JP2009297855A - フランジの端面修正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端面修正に際してフランジ端面修正治具を保持させるためにワーク用の保持手段の交換を要せず、作業効率を向上させる。
【解決手段】砥石５１と砥石５１を固定する固定部５２と固定部５２を支持する基台部５３とを有するフランジ端面修正治具５０を用いてフランジ３６の端面３６ｃを修正する際に、負圧によってワークを保持する保持面１１を有する保持手段１０に、フランジ端面修正治具５０の基台部５３を、保持面１１以上の面積を有し少なくとも基台部５３と保持面１１とに挟まれる領域に貫通孔６１を有する端面修正用シート６０を介して保持させることで、保持面１１の大きさに関係なくフランジ端面修正治具５０を保持手段１０上に負圧によって保持させることができるようにした。
【選択図】 図６

Description

本発明は、精密切削装置が備える切削手段中の切削ブレードを挟持するためのフランジの端面修正方法に関するものである。

従来、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にＩＣ，ＬＳＩ等の回路を形成し、これら回路が形成された各領域を所定のストリート（切断ライン）に沿ってダイシングすることにより、個々の半導体チップを製造している。このように半導体ウエーハをダイシングする装置は、ワークを負圧により保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたワークを切削する切削ブレードを有する切削機構とを具備している（例えば、特許文献１参照）。

例えば、ワッシャ状の切削ブレードは、２つのフランジに挟持された状態でスピンドル先端にナットによって固定されている。また、ハブブレードは、１つのフランジに対峙した状態でスピンドルの先端にナットによって固定されている。

このように、ブレードは、フランジに接触した状態で固定されるため、フランジのブレードに接触する端面とスピンドルの回転中心線とのなす角度が９０度でないと、スピンドル回転時にフランジが端面ブレを生じてしまい、精密な加工ができなくなってしまう。

このため、フランジの端面を修正するためのフランジ端面修正治具が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このフランジ端面修正治具は、例えば、チャックテーブルに保持される板状の基台と、この基台に支持されてフランジの端面を修正するための砥石（研削チップ）を固定する固定部とを備えて構成されている。このようなフランジ端面修正治具を用いることで、フランジの端面修正の作業効率が向上する。

特開平８−２５２０９号公報 特許第３４７２３９０号公報

しかしながら、端面修正治具の基台は、負圧によってワークを保持するチャックテーブルの保持面よりも面積が小さく形成されている。このため、ワークを保持するためのチャックテーブルをそのまま用いて端面修正治具の基台を保持させると負圧リークが多すぎることになる。そこで、端面修正時には、通常のチャックテーブルに代えて、端面修正治具に専用のチャックテーブルを装填することで、端面修正治具の基台を保持させるようにしている。ここで、チャックテーブルは、重量物であり（特に現状の３００ｍｍ仕様、将来的な４５０ｍｍ仕様等のチャックテーブルを考えると、持ち上げるのが困難な程の重量物である）、端面修正のための作業効率が非常に悪いものとなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、端面修正に際してフランジ端面修正治具を保持させるためにワーク用の保持手段の交換を要せず、作業効率を向上させることができるフランジの端面修正方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるフランジの端面修正方法は、回転可能に支持されたスピンドルの先端にナットによって固定されてワークを切削加工するブレードを挟持するフランジの端面修正方法であって、負圧によってワークを保持する保持面を有する保持手段に、前記フランジの端面を修正する砥石と該砥石を固定する固定部と該固定部を支持する基台部とを有するフランジ端面修正治具の前記基台部を、前記保持面以上の面積を有し少なくとも前記基台部と前記保持面とに挟まれる領域に貫通孔を有する端面修正用シートを介して保持するステップと、前記フランジの端面を、前記保持手段に保持された前記端面修正治具の前記砥石に接触させるように位置付けるステップと、前記フランジを回転させて前記砥石により該フランジの端面を修正するステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかるフランジの端面修正方法は、上記発明において、前記端面修正用シートとして、屈曲性を有するシートを用いることを特徴とする。

また、本発明にかかるフランジの端面修正方法は、上記発明において、前記保持面がポーラス部材で形成された前記保持手段を用いることを特徴とする。

本発明にかかるフランジの端面修正方法は、フランジの端面を修正する砥石と該砥石を固定する固定部と該固定部を支持する基台部とを有するフランジ端面修正治具を用いてフランジの端面を修正する際に、負圧によってワークを保持する保持面を有する保持手段に、フランジ端面修正治具の基台部を、保持面以上の面積を有し少なくとも基台部と保持面とに挟まれる領域に貫通孔を有する端面修正用シートを介して保持させるので、保持面の大きさに関係なくフランジ端面修正治具を保持手段に負圧によって保持させることができ、よって、端面修正に際してフランジ端面修正治具を保持させるためにワーク用の保持手段の交換を要せず、作業効率を向上させることができるという効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態であるフランジの端面修正方法について図面を参照して説明する。

