(57)【要約】【課題】可動部が往復運動した場合においてもボールネジを密閉保護できる保護性能の高いボールネジ保護ジャバラ機構を提供すること。【解決手段】ボールネジ１３の一端側を被覆する第一のジャバラ部１０４と、ボールネジ１３の他端側を被覆する第二のジャバラ部１０５とを備え、第一のジャバラ部１０４の一端を第一の静止部１０１の接続面１０１ａに接続し、他端をナット１０３の取付け部１０３ｂに接続すると共に、第二のジャバラ部１０５の一端を第二の静止部１０２の接続面１０２ａに接続し、他端をナット１０３の取付け部１０３ｃに接続して第一のジャバラ部１０４内の密閉空間Ａ１と第二のジャバラ部１０５内の密閉空間Ａ２とをナット１０３を跨ぐ連通路１０６で連通した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の静止部と第二の静止部との間を往復移動する可動部と、前記可動部に形成されたナットと、前記ナットに係合して前記第一の静止部側から前記第二の静止部側に延在するボールネジと、前記ボールネジの延在方向を回転軸として前記ボールネジを回転駆動させるモータと、を有する駆動手段の前記ボールネジを覆って保護するボールネジ保護ジャバラ機構であって、
一端が前記第一の静止部に接続され、他端が前記可動部の前記ナットに接続されることにより密閉空間が形成され、前記第一の静止部と前記可動部との接近離反に伴って伸縮自在な第一のジャバラ部と、
一端が前記可動部の前記ナットに接続され、他端が前記第二の静止部に接続されることにより密閉空間が形成され、前記可動部と前記第二の静止部との接近離反に伴って伸縮自在な第二のジャバラ部と、を有し、
前記第一のジャバラ部が覆う密閉空間と前記第二のジャバラ部が覆う密閉空間とを連通させる連通路が前記ナットを跨いで配設されたことを特徴とするボールネジ保護ジャバラ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールネジ保護ジャバラ機構に関し、例えば、切削装置の保持テーブルの送りに用いられるボールネジを保護するボールネジ保護ジャバラ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程においては、略円板形状の半導体ウェーハの表面に格子状に分割予定ラインが形成され、分割予定ラインにより区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成される。そして、半導体ウェーハは、切削装置により分割予定ラインに沿って切削され、個々の半導体チップに分割される。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用される。
【０００３】
一般に、このような半導体ウェーハを分割する切削装置においては、半導体ウェーハの加工部分に向けて切削液を噴射しながら切削が行われる（例えば、特許文献１参照）。この切削装置においては、半導体ウェーハを保持テーブルで保持し、この保持テーブルをボールネジで前後に往復運動させながら切削加工する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２５２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記切削装置のボールネジは、切削加工時に飛散した切削液や切削屑による摩耗及び破損を防ぐため、ジャバラ状のカバー部材で被覆されている。このジャバラ状のカバー部材には、エアー穴（通気孔）が設けられており、この通気孔からカバー部材内の空気が吸排気されることにより、カバー部材が保持テーブルの往復運動に合わせて伸縮可能になっている。このように通気孔が設けられたカバー部材を用いた場合には、通気孔から切削液などの異物がカバー部材内部に混入するおそれがあり、必ずしもカバー部材の保護機能が十分に発揮されない問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みて為されたものであり、可動部が往復運動した場合においてもボールネジを密閉保護できる保護性能の高いボールネジ保護ジャバラ機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のボールネジ保護ジャバラ機構は、第一の静止部と第二の静止部との間を往復移動する可動部と、前記可動部に形成されたナットと、前記ナットに係合して前記第一の静止部側から前記第二の静止部側に延在するボールネジと、前記ボールネジの延在方向を回転軸として前記ボールネジを回転駆動させるモータと、を有する駆動手段の前記ボールネジを覆って保護するボールネジ保護ジャバラ機構であって、一端が前記第一の静止部に接続され、他端が前記可動部の前記ナットに接続されることにより密閉空間が形成され、前記第一の静止部と前記可動部との接近離反に伴って伸縮自在な第一のジャバラ部と、一端が前記可動部の前記ナットに接続され、他端が前記第二の静止部に接続されることにより密閉空間が形成され、前記可動部と前記第二の静止部との接近離反に伴って伸縮自在な第二のジャバラ部と、を有し、前記第一のジャバラ部が覆う密閉空間と前記第二のジャバラ部が覆う密閉空間とを連通させる連通路が前記ナットを跨いで配設されたことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、第一のジャバラ部及び前記第二のジャバラ部内に形成された密閉空間によりボールネジが密閉保護され、可動部が往復運動した場合には、連通路を介して第一のジャバラ部内（第二のジャバラ部内）の密閉空間から、第二のジャバラ部内（第一のジャバラ部内）の密閉空間に空気が移動する。このため、第一のジャバラ部及び第二のジャバラ部は、密閉空間内の空気を外部に排気する通気孔を設けることなく伸縮することが可能となる。したがって、可動部が往復運動した場合においてもボールネジを密閉保護することができ、保護性能の高いボールネジ保護ジャバラ機構を実現することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、可動部が往復運動した場合においてもボールネジを密閉保護できる保護性能の高いボールネジ保護ジャバラ機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構を備えた切削装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構の周辺構成の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構の動作説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構の変形例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る切削装置の環状フレームに支持される半導体ウェーハの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。最初に、本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構を備えた切削装置について説明する前に、切削対象となる半導体ウェーハについて簡単に説明する。図５は、環状フレームに支持された半導体ウェーハの斜視図である。
【００１２】
図５に示すように、半導体ウェーハ（ワーク）Ｗは、略円板状に形成されており、表面に格子状に配列された分割予定ライン９１によって複数の領域に区画されている。この区画された領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス９２が形成されている。また、半導体ウェーハＷは、貼着テープ９３を介して環状フレーム９４に支持され、切削装置１に搬入および搬出される。
【００１３】
なお、本実施の形態においては、ワークとしてシリコンウェーハ、ガリウムヒソ等の半導体ウェーハを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではない。半導体ウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈ  Ｆｉｌｍ）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス、サファイヤ（Ａｌ２Ｏ３）系の無機材料基板、各種電気部品やミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料をワークとしてもよい。
【００１４】
次に、図１を参照して、本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構を備えた切削装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構を備えた切削装置の斜視図である。
【００１５】
図１に示すように、切削装置１は、切削ブレード４１を有する一対のブレードユニット（切削加工ユニット）６と半導体ウェーハＷを保持した保持テーブル（可動部）３とを相対移動させて半導体ウェーハＷを切削するように構成されている。切削装置１は、基台２を有しており、基台２上には保持テーブル３をＸ軸方向に移動させる保持テーブル移動機構（駆動手段）４が設けられている。また、基台２上には、保持テーブル移動機構４を跨ぐように立設した門型の柱部５が設けられ、柱部５には、保持テーブル３の上方において一対のブレードユニット６をＹ軸方向に移動させるブレードユニット移動機構７が設けられている。
【００１６】
