JP4733805B2 - 矩形部材を棒状部材に形成する加工方法および加工装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、矩形部材を分割して棒状部材に形成するための加工方法およびこの加工方法を実施するための加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体用のヘッドとしては、例えばウエーハ形状に形成されたアルチック（アルミナ・チタン・カーバイト複合セラミックス）基板を所定寸法に切断分割したチップが用いられる。このような記録媒体用ヘッドの材料となるアルチックは、その硬度がビッカース硬度で略２０００と高いため、ダイヤモンド砥粒をボンド剤で固めた切削ブレードによって所定寸法のチップに切断加工される。従来行われている記録媒体用ヘッドの加工方法について、図１３を参照して説明する。図１３の（ａ）に示す複数の切断ラインが形成されたアルチック円盤基板１をダイシング装置のチャックテーブル上にセットし、ブロック単位で切断して図１３の（ｂ）に示すように矩形ワーク１１を形成する。この矩形ワーク１１を更にダイシング装置のチャックテーブル上にセットし、幅０．３ｍｍ程度の棒状に切断して図１３の（ｃ）に示すように棒状ワーク１１１を形成する。そして、この棒状ワーク１１１を長さ１ｍｍ程度毎に切断して、図１３の（ｄ）に拡大して示すように記録媒体用ヘッド用のチップ１１１ａを形成する。
【０００３】
上記のようにアルチック基板１を所定寸法に切断加工したチップ１１１ａを記録媒体用ヘッドとして使用するためには、切断面の面粗さを２０ｎｍ（ナノメートル）以下の面精度に加工する必要がある。このため、従来は矩形ワーク１１から棒状ワーク１１１を形成する過程で切断面を研磨するための加工作業が次のように実施されている。
（１）図１３の（ｂ）に示す矩形ワーク１１を図１３の（ｃ）に示す棒状ワーク１１１に切断したら、棒状ワーク１１１の一方の切断面を上側にして他方の切断面をワックス等の接着剤で所定の基台に貼着する。
（２）棒状ワーク１１１の一方の切断面を研磨するために、棒状ワーク１１１が貼着された基台を研削装置のチャックテーブル上にセットし、棒状ワーク１１１の一方の切断面を面粗さが２０ｎｍ（ナノメートル）以下の精度になるまで研磨する。
（３）棒状ワーク１１１の一方の切断面の研磨が終了したら、棒状ワーク１１１が貼着された基台を研削装置のチャックテーブル上から取り外す。
（４）棒状ワーク１１１の他方の切断面を研磨するために、基台から棒状ワーク１１１を取り外し、他方の切断面を上側にして研磨された一方の切断面をワックス等の接着剤で基台に貼着する。
（５）棒状ワーク１１１の他方の切断面を研磨するために、棒状ワーク１１１が貼着された基台を研削装置のチャックテーブル上にセットし、棒状ワーク１１１の他方の切断面を面粗さが２０ｎｍ（ナノメートル）以下の精度になるまで研磨する。
（６）棒状ワーク１１１の他方の切断面の研磨が終了したら、棒状ワーク１１１が貼着された基台を研削装置のチャックテーブル上から取り外すとともに、基台から棒状ワーク１１１を取り外す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、矩形ワークから切断分割した棒状ワークの切断面を研磨する上記（１）〜（６）加工作業は、煩雑で生産性が悪く、記録媒体用ヘッドの生産コストが増大する要因となっている。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、切断面の研磨作業効率がよく、生産性を向上することができる矩形部材を分割して棒状部材に形成するための加工方法およびこの加工方法を実施するための加工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、 矩形ワークを分割して棒状部材に形成するための加工方法であって、
該矩形ワークの両側面に第１のワーク一体化治具と第２のワーク一体化治具を接着剤で貼着して一体にするワーク一体化工程と、
該第１のワーク一体化治具を固定する第１の固定部材と該第２のワーク一体化治具を固定する第２の固定部材および該第１の固定部材と該第２の固定部材を離間する離間機構とを有するとともに回転可能に支持されたチャックテーブル上に配設されたワーク保持手段に、該矩形ワークに貼着した該第１のワーク一体化治具と該第２のワーク一体化治具を固定するワーク固定工程と、
該ワーク保持手段に該第１のワーク一体化治具および該第２のワーク一体化治具を介して保持された矩形ワークを棒状に切断するために切断すべき領域を検出するアライメント工程と、
該アライメント工程で検出された領域に切断ブレードを作用させて該矩形ワークを棒状ワークと残りの矩形ワークとに切断する切断工程と、
該切断工程によって切断された棒状ワークが貼着された該第１のワーク一体化治具を固定した該第１の固定部材と、残りの矩形ワークが貼着された該第２のワーク一体化治具を固定した該第２の固定部材を該離間機構によって離間せしめるワーク分離工程と、
該ワーク分離工程によって分離され該第２の固定部材に固定されている該第２のワーク一体化治具に貼着された残りの矩形ワークの切断面を該研磨ホイールの研磨面 に対向させて研磨する第１の切断面研磨工程と、
該第１の切断面研磨工程が終了したら、該チャックテーブルを１８０度回転して該第１の固定部材に固定されている該第１のワーク一体化治具に貼着された棒状ワークの切断面を研磨ホイールの研磨面に対向させて研磨する第２切断面研磨工程と、該第１のワーク一体化治具に貼着され切断面が研磨された棒状ワークを該第１のワーク一体化治具から取り外す棒状ワーク取り外し工程と、該第２のワーク一体化治具に貼着され切断面が研磨された残りの矩形ワークの切断面に該第１のワーク一体化治具を接着剤で貼着して残りの矩形ワークを該第１のワーク一体化治具と該第２のワーク一体化治具とで一体にする残ワーク一体化工程と、を有し、
その後、該アライメント工程と、該切断工程と、該ワーク分離工程と、該第１の切断面研磨工程と、該第２の切断面研磨工程と、該棒状ワーク取り外し工程と、該残ワーク一体化工程と、を順次繰り返し遂行する、ことを特徴とする矩形部材を棒状部材に形成する加工方法が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、矩形ワークを保持するワーク保持手段と、該矩形ワークを分割して棒状ワークに加工する加工手段とを具備し、該ワーク保持手段は、該矩形ワークを保持するための第１の固定部材および第２の固定部材と、該第１の固定部材と該第２の固定部材を相対的に離間せしめる離間機構とを備え、該第１の固定部材と該第２の固定部材が離間位置に位置付けられた状態で少なくとも１８０度回転可能に支持されており、
該加工手段は、該矩形ワークを切断する切断ブレードと、切断された該矩形ワークの切断面を研磨する研磨ホイールとを具備し、該ワーク保持手段の回転の前後で、該研磨ホイールの研磨面を棒状ワークの切断面、矩形ワークの切断面に位置付けるようにした、
ことを特徴とする矩形部材を棒状部材に形成する加工装置が提供される。
【０００８】
上記加工手段は、円筒状の基台と、該基台の片側面に設けられた上記切断ブレードと、基台の他側面に設けられた上記研磨ホイールとからなる複合工具を具備していることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による矩形部材を棒状部材に形成する加工方法および加工装置の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１には、本発明による加工方法を実施するための加工装置の斜視図が示されている。
図１に示された加工装置は、略直方体状の装置ハウジング１０を具備している。この装置ハウジング１０内には、図２に示す静止基台２と、該静止基台２に切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に割り出し方向である矢印Ｙで示す方向（切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に垂直な方向）に移動可能に配設されたスピンドル支持機構４と、該スピンドル支持機構４に切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設されたスピンドルユニット５が配設されている。
【００１１】
