JP2009255242A - Suction device, retaining table, conveying device, workpiece machining device, and method for machining workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークを吸着する吸着装置と、その吸着装置を有する保持テーブル、搬送装置及びワーク加工装置と、そのワーク加工装置を使用したワーク加工方法とに関するものである。 The present invention relates to a suction device that sucks a workpiece, a holding table having the suction device, a transport device, a workpiece machining device, and a workpiece machining method using the workpiece machining device.
各種のワーク(被加工物)を加工する加工装置においては、ワークを保持するための手段として、吸引源に連通する吸着面を有する吸着装置が使用されている。この吸着装置は、吸着面に作用する負圧によって、ワークの加工時にワークを吸引保持したり、ワークの搬送時に搬送対象のワークを保持したりする用途に用いられている。例えば、半導体ウェーハ等のワークを切削する切削装置においては、切削対象のワークがチャックテーブルにおいて保持されるが、このチャックテーブルには通常は前記吸着装置が採用されており、吸引源に連通する吸着面においてワークが保持される。また、加工前及び加工後のワークは、搬送装置によって切削装置内の所定の位置に搬送されるが、この搬送装置にも前記吸着装置が採用されている(例えば特許文献1参照)。 In a processing apparatus that processes various workpieces (workpieces), a suction device having a suction surface that communicates with a suction source is used as a means for holding the workpiece. This suction device is used for the purpose of sucking and holding a workpiece when processing the workpiece, or holding a workpiece to be transferred when the workpiece is transferred by a negative pressure acting on the suction surface. For example, in a cutting device that cuts a workpiece such as a semiconductor wafer, the workpiece to be cut is held by a chuck table. Usually, the chuck device employs the suction device, and suction that communicates with a suction source. The workpiece is held on the surface. In addition, the workpiece before and after the processing is transported to a predetermined position in the cutting device by the transport device, and the suction device is also adopted in this transport device (see, for example, Patent Document 1).
しかし、前述の負圧によりワークを保持する構成の吸着装置においては、吸引源と吸着面との間に何らかの異物が混入することがあり、この場合は吸着面における吸着力の低下を招くことになる。そして、このようにして吸着力が低下すると、加工対象のワークを保持するチャックテーブルでは加工位置のズレ等の加工における不具合が発生することがあった。また、ワークを搬送する搬送装置では、ワークの保持力の低下によりワークが落下して破損することもあった。更には、同様の吸着装置を搭載した他の加工装置においても、加工品質を低下させたりワークを破損させたりすることがあった。 However, in the suction device configured to hold the workpiece by the negative pressure described above, some foreign matter may be mixed between the suction source and the suction surface, and in this case, the suction force on the suction surface is reduced. Become. If the suction force is reduced in this way, there may be a problem in processing such as a shift of the processing position in the chuck table that holds the workpiece to be processed. Moreover, in the conveyance apparatus which conveys a workpiece | work, the workpiece | work may fall and be damaged by the fall of the holding power of a workpiece | work. Furthermore, in other processing apparatuses equipped with the same suction device, the processing quality may be deteriorated or the workpiece may be damaged.
本発明は、これらの事実に鑑みて成されたものであり、その主な技術的課題は、加工装置においてワークを吸着する吸着装置の吸着力が何らかの原因で低下したとしても、加工品質を低下させたりワークを破損させたりすることを回避することにある。 The present invention has been made in view of these facts, and its main technical problem is that even if the suction force of the suction device that sucks the workpiece in the processing device is reduced for some reason, the processing quality is lowered. It is to avoid causing the work or the work to be damaged.
第一の発明は、ワークを吸着する吸着面を有する吸着部と、吸着面に作用する吸引力を発生させる吸引力発生手段と、吸着部及び吸引力発生手段を制御する制御手段とを備えた吸着装置に関し、吸引力発生手段が、吸引機構と、吸引機構と吸着面とを連通させる連通路と、連通路に配設された圧力計とを備え、制御手段が、吸着部のステータス情報に基づき吸着面にワークが吸着されているか否かを推定する吸着推定部と、実際に吸着面にワークが吸着されているか否かの判断の基準となる吸引力の第一の閾値を記憶する第一の閾値記憶部と、吸着面及び吸引力発生手段に異常があるか否かの判断の基準となる吸引力の第二の閾値を記憶する第二の閾値記憶部とを備え、制御手段が、吸着推定部が吸着面にワークが吸着されていないと推定し、かつ、圧力計における計測値が第一の閾値を下回った場合は、吸着面にワークが吸着されているとの異常を検出し、吸着推定部が吸着面にワークが吸着されていないと推定し、かつ、圧力計における計測値が第一の閾値以上第二の閾値以下の場合は、吸着面にワークが吸着されていないが吸着面または吸引力発生手段のいずれかに異常があると判断し、吸着推定部が吸着面にワークが吸着されていないと推定し、かつ、圧力計における計測値が第二の閾値を上回った場合は異常がないと判断し、吸着推定部が吸着面にワークが吸着されていると推定し、かつ、圧力計における計測値が第一の閾値を下回った場合は、異常がないと判断する。 The first invention includes a suction portion having a suction surface for sucking a workpiece, a suction force generation means for generating a suction force acting on the suction surface, and a control means for controlling the suction portion and the suction force generation means. With respect to the suction device, the suction force generating means includes a suction mechanism, a communication path for communicating the suction mechanism and the suction surface, and a pressure gauge disposed in the communication path, and the control means includes status information of the suction section. A suction estimation unit that estimates whether or not the workpiece is attracted to the suction surface, and a first threshold value of the suction force that serves as a reference for determining whether or not the workpiece is actually attracted to the suction surface. A first threshold storage unit and a second threshold storage unit that stores a second threshold value of suction force that serves as a reference for determining whether or not the suction surface and the suction force generation unit are abnormal. The suction estimation unit estimates that the workpiece is not attracted to the suction surface. In addition, when the measured value in the pressure gauge falls below the first threshold, an abnormality is detected that the workpiece is adsorbed on the adsorption surface, and the adsorption estimation unit estimates that the workpiece is not adsorbed on the adsorption surface. If the measured value in the pressure gauge is greater than or equal to the first threshold value and less than or equal to the second threshold value, it is determined that there is an abnormality in either the suction surface or the suction force generation means although the workpiece is not sucked on the suction surface If the suction estimation unit estimates that the workpiece is not attracted to the suction surface and the measured value on the pressure gauge exceeds the second threshold, it is determined that there is no abnormality. Is adsorbed and the measured value in the pressure gauge falls below the first threshold, it is determined that there is no abnormality.
