JP2003124152A - 移動型ブレード検出器を備えたダイシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転ブレードの刃先位置を検出するブレード検
出器を備えたダイシング装置において、回転ブレードを
ブレード検出器の上に位置決めするための時間を短縮
し、装置のトータル稼働率を向上させることのできるダ
イシング装置を提供すること。 【解決手段】回転ブレード１１の刃先位置を検出するブ
レード検出器２０を、ワーク加工テーブル１４のサイズ
に応じ、夫々のサイズのワーク加工テーブル１４に近接
したブレード検出位置Ｓに位置決めすると共にブレード
検出位置Ｓから離れた退避位置Ｒへ移動させて格納する
駆動手段３０を設けた。これにより各サイズのワーク加
工テーブル１４に近接した位置にブレード検出器２０を
位置決めできるので、 ブレード先端位置の検出にあた
り、 余分な距離を移動することがないのでトータル加工
時間が短縮され、ダイシング装置１０の稼働率が向上す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体や電子部品材
料等のワークに溝加工や切断加工を行うダイシング装置
に関し、 特に回転ブレードの先端位置を検出するブレー
ド検出器を備えたダイシング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体や電子部品材料等のワークに溝加
工や切断加工を行うダイシング装置においては、高速で
回転するブレードと称する薄型砥石で切削水をかけなが
らワークを加工する。このダイシング装置では、ワーク
の切残し量を設定値と精密に一致させることが重要であ
る。このためにはブレードのＺ軸（切込み方向）の位置
決めを高精度に行うと共に、その繰返し精度も高精度が
要求される。また、ブレードの摩耗量も常時補正する必
要がある。そのため、設定された本数ワークの加工ライ
ンを加工すると、ブレードの先端位置（刃先位置）を検
出するブレード検出器でブレードの先端位置を検出し、
ブレードの刃先を常に同じ高さに保つようにＺ軸を制御
している。このブレード検出器は光学式の非接触の検出
器が用いられている。

【０００３】図５に、ブレード検出器を備えた従来のダ
イシング装置を示している。図５（ａ）は回転ブレード
１１が加工部に位置している状態を表わし、 図５（ｂ）
は回転ブレード１１が刃先位置の検出部に位置している
状態を表わしている。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す
ように、 Ｙ、Ｚ駆動手段によってＹ方向及びＺ方向に移
動されるスピンドル１２があり、 スピンドル１２の先端
には回転ブレード１１が取付けられている。ワークＷを
載置したワーク加工テーブル１４は、Ｘテーブル１５に
よってＸ方向に切削送りされる。Ｘテーブル１５には、
プリズム２４、２４Ａ等の光学系を有するブレード検出
器２０が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
ダイシング装置では、ブレード検出器２０はワーク加工
テーブル１４から離れた位置に固定されている。その固
定位置は、 ワークＷのサイズに応じて交換されるワーク
加工テーブルの内の最大のものと干渉しない位置となっ
ている。このため特にワークサイズが小さい場合には、
設定ライン数ワークＷの加工が行われる度に回転ブレー
ド１１は余分な距離をＸ方向及びＹ方向に送られて、ブ
レード検出器２０の上に位置決めされなければならな
い。そのため全体の加工時間が長くなり、 ダイシング装
置の稼働率が低下するという問題があった。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、回転ブレードの刃先位置を検出するブレード
検出器を備えたダイシング装置において、回転ブレード
をブレード検出器の上に位置決めするための時間を短縮
し、稼働率を向上させることのできるダイシング装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、ワークに対し相対的にＹ
方向にインデックス送りされる回転ブレードと、前記ワ
ークを載置して前記回転ブレードに対し相対的にＸ方向
に切削送りされるワーク加工テーブルとを有し、 前記回
転ブレードにより前記ワークの溝加工や切断加工を行う
ダイシング装置において、前記回転ブレードの先端位置
を検出するブレード検出器を、前記ワーク加工テーブル
の近傍で移動させる駆動手段を設けたことを特徴として
いる。請求項１に記載の発明によれば、ブレード検出器
がワーク加工テーブルの近傍で移動できるので、ブレー
ド検出器を適切な位置に配置することができる。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、 前記ブレード検出器が、前記ワ
ーク加工テーブルのサイズに応じ、夫々のサイズのワー
ク加工テーブルに近接したブレード検出位置に前記駆動
手段によって位置決めされることを特徴としている。請
求項２に記載の発明によれば、各サイズのワーク加工テ
ーブルに合せて、各サイズのワーク加工テーブルに近接
した位置にブレード検出器を位置決めできるので、 ブレ
ード先端位置の検出にあたり、 余分な距離を送られるこ
とがないのでトータル加工時間が短縮され、ダイシング
装置の稼働率が向上する。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２の発明
において、前記ブレード検出器が、前記駆動手段によっ
て、前記ブレード検出位置から退避位置へ移動されるこ
とを特徴としているので、ブレード先端位置検出後は退
避位置に退避され加工やワーク搬送の邪魔にならない。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項３の発明
において、前記駆動手段は、前記ブレード検出器を保持
して前記ブレード検出位置と前記退避位置との間で回転
移動する回転アームを有しており、 前記ブレード検出器
は、ブレード検出位置に応じて検出面の向きを調整でき
るように、前記回転アームに回動可能に取付けられてい
ることを特徴としているので、回転アームによる位置決
めであってもブレード検出器の検出面を回転ブレードと
平行になるように調整することができる。

