KR101256358B1 - 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들 - Google Patents

스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일측면에서 보았을 때 사각형상의 상부 양측 모서리가 경사지게 깎여진 형상인 스핀들(A)과, 상기 스핀들(A) 하부에 이격되어 설치된 웨이퍼(B)로 구성되며, 상기 스핀들(A)의 상부 일측에 다수개의 통공이 구비되며 중간 전면 일측 스토퍼(30)가 구비된 하우징(1)과, 상기 하우징(1)의 후면에 설치된 모터하우징(2)과, 상기 모터하우징(2)의 후면에 설치되는 리어워터커버(10)와, 상기 리어워터커버(10)의 전면에 설치된 브러시하우징(11)과, 상기 하우징(1) 의 전면에 설치되는 프런트 워터커버(5)와, 상기 프런트 워터커버(5)의 전면에 설치되는 프런트커버(9)와, 상기 하우징(1) 의 내부에 설치되며 된 레이디얼베어링(3) 과, 상기 하우징(1) 의 중앙전면 일측의 통공과 레이디얼베어링(3) 의 중앙전면 일측의 통공을 관통하여 설치된 스토퍼(30)와, 상기 모터하우징(2)의 내부에 설치된 스테이터(13)와, 상기 프런트 워터커버(5)의 내측에 설치되는 트러스트베어링스페이서(7) 및 리어트러스트베어링(6)로 구성되며,상기 스토퍼(30)는 "T" 자 형상의 스토퍼하우징(21)과, 상기 스토퍼하우징(21)의 내측 상부에 설치되는 테이퍼핀(22)과, 상기 테이퍼핀(22)의 하부에 설치되며 외부에 스프링(24)이 감겨져 상하로 이동되는 슬리브핀(23)로 구성된 스토퍼(30) 가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들에 관한 것이다.

Description

스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들{Wafer dicing for air bearing equip stopper}
본 발명은 반도체 웨이퍼의 다이싱공정에 사용되는 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들에 관한 것이다.
일반적으로, 고정밀도와 고속회전을 요구하는 기기 즉, 하드디스크 드라이브, 광디스크 드라이브 및 각종 디지털 광학기기 등에는 회전체 계(rotor system)의 성능을 향상시키기 위하여 높은 회전속도와 낮은 NonrepeatableRunout(NRRO) 및 낮은 소음 그리고 충격 흡수 등이 요구되어지는 바, 이를 수용하기 위하여 다양한 형태의 베어링 및 이를 적용한 스핀들모터가 개발되고 있다.
현재 개발되고 있는 초정밀 고속화 스핀들은 베어링의 회전 마찰력을 줄이기 위해서 에어 베어링이나 자기 베어링을 장착하고 있다. 상기 에어 베어링을 사용하는 에어 스핀들 시스템은 외부로부터의 공기압에 의하여 축이 부상하는 방식으로 볼베어링이 갖는 진원도 오차에 의한 진동 문제를 해결할 수 있으며, 마찰열을 충분히 감소시킬 수 있기 때문에 초고속, 초정밀이 요구되는 초정밀 가공기용 스핀들로 이용되고 있으며,
에어 스핀들 시스템은 회전축의 질량과 레디알 베어링의 강성에 의하여 결정되는 고유진동수 및 회전축의고유진동수에 의하여 운전가능 영역이 결정되며, 에어스핀들에 사용되는 정압공기베어링을 이용한 안내요소를 생산할 때 사용되는 오리피스형식과, 재질 내에 공기가 스며들어 베어링면으로 가압해줄 수 있는 다공질재료나 다공성 재질을 이용한 다공질방식의 에어베어링이 지속적으로 개발되어 왔다.
반도체 웨이퍼 다이싱용 에어베어링스핀들의 외형 형상은 일반적으로 원통형의 2단구조에 밑면의 일부가 평면가공으로 이루어진 형태의 외형구조를 가지고 있으며, 회전축의 끝단에 절단용 공구를 장착하기 위해서 회전축의 중심에 있는 육각 홈에 렌치로 고정을 시킨 후에 블레이드공구를 장착하고 최종 너트로 고정하는 구조로 되어 있다. 최근에 다이싱설비 한대에 스핀들 여러대를 설치하여 생산성을 높이기 위한 구조로 제작하는 사례가 증가하는 추세이다.
