JP5902945B2

JP5902945B2 - 研削ホイール

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Publication number: JP5902945B2
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Inventors: 邱　暁明; 暁明邱; 文照田篠
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Description

本発明は、研削ホイールに関し、例えば、超音波振動を伴って半導体ウェーハ等の被加工物を研削するための研削装置に装着される研削ホイールに関する。

携帯電話、パソコンなどの各種機器の製造工程においては、ＬＳＩ（Large Scale Integration）などの集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）が設けられた略円盤形状のウェーハが用いられている。このウェーハにおいては、表面に格子状に配列された分割予定ラインによって複数の領域に区画され、この区画された複数の領域にそれぞれ集積回路が形成される。そして、ウェーハを分割予定ラインに沿って切断することにより、各種機器に用いられる個々のデバイスを製造する。このウェーハは、個々のデバイスに分割される前に、研削砥石を有する研削ホイールを備えた研削装置によって、裏面が研削されて所望の厚さに調整される。

ところで、研削装置によってウェーハの裏面を研削すると、研削に伴って生じる研削屑によって研削砥石に目詰まりが生じる場合がある。特に、サファイア、シリコンナイトライド、リチウムタンタレート、アルチックなどの脆性硬質材料を研削する場合、研削砥石の目詰まりが生じやすく、研削に長時間を要し生産性が低下する場合がある。このような問題点に着目し、本出願人は、研削ホイールに環状の超音波振動子を配設し、研削時に研削ホイールを超音波振動させることにより、研削屑による研削砥石の目詰まりを抑制できる研削装置を開発し、既に特許出願している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２３６９３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の研削装置に装着される研削ホイールにおいては、その構造が比較的に複雑であり、その製造コストが高額になるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で超音波振動子から生成される超音波振動を研削砥石に効果的に伝達することができる研削ホイールを提供することを目的とする。

本発明の研削ホイールは、研削装置のスピンドル先端に固定されたホイールマウントに装着される研削ホイールであって、中央部に開口を有し前記ホイールマウントに装着されるマウント基台と、第１面及び前記第１面と反対側の第２面を有し、複数の研削砥石が前記第２面の外周縁部に固着され且つ中央部に開口を有する円環状基台と、前記マウント基台の外周縁部及び前記円環状基台の外周縁部を連結する環状側壁と、前記円環状基台の前記開口を囲繞して前記第１面の中央部に配設された円環状の超音波振動子と、を具備し、前記マウント基台、前記円環状基台及び前記環状側壁は一体物で形成され、前記環状側壁は前記円環状基台の最外周部から立ち上がるように形成され、前記複数の研削砥石は前記環状側壁の直下に設けられることを特徴とする。

この研削ホイールによれば、円環状基台に開口を形成すると共に、この開口を囲繞して円環状の超音波振動子を配設したことから、超音波振動子による超音波振動に伴って円環状基台を変形し易くできるので、簡単な構成で超音波振動子から生成される超音波振動を研削砥石に効果的に伝達することが可能となる。

また、本発明の研削ホイールは、研削装置のスピンドル先端に固定されたホイールマウントに装着される研削ホイールであって、中央部に開口を有し前記ホイールマウントに装着されるマウント基台と、第１面及び前記第１面と反対側の第２面を有し、複数の研削砥石が前記第２面の外周部に固着され且つ中央部に開口を有する円環状基台と、前記マウント基台の外周部及び前記円環状基台の外周部を連結する環状側壁と、前記円環状基台の前記開口を囲繞して前記第１面の中央部に配設された円環状の超音波振動子と、を具備し、前記マウント基台、前記円環状基台及び前記環状側壁は一体物で形成され、前記環状側壁は前記円環状基台の最外周部から立ち上がるように形成され、前記円環状基台の前記第１面は、前記超音波振動子の外周部が配設されている位置から前記環状側壁に至るにつれて肉厚が薄くなるテーパ形状に形成されていることが好ましい。