【００１０】更に、請求項５に記載の発明は、請求項３
又は請求項４の発明において、前記退避位置には、前記
ブレード検出器の移動に応じて開閉する扉を有し前記ブ
レード検出器を格納する格納ケースが設けられているこ
とを特徴としているので、不使用時のブレード検出器が
加工による汚水から隔離され、汚れが極めて少ない。

【００１１】本発明はまた、請求項６に記載のように、
請求項１の発明において、前記ブレード検出器が、前記
回転ブレードに対しＸ方向の同一線上に配置されると共
に、前記駆動手段によって、前記回転ブレードの前記相
対的なＹ方向インデックス送りに連動して、ワークに対
して相対的にＹ方向にインデックス送りされることを特
徴としている。請求項６に記載の発明によれば、ブレー
ド検出器が回転ブレードと連動してＹ方向に相対送りさ
れるので、ブレードとブレード検出器とが常にＸ方向の
同一ライン上にあり、ブレード先端位置検出時にはブレ
ードとブレード検出器とがＹ方向移動を必要とせず、Ｘ
方向相対移動のみでよい。このため、ブレード先端位置
検出に要する時間が大幅に短縮される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る切削装置の好ましい実施の形態について詳説する。
尚、各図において同一部材には同一の番号又は符号を付
してある。先ず最初に、回転ブレードの先端位置を検出
するブレード検出器について、その構成と作用を説明す
る。図１に示すように、ブレード検出器２０は、Ｘテー
ブル１５上にワーク加工テーブル１４に隣接して設けら
れている。ブレード検出器２０は光源２１、グラスファ
イバー２２、レンズ群２３、 ２３Ａ、プリズム２４、２
４Ａ、受光部２６、データ処理手段２７、ブレード変位
算出手段２８等からなっている。光源２１から投光され
た光束はグラスファイバー２２を経由した後、レンズ群
２３で集光され、プリズム２４でＹ方向に反射され途中
でサンプリングエリア２５を形成した後拡散する。拡散
した光束はプリズム２４Ａで反射され、レンズ群２３Ａ
で集光されて受光部２６に到る。一方スピンドル１２に
保持された回転ブレード１１は、Ｙ、Ｚ駆動手段１３に
よってブレード検出器２０の真上から徐々に下降して前
述のサンプリングエリア２５の光束を遮る。受光部２６
では受光量の変化を電気信号に変換してデータ処理手段
２７に送る。データ処理手段２７では受光量の変化カー
ブのデータを処理し、ブレード変位算出手段２８では基
準の受光量変化曲線と測定した受光量変化曲線とを比較
してブレード先端の変位を算出する。尚ワーク加工テー
ブル上面高さＺｔとブレード検出器２０の基準検出高さ
Ｚｃとの差は予め既知であるので、ブレード高さコント
ロール手段８１は求められたブレード先端の変位から、
回転ブレード１１の必要な高さ位置を算出し、Ｚ軸コン
トロール手段８２を制御する。

