JP2015109416A

JP2015109416A - チャック装置

Info

Publication number: JP2015109416A
Application number: JP2014179393A
Authority: JP
Inventors: 屋康二土; Koji Tsuchiya; 澤幸夫芹; Yukio Serizawa; 山貴信秋; Takanobu Akiyama; 山翔太黒; Shota Kuroyama
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2014-09-03
Publication date: 2015-06-11

Abstract

【課題】ワーク保持用テープとチャック本体との間に切削（研削）剤が引き込まれることを防止できるチャック装置を提供する。
【解決手段】上面の一部に凹部が設けられたチャック本体と、複数の気孔を有し、前記チャック本体の上面の前記凹部内に設けられたポーラス体と、前記ポーラス体の前記複数の気孔の少なくとも一部に連通すると共に前記チャック本体の下面に開口するように当該チャック本体に穿孔された真空引き用孔と、前記チャック本体の上面の前記凹部に対する外周側の環状領域内に設けられた、ワーク保持用テープを固定するためのテープ固定装置と、前記チャック本体の上面のうち、前記ポーラス体が設けられた前記凹部と前記テープ固定装置が設けられた前記環状領域との間の環状の中間領域内に設けられ、当該チャック本体の上面と下面との間を貫通する少なくとも１つの通気孔と、を備えたことを特徴とするチャック装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械においてワークを固定するためのチャック装置に関する。

ＬＥＤ、ＭＥＭＳ等の各種電子機器に利用される半導体チップの製造では、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが表面に複数形成された半導体ウエハ（ワーク）が、裏面を上向きに向けられた姿勢で、チャック装置に固定される。そして、エンドミル等の工具が取付けられた主軸が、高速回転されながら、チャック装置に固定されたワークに向かって下降され、当該工具によってワークの上面（裏面）が所望の厚みに切削される。例えば、特開２０１２−２３４９６６（特許文献１）では、発光素子の色度ムラを低減させるために、ワークの裏面に位置する蛍光体が所望の厚みに切削される。その後、所望の厚みに切削されたワークは、高速回転されるダイシングブレード等の工具によってストリートと呼ばれる分割予定ラインに沿って切断されることで、個々の半導体チップに分割される。

図１１は、このようなワークの加工においてワーク１２０を固定するために用いられる従来のチャック装置１００の概略側面視断面図である。図１１に示すように、通常はワーク保持用テープ（例えば、ダイシングテープ）１２１の粘着性を有する上面の一部にワーク１２０が貼着されると共にワーク保持用テープ１２１の外周部分に磁性体からなる環状のフレーム１２２が固定された状態で、当該ワーク保持用テープ１２１が、チャック本体１１１の上面に載置されるようになっている。チャック本体１１１の上面の凹部１１１ａ内にはポーラス体１１２が設けられており、当該ポーラス体１１２が有する複数の気孔の少なくとも一部はチャック本体１１１の下面に開口する真空引き用孔１１３に連通されている。真空引き用孔１１３には不図示の真空引き機構が接続されている。真空引き機構の動作によって真空引き用孔１１３を介してポーラス体１１２の複数の気孔から真空引きされることで、チャック本体１１１とワーク保持用テープ１２１との間の空間に負圧が形成され、ワーク保持用テープ１２１はチャック本体１１１の上面に引き寄せられて固定されるようになっている。また、チャック本体１１１の上面の凹部１１１ａに対する外周側の環状領域内には、周方向に間隔を空けて複数の磁石片１１４が設けられている。環状のフレーム１２２に各磁石片１１４から磁力が作用されることで、ワーク保持用テープ１２０の外周部分はチャック本体１１１の上面に引き寄せられて更にしっかりと固定されるようになっている。

ところで、チャック装置１００に固定されたワーク１２０の加工時に、高速回転される工具の温度上昇を抑制するために、当該工具の刃先に切削（研削）剤（例えば、水または油）が吹き付けられながら、ワーク１２０の加工が行われる。吹き付けられた切削（研削）剤は、工具の刃先からワーク１２０の表面に落下した後、ワーク保持用テープ１２１の表面を伝って外周側に向かって流れ、チャック本体１１１の外周から下方に流れ落ちる。

ここで、チャック本体１１１とワーク保持用テープ１２１との間には負圧が形成されているため、図１２に示すように、切削（研削）剤の一部は、ワーク保持用テープ１２１の外周部分からワーク保持用テープ１２１とチャック本体１１１との間に引き込まれてポーラス体１１２まで達することがある。この場合、以下のような不都合が生じる。

すなわち、引き込まれた切削剤によってワーク保持用テープ１２１はチャック本体１１１から例えば数μｍ程度持ち上げられる。そのため、面加工や溝加工などの切り込み深さに精度を要する加工では、ワーク１２０の切り込み深さに変動が生じてしまう。