예를 들면, 국내공개특허공보 공개번호 제1020070046032(20070502)호에는 초록하우징(3)과 상기 하우징 내에서 회전가능하게 장착되는 스핀들 샤프트(4)를 포함하며, 상기 스핀들 샤프트(4)의 한 자유단부에 페인팅 벨이 나사결합되어 있으며, 페인팅 벨을 나사 체결하고 또한 나사를 풀어주는 것에 의해 페인팅 벨을 장착 및 분리하는 동안 상대 토오크가 동반되는 페인팅 스핀들 장치에 대한 방법에 있어서, 상기 스핀들 샤프트(4)가 방사상 평면으로 자유로운 이동이 허용되지만, 상기 스핀들 샤프트(4)가 상기 하우징(3)에 상대적인 회전이 방지된 채로, 상대 토오크가 상기 하우징(3)에 전달되는 식으로 설계되는 것을 특징으로 하는 페인팅 스핀들 장치의 스핀들 샤프트의 회전 고정 방법)이 공개되어 있으며,
동 공보 제1020110085313(20110727)에는 고속회전과 고강성이라는 두 가지 목적을 동시에 달성하고자 종래의 에어베어링의 방식을 오리피스방식과 다공질방식으로 동시에 두 가지를 적용한 하이브리드형 정압에어베어링이 공개되어 있고,
동 공보 공개번호 제10-2004-93766호에는 다공질 세라믹 재료로서 다공성부재를 형성하여 상기 베어링을 구성하는 것을 특징으로 하여 지니코늄 계열의 인체에 무해한 다공질 세라믹 재료의 개발에 성공함으로서 다양한 에어베어링 제품에 응용 생산이 가능하게 되었고, 세라믹다공질 재료를 이용하면 재료자체가 비자성, 비전도성 및 내부식성을 가지고 있어 압축공기를 사용하는 공기베어링의 수명을 현저히 높이고, 기존의 작은 급기공을 제작하는데 소요되는 막대한 제작비를 현저히 떨어뜨리는 것이 가능하기 때문에 초정밀 기기용 에어 베어링의 제작 단가를 획기적으로 줄일 수 있는 정압베어링이 공개되어 있으며,
국내등록특허공보 등록번호 제10-0376998호에는 케이스와, 이 케이스의 내측면에 마련되는 마그네트로 이루어진 로터와; 로터의 케이스 중심 하면에 일단이 고정된 채 하부로 연장 형성되며, 하단부에 스러스트 플레이트가 일체로 마련된 회전축과; 로터의 하부에 위치되며, 중심 외주면에 로터와 회전 전자기력을 발생하도록 코어와 이 코어에 권선되는 코일로 이루어진 스테이터가 고정 설치되고, 중심 상,하 내주면에는 회전축의 상,하 외주면을 미끄럼 지지하도록 제 1 에어 공간부가 형성된 하우징과; 하우징의 하부 내측면에 마련되며, 회전축의 스러스트플레이트와의 사이에 스러스트 방향으로의 하중 지지능력을 확보하기 위한 제 2 에어 공간부를 형성하는 홀더와; 제 1, 2 에어 공간부 상으로 에어를 공급하기 위한 에어 공급수단;을 포함한 유체정압 베어링 모터가 공개되어 있음을 알 수 있다.
