特許 5875452 フランジの端面修正用治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5875452

(24)【登録日】2016年1月29日

(45)【発行日】2016年3月2日

(54)【発明の名称】フランジの端面修正用治具

(51)【国際特許分類】

   B24B 9/00 20060101AFI20160218BHJP

   B24B 45/00 20060101ALI20160218BHJP

【ＦＩ】

   B24B9/00 601A

   B24B45/00 Z

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-95566(P2012-95566)

(22)【出願日】2012年4月19日

(65)【公開番号】特開2013-220519(P2013-220519A)

(43)【公開日】2013年10月28日

【審査請求日】2015年3月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100142804

【弁理士】

【氏名又は名称】大上 寛

(72)【発明者】

【氏名】前杢 芳雄

【審査官】 小川 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開平８−３３９９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２４６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−２７１９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ９／００

Ｂ２４Ｂ ４５／００

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

Ｈ０１Ｌ ２１／７８

Ｂ２８Ｄ ５／０２

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スピンドルの先端に固定されチャックテーブルに保持された被加工物を切削する環状ブレードを挟持するフランジの端面を修正する端面修正治具であって、
該チャックテーブルに保持される板状基台と、
該板状基台の外周端部に形成された凹部と、
該凹部に収容され該板状基台の該外周端部から突出する端面修正用のチップと、
該凹部に隣接して形成された雌ネジ部と、
該雌ネジ部に螺合するネジと、
該雌ネジ部に螺合する該ネジにて該板状基台に締結されることで該凹部に収容された該チップを該板状基台に押圧して固定する板バネと、を有し、
端面修正時に、該フランジから軸方向に突出し該環状ブレードの内径部を支持するボス部と干渉しない薄型の端面修正用治具。

【請求項2】

前記凹部は、前記チップの厚さ寸法の１／２以上の高さ寸法の段差を形成し、且つ、該チップの形状に対応した突き当て段差部を有し、
該チップの一部を該突き当て段差部に突き当てて固定された該チップは、前記端面修正時に揺動することが抑制される、ことを特徴とする請求項１に記載の端面修正用治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダイシング装置等の精密切削装置のフランジの端面の端面修正用治具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体装置製造分野や各種の電子部品製造分野において、極薄の環状ブレード（切削ブレード）を高速回転させ、周囲に配設されたノズルによって切削水を掛けながら被加工物を個々の製品やチップに分割するダイシング装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

このようなダイシング装置では、特許文献１にも開示されるように、スピンドルの先端に一体的に設けられるフランジに対して環状ブレードをあてがい、さらに、もう一つのフランジをスピンドルに固定することで、二つのフランジにて環状ブレードが挟持される構成が知られている。

【0004】

そして、環状ブレードは、その厚さが数μｍから数ｍｍであってミクロン単位の加工が行われるため、スピンドルの先端に一体的に設けられるフランジにおいては、環状ブレードがあてがわれる端面の傾きが規定の傾きに設定されることが重要となる。つまり、特許文献１の例であれば、端面が垂直となるようにして環状ブレードが垂直に被加工物に切り込み、さらに、環状ブレードが直進する直進性が確保されることが重要となる。

【0005】

このような点に鑑み、特許文献１では、スピンドルに装着されたフランジの端面を垂直にするための端面修正用治具が提案されている。この端面修正用治具は、専用の砥石でできた研削チップを有し、フランジの端面を研磨する端面修正という工程を実施することを可能としている。

【0006】

他方、ダイシング装置に設けられる環状ブレードは、一つのスピンドルにつき１枚設けられる構成とするものが一般的であるが、例えば、特許文献２に開示されるように、一つのスピンドルにつき複数枚のブレードを備えるマルチブレードを構成し、１回の切削で複数のカットラインを形成し、加工のスピードアップを図る構成も知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許３４７２３９０号明細書

【特許文献2】特開２００６−２８６６９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述したマルチブレードが構成される場合では、スピンドルの先端部に複数の環状ブレードや複数のスペーサーを取り付けるために、フランジに所定の長さ寸法を有するボス部を構成する必要があり、このボス部の基端側に修正対象となる端面（フランジ端面）が配置されることになる。