上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に配設され複数個の取付けボルト３ａによって固定された支持台３１と、該支持台３１上に矢印Ｘで示す方向に沿って平行に配設された２本の案内レール３２、３２と、該案内レール３２、３２上に矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されたチャックテーブル３３を具備している。このチャックテーブル３３は、案内レール３２、３２上に移動可能に配設された吸着チャック支持台３３１と、該吸着チャック支持台３３１上に装着された吸着チャック３３２を具備している。なお、チャックテーブル機構３は、チャックテーブル３３を２本の案内レール３２、３２に沿って矢印Ｘで示す方向に移動させるための駆動手段３４を具備している。駆動手段３４は、上記２本の案内レール３２と３２の間に平行に配設された雄ネジロッド３４１と、該雄ネジ１ッド３４１を回転駆動するためのパルスモータ３４２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３４１は、その一端が上記支持台３１に固定された軸受ブロック３４３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３４２の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３４１は、チャックテーブル３３を構成する吸着チャック支持台３３１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３４２によって雄ネジロッド３４１を正転および逆転駆動することにより、チャックテーブル３３は案内レール３２、３２に沿って矢印Ｘで示す方向に移動せしめられる。また、チャックテーブル機構３は、チャックテーブル３３を回転する図示しない回転機構を具備している。なお、チャックテーブル３３を回転する図示しない回転機構は、チャックテーブル３３を少なくとの１８０度以上回転することができる。
【００１２】
上述した吸着チャック３３２上には図３に示すワーク保持手段３５が着脱可能に配設される。このワーク保持手段３５について、図３を参照して説明する。図示の実施形態のおけるワーク保持手段３５は、基板３５１と、該基板３５１上に配設された第１の固定部材３５２および第２の固定部材３５３と、該第１の固定部材３５２を第２の固定部材３５３から離間する離間機構３５４とを具備している。基板３５１は矩形状に形成されており、上記吸着チャック３３２上に図示しない吸引手段によって保持される。なお、図示の実施形態においては、基板３５１を矩形状に形成した例を示したが、基板３５１は円形に形成し吸着チャック３３２と同一形状にしてもよい。上記第１の固定部材３５２は矩形状に形成され、その上面に開口する吸引口３５２ａが設けられており、上記基板３５１に長手方向に沿って設けられた案内レール３５５上に摺動可能に配設されている。なお、上記吸引口３５３ａは、図示しない吸引手段に接続される。第２の固定部材３５３は矩形状に形成され、その上面に開口する吸引口３５３ａが設けられているとともに、その上面外側周縁に沿って立設して形成されたＬ字状の位置決め部３５３ｂ、３５３ｃを備えており、上記基板３５１に上記案内レール３５５と平行に配設され適宜の固定手段によって固定されている。なお、上記吸引口３５２ａは、図示しない吸引手段に接続される。離間機構３５４は例えばエアシリンダからなっており、そのピストンロッド３５４ａが連結部材３５４ｂを介して上記第１の固定部材３５２に連結されている。従って、離間機構３５４はピストンロッド３５４ａを軸方向に作動することにより、第１の固定部材３５２を図３に示す第２の固定部材３５３と対向したセット位置と、案内レール３５５に沿って図３において右下方に移動する離間位置（図９参照）に作動せしめる。このように構成されたワーク保持手段３５は上述したように吸着チャック３３２上に配設されているので、吸着チャック３３２の回転に伴って回転せしめられる。
【００１３】
上記スピンドル支持機構４は、静止基台２上に配設され複数個の取付けボルト４ａによって固定された支持台４１と、該支持台４１上に矢印Ｙで示す方向に沿って平行に配設された２本の案内レール４２、４２と、該案内レール４２、４２上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４３を具備している。この可動支持基台４３は、案内レール４２、４２上に移動可能に配設された移動支持部４３１と、該移動支持部４３１に取り付けられたスピンドル装着部４３２とからなっている。スピンドル装着部４３２には取付けブラケット４３３が固定されており、この取付けブラケット４３３を複数個の取付けボルト４０ａによって移動支持部４３１に締結することにより、スピンドル装着部４３２は移動支持部４３１に取り付けられる。また、スピンドル装着部４３２は、上記取付けブラケット４３３を装着した面と反対側の面に矢印Ｚで示す方向に延びる２本の案内レール４３２ａ、４３２ａが平行に設けられている。なお、スピンドル支持機構４は、可動支持基台４３を２本の案内レール４２、４２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動させるための駆動手段４４を具備している。駆動手段４４は、上記２本の案内レール４２、４２の間に平行に配設された雄ネジロッド４４１と、該雄ねじロッド４４１を回転駆動するためのパルスモータ４４２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４４１は、その一端が上記支持台４１に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４４２の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４４１は、可動支持基台４３を構成する移動支持部４３１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ４４２によって雄ネジロッド４４１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４３は案内レール４２、４２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動せしめられる。
【００１４】
上記スピンドルユニット５は、移動基台５１と、該移動基台５１に複数個の取付けボルト５ａによって固定されたスピンドルホルダ５２と、該スピンドルホルダ５２に取り付けられたスピンドルハウジング５３を具備している。移動基台５１は、上記スピンドル支持機構４のスピンドル装着部４３２に設けられた２本の案内レール４３２ａ、４３２ａに摺動可能に嵌合する２本の被案内レール５１ａ、５１ａが設けられており、この被案内レール５１ａ、５１ａを上記案内レール４３２ａ、４３２ａに嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。上記スピンドルハウジング５３内には、図４に示す複合工具５４を装着した回転スピンドル５６が回転自在に配設されている。この回転スピンドル５６は、図示しない回転駆動機構によって回転駆動されるようになっている。なお、スピンドルユニット５は、移動基台５１を２本の案内レール４３２ａ、４３２ａに沿って矢印Ｚで示す方向に移動させるための駆動手段５５を具備している。駆動手段５５は、上記駆動手段３４および４４と同様に案内レール４３２ａ、４３２ａの間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５５２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５５２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、スピンドルユニット５を案内レール４３２ａ、４３２ａに沿って矢印Ｚで示す方向に移動せしめる。
【００１５】
次に、上記複合工具５４について、図４を参照して説明する。
複合工具５４は、円筒状の基台（ハブ）５４１と、該基台５４１の片側面外周部に設けられた環状の切断ブレード５４２と、基台５４１の他側面に設けられた環状の研磨ホイール５４３とからなっている。このように構成された複合工具５４は、上記回転スピンドル５６に取り付けられたマウンター５７に基台５４１を嵌合し、マウンター５７の端部外周面に形成されたネジに締付ナット５８を螺合することにより、回転スピンドル５６に装着される。
【００１６】
