JP2002096259A - Lapping machine equipped with work breakage detecting apparatus - Google Patents

Lapping machine equipped with work breakage detecting apparatus

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JP2002096259A
JP2002096259A JP2000281028A JP2000281028A JP2002096259A JP 2002096259 A JP2002096259 A JP 2002096259A JP 2000281028 A JP2000281028 A JP 2000281028A JP 2000281028 A JP2000281028 A JP 2000281028A JP 2002096259 A JP2002096259 A JP 2002096259A
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JP
Japan
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work
rotation speed
breakage
lapping machine
signal
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Application number
JP2000281028A
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Japanese (ja)
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Yutaka Inada
豊 稲田
Sadaaki Hagino
貞明 萩野
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Super Silicon Crystal Research Institute Corp
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Super Silicon Crystal Research Institute Corp
Toyoda Koki KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lapping machine equipped with a work breakage detecting apparatus that can surely and immediately detect the breakage of a sheet disc work under lap processing, has simple structure, and is low in cost. SOLUTION: In the lapping machine, both faces of the sheet disc work W of such as a semiconductor wafer are lapped by a pair of lapping surface plates. Limb portions of the work W are rotatably supported by work guiding members 52a, 52b, 52c. The work guiding members 52a, 52c respectively have vibration sensors 53a, 53c, and a work driving roller 73 rotates the work W. A cutout Wn is formed in at least one portion of the limb portions of the rotating work. The vibration sensors respectively detect the frequency that the cutout passes the work guiding members 52a, 52c, and the detection signals are counted by a counter to calculate the actual rotating speed of the work. Rotation signals of the work driving roller 73 is counted to calculate the instruction rotating speed, and the actual rotating speed is compared with the instruction rotating speed. When the difference between the speeds reaches or exceeds a predetermined value, a work breakage detecting unit 56 sends a signal to a control apparatus 57 to carry out emergency stop or the like of the lapping machine.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
薄板円盤状ワークを回転自在に支持し、薄板円盤状ワー
クより小径のラップ面を備えた2つのラップ定盤により
薄板円盤状ワークを両側より挟み、その回転により、回
転する薄板円盤状ワークの両面をラップ加工をする薄板
円盤状ワークのラップ盤に関し、特に、ワーク破損検出
装置を備えたラップ盤に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin disk-shaped work such as a semiconductor wafer, which is rotatably supported, and a thin disk-shaped work having two smaller lap surfaces than a thin disk-shaped work. More particularly, the present invention relates to a lapping machine for a thin disk-shaped work that laps both sides of a thin disk-shaped work that rotates due to its rotation, and more particularly to a lapping machine provided with a work breakage detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウエハ等の薄板円盤状ワークを回
転自在に支持し、該薄板円盤状ワークより小径のラップ
面を備えた2つのラップ定盤により薄板円盤状ワークを
両側から挟み、その回転により、回転する薄板円盤状ワ
ークの両面をラップ加工をする薄板円盤状ワークのラッ
プ盤は既に提案されている。すなわち、図7に示すよう
に、半導体ウエハ等の薄板円盤状ワークWは、4つの支
持ローラ101〜104により回転自在に支持され、該
薄板円盤状ワークWはその周縁部を両面より挟持する截
頭円錐体よりなる駆動ローラ105、106により回転
駆動されるようになっている。そして、薄板円盤状ワー
クWの両側に、該ワークWの直径より小径で、半径より
大きい径を有するラップ面を備えたラップ定盤107
a,107bをワークWの回転軸芯に対してオフセット
して設け、両ラップ定盤107a,107bによりワー
クWを挟み、その回転により、回転するワークWの両面
全体をラップ加工する薄板円盤状ワークのラップ盤は、
例えば特開平11ー267967号公報に示されている
ように既に提案されている。
2. Description of the Related Art A thin disk-shaped work such as a semiconductor wafer is rotatably supported, and a thin disk-shaped work is sandwiched from both sides by two lap plates having a lap surface smaller in diameter than the thin disk-shaped work. Thus, a lapping machine for a thin disk-shaped work that laps both sides of a rotating thin disk-shaped work has already been proposed. That is, as shown in FIG. 7, a thin disk-shaped work W such as a semiconductor wafer is rotatably supported by four support rollers 101 to 104, and the thin disk-shaped work W is formed by cutting the peripheral edge thereof from both sides. It is designed to be rotationally driven by drive rollers 105 and 106 formed of a conical head. A lap surface plate 107 having a lap surface having a diameter smaller than the diameter of the work W and larger than the radius on both sides of the thin disk-shaped work W.
a and 107b are provided offset with respect to the rotation axis of the work W, the work W is sandwiched between the two lapping plates 107a and 107b, and the whole of both surfaces of the rotating work W is wrapped by the rotation thereof. The lapping machine
For example, it has already been proposed as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-267967.

【0003】前記ラップ盤においては、加工される薄板
円盤状ワークWは半導体ウエハ等であり、加工中に破損
しやすいので、ワーク破損検出装置が設けられるのが通
常である。すなわち、一般的には、図7及び図8に示さ
れるように、ワークWの上部のラップ定盤のない位置に
光電センサ108を設けることによりワークWの破損を
検出している。光電センサ108は、発光部108aと
受光部108bとからなり、発光部aから発光された光
線は薄板円盤状ワークWの表面に反射し、帰ってきた光
線を受光部108bが感知するように構成されている。
そして、ワークWの加工中にワークWが破損した場合に
は、図8(イ)に示すように、破損した上部部分が落下
し、光電センサ108の部分にワークWが存在しなくな
るので、光電センサ108からの信号が発せられないの
で、ワークWの破損を検出することができるものであ
る。
In the lapping machine, a thin disk-shaped work W to be processed is a semiconductor wafer or the like, and is easily broken during the processing. Therefore, a work breakage detecting device is usually provided. That is, generally, as shown in FIGS. 7 and 8, breakage of the work W is detected by providing the photoelectric sensor 108 at a position above the work W where there is no lap surface plate. The photoelectric sensor 108 includes a light emitting unit 108a and a light receiving unit 108b. The light emitted from the light emitting unit a is reflected on the surface of the thin disk-shaped work W, and the returned light is detected by the light receiving unit 108b. Have been.
When the work W is damaged during the processing of the work W, as shown in FIG. 8A, the damaged upper portion falls, and the work W does not exist at the photoelectric sensor 108. Since no signal is output from the sensor 108, the breakage of the work W can be detected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、薄板円盤状ワ
ークWが破損しても、図8(ロ)に示すように必ずしも
脱落するとは限らず、破損部分が光電センサ108の位
置に存在する場合があり、その場合には光電センサ10
8からの信号は引き続いて発せられることになり、早急
にワーク破損の検出ができない場合がある。また、ラッ
プ盤においてはラップ剤入りのスラリーを使用している
ので、加工中にスラリーが飛散して光電センサ108の
発光部や受光部に付着し、誤作動を生じることがあり、
信頼性に欠ける等の問題があった。
However, even if the thin disk-shaped work W is broken, it does not always fall off as shown in FIG. 8B, and the broken portion exists at the position of the photoelectric sensor 108. In that case, the photoelectric sensor 10
The signal from 8 will be continuously output, and it may not be possible to immediately detect the damage of the work. In addition, since the lapping machine uses a slurry containing a lapping agent, the slurry is scattered during processing and adheres to the light emitting portion and the light receiving portion of the photoelectric sensor 108, which may cause a malfunction.
There were problems such as lack of reliability.