本発明によれば、簡単な構成で超音波振動子から生成される超音波振動を研削砥石に効果的に伝達することが可能となる。

本実施の形態に係る研削装置の外観斜視図である。上記実施の形態に係る研削装置の一部の構成を略示的に示す断面図である。上記実施の形態に係る研削装置のホイールマウント周辺の斜視図である。上記実施の形態に係る研削装置の研削ホイールの斜視図である。上記実施の形態に係る研削装置の研削ホイールの断面模式図である。本実施例に係る研削装置の研削ホイールの超音波振動時における研削砥石の振幅量の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る研削装置１の一例を示す外観斜視図である。なお、以下においては、説明の便宜上、図１に示す左下方側を研削装置１の前方側と呼び、同図に示す右上方側を研削装置１の後方側と呼ぶものとする。また、以下においては、説明の便宜上、図１に示す上下方向を研削装置１の上下方向と呼ぶものとする。

図１に示すように、本実施の形態に係る研削装置１は、装置のハウジングを構成する基台１００を有している。基台１００は、研削装置１の前後方向に延在する主部１０１と、この主部１０１の後端部で上方側に延出して設けられた壁部１０２とを有している。主部１０１の上面の前方側には、研削装置１に対する指示を受け付ける操作パネル１０３が設けられている。操作パネル１０３の後方側には、ワークＷ（被加工物）を保持したチャックテーブル１０４を前後に移動可能に支持するテーブル支持台１０５が設けられている。一方、壁部１０２の前面には、上下方向に延びる一対のガイドレール１０６が設けられている。これらのガイドレール１０６に研削ユニット２１が上下方向に移動可能に装着されている。

研削ユニット２１は、研削送り機構１１によって駆動されて昇降可能となっている。研削送り機構１１は、ガイドレール１０６に平行に配設され鉛直方向に延びるボールネジ１１１と、ボールネジ１１１の一端に連結されボールネジ１１１を正逆両方向に回転させるモータ１１２と、ボールネジ１１１に螺合する内部のナット（不図示）を有すると共に、脚部がガイドレール１０６に摺接した移動基台１１３と、移動基台１１３に連結され研削ユニット２１を支持する支持部１１４とから構成される。研削送り機構１１は、モータ１１２によって駆動されたボールネジ１１１が回動することによって、移動基台１１３がガイドレール１０６にガイドされて昇降することにより研削ユニット２１を昇降させる。

研削ユニット２１は、移動基台１１３に装着されたスピンドルユニット２２を備える。スピンドルユニット２２は、支持部１１４によって支持される。スピンドルユニット２２は、支持部１１４に支持されたスピンドルハウジング２２１と、このスピンドルハウジング２２１中に回転自在に配設された回転スピンドル２２２（図１において不図示、図２参照）とを有している。

回転スピンドル２２２の下端部は、スピンドルハウジング２２１の下端部を越えて下方側に突出しており、その下端部の先端には円板形状のホイールマウント３１が連結される。ホイールマウント３１には、研削ユニット２１による研削に使用される研削ホイール４１が固定される。

図２は、本実施の形態に係る研削装置１の一部の構成を略示的に示す断面図である。図２に示すように、回転スピンドル２２２は、スピンドルハウジング２２１によって非接触状態で回転可能に支持されている。

研削ユニット２１は、回転スピンドル２２２を回転駆動する駆動源としての電動モータ２３を備える。電動モータ２３は、回転スピンドル２２２の中間部に連結されたロータ２３１と、ロータ２３１の外周側に配設されたステータコイル２３２とを備える。電動モータ２３は、電力供給手段５１から電力の供給を受けて動作する。

電力供給手段５１は、交流電源５１１と、給電手段２４２の給電コイル２４２ｂとの間に介在する電圧調整手段５１２と、給電コイル２４２ｂに供給する交流電力の周波数を調整する周波数調整手段５１３と、電圧調整手段５１２及び周波数調整手段５１３を制御する制御手段５１４と、超音波振動の振幅等の入力に用いる入力手段５１５と含んで構成されている。

