JP7294837B2

JP7294837B2 - 加工装置

Info

Publication number: JP7294837B2
Application number: JP2019051833A
Authority: JP
Inventors: 聡大河原; ジュンヨンソ
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-03-19
Filing date: 2019-03-19
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2039-03-19
Also published as: JP2020151800A

Description

本発明は、冷却水や加工水の循環使用を実施する加工装置に関する。

液体を供給しながら半導体ウェーハやパッケージ基板、セラミックス基板、ガラス基板などを切削したり研削したりする加工装置は、加工工具（切削ブレードや研削ホイール等）を装着したスピンドルの冷却水や被加工物に液体を供給するため、常に加工に液体が必要となる（例えば、特許文献１参照）。

液体は、所定範囲の温度に保たれてスピンドルの冷却や加工に用いられ、特にスピンドルの冷却に用いる液体は、不純物の混入などもないため定温水供給装置を介して循環利用する場合がある。

特許第５１４９０３５号公報

しかし、定温水供給装置は、温度を一定に維持するため、加熱ユニットや冷却のユニットを備えており、運転コストが係る。

さらに、加工に用いる液体も、加工屑の濃度はわずかであるため、加工屑を除去しながら循環利用したいというにニーズもある。そこで、加工屑を除去するユニットも考案されたが、特許文献１に示されているように、加工装置の他に別途装置を設置するためのコスト及びスペースが必要になってしまう。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工水を循環利用するためのコストを抑制することができる加工装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の加工装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該被加工物を加工する砥石が装着されるスピンドルと、該砥石に加工水を供給する加工水供給ユニットと、該スピンドルを回転可能に支持し内部に冷却水路を備えるスピンドルハウジングと、該スピンドルハウジングの該冷却水路から排出された液体が貯留されるタンクと、該タンクに貯留された液体をポンプを介して送水する再利用経路と、該タンクに貯留される液体の温度を調整する温調部と、を備える加工装置であって、該温調部は、該液体の温度を測定する温度測定器を備え、該温度測定器の温度に基づいて該タンクに供給される液体を霧状に噴射し、気化熱で該液体を冷却するとともに、該温調部は、該タンクから送水された液体を再度該タンクに霧状に噴射して供給するタンク冷却路を備え、該タンク冷却路は、複数のノズルから液体を霧状に噴射し、該温度測定器の温度に基づいて、霧状にして噴射する該ノズルの数を増減させることを特徴とする。

前記加工装置において、該タンクには、タンクの空間に気流を形成する冷却ファンが設置されても良い。

前記加工装置において、該タンクには、該加工水供給ユニットから排出された該加工水が供給され、該再利用経路には、該タンクから排出された液体に含まれる異物を除去するフィルターユニットを備えても良い。

前記加工装置において、該再利用経路は、該ポンプを介して該加工水供給ユニットに接続されても良い。

本発明は、液体を循環利用するためのコストを抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示された加工装置の加工水循環ユニットを模式的に示す図である。図３は、図２に示された加工水循環ユニットのタンクを模式的に示す断面図である。図４は、図１に示された加工装置の制御ユニットが加工動作中に繰り返し実行するフローチャートの一例を示す図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る加工装置を図面に基いて説明する。図１は、実施形態１に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示された加工装置の加工水循環ユニットを模式的に示す図である。図３は、図２に示された加工水循環ユニットのタンクを模式的に示す断面図である。図４は、図１に示された加工装置の制御ユニットが加工動作中に繰り返し実行するフローチャートの一例を示す図である。

実施形態１に係る図１に示す加工装置１は、被加工物２００を切削（加工に相当する）する切削装置である。実施形態１では、被加工物２００は、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等のウェーハである。被加工物２００は、表面２０１に格子状に形成された複数の分割予定ライン２０２によって格子状に区画された領域にデバイス２０３が形成されている。

また、本発明の被加工物２００は、中央部が薄化され、外周部に厚肉部が形成された所謂ＴＡＩＫＯ（登録商標）ウェーハでもよく、ウェーハの他に、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス基板、フェライト基板、又はニッケル及び鉄の少なくとも一方を含む基板等でも良い。実施形態１において、被加工物２００は、環状フレーム２０６が装着されたテープ２０５に表面２０１の裏側の裏面２０４が貼着されて、テープ２０５によって環状フレーム２０６の開口内に支持されている。