第二の発明は、加工装置に配設され加工対象のワークを保持する保持テーブルに関し、上記の吸着装置を備え、前記吸着面においてワークを保持するものである。この保持テーブルにおいては、第二の閾値を−35kPa〜−45kPaとすることが望ましい。 A second invention relates to a holding table that is disposed in a processing apparatus and holds a workpiece to be processed. The holding table includes the suction device described above, and holds the workpiece on the suction surface. In this holding table, it is desirable that the second threshold value be −35 kPa to −45 kPa.
第三の発明は、加工対象のワークを搬送する搬送装置に関し、上記の吸着装置を備え、前記吸着面においてワークを保持して搬送するものである。 3rd invention is related with the conveying apparatus which conveys the workpiece | work of process object, is equipped with said adsorption | suction apparatus, hold | maintains and conveys a workpiece | work in the said adsorption surface.
第四の発明は、加工対象のワークを保持する保持テーブルと、保持テーブルに保持されたワークを加工する加工手段と、ワークを搬送する搬送装置とを少なくとも備えた加工装置に関し、保持テーブルまたは搬送装置が上記の吸着装置を備え、その吸着面においてワークを保持するものである。 The fourth invention relates to a processing apparatus comprising at least a holding table that holds a workpiece to be processed, a processing means that processes the workpiece held on the holding table, and a transport device that transports the work. The apparatus includes the above-described suction device and holds the workpiece on the suction surface.
第五の発明は、上記加工装置を用いて保持テーブルに保持されたワークを加工手段により加工するワークの加工方法に関し、吸着推定部が保持テーブルの吸着面にワークが保持されていないと推定している場合において、吸引機構による吸引力を該吸着面に作用させ、圧力計の計測値が第一の閾値を下回った場合には、制御手段はワークが吸着面に保持されているとの異常を検出して新たなワークが吸着面に載置されない様に規制し、圧力計の計測値が第一の閾値以上であって第二の閾値以下であった場合には、制御手段は吸着面にワークは保持されていないが吸着面または吸引力発生手段のいずれかに異常があると判断してその旨を報知し、圧力計の計測値が第二の閾値を上回った場合には、制御手段は吸引力が正常であると判断して新たなワークが吸着面に吸着されることを許容する判断工程と、判断工程において吸引力が正常であると判断した場合には搬送装置によって保持テーブルの吸着面にワークを搬送する搬送工程と、保持テーブルの吸着面に保持されたワークを加工手段によって加工する加工工程とを含む。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a workpiece processing method for processing a workpiece held on a holding table by the processing means using the processing apparatus, and the suction estimation unit estimates that the workpiece is not held on the suction surface of the holding table. In the case where the suction force is applied to the suction surface and the measured value of the pressure gauge falls below the first threshold value, the control means detects that the workpiece is held on the suction surface. If the pressure gauge measurement value is greater than or equal to the first threshold and less than or equal to the second threshold, the control means detects that the new workpiece is not placed on the adsorption surface. The workpiece is not held, but it is judged that there is an abnormality in either the suction surface or the suction force generation means, and this is notified, and if the measured value of the pressure gauge exceeds the second threshold value, control is performed. Means that the suction force is normal and new A determination step for allowing the workpiece to be attracted to the suction surface, a transport step for transporting the workpiece to the suction surface of the holding table by the transport device when the suction force is determined to be normal in the determination step, and a holding table And a processing step of processing the work held on the suction surface by the processing means.
本発明に係る吸着装置では、吸着面においてワークが吸着されているか否かを推定する吸着推定部を備えると共に、吸着面に実際にワークが吸着されているか否かを判断する際の基準となる吸引力の値を第一の閾値とし、吸着面及び吸引力発生手段に異常があるか否かを判断する際の基準となる吸引力の値を第二の閾値とし、圧力計による計測値と第一の閾値及び第二の閾値との大小関係を制御手段において判断するため、その大小関係に応じて、実際に吸着面にワークがあるかないか及び吸着面における吸引力が低下していないかを一度に判断することができる。 The suction device according to the present invention includes a suction estimation unit that estimates whether or not a workpiece is sucked on the suction surface, and serves as a reference for determining whether or not the workpiece is actually sucked on the suction surface. The value of the suction force is the first threshold, the value of the suction force that serves as a reference when determining whether there is an abnormality in the suction surface and the suction force generation means is the second threshold, Since the control means determines the magnitude relationship between the first threshold value and the second threshold value, according to the magnitude relationship, whether there is actually a work on the suction surface and whether the suction force on the suction surface has decreased Can be determined at a time.