交流電源５１１は、制御回路５１６及び配線５１７を介して電動モータ２３のステータコイル２３２に接続される。このステータコイル２３２に交流電力を供給することによりロータ２３１及び回転スピンドル２２２を回転させることができる。

回転スピンドル２２２の一端部（下端部）には、小径先端部２２３が設けられている。この小径先端部２２３の下端部にホイールマウント３１が固定される。回転スピンドル２２２の他端部（上端部）には、ロータリートランス２４が設けられる。ロータリートランス２４は、回転スピンドル２２２の上端に連結された受電手段２４１と、受電手段２４１の外周側に位置する給電手段２４２とから構成される。

受電手段２４１は、回転スピンドル２２２に連結されたロータコア２４１ａと、ロータコア２４１ａに巻回された受電コイル２４１ｂとから構成されている。給電手段２４２は、受電手段２４１を構成するロータコア２４１ａの外周側に配設されたステータコア２４２ａと、ステータコア２４２ａに配設された給電コイル２４２ｂとから構成される。なお、給電コイル２４２ｂには、配線５１８を介して交流電力が供給される。

受電手段２４１の受電コイル２４１ｂには、導電線２５が接続されている。この導電線２５の一部は、回転スピンドル２２２の軸方向に形成された貫通孔２２２ａを通り、小径先端部２２３内に装着される、後述する凹型コネクタ２２４（図２において不図示、図３参照）に接続されている。

ここで、回転スピンドル２２２の下端部に固定されるホイールマウント３１、並びに、このホイールマウント３１に装着される研削ホイール４１の構成について説明する。図３は、本実施の形態に係る研削装置１のホイールマウント３１周辺の斜視図である。図４は、本実施の形態に係る研削装置１の研削ホイール４１の斜視図である。

図３に示すように、ホイールマウント３１には、複数（本実施の形態では４つ）のねじ孔３１ａが設けられている。これらのねじ孔３１ａにボルト３１ｂを挿入し、研削ホイール４１（マウント基台４１１）のねじ孔４１１ｂにこのボルト３１ｂを螺合することにより、研削ホイール４１がホイールマウント３１に取り付けられる。

また、回転スピンドル２２２に形成された貫通孔２２２ａの先端部（下端部）には、図３に示すように、径が拡大されたコネクタ挿入孔２２２ｂが形成されている。このコネクタ挿入孔２２２ｂには、凹型コネクタ２２４が挿入される。この凹型コネクタ２２４には、後述する超音波振動子４１３に接続される凸型コネクタ２２５が嵌合される。

研削ホイール４１は、図４に示すように、ホイールマウント３１に着脱可能に装着されるマウント基台４１１を有している。マウント基台４１１は、概して円環状を有しており、その中央には円形状の開口部４１１ａが形成されている。この開口部４１１ａの周囲には、等間隔に複数（本実施の形態では４つ）のねじ孔４１１ｂが設けられている。このねじ孔４１１ｂは、ホイールマウント３１のねじ孔３１ａに対応する位置に配置されている。

また、研削ホイール４１は、マウント基台４１１と対向して配置される円環状基台４１２を有している。円環状基台４１２は、概して円環状を有しており、その外形寸法は、マウント基台４１１と同一寸法に設定されている。円環状基台４１２の中央には、円形状の開口部４１２ａが形成されている。この開口部４１２ａは、マウント基台４１１の開口部４１１ａに対応する位置に配置されている。開口部４１２ａは、マウント基台４１１の開口部４１１ａよりも開口径が小径に設けられている。

円環状基台４１２の第１面を構成する上面４１２ｂには、開口部４１２ａの周囲に円環状の超音波振動子４１３が配設されている。この超音波振動子４１３は、開口部４１２ａを囲繞するように配置され、円環状基台４１２の上面４１２ｂの中央に配置されている。この超音波振動子４１３には、上述した凸型コネクタ２２５に接続される一対の導電線２２５ａが接続されている。これらの導電線２２５ａは、マウント基台４１１の開口部４１１ａを通過して超音波振動子４１３に接続される。