【0005】そこで、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、ラップ加工中のワークの破損を確実、早急に検知
することができ、構造簡単で、低コストのワーク破損検
出装置を備えたラップ盤を提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a low-cost workpiece damage detecting device which can solve the above-mentioned problems, can reliably and promptly detect breakage of a workpiece during lapping, and has a simple structure and a low cost. Is to provide a lapping machine.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のワーク破損検出装置を備えたラップ盤は、
薄板円盤状ワークの両面を一対のラップ定盤によりラッ
プ加工するラップ盤において、回転しているワーク周縁
部の少なくとも1筒所に形成された切欠きが所定の角度
位置を通過する頻度を検出する切欠き通過検出手段と、
該切欠き通過検出手段の信号に基づいてワークの破損を
検出するワーク破損検出手段とを設けたことを特徴とす
るものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a lapping machine provided with a work breakage detecting device according to the present invention comprises:
In a lapping machine for lapping both sides of a thin disk-shaped work with a pair of lapping surfaces, a frequency at which a notch formed in at least one cylindrical portion of a rotating work peripheral portion passes through a predetermined angular position is detected. Notch passage detection means,
Work breakage detecting means for detecting work breakage based on a signal from the notch passage detecting means is provided.

【0007】また、本発明のワーク破損検出装置を備え
たラップ盤は、さらに、前記ワーク破損検出手段が、ワ
ークを回転駆動する駆動ローラの回転速度に基づいてワ
ークの指令回転速度を算出する指令回転速度算出手段
と、前記切欠き通過検出手段の信号に基づいてワークの
実回転速度を算出する実回転速度算出手段と、指令回転
速度と実回転速度との差を求め、両速度の差が所定以上
となるときにワークの破損を認識して異常信号を発生す
る異常判定手段とからなることを特徴とするものであ
る。
Further, in the lapping machine provided with the work breakage detecting device of the present invention, the work breakage detecting means may further include a command for calculating a command rotation speed of the work based on a rotation speed of a driving roller for driving the work. Rotation speed calculation means, actual rotation speed calculation means for calculating the actual rotation speed of the workpiece based on the signal of the notch passage detection means, and a difference between the command rotation speed and the actual rotation speed is determined. An abnormality determining means for recognizing the breakage of the work when a predetermined value is exceeded and generating an abnormal signal.

【0008】また、本発明のワーク破損検出装置を備え
たラップ盤は、さらに、前記切欠き通過検出手段が、前
記薄板円盤状ワークの周縁部の複数箇所を回転自在に支
持するワークガイド部材の振動を検出する振動センサ又
は該ワークガイド部材においてガイドローラを流体軸受
するための圧力流体供給路上の圧力変動を検出する圧力
センサの何れからかなることを特徴とするものである。
In the lapping machine provided with the work breakage detecting device according to the present invention, the notch passage detecting means may further include a work guide member for rotatably supporting a plurality of peripheral portions of the thin disk-shaped work. The work guide member may be any one of a vibration sensor and a pressure sensor that detects a pressure fluctuation on a pressure fluid supply path for hydrodynamically bearing a guide roller in the work guide member.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のワーク破損検出装置を備
えたラップ盤は、薄板円盤状ワークの両面を一対のラッ
プ定盤によりラップ加工するラップ盤において、回転し
ているワーク周縁部の少なくとも1筒所に形成された切
欠きが所定の角度位置を通過する頻度を検出する切欠き
通過検出手段と、該切欠き通過検出手段の信号に基づい
てワークの破損を検出するワーク破損検出手段とを設け
たことにより、簡単な構造により、ラップ加工中のワー
クの破損を早急に、かつ確実に検出することができるも
のである。前記ワークガイド部材は、3箇所以上必要で
あるが、切欠き通過検出手段は最低1箇所に設ければ良
く、構造簡単にして、ワークの破損を検出することがで
きる。切欠き通過検出手段を数カ所に設ければ、ワーク
破損の検出がより早く、より確実性がますことになる。
切欠き通過検出手段の信号によりワークの破損を検出す
るには、切欠き通過検出手段の信号により、切欠きが所
定時間以上経過しても所定角度位置を通過しないことを
判定してワークの破損を検出するとか、或いは、切欠き
通過検出手段の信号によりワークの実回転速度を算出
し、指令回転速度と比較することによりワークの破損を
検出する等の手法を採用することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A lapping machine provided with a work breakage detecting device according to the present invention is a lapping machine for lapping both surfaces of a thin disk-shaped work with a pair of lapping plates. A notch passage detecting means for detecting a frequency of the notch formed in one cylinder passing through a predetermined angular position; a work damage detecting means for detecting breakage of the work based on a signal of the notch passage detecting means; Is provided, the breakage of the workpiece during the lapping process can be quickly and reliably detected with a simple structure. Although the work guide member is required at three or more places, the notch passage detecting means may be provided at at least one place, and the structure can be simplified and the breakage of the work can be detected. If the notch passage detection means is provided at several places, the detection of work breakage will be faster and more reliable.
In order to detect the breakage of the work by the signal of the notch passage detection means, it is determined by the signal of the notch passage detection means that the notch does not pass through the predetermined angle position even after the lapse of a predetermined time or more. Or a method of calculating the actual rotational speed of the work based on a signal from the notch passage detecting means and comparing the calculated rotational speed with the commanded rotational speed to detect breakage of the work.

【0010】また、前記ワーク破損検出手段は、ワーク
を回転駆動する駆動ローラの回転速度に基づいてワーク
の指令回転速度を算出する指令回転速度算出手段と、前
記切欠き通過検出手段の信号に基づいてワークの実回転
速度を算出する実回転速度算出手段と、指令回転速度と
実回転速度との差を求め、両速度の差が所定以上となる
ときにワークの破損を認識して異常信号を発生する異常
判定手段とから構成することによりワークの破損を確実
に判定することができる。ワークの指令回転速度は、駆
動ローラを駆動する駆動モータのエンコーダの信号をカ
ウンタによりカウントすることにより算出し、また、前
記切欠き通過検出手段の信号をカウンタによりカウント
することにより実回転速度を算出することができる。駆
動ローラの回転速度に基づいて算出したワークの指令回
転速度と、切欠き通過検出手段の信号に基づいて算出し
たワークの実回転速度との差に基づいてワークの破損を
認識して異常信号を発生するには、切欠き通過センサの
信号を加減算カウンタに累積し、その累積信号を駆動ロ
ーラを駆動する駆動モータのエンコーダ信号で減算し
て、差を算出することもできるし、両カウンタの信号に
よりコンピュータにて、ワークの指令回転速度及びワー
クの実回転速度を算出し、それらの差を算出することも
できる。
The work damage detection means includes a command rotation speed calculation means for calculating a command rotation speed of the work based on a rotation speed of a drive roller for driving the work, and a signal from the notch passage detection means. Actual rotation speed calculating means for calculating the actual rotation speed of the work by calculating a difference between the command rotation speed and the actual rotation speed, and when the difference between the two speeds becomes equal to or more than a predetermined value, recognizes the damage of the work and generates an abnormal signal. With the configuration including the abnormality determining means that occurs, it is possible to reliably determine the damage of the work. The commanded rotation speed of the work is calculated by counting the signal of the encoder of the drive motor that drives the drive roller with a counter, and the actual rotation speed is calculated by counting the signal of the notch passage detection means with the counter. can do. Based on the difference between the commanded rotation speed of the work calculated based on the rotation speed of the drive roller and the actual rotation speed of the work calculated based on the signal of the notch passage detection means, recognize the breakage of the work and generate an abnormal signal. To generate the difference, the signal of the notch passage sensor is accumulated in an addition / subtraction counter, and the accumulated signal is subtracted by the encoder signal of the drive motor that drives the drive roller to calculate the difference. Thus, the computer can calculate the commanded rotational speed of the work and the actual rotational speed of the work, and can also calculate the difference therebetween.

