KR102327479B1

KR102327479B1 - 워크 캐리어 및 워크 캐리어의 제조 방법

Info

Publication number: KR102327479B1
Application number: KR1020170068559A
Authority: KR
Inventors: 신이치 미츠하시
Original assignee: 스피드팸 가부시키가이샤
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2021-11-17
Also published as: JP6673772B2; KR20180012690A; CN107662155B; TW201804529A; JP2018015831A; CN107662155A; TWI706456B

Abstract

캐리어 기판과 수지 인서트부의 일체성이 높은 워크 캐리어를 제공한다.
금속제의 캐리어 기판(1)에 형성된 워크 유지 구멍(2)의 내주면에 따라 수지 인서트부(3)가 마련된 워크 캐리어(10)이다.
그리고, 워크 유지 구멍(2)에는, 주방향으로 번갈아, 표리 방향에 대한 경사가 반대로 되는 정 경사면(정 경사부(21))과 부 경사면(부 경사부(22))이 연속해 형성되며, 정 경사면 및 부 경사면에 수지 인서트부(3)가 밀착해 형성되어 있다.

Description

워크 캐리어 및 워크 캐리어의 제조 방법{WORK CARRIER AND MANUFACTURING METHOD OF WORK CARRIER}

본 발명은, 실리콘 웨이퍼, 유리, 세라믹스, 수정 등의 박판 모양의 워크를 연마 장치에 의해 연마 가공할 때에, 워크의 유지에 사용되는 워크 캐리어 및 워크 캐리어의 제조 방법에 관한 것이다.

실리콘 웨이퍼 등의 워크의 양쪽 면 또는 한쪽 면을 연마 장치에 의해 연마 가공할 때에, 워크 유지 구멍을 갖는 워크 캐리어에 워크를 유지시키는 것이 알려지고 있다 (특허문헌 1 내지 3 참조).

워크 캐리어의 본체로 되는 캐리어 기판은, SK강철이나 스테인리스강 등의 경질의 금속 소재에 의해 형성되어 있기 때문에, 캐리어 기판에 뚫은 워크 유지 구멍에 워크를 직접 유지시키면, 연마 가공 중에 워크가 워크 유지 구멍의 내주면에 접촉해 워크에 깨짐이나 흠결 등의 손상이 생길 우려가 있다.

그래서, 특허문헌 1 내지 3에 개시되어 있는 바와 같이, 워크 유지 구멍의 내주면에 따라 합성수지제(合成樹脂製)의 연질의 인서트를 부착하여 연마 가공 중의 워크의 손상을 방지하는 처리가 행하여지고 있다.

특허문헌 1에는, 워크 유지 구멍의 내주면에 주방향으로 간격을 두고 돌기부를 마련하고, 돌기부 사이의 오목부에 합성수지제 보호 링(인서트)의 돌기부를 감합시키는 맞물림 구조가 개시되어 있다. 이 문헌에는, 합성수지제 보호 링이 상하 방향으로 빠지는 것을 어렵게 하기 위해, 돌기부의 측변에 반대 방향의 경사면을 번갈아 마련하는 것도 기재되어 있다.

한편, 특허문헌 2에는, 유지 구멍의 내주면에 상방으로 확장의 테이퍼면을 형성하고, 그 테이퍼면을 통해 수지 인서트가 유지 구멍에 감합되는 구조가 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 3에는, 캐리어 기판의 워크 유지 구멍의 내주면에 따라 홈(溝)을 마련하고, 그 홈에 합성수지 재료가 사출성형에 의해 진입함으로써, 연질의 링 모양의 인서트를 마련하는 것이 기재되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 제3552108호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 제4605233호 공보 [특허문헌 3] 일본 특허 제5114113호 공보

그러나, 특허문헌 1에 개시된 맞물림 구조는, 돌기부의 측변에만 경사면이 마련되는 구조이고, 오목부의 안쪽에는 경사면이 마련되어 있지 않다. 즉, 경사면은 워크 유지 구멍의 내주면에 연속해 마련되어 있는 것은 아니다.

또한, 특허문헌 2에 개시된 유지 구멍의 테이퍼면은, 상방으로 확장의 경사면만이기 때문에, 수지 인서트의 하방으로의 탈락은 방지할 수는 있지만, 상방으로 빠지는 것에 대해서는 방지할 수 없다.