なお、超音波振動子４１３としては、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｉ、Ｔｉ）Ｏ_３）、リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ_３）、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ_３）、ニオブ酸カリウムナトリウム（Ｋ，Ｎ）（ＫＮｂＯ_３）などを用いることができる。

円環状基台４１２の第２面を構成する下面４１２ｃ（図４に不図示、図５参照）には、複数の研削砥石４１４が固着されている。これらの複数の研削砥石４１４は、円環状基台４１２の下面４１２ｃの外周部（より具体的には、外周縁部）に環状に配置されている。これらの研削砥石４１４は、例えば、接着剤等により円環状基台４１２の下面４１２ｃに固着される。

マウント基台４１１と円環状基台４１２とは、環状側壁４１５により互いに連結されている。この環状側壁４１５は、マウント基台４１１の下面の外周部（より具体的には、外周縁部）と、円環状基台４１２の上面４１２ｂの外周部（より具体的には、外周縁部）とを連結する。環状側壁４１５は、マウント基台４１１の下面の外周部と、円環状基台４１２の上面４１２ｂの外周部との間で図４に示す上下方向に延在して設けられ、円環状を有している。

研削ホイール４１を構成するマウント基台４１１、円環状基台４１２及び環状側壁４１５は、例えば、アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）、チタン等の材料を用いて一体的に形成される。そして、一体的に形成された研削ホイール４１（より具体的には、円環状基台４１２の上面４１２ｂ及びその反対側に配置される下面４１２ｃ）の所定位置に超音波振動子４１３及び研削砥石４１４が固着される。

図５は、本実施の形態に係る研削装置１の研削ホイール４１の断面模式図である。なお、図５Ａにおいては、第１の実施の形態に係る研削装置１の研削ホイール４１の断面模式図を示し、図５Ｂにおいては、第２の実施の形態に係る研削装置１の研削ホイール４１の断面模式図を示している。

図５Ａ、図５Ｂに示すように、本実施の形態に係る研削装置１の研削ホイール４１においては、一定距離（環状側壁４１５の上下方向の長さに対応する距離）を挟んで、マウント基台４１１と円環状基台４１２とが対向して配置されている。円環状基台４１２に形成された開口部４１２ａは、マウント基台４１１に形成された開口部４１１ａの中央部分に対応する位置に配置されている。超音波振動子４１３は、円環状基台４１２の上面４１２ｂにおける、開口部４１１ａに対応する位置に配置されている。

第１の実施の形態に係る研削ホイール４１において、マウント基台４１１、円環状基台４１２及び環状側壁４１５は、それぞれ均一な厚み寸法（肉厚）に設けられている。マウント基台４１１と円環状基台４１２とは、略同一の厚み寸法に設けられている。一方、環状側壁４１５は、これらのマウント基台４１１及び円環状基台４１２の厚み寸法よりも薄い厚み寸法に設けられている。

環状側壁４１５の厚み寸法は、例えば、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内の寸法に設定することが好ましい。環状側壁４１５の厚み寸法をこのような寸法に設定することにより、超音波振動子４１３による超音波振動を許容しつつ、超音波振動子４１３からの超音波振動が円環状基台４１２及び環状側壁４１５を介してマウント基台４１１に伝達されるのを抑制することができる。

図５Ｂに示す第２の実施の形態に係る研削ホイール４１においては、円環状基台４１２の構成において、図５Ａに示す第１の実施の形態に係る研削ホイール４１と相違する。第１の実施の形態に係る円環状基台４１２においては、上面４１２ｂが平坦面で構成されている。これに対し、第２の実施の形態に係る円環状基台４１２においては、上面４１２ｂの一部にテーパ形状が形成されている点で第１の実施の形態に係る円環状基台４１２と相違する。

第２の実施の形態に係る円環状基台４１２では、図５Ｂに示すように、上面４１２ｂにおいて、超音波振動子４１３の外周部に対応する位置から環状側壁４１５に至るにつれて肉厚が薄くなるテーパ面４１２ｄが形成されている。したがって、円環状基台４１２においては、環状側壁４１５に連結される部分の厚み寸法が最も薄く形成されている。なお、円環状基台４１２のうち、超音波振動子４１３が配置される部分については平坦面で構成されている。