図示の加工装置は、図１に示すように被加工物である上記図１３の（ａ）に示すアルチック円盤基板１を切断する際に、このアルチック円盤基板１をストックするカセット１２と、被加工物搬出手段１３と、被加工物搬送手段１４と、洗浄手段１５と、洗浄搬送手段１６、および顕微鏡やＣＣＤカメラ等で構成されるアライメント手段１７を具備している。なお、アルチック円盤基板１は、フレーム１０１にテープ１０２によって装着されており、フレーム１０１に装着された状態で上記カセット１２に収容される。また、カセット１２は、図示しない昇降手段によって上下に移動可能に配設されたカセットテーブル１２１上に載置される。
【００１７】
次に、図示の実施形態における加工装置によって、上記図１３の（ａ）に示すアルチック円盤基板１から図１３の（ｂ）に示す矩形ワーク１１に切断する加工処理動作について簡単に説明する。
カセット１２の所定位置に収容されたフレーム１０１に装着された状態のアルチック円盤基板１（以下、フレーム１０１に装着された状態のアルチック円盤基板１を単にアルチック円盤基板１という）は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル１２１が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、被加工物搬出手段１３が進退作動して搬出位置に位置付けられたアルチック円盤基板１を被加工物載置領域１８に搬出する。被加工物載置領域１８に搬出されたアルチック円盤基板１は、被加工物搬送手段１４の旋回動作によって上記チャックテーブル機構３を構成するチャックテーブル３３の吸着チャック３３２上に搬送され、該吸着チャック３３２に吸引保持される。このようにしてアルチック円盤基板１を吸引保持したチャックテーブル３３は、案内レール３２、３２に沿ってアライメント手段１７の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３３がアライメント手段１７の直下に位置付けられると、アライメント手段１７によってアルチック円盤基板１に形成されている切断ラインが検出され、精密位置合わせ作業が行われる。
【００１８】
上述のようにしてアライメント作業が終了したら、アルチック円盤基板１を吸引保持したチャックテーブル３３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向（切削ブレード５４の回転軸と直交する方向）に移動することにより、チャックテーブル３３に保持されたアルチック円盤基板１は複合工具５４の切断ブレード５４２により所定の切断ラインに沿って切断される。即ち、複合工具５４の切断ブレード５４２は割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されて位置決めされたスピンドルユニット５に装着され、回転駆動されているので、チャックテーブル３３を切断ブレード５４２の下側に沿って切削送り方向に移動することにより、チャックテーブル３３に保持されたアルチック円盤基板１は切削ブレード５４２により所定の切断ラインに沿って切断され、矩形ワーク１１に分割される。分割された矩形ワーク１１は、テープ１０２の作用によってバラバラにはならず、フレーム１０１に装着されたアルチック円盤基板１の状態が維持されている。このようにしてアルチック円盤基板１の切断が終了した後、アルチック円盤基板１を保持したチャックテーブル３３は、最初にアルチック円盤基板１を吸引保持した位置に戻され、ここでアルチック円盤基板１の吸引保持を解除する。次に、アルチック円盤基板１は、洗浄搬送手段１６によって洗浄手段１５に搬送され、ここで洗浄される。このようにして洗浄されたアルチック円盤基板１は、被加工物搬送手段１４によって被加工物載置領域１８に搬出される。そして、アルチック円盤基板１は、被加工物搬出手段１３によってカセット１２の所定位置に収納される。カセット１２に収納され上記のように切断されたアルチック円盤基板１は、フレーム１０１に装着されたテープ１０２から取り剥がすことにより、図１３の（ｂ）に示す矩形ワーク１１が得られる。
【００１９】
次に、図１３の（ｂ）に示す矩形ワーク１１から図１３の（ｃ）に示す棒状ワーク１１１を形成する方法について、図５乃至図１２を参照して説明する。
矩形ワーク１１から棒状ワーク１１１を形成するに際しては、上述した加工装置の吸着チャック３３２上の所定位置に上記ワーク保持手段３５を配設する。また、上述した加工装置は、矩形ワーク１１をワーク保持手段３５にセットするために、図５（ａ）に示すように矩形状に形成された第１のワーク一体化治具３６１と第２のワーク一体化治具３６２を備えている。
矩形ワーク１１から棒状ワーク１１１を形成するに際しては、先ず、図５（ｂ）に示すように矩形ワーク１１の長手方向両側面に第１のワーク一体化治具３６１と第２のワーク一体化治具３６２の側面をワックス等の接着剤によって貼着して、矩形ワーク１１と第１のワーク一体化治具３６１および第２のワーク一体化治具３６２を一体化する（ワーク一体化工程）。
【００２０】
上述したように矩形ワーク１１と第１のワーク一体化治具３６１および第２のワーク一体化治具３６２を一体化したならば、これを図６に示すように吸着チャック３３２上に配設されたワーク保持手段３５のセット位置に位置付けられた第１の固定部材３５２と第２の固定部材３５３上にセットする。このとき、第２のワーク一体化治具３６２を第２の固定部材３５３に形成されたＬ字状の位置決め部３５３ｂ、３５３ｃに当接することにより、所定位置にセットすることができる。そして、第１の固定部材３５２および第２の固定部材３５３の上面に開口する吸引口３５２ａおよび３５３ａに接続された吸引手段によって吸引することにより、矩形ワーク１１と一体化された第１のワーク一体化治具３６１と第２のワーク一体化治具３６２が第１の固定部材３５２および第２の固定部材３５３上に吸引固定される（ワーク固定工程）。なお、上記ワーク一体化工程を第２の固定部材３５３および第１の固定部材３５２上で実施してもよい。
【００２１】
次に、矩形ワーク１１を保持したワーク保持手段３５が配設されたチャックテーブル３３を、案内レール３２、３２に沿ってアライメント手段１７の直下まで移動せしめる。そして、チャックテーブル３３がアライメント手段１７の直下に位置付けられると、アライメント手段１７によって矩形ワーク１１に形成されている切断ラインが検出され、精密位置合わせ作業が行われる。即ち、図７に示すように加工装置に備えられているモニター１７１に矩形ワーク１１に形成されている切断ライン１１ａが拡大して表示される。また、モニター１７１には、チャックテーブル３３上に保持された矩形ワーク１１が所定位置にあるときの右側アライメントパターン１７２および左側アライメントパターン１７３が表示されている。この右側アライメントパターン１７２および左側アライメントパターン１７３と上記切断ライン１１ａが所定の距離をもって平行になるようにチャックテーブル３３を回転させて精密位置合わせ作業を行い、切断すべき領域を検出する（アライメント工程）。
【００２２】
上述したように、矩形ワーク１１の切断すべき領域が検出されたならば、図８に示すように切断すべき領域に上記回転スピンドル５６に取り付けられた複合工具５４の切断ブレード５４２を作用させて、矩形ワーク１１を棒状ワーク１１１と残りの矩形ワークとに切断する（切断工程）。即ち、矩形ワーク１１が固定されたワーク保持手段３５を保持したチャックテーブル３３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動することにより、チャックテーブル３３に保持された矩形ワーク１１は複合工具５４の切断ブレード５４２により所定の切断ライン１１ａに沿って切断される。
【００２３】
上記切断工程によって矩形ワーク１１を棒状ワーク１１１と残りの矩形ワークとに切断したら、離間機構３５４を作動して第１の固定部材３５２を図６乃至図８に示すセット位置から図９に示す離間位置に作動せしめる。この結果、第１の固定部材３５２に固定された第１のワーク一体化治具３６１に貼着された棒状ワーク１１１と、第２の固定部材３５３に固定された第２のワーク一体化治具３６２に貼着された残りの矩形ワーク１１とが離間せしめられる（ワーク分離工程）。
【００２４】