また、真空引き機構には、通常は吸い込んだ切削（研削）剤を分離するタンクが設けられているが、長時間の加工ではタンクが満水となってしまい、その結果、空圧回路まで切削（研削）剤が達することで空圧回路の故障の原因となる。また、切削（研削）剤として水道水などの不純物を含む液体が用いられる場合、タンク内に不純物が析出し、これが空圧回路まで達することで空圧回路の故障の原因となる。また、切削（研削）剤が添加物を含む場合も、空圧回路に達した後に乾燥することで空圧回路を詰まらせることがある。

更に、真空引き機構には、通常はベルヌーイの定理を利用した高速エア噴射による真空発生器が用いられており、当該真空発生器では高速エア噴射に伴う大きな騒音の発生を防止するために排気に多孔式サイレンサーが設けられているが、真空発生器が吸引したエアに切削（研削）剤が混ざると、サイレンサーから異音が発生する他、析出した不純物がサイレンサーを目詰まりさせるおそれがある。

特開２０１２−２３４９６６号公報

本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、ワーク保持用テープとチャック本体との間に切削（研削）剤が引き込まれることを防止できるチャック装置を提供することにある。

本発明は、上面の一部に凹部が設けられたチャック本体と、複数の気孔を有し、前記チャック本体の上面の前記凹部内に設けられたポーラス体と、前記ポーラス体の前記複数の気孔の少なくとも一部に連通すると共に前記チャック本体の下面に開口するように当該チャック本体に穿孔された真空引き用孔と、前記チャック本体の上面の前記凹部に対する外周側の環状領域内に設けられた、ワーク保持用テープを固定するためのテープ固定装置と、前記チャック本体の上面のうち、前記ポーラス体が設けられた前記凹部と前記テープ固定装置が設けられた前記環状領域との間の環状の中間領域内に設けられ、当該チャック本体の上面と下面との間を貫通する少なくとも１つの通気孔と、を備えたことを特徴とするチャック装置である。

本発明によるチャック装置は、通常は工作機械のテーブル上に設置されると共に真空引き用孔に真空引き機構が接続されて用いられる。チャック本体の上面にワーク保持用テープが載置された状態で真空引き機構により真空引き用孔を介してポーラス体の複数の気孔から真空引きされることで、チャック本体とワーク保持用テープとの間の空間に負圧が形成され、ワーク保持用テープはチャック本体の上面に引き寄せられて固定される。チャック本体には通気孔が設けられているため、ワーク保持用テープとチャック本体との間には通気孔から空気が流入し得る。ここで、通気孔に対して凹部側の領域では、通気孔から流入する空気がポーラス体の複数の気孔を介して真空引き用孔から真空引きされるため、ワーク保持用テープとチャック本体との間の負圧が維持される。一方、通気孔に対して外周側の領域では、通気孔から流入する空気により、ワーク保持用テープとチャック本体との間の負圧が解消される。これにより、ワーク保持用テープの外周部分からワーク保持用テープとチャック本体との間に切削（研削）剤が引き込まれることが防止され得る。

好ましくは、前記チャック本体の上面の前記環状の中間領域には、前記通気孔に連通する通気溝が周方向に延びるように設けられている。このような態様によれば、周方向に延びる通気溝の内部に通気孔から空気が流入することで、当該通気溝に対して外周側の領域においてワーク保持用テープとチャック本体との間の負圧が解消される。これにより、ワーク保持用テープの外周部分のうち通気溝に対応する周方向に広い範囲で、ワーク保持用テープとチャック本体との間に切削（研削）剤が引き込まれることが防止され得る。

この場合、更に好ましくは、前記通気溝は、前記環状の中間領域の周方向に周回するように設けられている。このような態様によれば、ワーク保持用テープの外周部分の全周で、ワーク保持用テープとチャック本体との間に切削（研削）剤が引き込まれることが防止され得る。

また、好ましくは、前記チャック本体の下面には、前記通気孔の開口部を周回状に取り囲む水返し用溝が設けられている。このような態様によれば、チャック本体の外周からチャック本体の下面に回り込んで通気孔の開口部へと向かう切削（研削）剤が水返し用溝によって遮られるため、通気孔の開口部が切削（研削）剤により塞がれることが防止され得る。

また、好ましくは、前記チャック本体の下面には、前記通気孔の開口部に対して少なくとも外周側の領域に、水返し用突起が設けられている。このような態様によれば、チャック本体の外周からチャック本体の下面に回り込んで通気孔の開口部へと向かう切削（研削）剤が水返し用突起によって遮られため、通気孔の開口部が切削（研削）剤により塞がれることが防止され得る。更に、このような態様によれば、加工中に飛散して通気孔の開口部へと向かう切削（研削）剤の飛沫も水返し用突起によって遮られるため、通気孔の開口部が切削（研削）剤により塞がれることがより確実に防止され得る。

