JP2018083240A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】清掃に要する時間を一定にして、また、カバーの交換回数を減らして、加工の効率高めた加工装置を提供する。【解決手段】被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された被加工物を加工する加工手段と、該保持テーブルに保持された被加工物を該加工手段で加工する際に該加工手段に加工液を供給する加工液供給手段と、該加工手段による被加工物の加工が実施される加工領域と、外部と、を隔てる透明で開閉可能なカバーと、を有し、該加工手段は、砥粒を含む加工工具を有し、該カバーの該加工領域側の面には、透明シートが着脱自在に配設されている。該透明シートは、ガラスからなる透明シートとしてもよい。【選択図】図２

Description

本発明は、被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された被加工物を加工する加工手段と、を備えた加工装置に関する。

半導体ウェーハやガラス基板等の被加工物を円環状の切削ブレードで精密に切削加工する切削装置が知られている。該切削装置では、該切削ブレードがスピンドルに回転可能に支持されている。該スピンドルの回転軸は被加工物に平行である。そして、該スピンドルを回転させることで切削ブレードを回転させ、回転する切削ブレードを被加工物に切り込ませて被加工物を切削する。

また、該被加工物を円板状の研削ホイールで精密に研削加工する研削装置が知られている。該研削装置では、研削ホイールがスピンドルに回転可能に支持されている。該スピンドルの回転軸は被加工物に垂直である。そして、該スピンドルを回転させることで研削ホイールを回転させ、回転する研削ホイールを被加工物に向けて降下させて、研削ホイールに固定された研削砥石により被加工物を研削する。

切削装置や研削装置等の加工装置には、被加工物の搬入や搬出、切削ブレードまたは研削ホイールの交換、及び、該加工装置の内部の清掃やメンテナンス等の作業ために、作業者が外部から内部にアクセスするための開口が設けられている。一方、加工装置では、切削ブレードや研削ホイール等の加工手段による加工により、被加工物の一部が除去されて加工屑が生じる。また、加工を円滑にするために、加工装置の加工手段または加工箇所には加工液等が供給される。

すると、該加工屑や該加工液等が該開口から加工装置の外部に飛散する場合がある。そこで、加工装置の開口には、該加工屑や該加工液等の外部への飛散を防止するために、加工が実施される加工領域（加工装置の内部）と、外部と、を隔てるカバーが取り付けられている。開口から外部に飛散しようとする加工屑や加工液等は、該カバーに当たるため、外部への飛散が防止される。

また、加工装置による加工の途上で該加工手段が破損すると、加工手段の破片や加工手段に含まれる砥粒等が外部に向かって弾き出され場合がある。しかし、該カバーが存在すると、該破片や該砥粒等が該カバーに当たるため、これらの外部への飛散も防止される。

該カバーは、被加工物の搬入及び搬出、切削ブレードまたは研削ホイールの交換、及び、加工装置内部の清掃やメンテナンス等の作業ために、開閉可能となっており、作業者はこのような作業時には該カバーを開けて作業を行う。しかし、被加工物の加工中はカバーを開くことができないため、加工中の被加工物や加工手段の状態を外部から確認することはできない。

そこで、該カバーを閉じていても作業者が加工装置の内部を目視できるように、該カバーを透明にすることが考えられる。カバーが透明であると、作業者はカバーを開けずに該カバーを通して加工装置の内部を視認できる。

しかし、被加工物の加工を進めると、カバーの内側の面に加工液が付着して水滴となり作業者の視界を遮るため、カバーが透明であってもカバーを通して加工装置の内部を目視しにくくなる。そこで、カバーの内側の面を親水性にすると、カバーの内側の面に到達した加工液が該面上で広がり水滴の形成を抑制し、カバーの透明性を保つ。ただし、これには該面を親水性化する処理が必要となり手間とコストがかかる。

特開２００４−９５８５６号公報 特開２００５−３１３２５３号公報 特開２００６−２４７７６０号公報

被加工物の加工を進めると、加工により発生した加工屑や加工手段の破片が透明なカバーの内側の面に付着して、加工装置の内部の視認性を下げてしまう。また、加工屑や加工手段の破片等がカバーの内側の面に衝突するときに、該面に傷等の損傷を生じる場合がある。これは、該面を親水性にしても抑制しきれない。

