JP7341602B2 - 切削装置 - Google Patents

切削装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7341602B2
JP7341602B2 JP2019090892A JP2019090892A JP7341602B2 JP 7341602 B2 JP7341602 B2 JP 7341602B2 JP 2019090892 A JP2019090892 A JP 2019090892A JP 2019090892 A JP2019090892 A JP 2019090892A JP 7341602 B2 JP7341602 B2 JP 7341602B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
unit
nut
blade
rotating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019090892A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020185635A (ja
Inventor
志博 蘇
一貴 寺田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Priority to JP2019090892A priority Critical patent/JP7341602B2/ja
Priority to SG10202003857QA priority patent/SG10202003857QA/en
Priority to TW109115108A priority patent/TW202103843A/zh
Priority to CN202010380477.2A priority patent/CN111923259A/zh
Priority to KR1020200055978A priority patent/KR20200131176A/ko
Priority to US15/930,786 priority patent/US11267155B2/en
Priority to DE102020206016.9A priority patent/DE102020206016A1/de
Publication of JP2020185635A publication Critical patent/JP2020185635A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7341602B2 publication Critical patent/JP7341602B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/02Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by rotary tools, e.g. drills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/26Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D7/2614Means for mounting the cutting member
    • B26D7/2621Means for mounting the cutting member for circular cutters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/22Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006Cutting members therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15713Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
    • B23Q3/1572Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means
    • B23Q3/15722Rotary discs or drums
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0005Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
    • B28D5/0011Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing with preliminary treatment, e.g. weakening by scoring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0005Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
    • B28D5/0017Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing using moving tools
    • B28D5/0029Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing using moving tools rotating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0005Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
    • B28D5/0052Means for supporting or holding work during breaking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0082Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0082Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work
    • B28D5/0094Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work the supporting or holding device being of the vacuum type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092Apparatus for mechanical treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/14Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter
    • B26D1/143Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter rotating about a stationary axis
    • B26D1/15Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter rotating about a stationary axis with vertical cutting member
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006Cutting members therefor
    • B26D2001/0046Cutting members therefor rotating continuously about an axis perpendicular to the edge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/14Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising conical gears only
    • F16H1/145Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising conical gears only with offset axes, e.g. hypoïd gearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/20Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members
    • F16H1/203Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members with non-parallel axes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/17Tool changing including machine tool or component
