JP2006287111A - 切削装置およびブレード状態検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 １つのブレード検出手段によって切削ブレードの破損検出と磨耗検出の双方を正確に行うことを可能として，切削装置内の使用スペースの縮小化および低コスト化のみならず，高スループット化による生産性の向上を図ることが可能な切削装置およびブレード状態検出方法を提供する。
【解決手段】 本実施形態に係る切削装置１０は，ブレードと２２，ブレード２２の状態を検知するブレード検知センサ３０と，ブレード検知センサ３０をブレード２２の外周部に対して接近または離隔させる移動手段７０と，ブレード検知センサ３０の検知結果に基づいてブレード２２の破損および磨耗を検出するブレード状態検出部４０とを備える。ブレード状態検出部４０は，破損検出を行う破損検出部５０と，磨耗検出を行う磨耗検出部６０と，ブレード検知センサ３０の位置に応じて破損検出部５０と磨耗検出部６０とを切り換える切換部４４とを有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は，切削ブレードの破損および磨耗を検出するブレード検出手段を備える切削装置，およびこの切削装置を用いたブレード状態検出方法に関する。

ダイシング装置等の精密切削装置においては，切削ブレードの破損や磨耗などの状態を検出するためのブレード検出手段が備えられることがある。例えば，特許文献１には，ブレードカバーに着脱自在に構成されるとともにブレードの状態を光学的に検出する検出要素が，調節用つまみを介してホルダーに連結され，調節用つまみの操作内容に応じて検出要素の位置が微調整されるブレード検出手段が記載されている。このブレード検出手段は，ブレードカバーに進退可能に装着され，予め定められたブレード検出位置とブレードから離間したブレード排出位置とに位置付けられるようにされている。このブレード検出手段は，ブレードの破損や磨耗の検出に適用されるものであるが，破損または磨耗のいずれか一方の用途に使用できるにすぎない。

したがって，このようなブレード検出手段を破損または磨耗のいずれか一方に使用するのではなく，破損検出および磨耗検出の双方に使用できないか，ということが検討されるようになった。例えば，破損の検出と磨耗の検出とを兼用させることが可能なブレード検出手段として，特許文献２に記載されたブレード監視装置が挙げられる。かかる文献には，１つのブレード検出手段によって，ブレードの破損と磨耗とを並列に判定できることが記載されている。

実開平７−７８５４号公報 特開２００２−３７０１４０号公報

しかしながら，実際には，１つのブレード検出手段によって，ブレードの破損と磨耗の双方を判定することは非常に困難である。

その理由は，まずブレードの破損検出と磨耗検出とを同一のブレード状態検出部（回路）で検出することが困難である，という点にある。すなわち，破損検出は，例えば，予め定められたしきい値を超える電圧値が測定されたか否かという形で検出するため，比較的精度の低い検出で足りるが，磨耗検出では，微妙な電圧変化を読み取って，磨耗量を測定するために，精度の高い検出が要求される。したがって，破損検出と磨耗検出とを同一の検出部で行うことは非常に困難である。

解決策としては，上記特許文献２にも記載されているように，ブレードの破損を検出する破損検出部と，ブレードの磨耗を検出する磨耗検出部とに分けることであるが，そのように構成されていたとしても，１つのブレード検出手段によって，正確にブレードの破損検出と磨耗検出とを行うことは困難である。

その理由は，ブレードの状態を検出する位置が破損検出と磨耗検出とでは異なるという点にある。すなわち，一般的に，ブレードの磨耗は，ブレードの外周部より外側を含む形で刃先を検出するのに対し，ブレードの破損は，ブレードの外周部より内側で検出する。このように，破損検出と磨耗検出とでは検出位置が異なるため，ブレード検出手段を兼用して正確に検出しようとすると，破損検出と磨耗検出とを切り換える度に，ブレード検出手段を移動調整させなければならないことから，切削装置を停止させなければならないので，生産性が著しく低下してしまう，という問題があった。

以上の理由から，ブレードの破損検出と磨耗検出とは，それぞれ異なるブレード検出手段によって行なわれていた。例えば，ブレードの破損検出は，常時ブレードの状態を検出する必要があるため，ブレードカバーに取り付けられた破損検出手段を使用するが，ブレードの磨耗検出は，定期的に行えばよいため，チャックテーブルの近傍に取り付けてられた磨耗検出手段を使用する，というようなことが行われていた。

ところが，近年，切削装置の省スペース化や低コスト化，または生産性の向上が求められてきている。このため，ブレードの破損検出と磨耗検出とを１つのブレード検出手段で兼用させることにより，切削装置内の使用スペースの縮小化や低コスト化，およびスループットを上げて生産性の向上を図る，ということが再び検討されるようになってきた。

そこで，本発明は，このような事情に鑑みてなされたもので，その目的は，１つのブレード検出手段によって切削ブレードの破損検出と磨耗検出の双方を正確に行うことを可能として，切削装置内の使用スペースの縮小化および低コスト化のみならず，高スループット化による生産性の向上を図ることが可能な，新規かつ改良された切削装置およびブレード状態検出方法を提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，被切削物を切削する切削ブレードと，切削ブレードの状態を光学的に検知するブレード検知センサと，ブレード検知センサを切削ブレードの外周部に対して接近または離隔させる移動手段と，ブレード検知センサの検知結果に基づいて切削ブレードの破損および磨耗を検出するブレード状態検出部と，を備える切削装置が提供される。

上記切削装置においては，ブレード検知センサは，上記移動手段により，切削ブレードの破損検出位置と切削ブレードの磨耗検出位置とに選択的に位置することが可能であり，ブレード状態検出部は，ブレード検知センサの検知結果に基づいて切削ブレードの破損検出を行う破損検出部と，ブレード検知センサの検知結果に基づいて切削ブレードの磨耗検出を行う磨耗検出部と，ブレード検知センサの位置に応じて破損検出部と磨耗検出部とを切り換える切換部とを有し，ブレード検知センサが破損検出位置にある場合には，切換部を破損検出部に接続するように切り換え，破損検出部を動作させて切削ブレードの破損を検出し，ブレード検知センサが磨耗検出位置にある場合には，切換部を磨耗検出部に接続するように切り換え，磨耗検出部を動作させて切削ブレードの磨耗を検出することを特徴としている。

