JP6842303B2

JP6842303B2 - 研削ホイール

Info

Publication number: JP6842303B2
Application number: JP2017004116A
Authority: JP
Inventors: チュアエイチエス
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2037-01-13
Also published as: JP2018111175A

Description

本発明は、研削装置に備えるスピンドルの先端に固定されたホイールマウントに着脱可能に装着される研削ホイールに関する。

研削装置は、ウエーハなどの被加工物を保持するチャックテーブルと、ウエーハを研削する研削砥石をホイール基台の自由端部に装着して構成される研削ホイールとを少なくとも備えており、ウエーハを所望の厚みに研削することができる。研削ホイールは、ホイールマウントに対して締結ボルトによって着脱自在に装着されている（例えば、下記の特許文献１を参照）。

特開２０１５−１７８１４９号公報

ここで、研削時に発生した研削屑がホイールマウントと研削ホイールとに付着してホイールマウントから研削ホイールを取り外すことが難しくなる場合がある。この場合、ホイールマウントから研削ホイールを無理に取り外そうとすると、例えば、研削ホイールをチャックテーブルにぶつけてしまい、研削ホイールの砥石を傷つけかねない。また、研削ホイールをホイールマウントに装着したままにしておくと、界面（ホイール基台とホイールマウントとが接触する面）が腐食してしまい、スピンドルを交換しなくてはならないおそれもある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、研削屑がホイールマウントや研削ホイールに付着した場合においてもホイールマウントから研削ホイールを容易に取り外すことができるようにすることを目的としている。

本発明は、研削装置のスピンドルの先端に固定されたホイールマウントに着脱可能に装着される研削ホイールであって、該ホイールマウントに装着される装着部と該装着部の反
対側の自由端部とを有するホイール基台と、該ホイール基台の該自由端部に配設された複数の研削砥石と、を備え、該ホイールマウントには該研削ホイールを締結する締結ボルトが挿入される複数の取り付け孔が周方向に離間して形成されており、該ホイール基台の該装着部には、該締結ボルトが螺合する複数の雌ねじが該取り付け孔に対応して周方向に離間して複数形成されるとともに、該ホイールマウントの互いに隣接する該取り付け孔の間に対応する位置に該ホイールマウントから該研削ホイールを取り外すリリースボルトが螺入される偶数のリリース雌ねじが該スピンドルの回転軸に対して対称位置に形成されている。

本発明にかかる研削ホイールは、ホイールマウントに装着される装着部と装着部の反対側の自由端部とを有するホイール基台と、ホイール基台の自由端部に配設された複数の研削砥石とを備え、ホイールマウントには研削ホイールを締結する締結ボルトが挿入される複数の取り付け孔が周方向に離間して形成されており、ホイール基台の装着部には、締結ボルトが螺合する複数の雌ねじが取り付け孔に対応して周方向に離間して複数形成されるとともに、ホイールマウントの互いに隣接する取り付け孔の間に対応する位置にホイールマウントから研削ホイールを取り外すリリースボルトが螺入されるリリース雌ねじが形成されているため、リリースボルトをリリース雌ねじに螺入させてホイールマウントを押し上げることができるため、たとえ研削屑が研削ホイールやホイールマウントに付着していたとしてもホイールマウントから研削ホイールを容易に取り外すことができる。

上記リリース雌ねじは偶数形成され、スピンドルの回転軸に対して対称位置に形成されるため、研削ホイールのホイールバランスが崩れることがない。

研削装置の一例の構成を示す斜視図である。ホイールマウント及び研削ホイールの構成を示す分解斜視図である。ホイールマウントに研削ホイールが装着された状態を示す断面図である。ホイールマウントから研削ホイールを取り外す状態を示す断面図である。

図１に示す研削装置１は、被加工物を研削する研削ホイールを備える研削装置の一例である。研削装置１は、Ｙ軸方向に延在する装置ベース２と、装置ベース２のＹ軸方向後部側に立設されたコラム３とを有している。装置ベース２の上面には、被加工物を保持し自転可能なチャックテーブル４が配設されている。チャックテーブル４の上面は、被加工物を吸引保持する保持面５となっており、図示しない吸引源に接続されている。チャックテーブル４は、Ｙ軸方向に移動可能な移動ベース６によって下方から支持されている。そして、移動ベース６が蛇腹７の伸縮をともないＹ軸方向に移動することにより、チャックテーブル４をＹ軸方向に移動させることができる。

