JP2021126742A - 切削ブレード、フランジ機構、及び切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切削ブレードに作用する吸引力を安定させるとともに、隙間や吸引路への異物の侵入を防止できる構造の切削ブレードを提供する。
【解決手段】環状の支持面と、径方向で支持面より内側の領域に一端が開口する吸引路と、径方向で支持面より内側の領域に配置された嵌合部と、を含むフランジ機構の吸引路から作用する吸引力によってフランジ機構に装着される切削ブレードであって、支持面を含むフランジ機構の正面側を覆うことができる大きさ及び形状の表面を有する円盤状の本体領域と、本体領域の外周縁に沿う環状の切り刃を有する切り刃領域と、本体領域の表面側に設けられフランジ機構の嵌合部に対して嵌合できる形状の嵌合領域と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、切削ブレード、フランジ機構、及び切削装置に関する。

半導体ウェーハやパッケージ基板に代表される板状の被加工物を加工する際には、例えば、回転軸であるスピンドルに環状の切削ブレードを装着した切削装置が使用される。切削ブレードは、ダイヤモンド等の砥粒や樹脂等のボンド材で構成されており、その両側面を挟み込んで固定するフランジ機構と呼ばれる装着具によってスピンドルの先端部に装着される。

切削ブレードの交換は、通常、オペレータの手作業によって行われる。この交換の作業では、上述したフランジ機構や切削ブレード等を傷付けないように、様々な工具を使用する必要がある。そのため、従来は、熟練したオペレータが、ある程度の時間をかけて切削ブレードを交換していた。

これに対して、近年では、負圧を作用させて切削ブレードを吸引する態様のフランジ機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このフランジ機構を用いれば、切削ブレードの両側面を挟み込む従来のフランジ機構を用いる場合に比べて、フランジ機構等を傷付けることなく短い時間で簡単に切削ブレードを交換できるようになる。

特開２０１５−２３２２２号公報

ところで、負圧を作用させて切削ブレードを吸引する上述したフランジ機構には、切削ブレードの中央に設けられた円形の貫通孔に挿入される円柱状の被挿入部が設けられている。この被挿入部の大きさ（直径）は、フランジ機構に対して切削ブレードを容易に取り付けることができるように、切削ブレードの貫通孔の大きさ（直径）よりも僅かに小さくなっている。

よって、フランジ機構の被挿入部を貫通孔に挿入して切削ブレードをフランジ機構に取り付けると、被挿入部と貫通孔との間に隙間が生じ、この隙間から流入する空気によって切削ブレードの吸引が不安定になる可能性があった。また、この隙間から侵入する屑等の異物により、負圧を導く吸引路が詰まって吸引力が低下したり、隙間が詰まって切削ブレードの取り外しが難しくなったりするという問題もあった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、切削ブレードに作用する吸引力を安定させるとともに、隙間や吸引路への異物の侵入を防止できる構造の切削ブレード、フランジ機構、及び切削装置を提供することである。

本発明の第１態様によれば、環状の支持面と、径方向で該支持面より内側の領域に一端が開口する吸引路と、径方向で該支持面より内側の領域に配置された嵌合部と、を含むフランジ機構の該吸引路から作用する吸引力によって該フランジ機構に装着される切削ブレードであって、該支持面を含む該フランジ機構の正面側を覆うことができる大きさ及び形状の表面を有する円盤状の本体領域と、該本体領域の外周縁に沿う環状の切り刃を有する切り刃領域と、該本体領域の該表面側に設けられ該フランジ機構の該嵌合部に対して嵌合できる形状の嵌合領域と、を含む切削ブレードが提供される。

本発明の第１態様において、例えば、該本体領域は、円盤状の基台であり、該基台の外周縁に沿う該切り刃は、ボンド材で固定された砥粒を含む砥石である。

また、本発明の第１態様において、例えば、該嵌合領域の形状は、中心軸が該本体領域の該外周縁の中心を通る円柱状である。

本発明の第２態様によれば、円盤状の本体領域と、該本体領域の外周縁に沿う環状の切り刃を含む切り刃領域と、該本体領域の中央側の領域に配置された嵌合領域と、を含む切削ブレードが装着されるフランジ機構であって、スピンドルの先端が収容される凹状の収容部を基端側に有する円柱状のボス部と、該切削ブレードの該本体領域が接触する環状の支持面を有し該ボス部の先端側の側面から外向きに突出する円盤状のフランジ部と、径方向で該支持面より内側の領域に一端が開口し該切削ブレードに負圧を作用させる吸引路と、径方向で該支持面より内側の領域に配置され該切削ブレードの該嵌合領域に対して嵌合できる形状の嵌合部と、を含むフランジ機構が提供される。

本発明の第２態様において、例えば、該嵌合部の形状は、該スピンドルの該先端が該ボス部に収容された状態で該スピンドルの軸心の延長線上に中心軸が配置される円柱状である。

本発明の第３態様によれば、被加工物を保持できる形状の保持面を有するチャックテーブルと、スピンドルと、該スピンドルを回転できる態様で収容するスピンドルハウジングと、を有する切削ユニットと、該チャックテーブルと該切削ユニットとを加工送り方向に相対的に移動させるモーターを有する加工送りユニットと、円盤状の本体領域と、該本体領域の外周縁に沿う環状の切り刃を含む切り刃領域と、該本体領域の中央側の領域に配置された嵌合領域と、を含む切削ブレードが装着され、該スピンドルの先端が収容される凹状の収容部を基端側に有する円柱状のボス部と、該切削ブレードの該本体領域が接触する環状の支持面を有し該ボス部の先端側の側面から外向きに突出する円盤状のフランジ部と、径方向で該支持面より内側の領域に一端が開口し該切削ブレードに負圧を作用させる第１吸引路と、を含むフランジ機構と、該スピンドルの該先端が該収容部に収容されることで該スピンドルに固定された該フランジ機構に対面する作用面と、一端がバルブを介して吸引源に接続され、他端が該作用面に開口する第２吸引路と、を有し、該スピンドルハウジングに固定されるロータリージョイントと、を含み、該フランジ機構は、径方向で該支持面より内側の領域に配置され該切削ブレードの該嵌合領域に対して嵌合できる形状の嵌合部を更に含み、該第１吸引路の他端は、該スピンドルに固定された状態でロータリージョイントの該作用面に対面する位置に開口している切削装置が提供される。