그래서, 본 발명은, 캐리어 기판과 수지 인서트부의 일체성이 높은 워크 캐리어 및 워크 캐리어의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 워크 캐리어는, 금속제의 캐리어 기판에 형성된 워크 유지 구멍의 내주면에 따라 수지 인서트부가 마련된 워크 캐리어에 있어서, 상기 워크 유지 구멍에는, 주방향으로 번갈아, 표리 방향에 대한 경사가 반대로 되는 정 경사면과 부 경사면이 연속해 형성되며, 상기 정 경사면 및 부 경사면에 상기 수지 인서트부가 밀착해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그 중, 상기 워크 유지 구멍에는, 주방향으로 요철이 형성되어 있고, 상기 요철의 전장에 상기 정 경사면 또는 부 경사면이 형성되어 있는 구성으로 할 수 있다.

또한, 복수개의 요철에 연속해 상기 정 경사면이 형성되어 있고, 그것에 인접하는 복수개의 요철에 연속해 상기 부 경사면이 형성되어 있는 구성으로 할 수도 있다.

게다가, 워크 캐리어의 제조 방법의 발명은, 상기 임의의 워크 캐리어의 제조 방법이며, 상기 캐리어 기판에 상기 워크 유지 구멍을 뚫기 위해, 상기 캐리어 기판의 표면측으로부터 주방향으로 간격을 두고 상기 정 경사면을 절단 가공하는 공정과, 상기 캐리어 기판의 이면측으로부터 상기 정 경사면 사이에 상기 부 경사면을 절단 가공하는 것으로 상기 워크 유지 구멍을 형성하는 공정과, 상기 워크 유지 구멍에 대해 사출성형에 의해 수지 인서트부를 마련하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 워크 캐리어는, 워크 유지 구멍의 주방향으로 번갈아, 표리 방향에 대한 경사가 반대로 되는 정 경사면과 부 경사면이 연속해 형성되며, 그런 경사면에 밀착해 수지 인서트부가 마련된다.

경사가 반대로 되는 정 경사면과 부 경사면이 마련되는 것에 인해, 캐리어 기판의 표면측 및 이면측의 어느 방향에 대해서도 수지 인서트부가 워크 유지 구멍으로부터 탈락하는 것을 방지할 수 있고, 경사면이 워크 유지 구멍의 주방향으로 연속해 마련되기 때문에, 워크 유지 구멍이 수지 인서트부를 유지하는 유지력을 높일 수 있다. 이 때문에, 캐리어 기판과 수지 인서트부의 일체성이 높은 워크 캐리어로 할 수 있다.

특히, 워크 유지 구멍의 주방향으로 요철이 형성되는 것에 인해, 그 요철에 의한 감합과 요철의 전장에 형성된 정 경사면 및 부 경사면의 상승 효과에 의해, 캐리어 기판과 수지 인서트부는 높은 일체성을 확보할 수 있다. 또한, 복수개의 요철에 연속해 정 경사면과 부 경사면을 형성하는 것이라면, 효율적으로 절단 가공을 실시할 수 있게 된다.

게다가, 워크 캐리어의 제조 방법의 발명에서는, 캐리어 기판의 표면측으로부터 주방향으로 간격을 두고 정 경사면을 절단 가공하는 공정과, 캐리어 기판의 이면측으로부터 부 경사면을 절단 가공하는 공정에 의해, 워크 유지 구멍의 뚫기와 경사면의 형성을 동시에 행할 수 있어 효율적이다.

