(57)【要約】【課題】混合物を研削砥石の研削面に吹きかけ研削屑を除去する場合に、ノズルの噴出口の変形を防ぎ、研削砥石の研削面から研削屑を継続的に適切に除去できるようにする。【解決手段】研削砥石７４０を環状に配設した研削ホイール７４を回転させ、被加工物Ｗに研削砥石７４０の研削面７４０ａの一部を接触させ被加工物Ｗを研削する研削方法であって、被加工物Ｗからオーバーハングした研削面７４０ａに向かって高圧水供給ノズル２０から高圧水を吹きかけると共に、高圧水供給ノズル２０と研削面７４０ａとの間で高圧水に砥粒を含んだエアを混合させ、高圧水とエアと砥粒との混合物を研削面７４０ａに吹きかけながら被加工物Ｗを研削する研削方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削砥石を環状に配設した研削ホイールを回転させ、被加工物に該研削砥石の研削面の一部を接触させ被加工物を研削する研削方法であって、
被加工物からオーバーハングした該研削面に向かって高圧水供給ノズルから高圧水を吹きかけると共に、該高圧水供給ノズルと該研削面との間で該高圧水に砥粒を含んだエアを混合させ、該高圧水と該エアと該砥粒との混合物を該研削面に吹きかけながら被加工物を研削する研削方法。
【請求項２】
前記砥粒の粒径は、前記研削砥石に含まれる砥粒の粒径以下である請求項１記載の研削方法。
【請求項３】
前記混合物を間欠的に生成する請求項１又は２記載の研削方法。
【請求項４】
被加工物を保持する保持手段と、研削砥石を環状に配設した研削ホイールを回転させ被加工物に該研削砥石の研削面の一部を接触させ被加工物を研削する研削手段と、を備える研削装置であって、
被加工物からオーバーハングした該研削面に高圧水を吹きかける高圧水供給ノズルと、該高圧水供給ノズルと該研削面との間で該高圧水に該砥粒を混合するように供給する砥粒供給ノズルと、該砥粒供給ノズルに砥粒を供給する砥粒供給手段と、を備え、
該砥粒供給手段は、該砥粒供給ノズルとエア源とを連通する第１の配管と、該第１の配管に配設されエアの流速で負圧を生成する負圧生成部と、該負圧生成部と砥粒供給源とを連通し該負圧生成部で生成された負圧で該砥粒を吸引し該第１の配管へと導く第２の配管と、を備えた研削装置。
【請求項５】
前記第１の配管にバルブを備え、該バルブをＯＮ又はＯＦＦさせて間欠的にエアの供給を行って間欠的に前記高圧水と該エアと前記砥粒との混合物を生成する請求項４記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物を研削する研削方法及び研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
研削装置では、保持テーブルが保持した半導体ウェーハ等の板状の被加工物に回転する研削砥石を接触させて研削している。被加工物が樹脂や軟らかい金属等の場合、研削砥石の研削面に樹脂や金属が研削された研削屑が付着する。そのため、研削砥石の研削力が落ちて研削が続行できないという問題があり、この問題を解決するために、特許文献１に記載のように、研削砥石の研削面に水と粉体（例えば砥粒）とを混合させた混合物を吹きかけて、研削面に付着した研削屑を除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１７９５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載されている研削装置では、ノズルから混合物を噴出させているため、粉体がノズルの噴出口を削ってしまうという問題があり、噴出口の形状が変化したことで、混合物の吹きかけによって研削屑を研削面から適切に除去できなくなるという問題がある。
【０００５】
