JP2021102258A - 研削機構及び研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】研削対象物に対する粗研削及び仕上げ研削において平坦度を一定にする。【解決手段】板状の研削対象物Ｗを保持するテーブル２と、テーブル２を一方向に沿って所定の範囲内で直線往復移動させるテーブル移動部３と、テーブル移動部３による研削対象物Ｗの移動範囲内に移動して、研削対象物Ｗを粗研削する粗研削部４と、テーブル移動部３による研削対象物Ｗの移動範囲内に移動して、研削対象物Ｗを仕上げ研削する仕上げ研削部５とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、研削機構及び研削装置に関するものである。

例えば樹脂封止基板などの研削対象物を研削する場合には、粗研削した後に仕上げ研削が行われる場合がある。

そして従来は、粗研削及び仕上げ研削はそれぞれ別の研削装置で行う、又は、特許文献１に示すような２つのテーブルを有する半導体ストリップグラインダーにおいて、一方のテーブルで粗研削を行い、他方のテーブルで仕上げ研削を行うことが考えられる。

特許第６１８１７９９号公報

しかしながら、別々の研削装置で粗研削及び仕上げ研削を行う場合、及び、特許文献１のように別々のテーブルで粗研削及び仕上げ研削を行う場合のいずれにおいても、粗研削後に研削対象物を別のテーブルに載せ替える必要がある。そうすると、載せ替えた後のテーブルにおいて再度位置合わせをする必要がある。位置合わせをしても、載せ替え前後でテーブルの水平度は全く同じではないため、テーブル上に固定されて研削される研削対象物の平坦度に影響を及ぼし、粗研削時の研削対象物の平坦度と仕上げ研削時の研削対象物の平坦度とが変わってしまう。その結果、研削精度が悪くなる恐れがある。特に、研削対象物が薄いもの（例えば、５ｍｍ以下、１ｍｍ以下）である場合、この平坦度（研削精度）の問題は重大である。

そこで本発明は、研削対象物に対する粗研削及び仕上げ研削において平坦度を一定にすることをその主たる課題とするものである。

すなわち本発明に係る研削機構は、板状の研削対象物を保持するテーブルと、前記テーブルを一方向に沿って所定の範囲内で直線往復移動させるテーブル移動部と、前記テーブル移動部による前記研削対象物の移動範囲内に移動して、前記研削対象物を粗研削する粗研削部と、前記テーブル移動部による前記研削対象物の移動範囲内に移動して、前記研削対象物を仕上げ研削する仕上げ研削部とを備えることを特徴とする。

このように構成した本発明によれば、研削対象物に対する粗研削及び仕上げ研削において平坦度を一定にすることができる。

本発明に係る研削装置の一実施形態の構成を模式的に示す平面図である。 同実施形態の研削機構の構成を模式的に示す背面図である。 同実施形態の（Ａ）粗研削を行っている状態、（Ｂ）仕上げ研削を行っている状態を模式的に示す平面図である。 本発明に係る研削装置の変形実施形態の構成を模式的に示す平面図である。 本発明に係る研削装置の変形実施形態の構成を模式的に示す平面図である。 変形実施形態のベルト研削部の構成を模式的に示す正面図及び側面図である。 ベルト研削部におけるケーシングの構成を示す模式図である。 粗研削部、仕上げ研削部及びベルト研削部のＺ方向スライダへの取り付け構造を模式的に示す図である。

次に、本発明について、例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。

本発明の研削機構は、前述のとおり、板状の研削対象物を保持するテーブルと、前記テーブルを一方向に沿って所定の範囲内で直線往復移動させるテーブル移動部と、前記テーブル移動部による前記研削対象物の移動範囲内に移動して、前記研削対象物を粗研削する粗研削部と、前記テーブル移動部による前記研削対象物の移動範囲内に移動して、前記研削対象物を仕上げ研削する仕上げ研削部とを備えることを特徴とする。
このような研削機構であれば、粗研削部及び仕上げ研削部それぞれが、テーブル移動部による研削対象物の移動範囲内に移動して研削対象物の研削を行うので、１つのテーブルに研削対象物を保持した状態で粗研削及び仕上げ研削を行うことができる。これにより、研削対象物を異なるテーブルに載せ替える必要がなく、異なるテーブルでの再度の位置合わせが不要となり、研削対象物に対する粗研削及び仕上げ研削において平坦度を一定にすることができる。その結果、研削対象物の研削精度を向上することができる。その他、粗研削部及び仕上げ研削部において、テーブルの移動範囲が共通であるので、研削機構のフットプリント（設置面積）を小さくすることが可能となる。