상기와 같은 종래의 기술들은 스핀들을 가깝게 배열하는 것이 한계가 있어서 설비제작상의 어려움과 스핀들을 같은 위치에 배열하지 못하고 서로 마주보게 배열하는 등 불편한 문제점과,
수작업으로 육각렌치를 이용하여 회전축을 고정시킨 후 교체하거나, 스토퍼장치가 스핀들의 양쪽 측면에 설치되어 스핀들 외부로 돌출되기 때문에 설비상에 스핀들을 배치하기위한 공간적이 제약을 받을 수밖에 없었다. 웨이퍼를 작은 크기로 절단하고 높은 생산성을 내기 위해서는 스핀들 여러대를 좁은 구간 내에 배치하여 스핀들과 스핀들 사이의 간격을 최소화해야 하는 문제점과,
웨이퍼의 크기와 관계없이 전 영역에서 사용이 가능하도록 스핀들 밑면 전체가 평탄한 구조로 제작하여 대형웨이퍼까지 가공이 가능한 구조로 이루어진 스핀들로서 스핀들 회전축 끝에 절단용 블레이드를 장착하기 위해서 회전축을 육각렌치로 고정시키고 블레이드를 장착해야 하기 때문에 번거롭고 협소한 공간에서 블레이드 교체가 쉽지 않은 문제점이 본 발명의 해결 과제인 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인이 선출원한 국내특허출원번호 제10-2007-77287호(등록번호 제100877120000) 발명의 명칭; 에어베어링을 적용한 고정밀 발란싱머신 회전축 지지대와,
국내특허출원번호 제10-2010-5026호; 발명의 명칭; 하이브리드형 정압에어베어링를 개량한 것으로서, 단동실린더 형식의 스토퍼장치를 스핀들 위쪽 내부에 배치하여 회전축의 외측에 형성된 홈에 스토퍼장치가 작동되도록 실린더를 전진시킨 다음에 블레이드를 교체할 수 있게 하여 쉽게 블레이드를 교체 할 수 있게 개량한 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들을 제공하는 것이 본 발명이 이루고자 하는 과제 해결 수단인 것이다.
본 발명은 반도체 웨이퍼의 다이싱공정에 있어 원통형이 아닌 블록형태의 외형을 갖는 스핀들을 이용함으로서 웨이퍼의 크기와 관계없이 대형웨이퍼까지 다이싱 할 수 있으며,
웨이퍼 다이싱용 블레이드공구를 교환하기 위해서 수동으로 렌치를 이용하여 회전축을 고정한 후 공구교체작업을 하던 것을 자동으로 회전축을 고정할 수 있는 스토퍼장치를 장착함으로서 번거로운 공구교체작업이 단순화 되었고,
다이싱용 설비의 구조측면에서 보았을 때, 하나의 설비에 여러대의 스핀들을 가깝게 배치함으로서 다이싱공정의 효율을 높이고 생산성을 올릴 수 있는 설비의 제작이 가능하게 되었으며,
스핀들 제작측면에서 보았을 때, 스핀들의 측면에 스토퍼가 장착되거나 스핀들 외부로 돌출되게 장착되던 스토퍼를 스핀들 내부에 삽입시킴으로서 스핀들을 굳이 마주보게 배치하지 않고 같은 방향으로 병렬배치 할 수 있게 됨으로서 스핀들 제작 시 스토퍼의 장착 위치 때문에 선택형으로 제작하고 부품을 따로 관리하던 것을 일원화하여 관리할 수 있는 장점이 있는 것이다.
도1 본 발명의 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들 전체도
도2 종래의 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들 상세도
도3 본 발명의 건조로 측단면 상세도
도4 본 발명의 장치내의 스토퍼 작동상태도
후퇴(4A), 전진(4B)
도5 본 발명의 스토퍼 작동원리 상세도
후퇴(5A) 전진(5B)
도6 본 발명의 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들가 두 개
설치된 상태도
도7 종래의 에어베어링 스핀들 두 개 설치된 상태도
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일측면에서 보았을 때 사각형상의 상부 양측 모서리가 경사지게 깎여진 형상인 스핀들(A)과, 상기 스핀들(A) 하부에 이격되어 설치된 웨이퍼(B)로 구성되며,
상기 스핀들(A)의 상부 일측에 다수개의 통공이 구비되며 중간 전면 일측 스토퍼(30)가 구비된 하우징(1)과, 상기 하우징(1)의 후면에 설치된 모터하우징(2)과, 상기 모터하우징(2)의 후면에 설치되는 리어워터커버(10)와, 상기 리어워터커버(10)의 전면에 설치된 브러시하우징(11)과, 상기 하우징(1) 의 전면에 설치되는 프런트 워터커버(5)와, 상기 프런트 워터커버(5)의 전면에 설치되는 프런트커버(9)와, 상기 하우징(1) 의 내부에 설치된 레이디얼베어링(3) 과, 상기 하우징(1) 의 중앙전면 일측의 통공과 레이디얼베어링(3) 의 중앙전면 일측의 통공을 관통하여 설치된 스토퍼(30)와, 상기 모터하우징(2)의 내부에 설치된 스테이터(13)와, 상기 프런트 워터커버(5)의 내측에 설치되는 트러스트베어링스페이서(7) 및 리어트러스트베어링(6)로 구성되며,
삭제
상기 스토퍼(30)는 "T" 자 형상의 스토퍼하우징(21)과, 상기 스토퍼하우징(21)의 내측 상부에 설치되는 테이퍼핀(22)과, 상기 테이퍼핀(22)의 하부에 설치되며 외부에 스프링(24)이 감겨져 상하로 이동되는 슬리브핀(23)로 구성된 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들에 관한 것이다.