本発明に係る保持テーブルは、上記吸着装置を備えたことにより、加工対象のワークが充分な吸引力により保持されているかどうかを把握し、吸引力が正常でない場合は対処することで、加工を精度良く行うことができると共に、既にワークを保持しているか否かを把握することができる。また、第二の閾値を−35kPa〜−45kPaとすることで、連通路の詰まり等に起因する吸引力の不足があるかどうかについての適切な判断ができる。 The holding table according to the present invention is provided with the above-described suction device, so that it is possible to grasp whether the workpiece to be processed is held with sufficient suction force, and to handle when the suction force is not normal. It can be performed with high accuracy, and it can be grasped whether or not the workpiece is already held. In addition, by setting the second threshold value to −35 kPa to −45 kPa, it is possible to appropriately determine whether or not there is insufficient suction force due to clogging of the communication path.
本発明に係る搬送装置は、上記吸着装置を備えたことにより、加工対象のワークが充分な吸引力により保持されているかどうかを把握することで、ワークが落下して破損するのを防止することができると共に、既にワークを保持しているか否かを把握することができる。 The conveyance device according to the present invention includes the above-described suction device to prevent the workpiece from falling and being damaged by grasping whether the workpiece to be processed is held with sufficient suction force. It is possible to grasp whether or not the workpiece is already held.
本発明に係るワーク加工装置は、ワークを保持する保持テーブルと、保持テーブルに保持されたワークを加工する加工手段と、ワークを搬送する搬送装置とを備え、保持テーブルまたは搬送装置に上記吸着装置を備えたことにより、保持テーブルに保持されたワークの加工ずれやワーク同士の衝突を防止して高精度な加工を可能とすると共に、加工前後のワークの搬送時にワークの落下やワーク同士の衝突に起因する破損を防止することができる。 A workpiece processing apparatus according to the present invention includes a holding table that holds a workpiece, a processing unit that processes the workpiece held on the holding table, and a conveyance device that conveys the workpiece, and the suction device is attached to the holding table or the conveyance device. It is possible to prevent high-precision machining by preventing machining deviation of workpieces held on the holding table and collision between workpieces, and dropping of workpieces and collision between workpieces during conveyance of workpieces before and after machining. Can be prevented from being damaged.
本発明に係るワーク加工方法は、上記ワーク加工装置を使用し、保持テーブルの吸着面に本来ワークが吸着されていないと考えられるときに、ワークが吸着されているという異常を検出した場合は、次のワークが吸着されないように制御することにより保持テーブルにおけるワークが保持された状態で新たなワークが載置されるのを回避してワーク同士の衝突を回避することができる。また、保持テーブルの吸着面に本来ワークが吸着されていないと考えられるときに、吸引力が充分でない場合は、その旨を報知して対策を促し、吸引力が正常である場合は新たなワークを吸着することを許容し、新たなワークの吸着を許容した場合は、搬送装置によって新たなワークを保持テーブルに搬送し、そのワークを加工するため、保持テーブルにおいて正常な吸引力によって吸着されたワークを加工することができ、加工ずれを防止して高精度な加工が可能となる。 The workpiece machining method according to the present invention uses the workpiece machining apparatus described above, and when it is considered that the workpiece is originally not attracted to the suction surface of the holding table, By controlling so that the next workpiece is not attracted, it is possible to avoid a new workpiece from being placed while the workpiece is held on the holding table, thereby avoiding a collision between the workpieces. In addition, when it is considered that the workpiece is not attracted to the suction surface of the holding table, if the suction force is not sufficient, a notification is given to that effect, and if the suction force is normal, a new workpiece is When a new workpiece is allowed to be sucked, the new workpiece is transferred to the holding table by the transfer device, and the workpiece is processed. The workpiece can be machined, and machining deviation can be prevented and high-precision machining can be performed.
図1に示す切削装置1は、半導体ウェーハ等のワークを加工する装置の一種であり、ワークを保持する保持テーブル2と、保持テーブル2に保持されたワークを切削加工する加工手段である切削手段3とを備えている。保持テーブル2はX軸方向に移動可能となっている一方、切削手段3はY軸方向及びZ軸方向に移動可能となっている。保持テーブル2は、ワークを吸着する吸着部20と、装置内部に備えた図2に示す吸引力発生手段101とを備えている。切削手段3は、回転軸30の先端部に切削ブレード31が装着され、回転軸30の回転に伴って切削ブレード31も回転する構成となっている。保持テーブル2の移動経路の上方には、ワークの切削すべき位置を撮像部40によって撮像し検出して切削ブレード31との位置合わせを行うアライメント手段4が配設されている。保持テーブル2、切削手段3及びアライメント手段4は、CPUやメモリ等を有する装置内部の制御手段5によって制御される。また、吸着部20等の部位の座標上の位置や動作状態を含むステータス情報も制御手段5によって認識される。