このように，本発明に係る切削装置によれば，１つのブレード状態検出部を使用しても，切削装置を停止することなく，正確にブレードの破損と，ブレードの磨耗との双方を検出することができる。したがって，切削装置内の使用スペースの縮小化や低コスト化が図れるとともに，これまでのように，磨耗を検出するために，チャックテーブルの近傍に設けられたセンサまでブレードを移動させる必要がないので，スループットが向上し，生産性を向上させることができる。

また，上記切削装置において，ブレード検知センサは，上記移動手段により，切削ブレードを交換可能な退避位置にまで移動可能であるように構成することもできる。

すなわち，ブレード検知センサは，移動手段により，破損検出位置と磨耗検出位置と退避位置とに選択的に位置することができる。なお，破損検出部または磨耗検出部から切削ブレードの破損検出または磨耗検出の結果が移動手段にフィードバックされるように構成すれば，ブレード状態検出部が切削ブレードの破損または磨耗を検出し，切削ブレードの交換が必要となった場合に，ブレード検知センサを，切削ブレードを上記退避位置まで自動的に退避させることができる。もちろん，ブレード検知センサを切削ブレードを退避位置まで退避させる際には，必ずしも自動でする必要はなく，例えば，ブレード状態検出部が切削ブレードの破損または磨耗を検出したことを切削装置の表示手段に表示させ，オペレータの操作によりブレード検知センサを移動させてもよい。

上記課題を解決するために，本発明の第２の観点によれば，被切削物を切削する切削ブレードと，切削ブレードの状態を光学的に検知するブレード検知センサと，ブレード検知センサを切削ブレードの外周部に対して接近または離隔させる移動手段と，ブレード検知センサの検知結果に基づいて切削ブレードの破損および磨耗を検出するブレード状態検出部とを備え，ブレード検知センサは，移動手段により切削ブレードの破損検出位置と切削ブレードの磨耗検出位置とに選択的に位置することが可能な切削装置におけるブレード状態検出方法が提供される。

上記ブレード状態検出方法においては，切削ブレードが被切削物を切削している場合には，ブレード状態検出部により切削ブレードの破損検出を行い，切削ブレードが被切削物を切削していない場合には，ブレード状態検出部により切削ブレードの磨耗検出を行うことを特徴としている。

このように，上記ブレード状態検出方法によれば，１つのブレード状態検出部を使用しても，切削装置を停止することなく，正確にブレードの破損と，ブレードの磨耗との双方を検出することができる。したがって，切削装置内の使用スペースの縮小化や低コスト化が図れるとともに，これまでのように，磨耗を検出するために，チャックテーブルの近傍に設けられたセンサまでブレードを移動させる必要がないので，スループットが向上し，生産性を向上させることができる。

上記課題を解決するために，本発明の第３の観点によれば，被切削物を切削する切削ブレードと，切削ブレードの状態を光学的に検知するブレード検知センサと，ブレード検知センサを切削ブレードの外周部に対して接近または離隔させる移動手段と，ブレード検知センサの検知結果に基づいて切削ブレードの破損および磨耗を検出するブレード状態検出部とを備え，ブレード検知センサは，移動手段により切削ブレードの破損検出位置と切削ブレードの磨耗検出位置とに選択的に位置することが可能な切削装置におけるブレード状態検出方法が提供される。

上記ブレード状態検出方法においては，上記移動手段は，ブレード状態検出部による磨耗検出の検出結果に基づいて，ブレード検知センサを移動させて，破損検出位置及び／又は磨耗検出位置を補正することを特徴としている。

このように，上記ブレード状態検出方法によれば，磨耗検出によって得られた切削ブレードの磨耗量のデータを移動手段に送ることにより，切削ブレードの破損検出位置および磨耗検出位置を常に適正な位置に自動的に修正することができる。さらに，ブレード状態検出部が切削ブレードの状態に応じて，移動するのでオペレータの操作が簡単になり，負担を軽減させることができる。

上記課題を解決するために，本発明の第４の観点によれば，被切削物を切削する切削ブレードと，切削ブレードの状態を光学的に検知するブレード検知センサと，ブレード検知センサを切削ブレードの外周部に対して接近または離隔させる移動手段と，ブレード検知センサの検知結果に基づいて切削ブレードの破損および磨耗を検出するブレード状態検出部とを備え，ブレード検知センサは，移動手段により切削ブレードの破損検出位置と切削ブレードの磨耗検出位置とに選択的に位置することが可能な切削装置におけるブレード状態検出方法が提供される。

上記ブレード状態検出方法においては，上記移動手段によりブレード検知センサを破損検出位置から切削ブレードの外周より外側の水滴除去位置に移動させる工程と，ブレード検知センサに付着した水滴を除去する工程と，ブレード検知センサを磨耗検出位置に移動させた後に，ブレード状態検出部により切削ブレードの磨耗検出を行う工程と，を含むことを特徴としている。

ここで，本発明における「水滴」には，純粋な切削水がブレード検知センサに付着した水滴のみならず，被加工物の切削加工により発生した切削粉を含む切削水がブレード検知センサに付着した水滴も含まれる。

切削ブレードにより被切削物を切削する際には，切削水を使用するため，ブレード検知センサの受光部（例えば，受光素子の表面）に水滴が付着するが，ブレード状態検出部によって磨耗検出をする場合には，比較的高い精度が要求される検出であるため，水滴の付着により検出結果に大きな影響を及ぼす可能性がある。そこで，上記ブレード状態検出方法においては，上記水滴除去工程を加えることにより，比較的高い精度が必要とされる切削ブレードの磨耗検出において，ブレード検知センサの受光部に付着した水滴による検出精度の低下を防止することができる。

