JP2021192946A - ハブ型ブレード取付け構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構造によりハブ型ブレードを容易に回転駆動軸に取付けることが可能とされるハブ型ブレード取付け構造及び基板切断装置を提供すること。【解決手段】本発明の一態様に係るハブ型ブレード取付け構造は、軸線回りに回転され先端側にハブ型ブレードが装着されるブレード取付け軸が形成された回転駆動軸と、前記回転駆動軸に装着されたハブ型ブレードを前記ブレード取付け軸の先端側で固定するブレード取付け部材と、を備え、前記回転駆動軸において前記ハブ型ブレードが装着されるブレード取付け軸の基端側に配置され、前記軸線を中心とし径方向においてハブ型ブレードのハブの外周縁部と対応する円周を含む領域を押圧するブレード押圧手段を有し、前記ブレード押圧手段は、前記回転駆動軸と一体に形成され、前記ブレード押圧手段によって前記ハブ型ブレードのブレード本体を押圧するように構成されていることを特徴とする。【選択図】図1
Description
この発明は、半導体材料等の基板を切断してチップ状に個片化するのに用いられるハブ型ブレードを回転軸に取付けるハブ型ブレード取付け構造に関する。
周知のように、半導体材料等の基板を切断してチップ状に個片化する際に、ブレード本体をハブのブレード取付け面に配置させたハブ型ブレードが広く用いられている(例えば、特許文献1参照。)。
ハブ型ブレードは、例えば、アルミニウム合金からなるハブと、ハブの一方側の面にニッケルめっきによって形成した電鋳ブレード本体とを備えていて、ハブに電鋳ブレード本体が一体的に接続されていることが一般的である。
このように形成される電鋳ブレード本体は、アルミハブを構成する台金にめっきによって形成された際に外周側の厚さが厚いので、円筒研削盤などを用いてアルミ台金を外径加工して電鋳ブレード本体の厚さを均一にする。次いで、外径加工したアルミ台金にマスキングを施してアルカリエッチングすることにより、アルミ台金の外周部分を溶解して外周に所定寸法のブレード本体を露出させる。
その後、電解ドレスによってブレード本体の表面からニッケルを溶解してダイヤモンド超砥粒を露出させ、ダイサードレスによってブレード本体外周のダイヤモンド超砥粒を約2μm露出させて、ダイサープリカット、検査を経てからハブ型ブレードが完成する。
このようなハブ型ブレードは、図4に示すように、回転駆動軸540にハブ型ブレード501を装着する際に、基端側Rにワッシャ502を挿入して支持し、取付けナット503によって取付けるハブ型ブレード取付け構造500を用いることが一般的である。また、ブレード本体501Aが導電性を有している場合には、ブレード本体501Aにタッチセンサとしての機能を持たせている場合がある。
しかしながら、このように装着されたハブ型ブレード501は、ハブ型ブレードで基板を切断する際にブレード本体501Aに芯ぶれが生じる場合があり、芯ぶれが生じると基板を正確に切断することが困難となる。
そこで、芯ぶれを抑制するための技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
そこで、芯ぶれを抑制するための技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、特許文献2に記載されたハブ型ブレードは構成要素が多くて重くなるうえ、外観が大きくなり製造コストが増大するという問題がある。
そこで、簡単な構造によりハブ型ブレードを容易に回転駆動軸に取付けることが可能とされ、ブレード本体の芯ぶれを抑制しながら高精度かつ安定して基板を切断する技術が望まれている。
そこで、簡単な構造によりハブ型ブレードを容易に回転駆動軸に取付けることが可能とされ、ブレード本体の芯ぶれを抑制しながら高精度かつ安定して基板を切断する技術が望まれている。
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、簡単な構造によりハブ型ブレードを容易に回転駆動軸に取付けることが可能とされ、ブレード本体の芯ぶれを抑制しながら高精度かつ安定して基板を切断することが可能なハブ型ブレード取付け構造を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1に記載の発明は、ハブ型ブレード取付け構造であって、軸線回りに回転され先端側にハブ型ブレードが装着されるブレード取付け軸が形成された回転駆動軸と、前記回転駆動軸に装着されたハブ型ブレードを前記ブレード取付け軸の先端側で固定するブレード取付け部材と、を備え、前記回転駆動軸において前記ハブ型ブレードが装着されるブレード取付け軸の基端側に配置され、前記軸線を中心とし径方向においてハブ型ブレードのハブの外周縁部と対応する円周を含む領域を押圧するブレード押圧手段を有し、前記ブレード押圧手段は、前記回転駆動軸と一体に形成され、前記ブレード押圧手段によって前記ハブ型ブレードのブレード本体を押圧するように構成されていることを特徴とする。