前記粗研削部及び前記仕上げ研削部の具体的な移動態様としては、前記粗研削部及び前記仕上げ研削部は、前記テーブル移動部による前記テーブルの往復移動方向を横切る方向に移動することが考えられる。好ましくは、前記粗研削部及び前記仕上げ研削部は、前記テーブルの往復移動方向と直交する方向に移動することが考えられる。

粗研削は研削量が多くなるため、粗研削用砥石の目詰まりが問題となる。このため、前記粗研削部は、粗研削用砥石を有する横軸型のものであることが望ましい。なお、横軸型の研削部は、テーブル面に対して砥石の回転軸が平行となる研削方式である。
この構成であれば、粗研削用砥石の目詰まりを少なくすることができる。

また、前記仕上げ研削部は、仕上げ研削用砥石を有する縦軸型のものであることが望ましい。なお、縦軸型の研削部は、テーブル面に対して砥石の回転軸が垂直な研削方式である。
この構成であれば、高精度な研削が可能となり、研削面積が大きく生産性が高めることができる。

研削対象物の種類によっては、粗研削用砥石や仕上げ研削用砥石の目詰まりの問題が大きくなる。また、例えば銅配線部や半田部を露出させるだけの研削対象物などのように研削精度がさほど要求されない研削対象物もある。このような研削対象物の場合には、粗研削用砥石や仕上げ研削用砥石を用いるとランニングコストが大きくなってしまう。
この問題を好適に解決するためには、前記粗研削部又は前記仕上げ研削部は、無端帯状の研削ベルトを用いたベルト研削型のものであることが望ましい。研削ベルトは、粗研削用砥石や仕上げ研削用砥石に比べて安価であり、大幅なコストダウンを図ることができる。また、研削ベルトは、粗研削用砥石や仕上げ研削用砥石に比べて交換作業も容易である。

研削対象物の種類に応じた研削態様を選択できるようにして研削機構の汎用性を向上させるためには、前記粗研削部は、粗研削用砥石を有する横軸型のものと無端帯状の研削ベルトを用いたベルト研削型のものとで変更可能に構成されており、前記仕上げ研削部は、仕上げ研削用砥石を有する縦軸型のものと無端帯状の研削ベルトを用いたベルト研削型のものとで変更可能に構成されていることが望ましい。

具体的に研削機構は、前記粗研削部を移動させる粗研削部移動部と、前記仕上げ研削部を移動させる仕上げ研削部移動部と、前記粗研削部移動部及び前記仕上げ研削部移動部を制御する制御部とを備えている。
この構成において、２つの研削部を制御的に相互に干渉しないようにするためには、前記制御部は、前記粗研削部又は前記仕上げ研削部の一方が前記研削対象物を研削する際に、前記粗研削部又は前記仕上げ研削部の他方を前記研削対象物の移動範囲外に退避させることが望ましい。

粗研削部及び仕上げ研削部を安定的に支持することによって、研削精度を向上するためには、研削機構は、前記テーブル移動部の両側に設けられた一対の脚部と、前記一対の脚部に架け渡された連結梁部とをさらに備え、前記粗研削部及び前記仕上げ研削部は、前記連結梁部に移動可能に支持されていることが望ましい。

ここで、粗研削部及び仕上げ研削部を構造的に相互に干渉しないようにするためには、前記連結梁部において、手前側に前記粗研削部又は前記仕上げ研削部の一方が支持されており、奥側に前記粗研削部又は前記仕上げ研削部の他方が支持されていることが望ましい。

その他、研削機構の汎用性を向上させるためには、前記粗研削部及び前記仕上げ研削部とは別に、前記テーブル移動部による前記研削対象物の移動範囲内に移動する、無端帯状の研削ベルトを用いたベルト研削部をさらに備えることが望ましい。

バリによる研削不良を抑制したり、研削対象物の品質を向上したりするためには、研削機構は、前記テーブル移動部による前記研削対象物の移動範囲内に移動して、前記研削対象物のバリ取りを行うバリ取り部をさらに備えることが望ましい。

また上述した研削機構を有する研削装置も本発明の一態様である。

＜本発明の一実施形態＞
以下に、本発明に係る研削装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示すいずれの図についても、分り易くするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

