(57)【要約】【課題】手袋をしたままでも、脆性基板分断用刃物（カッターホイール）の取り付けを従来に比較して作業性良く短時間で行うことを可能にする。【解決手段】治具20は、カッターホイール11を、カッターピンを介して支持する支持部13ｂを備えたホルダー13を保持するための保持部と、保持部に保持されたホルダー13の支持部13ｂに向かって直線移動可能に設けられた移動部材27とを備えている。移動部材27に対して、カッターホイール11を支承可能、かつ移動部材27の移動によりカッターホイール11に形成された孔12が保持部に保持されたホルダー13の支持部13ｂに形成されている支持孔15と対向可能となる位置に支承部28が設けられている。治具20は、移動部材27の移動を規制する規制部材37を位置調整可能に備え、規制部材37の位置を変更することで移動部材27の移動量を調整する移動量調整部38を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性基板分断用刃物を、カッターピンを介して支持する支持部を備えたホルダーを保持するための保持部と、
前記保持部に保持されたホルダーの支持部に向かって直線移動可能に設けられた移動部材と、
前記移動部材に対して、前記脆性基板分断用刃物を支承可能、かつ移動部材の移動により前記脆性基板分断用刃物に形成された孔が前記保持部に保持されたホルダーの支持部に形成されている支持孔と対向可能となる位置に設けられた支承部と、
前記移動部材の移動を規制する規制部材を位置調整可能に備え、前記規制部材の位置を変更することで前記移動部材の移動量を調整する移動量調整部と
を備えている脆性基板分断用刃物交換用治具。
【請求項２】
前記移動部材は、先端側が平面視Ｖ字状に形成され、前記支承部は、前記Ｖ字状の面に形成された溝で構成されている請求項１に記載の脆性基板分断用刃物交換用治具。
【請求項３】
脆性基板分断用刃物を、カッターピンを介して回転可能に支持する支持部を備えたホルダーに対する脆性基板分断用刃物の取り付け方法であって、請求項１に記載の脆性基板分断用刃物交換用治具を用い、前記保持部に前記ホルダーを固定した状態で、前記移動部材の移動量が適正移動量になるように前記移動量調整部を調整した後、脆性基板分断用刃物を前記支承部に支承させた状態で前記移動部材を移動させ、脆性基板分断用刃物に形成された孔が前記保持部に保持されたホルダーの支持孔と対向する位置に配置し、その状態でカッターピンを前記支持孔及び前記孔に挿入することを特徴とする脆性基板分断用刃物の取り付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脆性基板分断用刃物交換用治具及び脆性基板分断用刃物の取り付け方法に係り、詳しくは半導体ウェハ、ガラス基板、セラミック基板等の脆性基板を分断する刃物を、カッターピンを介してホルダーに回転可能に取り付ける作業を行う際に使用する脆性基板分断用刃物交換用治具及び脆性基板分断用刃物の取り付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ、ガラス基板、セラミック基板等の脆性基板を分断する際は、脆性基板にカッターホイール（分断用刃物）でスクライブ線（刻線）を形成する。次いで、脆性基板の表裏を反転した後、スクライブ線が形成されなかった他方の面のスクライブ線に沿った位置に押圧力を加えることにより、脆性基板をスクライブ線に沿って分断する。脆性基板にスクライブ線を形成するカッターホイール（カッターチップ）は、焼結ダイヤモンド製で、カッターピンを介してホルダーに回転可能に支持される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
カッターホイールは直径（外径）が２ｍｍ程度で、カッターピンは直径が０．８ｍｍ程度である。そして、カッターホイールをホルダーに取り付けるには、カッターホイールをホルダーの一対の支持部の間に配置し、支持部及びカッターホイールに形成されている孔にカッターピンを挿入する。