    • Y10T483/1733Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
    • Y10T483/1736Tool having specific mounting or work treating feature
    • Y10T483/174Abrading wheel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Description

本発明は、被加工物を切削する切削装置に関する。
デバイスチップの製造工程では、互いに交差する複数の分割予定ライン(ストリート)によって区画された複数の領域にそれぞれIC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等のデバイスが形成されたウェーハ等が用いられる。このウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。
ウェーハの分割には、例えば切削装置が用いられる。切削装置は、ウェーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルによって保持されたウェーハに対して切削加工を施す切削ユニットとを備える。切削ユニットは、ウェーハを切削する環状の切削ブレードが装着されるスピンドル(回転軸)を備えており、切削ブレードはナットによってスピンドルの先端部に固定される。切削ユニットに装着された切削ブレードを回転させてウェーハに切り込ませることにより、ウェーハが切削され、分割される。
また、ウェーハの切削には、一対の加工ユニットを備え、一対の切削ブレードが互いに対向するように装着される、所謂フェイシングデュアルタイプの切削装置が用いられることがある。フェイシングデュアルタイプの切削装置を用いることにより、例えば加工条件(切削ブレードの種類、ウェーハへの切り込み深さ等)の異なる2種類の切削加工を同時進行で実施することが可能となる。
切削ブレードはウェーハの加工によって摩耗するため、定期的に交換される。切削ブレードを交換する際は、まず、切削ブレードを固定しているナットを緩めて取り外し、使用済みの切削ブレードを取り外す。その後、交換用の切削ブレードをスピンドルの先端部に装着し、ナットで交換用の切削ブレードを固定する。この切削ブレードの交換作業は、手動で行うと手間がかかり、また、作業中に切削ブレードやナットが誤って落下する恐れがある。そこで、切削ブレードの交換を自動で行う試みがなされている。
特許文献1には、フェイシングデュアルタイプの切削装置に設けられ、切削ブレードの交換を自動で行うブレード交換装置が開示されている。このブレード交換装置は、切削ブレードの着脱を行う機構(ブレード着脱ユニット)と、切削ブレードをスピンドルの先端部に固定するためのナットの着脱を行う機構(ナット着脱ユニット)とを備える。
特開2007-229843号公報
フェイシングデュアルタイプの切削装置に搭載されるブレード交換装置は、一対の切削ユニットそれぞれについて切削ブレードの交換を行うため、ナットを保持して回転させる一対のナット回転部を備えている。そして、一対のナット回転部にはそれぞれ、ナット回転部を回転させるためのモータが接続される。
しかしながら、ナット回転部を回転させるモータには相当のサイズと重量がある。そのため、一対のナット回転部のそれぞれに対して個別にモータを設けると、ブレード交換装置のサイズ及び重量が増大する。また、ブレード交換装置を構成及び稼働するために、複数のモータの準備及びメンテナンスが必要となり、コストが増大する。
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、小型化、軽量化、又は低コスト化されたブレード交換装置を備えた切削装置の提供を目的とする。
本発明の一態様によれば、被加工物を保持するチャックテーブルと、スピンドルを備え、該スピンドルに装着された切削ブレードで該チャックテーブルによって保持された該被加工物を切削する、第1切削ユニット及び第2切削ユニットと、該第1切削ユニットの該スピンドルに装着された該切削ブレードの交換と、該第2切削ユニットの該スピンドルに装着された該切削ブレードの交換とを行うブレード交換装置と、を有する切削装置であって、該ブレード交換装置は、該スピンドルに該切削ブレードを固定するためのナットの締め付け及び取り外しを行うナット着脱ユニットと、該切削ブレードの該スピンドルへの取り付け、及び、該切削ブレードの該スピンドルからの取り外しを行うブレード着脱ユニットと、を備え、該ナット着脱ユニットは、回転軸部と、該回転軸部の一端側に固定され、該第1切削ユニットの該スピンドルに該切削ブレードを固定するための該ナットを保持して回転する第1ナット回転部と、該回転軸部の他端側に固定され、該第2切削ユニットの該スピンドルに該切削ブレードを固定するための該ナットを保持して回転する第2ナット回転部と、1つのモータと、該モータ及び回転軸部に接続され、該回転軸部に該モータの動力を伝達する動力伝達ユニットと、を備える切削装置が提供される。
なお、該第1ナット回転部の回転軸と、該第2ナット回転部の回転軸とは、該回転軸部の長さ方向に沿って同一直線上に設定されていてもよい。また、該動力伝達ユニットは、該回転軸部の回転速度が該モータの回転速度よりも小さくなるように該動力を伝達し、該第1ナット回転部及び該第2ナット回転部のトルクを該モータのトルクよりも大きくする減速機であってもよい。また、該減速機は、かさ歯車又はハイポイドギアを備えていてもよい。
本発明の一態様に係る切削装置は、切削ブレードの交換を行うブレード交換装置を備える。また、ブレード交換装置は、モータと、一端側に第1ナット回転部が固定され、他端側に第2ナット回転部が固定された回転軸部と、回転軸部にモータの動力を伝達する動力伝達ユニットとを備える。
上記のブレード交換装置は、モータの動力を、動力伝達ユニット及び回転軸部を介して第1ナット回転部及び第2ナット回転部に伝達できる。すなわち、1つのモータで2つのナット回転部を駆動することができる。これにより、第1ナット回転部と第2ナット回転部のそれぞれに対して個別にモータを設ける必要がなく、ブレード交換装置の小型化、軽量化、又は低コスト化を図ることができる。
切削装置を示す斜視図である。 切削ユニットを示す斜視図である。 着脱ユニットを示す斜視図である。 電力伝達ユニットを示す斜視図である。 電力伝達ユニットの内部を示す斜視図である。
以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る切削装置の構成例を説明する。図1は、切削装置2を示す斜視図である。
切削装置2は、切削装置2を構成する各構成要素を支持する基台4を備える。基台4の前方側の角部には開口4aが形成されており、この開口4aの内部には、昇降機構(不図示)によって昇降するカセット保持台6が設けられている。カセット保持台6の上面には、複数の被加工物11を収容可能なカセット8が配置される。なお、図1ではカセット8の輪郭を破線で示している。
被加工物11は、例えばシリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハである。被加工物11の表面側は、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン(ストリート)によって複数の領域に区画されており、各領域には、IC(Integrated Circuit)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等のデバイスが形成されている。例えば、切削装置2によって被加工物11を分割予定ラインに沿って切削して分割すると、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。
被加工物11の裏面側には、樹脂等でなり被加工物11よりも径の大きい円形のテープ13が貼付されている。このテープ13の外周部には、中央部に被加工物11よりも径の大きい開口を備える環状のフレーム15が貼付されている。被加工物11は、テープ13を介してフレーム15によって支持された状態で、カセット8に収容される。
なお、被加工物11の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物11は、シリコン以外の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなるウェーハ等であってもよい。また、被加工物11に形成されるデバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はなく、被加工物11にはデバイスが形成されていなくてもよい。さらに、被加工物11は、フレーム15に支持されていない状態、又はテープ13が貼付されていない状態でカセット8に収容されてもよい。
開口4aの側方には、矩形状の開口4bが、その長手方向がX軸方向(前後方向、加工送り方向)に沿うように形成されている。開口4bの内部には、ボールねじ式の移動機構10と、移動機構10の上部の一部を覆う防塵防滴カバー12とが配置されている。移動機構10は移動テーブル10aを備えており、移動テーブル10aをX軸方向に沿って移動させる。