保持テーブル移動機構４は、基台２上に配置され、Ｘ軸方向に延在する一対のガイドレール１１と、一対のガイドレール１１にスライド可能に設置されたモータ駆動のＸ軸テーブル１２とを有している。Ｘ軸テーブル１２の上部には、保持テーブル３が設けられている。Ｘ軸テーブル１２の背面側には、ナット１０３（図２参照）が形成され、ナット１０３にボールネジ１３が係合されている。そして、ボールネジ１３の一端部には、駆動モータ（モータ）１４が連結され、この駆動モータ１４によりボールネジ１３が回転駆動される。ボールネジ１３は、ボールネジ保護ジャバラ機構１５によって切削加工時の切削液及び切削屑からボールネジ１３を密閉保護するように構成されている。ボールネジ保護ジャバラ機構１５の構成については後述する。
【００１７】
保持テーブル３は、Ｘ軸テーブル１２の上面に固定されたＺ軸回りに回転可能なθテーブル１６と、θテーブル１６の上面に固定されたテーブル支持部１７とを有している。また、テーブル支持部１７の上部には、半導体ウェーハＷを吸着保持するワーク保持部２１が支持されている。ワーク保持部２１は、所定の厚みを有する円盤状であり、上面中央部分にはポーラスセラミック材により吸着面が形成されている。吸着面は、負圧により貼着テープ９３を介して半導体ウェーハＷを吸着する面であり、テーブル支持部１７の内部の配管を介して吸引源に接続されている。
【００１８】
ワーク保持部２１の周囲には、テーブル支持部１７の四方から径方向外側に延びる一対の支持アームを介して４つのクランプ部２４が設けられている。この４つのクランプ部２４は、エアーアクチュエータにより駆動し、半導体ウェーハＷの周囲の環状フレーム９４を挟持固定する。
【００１９】
ブレードユニット移動機構７は、柱部５の前面に配置され、Ｙ軸方向に延在する一対のガイドレール３１と、一対のガイドレール３１にスライド可能に設置されたモータ駆動の一対のＹ軸テーブル３２とを有している。また、ブレードユニット移動機構７は、各Ｙ軸テーブル３２の前面のそれぞれに配置され、Ｚ軸方向に延在する一対のガイドレール３３と、各一対のガイドレール３３のそれぞれにスライド可能に配置されたモータ駆動のＺ軸テーブル３４とを有している。各Ｚ軸テーブル３４には、それぞれブレードユニット６が延設されている。
【００２０】
また、各Ｙ軸テーブル３２、各Ｚ軸テーブル３４の背面側には、それぞれ図示しないナットが形成され、これらナットにボールネジ３６、３７が係合されている。そして、Ｙ軸テーブル３２用のボールネジ３６、Ｚ軸テーブル用のボールネジ３７の一端部には、それぞれ駆動モータ３８、３９が連結され、これら駆動モータ３８、３９によりボールネジ３６、３７が回転駆動される。
【００２１】
ブレードユニット６は、円板状の切削ブレード４１と、切削ブレード４１に連結されたスピンドルと、切削液を噴射する複数の噴射ノズルとを備える。ブレードユニット６は、スピンドルにより切削ブレード４１を高速回転させ、各ノズルから切削部分や切削ブレード４１に切削液を噴射して切削加工を行う。
【００２２】
このように構成された切削装置１が稼働されると、保持テーブル３が半導体ウェーハＷを保持した状態で、一対のブレードユニット６に臨む加工位置に移動される。そして、一対のブレードユニット６の切削ブレード４１が半導体ウェーハＷのＸ軸方向の分割予定ライン９１に位置合わせされ、一対のブレードユニット６が下降されることで高速回転した切削ブレード４１により半導体ウェーハＷが切り込まれる。切削ブレード４１により半導体ウェーハＷが切り込まれると、保持テーブル３がＸ軸方向に切削送りされ、半導体ウェーハＷの分割予定ライン９１が加工される。この動作が繰り返されて全ての分割予定ライン９１が加工される。
【００２３】
次に、図２を参照して、ボールネジ保護ジャバラ機構１５の周辺構成について詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構１５の周辺構成の説明図である。
【００２４】
図２に示すように、ボールネジ１３は、加工送り方向となるＸ軸方向に延在し、一端側が第一の静止部１０１に支持され、他端側が第二の静止部１０２に支持されている。ボールネジ１３の一端部は、第一の静止部１０１に接続された駆動モータ１４に連結されている。またボールネジ１３の中間部には、保持テーブル３の背面側に形成されたナット１０３が係合されている。
【００２５】
ナット１０３には、ボールネジ１３と係合する本体部１０３ａと、本体部１０３ａから第一の静止部１０１側に環状に突出した取付け部１０３ｂと、本体部１０３ａから第二の静止部１０２側に環状に突出した取付け部１０３ｃとが設けられている。ナット１０３は、ボールネジ１３の回動駆動により、保持テーブル３と共に第一の静止部１０１と第二の静止部１０２との間で往復運動される。
【００２６】