図１に示された加工装置１は、被加工物２００をチャックテーブル１０で保持し分割予定ライン２０２に沿って切削ブレード２１で切削する装置である。加工装置１は、図１に示すように、被加工物２００を保持面１１に保持するチャックテーブル１０と、切削ユニット２０と、図示しない撮像ユニットと、制御ユニット１００とを備える。

また、加工装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０と切削ユニット２０とをチャックテーブル１０の保持面１１と平行なＸ軸方向へ相対的に移動させる加工送りユニットであるＸ軸移動ユニットと、チャックテーブル１０と切削ユニット２０とを保持面１１と平行でＸ軸方向と直交するＹ軸方向へ相対的に移動させる割り出し送りユニットであるＹ軸移動ユニット３０と、チャックテーブル１０と切削ユニット２０とを保持面１１と直交し鉛直方向と平行なＺ軸方向へ相対的に移動させる切り込み送りユニットであるＺ軸移動ユニット４０とを備える。加工装置１は、図１に示すように、切削ユニット２０を２つ備えた、即ち、２スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置である。

チャックテーブル１０は、被加工物２００を保持面１１で吸引保持するものである。チャックテーブル１０は、円盤形状であり、被加工物２００を保持する保持面１１がポーラスセラミック等から形成されている。また、チャックテーブル１０は、Ｘ軸移動ユニットにより切削ユニット２０の下方の加工領域と、切削ユニット２０の下方から離間して被加工物２００が搬入出される搬入出領域とに亘ってＸ軸方向に移動自在に設けられ、かつ回転駆動源によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられている。チャックテーブル１０は、図示しない真空吸引源と接続され、真空吸引源により吸引されることで、保持面１１に載置された被加工物２００を吸引保持する。また、チャックテーブル１０の周囲には、図１に示すように、環状フレーム２０６をクランプするクランプ部１２が複数設けられている。

切削ユニット２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を切削するものである。切削ユニット２０は、それぞれ、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００に対して、Ｙ軸移動ユニット３０によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、Ｚ軸移動ユニット４０によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

一方の切削ユニット２０は、図１に示すように、Ｙ軸移動ユニット３０、Ｚ軸移動ユニット４０などを介して、装置本体２から立設した門型の支持フレーム３の一方の柱部４に設けられている。他方の切削ユニット２０は、図１に示すように、Ｙ軸移動ユニット３０、Ｚ軸移動ユニット４０などを介して、支持フレーム３の他方の柱部５に設けられている。なお、支持フレーム３は、柱部４，５の上端同士を水平梁６により連結している。

切削ユニット２０は、Ｙ軸移動ユニット３０及びＺ軸移動ユニット４０により、チャックテーブル１０の保持面１１の任意の位置に切削ブレード２１を位置付け可能となっている。切削ユニット２０は、Ｙ軸移動ユニット３０及びＺ軸移動ユニット４０によりＹ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング２３と、スピンドルハウジング２３に軸心回りに回転自在に設けられかつモータにより回転されるとともに先端に切削ブレード２１が装着されるスピンドル２２とを備える。切削ブレード２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。スピンドルハウジング２３は、スピンドル２２を回転可能に支持し、図２に示すように、内部にスピンドル２２を冷却するための冷却水路２４を備えている。

撮像ユニットは、チャックテーブル１０の保持面１１で保持された被加工物２００を撮像するものである。実施形態１では、撮像ユニットは、切削ユニット２０と一体的に移動するように、切削ユニット２０に固定されている。撮像ユニットは、チャックテーブル１０に保持された切削前のワーク２１０の分割すべき領域を撮像する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。撮像ユニットは、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を撮像して、被加工物２００と切削ブレード２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の画像を得、得た画像を制御ユニット１００に出力する。

Ｘ軸移動ユニットは、チャックテーブル１０を加工送り方向であるＸ軸方向に加工送りするものである。Ｙ軸移動ユニット３０は、切削ユニット２０を割り出し送り方向であるＹ軸方向に割り出し送りするものである。Ｚ軸移動ユニット４０は、切削ユニット２０を切り込み送り方向であるＺ軸方向に切り込み送りするものである。

