KR19990078242A - 그라인딩 장치 및 이와 관련된 장치 - Google Patents

Abstract

노치를 그라인딩하기 위한 그라인딩 핀(53)이 개시된다. 그라인딩 핀은 성형가능한 재료로 된 원통형 영역을 포함하고 있으며 이 영역에는 노치를 성형하기 위한 홈이 성형된다. 원통형 영역의 길이는 노치를 형성하도록 각각의 홈을 마모시킴으로써 추가의 홈들이 후속적으로 형성되기에 충분한 크기를 갖는다.

Description

그라인딩 장치 및 이와 관련된 장치 {IMPROVEMENTS IN AND RELATING TO GRINDING MACHINES}

본 발명은 그라인딩 장치, 반도체 장치의 구조물에서 사용하기 위한 웨이퍼와 같은 디스크의 에지에 노치를 그라인딩하기 위하여 상기 그라인딩 장치 내에 사용되는 그라인딩 휘일, 및 노치를 성형하기 위하여 상기 디스크의 에지 영역을 그라인딩하는 방법에 관한 것이다. 노치는 웨이퍼의 크기에 비해 비교적 작은 치수를 갖기 때문에, 이러한 노치를 성형하는데 사용되는 그라인딩 휘일은 통상적으로 그라인딩 핀으로 불려진다.

디스크를 그라인딩하기 위한 그라인딩 장치는 WO 97/48522호에 개시되어 있다. 이 WO 97/48522호에는 디스크 에지를 마무리 그라인딩하기 위하여 연질의 수지 접착 CBN(cubic boron nitride) 휘일을 사용하기 전에 반도체 웨이퍼와 같은 디스크의 에지를 거칠게 그라인딩 하기 위하여 그라인딩 장치 상에 금속 접착 CBN 또는 다이아몬드 휘일을 사용하는 것이 개시되어 있으며, 또한 디스크 에지의 둘레에 정확한 형상을 그라인딩하도록 수지 접착 CBN 그라인딩 휘일 내에 홈을 성형 및 재성형하기 위한 기술을 개시하고 있다.

또한, 이 장치는 그라인딩될 디스크의 에지 둘레에 소정의 크기의 노치를 그라인딩하기 위한 소직경의 그라인딩 핀을 포함한다.

노치 그라인딩을 위하여 수지 접착 CBN 휘일을 사용하는 것은 금속 접착 CBN 또는 다이아몬드 휘일에 비해 쉽게 마모되고 자주 교체해야하는 등의 단점을 갖는다. 그러므로, 이러한 휘일은 비록 작업물에 대한 손상을 감소시키기는 하지만 그러한 분야에서는 잘 사용되지 않는다. 본 발명은 교체되기까지 좀더 오래 사용할 수 있는 노치 그라인딩을 위한 성형가능한 그라인딩 핀 및 그러한 노치 그라인딩 핀을 성형하는 방법을 제공하고, 그리고 노치를 그라인딩하는 방법을 개선시키는 것을 목적으로 한다.

도 1은 스핀들 상에 지지된 성형가능한 그라인딩 핀을 장착한 그라인딩 장치를 조작자의 위치에서 도시한 도면이고,

도 2는 도 1의 그라인딩 장치의 측면도이고,

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 그라인딩 장치의 단면도이고,

도 4는 그라인딩 장치의 서브-조립체의 단부를 확대 및 부분 절단한 측면도이고,

도 5는 성형가능한 핀의 사시도이고,

도 6은 노치 그라인딩을 위한 제 1 홈을 갖춘 성형가능한 핀의 사시도이고, 그리고

도 7은 성형가능한 재료 및 금속성 재료가 결합된 그라인딩 핀의 사시도이다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 그라인딩 핀이 성형가능한 그라인딩 재료로 된 원통형 영역을 포함하며, 이 원통형 영역에는 성형하고자 하는 노치의 에지를 위한 프로파일에 상응하는 프로파일을 갖춘 홈이 형성되어 있고, 이 원통형 영역의 축방향 크기는 제 1 홈과 같은 다른 홈들이 후속적으로 형성되기에 충분한 크기를 가지며 이들 각각의 다른 홈들은 재성형 및 재사용될 수 있도록 충분히 마모되기 시작한다.

