JP2016022552A - 加工装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】加工対象の板状ワークがチャックテーブルに保持される加工装置において、吸引力を低下させることなく、単位時間当たりに加工できる板状ワークの数を増やす。
【解決手段】第１の配管３２は、第１の吸引源３１とチャックテーブル１１との間を連通させ、分離器３３は、第１の配管３２の途中に設けられ、チャックテーブル１１から吸引された気体に混入した液体を分離する。排水手段３４は、分離器３３によって分離された液体を排水する。第２の配管４２は、第２の吸引源４１と分離器３３の排水口との間を連通させる。逆止弁４３は、第２の配管４２の途中に設けられ、第２の吸引源４１の側から分離器３３の側への流れを阻止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、チャックテーブルにおいて吸引保持した板状ワークに加工水を供給しながら加工をする加工装置に関する。
砥石を備えた切削ブレードを回転させ半導体ウェーハなどの板状ワークに切り込ませて切削加工する切削装置では、吸引力により板状ワークを保持するチャックテーブルが使用されている。チャックテーブルの吸引源としては、エアが流れることにより発生する負圧を利用して吸引を行うエジェクタが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
上記切削装置のように砥石を用いた加工を行う加工装置では、砥石の冷却のために加工水を用いるため、チャックテーブルの上面とウェーハの下面との間に加工水が入り込み、その加工水がチャックテーブルによって吸引される。こうして吸引された加工水は、エジェクタにおけるエアの流れを妨げ、吸引力を低下させる。このような問題が生ずるのを回避するために、チャックテーブルと吸引源とを接続する配管の途中に分離器を設け、混入した加工水を分離することにより吸引力の低下を防ぐことも行われている（例えば、特許文献２，３参照）。
再表２００５−３０４３号公報 特開２０１４−３４０６８号公報 特開２０１２−１５１２６３号公報
しかし、分離器の排水口を開放しておくと、排水口から空気が流入して吸引力が低下するため、排水口を閉じておく必要がある。一方、排水口を閉じておくと、分離した加工水が分離器内に溜まるため、例えば、板状ワークの加工が終わった段階で、排水口を開いて排水し、排水が終わったら排水口を閉じて、次の板状ワークの加工を始めることになる。しかし、排水が終わるまでは次の板状ワークの加工ができないため、単位時間当たりに加工できる板状ワークの数が少なくなるという問題がある。
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、加工対象の板状ワークがチャックテーブルに保持される加工装置において、吸引力を低下させることなく、単位時間当たりに加工できる板状ワークの数を増やすことを目的とする。
本発明に係る加工装置は、板状ワークを吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに接続された吸引手段と、該吸引手段により該チャックテーブルに保持された板状ワークに加工水を供給しながら板状ワークを加工する加工手段と、を備えた加工装置であって、該吸引手段は、第１の吸引源と、該第１の吸引源と該チャックテーブルとの間を連通させる第１の配管と、該第１の配管の途中に設けられ、該チャックテーブルから吸引された気体と流体とを分離する分離器と、該分離器によって分離された液体を排水する排水手段と、を備え、該排水手段は、第２の吸引源と、該第２の吸引源と該分離器の排水口との間を連通させる第２の配管と、該第２の吸引源から該分離器への流体の流れを阻止し該第２の配管に配設する逆止弁と、を備える。
前記第１の吸引源及び前記第２の吸引源は、それぞれ、エア供給源から供給されるエアの流れによって発生する負圧により吸引を行うエジェクタを備えることが好ましい。
