JPH1148106A - Surface grinding machine, and grinding method using it - Google Patents

Surface grinding machine, and grinding method using it

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Publication number
JPH1148106A
JPH1148106A JP22099997A JP22099997A JPH1148106A JP H1148106 A JPH1148106 A JP H1148106A JP 22099997 A JP22099997 A JP 22099997A JP 22099997 A JP22099997 A JP 22099997A JP H1148106 A JPH1148106 A JP H1148106A
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JP
Japan
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grinding
brake mechanism
grinding wheel
wheel shaft
workpiece
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Application number
JP22099997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Okuni
▲禎▼之 大國
Hisashi Oshima
久 大嶋
Keiichi Okabe
啓一 岡部
Tadahiro Kato
忠弘 加藤
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.)
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Nagano Electronics Industrial Co Ltd
Naoetsu Electronics Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Nagano Electronics Industrial Co Ltd
Naoetsu Electronics Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Handotai Co Ltd, Nagano Electronics Industrial Co Ltd, Naoetsu Electronics Co Ltd filed Critical Shin Etsu Handotai Co Ltd
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  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To conduct highly precise grinding without grinding a dummy made of a material same to a work before actual grinding or with grinding only a reduced number of dummys compared with a conventional case. SOLUTION: In a surface grinding machine provided with a grinding wheel 2 for grinding a work 3 and a driving motor 1 for driving rotationally the grinding wheel 2 via a grinding wheel spindle 7, a brake mechanism is provided in the grinding wheel spindle 7. The brake mechanism is composed of, for example, a generator 8 connected with the grinding wheel shaft 7, and a heat radiator 9 to radiate electrical energy generated in the generator as thermal energy. After the surface grinding machine is brought into warming-up operation under an operating condition of the brake mechanism using the surface grinding machine to proceed to a thermal equibrium condition, the operation of the brake mechanism is released to grind the work 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は平面研削盤及びそれ
を用いた研削方法に関する。更に詳しくは、熱平衡状態
を一定に保ちながら高精度且つ安定的に被加工物を研削
できる平面研削盤及びそれを用いた研削方法に関する。
The present invention relates to a surface grinder and a grinding method using the same. More specifically, the present invention relates to a surface grinder capable of grinding a workpiece with high accuracy and stability while maintaining a constant thermal equilibrium state, and a grinding method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウェーハ等の被加工物の表面を平
坦に加工する技術として、従来から平面研削盤を用いて
研削加工を行う技術が存在している。図5は、従来の平
面研削盤の一例を示す概略構成図である。図において、
被加工物3はテーブル駆動モータ5にて回転駆動される
テーブル4上に載置され、被加工物3はテーブル4とと
もに回転するようになっている。一方、砥石2は、砥石
軸7を介して砥石軸駆動モータ1により回転駆動される
とともに、砥石軸昇降モータ6により昇降するようにな
っている。このような構成により、回転するテーブル4
上の被加工物3に砥石2を高速回転させながら降下さ
せ、研削液を供給しながら被加工物3に砥石2を切り込
ませて研削する。この平面研削盤はインフィード研削と
呼ばれる研削方式のものである。
2. Description of the Related Art As a technique for flattening the surface of a workpiece such as a semiconductor wafer, there is a technique for performing a grinding process using a surface grinder. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional surface grinder. In the figure,
The workpiece 3 is placed on a table 4 driven to rotate by a table drive motor 5, and the workpiece 3 rotates together with the table 4. On the other hand, the grindstone 2 is rotatably driven by a grindstone shaft drive motor 1 via a grindstone shaft 7 and is moved up and down by a grindstone shaft elevating motor 6. With such a configuration, the rotating table 4
The grindstone 2 is lowered onto the upper workpiece 3 while rotating at a high speed, and the grinding stone 2 is cut into the workpiece 3 while supplying a grinding liquid to perform grinding. This surface grinder is of a grinding system called in-feed grinding.

【0003】平面研削盤を用いた被加工物の研削におい
て、被加工物の加工精度に特に重大な影響を与える要素
として、砥石軸とテーブル両者の距離及び平行度があ
る。被加工物の精度を確保するためには、上述の距離及
び平行度を適切に調整した上で研削加工を行う必要があ
る。
In grinding a workpiece using a surface grinder, factors that have a particularly significant effect on the processing accuracy of the workpiece include the distance and parallelism between the grinding wheel shaft and the table. In order to ensure the accuracy of the workpiece, it is necessary to perform the grinding after appropriately adjusting the distance and the parallelism described above.

