(57)【要約】      （修正有）【課題】砥石部の磨耗を抑制して長期にわたって使用することができる総型砥石工具を提供する。【解決手段】被加工物保持テーブルに保持された被加工物の側面を所定の形状に研削する研削装置を構成する研削ユニットの回転スピンドルに装着される総型砥石工具６であって、回転スピンドルに装着される装着穴を中心部に有し外周面が被加工物の側面に対応した形状に形成された環状の基台と、環状の基台の外周面に砥粒が電着されて形成された砥石部６２とからなり、砥石部および基台の外周部には幅方向に延びる複数の冷却溝６０が形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物保持テーブルに保持された被加工物の側面を所定の形状に研削する研削装置を構成する研削ユニットの回転スピンドルに装着される総型砥石工具であって、
該回転スピンドルに装着される装着穴を中心部に有し外周面が被加工物の側面に対応した形状に形成された環状の基台と、該環状の基台の外周面に砥粒が電着されて形成された砥石部とからなり、該砥石部および該基台の外周部には幅軸方向に延びる複数の冷却溝が形成されている、
ことを特徴とする総型砥石工具。
【請求項２】
該複数の冷却溝は、該環状の基台の軸心と平行に形成されている、請求項１記載の総型砥石工具。
【請求項３】
該複数の冷却溝は、該環状の基台の軸心に対して傾斜して形成されている、請求項１記載の総型砥石工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物である例えば電子機器のカードスロットに挿入して用いるメモリーカード等のチップの側面を成形加工する研削装置に用いる総型砥石工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器のカードスロットに挿入して用いるメモリーカードは、配線基板にメモリー素子が実装され、モールド樹脂によって被覆されて形成されている（例えば特許文献１参照）。このようなメモリーカードは、１枚の配線基板に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にメモリー素子を実装し、全体をモールド樹脂によって被覆してパッケージ基板を形成した後に、パッケージ基板を複数の分割予定ラインに沿って切断することによって製作される。
【特許文献１】特許第３４０８８０５号公報
【０００３】
上述したメモリーカードの形状は規格化されており、電子機器のカードスロットに挿入する際に表裏および挿入方向を特定するため、側面に異形部が形成される。また、異形部が形成されない角部には、面取り加工が施される。
【０００４】
上述したパッケージ基板は、一般に切削装置によって複数の分割予定ラインに沿って切断される。しかるに、メモリーカードの側面に異形部が形成されたり角部に面取り加工が施される場合には、曲線加工することができない切削装置のみで切断することができない。このため個々の分割されたメモリーカード毎にレーザー加工やルーター加工等によって異形部および面取り加工を施しているが、生産性が悪いという問題がある。
【０００５】
このような問題を解消するために本出願人は、外周面がメモリーカードの第１の側面と対応する形状に形成された第１の総型砥石工具を備えた第１の研削手段と、外周面がメモリーカードの第１の側面と反対側の第２の側面と対応する形状に形成された第２の総型砥石工具を備えた第２の総型研削手段とを具備するメモリーカードの成形装置を特願２００６−６９４５０号として提案した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
而して、総型砥石工具の研削部を構成する砥石部が早期に磨耗して寿命が短く、生産性の面で必ずしも満足し得るものではない。特に、総型砥石工具の外周面はメモリーカードの異形部が形成された側面に対応する形状にされているので、径の大きい領域はメモリーカードの側面を多量に研削することになり径が小さい領域より磨耗量が多い。このため、磨耗量が多い径の大きい領域に依存して総型砥石工具の寿命が決まるので、不経済であるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、砥石部の磨耗を抑制して長期にわたって使用することができる総型砥石工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物保持テーブルに保持された被加工物の側面を所定の形状に研削する研削装置を構成する研削ユニットの回転スピンドルに装着される総型砥石工具であって、