移動テーブル10a上には、被加工物11を保持するチャックテーブル(保持テーブル)14が設けられている。チャックテーブル14は、モータ等の回転駆動源(不図示)に接続されており、Z軸方向(鉛直方向、上下方向)に概ね平行な回転軸の周りを回転する。移動機構10によって、チャックテーブル14がX軸方向に沿って移動する(加工送り)。
チャックテーブル14の上面は、被加工物11を保持する保持面14aを構成する。保持面14aは、チャックテーブル14の内部に形成された吸引路(不図示)を介して吸引源(不図示)に接続されている。また、チャックテーブル14の周囲には、被加工物11を支持するフレーム15を把持して固定する複数のクランプ16が設けられている。
開口4bの上方には、Y軸方向(左右方向、割り出し送り方向)と概ね平行な状態を維持しながら、互いに接近及び離隔する一対のガイドレール18が設けられている。一対のガイドレール18はそれぞれ、フレーム15を下方から支持する支持面と、支持面に概ね垂直な側面とを備える。一対のガイドレール18は、被加工物11が仮置きされる仮置き領域に相当し、被加工物11を支持するフレーム15をX軸方向に沿って挟み込んで所定の位置に配置する(位置合わせ)。
基台4の上方には、門型の第1支持構造20が開口4bを跨ぐように配置されている。第1支持構造20の前面側(ガイドレール18側)には、レール22がY軸方向に沿って固定されている。このレール22には、移動機構24を介して保持ユニット26が連結されている。
保持ユニット26は、例えば、フレーム15の上面に接触してフレーム15を吸着保持する。また、保持ユニット26は、移動機構24によって昇降するとともに、レール22に沿ってY軸方向に移動する。保持ユニット26は、一対のガイドレール18によって位置合わせが行われたフレーム15を吸着保持して、チャックテーブル14上に搬送する。
また、保持ユニット26の開口4a側には、フレーム15を把持する把持機構26aが設けられている。カセット8に収容されたフレーム15を把持機構26aで把持した状態で、保持ユニット26をY軸方向に移動させることにより、フレーム15がカセット8から一対のガイドレール18上に引き出される。また、一対のガイドレール18上に配置されたフレーム15を把持機構26aで把持した状態で、保持ユニット26をY軸方向に移動させることにより、フレーム15がカセット8に収容される。
さらに、第1支持構造20の前面側には、レール28がY軸方向に沿って固定されている。このレール28には、移動機構30を介して保持ユニット32が連結されている。保持ユニット32は、例えば、フレーム15の上面に接触してフレーム15を吸着保持する。また、保持ユニット32は、移動機構30によって昇降するとともに、レール28に沿ってY軸方向に移動する。
第1支持構造20の後方には、門型の第2支持構造34が開口4bを跨ぐように配置されている。第2支持構造34の前面側(第1支持構造20側)の両側端部には、一対の移動機構36a,36bが固定されている。また、移動機構36aの下部には切削ユニット38a(第1切削ユニット)が設けられており、移動機構36bの下部には切削ユニット38b(第2切削ユニット)が設けられている。
移動機構36aによって切削ユニット38aをY軸方向及びZ軸方向に沿って移動させることにより、切削ユニット38aのY軸方向及びZ軸方向における位置が調節される。また、移動機構36bによって切削ユニット38bをY軸方向及びZ軸方向に沿って移動させることにより、切削ユニット38bのY軸方向及びZ軸方向における位置が調節される。
図2は、切削ユニット38aを示す斜視図である。切削ユニット38aは、円筒状のハウジング70を備え、このハウジング70の内部には円筒状のスピンドル(回転軸)72が収容されている。スピンドル72の先端部(一端側)はハウジング70の外部に露出しており、この先端部には側面視で円形のマウント74が固定されている。また、スピンドル72の基端部(他端側)には、スピンドル72を回転させるモータ等の回転駆動源(不図示)が連結されている。
マウント74は、円盤状のフランジ部76と、フランジ部76の表面76aの中央部から突出する円筒状の支持軸78とを備える。また、フランジ部76の外周部の表面76a側には、表面76aから突出する環状の凸部76bが設けられている。凸部76bの先端面は、表面76aに対して概ね平行に形成されている。
支持軸78の外周面には、ねじ部78aが形成されている。また、支持軸78の先端面の中央部には凹部78bが形成されている。この支持軸78に、被加工物11を切削する環状の切削ブレード80が装着される。切削ブレード80は、中央部に円形の開口82aを有する環状の基台82と、基台82の外縁部に沿って形成された環状の切刃84とを備える。また、基台82の開口82aの周囲には、基台82の幅方向に突出する環状の把持部82bが形成されている。
切刃84は、例えば、ダイヤモンド等でなる砥粒をニッケルめっき層で固定することにより形成される。ただし、切刃84の砥粒及び結合材の材質に制限はなく、被加工物11の材質や加工内容等に応じて適宜選択される。
支持軸78のねじ部78aには、切削ブレード80を固定するための環状のナット86が締結される。ナット86の中央部には、支持軸78の径に対応する円形の開口86aが形成されている。この開口86aには、支持軸78に形成されたねじ部78aに対応するねじ溝が形成されている。また、ナット86には、ナット86を厚さ方向に貫通する複数の貫通孔86bが、ナット86の周方向に沿って概ね等間隔に形成されている。
切削ブレード80は、基台82の開口82aに支持軸78が挿入されるように、マウント74に装着される。そして、切削ブレード80がマウント74に装着された状態で、ナット86を支持軸78のねじ部78aに螺合して締め付けると、切削ブレード80がフランジ部76の凸部76bの先端面とナット86とによって挟持される。このようにして、切削ブレード80がスピンドル72の先端部に装着される。
なお、ここでは切削ユニット38aの構成について説明したが、切削ユニット38bの構成も切削ユニット38aと同様である。そして、切削ユニット38aに装着された切削ブレード80と切削ユニット38bに装着された切削ブレード80とは、互いに対向するように配置される。また、切削ユニット38a,38bはそれぞれ、被加工物11や切削ブレード80に純水等の切削液を供給するためのノズルを備えている。
図1に示すように、切削ユニット38a,38bに隣接する位置にはそれぞれ、チャックテーブル14に保持された被加工物11等を撮像する撮像ユニット(カメラ)40が設けられている。撮像ユニット40によって取得された画像は、例えば、チャックテーブル14によって保持された被加工物11と、切削ユニット38a,38bとの位置合わせ等に用いられる。
チャックテーブル14上にテープ13を介して被加工物11を配置し、クランプ16でフレーム15を固定した状態で、保持面14aに吸引源の負圧を作用させると、被加工物11がテープ13を介してチャックテーブル14によって吸引保持される。そして、被加工物11に向かって切削液を供給しながら、回転する切削ブレード80を被加工物11に切り込ませることにより、被加工物11が切削される。
開口4bの側方(開口4aの反対側)には、洗浄ユニット42が配置されている。洗浄ユニット42は、筒状の洗浄空間内で被加工物11を保持するスピンナテーブル44を備えている。スピンナテーブル44の下部には、スピンナテーブル44を所定の速度で回転させる回転駆動源(不図示)が連結されている。
スピンナテーブル44の上方には、スピンナテーブル44によって保持された被加工物11に向かって洗浄用の流体(例えば、水とエアーとを混合した混合流体)を噴射するノズル46が配置されている。被加工物11を保持したスピンナテーブル44を回転させながら、ノズル46から被加工物11に向かって流体を噴射することにより、被加工物11が洗浄される。
切削ユニット38a,38bによる加工の後、被加工物11は保持ユニット32によって洗浄ユニット42に搬送され、洗浄される。その後、被加工物11は保持ユニット26によって吸引保持され、一対のガイドレール18上に搬送される。そして、一対のガイドレール18による位置合わせが行われた後、保持ユニット26は把持機構26aでフレーム15を把持し、被加工物11をカセット8に収容する。
第2支持構造34の裏面側(後方側)には、切削ユニット38aのスピンドル72(図2参照)に装着された切削ブレード80の交換と、切削ユニット38bのスピンドル72に装着された切削ブレード80の交換とを行うブレード交換装置(ブレード交換機構)50が設けられている。ブレード交換装置50は、複数の切削ブレード80を保持して保管する一対のブレードラック52a,52bを備える。ブレードラック52a,52bは、Y軸方向に沿って互いに対向するように配置されている。
ブレードラック52aは、Y軸方向に沿って配置された円筒状の支持軸54aと、支持軸54aの先端部に固定された円盤状の保持部56aとを備える。また、ブレードラック52bは、Y軸方向に沿って配置された円筒状の支持軸54bと、支持軸54bの先端部に固定された円盤状の保持部56bとを備える。支持軸54a,54bはそれぞれ、モータ等の回転駆動源(不図示)に接続されており、Y軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。