【0004】上記調整は、一般の高精度加工装置の調整
と同様に、装置の運転に伴う発熱によって熱的に安定し
た状態で調整される。すなわち、運転時には各モータ等
が発熱して各部に熱膨張による伸縮が生じ、寸法的な狂
いが生じてくる結果、十分な研削精度が得られなくな
る。このような発熱による影響を抑えるため、砥石軸に
水冷や空冷等による冷却機構を組み込み、砥石軸周りを
一定の温度に保てるよう工夫が試みられることがある
が、効果は十分ではなかった。
The above adjustment is performed in a thermally stable state by the heat generated by the operation of the apparatus, similarly to the adjustment of a general high-precision processing apparatus. That is, at the time of operation, each motor and the like generates heat and expands and contracts due to thermal expansion in each part, resulting in dimensional irregularities. As a result, sufficient grinding accuracy cannot be obtained. In order to suppress the influence of such heat generation, a cooling mechanism such as water-cooling or air-cooling is incorporated in the grindstone shaft, and some attempts have been made to maintain a constant temperature around the grindstone shaft, but the effect has not been sufficient.

【0005】そこで、熱平衡状態に達するまで暖気運転
(無負荷運転)が行われるが、この無負荷運転による装
置の熱平衡状態は不完全なもので、実際の研削開始から
しばらくの間は被加工物の寸法精度は不安定である。な
ぜならば、砥石軸駆動モータの発熱量は無負荷運転の際
と研削中とで異なるため、研削を開始するとともにモー
タの熱によって熱平衡の状態に変化が生じるためであ
る。そのため、このような状態で加工した被加工物の加
工精度は不安定であり、時に不良となることがある。特
に最新の半導体ウェーハでは、直径200mmの場合、
ウェーハの厚さムラを示すTTV(Total Thi
ckness Variation)が0.5μm以下
の平坦度が要求されており、加工精度の不安定さによる
影響は大きい。
[0005] Therefore, a warm-up operation (no-load operation) is performed until the thermal equilibrium state is reached. However, the thermal equilibrium state of the apparatus due to the no-load operation is incomplete, and for a while after the actual start of grinding, the workpiece is processed. Dimensional accuracy is unstable. This is because the calorific value of the grinding wheel shaft drive motor differs between during the no-load operation and during the grinding, so that the grinding starts and the heat of the motor causes a change in the state of thermal equilibrium. Therefore, the processing accuracy of the workpiece processed in such a state is unstable, and sometimes it becomes defective. Especially in the latest semiconductor wafer, when the diameter is 200 mm,
TTV (Total Thi) showing wafer thickness unevenness
A flatness of 0.5 μm or less is required, and the influence of instability of processing accuracy is great.

【0006】このため、上記暖気運転後、更に被加工物
(ダミー)の十分な数量研削を行って装置を熱的に安定
させ、被加工物の研削精度を測定しながら合わせ込みを
行い、十分な研削精度が得られてから実研削に入るのが
一般的である。
For this reason, after the warming-up operation, a sufficient number of workpieces (dummy) are ground to stabilize the apparatus thermally, and the grinding is performed while measuring the grinding accuracy of the workpiece. It is common to start actual grinding after obtaining high grinding accuracy.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の平
面研削盤を用いて被加工物の研削を行う場合は、当然の
ことながらダミーの被加工物が余計に必要となるばかり
でなく、ダミー研削に要する時間的ロスが発生するた
め、加工コストは増加してしまう。特に、被加工物の半
導体ウェーハが大口径化するに伴ってウェーハの単価も
上昇するので、その影響は大きい。
As described above, when a workpiece is ground using a conventional surface grinder, not only an extra dummy workpiece is naturally required, but also Since a time loss required for the dummy grinding occurs, the processing cost increases. In particular, as the diameter of the semiconductor wafer to be processed increases, the unit price of the wafer also increases, so that the influence is large.