本発明によれば，１つのブレード検出手段によって切削ブレードの破損検出と磨耗検出の双方を正確に行うことを可能として，切削装置内の使用スペースの縮小化および低コスト化のみならず，高スループット化による生産性の向上を図ることが可能な切削装置およびブレード状態検出方法を提供することができる。

本発明に係る切削装置は，１つのブレード検出手段によって，ブレードの破損と磨耗の双方を検出できる装置である。これを実現するために，本発明に係るブレード検出手段を，切削ブレードの状態を光学的に検知するブレード検知センサと，このブレード検知センサの検知結果に基づいてブレードの破損および磨耗を検出するブレード状態検出部とから構成し，ブレード検知センサを移動させる移動手段を設けている。本発明に係る切削装置は，この移動手段により，ブレード検知センサをブレードの破損を検出する位置（破損検出位置）とブレードの磨耗を検出する位置（磨耗検出位置）とに選択的に位置させ，ブレード検知センサの位置に応じて，ブレード状態検出部の動作を破損検出と磨耗検出とに切り換えることを特徴としている。具体的には，ブレード検知センサが破損検出位置にある場合にはブレードの破損検出を行い，ブレード検知センサが磨耗検出位置にある場合にはブレードの磨耗検出を行うように，ブレード状態検出部の動作を切り換えている。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
まず，図１に基づいて，本発明の第１の実施形態に係る切削装置の一例として構成されたダイシング装置１０の全体構成について説明する。なお，図１は，本実施形態に係るダイシング装置１０の全体構成を示す斜視図である。

図１に示すように，ダイシング装置１０は，例えば半導体ウェハなどの被加工物１２を切削加工する切削ユニット２０と，切削ブレードの状態を光学的に検知するブレード検知センサ（図示せず）と，ブレード検知センサの検知結果に基づいて切削ブレードの破損および磨耗を検出するブレード状態検出部（図示せず）と，ブレード検知センサを切削ブレードの外周部に対して接近または離隔させる移動手段（図示せず）と，被加工物１２を保持するチャックテーブル１５と，切削ユニット移動機構（図示せず）と，チャックテーブル移動機構（図示せず）と，を備える。

切削ユニット２０は，スピンドルに装着された切削ブレード（いずれも図示せず）を備えている。この切削ユニット２０は，切削ブレードを高速回転させながら被加工物１２に切り込ませることにより，被加工物１２を切削して，切削ラインに沿って極薄のカーフ（切溝）を形成することができる。この切削ユニット２０の詳細な構成については後述する。

ブレード検知センサ，ブレード状態検出部および移動手段は，本実施形態に係る切削装置の特徴部分であり，これらの詳細については後述する。

また，チャックテーブル１５は，例えば，上面が略平坦な円盤状のテーブルであり，その上面に真空チャック（図示せず）等を具備している。このチャックテーブル１５は，例えば，ウェハテープ１３を介してフレーム１４に支持された状態の被加工物１２が載置され，この被加工物１２を真空吸着して安定的に保持することができる。

切削ユニット移動機構は，切削ユニット２０をＹ軸方向に移動させる。このＹ軸方向は，切削方向（Ｘ軸方向）に対して直交する水平方向であり，例えば，切削ユニット２０内に配設されたスピンドルの軸方向である。このようなＹ軸方向の移動により，切削ブレードの刃先を被加工物１２の切削位置（切削ライン）に位置合わせすることができる。また，この切削ユニット移動機構は，切削ユニット２０をＺ軸方向（垂直方向）にも移動させる。これにより，被加工物１２に対する切削ブレードの切り込み深さを調整したりすることなどができる。

チャックテーブル移動機構は，通常のダイシング加工時には，被加工物１２を保持したチャックテーブル１５を切削方向（Ｘ軸方向）に往復移動させて，被加工物１２に対し切削ブレードの刃先を直線的な軌跡で作用させる。

かかる構成のダイシング装置１０は，高速回転する切削ブレードを被加工物１２に切り込ませながら，切削ユニット２０とチャックテーブル１５とを相対移動させることにより，被加工物１２をダイシング加工することができる。なお，ダイシング装置１０には，モニタ等の表示装置１６が設けられている。この表示装置１６は，アライメント時に撮像された被加工物１２表面の画像や，切削加工設定情報などの各種情報を表示できる。

次に，図２Ａおよび図２Ｂに基づいて，本発明の第１の実施形態に係る切削ユニット２０，ブレード検知センサ３０および移動手段７０の構成について詳細に説明する。なお，図２Ａは，本実施形態に係る切削ユニット２０，ブレード検知センサ３０および移動手段７０の構成を示すＹ軸正方向から見た側面図であり，図２Ｂは，本実施形態に係る切削ユニット２０，ブレード検知センサ３０および移動手段７０の構成を示すＺ軸負方向から見た下面図である。

図２Ａおよび図２Ｂに示すように，本実施形態に係る切削ユニット２０は，例えば，切削ブレード２２と，スピンドル２４と，切削水供給ノズル２６と，ホイルカバー２８と，を主に備える。

切削ブレード２２は，例えば，略リング形状を有する極薄の切削砥石である。かかる切削ブレード２２は，例えば，フランジやナットなど（いずれも図示せず）を用いてスピンドル２４の先端部に装着される。なお，この切削ブレード２２は，例えば，外周部に配される砥石部と，この砥石部をスピンドル２４に軸着するための基台部とが一体構成されたハブブレードであってもよいし，砥石部のみからなる所謂ワッシャーブレードで構成されてもよい。

