JPH11317382A - エアスピンドル用ブラシの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カーボンブラシを折ることなく、かつ電線を
切ることなく、カーボンブラシをスピンドルフレームに
取付けることができるエアスピンドル用ブラシの取付構
造を提供する。 【解決手段】 ダイシング装置のスピンドル１１１に接
触するカーボンブラシ６４を出没可能かつ絶縁して保持
するブラシホルダ６１を有し、ブラシホルダ６１に、カ
ーボンブラシ６４をブラシホルダ６１より押出す方向に
付勢するブラシ押付けコイルバネ６２と、カーボンブラ
シ６４をクランプするクランプ部と、カーボンブラシ６
４に電気的に導通すると共に、スピンドル１１１を絶縁
して保持するスピンドルフレーム１１０に組付けられた
導電プレート９１に電気的に接触し、ブラシホルダ６１
をスピンドルフレーム１１０に固定する位置決め部材６
７とが配設されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工装置のエアス
ピンドル用ブラシの取付構造に関し、特に、半導体ウエ
ハをダイシングするダイシング装置において、ブレード
の切込み基準位置を検出するために用いられるエアスピ
ンドル用ブラシの取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体ウエハのダイシング装置
では、図９および図１０に示すように、エアスピンドル
（図示略す）の一端に装着されたブレード（刃物）２０
の切込み基準位置３０ａ、つまり半導体ウエハ４０が載
置されるテーブル３０の位置が検出され、ブレード２０
の切込み量ａが設定された後、テーブル３０上にダイシ
ング後の半導体チップを接着保持するための裏面テープ
５０を介して半導体ウエハ４０を載置し、ブレード２０
を回転させながら下降して半導体ウエハ４０を切断す
る。

【０００３】ブレード２０の切込み基準位置３０ａは、
テーブル３０上に半導体ウエハ４０を載置しない状態で
ブレード２０を回転させながら下降し、ブレード２０が
テーブル３０に接触したとき、テーブル３０、ブレード
２０、エアスピンドルおよびブラシユニット１４により
構成される電気回路に流れる電流を検出することで確認
される。

【０００４】なお、この場合、エアスピンドルは空気軸
受により電気的に絶縁されて保持されており、テーブル
３０も他の部分から絶縁されている。

【０００５】ブラシユニット１４は、ブラシホルダ１１
の先端よりカーボン製の１対のカーボンブラシ６４がエ
アスピンドルの端部に接触するように外方に突出（約１
０ｍｍ）され、これらカーボンブラシ６４はブラシ押付
けバネ１２により外方に向けて付勢され、ブラシ押付け
バネ１２の後端には、そのバネ力を調整するブラシ押付
け力調整ネジ１３が装着されている。

【０００６】さらに、ブラシホルダ１１の後端には、カ
ーボンブラシ６４に電気的に導通する導電プレート１７
がネジ１６で止められ、導電プレート１７には電線１５
が接続され、この電線１５によりカーボンブラシ６４と
エアスピンドルとが接続され、ブレード２０がテーブル
３０に接触したとき、電気回路が構成されるようになっ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カーボンブ
ラシ６４の交換時において、ブラシユニット１４をエア
スピンドルに取付ける場合、ブラシユニット１４はエア
スピンドルの後端部に取付けられるため、ダイシング装
置内部に腕を入れ手探り状態での作業を強いられること
になる。

【０００８】ブラシユニット１４を手探り状態でエアス
ピンドルにセットすることは非常に難しく、しかもカー
ボンブラシ６４はカーボン製であるため、脆く折れやす
く、その上ブラシホルダ１１より外方に約１０ｍｍも突
出しているため、熟練作業者でもカーボンブラシ６４を
セット時に何本も折ってしまい作業性および経済性を低
下させるという問題点がある。

【０００９】また、ブラシユニット１４を取付ける場
合、ブラシホルダ１１に接続された電線１５を引摺るた
め、電線１５が装置内部の他のパーツに引掛かり切れて
しまうという問題点もある。

