CN114981927A - 切割装置和切割装置的刀片高度校正方法和工件加工方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种具有简单结构的能够以高精度实时地控制刀片的高度的切割装置。切割装置(10)包括：工件工作台(CT)；包括刀片(16)和主轴(14)的切削单元(12)；XY方向驱动单元(50)；Z方向驱动单元(50)；第一测量仪器(18)，用于测量被保持在工件工作台的保持表面上的工件的表面的Z方向位置；第二测量仪器(20)，用于测量工件工作台的保持表面的Z方向位移；校正量计算单元，用于基于示出工件工作台的保持表面上的每个位置处的Z方向位移的工作台位移图并且基于工件的表面的Z方向位置，来计算切削单元的Z方向位置的校正量，Z方向位移已经由第二测量仪器预先地测量，Z方向位置由第一测量仪器测量；和控制单元(100)，用于当通过刀片切削工件时基于校正量来控制Z方向驱动单元。

Description

切割装置和切割装置的刀片高度校正方法和工件加工方法
技术领域
本发明涉及一种切割装置。特别地，本发明涉及将其上形成有半导体器件或电子部件的诸如晶片之类的工件分割成各个芯片的切割装置、以及用于该切割装置的刀片高度校正方法和工件加工方法。
背景技术
将其上形成有半导体器件或电子部件的诸如晶片之类的工件分割成各个芯片的切割装置包括：刀片，由主轴以高速旋转该刀片；工件工作台，该工件工作台吸附和保持该工件；和X、Y、Z和θ驱动单元，该X、Y、Z和θ驱动单元改变工件工作台与刀片的相对位置。该切割装置在通过驱动单元使刀片和工件相对地移动的同时，用刀片切削该工件，并且由此执行切割加工(切削加工)。
在切割装置中，使刀片的切削量与设定值一致是重要的因素。为了使刀片的切削量与设定值一致，需要以高精度反复地定位作为对工件的切削方向的Z轴线。
{引文列表}
{专利文献}
{PTL1}日本专利申请特开No.2018-027601
发明内容
{技术问题}
如果工件的厚度、固定工件的诸如带或基材之类的粘合剂层、或保持工件的工作台的高度存在变化，则当切削(例如，半切削)工件或粘合剂层时，该工件或粘合剂层可能会被切削得太深，或可能不被切削。因此，需要在工件的切削期间实时地控制刀片的高度，以便以高精度控制切削深度和未切削部分的深度。
专利文献1公开了一种控制切削刀片相对于工件的切削深度的切削方法。在专利文献1中，在多个坐标(X，Y)处测量设置在切削装置中的卡盘工作台的保持表面的高度(Z)，并且将坐标(X，Y)与相应的高度(Z)之间的关系存储为保持表面信息。接下来，在多个坐标(x，y)处测量工件的厚度(t)，并且将坐标(x，y)与相应的厚度(t)之间的关系存储为厚度信息。然后，在给定坐标(X，Y)处根据位置信息、保持表面信息和厚度信息来计算工件的上表面的高度，并且基于在计算步骤中所计算的工件的上表面的高度来进给切削刀片，从而在工件中形成具有期望深度的凹槽。
在专利文献1中所描述的方法中，当保持表面信息的坐标(X，Y)与厚度信息的坐标(x，y)不同时，例如，使用在给定坐标处的保持表面信息(高度(Z))和与前面的坐标最接近的另一坐标处的厚度信息(厚度(t))来计算工件的表面的高度。在这种情况下，难以以高精度实时地控制刀片的高度。
另外，在专利文献1中所描述的方法在存储厚度信息的步骤中，使用具有平坦形成的保持表面的厚度测量装置来以高精度测量工件的厚度。设置在切削装置内部或外部的厚度测量装置具有使过程复杂化的问题，使得用于执行该方法的装置是昂贵的。
鉴于这样的情况而完成本发明，并且本发明的目的在于提供一种能够以高精度实时地控制刀片的高度的具有简单结构的切割装置、以及用于切割装置的刀片高度校正方法和工件加工方法。
{问题的解决方案}