本発明の第３態様において、該切削ブレードの該本体領域を把持できる形状の爪を有し、該爪によって該本体領域を把持することで該フランジ機構に該切削ブレードを装着させ、又は、該フランジ機構から該切削ブレードを離脱させるブレード着脱ユニットを更に含み、該バルブは、該ブレード着脱ユニットによって該フランジ機構に該切削ブレードが装着された後に開かれ、又は、該ブレード着脱ユニットは、該バルブが閉じられた後に該フランジ機構から該切削ブレードを離脱させても良い。

また、本発明の第３態様において、該切削ブレードの該本体領域に対して負圧を作用させることができる位置に一端が開口する吸引路を有し、該吸引路から該本体領域に負圧を作用させて該切削ブレードを保持することで該フランジ機構に該切削ブレードを装着させ、又は、該フランジ機構から該切削ブレードを離脱させるブレード着脱ユニットを更に含み、該バルブは、該ブレード着脱ユニットによって該フランジ機構に該切削ブレードが装着された後に開かれ、又は、該ブレード着脱ユニットは、該バルブが閉じられた後に該フランジ機構から該切削ブレードを離脱させても良い。

本発明の第１態様にかかる切削ブレードは、フランジ機構の正面側を覆うことができる大きさ及び形状の表面を有する円盤状の本体領域を含むので、貫通孔を有する従来の切削ブレードのように、フランジ機構の被挿入部と切削ブレードの貫通孔との隙間から流入する空気によって切削ブレードの吸引が不安定になることはなく、この隙間に異物が侵入することもない。

よって、切削ブレードに作用する吸引力を安定させるとともに、隙間や吸引路への異物の侵入を防止できる。更に、本発明の第１態様にかかる切削ブレードは、フランジ機構の嵌合部に対して嵌合できる形状の嵌合領域を含むので、フランジ機構に対する位置合わせや取り付けも容易である。

また、本発明の第２態様にかかるフランジ機構は、上述した切削ブレードの本体領域が接触する環状の支持面を有する円盤状のフランジ部と、径方向で支持面より内側の領域に一端が開口し切削ブレードに負圧を作用させる吸引路と、を含むので、上述した貫通孔を有しない切削ブレードの本体領域を適切に吸引できる。

つまり、従来のフランジ機構のように、フランジ機構の被挿入部と切削ブレードの貫通孔との隙間から流入する空気によって切削ブレードの吸引が不安定になることはなく、この隙間から異物が侵入することもない。よって、切削ブレードに作用する吸引力を安定させるとともに、隙間や吸引路への異物の侵入を防止できる。更に、本発明の第２態様にかかるフランジ機構は、切削ブレードの嵌合領域に対して嵌合できる形状の嵌合部を含むので、切削ブレードの位置合わせや取り付けも容易である。

また、本発明の第３態様にかかる切削装置は、上述したフランジ機構を含むので、切削ブレードに作用する吸引力を安定させるとともに、隙間や吸引路への異物の侵入を防止できる。本発明の第３態様にかかる切削装置でも、フランジ機構に対する切削ブレードの位置合わせや取り付けは容易である。

図１は、切削装置を模式的に示す斜視図である。 図２は、切削ユニットの構成例を模式的に示す分解斜視図である。 図３は、切削ユニットの構成例を模式的に示す断面図である。 図４は、図２とは異なる方向から見た切削ブレードの斜視図である。 図５は、切削ユニットに対して切削ブレードを装着する前の状態を示す断面図である。 図６は、切削ユニットに対して切削ブレードを装着した後の状態を示す断面図である。 図７は、変形例にかかる切削ブレードの斜視図である。 図８は、図７とは異なる方向から見た変形例にかかる切削ブレードの斜視図である。 図９は、変形例にかかる切削ブレードの断面図である。 図１０は、切削ユニットに対して変形例にかかる切削ブレードを装着する前の状態を示す断面図である。 図１１は、切削ユニットに対して変形例にかかる切削ブレードを装着した後の状態を示す断面図である。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる切削装置２を模式的に示す斜視図である。なお、以下の説明で用いるＸ軸方向（加工送り方向、前後方向）、Ｙ軸方向（割り出し送り方向、左右方向）、及びＺ軸方向（高さ方向、上下方向）は、互いに垂直である。

図１に示すように、切削装置２は、各構成要素を支持する基台４を備えている。基台４の角部には、開口４ａが形成されており、この開口４ａには、昇降機構（不図示）によって昇降するカセット支持台６が配置されている。カセット支持台６の上面には、複数の板状の被加工物（不図示）を収容できるカセット８が載せられる。なお、図１では、説明の便宜上、カセット８の輪郭のみを二点鎖線で示している。

被加工物は、例えば、シリコン等の半導体を用いて形成された円盤状のウェーハ（半導体ウェーハ）である。この被加工物の表面（第１面）側は、互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）によって複数の小領域に区画されており、各小領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイスが形成されている。

被加工物の裏面（第１面とは反対側の第２面）側には、この被加工物よりも径の大きいダイシングテープ（不図示）が貼付される。ダイシングテープの外周部分は、被加工物を囲む環状のフレームに固定される。つまり、被加工物は、ダイシングテープを介してフレームに支持された状態でカセット８に収容される。

なお、本実施形態では、シリコン等の半導体を用いて形成された円盤状のウェーハを被加工物とするが、被加工物の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等を用いて形成された基板等を被加工物として用いることもできる。

同様に、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。被加工物には、デバイスが形成されていなくても良い。また、ダイシングテープは、被加工物の表面側に貼付されても良い。ダイシングテープに代えて、保護プレート等を被加工物に貼付することもできる。

