(57)【要約】【課題】  消耗したり破損したりした砥石チップを容易に交換できる研削工具、及び当該研削工具を備える研削加工装置を提供する。【解決手段】  本発明は、砥石によって形成された砥石チップ７０を有し、モータ４０により回転させられることによって板状のウエハ１０を研削する研削工具５０であって、モータ４０と連結される工具本体部６０と、工具本体部６０に取り付けられ、砥石チップ７０を保持するチップ保持部８０とを備え、砥石チップ７０には、締結部材９０が挿通されるチップ側挿通孔７６が形成され、チップ保持部８０には、締結部材９０が挿通される保持部側挿通孔８１が形成され、チップ保持部８０が、砥石チップ７０が有する複数の面（例えば、背面７２や側面７４）に当接することを特徴とする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石によって形成された砥石チップを有し、回転手段により回転させられることによって板状の被研削物を研削する研削工具であって、
前記回転手段と連結される工具本体部と、
前記工具本体部に取り付けられ、前記砥石チップを保持するチップ保持部と
を備え、
前記砥石チップには、締結部材が挿通されるチップ側挿通孔が形成され、
前記チップ保持部には、前記締結部材が挿通される保持部側挿通孔が形成され、
前記チップ保持部は、前記砥石チップが有する複数の面に当接する研削工具。
【請求項２】
前記砥石チップは、直方体状に形成され、
前記チップ保持部は、前記工具本体部の回転中心を基準とした直径方向外側に位置する前記砥石チップの背面、及び前記背面に連なる側面に当接する請求項１に記載の研削工具。
【請求項３】
前記チップ保持部は、前記砥石チップの上面に当接する請求項２に記載の研削工具。
【請求項４】
前記チップ保持部は、前記工具本体部の回転中心を基準とした直径方向内側に位置する前記砥石チップの内側面に当接する請求項２又は請求項３に記載の研削工具。
【請求項５】
前記研削工具は、複数の前記砥石チップを有し、
複数の前記砥石チップは、所定の距離を隔てて配設される請求項１乃至４の何れか一項に記載の研削工具。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４の何れかの研削工具を備える研削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥石によって形成された砥石チップを有する研削工具、及び当該研削工具を備える研削加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウエハなど、薄板状の基板の表面を研削することによって当該表面を平坦に加工する研削加工装置が広く用いられている（例えば、特許文献１）。当該研削加工装置は、複数の砥石チップが取り付けられた研削工具（研削ホイール）を備える。研削工具は、所定の速度（例えば、３，０００ｒｐｍ）で回転し、基板の表面を研削する。砥石チップは、接着剤を用いて研削工具のフレーム部（工具本体部）に固定される。
【０００３】
また、超硬合金チップなどを用いる研削加工装置では、超硬合金チップに形成されたボルト孔にボルトを挿通することによって超硬合金チップを研削加工装置の本体に固定する方法が知られている（例えば、特許文献２）
【特許文献１】特開２００８−６２３５３号公報（第５−６頁、第４図）
【特許文献２】特開平７−６０５２４号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の研削加工装置には、次のような問題があった。すなわち、砥石チップは接着剤を用いて研削工具のフレーム部に固定されているため、消耗或いは破損した一部の砥石チップのみを容易に交換できない問題があった。このため、研削工具に固定された複数の砥石チップのうち、一部の砥石チップが消耗したり、破損したりした場合でも、研削工具自体を交換しなければならず、研削加工装置のメンテナンスコストが上昇する原因となる。
【０００５】
一方、超硬合金チップが用いられる研削加工装置のように、ボルトを用いて砥石チップを固定すると、砥石チップに形成されたボルト孔周辺に研削時における応力が集中し、砥石チップが破損し易くなる問題を引き起こすことが懸念される。