A
この切削装置1において、切削対象のワークWは、テープTに貼着され、また、テープTがリング状のフレームFに貼着されることにより、ワークWがテープTを介してフレームFと一体となって支持される。そして、ワークWは、その状態でカセットCに収容される。カセットCの近傍にはワークWを載置して位置合わせするための載置領域60が設けられており、載置領域60にはカセットCから切削前のワークを取り出すと共に切削後のワークをカセットCに収容する搬出入手段6が配設されている。
In the
載置領域60と保持テーブル2との間には、ワークWを保持して搬送する第一の搬送装置7が配設されている。この第一の搬送装置7は、ワークを吸着する吸着部70と、旋回動及び昇降可能なアーム部71と、装置内部に備えた図2に示す吸引力発生手段101とを備えており、吸着部70においてワークを保持した状態でアーム部71が旋回及び昇降することによりワークを載置領域60と保持テーブル2との間で搬送することができる。
Between the
また、保持テーブル2の近傍には、切削後のワークを洗浄する洗浄手段8が配設されており、その上方には、保持テーブル2と洗浄手段8との間でワークを搬送する第二の搬送装置9が配設されている。この第二の搬送装置9は、ワークを吸着する吸着部90と、水平移動及び昇降可能なアーム部91と、装置内部に備えた図示しない吸引力発生手段とを備えており、吸着部90においてワークを保持した状態でアーム部91が水平移動及び昇降することによりワークを保持テーブル2と洗浄手段8との間で搬送することができる。第一の搬送装置7及び第二の搬送装置9は、制御手段5によって制御されると共に、吸着部70、90の座標上の位置や動作状態を含むステータス情報が制御手段5によって常に認識される。
A cleaning means 8 for cleaning the workpiece after cutting is disposed in the vicinity of the holding table 2, and a second portion for conveying the work between the holding table 2 and the
保持テーブル2、第一の搬送手段7及び第二の搬送手段9は、図2に示す吸着装置10を有している。すなわちこの吸着装置10は、保持テーブル2、第一の搬送手段7及び第二の搬送手段9のいずれにも採用可能なように構成されており、ワークを吸着する吸着面100aを有する吸着部100と、吸着面100aに作用する吸引力を発生させる吸引力発生手段101と、吸着部100及び吸引力発生手段101を制御する制御手段5とを備えている。
The holding table 2, the
吸引力発生手段101は、負圧を発生させて吸引源となる吸引機構101aと、吸引機構101aと吸着面100aとを連通させる連通路101bと、連通路101bに連結され負圧の圧力を計測する圧力計101cとを備えている。圧力計101cには制御手段5が電気的に接続されており、制御手段5においては、圧力計101cにおける計測値を読み出し、その値に応じた処理を行うことができる。なお、図2では吸着面100aが上を向いた状態となっているが、第一の搬送装置7及び第二の搬送装置9では吸着面100aが下向きとなる。
The suction force generating means 101 generates a negative pressure and measures a
制御手段5には、保持テーブル2や第一の搬送装置7及び第二の搬送装置9に備えた吸着部100のステータス情報を認識し、そのステータスに基づいて、各吸着部100においてワークを吸着しているか否かを推定する吸着推定部50を備えている。この吸着推定部50は、例えば図1における保持テーブル2のX軸方向の位置や、第一の搬送装置7の吸着部70または第二の搬送装置9の吸着部90の位置等に基づいて、吸着部100がワークを保持していると推定されるときか否かを判断する。例えば、保持テーブル2が図1に示すように切削手段3から最も離れた位置(ホームポジション)から+X方向に少しでも移動している状態では、ワークを保持していると推定する。一方、保持テーブル2がホームポジションにある場合は、第一の搬送装置7及び第二の搬送装置9のステータスとの複合情報によってワークを吸着しているか否かを推定する。例えば、保持テーブル2がホームポジションにあり、第一の搬送装置7の吸着部70が何も保持せずに載置領域60に戻る過程及び戻った後である場合は、保持テーブル2においてワークを保持していると推定する。一方、保持テーブル2がホームポジションにあり、第一の搬送装置7が一度も移動していないような場合は、保持テーブル2においてワークを保持していないと推定する。
The control means 5 recognizes the status information of the
制御手段5は、実際に吸着面100aにワークが吸着されているか否かの判断の基準となる吸引力(負圧の圧力)の第一の閾値を記憶する第一の閾値記憶部51と、吸着面100a及び吸引力発生手段101に異常があるかどうかの判断の基準となる吸引力の第二の閾値を記憶する第二の閾値記憶部52とを有している。これらはメモリ等の記憶素子により構成されており、第一の閾値記憶部51及び第二の閾値記憶部52に記憶させる圧力の値は、図1の切削装置1の前面側に備えた入力部53から入力することができる。制御手段5では、吸着推定部50における推定と、圧力計101cから読み出した計測値と第一の閾値及び第二の閾値との比較結果とから、保持テーブル2や第一の搬送装置7及び第二の搬送装置9を構成する吸着面100aや吸引力発生手段101の異常の有無や、吸着面100aにおいてワークが保持されているか否かを判断することができる。図3に示すように、第一の閾値は第二の閾値より小さい値となっており、例えば、第一の閾値の値は−55〜―65[kPa]であり、第二の閾値の値は−35〜−45[kPa]である。
The control means 5 includes a first threshold
図3に示すように、圧力計101cにおける負圧の計測値は、第一の閾値を下回った状態である状態(1)、第一の閾値以上第二の閾値以下の状態である状態(2)、第二の閾値を上回った状態である状態(3)とに大別することができる。吸着面100aにおいて実際にワークが吸着されれば負圧の値は低くなり(絶対値が大きくなり)、ワークが吸着されていない状態では負圧の値が高くなる(絶対値が小さくなる)ため、状態(3)では、吸着面100aにおいてワークを吸着していると制御手段5が判断することができる。状態(2)では、吸着面100aにおいてワークを保持していないが、正常時と比較して負圧の値が低いと制御手段5が判断することができる。状態(1)では、吸着面100aにおいてワークを保持しておらず、そのときの負圧の値も正常であると制御手段5が判断することができる。
As shown in FIG. 3, the measured value of the negative pressure in the pressure gauge 101c is in a state (1) that is below the first threshold, and in a state (2) that is not less than the first threshold and not more than the second threshold. ), And can be roughly classified into a state (3) which is a state exceeding the second threshold. If the workpiece is actually sucked on the
また、これら3つの状態と吸着推定部50における推定内容との組み合わせによって、吸着面100aや吸引力発生手段101における異常の有無や、吸着面100aにおいて実際にワークが保持されているか否かを判断することができる。
Further, the combination of these three states and the content estimated by the