为了解决上述问题，根据本发明的第一方面的切割装置包括：工件工作台，所述工件工作台用于将工件保持在与XY平面平行的保持表面上；至少一个切削单元，每个切削单元包括刀片和主轴，所述刀片用于切削被保持在所述工件工作台上的所述工件，所述主轴用于使所述刀片围绕与所述XY平面平行的旋转轴线旋转；XY方向驱动单元，所述XY方向驱动单元用于使所述切削单元和所述工件工作台在与所述XY平面平行的方向上相对地移动；Z方向驱动单元，所述Z方向驱动单元用于使所述切削单元在与所述XY平面垂直的Z方向上移动；第一测量仪器，所述第一测量仪器与所述切削单元能够移动地附接在一起，所述第一测量仪器用于测量被保持在所述工件工作台的所述保持表面上的所述工件的表面的Z方向位置；第二测量仪器，所述第二测量仪器用于测量所述工件工作台的所述保持表面的Z方向位移；校正量计算单元，所述校正量计算单元用于基于示出所述工件工作台的所述保持表面上的每个位置处的Z方向位移的工作台位移图并且基于所述工件的表面的Z方向位置，来计算所述切削单元的Z方向位置的校正量，所述Z方向位移已经由所述第二测量仪器预先地测量，所述Z方向位置是由所述第一测量仪器测量的；和控制单元，所述控制单元用于当通过所述刀片切削所述工件时，基于所述校正量来控制所述Z方向驱动单元。
根据本发明的第二方面的切割装置被构造成使得，在第一方面中，所述至少一个切削单元包括两个切削单元，所述第一测量仪器附接到所述两个切削单元中的一个切削单元，以及所述第二测量仪器各自布置在与所述两个切削单元中的每个切削单元的所述刀片的下端相同的Z方向位置处。
根据本发明的第三方面的切割装置被构造成使得，在第一方面或第二方面中，所述校正量计算单元基于示出所述工件工作台的所述保持表面上的每个位置处的Z方向位移的所述工作台位移图并且基于所述工件的表面的Z方向位置来计算工件厚度图，所述工件厚度图示出所述工件在该工件的各个位置处的厚度，所述Z方向位移已经由所述第二测量仪器预先地测量，所述Z方向位置是由所述第一测量仪器测量的；并且所述校正量计算单元基于所述工作台位移图和所述工件厚度图来计算所述切削单元的Z方向位置的所述校正量。
根据本发明的第四方面的切割装置被构造成使得，在第一方面至第三方面中的任一方面中，所述第一测量仪器包括空气测微计。
根据本发明的第五方面的切割装置被构造成使得，在第一方面至第四方面中的任一方面中，所述第二测量仪器包括差动变换器。
本发明的第六方面是一种用于切割装置的刀片高度校正方法，所述切割装置包括用于将工件保持在与XY平面平行的保持表面上的工件工作台、至少一个切削单元、第一测量仪器和第二测量仪器，所述切削单元包括用于切削所述工件的刀片，所述切削单元在与所述XY平面垂直的Z方向上能够移动；所述刀片高度校正方法包括：获取工作台位移图的步骤，所述工作台位移图示出所述工件工作台的所述保持表面上的每个位置处的Z方向位移，已经通过所述第二测量仪器测量所述Z方向位移；通过所述第一测量仪器测量被保持在所述工件工作台的所述保持表面上的所述工件的表面的Z方向位置的步骤；以及校正量计算步骤，所述校正量计算步骤基于所述工作台位移图和所述工件的表面的Z方向位置来计算所述切削单元的Z方向位置的校正量，所述Z方向位置是由所述第一测量仪器测量的。
根据本发明的第七方面的刀片高度校正方法被配置成使得，在第六方面中的所述校正量计算步骤中，基于示出所述工件工作台的所述保持表面上的每个位置处的Z方向位移的所述工作台位移图并且基于所述工件的表面的Z方向位置来计算工件厚度图，所述工件厚度图示出所述工件在该工件的各个位置处的厚度，所述Z方向位移已经由所述第二测量仪器预先地测量，所述Z方向位置是由所述第一测量仪器测量的；以及基于所述工作台位移图和所述工件厚度图来计算所述切削单元的Z方向位置的所述校正量。
根据本发明的第八方面的工件加工方法包括：当通过所述刀片切削所述工件时，基于通过根据第六方面或第七方面所述的方法计算的所述校正量，来控制所述切削单元的Z方向位置的步骤。
{发明的有益效果}
本发明使得如果工作台、切割带、工件和基板各自具有在Z方向上的位移分量，能够以高精度实时地控制该刀片的Z方向高度。
附图说明
{图1}图1是图示根据本发明的实施例的切割装置的透视图。
{图2}图2是图示第二测量仪器附接到切割装置的状态的透视图。
{图3}图3是图示根据本发明的实施例的切割装置的控制系统的框图。
{图4}图4是图示对工件所粘贴的切割带进行半切削的示例的截面图。
{图5}图5是示意性地图示计算主轴高度的校正量的过程的图。
{图6}图6是图示根据本发明的第一实施例的计算校正数据的过程的流程图。