【0008】また、トラブルの発生により研削を一旦中
止した後に再開するような場合には、特に問題となる。
すなわち、何らかのトラブルが発生して装置が一旦停止
した場合には、装置の発熱停止とともに熱平衡状態は崩
れてしまうので、再び被加工物を研削するためには、再
度装置が安定した状態で調整の結果を再現させて研削し
なければならない。このときには、数分から数時間にわ
たり装置を無負荷運転しながら装置を熱平衡状態に再現
させたり、場合によっては前記したように再び被加工物
(ダミー)の十分な数量研削を追加したりして装置を復
帰させるのが一般的である。もちろん、条件の再現にお
いて空調、研削液の温度等を一定条件に管理する必要が
あることはいうまでもない。
[0008] Further, there is a problem particularly when the grinding is temporarily stopped and then restarted due to occurrence of a trouble.
In other words, if the device stops once due to some trouble, the thermal equilibrium state will collapse with the stop of the heat generation of the device, so in order to grind the workpiece again, it is necessary to adjust the adjustment again in a stable state. The results must be reproduced and ground. At this time, the apparatus is reproduced in a thermal equilibrium state while the apparatus is operated under no load for several minutes to several hours, or in some cases, a sufficient number of grindings of the workpiece (dummy) are added again as described above. Is generally restored. Needless to say, it is necessary to control the air conditioning, the temperature of the grinding fluid, and the like under certain conditions in reproducing the conditions.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題に鑑みなされたもので、実際の研削加工前に被加工
物と同材料のダミーの研削を全く行わずに又は従来より
少ないダミーの研削を行うだけで高精度の研削加工を行
うことが可能な平面研削盤及びそれを用いた研削方法を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has been described in which the dummy of the same material as the workpiece is not ground at all before the actual grinding, or the dummy is less than the conventional one. It is an object of the present invention to provide a surface grinder capable of performing a high-precision grinding process only by grinding a surface, and a grinding method using the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の趣旨とするとこ
ろは、平面研削を行うための砥石軸にブレーキ機構を設
け、従来の無負荷運転による平面研削盤の熱平衡状態を
達成する際、このブレーキ機構の作用により、モータの
負荷を実際の研削状態と同様の発熱を伴うように調整
し、高精度な研削加工を安定して再現できる手段を提供
するものである。
The gist of the present invention is to provide a brake mechanism on a grinding wheel shaft for performing surface grinding, and to achieve a thermal equilibrium state of a surface grinding machine by a conventional no-load operation. The purpose of the present invention is to provide a means for adjusting the load of the motor so as to generate heat similar to the actual grinding state by the action of the brake mechanism, and for stably reproducing high-precision grinding.

【0011】すなわち本願の請求項1に記載の発明は、
被加工物を研削する砥石と、砥石軸を介して前記砥石を
回転駆動する駆動モータとを備えた平面研削盤におい
て、前記砥石軸に負荷を加えるブレーキ機構を設けたこ
とを特徴とする平面研削盤を提供する。
That is, the invention described in claim 1 of the present application is:
A surface grinding machine comprising a grinding wheel for grinding a workpiece and a drive motor for rotating the grinding wheel via a grinding wheel shaft, wherein a brake mechanism for applying a load to the grinding wheel shaft is provided. Provide a board.

【0012】本願の請求項2に記載の発明は、請求項1
記載の平面研削盤において、前記ブレーキ機構が、前記
砥石軸の駆動エネルギーの一部を電気エネルギーに変換
する電気式ブレーキ機構であることを特徴とする平面研
削盤を提供する。
The invention described in claim 2 of the present application is claim 1
The surface grinding machine according to claim 1, wherein the brake mechanism is an electric brake mechanism that converts a part of the driving energy of the grinding wheel shaft into electric energy.

【0013】本願の請求項3に記載の発明は、請求項2
記載の平面研削盤において、前記電気式ブレーキ機構
が、前記砥石軸と連結された発電機と、該発電機で発電
された電気エネルギーを熱エネルギーとして放出する放
熱装置とからなることを特徴とする平面研削盤を提供す
る。
The invention described in claim 3 of the present application is claim 2
In the above described surface grinding machine, the electric brake mechanism includes a generator connected to the grinding wheel shaft, and a heat radiating device that emits electric energy generated by the generator as heat energy. Provide a surface grinder.

【0014】本願の請求項4に記載の発明は、請求項1
記載の平面研削盤において、前記ブレーキ機構が、前記
砥石軸の駆動エネルギーの一部を機械的抵抗により消費
する機械式ブレーキ機構であることを特徴とする平面研
削盤を提供する。
The invention described in claim 4 of the present application is claim 1
The surface grinding machine according to claim 1, wherein the brake mechanism is a mechanical brake mechanism that consumes a part of driving energy of the grinding wheel shaft by mechanical resistance.

【0015】本願の請求項5に記載の発明は、請求項4
記載の平面研削盤において、前記機械式ブレーキ機構
が、前記砥石軸と連結された連動回転体と、該連動回転
体と接触するブレーキ体とからなることを特徴とする平
面研削盤を提供する。
The invention described in claim 5 of the present application is claim 4
The surface grinding machine according to claim 1, wherein the mechanical brake mechanism includes an interlocking rotating body connected to the grinding wheel shaft, and a brake body that comes into contact with the interlocking rotating body.