【００１０】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、カーボ
ンブラシを折ることなく、かつ電線を切ることなく、カ
ーボンブラシをエアスピンドルに確実に取付けることが
できるエアスピンドル用ブラシの取付構造を提供するこ
とにある。

【００１１】本発明の上記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明に係るエアスピンドル用ブラシの取付構造は、加
工装置のエアスピンドルに接触するカーボンブラシを出
没可能かつ絶縁して保持するブラシホルダを有し、上記
ブラシホルダに、上記カーボンブラシを上記ブラシホル
ダより押出す方向に付勢する弾性部材と、上記カーボン
ブラシをクランプするクランプ部と、上記ブラシホルダ
をスピンドルフレームに固定する位置決め部材とが配設
されたことを特徴としている。

【００１３】また、加工装置のエアスピンドルに接触す
るカーボンブラシを出没可能かつ絶縁して保持するブラ
シホルダを有し、上記ブラシホルダに、上記カーボンブ
ラシを上記ブラシホルダより押出す方向に付勢する弾性
部材と、上記カーボンブラシをクランプするクランプ部
と、上記カーボンブラシに電気的に導通すると共に、上
記エアスピンドルを絶縁して保持するスピンドルフレー
ムに組付けられた導電プレートに電気的に接触し、上記
ブラシホルダを上記スピンドルフレームに固定する位置
決め部材とが配設されたことを特徴としている。

【００１４】さらに、上記カーボンブラシは絶縁性の挟
持部材により挟持され、上記クランプ部は内周にテーパ
面が形成されたクランプリングと、上記クランプリング
を一方向に付勢するクランプバネと、上記クランプリン
グのテーパ面を摺動する鋼球とを有し、上記クランプリ
ングを一方向に移動することにより、上記鋼球を介して
上記挟持部材を押圧し、上記挟持部材により上記カーボ
ンブラシを挟み付けクランプすると共に、上記スピンド
ルフレームに組付けられたブラシホルダガイドに上記ブ
ラシホルダが挿入される案内孔が形成され、上記案内孔
の内周に上記クランプリングの端部が係止する肩部が形
成され、上記クランプリングを上記肩部に係止し、上記
クランプリングを他方向に移動させることにより、上記
カーボンブラシのクランプを解除することを特徴として
いる。

【００１５】さらに、上記ブラシホルダに、一端部が上
記カーボンブラシに連結すると共に、他端部に係止片が
形成された飛出し防止部材が設けられ、上記飛出し防止
部材の係止片が上記ブラシホルダの端部に係止すること
により、上記カーボンブラシの上記ブラシホルダからの
押出し量を規制することを特徴としている。

【００１６】さらに、上記加工装置は、半導体ウエハの
ダイシング装置であることを特徴としている。

【００１７】従って、本発明は、ブラシユニットを加工
装置（ダイシング装置）のエアスピンドルに取付ける場
合、カーボンブラシはブラシホルダ内に保持された状態
で、装置内部のブラシホルダガイドの案内孔に挿入され
るので、取付け時にカーボンブラシが折れることはな
い。

【００１８】クランプリングが案内孔の肩部に係止し、
クランプリングを他方向に移動させることにより、カー
ボンブラシのクランプが解除され、カーボンブラシは弾
性部材によりブラシホルダより外方に押出され、エアス
ピンドルに接触する。

【００１９】さらに、位置決め部材がスピンドルフレー
ムの導電プレートに電気的に接触し、このとき位置決め
部材によりブラシホルダがスピンドルフレームに固定さ
れる。

【００２０】また、導電プレートに電線を接続しておけ
ば、ブラシユニットを取付ける際、電線を引摺ることが
ないので、電線を切ることなくブラシユニットはエアス
ピンドルに取付けられる。

【００２１】また、飛出し防止部材の係止片がブラシホ
ルダの端部に係止することにより、カーボンブラシのブ
ラシホルダからの押出し量が規制される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態である
エアスピンドル用ブラシの取付構造を図面に基づいて詳
細に説明する。実施の形態を説明するに当たって、同一
機能を奏するものは同じ符号を付して説明する。

