(57)【要約】      （修正有）【課題】位置決め精度に優れ、作業性がよく、かつ配管に必要なスペースが比較的小さいターンテーブルを備えた加工装置を提供する。【解決手段】ターンテーブル１の上面に真空チャック５が設けられる。真空チャック５は、複数の吸引開口６を有する。複数の固定管７は、ターンテーブル１の下面に鉛直に取り付けられる。フレキシブルホース８は、継手９によって固定管７の下端に接続される。中継取付具１０は、シャフトを覆う円筒形のカバーに固定される。フレキシブルホース８は、中継取付具１０によって、複数の継手９の配置と並行に束ねられ、僅かな間隙をもって互いに平行に引き回される。また、フレキシブルホース８は、中継取付具１０によって、ターンテーブル１が最大に回転したときに弛みが可能な限り小さくなるように設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を取り付ける真空チャックが設けられ、所定の回転角度の範囲内で往復転回する角度割出し可能な回転移動体を備えた加工装置において、前記回転移動体に垂直に取付固定され前記真空チャックの吸引開口に接続する互いに長さが異なる複数の固定管と、前記複数の固定管の下端にそれぞれ接続され鉛直方向に多段に設けられる複数のフレキシブルホースと、前記回転移動体に対して回転しない構造物に固定され前記回転移動体が最大に回転したときに前記複数のフレキシブルホースの弛みが可能な限り小さくなるように前記複数のフレキシブルホースを束ねる中継取付具と、を設けてなる加工装置。
【請求項２】
前記真空チャックが作動する領域を選択的に変更制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物を取り付ける真空チャックが設けられ、所定の回転角度の範囲内で往復転回する角度割出し可能な回転移動体を備えた加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物を載置して鉛直１軸廻りに回転可能な回転移動体を備えた加工装置が知られている。被加工物を回転移動体上に取り付ける手段として多種多様なクランプ治具があるが、自動で被加工物を交換し取り付けることが要求される加工装置では、一般に、静電チャックや真空チャックが利用されている。また、回転移動体上に各種センサあるいは洗浄液や加工液などの圧力流体を供給するノズルが設けられることがある。このような回転移動体を備えた加工装置では、チャック、センサ、あるいはノズルに接続する配管や配線は、回転移動体が回転可能な状態で設けられることが要求される。
【０００３】
回転数に制限なく一方向に連続して回転させ続けることが可能な回転移動体（以下、ロータリテーブルと称する）を具備する加工装置は、配管や配線をロータリテーブル上に設けられたチャックやセンサに直接接続することができない。そのため、配線や配管をつなぐ手段として、ロータリテーブルとＸ軸方向（水平１軸方向）に往復移動可能なＸ軸移動体（以下、加工テーブルと称する）または基台との間に回転継手（ロータリジョイント）を設けて、ロータリジョイントによって配線や配管を接続している。例えば、特許文献１に示されるように、ロータリテーブルを備えた研削装置などで、ロータリジョイントが標準的に使用されている。
【０００４】
所定の回転角度の範囲内で往復転回する角度割出し可能なθ軸回転移動体（以下、ターンテーブルと称する）を設けた加工装置の場合は、回転可能な回転角度が大きくなければ、そのままチャックやセンサに配管や配線を直接接続することが可能である。しかしながら、回転角度が大きくなると配管や配線の長さが長くなり、配線や配管が大きく弛んで、作業の邪魔になったり、ターンテーブルの移動に支障をきたすことがある。そのため、テーブル廻りの配管や配線をコンパクトにまとめるために、しばしばロータリジョイントが採用される。
【０００５】
ターンテーブルを備えた加工装置として、ダイシング装置と称される、半導体ウェハを回転ブレードによって格子状に切断する切削装置が知られている。また、ソーイング装置などと称される表面実装型の薄いＩＣパッケージが基板上に多数形成されたパッケージモジュールを格子状に切削して分割する切削装置がある。例えば、ダイシング装置の構成は、特許文献２が参照される。この種の切削装置は、被加工物を格子状に切削ないし切断するための有利な構成として、ターンテーブルを加工テーブル上に搭載している。また、被加工物がもっぱら薄い電子部品材料であるため、被加工物に電気的な影響を受けず、被加工物の自動交換が可能で、かつ精密な加工に対応できるように、被加工物の取付けには、一般に、真空チャックが使用されている。
【０００６】
ロータリジョイントは、シールなどを含めた摺動接触部分を有しており、精密な電子部品を加工する切削装置のターンテーブルの場合は、ロータリジョイントにおける摩擦抵抗が要求される位置決め精度に少なからず影響を与える。また、１時間当たりに２０〜３０回程度の転回動作しか行なわないようなターンテーブルであっても、連続回転されるロータリテーブルのような回転移動体ほどではないものの、摺動部分を有する以上は、経年劣化などによってロータリジョイントから流体が漏れたり、電気的な接触不良を起こしたりすることが避けられない。
