特開 2024-179233 スピンドルユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179233

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】スピンドルユニット

(51)【国際特許分類】

   B24B 55/06 20060101AFI20241219BHJP

   B24B 41/04 20060101ALI20241219BHJP

   B23Q 11/10 20060101ALI20241219BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

B24B55/06

B24B41/04

B23Q11/10 A

H01L21/78 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023097925

(22)【出願日】2023-06-14

(71)【出願人】

【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】110001014

【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柿本 将

【テーマコード（参考）】

3C011

3C034

3C047

5F063

【Ｆターム（参考）】

3C011EE01

3C034AA13

3C034AA19

3C034BB01

3C034BB07

3C034BB73

3C034BB87

3C034DD10

3C047FF06

3C047HH15

3C047HH18

5F063AA50

5F063BA45

5F063BA47

5F063BA48

5F063DD06

5F063FF28

(57)【要約】

【課題】スピンドルの先端部への加工屑の付着によるスピンドルの回転ロックの発生を防ぐことができるスピンドルユニットを提供すること。
【解決手段】先端にマウント６６によって切削ブレード（加工具）６５を装着したスピンドル６２と、該スピンドル６２を回転駆動する電動モータ（駆動源）Ｍと、スピンドル６２をベアリング６３によって回転可能に支持するハウジング６１を備えるスピンドルユニット６０は、軸方向においてハウジング６１とマウント６６との間に配置されてスピンドル６２の先端部外周を囲繞する円環状のフロントキャップ７２と、該フロントキャップ７２に水を供給する水供給部と、を備え、フロントキャップ７２の少なくともマウント６６に対向する外周面側をポーラス部材６２Ｂで構成し、該ポーラス部材７２Ｂに水供給源７４から水を供給するよう構成する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端にマウントによって加工具を装着したスピンドルと、該スピンドルを回転駆動する駆動源と、該スピンドルを回転可能に支持するハウジングを備えるスピンドルユニットであって、
軸方向において該ハウジングと該マウントとの間に配置されて該スピンドルの先端部外周を囲繞する円環状のフロントキャップと、
該フロントキャップに水を供給する水供給部と、
を備え、
該フロントキャップの少なくとも該マウントに対向する外周面側をポーラス部材で構成し、該ポーラス部材に該水供給部から供給した水を該ポーラス部材の外周面から噴出させるようにしたことを特徴とするスピンドルユニット。

【請求項2】

前記フロントキャップの全体をポーラス部材で構成し、該フロントキャップの内周面と外周面から水を噴出させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のスピンドルユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スピンドルの先端に装着された加工具を高速回転させるスピンドルユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、半導体チップの製造工程においては、円板状の半導体ウェーハ（以下、単に「ウェーハ」と称する）の表面が格子状に配列されたストリートと称される分割予定ラインによって多数の矩形領域に区画され、各矩形領域にＩＣやＬＳＩなどのデバイスがそれぞれ形成される。そして、このように多数のデバイスが形成されたウェーハをダイサーと称される切削装置の切削ブレードで分割予定ラインに沿って切削することによって、複数の半導体チップが得られる（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

ところで、切削装置には、切削ブレードを高速回転させるスピンドルユニットが備えられており、このスピンドルユニットにおいては、先端に切削ブレードが取り付けられたスピンドルが電動モータによって高速回転し、該スピンドルと共に切削ブレードが高速回転することによってウェーハが分割予定ラインに沿って切削される。このウェーハの切削加工時には、切削ブレードがウェーハに切り込んだ切削部に発生する摩擦熱を除去するなどの目的で、噴射ノズルから切削水が切削ブレードに向かって噴射される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－２１２３１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のように、ウェーハの切削加工中に高速回転する切削ブレードに向けて切削水を噴射すると、切削屑を含んだ切削水の噴霧がスピンドルの先端部に付着し、その状態でスピンドルの回転を停止させ、切削水が乾燥するとスピンドルに付着した切削水に含まれる切削屑がスピンドルの先端部に固着することで、スピンドルの回転がロックしてしまうという問題が発生する可能性がある。

