JP2011224720A

JP2011224720A - Cutting device

Info

Publication number: JP2011224720A
Application number: JP2010096819A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Fujimoto; 政良藤本
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2011-11-10
Anticipated expiration: 2030-04-20
Also published as: JP5506523B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutting device capable of detecting the reference position of a cutting blade with a simple structure.SOLUTION: The cutting device includes a chuck table having a holding surface for holding a workpiece, a cutting means having a spindle for rotatably supporting the cutting blade for cutting the workpiece held by the chuck table, and a blade detection means for detecting the height position of the lower end part of the cutting blade. The blade detection means is equipped with a pressure sensor which detects wind pressure generated by the airflow around the rotating cutting blade and outputs voltage according to the wind pressure.

Description

本発明は、切削装置の切削ブレードの切り込み方向の基準位置や切削ブレードの交換時期を検出するためのブレード検出手段を備えた切削装置に関する。 The present invention relates to a cutting apparatus provided with blade detection means for detecting a reference position in a cutting direction of a cutting blade of the cutting apparatus and a replacement time of the cutting blade.

半導体ウエーハやセラミックス、ガラス等の精密切削が必要となる電子部品の数々は、ダイシングソーといわれる切削装置で個々のチップに分割されるが、この切削加工にはミクロン単位の精密な精度が必要であり、それにはチップのサイズのみならず切り込み深さも重要となる。 Many electronic components that require precision cutting, such as semiconductor wafers, ceramics, and glass, are divided into individual chips by a cutting device called a dicing saw. This cutting requires precise precision in the order of microns. Yes, not only the chip size but also the cutting depth is important.

例えば、半導体ウエーハを個々のチップに分割する際には、半導体ウエーハはダイシングテープに固定され、ダイシングテープに１０〜３０μｍ程度切削ブレードを切り込ませて半導体ウエーハが完全切断されるが、ダイシングテープへの切り込み量が足りなければウエーハがチップに完全に分割されていなかったり、下面の切断辺にチッピングと呼ばれる欠けが発生してしまい、チップの品質に支障をきたすという問題がある。 For example, when a semiconductor wafer is divided into individual chips, the semiconductor wafer is fixed to a dicing tape, and the semiconductor wafer is completely cut by cutting a cutting blade of about 10 to 30 μm into the dicing tape. If the amount of cut is insufficient, the wafer is not completely divided into chips, or chipping called chipping occurs on the cut side of the lower surface, which causes problems in chip quality.

また、切削ブレードは、切削加工を継続するにつれて消耗していく性質を持っているため、その消耗量を検出し、ブレードの高さ位置を随時補正する必要がある。更に、切削ブレードの消耗量が使用限界量に達すると、新たな切削ブレードに交換する必要がある。 Further, since the cutting blade has a property of being consumed as cutting is continued, it is necessary to detect the amount of consumption and to correct the height position of the blade as needed. Furthermore, when the consumption amount of the cutting blade reaches the use limit amount, it is necessary to replace it with a new cutting blade.

このため切削装置は、切削ブレードの直径の減少に対応して切削ブレードの切り込み方向の基準位置を調整する必要があり、この基準位置を検出するためのブレード検出機構を備えている。 For this reason, the cutting apparatus needs to adjust the reference position in the cutting direction of the cutting blade in response to a decrease in the diameter of the cutting blade, and includes a blade detection mechanism for detecting the reference position.

従来のブレード検出機構は発光部及び受光部を有する光学センサーから構成され、このブレード検出機構により、切削ブレードの消耗量が随時検出され（セットアップ）、切削時のブレードの高さ位置補正や使用終了判定に役立ってきた（例えば、特開平１１−２１４３３４号公報参照）。 A conventional blade detection mechanism is composed of an optical sensor having a light emitting part and a light receiving part. With this blade detection mechanism, the amount of wear of the cutting blade is detected at any time (setup), the blade height position correction during cutting and the end of use It has been useful for the determination (see, for example, JP-A-11-214334).