【0016】本願の請求項6に記載の発明は、請求項5
記載の平面研削盤において、前記機械式ブレーキ機構
が、前記砥石軸と連結された連動回転ブレードと、容器
内に収容され前記連動回転ブレードと接触する流体とか
らなることを特徴とする平面研削盤を提供する。
[0016] The invention described in claim 6 of the present application is directed to claim 5.
The surface grinding machine according to claim 1, wherein the mechanical brake mechanism comprises an interlocking rotating blade connected to the grinding wheel shaft, and a fluid housed in a container and in contact with the interlocking rotating blade. I will provide a.

【0017】本願の請求項7に記載の発明は、請求項1
〜6のいずれか記載の平面研削盤において、前記ブレー
キ機構が、前記砥石軸への作動を任意に解除可能に設け
られていることを特徴とする平面研削盤を提供する。
The invention described in claim 7 of the present application is the invention according to claim 1.
7. The surface grinding machine according to any one of items 6 to 6, wherein the brake mechanism is provided so as to be able to arbitrarily release the operation of the grinding wheel shaft.

【0018】本願の請求項8に記載の発明は、請求項1
〜7のいずれかに記載の平面研削盤を用い、該平面研削
盤の運転中は前記ブレーキ機構により常時熱平衡状態を
保ちながら被加工物を研削することを特徴とする研削方
法を提供する。
[0018] The invention described in claim 8 of the present application is claim 1.
7. A grinding method, characterized by using the surface grinding machine according to any one of (1) to (7) and grinding the workpiece while constantly maintaining a thermal equilibrium state by the brake mechanism during operation of the surface grinding machine.

【0019】本願の請求項9に記載の発明は、請求項8
記載の研削方法において、前記平面研削盤の前記ブレー
キ機構を作動させた状態で該平面研削盤を暖気運転さ
せ、該平面研削盤が被加工物の研削時とほぼ同じ熱平衡
状態に移行した後、該ブレーキ機構の作動を解除して被
加工物を研削することを特徴とする研削方法を提供す
る。
The invention described in claim 9 of the present application is claim 8
In the described grinding method, the surface grinding machine is operated in a warm-up state while the brake mechanism of the surface grinding machine is operated, and after the surface grinding machine shifts to a substantially equal thermal equilibrium state at the time of grinding the workpiece, A grinding method is provided in which the operation of the brake mechanism is released to grind the workpiece.

【0020】なお、砥石軸に負荷を加えるブレーキ機構
とは、砥石軸の回転に対して任意の大きさの制動トルク
を加えることのできる機構を意味する。
The brake mechanism that applies a load to the grinding wheel shaft means a mechanism that can apply an arbitrary magnitude of braking torque to the rotation of the grinding wheel shaft.

【0021】[0021]

【発明の実施形態】図1は、本発明に係る平面研削盤の
一例を示し、特に電気式ブレーキ機構を用いた例を示
す。この平面研削盤は、図5に示した従来の平面研削盤
とその基本構成がほぼ同一である。すなわち図におい
て、被加工物3はテーブル駆動モータ5にて回転駆動さ
れるテーブル4上に載置され、被加工物3はテーブル4
とともに回転するようになっている。一方、砥石2は、
砥石軸7を介して砥石軸駆動モータ1により回転駆動さ
れるとともに、砥石軸昇降モータ6により昇降するよう
になっている。
FIG. 1 shows an example of a surface grinder according to the present invention, particularly an example using an electric brake mechanism. The basic configuration of this surface grinder is substantially the same as that of the conventional surface grinder shown in FIG. That is, in the drawing, the workpiece 3 is placed on a table 4 that is driven to rotate by a table drive motor 5, and the workpiece 3 is
It rotates with it. On the other hand, whetstone 2
The motor is driven to rotate by a grinding wheel shaft driving motor 1 via a grinding wheel shaft 7 and is moved up and down by a grinding wheel shaft lifting motor 6.

【0022】本実施形態の平面研削盤においては、砥石
2と砥石軸7との間で且つ砥石2の直上に直流発電機8
が設けられ、この直流発電機8と電気的に接続された放
熱装置9が研削位置から離れた場所に設けられており、
これらがブレーキ機構を構成する。このブレーキ機構が
砥石軸駆動モータ1に負荷を与え、研削加工時でない同
モータの発熱を研削加工時と同様の状態にすることを可
能としている。なお、直流発電機8の作動は任意に解除
することができるようになっている。また、放熱装置9
は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して放出する
ものであり、具体的には電気的抵抗を備えたヒータ等が
挙げられるが、直流発電機8の発電した電気エネルギー
を消費する他の手段に置き換えることもできる。
In the surface grinding machine of the present embodiment, a DC generator 8 is provided between the grinding wheel 2 and the grinding wheel shaft 7 and directly above the grinding wheel 2.
Is provided, and a radiator 9 electrically connected to the DC generator 8 is provided at a location away from the grinding position.
These constitute a brake mechanism. This brake mechanism applies a load to the grinding wheel shaft drive motor 1 so that the heat generated by the motor, which is not during the grinding process, is brought into the same state as during the grinding process. The operation of the DC generator 8 can be arbitrarily released. Also, the heat radiating device 9
Is a device that converts electric energy into heat energy and emits it. Specific examples thereof include a heater having an electric resistance, and other means for consuming the electric energy generated by the DC generator 8. It can be replaced.