また、好ましくは、前記テープ固定装置は、周方向に間隔を空けて配置された複数の磁石片を有している。このような態様によれば、例えばワーク保持用テープの外周部分に磁性体からなる環状のフレームに装着されている場合、環状のフレームに各磁石片から磁力が作用されることで、ワーク保持用テープの外周部分はチャック本体の上面に引き寄せられて更にしっかりと固定され得る。これにより、ワーク保持用テープの外周部分からワーク保持用テープとチャック本体との間に切削（研削）剤が引き込まれることがより効果的に防止され得る。

また、好ましくは、前記チャック本体の上面のうち前記環状の中間領域には、撥水性を有するコーティング剤がコーティングされている。このような態様によれば、ワーク保持用テープとチャック本体との間に毛細管現象によって切削（研削）剤が引き込まれることが効果的に防止され得る。

また、好ましくは、前記チャック本体の上面の前記環状の中間領域には、周方向に周回するように弾性部材収容溝が形成されており、前記弾性部材収容溝の内側には、環状の弾性部材が配置されている。このような態様によれば、ワーク保持用テープがチャック本体の上面に引き寄せられて固定される際に、環状の弾性部材は、ワーク保持用テープの下面と弾性部材収容溝の底面との間で押し挟まれて変形し、ワーク保持用テープの下面および弾性部材収容溝の底面の両方に密着する。これにより、ワーク保持用テープとチャック本体との間が環状の弾性部材によって確実にシールされ得て、ワーク保持用テープの外周部分からワーク保持用テープとチャック本体との間に切削（研削）剤が引き込まれることがより効果的に防止され得る。

この場合、好ましくは、前記弾性部材収容溝は、前記通気溝と同一である。このような態様によれば、チャック本体の製造時に溝を加工する手間が少なくて済む。

また、この場合、前記環状の弾性部材は、前記通気孔に対して前記通気溝の外周側に配置されていてもよい。このような態様によれば、ワーク保持用テープの外周部分からワーク保持用テープとチャック本体との間に入り込もうとする切削（研削）剤が、環状の弾性部材によって遮断され得る。これにより、ワーク保持用テープとチャック本体との間に切削（研削）剤が引き込まれることがより効果的に防止され得る。

さらに、この場合、前記通気溝の内側には、前記環状の弾性部材より小径の環状の第２弾性部材が配置されており、前記環状の第２弾性部材は、前記通気孔に対して前記通気溝の内周側に配置されていてもよい。このような態様によれば、ワーク保持用テープの外周部分からワーク保持用テープとチャック本体との間に入り込もうとする切削（研削）剤が、環状の弾性部材によって遮断されることに加えて、通気孔の開口部を通ってワーク保持用テープとチャック本体との間に入り込もうとする切削（研削）剤も、環状の第２弾性部材によって遮断され得る。これにより、ワーク保持用テープとチャック本体との間に切削（研削）剤が引き込まれることがさらに効果的に防止され得る。

あるいは、前記環状の弾性部材は、前記通気孔に対して前記通気溝の内周側に配置されていてもよい。このような態様によれば、通気孔の開口部を通ってワーク保持用テープとチャック本体との間に入り込もうとする切削（研削）剤が、環状の弾性部材によって遮断され得る。これにより、ワーク保持用テープとチャック本体との間に切削（研削）剤が引き込まれることがより効果的に防止され得る。

また、好ましくは、ワーク保持用テープの外周部分に固定される環状のフレームを更に備え、平面視において、前記環状のフレームの外輪郭は、前記チャック本体の上端面の外輪郭より一回り大きい。このような態様によれば、ワーク保持用テープの表面を伝って外周側に向かって流れる切削（研削）剤は、環状のフレームの側面からチャック本体の上端面に伝わること無く下方に流れ落ちることができる。これにより、チャック本体の上端面を伝ってワーク保持用テープとチャック本体との間に入り込もうとする切削（研削）剤を低減することができる。

この場合、更に好ましくは、前記チャック本体の周縁部には、前記上端面に対して一段低くなるように段部が形成されており、当該段部の底面には上向きに突き出すように位置決めピンが設けられている。このような態様によれば、環状のフレームの周縁部を位置決めピンに突き当てることで、環状のフレームをチャック本体に対して容易に位置決めすることができる。また、環状のフレームがチャック本体に対して位置決めされた状態では、環状のフレームの下面と段部の底面との間に隙間が空けられるため、ワーク保持用テープの表面を伝って外周側に向かって流れる切削（研削）剤は、環状のフレームの側面からチャック本体の上端面に伝わること無く段部の底面に流れ落ちることができる。これにより、チャック本体の上端面を伝ってワーク保持用テープとチャック本体との間に入り込もうとする切削（研削）剤を低減することできる。

