(57)【要約】【課題】  被研削物ｗの先端部の研削に際し、研削加工後の研削仕上がり面の仕上がりの品質を各被研削物ｗとも常に同一の高品質に維持し得る精密研削装置を提供すること。【解決手段】  研削用テープ６１の一部を先端面に着脱自在に当接させる平面往復移動ヘッド６２と、これを保持すると共にこれを被研削物ｗに向けて移送するヘッド部移送機構５６とを備え、このヘッド部移送機構５６に、平面往復移動ヘッド６２を垂下保持するヘッド保持機構７１と、研削用テープ６１の一部と平面往復移動ヘッド６２とを一体的に往復移動させるヘッド往復駆動機構７０と、平面往復移動ヘッド６２の研削当接面の傾きを前記ヘッド保持機構７１を介して微調整する研削面傾斜微調整手段７２とを併設したこと。【選択図】  図１
2006224286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削台上に保持された被研削物を平面研削加工する研削用テープと、この研削用テープの一部をその先端面に着脱自在に当接させる平面研削用の平面往復移動ヘッドと、この平面往復移動ヘッドを保持すると共にこれを前記被研削物に向けて移送するヘッド部移送機構とを備え、
前記ヘッド部移送機構に、当該ヘッド部移送機構上で前記平面往復移動ヘッドを垂下保持するヘッド保持機構と、前記研削用テープの一部と平面往復移動ヘッドとを一体的に当該平面往復移動ヘッドの先端面に平行に往復移動させるヘッド往復駆動機構と、前記平面往復移動ヘッドの研削当接面の傾きを前記ヘッド保持機構を介して微調整する研削面傾斜微調整手段とを併設したことを特徴とする精密研削装置。
【請求項２】
前記研削面傾斜微調整手段は、前記ヘッド保持機構の動作を許容しつつ当該ヘッド保持機構を保持する中継枠体と、この中継枠体を内側で垂下保持する柱状に形成された４本のピエゾアクチュエータとを備えて構成されていることを特徴とした請求項１記載の精密研削装置。
【請求項３】
前記ヘッド保持機構を、前記平面往復移動ヘッドを保持しつつ往復移動可能に構成されたヘッド保持板と、このヘッド保持板を同一高さを維持しつつ特定の方向に往復移動可能に垂下保持する複数のばね部材と、この各ばね部材の上端部を保持する中継プレートとを備えた構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の精密研削装置。
【請求項４】
前記平面往復移動ヘッドには、当該平面往復移動ヘッドの移動方向に沿って一方と他方に向けてそれぞれ前記研削用テープ用のガイドローラが突設されていることを特徴とした請求項１，２又は３記載の精密研削装置。
【請求項５】
前記研削台用の基台を、前記研削台に固着装備する被研削物をＸ−Ｙ平面上の任意の方向に移送し得るＸ−Ｙ移送テーブルにより構成したことを特徴とする請求項４記載の精密研削装置。
【請求項６】
前記ヘッド部移送機構に、前記研削用ステージ上の被研削物の傾きを計測するための高さ計測センサを装備すると共に、この高さ計測センサからの距離情報を入力して前記研削台に装備された被研削物の微小傾斜角を算定する傾斜角算定機能を備えた主制御部を設け、
この主制御部が、前記研削面傾斜微調整手段のピエゾアクチュエータを駆動制御して前記研削台上の被研削物の傾きを前記平面往復移動ヘッドの先端面に平行に設定制御する微小傾斜補正制御機能を備えていることを特徴とした請求項２，３，４又は５記載の精密研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精密研削装置に係り、特に、突出高さがミクロンオーダーの突出部の先端部の研削加工等（例えば基板等に付された半田バンプの先端部の微小研削加工）に好適な精密研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の半田バンプが密集して付された基板は、それを装備する配線基板への実装に際して、各半田バンプ個々の先端部が同一の高さに設定されていることが要求される。
これは、複数の半田バンプを対応する配線基板側の各回路に確実に接続させるためであり、一個の半田バンプによる接続不良が当該基板ひいては配線基板の不良となりかねないからである。
【０００３】
このため、昨今にあっては、各バンプ表面の酸化膜を一様に破壊して同一領域に設けられた複数の半田バンプの接続性および実装の信頼性等を確保するためもあって、多くの場合、配線基板への搭載に先立って各半田バンプの高さを揃える平坦化研削作業（フラットニング）が行われている。
【特許文献１】特開２００３−２３０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例における平坦化研削作業は、特開２００３−２３０３６号公報にも見られるようにカットされた最小単位の基板についてその作業を実行するようになっている。このため、作業に時間と手間がかかり生産性が悪いものとなっていた。
又、半田バンプは粘性の比較的高い金属によって形成されていることから、半田バンプ先端部の研磨又は研削作業では、その過程で研磨部材（研磨歯の方）の研磨面（又は研削部材の研削面）が半田バンプの微細粒子によって目詰まりが生じ、研磨（又は研削）作業の能率が低下をきたすばかりでなく、研磨（又は研削）後の被研磨物の研磨面（又は研削面）に凹凸が生じ易いという不都合があった。
【０００５】
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、特に、被研削物の先端部の研削に際し、生産性が良好で且つ研削加工後の研削仕上がり面の仕上がりの品質を各被研削物とも常に同一の高品質に維持し得る精密研削装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明にかかる精密研削装置では、研削台上に保持された被研削物を平面研削加工する研削用テープと、この研削用テープの一部をその先端面に着脱自在に当接させる平面研削用の平面往復移動ヘッドと、この平面往復移動ヘッドを保持し且つこれを前記被研削物に向けて移送するヘッド部移送機構とを備えている。