【0023】具体的動作を説明するならば、平面研削盤
の暖気運転開始時に直流発電機8を作動させ、砥石軸駆
動モータ1に被加工物3の研削時と同等の負荷を与える
ことにより、砥石軸駆動モータ1の発熱は研削実施時と
同等となる。当然ながら、砥石軸駆動モータ1から与え
られたエネルギーは直流発電機8で電気エネルギーに変
換される。この際、直流発電機8自体が発熱すると、本
来狙った熱平衡状態と異なる状態となるので、これを防
止するために、直流発電機8で変換された電気エネルギ
ーは、平面研削盤の精度に影響を生じないように、直流
発電機8に接続された放熱装置9によって熱エネルギー
として放出される。このとき、放熱装置9の電気抵抗値
を制御することにより、砥石軸駆動モータ1に与える負
荷を自由に制御できる。実際には、効率の問題から直流
発電器8自体の多少の発熱は避けられないが、この熱は
砥石2と被加工物3の間に供給される研削液によって砥
石軸7に影響が生じない程度に冷却される。そして、平
面研削盤が被加工物3の実際の研削時と同等の熱平衡状
態に達した後、直流発電機8の作動を解除し、被加工物
3の研削を行うことが可能となる。
To describe the specific operation, the DC generator 8 is operated at the start of the warming-up operation of the surface grinder, and the same load as that at the time of grinding the workpiece 3 is applied to the grinding wheel drive motor 1 by The heat generated by the grinding wheel shaft drive motor 1 is the same as when grinding is performed. Naturally, the energy supplied from the grinding wheel shaft drive motor 1 is converted into electric energy by the DC generator 8. At this time, if the DC generator 8 itself generates heat, it will be in a state different from the originally intended thermal equilibrium state. To prevent this, the electric energy converted by the DC generator 8 affects the accuracy of the surface grinding machine. Is released as heat energy by the heat radiating device 9 connected to the DC generator 8 so as not to cause the heat generation. At this time, by controlling the electric resistance value of the heat radiating device 9, the load applied to the grinding wheel shaft driving motor 1 can be freely controlled. In practice, some heat generation of the DC generator 8 itself is unavoidable due to efficiency problems, but this heat does not affect the grinding wheel shaft 7 by the grinding fluid supplied between the grinding wheel 2 and the workpiece 3. Cool to a degree. Then, after the surface grinder reaches a thermal equilibrium state equivalent to that at the time of actual grinding of the workpiece 3, the operation of the DC generator 8 is released, and the workpiece 3 can be ground.

【0024】なお、被加工物3の研削を一時的に休止す
る時は、研削を行わない間は直流発電機8を再度作動さ
せて砥石軸駆動モータ1に被加工物3の研削時と同等の
負荷を与え、常時熱平衡状態を保つようにすることによ
り、ほとんど調整を行わずに被加工物3の研削を再開す
ることができる。
When the grinding of the workpiece 3 is temporarily stopped, the DC generator 8 is operated again while the grinding is not performed, and the grinding wheel shaft driving motor 1 is operated in the same manner as when the workpiece 3 is ground. By applying the above load and maintaining the thermal equilibrium state at all times, the grinding of the workpiece 3 can be restarted with almost no adjustment.

【0025】図2は、他の実施形態を示す。本例では、
直流発電機10をベルト12を介して砥石軸7と連動さ
せたもので、砥石軸駆動モータ1に近い位置に設けられ
ている。ブレーキ機構は、実際の研削状態に近づける意
味で、砥石軸駆動モータ1と砥石3をつなぐ砥石軸7の
できるだけ砥石2に近い位置に設置してブレーキ機構の
制動トルクが加わるようにすることが望ましい。その点
で図1の構成が有利であるが、目的の精度が得られるな
らば特にこだわる必要はない。
FIG. 2 shows another embodiment. In this example,
The DC generator 10 is linked to the grinding wheel shaft 7 via a belt 12 and is provided at a position close to the grinding wheel shaft drive motor 1. The brake mechanism is desirably installed at a position as close as possible to the grindstone 2 of the grindstone shaft 7 connecting the grindstone shaft drive motor 1 and the grindstone 3 so that the braking torque of the brake mechanism is applied so as to approximate the actual grinding state. . In that respect, the configuration of FIG. 1 is advantageous, but there is no particular need to be particular if the desired accuracy is obtained.

