KR20220111657A

KR20220111657A - 연삭 방법

Info

Publication number: KR20220111657A
Application number: KR1020220007878A
Authority: KR
Inventors: 사토시 야마나카
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2022-01-19
Publication date: 2022-08-09
Also published as: JP2022118325A; CN114833665A; TW202232598A

Abstract

본 발명은 척 테이블에 연결되어 있는 스핀들을 고정하기 위한 기구를 연삭 장치에 마련하는 일없이, 크리프 피드 연삭 시에 척 테이블에 생기는 진동을 억제하는 것이 가능한 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 크리프 피드 연삭으로 피가공물을 연삭할 때에 척 테이블에 연결되어 있는 스핀들의 돌출부의 하면을 케이싱에 접촉시킨다. 즉, 스핀들의 돌출부의 하면과 케이싱이 접촉한 상태에서 크리프 피드 연삭을 행한다. 이 경우, 척 테이블에 흡인 유지된 피가공물에 대하여 크리프 피드 연삭을 행할 때에 스핀들의 돌출부의 하면측에 생기는 마찰력이 척 테이블의 진동에 대한 저항으로서 작용한다. 그 때문에, 크리프 피드 연삭 시에 척 테이블에 발생하는 진동이 억제된다.

Description

연삭 방법{GRINDING METHOD}

본 발명은 연삭 방법에 관한 것이다.

IC(Integrated Circuit) 및 LSI(Large Scale Integration) 등의 반도체 디바이스의 칩은, 휴대 전화 및 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전자 기기에 있어서 불가결한 구성 요소이다. 이러한 칩은, 예컨대, 표면에 다수의 반도체 디바이스가 형성된 웨이퍼를 개개의 반도체 디바이스를 포함하는 영역마다 분할함으로써 제조된다.

최근에는, 칩의 소형화 및 경량화 등을 목적으로 하여, 웨이퍼를 분할하기 전에 웨이퍼를 박화하는 경우가 많다. 웨이퍼를 박화하는 방법으로서는, 예컨대, 웨이퍼의 하면측을 유지면으로 흡인 유지하는 척 테이블과, 척 테이블의 상방에 마련되며, 또한, 환형으로 이산하여 배치된 복수의 연삭 지석을 구비하는 연삭 휠을 갖는 연삭 장치에 의한 연삭을 들 수 있다.

이러한 연삭 장치에 있어서는, 인피드 연삭이라고도 불리는 연삭 방법에 의해 웨이퍼 등의 피가공물을 박화하는 경우가 많다. 이 연삭 방법에 있어서는, 먼저, 척 테이블이 연삭 휠의 하방에 위치된 상태에서 척 테이블과 연삭 휠을 회전시킨다.

그리고, 척 테이블과 연삭 휠을 회전시킨 채로, 복수의 연삭 지석의 하면과 피가공물의 상면이 접촉하도록 척 테이블과 연삭 휠을 연직 방향을 따라 상대적으로 이동시킨다. 이에 의해, 복수의 연삭 지석의 하면에 의해 피가공물의 상면측의 전역이 연삭된다. 또한, 척 테이블과 연삭 휠을 연직 방향을 따라 상대적으로 계속해서 이동시킴으로써, 피가공물의 상면측의 소정의 두께를 갖는 부분이 연삭되어 피가공물이 박화된다.

또한, 이러한 연삭 장치에 있어서는, 크리프 피드 연삭이라고도 불리는 연삭 방법에 의해 피가공물을 박화하는 경우도 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이 연삭 방법에 있어서는, 먼저, 척 테이블과 연삭 휠이 수평 방향에 있어서 이격되고, 또한, 복수의 연삭 지석의 하면이 피가공물의 상면보다 낮으며, 그 하면보다 높아지도록 위치된 상태에서 연삭 휠을 회전시킨다.

그리고, 연삭 휠을 회전시킨 채로, 복수의 연삭 지석의 외측면과 피가공물의 측면이 접촉하도록 척 테이블과 연삭 휠을 수평 방향을 따라 상대적으로 이동시킨다. 이에 의해, 복수의 연삭 지석의 외측면에 의해 피가공물의 상면측의 소정의 두께를 갖는 단부가 연삭된다. 또한, 척 테이블과 연삭 휠을 수평 방향을 따라 상대적으로 계속해서 이동시킴으로써, 피가공물의 상면측의 전역이 연삭되어 피가공물이 박화된다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-28550호 공보

연삭 장치에 있어서 인피드 연삭을 행할 때에는, 전술한 바와 같이, 척 테이블을 회전시킬 필요가 있다. 그 때문에, 척 테이블은, 일반적으로, 회전 가능한 스핀들과 함께 회전하도록, 이 스핀들에 연결된다.