【０００７】
更にこのヘッド部移送機構には、当該ヘッド部移送機構上で前述した平面往復移動ヘッドを垂下保持するヘッド保持機構と、前述した研削用テープと平面往復移動ヘッドとを一体的に当該平面往復移動ヘッドの先端面に平行に往復移動させるヘッド往復駆動機構と、平面往復移動ヘッドの研削当接面の傾きを前述したヘッド保持機構を介して微調整する研削面傾斜微調整手段とが併設されている（請求項１）。
【０００８】
このため、本発明にかかる精密研削装置では、被研削物の先端部の研削に際しては、まず、ヘッド部移送機構を作動させて研削用テープを被研削物の先端部に僅かに押圧した状態で当接させる。そして、この当接動作の前又は後に、ヘッド往復駆動機構を作動させると、研削用テープと一体的に平面往復移動ヘッドがその先端面に沿って（例えば研削用テープの幅方向に）往復移動し、これによって被研削物の先端部の研削が開始される。
【０００９】
このように、本発明では、被研削物の先端部を研削用テープによって研削するようにしたので、常に新しい研削面で被研削物を研削することが可能となり、これがため、被研削物が例えば粘性の高い金属からなる半田バンプであっても常に目詰まりの無い新しい研削用テープの研削面部分で被研削物を研削することができ、かかる点において、異なった箇所の各基板の半田バンプに対しても、研削加工後の研削仕上がり面の仕上がりの品質を常に同一の高品質に維持し得るという利点がある。
【００１０】
又、被研削物の研削に際しては、被研削物の研削箇所に対して研削用テープの研削面を被研削物の研削対象面に沿って往復移動させるように構成したので、例えば研削箇所に一方向への大きなバリが発生するという不都合がなくなり、これがため、例えば被研削物が半田バンプであっても隣接する半田バンプ相互間にブリッジが生じる（破片がつながる）という不都合を有効に排除することができ、かかる点において信頼性の高い精密研削装置を得ることができる。
【００１１】
更に、本発明では、被研削物に向けてヘッド部移送機構を移送させて研削加工を行うように構成したので、被研削物を所定の研削台上に固定したまま研削作業を行うことができ、かかる点において、被研削箇所が複数あっても例えば研削台を移動させるだけで同一内容の研削作業を実行することができ、かかる点において作業能率を著しく向上させることができる。
【００１２】
本発明では、更に、ヘッド部移送機構に平面往復移動ヘッドの研削当接面の傾きを前述したヘッド保持機構を介して微調整する研削面傾斜微調整手段を併設したので、ヘッド部移送機構の移送動作中にあっても当該平面往復移動ヘッドの研削当接面の傾きを微調整することができ、このための研削当接面の傾きの微調整を能率良く且つ円滑に実行することができ、研削当接面の傾き微調整用の時間を改めて設定する必要が無いことから、かかる点において研削作業の作業能率を大幅に向上させることが可能となる。
【００１３】
又、本発明においては、前述した研削面傾斜微調整手段を、ヘッド保持機構の動作を許容しつつ当該ヘッド保持機構を保持する中継枠体と、この中継枠体を内側で垂下保持する柱状に形成された四本のピエゾアクチュエータとを備えた構成としてもよい（請求項２）。
【００１４】
このようにすると、四本のピエゾアクチュエータを変化量を同時に又は各別に変えて動作させることにより、前述した研削台の傾斜を自在に設定し又は正すことができ、しかも印加電圧を調整するという単純作業で研削台の傾斜を微調整することができ、かかる点において研削台の傾斜是正に際してその作業能率を著しく向上させることができる。
又、中継枠体を介してヘッド保持機構および平面往復移動ヘッドの全体の傾斜を同時に微調整して当該研削当接面の傾きを微調整するようにしたので、ヘッド保持機構を何ら変形させることなく平面往復移動ヘッドの研削当接面の傾きを微調整することができ、かかる点において被研削物の研削面の仕上がりを良好に維持し得るばかりでなく装置全体の信頼性をより一層高めることができる。
【００１５】
更に、前述したヘッド保持機構を、前述した平面往復移動ヘッドを保持しつつ往復移動可能に構成されたヘッド保持板と、このヘッド保持板を同一高さに維持しつつ特定の方向に往復移動可能に垂下保持する複数のばね部材と、この各ばね部材の上端部を保持する中継プレートとを備えた構成としてもよい（請求項３）。
又、前述した平面往復移動ヘッドに対し、当該平面往復移動ヘッドの移動方向に沿って一方と他方に向けて、それぞれ研削用テープ用のガイドローラを突設してもよい（請求項４）。
このようにすると、平面往復移動ヘッドと研削用テープとが安定した状態で相互に一体的な往復移動が可能となり、研削加工の安定動作を確保することができて都合がよい。
【００１６】
ここで、前述した研削台を保持し且つ移送する基台を設けると共に当該基台を、前述した研削台をＸ−Ｙ平面上の任意の方向に移送し得るＸ−Ｙ移送テーブルにより構成してもよい（請求項５）。
このようにすると、研削台上に載置した被研削物の数又は大きさを自由に設定することができ、同時に研削台をＸ−Ｙ平面上の任意の方向に移送し得るので、複数の研削箇所を順次連続的に選択してその研削作業を実行することができ、かかる点において、その作業性を著しく向上させることができる。
【００１７】
又、前述したヘッド部移送機構に、前述した研削台上の被研削物の傾きを計測するための高さ計測センサを装備すると共に、この高さ計測センサからの距離情報を入力して前述した研削台に装備された被研削物の傾きを算定する傾斜角算定機能を備えた主制御部を設けてもよい。そして、この主制御部が、前述した研削面傾斜微調整手段のピエゾアクチュエータを駆動制御して研削台上の被研削物の傾きに平行となるように前述した平面往復移動ヘッドの先端面を設定制御する微小傾斜補正制御機能を備えたものとしてもよい（請求項６）。
