JP2023022379A - Grinding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加工物を研削する研削装置に関する。 The present invention relates to a grinding apparatus for grinding a workpiece.
半導体デバイスチップの製造プロセスでは、例えば、まず、複数の分割予定ラインを格子状に半導体ウェーハ(被加工物)の表面に設定し、当該複数の分割予定ラインで区画された各領域に、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等のデバイスを形成する。 In the manufacturing process of a semiconductor device chip, for example, first, a plurality of planned dividing lines are set on the surface of a semiconductor wafer (workpiece) in a grid pattern, and an IC ( Integrated Circuit), LSI (Large Scale Integration), and other devices are formed.
次に、被加工物の裏面側を研削装置で研削して、被加工物を所定の厚さに薄化した後、切削装置を用いて各分割予定ラインに沿って被加工物を切削することにより、被加工物を個々の半導体デバイスチップに分割する。 Next, the back side of the workpiece is ground by a grinding device to thin the workpiece to a predetermined thickness, and then the workpiece is cut along each planned division line using a cutting device. divides the workpiece into individual semiconductor device chips.
研削装置は、被加工物を研削する研削ユニットを備える。研削ユニットは、鉛直方向に略平行に配置されたスピンドルを有し、スピンドルの下端部には研削ホイールが装着されている。研削ホイールは、円環状の基台を有し、基台の下面側には、基台の周方向に沿って複数の研削砥石が略等間隔に配置されている。 A grinding apparatus includes a grinding unit that grinds a workpiece. The grinding unit has a spindle arranged substantially parallel to the vertical direction, and a grinding wheel is attached to the lower end of the spindle. The grinding wheel has an annular base, and a plurality of grinding wheels are arranged at approximately equal intervals along the circumferential direction of the base on the lower surface side of the base.
研削ホイールがスピンドルを回転軸として回転すると、複数の研削砥石の底面側の軌跡により、例えば、水平方向と略平行な環状の研削面が形成される。研削ホイールの下方には、チャックテーブルが配置されており、被加工物の表面側は、このチャックテーブルの保持面で吸引保持される。 When the grinding wheel rotates about the spindle as a rotation axis, the trajectories of the plurality of grinding wheels on the bottom side form, for example, an annular grinding surface substantially parallel to the horizontal direction. A chuck table is arranged below the grinding wheel, and the surface side of the workpiece is suction-held by the holding surface of the chuck table.
保持面は、外周部に比べて中央部が僅かに突出した円錐形状を有し、チャックテーブルの回転軸は、保持面の一部が研削砥石の底面と略平行になる様に、所定の角度だけ傾けられている。研削ホイールの回転軸と、チャックテーブルとの相対的な傾きは、被加工物の表面側に貼着される保護テープの厚さ、被加工物の径等に応じて予め調整される(例えば、特許文献1参照)。 The holding surface has a conical shape in which the central portion protrudes slightly compared to the outer peripheral portion. only tilted. The relative inclination between the rotation axis of the grinding wheel and the chuck table is adjusted in advance according to the thickness of the protective tape attached to the surface side of the workpiece, the diameter of the workpiece, etc. See Patent Document 1).
しかし、研削中には、研削ホイールが受ける研削負荷が、様々な要因で変化する。研削負荷が変化する要因としては、被加工物の材質、研削砥石のコンディション(例えば、砥粒の突き出し量)、研削水の温度及び流量、加工室の温度等がある。 However, during grinding, the grinding load applied to the grinding wheel changes due to various factors. Factors that change the grinding load include the material of the workpiece, the condition of the grinding wheel (for example, the amount of protrusion of abrasive grains), the temperature and flow rate of the grinding water, and the temperature of the processing chamber.
研削負荷が変化すると、研削装置内部の構成部品の撓み、歪み等により、研削ホイールの回転軸と、チャックテーブルとの、相対的な傾きが変化することがある。それゆえ、研削後の被加工物の厚さばらつきが所定値以下となる様に相対的な傾きを予め定めていたとしても、研削後の被加工物の厚さばらつきがこの所定値よりも大きくなることがある。 When the grinding load changes, the relative tilt between the rotating shaft of the grinding wheel and the chuck table may change due to bending, distortion, or the like of components inside the grinding apparatus. Therefore, even if the relative inclination is predetermined so that the thickness variation of the workpiece after grinding is equal to or less than a predetermined value, the thickness variation of the workpiece after grinding is larger than the predetermined value. can be.
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、研削ホイールの回転軸と、チャックテーブルとの、相対的な傾きが研削中に変化した場合であっても、研削後の被加工物の厚さばらつきを低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and even if the relative inclination between the rotation axis of the grinding wheel and the chuck table changes during grinding, the workpiece after grinding can be The purpose is to reduce thickness variations.