保持部56aの表面側(ブレードラック52b側)、及び、保持部56bの表面側(ブレードラック52a側)にはそれぞれ、複数の切削ブレード80が保持される。図1には、保持部56a,56bにそれぞれ6枚の切削ブレード80が、保持部56a,56bの周方向に沿って概ね等間隔に保持されている例を示している。また、保持部56aによって保持された切削ブレード80と、保持部56bによって保持された切削ブレード80とは、互いに対向している。
ブレードラック52a,52bの間の領域には、板状の基台58が設けられている。基台58は、例えば第2支持構造34の後方に設けられた固定部材(不図示)に固定されている。基台58は、水平方向(XY平面方向)と概ね平行に配置されており、基台58の下面側には移動機構60が固定されている。
移動機構60は、基台58の下面側にX軸方向に沿って固定されたボールねじ62を備える。また、ボールねじ62には、直方体状の移動部材64が螺合されており、移動部材64の下面側には、側面視でコの字型に形成された支持部材66が固定されている。この支持部材66は、切削ブレード80及びナット86(図2参照)の着脱を行う着脱ユニット(着脱機構)68を支持している。
ボールねじ62の端部には、パルスモータ(不図示)が接続されている。このパルスモータによってボールねじ62を回転させると、支持部材66で支持された着脱ユニット68がボールねじ62に沿ってX軸方向に移動する。これにより、着脱ユニット68のX軸方向における位置が制御される。
図3は、着脱ユニット68を示す斜視図である。着脱ユニット68を支持する支持部材66は、移動部材64の下面側に水平方向に沿って固定された板状の上壁部66aと、上壁部66aの後方側の端部から下方に向かって突出する柱状の側壁部66bと、側壁部66bの下端部から前方側に突出し、上壁部66aと概ね平行に配置された板状の支持部66cとを備える。着脱ユニット68は、支持部材66の支持部66cによって支持されている。
着脱ユニット68は、スピンドル72に切削ブレード80を固定するためのナット86(図2参照)の締め付け及び取り外しを行うナット着脱ユニット100と、切削ブレード80のスピンドル72への取り付け、及び、切削ブレード80のスピンドル72からの取り外しを行うブレード着脱ユニット140とを備える。ナット着脱ユニット100及びブレード着脱ユニット140はそれぞれ、支持部材66の支持部66c上で固定されている。
ナット着脱ユニット100は、回転駆動源を構成するモータ102と、モータ102に接続された動力伝達ユニット(動力伝達機構)104とを備える。モータ102と動力伝達ユニット104とは、互いに隣接するようにX軸方向に沿って配置されている。
モータ102は、ロータやステータ等の構成要素を収容する中空の立方体状の筐体102aと、ロータと接続されZ軸方向に沿って配置された回転軸(出力シャフト)102b(図4参照)とを備える。回転軸102bの上端部は筐体102aの上面から露出しており、この上端部には円盤状の滑車部材(滑車部)102cが固定されている。モータ102に電力が供給されると、回転軸102b及び滑車部材102cがZ軸方向に概ね平行な回転軸の周りを回転する。
動力伝達ユニット104は、中空の立方体状に形成された筐体104aと、筐体104aに収容されZ軸方向に沿って配置された回転軸104bとを備える。回転軸104bの上端部は筐体104aの上面から露出しており、この上端部には円盤状の滑車部材(滑車部)104cが固定されている。
また、筐体104aには、筐体104aを左右(Y軸方向)に貫通する貫通孔104dが形成されている。この貫通孔104dには、回転軸部106が筐体104aを貫通するように挿入されており、回転軸部106の両端部は筐体104aの両側面から露出している。なお、図3では、回転軸部106が1本の円筒状のシャフトによって構成されている例を示している。
回転軸部106は、Y軸方向に概ね平行な回転軸の周りを回転可能な状態で保持されており、筐体104aの内部で回転軸104bと連結されている。なお、回転軸104bと回転軸部106との連結機構の詳細については後述する。
モータ102と動力伝達ユニット104とは、ベルトやチェーン等でなる環状の連結部材108によって連結されている。連結部材108は、モータ102の滑車部材102cの側面、及び、動力伝達ユニット104の滑車部材104cの側面と接触するように、平面視で長円状に巻き付けられている。滑車部材102c、滑車部材104c、及び連結部材108によって、滑車機構が構成される。
モータ102に電力が供給されると、モータ102の回転軸102bが回転する。そして、モータ102の回転動力が滑車部材102c、連結部材108、及び滑車部材104c介して、回転軸104bに伝達され、回転軸104bがZ軸方向に概ね平行な回転軸の周りを回転する。そして、回転軸104bの回転の動力が回転軸部106に伝達され、回転軸部106がY軸方向に概ね平行な回転軸の周りを回転する。このように、モータ102の動力は動力伝達ユニット104によって回転軸部106に伝達される。
回転軸部106の一端側には、切削ユニット38aのスピンドル72に切削ブレード80を固定するためのナット86(図2参照)を保持して回転するナット回転部(ナット回転ユニット)110aが固定されている。また、回転軸部106の他端側には、切削ユニット38bのスピンドル72に切削ブレード80を固定するためのナット86を保持して回転するナット回転部(ナット回転ユニット)110bが固定されている。
回転軸部106が回転すると、ナット回転部110a,110bは、回転軸部106とともにY軸方向に概ね平行な回転軸の周りを回転する。なお、ナット回転部110aの回転軸と、ナット回転部110bの回転軸とは、回転軸部106の長さ方向に沿って同一直線上に設定されている。
ナット回転部110a,110bはそれぞれ、回転軸部106の先端部に固定された円筒状の回転部材112を備える。回転部材112は、ばね等によって動力伝達ユニット104とは反対側に向かって付勢されており、外力の付与によってY軸方向に沿って移動可能に構成されている。また、回転部材112は、動力伝達ユニット104とは反対側に位置する表面112aを備える。
回転部材112には、表面112aから突出する4個の保持ピン114が設けられている。保持ピン114は、ナット86(図2参照)の貫通孔86bの位置及び大きさに対応して形成されており、貫通孔86bに挿入可能となっている。なお、保持ピン114の数は、貫通孔86bの数に応じて適宜設定される。
また、回転部材112の周囲には、ナット86を把持する複数の把持部材116が、回転部材112の周方向に沿って概ね等間隔に配置されている。把持部材116はそれぞれ柱状に形成されており、把持部材116の基端部(一端側)は回転部材112の外周面に固定されている。図3には、ナット86の外周面を四方から把持する4つの把持部材116が設けられている例を示している。
把持部材116の先端部(他端側)は回転部材112の表面112aから突出しており、この先端部には、回転部材112の中心側に向かって屈曲した爪部116aが形成されている。また、把持部材116は、ばね等によって回転部材112の半径方向外側に向かって付勢されており、爪部116aが回転部材112の半径方向に沿って移動可能となるように構成されている。
さらに、回転部材112の周囲には、中空の円筒状に形成されたカバー118が設けられている。回転部材112と、把持部材116の基端側(動力伝達ユニット104側)とは、カバー118の内部に収容されている。回転部材112がカバー118の内側に向かって押圧されると、回転部材112を付勢するばね等が縮み、回転部材112が複数の把持部材116とともにカバー118の内側に押し込まれる。
なお、回転部材112が押圧されてカバー118の内側に押し込まれると、複数の把持部材116の先端側(爪部116a側)がカバー118の内壁と接触して押圧され、把持部材116を付勢するばね等が縮む。これにより、複数の把持部材116の先端側が回転部材112の半径方向内側に向かって移動する。そして、複数の把持部材116は、その長さ方向がカバー118の内壁に沿うように配置された状態となる(閉状態)。このとき、把持部材116の爪部116aは、例えば回転部材112の外周縁よりも回転部材112の半径方向内側に配置される。
一方、回転部材112に対する押圧が解除されると、回転部材112がカバー118の外側に向かって移動し、把持部材116の先端側がカバー118の内壁によって押圧された状態が解除される。これにより、複数の把持部材116の先端側が回転部材112の半径方向外側に向かって移動する。そして、複数の把持部材116の先端側が、閉状態の際よりも回転部材112の半径方向外側に配置された状態となる(開状態)。このとき、把持部材116の爪部116aは、例えば回転部材112の外周縁よりも回転部材112の半径方向外側に配置される。
上記のナット回転部110a,110bはそれぞれ、ナット86を保持して回転する。具体的には、まず、ナット86の貫通孔86b(図2参照)に回転部材112の保持ピン114が挿入されるように、ナット86が回転部材112の表面112aと接触する。この状態で回転部材112がカバー118の内側に押し込まれると、複数の把持部材116が閉状態となって爪部116aがナット86の外周面と接触し、ナット86が把持される。