여기서, 이러한 연삭 장치에 있어서 크리프 피드 연삭을 행하는 경우에는, 인피드 연삭을 하는 경우와 비교하여, 척 테이블에 큰 진동이 발생한다. 그리고, 피가공물의 연삭 중에 척 테이블이 진동하는 경우에는, 연삭되는 피가공물의 피연삭면에 큰 요철 및 크랙이 형성될 우려가 있다.

그 때문에, 인피드 연삭 및 크리프 피드 연삭에 겸용되는 공지의 연삭 장치에는, 일반적으로, 척 테이블에 연결되어 있는 스핀들을 고정하기 위한 기구(예컨대, 나사 등을 이용하여 스핀들을 고정하는 기구)가 마련된다. 그러나, 이러한 기구는, 연삭 장치의 구조를 복잡하게 하며, 연삭 장치의 제조 비용을 증가시킬 우려가 있다.

이 점을 감안하여, 본 발명의 목적은, 이러한 기구를 연삭 장치에 마련하는 일없이, 크리프 피드 연삭 시에 척 테이블에 발생하는 진동을 억제하는 것이 가능한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 피가공물을 유지하는 유지면을 갖는 척 테이블과, 상기 척 테이블이 상부에 장착되는 테이블 베이스와, 상기 테이블 베이스의 하부의 중심으로부터 수하(垂下)하는 본체부와 상기 본체부의 측면으로부터 외측으로 돌출하는 돌출부를 갖는 제1 스핀들과, 상기 본체부의 측면을 둘러싸며, 또한 상기 돌출부의 하면에 대향하는 위치에 개구하는 연통로가 내부에 마련되어 있는 케이싱과, 상기 연통로에 유체를 공급하는 유체 공급원과, 상기 피가공물을 연삭하는 복수의 연삭 지석을 구비하는 연삭 휠이 장착되는 하단부를 갖는 제2 스핀들과, 상기 척 테이블과 상기 연삭 휠을 연직 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 연직 방향 이동 기구, 그리고 상기 척 테이블과 상기 연삭 휠을 상기 연직 방향에 직교하는 수평 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 수평 방향 이동 기구를 구비한 연삭 장치를 사용하여 상기 피가공물을 연삭하는 연삭 방법에 있어서, 상기 척 테이블이 상기 연삭 휠의 하방에 위치된 상태에서 상기 척 테이블과 상기 연삭 휠을 회전시킨 후, 상기 척 테이블과 상기 연삭 휠을 회전시키면서 상기 척 테이블과 상기 연삭 휠을 상기 연직 방향을 따라 상대적으로 이동시켜 상기 피가공물을 연삭하는 인피드 연삭과, 상기 척 테이블과 상기 연삭 휠이 상기 수평 방향에 있어서 이격되고, 또한 상기 복수의 연삭 지석의 하면이 상기 피가공물의 상면보다 낮으며, 그 하면보다 높아지도록 위치된 상태에서 상기 연삭 휠을 회전시킨 후, 상기 연삭 휠을 회전시키면서 상기 척 테이블과 상기 연삭 휠을 상기 수평 방향을 따라 상대적으로 이동시켜 상기 피가공물을 연삭하는 크리프 피드 연삭 중 어느 것으로 상기 피가공물을 연삭할지를 선택하는 선택 단계와, 상기 선택 단계에 있어서 상기 인피드 연삭이 선택된 경우에, 상기 유체 공급원으로부터 상기 연통로에 유체를 공급하여 상기 돌출부의 하면을 상기 케이싱으로부터 분리시키는 분리 단계, 그리고 상기 선택 단계에 있어서 상기 크리프 피드 연삭이 선택된 경우에, 상기 유체 공급원로부터 상기 연통로에 유체를 공급하지 않고 상기 돌출부의 하면을 상기 케이싱에 접촉시키는 접촉 단계를 포함하는 연삭 방법이 제공된다.