開口４ａの側方には、Ｘ軸方向に長い開口４ｂが形成されている。開口４ｂ内には、ボールねじ式のチャックテーブル移動機構（加工送りユニット）１０が配置されている。このチャックテーブル移動機構１０は、ボールねじに連結されるモーター（パルスモーター）等の回転駆動源を含んでおり、Ｘ軸移動テーブル（不図示）をＸ軸方向に移動させる。Ｘ軸移動テーブルの上方には、テーブルカバー１０ａが配置されている。また、テーブルカバー１０ａの前後には、蛇腹状の防塵防滴カバー１０ｂが取り付けられている。

Ｘ軸移動テーブルの上部には、被加工物を保持するためのチャックテーブル１２が、テーブルカバー１０ａから露出する態様で取り付けられている。チャックテーブル１２は、モーター等の回転駆動源（不図示）に接続されており、Ｚ軸方向に対して概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル１２は、上述したチャックテーブル移動機構１０によってＸ軸移動テーブル等とともにＸ軸方向に移動する（加工送り）。

チャックテーブル１２の上面の一部は、例えば、ポーラス材によって構成され、被加工物を保持する保持面１２ａになる。この保持面１２ａは、被加工物の保持に適した形状（代表的には、概ね平坦な形状）を有しており、チャックテーブル１２の内部に形成された吸引路（不図示）を介して真空ポンプ等の吸引源（不図示）に接続されている。また、チャックテーブル１２の周囲には、被加工物を支持するフレームを固定できる４個のクランプ１４が設けられている。

開口４ａと開口４ｂとの傍には、上述した被加工物（フレーム）をチャックテーブル１２等へと搬送するための搬送機構（不図示）が配置されている。搬送機構で搬送された被加工物は、例えば、表面側が上方に露出するようにチャックテーブル１２の保持面１２ａに載せられる。

開口４ｂの傍には、片持ち梁状の支持構造１６が配置されている。支持構造１６の前面上部には、切削ユニット移動機構（割り出し送りユニット、切り込み送りユニット）１８が設けられている。切削ユニット移動機構１８は、支持構造１６の前面に配置されＹ軸方向に対して概ね平行な一対のＹ軸ガイドレール２０を備えている。Ｙ軸ガイドレール２０には、切削ユニット移動機構１８を構成するＹ軸移動プレート２２がスライドできる態様で取り付けられている。

Ｙ軸移動プレート２２の裏面側（後面側）には、ボールねじを構成するナット（不図示）が固定されており、このナットには、Ｙ軸ガイドレール２０に対して概ね平行なねじ軸２４が回転できる態様でねじ込まれている。ねじ軸２４の一端部には、パルスモーター（不図示）が連結されている。パルスモーターによってねじ軸２４を回転させることで、Ｙ軸移動プレート２２はＹ軸ガイドレール２０に沿ってＹ軸方向に移動する。

Ｙ軸移動プレート２２の表面（前面）には、Ｚ軸方向に対して概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール２６が設けられている。Ｚ軸ガイドレール２６には、Ｚ軸移動プレート２８がスライドできる態様で取り付けられている。

Ｚ軸移動プレート２８の裏面側（後面側）には、ボールねじを構成するナット（不図示）が固定されており、このナットには、Ｚ軸ガイドレール２６に対して概ね平行なねじ軸３０が回転できる態様でねじ込まれている。ねじ軸３０の一端部には、パルスモーター３２が連結されている。パルスモーター３２によってねじ軸３０を回転させることで、Ｚ軸移動プレート２８はＺ軸ガイドレール２６に沿ってＺ軸方向に移動する。

Ｚ軸移動プレート２８の下部には、切削ユニット３４を構成する筒状のスピンドルハウジング３６が固定されている。図２は、切削ユニット３４の構成例を模式的に示す分解斜視図であり、図３は、切削ユニット３４の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図３では、一部の構成要素を機能ブロック等で表している。図２及び図３に示すように、スピンドルハウジング３６の内側の空間には、Ｙ軸方向に対して概ね平行な軸心を持つスピンドル３８が収容されている。

スピンドル３８の一端部（先端部）３８ａは、先端に向かうにつれて徐々に径が小さくなるテーパー状に形成されており、スピンドルハウジング３６の一端面（先端面）３６ａ側から外部に露出している。スピンドル３８の他端側（基端側）には、モーター等の回転駆動源（不図示）が接続されている。

スピンドル３８の一端部３８ａの先端には、ボルト４０を締め込むことのできるねじ孔３８ｂが形成されている。ねじ孔３８ｂには、例えば、被加工物を切削する際にスピンドル３８を回転させるとボルト４０が締め込まれる向きにねじが切られている。なお、スピンドル３８を回転させる際には、エアベアリングによってスピンドル３８がスピンドルハウジング３６から浮いた状態で支持される。

スピンドルハウジング３６の一端面３６ａには、ロータリージョイント４２が取り付けられている。ロータリージョイント４２は、板状の基部４４と、基部４４の正面４４ａ側（スピンドルハウジング３６とは反対側）に突出する円筒状の収容部４６と、を含む。基部４４の中央（収容部４６に囲まれた領域）には、スピンドル３８の一端部３８ａを通すことのできる貫通孔４４ｂが形成されている。

スピンドルハウジング３６の一端面３６ａには、複数のねじ孔３６ｂが形成されており、基部４４には、このねじ孔３６ｂに対応する複数の貫通孔４４ｃが形成されている。貫通孔４４ｃを通じてねじ孔３６ｂにねじ４８を締め込めば、ロータリージョイント４２は、スピンドルハウジング３６に固定される。

収容部４６の外周側には、管状の流路（第２吸引路）５０ａが設けられている。流路５０ａの一端側には、バルブ５０ｂを介して吸引源５０ｃが接続されている。流路５０ａの他端側は、収容部４６に形成された流路（第２吸引路）４６ａ等を介して、収容部４６の内側の表面（作用面）４６ｂに接続されている。

