(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する回転可能な切削ブレードを備えた切削手段と、を少なくとも備えた切削装置において、該切削手段に取り付けられる電極ユニットであって、
該切削手段は、回転軸と、該回転軸の一方の端部に形成され切削ブレードが着脱自在に装着されるマウント部と、該回転軸をエアーで支持するエアーベアリングを備えたハウジングと、該ハウジングに連結され該回転軸を駆動するステータと、該ハウジングに装着され該回転軸の他方の端部に接触し該回転軸に通電する電極ユニットと、を含み、
該電極ユニットは、該回転軸の他方の端部に接触する円柱状の電極端子と、該電極端子を進退自在に収容する貫通孔が形成された円柱部を備えたホルダーと、該ホルダーに形成されハウジングに装着されるつば部と、一方の端部が該電極端子に結合され他方の端部が該ホルダーに固定される固定部に連結された押圧スプリングと、から構成され、
該ハウジングには、該つば部を係止するための爪部が形成され、該つば部には、該爪部を係合させる被係合部が形成され、該被係合部を該爪部に係合させて該円柱部を該ハウジングに挿入し、該円柱部を回転軸として該つば部を回転させることにより、該つば部が該爪部に係止され、該ホルダーが該ハウジングに固定される電極ユニット。
【請求項２】
前記ホルダーには、前記貫通孔が一対形成されており、該貫通孔のそれぞれに前記電極端子が収容される
請求項１に記載の電極ユニット。
【請求項３】
前記ホルダーの円柱部またはつば部の側壁に凹部が形成され、前記ハウジングには該凹部に係合する凸部がバネで押圧されて配設されている
請求項１または２に記載の電極ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削ブレードを備えた切削装置に着脱され、装着時には切削ブレードを回転させる回転軸に接触する電極を有する電極ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ等の各種被加工物の切削に用いられる切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を切削する回転可能な切削ブレードを有する切削手段とを備えており、被加工物に対して切削ブレードを所定深さ切り込ませることにより被加工物を切削することができる。
【０００３】
切削ブレードについては、その切り込み深さを精密に制御するために、切り込み方向の原点があらかじめ設定される。具体的には、切削ブレードが装着される回転軸の後端部に電極を接触させておき、切削ブレードとチャックテーブルとを接触させて切削ブレードとチャックテーブルとが電気的に導通して閉回路が形成された瞬間の切削ブレードの切り込み方向の位置を原点として認識することにより、切削ブレードの切り込み深さを精密に制御している（例えば特許文献1参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第２５９７８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、回転軸の後端部に接触する電極は、回転軸を回転可能に支持するハウジングにネジで固定されるため、電極の交換等の着脱に相当の時間がかかるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、切削ブレードが装着される回転軸の後端部に対する電極の着脱を容易に行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を切削する回転可能な切削ブレードを備えた切削手段とを少なくとも備えた切削装置において、切削手段に取り付けられる電極ユニットに関するもので、切削手段は、回転軸と、回転軸の一方の端部に形成され切削ブレードが着脱自在に装着されるマウント部と、回転軸をエアーで支持するエアーベアリングを備えたハウジングと、ハウジングに連結され回転軸を駆動するステータと、ハウジングに装着され回転軸の他方の端部に接触し回転軸に通電する電極ユニットとを含み、電極ユニットは、回転軸の他方の端部に接触する円柱状の電極端子と、電極端子を進退自在に収容する貫通孔が形成された円柱部を備えたホルダーと、ホルダーに形成されハウジングに装着されるつば部と、一方の端部が電極端子に結合され他方の端部がホルダーに固定される固定部に連結された押圧スプリングとから構成され、ハウジングには、つば部を係止するための爪部が形成され、つば部には、爪部を係合させる被係合部が形成され、被係合部を爪部に係合させて円柱部をハウジングに挿入し、円柱部を回転軸としてつば部を回転させることにより、つば部が爪部に係止され、ホルダーがハウジングに固定される。
