(57)【要約】【課題】研削砥石に触れることなく、マウントに対して研削ホイールを下側からネジで着脱すること。【解決手段】研削ホイール着脱治具（７０）は、フランジ付きのホイール基台（４２）に環状に複数の研削砥石（６０）を配設した研削ホイール（４１）を、研削装置のマウント（３４）に装着する際に使用されるものであり、研削砥石を収容する収容部（７２）が形成された筒状の治具本体（７１）と、ホイール基台のフランジの複数の貫通穴（４６）のうち２つの貫通穴に差し込まれるように、治具本体の上面に突設された支持ピン（７４）と、残りの貫通穴を下方に露出させるように、治具本体の外周を切り欠いて貫通穴へのネジ（７７）の入出を可能にしたネジ入出部（７５）とを備える構成にした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状の基台に環状に研削砥石を配設した研削ホイールをマウントに装着する研削ホイール着脱治具であって、
該マウントは、該マウントの中心を中心に等角度で配設する３つ以上のネジ穴を備え、
該研削ホイールは、該環状の研削砥石の外側で該ネジ穴に対応してネジを貫通させる３つ以上の貫通穴を備え、
該研削ホイール着脱治具は、
該研削砥石を収容する収容部と、該基台を載置する載置部と、少なくとも２つの該貫通穴に挿入し該研削ホイールを支持する支持ピンと、該支持ピンが挿入されていない該貫通穴にネジを進入および退出可能にするネジ入出部とを備える研削ホイール着脱治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削装置から研削ホイールを着脱する際に用いられる研削ホイール着脱治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
研削装置は、スピンドルの先端のマウントに研削砥石を環状に配設した研削ホイールが装着されている。通常の研削ホイールは、マウントに形成された貫通穴に上側からボルトを差し込み、貫通穴から下方に突出したボルトの先端を研削ホイールのネジ穴に螺合させてマウントに装着される。この研削ホイールの装着時に、研削ホイールの研削砥石を保護する研削ホイール保護治具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の研削ホイール保護治具には、研削ホイールの外周及び底面を覆うような環状の収容部が形成されており、収容部によって研削砥石が全周に亘って保護されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２１１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一部の研削装置では、マウントに対して研削ホイールが下側からボルトで装着される。このような研削ホイールでは、研削ホイールに形成された貫通穴にボルトを下側から差し込み、貫通穴から上方に突出するボルトの先端をマウントのネジ穴に螺合させる必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の研削ホイール保護治具は、このような研削ホイールに対応しておらず、研削ホイール保持治具にボルトが干渉してマウントに対して研削ホイールを下側からネジ止めすることができない。また、治具を使用せずに研削ホイールを装着しようとすると、作業者の手が触れるおそれがある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、研削砥石に触れることなく、マウントに対して研削ホイールを下側からネジで着脱することができる研削ホイール着脱治具を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の研削ホイール装着工具は、円板状の基台に環状に研削砥石を配設した研削ホイールをマウントに装着する研削ホイール着脱治具であって、該マウントは、該マウントの中心を中心に等角度で配設する３つ以上のネジ穴を備え、該研削ホイールは、該環状の研削砥石の外側で該ネジ穴に対応してネジを貫通させる３つ以上の貫通穴を備え、該研削ホイール着脱治具は、該研削砥石を収容する収容部と、該基台を載置する載置部と、少なくとも２つの該貫通穴に挿入し該研削ホイールを支持する支持ピンと、該支持ピンが挿入されていない該貫通穴にネジを進入および退出可能にするネジ入出部とを備える。
【０００７】