上記ワーク分離工程によって第２の固定部材３５３が離間位置に位置付けられた状態で、先ず図１０（ａ）に示すように第２の固定部材３５３に固定された第２のワーク一体化治具３６２に貼着された残りの矩形ワーク１１の切断面に上記回転スピンドル５６に取り付けられた複合工具５４の研磨ホイール５４３を作用させて、該切断面を面粗さが２０ｎｍ（ナノメートル）以下の精度になるまで研磨する（第１の切断面研磨工程）。即ち、スピンドルユニット５を矢印Ｙで示す方向および矢印Ｚで示す方向に移動調整して、回転スピンドル５６に取り付けられた複合工具５４の研磨ホイール５４３の端面が残りの矩形ワーク１１の切断面に作用する位置に位置付け、チャックテーブル３３を矢印Ｘで示す方向に移動することにより、第２の固定部材３５３に固定された第２のワーク一体化治具３６２に貼着された残りの矩形ワーク１１の切断面を研磨することができる。第１の切断面研磨工程が終了したら、図１０（ｂ）に示すようにワーク保持手段３５が配設された吸着チャック３３２、即ちチャックテーブル３３を１８０度回転する。そして、上記第１の切断面研磨工程と同様に第１の固定部材３５２に固定された第１のワーク一体化治具３６１に貼着された棒状ワーク１１１の切断面に上記回転スピンドル５６に取り付けられた複合工具５４の研磨ホイール５４３を作用させて、該切断面を面粗さが２０ｎｍ（ナノメートル）以下の精度になるまで研磨する（第２の切断面研磨工程）。このように、矩形ワーク１１の切断作業とその切断面の研磨作業は、チャックテーブル３３に配設されたワーク保持手段３５に矩形ワーク１１が保持された状態で行われるので、その作業効率が飛躍的に向上する。
【００２５】
上述したように第１の切断面研磨工程および第２の切断面研磨工程が終了したら、図１１（ａ）に示すように棒状ワーク１１１が貼着されている第１のワーク一体化治具３６１を第１の固定部材３５２から取り外す。この取り外しは、第１の固定部材３５２に接続された図示しない吸引手段による吸引作用を停止することによって容易に行うことができる。そして、図１１（ｂ）に示すように第１の固定部材３５２から取り外された第１のワーク一体化治具３６１に貼着されている棒状ワーク１１１を取り外し、次の工程に送り出す（棒状ワーク取り外し工程）。
【００２６】
一方、第２の固定部材３５３に固定された第２のワーク一体化治具３６２には、更に切断して棒状ワーク１１１に分離しなければならない残りの矩形ワーク１１が貼着されている。この残りの矩形ワーク１１を切断するとともに、その切断面を研磨するためには、上記第１の切断面研磨工程によって研磨された切断面に第１のワーク一体化治具３６１を貼着して一体化した状態で上記切断および研磨加工を遂行する必要がある。そこで、第２の固定部材３５３に固定された第２のワーク一体化治具３６２に貼着されている残りの矩形ワーク１１の上記第１の切断面研磨工程によって研磨された切断面に、上記棒状ワーク取り外し工程において棒状ワーク１１１を取り外した第１のワーク一体化治具３６１をワックス等の接着剤により貼着して、残りの矩形ワーク１１と第１のワーク一体化治具３６１および第２のワーク一体化治具３６２を一体化する（残ワーク一体化工程）。なお、この残ワーク一体化工程は、残りの矩形ワーク１１を貼着した第２のワーク一体化治具３６２が第２の固定部材３５３上に位置付けられている状態で行うこともできる。
【００２７】
残ワーク一体化工程が終了したら、その後上記ワーク固定工程、アライメント工程と、切断工程と、ワーク分離工程と、切断面研磨工程と、棒状ワーク取り外し工程と、残ワーク一体化工程とを最後の棒状ワーク１１１を分離するまで順次繰り返し遂行する。
【００２８】
以上、本発明をアルチック基板から記録媒体用のヘッドを形成する実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。即ち、本発明は矩形部材を切断分割するとともに、その切断面を研磨して棒状部材を形成する場合に、広く適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明による矩形部材を棒状部材に形成する加工方法および加工装置は以上のように構成されているので、次の作用効果を奏する。
【００３０】
即ち、本発明によれば、ワーク保持手段に矩形ワークが保持された状態で、棒状ワークの切断作業とその切断面の研磨作業が行われるので、切断及び研磨作業を効率よく実施することができる。従って、本発明によれば、矩形ワークが切断分割された棒状ワークを加工装置のワーク保持手段から取り外す際には、棒状ワークの切断面は所望の面精度に研磨されているので、矩形ワークを棒状ワークに切断分割した後にこの分割された棒状ワークを研磨装置にセットして切断面を研磨する従来の加工方法に比して、その作業効率を飛躍的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による矩形部材を棒状部材に形成する加工方法を実施するための加工装置の一実施形態を示す斜視図。
【図２】図１に示す加工装置の要部斜視図。
【図３】図１に示す加工装置に装備されるワーク保持手段の一実施形態を示す斜視図。
【図４】図１に示す加工装置に装備される複合工具を回転スピンドルに装着した状態を示す斜視図。
【図５】本発明の加工方法におけるワーク一体化工程を示す斜視図。
【図６】本発明の加工方法におけるワーク固定工程を示す斜視図。
【図７】本発明の加工方法におけるアライメント工程を示す斜視図。
【図８】本発明の加工方法における切断工程を示す斜視図。
【図９】本発明の加工方法におけるワーク分離工程を示す斜視図。
【図１０】本発明の加工方法における切断面研磨工程を示す斜視図。
【図１１】本発明の加工方法における棒状ワーク取り外し工程を示す斜視図。
【図１２】本発明の加工方法における残ワーク一体化工程を示す斜視図。
【図１３】従来の矩形ワークから棒状ワークを形成する加工方法の説明図。
【符号の説明】
１：アルチック円盤基板
１１：矩形ワーク
１１１：棒状ワーク
１１１ａ：記録媒体用ヘッド用のチップ
２：静止基台
３：チャックテール機構
３１：チャックテーブル機構の支持台
３２：チャックテーブル機構の案内レール
３３：チャックテーブル機構のチャックテール
３４：チャックテーブル機構の駆動手段
３５：ワーク保持手段
３５１：ワーク保持手段の基板
３５２：第１の固定部材
３５３：第２の固定部材
３５４：離間機構
３５５：案内レール
３６１：第１のワーク一体化治具
３６２：第２のワーク一体化治具
４：スピンドル支持機構
４１：チャックテーブル機構の支持台
４２：チャックテーブル機構の案内レール
４３：チャックテーブル機構の可動支持基台
４４：チャックテーブル機構の駆動手段
５：スピンドルユニット
５３：スピンドルユニットのスピンドルハウジング
５４：複合工具
５４１：円筒状の基台（ハブ）
５５：スピンドルユニットの駆動手段
５６：回転スピンドル
１０：装置ハウジング
１２：カセット
１３：被加工物搬出手段
１４：被加工物搬送手段
１５：洗浄手段
１６：洗浄搬送手段
１７：アライメント手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、矩形部材を分割して棒状部材に形成するための加工方法およびこの加工方法を実施するための加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体用のヘッドとしては、例えばウエーハ形状に形成されたアルチック（アルミナ・チタン・カーバイト複合セラミックス）基板を所定寸法に切断分割したチップが用いられる。このような記録媒体用ヘッドの材料となるアルチックは、その硬度がビッカース硬度で略２０００と高いため、ダイヤモンド砥粒をボンド剤で固めた切削ブレードによって所定寸法のチップに切断加工される。従来行われている記録媒体用ヘッドの加工方法について、図１３を参照して説明する。図１３の（ａ）に示す複数の切断ラインが形成されたアルチック円盤基板１をダイシング装置のチャックテーブル上にセットし、ブロック単位で切断して図１３の（ｂ）に示すように矩形ワーク１１を形成する。この矩形ワーク１１を更にダイシング装置のチャックテーブル上にセットし、幅０．３ｍｍ程度の棒状に切断して図１３の（ｃ）に示すように棒状ワーク１１１を形成する。そして、この棒状ワーク１１１を長さ１ｍｍ程度毎に切断して、図１３の（ｄ）に拡大して示すように記録媒体用ヘッド用のチップ１１１ａを形成する。
【０００３】
上記のようにアルチック基板１を所定寸法に切断加工したチップ１１１ａを記録媒体用ヘッドとして使用するためには、切断面の面粗さを２０ｎｍ（ナノメートル）以下の面精度に加工する必要がある。このため、従来は矩形ワーク１１から棒状ワーク１１１を形成する過程で切断面を研磨するための加工作業が次のように実施されている。