また，スピンドル２４は，例えば，モータ（図示せず）の回転駆動力を切削ブレード２２に伝達するための回転軸であり，装着された切削ブレード２２を例えば３０，０００ｒｐｍで高速回転させることができる。このスピンドル２４の大部分は，スピンドルハウジング（図示せず）に覆われているが，その先端部は，スピンドルハウジングから露出しており，かかる先端部に切削ブレード２２が装着される。また，スピンドルハウジングは，内部に設けられたエアベアリングによって，スピンドル２４を高速回転可能に支持する。

また，切削水供給ノズル２６は，例えば，例えば切削ブレード２２の両側に脱着可能に設けられ，切削ブレード２２の側面及び加工点付近に切削水を供給して冷却する。なお，切削液供給ノズルとしては，この切削水供給ノズル２６以外にも，切削ブレード２２の外周に対向位置される外周ノズルを設けてもよい。また，ホイルカバー２８は，切削ブレード２２の外周を覆うようにして設けられ，切削ブレード２２を保護するとともに，切削水や切削屑などの飛散を防止する。

また，ブレード検知センサ３０は，発光部３２と受光部３４とを有する光学的な非接触センサである。発光部３２は，例えば，発光素子などから構成されており，指向性の強い光を例えば一方向に向けて発光（投光）することができる。また，受光部３４は，例えば，受光素子などから構成されており，発光部３２から発光された光の全部または一部を受光することができる。

上記発光部３２と受光部３４とは，基台３６に取り付けられた略コの字型の支持部３８の両端に立設した部分の内側の面に，対向して配設されている。また，発光部３２と受光部３４とは同一の光軸を有しており，発光部３２は検出用の光を受光部３４に向けて発光し，受光部３４はその光を受光することができる。このような発光部３２と受光部３４との間の距離は，切削ブレード２２の種類に応じて異なるが，例えば，６０ｍｍなどである。

このような構成のブレード検知センサ３０は，ダイシング装置１０において，切削ブレード２２の外周部の近傍に配設される。また，ブレード検知センサ３０は，移動手段７０によって，切削ブレード２２の径方向（Ｘ軸方向）に移動することができる。詳しくは後述する。なお，ブレード検知センサ３０が移動する基本的な移動位置としては，切削ブレード２２の破損検出位置と，切削ブレード２２の磨耗検出位置と，切削ブレード２２の退避位置とがある。

また，移動手段７０は，上述したように，ブレード検知センサ３０を切削ブレード２２の径方向（Ｘ軸方向）に移動させて，切削ブレード２２の破損を検出するための破損検出位置と，切削ブレード２２の磨耗を検出するための磨耗検出位置とに選択的に位置させることができる。

ここで，図３に基づいて，破損検出位置と磨耗検出位置とについて説明する。なお，図３は，本実施形態に係る破損検出位置および磨耗検出位置の切削ブレード２２との位置関係を示す説明図であり，（ａ）は破損検出位置を示し，（ｂ）は磨耗検出位置を示している。

まず，破損検出位置は，図３（ａ）に示すように，切削ブレード２２が破損していない場合に発光部３２から発光された光が切削ブレード２２で完全に遮断される位置となる。すなわち，破損検出位置は，発光部３２から発光された光が切削ブレード２２に当たるスポットＳが，切削ブレード２２の外周よりも内側となるように設定される。

一方，磨耗検出位置は，図３（ｂ）に示すように，ブレードの刃先が発光部３２と受光部３４と間に位置するようにするため，ブレードで一部の光が遮断される位置となる。すなわち，磨耗検出位置は，発光部３２から発光された光が切削ブレード２２に当たるスポットＳが，切削ブレード２２の外周よりも外側を含む形で刃先の状態を検出できるような位置に設定される。

再び，図２Ａおよび図２Ｂに基づいて，本実施形態に係る移動手段７０の構成についての説明を続ける。移動手段７０は，主に，ブレード検知センサ３０を切削ブレード２２の径方向（Ｘ軸方向）に移動させるボールネジ機構７２と，ブレード検知センサ３０の移動位置を示すスケール７４と，スケール７４で示されたブレード検知センサ３０の位置を読み取るためのスケールセンサ７６と，移動制御部（図示せず，図４等参照）を備える。

ボールネジ機構７２は，スライダ７２２と，ボールスクリュー７２４と，モータ７２６とを備える。スライダ７２２は，上記ブレード検知センサ３０の基台３６の上部に設置され，このスライダ７２２を貫通するようにボールスクリュー７２４が設けられている。ボールスクリュー７２４は，モータ７２６により回転駆動される。ボールネジ機構７２は，モータ７２６によりボールスクリュー７２４を回転させてスライダ７２２をＸ軸方向に移動させることにより，ブレード検知センサ３０をＸ軸方向に移動させて，破損検出位置と磨耗検出位置とに選択的に位置させることができる。

また，スケール７４は，ボールネジ機構７２の近傍（本実施形態においては上方）に設けられており，スライダ７２２の上部に取り付けられたスケールセンサ７６によって，スライダ７２２の移動位置，すなわち，ブレード検知センサ３０の移動位置を読み取ることができる。なお，このスケールセンサ７６は，例えば，発光部（図示せず）と受光部（図示せず）とを有する非接触の光学センサとして構成することができる。

ただし，本発明においては，上記スケール７４は，必ずしも必要なものではない。すなわち，例えば，ボールネジ機構７２の駆動機構として，ステッピングモータ（図示せず）を使用した場合には，上記スケール７４は不要であると考えられる。

次に，図４および図５に基づいて，本実施形態に係るブレード状態検出方法の概要について説明する。なお，図４は，本実施形態に係る切削ユニット２０と，ブレード検知センサ３０と，ブレード状態検出部４０と，移動手段７０との関係を示す説明図であり，図５は，本実施形態に係るブレード検知センサ３０の破損検出位置と磨耗検出位置との間の移動を示す説明図である。