본 발명에 있어서는, 크리프 피드 연삭으로 피가공물을 연삭할 때에 척 테이블에 연결되어 있는 스핀들의 돌출부와 케이싱을 접촉시킨다. 이 경우, 척 테이블에 흡인 유지된 피가공물에 대하여 크리프 피드 연삭을 행할 때에 스핀들의 돌출부의 하면측에 발생하는 마찰력이 척 테이블의 진동에 대한 저항으로서 작용한다. 그 때문에, 본 발명에 있어서는, 크리프 피드 연삭 시에 척 테이블에 생기는 진동이 억제된다.

도 1은 연삭 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도.
도 2는 연삭 장치의 일례의 구성 요소의 일부를 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도.
도 3은 연삭 방법의 일례를 모식적으로 나타내는 흐름도.

첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은 인피드 연삭 및 크리프 피드 연삭에 겸용되는 연삭 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 또한, 도 1에 나타내는 X축 방향(전후 방향) 및 Y축 방향(좌우 방향)은, 수평면 상에 있어서 서로 직교하는 방향이며, 또한, Z축 방향(상하 방향)은, X축 방향 및 Y축 방향에 직교하는 방향(연직 방향)이다.

도 1에 나타내는 연삭 장치(2)는, 각 구성 요소를 지지하는 베이스(4)를 갖는다. 베이스(4)의 상면에는 X축 방향을 따라 연장되는 길이부를 갖는 개구(4a)가 형성되어 있다. 개구(4a)의 내부에는, 볼나사식의 X축 방향 이동 기구(도시하지 않음)(수평 방향 이동 기구)가 배치되어 있다. X축 방향 이동 기구는, X축 방향을 따라 연장되는 한쌍의 가이드 레일(도시하지 않음)을 갖는다.

한쌍의 가이드 레일의 상부에는, 한쌍의 가이드 레일을 따라 슬라이드 가능한 양태로 X축 이동 플레이트(도시하지 않음)가 연결되어 있다. 또한, 한쌍의 가이드 레일 사이에는, X축 방향을 따라 연장되는 나사축(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 나사축의 일단부에는, 나사축을 회전시키기 위한 모터(도시하지 않음)가 연결되어 있다.

나사축의 나선형의 홈이 형성된 표면에는, 회전하는 나사축의 표면을 구르는 볼을 수용하는 너트부(도시하지 않음)가 마련되어, 볼나사가 구성되어 있다. 즉, 나사축이 회전하면 볼이 너트부 내를 순환하여 너트부가 X축 방향을 따라 이동한다.

또한, 이 너트부는, X축 이동 플레이트(도시하지 않음)의 하면측에 고정되어 있다. 그 때문에, 모터로 나사축을 회전시키면, 너트부와 함께 X축 이동 플레이트가 X축 방향을 따라 이동한다.

X축 이동 플레이트 상에는, 테이블 커버(6)가 마련되어 있다. 또한, 테이블 커버(6) 상에는, 척 테이블(8)이 마련되어 있다. 여기서, 도 2를 참조하여 척 테이블(8) 등에 대해서 설명한다. 또한, 도 2는 연삭 장치(2)의 구성 요소의 일부(척 테이블(8) 등)를 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다.

척 테이블(8)은, 예컨대 스테인레스강 등의 금속 재료 또는 세라믹스를 포함하는 프레임체(10)를 갖는다. 프레임체(10)는, 원반형의 바닥벽과, 이 바닥벽의 외주부로부터 상방으로 연장되는 원환형의 측벽을 갖는다. 그리고, 이 측벽에 의해 프레임체(10)의 상면측에 오목부(10a)가 획정되어 있다.

오목부(10a)에는, 세라믹스를 포함하는 원반형의 포러스판(12)이 고정되어 있다. 포러스판(12)의 상면(12a)(척 테이블(8)의 유지면)은, 원추의 측면에 상당하는 형상(원추형)으로 구성되어 있어도 좋고, 평탄하게 구성되어 있어도 좋다. 척 테이블(8)의 하부에는, 척 테이블(8)이 교환 가능하게 장착되는 원반형의 테이블 베이스(14)가 마련되어 있다.

포러스판(12)의 하면측은, 예컨대, 프레임체(10) 및 테이블 베이스(14)의 내부에 마련된 유로(도시하지 않음)와, 밸브(도시하지 않음)를 통해, 이젝터 등의 흡인원(도시하지 않음)에 연통되어 있다. 이 흡인원이 동작한 상태에서 밸브를 개방하면, 포러스판(12)의 상면(12a)(척 테이블(8)의 유지면)에는 부압이 발생하여 피가공물을 흡인 유지할 수 있게 된다.