本発明の一態様によれば、被加工物を研削する研削装置であって、該被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルを支持する板状のテーブルベースと、スピンドルを有し、該スピンドルの一端部に装着される研削ホイールにより、該チャックテーブルで保持された該被加工物を研削する研削ユニットと、該テーブルベースと該スピンドルとの相対的な傾きを調整する傾き調整ユニットと、該テーブルベースの傾きを測定するテーブルベース傾き測定ユニットと、該スピンドルの傾きを測定するスピンドル傾き測定ユニットと、メモリ及びプロセッサを有し、少なくとも該傾き調整ユニットを制御する制御ユニットと、を備え、該制御ユニットは、該テーブルベースと該スピンドルとの相対的な傾きの目標の傾きを記憶する記憶部と、該テーブルベース傾き測定ユニットで測定された該テーブルベースの傾きと、該スピンドル傾き測定ユニットで測定された該スピンドルの傾きとから、該テーブルベースと、該スピンドルとの、相対的な傾きを算出する算出部と、該算出部で算出された相対的な傾きと、該目標の傾きと、の差分を算出し、差分がある場合には、当該差分を解消する様に該傾き調整ユニットを動作させる補正指令を、該傾き調整ユニットへ出す補正部と、を有する研削装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a grinding apparatus for grinding a workpiece, comprising: a chuck table having a holding surface for holding the workpiece; a plate-like table base for supporting the chuck table; A grinding wheel attached to one end of the spindle adjusts the relative inclination between the grinding unit for grinding the workpiece held by the chuck table and the table base and the spindle. a tilt adjusting unit, a table base tilt measuring unit for measuring the tilt of the table base, a spindle tilt measuring unit for measuring the tilt of the spindle, and a control unit for controlling at least the tilt adjusting unit, having a memory and a processor. and the control unit comprises a storage unit for storing a target tilt of the relative tilt between the table base and the spindle; the tilt of the table base measured by the table base tilt measuring unit; a calculator for calculating the relative tilt between the table base and the spindle from the tilt of the spindle measured by the spindle tilt measuring unit; the relative tilt calculated by the calculator; a correction unit that calculates a difference between the tilt of the target and, if there is a difference, issues a correction command to the tilt adjusting unit to operate the tilt adjusting unit so as to eliminate the difference. An apparatus is provided.
好ましくは、該傾き調整ユニットは、該テーブルベースの異なる箇所をそれぞれ支持し、該テーブルベースの各箇所の高さをそれぞれ調節可能な複数の第1支持部を含むテーブルベース傾き調整ユニットを有し、該テーブルベースの傾きを変更することにより、該スピンドルに対する該テーブルベースの相対的な傾きが調整される。 Preferably, the tilt adjustment unit has a table base tilt adjustment unit including a plurality of first supports that support different parts of the table base and can adjust the height of each part of the table base. , the tilt of the table base relative to the spindle is adjusted.
また、好ましくは、該傾き調整ユニットは、該スピンドルを回転可能に収容するスピンドルハウジングの異なる箇所をそれぞれ支持し、該スピンドルハウジングの各箇所の高さをそれぞれ調節可能な複数の第2支持部を含むスピンドル傾き調整ユニットを有し、該スピンドルハウジングの傾きを変更することにより、該テーブルベースに対する該スピンドルの相対的な傾きが調整される。 Further, preferably, the tilt adjustment unit includes a plurality of second supports that support different portions of a spindle housing that rotatably accommodates the spindle, and that are capable of adjusting the height of each portion of the spindle housing. The tilt of the spindle relative to the table base is adjusted by changing the tilt of the spindle housing.
該テーブルベース傾き測定ユニットと、該スピンドル傾き測定ユニットとは、それぞれデジタル水準器を有してよい。また、該テーブルベース傾き測定ユニットと、該スピンドル傾き測定ユニットとは、それぞれジャイロセンサを有してもよい。 The table base tilt measuring unit and the spindle tilt measuring unit may each have a digital level. Also, the table base tilt measuring unit and the spindle tilt measuring unit may each have a gyro sensor.
本発明の一態様に係る研削装置の制御ユニットは、記憶部と、算出部と、補正部とを有する。記憶部には、テーブルベースと、スピンドルとの、相対的な目標の傾きが記憶される。 A control unit of a grinding apparatus according to one aspect of the present invention includes a storage section, a calculation section, and a correction section. The storage unit stores the relative target tilt between the table base and the spindle.
算出部は、テーブルベース傾き測定ユニットで測定されたテーブルベースの傾きと、スピンドル傾き測定ユニットで測定されたスピンドルの傾きとから、テーブルベースと、スピンドルとの、相対的な傾きを算出する。 The calculator calculates the relative tilt between the table base and the spindle from the tilt of the table base measured by the table base tilt measuring unit and the tilt of the spindle measured by the spindle tilt measuring unit.