【0006】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、スピンドルの先端部への加工屑の付着によるスピンドルの回転ロックの発生を防ぐことができるスピンドルユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するための本発明は、先端にマウントによって加工具を装着したスピンドルと、該スピンドルを回転駆動する駆動源と、該スピンドルを回転可能に支持するハウジングを備えるスピンドルユニットであって、軸方向において該ハウジングと該マウントとの間に配置されて該スピンドルの先端部外周を囲繞する円環状のフロントキャップと、該フロントキャップに水を供給する水供給部と、を備え、該フロントキャップの少なくとも該マウントに対向する外周面側をポーラス部材で構成し、該ポーラス部材に該水供給部から供給した水を該ポーラス部材の外周面から噴出させるようにしたことを特徴とする。
この場合、前記フロントキャップの全体をポーラス部材で構成し、該フロントキャップの内周面と外周面から水を噴出させるようにしてもよい。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、切削加工時に水供給部からフロントキャップのポーラス部材に供給される水がポーラス材の外周面から噴出されるため、加工具の高速回転によって発生する加工水の噴霧に含まれる加工屑のスピンドルの先端部への付着が防がれ、加工屑の固着によるスピンドルの回転ロックが確実に防がれる。そして、フロントキャップの全体をポーラス部材で構成すると、該ポーラス部材の内周面とスピンドルの外周面との間の環状隙間に水が浸入して該環状隙間に水シールを形成するため、加工屑を含んだ加工水のスピンドルの外周面の軸方向に沿う浸入が防がれ、加工屑のスピンドルの外周面への固着も防がれて該スピンドルの回転ロックが一層確実に防がれる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係るスピンドルユニットを備える切削装置の斜視図である。

【図2】ウェーハとリングフレームの斜視図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係るスピンドルユニットの側断面図である。

【図4】図３のＡ部拡大詳細図である。

【図5】図４のＢ－Ｂ線断面図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係るスピンドルユニット要部の側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【0011】

［切削装置の全体構成］
まず、発明に係るスピンドルユニットを備える切削装置の全体構成を図１に基づいて以下に説明する。なお、以下の説明では、図１における前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。

【0012】

図１は切削装置の斜視図であり、図示の切削装置１は、所謂デュアルダイサーと称されるものであって、各構成要素を支持する基台２を備えており、この基台２上の奥側端部（－Ｘ軸方向端部）には、門型のコラム３が垂直に起立している。

【0013】

而して、切削装置１は、被切削物であるウェーハＷをリングフレームＦと共に保持して回転するチャックテーブル１０と、該チャックテーブル１０をウェーハＷと共にＸ軸方向（切削送り方向）に沿って往復動させる切削送り機構２０と、チャックテーブル１０の保持面上に保持されたウェーハＷを切削する左右一対の切削ユニット３０と、各切削ユニット３０をＺ軸方向（切り込み方向）に沿ってそれぞれ昇降動させる切り込み送り機構４０と、各切削ユニット３０をＹ軸方向（割り出し方向）に沿ってそれぞれ往復動させる左右一対の割り出し送り機構５０を主要な構成要素として備えている。以下、切削装置１の主要な構成要素であるチャックテーブル１０、切削送り機構２０、各切削ユニット３０、各切り込み送り機構４０及び割り出し送り機構５０の構成についてそれぞれ説明する。

【0014】

（チャックテーブル）
チャックテーブル１０は、基台２上の略中央部に回転可能に配置された円板状の部材であって、その上面は、ウェーハＷをリングフレームＦと共に保持する保持面を構成している。そして、このチャックテーブル１０の周囲には、リングフレームＦを四方から固定するための４つのクランプ１１が周方向に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で配設されている。

【0015】

また、チャックテーブル１０は、その下方に配された回転機構１２を介して切削送り機構２０の後述のスライダ２２上に回転可能に支持されており、回転機構１２によって垂直な軸中心回りに回転駆動されるとともに、その下方に配置された切削送り機構２０によってＸ軸方向（切削送り方向）に沿って往復移動することができる。