以下の説明においては、板状の研削対象物として、樹脂封止された基板（封止済基板）を一例として説明する。基板としては、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、樹脂基板、金属基板などの一般的な基板及びリードフレームなどが挙げられる。その他、板状の研削対象物は、基板以外のものであっても良い。

＜研削装置１００の全体構成＞
本実施形態の研削装置１００は、封止済基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」という。）の表面を平面研削することによって、基板Ｗの高さ調整（厚み調整）、又は基板Ｗに搭載された電子部品の放熱性の向上等の基板の改質を行うものである。

具体的に研削装置１００は、図１に示すように、基板Ｗを収納する基板収納モジュール１００Ａと、基板Ｗを研削する基板研削モジュール１００Ｂと、研削された基板Ｗを洗浄する基板洗浄モジュール１００Ｃとを、それぞれ構成要素として備える。各構成要素１００Ａ〜１００Ｃは、それぞれ他の構成要素に対して互いに着脱されることができ、かつ、交換されることができる。また、各モジュール１００Ａ〜１００Ｃ間での基板Ｗの移動は、基板搬送機構１００Ｄ及び／又はロボットアーム（図示せず）により行われる。本実施形態の研削装置１００全体の動作は、後述する制御部９を含む制御機器ＣＴＬにより制御される。

基板収納モジュール１００Ａは、研削前の基板Ｗ（研削前基板）を供給するとともに研削後の基板Ｗ（研削済基板）を収納するものである。具体的に基板収納モジュール１００Ａは、研削前基板Ｗを供給する研削前基板供給部１１と、研削済基板Ｗを収納する研削済基板収納部１２とを備えている。なお、研削前基板供給部１１及び研削済基板収納部１２を共通の部品（例えばマガジンラック）を用いて構成しても良い。

基板研削モジュール１００Ｂは、基板搬送機構１００Ｄにより搬送された基板Ｗの表面を平面研削するものであり、具体的に基板研削モジュール１００Ｂは、粗研削及び仕上げ研削の両方を行うものである。詳細は後述する。

基板洗浄モジュール１００Ｃは、基板研削モジュール１００Ｂにより研削された研削済基板Ｗを洗浄するものである。本実施形態の研削装置１００では、基板Ｗは、ロボットアーム（図示せず）によって、基板研削モジュール１００Ｂのテーブル２から基板洗浄モジュール１００Ｃに搬送され、洗浄される。具体的に基板洗浄モジュール１００Ｃは、研削済基板Ｗに例えば水等の洗浄液を噴射して基板を洗浄する洗浄部１３と、洗浄された研削済基板を乾燥させる乾燥部１４とを有する。その他、基板洗浄モジュール１００Ｃには、研削済基板Ｗの良否を判断するための検査部１５を設けても良い。なお、この検査部１５は、基板洗浄モジュール１００Ｃとは別に検査モジュールとして設けても良い。

この基板洗浄モジュール１００Ｃにより洗浄された研削済基板Ｗは、ロボットアーム（図示せず）及び基板搬送機構１００Ｄにより基板収納モジュール１００Ａに搬送されて、研削済基板収納部１２に収納される。

＜基板研削モジュール１００Ｂ（研削機構）＞
次に、基板研削モジュール１００Ｂ（研削機構）について詳述する。

具体的に基板研削モジュール１００Ｂは、図１及び図２に示すように、基板Ｗを保持するテーブル２と、テーブル２を直線往復移動させるテーブル移動部３と、基板Ｗを粗研削する粗研削部４と、基板Ｗを仕上げ研削する仕上げ研削部５とを備えている。

テーブル２は、基板Ｗを吸着保持するものであり、その上面に基板Ｗを吸着するための多数の吸着孔（不図示）が形成されている。なお、多数の吸着孔は、吸引ポンプＶＰに接続されている。本実施形態のテーブル２は、平面視長方形状の基板Ｗに対応して平面視長方形状をなすものである。

