轮安装座的制作方法

本发明涉及轮安装座。

背景技术：

在对板状工件进行磨削的磨削装置中，例如如专利文献1和2所公开的那样，将具有呈环状配置的磨削磨具的磨削磨轮安装于主轴前端的轮安装座。使与主轴一起旋转的磨削磨具与保持工作台所保持的板状工件接触而对板状工件进行磨削。为了去除磨削屑以及去除磨削加工热而对磨削磨具的内周面提供磨削水。

专利文献1：日本特开平7-223152号公报

专利文献2：日本特开2015-196226号公报

为了如上述那样对磨削磨具的内周面提供磨削水，可以在磨削磨具的内周面上配设喷射磨削水的喷嘴。但是，当板状工件的面积较大时，也存在磨削磨具仅从该板状工件略微探出的情况。在该情况下，难以在上述那样的磨削磨具的内周面上配设喷送磨削水的喷嘴。因此，经由主轴的中心而对磨削磨具附近提供磨削水。

但是，在该结构中，磨削水从配设于磨削轮基台的提供口提供，因此磨削水由于主轴的旋转所带来的离心力而向周围飞散，因此不容易遍及整个磨削面。因此，难以将磨削屑和加工热充分去除。因此，磨削磨具的消耗增大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供轮安装座，即使磨削水受到离心力的影响，也能将磨削水提供至被磨削面与磨削磨具的磨削面，减少磨削磨具的消耗。

本发明的轮安装座(本轮安装座)具有：主轴安装面，其安装于主轴的前端；以及轮安装面，其是该主轴安装面的相反面，供磨削磨轮安装，该磨削磨轮具有呈环状配置的磨削磨具，其中，该轮安装座具有：连接口，其形成于该主轴安装面的中心，与提供路连接，该提供路贯通该主轴的中心而供磨削水通过；第1提供口，其配设在以该轮安装面的中心为中心并具有第1半径的圆的圆周上；第2提供口，其配设在以该轮安装面的中心为中心并具有比该第1半径大的第2半径的圆的圆周上；第1连接路，其按照将该连接口与该第1提供口连接的方式形成于该轮安装座的内部；第2连接路，其按照将该连接口与该第2提供口连接的方式形成于该轮安装座的内部；第1填塞栓，其用于将该第1连接路隔断；以及第2填塞栓，其用于将该第2连接路隔断，使用该第1填塞栓或该第2填塞栓将供磨削水通过的连接路在该第1连接路与该第2连接路之间进行切换。

也可以是，本轮安装座还具有：第1环状槽，其以该轮安装面的中心为中心，供该第1提供口配设；以及第2环状槽，其以该轮安装面的中心为中心，供该第2提供口配设。

在本轮安装座中，在该轮安装面上安装有磨削磨轮。磨削磨轮通过位于轮安装面的外周侧的磨削磨具对板状工件等被磨削物的被磨削面进行磨削。

并且，本轮安装座在比较靠近轮安装面的中心的部位具有第1提供口，在比较远离轮安装面的中心的部位(靠近外周的部位)具有第2提供口。并且，在本轮安装座中，能够通过填塞栓来隔断将连接口与第1提供口连接的第1连接路以及将连接口和第2提供口连接的第2连接路中的任意连接路。即，能够将磨削水从靠近中心的第1提供口或远离中心的第2提供口中的任意一方射出。

因此，例如能够如下设置第1和第2填塞栓：在本轮安装座的旋转速度较快的情况下，从靠近中心的第1提供口射出磨削水；另一方面，在本轮安装座的旋转速度较慢的情况下，从远离中心的第2提供口射出磨削水。

即，射出时的磨削水的能量根据本轮安装座的旋转速度和轮安装面的磨削水的射出部位而变化。例如在本轮安装座的旋转速度较快的情况下，处于本轮安装座内的磨削水在射出之前从第1或第2连接路的壁面受到较强的力(磨削水受到的离心力增强)。另外，磨削水的射出部位越远离轮安装面的中心(旋转中心)，该力越增强。

