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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物を加工する加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus for processing workpieces such as semiconductor wafers.
特許文献1に開示されているように、ウェーハをチャックテーブルの保持面に保持させ、研削砥石の下面でウェーハを研削する研削装置は、保持面の中心を軸にチャックテーブルを回転させるチャック回転軸と、チャック回転軸を回転させる回転機構とを備える。
As disclosed in
例えば、回転機構は、チャック回転軸に装着した第1プーリと、基台に配置されたモータと、モータの回転軸に連結した第2プーリと、第1プーリと第2プーリとに係合する無端ベルトと、を備えている。そして、第1プーリと第2プーリとの間で所定のテンションで両プーリに巻回された無端ベルトが、モータの動力をチャック回転軸に伝達して、チャック回転軸を中心にチャックテーブルを回転させている。 For example, the rotating mechanism engages a first pulley attached to the chuck rotating shaft, a motor arranged on the base, a second pulley connected to the rotating shaft of the motor, and the first pulley and the second pulley. an endless belt; An endless belt wound around the first and second pulleys with a predetermined tension transmits the power of the motor to the chuck rotating shaft to rotate the chuck table around the chuck rotating shaft. I am letting
また、研削装置は、保持面と研削砥石の下面との平行度を調整するために、特許文献2に開示されているように、チャック回転軸の傾きを変化させる傾き調整機構を備えている。傾き調整機構は、基台の上に配設され、基台とチャックテーブルとの鉛直方向における距離を変更することによってチャックテーブルの傾きを変更している。つまり、チャックテーブルは、傾き調整機構を介して基台の上に支持され、チャックテーブルを回転させる動力源のモータは基台に配置されている。 In addition, the grinding apparatus is equipped with an inclination adjusting mechanism that changes the inclination of the chuck rotating shaft, as disclosed in Patent Document 2, in order to adjust the parallelism between the holding surface and the lower surface of the grinding wheel. The tilt adjusting mechanism is arranged on the base and changes the tilt of the chuck table by changing the vertical distance between the base and the chuck table. In other words, the chuck table is supported on the base via the tilt adjusting mechanism, and the motor of the power source for rotating the chuck table is arranged on the base.
研削においては、ウェーハの縦断面形状を調整するためにチャック回転軸の傾きを変更する。この傾きを変更することによって、第1プーリと第2プーリとの傾き関係が平行でなくなる。そのため、第1プーリと第2プーリとの距離が変わることで、無端ベルトのテンションが変化する。これによって、モータの動力がチャック回転軸に伝達されなくなることがあるという問題がある。 In grinding, the inclination of the chuck rotation axis is changed in order to adjust the vertical cross-sectional shape of the wafer. By changing this tilt, the tilt relationship between the first pulley and the second pulley is no longer parallel. Therefore, the tension of the endless belt changes as the distance between the first pulley and the second pulley changes. As a result, there is a problem that the power of the motor may not be transmitted to the chuck rotating shaft.
したがって、加工装置においては、チャック回転軸の傾きを変更した際に、無端ベルトのテンションが変わってしまい、モータの動力がチャック回転軸に伝達されなくなるという事態を発生させないようにするという課題がある。 Therefore, in the processing apparatus, when the inclination of the chuck rotating shaft is changed, the tension of the endless belt is changed, and there is a problem of preventing the power of the motor from being transmitted to the chuck rotating shaft. .
上記課題を解決するための本発明は、保持面で被加工物を保持する保持機構と、該保持面に保持された被加工物を加工する加工機構と、を備えた加工装置であって、該保持機構は、上面に該保持面を備えるチャックテーブルと、該チャックテーブルの下面を支持する支持板と、該支持板の下面中心から垂下するシャフトと、該シャフトを回転可能に支持する第1ベアリングを配置するハウジングと、該ハウジングを支持し該シャフトを挿入する挿入口を備える基台と、該基台と該ハウジングとの間で該挿入口を囲むように配置する少なくとも3つの柱のうちの少なくとも1つの柱の長さを可変させ該シャフトの傾きを調整する傾き調整機構と、該挿入口に挿入した該シャフトを回転させる回転機構と、を備え、該回転機構は、該挿入口に対応する開口を有し第2ベアリングを配置するベアリング配置部と、該第2ベアリングが回転可能に支持する環状の第1プーリと、該傾き調整機構によって傾き、高さ及び水平方向の位置が変化した該シャフトと該第1プーリとを係合する3次元カップリングと、該シャフトから水平方向に離間し該基台に配設するモータと、該モータの回転軸に連結する第2プーリと、該第1プーリと該第2プーリとに所定のテンションで係合し該モータの動力を該シャフトに伝達する無端ベルトと、を備え、該シャフトの傾きが変わった際に、該無端ベルトのテンションを変化させないことを特徴とする加工装置である。 The present invention for solving the above problems is a processing apparatus comprising a holding mechanism for holding a workpiece on a holding surface and a machining mechanism for machining the workpiece held on the holding surface, The holding mechanism includes a chuck table having the holding surface on its upper surface, a support plate supporting the lower surface of the chuck table, a shaft hanging down from the center of the lower surface of the support plate, and a first rotatably supporting the shaft. A housing in which the bearing is arranged, a base supporting the housing and having an insertion opening into which the shaft is inserted, and at least three pillars arranged between the base and the housing so as to surround the insertion opening. and a tilt adjustment mechanism for adjusting the tilt of the shaft by varying the length of at least one column of the insertion port, and a rotation mechanism for rotating the shaft inserted into the insertion port, wherein the rotation mechanism is attached to the insertion port. A bearing arrangement portion having a corresponding opening and in which a second bearing is arranged, an annular first pulley rotatably supported by the second bearing, and an inclination adjustment mechanism that tilts and changes the height and horizontal position. a three-dimensional coupling that engages the shaft and the first pulley; a motor that is horizontally separated from the shaft and disposed on the base; a second pulley that is connected to the rotating shaft of the motor; an endless belt that engages the first pulley and the second pulley with a predetermined tension and transmits the power of the motor to the shaft, wherein the tension of the endless belt changes when the inclination of the shaft changes. It is a processing device characterized by not changing the
前記3次元カップリングは、上面に前記第1プーリを配置し前記挿入口に対応する第1開口を有する第1プレートと、該第1開口を挟んで該第1プレートの下面から垂下する一対の第1凸部と、前記シャフトに連結する第2プレートと、該第1凸部に対して平面視90度違いで該第2プレートの上面に立設し該第1凸部と相似する形状の一対の第2凸部と、外形が四角形で一対の該第1凸部と一対の該第2凸部とによって囲まれたエリアで遊動可能で中央に該シャフトを挿入する第2開口を有する遊動ブロックと、を備えると好ましい。 The three-dimensional coupling includes a first plate having the first pulley on its upper surface and a first opening corresponding to the insertion port, and a pair of plates hanging from the lower surface of the first plate across the first opening. A first convex portion, a second plate connected to the shaft, and a shape similar to the first convex portion which is erected on the upper surface of the second plate at a difference of 90 degrees from the first convex portion in plan view. a pair of second projections, and a floater having a second opening into which the shaft is inserted in the center of the area surrounded by the pair of first projections and the pair of second projections having a rectangular outer shape. and preferably a block.