補正部は、算出部で算出された相対的な傾きと、記憶部に記憶された目標の傾きと、の差分を算出し、差分がある場合には、当該差分を解消する様に、傾き調整ユニットを動作させる補正指令を、傾き調整ユニットへ出す。 The correction unit calculates the difference between the relative tilt calculated by the calculation unit and the target tilt stored in the storage unit, and if there is a difference, adjusts the tilt so as to eliminate the difference. A correction command to operate the unit is issued to the tilt adjustment unit.
この様に、被加工物の研削中であっても、スピンドル(即ち、研削ホイールの回転軸)及びテーブルベース(即ち、チャックテーブル)の相対的な傾きと、目標の傾きと、の間に差分が生じた場合には、この差分を解消できるので、研削後の被加工物の厚さばらつきを低減できる。 In this way, even during grinding of the workpiece, the difference between the relative tilt of the spindle (i.e., grinding wheel rotation axis) and table base (i.e., chuck table) and the target tilt This difference can be eliminated in the case of occurrence of , so that variations in the thickness of the workpiece after grinding can be reduced.
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図1は、研削装置2の斜視図であり、図2は、研削装置2の一部断面側面図である。図1及び図2に示すX軸方向(前後方向)、Y軸方向、及び、Z軸方向(上下方向)は互いに直交する。また、図1及び図2では、研削装置2の構成要素の一部を機能ブロックで示す。
An embodiment according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective view of the
本実施形態の研削装置2は、被加工物11の搬入、搬出等が作業者により行われるマニュアル式である。しかし、研削装置2は、被加工物11の搬入、搬出に加えて、研削及び洗浄を自動的に行うフルオート式であってもよい。
The
研削装置2は、基台4を有する。基台4は、研削装置2の構成要素を支持する。基台4の上面には、長手部がX軸方向に沿って配置された矩形状の開口4aが形成されている。開口4aの下部には、ボールねじ式のX軸方向移動機構6が設けられている。
The
なお、図1では、X軸方向移動機構6の概略位置が示されている。X軸方向移動機構6は、X軸方向に略平行に配置された一対のガイドレール(不図示)を有する。一対のガイドレール上には、X軸方向移動板(不図示)がスライド可能に取り付けられている。 In addition, in FIG. 1, a schematic position of the X-axis direction moving mechanism 6 is shown. The X-axis direction moving mechanism 6 has a pair of guide rails (not shown) arranged substantially parallel to the X-axis direction. An X-axis moving plate (not shown) is slidably mounted on the pair of guide rails.
X軸方向移動板の下面側には、ナット部(不図示)が設けられている。ナット部には、一対のガイドレールの間においてX軸方向と略平行に配置されたボールねじ(不図示)が、回転可能に連結されている。 A nut portion (not shown) is provided on the lower surface side of the X-axis direction moving plate. A ball screw (not shown) arranged substantially parallel to the X-axis direction between the pair of guide rails is rotatably connected to the nut portion.
ボールねじの一端部には、ステッピングモータ等の駆動源(不図示)が連結されている。駆動源を動作させると、X軸方向移動板はX軸方向に沿って移動する。X軸方向移動板上には、出力軸に駆動プーリ(不図示)が連結されているモータ等の第1回転駆動源(不図示)が設けられている。 A drive source (not shown) such as a stepping motor is connected to one end of the ball screw. When the drive source is operated, the X-axis direction moving plate moves along the X-axis direction. A first rotary drive source (not shown) such as a motor having a drive pulley (not shown) connected to its output shaft is provided on the X-axis direction moving plate.