【００１８】
このようにすると、研削台上の被研削物の微小な傾きがあってもこれを具体的且つ迅速に算定することができ、この算定された傾斜情報に基づいて主制御部では直ちに微小傾斜補正制御機能を作動させてピエゾアクチュエータを駆動制御し、被研削物の傾きに合わせて平面往復移動ヘッドの先端面（研削用テープの研削面に同じ）を平行に正すことができる。これにより、被研削物の研削仕上げ面が研削台（又は被研削物の傾き）による悪影響で傾くという不都合を予め確実に回避することができ、被研削物における良好な研削仕上げ面を得ることができる。
【００１９】
この結果、被研削物の研削仕上げ面が基板部分の傾き（反り）による悪影響で傾くという不都合を予め確実に回避することができ、特に被研削物が半田バンプである場合にはカット後の基板の面に平行に研削仕上げ面が形成されていることとなり、かかる点において、カット前の基板に微小な反りがあってもその傾斜（反り）による悪影響を予め確実に回避することができ、カットされた状態での良好な研削仕上げ面を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる精密研削装置では、被研削物の先端部を研削用テープで研削するようにしたので、常に新しい研削面部分（研削用テープの）で被研削物を研削することが可能となり、これがため、被研削物が例えば粘性の高い金属からなる半田バンプであっても常に目詰まりの無い新しい研削用テープの研削面部分で被研削物を研削することができ、かかる点において、異なった箇所の各基板の半田バンプに対しても、研削加工後の研削仕上げ面の仕上がりの品質を常に同一の高品質に維持することができる。
【００２１】
更に、被研削物の微小な傾きに対しては、これに合わせて平面往復移動ヘッドの先端面（研削用テープの研削面に同じ）を平行に設定し当該被研削物の微小な傾きに合わせて切削加工面（往復加工面）を設定するようにしたので、チップ毎に分割加工された後の半田バンプに合わせた研削加工が成されることから、不良品の発生が大幅に抑制されるという利点がある。
又、本発明では、研削面傾斜微調整手段を研削ユニット部５１側に装備したので、ヘッド保持板（即ち、平面往復移動ヘッド）の傾斜調整を迅速に行う事が可能となり、ヘッド保持板に近接して研削面傾斜微調整手段を装備し得るので、微小傾斜角の調整範囲を大きくとることができ、かかる点において汎用性を高めることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の最良の一実施形態を添付図面に従って説明する。
図１乃至図４において、符号５１は研削ユニット部を示し、符号５２はベースユニットを示す。
【００２３】
ベースユニット５２は、図４に示す半田バンプ等の被研削物ｗが付された基板（カット前の基板で、以下、単に「ワーク」という）Ｋを図１の水平状態で保持する研削台５２Ａと、この研削台５２Ａを保持すると共にこれをＸーＹ平面上の任意の位置移送し保持する基台８０とを備えている。符号６０は、この基台８０部分および研削ユニット部５１の全体を装備する支持枠体を示す。そして、基台８０としては、本実施形態では、前述した研削台５２Ａを水平面（ＸーＹ面）上の任意の位置（一定範囲内で）へ移送する機能を備えたＸーＹテーブルが用いられている。
【００２４】
ここで、符号５２Ｂは研削台５２Ａを図２の左右方向に案内するＹ方向ガイドテーブルを示し、符号５２ＣはＹ方向ガイドテーブルを介して研削台５２Ａを図２の紙面に直交する方向に案内するＸ方向ガイドテーブルを示す。又、図１〜図２において符号８１は研削台５２ＡにＹ方向への移動させるＸ方向駆動機構を示し、更に図２において符号８２はＹ方向ガイドテーブルを介して研削台５２Ａを図２の紙面に直交する方向へ移動させるＹ方向駆動機構を示す。これらの各駆動機構８１，８２は後述する主制御部１００に付勢されてその移動停止が制御されるようになっている。
【００２５】
〔研削ユニット部〕
研削ユニット部５１は、本実施形態では研削用テープを使用して前述した半田バンプ等の被研削物ｗ（図５参照）の上面部分を同一高さに研削するもので、研削用テープ６１と当該研削用テープ６１の一部をその被切削面に沿って往復移動させる平面往復移動ヘッド６２とからなる研削機構５３と、この研削機構５３を保持すると共にこれを図１の上下方向に移動させる移動枠体５４と、この移動枠体５４を図１の矢印Ａに示すように、同図の上下方向に移動させ又は所定位置で停止してこれを保持する垂下保持手段５５とを備えている。そして、この垂下保持手段５５と前述した移動枠体５４とによってヘッド部移送機構５６が構成されている。
【００２６】
上記移動枠体５４は、（本実施形態では）図１に示すように紙面に直交する二方向の面が開口された箱型状に形成されている。この移動枠体５４は、その上板中央部が前述した垂下保持手段５５によって垂下保持されている。又、この垂下保持手段５５は、例えば油圧シリンダーをベースとして構成され、そのシリンダー部分が支持枠体６０から延設されたアーム部６０Ａに保持され、可動ロッド部が前述した移動枠体５４を垂下保持した状態に装備されている。
そして、この垂下保持手段５５は、外部に装備された主制御部１００からの指令によって作動し可動ロッド部を上下動させ又は任意の位置に停止せしめることが可能となっており、これにより、前述した移動枠体５４が上下動されるようになっている。
【００２７】
上述したヘッド部移送機構５６の移動枠体５４には、当該ヘッド部移送機構５６上で前述した平面往復移動ヘッド６２を垂下保持するヘッド保持機構７１と、研削用テープ６１の一部と平面往復移動ヘッド６２とを当該平面往復移動ヘッドの先端面に平行に一体的に往復移動させるヘッド往復駆動機構７０と、前述した平面往復移動ヘッド６２の研削当接面の傾きを前述したヘッド保持機構７１を介して微調整する研削面傾斜微調整手段７２とが併設され、当該移動枠体５４によって保持されている。