前記シャフトは、下部の断面が矩形に形成された、又は該下部の側面に凸形状、若しくは凹形状が形成された回転力被伝達部を備え、前記3次元カップリングは、上面に前記第1プーリを配置し前記挿入口に対応する第3開口を有する第3プレートと、該第3プレートの下方に配置し中央に該回転力被伝達部に対応した伝達開口を備える第4プレートと、該第3プレートと該第4プレートとを連結し該第3プレートに対して該第4プレートの傾きを可変可能にする連結バネと、を備えると好ましい。 The shaft includes a rotational force receiving portion having a rectangular lower cross section or a convex or concave side surface of the lower portion, and the three-dimensional coupling has the first a third plate having a pulley disposed thereon and a third opening corresponding to the insertion opening; a fourth plate disposed below the third plate and having a transmission opening corresponding to the rotational force receiving portion in the center thereof; It is preferable to include a connection spring that connects the third plate and the fourth plate and allows the inclination of the fourth plate to be variable with respect to the third plate.
保持面で被加工物を保持する保持機構と、保持面に保持された被加工物を加工する加工機構と、を備えた本発明に係る加工装置は、保持機構は、上面に保持面を備えるチャックテーブルと、チャックテーブルの下面を支持する支持板と、支持板の下面中心から垂下するシャフトと、シャフトを回転可能に支持する第1ベアリングを配置するハウジングと、ハウジングを支持しシャフトを挿入する挿入口を備える基台と、基台とハウジングとの間で挿入口を囲むように配置する少なくとも3つの柱のうちの少なくとも1つの柱の長さを可変させシャフトの傾きを調整する傾き調整機構と、挿入口に挿入したシャフトを回転させる回転機構と、を備え、回転機構は、挿入口に対応する開口を有し第2ベアリングを配置するベアリング配置部と、第2ベアリングが回転可能に支持する環状の第1プーリと、傾き調整機構によって傾き、高さ及び水平方向の位置が変化したシャフトと第1プーリとを係合する3次元カップリングと、シャフトから水平方向に離間し基台に配設するモータと、モータの回転軸に連結する第2プーリと、第1プーリと第2プーリとに所定のテンションで係合しモータの動力をシャフトに伝達する無端ベルトと、を備えていることで、シャフトの傾きを変更しても、無端ベルトのテンションが変化してしまうことが無く、また、シャフトの軸心と第1プーリの中心とが水平方向にずれるが、ずれが生じても3次元カップリングによりモータの回転動力をシャフトに適切に伝達することが可能となる。 A processing apparatus according to the present invention includes a holding mechanism that holds a workpiece on a holding surface, and a machining mechanism that processes the workpiece held on the holding surface, wherein the holding mechanism includes the holding surface on its upper surface. a chuck table, a support plate that supports the lower surface of the chuck table, a shaft that hangs down from the center of the lower surface of the support plate, a housing in which a first bearing that rotatably supports the shaft is arranged, and a housing that supports the shaft and is inserted into the shaft A base having an insertion opening, and an inclination adjusting mechanism for adjusting the inclination of the shaft by varying the length of at least one of at least three columns arranged between the base and the housing so as to surround the insertion opening. and a rotation mechanism for rotating the shaft inserted into the insertion opening, wherein the rotation mechanism includes a bearing arrangement portion having an opening corresponding to the insertion opening and for arranging the second bearing, and the second bearing is rotatably supported. a three-dimensional coupling that engages the first pulley with the shaft tilted by the tilt adjustment mechanism to change its height and horizontal position; and a base horizontally separated from the shaft A motor, a second pulley connected to the rotating shaft of the motor, and an endless belt that engages the first and second pulleys with a predetermined tension and transmits the power of the motor to the shaft. Therefore, even if the inclination of the shaft is changed, the tension of the endless belt does not change. The three-dimensional coupling makes it possible to properly transmit the rotational power of the motor to the shaft.
また、本発明に係る加工装置において、3次元カップリングは、上面に第1プーリを配置し挿入口に対応する第1開口を有する第1プレートと、第1開口を挟んで第1プレートの下面から垂下する一対の第1凸部と、シャフトに連結する第2プレートと、第1凸部に対して平面視90度違いで第2プレートの上面に立設し第1凸部と相似する形状の一対の第2凸部と、外形が四角形で一対の第1凸部と一対の第2凸部とによって囲まれたエリアで遊動可能で中央にシャフトを挿入する第2開口を有する遊動ブロックと、を備えることで、シャフトの傾きを変更してシャフトの軸心と第1プーリの中心とが水平方向にずれても、モータの回転動力をシャフトに適切に遊動ブロックによって伝達することが可能となる。 Further, in the processing apparatus according to the present invention, the three-dimensional coupling includes a first plate having a first pulley disposed on the upper surface thereof and a first opening corresponding to the insertion opening, and a lower surface of the first plate sandwiching the first opening. A pair of first protrusions hanging down from the shaft, a second plate connected to the shaft, and a shape similar to the first protrusion, which is erected on the upper surface of the second plate at a difference of 90 degrees in plan view from the first protrusion. a pair of second projections, and a floating block having a second opening into which the shaft is inserted in the center thereof, and is movable in an area surrounded by the pair of first projections and the pair of second projections having a square outer shape. By providing , even if the inclination of the shaft is changed and the axial center of the shaft and the center of the first pulley are displaced in the horizontal direction, the rotational power of the motor can be appropriately transmitted to the shaft by the floating block. Become.
また、本発明に係る加工装置において、シャフトは、下部の断面が矩形に形成された、又は下部の側面に凸形状、若しくは凹形状が形成された回転力被伝達部を備え、3次元カップリングは、上面に第1プーリを配置し挿入口に対応する第3開口を有する第3プレートと、第3プレートの下方に配置し中央に回転力被伝達部に対応した伝達開口を備える第4プレートと、第3プレートと第4プレートとを連結し第3プレートに対して第4プレートの傾きを可変可能にする連結バネと、を備えることで、シャフトの傾きを変更してシャフトの軸心と第1プーリの中心とが水平方向にずれても、連結バネが変形した状態になる(シャフト及び第4プレートの傾きを許容した状態になる)ことで、無端ベルトのテンションが変化してしまうことが無く、モータの回転動力をシャフトに適切に伝達することが可能となる。 Further, in the processing apparatus according to the present invention, the shaft includes a rotational force receiving portion having a rectangular cross section at the lower portion or a convex or concave side surface at the lower portion, and the three-dimensional coupling is a third plate having a first pulley on its upper surface and a third opening corresponding to the insertion port, and a fourth plate disposed below the third plate and having a transmission opening corresponding to the rotational force receiving portion in the center. and a connection spring that connects the third plate and the fourth plate and makes the inclination of the fourth plate variable with respect to the third plate, thereby changing the inclination of the shaft to the axis of the shaft. Even if the center of the first pulley deviates in the horizontal direction, the tension of the endless belt changes due to the deformation of the connecting spring (the state in which the shaft and the fourth plate are allowed to tilt). It is possible to properly transmit the rotational power of the motor to the shaft.