また、好ましくは、前記チャック本体の側面には、下方に延びるシート状のカーテン部材が当該チャック本体を取り囲むように設けられている。このような態様によれば、ワーク保持用テープの表面を伝って外周側に向かって流れる切削（研削）剤は、チャック本体の外周からカーテン部材を伝って下方に流れ落ちることができ、チャック本体の下面に回り込んで通気孔の開口部を塞いでしまうことが防止され得る。更に、このような態様によれば、加工中に飛散して通気孔の開口部へと向かう切削（研削）剤の飛沫もカーテン部材によって遮られるため、通気孔の開口部が切削（研削）剤により塞がれることがより確実に防止され得る。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるチャック装置を示す概略側面視断面図である。図２は、図１のチャック装置を示す概略平面図である。図３は、図１のチャック装置の外周部分を拡大して示す概略側面視断面図である。図４は、本発明の第２の実施の形態によるチャック装置の外周部分を拡大して示す概略側面視断面図である。図５は、本発明の第３の実施の形態によるチャック装置の外周部分を拡大して示す概略側面視断面図である。図６は、本発明の第４の実施の形態によるチャック装置の外周部分を拡大して示す概略側面視断面図である。図７は、本発明の第５の実施の形態によるチャック装置を示す概略斜視図である。図８は、図７のチャック装置を示す概略平面図である。図９は、図８のチャック装置のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１０は、図８のチャック装置のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図１１は、従来のチャック装置を示す概略側面視断面図である。図１２は、図１１のチャック装置の外周部分を拡大して示す概略側面視断面図である。

以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるチャック装置を示す概略側面視断面図である。図２は、図１のチャック装置を示す概略平面図である。

図１及び図２に示すように、本実施の形態によるチャック装置１０は、上面の一部に凹部１１ａが設けられたチャック本体１１と、複数の気孔を有し、チャック本体１１の上面の凹部１１ａ内に設けられたポーラス体１２と、ポーラス体１２の複数の気孔の少なくとも一部に連通すると共にチャック本体１１の下面に開口するように当該チャック本体１１に穿孔された真空引き用孔１３と、チャック本体１１の上面の凹部１１ａに対する外周側の環状領域内に設けられた、ワーク保持用テープ２１を固定するためのテープ固定装置１５と、チャック本体１１の上面のうち、ポーラス体１２が設けられた凹部１１ａとテープ固定装置１５が設けられた環状領域との間の環状の中間領域内に設けられ、当該チャック本体１１の上面と下面との間を貫通する複数（図示された例では１６本）の通気孔１６と、を備えている。

本実施の形態では、図１及び図２に示すように、ワーク保持用テープ２１は、例えば表面に粘着剤が塗布された平面視円形状のダイシングテープであり、ワーク保持用テープ２１の表面の一部には、半導体ウェハ等の円板状のワーク２０がワーク保持用テープ２１と同軸状に配置された状態で貼着されている。また、ワーク保持用テープ２１の表面のうちワーク２０に対する外周側の環状の外周部分には、磁性体からなる環状のフレーム２２が固定されている。

本実施の形態では、図２に示すように、チャック本体１１は、平面視円形状を有しており、チャック本体１１の上面の凹部１１ａは、チャック本体１１と同軸状に形成されている。また、チャック本体１１の下面に開口する真空引き用孔１３は、凹部１１ａの底面とチャック本体１１の下面との間を、チャック本体１１と同軸状に貫通して設けられている。

ポーラス体１２としては、例えば、ＪＩＳＨ７００９に規定された内容に準じる多孔質体が用いられる。本実施の形態では、ポーラス体１２も、平面視円形状を有しており、チャック本体１１の上面の凹部１１ａ内に嵌め合わされて固定されている。また、図１に示すように、ポーラス体１２の上面は、チャック本体１１の上面と面一に揃えられている。

図１に示すように、チャック本体１１の上面には、前述のワーク保持用テープ２１が、ワーク２０が貼着された表面が上向きに向けられた姿勢で載置されるようになっている。

本実施の形態では、図１及び図２に示すように、テープ固定装置１５は、周方向に間隔を空けて配置された複数（図示された例では８個）の磁石片１４を有している。各磁石片１４は、それぞれ、ワーク保持用テープ２１の外周部分に固定された環状のフレーム２２に磁力を作用できるようになっている。

本実施の形態では、図１に示すように、チャック本体１１の上面のうち、ポーラス体１２が設けられた凹部１１ａとテープ固定装置１５が設けられた環状領域との間の環状の中間領域は、環状領域の上面の高さ位置がポーラス体１２の上面の高さ位置より低くなるように傾斜されている。

図２に示すように、チャック本体１１の上面と下面との間を貫通する１６本の通気孔１６は、チャック本体１１の上面の環状の中間領域において、周方向に等間隔に配置されている。

また、図１及び図２に示すように、チャック本体１１の上面の環状の中間領域には、通気孔１６に連通する通気溝１７が周方向に延びるように設けられている。本実施の形態では、通気孔１６に連通する通気溝１７は、環状の中間領域の周方向に周回するように設けられている。なお、図示された例では、通気溝１７の幅は、通気孔１６の内径より大きく形成されているが、これに限定されず、通気孔１６の内径と同じ長さで形成されていてもよい。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