複数の把持部材116によってナット86が保持された状態で、モータ102を駆動させると、モータ102の動力が動力伝達ユニット104を介して回転軸部106に伝達され、回転軸部106が回転する。その結果、ナット回転部110a,110bが備える回転部材112が回転し、把持部材116によって保持されたナット86も回転する。
ナット回転部110a,110bでナット86を保持して回転させることにより、切削ユニット38a,38bに装着された切削ブレード80の交換を行う際の、ナット86の締め付け及び取り外しを自動で行うことができる。なお、切削ブレード80の交換時におけるナット着脱ユニット100の具体的な動作については後述する。
前述のように、モータ102の動力は、動力伝達ユニット104によって回転軸部106に伝達される。より具体的には、動力伝達ユニット104は、回転軸104bの回転の動力によって、回転軸部106を回転させる機構を備えている。図4は動力伝達ユニット104を示す斜視図であり、図5は動力伝達ユニット104の内部を示す斜視図である。なお、図5では、動力伝達ユニット104の筐体104aの図示を省略している。
図4及び図5に示すように、動力伝達ユニット104は、筐体104aの内部で回転軸部106を支持する、環状の第1ベアリング120及び環状の第2ベアリング122を備える。第1ベアリング120は、ナット回転部110a側で回転軸部106を囲むように固定されている。また、第2ベアリング122は、ナット回転部110b側で回転軸部106を囲むように固定されている。
また、動力伝達ユニット104は、動力伝達ユニット104の回転軸104b(図3参照)の回転の動力を回転軸部106の回転の動力に変換するギアユニット124を備える。ギアユニット124は、例えば回転軸104bに固定された第1ギア126と、回転軸部106に固定された第2ギア128とによって構成されており、互いに交差する軸間で動力を伝達する。
第1ギア126は、回転軸104b(図3参照)の下端側にZ軸方向に沿って連結されており、Z軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。第1ギア126の下端部には、第2ギア128と噛み合う歯部126aが形成されている。
第2ギア128は、環状に形成されており、第1ベアリング120と第2ベアリング122との間で回転軸部106を囲むように固定されている。第2ギア128の第2ベアリング122と対向する面側には、第1ギア126の歯部126aと噛み合う歯部128aが形成されている。また、第2ギア128の第1ベアリング120と対向する面は、第1ベアリング120を支持する支持面128bを構成する。
第1ギア126と第2ギア128とは、歯部126aと歯部128aとが互いに噛み合うように配置される。また、歯部126aと歯部128aとは、回転軸がZ軸方向に沿う第1ギア126が回転した際に、回転軸がY軸方向に沿う第2ギア128が回転するように構成されている。例えば、第1ギア126及び第2ギア128は、かさ歯車(まがりばかさ歯車、すぐばかさ歯車等)や、ハイポイドギアによって構成される。
また、第2ベアリング122のナット回転部110b側には、側面視で矩形状の蓋部130が設けられている。蓋部130は、その一部が筐体104aの内部に挿入され(図4参照)、筐体104aのナット回転部110bと対向する側面を覆っている。また、蓋部130の第2ベアリング122と対向する面は、第2ベアリング122を支持する支持面130aを構成する。
モータ102(図3参照)の動力によって動力伝達ユニット104の回転軸104bが回転すると、第1ギア126が回転し、第1ギア126と噛み合った第2ギア128がY軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。これにより、第2ギア128が固定された回転軸部106が、ナット回転部110a,110bとともに回転する。このようにして、回転軸104bの回転の動力がギアユニット124によって回転軸部106に伝達される。
なお、第2ギア128の歯数を第1ギア126の歯数よりも大きくすると、回転軸部106の回転速度がモータ102の回転速度(回転軸102b及び回転軸104bの回転速度)よりも小さくなるように、モータ102の動力が回転軸部106に伝達される。すなわち、動力伝達ユニット104は減速機として機能する。この場合、ナット回転部110a,110bのトルクを、モータ102のトルクよりも大きくすることができる。
また、図3に示すように、ナット着脱ユニット100の後方には、ブレード着脱ユニット140が設けられている。ブレード着脱ユニット140は、モータ142と、モータ142に接続された動力伝達ユニット(動力伝達機構)144とを備える。モータ102と動力伝達ユニット104とは、互いに隣接するようにX軸方向に沿って配置されている。
モータ142は、中空の立方体状の筐体142aと、回転軸(不図示)とを備える。回転軸の上端部は筐体142aの上面から露出しており、この上端部には円盤状の滑車部材(滑車部)142bが固定されている。モータ142に電力が供給されると、モータ142の回転軸及び滑車部材142bがZ軸方向に概ね平行な回転軸の周りを回転する。なお、モータ142は、例えばナット着脱ユニット100のモータ102と同様に構成することができる。
動力伝達ユニット144は、中空の立方体状に形成された筐体144aと、筐体144aに収容されZ軸方向に沿って配置された回転軸144bとを備える。回転軸144bの上端部は筐体144aの上面から露出しており、この上端部には円盤状の滑車部材(滑車部)144cが固定されている。
また、筐体144aには、筐体144aを左右(Y軸方向)に貫通する貫通孔144dが形成されている。この貫通孔144dには回転軸部146が筐体144aを貫通するように挿入されており、回転軸部146の両端は筐体144aの両側面から露出している。なお、動力伝達ユニット144、回転軸部146はそれぞれ、例えばナット着脱ユニット100の動力伝達ユニット104、回転軸部106と同様に構成することができる。
また、モータ142と動力伝達ユニット144とは、ベルトやチェーン等でなる環状の連結部材148によって連結されている。なお、モータ142と動力伝達ユニット144との連結方法は、ナット着脱ユニット100におけるモータ102と動力伝達ユニット104との連結方法と同様である。
回転軸部146の一端側には、切削ユニット38a(図1参照)への切削ブレード80の取り付けと、切削ユニット38aからの切削ブレード80の取り外しとを行うブレード保持ユニット150aが固定されている。また、回転軸部146の他端側には、切削ユニット38b(図1参照)への切削ブレード80の取り付けと、切削ユニット38bからの切削ブレード80の取り外しとを行うブレード保持ユニット150bが固定されている。
ブレード保持ユニット150a,150bはそれぞれ、側面視で長円状に形成された板状の支持部材152と、支持部材152の動力伝達ユニット144とは反対側に位置する面側に固定された、ブレード把持ユニット154a,154bとを備える。ブレード把持ユニット154aは支持部材152の一端側に固定され、ブレード把持ユニット154bは支持部材152の他端側に固定されている。
ブレード把持ユニット154a,154bはそれぞれ、支持部材152に固定された円筒状の基台156を備える。基台156は、動力伝達ユニット144とは反対側に位置する表面156aを備える。また、基台156には、表面156aから突出する位置決めピン158が設けられている。位置決めピン158は、その先端部がマウント74(図2参照)の支持軸78に形成された凹部78bの位置及び大きさに対応して形成されており、凹部78bに挿入可能となっている。
基台156の周囲には、切削ブレード80の把持部82b(図2参照)を把持する複数の把持部材160が、基台156の周方向に沿って概ね等間隔に配置されている。把持部材160はそれぞれ柱状に形成されており、把持部材160の基端部(一端側)は基台156の外周面に固定されている。
図3には、切削ブレード80の把持部82bの外周面を四方から把持する4つの把持部材160が設けられている例を示している。把持部材160の先端部(他端側)は基台156の表面156aから突出しており、この先端部には、基台156の中心側に向かって屈曲した爪部160aが形成されている。
把持部材160の先端側は、例えば基台156の内部に収容された移動機構(不図示)によって、基台156の半径方向に沿って移動する。この移動機構は、爪部160aが切削ブレード80の把持部82b(図2参照)の外周面と接触して切削ブレード80が把持される状態(閉状態)と、爪部160aが閉状態の際よりも基台156の半径方向外側に配置され切削ブレード80の把持が解除される状態(開状態)とを切り替える。
ブレード保持ユニット150aは、切削ユニット38aに装着された切削ブレード80と、ブレードラック52a(図1参照)によって保持された交換用の切削ブレード80とを把持して保持する。また、ブレード保持ユニット150bは、切削ユニット38bに装着された切削ブレード80と、ブレードラック52b(図1参照)によって保持された交換用の切削ブレード80とを把持して保持する。
