熱変形防止装置6の取付け後は、最後までワークWを研削することができており、図10に示すように、距離センサ40F、Cによる静圧パッド15、16のパッド表面15a、16a間距離の測定結果において、パッド表面15a、16a間距離の変化量が熱変形防止装置6の取付け前の約半分であることが分かる。
On the other hand, after the thermal
また、図9(b)に示す推測値(静圧パッド15、16がキャリア装置20との干渉なく自由に反り続けた場合の推測値)まで考慮すると、熱変形防止装置6の取付け後の静圧パッド15、16のパッド表面15a、16a間距離の変化量は、熱変形防止装置6の取付け前の1/4に抑えることが出来ていると予測される。つまり、距離センサ40Fにより測定されるパッド表面15a、16a間距離の変化量は、前述した挟み込み現象により実測できていないが、図9(b)に示すようにグラフを延長させて繋げると約―160μmまで変化していたと予想される。一方、パッド表面15a、16a間距離が広くなる距離センサ40Rの測定結果においては、パッド表面15a、16a間距離の変化量は約2/3に抑えることが出来ていることが分かる。
Further, considering the estimated value shown in FIG. 9B (estimated value when the
しかして、以上のように構成された両頭平面研削盤においては、ワーク回転支持装置5(軸方向支持手段10、径方向支持手段11)が、ワークWを研削位置に回転支持するとともに、高速回転する一対の砥石車1、2がその砥石軸3、4方向へ予め設定された切込み量だけそれぞれ切り込まれて、これら両砥石車1、2の研削面1a、2aにより上記ワークWの表裏面Wa、Wbが同時に研削加工される。
Thus, in the double-head surface grinder configured as described above, the workpiece rotation support device 5 (the axial direction support means 10 and the radial direction support means 11) rotates and supports the workpiece W at the grinding position and rotates at high speed. A pair of grinding
この場合、研削時に研削部で発生する研削熱は、砥石車1、2の砥石軸3、4内部中央のクーラント供給路9、9を介して上記研削部に供給される研削水(クーラント)やワークWなどに伝達されるところ、これら研削熱によって暖められた研削水は、ワークWの回転により上記ワーク回転支持装置5の一対の静圧パッド15、16間に運ばれるとともに、砥石車1、2の回転により飛散して上記静圧パッド15、16のパッド裏面15b、16b側に流れ込む傾向がある。
In this case, the grinding heat generated in the grinding part at the time of grinding is the grinding water (coolant) supplied to the grinding part via the
これら研削水によって上記静圧パッド15、16間つまりパッド表面15a、16a側とパッド裏面15b、16b側に伝達された研削熱は、これらパッド表面15a、16a側とパッド裏面15b、16b側で温度差を生じさせ、これが原因で、静圧パッド15、16がワークW側へ反って、ワークWやこのワークWを径方向に支持する軸方向支持手段のキャリア装置20と干渉することになる。
The grinding heat transmitted by the grinding water between the
しかしながら、本実施形態の熱変形防止装置6によれば、上記静圧パッド15、16における砥石車1、2との境界部位に、静圧パッド15、16の熱変形を抑制する熱変形防止装置6が設けられているから、ワークWの表裏面Wa、Wbの同時加工における静圧パッド15、16の熱変形を有効に抑制することができる。
However, according to the thermal
すなわち、本実施形態においては、上記静圧パッド15、16における上記砥石車1、2との境界部位、具体的には、静圧パッド15、16の砥石車挿通部17に、熱変形防止手段としての遮熱板30が設けられることで、静圧パッド15、16のパッド表裏面で温度差を生じさせていた研削水の研削部位から静圧パッド15、16の表裏面側、特に裏面側への流入が有効に抑制ないしは防止される結果、静圧パッド15、16の熱変形によるワークW側への反りを最小限に抑えることができる。
That is, in the present embodiment, thermal deformation preventing means is provided at the boundary portion of the
この作用効果を確認するため、本実施形態の熱変形防止装置6を備えた横軸両頭平面研削盤を用いてワークWの実加工を行った時の、静圧パッド15、16の熱変形について確認する試験を行った。
In order to confirm this effect, the thermal deformation of the
この試験を行うに際して、前述の試験1、2と同様に、図11に示すように、静圧パッド15、16のパッド表面15a、16aの部位に、両静圧パッド15、16のパッド表面15a、16a間の距離(パッド間距離)を測定するための3つの距離センサ40F、40Cおよび40Rを設置するとともに、静圧パッド15、16のパッド表面15a、16a部位の温度を測定するための2つの温度センサ45Fおよび45Rを静圧パッド下方位置に設置した。
When performing this test, as in the above-described
試験の結果、図12に示すように、静圧パッド15、16の熱変形によるワークW側への反りが可及的に減少して(図12(b)および(c))、静圧パッド15、16とワークWやワーク回転支持装置5のキャリア装置20との干渉が有効に防止され、これにより、ワークWの研削が出来なくなるなどの問題発生が有効に防止され得ることが判明した。
As a result of the test, as shown in FIG. 12, warpage of the
実施形態2
本実施形態は図13に示されており、静圧パッド15、16の形状に応じて、遮熱板30の構成が改変されたものである。
This embodiment is shown in FIG. 13, and the configuration of the
すなわち、本実施形態の静圧パッド15、16に設けられた砥石車挿通部17は、図13に示すように、砥石車1、2の上半部分に対応した部位が砥石車1、2の外径よりも若干大きな径寸法を有する円弧状の内径輪郭を有するとともに、砥石車1、2の下半部分に対応した部位が砥石車1、2の外周円接線方向下方へ延びる直線状の輪郭をする構成とされている。