以下、図１に示した研削装置１を用いて被加工物（ワーク）Ｗを研削する場合の研削装置１の動作について説明する。ワークＷは、被保持面にテープＴが貼着されてチャックテーブル１０４に保持される。そして、チャックテーブル１０４が後方側に移動することにより、ワークＷが研削ユニット２１の下方側の領域に位置づけられる。

次に、チャックテーブル１０４を例えば３００ＲＰＭほどの回転速度で回転させると共に、回転スピンドル２２２を回転させることにより、研削ホイール４１を例えば６０００ＲＰＭ程度の回転速度で回転させながら、研削送り機構１１が研削ユニット２１を降下させることにより、回転する研削砥石４１４をワークＷに接触させて研削加工を行うことが可能となる。そして、ワークＷが所望の厚さとなった時点で研削ユニット２１を上昇させて研削を終了する。

上述した研削加工時には、電力供給手段５１によってロータリートランス２４を構成する給電手段２４２の給電コイル２４２ｂに所定周波数の交流電力が供給される。この結果、回転する受電手段２４１、導電線２５、凹型コネクタ２２４、凸型コネクタ２２５及び導電線２２５ａを介して超音波振動子４１３に所定周波数の交流電力が印加され、超音波振動子４１３が超音波振動する。この超音波振動は、円環状基台４１２を介して複数の研削砥石４１４に伝達される。

本発明の第１の実施の形態に係る研削ホイール４１においては、円環状基台４１２に開口部４１２ａを形成すると共に、この開口部４１２ａを囲繞して円環状の超音波振動子４１３が配設されている。この場合、円環状の超音波振動子４１３の内側に開口部４１２ａが形成されることから、開口部４１２ａを規定する円環状基台４１２の一部（超音波振動子４１３の内側部分）は自由端部として機能し、開口部４１２ａを有しない場合と比べて変形し易くなる。このため、電力供給手段５１から交流電力の印加を受けると、超音波振動子４１３は、研削ホイール４１の上下方向（回転スピンドル２２２の軸方向）及び径方向（円環状基台４１２の径方向）に超音波振動する。この超音波振動は、円環状基台４１２を介して複数の研削砥石４１４に伝達され、研削砥石４１４が研削ホイール４１の上下方向及び径方向に超音波振動する。

このように、第１の実施の形態に係る研削ホイール４１においては、円環状基台４１２に開口部４１２ａを形成すると共に、この開口部４１２ａを囲繞して円環状の超音波振動子４１３を配設したことから、超音波振動子４１３による超音波振動に伴って円環状基台４１２を変形し易くできるので、超音波振動子４１３から生成される超音波振動を研削砥石４１４に効果的に伝達することが可能となる。しかも、円環状基台４１２に開口部４１２ａを形成するだけで超音波振動子４１３の超音波振動の振幅量を増大させることができるので、簡単な構成で超音波振動子４１３から生成される超音波振動を研削砥石４１４に効果的に伝達することが可能となる。

特に、第１の実施の形態に係る研削ホイール４１においては、超音波振動子４１３による超音波振動を許容する厚さ寸法に設定された環状側壁４１５を介して円環状基台４１２をマウント基台４１１に連結していることから、超音波振動子４１３による超音波振動がマウント基台４１１に伝達されるのを抑制できる。これにより、ホイールマウント３１に装着されるマウント基台４１１によって超音波振動に伴う円環状基台４１２の変形を規制する事態を抑制できるので、超音波振動子４１３から生成される超音波振動を研削砥石４１４に更に効果的に伝達することが可能となる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る研削ホイール４１においては、円環状基台４１２の上面４１２ｂにおいて、超音波振動子４１３の外周部に対応する位置から環状側壁４１５に至るにつれて肉厚が薄くなるテーパ面４１２ｄが形成されている。このため、環状側壁４１５と連結される円環状基台４１２の一部の厚み寸法を最も薄くできるので、均一な厚み寸法を有する場合と比較して超音波振動子４１３による超音波振動に伴って円環状基台４１２を更に変形し易くできる。この結果、研削砥石４１４に対する超音波振動子４１３から生成される超音波振動の伝達効率を更に高めることができ、研削ホイール４１の上下方向及び径方向への超音波振動の振幅量を増大させることが可能となる。

