JP5060799B2 - 研削ホイール装着方法 - Google Patents

Description

本発明は、砥石部を備えた研削ホイールをホイールマウントに装着する研削ホイール装着方法に関するものである。

ＬＳＩ，ＩＣ等のデバイスが複数形成されたウエーハは、裏面が研削されて所定の厚さに形成され、ダイシング装置等の加工装置によって個々のデバイスに分割されて携帯電話、パソコン等の電子機器に利用される。研削装置では、外周に２〜３ｍｍ幅のサイズの砥石が環状に配設されて被研削物と同サイズの外径の円環状の研削ホイールにて研削を行うようにしている。ここで、研削ホイールの取り付けは、ケースから研削ホイールを取り出して、砥石の刃先箇所をオペレータが手で支えながらホイールマウントに取り付けるようにしている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００１−１５８４９２号公報 特開２００６−０５５９６３号公報

しかしながら、研削ホイールのままで砥石に直接さわって取り付け作業を行うため、取り付け作業の際に砥石を傷つけてしまい、研削性能を低下させてしまうおそれがある。また、研削ホイールを把持してホイールマウントまで持ってくる際に、砥石がチャックテーブル等の研削装置内部の部材にぶつかり、内部の部材を損傷させてしまうおそれもある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ホイールマウントに対する研削ホイールの取り付けに際して、砥石や研削装置内部を損傷することのない研削ホイール装着方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる研削ホイール装着方法は、円環状のフレーム部の自由端面に環状に砥石部を配設し固定端面を有した研削ホイールをホイールマウントに回転可能に装着する研削ホイール装着方法であって、前記砥石部を覆う状態で前記研削ホイールの前記自由端面を収容し、外面側中央部に取っ手を有する保持部材と、前記保持部材から露出した前記研削ホイールの固定端面を収容する蓋部材とからなるホイールケースの前記蓋部材を取り外し、前記固定端面を露出する工程と、前記取っ手を把持して、前記固定端面を前記ホイールマウントに接触させる工程と、前記固定端面を前記ホイールマウントに接触させながら固定手段によって前記研削ホイールを前記ホイールマウントに固定する工程と、前記保持部材を前記研削ホイールから離反させる工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる研削ホイール装着方法は、上記発明において、前記保持部材は、収容した前記研削ホイールの回動を規制する回動規制部を有することを特徴とする。

本発明にかかる研削ホイール装着方法によれば、砥石部を覆う状態で研削ホイールの自由端面を収容する保持部材に研削ホイールの自由端面を収容した状態で、露出したフレーム部の固定端面をホイールマウントに接触させながら固定手段によって両者を固定するようにしたので、砥石部に直接さわることなく研削ホイールを取り付けることができ、よって、砥石部や研削装置内部を損傷させてしまうことを防止することができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる研削ホイール装着方法によれば、収容した研削ホイールの回動を規制する回動規制部を有する保持部材を用いるので、研削ホイールの取り付けに際して保持部材を回動させた場合、保持部材に収容された研削ホイールも回動規制部によって一体で回動することとなり、取り付け性を向上させることができるという効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態である研削ホイール装着方法の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

まず、図１〜図６を参照して研削装置の概要並びに研削ホイール装着の基本操作について説明する。図１は、本実施の形態の研削ホイール装着方法が適用される研削装置の構成例を示す斜視図である。図１に示す研削装置１は、ウエーハ等の被加工物Ｗの表面を研削して所望の厚みに仕上げる装置であり、回転可能であるとともに水平方向に移動可能なチャックテーブル２と、チャックテーブル２に保持された被加工物Ｗに研削加工を施す研削手段３と、研削手段３を駆動する垂直方向に駆動する研削手段駆動部４とを備えている。

研削手段駆動部４は、壁部４０に垂直方向に配設された一対のガイドレール４１と、ガイドレール４１と平行に配設されたボールネジ４２と、ボールネジ４２の一端に連結されたパルスモータ４３と、ガイドレール４１に摺動可能に係合するとともに内部のナットがボールネジ４２に螺合した支持部４４とから構成されており、パルスモータ４３に駆動されてボールネジ４２が回動するのに伴い、支持部４４がガイドレール４１にガイドされて昇降し、支持部４４に支持された研削手段３も昇降する構成となっている。