Ｘ軸移動ユニット、Ｙ軸移動ユニット３０及びＺ軸移動ユニット４０は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ３１，４１、ボールねじ３１，４１を軸心回りに回転させる周知のパルスモータ３２，４２及びチャックテーブル１０又は切削ユニット２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレール３３，４３を備える。

また、加工装置１は、チャックテーブル１０のＸ軸方向の位置を検出するため図示しないＸ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット２０のＹ軸方向の位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット２０のＺ軸方向の位置を検出するための図示しないＺ軸方向位置検出ユニットとを備える。Ｘ軸方向位置検出ユニット及びＹ軸方向位置検出ユニットは、Ｘ軸方向、又はＹ軸方向と平行なリニアスケールと、Ｘ軸移動ユニット又はＹ軸移動ユニット３０によりＸ軸方向又はＹ軸方向に移動自在に設けられリニアスケールの目盛を読み取る読み取りヘッドとにより構成することができる。Ｘ軸方向位置検出ユニット、及びＹ軸方向位置検出ユニットは、読み取りヘッドが読み取ったリニアスケールの目盛を示す情報をチャックテーブル１０のＸ軸方向の位置、又は切削ユニット２０のＹ軸方向の位置を示す情報として制御ユニット１００に出力する。Ｚ軸方向位置検出ユニットは、ボールねじ４１を軸心回りに回転させるパルスモータ４２のパルス数で切削ユニット２０のＺ軸方向の位置を検出して、検出した切削ユニット２０のＺ軸方向の位置を示す情報を制御ユニット１００に出力する。

また、加工装置１は、切削前後の被加工物２００を収容するカセット７が載置されるカセットエレベータ８と、切削後の被加工物２００を洗浄する洗浄ユニット５０と、図示しない搬送ユニットと、を備える。搬送ユニットは、切削前後の被加工物２００をカセット７、チャックテーブル１０、洗浄ユニット５０及びカセット７に順に搬送する。

また、加工装置１は、図２に示すように、加工水供給ユニット６０と、加工水循環ユニット７０とを備える。加工水供給ユニット６０は、切削ブレード２１及びチャックテーブル１０に保持された被加工物２００に図２に示された加工水源１０１から供給された液体である加工水１０２を供給するものである。加工水供給ユニット６０は、加工水１０２として純水を切削ブレード２１及びチャックテーブル１０に保持された被加工物２００に供給する。

加工水供給ユニット６０は、切削ユニット２０と１対１で対応し、対応する切削ユニット２０に取り付けられている。加工水供給ユニット６０は、図１に示すように、切削ユニット２０のスピンドルハウジング２３の先端に取り付けられて、切削ブレード２１の上方を覆うブレードカバー６１と、ブレードカバー６１に取り付けられたブレード用加工水ノズル６２と、ブレードカバー６１に取り付けられた被加工物用加工水ノズル６３とを備える。ブレード用加工水ノズル６２は、Ｘ軸方向と平行に延在しかつ互いの間に切削ブレード２１を位置付けて、切削ブレード２１に向けて加工水１０２を供給する。被加工物用加工水ノズル６３は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００に向けて加工水１０２を供給する。

加工水循環ユニット７０は、加工水源１０１から供給された加工水１０２を貯留するタンク７１を備え、タンク７１内の加工水１０２をスピンドルハウジング２３の冷却水路２４に供給して冷却水路２４とタンク７１との間で循環させるとともに、タンク７１内の加工水１０２を加工水供給ユニット６０に供給して切削ブレード２１及び被加工物２００とタンク７１との間で循環させるものである。なお、加工水供給ユニット６０を介して切削ブレード２１及び被加工物２００に供給された加工水１０２は、加工装置１の装置本体２に設けられた図２に示す排水路９を通してタンク７１に収容される。なお、排水路９のタンク７１に取り付けられる先端には、加工水１０２を霧状に噴射するスプレーノズルが取り付けていない。排水路９を通してタンク７１に供給される加工水１０２は、切削の際に生じた切削屑を含むために、切削屑によりスプレーノズルが詰まる虞があるからである。

加工水循環ユニット７０は、図２に示すように、タンク７１と、再利用経路７２と、温調部７３と、を備える。タンク７１は、図３に示すように、加工水１０２を貯留可能な容器である。タンク７１は、開閉弁１０３が設けられた配管１０４により加工水源１０１に接続しており、開閉弁１０３が開くことで、配管１０４を通して加工水源１０１から加工水１０２が供給され、供給された加工水１０２を一旦貯留する。

