2016 Fiscal Year Research-status Report
揺動機構内蔵スピンドルを有する硬脆ウエハ研削盤の開発
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26420069
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
由井 明紀 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, システム工学群, 教授 (70532000)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北嶋 孝之 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, システム工学群, 准教授 (50546174)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ロータリー研削盤 / 磁気軸受 / 砥石スピンドル / 揺動研削 / サファイアウエハ / 周波数 / 振幅 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，硬脆ウエハ加工用の立て軸ロータリ研削盤に対し，高速回転するカップ砥石をスラスト方向にも揺動させる機能を付与することにより，研削性能を向上させることを目的としている．
平成26年度は，砥石スピンドルに揺動運動を付与するためのスピンドル制御プログラムを作成し，基本的な揺動運動を確認した．平成27年度はスピンドル揺動機能に関する試作を完了し，今まで加工実績のあるシリコンウエハを対象にして予備加工実験を実施した．平成28年度は，揺動運動不具合による故障のため，実験を中断した.更に，水静圧軸受けを有するワークテーブルが囓り，修理のために研削実験は実施できず，大掛かりな修理を余儀なくされた．その間，砥石軸の揺動性能を測定し，スピンドルシステムの特性を実験的に明らかにした．
当初，3年計画の研究予定でスタートしたが，上記の理由により研究期間を1年間延長させていただいた．また，当初予定したビトリファイドダイヤモンドホイールでは，砥粒の脱落が大きくて研削性能の向上が望めないため，ホイールメーカーと打ち合わせの上，メタルダイヤモンドホイールを購入することとした．この際，各ダイヤモンドセクメントの突き出し高さを個々に調整できるように，ネジ止め機構を採用した．
平成29年度は，最終年度としてサファイアウエハの揺動研削実験を実施し，砥石揺動効果の確認と最適加工条件を明らかにする予定である．研究内容は，国際会議にて学会発表し，論文として学会誌に投稿を予定している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
試作した揺動機構内蔵砥石スピンドルと水静圧ワークテーブルが故障したため，実験をH28.4～H28.5およびH28.7～H29.1の長期間に亘り中断せざるを得なかった．その後，修理も完了したため，新規作製するメタルボンド砥石を用いてシリコンウエハおよびサファイアウエハの研削実験を実施し，4年間で本研究を終了する予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
サファイアウエハに対し，メタルボンドダイヤモンドホイールを用いて揺動研削実験を実施する．揺動研削の効果と最適加工条件を明らかにするとともに，加工メカニズムに関して検討する．
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| Causes of Carryover |
１）切込み機構付水静圧トイシスピンドル内蔵ロータリー研削盤借上のため，その他契約の延長が必要となる．２）サファイアウエハ加工実験用カップ砥石の購入が必要となる．３）最終年度として，国際会議発表のための旅費および参加費が必要となる．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
１）切込み機構付水静圧トイシスピンドル内蔵ロータリー研削盤借上契約: 480,000円．２）研削加工実験用メタルボンド製カップ砥石費用: 270,000円．３）サファイアウエハ: 113,400円，４）砥粒加工学会学術講演会発表等の旅費など: 169,090円．総額1,032,490円
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