JP2011241893A

JP2011241893A - 連結部品

Info

Publication number: JP2011241893A
Application number: JP2010114312A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Nakao; 俊彦中生
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2011-12-01

Abstract

【課題】２つの部材間で流体の受け渡しを可能とすると共に、部品点数を低減して組み立て作業を簡略化できる連結部品を提供すること。
【解決手段】第一の流路３５が形成されたテーブルベース１５と第二の流路３６が形成されたクランプ部１７とを連結する連結部品２７であり、テーブルベース１５に螺合される一端側およびクランプ部１７に螺合される他端側に左右逆回りに形成されたネジ山と、第一の流路３５と第二の流路３６とを連通する連通路４５とを有する連通部材４１と、連通部材４１に対して軸方向に摺動可能、かつ連通部材４１と一体に回転可能なブロック４２とを有する構成とした。
【選択図】図４

Description

本発明は、連結部品に関し、特に、異なる２つの部材間でエアーの受け渡しを可能とする連結部品に関する。

半導体デバイスの製造工程においては、略円板形状の半導体ウェーハの表面に格子状に分割予定ラインが形成され、分割予定ラインにより区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成される。そして、半導体ウェーハは、切削装置により分割予定ラインに沿って切削され、個々の半導体チップに分割される。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用される。

一般に、このような半導体ウェーハを分割する切削装置は、負圧によりチャックテーブルに保持された半導体ウェーハに、高速回転した切削ブレードで切り込むことにより切削が行われる（例えば、特許文献１参照）。半導体ウェーハは、貼着テープを介して環状フレームの内側に支持されており、環状フレームに支持された状態でチャックテーブルに保持される。環状フレームは、チャックテーブルのテーブルベースの周囲に設けられたエアー式のクランプ部に挟持される。クランプ部は、一対のアームを介してテーブルベースに連結されると共に、エアー用の複数の配管を介してエアーの供給源に接続されている。

特開２００１−３４１０４０号公報

ところで、クランプ部に対するエアーの供給がテーブルベースを介して行われる場合、テーブルベースにエアーの流路を形成して、この流路にクランプ部の配管を接続する構成が考えられる。この構成では、テーブルベースにクランプ部を組み付ける際に、連結部品としての一対のアームを介してテーブルベースにクランプ部を連結し、エアー用の配管を介してテーブルベースの流路とクランプ部の流路とを接続する必要があった。このように、エアーのような流体が受け渡される２つの部材を連結する際に、組み立て作業が煩雑となるという問題があった。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、２つの部材間で流体の受け渡しを可能とすると共に、部品点数を低減して組み立て作業を簡略化できる連結部品を提供することを目的とする。

本発明の連結部品は、第一の流路が形成された第一の部材と第二の流路が形成された第二の部材とを連結させる連結部品であって、前記第一の部材に形成された右回り雌ネジに螺合する右回り雄ネジと、前記第二の部材に形成された左回り雌ネジに螺合する左回り雄ネジと、前記右回り雄ネジと前記左回り雄ネジとを連結する連結部と、前記第一の流路と前記第二の流路を連通させる連通路と、を有する連通部材と、摺動可能に前記連通部材に貫通挿入される開口を有し、前記開口には前記連結部に係合する回転規制部が形成されたブロックと、を有することを特徴とする。

この構成によれば、右回り雄ネジを第一の部材の右回り雌ネジに螺合し、左回り雄ネジを第二の部材の左回り雌ネジに螺合することで、連結部品を介して第一の部材と第二の部材とが連結されると共に、連通路を介して第一の流路と第二の流路とが連通される。このため、第一の部材および第二の部材の連結により第一の流路と第二の流路とを連通させることができるため、連通用の配管が不要となり部品点数を低減して組み立て作業を簡略化できる。また、連結部品の取付時には、ブロックを回転させることで連通部材の右回り雄ネジと左回り雄ネジとが回転され、第一の部材と第二の部材とが互いに引き寄せられる。このとき、加工誤差等により右回り雄ネジおよび左回り雄ネジの長さやネジの切り始め位置が異なっても、ブロックが連通部材に対して摺動し、右回り雄ネジと左回り雄ネジを完全に締め込むために必要な締め込み量を適切に調整することができる。