【0026】ブレーキ機構は、設置の自由度の点、吸収
エネルギーの放出の容易さの点から、上記直流発電機を
利用した電気式ブレーキが有利であるが、他の方式のも
のも可能である。図3は、摩擦による機械式ブレーキ機
構を用いた例を示す。図において、ベルト13を介して
砥石軸7と連動回転するブレーキ軸14に取り付けられ
た円板状の連動回転体15が、ブレーキ体16と接触し
て摩擦により砥石軸7に負荷を与える。
As the brake mechanism, an electric brake using the above-described DC generator is advantageous in terms of installation freedom and ease of releasing absorbed energy, but other types are also possible. . FIG. 3 shows an example using a mechanical brake mechanism by friction. In the figure, a disk-shaped interlocking rotator 15 attached to a brake shaft 14 that rotates interlockingly with the grindstone shaft 7 via a belt 13 contacts a brake body 16 and applies a load to the grindstone shaft 7 by friction.

【0027】図4は、流体を用いた機械式ブレーキ機構
を用いた例を示す。図において、ベルト17を介して砥
石軸7と連動回転するブレーキ軸18に取り付けられた
連動回転ブレード21が、容器19内に収容された流体
20内に浸漬されるように設置されており、砥石軸7の
回転と連動して流体20内で回転する際に流体20との
流動摩擦により砥石軸7に負荷を与える。
FIG. 4 shows an example in which a mechanical brake mechanism using a fluid is used. In the figure, an interlocking rotating blade 21 attached to a brake shaft 18 interlockingly rotating with the grindstone shaft 7 via a belt 17 is installed so as to be immersed in a fluid 20 contained in a container 19. When rotating in the fluid 20 in conjunction with the rotation of the shaft 7, a load is applied to the grinding wheel shaft 7 by the flow friction with the fluid 20.

【0028】[0028]

【実施例】図2に示す平面研削盤を用い、評価項目とし
て、暖気運転中と実際の被加工物3の研削サイクルを通
じての砥石軸7の軸受け部23近傍の温度と砥石軸7の
変位、および、研削を行った被加工物3の研削後のTT
Vを評価した。砥石軸7の変位は、砥石軸駆動モーター
1と研削盤本体との隙間に押込み型の微小変位計22を
設置し、これにより砥石軸7の微少な変位を測定した。
この状態で、直流発電器10によって砥石軸駆動モータ
1に負荷を与え、実研削と同等となる条件、すなわち砥
石軸駆動モータ1のモータ軸電流値が同一になる条件で
暖気運転を行い、温度が安定した後、実研削を行い、被
加工物3の加工精度(TTV)を測定した。これらの結
果を図6に示す。
EXAMPLE Using the surface grinder shown in FIG. 2, the evaluation items include the temperature near the bearing portion 23 of the grinding wheel shaft 7 and the displacement of the grinding wheel shaft 7 during the warm-up operation and during the actual grinding cycle of the workpiece 3. And the TT of the workpiece 3 after grinding.
V was evaluated. The displacement of the grindstone shaft 7 was measured by measuring the minute displacement of the grindstone shaft 7 by installing a push-in type minute displacement meter 22 in the gap between the grindstone shaft drive motor 1 and the grinding machine body.
In this state, a load is applied to the grinding wheel drive motor 1 by the DC generator 10, and a warm-up operation is performed under conditions equivalent to actual grinding, that is, under the condition that the motor shaft current value of the grinding wheel drive motor 1 becomes the same. After the was stabilized, actual grinding was performed, and the processing accuracy (TTV) of the workpiece 3 was measured. These results are shown in FIG.

【0029】比較のため、上記研削盤の砥石軸7と直流
発電器10を結ぶベルト12をはずした状態で上記と同
様の評価実験を行った。その結果を図7に示す。
For comparison, an evaluation experiment similar to that described above was performed with the belt 12 connecting the grinding wheel shaft 7 of the grinding machine and the DC generator 10 removed. FIG. 7 shows the result.

【0030】図6及び図7に示したグラフにおいて、被
加工物3の研削を十分に行って安定した状態での砥石軸
7の軸受け部23近傍の温度、砥石軸7の変位、および
被加工物3の研削後のTTVを基準として、それぞれの
測定値の時間変化を相対値にて表現した。尚、グラフの
横軸は研削サイクルを単位時間とした時間を示してい
る。
In the graphs shown in FIGS. 6 and 7, the temperature near the bearing portion 23 of the grinding wheel shaft 7, the displacement of the grinding wheel shaft 7, and the work The time change of each measured value was expressed as a relative value based on the TTV after grinding of the object 3. Note that the horizontal axis of the graph indicates time with the grinding cycle as a unit time.

