JP2009144788A - Spindle assembly - Google Patents

Spindle assembly Download PDF

Info

Publication number
JP2009144788A
JP2009144788A JP2007321473A JP2007321473A JP2009144788A JP 2009144788 A JP2009144788 A JP 2009144788A JP 2007321473 A JP2007321473 A JP 2007321473A JP 2007321473 A JP2007321473 A JP 2007321473A JP 2009144788 A JP2009144788 A JP 2009144788A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spindle
center
compressed air
air supply
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007321473A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiko Wakita
信彦 脇田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Abrasive Systems Ltd filed Critical Disco Abrasive Systems Ltd
Priority to JP2007321473A priority Critical patent/JP2009144788A/en
Publication of JP2009144788A publication Critical patent/JP2009144788A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Turning (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spindle assembly in which a spindle can rotate at high speed without increasing air supply volume. <P>SOLUTION: The spindle assembly includes a spindle housing with an air supply path, a spindle inserting hole formed in a center, and a plurality of branch paths for supplying compressed air from the air supply path to the spindle inserting hole. Further, the spindle assembly is equipped with a bearing shaft press-fitted into the spindle housing, a spindle inserted into the spindle inserting hole of the bearing shaft, a radial air bearing formed between the spindle and an inner wall for partitioning the spindle inserting hole of the bearing shaft, and a compressed air supplying source for supplying the compressed air to the radial bearing via the air supply path and the branch paths. A center of the spindle is eccentric downwards by 3 to 10 μm in relation to a center of the spindle inserting hole when the spindle is not under rotation. A clearance between the spindle and the lowest end of the inner wall is 5 to 30 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、切削ブレードが装着されるスピンドルアセンブリ及び該スピンドルアセンブリを備えた切削装置に関する。   The present invention relates to a spindle assembly to which a cutting blade is attached and a cutting apparatus including the spindle assembly.

ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。   A semiconductor wafer in which a number of devices such as IC and LSI are formed on the surface, and each device is partitioned by a line to be divided (street), the back surface is ground by a grinding machine and processed to a predetermined thickness. The line to be divided is cut by a cutting device and divided into individual devices, which are used for electric devices such as mobile phones and personal computers.

ウエーハを個々のデバイスに分割する切削装置（ダイシング装置）は、ウエーハ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エーハの分割予定ラインを切削する切削ブレードを回転可能に支持した切削手段と、切削手段のスピンドルを回転可能に支持するエアベアリングに圧縮エアを供給する圧縮エア供給源とを具備しており、ウエーハを高精度に個々のデバイスに分割することができる。   A cutting apparatus (dicing apparatus) that divides a wafer into individual devices includes a chuck table that holds a wafer, and a cutting means that rotatably supports a cutting blade that cuts a division line of the wafer held on the chuck table. A compressed air supply source that supplies compressed air to an air bearing that rotatably supports the spindle of the cutting means is provided, and the wafer can be divided into individual devices with high accuracy.

切削装置のスピンドルを回転可能に支持するエアベアリングは、例えば特開平７−２０８４７４号公報及び特開平１１−１１７９３９号公報に開示されており、ラジアル軸受部及びスラフト軸受部のエアベアリングから構成されている。   An air bearing that rotatably supports a spindle of a cutting device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-208474 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-117939. Yes.

特開平１１−１１７９３９号公報に開示されたエアベアリングでは、スピンドルと一体的に形成されたスラフトプレートの外周面にもエアベアリングから成るラジアル軸受部を設けることにより、ラジアル方向の剛性を高めスピンドルの微小のぶれを防止している。
特開平７−２０８４７４号公報 特開平１１−１１７９３９号公報 In the air bearing disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-117939, a radial bearing portion made of an air bearing is provided on the outer peripheral surface of a draft plate integrally formed with the spindle, thereby increasing the rigidity in the radial direction. Prevents minute shakes.
JP-A-7-208474 JP-A-11-117939

スピンドルをラジアルエアベアリング及びスラフトエアベアリングで回転可能に支持するスピンドルアセンブリでは、スピンドルの自重による沈み込みとスピンドルの回転に伴って、スピンドル下方のエア密度が上方側に比べて高くなる。   In a spindle assembly that rotatably supports a spindle with a radial air bearing and a thrust air bearing, the air density below the spindle becomes higher than the upper side as the spindle sinks due to its own weight and the spindle rotates.

このエア密度差によってスピンドルには浮力が生じるが、スピンドルが上方へ移動するとスピンドルより下方側のエア密度が下がるため、スピンドルの沈み込みが発生し、その結果スピンドルの上下運動が生じることになる。   This difference in air density causes buoyancy in the spindle. However, when the spindle moves upward, the air density below the spindle decreases, so that the spindle sinks, resulting in vertical movement of the spindle.