（１）図１３の（ｂ）に示す矩形ワーク１１を図１３の（ｃ）に示す棒状ワーク１１１に切断したら、棒状ワーク１１１の一方の切断面を上側にして他方の切断面をワックス等の接着剤で所定の基台に貼着する。
（２）棒状ワーク１１１の一方の切断面を研磨するために、棒状ワーク１１１が貼着された基台を研削装置のチャックテーブル上にセットし、棒状ワーク１１１の一方の切断面を面粗さが２０ｎｍ（ナノメートル）以下の精度になるまで研磨する。
（３）棒状ワーク１１１の一方の切断面の研磨が終了したら、棒状ワーク１１１が貼着された基台を研削装置のチャックテーブル上から取り外す。
（４）棒状ワーク１１１の他方の切断面を研磨するために、基台から棒状ワーク１１１を取り外し、他方の切断面を上側にして研磨された一方の切断面をワックス等の接着剤で基台に貼着する。
（５）棒状ワーク１１１の他方の切断面を研磨するために、棒状ワーク１１１が貼着された基台を研削装置のチャックテーブル上にセットし、棒状ワーク１１１の他方の切断面を面粗さが２０ｎｍ（ナノメートル）以下の精度になるまで研磨する。
（６）棒状ワーク１１１の他方の切断面の研磨が終了したら、棒状ワーク１１１が貼着された基台を研削装置のチャックテーブル上から取り外すとともに、基台から棒状ワーク１１１を取り外す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、矩形ワークから切断分割した棒状ワークの切断面を研磨する上記（１）〜（６）加工作業は、煩雑で生産性が悪く、記録媒体用ヘッドの生産コストが増大する要因となっている。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、切断面の研磨作業効率がよく、生産性を向上することができる矩形部材を分割して棒状部材に形成するための加工方法およびこの加工方法を実施するための加工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、 矩形ワークを分割して棒状部材に形成するための加工方法であって、
該矩形ワークの両側面に第１のワーク一体化治具と第２のワーク一体化治具を接着剤で貼着して一体にするワーク一体化工程と、
該第１のワーク一体化治具を固定する第１の固定部材と該第２のワーク一体化治具を固定する第２の固定部材および該第１の固定部材と該第２の固定部材を離間する離間機構とを有するとともに回転可能に支持されたチャックテーブル上に配設されたワーク保持手段に、該矩形ワークに貼着した該第１のワーク一体化治具と該第２のワーク一体化治具を固定するワーク固定工程と、
該ワーク保持手段に該第１のワーク一体化治具および該第２のワーク一体化治具を介して保持された矩形ワークを棒状に切断するために切断すべき領域を検出するアライメント工程と、
該アライメント工程で検出された領域に切断ブレードを作用させて該矩形ワークを棒状ワークと残りの矩形ワークとに切断する切断工程と、
該切断工程によって切断された棒状ワークが貼着された該第１のワーク一体化治具を固定した該第１の固定部材と、残りの矩形ワークが貼着された該第２のワーク一体化治具を固定した該第２の固定部材を該離間機構によって離間せしめるワーク分離工程と、
該ワーク分離工程によって分離され該第２の固定部材に固定されている該第２のワーク一体化治具に貼着された残りの矩形ワークの切断面を該研磨ホイールの研磨面 に対向させて研磨する第１の切断面研磨工程と、
該第１の切断面研磨工程が終了したら、該チャックテーブルを１８０度回転して該第１の固定部材に固定されている該第１のワーク一体化治具に貼着された棒状ワークの切断面を研磨ホイールの研磨面に対向させて研磨する第２切断面研磨工程と、該第１のワーク一体化治具に貼着され切断面が研磨された棒状ワークを該第１のワーク一体化治具から取り外す棒状ワーク取り外し工程と、該第２のワーク一体化治具に貼着され切断面が研磨された残りの矩形ワークの切断面に該第１のワーク一体化治具を接着剤で貼着して残りの矩形ワークを該第１のワーク一体化治具と該第２のワーク一体化治具とで一体にする残ワーク一体化工程と、を有し、
その後、該アライメント工程と、該切断工程と、該ワーク分離工程と、該第１の切断面研磨工程と、該第２の切断面研磨工程と、該棒状ワーク取り外し工程と、該残ワーク一体化工程と、を順次繰り返し遂行する、ことを特徴とする矩形部材を棒状部材に形成する加工方法が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、矩形ワークを保持するワーク保持手段と、該矩形ワークを分割して棒状ワークに加工する加工手段とを具備し、該ワーク保持手段は、該矩形ワークを保持するための第１の固定部材および第２の固定部材と、該第１の固定部材と該第２の固定部材を相対的に離間せしめる離間機構とを備え、該第１の固定部材と該第２の固定部材が離間位置に位置付けられた状態で少なくとも１８０度回転可能に支持されており、
該加工手段は、該矩形ワークを切断する切断ブレードと、切断された該矩形ワークの切断面を研磨する研磨ホイールとを具備し、該ワーク保持手段の回転の前後で、該研磨ホイールの研磨面を棒状ワークの切断面、矩形ワークの切断面に位置付けるようにした、
ことを特徴とする矩形部材を棒状部材に形成する加工装置が提供される。
【０００８】
上記加工手段は、円筒状の基台と、該基台の片側面に設けられた上記切断ブレードと、基台の他側面に設けられた上記研磨ホイールとからなる複合工具を具備していることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による矩形部材を棒状部材に形成する加工方法および加工装置の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１には、本発明による加工方法を実施するための加工装置の斜視図が示されている。
図１に示された加工装置は、略直方体状の装置ハウジング１０を具備している。この装置ハウジング１０内には、図２に示す静止基台２と、該静止基台２に切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に割り出し方向である矢印Ｙで示す方向（切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に垂直な方向）に移動可能に配設されたスピンドル支持機構４と、該スピンドル支持機構４に切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設されたスピンドルユニット５が配設されている。
【００１１】
上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に配設され複数個の取付けボルト３ａによって固定された支持台３１と、該支持台３１上に矢印Ｘで示す方向に沿って平行に配設された２本の案内レール３２、３２と、該案内レール３２、３２上に矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されたチャックテーブル３３を具備している。このチャックテーブル３３は、案内レール３２、３２上に移動可能に配設された吸着チャック支持台３３１と、該吸着チャック支持台３３１上に装着された吸着チャック３３２を具備している。なお、チャックテーブル機構３は、チャックテーブル３３を２本の案内レール３２、３２に沿って矢印Ｘで示す方向に移動させるための駆動手段３４を具備している。駆動手段３４は、上記２本の案内レール３２と３２の間に平行に配設された雄ネジロッド３４１と、該雄ネジ１ッド３４１を回転駆動するためのパルスモータ３４２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３４１は、その一端が上記支持台３１に固定された軸受ブロック３４３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３４２の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３４１は、チャックテーブル３３を構成する吸着チャック支持台３３１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３４２によって雄ネジロッド３４１を正転および逆転駆動することにより、チャックテーブル３３は案内レール３２、３２に沿って矢印Ｘで示す方向に移動せしめられる。また、チャックテーブル機構３は、チャックテーブル３３を回転する図示しない回転機構を具備している。なお、チャックテーブル３３を回転する図示しない回転機構は、チャックテーブル３３を少なくとの１８０度以上回転することができる。