研削手段３は、垂直方向の軸心を有するスピンドル３０と、スピンドル３０を回転駆動する駆動源３１と、スピンドル３０の下端に形成され駆動源３１によって回転駆動されるホイールマウント３２と、ホイールマウント３２に固定される研削ホイール３３とを備えている。

図２に示すように、研削手段３を構成するホイールマウント３２には、研削ホイール３３を固定するためのボルト等の固定手段３４を貫通させるボルト挿入長孔３２０を複数（３個）備えている。また、ホイールマウント３２の端部からは、少なくとも３個の係合突起３２１（図２においては１個のみ図示している）が下方に突出して形成されている。

一方、研削ホイール３３は、被加工物Ｗに対して研削加工を施すものであり、ホイールマウント３２に対して着脱自在となっている。この研削ホイール３３は、図２および図３に示すように、円環状のフレーム部３３０と、フレーム部３３０の自由端面３３１に形成された図示しない環状溝に嵌合させて環状に配設された砥石部３３２とから構成されている。フレーム部３３０には、砥石部３３２よりも内周側に位置させて上下方向に貫通してホイールマウント３２側から供給される研削水を砥石部３３２の内周面側に供給する複数の研削水供給孔３３３が同一円周上で等間隔に形成されている。

円環状のフレーム部３３０の上面側は、ホイールマウント３２に装着される固定端面３３４を構成している。固定端面３３４には、ホイールマウント３２のボルト挿入長孔３２０を貫通した固定手段３４が螺合する雌ねじ３３５がボルト挿入長孔３２０と同数形成されている。また、隣り合う雌ねじ３３５の間には、ホイールマウント３２に形成された係合突起３２１が係合する被係合長穴３３６が形成されている。被係合長穴３３６は、係合突起３２１を余裕をもって挿入できるように係合突起３２１の直径より大きな幅を有する遊嵌部３３６ａと、係合突起３２１の直径と同様の幅を有して係合突起３２１を締結する固定部３３６ｂとを備えている。

図４に示すように、係合突起３２１は、その先端部がホイールマウント３２の外周側に向くように傾斜して形成されており、フレーム部３３０に形成された被係合長穴３３６は、係合突起３２１の傾斜に対応し、傾斜して形成されている。係合突起３２１を遊嵌部３３６ａに挿入し、ホイールマウント３２と研削ホイール３３とを軸心回りに相対的に回動させることにより、図５に示すように、係合突起３２１が被係合長穴３３６の固定部３３６ｂに締結され、研削ホイール３３がホイールマウント３２に仮固定され、ホイールマウント３２の被装着面３２２と研削ホイール３３の固定端面３３４とが密着する。

そして、図６に示すように、すべての係合突起３２１が、対応するそれぞれの被係合長穴３３６の固定部３３６ｂに締結されることにより、ホイールマウント３２の回転中心と研削ホイール３３の回転中心とが合致する。そして、固定手段３４によって固定することにより、ホイールマウント３２の回転中心と研削ホイール３３の回転中心とが合致した状態が維持される。ホイールマウント３２に形成されたボルト挿入長孔３２０が長孔として形成されているため、フレーム部３３０に形成された雌ねじ３３５の位置に対応して固定手段３４を締結することができる。また、図示の例では３個の係合突起３２１が正三角形を形成するように配置されているため、３点支持により研削ホイール３３がより安定的に固定される。

ここで、本実施の形態では、上述したような研削ホイール３３のホイールマウント３２への装着に際して、保持部材を利用するようにしたものである。まず、図７は、本実施の形態で用いる保持部材５等を示す概略断面図である。この保持部材５は、着脱自在な蓋部材６と対をなして研削ホイール３３を保管するためのホイールケースを構成するものである。保持部材５は、環状の砥石部３３２を非接触で覆う状態で研削ホイール３３のフレーム部３３０の自由端面３３１を収容する収容凹部５１がフレーム部３３０の形状、大きさにほぼ合致させて環状に形成されたものである。収容凹部５１の深さは、自由端面３３１側を収容させた状態で固定端面３３４側が露出し得るように設定されている。蓋部材６は、露出した固定端面３３４側を収容して覆うように凹状に形成されている。これら保持部材５や蓋部材６は、ＡＢＳ、ポリエチレン等の樹脂やアルミニウム等の金属のような比較的軟らかい部材により形成されている。