タンク７１は、各切削ユニット２０のスピンドルハウジング２３に設けられた冷却水路２４と配管７４により接続しており、スピンドルハウジング２３の冷却水路２４から排水された加工水１０２が供給され、貯留される。なお、実施形態１において、配管７４は、切削ユニット２０と１対１で対応し、対応する切削ユニット２０のスピンドルハウジング２３の冷却水路２４から排水された加工水１０２をタンク７１に供給する。

タンク７１は、排水路９を通して、加工水供給ユニット６０から切削ブレード２１及びチャックテーブル１０に保持された被加工物２００に供給された加工水１０２が供給され、貯留される。なお、図２は、一対の切削ユニット２０のうち一方の切削ユニット２０のみを示し、他方の切削ユニット２０を省略しているが、他方の切削ユニット２０は、一方の切削ユニット２０と同様に加工水供給ユニット６０が取り付けられてスピンドルハウジング２３の冷却水路２４に加工水１０２が供給される。

タンク７１には、タンク７１内の空間に気流を形成する冷却ファン７５が設置されている。実施形態１では、冷却ファン７５は、タンク７１の上壁７１１の両端部にそれぞれ設けられて、一対設けられている。実施形態１では、一方の冷却ファン７５がタンク７１外の気体をタンク７１内の空間に吸引し、他方の冷却ファン７５がタンク７１内の気体をタンク７１外に排気して、一対の冷却ファン７５は、タンク７１内の空間において、一方の冷却ファン７５から他方の冷却ファン７５に向かう図２に矢印で示す気流３００を形成する。

また、タンク７１内には、気液分離用のフィルタ７１２が内部に設けられている。フィルタ７１２は、ステンレス鋼等から構成されたメッシュ状の部材であり、実施形態１では、フィルタ７１２は、２つ設けられている。一方のフィルタ７１２は、上壁７１１の内面の他方の冷却ファン７５の隣に一端が取り付けられ、他端が一端からタンク７１の底壁７１３に向かって延びている。また、他方のフィルタ７１２は、上壁７１１の内面に他方の冷却ファン７５を覆う状態で取り付けられている。

再利用経路７２は、タンク７１に貯留された加工水１０２をポンプ７２１を介して送水するものである。再利用経路７２は、図２に示すように、ポンプ７２１が設けられて、ポンプ７２１を介して加工水供給ユニット６０の各ノズル６２，６３に接続される配管７２２と、配管７２２の途中の分岐部７２３から分岐して、各切削ユニット２０のスピンドルハウジング２３の冷却水路２４に接続した分岐管７２４と、フィルターユニット７２５とを備える。

配管７２２は、ポンプ７２１により加圧されたタンク７１内の加工水１０２を各切削ユニット２０のスピンドルハウジング２３の先端に取り付けられた加工水供給ユニット６０の各ノズル６２，６３に供給する。分岐管７２４は、ポンプ７２１により加圧されたタンク７１内の加工水１０２を各切削ユニット２０のスピンドルハウジング２３の冷却水路２４に供給する。フィルターユニット７２５は、配管７２２のポンプ７２１と分岐部７２３との間に設けられ、配管７２２内を流れるタンク７１から排出された加工水１０２に含まれる切削屑等の異物を除去するものである。

温調部７３は、タンク７１内に貯留される加工水１０２の温度を調整するものである。温調部７３は、温度測定器８３と、ノズルであるスプレーノズル７６と、タンク冷却路７７とを備える。温度測定器８３は、配管７２２内を流れる加工水１０２の温度を測定し、測定結果を制御ユニット１００に出力する。実施形態１では、温度測定器８３は、フィルターユニット７２５と分岐部７２３との間の配管７２２内を流れる加工水１０２の温度を測定する。実施形態１では、温度測定器８３は、フィルターユニット７２５と分岐部７２３との間の配管７２２に設置されて、フィルターユニット７２５通過後のスピンドルハウジング２３の冷却水路２４やノズル６２，６３に供給する直前の加工水１０２の温度が測定できるので好適であるが、本発明では、他の配管（排水路９、配管７４、冷却路７８、分岐管７２４等）やタンク７１内に設置されて、加工水１０２の温度を測定しても良い。