このようなブレード検出機構は、切削ブレードを金属からなるチャックテーブルの枠体に切り込ませて導通をとることにより、切削ブレードの原点位置を検出する原点位置検出機構と併用される。 Such a blade detection mechanism is used in combination with an origin position detection mechanism that detects the origin position of the cutting blade by cutting the cutting blade into the frame of the chuck table made of metal and conducting it.

この原点位置検出機構で検出した切削ブレードの原点位置は、ウエーハ等の被加工物を切削するため、どの位置まで切削ブレードを下ろすことで被加工物のみを切削し、チャックテーブルまで切り込ませないかを設定する基準となる。原点位置検出機構では、切削ブレードでチャックテーブルの枠体上面に切り込むため、枠体上面に傷がつき、原点位置検出機構で頻繁に原点位置を検出するのは得策でない。 The origin position of the cutting blade detected by this origin position detection mechanism is to cut a workpiece such as a wafer, so that the cutting blade is lowered to cut only the workpiece and not to the chuck table. It becomes a standard to set up. In the origin position detection mechanism, since the cutting blade cuts into the upper surface of the frame body of the chuck table, the upper surface of the frame body is damaged, and it is not a good idea to frequently detect the origin position with the origin position detection mechanism.

そこで、原点位置検出機構とは別にチャックテーブルの近辺にブレード検出機構を設け、このブレード検出機構でブレードの刃先の切り込み方向の位置を検出し、チャックテーブルの保持面位置とブレード検出機構の検出位置との高さ方向（切り込み方向）の差を補正して、切削ブレードの原点位置を検出することが行われている。 Therefore, a blade detection mechanism is provided in the vicinity of the chuck table in addition to the origin position detection mechanism, and the blade detection mechanism detects the position of the blade edge in the cutting direction, and the chuck table holding surface position and the detection position of the blade detection mechanism. The origin position of the cutting blade is detected by correcting the difference in height direction (cutting direction).

特開平１１−２１４３３４号公報JP-A-11-214334 特許第４０３６１６１号公報Japanese Patent No. 4036161

しかし、光学センサーを用いたブレード検出機構は、光学センサーが露出している構造であるため、汚れるとその感度が落ち正確な検出ができなくなるといった欠点がある。更に、光学センサーの発光部と受光部間の光をブレードで遮断することでブレード先端の位置を検出するため、ブレードを挟み込むような光ファイバを内蔵する凸部を有する必要があり、構造が複雑となる。 However, since the blade detection mechanism using the optical sensor has a structure in which the optical sensor is exposed, there is a drawback in that if it becomes dirty, its sensitivity falls and accurate detection cannot be performed. Furthermore, since the position of the blade tip is detected by blocking the light between the light emitting part and the light receiving part of the optical sensor with the blade, it is necessary to have a convex part containing an optical fiber that sandwiches the blade, and the structure is complicated. It becomes.

また、切削ブレードの切刃に断続的にスリットが形成されたスリットブレードに対しては、光学式センサーでは断続的に光の遮断が変化するため測定が困難であるという問題がある。 Further, there is a problem in that it is difficult to measure a slit blade in which slits are intermittently formed on the cutting blade of the cutting blade because the light interception changes intermittently with an optical sensor.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構造で切削ブレードを下端の高さ位置を検出可能なブレード検出機構を内蔵した切削装置を提供することである。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a cutting device incorporating a blade detection mechanism capable of detecting the height position of the lower end of the cutting blade with a simple structure. That is.

本発明によると、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを回転可能に支持するスピンドルを有する切削手段と、該切削ブレードの下端部の高さ位置を検出するブレード検出手段とを備えた切削装置であって、該ブレード検出手段は、回転する該切削ブレード周囲の気流によって発生する風圧を検出し、風圧に応じて電圧を出力する圧力センサーを具備したことを特徴とする切削装置が提供される。 According to the present invention, a chuck table having a holding surface for holding a workpiece, a cutting means having a spindle for rotatably supporting a cutting blade for cutting the workpiece held on the chuck table, and the cutting blade A blade detecting means for detecting the height position of the lower end of the blade, wherein the blade detecting means detects the wind pressure generated by the airflow around the rotating cutting blade, and voltage according to the wind pressure. Is provided with a pressure sensor that outputs a pressure sensor.