{图7}图7是图示切割中的刀片高度控制方法的流程图。
{图8}图8是图示根据第一变形例的刀片高度控制方法的流程图。
具体实施方式
下面参考随附的附图来描述根据本发明的切割装置的实施例以及用于切割装置的刀片高度校正方法的实施例和用于切割装置的工件加工方法的实施例。
[切割装置]
图1是图示根据本发明的实施例的切割装置的透视图。以下描述使用三维正交坐标系。
如图1所图示的，根据本实施例的切割装置10包括：用于对工件(晶片)W进行切割加工的切削单元12(第一切削单元12-1和第二切削单元12-2)；和工件工作台(切削工作台，在下文中简称为工作台)CT。在以下描述中，两个切削单元12-1和12-2共同的结构被描述为没有分支编号。
工作台CT具有与XY平面平行的保持表面，并且该工作台CT在该保持表面上吸附和保持工件W。工件W通过切割带T被粘贴到框架F，该切割带T的表面形成有粘合剂的粘合剂层，并且由工作台CT吸附和保持该工件W。这里，切割带T所粘贴到的框架F被设置在工作台CT上的框架保持装置(未图示)所保持。注意，可以使用不利用框架F的传输方式。
工作台CT附接到θ工作台(未图示)，并且通过包括马达等的旋转驱动单元可以使该θ工作台(围绕以Z轴线为中心的旋转轴线)沿θ方向旋转。θ工作台放置在X工作台(未图示)上。通过包括马达、滚珠丝杠等的X驱动单元可以使X工作台沿X方向移动。
第一切削单元12-1和第二切削单元12-2分别附接到Z1工作台和Z2工作台(未图示)。通过包括马达、滚珠丝杠等的Z驱动单元可以使Z1工作台和Z2工作台分别沿Z1方向和Z2方向移动。Y1附接到Z1工作台，并且Y2工作台附接到Z2工作台。通过包括马达、滚珠丝杠等的Y驱动单元可以使Y1工作台和Y2工作台分别沿Y1方向和Y2方向移动。
在本实施例中，X驱动单元、Y驱动单元和Z驱动单元各自使用包括马达、滚珠丝杠等的结构，但是本发明不限于此。X驱动单元、Y驱动单元和Z驱动单元可以使用例如用于往复线性运动的机构，诸如齿条和小齿轮机构。
如图1所图示的，第一切削单元12-1包括第一主轴14-1和第一刀片16-1。第二切削单元12-2包括第二主轴14-2和第二刀片16-2。第一刀片16-1和第二刀片16-2例如是盘状的切削刀片。替代地，第一刀片16-1和第二刀片16-2可以是例如具有金刚石研磨颗粒或CBN(立方氮化硼，Cubic Boron Nitride)研磨颗粒的电沉积有镍的电沉积刀片、与树脂结合的树脂刀片等。可以根据诸如待加工的工件W的类型、尺寸和加工方式之类的条件来更换第一刀片16-1和第二刀片16-2。
第一刀片16-1和第二刀片16-2分别附接到第一主轴14-1的端部和第二主轴14-2的端部。第一主轴14-1和第二主轴14-2各自包括高频马达。高频马达使第一刀片16-1和第二刀片16-2以高速来旋转。
通过该结构，第一刀片16-1和第二刀片16-2分别沿Y1方向和Y2方向进给以用于分度，并且分别沿Z1方向和Z2方向进给以用于切削。此外，工作台CT沿θ方向旋转，并且沿X方向进给以用于切削。
第一测量仪器18附接到第二切削单元12-2的侧向表面。第一测量仪器18例如是空气测微计(参见图3)。第一测量仪器18测量该工作台CT的表面在Z坐标中的位移以及被保持在工作台CT上的工件W在Z坐标中的位移。第一测量仪器18可以与第二切削单元12-2一起沿Y2方向和Z2方向移动。
第二测量仪器20-1可以附接到第一切削单元12-1，并且第二测量仪器20-2可以附接到第二切削单元12-2。第二测量仪器20-1和20-2例如是接触式位移传感器(参见图3)，并且测量该工作台CT的表面在Z坐标中的位移。如图2所图示的，在移除第一刀片16-1和第二刀片16-2之后，分别附接第二测量仪器20-1和20-2。第二测量仪器20-1和20-2的触针的端部的XY方向位置分别与第一刀片16-1和第二刀片16-2的XY位置相同。第二测量仪器20-1可以与第一切削单元12-1一起沿Y1方向和Z1方向移动。第二测量仪器20-2可以与第二切削单元12-2一起沿Y2方向和Z2方向移动。