【０００７】
このような切削装置のターンテーブルは、例えば、１００，０００分の１度以上の精密な分解能で角度割出しを行なって位置決めすることが要求される。そのため、上述したロータリジョイントの不利な点が問題となる。近年、この種の切削装置では、さらに高精度な加工が求められているので、ロータリジョイントによらない配線や配管が望まれる。
【０００８】
もっとも、この種の切削装置のように、ターンテーブルを備えた加工装置の多くは、要求される回転数は、せいぜい１回転（３６０度）程度である。したがって、元来、配線や配管をどうしてもロータリジョイントによらなければならないというものではない。しかしながら、少なくとも、配線や配管が回転体の邪魔にならないように配設することは考慮されるべきである。この点について、例えば、特許文献３に示されるように、配線や配管を回転シャフトに螺旋状に配設しているターンテーブルの構成が知られている。このような配線や配管の手法は、特許文献４に示されるように、ロボット装置などの旋回手段を有する装置の配線などでも用いられている。また、テーブルが回転をともなわない場合、例えば、テーブルが昇降移動するような場合でも、例えば特許文献５に示されるように、配管や配線を螺旋状に巻き回して配設することは広く行なわれている。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１５７９５号公報
【特許文献２】特許第３２９４２５４号公報
【特許文献３】特開２００２−３００７６６号公報
【特許文献４】特開２００３−１７０３８４号公報
【特許文献５】特開平８−２６４６２６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述した切削装置のように、被加工物の取付けを真空チャックで行なう構成の加工装置の場合、取り付ける被加工物のサイズが異なるときや取り付ける被加工物の加工の進行状態に合わせて部分的に被加工物を固定したいときなどでは、真空チャックの特定の吸引開口を閉蓋して部分的にチャックを作動させるようにされている。この作業は加工前に手作業で行なわれることから、自動化あるいは作業効率の向上の目的で、真空チャックの作動する領域を変更制御できる構成の真空チャックが考えられている。具体的には、複数の吸引開口を別々の配管で接続することによって各吸引開口における真空引きを真空源で選択できるように構成する。
【００１１】
そのため、真空チャックを選択的に作動できる領域の数と同数のフレキシブルホース（排気ダクト）が設けられる必要がある。このとき、ターンテーブルの精密な転回動作を阻害させないことが条件であるから、フレキシブルホースのような配管やケーブルのような配線は余裕を持たせて設けられている必要があり、強固に補強して設けることができない。一方、ターンテーブルへの配管と配線を単純にシャフトに螺旋状に巻き回すことによって弛みをなくす手法では、複数のフレキシブルホースを有効に配置することが困難であり、ターンテーブルの回転にともなって緊張したり弛緩したりするときに、シャフトにあるいは互いに絡まったり、擦れ合って損傷したりする虞れがある。
【００１２】
さらに、万一配管が引っ掛かるなどしてターンテーブルが有効な回転角度以内で回転できなくなったり、あるいはその結果テーブルが故障することがないように、配管や配線が最も伸びきったときの長さは、余裕を持たせておく必要がある。そのため、ますます配管や配線が絡まったり、損傷したりする虞れが大きくなるばかりか、ターンテーブルの下側に意外なスペースが要求される。したがって、作動する領域を選択的に変更制御できる構成の真空チャックは、採用しにくいのが現状である。また、真空チャックの配管以外でも、複数本の配管と配線が要求される場合は、同じような理由で、経年劣化や位置決め精度の低下などの問題があったとしても、これまでの手法で配管と配線が行なわれている。
【００１３】
上記課題に鑑みて、本発明は、位置決め精度に優れ、作業性がよく、かつ配管に必要なスペースが比較的小さいターンテーブルを備えた加工装置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】
【００１４】