【特許文献１】特開２００５−２９７５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、カッターホイールが摩耗して交換が必要な場合、カッターホイールの交換は手作業により行われていた。カッターホイールは直径が２ｍｍ程度と小さく、カッターホイールとホルダーに形成された０．８ｍｍ程度の孔にカッターピンを手作業で挿入するのは作業性が悪い。特にクリーンルーム内で作業を行う場合は、手袋をした状態で作業を行う必要があるため、作業が難しい。クリーンルーム以外の場所で作業を行う場合も、手袋を外して作業を行うと、カッターホイールの表面を汚染して品質悪化を招く。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、手袋をしたままでも、脆性基板分断用刃物（カッターホイール）の取り付けを従来に比較して作業性良く短時間で行うことができる脆性基板分断用刃物交換用治具を提供することにある。また、第２の目的は手袋をしたままでも、脆性基板分断用刃物（カッターホイール）の取り付けを従来に比較して作業性良く短時間で行うことができる脆性基板分断用刃物の取り付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記第１の目的を達成するため請求項１に記載の発明は、脆性基板分断用刃物を、カッターピンを介して支持する支持部を備えたホルダーを保持するための保持部と、前記保持部に保持されたホルダーの支持部に向かって直線移動可能に設けられた移動部材とを備えている。また、前記移動部材に対して、前記脆性基板分断用刃物を支承可能、かつ移動部材の移動により前記脆性基板分断用刃物に形成された孔が前記保持部に保持されたホルダーの支持部に形成されている支持孔と対向可能となる位置に設けられた支承部と、前記移動部材の移動を規制する規制部材を位置調整可能に備え、前記規制部材の位置を変更することで前記移動部材の移動量を調整する移動量調整部とを備えている。ここで、「脆性基板」とは、半導体ウェハ、ガラス基板、セラミック基板等の硬くて割れ易い基板を意味する。
【０００７】
この発明の脆性基板分断用刃物交換用治具を使用してホルダーに脆性基板分断用刃物を取り付ける場合、ホルダーを保持部に固定する。そして、移動量調整部の規制部材の位置をホルダー及び脆性基板分断用刃物に対応した適正位置に設定する。そして、脆性基板分断用刃物を支承部に支承した状態で移動部材を、規制部材により移動が規制される位置まで移動させると、脆性基板分断用刃物に形成されている孔が、保持部に保持されたホルダーの支持部に形成されている支持孔と対向する状態になる。その状態で支持孔にカッターピンを挿入すると、カッターピンは支持孔及び孔を貫通した状態になり、脆性基板分断用刃物がカッターピンを介してホルダーの支持部に支持される。したがって、脆性基板分断用刃物の取り付けを従来に比較して作業性良く短時間で行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記移動部材は、先端側が平面視Ｖ字状に形成され、前記支承部は、前記Ｖ字状の面に形成された溝で構成されている。一般に脆性基板分断用刃物は直径２ｍｍ程度の小さな円盤状で中央にカッターピンが貫通する孔を備えている。この発明では、支承部がＶ字状の面に形成された溝で構成されているため、孔が隠れない状態で脆性基板分断用刃物を安定して支承することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、脆性基板分断用刃物を、カッターピンを介して回転可能に支持する支持部を備えたホルダーに対する脆性基板分断用刃物の取り付け方法である。そして、請求項１に記載の脆性基板分断用刃物交換用治具を用い、前記保持部に前記ホルダーを固定した状態で、前記移動部材の移動量が適正移動量になるように前記移動量調整部を調整する。その後、脆性基板分断用刃物を前記支承部に支承させた状態で前記移動部材を移動させ、脆性基板分断用刃物に形成された孔が前記保持部に保持されたホルダーの支持孔と対向する位置に配置し、その状態でカッターピンを前記支持孔及び前記孔に挿入する。ここで、「適正移動量」とは、脆性基板分断用刃物を支承部に支承した状態で移動部材を移動させた場合、移動部材の移動が規制された位置において、脆性基板分断用刃物に形成されている孔が、保持部に保持されたホルダーの支持部に形成されている支持孔と対向する状態になる移動量を意味する。