テーブル移動部３は、テーブル２を一方向（Ｙ方向）に沿って所定の範囲内で直線往復移動させるものである。具体的にテーブル移動部３は、Ｙ方向において手前側に設定された第１の位置Ｐと、Ｙ方向において奥側に設定された第２の位置Ｑとの間でテーブル２を直線往復移動させる。ここでは、第１の位置Ｐは、基板Ｗの受け取り及び受け渡しが行われる位置であるが、基板Ｗの受け取り及び受け渡しが行われる位置とは別の位置に設定しても良い。
高い研削精度を達成するために、テーブル移動部３は、テーブル２を回転させる機構を備えていないことが好ましい。この場合、研削装置１００は、基板搬送機構１００Ｄの基板Ｗの向きとテーブル移動部３の基板Ｗの向き（図１参照）とを揃える整列機構を備える。整列機構は、例えば、基板搬送機構１００Ｄに備えられた回転機構であってもよいし、又は、基板Ｗの向きを適切に回転させながら、基板Ｗを基板搬送機構１００Ｄからテーブル２に移動させるロボットアームなどの搬送機構であってもよい。

本実施形態のテーブル移動部３は、テーブル２の長手方向とテーブル２の往復移動方向（Ｙ方向）とが一致するようにテーブル２を移動させる構成である。例えば、テーブル移動部３は、Ｙ方向に沿って設けられたＹ方向レールと、当該Ｙ方向レール上をスライドするとともにテーブル２が固定されたＹ方向スライダと、当該Ｙ方向スライダを駆動するＹ方向駆動部とを備えている。なお、Ｙ方向駆動部は、後述する制御部９により制御されることによって、テーブル２がＹ方向レールに沿って直線往復移動する。

粗研削部４は、テーブル移動部３による基板Ｗの移動範囲内に移動して、基板Ｗの上面を粗研削するものである。この粗研削部４は、粗研削用砥石４１を有する横軸型のものであり、粗研削用砥石４１を回転させるスピンドル４２の回転軸がテーブル面に対して平行となるように設定されている。この粗研削用砥石４１は、円板形状をなすものであり、その外側周面が研削に用いられる使用面となる。

仕上げ研削部５は、テーブル移動部３による基板Ｗの移動範囲内に移動して、基板Ｗを仕上げ研削するものである。この仕上げ研削部５は、仕上げ研削用砥石５１を有する縦軸型のものであり、仕上げ研削用砥石５１を回転させるスピンドル５２の回転軸がテーブル面に対して垂直となるように設定されている。ここで、仕上げ研削用砥石５１は、粗研削用砥石４１よりも目の細かい砥石である。また、仕上げ研削用砥石５１は、円環形状又は円板形状をなすものであり、その軸方向の一端面が研削に用いられる使用面となる。さらに、仕上げ研削用砥石５１は、基板Ｗの幅寸法よりも大きな直径を有する。

具体的に粗研削部４及び仕上げ研削部５は、テーブル移動部３によるテーブル２の往復移動方向（Ｙ方向）を横切る方向に移動するように構成されている。本実施形態では、粗研削部４及び仕上げ研削部５は、第１の位置Ｐと第２の位置Ｑとの間において、Ｙ方向に直交するＸ方向に移動するように構成されている。

そして、本実施形態の基板研削モジュール１００Ｂは、粗研削部４及び仕上げ研削部５を移動可能に支持する門型の支持部６を備えている。この支持部６は、図２に示すように、テーブル移動部３の両側に設けられた一対の脚部６１と、一対の脚部６１に架け渡された連結梁部６２とを備えており、当該連結梁部６２に粗研削部４及び仕上げ研削部５が移動可能に支持されている。連結梁部６２は、第１の位置Ｐと第２の位置Ｑとの間においてＸ方向に沿って設けられている。本実施形態では、連結梁部６２の奥側に、粗研削部４及び仕上げ研削部５の両方が支持される構成である。

ここで、連結梁部６２と粗研削部４との間には、図２に示すように、粗研削部移動部７が設けられており、連結梁部６２と仕上げ研削部５との間には、仕上げ研削部移動部８が設けられている。なお、図１において、粗研削部移動部７及び仕上げ研削部移動部８は図示していない。

粗研削部移動部７は、粗研削部４をＸ方向に移動させるものであり、例えば、連結梁部６２においてＸ方向に沿って設けられたＸ方向レールと、当該Ｘ方向レールに沿って移動するＸ方向スライダと、当該Ｘ方向スライダを駆動するＸ方向駆動部とを備えている。このＸ方向駆動部が後述する制御部９によって制御され、粗研削部４がＸ方向に沿って移動する。