該回転スピンドルに装着される装着穴を中心部に有し外周面が被加工物の側面に対応した形状に形成された環状の基台と、該環状の基台の外周面に砥粒が電着されて形成された砥石部とからなり、該砥石部および該基台の外周部には幅方向に延びる複数の冷却溝が形成されている、
ことを特徴とする総型砥石工具が提供される。
【０００９】
上記複数の冷却溝は、上記環状の基台の軸心と平行に形成されている。また、上記複数の冷却溝は、上記環状の基台の軸心に対して傾斜して形成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による総型砥石工具は、外周面が被加工物の側面に対応した形状に形成された環状の基台と、該環状の基台の外周面に砥粒が電着されて形成された砥石部とからなり、砥石部および基台の外周部には幅方向に延びる複数の冷却溝が形成されているので、研削加工部に供給される研削水が複数の冷却溝に流入することによって砥石部が効果的に冷却されるため、砥石部の磨耗が抑制され、長期にわたって使用することができる。従って、径が大きく研削量が多い領域の磨耗も抑制されるので、総型砥石工具の寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明によって構成された総型砥石工具の好適な実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１２】
先ず、本発明によって構成された総型砥石工具を装着した研削装置によって加工される被加工物としてのチップの一例について、図１５および図１６を参照して説明する。
図１５には複数のメモリーカード１０が形成されたカード基板１１の斜視図が示されている。図１６に示すパッケージ基板１１は矩形状に形成されており、表面が第1の方向に形成された複数の第１の分割予定ライン１１１と該第1の分割予定ライン１１１と直交する方向に形成された第２の分割予定ライン１１２によって区画され、この区画された領域にメモリーカード１０が形成されている。なお、メモリーカード１０は、図示の実施形態においては第１の側面１０aは平面に形成されており、第１の側面１０aと平行な反対側の第２の側面１０bには異形部１０１が形成されている。そして、メモリーカード１０の角部には面取り部１０２が形成されている。このように形成されたパッケージ基板１１を個々のメモリーカード１０に分割するには、切削装置によって第1の分割予定ライン１１１および第2の分割予定ライン１１２に沿って切断することにより、図１６に示すように矩形のチップ１００に分割する。このように分割された矩形のチップ１００は、上記異形部１０１および面取り部１０２が未加工である。また、図１６に示すチップ１００は、一端部表面に段部１０３が突出して形成されている。以下、上記チップ１００の異形部１０１および面取り部１０２を加工するための研削装置について説明する。
【００１３】
図１には、本発明に従って構成された総型砥石工具を装着した研削装置の斜視図が示されている。
図１に示す研削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物保持テーブル３が加工送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されている。この被加工物保持テーブル３は、中央部に静電チャック(図示せず)が設けられている。また、被加工物保持テーブル３は、図示しない切削送り手段によって矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない回動機構によって回動せしめられるようになっている。このように構成された被加工物保持テーブル３に上記チップ１００を複数保持するチップ保持冶具４が着脱可能に載置され保持される。なお、チップ保持冶具４については、後で説明する。
【００１４】
