(57)【要約】【課題】切削ブレードの交換作業における固定ナットの着脱に関し、作業性の向上を図ることができる新規なフランジ構造を提供する。【解決手段】回転可能に支持されたスピンドルの先端に固定され被加工物を切削加工する切削ブレードを挟持するフランジ機構であって、先端部の外周に雄ねじが形成された円柱状のボス部と、ボス部の軸方向中間部に形成されたブレード装着部と、ボス部の軸方向後端から径方向に突出して形成され切削ブレードを支持するフランジ部と、を有する固定フランジと、ボス部の雄ねじと螺合する雌ねじが内周に形成され、固定フランジのフランジ部と切削ブレードを挟持して固定する円環状の固定ナットと、を備え、互いに螺合する固定フランジの雄ねじ及び固定ナットの雌ねじは多条ねじから構成され、多条ねじの始端部は周方向で等間隔に形成されている、フランジ機構とする。【選択図】図４
2013132701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持されたスピンドルの先端に固定され被加工物を切削加工する切削ブレードを挟持するフランジ機構であって、
先端部の外周に雄ねじが形成された円柱状のボス部と、該ボス部の軸方向中間部に形成されたブレード装着部と、該ボス部の軸方向後端から径方向に突出して形成され該切削ブレードを支持するフランジ部と、を有する固定フランジと、
該ボス部の該雄ねじと螺合する雌ねじが内周に形成され、該固定フランジの該フランジ部と該切削ブレードを挟持して固定する円環状の固定ナットと、を備え、
互いに螺合する該固定フランジの該雄ねじ及び該固定ナットの該雌ねじは多条ねじから構成され、
該多条ねじの始端部は周方向で等間隔に形成されている、
ことを特徴とするフランジ機構。
【請求項２】
前記固定フランジの前記雄ねじ及び前記固定ナットの前記雌ねじは、４条以下の多条ねじである、
ことを特徴とする請求項１記載のフランジ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイシング装置等の精密切削装置のフランジ機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置製造工程や各種の電子部品製造工程においては、被加工物を個々の製品やチップに分割するダイシング装置が広く使用されている。ダイシング装置では、回転駆動されるスピンドルの先端部に固定される極薄の切削ブレードが高速回転され、半導体ウェーハなどの被加工物について切削加工が行われる。切削加工の際には、切削ブレードの周囲に配設されたノズルから切削水が被加工物に向けて掛けられる。
【０００３】
切削ブレードは、切削を重ねる毎に消耗するものであり、所定の消耗量だけ消耗した切削ブレードは、その都度交換作業の必要が生じる。この交換作業では、消耗した切削ブレードを装置に固定しているフランジ機構の固定ナットを緩めて固定フランジから外し、新たな切削ブレードを固定フランジに取り付けた後に再度固定ナットを締結するという作業が行われる。この固定ナットは、固定フランジのボス部にねじ留めされ、固定ナットとボス部には、互いに螺合するねじが形成される構成が知られている（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】特開２０００−１９０１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した切削ブレードの交換作業では、固定ナットの固定フランジに対する着脱がなされるが、固定ナットのねじを固定フランジのねじに噛み合わせる際に、その噛み合わせがし難いという課題があった。つまり、固定ナットと固定フランジのねじの始端部同士の位置を合わせる（引っかかりを合わせる）ようにしてねじ込みを開始する必要があるが、この始端部同士の位置合わせが難しいものであった。
【０００６】
この理由としては、交換作業では、固定フランジを設けるスピンドルの軸方向に対してオペレータが対向する方向（オペレータに対してスピンドルが突出するような方向）であるため、固定ナットの回転面が鉛直方向であるためと考えられる。
【０００７】
仮に、固定ナットの回転面が水平方向であれば、固定ナットの重さを固定フランジにて支えることができるため、固定ナットの引っかかりを手探りで探ることに集中でき、固定ナットの回転面が鉛直方向である場合と比較して作業し易くなることが考えられる。
【０００８】
これに対し、固定ナットの回転面が鉛直方向であると、軸方向が水平なスピンドルに対し、固定ナットの回転面が鉛直方向になるように、固定ナットの重さを支えつつ、引っかかりを手探りすることになるため、作業が難しいという課題が生じるのであった。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、切削ブレードの交換作業における固定ナットの着脱に関し、作業性の向上を図ることができる新規なフランジ構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、回転可能に支持されたスピンドルの先端に固定され被加工物を切削加工する切削ブレードを挟持するフランジ機構であって、先端部の外周に雄ねじが形成された円柱状のボス部と、ボス部の軸方向中間部に形成されたブレード装着部と、ボス部の軸方向後端から径方向に突出して形成され切削ブレードを支持するフランジ部と、を有する固定フランジと、ボス部の雄ねじと螺合する雌ねじが内周に形成され、固定フランジのフランジ部と切削ブレードを挟持して固定する円環状の固定ナットと、を備え、互いに螺合する固定フランジの雄ねじ及び固定ナットの雌ねじは多条ねじから構成され、多条ねじの始端部は周方向で等間隔に形成されている、ことを特徴とするフランジ機構が提供される。