スピンドルの上下運動範囲が非常に大きくなると、スピンドルがラジアルエアベアリングを画成するスピンドルハウジングの内壁に接触し、かじり現象が発生する。このスピンドルの上下運動を抑制するために、ラジアルエアベアリングにはオリフィスを通じてラジアル方向に０．４〜０．７ＭＰａ程度の圧縮エアが供給されている。   When the vertical movement range of the spindle becomes very large, the spindle contacts the inner wall of the spindle housing that defines the radial air bearing, and a galling phenomenon occurs. In order to suppress the vertical movement of the spindle, the radial air bearing is supplied with compressed air of about 0.4 to 0.7 MPa in the radial direction through the orifice.

しかし、回転が高速になるにつれてスピンドルの上下運動（振動）は加速度的に増大し、上下運動を抑制するために必要なエア量も飛躍的に増大するという問題がある。   However, there is a problem that as the rotation speed increases, the vertical movement (vibration) of the spindle increases at an accelerated rate, and the amount of air necessary for suppressing the vertical movement also increases dramatically.

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、供給エア量を増やすことなく、スピンドルの高速回転が可能なスピンドルアセンブリを提供することである。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a spindle assembly capable of rotating the spindle at a high speed without increasing the amount of supply air.

本発明によると、スピンドルアセンブリであって、エア供給路を有するスピンドルハウジングと、中心に形成されたスピンドル挿入穴と、前記エア供給路からの圧縮エアを該スピンドル挿入穴に供給する複数の分岐路とを有し、前記スピンドルハウジング中に圧入されたベアリングシャフトと、該ベアリングシャフトのスピンドル挿入穴中に挿入されたスピンドルと、該スピンドルと前記ベアリングシャフトのスピンドル挿入穴を画成する内壁との間に形成されたラジアルエアベアリングと、前記エア供給路及び前記分岐路を介して前記ラジアルエアベアリングに圧縮エアを供給する圧縮エア供給源とを具備し、前記スピンドルの非回転時に該スピンドルの中心が前記スピンドル挿入穴の中心に対して下方側へ３〜１０μｍ偏心し、前記スピンドルと前記内壁最下端との間の隙間が５〜３０μｍであることを特徴とするスピンドルアセンブリが提供される。   According to the present invention, the spindle assembly includes a spindle housing having an air supply path, a spindle insertion hole formed in the center, and a plurality of branch paths for supplying compressed air from the air supply path to the spindle insertion hole. A bearing shaft press-fitted into the spindle housing, a spindle inserted into a spindle insertion hole of the bearing shaft, and an inner wall defining the spindle insertion hole of the bearing shaft. And a compressed air supply source for supplying compressed air to the radial air bearing through the air supply path and the branch path, and the center of the spindle is not rotated when the spindle is not rotated. Eccentric downward by 3 to 10 μm with respect to the center of the spindle insertion hole, and Dollars gap between the inner wall lowermost spindle assembly is provided, which is a 5 to 30 [mu] m.

好ましくは、分岐路を介して供給されるスピンドルの中心より上方側からの圧縮エアの供給量は、スピンドルの中心より下方側からの圧縮エアの供給量に対して１倍より多く、４倍以下である。好ましくは、ラジアルエアベアリングに供給される圧縮エアは０．４〜０．７ＭＰａである。   Preferably, the supply amount of compressed air from above the center of the spindle supplied via the branch path is more than 1 times and less than 4 times the supply amount of compressed air from below the center of the spindle. It is. Preferably, the compressed air supplied to the radial air bearing is 0.4 to 0.7 MPa.

好ましくは、スピンドルアセンブリは、前記各分岐路に設けられた複数のオリフィスを更に具備し、該スピンドルの中心より上方側に設けられたオリフィスの径が下方側に設けられたオリフィスの径より大きい。   Preferably, the spindle assembly further includes a plurality of orifices provided in the respective branch paths, and the diameter of the orifice provided above the center of the spindle is larger than the diameter of the orifice provided on the lower side.

代替案として、スピンドルアセンブリは、前記各分岐路に設けられた同一径の複数のオリフィスを更に具備し、前記スピンドルの中心より上方側に設けられた分岐路の数が下方側に設けられた分岐路の数より多い。   As an alternative, the spindle assembly further includes a plurality of orifices of the same diameter provided in the respective branch paths, and the number of branch paths provided above the center of the spindle is provided on the lower side. More than the number of roads.