図示の実施形態における研削装置は、チップ保持冶具４に保持されたチップ１００におけるメモリーカード１０の第１の側面１０aを研削する第１の研削ユニット５aと、チップ１００におけるメモリーカード１０の第２の側面１０bを研削する第２の研削ユニット５bを具備している。第１の研削ユニット５aおよび第２の研削ユニット５bは、それぞれ図示しない割り出し送り手段によって図１において矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない研削送り手段によって図１において矢印Ｚで示す研削送り方向に移動せしめられるようになっている。第１の研削ユニット５aは、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および研削送り方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整される第１のスピンドルハウジング５１aと、該第１のスピンドルハウジング５１aに回転自在に支持された第１の回転スピンドル５２aと、該第１の回転スピンドル５２aの前端部に装着された第１の総型砥石工具６とを具備している。
【００１５】
第１の総型砥石工具６は、図２および図３に示すように環状の基台６１と、該環状の基台６１の外周面に形成された砥石部６２とからなっている。環状の基台６１は例えばアルミニウムによって形成されており、その中心部には第１の回転スピンドル５２aの前端部に嵌合するための装着穴６１１が形成されている。また、環状の基台６１の外周面６１２は、上記メモリーカード１０の第１の側面１０aおよび面取り部１０２に対応した形状に形成されている。砥石部６２は、環状の基台６１の外周面６１２にダイヤモンド砥粒が電着によって形成されている。この砥石部６２を形成するには、環状の基台６１の外周面６１２以外の表面をマスキングし、平均粒径が例えば５０μmのダイヤモンド砥粒を混入したメッキ液を収容したメッキ槽にて電気メッキを施すことによって、環状の基台６１の外周面６１２に一層だけ電着して形成される。そして、砥石部６２および環状の基台６１の外周部には、幅方向に延びる複数（図示の実施形態においては８条）の冷却溝６０が周方向に等間隔で形成される。この冷却溝６０は、環状の基台６１の軸心と平行に形成され、幅が２mm、深さが１０mm程度に形成されている。なお、冷却溝６０は、環状の基台６１の外周面６１２に上述したように砥粒を電着して砥石部６２を形成した後に、例えば放電加工或いはダイヤモンド砥粒をボンド剤によって固めて形成した切削ブレードを用いて切削加工によって形成することができる。このように構成された第１の総型砥石工具６は、図４に示すように第１の回転スピンドル５２aの前端部に装着される。即ち、第１の回転スピンドル５２aの前端部に設けられた装着部５２１aに第１の総型砥石工具６を構成する環状の基台６１の装着穴６１１を嵌合し、第１の回転スピンドル５２aの前端に形成されたネジ部５２２aに締め付けナット５３aを螺合することにより、第１の総型砥石工具６は第１の回転スピンドル５２aに装着される。
【００１６】
次に、第１の総型砥石工具６の他の実施形態について、図５を参照して説明する。
上述した図２および図３に示す第１の総型砥石工具６においては、環状の基台６１の外周部および砥石部６２に設けられた冷却溝６０は環状の基台６１の軸心と平行に形成されているが、図５に示す実施形態における第１の総型砥石工具６は、冷却溝６０が環状の基台６１の軸心P1に対して傾斜して形成されている。このように冷却溝６０を環状の基台６１の軸心P1に対して傾斜して形成することにより、第１の総型砥石工具６が回転することにより冷却溝６０と被加工物との接触位置が順次に移動するので、被加工物に対する衝撃が小さく欠け（チッピング）の発生を確実に防止できる。
【００１７】
図１に戻って説明を続けると、第１の研削ユニット５aは、上記第１の総型砥石工具６による研削加工部に研削水を供給するための第１の研削水供給手段５５aを具備している。この第１の研削水供給手段５５aは、図示しない研削水供給源に接続された研削水供給パイプ５５１aと、該研削水供給パイプ５５１aの先端に装着され第１の総型砥石工具６による研削加工部に向けて研削水を噴出するノズル５５２aとを具備している。
【００１８】