【００１１】
好ましくは、固定フランジの雄ねじ及び固定ナットの雌ねじは、４条以下の多条ねじであることとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、多条ねじによって固定フランジに固定ナットが螺合するので、各ねじの始端部が条数に応じた倍数になり、ねじ締結が始まる引っかかりの確率も倍数に応じて増加し、螺合が開始され易くなる。これにより、固定ナットの固定フランジに対する螺合をすぐに開始させることができ、固定ナットの締結の作業性を向上できる。
【００１３】
加えて、例えば、２条ねじとすれば、固定ナットを約半分の回転数で締結完了、又は、取外しができ、短時間で素早く着脱が可能という効果も奏する。
【００１４】
さらに、多条ねじとすることで、等間隔の位相で複数のねじ山が形成される。これにより、例えば２条ねじであれば、固定ナットの軸方向に直交する仮想平面において締結力が生じる箇所を検討した場合に、当該箇所が軸を中心として１８０度位相がずれた位置に分散されることになる。これにより、固定ナット及び切削ブレードに掛かる締結力が特定の一箇所に偏重する度合いを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を実施するのに適した切削装置の外観斜視図である。
【図２】切削ユニットの構成について示す斜視図である。
【図３】切削ブレードをスピンドルに装着する様子を示す分解斜視図である。
【図４】固定ナットと固定フランジの構成について示す斜視図である
【図５】雄ねじの始端部が周方向で等間隔に形成されていることを示すボス部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明を実施するのに適した切削装置２の外観斜視図である。図２は切削ユニットの構成について示す斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、切削装置２は、切削装置２に向かって左側に配置される加工領域４と、向かって右側に配置される搬出入領域６を備えている。加工領域４の上方には、タッチパネル機能を備えた表示モニタ８が備えられる。
【００１８】
加工領域４と搬出入領域６は、板状の仕切壁部１１によって遮られている。仕切壁部１１の下部には、加工領域４と搬出入領域６とを連通させるゲート１９が形成されており、このゲート１９を通過して図示せぬチャックテーブルを移動させることにより、チャックテーブル上に保持された半導体ウェーハなどの被加工物が、加工領域４と搬出入領域６の間で移動される。
【００１９】
加工領域４は、その右側に配置される仕切壁部１１のほか、切削装置２に向かって切削ユニット２４の後ろ側に配置される板状の仕切壁部１２、さらには、上面仕切壁部１３ａ、左側仕切壁部１３ｂ、正面仕切壁部１３ｃを有する防護カバー１３によって取囲まれることで、閉じられた空間として区画形成される。好ましくは、防護カバー１３は、内部を視認可能とする透明体にて構成される。
【００２０】
図２では、切削ユニット２４によりフレームＦに支持されたウェーハＷをストリートに沿って切削する様子の斜視図が示されている。２５は切削ユニット２４のスピンドルハウジングであり、スピンドルハウジング２５中に図示しないサーボモータにより回転駆動されるスピンドル２６が回転可能に収容されている。切削ブレード２８は電鋳ブレードであり、ニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散されてなる切刃２８ａをその外周部に有している。
【００２１】
３０は切削ブレード２８をカバーするブレードカバーであり、切削ブレード２８の側面に沿って伸長する図示しない切削水ノズル及び切削水を切削ブレード２８の切刃２８ａとウェーハＷとの接触領域に噴射する切削水噴射ノズル３５が取り付けられている。
【００２２】
切削水供給部３４からの切削水は、約０．３Ｍｐａに加圧されている。ブレードカバーに設けた図示しない切削水ノズルには、パイプ３２を介して切削水が供給される。同様に、ブレードカバーに設けた切削水噴射ノズル３５には、パイプ３７を介して切削水が供給される。切削水噴射ノズル３５からは毎分１．６〜２．０リットルの流量で噴射される。
【００２３】
３９は着脱カバーであり、ねじ４３によりブレードカバー３０に着脱可能に取り付けられている。着脱カバー３９は切削ブレード２８の側面に沿って伸長する切削水ノズル４４を有している。切削水ノズル４４には、パイプ４６を介して切削水が供給される。
【００２４】
図３を参照すると、ハブタイプの切削ブレード２８をスピンドル２６に装着する様子を示す分解斜視図が示されている。切削ブレード２８では、切刃２８ａとフランジ部２８ｂが一体的に構成される。