도 1은, 본 실시형태의 워크 캐리어의 워크 유지 구멍의 내주면 부근을 확대해 설명하는 평면도이다.
도 2는, 워크 캐리어의 개략 구성을 설명하는 평면도이다.
도 3은, 본 실시형태의 워크 캐리어의 제조 방법의 공정을 설명하는 흐름도이다.
도 4는, 워크 유지 구멍의 내주면 부근을 확대해 설명하는 사시도이다.
도 5a는, 도 4의 A-A화살 방향에서 본 단면도이다.
도 5b는, 도 4의 B-B화살 방향에서 본 단면도이다.
도 5c는, 도 4의 C-C화살 방향에서 본 단면도이다.
도 5d는, 도 4의 D-D화살 방향에서 본 단면도이다.
도 6a는, 워크 유지 구멍의 내주면에 수지 인서트부를 마련한 구성을 설명하는 도 5a와 같은 위치의 단면도이다.
도 6b는, 워크 유지 구멍의 내주면에 수지 인서트부를 마련한 구성을 설명하는 도 5b와 같은 위치의 단면도이다.
도 6c는, 워크 유지 구멍의 내주면에 수지 인서트부를 마련한 구성을 설명하는 도 5c와 같은 위치의 단면도이다.
도 6d는, 워크 유지 구멍의 내주면에 수지 인서트부를 마련한 구성을 설명하는 도 5d와 같은 위치의 단면도이다.
도 7은, 실시예의 워크 유지 구멍의 내주면 부근을 확대해 설명하는 평면도이다.
도 8a는, 도 7의 E-E화살 방향에서 본 단면도이다.
도 8b는, 도 7의 F-F화살 방향에서 본 단면도이다.
도 9는 다른 실시형태의 워크 캐리어의 개략 구성을 설명하는 평면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1, 도 2는, 본 실시형태의 워크 캐리어(10)의 구성을 설명하는 도면이며, 도 2가 전체의 개략 구성을 나타내고, 도 1이 워크 유지 구멍(2)의 내주면 부근을 확대해 나타내고 있다.

워크 캐리어(10)는, 실리콘 웨이퍼나 유리 등의 워크의 양쪽 면 또는 한쪽 면을 연마 가공하는 평면 연마 장치에 장착해 사용된다. 예컨대, 워크의 양쪽 면을 연마 가공하는 평면 연마 장치는, 정반(定盤)인 상정반 및 하정반과, 이 상정반 및 하정반의 중심부에 회전 자유로 배치된 태양 기어(sun gear)와, 상정반 및 하정반의 외주측에 배치된 인터널 기어(internal gear)를 구비하고 있다.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같은 워크 캐리어(10)는, 평면 연마 장치의 상정반과 하정반 사이에 배치된다.

워크 캐리어(10)는, 금속제의 캐리어 기판(1)에 의해 원판 모양의 본체가 형성된다. 이 캐리어 기판(1)에는, 예컨대, 원형의 워크 유지 구멍(2, …)과, 연마제 공급 구멍(12, …)이 뚫어진다. 그리고, 워크 유지 구멍(2)의 내주면에 따라 수지 인서트부(3)가 마련된다.

이 워크 캐리어(10)에는, 외주연(外周緣)으로 되는 외형부(11)에 태양 기어 및 인터널 기어에 맞물리는 톱니부(도시는 생략)가 마련되어 있고, 태양 기어 및 인터널 기어의 회전에 의해 자전 및 공전해 가도록 되어 있다. 그리고, 워크 캐리어(10)의 자전 및 공전에 의해, 워크 캐리어(10)의 워크 유지 구멍(2) 내에 배치된 워크의 양쪽 면이 연마된다.

캐리어 기판(1)은, 금속판에서 원판모양으로 잘라낸다. 금속판으로서는, 스테인리스강(SUS), 고탄소 크롬 베어링강, 탄소 공구강(SK강), 고속도 공구강, 합금 공구강, 고장력강, 티탄 등을 사용할 수 있다.

한편, 수지 인서트부(3)는, 합성수지 재료에 의해 형성된다. 합성수지 재료에는, 폴리아미드(PA), 폴리아세탈(POM), 폴리이미드(PI), 폴리염화비닐(PVC), 면포 베이클라이트, 폴리아미드이미드(PAI), 폴리카보네이트(PC) 등을 사용할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 사출성형에 의해 수지 인서트부(3)를 마련하는 경우에는, 열가소성 수지가 사용된다.

본 실시형태의 워크 유지 구멍(2)의 내주면에는, 수지 인서트부(3)와의 일체성을 향상시키기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 주방향으로 요철(凹凸)이 연속해 형성된다. 요철로서는, 캐리어 기판(1) 측으로 패어 들어간 오목부(211, 221)와, 워크 유지 구멍(2)의 중심측으로 돌출하는 돌기부(212, 222)가 번갈아 마련된다.