コラム３のＹ軸方向前方においては、被加工物に研削を施す研削手段１０と、チャックテーブル４に対して接近及び離反する研削送り方向（Ｚ軸方向）に研削手段１０を昇降させる研削送り手段２０とが配設されている。研削手段１０は、Ｚ軸方向の軸心（図２に示す回転軸１１０）を有するスピンドル１１と、スピンドル１１の外周を囲繞するスピンドルハウジング１２と、スピンドル１１の一端に取り付けられたモータ１３と、スピンドルハウジング１２を保持するホルダ１４と、スピンドル１１の先端に固定されたホイールマウント１５に着脱可能に装着される研削ホイール１６とを備えている。研削手段１０は、モータ１３による駆動により研削ホイール１６を所定の回転速度で回転させることができ
る。

研削送り手段２０は、Ｚ軸方向に延在するボールネジ２１と、ボールネジ２１の一端に接続されたモータ２２と、ボールネジ２１と平行に延在する一対のガイドレール２３と、内部に備えたナットがボールネジ２１に螺合するとともに側部がガイドレール２３に摺接する昇降板２４とを備えている。昇降板２４には、ホルダ１４が固定されている。そして、モータ２２がボールネジ２１を回動させると、一対のガイドレール２３に沿って昇降板２４とともに研削手段１０をＺ軸方向に昇降させることができる。

次に、ホイールマウント１５及び研削ホイール１６の構成について詳述する。図２に示すように、ホイールマウント１５は、円盤状に形成されており、スピンドル１１の先端に固定されている。ホイールマウント１５の下面は、研削ホイール１６が取り付けられる取り付け面１５０であり、取り付け面１５０は鉛直方向と直交する水平方向に平行な平坦面となっている。ホイールマウント１５には、研削ホイール１６を締結するための締結ボルト１７が挿入される複数の取り付け孔１５１が周方向に等間隔で離間して形成されている。取り付け孔１５１は、ホイールマウント１５の上下面を貫通して形成されている。取り付け孔１５１の数は、特に限定されず、例えば６つ（図２では４つのみ図示）形成されている。

研削ホイール１６は、ホイールマウント１５に装着される装着部１６１と装着部１６１の反対側の自由端部１６２とを有するホイール基台１６０と、ホイール基台１６０の自由端部１６２に配設された複数の研削砥石１６３とを備えている。ホイール基台１６０は、中央に開口を有し環状に形成されており、ホイール基台１６０の外径はホイールマウント１５の外径と略同径に形成されている。研削砥石１６３は、例えば略長方体のセグメント砥石である。研削砥石１６３は、ホイール基台１６０の自由端部１６２において周方向に等間隔をあけて複数配設され、例えば接着材によって接着固定されている。

ホイール基台１６０の装着部１６１は、取り付け面１５０と平行な平坦面に形成されている。装着部１６１には、締結ボルト１７が螺合する複数の雌ねじ１６４が形成されている。雌ねじ１６４は、ホイールマウント１５に形成された複数の取り付け孔１５１の位置と対応して周方向に等間隔で離間して複数形成されている。雌ねじ１６４の数は、取り付け孔１５１の数と対応しており、例えば６つ形成されている。

また、ホイール基台１６０の装着部１６１には、ホイールマウント１５の互いに隣接する取り付け孔１５１の間に対応する位置にホイールマウント１５から研削ホイール１６を取り外す図３に示すリリースボルト１８が螺入されるリリース雌ねじ１６５が形成されている。リリース雌ねじ１６５は、ホイール基台１６０の上下面を貫通して形成されている。リリース雌ねじ１６５の数は、偶数であることが好ましく、本実施形態では、スピンドル１１の鉛直方向の回転軸１１０に対して対称位置において例えば２つ形成されている。

次に、研削ホイール１６を用いて被加工物を研削する動作例について説明する。まず、図１に示したチャックテーブル４に被加工物を搬送する。図示しない吸引源の吸引力を保持面５に作用させて被加工物を吸引保持し、被加工物を保持したチャックテーブル４を研削手段１０の下方に移動させる。

続いて、チャックテーブル４を回転させるとともに、研削ホイール１６を所定の方向に回転させながら、研削送り手段２０によって研削ホイール１６をチャックテーブル４の保持面５に接近する方向に下降させる。回転しながら下降する研削砥石１６３で被加工物の被加工面を押圧しながら所望の厚みに至るまで研削を行う。研削中は、回転する研削砥石１６３の周囲に研削屑が飛散し、研削ホイール１６やホイールマウント１５に付着する。
被加工物が所望の厚みに形成された時点で研削が終了する。そして、チャックテーブル４から研削後の被加工物を搬出し、洗浄・乾燥が行われ、図示しない収容カセットなどに収容される。

