JP6292958B2 - 研削装置 - Google Patents
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Description
即ち、被加工物保持手段は被加工物を保持する保持面が僅かな円錐形に形成された保持テーブルと、円錐形の頂点を中心として保持テーブルを回転する駆動手段とから構成されており、研削ホイールを構成する環状に配設された研削砥石は、円錐形に形成された保持面の頂点から裾野に倣うように位置付けられて研削するので、例えば被加工物が正四角形の場合、被加工物に対して研削砥石が接触する接触領域は対角線上で最も大きくなり、対角線から45度の位置で最も小さくなることに起因して、被加工物の厚みは対角線上で厚く対角線から45度の位置で薄くなるという問題がある。
該被加工物保持手段は、被加工物を保持する保持面が円錐形に形成された保持テーブルと、円錐形の頂点を中心として保持テーブルを回転する回転駆動手段とを備え、
該研削ホイールを構成する環状に配設された研削砥石は、円錐形に形成された保持面の頂点から裾野に倣うように位置付けられて研削するように構成されており、
該制御手段は、該保持テーブルを回転によって該研削砥石が被加工物に接触する接触領域の変化に追随して、該接触領域が小さいときには該保持テーブルの回転速度が速く、該接触領域が大きいときには該保持テーブルの回転速度が遅くなるように該回転駆動手段を制御し、
被加工物の形状が正四角形とし、対角線から45度の位置における該保持テーブルの角速度を(ω)とし、対角線から45度を基準として該接触領域が(θ)の位置にある場合の角速度を(τ)とすると、
該制御手段は、(θ)が0度〜45度、45度〜90度、90度〜135度、135度〜180度、180度〜225度、225度〜270度、270度〜315度、315度〜360度を繰り返す範囲で、τ=ωcosθ、τ=ωcos(90度−θ)、τ=ωcos(θ−90度)、τ=ωcos(180度−θ)、τ=ωcos(θ−180度)、τ=ωcos(270度−θ)、τ=ωcos(θ−270度)、τ=ωcos(360度−θ)となるように該回転駆動手段を制御する、
ことを特徴とする研削装置が提供される。
研削ホイールを構成する環状に配設された研削砥石は、円錐形に形成された保持面の頂点から裾野に倣うように位置付けられて研削するように構成されており、
制御手段は、保持テーブルを回転によって研削砥石が被加工物に接触する接触領域の変化に追随して、接触領域が小さいときには保持テーブルの回転速度が速く、接触領域が大きいときには保持テーブルの回転速度が遅くなるように回転駆動手段を制御し、
被加工物の形状が正四角形とし、対角線から45度の位置における保持テーブルの角速度を(ω)とし、対角線から45度を基準として接触領域が(θ)の位置にある場合の角速度を(τ)とすると、
制御手段は、(θ)が0度〜45度、45度〜90度、90度〜135度、135度〜180度、180度〜225度、225度〜270度、270度〜315度、315度〜360度を繰り返す範囲で、τ=ωcosθ、τ=ωcos(90度−θ)、τ=ωcos(θ−90度)、τ=ωcos(180度−θ)、τ=ωcos(θ−180度)、τ=ωcos(270度−θ)、τ=ωcos(θ−270度)、τ=ωcos(360度−θ)となるように回転駆動手段を制御するので、被加工物が円形でない場合であっても均一な厚みに研削することができる。
図1には、本発明に従って構成され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1は、全体を番号2で示す装置ハウジングを具備している。この装置ハウジング2は、細長く延在する直方体形状の主部21と、該主部21の後端部(図1において右上端)に設けられ上方に延びる直立壁22とを有している。直立壁22の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール221、221が設けられている。この一対の案内レール221、221に移動基台3が摺動可能に装着されている。移動基台3は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部31、31が設けられており、この一対の脚部31、31に上記一対の案内レール221、221と摺動可能に係合する被案内溝311、311が形成されている。このように直立壁22に設けられた一対の案内レール221、221に摺動可能に装着された移動基台3の前面には前方に突出した支持部32が設けられている。この支持部32に研削手段としてのスピンドルユニット4が取り付けられる。