따라서, 본 발명은 노치 그라인딩을 위하여 둘레가 연속적으로 기계가공되는 다수의 홈을 가질 수 있는 축방향 폭을 갖춘 노치 그라인딩 핀 또는 휘일을 제공한다.

본 발명의 이점은 성형가능한 핀이 그라인딩 장치의 스핀들에 장착되고 최초 성형되고, 필요시 재성형되는 경우에 얻어진다.

바람직하게는, 성형가능한 재료로는 수지 또는 유리 재료에 의해 접착되는 그라인딩 그리트와 같은 수지 접착 재료 또는 유리 접착 재료가 포함된다.

바람직한 그라인딩 장치는 CNC 그라인딩 장치이다.

넓은 (원통형) 핀을 사용하여 홈을 성형 및 재성형함으로써 핀을 교환하기 전에 보다 많은 그라인딩 작업을 수행할 수 있다. 따라서, 핀의 원통형 표면 둘레에 형성된 각각의 홈은 노치를 정밀하게 그라인딩하도록 재성형될 필요가 없으며, 다른 홈이 핀의 폭을 가로질러 축방향으로 이격된 위치에 형성될 수 있어서, 핀의 수명을 연장시키고 핀의 교환에 필요한 복잡한 작업(장치의 정지 시간도 포함)의 회수를 감소시킨다.

원통형 영역의 길이는 통상적으로는 약 10mm, 바람직하게는 6mm이고 전체 직경은 통상적으로 4mm이다.

본 발명에 따른 노치 그라인딩 방법에 있어서, 제 1 홈이 동일한 그라인딩 장치 상에 장착되는 홈-성형 그라인딩 휘일을 사용하여 성형가능한 그라인딩 재료의 원통형 영역 둘레에 성형되고, 하나 이상의 노치가 성형되도록 그라인딩을 한 후에 또는 필요시에 노치 성형 홈이 상기 휘일 또는 다른 성형 휘일을 사용하여 홈을 정밀하게 재성형하는 것이 불가능하게되기 전까지 재성형하고, 계속적인 노치 그라인딩 공정을 수행하도록 후속 홈이 동일한 방법으로 제 1 홈의 인접 원통형 표면에 성형된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 그라인딩 핀의 원통형 영역은 성형가능한 그라인딩 재료 영역과 금속 접착 그라인딩 재료 영역을 포함할 수 있으며, 이 금속 접착 영역은 노치를 거칠게 그라인딩하기 위한 홈을 갖고 있으며, 성형가능한 그라인딩 재료 영역은 핀의 금속 접착 영역 내의 홈에 의해 미리 성형된 노치를 마무리 그라인딩하기 위한 홈을 갖도록 성형되며, 성형가능한 그라인딩 재료 영역의 축방향 크기는 각각의 홈이 사용불가능하게 될 때 부가적인 홈을 성형하기에 충분하다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 본 발명은 작업 스핀들, 그라인딩 스핀들 및 성형 휘일을 갖춘 장치에 관한 것이며, 상기 그라인딩 스핀들은 작업 스핀들에 의해 지지되는 작업물의 에지 영역과 결합할 수 있으며 전술한 바와 같이 그 위에 장착되는 소직경의 노치 성형 그라인딩 핀을 가지고, 상기 성형 휘일은 노치 그라인딩 핀과 결합할 때 필요시 주위에 노치 성형 홈을 형성하는 스핀들상에 회전하게 장착된다.

노치 그라인딩 핀은 성형가능한 그라인딩 재료로부터 성형되는 것이 바람직하지만, 재료의 거친 그라인딩을 먼저 수행하도록 노치 그라인딩 홈을 갖고 성형되는 금속 접착 그라인딩 재료 및 노치를 마무리 그라인딩하는데 사용되는 성형가능한 영역을 포함할 수도 있다.

성형 휘일은 작업물과 같이 동일한 스핀들 상에 장착될 수 있으며, 노치 성형 핀은 성형 휘일 또는 작업물 에지와 결합하도록 이동한다.