よって、混合物を研削砥石の研削面に吹きかけ研削屑を除去する場合には、ノズルの噴出口の変形を防ぎ、研削砥石の研削面から研削屑を継続的に適切に除去できるようにするという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、研削砥石を環状に配設した研削ホイールを回転させ、被加工物に該研削砥石の研削面の一部を接触させ被加工物を研削する研削方法であって、被加工物からオーバーハングした該研削面に向かって高圧水供給ノズルから高圧水を吹きかけると共に、該高圧水供給ノズルと該研削面との間で該高圧水に砥粒を含んだエアを混合させ、該高圧水と該エアと該砥粒との混合物を該研削面に吹きかけながら被加工物を研削する研削方法である。
【０００７】
前記砥粒の粒径は、前記研削砥石に含まれる砥粒の粒径以下であると好ましい。
【０００８】
本発明に係る研削方法においては、前記混合物を間欠的に生成すると好ましい。
【０００９】
また、上記課題を解決するための本発明は、被加工物を保持する保持手段と、研削砥石を環状に配設した研削ホイールを回転させ被加工物に該研削砥石の研削面の一部を接触させ被加工物を研削する研削手段と、を備える研削装置であって、被加工物からオーバーハングした該研削面に高圧水を吹きかける高圧水供給ノズルと、該高圧水供給ノズルと該研削面との間で該高圧水に該砥粒を混合するように供給する砥粒供給ノズルと、該砥粒供給ノズルに砥粒を供給する砥粒供給手段と、を備え、該砥粒供給手段は、該砥粒供給ノズルとエア源とを連通する第１の配管と、該第１の配管に配設されエアの流速で負圧を生成する負圧生成部と、該負圧生成部と砥粒供給源とを連通し該負圧生成部で生成された負圧で該砥粒を吸引し該第１の配管へと導く第２の配管と、を備えた研削装置である。
【００１０】
前記第１の配管にバルブを備え、該バルブをＯＮ又はＯＦＦさせて間欠的にエアの供給を行って間欠的に前記高圧水と該エアと前記砥粒との混合物を生成すると好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る研削方法は、被加工物からオーバーハングした研削面に向かって高圧水供給ノズルから高圧水を吹きかけると共に、高圧水供給ノズルと研削面との間で高圧水に砥粒を含んだエアを混合させ、高圧水とエアと砥粒との混合物を研削面に吹きかけながら被加工物を研削するため、高圧水を噴出させるノズルの噴出口が砥粒により変形（磨耗）してしまうことを防ぎ、研削砥石の研削面から研削屑を継続的に適切に除去できるようになる。
【００１２】
砥粒供給ノズルから供給する砥粒の粒径を、研削砥石に含まれる砥粒の粒径以下とすることで、研削砥石の気孔に溜まった研削屑を気孔から効率よく排除することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る研削方法において、研削砥石の研削面に吹きかける混合物を間欠的に生成することで、研削砥石の研削力が落ちている場合、即ち、研削面に研削屑が多く付着している場合に混合物を研削面に吹きかけ、研削砥石の研削力が落ちていない場合には高圧水を研削面に吹きかけることで、砥粒の無駄な使用を減らすことが可能となる。
【００１４】
本発明に係る研削装置は、被加工物からオーバーハングした研削砥石の研削面に高圧水を吹きかける高圧水供給ノズルと、高圧水供給ノズルと研削砥石の研削面との間で高圧水に砥粒を混合するように供給する砥粒供給ノズルと、砥粒供給ノズルに砥粒を供給する砥粒供給手段と、を備え、砥粒供給手段は、砥粒供給ノズルとエア源とを連通する第１の配管と、第１の配管に配設されエアの流速で負圧を生成する負圧生成部と、負圧生成部と砥粒供給源とを連通し負圧生成部で生成された負圧で砥粒を吸引し第１の配管へと導く第２の配管と、を備えているため、高圧水供給ノズルの噴出口の砥粒による変形（磨耗）を防ぐことができ、研削砥石の研削面から研削屑を継続的に適切に除去できるようになる。