【０００６】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、消耗したり破損したりした砥石チップを容易に交換できる研削工具、及び当該研削工具を備える研削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】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、第１の特徴は、砥石によって形成された砥石チップ（砥石チップ７０）を有し、回転手段（モータ４０）により回転させられることによって板状の被研削物（ウエハ１０）を研削する研削工具（研削工具５０）であって、回転手段と連結される工具本体部（工具本体部６０）と、工具本体部に取り付けられ、砥石チップを保持するチップ保持部（チップ保持部８０）とを備え、砥石チップには、締結部材（締結部材９０）が挿通されるチップ側挿通孔（チップ側挿通孔７６）が形成され、チップ保持部には、締結部材が挿通される保持部側挿通孔（保持部側挿通孔８１）が形成され、チップ保持部が、砥石チップが有する複数の面に当接することを要旨とする。
【０００８】
かかる特徴によれば、砥石チップ及びチップ保持部が締結部材によって工具本体部に取り付けられる。このため、消耗したり破損したりした砥石チップ（すなわち、消耗或いは破損した一部の砥石チップのみ）を容易に交換できる。
【０００９】
また、砥石チップが有する複数の面にチップ保持部が当接することにより、研削時における応力がチップ保持部に分散される。このため、研削時における応力がチップ側挿通孔周辺に集中することがなく、砥石チップが破損しにくくなる。
【００１０】
その他の特徴は、砥石チップが、直方体状に形成され、チップ保持部が、工具本体部の回転中心を基準とした直径方向外側に位置する砥石チップの背面（背面７２）、及び背面に連なる側面（側面７４）に当接することを要旨とする。
【００１１】
その他の特徴は、チップ保持部が、砥石チップの上面（上面７３）に当接することを要旨とする。
【００１２】
その他の特徴は、チップ保持部が、工具本体部の回転中心を基準とした直径方向内側に位置する前記砥石チップの内側面（内側面７１）に当接することを要旨とする。
【００１３】
その他の特徴は、研削工具が、複数の砥石チップを有し、複数の砥石チップが、所定の距離を隔てて配設されることを要旨とする。
【００１４】
その他の特徴は、請求項１乃至請求項４の何れかの研削工具を備える研削加工装置であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、消耗したり破損したりした砥石チップを容易に交換できる研削工具、及び当該研削工具を備える研削加工装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本実施の形態に係る研削工具を備える研削加工装置の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００１７】
ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
（研削加工装置の構成）
まず、本実施の形態に係る研削加工装置の構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る研削加工装置を示す斜視図であり、図２は、本実施の形態に係る研削加工装置を示す側面図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、研削加工装置１は、板状の被研削物（以下、ウエハ１０）の表面を平坦かつ平行に加工する。ウエハ１０は、原材料のインゴットがスライスされた後、厚さや形状等を施す加工処理であるラッピングによって厚さや形状が調整されている。
【００２０】
このウエハ１０は、酸素ドナーの分解や加工応力の緩和、結晶欠陥の低減等を施すの加工処理であるエッチングによって、ラッピングによって両面に形成された機械的なダメージ層を除去したものである。
【００２１】
ウエハ１０の外周縁には、結晶方位を示すオリエンテーション・フラット１１又はノッチ（不図示）が形成されている。ウエハ１０の厚さは、例えば７００μｍ程度であるが、その面内厚さは均一ではなく、エッチングによって２〜３μｍ程度のムラがある。つまり、研削加工装置１は、ムラがあるウエハ１０の表面を平坦かつ平行に加工する。
【００２２】
研削加工装置１は、ウエハ１０を上面で保持する円盤状のウエハ保持テーブル２０と、円筒状のスピンドルハウジング３０と、スピンドルハウジング３０の上端部に固定されるモータ４０（回転手段）と、モータ４０により回転させられることによってウエハ１０を研削する研削工具５０とを備えている。
【００２３】
（研削工具の構成）
次に、上述した研削工具５０の構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。なお、図３は、本実施の形態に係る研削工具５０を示す分解斜視図であり、図４は、本実施の形態に係る研削工具の一部を示す拡大斜視図である。
【００２４】