장치 상에 (원위치에) 성형되는 성형가능한 노치 그라인딩 핀은 노치 내에 보다 나은 마무리를 수행하며 노치 주위에 보다 적은 서브-표면 손상을 일으킨다.

그라인딩 재료는 수지 접착 다이아몬드 또는 수지 접착 CBN 또는 유리 접착 재료인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의하여 디스크형 작업물은 장치의 작업 스핀들 상에서 회전하도록 장착되는 성형 휘일에 의해 장치 상에서 원위치에 성형되는 그라인딩 홈을 갖춘 성형가능한 그라인딩 핀을 사용하여 적어도 부분적으로 성형되는 내측 에지 프로파일을 갖는 자체 에지의 둘레에 하나 이상의 노치를 갖게 된다.

본 발명을 첨부된 도면과 관련하여 예시적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1, 도 2 및 도 3은 실리콘 또는 유사 재료로 된 원형 디스크(웨이퍼)를 노치 그라인딩하기 위한 전체 장치의 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 장치는 제어 캐비닛(10)을 포함하고 있다. 이 제어 캐비닛(10)은 장치 베드(12)에서 연장되어 있으며, 이 장치 베드(12)는 세 개의 진동 흡수 다리부로 지탱되는 부유 플랫폼(14)을 받치고 있다. 이들 세 개의 다리부 중의 하나가 도 1에 도면부호 16으로 도시되어 있으며 제 2 다리부(18)는 기저부(22) 지역의 앞쪽 중앙에 점선으로 도 1에 도시되어 있고, 제 3 다리부(20)는 도 3에 도시되어 있다.

플랫폼(14)은 일체식 받침 구조물 또는 기저부(22)를 포함하고 있다. 이 기저부(22)는 기저부(22)의 상면 상에 장착되는 활주로(26)를 따라서 축방향으로 활주하는 작업헤드(24)를 지지하고 있으며 그라인딩되어질 웨이퍼를 지지하기 위한 진공 척(30) 및 스핀들 구동 모터(28)를 포함하고 있다.

에지 그라인딩은 도 2에 도시되어 있는 웨이퍼 작업물의 에지와 접하는 다수의 환형 홈(34)을 갖춘 그라인딩 휘일(32)에 의해 이루어진다.

베어링 조립체(38) 내에서 지지되는 그라인딩 휘일 스핀들(도시 안함)은 전기 모터(40)에 의해 회전한다.

베어링 조립체 및 모터(38 및 40)가 지지대(42)위에서 지지되는데, 이 지지대(42)는 자체 기저부를 따라 플랫폼(14)에 플랜지를 통해 볼트 체결되고 본 장치의 기저부(22)에는 또 다른 플랜지(46)를 통해 볼트에 의해 상단부가 체결되는 강성 강화판(44)의 한쪽 면에 플랫폼(14)의 중심선에 가깝게 장착된다. 판(44)은 기저부(22)에 대한 플랫폼(14)의 강성을 증가시키고 횡방향 진동을 억제하는 기능을 한다.

판(44)의 다른쪽 면에서 등거리로 제 2 지지대(48)가 있어서, 노치 그라인딩 스핀들(57)을 지지하는 제 2 스핀들 드라이브(52)가 장착되는 활주로(50)를 지지한다. 노치 그라인딩 스핀들(57)은 일단부에 노치 그라인딩 핀(53)을 갖고 스핀들 모터(55)에 결합된다.

스핀들 드라이브(52)의 축상 이동은 구동장치(54)에 의해 제공된다(도 2참조). 또한, 스핀들 드라이브(52)는 환형 디스크의 내경을 그라인딩하는데 사용될 수도 있다.

작업헤드 에지 그라인딩 및 노치 그라인딩 스핀들은 공기 베어링에 장착되고, 작업헤드 스핀들은 통상적으로 2 내지 1000 rpm의 속도 범위를 가지며, 에지 그라인딩 스핀들은 통상적으로 6000 rpm에 이르는 속도 범위를 가지며, 노치 그라인딩 스핀들의 속도는 통상적으로 7,000 rpm에 이른다.