また、前記排水手段は、前記分離器内の液体の貯水量を検知する貯水量センサーと、
前記第１の配管の内部の圧力を検知する圧力センサーと、該貯水量センサーにより検知される液体の量が所定量を超えたか否かを判断するとともに、該圧力センサーが検知する圧力が所定値より低いか否かを判断する判断部と、該分離器内に溜まった液体の量が所定量を超えたと該判断部が判断した場合に該第２の吸引源を動作させ、該圧力センサーが検知する圧力が所定値を下回ったと該判断部が判断した場合に該第２の吸引源の動作を停止する切換制御部と、を備えることが好ましい。
本発明に係る加工装置によれば、第１吸引源が吸引するエアから加工水などの液体を分離器が分離するので、吸引手段の吸引力の低下を防ぐことができる。また、分離器の排出口から第１の配管に流体が流入するのを逆止弁が防ぐことができるため、吸引手段の吸引力の低下を防ぐことができる。さらに、分離器に溜まった液体を自然排水するのではなく、第２の吸引源により強制的に排水するので、吸引力の低下を防ぐことができる。これにより、チャックテーブルに保持した板状ワークを加工しながら排水をすることができ、排水完了を待つ必要がないので、加工装置が単位時間当たりに加工できる板状ワークの数を増やすことができる。
分離器に溜まった液体の量が所定の量を超えた場合に第２の吸引源を動作させ、分離器に溜まった液体が完全に排出された場合に第２の吸引源の動作を停止すれば、第２の吸引源を効率的に動作させることができるので、エネルギー効率が向上する。
加工装置の構成を示すブロック図。 エジェクタを示す断面図。 別の加工装置の構成を示すブロック図。
図１に示す加工装置１０は、板状ワーク２０に対して、例えば切削、研削、研磨などの加工を施す装置であり、板状ワーク２０を吸引保持するチャックテーブル１１と、チャックテーブル１１に接続された吸引手段１３と、チャックテーブル１１に保持された板状ワーク２０を加工する加工手段１２とを備えている。
加工手段１２は、例えば、切削砥石を備える切削ブレードを板状ワーク２０に切り込ませて切削加工する切削手段であり、切削砥石を冷却するために加工水を用い、板状ワーク２０に加工水を供給しながら加工を行う。
吸引手段１３は、エアを吸引することによりチャックテーブル１１に吸引力を発生させる装置であり、エアを吸引する第１の吸引源３１と、第１の吸引源３１とチャックテーブル１１との間を連通させる第１の配管３２と、チャックテーブル１１から吸引された気体と液体とを分離する分離器３３と、分離器３３で分離された液体を排水する排水手段３４とを備えている。
第１の吸引源３１は、エア供給源３０ａから供給されるエアの流れにより負圧を発生させるエジェクタ３１１と、エアを排気する排気口３１２と、エア供給源３０ａとエジェクタ３１１との間を連通させる配管３１３と、エジェクタ３１１と排気口３１２との間を連通させる配管３１４とを備えている。
第１の配管３２は、チャックテーブル１１と分離器３３との間を連通させる配管３２１と、分離器３３とエジェクタ３１１との間を連通させる配管３２２とで構成されている。すなわち、分離器３３は、第１の配管３２の途中に配設されている。
排水手段３４は、分離器３３で分離された液体を吸引する第２の吸引源４１と、分離器３３と第２の吸引源４１との間を連通させる第２の配管４２と、第２の吸引源４１から分離器３３への流体（エア）の流れを阻止する逆止弁４３とを備えている。
第２の吸引源４１は、エア供給源３０ｂから供給されるエアの流れにより負圧を発生させるエジェクタ４１１と、エア及び液体を排出する排水口４１２と、エア供給源３０ｂとエジェクタ４１１との間を連通させる配管４１３と、エジェクタ４１１と排水口４１２との間を連通させる配管４１４とを備えている。
第２の配管４２は、分離器３３と逆止弁４３との間を連通させる配管４２１と、逆止弁４３とエジェクタ４１１との間を連通させる配管４２２とで構成されている。すなわち、逆止弁４３は、第２の配管４２の途中に配設されている。逆止弁は、第２の配管に接続されていればよいので、分離器３３に連結させても良い。