【００１５】
なお、本発明に係る研削装置及び研削方法において研削砥石の研削面に研削屑が付着しない場合には、研削面をエアと高圧水と砥粒との混合物でドレッシングすることが可能である。
例えば、被加工物が硬い場合、接着力の強い接着剤で砥粒を接着させた研削砥石を用いているが、接着力が強いため砥粒が研削面から脱落せず、そのため砥粒が摩滅して研削力が低下する。そこで、研削面から砥粒を脱落させるために、ノズルの噴出口の変形を防ぎつつ混合物を研削面に吹きかけ、接着剤を除去して摩滅した砥粒を脱落させ新たな砥粒を研削面に表出させるドレッシングを行うことで、被加工物に対する良好な研削加工を継続的に実施することが可能となる。
【００１６】
本発明に係る研削装置においては、第１の配管にバルブを備え、バルブをＯＮ又はＯＦＦさせて間欠的にエアの供給を行って間欠的に高圧水とエアと砥粒との混合物を生成することで、研削砥石の研削力が落ちている場合、即ち、研削面に研削屑が多く付着している場合に混合物を研削面に吹きかけ、研削砥石の研削力が落ちていない場合には高圧水を研削面に吹きかけることで、砥粒の無駄な使用を減らすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】研削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】研削装置の要部の一例を示す断面図である。
【図３】負圧生成部の別例を示す断面図である。
【図４】研削加工中の研削砥石の研削面に高圧水とエアと砥粒との混合物が吹きかけられている状態を説明する側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示す本発明に係る研削装置１は、保持手段３０上に保持された被加工物Ｗを研削手段７によって研削する装置である。研削装置１のベース１０上の前方（−Ｙ方向側）は、保持手段３０に対して被加工物Ｗの着脱が行われる領域であり、ベース１０上の後方（＋Ｙ方向側）は、研削手段７によって保持手段３０上に保持された被加工物Ｗの研削が行われる領域である。
【００１９】
被加工物Ｗは、例えば、外形が円形板状で基板上に積層された複数のデバイスチップが樹脂で封止されて構成されるパッケージ基板である。即ち、図１において上側を向いている被加工物Ｗの被研削面Ｗｂは樹脂封止されている。なお、被加工物Ｗは樹脂基板、又はシリコン、ガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム若しくはシリコンカーバイド等からなるウェーハであってもよい。
【００２０】
被加工物Ｗを保持する保持手段３０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなり被加工物Ｗを吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００は図示しない吸引源に連通し、吸着部３００の露出面である保持面３００ａ上で被加工物Ｗを吸引保持する。保持面３００ａは、保持手段３０の回転中心を頂点とする極めて緩やか傾斜を備える円錐面に形成されている。
【００２１】
保持手段３０はＺ軸方向の軸心周りに回転可能であると共に、図示しない移動手段によってＹ軸方向に往復移動可能となっている。また、保持手段３０の下方には、傾き調整機構３１が配設されている。傾き調整機構３１は、保持手段３０の保持面３００ａの水平面（Ｘ軸Ｙ軸平面）に対する傾きを調節することができる。
【００２２】