도 1에 도시된 오목부(211, 221)는, 평면시(平面視)에 안쪽[캐리어 기판(1) 측]이 넓은 사다리꼴 모양(쐐기 모양)으로 형성되고, 돌기부(212, 222)는, 평면시에 개방측[워크 유지 구멍(2)의 중심측]이 넓은 사다리꼴 모양(쐐기 모양)으로 형성되어 있다. 이 오목부(211, 221)와 돌기부(212, 222)는, 모두가 서로 다른 평면형상이여도 되지만, 본 실시형태에서는, 거의 같은 평면형상의 오목부(211, 221)와, 거의 같은 평면형상의 돌기부(212, 222)가 반복되어 형성되는 경우에 관해 설명한다.

또한, 요철의 평면형상은, 쐐기 모양에 한정되는 것은 아니고, 정현파(正弦波) 등의 곡선에 의해 형성되는 형상이나 구형파(矩形波)와 같은 테이퍼가 없는 형상 등의 임의의 평면형상이여도 된다.

도 4에는, 오목부(211, 221)와 돌기부(212, 222)를 사시도로 도시하고 있다. 도 4의 A-A화살 방향 및 B-B화살 방향에서 본 도 5a, 도 5b의 단면도에 도시된 바와 같이, 돌기부(212) 및 오목부(211)의 워크 유지 구멍(2) 측의 내주면은, 캐리어 기판(1)의 표리 방향(表裏方向)에 대해 경사면으로 되어 있다. 이 표면측으로부터 이면(裏面)측을 향해 넓어지는 경사면을 정 경사면(210)이라고 한다.

그리고, 정 경사면(210)이 형성되는 범위를, 도 1에 도시된 바와 같이, 정 경사부(21)라고 한다. 이 정 경사부(21)는, 2개의 오목부(211, 211)와 2개의 돌기부(212, 212)에 의해 구성되어 있다. 즉, 오목부(211)와 돌기부(212)의 워크 유지 구멍(2) 측에 노출하는 측면에는, 연속해 정 경사면(210)이 마련된다.

한편, 도 4의 C-C화살 방향 및 D-D화살 방향에서 본 도 5c, 도 5d의 단면도에 도시된 바와 같이, 돌기부(222) 및 오목부(221)의 워크 유지 구멍(2) 측의 내주면도, 캐리어 기판(1)의 표리 방향에 대해 경사면으로 되어 있다. 이 표면측으로부터 이면측을 향해 좁아지는 경사면을 부 경사면(220)이라고 한다.

그리고, 부 경사면(220)이 형성되는 범위를, 도 1에 도시된 바와 같이, 부 경사부(22)라고 한다. 이 부 경사부(22)는, 2개의 오목부(221, 221)와 2개의 돌기부(222, 222)에 의해 구성되어 있다. 즉, 오목부(221)와 돌기부(222)의 워크 유지 구멍(2) 측에 노출하는 측면에는, 연속해 부 경사면(220)이 마련된다.

수지 인서트부(3)는, 도 6a 내지 도 6d의 각 단면도에 도시된 바와 같이, 정 경사면(210)과 부 경사면(220)에 각각 밀착해 형성된다. 즉, 캐리어 기판(1) 측에 정 경사면(210)이 마련된 곳에서는, 수지 인서트부(3)를 밀착시키는 대치면(對峙面)은 부 경사면(32)으로 된다(도 6a, 도 6b 참조).

한편, 캐리어 기판(1) 측에 부 경사면(220)이 마련된 곳에서는, 수지 인서트부(3)를 밀착시키는 대치면은 정 경사면(31)으로 된다(도 6c, 도 6d 참조). 또한, 수지 인서트부(3)의 워크 유지 구멍(2)의 중심측의 내측면(33)은, 모두 연직면으로 된다.

다음, 본 실시형태의 워크 캐리어(10)의 제조 방법에 관해, 도 3을 참조하면서 설명한다.

우선, 레이저 절단 가공기에 금속판을 설치하고, 금속판을 표면측으로부터 절단 가공한다(스텝 S1). 여기서, 금속판의 「표면측」이란, 최초에 절단 가공이 행해지는 표면을 가리키고, 반대측의 표면을 「이면측」이라고 한다. 또한, 이하에서는, 표면측으로부터의 절단 가공을 「표면가공」이라고, 이면측으로부터의 절단 가공을 「이면가공」이라고 생략한 용어로 설명하는 경우도 있다.