図４に示すように，ブレード状態検出部４０は，ブレード検知センサ３０の受光部３４と接続されており，ブレード検知センサ３０の検出結果，具体的には，受光部３４が受光した受光量に基づいて，切削ブレード２２の破損および磨耗を検出する。このブレード状態検出部４０は，切削ブレード２２の破損を検出する破損検出部５０と，切削ブレード２２の磨耗を検出する磨耗検出部６０とを有している。

ここで，本実施形態における破損検出は，受光部３４が光を受光した場合に切削ブレード２２が破損したと判定するか，あるいは，受光部３４が所定量以上の光量を受光した場合に切削ブレード２２が破損したと判定する等，任意のしきい値を設け，そのしきい値によって，切削ブレード２２の破損があるか否かという簡単な識別方法により行われる。

一方，本実施形態における磨耗検出は，受光部３４が受光した受光量の変化を検出して，切削ブレード２２の切り刃部の磨耗の限界に対応して予め設定された許容値を超えた場合に，切削ブレード２２が磨耗したと判定する等，受光部３４の受光量の僅かな変化を検出する比較的精度の高い識別方法により行われる。

また，切削ブレードの破損検出は，被切削物の切削中に常時行なわれる一方で，切削ブレードの磨耗検出は，被切削物を切削していないときに定期的に行われる。この場合，破損検出および磨耗検出のいずれの検出であっても，切削ブレードが回転している状態で検出が行なわれる。

すなわち，上記のように，切削ブレードの破損検出は，被切削物の切削中に行われるが，まず，図５（ａ）の矢印で示すように，磨耗検出位置（図５（ａ）の２点鎖線で示した位置）に位置していたブレード検知センサ３０を破損検出位置（図５（ａ）の太実線で示した位置）に移動させる。次いで，ブレード状態検出部４０を破損検出部５０に切り換え，切削ブレード２２が被加工物を切削している間，破損検出部５０が切削ブレード２２の破損検出を行う。

また，切削ブレードの磨耗検出は，被切削物を切削していないときに行われるが，まず，図５（ｂ）の矢印で示すように，破損検出位置（図５（ｂ）の２点鎖線で示した位置）に位置していたブレード検知センサ３０を磨耗検出位置（図５（ｂ）の太実線で示した位置）に移動させる。次いで，ブレード状態検出部４０を磨耗検出部６０に切り換え，切削ブレード２２が被加工物を切削していないときに，例えば定期的に，磨耗検出部６０が切削ブレード２２の磨耗検出を行う。

さらに，ブレード状態検出部４０が切削ブレード２２の破損または磨耗を検出し，切削ブレード２２を交換しなければならなくなった場合には，破損検出部５０または磨耗検出部６０から，切削ブレードの破損検出または磨耗検出の結果が移動制御手段７８にフィードバックされるため，ブレード検知センサ３０を，切削ブレード２２を交換可能な位置まで自動的に退避させることができる。なお，もちろん，ブレード検知センサ３０を切削ブレードを交換可能な位置まで退避させる際には，必ずしも自動でする必要はなく，ブレード状態検出部４０が切削ブレード２２の破損または磨耗を検出したことを表示手段１６に表示させ，オペレータの操作によりブレード検知センサ３０を移動させてもよい。

次に，図６に基づいて，本実施形態に係るブレード状態検出部４０の構成およびブレード状態検出方法の詳細について説明する。なお，図６は，本実施形態に係るブレード状態検出部４０の詳細な構成を示すブロック図である。

図６に示すように，本実施形態に係るブレード状態検出部４０は，主に，光電変換部４２と，切換部４４と，破損検出部５０と，磨耗検出部６０とを含む。

光電変換部４２は，ブレード検知センサ３０の受光部３４が受光した光を光電変換して，受光量に応じた受光電圧を電気信号として出力することができる。また，切換部４４は，被切削物の切削中でブレード検知センサ３０が破損検出位置にある場合には，光電変換部４２からの電気信号を破損検出部５０の破損用電圧値検出部５２（後述）へ伝達し，被切削物を切削しておらずブレード検知センサ３０が磨耗検出位置にある場合には，光電変換部４２からの電気信号を磨耗検出部６０の摩耗用電圧値検出部６２（後述）へ伝達する。

また，破損検出部５０は，破損用電圧値検出部５２と破損判定部５４とを含む。破損用電圧値検出部５２は，被切削物の切削中に，光電変換部４２からの電気信号を受信して，破損検出時の電気信号の電圧値を検出する。また，破損判定部５４は，破損用電圧値検出部５４が検出した電圧値に基づいて，切削ブレード２２が破損しているか否か（例えば，切削ブレード２２の切り刃部に欠けが生じているか否か）の判定を行う。

この破損判定部５４は，切削ブレード２２の破損（例えば，欠けなど）を判定するための「しきい値」を記憶するしきい値記憶部５４２と，破損用電圧値検出部５２からの検出された電圧値としきい値記憶部５４２に記憶されている「しきい値」としての電圧値とを比較して，破損用電圧検出部５２の検出電圧値が「しきい値」を超えた状態になると破損信号を出力する破損比較部５４４と，破損比較部５４４の出力信号により破損信号を出力する破損信号発信部５４６とを備えている。また，破損信号発信部５４６は，表示手段１６のランプ１６２に接続されている。

なお，切削ブレード２２の破損（欠け等）を判定するための「しきい値」としての電圧値は，例えば，次のように設定することができる。すなわち，ダイシング装置１０において破損検出するのと同じブレードで欠けのないものを，検出するブレードの回転数（例えば３０，０００ｒｐｍ）で回転させる。そして，破損検出部５０により検出されるこの欠けのないブレードの検出電圧値の最大電圧値を僅かに越える値を「しきい値」として，しきい値記憶部５４２に記憶させる。