【0011】さらに、切欠き通過検出手段は、前記薄板
円盤状ワークの周縁部の複数箇所を回転自在に支持する
ワークガイド部材の振動を検出する振動センサ又は該ワ
ークガイド部材においてガイドローラを流体軸受するた
めの圧力流体供給路上の圧力変動を検出する圧力センサ
の何れかを使用することにより、ワークの切欠きがガイ
ドローラ上を通過する際の振動として切欠き通過を検出
することができる。振動センサ、圧力センサはワークガ
イド部材のケーシングに取付けることができるので構造
簡単である。
The notch passage detecting means may be a vibration sensor for detecting vibration of a work guide member rotatably supporting a plurality of peripheral portions of the thin disk-shaped work, or a guide roller for the work guide member. By using any one of the pressure sensors for detecting pressure fluctuations on the pressure fluid supply path, it is possible to detect the passage of the notch as vibration when the notch of the work passes over the guide roller. Since the vibration sensor and the pressure sensor can be attached to the casing of the work guide member, the structure is simple.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の実施例を図1〜図3について説明す
る。図1は本発明第1実施例のワーク破損検出装置を備
えたラップ盤の平面図であり、図2は、図1のAーA矢
視断面図である。図1に示されるように、本発明のワー
ク破損検出装置を備えたラップ盤は、ベース1上に左右
に対向して配置され、その中央側にそれぞれ回転駆動さ
れるラップ定盤を有する基準ユニット2及び追従ユニッ
ト3と、それらの間に設けられた薄板円盤状ワークWを
回転自在にガイド支持するワークガイドユニット5と、
ワークガイドユニット5に回転自在に支持された薄板円
盤状ワークWに回転力を付与するワーク回転駆動ユニッ
ト7とから構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of a lapping machine provided with a work damage detection device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. As shown in FIG. 1, a lapping machine provided with a work breakage detecting device of the present invention is disposed on a base 1 so as to face left and right, and has a reference unit having a lap surface plate which is driven to rotate at the center thereof. A work guide unit 5 that rotatably guides and supports a thin disk-shaped work W provided therebetween;
A work rotation drive unit 7 for applying a rotational force to a thin disk-shaped work W rotatably supported by the work guide unit 5.

【0013】基準ユニット2は、ベース1上の固定さ
れ、左端部に設けられたエンコーダ23付き主軸駆動モ
ータ22により回転駆動される基準ラップ定盤21を回
転自在に支持している。基準ラップ定盤21は、回転駆
動されると共に、左端部に設けられた定圧加圧シリンダ
24、24´及びピストンロッド25、25´を介し
て、対向して配置された追従ラップ定盤31に対して常
時一定圧を加圧するように構成されている。一方、追従
ラップ定盤31が回転駆動できるように支持されたは追
従ユニット3は、前記基準ユニット2と対向するように
ベース1上に左右移動可能に設置されている。ベース1
の右端に設けられたエンコーダ45付きサーボモータ4
4により回転される送りねじ43に螺合するナット42
が追従ユニット3を載置している追従ユニットテーブル
41に固定されており、追従ユニット3が、前記エンコ
ーダ45付きサーボモータ44により左右移動できるよ
うに構成されている。追従ユニット3には追従ラップ定
盤31が回転自在に支持され、エンコーダ33付き主軸
駆動モータ32により回転駆動されるようになってい
る。
The reference unit 2 rotatably supports a reference lap surface plate 21 fixed on the base 1 and driven to rotate by a main shaft drive motor 22 with an encoder 23 provided at the left end. The reference lap surface plate 21 is driven to rotate, and is connected to a follow-up lap surface plate 31 which is disposed to face via a constant pressure pressurizing cylinder 24, 24 'and a piston rod 25, 25' provided at the left end. On the other hand, a constant pressure is always applied. On the other hand, the follower unit 3 supported so that the follower lap surface plate 31 can be driven to rotate is mounted on the base 1 so as to be movable left and right so as to face the reference unit 2. Base 1
Servo motor 4 with encoder 45 provided at the right end of
Nut 42 screwed on feed screw 43 rotated by 4
Are fixed to a follow-up unit table 41 on which the follow-up unit 3 is mounted, and the follow-up unit 3 is configured to be able to move left and right by the servomotor 44 with the encoder 45. A follow-up lap surface plate 31 is rotatably supported by the follow-up unit 3, and is driven to rotate by a spindle drive motor 32 with an encoder 33.

【0014】ワークガイドユニット5は、前記基準ユニ
ット2の右端部に固定された門型のガントリー51及び
該ガントリー51に支持された3個のワークガイド部材
52a,52b,52cより構成されている。ワーク回
転駆動ユニット7は、半導体ウエハ等の薄板円盤状ワー
クWの周縁部の両面より挟持する截頭円錐体よりなる2
つの駆動ローラ72、73よりなり、一方の駆動ローラ
73に設けられた駆動モータ74を回転駆動することに
よりワークWを回転駆動するように構成されている。
The work guide unit 5 comprises a portal gantry 51 fixed to the right end of the reference unit 2 and three work guide members 52a, 52b and 52c supported by the gantry 51. The work rotation drive unit 7 includes a truncated cone 2 sandwiched from both sides of a peripheral portion of a thin disk-shaped work W such as a semiconductor wafer.
The work W is configured to be driven by rotating a drive motor 74 provided on one of the drive rollers 72 and 73.

【0015】基準ユニット2は、ベース1上の固定さ
れ、その中心部に基準ラップ定盤21を回転自在に支持
し、該基準ラップ定盤21は左端部に設けられたエンコ
ーダ23付き主軸駆動モータ22により回転駆動され
る。更に、基準ユニット2の左端部には定圧加圧シリン
ダ24、24´が固定されており、基準ユニット2内に
支持されている基準ラップ定盤21をピストンロッド2
5、25´を介して、対向して配置された追従ラップ定
盤31に対して常時一定圧で加圧するように構成されて
いる。基準ラップ定盤21及び追従ラップ定盤31は、
第2図に示されているように、環状のラップ表面が形成
され、その直径は、半導体ウエハ等の薄板円盤状ワーク
Wの直径より小径であって、半径よりやや大きく設定さ
れている。そして、その回転軸芯は、ラップ定盤が薄板
円盤状ワークWの下部全体以上を覆うようにワークWの
回転軸芯に対して下方にオフセットして配設されてい
る。そして、基準ユニット2及び追従ユニット3に支持
された両ラップ定盤の主軸部分31に軸方向に形成され
た複数のスラリー供給孔35を介して、両ラップ定盤2
1、31の表面にラップ剤が混入されたスラリーLが供
給されるように構成されている。
The reference unit 2 is fixed on the base 1 and rotatably supports a reference lap plate 21 at the center thereof. The reference lap plate 21 is a spindle drive motor with an encoder 23 provided at the left end. The motor 22 is driven to rotate. Further, fixed pressure cylinders 24 and 24 ′ are fixed to the left end of the reference unit 2, and the reference lap surface plate 21 supported in the reference unit 2 is attached to the piston rod 2.
The lapping platen 31 disposed opposite to the lapping platen 31 is always pressurized at a constant pressure via the 5, 25 '. The reference lap surface plate 21 and the following lap surface plate 31
As shown in FIG. 2, an annular wrap surface is formed, and the diameter thereof is set smaller than the diameter of the thin disk-shaped work W such as a semiconductor wafer and slightly larger than the radius. The axis of rotation is arranged to be offset downward with respect to the axis of rotation of the work W such that the lap plate covers the entire lower part of the thin disk-shaped work W. Then, the two lap plates 2 are passed through a plurality of slurry supply holes 35 formed in the main shaft portion 31 of the both lap plates supported by the reference unit 2 and the following unit 3 in the axial direction.
It is configured such that the slurry L in which the lapping agent is mixed is supplied to the surfaces of the first and the 31st.