また、保持部材５は、研削ホイール３３の内面側が当接する部分に、収容された研削ホイール３３の軸心回りの回動を規制する回動規制部５２を有する。回動規制部５２は、例えば図８に示すように、保持部材５の収容凹部５１よりも内周側位置で４箇所に等間隔で配設させた吸盤等の弾力性を有して摩擦係数の大きな部材からなる。また、保持部材５の外面側中央部には、作業者が保持部材５を把持するための取っ手５３を有する。

次に、保持部材５を用いる研削ホイール３３の装着方法について図９〜図１１を参照して説明する。未使用の研削ホイール３３は、図７に示すように、保持部材５と蓋部材６とからなるホイールケースに収容された状態で保管される。研削装置１のホイールマウント３２に対する研削ホイール３３の装着に際しては、図７に示した状態のホイールケースを裏返して蓋部材６を取り外し、研削ホイール３３の固定端面３３４を露出させる。

このように保持部材５に研削ホイール３３の自由端面３３１側を収納した状態で、取っ手５３部分を把持して、図９に示すように、露出した固定端面３３４を上昇させてホイールマウント３２に接触させる。この際、係合突起３２１が被係合長穴３３６の遊嵌部３３６ａに挿入されるように位置合わせして研削ホイール３３を保持部材５ごと上昇させる。そして、研削ホイール３３を収容した保持部材５をホイールマウント３２に対して軸心回りに相対的にわずかに回動させることにより、図５で説明したように、係合突起３２１を被係合長穴３３６の固定部３３６ｂに締結させ、図１０に示すように、研削ホイール３３を収容した保持部材５をホイールマウント３２に対して仮固定させ、ホイールマウント３２の被装着面３２２と固定端面３３４とを密着させる。ここで、研削ホイール３３の装着に際して保持部材５を回動させた場合、保持部材５に収容された研削ホイール３３も回動規制部５３によって一体で回動することとなり、研削ホイール３３を直接装着する場合と同等の取り付け性を確保することができる。

仮固定後、固定手段３４によってホイールマウント３２と研削ホイール３３とを固定し、固定後に、図１１に示すように、研削ホイール３３を収容していた保持部材５を下げて研削ホイール３３から離反させることにより、研削ホイール３３のホイールマウント３２に対する装着作業が終了する。

このように、本実施の形態の研削ホイール装着方法によれば、砥石部３３２を覆う状態で研削ホイール３３の自由端面３３１を収容する保持部材５に研削ホイール３３の自由端面３３１を収容した状態で、露出したフレーム部３３０の固定端面３３４をホイールマウント３２に接触させながら固定手段３４によって両者を固定するようにしたので、砥石部３３２に直接さわることなく研削ホイール３３を取り付けることができ、よって、砥石部３３２や研削装置内部のチャックテーブル２等を損傷させてしまうことを防止することができる。また、保持部材５は、比較的軟らかい部材により形成することができるので、研削ホイール３３を収容した保持部材５が仮にチャックテーブル２等に接触することがあっても、砥石部３３２が直接接触する場合に比して損傷の程度を軽減させることができる。さらには、保持部材５は直径３００ｍｍを超える大きさのものであるが（実際に使用するホイール径としては、直径１５２ｍｍ〜３００ｍｍまである）、取っ手５３部分を把持して装着作業を行えばよく、作業者が持ちやすくなり、作業効率を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、回動規制部５３を吸盤により構成したが、吸盤に限らず各種構成を採り得る。例えば、図１２に示すように、研削ホイール３３の研削水供給孔３３３に係脱自在に嵌合する数本のピンを回動規制部５４として保持部材５に設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、保持部材として研削ホイール５を保管するためのホイールケースを利用するようにしたが、研削ホイール装着専用の治具を利用するようにしてもよい。図１３は、治具を利用した保持部材７の構成例を示す斜視図である。保持部材７は、環状の砥石部３３２を非接触で覆う状態で研削ホイール３３のフレーム部３３０の自由端面３３１を収容する収容凹部７１が形成されたものである。収容凹部７１の深さは、自由端面３３１側を収容させた状態で固定端面３３４側が露出し得るように設定されている。保持部材７は、ＡＢＳ、ポリエチレン等の樹脂やアルミニウム等の金属のような比較的軟らかい部材により形成されている。