図1に示す加工装置1は、チャックテーブル30上に吸引保持された被加工物90を加工機構16(以下、研削機構16とする)によって研削する装置であり、加工装置1のY軸方向を長手方向とする装置ベース10上の前方(-Y方向側)は、チャックテーブル30に対して被加工物90の着脱が行われる着脱領域であり、装置ベース10上の後方(+Y方向側)は、研削機構16によってチャックテーブル30上に吸引保持された被加工物90の研削が行われる研削加工領域である。
なお、本発明に係る加工装置は、加工装置1のような研削機構16が1軸のタイプに限定されず、粗研削機構と仕上げ研削機構とを備え、回転するターンテーブルで被加工物90を粗研削機構、又は仕上げ研削機構の下方に位置づけ可能な2軸タイプのものであってもよい。また、加工装置1は、研磨パッドで被加工物90を研磨する研磨装置であってもよい。
The
The processing apparatus according to the present invention is not limited to the one-axis
図1に示す被加工物90は、例えば、シリコン母材等からなる円形の半導体ウェーハであり、図1において下方を向いている被加工物90の表面900は、複数のデバイスが形成されており、図示しない保護テープが貼着されて保護されている。上側を向いている被加工物90の裏面903(上面903)は、研削加工が施される被加工面となる。なお、被加工物90はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム、樹脂、セラミックス、又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよいし、パッケージ基板等であってもよい。
The
図1に示す装置ベース10上に配設された外形が平面視円形状のチャックテーブル30は、例えば、ポーラス部材等からなり被加工物90を吸着する吸着部300と、吸着部300を支持する枠体301とを備える。チャックテーブル30の吸着部300は、エジェクターユニット又は真空発生装置等の図示しない吸引源に連通し、図示しない吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部300の露出面である上面と枠体301の上面とで構成される保持面302に伝達されることで、チャックテーブル30は保持面302上で被加工物90を吸引保持することができる。そして、チャックテーブル30は、保持面302で被加工物90を保持する保持機構3の構成要素の1つとなっている。
なお、保持面302は、チャックテーブル30の回転中心を頂点とし肉眼では目視できない程度の極めて緩やかな円錐斜面となっている。
A chuck table 30 having a circular outer shape in plan view and arranged on the
Note that the
図1に示すY軸方向に保持機構3を研削機構16に向かって移動させる水平移動ユニット13は、Y軸方向の軸心を有するボールネジ130と、ボールネジ130と平行に配設された一対のガイドレール131と、ボールネジ130の一端に連結しボールネジ130を回動させるモータ132と、を備えている。そして、保持機構3を構成する基台39は、内部のナットがボールネジ130に螺合し底部がガイドレール131に摺接する。モータ132がボールネジ130を回動させると、これに伴い基台39がガイドレール131にガイドされてY軸方向に直動し、基台39上に図2に示すシャフト32等を介して配設されたチャックテーブル30をY軸方向に移動させることができる。
なお、水平移動ユニット13は、ターンテーブルであってもよい。
The
Note that the
図1に示すように、研削加工領域には、コラム11が立設されており、コラム11の-Y方向側の前面には研削機構16をZ軸方向(鉛直方向)に研削送りする研削送り機構17が配設されている。研削送り機構17は、軸方向がZ軸方向であるボールネジ170と、ボールネジ170と平行に配設された一対のガイドレール171と、ボールネジ170の上端に連結しボールネジ170を回動させる昇降モータ172と、内部のナットがボールネジ170に螺合し側部がガイドレール171に摺接する昇降板173とを備えており、昇降モータ172がボールネジ170を回動させると、これに伴い昇降板173がガイドレール171にガイドされてZ軸方向に往復移動し、昇降板173に固定された研削機構16がZ軸方向に研削送りされる。
As shown in FIG. 1, a
例えば、図1に示すように、加工装置1は、研削送り機構17により上下動する研削機構16の高さ位置を検出する高さ位置検出部12を備えている。高さ位置検出部12は、一対のガイドレール171に沿ってZ軸方向に延在するスケール120と、昇降板173に固定されスケール120に沿って昇降板173と共に移動しスケール120の目盛りを光学式にて読み取る読み取り器123とを備える。
For example, as shown in FIG. 1 , the
チャックテーブル30の保持面302に保持された被加工物90を研削する研削機構16は、軸方向がZ軸方向である回転軸160と、回転軸160を回転可能に支持するハウジング161と、回転軸160を回転駆動するモータ162と、回転軸160の下端に接続された円環状のマウント163と、マウント163の下面に着脱可能に装着された研削ホイール164と、ハウジング161を支持し研削送り機構17の昇降板173に固定されたホルダ165とを備える。
研削ホイール164は、ホイール基台1641と、ホイール基台1641の底面に環状に配置された研削砥石1644とを備える。
The grinding
The
図2に示すように、回転軸160の内部には、研削水供給源に連通し研削水の通り道となる流路169が、回転軸160の軸方向に貫通して設けられており、流路169は、さらにマウント163を通り、ホイール基台1641の底面において研削砥石1644に向かって研削水を噴出できるように開口している。
As shown in FIG. 2, inside the
図1に示すように、例えば研削位置まで降下した状態の研削機構16に隣接する位置には、被加工物90の厚みを接触式にて測定する厚み測定部104が配設されている。厚み測定部104は、第1リニアゲージにより、基準面となる保持面302の高さ位置、即ち、本実施形態においては、保持面302と同一高さ位置にある枠体301の上面の高さ位置を測定し、第2リニアゲージにより、研削される被加工物90の上面903の高さ位置を測定し、両リニアゲージの測定値の差を算出することで、被加工物90の厚みを研削中に逐次測定することができる。
なお、厚み測定部104は、非接触式のタイプであってもよい。
As shown in FIG. 1, for example, a
Note that the
保持面302で被加工物90を保持する図1、図2に示す保持機構3は、上面を保持面302とするチャックテーブル30と、チャックテーブル30の下面を支持する支持板31と、支持板31の下面中心から垂下するシャフト32と、シャフト32を回転可能に支持する第1ベアリング331を配置するハウジング33と、ハウジング33を支持しシャフト32を挿入する挿入口390を備える基台39と、基台39とハウジング33との間で挿入口390を囲むように配置する少なくとも3つの柱のうちの少なくとも1つの柱の長さを可変させシャフト32の傾きを調整する傾き調整機構34と、挿入口390に挿入したシャフト32を回転させる回転機構4と、を備えている。
The
例えば、図2に示すシャフト32は、円柱状の上部323と、上部323と一体的に形成され上部323よりも小径の円柱状の下部321とを備えており、上部323の外側面に第1ベアリング331が接触している。第1ベアリング331は、ボールベアリング、ローラーベアリング、またはエアベアリングである。
For example, the
基台39は、例えば、円筒状の側板396と、円筒状の側板396の上端側に接続され径方向内側に延在してからさらに垂直に立ち上がる円筒の壁を有する天板394と、側板396の下端側に接続され径方向内側に延在し中央に円形の挿入口390を有する底板392と、を備えている。
The
例えば、チャックテーブル30の外側面には、径方向外側に延在しさらに垂下するスカート状のカバー部305が形成されており、カバー部305が天板394の垂直に立ち上がった壁部分よりも外側に配置される事によって、基台39とチャックテーブル30との隙間に、保持面302から流下した研削水等が入り込んでしまうことが防がれる。
For example, the outer surface of the chuck table 30 is formed with a skirt-shaped
天板394の開口から底板392の挿入口390までを貫通するように挿入されたシャフト32を囲繞するようにして基台39の内部空間に配設されたハウジング33は、例えば円筒状に形成されており、その内側面にシャフト32に当接する第1ベアリング331が配設されている。
The
傾き調整機構34は、本実施形態においては、例えば保持面302の中心を中心とし周方向に120度間隔空けて配設された2つの昇降柱と、各々の昇降柱から周方向に120度空けて配設された1つの図示しない固定柱とを備えている。即ち、2つの昇降柱と1つの固定柱とは、X軸Y軸平面に形成される仮想的な正三角形の頂点に位置している。2つの昇降柱は、例えば、Z軸方向にハウジング33を上下動可能な電動アクチュエータ等であり、2つの昇降柱により上下動するハウジング33によって、ハウジング33に配設された第1ベアリング331によって回転可能に支持されているシャフト32の傾きを調整することができる。