在图1所图示的示例中，工作台CT的数量是一个，但是该工作台CT的数量可以是两个或更多个。此外，切削单元12的数量可以是一个。
接下来，参考图3来描述切割装置10的控制系统。图3是图示根据本发明的实施例的切割装置的控制系统的框图。
如图3所图示的，根据本实施例的切割装置10的控制系统包括控制单元100、输入单元102和显示单元104。可以通过诸如个人计算机或微型计算机之类的通用计算机来构造切割装置10的控制系统。
控制单元100包括CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、存储装置(例如，硬盘)等。在控制单元100中，存储在ROM中的诸如控制程序之类的各种不同的程序在RAM中扩展，并且在RAM中扩展的程序由CPU来执行以使该切割装置10的每个单元发挥功能。
输入单元102包括用于接收来自用户的操作输入的操作构件(例如，键盘、点击装置)。
显示单元104是显示用于操作该切割装置10的GUI(图形用户界面，GraphicalUser Interface)等的装置，并且包括例如液晶显示器。
第一驱动单元50-1包括用于使第一主轴14-1沿着加工轴线(Y1轴线和Z1轴线)移动的马达。第二驱动单元50-2包括用于使第二主轴14-2沿着加工轴线(Y2轴线和Z2轴线)移动的马达。
工作台驱动单元52包括：用于使工作台CT所附接的θ工作台沿θ方向旋转的马达；和包括用于使工作台CT沿X方向移动的马达、滚珠丝杠等的X驱动单元。
注意，在本实施例中主轴14在YZ方向上移动，但是工作台CT、或者主轴14和工作台CT两者可以在YZ方向上移动。
控制单元100控制第一驱动单元50-1、第二驱动单元50-2和工作台驱动单元52，以调整被保持在工作台CT上的工件W和第一主轴14-1以及第二主轴14-2的相对位置。这里，第一驱动单元50-1、第二驱动单元50-2和工作台驱动单元52用作XY方向驱动单元和Z方向驱动单元。
如图3所图示的，切割装置10包括第一测量仪器18、泵54、调节器56、A/E(空气/电子)转换器58和第一信号处理单元60。第一测量仪器18是空气测微计，并且包括喷嘴62和测量头64。
空气测微计18通过调节器56将从泵54供应的压缩空气调整至恒定压力。然后，空气测微计18将压缩空气从测量头64的喷嘴62经由安装在A/E转换器58内部的节流阀(未图示)而喷射到工件W的表面上。
A/E转换器58通过内置的波纹管和内置的差动变换器(differentialtransformer)将喷嘴62与节流阀之间的空气流量(压力)的微小变化转换成电信号，并且将该电信号输出到第一信号处理单元60。
第一信号处理单元60放大从A/E转换器58输入的电信号，基于所放大的电信号来计算空气流量，并且基于所计算的空气流量来计算到工件W的距离。换言之，第一信号处理单元60基于从喷嘴62与工件W之间的间隙流出的空气的流量或由流量的变化引起的压力变化，来计算第一测量仪器具18的下端部分(-Z侧端部分)与工件W之间的距离。
在本实施例中，使用流量式的空气测微计，但本发明不限于此。例如，可以使用诸如背压式、真空式、流速式之类的其他测量原理的空气测微计。
如图3所图示的，切割装置10包括第二测量仪器20和第二信号处理单元70。第二测量仪器20是接触式位移传感器，并且包括触针66和差动变换器68。
触针(接触指)66被保持为能够沿Z方向移动，与工件W的表面接触，并且根据工件W的表面的形状来进行移位。
差动变换器68包括线圈和芯，该芯根据触针66的位移在线圈中操作，将触针66的位移转换成电信号，并且将该电信号输出到第二信号处理单元70。
第二信号处理单元70基于从差动变换器68输入的电信号来计算该触针66的位移。由此，可以计算该工作台CT上的每个测量点MP(i，j)的Z坐标(参见图5)。
控制单元100通过第二测量仪器20来测量该工作台CT的表面的位移(凹凸)，并且创建工作台位移图，该工作台位移图示出在XY方向上的每个测量点MP(i，j)的Z方向位移。然后，如图4所图示的，当对被保持在工作台CT中的工件W执行切割时，控制单元100基于该工作台位移图来控制第一切削单元12-1和第二切削单元12-2的高度。图4图示了对工件W所粘贴的切割带DT进行半切削的示例。