本発明によれば、２つの部材間で流体の受け渡しを可能とすると共に、部品点数を低減して組み立て作業を簡略化できる連結部品が提供される。

本発明に係る連結部品の実施の形態を示す図であり、連結部品が適用された切削装置の斜視図である。本発明に係る連結部品の実施の形態を示す図であり、チャックテーブルからクランプ部を外した状態を示す図である。本発明に係る連結部品の実施の形態を示す図であり、連結部品の平面図である。本発明に係る連結部品の実施の形態を示す図であり、テーブルベースに対するクランプ部の組み付け作業の説明図である。比較例に係る連結部品による締め込み状態の説明図である。本発明に係る連結部品の実施の形態を示す図であり、連結部品による締め込み量の調整構造の説明図である。本発明に係る連結部品の実施の形態を示す図であり、環状フレームに支持された半導体ウェーハの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。最初に、本発明の実施の形態に係る切削装置について説明する前に、切削対象となる半導体ウェーハについて簡単に説明する。図７は、環状フレームに支持された半導体ウェーハの斜視図である。

図７に示すように、半導体ウェーハＷは、略円板状に形成されており、表面に格子状に配列された分割予定ライン７１によって複数の領域に区画されている。この区画された領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス７２が形成されている。また、半導体ウェーハＷは、貼着テープ７３を介して環状フレーム７４に支持され、切削装置１に搬入および搬出される。

なお、本実施の形態においては、ワークとしてシリコンウェーハ、ガリウムヒソ等の半導体ウェーハを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではない。半導体ウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス、サファイヤ（Al₂O₃）系の無機材料基板、各種電気部品やミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料をワークとしてもよい。

次に、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る連結部品が適用される切削装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る連結部品が適用される切削装置の斜視図である。なお、以下の説明においては、本発明の連結部品を切削装置のチャックテーブルに適用した例について説明するが、この構成に限定されるものではない。本発明の連結部品は、流体の受け渡しが可能な２つの部材を連結させるものに適用可能である。

図１に示すように、切削装置１は、切削ブレード２５を有する一対のブレードユニット３と半導体ウェーハＷを保持したチャックテーブル４とを相対移動させて半導体ウェーハＷを切削するように構成されている。切削装置１は、基台２を有しており、基台２上にはチャックテーブル４をＸ軸方向に移動させるチャックテーブル移動機構５が設けられている。また、基台２上には、チャックテーブル移動機構５を跨ぐように立設した門型の柱部７が設けられ、柱部７には、チャックテーブル４の上方において一対のブレードユニット３をＹ軸方向に移動させるブレードユニット移動機構６が設けられている。

チャックテーブル移動機構５は、上部にチャックテーブル４を保持するＸ軸テーブル１１を有している。Ｘ軸テーブル１１は、基台２の上面に配置されたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール１２に支持され、ボールねじ式の移動機構によりＸ軸方向に移動可能に構成されている。

チャックテーブル４は、Ｘ軸テーブル１１の上面に固定されたＺ軸回りに回転可能なθテーブル１４と、θテーブル１４の上面に固定されたテーブルベース１５とを有している。テーブルベース１５の上部には、半導体ウェーハＷを吸着保持するワーク保持部１６が支持されている。ワーク保持部１６は、所定の厚みを有する円盤状であり、上面中央部分にはポーラスセラミック材により吸着面が形成されている。吸着面は、負圧により貼着テープ７３を介して半導体ウェーハＷを吸着する面であり、テーブルベース１５の内部流路を介して吸引源に接続されている。

ワーク保持部１６の周囲には、テーブルベース１５の四方に設けられた一対の連結部品２７（図２参照）を介して４つのクランプ部１７が設けられている。４つのクランプ部１７は、エアーアクチュエータ１８により駆動し、半導体ウェーハＷの周囲の環状フレーム７４を挟持固定する。連結部品２７は、テーブルベース１５にクランプ部１７を連結すると共に、内部の連通路を介してテーブルベース１５の内部流路とエアーアクチュエータ１８のポートとを連通する。テーブルベース１５の内部流路にはエアーの供給源が接続されており、供給源からのエアーの供給によりクランプ部１７が駆動される。

ブレードユニット移動機構６は、柱部７の前面に対してＹ軸方向に移動する一対のＹ軸テーブル２１と、各Ｙ軸テーブル２１のそれぞれに対してＺ軸方向に移動するＺ軸テーブル２２とを有している。各Ｚ軸テーブル２２には、それぞれブレードユニット３が延設されている。Ｙ軸テーブル２１は、柱部７の前面に配置されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール２３に支持され、ボールねじ式の移動機構によりＹ軸方向に移動可能に構成されている。Ｚ軸テーブル２２は、Ｙ軸テーブル２１の前面に配置されたＺ軸方向に並行な一対のガイドレール２４に支持され、ボールねじ式の移動機構によりＺ軸方向に移動可能に構成されている。