본 발명의 고주파 BLDC모터와 공기정압 베어링을 적용한 스핀들로서 반도체웨이퍼 다이싱에 적합한 에어베어링 방식의 고주파 스핀들의 회전축 스토퍼장치에 관한 기술로서, 주요 스펙은 6만rpm급의 초고속 회전이 가능하고, 1.8kW급의 출력을 가지며, 에어베어링의 정적 부하용량이 10kg 정도로 웨이퍼 다이싱가공에 적합한 특성을 갖는 스핀들이다.
본 발명의 초고속 스핀들의 정압에어베어링은 베어링과 회전축의 틈새가 10㎛정도로 매우 미세한 틈새에 압축공기를 공급하여 에어의 압력을 이용하여 회전축을 부상시키는 방식이 사용된다.
본 발명의 고주파모터를 내장한 빌트인타입의 고주파 에어베어링스핀들은 초고속 회전이 가능하도록 고주파모터의 고정자와 회전자로 구성이 되고, 회전자는 회전축과 일체로 조립이 되어 최종 정밀가공을 통해서 완성이 된다. 6만rpm급으로 회전하기 위해서는 정밀가공기술 외에도 회전축의 언발란스질량을 제거해주는 기술이 매우 중요하여 0.001g.mm이내의 정밀 발란싱을 교정한다. 회전축의 앞부분에는 에어베어링 스핀들이 일을 할 수 있도록 공구를 장착하기 위한 테이퍼와 나사가공으로 완성되어있다.
본 발명의 회전축은 에어베어링방식의 레이디얼베어링과 트러스트베어링에 의해 지지되어 있으며, 압축공기의 힘에 의해 비접촉상태로 부상되어진다.
본 발명의 스핀들은 기존의 일반적인 에어베어링스핀들의 형태인 원통형에서 탈피하여 4각의 블록형으로서 밑면 전체가 평탄한 구조로 이루어져 있어 종축의 스트로크에 제약을 받지 않는 장점이 있다.
본 발명의 스토퍼장치는 스핀들의 측면에 조립이 되는 것이 아니고 스핀들의 내부중에서도 위쪽으로 조립이 되도록 구성하므로서 분해와 조립이 용이하고, 설비에 스핀들 배치시 간섭을 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 또한 스핀들을 설비에 장착 시 스핀들의 윗면을 이용하여 조립해야 하는데, 이때 스핀들과 설비의 조립이 이루어질 수 있도록 스핀들의 상부에는 볼트채결이 가능하도록 나사가공이 이루어져 있다.
장치내에 설치된 스토퍼를 작동시켜, 회전되는 샤프트의 회전을 감속시키거나 스톱시키면서 작동하는 방법인 것이다.
본 발명의 스토퍼는 단동실린더형식을 가지며, 스토퍼의 일측에 연결된 피팅을 통해서 압축공기를 공급하면 슬리브핀이 전진하게 되고 이 때 샤프트에 형성된 홈으로 슬리브핀이 삽입되므로서 샤프트의 회전을 정지시키는 기능을 수행하게 된다.
스핀들에 블레이드 교체를 완료 후에 압축공기를 제거하면 피스톤 전방에 있는 코일스프링에 의해서 슬리브핀은 제자리로 복귀하게 되는 원리이다.