테이블 베이스(14)의 하부에는, 스핀들(제1 스핀들)(16)의 상부가 고정되어 있다. 그리고, 후술하는 모터(26)가 동작하면, 척 테이블(8)의 유지면의 중심을 지나며, 또한, Z축 방향 또는 Z축 방향으로부터 약간 기운 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여, 척 테이블(8), 테이블 베이스(14) 및 스핀들(16)이 도 2에 나타내는 화살표(A)의 방향으로 회전한다.

스핀들(16)은, 테이블 베이스(14)의 하부의 중심으로부터 수하하는 원주형의 본체부(16a)와, 본체부(16a)의 측면으로부터 외측으로 돌출하는 환형의 돌출부(16b)를 갖는다. 스핀들(16)은, 지지 기구(도시하지 않음)를 통해 X축 이동 플레이트에 고정되어 있는 관형의 케이싱(18)에 수용되어 있다.

케이싱(18)의 내주면에는, 돌출부(16b)에 대응하는 형상을 구비하는 오목부(18a)가 마련되어 있다. 예컨대, 오목부(18a)의 저면(Z축 방향에 대략 평행인 면, 도 2에 있어서 상하 방향으로 연장되는 면)과, 돌출부(16b)의 측면은, 평면에서 보아, 척 테이블(8) 등의 회전축을 중심으로 하여 동심 원형으로 되어 있다. 이 경우, 평면에서 본 오목부(18a)의 저면의 직경은, 평면에서 본 돌출부(16b)의 측면의 직경보다 약간 길다.

또한, 척 테이블(8) 등의 회전축을 따른 방향에 있어서의 오목부(18a)의 저면의 폭은, 이 방향에 있어서의 돌출부(16b)의 측면의 폭보다 넓다. 그리고, 오목부(18a)는, 돌출부(16b)의 상면, 측면 및 하면을 둘러싼다.

평면에서 본 케이싱(18)의 오목부(18a) 이외의 내주면의 내직경은, 평면에서 본 본체부(16a)의 직경보다 약간 길다. 그리고, 이 내주면은, 본체부(16a)의 측면을 둘러싼다. 또한, 케이싱(18)의 외주면에는, 볼록부(18b)가 마련되어 있다.

또한, 케이싱(18)의 내부에는, 복수의 연통로(18c)가 마련되어 있다. 복수의 연통로(18c)의 각각의 일단은, 볼록부(18b)에 있어서 개구하고, 예컨대, 배관(도시하지 않음) 및 밸브(도시하지 않음)를 통해 유체 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 이 유체 공급원은, 공기 등의 기체 또는 물 등의 액체를 복수의 연통로(18c)의 각각의 일단에 공급 가능하다.

연통로(18c)는, 케이싱(18)의 내부에 있어서 분기되며, 분기된 연통로(18c)의 선단이 오목부(18a)의 돌출부(16b)의 상면에 대향하는 위치 및 하면에 대향하는 위치의 각각에 있어서 개구한다. 그 때문에, 유체 공급원으로부터 복수의 연통로(18c)에 유체가 공급되면, 이 유체가 돌출부(16b)의 상면 및 하면에 공급된다.

그리고, 소정의 압력을 넘는 유체가 돌출부(16b)의 하면에 공급되면, 돌출부(16b)의 하면이 오목부(18a)로부터 분리된다. 또한, 돌출부(16b)의 상면 및 하면에 공급된 유체는, 스핀들(16)과 케이싱(18)의 간극을 통하여, 연삭 장치(2)의 외측으로 배출된다.

한편, 돌출부(16b)의 하면에 유체가 공급되지 않는 경우에는, 중력의 작용에 의해 돌출부(16b)의 하면이 오목부(18a)에 있어서 케이싱(18)과 접촉한다. 이 경우, 스핀들(16)은, 케이싱(18)을 통해 X축 이동 플레이트에 지지된다.

즉, 스핀들(16)에 있어서는, 유체 공급원으로부터 복수의 연통로(18c)에 소정의 압력을 넘는 유체가 공급된 경우에 돌출부(16b)의 하면이 케이싱(18)의 오목부(18a)로부터 분리되고, 또한, 유체가 공급되지 않는 경우에 돌출부(16b)의 하면이 케이싱(18)의 오목부(18a)에 접촉한다.