【0009】

このため、特許文献１に開示されるような端面修正用治具であると、場合によっては、端面修正用治具の一部がボス部に干渉してしまい、研削チップを端面に到達させることができず、端面修正を実施できないといった不都合が生じることが懸念される。

【0010】

特に、マルチブレードが構成される場合には、複数の環状ブレードや複数のスペーサーが備えられる構成であるため、仮に、傾いたフランジの端面の修正ができない場合（傾きが特定の方向に振れている場合）では、このフランジの端面の傾きが環状ブレードやフランジにも影響することになり、組み付け精度や加工精度が大幅に悪化しやすいものとなってしまう。

【0011】

本発明はこのような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、マルチブレードが構成される場合においても、環状ブレードがあてがわれるフランジの端面修正を可能とする端面修正用治具を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明によると、スピンドルの先端に固定されチャックテーブルに保持された被加工物を切削する環状ブレードを挟持するフランジの端面を修正する端面修正治具であって、チャックテーブルに保持される板状基台と、板状基台の外周端部に形成された凹部と、凹部に収容され板状基台の外周端部から突出する端面修正用のチップと、凹部に隣接して形成された雌ネジ部と、雌ネジ部に螺合するネジと、雌ネジ部に螺合するネジにて板状基台に締結されることで凹部に収容されたチップを板状基台に押圧して固定する板バネと、を有し、端面修正時に、フランジから軸方向に突出し環状ブレードの内径部を支持するボス部と干渉しない薄型の端面修正用治具が提供される。

【0013】

請求項２に記載の発明によると、凹部は、チップの厚さ寸法の１／２以上の高さ寸法の段差を形成し、且つ、チップの形状に対応した突き当て段差部を有し、チップの一部を突き当て段差部に突き当てて固定されたチップは、前記端面修正時に揺動することが抑制される端面修正用治具が提供される。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、マルチブレードを構成するためにボス部が長く構成されたフランジ（マルチフランジ）についても、端面修正用治具をボス部と干渉させることなく、端面の修正を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施に用いる切削装置の一例の外観斜視図である。

【図2】マルチブレードの構成について示す斜視図である。

【図3】マルチブレードの構成について示す側面断面図である。

【図4】本発明の一実施形態の端面修正用治具の斜視図である。

【図5】端面修正用治具の一部拡大図である。

【図6】端面修正の様子について説明する側面断面図である。

【図7】修正されるフランジ端面とチップの位置関係について示す図である。

【図8】端面修正用治具の他の実施形態について示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施に用いる切削装置２の一例の外観斜視図を示している。

【0017】

図１に示すように、切削装置２は、切削装置２に向かって左側に配置される加工領域４と、向かって右側に配置される搬出入領域６を備えている。加工領域４の上方には、タッチパネル機能を備えた表示モニタ８が備えられる。

【0018】

加工領域４と搬出入領域６は、板状の仕切壁部１１によって遮られている。仕切壁部１１の下部には、加工領域４と搬出入領域６とを連通させるゲート１１ａが形成されており、このゲート１１ａを通過してチャックテーブル１９を移動させることにより、チャックテーブル１９上に保持された半導体ウェーハＷなどの被加工物が、加工領域４と搬出入領域６の間で移動される。

【0019】

搬出入領域６の内部には、撮像ユニット２２が設けられており、撮像ユニット２２によってチャックテーブル１９に保持されたウェーハＷを撮像することができるようになっている。

【0020】

加工領域４は、その右側に配置される仕切壁部１１のほか、切削装置２に向かって切削ユニット２４の後ろ側に配置される板状の仕切壁部１２、さらには、上面仕切壁部１３ａ、左側仕切壁部１３ｂ、正面仕切壁部１３ｃを有する防護カバー１３によって取り囲まれることで、閉じられた空間として区画形成される。好ましくは、防護カバー１３は、内部を視認可能とする透明体にて構成される。

【0021】

加工領域４の内部には、複数の環状ブレードを備えることでマルチブレードを構成した切削ユニット２４が設けられている。図２，図３に示すように、本実施形態の切削ユニット２４では、３枚の環状ブレード２８ａ，２８ｂ，２８ｃを有する構成とし、同時に３列の切削溝の加工を可能とするマルチブレード２８が構成されている。

