JP2904414B1 - ブレード自動交換システム - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】広く使用されている形状のブレードが交換でき
るブレード自動交換システムを低コストで実現する。 【解決手段】ダイシング装置のブレード自動交換システ
ムであって、ブレード１７には、スピンドル１１に設け
られたねじ１５とねじ合わされるねじ３４を有する補助
止め部材３１が固定され、補助止め部材３１が固定され
たブレード１７を保持し、ブレードをスピンドル１１に
付勢した状態で、ブレード１７をスピンドル１１に対し
て相対的に回転させるブレード保持手段４１、４２と、
交換するブレードを収容するブレード収容手段７０と、
ブレード保持手段４１、４２をスピンドル１１の先端と
ブレード収容手段７０の間で移動させる移動手段４６、
４９、５０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハなど
に薄溝を加工するダイシング装置のブレードを自動交換
するブレード自動交換システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイシング装置では、ダイヤモンドなど
の砥粒をニッケルなどで固めた薄い刃（ブレード）を高
速で回転させて溝加工を行う。図１はダイシング装置に
おけるブレードの取り付け構造の従来例を示す図であ
る。図示のように、スピンドル１１の先端には、台座１
３、はめ合い部１４と、ねじ１５と、固定のための６角
穴１６が設けられている。ブレード１７はハブ部材１８
に固定されており、ハブ部材１８にははめ合い部１４と
はめ合わされるはめ合い部１９が設けられている。はめ
合い部１４と１９をはめ合わせるようにしてブレード１
７が台座１３に接触するように押し込み、ナット２０の
ねじ２１をねじ１５にねじ合わせて固定する。ブレード
１７は超高速で回転するので、回転バランスが良好であ
ることが必要である。そのため、ブレード１７はあらか
じめはめ合い部１９がはめ合わされる回転軸に対して回
転バランスが調整されており、はめ合い部１４と１９を
はめ合わせるだけで良好な回転バランスになる。

【０００３】ブレードは加工に従って磨耗するので、所
定量磨耗した時には交換する必要がある。また、加工す
る溝の形状を変更する場合にも、溝の形状に対応したブ
レードに交換する必要がある。このように、ダイシング
装置ではブレードを頻繁に交換する必要がある。ブレー
ドを交換する時には、６角穴１６に６角レンチを差し込
んでスピンドルが回転しないように固定した上で、ナッ
ト２０を回転させて取り外す。一旦６角レンチを取り外
した上で、ナット２０とブレードを取り外し、交換する
ブレードを取り付け、更にナット２０を取り付ける。再
び６角穴１６に６角レンチを差し込んでスピンドルが回
転しないように固定した上で、ナット２０を回転させて
ねじ込み、固定する。このような交換作業は、自動化す
るのが難しく、従来は手作業で行われていた。

【０００４】ダイシング装置では省力化が望まれてお
り、ワークの供給や回収、及び切削する部分の認識など
を自動化することが行われている。特に、半導体装置の
製造工程で使用される場合には、一人のオペレータが多
数のダイシング装置を管理しており、自動化が特に重要
である。しかし、上記のように、ブレードの交換作業は
自動化が難しいため手作業で行われており、ダイシング
作業全体を自動化する上で問題になっていた。

【０００５】このような問題を解決するため、実開平５
−５９８４６号公報及び特開平６−３２６１８６号公報
には、ブレード着脱手段とナット着脱手段とを有するブ
レードオートチェンジャーが開示されている。更に、こ
れらの公知例には、スピンドルに装着されている旧ブレ
ードを着脱する旧ブレード着脱手段と、新たに装着する
新ブレードを着脱する新ブレード着脱手段の２つを設け
る構成が開示されている。また、実開平７−１７４４３
号公報は、ブレードの着脱を容易にするためにブレード
を温める嵌合緩和手段を設けたブレードオートチェンジ
ャーを開示している。しかし、これらの公知例に開示さ
れたブレードオートチェンジャーは、ブレード着脱手段
とナット着脱手段を設ける必要があるため構造が非常に
複雑で高コストであるだけでなく、交換のための動作も
複雑になるという問題がある。実開平５−５９８４６号
公報及び特開平６−３２６１８６号公報は、ブレード着
脱手段とナット着脱手段とを一体にした構成も開示して
いるが、その場合でもブレード着脱手段とナット着脱手
段とが設けられるので、構造は非常に複雑である。

【０００６】このような問題を解決するため、本出願人
は、特開平６−２６２５１５号で、取り付け用のねじを
一体に形成したブレードを開示している。このような構
成のブレードを使用することにより、ナットを取り外し
て保持する必要がなくなるため、ブレード自動交換シス
テムの構造を非常に簡単にすることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平６−２
６２５１５号に開示されたブレードは、専用のブレード
であり、現在広く使用されているブレードとは全く形状
が異なる。現在、ダイシング装置用のブレードは、標準
化された同一の形状のものが広く使用されている。その
ため、このような形状のブレードが交換できるブレード
自動交換システムを低コストで実現することが要望され
ている。

【０００８】本発明はこのような要望を実現するための
もので、現在広く使用されている形状のブレードが交換
できるブレード自動交換システムを低コストで実現する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のブレード自動交
換システムは、上記目的を実現するため、標準化されて
広く使用されている形状のブレードに、スピンドル軸に
設けられたねじとねじ合わされるねじが設けられている
補助止め部材を固定してブレードアセンブリとし、この
ブレードアセンブリの形で着脱を行うようにする。そし
て、ブレード着脱手段は、取り付けるブレードを保持す
るものと、取り外したブレードを保持するものの２個設
ける。