この構成によれば、研削ホイールの少なくとも２つの貫通穴に研削ホイール着脱治具の支持ピンを挿入させて、研削ホイールの基台を研削ホイール着脱治具の載置部に位置決め状態で載置させる。このとき、研削ホイールの研削砥石が研削ホイール着脱治具の収容部に収容されて保護されると共に、研削ホイール着脱治具の支持ピンが挿入されていない研削ホイールの貫通穴に研削ホイール着脱治具のネジ入出部が位置付けられる。よって、マウントに対して研削ホイールを下側からネジ止めする際に、ネジが研削ホイール着脱治具に干渉することがない。このように、研削砥石に触れることなく、研削ホイール着脱治具を把持して、研削装置のマウントに研削ホイールを装着することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、研削ホイール着脱治具で研削ホイールを支持することで、研削砥石に触れることなく研削ホイールを研削装置のマウントに装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態の研削装置の斜視図である。
【図２】本実施の形態の研削ホイール及び研削ホイール着脱治具の斜視図である。
【図３】本実施の形態の研削ホイールの装着動作の説明図である。
【図４】変形例のマウント及び研削ホイールの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態の研削装置について説明する。図１は、本実施の形態の研削装置の斜視図である。なお、以下の説明では、研削装置は、マウントに対して研削ホイールを下側からネジ止め可能な構成であればよく、図１に記載された構成に限定されない。
【００１１】
図１に示すように、研削装置１は、多数の研削砥石６０を環状に並べた小型の研削ホイール４１を用いて、保持テーブル１５上のウェーハＷに対してＴＡＩＫＯ（登録商標）研削するように構成されている。ＴＡＩＫＯ研削は、ウェーハＷの外周領域を残して薄化することにより、リング状の凸部を形成する加工をいう。薄化されたウェーハＷがリング状の凸部によって補強され、ウェーハＷの反りや搬送時の不具合が防止される。なお、ウェーハＷは、半導体ウェーハや光デバイスウェーハに限らず、研削対象になる板状物であればよく、保護テープＴが貼着された状態で研削装置１に搬入される。
【００１２】
研削装置１の基台１０の上面には、Ｘ軸方向に延在する矩形状の開口が形成され、この開口は保持テーブル１５と共に移動可能な移動板１１及び蛇腹状の防水カバー１２に覆われている。防水カバー１２の下方には、保持テーブル１５をＸ軸方向に進退移動させるボールねじ式の進退手段（不図示）が設けられている。保持テーブル１５は、回転手段（不図示）に連結されており、回転手段の駆動によって回転可能に構成されている。また、保持テーブル１５の上面には、多穴質のポーラスセラミック材によってウェーハＷを吸引保持する保持面１６が形成されている。
【００１３】
基台１０上のコラム１８には、研削手段３１を保持テーブル１５に対してＺ軸方向に研削送りする研削送り手段２１が設けられている。研削送り手段２１は、コラム１８に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール２２と、一対のガイドレール２２にスライド可能に設置されたモータ駆動のＺ軸テーブル２３とを有している。Ｚ軸テーブル２３の背面側には図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ２４が螺合されている。ボールネジ２４の一端部に連結された駆動モータ２５によりボールネジ２４が回転駆動されることで、研削手段３１がガイドレール２２に沿ってＺ軸方向に移動される。
【００１４】
研削手段３１は、ハウジング３２を介してＺ軸テーブル２３の前面に取り付けられており、スピンドル３３で研削ホイール４１を中心軸回りに回転させるように構成されている。スピンドル３３は、いわゆるエアスピンドルであり、ケーシングの内側で高圧エアを介してスピンドルシャフトを回転可能に支持している。スピンドルシャフトの先端にはマウント３４が連結されており、マウント３４には多数の研削砥石６０が環状に配設されたＴＡＩＫＯ研削用の小型の研削ホイール４１が装着されている。研削砥石６０は、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めて形成されている。
【００１５】
研削手段３１の高さ位置は、リニアスケール６１によって測定されている。リニアスケール６１は、Ｚ軸テーブル２３に設けた読取部６２でガイドレール２２の表面に設けたスケール部６３の目盛りを読み取ることで、研削手段３１の高さ位置を測定している。また、基台１０の上面には、ウェーハＷの厚みを測定する厚み測定手段６５が設けられている。厚み測定手段６５は、保持テーブル１５の保持面１６及びウェーハＷの上面に一対の接触子６６、６７を接触させ、保持テーブル１５の保持面高さとウェーハＷの上面高さの差分からウェーハＷの厚みを測定している。
【００１６】