【００２８】
〔研削面傾斜微調整手段〕
この内、研削面傾斜微調整手段７２は、前述したヘッド保持機構７１の動作を許容しつつ当該ヘッド保持機構を保持する中継枠体７２Ａと、この中継枠体７２Ａを内側で垂下保持する柱状に形成された４本のピエゾアクチュエータ７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｄと、この４本のピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄと前述した中継枠体７２Ａとの当接位置の位置ずれを防止するための位置ずれ防止機構７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃ，７５Ｄとを備えて構成されている。この内、４本のピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄは前述した移動枠体５４の枠体底板５４Ｂ部分に保持された状態で当該移動枠体５４内に組み込まれてる。
【００２９】
ここで、ピエゾアクチュエータ７３Ａには、中継枠体７２Ａに対する当接位置を特定するための部材係合機構部７４Ａが設けられている。この部材係合機構部７４Ａは、図３に示すように、ピエゾアクチュエータ７３Ａの上端面に形成された半球状の突出部材７３ａと、これに対応して前述した中継枠体７２Ａの水平支持板７２Ａａの下端面に形成された凹状受け部７２Ａｋが設けられ、これによってピエゾアクチュエータ７３Ａと中継枠体７２Ａとは、その当接位置が常に特定された状態となっている。他のピエゾアクチュエータ７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｄについても、それぞれに個別に対応して、同様に構成された部材係合機構部７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄを備えている。
【００３０】
又、位置ずれ防止機構７５Ａ〜７５Ｄは、前述した４本のピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄに個別に対応して中継枠体７２Ａの図１の上方に配置されている。この内、ピエゾアクチュエータ７３Ａに対応して装備された位置ずれ防止機構７５Ａは、具体的には、下端部が前述した中継枠体７２Ａに当接するように構成されたＬ字状に形成された押圧部材７５Ａａと、この押圧部材７５Ａａを上端部から下方に向けて常に一定の押圧力で押圧する押圧機構部７５Ａｂと、この押圧機構部７５Ａｂを保持する保持部材７５Ａｃとを備えた構成となっている。この内、保持部材７５Ａｃは前述した移動枠体５４上に固着されている。又、押圧部材７５Ａａは、その下端部が移動枠体５４の枠体上板５４Ａを貫通して下方に延設され、当該移動枠体５４内に配設された中継枠体７２Ａの水平支持板７２Ａａに図１の上方から当接するように装備されている。
【００３１】
他の位置ずれ防止機構７５Ｂ，７５Ｃ，７５Ｄも、上記位置ずれ防止機構７５Ａと同一の構成を備え、各ピエゾアクチュエータ７３Ｂ〜７３Ｄにそれぞれ対応して移動枠体５４の枠体上板５４Ａ部分に装備されている。
これにより、中継枠体７２Ａがピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄ側に常時押圧された状態となり、前述した部材係合機構部７４Ａ〜７４Ｄと協同して機能し、各ピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄの伸縮動作に際しても、位置ずれを起こすことなく中継枠体７２Ａに円滑に伝達されるようになっている。
【００３２】
ここで、中継枠体７２Ａは、前述したピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄに上端部で支持された水平支持板７２Ａａと、この水平支持板７２Ａａの両端中央部から垂下した状態に装備された一方と他方の垂下側板７２Ａｂ，７２Ａｃとにより形成されている。そして、この中継枠体７２Ａの一方と他方の垂下側板７２Ａｂ，７２Ａｃ部分は、前述した移動枠体５４の側面の開口された領域に配置されている。
【００３３】
又、４本のピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄは、中継枠体７２Ａの内側に配設され、前述した中継枠体７２Ａの水平支持板７２Ａａを４箇所のバランスのとれた位置で下側から均一に支持するように配置され、予め別に装備された主制御部１００によって個別に付勢されてその長さが伸縮自在に設定されるようになっている。
この場合、中継枠体７２Ａの一方と他方の垂下側板７２Ａｂ，７２Ａｃの長さは、４本のピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄの長さよりも小さく設定され、これによって中継枠体７２Ａは、その水平支持板７２Ａａ部分で下方側からピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄに保持された状態となっている（図１〜２参照）。
【００３４】
〔ヘッド保持機構〕
前述した中継枠体７２Ａの一方と他方の垂下側板７２Ａｂ，７２Ａｃの下端部相互間には、前述した平面往復移動ヘッド６２を保持するヘッド保持板７１Ａが配設されている。
【００３５】