好ましくは、ブレード検出手段はチャックテーブルの保持面の領域外に埋設され、ブレード検出手段の上端とチャックテーブルの保持面とは面一に形成されている。 Preferably, the blade detecting means is embedded outside the area of the holding surface of the chuck table, and the upper end of the blade detecting means and the holding surface of the chuck table are formed flush with each other.

本発明によると、ブレード検出手段が切削ブレード周囲の気流によって発生する風圧を検出し、風圧に応じて電圧を発生する圧力センサーを含んでいるため、センサー素子が素子をカバーする小型の枠体内に内蔵され表面に露出しないので汚れにくいという特徴がある。 According to the present invention, since the blade detection means includes the pressure sensor that detects the wind pressure generated by the airflow around the cutting blade and generates a voltage according to the wind pressure, the sensor element is included in the small frame that covers the element. Since it is built-in and not exposed to the surface, it has the feature of being difficult to get dirty.

また、センサー素子を内蔵する圧力センサーの枠体の上面は平面にできるため、光ファイバを収容するために凸部を必要とする光学センサーと違い、チャックテーブルに直接埋設して光学センサーの上面とチャックテーブルの保持面とを面一に形成でき、ブレード検出手段のためのスペースを省くことが可能となる。 In addition, since the upper surface of the pressure sensor frame containing the sensor element can be flat, unlike the optical sensor that requires a convex portion to accommodate the optical fiber, the upper surface of the optical sensor can be embedded directly in the chuck table. The holding surface of the chuck table can be formed flush with each other, and the space for the blade detecting means can be saved.

切削装置の斜視図である。It is a perspective view of a cutting device. ダイシングテープを介して環状フレームに支持された半導体ウエーハの表面側斜視図である。It is a surface side perspective view of the semiconductor wafer supported by the annular frame via the dicing tape. チャックテーブルの枠体に埋め込んだ本発明第１実施形態のブレード検出手段で切削ブレードの下端部の高さ位置を検出している状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which has detected the height position of the lower end part of a cutting blade with the blade detection means of 1st Embodiment of this invention embedded in the frame of the chuck table. 回転している切削ブレードの周囲の風圧とこの風圧を検出する圧力センサーとの関係を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the relationship between the wind pressure around the rotating cutting blade and the pressure sensor which detects this wind pressure. 図３に示したチャックテーブルを使用して半導体ウエーハを切削加工している状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which is cutting the semiconductor wafer using the chuck table shown in FIG. チャックテーブルに隣接して設けられた本発明第２実施形態のブレード検出手段により切削ブレード下端部の高さ位置を検出している状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which has detected the height position of the cutting blade lower end part by the blade detection means of 2nd Embodiment of this invention provided adjacent to the chuck table. ブレード検出手段のブロック図である。It is a block diagram of a blade detection means. 切削ブレード下端部の高さ位置（切り込み方向の位置）に応じたブレード検出手段の出力電圧の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the output voltage of a blade detection means according to the height position (position of a cutting direction) of the lower end part of a cutting blade.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明のブレード検出手段（ブレード検出機構）を組み込むのに適した切削装置２の構成図を示している。切削装置２は、静止基台４上に搭載されたＸ軸方向に伸長する一対のガイドレール６を含んでいる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a cutting apparatus 2 suitable for incorporating the blade detection means (blade detection mechanism) of the present invention. The cutting device 2 includes a pair of guide rails 6 that are mounted on a stationary base 4 and extend in the X-axis direction.