ブレードユニット３は、Ｙ軸回りに回転するスピンドルの先端に設けられた円盤状の切削ブレード２５と、切削部分に切削水を噴射する図示しない噴射ノズルとを有している。ブレードユニット３は、スピンドルにより切削ブレード２５を高速回転させ、複数のノズルから切削部分に切削水を噴射しつつ半導体ウェーハＷを切削加工する。

図２および図３を参照して、連結部品の詳細構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係るチャックテーブルからクランプ部を外した状態を示す図である。図３は、本発明の実施の形態に係る連結部品の平面図である。なお、図２においては、説明の便宜上、一つのクランプ部だけを図示している。また、図３においては、（ａ）が分解された連結部品の側面図、（ｂ）が連結部品の正面図をそれぞれ示す。

図２および図３に示すように、テーブルベース１５の外周面には、連結部品２７の一端側の右回り雄ネジ４６を締め込み可能な一対のネジ穴３１が形成されている。クランプ部１７のテーブルベース１５に対する取付面３２には、連結部品２７の他端側の左回り雄ネジ４７を締め込み可能な一対のネジ穴３３が形成されている。テーブルベース１５の各ネジ穴３１は、供給源のポートに連なる第一の流路３５に連通され、クランプ部１７の各ネジ穴３３は、エアーアクチュエータ１８のポートに連なる第二の流路３６に連通される。連結部品２７には、一端側から他端側に貫くようにして、テーブルベース１５の第一の流路３５とクランプ部１７の第二の流路３６を連通する連通路４５が形成されている。

このような構成により、テーブルベース１５およびクランプ部１７は、一対の連結部品２７を介して連結されると共に、連結部品２７の連通路４５を介して第一の流路３５と第二の流路３６とが連通される。第一、第二の流路３５、３６、連通路４５は、エアーアクチュエータ１８に対するエアーの吸気路および排気路を形成し、エアーアクチュエータ１８によりクランプ部１７を駆動させる。

連結部品２７は、連通路４５が形成された軸状の連通部材４１と、連通部材４１が挿通される筒状のブロック４２とを有している。連通部材４１は、右回り雄ネジ４６と左回り雄ネジ４７とを連結部４８を介して連ねて、両端側に左右逆回りネジ山を有するように形成されている。連通部材４１の外周面には、軸方向に沿って平行に切り欠かれた一対の平坦部４９が形成されている。

ブロック４２は、連通部材４１が挿通される長方形の開口５１を有し、連通部材４１に対して軸方向に摺動可能に形成されている。連結部品２７では、ブロック４２の摺動により連通部材４１の右回り雄ネジ４６および左回り雄ネジ４７の締め込みに必要な締め込み量の差分が吸収される。すなわち、右回り雄ネジ４６と左回り雄ネジ４７とが加工誤差により異なる長さに形成されていても、ブロック４２が適正位置に移動して両端が同一の締め込み量で完全に締め込まれるように調整される。この場合、ブロック４２の幅は、連結部４８の長さよりも大きく、連通部材４１の長さよりも小さい。また、ブロック４２と連結部４８との長さの差が、右回り雄ネジ４６と左回り雄ネジ４７の長さの誤差を吸収可能な長さに形成されている。なお、ブロック４２による締め込み量の調整構造については後述する。

開口５１の短手方向において対向する内壁面５２は、連通部材４１の一対の平坦部４９に係合し、ブロック４２に対して連通部材４１が相対的に回転するのを規制する回転規制部として機能する。ブロック４２の外周面は、一対の平坦部５３を有する略円形状に形成されており、スパナ等の工具に係合可能に形成されている。

このように、ブロック４２は、連通部材４１に対して雄ネジ４７、４６の回転軸方向に摺動可能、かつ連通部材４１と一体回転可能に形成されている。また、連結部品２７には、ブロック４２を両端側から挟み込むように環状のパッキン４３、４４が取り付けられる。パッキン４３、４４は、テーブルベース１５およびクランプ部１７と連結部品２７との間を気密に封止する。また、パッキン４３、４４は、ブロック４２の軸方向の摺動に伴って、連通部材４１に対して雄ネジ４７、４６の回転軸方向に摺動可能に形成されている。