また、保持部材７は、研削ホイール３３の外周面が当接する内壁部分に、収容された研削ホイール３３の軸心回りの回動を規制する回動規制部７２を有する。回動規制部７２は、例えば図１３に示すように、内壁の４箇所に等間隔で配設させたゴム等の弾力性を有して摩擦係数の大きな部材からなる。なお、回動規制部７２は、ゴムに代えて、保持部材７の内壁部分の一部を内側に突出させた突起や爪部などにより構成するようにしてもよい。また、保持部材７の外面側中央部には、作業者が保持部材７を把持するための図示しない取っ手を有する。

このような保持部材７を用いる場合、研削ホイール３３の装着に際して、例えば特許文献１等に示されるようにホイールケースに収納されて自由端面３３１側が上向きの研削ホイール３３に対して保持部材７を収容凹部７１が下向きとなるようにして被せることで、研削ホイール３３の自由端面３３１側を収容凹部７１に収容させる。この際、研削ホイール３３はフレーム部３３０の側面が内壁部分の回動規制部７２に圧接することで軽く固定される。そこで、取っ手を把持して、研削ホイール３３に被せた保持部材７を裏返すことで、図１４に示すように、研削ホイール３３は保持部材７に対して固定端面３３４が上方に露出する収容状態となる。よって、後は保持部材５の場合と同様に、研削ホイール３３をホイールマウント３２に装着することが可能となる。この装着に際しても、保持部材７を軸心回りに少し回動させたとき、研削ホイール３３も回動規制部７２による規制を受けて一体で回動し、装着作業性を損なうことはない。

また、本実施の形態は、ホイールマウント３２に仮止め用のボルト挿入長孔３２０を有して研削ホイール３３を仮止めしてから固定する構造例への適用例として説明したが、ボルト挿入長孔３２０や係合突起３２１や被係合長穴３３６を有さず、研削ホイール３３をホイールマウント３２に仮止めせずに直接ネジ止めする場合であっても同様に適用でき、この場合でも保持部材５，７を用いて研削ホイール３３を装着すれば作業がしやすいものとなる。

本発明の実施の形態の研削ホイール装着方法が適用される研削装置の構成例を示す斜視図である。 ホイールマウントおよび研削ホイールの一例を示す斜視図である。 研削ホイールを裏返して示す斜視図である。 係合突起と被係合長穴との係合状態を示す概略断面図である。 研削ホイールがホイールマウントに仮固定された状態を示す概略断面図である。 研削ホイールがホイールマウントに固定された状態を示す平面図である。 研削ホイールを収容した保持部材等を示す概略断面図である。 保持部材を示す斜視図である。 本実施の形態の研削ホイールの装着工程の第１段階を示す概略断面図である。 本実施の形態の研削ホイールの装着工程の第２段階を示す概略断面図である。 本実施の形態の研削ホイールの装着工程の第３段階を示す概略断面図である。 回動規制部の変形例を示す斜視図である。 保持部材の変形例を示す斜視図である。 研削ホイールを収容した状態の保持部材を示す斜視図である。

符号の説明

５，７ 保持部材
３２ ホイールマウント
３３ 研削ホイール
３４ 固定手段
５２，５４，７２ 回転規制部
３３０ フレーム部
３３１ 自由端面
３３２ 砥石部
３３４ 固定端面

Claims (2)

1. 円環状のフレーム部の自由端面に環状に砥石部を配設し固定端面を有した研削ホイールをホイールマウントに回転可能に装着する研削ホイール装着方法であって、
   前記砥石部を覆う状態で前記研削ホイールの前記自由端面を収容し、外面側中央部に取っ手を有する保持部材と、前記保持部材から露出した前記研削ホイールの固定端面を収容する蓋部材とからなるホイールケースの前記蓋部材を取り外し、前記固定端面を露出する工程と、
   前記取っ手を把持して、前記固定端面を前記ホイールマウントに接触させる工程と、
   前記固定端面を前記ホイールマウントに接触させながら固定手段によって前記研削ホイールを前記ホイールマウントに固定する工程と、
   前記保持部材を前記研削ホイールから離反させる工程と、
   を含むことを特徴とする研削ホイール装着方法。
2. 前記保持部材は、収容した前記研削ホイールの回動を規制する回動規制部を有することを特徴とする請求項１に記載の研削ホイール装着方法。

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