【０００８】
ホルダーには、貫通孔が一対形成されており、貫通孔のそれぞれに電極端子が収容される。また、ホルダーの円柱部またはつば部の側壁に凹部が形成され、ハウジングには凹部に係合する凸部がバネで押圧されて配設されていることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、電極ユニットの電極端子を収容するホルダーが円柱部とつば部とを備え、円柱部はハウジングに挿入され、ハウジングにはつば部を係止する爪部が形成され、つば部には爪部と係合する被係合部を備えているため、爪部と被係合部とを係合させた状態で電極ユニットをハウジングに挿入し、つば部を回転させるだけで電極ユニットをハウジングに対して固定することができる。したがって、ハウジングに対する電極ユニットの着脱が極めて容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】切削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】切削手段を示す分解斜視図である。
【図３】切削手段及び電極ユニットを略示的に示す断面図である。
【図４】電極ユニットを示す分解斜視図である。
【図５】電極端子をホルダーに収容した状態の電極ユニットを示す斜視図である。
【図６】電極端子をホルダーに収容し固定した状態の電極ユニットを示す斜視図である。
【図７】ハウジング及び電極ユニットを示す分解斜視図である。
【図８】ハウジングに電極ユニットを装着した状態を示す正面図である。
【図９】切削手段及びその周辺の回路を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に示す切削装置１は、チャックテーブル２に保持された被加工物に対して切削手段３によって切削加工が施される装置であり、チャックテーブル２は切削送り手段４によってＸ軸方向に切削送りされ、切削手段３は、割り出し送り手段５によってＹ軸方向に割り出し送りされるとともに切り込み送り手段６によってＺ軸方向に切り込み送りされる。切削手段３の側部には、被加工物の切削すべき位置を検出するための撮像手段１０が固定されている。
【００１２】
切削送り手段４は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ４０と、ボールネジ４０と平行に配設された一対のガイドレール４１と、ボールネジ４０の一端に連結されたサーボモータ４２と、ボールネジ４０に螺合する図示しないナットを内部に有するとともに下部がガイドレール４１に摺接するベース部４３とから構成され、サーボモータ４２に駆動されてボールネジ４０が回動するのに伴い、ベース部４３がガイドレール４１上をＸ軸方向に摺動し、これに伴いチャックテーブル２がＸ軸方向に移動する構成となっている。
【００１３】
割り出し送り手段５は、Ｙ軸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の一端に連結されたサーボモータ５２と、ボールネジ５０に螺合する図示しないナットを内部に有するとともに下部がガイドレール５１に摺接するスライド部５３とから構成され、サーボモータ５２に駆動されてボールネジ５０が回動するのに伴い、スライド部５３がガイドレール５１上をＹ軸方向に摺動し、これに伴い切削手段３もＹ軸方向に移動する構成となっている。
【００１４】
切り込み送り手段６は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ６０と、ボールネジ６０に平行に配設された一対のガイドレール６１と、ボールネジ６０の一端に連結されたサーボモータ６２と、ボールネジ６０に螺合する図示しない内部にナットを有するとともに側部がガイドレール６１に摺接し切削手段３を支持する昇降部６３とから構成され、サーボモータ６２に駆動されてボールネジ６０が回動するのに伴い支持部６３がガイドレール６１にガイドされてＺ軸方向に昇降し、これに伴い切削手段３もＺ軸方向に昇降する構成となっている。
【００１５】
チャックテーブル２に保持される被加工物（ワーク）ＷはテープＴに貼着され、テープＴの周縁部にはリング状のフレームＦが貼着され、ワークＷがテープＴを介してフレームＦに支持される。これに対応し、チャックテーブル２は、図示しない吸引源に連通し被加工物を保持する保持面２０と、保持面２０の周囲においてフレームＦを支持するフレーム支持部２１とから構成されている。保持面２０は、金属製の枠体２２によって外周側から支持されている。
【００１６】