【0031】図6及び図7から明らかな様に、実施例の
場合には、暖気運転から実際の研削に入っても加工負荷
は変化しないので、温度と変位がほとんど変化せず、研
削開始1サイクル目から高精度の加工ができる。一方、
従来技術に相当する比較例においては、暖気運転により
温度と変位が一定になったところで実際の研削に入って
も、加工負荷が変化するため、温度や変位が変化し、そ
の結果、研削開始後しばらくは加工精度が悪化してしま
う。
As is clear from FIGS. 6 and 7, in the case of the embodiment, since the processing load does not change even when the actual grinding starts from the warm-up operation, the temperature and the displacement hardly change, and the grinding start 1 High-precision machining can be performed from the cycle. on the other hand,
In the comparative example corresponding to the prior art, even if the actual grinding starts when the temperature and the displacement become constant by the warm-up operation, the processing load changes, so that the temperature and the displacement change. Processing accuracy will deteriorate for a while.

【0032】すなわち、安定した加工精度を得るために
は、従来技術では暖気運転を行った後、実際の被加工物
と同材料のダミーを研削する必要があるのに対し、本発
明においては、ダミーが全く不要になるか、その必要量
が少なくなるばかりでなく、ダミーの研削に必要な時間
も節約することができるので、加工効率が上がる。ま
た、暖気運転時のブレーキ機構による負荷を実際の研削
時の負荷よりも大きめに設定することにより、暖気運転
自体も短縮することができる。
That is, in order to obtain stable processing accuracy, in the prior art, after performing a warm-up operation, it is necessary to grind a dummy made of the same material as the actual workpiece, but in the present invention, Not only is the dummy unnecessary or the required amount is reduced, but also the time required for grinding the dummy can be saved, so that the processing efficiency is increased. Also, by setting the load by the brake mechanism during the warm-up operation to be larger than the load during the actual grinding, the warm-up operation itself can be shortened.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、実
際の研削加工前に被加工物と同材料のダミーの研削を全
く行わずに又は従来より少ないダミーの研削を行うだけ
で高精度の研削加工を行うことが可能となり、加工効率
が向上する。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a high precision by performing no or no dummy grinding of the same material as the workpiece before actual grinding. Grinding can be performed, and the processing efficiency is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施態様を示す概略構成図であ
る。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施態様を示す概略構成図であ
る。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施態様を示す概略構成図であ
る。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図5】従来の平面研削盤の一例を示す概略構成図であ
る。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional surface grinder.

【図6】図2に示す平面研削盤を用いた評価結果を示す
グラフである。
FIG. 6 is a graph showing evaluation results using the surface grinder shown in FIG. 2;

【図7】図5に示す従来の平面研削盤を用いた評価結果
を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing evaluation results using the conventional surface grinder shown in FIG.

【符合の説明】[Description of sign]

1:砥石軸駆動モータ 2:砥石 3:被加工物 4:テーブル 5:テーブル駆動モータ 6:砥石軸昇降モータ 7:砥石軸 8:直流発電機 9:放熱装置 10:直流発電機 11:放熱装置 12:ベルト 13:ベルト 14:ブレーキ軸 15:連動回転体 16:ブレーキ体 17:ベルト 18:ブレーキ軸 19:容器 20:流体 21:連動回転ブレード 1: Wheel spindle drive motor 2: Grindstone 3: Workpiece 4: Table 5: Table drive motor 6: Grindstone spindle elevating motor 7: Grindstone spindle 8: DC generator 9: Heat radiator 10: DC generator 11: Heat radiator 12: Belt 13: Belt 14: Brake shaft 15: Interlocking rotating body 16: Brake body 17: Belt 18: Brake shaft 19: Container 20: Fluid 21: Interlocking rotating blade