본체부(16a)의 하부에는, 종동 풀리(20)가 고정되어 있다. 종동 풀리(20)는, 샤프트(20a)와, 샤프트(20a)의 상단부 및 하단부의 각각에 마련되는 플랜지(20b)를 갖는다. 그리고, 샤프트(20a)에는, 소정의 장력이 부여되어 있는 벨트(22)가 감겨 있다.

종동 풀리(20)의 근방에는, 수평 방향에 있어서 종동 풀리(20)로부터 이격되는 전동 풀리(24)가 마련되어 있다. 그리고, 전동 풀리(24)에도 벨트(22)가 감겨 있다. 또한, 전동 풀리(24)의 일단부는, 모터(26)에 연결되어 있다. 그리고, 모터(26)가 동작하면, Z축 방향을 따른 직선 또는 Z축 방향으로부터 약간 기운 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여, 전동 풀리(24)가 도 2에 나타내는 화살표(B)의 방향으로 회전한다.

이때, 전동 풀리(24)와 벨트(22) 사이의 마찰력의 작용에 의해 벨트(22)도 회전하고, 또한, 벨트(22)와 샤프트(20a) 사이의 마찰력의 작용에 의해 종동 풀리(20)도 회전한다. 그 결과, 척 테이블(8), 테이블 베이스(14) 및 스핀들(16)이 도 2에 나타내는 화살표(A)의 방향으로 회전한다.

재차 도 1을 참조하여, 연삭 장치(2)의 그 외의 구성 요소에 대해서 설명한다. 개구(4a)에는, 테이블 커버(6)를 사이에 끼우도록, X축 방향으로 신축 가능한 주름상자형의 방진 방적 커버(28)가 마련되어 있다. 개구(4a)의 전단 근방에는, 연삭 조건 등을 입력하기 위한 조작 패널(30)이 마련되어 있다.

또한, 개구(4a)의 후단 근방에는, 상방으로 연장되는 직방체형의 지지 구조(32)가 마련되어 있다. 지지 구조(32)의 전면측(즉, 조작 패널(30)측)에는, Z축 방향 이동 기구(연직 방향 이동 기구)(34)가 마련되어 있다. Z축 방향 이동 기구(34)는, Z축 방향을 따라 연장되는 한쌍의 Z축 가이드 레일(36)을 구비한다.

한쌍의 Z축 가이드 레일(36)의 전면측에는, 한쌍의 Z축 가이드 레일(36)을 따라 슬라이드 가능한 양태로 Z축 이동 플레이트(38)가 연결되어 있다. 또한, 한쌍의 Z축 가이드 레일(36) 사이에는, Z축 방향을 따라 연장되는 나사축(40)이 배치되어 있다. 나사축(40)의 일단부에는, 나사축(40)을 회전시키기 위한 모터(42)가 연결되어 있다.

나사축(40)의 나선형의 홈이 형성된 표면에는, 회전하는 나사축(40)의 표면을 구르는 볼을 수용하는 너트부(도시하지 않음)가 마련되어, 볼나사가 구성되어 있다. 즉, 나사축(40)이 회전하면 볼이 너트부 내를 순환하여 너트부가 Z축 방향을 따라 이동한다.

또한, 이 너트부는, Z축 이동 플레이트(38)의 이면측에 고정되어 있다. 그 때문에, 모터(42)로 나사축(40)을 회전시키면, 너트부와 함께 Z축 이동 플레이트(38)가 Z축 방향을 따라 이동한다.

Z축 이동 플레이트(38)의 전면측에는, 지지구(44)가 마련되어 있다. 지지구(44)는, 연삭 유닛(46)을 지지하고 있다. 연삭 유닛(46)은, 지지구(44)에 고정된 원통형의 스핀들 하우징(48)을 갖는다. 스핀들 하우징(48)에는, Z축 방향을 따라 연장되는 원주형의 스핀들(제2 스핀들)(50)이, 회전 가능한 상태로 부분적으로 수용되어 있다.

스핀들(50)의 상단부에는, 스핀들(50)을 회전시키기 위한 모터(52)가 연결되어 있다. 스핀들(50)의 하단부는, 스핀들 하우징(48)으로부터 노출되어 있고, 이 하단부에는, 스테인레스강 등의 금속 재료로 형성된 원반형의 휠 마운트(54)의 상부가 고정되어 있다.