【0016】

ここで、被切削物であるウェーハＷは、例えば、単結晶のシリコン（Ｓｉ）で構成された薄い円板状の部材であって、図２に示すように、その表面（図２においては、上面）が互いに直交する格子状の分割予定ライン（ストリート）Ｌ１，Ｌ２によって複数の矩形領域に区画されており、各矩形領域には、ＩＣやＬＳＩなどのデバイスＤがそれぞれ形成されている。そして、このように表面に多数のデバイスＤが形成されたウェーハＷは、その裏面（図２においては、下面）とリングフレームＦの下面に貼着されたダイシングテープＴを介してリングフレームＦに支持されている。なお、ウェーハＷの材質としては、シリコン（Ｓｉ）以外に、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガラス、セラミックス、サファイアなどが用いられる。

【0017】

（切削送り機構）
切削送り機構２０は、チャックテーブル１０をウェーハＷと共にＸ軸方向（切削送り方向）に沿って往復動させる機構であって、基台２上の中央部に配置されている左右一対のＸ軸ガイドレール２１と、これらのＸ軸ガイドレール２１に沿ってＸ軸方向に摺動可能に設置された矩形プレート状のスライダ２２と、左右のＸ軸ガイドレール２１の間にＸ軸方向に沿って配置された正逆転可能なＸ軸ボールネジ２３と、該Ｘ軸ボールネジ２３を正逆転させる回転駆動源であるＸ軸サーボモータ２４を含んで構成されている。そして、スライダ２２上には、回転機構１２を介してチャックテーブル１０が垂直な中心軸回りに回転可能に支持されている。なお、図示しないが、スライダ２２の下面の幅方向中央部には、ナット部材が下方に向かって突設されており、このナット部材には、Ｘ軸ボールネジ２３が螺合挿通している。

【0018】

したがって、Ｘ軸サーボモータ２４を起動してＸ軸ボールネジ２３を正逆転させれば、該Ｘ軸ボールネジ２３に螺合する不図示のナット部材が突設されたスライダ２２が左右一対のＸ軸ガイドレール２１に沿ってＸ軸方向に摺動するため、該スライダ２２と共にチャックテーブル１０が回転機構１２と共にＸ軸方向（切削送り方向）に沿って往復移動する。

【0019】

（切削ユニット）
左右一対の切削ユニット３０は、チャックテーブル１０を挟んでこれの左右に対向するように配置されており、これらは左右一対の各切り込み送り機構４０の後述の昇降板４２の下部にそれぞれ取り付けられたスピンドルユニット６０と撮像ユニット３１をそれぞれ備えている。ここで、各撮像ユニット３１は、チャックテーブル１０の保持面上に保持されたウェーハＷを撮像して分割予定ラインＬ１，Ｌ２（図２参照）の位置を検出するものである。なお、本発明に係るスピンドルユニット６０は、加工具である円板状の切削ブレード６５（図３参照）を備えているが、その構成の詳細については後述する。

【0020】

（切り込み送り機構）
左右一対の各切り込み送り機構４０は、各切削ユニット３０をＺ軸方向（切り込み方向）に沿って昇降動させる機構であって、矩形プレート状の各スライダ５１の左右に互いに平行に垂直に配置された一対のＺ軸ガイドレール４１と、これらのＺ軸ガイドレール４１に沿って上下に移動可能な昇降板４２と、一対のＺ軸ガイドレール４１の間に垂直に配置された回転可能なＺ軸ボールネジ軸４３と、該Ｚ軸ボールネジ軸４３を回転駆動する正逆転可能なＺ軸サーボモータ４４をそれぞれ含んで構成されている。そして、切削ユニット３０は、各昇降板４２の下部にそれぞれ取り付けられている。なお、各昇降板４２の裏面には不図示のナット部材がそれぞれ突設されており、各ナット部材にＺ軸ボールネジ軸４３がそれぞれ螺合挿通している。