また、X軸方向移動板上には、下端部に従動プーリ(不図示)が設けられた回転体8(図2参照)が配置されている。従動プーリ及び駆動プーリには、無端ベルト(不図示)が架けられており、第1回転駆動源を動作させると、回転体8は、所定の回転軸8aの周りに回転する。
A rotating body 8 (see FIG. 2) provided with a driven pulley (not shown) at its lower end is arranged on the X-axis direction moving plate. An endless belt (not shown) is stretched over the driven pulley and the drive pulley, and when the first rotary drive source is operated, the rotating
回転体8の周りには、それぞれ平板リング状の、テーブルベース10、支持板12及びベアリング14が同心状に設けられている。回転体8の上端部は、テーブルベース10、支持板12及びベアリング14の各貫通孔を介して、円板状のチャックテーブル16の下面側に連結されている。
A
チャックテーブル16は、セラミックス等で形成された枠体18を有する。枠体18は、その高さに比べて径が大きい有底円筒形状を有し、円筒の凹部の底面には、複数の流路(不図示)が放射状に形成されている。また、枠体18には、底面の中心を貫通する様に、中央流路(不図示)が形成されている。
The chuck table 16 has a
中央流路の一端は、放射状に形成された複数の流路に接続しており、中央流路の他端は、真空ポンプ等の吸引源(不図示)に接続している。枠体18の凹部には多孔質セラミックスで形成された円板状の多孔質板20が固定されている。
One end of the central channel is connected to a plurality of radially formed channels, and the other end of the central channel is connected to a suction source (not shown) such as a vacuum pump. A disk-shaped
多孔質板20は、略平坦な底面と、外周部に比べて中央部が僅かに突出する円錐形状の上面と、を有する。多孔質板20の上面には、吸引源から負圧が伝達される。多孔質板20の上面と、枠体18の上面とは、略面一になっており、被加工物11を吸引保持する保持面16aとして機能する。
The
チャックテーブル16は、ベアリング14を介して、支持板12及びテーブルベース10に、回転可能に支持されている。また、テーブルベース10は、テーブルベース傾き調整ユニット22により、X軸方向移動板上で支持されている。
The chuck table 16 is rotatably supported by the
テーブルベース傾き調整ユニット22は、1つの固定支持部22aと、2つの可動支持部(第1支持部)22b、22cとを有する。図3は、テーブルベース傾き調整ユニット22の構成を示す上面図である。
The table base
図3に示す様に、固定支持部22aと、可動支持部22b、22cとは、チャックテーブル16及びテーブルベース10の周方向に沿って略等間隔に配置されている。
As shown in FIG. 3, the fixed
固定支持部22aと、可動支持部22b、22cとは、テーブルベース10の異なる箇所をそれぞれ支持する。固定支持部22aは、支持している箇所の高さを変化させないが、可動支持部22b、22cは、支持している箇所の高さを調節可能である。
The fixed
図2に戻って、可動支持部22b、22cは、上端部に雄ねじが形成されたロッド24をそれぞれ有する。ロッド24の上端部は、テーブルベース10の下部に設けられた円筒状のナット部26の雌ねじに、回転可能に連結されている。
Returning to FIG. 2, the
各ロッド24の外周には、ベアリング28が回転可能に固定されている。ベアリング28の一部は、階段状の支持板30で支持されている。各ロッド24の下部には、ロッド24を回転させるステッピングモータ等の駆動源32が連結されている。駆動源32は、後述する制御ユニット72により制御される。
A
駆動源32によりロッド24を一方向に回転させると、ナット部26がテーブルベース10と共に上昇する。また、駆動源32でロッド24を一方向とは反対側の他方向に回転させると、ナット部26がテーブルベース10と共に下降する。
When the
1つ又は2つのナット部26を各々個別に上昇又は下降させることで、X-Y平面に対するテーブルベース10の傾きを変更できる。これにより、回転軸8aの傾きと、保持面16aの傾きと、を調整できる。例えば、回転軸8aの傾きは、保持面16aの一部がX-Y平面と略平行になる様に調整される。
By individually raising or lowering one or two
テーブルベース10の底面には、回転体8等に干渉しない態様で、テーブルベース10の傾きを測定するテーブルベース傾き測定ユニット34が設けられている。テーブルベース傾き測定ユニット34は、例えば、デジタル水準器を有する。デジタル水準器で測定されたテーブルベース10の傾きを示す信号は、制御ユニット72に出力される。
A table base
また、テーブルベース傾き測定ユニット34は、デジタル水準器に代えて、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いた一軸(X軸)、二軸(X、Y軸)又は三軸(X、Y、Z軸)周りの回転を検知するジャイロセンサを有してもよい。
Also, the table base
この場合、ジャイロセンサで測定されたテーブルベース10の傾きの単位時間当たりの角度変化(角速度:degree per second)を示す信号が、テーブルベース傾き測定ユニット34から制御ユニット72に出力される。
In this case, a signal indicating the change in angle per unit time (angular velocity: degree per second) of the tilt of the
図1に示す様に、チャックテーブル16は、開口4aの前方(X軸方向の一方)に位置する搬入搬出領域A1と、開口4aの後方(X軸方向の他方)に位置する研削領域A2と、の間を移動する。搬入搬出領域A1に配置されたチャックテーブル16には、円板状の被加工物11が載置される。