注意，对于使得基板被夹在工作台CT与切割带DT之间的结构，也可以应用相同的高度控制。
(高度控制)
以下描述根据本实施例的主轴14(刀片16)的高度控制。图5是示意性地图示计算主轴高度的校正量的过程的图。
首先，使用第二测量仪器20测量工作台CT的表面(上表面)。如图5所图示的，第二测量仪器20测量在工作台CT上的网格图案中所布置的每个测量点MP(i，j)处的Z坐标，并且获得刀片16的下端位置处在Z方向上的位移量。将每个测量点MP(i，j)处的在Z方向上的位移量存储在控制单元100中作为工作台位移图的数据。
在以下描述中，基于第一切削单元12-1的第二测量仪器20-1的测量结果创建的工作台位移图被称为z1_smap；基于第二切削单元12-2的第二测量仪器20-2的测量结果创建的工作台位移图被称为z2_smap。
这里，工作台位移图(z1_smap和z2_smap)中的在Z方向上的位移量Z分别包括刀片16-1和16-2的安装姿势在XY方向上的Z方向起伏分量。换言之，工作台位移图(z1_smap和z2_smap)中的在Z方向上的位移量Z包括刀片16的下端位置处的直线度误差在X方向和Y方向上的分量、和相对于工作台CT的平面的误差的分量。
接下来，将待切削的工件W保持在工作台CT的表面上。然后，使用第一测量仪器(空气测微计)18来测量被保持在工作台CT的表面上的工件W的表面。在工件W的测量中，与工作台CT测量类似，第一测量仪器测量在测量点MP(i，j)处的Z坐标，并且获得刀片16的下端位置处的在Z方向上的位移量。注意，在本实施例中，为简单起见，从第一测量仪器18的测量结果获得的工件厚度图(amm_map)中的测量点MP(i，j)与工作台位移图(z1_smap和z2_smap)中的那些测量点相同。然而，测量点在这些图中不一定需要相同。当厚度图(amm_map)中的测量点与工作台位移图(z1_smap和z2_smap)中的测量点不同时，可以使用插值操作(例如，二维插值，参见图4)来获得任意在Z方向上的位移量。
这里，工件厚度图(amm_map)中的在Z方向上的位移量Z包括第一测量仪器18的安装姿势在XY方向上的Z方向起伏分量。换言之，位移量Z包括第一测量仪器18的下端位置处的直线度误差在X方向和Y方向上的分量、和相对于工作台CT的平面的误差的分量。
控制单元100使用该工作台位移图来从每个测量点MP(i，j)处的在Z方向上的位移量中抵消掉Z方向起伏分量，并且由此获得工件W的厚度。将工件W在每个测量点MP(i，j)处的厚度存储在控制单元100中作为工件厚度图amm_map的数据。
接下来，控制单元100对于每个测量点MP(i，j)计算该主轴14的高度的校正量。这里，控制单元100用作校正量计算单元。通过以下表达式来分别计算用于第一主轴14-1的校正量SP1和用于第二主轴14-2的校正量SP2。
SP1＝(第一测量仪器18的测量结果-amm_map)+z1_smap......(1)
SP2＝(第一测量仪器18的测量结果-amm_map)+z2_smap......(2)
包括每个测量点MP(i，j)处的校正量SP1和SP2的校正数据存储在控制单元100的存储装置中。
在图5所图示的示例中，测量点MP(i，j)均匀地布置在工作台CT上的网格图案中。典型地，延伸穿过这些测量点MP(i，j)的直线Lj不与预定分割线CL(n)重叠。
因此，在本实施例中，使用预定分割线CL(n)上的校正点CP(m，n)周围的测量点MP(i，j)处的校正数据的校正量Z(i，j)来计算该预定分割线CL(n)上的该校正点CP(m，n)处的校正量Z(m，n)。具体地，使用在网格图案中包围校正点CP(m，n)的四个测量点MP(i，j)、MP(i+1，j)、MP(i，j+1)和MP(i+1，j+1)处的校正量来计算预定分割线CL(n)上的校正点CP(m，n)处的校正量Z(m，n)。