【0021】

上述のように構成された切り込み送り機構４０において、Ｚ軸サーボモータ４４が起動されてＺ軸ボールネジ軸４３が正逆転すると、該Ｚ軸ボールネジ軸４３に螺合する不図示のナット部材が突設された昇降板４２が一対のＺ軸ガイドレール４１に沿って上下動するため、各昇降板４２にそれぞれ取り付けられた切削ユニット３０もＺ軸方向（切り出し送り方向）に沿って上下移動する。

【0022】

（割り出し送り機構）
左右一対の割り出し送り機構５０は、各切削ユニット３０をＹ軸方向（割り出し方向）に沿って往復動させる機構であって、スライダ５１をそれぞれ備えている。ここで、左右一対の各スライダ５１は、基台２上に垂直に立設された門型のコラム３の正面にＹ軸方向に沿って互いに平行に配置された上下一対のＹ軸ガイドレール５２に沿ってＹ軸方向に沿ってそれぞれ移動可能である。

【0023】

そして、割り出し送り機構５０おいては、上下一対のＹ軸ガイドレール５２の間に、Ｙ軸方向に沿って配置された上下一対の正逆転可能なＹ軸ボールネジ軸５３を備えており、これらのＹ軸ボールネジ軸５３には、左右一対の各スライダ５１の裏面に突設された不図示のナット部材がそれぞれ螺合している。また、各Ｙ軸ボールネジ軸５３の軸方向一端は、回転駆動源であるＹ軸サーボモータ５４（図１には、一方のみ図示）にそれぞれ連結されている。

【0024】

したがって、割り出し送り機構５０において、Ｙ軸サーボモータ５４を起動してＹ軸ボールネジ軸５３を正逆転させると、これらのＹ軸ボールネジ軸５３に螺合する不図示のナット部材が突設された左右一対のスライダ５１が昇降板４２と共にＹ軸ガイドレール５２に沿ってＹ軸方向（割り出し送り方向）にそれぞれ移動することができる。このため、昇降板４２にそれぞれ取り付けられた各切削ユニット３０がＹ軸ガイドレール５２に沿ってＹ軸方向（割り出し送り方向）にそれぞれ独立して移動することができる。

【0025】

したがって、図１に示す切削装置１においては、チャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷがＸ軸方向（切削送り方向）に沿って移動可能であり、切削ユニット３０がＹ軸方向（割り出し方向）とＺ軸方向（切り出し方向）に沿ってそれぞれ移動可能である。

【0026】

［切削装置の作用］

【0027】

次に、以上のように構成された切削装置１の作用について説明する。

【0028】

被切削物であるウェーハＷの切削装置１による切削に際して、ウェーハＷがこれを保持するリングフレームＦと共にチャックテーブル１０の保持面上に載置されると、リングフレームＦが４つのクランプ１１によってウェーハＷと共にチャックテーブル１０の保持面上に固定される。この状態から、切削送り機構２０によってチャックテーブル１０がＸ軸方向に沿って移動して一対の切削ユニット３０の下方に位置決めされると、各切削ユニット３０の撮像ユニット３１によってウェーハＷの表面が撮像される。このウェーハＷの表面の撮像ユニット３１による撮像によって画像が得られると、その画像に基づくパターンマッチング処理によって切削すべき分割予定ラインＬ１が検出される。

【0029】

上述のように、ウェーハＷの分割予定ラインＬ１が検出されると、各切削ユニット３０の各切削ブレード６５（図３参照）のＹ軸方向（割り出し方向）の位置が一対の各割り出し送り機構５０によってそれぞれ割り出され、これらの切削ブレード６５のＹ軸方向の位置が切削すべき分割予定ラインＬ１の位置に合わせられる。