請求項1に記載の発明は、ハブ型ブレード取付け構造であって、軸線回りに回転され先端側にハブ型ブレードが装着されるブレード取付け軸が形成された回転駆動軸と、前記回転駆動軸に装着されたハブ型ブレードを前記ブレード取付け軸の先端側で固定するブレード取付け部材と、を備え、前記回転駆動軸において前記ハブ型ブレードが装着されるブレード取付け軸の基端側に配置され、前記軸線を中心とし径方向においてハブ型ブレードのハブの外周縁部と対応する円周を含む領域を押圧するブレード押圧手段を有し、前記ブレード押圧手段は、前記回転駆動軸と一体に形成され、前記ブレード押圧手段によって前記ハブ型ブレードのブレード本体を押圧するように構成されていることを特徴とする。
この発明に係るハブ型ブレード取付け構造によれば、ブレード押圧手段とブレード取付け軸の基端側において回転駆動軸とが一体であり、当該ブレード押圧手段よりも先端側において、ブレード取付け部材によって回転駆動軸にハブ型ブレードが装着される。そして、ブレード押圧手段によって、ハブ型ブレードを構成するブレード本体の径方向においてハブの外周縁部と対応する円周を押圧する。
その結果、簡単な構造によってハブ型ブレードを容易に回転駆動軸に取付けることが可能とされ、ブレード本体の芯ぶれを抑制しながら高精度かつ安定して基板を切断することができる。
その結果、簡単な構造によってハブ型ブレードを容易に回転駆動軸に取付けることが可能とされ、ブレード本体の芯ぶれを抑制しながら高精度かつ安定して基板を切断することができる。
この明細書において、ハブの取り付け面にブレード本体が配置されたハブ型ブレードとは、ハブ(ハブを構成する台金を含む)の取付け面にめっきによりブレード本体を形成したハブ型ブレード、ブレード本体とは別々に作成されたハブのブレード取付け面に接続部によってブレード本体を接続したハブ型ブレードを含むものとする。
また、ハブのブレード取付け面にブレード本体を接続する接続部としては、例えば、両面接着テープ(両面粘着テープを含む)、接着剤が硬化して形成された接着樹脂部(接着層)、超音波接合をはじめとする種々の拡散接合による接続部、スポット溶接によるナゲット、ろう付け等溶接による接続部、ハブとブレード本体とを締結する締結部材により構成される接続部、ハブにブレード本体を装着可能な種々の接続部が含まれる。
ここで、両面接着テープとしては、両側の面が粘着性を有する両面粘着テープ、一方の面が粘着性を有し他方の面が硬化して接着する接着剤が配置されたもの、基材の両面に硬化して接着する接着剤が配置されたものが含まれる。また、両面接着テープを構成する接着剤(粘着剤)は、導電性物質等の混合物が分散される等、複数の物質により構成されていてもよい。
また、接着樹脂部とは、ハブとブレード本体の間に塗布又は配置された接着剤が、経時変化、乾燥、化学反応等によって硬化することによりハブとブレード本体とを接続(接着)する接続部をなすものをいう。
また、接着剤としては、流動性を有する接着樹脂、シート状に形成されたシート状接着樹脂、常温では流動性がなく温度等物理的条件によって流動性を有し硬化することで接着剤として機能するもの、紫外線により硬化する紫外線硬化性樹脂、嫌気性接着剤等が含まれる。また、接着樹脂部(接着剤)は、導電性物質等の混合物が分散される等、複数の物質により構成されていてもよい。
また、接着剤としては、流動性を有する接着樹脂、シート状に形成されたシート状接着樹脂、常温では流動性がなく温度等物理的条件によって流動性を有し硬化することで接着剤として機能するもの、紫外線により硬化する紫外線硬化性樹脂、嫌気性接着剤等が含まれる。また、接着樹脂部(接着剤)は、導電性物質等の混合物が分散される等、複数の物質により構成されていてもよい。
この発明に係るハブ型ブレード取付け構造によれば、簡単な構造によりハブ型ブレードを容易に回転駆動軸に取付けることが可能とされ、ブレード本体の芯ぶれを抑制しながら高精度かつ安定して基板を切断することができる。
<第1実施形態>
以下、図1、図2を参照し、本発明の第1実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造の概略の一例を説明する概念図であり、図1(A)はハブ型ブレードを回転軸から分離した状態の概略構成を示す概略図であり、図1(B)はハブ型ブレードを回転軸に取付けた状態の概略構成を示す概略図である。また、図2は、第1実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造の一例を説明する図であり、図2(A)はブレード押圧板の概略構成を示す図であり、図2(B)はハブ型ブレードの概略構成を示す図である。
図において、符号100はハブ型ブレード取付け構造を、符号1はハブ型ブレードを、符号10はアルミハブを、符号20は両面粘着テープを、符号30はブレード本体を、符号40は回転駆動軸を、符号50はブレード押圧板を示している。
以下、図1、図2を参照し、本発明の第1実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造の概略の一例を説明する概念図であり、図1(A)はハブ型ブレードを回転軸から分離した状態の概略構成を示す概略図であり、図1(B)はハブ型ブレードを回転軸に取付けた状態の概略構成を示す概略図である。また、図2は、第1実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造の一例を説明する図であり、図2(A)はブレード押圧板の概略構成を示す図であり、図2(B)はハブ型ブレードの概略構成を示す図である。
図において、符号100はハブ型ブレード取付け構造を、符号1はハブ型ブレードを、符号10はアルミハブを、符号20は両面粘着テープを、符号30はブレード本体を、符号40は回転駆動軸を、符号50はブレード押圧板を示している。