【００１２】
上述した吸着チャック３３２上には図３に示すワーク保持手段３５が着脱可能に配設される。このワーク保持手段３５について、図３を参照して説明する。図示の実施形態のおけるワーク保持手段３５は、基板３５１と、該基板３５１上に配設された第１の固定部材３５２および第２の固定部材３５３と、該第１の固定部材３５２を第２の固定部材３５３から離間する離間機構３５４とを具備している。基板３５１は矩形状に形成されており、上記吸着チャック３３２上に図示しない吸引手段によって保持される。なお、図示の実施形態においては、基板３５１を矩形状に形成した例を示したが、基板３５１は円形に形成し吸着チャック３３２と同一形状にしてもよい。上記第１の固定部材３５２は矩形状に形成され、その上面に開口する吸引口３５２ａが設けられており、上記基板３５１に長手方向に沿って設けられた案内レール３５５上に摺動可能に配設されている。なお、上記吸引口３５３ａは、図示しない吸引手段に接続される。第２の固定部材３５３は矩形状に形成され、その上面に開口する吸引口３５３ａが設けられているとともに、その上面外側周縁に沿って立設して形成されたＬ字状の位置決め部３５３ｂ、３５３ｃを備えており、上記基板３５１に上記案内レール３５５と平行に配設され適宜の固定手段によって固定されている。なお、上記吸引口３５２ａは、図示しない吸引手段に接続される。離間機構３５４は例えばエアシリンダからなっており、そのピストンロッド３５４ａが連結部材３５４ｂを介して上記第１の固定部材３５２に連結されている。従って、離間機構３５４はピストンロッド３５４ａを軸方向に作動することにより、第１の固定部材３５２を図３に示す第２の固定部材３５３と対向したセット位置と、案内レール３５５に沿って図３において右下方に移動する離間位置（図９参照）に作動せしめる。このように構成されたワーク保持手段３５は上述したように吸着チャック３３２上に配設されているので、吸着チャック３３２の回転に伴って回転せしめられる。
【００１３】
上記スピンドル支持機構４は、静止基台２上に配設され複数個の取付けボルト４ａによって固定された支持台４１と、該支持台４１上に矢印Ｙで示す方向に沿って平行に配設された２本の案内レール４２、４２と、該案内レール４２、４２上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４３を具備している。この可動支持基台４３は、案内レール４２、４２上に移動可能に配設された移動支持部４３１と、該移動支持部４３１に取り付けられたスピンドル装着部４３２とからなっている。スピンドル装着部４３２には取付けブラケット４３３が固定されており、この取付けブラケット４３３を複数個の取付けボルト４０ａによって移動支持部４３１に締結することにより、スピンドル装着部４３２は移動支持部４３１に取り付けられる。また、スピンドル装着部４３２は、上記取付けブラケット４３３を装着した面と反対側の面に矢印Ｚで示す方向に延びる２本の案内レール４３２ａ、４３２ａが平行に設けられている。なお、スピンドル支持機構４は、可動支持基台４３を２本の案内レール４２、４２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動させるための駆動手段４４を具備している。駆動手段４４は、上記２本の案内レール４２、４２の間に平行に配設された雄ネジロッド４４１と、該雄ねじロッド４４１を回転駆動するためのパルスモータ４４２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４４１は、その一端が上記支持台４１に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４４２の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４４１は、可動支持基台４３を構成する移動支持部４３１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ４４２によって雄ネジロッド４４１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４３は案内レール４２、４２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動せしめられる。
【００１４】
上記スピンドルユニット５は、移動基台５１と、該移動基台５１に複数個の取付けボルト５ａによって固定されたスピンドルホルダ５２と、該スピンドルホルダ５２に取り付けられたスピンドルハウジング５３を具備している。移動基台５１は、上記スピンドル支持機構４のスピンドル装着部４３２に設けられた２本の案内レール４３２ａ、４３２ａに摺動可能に嵌合する２本の被案内レール５１ａ、５１ａが設けられており、この被案内レール５１ａ、５１ａを上記案内レール４３２ａ、４３２ａに嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。上記スピンドルハウジング５３内には、図４に示す複合工具５４を装着した回転スピンドル５６が回転自在に配設されている。この回転スピンドル５６は、図示しない回転駆動機構によって回転駆動されるようになっている。なお、スピンドルユニット５は、移動基台５１を２本の案内レール４３２ａ、４３２ａに沿って矢印Ｚで示す方向に移動させるための駆動手段５５を具備している。駆動手段５５は、上記駆動手段３４および４４と同様に案内レール４３２ａ、４３２ａの間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５５２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５５２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、スピンドルユニット５を案内レール４３２ａ、４３２ａに沿って矢印Ｚで示す方向に移動せしめる。
【００１５】
次に、上記複合工具５４について、図４を参照して説明する。
複合工具５４は、円筒状の基台（ハブ）５４１と、該基台５４１の片側面外周部に設けられた環状の切断ブレード５４２と、基台５４１の他側面に設けられた環状の研磨ホイール５４３とからなっている。このように構成された複合工具５４は、上記回転スピンドル５６に取り付けられたマウンター５７に基台５４１を嵌合し、マウンター５７の端部外周面に形成されたネジに締付ナット５８を螺合することにより、回転スピンドル５６に装着される。
【００１６】
図示の加工装置は、図１に示すように被加工物である上記図１３の（ａ）に示すアルチック円盤基板１を切断する際に、このアルチック円盤基板１をストックするカセット１２と、被加工物搬出手段１３と、被加工物搬送手段１４と、洗浄手段１５と、洗浄搬送手段１６、および顕微鏡やＣＣＤカメラ等で構成されるアライメント手段１７を具備している。なお、アルチック円盤基板１は、フレーム１０１にテープ１０２によって装着されており、フレーム１０１に装着された状態で上記カセット１２に収容される。また、カセット１２は、図示しない昇降手段によって上下に移動可能に配設されたカセットテーブル１２１上に載置される。
【００１７】
次に、図示の実施形態における加工装置によって、上記図１３の（ａ）に示すアルチック円盤基板１から図１３の（ｂ）に示す矩形ワーク１１に切断する加工処理動作について簡単に説明する。
カセット１２の所定位置に収容されたフレーム１０１に装着された状態のアルチック円盤基板１（以下、フレーム１０１に装着された状態のアルチック円盤基板１を単にアルチック円盤基板１という）は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル１２１が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、被加工物搬出手段１３が進退作動して搬出位置に位置付けられたアルチック円盤基板１を被加工物載置領域１８に搬出する。被加工物載置領域１８に搬出されたアルチック円盤基板１は、被加工物搬送手段１４の旋回動作によって上記チャックテーブル機構３を構成するチャックテーブル３３の吸着チャック３３２上に搬送され、該吸着チャック３３２に吸引保持される。このようにしてアルチック円盤基板１を吸引保持したチャックテーブル３３は、案内レール３２、３２に沿ってアライメント手段１７の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３３がアライメント手段１７の直下に位置付けられると、アライメント手段１７によってアルチック円盤基板１に形成されている切断ラインが検出され、精密位置合わせ作業が行われる。