このヘッド保持板７１Ａは前述したヘッド保持機構７１の一部を構成している。即ち、前述したヘッド保持機構７１は、このヘッド保持板７１Ａと、このヘッド保持板７１Ａを垂下保持する４枚の板ばね７１Ｃ，７１Ｄ，７１Ｅ，７１Ｆと、この４枚の板ばね７１Ｃ，７１Ｄ，７１Ｅ，７１Ｆの上端部を保持する板ばね用の中継プレート７１Ｂとを備えた構成となっている。この場合、４枚の板ばね７１Ｃ〜７１Ｆは短冊状で同一の大きさに形成され且つ同一のばね強度を備えたものが使用され、２枚一組で前述した中継プレート７１Ｂの図２における左右両端部に配設されている。
【００３６】
そして、この各板ばね７１Ｃ〜７１Ｆは、一方の組の板ばね７１Ｃ，７１Ｄはその上端部がスペーサ７１Ｓを介して中継プレート７１Ｂの図２における左端部に固着装備され、又、他方の組の板ばね７１Ｅ，７１Ｆはその上端部がスペーサ７１Ｓを介して中継プレート７１Ｂの図２における右端部に固着装備されている。
更に、前述した一方の組の板ばね７１Ｃ，７１Ｄについては、板ばね７１Ｃの下端部は前述した一方の垂下側板７２Ａｂの下端部にスペーサ７１Ｓを介して固着装備され、板ばね７１Ｄの下端部は前述したヘッド保持板７１Ａの図２における左端部にスペーサ７１Ｓを介して固着装備されている。
【００３７】
又、同様にして、前述した他方の組の板ばね７１Ｅ，７１Ｆについては、板ばね７１Ｅの下端部が前述したヘッド保持板７１Ａの図２における右端部にスペーサ７１Ｓを介して固着装備され、板ばね７１Ｆの下端部が前述した他方の垂下側板７２Ａｃの下端部にスペーサ７１Ｓを介して固着装備されている。
【００３８】
そして、全体的には、４枚の板ばね７１Ｃ，７１Ｄ，７１Ｅ，７１Ｆは、それぞれ相互に対向した状態で配設され、又、前述した中継枠体７２Ａの一方と他方の垂下側板７２Ａｂ，７２Ａｃにも対向した状態で配設されている。
このため、ヘッド保持板７１Ａが図２の左右方向に揺動すると、これに追従して４枚の各板ばね７１Ｃ〜７１Ｆが同一条件で湾曲動作し、同時に中継プレート７１Ｂが上下動することによって前述した４枚の板ばね７１Ｃ〜７１Ｆの湾曲動作に伴う高さ位置の変動を吸収する。これによって、ヘッド保持板７１Ａは常に同一高さ位置で図２の左右方向に往復動作することが可能となっている。
【００３９】
ここで、前述したヘッド保持機構７１のヘッド保持板７１Ａを垂下保持するに際しては２枚一組で合計二組の４枚の板ばね７１Ｃ，７１Ｄ，７１Ｅ，７１Ｆを装備した場合を例示したが、複数のばね部材（例えば二本一組の針金状ばね部材）を四組使用し、同一条件で、前述したヘッド保持板７１Ａの四隅に配置して前述した４枚の板ばね７１Ｃ〜７１Ｆと同様に機能するように構成してもよい。
【００４０】
即ち、ヘッド保持機構７１については、前述した平面往復移動ヘッド６２を保持しつつ往復移動可能に構成されたヘッド保持板７１Ａと、このヘッド保持板７１Ａを同一高さを維持しつつ特定の方向に往復移動可能に垂下保持する複数のばね部材（例えば二本一組の針金状ばね部材）と、この各ばね部材の上端部を保持する中継プレートとを備えた構成としたものであってもよい。
このようにすると、平面往復移動ヘッド６２を保持したヘッド保持板７１Ａを同一平面上の３６０°方向に自在に微小移動させることが可能となり、又同一高さを維持しつつ微小回転動作も可能となるという優れたヘッド保持機構７１を得ることができる。
【００４１】
前述したヘッド保持板７１Ａには、その底面側に前述した平面往復移動ヘッド６２が下方に向けて突設されている。この平面往復移動ヘッド６２はその突出部６２Ａが、直方帯状に形成され、図１に示すように、前述した研削用テープ６１の架設方向に沿って当該突出部６２Ａが配置されている。この場合、前述した移動枠体５４の枠体底板５４Ｂ部分には、その中央部に前述した平面往復移動ヘッド６２の突出部６２Ａを下方に向けて突出させるための貫通穴５４Ｃが設けられている。
又、この貫通穴５４Ｃは、前述した平面往復移動ヘッド６２の突出部６２Ａが研削用テープ６１と共にその幅方向に所定のストロークで所定の方向（図１では紙面に直交する方向，図２では左右方向）に往復移動するのを許容する大きさに設定されている。この貫通穴５４Ｂについては、本実施形態では四角形状に形成されているが、円形又は他の形状であってもよい。
【００４２】
〔ヘッド往復駆動手段〕
更に、前述した平面往復移動ヘッド６２が装備されたヘッド保持板７１Ａには、当該ヘッド保持板７１Ａに往復移動を付勢するためのヘッド往復駆動手段７０が併設されている。
図４にヘッド往復駆動手段７０の概略を示す。この図４は、ヘッド往復駆動手段７０の駆動コイル７７Ａ，７７Ｂ部分をヘッド保持板７１Ａに沿って水平に断面し且つ一部省略して表示したもので、「×印」および「・印」はそれぞれ駆動コイル７７Ａ，７７Ｂ内を流れる電流の向きを示す。
【００４３】
即ち、このヘッド往復駆動手段７５は、図４に示すように被駆動部７６と駆動コイル７７Ａ，７７Ｂとにより構成されている。被駆動部７６は、前述したヘッド保持板７１Ａ上に固着装備された永久磁石部７６Ａと、この永久磁石部７６Ａを保持する磁石保持部材７６Ｂとにより構成されている。永久磁石部７６Ａとしては、本実施形態ではそのＮ極，Ｓ極が同一面上にて逆向きに設定された二枚の永久磁石７６Ａａ，７６Ａｂが装備されている。
【００４４】
又、駆動コイル７７Ａ，７７Ｂは、二枚の永久磁石７６Ａａ，７６Ａｂの各磁極に対向して各コイル部分が図４（Ａ）（Ｂ）に示す如く当該永久磁石７６Ａａ，７６Ａｂを挟んで左右対象に配置され、前述した移動枠体５４に保持されている。この駆動コイル７７Ａ，７７Ｂは、必要に応じてその通電方向が前述した主制御部１００によって切換制御され、これによって各永久磁石７６Ａａ，７６Ａｂ上に図示矢印ａ，ｂに示す方向に所定の電磁力が発生し、当該永久磁石７６Ａａ，７６Ａｂを保持したヘッド保持板７１Ａが矢印Ｐ又はＱに示す方向に付勢される。これにより、当該ヘッド保持板７１Ａが平面往復移動ヘッド６２と共に、矢印Ｐ又はＱに示す方向に往復移動されるようになっている。
【００４５】