【００２３】図１は、本発明の実施の形態に係るブラシ
ユニットの断面図、図２は、本発明の実施の形態に係る
ブラシユニットにおけるカーボンブラシのクランプ部の
断面図、図３は、本発明の実施の形態に係るブラシユニ
ットにおけるカーボンブラシのクランプ部の正面図、図
４は、本発明の実施の形態に係る絶縁プレートを固着し
たブラシホルダガイドの断面図、図５は、本発明の実施
の形態に係る絶縁プレートの正面図、図６は、本発明の
実施の形態に係るブラシユニットのブラシホルダとブラ
シホルダガイドおよび絶縁プレートとの係合状態を示す
図、図７は、本発明の実施の形態に係るブラシユニット
の位置決め部材と導電プレートとの係合状態を示す図、
図８は、本発明の実施の形態に係る切込基準位置検出手
段の構成図である。

【００２４】図１〜図３に示すブラシユニット２００
は、絶縁性のブラシホルダ６１の先端内部に挟持機構７
１が設けられ、１対のカーボン製のカーボンブラシ６４
が挟持機構７１により挟持され、ダイシング装置のスピ
ンドル１１１の端部に接触するように出没可能に保持さ
れている。

【００２５】ブラシホルダ６１の外周所定箇所には、概
ね矩形状のフランジ６１ａが形成され、ブラシホルダ６
１の内部には、カーボンブラシ６４をブラシホルダ６１
の先端より押出す方向に付勢するブラシ押付けコイルバ
ネ６２が設けられている。

【００２６】ブラシホルダ６１の先端外周部には、内周
にテーパ面６８ａが形成されたクランプリング６８、ク
ランプリング６８を一方向に付勢するクランプバネ６９
およびクランプリング６８のテーパ面６８ａを摺動する
鋼球７０が配設され、クランプリング６８を一方向に移
動することにより、鋼球７０を介して挟持機構７１を押
圧し、挟持機構７１によりカーボンブラシ６４を挟み付
けクランプするようになっている。

【００２７】スピンドルフレーム１１０に組付けられた
ブラシホルダガイド８０には、ブラシホルダ６１が挿入
される案内孔８１が形成され、案内孔８１の先端側内周
にクランプリング６８の端部が当接する肩部８２が形成
され、クランプリング６８を肩部８２に当接係止し、ク
ランプリング６８を他方向に移動させることにより、カ
ーボンブラシ６４のクランプを解除するようになってい
る。

【００２８】案内孔８１の後端よりの内周には、ブラシ
ホルダ６１のフランジ６１ａの一端面が当接する係止壁
８０ａが形成され、ブラシホルダガイド８０の後端面に
は、中央部にブラシホルダ６１が挿通される挿通孔９３
が形成された絶縁プレート９０が固着されている。

【００２９】挿通孔９３の開口端は、フランジ６１ａが
嵌合するように矩形状に形成され、内側端は大径の円形
に形成され、フランジ６１ａの他端面が係止する係止壁
９３ａが形成されている（図４参照）。

【００３０】絶縁プレート９０には、１対の導電プレー
ト９１が挿通孔９３を挟むようにネジ９２により固着さ
れ、導電プレート９１には、電線９７がそれぞれ接続さ
れ、Ｖ溝９５が一方向に刻設されている。なお、図中、
９６は絶縁プレート９０をブラシホルダガイド８０を介
してスピンドルフレーム１１０にネジ止めするための取
付け孔である（図５参照）。

【００３１】ブラシホルダ６１の内部のブラシ押付けコ
イルバネ６２の後端には、ブラシ押付けコイルバネ６２
のバネ力を調節するスプリングピン６３が設けられ、ブ
ラシホルダ６１の後端部には、コ字状を呈する１対のブ
ロック６５が向い合うように装着され、ブロック６５の
先端側にはブラシホルダ６１の軸線に平行に１対の位置
決め部材（ボールプランジャー）６７が配設されてい
る。