本発明のスピンドルアセンブリでは、ラジアルエアベアリングをスピンドルの下方側で薄く、上方側で厚くなるように設定したので、スピンドルの自重による沈み込みとスピンドルの高速回転に伴って下側のラジアルエアベアリングのエア密度が上方側のラジアルエアベアリングに比べて高くなるが、スピンドルの上方側から圧縮エアが多く供給されるので、エア密度差によってスピンドルに発生する浮力を抑制することができ、スピンドルが高速回転した際にスピンドルの中心とスピンドル挿入穴の中心を合致させることができる。従って、供給圧縮エア量を増量させることなく、スピンドルの上下運動を抑制し、スピンドルを高速回転することができる。   In the spindle assembly of the present invention, the radial air bearing is set to be thin on the lower side of the spindle and thicker on the upper side. Although the air density is higher than that of the radial air bearing on the upper side, a large amount of compressed air is supplied from the upper side of the spindle, so that the buoyancy generated in the spindle due to the difference in air density can be suppressed, and the spindle rotates at high speed. When doing so, the center of the spindle and the center of the spindle insertion hole can be matched. Therefore, the vertical movement of the spindle can be suppressed and the spindle can be rotated at a high speed without increasing the amount of supplied compressed air.

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は半導体ウエーハをダイシングして個々のチップ（デバイス）に分割することのできる本発明実施形態に係るスピンドルアセンブリを具備した切削装置２の外観を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an appearance of a cutting apparatus 2 having a spindle assembly according to an embodiment of the present invention, which can divide a semiconductor wafer into individual chips (devices).

切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。   On the front side of the cutting device 2, there is provided operating means 4 for an operator to input instructions to the device such as machining conditions. In the upper part of the apparatus, there is provided a display means 6 such as a CRT for displaying a guidance screen for an operator and an image taken by an imaging means described later.

図２に示すように、ダイシング対象のウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２ストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画されて多数のデバイスＤがウエーハＷ上に形成されている。   As shown in FIG. 2, on the surface of the wafer W to be diced, the first street S1 and the second street S2 are formed orthogonally, and the first street S1 and the second street S2 A plurality of devices D are partitioned and formed on the wafer W.

ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周縁部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介してフレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。   The wafer W is attached to a dicing tape T that is an adhesive tape, and the outer peripheral edge of the dicing tape T is attached to an annular frame F. As a result, the wafer W is supported by the frame F via the dicing tape T, and a plurality of wafers (for example, 25 sheets) are accommodated in the wafer cassette 8 shown in FIG. The wafer cassette 8 is placed on a cassette elevator 9 that can move up and down.

ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハＷを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。   Behind the wafer cassette 8, a loading / unloading means 10 for unloading the wafer W before cutting from the wafer cassette 8 and loading the wafer after cutting into the wafer cassette 8 is disposed. Between the wafer cassette 8 and the loading / unloading means 10, a temporary placement area 12, which is an area on which a wafer to be carried in / out, is temporarily placed, is provided. Positioning means 14 for positioning at a certain position is provided.

仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数の固定手段１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。   In the vicinity of the temporary placement area 12, transport means 16 having a turning arm that sucks and transports the frame F integrated with the wafer W is disposed, and the wafer W carried to the temporary placement area 12 is It is attracted by the transport means 16 and transported onto the chuck table 18 and is sucked by the chuck table 18, and is held on the chuck table 18 by fixing the frame F by a plurality of fixing means 19.

チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段２０が配設されている。   The chuck table 18 is configured to be rotatable and reciprocally movable in the X-axis direction. Above the movement path of the chuck table 18 in the X-axis direction, an alignment unit 20 that detects a street to be cut of the wafer W is provided. It is arranged.

アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。   The alignment unit 20 includes an imaging unit 22 that images the surface of the wafer W, and can detect a street to be cut by a process such as pattern matching based on an image acquired by imaging. The image acquired by the imaging unit 22 is displayed on the display unit 6.

アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削手段２４が配設されている。切削手段２４はアライメント手段２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。   On the left side of the alignment means 20, a cutting means 24 for cutting the wafer W held on the chuck table 18 is disposed. The cutting means 24 is configured integrally with the alignment means 20, and both move together in the Y-axis direction and the Z-axis direction.

切削手段２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像手段２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。   The cutting means 24 is configured by attaching a cutting blade 28 to the tip of a rotatable spindle 26 and is movable in the Y-axis direction and the Z-axis direction. The cutting blade 28 is located on the extended line of the imaging means 22 in the X-axis direction.

図３を参照すると、スピンドルと、スピンドルに装着されるブレードマウントとの関係を示す分解斜視図が示されている。スピンドルアセンブリ３０のスピンドルハウジング３２中には、図示しないサーボモータ又はシンクロナス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。スピンドル２６はテーパ部２６ａ及び先端小径部２６ｂを有しており、先端小径部２６ｂには雄ねじ３４が形成されている。   Referring to FIG. 3, an exploded perspective view showing the relationship between the spindle and the blade mount attached to the spindle is shown. A spindle 26 that is rotationally driven by a servo motor or a synchronous motor (not shown) is rotatably accommodated in a spindle housing 32 of the spindle assembly 30. The spindle 26 has a tapered portion 26a and a tip small diameter portion 26b, and a male screw 34 is formed on the tip small diameter portion 26b.

