(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に四角形の配線領域と外周に該配線領域を囲繞する余剰領域とを備えるシート状で可撓性を有する矩形の被加工物を保持する保持テーブルであって、
被加工物の該配線領域を吸引保持する四角形の保持面を有する第１の吸引保持部と、
該第１の吸引保持部で吸引保持される被加工物の該余剰領域の外周縁を挟持し該保持面より下に押し下げる押下げ部と、
該保持面方向における該第１の吸引保持部の外周と該押下げ部との境で該余剰領域を吸引する第２の吸引保持部と、を備え、
該第２の吸引保持部は、該第１の吸引保持部を取り付けるための凹部と、該凹部の外周から、外周側に向かうに従って下方に傾斜する第１の傾斜面と、を有し、該凹部によって該第１の吸引保持部と該凹部の内壁との間に矩形の隙間が形成され、
該押下げ部は、該第１の傾斜面に対向する第２の傾斜面を有し、
該余剰領域は、該第１の傾斜面と該第２の傾斜面との間で該保持面より下方で挟持され、
該第２の吸引保持部は、被加工物の該外周縁が該押下げ部によって押し下げられることで該配線領域と該余剰領域との境界部分において該保持面よりも上方に形成された被加工物の膨らみの頂点を、該第１の吸引保持部の外側に形成される該隙間で吸引することによって該保持面よりも下方に移動させる保持テーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持テーブルに関し、特に、旋削装置に適用可能な保持テーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円弧状の切り刃を有するバイトを用いて、被加工物の上面を旋削する旋削装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の旋削装置では、鉛直軸回りに回転するスピンドルのマウントの外周部分の一部にバイトが固定されている。そして、被加工物を保持したチャックテーブル（保持手段）を低速で加工送りしつつ、バイトがスピンドルの鉛直軸回りに旋回されることで、チャックテーブル上に保持された被加工物が旋削される。この結果、被加工物が均一な高さ（厚み）に薄化される。
【０００３】
また、昨今の回路基板の薄化に伴い、旋削対象となる被加工物も更なる薄化が求められている。その例として、コア基板を備えないコアレス基板が挙げられる。コアレス基板は、配線層や樹脂層等の複数の層で形成される積層体であり、可撓性を有したシート状に形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０５６３９７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、上面視矩形状のコアレス基板を旋削装置で加工する際は、保持テーブルの上にコアレス基板を載置して吸引保持する。この場合、保持テーブルからコアレス基板が捲り上がらないように、コアレス基板の四辺を押えて保持することが考えられる。しかしながら、コアレス基板が可撓性を有しているため、コアレス基板の外縁部近傍が保持面から浮き上がってしまうことがある。このため、旋削加工が実施されると、浮き上がった部分にバイトが引っ掛かってしまい、適切に加工されないという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、保持面から被加工物が浮き上がるのを抑制することができる保持テーブル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】