这里，描述二维线性插值的过程。在下面的描述中，假设工作台位移图中的直线Lj和Lj+1平行于X轴线。预定分割线CL(n)上的校正点CP(m，n)处的坐标和校正量为(Xm，Yn，Z(m，n))。工作台位移图中的点MP(i，j)、MP(i+1，j)、MP(i，j+1)和MP(i+1，j+1)的坐标和校正量分别是(Xi，Yj，Z(i，j))，(Xi+1，Yj，Z(i+1，j))，(Xi，Yj+1，Z(i，j+1))和(Xi+1，Yj+1，Z(i+1，j+1))。
在根据本实施例的二维插值中，首先执行在X方向上的线性插值。具体地，通过以下表达式(3)和(4)来计算分别在交叉点P(m，j)和P(m，j+1)处的校正量Z(m，j)和Z(m，j+1)，其中：P(m，j)和P(m，j+1)分别是直线Lj和Lj+1与延伸穿过校正点CP(m，n)并且与Y轴线平行的直线的交叉点。
[表达式1]
Figure BDA0003750632300000111
Figure BDA0003750632300000112
接下来，控制单元100执行在Y方向上的线性插值，并且通过以下表达式(5)来计算校正点CP(m，n)处的校正量Z(m，n)。
[表达式2]
Figure BDA0003750632300000113
由此，可以从工作台位移图来计算预定分割线CL(n)上的校正点CP(m，n)处的校正量Z(m，n)。由此，计算预定分割线CL(n)上的校正点CP(m，n)处的校正量Z(m，n)使得可以根据Z坐标Z(m，n)以高精度控制该刀片16的高度，如图4所图示的。
另外，如果校正点CP(m，n)在工作台位移图的网格之外；换言之，如果在校正点CP(m，n)周围存在少于四个的测量点，则可以使用与三个测量点最接近的一个测量点的数据通过外推法来计算校正量Z(m，n)。
在本实施例中，首先执行在X方向上的线性插值，但是也可以首先执行在Y方向上的线性插值。此外，代替线性插值，可以应用多项式插值、样条插值等。
[切割方法]
图6是图示根据本发明的第一实施例的计算校正数据的过程的流程图。
首先，控制单元100通过第二测量仪器20-1和20-2测量工作台CT的表面在Z方向上的Z方向位移，并且创建工作台位移图(z1_smap和z2_smap)(步骤S10)。
接下来，在将工件W保持在工作台CT上(步骤S12)时，控制单元100通过第一测量仪器18测量该工件W的表面在Z方向上的位移量(步骤S14)。然后，控制单元100创建示出该工件W的各个位置处的厚度的工件厚度图(amm_map)(步骤S16)。工作台位移图(z1_smap和z2_smap)和工件厚度图(amm_map)存储在控制单元100的存储装置中。
接下来，将描述使用该工作台位移图(z1_smap和z2_smap)和工件厚度图(amm_map)的刀片高度控制方法。图7是示出刀片高度控制方法的流程图。
首先，控制单元100读取出工作台位移图(z1_smap和z2_smap)和工件厚度图(amm_map)(步骤S20和S22)。
接下来，控制单元100基于该工作台位移图(z1_smap和z2_smap)和工件厚度图(amm_map)来计算用于每个测量点MP(i，j)的校正量Z(i，j)。然后，控制单元100使用预定分割线CL(n)上的校正点CP(m，n)周围的测量点MP(i，j)处的校正数据的校正量Z(i，j)，来计算该预定分割线CL(n)上的校正点CP(m，n)处的校正量Z(m，n)(步骤S24：校正量计算步骤)。在步骤S24中，控制单元100使用表达式(3)至表达式(5)来计算校正量Z(m，n)。
接下来，控制单元100在基于校正量Z(m，n)来控制该刀片16-1和16-2的Z方向位置(高度)的同时切削该工件W(步骤S26)。在步骤S26中，在校正点CP(m，n)处，为了实现控制该刀片16-1和16-2以定位在具有加上校正量Z(m，n)的Z方向位置处，控制单元100估计轴线响应方面的延迟。具体地，在刀片16-1和16-2中的每个刀片的行进方向上的前方的某一距离对Z位置发命令。这里，可以根据在切削时工作台CT与刀片16-1和16-2中的每个刀片之间的相对速度(切削速度)来自动地计算该某一距离。
本实施例使得当工作台CT、切割带DT、工件W和基板各自具有在Z方向上的位移分量时，能够以高精度实时地控制该刀片16在Z方向上的高度。
[第一变形例]