【0016】追従ユニット3は、前記基準ユニット2と
対向するようにベース1上に左右動可能に設置された追
従ユニットテーブル41上に固定されており、前記基準
ユニット2と同様に、追従ラップ定盤31が回転自在に
支持されており、追従ラップ定盤31は、追従ユニット
2の右端に取付けられたエンコーダ33付き主軸駆動モ
ータ32により回転駆動されるようになっている。追従
ラップ定盤31の構造は前記基準ラップ定盤21の構造
と同様である。追従ユニットテーブル41の下部には、
ナット42が固定されており、該ナット42はベース1
の右端に設けられたエンコーダ45付きサーボモータ4
4により回転される送りねじ43に螺合している。した
がって、エンコーダ45付きサーボモータ44を制御回
転することにより送りねじ43を介して、追従ユニット
テーブル41自体を左右動し、追従ラップ定盤31を移
動して、ワークWの取出し・取付け、及びワークWの厚
みによる基準ラップ定盤21と、追従ラップ定盤31と
の間隔の調整をすることができる。
The follow-up unit 3 is fixed on a follow-up unit table 41 movably mounted on the base 1 so as to be opposed to the reference unit 2. A board 31 is rotatably supported, and the following lap surface plate 31 is rotatably driven by a spindle drive motor 32 with an encoder 33 attached to the right end of the following unit 2. The structure of the following lap surface plate 31 is the same as the structure of the reference lap surface plate 21. In the lower part of the following unit table 41,
A nut 42 is fixed, and the nut 42 is
Servo motor 4 with encoder 45 provided at the right end of
4 and is screwed with a feed screw 43 rotated by the screw 4. Therefore, by controlling and rotating the servo motor 44 with the encoder 45, the follow-up unit table 41 itself is moved left and right via the feed screw 43, the follow-up lap surface plate 31 is moved, and the work W is taken out and attached, and the work is taken out. The distance between the reference lap surface plate 21 and the following lap surface plate 31 can be adjusted based on the thickness of W.

【0017】ワークガイドユニット5は、前記基準ユニ
ット2の右端部に固定された門型のガントリー51及び
該ガントリー51に支持された3個のワークガイド部材
52a.52b,52cより構成されている。図2に示
されるように、門型ガントリー51の下部左右と、上端
部にワークガイド部材52a,52b,52cが、追従
ユニット3側に張り出して固定されている。なお、図2
の実施例においては3個のワークガイド部材52a〜5
2cが示されているが、3個以上であれば適宜、数を増
やすこともできる。各ワークガイド部材52a,52
b,52cには、ワークWを回転自在に支持するガイド
ローラが設けられており、更に、その内の左下のワーク
ガイド部材52a、及び上部のワークガイド部材52c
のケーシングにはそれぞれ振動センサ53a,53cが
取付けられている。なお、各ワークガイド部材52a〜
52cは、前記のようにワークWを回転自在に支持する
ガイドローラを備えていれば良いものであるが、後述の
第6図に示されるように、ガイドローラは圧力流体によ
り軸受し、また、前記薄板円盤状ワークWの周縁部の両
面を噴出流体により支持するワークガイド機構が設けら
れのが好適である。上端部に設けられたワークガイド部
材52cは、ワークWの取付け・取外しのために、エア
シリンダ54により矢印方向に上下動可能に、また、回
動支持部材55により矢印方向に回動自在に設けられて
いる。
The work guide unit 5 includes a portal gantry 51 fixed to the right end of the reference unit 2 and three work guide members 52a. 52b and 52c. As shown in FIG. 2, work guide members 52 a, 52 b, and 52 c are fixed to the right and left lower and upper ends of the portal gantry 51 so as to project toward the follower unit 3. Note that FIG.
In the embodiment, the three work guide members 52a-552
Although 2c is shown, the number can be appropriately increased if the number is 3 or more. Each work guide member 52a, 52
The guide rollers b and 52c are provided with guide rollers for rotatably supporting the work W, and further include a lower left work guide member 52a and an upper work guide member 52c.
Vibration sensors 53a and 53c are respectively attached to the casings. In addition, each work guide member 52a-
52c may be provided with a guide roller for rotatably supporting the work W as described above, but as shown in FIG. 6 described later, the guide roller bears with a pressurized fluid, and It is preferable to provide a work guide mechanism for supporting both surfaces of the peripheral portion of the thin disk-shaped work W with the ejected fluid. The work guide member 52c provided at the upper end is provided so as to be vertically movable in the direction of the arrow by an air cylinder 54 and to be rotatable in the direction of the arrow by a rotation support member 55 for mounting and removing the work W. Have been.

【0018】ワーク回転駆動ユニット7は、前記門型ガ
ントリー51の追従ユニット3側に張り出して固定され
たユニット支持プレート71に取付けられており、半導
体ウエハ等の薄板円盤状ワークWの周縁部の両面より挟
持する2つの截頭円錐体よりなる駆動ローラ72、73
により構成されている。一方の駆動ローラ73にはロー
ラを回転駆動するためのエンコーダ74E付き駆動モー
タ74が設けられている。そして、その一方の駆動ロー
ラ73は、前記ユニット支持プレート71にヒンジピン
75を軸として揺動自在に支持されており、その揺動は
ユニット支持プレート71に取付けられたエアシリンダ
76により行われるように構成されている。2つの駆動
ローラ72、73は図略のバネにより互いに離れる方向
に付勢されており、そのバネ力に抗して前記エアシリン
ダ76により駆動ローラ73を他の駆動ローラ72側に
加圧することにより、ワークWを一定の圧力により挟持
し、駆動モータ74の回転により、ワークWに回転力を
付与している。加工が終了するとエアシリンダ76の加
圧を解除することによりバネ力により両駆動ローラ7
2、73は離間して加工済みワークWを排除することが
できる。
The work rotation drive unit 7 is attached to a unit support plate 71 which is fixed to the follower unit 3 side of the portal gantry 51 so as to protrude therefrom. The work rotation drive unit 7 is provided on both sides of a peripheral portion of a thin disk-shaped work W such as a semiconductor wafer. Driving rollers 72, 73 comprising two frusto-conical bodies to be pinched
It consists of. One drive roller 73 is provided with a drive motor 74 with an encoder 74E for rotating the roller. One of the drive rollers 73 is swingably supported by the unit support plate 71 around a hinge pin 75, and the swing is performed by an air cylinder 76 attached to the unit support plate 71. It is configured. The two drive rollers 72 and 73 are urged in a direction away from each other by a spring (not shown), and the air cylinder 76 presses the drive roller 73 against the other drive roller 72 against the spring force. The work W is sandwiched by a constant pressure, and a rotation force is applied to the work W by the rotation of the drive motor 74. When the processing is completed, the pressure of the air cylinder 76 is released, so that both drive rollers 7 are
The workpieces 2 and 73 can be separated to remove the processed work W.