研削領域には、コラム１１が立設されており、コラム１１の前面には研削手段７を保持手段３０に対して離間又は接近するＺ軸方向（鉛直方向）に研削送りする研削送り手段５が配設されている。研削送り手段５は、鉛直方向の軸心を有するボールネジ５０と、ボールネジ５０と平行に配設された一対のガイドレール５１と、ボールネジ５０の上端に連結しボールネジ５０を回動させるモータ５２と、内部のナットがボールネジ５０に螺合し側部がガイドレール５１に摺接する昇降板５３とを備えており、モータ５２がボールネジ５０を回動させると、これに伴い昇降板５３がガイドレール５１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、昇降板５３に固定された研削手段７がＺ軸方向に研削送りされる。
【００２３】
保持手段３０に保持された被加工物Ｗを研削する研削手段７は、軸方向がＺ軸方向であるスピンドル７０と、スピンドル７０を回転可能に支持するハウジング７１と、スピンドル７０を回転駆動するモータ７２と、スピンドル７０の下端に接続された円環状のマウント７３と、マウント７３の下面に着脱可能に装着された研削ホイール７４と、ハウジング７１を支持し研削送り手段５の昇降板５３にその側面が固定されたホルダ７５とを備える。
【００２４】
研削ホイール７４は、ホイール基台７４１と、ホイール基台７４１の底面に環状に配置された略直方体形状の複数の研削砥石７４０とを備える。研削砥石７４０は、適宜のバインダー（接着剤）でダイヤモンド砥粒（例えば、番手♯２０００〜♯４０００）等が固着されて成形されており、主にその下面が研削面７４０ａとなる。
スピンドル７０の軸心線上には研削ホイール７４の回転中心が位置しており、スピンドル７０が回転することで、研削ホイール７４は研削ホイール７４の中心を軸にしてＺ軸方向の軸心周りに回転する。
【００２５】
スピンドル７０の内部には、図示しない研削水供給源に連通し研削水の通り道となる流路７０ａが、スピンドル７０の軸方向（Ｚ軸方向）に貫通して設けられており、流路７０ａは、さらにマウント７３を通り、ホイール基台７４１の底面において研削砥石７４０に向かって研削水を噴出できるように開口している。
【００２６】
図１、２に示すように、被加工物Ｗの研削時において、研削手段７の研削砥石７４０の回転中心が被加工物Ｗの回転中心に対して所定距離だけ水平方向にずれ、研削砥石７４０の回転軌道が被加工物Ｗの回転中心を通るように被加工物Ｗが位置付けられる。即ち、研削砥石７４０の一部は、被加工物Ｗからオーバーハングした状態になる。
【００２７】
研削装置１は、研削時に保持手段３０に保持された被加工物Ｗからオーバーハングした研削砥石７４０の研削面７４０ａに高圧水を吹きかける高圧水供給ノズル２０と、高圧水供給ノズル２０と研削面７４０ａとの間で高圧水に砥粒を混合するように供給する砥粒供給ノズル２１と、砥粒供給ノズル２１に砥粒を供給する砥粒供給手段２２と、を備えている。
【００２８】
高圧水供給ノズル２０は、例えば、直進ノズルであり、研削位置まで降下した状態の研削ホイール７４に隣接する位置（例えば、ベース１０上）に配設されている。高圧水供給ノズル２０の噴出口２０ａは、例えば、保持手段３０に保持された被加工物Ｗからオーバーハングした研削砥石７４０の研削面７４０ａに向かって少しだけ斜め下方から対向している。なお、高圧水供給ノズル２０の研削砥石７４０の研削面７４０ａに対する角度は変更可能となっている。
高圧水供給ノズル２０は、図１、２に示す純水等を溜めた水源２９に水流路２９０を介して連通しており、ポンプ２９１により水源２９から吸い上げられた水が送給される。
【００２９】
図２に示すように、砥粒供給ノズル２１は、例えば、略逆Ｌ字状の外形を備えており、その噴出口２１ａは高圧水供給ノズル２０の高圧水の噴出軌道に対して径方向外側から対向している。砥粒供給ノズル２１の下端側は砥粒供給手段２２の負圧生成部２２３に連通している。
【００３０】