スプレーノズル７６は、図２及び図３に示すように、冷却水路２４に接続した配管７４の先端に取り付けられて、冷却水路２４から排水された加工水１０２をタンク７１内に霧状にして噴射し、霧状に噴射された加工水１０２の気化熱で、タンク７１内の加工水１０２を冷却するものである。なお、実施形態１では、図３に示すように、配管７４は、途中から分岐管７４１に分岐している。分岐管７４１は、タンク７１に接続し、先端にスプレーノズル７６が設けられていない。分岐管７４１及び配管７４は、それぞれ制御ユニット１００に制御される開閉弁７４２，７４３が設けられている。

このために、温調部７３は、制御ユニット１００に制御されて開閉弁７４２，７４３が開閉されることで、冷却水路２４から排水された加工水１０２を配管７４と分岐管７４１とのうちの一方からタンク７１内に供給する状態と、冷却水路２４から排水された加工水１０２を配管７４と分岐管７４１との双方からタンク７１内に供給する状態とが切り換えられる。なお、実施形態１では、配管７４から分岐しかつスプレーノズル７６が設けられていない分岐管７４１を一つ設けているが、本発明では、配管７４から分岐した分岐管７４１を複数設け、各分岐管７４１の先端にスプレーノズル７６を設けても良く、スプレーノズル７６を設けなくても良い。また、本明細書では、開閉弁７４２，７４３のうち分岐管７４１に設けられた開閉弁７４２を以下、分岐管用開閉弁７４２と記し、配管７４に設けられた開閉弁７４３を以下、配管用開閉弁７４３と記す。

タンク冷却路７７は、タンク７１から再利用経路７２に送水された加工水１０２を再度タンク７１内に霧状にして噴射して供給するものである。タンク冷却路７７は、温度測定器８３と分岐部７２３との間で配管７２２に接続しかつタンク７１に接続した冷却路７８と、冷却路７８の先端に取り付けられて、加工水１０２をタンク７１内に霧状にして噴射し、霧状に噴射された加工水１０２の気化熱で、タンク７１内の加工水１０２を冷却するノズルであるスプレーノズル７９とを備える。

実施形態１では、冷却路７８は、二つの分岐冷却管７８１に分岐し、各分岐冷却管７８１の先端にスプレーノズル７９を設けている。また、各分岐冷却管７８１は、それぞれ制御ユニット１００により制御される開閉弁７８２，７８３が設けられている。

このために、温調部７３は、制御ユニット１００に制御されて開閉弁７８２，７８３が開閉されることで、タンク７１から送水された加工水１０２を二つの分岐冷却管７８１とのうちの一方からタンク７１内に供給する状態と、タンク７１から送水された加工水１０２を二つの分岐冷却管７８１との双方からタンク７１内に供給する状態とが切り換えられる。タンク冷却路７７は、複数のスプレーノズル７９から加工水１０２を霧状に噴射し、制御ユニット１００により開閉弁７８２，７８３が制御されることで、霧状にして噴射するスプレーノズル７９の数を増減させる。

なお、実施形態１では、分岐冷却管７８１を二つ設けているが、本発明では、冷却路７８から分岐した分岐冷却管７８１を三つ以上設けても良い。また、本明細書では、開閉弁７８２，７８３のうち一方の分岐冷却管７８１に設けられた開閉弁７８２を以下、第１分岐冷却管用開閉弁７８２と記し、他方の分岐冷却管７８１に設けられた開閉弁７８３を以下、第２分岐冷却管用開閉弁７８３と記す。なお、図２は、配管７４及びタンク冷却路７７の一部の構成を省略している。

また、実施形態１において、加工水循環ユニット７０は、Ｃｏ_２インジェクタ８０と排水路８１とを備えている。Ｃｏ_２インジェクタ８０は、加工水供給ユニット６０に供給される加工水１０２に二酸化炭素（Ｃｏ_２）を供給するものであって、配管７２２の分岐部７２３と加工水供給ユニット６０との間に設けられている。