３６はボス部（凸部）３８と、ボス部３８と一体的に形成された固定フランジ４０とから構成されるブレードマウントであり、ボス部３８には雄ねじ４２が形成されている。さらに、ブレードマウント３６は装着穴４３を有している。   A blade mount 36 includes a boss part (convex part) 38 and a fixed flange 40 formed integrally with the boss part 38, and a male screw 42 is formed on the boss part 38. Further, the blade mount 36 has a mounting hole 43.

ブレードマウント３６は、装着穴４３をスピンドル２６の先端小径部２６ｂ及びテーパ部２６ａに挿入して、ナット４４を雄ねじ３４に螺合して締め付けることにより、図４に示すようにスピンドル２６の先端部に取り付けられる。   In the blade mount 36, the mounting hole 43 is inserted into the tip small diameter portion 26b and the tapered portion 26a of the spindle 26, and the nut 44 is screwed into the male screw 34 and tightened, so that the tip end portion of the spindle 26 as shown in FIG. Attached to.

図４はブレードマウント３６が固定されたスピンドル２６と、切削ブレード２８との装着関係を示す分解斜視図である。切削ブレード２８はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ４８を有する円形基台４６の外周にニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散された切刃５０が電着されて構成されている。   FIG. 4 is an exploded perspective view showing the mounting relationship between the spindle 26 to which the blade mount 36 is fixed and the cutting blade 28. The cutting blade 28 is called a hub blade, and is configured by electrodepositing a cutting blade 50 in which diamond abrasive grains are dispersed in a nickel base material on the outer periphery of a circular base 46 having a circular hub 48.

切削ブレード２８の装着穴５２をブレードマウント３６のボス部３８に挿入し、固定ナット５４をボス部３８の雄ねじ４２に螺合して締め付けることにより、切削ブレード２８がスピンドル２６に取り付けられる。   The cutting blade 28 is attached to the spindle 26 by inserting the mounting hole 52 of the cutting blade 28 into the boss 38 of the blade mount 36 and screwing the fixing nut 54 into the male screw 42 of the boss 38.

図５を参照すると、切削手段２４の拡大斜視図が示されている。６０は切削ブレード２８をカバーするブレードカバーであり、このブレードカバー６０には切削ブレード２８の側面に沿って伸長する図示しない切削水ノズルが取り付けられている。切削水が、パイプ７２を介して図示しない切削水ノズルに供給される。   Referring to FIG. 5, an enlarged perspective view of the cutting means 24 is shown. A blade cover 60 covers the cutting blade 28, and a cutting water nozzle (not shown) that extends along the side surface of the cutting blade 28 is attached to the blade cover 60. Cutting water is supplied to a cutting water nozzle (not shown) via the pipe 72.

６２は着脱カバーであり、ねじ６４によりブレードカバー６０に取り付けられる。着脱カバー６２は、ブレードカバー６０に取り付けられた際、切削ブレード２８の側面に沿って伸長する切削水ノズル７０を有している。切削水は、パイプ７４を介して切削水ノズル７０に供給される。   Reference numeral 62 denotes a detachable cover, which is attached to the blade cover 60 with screws 64. The detachable cover 62 has a cutting water nozzle 70 that extends along the side surface of the cutting blade 28 when attached to the blade cover 60. The cutting water is supplied to the cutting water nozzle 70 via the pipe 74.

６６はブレード検出ブロックであり、ねじ６８によりブレードカバー６０に取り付けられる。ブレード検出ブロック６６には発光素子及び受光素子からなる図示しないブレードセンサが取り付けられており、このブレードセンサにより切削ブレード２８の切刃５０の状態を検出する。   A blade detection block 66 is attached to the blade cover 60 with screws 68. A blade sensor (not shown) composed of a light emitting element and a light receiving element is attached to the blade detection block 66, and the state of the cutting blade 50 of the cutting blade 28 is detected by this blade sensor.

ブレードセンサにより切刃５０の欠け等を検出した場合には、切削ブレード２８を新たな切削ブレードに交換する。７６はブレードセンサの位置を調整するための調整ねじである。   When the cutting of the cutting edge 50 is detected by the blade sensor, the cutting blade 28 is replaced with a new cutting blade. Reference numeral 76 denotes an adjusting screw for adjusting the position of the blade sensor.

次に図６及び図７を参照して、本発明実施形態に係るスピンドルアセンブリ３０について詳細に説明する。スピンドルハウジング３２には、圧縮エア供給源８０からの圧縮エアが供給されるエア供給口８２と、エア供給口８２に連通されたエア供給路８４が形成されている。     Next, the spindle assembly 30 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7. The spindle housing 32 is formed with an air supply port 82 to which compressed air from a compressed air supply source 80 is supplied, and an air supply path 84 communicated with the air supply port 82.