第一の閾値記憶部51及び第二の閾値記憶部52には、保持テーブル2、第一の搬送装置7及び第二の搬送装置9のそれぞれについて個別に値を設定することもでき、共通の値を設定することもできる。例えば、保持テーブル2の吸着面100aにおいてワークWが正常に保持された際の負圧の値は、−60[kPa]を下回ることが経験上知られている。ただし、第一の閾値の値を低くしすぎると、実際には正常に吸着されていなくても正常であると誤認してしまうおそれがあり、逆に、第一の閾値を高くしすぎると、実際には正常に吸着されていても異常と誤認してしまうおそれがある。したがって、第一の閾値は、−55〜−65[kPa]の範囲、例えば−60[kPa]に設定することが望ましい。一方、第二の閾値の値については未知であったため、実験を行うことにより最適な値の範囲を求めた。かかる実験においては、保持テーブル2の吸着部100aにおいてワークを保持せず、切削時に近い環境とするために、最初に切削水に相当する水を保持テーブル2に対して吐出し、その後、圧力計101cにおける負圧を計測した。水の吐出直後は負圧がマイナス方向に急激に下がるため、負圧が徐々に上がり、ある程度安定してから圧力計101cを用いて負圧を連続で4回測定した。保持テーブル2としては、吸着面がポーラスタイプで8インチサイズと12インチサイズという一般的な2種類を用い、保持テーブル2へ水を吐出し4回連続測定を行うことを1セットとし、それぞれの種類の保持テーブルについて3セットずつ測定を行った。実験結果を下記の表1に示す。
(表1)
表1からは、保持テーブル2が12インチの場合も8インチの場合も、一部の例外を除き負圧の計測値は−35[kPa]を上回り、平均値はそれぞれ−31.0[kPa]、−31.9[kPa]であることがわかった。第二の閾値の値を低くしすぎると、連通路101bが詰まる等して吸引力が低下しても異常なしと誤認してしまうおそれがあり、逆に、第二の閾値を高くしすぎると、吸引力が正常でも異常と誤認してしまうおそれがある。したがって、上記実験結果と、実験環境は切削時に近い環境ではあるが切削時よりも連通路101b内に水分が多く残っているであろうこと(実際の切削時には吸着面100aに直接水がかかることはないため)とを踏まえ、第二の閾値は、−35〜−45[kPa]の範囲、例えば−40[kPa]に設定することが望ましいと考えられる。
In the first threshold
(Table 1)
From Table 1, it can be seen that, with some exceptions, the measured value of negative pressure exceeds -35 [kPa], and the average value is -31.0 [kPa], regardless of whether the holding table 2 is 12 inches or 8 inches. It was found to be -31.9 [kPa]. If the value of the second threshold value is too low, there is a risk that the
図3に示すように、吸着をONとする前、すなわち吸着面100aに吸引機構101aからの吸引力を作用させていない状態では、圧力計101cにおける負圧の計測値は第二の閾値を上回っている。そして、吸着をONとすると、図2に示した吸着推定部50がワークが吸着面100aに吸着されていないと推定している場合とワークが吸着面100aに吸着されていないと推定している場合とで、制御手段5がそれぞれ以下のように判断する。
As shown in FIG. 3, before the suction is turned on, that is, when the suction force from the
吸着面100aにおいてワークを吸着していないと吸着推定部50が推定している場合において、状態(1)のように負圧の計測値が第二の閾値を上回った場合は、実際にワークを吸着しておらず、負圧の値も正常であると制御手段5は判断する。
In the case where the
吸着面100aにおいてワークを吸着していないと吸着推定部50が推定している場合において、状態(2)のように負圧の計測値が第一の閾値以上第二の閾値以下の場合は、実際にワークを吸着していないが、負圧の値が正常値よりも低いと制御手段5は判断する。
When the
吸着面100aにおいてワークを吸着していないと吸着推定部50が推定している場合において、状態(3)のように負圧の計測値が第一の閾値を下回った場合は、ワークを吸着していないべきであるにもかかわらず実際にはワークを吸着していると制御手段5は判断する。このときの負圧の値の良否は不明である。
When the
吸着面100aにおいてワークを吸着していると吸着推定部50が推定している場合において、状態(1)のように負圧の計測値が第二の閾値を上回った場合は、ワークを吸着しているべきであるにもかからず実際にはワークを吸着していないと制御手段5は判断する。
In the case where the
吸着面100aにおいてワークを吸着していると吸着推定部50が推定している場合において、状態(2)のように負圧の計測値が第一の閾値以上第二の閾値以下の場合は、ワークを吸着しているべきであるにもかからず実際にはワークを吸着しておらず、負圧の値が正常値よりも低いと制御手段5は判断する。
When the
吸着面100aにおいてワークを吸着していると推定していると吸着推定部50が場合において、状態(3)のように負圧の計測値が第一の閾値を下回った場合は、実際にワークを吸着していると制御手段5は判断する。なお、このときの負圧の値の良否は不明である。
If it is estimated that the workpiece is sucked on the
図1に示した切削装置1においてワークWを切削する場合は、テープTを介してフレームFと一体となって支持されたワークWがカセットCに収容される。なお、以下においては、テープTを介してフレームFと一体となって支持されたワークWを、単にワークWという。ワークWは特に限定はされないが、例えば半導体ウェーハ等のウェーハ、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるDAF(Die Attach Film)等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、ガラス系あるいはシリコン系の基板、ミクロンオーダーの加工精度が要求される各種加工材料等が挙げられる。
When the workpiece W is cut by the cutting
ワークWは、搬出入手段6がフレームFを挟持して載置領域60に引き出すことにより載置領域60に載置される。そして、第一の搬送装置7を構成する吸着部70にワークWが吸着され、アーム部71が旋回することによりワークWが保持テーブル2の直上まで移動し、そこでアーム部71を下降させて吸着部70における吸着を解除することにより保持テーブル2の吸着部20に載置される。ワークWが保持テーブル2に載置される前には、以下に示すように保持テーブル2においてワークを適正に保持できる状態かどうかを事前に判断することができる。
The work W is placed on the
具体的には、ワークWが保持テーブル2に搬送される前に、すなわち保持テーブル2が何も保持していない状態で、図4のフローチャートに示すように、図2に示した吸引機構101aから吸引力を作用させて保持テーブル2の吸着面100aに負圧を作用させる(ステップS1)。そして、制御手段5が圧力計101cの負圧の計測値を読み出し、その値が図3に示した(1)、(2)、(3)のいずれの状態に属するかを判断する(ステップS2、判断工程)。
Specifically, before the workpiece W is transferred to the holding table 2, that is, in a state where the holding table 2 holds nothing, as shown in the flowchart of FIG. 4, the