また、研削装置１には、装置各部を統括制御する制御手段６９が設けられている。制御手段６９は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。この研削装置１では、小型の研削ホイール４１に配設された研削砥石６０を回転させながらウェーハＷに押し付けることで、ウェーハＷの外周部分を除く中央部分が所定厚みまで薄化される。このとき、リニアスケール６１及び厚み測定手段６５の測定結果に基づいて研削送り量が制御されている。
【００１７】
このようなＴＡＩＫＯ研削用の研削装置１では、通常の研削装置とは異なり、マウント３４に対して研削ホイール４１が下側からネジ止めされることで取り付けられる。研削ホイール４１を直に把持して研削装置１のマウント３４に装着しようとすると、研削砥石６０に作業者の手が触れる場合がある。特に、仕上げ用の研削砥石は、粗研削用の研削砥石と比較して砥粒の結合力が弱いため、研削砥石に触れることで欠けるおそれがある。また、ＴＡＩＫＯ用の研削ホイール４１はウェーハサイズに応じてホイール径が異なっており、ホイール径毎に保護用カバーとなる専用の着脱治具を用意することは難しい。
【００１８】
そこで、本件出願人は、ＴＡＩＫＯ用の研削ホイール４１がウェーハサイズに応じてホイール径が異なるが、研削装置１のマウント３４に装着されるフランジ径が変わらない点に着目し、全てのホイール径をカバーできる研削ホイール着脱治具７０を考案した（図２参照）。研削ホイール着脱治具７０で研削ホイール４１を支持することで、研削砥石に触れることなく研削ホイール４１を研削装置のマウント３４に下側から装着することができる。また、研削ホイール着脱治具７０によって研削ホイール４１のフランジを支持するようにしたため、ウェーハサイズ毎に研削ホイール着脱治具７０を用意する必要がない。
【００１９】
以下、図２を参照して、研削ホイール及び研削ホイール着脱治具について説明する。図２は、本実施の形態の研削ホイール及び研削ホイール着脱治具の斜視図である。なお、図２においては、ホイール径の異なる２種類の研削ホイールを図示した一例を示しているが、ホイール径は特に限定されない。
【００２０】
図２に示すように、研削ホイール４１、５１は、フランジ付きのホイール基台４２、５２の筒状部４３、５３のホイール径が異なり、研削対象のウェーハサイズに応じてマウント３４に着け替えられて使用される。ホイール基台４２、５２の筒状部４３、５３の下部には複数の研削砥石６０が環状に配設されており、筒状部４３、５３の上部には径方向外側に広がるフランジ部４４、５４が連なっている。フランジ部４４、５４の上面は研削装置１のマウント３４に装着される被装着面４５、５５になっており、マウント３４にはマウント３４の中心を中心とした等角度で４つのネジ穴３６が形成されている。
【００２１】
研削ホイール４１、５１のフランジ部４４、５４には、筒状部４３、５３（複数の研削砥石６０）の外側でマウント３４のネジ穴３６に対応して、ネジを貫通させる４つの貫通穴４６、５６が形成されている。研削ホイール４１、５１は、フランジ部４４、５４の貫通穴４６、５６に下側からネジが差し込まれ、マウント３４にネジ穴３６にネジを締め付けることでマウント３４にネジ止めされる。このように、研削ホイール４１、５１はホイール径が異なっているが、フランジ部４４、５４が同一径であり、フランジ部４４、５４の同一箇所にマウント３４のネジ穴３６に対応する貫通穴４６、５６が形成されている。
【００２２】
研削ホイール着脱治具７０は、研削ホイール４１、５１をマウント３４に装着するために使用されるものであり、円筒状の治具本体７１の外周面の対向する２箇所が平坦に切り欠かれている。治具本体７１の内側は、ホイール基台４２、５２の筒状部４３、５３が入り込むように開口され、筒状部４３、５３に配設した研削砥石６０が収容される収容部７２になっている。治具本体７１の上面は、ホイール基台４２、５２のフランジ部４４、５４が載置される載置部７３になっており、治具本体７１の切り欠かれた２箇所を除いて、フランジ部４４、５４が全周に亘って下方から支持される。
【００２３】
治具本体７１の載置部７３には、フランジ部４４、５４の４つの貫通穴４６、５６のうち、対向する２つの貫通穴４６、５６に対応して２つの支持ピン７４が突設されている。各支持ピン７４がフランジ部４４、５４の貫通穴４６、５６に挿入されることで、治具本体７１に対して研削ホイール４１が位置決め状態で支持される。また、治具本体７１は、フランジ部４４、５４の４つの貫通穴４６、５６のうち、支持ピン７４が挿入されていない残りの貫通穴４６、５６に対応した箇所が平坦に切り欠かれている。この切り欠き部は、マウント３４に対する研削ホイール４１、５１の装着時にネジの進入及び退出を可能にするネジ入出部７５になっている。
【００２４】