スピンドルハウジング３２の内壁部分には、軸方向に離間した複数の環状供給路８５が形成されている。スピンドルハウジング３２中には、ベアリングシャフト８６が例えば焼きばめ等により圧入されている。ベアリングシャフト８６は中心に形成されたスピンドル挿入穴８８を有しており、このスピンドル挿入穴８８中にスピンドル２６が挿入されている。   A plurality of annular supply paths 85 are formed in the inner wall portion of the spindle housing 32 so as to be spaced apart in the axial direction. A bearing shaft 86 is press-fitted into the spindle housing 32 by, for example, shrink fitting. The bearing shaft 86 has a spindle insertion hole 88 formed at the center, and the spindle 26 is inserted into the spindle insertion hole 88.

ベアリングシャフト８６は更に、各環状供給路８５から半径方向内側に伸長し、圧縮エアをスピンドル挿入穴８８に供給する複数の分岐路９２を有している。各分岐路９２中には、所定の開口径を有するオリフィス９４が挿入されている。オリフィスの開口径は例えば０．１５ｍｍである。   The bearing shaft 86 further includes a plurality of branch paths 92 extending radially inward from each annular supply path 85 and supplying compressed air to the spindle insertion hole 88. In each branch path 92, an orifice 94 having a predetermined opening diameter is inserted. The opening diameter of the orifice is, for example, 0.15 mm.

スピンドル２６は一体的に形成されたスラフトプレート２６ａを有している。ベアリングシャフト８６には、このスラフトプレート２６ａを挟んで半径方向に伸長する分岐路９６，９８と、各分岐路９６，９８に連通した環状供給路１００が形成されている。   The spindle 26 has an integrally formed raft plate 26a. The bearing shaft 86 is formed with branch passages 96 and 98 extending in the radial direction across the raft plate 26 a and an annular supply passage 100 communicating with the branch passages 96 and 98.

各環状供給路１００に連通して軸方向にスラフトプレート２６ａに向かって伸長する複数の軸方向分岐路１０２が形成されている。各軸方向分岐路１０２中には所定の開口径を有するオリフィス１０４が挿入されている。   A plurality of axial branch passages 102 communicating with each annular supply passage 100 and extending in the axial direction toward the raft plate 26a are formed. An orifice 104 having a predetermined opening diameter is inserted in each axial branch 102.

圧縮エアがスピンドル挿入穴８８中に供給されない状態においては、スピンドル２６を支えるものがないため、スピンドル２６はベアリングシャフト８６のスピンドル挿入穴８８を画成する底壁に接触している。   In a state where compressed air is not supplied into the spindle insertion hole 88, there is nothing to support the spindle 26, so the spindle 26 is in contact with the bottom wall defining the spindle insertion hole 88 of the bearing shaft 86.

圧縮エア供給源８０からエア供給口８２、エア供給路８４、環状供給路８５、分岐路９２及びオリフィス９４を介して圧縮エアをスピンドル挿入穴８８中に供給すると、スピンドル２６は圧縮エアに支持され図６及び図７に示したように浮上し、スピンドル２６とベアリングシャフト８６のスピンドル挿入穴８８を画成するベアリングシャフト８６の内壁との間にラジアルエアベアリング９０が形成される。   When compressed air is supplied from the compressed air supply source 80 into the spindle insertion hole 88 through the air supply port 82, the air supply path 84, the annular supply path 85, the branch path 92 and the orifice 94, the spindle 26 is supported by the compressed air. As shown in FIGS. 6 and 7, a radial air bearing 90 is formed between the spindle 26 and the inner wall of the bearing shaft 86 that defines the spindle insertion hole 88 of the bearing shaft 86.

本実施形態では、図７（Ｂ）に示すように、オリフィス９４の開口径を一定として、スピンドルシャフト２６の中心より上方側に配置した分岐路９２の数、即ちオリフィス９４の数を、スピンドル２６の中心より下側に配置した分岐路９２の数、即ちオリフィス９４の数より大きく設定している。   In this embodiment, as shown in FIG. 7B, the opening diameter of the orifice 94 is constant, and the number of the branch paths 92 arranged above the center of the spindle shaft 26, that is, the number of the orifices 94 is set to the spindle 26. It is set larger than the number of branch paths 92 arranged below the center of the nozzle, that is, the number of orifices 94.

よって、スピンドル挿入穴８８中に圧縮エアが供給され、スピンドル２６が回転しない定常状態において、スピンドル２６の中心がスピンドル挿入穴８８の中心に対して下方側へ偏心している。好ましくは、この偏心量は３〜１０μｍである。更に、スピンドル２６とスピンドル挿入穴８８を画成する内壁最下端との間の隙間は５〜３０μｍである。   Therefore, in a steady state where compressed air is supplied into the spindle insertion hole 88 and the spindle 26 does not rotate, the center of the spindle 26 is eccentric downward with respect to the center of the spindle insertion hole 88. Preferably, the amount of eccentricity is 3 to 10 μm. Further, the gap between the spindle 26 and the lowermost end of the inner wall that defines the spindle insertion hole 88 is 5 to 30 μm.