ハブ型ブレード取付け構造100は、図1に示すように、例えば、回転駆動軸40と、ブレード押圧板50と、ブレード取付けナット(ブレード取付け部材)45とを備え、回転駆動軸40には、基端側からブレード押圧板50、ハブ型ブレード1、ブレード取付けナット45がこの順に取付けられている。
また、ハブ型ブレード取付け構造100は、例えば、ウェーハを個片化して、ICチップ等を製造する基板切断装置(不図示)に適用されている。
また、ハブ型ブレード取付け構造100は、例えば、ウェーハを個片化して、ICチップ等を製造する基板切断装置(不図示)に適用されている。
回転駆動軸40は、例えば、基板切断装置(不図示)において、モータ等の駆動手段に接続されていて、軸線O周りに回転されるようになっている。
回転駆動軸40は、この実施形態において、回転駆動軸本体41と、回転駆動軸本体41と同軸とされ軸線O方向における回転駆動軸本体41の先端側に形成されブレード取付け軸42と、ブレード取付け軸42の基端側に形成され回転駆動軸本体41からブレード取付け軸42に縮径される段差からなる取付け座43と、ブレード取付け軸42の先端部に形成されブレード取付けナット45が螺着されるねじ部44とを備えている。
回転駆動軸40は、この実施形態において、回転駆動軸本体41と、回転駆動軸本体41と同軸とされ軸線O方向における回転駆動軸本体41の先端側に形成されブレード取付け軸42と、ブレード取付け軸42の基端側に形成され回転駆動軸本体41からブレード取付け軸42に縮径される段差からなる取付け座43と、ブレード取付け軸42の先端部に形成されブレード取付けナット45が螺着されるねじ部44とを備えている。
取付け座43は、軸線Oと直交する面により構成されている。なお、取付け座43については任意に設定可能であり、例えば、軸線O方向の先端側が縮径されるテーパやブレード押圧板50を軸線Oと直交して着座可能な種々の形態を適用することが可能である。
ハブ型ブレード1は、図1、図2に示すように、例えば、アルミハブ10と、両面粘着テープ(両面接着テープ)20と、ブレード本体30とを備えている。そして、アルミハブ10と、ブレード本体30とが両面粘着テープ20によって貼着、接続されている。
アルミハブ10は、例えば、最大外径55.4mmに形成され軸線O方向の一方側(軸線O方向における基端側R)にブレード取付け面10Fが形成され、ブレード取付け面10Fから軸線Oの他方側に向かうにしたがって一旦縮径されその他方側(軸線O方向における先端側F)が拡径されるとともに、内周に軸線Oと同軸とされブレード取付け孔42が挿入可能とされる取付孔10Hが形成されている。
また、ハブ10は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成されている。アルミニウム合金の材質については、使用条件に基づいて任意に設定することが可能であるが、例えば、A2017、A5083、A7075(JIS規格)等が好適である。
また、ブレード取付け面10Fは、両面粘着テープ20の効果的な貼着を確保するために、例えば、研磨加工等によって、表面粗さRmax0〜20μm(JIS B0601−1982)のスムースな仕上面とされていることが好適である。
両面粘着テープ20は、例えば、粘着性を有するシート状の樹脂をドーナツ状に形成したものであり、テープ本体21のブレード本体30側に位置される面21A及びハブ10側に位置される面21Bに粘着性を有する接着剤転写テープとされている。
また、両面粘着テープ20の外径、厚さ、弾性係数、保持力(粘着力)等は、例えば、ブレード本体30の平面度(軸線Oに対する直角度)を保持することが可能とされ、かつハブ型ブレード1が対象物を切断する際の切断トルクによって生じるねじり変形がブレード本体30に破損を生じさせないように設定されていることが好適である。
また、両面粘着テープ20の厚さについては、例えば、厚さ100μm以下が好適であり、厚さ30μm以上50μm以下がより好適である。
また、両面粘着テープ20の厚さについては、例えば、厚さ100μm以下が好適であり、厚さ30μm以上50μm以下がより好適である。
なお、アルミハブ10とブレード本体30との間にタッチセンサとして機能する程度の導電性を有していることが好適であるが、両面粘着テープ20が導電性を有するかどうかは任意に設定可能である。導電性を有するものとしては、一例として、導電性接着剤転写テープ9707(商品名:3Mジャパン株式会社製)、9709S(商品名:3Mジャパン株式会社製)、T4420W(商品名:デクセリアルズ株式会社製)を適用することができる。
なお、両面粘着テープ20に代えて、例えば、テープ基材の一方側と他方側の面に粘着性接着剤が塗布された両面粘着テープを用いてもよい。かかる場合、例えば、厚さ25μmのアルミ箔により構成され、粘着性を有する粘着性接着剤は、導電性粒子を混入したアクリル樹脂により構成され厚さ85μmとされていて導電性(例えば、アルミハブ10とブレード本体30の間の電気抵抗約4.5Ω)を有していることが好適である。