도2는 종래의 웨이퍼 다이싱용 스핀들의 일반적인 모델의 외형을 보여주는 도면으로서, 일반적으로 원통형의 2단구조에 밑면의 일부가 평면가공으로 이루어진 형태의 외형구조를 가지고 있으며, 회전축의 끝단에 절단용 공구를 장착하기 위해서 회전축의 중심에 있는 육각 홈에 렌치로 고정을 시킨 후에 블레이드공구를 장착하고 최종 너트로 고정하는 구조로 되어 있다
스핀들의 전반부인 스트로크 범위 내에서 가공이 가능한 웨이퍼 크기를 결정할 수 있다. 큰 직경의 웨이퍼를 가공하기 위해서는 전반부의 길이가 웨이퍼보다 길어야 가능하게 되므로 스핀들 전체길이는 더욱 증가하게 되는 단점이 있다.
그리고 일반적인 에어베어링 스핀들은 회전축을 고정해주는 스토퍼장치가 없기 때문에 웨이퍼 절단용 공구인 블레이드를 교체하기 위해서 육각렌치로 회전축을 고정시킨 후에 비로소 블레이드를 교체할 수 있게 된다.
도3은 본 발명의 스핀들의 외형이 4각형태로 디자인된 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들을 도시한 것으로서, 아래측의 밑면이 평평한 형태로 제작되어 웨이퍼의 크기와 관계없이 12인치 이상의 웨이퍼에도 적용이 가능한 스핀들이다.
또한 윗면의 내부에는 스토퍼장치가 내장되어 있어 스토퍼를 작동시키면 회전축의 회전을 정지시키고 헛돌지 않도록 고정할 수 있는 기능이 있다.
자동으로 회전축을 고정할 수 있으므로 블레이드를 교체하는 중에 블레이드를 바닥에 떨어뜨릴 확률이 현격히 줄게 되어 부품의 손상을 예방할 수 있게 되었고, 블레이드 교체시간 역시 단축시킬 수 있는 계기를 마련하였다.
스토퍼가 외부로 돌출되지 않고 스핀들 내부로 삽입되는 구조이기 때문에 외부와의 간섭이 발생하지 않는다.
스핀들 내에서의 탑스토퍼장치의 위치를 보여주고 있으며, 스토퍼장치와 회전축의 핀 홈이 가공되어 있는 위치를 보여주고 있다.
도4는 장치내의 스토퍼 작동상태도로서, 도4A는 후퇴 도4B는 전진된 상태를 나타낸 것으로서, 탑스토퍼방식은 스핀들 외부로 돌출되지 않고 스핀들의 하우징 내부로 삽입되어 있는 구조로 이루어져 있기 때문에 설비에 스핀들을 장착할 때 스토퍼로 인한 간섭을 받지 않는 장점이 있다.
스토퍼 에어 공급구에 압축공기를 공급하게 되면 스토퍼정치 내부에 있는 슬리브핀이 전진을 하게 되어 회전축의 홈부분으로 삽입되어 회전축이 헛돌지 않도록 구속시켜주는 역할을 한다. 다시 공급되던 압축공기를 제거하면 스토퍼장치에 있는 스프링에 의해서 슬리브핀은 복원하게 되므로 회전축은 자유롭게 회전할 수 있게 된다.
도5는 본 발명의 스토퍼 작동원리를 나타낸 것으로서, 스토퍼장치에 공압을 공급하면 슬리브핀이 전진하게 되는데, 이 때 전진하는 스트로크는 3.5mm로 최대치가 결정되어 있다. 그리고 회전축의 홈부분 바닥까지의 깊이는 4mm이기 때문에 슬리브핀이 최대로 전진해도 회전축에 심한 충격을 주지 않게 된다.
기타, 도6은 본 발명의 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들가 두 개 설치된 상태도, 도7 종래의 에어베어링 스핀들 두 개 설치된 상태도를 도시한 것임을 알 수 있다.