【００１０】すなわち、請求項１記載のブレード自動交
換システムは、スピンドル軸に取り付けたブレードを高
速回転させて溝加工を行うダイシング装置のブレードを
自動交換するブレード自動交換システムであって、ブレ
ードにはスピンドル軸に設けられたねじとねじ合わされ
るねじを有する補助止め部材が固定され、補助止め部材
が固定されたブレードを保持し、このブレードをスピン
ドル軸に付勢した状態で、ブレードをスピンドル軸に対
して相対的に回転させるブレード着脱手段と、交換する
ブレードを収容するブレード収容手段と、ブレード着脱
手段をスピンドル軸の先端とブレード収容手段の間で移
動させる移動手段とを備え、ブレード着脱手段は２個設
けられており、一方は取り付けるブレードを保持し、他
方は取り外したブレードを保持することを特徴とする。

【００１１】本発明のブレード自動交換システムでは、
標準化されて広く使用されている形状のブレードが使用
できる。しかも、着脱はねじを有するブレードアセンブ
リの形で行うため、着脱時にねじを取り外して保持する
必要がなくなるので、ねじとブレードを着脱して保持す
る機構をそれぞれ別々に設ける必要がなくなり、簡単な
構造にできる。特に、交換時間を短くするには、スピン
ドルの先端とブレード収容手段との間の往復時間を半分
にするために、取り付けるブレードを保持する機構と、
取り外したブレードを保持する機構を設ける必要があ
り、これに更にねじを着脱して保持する機構を設けると
構造は非常に複雑になるが、本発明のように、ブレード
アセンブリの形で着脱が行えればねじを着脱して保持す
る機構は必要なく、効果が大きい。

【００１２】請求項２記載の発明は、ブレードに固定さ
れる補助止め部材を、位置決め部材とナット部材とから
構成し、そして、ブレードをスピンドル軸に固定する際
には、補助止め部材が固定されたブレードをブレード着
脱手段で保持し、そして、ブレードを位置決め部材を介
してスピンドル軸に係合し、そして、ナット部材をスピ
ンドル軸に対して回転させる。これによって、ブレード
又はスピンドル軸を回転させることなく、ブレードをス
ピンドル軸に締結することができる。

【００１３】請求項３記載の発明は、ブレード着脱手段
に複数のチャック部材と、複数のチャック部材のうち少
なくとも１つのチャック部材を他のチャック部材に対し
て進退移動させる駆動手段とを備え、駆動手段でチャッ
ク部材を進出移動させることにより、複数のチャック部
材によってブレードを挟圧保持するようにしたので、ブ
レードを安定して保持することができる。ブレードの他
の保持方法として、ブレードを真空吸着して保持する方
法がある。しかしながら、真空吸着する保持方法は、真
空吸着部とブレードとの間に隙間があると、ブレードが
完全に吸着されず、ブレードを安定して保持することが
できない。これに対して、請求項２記載の発明は、複数
のチャック部材でブレードを挟圧保持したので、ブレー
ドを安定して保持することができる。

【００１４】請求項４記載の発明は、ブレード吸着手段
に複数のチャック部材と駆動手段とを設け、この駆動手
段で複数のチャック部材を進出移動させてブレードを挟
圧保持するようにしたので、ブレードを安定して保持す
ることができる。請求項５記載の発明は、ブレードをブ
レード本体とハブとから構成し、このハブを前記複数の
チャック部材で挟圧保持するようにしたので、チャック
部材でブレード本体の刃を傷付けることなくブレードを
保持することができる。

【００１５】請求項６記載の発明は、カム部材のカム溝
にカム従動子を介して複数のチャック部材を取り付け、
このカム部材をカム駆動部で駆動して、複数のチャック
部材をカム溝とガイド部材とに案内させて進退移動させ
るようにしたので、複数のチャック部材を円滑に連動さ
せることができる。請求項７記載の発明は、ブレード着
脱手段を支持本体部にフローティング支持手段を介して
フローティング支持したので、スピンドル軸に対してブ
レードの位置がずれていても、その位置ずれをフローテ
ィング支持手段によって吸収してブレードをスピンドル
軸に取り付けることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図２は、本発明のブレード自動交
換システムの全体構成を示す図である。図２において、
参照番号１１はスピンドルであり、１３はスピンドル軸
に設けられた台座であり、１７はブレードであり、１８
はハブであり、８１はスピンドルの外筒に設けられた振
動計である。参照番号４１から５６は、ブレードを着脱
する機構とブレードを移動させる機構を構成する要素を
示し、７０はブレード収容機構を示す。以下、各部につ
いて順次説明する。

【００１７】図３は、ブレードと補助止め部材、及びそ
れらを組み立てたブレードアセンブリを示す図である。
図３の（１）に示すように、ブレードとしては、取り付
けのためのハブ１８がブレード１７に設けられ、ハブ１
８にははめ合い部１９が設けられている標準的に使用さ
れている形状のものが使用される。補助止め部材３１に
は、はめ合い部１９に圧入するはめ合い部３２と、スピ
ンドル軸のはめ合い部にはめ合わされるはめ合い部３３
と、スピンドル軸のねじにねじ合わされるねじ３４と、
着脱のための保持部分３５が設けられている。補助止め
部材３１は、はめ合い部１９にはめ合い部３２を圧入す
ることによりブレードに固定され、ブレードアセンブリ
が作られる。この場合、圧入でなく他のねじ止めなどの
方法で固定してもよい。このようにしてあらかじめブレ
ードアセンブリが作られ、ブレードはこの形で管理され
る。