テープ基材を有する両面粘着テープとしては、例えば、AL−25DC(商品名:3Mジャパン株式会社製)、T7620(商品名:デクセリアルズ株式会社製)や7848YCWB(商品名:積水化学工業株式会社製)等が適用可能であり、X−7001(商品名:3Mジャパン株式会社製)のように褶曲させた導電性布を基材とするものや、9720S(商品名:3Mジャパン株式会社製)のように不織布を基材とするものを適用してもよい。
ブレード本体30は、例えば、外径55.05mm、刃厚0.015〜0.04μm(例えば、20μm)の円板状とされ、内周側には軸線Oと同軸に直径42.00mmの円形穴30Hが形成されている。
この実施形態において、ブレード本体30は、例えば、ステンレス鋼(SUS)からなる台金に、ダイヤモンド砥粒を分散したニッケル(Ni)めっき液を電解めっきすることにより形成されている。
この実施形態において、ブレード本体30は、例えば、ステンレス鋼(SUS)からなる台金に、ダイヤモンド砥粒を分散したニッケル(Ni)めっき液を電解めっきすることにより形成されている。
また、ブレード本体30は、例えば、ニッケル(Ni)又はニッケル合金を主成分とする合金からなる金属母材31と、金属母材31に分散されたダイヤモンド超砥粒(砥粒)32とを備えている。
金属母材を構成するニッケルを主成分とする合金としては、例えば、ニッケル−リン(Ni−P)、ニッケル−コバルト(Ni−Co)、ニッケル−ボロン(Ni−B)を適用することが好適である。
金属母材を構成するニッケルを主成分とする合金としては、例えば、ニッケル−リン(Ni−P)、ニッケル−コバルト(Ni−Co)、ニッケル−ボロン(Ni−B)を適用することが好適である。
また、ダイヤモンド超砥粒32は、例えば、3〜10μm(平均粒径5μm)、集中度は50〜125のダイヤモンドによって構成されている。
また、ダイヤモンド超砥粒32は、例えば、金属母材31の表面から約2μm程度露出している。
また、ダイヤモンド超砥粒32は、例えば、金属母材31の表面から約2μm程度露出している。
また、ブレード本体30のアルミハブ10側に位置されて、両面粘着テープ20を介してハブ10と接続される接続面30Tは、例えば、金属母材31の表面からダイヤモンド超砥粒32が突出することなく平坦面に形成されていることが好適である。
また、ブレード本体30においてアルミハブ10と反対側に位置される露出面30F及びブレード本体30の外周に位置される突出部は、ニッケルめっきからなる金属母材31からダイヤモンド超砥粒32が露出している。
また、ブレード本体30の突出部には、例えば、軸線O方向の一方側と他方側に面取り状の目立部30Cが形成されている。なお、図2に示す目立部30Cは一例であり、目立部30Cの形態は切断対象物により適宜設定される。
この実施形態において、ブレード本体30は、アルミハブ10に両面粘着テープ20を貼着し、貼着した両面粘着テープ20に内径加工したブレード本体30の原板を貼着した後にアルミハブ10と同軸に外径加工して形成される。なお、ブレード本体30の原板の内径加工、外径加工は、例えば、加工部位に噴流液水柱(噴流水柱)を形成し、レーザビームをこの噴流水柱内で反射させながら加工部位に誘導して、加工部位に照射することが好適であり、噴流水柱(噴流液柱)を可能な限り凹凸の少ない層流として、例えば、200〜700nmのレーザビームを噴流水柱内で全反射させるとより好適である。また、目立部30Cは、外径加工後にダイサードレスすることにより形成される。
ブレード押圧板50は、図2(A)に示すように、例えば、外形が円形とされた超硬合金により形成され、外径がハブ型ブレード1のハブ10の外径とほぼ同寸法に形成されて一方側の面50Aは取付け座43に着座可能とされ、他方側の面50Bは外周縁部にブレード押圧部51が形成されている。
なお、超硬合金に代えて、チタン合金、SUS(ステンレス鋼)などを適用してもよく、強度が大きい材料から任意に設定することができる。
なお、超硬合金に代えて、チタン合金、SUS(ステンレス鋼)などを適用してもよく、強度が大きい材料から任意に設定することができる。
ブレード押圧部51は、軸線Oを中心とする円周を含んで形成されていて、ブレード取付け軸42に装着されたハブ型ブレード1のブレード本体30のアルミハブ10の外周縁と対応する位置を基端側Rから先端側Fに向かって押圧するように構成されている。
ここで、アルミハブ10の外周縁部とは、アルミハブ10の外周から内周側に位置される領域であり、切断する際の負荷に基づく曲げモーメントによってブレード本体30に生じる芯ぶれを予め設定した設定値(例えば、10μm以下)に抑制することが可能な径方向位置をいい、アルミハブ10の外径から内周側に0mm〜3mmに設定することが好適であり、外径から内周側に0mm〜1mmに設定することがより好適である。
また、ブレード押圧板50の内周には、軸線Oと同軸に円形孔50Hが形成され、ブレード取付け軸42を挿入することで、ブレード押圧板50を回転駆動軸40に取付け可能とされている。
また、ブレード押圧板50は、ハブ型ブレード1を回転駆動軸40に取付ける際の軸線O方向の軸力に基づく曲げモーメントによって生じる取付け座43とブレード押圧部51の径方向長さに対する軸線O方向の曲げ変形が、設定寸法(例えば、10μm以下)となる充分な強度と剛性を有している。
ブレード取付けナット45は、回転駆動軸40のねじ部44に螺着されて、ブレード押圧板50とハブ型ブレード1を回転駆動軸40に取付けることが可能とされている。
なお、ブレード取付けナット45に代えて、アクチュエータ等を備えたブレード取付け部材を用いてもよい。