【0030】

そして、上記状態から両切削ユニット３０の各切削ブレード６５がそれぞれ高速で回転駆動されながら、一対の各切り込み送り機構４０によって所定の切込量分だけそれぞれ下降するとともに、切削送り機構２０によってチャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷがＸ軸方向（切り出し送り方向）に移動する。すると、ウェーハＷは、一対の切削ユニット３０の各切削ブレード６５によって分割予定ラインＬ１に沿って切断され、このような作業が一方向の全ての分割予定ラインＬ１に対して行われると、回転機構１２によってチャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷが９０°だけ回転され、ウェーハＷに対して、切削が終了した分割予定ラインＬ１と直交する他方向の分割予定ラインＬ２に沿う切削が同様になされる。

【0031】

［スピンドルユニット］
次に、本発明に係るスピンドルユニット６０の実施形態について説明する。

【0032】

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係るスピンドルユニット６０の構成の詳細を図３～図５に基づいて説明する。なお、左右一対のスピンドルユニット６０の構成は同一であるため、以下、一方（右側（＋Ｙ軸側））のスピンドルユニット６０の構成のみについて図示及び説明する。

【0033】

図３は本発明の第１実施形態に係るスピンドルユニットの側断面図、図４は図３のＡ部拡大詳細図、図５は図４のＢ－Ｂ線断面図であり、図示のスピンドルユニット６０は、左右方向（Ｙ軸方向）に沿って水平に配置されたハウジング６１を備えており、このハウジング６１の軸中心部には、円柱状のスピンドル６２がエアベアリングのラジアルベアリング６３とスラストベアリング６４とによって非接触で回転可能に支持されて収容されている。なお、以下の説明においては、図２の左方（－Ｙ軸方向）を前方、右方（＋Ｙ軸方向）を後方とする。

【0034】

ところで、スピンドル６２の先端部（－Ｙ軸方向端部）は、ハウジング６１の前端面から前方に向かって突出しており、この突出部の先端に形成された小径のテーパ部６２Ａには、加工具である円板状の切削ブレード６５を保持するマウント６６が取り付けられている。ここで、マウント６６の中心部には、スピンドル６２の先端のテーパ部６２Ａに篏合するテーパ穴６６ａが形成されており、このテーパ穴６６ａをスピンドル６２のテーパ部６２Ａに嵌合させ、該マウント６６の中心部に挿通するボルト６７をスピンドル６２のテーパ部６２Ａの軸中心部にねじ込むことによって、マウント６６がスピンドル６２のテーパ部６２Ａに取り付けられる。

【0035】

また、マウント６６の外周には、フランジ部６６Ａが径方向外方に向かって一体に突設されており、切削ブレード６５は、マウント６６のフランジ部６６Ａと該マウント６６の円筒状のボス部６６Ｂの外周部に嵌合する押さえフランジ６８によって挟持されることによって、スピンドル６２の先端部に固定される。ここで、押さえフランジ６８は、マウント６６のボス部６６Ｂの先端部外周に螺合する固定ナット６９を締め付けることによって、マウント６６のフランジ部６６Ａとの間で切削ブレード６５を挟持して該切削ブレード６５をスピンドル６２の先端部に固定する。なお、切削ブレード６５は、円環状の基台の外周部に切れ刃を形成して構成されるが、切れ刃は、ダイヤモンド砥粒などをレジンボンド、メタルボンド、ビトリファイドボンドなどによって固定することによって形成される。また、切削ブレード６５は、ブレードカバー７０によって覆われており、このブレードカバー７０には、切削ブレード６５の両面に向かって切削水を噴射する噴射ノズル７１が設けられている。

【0036】

而して、本実施形態においては、Ｙ軸方向においてハウジング６１の前端面とマウント６６との間には、円環状のフロントキャップ７２がスピンドル６２の先端部外周を囲繞するように配置されている。このフロントキャップ７２は、円環状の金属製のベース７２Ａと、該ベース７２Ａに固着された円環状のポーラス部材７２Ｂによって構成されており、複数の不図示のボルトによってハウジング６１の前端面に取り付けられている。ここで、ポーラス部材７２Ｂは、マウント６６に対向する外端面側に配置されており、多孔質のポーラスセラミックスなどによって構成されている。なお、ポーラス部材７２Ｂの外周面には、斜めにカットされたテーパ面７２ｂが形成されている。また、ポーラス部材７２Ｂとベース７２Ａとの合わせ面は、Ｏリングなどの弾性シールリング７３によってシールされている。