在上述实施例中，创建了示出工件W的厚度的工件厚度图(amm_map)，但本发明不限于此。例如，当工件W、切割带DT和基板的厚度变化是小的时，可以在不创建工件厚度图(amm_map)的情况下，仅使用工作台位移图(z1_smap和z2_smap)来控制该刀片16的高度。
图8是图示根据第一变形例的刀片高度控制方法的流程图。
首先，控制单元100读取出工作台位移图(z1_smap和z2_smap)(步骤S30)。接下来，控制单元100基于该工作台位移图(z1_smap和z2_smap)来计算用于每个测量点MP(i，j)的校正量Z(i，j)。然后，控制单元100使用预定分割线CL(n)上的校正点CP(m，n)周围的测量点MP(i，j)处的校正数据的校正量Z(i，j)，来计算该预定分割线CL(n)上的校正点CP(m，n)处的校正量Z(m，n)(步骤S32：校正量计算步骤)。接下来，控制单元100在基于校正量Z(m，n)来控制该刀片16-1和16-2的Z方向位置(高度)的同时切削该工件W(步骤S34)。
该变形例使得当工件W、切割带DT和基板的厚度变化小于工件W的机加工精度时，能够以更简单的过程来控制刀片16在Z方向上的高度。
[第二变形例]
在上述实施例中，切割装置10被构造成包括作为第一测量仪器18的空气测微计。然而，该切割装置10可以被构造成不包括空气测微计，并且在相对于切割装置10的外部装置中创建工件厚度图(amm_map)。
{附图标记列表}
10......切割装置；12......切削单元；14......主轴；16......刀片；18......第一测量仪器；20......第二测量仪器；CT......工作台；50......驱动单元；52......工作台驱动单元；54......泵；56......调节器；58......A/E转换器；60......第一信号处理单元；62......喷嘴；64......测量头；66......触针；68......差动变换器；70......第二信号处理单元；100......控制单元；102......输入单元；104......显示单元。

Claims (8)

1.一种切割装置，包括：
工件工作台，所述工件工作台用于将工件保持在与XY平面平行的保持表面上；
至少一个切削单元，每个切削单元包括刀片和主轴，所述刀片用于切削被保持在所述工件工作台上的所述工件，所述主轴用于使所述刀片围绕与所述XY平面平行的旋转轴线旋转；
XY方向驱动单元，所述XY方向驱动单元用于使所述切削单元和所述工件工作台在与所述XY平面平行的方向上相对地移动；
Z方向驱动单元，所述Z方向驱动单元用于使所述切削单元在与所述XY平面垂直的Z方向上移动；
第一测量仪器，所述第一测量仪器与所述切削单元能够移动地附接在一起，所述第一测量仪器用于测量被保持在所述工件工作台的所述保持表面上的所述工件的表面的Z方向位置；
第二测量仪器，所述第二测量仪器用于测量所述工件工作台的所述保持表面的Z方向位移；
校正量计算单元，所述校正量计算单元用于基于示出所述工件工作台的所述保持表面上的每个位置处的Z方向位移的工作台位移图并且基于所述工件的表面的Z方向位置，来计算所述切削单元的Z方向位置的校正量，所述Z方向位移已经由所述第二测量仪器预先地测量，所述Z方向位置是由所述第一测量仪器测量的；和
控制单元，所述控制单元用于当通过所述刀片切削所述工件时，基于所述校正量来控制所述Z方向驱动单元。
2.根据权利要求1所述的切割装置，其中，
所述至少一个切削单元包括两个切削单元，
所述第一测量仪器附接到所述两个切削单元中的一个切削单元，以及
所述第二测量仪器各自布置在与所述两个切削单元中的每个切削单元的所述刀片的下端相同的Z方向位置处。
3.根据权利要求1或2所述的切割装置，其中，
所述校正量计算单元基于示出所述工件工作台的所述保持表面上的每个位置处的Z方向位移的所述工作台位移图并且基于所述工件的表面的Z方向位置来计算工件厚度图，所述工件厚度图示出所述工件在该工件的各个位置处的厚度，所述Z方向位移已经由所述第二测量仪器预先地测量，所述Z方向位置是由所述第一测量仪器测量的；并且所述校正量计算单元基于所述工作台位移图和所述工件厚度图来计算所述切削单元的Z方向位置的所述校正量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的切割装置，其中，