なお、ブレード取付けナット45に代えて、アクチュエータ等を備えたブレード取付け部材を用いてもよい。
第1実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造100によれば、簡単な構造によりハブ型ブレード1を容易に回転駆動軸40に取付けることが可能とされ、ブレード本体30の芯ぶれを抑制しながら高精度かつ安定して基板を切断することができる。
また、第1実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造100によれば、ハブがアルミニウム又はアルミニウム合金により形成されているので軽量で高速回転(例えば、30000rpm以上)に容易に対応することができる。
また、第1実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造100によれば、回転駆動軸40はブレード取付け軸42の基端側Rに取付け座43が形成され、ブレード押圧板50を取付け座43に着脱可能に配置して回転駆動軸40に装着するので、ブレード押圧板50を回転駆動軸40から容易に着脱することができる。
その結果、ハブ型ブレード1のハブ10の外径を変更した場合に、ブレード押圧板50を交換して容易かつ効率的にハブ型ブレード1のハブ外径に合わせることができる。
また、ブレード押圧板50を容易に交換することができるので、メンテナンスを効率的に行うことができる。
その結果、ハブ型ブレード1のハブ10の外径を変更した場合に、ブレード押圧板50を交換して容易かつ効率的にハブ型ブレード1のハブ外径に合わせることができる。
また、ブレード押圧板50を容易に交換することができるので、メンテナンスを効率的に行うことができる。
第1実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造100によれば、ブレード押圧板50が超硬合金により形成され導電性を有しているので、両面粘着テープ20が導電性を有していなくても、ブレード本体30にタッチセンサとしての機能を持たせることができる。
また、第1実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造100によれば、ハブ型ブレード1が、それぞれ個別に形成され外径寸法等が検査に合格したハブ10とブレード本体30とを両面粘着テープ20により接続して構成されているので、ハブ10の外径を高精度に設定寸法に形成することが可能であり、ブレード押圧部51によりブレード本体30のハブ周縁部と対応する径方向位置を正確に押圧することができる。
また、第1実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造100によれば、ブレード本体30が両面粘着テープ20を介してハブ10と接続されているので、両面粘着テープ20の弾性によって、ブレード本体30がハブ10の外縁で急に屈曲されるのが緩和され、ブレード本体30が加工対象物と当たった際に、ブレード本体30が割れるのを抑制することができる。
<第2実施形態>
以下、図3を参照し、本発明の第2実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造について説明する。
図3は、本発明の第2実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造の概略の一例を説明する概念図であり、図3(A)はブレード押圧板の概略構成を示す図であり、図3(B)はハブ型ブレードを回転軸から分離した状態の概略構成を示す概略図であり、図3(C)はハブ型ブレードを回転軸に取付けた状態の概略構成を示す概略図である。
図3において、符号200はハブ型ブレード取付け構造を、符号1Aはハブ型ブレードを、符号10Aはアルミハブを、符号20Aは接着樹脂部を、符号30Aはブレード本体を、符号60はブレード押圧板を示している。
以下、図3を参照し、本発明の第2実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造について説明する。
図3は、本発明の第2実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造の概略の一例を説明する概念図であり、図3(A)はブレード押圧板の概略構成を示す図であり、図3(B)はハブ型ブレードを回転軸から分離した状態の概略構成を示す概略図であり、図3(C)はハブ型ブレードを回転軸に取付けた状態の概略構成を示す概略図である。
図3において、符号200はハブ型ブレード取付け構造を、符号1Aはハブ型ブレードを、符号10Aはアルミハブを、符号20Aは接着樹脂部を、符号30Aはブレード本体を、符号60はブレード押圧板を示している。
ハブ型ブレード取付け構造200は、図3に示すように、例えば、回転駆動軸40と、ブレード押圧板60と、ブレード取付けナット(ブレード取付け部材)45とを備え、回転駆動軸40には、基端側からブレード押圧板60、ハブ型ブレード1A、ブレード取付けナット45がこの順に取付けられている。そのほかは、第1実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