図１、２に示す砥粒供給手段２２は、砥粒供給ノズル２１とコンプレッサー等からなるエア源２８とを連通する第１の配管２２１と、第１の配管２２１に配設されエアの流速で負圧を生成する負圧生成部２２３と、負圧生成部２２３と砥粒供給源２６とを連通し負圧生成部２２３でエジェクター効果により生成された負圧で砥粒を吸引し第１の配管２２１へと導く第２の配管２２２と、を備えている。
【００３１】
図２に示すように、第２の配管２２２は、負圧生成部２２３に対して略垂直に連通されている。負圧生成部２２３は、その内部に径が絞られた流路を備えており、負圧生成部２２３に至ったエアがこの径の絞られた流路を通過して砥粒供給ノズル２１に流れていくことで、負圧生成部２２３により、第２の配管２２２を介して砥粒供給源２６から砥粒を吸引する負圧が生成される。
【００３２】
負圧生成部２２３は、図２に示す形状の例に限定されるものではない。例えば、図３に示す負圧生成部２２５を砥粒供給手段２２が備えるものとしてもよい。負圧生成部２２５は、内部に砥粒供給ノズル２１側に向かって縮径するテーパノズル部２２５ａを備えており、テーパノズル部２２５ａの外周側に形成される略環状の空間２２５ｂに、第２の配管２２２が略垂直に連通されている。負圧生成部２２５内部のテーパノズル部２２５ａよりも砥粒供給ノズル２１側の空間はディフューザー部２２５ｃとなっている。
負圧生成部２２５は、テーパノズル部２２５ａからディフューザー部２２５ｃに向かって流速が速められたエアが高圧噴射されることで、空間２２５ｂに真空雰囲気を生成し第２の配管２２２に連通する砥粒供給源２６から砥粒を吸引する。エアは吸引された砥粒を同伴混合しながらディフューザー部２２５ｃを砥粒供給ノズル２１に向かって流れていく。
【００３３】
図１、２に示す砥粒供給源２６には、粉体状の砥粒、例えば、番手♯１０００〜♯４０００のＧＣ砥粒（グリーンカーボン砥粒）、ＣＢＮ砥粒、又はアルミナ砥粒等が溜められている。なお、砥粒供給源２６から砥粒供給ノズル２１に供給される砥粒の粒径は、研削砥石７４０に含まれる砥粒の粒径以下であると好ましい。即ち、砥粒供給源２６から砥粒供給ノズル２１に供給される砥粒の番手は、研削砥石７４０に含まれる砥粒の番手以上であると好ましい。
【００３４】
図１に示すように、研削装置１は、例えば、装置全体の制御を行う制御手段９を備えている。制御手段９は、制御プログラムに従って演算処理するＣＰＵ及びメモリ等の記憶部９０を備えており、研削送り手段５及び研削手段７等に電気的に接続されている。そして、制御手段９の制御の下で、研削送り手段５による研削手段７のＺ軸方向への研削送り動作、及び研削手段７における研削ホイール７４の回転動作等が制御される。
【００３５】
例えば、研削手段７のモータ７２には、モータ７２の負荷電流値を検出する電流計７９が電気的に接続されており、電流計７９が読み取った負荷電流値についての情報は制御手段９に送信される。
【００３６】
本実施形態の研削装置１は、例えば、第１の配管２２１にバルブ２５を備えている。バルブ２５は、ソレノイド（電磁石）バルブであり、第１の配管２２１がエア源２８に連通する状態（ＯＮ状態）と連通していない状態（ＯＦＦ状態）とを切り換える機能を有している。そして、バルブ２５には制御手段９が電気的に接続されており、制御手段９によってバルブ２５に通電がなされ開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）を切り換える制御が行われる。
【００３７】
以下に、上述した研削装置１を用いて本発明に係る研削方法を実施して図１に示す被加工物Ｗを研削する場合の、研削装置１の動作について説明する。
【００３８】
まず、研削装置１の着脱領域において、被加工物Ｗが、被研削面Ｗｂを上側に向けて、保持面３００ａの中心と被加工物Ｗの中心とが略合致するように保持手段３０の保持面３００ａ上に載置される。そして、図示しない吸引源が作動して生み出された吸引力が保持面３００ａに伝達されることで、保持手段３０により被加工物Ｗが保持される。