【0022】

図２及び図３に示すように、図示せぬ駆動モータにより回転されるスピンドル２６の先端部には、フランジ３０が固定される。フランジ３０は筒状の部材にて構成されており、その基端側に形成される固定穴３２にスピンドル２６が挿入されるとともに、固定ボルト３３がスピンドル２６の端部に締結されることで、フランジ３０がスピンドル２６に対して同軸上に固定される。

【0023】

フランジ３０には、軸方向に所定の寸法を有して構成されるボス部３４が形成される。ボス部３４の外周部を取り囲むようにして、環状ブレード２８ａ〜２８ｃや、スペーサー２９ａ〜２９ｃが取り付けられる。

【0024】

環状ブレード２８ａ〜２８ｃは、円環状に構成されてその貫通穴部がボス部３４の外周面に対して差し込まれるように構成される。また、環状ブレード２８ａ〜２８ｃは、厚さが数μｍから数ｍｍの円環状の切削研石にて構成され、本実施形態では、ダイヤモンド等の砥粒をボンド材で結合して形成されたワッシャータイプのブレードにて構成される。なお、環状ブレードは、リング形状の切削砥石部と、切削砥石部を支持する基台部とが一体構成されたハブブレードで構成されることも考えられる。

【0025】

スペーサー２９ａ〜２９ｃは、円環状に構成されてその貫通穴部がボス部３４の外周面に対して差し込まれるものであり、隣り合う環状ブレード２８ａ〜２８ｃの間に軸方向において所定の間隔を確保するために設けられる。

【0026】

フランジ３０の基端部側には、ボス部３４の半径方向外側となる位置に円環状に構成される当接部３６が設けられている。当接部３６はスピンドル２６と同軸上に配置されるように構成され、スピンドル２６の回転軸２６Ｃと直交する垂直な端面３６ａが形成されるようになっている。

【0027】

そして、ボス部３４の先端側から環状ブレード２８ａを奥まで差し込むことにより、フランジ３０の当接部３６の端面３６ａに、環状ブレード２８ａがあてがわれ、次いで、スペーサー２９ａ、環状ブレード２８ｂ、スペーサー２９ｂ、環状ブレード２８ｃ、スペーサー２９ｃを順次ボス部３４に差し込む。

【0028】

全ての環状ブレード２８ａ〜２８ｃと、スペーサー２９ａ〜２９ｃをボス部３４に差し込んだ後、ボス部３４の先端部に固定ナット３５が締結される。これにより、固定ナット３５と当接部３６の間において、環状ブレード２８ａ〜２８ｃとスペーサー２９ａ〜２９ｃが挟持された状態でフランジ３０に対して固定される。

【0029】

次に、フランジ３０の端面３６ａの傾きを修正するための端面修正用治具４０の構成について説明する。なお、修正の対象となるフランジ３０の端面３６ａの傾きは、当該端面３６ａが垂直面をなすことを理想とするものであり、これにより、各環状ブレード２８ａ〜２８ｃの回転面（刃先の回転軌跡を含む面）を垂直面として被加工物に対して各環状ブレード２８ａ〜２８ｃを垂直に切り込ませ、環状ブレード２８ａ〜２８ｃの直進性の確保が図られるものである。

【0030】

図４乃至図６には、スピンドル２６の先端に固定されるフランジ３０であって、チャックテーブル１９に保持された被加工物を切削する環状ブレード２８ａ〜２８ｃ（図２参照）を挟持するフランジ３０の端面３６ａを修正する端面修正用治具４０が示されている。

【0031】

端面修正用治具４０は、チャックテーブル１９（図６）に保持される板状基台４２と、板状基台４２の外周端部４２ａに形成された凹部４４と、凹部４４に収容され板状基台４２の外周端部４２ａから突出する端面修正用のチップ４６と、凹部４４に隣接して形成された雌ネジ部４８と、雌ネジ部４８に螺合するネジ５０と、雌ネジ部４８に螺合するネジ５０にて板状基台４２に締結されることで凹部４４に収容されたチップ４６を板状基台４２に押圧して固定する板バネ５２と、を有して構成される。

【0032】

以下各部の構成について詳細に説明する。板状基台４２は、チャックテーブル１９（図１参照）で保持可能な程度の面積を有する。本実施形態では、図４に示すように、板状基台４２についても円盤状の板部材にて構成されることとしている。