In the present embodiment, the
図2に示す回転機構4は、基台39の挿入口390に対応する開口403を有し第2ベアリング42を配置するベアリング配置部40と、第2ベアリング42が回転可能に支持する環状の第1プーリ41と、傾き調整機構34によって傾き、高さ及び水平方向の位置が変化したシャフト32と第1プーリ41とを係合する3次元カップリング5と、シャフト32から水平方向に離間し基台39に配設するモータ44と、モータ44の回転軸に連結する第2プーリ45と、第1プーリ41と第2プーリ45とに所定のテンションで係合しモータ44の動力をシャフト32に伝達する無端ベルト46と、を備えている。
The
モータ44は、基台39に図示しないホルダ等を介して接続されており、モータ44の回転軸に連結された第2プーリ45は、例えば、基台39の挿入口390又は基台39内部において回転可能となっている。
The
図2、図3、及び図4に示すベアリング配置部40は、例えば、平面視矩形板状のプレート基部400と、プレート基部400の下面4006の略中央に垂設された円筒状のボス部401と、ボス部401及びプレート基部400を貫通するように形成された円形の開口403とを備えている。
図3、図4に示すようにプレート基部400の四隅にはボルト孔4002が形成されており、ベアリング配置部40は、例えば、その中心と図2に示す基台39の底板392の中心とを略合致させボス部401を下側に向けて挿入口390に入れた状態で、底板392に図示しないボルトによって四隅がボルト固定された状態になっている。なお、図4では、ベアリング配置部40の下面4006を上側に向けて示している。
開口403は、シャフト32の下部321の直径よりも大径となっており、下部321が所定角度傾け可能な隙間が、開口403とシャフト32の下部321との間には形成されている。
The bearing
As shown in FIGS. 3 and 4,
The
図3に示す第2ベアリング42は、内輪420と外輪423との間に複数の転動玉422が配置され、さらに互いの転動玉422が接触しないように図示しない保持器によって一定の間隔を保ちながら円滑な転がり運動を可能としている。第2ベアリング42は、例えば、内輪420が固定されたボス部401に連結(圧入)され、外輪423は回転する第1プーリ41の内周面412または第1プレート51の該1開口511に連結されており、これによって、第2ベアリング42により第1プーリ41は回転可能に支持されている。なお、第2ベアリング42は、ローラーベアリングでもよい。
The
図2に示すように、第2プーリ45には無端ベルト46が巻回されており、無端ベルト46は、図2、図3に示す第1プーリ41にも巻回されており、第1プーリ41にもモータ44の生み出す回転動力が伝達される。
As shown in FIG. 2, an
本実施形態における図2、図3に示す3次元カップリング5(以下、実施形態1の3次元カップリング5とする)は、図3に詳しく示すように、上面515に第1プーリ41を配置し基台39の挿入口390(図2参照)及びベアリング配置部40の開口403に対応する第1開口511を有する第1プレート51と、第1開口511を挟んで第1プレート51の下面514から垂下する一対の第1凸部55と、シャフト32に連結する第2プレート52と、第1凸部55に対して平面視90度違いで第2プレート52の上面524に立設し第1凸部55と相似する形状の一対の第2凸部56と、外形が四角形で一対の第1凸部55と一対の第2凸部56とによって囲まれたエリア57で遊動可能で中央にシャフト32を挿入する第2開口582を有する遊動ブロック58と、を備える。3次元カップリング5は、第1プーリ41の中心とシャフト32の軸心とのずれを許容する所謂オルダムカップリングに類似する機能を備えるとともに、遊動ブロック58の側面に一対の第1凸部55を接触させる第1プレート51と、遊動ブロック58の側面に一対の第2凸部56とを接触させる第2プレート52とがシャフト32の軸方向における距離の変化を許容している。
The three-
例えば、図3に示す第1プーリ41の下面415に第1プレート51の上面515が固定されており、図2に示すモータ44の回転動力が伝えられた第1プーリ41と共に第1プレート51も回転する。
For example, the
図3、図5に示す第1プレート51は、例えば、板部510と、板部510の中央に貫通形成された円形の第1開口511とを備えている。そして、板部510のY軸方向において対向する2辺は円弧状に形成されており、X軸方向において対向する2辺は直線に形成されている。そして、第1プレート51の下面514のY軸方向両端側の領域には、内側面が平坦面で外側面が円弧状曲面となっている一対の第1凸部55が所定の長さで垂下している。一対の第1凸部55は、下面514の面方向において第1開口511を挟んでいる。なお、図5において、第1プレート51は、下面514を上側に向けた状態で示している。
The
図3に示すように、第2プレート52は、例えば、板部520と、板部520の上面524の中央に形成されたシャフト連結部525とを備えている。そして、板部520のX軸方向において対向する2辺は円弧状に形成されており、Y軸方向において対向する2辺は直線に形成されている。そして、第2プレート52の上面524のX軸方向両端側の領域には、内側面が平坦面で外側面が円弧状曲面となっている一対の第2凸部56が所定の長さで垂直に立設している。
As shown in FIG. 3 , the
シャフト連結部525は、例えば、シャフト32の下端面に図示しない固定ボルトを螺合させるボルト挿通孔526を二つ備えている。シャフト32の下端面に形成された2つの図示しない螺合穴とボルト挿通孔526とを重ね合わせて、ボルト挿通孔526に挿通させた固定ボルトをシャフト32の螺合穴に螺合させることで、上から順に、ベアリング配置部40の開口403、第2ベアリング42、第1プレート51の第1開口511、及び遊動ブロック58の第2開口582に挿通されたシャフト32を第2プレート52に連結させることができる。
The
シャフト連結部525のボルト挿通孔526は、例えば、シャフト32の下端面に形成した2つの図示しない突起に嵌合する嵌合孔であってもよい。そして、シャフト32の2つの突起が嵌合孔であるボルト挿通孔526に嵌合することで、シャフト32が第2プレート52に連結されて、回転する第2プレート52の回転力が伝達されるようになる。
The
例えば、図2に示すように連結されたチャックテーブル30の枠体301からシャフト32内部の下端側にかけては、図示しない吸引流路がシャフト32の延在方向に沿うように形成されており、該吸引流路の下端は、図3に示す第2プレート52に形成された吸引孔523に連通する。
そして、図2に示すように、例えば、第2プレート52の下方にはロータリージョイント529が接続されており、図示しない吸引流路は、吸引孔523、及びロータリージョイント529を介してエジェクター機構又は真空発生装置等の図示しない吸引源に連通している。ロータリージョイント529は、吸引源が生み出す吸引力を遺漏無く回転するシャフト32側に移送する。
For example, from the
As shown in FIG. 2, for example, a rotary joint 529 is connected below the
図3に示す遊動ブロック58は、例えば、平面視四角形(例えば、正方形)の板状に形成されており、中央にシャフト32を挿入する円形の第2開口582が厚み方向に貫通形成されている。そして、第1プレート51の一対の第1凸部55に対して、上面524に遊動ブロック58が載せられた状態の第2プレート52の一対の第2凸部56を、図3に示すように平面視で90度ずらして、さらに、第2プレート52上の遊動ブロック58に対して第1プレート51を被せる。第1プレート51の下面514、一対の第1凸部55の内側面、第2プレート52の上面524、及び一対の第2凸部56の内側面とで囲まれる平面視略正方形の直方体状のエリア57が形成される。また、エリア57内において遊動可能に収容された遊動ブロック58の上面によって、第1プレート51の下面514が支持される。
遊動ブロック58は、平面視略正方形の直方体状のエリア57内において、第2プレート52の上面524の面方向に遊動可能となっている。
The floating
The floating
ベアリング配置部40の円形の開口403の直径、第1プレート51の第1開口511の直径、及び遊動ブロック58の第2開口582の直径は、シャフト32の挿入する下部321の直径よりも大きく形成されており、開口403、第1開口511、及び第2開口582に挿入されたシャフト32の傾け動作が許容される。
The diameter of the
以下に、図1に示す加工装置1において、チャックテーブル30に保持された被加工物90を研削する場合の加工装置1の動作について説明する。