また、緩やかな円錐面である保持面３００ａが研削砥石７４０の研削面７４０ａに対して平行になるように、傾き調整機構３１によって保持手段３０の傾きが調整されることで、円錐面である保持面３００ａにならって吸引保持されている被加工物Ｗの被研削面Ｗｂが、研削面７４０ａに対して平行になる。
【００３９】
被加工物Ｗを保持した保持手段３０が、研削手段７の下まで＋Ｙ方向へ送られて、研削ホイール７４と保持手段３０に保持された被加工物Ｗとの位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、研削ホイール７４の回転中心が被加工物Ｗの回転中心に対して所定の距離だけ水平方向にずれ、研削砥石７４０の回転軌跡が被加工物Ｗの回転中心を通るように行われる。そして、研削砥石７４０は、被加工物Ｗからオーバーハングした状態になる。
【００４０】
また、図２に示すように、モータ７２がスピンドル７０を＋Ｚ方向から見て例えば反時計回り方向に所定の回転速度（例えば、１０００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍ）で回転駆動し、これに伴って研削ホイール７４が回転する。また、研削手段７が研削送り手段５により−Ｚ方向へと所定の速度で研削送りされ、回転する研削砥石７４０が被加工物Ｗの被研削面Ｗｂに当接することで研削が行われる。研削中は、保持手段３０が＋Ｚ方向から見て反時計回り方向に例えば２００ｒｐｍ〜３００ｒｐｍで回転するのに伴って、保持面３００ａ上に保持された被加工物Ｗも回転するので、研削砥石７４０が被研削面Ｗｂ全面の研削加工を行う。また、研削水が研削砥石７４０と被研削面Ｗｂとの接触部位に対して図１に示す流路７０ａを介して供給され、接触部位が冷却・洗浄される。
【００４１】
図２、４に示すように、研削加工中において、高圧水供給ノズル２０の噴出口２０ａは、保持手段３が保持する被加工物Ｗから＋Ｙ方向側にオーバーハングした（はみ出した）研削加工中の研削砥石７４０の研削面に対向している。例えば、図４に示すように、高圧水供給ノズル２０は、研削砥石７４０の回転方向に対して逆方向に少しだけ傾けられているとよい。
【００４２】
そして、水源２９の水がポンプ２９１により水流路２９０に例えば圧力８ＭＰａ〜１５ＭＰａで送出され、該高圧水は高圧水供給ノズル２０の噴出口２０ａから上方に噴出する。そして、被加工物Ｗからオーバーハングした研削砥石７４０の研削面７４０ａに向かって高圧水供給ノズル２０から高圧水が吹きかけられる。
【００４３】
また、第１の配管２２１のバルブ２５が開かれた状態で、エア源２８がエアを第１の配管２２１に例えば圧力０．４ＭＰａ〜０．５ＭＰａで供給する。第１の配管２２１を流れるエアの流速で負圧生成部２２３において負圧が生成されて、砥粒供給源２６から砥粒が吸引される。そして、砥粒供給ノズル２１を砥粒とエアとの混合流体が噴出口２１ａに向かって流れていき、噴出口２１ａから該混合流体が高圧水供給ノズル２０から噴出する高圧水の軌道上に向かって噴出する。
【００４４】
その結果、図２、４に示すように、高圧水の流れにエアと砥粒との混合流体が乗って、高圧水供給ノズル２０と研削砥石７４０の研削面７４０ａとの間で高圧水に砥粒を含んだエアが混合されて、高圧水とエアと砥粒との混合物が研削面７４０ａに吹きかけられる。
【００４５】
上記のように本発明に係る研削方法は、被加工物Ｗからオーバーハングした研削砥石７４０の研削面７４０ａに向かって高圧水供給ノズル２０から高圧水を吹きかけると共に、高圧水供給ノズル２０と研削面７４０ａとの間で高圧水に砥粒を含んだエアを混合させ、高圧水とエアと砥粒との混合物を研削面７４０ａに吹きかけながら被加工物Ｗを研削するため、高圧水供給ノズル２０の噴出口２０ａが砥粒により変形（磨耗）してしまうことを防ぐことができる。また、混合物によって、研削砥石７４０の研削面７４０ａにこびりついた研削屑（例えば、樹脂）を継続的に適切に除去できるようになり、研削面７４０ａの接着剤が除去され研削砥石７４０の砥粒が研削面７４０ａから突出する突出量が増やされたり、研削面７４０ａから突出し過ぎている砥粒を脱落させたりするなどして、適切な自生発刃を促すことが可能となる。