因此，旋转速度越快以及磨削水的射出部位越远离中心，磨削水的能量越增大，磨削水会飞散至比较远离射出部位的位置。因此，在旋转速度较快时，当磨削水的射出部位远离中心时，所射出的磨削水的落下位置有可能偏离适当范围。例如还考虑到磨削水未落在被磨削面上而飞散至磨削磨具的侧部。在该情况下，一部分的磨削水会从磨削磨具的间隙漏出到外侧，也有可能无法提供至磨削磨具与被磨削面之间。或者，磨削水由于较大的能量而成为雾状，变得不具有冷却和清洗效果，并且也有可能超越磨削磨具而向周围飞散。

因此，在旋转速度较快的情况下，将第2连接路隔断而从靠近中心的第1提供口射出磨削水，从而使磨削水的能量和落下位置接近适当范围。因此，能够将大量的磨削水提供至被磨削面与磨削磨具接触的部分。

另一方面，在本轮安装座的旋转速度较慢的情况下，施加至处于本轮安装座内的磨削水的力减弱。另外，磨削水的射出部位越靠近轮安装面的中心，该力越减弱。因此，旋转速度越慢以及磨削水的射出部位越靠近中心，磨削水的能量越减小，磨削水会落在比较接近射出部位的位置。因此，在旋转速度较慢时，当磨削水的射出部位靠近中心时，磨削水有可能不容易到达磨削磨具。

因此，在旋转速度较慢的情况下，将第1连接路隔断而从远离中心的第2提供口射出磨削水，从而使磨削水的能量和落下位置靠近适当范围。因此，能够将大量的磨削水提供至被磨削面与磨削磨具接触的部位。

这样，在本轮安装座中，通过切换填塞栓的设置位置，能够改变所射出的磨削水的能量和落下位置。因此，通过根据本轮安装座的旋转速度等给磨削水的能量和落下位置带来影响的变量而改变射出部位，能够使磨削水的能量和落下位置接近适当范围。由此，能够将大量的磨削水提供至被磨削面与磨削磨具接触的部位，因此能够良好地实施磨削磨具的冷却和磨削屑的去除。其结果是，能够降低磨削磨具的消耗。

另外，本轮安装座可以具有：第1环状槽，其以轮安装面的中心为中心，供第1提供口配设；以及第2环状槽，其以轮安装面的中心为中心，供第2提供口配设。

在该结构中，从第1、第2提供口射出的磨削水分别被第1、第2环状槽引导成在它们的内部表面上传递而落在被磨削面上。然后，磨削水在被磨削面上滑动而被提供至被磨削面与磨削磨具接触的部位。因此，在该结构中，能够控制磨削水的落下位置。因此，能够抑制磨削水流到外周侧而到达磨削磨具的侧部。

附图说明

图1是示出具有本实施方式的轮安装座的磨削装置的结构例的立体图。

图2是示出图1所示的磨削装置中的磨削水提供系统的说明图。

图3是示出轮安装座的轮安装面的立体图。

图4是示出轮安装座中的磨削水的流路即安装座流路的剖视图。

图5的(a)是示出通过第2填塞栓填埋了第2连接路的轮安装座的说明图，图5的(b)是示出通过第1填塞栓填埋了第1连接路的轮安装座的说明图。

标号说明

1：晶片；1a：被磨削面；2：磨削装置；4：基台；6：支承柱；8：卡盘工作台部；12：卡盘工作台；13：保持面；16：z轴移动机构；18：z轴导轨；20：z轴移动工作台；22：z轴滚珠丝杠；24：z轴脉冲电动机；26：磨削单元；28：支承构造；30：主轴壳体；32：主轴；33：主轴流路；34：轮安装座；34a：主轴安装面；34b：轮安装面；35：安装座流路；36：磨削磨轮；38：轮基台；40：磨削磨具；51：连接口；53：第1提供口；55：第2提供口；57：第1连接路；59：第2连接路；61：第1填塞栓；63：第2填塞栓；65：第1环状槽；67：第2环状槽；71：磨削磨轮安装螺纹孔；73：轮安装座安装孔。