本実施の形態のチャック装置１０は、通常は、不図示の工作機械のテーブル上に設置されると共に真空引き用孔１３に不図示の真空引き機構が接続されて用いられる。真空引き機構としては、例えばベルヌーイの定理を利用した高速エア噴射による真空発生器が用いられる。

まず、図１に示すように、チャック本体１１の上面には、ワーク保持用テープ２１が、ワーク２０が貼着された表面が上向きに向けられた姿勢で載置される。ワーク保持用テープ２１の外周部分に固定された環状のフレーム２２には、チャック本体１１の上面の環状部分に設けられた各磁石片１４から磁力が作用される。これにより、ワーク保持用テープ２１の外周部分はチャック本体１１の上面に引き寄せられて固定される。

次に、真空引き用孔１３に接続された不図示の真空引き機構の動作により、真空引き用孔１３を介してポーラス体１２の複数の気孔から真空引きされる。これにより、チャック本体１１とワーク保持用テープ２１との間の空間に負圧が形成され、ワーク保持用テープ２１はチャック本体１１の上面に引き寄せられて固定される。

本実施の形態では、チャック本体１１の上面の環状の中間領域に通気孔１６が設けられているため、ワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間には通気孔１６から空気が流入し得る。また、チャック本体１１の上面の環状の中間領域には、通気孔１６に連通する通気溝１７が周方向に延びるように設けられているため、通気孔１６から流入する空気は通気溝１７に沿って周方向に拡がり得る。

ここで、周方向に延びる通気溝１７に対して凹部１１ａ側の領域では、通気孔１６から流入する空気がポーラス体１２の複数の気孔を介して真空引き用孔１３から真空引きされるため、ワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間の負圧が維持される。

一方、周方向に延びる通気溝１７に対して外周側の領域では、通気孔１６から流入する空気により、ワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間の負圧が解消される。

次に、チャック装置１０が設置された不図示の工作機械の動作により、工具が高速回転されながらチャック装置１０に固定されたワーク２０に向かって下降され、当該工具によってワーク２０の表面が切削（または研削）加工される。この時、高速回転される工具の温度上昇を抑制するために、当該工具の刃先には切削（研削）剤（例えば、水または油）が吹き付けられる。吹き付けられた切削（研削）剤は、工具の刃先からワーク２０の表面に落下した後、ワーク保持用テープ２１の表面を伝って外周側に向かって流れ、チャック本体１１の外周から下方に流れ落ちる。

本実施の形態では、通気孔１６に対して外周側の領域では、通気孔１６から流入する空気によりワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間の負圧が解消されているため、ワーク保持用テープ２１の外周部分からワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に切削（研削）剤が引き込まれることが防止され得る。

以上のように、本実施の形態によれば、チャック本体１１の上面にワーク保持用テープ２１が載置された状態で真空引き機構により真空引き用孔１３を介してポーラス体の複数の気孔から真空引きされることで、チャック本体１１とワーク保持用テープ２１との間の空間に負圧が形成され、ワーク保持用テープ２１はチャック本体１１の上面に引き寄せられて固定される。チャック本体１１には通気孔１６が設けられているため、ワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間には通気孔１６から空気が流入し得る。ここで、通気孔１６に対して凹部側の領域では、通気孔１６から流入する空気がポーラス体１２の複数の気孔を介して真空引き用孔１３から真空引きされるため、ワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間の負圧が維持される。一方、通気孔１６に対して外周側の領域では、通気孔１６から流入する空気により、ワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間の負圧が解消される。これにより、ワーク保持用テープ２１の外周部分からワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に切削（研削）剤が引き込まれることが防止され得る。

また、本実施の形態によれば、チャック本体１１の上面の環状の中間領域に通気孔１６に連通する通気溝１７が周方向に延びるように設けられているため、周方向に延びる通気溝１７の内部に通気孔１６から空気が流入することで、当該通気溝１７に対して外周側の領域においてワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間の負圧が解消される。これにより、ワーク保持用テープ２１の外周部分のうち通気溝１７に対応する周方向に広い範囲で、ワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に切削（研削）剤が引き込まれることが防止され得る。

また、本実施の形態によれば、通気溝１７は環状の中間領域の周方向に周回するように設けられているため、ワーク保持用テープ２１の外周部分の全周で、ワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に切削（研削）剤が引き込まれることが防止され得る。

なお、前述の実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、前述の実施の形態と同様に構成され得る部分について、前述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