【００４６】
砥粒供給源２６から砥粒供給ノズル２１に供給される砥粒の粒径を、研削砥石７４０に含まれる砥粒の粒径以下とする、即ち、砥粒供給源２６から砥粒供給ノズル２１に供給される砥粒の番手を、研削砥石７４０に含まれる砥粒の番手以上とすることで、研削砥石７４０の気孔に溜まった研削屑を気孔から効率よく排除することが可能となる。
【００４７】
例えば、高圧水とエアと砥粒との混合物を継続的に生成し、被加工物Ｗの研削加工中に高圧水とエアと砥粒との混合物を研削砥石７４０の研削面７４０ａに常に吹きかけながら、被加工物Ｗを所望の仕上げ厚みになるまで研削した後、研削手段７を＋Ｚ方向へと移動させて被加工物Ｗから離間させる。
【００４８】
なお、本発明に係る研削装置１及び研削方法において研削砥石７４０の研削面７４０ａに研削屑が付着しない場合には、研削面７４０ａをエアと高圧水と砥粒との混合物でドレッシングすることが可能である。
例えば、被加工物Ｗが硬い場合、接着力の強い接着剤で砥粒を接着させた研削砥石７４０を用いるが、接着力が強いため砥粒が研削面７４０ａから脱落せず、そのため砥粒が摩滅して研削力が低下する。そこで、研削面７４０ａから砥粒を脱落させるために、高圧水供給ノズル２０の噴出口２０ａの変形を防ぎつつ混合物を研削面７４０ａに吹きかけ、接着剤を除去して摩滅した砥粒を脱落させ新たな砥粒を研削面７４０ａに表出させるドレッシングを行うことで、被加工物Ｗに対する良好な研削加工を継続的に実施することが可能となる。
【００４９】
本発明に係る被加工物の研削方法は本実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている研削装置１の各構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
【００５０】
例えば、被加工物Ｗの研削加工中において、高圧水とエアと砥粒との混合物を間欠的に生成し、高圧水とエアと砥粒との混合物を研削砥石７４０の研削面７４０ａに間欠的に吹きかけながら、被加工物Ｗを所望の仕上げ厚みになるまで研削してもよい。
【００５１】
具体的には、回転する研削砥石７４０により被加工物Ｗの研削が開始されると、被加工物Ｗからオーバーハングした研削砥石７４０の研削面７４０ａに向かって高圧水供給ノズル２０から高圧水が吹きかけられると共に、電流計７９が、スピンドル７０を回転駆動するモータ７２に流れる電流値を検出し始める。そして、電流計７９が、検出したモータ７２の負荷電流値についての情報を、制御手段９の電流値監視部９１に順次送り、電流値監視部９１がスピンドル７０を回転駆動するモータ７２の負荷電流値の監視を開始する。
【００５２】
例えば、制御手段９の記憶部９０には、予め、モータ７２の負荷電流値についての所定の閾値が記憶されている。この閾値は、実験的、経験的、又は理論的に選択された値であり、研削砥石７４０の研削面７４０ａに許容量を越える研削屑が付着したときに起きる研削砥石７４０の研削力の低下、即ち、モータ７２の負荷電流値の変化を制御手段９の電流値監視部９１が判断するために記憶される電流値である。制御手段９の電流値監視部９１によるモータ７２の負荷電流値の監視においては、電流計７９が検出するモータ７２の負荷電流値の値と上記所定の閾値とが順次比較され続けている。
【００５３】