また、粗研削部移動部７は、粗研削部４をＺ方向に移動できる構成としてあり、連結梁部６２においてＺ方向に沿って設けられたＺ方向レールと、当該Ｚ方向レールに沿って移動するＺ方向スライダと、当該Ｚ方向スライダを駆動するＺ方向駆動部とを備えている。このＺ方向駆動部が後述する制御部９によって制御され、粗研削部４がＺ方向に沿って移動する。

仕上げ研削部移動部８は、仕上げ研削部５をＸ方向に移動させるものであり、例えば、連結梁部６２においてＸ方向に沿って設けられたＸ方向レールと、当該Ｘ方向レールに沿って移動するＸ方向スライダと、当該Ｘ方向スライダを駆動するＸ方向駆動部とを備えている。このＸ方向駆動部が後述する制御部９によって制御され、仕上げ研削部５がＸ方向に沿って移動する。なお、粗研削部移動部７と仕上げ研削部移動部８のＸ方向レールは共通のものとしても良い。

また、仕上げ研削部移動部８は、仕上げ研削部５をＺ方向に移動させる構成としてあり、連結梁部６２においてＺ方向に沿って設けられたＺ方向レールと、当該Ｚ方向レールに沿って移動するＺ方向スライダと、当該Ｚ方向スライダを駆動するＺ方向駆動部とを備えている。このＺ方向駆動部が後述する制御部９によって制御され、仕上げ研削部５がＺ方向に沿って移動する。

上述した構成において、制御部９が各部を制御することよって、基板Ｗの粗研削及び仕上げ研削が行われる。

具体的に制御部９は、基板Ｗを粗研削する場合には、図３（Ａ）に示すように、粗研削部４を基板Ｗの移動範囲内に移動させて、所定のシーケンスで粗研削する。

制御部９は、テーブル移動部３を制御して基板Ｗを直線往復移動させつつ、粗研削部移動部７を制御して粗研削部４をＸ方向に移動させることにより、基板Ｗの上面全体を粗研削する。例えば、制御部９は、テーブル２を少なくとも１回直線移動させて基板Ｗの所要箇所を長手方向に沿って粗研削し、その後、粗研削部４をＸ方向にずらして、粗研削部４が未研削部分に当たるようにし、テーブル２を少なくとも１回直線移動させて基板Ｗの所要箇所を長手方向に沿って粗研削する。これを繰り返すことによって、基板Ｗの上面全体を粗研削する。

上記の粗研削において、制御部９は、粗研削部４のＺ方向の位置をフィードバック制御して、基板Ｗの粗研削量を調整する。

具体的に制御部９は、基板Ｗに接触する１又は複数の接触センサ１０（図１参照）からの検出信号に基づいて、前記基板Ｗの厚みが所定の目標値となるように、粗研削部４のＺ方向の位置をフィードバック制御する。ここで、基板Ｗの厚みは、テーブル上面のＺ方向の位置と基板上面のＺ方向の位置との差から求めても良いし、研削前の基板上面のＺ方向の位置と研削後の基板上面のＺ方向の位置とから求まる研削量に基づいて求めても良い。なお、基板Ｗの厚み又は研削量を検出するセンサとしては、接触センサの他、光学式センサ等のその他の方式の変位センサであっても良い。

一方、制御部９は、粗研削後に基板Ｗを仕上げ研削する場合には、図３（Ｂ）に示すように、仕上げ研削部５を基板Ｗの移動範囲内に移動させて、所定のシーケンスで仕上げ研削する。

制御部９は、仕上げ研削部移動部８を制御して、仕上げ研削部５の仕上げ研削用砥石５１を基板Ｗに接触する位置に配置し、テーブル移動部３を制御して基板Ｗを直線移動さることにより、基板Ｗの上面全体を粗研削する。例えば、制御部９は、仕上げ研削部移動部８を制御して、仕上げ研削用砥石５１が基板Ｗの幅方向全体に接触する位置とした後に、テーブル移動部３を制御して基板Ｗを少なくとも１回直線移動させて、基板Ｗを長手方向に沿って仕上げ研削する。

上記の仕上げ研削において、制御部９は、仕上げ研削部５のＺ方向の位置をフィードバック制御して、基板Ｗの仕上げ研削量を調整する。具体的に制御部９は、基板Ｗに接触する接触センサ１０からの検出信号に基づいて、前記基板Ｗの厚みが所定の目標値となるように、仕上げ研削部５のＺ方向の位置をフィードバック制御する。ここで、基板Ｗの厚みは、テーブル上面のＺ方向の位置と基板上面のＺ方向の位置との差から求めても良いし、研削前の基板上面のＺ方向の位置と研削後の基板上面のＺ方向の位置とから求まる研削量に基づいて求めても良い。