本発明に係る保持テーブルは、中央に四角形の配線領域と外周に配線領域を囲繞する余剰領域とを備えるシート状で可撓性を有する矩形の被加工物を保持する保持テーブルであって、被加工物の配線領域を吸引保持する四角形の保持面を有する第１の吸引保持部と、第１の吸引保持部で吸引保持される被加工物の余剰領域の外周縁を挟持し保持面より下に押し下げる押下げ部と、保持面方向における第１の吸引保持部の外周と押下げ部との境で余剰領域を吸引する第２の吸引保持部と、を備え、第２の吸引保持部は、第１の吸引保持部を取り付けるための凹部と、凹部の外周から、外周側に向かうに従って下方に傾斜する第１の傾斜面と、を有し、凹部によって第１の吸引保持部と凹部の内壁との間に矩形の隙間が形成され、押下げ部は、第１の傾斜面に対向する第２の傾斜面を有し、余剰領域は、第１の傾斜面と第２の傾斜面との間で保持面より下方で挟持され、第２の吸引保持部は、被加工物の外周縁が押下げ部によって押し下げられることで配線領域と余剰領域との境界部分において保持面よりも上方に形成された被加工物の膨らみの頂点を、第１の吸引保持部の外側に形成される隙間で吸引することによって保持面よりも下方に移動させる。
【０００８】
この構成によれば、被加工物の配線領域は第１の吸引保持部によって吸引保持される一方、被加工物の余剰領域が保持面より下に押し下げられることで、第１の吸引保持部の外周と押下げ部との境（外周側）において被加工物が曲げられて膨らみが生じる。このとき、第２の吸引保持部によって、第１の吸引保持部の外周と押下げ部との境で被加工物（余剰領域）が吸引されることにより、上記膨らみが押下げ部側に引き寄せられる。これにより、保持面から被加工物が浮き上がるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、曲げによって生じる被加工物の膨らみを吸引することにより、保持面から被加工物が浮き上がるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係る保持テーブルが適用される旋削装置の斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る保持テーブルの上面模式図である。
【図３】本実施の形態に係る保持テーブルの断面模式図である。
【図４】本実施の形態に係る保持テーブルの吸引保持動作を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る保持テーブルの吸引保持動作の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る保持テーブルが適用される旋削装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る保持テーブルが適用される旋削装置の斜視図である。なお、本実施の形態に係る保持テーブルは、図１に示すように旋削装置に限定されず、研削装置等、他のタイプの加工装置に適用されてもよい。なお、図１に示す保持テーブルは、説明の便宜上、一部の構成を省略している。
【００１２】
図１に示すように、旋削装置１は、被加工物Ｗを保持した保持テーブル２０を低速でＸ軸方向に加工送りしながら、単一のバイト４６によって被加工物Ｗの上面をクリープフィード方式で旋削するように構成されている。
【００１３】
被加工物Ｗは、配線層や樹脂層、シリコン層等の複数の層を積層して形成されるシート状のコアレス基板で構成される。被加工物Ｗは、上面視矩形状に形成され、可撓性を有している。被加工物Ｗの中央には、四角形の配線領域Ｗ１が形成されている。また、被加工物Ｗの外周には、配線領域Ｗ１を囲繞するように環状の余剰領域Ｗ２が形成されている。この余剰領域Ｗ２は、製品としては使用されない端材となる。なお、被加工物Ｗは、コアレス基板に限定されず、可撓性を有するシート状のものであれば、どのように構成されてもよい。
【００１４】
旋削装置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２０と共に移動可能な移動板１１及び蛇腹状の防水カバー１２により覆われている。防水カバー１２の下方には、保持テーブル２０をＸ軸方向に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２０の表面には、被加工物Ｗを吸引保持する保持面２１ａ（図３参照）が形成されている。保持面２１ａは、保持テーブル２０内の流路を通じて吸引源（不図示）に接続されており、保持面２１ａに生じる負圧によって被加工物Ｗが吸引保持される。保持テーブル２０の詳細構成については後述する。