레이저 절단 가공기에 의해 레이저 가공을 행하면, 그 절단면은, 표면측으로부터 이면측을 향해 넓어지는 경사면으로 된다(도 5a, 도 5b 참조). 스텝 S1에서는, 도 1 및 도 4에 도시된 「표면가공」의 범위의 절단 가공을 행한다. 이 표면가공에 의해 형성되는 경사면이 정 경사면(210)으로 된다. 표면가공을 행하는 정 경사부(21)는, 오목부(211), 돌기부(212), 오목부(211), 돌기부(212)가 연속해 정 경사면(210)으로 절단 가공되어 간다.

그리고, 이면가공의 영역에 도달하는 시점에서, 일단 절단 가공을 중단하고, 레이저 광을 조사시키는 위치를, 이면가공 영역을 끼워서 인접하는 다음의 표면가공 영역의 시작점까지 이동시킨다. 이와 같이 단속적(斷續的)인 표면가공 영역의 절단 가공을, 워크 유지 구멍(2)의 주방향으로 간격을 두고 행한다.

도 2에 도시된 워크 캐리어(10)의 경우에서는, 캐리어 기판(1)에 3개의 워크 유지 구멍(2, 2, 2)에 있어서의 모든 표면가공 영역의 절단 가공이 행해진다. 그리고, 금속판을 반전시키고 금속판의 이면측으로부터의 절단 가공의 공정으로 이행한다(스텝 S2).

레이저 절단 가공기에 이면측으로 한 금속판을 설치하면, 스텝 S1에 있어서 절단된 절단선이 주방향으로 간격을 두고 나타난다. 이면가공에서는, 단속적인 절단선을 잇는 절단 가공을 행하는 것으로, 3개의 워크 유지 구멍(2, 2, 2)을 잘라낸다.

이면가공에 있어서도, 절단면은 이면측으로부터 표면측을 향해 넓어지는 경사면으로 형성된다(도 5c, 도 5d 참조). 이 이면가공에 의해 형성되는 경사면이 부 경사면(220)으로 된다. 이면가공을 행하는 부 경사부(22)는, 오목부(221), 돌기부(222), 오목부(221), 돌기부(222)가 연속해 부 경사면(220)으로 절단 가공되어 간다.

그리고, 표면가공에 의한 절단선에 도달한 시점에서, 일단 절단 가공을 중단하고, 레이저 광을 조사시키는 위치를, 표면가공 영역을 끼워서 인접하는 다음의 이면가공 영역의 시작점까지 이동시킨다. 이와 같이 단속적인 이면가공 영역의 절단 가공을, 워크 유지 구멍(2)의 절단선이 1주(一周)하여 연결될 때까지 행한다.

또한, 스텝 S2에 있어서, 외형부(11) 및 연마제 공급 구멍(12, …)의 절단 가공도 행한다. 그리고, 캐리어 기판(1)의 두께를 조정하는 래핑(lapping) 가공 및 폴리시(polish) 가공을 행한다(스텝 S3).

이와 같이 형성된 캐리어 기판(1)의 워크 유지 구멍(2, …)의 내주면에 대해, 스텝 S4의 공정에서는, 수지 인서트부(3)를 마련한다. 수지 인서트부(3)는, 합성 수지의 사출성형에 의해 마련된다.

예컨대, 도 6a 내지 도 6d에 도시된 내측면(33)으로 되는 위치에 형틀을 설치하고, 그 내측에 가열 용융시킨 합성수지를 사출 주입하고, 냉각에 의해 고화(固化)시키는 것으로 사출성형을 할 수 있다. 또한, 형틀을 내측면(33)에 맞춰서 설치하지 않은 경우는, 사출성형 후에 내측면(33)을 형성하기 위한 절단 가공이 행하여진다.

다음, 본 실시형태의 워크 캐리어(10) 및 워크 캐리어(10)의 제조 방법의 작용에 관해 설명한다.

이와 같이 구성된 본 실시형태의 워크 캐리어(10)는, 워크 유지 구멍(2)의 주방향으로 번갈아, 표리 방향에 대한 경사가 반대로 되는 정 경사면(210)과 부 경사면(220)이 연속해 형성되고, 그런 경사면(210, 220)에 밀착해 수지 인서트부(3)가 마련된다.