As shown in FIG. 1, the chuck table 16 has a loading/unloading area A1 located in front of the
被加工物11は、例えば、表面11a側に複数のデバイス(不図示)が形成されたシリコン製の円板状のウェーハである。但し、被加工物11は、炭化ケイ素(SiC)、窒化ガリウム(GaN)等の化合物で形成されてもよく、その他の材料で形成されてもよい。
The
被加工物11の表面11a側には、樹脂製の保護テープ13が貼り付けられる。保護テープ13を介して表面11a側が保持面16aで吸引保持されると、被加工物11の裏面11b側が上方に露出する。
A
チャックテーブル16の周囲には、保持面16aが露出する態様で矩形状のテーブルカバー36aが設けられている。テーブルカバー36aのX軸方向の両側には、X軸方向に伸縮可能な蛇腹状カバー36bが設けられている。
A
搬入搬出領域A1に配置されたチャックテーブル16の上方には、純水等の研削水を供給するための研削水供給ノズル(不図示)が設けられている。また、開口4aの後方側には、研削送り機構40を備える四角柱状のコラム38が設けられている。
A grinding water supply nozzle (not shown) for supplying grinding water such as pure water is provided above the chuck table 16 arranged in the loading/unloading area A1. Further, a square prism-shaped
研削送り機構40は、コラム38の前面に固定された一対のレール42を有する。各レール42は、Z軸方向に略平行に配置されており、各レール42には、Z軸方向移動板44がスライド可能に取り付けられている。Z軸方向移動板44の後方側には、ナット部(不図示)が設けられている。
Grinding
ナット部には、一対のレール42の間においてZ軸方向に沿って設けられたボールねじ46が、回転可能に連結している。ボールねじ46の上端部には、ステッピングモータ等の駆動源48が連結されている。
A
駆動源48でボールねじ46を回転させれば、Z軸方向移動板44は、レール42に沿ってZ軸方向に移動する。Z軸方向移動板44の前面には、研削ユニット50が固定されている。
When the
研削ユニット50は、Z軸方向移動板44の前面に固定された円筒状の保持部材52を有する。保持部材52の内側には、その高さ方向がZ軸方向に略平行に配置された円筒状のスピンドルハウジング54が配置されている。
The grinding
スピンドルハウジング54の下側の部分は、同上側に比べて径が小さく、これにより、スピンドルハウジング54の側部には、環状の段差部54aが形成されている。段差部54aと、保持部材52の底面との間には、スピンドル傾き調整ユニット56が設けられている。
The lower portion of the
スピンドル傾き調整ユニット56は、1つの固定支持部56a(図4参照)と、2つの可動支持部(第2支持部)56b、56cとを有する。図4は、スピンドル傾き調整ユニット56の構成を示す上面図である。
The spindle
図4に示す様に、固定支持部56aと、可動支持部56b、56cとは、スピンドルハウジング54の周方向に沿って略等間隔に配置されており、スピンドルハウジング54の異なる箇所をそれぞれ支持する。
As shown in FIG. 4, the fixed
固定支持部56aは、支持している箇所の高さを変化させないが、可動支持部56b、56cは、支持している箇所の高さをそれぞれ調節可能である。可動支持部56b、56cは、例えば、上述の可動支持部22b、22cと同様に、ロッド24、駆動源32等を有するねじ式の高さ調節機構をそれぞれ有する。
The fixed
これに代えて、可動支持部56b、56cは、支持している箇所の高さを調節可能なピエゾアクチュエータ(不図示)をそれぞれ有してもよい。可動支持部56b、56cのピエゾアクチュエータも、制御ユニット72により制御される。
Alternatively, the
可動支持部56b、56cの動作により、スピンドルハウジング54の傾きを変更することで、スピンドル58(即ち、回転軸58b)の傾きを変更できる。回転軸58bの傾きは、例えば、Z軸方向と略平行になる様に調整される。
By changing the inclination of the
図2に示す様に、本実施形態のテーブルベース傾き調整ユニット22及びスピンドル傾き調整ユニット56は、テーブルベース10と、スピンドル58との、相対的な傾きを調整する傾き調整ユニット60を構成する。
As shown in FIG. 2, the table base
但し、傾き調整ユニット60は、スピンドル傾き調整ユニット56を有さず、テーブルベース傾き調整ユニット22を有してもよい。この場合、スピンドル58の傾きは固定され、スピンドル58に対するテーブルベース10の相対的な傾きが、テーブルベース傾き調整ユニット22により調整される。
However, the
これに代えて、傾き調整ユニット60は、テーブルベース傾き調整ユニット22を有さず、スピンドル傾き調整ユニット56を有してもよい。この場合、テーブルベース10の傾きは固定され、テーブルベース10に対するスピンドル58の相対的な傾きが、スピンドル傾き調整ユニット56により調整される。
Alternatively, the
スピンドルハウジング54の上端部には、略平坦な環状の上面54bが形成されている。この上面54bには、スピンドル58の傾きを測定するスピンドル傾き測定ユニット62が設けられている。
The upper end of the
スピンドル傾き測定ユニット62は、例えば、デジタル水準器を有する。デジタル水準器で測定されたスピンドル58の傾きを示す信号は、制御ユニット72に出力される。
The spindle
また、スピンドル傾き測定ユニット62は、デジタル水準器に代えて、MEMS技術を用いた一軸、二軸又は三軸周りの回転を検知するジャイロセンサを有してもよい。この場合、ジャイロセンサで測定されたスピンドル58の傾きの単位時間当たりの角度変化を示す信号が、制御ユニット72に出力される。
Also, the spindle
スピンドルハウジング54には、長手方向がZ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル58の一部が回転可能に収容されている。スピンドル58の上端部には、モータ等の第2回転駆動源64が設けられている。