所述第一测量仪器包括空气测微计。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的切割装置，其中，
所述第二测量仪器包括差动变换器。
6.一种用于切割装置的刀片高度校正方法，所述切割装置包括用于将工件保持在与XY平面平行的保持表面上的工件工作台、至少一个切削单元、第一测量仪器和第二测量仪器，所述切削单元包括用于切削所述工件的刀片，所述切削单元在与所述XY平面垂直的Z方向上能够移动，所述刀片高度校正方法包括：
获取工作台位移图的步骤，所述工作台位移图示出所述工件工作台的所述保持表面上的每个位置处的Z方向位移，已经通过所述第二测量仪器测量所述Z方向位移；
通过所述第一测量仪器测量被保持在所述工件工作台的所述保持表面上的所述工件的表面的Z方向位置的步骤；以及
校正量计算步骤，所述校正量计算步骤基于所述工作台位移图和所述工件的表面的Z方向位置来计算所述切削单元的Z方向位置的校正量，所述Z方向位置是由所述第一测量仪器测量的。
7.根据权利要求6所述的刀片高度校正方法，其中，
在所述校正量计算步骤中，基于示出所述工件工作台的所述保持表面上的每个位置处的Z方向位移的所述工作台位移图并且基于所述工件的表面的Z方向位置来计算工件厚度图，所述工件厚度图示出所述工件在该工件的各个位置处的厚度，所述Z方向位移已经由所述第二测量仪器预先地测量，所述Z方向位置是由所述第一测量仪器测量的；以及基于所述工作台位移图和所述工件厚度图来计算所述切削单元的Z方向位置的所述校正量。
8.一种工件加工方法，包括：当通过所述刀片切削所述工件时，基于通过根据权利要求6或7所述的方法已经计算出的所述校正量，来控制所述切削单元的Z方向位置的步骤。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117102959A (zh) * 2023-10-25 2023-11-24 宁波经纬数控股份有限公司 一种切割机头的切割高度控制方法及切割设备
CN118129650A (zh) * 2024-05-09 2024-06-04 沈阳和研科技股份有限公司 一种划片机机芯组件x轴直线度的视觉检测系统及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06338564A (ja) * 1993-05-28 1994-12-06 Hitachi Ltd ダイシング方法および装置
JP4769048B2 (ja) * 2005-08-23 2011-09-07 株式会社ディスコ 基板の加工方法
JP5679171B2 (ja) * 2010-10-26 2015-03-04 株式会社東京精密 ダイシング装置及びダイシング方法
JP2015009984A (ja) * 2013-07-02 2015-01-19 キヤノン株式会社 シート綴じ処理装置、画像形成システム
JP6328513B2 (ja) * 2014-07-28 2018-05-23 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP6727719B2 (ja) * 2016-08-18 2020-07-22 株式会社ディスコ 被加工物の切削方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117102959A (zh) * 2023-10-25 2023-11-24 宁波经纬数控股份有限公司 一种切割机头的切割高度控制方法及切割设备
CN118129650A (zh) * 2024-05-09 2024-06-04 沈阳和研科技股份有限公司 一种划片机机芯组件x轴直线度的视觉检测系统及方法

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