これにより、吸引源５０ｃで発生する負圧を、収容部４６の内側の空間に作用させることができる。なお、吸引源５０ｃとしては、例えば、エアの供給源（不図示）に対してエジェクタを組み合わせた真空ポンプが用いられる。ただし、ロータリーポンプ等を吸引源５０ｃとしても良い。

スピンドルハウジング３６にロータリージョイント４２が固定された状態で、スピンドル３８の一端部３８ａには、本実施形態のフランジ機構（装着具）５２が装着される。フランジ機構５２は、円柱状のボス部５４と、ボス部５４の先端側の側面（外周面）から外向きに突出する円盤状のフランジ部５６と、を含む。

ボス部５４の基端側（スピンドルハウジング３６側）には、スピンドル３８の一端部３８ａが収容される凹状の収容部５４ａが設けられている。また、フランジ部５６の正面側（スピンドルハウジング３６とは反対側）の中央の領域には、この収容部５４ａに達する開口を底部（ボス部５４側）に有する凹状の嵌合部５６ａが設けられている。

スピンドル３８の一端部３８ａを収容部５４ａに挿入し、嵌合部５６ａの底部にワッシャー５８を配置した状態で、フランジ部５６側からワッシャー５８を通じてスピンドル３８のねじ孔３８ｂにボルト４０を締め込めば、フランジ機構５２をスピンドル３８に固定できる。なお、この嵌合部５６ａは、例えば、スピンドル３８の一端部３８ａがボス部５４の収容部５４ａに収容された状態でスピンドル３８の軸心の延長線上に中心軸が配置される円柱状に形成される。

ボス部５４の基端側の外径は、収容部４６の内径よりも僅かに小さくなっており、フランジ機構５２がスピンドル３８に固定されると、ボス部５４の基端側は、収容部４６の内側の空間に収容される。これにより、収容部４６の内側の表面４６ｂは、ボス部５４の基端側（フランジ機構５２）の側面に対面することになる。

フランジ部５６の正面の外周側は、切削ブレード６０に接触する支持面５６ｂになっている。この支持面５６ｂは、ボス部５４の中心軸に沿った方向から見て嵌合部５６ａを囲む円環状に形成されている。言い換えれば、嵌合部５６ａは、フランジ部５６の径方向で支持面５６ｂより内側の領域に配置されている。

ボス部５４の内部には、ボス部５４の側面に一端が開口し、ロータリージョイント４２の貫通孔４４ｂと対面する位置に他端が開口する排気用の流路５４ｂが形成されている。スピンドル３８は、エアベアリングによって支持されるので、スピンドルハウジング３６とスピンドル３８との隙間からは、フランジ機構５２側に向かってエアが噴出される。噴出されたエアは、流路５４ｂを通じて切削ユニット３４の外部に排出される。

また、ボス部５４とフランジ部５６との内部には、正面側の切削ブレード６０に対して負圧を作用させるための吸引用の流路（第１吸引路）５２ａが形成されている。流路５２ａの一端は、フランジ部５６の正面側の領域に開口しており、流路５２ａの他端は、ボス部５４の基端側の側面に開口している。

より詳細には、流路５２ａの一端は、フランジ部５６の径方向で支持面５６ｂよりも内側の領域に開口しており、流路５２ａの他端は、収容部４６の内側の表面４６ｂに開口する流路４６ａの端部と対面する位置に開口している。なお、流路５２ａの他端は、ボス部５４の周方向に沿って環状に開口している。そのため、スピンドル３８とともにフランジ機構５２が回転したとしても、流路５２ａへの負圧の供給が途切れることはない。

図４は、図２とは異なる方向から見た切削ブレード６０の斜視図である。図２、図３、及び図４に示すように、切削ブレード６０は、円盤状の本体領域６２と、本体領域６２の外周縁に沿う環状の切り刃を含む切り刃領域６４と、を有している。この切削ブレード６０は、いわゆるハブタイプとも呼ばれるものであり、本体領域６２は、例えば、金属でなる円盤状の基台によって構成される。切り刃領域６４の切り刃は、代表的には、ダイヤモンド等の砥粒が金属や樹脂等のボンド材で固定されてなる砥石である。

本体領域６２（すなわち、円盤状の基台）は、フランジ機構５２の支持面５６ｂを含む正面側の全体を覆うことができる大きさ及び形状の表面６２ａを有している。つまり、切削ブレード６０の本体領域６２には、従来の切削ブレードに設けられるような貫通孔が存在しない。

本体領域６２の表面６２ａ側には、フランジ機構５２の凹状の嵌合部５６ａに対して嵌合できる形状の凸状の嵌合領域６２ｂが設けられている。すなわち、フランジ機構５２の嵌合部５６ａは、切削ブレード６０の嵌合領域６２ｂに対して嵌合できる形状に形成されている。この嵌合領域６２ｂは、本体領域６２の中央に配置され、例えば、中心軸が本体領域６２の外周縁の中心を通る円柱状に形成される。

この切削ブレード６０を切削ユニット３４に装着する際には、例えば、フランジ機構５２の正面側の全体が切削ブレード６０で覆われるように、切削ブレード６０の嵌合領域６２ｂをフランジ機構５２の嵌合部５６ａに嵌合させる。また、フランジ機構５２の支持面５６ｂに、切削ブレード６０の表面６２ａを接触させる。その後、バルブ５０ｂを開き、流路５０ａ、流路４６ａ、流路５２ａ等を通じて、吸引源５０ｃの負圧を切削ブレード６０に作用させる。これにより、切削ブレード６０がフランジ機構５２に固定される。

図１に示すように、スピンドルハウジング３６の一端側には、スピンドル３８に装着された切削ブレード６０等を覆うブレードカバー６６が設けられている。また、切削ユニット３４に隣接する位置には、チャックテーブル１２に保持された被加工物等を撮像するためのカメラ（撮像ユニット）６８が設けられている。