まず、着脱領域内において、被加工物90がチャックテーブル30の保持面302上に互いの中心を略合致させた状態で載置される。そして、図示しない吸引源により生み出される吸引力が、図2に示すロータリージョイント529、及びシャフト32の内部に形成された図示しない吸引流路等を通り保持面302に伝達されることにより、チャックテーブル30が保持面302上で被加工物90を吸引保持する。
The operation of the
First, the
次いで、被加工物90を吸引保持したチャックテーブル30が、水平移動ユニット13によって、着脱領域から加工領域内の研削機構16の下まで+Y方向へ移動する。そして、研削機構16の研削砥石1644の回転中心が被加工物90の回転中心に対して所定距離だけ水平方向にずれ、研削砥石1644の回転軌跡が被加工物90の回転中心を通るように位置合わせがなされる。
Next, the
図6に示すように、例えば、傾き調整機構34の保持面302の周方向に120度間隔空けて配設された2つの昇降柱と、各々の昇降柱から周方向に120度空けて配設された1つの図示しない固定柱とのZ軸方向における長さを例えば一致させている状態においては、極めて緩やかな円錐斜面である保持面302が、研削砥石1644の下面に対して平行になっていない。また、この状態においては、シャフト32の軸心320及びチャックテーブル30の中心と、第1プーリ41の中心418とはX軸Y軸平面内においてずれていない。
As shown in FIG. 6, for example, two elevating columns are arranged at intervals of 120 degrees in the circumferential direction of the holding
次に、極めて緩やかな円錐斜面である保持面302が研削機構16の研削砥石1644の研削面(下面)に対して平行になるように、図7に示すように、傾き調整機構34によってチャックテーブル30の傾きが調整されることで、円錐斜面である保持面302が、研削砥石1644の下面に対して略平行になる。
具体的には、例えば、図7に示す2つの傾き調整機構34の電動アクチュエータ等である昇降柱のうちの、-Y方向側の昇降柱が所定量下がり傾き調整機構34が短くなり、+Y方向側の昇降柱が所定量上がり傾き調整機構34が長くなることで、図7においてはチャックテーブル30の保持面302の+Y方向側の領域が、-Y方向側の領域よりも相対的に持ち上げられて、研削砥石1644の下面に対して略平行になる。また、図6においては軸心320が鉛直方向(Z軸方向)に平行であったシャフト32が紙面手前側から見て反時計回り方向に所定角度だけ傾けられる。一方、図6、図7に示すように、第1プーリ41は、基台39の底板392に取り付けられたベアリング配置部40に第2ベアリング42を介して接続されているため、傾きの変更等は起きない。したがって、第1プーリ41と第2プーリ45との水平方向における距離が変わってしまうことも無く、無端ベルト46のテンションが変化して無端ベルト46が緩んでしまうようなことも無い。したがって、モータ44が生み出す回転動力は、第2プーリ45、無端ベルト46を介して、図7に示す状態の第1プーリ41に適切に伝達される。
なお、傾き調整機構34は、片方だけ作動させ保持面302の傾きを変更してもよい。
Next, as shown in FIG. 7, the chuck table is tilted by the
Specifically, for example, of the elevating columns, which are the electric actuators of the two
It should be noted that only one of the
傾き調整機構34によってシャフト32の傾きの変更が行われたことによって、第1プーリ41の中心418とシャフト32の軸心320とには、X軸Y軸平面内において図7に示すように所定の距離だけのずれが生じる、また、シャフト32の軸方向(Z軸方向)において第1プレート51と第2プレート52との距離に変化が生じる。即ち軸心の不一致が生じるが、このずれは3次元カップリング5によって許容される。
図8は、上記のようにシャフト32が傾き調整機構34によって傾けられた状態で、第1プーリ41が回転開始位置から回転していない状態(回転角度0度)における3次元カップリング5を説明する模式的な平面図である。図8に示すように、先に説明したように傾き調整機構34によってシャフト32が傾けられていることで、水平面内において固定されている第1プレート51に対して、シャフト32の下端に連結されている第2プレート52が相対的に+Y方向に移動して水平面に対して傾いた状態になっている。
なお、図8に示す第1プーリ41上の位置表示Pは、第1プーリ41の回転によって移動していく。
By changing the inclination of the
FIG. 8 illustrates the three-
The position display P on the
被加工物90の研削加工を開始するために、モータ162(図1参照)が回転軸160を所定の回転速度で回転駆動し、これに伴って図7に示す研削ホイール164も回転する。そして、研削機構16が研削送り機構17(図1参照)により-Z方向へと送られ、回転する研削砥石1644が被加工物90の裏面903に当接することで研削が行われる。
In order to start grinding the
保持機構3側においては、図7に示すモータ44が第2プーリ45を例えば+Z方向側から見て反時計回り方向に回転駆動することで、無端ベルト46が回動し、これに伴って、ベアリング配置部40に配置された第2ベアリング42により回転可能に支持されている第1プーリ41が+Z方向側から見て反時計回り方向に回転する。第1プーリ41が回転することで、第1プーリ41の下面415に固定接続された第1プレート51が同方向に回転する。
On the
+Z方向側から見て反時計回り方向に回転する第1プレート51と共に、外形が平面視四角形である遊動ブロック58は、図9に示すように、一対の第1凸部55のうちの+X方向側の第1凸部55の内側面、及び一対の第2凸部56のうちの+X方向側の第2凸部56の内側面に、+X方向側の1角部分形成する2つの外側面を押し付けるように接触し、エリア57内において第2プレート52の上面524の面方向にスライドするように遊動する。そのため、第1プレート51の回転力が遊動ブロック58を介して第2プレート52に伝達されて、第2プレート52、及び第2プレート52に連結されたシャフト32も第1プレート51の回転速度と同じ回転速度で、+Z方向側から見て反時計回り方向に回転する。なお、図9においては、第1プーリ41が図8に示す回転開始位置から反時計回り方向に45度回転した状態を示している。
Along with the
さらに、図9に示した状態から、図10に示すように第1プーリ41がさらに45度回転(図8に示す回転開始位置から90度回転)していき、回転する第1プレート51と共に、遊動ブロック58は、一対の第2凸部56のうちの+Y方向側の第2凸部56の内側面を押し付けるように接触しつつ、エリア57内を第2プレート52の上面524の面方向に遊動する。そのため、第1プレート51の回転力が遊動ブロック58を介して第2プレート52に伝達され、第2プレート52が回転する。さらに、図10に示した状態から図11に示すように第1プーリ41がさらに45度回転(図8に示す回転開始位置から135度回転)していき、回転する第1プレート51と共に、遊動ブロック58は、一対の第1凸部55のうちの-X方向側の第1凸部55の内側面、及び一対の第2凸部56のうちの-X方向側の第2凸部56の内側面に、-X方向側の1角部分形成する2つの外側面を押し付けるように接触し、エリア57内において第2プレート52の上面524の面方向に遊動する。
Further, from the state shown in FIG. 9, as shown in FIG. 10, the
図9~図11に示すように、第1プーリ41の回転中において、第1プーリ41の中心418とシャフト32の軸心320とには、X軸Y軸平面内において所定の距離だけのずれが生じているが、図7に示すモータ44が生み出す回転力は、第2プーリ45、及びテンションが変化していない無端ベルト46を介して、第1プーリ41に適切に伝達され、さらに、第1プーリ41、第1プレート51、遊動する遊動ブロック58を介して、第2プレート52、及びシャフト32に適切に伝達される。即ち、回転力が適切に伝達されて回転するシャフト32の上端側に連結されているチャックテーブル30も、研削砥石1644の下面に対して保持面302を略平行にした状態で適切に回転し続けることができる。
As shown in FIGS. 9 to 11, during rotation of the
研削中は、上記のように、図7に示すチャックテーブル30が所定の回転速度で回転されるのに伴って、保持面302上に保持された被加工物90も回転するので、研削砥石1644が被加工物90の裏面903の全面の研削加工を行う。また、流路169を通る研削水が研削砥石1644と被加工物90との接触部位に対して供給され、接触部位が冷却・洗浄される。
そして、被加工物90が所望の厚みまで研削された後に、研削送り機構17によって研削機構16が上方に引き上げられて、研削砥石1644が被加工物90から離間して研削が終了する。
During grinding, as described above, the
After the