【００１８】ブレードアセンブリは、図３の（２）に示
すように、スピンドル軸に取り付けられる。はめ合い部
３３をスピンドル軸のはめ合い部にはめ合わせ、ブレー
ドアセンブリをスピンドル軸に対して相対的に回転させ
て、ねじ３４をスピンドル軸のねじにねじ込む。実際に
は、６角レンチをスピンドル軸の６角穴に差し込んでス
ピンドル軸を固定した上でブレードアセンブリを回転さ
せるか、逆にブレードアセンブリを回転しないように保
持した上で、６角レンチを回転させてスピンドル軸を回
転させてねじ込む。本実施例では、後者のブレードアセ
ンブリを回転しないように保持した上で、６角レンチを
回転させてスピンドル軸を回転させる方式を使用する。
はめ合い部３３とスピンドル軸のはめ合い部はテーパ状
になっており、ブレードアセンブリがある程度自由に移
動できる状態で押し入れると、容易にはめ合わせられる
ようになっている。

【００１９】図４は、ブレードの着脱装置を示す斜視図
である。参照番号４１、４１’、４２、４２’で示す部
分がブレードアセンブリの着脱のための保持部分３５に
はまる着脱保持部材で、保持部分３５がこの部材４１と
４１’、４２と４２’で構成される枠内にはまると回転
できなくなる。着脱保持部材４１、４１’、４２、４
２’は、それぞれギアボックス（支持本体部）４３から
スプリング保持アーム（フローティング支持手段）６４
を介して保持されており、ある程度位置や向きが変わる
ようになっている。ギアボックス４３からは両側に６角
レンチ６３が延びている。この６角レンチ６３は、ギア
ボックス４３が取り付けられるボックス４４に設けられ
たトルク制御型モータ６１により正逆両方向に回転でき
るようになっている。ギアボックス４３は両軸型で、両
方の６角レンチ６３が同時に回転する。また、６６は、
補助止め部材３１の上面に接触する部分で、真空圧によ
る吸着保持機構（バキュームチャック）の穴が設けられ
ている。このような穴は、他方の着脱保持部材４２と４
２’で構成される部分にも設けられている。図２に示し
たように、このバキュームチャックの穴は、それぞれブ
レード着脱移動機構内に設けられた空圧経路５５と５
６、及びホース５３と５４を介して真空ポンプ５１と５
２につながっており、真空ポンプ５１と５２を独立して
制御することにより、それぞれの穴の部分を減圧してブ
レードアセンブリを吸着して保持できるようになってい
る。

【００２０】ボックス４４はアーム４７に設けられた回
転機構４５に取り付けられており、ボックス４４はモー
タ４６により回転できるようになっている。従って、モ
ータ４６を駆動することにより、ボックス４４が回転
し、着脱保持部材４１と４１’、４２と４２’で構成さ
れる２つの枠も回転し、逆の位置に移動できるようにな
っている。図２に示すように、アーム４７は回転機構４
８に取り付けられており、モータ４９を駆動することに
より回転できるようになっている。従って、モータ４９
を回転すると、ボックス４４やギアボックス４３が回転
し、図２で破線で示した位置に移動できる。また、回転
機構４８は直動軸５０に取り付けられており、図２で矢
印で示した方向に移動できるようになっている。

【００２１】図５は、ブレード収容機構の一方の収容板
７１の側のみを示す図である。実施例ではこの収容板７
１に向かい合うように別の収容板７２が設けられている
が、図５では示していない。収容板７１には４個の軸７
３が設けられており、ブレードアセンブリが４個保持で
きるようになっている。軸７３の周囲にはバキュームチ
ャックの穴７５が設けられており、ブレードアセンブリ
が脱落しないように保持できる。これらのバキュームチ
ャックの穴７５の部分を減圧する真空ポンプは別に設け
る。また、収容板７１はモータ７４により回転できるよ
うになっている。

【００２２】次に、本実施例のブレード自動交換システ
ムで、ブレードを交換する時の動作について説明する。
スピンドル軸にはブレードアセンブリが取り付けられて
おり、その代わりにブレード収容機構に保持されている
別の新ブレードアセンブリを取り付け、取り外した旧ブ
レードアセンブリをブレード収容機構に戻すまでの動作
を行う。ボックス４４やギアボックス４３は図２の破線
の位置にいるものとする。まず、ブレード収容機構に収
容されている交換する新ブレードアセンブリがアクセス
可能な位置にくるように、収容板を回転させる。新ブレ
ードアセンブリはいずれの収容板にあってもよい。新ブ
レードアセンブリがアクセス可能な位置に移動した時点
で、直動機構５０を動作させて、着脱保持部材４１と４
１’、４２と４２’で構成されるいずれかの枠が、新ブ
レードアセンブリの保持部分にはまるように移動させ
る。所定位置まで移動した時点で、収容板の新ブレード
アセンブリが保持されている部分の真空ポンプを切り、
着脱保持部材４１と４１’又は４２と４２’で構成され
る枠の穴の部分が減圧するように、真空ポンプ５１又は
５２を動作させる。これにより、新ブレードアセンブリ
は着脱保持部材４１と４１’又は４２と４２’で構成さ
れる枠の側に吸着されて保持される。