성형 휘일(56 및 58, 도 2)이 척(30)의 후방에서 작업헤드 스핀들상에 장착된다. 도 2에 지시되어 있는 화살표(60)의 방향으로 작업헤드(24)가 움직이면 작업물(36)은 그라인딩 휘일(32) 내의 홈 중의 하나(예를 들면, 홈(34))와 접촉하게 되고, 화살표(60)의 방향으로 더 움직이면 작업물(36)이 그라인딩 휘일 조립체의 단부면(62)을 통과하고 성형 휘일(56 또는 58)을 그라인딩 휘일(32) 내의 적당한 홈과 접촉시킨다.

그라인딩 휘일 또는 노치 그라인딩 장치의 측방향 이동은 지지대(42, 48)가 플랫폼(14)에 대해 적당하게 기울어짐으로써 이루어 진다. 이를 위하여, 지지대(42 및 48) 모두는 플랫폼(14)의 중심선에 가깝게 플랫폼(14)에 선회 가능하게 부착되고, 두 개의 정지부(64, 66) 각각이 과도한 움직임을 방지한다(도 3 참조).

선회운동은 굽힘부에 의해 이루어지는데, 이 굽힘부는 플랫폼(14)의 중심선에 가까운 두 개의 평행한 축선을 중심으로 하는 회전을 허용하기 때문에, 지지대(42)가 화살표(68)와 같은 작은 원호를 그리고 지지대(48)가 화살표(70)와 같은 작은 원호를 그릴 수 있다.

선회운동을 위한 구동수단은 다른 도면을 참조하여 설명될 것이다.

투명한 폴리 탄산 에스테르 직사각형 하우징(72)이 기저부(22)에 부착되어 있으며, 이를 통해 그라인딩 휘일 스핀들이 돌출 한다. 하우징(72)의 정면에 형성되어 있는 큰 타원형의 개구부(74)는 화살표(60)의 방향으로 작업헤드(24)가 이동할 때 작업헤드(24)에 장착되어 있는 유사형상의 밀폐부(76)에 의해 밀봉된다.

밀폐부(76) 둘레(또는 개구부(74)의 내측 립 둘레)의 팽창 가능한 링 시일(78)은 밀폐부(76)와 개구부(74) 사이의 유체 밀봉을 제공한다.

하우징(72)은 기저부(22)에 대해 활주할 수 있으며, 주름통(80, 82)이 베어링 조립체(38) 및 스핀들 드라이브(52)와의 사이에 제공되어 밀폐부(76)와 개구부(74)간의 밀봉이 이루어진 후에 하우징(72)은 작업헤드(24)와 함께 축방향으로 움직이게 된다. 충분한 공극이 주름통의 후방에 제공되어 있어서, 하우징(72)이 화살표(60)의 방향으로 움직여서 그라인딩 휘일 내의 홈을 형성한다. 또한 반대 방향으로의 이동은 주름통(80, 82)에 의해 수용되어서, 작업물(36)의 에지가 그라인딩 홈 중의 하나(예를 들면, 홈(34))와 접촉하도록 화살표(60)와 반대의 방향으로 움직이는 것처럼 하우징(72)도 작업헤드(24)를 따라 움직인다.

냉각유체가 노즐(84, 86)을 통해 작업물 위로 분무되고, 필요하다면 유사한 노즐이 성형 휘일 위에 냉각유체를 분무할 수 있게 제공될 수 있다. 하우징(72)이 밀폐부(76)에 의해 밀폐되지 않은 상태에서 냉각유체가 분무되는 것을 방지하기 위하여 인터로크가 제공되어 있다.

그라인딩 작업이 완료하고 유체에 의한 최종 세척이 끝난 후에, 에지의 시일(78)이 수축하고 도 2에 도시되어 있는 화살표의 반대 방향으로 작업헤드(24)가 회수됨으로써 하우징(72)이 개방될 수 있다. 그 다음에, 완성된 작업물(36)을 떼어내고 새로운 작업물을 장착할 수 있다.