ワークWが保持テーブル2に保持される前は、吸着面100aはワークを吸着していないと吸着推定部50が推定しているため、ステップS2で読み出した計測値が(1)の範囲に属する場合は、保持テーブル2において別のワークを保持している状態ではなく吸引機構101aによる吸着力も正常であると制御手段5が判断し、新たなワークWが保持テーブル2の吸着面100aに吸着されるのを許容する。そして、切削しようとするワークWを第一の搬送装置7によって保持テーブル2に搬送して載置することにより、保持テーブル2の吸着面100aにおいてワークWが吸引保持される(ステップS3、搬送工程)。次に、ワークWを保持した保持テーブル2が図1におけるX軸方向に移動しアライメント手段4によって切削すべき位置が検出されて切削ブレード31とのY軸方向の位置合わせがなされた後に、更に保持テーブル2が同方向に移動すると共に、切削ブレード31が高速回転しながら切削手段3が下降して切削ブレード31がワークWに切り込むことにより切削が行われる(ステップS4、加工工程)。切削中は、保持テーブル2がホームポジションに戻らず、吸着推定部50が、保持テーブル2においてワークを保持していると推定するため、切削加工中においても制御手段5が圧力計101cの計測値を読み込み、その計測値が上記(1)の範囲に属する場合は、吸着を正常に行っていると判断することができる。
Before the workpiece W is held on the holding table 2, the
ステップS2で読み出した計測値が(2)の範囲に属する場合は、別のワークが保持テーブル2に保持されていることはないが、吸着力が充分ではないため、そのままワークWを搬送し保持して切削を行うと、切削時に切削位置がずれたりして加工品質が低下するおそれがある。そこで、そのような自体を回避するために、ブザー等の報知手段を鳴らす等して吸着面100aや連通路101bを含む吸引力発生手段101に異常がある旨をオペレータに報知する(ステップS5)。そして、オペレータや技術者が吸着力の低下原因を調査し、その原因を除去する(ステップS6)。次に、再び圧力計101cの負圧の計測値を制御手段5が読み出し(ステップS2)、正常値、すなわち(1)の範囲の値であれば、ステップS3以降に進む。一方、計測値が(2)の範囲のままであれば異常を報知し(ステップS5)、再度原因を解明し除去する(ステップS6)。
If the measurement value read in step S2 belongs to the range (2), another work is not held on the holding table 2, but the suction force is not sufficient, so the work W is transported and held as it is. When cutting is performed, the cutting position may be shifted during cutting, and the processing quality may be deteriorated. Therefore, in order to avoid such a situation, the operator is notified that there is an abnormality in the suction force generation means 101 including the
ステップS2で読み出した計測値が(3)の範囲に属する場合は、別のワークがすでに保持テーブル2において保持されていると考えられるため、制御手段5がその異常を検出し、加工しようとするワークが第一の搬送装置7によって保持テーブル2に搬送されるのを制御手段5による制御の下で規制し、その本来保持されているべきでないワークを保持テーブル2から除去する(ステップS7)。そして、再び圧力計101cの負圧の計測値を制御手段5が読み出し、その値が(1)の範囲の値に変われば、ステップS3以降に進む。
If the measurement value read in step S2 belongs to the range of (3), it is considered that another work is already held in the holding table 2, so the control means 5 detects the abnormality and tries to process it. The work is transported to the holding table 2 by the
ステップS4で行った切削加工が終了すると、保持テーブル2がホームポジションに戻り、第二の搬送装置9によってワークWが洗浄手段8に搬送されて洗浄及び乾燥が行われる。一方、次に切削しようとするワークを第一の搬送装置7によって保持テーブル2に搬送する前には、その都度図4のステップS1、S2の処理が行われ、異常がある場合にはステップS5,6,7の処理が行われる。このように、ワークの切削前に、保持テーブル2において別のワークが保持されているか、及び、吸着力が正常かを判断することにより、保持テーブル2において別のワークが保持されている場合は、新たにワークを搬送してワーク同士が衝突するのを回避することができ、吸着力に異常がある場合は切削前に原因を解明して対処することにより、切削品質が低下するのを防止することができる。
When the cutting process performed in step S4 is completed, the holding table 2 returns to the home position, and the workpiece W is transported to the cleaning means 8 by the
上記の例では、保持テーブル2においてワークを保持する前に図4に示した手順で異常があるかどうかをチェックすることとしたが、この処理を第一の搬送装置7及び第二の搬送装置9にも適用し、ワークの搬送のために行う吸着前に吸着異常が生ずるのを回避することもできる。
In the above example, it is determined whether or not there is an abnormality in the procedure shown in FIG. 4 before holding the workpiece in the holding table 2, but this processing is performed in the
例えば、図4に示したステップS3においては、第一の搬送装置7が切削前のワークを吸着して保持テーブル2に搬送するが、そのワークを吸着する前に図5に示す手順によって、第一の搬送装置7を構成する吸着面100a及び吸引力発生手段101が正常かどうかをチェックする。最初に、第一の搬送装置7の吸着面100aが載置領域60に載置されたワークを吸着する前に、吸引機構101aから吸着面100aに負圧を作用させ(ステップS11)、圧力計101cから負圧の値を制御手段5が読み出し、その値が図3に示した(1)、(2)、(3)のいずれに属するかを判断する(ステップS12)。
For example, in step S3 shown in FIG. 4, the
ワークWが第一の搬送装置7の吸着面100aに保持される前は、第一の搬送装置7のステータス情報から吸着面100aではワークを吸着していないと吸着推定部50が推定しているため、ステップS12で読み出した計測値が(1)の範囲に属する場合は、第一の搬送装置7において別のワークを保持している状態ではなく吸引機構101aによる吸着力も正常であると制御手段5が判断し、新たなワークWが第一の搬送装置7の吸着面100aに吸着されるのを許容する。そして、搬送しようとするワークを吸着し(ステップS13)、搬送する(ステップS14)。なお、搬送中は、圧力計101cの計測値を読み込み、その計測値が上記(1)の範囲に属する場合は、吸着を正常に行っていると判断することができる。
Before the workpiece W is held on the
ステップS12で読み出した計測値が(2)の範囲に属する場合は、別のワークが第一の搬送装置7に保持されていることはないが、吸着力が充分ではないため、そのままワークWを吸着して搬送すると、搬送の途中でワークWが落下して破損するおそれがある。そこで、ブザー等の報知手段を鳴らす等して第一の搬送装置7の吸着面100aや吸引力発生手段101に異常がある旨をオペレータに報知する(ステップS15)。そして、オペレータや技術者が吸着力の低下原因を調査し、その原因を除去する(ステップS16)。そして、再び圧力計101cの負圧の計測値を制御手段5が読み出し、正常値、すなわち(1)の範囲の値であれば、ステップS13以降に進む。一方、計測値が(2)の範囲のままであれば異常を報知し(ステップS15)、再度原因を解明し除去する(ステップS16)。
If the measured value read in step S12 belongs to the range (2), another workpiece is not held by the