上述したような構成の破損検出部５０を用いた切削ブレード２２の破損検出は，以下のようにして行うことができる。破損検出は，被切削物の切削中に常時行われているが，この際，破損用電圧値検出部５２で検出される検出電圧値は，破損比較部５４４で，しきい値記憶部５４２に記憶されている「しきい値」と比較されている。ここで，切削ブレード２２の切り刃部に欠け（破損）が発生すると，欠けた部分を光が通過し，受光部３４で受光する光量が著しく増加するため，光電変換部４２を介して破損用電圧値検出部５２で検出される電圧値も著しく増大する。このような場合に，検出電圧値が「しきい値」を超えると，破損比較部５４４は，切削ブレード２２に破損が生じていると判定し，その旨の信号を出力する。この出力された信号を破損信号発信部５４６が受信すると，破損信号発信部５４６によりブレード破損信号が出力され，ダイシング装置１０の表示手段１６に伝達され，ランプ１６２が点灯する。これにより切削ブレード２２に破損が生じているため，ブレードの交換が必要であることがオペレータに通知される。

また，磨耗検出部６０は，摩耗用電圧値検出部６２と磨耗判定部６４とを含む。摩耗用電圧値検出部６２は，被切削物を切削していないときに，光電変換部４２からの電気信号を受信して，磨耗検出時の電気信号の電圧値を検出する。また，磨耗判定部６４は，摩耗用電圧値検出部６４が検出した電圧値に基づいて，切削ブレード２２が磨耗しているか否か（例えば，切削ブレード２２の切り刃部の磨耗が許容値を超えているか否か）の判定を行う。

この磨耗判定部６４は，切削ブレード２２の切り刃部の許容磨耗状態に対応し設定された「許容電圧値」を記憶する許容値記憶部６４２と，上記切り刃部の磨耗量に対応した「電圧値」を記憶する磨耗量記憶部６４４と，「許容電圧値」と摩耗用電圧値検出部６２からの検出電圧値とを比較し，検出電圧値が「許容電圧値」を超えた状態になると信号を出力すると共に，「電圧値」と検出電圧値とを比較して切り刃部の磨耗量を算出して信号を出力する磨耗比較部６４６と，磨耗比較部６４６の出力信号により磨耗信号を出力する磨耗信号発信部６４７と，磨耗比較部６４６の出力信号により磨耗量信号を出力する磨耗量信号発信部６４８とを備えている。また，磨耗信号発信部６４７は，表示手段１６のランプ１６４に接続されている。

なお，切削ブレードの摩耗を判定するための「許容電圧値」は，例えば，次のように設定することができる。すなわち，ブレードの径方向の許容摩耗量における受光量に対応した電圧値を「許容電圧値」として許容値記憶部６４２に記憶させる。「許容電圧値」は，許容摩耗量に達していない検出電圧値よりも高い電圧値である。または，許容摩耗量の状態のブレードをダイシング装置１０に取り付け，その受光量による検出電圧値を許容値記憶部６４２に入力してもよい。

上述したような構成の磨耗検出部６０を用いた切削ブレード２２の磨耗検出は，以下のようにして行うことができる。磨耗検出は，被切削物が切削されていないときに，例えば定期的に行われるが，この際，摩耗用電圧値検出部６２で検出される電圧値は，磨耗比較部６４６で，許容値記憶部６４２に記憶されている「許容電圧値」と比較されている。ここで，切削ブレード２２の磨耗が許容量を超えると，摩耗用電圧値検出部６２の検出電圧値が「許容電圧値」を超えるため，磨耗比較部６４４は，切削ブレード２２の磨耗量が許容できる量を超えたと判定し，その旨の信号を出力する。この出力された信号を磨耗信号発信部６４７が受信すると，磨耗信号発信部６４７によりブレード磨耗信号が出力され，ダイシング装置１０の表示手段１６に伝達され，ランプ１６４が点灯する。これにより切削ブレード２２の磨耗量が許容量を超えているため，ブレードの交換が必要であることがオペレータに通知される。

なお，上述したように，破損用電圧値検出部５２と摩耗用電圧値検出部６２とは，同じように電圧値を検出するが，摩耗用電圧値検出部６２は，磨耗を検出するためには僅かな電圧値の差も検出できるように精度が高いものが必要となるが，破損用電圧値検出部５２は，破損を検出するためなので，任意の「しきい値」より上か下かを単純に判定するだけなので，磨耗検出ほどの精度を必要としない。しかし，破損検出は，切削ブレードが回転している間，常時行うことになるので，破損用電圧値検出部５２は，反応速度が早い方が好ましい。このように，破損用電圧値検出部５２と摩耗用電圧値検出部６２とでは性質の異なる特徴が必要とされるため，切換部４２によって切り換える必要がある。その後に続く判定部も，磨耗と破損とでは判定基準が異なるため，同時に切り換える必要がある。

このように，本実施形態に係るダイシング装置１０およびこれを用いたブレード状態検出方法によれば，１つのブレード状態検出部４０を使用しても，ダイシング装置１０を停止することなく，正確にブレードの破損と，ブレードの磨耗との双方を検出することができる。したがって，ダイシング装置１０内の使用スペースの縮小化や低コスト化が図れるとともに，これまでのように，磨耗を検出するために，チャックテーブルの近傍に設けられたセンサまでブレードを移動させる必要がないので，スループットが向上し，生産性を向上させることができる。

（第２の実施形態）
次に，本発明の第２の実施形態に係るブレード状態検出方法について説明する。本実施形態に係るブレード状態検出方法は，上述した第１の実施形態の特徴を備えるとともに，ブレード状態検出部４０による磨耗検出の検出結果に基づいて，移動手段７０がブレード検知センサ３０を移動させることにより，上述した破損検出位置および磨耗検出位置を補正することを特徴としている。以下，上述した第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

ここで，図６および図７に基づいて，本実施形態に係るブレード状態検出方法の特徴部分について説明する。なお，図７は，本実施形態に係るブレード状態検出方法を用いて磨耗検出の検出結果に基づいて磨耗検出位置を補正した状態を示す説明図である。