切削ユニット移動機構１８でＹ軸移動プレート２２をＹ軸方向に移動させれば、切削ユニット３４及びカメラ６８は、Ｙ軸方向に移動する（割り出し送り）。また、切削ユニット移動機構１８でＺ軸移動プレート２８をＺ軸方向に移動させれば、切削ユニット３４及びカメラ６８は、Ｚ軸方向に移動する（切り込み送り）。

開口４ｂに対して支持構造１６とは反対側の位置には、Ｘ軸方向に長い開口４ｃが形成されている。開口４ｃ内には、ボールねじ式のブレードチェンジャー移動機構７０が配置されている。ブレードチェンジャー移動機構７０は、Ｘ軸方向に対して概ね平行な一対のＸ軸ガイドレール７２を備えている。Ｘ軸ガイドレール７２には、ブレードチェンジャー移動機構７０を構成するＸ軸移動ブロック７４がスライドできる態様で取り付けられている。

Ｘ軸移動ブロック７４の下面側には、ボールねじを構成するナット（不図示）が固定されており、このナットには、Ｘ軸ガイドレール７２に対して概ね平行なねじ軸７６が回転できる態様でねじ込まれている。ねじ軸７６の一端部には、パルスモーター７８が連結されている。パルスモーター７８によってねじ軸７６を回転させることで、Ｘ軸移動ブロック７４はＸ軸ガイドレール７２に沿ってＸ軸方向に移動する。

Ｘ軸移動ブロック７４の上部には、切削ユニット３４に対して切削ブレード６０を自動で着脱できるように構成されたブレードチェンジャー８０が設けられている。このブレードチェンジャー８０は、第１ブレード着脱ユニット８２と、第２ブレード着脱ユニット８４と、を含む。

第１ブレード着脱ユニット８２は、切削ブレード６０を保持できるように構成されたブレード保持部８２ａを備えている。ブレード保持部８２ａには、Ｙ軸駆動用のアクチュエーター８２ｂが接続されており、ブレード保持部８２ａは、このアクチュエーター８２ｂによってＹ軸方向に移動する。

第２ブレード着脱ユニット８４は、第１ブレード着脱ユニット８２と同様の構造を有している。すなわち、第２ブレード着脱ユニット８４は、切削ブレード６０を保持できるように構成されたブレード保持部８４ａを備えている。ブレード保持部８４ａには、Ｙ軸駆動用のアクチュエーター８４ｂが接続されており、ブレード保持部８４ａは、このアクチュエーター８４ｂによってＹ軸方向に移動する。

第１ブレード着脱ユニット８２は、例えば、切削ユニット３４に切削ブレード６０を装着する際に使用され、第２ブレード着脱ユニット８４は、例えば、切削ユニット３４から切削ブレード６０を離脱させる際（取り外す際）に使用される。ただし、第１ブレード着脱ユニット８２と第２ブレード着脱ユニット８４との役割に制限はない。第１ブレード着脱ユニット８２と第２ブレード着脱ユニット８４とは同等の機能を有しているので、互いの役割を入れ替えることもできる。

このブレードチェンジャー８０は、上述したブレードチェンジャー移動機構７０によって切削ブレード６０の着脱が行われる前方の着脱位置と、後方の退避位置との間を移動する。退避位置には、切削ブレード６０等が掛けられるブレードラック８６が設けられている。

開口４ｂに対して開口４ａとは反対側の位置には、円形の開口４ｄが形成されている。開口４ｄ内には、洗浄ユニット８８が配置されている。洗浄ユニット８８は、円筒状の洗浄空間内で被加工物を保持するスピンナーテーブル８８ａを備えている。スピンナーテーブル８８ａの下部には、スピンナーテーブル８８ａを所定の速さで回転させるモーター等の回転駆動源（不図示）が接続されている。

スピンナーテーブル８８ａの上方には、スピンナーテーブル８８ａにより保持された被加工物に向けて洗浄用の流体（代表的には、水とエアとを混合した混合流体）を噴射するノズル８８ｂが配置されている。被加工物を保持したスピンナーテーブル８８ａを回転させて、ノズル８８ｂから洗浄用の流体を噴射することで、被加工物は洗浄される。

チャックテーブル移動機構１０、搬送機構、切削ユニット移動機構１８、切削ユニット３４、カメラ６８、ブレードチェンジャー移動機構７０、ブレードチェンジャー８０、洗浄ユニット８８等の構成要素には、制御ユニット（不図示）が接続されている。制御ユニットは、加工の条件等に合わせて各構成要素の動作を制御する。

制御ユニットは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含むコンピュータによって構成されている。補助記憶装置に記憶されるソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御ユニットの機能が実現される。

次に、切削ユニット３４に対して切削ブレード６０を装着する際の切削装置２の動作について説明する。図５は、切削ユニット３４に対して切削ブレード６０を装着する前の状態を示す断面図であり、図６は、切削ユニット３４に対して切削ブレード６０を装着した後の状態を示す断面図である。

切削ユニット３４に対して切削ブレード６０を装着する際には、まず、ブレードチェンジャー８０を退避位置に位置付ける。次に、ブレードチェンジャー移動機構７０で第１ブレード着脱ユニット８２のブレード保持部８２ａとブレードラック８６との位置関係を調整し、ブレードラック８６の所定の領域に掛けられている切削ブレード６０にブレード保持部８２ａを対面させる。

図５等に示すように、ブレード保持部８２ａには、切削ブレード６０の本体領域６２を把持できる形状の爪８２ｃが設けられている。よって、切削ブレード６０にブレード保持部８２ａを対面させた状態で、爪８２ｃが本体領域６２と接触するようにアクチュエーター８２ｂでブレード保持部８２ａをＹ軸方向に移動させれば、爪８２ｃを含むブレード保持部８２ａによって切削ブレード６０を保持できる。

ブレード保持部８２ａで切削ブレード６０を保持した後には、アクチュエーター８２ｂでブレード保持部８２ａをブレードラック８６から離れる方向に移動させた上で、ブレードチェンジャー８０を着脱位置に移動させる。そして、切削ユニット移動機構１８とブレードチェンジャー移動機構７０とで切削ユニット３４とブレード保持部８２ａとの位置関係を調整し、ブレード保持部８２ａに保持されている切削ブレード６０を切削ユニット３４のフランジ機構５２に対面させる。