このため、この駆動コイル７７Ａ，７７Ｂに対する通電の方向を切り換えることによりヘッド保持板７１Ａの移動方向（図１の左右方向）を切り換えることができ、その往復速度は切換速度によって自由に設定することができ、被研削物ｗに対する平面往復移動ヘッド６２の当接押圧力と駆動コイル７７Ａ，７７Ｂに対する通電電流の大きさとをそれぞれ主制御部１００で調整することによって常に最適な研削条件を設定することが可能となっている。
ここで、図４（Ａ）の場合は、被駆動部７６と共にヘッド保持板７１Ａ（即ち、平面往復移動ヘッド６２）を図の下方（Ｐ方向）へ移動させる場合の各コイル駆動コイル７７Ａ，７７Ｂに流す電流の向きを示す。又、図４（Ｂ）の場合は、被駆動部７６と共にヘッド保持板７１Ａ（即ち、平面往復移動ヘッド６２）を図の上方（Ｑ方向）へ移動させる場合の各コイル駆動コイル７７Ａに流す電流の向きを示す。この図４で、各駆動コイル７７Ａ，７７Ｂは、被駆動部７６を挟んで二分割されている。
【００４６】
〔研削用テープおよびテープガイド手段〕
前述したヘッド保持板７１Ａには、平面往復移動ヘッド６２の先端面（図１の下端面）に当接して配置される前述した研削用テープ６１を案内するためのテープガイド手段６３が装備されている。このテープガイド手段６３は、本実施形態では２個一組から成る一方と他方の各ガイドローラ組６３Ａ，６３Ｂと、これらの各ガイドローラ組６３Ａ，６３Ｂを一体的に連結し且つ保持するローラ保持部材６３Ｃとを備えた構成となっている。
この内、他方のガイドローラ組６３Ｂは、前述した平面往復移動ヘッド６２に近接して図１の左端部（研削用テープ６１の送出側）に配置され、一方のガイドローラ組６３Ａは、前述した平面往復移動ヘッド６２に近接して図１の右端部（研削用テープ６１の送入側）に配置されている。
【００４７】
これにより、ヘッド保持板７１Ａの往復動作と一体的にテープガイド手段６３も往復動作し、これがため、平面往復移動ヘッド６２の先端面とこれに当接する箇所の研削用テープ６１部分も、平面往復移動ヘッド６２と一体的に往復動作し、研削用テープ６１が平面往復移動ヘッド６２から外れることなく円滑に研削動作が実行されるようになっている。
【００４８】
ここで、前述した各ガイドローラ組６３Ａ，６３Ｂの各ガイドローラ６３Ａａ，６３Ａｂ，６３Ｂａ，３Ｂｂは、研削用テープ６１の走行を案内するための鍔付きガイドローラが使用されている（図５参照）。このため、研削動作中はもとより、研削用テープ６１の走行時にあっても当該研削用テープ６１は常に平面往復移動ヘッド６２の先端面からずれることがなく、常に同一の研削条件を維持することができ、かかる点において半田バンプ等の被研削物ｗに対する研削加工の信頼度を高めることができるという利点がある。
【００４９】
図５に、稼働中における平面往復移動ヘッド６２と研削用テープ６１とガイドローラ６３Ｂａとの相互関係を示す。この図５において、矢印ｃ，ｄは、平面往復移動ヘッド６２の往復移動方向を示す。この場合、研削用テープ６１とガイドローラ６３Ｂａも、平面往復移動ヘッド６２と一体的に矢印ｃ，ｄの方向に往復移動する。この図５では、ワークＫ上の半田バンプｗを研削する場合の例を示している。
【００５０】
更に、図１の右上領域には、使用前の研削用テープ６１を収納したテープ送出リール６５が配設されている。このテープ送出リール６５は前述した支持枠体６０に着脱自在に保持されている。符号６５ａ，６５ｂは送出用ガイドローラを示す。又、図１の左上領域には、研削作業を終わって平面往復移動ヘッド６２から送り出される研削用テープ６１を巻き取るテープ巻取リール６６が配設されている。このテープ巻取リール６６は前述した本体枠部６０に着脱自在に保持されている。符号６６ａ，６６ｂは巻取用ガイドローラを示す。
これにより、研削用テープ６１については充分にその長さを確保することができ、これによって研削作業の長時間の連続作業が可能となっている。
【００５１】
前述したテープ巻取リール６６には巻取駆動モータ（図示せず）が連結され、又、テープ送出リール６５には、研削用テープ６１を送り出すに際して当該研削用テープ６１に適度の張力を付すことができるように弱ブレーキ機構（図示せず）が併設されている。
【００５２】
〔高さ計測センサ〕
前述した中継枠体７２Ａの一方と他方の垂下側板７２Ａｂ，７２Ａｃの下端部の外側部分には、図２に示すようにそれぞれ高さ計測センサ７９Ａ，７９Ｂが装備されている。この高さ計測センサ７９Ａ，７９Ｂは、レーザによる距離測定用センサによって構成され、前述したワークＫ（又は想定されるチップ）の傾きを予め計測して後述する主制御部１００へ送り込み、当該主制御部１００では前述したピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄを個別に伸縮駆動するための情報として処理されるようになっている。
【００５３】
この場合、ワークＫを載置した研削台５２Ａは基台８０によってＸーＹ方向の任意の方向に移送され、当該ワークＫ（又は想定されるチップ）の例えば四箇所の高さ位置を測定し、これによって当該ワークＫ（又は想定されるチップ）の傾斜情報を主制御部１００が演算し、同時に当該主制御部１００に付勢されてピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄが作動し、これによって中継枠体７２Ａが駆動され、平面往復移動ヘッド６２の往復移動方向がワークＫ（又は想定されるチップ）の傾きに対して平行になるように設定される。
ここで、この高さ計測センサ７９Ａ，７９Ｂについては、レーザ方式以外の他の方式のものであってもよい。
【００５４】
〔制御系〕
上記実施形態における各構成部分は制御系の主要部を成す主制御部１００によって駆動制御されるようになっている。図６に、この場合の制御系の概略ブロック図を示す。