ボールネジ保護ジャバラ機構１５は、ナット１０３を挟んでボールネジ１３の一端側を被覆する第一のジャバラ部１０４と、ボールネジ１３の他端側を被覆する第二のジャバラ部１０５とを備える。第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、ボールネジ１３を収容可能な筒状に形成され、切削加工時に飛散した切削液及び切削屑からボールネジ１３を保護するように構成されている。第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、折り畳み構造を有しており、保持テーブル３の往復運動に応じてボールネジ１３の延在方向に伸縮自在に構成されている。
【００２７】
第一のジャバラ部１０４は、一端が第一の静止部１０１の接続面１０１ａに接続され、他端がナット１０３の取付け部１０３ｂに接続され、第一のジャバラ部１０４内に密閉空間Ａ１を形成している。第二のジャバラ部１０５は、一端が第二の静止部１０２の接続面１０２ａに接続され、他端がナット１０３の取付け部１０３ｃに接続され、第二のジャバラ部１０５内に密閉空間Ａ２を形成している。ボールネジ１３は、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５によって密閉保護されている。
【００２８】
ナット１０３には、本体部１０３ａを跨いで（貫いて）第一のジャバラ部１０４内の密閉空間Ａ１と第二のジャバラ部１０５内の密閉空間Ａ２とを連通する連通路１０６が設けられている。本実施の形態においては、ナット１０３に連通路１０６を設けることにより、密閉空間Ａ１、Ａ２間の空気の移動が可能となっている。このため、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５の一方が収縮した時に一方の密閉空間Ａ１、Ａ２の空気が他方の密閉空間Ａ１、Ａ２に移動される。よって、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、ボールネジ１３を密閉保護した状態で保持テーブル３の往復移動に合わせて伸縮することが可能となる。なお、連通路１０６の孔の大きさは、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５内の伸縮に伴う空気の移動を妨げない範囲であれば特に限定されない。
【００２９】
次に、図３（ａ）、（ｂ）を参照して、切削加工時におけるボールネジ保護ジャバラ機構１５の動作について説明する。図３（ａ）に示すように、駆動モータ１４によりボールネジ１３が回転駆動され、保持テーブル３の矢印Ｄ１方向への移動により第一のジャバラ部１０４が第一の静止部１０１側に収縮される。この時、第一のジャバラ部１０４内の空気は、連通路１０６を介して矢印Ｄ２方向に移動して第二のジャバラ部１０５内に流入される。このように、保持テーブル３が第一の静止部１０１側に移動するときには、連通路１０６は、密閉空間Ａ１から密閉空間Ａ２への通気孔（空気の逃がし孔）として機能する。
【００３０】
また、図３（ｂ）に示すように、駆動モータ１４によりボールネジ１３が回転駆動され、保持テーブル３の矢印Ｄ３方向への移動により第二のジャバラ部１０５が第二の静止部１０２側に収縮される。この時、第二のジャバラ部１０５内の空気は、連通路１０６内を介して矢印Ｄ４方向に移動して第一のジャバラ部１０４内に流入される。このように、保持テーブル３が第二の静止部１０２側に移動するときには、連通路１０６は、密閉空間Ａ２から密閉空間Ａ１への内の通気孔（空気の逃がし孔）として機能する。
【００３１】
このように、本実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構１５においては、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５によって被覆された閉ざされた空間内で空気の移動が行われるので、ボールネジ１３を密閉保護した状態で切削加工を行うことが可能となる。このため、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５に内部の空気を排出する通気孔を設けることなくボールネジ１３を保護することができる。
【００３２】
以上説明したように、本実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構１５においては、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５によりボールネジ１３が密閉保護される。そして、第一のジャバラ部１０４内の密閉空間Ａ１と第二のジャバラ部１０５内の密閉空間Ａ２とを接続する連通路１０６を設けることにより、保持テーブル３の往復運動によって収縮した一方の密閉空間Ａ１、Ａ２内の空気が他方の密封空間Ａ１、Ａ２内に移動する。このため、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、ボールネジ１３を密閉保護した状態で伸縮することが可能となる。したがって、保護性能が高いボールネジ保護ジャバラ機構１５を実現することができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００３４】
