JPH0671051U - 横軸研削アタッチメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 砥石の回転を安定させ、アタッチメントの寿
命を向上させる。 【構成】 主軸ハウジング１に装着されこの主軸ハウジ
ング１から突出して設けられた研削アタッチメント本体
２３，２６と、この研削アタッチメント本体２３，２６
の先端部にこの研削アタッチメント本体の突出方向に直
交して軸支されたスピンドル軸２９と、このスピンドル
軸２９の一端部に装着された溝切り用砥石３０と、前記
研削アタッチメント本体２３，２６に設けられた原動機
３４と、この原動機３４と前記スピンドル軸２９の他端
部とを連結する動力伝達手段３６とを具備してなる横軸
研削アタッチメント。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主として半導体ウェーハ用ボートの溝加工に使用する横軸研削アタ ッチメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体ウェーハの製造工程においては、ウェーハの洗浄時もしくは熱処理時等 にこれを保持するための半導体ウェーハ用ボートが使用される。この半導体ウェ ーハ用ボートは、石英もしくは炭化ケイ素からなり、その内部にウェーハを保持 するための多数の溝を有している。そして、この溝は研削砥石によって加工され るが、この研削加工は、汎用ＮＣ研削盤の主軸に横軸研削アタッチメントを装着 することによって行われる。

【０００３】 従来、この横軸研削アタッチメントとしては、第５図に示すようなアンギュラ アタッチメントが知られている。このアンギュラアタッチメントは、竪軸ＮＣ研 削盤の主軸ハウジング１に固定されたアタッチメント本体２を有している。この アタッチメント本体２の内部には、テーパー部３で研削盤の主軸４に接続された 竪軸５が設けられている。この竪軸５は軸受６で軸支されており、その下端には 第１の傘歯車７が設けられている。この第１の傘歯車７には、これと直交する回 転軸を有する第２の傘歯車８がかみ合っている。この第２の傘歯車８には、前記 竪軸５と直交する方向に横軸９が設けられており、この横軸９は軸受１０で軸支 されている。この横軸９には溝切り用砥石１１が装着されている。そして、主軸 ４の回転は竪軸５、第１の傘歯車７、第２の傘歯車８、横軸９を経て溝切り用砥 石１１に伝えられ、この砥石によって半導体ウェーハ用ボートの溝が加工される 。

【０００４】 このようなアンギュラアタッチメントを用いて半導体ウェーハ用ボートの溝部 を加工するには、図６に示すように、アタッチメントを半導体ウェーハ用ボート １５の内部に挿入し、溝切り用砥石１１を図７に想像線で示すような軌道に沿っ て遊星運動させることによって溝部１６を研削する。そして、図６に示すように 、ボートの一方の側の溝部１６が加工されたら、アタッチメントを反転し他方の 側の溝部１６を加工する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記半導体ウェーハ用ボートの溝加工は、ボートが石英や炭化ケイ 素からなるため研削抵抗が高く負荷が大きい。また、砥石の回転は２５００ｒｐ ｍ〜４０００ｒｏｍと高速であり、ボートの溝数が多いため長時間連続運転をし なければならないという特徴がある。

【０００６】 しかしながら、上記従来のアンギュラアタッチメントにあっては、主軸４の回 転を竪軸５に伝達するようになっているため、テーパ部３のスラスト荷重が直接 軸受６に加わる。また、高速回転においては傘歯車７、８が振動を発生しやすい 。さらに、溝切り用砥石１１に加わる反力が増大され、傘歯車７、８のＰ点に周 方向に加わる。また、アンギュラアタッチメントは、ボートの内部に挿入して溝 加工を行うため横軸９をできるだけ短くする必要がある。このため、図４に示す ように、横軸９の２つの軸受１０ａ、１０ｂの間隔Ａは、主軸４の軸線Ｑと溝切 り用砥石１１の距離Ｂよりさらに狭くせざるを得なくなり、横軸９に振動を生じ やすくなる。このようなことから、上記従来のアンギュラアタッチメントにあっ ては、砥石の安定した回転が得にくく、軸受が短時間で破損し交換しなければな らないという問題があった。例えば、炭化ケイ素のボートの溝加工においては、 １〜２ボート分の溝加工でアタッチメントの修理、交換が必要となっていた。