切削ユニット38a,38bに装着された切削ブレード80を交換する際には、ブレード保持ユニット150a,150bによって切削ブレード80の着脱が行われる。なお、切削ブレード80の交換時におけるブレード保持ユニット150a,150bの具体的な動作については後述する。
また、図1に示すように、切削装置2は、切削装置2を構成する各構成要素の動作を制御する制御部(制御ユニット)90を備える。切削装置2の構成要素(移動機構10、チャックテーブル14、移動機構24、保持ユニット26、移動機構30、保持ユニット32、移動機構36a,36b、切削ユニット38a,38b、撮像ユニット40、洗浄ユニット42、ブレード交換装置50等)はそれぞれ、制御部90に接続されており、制御部90によってその動作が制御される。
例えば制御部90は、CPU等の処理装置やフラッシュメモリ等の記憶装置を含むコンピュータによって構成される。記憶装置に記憶されるソフトウェアに従って処理装置を動作させることにより、制御部90による各構成要素の制御が実現される。
上記の切削装置2に備えられたブレード交換装置50を用いることにより、切削ユニット38a,38bに装着された切削ブレード80の交換を自動で行うことができる。以下、切削ブレード80の交換時におけるブレード交換装置50の動作の具体例を、図1及び図3等を参照して説明する。なお、以下では一例として、切削ユニット38aに装着された切削ブレード80を交換する際の動作について説明する。
まず、移動機構60によって着脱ユニット68を移動させ、ブレード保持ユニット150a(図3参照)が備えるブレード把持ユニット154bと、ブレードラック52aによって保持された一の切削ブレード80(交換用の切削ブレード80)とを対向させる。なお、ブレードラック52aの支持軸54aを、保持部56aとともに回転させることにより、ブレード把持ユニット154bと対向する切削ブレード80を変更することができる。
その後、例えばブレードラック52aに接続された移動機構(不図示)によってブレードラック52aをY軸方向に沿って移動させることにより、ブレード把持ユニット154bと切削ブレード80とを接近させる。このとき、ブレード把持ユニット154bが備える複数の把持部材160は開状態となっている。
そして、交換用の切削ブレード80が複数の把持部材160の内側に配置された状態で、複数の把持部材160を閉状態とする。これにより、ブレードラック52aによって保持された一の切削ブレード80がブレード把持ユニット154bによって把持される。その後、例えばブレードラック52aをY軸方向に沿って移動させ、ブレードラック52aとブレード把持ユニット154bとを離隔させる。
次に、移動機構60によって着脱ユニット68をY軸方向に沿って移動させ、第1支持構造20及び第2支持構造34の下側を介して、着脱ユニット68を切削ユニット38aに対向する位置に配置する。なお、図1では説明の便宜上、着脱ユニット68を第1支持構造20及び第2支持構造34の後方上側に図示しているが、実際には、着脱ユニット68は、切削ユニット38a,38bと同等の高さに配置されており、第1支持構造20及び第2支持構造34の下側を通過可能となっている。
着脱ユニット68は、まず、ナット回転部110a(図3参照)が切削ユニット38aに装着された切削ブレード80と対向するように位置付けられる。なお、ナット回転部110aと切削ユニット38aとの位置関係は、移動機構36a及び移動機構60によって調節される。
その後、移動機構36aによって切削ユニット38aをナット回転部110aに向かって移動させる。これにより、切削ユニット38aに装着された切削ブレード80を固定しているナット86(図2参照)が、ナット回転部110aが備える回転部材112(図3参照)の表面112aに押し付けられる。このとき、ナット回転部110aが備える複数の保持ピン114は、ナット86の貫通孔86b(図2参照)に挿入される。
回転部材112がナット86によって押圧されると、回転部材112がカバー118の内側に押し込まれ、複数の把持部材116(図3参照)が閉状態となる。これにより、ナット86が複数の把持部材116の爪部116aによって把持される。
次に、モータ102(図3参照)の動力によって回転軸部106を回転させ、ナット回転部110aを第1の方向(例えば、図3の矢印Aで示す方向)に回転させる。これにより、ナット回転部110aによって把持されたナット86が回転して緩み、マウント74(図2参照)の支持軸78から取り外される。
その後、切削ユニット38aをY軸方向に沿って移動させ、ナット回転部110aと切削ユニット38aとを離隔させる。なお、ナット回転部110aは、回転部材112がカバー118の内側に押し込まれた状態を維持可能に構成されており、ナット86は支持軸78から取り外された後もナット回転部110aによって保持される。
次に、移動機構60によって着脱ユニット68を移動させ、ブレード保持ユニット150a(図3参照)のブレード把持ユニット154aと、切削ユニット38aに装着された切削ブレード80とを対向させる。そして、移動機構36aによって切削ユニット38aをブレード把持ユニット154aに向かって移動させ、切削ブレード80とブレード把持ユニット154aとを接近させる。
このとき、ブレード把持ユニット154aが備える複数の把持部材160は開状態となっている。また、ブレード把持ユニット154aの位置決めピン158が、マウント74(図2参照)の支持軸78に形成された凹部78bに挿入される。これにより、ブレード把持ユニット154aと切削ブレード80との位置合わせが行われる。
そして、切削ブレード80が複数の把持部材160の内側に配置された状態で、複数の把持部材160を閉状態とする。これにより、切削ユニット38aに装着された切削ブレード80の把持部82b(図2参照)が、複数の把持部材160の爪部160aによって把持される。この状態で、切削ユニット38aをY軸方向に沿って移動させ、ブレード把持ユニット154aと切削ユニット38aとを離隔させる。これにより、切削ユニット38aから切削ブレード80が取り外される。
次に、モータ142(図3参照)の動力によって回転軸部146を180°回転させる。これにより、支持部材152が回転し、ブレード把持ユニット154aの位置とブレード把持ユニット154bの位置とが入れ替わる。その結果、交換用の切削ブレード80を保持しているブレード把持ユニット154bが、切削ユニット38aに対向する位置に配置される。
その後、移動機構36aによって切削ユニット38aをブレード把持ユニット154bに向かって移動させ、切削ユニット38aとブレード把持ユニット154bとを接近させる。これにより、ブレード把持ユニット154bによって保持された交換用の切削ブレード80の開口86a(図2参照)に、マウント74の支持軸78が挿入される。
この状態で、ブレード把持ユニット154bが備える複数の把持部材160を開状態とする。これにより、交換用の切削ブレード80がスピンドル72の先端部に装着される。そして、切削ユニット38aをY軸方向に沿って移動させ、ブレード把持ユニット154bと切削ユニット38aとを離隔させる。
次に、移動機構60によって着脱ユニット68を移動させ、ナット86(図2参照)を保持した状態のナット回転部110a(図3参照)を、切削ユニット38aに装着された交換用の切削ブレード80と対向するように位置付ける。そして、移動機構36aによって切削ユニット38aをナット回転部110aに向かって移動させる。これにより、ナット回転部110aによって保持されたナット86が、マウント74(図2参照)の支持軸78の先端部に位置付けられる。
この状態で、モータ102(図3参照)の動力によって回転軸部106を回転させ、ナット回転部110aを第1の方向とは逆の第2の方向(例えば、図3の矢印Bで示す方向)に回転させる。これにより、ナット86が回転してマウント74(図2参照)の支持軸78に形成されたねじ部78aに締め付けられる。その結果、交換用の切削ブレード80がマウント74の凸部76bとナット86とによって挟まれ、切削ユニット38aに固定される。
なお、前述のように、ギアユニット124(図4、図5参照)を第1ギア126及び第2ギア128によって構成し、第2ギア128の歯数を第1ギア126の歯数よりも大きくすると、減速機が構成される。このギアユニット124を備えた動力伝達ユニット104を用いると、ナット回転部110aのトルクを大きくすることができる。これにより、ナット回転部110aを回転させてナット86(図2参照)をマウント74のねじ部78aに螺合させる際、ナット86を強固に締め付けることができる。
その後、切削ユニット38aをY軸方向に沿って移動させ、ナット回転部110aと切削ユニット38aとを離隔させる。このとき、回転部材112はカバー118の外側に向かって移動し、複数の把持部材116が開状態となる。これにより、複数の把持部材116によるナット86の把持が解除される。
次に、着脱ユニット68を移動機構60によって後方に移動させ、着脱ユニット68を初期位置(ブレードラック52a,52bの間)に配置する。そして、ブレード把持ユニット154aによって保持された使用済みの切削ブレード80が、ブレードラック52aによって保持される。このようにして、ブレード交換装置50による切削ブレード80の交換が行われる。