第１の吸引源３１が動作すると、第１の配管３２及び分離器３３を介してチャックテーブル１１に吸引力が発生する。チャックテーブル１１から吸引されるエアには、加工手段１２から供給された加工水が混入している。エアに混入された加工水などの液体は、分離器３３で分離され、分離器３３の内部に溜まる。また、第２の吸引源４１が動作すると、第２の配管４２及び逆止弁４３を介して分離器３３の内部に溜まった液体が吸引され、排水口４１２から外部に排出される。第２の配管４２は、分離器３３に貯水された加工水などの液体を排出可能な高さに接続され、第1の配管３２は、第２の配管の接続位置より上で分離器３３に貯水した水を吸引しない高さで接続されている。
図２に示すように、エジェクタ３１１は、エア供給源３０ａから供給されるエアが流れる流路１１１と、第１の配管３２に接続された吸引路１１３とを備えている。流路１１１は、断面積を狭くした狭隘部１１２を備える。これによりエアの流れが速くなり、発生する負圧が大きくなる。吸引路１１３は、狭隘部１１２で流路１１１にほぼ垂直に接続している。狭隘部１１２に発生した負圧により、第１の配管３２からエアが吸引される。第１の配管３２から吸引されたエアは、エア供給源３０ａから供給されたエアとともに、排気口３１２から排気される。エジェクタ４１１の構造も、エジェクタ３１１と同様である。
このような構成のエジェクタ３１１において、第１の配管３２から吸引するエアに液体が混入していると、吸引力が低下する。そこで、第１の配管３２の途中に分離器３３を設け、加工水などの液体を分離することにより、吸引力の低下を防ぐ。
分離器３３で分離された液体は、第２の吸引源４１が吸引することにより排水口４１２から排出される。これにより、分離器３３が満水にならないため、分離器３３の排水を待つ必要がなく、連続して板状ワーク２０を加工することができ、単位時間当たりに加工できる板状ワーク２０の枚数を増やすことができる。
第２の吸引源４１は、分離器３３で分離された液体を吸引することにより吸引力が低下するが、第２の吸引源４１は、分離器３３で分離された液体を排出するためのものであり、吸引力が低下しても、チャックテーブル１１の吸引力には影響しない。
第２の吸引源４１は、連続的に動作する構成であってもよいし、所定の間隔で間欠的に動作する構成であってもよい。第２の吸引源４１による吸引を停止しても、第２の配管４２の途中に逆止弁４３を設けているので、第２の配管４２から第１の配管３２に外気が流入することはなく、吸引力の低下を防ぐことができる。また、必要なときだけ第２の吸引源４１を動作させることにより、エネルギーの無駄を抑えることができる。
なお、第１の吸引源３１に接続されるエア供給源３０ａと、第２の吸引源４１に接続されるエア供給源３０ｂとは、同一のエア供給源であってもよい。また、第１の吸引源３１及び第２の吸引源４１は、エジェクタを備えるものに限られるものではなく、他の吸引源であってもよい。
図３に示す加工装置１０Ａは、図１で説明した加工装置１０の構成に加えて、分離器３３の内部に溜まった液体の量を検知する貯水量センサー４４と、第１の配管３２の内部の圧力を検知する圧力センサー４５と、貯水量センサー４４により検知される液体の量が所定量を超えたか否かを判断するとともに圧力センサー４５が検知する圧力が所定値より低いか否かを判断する判断部４６と、配管４１３の途中に設けられた電磁弁４８と、電磁弁４８を制御する切換制御部４７とを備えている。
電磁弁４８が閉じた状態では、エア供給源３０ｂから第２の吸引源４１にエアが供給されないため、第２の吸引源４１は、動作しない。したがって、分離器３３で分離された液体は、排出されず、分離器３３の内部に溜まっていく。