【００１５】
基台１０上のコラム１５には、旋削手段４０を保持テーブル２０に対してＺ軸方向に接近及び離間させる送り手段３０が設けられている。送り手段３０は、コラム１５に配置されたＺ軸方向に平行な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Ｚ軸テーブル３２とを有している。Ｚ軸テーブル３２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３３が螺合されている。ボールネジ３３の一端部に連結された駆動モータ３４によりボールネジ３３が回転駆動されることで、旋削手段４０がガイドレール３１に沿ってＺ軸方向に移動される。
【００１６】
旋削手段４０は、ハウジング４１を介してＺ軸テーブル３２の前面に取り付けられており、円筒状の回転スピンドル４２の下端にマウント４３を設けて構成されている。回転スピンドル４２にはフランジ４４が設けられ、フランジ４４を介してハウジング４１に旋削手段４０が支持される。マウント４３の下面の外周側の一部にはバイト取り付け部４５が設けられており、バイト取り付け部４５にはバイト４６が取り付けられている。バイト４６には、超硬バイトやダイヤモンドバイト等が用いられる。
【００１７】
このように構成された旋削装置１では、回転スピンドル４２によってバイト４６がＺ軸回りに旋回移動されながら、旋削手段４０が保持テーブル２０に近づけられる。そして、被加工物Ｗに向けて加工水もしくはエアーが供給されバイト４６の先端を冷却しながら、バイト４６が被加工物Ｗの上面に回転接触されることで、バイト４６の先端と被加工物Ｗとが相対的に摺動されて被加工物Ｗが旋削される。バイト４６を回転させながら保持テーブル２０がＸ軸方向に低速で水平移動されることで、被加工物Ｗが全面にわたって旋削される。
【００１８】
次に、図２及び図３を参照して、本実施の形態に係る保持テーブルについて説明する。図２は、本実施の形態に係る保持テーブルの上面模式図である。図３は、本実施の形態に係る保持テーブルの断面模式図である。なお、図２及び図３に示す保持テーブルはあくまで模式図であり、各部の寸法や形状は誇張して表現している。
【００１９】
図２及び図３に示すように、本実施の形態に係る保持テーブル２０は、シート状の被加工物Ｗを吸引保持するように構成されており、被加工物Ｗの配線領域Ｗ１を吸引保持する第１の吸引保持部（吸引盤２１）と、被加工物Ｗの余剰領域Ｗ２を吸引保持する第２の吸引保持部（ベース２２）とを備えている。具体的に保持テーブル２０は、表面中央に矩形凹部２２ａが形成されたベース２２に矩形状の吸引盤２１を取り付けた上面視矩形状に形成されている。
【００２０】
吸引盤２１の上面は、被加工物Ｗの配線領域Ｗ１を吸引保持する保持面２１ａとなっている。保持面２１ａは、被加工物Ｗの配線領域Ｗ１と略同一の大きさ（面積）を有している。また、吸引盤２１には、上面から下面に向かって複数の貫通口２１ｂが形成されている。貫通口２１ｂは、矩形凹部２２ａの底面に形成される連通路２２ｂ（第１の連通路）を通じて第１の吸引源２３に接続される。吸引盤２１は、第１の吸引源２３に吸引されることで保持面２１ａに負圧が生じ、被加工物Ｗを吸引保持することが可能になる。
【００２１】
また、吸引盤２１の外側面と矩形凹部２２ａと内側面との間には僅かに隙間が形成されている。この隙間は、ベース２２に形成される連通路２２ｃ（第２の連通路）を通じて第２の吸引源２４に接続される。なお、第１の吸引源２３及び第２の吸引源２４は、図示しないバルブより、それぞれの吸引タイミングを自由に調整することが可能になっている。
【００２２】