【００１８】
上述のようにしてアライメント作業が終了したら、アルチック円盤基板１を吸引保持したチャックテーブル３３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向（切削ブレード５４の回転軸と直交する方向）に移動することにより、チャックテーブル３３に保持されたアルチック円盤基板１は複合工具５４の切断ブレード５４２により所定の切断ラインに沿って切断される。即ち、複合工具５４の切断ブレード５４２は割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されて位置決めされたスピンドルユニット５に装着され、回転駆動されているので、チャックテーブル３３を切断ブレード５４２の下側に沿って切削送り方向に移動することにより、チャックテーブル３３に保持されたアルチック円盤基板１は切削ブレード５４２により所定の切断ラインに沿って切断され、矩形ワーク１１に分割される。分割された矩形ワーク１１は、テープ１０２の作用によってバラバラにはならず、フレーム１０１に装着されたアルチック円盤基板１の状態が維持されている。このようにしてアルチック円盤基板１の切断が終了した後、アルチック円盤基板１を保持したチャックテーブル３３は、最初にアルチック円盤基板１を吸引保持した位置に戻され、ここでアルチック円盤基板１の吸引保持を解除する。次に、アルチック円盤基板１は、洗浄搬送手段１６によって洗浄手段１５に搬送され、ここで洗浄される。このようにして洗浄されたアルチック円盤基板１は、被加工物搬送手段１４によって被加工物載置領域１８に搬出される。そして、アルチック円盤基板１は、被加工物搬出手段１３によってカセット１２の所定位置に収納される。カセット１２に収納され上記のように切断されたアルチック円盤基板１は、フレーム１０１に装着されたテープ１０２から取り剥がすことにより、図１３の（ｂ）に示す矩形ワーク１１が得られる。
【００１９】
次に、図１３の（ｂ）に示す矩形ワーク１１から図１３の（ｃ）に示す棒状ワーク１１１を形成する方法について、図５乃至図１２を参照して説明する。
矩形ワーク１１から棒状ワーク１１１を形成するに際しては、上述した加工装置の吸着チャック３３２上の所定位置に上記ワーク保持手段３５を配設する。また、上述した加工装置は、矩形ワーク１１をワーク保持手段３５にセットするために、図５（ａ）に示すように矩形状に形成された第１のワーク一体化治具３６１と第２のワーク一体化治具３６２を備えている。
矩形ワーク１１から棒状ワーク１１１を形成するに際しては、先ず、図５（ｂ）に示すように矩形ワーク１１の長手方向両側面に第１のワーク一体化治具３６１と第２のワーク一体化治具３６２の側面をワックス等の接着剤によって貼着して、矩形ワーク１１と第１のワーク一体化治具３６１および第２のワーク一体化治具３６２を一体化する（ワーク一体化工程）。
【００２０】
上述したように矩形ワーク１１と第１のワーク一体化治具３６１および第２のワーク一体化治具３６２を一体化したならば、これを図６に示すように吸着チャック３３２上に配設されたワーク保持手段３５のセット位置に位置付けられた第１の固定部材３５２と第２の固定部材３５３上にセットする。このとき、第２のワーク一体化治具３６２を第２の固定部材３５３に形成されたＬ字状の位置決め部３５３ｂ、３５３ｃに当接することにより、所定位置にセットすることができる。そして、第１の固定部材３５２および第２の固定部材３５３の上面に開口する吸引口３５２ａおよび３５３ａに接続された吸引手段によって吸引することにより、矩形ワーク１１と一体化された第１のワーク一体化治具３６１と第２のワーク一体化治具３６２が第１の固定部材３５２および第２の固定部材３５３上に吸引固定される（ワーク固定工程）。なお、上記ワーク一体化工程を第２の固定部材３５３および第１の固定部材３５２上で実施してもよい。
【００２１】
次に、矩形ワーク１１を保持したワーク保持手段３５が配設されたチャックテーブル３３を、案内レール３２、３２に沿ってアライメント手段１７の直下まで移動せしめる。そして、チャックテーブル３３がアライメント手段１７の直下に位置付けられると、アライメント手段１７によって矩形ワーク１１に形成されている切断ラインが検出され、精密位置合わせ作業が行われる。即ち、図７に示すように加工装置に備えられているモニター１７１に矩形ワーク１１に形成されている切断ライン１１ａが拡大して表示される。また、モニター１７１には、チャックテーブル３３上に保持された矩形ワーク１１が所定位置にあるときの右側アライメントパターン１７２および左側アライメントパターン１７３が表示されている。この右側アライメントパターン１７２および左側アライメントパターン１７３と上記切断ライン１１ａが所定の距離をもって平行になるようにチャックテーブル３３を回転させて精密位置合わせ作業を行い、切断すべき領域を検出する（アライメント工程）。
【００２２】
上述したように、矩形ワーク１１の切断すべき領域が検出されたならば、図８に示すように切断すべき領域に上記回転スピンドル５６に取り付けられた複合工具５４の切断ブレード５４２を作用させて、矩形ワーク１１を棒状ワーク１１１と残りの矩形ワークとに切断する（切断工程）。即ち、矩形ワーク１１が固定されたワーク保持手段３５を保持したチャックテーブル３３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動することにより、チャックテーブル３３に保持された矩形ワーク１１は複合工具５４の切断ブレード５４２により所定の切断ライン１１ａに沿って切断される。
【００２３】
上記切断工程によって矩形ワーク１１を棒状ワーク１１１と残りの矩形ワークとに切断したら、離間機構３５４を作動して第１の固定部材３５２を図６乃至図８に示すセット位置から図９に示す離間位置に作動せしめる。この結果、第１の固定部材３５２に固定された第１のワーク一体化治具３６１に貼着された棒状ワーク１１１と、第２の固定部材３５３に固定された第２のワーク一体化治具３６２に貼着された残りの矩形ワーク１１とが離間せしめられる（ワーク分離工程）。
【００２４】
上記ワーク分離工程によって第２の固定部材３５３が離間位置に位置付けられた状態で、先ず図１０（ａ）に示すように第２の固定部材３５３に固定された第２のワーク一体化治具３６２に貼着された残りの矩形ワーク１１の切断面に上記回転スピンドル５６に取り付けられた複合工具５４の研磨ホイール５４３を作用させて、該切断面を面粗さが２０ｎｍ（ナノメートル）以下の精度になるまで研磨する（第１の切断面研磨工程）。即ち、スピンドルユニット５を矢印Ｙで示す方向および矢印Ｚで示す方向に移動調整して、回転スピンドル５６に取り付けられた複合工具５４の研磨ホイール５４３の端面が残りの矩形ワーク１１の切断面に作用する位置に位置付け、チャックテーブル３３を矢印Ｘで示す方向に移動することにより、第２の固定部材３５３に固定された第２のワーク一体化治具３６２に貼着された残りの矩形ワーク１１の切断面を研磨することができる。第１の切断面研磨工程が終了したら、図１０（ｂ）に示すようにワーク保持手段３５が配設された吸着チャック３３２、即ちチャックテーブル３３を１８０度回転する。そして、上記第１の切断面研磨工程と同様に第１の固定部材３５２に固定された第１のワーク一体化治具３６１に貼着された棒状ワーク１１１の切断面に上記回転スピンドル５６に取り付けられた複合工具５４の研磨ホイール５４３を作用させて、該切断面を面粗さが２０ｎｍ（ナノメートル）以下の精度になるまで研磨する（第２の切断面研磨工程）。このように、矩形ワーク１１の切断作業とその切断面の研磨作業は、チャックテーブル３３に配設されたワーク保持手段３５に矩形ワーク１１が保持された状態で行われるので、その作業効率が飛躍的に向上する。
【００２５】
上述したように第１の切断面研磨工程および第２の切断面研磨工程が終了したら、図１１（ａ）に示すように棒状ワーク１１１が貼着されている第１のワーク一体化治具３６１を第１の固定部材３５２から取り外す。この取り外しは、第１の固定部材３５２に接続された図示しない吸引手段による吸引作用を停止することによって容易に行うことができる。そして、図１１（ｂ）に示すように第１の固定部材３５２から取り外された第１のワーク一体化治具３６１に貼着されている棒状ワーク１１１を取り外し、次の工程に送り出す（棒状ワーク取り外し工程）。