ハブ型ブレード1Aは、図3(B)に示すように、例えば、アルミハブ10Aと、接着樹脂部20Aと、ブレード本体30Aとを備えている。そして、アルミハブ10Aと、ブレード本体30Aとが接着樹脂部20Aによって接続されている。
アルミハブ10Aは、例えば、最大外径55.4mmに形成され軸線O方向の一方側(軸線O方向における基端側R)にブレード取付け面10Bが形成され、ブレード取付け面10Bは接着樹脂部20Aが効果的な定着を確保するために、例えば、例えば、サンドブラストやショットブラスト等によって表面粗さRmax5〜50μm(JIS B0601 1982)に仕上げられていることが好適である。その他は、第1実施形態のアルミハブ10と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。
接着樹脂部20Aは、例えば、エポキシ樹脂やシアノアクリレート樹脂を主成分とする接着剤が、アルミハブ10Aの外径及びブレード本体の内径(ブレード素材の内径)と対応してドーナツ状に塗布されたものが硬化することによって形成されている。
なお、エポキシ樹脂やシアノアクリレート樹脂に代えて、アクリル樹脂系接着剤等によって接着樹脂部20Aを形成してもよく、接着樹脂部20Aの構成は任意に設定することが可能である。
また、接着樹脂部20Aの外径、厚さ(例えば、40μm〜100μm)、弾性係数、保持力(接着力)等は、例えば、ブレード本体30Aの平面度(軸線Oに対する直角度)を保持することが可能とされ、かつハブ型ブレード1が対象物を切断する際の切断トルクによって生じるねじり変形がブレード本体30Aに破損を生じさせないように設定されていることが好適である。
なお、エポキシ樹脂やシアノアクリレート樹脂に代えて、アクリル樹脂系接着剤等によって接着樹脂部20Aを形成してもよく、接着樹脂部20Aの構成は任意に設定することが可能である。
また、接着樹脂部20Aの外径、厚さ(例えば、40μm〜100μm)、弾性係数、保持力(接着力)等は、例えば、ブレード本体30Aの平面度(軸線Oに対する直角度)を保持することが可能とされ、かつハブ型ブレード1が対象物を切断する際の切断トルクによって生じるねじり変形がブレード本体30Aに破損を生じさせないように設定されていることが好適である。
また、接着樹脂部20Aは、アルミハブ10Aとブレード本体30Aとの間にタッチセンサとして機能する程度の導電性を有していることが好適であるが、接着樹脂部20Aが導電性を有するかどうかは任意に設定することが可能である。
導電性接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂に銀(Ag)系フィラーが混合されたスリーボンド3380(商品名:株式会社スリーボンド製)を溶剤(例えば、酢酸エチル)で希釈して適用することが可能である。
なお、例えば、シアノアクリレート系の瞬間接着剤(例えば、ALTECO CN2(商品名:株式会社アルテコ製)、ALTECO CN4(商品名:株式会社アルテコ製)、セメダイン 3000DXF(商品名:セメダイン株式会社製)、セメダイン3000 DXLL(商品名:セメダイン株式会社製)、セメダイン3000DXL(商品名:セメダイン株式会社製)、アロンアルファEXTRA衝撃(商品名:東亞合成株式会社製)、アロンアルファEXTRA4000(商品名東亞合成株式会社製)をはじめとする導電性を有さない接着剤を適用して接着樹脂部20Aを形成してもよい。
また、導電性を有さない接着剤を適用する場合に、例えば、ミクロパールAU−201(商品名:積水化学工業株式会社製)をはじめとする金(Au)、銀(Ag)等の金属を粒子にコーティングして形成された導電性粒子(例えば、粒径10μm)をエポキシ系接着剤やアクリル系接着剤に混合して塗布、硬化させることで、アルミハブ10Aとブレード本体30Aが導電性粒子を介して通電可能としてもよい。
ブレード本体30Aは、例えば、円板状に形成され、外周の軸線O方向の一方側と他方側には面取り状のコーナ30Cが形成され、ブレード本体30Aの内周側には、例えば、軸線Oと同軸の円形穴30Hが形成されている。
また、アルミハブ10Aの反対側に位置される露出面30F及び接着剤が塗布される接続面30Dは全面にわたって、ニッケルめっきからなる金属母材31からダイヤモンド超砥粒32が露出されている。その他は、第1実施形態のアルミハブ10と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。
この実施形態において、ブレード本体30Aは、アルミハブ10Aに塗布した接着剤に内径加工したブレード本体30Aの原板を接着した後にアルミハブ10Aと同軸に外径加工して形成される。なお、ブレード本体30Aの原板の内径加工、外径加工は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
ブレード押圧板60は、図3(A)に示すように、例えば、外形が円形とされたセラミックス(例えば、ジルコニア、アルミナ‐チタンカーバイド系、炭化ケイ素系など)により形成され、外径がハブ型ブレード1Aのハブ10Aの外径とほぼ同寸法に形成されて一方側の面60Aは取付け座43に着座可能とされ、他方側の面60Bは外周縁部にブレード押圧部61が形成されている。
また、ブレード押圧板60は、ブレード本体30Aと回転駆動軸40の間に導電性を持たせるために、例えば、他方側の面60Bに全面にわたってニッケル(Ni)めっきによる導電層(導電性付与部)(不図示)が形成されている。なお、ニッケル(Ni)めっきは、径方向に沿って周方向の一部に形成されていてもよい。