具体实施方式

如图1所示，本实施方式的磨削装置2具有：长方体状的基台4；向上方延伸的支承柱6；以及提供磨削水的磨削水提供源46。

在基台4的上表面前侧配置有：包含卡盘工作台12的卡盘工作台部8；使卡盘工作台部8在x轴方向上移动的x轴移动机构(未图示)；以及覆盖x轴移动机构的防水罩10。

x轴移动机构设置于沿x轴方向(前后方向)延伸的长方形状的开口5内。x轴移动机构具有：与x轴方向平行的一对x轴导轨；与x轴导轨平行的x轴滚珠丝杠；以及与x轴滚珠丝杠连接的螺母部和x轴脉冲电动机(均未图示)。

在x轴导轨上以能够滑动的方式设置有卡盘工作台部8的x轴移动工作台11。螺母部固定于x轴移动工作台11的下表面侧。在该螺母部上螺合有x轴滚珠丝杠。x轴脉冲电动机与x轴滚珠丝杠的一个端部连结。

在x轴移动机构中，x轴脉冲电动机使x轴滚珠丝杠旋转，从而x轴移动工作台11沿着x轴导轨在x轴方向上移动。

卡盘工作台部8包含：对晶片1(参照图2)进行保持的卡盘工作台12；以及对卡盘工作台12进行保持的上述x轴移动工作台11。x轴移动工作台11在其上表面上配置卡盘工作台12，通过x轴移动机构与卡盘工作台12一起沿着x轴移动。在本实施方式中，x轴移动工作台11和卡盘工作台12在对晶片1进行搬入和搬出的前方的搬入搬出位置和对晶片1进行磨削的后方的磨削位置之间移动。

卡盘工作台12与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，绕沿z轴方向(铅垂方向)延伸的旋转轴旋转。卡盘工作台12在其上表面中央具有对晶片1进行吸引保持的保持面13。保持面13形成为圆锥面。该圆锥面具有以卡盘工作台12的旋转中心为顶点的极其平缓的倾斜。保持面13与未图示的吸引源连通，如图2所示，按照使晶片1的被磨削面1a露出的方式对晶片1进行吸引保持。

如图1所示，支承柱6竖立设置于基台4的后部。在支承柱6的前表面上设置有：对晶片1进行磨削的磨削单元26；以及使磨削单元26在z轴方向上移动的z轴移动机构16。

z轴移动机构16具有：与z轴方向平行的一对z轴导轨18；在该z轴导轨18上滑动的z轴移动工作台20；与z轴导轨18平行的z轴滚珠丝杠22；以及与z轴滚珠丝杠22连接的螺母部(未图示)和z轴脉冲电动机24。

z轴移动工作台20以能够滑动的方式设置于z轴导轨18上。螺母部固定于z轴移动工作台20的后表侧(背面侧)。在该螺母部上螺合有z轴滚珠丝杠22。z轴脉冲电动机24与z轴滚珠丝杠22的一个端部连结。

在z轴移动机构16中，z轴脉冲电动机24使z轴滚珠丝杠22旋转，从而z轴移动工作台20沿着z轴导轨18在z轴方向上移动。

磨削单元26安装于z轴移动工作台20的前表面(正面)上。磨削单元26具有：固定于z轴移动机构16的z轴移动工作台20的支承构造28；固定于支承构造28的主轴壳体30；保持于主轴壳体30的主轴32；安装于主轴32的下端的轮安装座34；以及保持于轮安装座34的磨削磨轮36。