図４を参照して、テーブルベースに対するクランプ部の組み付け作業について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係るテーブルベースに対するクランプ部の組み付け作業の説明図である。なお、図４においては、テーブルベースを第一の部材として、テーブルベースのネジ穴に右回り雌ネジを形成し、クランプ部を第二の部材としてクランプ部のネジ穴に左回り雌ネジを形成した例を示している。

図４（ａ）に示すように、パッキン４３、４４およびブロック４２に連通部材４１を差し込むことで連結部品２７が組み立てられる。次に、組み立てられた連結部品２７、テーブルベース１５、クランプ部１７が位置合わせされる。このとき、連結部品２７の右回り雄ネジ４６は、テーブルベース１５に形成された右回り雌ネジ５５に向けられ、連結部品２７の左回り雄ネジ４７は、クランプ部１７に形成された左回り雌ネジ５６に向けられている。

次に、図４（ｂ）に示すように、工具によりブロック４２と共に連通部材４１が一体回転され、連通部材４１の右回り雄ネジ４６がテーブルベース１５の右回り雌ネジ５５に締め込まれ、連通部材４１の左回り雄ネジ４７がクランプ部１７の左回り雌ネジ５６に締め込まれる。このとき、連通部材４１の雄ネジ４６、４７が左右で逆ネジになっているため、矢印Ｄ₁、Ｄ₂に示すようにテーブルベース１５とクランプ部１７とが互いに引き寄せられる。

次に、図４（ｃ）に示すように、工具によりブロック４２と連通部材４１とがさらに回転されると、ブロック４２とテーブルベース１５との間、ブロック４２とクランプ部１７との間にパッキン４３、４４が挟み込まれる。このとき、パッキン４３、４４は、テーブルベース１５およびクランプ部１７とブロック４２とにより押し潰され、第一の流路３５および第二の流路３６を気密に封止する。このようにして、テーブルベース１５に連結部品２７を介してクランプ部１７が連結されると共に、第一の流路３５と第二の流路３６とが連通路４５を介して連通される。

図５および図６を参照して、本発明の特徴部分である連結部品による締め込み量の調整構造について説明する。図５は、比較例に係る連結部品による締め込み状態の説明図である。図６は、本実施の形態に係る連結部品による締め込み量の調整構造の説明図である。ここでは、ブロックを連通部材と一体に形成した構成を比較例とし、この比較例と比較しつつ説明する。なお、図５および図６においては、加工誤差等により連結部品の右回り雄ネジと左回り雄ネジが異なる長さに形成された場合について説明する。

図５（ａ）に示すように、比較例に係る連結部品６１は、連通部材６２とブロック６３とが一体に形成されている。連通部材６２には、一端側に右回り雄ネジ６６が形成され、他端側に左回り雄ネジ６７が形成されている。連通部材６２の雄ネジ６６、６７は、加工誤差により異なる長さに形成され、雄ネジ６７よりも雄ネジ６６が長くなっている。すなわち、連結部品６１は、一端側および他端側を完全に締め込むために必要な締め込み量が異なっている。

そして、図５（ｂ）に示すように、連結部品６１がテーブルベース１５およびクランプ部１７に締め込まれると、他端側の雄ネジ６７が完全に締め込まれた状態で、一端側の雄ネジ６６の締め込みが不完全になる。このため、連結部品６１のブロック６３とテーブルベース１５との間にパッキン６８では封止できない隙間が形成され、エアー漏れが発生するおそれがある。

なお、クランプ部１７が、単一の連結部品６１を介してテーブルベース１５に連結される場合、クランプ部１７を回転させることにより上記隙間を埋めるように締め付けることができる。しかしながら、本実施の形態のように、クランプ部１７が一対の連結部品６１を介してテーブルベース１５に複数箇所において連結される場合には、クランプ部１７を回転させて締め付けることができない。

一方、図６（ａ）に示すように、本実施の形態に係る連結部品２７は、連通部材４１とブロック４２とが別体に形成され、連通部材４１に対してブロック４２が軸方向に移動可能に形成されている。連通部材４１の雄ネジ４６、４７は、比較例と同様に加工誤差により異なる長さに形成され、雄ネジ４７よりも雄ネジ４６が長くなっている。しなしながら、連結部品２７は、ブロック４２が連通部材４１に対して雄ネジ４７、４６の回転軸方向に移動されるため、一端側および他端側の締め込みに必要な締め込み量が適切に調整される。

すなわち、図６（ｂ）に示すように、連結部品２７がテーブルベース１５およびクランプ部１７に締め込まれると、雄ネジ４６、４７の長さの差分による隙間を埋めるように、ブロック４２およびパッキン４３、４４が矢印Ｄ₃に示す方向に移動される。このように、ブロック４２の移動により連結部品２７の一端側に必要な締め込み量が減少し、連結部品２７の他端側に必要な締め込み量が増加される。