【0037】

そして、ウェーハＷの切削加工中においては、ポーラス部材７２Ｂには、図１に示す水供給源７４から水が供給され、この水がポーラス部材７２Ｂの外周面から噴出される。すなわち、ハウジング６１には、Ｌ字状に屈曲する水供給路６１ａが形成されており、この水供給路６１ａの一端は、図３に詳細に示すように、フロントキャップ７２のベース７２Ａの１箇所に形成された円孔状の連通孔７２ａに接続されている。ここで、ベース７２Ａのポーラス部材７２Ｂとの合わせ面である垂直な端面には、図４に示すような円環状の溝７２ｃが形成されており、この溝７２ｃの上端中央の１箇所に前記連通孔７２ａが開口している。

【0038】

また、ハウジング６１に形成された水供給路６１ａの他端は、ハウジング６１の外周に結着されたプラグ７５を介して配管７６に接続されており、配管７６は、水供給源７４に接続されている。そして、配管７６には、開閉弁Ｖ１が設けられている。ここで、水供給源７４、配管７６、開閉弁Ｖ１、水供給路６１ａ、連通孔７２ａ、溝７２ｃなどは、フロントキャップ７２のポーラス部材７２Ｂに水を供給する水供給部を構成している。

【0039】

ところで、図３に示すように、ハウジング６１の後端部には、モータハウジング７７が取り付けられており、このモータハウジング７７内には、スピンドル６２の回転駆動源である電動モータＭが収容されている。この電動モータＭは、スピンドル６２の後端部に一体に形成されたロータＲと、該ロータＲの周囲に配置された円環状のステータＳによって構成されている。ここで、ステータＳは、三相コイルを巻装して構成されており、この三相コイルに不図示の交流電源から通電されると、電磁誘導作用によってロータＲがスピンドル６２と共に所定の速度で回転し、スピンドル６２の先端に取り付けられた切削ブレード６５が高速で回転駆動される。

【0040】

而して、電動モータＭにおいて、ステータＳの三相コイルに交流電源から通電されると、該三相コイルが発熱して電動モータＭの全体が高温となるため、該電動モータＭが閉ループを循環する冷却水によって冷却され、その温度上昇が抑えられる。すなわち、モータハウジング７７のステータＳの周囲には、円環状の冷却水通路７７ａが形成されており、この冷却水通路７７ａの一端の入口は、プラグ７８と配管７９を経て冷却水供給源８０の出口側に接続されている。なお、配管７９には、開閉弁Ｖ２が設けられている。また、冷却水通路７７ａの他端の出口は、プラグ８１と配管８２を経て冷却水供給源８０の入口側に接続されており、配管８２には、クーラーやラジエータなどの冷却手段８３が設けられている。

【0041】

したがって、電動モータＭの起動中においては、開閉弁Ｖ２が開けられて冷却水供給源８０から冷却水が配管７９を通ってモータハウジング７７の冷却水通路７７ａへと供給されると、この冷却水は、冷却水通路７７ａを図３の矢印方向に沿って流れ、冷却水通路７７ａを流れる過程でステータＳを冷却してその温度上昇を抑える。そして、ステータＳとの熱交換によって温度が上昇した冷却水は、冷却水通路７７ａの出口から配管８２へと流れ、配管８２を流れる過程で冷却手段８３によって冷却された後に冷却水供給源８０へと戻される。このような作用が連続的に繰り返されることによって、閉ループを循環する冷却水によって電動モータＭが冷却され、該電動モータＭの温度上昇が抑えられる。