図１を参照して説明を続けると、上記チップ１００におけるメモリーカード１０の第２の側面１０bを切削する第２の研削ユニット５bは、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および研削送り方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整される第２のスピンドルハウジング５１bと、該第２のスピンドルハウジング５１ｂに回転自在に支持された第１の回転スピンドル５２bと、該第１の回転スピンドル５２bの前端部に装着された第２の総型砥石工具７とを具備している。
【００１９】
第２の総型砥石工具７は、図６および図７に示すように環状の基台７１と、該環状の基台７１の外周面に形成された砥石部７２とからなっている。環状の基台７１は例えばアルミニウムによって形成されており、その中心部には第２の回転スピンドル５２bの前端部に嵌合するための装着穴７１１が形成されている。また、環状の基台７１の外周面７１２は、上記メモリーカード１０の第２の側面１０bおよび面取り部１０２に対応した形状に形成されている。砥石部７２は、環状の基台７１の外周面７１２にダイヤモンド砥粒が電着によって形成されている。この砥石部７２は、上記第１の総型砥石工具６と同様に環状の基台７１の外周面７１２以外の表面をマスキングし、平均粒径が例えば５０μmのダイヤモンド砥粒を混入したメッキ液を収容したメッキ槽にて電気メッキを施すことによって、環状の基台７１の外周面７１２に一層だけ電着して形成される。そして、砥石部７２および環状の基台７１の外周部には、幅方向に延びる複数（図示の実施形態においては８条）の冷却溝７０が周方向に所定の間隔をもって形成される。この冷却溝７０は、環状の基台７１の軸心と平行に形成され、幅が２mm、深さが１０mm程度に形成されている。なお、冷却溝７０は、環状の基台７１の外周面７１２に上述したように砥粒を電着して砥石部７２を形成した後に、上記第１の総型砥石工具６と同様に放電加工或いは切削加工によって形成することができる。このように構成された第２の総型砥石工具７は、図８に示すように第２の回転スピンドル５２bの前端部に装着される。即ち、第２の回転スピンドル５２bの前端部に設けられた装着部５２１bに第２の総型砥石工具７を構成する環状の基台７１の装着穴７１１を嵌合し、第２の回転スピンドル５２bの前端に形成されたネジ部５２２bに締め付けナット５３bを螺合することにより、第２の総型砥石工具７は第２の回転スピンドル５２bに装着される。
【００２０】
次に、第２の総型砥石工具７の他の実施形態について、図９を参照して説明する。
上述した図６および図７に示す第２の総型砥石工具７においては、環状の基台７１の外周部および砥石部７２に設けられた冷却溝７０は環状の基台７１の軸心と平行に形成されているが、図９に示す実施形態における第２の総型砥石工具７は、冷却溝７０が環状の基台７１の軸心P2に対して傾斜して形成されている。このように冷却溝６０を環状の基台６１の軸心P2に対して傾斜して形成することにより、第２の総型砥石工具７が回転することにより冷却溝７０と被加工物との接触位置が順次に移動するので、被加工物に対する衝撃が小さく欠け（チッピング）の発生を確実に防止できる。
【００２１】
図１に戻って説明を続けると、第２の研削ユニット５aは、上記第２の総型砥石工具７による研削加工部に研削水を供給するための第２の研削水供給手段５５bを具備している。この第２の研削水供給手段５５bは、図示しない研削水供給源に接続された研削水供給パイプ５５１bと、該研削水供給パイプ５５１bの先端に装着され第２の総型砥石工具７による研削加工部に向けて研削水を噴出するノズル５５２bとを具備している。
【００２２】
図１を参照して説明を続けると、図示の実施形態における成形装置は、上記被加工物保持テーブル３上に保持されたチップ保持冶具４に保持されているチップ１００の被加工面を撮像し、上記第１の総型砥石工具６および第２の総型砥石工具７によって切削すべき領域を検出するための撮像手段８を具備している。この撮像手段８は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっており、その撮像画像を図示しない制御手段に送る。
【００２３】
次に、チップ保持冶具４について、図１０を参照して説明する。