경사가 반대로 되는 정 경사면(210)과 부 경사면(220)이 마련되는 것에 의해, 캐리어 기판(1)의 표리의 어느 방향에 대해서도 수지 인서트부(3)가 워크 유지 구멍(2)으로부터 탈락하는 것을 방지할 수 있게 된다.

예컨대, 사출성형에 의해 수지 인서트부(3)를 마련한 경우, 냉각해 고화시켰을 때에 수축이 일어나지만, 양방향의 경사면(210, 220)이 마련되어 있으면, 수지 인서트부(3)가 다소 수축했다고 하여도 탈락을 방지할 수 있다.

또한, 정 경사면(210)과 부 경사면(220)은, 각각 정 경사부(21)와 부 경사부(22)의 범위에서 연속하고 있을뿐만 아니라, 워크 유지 구멍(2)의 주방향으로 연속해 마련되는 것에 의해, 수지 인서트부(3)의 대치면, 즉 워크 유지 구멍(2)의 내주면과 접하는 면이 정 경사면(210)과 부 경사면(220)에 의해 전체 둘레에 걸쳐 지지되는 것으로 되어, 워크 유지 구멍(2)이 수지 인서트부(3)를 유지하는 유지력을 높일 수 있다.

게다가, 워크 유지 구멍(2)의 주방향으로 요철[오목부(211)와 돌기부(212), 오목부(221)와 돌기부(222)]이 형성되는 것에 의해, 그 요철에 의한 감합과 요철의 전장(全長)에 형성된 정 경사면(210) 및 부 경사면(220)의 상승(相乘) 효과에 의해, 캐리어 기판(1)과 수지 인서트부(3)와의 일체성이 높은 워크 캐리어(10)로 할 수 있다. 특히, 주방향으로 요철이 연속해 형성된 경우는, 캐리어 기판(1)과 수지 인서트부(3)는 보다 높은 일체성을 확보할 수 있다.

또한, 복수개의 요철[오목부(211), 돌기부(212), 오목부(211), 돌기부(212)(또는, (오목부(221), 돌기부(222), 오목부(221), 돌기부(222))]에 연속해 정 경사면(210)[또는, 부 경사면(220)]을 형성하는 것이면, 절단을 중단하는 회수가 줄어들어 효율적으로 절단 가공을 행할 수 있게 된다.

게다가, 본 실시형태의 워크 캐리어(10)의 제조 방법이면, 캐리어 기판(1)의 표면측으로부터 주방향으로 간격을 두고 정 경사면(210)을 절단 가공하는 공정과, 캐리어 기판(1)의 이면측으로부터 주방향으로 부 경사면(220)을 절단 가공하는 공정에 의해, 워크 유지 구멍(2)의 뚫기를 위한 절단 가공과, 경사면(210, 220)의 형성을 동시에 행할 수 있다.

또한, 절단 가공이 행하여지면, 캐리어 기판(1)에는 응력이나 가공 열이 작용해 휘어짐이나 왜곡 등의 가공 변형이 발생하는 것이 있지만, 표면측과 이면측의 양쪽으로 절단 가공을 하는 것으로, 가공 변형을 상쇄시켜서 감소시킬 수 있다. 특히, 워크 유지 구멍(2)의 주방향에 따라 등간격으로 표면가공과 이면가공을 번갈아 반복하는 것으로, 보다 평탄도가 높은 캐리어 기판(1)으로 가공할 수 있다.

게다가, 상술한 스텝 S2에서는, 외형부(11) 및 연마제 공급 구멍(12, …)을 이면측으로부터 절단 가공한다고 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 평탄도나 평행도가 보다 높은 캐리어 기판(1)으로 하기 위해, 외형부(11)나 연마제 공급 구멍(12, …)에 관해서도, 표면측과 이면측의 양쪽으로부터 절단 가공시킬 수 있다.

또한, 사출성형에 의해 수지 인서트부(3)를 마련하는 것으로, 접착제를 사용하지 않고, 캐리어 기판(1)에 수지 인서트부(3)를 부착할 수 있다. 이에 인해, 수지 인서트부(3)만이 마모, 파손 또는 열화(劣化)해 교환이 필요한 경우에는, 수지 인서트부(3)를 가열 하는 것만으로 용이하게 제거할 수 있다.