上述したように，磨耗比較部６４６は，磨耗量が許容量を超えたか否かを判定するとともに，検出電圧値から切削ブレード２２の磨耗量を算出する。磨耗量記憶部６４７には，切削ブレード２２の磨耗量に対応した電圧値が記憶されている。本実施形態においては，この磨耗量記憶部６４７に記憶された電圧値に対応する磨耗量が信号となって磨耗量信号発信部６４８に送られ，この信号は，さらに移動制御部７８に送られる。そして，図７に示したように，上記信号を受け取った移動制御部７８は，切削ブレード２２の磨耗量に応じて，破損検出位置や磨耗検出位置を補正する。

このように，切削ブレードの磨耗検出によって得られたデータによって，現在装着されている切削ブレードの刃先位置を正確に知ることができるため，この刃先位置データを基に，次の切削のときに行なわれるブレードの破損検出の際に，切削ブレードの破損検出位置を，最適な位置に修正することができる。この刃先位置データは，次に行う切削ブレードの磨耗検出の際にも，ブレードの磨耗検出位置を，最適な位置に修正することにも利用される。

このように，本実施形態に係るブレード状態検出方法によれば，磨耗検出によって得られた切削ブレード２２の磨耗量のデータを移動制御手段７８に送ることにより，切削ブレード２２の破損検出位置および磨耗検出位置を常に適正な位置に自動的に修正することができる。さらに，ブレード状態検出部４０が切削ブレード２２の状態に応じて，移動するのでオペレータの操作が簡単になり，負担を軽減させることができる。

（第３の実施形態）
次に，本発明の第３の実施形態に係るブレード状態検出方法について説明する。本実施形態に係るブレード状態検出方法は，上述した第１の実施形態の特徴とを備えるとともに，移動手段７０によりブレード検知センサ３０を破損検出位置から切削ブレード２２の外周より外側の水滴除去位置に移動させる工程と，ブレード検知センサ３０に付着した水滴を除去する工程と，ブレード検知センサ３０を磨耗検出位置に移動させた後に，ブレード状態検出部４０により切削ブレード２２の磨耗検出を行う工程と，を含むことを特徴としている。以下，上述した第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

なお，本実施形態における「水滴」には，純粋な切削水がブレード検知センサ３０に付着した水滴のみならず，被加工物の切削加工により発生した切削粉を含む切削水がブレード検知センサ３０に付着した水滴も含まれる。

ここで，主に図８に基づいて，本実施形態に係るブレード状態検出方法の特徴部分について説明する。なお，図８は，本実施形態に係るブレード検知センサ３０を磨耗検出位置から水滴除去位置に移動する工程を示す図であり，（ａ）は，切削ブレード２２と発光部３２からの光が当たるスポットＳとの関係を示す説明図であり，（ｂ）は，Ｚ軸負方向から見た下面図であり，（ｃ）は，Ｙ軸正方向から見た側面図である。

切削ブレード２２により被切削物を切削する際には，切削水を使用するため，ブレード検知センサ３０の受光部３４（例えば，受光素子の表面）に水滴が付着するが，ブレード状態検出部４０によって切削ブレード２２の破損検出する場合には，上述したように精度をそれほど必要としない検出方法であるので，実用上問題がない。しかし，ブレード状態検出部４０によって切削ブレード２２の磨耗検出する場合には，比較的高い精度が要求される検出であるため，水滴の付着により検出結果に大きな影響を及ぼす可能性がある。したがって，切削ブレード２２の磨耗検出する場合には，図８（ａ）〜（ｃ）に示すように，ブレード検知センサ３０を一旦，切削ブレード２２の外周より外側の水滴除去位置（図８（ａ）のスポットＳの位置）に移動させて，回転する切削ブレード２２の風圧によって，受光部３４に付着した水滴を吹き飛ばした後，ブレード検知センサ３０を磨耗検出位置に移動して，切削ブレード２２の磨耗検出を行うことが好ましい。

本実施形態に係るブレード状態検出方法によれば，このような水滴除去工程を加えることにより，比較的高い精度が必要とされる切削ブレードの磨耗検出において，ブレード検知センサの受光部に付着した水滴による検出精度の低下を防止することができる。

なお，さらに精度を高めるため，一度切削ブレード２２の磨耗検出を行った後に，再びブレード検知センサ３０を上記水滴除去位置に移動させて，再び切削ブレード２２の磨耗検出を行うという工程を複数回繰り返すことによって，さらに水滴を除去した状態にすることができ，精度の高い検出を行うことができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，上述した実施形態においては，切削装置としてダイシング装置１０の例を挙げて説明したが，本発明は，かかる例に限定されない。例えば，高速回転する切削ブレードを用いて被加工物を切削加工する装置であれば，例えば，ダイシング加工以外の切削加工を行う各種の切削装置であってもよい。

また，上述した実施形態においては，ブレード検知センサ３０が透過型の光学センサである場合について説明したが，ブレード検知センサは，切削ブレードの状態（破損および磨耗）を検知できるものであればよく，本発明は，かかる例に限定されない。例えば，ブレード検知センサは，反射型の光学センサであってもよい。

また，上述した実施形態においては，移動手段としてボールネジ機構を有する例について説明したが，本発明は，かかる例に限定されない。例えば，移動手段は，ブレード検知センサを切削ブレードの径方向に移動させることが可能であれば，他の移動機構を利用しているものであってもよい。