휠 마운트(54)의 하부에는, 휠 마운트(54)와 대략 같은 직경을 구비하는 환형의 연삭 휠(56)이 장착되어 있다. 연삭 휠(56)은, 스테인레스강 등의 금속 재료로 형성된 원환형의 휠 베이스(58)를 갖는다. 휠 베이스(58)의 하면측에는, 복수의 연삭 지석(60)이 고정되어 있다.

복수의 연삭 지석(60)의 각각은, 직방체형이며, 휠 베이스(58)의 둘레 방향을 따라 이산하여 배치되어 있다. 또한, 연삭 휠(56)의 근방 또는 그 내부에는, 피가공물을 연삭할 때에 연삭면에 물 등의 연삭액을 공급하는 노즐(도시하지 않음)이 마련되어 있다.

또한, 연삭 장치(2)에 있어서는, 인피드 연삭으로 피가공물을 연삭할 때에는, 주로 복수의 연삭 지석(60)의 하면이 피가공물을 연삭하는 연삭면이 되고, 또한, 크리프 피드 연삭으로 피가공물을 연삭할 때에는, 주로 복수의 연삭 지석(60)의 외측면이 피가공물을 연삭하는 연삭면이 된다.

그 때문에, 연삭 휠(56)의 근방 또는 그 내부에는, 복수의 연삭 지석(60)의 하면에 연삭액을 공급하는 노즐과, 복수의 연삭 지석(60)의 외측면에 연삭액을 공급하는 노즐이 개별로 마련되어 있어도 좋다.

그리고, 모터(52)가 동작하면, Z축 방향 또는 Z축 방향으로부터 약간 기운 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여 스핀들(50), 휠 마운트(54) 및 연삭 휠(56)이 회전한다.

도 3은 도 1에 나타내는 연삭 장치(2)를 이용하여 피가공물을 연삭하는 연삭 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다. 이 방법에 있어서는, 먼저, 크리프 피드 연삭으로 피가공물을 연삭할지의 여부, 즉, 인피드 연삭 또는 크리프 피드 연삭 중 어느 것으로 피가공물을 연삭할지가 선택된다(선택 단계: S1).

크리프 피드 연삭으로 피가공물을 연삭하지 않는 것, 즉 인피드 연삭으로 피가공물을 연삭하는 것이 선택된 경우(선택 단계(S1): NO)에는, 척 테이블(8)을 회전시키기 위한 스핀들(테이블 베이스(14)에 고정되어 있는 스핀들)(16)을 케이싱(18)으로부터 분리시킨다(분리 단계: S11). 구체적으로는, 소정의 압력을 넘는 유체를 유체 공급원으로부터 케이싱(18)의 복수의 연통로(18c)의 각각의 일단에 공급한다.

계속해서, 인피드 연삭으로 피가공물을 연삭한다(연삭 단계: S12). 이 인피드 연삭은, 예컨대, 이하의 순서로 행해진다. 먼저, 피가공물을 척 테이블(8)에 흡인 유지시킨다. 구체적으로는, 이 피가공물을 척 테이블(8)의 유지면에 배치한 후, 척 테이블(8)의 프레임체(10) 및 테이블 베이스(14)의 내부에 마련된 유로에 밸브를 통해 연통하는 흡인원을 동작시킨 상태에서, 이 밸브를 개방한다.

계속해서, 척 테이블(8) 및 연삭 휠(56)을 소정의 위치로 이동시킨다. 구체적으로는, 척 테이블(8)이 연삭 휠(56)의 하방에 위치되도록 X축 방향 이동 기구(도시하지 않음) 및 Z축 방향 이동 기구(34)를 동작시킨다. 이에 의해, 연삭 휠(56)의 복수의 연삭 지석(60) 중 어느 하나가, 예컨대, 척 테이블(8)의 유지면의 중심의 바로 위에 위치된다.

계속해서, 척 테이블(8) 및 연삭 휠(56)을 회전시킨다. 구체적으로는, 스핀들(16)을 회전시키도록 모터(26)를 동작시키고, 또한, 스핀들(50)을 회전시키도록 모터(52)를 동작시킨다.

계속해서, 척 테이블(8) 및 연삭 휠(56)을 Z축 방향을 따라 상대적으로 이동시켜 피가공물을 연삭한다. 구체적으로는, 척 테이블(8)에 흡인 유지된 피가공물의 상면과 복수의 연삭 지석(60)의 하면이 접촉하도록 Z축 방향 이동 기구(34)를 동작시킨다.