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大國 ▲禎▼之 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150 信越半導体株式会社半導体白河研究 所内 (72)発明者 大嶋 久 新潟県中頸城郡頸城村大字城野腰新田596 番地2 直江津電子工業株式会社内 (72)発明者 岡部 啓一 長野県更埴市大字屋代1393番地 長野電子 工業株式会社内 (72)発明者 加藤 忠弘 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150 信越半導体株式会社半導体白河研究 所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Okuni ▲ Tadayuki Odakura Osaikura, Nishigo-mura, Nishishirakawa-gun, Fukushima Prefecture 150 Semiconductor Shirakawa Research Laboratory, Shin-Etsu Semiconductor Co., Ltd. 596, Jono-Koshishinda, Naoetsu Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Keiichi Okabe 1393, Ojiyashiro, Koshoku-shi, Nagano Nagano Electronics Industry Co., Ltd. (72) Inventor, Tadahiro Kato Ohira 150 Shin-Etsu Semiconductor Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工物を研削する砥石と、砥石軸を介
して前記砥石を回転駆動する駆動モータとを備えた平面
研削盤において、前記砥石軸に負荷を加えるブレーキ機
構を設けたことを特徴とする平面研削盤。
1. A surface grinding machine having a grinding wheel for grinding a workpiece and a drive motor for rotating the grinding wheel via a grinding wheel shaft, wherein a brake mechanism for applying a load to the grinding wheel shaft is provided. Characteristic surface grinder.
【請求項2】 前記ブレーキ機構は、前記砥石軸の駆動
エネルギーの一部を電気エネルギーに変換する電気式ブ
レーキ機構であることを特徴とする請求項1記載の平面
研削盤。
2. The surface grinding machine according to claim 1, wherein the brake mechanism is an electric brake mechanism that converts a part of driving energy of the grinding wheel shaft into electric energy.
【請求項3】 前記電気式ブレーキ機構は、前記砥石軸
と連結された発電機と、該発電機で発電された電気エネ
ルギーを熱エネルギーとして放出する放熱装置とからな
ることを特徴とする請求項2記載の平面研削盤。
3. The electric brake mechanism according to claim 1, wherein the electric brake mechanism includes a generator connected to the grinding wheel shaft, and a radiator for releasing electric energy generated by the generator as heat energy. 2. The surface grinder according to 2.
【請求項4】 前記ブレーキ機構は、前記砥石軸の駆動
エネルギーの一部を機械的抵抗により消費する機械式ブ
レーキ機構であることを特徴とする請求項1記載の平面
研削盤。
4. The surface grinding machine according to claim 1, wherein the brake mechanism is a mechanical brake mechanism that consumes a part of driving energy of the grinding wheel shaft by mechanical resistance.
【請求項5】 前記機械式ブレーキ機構は、前記砥石軸
と連結された連動回転体と、該連動回転体と接触するブ
レーキ体とからなることを特徴とする請求項4記載の平
面研削盤。
5. The surface grinding machine according to claim 4, wherein the mechanical brake mechanism comprises an interlocking rotating body connected to the grinding wheel shaft, and a brake body contacting the interlocking rotating body.
【請求項6】 前記機械式ブレーキ機構は、前記砥石軸
と連結された連動回転ブレードと、容器内に収容され前
記連動回転ブレードと接触する流体とからなることを特
徴とする請求項5記載の平面研削盤。
6. The mechanical brake mechanism according to claim 5, wherein said mechanical brake mechanism comprises an interlocking rotating blade connected to said grinding wheel shaft, and a fluid housed in a container and in contact with said interlocking rotating blade. Surface grinder.
【請求項7】 前記ブレーキ機構は、前記砥石軸への作
動を任意に解除可能に設けられていることを特徴とする
請求項1〜6のいずれか記載の平面研削盤。
7. The surface grinding machine according to claim 1, wherein the brake mechanism is provided so as to be able to arbitrarily release operation of the grinding wheel shaft.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の平面研
削盤を用い、該平面研削盤の運転中は前記ブレーキ機構
により常時熱平衡状態を保ちながら被加工物を研削する
ことを特徴とする研削方法。
8. A surface grinding machine according to any one of claims 1 to 7, wherein the workpiece is ground while constantly maintaining a thermal equilibrium state by the brake mechanism during operation of the surface grinding machine. How to grind.
【請求項9】 前記平面研削盤の前記ブレーキ機構を作
動させた状態で該平面研削盤を暖気運転させ、該平面研
削盤が被加工物の研削時とほぼ同じ熱平衡状態に移行し
た後、該ブレーキ機構の作動を解除して被加工物を研削
することを特徴とする請求項8記載の研削方法。
9. A warm-up operation of the surface grinder in a state where the brake mechanism of the surface grinder is operated, and after the surface grinder shifts to substantially the same thermal equilibrium state as when grinding a workpiece, The grinding method according to claim 8, wherein the work is ground by releasing the operation of the brake mechanism.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017019067A (en) * 2015-07-14 2017-01-26 株式会社ディスコ Idling method of grinder
CN110814913A (en) * 2019-11-21 2020-02-21 付晓明 Fixing mechanism for polishing radiator for LED illuminating lamp

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