本発明の加工装置は、被加工物を取り付ける真空チャック５が設けられ、所定の回転角度の範囲内で往復転回する角度割出し可能なターンテーブル（θ軸回転移動体）１を備えた加工装置において、ターンテーブル１に垂直に取付け固定され真空チャック５の吸引開口６に接続する互いに長さが異なる複数の固定管７と、継手９によって複数の固定管７の下端にそれぞれ接続され鉛直方向に多段に設けられる複数のフレキシブルホース８と、ターンテーブル１に対して回転しない構造物、例えば、シャフト１１を覆う円筒形のカバー１２あるいは加工テーブル２に取り付けられターンテーブル１が最大に回転したときに複数のフレキシブルホース８の弛みが可能な限り小さくなるように複数のフレキシブルホース８を束ねる中継取付具１０と、を設けてなる。また、好ましくは、真空チャック５が作動する領域を選択的に変更制御可能とする。なお、符号は、説明の便宜上付したものであり、発明を実施の形態に限定するものではない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の加工装置は、真空チャックの吸引開口に接続する互いに長さが異なる複数の固定管の下端にそれぞれフレキシブルホースを鉛直方向に多段に接続し、ターンテーブルの転回時に回転することがない中継取付具で束ねるように構成されている。また、ターンテーブルが最大に回転したときに複数のフレキシブルホースが最も弛緩した状態となるようにしている。
【００１６】
したがって、第１に、フレキシブルホースによって直接ターンテーブルに配管することができるので、ターンテーブルの回転に障害となる摩擦抵抗がない。そのため、ターンテーブルを円滑に回転させることができ、回転位置決め精度に優れる。その結果、優れた加工精度を維持することができる効果を奏する。
【００１７】
第２に、複数のフレキシブルホースがあっても、フレキシブルホースやセンサ類の配線がシャフトに絡まったり、あるいは互いに絡み合ったりすることがなく、配管や配線およびターンテーブルが損傷する虞れがほとんどない。また、ロータリジョイントのように、ターンテーブルの回転時に摺動接触する部材がない。そのため、ターンテーブルおよびその周辺部材が長寿命であり、経済性に優れるとともに、メインテナンス作業を大幅に軽減するなどして作業性が向上する効果を奏する。
【００１８】
また、第３に、フレキシブルホースを必要以上に長くする必要がなく、配管や配線がコンパクトにまとめられ、ターンテーブルの下側に要求されるスペースを最小限度に留めることができる。そのため、複数の配管と配線を有する加工装置の設計や設置の自由度を向上させる。その結果、ターンテーブルが必要な多くの加工装置の利用度をより向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、作動する領域を選択的に変更制御可能な真空チャックを装着したターンテーブルの好適な実施の形態を示す平面図である。図２は、図１のＡ方向から見たターンテーブルの側面図である。図３は、図１および図２に示すターンテーブルを搭載した本発明の加工装置の一例として、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）のパッケージモジュールを格子状に切削して分割する切削装置の全体構成図である。
【００２０】
ターンテーブル１は、図３に示されるように、加工テーブル２の上に搭載されている。ターンテーブル１は、ブラシレスＤＣモータのような直流モータ３が直結して設けられるダイレクトドライブ方式で駆動される。直流モータ３は、０．０００５度の停止性能を有する。ターンテーブル１には、図示しない回転スケールが設けられる。回転スケールは、７２０，０００分割の分解能で回転角度位置を検出し、回転スケールの検出位置に基づいて直流モータ３がフィードバック制御される。したがって、ターンテーブル１は、０．００５度で位置決め可能である。
【００２１】
図３に示される切削装置では、Ｘ軸方向に被加工物を切削する回転ブレードを取り付けたスピンドル４がＸ軸方向に直交する水平１軸方向（Ｙ軸方向）および鉛直方向（Ｚ軸方向）に相対移動することができる。被加工物を格子状に切断加工するためのものであるから、ターンテーブル１は、切削方向を９０度変更できるように転回できればよい。そのため、実施の形態のターンテーブル１は、微小な回転角度の範囲で位置決め誤差を調整（アラインメント）のための幅を含めて０度〜１００度の範囲内で往復転回可能に設けられている。
【００２２】
ターンテーブル１の上面に薄板やフィルム状の電子部品材料のような被加工物を取付け固定することができる真空チャック５が設けられる。真空チャック５は、図１に示されるように、被加工物を吸引して取付け固定する複数の吸引開口６を有する。吸引開口６は、ターンテーブル１内に穿設される図示しない複数の管路に接続する。複数の管路は、ターンテーブル１を貫通するように独立して設けられ、互いに交わらない。実施の形態の真空チャック５は、４つの吸引開口６１〜６４が設けられている。したがって、真空チャック５は、被加工物を取付け固定する領域が４つに分けられる。
【００２３】
複数の固定管７は、図２に示されるように、ターンテーブル１の下面にテーブル面に対して垂直に取り付けられる。複数の固定管７は、ターンテーブル１の回転軸を中心として同一半径の円弧上に沿って整列して設けられる。固定管７は、吸引開口６と同数設けられる。各固定管７１〜７４は、上記図示しない管路を通してそれぞれ別々に吸引開口６１〜６４に接続する。
【００２４】