これにより、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、スピンドル２６より上側のラジアルエアベアリング９０ａは厚く、下側のラジアルエアベアリング９０ｂは薄い状態となる。   Accordingly, as shown in FIGS. 7A and 7B, the radial air bearing 90a above the spindle 26 is thick and the radial air bearing 90b below is thin.

図６を再び参照すると、エア供給路８４からの圧縮エアは、分岐路９６，９８、環状供給路１００、軸方向分岐路１０２及びオリフィス１０４を介してスラフトプレート２６ａの両側に供給され、スラフトエアベアリング１０６を形成する。   Referring again to FIG. 6, the compressed air from the air supply path 84 is supplied to both sides of the draft plate 26 a via the branch paths 96 and 98, the annular supply path 100, the axial branch path 102 and the orifice 104. A raft air bearing 106 is formed.

スピンドル上方側からと下方側からの最適エア供給バランスを探るため、上方側からのエア供給量を下方側からのエア供給路に対して１．５倍、２倍、２．５倍、３倍、３．５倍、４倍、４．５倍とし、スピンドル２６を高速回転（６００００〜９００００ｒｐｍ）する実験を行った。   In order to find the optimum air supply balance from the upper side and the lower side of the spindle, the air supply amount from the upper side is 1.5 times, 2 times, 2.5 times, 3 times the air supply path from the lower side 3.5 times, 4 times, and 4.5 times, and an experiment was conducted in which the spindle 26 was rotated at a high speed (60000-90000 rpm).

実験の結果、１．５倍〜４倍ではスピンドル２６の上下運動無く回転が可能であり、特に１．５倍、２倍、２．５倍、３倍では安定したスピンドルの回転が可能であった。３．５倍、４倍では比較的安定したスピンドルの回転が得られたが、４．５倍ではスピンドル２６の上下運動が大きく発生した。   As a result of the experiment, it is possible to rotate the spindle 26 without vertical movement at 1.5 to 4 times, and it is possible to rotate the spindle stably at 1.5 times, 2 times, 2.5 times and 3 times. It was. A comparatively stable rotation of the spindle was obtained at 3.5 times and 4 times, but a large vertical movement of the spindle 26 occurred at 4.5 times.

上方側からのエア供給量が１倍以下では本発明の効果を全く期待できないので、スピンドル２６の中心より上方側からの圧縮エアの供給量は、スピンドルの中心より下方側からの圧縮エアの供給量に対して１倍より多く、４倍以下が好ましい。また、ラジアルエアベアリング９０に供給される圧縮エアは０．４〜０．７ＭＰａであることが好ましい。   Since the effect of the present invention cannot be expected at all when the air supply amount from the upper side is less than one time, the supply amount of compressed air from the upper side of the spindle 26 is lower than the center of the spindle. More than 1 time and 4 times or less are preferable. Further, the compressed air supplied to the radial air bearing 90 is preferably 0.4 to 0.7 MPa.

本実施形態では、スピンドル２６の下方側に１個のオリフィス９４を設け、上方側に３個のオリフィス９４を設けているが、オリフィスの数はこれに限定されるものではなく、スピンドル２６の上方側のオリフィスの数が下方側のオリフィスの数より多ければ本発明の効果を期待できる。   In the present embodiment, one orifice 94 is provided on the lower side of the spindle 26 and three orifices 94 are provided on the upper side. However, the number of orifices is not limited to this, and If the number of the orifices on the side is larger than the number of the orifices on the lower side, the effect of the present invention can be expected.

また、スピンドル２６の上方側のエア供給量を下方側のエア供給量より多くすれば本発明の効果を期待できるので、スピンドル２６の上方側及び下方側に形成した分岐路の数（オリフィスの数）は同じにして、上方側のオリフィスの開口径を下方側のオリフィスの開口径より大きくするようにしても良い。   Further, since the effect of the present invention can be expected if the air supply amount on the upper side of the spindle 26 is made larger than the air supply amount on the lower side, the number of branch paths formed on the upper and lower sides of the spindle 26 (the number of orifices). ) May be the same, and the opening diameter of the upper orifice may be larger than the opening diameter of the lower orifice.

上述した実施形態によれば、ラジアルエアベアリングをスピンドル２６の下方側で薄く、上方側で厚くなるように設定したので、スピンドル２６の自重による沈み込みとスピンドル２６の高速回転に伴って下側のラジアルエアベアリング９０ｂのエア密度が上方側のラジアルエアベアリング９０ａに比べて高くなるが、スピンドル２６の上方側から圧縮エアが多く供給されるので、エア密度差によってスピンドル２６に発生する浮力を抑制することができ、スピンドル２６が高速回転した際にスピンドル２６の中心とスピンドル挿入穴８８の中心を合致させることができる。従って、供給圧縮エア量を増量させることなく、スピンドルの上下運動を抑制し、スピンドルを高速回転することができる。   According to the above-described embodiment, the radial air bearing is set to be thin on the lower side of the spindle 26 and thicker on the upper side, and therefore, the lower side of the radial air bearing is lowered as the spindle 26 sinks by its own weight and the spindle 26 rotates at high speed. Although the air density of the radial air bearing 90b is higher than that of the radial air bearing 90a on the upper side, a large amount of compressed air is supplied from the upper side of the spindle 26, so that the buoyancy generated in the spindle 26 due to the air density difference is suppressed. The center of the spindle 26 and the center of the spindle insertion hole 88 can be matched when the spindle 26 rotates at a high speed. Therefore, the vertical movement of the spindle can be suppressed and the spindle can be rotated at a high speed without increasing the amount of supplied compressed air.