図示の実施形態におけるチップ保持冶具４は、矩形状の治具本体４０を具備している。この治具本体４０には上記チップ１００が挿入されるチップ挿入穴４１１aが複数個一列に整列して形成された第１の挿入穴列４１aと、該第１の挿入穴列４１aと平行に併設されチップ１００が挿入されるチップ挿入穴４１１bが複数個一列に整列して形成された第２の挿入穴列４１bを備えている。なお、第１の挿入穴列４１aのチップ挿入穴４１１aと第２の挿入穴列４１bのチップ挿入穴４１１bは、挿入できるチップ１００の向きが異なる形状に形成されている。図示の実施形態においては、第１の挿入穴列４１aのチップ挿入穴４１１aは、チップ１００におけるメモリーカード１０の第１の側面１０aが上側に露出するように挿入されるように形成されている。また、第２の挿入穴列４１bのチップ挿入穴４１１bは、チップ１００におけるメモリーカード１０の第２の側面１０bが上側に露出するように挿入されるように形成されている。第１の挿入穴列４１aのチップ挿入穴４１１aと第２の挿入穴列４１bのチップ挿入穴４１１bに挿入された各チップ１００は、図示しない固定機構によって治具本体４０に固定されるようになっている。なお、第１の挿入穴列４１aのチップ挿入穴４１１aと第２の挿入穴列４１bのチップ挿入穴４１１bに挿入されたチップ１００を固定する図示しない固定機構については、本出願人が既に提案した特願２００６−１５８３２２号の明細書および図面に詳細に説明されているのでかかる記載に委ね、本明細書においては説明を省略する。
【００２４】
上述した、チップ保持冶具４の第１の挿入穴列４１aおよび第２の挿入穴列４１bにチップ１００をセットした状態で図１に示すように被加工物保持テーブル３上の所定位置に載置する。そして、図示しない静電チャックを作動することにより被加工物保持テーブル３にチップ保持冶具４を静電吸着する。
【００２５】
上述したようにチップ１００がセットされたチップ保持冶具４を静電吸着した被加工物保持テーブル３は、撮像手段８の直下まで移動せしめられる。被加工物保持テーブル３が撮像手段８の直下に位置付けられると、撮像手段８によってチップ保持冶具４にセットされたチップ１００が撮像され、この撮像された画像に基づいて被加工物保持テーブル３の角度を調整するとともに、第１の切削手段５aおよび第２の切削手段５bを割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調節してチップ保持冶具４の第１の挿入穴列４１aおよび第２の挿入穴列４１bにセットされたチップ１００の切削すべき位置と第１の総型砥石工具６および第２の総型砥石工具７との位置合わせ作業が行われる。即ち、図１１に示すように、第１の挿入穴列４１aのチップ挿入穴４１１aにセットされたチップ１００の移動経路の直上に第１の総型砥石工具６を位置付けるとともに、第２の挿入穴列４１bのチップ挿入穴４１１bにセットされたチップ１００の移動経路の直上に第２の総型砥石工具７を位置付ける（アライメント工程）。
【００２６】
その後、第１の総型砥石工具６および第２の総型砥石工具７を所定の方向に回転させつつ第１の研削ユニット５aおよび第２の研削ユニット５bを下降して、図１２に示すように所定量研削送りし、被加工物保持テーブル３を加工送り方向（図１２において紙面に垂直な方向、図１において矢印Ｘで示す方向）に所定の加工送り速度で移動する。このとき、第１の研削水供給手段５５aのノズル５５２aから第１の総型砥石工具６による研削加工部に向けて研削水が供給されるとともに、第２の研削水供給手段５５bのノズル５５２bから第２の総型砥石工具７による研削加工部に向けて研削水が供給される。この結果、第１の挿入穴列４１aにセットされたチップ１００におけるメモリーカード１０の第１の側面１０aは第１の総型砥石工具６を構成する砥石部６２に倣って研削され、第２の挿入穴列４１bにセットされたチップ１００におけるメモリーカード１０の第２の側面１０bは第２の総型砥石工具７の砥石部７２に倣って研削される（第１の成形工程）。
【００２７】