휘일 성형 또는 드레싱(dressing)

휘일 성형은 작업물이 장착되기 전에 초기에 실행되는데, 이 경우에 척(30)상에 작업물(36)을 장착하지 않고 작업헤드(24)와 밀폐부(76)를 이동시켜 하우징(72)을 밀폐시킨다. 휘일 성형은 작업헤드(24)의 적절한 축방향 이동과 지지대(42)의 측방향 이동에 의해 실행되기 때문에, 차례로 홈(34) 각각이 성형 휘일(56 또는 58)과 접하게 된다. 냉각유체가 휘일 성형 작업 동안에 제공된다.

최초 휘일 성형 후에, 조립체는 전술한 바와 같이 시일(78)을 나눔으로써 분리될 수 있다. 작업물(36)을 장착한 후에, 조립체는 다시 폐쇄될 수 있으며 전술한 바와 같이 그라인딩된다.

홈의 전형적인 재성형은 작업물이 제거된 후와 다음 작업물이 장착되기 전의 그라인딩 장치의 휴지기간 동안에 실행되지만, 작업물(36)의 에지 형상 점검이 작업헤드 상에서 실행되는 개선된 그라인딩 장치에서는 재성형 동안에 작업물 교체가 일어날 수 있다.

노칭(notching)

작업물이 노칭되려면, 지지대(42)는 작업물로부터 휘일을 분리하도록 측면으로 움직이고 대신에 지지대(48)가 노칭 스핀들(53)에 의해 작업물(36)의 에지를 접촉하도록 측면으로 움직인다. 노칭 후에, 지지대(48)는 작업물로부터 스핀들을 분리하기 위해 반대 방향으로 움직인다.

폴리싱(polishing)

다른 실시예에서, 폴리싱 휘일은 홈식 그라인딩 휘일과 마찬가지로 휘일 스핀들 상에 장착될 수 있으며, 작업물 스핀들을 축방향으로 기울임으로써 폴리싱 휘일은 작업물(36)의 에지와 접촉할 수 있다.

활주로(26)를 따라서 작업헤드(24)를 기울이기 위한 드라이브(88)가 제공된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 배수관(90)이 유체를 하우징(72)으로부터 저장탱크(92)로 운반하고 펌프(도시 안함)는 탱크로부터 유체를 재순환시킨다. 탱크 또는 펌프와 탱크 사이의 라인에 필터가 갖추어질 수 있다.

제어 캐비닛(10)은 텔레비전 디스플레이(94)와 키보드(96)를 포함하며 수동 조작 제어 유닛(98)은 플라잉 리드(100)를 통해 연결 플러그(102)에 연결된다. 조작자는 유닛(98)을 이동시킬 수 있으며 수동으로 유닛(98)과 장치를 조작할 수 있으며 적절한 버튼을 누름으로써 장치를 작동한다. 제어 캐비닛(10)은 그라인딩 장치 상의 드라이브에 제어신호 및 동력을 공급하고 장치상의 변환기, 스위치, 및 다른 위치/작동/접촉 등의 신호 발생 센서로부터의 신호를 수용하기 위한 컴퓨터 기초 제어 시스템을 수납한다.

작업헤드가 그 위에서 활주하는 활주로(26)는 선행 재하되고, 작업헤드는 서버 모터에 의해 구동되며 축선 이동 보간법 동안에 원활한 거동을 제공하도록 고해상도 위치 코우더(coder)를 갖고 장착된다.

그 상에 지지된 그라인딩 부재를 작업물(36)의 에지와 접하도록 지지대(42 또는 48)를 기울임으로써 전술한 바와 같이 그라인딩이 이루어 진다. 운동이 실제적으로 직선을 이루지 않고 아치형을 이루더라도, 제어 캐비닛(10) 내에 수납된 제어 시스템에 의해 발생된 제어 신호로 조절될 수 있다.

노즐(84, 86)이 그라인딩 동안에 절삭 유체를 제공하는데 사용될 수 있지만, 이들 또는 다른 노즐이 그라인딩이 끝난 후이지만 계속 회전하고 있는 웨이퍼의 매달린 립에 세척 유체를 직접 분무하는데 사용될 수도 있다. 이것은 척으로부터 웨이퍼가 제거될 때 웨이퍼의 이면에서 그라인딩 부스러기가 떨어지는 것을 방지한다.