例えば、前述の実施の形態では、図３に示すように、チャック本体１１の外周からチャック本体１１の下面に回り込んで通気孔１６の開口部へと向かう切削（研削）剤を積極的に遮断する水返し機構が設けられていなかったが、図４に示すように、チャック本体１１の下面には、通気孔１６の開口部を周回状に取り囲む水返し用溝３１が設けられていてもよい（第２の実施の形態）。図示された例では、水返し用溝３１は、側面視三角形状を有しているが、これに限定されず、側面視ｍ角形状（ｍは４以上の自然数）または側面視半円形状を有していてもよい。この場合、チャック本体１１の外周からチャック本体１１の下面に回り込んで通気孔１６の開口部へと向かう切削（研削）剤が水返し用溝３１によって遮られるため、通気孔１６の開口部が切削（研削）剤により塞がれることが防止され得る。

また、図５に示すように、チャック本体１１の下面には、通気孔１６の開口部に対して少なくとも外周側の領域に、水返し用突起３２が設けられていてもよい（第３の実施の形態）。この場合、チャック本体１１の外周からチャック本体１１の下面に回り込んで通気孔１６の開口部へと向かう切削（研削）剤が水返し用突起３２によって遮られため、通気孔１６の開口部が切削（研削）剤により塞がれることが防止され得る。更に、この場合、加工中に飛散して通気孔１６の開口部へと向かう切削（研削）剤の飛沫も水返し用突起３２によって遮られるため、通気孔１６の開口部が切削（研削）剤により塞がれることがより確実に防止され得る。

また、図６に示すように、チャック本体１１の上面のうち環状の中間領域には、撥水性を有するコーティング剤３３がコーティングされていてもよい（第４の実施の形態）。コーティング剤３３としては、例えば、シリコーン樹脂が用いられる。この場合、ワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に毛細管現象によって切削（研削）剤が引き込まれることが効果的に防止され得る。なお、本明細書において「撥水性を有する」とは、使用される切削（研削）剤に対する接触角が大きい（例えば、９０°以上である）ことを意味し、切削（研削）剤として油が使用される場合に撥油性を有することも含む。

なお、図２に示す実施の形態では、通気孔１６の数は１６であったが、これに限定されず、１本〜１５本、または１７本以上であってもよい。チャック本体１１の上面に通気溝１７が設けられていない場合には、通気孔１６の数が多いほど周方向に広い範囲をカバーできるため好ましい。

また、図２に示す実施の形態では、磁石片１４の数は８個であったが、これに限定されず、１個〜７個、または９個以上であってもよい。

また、図２に示す実施の形態では、チャック本体１１とポーラス体１２とは、それぞれ、平面視円形状を有していたが、これに限定されず、平面視ｎ角形状（ｎは３以上の自然数）を有していてもよい。

次に、チャック装置の別の一変形例（第５の実施の形態）について、図７乃至図１０を参照して説明する。図７は、このチャック装置１０’を示す概略斜視図である。図８は、図７のチャック装置１０’の概略平面図である。図９は、図８のチャック装置１０’のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１０は、図８のチャック装置１０’のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

図７乃至図１０に示す例では、平面視において、環状のフレーム２１の外輪郭２２ｃは、チャック本体１１の上端面の外輪郭１１ｃより一回り大きくされている。ここで、チャック本体１１の上端面とは、チャック本体１１の上面のうち中心点を含む端面を意味し、図示された例では、チャック本体１１の上面のうち後述する段部３６を除いた領域を意味する。平面視において、環状のフレーム２１の外輪郭２２ｃとチャック本体１１の上端面の外輪郭１１ｃとの間の間隔は、例えば４ｍｍ程度である。

このような態様によれば、図９に示すように、環状のフレーム２２が固定されたワーク保持用テープ２１がチャック本体１１の上面に載置された状態では、ワーク保持用テープ２１の表面を伝って外周側に向かって流れる切削（研削）剤は、環状のフレーム２２の周縁部から、チャック本体１１の上端面に伝わること無く、下方に流れ落ちることができる。これにより、チャック本体１１の上端面を伝ってワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に入り込もうとする切削（研削）剤を低減することができる。

また、図７乃至図１０に示す例では、チャック本体１１の上面の周縁部には、チャック本体１１の上端面に対して一段低くなるように２つの段部３６が形成されており、各段部３６には上向きに突き出すように位置決めピン３７がそれぞれ設けられている。より詳しくは、図１０に示すように、各段部３６は、チャック本体１１の上端面の外輪郭１１ｃをなす側面と底面によって画成されており、位置決めピン３７は、各段部３６の側面から離間した位置において、当該段部３６の底面から上向きに突き出すように設けられている。段部３６の深さは、例えば２ｍｍ程度である。一方、図７および図８に示すように、環状のフレーム２２の周縁部には、各位置決めピン３７に対応するように位置決め用の２つの切欠１１ｂが形成されている。

このような態様によれば、図７および図８に示すように、環状のフレーム２２が固定されたワーク保持用テープ２１をチャック本体１１の上面に載置する際に、環状のフレーム２２の周縁部の切欠１１ｂを位置決めピン３７にそれぞれ突き当てることで、環状のフレーム２２およびワーク保持用テープ２１をチャック本体１１に対して容易に位置決めすることができる。