【００１０】
この発明では、保持部にホルダーを固定した状態で、移動部材の移動量が適正移動量になるように調整される。そして、脆性基板分断用刃物を支承部に支承した状態で移動部材を、規制部材により移動部が規制される位置まで移動させると、脆性基板分断用刃物に形成されている孔が、保持部に保持されたホルダーの支持部に形成されている支持孔と対向する状態になる。そして、その状態でカッターピンを支持孔に挿入すると、カッターピン
は支持孔及び孔を貫通した状態になり、脆性基板分断用刃物がカッターピンを介してホルダーの支持部に支持される。したがって、脆性基板分断用刃物の取り付けを従来に比較して作業性良く短時間で行うことができる。なお、移動量調整部の調整が前回調整済みの場合は、今回は調整を省略してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、手袋をしたままでも、脆性基板分断用刃物（カッターホイール）の取り付けを作業性良く従来に比較して短時間で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
図２（ａ），（ｂ）に示すように示すように、脆性基板分断用刃物としてのカッターホイール１１は、円盤状に形成され、外周に沿って断面Ｖ字状の刃１１ａを有するとともに
中心に孔１２が形成されている。カッターホイール１１は、例えば外径が２ｍｍ程度、孔１２の直径が０．８ｍｍ程度に形成されている。
【００１３】
カッターホイール１１のホルダー１３は、略四角柱状に形成された本体部１３ａと、先端側にカッターホイール１１を、カッターピン１４を介して支持する一対の支持部１３ｂとを備えている。本体部１３ａには、四角形状の凸部１３ｃが形成されている。支持部１３ｂは、カッターホイール１１の厚さより大きな間隔を置いて設けられ、カッターピン１４が挿入されるとともに挿入されたカッターピン１４を支持する支持孔１５を備えている。支持部１３ｂは支持孔１５の側から見た状態で三角形状に形成されるとともに、先端部に支持孔１５が形成されている。支持部１３ｂの先端部は、支持孔１５の中心を中心としてカッターホイール１１の半径より小さな半径の円弧面となる面取り加工が施されている。そして、カッターホイール１１は、カッターピン１４を介して支持部１３ｂに支持された状態において、カッターホイール１１の刃１１ａの先端が支持部１３ｂの外形線より外側に出るように保持される。なお、図２（ａ）に示すように、ホルダー１３には、ロッドが取り付けられる穴１３ｄが形成されている。
【００１４】
次に前記のように構成されたホルダー１３にカッターピン１４を介して支持されているカッターホイール１１を交換する際に使用する、脆性基板分断用刃物交換用治具について説明する。以下、脆性基板分断用刃物交換用治具を単に治具と称す。
【００１５】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、治具２０は、平面矩形状のベースプレート２１を備え、ベースプレート２１の長手方向の第１端部側（図１（ａ），（ｂ）における左端側）に、ホルダー１３を保持するための保持部を構成する支持プレート２２が２本のボルト２３により固定されている。支持プレート２２は平面矩形状で、かつベースプレート２１の幅より長く形成されるとともに、その長手方向両端にベースプレート２１の側面と係合する凸部２２ａがそれぞれ形成されている。支持プレート２２は、その長手方向がベースプレート２１の長手方向と直交する状態で、かつ凸部２２ａがベースプレート２１の側面に係合した状態でベースプレート２１上に載置されるとともに、ボルト２３によりベースプレート２１に締め付け固定されている。支持プレート２２には支持プレート２２の長手方向と直交する方向に延びる長孔２２ｂがボルト２３の挿通箇所と対応する位置に形成されている。即ち、支持プレート２２はボルト２３を緩めた状態において、凸部２２ａがベースプレート２１の側面に係合した状態でベースプレート２１上をベースプレート２１の長手方向に移動可能になっている。