上述した第１の成形工程を実施したならば、チップ保持冶具４を被加工物保持テーブル３から取り外し、上下を反転して再度被加工物保持テーブル３上の所定位置に載置する。そして、図示しない静電チャックを作動することにより被加工物保持テーブル３にチップ保持冶具４を静電吸着する。次に、上述したアライメント工程を実施して、図１３に示すように第１の挿入穴列４１aにセットされたチップ１００の移動経路の直上に第２の総型砥石工具７を位置付けるとともに、第２の挿入穴列４１bにセットされたチップ１００の移動経路の直上に第１の総型砥石工具６を位置付ける。そして、上記第１の成形工程と同様に第１の総型砥石工具６および第２の総型砥石工具７を所定の方向に回転させつつ第１の研削ユニット５aおよび第２の研削ニット５bを下降して、所定量研削送りし、被加工物保持テーブル３を加工送り方向に所定の加工送り速度で移動する。この結果、第１の挿入穴列４１aにセットされたチップ１００におけるメモリーカード１０の第２の側面１０bは第２の総型砥石工具７の砥石部７２に倣って研削され、第２の挿入穴列４１aにセットされたチップ１００におけるメモリーカード１０の第１の側面１０aは第１の総型砥石工具６の砥石部６２に倣って研削される（第２の成形工程）。
【００２８】
以上のようにして上記第１の成形工程および第２の成形工程を実施することにより、チップ保持冶具４にセットされた図１６に示すチップは、図１４に示す形状のメモリーカード１０に加工される。なお、上述した第１の成形工程および第２の成形工程においては、上述したように第１の総型砥石工具６および第２の総型砥石工具７による研削加工部に向けて研削水が供給される。
【００２９】
メモリーカード１０の第１の側面１０aを研削する第１の総型砥石工具６およびメモリーカード１０の第２の側面１０bを研削する第２の総型砥石工具７は、環状の基台６１および７１の外周部および砥石部６２および７２にそれぞれ軸方向に複数の冷却溝６０および７０が形成されているので、研削加工部に供給される研削水が複数の冷却溝６０および７０に流入することによって砥石部６２および７２が効果的に冷却されるため、砥石部６２および７２の磨耗が抑制される。本発明者による実験では、第１の総型砥石工具６および第２の総型砥石工具７の寿命が１．５倍に延びた。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に従って構成された総型砥石工具を装着した研削装置の斜視図。
【図２】図１に示す研削装置に装着される第１の総型砥石工具の縦断面図。
【図３】図２に示す第１の総型砥石工具のA―A断面図。
【図４】図２に示す第１の総型砥石工具を第１の回転スピンドルに装着した状態を示す断面図。
【図５】図１に示す研削装置に装着される第１の総型砥石工具の他の実施形態を示す側面図。
【図６】図１に示す研削装置に装着される第２の総型砥石工具の縦断面図。
【図７】図５に示す第２の総型砥石工具のB―B断面図。
【図８】図５に示す第２の総型砥石工具を第２の回転スピンドルに装着した状態を示す断面図。
【図９】図１に示す研削装置に装着される第２の総型砥石工具の他の実施形態を示す側面図。
【図１０】図１に示す研削装置に装備されるチップ保持冶具の斜視図。
【図１１】図１に示す研削装置によって実施するアライメント工程の説明図。
【図１２】図１に示す研削装置によって実施する第１の成形工程の説明図。
【図１３】図１に示す研削装置によって実施する第２の成形工程の説明図。
【図１４】被加工物としてのチップがメモリーカードに加工された状態を示す斜視図。
【図１５】被加工物としてのパッケージ基板の斜視図。
【図１６】被加工物としてのパッケージ基板を個々のチップに分割した状態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３１】
２：装置ハウジング
３：被加工物保持テーブル
４：チップ保持冶具
５a：第１の研削ユニット
５b：第２の研削ユニット
５１a：第１のスピンドルハウジング
５１b：第２のスピンドルハウジング
５２a：第１の回転スピンドル
５２b：第２の回転スピンドル
５５a：第１の研削水供給手段
５５b：第２の研削水供給手段
６：第１の総型砥石工具
６０：冷却溝
６１：環状の基台
６２：砥石部
７：第２の総型砥石工具
７０：冷却溝
７１：環状の基台
７２：砥石部
８：撮像手段
１０：メモリーカード
１００：チップ
１１１：第1の分割予定ライン
１１２：第２の分割予定ライン
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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