本発明を適用するのに適した切削装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the cutting device suitable for applying this invention. フレームと一体化されたウエーハを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer integrated with the flame | frame. スピンドルユニットと、スピンドルに固定されるべきブレードマウントとの関係を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the relationship between a spindle unit and the blade mount which should be fixed to a spindle. スピンドルユニットと、スピンドルに装着されるべきハブブレードとの関係を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the relationship between a spindle unit and the hub blade which should be mounted | worn with a spindle. 切削手段の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of a cutting means. 本発明実施形態の縦断面図である。It is a longitudinal section of the embodiment of the present invention. 図７（Ａ）は図６の７Ａ−７Ａ線断面図、図７（Ｂ）は図６の７Ｂ−７Ｂ線断面図である。7A is a sectional view taken along line 7A-7A in FIG. 6, and FIG. 7B is a sectional view taken along line 7B-7B in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

２ 切削装置
１８ チャックテーブル
２４ 切削手段
２６ スピンドル
２６ａ スラフトプレート
２８ 切削ブレード
３０ スピンドルアセンブリ
３２ スピンドルハウジング
８０ 圧縮エア供給源
８４ エア供給路
８５ 環状供給路
８６ ベアリングシャフト
８８ スピンドル挿入穴
９０，９０ａ，９０ｂ ラジアルエアベアリング
９２ 分岐路
９４ オリフィス
９６，９８ 分岐路
１００ 環状供給路
１０２ 軸方向分岐路
１０４ オリフィス 2 Cutting device 18 Chuck table 24 Cutting means 26 Spindle 26a Sraft plate 28 Cutting blade 30 Spindle assembly 32 Spindle housing 80 Compressed air supply source 84 Air supply passage 85 Annular supply passage 86 Bearing shaft 88 Spindle insertion holes 90, 90a, 90b Radial Air bearing 92 Branch path 94 Orifice 96, 98 Branch path 100 Annular supply path 102 Axial branch path 104 Orifice

Claims (6)

スピンドルアセンブリであって、
エア供給路を有するスピンドルハウジングと、
中心に形成されたスピンドル挿入穴と、前記エア供給路からの圧縮エアを該スピンドル挿入穴に供給する複数の分岐路とを有し、前記スピンドルハウジング中に圧入されたベアリングシャフトと、
該ベアリングシャフトのスピンドル挿入穴中に挿入されたスピンドルと、
該スピンドルと前記ベアリングシャフトのスピンドル挿入穴を画成する内壁との間に形成されたラジアルエアベアリングと、
前記エア供給路及び前記分岐路を介して前記ラジアルエアベアリングに圧縮エアを供給する圧縮エア供給源とを具備し、
前記スピンドルの非回転時に該スピンドルの中心が前記スピンドル挿入穴の中心に対して下方側へ３〜１０μｍ偏心し、前記スピンドルと前記内壁最下端との間の隙間が５〜３０μｍであることを特徴とするスピンドルアセンブリ。 A spindle assembly,
A spindle housing having an air supply path;
A spindle insertion hole formed in the center, and a plurality of branch passages for supplying compressed air from the air supply passage to the spindle insertion hole, and a bearing shaft press-fitted into the spindle housing;
A spindle inserted into a spindle insertion hole of the bearing shaft;
A radial air bearing formed between the spindle and an inner wall defining a spindle insertion hole of the bearing shaft;
A compressed air supply source for supplying compressed air to the radial air bearing through the air supply path and the branch path;
When the spindle is not rotated, the center of the spindle is decentered downward by 3 to 10 μm with respect to the center of the spindle insertion hole, and a gap between the spindle and the lowermost inner wall is 5 to 30 μm. And spindle assembly. 前記分岐路を介して供給される前記スピンドルの中心より上方側からの圧縮エアの供給量が該スピンドルの中心より下方側からの圧縮エアの供給量に対して１倍より多く、４倍以下であることを特徴とする請求項１記載のスピンドルアセンブリ。   The amount of compressed air supplied from above the center of the spindle supplied via the branch path is more than one time and less than four times the amount of compressed air supplied from the lower side of the center of the spindle. 2. The spindle assembly according to claim 1, wherein the spindle assembly is provided. 前記ラジアルエアベアリングに供給される圧縮エアは０．４〜０．７ＭＰａであることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のスピンドルアセンブリ。   The spindle assembly according to claim 1, wherein the compressed air supplied to the radial air bearing is 0.4 to 0.7 MPa. 前記各分岐路に設けられた複数のオリフィスを更に具備し、
該スピンドルの中心より上方側に設けられたオリフィスの径が下方側に設けられたオリフィスの径より大きいことを特徴とする請求項２記載のスピンドルアセンブリ。 A plurality of orifices provided in each of the branch paths;
3. The spindle assembly according to claim 2, wherein the diameter of the orifice provided above the center of the spindle is larger than the diameter of the orifice provided on the lower side. 前記各分岐路に設けられた同一径の複数のオリフィスを更に具備し、
前記スピンドルの中心より上方側に設けられた分岐路の数が下方側に設けられた分岐路の数より多いことを特徴とする請求項２記載のスピンドルアセンブリ。 Further comprising a plurality of orifices of the same diameter provided in each branch passage;
3. The spindle assembly according to claim 2, wherein the number of branch paths provided above the center of the spindle is greater than the number of branch paths provided below. 被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードが装着されたスピンドルアセンブリとを備えた切削装置において、
該スピンドルアセンブリは請求項１〜５のいずれかに記載のスピンドルアセンブリから構成されることを特徴とする切削装置。 In a cutting apparatus comprising: a chuck table that holds a workpiece; and a spindle assembly that is equipped with a cutting blade that cuts the workpiece held on the chuck table.
A cutting apparatus comprising the spindle assembly according to any one of claims 1 to 5.
JP2007321473A 2007-12-13 2007-12-13 Spindle assembly Pending JP2009144788A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007321473A JP2009144788A (en) 2007-12-13 2007-12-13 Spindle assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007321473A JP2009144788A (en) 2007-12-13 2007-12-13 Spindle assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009144788A true JP2009144788A (en) 2009-07-02