【0033】

板状基台４２の外周端部４２ａには、板状基台４２の表面４２ｂよりも一段低い平面部４２ｃが構成され、表面４２ｂと平面部４２ｃとの間に形成される段差によって突き当て段差部４２ｄが構成される。

【0034】

平面部４２ｃは板状基台４２の外周縁まで到達するように形成されており、平面部４２ｃの一部によって、平面視において板状基台４２の外周縁（輪郭）が構成される。

【0035】

これにより、板状のチップ４６の先端４６ａを板状基台４２から突出させつつ、平面部４２ｃにチップ４６を略水平に設置できるようになっている。

【0036】

また、本実施形態では、平面部４２ｃと突き当て段差部４２ｄによって、板状基台４２の外周縁から内側に向かう凹部４４が形成される。凹部４４においては、チップ４６の厚さ寸法Ｈの１／２以上の高さ寸法の段差が形成され、且つ、チップ４６の形状に対応した突き当て段差部４２ｄ有し、チップ４６の一部である後端４６ｂを突き当て段差部４２ｄに突き当てて固定されたチップ４６は、端面修正時に揺動することが抑制されるようになっている。

【0037】

より具体的には、図４、及び、図５に示すように、チップ４６の後端４６ｂは、平面視において直線状の輪郭をなす垂直端面４６ｅを形成するように構成されており、この垂直端面４６ｅの直線状の輪郭に平行となるように、突き当て段差部４２ｄは平面視において直線状の輪郭をなすような垂直端面４２ｅを構成することとしている。

【0038】

このような構成により、チップ４６を凹部４４に取り付ける際には、チップ４６の垂直端面４６ｅを凹部４４の垂直端面４２ｅに当接させることにより、凹部４４に対するチップ４６の位置決めを行うことが可能となる。

【0039】

また、垂直端面４２ｅ，４６ｅ同士が当接することにより、チップ４６の回転方向のズレ（図４における矢印Ｒ方向）が抑制されることになり、チップ４６によってフランジ３０の端面３６ａを加工する際におけるチップ４６の揺動（揺れ、振動）を抑制できることになる。

【0040】

また、チップ４６の揺動を効果的に抑制するために、垂直端面４２ｅ，４６ｅ同士の間に広い接触面積を確保することが好ましい。例えば、突き当て段差部４２ｄの高さ寸法は、チップ４６の厚さ寸法Ｈの１／２以上の高さ寸法とすることが好ましい。

【0041】

また、本実施形態では、チップ４６の後端４６ｂの垂直端面４６ｅを凹部４４に対して当接させる構成としたが、このほかにも、例えば、チップ４６の両側面に形成される垂直端面を凹部４４の垂直端面に当接させる構成とするなど、チップ４６と凹部４４の関係において当接させる箇所は特に限定されるものではない。

【0042】

チップ４６は、凹部４４に収容されつつ、その先端４６ａが板状基台４２の外周端部４２ａから突出されるように配置される。本実施形態のチップ４６は、フランジ３０の端面３６ａを切削するのに適した専用の砥石でできた板状の研削チップにて構成される。

【0043】

板状基台４２には、凹部４４に隣接して雌ネジ部４８（図５）が形成されており、雌ネジ部４８に螺合するネジ５０を用いて板バネ５２が板状基台４２に締結されようになっている。板バネ５２には、凹部４４の平面部４２ｃの上方に配置される押圧部５２ａが設けられており、この押圧部５２ａと平面部４２ｃの間に隙間Ｓが形成される。

【0044】

チップ４６を取り付ける際には、ネジ５０を緩めて隙間Ｓをチップ４６の厚さ寸法Ｈよりも広く確保しつつ、チップ４６の後端４６ｂを隙間Ｓに差し込んで後端４６ｂ（垂直端面４６ｅ）を突き当て段差部４２ｄ（垂直端面４２ｅ）に当接させた状態とする。その後に、ネジ５０を締め付けることで板バネ５２の押圧部５２ａによって、チップ４６を上側から押さえ込む。