【００１６】
ベースプレート２１上には、支持プレート２２と共同してホルダー１３を保持する機能を有するガイド部材２４が、支持プレート２２と一定間隔を置いて、ベースプレート２１の長手方向に沿って延びる状態で複数本のボルト２５により固定されている。
【００１７】
ガイド部材２４は、その上面が支持プレート２２の上面と同じ高さになるように形成されるとともに、中央部に長手方向に沿って延びるガイド溝２６が全長に亘って形成されている。ガイド部材２４の第１端部側（支持プレート２２と対向する側）に支持プレート２２と平行に延びる当接面２４ａが形成されるとともに、中央部にホルダー１３の支持部１３ｂの形状（三角形状）に対応した形状の平面視Ｖ字状の凹部２４ｂが形成されている。そして、ホルダー１３は支持部１３ｂの先端が凹部２４ｂと対応し、凸部１３ｃが支持プレート２２と当接面２４ａとによって挟持された状態で保持（固定）されるようになっている。
【００１８】
ガイド溝２６は、ベースプレート２１の上面とガイド溝２６の底面２６ａまでの距離が、一つの支持部１３ｂの厚さと等しく形成されている。そのため、ホルダー１３が治具２０に保持された状態では、ベースプレート２１に当接する支持部１３ｂの内面と、ガイド溝２６の底面２６ａとが同一平面上に位置するようになっている。
【００１９】
治具２０は、支持プレート２２と当接面２４ａとに保持されたホルダー１３の支持部１３ｂに向かって直線移動可能に設けられた移動部材２７を備えている。移動部材２７は、ガイド溝２６に沿って延びる直線部２７ａと、直線部２７ａの基端で直線部２７ａと直角に側方に延びる係止部２７ｂとから平面ほぼＬ字状に形成されている。直線部２７ａは幅がガイド溝２６の幅とほぼ同じに形成され、ガイド溝２６に沿って摺動可能に形成されている。移動部材２７には、直線部２７ａの先端部に支承部２８が設けられている。直線部２７ａは、先端側が平面視Ｖ字状に形成され、支承部２８は、Ｖ字状の面２９で構成されている。図３に示すように、Ｖ字状の面２９には溝３０が形成されている。溝３０は、カッターホイール１１の刃１１ａの断面形状に対応したＶ溝で形成されている。支承部２８は、移動部材２７の移動によりカッターホイール１１が支持部１３ｂと対応する位置まで移動されて、移動部材２７の移動が規制部材３７により規制された状態において、孔１２が保持部に保持されたホルダー１３の支持部１３ｂに形成されている支持孔１５と対向可能となる位置に設けられている。
【００２０】
直線部２７ａにはその長手方向に沿って延びる長孔３１が形成されている。ガイド部材２４の第２端部寄りには係合板３２がガイド溝２６を跨ぐ状態でボルト３３により固定されている。係合板３２には直線部２７ａの長孔３１と係合するように係合ピン３４が固定されている。係合板３２は、移動部材２７が支持プレート２２から離れる方向へ移動した際、係合ピン３４が長孔３１の第１端部（支承部２８側の端部）と係合してその移動を規制した状態において、支承部２８が係合板３２の下方に位置しない位置に固定されている。
【００２１】
ベースプレート２１の第２端部の側面には、ブロック３５がボルト３６により固定されている。ブロック３５には移動部材２７の係止部２７ｂと当接して移動部材２７の支持プレート２２に向かう方向への移動を規制する規制部材３７が位置調整可能に設けられている。この実施形態では規制部材３７は、ブロック３５に形成されたねじ孔に螺合した状態でブロック３５を貫通するすり割り付きのねじ３７ａと、ねじ３７ａに螺合するナット３７ｂとで構成されている。ブロック３５及び規制部材３７は、移動部材２７の移動を規制する規制部材３７を位置調整可能に備え、規制部材３７の位置を変更することで移動部材２７の移動量を調整する移動量調整部３８を構成する。