실시예

이하, 상기 실시형태에서 설명한 워크 캐리어(10)와는 다른 형태의 실시예에 대해, 도 7, 도 8a, 도 8b를 참조하면서 설명한다. 또한, 상기 실시형태에서 설명한 내용과 동일 또는 균등한 부분의 설명에 대해서는, 동일한 용어 또는 동일한 부호를 이용해 설명한다.

실시예에서 설명하는 워크 캐리어(10)는, 워크 유지 구멍(2A)의 내주면에 요철이 형성되어 있지 않는 캐리어 기판(1A)과, 수지 인서트부(3A)에 의해 주로 구성된다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 캐리어 기판(1A)의 워크 유지 구멍(2A)의 내주면은, 평면시(平面視) 거의 원호(圓弧) 모양의 정 경사면(210)과 평면시 거의 원호모양의 부 경사면(220)이, 주방향으로 번갈아 연속해 형성된다.

표면가공에 의해 형성되는 정 경사부(21A)와 이면가공에 의해 형성되는 부 경사부(22A)의 길이(범위)는, 임의로 설정할 수 있다. 실시예에서는, 같은 길이의 정 경사부(21A)와 부 경사부(22A)가 번갈아 반복되어 형성하는 경우에 관해 설명한다.

수지 인서트부(3A)는, 도 8a, 도 8b의 각기의 단면도에 도시된 바와 같이, 정 경사부(21A)의 정 경사면(210)과, 부 경사부(22A)의 부 경사면(220)에 각각 밀착해 형성된다.

이렇게 구성된 실시예의 워크 캐리어(10)는, 워크 유지 구멍(2A)의 주방향으로 번갈아, 표리 방향에 대한 경사가 반대로 되는 정 경사면(210)과 부 경사면(220)이 연속해 형성되며, 그런 경사면(210, 220)에 밀착해 수지 인서트부(3A)가 마련된다.

경사가 반대로 되는 정 경사면(210)과 부 경사면(220)이 마련되는 것에 의해, 캐리어 기판(1A)의 표리 어느 방향에 대해서도 수지 인서트부(3A)가 워크 유지 구멍(2A)으로부터 탈락하는 것을 방지할 수 있게 된다.

예컨대, 사출성형에 의해 수지 인서트부(3A)를 마련한 경우, 냉각해서 고화시켰을 때에 수축이 일어나지만, 양방향의 경사면(210, 220)이 마련되어 있으면, 수지 인서트부(3A)가 다소 수축했다고 해도 탈락을 방지할 수 있다.

또한, 정 경사부(21A)와 부 경사부(22A)는, 절단선이 원호 모양인 단순한 모양이기 때문에, 용이하게 절단 가공을 할 수 있다. 하지만, 정 경사면(210)과 부 경사면(220)이 워크 유지 구멍(2A)의 주방향으로 연속해 마련되기 때문에, 수지 인서트부(3A)의 대치면, 즉 워크 유지 구멍(2A)의 내주면과 접하는 면이 정 경사면(210)과 부 경사면(220)에 의해 전체 둘레에 걸쳐 지지를 받게 되어, 워크 유지 구멍(2A)이 수지 인서트부(3A)를 유지하는 유지력을 높일 수 있다.

게다가, 번갈아 형성된 정 경사면(210)과 부 경사면(220)은, 수지 인서트부(3A)가 주방향으로 이동하는[편이(偏移)하는] 것을 방지할 수 있다. 즉, 요철을 마련하지 않아도, 돌림 정지(止轉) 기능을 발휘시킬 수 있다.

또한, 실시예의 이외의 구성 및 작용 효과에 대해서는, 상기 실시형태와 거의 같기 때문에 설명을 생략한다.

이상, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태 및 실시예를 상세히 설명해 왔지만, 구체적인 구성은, 이 실시형태 및 실시예에 한하지는 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 정도의 설계적 변경은, 본 발명에 포함된다.