この図６において、主制御部１００は、基台８０を駆動制御し研削台５２ＡをＸーＹ平面上の任意の位置移送し停止制御する研削台移送制御機能と、前述した高さ計測センサ７９Ａ，７９Ｂからの情報に基づいて前述したワークＫの微小傾斜を算出する微小傾斜算出機能を有すると共にピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄを個別に伸縮駆動して前述したヘッド保持板７１Ａの傾き（即ち、平面往復移動ヘッド６２の往復移動方向）を微小調整する研削面傾き微小調整機能と、ヘッド保持板７１Ａ（即ち、平面往復移動ヘッド６２）を往復駆動する往復駆動手段７５の動作を制御するヘッド駆動制御機能と、前述した研削機構５３の垂下保持手段５５を駆動制御して前述した移動枠体５４を上下動させ又は所定の高さ位置で停止しこれを保持する移動枠体上下動制御機能とを備えている。
【００５５】
この主制御部１００には、所定の演算を実行するための複数の演算プログラムを収納した第１のメモリ１０１と、この第１のメモリ１０１から引き出した所定の演算プログラムに基づいて演算する場合の判断基準等を含む種々のデータを収納した第２のメモリ１０２と、演算結果若しくはその途中の演算状況等を全体的に又部分的に表示する表示部１０３と、必要に応じて各種の情報若しくは演算指令を入力する入力部１０４とがそれぞれ併設されている。
又、この図６において、主制御部１００には、前述したように基台８０の各駆動機構８１，８２が、平面往復移動ヘッド６２の研削方向の微小傾きを調整するピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄが、又平面往復移動ヘッド６２を往復駆動させるための駆動コイル７７Ａ，７７Ｂが、それぞれ接続されている。
【００５６】
そして、前述した主制御部１００の各種制御機能は、それぞれ個別に動作可能に構成されている。又、必要に応じて、各種制御機能の二以上を同時に作動させる場合もある。これらの各種制御機能の動作については、予め動作手順が設置されたプログラムに従って動作し、若しくは必要に応じて入力部１０４から入力される指令に従って選択動作されるようになっている。
【００５７】
〔本実施形態の全体的動作等〕
次に、上記実施形態の全体的な動作等について説明する。
（垂下保持手段５５と前述した移動枠体５４とによってヘッド部移送機構５６）
まず、装置全体を稼働状態に設定し、主制御部１００の移動枠体上下動制御機能に基づいてヘッド部移送機構５６を作動させ、研削ユニット部５１（研削用テープ６１を着脱自在に当接させた平面往復移動ヘッド６２部分）を研削台５２Ａ（即ち、被研削物ｗ）に向けて移送する（第１の工程）。
この場合、必要に応じて基台８０を作動させ、研削台５２ＡをＸ−Ｙ平面上の所定の方向移動させてもよい。
【００５８】
続いて、研削ユニット部１の装備された平面往復移動ヘッド６２が半田バンプ等の被研削物ｗに当接する前に当該被研削物ｗが固着されたワーク（基板）Ｋの傾きを測定する（第２の工程）。このワーク（基板）Ｋの傾きは、具体的には高さ計測センサ７９Ａ，７９ＢによってそのワークＫの面上四箇所を測定すると共に、この距離情報に基づいて主制御部１００がワーク（基板）Ｋの傾きを算出する。この場合、ワーク（基板）Ｋの傾きは、チップ状態に切断される場合を想定して単一のチップとなり得る箇所の面上四箇所に絞った距離情報であってもよい。
【００５９】
そして、このワークＫの傾きが検出されると、直ちに主制御部１００の微小傾斜算出機能が作動して当該ワークＫの微小傾斜各が算定され、続いて主制御部１００の研削面傾き微小調整機能が作動して移動枠体５４に装備された研削面傾斜微調整手段７２の四本のピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄを個別に伸縮駆動し、平面往復移動ヘッド６２の往復移動方向をワークＫの傾きに合わせる（第３の工程）。
【００６０】
これら一連の傾斜調整にかかる情報は、主制御部１００による傾斜是正の制御経過を含めて全てリアルタイムで表示部１０３に表示されるようになっている。又、主制御部１００で使用される各種演算ソフト及び表示部駆動ソフト等は予め第１のメモリ１０２に記憶されたものが使用されている。
更に、主制御部１００により駆動される研削面傾斜微調整手段７２については、通常は演算された微小傾斜情報に基づいて主制御部１００からの指令で駆動されるように構成されているが、必要に応じて、入力部１０４からの指示で研削面傾斜微調整手段７２の四つのピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄを個別に選択駆動し、これによって、平面往復移動ヘッド６２の往復移動方向を微調整するように構成してもよい。
【００６１】
この第３の工程でワークＫの微小傾きに合わせて平面往復移動ヘッド６２の微小傾きが設定されると、前述した第１の工程がそのまま継続して実行され、前述した平面往復移動ヘッド６２が被研削物ｗに適当な押圧力を持って当接され、続いて主制御部１００のヘッド駆動制御機能が作動しヘッド往復駆動手段７０を駆動して当該被研削物（例えば半田バンプ）ｗに対する研削作業が開始される（第４の工程）。
この場合、平面往復移動ヘッド６２は被研削物ｗに当接する前から往復移動動作に入り、当接と同時に被研削物ｗの研削（又は研磨状態の微小研削）が実行される。これにより、例えば平面的に配列された複数個の半田バンプが全体的に一様に微小研削されその高さが同一に設定される。
【００６２】
このように、本実施形態では、被研削物の先端部を研削用テープ６１によって研削するようにしたので、常に新しい研削面（研削用テープ６１の）で被研削物Ｗを研削することが可能となり、これがため、被研削物Ｗが例えば粘性の高い金属からなる半田バンプ等であっても常に目詰まりの無い新しい研削用テープ６１の研削面部分で被研削物Ｗを研削することができ、かかる点において、異なった箇所の各ワーク（基板）Ｋの半田バンプに対しても、研削加工後の被研削面の仕上がりの品質を常に同一の高品質に維持し得るという利点がある。