【００２２】
次に前記のように構成された治具２０を使用してカッターホイール１１をホルダー１３に取り付ける取り付け方法を説明する。
先ず、図１（ｂ）に示すように、ホルダー１３を保持部である支持プレート２２と当接面２４ａとの間に固定する。ホルダー１３を固定する際は、ボルト２３を緩めて、支持プレート２２をガイド部材２４から離れる方向へ移動させた後、ホルダー１３を支持部１３ｂが凹部２４ｂと対応する状態でベースプレート２１上に載置する。その状態でベースプレート２１をガイド部材２４に近づく方向に移動させる。そして、ホルダー１３の凸部１３ｃが支持プレート２２と当接面２４ａとに挟持された状態でボルト２３を締め付けてホルダー１３を固定する。
【００２３】
次に、移動部材２７の移動量が適正移動量になるように移動量調整部３８を調整する。具体的にはナット３７ｂを緩め、ねじ３７ａの係止部２７ｂ側への突出量を調整する。適正移動量とは、カッターホイール１１を支承部２８に支承した状態で移動部材２７を移動させた場合、移動部材２７の移動が規制された位置において、カッターホイール１１に形成されている孔１２が、支持部１３ｂに形成されている支持孔１５と対向する状態になる移動量を意味する。この移動量は、支持部１３ｂの長さ、カッターホイール１１の大きさ等により決まる値であり、予め求めておくことができる。
【００２４】
移動量調整部３８の調整終了後、カッターホイール１１をＶ字状の面２９の溝３０と係合させて支承部２８に支承させる。その状態で手作業により移動部材２７を支持部１３ｂに向かって移動させる。移動部材２７を規制部材３７により移動が規制される位置まで移動させると、カッターホイール１１の孔１２が、保持部に保持されたホルダー１３の支持部１３ｂの支持孔１５と対向する状態になる。その状態で支持孔１５にカッターピン１４を挿入すると、カッターピン１４は支持孔１５及び孔１２を貫通した状態になり、カッターホイール１１がカッターピン１４を介してホルダー１３の支持部１３ｂに支持される。
【００２５】
次に、移動部材２７を支持部１３ｂから離れる方向に移動させる。また、ボルト２３を緩めた後、支持プレート２２をガイド部材２４から離れる方向に移動させる。そして、ホルダー１３を治具２０から取り外し、カッターピン１４の抜け防止の固定をして、ホルダー１３に対するカッターホイール１１の取り付けが完了する。この治具２０を使用して手袋をして作業を行ったところ、従来は２０分程度要した時間が２分程度と１／１０に短縮された。
【００２６】
したがって、この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）治具２０は、カッターホイール１１を、カッターピン１４を介して支持する支持部１３ｂを備えたホルダー１３を保持するための保持部（支持プレート２２及び当接面２４ａ）と、保持部に保持されたホルダー１３の支持部１３ｂに向かって直線移動可能に設けられた移動部材２７とを備えている。また、移動部材２７に対して、カッターホイール１１を支承可能、かつ移動部材２７の移動によりカッターホイール１１に形成された孔１２が保持部に保持されたホルダー１３の支持部１３ｂに形成されている支持孔１５と対向可能となる位置に設けられた支承部２８と、移動部材２７の支持部１３ｂ側への移動を規制する規制部材３７とを備えている。したがって、カッターホイール１１の取り付けを、手袋をした状態でも従来に比較して作業性良く短時間で行うことができる。その結果、素手でカッターホイール１１を扱うことがなくなり、品質不良が抑制される。
【００２７】
（２）規制部材３７は位置調整可能なねじ３７ａとねじ３７ａに螺合するナット３７ｂを備え、ねじ３７ａの位置を変更することで移動部材２７の移動量を調整する移動量調整部３８を構成する。したがって、ホルダー１３やカッターホイール１１の大きさが異なる場合にも、移動部材２７を規制する位置を適正な位置に、容易に変更することができる。また、ナット３７ｂがダブルナットの役割を果たし、ねじ３７ａの螺合位置がずれ難くなる。