カバーの内側の面の付着物を除去するには、カバーを開けて内側を清掃すればよい。しかし、清掃をしている間は加工装置を停止させなければならず、停止させた時間の分だけ加工の効率が下がる。しかも、カバーの内側に付着した加工屑は容易に除去しきれない場合があり、清掃に要する時間は一定になるとは限らない。加工装置を停止させる時間を詳細に予想するのは容易ではないため、被加工物に対する該加工の前後に実施される工程において、スケジュールに含ませる余裕を大きくする等の対策が必要となる。

また、カバーの内側の面に生じた傷等の損傷は清掃では除去できない。そのため、新しいカバーを準備して、傷等の損傷が増えて加工装置の内部の視認性が低下したカバーを交換しなければならず、また、交換のためには加工装置を停止させなければならないため、やはり加工の効率が下がる。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カバーの清掃に要する時間を一定にして、また、カバーの交換回数を減らし、加工の効率高めた加工装置を提供することである。

本発明の一態様によれば、被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された被加工物を加工する加工手段と、該保持テーブルに保持された被加工物を該加工手段で加工する際に該加工手段に加工液を供給する加工液供給手段と、該加工手段による被加工物の加工が実施される加工領域と、外部と、を隔てる透明で開閉可能なカバーと、を有し、該加工手段は、砥粒を含む加工工具を有し、該カバーの該加工領域側の面には、透明シートが着脱自在に配設されたことを特徴とする加工装置が提供される。

なお、本発明の一態様に係る加工装置においては、該透明シートは、ガラスからなる透明シートとしてもよい。

本発明の一態様に係る加工装置では、加工装置の内部の加工領域と、外部と、を隔てる透明なカバーの加工領域側の面（内側の面）に、透明シートが着脱自在に配設されている。そのため、加工により生じた加工屑や、加工手段に導入された加工液が該カバーに向かって飛散すると、該加工屑や加工液が該透明シートに付着する。

加工屑や加工液がカバーに付着して、外部から加工装置の内部（加工領域）が視認しにくくなったときには、着脱自在の該透明シートをカバーから剥離して除去すれば良い。これにより、加工屑や加工液等の付着物を該透明シートとともに除去できる。

加工の途中で加工手段の破片や砥粒等が弾き出されて該カバーに衝突する場合には、該透明シートにこれらが当たるため、該透明シートに損傷が生じてもカバーに損傷が生じにくい。すなわち、カバーの加工領域側の面は該透明シートにより保護される。そして、透明シートに損傷が生じて加工装置の内部（加工領域）の視認性が低下した場合には、該透明シートを除去すれば良い。すると、損傷を受けた透明シートにより低下した視認性を回復させて、カバーを通して加工領域を視認できるようになる。

このように、透明シートを剥離して除去するだけで付着物による問題を解消できる。透明シートの剥離に要する時間はほぼ一定であるため、加工装置を停止する時間もほぼ一定となる。また、カバーは透明シートにより保護されて、損傷等が生じにくくなるため、カバーの交換の頻度を下げることができる。そのため、加工装置を停止する時間が少なくて済み、加工の効率を高められる。そして、透明シートを剥離した後は、新たな透明シートを該カバーに配設すると、その後も容易に保護カバーを保護できる。

したがって、本発明によると、カバーの清掃に要する時間を一定にして、また、カバーの交換回数を減らし、加工の効率高めた加工装置が提供される。

加工装置の一例を示す斜視図である。 透明シートが配設された加工装置を説明する説明図である。 加工装置の加工手段と、カバーと、透明シートと、の関係を説明する模式図である。 加工装置の加工手段と、カバーと、透明シートと、の関係を説明する模式図である。 加工装置の他の態様を示す斜視図である。

本発明に係る実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る加工装置の一例を示す斜視図である。該加工装置は、加工工具として切削ブレードを備え、該切削ブレードにより被加工物を切削する切削装置である。図１は、該加工装置２を示す斜視図である。加工装置２は、面４に開口６を有する。該開口６には、装置の内部（加工領域）と、外部と、を隔てる開閉可能で透明なカバー８が設けられている。

図２は、透明シート１０が配設された状態のカバー８と、切削ブレード１４を備える切削ユニット１２と、を有する該加工装置２の構造を模式的に説明する説明図である。加工装置２の加工領域１６には切削ユニット１２が備えられる。該切削ユニット１２は切削ブレード１４を同時に２つ装着できるように構成されている。加工装置２には、例えば、２つの種類の切削ブレード１４を取り付けることができ、被加工物の切削時には、被加工物の種類に対応して適切な切削ブレード１４を選択して使用できる。