フランジの端面修正方法の説明に先立ち、フランジの端面修正方法が適用される切削装置の概要並びにブレード周りの構成等について説明する。図１は、本発明の実施の形態のフランジの端面修正方法が適用される切削装置の一例を示す外観斜視図であり、図２は、その切削手段周りの構成を抽出して示す斜視図であり、図３は、切削手段の要部を示す縦断側面図である。本実施の形態で用いる切削装置１は、半導体ウエーハ等のワーク２を切断予定ラインに沿って切削加工するものであり、概略構成として、図１に示すように、カセット部３、搬出入手段４、搬送手段５、洗浄手段６、搬送手段７とともに、保持手段１０、撮像手段２０および切削手段３０を備える。

ここで、ワーク２は、特に限定されないが、例えば半導体ウエーハ等のウエーハや、チップ実装用としてウエーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ）等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス系あるいはシリコン系の基板、さらには、μｍオーダの精度が要求される各種加工材料が挙げられる。

カセット部３は、ワーク２が保持テープ８を介してフレーム９と一体となった状態で複数枚収容する。搬出入手段４は、カセット部３に収容されたワーク２を搬送手段５が搬送可能な載置領域に搬出するとともに、切削処理済みのワーク２をカセット部３に搬入する。搬送手段５は、搬出入手段４によって載置領域に搬出されたワーク２を保持手段１０上に搬送する。また、洗浄手段６は、切削手段３０による処理済みのワーク２を洗浄する。搬送手段７は、切削手段３０による処理済みのワーク２を保持手段１０上から洗浄手段６へ搬送する。

切削手段３０は、図２および図３に示すように、例えばブレード３１とスピンドル３２とスピンドルハウジング３３とモータ等の駆動源３４とナット３５と２つのフランジ３６，３７とボルト３８等を備える。ブレード３１は、リング形状に形成されてワーク２を切削加工するワッシャ状のブレードであり、一対のフランジ３６，３７によって両側より挟持された状態でスピンドル３２上に取付けられる。スピンドル３２は、駆動源３４による回転駆動力をブレード３１に伝達させて高速回転させるための回転軸であり、スピンドルハウジング３３内にベアリング機構等を介して高速回転可能に支持されている。また、ナット３５は、ブレード３１をスピンドル３２に固定するためにフランジ３６に締結されるフランジナットである。

ここで、図３を参照して、切削手段３０において、ブレード３１をスピンドル３２に装着する態様について説明する。まず、スピンドル３２は、フランジ３６を取付けるための小径の先端部３２ａを有し、この先端部３２ａにはボルト３８が螺合する雌ねじ部３２ｂが形成されている。また、フランジ３６には、ナット３５の雌ねじ部３５ａと螺合するフランジ雄ねじ部３６ａが形成されている。また、フランジ３６には、スピンドル３２の先端部３２ａを途中まで挿通させる中心孔３６ｂが形成されている。

そこで、ブレード３１をスピンドル３２に装着する際には、フランジ３６の中心孔３６ｂにスピンドル３２の先端部３２ａを挿通させる。この後、ボルト３８の雄ねじ部３８ａをスピンドル３２の雌ねじ部３２ｂに螺合させて締め付けることによって、フランジ３６をスピンドル３２から抜け止めされた状態とする。なお、ボルト３８の軸心には、六角レンチ等が嵌合する例えば六角形状の係合穴３８ｂが形成されている。

ついで、ブレード３１およびフランジ３７をフランジ３６に嵌合させ、ブレード３１を一対のフランジ３６，３７によって挟持させる。さらに、ナット３５の雌ねじ部３５ａをフランジ３６のフランジ雄ねじ部３６ａに螺合させて締め付けることで、ブレード３１はフランジ３６，３７の外周面寄りの端面３６ｃ，３７ａによって挟持固定される。なお、ナット３５の表面には、ナット締結具が嵌合する複数の係合穴３５ｂが形成されている。

また、撮像手段２０は、図２に示すように、ハウジング３１の側部に設けられたもので、保持手段１０に保持されたワーク２の表面を撮像するＣＣＤカメラ等を搭載した顕微鏡である。また、ワーク２を保持する保持手段１０は、図２に示すように、駆動源４０に連結されて回転可能とされている。駆動源４０は、移動基台４１に固定されている。また、切削装置１は、切削加工動作に必要な送り動作を行うための加工送り手段４２、切り込み送り手段４３および割り出し送り手段４４を備える。これら加工送り手段４２、切り込み送り手段４３および割り出し送り手段４４は、例えばボールねじとこのボールねじを回転させるパルスモータとを備え、それぞれ所望の方向に移動対象となる保持手段１０や切削手段３０を移動させる周知構造のものであり、詳細説明は省略する。