８はＸ軸移動ブロックであり、Ｘ軸移動ブロック８はボール螺子１０及びパルスモータ１２とから構成されるＸ軸送り機構１４により加工送り方向、即ちＸ軸方向に移動される。Ｘ軸移動ブロック８上にはモータ２７及びテーブルベース２２を介してチャックテーブル２０が搭載されている。 Reference numeral 8 denotes an X-axis movement block. The X-axis movement block 8 is moved in the machining feed direction, that is, the X-axis direction by an X-axis feed mechanism 14 including a ball screw 10 and a pulse motor 12. A chuck table 20 is mounted on the X-axis moving block 8 via a motor 27 and a table base 22.

チャックテーブル２０は多孔性セラミックス等から形成された吸引保持部（吸着チャック）２４と、吸着チャック２４を囲繞するＳＵＳ等の金属から形成された枠体２３を有している。吸引保持部２４の保持面と枠体２３の上面とは面一に形成されている。チャックテーブル２０には、図２に示す環状フレームＦをクランプする複数（本実施形態では４個）のクランプ２６が配設されている。２５は防水カバーである。 The chuck table 20 includes a suction holding portion (suction chuck) 24 formed of porous ceramics and the like, and a frame body 23 formed of metal such as SUS surrounding the suction chuck 24. The holding surface of the suction holding unit 24 and the upper surface of the frame body 23 are formed flush with each other. The chuck table 20 is provided with a plurality (four in this embodiment) of clamps 26 for clamping the annular frame F shown in FIG. Reference numeral 25 denotes a waterproof cover.

図２に示すように、切削装置２の加工対象である半導体ウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画された領域にそれぞれデバイスＤが形成されている。 As shown in FIG. 2, the first street S1 and the second street S2 are formed orthogonal to each other on the surface of the semiconductor wafer W to be processed by the cutting apparatus 2, and the first street S1 A device D is formed in each of the areas partitioned by the second street S2.

ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持された状態となり、図１に示すクランパ２６により環状フレームＦをクランプすることにより、チャックテーブル２０上に吸引固定される。 The wafer W is attached to a dicing tape T that is an adhesive tape, and the outer periphery of the dicing tape T is attached to an annular frame F. As a result, the wafer W is supported by the annular frame F via the dicing tape T, and is clamped on the chuck table 20 by clamping the annular frame F by the clamper 26 shown in FIG.

Ｘ軸送り機構１４は、ガイドレール６に沿って静止基台４上に配設されたリニアスケール１６と、リニアスケール１６のＸ座標値を読みとるテーブルベース８の下面に配設された読み取りヘッド１８とを含んでいる。読み取りヘッド１８は切削装置２のコントローラに接続されている。 The X-axis feed mechanism 14 includes a linear scale 16 disposed on the stationary base 4 along the guide rail 6 and a reading head 18 disposed on the lower surface of the table base 8 that reads the X coordinate value of the linear scale 16. Including. The read head 18 is connected to the controller of the cutting device 2.

静止基台４上には更に、Ｙ軸方向に伸長する一対のガイドレール２８が固定されている。Ｙ軸移動ブロック３０が、ボール螺子３２及びパルスモータ３４とから構成されるＹ軸送り機構（割り出し送り機構）３６によりＹ軸方向に移動される。 A pair of guide rails 28 extending in the Y-axis direction are further fixed on the stationary base 4. The Y-axis moving block 30 is moved in the Y-axis direction by a Y-axis feed mechanism (index feed mechanism) 36 composed of a ball screw 32 and a pulse motor 34.

特に図示しないが、Ｙ軸送り機構３６は、ガイドレール２８に沿って静止基台４上に配設されたリニアスケールと、このリニアスケールのＹ座標値を読み取るＹ軸移動ブロック３０の下面に配設された読み取りヘッドを含んでおり、読み取りヘッドは切削装置２のコントローラに接続されている。 Although not particularly illustrated, the Y-axis feed mechanism 36 is arranged on the linear scale disposed on the stationary base 4 along the guide rail 28 and the lower surface of the Y-axis moving block 30 that reads the Y coordinate value of the linear scale. The reading head is provided, and the reading head is connected to the controller of the cutting device 2.