図１〜図４に示すように、研削工具５０は、モータ４０に連結される工具本体部６０（フレーム部）と、砥石によって形成された複数の砥石チップ７０と、複数の砥石チップ７０を保持する複数のチップ保持部８０とによって大略構成されている。
【００２５】
工具本体部６０は、モータ４０に連結されるスピンドルシャフト部６１（工具回転軸）と、スピンドルシャフト部６１と同軸でスピンドルシャフト部６１の下端に固定される円盤状のフランジ部６２とを有している。
【００２６】
フランジ部６２は、ネジやボルトなどの締結部材９０が挿通される本体側挿通孔６３が複数形成される下側フランジ６２Ａと、下側フランジ６２Ａの上側に固定される上側フランジ６２Ｂとを備えている。
【００２７】
複数の本体側挿通孔６３は、所定の距離を隔てて配設されている。つまり、下側フランジ６２Ａの外周部全周にわたって、締結部材９０により複数の砥石チップ７０及び複数のチップ保持部８０が取り付けられる。
【００２８】
複数の砥石チップ７０は、下側フランジ６２Ａの外周部に取り付けられると、所定の距離を隔てて配設されている。この砥石チップ７０は、直方体状に形成されている。
【００２９】
具体的には、図４に示すように、砥石チップ７０は、工具本体部６０の回転中心Ｓを基準とした直径方向内側に位置する内側面７１と、工具本体部６０の回転中心Ｓを基準とした直径方向外側に位置する背面７２と、内側面７１及び背面７２の上側で連なる上面７３と、内側面７１及び背面７２の側部で連なる側面７４と、内側面７１及び背面７２の下側で連なる下面７５とによって構成されている。
【００３０】
砥石チップ７０には、締結部材９０が挿通されるチップ側挿通孔７６が形成されている。つまり、チップ側挿通孔７６は、砥石チップ７０の内側面７１から背面７２にかけて形成されている。
【００３１】
チップ保持部８０は、複数の砥石チップ７０を保持するため、砥石チップ７０と同数設けられている。このチップ保持部８０は、砥石チップ７０を保持しながら、工具本体部６０（すなわち、下側フランジ６２Ａ）に取り付けられる。チップ保持部８０は、砥石チップ７０が有する複数の面に当接する。
【００３２】
具体的には、図４に示すように、チップ保持部８０は、締結部材９０が挿通される保持部側挿通孔８１が形成された本体板部８２と、工具本体部６０の回転中心Ｓを基準とした直径方向内側に向けて本体板部８２から延びる側板部８３とを備えている。
【００３３】
すなわち、本体板部８２は、砥石チップ７０の背面７２に当接する。また、側板部８３は、砥石チップ７０の側面７４に当接する。
【００３４】
（作用・効果）
以上説明した本実施の形態に係る研削工具５０、及び当該研削工具５０を備える研削加工装置１によれば、砥石チップ７０及びチップ保持部８０が締結部材９０によって工具本体部６０（下側フランジ６２Ａ）に取り付けられる。このため、消耗したり破損したりした砥石チップ７０（すなわち、消耗或いは破損した一部の砥石チップ７０のみ）を容易に交換できる。
【００３５】
また、砥石チップ７０の背面７２及び側面７４にチップ保持部８０が当接することにより、研削時における応力がチップ保持部８０に分散される。このため、研削時における応力がチップ側挿通孔７６周辺に集中することがなく、砥石チップ７０が破損しにくくなる。
【００３６】
（チップ保持部の変更例）
上述した実施の形態では、チップ保持部８０は、本体板部８２と側板部８３とを備えている（すなわち、略コ字状である）ものとして説明したが、以下のように変更してもよい。なお、上述した実施の形態に係る研削加工装置１と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。
【００３７】
＜変更例１＞
図５は、変更例１に係るチップ保持部を示す斜視図である。図５に示すように、チップ保持部８０は、締結部材９０が挿通される保持部側挿通孔８１が形成された本体板部８２と、工具本体部６０の回転中心Ｓを基準とした直径方向内側に向けて本体板部８２から延びる側板部８３と、本体板部８２及び側板部８３の上側で連なる上面板部８４とを備えている。
【００３８】
すなわち、本体板部８２は、砥石チップ７０の背面７２に当接する。また、側板部８３は、砥石チップ７０の側面７４に当接する。さらに、上面板部８４は、砥石チップ７０の上面７３に当接する。
【００３９】
＜変更例２＞
図６は、変更例２に係るチップ保持部を示す斜視図である。図６に示すように、チップ保持部８０は、締結部材９０が挿通される保持部側挿通孔８１が形成された本体板部８２と、工具本体部６０の回転中心Ｓを基準とした直径方向内側に向けて本体板部８２から延びる側板部８３と、本体板部８２及び側板部８３の上側に連なる上面板部８４と、側板部８３及び上面板部８４に連なる前面板部８５とを備えている。なお、前面板部８５は、本体板部８２と略平行に設けられ、締結部材９０が挿通される保持部側挿通孔８１が形成されている。