また、このような態様によれば、図１０に示すように、環状のフレーム２２の周縁部の切欠１１ｂが位置決めピン３７にそれぞれ突き当てられて位置決めされた状態では、環状のフレーム２２の周縁部の下面と段部３６の底面との間には隙間が空けられる。そのため、ワーク保持用テープ２１の表面を伝って外周側に向かって流れる切削（研削）剤は、環状のフレーム２２の側面から、チャック本体１１の上端面に伝わること無く、段部３６の底面に流れ落ちることができる。これにより、チャック本体１１の上端面を伝ってワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に入り込もうとする切削（研削）剤を低減することができる。

また、図７乃至図１０に示す例では、通気溝１７の内側には、環状の弾性部材４１が配置されている。環状の弾性部材４１としては、例えばＯリングやガスケット、パッキン等が用いられる。図示された例では、環状の弾性部材４１は、通気孔１６に対して通気溝１７の外周側に配置されている。

このような態様によれば、図９に示すように、ワーク保持用テープ２１がチャック本体１１の上面に引き寄せられて固定される際に、環状の弾性部材４１は、ワーク保持用テープ２１の下面と通気溝１７の底面との間で押し挟まれて変形し、ワーク保持用テープ２１の下面および通気溝１７の底面の両方に密着する。これにより、ワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間が環状の弾性部材４１によって確実にシールされ得て、ワーク保持用テープ２１の外周部分からワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に切削（研削）剤が引き込まれることがより効果的に防止され得る。

なお、環状の弾性部材４１が配置される溝を弾性部材収容溝と呼ぶと、弾性部材収容溝は、通気溝１７と同一であることは必ずしも必須では無く、チャック本体１１の上面の環状の中間領域のうち、通気溝１７に対して内周側の領域または外周側の領域に、周方向に周回するように形成されていてもよい。弾性部材収容溝が通気溝１７と同一であれば、チャック本体１１の製造時に溝を加工する手間が少なくて済むという利点がある。

また、図７乃至図１０に示す例では、通気溝１７の内側には、環状の弾性部材４１より小径の環状の第２弾性部材４２が配置されている。環状の第２弾性部材４２としては、例えばＯリングやガスケット、パッキン等が用いられる。図示された例では、環状の第２弾性部材４２は、通気孔１６に対して通気溝１７の内周側に配置されている。

このような態様によれば、図９に示すように、ワーク保持用テープ２１がチャック本体１１の上面に引き寄せられて固定される際に、環状の弾性部材４１および環状の第２弾性部材４２の両方が、ワーク保持用テープ２１の下面と通気溝１７の底面との間で押し挟まれて変形し、ワーク保持用テープ２１の下面と弾性部材収容溝１７の底面の両方にそれぞれ密着する。これにより、ワーク保持用テープ２１の外周部分からワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に入り込もうとする切削（研削）剤が、環状の弾性部材４１によって遮断されることに加えて、通気孔１６の開口部を通ってワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に入り込もうとする切削（研削）剤も、環状の第２弾性部材４２によって遮断される。したがって、ワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に切削（研削）剤が引き込まれることがより効果的に防止され得る。なお、図示された例では、通気溝１７の内側には、通気孔１６に対して通気溝１７の内周側と外周側にそれぞれ弾性部材４１、４２が配置されているが、これに限定されず、通気孔１６に対して通気溝１７の内周側の弾性部材４２が省略され、通気孔１６に対して通気溝１７の外周側にだけ弾性部材４１が配置されていてもよいし、通気孔１６に対して通気溝１７の外周側の弾性部材４１が省略され、通気孔１６に対して通気溝１７の内周側にだけ弾性部材４２が配置されていてもよい。通気孔１６に対して通気溝１７の外周側に弾性部材４１が配置されていれば、ワーク保持用テープ２１の外周部分からワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に入り込もうとする切削（研削）剤を当該弾性部材４１によって遮断することができる。一方、通気孔１６に対して通気溝１７の内周側に弾性部材４２が配置されていれば、通気孔１６の開口部を通ってワーク保持用テープ２１とチャック本体１１との間に入り込もうとする切削（研削）剤を当該弾性部材４２によって遮断することができる。

また、図７乃至図１０に示す例では、チャック本体１１の側面には、下方に延びるシート状のカーテン部材４３が当該チャック本体１１を取り囲むように設けられている。カーテン部材４３としては、柔軟性があって安価であるものが好ましく、例えば塩化ビニルシートが用いられる。カーテン部材４３の上下方向の長さは、例えば４０ｍｍ程度である。カーテン部材４３は、チャック本体１１の側面に巻き回された状態で、例えばネジにより固定される。