支承构造28在对磨削单元26的其他部件进行支承的状态下安装于z轴移动机构16的z轴移动工作台20。主轴壳体30按照沿z轴方向延伸的方式保持于支承构造28。主轴32按照沿z轴方向延伸的方式能够旋转地支承于主轴壳体30。在主轴32的上端侧连结有电动机等旋转驱动源(未图示)。通过该旋转驱动源，主轴32绕沿z轴方向延伸的旋转轴旋转。

轮安装座34形成为圆盘状，固定于主轴32的下端(前端)。如图2所示，轮安装座34具有主轴安装面34a。轮安装座34借助主轴安装面34a而安装于主轴32的前端。另外，轮安装座34具有作为主轴安装面34a的相反面的轮安装面34b。在轮安装面34b上安装磨削磨轮36。

磨削磨轮36形成为具有与轮安装座34大致相同的直径。如图2所示，磨削磨轮36包含由不锈钢等金属材料形成的圆环状的轮基台(环状基台)38。在轮基台38的下表面上沿着整个圆周固定有呈环状配置的多个磨削磨具40。

另外，磨削装置2具有用于对晶片1的被磨削面1a和磨削磨具40提供磨削水的磨削水提供系统。如图2所示，磨削水提供系统具有：作为磨削装置2的水源的磨削水提供源46；从磨削水提供源46延伸的磨削水提供管42；形成于主轴32内的主轴流路33；以及形成于轮安装座34内的安装座流路35。

磨削水提供管42将来自磨削水提供源46的磨削水提供至主轴32的主轴流路33。主轴流路33设置成贯穿主轴32的中心。主轴流路33将经由磨削水提供管42而提供的磨削水输送至轮安装座34的安装座流路35。磨削水经由安装座流路35而提供至晶片1的被磨削面1a和磨削磨具40。磨削水的提供和停止例如通过未图示的控制器进行控制。

以下，对包含安装座流路35的轮安装座34的结构进行说明。

图4示出图3所示的轮安装座34的a-b线和a-c线处的剖面。如图3和图4所示，安装座流路35包含：设置于主轴安装面34a的连接口51；设置于轮安装面34b的第1提供口53和第2提供口55；第1环状槽65和第2环状槽67；以及设置于轮安装座34的内部的第1连接路57和第2连接路59。

连接口51形成于主轴安装面34a的中心，与主轴32的主轴流路33连接。

第1环状槽65和第2环状槽67以轮安装面34b的中心为中心而设置于轮安装面34b上。第2环状槽67的半径比第1环状槽65的半径长。

第1提供口53配设于第1环状槽65。第1提供口53配设于以轮安装面34b的中心为中心且具有第1半径的圆的圆周上。另一方面，第2提供口55配设于第2环状槽67。第2提供口55配设于以轮安装面34b的中心为中心且具有比第1半径大的第2半径的圆的圆周上。

第1连接路57按照将连接口51和第1提供口53连接的方式形成于轮安装座34的内部。第2连接路59按照将连接口51和第2提供口55连接的方式形成于轮安装座34的内部。

另外，如图5的(a)和图5的(b)所示，轮安装座34具有阻止磨削水的流动的第1填塞栓61和第2填塞栓63。第1填塞栓61将第1连接路57隔断。第2填塞栓63将第2连接路59隔断。

在本实施方式中，由实施使用磨削装置2的磨削处理的作业者将第1填塞栓61和第2填塞栓63中的任意一方设置于第1连接路57或第2连接路59。

另外，如图3所示，在轮安装座34的轮安装面34b上设置有：磨削磨轮安装螺纹孔71，其设置在最外周；以及轮安装座安装孔73，其设置于比磨削磨轮安装螺纹孔71靠内周侧的位置。

磨削磨轮安装螺纹孔71用于将磨削磨轮36的轮基台38螺纹紧固于轮安装座34。轮安装座安装孔73用于将轮安装座34螺纹紧固于主轴32。

这里，对具有上述那样的结构的磨削装置2中的磨削处理进行说明。首先，在搬入搬出位置，将晶片1载置于图1所示的卡盘工作台12的保持面13上。并且，使通过未图示的吸引源产生的吸引力传递至保持面13，从而保持面13按照使晶片1的被磨削面1a露出的方式对晶片1进行吸引保持。