【００２３】次に直動機構を動作させ、新ブレードアセ
ンブリを保持した枠を収容板から離し、モータ４９を回
転させてボックス４４やギアボックス４３を図２の実線
で示した位置に移動する。この時、新ブレードアセンブ
リを保持した枠がスピンドル軸の側にある場合には、モ
ータ４６を回転させて、新ブレードアセンブリを保持し
た枠がスピンドル軸の反対側にくるように回転移動させ
る。従って、スピンドル軸の側には、ブレードアセンブ
リを保持していない枠が位置していることになる。この
状態で直動機溝を動作させ、ブレードアセンブリを保持
していない枠が、スピンドル軸に取り付けられた旧ブレ
ードアセンブリの保持部分にはまるように移動させる。
所定位置まで移動した時点で、モータ６１を回転させて
６角レンチ６３をねじが外れる方向に回転させる。これ
により、スピンドル軸は回転するが、旧ブレードアセン
ブリは保持部分が枠にはまっているので回転せず、ねじ
が外れる。この時、ねじが外れるに従って旧ブレードア
センブリが移動する。そのため、直動機機を動作させて
旧ブレードアセンブリのねじが外れるのに対応して枠を
移動するようにしても、ねじが外れるのに対応して旧ブ
レードアセンブリが枠内を徐々に移動するようにしても
よい。ねじが外れた時点で真空ポンプ５１と５２の他方
についても動作させ、旧ブレードアセンブリを枠に吸着
し、枠から脱落しないように保持する。

【００２４】次に、一旦直動機構を動作させて枠をスピ
ンドル軸から離した後、モータ４６を回転して新ブレー
ドアセンブリを保持した枠がスピンドル軸と向き合う方
向に回転移動させる。従って、旧ブレードアセンブリを
保持した枠はスピンドル軸の反対側に移動する。この状
態で直動機構を移動させて新ブレードアセンブリのはめ
合い部３３がスピンドル軸のはめ合い部にはまるように
移動し、ブレードの端面が台座１３の面に付き当たるま
で移動する。前述のように、スピンドル軸のはめ合い部
とブレードアセンブリのはめ合い部３３はテーパ状にな
っており、枠を構成する着脱保持部材４１と４１’、４
２と４２’はスプリング保持アーム６４を介して保持さ
れているので、容易に押し込めるようになっている。ス
プリング保持アーム６４は軸方向にも移動可能な機構な
ので、所定位置まで押し込むとねじの端が接触した状態
になる。この時、６角レンチ６３がスピンドル軸の６角
穴にはまるので、モータ６１を回転させて６角レンチ６
３をねじが締まる方向に回転させると、スピンドル軸が
回転する。新ブレードアセンブリは枠に保持されている
ので回転せず、ねじが締まる。ねじが締まり始めたら新
ブレードアセンブリを保持するための真空ポンプを切
る。この時も、旧ブレードを外す時と同様に、直動機溝
を動作させて新ブレードアセンブリのねじが締まるのに
対応して枠を移動するようにしても、ねじが締まるのに
対応して新ブレードアセンブリが枠内を徐々に移動する
ようにしてもよい。モータ６１はトルク制御型モータで
あり、ねじが締まってある程度以上のトルクになるとモ
ータ６１は回転しなくなるので、これを検出してモータ
６１の回転を停止する。これにより新ブレードアセンブ
リがスピンドル軸に取り付けられたことになる。

【００２５】直動機構５０を動作させて枠を新ブレード
アセンブリから離す。この時、旧ブレードアセンブリを
収容する収容板が７２の場合にはそのままであるが、７
１の場合には、モータ４６を動作させて枠の位置を逆転
する。次に、モータ４９を動作させて枠を図２の破線の
位置に回転移動させる。同時に、旧ブレードアセンブリ
を収容する位置がアクセス位置になるように収容板を回
転し、直動機溝５０を動作させて旧ブレードアセンブリ
を収容板の軸に押し込む。そして、枠に旧ブレードアセ
ンブリを保持するための真空ポンプを切り、収容板の旧
ブレードアセンブリを収容する部分の真空ポンプを起動
させて旧ブレードアセンブリを収容板に保持する。そし
て、直動機構５０を動作させて枠を旧ブレードアセンブ
リから離して交換動作が終了する。

【００２６】以上のようにしてブレードアセンブリの交
換が行われるが、既に説明したように、ダイシング装置
のブレードは非常な高速で回転するため、回転バランス
が重要であり、はめ合い部の精度が非常に高精度になっ
ている。そのため、はめ合い部を上記のようにテーパ状
としても正しく挿入されていない場合があり得る。その
ような状態で回転すると、大きな振動が生じてスピンド
ルを損傷することがある。そこで、本実施例では、図２
に示すように、スピンドルの外筒に振動計８１を設け、
ブレードアセンブリを交換した後にはスピンドルを回転
させて振動計８１で振動状態を検出し、所定以上の振動
になる場合には、警報を出すようにしている。この警報
に応じて、一旦ブレードを取り外した後、再度取り付け
る動作を行う。これにより、スピンドルが損傷するのを
防止している。また、警報が出た場合には、オペレータ
が確認するようにしてもよい。

【００２７】一般に、ブレードのハブはアルミニウム製
であり、補助止め部材３１もアルミニウム製にすること
が望ましい。このような場合には、上記の実施例のよう
に、ブレードアセンブリの保持にはバキュームチャック
などの方法を使用する必要がある。バキュームチャック
を行うためには、真空ポンプと空圧経路が必要である。
真空ポンプはかなりの大きさを有するので、回転や移動
する部分に設けるのは難しく、図２に示すように、ホー
ス５３と５４及び空圧経路を介して真空ポンプから枠の
穴までを接続する必要がある。交換時間を低減するため
には枠を２個設ける必要があり、実施例では、２個の真
空ポンプと２個の空圧経路を別々に設けている。これで
もかなり複雑な経路である。ここで、本発明のブレード
アセンブリの形でなく、ブレードとねじが別々で、それ
ぞれを保持する必要がある場合には、更にねじを保持す
る機構が必要であり、そのために更に別の真空ポンプと
真空経路が必要となる、空圧経路は非常に複雑になる。
そのため、本発明を適用すると効果が大きい。