上記のように、保持面302で被加工物90を保持する保持機構3と、保持面302に保持された被加工物90を加工する加工機構16(研削機構16)と、を備えた本発明に係る加工装置1は、保持機構3は、上面に保持面302を備えるチャックテーブル30と、チャックテーブル30の下面を支持する支持板31と、支持板31の下面中心から垂下するシャフト32と、シャフト32を回転可能に支持する第1ベアリング331を配置するハウジング33と、ハウジング33を支持しシャフト32を挿入する挿入口390を備える基台39と、基台39とハウジング33との間で挿入口390を囲むように配置する少なくとも3つの柱のうちの少なくとも1つの柱の長さを可変させシャフト32の傾きを調整する傾き調整機構34と、挿入口390に挿入したシャフト32を回転させる回転機構4と、を備え、回転機構4は、挿入口390に対応する開口403を有し第2ベアリング42を配置するベアリング配置部40と、第2ベアリング42が回転可能に支持する環状の第1プーリ41と、傾き調整機構34によって傾き、高さ及び水平方向の位置が変化したシャフト32と第1プーリ41とを係合する3次元カップリング5と、シャフト32から水平方向に離間し基台39に配設するモータ44と、モータ44の回転軸に連結する第2プーリ45と、第1プーリ41と第2プーリ45とに所定のテンションで係合しモータ44の動力をシャフト32に伝達する無端ベルト46と、を備えていることで、シャフト32の傾きを変更しても、無端ベルト46のテンションが変化してしまうことが無く、また、シャフト32の軸心と第1プーリ41の中心とが水平方向にずれるが、ずれが生じてもモータ44の回転動力をシャフト32に適切に伝達して、研削加工中にチャックテーブル30を適切に回転させ続けることが可能となる。
As described above, the present invention comprising the
また、本発明に係る加工装置1において、3次元カップリング5は、上面515に第1プーリ41を配置し挿入口390に対応する第1開口511を有する第1プレート51と、第1開口511を挟んで第1プレート51の下面514から垂下する一対の第1凸部55と、シャフト32に連結する第2プレート52と、第1凸部55に対して平面視90度違いで第2プレート52の上面524に立設し第1凸部55と相似する形状の一対の第2凸部56と、外形が四角形で一対の第1凸部55と一対の第2凸部56とによって囲まれたエリア57で遊動可能で中央にシャフト32を挿入する第2開口582を有する遊動ブロック58と、を備えることで、シャフト32の傾きを変更してシャフト32の軸心と第1プーリ41の中心とが水平方向にずれても、モータ44の回転動力をエリア57内で遊動する遊動ブロック58によってシャフト32に適切に伝達し続けることが可能となる。
Further, in the
本発明に係る加工装置1は上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、加工装置1を用いた被加工物90に対する研削加工を行う際の各工程についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
It goes without saying that the
例えば、加工装置1は、図3、図7に示す実施形態1の3次元カップリング5に代えて、図12に示す実施形態2の3次元カップリング7を備えていてもよい。
3次元カップリング7は、上面735に第1プーリ41を配置し図2に示す挿入口390に対応する第3開口733を有する第3プレート73と、第3プレート73の下方に配置し中央にシャフト32の後述する回転力被伝達部328に対応した伝達開口746を備える第4プレート74と、第3プレート73と第4プレート74とを連結し第3プレート73に対して第4プレート74の傾きを可変可能にする連結バネ76と、を備える。
For example, the
The three-
図12に示すように、第1プーリ41は、ベアリング配置部40のボス部401に取り付けられた第2ベアリング42によって回転可能に支持される。ベアリング配置部40、第2ベアリング42、及び第1プーリ41の構成、及び連結の構成は、実施形態1の3次元カップリング5と同様となっている。
As shown in FIG. 12 , the
例えば、第1プーリ41の下面415に第3プレート73の上面735が固定されており、図2に示すモータ44の回転動力が無端ベルト46を介して伝えられた第1プーリ41と共に第3プレート73も回転する。
第3プレート73は、例えば、平面視円環状に形成されており、中央に円形の第3開口733が形成されている。
For example, the
The
第3プレート73の外側面には、長尺板状の連結バネ76がZ軸方向を長手方向として、第3プレート73の周方向に例えば均等に120度間隔空けて3枚接続されている。また、各連結バネ76の下端側は、第4プレート74の外側面に接続されている。
Three long plate-like connecting
第4プレート74は、例えば、第3プレート73の外径と同径の外径を備える平面視円形に形成されており、その中央に例えば平面視矩形の伝達開口746が厚み方向に貫通形成されている。第4プレート74の中心と第3プレート73の中心とは、連結バネ76が変形していない自然長の状態において略合致している。
The
実施形態2の3次元カップリング7と共に用いられる場合のシャフト32の下部は、図12に示すように、横断面が伝達開口746に嵌合する矩形に形成されており、回転力被伝達部328となる。シャフト32を、上から順に、ベアリング配置部40の開口403、第2ベアリング42、及び第3プレート73の第3開口733に挿通させて、回転力被伝達部328を第4プレート74の伝達開口746に嵌合させることで、第4プレート74からシャフト32に回転力を伝達可能な状態にすることができる。
The lower portion of the
ベアリング配置部40の円形の開口403の直径、及び第3プレート73の第3開口733の直径は、シャフト32の直径よりも大きく形成されており、開口403、及び第3開口733に挿入されたシャフト32の傾け動作が許容される。
The diameter of the
例えば、実施形態2の3次元カップリング7と共に用いられる場合の全体が円柱状のシャフト32の下部側面には、図13に示すように、凸形状の回転力被伝達部327に形成されていてもよい。また、これに対応して、第4プレート74の伝達開口は、図13に示すように、凸形状の回転力被伝達部327が嵌合する円形と凹み形状とを合わせた形状の伝達開口746となっていてもよい。なお、シャフト32の回転力被伝達部327が凹形状であれば、第4プレート74の伝達開口746もこれに合わせた凸形状を円形開口の内部に向かうように形成されていてもよい。
For example, when used together with the three-
以下に、例えば図12に示す実施形態2の3次元カップリング7を図1に示す加工装置1が備えている場合の、被加工物90の研削におけるチャックテーブル30の回転について説明する。
被加工物90を吸引保持したチャックテーブル30の研削砥石1644に対する位置付けまでは、先に説明した場合と同様である。
The rotation of the chuck table 30 during grinding of the
The process up to the positioning of the chuck table 30 sucking and holding the
極めて緩やかな円錐斜面である保持面302が研削機構16の研削砥石1644の研削面(下面)に対して平行になるように、図7に示す傾き調整機構34によってチャックテーブル30の傾きが調整されることで、円錐斜面である保持面302にならって吸引保持されている被加工物90の上面903が、研削砥石1644の下面に対して略平行になる。
ここで、第1プーリ41は、基台39の底板392に取り付けられたベアリング配置部40に第2ベアリング42を介して接続されているため、傾きの変更等は起きない。したがって、モータ44が生み出す回転動力は、第2プーリ45、緩み等が発生していない無端ベルト46を介して、第1プーリ41に適切に伝達される。
The inclination of the chuck table 30 is adjusted by the
Here, since the
一方、シャフト32が傾くことで、第1プーリ41の中心418とシャフト32の軸心320とには、X軸Y軸平面内において軸心のずれが生じるが、このずれが図12に示す3次元カップリング7によって許容される。また、シャフト32の軸方向(Z軸方向)にシャフト32にずれが生じるが伝達開口746内を回転力被伝達部328がZ軸方向に摺動することによって許容される。即ち、シャフト32は回転力被伝達部328が第4プレート74の伝達開口746に摺動可能に嵌合しているため、シャフト32が傾くことで第4プレート74も水平面に平行となっていた状態から所定角度傾く、また、伝達開口746内を回転力被伝達部328がZ軸方向に摺動する。ここで、連結バネ76が第4プレート74の傾きを許容するように変形し、また、シャフト32も、ベアリング配置部40の開口403内、及び第3プレート73の第3開口733内での傾きが許容される。
On the other hand, when the