図２に示すように、切削手段３はＹ軸方向の軸心を有する金属製の回転軸３０と、回転軸３０を回転可能に支持するハウジング３１と、回転軸３０の一方の端部に形成されたマウント部３２と、マウント部３２の軸部３２０に着脱自在に装着される切削ブレード３３と、マウント部３２の先端部に形成された雄ねじ３２１に締結され切削ブレード３３を固定するナット３４とから構成されている。切削ブレード３３は、金属製の基台３３０の周縁部に砥石部３３１が形成されて構成され、全体として導電性を有している。
【００１７】
図３に示すように、ハウジング３１には、回転軸３０をエアーによってスラスト方向に支持するスラストエアーベアリング３１０と、回転軸３０をエアーによってラジアル方向に支持するラジアルエアーベアリング３１１とを備えている。
【００１８】
回転軸３０は、ロータ３５を備えており、ハウジング３１には、ロータ３５を回転駆動するステータ３６が連結されている。ステータ３６に電力を供給することにより、回転軸３０を回転させることができる。ハウジング３１の後端部には、開口部３１２が形成されており、開口部３１２には電極ユニット７が挿入され切削手段３のハウジング３１に取り付けられる。
【００１９】
ハウジングに装着される電極ユニット７は、図４に示すように、円柱状に形成された複数の電極端子７０と、それぞれの電極端子７０を進退自在に収容する貫通孔７１０が一対形成された円柱部７１ａを含むホルダー７１と、ホルダー７１に形成され円柱部７１ａから拡径しハウジング３１に装着されるつば部７２と、一方の端部が電極端子７０に固定され導電性を有する押圧スプリング７３と、導電性を有し押圧スプリング７３の他端に連結されホルダー７１に固定される固定部７４とから構成されている。固定部７４は、図４の例では平板状に形成されている。また、固定部７４のそれぞれには導電線７５が連結されている。
【００２０】
図５に示すように、ホルダー７１の後端面には断面Ｌ字型の係止部材７１０が設けられており、電極端子７０を貫通孔７１０に挿入し、図６に示すように、固定部７４を回転させて係止部材７１０の内側に挿入して係止すると、ホルダー７１の貫通孔７１０の内部において電極端子７０及び押圧スプリング７３が固定される。電極端子７０がホルダー７１に収容されて固定されると、電極端子７０の先端が図４に示した貫通孔７１０から露出した状態となる。
【００２１】
図４〜図６に示すように、円板状に形成されたつば部７２の外周の一部には、円弧状に切り欠いて形成される被係合部７２０が形成されている。一方、図７に示すように、ハウジング３１には、その後端面３１ａから小径の軸部８ａが突出しており、軸部８ａの先端には軸部８ａよりも大径に形成された爪部８が形成されている。爪部８は、被係合部７２０に係合可能な形状に形成されている。例えば、被係合部７２０の内周部の曲率半径が、爪部８の外周の曲率半径以上となるように形成される。
【００２２】
図４に示すように、ホルダー７１の円柱部７１ａの側壁には凹部７１２が形成されている。一方、図７に示すように、ハウジング３１の開口部３１２の内周面３１２ａには、凹部７１２に嵌合する凸部３１３が形成されている。凸部３１３は、ハウジング３１の内部に設けたバネ（図示せず）によって当該内周面３１２ａから突出するように押圧された状態で配設されている。なお、凹部７１２がつば部７２の側壁７２１に形成され、凸部３１３がハウジング３１の後端面３１ａに形成されていてもよい。
【００２３】
図７に示すように、つば部７２に形成された被係合部７２０と爪部８とを位置あわせし、その状態で電極ユニット７の円柱部７１ａをハウジング３１の開口部３１２に挿入する。そうすると、つば部７２が爪部８と係合するため、爪部８よりも奥につば部７２が挿入される。また、電極ユニット７の挿入時は、ハウジング３１の内周面３１２ａから突出した凸部３１３が没入する。
【００２４】
電極ユニット７を開口部３１２に挿入した後、図８に示すように、ホルダー７１の円柱部７１ａの軸心を回転軸としてつば部７２を回転させると、被係合部７２０の位置と爪部８の位置とが合致しなくなり、つば部７２が爪部８に係止される。また、このとき、図７に示した凸部３１３が図４に示した凹部７１２に係合し、電極ユニット７がハウジング３１に固定される。
【００２５】
こうして電極ユニット７がハウジング３１に挿入されて固定されると、図９に示すように、電極ユニット７のホルダー７１から突出した電極端子７０が回転軸３０の他方の端部であるロータ３５の端面に接触する。
【００２６】
電極ユニット７を構成する導電線７５は、一方が電源９０に接続され、他方がスイッチ９１に接続されている。電源９０とスイッチ９１との間には電流計９２が設けられており、電極ユニット７がハウジング３１に装着され電極端子７０がロータ３５に接触した状態でスイッチ９１がオンになると、電源９０、回転軸３０（ロータ３５）、電極ユニット７、スイッチ９１及び電流計９２が導通して閉回路が構成され、電流計がかかる導通を検出することにより、電極端子がロータ３５に接触していることを確認することができる。すなわち、電源９０、ロータ３５、スイッチ９１及び電流計９２からなる閉回路は、接触確認回路として機能する。