That is, as shown in FIG. 13, the grinding
これに対応して、この部位に設けられる熱変形防止装置6の遮熱板30は、上記砥石車挿通部17の内周全長に沿うとともに、その両端部30a、30aが、砥石車挿通部17の両端17a、17aからさらに垂直下方へ直線状に延びて、砥石車1、2の下方まで覆う構成とされている。
Correspondingly, the
しかして、このように構成された熱変形防止装置6においては、砥石車1、2の装置前後側の外周部が、遮熱板30により静圧パッド15、16から完全に遮断被覆されることになり、静圧パッド15、16の下端部位への研削水の飛散が完全に防止され得る。
その他の構成および作用は実施形態1と同様である。
Therefore, in the thermal
Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内において種々の設計変更が可能である。 The above-described embodiment is merely a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this, and various design changes can be made within the scope.
例えば、図示の実施形態は、図14に示すような半導体ウェーハの表裏面を同時研削する両頭平面研削盤に本発明を適用したものであるが、研削対象となるワークWとしては、これ以外の薄肉円板状ワークも含まれる。 For example, in the illustrated embodiment, the present invention is applied to a double-headed surface grinder that simultaneously grinds the front and back surfaces of a semiconductor wafer as shown in FIG. 14, but the workpiece W to be ground is other than this. Thin-walled disk-shaped workpieces are also included.
さらに、熱変形防止装置6の具体的な構成は、同様な作用効果を発揮得る限り図示以外の他の構成も採用可能である。
Furthermore, as the specific configuration of the thermal
例えば、図示の実施形態においては、熱変形防止手段として、静圧パッド15、16の砥石車挿通部内周に沿って設けられた遮熱板30の形態とされているが、同様の作用効果を発揮し得る他の構成部材も採用し得る。
For example, in the illustrated embodiment, as the thermal deformation preventing means, the
また、図示の実施形態の遮熱板30は基本的に金属以外の材料から形成されているが、研削水の研削部位から静圧パッド15、16の裏面側への流入が有効に抑制ないしは防止される構造であれば、鉄板から成る遮熱板30でも、静圧パッド15、16のパッド表裏面での温度差を小さく抑える効果が得られることが試験的に判明している。
In addition, although the
さらに、実施形態1の遮熱板30は、図1に示すように静圧パッド15、16の砥石車挿通部17内周全長のみを覆う構成とされているが、その両端からさらに二点鎖線で示すように垂直下方へ延びる耳部30a、30aを設けてもよく、このような構成とすることにより、実施形態2の場合と同様に、砥石車1、2の装置前後側の外周部が静圧パッド15、16から完全に遮断被覆されて、静圧パッド15、16の下端部位への研削水の飛散が完全に防止される効果がある。
Furthermore, the
W ワーク(半導体ウェーハ)
Wn ワークのノッチ(切欠部)
Wa ワークの表面
Wb ワークの裏面
1、2 砥石車
1a、2a 砥石車の研削面
3、4 砥石軸
5 ワーク回転支持装置(ワーク回転支持手段)
6 熱変形防止装置
7 クーラント供給路
10 軸方向支持手段
11 径方向支持手段
15、16 静圧パッド
15a、16a パッド表面
15b、16b パッド裏面
17 静圧パッドの砥石車挿通部
20 キャリア装置
30 遮熱板(熱変形防止手段)
30a 遮熱板の耳部
W Workpiece (semiconductor wafer)
Wn Workpiece notch
Wa Work surface Wb Work surface back 1, 2
6 Thermal deformation prevention device 7
30a Ear of heat shield
Claims (6)
前記静圧パッドにおける前記砥石車との境界部位に、静圧パッドの熱変形を抑制する熱変形防止手段が設けられている
ことを特徴とする両面研削装置の熱変形防止装置。 While rotating and supporting a thin disk-shaped workpiece by the workpiece rotation support part, a pair of grinding wheels rotating at high speed are cut in the direction of the grinding wheel axis, and both the front and back surfaces of the workpiece are simultaneously made by the grinding surfaces of these grinding wheel end faces. In a double-side grinding apparatus for grinding, a thermal deformation preventing apparatus for suppressing thermal deformation of a pair of static pressure pads of the work rotation support portion that supports both front and back surfaces of the workpiece in a non-contact state with a static pressure fluid,
A thermal deformation prevention device for a double-side grinding apparatus, wherein thermal deformation prevention means for suppressing thermal deformation of the static pressure pad is provided at a boundary portion of the static pressure pad with the grinding wheel.