次に、ホイールマウント１５に対する研削ホイール１６の着脱動作について説明する。図２に示す研削ホイール１６をホイールマウント１５に装着する場合は、ホイール基台１６０の装着部１６１にホイールマウント１５の取り付け面１５０を密着させた状態で、ホイールマウント１５の６つの取り付け孔１５１に締結ボルト１７をそれぞれ挿入するとともにホイール基台１６０の雌ねじ１６４で締結ボルト１７を螺合させて締結する。これにより、図３に示すように、研削ホイール１６がホイールマウント１５に装着される。

一方、ホイールマウント１５から研削ホイール１６を取り外す場合は、ホイールマウント１５の６つの取り付け孔１５１から全ての締結ボルト１７を取り外してから、図４に示すように、ホイール基台１６０の２つのリリース雌ねじ１６５にリリースボルト１８をそれぞれ螺入させながら、リリースボルト１８の端部１８ａをホイールマウント１５の取り付け面１５０に突き当てて押し上げる。ここで、ホイール基台１６０の装着部１６１やホイールマウント１５の取り付け面１５０に研削屑が付着していたとしても、リリースボルト１８によって取り付け面１５０と装着部１６１とが互いに離反する方向の外力がホイールマウント１５に作用するため、リリースボルト１８の端部１８ａでホイールマウント１５を押し上げて、ホイール基台１６０の装着部１６１とホイールマウント１５の取り付け面１５０とを離間させることができる。このようにして、所定の位置までホイールマウント１５を押し上げたら、研削ホイール１６をホイールマウント１５から取り外す。

このように、本発明にかかる研削ホイール１６は、ホイールマウント１５に装着される装着部１６１と装着部１６１の反対側の自由端部１６２とを有するホイール基台１６０と、ホイール基台１６０の自由端部１６２に配設された複数の研削砥石１６３とを備え、ホイールマウント１５には研削ホイール１６を締結する締結ボルト１７が挿入される複数の取り付け孔１５１が周方向に離間して形成されており、ホイール基台１６０の装着部１６１には、締結ボルト１７が螺合する複数の雌ねじ１６４が取り付け孔１５１に対応して周方向に離間して複数形成されるとともに、ホイールマウント１５の互いに隣接する取り付け孔１５１の間に対応する位置にホイールマウント１５から研削ホイール１６を取り外すリリースボルト１８が螺入されるリリース雌ねじ１６５が形成されているため、リリースボルト１８をリリース雌ねじ１６５に螺入させてホイールマウント１５を押し上げることができるため、たとえ研削屑が研削ホイール１６やホイールマウント１５に付着した場合においてもホイールマウント１５から研削ホイール１６を容易に取り外すことができる。
また、リリース雌ねじ１６５はホイール基台１６０において偶数形成され、スピンドル１１の回転軸１１０に対して対称位置に形成されるため、研削ホイール１６のホイールバランスが崩れることがない。

上記実施形態では、リリース雌ねじ１６５の数は、偶数として説明したが、ホイールマウント１５に装着された状態の研削ホイール１６が回転する際に、研削ホイール１６のホイールバランスが崩れずに振動が発生しなければ、リリース雌ねじ１６５の数は、必ずしも偶数でなくてもよい。したがって、この場合は、奇数（例えば３つ）のリリース雌ねじ１６５をホイール基台１６０に形成してもよい。

１：研削装置２：装置ベース３：コラム４：チャックテーブル
５：保持面６：移動ベース７：蛇腹
１０：研削手段１１：スピンドル１２：スピンドルハウジング
１３：モータ１４：ホルダ１５：ホイールマウント
１５０：取り付け面１５１：取り付け孔
１６：研削ホイール１６０：ホイール基台１６１：装着部１６２：自由端部
１６３：研削砥石１６４：雌ねじ１６５：リリース雌ねじ
１７：締結ボルト１８：リリースボルト
２０：研削送り手段２１：ボールネジ２２：モータ２３：ガイドレール
２４：昇降板

Claims

研削装置のスピンドルの先端に固定されたホイールマウントに着脱可能に装着される研削ホイールであって、
該ホイールマウントに装着される装着部と該装着部の反対側の自由端部とを有するホイール基台と、
該ホイール基台の該自由端部に配設された複数の研削砥石と、を備え、
該ホイールマウントには該研削ホイールを締結する締結ボルトが挿入される複数の取り付け孔が周方向に離間して形成されており、
該ホイール基台の該装着部には、該締結ボルトが螺合する複数の雌ねじが該取り付け孔に対応して周方向に離間して複数形成されるとともに、該ホイールマウントの互いに隣接する該取り付け孔の間に対応する位置に該ホイールマウントから該研削ホイールを取り外すリリースボルトが螺入される偶数のリリース雌ねじが該スピンドルの回転軸に対して対称位置に形成された研削ホイール。