ここで上記の制御において、制御部９は、粗研削部４又は仕上げ研削部５の一方が基板Ｗを研削する際に、粗研削部４又は仕上げ研削部５の他方を基板Ｗの移動範囲外に退避させる（図３参照）。ここで、移動範囲外に退避させることには、所定の退避位置に停止させることの他、移動範囲内で研削している粗研削部４又は仕上げ研削部５の移動を邪魔しない位置にあることを含む。例えば、制御部９は、粗研削部４又は仕上げ研削部５の一方を移動範囲外の退避位置に移動させて停止させた後に、粗研削部４又は仕上げ研削部５の他方を移動範囲内に移動させて研削を開始する。

＜本実施形態の効果＞
本実施形態の研削装置１００によれば、粗研削部４及び仕上げ研削部５それぞれが、テーブル移動部３による基板Ｗの移動範囲内に移動して基板Ｗの研削を行うので、１つのテーブル２に基板Ｗを保持した状態で粗研削及び仕上げ研削を行うことができる。これにより、基板Ｗを異なるテーブルに載せ替える必要がなく、異なるテーブルでの再度の位置合わせが不要となり、基板Ｗに対する粗研削及び仕上げ研削において平坦度を一定にすることができる。その結果、基板Ｗの研削精度を向上することができる。

また、粗研削部４及び仕上げ研削部５において、テーブル２の移動範囲が共通であるので、基板研削モジュール１００Ｂ（研削機構）のフットプリントを小さくすることが可能となる。本実施形態では、平面視長方形状をなすテーブル２の往復移動方向とテーブル２の長手方向とが一致しているので、研削機構の幅方向のフットプリントを小型化することが可能となる。

＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、図４に示すように、連結梁部６２において、手前側に粗研削部４又は仕上げ研削部５の一方を支持し、奥側に粗研削部４又は仕上げ研削部５の他方を支持する構成としても良い。この構成であれば、粗研削部４と仕上げ研削部５とを物理的に相互に干渉しないように構成できる。また、粗研削部移動部７及び仕上げ研削部移動部８が連結梁部６２の両側に配置されることになり、それらの設計の自由度を大きくすることができる。

また、前記実施形態に加えて、図５に示すように、テーブル移動部３による基板Ｗの移動範囲内に移動して、基板Ｗのバリ取りを行うバリ取り部１６を設けても良い。このバリ取り部１６は、粗研削部４及び仕上げ研削部５と同様に、連結梁部６２に移動可能に支持することが考えられる。バリ取り部１６としては、例えばブラシから構成することが考えられる。なお、図５では、バリ取り部１６は、連結梁部６２の手前側に支持されているが、奥側に支持されていても良い。

前記実施形態の粗研削部４は粗研削用砥石４１を用いたものであり、仕上げ研削部５は仕上げ研削用砥石５１を用いたものであったが、図６に示すように、粗研削部４又は仕上げ研削部５は、無端帯状の研削ベルト１７１を用いたベルト研削型のもの（以下、ベルト研削部１７）であってもよい。なお、研削ベルト１７１は、表面に砥粒が付着させてある帯状の研磨布紙の両端を接合し、ベルト状にしたものである。研削ベルト１７１は、粗研削用砥石４１や仕上げ研削用砥石５１に比べて安価であり、大幅なコストダウンを図ることができる。また、研削ベルト１７１は、粗研削用砥石４１や仕上げ研削用砥石５１に比べて交換作業も容易である。さらに、ベルト研削部１７は、粗研削用砥石４１や仕上げ研削用砥石５１では目詰まりの問題が顕著となる基板Ｗや、例えば銅配線部や半田部を露出させるだけの基板Ｗなどのように研削精度がさほど要求されない研削対象物を研削する場合や、研削対象物にできたバリを除去する場合などに有効である。

このベルト研削部１７は、スピンドル１７２の駆動軸１７３により回転駆動される駆動ホイール１７４と、コンタクトホイール１７５と、それらホイール１７４、１７５に掛け回された無端帯状の研削ベルト１７１とを有している。なお、研削ベルト１７１にテンションを付与するテンションホイール１７６を有していても良い。これらの各部品１７２〜１７６は、ベース部材１７０に支持されている。