이하 본 발명을 도면을 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1 본 발명의 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들 전체도, 도2 종래의 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들 상세도, 도3 본 발명의 건조로 측단면 상세도, 도4 본 발명의 장치내의 스토퍼 작동상태도, 후퇴(4A), 전진(4B), 도5 본 발명의 스토퍼 작동원리 상세도, 후퇴(5A), 도6 본 발명의 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들가 두 개 설치된 상태도, 도7 종래의 에어베어링 스핀들 두 개 설치된 상태도를 도시한 것이며, 하우징(1), 모터하우징(2), 레이디얼베어링(3), 샤프트(4), 프런트 워터커버(5), 리어트러스트 베어링(6), 트러스트베어링 스패이서(7), 프런트 트러스트베어링(8), 프런트커버(9), 리어워터커버(10), 브러시하우징(11), 브러시커버(12), 스테이터(13), 브러시블록(14), 브러시핀(15), 코일스프링(16), 브러시(17),로크볼트(18) , 샤프트엔드볼트(19), 와셔(20), 스토퍼하우징(21), 테이퍼핀(22), 슬리브핀(23), 스프링(24), 스토퍼(30),스핀들(A), 웨이퍼(B)를 나타낸 것임을 알 수 있다.
구조를 살펴보면 본 발명의 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들은 도2및 도6에 도시된 바와 같이, 일측면에서 보았을때 사각형상의 상부 양측 모서리가 경사지게 깎여진 형상인 스핀들(A)과, 상기 스핀들(A) 하부에 이격되어 설치된 웨이퍼(B)로 구성되며,
상기 스핀들(A)의 상부 일측에 다수개의 통공이 구비되며 중간 전면 일측 스토퍼(30)가 구비된 하우징(1)과, 상기 하우징(1)의 후면에 설치된 모터하우징(2)과, 상기 모터하우징(2)의 후면에 설치되는 리어워터커버(10)와, 상기 리어워터커버(10)의 전면에 설치된 브러시하우징(11)과, 상기 하우징(1) 의 전면에 설치되는 프런트 워터커버(5)와, 상기 프런트 워터커버(5)의 전면에 설치되는 프런트커버(9)와, 상기 하우징(1) 의 내부에 설치된 레이디얼베어링(3) 과, 상기 하우징(1) 의 중앙전면 일측의 통공과 레이디얼베어링(3) 의 중앙전면 일측의 통공을 관통하여 설치된 스토퍼(30)와, 상기 모터하우징(2)의 내부에 설치된 스테이터(13)와, 상기 프런트 워터커버(5)의 내측에 설치되는 트러스트베어링스페이서(7) 및 리어트러스트베어링(6)로 구성되고,

상기 프런트 커버(9)의 내측에 설치되는 프런트트러스트베어링(8)과,
상기 레이디얼베어링(3) , 스테이터(13), 리어트러스트베어링(6), 프런트트러스트베어링(8)의 내부에 안치되며, 중간 전면 일측에 4개의 통공이 구비되는 샤프트(4)로 구성되며,
상기 브러시하우징(11)은 일측에 횡으로 설치된 통공 내측에 설치된 브러시커버(12)와, 상기 브러시커버(12)의 내측에 설치되는 브러시블록(14)과, 상기 브러시블록(14)을 고정시키는 브러시핀(15)과, 상기 브러시블록(14)의 전면에 설치되는 브러시(17)와, 상기 브러시(17)의 내부에 내장된 코일스프링(16)과, 브러시(17)와, 샤프트(4)의 후면부를 연결하는 샤프트엔드볼트(19)로 구성되며,
상기 프런트 커버(9)의 최전면 일측에 설치된 로크볼트(18)및 와셔(20) 로 구성되고,
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상기 스토퍼(30)는 도4 및 도5와 같이, "T" 자 형상의 스토퍼하우징(21)과, 상기 스토퍼하우징(21)의 내측 상부에 설치되는 테이퍼핀(22)과, 상기 테이퍼핀(22)의 하부에 설치되며 외부에 스프링(24)이 감겨져 상하로 이동되는 슬리브핀(23)으로 구성된 구조임을 알 수 있다.
작동상태를 설명하면,
전원을 온 시키면, 원판형 웨이퍼(B)가 회전하면서 웨이퍼(B)의 상부에 설치된 스핀들(A)의 내부에 에어가 유입되면서, 1.8kW의 출력을 가진 에어베어링의 샤프트(4)가 6만rpm의 초고속으로 회전하고, 상기 회전하는 샤프트(4)의 테두리는 에어베어링방식의 레이디얼베어링과 트러스트베어링에 의해 지지되어 압축공기의 힘에 의해 비접촉상태로 부상되어 회전하면서 상기 샤프트(4)의 전면 끝단에 절단용 공구를 장착하여 작업을 하다가,
스토퍼(30) 의 일측에 연결된 피팅을 통해서 압축공기를 공급하면 슬리브핀(23)이 전진하게 되고 이 때 샤프트(4)에 형성된 홈(4-1)으로 슬리브핀(23)이 삽입되므로서 샤프트(4)의 회전을 정지시키는 기능을 수행하게 된다.