【０００７】 本考案の目的は、溝切り用砥石の安定した回転を得ることができ、アタッチメ ントの寿命を向上させることができる横軸研削アタッチメントを提供することに ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 一実施例を示す図１に対応付けて説明すると、本考案は、主軸ハウジング１に 装着されこの主軸ハウジング１から突出して設けられた研削アタッチメント本体 ２３，２６と、この研削アタッチメント本体２３，２６の先端部に同本体の突出 方向と直交して軸支されたスピンドル軸２９と、このスピンドル軸２９の一端部 に装着された溝切り用砥石３０と、前記研削アタッチメント本体２３，２６上に 設けられた原動機３４と、この原動機３４の回転駆動力を前記スピンドル軸２９ に伝達する巻掛け動力伝達手段３６とを具備し、これにより上記従来の技術的課 題を解決する。

【０００９】

【作用】

本考案は、上記のように構成されているので、スピンドル軸２９の軸受２８ａ ，２８ｂの間隔を広くとることができ、スピンドル軸２９の振動を防止すること ができるとともに、軸受２８に対する負荷を軽減することができる。また、主軸 ４を動力源とせず傘歯車も使用していないため、動力伝達過程におけるスラスト 荷重のような無理な力がかからないとともに、振動も防止することができる。従 って、砥石の安定した回転を得ることができるとともに、アタッチメントの寿命 を向上させることができる。

【００１０】 なお、本考案の構成を説明する上記課題を解決するための手段と作用の項では 、本考案の理解を容易にするために実施例の図を用いたが、これにより本考案が 実施例に限定されるものではない。

【００１１】

【実施例】

以下、図面を参照して、本考案の実施例について詳細に説明する。なお、先に 示した従来例と同一の構成部分には同一符号を付して、その説明を省略する。 図１及び図２は、本考案に係る横軸研削アタッチメントの実施例を示している 。図中の符号２１はベースプレートである。このベースプレート２１は、竪型Ｎ Ｃ研削盤の主軸ハウジング１に同軸に固定されている。このベースプレート２１ は、略円盤状に形成されており、その円周部の１８０°離れた位置には、それぞ れ位置決め孔２２、２２が形成されている。

【００１２】 このベースプレート２１には、略円盤状のアタッチメントベース２３が回転自 在に装着されている。すなわち、ベースプレート２１の下端周縁部には、アタッ チメントベース２３の摺動案内用に、突条２１ａが円軌道を描いて設けられてお り、アタッチメントベース２３に取り付けた円環状の摺動板２３ａをこの突条２ １ａと係合させることにより、アタッチメントベース２３がベースプレート２１ に対して回転自在に装着されている。 ベースプレート２１には、その中心部にセンターピン２４が設けられており、 このセンターピン２４をアタッチメントベース２３の中心部に形成された中心孔 へ挿入することにより各部材２１，２３を同軸上に位置決めできるようになって いる。また、アタッチメントベース２３には、位置決めピン２５が設けられてお り、この位置決めピン２５を前記位置決め孔２２に嵌合させることによって、ア タッチメントベース２３の位置を１８０°離間した２つの位置に位置決めするこ とができるようになっている。なお、位置決めピン２５は軸方向に移動自在であ り、ばね２５ａによって図１の上方向に常時付勢されている。

【００１３】 アタッチメントベース２３には、下方へ突出して形成された突出部２６が設け られている。突出部２６の下端部には、水平方向に貫通して形成された軸受孔２ ７が設けられており、この軸受孔２７の水平方向両端部には、それぞれ軸受２８ ａ、２８ｂが設けられている。この軸受２８ａ、２８ｂには、スピンドル軸２９ が回転自在に軸支されており、このスピンドル軸２９の一方の端部には、溝切り 用砥石３０が装着されている。また、スピンドル軸２９の他方の端部には、第２ のプーリ３１が固定されている。

【００１４】 一方、前記アタッチメントベース２３の下面には、断熱スペーサ３２を介して モータ取付ベース３３が固定されている。このモータ取付ベース３３は、板金を 略Ｌ字型に屈曲したものであって、モータからの熱を放出する放熱フィンの役割 も果たしている。このモータ取付ベース３３には、電動モータ３４が前記スピン ドル軸２９と平行に固定されている。この電動モータ３４の出力軸には第１のプ ーリ３５が固定されており、この第１のプーリ３５と前記スピンドル軸２９の第 ２のプーリ３１との間には、タイミングベルト３６が巻掛けられている。