【００３２】これら１対の位置決め部材６７は、その先
端にボール６７ａを有し、このボール６７ａはバネ力に
より一方向に付勢されている。１対の位置決め部材６７
は、カーボンブラシ６４とそれぞれ個別に電気的に導通
しており、これら位置決め部材６７のボール６７ａが、
スピンドル１１１を絶縁して保持するスピンドルフレー
ム１１０にブラシホルダガイド８０，絶縁プレート９０
を順次介して組付けられた１対の導電プレート９１のＶ
溝９５に個別に係合接触することにより、カーボンブラ
シ６４と導電プレート９１とが電気的に接触し、ブラシ
ホルダ６１は絶縁プレート９０およびブラシホルダガイ
ド８０を介してスピンドルフレーム１１０に位置決め固
定されるようになっている。

【００３３】カーボンブラシ６４の後端には、カーボン
ブラシ６４に連動し、ブラシホルダ６１の後方に突出し
た金属製のロット棒である飛出し防止部材６６が連結さ
れ、この飛出し防止部材６６の後端部には係止片６６ａ
が形成され、この係止片６６ａがブラシホルダ６１の後
端に係止することにより、カーボンブラシ６４のブラシ
ホルダ６１からの押出し量を規制している。

【００３４】エアスピンドル用ブラシの取付構造は、以
上の如く構成されているので、ブラシユニット２００を
ダイシング装置のスピンドルフレーム１１０に取付ける
場合、ブラシホルダ６１を、カーボンブラシ６４がブラ
シホルダ６１内に保持された状態で、装置内部のスピン
ドルフレーム１１０に組付けられた絶縁プレート９０の
挿通孔９３の開口端にフランジ６１ａが嵌合するように
合わせて挿通し、さらにブラシホルダガイド８０の案内
孔８１に挿通する。

【００３５】このとき、クランプリング６８が案内孔８
１の肩部８２に係止し、クランプリング６８を他方向に
移動させることにより、カーボンブラシ６４のクランプ
が解除され、カーボンブラシ６４はブラシ押付けコイル
バネ６２によりブラシホルダ６１より外方に押出され、
スピンドル１１１の端部に接触する。

【００３６】次に、フランジ６１ａの一端面がブラシホ
ルダガイド８０の係止壁８０ａに当接されてからブラシ
ホルダ６１を、９０°回転させ、位置決め部材６７のボ
ール６７ａを導電プレート９１のＶ溝９５に係合させる
と、フランジ６１ａの他端面が絶縁プレート９０の係止
壁９３ａに係止されるので、カーボンブラシ６４と導電
プレート９１とが電気的に接触する。

【００３７】このとき、位置決め部材６７のボール６７
ａがその付勢力で導電プレート９１を押圧するため、ブ
ラシホルダ６１はブラシホルダガイド８０にがたつきな
く、確実に位置決め固定される（図６，図７参照）。

【００３８】ここで、図８により切込基準位置検出手段
１００について説明する。

【００３９】ダイシング装置のスピンドル１１１は、ス
ピンドルフレーム１１０の空気軸受により電気的に絶縁
保持されており、スピンドル１１１の一端にはブレード
２０が装着されている。

【００４０】また、半導体ウエハが載置されるテーブル
３０は、他の部分から電気的に絶縁されており、テーブ
ル３０はスライダ３１により移動される。１対の導電プ
レート９１間には、第１の接触検知回路１２０および電
源１２１が電線９７により直列に接続され、テーブル３
０と一方の導電プレート９１との間には第２の接触検知
回路１２２および電源１２１が電線９７により直列に接
続されている。

【００４１】ブレード２０の切込み基準位置３０ａは、
テーブル３０上に半導体ウエハを載置しない状態でブレ
ード２０を回転させながら下降し、ブレード２０がテー
ブル３０に接触したとき、テーブル３０、ブレード２
０、スピンドル１１１およびカーボンブラシ６４により
構成される電気回路に流れる電流を第２の接触検知回路
１２２により検出することで確認される。