また、このベルト研削部１７は、図７に示すように、研削ベルト１７１の一部が露出するように研削ベルト１７１をカバーするカバー体１７７を有している。カバー体１７７の下壁部１７７ａ（基板Ｗと対向する壁面）は平面形状を成しており、当該下壁部１７７ａに研削ベルト１７１を露出されるための開口部１７７Ｈが形成されている。ここで、カバー体１７７の下壁部１７７ａが基板Ｗと対向する平面形状をなすことから、外部から供給される水などの研削液が、下壁部１７７ａの下面と基板Ｗの上面との間に形成される空間を流れて、研削部分に効率良く供給される。

また、カバー体１７７の下壁部１７７ａ又は当該下壁部１７７ａに繋がる側壁部１７７ｂの下側部分には、カバー体１７７の内部に入り込んだ研削液を外部に排出するための排出孔１７７ｃが形成されている。なお、粗研削部４及び仕上げ研削部５にも、ベルト研削部１７と同様に、それらの砥石４１、５１の一部が露出するようにカバーするカバー体を設けても良い。

また、粗研削部４又は仕上げ研削部５をベルト研削部１７にする構成の他に、基板研削モジュール１００Ｂ（研削機構）は、粗研削部４及び仕上げ研削部５とは別に、無端帯状の研削ベルト１７１を用いたベルト研削部１７をさらに備えていても良い。このベルト研削部１７は、テーブル移動部３による基板Ｗの移動範囲内に移動可能に構成されており、粗研削部４及び仕上げ研削部５と同様に、連結梁部６２に移動可能に支持することが考えられる。

加えて、粗研削部４は、粗研削用砥石４１を有する横軸型のものと無端帯状の研削ベルト１７１を用いたベルト研削型のものとで変更可能に構成しても良いし、仕上げ研削部５は、仕上げ研削用砥石５１を有する縦軸型のものと無端帯状の研削ベルト１７１を用いたベルト研削型のものとで変更可能に構成しても良い。これらを変更可能にすることにより、基板Ｗの種類に応じた研削態様を選択できるようになり、基板研削モジュール１００Ｂ（研削機構）の汎用性を向上させることができる。

この場合、図８に示すように、粗研削部４及び仕上げ研削部５におけるＺ方向移動部のＺ方向スライダ１８に対して、アタッチメント部材１９ａ、１９ｂを用いて取り付けるように構成しても良い。例えば、粗研削部４は、粗研削部４用のアタッチメント部材１９ａを介してＺ方向スライダに取り付けられる。また、仕上げ研削部５は、仕上げ研削部５用のアタッチメント部材１９ｂを介してＺ方向スライダ１８に取り付けられる。なお、図８では、ベルト研削部１７は、アタッチメント部材を用いずにＺ方向スライダ１８に取り付けられた例を示しているが、ベルト研削部用のアタッチメント部材を用いてＺ方向スライダ１８に取り付けるようにしても良い。このように各研削部４、５に対応したアタッチメント部材１９ａ、１９ｂを用いることで、粗研削部４（横軸型）とベルト研削部１７とが相互に変更可能となり、仕上げ研削部５（縦軸型）とベルト研削部１７とが相互に変更可能となる。図８では、粗研削部４と仕上げ研削部５とＺ方向移動部のＺ方向スライダ１８を共通としているので、粗研削部４（横軸型）と仕上げ研削部５（縦軸型）とベルト研削部１７とを相互に変更可能となる。その他、横軸型のスピンドル４２とベルト研削部１７のスピンドル１７２とを共通にして、この共通のスピンドルに対して粗研削用砥石４１と研削ベルト１７１とを相互に変更可能に構成しても良い。

さらに、前記実施形態に加えて、仕上げ研削部５の仕上げ研削用砥石５１よりも目の細かい研磨用砥石を有する研磨研削部を設けても良い。この研磨研削部は、テーブル移動部３による基板Ｗの移動範囲内に移動可能に構成されており、粗研削部４及び仕上げ研削部５と同様に、連結梁部６２に移動可能に支持することが考えられる。

その上、前記実施形態に加えて、仕上げ研削部５の仕上げ研削用砥石５１よりも目の細かい研磨用砥石を有する研磨部を設けても良い。この研磨部は、粗研削部４及び仕上げ研削部５と同様に、連結梁部６２に移動可能に支持することが考えられる。