【００２８】また、補助止め部材３１を鉄などの磁石に
吸着する材料で作るか、又は補助止め部材３１の上面側
のみを磁石に吸着する材料で作れば、電磁石で吸着を制
御できる。このような場合には、真空ポンプと空圧経路
の代わりに、着脱保持部材４１と４１’、４２と４２’
で構成される枠の奥、及びブレード収容機構の収容番の
部分に電磁石を設ける。

【００２９】図６は、本発明の第２の実施の形態のブレ
ードアセンブリ着脱装置１００を示す斜視図、図７はそ
のブレードアセンブリ着脱装置１００で着脱されるブレ
ードアセンブリ１０２の組立斜視図であり、図１〜図５
に示した形態と同一若しくは類似の部材については同一
の符号を付してその説明は省略する。図７に示すブレー
ドアセンブリ１０２はブレード本体１７、ハブ１８、及
び補助止め部材１０４から構成される。前記ブレード本
体１７はハブ１８に固定されており、ハブ１８のはめ合
い部１９を、スピンドル１１の先端に設けられたはめ合
い部１４に嵌合させることにより、ブレード本体１７が
スピンドル１１に装着される。

【００３０】前記補助止め部材１０４は、ブレード本体
１７をハブ１８を介してスピンドル１１に固定するもの
であり、フランジ（位置決め部材）１０６とナット（ナ
ット部材）１０８から構成されている。前記フランジ１
０６は環状に形成され、フランジ１０６の裏面には４本
の爪１１０、１１０…が同心円周上に９０度間隔で形成
されている。前記４本の爪１１０、１１０…は、フラン
ジ１０６の面に対して直交方向に突出形成され、これら
の爪１１０、１１０…は、ハブ１８のはめ合い部１９に
嵌合されると共に前記はめ合い部１４の外周に形成され
た４本の溝１４Ａ、１４Ａ…（図７では２本の溝１４
Ａ、溝１４Ａが図示されている）に嵌合される。したが
って、本実施の形態のブレードアセンブリ１０２は、ス
ピンドル１１に対する固定位置を９０度分割で４通り選
択することができるので、その４通りの固定位置のうち
回転バランスが最もとれた位置で固定される。

【００３１】また、前記フランジ１０６の表面には、円
形の穴１１２、１１２…が同心円周上に９０度間隔で形
成されている。これらの穴１１２、１１２…には、図６
に示したブレードアセンブリ着脱装置１００の回り止め
用ピン１１４、１１４が挿入される。この回り止め用ピ
ン１１４については後述する。図７に示すように前記ナ
ット１０８は、スピンドル軸１１の先端に設けられたね
じ１５に螺合して、前記ハブ１８を前記フランジ１０６
を介してスピンドル軸１１に締結するものである。ま
た、前記ナット１０８の表面には、円形の穴１１６、１
１６…が同心円周上に９０度間隔で形成されている。こ
れらの穴１１６、１１６…には、図６に示したブレード
アセンブリ着脱装置１００のピン１１８、１１８が挿入
される。この回転ピン１１８については後述する。

【００３２】ところで、前記ブレードアセンブリ着脱装
置１００と、図４に示したブレードアセンブリ着脱装置
とは、ブレードアセンブリの保持方法が相違している。
即ち、図４に示した装置のブレードアセンブリ保持方法
は、真空ポンプ５１、５２を用いた真空保持方法であ
る。これに対して、図７の装置１００のブレードアセン
ブリ保持方法は、チャック部材１２０、１２０、１２０
でブレードアセンブリを挟圧保持する保持方法である。
ここで、真空保持方法とチャック部材１２０、１２０、
１２０による挟圧保持方法を比較すると、前者の保持方
法の場合には、真空吸着部とブレードアセンブリとの間
に隙間があると、ブレードアセンブリが完全に吸着され
ず、ブレードアセンブリを安定して保持することができ
ない不具合が生じる。これに対して後者の保持方法は、
ブレードアセンブリをチャック部材１２０、１２０…で
直接挟圧保持するので、ブレードアセンブリを安定して
保持することができるという利点がある。

【００３３】以下、前記ブレードアセンブリ着脱装置１
００の構造について説明する。図６、図８、図９に示す
ように前記ブレードアセンブリ着脱装置１００は、チャ
ック装置１２２、１２４を有し、これらのチャック装置
１２２、１２４はギアボックス４３を挟んで両側に取り
付けられている。なお、前記チャック装置１２２、１２
４は同一構造なので、ここではチャック装置１２２のみ
説明し、チャック装置１２４については、チャック装置
１２２と同一の符号を付すことでその説明を省略する。

【００３４】前記チャック装置１２２は図６に示すよう
に、３本のチャック部材１２０、１２０、１２０を有し
ている。これらのチャック部材１２０、１２０、１２０
は、環状のガイド板１２６に同心円周上に配置されると
共に、ガイド板１２６に形成された３本の直進溝１２８
（図６、図９参照）に摺動自在に取り付けられている。
これらの直進溝１２８は、ガイド板１２６の中心から見
て放射状に形成されている。これにより、前記チャック
部材１２０、１２０、１２０は、ガイド板１２６の中心
に対して進退移動することができる。なお、前記ガイド
板１２６は、チャック装置１２２の本体ケーシング１２
３の側面に固定され、ガイド板１２６の表面に前記回り
止め用ピン１１４、１１４が突設されている。

【００３５】前記各チャック部材１２０には、チャック
部材１２０の裏面に図１０に示すカム従動子１３０が取
り付けられている。これらのカム従動子１３０は、カム
リング（カム部材）１３２に形成されたカム溝１３４に
夫々係合されている。また、前記カム溝１３４、１３
４、１３４は、カムリング１３２の回動方向に対し、夫
々同方向に傾斜して形成されている。