【0019】2つのワークガイド部材52a,52cに
取付けられた振動センサ53a,53cの信号は、ワー
ク破損検出ユニット56に導かれ、振動センサ53a,
53cからの信号により算出されるワークWの実回転速
度と、ワークWを回転駆動するローラ駆動モータ74の
回転速度に基づいて算出されるワークの指令回転速度と
から、ワークWの破損を検出し、その信号を制御装置5
7に伝え、機械の非常停止等を行うように構成されてい
る。薄板円盤状ワークWである半導体ウエハには、一般
的にウエハの結晶方位を表すための切欠きWnがその外
周面に刻設されている。本発明のワーク破損検出装置
は、その切欠きWnを利用してワークWの破損を検出す
るものであり、他のワークについては、切欠きに変わる
目印となる溝等を利用するか、或いは、切欠きのないワ
ークについては、積極的にその外周部に切欠きを刻設す
れば良い。図2において、ワークWが回転し、ワークの
切欠きWnがワークガイド部材52a,52cを通過す
ると、ワークガイド部材52a,52cに設けられた振
動センサ53a,53cが、振動として捕らえて、図3
(イ)に示すようにパルス状の出力電圧を発生する。そ
の信号をワーク破損検出ユニット56に導いて、増幅器
を介してパルス化回路によりパルス信号(図3ロ参照)
とし、実回転速度を求めるためにそのパルスをカウンタ
によりカウントする。一方、指令回転速度を求めるため
ワークWを回転駆動する駆動モータ74のエンコーダ7
4Eの信号もカウンタによりカウントする。
The signals from the vibration sensors 53a and 53c attached to the two work guide members 52a and 52c are guided to a work breakage detection unit 56, and are output from the vibration sensors 53a and 52c.
The breakage of the work W is detected from the actual rotation speed of the work W calculated based on the signal from 53c and the command rotation speed of the work calculated based on the rotation speed of the roller drive motor 74 that rotates the work W. , The signal of which is
7 to perform an emergency stop of the machine. A semiconductor wafer, which is a thin disk-shaped workpiece W, is generally provided with a notch Wn on the outer peripheral surface thereof for indicating the crystal orientation of the wafer. The work damage detection device of the present invention detects breakage of the work W by using the notch Wn. For other works, a groove or the like serving as a mark instead of the notch is used, or For a work without a notch, a notch may be carved positively on the outer peripheral portion. In FIG. 2, when the work W rotates and the notch Wn of the work passes through the work guide members 52a and 52c, the vibration sensors 53a and 53c provided on the work guide members 52a and 52c are captured as vibration, and FIG.
A pulse-like output voltage is generated as shown in FIG. The signal is led to the work breakage detection unit 56, and a pulse signal is generated by a pulse circuit through an amplifier (see FIG. 3B).
The pulse is counted by a counter to obtain the actual rotation speed. On the other hand, the encoder 7 of the drive motor 74 that rotationally drives the work W in order to obtain the command rotational speed.
The signal of 4E is also counted by the counter.

【0020】そして、それらをインターフェースを介し
てコンピュータに送り、前記カウンタ信号より実回転速
度及び指令回転速度を算出し、実回転速度と指令回転速
度との差を求め、両速度の差が所定以上となるときにワ
ークの破損を認識して異常信号を発生し、その信号を制
御装置57に伝え、機械の非常停止等を行うように構成
されている。ワークの切欠きによる振動センサからの信
号によるワーク破損の認定方法は、前記の方法のほか
に、図2のカウンタを加減算カウンタとし、切欠きWn
の通過による振動センサのパルス信号を累積し、その累
積値を駆動モータ74のエンコーダ74Eの信号で減算
して、その差を算出することによりワーク破損を検出す
るようにしてもよい。この場合、エンコーダ74Eから
取る信号は、ワークWが1回転する毎に出力される信号
とする。また、切欠き信号により、切欠きWnが所定時
間以上経過しても所定の振動センサを通過しないことに
よりワーク破損を検出してもよい。
Then, these are sent to the computer via the interface, the actual rotation speed and the command rotation speed are calculated from the counter signal, and the difference between the actual rotation speed and the command rotation speed is obtained. When an error occurs, an abnormal signal is generated by recognizing the breakage of the work, and the signal is transmitted to the control device 57 to perform an emergency stop of the machine. In addition to the above-described method, a method of determining whether a workpiece is damaged by a signal from a vibration sensor due to a notch in the workpiece is performed by using the counter in FIG.
May be accumulated by subtracting the pulse signal of the vibration sensor caused by the passage of the vibration signal, subtracting the accumulated value from the signal of the encoder 74E of the drive motor 74, and calculating the difference. In this case, the signal taken from the encoder 74E is a signal output every time the work W makes one rotation. In addition, the breakage of the workpiece may be detected by the cutout signal, in which the cutout Wn does not pass through the predetermined vibration sensor even after the predetermined time has elapsed.

【0021】図2の実施例においては、3つのワークガ
イド部材52a,52b,52cのうち2つのワークガ
イド部材52a,52cのみに振動センサ53a,53
cを設け、そのいずれかの振動センサの信号により算出
された実回転速度が、ワークの指令回転速度と比較して
所定以上になった場合にワーク破損信号を出すように構
成されているが、振動センサを設ける箇所は全てのワー
クガイド部材に設けても良く、少なくとも1箇所以上で
あればいくつでも良い。1箇所にのみ設ける場合には、
ワークが破損した場合にその破損した部分が脱落しやす
く、検出しやすい最上部のワークガイド部材52cに設
けるのが得策である。
In the embodiment shown in FIG. 2, only two of the three work guide members 52a, 52b and 52c have vibration sensors 53a and 53c.
c is provided, and is configured to output a work breakage signal when an actual rotation speed calculated by a signal of one of the vibration sensors is equal to or greater than a predetermined rotation speed compared to a command rotation speed of the work. The location where the vibration sensor is provided may be provided on all the work guide members, and may be any number as long as it is at least one location. If only one place is provided,
When the work is broken, it is advisable to provide the broken work on the uppermost work guide member 52c which is easy to drop out and easy to detect.