また、前記実施形態の粗研削部４は横軸型の研削部であったが、縦軸型の研削部としても良い。一方、前記実施形態の仕上げ研削部５は縦軸型の研削部であったが、横軸型の研削部としても良い。

また、各研削部と研削部移動部との間に研削部を回転させる回転部を設けても良い。この回転部は、研削部の回転軸を９０度回転させるものであり、縦軸型と横軸型とで切り替えを可能にする。

加えて、前記実施形態の支持部６は門型であったが、１つの脚部と当該脚部から延びる梁部を有する片持ち型のものであっても良い。

前記実施形態では、基板Ｗは、基板収納モジュール１００Ａから供給され、研削・洗浄後に再び基板収納モジュール１００Ａに収納されたが、基板を供給するモジュール（供給モジュール）と、研削・洗浄後に基板を収納するモジュール（収納モジュール）とが別個に設けられており、例えば、供給モジュールと収納モジュールとは対向する位置に設けられていてもよい。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・研削装置
Ｗ・・・板状の研削対象物
１００Ｂ・・・基板研削モジュール（研削機構）
２・・・テーブル
３・・・テーブル移動部
４・・・粗研削部
４１・・・粗研削用砥石
５・・・仕上げ研削部
５１・・・仕上げ研削用砥石
６１・・・一対の脚部
６２・・・連結梁部
７・・・粗研削部移動部
８・・・仕上げ研削部移動部
９・・・制御部
１６・・・バリ取り部
１７・・・ベルト研削部
１７１・・・研削ベルト

Claims (11)

1. 板状の研削対象物を保持するテーブルと、
   前記テーブルを一方向に沿って所定の範囲内で直線往復移動させるテーブル移動部と、
   前記テーブル移動部による前記研削対象物の移動範囲内に移動して、前記研削対象物を粗研削する粗研削部と、
   前記テーブル移動部による前記研削対象物の移動範囲内に移動して、前記研削対象物を仕上げ研削する仕上げ研削部とを備える、研削機構。
2. 前記粗研削部及び前記仕上げ研削部は、前記テーブル移動部による前記テーブルの往復移動方向を横切る方向に移動する、請求項１に記載の研削機構。
3. 前記粗研削部は、粗研削用砥石を有する横軸型のものであり、
   前記仕上げ研削部は、仕上げ研削用砥石を有する縦軸型のものである、請求項１又は２に記載の研削機構。
4. 前記粗研削部又は前記仕上げ研削部は、無端帯状の研削ベルトを用いたベルト研削型のものである、請求項１又は２に記載の研削機構。
5. 前記粗研削部は、粗研削用砥石を有する横軸型のものと無端帯状の研削ベルトを用いたベルト研削型のものとで変更可能に構成されており、
   前記仕上げ研削部は、仕上げ研削用砥石を有する縦軸型のものと無端帯状の研削ベルトを用いたベルト研削型のものとで変更可能に構成されている、請求項１又は２に記載の研削機構。
6. 前記粗研削部を移動させる粗研削部移動部と、
   前記仕上げ研削部を移動させる仕上げ研削部移動部と、
   前記粗研削部移動部及び前記仕上げ研削部移動部を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記粗研削部又は前記仕上げ研削部の一方が前記研削対象物を研削する際に、前記粗研削部又は前記仕上げ研削部の他方を前記研削対象物の移動範囲外に退避させる、請求項１乃至５の何れか一項に記載の研削機構。
7. 前記テーブル移動部の両側に設けられた一対の脚部と、
   前記一対の脚部に架け渡された連結梁部とをさらに備え、
   前記粗研削部及び前記仕上げ研削部は、前記連結梁部に移動可能に支持されている、請求項１乃至６の何れか一項に記載の研削機構。
8. 前記連結梁部において、手前側に前記粗研削部又は前記仕上げ研削部の一方が支持されており、奥側に前記粗研削部又は前記仕上げ研削部の他方が支持されている、請求項７に記載の研削機構。
9. 前記粗研削部及び前記仕上げ研削部とは別に、前記テーブル移動部による前記研削対象物の移動範囲内に移動する、無端帯状の研削ベルトを用いたベルト研削部をさらに備える、請求項１乃至８の何れか一項に記載の研削機構。
10. 前記テーブル移動部による前記研削対象物の移動範囲内に移動して、前記研削対象物のバリ取りを行うバリ取り部をさらに備える、請求項１乃至９の何れか一項に記載の研削機構。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の研削機構を有する研削装置。

Images