【００２６】
一方、第２の固定部材３５３に固定された第２のワーク一体化治具３６２には、更に切断して棒状ワーク１１１に分離しなければならない残りの矩形ワーク１１が貼着されている。この残りの矩形ワーク１１を切断するとともに、その切断面を研磨するためには、上記第１の切断面研磨工程によって研磨された切断面に第１のワーク一体化治具３６１を貼着して一体化した状態で上記切断および研磨加工を遂行する必要がある。そこで、第２の固定部材３５３に固定された第２のワーク一体化治具３６２に貼着されている残りの矩形ワーク１１の上記第１の切断面研磨工程によって研磨された切断面に、上記棒状ワーク取り外し工程において棒状ワーク１１１を取り外した第１のワーク一体化治具３６１をワックス等の接着剤により貼着して、残りの矩形ワーク１１と第１のワーク一体化治具３６１および第２のワーク一体化治具３６２を一体化する（残ワーク一体化工程）。なお、この残ワーク一体化工程は、残りの矩形ワーク１１を貼着した第２のワーク一体化治具３６２が第２の固定部材３５３上に位置付けられている状態で行うこともできる。
【００２７】
残ワーク一体化工程が終了したら、その後上記ワーク固定工程、アライメント工程と、切断工程と、ワーク分離工程と、切断面研磨工程と、棒状ワーク取り外し工程と、残ワーク一体化工程とを最後の棒状ワーク１１１を分離するまで順次繰り返し遂行する。
【００２８】
以上、本発明をアルチック基板から記録媒体用のヘッドを形成する実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。即ち、本発明は矩形部材を切断分割するとともに、その切断面を研磨して棒状部材を形成する場合に、広く適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明による矩形部材を棒状部材に形成する加工方法および加工装置は以上のように構成されているので、次の作用効果を奏する。
【００３０】
即ち、本発明によれば、ワーク保持手段に矩形ワークが保持された状態で、棒状ワークの切断作業とその切断面の研磨作業が行われるので、切断及び研磨作業を効率よく実施することができる。従って、本発明によれば、矩形ワークが切断分割された棒状ワークを加工装置のワーク保持手段から取り外す際には、棒状ワークの切断面は所望の面精度に研磨されているので、矩形ワークを棒状ワークに切断分割した後にこの分割された棒状ワークを研磨装置にセットして切断面を研磨する従来の加工方法に比して、その作業効率を飛躍的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による矩形部材を棒状部材に形成する加工方法を実施するための加工装置の一実施形態を示す斜視図。
【図２】図１に示す加工装置の要部斜視図。
【図３】図１に示す加工装置に装備されるワーク保持手段の一実施形態を示す斜視図。
【図４】図１に示す加工装置に装備される複合工具を回転スピンドルに装着した状態を示す斜視図。
【図５】本発明の加工方法におけるワーク一体化工程を示す斜視図。
【図６】本発明の加工方法におけるワーク固定工程を示す斜視図。
【図７】本発明の加工方法におけるアライメント工程を示す斜視図。
【図８】本発明の加工方法における切断工程を示す斜視図。
【図９】本発明の加工方法におけるワーク分離工程を示す斜視図。
【図１０】本発明の加工方法における切断面研磨工程を示す斜視図。
【図１１】本発明の加工方法における棒状ワーク取り外し工程を示す斜視図。
【図１２】本発明の加工方法における残ワーク一体化工程を示す斜視図。
【図１３】従来の矩形ワークから棒状ワークを形成する加工方法の説明図。
【符号の説明】
１：アルチック円盤基板
１１：矩形ワーク
１１１：棒状ワーク
１１１ａ：記録媒体用ヘッド用のチップ
２：静止基台
３：チャックテール機構
３１：チャックテーブル機構の支持台
３２：チャックテーブル機構の案内レール
３３：チャックテーブル機構のチャックテール
３４：チャックテーブル機構の駆動手段
３５：ワーク保持手段
３５１：ワーク保持手段の基板
３５２：第１の固定部材
３５３：第２の固定部材
３５４：離間機構
３５５：案内レール
３６１：第１のワーク一体化治具
３６２：第２のワーク一体化治具
４：スピンドル支持機構
４１：チャックテーブル機構の支持台
４２：チャックテーブル機構の案内レール
４３：チャックテーブル機構の可動支持基台
４４：チャックテーブル機構の駆動手段
５：スピンドルユニット
５３：スピンドルユニットのスピンドルハウジング
５４：複合工具
５４１：円筒状の基台（ハブ）
５５：スピンドルユニットの駆動手段
５６：回転スピンドル
１０：装置ハウジング
１２：カセット
１３：被加工物搬出手段
１４：被加工物搬送手段
１５：洗浄手段
１６：洗浄搬送手段
１７：アライメント手段
Claims (4)
- 矩形ワークを分割して棒状部材に形成するための加工方法であって、
該矩形ワークの両側面に第１のワーク一体化治具と第２のワーク一体化治具を接着剤で貼着して一体にするワーク一体化工程と、
該第１のワーク一体化治具を固定する第１の固定部材と該第２のワーク一体化治具を固定する第２の固定部材および該第１の固定部材と該第２の固定部材を離間する離間機構とを有するとともに回転可能に支持されたチャックテーブル上に配設されたワーク保持手段に、該矩形ワークに貼着した該第１のワーク一体化治具と該第２のワーク一体化治具を固定するワーク固定工程と、
該ワーク保持手段に該第１のワーク一体化治具および該第２のワーク一体化治具を介して保持された矩形ワークを棒状に切断するために切断すべき領域を検出するアライメント工程と、
該アライメント工程で検出された領域に切断ブレードを作用させて該矩形ワークを棒状ワークと残りの矩形ワークとに切断する切断工程と、
該切断工程によって切断された棒状ワークが貼着された該第１のワーク一体化治具を固定した該第１の固定部材と、残りの矩形ワークが貼着された該第２のワーク一体化治具を固定した該第２の固定部材を該離間機構によって離間せしめるワーク分離工程と、
該ワーク分離工程によって分離され該第２の固定部材に固定されている該第２のワーク一体化治具に貼着された残りの矩形ワークの切断面を該研磨ホイールの研磨面に対向させて研磨する第１の切断面研磨工程と、
該第１の切断面研磨工程が終了したら、該チャックテーブルを１８０度回転して該第１の固定部材に固定されている該第１のワーク一体化治具に貼着された棒状ワークの切断面を研磨ホイールの研磨面に対向させて研磨する第２切断面研磨工程と、
該第１のワーク一体化治具に貼着され切断面が研磨された棒状ワークを該第１のワーク一体化治具から取り外す棒状ワーク取り外し工程と、該第２のワーク一体化治具に貼着され切断面が研磨された残りの矩形ワークの切断面に該第１のワーク一体化治具を接着剤で貼着して残りの矩形ワークを該第１のワーク一体化治具と該第２のワーク一体化治具とで一体にする残ワーク一体化工程と、を有し、
その後、該アライメント工程と、該切断工程と、該ワーク分離工程と、該第１の切断面研磨工程と、該第２の切断面研磨工程と、該棒状ワーク取り外し工程と、該残ワーク一体化工程と、を順次繰り返し遂行する、ことを特徴とする矩形部材を棒状部材に形成する加工方法。 - 該矩形ワークは、アルチック材によって形成されている、請求項１記載の矩形部材を棒状部材に形成する加工方法。
- 矩形ワークを保持するワーク保持手段と、該矩形ワークを分割して棒状ワークに加工する加工手段とを具備し、
該ワーク保持手段は、該矩形ワークを保持するための第１の固定部材および第２の固定部材と、該第１の固定部材と該第２の固定部材を相対的に離間せしめる離間機構とを備え、該第１の固定部材と該第２の固定部材が離間位置に位置付けられた状態で少なくとも１８０度回転可能に支持されており、
該加工手段は、該矩形ワークを切断する切断ブレードと、切断された該矩形ワークの切断面を研磨する研磨ホイールとを具備し、
該ワーク保持手段の回転の前後で、該研磨ホイールの研磨面を棒状ワークの切断面、矩形ワークの切断面に位置付けるようにした、
ことを特徴とする矩形部材を棒状部材に形成する加工装置。 - 該加工手段は、円筒状の基台と、該基台の片側面に設けられた該切断ブレードと、該基台の他側面に設けられた該研磨ホイールとからなる複合工具を具備している、請求項３記載の矩形部材を棒状部材に形成する加工装置。
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