【００４２】切込み基準位置３０ａが検出されると、こ
れに基づいてブレード２０の切込み量が設定され、ブレ
ード２０を回転させながら下降して所望の切込み量で半
導体ウエハが切断される。

【００４３】なお、カーボンブラシ６４がスピンドル１
１１に接触していない場合、スピンドル１１１、カーボ
ンブラシ６４および配線９７により構成される電気回路
に電流が流れないため、このことが第１の接触検知回路
１２０により検出される。

【００４４】このように、本実施の形態のエアスピンド
ル用ブラシの取付構造によれば、ブラシユニット２００
をスピンドルフレーム１１０に取付ける際、カーボンブ
ラシ６４はブラシホルダ６１内に保持された状態で、装
置内部のブラシホルダガイド８０の案内孔８１に挿入さ
れるので、取付け時にカーボンブラシ６４が折れること
はない。

【００４５】また、ブラシホルダ６１とは別体の導電プ
レート９１に電線９７を接続したので、ブラシユニット
２００を取付ける際、電線９７を引摺ることがないの
で、電線９７が装置内部の他のパーツに引掛かり切れる
ことなく、ブラシユニット２００はスピンドルフレーム
１１０に取付けられる。

【００４６】また、飛出し防止部材６６の係止片６６ａ
がブラシホルダ６１の端部に係止することにより、カー
ボンブラシ６４のブラシホルダ６１からの押出し量が規
制されるので、カーボンブラシ６４の磨耗量が適性値に
維持される。

【００４７】なお、本実施の形態のエアスピンドル用ブ
ラシの取付構造は、半導体ウエハのダイシング装置を例
にとって説明したが、これに限定されず、フライス加工
装置などの他の加工装置に適用してもよい。

【００４８】また、本実施の形態では、位置決め部材６
７として、バネの押付け力で位置決めするボールプラン
ジャーを例にとって説明したが、これに限定されず、エ
アー力で位置決めする方式、カムのリードで位置決めす
る方式などを採用してもよい。

【００４９】また、本実施の形態では、飛出し防止部材
６６を金属製のロット棒としたが、これに限定されず、
ワイヤ、ひもなどを使用しても構わない。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明のエアスピンドル用ブラシの取付構造によれば、カー
ボンブラシはブラシホルダ内に保持された状態で取付け
られるので、取付け時にカーボンブラシが折れることが
ないため、ブラシユニット交換の作業性および経済性を
向上することができる。

【００５１】また、電線を導電プレートに接続すること
により、ブラシユニットを取付ける際、電線を引摺るこ
とがなくなるので、電線が装置内部の他のパーツに引掛
かり切れることなく、ブラシユニットをスピンドルに取
付けることができる。

【００５２】また、飛出し防止部材の係止片がブラシホ
ルダの端部に係止することにより、カーボンブラシのブ
ラシホルダからの押出し量が規制されるので、カーボン
ブラシの磨耗量を適性値に維持することなどができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るブラシユニットの断
面図。