그라인딩 공정

통상적으로, 에지는 이 단계 공정으로 그라인딩되는데, 거친 플런지 그라인딩 작업과 접촉 센서가 작업물 웨이퍼와의 접촉을 탐지할 때까지 그라인딩 휘일의 신속한 진행을 포함하는 제 2 플런지 그라인딩 처리 공정으로 이루어 진다. 접지에서의 그라인딩 휘일 축선위치는 휘일의 마모를 점검하는데 사용되고, 마무리 절단 사이클당 제거되는 재료를 일정하게 유지하는데 사용된다. 그라인딩 휘일의 형상은 작업헤드 척에 영구 장착된 휘일을 성형하는 금속 접착 다이아몬드를 사용함으로써 유지된다. (디스크 에지의 형상의 광학 검사에 의해 측정한 바에 의하여) 그라인딩된 에지 형상이 바람직하지 않거나 접지점이 과도한 휘일의 마모를 지시할 때는, 재성형 공정이 완전히 자동으로 이루어질 수 있으며 모든 n번째 웨이퍼에서 일어날 수 있도록 프로그램될 수 있다.

댐핑(damping)

바람직하지 않은 진동을 감소시키고 그라인딩 손상을 최소화하기 위하여, 그라인딩 장치를 구성하는 구조물은 적어도 부분적으로 폴리머 콘크리트로 채워지는데, 특히 기저부(22)와 베드(12), 필요시에는 플랫폼(14)이 그러하다.

서브-조립체 굽힘부의 장착

도 4는 두 개의 지지대(42, 48)가 어떻게 휘일과 접촉하는 힌지식 운동을 하도록 장착되는지를 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 두 개의 지지대(42, 48)의 내측 에지는 굽힘부(그 중 하나가 104임)(때때로 스트립-힌지부로 명칭됨)에 의해 플랫폼(14)에 연결된다. 도 4에 도시된 굽힘부와 정렬된 한 쌍의 제 2 굽힘부는 기저부(22)에 가까운 지지대(42, 48)의 다른쪽 단부에 제공된다.

굽힘부(102, 104)가 일축선을 중심으로 지지대의 기울어짐을 허용하지만, 다른 축선을 중심으로 하는 플랫폼(14)에 대한 지지대(42, 48)의 다른 움직임은 쉽사리 허용하지 않는다. 결국, 플랫폼(14)과 지지대(42, 48)의 결합은 굽힘부의 힌지 축선에 대한 움직임을 제외하고는 모든 방향에서 강성을 갖는다.

캠 드라이브

도 4는 약간 축소된 축적의 그라인딩 장치의 단부의 측면도이다. 다른 도면과 마찬가지로, 지지대(48) 상에서 작용하는 캠 드라이브 기구(114)를 나타내기 위하여 부분적으로 절개 도시하였다. 이 드라이브 기구의 측면에 고정 와셔(112)가 도시되어 있다.

또한, 도 4는 지지대(48)의 기저부에 장착된 두 개의 굽힘부 즉, 외측 굽힘부(104) 및 내측 굽힘부(118)를 도시하고 있다.

전술한 바와 같이, 각각의 캠 드라이브 배열체는 강성 하우징(110) 내에 지지되고, 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 수평 다리부(120)는 기저부(22)의 단부로부터 돌출한 판에 볼트로 체결된다.

또한, 노치 그라인딩 스핀들(124)이 돌출해 있는 척(122)을 구동하기 위한 모터(55)가 도 4에 도시되어 있다. 모터(55)는 도 1과 관련하여 전술된 하우징(52) 내에서 지지되고, 하우징(52)은 전술한 바와 같이 활주로(50)를 따라서 활주한다.

도 4에는 모터(55)와 스핀들 지지 핀(53)이 통과하는 하우징(72)의 개구부를 밀봉하며 하우징(52)에 부착되어 있는 주름통(82)이 도시되어 있다.