【００１３】次に、上記ブレード検出器２０をワーク加
工テーブル１４の近傍で移動可能に設けた本発明の実施
の形態について説明する。図２は本発明の実施の形態に
係るダイシング装置の部分斜視図であり、図３は平面図
である。図２に示すように、回転ブレード１１はエアー
ベアリング支持による高周波モータ内蔵型のスピンドル
１２に取付けられ、 ３０，０００ｒｐｍ〜６０，０００
ｒｐｍで高速回転され、図示しない駆動手段によりＹ方
向インデックス送りとＺ方向切込み送りとがされるよう
になっている。ワークＷを載置するワーク加工テーブル
１４は図示しないＸテーブルに載置され、同じく図示し
ない駆動手段により、Ｘ方向に切削送りされる。Ｘテー
ブルの上部はテーブルカバー１６で覆われ、更にテーブ
ルカバー１６の左右に取付けられた蛇腹１７、１７が前
記図示しない駆動手段を覆っている。ワーク加工テーブ
ル１４に近接したブレード検出位置Ｓには、ブレード検
出器２０が駆動手段３０の回転アーム３１の先端に取付
けられて配置されている。テーブルカバー１６の下側に
は駆動手段３０の駆動モータ３２が設けられ、 回転アー
ム３１の基端部はこの駆動モータ３２の回転軸３２Ａに
接続されている。駆動モータ３２にはステッピングモー
タが用いられているので、 駆動モータ３２の駆動をパル
ス制御することにより、 ブレード検出器２０はブレード
検出位置Ｓと退避位置Ｒとに精度良く位置決めされる。
図２に示すように、退避位置Ｒには格納ケース４０が設
けられ、ブレード検出器２０を格納する。格納ケース４
０は、ケース本体４１、扉４２、及び扉４２をケース本
体４１に回転可能に支持するヒンジ４３からなり、ケー
ス本体４１の手前下部には切欠き部４１Ａが形成されて
いる。また、扉４２には突出し部４２Ａが形成されてい
る。ブレード検出器２０は、回転アーム３１に回転可能
に支持されており、前面に指示線２０Ａが刻印されてい
る。また、回転アーム３１先端側面には、各種サイズの
ワーク加工テーブルに対応した目盛線３１Ａ、３１Ａ、
…が刻印されており、ブレード検出器２０を回転した時
に、指示線２０Ａが回転アーム３１の目盛線３１Ａ、３
１Ａ、…と一致した位置で夫々半固定の状態になるよう
になっている。この半固定の状態は、例えば、回転アー
ム３１の上面に形成された凹部に、ブレード検出器２０
側に設けられ下側に付勢されたボールの一部が嵌まり込
むような、既知の機構が用いられる。

【００１４】次に、 このように構成された移動型ブレー
ド検出器２０の作用について説明する。先ず、 ワークＷ
が加工されている時、 ブレード検出器２０は退避位置Ｒ
の格納ケース４０内に収納されており、加工による汚水
から遮蔽されている。ワークＷの加工が進み、回転ブレ
ード１１の摩耗チェックが行われる場合、駆動手段３０
の駆動モータ３２が回転し、 図２、及び図３に示すよう
に、ブレード検出器２０をワーク加工テーブル１４の近
接位置に配置する。この時回転アーム３１の回転に従っ
て、ブレード検出器２０が格納ケース４０の扉４２を押
すことにより扉４２が開けられる。このワーク加工テー
ブル１４に近接したブレード検出位置Ｓで前述したブレ
ード先端位置の測定が行われる。測定が終わると駆動モ
ータ３２が回転し、 ブレード検出器２０を格納ケース４
０内に収納する。この時ブレード検出器２０が格納ケー
ス４０の扉４２に形成された突出し部４２Ａを押込みな
がら収納されるので、扉４２はヒンジ４３を中心に回転
し、自動的に閉じられる。また駆動手段３０の回転アー
ム３１は、ケース本体４１の前面に形成された切欠き部
４１内に収まるようになっている。次に図３に示すよう
に、ワーク加工テーブル１４のサイズが変更になり１４
Ａになった場合には、ブレード検出位置Ｓはワーク加工
テーブル１４Ａの近接位置に変更されるので、駆動手段
３０の駆動モータ３２が回転し、 ブレード検出器２０は
この位置に位置決めされる（図３の1点鎖線で示す位
置）。ここでオペレータはブレード検出器２０を回転し
て、ブレード検出器２０の指示線２０Ａを回転アーム３
１のワーク加工テーブルに対応する目盛線３１Ａに合わ
せる。これによりブレード検出器２０の検出面が回転ブ
レード１１と平行に調整される。