【００２５】
ボス部３８のブレード装着部３６にフランジ部２８ｂを挿入し、固定ナット５０雄ねじ４２に螺合して締め付けることにより、切削ブレード２８は固定ナット５０と固定フランジ４０により両側から挟まれてスピンドル２６に取り付けられる。固定ナット５０と固定フランジ４０は、切削ブレード２８をスピンドル２６に固定するためのフランジ機構として構成される。
【００２６】
以上のように、本実施形態の切削装置２では、被加工物であるウェーハＷ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ウェーハＷを切削する環状の切削ブレード２８がフランジ機構によってスピンドル２６に固定された切削手段としての切削ユニット２４を備えた構成としている。
【００２７】
次に、本発明において特徴的なフランジ機構について説明する。図３に示すように、フランジ機構は、固定フランジ４０と、固定ナット５０を備えて構成される。
【００２８】
固定フランジ４０は、先端部の外周に雄ねじ４２が形成された円柱状のボス部３８と、ボス部３８の軸方向中間部に形成されたブレード装着部３６と、ボス部３８の軸方向後端から径方向に突出して形成され切削ブレード２８を支持するフランジ部４１と、を有している。
【００２９】
固定ナット５０は、固定フランジ４０のボス部３８の雄ねじ４２と螺合する雌ねじ５５が内周に形成され、固定フランジ４０のフランジ部４１とともに切削ブレード５６を挟持して固定するための円環状のナット部材として構成される。
【００３０】
そして、図４及び図５に示すように、互いに螺合する固定フランジ４０の雄ねじ４２及び固定ナット５０の雌ねじ５５は多条ねじから構成され、多条ねじの始端部４２ａ，４２ｂ、始端部５２ａ，５２ｂは周方向で等間隔に形成されている。
【００３１】
本実施形態では、固定フランジ４０の雄ねじ４２は、第一の螺旋４２Ａ，第二の螺旋４２Ｂを有しており、１ピッチの間に２条の螺旋がある２条ねじに構成される。
【００３２】
雄ねじ４２の第一の螺旋４２Ａ，第二の螺旋４２Ｂの各始端部４２ａ，４２ｂは、ボス部３８の端部側（フランジ部４１と反対側の端部）に形成されており、図５に示されるようにボス部３８の端部側から臨んだ際に、ボス部３８の周方向で等間隔の配置、即ち、互いに１８０度離れた位置に配置されるようになっている。
【００３３】
図４に示すように、固定フランジ４０の雄ねじ４２に対応し、固定ナット５０の雌ねじ５５は、第一の螺旋５２Ａ，第二の螺旋５２Ｂを有しており、１ピッチの間に２条の螺旋がある２条ねじに構成される。
【００３４】
雌ねじ５５の第一の螺旋５２Ａ，第二の螺旋５２Ｂの各始端部５２ａ，５２ｂは、固定ナット５０の軸方向の端部側から臨んだ際に、固定ナット５０の周方向で等間隔の位置、即ち、互いに１８０度離れた位置に配置されるようになっている。
【００３５】
そして、以上の構成によれば、２条ねじを設けた雄ねじ４２と雌ねじ５５によって固定フランジ４０に固定ナット５０が螺合するので、各ねじの始端部４２ａ，４２ｂ，５２ａ，５２ｂが条数に応じた倍数になり、ねじ締結が始まる引っかかりの確率も倍数に応じて増加し、螺合が開始され易くなる。これにより、固定ナット５０の固定フランジ４０に対する螺合をすぐに開始させることができ、固定ナット５０の締結の作業性を向上できる。
【００３６】
加えて、本実施形態のように、２条ねじとすれば、リード（ねじが１回転した際に移動する長さ）は、ねじのピッチの２倍とすることができる。これにより、固定ナット５０を約半分の回転数で締結完了、又は、取外しができ、短時間で素早く着脱が可能という効果も奏する。
【００３７】
さらに、多条ねじとすることで、等間隔の位相で複数のねじ山が形成される。これにより、例えば２条ねじであれば、図５に示すように、固定ナット５０の軸方向に直交する仮想平面において締結力が生じる箇所を検討した場合に、当該箇所が軸中心Ｃを中心として１８０度位相がずれた位置Ｐ１・Ｐ２に分散されることになる。これにより、固定ナット及び切削ブレード２８に掛かる締結力が特定の一箇所に偏重する度合いを低減することができる。
【００３８】
なお、以上に説明した本実施形態では、固定フランジ４０の雄ねじ４２、及び、固定ナット５０の雌ねじ５５について、それぞれ、２条ねじにて構成したが、条数については特に限定されるものではなく、例えば、３条、４条、などとすることも可能である。
【符号の説明】
【００３９】
３８    ボス部
４０    固定フランジ
４１    フランジ部
４２    ねじ
４２    雄ねじ
４２Ａ    螺旋
４２ａ    始端部
４２Ｂ    螺旋
４２ｂ    始端部
５０    固定ナット
５２Ａ    螺旋
５２ａ    始端部
５２Ｂ    螺旋
５２ｂ    始端部
５５    雌ねじ
５６    切削ブレード
５８    着脱フランジ
【図１】
2013132701.tif 000003
【図２】
2013132701.tif 000004
【図３】
2013132701.tif 000005
【図４】
2013132701.tif 000006
【図５】
2013132701.tif 000007