排水路８１は、タンク７１に連結し、かつ開閉弁８２が設けられた配管であって、開閉弁８２が開くことでタンク７１内の加工水１０２をタンク７１外に排水することができる。

制御ユニット１００は、加工装置１及び加工水循環ユニット７０の上述した各ユニットをそれぞれ制御して、被加工物２００に対する加工動作を加工装置１に実施させるものである。具体的には、制御ユニット１００は、搬送ユニットに切削前の被加工物２００をカセット７から取り出してチャックテーブル１０の保持面１１に載置させ、チャックテーブル１０にワーク２１０を吸引保持した後、Ｘ軸移動ユニットにチャックテーブル１０を移動させて、撮像ユニットにチャックテーブル１０上の被加工物２００を撮像させる。制御ユニット１００は、被加工物２００と切削ブレード２１との位置合わせを行うアライメントを遂行し、チャックテーブル１０と切削ユニット２０の切削ブレード２１とを分割予定ライン２０２に沿って相対的に移動させながら分割予定ライン２０２に切削ブレード２１を切り込ませて、被加工物２００を分割予定ライン２０２に沿って切削する。

制御ユニット１００は、切削ブレード２１を全ての分割予定ライン２０２に切り込ませて、全ての分割予定ライン２０２を切削した後、チャックテーブル１０の吸引保持を解除し、搬送ユニットにチャックテーブル１０上の被加工物２００を洗浄ユニット５０に搬送させる。制御ユニット１００は、洗浄ユニット５０に被加工物２００を洗浄させて、搬送ユニットに洗浄ユニット５０から被加工物２００をカセット７まで搬送させて、カセット７内に搬入させる。

制御ユニット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、加工装置１を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して加工装置１の上述した各ユニットに出力する。

また、制御ユニット１００は、加工動作の状態や撮像ユニットが撮像した画像などを表示する図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットとが接続されている。表示ユニットは、液晶表示装置などにより構成される。入力ユニットは、表示ユニットの表示画面に設けられたタッチパネル又はキーボード等の外部入力装置等により構成される。

また、制御ユニット１００は、加工動作前に、開閉弁８２を閉じた状態で開閉弁１０３を開いてタンク７１内に加工水源１０１からの加工水１０２を貯留した後、開閉弁１０３を閉じ、分岐管用開閉弁７４２を開き、配管用開閉弁７４３、第１分岐冷却管用開閉弁７８２及び第２分岐冷却管用開閉弁７８３を閉じる。制御ユニット１００は、加工動作において、冷却ファン７５を駆動し、ポンプ７２１を駆動してタンク７１内の加工水１０２を加工水供給ユニット６０及び冷却水路２４とタンク７１内との間で循環させる。このとき、配管用開閉弁７４３が閉じているので、各切削ユニット２０のスピンドルハウジング２３の冷却水路２４から排水された加工水１０２は、分岐管７４１を通ってタンク７１内に供給され、第１分岐冷却管用開閉弁７８２及び第２分岐冷却管用開閉弁７８３が閉じているので、タンク冷却路７７を通ってタンク７１内に供給されていない。

実施形態１では、制御ユニット１００は、加工動作中において、図４に示すフローチャートを繰り返し実行する。制御ユニット１００は、温度測定器８３の測定結果に基づいて配管７２２内の加工水１０２の温度が第１の温度より高いか否かを判定する（ステップＳＴ１）。制御ユニット１００は、配管７２２内の加工水１０２の温度が第１の温度より高くないと判定（ステップＳＴ１：Ｎｏ）すると、配管用開閉弁７４３、第１分岐冷却管用開閉弁７８２及び第２分岐冷却管用開閉弁７８３を閉じる、又は閉じた状態を維持（ステップＳＴ２）して、ステップＳＴ１に戻る。

制御ユニット１００は、配管７２２内の加工水１０２の温度が第１の温度より高いと判定（ステップＳＴ１：Ｙｅｓ）すると、配管用開閉弁７４３を開（ステップＳＴ３）いて、ステップＳＴ４に進む。すると、各切削ユニット２０のスピンドルハウジング２３の冷却水路２４から排水された加工水１０２は、分岐管７４１及び配管７４を通ってタンク７１内に供給されるとともに、配管７４の先端に設けられたスプレーノズル７６により液状に噴射されてタンク７１内に供給される。

制御ユニット１００は、温度測定器８３の測定結果に基づいて配管７２２内の加工水１０２の温度が第１の温度よりも高い第２の温度より高いか否かを判定する（ステップＳＴ４）。制御ユニット１００は、配管７２２内の加工水１０２の温度が第２の温度より高くないと判定（ステップＳＴ４：Ｎｏ）すると、第１分岐冷却管用開閉弁７８２及び第２分岐冷却管用開閉弁７８３を閉じる、又は閉じた状態を維持（ステップＳＴ５）して、ステップＳＴ１に戻る。