Family

ID=40915618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007321473A Pending JP2009144788A (en) 2007-12-13 2007-12-13 Spindle assembly

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009144788A (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52119744A (en) * 1976-04-01 1977-10-07 Mitsubishi Electric Corp Static pressure journal bearing
JPH03213718A (en) * 1990-01-17 1991-09-19 Kuroda Precision Ind Ltd Static-pressure air bearing
JPH0560140A (en) * 1991-08-31 1993-03-09 Nippei Toyama Corp Bearing device
JP2000246565A (en) * 1999-02-24 2000-09-12 Ntn Corp Static pressure gas bearing spindle
JP2001254738A (en) * 2000-03-10 2001-09-21 Ntn Corp Hydrostatic gas bearing spindle
JP2004340241A (en) * 2003-05-15 2004-12-02 Disco Abrasive Syst Ltd Air spindle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52119744A (en) * 1976-04-01 1977-10-07 Mitsubishi Electric Corp Static pressure journal bearing
JPH03213718A (en) * 1990-01-17 1991-09-19 Kuroda Precision Ind Ltd Static-pressure air bearing
JPH0560140A (en) * 1991-08-31 1993-03-09 Nippei Toyama Corp Bearing device
JP2000246565A (en) * 1999-02-24 2000-09-12 Ntn Corp Static pressure gas bearing spindle
JP2001254738A (en) * 2000-03-10 2001-09-21 Ntn Corp Hydrostatic gas bearing spindle
JP2004340241A (en) * 2003-05-15 2004-12-02 Disco Abrasive Syst Ltd Air spindle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10974364B2 (en) Cutting blade mounting mechanism
JP5184250B2 (en) Cutting equipment
JP5541657B2 (en) Sharpening board
US10569442B2 (en) Cutting blade mounting mechanism
JP2009107040A (en) Machining device
JP2013022713A (en) Cutting device
JP2014093444A (en) Wafer processing method
JP5248250B2 (en) Cutting device and method for adjusting rotational balance of cutting blade
JP2011183501A (en) Dressing method of cutting blade
JP2009045674A (en) Cutter
JP2010042490A (en) Nozzle adjusting tool
JP5704952B2 (en) Air spindle unit
JP2009269158A (en) Cutting blade
JP2012040651A (en) Cutting blade detecting mechanism
JP2010228048A (en) Cutting device
JP5465064B2 (en) Nozzle adjustment jig
JP2009144788A (en) Spindle assembly
JP2009160671A (en) Spindle assembly
JP5473374B2 (en) Cutting equipment
US11872669B2 (en) Cover to vacuum debris while grinding
JP2010173002A (en) Cutting device
JP2009206363A (en) Method of detecting flapping in cutting blade
JP2022181245A (en) Grinding evaluation method
JP2013091120A (en) Blade cover device
JP5122232B2 (en) Cutting blade

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20101116

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120210

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20120221

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20120626

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02