The
スピンドル58の下端部(一端部)58aは、スピンドルハウジング54の下端よりも下方に位置しており、スピンドル58の下端部58aには、円板状のホイールマウント66を介して、環状の研削ホイール68が装着されている。
A lower end (one end) 58 a of the
研削ホイール68は、アルミニウム合金等の金属材料で形成された円環状のホイール基台68aを有する。ホイール基台68aの下面側には、複数の研削砥石68bが、ホイール基台68aの下面の周方向に沿って略等間隔に配置されている。
The grinding
研削砥石68bは、例えば、金属、セラミックス、樹脂等の結合材と、ダイヤモンド、cBN(cubic Boron Nitride)等の砥粒と、を有する。スピンドル58を回転させると、研削ホイール68は回転軸58bの周りに回転する。
The
被加工物11を研削する際には、チャックテーブル16を回転軸8aの周りで回転させながら、研削砥石68bと裏面11b側とが接触する加工領域68d(図3参照)に、研削水供給ノズルから研削水を供給する。
When grinding the
研削水の供給及びチャックテーブル16の回転と共に、保持面16aで吸引保持された被加工物11の裏面11b側に、回転軸58b周りで回転する複数の研削砥石68bの底面68c側を接触させると、裏面11b側が研削される。
When the grinding water is supplied and the chuck table 16 rotates, the
研削中には、テーブルベース傾き測定ユニット34によりテーブルベース10の傾きが常に測定され、スピンドル傾き測定ユニット62によりスピンドル58の傾きが常に測定される。
During grinding, the tilt of the
この測定結果に基づき、傾き調整ユニット60(テーブルベース傾き調整ユニット22及びスピンドル傾き調整ユニット56)は、テーブルベース10とスピンドル58との相対的な傾きを調整する。
Based on this measurement result, the tilt adjustment unit 60 (the table base
X軸方向移動機構6、第1回転駆動源、研削送り機構40、傾き調整ユニット60(テーブルベース傾き調整ユニット22及びスピンドル傾き調整ユニット56)、第2回転駆動源64、研削水供給ノズル等の動作は、制御ユニット72により制御される(図1、図2参照)。
X-axis movement mechanism 6, first rotation drive source, grinding
制御ユニット72は、例えば、CPU(Central Processing Unit)に代表されるプロセッサ(処理装置)と、記憶装置(メモリ)と、を有するコンピュータによって構成されている。
The
記憶装置は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等の主記憶装置と、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置と、を含む。 Storage devices include main storage devices such as DRAM (Dynamic Random Access Memory), SRAM (Static Random Access Memory), and ROM (Read Only Memory), and auxiliary storage devices such as flash memory, hard disk drives, and solid state drives. include.
補助記憶装置には、ソフトウェアが記憶されている。このソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御ユニット72の機能が実現される。補助記憶装置は、所定の記憶領域に対応する記憶部74を含む。
Software is stored in the auxiliary storage device. The functions of the
記憶部74には、被加工物11の所定の厚さばらつきを実現するための、テーブルベース10とスピンドル58との相対的な傾きである目標の傾き74aが記憶される。所定の厚さばらつきは、例えば、TTV(Total Thickness Variation)で評価される。
The
一例において、所定の厚さばらつきを実現するために、スピンドル58は、Z軸方向と平行に配置される。これに対して、テーブルベース10は、保持面16aの一部がX-Y平面と平行になる様に、傾けられる。
In one example, the
例えば、テーブルベース10は、図5に示す様に、研削装置2の正面視で、X-Y平面を基準としてX軸周りで時計回りに角度αだけ傾けられる。図5は、研削装置2を正面視した場合のテーブルベース10とスピンドル58との相対的な傾きを示す図である。
For example, as shown in FIG. 5, the
この角度αは、例えば、目標の傾き74aとして、記憶部74に記憶される。一例において、角度αは、約0.0066度である。勿論、角度αは、チャックテーブル16の大きさ、形状等に応じて適宜設定される。
This angle α is stored in the
補助記憶装置には、所定のプログラムが記憶されており、本実施形態では、所定のプログラムの一部が、テーブルベース10とスピンドル58との相対的な傾きを算出する算出部76として機能する。
A predetermined program is stored in the auxiliary storage device, and in the present embodiment, part of the predetermined program functions as a
テーブルベース傾き測定ユニット34がデジタル水準器を有する場合、算出部76は、デジタル水準器で測定されたX-Y平面(例えば、水平面)からのテーブルベース10の傾きを示す第1情報を得る。
If the table base
また、スピンドル傾き測定ユニット62がデジタル水準器を有する場合、算出部76は、デジタル水準器で測定されたX-Y平面(例えば、水平面)からのスピンドル58の傾きを示す第2情報を得る。
Also, if the spindle
算出部76は、第1及び第2情報により、テーブルベース10とスピンドル58との相対的な傾き76aを算出する。算出された相対的な傾き76aは、傾き調整ユニット60へ補正指令78aを出す補正部78により読み込まれる。