【図２】本発明の実施の形態に係るブラシユニットにお
けるカーボンブラシのクランプ部の断面図。

【図３】本発明の実施の形態に係るブラシユニットにお
けるカーボンブラシのクランプ部の正面図。

【図４】本発明の実施の形態に係る絶縁プレートを固着
したブラシホルダガイドの断面図。

【図５】本発明の実施の形態に係る絶縁プレートの正面
図。

【図６】本発明の実施の形態に係るブラシユニットのブ
ラシホルダとブラシホルダガイドおよび絶縁プレートと
の係合状態を示す図。

【図７】本発明の実施の形態に係るブラシユニットの位
置決め部材と導電プレートとの係合状態を示す図。

【図８】本発明の実施の形態に係る切込基準位置検出手
段の構成図。

【図９】ブレードの切込み量を説明する図。

【図１０】従来のブラシユニットの断面図。

【符号の説明】

１１，６１ ブラシホルダ １２，６２ ブラシ押付けコイルバネ １３ ブラシ押付け力調整ネジ １４，２００ ブラシユニット １５，９７ 電線 １６，９２ ネジ １７，９１ 導電プレート ２０ ブレード ３０ テーブル ３０ａ 切込み基準位置 ３１ スライダ ４０ 半導体ウエハ ５０ 裏面テープ ６１ａ フランジ ６３ スプリングピン ６４ カーボンブラシ ６５ ブロック ６６ 飛出し防止部材 ６６ａ 係止片 ６７ 位置決め部材 ６８ クランプリング ６９ クランプバネ ７０ 鋼球 ７１ 挟持機構 ８０ ブラシホルダガイド ８０ａ，９３ａ 係止壁 ８１ 案内孔 ８２ 肩部 ９０ 絶縁プレート ９３ 挿通孔 ９５ Ｖ溝 ９６ 取付け孔 １００ 切込基準位置検出手段 １１０ スピンドルフレーム １１１ スピンドル １２０ 第１の接触検知回路 １２１ 電源 １２２ 第２の接触検知回路 ａ 切込み量

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工装置のエアスピンドルに接触するカ
   ーボンブラシを出没可能かつ絶縁して保持するブラシホ
   ルダを有し、上記ブラシホルダに、上記カーボンブラシ
   を上記ブラシホルダより押出す方向に付勢する弾性部材
   と、上記カーボンブラシをクランプするクランプ部と、
   上記ブラシホルダをスピンドルフレームに固定する位置
   決め部材とが配設されたことを特徴とするエアスピンド
   ル用ブラシの取付構造。
2. 【請求項２】 加工装置のエアスピンドルに接触するカ
   ーボンブラシを出没可能かつ絶縁して保持するブラシホ
   ルダを有し、上記ブラシホルダに、上記カーボンブラシ
   を上記ブラシホルダより押出す方向に付勢する弾性部材
   と、上記カーボンブラシをクランプするクランプ部と、
   上記カーボンブラシに電気的に導通すると共に、上記エ
   アスピンドルを絶縁して保持するスピンドルフレームに
   組付けられた導電プレートに電気的に接触し、上記ブラ
   シホルダを上記スピンドルフレームに固定する位置決め
   部材とが配設されたことを特徴とするエアスピンドル用
   ブラシの取付構造。
3. 【請求項３】 上記カーボンブラシは絶縁性の挟持部材
   により挟持され、上記クランプ部は内周にテーパ面が形
   成されたクランプリングと、上記クランプリングを一方
   向に付勢するクランプバネと、上記クランプリングのテ
   ーパ面を摺動する鋼球とを有し、上記クランプリングを
   一方向に移動することにより、上記鋼球を介して上記挟
   持部材を押圧し、上記挟持部材により上記カーボンブラ
   シを挟み付けクランプすると共に、上記スピンドルフレ
   ームに組付けられたブラシホルダガイドに上記ブラシホ
   ルダが挿入される案内孔が形成され、上記案内孔の内周
   に上記クランプリングの端部が係止する肩部が形成さ
   れ、上記クランプリングを上記肩部に係止し、上記クラ
   ンプリングを他方向に移動させることにより、上記カー
   ボンブラシのクランプを解除することを特徴とする請求
   項２記載のエアスピンドル用ブラシの取付構造。
4. 【請求項４】 上記ブラシホルダに、一端部が上記カー
   ボンブラシに連結すると共に、他端部に係止片が形成さ
   れた飛出し防止部材が設けられ、上記飛出し防止部材の
   係止片が上記ブラシホルダの端部に係止することによ
   り、上記カーボンブラシの上記ブラシホルダからの押出
   し量を規制することを特徴とする請求項３記載のエアス
   ピンドル用ブラシの取付構造。
5. 【請求項５】 上記加工装置は、半導体ウエハのダイシ
   ング装置であることを特徴とする請求項３または４記載
   のエアスピンドル用ブラシの取付構造。