このように研削砥石４１４が研削ホイール４１の上下方向及び径方向に超音波振動すると、研削によって生成された研削砥石４１４の砥粒間に滞留して目詰まりの原因となる研削屑が、研削砥石４１４に作用する微振動によって研削水とともに流動されて除去される。これにより、研削砥石４１４の目詰まりを防止することができるので、サファイア、シリコンナイトライド、リチウムタンタレート、アルチックなどの脆性硬質材料を研削する場合においても、効率良く研削加工を行うことができる。

以下、本発明の実施例に係る研削装置１の研削ホイール４１の超音波振動時における研削砥石４１４の振幅量について説明する。図６は、本実施例に係る研削装置１の研削ホイール４１の超音波振動時における研削砥石４１４の振幅量の説明図である。図６Ａは、第１の実施例（第１の実施の形態に対応する実施例）に係る研削ホイール４１の超音波振動時における研削砥石４１４の振幅量を示し、図６Ｂは、第２の実施例（第２の実施の形態に対応する実施例）に係る研削ホイール４１の超音波振動時における研削砥石４１４の振幅量を示している。

第１の実施例においては、研削ホイール４１の円環状基台４１２の直径を３００ｍｍに設定すると共に、その開口部４１２ａの開口径を３０ｍｍに設定した。また、環状側壁４１５の厚み寸法を０．５ｍｍに設定した。さらに、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｉ、Ｔｉ）Ｏ_３）から構成される超音波振動子４１３を円環状に形成し、円環状基台４１２の上面４１２ｂに接着した。さらに、超音波振動子４１３に２８．３８０ｋＨｚの周波数で５０Ｖの電圧を印加した。

この結果、第１の実施例において、図６Ａに示すように、研削砥石４１４は、研削ホイール４１の上下方向（同図示す縦方向）に２．４６μｍ前後の振幅で超音波振動し、研削ホイール４１の径方向（同図に示す径方向）に６．５５μｍ前後の振幅で超音波振動した。

なお、第１の実施例と同一の条件において、開口部４１２ａを形成しない円環状基台４１２に関し、超音波振動子４１３に２８．９２０ｋＨｚの周波数で５０Ｖの電圧を印加した場合、研削砥石４１４は、研削ホイール４１の上下方向に２．０８μｍ前後の振幅で超音波振動し、研削ホイール４１の径方向に５．０１μｍ前後の振幅で超音波振動した。

第２の実施例においては、第１の実施例に加え、円環状基台４１２の上面４１２ｂのテーパ面４１２ｄの角度を１２度に設定した。なお、超音波振動子４１３には、第１の実施例と異なり、２０．２５０ｋＨｚの周波数で５０Ｖの電圧を印加した。

この結果、第２の実施例において、図６Ｂに示すように、研削砥石４１４は、研削ホイール４１の上下方向に２．９６μｍ前後の振幅で超音波振動し、研削ホイール４１の径方向に７．２６μｍ前後の振幅で超音波振動した。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、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することが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、研削ホイール４１を構成するマウント基台４１１と円環状基台４１２とが、略同一の厚み寸法に設けられる場合について説明している。しかしながら、マウント基台４１１及び円環状基台４１２の厚み寸法については、これに限定されるものではなく、異なる厚み寸法であってもよい。環状側壁４１５の厚み寸法との関係で、超音波振動子４１３による超音波振動を許容しつつ、超音波振動子４１３からの超音波振動が円環状基台４１２及び環状側壁４１５を介してマウント基台４１１に伝達されるのを抑制することを前提として任意の厚み寸法に設定することができる。