이에 의해, 복수의 연삭 지석(60)의 하면에 의해 피가공물의 상면측의 전역이 연삭된다. 또한, Z축 방향 이동 기구(34)를 계속해서 동작시킴으로써, 피가공물의 상면측의 소정의 두께를 갖는 부분이 연삭되어 피가공물이 박화된다.

이 인피드 연삭에 있어서는, 척 테이블(8)을 회전시키기도 전에 스핀들(16)의 돌출부(16b)의 하면을 케이싱(18)으로부터 분리시키고 있다. 이에 의해, 척 테이블(8)을 회전시킬 때에 스핀들(16)의 돌출부(16b)의 하면측에 큰 마찰력이 발생하는 일이 없어, 척 테이블(8)을 용이하게 회전시킬 수 있다.

한편, 크리프 피드 연삭으로 피가공물을 연삭하는 것이 선택된 경우(선택 단계(S1): YES)에는, 척 테이블(8)을 회전시키기 위한 스핀들(테이블 베이스(14)에 고정되어 있는 스핀들)(16)을 케이싱(18)에 접촉시킨다(접촉 단계: S21). 구체적으로는, 유체 공급원으로부터 케이싱(18)의 복수의 연통로(18c)의 각각의 일단에의 유체의 공급을 정지한다.

계속해서, 크리프 피드 연삭으로 피가공물을 연삭한다(연삭 단계: S22). 이 크리프 피드 연삭은, 예컨대, 이하의 순서로 행해진다. 먼저, 피가공물을 척 테이블(8)에 흡인 유지시킨다. 구체적으로는, 이 피가공물을 척 테이블(8)의 유지면에 배치한 후, 척 테이블(8)의 프레임체(10) 및 테이블 베이스(14)의 내부에 마련된 유로에 밸브를 통해 연통하는 흡인원을 동작시킨 상태에서, 이 밸브를 개방한다.

계속해서, 척 테이블(8) 및 연삭 휠(56)을 소정의 위치로 이동시킨다. 구체적으로는, 척 테이블(8)과 연삭 휠(56)이 X축 방향에 있어서 이격되고, 또한, 복수의 연삭 지석(60)의 하면이 척 테이블(8)에 흡인 유지된 피가공물의 상면보다 낮으며, 그 하면보다 높아지도록 X축 방향 이동 기구(도시하지 않음) 및 Z축 방향 이동 기구(34)를 동작시킨다.

계속해서, 연삭 휠(56)을 회전시킨다. 구체적으로는, 스핀들(50)을 회전시키도록 모터(52)를 동작시킨다. 계속해서, 척 테이블(8) 및 연삭 휠(56)을 X축 방향을 따라 상대적으로 이동시켜 피가공물을 연삭한다. 구체적으로는, 척 테이블(8)에 흡인 유지된 피가공물의 외측면과 복수의 연삭 지석(60)의 측면이 접촉하도록 X축 방향 이동 기구(도시하지 않음)를 동작시킨다.

이에 의해, 복수의 연삭 지석(60)의 외측면에 의해 피가공물의 상면측의 소정의 두께를 갖는 단부가 연삭된다. 또한, X축 방향 이동 기구를 계속해서 동작시킴으로써, 피가공물의 상면측의 전역이 연삭되어 피가공물이 박화된다.

이 크리프 피드 연삭에 있어서는, 피가공물을 연삭하기도 전에 스핀들(16)의 돌출부(16b)의 하면을 케이싱(18)에 접촉시키고 있다. 이에 의해, 스핀들(16)의 돌출부(16b)의 하면측에 발생하는 마찰력이 저항이 되어 피가공물을 연삭할 때에 척 테이블(8)에 발생하는 진동이 억제된다.

또한, 전술한 실시형태에 따른 구조 및 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절하게 변경하여 실시할 수 있다. 예컨대, 케이싱(18)의 볼록부(18b)에 있어서 개구하는 복수의 연통로(18c)의 각각의 일단이 배관(도시하지 않음) 및 밸브(도시하지 않음)를 통해 이젝터 등의 흡인원에 접속되어 있어도 좋다.