【００３６】前記構成によって、カムリング１３２を、
カムリング１３２の中心１３３を回転中心として図１０
上反時計回り方向に回動させると、カム従動子１３０を
介してチャック部材１２０がカム溝１３４に押されて移
動する。この時、各チャック部材１２０は、ガイド板１
２８の直進溝１２８に配置されているので、直進溝１２
８に沿って互いに近づく方向（進出方向）に移動する。
このチャック部材１２０、１２０、１２０の進出動作に
よって、ブレードアセンブリ１０２のハブ１８が図９上
二点鎖線で示すようにチャック部材１２０、１２０、１
２０によって挟圧保持される。この時、ハブ１８が挟圧
保持されるので、ブレード本体１７の刃がチャック部材
１２０で傷付けられることはない。なお、前記カムリン
グ１３２を図１０上時計回り方向に回動すると、各チャ
ック部材１２０は互いに離れる方向（退避方向）に移動
するので、チャック部材１２０によるブレードアセンブ
リ１０２の挟圧保持が解除される。

【００３７】ところで、前記カムリング１３２は、チャ
ック装置１２２の本体ケーシング１２３内に回動自在に
収容されている。また、前記カムリング１３２には図
８、図９に示すように、カム従動子１３６が突設されて
いる。カム従動子１３６の近傍には、図示しないエアシ
リンダが設けられており、このエアシリンダのロッド１
３８と、このロッド１３８に連結バー１４０を介して連
結されたストッパ１４２との間に、前記カム従動子１３
６がベアリング１４４を介して嵌合されている。したが
って、前記エアシリンダのロッド１３８を伸長させる
と、カムリング１３２がカム従動子１３６に押されて図
１０上反時計回り方向に回動するので、ブレードアセン
ブリ１０２がチャック部材１２０で挟圧保持される。こ
れとは逆にエアシリンダのロッド１３８を収縮させる
と、カムリング１３２がカム従動子１３６に引かれて図
１０上時計回り方向に回動するので、チャック部材１２
０によるブレードアセンブリ１０２の挟圧保持が解除さ
れる。なお、本実施の形態では、カムリング１３２の駆
動手段としてエアシリンダを適用したが、これに限られ
るものではなく、油圧シリンダ、送りねじ装置等の他の
駆動手段を適用しても良い。

【００３８】一方、図８、図９に示すように前記ガイド
板１２６の内側には、ロータリヘッド１４６が設けられ
ている。このロータリヘッド１４６に前記ピン１１８、
１１８が突設されている。前記ロータリヘッド１４６に
は、回転軸１４８がロータリヘッド１４６と同軸上に固
定されており、この回転軸１４８は、ウォームホイール
１５０が外周に形成された回転筒１５２内に収納されて
いる。また、前記回転軸１４８は、前記回転筒１５２に
リニアブッシュ１５４を介して挿入され、回転筒１５２
に対し図９上で左右方向に摺動自在に支持されている。
更に、回転筒１５２内にはスプリング１５６が挿入され
ている。このスプリング１５６の一端は、リニアブッシ
ュ１５４の抜け止め用リング１５８に取り付けられ、一
方、スプリング１５６の他端は回転軸１４８の矩形状部
１４９に取り付けられている。このスプリング１５６の
付勢力によって、前記ロータリヘッド１４６は図９上で
右方向に付勢された状態で配置されている。なお、回転
軸１４８の前記矩形状部１４９は、回転筒１５２に形成
された矩形溝１５３に係合されている。これにより、回
転筒１５２が回転すると、その回転は矩形溝１５３、矩
形状部１４９を介して回転軸１４８に伝達するので、ロ
ータリヘッド１４６が回転する。

【００３９】前記回転筒１５２は、ベアリング１６０、
１６０を介してギアボックス４３に支持されている。前
記ウォームホイール１５０には、図８に示すウォームギ
ア１６２が噛合されている。このウォームギア１６２は
ウォーム軸１６４に固定され、このウォーム軸１６４
は、図６上で破線で示すモータ１６６の出力軸に連結さ
れている。したがって、モータ１６６を駆動すると、ウ
ォームギア１６２とウォームホイール１５０とによって
前記回転筒１５２が減速されて回転するので、ロータリ
ヘッド１４６が回転する。

【００４０】前記チャック装置１２２は、片側３個の鋼
球１６８（図８、図９では１個の鋼球１６８のみ図示）
によってギアボックス４３に３点支持されると共に、無
潤滑スラスト軸受１７０と皿ばね１７２を介してショル
ダーボルト１７４によりギアボックス４３に取り付けら
れている。また、前記チャック装置１２２は、ショルダ
ーボルト１７４にＯリング１７６を介してフローティン
グ支持されている。これにより、チャック装置１２２
は、回転軸１４８と直交する面内で若干量移動すること
ができるので、ブレードアセンブリ１０２やスピンドル
軸１１に対する回転軸１４８の位置ずれを吸収すること
ができる。

【００４１】次に、前記の如く構成されたブレードアセ
ンブリ着脱装置１００の作用について説明する。まず、
スピンドル１１に取り付けられている旧ブレードアセン
ブリ１０２を新ブレードアセンブリ１０２に交換する作
業について説明する。まず、チャック装置１２２（チャ
ック装置１２４でも良い）をスピンドル１１に向けて移
動させて、チャック装置１２２側の回り止め用ピン１１
４、１１４を、ブレードアセンブリ１０２のフランジ１
０６に形成された穴１１２、１１２…に挿入してブレー
ドアセンブリ１０２を回り止めする。そして、チャック
装置１２２のロータリヘッド１４６に突設されたピン１
１８、１１８を、ブレードアセンブリ１０２のナット１
０８の穴１１６、１１６…に挿入する。そして、チャッ
ク部材１２０、１２０、１２０を互いに近づく方向に移
動させ、これらのチャック部材１２０、１２０、１２０
によってブレードアセンブリ１０２のハブ１８を挟圧保
持する。この後、前記ロータリヘッド１４６を回転させ
てナット１０８を緩める。