Ｙ軸移動ブロック３０にはＺ軸方向に伸長する一対の（一本のみ図示）ガイドレール３８が形成されている。Ｚ軸移動ブロック４０が、ボール螺子４１（図７参照）とパルスモータ４２とから構成されるＺ軸送り機構４４によりＺ軸方向に移動される。 The Y-axis moving block 30 is formed with a pair of guide rails 38 (only one is shown) extending in the Z-axis direction. The Z-axis moving block 40 is moved in the Z-axis direction by a Z-axis feed mechanism 44 composed of a ball screw 41 (see FIG. 7) and a pulse motor 42.

特に図示しないが、Ｚ軸送り機構４４は、ガイドレール３８に沿ってＹ軸移動ブロック３０上に配設されたリニアスケールと、このリニアスケールのＺ座標値を読み取るＺ軸移動ブロック４０に配設された読み取りヘッドを含んでおり、読み取りヘッドは切削装置２のコントローラに接続されている。 Although not specifically illustrated, the Z-axis feed mechanism 44 is disposed on the linear scale disposed on the Y-axis movement block 30 along the guide rail 38 and the Z-axis movement block 40 that reads the Z coordinate value of the linear scale. The read head is connected to the controller of the cutting device 2.

４６は切削ユニット（切削手段）であり、切削ユニット４６のスピンドルハウジング４８がＺ軸移動ブロック４０中に挿入されて支持されている。スピンドルハウジング４８中にはスピンドル４９（図３参照）が収容されて、エアベアリングにより回転可能に支持されている。スピンドル４９はスピンドルハウジング４８中に収容された図示しないモータにより回転駆動され、スピンドル４９の先端部には切削ブレード５０が着脱可能に装着されている。 Reference numeral 46 denotes a cutting unit (cutting means), and a spindle housing 48 of the cutting unit 46 is inserted into and supported by the Z-axis moving block 40. A spindle 49 (see FIG. 3) is accommodated in the spindle housing 48 and is rotatably supported by an air bearing. The spindle 49 is rotationally driven by a motor (not shown) housed in a spindle housing 48, and a cutting blade 50 is detachably attached to the tip of the spindle 49.

スピンドルハウジング４８にはアライメントユニット（アライメント手段）５２が搭載されている。アライメントユニット５２はチャックテーブル２０に保持されたウエーハＷを撮像する撮像ユニット（撮像手段）５４を有している。切削ブレード５０と撮像ユニット５４はＸ軸方向に整列して配置されている。 An alignment unit (alignment means) 52 is mounted on the spindle housing 48. The alignment unit 52 has an imaging unit (imaging means) 54 that images the wafer W held on the chuck table 20. The cutting blade 50 and the imaging unit 54 are arranged in alignment in the X-axis direction.

図３を参照すると、本発明第１実施形態のブレード検出手段（ブレード検出機構）を備えた切削装置の要部断面図が示されている。本実施形態では、ブレード検出手段はチャックテーブル２０の枠体２３中に埋め込まれた圧力センサー６２から構成される。 Referring to FIG. 3, there is shown a cross-sectional view of an essential part of a cutting apparatus provided with blade detecting means (blade detecting mechanism) according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the blade detection means includes a pressure sensor 62 embedded in the frame body 23 of the chuck table 20.

チャックテーブル２０の吸引保持部２４は吸引路５８、切替弁５９を介して吸引源６０に接続されている。圧力センサー６２は配線６４を介して制御手段（コントローラ）６６に接続されている。Ｘ軸移動ブロック８上に防水カバー２５が配設されており、防水カバー２５に蛇腹５６が取り付けられている。７５はパッキンである。 The suction holding unit 24 of the chuck table 20 is connected to a suction source 60 via a suction path 58 and a switching valve 59. The pressure sensor 62 is connected to a control means (controller) 66 through a wiring 64. A waterproof cover 25 is disposed on the X-axis moving block 8, and a bellows 56 is attached to the waterproof cover 25. 75 is a packing.