このような態様によれば、図９及び図１０に示すように、ワーク保持用テープ２１の表面を伝って外周側に向かって流れる切削（研削）剤は、チャック本体１１の外周からカーテン部材４３を伝って下方に流れ落ちることができ、チャック本体１１の下面に回り込んで通気孔１６の開口部を塞いでしまうことが防止され得る。更に、このような態様によれば、加工中に飛散して通気孔１６の開口部へと向かう切削（研削）剤の飛沫もカーテン部材４３によって遮られるため、通気孔１６の開口部が切削（研削）剤により塞がれることがより確実に防止され得る。

なお、図７乃至図１０に示す例では、チャック本体１１の上面のうち凹部１１ａと通気溝１７との間の領域に、チャック本体固定用孔３４が穿孔されている。チャック本体１１が工作機械のテーブル５０上に載置された後、当該チャック本体固定用孔３４からテーブル５０に向けてチャック本体固定用ネジ３５が挿入されることで、チャック本体１１とテーブル５０とが互いに固定されるようになっている。

なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

１０チャック装置
１１チャック本体
１１ａ凹部
１１ｃチャック本体の上端面の外輪郭
１２ポーラス体
１３真空引き用孔
１４磁石片
１５テープ固定装置
１６通気孔
１７通気溝
２０ワーク
２１ワーク保持用テープ
２２環状のフレーム
２２ｃ環状のフレームの外輪郭
３１水返し用溝
３２水返し用突起
３３コーティング剤
３４チャック本体固定用孔
３５チャック本体固定用ネジ
３６段部
３７位置決めピン
４１環状の弾性部材
４２環状の第２弾性部材
４３カーテン部材
５０工作機械のテーブル
１００チャック装置
１１１チャック本体
１１１ａ凹部
１１２ポーラス体
１１３真空引き用孔
１１４磁石片
１２０ワーク
１２１ワーク保持用テープ
１２２環状のフレーム

Claims

上面の一部に凹部が設けられたチャック本体と、
複数の気孔を有し、前記チャック本体の上面の前記凹部内に設けられたポーラス体と、
前記ポーラス体の前記複数の気孔の少なくとも一部に連通すると共に前記チャック本体の下面に開口するように当該チャック本体に穿孔された真空引き用孔と、
前記チャック本体の上面の前記凹部に対する外周側の環状領域内に設けられた、ワーク保持用テープを固定するためのテープ固定装置と、
前記チャック本体の上面のうち、前記ポーラス体が設けられた前記凹部と前記テープ固定装置が設けられた前記環状領域との間の環状の中間領域内に設けられ、当該チャック本体の上面と下面との間を貫通する少なくとも１つの通気孔と、
を備えたことを特徴とするチャック装置。
前記チャック本体の上面の前記環状の中間領域には、前記通気孔に連通する通気溝が周方向に延びるように設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のチャック装置。
前記通気溝は、前記環状の中間領域の周方向に周回するように設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載のチャック装置。
前記チャック本体の下面には、前記通気孔の開口部を周回状に取り囲む水返し用溝が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のチャック装置。
前記チャック本体の下面には、前記通気孔の開口部に対して少なくとも外周側の領域に、水返し用突起が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のチャック装置。
前記テープ固定装置は、周方向に間隔を空けて配置された複数の磁石片を有している
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のチャック装置。
前記チャック本体の上面のうち前記環状の中間領域には、撥水性を有するコーティング剤がコーティングされている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のチャック装置。
前記チャック本体の上面の前記環状の中間領域には、周方向に周回するように弾性部材収容溝が形成されており、
前記弾性部材収容溝の内側には、環状の弾性部材が配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のチャック装置。
前記弾性部材収容溝は、前記通気溝と同一である
ことを特徴とする請求項３を引用する請求項８に記載のチャック装置。
前記環状の弾性部材は、前記通気孔に対して前記通気溝の外周側に配置されている
ことを特徴とする請求項９に記載のチャック装置。
前記通気溝の内側には、前記環状の弾性部材より小径の環状の第２弾性部材が配置されており、
前記環状の第２弾性部材は、前記通気孔に対して前記通気溝の内周側に配置されている
ことを特徴とする請求項１０に記載のチャック装置。
前記環状の弾性部材は、前記通気孔に対して前記通気溝の内周側に配置されている
ことを特徴とする請求項９に記載のチャック装置。
ワーク保持用テープの外周部分に固定される環状のフレームを更に備え、
平面視において、前記環状のフレームの外輪郭は、前記チャック本体の上端面の外輪郭より一回り大きい
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載のチャック装置。
前記チャック本体の上面の周縁部には、前記上端面に対して一段低くなるように段部が形成されており、当該段部には上向きに突き出すように位置決めピンが設けられている
ことを特徴とする請求項１３に記載のチャック装置。
前記チャック本体の側面には、下方に延びるシート状のカーテン部材が当該チャック本体を取り囲むように設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のチャック装置。