矩形凹部２２ａの外周には、外周側に向かうに従って下方に傾斜する傾斜部２５が形成されている。傾斜部２５は、矩形凹部２２ａを囲繞するように上面視四角環状に形成される。詳細は後述するが、この傾斜部２５が、被加工物Ｗの余剰領域を支える支え部として機能する。
【００２３】
また、ベース２２の四辺部上方には、被加工物Ｗの外周縁（余剰領域Ｗ２）をベース２２に向かって押し付ける複数の押え部２６（本実施の形態では、ベース２２の各辺上に１つずつ計４つ）が設けられている。押え部２６は、ベース２２の各辺に沿う長尺プレートで形成され、傾斜部２５の傾斜面２５ａに対向する傾斜面２６ａを有している（図５参照）。被加工物Ｗの余剰領域Ｗ２は、ベース２２の傾斜部２５と押え部２６によって挟み込まれることにより、保持される。なお、詳細は後述するが、傾斜部２５及び押え部２６は、被加工物Ｗの余剰領域Ｗ２を保持面２１ａより下方に押し下げる押下げ部を構成する。
【００２４】
ところで、コアレス基板のように可撓性を有する被加工物Ｗにあっては、外周側に反りが生じている場合がある。このため、被加工物Ｗを保持面２１ａ上で吸引保持するだけでは、被加工物Ｗの外縁部が保持面２１ａから跳ね上がってしまうことがある。この状態で旋削加工が実施されると、跳ね上がった被加工物Ｗにバイト４６（図１参照）が引っ掛かってしまい、被加工物Ｗを適切に加工することができないことが想定される。
【００２５】
この対策として、被加工物Ｗの外縁部（余剰領域Ｗ２）を押さえ付けることで、被加工物Ｗの反りを矯正することが考えられる。しかしながら、被加工物Ｗの外縁部が保持面２１ａより下方に位置するように押し下げられると、押下げられた被加工物Ｗに曲げが生じ、被加工物Ｗが保持面２１ａから浮き上がってしまう（例えば、図５Ａ参照）。このため、旋削加工が実施されると、上記と同様に、保持面２１ａから浮き上がった被加工物Ｗにバイト４６が引っ掛かってしまい、被加工物Ｗを適切に加工することができない。仮にバイト４６が被加工物Ｗに引っ掛からなかったとしても、浮き上がった分だけ余計に被加工物Ｗが旋削加工される結果、被加工物Ｗを所望の厚みに加工することができない場合が想定される。
【００２６】
そこで、本実施の形態では、被加工物Ｗの配線領域Ｗ１を吸引盤２１（第１の吸引保持部）で吸引保持し、被加工物Ｗの余剰領域Ｗ２をベース２２の傾斜部２５と押え部２６との間で挟持している。このとき、余剰領域Ｗ２が保持面２１ａより下方に押し下げられることで、吸引盤２１とベース２２（矩形凹部２２ａ）との境界部分で被加工物Ｗに曲げが形成されて膨らみが生じる。しかしながら、吸引盤２１と矩形凹部２２ａとの隙間が吸引されることにより、当該膨らみが下方に引き寄せられる。この結果、被加工物Ｗが保持面２１ａより上方に浮き上がるのを抑制することが可能になった。
【００２７】
次に、図４及び図５を参照して、本実施の形態に係る保持テーブルを用いて被加工物を吸引保持する際の動作について説明する。図４は、本実施の形態に係る保持テーブルの吸引保持動作を示す図である。図５は、本実施の形態に係る保持テーブルの吸引保持動作の部分拡大図である。図４Ａから図４Ｃは、吸引保持の動作遷移図を示している。図５Ａは図４ＢのＸ部の部分拡大図であり、図５Ｂは図４ＣのＹ部の部分拡大図である。
【００２８】
図４Ａに示すように、ベース２２（傾斜部２５）から押え部２６が退避された状態で、先ず、被加工物Ｗを吸引盤２１に載置する。このとき、被加工物Ｗの配線領域Ｗ１が保持面２１ａ上に来るように位置づけられる。そして、第１の吸引源２３によって吸引盤２１が吸引されることで、被加工物Ｗの配線領域Ｗ１が保持面２１ａに吸引保持される。なお、このとき、第２の吸引源２４による吸引は実施されていない。
【００２９】
次に、図４Ｂ及び図５Ａに示すように、押え部２６によって、被加工物Ｗの外縁部（余剰領域Ｗ２）が下方に押し下げられ、被加工物Ｗ（余剰領域Ｗ２）は、傾斜部２５の傾斜面２５ａと押え部２６の傾斜面２６ａとの間に挟持される。このとき、被加工物Ｗの外縁部が保持面２１ａより下方に押し下げられる結果、配線領域Ｗ１と余剰領域Ｗ２との境界部分、すなわち、吸引盤２１の外側面と矩形凹部２２ａの内側面との間で被加工物Ｗに曲げが形成される。