フレキシブルホース８は、継手９によって固定管７の下端に接続される。複数の固定管７１〜７４は、フレキシブルホース８の外径より僅かに長い距離ずつ長さが異なる。そして、固定管７１〜７４の下端にそれぞれ設けられる継手９１〜９４に別々にフレキシブルホース８１〜８４が取り付けられる。フレキシブルホース８１〜８４は、鉛直方向に僅かな間隙を有する状態で段状に並行するように整列して設けられる。また、図示しないセンサ類の配線は、複数のフレキシブルホース８の何れかに沿うように設けられる。
【００２５】
中継取付具１０は、ターンテーブル１に対して回転しない構造物（部材）、例えば、シャフト１１を覆う円筒形のカバー１２や加工テーブル２の上面に固定して設けられる。中継取付具１０は、複数のフレキシブルホース８１〜８４が整列して設けられたときの鉛直方向の幅とほぼ同じ幅（高さ）を有し、複数の継手９の配置と並行にフレキシブルホース８１〜８４を束ねる。したがって、継手９によって鉛直方向に多段に整列されたフレキシブルホース８は、中継取付具１０によって、僅かな間隙をもって互いに平行に引き回されるように配設される。そのため、フレキシブルホース８は、互いに絡み合うことがない。
【００２６】
また、中継取付具１０は、ターンテーブル１が最大に回転したときに複数のフレキシブルホース８の弛みが可能な限り小さくなるように複数のフレキシブルホース８を束ねる。図１に示されるように、例えば、ターンテーブル１の最大回転角度を１００度としたとき、ターンテーブル１の回転角度が０度で初期の位置にあるときは、フレキシブルホース８は、実線で示される最も弛緩した状態Ｂにある。また、ターンテーブルが１００度まで転回したときは、図１に示されるように、フレキシブルホース８は、一点鎖線で示される最も緊張した状態Ｃにある。したがって、フレキシブルホース８は、最小限度のスペースで引き回されるとともに、シャフト１１に絡んだり、ターンテーブル１や加工テーブル２に損傷を与えることがない。
【００２７】
フレキシブルホース８は、互いに絡み合わないように、鉛直方向に多段に平行にずらされて設けられているので、水平方向における各固定管７と各継手９の位置および各継手９と中継取付具１０との間の距離がそれぞれ異なる。そのため、各継手９から中継取付具１０までの各フレキシブルホース８１〜８４の長さもそれぞれ異なる。図２で示される構成の場合、中継取付具１０に最も近い位置にある継手９１によって固定管７１に接続されるフレキシブルホース８１が最も短く、中継取付具１０に最も遠い位置にある継手９４によって固定管７４に接続されるフレキシブルホース８４が最も長くなる。したがって、ターンテーブル１が最大に回転したときにフレキシブルホース８の弛みが可能な限り小さくなる中継取付具１０の位置は、複数のフレキシブルホース８の中で最長のフレキシブルホース８４を基準にして決められる。
【００２８】
各フレキシブルホース８１〜８４は、中継取付具１０を介して外部に導き出される。各フレキシブルホース８１〜８４には、図示しない制御装置からの制御信号で切り換えることができる電磁弁のような制御弁が接続される。したがって、制御弁を切換制御することによって、真空チャック６が作動する領域を選択的に変更制御可能である。制御装置を操作することによって、例えば、大きい薄板の被加工物のときは、真空チャック５の４つの領域で吸引固定して確実に取付け固定させる。小さい被加工物のときは、選択的に必要な領域の吸引開口６を使用し、作動させてはならない領域の吸引開口６を閉蓋する手作業を不要にする。
【００２９】
以上に説明される実施の形態は、作動する領域を選択的に変更制御可能な真空チャックを有する加工装置について説明されているが、それに限らず、本発明は、その他の複数の配管を必要とする加工装置に適用できる。例えば、洗浄液と真空チャックの配管が必要な加工装置や複数のノズルを選択的に作動させる加工液を供給するための配管が必要な加工装置などに利用される。また、本発明の効果を有効に利用するために、すでに説明された実施の形態を設計的に変更し、各部材を置換し、あるいは他の公知の装置と組み合わせたりするなどして変形することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、複数の配管を必要とするターンテーブルを備えた加工装置に適用される。本発明は、ターンテーブルの回転のときに摩擦抵抗がなく、複数の配管や配線がシャフトに絡んだり、互いに絡み合ったりすることないターンテーブルを備えた加工装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の加工装置のターンテーブルの平面図である。
【図２】図１のＡ方向から見たターンテーブルの側面図である。
【図３】図１および図２に示されるターンテーブルを搭載した加工装置の一例である切削装置の側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ターンテーブル（θ軸回転移動体）
５  真空チャック
６  吸引開口
８  フレキシブルホース
１０  中継取付具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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