【0042】

また、ハウジング６１内に設けられたラジアルベアリング６３とスラストベアリング６４の円筒状の各ベアリングハウジング６３Ａ，６４Ａには、エア通路６３ａ，６４ａがそれぞれ形成されており、これらのエア通路６３ａ，６４ａは、ハウジング６１に形成されたＬ字状のエア通路６１ｂに連通している。そして、エア通路６１ｂには、プラグ８４と配管８５を介してエア供給源８６が接続されており、配管８５には、開閉弁Ｖ３が設けられている。

【0043】

ここで、ラジアルベアリング６３のベアリングハウジング６３Ａに形成されたエア通路６３ａの軸方向（Ｙ軸方向）４箇所からは、周方向の複数箇所からスピンドル６２の外周面に向かって開口する複数のエアノズル６３ｂが分岐している。また、スラストベアリング６４のベアリングハウジング６４Ａには、円環状のエア通路６４ａが形成されており、このエア通路６４ａは、ハウジング６１に形成されたエア通路６１ｂに連通している。そして、エア通路６４ａからは、スピンドル６２の外周に一体に形成されたフランジ部６２Ｂにその前後両側からエアを噴射する複数のエアノズル６４ｂが分岐している。

【0044】

したがって、ウェーハＷの切削加工中においてスピンドル６２が高速で回転駆動されるときには、開閉弁Ｖ３が開けられてエア供給源８６から圧縮エアが配管８５を通ってハウジング６１のエア通路６１ｂへと供給される。そして、エア通路６１ｂへと供給された圧縮エアは、その一部がラジアルベアリング６３のベアリングハウジング６３Ａに形成されたエア通路６３ａを矢印方向に流れ、複数のエアノズル６３ｂからスピンドル６２の外周面に向かって噴出する。このため、スピンドル６２は、エアノズル６３ｂから噴射されるエアの圧力によってフローティングされ、ラジアル荷重は、スピンドル６２に作用する圧縮エアの圧力によって受けられ、非接触状態で抵抗なく高速回転することができる。

【0045】

また、ハウジング６１のエア通路６１ｂを流れる圧縮エアの他の一部は、スラストベアリング６４のベアリングハウジング６４Ａに形成されたエア通路６４ａへと流れ、複数のエアノズル６４ｂからスピンドル６２のフランジ部６２Ｂの前後両面に向かって噴射される。このため、スピンドル６２に作用する軸方向のスラスト力（アキシャル荷重）は、該スピンドル６２のフランジ部６２Ｂに作用する圧縮エアの圧力によって受けられる。なお、エア通路６１ｂからラジアルベアリング６３のエア通路６３ａとスラストベアリング６４のエア通路６４ａに流入してスピンドル６２のフローティング支持とスラスト力支持に供された圧縮エアは、フロントキャップ７２に形成された不図示の排気口から大気中に排出される。

【0046】

而して、ウェーハＷの切削加工中においてスピンドル６２によって高速回転している切削ブレード６５には、噴射ノズル７１から切削水が噴射されるが、切削ブレード６５に向けて噴射された切削水は、切削ブレード６５の回転によって噴霧となって周囲に飛散する。そして、周囲に飛散する切削水の噴霧には切削屑が含まれるが、ウェーハＷの切削時には、開閉弁Ｖ１が開けられて水供給源７４から水が配管７６を通ってスピンドルユニット６０のハウジング６１に形成された水供給路６１ａへと流入する。

【0047】

ハウジング６１の水供給路６１ａに流入した水は、該水供給路６１ａを図示矢印方向に流れてフロントキャップ７２に供給される。すなわち、水は、ハウジング６１の水供給路６１ａからフロントキャップ７２のベース７２Ａに形成された連通孔７２ａから円環状の溝７２ｃへと流れ込み、図５に示すように、溝７２ｃを全周に亘って流れる過程でフロントキャップ７２のポーラス部材７２Ｂに流れ込み、該ポーラス部材７２Ｂの外周面から噴出する。このため、切削ブレード６５の高速回転によって発生する切削水の噴霧に含まれる切削屑のスピンドル６２の先端部への付着が防がれ、切削屑の固着によるスピンドル６２の回転ロックが確実に防がれ、安定した切削加工が可能となる。