【００６３】
又、被研削物ｗの研削に際しては、当該被研削物ｗの研削箇所に対して研削用テープ６１の研削面を被研削物Ｗの研削される面に沿って往復移動させるように構成したので、例えば研削箇所に一方向への大きなバリが発生するという不都合がなくなり、これがため、例えば被研削物Ｗが半田バンプであっても隣接する半田バンプ相互間にブリッジが生じる（破片がつながる）という不都合を有効に排除することができ、かかる点において信頼性の高い精密研削装置を得ることができる。
【００６４】
更に、本実施形態では、上述したように被研削物Ｗに向けて平面往復移動ヘッド６２下降移動させて研削加工を行うように構成したので、被研削物ｗを所定の研削台５２Ａ上に固定したまま研削作業を行うことができ、かかる点において、被研削箇所が複数あっても例えばベースユニット５２側の研削台５２Ａを水平方向に任意に移動させるだけで異なった箇所で同一内容の研削作業を実行することができ、かかる点において作業能率を著しく向上させることができ、複数箇所の各被研削物ｗに対しても各研削仕上げ面の品質を常に同一品質に設定することができる。
【００６５】
また、ワークＫの微小傾きにより当該ワークＫのバンプの研削仕上げ面が傾くという不都合も解消されることとなり、被研削物ｗを変える度に、常に研削用テープ６１の未使用面を被研削物ｗに対して使用することができるので、研削用テープ６１の目詰まりという不都合がなくなり、研削用テープ６１を巻き取るだけで当該新規な研削条件を設定し得るので、作業性および生産性の向上を図り得るという利点がある。
【００６６】
又、基台８０としては、本実施形態では前述した研削台５２ＡをＸ−Ｙ平面上の任意の方向に移送し得るＸ−Ｙ移送用テーブルが使用されている。
このため、研削の対象範囲が広くなるので、研削用ステージ２Ａに載置され保持されたワークＫ上の被研削物Ｗは、その研削箇所の数又は大きさを自由に設定することができ、同時に研削対象箇所を単に基台８０の動作を操作するだけで研削台５２ＡをＸ−Ｙ平面上の任意の方向に移送し得るので、複数の研削箇所を順次連続的に選択してその研削作業を実行することができ、かかる点において、その作業性を著しく向上させることができる。
【００６７】
更に、研削用テープを使用したことにより、被研削物上での研削位置の移動に際しても、僅かな移動時間中に研削用テープの巻き取りができるので研削用テープの研削面を常に新しい研削用テープ面とすることができ、かかる点において、研削作業の能率および研削加工精度を経時的にも常に同一状態を維持することができ、異なった切削箇所に対しても常に同一の研削条件を設定することができ、これによって研削作業における被研削物に対する研削仕上げ面の品質を常に良好なものとすることができる。
【００６８】
又、本実施形態では、研削面傾斜微調整手段７２の四つのピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄを研削ユニット部５１側に装備したので、ヘッド保持板７１Ａ（即ち、平面往復移動ヘッド６２）の傾斜調整を迅速に行う事が可能となり、ヘッド保持板７１Ａに近接して四つのピエゾアクチュエータ７３Ａ〜７３Ｄを装備し得るので、傾斜角の調整範囲を大きくとることができ、かかる点において汎用性を高めることができるという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は特に被研削物ｗとして半田バンプの精密研削（高さを揃えること）について詳細に説明したが、これは、本発明を、半田バンプの精密研削に限定するものではなく、例示であり、他の精密部材を研磨／研削の対象としたものであっても、そっくりそのまま実施することができ、特に装置全体の小型化が可能な構造であるので、ミクロン単位の精密微小部材の先端研磨（又は研削）にも、適合し得るものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の最良の一実施形態を示す一部省略した正面図である。
【図２】図１の一部省略した右側面図である。
【図３】図１内に開示したピエゾアクチュエータの先端面に設けられた部材係合機構部を示す部分断面図である。
【図４】図２に開示したヘッド往復駆動手段を示す説明図で、図４（Ａ）は図の下方に向けてヘッド保持板（即ち平面往復移動ヘッド）を移送する場合の駆動コイルの通電状態を示す図、図４（ｂ）は図の上方に向けてヘッド保持板（即ち平面往復移動ヘッド）を移送する場合の駆動コイルの通電状態を示す図である。
【図５】図１に開示した平面往復移動ヘッドの先端部（下端部）における研削テープとの協同動作の状態を示す部分説明図である。
【図６】図１乃至図２に開示した実施形態の動作制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７１】
５１  研削ユニット部
５２  ベースユニット
５２Ａ  研削台
５４  移動枠体
５６  ヘッド部移送機構
６１  研削用テープ
６２  平面往復移動ヘッド
６３Ａａ，６３Ａｂ，６３Ｂａ，６３Ｂｂ  ガイドローラ
７０  ヘッド往復駆動機構
７１  ヘッド保持機構
７１Ａ  ヘッド保持板
７１Ｂ  中継プレート
７１Ｃ，７１Ｄ，７１Ｅ，７１Ｆ  板ばね
８０  基台
７３  研削面傾斜微調整手段
７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｄ  ピエゾアクチュエータ
７９Ａ，７９Ｂ  高さ計測センサ
１００  主制御部
Ｋ  ワーク（基板）
ｗ  被研削物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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