【００２７】
一方、電源９０は、スイッチ９３、電流計９４を介してチャックテーブル２の枠体２２と接続されている。スイッチ９３をオンにした状態で、図１に示した切り込み送り手段６によって駆動されて切削手段３が降下し、切削ブレード３３が枠体２２に接触すると、電源９０、スイッチ９３、電流計９４、枠体２２、切削ブレード３３、回転軸３０、ロータ３５及び電極ユニット７が導通して閉回路が形成され、電流計９４に接続された原点検出手段９５は、かかる閉回路が形成され導通したことを検出し、その瞬間の切削ブレード３３のＺ軸方向の位置を原点として認識し、この原点を基準として以降の切り込み深さの制御を行う。すなわち、電源９０、スイッチ９３、電流計９４、枠体２２、切削ブレード３３、回転軸３０、ロータ３５及び電極ユニット７からなる閉回路は、切削ブレード３３のＺ軸方向の原点位置を検出する原点検出回路として機能する。
【００２８】
以上のように、ハウジング３１に爪部８が形成され、電極ユニット７のつば部７２には爪部８と係合する被係合部を７２０が形成されているため、爪部８と被係合部７２０とを係合させた状態で電極ユニット７をハウジング３１の開口部３１２に挿入し、つば部７２を回転させるだけで、電極ユニット７をハウジング３１に対して固定することができる。一方、電極ユニット７をハウジング３１から取り外すときは、つば部７２を回転させて爪部８と被係合部７２０とを位置あわせし、その状態で電極ユニット７を引き抜くだけでよい。したがって、ハウジング３１に対する電極ユニット７の着脱が極めて容易となる。
【００２９】
また、ホルダー７１の円柱部７１ａの側壁には凹部７１２が形成されているとともに、ハウジング３１の開口部３１２の内周面３１２ａには凹部７１２に嵌合する凸部３１３が形成されているため、電極ユニット７を開口部３１２に挿入してつば部７２を回転させると、凸部３１３が凹部７１２に係合し、電極ユニット７がハウジング３１の内部において安定的に保持される。
【００３０】
前述のように、原点検出手段９５によって切削ブレード３３のＺ軸方向の原点位置が認識されると、図１に示すように、テープＴを介してフレームＦに支持されたワークＷがチャックテーブル２に保持される。そして、撮像手段１０によってワークＷの切削すべき位置が検出された後、チャックテーブル２がＸ軸方向に送られるとともに、切削ブレード３３が高速回転しながら切削手段３が降下することにより、検出された位置が切削される。このときの切削ブレード３３のワークＷに対する切り込み深さは、原点検出手段９５が認識した原点を基準として正確に制御される。
【００３１】
このような切削を、切削手段３をＹ軸方向に割り出し送りしながら順次行い、さらにチャックテーブル２を９０度回転させてから同様に切削を行うと、ワークＷが縦横に切削され個々のデバイスに分割される。
【符号の説明】
【００３２】
１：切削装置
２：チャックテーブル  ２０：保持面  ２１：フレーム支持部  ２２：枠体
３：切削手段
３０：回転軸
３１：ハウジング
３１０：スラストエアーベアリング  ３１１：ラジアルエアーベアリング
３１２：開口部
３２：マウント部  ３２０：軸部  ３２１：雄ねじ
３３：切削ブレード  ３３０：基台  ３３１：砥石部
３４：ナット
３５：ロータ  ３６：ステータ
４：切削送り手段
４０：ボールネジ  ４１：ガイドレール  ４２：サーボモータ  ４３：ベース部
５：割り出し送り手段
５０：ガイドレール  ５１：ガイドレール  ５２：サーボモータ  ５３：スライド部
６：切り込み送り手段
６０：ボールネジ  ６１：ガイドレール  ６２：サーボモータ  ６３：昇降部
７：電極ユニット
７０：電極端子
７１：ホルダー  ７１ａ：円柱部  ７１０：貫通孔  
７２：つば部  ７２０：被係合部
７３：押圧スプリング
７４：固定部
７５：導電線
８：爪部  ８ａ：軸部
９０：電源  ９１：スイッチ  ９２：電流計  ９３：スイッチ  ９４：電流計
９５：原点検出手段
【図１】
0005690646.tif 000002
【図２】
0005690646.tif 000003
【図３】
0005690646.tif 000004
【図４】
0005690646.tif 000005
【図５】
0005690646.tif 000006
【図６】
0005690646.tif 000007
【図７】
0005690646.tif 000008
【図８】
0005690646.tif 000009
【図９】
0005690646.tif 000010