切削ユニット４６のスピンドルハウジング４８中に収容されたスピンドル４９の先端部には、マウントフランジ５１及び着脱フランジ５３に挟持されて切削ブレード５０が固定されている。５５はホイールカバー（ブレードカバー）である。図３は圧力センサー６２で高速回転している切削ブレード５０の下端部の高さ位置（切り込み方向位置）を検出している状態を示している。 A cutting blade 50 is fixed to a tip end portion of a spindle 49 accommodated in a spindle housing 48 of the cutting unit 46 by being sandwiched between a mount flange 51 and a detachable flange 53. Reference numeral 55 denotes a wheel cover (blade cover). FIG. 3 shows a state in which the height position (cutting direction position) of the lower end portion of the cutting blade 50 rotating at high speed is detected by the pressure sensor 62.

図４に示すように、切削ブレード５０が高速回転（例えば３００００ｒｐｍ）すると、切削ブレード５０周囲の気流によって風圧が発生する。この風圧はＡで示す切削ブレード５０近辺では強く、Ｂで示す切削ブレード５０から離れた位置では弱くなる。５０ａは切削ブレード５０先端の切刃である。 As shown in FIG. 4, when the cutting blade 50 rotates at a high speed (for example, 30000 rpm), wind pressure is generated by the airflow around the cutting blade 50. This wind pressure is strong in the vicinity of the cutting blade 50 indicated by A, and becomes weak at a position away from the cutting blade 50 indicated by B. Reference numeral 50a denotes a cutting blade at the tip of the cutting blade 50.

圧力センサー６２は、圧電セラミックスから形成されたセンサー素子６８を有している。センサー素子６８は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｔｉ・Ｚｒ）Ｏ_３）又はチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）等から形成される。 The pressure sensor 62 has a sensor element 68 made of piezoelectric ceramics. The sensor element 68 is made of, for example, lead zirconate titanate (Pb (Ti · Zr) O ₃ ) or lead titanate (PbTiO ₃ ).

圧力センサー６２は、その上面がチャックテーブル２０の吸引保持部２４の保持面と面一に形成されたプレート７０を有しており、プレート７０の開口部７１を介して矢印Ｃで示すように気流が流入し、その気流に伴う風圧をセンサー素子６８が検出（測定）し、検出した風圧の程度に応じた電圧を出力する。 The pressure sensor 62 has a plate 70 whose upper surface is flush with the holding surface of the suction holding unit 24 of the chuck table 20, and the air flow is indicated by an arrow C through the opening 71 of the plate 70. The sensor element 68 detects (measures) the wind pressure associated with the airflow, and outputs a voltage corresponding to the detected wind pressure level.

よって、圧力センサー６２が発生する電圧を測定することにより、切削ブレード５０の下端部の高さ位置を検出することができる。切削ブレード５０の基準位置の検出については、図７及び図８を参照して後で詳細に説明する。 Therefore, the height position of the lower end portion of the cutting blade 50 can be detected by measuring the voltage generated by the pressure sensor 62. The detection of the reference position of the cutting blade 50 will be described in detail later with reference to FIGS.

図５を参照すると、図３に示した切削装置でウエーハＷに切削加工を実施している状態の断面図が示されている。チャックテーブル２０の吸引保持部２４でダイシングテープＴを介して半導体ウエーハＷを吸引保持し、クランプ２６で環状フレームＦをクランプすることにより環状フレームＦを固定する。 Referring to FIG. 5, there is shown a cross-sectional view of a state where cutting is performed on the wafer W by the cutting apparatus shown in FIG. The semiconductor wafer W is sucked and held by the suction holding portion 24 of the chuck table 20 via the dicing tape T, and the annular frame F is clamped by the clamp 26 to fix the annular frame F.