ステップS12で読み出した計測値が(3)の範囲に属する場合は、別のワークがすでに第一の搬送装置7の吸着面100aにおいて保持されていると考えられるため、制御手段5がその異常を検出し、制御手段5による制御の下で加工しようとするワークが第一の搬送装置7の吸着面100aに保持されるのを規制する制御を行い、そのワークを第一の搬送装置7から除去する(ステップS17)。そして、再び圧力計101cの負圧の計測値を制御手段5が読み出し、その値が(1)の範囲の値に変われば、ステップS13以降に進む。その次以降のワークを搬送する場合も、同様の処理を行う。
If the measured value read in step S12 belongs to the range (3), it is considered that another work is already held on the
このように、ワークの搬送前に、第一の搬送装置7において別のワークが保持されているか、及び、吸着力が正常かを判断することにより、第一の搬送装置7において別のワークが保持されている場合は、新たにワークを搬送しようとしてワーク同士が衝突するのを回避することができ、吸着力に異常がある場合はワークの落下による破損を防止することができる。第二の搬送装置9においても、ワークを保持テーブル2と洗浄手段8との間で搬送する際に、新たにワークを搬送しようとしてワーク同士が衝突するのを回避することができると共に、吸着力に異常がある場合はワークの落下による破損を防止することができる。
As described above, before the workpiece is transferred, it is determined whether another workpiece is held in the
なお、上記の例では切削装置1における保持テーブル2、第一の搬送装置7及び第二の搬送装置9に本発明を適用して場合について説明したが、適用される装置は、その他の加工装置、例えば研削装置、研磨装置等でもよい。研削装置や研磨装置においては、研削対象、研磨対象のワークを保持する保持テーブルや加工対象のワークを装置内で搬送する搬送装置において吸着力の計測値に応じた処理を行うことができる。また、加工装置とは別に単独で使用される搬送装置にも本発明を適用することができる。
In the above example, the case where the present invention is applied to the holding table 2, the
1:切削装置
2:保持テーブル 20:吸着部
3:切削手段 30:回転軸 31:切削ブレード
4:アライメント手段 40:撮像部
5:制御手段
50:吸着推定部 51:第一の閾値記憶部 52:第二の閾値記憶部 53:入力部
6:搬出入手段 60:載置領域
7:第一の搬送装置 70:吸着部 71:アーム部
8:洗浄手段
9:第二の搬送装置 90:吸着部 91:アーム部
10:吸着装置
100:吸着部 100a:吸着面
101:吸引力発生手段 101a:吸引機構 101b:連通路 101c:圧力計
1: Cutting device 2: Holding table 20: Suction unit 3: Cutting unit 30: Rotating shaft 31: Cutting blade 4: Alignment unit 40: Imaging unit 5: Control unit 50: Suction estimation unit 51: First threshold storage unit 52 : Second threshold storage unit 53: input unit 6: carry-in / out means 60: placement area 7: first transport device 70: suction unit 71: arm unit 8: cleaning unit 9: second transport device 90: suction Unit 91: Arm unit 10: Suction device 100:
Claims (6)
該吸引力発生手段は、吸引機構と、該吸引機構と該吸着面とを連通させる連通路と、該連通路に配設された圧力計とを備え、
該制御手段は、該吸着部のステータス情報に基づき該吸着面にワークが吸着されているか否かを推定する吸着推定部と、実際に該吸着面にワークが吸着されているか否かの判断の基準となる吸引力の第一の閾値を記憶する第一の閾値記憶部と、該吸着面及び該吸引力発生手段に異常があるか否かの判断の基準となる吸引力の第二の閾値を記憶する第二の閾値記憶部とを備え、
該制御手段は、
該吸着推定部が該吸着面にワークが吸着されていないと推定し、かつ、該圧力計における計測値が該第一の閾値を下回った場合は、該吸着面に該ワークが吸着されているとの異常を検出し、
該吸着推定部が該吸着面にワークが吸着されていないと推定し、かつ、該圧力計における計測値が該第一の閾値以上該第二の閾値以下の場合は、該吸着面に該ワークが吸着されていないが該吸着面または該吸引力発生手段のいずれかに異常があると判断し、
該吸着推定部が該吸着面にワークが吸着されていないと推定し、かつ、該圧力計における計測値が該第二の閾値を上回った場合は異常がないと判断し、
該吸着推定部が該吸着面にワークが吸着されていると推定し、かつ、該圧力計における計測値が該第一の閾値を下回った場合は、異常がないと判断する
吸着装置。 An adsorption device comprising an adsorption part having an adsorption surface for adsorbing a workpiece, an attractive force generation means for generating an attractive force acting on the adsorption surface, and a control means for controlling the adsorption part and the attractive force generation means There,
The suction force generating means includes a suction mechanism, a communication path that communicates the suction mechanism and the suction surface, and a pressure gauge disposed in the communication path,
The control means includes a suction estimation unit that estimates whether or not a workpiece is attracted to the suction surface based on the status information of the suction portion, and a determination of whether or not the workpiece is actually attracted to the suction surface. A first threshold value storage unit for storing a first threshold value of a suction force as a reference, and a second threshold value of a suction force as a reference for determining whether or not there is an abnormality in the suction surface and the suction force generation means And a second threshold storage unit for storing
The control means includes
When the adsorption estimation unit estimates that the workpiece is not adsorbed on the adsorption surface, and the measured value of the pressure gauge falls below the first threshold, the workpiece is adsorbed on the adsorption surface. And detect anomalies with