【００１５】 このような構成において、まず電動モータ３４を駆動すると、第１のプーリ３ ５、タイミングベルト３６、第２のプーリ３１を介してスピンドル軸２９が回転 する。そして、スピンドル軸２９に固定された溝切り用砥石３０が回転し、半導 体ウェーハ用ボートの溝を研削する。半導体ウェーハ用ボートの反対側の端部の 溝を研削するには、アタッチメントベース２３を１８０°回転させる。そして、 位置決めピン２５を他方の位置決め孔２２に嵌合させることによって溝切り用砥 石３０の向きを１８０°変えることができる。

【００１６】 以上説明したように、この実施例にあっては、突出部２６の下端部に水平方向 に貫通するスピンドル軸２９を設け、このスピンドル軸２９を前記突出部２６の 水平方向両端部で軸支するように構成している。従って、図３に示すＣを図４に 示す従来例のＤと同程度にすることができ、この場合、図３に示す本実施例の軸 受の間隔Ｅは図４に示す従来例の軸受の間隔Ａの３倍以上にすることができる。 このように、短いスピンドル軸でありながら軸受の間隔を広くとることができる ので、スピンドル軸の振動を防止することができるとともに、軸受に対する負荷 を軽減することができる。また、アタッチメントベース２３に電動モータ３４を 設け、この駆動力をタイミングベルト３６を介してスピンドル軸２９の他端に設 けられた第２のプーリ３１に伝達するように構成しているから、主軸４を動力源 とする必要がなく、傘歯車を使用する必要もない。このため、動力伝達過程にお けるスラスト荷重のような無理な力が加わることを防止することができるととも に、振動も防止することができる。このようなことから、溝切り用砥石の回転を 安定したものにすることができ、横軸研削アタッチメントの寿命を向上させるこ とができる。

【００１７】 さらに、電動モータ３４を放熱フィンの役割を有するモータ取付ベース３３に 取付け、モータ取付ベース３３を断熱スペーサ３２を介してアタッチメントベー ス２３に取付けているから、電動モータ３４の発熱がアタッチメント本体に伝わ りにくく、従って加工寸法に変化が生ずることを防止することができる。 また、ベースプレート２１に位置決め孔２２を設けるとともに、アタッチメン トベース２３に位置決めピン２５を設けているので、アタッチメント全体を容易 に１８０°回転させ位置決めすることができる。

【００１８】 なお、上記実施例においては、原動機として電動モータ３４を採用しているが 、これに限る必要はなく、エアモータ等を使用してもよい。また、ベースプレー ト２１へのアタッチメントベース２３の装着は、突条２１ａと摺動板２３ａとの 係合によらず、ボルトの締結により行ってもよい。この場合、アタッチメントベ ース２３を１８０°回転させるには、アタッチメントベース２３をベースプレー ト２１から取り外して行う。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、主軸ハウジングに装着されこの主軸ハ ウジングから突出して設けられた研削アタッチメント本体と、この研削アタッチ メント本体の先端部に同本体の突出方向と直交して軸支されたスピンドル軸と、 このスピンドル軸の一端部に装着された溝切り用砥石と、前記研削アタッチメン ト本体に設けられた原動機と、この原動機の回転駆動力を前記スピンドル軸に伝 達する巻掛け動力伝達手段とを備えているので、砥石の安定した回転が得られ、 アタッチメントの寿命を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る横軸研削アタッチメントの一実施
例を示す一部破断正面図である。

【図２】本考案に係る横軸研削アタッチメントの一実施
例を示す側面図である。

【図３】図１に示す本考案の実施例の部分拡大図であ
る。

【図４】本考案の従来例の部分拡大図である。

【図５】従来のアンギュラアタッチメントを示す断面図
である。

【図６】従来のアンギュラアタッチメントの使用状態を
示す概略図である。

【図７】従来のアンギュラアタッチメントの使用時にお
ける砥石の動きを示す概略図である。

【符号の説明】

１ 主軸ハウジング ２３ アタッチメントベース ２６ 突出部 ２９ スピンドル軸 ３０ 溝切り用砥石 ３４ 電動モータ ３６ タイミングベルト

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸ハウジングに装着されこの主軸ハウ
   ジングから突出して設けられた研削アタッチメント本体
   と、この研削アタッチメント本体の先端部に同本体の突
   出方向と直交して回転自在に軸支されたスピンドル軸
   と、このスピンドル軸の一端部に装着された溝切り用砥
   石と、前記研削アタッチメント本体上に設けられた原動
   機と、この原動機の回転駆動力を前記スピンドル軸に伝
   達する巻掛け動力伝達手段とを具備してなることを特徴
   とする横軸研削アタッチメント。