制御ユニット１００は、配管７２２内の加工水１０２の温度が第２の温度より高いと判定（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）すると、第１分岐冷却管用開閉弁７８２を開（ステップＳＴ６）いて、ステップＳＴ７に進む。すると、ポンプ７２１によりタンク７１から再利用経路７２に送水された加工水１０２が、タンク冷却路７７の一つの分岐冷却管７８１を通ってタンク７１内に供給されるとともに、一つの分岐冷却管７８１の先端に設けられたスプレーノズル７９により液状に噴射されてタンク７１内に供給される。

制御ユニット１００は、温度測定器８３の測定結果に基づいて配管７２２内の加工水１０２の温度が第２の温度よりも高い第３の温度より高いか否かを判定する（ステップＳＴ７）。制御ユニット１００は、配管７２２内の加工水１０２の温度が第３の温度より高くないと判定（ステップＳＴ７：Ｎｏ）すると、第２分岐冷却管用開閉弁７８３を閉じる、又は閉じた状態を維持（ステップＳＴ８）して、ステップＳＴ１に戻る。

制御ユニット１００は、配管７２２内の加工水１０２の温度が第３の温度より高いと判定（ステップＳＴ７：Ｙｅｓ）すると、第２分岐冷却管用開閉弁７８３を開いて（ステップＳＴ９）、ステップＳＴ１に戻る。すると、ポンプ７２１によりタンク７１から再利用経路７２に送水された加工水１０２が、タンク冷却路７７の二つの分岐冷却管７８１を通ってタンク７１内に供給されるとともに、二つの分岐冷却管７８１の先端に設けられたスプレーノズル７９により液状に噴射されてタンク７１内に供給される。こうして、温調部７３は、温度測定器８３の測定結果である配管７２２内の加工水１０２の温度に基づいてタンク７１に供給される加工水１０２を霧状に噴射し、気化熱で加工水１０２を冷却する。

ステップＳＴ９後の加工水循環ユニット７０は、図３に示すように、各切削ユニット２０のスピンドルハウジング２３の冷却水路２４から排出された加工水１０２を分岐管７４１からタンク７１内に供給し、配管７４の先端に取り付けられたスプレーノズル７６から霧状に噴射して供給する。また、加工水循環ユニット７０は、ポンプ７２１によりタンク７１から送水された加工水１０２をタンク冷却路７７の全ての分岐冷却管７８１の先端に取り付けられたスプレーノズル７９から霧状に噴射して供給する。

制御ユニット１００は、ステップＳＴ９から戻ったステップＳＴ１において、温度測定器８３の測定結果に基づいて配管７２２内の加工水１０２の温度が例えば２℃下がって第１の温度より低くなると、配管用開閉弁７４３、第１分岐冷却管用開閉弁７８２及び第２分岐冷却管用開閉弁７８３を閉じ（ステップＳＴ２）て、ステップＳＴ１に戻る。

また、制御ユニット１００は、ステップＳＴ９から戻ったステップＳＴ４において、温度測定器８３の測定結果に基づいて配管７２２内の加工水１０２の温度が第２の温度より低くなると、第１分岐冷却管用開閉弁７８２及び第２分岐冷却管用開閉弁７８３を閉じ（ステップＳＴ５）て、ステップＳＴ１に戻る。制御ユニット１００は、ステップＳＴ９から戻ったステップＳＴ７において、温度測定器８３の測定結果に基づいて配管内の加工水１０２の温度が第３の温度より低くなると、第２分岐冷却管用開閉弁７８３を閉じ（ステップＳＴ８）て、ステップＳＴ１に戻る。こうして、加工水循環ユニット７０は、温度測定器８３の測定結果である配管７２２内の加工水１０２の温度に応じて、タンク７１内に供給する加工水１０２を霧状に噴射するスプレーノズル７６，７９の数を増減させる。