ここで、保持手段１０は、ワーク２に対応する大きさに形成されて、図示しない負圧源による負圧によってワーク２を吸着保持する保持面１１を有する。この保持面１１は、全面的にポーラス部材によって形成され、負圧がワーク２に対して均等に作用するように構成されている。

さらに、本実施の形態においては、フランジ３６の端面３６ｃを修正する際に使用するフランジ端面修正治具５０が用意されている。ここで、フランジ端面修正治具５０としては、例えば特許文献２に示される構造のものを用い得る。図４は、フランジ端面修正治具５０の構成例を示す分解斜視図であり、図５は、保持手段１０、後述の端面修正用シートおよびフランジ端面修正治具５０の構成例を示す斜視図である。このフランジ端面修正治具５０は、フランジ３６の端面３６ｃを修正する砥石５１と、この砥石５１を固定する固定部５２と、この固定部５２を支持する基台部５３とを有する。

基台部５３は、フランジ端面修正治具５０自身を安定して保持させるために所定の大きさで円板状に形成されたもので、上面外周部には固定用ナット５４が取付けられている。この取付け用ナット５４は、ねじ穴５４ａを挟んで切り欠き端面５４ｂが平行に形成されている。固定部５２は、第１のブロック５５と第２のブロック５６との対からなる。第１のブロック５５は、上面前方部に砥石５１を載せる段部５５ａが形成され、後方端部には平たい凸部５５ｂが形成され、中間部の後方寄り位置には止めボルト５７を挿通するための通孔５５ｃが形成され、通孔５５ｃの下端部には固定用ナット５４に嵌合する係合穴（図示せず）が下面側に開口させて形成されている。また、第２のブロック５６は、下面前方部に段部５５ａに係合する凸部５６ａが形成され、中間部の後方寄り位置には通孔５５ｃに対応する通孔５６ｂが形成され、通孔５６ｂの上端部には第１のブロック５５側の係合穴と同形で固定用ナット５４に嵌合し得る係合穴５６ｃが上面側に開口させて形成されている。

また、砥石５１は、ダイヤモンド等の砥粒をレジンボンド等で固めて台形を呈する薄い板状に形成され、広幅側の端部を奥側にして第１のブロック５５の端部５５ａに載置するとともに、第２のブロック５６の凸部５６ａで上から押えるようにして挟持される。

砥石５１を挟持した状態の固定部５２は、第１のブロック５５または第２のブロック５６を下にして係合穴を基台部５３上の固定用ナット５４に嵌合し、止めボルト５７を通孔５６ｂ，５５ｃに挿通して固定用ナット５４に螺着することにより基台部５３に取付けられる。

さらに、本実施の形態においては、フランジ３６の端面３６ｃを修正する際に使用する端面修正用シート６０が用意されている。この端面修正用シート６０は、フランジ３６の端面３６ｃを修正する際に保持手段１０の保持面１１上に載置されて使用されるもので、少なくとも保持面１１以上の面積を有する大きさで、例えば数ｍｍ程度の厚さの円板状に形成されている。この端面修正用シート６０の一部、例えば中央部であって、フランジ端面修正治具５０の基台部５３と保持面１１とに挟まれる領域内には複数個の貫通孔６１が形成されている。すなわち、この貫通孔６１が形成されている領域の大きさは、基台部５３の面積よりも少し小さい面積とされている。このような端面修正用シート６０は、ポリ塩化ビニル等の剛性を有する材料によりプレート状に形成してもよいが、本実施の形態では、例えば保持テープ８と同等の材料、例えばポリオレフィン等の合成樹脂を用いて屈曲性を有するシートとして形成されている。

つづいて、図６等を参照して、本実施の形態のフランジ３６の端面修正方法について説明する。図６は、端面修正時の様子を断面図的に示す模式図である。なお、図６においては、ナット３５を緩めることでフランジ３７およびブレード３１がフランジ３６から取り外され、フランジ３６の端面３６ｃが露出して修正可能な状態にある。

まず、ワーク２を保持する保持面１１を有する保持手段１０上に端面修正用シート６０を載置させ、この端面修正用シート６０の貫通孔６１が形成されている領域上にフランジ端面修正治具５０の基台部５３を載置させ、負圧を作用させることで、フランジ端面修正治具５０の基台部５３を、負圧によって保持手段１０上に端面修正用シート６０を介して保持させる（保持ステップ）。すなわち、端面修正用シート６０は負圧によって保持面１１上に吸着保持され、基台部５３は端面修正用シート６０の貫通孔６１部分を貫通する負圧によって端面修正用シート６０上に吸着保持される。