その後、図５に示すように、アクチュエーター８２ｂでブレード保持部８２ａをＹ軸方向に移動させて、切削ブレード６０の嵌合領域６２ｂをフランジ機構５２の嵌合部５６ａに嵌合させる。また、フランジ機構５２の支持面５６ｂに、切削ブレード６０の表面６２ａを接触させる。

第１ブレード着脱ユニット８２によってフランジ機構５２に切削ブレード６０を装着した後には、図６に示すように、バルブ５０ｂを開いて、吸引源５０ｃの負圧を切削ブレード６０に作用させる。これにより、切削ブレード６０がフランジ機構５２に固定される。その後、アクチュエーター８２ｂでブレード保持部８２ａを切削ユニット３４から離れる方向に移動させる。なお、バルブ５０ｂを開く前に、ブレード保持部８２ａを切削ユニット３４から離れる方向に移動させることもできる。

一方で、切削ユニット３４から切削ブレード６０を離脱させる際（取り外す際）の動作は、次のようになる。まず、ブレードチェンジャー８０を着脱位置に位置付ける。次に、切削ユニット移動機構１８とブレードチェンジャー移動機構７０とで切削ユニット３４と第２ブレード着脱ユニット８４のブレード保持部８４ａとの位置関係を調整し、切削ユニット３４に装着されている切削ブレード６０にブレード保持部８４ａを対面させる。

その後、切削ブレード６０にブレード保持部８４ａを対面させた状態で、このブレード保持部８４ａの爪（不図示）が本体領域６２と接触するようにアクチュエーター８４ｂでブレード保持部８４ａをＹ軸方向に移動させる。これにより、爪を含むブレード保持部８４ａによって切削ブレード６０を保持できる。

ブレード保持部８４ａで切削ブレード６０を保持した後には、バルブ５０ｂを閉じた上で、ブレード保持部８４ａを切削ユニット３４から離れる方向に移動させる。バルブ５０ｂを閉じると、吸引源５０ｃの負圧は切削ブレード６０に作用しなくなるので、切削ユニット３４のフランジ機構５２から切削ブレード６０を離脱させることができる。

フランジ機構５２から切削ブレード６０を離脱させた後には、ブレードチェンジャー８０を退避位置に移動させる。そして、ブレードチェンジャー移動機構７０でブレード保持部８４ａとブレードラック８６との位置関係を調整した上で、アクチュエーター８２ｂでブレード保持部８２ａをＹ軸方向に移動させて、ブレードラック８６の所定の領域に切削ブレード６０を掛ける。

以上のように、本実施形態にかかる切削ブレード６０は、フランジ機構５２の正面側を覆うことができる大きさ及び形状の表面６２ａを有する円盤状の本体領域６２を含むので、貫通孔を有する従来の切削ブレードのように、フランジ機構の被挿入部と切削ブレードの貫通孔との隙間から流入する空気によって切削ブレードの吸引が不安定になることはなく、この隙間に異物が侵入することもない。

よって、切削ブレード６０に作用する吸引力を安定させるとともに、隙間や流路（吸引路）への異物の侵入を防止できる。更に、本実施形態にかかる切削ブレード６０は、フランジ機構５２の嵌合部５６ａに対して嵌合できる形状の嵌合領域６２ｂを含むので、フランジ機構５２に対する位置合わせや取り付けも容易である。

また、本実施形態にかかるフランジ機構５２は、上述した切削ブレード６０の本体領域６２が接触する環状の支持面５６ｂを有する円盤状のフランジ部５６と、径方向で支持面５６ｂより内側の領域に一端が開口し切削ブレード６０に負圧を作用させる流路（第１吸引路）５２ａと、を含むので、上述した貫通孔を有しない切削ブレード６０の本体領域６２を適切に吸引できる。

つまり、従来のフランジ機構のように、フランジ機構の被挿入部と切削ブレードの貫通孔との隙間から流入する空気によって切削ブレードの吸引が不安定になることはなく、この隙間から異物が侵入することもない。よって、切削ブレード６０に作用する吸引力を安定させるとともに、隙間や流路（吸引路）への異物の侵入を防止できる。更に、本実施形態にかかるフランジ機構５２は、切削ブレード６０の嵌合領域６２ｂに対して嵌合できる形状の嵌合部５６ａを含むので、切削ブレード６０の位置合わせや取り付けも容易である。

また、本実施形態にかかる切削装置２は、上述したフランジ機構５２を含むので、切削ブレード６０に作用する吸引力を安定させるとともに、隙間や流路（吸引路）への異物の侵入を防止できる。本実施形態にかかる切削装置２でも、フランジ機構５２に対する切削ブレード６０の位置合わせや取り付けは容易である。

なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上述した実施形態では、円盤状の基台を本体領域６２として備えるハブタイプの切削ブレード６０について説明したが、本発明の切削ブレードは、必ずしも円盤状の基台を有しなくて良い。

図７は、変形例にかかる切削ブレード１６０の斜視図であり、図８は、図７とは異なる方向から見た切削ブレード１６０の斜視図であり、図９は、切削ブレード１６０の断面図である。図７、図８、及び図９に示すように、変形例にかかる切削ブレード１６０も、円盤状の本体領域１６２と、本体領域１６２の外周縁に沿う環状の切り刃を含む切り刃領域１６４と、を有する。

ただし、変形例にかかる切削ブレード１６０の本体領域１６２は、切り刃領域１６４を構成する切り刃と同等の材料で切り刃領域１６４と一体に形成されている。つまり、この本体領域１６２は、上述した切削ブレード６０の本体領域６２とは異なり、円盤状の基台によって構成されていない。

一方で、本体領域１６２は、上述の本体領域６２と同様に、フランジ機構５２の支持面５６ｂを含む正面側の全体を覆うことができる大きさ及び形状の表面１６２ａを有している。すなわち、切削ブレード１６０の本体領域１６２にも、従来の切削ブレードに設けられるような貫通孔が存在しない。