예컨대, 상기 실시형태 및 실시예에서는, 워크 유지 구멍(2, 2A)이 원형의 워크 캐리어(10)에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이, 장방형(정방형을 포함)의 워크 유지 구멍(2B)을 갖는 워크 캐리어(10B)에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다. 요컨대, 장방형의 워크 유지 구멍(2B)의 내주면의 주방향으로 정 경사면(210)과 부 경사면(220)을 연속해 형성하고, 그 내주면에 따라 장방형의 수지 인서트부(3B)를 마련할 수 있다. 게다가, 워크 유지 구멍은, 원형 및 장방형 외의 다른 모양이여도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 캐리어 기판(1)을 레이저 가공에 의해 절단 가공하는 경우에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 물분사(waterjet) 가공, 와이어 가공 등의 경사면(210, 220)을 형성할 수 있는 절단 가공이면 된다.

물분사 가공은, 고압수(高壓水)를 노즐로부터 분출시켜 행하여지는 절단 가공이고, 경사면을 형성하는 한편 정밀한 절단을 행할 수 있다. 또한, 물에 연마 재료를 첨가하는 것으로, 경질한 재료여도 절단이 가능해진다.

와이어 가공은, 와이어 선(線)과 캐리어 기판 사이에 전압을 인가해 방전을 일으켜 행하여지는 절단 가공이고, 경사면을 형성하는 한편 정밀한 절단을 행할 수 있다.

게다가, 상기 실시형태에서는, 2개의 오목부(211, 211 (221, 221))와 2개의 돌기부(212, 212 (222, 222))에 의해 구성되는 정 경사부(21)[부 경사부(22)]를 예를 들어 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 1개의 요철의 조합이나 5개의 요철의 조합 등, 요철의 수는 임의로 설정할 수 있다.

또한, 정 경사면(210)과 부 경사면(220)의 변경은, 요철의 평면시의 변(邊)마다에 행할 수도 있다. 예컨대, 사다리꼴 모양의 요철의 밑변을 정 경사면(210)으로 하고, 인접하는 변을 부 경사면(220)으로 하거나, 밑변과 인접하는 변의 두 변을 정 경사면(210)으로 하고 그것에 잇달은 두 변을 부 경사면(220)으로 하거나 하면, 정 경사면(210) 및 부 경사면(220)을 연속시키는 변의 수(표면가공 영역 및 이면가공 영역의 범위)는, 임의로 설정할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 워크 유지 구멍(2)의 내주면의 전체 둘레에 요철이 연속해 형성되는 경우에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 요철은 주방향으로 일정 또는 임의 간격을 두고 단속적으로 마련되어 있어도 된다.

10, 10B: 워크 캐리어 1, 1A: 캐리어 기판
2, 2A, 2B: 워크 유지 구멍 210: 정 경사면
21, 21A: 정 경사부 211: 오목부
212: 돌기부 220: 부 경사면
22, 22A: 부 경사부 221: 오목부
222: 돌기부 3, 3A, 3B: 수지 인서트부

Claims

금속제의 캐리어 기판에 형성된 워크 유지 구멍의 내주면에 따라 수지 인서트부가 마련된 워크 캐리어에 있어서,
상기 워크 유지 구멍에는, 표리 방향에 대한 경사가 반대로 되는 정 경사면과 부 경사면이 주방향으로 번갈아 연속해 형성되며,
상기 정 경사면과 부 경사면은 상기 표리 방향에 대해 한 방향으로 경사지게 형성되고,
상기 정 경사면 및 부 경사면에 상기 수지 인서트부가 밀착해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 캐리어.
제1항에 있어서, 상기 워크 유지 구멍에는, 주방향으로 요철이 형성되어 있고, 상기 요철의 오목부와 볼록부의 수마다 상기 정 경사면과 상기 부 경사면이 번갈아 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 워크 캐리어.
제2항에 있어서, 복수개의 요철에 연속해 상기 정 경사면이 형성되어 있고, 상기 정 경사면이 형성된 복수개의 요철에 인접하는 복수개의 요철에 연속해 상기 부 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 캐리어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 워크 캐리어의 제조 방법에 있어서,
상기 캐리어 기판에 상기 워크 유지 구멍을 뚫기 위해, 상기 캐리어 기판의 표면측으로부터 주방향으로 간격을 두고 상기 정 경사면을 절단 가공하는 공정과,
상기 캐리어 기판의 이면측으로부터 상기 정 경사면 사이에 상기 부 경사면을 절단 가공하는 것으로 상기 워크 유지 구멍을 형성하는 공정과,
상기 워크 유지 구멍에 대해 사출성형에 의해 수지 인서트부를 마련하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 워크 캐리어의 제조 방법.