【0022】次に、本実施例のワーク破損検出装置を備
えたラップ盤の作動を説明する。まず、基準ユニット2
の定圧加圧シリンダ24、24´を不作動にし、追従ユ
ニット3を後退位置にし、上部ワークガイド部材52c
を上昇、回動させて待機位置とし、エアシリンダ76を
不作動とすることにより駆動ローラ72,73同志を離
間状態とする。そこで、薄板円盤状ワークである半導体
ウエハWをガントリー51の上部より挿入し、左右の下
部ワークガイド部材52a.52bのガイドローラ上に
セットする。更に上部ワークガイド部材52cを回動、
降下させて、3個のガイドローラでワークWの外周を支
持する。次に、サーボモータ44を作動し、送りネジ4
3により追従ユニット3を前進させ、基準ラップ定盤2
1、ワークW、追従ラップ定盤31の位置関係をセット
する。エアシリンダ76を作動して、両駆動ローラ7
2、73にてワークWの両面を一定圧で挟持して駆動モ
ータ74を駆動することにより、ワークWを図2の矢印
方向(反時計方向)に回転させる。続いて、基準ユニッ
ト2の定圧加圧シリンダ24、24´を作動しして、基
準ラップ定盤21、追従ラップ定盤31間に所定の加工
圧を加えながら、両ラップ定盤にスラリー供給孔35を
介して微細砥粒粉を含むスラリーLを供給しながら、各
主軸駆動モータ22、32を駆動して両ラップ定盤2
1、31をワークWと同方向に回転することにより、ワ
ークWのラップ加工を行う。
Next, the operation of the lapping machine provided with the work damage detecting device of the present embodiment will be described. First, reference unit 2
Of the constant-pressure pressurizing cylinders 24 and 24 ', the follow-up unit 3 is set to the retreat position, and the upper work guide member 52c
Is raised and rotated to the standby position, and the air cylinder 76 is deactivated, so that the drive rollers 72 and 73 are separated from each other. Therefore, the semiconductor wafer W, which is a thin disk-shaped work, is inserted from the upper part of the gantry 51, and the left and right lower work guide members 52a. It is set on the guide roller 52b. Further, the upper work guide member 52c is rotated,
The work W is lowered and the outer periphery of the work W is supported by the three guide rollers. Next, the servomotor 44 is operated, and the feed screw 4
3, the follow-up unit 3 is advanced, and the reference lap surface plate 2
1. The positional relationship between the work W and the following lap surface plate 31 is set. By operating the air cylinder 76, the two drive rollers 7
The work W is rotated in the direction indicated by the arrow in FIG. 2 (counterclockwise) by driving the drive motor 74 while holding both surfaces of the work W at a constant pressure at 2 and 73. Subsequently, the constant pressure pressurizing cylinders 24 and 24 ′ of the reference unit 2 are operated to apply a predetermined processing pressure between the reference lap surface plate 21 and the following lap surface plate 31, and to supply slurry supply holes to both lap surface plates. The main spindle drive motors 22 and 32 are driven while supplying the slurry L containing the fine abrasive powder through
By rotating the workpieces 1 and 31 in the same direction as the workpiece W, lapping of the workpiece W is performed.

【0023】ワークWを回転駆動すると、駆動モータ7
4のエンコーダ74Eの信号をカウンタによりカウント
し、コンピュータによりワークの指令回転速度が算出さ
れる。一方、ワークWが回転し、切欠きWnが、ワーク
ガイド部材52a,52cを通過する度にワークガイド
部材52a,52cに設けられた振動センサ53a,5
3cより信号が発せられ、その信号をカウンタによりカ
ウントし、コンピュータにおいてワークの実回転速度を
算出する。ラップ加工中にワークである半導体ウエハW
が破損すると、駆動ローラ73によるワークWの回転が
不可能となり、いずれかのワークガイド部材52a、5
2cの振動センサ53a、53cより切欠き信号が発せ
られないので、それに基づいて算出されるワークの実回
転速度が変化し、ワークの指令回転速度との差が、所定
以上となったとき、ワークの破損と認定し、制御装置5
7にワーク破損の信号を送り、ラップ盤の非常停止を行
うことになる。
When the work W is rotationally driven, the drive motor 7
The signal of the encoder 74E of No. 4 is counted by a counter, and the computer calculates the commanded rotational speed of the work. On the other hand, each time the work W rotates and the notch Wn passes through the work guide members 52a, 52c, the vibration sensors 53a, 5c provided on the work guide members 52a, 52c.
A signal is issued from 3c, the signal is counted by a counter, and the computer calculates the actual rotational speed of the work. Semiconductor wafer W which is a work during lapping
Is damaged, the rotation of the work W by the drive roller 73 becomes impossible, and any of the work guide members 52a, 52
Since the notch signal is not issued from the vibration sensors 53a and 53c of the workpiece 2c, the actual rotation speed of the workpiece calculated based on the notch signal changes. Control device 5
7, a signal indicating the breakage of the work is sent to the emergency stop of the lapping machine.

【0024】図4は、4個のワークガイド部材を使用し
た第2実施例であり、第1実施例の図2に相当するもの
である。したがって、それ以外の構成は第1実施例と全
く同じであるので説明は省略する。図4の第2実施例に
おいては、ガントリー51に取付けられたワークガイド
部材が、下部の左右2箇所52a、52bに加えて、上
部においても左右2箇所52c、52dの合計4箇所に
設けられている。そして、ワーク破損検出用の振動セン
サも4箇所53a〜53dに設けられ、その分ワークの
破損検出も確実、かつ早くなる。上部の左右2箇所のワ
ークガイド部材52c、52dは配置の関係上ガントリ
ー51に傾斜して取付けられ、それぞれエアシリンダ5
4c,54dによりワークWの半径方向に進退移動する
ことができると共に、回動支持部材55c,55dによ
り図4の矢印方向に回動することにより、ワークWの上
方への取外しが可能になるように構成されている。
FIG. 4 shows a second embodiment using four work guide members and corresponds to FIG. 2 of the first embodiment. Therefore, the other configuration is exactly the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. In the second embodiment shown in FIG. 4, the work guide members attached to the gantry 51 are provided at two locations 52c and 52d in the upper and lower parts, in addition to two places 52a and 52b at the lower left and right. I have. Further, vibration sensors for detecting work damage are also provided at the four locations 53a to 53d, so that work damage detection can be performed more reliably and quickly. The upper and lower two work guide members 52c and 52d are attached to the gantry 51 at an angle in relation to the arrangement,
The workpiece W can be moved forward and backward in the radial direction by 4c and 54d, and the workpiece W can be removed upward by being rotated in the direction of the arrow in FIG. 4 by the rotation supporting members 55c and 55d. Is configured.

【0025】各ワークガイド部材52a〜52dには、
第1実施例と同様に、ワークWを回転自在に支持するガ
イドローラと、ワークガイド部材52a〜52dのケー
シングに取付けられた振動センサ53a,53b,53
c,53dとが設けられている。各振動センサ53a,
53b,53c,53dの各信号はそれぞれワーク破損
検出ユニット56に送られ、前記第1実施例と同様に各
ワークガイド部材におけるワークの実回転速度と、駆動
ローラ73を駆動する駆動モータ74のエンコーダ74
Eからの信号により算出されるワークの指令回転速度と
を比較し、各ワークガイド部材52a〜52dのいずれ
かの振動センサからの信号に基づいて算出した実回転速
度との差が所定以上になればワーク破損と断定されるこ
とになる。 また、各振動センサ53a,53b,53
c,53dの各信号により、ワークWの切欠きWnが各
ワークガイド部材52a〜52dを通過する時期を測定
し、その位置で、所定時間内に次の切欠き信号が出ない
ことをワーク破損検出ユニット56でワークの破損と判
断してもよい。
Each of the work guide members 52a to 52d has
As in the first embodiment, guide rollers for rotatably supporting the work W and vibration sensors 53a, 53b, 53 attached to the casings of the work guide members 52a to 52d.
c and 53d. Each vibration sensor 53a,
The signals 53b, 53c and 53d are sent to the work breakage detection unit 56, respectively, and the actual rotation speed of the work in each work guide member and the encoder of the drive motor 74 for driving the drive roller 73, as in the first embodiment. 74
The difference between the actual rotation speed calculated based on the signal from any one of the vibration sensors of the work guide members 52a to 52d is compared with the command rotation speed of the work calculated based on the signal from E. If this is the case, it will be determined that the workpiece is damaged. Further, each of the vibration sensors 53a, 53b, 53
The time when the notch Wn of the work W passes through each of the work guide members 52a to 52d is measured based on the signals c and 53d, and at that position, it is determined that the next notch signal is not output within a predetermined time. The detection unit 56 may determine that the work is damaged.