保持機構3側においては、図7に示すモータ44が第2プーリ45を例えば+Z方向側から見て反時計回り方向に回転駆動することで、無端ベルト46が回動し、これに伴って、ベアリング配置部40に配置された第2ベアリング42により回転可能に支持されている第1プーリ41が+Z方向側から見て反時計回り方向に回転する。第1プーリ41が回転することで、第1プーリ41の下面415に固定接続された図12に示す第3プレート73、及び変形した状態の連結バネ76を介して接続され斜めに傾いた状態の第4プレート74が、第3プレート73、及び連結バネ76と共に同方向に回転する。
On the
このように、第1プーリ41の回転中において、第1プーリ41の中心418とシャフト32の軸心320とには、X軸Y軸平面内において所定距離のずれが生じているが、モータ44が生み出す回転力は、第2プーリ45、及びテンションが変化していない無端ベルト46を介して、第1プーリ41に適切に伝達され、さらに、回転する第1プーリ41、回転する第3プレート73、及び回転する第3プレート73に連結バネ76を介して接続された第4プレート74の伝達開口746を介して、回転力被伝達部327によってシャフト32に適切に伝達される。即ち、シャフト32の上端側に連結されているチャックテーブル30も、研削砥石1644の下面に対して保持面302を略平行にした状態(保持面302を傾けた状態)で適切に回転し続けることができる。
As described above, while the
このように、本発明に係る加工装置1において、シャフト32は、下部の断面が例えば矩形に形成された回転力被伝達部327を備え、実施形態2の3次元カップリング7は、上面735に第1プーリ41を配置し基台39の挿入口390に対応する第3開口733を有する第3プレート73と、第3プレート73の下方に配置し中央に回転力被伝達部327に対応した伝達開口746を備える第4プレート74と、第3プレート73と第4プレート74とを連結し第3プレート73に対して第4プレート74の傾きを可変可能にする連結バネ76と、を備えることで、シャフト32の傾きを変更してシャフト32の軸心と第1プーリ41の中心とが水平方向にずれても、連結バネ76が変形した状態になる(シャフト32の傾きを許容した状態になる)ことで、無端ベルト46のテンションが変化してしまうことが無く、研削加工中にモータ44の回転動力をシャフト32に適切に伝達して、チャックテーブル30を回転させることが可能となる。
As described above, in the
90:被加工物 900:表面 903:上面(裏面)
1:加工装置 10:装置ベース 11:コラム
13:水平移動ユニット 130:ボールネジ 132:モータ
16:研削機構(加工機構) 164:研削ホイール 1644:研削砥石
17:研削送り機構 170:ボールネジ 172:昇降モータ
12:高さ位置検出部 123:読み取り器
104:厚み測定部
3:保持機構 30:チャックテーブル 300:吸着部 301:枠体
302:保持面 305:カバー部
31:支持板 32:シャフト 323:シャフトの上部 321:シャフトの下部
33:ハウジング 331:第1ベアリング
39:基台 390:挿入口 396:側板 394:天板 392:底板
34:傾き調整機構
4:回転機構
40:ベアリング配置部 400:プレート基部 4006:プレート基部の下面 401:ボス部 403:開口 4002:ボルト孔
41:第1プーリ
42:第2ベアリング 420:内輪 422:転動玉 423:外輪
44:モータ 45:第2プーリ 46:無端ベルト
5:実施形態1の3次元カップリング
51:第1プレート 510:板部 511:第1開口 514:第1プレートの下面 515:第1プレートの上面 55:一対の第1凸部
52:第2プレート 520:板部 524:第2プレートの上面 525:シャフト連結部 526:ボルト挿通孔 523:吸引孔 56:一対の第2凸部
529:ロータリージョイント
57:エリア
58:遊動ブロック 582:第2開口
7:実施形態2の3次元カップリング
73:第3プレート 733:第3開口
74:第4プレート 746:伝達開口
76:連結バネ
32:シャフト 328:回転力被伝達部 327:凸形状の回転力被伝達部
90: Workpiece 900: Front surface 903: Upper surface (back surface)
1: Processing device 10: Device base 11: Column 13: Horizontal movement unit 130: Ball screw 132: Motor 16: Grinding mechanism (processing mechanism) 164: Grinding wheel 1644: Grinding wheel 17: Grinding feed mechanism 170: Ball screw 172: Lifting motor 12: Height position detection unit 123: Reader 104: Thickness measurement unit 3: Holding mechanism 30: Chuck table 300: Adsorption unit 301: Frame 302: Holding surface 305: Cover unit 31: Support plate 32: Shaft 323: Shaft 321: Lower portion of shaft 33: Housing 331: First bearing 39: Base 390: Insertion port 396: Side plate 394: Top plate 392: Bottom plate 34: Tilt adjustment mechanism 4: Rotation mechanism
40: Bearing placement portion 400: Plate base 4006: Lower surface of plate base 401: Boss portion 403: Opening 4002: Bolt hole 41: First pulley 42: Second bearing 420: Inner ring 422: Rolling ball 423: Outer ring
44: Motor 45: Second pulley 46: Endless belt 5: Three-dimensional coupling of
7: Three-dimensional coupling of Embodiment 2 73: Third plate 733: Third opening
74: Fourth plate 746: Transmission opening 76: Connection spring 32: Shaft 328: Torque force receiving portion 327: Convex shape torque receiving portion
Claims (3)
該保持機構は、
上面に該保持面を備えるチャックテーブルと、該チャックテーブルの下面を支持する支持板と、該支持板の下面中心から垂下するシャフトと、該シャフトを回転可能に支持する第1ベアリングを配置するハウジングと、該ハウジングを支持し該シャフトを挿入する挿入口を備える基台と、該基台と該ハウジングとの間で該挿入口を囲むように配置する少なくとも3つの柱のうちの少なくとも1つの柱の長さを可変させ該シャフトの傾きを調整する傾き調整機構と、該挿入口に挿入した該シャフトを回転させる回転機構と、を備え、
該回転機構は、
該挿入口に対応する開口を有し第2ベアリングを配置するベアリング配置部と、
該第2ベアリングが回転可能に支持する環状の第1プーリと、
該傾き調整機構によって傾き、高さ及び水平方向の位置が変化した該シャフトと該第1プーリとを係合する3次元カップリングと、
該シャフトから水平方向に離間し該基台に配設するモータと、
該モータの回転軸に連結する第2プーリと、
該第1プーリと該第2プーリとに所定のテンションで係合し該モータの動力を該シャフトに伝達する無端ベルトと、を備え、
該シャフトの傾きが変わった際に、該無端ベルトのテンションを変化させないことを特徴とする加工装置。 A processing apparatus comprising a holding mechanism for holding a workpiece on a holding surface and a machining mechanism for machining the workpiece held on the holding surface,
The retention mechanism is