The
本実施形態では、所定のプログラムの他の一部が、補正部78として機能する。補正部78は、相対的な傾き76aと、目標の傾き74aとの差分を算出し、差分がある(即ち、差分がゼロではない)場合には、当該差分を解消する(即ち、差分をゼロにする)様に傾き調整ユニット60を動作させる補正指令78aを、傾き調整ユニット60へ出す。
In this embodiment, another part of the predetermined program functions as the
この様に、被加工物11の研削中であっても、研削ホイール68の回転軸58bとチャックテーブル16の回転軸8aとの相対的な傾き76aと、目標の傾き74aと、の間に差分が生じた場合には、即時的にこの差分を解消できる。それゆえ、研削後の被加工物11の厚さばらつきを低減できる。
Thus, even during grinding of the
ところで、テーブルベース傾き測定ユニット34が二軸(X、Y軸)周りの回転を検知するジャイロセンサを有する場合、算出部76は、例えば、ジャイロセンサで測定されたX軸及びY軸周りにおけるテーブルベース10の単位時間当たりの角度変化を示す第3情報を得る。
By the way, if the table base
また、スピンドル傾き測定ユニット62が二軸(X、Y軸)周りの回転を検知するジャイロセンサを有する場合、算出部76は、例えば、ジャイロセンサで測定されたX軸及びY軸周りにおけるスピンドル58の単位時間当たりの角度変化を示す第4情報を得る。
Also, if the spindle
そして、算出部76は、第3及び第4情報により、テーブルベース10とスピンドル58との相対的な傾き76a(例えば、X軸周りでの相対的な傾きと、Y軸周りでの相対的な傾きと、を含む)を算出する。
Based on the third and fourth information, the
この場合も、相対的な傾き76aと、目標の傾き74aと、の間に差分が生じた場合には、即自的にこの差分を解消できる。それゆえ、研削後の被加工物11の厚さばらつきを低減できる。
Also in this case, if there is a difference between the
その他、上述の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。上述の実施形態では、スピンドル58をZ軸方向と平行に配置したが、研削砥石68bの底面68cと、保持面16aの一部とを略平行にする限り、スピンドル58をZ軸に対して傾けてもよい。
In addition, the structures, methods, and the like according to the above-described embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention. In the above-described embodiment, the
ところで、テーブルベース傾き測定ユニット34の取り付け位置は、テーブルベース10の底面に限定されず、テーブルベース10の傾きや、傾きの変化を測定できる限り、テーブルベース10の他の位置や、テーブルベース10以外の他の構成要素に取り付けてもよい。
By the way, the mounting position of the table base
また、スピンドル傾き測定ユニット62は、スピンドルハウジング54の略平坦な上面54bに限定されず、スピンドル58の傾きや、傾きの変化を測定できる限り、スピンドルハウジング54の他の位置や、スピンドルハウジング54以外の他の構成要素に取り付けてもよい。
Further, the spindle
2:研削装置、4:基台、4a:開口、6:X軸方向移動機構
8:回転体、8a:回転軸、10:テーブルベース、12:支持板、14:ベアリング
11:被加工物、11a:表面、11b:裏面、13:保護テープ
16:チャックテーブル、16a:保持面、18:枠体、20:多孔質板
22:テーブルベース傾き調整ユニット
22a:固定支持部、22b,22c:可動支持部(第1支持部)
24:ロッド、26:ナット部、28:ベアリング、30:支持板、32:駆動源
34:テーブルベース傾き測定ユニット
36a:テーブルカバー、36b:蛇腹状カバー、38:コラム
40:研削送り機構、42:レール、44:Z軸方向移動板、46:ボールねじ
48:駆動源、50:研削ユニット、52:保持部材
54:スピンドルハウジング、54a:段差部、54b:上面
56:スピンドル傾き調整ユニット
56a:固定支持部、56b,56c:可動支持部(第2支持部)
58:スピンドル、58a:下端部、58b:回転軸
60:傾き調整ユニット、62:スピンドル傾き測定ユニット、64:第2回転駆動源
66:ホイールマウント、68:研削ホイール、68a:ホイール基台
68b:研削砥石、68c:底面、68d:加工領域
72:制御ユニット、74:記憶部、74a:目標の傾き
76:算出部、76a:相対的な傾き、78:補正部、78a:補正指令
A1:搬入搬出領域、A2:研削領域、α:角度
2: Grinding device, 4: Base, 4a: Opening, 6: X-axis direction moving mechanism 8: Rotating body, 8a: Rotating shaft, 10: Table base, 12: Support plate, 14: Bearing 11: Workpiece, 11a:
24: rod, 26: nut portion, 28: bearing, 30: support plate, 32: drive source 34: table base
58: Spindle, 58a: Lower end, 58b: Rotary shaft 60: Tilt adjustment unit, 62: Spindle tilt measurement unit, 64: Second rotary drive source 66: Wheel mount, 68: Grinding wheel, 68a:
Claims (5)
該被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、
該チャックテーブルを支持する板状のテーブルベースと、
スピンドルを有し、該スピンドルの一端部に装着される研削ホイールにより、該チャックテーブルで保持された該被加工物を研削する研削ユニットと、