【0026】図5は、ワーク破損検出用振動センサを4
箇所のワークガイド部材52a〜52dに設けた場合の
ワーク破損状況を表示したものである。図5の(イ)の
場合にはワークの一部W(2)が破損し脱落した状態を
示しており、図5(ロ)は、ワークが破損し3つに別
れ、小さい破片W(3)が脱落する場合を示しており、
図5(ハ)は、同様にワークが3つに分割され、下部の
小さな破片W(3)が脱落する場合を示しており、それ
らのいずれの場合にもワークに脱落部分があるので、駆
動ローラ73がワークに作用しない部分が生じ、ワーク
の実回転に異状を来すので、いずれかの振動センサ53
a〜53dからの信号に基づくワークの実回転速度が指
令回転速度と比較して差異が生じるので、ワークの破損
を検出することができる。図5(ニ)の場合には、前記
の場合と異なり、比較的複雑な破断線により、その破片
W(1),W(2)が直ぐには脱落せず、互いに接した
状態でそのままつれ回りする場合を示している。この場
合には、振動センサ53a〜53dからの切欠きWnに
よる信号は、通常どうりである場合が多いものの、破断
線部分がワークガイド部材を通過する際にその割れ目に
よる振動をキャッチし、切欠き部分と同様のパルス状の
信号を発生することになるので、それらの信号に基づく
ワークの実回転速度に異状が生じるので、ワークの破損
を検出することができる。図5の場合は、振動センサが
4箇所に設けられている場合を示したが、1箇所以上設
けられていれば、ワークの破損を検出することができ
る。
FIG. 5 shows a vibration sensor 4 for detecting a work breakage.
This is a display of the state of work breakage when provided on the work guide members 52a to 52d at the locations. In the case of FIG. 5A, a part of the work W (2) is broken and dropped off, and FIG. 5B shows that the work is broken and divided into three pieces, and small pieces W (3) are broken. ) Is a dropout.
FIG. 5C shows a case where the work is similarly divided into three parts, and the small pieces W (3) at the lower part fall off. Since a portion where the roller 73 does not act on the work is generated and the actual rotation of the work is abnormal, any of the vibration sensors 53
Since the actual rotation speed of the work based on the signals from a to 53d is different from the command rotation speed, a breakage of the work can be detected. In the case of FIG. 5 (d), unlike the case described above, the fragments W (1) and W (2) do not fall off immediately due to a relatively complicated break line, and hang around as they are in contact with each other. Is shown. In this case, although the signal due to the notch Wn from the vibration sensors 53a to 53d is usually the same as the signal in most cases, when the broken line portion passes through the work guide member, the vibration caused by the crack is caught and cut. Since a pulse-like signal similar to that of the notched portion is generated, the actual rotation speed of the work based on those signals is abnormal, so that the breakage of the work can be detected. FIG. 5 shows a case where the vibration sensors are provided at four locations. However, if one or more vibration sensors are provided, damage to the work can be detected.

【0027】図6は、ワークの切欠きWnを検出するた
めの切欠き通過検出手段の他の実施例を示すものであ
り、ワークガイド部材の構造とともに、図2のBーB矢
視断面図として示したものである。ワークガイド部材5
2a´はケーシング本体60と、ケーシング蓋部60´
により構成され、ケーシング内に環状のガイドロール5
6が圧力流体Pにより回転自在に支持されており、ケー
シング60,60´のワーク側には、ワークWが挿入で
きるスリット63が形成されており、該スリット63に
挿入されたワークWの外周端が直接ガイドロール56に
支持されるように構成されている。
FIG. 6 shows another embodiment of the notch passage detecting means for detecting the notch Wn of the work, and is a sectional view taken along the line BB of FIG. 2 together with the structure of the work guide member. It is shown as. Work guide member 5
2a 'is a casing main body 60 and a casing lid 60'.
And annular guide rolls 5 in the casing.
6 is rotatably supported by the pressure fluid P, and a slit 63 through which the work W can be inserted is formed on the work side of the casings 60 and 60 ′, and an outer peripheral end of the work W inserted into the slit 63. Are directly supported by the guide roll 56.

【0028】ケーシング60,60´内には前記ガイド
ロール56の軸受のため、及び、ワークWの両面をガイ
ドするための噴出流体Pを供給する圧力流体供給路が形
成されている。ケーシング60の中心部には前記環状の
ガイドロール56の内周面に圧力流体Pを供給する中央
供給路61が形成され、その延長部61´がケーシング
蓋部60´を貫通しており、その端部に圧力センサ53
a´が固定されている。ケーシング60、60´の外周
側には、前記ワーク挿入用のスリット63の両側に開口
した外側供給路62、62が形成されている。ワークガ
イド部材52a´に供給された圧力流体Pは、ガイドロ
ール56の内周面を軸受し、スリット63に挿入された
ワークWの両面より圧力流体Pを噴出させることにより
ワークWを所定位置にガイドしている。その際、ワーク
Wの中心部から遠心力により外周方向に流れてくるスラ
リーLがワークガイド部材内に入るのを防ぐ役割をも果
たしている。ケーシング蓋部60´の端部には圧力流体
の圧力Pを検出する圧力センサ53a´が取付けられて
おり、ワークWの切欠きWnがガイドロール56を通過
する際の振動を圧力流体供給管61、61´の背圧の変
化として検出できるように構成されている。圧力センサ
53a´による切欠きWn通過信号は前記第1実施例の
振動センサと同様のパルス信号として発信されるので、
以後の処理は第1実施例と同じである。
In the casings 60 and 60 ', a pressure fluid supply path for supplying a jet fluid P for bearing the guide roll 56 and for guiding both surfaces of the work W is formed. A central supply path 61 for supplying the pressurized fluid P to the inner peripheral surface of the annular guide roll 56 is formed at the center of the casing 60, and an extended portion 61 'extends through the casing lid 60'. Pressure sensor 53 at the end
a 'is fixed. Outer supply paths 62, 62 opened on both sides of the work insertion slit 63 are formed on the outer peripheral side of the casings 60, 60 '. The pressure fluid P supplied to the work guide member 52a 'bears on the inner peripheral surface of the guide roll 56, and ejects the pressure fluid P from both sides of the work W inserted into the slit 63 to move the work W to a predetermined position. I'm guiding. At this time, it also plays the role of preventing the slurry L flowing from the center of the work W in the outer circumferential direction due to the centrifugal force from entering the work guide member. A pressure sensor 53a 'for detecting the pressure P of the pressurized fluid is attached to an end of the casing lid 60', and a vibration when the notch Wn of the work W passes through the guide roll 56 is used for the pressure fluid supply pipe 61. , 61 'can be detected as a change in back pressure. Since the notch Wn passing signal by the pressure sensor 53a 'is transmitted as a pulse signal similar to that of the vibration sensor of the first embodiment,
Subsequent processing is the same as in the first embodiment.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明のワーク破損検出装置を備えたラ
ップ盤は、薄板円盤状ワークの両面を一対のラップ定盤
によりラップ加工するラップ盤において、回転している
ワーク周縁部の少なくとも1筒所に形成された切欠きが
所定の角度位置を通過する頻度を検出する切欠き通過検
出手段と、該切欠き通過検出手段の信号に基づいてワー
クの破損を検出するワーク破損検出手段とを設けたこと
により、簡単な構造により、ラップ加工中のワークの破
損を早急に、かつ誤動作なく、確実に検出することがで
き、ラップ盤への影響を極力少なくできる。また、前記
ワーク破損検出手段は、ワークを回転駆動する駆動ロー
ラの回転速度に基づいてワークの指令回転速度を算出す
る指令回転速度算出手段と、前記切欠き通過検出手段の
信号に基づいてワークの実回転速度を算出する実回転速
度算出手段と、指令回転速度と実回転速度との差を求
め、両速度の差が所定以上となるときにワークの破損を
認識して異常信号を発生する異常判定手段とから構成す
ることにより、ワークの破損を確実に判定することがで
きる。
According to the present invention, a lapping machine provided with a work breakage detecting device according to the present invention is a lapping machine for lapping both surfaces of a thin disk-shaped work with a pair of lapping plates, and at least one cylinder at the periphery of the rotating work. A notch passage detecting means for detecting a frequency of a notch formed at a predetermined position passing through a predetermined angular position; and a work breakage detecting means for detecting breakage of a work based on a signal from the notch passage detecting means. Thus, with a simple structure, damage to the workpiece during lapping can be detected promptly and without malfunction, and the influence on the lapping machine can be minimized. Further, the work damage detection means includes a command rotation speed calculation means for calculating a command rotation speed of the work based on a rotation speed of a driving roller for driving the work, and a work rotation of the work based on a signal from the notch passage detection means. An actual rotation speed calculating means for calculating an actual rotation speed, and a difference between the command rotation speed and the actual rotation speed, and an abnormality which recognizes breakage of the work and generates an abnormality signal when the difference between the two speeds is equal to or more than a predetermined value. By comprising the determination means, it is possible to reliably determine the breakage of the work.