本発明は，切削ブレードの破損および磨耗を検出するブレード検出手段を備える切削装置，およびこの切削装置を用いたブレード状態検出方法に適用可能である。

本発明の第１の実施形態に係るダイシング装置の全体構成を示す斜視図である。 同実施の形態における切削ユニット，ブレード検知センサおよび移動手段の構成を示すＹ軸正方向から見た側面図である。 同実施の形態における切削ユニット，ブレード検知センサおよび移動手段の構成を示すＺ軸負方向から見た下面図である。 同実施の形態における破損検出位置および磨耗検出位置の切削ブレードとの位置関係を示す説明図であり，（ａ）は破損検出位置を示し，（ｂ）は磨耗検出位置を示している。 同実施の形態における切削ユニットと，ブレード検知センサと，ブレード状態検出部と，移動手段との関係を示す説明図である。 同実施の形態におけるブレード検知センサの破損検出位置と磨耗検出位置との間の移動を示す説明図である。 同実施の形態におけるブレード状態検出部の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係るブレード状態検出方法を用いて磨耗検出の検出結果に基づいて磨耗検出位置を補正した状態を示す説明図である。 本発明の第３の実施形態に係るブレード検知センサを磨耗検出位置から水滴除去位置に移動する工程を示す図であり，（ａ）は，切削ブレードと発光部からの光が当たるスポットとの関係を示す説明図であり，（ｂ）は，Ｚ軸負方向から見た下面図であり，（ｃ）は，Ｙ軸正方向から見た側面図である。

符号の説明

１０ ダイシング装置
２０ 切削ユニット
２２ 切削ブレード
３０ ブレード検知センサ
３２ 発光部
３４ 受光部
４０ ブレード状態検出部
４２ 光電変換部
４４ 切換部
５０ 破損検出部
５２ 破損用電圧値検出部
５４ 破損判定部
６０ 磨耗検出部
６２ 磨耗用電圧値検出部
６４ 磨耗判定部
７０ 移動手段
５４２ 破損比較部
５４４ しきい値記憶部
５４６ 破損信号発信部
６４２ 磨耗比較部
６４４ 許容値記憶部
６４６ 磨耗信号発信部
６４７ 磨耗量記憶部
６４８ 磨耗量信号発信部

Claims (5)

1. 被切削物を切削する切削ブレードと，前記切削ブレードの状態を光学的に検知するブレード検知センサと，前記ブレード検知センサを前記切削ブレードの外周部に対して接近または離隔させる移動手段と，前記ブレード検知センサの検知結果に基づいて前記切削ブレードの破損および磨耗を検出するブレード状態検出部と，を備える切削装置であって：
   前記ブレード検知センサは，前記移動手段により，前記切削ブレードの破損検出位置と前記切削ブレードの磨耗検出位置とに選択的に位置することが可能であり，
   前記ブレード状態検出部は，前記ブレード検知センサの検知結果に基づいて前記切削ブレードの破損検出を行う破損検出部と，前記ブレード検知センサの検知結果に基づいて前記切削ブレードの磨耗検出を行う磨耗検出部と，前記ブレード検知センサの位置に応じて前記破損検出部と前記磨耗検出部とを切り換える切換部と，を有し，
   前記ブレード検知センサが前記破損検出位置にある場合には，前記切換部を前記破損検出部に接続するように切り換え，前記破損検出部を動作させて前記切削ブレードの破損を検出し，前記ブレード検知センサが前記磨耗検出位置にある場合には，前記切換部を前記磨耗検出部に接続するように切り換え，前記磨耗検出部を動作させて前記切削ブレードの磨耗を検出することを特徴とする，切削装置。
2. 前記ブレード検知センサは，前記移動手段により，前記切削ブレードを交換可能な退避位置にまで移動可能であることを特徴とする，請求項１に記載の切削装置。
3. 被切削物を切削する切削ブレードと，前記切削ブレードの状態を光学的に検知するブレード検知センサと，前記ブレード検知センサを前記切削ブレードの外周部に対して接近または離隔させる移動手段と，前記ブレード検知センサの検知結果に基づいて前記切削ブレードの破損および磨耗を検出するブレード状態検出部とを備え，前記ブレード検知センサは，前記移動手段により前記切削ブレードの破損検出位置と前記切削ブレードの磨耗検出位置とに選択的に位置することが可能な切削装置におけるブレード状態検出方法であって：
   前記切削ブレードが被切削物を切削している場合には，前記ブレード状態検出部により前記切削ブレードの破損検出を行い，前記切削ブレードが被切削物を切削していない場合には，前記ブレード状態検出部により前記切削ブレードの磨耗検出を行うことを特徴とする，ブレード状態検出方法。
4. 被切削物を切削する切削ブレードと，前記切削ブレードの状態を光学的に検知するブレード検知センサと，前記ブレード検知センサを前記切削ブレードの外周部に対して接近または離隔させる移動手段と，前記ブレード検知センサの検知結果に基づいて前記切削ブレードの破損および磨耗を検出するブレード状態検出部とを備え，前記ブレード検知センサは，前記移動手段により前記切削ブレードの破損検出位置と前記切削ブレードの磨耗検出位置とに選択的に位置することが可能な切削装置におけるブレード状態検出方法であって：
   前記移動手段は，前記ブレード状態検出部による磨耗検出の検出結果に基づいて，前記ブレード検知センサを移動させて，前記破損検出位置及び／又は前記磨耗検出位置を補正することを特徴とする，ブレード状態検出方法。
5. 被切削物を切削する切削ブレードと，前記切削ブレードの状態を光学的に検知するブレード検知センサと，前記ブレード検知センサを前記切削ブレードの外周部に対して接近または離隔させる移動手段と，前記ブレード検知センサの検知結果に基づいて前記切削ブレードの破損および磨耗を検出するブレード状態検出部とを備え，前記ブレード検知センサは，前記移動手段により前記切削ブレードの破損検出位置と前記切削ブレードの磨耗検出位置とに選択的に位置することが可能な切削装置におけるブレード状態検出方法であって：
   前記移動手段により前記ブレード検知センサを前記破損検出位置から前記切削ブレードの外周より外側の水滴除去位置に移動させる工程と；
   前記ブレード検知センサに付着した水滴を除去する工程と；
   前記ブレード検知センサを前記磨耗検出位置に移動させた後に，前記ブレード状態検出部により前記切削ブレードの磨耗検出を行う工程と；
   を含むことを特徴とする，ブレード状態検出方法。
   
   

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