なお、上記では切削ユニット38aに装着された切削ブレード80が交換される例について説明したが、切削ユニット38bに装着された切削ブレード80の交換も同様に実施される。この場合には、ブレード保持ユニット150bによって、切削ユニット38bに装着された切削ブレード80と、ブレードラック52bによって保管された交換用の切削ブレード80との交換が行われる。また、切削ブレード80を切削ユニット38bに固定するためのナット86の着脱が、ナット回転部110bによって行われる。
切削ユニット38bに装着された切削ブレード80を交換する際の、切削ユニット38a、ナット回転部110b、ブレード保持ユニット150bの動作はそれぞれ、切削ユニット38aに装着された切削ブレード80を交換する際の、切削ユニット38a、ナット回転部110a、ブレード保持ユニット150aの動作と同様である。
以上の通り、本実施形態に係る切削装置2は、切削ブレード80の交換を行うブレード交換装置50を備える。また、ブレード交換装置50は、モータ102と、一端側にナット回転部110aが固定され、他端側にナット回転部110bが固定された回転軸部106と、回転軸部106にモータ102の動力を伝達する動力伝達ユニット104とを備える。
上記のブレード交換装置50は、モータ102の動力を、動力伝達ユニット104及び回転軸部106を介してナット回転部110a,110bに伝達できる。すなわち、1つのモータ102で2つのナット回転部110a,110bを駆動することができる。これにより、ナット回転部110a,110bのそれぞれに対して個別にモータを設ける必要がなく、ブレード交換装置50の小型化、軽量化、又は低コスト化を図ることができる。
なお、本実施形態に係るブレード交換装置50の構成は、切削ブレード80の交換が可能な範囲で適宜変更できる。例えば、ブレード交換装置50は、着脱ユニット68をY軸方向に沿って移動させる移動機構や、着脱ユニット68をZ軸方向に沿って移動させる移動機構等を更に備えていてもよい。この場合、これらの移動機構を用いて、切削ブレード80の交換時における着脱ユニット68の位置を制御することができる。
また、本実施形態では、ブレード交換装置50が第2支持構造34の後方に設けられている例について説明したが、ブレード交換装置50の配置に制限はない。例えば、ブレードラック52a,52bと着脱ユニット68とはそれぞれ、第1支持構造20の前方や側方に設けられていてもよい。また、着脱ユニット68の移動を制御する機構にも制限はなく、例えば、着脱ユニット68に接続されたロボットアーム等によって着脱ユニット68の移動が制御されてもよい。
さらに、ブレードラック52a,52bは、複数の切削ブレード80を収容可能であれば、その構成に制限はない。例えばブレードラック52a,52bは、複数の切削ブレード80を収容するとともに、交換用に選択された一の切削ブレード80を着脱ユニット68に装着可能な位置に位置付ける移動機構を備えていてもよい。
また、本実施形態では、回転軸部106(図3等参照)が1本のシャフトによって構成されている例について説明したが、回転軸部106は、先端部にナット回転部110aが固定された第1回転軸(第1シャフト)と、先端部にナット回転部110bが固定された第2回転軸(第2シャフト)とによって構成されていてもよい。この場合は、第1回転軸及び第2回転軸にそれぞれ、第1ギア126(図5参照)と噛み合う第2ギア128が固定される。また、第1回転軸と第2回転軸とは、例えば同一直線上に設定される。
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、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できる。
11 被加工物
13 テープ
15 フレーム
2 切削装置
4 基台
4a 開口
4b 開口
6 カセット保持台
8 カセット
10 移動機構
10a 移動テーブル
12 防塵防滴カバー
14 チャックテーブル(保持テーブル)
14a 保持面
16 クランプ
18 ガイドレール
20 第1支持構造
22 レール
24 移動機構
26 保持ユニット
26a 把持機構
28 レール
30 移動機構
32 保持ユニット
34 第2支持構造
36a,36b 移動機構
38a,38b 切削ユニット
40 撮像ユニット(カメラ)
42 洗浄ユニット
44 スピンナテーブル
46 ノズル
50 ブレード交換装置(ブレード交換機構)
52a,52b ブレードラック
54a,54b 支持軸
56a,56b 保持部
58 基台
60 移動機構
62 ボールねじ
64 移動部材
66 支持部材
66a 上壁部
66b 側壁部
66c 支持部
68 着脱ユニット(着脱機構)
70 ハウジング
72 スピンドル(回転軸)
74 マウント
76 フランジ部
76a 表面
76b 凸部
78 支持軸
78a ねじ部
78b 凹部
80 切削ブレード
82 基台
82a 開口
82b 把持部
84 切刃
86 ナット
86a 開口
86b 貫通孔
90 制御部(制御ユニット)
100 ナット着脱ユニット
102 モータ
102a 筐体
102b 回転軸(出力シャフト)
102c 滑車部材(滑車部)
104 動力伝達ユニット(動力伝達機構)
104a 筐体
104b 回転軸
104c 滑車部材(滑車部)
104d 貫通孔
106 回転軸部
108 連結部材
110a,110b ナット回転部(ナット回転ユニット)
112 回転部材
112a 表面
114 保持ピン
116 把持部材
116a 爪部
118 カバー
120 第1ベアリング
122 第2ベアリング
124 ギアユニット
126 第1ギア
126a 歯部
128 第2ギア
128a 歯部
128b 支持面
130 蓋部
130a 支持面
140 ブレード着脱ユニット
142 モータ
142a 筐体
142b 滑車部材(滑車部)
144 動力伝達ユニット(動力伝達機構)
144a 筐体
144b 回転軸
144c 滑車部材(滑車部)
144d 貫通孔
146 回転軸部
148 連結部材
150a,150b ブレード保持ユニット
152 支持部材
154a,154b ブレード把持ユニット
156 基台
156a 表面
158 位置決めピン
160 把持部材
160a 爪部

Claims (4)

  1. 被加工物を保持するチャックテーブルと、
    スピンドルを備え、該スピンドルに装着された切削ブレードで該チャックテーブルによって保持された該被加工物を切削する、第1切削ユニット及び第2切削ユニットと、
    該第1切削ユニットの該スピンドルに装着された該切削ブレードの交換と、該第2切削ユニットの該スピンドルに装着された該切削ブレードの交換とを行うブレード交換装置と、を有する切削装置であって、
    該ブレード交換装置は、
    該スピンドルに該切削ブレードを固定するためのナットの締め付け及び取り外しを行うナット着脱ユニットと、
    該切削ブレードの該スピンドルへの取り付け、及び、該切削ブレードの該スピンドルからの取り外しを行うブレード着脱ユニットと、を備え、
    該ナット着脱ユニットは、
    回転軸部と、
    該回転軸部の一端側に固定され、該第1切削ユニットの該スピンドルに該切削ブレードを固定するための該ナットを保持して回転する第1ナット回転部と、
    該回転軸部の他端側に固定され、該第2切削ユニットの該スピンドルに該切削ブレードを固定するための該ナットを保持して回転する第2ナット回転部と、
    1つのモータと、
    該モータ及び回転軸部に接続され、該回転軸部に該モータの動力を伝達する動力伝達ユニットと、を備えることを特徴とする切削装置。
  2. 該第1ナット回転部の回転軸と、該第2ナット回転部の回転軸とは、該回転軸部の長さ方向に沿って同一直線上に設定されていることを特徴とする請求項1記載の切削装置。
  3. 該動力伝達ユニットは、該回転軸部の回転速度が該モータの回転速度よりも小さくなるように該動力を伝達し、該第1ナット回転部及び該第2ナット回転部のトルクを該モータのトルクよりも大きくする減速機であることを特徴とする請求項1又は2記載の切削装置。
  4. 該減速機は、かさ歯車又はハイポイドギアを備えることを特徴とする請求項3記載の切削装置。
JP2019090892A 2019-05-13 2019-05-13 切削装置 Active JP7341602B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019090892A JP7341602B2 (ja) 2019-05-13 2019-05-13 切削装置
SG10202003857QA SG10202003857QA (en) 2019-05-13 2020-04-27 Cutting apparatus
TW109115108A TW202103843A (zh) 2019-05-13 2020-05-06 切割裝置
CN202010380477.2A CN111923259A (zh) 2019-05-13 2020-05-08 切削装置
KR1020200055978A KR20200131176A (ko) 2019-05-13 2020-05-11 절삭 장치