このように、フランジ部４４、５４の貫通穴４６、５６に治具本体７１の支持ピン７４を位置付けて、研削ホイール４１、５１が治具本体７１の載置部７３に載置される。このとき、フランジ部４４、５４の下面から研削面までの距離よりも、治具本体７１の載置部７３から下面までの距離が大きく、治具本体７１の下面から研削砥石６０が突出することがない。また、治具本体７１のネジ入出部７５ではフランジ部４４、５４の２つの貫通穴４６、５６が露出され、マウント３４に対する研削ホイール４１、５１のネジ止め時の作業空間が確保されている。よって、研削砥石６０に触れることなく、研削ホイール４１、５１をマウント３４に装着することが可能になっている。
【００２５】
続いて、図３を参照して、研削装置のマウントに対する研削ホイールの装着動作について説明する。図３は本実施の形態の研削ホイールの装着動作の説明図である。また、図３Ａ、Ｂの研削ホイール着脱治具は図２のａ−ａ面で切断した時の断面図であり、図３Ｃの研削ホイール着脱治具は図２のｂ−ｂ面で切断した時の断面図である。
【００２６】
図３Ａに示すように、研削ホイール４１の筒状部４３が研削ホイール着脱治具７０の収容部７２に入り込むように、研削ホイール４１と研削ホイール着脱治具７０が近づけられる。このとき、研削ホイール４１のフランジ部４４の貫通穴４６が研削ホイール着脱治具７０の支持ピン７４に位置付けられるように、研削ホイール４１に対して研削ホイール着脱治具７０の向きが調整されている。研削ホイール４１の筒状部４３が研削ホイール着脱治具７０の収容部７２に入り込み、フランジ部４４の貫通穴４６に研削ホイール着脱治具７０の支持ピン７４が入り込むことで、研削ホイール４１に研削ホイール着脱治具７０が取り付けられる。
【００２７】
図３Ｂに示すように、研削ホイール４１のフランジ部４４が研削ホイール着脱治具７０の載置部７３に載置されると、研削ホイール４１の筒状部４３が研削ホイール着脱治具７０の収容部７２に収容される。このとき、研削ホイール４１に配設された研削砥石６０が研削ホイール着脱治具７０の下面よりも上方に位置付けられるため、研削砥石６０が研削ホイール着脱治具７０によって全体的に保護される。また、研削ホイール着脱治具７０の支持ピン７４が研削ホイール４１の貫通穴４６に差し込まれるため、研削ホイール４１の向きが固定されると共に研削ホイール着脱治具７０に対するガタツキが防止される。
【００２８】
図３Ｃに示すように、研削ホイール着脱治具７０を別の方向から見ると、研削ホイール着脱治具７０の平坦に切り欠かれたネジ入出部７５が研削ホイール４１の貫通穴４６の真下に位置付けられている。研削ホイール４１の装着時には、研削ホイール着脱治具７０を把持して研削ホイール４１がマウント３４に近づけられ、支持ピン７４が挿入されていない貫通穴４６に対してネジ７７が差し込まれる。このとき、ネジ入出部７５がネジ７７を避けるように切り欠かれているため、ネジ７７が研削ホイール着脱治具７０に干渉することなく、フランジ部４４をマウント３４にネジ止めすることができる。
【００２９】
そして、マウント３４の２箇所で研削ホイール４１がネジ止めされると、研削ホイール４１から研削ホイール着脱治具７０が取り外されて、マウント３４の残りの２箇所で研削ホイール４１がネジ止めされる。このように、研削ホイール着脱治具７０を用いることで、研削砥石６０に作業者の手が触れることがなく、研削ホイール４１の破損が防止される。また、研削ホイール着脱治具７０が部分的に切り欠かれて、研削ホイール４１の２箇所の貫通穴４６が下方に露出されるため、この貫通穴４６を通じてマウント３４に研削ホイール４１をネジ止めすることができる。
【００３０】
なお、ホイール径が大きな研削ホイール４１もホイール径が小さな研削ホイール５１（図２参照）もフランジ径が同一であるため、研削ホイール５１についても上記の装着動作と同様な手順でマウント３４に装着することができる。研削ホイール着脱治具７０が大小異なるホイール径をカバーすることができるため、ホイール径毎（ウェーハサイズ毎）に研削ホイール着脱治具７０を用意する必要がない。また、研削ホイール着脱治具７０は、マウント３４に対する研削ホイール４１、５１の装着時の他、研削ホイール４１、５１の取り外し時や持ち運び時にも研削砥石６０を保護することができる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態の研削ホイール着脱治具７０は、研削ホイール４１の研削砥石６０が研削ホイール着脱治具７０の収容部７２に収容されて保護されると共に、研削ホイール４１の貫通穴４６に研削ホイール着脱治具７０のネジ入出部７５が位置付けられる。よって、マウント３４に対して研削ホイール４１を下側からネジ止めする際にネジ７７が研削ホイール着脱治具７０に干渉することがない。このように、研削砥石６０に触れることなく、研削ホイール着脱治具７０を把持して、研削装置１のマウント３４に研削ホイール４１を装着することができる。