また、上記第２の実施の形態においては、円環状基台４１２の上面４１２ｂにおける超音波振動子４１３の外周部が配設されている位置から環状側壁４１５に至る部分にテーパ面４１２ｄが形成される場合について説明しているが、テーパ面４１２ｄが形成される円環状基台４１２の部分については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、円環状基台４１２の上面４１２ｂの全体（開口部４１２ａを規定する部分から環状側壁４１５に至る部分）にテーパ面４１２ｄを形成するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、超音波振動を伴って研削を行う研削ホイールをホイールマウントに装着して使用する場合において、簡単な構成で超音波振動子から生成される超音波振動を研削砥石に効果的に伝達できるという効果を有し、特に、サファイア、シリコンナイトライド、リチウムタンタレート、アルチックなどの脆性硬質材料を研削する際の研削ホイールとして好適に用いることができる。

１研削装置
１１研削送り機構
１００基台
１０１主部
１０２壁部
１０３操作パネル
１０４チャックテーブル
１０５テーブル支持台
１０６ガイドレール
１１１ボールネジ
１１２モータ
１１３移動基台
１１４支持部
２１研削ユニット
２２スピンドルユニット
２２１スピンドルハウジング
２２２回転スピンドル
２２２ａ貫通孔
２２２ｂコネクタ挿入孔
２２３小径先端部
２２４凹型コネクタ
２２５凸型コネクタ
２２５ａ導電線
２３電動モータ
２３１ロータ
２３２ステータコイル
２４ロータリートランス
２４１受電手段
２４２給電手段
２４１ａロータコア
２４１ｂ受電コイル
２４２ａステータコア
２４２ｂ給電コイル
２５導電線
３１ホイールマウント
３１ａねじ孔
３１ｂボルト
４１研削ホイール
４１１マウント基台
４１１ａ開口部
４１１ｂねじ孔
４１２円環状基台
４１２ａ開口部
４１２ｂ上面
４１２ｃ下面
４１２ｄテーパ面
４１３超音波振動子
４１４研削砥石
４１５環状側壁
５１電力供給手段
５１１交流電源
５１２電圧調整手段
５１３周波数調整手段
５１４制御手段
５１５入力手段
５１６制御回路
５１７配線
５１８配線

Claims

研削装置のスピンドル先端に固定されたホイールマウントに装着される研削ホイールであって、
中央部に開口を有し前記ホイールマウントに装着されるマウント基台と、
第１面及び前記第１面と反対側の第２面を有し、複数の研削砥石が前記第２面の外周縁部に固着され且つ中央部に開口を有する円環状基台と、
前記マウント基台の外周縁部及び前記円環状基台の外周縁部を連結する環状側壁と、
前記円環状基台の前記開口を囲繞して前記第１面の中央部に配設された円環状の超音波振動子と、を具備し、
前記マウント基台、前記円環状基台及び前記環状側壁は一体物で形成され、
前記環状側壁は前記円環状基台の最外周部から立ち上がるように形成され、
前記複数の研削砥石は前記環状側壁の直下に設けられることを特徴とする研削ホイール。
研削装置のスピンドル先端に固定されたホイールマウントに装着される研削ホイールであって、
中央部に開口を有し前記ホイールマウントに装着されるマウント基台と、
第１面及び前記第１面と反対側の第２面を有し、複数の研削砥石が前記第２面の外周部に固着され且つ中央部に開口を有する円環状基台と、
前記マウント基台の外周部及び前記円環状基台の外周部を連結する環状側壁と、
前記円環状基台の前記開口を囲繞して前記第１面の中央部に配設された円環状の超音波振動子と、を具備し、
前記マウント基台、前記円環状基台及び前記環状側壁は一体物で形成され、
前記環状側壁は前記円環状基台の最外周部から立ち上がるように形成され、
前記円環状基台の前記第１面は、前記超音波振動子の外周部が配設されている位置から前記環状側壁に至るにつれて肉厚が薄くなるテーパ形状に形成されていることを特徴とする研削ホイール。