【００４０】
すなわち、本体板部８２は、砥石チップ７０の背面７２に当接する。また、側板部８３は、砥石チップ７０の側面７４に当接する。また、上面板部８４は、砥石チップ７０の上面７３に当接する。さらに、前面板部８５は、砥石チップ７０の内側面７１に当接する。
【００４１】
＜変更例３＞
図７は、変更例３に係るチップ保持部を示す斜視図である。図７に示すように、チップ保持部８０は、締結部材９０が挿通される保持部側挿通孔８１が形成された本体板部８２と、工具本体部６０の回転中心Ｓを基準とした直径方向内側に向けて本体板部８２から延びる側板部８３と、本体板部８２と略平行に各側板部８３から延びる腕部８６とを備えている。なお、腕部８６間には、締結部材９０が挿通される。
【００４２】
すなわち、本体板部８２は、砥石チップ７０の背面７２に当接する。また、側板部８３は、砥石チップ７０の側面７４に当接する。さらに、腕部８６は、砥石チップ７０の内側面７１の一部に当接する。
【００４３】
＜変更例３＞
図７は、変更例３に係るチップ保持部を示す斜視図である。図７に示すように、チップ保持部８０は、締結部材９０が挿通される保持部側挿通孔８１が形成された本体板部８２と、工具本体部６０の回転中心Ｓを基準とした直径方向内側に向けて本体板部８２から延びる側板部８３と、本体板部８２及び側板部８３の上側に連なる上面板部８４と、本体板部８２と略平行に各側板部８３から延びる腕部８６とを備えている。なお、腕部８６間には、締結部材９０が挿通される。
【００４４】
すなわち、本体板部８２は、砥石チップ７０の背面７２に当接する。また、側板部８３は、砥石チップ７０の側面７４に当接する。また、上面板部８４は、砥石チップ７０の上面７３に当接する。さらに、腕部８６は、砥石チップ７０の内側面７１の一部に当接する。
【００４５】
（変更例１〜３に係る作用・効果）
このような変更例１〜３に係る研削工具５０、及び当該研削工具５０を備える研削加工装置１によれば、砥石チップ７０の背面７２及び側面７４に加え、砥石チップ７０の内側面７１や上面７３にチップ保持部８０が当接することにより、研削時における応力がチップ保持部８０にさらに分散される。このため、研削時における応力がチップ側挿通孔７６周辺に集中することがなく、砥石チップ７０がさらに破損しにくくなる。
【００４６】
（その他の実施の形態）
上述したように、本発明の実施の形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。
【００４７】
例えば、砥石チップ７０は、直方体状に形成されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、多面体（例えば、四面体）などに形成されていてもよい。この場合、チップ保持部８０は、砥石チップ７０を保持することが可能な多面体で形成されることとなる。
【００４８】
この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施の形態に係る研削加工装置を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る研削加工装置を示す側面図である。
【図３】本実施の形態に係る空気入りタイヤを構成するカーカス層及びベルト層を示す上面展開図である。
【図４】本実施の形態に係る研削工具５０を示す分解斜視図である。
【図５】本実施の形態に係る研削工具の一部を示す拡大斜視図である。
【図６】変更例１に係る研削工具の一部を示す拡大斜視図である。
【図７】変更例２に係る研削工具の一部を示す拡大斜視図である。
【図８】変更例３に係る研削工具の一部を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…研削加工装置、１０…ウエハ（板状の被研削物）、１１…オリエンテーション・フラット、２０…ウエハ保持テーブル、３０…スピンドルハウジング、４０…モータ（回転手段）、５０…研削工具、６０…工具本体部、６１…スピンドルシャフト部、６２…フランジ部、６２Ａ…下側フランジ、６２Ｂ…上側フランジ、６３…本体側挿通孔、７０…砥石チップ、７１…内側面、７２…背面、７３…上面、７４…側面、７５…下面、７６…チップ側挿通孔、８０…チップ保持部、８１…保持部側挿通孔、８２…本体板部、８３…側板部、８４…上面板部、８５…前面板部、８６…腕部、９０…締結部材
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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