それぞれの切削ブレード１４は、該切削ブレード１４を回転可能に支えるスピンドル１４ａに装着されている。それぞれのスピンドル１４ａは、スピンドルハウジング１４ｂに収納されたスピンドル１４ａを回転させるモータ（不図示）に接続されている。ただし、切削ユニット１２はこれに限らず、切削ブレード１４等は一つでもよい。

図３は、加工装置２のカバー８、透明シート１０、及び、切削ユニット１２を模式的に説明する側面図である。加工装置２のカバー８の内側は、被加工物を加工する加工領域１６となる。切削ユニット１２は、切削ブレード１４に加工液（切削液）を供給するノズル等の加工液供給手段１８（切削液供給手段）を有する。

切削ブレード１４による被加工物の切削時には、該加工液供給手段１８から切削ブレード１４に加工液が供給される。該加工液は、例えば、純水であり、被加工物の切削を円滑にするとともに切削ブレード１４を冷却する機能を有する。また、切削により発生した加工屑を該加工液に含ませて排出することで効率的に被加工物から加工屑を除去できる。

切削ブレード１４は、例えば、環状の基台１４ｃと、該基台１４ｃの外周に固定された切り刃１４ｄと、を有する。該環状の基台１４ｃの内周面は、スピンドル１４ａの先端に装着される装着穴となる。切り刃１４ｄは、砥粒と、該砥粒を保持するボンド材と、からなる。

該ボンド材から適度に砥粒を露出させ、回転する該切削ブレードを被加工物に切り込ませると、砥粒が被加工物に当たり被加工物が切削される。切削により砥粒が消耗したり切り刃１４ｄから脱落等するが、該ボンド材も加工により適度に除去されるため、新しい砥粒が露出して、切削ブレードの切削能力は維持される。

加工装置２の加工領域１６には、切削ユニット１２の下方に被加工物を保持する保持テーブル２０が備えられる。保持テーブル２０の内部には、一端が吸引源（不図示）に連通する吸引路(不図示)を有し、該吸引路の他端は該保持テーブル２０の上面に連通されている。該加工領域１６に搬入された被加工物は、該保持テーブル２０の上面に載せ置かれ、該保持テーブル２０から負圧を作用されて該保持テーブル２０上に吸引保持される。

該保持テーブル２０の下部には、該保持テーブル２０をその上面に平行な面内（Ｘ−Ｙ平面）に移動させるモータ等の移動手段（不図示）が設けられている。また、切削ユニット１２は、該切削ユニット１２を鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動させるモータ等の昇降手段（不図示）に支持されている。該移動手段と、昇降手段と、を適切に制御すると、回転する切削ブレード１４により被加工物を切削予定ラインに沿って切削できる。

加工装置２が有する透明なカバー８は、例えば、一部が板状の透明な硬質部材によって構成される。カバー８は、加工領域１６と、外部と、を隔てており、外部から加工領域１６への塵等の侵入を防止する。また、透明な該カバー８を通して作業者が加工領域１６を確認できる。さらに、加工領域１６に生じた加工屑、加工液、または、加工工具の破片等が外部に飛散するのを防止できる。

また、カバー８は、開閉可能であり、作業者は非加工時にカバー８を開いて加工領域１６にアクセスできる。作業者はカバー８を開いて切削ブレード１４の交換や加工領域１６内部の清掃、加工装置２のメンテナンス等を実施できる。カバー８の外部側の面には取っ手８ａが設けられており、作業者は該取っ手８ａを掴んでカバー８を開閉できる。図３に示す通り、カバー８の一部は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に平行ではなく鉛直方向から傾けて設けられている。

被加工物が切削されると、加工屑（切削屑）が発生する。被加工物の切削時には、加工液供給手段１８から切削ブレード１４に加工液（切削液）が供給されるため、発生した該加工屑（切削屑）は該加工液（切削液）に含まれるようになる。切削を継続すると、加工屑（切削屑）を含んだ加工液（切削液）の一部が飛散する。

また、被加工物の切削により加工工具（切削ブレード１４）に予期せぬ力が加わる等すると、加工工具（切削ブレード１４）が破損して破片が弾き出される場合がある。加工装置２の開口６に向かってそのような加工屑、加工液、または、破片が飛散する場合でも、それらは開口６に到達する前にカバー８に衝突して勢いを失って落下するため、開口６から外部には飛散しない。