【００３２】
なお、本実施の形態では、マウント３４の装着面と研削ホイール４１の被装着面とが平面であるため、マウント３４のネジ穴３６に研削ホイール４１の貫通穴４６を合わせることが難しい。すなわち、マウント３４と研削ホイール４１の中心同士が一致していなければならず、さらにマウント３４と研削ホイール４１の周方向の向きが一致していなければ、マウント３４のネジ穴３６に研削ホイール４１の貫通穴４６が位置付けられない。そこで、マウントと研削ホイールの中心同士が一致するように、マウントの装着面及び研削ホイールの被装着面が位置決めされる構成にしてもよい。
【００３３】
例えば、図４Ａに示すように、マウント８１の装着面８２に研削ホイール８６のフランジ径に対応した大きさの凹部８３が形成されてもよい。これにより、マウント８１の凹部８３の内側に研削ホイール８６のフランジ部８７を嵌め込むことで、マウント８１と研削ホイール８６の中心が一致するため、マウント８１と研削ホイール８６の周方向の向きだけ合わせれば、マウント８１のネジ穴８４に研削ホイール８６の貫通穴８８を容易に位置付けることができる。また、図４Ｂに示すように、マウント９１の装着面９２に凸部９３を設けて、この凸部９３が差し込まれる凹部９８を研削ホイール９６の被装着面９７に設けるようにしてもよい。
【００３４】
このように、マウントの装着面及び研削ホイールの被装着面のいずれか一方に、第１の位置決め部として位置決め凸部が設けられ、いずれか他方に第１の位置決め部に係合する第２の位置決め部として位置決め凹部が設けられていればよい。また、位置決め凸部及び位置決め凹部の外周面を多角形に形成することで、マウントと研削ホイールの中心同士だけでなく、マウントと研削ホイールの周方向の向きも同時に一致させるようにしてもよい。
【００３５】
また、本実施の形態では、マウントに４つのネジ穴が形成される構成にしたが、この構成に限定されない。マウントには、少なくとも３以上のネジ穴が、マウントの中心を中心とした等角度で形成されていればよい。よって、研削ホイールには、マウントのネジ穴に対応して、少なくとも３つ以上の貫通穴が形成されていればよい。
【００３６】
また、本実施の形態では、研削ホイール着脱治具の治具本体の内側が貫通されて収容部が形成されているが、この構成に限定されない。収容部は研削砥石を収容可能であればよく、例えば、治具本体の内側の収容部が有底筒状に形成されていてもよい。
【００３７】
また、本実施の形態では、研削ホイール着脱治具に２つの支持ピンが突設される構成にしたが、この構成に限定されない。研削ホイール着脱治具には、研削ホイールの少なくとも２つの貫通穴に挿入される支持ピンが設けられていればよく、例えば、３つの支持ピンが突設されていてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態では、研削ホイール着脱治具のネジ入出部が、治具本体の外周面を平坦に切り欠いて形成されたが、この構成に限定されない。ネジ入出部は、支持ピンが挿入されていない研削ホイールの貫通穴にネジを進入及び退出可能にする構成であればよく、貫通穴を避けるように治具本体の外周面が形成されていればよい。
【００３９】
また、本発明の各実施の形態を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。
【００４０】
また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。
【００４１】
また、本実施の形態では、本発明を研削ホイールの着脱治具に適用した構成について説明したが、加工面に触れることなく、加工工具を着脱させる加工工具の着脱治具に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上説明したように、本発明は、研削砥石に触れることなく、マウントに対して研削ホイールを下側からネジで着脱することができるという効果を有し、特に、ＴＡＩＫＯ研削用の研削ホイールをマウントに着脱する研削ホイール着脱治具に有用である。
【符号の説明】
【００４３】
３４  研削装置のマウント
３６  マウントのネジ穴
４１、５１  研削ホイール
４２、５２  ホイール基台（基台）
４４、５４  フランジ部
４６、５６  フランジ部の貫通穴
６０  研削砥石
７０  研削ホイール着脱治具
７１  治具本体
７２  収容部
７３  載置部
７４  支持ピン
７５  ネジ入出部
７７  ネジ
【図１】
2018069344.tif 000003
【図２】
2018069344.tif 000004
【図３】
2018069344.tif 000005
【図４】
2018069344.tif 000006