そして、図６（ｃ）に示すように、連結部品２７が完全に締め込まれると、テーブルベース１５と連結部品２７とが気密に連結されると共に、クランプ部１７と連結部品２７とが気密に連結される。このため、連結部品２７とテーブルベース１５との間に隙間が形成されることがなく、エアー漏れが発生することがない。特に、本発明は、クランプ部１７を回すことなく連結部品２７の適切な締め込みが可能なため、本実施の形態のように、一対の連結部品２７を介してテーブルベース１５とクランプ部１７とが複数箇所において連結される構成に有効である。

以上のように、本実施の形態に係る連結部品２７においては、テーブルベース１５とクランプ部１７とが連結されることで、連通路４５を介してテーブルベース１５の第一の流路３５とクランプ部１７の第二の流路３６とが連通される。このため、第一の流路３５と第二の流路３６とを連通するためのエアー用の配管が不要となり、部品点数を低減して組み立て作業を簡略化できる。また、連結部品２７の取付時には、ブロック４２を回転させることで連通部材４１の右回り雄ネジ４６と左回り雄ネジ４７が回転され、テーブルベース１５とクランプ部１７とが互いに引き寄せられる。このとき、加工誤差等により右回り雄ネジ４６および左回り雄ネジ４７の長さが異なっても、ブロック４２が連通部材４１に対して摺動して雄ネジ４６、４７を完全に締め込むために必要な締め込み量を適切に調整することができる。

なお、上記した実施の形態においては、第一の部材をチャックテーブル、第二の部材をクランプ部として説明したが、この構成に限定されるものではない。第一、第二の部材は、相互に流体の受け渡しを行う構成であればよい。例えば、第一の部材がエアーシリンダ、第二の部材がエアーシリンダを支持する支持基台であってもよい。また、第一、第二の部材で受け渡される流体は、エアー以外でもよく、例えば、油圧シリンダと支持基台とで受け渡される作動油でもよい。

また、上記した実施の形態においては、ブロックは、その内壁面に連通部材の平坦部が係合して、連通部材の回転を規制する構成としたが、この構成に限定されるものではない。ブロックは、連通部材と一体回転可能かつ連通部材に対して雄ネジの回転軸方向に移動可能に、連通部材に係合すれば、どのように係合してもよい。例えば、ブロックは、内周面に軸方向に延びるキー溝を形成し、連通部材の外周面にキー溝に係合するキーを設けるようにしてもよい。

また、上記した実施の形態においては、連結部品がパッキンを有する構成としたが、この構成に限定されるものではない。連結部品は、僅かなエアー漏れを許容可能であれば、パッキンを設けない構成としてもよい。

また、上記した実施の形態においては、ブロックは、円形状の外周面に一対の平坦部を有する構成としたが、この構成に限定されるものではない。ブロックの外周面は、工具の操作により回転可能な構成であればよく、例えば、六角形に形成されていてもよい。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上説明したように、本発明は、部品点数を低減して組み立て作業を簡略化できるという効果を有し、特に、異なる２つの部材間でエアーの受け渡しを可能とする連結部品に有用である。

１切削装置
２基台
３ブレードユニット
４チャックテーブル
５チャックテーブル移動機構
６ブレードユニット移動機構
１５テーブルベース（第一の部材）
１６ワーク保持部
１７クランプ部（第二の部材）
１８エアーアクチュエータ
２７連結部品
３５第一の流路
３６第二の流路
４１連通部材
４２ブロック
４３、４４パッキン
４５連通路
４６右回り雄ネジ
４７左回り雄ネジ
４８連結部
４９平坦部
５１開口
５２内壁面
５５右回り雌ネジ
５６左回り雌ネジ

Claims

第一の流路が形成された第一の部材と第二の流路が形成された第二の部材とを連結させる連結部品であって、
前記第一の部材に形成された右回り雌ネジに螺合する右回り雄ネジと、前記第二の部材に形成された左回り雌ネジに螺合する左回り雄ネジと、前記右回り雄ネジと前記左回り雄ネジとを連結する連結部と、前記第一の流路と前記第二の流路を連通させる連通路と、を有する連通部材と、
摺動可能に前記連通部材に貫通挿入される開口を有し、前記開口には前記連結部に係合する回転規制部が形成されたブロックと、を有することを特徴とする連結部品。