【0045】

チップ４６を取り外す際には、ネジ５０を緩めて隙間Ｓを広くし、板バネ５２による押さえ込みを解除することで、チップ４６を引き出すことが可能となる。

【0046】

なお、チップ４６の着脱の際は、板バネ５２を固定するネジ５０を緩めずに、板バネ５２を撓ませることでチップ４６の着脱を行うことも想定されるが、チップ４６の破損を防止する観点からは、ネジ５０を緩めることが好ましい。また、板バネ５２の固定については、ネジ５０に限定されるものではないが、チップ４６の破損を防止する観点から、隙間Ｓの幅を変えることが可能な固定手段を設ける構成とすることが好ましい。

【0047】

以上の構成とする端面修正用治具４０を用い、図６及び図７に示すようにしてフランジ３０の端面３６ａを切削し、端面３６ａの修正が行われる。

【0048】

この際、端面修正用治具４０は、チャックテーブル１９上に保持された状態とし、フランジ３０のボス部３４とチャックテーブル１９の間に形成される空間Ｋに差し込まれるように配置される。

【0049】

端面修正用治具４０のチップ４６の先端４６ａをフランジ３０の端面３６ａに対向して位置づけるとともに、スピンドル２６を回転させる。そして、チャックテーブル１９をＸ軸方向に往復移動させながらＹ軸方向（スピンドル２６の軸方向）に移動させることで、チップ４６の先端４６ａをフランジ３０の端面３６ａに接触させることで、端面３６ａの切削が行われる。

【0050】

この端面修正時には、端面修正用治具４０は、フランジ３０から軸方向に突出し環状ブレード２８ａ〜２８ｃ（図２参照）の内径部を支持するボス部３４と干渉せず、ボス部３４よりも下方に配置される。

【0051】

これにより、マルチブレード２８（図３）を構成するためにボス部３４が長く構成されたフランジ３０（マルチフランジ）についても、端面修正用治具４０をボス部３４と干渉させることなく、端面３６ａの修正を行うことが可能となる。

【0052】

つまり、本実施形態の端面修正用治具４０を用いれば、板状基台４２より突出している部分を非常に薄く構成することができ（薄型の端面修正用治具が構成される）、マルチブレード２８を構成するためにボス部３４が突出したフランジ３０（マルチフランジ）についても端面修正を施すことが可能となる。

【0053】

また、以上の実施形態によれば、複数の環状ブレードを備えるマルチブレードを構成するためのフランジの端面を修正することが可能であるのはもちろんのこと、一枚の環状ブレードを備えるためのフランジについても端面を修正することが可能である。

【0054】

これにより、マルチブレードを備える切削ユニットと、一枚のブレードを備える切削ユニットの両方を使用することが想定される切削装置については、いずれの切削ユニットの端面修正について、１つの端面修正治具で対応することが可能となる。つまり、端面修正用治具の共通化を図ることができる。

【0055】

さらに、図８に示すように、一つの端面修正用治具４０Ａについて、フランジの端面修正を行うための研削手段としてのチップを保持するための保持部６１，６２を複数箇所に設ける構成としてもよい。

【0056】

図８の例では、上述した実施形態のような板バネ５２によってチップ４６を保持する保持部６１に加え、板状基台４２Ａに対し着脱可能なブロック状の保持部６２であって、チップを上下方向から挟持する構成のものを備えた構成としている。

【0057】

ブロック状の保持部６２は、板状基台４２Ａの表面からの突出高さが高いため、ボス部の短い一枚のブレードを備える切削ユニットのフランジの端面を研削する場合に用いることが想定される。

【0058】

また、保持部６２については、板状基台４２Ａに対する固定ネジ６３を緩めることによって、板状基台４２Ａの表面内に収めることができ、使用しない際には、コンパクトに構成できることが好ましい。

【0059】

以上のように、チップを保持するための保持部６１，６２を複数箇所に備えることによれば、保持部６１，６２を使い分けることによって、修正対象となるフランジのさまざまな形状に適宜対応することが可能となり、汎用性の高い構成が実現される。

【符号の説明】

【0060】

１９ チャックテーブル
２４ 切削ユニット
２６ スピンドル
２８ マルチブレード
２８ａ 環状ブレード
２９ａ スペーサー
３０ フランジ
３４ ボス部
３６ 当接部
３６ａ 端面
４０ 端面修正用治具
４２ 板状基台
４２ｃ 平面部
４２ｄ 段差部
４３ 固定ネジ
４４ 凹部
４６ チップ
５２ 板バネ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】