【0048】

＜第２実施形態＞
次に、本発明に係るスピンドルユニットの第２実施形態を図６に基づいて説明する。

【0049】

図６は本発明の第２実施形態に係るスピンドルユニット要部の側断面図であり、本実施形態に係るスピンドルユニットは、軸方向においてスピンドル６２の前端面とマウント６６との間に配置されたフロントキャップ７２の全体をポーラス部材７２Ｂで構成したことを特徴としており、他の構成は、前記第１実施形態に係るスピンドルユニット６０のそれと同じである。したがって、図６においては、図４において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。

【0050】

而して、本実施形態においても、切削加工中にフロントキャップ７２のポーラス部材７２Ｂに水を供給し、この水をポーラス部材７２Ｂから噴出するようにしたため、ポーラス部材７２Ｂの外周面から水を噴出させることにより前記第１実施形態と同様の効果が得られるが、本実施形態では、フロントキャップ７２の全体をポーラス部材７２Ｂで構成したため、該ポーラス部材７２Ｂの内周面からも水を噴出させることにより該内周面とスピンドル６２の外周面との間の環状隙間（図６にａにて示す部分）に水が浸入して該環状隙間に水シールが形成される。このため、切削屑を含んだ切削水のスピンドル６２の外周面の軸方向に沿う浸入が防がれ、切削屑のスピンドル６２の外周面への付着も防がれて該スピンドル６２の回転ロックが一層確実に防がれるという効果が得られる。

【0051】

なお、以上は本発明を切削装置に設けられたスピンドルユニットに対して適用した形態について説明したが、本発明は、研削装置などの他の任意の加工装置に設けられるスピンドルユニットに対しても同様に適用可能である。

【0052】

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0053】

１：切削装置、２：基台、３：コラム、１０：チャックテーブル、１１：クランプ、
１２：回転機構、２０：切削送り機構、２１：Ｘ軸ガイドレール、２２：スライダ、
２３：Ｘ軸ボールネジ、２４：Ｘ軸サーボモータ、３０：切削ユニット、
３１：撮像ユニット、４０：切込み送り機構、４１：Ｚ軸ガイドレール、４２：昇降板、４３：Ｚ軸ボールネジ、４４：Ｚ軸サーボモータ、５０：割り出し送り機構、
５１：スライダ、５２：Ｙ軸ガイドレール、５３：Ｙ軸ボールネジ、
５４：Ｙ軸サーボモータ、６０：スピンドルユニット、６１ａ：水供給路、
６１ｂ：エア通路、６２：スピンドル、６２Ａ：スピンドルのテーパ部、
６２Ｂ：スピンドルのフランジ部、６３：ラジアルベアリング、
６３Ａ：ベアリングハウジング、６３ａ：エア通路、６３ｂ：エアノズル、
６４：スラストベアリング、６４Ａ：ベアリングハウジング、６４ａ：エア通路、
６４ｂ：エアノズル、６５：切削ブレード（加工具）、６６：マウント、
６６Ａ：マウントのフランジ部、６６Ｂ：マウントのボス部、６６ａ：テーパ穴、
６７：ボルト、６８：押さえフランジ、６９：固定ナット、７０：ブレードカバー、
７１：噴射ノズル、７２：フロントキャップ、７２Ａ：ベース、７２Ｂ：ポーラス部材、７２ａ：連通孔、７２ｂ：テーパ面、７２ｃ：溝、７３：弾性シールリング、
７４：水供給源、７５：プラグ、７６：配管、７７：モータハウジング、
７７ａ：冷却水通路、７８：プラグ、７９：配管、８０：冷却水供給源、８１：プラグ、８２：配管、８３：冷却手段、８４：プラグ、８５：配管、８６：エア供給源、
Ｄ：デバイス、Ｆ：リングフレーム、Ｌ１，Ｌ２：分割予定ライン、
Ｍ：電動モータ（駆動源）、Ｒ：ロータ、Ｓ：ステータ、Ｖ１～Ｖ３：開閉弁、
Ｗ：ウェーハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】