然后，通过x轴移动机构使保持着卡盘工作台12的x轴移动工作台11沿着x轴方向移动至磨削单元26的下方。并且，进行磨削单元26的磨削磨轮36与卡盘工作台12所保持的晶片1的x轴方向上的对位。该对位例如按照磨削磨轮36的旋转中心相对于晶片1的旋转中心偏移规定的距离而使磨削磨具40的旋转轨迹通过晶片1的旋转中心的方式来进行。另外，按照保持面13与作为磨削磨具40的下表面的磨削面平行的方式预先调整卡盘工作台12的倾斜。由此，晶片1的被磨削面1a与磨削磨具40的磨削面平行。

在进行了磨削磨轮36与晶片1的对位之后，通过未图示的旋转驱动源使主轴32旋转驱动。与此相伴，磨削磨轮36例如从上方观察逆时针旋转。另外，保持着晶片1的卡盘工作台12也通过未图示的旋转驱动源从上方观察逆时针旋转。

然后，通过z轴移动机构16将磨削单元26向下方进给，与此相伴，磨削磨轮36也下降。并且，通过磨削磨具40与晶片1的被磨削面1a抵接而进行磨削加工。在磨削装置2中，磨削磨具40和晶片1这双方进行旋转，因此磨削磨具40能够对晶片1的整个面进行磨削加工。

另外，在磨削装置2中，在磨削加工时，通过上述的磨削水提供系统对晶片1的被磨削面1a和磨削磨具40提供磨削水。磨削水的提供量例如为4升/分钟。以下，对磨削装置2中的磨削水的提供动作进行说明。

磨削水蓄积于图2所示的磨削水提供源46。当开始磨削加工时，未图示的控制器使磨削水提供源46的磨削水开始流入至磨削水提供管42。磨削水经由磨削水提供管42而提供至主轴32的主轴流路33。提供至主轴流路33的磨削水被输送至图4所示的轮安装座34的安装座流路35的连接口51。

在轮安装座34中，被输送至连接口51的水经由第1连接路57和第2连接路59中的任意连接路而从第1提供口53和第2提供口55中的任意提供口朝向晶片1的被磨削面1a射出。

这里，如图5的(a)和图5的(b)所示，由作业者在安装座流路35中设置了第1填塞栓61或第2填塞栓63。例如在将轮安装座34的旋转速度设定为高速的情况下，如图5的(a)所示，作业者在第2连接路59中设置第2填塞栓63。由此，将第2连接路59隔断，因此磨削水难以在第2连接路59中通过。因此，从主轴32提供的磨削水经由第1连接路57而从第1提供口53射出。

从第1提供口53射出的磨削水如图5的(a)中箭头s所示那样被第1环状槽65引导成在其内部表面上传递而落在晶片1的被磨削面1a上。然后，磨削水在被磨削面1a上滑动而被提供至被磨削面1a与磨削磨具40之间。

另一方面，在将轮安装座34的旋转速度设定为低速的情况下，作业者如图5的(b)所示那样在第1连接路57中设置第1填塞栓61。由此，将第1连接路57隔断，因此磨削水难以在第1连接路57中通过。因此，从主轴32提供的磨削水经由第2连接路59而从第2提供口55射出。

从第2提供口55射出的磨削水如图5的(b)中箭头l所示那样被第2环状槽67引导成在其内部表面上传递而落在晶片1的被磨削面1a上。然后，磨削水在被磨削面1a上滑动而被提供至被磨削面1a与磨削磨具40之间。