【００４２】この時、ロータリヘッド１４６は、ナット
１０８を緩めることでナット１０８に押され、スプリン
グ１５６の付勢力に抗してブレード１７から退避する方
向に移動する。これにより、ナット１０８がねじ１５か
ら取り外される。そして、ナット１０８がねじ１５から
完全に取り外されたところで、前記チャック装置１２２
をスピンドル１１から退避移動させる。これにより、旧
ブレードアセンブリ１０２がチャック部材１２０、１２
０、１２０に保持された状態で、前記スピンドル１１か
ら取り外される。そして、チャック装置１２２を図５に
示した収容板７１に向けて移動させ、収容板７１の軸７
３に前記取り外した旧ブレードアセンブリ１０２を戻
す。以上で、旧ブレードアセンブリ１０２の取り外し作
業が終了する。

【００４３】次に、スピンドル１１に新ブレードアセン
ブリ１０２を取り付ける作業について説明する。まず、
収容板７１に保持されている新ブレードアセンブリ１０
２をチャック装置１２４（チャック装置１２２でも良
い）で保持する。この場合、チャック装置１２４側の回
り止め用ピン１１４、１１４を、ブレードアセンブリ１
０２のフランジ１０６に形成された穴１１２、１１２…
に挿入する。そして、ロータリヘッド１４６に突設され
たピン１１８、１１８をブレードアセンブリ１０２のナ
ット１０８の穴１１６、１１６…に挿入した後、チャッ
ク部材１２０、１２０、１２０を互いに近づく方向に移
動させて、これらのチャック部材１２０、１２０、１２
０によってブレードアセンブリ１０２のハブ１８を挟圧
保持する。これにより、新ブレードアセンブリ１０２が
チャック装置１２４に保持される。

【００４４】次に、チャック装置１２４をスピンドル軸
１１に向けて移動させて、ブレードアセンブリ１０２の
フランジ１０６に形成された各爪１１０をスピンドル１
１側の各溝１４Ａに嵌合させる。そして、ロータリヘッ
ド１４６に突設されたピン１１８、１１８をブレードア
センブリ１０２のナット１０８の穴１１６、１１６…に
挿入した後、チャック部材１２０、１２０、１２０を互
いに離れる方向に退避移動させてブレードアセンブリ１
０２の挟圧保持を解除する。そして、ロータリヘッド１
４６を回転させてナット１０８をねじ１５に締結する。
この時、ブレードアセンブリ１０２は、チャック装置１
２４の回り止め用ピン１１４、１１４によって回り止め
されているので、スピンドル１１に確実に締結される。
ブレードアセンブリ１０２の締結後、チャック装置１２
４をスピンドル１１から退避移動させる。以上で、新ブ
レードアセンブリ１０２の取り付け作業が終了する。

【００４５】なお、新ブレードアセンブリ１０２を取り
付けた後には、新ブレードアセンブリ１０２をスピンド
ル１１で回転させて、ブレードアセンブリ１０２の振動
状態を振動計８１で検出する。この時、振動計８１で検
出した振動が所定以上の場合には、前記新ブレードアセ
ンブリ１０２をスピンドル１１から取り外し、スピンド
ル１１に対する取り付け位置を変更して再度取り付け
る。前記ブレードアセンブリ１０２では、４通りの取り
付け位置を選択することができる。

【００４６】以上説明したように、前記ブレードアセン
ブリ着脱装置１００によれば、チャック部材１２０によ
ってブレードアセンブリ１０２を挟圧保持したので、ブ
レードアセンブリ１０２を安定して保持することができ
る。また、前記ブレードアセンブリ着脱装置１００によ
れば、ブレードアセンブリ１０２のハブ１８を前記チャ
ック部材１２０で挟圧保持したので、チャック部材１２
０でブレード本体１７の刃を傷付けることなくブレード
アセンブリ１０２を保持することができる。

【００４７】更に、前記ブレードアセンブリ着脱装置１
００によれば、カムリング１３２のカム溝１３４にカム
従動子１３０を介してチャック部材１２０を取り付け、
このカムリング１３２をエアシリンダで駆動して、チャ
ック部材１２０をカム溝１３４とガイド板の直進溝１２
８とに案内させて進退移動させるようにしたので、３個
のチャック部材１２０、１２０、１２０を円滑に連動さ
せることができる。なお、チャック部材１２０の個数
は、３個に限定されるものではないが、ブレードアセン
ブリ１０２を確実に、且つ安全に保持する観点から３つ
以上設けることが好ましい。

【００４８】また、本実施の形態では、３本のチャック
部材１２０を連動させてブレードアセンブリ１０２を挟
圧保持するようにしたが、これに限られるものではな
く、３本のチャック部材１２０のうち少なくとも１つの
チャック部材１２０を他のチャック部材１２０、１２０
に対して進退移動させて、結果的に３本のチャック部材
１２０、１２０、１２０によってブレードを挟圧保持し
ても良い。

【００４９】また、図４に示したブレードアセンブリ着
脱装置において、バキュームチャックの代わりに、図６
に示したブレードアセンブリ着脱装置１００のチャック
部材１２０を適用しても良い。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現在広く使用されているブレードをそのまま使用できる
ブレードの自動交換システムが、簡単な構成で実現でき
る。従って、低コストでブレードの自動交換システムが
実現できる。また、本発明によれば、ブレード吸着手段
に複数のチャック部材を設け、これらのチャック部材で
ブレードを挟圧保持したので、ブレードを安定して保持
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダイシング装置の従来のブレード取り付け機構
を示す図