分離器３３の内部に溜まった液体の量が所定の量を超えると、判断部４６がそのことを検知する。切換制御部４７は、これに基づいて電磁弁４８を制御し、電磁弁４８を開状態とする。これにより、エア供給源３０ｂから第２の吸引源４１にエアが供給され、第２の吸引源４１が動作して、分離器３３に溜まった液体が排出される。
分離器３３に溜まった液体が完全に排出されると、圧力センサー４５が検知する圧力が低下する。そして、その圧力値が所定値より低いと判断部４６が判断すると、分離器３３に液体が溜まっていないとみなし、切換制御部４７が電磁弁４８を制御し、電磁弁４８が閉状態に戻る。これにより、エア供給源３０ｂから第２の吸引源４１へのエアの供給が遮断され、第２の吸引源４１の動作が停止する。
このように、分離器３３に溜まった液体の量を検出し、それに基づいて第２の吸引源４１の動作を制御することにより、分離器３３が満水になるのを防ぐことができるため、吸引力の低下を防ぐことができる。また、必要なときのみ第２の吸引源４１を動作させることができるので、エネルギーの無駄を更に抑えることができる。
なお、分離器３３に溜まった液体が完全に排出されたら第２の吸引源４１の動作を停止するのではなく、分離器３３に溜まった液体の量が所定の量よりも少なくなったら、第２の吸引源４１の動作を停止する構成であってもよい。
また、第２の吸引源４１の動作を停止させるための構成は、電磁弁４８でエア供給源３０ｂから供給されるエアを遮断する構成に限らず、他の構成であってもよい。
１０，１０Ａ 加工装置、１１ チャックテーブル、１２ 加工手段、
１３ 吸引手段、３１ 第１の吸引源、
３１１，４１１ エジェクタ、１１１ 流路、１１２ 狭隘部、１１３ 吸引路、
３１２ 排気口、
３１３，３１４，３２１，３２２，４１３，４１４，４２１，４２２ 配管、
３２ 第１の配管、３３ 分離器、３４ 排水手段、
４１ 第２の吸引源、４１２ 排水口、４２ 第２の配管、４３ 逆止弁、
４４ 貯水量センサー、４５ 圧力センサー、４６ 判断部、４７ 切換制御部、
４８ 電磁弁、
２０ 板状ワーク、３０ａ，３０ｂ エア供給源

Claims (3)

  1. 板状ワークを吸引保持するチャックテーブルと、
    該チャックテーブルに接続された吸引手段と、
    該吸引手段により該チャックテーブルに保持された板状ワークに加工水を供給しながら板状ワークを加工する加工手段と、
    を備えた加工装置であって、
    該吸引手段は、
    第１の吸引源と、
    該第１の吸引源と該チャックテーブルとの間を連通させる第１の配管と、
    該第１の配管の途中に設けられ、該チャックテーブルから吸引された気体と流体とを分離する分離器と、
    該分離器によって分離された液体を排水する排水手段と、
    を備え、
    該排水手段は、
    第２の吸引源と、
    該第２の吸引源と該分離器の排水口との間を連通させる第２の配管と、
    該第２の吸引源から該分離器への流体の流れを阻止し該第２の配管に配設する逆止弁と、
    を備える、加工装置。
  2. 前記第１の吸引源及び前記第２の吸引源は、それぞれ、エア供給源から供給されるエアの流れによって発生する負圧により吸引を行うエジェクタを備える、
    請求項１記載の加工装置。
  3. 前記排水手段は、
    前記分離器内の液体の貯水量を検知する貯水量センサーと、
    前記第１の配管の内部の圧力を検知する圧力センサーと、
    該貯水量センサーにより検知される液体の量が所定量を超えたか否かを判断するとともに、該圧力センサーが検知する圧力が所定値より低いか否かを判断する判断部と、
    該分離器内に溜まった液体の量が所定量を超えたと該判断部が判断した場合に該第２の吸引源を動作させ、該圧力センサーが検知する圧力が所定値を下回ったと該判断部が判断した場合に該第２の吸引源の動作を停止する切換制御部と、
    を備える、請求項１又は２記載の加工装置。
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