また、ブレード押圧板60は、ブレード本体30Aと回転駆動軸40の間に導電性を持たせるために、例えば、他方側の面60Bに全面にわたってニッケル(Ni)めっきによる導電層(導電性付与部)(不図示)が形成されている。なお、ニッケル(Ni)めっきは、径方向に沿って周方向の一部に形成されていてもよい。
ブレード押圧部61は、軸線Oを中心とする円周を含んで形成されていて、ブレード取付け軸42に装着されたハブ型ブレード1Aのブレード本体30Aのアルミハブ10Aの外周縁部と対応する径方向位置を基端側Rから先端側Fに向かって押圧するように構成されている。
また、ブレード押圧部61の内周側には、ブレード押圧板60とブレード本体30Aの間に、軸線O方向の間隙を確保するための逃がし部62が形成されている。
ここで、アルミハブ10Aの外周縁部とは、アルミハブ10Aの外径から内周側に0mm〜3mmに設定することが好適であり、外径から内周側に0mm〜1mmに設定することがより好適である。
また、ブレード押圧部61の内周側には、ブレード押圧板60とブレード本体30Aの間に、軸線O方向の間隙を確保するための逃がし部62が形成されている。
ここで、アルミハブ10Aの外周縁部とは、アルミハブ10Aの外径から内周側に0mm〜3mmに設定することが好適であり、外径から内周側に0mm〜1mmに設定することがより好適である。
また、ブレード押圧板60の内周には、軸線Oと同軸に円形孔60Hが形成され、ブレード取付け軸42を挿入することで、ブレード押圧板60を回転駆動軸40に取付け可能とされている。
また、ブレード押圧板60は、ハブ型ブレード1を回転駆動軸40に取付ける際の軸線O方向の軸力に基づく曲げモーメントによって生じる取付け座43とブレード押圧部61の径方向長さに対する軸線O方向の曲げ変形が、設定寸法(例えば、10μm以下)となる充分な強度と剛性を有している。
第2実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造200によれば、簡単な構造によりハブ型ブレード1Aを容易に回転駆動軸40に取付けることが可能とされ、ブレード本体30Aの芯ぶれを抑制しながら高精度かつ安定して基板を切断することができる。
また、第2実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造200によれば、ブレード押圧板60にブレード取付け軸42を挿入して取付け座43に着座させて回転駆動軸40に装着するので、ブレード押圧板60を回転駆動軸40から容易に着脱することができ、ハブ型ブレード1のハブ10Aの外径を変更してもブレード押圧板60を交換して容易かつ効率的にハブ型ブレード1Aのハブ外径に合わせることができる。
第2実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造200によれば、ブレード押圧板60が導電性を有しているので、接着樹脂部20Aが導電性を有していない場合でも、ブレード本体30にタッチセンサとしての機能を持たせることができる。
また、第2実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造200によれば、ハブ型ブレード1Aが、それぞれ個別に形成され外径寸法等が検査に合格したハブ10Aとブレード本体30Aとを接着樹脂部20Aにより接続して構成されているので、ハブ10Aの外径を高精度に設定寸法に形成することが可能であり、ブレード押圧部61によりブレード本体30Aのハブ周縁部と対応する径方向位置を正確に押圧することができる。
また、第2実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造200によれば、ブレード本体30が接着樹脂部20Aを介してハブ10Aと接続されているので、接着樹脂部20Aの弾性によって、ブレード本体30Aがハブ10Aの外縁で急に屈曲されるのが緩和され、ブレード本体30Aが加工対象物と当たった際に、ブレード本体30Aが割れるのを抑制することができる。
第2実施形態に係るハブ型ブレード取付け構造200によれば、ブレード押圧部61の内周側に逃がし部62が形成されているので、ハブ型ブレード1Aを押圧する際に、ブレード押圧部61によるブレード本体30Aに対する面圧を高くすることができる。
その結果、ハブ型ブレード1Aを回転駆動軸40に高精度かつより安定して取付けることができる。
その結果、ハブ型ブレード1Aを回転駆動軸40に高精度かつより安定して取付けることができる。
なお、上記実施形態において記載した技術的事項については、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
上記実施形態においては、ブレード押圧板50、60が回転駆動軸40とは別体で形成されている場合について説明したが、例えば、ブレード押圧板を回転駆動軸40のブレード取付け軸42の基端側Rに回転駆動軸40と一体に形成してもよい。また、その場合に、ハブ型ブレード1、1Aを押圧する側の面を平坦とするか内周側に逃がし部を形成するかは任意に設定することができる。