該テーブルベースと該スピンドルとの相対的な傾きを調整する傾き調整ユニットと、
該テーブルベースの傾きを測定するテーブルベース傾き測定ユニットと、
該スピンドルの傾きを測定するスピンドル傾き測定ユニットと、
メモリ及びプロセッサを有し、少なくとも該傾き調整ユニットを制御する制御ユニットと、を備え、
該制御ユニットは、
該テーブルベースと該スピンドルとの相対的な傾きの目標の傾きを記憶する記憶部と、
該テーブルベース傾き測定ユニットで測定された該テーブルベースの傾きと、該スピンドル傾き測定ユニットで測定された該スピンドルの傾きとから、該テーブルベースと、該スピンドルとの、相対的な傾きを算出する算出部と、
該算出部で算出された相対的な傾きと、該目標の傾きと、の差分を算出し、差分がある場合には、当該差分を解消する様に該傾き調整ユニットを動作させる補正指令を、該傾き調整ユニットへ出す補正部と、を有することを特徴とする研削装置。 A grinding device for grinding a workpiece,
a chuck table having a holding surface for holding the workpiece;
a plate-shaped table base that supports the chuck table;
a grinding unit having a spindle for grinding the workpiece held by the chuck table with a grinding wheel attached to one end of the spindle;
a tilt adjustment unit that adjusts the relative tilt between the table base and the spindle;
a table base tilt measuring unit for measuring the tilt of the table base;
a spindle tilt measuring unit for measuring the tilt of the spindle;
a control unit having a memory and a processor and controlling at least the tilt adjustment unit;
The control unit is
a storage unit for storing a target relative tilt between the table base and the spindle;
A relative tilt between the table base and the spindle is calculated from the tilt of the table base measured by the table base tilt measuring unit and the tilt of the spindle measured by the spindle tilt measuring unit. a calculation unit;
calculating a difference between the relative tilt calculated by the calculating unit and the target tilt, and if there is a difference, issuing a correction command to operate the tilt adjusting unit to eliminate the difference, and a correction unit for outputting to the tilt adjustment unit.
該テーブルベースの異なる箇所をそれぞれ支持し、該テーブルベースの各箇所の高さをそれぞれ調節可能な複数の第1支持部を含むテーブルベース傾き調整ユニットを有し、
該テーブルベースの傾きを変更することにより、該スピンドルに対する該テーブルベースの相対的な傾きが調整されることを特徴とする請求項1に記載の研削装置。 The tilt adjustment unit is
a table base tilt adjustment unit including a plurality of first supports that support different parts of the table base and can adjust the height of each part of the table base;
2. The grinding apparatus according to claim 1, wherein the tilt of said table base relative to said spindle is adjusted by changing the tilt of said table base.
該スピンドルを回転可能に収容するスピンドルハウジングの異なる箇所をそれぞれ支持し、該スピンドルハウジングの各箇所の高さをそれぞれ調節可能な複数の第2支持部を含むスピンドル傾き調整ユニットを有し、
該スピンドルハウジングの傾きを変更することにより、該テーブルベースに対する該スピンドルの相対的な傾きが調整されることを特徴とする請求項1又は2に記載の研削装置。 The tilt adjustment unit is
a spindle tilt adjustment unit including a plurality of second supports that support different parts of a spindle housing that rotatably accommodates the spindle and that can adjust the height of each part of the spindle housing;
3. The grinding apparatus according to claim 1, wherein the inclination of said spindle relative to said table base is adjusted by changing the inclination of said spindle housing.
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