【００１５】ブレード検出器２０はこのように移動型と
なっているので、 ワークＷの種類が変わり、ワーク加工
テーブルのサイズが変更になった時でも、そのサイズに
応じた近接位置に配置されるので、回転ブレード先端位
置を検出する場合に余分なＸ、Ｙ移動が不要になり、 ダ
イシング装置１０のトータル稼働率が向上する。また、
ダイシング加工中は格納ケース４０内に格納されている
ので汚れが少ない。

【００１６】尚、本実施の形態では、ワーク加工テーブ
ル１４を交換した場合、 その加工テーブルに応じたブレ
ード検出位置Ｓに合わせてオペレータがブレード検出器
２０を回転し、検出面の方向を調整していたが、この調
整を自動で行うようにしてもよい。

【００１７】次に、本発明に係る別の実施形態について
図４で説明する。図４はダイシング装置１０の部分平面
図である。図４に示すように、 回転ブレード１１は高周
波スピンドル１２の先端に取付けられ、図示しないＹガ
イドとリニアモータによるＹ方向及び、Ｚガイド１３Ａ
とボールネジ１３Ｂ、ステッピングモータ１３Ｃ等から
なるＺ方向を含むＹ、Ｚ駆動手段１３により、インデッ
クス送り及び切込み送りがなされる。また、ワークＷを
載置したワーク加工テーブル１４は図示しないＸ駆動手
段により切削送りがなされる。ワーク加工テーブル１４
を囲うように設けられたテーブルカバー１６上には、ブ
レード検出器２０が回転ブレード１１に対してＸ方向の
同一ライン上に配置されており、テーブルカバー１６に
形成された長孔１６Ａを経由してテーブルカバー１６の
内部に設けられた駆動手段５０に接続されている。駆動
手段５０は、ガイドレール５２でＹ方向に案内されるテ
ーブル５１があり、テーブル５１は送りモータ５５で回
転される送りネジ５４及び送りナット５３によってＹ方
向に駆動される。ブレード検出器２０はテーブル５１に
固定されているので、送りモータ５５の回転によってＹ
方向に移動される。また送りモータ５５は、回転ブレー
ド１１のＹ方向インデックス送りに連動してブレード検
出器２０をＹ方向に移動するように制御される。尚、テ
ーブルカバー１６に形成された長孔１６Ａは、スライド
カバー等既知の手段でカバーされ、切削水が漏れないよ
うになっている。また、この別の実施形態の場合は、ワ
ークＷの加工中ブレード検出器２０は常に汚れた切削水
にさらされている。そのため加工中はブレード検出器２
０のプリズム面にノズルから洗浄水を供給し続け、ブレ
ード刃先検出時にはエアを吹き付けて水分を吹き飛ばす
等、従来行われている対策が必要である。

【００１８】この別の実施形態の作用を説明すると、 ブ
レード検出器２０が回転ブレード１１に連動してＹ方向
に移動するように、 送りモータ５５が制御される。この
ため回転ブレード１１とブレード検出器２０とが常にＸ
方向の同一ライン上に位置している。回転ブレード１１
の刃先位置を測定する時は、回転ブレード１１とブレー
ド検出器２０とのＹ方向の相対移動が不要で、 単にＸ方
向に相対移動するのみでよい。従ってこの別の実施形態
の場合は、回転ブレード先端位置検出の時間を大幅に短
縮することができる。