When the adsorption estimation unit estimates that the workpiece is not adsorbed on the adsorption surface, and the measured value in the pressure gauge is not less than the first threshold and not more than the second threshold, the workpiece is placed on the adsorption surface. Is not adsorbed, but it is determined that either the adsorbing surface or the suction force generating means is abnormal,
When the adsorption estimation unit estimates that the workpiece is not adsorbed on the adsorption surface, and the measurement value in the pressure gauge exceeds the second threshold, it is determined that there is no abnormality,
An adsorption device that determines that there is no abnormality when the adsorption estimation unit estimates that a workpiece is adsorbed on the adsorption surface, and the measurement value of the pressure gauge falls below the first threshold value.
請求項1に記載の吸着装置を備え、前記吸着面において該ワークを保持する保持テーブル。 A holding table that is disposed in a processing apparatus and holds a workpiece to be processed,
A holding table comprising the suction device according to claim 1 and holding the workpiece on the suction surface.
請求項1に記載の吸着装置を備え、前記吸着面において該ワークを保持して搬送する搬送装置。 A conveying device for conveying a workpiece to be processed,
A transporting device comprising the suction device according to claim 1 and holding and transporting the workpiece on the suction surface.
該保持テーブルまたは該搬送装置は、請求項1に記載の吸着装置を備え、前記吸着面において該ワークを保持する加工装置。 A processing device comprising at least a holding table for holding a workpiece to be processed, a processing means for processing the workpiece held on the holding table, and a transport device for transferring the workpiece,
The holding table or the transfer device includes the suction device according to claim 1, and is a processing device that holds the workpiece on the suction surface.
前記吸着推定部が該保持テーブルの吸着面にワークが保持されていないと推定している場合において、前記吸引機構による吸引力を該吸着面に作用させ、前記圧力計の計測値が前記第一の閾値を下回った場合には、前記制御手段は該ワークが該吸着面に保持されているとの異常を検出して新たなワークが該吸着面に載置されない様に規制し、該圧力計の計測値が該第一の閾値以上であって前記第二の閾値以下であった場合には、該制御手段は該吸着面にワークは保持されていないが該吸着面または前記吸引力発生手段のいずれかに異常があると判断してその旨を報知し、該圧力計の計測値が該第二の閾値を上回った場合には、該制御手段は吸引力が正常であると判断して新たなワークが該吸着面に吸着されることを許容する判断工程と、
該判断工程において該吸引力が正常であると判断した場合には、前記搬送装置によって該保持テーブルの吸着面に該ワークを搬送する搬送工程と、
該保持テーブルの吸着面に保持されたワークを該加工手段によって加工する加工工程と、
を含むワーク加工方法。 A workpiece machining method for machining a workpiece held on the holding table by the machining means using the machining apparatus according to claim 5,
When the suction estimation unit estimates that the workpiece is not held on the suction surface of the holding table, the suction force by the suction mechanism is applied to the suction surface, and the measured value of the pressure gauge is the first value. The control means detects an abnormality that the workpiece is held on the suction surface and regulates the new workpiece not to be placed on the suction surface, and the pressure gauge When the measured value is not less than the first threshold value and not more than the second threshold value, the control means does not hold the work on the suction surface, but the suction surface or the suction force generating means. If any of the pressure gauges exceeds the second threshold, the control means determines that the suction force is normal. A determination step for allowing a new workpiece to be attracted to the attracting surface;
When it is determined that the suction force is normal in the determination step, a transfer step of transferring the workpiece to the suction surface of the holding table by the transfer device;
A processing step of processing the work held on the suction surface of the holding table by the processing means;
Workpiece processing method including
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