図３に示す通り、カバー８が鉛直方向から傾いていると、被加工物の加工時等に加工屑（切削屑）や加工工具（切削ブレード１４）の破片等２２がカバー８に衝突するときに、その衝撃を受け流し、カバー８の損傷の発生が抑制される。一方で、カバー８の面が鉛直方向に沿っていると、破片等２２の侵入方向がカバー８に対して略垂直になりやすく、衝撃を逃がすことができずに、カバー８に損傷等が生じやすくなる。

本実施形態に係る加工装置２では、カバー８の加工領域１６側の面に、透明シート１０が配設される。被加工物の切削時には、被加工物の加工屑、加工液、加工屑を含んだ加工液、及び、加工工具の破片等が飛散し、それらは、カバー８に配設された透明シート１０に衝突する。

透明シート１０が存在しなければ、被加工物の加工屑、加工液、加工屑を含んだ加工液、及び、加工工具の破片等はカバー８に直接衝突して、カバー８の加工領域１６側の面に付着してしまう。さらには、カバー８の面を鉛直方向（Ｚ軸方向）から傾けていても、衝突による衝撃を十分に受け流せずに、カバー８に損傷等が生じてしまう場合がある。カバー８の該面に付着物や損傷が存在すると、作業者が該カバー８を通して加工領域１６を視認しようとしても視界が遮られて十分に視認できなくなる。

そのため、定期的に加工装置２の加工を停止してカバー８を開き、該カバー８の加工領域１６側の面を布等で拭いて清掃し、付着物を除去しなければならない。しかし、清掃を実施している間、加工装置２は被加工物を加工できない。また、清掃に要する時間は一定とは限らないため、加工装置２を安定的に稼働できない場合がある。

さらに、該カバー８の加工領域１６側の面に生じた損傷は清掃では除去できず、一定以上の損傷が生じた場合は、該カバー８を交換しなければならない。カバー８を交換する間も加工を実施できないため、加工の効率が下がる。

一方、カバー８の加工領域１６側の面に透明シート１０が配設されている場合、加工屑や加工液、加工工具の破片等は、透明シート１０に当たるため、透明シート１０にそれらが付着したり損傷を生じたりする。そのため、カバー８の該面の透明シート１０が配設された部分には、それらが付着せず、損傷の発生も抑制される。

加工領域１６を外部から視認しにくくなったときは、加工装置２の加工を停止してカバー８を開いて透明シート１０を除去することで清掃を行い、視認を妨げていた要因を取り除くことができる。さらに、新しい透明シート１０をカバー８の該面に設けると、カバー８をその後の加工により生じる付着物や損傷から守ることができる。

古い透明シート１０から新しい透明シート１０への交換は、カバー８の該面の拭き上げよりも容易であり短時間で済む。そして、透明シート１０の交換作業に要する時間はほぼ一定である。また、カバー８は透明シート１０により損傷から保護されるため、カバー８の交換の頻度を下げることができる。そのため、加工装置２の停止時間を短くできるため、加工の効率を上げることができる。

したがって、本実施形態に係る加工装置では、カバーの清掃に要する時間を一定にして、カバーの交換回数を減らし、稼働時間を長くして加工の効率高められる。

なお、カバー８の加工領域１６側の面に設ける透明シート１０は、１枚でなくてもよく、カバー８の該面に複数の透明シート１０を重ねて配設してもよい。複数の透明シート１０をカバー８の該面に設けると、最表面の透明シート１０を取り除くと同時に新しい透明シート１０が露出される。

カバー８の該面に複数の透明シート１０を重ねて配設する場合について、図４に示す。図４に示すカバー８の加工領域１６側の面には、複数の透明シート１０が設けられている。この場合、複数の透明シート１０を予め加工装置２の外部で張り合わせておくことにより、複数の透明シート１０をまとめてカバー８の該面に配設できる。

そのため、複数の透明シート１０を配設する手間は、１枚の透明シート１０を配設する手間と同じである。複数の透明シート１０をまとめてカバー８に配設すると、透明シート１０の１枚あたりの配設に要する時間を短縮できる。

次に、透明シート１０について説明する。透明シート１０は、例えば、透明な基材上に粘着性を有する透明な樹脂層を設けることで形成される。該基材は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、強化ガラスフィルム等で構成され、該樹脂層は、例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等で構成される。

図２に示す通り、透明シート１０はカバー８の加工領域１６側の面のすべてを覆う大きさでなくてもよく、作業者が該透明シート１０を通して加工領域１６を十分確認できる大きさであればよい。そのような大きさの透明シート１０を用いることで、該面の全面を大きさの透明シート１０を用いるよりも、コストを減らすことができる。