本体領域１６２の表面１６２ａ側には、フランジ機構５２の凹状の嵌合部５６ａに対して嵌合できる形状の凸状の嵌合領域１６２ｂが設けられている。言い換えれば、フランジ機構５２の嵌合部５６ａは、切削ブレード１６０の嵌合領域１６２ｂに対して嵌合できる形状に形成されている。

なお、この嵌合領域１６２ｂは、本体領域１６２や切り刃領域１６４と同様の材料で形成されていても良いし、異なる材料で形成されていても良い。嵌合領域１６２ｂは、本体領域６２の中央に配置され、例えば、中心軸が本体領域１６２の外周縁の中心を通る円柱状に形成される。

切削ブレード１６０の着脱には、例えば、上述したブレードチェンジャー８０とは異なるブレードチェンジャーが使用される。図１０は、切削ユニット３４に対して切削ブレード１６０を装着する前の状態を示す断面図であり、図１１は、切削ユニット３４に対して切削ブレード１６０を装着した後の状態を示す断面図である。

切削ブレード１６０の着脱に使用されるブレードチェンジャーの構造は、ブレード保持部１８２ａ等の構造を除き、上述したブレードチェンジャー８０の構造と同じで良い。図１０等に示すように、ブレード保持部１８２ａは、切削ブレード１６０の本体領域１６２に対して負圧を作用させることができる位置に一端が開口する流路（吸引路）１８２ｂを有している。流路１８２ｂの他端には、バルブ（不図示）等を介して真空ポンプ等の吸引源（不図示）が接続されている。

そのため、流路１８２ｂを介して吸引源の負圧を本体領域１６２に作用させれば、このブレード保持部１８２ａで切削ブレード１６０を保持できる。切削ブレード１６０の装着にかかる動作は、切削ブレード６０の装着にかかる動作と同様である。すなわち、図１０に示すように、ブレード保持部１８２ａに接続されるアクチュエーターでブレード保持部１８２ａをＹ軸方向に移動させて、切削ブレード１６０の嵌合領域１６２ｂをフランジ機構５２の嵌合部５６ａに嵌合させる。

また、フランジ機構５２の支持面５６ｂに、切削ブレード１６０の表面１６２ａを接触させる。なお、ブレード保持部１８２ａを含む第１ブレード着脱ユニットによってフランジ機構５２に切削ブレード６０を装着した後には、図１１に示すように、バルブ５０ｂを開いて、吸引源５０ｃの負圧を切削ブレード６０に作用させれば良い。そして、流路１８２ｂに作用する負圧を遮断した上で、アクチュエーターでブレード保持部１８２ａを切削ユニット３４から離れる方向に移動させる。

切削ブレード１６０の離脱（取り外し）にかかる動作も、切削ブレード６０の離脱にかかる動作と同様である。すなわち、ブレード保持部１８２ａと同様に構成された第２ブレード着脱ユニットのブレード保持部と切削ユニット３４との位置関係を調整し、切削ユニット３４に装着されている切削ブレード１６０にこのブレード保持部を対面させる。そして、第２ブレード着脱ユニットのブレード保持部が本体領域１６２と接触するように、ブレード保持部に連結されたアクチュエーターでブレード保持部をＹ軸方向に移動させる。

ブレード保持部が本体領域１６２と接触した状態でこのブレード保持部の流路に負圧を作用させれば、ブレード保持部によって切削ブレード１６０を保持できる。ブレード保持部で切削ブレード１６０を保持した後には、バルブ５０ｂを閉じた上で、ブレード保持部を切削ユニット３４から離れる方向に移動させれば良い。なお、このような負圧を利用して切削ブレードを保持するタイプのブレードチェンジャーは、ハブタイプの切削ブレードの着脱にも使用され得る。

上述した実施形態及び変形例では、ブレードチェンジャーが２組のブレード着脱ユニットを備える場合について説明したが、ブレードチェンジャーは、少なくとも１組のブレード着脱ユニットを備えていれば良い。

また、上述した実施形態及び変形例では、フランジ機構が凹状の嵌合部を有し、切削ブレードが凸状の嵌合領域を有する場合について説明したが、フランジ機構が凸状の嵌合部を有し、切削ブレードが凹状の嵌合領域を有しても良い。また、嵌合部及び嵌合領域は、それぞれ、凹状の部分と凸状の部分との双方を併せ備えていても良い。

その他、上述した実施形態や変形例等にかかる構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

２ ：切削装置
４ ：基台
４ａ ：開口
４ｂ ：開口
４ｃ ：開口
４ｄ ：開口
６ ：カセット支持台
８ ：カセット
１０ ：チャックテーブル移動機構（加工送りユニット）
１０ａ ：テーブルカバー
１０ｂ ：防塵防滴カバー
１２ ：チャックテーブル
１２ａ ：保持面
１４ ：クランプ
１６ ：支持構造
１８ ：切削ユニット移動機構（割り出し送りユニット、切り込み送りユニット）
２０ ：Ｙ軸ガイドレール
２２ ：Ｙ軸移動プレート
２４ ：ねじ軸
２６ ：Ｚ軸ガイドレール
２８ ：Ｚ軸移動プレート
３０ ：ねじ軸
３２ ：パルスモーター
３４ ：切削ユニット
３６ ：スピンドルハウジング
３６ａ ：一端面
３６ｂ ：ねじ孔
３８ ：スピンドル
３８ａ ：一端部
３８ｂ ：ねじ孔
４０ ：ボルト
４２ ：ロータリージョイント
４４ ：基部
４４ａ ：正面
４４ｂ ：貫通孔
４４ｃ ：貫通孔
４６ ：収容部
４６ａ ：流路（第２吸引路）
４６ｂ ：表面（作用面）
４８ ：ねじ
５０ａ ：流路（第２吸引路）
５０ｂ ：バルブ
５０ｃ ：吸引源
５２ ：フランジ機構
５２ａ ：流路（第１吸引路）
５４ ：ボス部
５４ａ ：収容部
５４ｂ ：流路
５６ ：フランジ部
５６ａ ：嵌合部
５６ｂ ：支持面
５８ ：ワッシャー
６０ ：切削ブレード
６２ ：本体領域
６２ａ ：表面
６２ｂ ：嵌合領域
６４ ：切り刃領域
６６ ：ブレードカバー
６８ ：カメラ
７０ ：ブレードチェンジャー移動機構
７２ ：Ｘ軸ガイドレール
７４ ：Ｘ軸移動ブロック
７６ ：ねじ軸
７８ ：パルスモーター
８０ ：ブレードチェンジャー
８２ ：第１ブレード着脱ユニット
８２ａ ：ブレード保持部
８２ｂ ：アクチュエーター
８２ｃ ：爪
８４ ：第２ブレード着脱ユニット
８４ａ ：ブレード保持部
８４ｂ ：アクチュエーター
８６ ：ブレードラック
８８ ：洗浄ユニット
８８ａ ：スピンナーテーブル
８８ｂ ：ノズル
１６０ ：切削ブレード
１６２ ：本体領域
１６２ａ ：表面
１６２ｂ ：嵌合領域
１６４ ：切り刃領域
１８２ａ ：ブレード保持部
１８２ｂ ：流路（吸引路）