被加工物保持手段70は、図3に示すように被加工物を保持する保持テーブル71と、該保持テーブル71を回転する回転駆動手段としてのサーボモータ72とからなっており、該サーボモータ72の回転軸721が保持テーブル71に連結されている。なお、サーボモータ72には、保持テーブル71の回転角度を検出するためのロータリーエンコーダ722が配設されている。このロータリーエンコーダ722は、検出信号を後述する制御手段に送る。上記保持テーブル71は、円形状のテーブル本体711と、該テーブル本体711の上面に配設された円形状の吸着保持チャック712とからなっている。テーブル本体711は、ステンレス鋼等の金属材によって形成されており、上面に円形の嵌合凹部711aが形成されており、この嵌合凹部711aの底面外周部に環状の載置棚711bが設けられている。そして、嵌合凹部711aに無数の吸引孔を備えたポーラスなセラミックス等からなる多孔性部材によって形成された吸着保持チャック712が嵌合される。このようにテーブル本体711の嵌合凹部711aに嵌合された吸着保持チャック712は、上面である保持面712aが図3において誇張して示すように回転中心P1を頂点として円錐形に形成されている。この円錐形に形成された保持面712aは、その半径をRとし、頂点の高さをHとすると、勾配(H/R)が0.00001〜0.001に設定されている。また、テーブル本体711には、嵌合凹部711aに連通する連通路711cが形成されており、この連通路711cが図示しない吸引手段に連通されている。従って、吸着保持チャック712の上面である保持面712a上に被加工物を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより被加工物は保持面712a上に吸引保持される。
図5には、本発明による加工方法によって加工される被加工物としての正四角形状のウエーハが示されている。図5に示すウエーハ10は、一辺が150mm、厚みが300μmに形成されている。このように形成されたウエーハ10は、円形の保護テープTに貼着される。
図5および図6の(b)に示すように被加工物としてのウエーハ10が正四角形の場合、上述したようにウエーハ10に対して研削ホイール5の研削砥石52が接触する接触領域Sは対角線上で最も大きくなり、対角線から45度の位置で最も小さくなることに起因して、ウエーハ10の厚みは対角線上で厚く対角線から45度の位置で薄くなるという問題がある。このような問題を解消するために、本発明においては、保持テーブル71を回転によって研削砥石52がウエーハ10に接触する接触領域の変化に追随して、該接触領域が小さいときには保持テーブル71の回転速度が速く、接触領域が大きいときには保持テーブル71の回転速度が遅くなるように回転駆動手段としてのサーボモータ72を制御する。
ウエーハ10と研削砥石52との接触面積に反比例するように保持テーブル71の角速度を制御する。即ち、図6の(b)に示すように対角線から45度の位置における保持テーブル71の角速度を(ω)とし、対角線から45度を基準として接触領域Sが(θ)の位置にある場合の角速度を(τ)とすると、(θ)が0度〜45度、45度〜90度、90度〜135度、135度〜180度、180度〜225度、225度〜270度、270度〜315度、315度〜360度を繰り返す範囲で、τ=ωcosθ、τ=ωcos(90度−θ)、τ=ωcos(θ−90度)、τ=ωcos(180度−θ)、τ=ωcos(θ−180度)、τ=ωcos(270度−θ)、τ=ωcos(θ−270度)、τ=ωcos(360度−θ)となるようにサーボモータ72を制御する。この結果、正四角形のウエーハ10における研削ホイール5の研削砥石52が接触する接触領域が大きい対角線領域の回転速度は遅く、対角線から45度の領域の回転速度は対角線領域の回転速度より速くなる。従って、正四角形のウエーハ10は均一な厚みに研削される。
4:スピンドルユニット
41:スピンドルハウジング
42:回転スピンドル
44:ホイールマウント
5:研削ホイール
51:ホイール基台
52:研削砥石
6:研削送り手段
7:被加工物保持機構
70:被加工物保持手段
71:保持テーブル
72:サーボモータ
722:ロータリーエンコーダ
9:制御手段
10:ウエーハ
Claims (1)
- 被加工物を保持する保持面を有する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物の上面を研削する研削ホイールを備えた研削手段と、該研削手段を被加工物保持手段の保持面に垂直な方向に移動せしめる研削送り手段と、被加工物保持手段と研削手段および研削送り手段を制御する制御手段と、を具備する研削装置において、
該被加工物保持手段は、被加工物を保持する保持面が円錐形に形成された保持テーブルと、円錐形の頂点を中心として保持テーブルを回転する回転駆動手段とを備え、
該研削ホイールを構成する環状に配設された研削砥石は、円錐形に形成された保持面の頂点から裾野に倣うように位置付けられて研削するように構成されており、
該制御手段は、該保持テーブルを回転によって該研削砥石が被加工物に接触する接触領域の変化に追随して、該接触領域が小さいときには該保持テーブルの回転速度が速く、該接触領域が大きいときには該保持テーブルの回転速度が遅くなるように該回転駆動手段を制御し、
被加工物の形状が正四角形とし、対角線から45度の位置における該保持テーブルの角速度を(ω)とし、対角線から45度を基準として該接触領域が(θ)の位置にある場合の角速度を(τ)とすると、
該制御手段は、(θ)が0度〜45度、45度〜90度、90度〜135度、135度〜180度、180度〜225度、225度〜270度、270度〜315度、315度〜360度を繰り返す範囲で、τ=ωcosθ、τ=ωcos(90度−θ)、τ=ωcos(θ−90度)、τ=ωcos(180度−θ)、τ=ωcos(θ−180度)、τ=ωcos(270度−θ)、τ=ωcos(θ−270度)、τ=ωcos(360度−θ)となるように該回転駆動手段を制御する、
ことを特徴とする研削装置。
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