研削面７４０ａに研削屑がこびりついて目つぶれや目詰まりが起きることで、研削砥石７４０に掛かる負荷が大きくなる。ここで、研削砥石７４０が回転している最中においては、図示しない電源からモータ７２に電力が供給され続けており、研削砥石７４０に作用する負荷が大きくなった場合でもスピンドル７０を一定の回転数で回転させるようにモータ７２はフィードバック制御されている。そのため、研削面７４０ａに研削屑が付着していくことで、モータ７２の負荷電流値が上昇していき記憶部９０に記憶されている閾値を越える。その結果、制御手段９の電流値監視部９１は、研削面７４０ａの混合物による洗浄が必要であると判断する。
【００５４】
図４に示す制御手段９からバルブ２５に通電がなされ、バルブ２５が開かれた状態（ＯＮ状態）になる。また、エア源２８がエアを第１の配管２２１に例えば圧力０．４ＭＰａ〜０．５ＭＰａで供給する。第１の配管２２１を流れるエアの流速で負圧生成部２２３において負圧が生成されて、砥粒供給源２６から砥粒が吸引される。そして、砥粒供給ノズル２１を砥粒とエアとの混合流体が噴出口２１ａに向かって流れていき、該混合流体が噴出口２１ａから高圧水供給ノズル２０から噴出する高圧水の軌道上に向かって噴出する。高圧水供給ノズル２０と研削砥石７４０の研削面７４０ａとの間で高圧水に砥粒を含んだエアが混合されて、高圧水とエアと砥粒との混合物がオーバーハングした研削面７４０ａに吹きかけられる。
【００５５】
高圧水とエアと砥粒との混合物によって、研削砥石７４０の研削面７４０ａにこびりついた研削屑（例えば、樹脂）が適切に除去され、研削面７４０ａの接着剤が除去され研削砥石７４０の砥粒が研削面７４０ａから突出する突出量が増やされたり、研削面７４０ａから突出しすぎている砥粒を脱落させたりするなどして、適切な自生発刃が促される。そして、モータ７２の負荷電流値が下降していき記憶部９０に記憶されている閾値を下回る。その結果、制御手段９の電流値監視部９１は、研削面７４０ａの混合物による洗浄が不要で有ると判断する。そして、制御手段９からのバルブ２５に対する通電が停止され、バルブ２５が閉じられた状態（ＯＦＦ状態）になる。したがって、砥粒供給源２６からの砥粒の吸引が停止され、被加工物Ｗからオーバーハングした研削砥石７４０の研削面７４０ａに対して、高圧水供給ノズル２０から噴出する高圧水のみが吹きかけられる。
【００５６】
このように本発明に係る研削装置１においては、第１の配管２２１にバルブ２５を備え、バルブ２５をＯＮ又はＯＦＦさせて間欠的にエアの供給を行って間欠的に高圧水とエアと砥粒との混合物を生成することで、研削砥石７４０の研削面７４０ａの研削力が落ちている場合、即ち、研削面７４０ａに研削屑が多く付着している場合に混合物を研削面７４０ａに吹きかけ、研削砥石７４０の研削力が落ちていない場合には高圧水を研削面７４０ａに吹きかけることで、砥粒の無駄な使用を減らすことが可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
Ｗ：被加工物
１：研削装置  １０：ベース  １１：コラム
３０：保持手段  ３００ａ：保持面  ３１：傾き調整機構
５：研削送り手段  ５０：ボールネジ  ５２：モータ
７：研削手段  ７０：スピンドル  ７２：モータ  ７４：研削ホイール  ７４０：研削砥石
７４０ａ：研削砥石の研削面
７９：電流計
２０：高圧水供給ノズル  ２０ａ：噴出口
２１：砥粒供給ノズル
２２：砥粒供給手段  ２２１：第１の配管  ２２２：第２の配管  ２２３：負圧生成部
２９：水源  ２９０：水流路  ２９１：ポンプ  
２８：エア源  ２５：バルブ  ２６：  砥粒供給源  ２２５：負圧生成部
９：制御手段  ９０：記憶部  ９１：電流値監視部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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