이 흡인원은, 예컨대, 스핀들(16)을 케이싱(18)에 접촉시킬 때(도 3에 나타내는 접촉 단계(S21))에 동작한다. 이 경우, 스핀들(16)과 케이싱(18)의 간극의 유체를 신속하게 배기할 수 있다. 이에 의해, 크리프 피드 연삭으로 피가공물을 연삭할 때에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

또는, 이 흡인원은, 크리프 피드 연삭으로 피가공물을 연삭할 때(도 3에 나타내는 연삭 단계(S22))에 동작하여도 좋다. 이 경우, 스핀들(16)이 케이싱(18)에 흡인된 상태에서 크리프 피드 연삭이 행해진다. 이에 의해, 피가공물을 연삭할 때에 척 테이블(8)에 발생하는 진동을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 이 흡인원은, 도 3에 나타내는 접촉 단계(S21) 및 연삭 단계(S22)의 쌍방에서 동작하여도 좋다.

2: 연삭 장치
4: 베이스(4a: 개구)
6: 테이블 커버
8: 척 테이블
10: 프레임체(10a: 오목부)
12: 포러스판(12a: 상면)
14: 테이블 베이스
16: 스핀들(16a: 본체부, 16b: 돌출부)
18: 케이싱(18a: 오목부, 18b: 볼록부, 18c: 연통로)
20: 종동 풀리(20a: 샤프트, 20b: 플랜지)
22: 벨트
24: 전동 풀리
26: 모터
28: 방진 방적 커버
30: 조작 패널
32: 지지 구조
34: Z축 방향 이동 기구(연직 방향 이동 기구)
36: Z축 가이드 레일
38: Z축 이동 플레이트
40: 나사축
42: 모터
44: 지지구
46: 연삭 유닛
48: 스핀들 하우징
50: 스핀들
52: 모터
54: 휠 마운트
56: 연삭 휠
58: 휠 베이스
60: 연삭 지석

Claims

피가공물을 유지하는 유지면을 갖는 척 테이블과,
상기 척 테이블이 상부에 장착되는 테이블 베이스와,
상기 테이블 베이스의 하부의 중심으로부터 수하(垂下)하는 본체부와 상기 본체부의 측면으로부터 외측으로 돌출하는 돌출부를 갖는 제1 스핀들과,
상기 본체부의 측면을 둘러싸며, 또한 상기 돌출부의 하면에 대향하는 위치에 개구하는 연통로가 내부에 마련되어 있는 케이싱과,
상기 연통로에 유체를 공급하는 유체 공급원과,
상기 피가공물을 연삭하는 복수의 연삭 지석을 구비하는 연삭 휠이 장착되는 하단부를 갖는 제2 스핀들과,
상기 척 테이블과 상기 연삭 휠을 연직 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 연직 방향 이동 기구, 그리고
상기 척 테이블과 상기 연삭 휠을 상기 연직 방향에 직교하는 수평 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 수평 방향 이동 기구
를 구비한 연삭 장치를 사용하여 상기 피가공물을 연삭하는 연삭 방법에 있어서,
상기 척 테이블이 상기 연삭 휠의 하방에 위치된 상태에서 상기 척 테이블과 상기 연삭 휠을 회전시킨 후, 상기 척 테이블과 상기 연삭 휠을 회전시키면서 상기 척 테이블과 상기 연삭 휠을 상기 연직 방향을 따라 상대적으로 이동시켜 상기 피가공물을 연삭하는 인피드 연삭과, 상기 척 테이블과 상기 연삭 휠이 상기 수평 방향에 있어서 이격되고, 또한 상기 복수의 연삭 지석의 하면이 상기 피가공물의 상면보다 낮으며, 그 하면보다 높아지도록 위치된 상태에서 상기 연삭 휠을 회전시킨 후, 상기 연삭 휠을 회전시키면서 상기 척 테이블과 상기 연삭 휠을 상기 수평 방향을 따라 상대적으로 이동시켜 상기 피가공물을 연삭하는 크리프 피드 연삭 중 어느 것으로 상기 피가공물을 연삭할지를 선택하는 선택 단계와,
상기 선택 단계에 있어서 상기 인피드 연삭이 선택된 경우에, 상기 유체 공급원으로부터 상기 연통로에 유체를 공급하여 상기 돌출부의 하면을 상기 케이싱으로부터 분리시키는 분리 단계, 그리고
상기 선택 단계에 있어서 상기 크리프 피드 연삭이 선택된 경우에, 상기 유체 공급원로부터 상기 연통로에 유체를 공급하지 않고 상기 돌출부의 하면을 상기 케이싱에 접촉시키는 접촉 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연삭 방법.