例えば、本実施の形態に係るボールネジ保護ジャバラ機構１５においては、ナット１０３に連通路１０６を形成したが、この構成に限定されず適時変更可能である。連通路１０６は、第一のジャバラ部１０４内の密閉空間Ａ１と第二のジャバラ部１０５内の密閉空間Ａ２とを連通するものであればよい。例えば、図４に示すように、ナット１０３の取付け部１０３ｂと取付け部１０３ｃとの間にＵ字状の管路１０７を設ける構成としてもよい。なお、連通路１０６及び管路１０７は、複数設ける構成としてもよい。
【００３５】
また、上記実施の形態のボールネジ保護ジャバラ機構１５においては、ボールネジ１３を被覆するカバー部材として、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５を用いたが、この構成に限定されない。カバー部材としては、保持テーブル３の往復運動に合わせて伸縮可能なものであれば特に限定されず適時変更可能である。
【００３６】
また、上記実施の形態のボールネジ保護ジャバラ機構１５においては、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５が取付け部１０３ｂ、１０３ｃを介してナット１０３に接続される構成としたが、この構成に限定されない。第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、ボールネジ１３を密閉保護するようにナット１０３に接続される構成であれば適時変更可能である。例えば、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、取付け部１０３ｂ、１０３ｃを介さずに直接本体部１０３ａに接続する構成としてもよい。
【００３７】
また、上記実施の形態のボールネジ保護ジャバラ機構１５においては、第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５により、ボールネジ１３を密閉保護する構成について説明したが、この構成に限定されない。第一のジャバラ部１０４及び第二のジャバラ部１０５は、切削加工時に飛散する切削液や切削屑からボールネジ１３を保護できる構成であれば、必ずしもボールネジ１３を完全に密閉するものでなくともよく適時変更可能である。例えば、第一の静止部１０１及び／又は第二の静止部１０２に連通孔を設けて第一のジャバラ部１０４内及び第二のジャバラ部１０５内の空気を吸排気する構成としてもよい。
【００３８】
また、上記実施の形態においては、保持テーブル３を送るボールネジ１３を有する切削装置にボールネジ保護ジャバラ機構１５を適用した構成について説明したが、この構成に限定されない。ボールネジ保護ジャバラ機構１５は、ボールネジ１３を有する装置に適用可能であり、例えば、切削ブレード４１を移動させる送り機構などにも適用可能である。
【００３９】
さらに、上記実施の形態においては、保持テーブル３の送り用のネジとしてのボールネジ１３にボールネジ保護ジャバラ機構１５を適用した構成について説明したが、この構成に限定されない。ボールネジ保護ジャバラ機構１５は、保持テーブル３を送るものであればどのような送りネジにも適用可能である。この場合、ナット１０３は、送りネジに対応した部材に変更する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明したように、本発明は、可動部が往復運動した場合においてもボールネジを密閉保護できるという効果を有し、特に、保持テーブルの送り用にボールネジを用いた切削装置に有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１  切削装置
３  保持テーブル（可動部）
４  保持テーブル移動機構（駆動手段）
６  ブレードユニット
７  ブレードユニット移動機構
１３  ボールネジ
１４、３８  駆動モータ（モータ）
１５  ボールネジ保護ジャバラ機構
２１  ワーク保持部
３１  ガイドレール
３２  Ｙ軸テーブル
３４  Ｚ軸テーブル
３６、３７  ボールネジ
４１  切削ブレード
１０１  第一の静止部
１０２  第二の静止部
１０１ａ、１０２ａ  接続面
１０３  ナット
１０３ａ  本体部
１０３ｂ、１０３ｃ  取付け部
１０４  第一のジャバラ部
１０５  第二のジャバラ部
１０６  連通路
１０７  管路
Ｗ  半導体ウェーハ（ワーク）
Ａ１、Ａ２  密閉空間
【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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