本発明に係る他の実施形態について説明する。図５は、該他の実施形態に係る加工装置の一例を示す斜視図である。該加工装置は、切削ブレードを備える切削装置である。図５は、該加工装置３２を示す斜視図である。加工装置３２は、開口３４ａと、開口３４ｂと、を有する。加工装置３２は、内部の加工領域３４に、切削ブレード３６を備える切削ユニット３８と、該切削ブレード３６で加工される被加工物を保持する保持テーブル４０と、を有する。

該開口３４ａには、装置の加工領域３４と、外部と、を隔てる透明なカバー４２ａが設けられている。該カバー４２ａの下辺には軸が通されており、カバー４２ａは該軸を中心に開閉可能である。該開口３４ｂには、装置の内部と、外部と、を隔てる透明なカバー４２ｂが設けられている。該カバー４２ｂは、２枚の略矩形の平板で構成され、引き違い戸式にスライドさせて開閉可能である。

作業者は、カバー４２ａ、または、カバー４２ｂを開けて、加工領域の内部の清掃作業や切削ブレード３６の交換作業等を実施することができる。また、カバー４２ａ及びカバー４２ｂは透明であるため、外部から加工領域３４を視認できる。カバー４２ａ及びカバー４２ｂの内面には透明シート（不図示）が貼られている。

加工装置３２により被加工物を切削すると、加工屑や加工液がカバー４２ａやカバー４２ｂの内面に付着する場合がある。そのような場合でも、該内面には透明シートが貼られているため、加工屑や加工液等は、該透明シートに付着する。加工屑や加工液等の付着物が増えてカバー４２ａ及びカバー４２ｂを通して加工領域３４を外部から視認しにくくなったとき、該透明シートを除去するだけで加工屑や加工液等の付着物を除去できる。

また、切削中に何等かの要因により切削ブレード３６が破損し、破片がカバー４２ａ及びカバー４２ｂに向けて弾き出される場合がある。そのような場合でも、破片は該内面に直接衝突せずに透明シートに衝突し、カバー４２ａ及びカバー４２ｂは損傷から保護される。透明シートに生じた損傷により加工領域３４の視認性が低下する場合でも、透明シートを除去することで該視認性を回復できる。カバー４２ａやカバー４２ｂの損傷を抑制できるため、カバーの交換頻度を下げることができる。

このように、本発明の他の実施形態に係る加工装置３２のように、様々な形式のカバーに透明シートを配設できる。そのため、様々な形式のカバーの内面の清掃の手間を軽減し、加工装置の停止時間を少なくできる。また、停止時間を一定にできる。さらに、様々な形式のカバーの損傷の発生が抑制されるため、カバーの交換の頻度を低下させて、加工装置の稼働時間を長くすることができる。

なお、本発明は、上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記の実施形態では加工工具として切削ブレードを用いた加工ユニットによる加工について説明したが、加工工具や加工ユニットはこれに限定されない。例えば、加工ユニットは加工工具に研削ホイールを用いた研削ユニットでもよい。そのような場合でも、加工装置のカバーの内面に透明シートを設けることで、加工装置の稼働時間を長くすることができる。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

２ 加工装置
４ 面
６ 開口
８ カバー
８ａ 取っ手
１０ 透明シート
１２ 切削ユニット
１４ 切削ブレード
１４ａ スピンドル
１４ｂ スピンドルハウジング
１４ｃ 基台
１４ｄ 切り刃
１６ 加工領域
１８ 加工液供給手段
２０ 保持テーブル
２２ 加工屑や加工工具の破片等
３２ 加工装置
３４ａ，３４ｂ 開口
３６ 切削ブレード
３８ 切削ユニット
４０ 保持テーブル
４２ａ，４２ｂ カバー

Claims (2)

1. 被加工物を保持する保持テーブルと、
   該保持テーブルに保持された被加工物を加工する加工手段と、
   該保持テーブルに保持された被加工物を該加工手段で加工する際に該加工手段に加工液を供給する加工液供給手段と、
   該加工手段による被加工物の加工が実施される加工領域と、外部と、を隔てる透明で開閉可能なカバーと、を備え、
   該加工手段は、砥粒を含む加工工具を有し、
   該カバーの該加工領域側の面には、透明シートが着脱自在に配設されたことを特徴とする加工装置。
2. 該透明シートは、ガラスからなる、請求項１に記載の加工装置。