US15/930,786 US11267155B2 (en) 2019-05-13 2020-05-13 Cutting apparatus
DE102020206016.9A DE102020206016A1 (de) 2019-05-13 2020-05-13 Schneidvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019090892A JP7341602B2 (ja) 2019-05-13 2019-05-13 切削装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020185635A JP2020185635A (ja) 2020-11-19
JP7341602B2 true JP7341602B2 (ja) 2023-09-11

Family

ID=73019219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019090892A Active JP7341602B2 (ja) 2019-05-13 2019-05-13 切削装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11267155B2 (ja)
JP (1) JP7341602B2 (ja)
KR (1) KR20200131176A (ja)
CN (1) CN111923259A (ja)
DE (1) DE102020206016A1 (ja)
SG (1) SG10202003857QA (ja)
TW (1) TW202103843A (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112466785B (zh) * 2020-11-23 2022-09-02 江西世星科技有限公司 一种集成电路v形槽开槽机
JP2022084051A (ja) * 2020-11-26 2022-06-07 Towa株式会社 ブレードカバー、切断装置、及び、切断品の製造方法
CN112542407B (zh) * 2020-12-07 2023-10-27 宁波昇特微电子科技有限公司 一种深紫外外延芯片加工用划片机
CN113182599A (zh) * 2021-04-30 2021-07-30 天津龙创恒盛实业有限公司 直线导轨自动计算端距及截断长度的设备
TWI765709B (zh) * 2021-05-19 2022-05-21 佳陞科技有限公司 換刀裝置及換刀裝置操作方法
CN115971939B (zh) * 2023-03-21 2023-06-23 冈田精机(常州)有限公司 一种弧面凸轮技术atc自动换刀机构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007229843A (ja) 2006-02-28 2007-09-13 Disco Abrasive Syst Ltd 切削装置
JP2008278656A (ja) 2007-04-27 2008-11-13 Sumitomo Heavy Ind Ltd ハイポイドギヤモータ及びその製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3886822A (en) * 1973-01-22 1975-06-03 Ingersoll Rand Co Power wrench with rotatively mounted motor
JPS5850827B2 (ja) * 1981-07-25 1983-11-12 株式会社東芝 曲面研削装置
US5142825A (en) * 1991-04-25 1992-09-01 Floyd Kenneth R Hand-held elongated stock material cutter
US5269104A (en) * 1992-03-25 1993-12-14 Dibiagio Angelo Hand held work preparation device
US6030326A (en) 1997-06-05 2000-02-29 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Automatic blade changing system
JPH10340867A (ja) * 1997-06-05 1998-12-22 Tokyo Seimitsu Co Ltd ブレード自動交換システム
US6080073A (en) * 1998-12-21 2000-06-27 Industrial Technology Research Institute Electric auxiliary apparatus for bicycle
GB2396127A (en) * 2002-12-14 2004-06-16 Black & Decker Inc Dual output power tool
US20050279519A1 (en) * 2004-06-17 2005-12-22 One World Technologies Limited Right angle impact driver
JP4837970B2 (ja) 2005-10-06 2011-12-14 株式会社ディスコ 切削ブレードの交換装置
US7458295B1 (en) * 2007-05-29 2008-12-02 Chen-Hui Wang Interchangeably manual or automatic ratchet wrench tool
JP5437034B2 (ja) * 2009-11-27 2014-03-12 株式会社ディスコ 切削装置
JP6410626B2 (ja) * 2015-02-06 2018-10-24 株式会社ディスコ 切削装置
JP6421658B2 (ja) 2015-03-13 2018-11-14 株式会社東京精密 ブレード自動交換装置及びブレード自動交換方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007229843A (ja) 2006-02-28 2007-09-13 Disco Abrasive Syst Ltd 切削装置
JP2008278656A (ja) 2007-04-27 2008-11-13 Sumitomo Heavy Ind Ltd ハイポイドギヤモータ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
SG10202003857QA (en) 2020-12-30
KR20200131176A (ko) 2020-11-23
DE102020206016A1 (de) 2020-11-19
US20200361109A1 (en) 2020-11-19
CN111923259A (zh) 2020-11-13
JP2020185635A (ja) 2020-11-19
US11267155B2 (en) 2022-03-08
TW202103843A (zh) 2021-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7341602B2 (ja) 切削装置
TWI788571B (zh) 搬送用治具以及交換方法
CN101318359B (zh) 切削装置
KR20190068423A (ko) 절삭 장치
KR101851383B1 (ko) 반도체 웨이퍼 그라인더
JP2021126742A (ja) 切削ブレード、フランジ機構、及び切削装置
KR20180007685A (ko) 척 테이블 기구
JP6465668B2 (ja) 修正装置
JP7486893B2 (ja) ブレード交換装置及びブレード交換装置の調整方法
CN105856442B (zh) 切削装置
JP6336734B2 (ja) 加工装置
JP5975767B2 (ja) 加工装置
JP5635807B2 (ja) 切削加工装置
JP6084115B2 (ja) 加工装置
JP2022100501A (ja) 切削装置
JP5976329B2 (ja) 被加工物の搬入・搬出装置
JP7465078B2 (ja) ブレード把持具
JP5518587B2 (ja) 切削工具の製造方法
JP2008105114A (ja) ハブブレードおよび切削装置
JP4731265B2 (ja) 切削装置
TW202413005A (zh) 毛邊去除裝置及切削裝置
JP5995609B2 (ja) 加工装置
JP2021084170A (ja) ブレード交換ユニット、及び、それを備える切削装置
JP2022174549A (ja) 切削装置、及び、マウントフランジの修正方法
JP2024054473A (ja) 加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220311

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230829

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7341602

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150