【００２８】
（３）移動部材２７は、先端側が平面視Ｖ字状に形成され、支承部２８は、Ｖ字状の面２９で構成されている。したがって、移動部材２７の移動中に多少ずれてもＶ字状の面２９で調芯作用を受け、カッターホイール１１の孔１２が支持部１３ｂの支持孔１５と対応する位置に円滑に配置される。
【００２９】
（４）Ｖ字状の面２９に溝３０が形成されている。したがって、カッターホイール１１が直径２ｍｍ程度の小さな円盤状であっても、孔１２が隠れない状態でカッターホイール１１を安定して支承することができる。
【００３０】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  ホルダー１３の形状は、凸部１３ｃにおいて保持部に保持される形状に限らない。例えば、図４（ａ）に示すように、凸部１３ｃが無く、支持孔１５側から見た形状が五角形の形状としてもよい。この場合、図４（ｂ）に示すように、治具２０のガイド部材２４は、Ｖ字状の凹部２４ｂがガイド溝２６の外側まで連続するように形成され、ホルダー１３は支持部１３ｂの先端がガイド部材２４の凹部２４ｂと当接し、基端が支持プレート２２と当接する状態で支持プレート２２がボルト２３で締め付け固定されて、保持部に保持される。即ち、保持部は支持プレート２２と凹部２４ｂで構成される。
【００３１】
○  支承部２８のＶ字状の面２９に形成した溝３０を省略してもよい。
○  支承部２８はＶ字状の面２９に限らず、例えば、カッターホイール１１の刃１１ａの曲率より小さな曲率の曲面で構成したり、カッターホイール１１の直径より僅かに大きな幅の凹部で構成したりしてもよい。
【００３２】
○  規制部材３７をねじ３７ａとナット３７ｂで構成する代わりに、ナット３７ｂを省略したり、通常のボルトで構成したりしてもよい。
○  移動部材２７の移動を機械で行ってもよい。例えば、移動部材２７をリニアアクチュエータで移動させたり、モータで駆動される無端状ベルトに係合を設け、係合部が移動部材２７と係合する状態でベルトを駆動して移動部材２７を移動させたりしてもよい。
【００３３】
○  カッターピン１４の挿入を機械で行ってもよい。例えば、カッターピン１４を把持した状態で支持孔１５の上方から支持孔１５にカッターピン１４の挿入を行うロボットアームを設けてもよい。
【００３４】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項２に記載の発明において、前記Ｖ字状の面には脆性基板分断用刃物と係合可能な溝が形成されている。
【００３５】
（２）請求項１、請求項２及び前記技術的思想（１）のいずれか一項に記載の発明において、前記支持部は一対設けられ、前記脆性基板分断用刃物交換用治具は、前記一対の支持部の一方の支持部が載置される面を有するベースプレートを備え、前記移動部材は前記一対の支持部の一方の支持部と同じ高さ位置に底面を有するガイド溝に沿って移動可能に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は治具の模式斜視図、（ｂ）は治具の平面図。
【図２】（ａ）はカッターホイールがホルダーに取り付けられた状態の模式斜視図、（ｂ）は分解正面図。
【図３】治具を支持プレートとガイド部材との間で切断してガイド部材側を見た模式断面図。
【図４】（ａ）は別の実施形態のホルダーの模式斜視図、（ｂ）はそのホルダーを治具に固定した状態の部分平面図。
【符号の説明】
【００３７】
１１…脆性基板分断用刃物としてのカッターホイール、１２…孔、１３…ホルダー、１３ｂ…支持部、１４…カッターピン、１５…支持孔、２７…移動部材、２８…支承部、２９…面、３０…溝、３７…規制部材、３８…移動量調整部。
【図１】
2008238545.tif 000003
【図２】
2008238545.tif 000004
【図３】
2008238545.tif 000005
【図４】
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