【0030】さらに、切欠き通過検出手段は、前記薄板
円盤状ワークの周縁部の複数箇所を回転自在に支持する
ワークガイド部材の振動を検出する振動センサ又は該ワ
ークガイド部材においてガイドローラを流体軸受するた
めの圧力流体供給路上の圧力変動を検出する圧力センサ
の何れかを使用することにより、振動センサ、圧力セン
サをワークガイド部材のケーシングに取付けるだけの簡
単な構造で、ワーク切欠き通過を検出することができ
る。
Further, the notch passage detecting means may be a vibration sensor for detecting vibration of a work guide member rotatably supporting a plurality of peripheral portions of the thin disk-shaped work, or a guide roller for the work guide member. Using a pressure sensor that detects pressure fluctuations on the pressure fluid supply path to detect the passage of a work notch with a simple structure that simply attaches the vibration sensor and pressure sensor to the casing of the work guide member. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例のワーク破損検出装置を備
えたラップ盤の平面図。
FIG. 1 is a plan view of a lapping machine provided with a work damage detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のAーA矢視断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1;

【図3】振動センサの信号の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a signal of a vibration sensor.

【図4】本発明の第2実施例のワーク破損検出装置を備
えたラップ盤を示す図1のAーA矢視断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 showing a lapping machine provided with a work damage detection device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2実施例のワーク破損検出装置を備
えたラップ盤におけるワーク破損検出状態を示す説明
図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state of work damage detection in a lapping machine provided with a work damage detection device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】他の実施例を示す図2のBーB矢視断面図。FIG. 6 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 2 showing another embodiment.

【図7】従来のワーク破損検出装置を備えたラップ盤の
説明図。
FIG. 7 is an explanatory view of a lapping machine provided with a conventional work breakage detection device.

【図8】従来のワーク破損検出装置を備えたラップ盤に
おけるワーク破損検出状態を示す説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state of work damage detection in a lapping machine provided with a conventional work damage detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21: 基準ラップ定盤 31: 追従ラップ定盤 5: ワークガイド部 52a〜52c:ワークガイドユニット 53a〜53c:振動センサ 53a´: 圧力センサ 56: ワーク破損検出ユニット 57: 制御装置 7: ワーク回転駆動ユニット 73: ワーク駆動ローラ 74: ワーク駆動モータ W: ワーク(半導体ウエハ) Wn: ワークの切欠き 21: Reference lap surface plate 31: Following lap surface plate 5: Work guide unit 52a to 52c: Work guide unit 53a to 53c: Vibration sensor 53a ': Pressure sensor 56: Work breakage detection unit 57: Control device 7: Work rotation drive Unit 73: Work drive roller 74: Work drive motor W: Work (semiconductor wafer) Wn: Notch of work

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩野 貞明 群馬県安中市中野谷555番地の1 株式会 社スーパーシリコン研究所内 Fターム(参考) 3C029 CC01 3C034 AA08 AA13 BB71 BB94 CA24 CB13 3C058 AB01 AB04 AB06 AC02 AC03 BA01 BA05 CB06 DA18  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued from the front page (72) Inventor Sadaaki Hagino 555 Nakanoya, Annaka-shi, Gunma F-term in the Super Silicon Research Laboratories Co., Ltd. 3C029 CC01 3C034 AA08 AA13 BB71 BB94 CA24 CB13 3C058 AB01 AB04 AB06 AC02 AC03 BA01 BA05 CB06 DA18

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】薄板円盤状ワークの両面を一対のラップ定
盤によりラップ加工するラップ盤において、回転してい
るワーク周縁部の少なくとも1筒所に形成された切欠き
が所定の角度位置を通過する頻度を検出する切欠き通過
検出手段と、該切欠き通過検出手段の信号に基づいてワ
ークの破損を検出するワーク破損検出手段とを設けたこ
とを特徴とするワーク破損検出装置を備えたラップ盤。
In a lapping machine for lapping both surfaces of a thin disk-shaped work with a pair of lapping plates, a notch formed in at least one cylindrical portion of a rotating work peripheral portion passes through a predetermined angular position. A lap provided with a work breakage detecting device, comprising: a notch passage detecting means for detecting a frequency of occurrence of the work; and a work breakage detecting means for detecting work breakage based on a signal from the notch passage detecting means. Board.
【請求項2】前記ワーク破損検出手段は、ワークを回転
駆動する駆動ローラの回転速度に基づいてワークの指令
回転速度を算出する指令回転速度算出手段と、前記切欠
き通過検出手段の信号に基づいてワークの実回転速度を
算出する実回転速度算出手段と、指令回転速度と実回転
速度との差を求め、両速度の差が所定以上となるときに
ワークの破損を認識して異常信号を発生する異常判定手
段とからなることを特徴とする請求項1記載のワーク破
損検出装置を備えたラップ盤。
2. The method according to claim 1, wherein said workpiece damage detecting means includes a command rotation speed calculating means for calculating a command rotation speed of the work based on a rotation speed of a driving roller for rotating the work, and a signal from said notch passage detecting means. Actual rotation speed calculating means for calculating the actual rotation speed of the work by calculating a difference between the command rotation speed and the actual rotation speed, and when the difference between the two speeds becomes equal to or more than a predetermined value, recognizes the damage of the work and generates an abnormal signal. 2. A lapping machine provided with a workpiece damage detecting device according to claim 1, further comprising means for judging an abnormality that occurs.
【請求項3】前記切欠き通過検出手段は、前記薄板円盤
状ワークの周縁部の複数箇所を回転自在に支持するワー
クガイド部材の振動を検出する振動センサ又は該ワーク
ガイド部材においてガイドローラを流体軸受するための
圧力流体供給路上の圧力変動を検出する圧力センサの何
れからかなることを特徴とする請求項1又は請求項2記
載のワーク破損検出装置を備えたラップ盤。
3. The notch passage detecting means includes a vibration sensor for detecting vibration of a work guide member rotatably supporting a plurality of peripheral portions of the thin disk-shaped work, or a guide roller in the work guide member. The lapping machine provided with the workpiece damage detecting device according to claim 1 or 2, wherein the lapping machine is constituted by any one of a pressure sensor that detects a pressure fluctuation on a pressure fluid supply path for bearing.
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