A housing in which a chuck table having the holding surface on its upper surface, a support plate supporting the lower surface of the chuck table, a shaft hanging down from the center of the lower surface of the support plate, and a first bearing rotatably supporting the shaft are arranged. a base supporting the housing and having an insertion opening into which the shaft is inserted; and at least one of at least three pillars disposed between the base and the housing so as to surround the insertion opening. An inclination adjustment mechanism for adjusting the inclination of the shaft by varying the length, and a rotation mechanism for rotating the shaft inserted into the insertion port,
The rotating mechanism is
a bearing arrangement portion having an opening corresponding to the insertion port and for arranging the second bearing;
an annular first pulley rotatably supported by the second bearing;
a three-dimensional coupling that engages the first pulley with the shaft whose tilt, height and horizontal position are changed by the tilt adjusting mechanism;
a motor horizontally spaced from the shaft and disposed on the base;
a second pulley connected to the rotating shaft of the motor;
an endless belt that engages the first pulley and the second pulley with a predetermined tension and transmits the power of the motor to the shaft;
A processing apparatus characterized in that the tension of the endless belt does not change when the inclination of the shaft changes.
上面に前記第1プーリを配置し前記挿入口に対応する第1開口を有する第1プレートと、
該第1開口を挟んで該第1プレートの下面から垂下する一対の第1凸部と、
前記シャフトに連結する第2プレートと、
該第1凸部に対して平面視90度違いで該第2プレートの上面に立設し該第1凸部と相似する形状の一対の第2凸部と、
外形が四角形で一対の該第1凸部と一対の該第2凸部とによって囲まれたエリアで遊動可能で中央に該シャフトを挿入する第2開口を有する遊動ブロックと、を備える請求項1記載の加工装置。 The three-dimensional coupling is
a first plate having the first pulley disposed on its upper surface and having a first opening corresponding to the insertion port;
a pair of first protrusions hanging down from the lower surface of the first plate across the first opening;
a second plate connected to the shaft;
a pair of second protrusions erected on the upper surface of the second plate with a difference of 90 degrees from the first protrusions in plan view and having a shape similar to the first protrusions;
2. A floating block having a rectangular outer shape, movable in an area surrounded by the pair of first projections and the pair of second projections, and having a second opening in the center for inserting the shaft. Processing equipment as described.
下部の断面が矩形に形成された、又は該下部の側面に凸形状、若しくは凹形状が形成された回転力被伝達部を備え、
前記3次元カップリングは、上面に前記第1プーリを配置し前記挿入口に対応する第3開口を有する第3プレートと、
該第3プレートの下方に配置し中央に該回転力被伝達部に対応した伝達開口を備える第4プレートと、
該第3プレートと該第4プレートとを連結し該第3プレートに対して該第4プレートの傾きを可変可能にする連結バネと、を備える請求項1記載の加工装置。 The shaft is
Equipped with a rotational force transmitting part having a rectangular cross section at the bottom or having a convex or concave shape on the side surface of the bottom,
The three-dimensional coupling includes a third plate on which the first pulley is arranged and which has a third opening corresponding to the insertion port;
a fourth plate disposed below the third plate and provided with a transmission opening corresponding to the rotational force transmitted portion in the center;
2. The processing apparatus according to claim 1, further comprising a connection spring that connects the third plate and the fourth plate and allows the inclination of the fourth plate to be variable with respect to the third plate.
Priority Applications (1)
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JP2021092212A JP2022184395A (en) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | Processing device |
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Cited By (1)
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CN116936432A (en) * | 2023-09-14 | 2023-10-24 | 常州银河世纪微电子股份有限公司 | Wafer storage box, taking and placing device using same and taking and placing method |
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2021
- 2021-06-01 JP JP2021092212A patent/JP2022184395A/en active Pending
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CN116936432A (en) * | 2023-09-14 | 2023-10-24 | 常州银河世纪微电子股份有限公司 | Wafer storage box, taking and placing device using same and taking and placing method |
CN116936432B (en) * | 2023-09-14 | 2024-01-02 | 常州银河世纪微电子股份有限公司 | Wafer storage box, taking and placing device using same and taking and placing method |
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