如上所述，在本实施方式中，安装于轮安装座34的轮安装面34b上的磨削磨轮36通过位于轮安装面34b的外周侧的磨削磨具40对晶片1的被磨削面1a进行磨削。

并且，轮安装座34在比较靠近轮安装面34b的中心的部位具有第1提供口53，在比较远离轮安装面34b的中心的部位(靠近外周的部位)具有第2提供口55，在轮安装座34中，能够通过第1填塞栓61或第2填塞栓63来隔断将连接口51和第1提供口53连接的第1连接路57以及将连接口51和第2提供口55连接的第2连接路59中的任意连接路，因此能够使磨削水从靠近中心的第1提供口53或远离中心的第2提供口55中的任意一方射出。

因此，例如能够如下设置第1和第2填塞栓：在轮安装座34的旋转速度较快的情况下，从靠近中心的第1提供口53射出磨削水；另一方面，在轮安装座34的旋转速度较慢的情况下，从远离中心的第2提供口55射出磨削水。

即，射出时的磨削水的能量根据轮安装座34的旋转速度和轮安装面34b上的磨削水的射出部位而改变。例如在轮安装座34的旋转速度较快的情况下，轮安装座34内的磨削水在射出之前从第1连接路57或第2连接路59的壁面受到较强的力(磨削水受到的离心力增强)。另外，磨削水的射出部位越远离轮安装面34b的中心(旋转中心)，该力越增强。

因此，轮安装座34的旋转速度越快以及磨削水的射出部位越远离中心，磨削水的能量越增大，磨削水会分散至比较远离射出部位的位置。因此，在旋转速度较快时，当磨削水的射出部位远离中心时，所射出的磨削水的落下位置有可能偏离适当范围。例如也考虑到磨削水未落在被磨削面1a上而飞散至磨削磨具40的侧部。在该情况下，一部分的磨削水会从磨削磨具40的间隙漏出到外侧，也有可能无法提供至磨削磨具40与被磨削面1a之间。或者，磨削水由于较大的能量而成为雾状，变得不具有冷却和清洗效果，并且有可能超越磨削磨具40而向周围飞散。

因此，在旋转速度较快的情况下，将第2连接路59隔断而从靠近中心的第1提供口53射出磨削水，从而使磨削水的能量和落下位置接近适当范围。因此，能够将大量的磨削水提供至被磨削面1a与磨削磨具40之间。

另一方面，在轮安装座34的旋转速度较慢的情况下，施加至轮安装座34内的磨削水的力减弱。另外，磨削水的射出部位越靠近轮安装面34b的中心，该力越减弱。因此，旋转速度越慢以及磨削水的射出部位越靠近中心，磨削水的能量越减小，磨削水会落在比较靠近射出部位的位置。因此，在旋转速度较慢时，当磨削水的射出部位靠近中心时，磨削水有可能不容易到达磨削磨具40。

因此，在旋转速度较慢的情况下，将第1连接路57隔断而从远离中心的第2提供口55射出磨削水，从而使磨削水的能量和落下位置接近适当范围。因此，能够将大量的磨削水提供至被磨削面1a与磨削磨具40之间。

这样，在轮安装座34中，通过切换所设置的填塞栓61、63，能够改变射出的磨削水的能量和落下位置。因此，通过根据轮安装座34的旋转速度等给磨削水的能量和落下位置带来影响的变量而改变射出部位，能够使磨削水的能量和落下位置接近适当范围。由此，能够将大量的磨削水提供至被磨削面1a与磨削磨具40之间，因此能够良好地实施磨削磨具40的冷却和磨削屑的去除。其结果是，能够降低磨削磨具40的消耗。

另外，轮安装座34具有：第1环状槽65，其以轮安装面34b的中心为中心，供第1提供口53配设；以及第2环状槽67，其以轮安装面34b的中心为中心，供第2提供口55配设。由此，从第1提供口53和第2提供口55射出的磨削水分别被第1环状槽65和第2环状槽67引导成在它们的内部表面上传递而落在被磨削面1a上。然后，磨削水在被磨削面1a上滑动而被提供至被磨削面1a与磨削磨具40之间。因此，在该结构中，能够控制磨削水的落下位置。因此，能够抑制磨削水流到外周侧而到达磨削磨具40的侧部。