ことを特徴とする請求項1に記載の両面研削装置の熱変形防止装置。 2. The double-sided surface according to claim 1, wherein the thermal deformation preventing means is configured to prevent the coolant splashed from the grinding portion of the grinding wheel from flowing into the back side of the static pressure pad. Thermal deformation prevention device for grinding equipment.
ことを特徴とする請求項2に記載の両面研削装置の熱変形防止装置。 The heat deformation prevention means is in the form of a heat shield plate that is attached and fixed to the inner periphery of the grinding wheel insertion portion of the static pressure pad so as to cover the outer peripheral portion of the grinding wheel. The thermal deformation prevention apparatus of the double-sided grinding apparatus as described in 2.
ことを特徴とする請求項2に記載の両面研削装置の熱変形防止装置。 The heat shield plate protrudes rearward at least from the back surface of the static pressure pad from a position where the attachment range in the front and back direction of the grinding wheel insertion portion of the static pressure pad is slightly retracted from the surface of the static pressure pad. The thermal deformation preventing device for a double-side grinding device according to claim 2 , wherein the thermal deformation preventing device is provided so as to extend to a position covering a rear end of the grinding wheel during grinding.
ことを特徴とする請求項2に記載の両面研削装置の熱変形防止装置。 The thermal deformation prevention device for a double-sided grinding device according to claim 2 , wherein the heat shield plate is made of a material having a lower thermal conductivity than metal.
端面の研削面同士が対向するように配された一対の砥石車と、
前記工作物を、前記一対の砥石車の研削面間において工作物の表裏面がこれら両研削面に対向する状態で、支持回転するワーク回転支持手段とを備えてなり、
このワーク回転支持手段は、前記工作物を軸方向に位置決め支持する軸方向支持手段と、工作物を径方向に位置決めするとともに回転支持する径方向支持手段とを備え、
前記軸方向支持手段は、前記工作物の表裏両面を静圧流体により非接触状態で支持する一対の静圧パッドを備えるとともに、請求項1から5のいずれか一つに記載の熱変形防止装置を備えてなる
ことを特徴とする薄肉円板状工作物の両面研削装置。 A device for rotating and supporting a thin disk-shaped workpiece and cutting a pair of grinding wheels rotating at high speed in the direction of the grinding wheel axis, and simultaneously grinding the front and back surfaces of the workpiece by the grinding surfaces of both grinding wheel end faces. There,
A pair of grinding wheels arranged so that the grinding surfaces of the end faces face each other;
A workpiece rotation support means for supporting and rotating the workpiece in a state where the front and back surfaces of the workpiece are opposed to both grinding surfaces between the grinding surfaces of the pair of grinding wheels;
This work rotation support means comprises axial support means for positioning and supporting the workpiece in the axial direction, and radial support means for positioning and rotating the workpiece in the radial direction,
The thermal deformation prevention device according to any one of claims 1 to 5, wherein the axial support means includes a pair of static pressure pads that support both surfaces of the workpiece in a non-contact state with a static pressure fluid. A double-side grinding apparatus for thin-walled disk-shaped workpieces.
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