上記実施形態においては、ブレード押圧板50、60が回転駆動軸40とは別体で形成されている場合について説明したが、例えば、ブレード押圧板を回転駆動軸40のブレード取付け軸42の基端側Rに回転駆動軸40と一体に形成してもよい。また、その場合に、ハブ型ブレード1、1Aを押圧する側の面を平坦とするか内周側に逃がし部を形成するかは任意に設定することができる。
上記実施形態においては、ブレード押圧板50をハブ型ブレード1に適用し、ブレード押圧板60をハブ型ブレード1Aに適用する場合について説明したが、ブレード押圧板とハブ型ブレードの対応については任意に設定することができる。
上記実施形態においては、ブレード押圧板50、ブレード押圧板60が導電性を有する場合について説明したが、ブレード押圧板が導電性を有するかどうかは任意に設定することができる。
上記実施形態においては、ブレード押圧板50が超硬合金からなり両面が平坦なドーナツ状の円板に形成され、ブレード押圧板60がセラミックスにより形成されブレード押圧部61の内周側に逃がし部62が形成されている場合について説明したが、ブレード押圧板の材質については、例えば、ステンレス鋼(SUS)等、種々の金属を適用することが可能であるし、材質及び形態については任意に設定することができる。また、導電性を有するセラミックスを適用してもよい。
また、上記実施形態においては、ハブ型ブレード1が、ハブ10とブレード本体30が両面粘着テープ(接続部)20により接続され、ハブ型ブレード1Aが、ハブ10Aとブレード本体30Aが接着樹脂部20Aにより接続されている場合について説明したが、両面粘着テープ20、接着樹脂部(接着剤)20Aに代えて、超音波接合をはじめとする種々の拡散接合による接続部、スポット溶接によるナゲット、ろう付け等溶接による接続部、ハブとブレード本体とを締結する締結部材により構成される接続部等により接続された構成とされてもよいし、めっきや蒸着等によりブレード本体を直接的にハブ形成したハブ型ブレードを適用してもよい。
また、上記実施形態においては、ハブ型ブレード1を構成するハブ10、10Aが、アルミニウム合金又はアルミニウムにより形成されている場合について説明したが、アルミニウム合金又はアルミニウムに代えて、純チタン(Ti)(JIS1種等)やチタン合金、マグネシウム合金をはじめとする種々の金属材料、ポリカーボネードをはじめとするエンジニアリングプラスチック、繊維強化プラスチック、アクリル樹脂等の汎用プラスチックをはじめとする実用可能な種々の樹脂材料によって形成してもよい。
また、上記実施形態においては、ブレード本体30がニッケルめっきからなる金属母材31にダイヤモンド超砥粒32が分散されている場合について説明したが、例えば、Ni−Pめっき、Ni−CoめっきやNi−Bめっき、銅(Cu)や銅合金(例えば、Cu−Sn)をはじめとする適用可能な種々の金属母材に砥粒が分散されたメタルブレード、フェノール樹脂等からなるレジンブレード、砥粒を混合したセラミックス粉末を含むガラス粉末(無機材料)を焼成して形成したビトブレード、超硬合金により形成されたブレード等、種々のブレード本体を用いてもよい。
本発明に係るハブ型ブレード取付け構造及びハ基板切断装置によれば、簡単な構造によりハブ型ブレードを容易に回転駆動軸に取付けることが可能とされ、ブレード本体の芯ぶれを抑制しながら高精度かつ安定して基板を切断することができるので産業上利用可能である。
O 回転軸(軸線)
1、1A ハブ型ブレード
10、10A アルミハブ(ハブ)
10F ブレード取付け面
10H ハブ型ブレード取付け孔
20 両面粘着テープ
20A 接着樹脂部
30、30A ブレード本体
30T、30D 接続面
30H 円形孔
31 金属母材(ニッケルめっき)
32 ダイヤモンド超砥粒(砥粒)
40 回転駆動軸
41 取付け軸
43 取付け座
44 ねじ部
45 取付けナット(取付け部材)
50、60 ブレード押圧板
51、61 ブレード押圧部
62 逃がし部
100、200 ハブ型ブレード取付け構造
500 ハブ型ブレード取付け構造
1、1A ハブ型ブレード
10、10A アルミハブ(ハブ)
10F ブレード取付け面
10H ハブ型ブレード取付け孔
20 両面粘着テープ
20A 接着樹脂部
30、30A ブレード本体
30T、30D 接続面
30H 円形孔
31 金属母材(ニッケルめっき)
32 ダイヤモンド超砥粒(砥粒)
40 回転駆動軸
41 取付け軸
43 取付け座
44 ねじ部
45 取付けナット(取付け部材)
50、60 ブレード押圧板
51、61 ブレード押圧部
62 逃がし部
100、200 ハブ型ブレード取付け構造
500 ハブ型ブレード取付け構造
Claims (1)
- 軸線回りに回転され先端側にハブ型ブレードが装着されるブレード取付け軸が形成された回転駆動軸と、
前記回転駆動軸に装着されたハブ型ブレードを前記ブレード取付け軸の先端側で固定するブレード取付け部材と、
を備え、
前記回転駆動軸において前記ハブ型ブレードが装着されるブレード取付け軸の基端側に配置され、前記軸線を中心とし径方向においてハブ型ブレードのハブの外周縁部と対応する円周を含む領域を押圧するブレード押圧手段を有し、
前記ブレード押圧手段は、前記回転駆動軸と一体に形成され、
前記ブレード押圧手段によって前記ハブ型ブレードのブレード本体を押圧するように構成されていることを特徴とするハブ型ブレード取付け構造。
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