Claims (8)

1. 環状の支持面と、径方向で該支持面より内側の領域に一端が開口する吸引路と、径方向で該支持面より内側の領域に配置された嵌合部と、を含むフランジ機構の該吸引路から作用する吸引力によって該フランジ機構に装着される切削ブレードであって、
   該支持面を含む該フランジ機構の正面側を覆うことができる大きさ及び形状の表面を有する円盤状の本体領域と、
   該本体領域の外周縁に沿う環状の切り刃を有する切り刃領域と、
   該本体領域の該表面側に設けられ該フランジ機構の該嵌合部に対して嵌合できる形状の嵌合領域と、を含む切削ブレード。
2. 該本体領域は、円盤状の基台であり、
   該基台の外周縁に沿う該切り刃は、ボンド材で固定された砥粒を含む砥石である請求項１に記載の切削ブレード。
3. 該嵌合領域の形状は、中心軸が該本体領域の該外周縁の中心を通る円柱状である請求項１又は請求項２に記載の切削ブレード。
4. 円盤状の本体領域と、該本体領域の外周縁に沿う環状の切り刃を含む切り刃領域と、径方向で該本体領域の内側の領域に配置された嵌合領域と、を含む切削ブレードが装着されるフランジ機構であって、
   スピンドルの先端が収容される凹状の収容部を基端側に有する円柱状のボス部と、
   該切削ブレードの該本体領域が接触する環状の支持面を有し該ボス部の先端側の側面から外向きに突出する円盤状のフランジ部と、
   径方向で該支持面より内側の領域に一端が開口し該切削ブレードに負圧を作用させる吸引路と、
   径方向で該支持面より内側の領域に配置され該切削ブレードの該嵌合領域に対して嵌合できる形状の嵌合部と、を含むフランジ機構。
5. 該嵌合部の形状は、該スピンドルの該先端が該ボス部に収容された状態で該スピンドルの軸心の延長線上に中心軸が配置される円柱状である請求項４に記載のフランジ機構。
6. 被加工物を保持できる形状の保持面を有するチャックテーブルと、
   スピンドルと、該スピンドルを回転できる態様で収容するスピンドルハウジングと、を有する切削ユニットと、
   該チャックテーブルと該切削ユニットとを加工送り方向に相対的に移動させるモーターを有する加工送りユニットと、
   円盤状の本体領域と、該本体領域の外周縁に沿う環状の切り刃を含む切り刃領域と、径方向で該本体領域の内側の領域に配置された嵌合領域と、を含む切削ブレードが装着され、該スピンドルの先端が収容される凹状の収容部を基端側に有する円柱状のボス部と、該切削ブレードの該本体領域が接触する環状の支持面を有し該ボス部の先端側の側面から外向きに突出する円盤状のフランジ部と、径方向で該支持面より内側の領域に一端が開口し該切削ブレードに負圧を作用させる第１吸引路と、を含むフランジ機構と、
   該スピンドルの該先端が該収容部に収容されることで該スピンドルに固定された該フランジ機構に対面する作用面と、一端がバルブを介して吸引源に接続され、他端が該作用面に開口する第２吸引路と、を有し、該スピンドルハウジングに固定されるロータリージョイントと、を含み、
   該フランジ機構は、径方向で該支持面より内側の領域に配置され該切削ブレードの該嵌合領域に対して嵌合できる形状の嵌合部を更に含み、
   該第１吸引路の他端は、該スピンドルに固定された状態でロータリージョイントの該作用面に対面する位置に開口している切削装置。
7. 該切削ブレードの該本体領域を把持できる形状の爪を有し、該爪によって該本体領域を把持することで該フランジ機構に該切削ブレードを装着させ、又は、該フランジ機構から該切削ブレードを離脱させるブレード着脱ユニットを更に含み、
   該バルブは、該ブレード着脱ユニットによって該フランジ機構に該切削ブレードが装着された後に開かれ、又は、該ブレード着脱ユニットは、該バルブが閉じられた後に該フランジ機構から該切削ブレードを離脱させる請求項６に記載の切削装置。
8. 該切削ブレードの該本体領域に対して負圧を作用させることができる位置に一端が開口する吸引路を有し、該吸引路から該本体領域に負圧を作用させて該切削ブレードを保持することで該フランジ機構に該切削ブレードを装着させ、又は、該フランジ機構から該切削ブレードを離脱させるブレード着脱ユニットを更に含み、
   該バルブは、該ブレード着脱ユニットによって該フランジ機構に該切削ブレードが装着された後に開かれ、又は、該ブレード着脱ユニットは、該バルブが閉じられた後に該フランジ機構から該切削ブレードを離脱させる請求項６に記載の切削装置。

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