【図２】本発明の実施の形態のブレード自動交換システ
ムの全体構成図

【図３】第１の実施の形態のブレードアセンブリの構成
を示す図

【図４】本発明の第１の実施の形態のブレードアセンブ
リ着脱装置を示す図

【図５】本発明の実施の形態のブレード収容機構を示す
図

【図６】本発明の第２の実施の形態のブレードアセンブ
リ着脱装置を示す斜視図

【図７】第２の実施の形態のブレードアセンブリの構成
を示す図

【図８】図６に示したブレードアセンブリ着脱装置の要
部断面図

【図９】図６に示したブレードアセンブリ着脱装置の９
−９線に沿う断面図

【図１０】チャック部材の移動機構の構造を示す説明図

【符号の説明】

１１…スピンドル １３…台座 １４…はめ合い部 １５…ねじ １７…ブレード １８…ハブ ３１…補助止め部材 ３４…ねじ ４１、４２…着脱保持部材 １００…ブレードアセンブリ着脱装置 １０２…ブレードアセンブリ １２０…チャック部材 １２２、１２４…チャック装置 １３０…カム従動子 １３２…カムリング １３４…カム溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/301 B28D 1/24

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スピンドル軸に取り付けたブレードを高速
   回転させて溝加工を行うダイシング装置の前記ブレード
   を自動交換するブレード自動交換システムであって、 前記ブレードには、前記スピンドル軸に設けられたねじ
   とねじ合わされるねじを有する補助止め部材が固定さ
   れ、該補助止め部材が固定された前記ブレードを保持
   し、該ブレードを前記スピンドル軸に付勢した状態で、
   前記ブレードを前記スピンドル軸に対して相対的に回転
   させるブレード着脱手段と、 交換する前記ブレードを収容するブレード収容手段と、 前記ブレード着脱手段を前記スピンドル軸の先端と前記
   ブレード収容手段の間で移動させる移動手段とを備え、 前記ブレード着脱手段は２個設けられており、一方は取
   り付けるブレードを保持し、他方は取り外したブレード
   を保持することを特徴とするブレード自動交換システ
   ム。
2. 【請求項２】スピンドル軸に取り付けたブレードを高速
   回転させて溝加工を行うダイシング装置の前記ブレード
   を自動交換するブレード自動交換システムであって、 前記ブレードには、前記スピンドル軸に係合して該スピ
   ンドル軸にブレードを位置決めする位置決め部材と、該
   位置決め部材を介して前記ブレードをスピンドル軸に締
   結するナット部材とから成る補助止め部材が固定され、
   該補助止め部材が固定された前記ブレードを保持し、該
   ブレードを前記位置決め部材を介してスピンドル軸に係
   合した状態で、前記ナット部材を前記スピンドル軸に対
   して回転させるブレード着脱手段と、 交換する前記ブレードを収容するブレード収容手段と、 前記ブレード着脱手段を前記スピンドル軸の先端と前記
   ブレード収容手段の間で移動させる移動手段とを備え、 前記ブレード着脱手段は２個設けられており、一方は取
   り付けるブレードを保持し、他方は取り外したブレード
   を保持することを特徴とするブレード自動交換システ
   ム。
3. 【請求項３】前記ブレード着脱手段は、複数のチャック
   部材と、該複数のチャック部材のうち少なくとも１つの
   チャック部材を他のチャック部材に対して進退移動させ
   る駆動手段とを有し、 前記駆動手段で前記チャック部材を進出移動させること
   により、複数のチャック部材によって前記ブレードを挟
   圧保持すると共に、前記駆動手段で前記チャック部材を
   退避移動させることにより、前記ブレードの挟圧保持を
   解除することを特徴とする請求項１、又は２記載のブレ
   ード自動交換システム。
4. 【請求項４】前記ブレード着脱手段は、本体と、該本体
   に同心円周上に配置された複数のチャック部材と、該複
   数のチャック部材を前記円周の中心に対して進退移動さ
   せる駆動手段とを有し、 前記駆動手段で前記複数のチャック部材を進出移動させ
   ることにより、複数のチャック部材によって前記ブレー
   ドを挟圧保持すると共に、前記駆動手段で前記複数のチ
   ャック部材を退避移動させることにより、前記ブレード
   の挟圧保持を解除することを特徴とする請求項１、又は
   ２記載のブレード自動交換システム。
5. 【請求項５】前記ブレードは、環状に形成されたブレー
   ド本体と、該ブレード本体が固定されると共に環状に形
   成されたハブとから構成され、該ハブが前記ブレード着
   脱手段の前記複数のチャック部材で挟圧保持されること
   を特徴とする請求項３、又は４記載のブレード自動交換
   システム。
6. 【請求項６】前記ブレード着脱手段の前記駆動手段は、 複数のカム溝が形成されたカム部材と、 該カム部材の前記複数のカム溝に係合されると共に前記
   複数のチャック部材に各々設けられたカム従動子と、 該複数のチャック部材を前記円周の中心に対して進退移
   動可能に案内するガイド部材と、 前記カム部材を移動させて前記複数のチャック部材を前
   記カム溝と前記ガイド部材とで案内させて進退移動させ
   るカム駆動部と、 から成ることを特徴とする請求項４記載のブレード自動
   交換システム。
7. 【請求項７】前記ブレード着脱手段は、該ブレード着脱
   手段を支持する支持本体部にフローティング支持手段を
   介してフローティング支持されていることを特徴とする
   請求項１、又は２記載のブレード自動交換システム。