つづいて、修正対象となるフランジ３６の端面３６ｃを、保持手段１０に保持されたフランジ端面修正治具５０の砥石５１の先端に直角に接触させるように位置付ける（位置付けステップ）。このとき、砥石５１の先端が端面３６ｃの全幅に亘って接触するように位置付ける。このステップは、駆動源４０を駆動させて保持手段１０上のフランジ端面修正治具５０における砥石５１の位置、向きを調整するとともに、切削加工時と同様に、加工送り手段４２、切り込み送り手段４３および割り出し送り手段４４を適宜駆動させて砥石５１とフランジ３６の端面３６ｃとの位置関係（上下左右前後）を調整することにより実行される。

砥石５１とフランジ３６の端面３６ｃとの位置付けが終了したら、駆動源３４によってスピンドル３２を回転させることで、スピンドル３２上に固定されているフランジ３６を回転させて砥石５１によりフランジ３６の端面３６ｃを研磨し、端面３６ｃがスピンドル３２の回転中心線に対して直交するように修正する（修正ステップ）。

本実施の形態によれば、フランジ端面修正治具５０を用いてフランジ３６の端面３６ｃを修正する際に、フランジ端面修正治具５０の基台部５３は、ポーラス部材で形成された保持面１１の面積に比して小さいが、保持面１１上に端面修正用シート６０を介在させることで、保持面１１の大きさに関係なく基台部５３を保持手段１０に負圧によって保持させることができる。よって、端面修正に際してフランジ端面修正治具５０を保持させるために重量物であるワーク用の保持手段１０の交換を要せず、作業効率が向上する。特に、端面修正用シート６０より小さい保持面１１を有する保持手段１０であれば、保持手段１０の大きさに関係なく、フランジ端面修正治具５０の基台部５３を保持手段１０上に安定して保持させることができ、端面修正用シート６０のユニバーサル化を図ることができる。また、端面修正用シート６０は、屈曲性を有するシートとして形成されているので、収納の際には折り畳むことでコンパクトとなる。また、例えば８インチ用装置の如く、比較的小型の保持手段に適用する場合であっても、例えば３００ｍｍ用の如く大きなサイズ用の屈曲性を有する端面修正用シート６０を用意しておけば、保持手段からはみ出す部分は折り曲げることで載置可能となり、汎用性を広げることもできる。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、ワッシャタイプのブレード３１を挟持するためのフランジ３６の端面３６ｃを修正する場合への適用例として説明したが、ブレード３１とフランジ３７とが一体となった如きハブブレード用のフランジの端面を修正する場合にも同様に適用可能である。この際、ワッシャブレード用のフランジ３６の端面３６ｃとハブブレード用のフランジの端面とでは大きさが異なるが、特許文献２の場合と同様、フランジ端面修正治具５０において、下にするブロックを第１のブロック５５とするか第２のブロック５６とするかを変えて砥石５１の高さ位置を変えることで対応可能となる。

本発明の実施の形態のフランジの端面修正方法が適用される切削装置の一例を示す外観斜視図である。 切削手段周りの構成を抽出して示す斜視図である。 切削手段の要部を示す縦断側面図である。 フランジ端面修正治具の構成例を示す分解斜視図である。 保持手段、端面修正用シートおよびフランジ端面修正治具の構成例を示す斜視図である。 端面修正時の様子を断面図的に示す模式図である。

符号の説明

２ ワーク
１０ 保持手段
１１ 保持面
３１ ブレード
３２ スピンドル
３５ ナット
３６ フランジ
３６ｃ 端面
５０ フランジ端面修正治具
５１ 砥石
５２ 固定部
５３ 基台部
６０ 端面修正用シート
６１ 貫通孔

Claims (3)

1. 回転可能に支持されたスピンドルの先端にナットによって固定されてワークを切削加工するブレードを挟持するフランジの端面修正方法であって、
   負圧によってワークを保持する保持面を有する保持手段に、前記フランジの端面を修正する砥石と該砥石を固定する固定部と該固定部を支持する基台部とを有するフランジ端面修正治具の前記基台部を、前記保持面以上の面積を有し少なくとも前記基台部と前記保持面とに挟まれる領域に貫通孔を有する端面修正用シートを介して保持するステップと、
   前記フランジの端面を、前記保持手段に保持された前記端面修正治具の前記砥石に接触させるように位置付けるステップと、
   前記フランジを回転させて前記砥石により該フランジの端面を修正するステップと、
   を含むことを特徴とするフランジの端面修正方法。
2. 前記端面修正用シートとして、屈曲性を有するシートを用いることを特徴とする請求項１に記載のフランジの端面修正方法。
3. 前記保持面がポーラス部材で形成された前記保持手段を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のフランジの端面修正方法。

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