【００３０】
この結果、被加工物Ｗに膨らみＢが生じる。特に、図５Ａに示すように、膨らみＢによって保持面２１ａと被加工物Ｗとの間に僅かに隙間が生じている。このとき、保持面２１ａ上に隙間なく吸引保持された被加工物Ｗの表面よりも、膨らみＢの頂点が上方に位置付けられている。
【００３１】
次に、第２の吸引源２４による吸引が実施され、吸引盤２１の外側面と矩形凹部２２ａの内側面との隙間に負圧が生じる。この結果、図４Ｃ及び図５Ｂに示すように、配線領域Ｗ１と余剰領域Ｗ２との境界部分が下方に向かって吸引される。このとき、保持面２１ａと被加工物Ｗ（配線領域Ｗ１）との隙間が無くなると共に、膨らみＢの頂点が傾斜部２５側に移動する。特に、図５Ｂに示すように、膨らみＢの頂点が、保持面２１ａより下方に位置付けられる。この結果、被加工物Ｗの配線領域Ｗ１が保持面２１ａから浮き上がるのを抑制することができる。
【００３２】
このように、被加工物Ｗの外周縁を挟持した際に曲げが生じても、吸引盤２１と矩形凹部２２ａとの間から曲げの部分（膨らみＢ）を吸引することで、膨らみＢの頂点が保持面２１ａから上にはみ出ないように、膨らみＢの位置を外周側へずらすことができる。これにより、被加工物Ｗの浮き上がりが抑制され、旋削加工をする際、バイト４６（図１参照）が被加工物Ｗに引っ掛かるのを防止することができ、被加工物Ｗを所望の厚みに旋削加工することが可能になる。
【００３３】
以上のように、本実施の形態によれば、被加工物Ｗの配線領域Ｗ１は第１の吸引保持部（吸引盤２１）によって吸引保持される一方、被加工物Ｗの余剰領域Ｗ２が保持面２１ａより下に押し下げられることで、吸引盤２１の外周と押下げ部（傾斜部２５）との境（外周側）において被加工物Ｗが曲げられて膨らみＢが生じる。このとき、吸引盤２１の外周と矩形凹部２２ａとの境で被加工物Ｗ（余剰領域Ｗ２）が吸引されることにより、上記膨らみＢが押下げ部（傾斜部２５及び押え部２６）側に引き寄せられる。これにより、保持面２１ａから被加工物Ｗが浮き上がるのを抑制することができる。
【００３４】
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。
【００３５】
また、上記した実施の形態では、第１の吸引源２３と第２の吸引源２４とを別々に設ける構成としたが、この構成に限定されない。第１の吸引源２３と第２の吸引源２４とを共通にしてもよい。
【００３６】
また、上記した実施の形態では、上面視矩形状の被加工物Ｗを吸引保持する構成としたが、この構成に限定されない。被加工物Ｗは、例えば、円形状に形成されてもよい。この場合、被加工物Ｗの形状に合わせて保持テーブル２０の形状も適宜変更することが好ましい。また、矩形状の被加工物Ｗを吸引保持する際に、予め被加工物Ｗの四隅の余剰領域Ｗ２を切り落としておくことで、余剰領域Ｗ２を挟持した際に、四隅にしわ（保持面２１ａからの浮き上がり）が発生するのを防止することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上説明したように、本発明は、被加工物の浮き上がりを抑制することができるという効果を有し、特に、旋削装置に適用可能な保持テーブルに有用である。
【符号の説明】
【００３８】
Ｗ  被加工物
Ｗ１  配線領域
Ｗ２  余剰領域
２０  保持テーブル
２１  吸引盤（第１の吸引保持部）
２１ａ  保持面
２２  ベース（第２の吸引保持部）
２５  傾斜部（支え部：押下げ部）
２６  押え部（押下げ部）
Ｂ  膨らみ
【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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