스핀들에 블레이드 교체를 완료 후에 압축공기를 제거하면 슬리브핀 외부 전방에 있는 코일형 스프링(24)에 의해서 슬리브핀(23)은 제자리로 복귀하게 되게 하여 작동하는 방법인 것이다.
하우징(1), 모터하우징(2), 레이디얼베어링(3), 샤프트(4), 프런트 워터커버(5), 리어트러스트 베어링(6), 트러스트베어링 스패이서(7), 프런트 트러스트베어링(8), 프런트커버(9), 리어워터커버(10), 브러시하우징(11), 브러시커버(12), 스테이터(13), 브러시블록(14), 브러시핀(15), 코일스프링(16), 브러시(17) , 로크볼트(18) , 샤프트엔드볼트(19), 와셔(20), 스토퍼하우징(21), 테이퍼핀(22), 슬리브핀(23), 스프링(24), 스토퍼(30)

Claims (2)

  1. 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들에 있어서,
    일측면에서 보았을 때 사각형상의 상부 양측 모서리가 경사지게 깎여진 형상인 스핀들(A)과, 상기 스핀들(A) 하부에 이격되어 설치된 웨이퍼(B)로 구성되며,
    상기 스핀들(A)의 상부 일측에 다수개의 통공이 구비되며 중간 전면 일측 스토퍼(30)가 구비된 하우징(1)과, 상기 하우징(1)의 후면에 설치된 모터하우징(2)과, 상기 모터하우징(2)의 후면에 설치되는 리어워터커버(10)와, 상기 리어워터커버(10)의 전면에 설치된 브러시하우징(11)과, 상기 하우징(1) 의 전면에 설치되는 프런트 워터커버(5)와, 상기 프런트 워터커버(5)의 전면에 설치되는 프런트커버(9)와, 상기 하우징(1) 의 내부에 설치되며 된 레이디얼베어링(3) 과, 상기 하우징(1) 의 중앙전면 일측의 통공과 레이디얼베어링(3) 의 중앙전면 일측의 통공을 관통하여 설치된 스토퍼(30)와, 상기 모터하우징(2)의 내부에 설치된 스테이터(13)와, 상기 프런트 워터커버(5)의 내측에 설치되는 트러스트베어링스페이서(7) 및 리어트러스트베어링(6)로 구성되고,
    상기 프런트 커버(9)의 내측에 설치되는 프런트트러스트베어링(8)과,
    상기 레이디얼베어링(3) , 스테이터(13), 리어트러스트베어링(6), 프런트트러스트베어링(8)의 내부에 안치되며, 중간 전면 일측에 4개의 통공이 구비되는 샤프트(4)로 구성되며,
    상기 브러시하우징(11)은 일측에 횡으로 설치된 통공 내측에 설치된 브러시커버(12)와, 상기 브러시커버(12)의 내측에 설치되는 브러시블록(14)과, 상기 브러시블록(14)을 고정시키는 브러시핀(15)과, 상기 브러시블록(14)의 전면에 설치되는 브러시(17)와, 상기 브러시(17)의 내부에 내장된 코일스프링(16)과, 브러시(17)와, 샤프트(4)의 후면부를 연결하는 샤프트엔드볼트(19)로 구성되며,
    상기 프런트 커버(9)의 최전면 일측에 설치된 로크볼트(18)및 와샤(20)를 포함하여 구성되어 있음을 특징으로 하는 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 스토퍼(30)는 "T" 자 형상의 스토퍼하우징(21)과, 상기 스토퍼하우징(21)의 내측 상부에 설치되는 테이퍼핀(22)과, 상기 테이퍼핀(22)의 하부에 설치되며 외부에 스프링(24)이 감겨져 상하로 이동되는 슬리브핀(23)을 포함하여 구성되어 있음을 특징으로 하는 스토퍼가 장착된 웨이퍼 다이싱용 에어베어링 스핀들.
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