なお、実施形態１では、加工装置１は、図４に示すフローチャートを繰り返し実行する際には、冷却ファン７５を駆動したが、本発明では、冷却ファン７５を駆動せずに、図４に示すフローチャートを繰り返し実行し、所定のタイミング（例えば、加工水１０２の温度が第３の温度よりも高い状態でさらに上昇を続けるタイミング）で冷却ファン７５を駆動しても良い。この場合、加工装置１は、加工水１０２を全てのスプレーノズル７６，７９から霧状に噴射してタンク７１に供給し、冷却ファン７５を駆動すると、スプレーノズル７６，７９からの噴射及び冷却ファン７５を停止した状態よりも加工水１０２の温度を１０℃以上冷却することができる。

前述した実施形態１に係る加工装置１は、スピンドル２２を冷却する加工水１０２を循環利用するために加工水１０２を貯留したタンク７１に、加工水１０２を霧状に噴射して供給することで、スピンドル２２の冷却時に上昇した加工水１０２を冷却することを可能にした。このために、加工装置１は、加工水１０２の温度を測定するためのチラーチェックなどを増設することなく、加工水１０２を霧状にしてタンク７１に供給するだけで、加工水１０２の冷却効果が得られる。その結果、加工装置１は、加工水１０２の冷却に係るコストを抑制できるので、加工水１０２を循環利用するためのコストを抑制することができるという効果を奏する。

また、加工装置１は、さらなる加工水１０２の冷却効果を得るため、タンク７１内に気流を発生させる冷却ファン７５を設置しているので、加工水１０２の気化熱による冷却効果を増加させることができる。

また、加工装置１は、再利用経路７２から分岐させ、タンク７１内の加工水１０２の冷却のためのタンク冷却路７７を設けて、加工水１０２の冷却効果を向上できる。また、加工装置１は、タンク冷却路７７を複数の分岐冷却管７８１に分岐しているので、冷却効果を向上できる。さらに、加工装置１は、温度測定器８３の測定結果である配管７２２内の加工水１０２の温度に応じて、タンク７１内に供給する加工水１０２を霧状に噴射するスプレーノズル７６，７９の数を増減させるので、加工水１０２の温度を適切な温度に維持することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。前述した実施形態では、加工装置１として切削装置を示しているが、本発明では、加工装置１は、切削装置に限定されることなく、被加工物２００を研削加工する研削装置等の被加工物２００に種々の加工を施す種々の加工装置でも良い。また、実施形態１では、加工装置１は、冷却ファン７５を二つ設けたが、本発明では、冷却ファン７５を三つ以上設けても良い。また、本発明では、加工水循環ユニット７０の動作は、図４に示されたフローチャートに限定されない。また、本発明では、排水路９の経路によるタンク１への加工水１０２の供給は無くてもあっても良い。

１加工装置
１０チャックテーブル
２１切削ブレード（砥石）
２２スピンドル
２３スピンドルハウジング
２４冷却水路
６０加工水供給ユニット
７１タンク
７２再利用経路
７３温調部
７５冷却ファン
７７タンク冷却路
７９スプレーノズル（ノズル）
８３温度測定器
１０２加工水（液体）
２００被加工物
７２１ポンプ
７２５フィルターユニット

Claims

被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該被加工物を加工する砥石が装着されるスピンドルと、該砥石に加工水を供給する加工水供給ユニットと、該スピンドルを回転可能に支持し内部に冷却水路を備えるスピンドルハウジングと、該スピンドルハウジングの該冷却水路から排出された液体が貯留されるタンクと、該タンクに貯留された液体をポンプを介して送水する再利用経路と、該タンクに貯留される液体の温度を調整する温調部と、を備える加工装置であって、
該温調部は、
該液体の温度を測定する温度測定器を備え、
該温度測定器の温度に基づいて該タンクに供給される液体を霧状に噴射し、気化熱で該液体を冷却するとともに、
該温調部は、該タンクから送水された液体を再度該タンクに霧状に噴射して供給するタンク冷却路を備え、
該タンク冷却路は、複数のノズルから液体を霧状に噴射し、該温度測定器の温度に基づいて、霧状にして噴射する該ノズルの数を増減させる加工装置。
該タンクには、タンクの空間に気流を形成する冷却ファンが設置されている請求項１に記載の加工装置。
該タンクには、該加工水供給ユニットから排出された該加工水が供給され、該再利用経路には、該タンクから排出された液体に含まれる異物を除去するフィルターユニットを備える請求項１又は請求項２に記載の加工装置。
該再利用経路は、該ポンプを介して該加工水供給ユニットに接続される請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載の加工装置。