도 1에 도시되어 있는 성형가능한 그라인딩 핀 또는 휘일(53)을 도 5 내지 도 7과 관련하여 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시되어 있는 성형가능한 원통형 그라인딩 핀(53)은 그라인딩 장치의 스핀들(도시 안함)에 끼우기 위한 소직경의 원통형 금속 코어(130, 132)에 의해 지지된다. 원통형 그라인딩 핀(53)은 성형 휘일(도시 안함)에 의해 제 1 홈(140)이 형성되는 6mm의 축방향 크기와 약 4mm의 직경을 갖는다. 그라인딩 핀(53)의 원통 형상은 도 6에 도시된 바와 같이 각각의 홈을 마모시킴으로써 그라인딩 재료 영역 내에 일련의 인접한 홈이 기계가공되는 것을 허용한다.

그라인딩 핀(53)은 수지 접착 다이아몬드, 수지 접착 그라인딩 그리트(grit) 또는 유리 접착 재료 등으로 형성될 수 있다.

사용할 때, 수지 접착 다이아몬드 휘일인 그라인딩 핀(53) 내의 홈이 디스크 에지 내에 노치를 그라인딩하도록 고정 반도체 디스크(도시 안함)의 에지와 접촉하게 된다. 이를 위하여, 핀(53)은 약 30,000 rpm 이상의 속도로 회전한다.

몇몇 노치 그라인딩 작업(및 재료와 깊이를 고려한 재성형) 후에, 사용시에 있어서 홈(140)은 마모되고 다른 홈(이를테면 142)이 수지 내에 형성되어 노치 그라인딩은 핀(53)의 분리와 교체없이 계속해서 이루어질 수 있다. 원통형 핀은 여러 개의 홈이 절삭되는 것을 허용하지만, 다수의 홈을 절삭하기 위하여 축방향 길이를 증가시키는 것은 노치를 그라인딩할 때 에러를 발생시키거나 휘어질 위험이 있다.

따라서, 기다란 수지 접착 또는 유리 접착 핀을 사용하는 것은 각각의 홈이 차례로 마모됨으로써 연속적인 다른 홈이 핀 내에 형성되는 것을 허용하고, 이것은 핀(53)이 교체되는 횟수를 감소시킨다. 각각의 홈은 깊이가 너무 깊어지고 또는 코어 재료(130)에 파단이 일어나기 전까지는 몇 번 재성형될 수 있다.

도시되지는 않았지만, 홈-성형 그라인딩 휘일은 노치가 그라인딩되는 작업물을 지지하는 작업 스핀들상에 장착되는 것이 바람직하다.

핀이 CNC 그라인딩 장치 상에서 사용될 때, CNC 그라인딩 장치는 노치 그라인딩 휘일 내의 홈의 뿌리의 직경을 자동적으로 계산하도록 프로그래밍될 수 있으며 그라인딩 작업 동안에 희망하는 노치의 형상을 제조하도록 보간법에 의하여 보정될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예가 도 7에 도시되어 있는데, 합성 그라인딩 핀(150)이 제공되어 있다. 수지 접착 다이아몬드 부분(152)은 축방향으로 이웃한 금속 접착 다이아몬드 부분(154)과 일체식으로 되어 있거나 단순하게 접한다. 사용할 때에, 금속 접착 부분(154)의 홈(156)이 각 노치 대부분을 거칠게 그라인딩하는데 사용되고, 마무리 그라인딩은 수지 접착 다이아몬드 부분(152) 내에 형성된 현재의 홈을 사용하여 제 2 공정 동안에 이루어진다.

금속 접착 부분은 수지 접착 부분의 수명이 연장되도록 설계되는 것이 바람직하기 때문에, 거친 그라인딩 홈(156)의 교체나 재성형이 필요 없다. 재성형이 필요한 경우에는, 거친 금속 접착 성형 휘일, 보다 바람직하게는 다이아몬드 성형 휘일이 거친 그라인딩 홈(156)을 재성형하는데 필요하다. 금속 접착 부분 내의 홈을 재성형하는 것은 바람직하게는 작업 스핀들 상에 적절하게 장착된 성형 휘일을 사용하여 그라인딩 장치 내에서 함께 수행된다.

WO 97/48522호에 개시되어 있는 것과 같은 CNC 그라인딩 장치가 노치 그라인딩 핀 및 홈 성형 휘일을 장착하는데 사용될 수도 있다.