【００１９】尚、この別の実施形態ではブレード検出器
２０の駆動手段５０に送りモータ５５と送りネジ５４を
用いたが、これに限らず種々の公知の機構を用いること
ができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
サイズのワーク加工テーブルに対し夫々のワーク加工テ
ーブルに近接した位置にブレード検出器を位置決めでき
るので、 ブレード先端位置の検出にあたり、 余分な距離
の移動がないのでトータル加工時間が短縮され、ダイシ
ング装置の稼働率が向上する。更に、ブレード先端位置
検出後は退避位置の格納ケース内に格納されるので、 ブ
レード検出器の汚れが少なく、また加工やワーク搬送の
邪魔にならない。

【００２１】また、ブレード検出器が回転ブレードと連
動してＹ方向に相対送りされる発明においては、ブレー
ドとブレード検出器とが常にＸ方向の同一ライン上にあ
るので、ブレード先端位置検出時にはブレードとブレー
ド検出器とがＹ方向相対移動を必要とせず、Ｘ方向相対
移動のみでよい。このため、ブレード先端位置検出に要
する時間が大幅に短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブレード検出器の構成と作用を説明する概念図

【図２】本発明の実施の形態に係るダイシング装置の部
分斜視図

【図３】本発明の実施の形態に係るダイシング装置の部
分平面図

【図４】本発明の別の実施形態を表わす平面図

【図５】従来のダイシング装置を示す斜視図

【符号の説明】

１０…ダイシング装置、１１…回転ブレード、１４、１
４Ａ…ワーク加工テーブル、２０…ブレード検出器、３
０、５０…駆動手段、３１…回転アーム、４０…格納ケ
ース、４２…扉、Ｒ…退避位置、Ｓ…ブレード検出位
置、Ｗ…ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蛭田 倫明 東京都三鷹市下連雀９丁目７番１号 株式 会社東京精密内 (72)発明者 浅野 貴行 東京都三鷹市下連雀９丁目７番１号 株式 会社東京精密内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークに対し相対的にＹ方向にインデック
   ス送りされる回転ブレードと、前記ワークを載置して前
   記回転ブレードに対し相対的にＸ方向に切削送りされる
   ワーク加工テーブルとを有し、 前記回転ブレードにより
   前記ワークの溝加工や切断加工を行うダイシング装置に
   おいて、 前記回転ブレードの先端位置を検出するブレード検出器
   を、前記ワーク加工テーブルの近傍で移動させる駆動手
   段を設けたことを特徴とするダイシング装置。
2. 【請求項２】前記ブレード検出器が、前記ワーク加工テ
   ーブルのサイズに応じ、夫々のサイズのワーク加工テー
   ブルに近接したブレード検出位置に前記駆動手段によっ
   て位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のダ
   イシング装置。
3. 【請求項３】前記ブレード検出器が、前記駆動手段によ
   って、前記ブレード検出位置から退避位置へ移動される
   ことを特徴とする請求項２に記載のダイシング装置。
4. 【請求項４】前記駆動手段は、前記ブレード検出器を保
   持して前記ブレード検出位置と前記退避位置との間で回
   転移動する回転アームを有しており、 前記ブレード検出
   器は、ブレード検出位置に応じて検出面の向きを調整で
   きるように、前記回転アームに回動可能に取付けられて
   いることを特徴とする請求項３に記載のダイシング装
   置。
5. 【請求項５】前記退避位置には、前記ブレード検出器の
   移動に応じて開閉する扉を有し前記ブレード検出器を格
   納する格納ケースが設けられていることを特徴とする、
   請求項３又は請求項４に記載のダイシング装置。
6. 【請求項６】前記ブレード検出器が、前記回転ブレード
   に対しＸ方向の同一線上に配置されると共に、前記駆動
   手段によって、前記回転ブレードの前記相対的なＹ方向
   インデックス送りに連動して、ワークに対して相対的に
   Ｙ方向にインデックス送りされることを特徴とする請求
   項１に記載のダイシング装置。