본 발명에 따라서 교체되기까지 좀더 오래 사용할 수 있는 노치 그라인딩을 위한 성형가능한 그라인딩 핀 및 그러한 노치 그라인딩 핀을 성형하는 방법이 제공되며, 노치를 그라인딩하는 방법이 개선된다.

Claims (12)

1. 노치를 그라인딩하기 위한 그라인딩 핀으로서,

   상기 그라인딩 핀이 성형가능한 그라인딩 재료로 된 원통형 영역을 포함하며, 상기 원통형 영역에는 성형하고자 하는 노치의 에지를 위한 프로파일에 상응하는 프로파일을 갖춘 홈이 형성되어 있고, 상기 원통형 영역의 축방향 크기는 제 1 홈과 같은 추가의 홈들이 후속적으로 형성되어 상기 각각의 추가 홈들이 재성형 및 재사용될 수 있도록 충분히 마모되기에 충분한 크기를 갖는 그라인딩 핀.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 원통형 영역이 10mm의 길이를 갖는 그라인딩 핀.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 원통형 영역이 6mm의 길이와 4mm의 직경을 갖는 그라인딩 핀.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 성형가능한 그라인딩 재료가 수지 또는 유리 재료에 의해 접착된 그라인딩 그리트를 포함하는 그라인딩 핀.
5. 전술한 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 원통형 영역이 상기 성형가능한 그라인딩 재료 영역과 금속 접착 그라인딩 재료 영역을 포함하며, 상기 금속 접착 영역은 노치를 거칠게 그라인딩하기 위한 홈을 가지며, 상기 성형가능한 그라인딩 재료 영역은 상기 휘일의 금속 접착 영역 내의 홈에 의해 미리 성형된 노치를 마무리 그라인딩하기 위한 홈을 갖고 성형되며, 상기 성형가능한 그라인딩 재료 영역의 축방향 크기는 각각의 홈이 사용불가능하게 될 때 부가적인 홈을 성형하기에 충분한 크기를 갖는 그라인딩 핀.
6. 노치를 그라인딩하는 방법으로서,

   홈-성형 그라인딩 휘일을 사용하고 그라인딩 후에 하나 이상의 노치를 형성하는 홈을 사용하여 성형가능한 그라인딩 재료의 원통형 영역의 둘레에 제 1 홈을 성형하고,

   상기 제 1 홈을 정밀하게 재성형하는 것이 불가능하게되기 전까지 상기 제 1 홈을 재성형하고, 그리고

   노치 그라인딩 공정이 계속되도록 상기 제 1 홈에 인접한 상기 성형가능한 그라인딩 재료의 원통형 영역 내에 동일한 방법으로 후속 홈을 성형하는 방법.
7. 그라인딩 장치로서,

   작업 스핀들, 그라인딩 스핀들 및 성형 휘일을 갖고 있으며, 상기 그라인딩 스핀들은 상기 작업 스핀들에 의해 지지되는 작업물의 에지 영역과 결합할 수 있으며 상기 작업 스핀들 상에 장착되는 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 따른 소직경의 노치 성형 그라인딩 핀을 가지고, 상기 성형 휘일은 상기 노치 그라인딩 핀과 결합할 때 필요시 그 주위에 노치 성형 홈을 성형하는 스핀들 상에 회전가능하게 장착되는 그라인딩 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 성형 휘일이 작업물과 동일한 스핀들 상에 장착되고, 상기 노치 성형 그라인딩 핀은 상기 성형 휘일 또는 작업물 에지와 결합하도록 이동하는 그라인딩 장치.
9. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 따른 그라인딩 핀을 포함하는 그라인딩 장치.
10. 제 7 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서, CNC 그라인딩 장치로 구성되는 그라인딩 장치.
11. 둘레에 하나 이상의 노치를 갖는 디스크형 작업물의 제조시에 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 따른 그라인딩 핀을 사용하는 방법.
12. 첨부된 도면에 도시되고 이를 참조한 상세한 설명의 기재에 따른 그라인딩 핀 및 그라인딩 방법.