この状態で切削ブレード５０を高速回転しながらダイシングテープＴに１０μｍ程度切り込ませ、チャックテーブル２０をＸ軸方向に加工送りすることにより、ウエーハＷを第１のストリートＳ１に沿ってフルカットする。 In this state, the cutting blade 50 is cut about 10 μm into the dicing tape T while rotating at high speed, and the chuck table 20 is processed and fed in the X-axis direction, so that the wafer W is fully cut along the first street S1.

図５を参照すると明らかなように、本実施形態の圧力センサー６２はチャックテーブル２０の枠体２３中に埋め込まれているため、圧力センサー６２がダイシングテープＴで覆われている切削加工の途中では、圧力センサー６２により切削ブレード５０の基準位置を検出することはできない。 As apparent from FIG. 5, since the pressure sensor 62 of the present embodiment is embedded in the frame body 23 of the chuck table 20, the pressure sensor 62 is covered with the dicing tape T during the cutting process. The reference position of the cutting blade 50 cannot be detected by the pressure sensor 62.

この点を解消した本発明第２実施形態のブレード検出手段（ブレード検出機構）を具備した切削装置について図６乃至図８を参照して説明する。本実施形態の説明において、上述した第１実施形態の実質的に同一構成部分については同一符号を付し、重複を避けるためその説明を省略する。 A cutting apparatus provided with a blade detection means (blade detection mechanism) according to a second embodiment of the present invention that eliminates this point will be described with reference to FIGS. In the description of the present embodiment, substantially the same components as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted to avoid duplication.

本実施形態では、ブレード検出手段（ブレード検出機構）７２をチャックテーブル２０に隣接して配置している。ブレード検出手段７２は、Ｘ軸移動ブロックから立設する垂直支持部材７４と、垂直支持部材７４に固定され垂直支持部材７４からチャックテーブル２０の横に突出するように延在する水平支持部材７６と、水平支持部材７６に搭載された圧力センサー６２とから構成される。圧力センサー６２はセンサーに汚れが付着するのを防止するための開閉可能なカバー７８を有している。 In the present embodiment, a blade detection means (blade detection mechanism) 72 is disposed adjacent to the chuck table 20. The blade detection means 72 includes a vertical support member 74 erected from the X-axis moving block, and a horizontal support member 76 that is fixed to the vertical support member 74 and extends so as to protrude from the vertical support member 74 to the side of the chuck table 20. And a pressure sensor 62 mounted on the horizontal support member 76. The pressure sensor 62 has an openable / closable cover 78 for preventing dirt from adhering to the sensor.

次に、本実施形態のブレード検出手段７２の作用について図７及び図８を参照して説明する。新たなチャックテーブル２０を搭載したとき、或いはチャックテーブル２０を分解して清掃後再組み立てしたとき等には、まず原点位置検出機構で、切削ブレード５０をチャックテーブル２０の枠体２３に切り込ませて導通を取ることにより、切削ブレード５０の原点位置を検出し、この原点位置を切削装置２のコントローラ（制御手段）６６のメモリに記憶する。 Next, the operation of the blade detection means 72 of this embodiment will be described with reference to FIGS. When a new chuck table 20 is mounted, or when the chuck table 20 is disassembled and reassembled after cleaning, the cutting blade 50 is first cut into the frame body 23 of the chuck table 20 by the origin position detection mechanism. Then, the origin position of the cutting blade 50 is detected, and this origin position is stored in the memory of the controller (control means) 66 of the cutting apparatus 2.

次いで、ブレード検出手段７２による切削ブレード５０の切刃５０ａの切り込み方向の基準位置を検出する基準位置検出を実施する。この基準位置検出を図７を参照して説明する。 Next, the reference position detection for detecting the reference position in the cutting direction of the cutting blade 50a of the cutting blade 50 by the blade detection means 72 is performed. This reference position detection will be described with reference to FIG.

圧力センサー６２はセンサー素子６８が検出した風圧に応じた電圧を出力し、この電圧は配線６４を介して電圧比較部８０に入力される。一方、電圧比較部８０には基準電圧設定部８２によって設定された基準電圧（例えば３Ｖ）が入力されている。 The pressure sensor 62 outputs a voltage corresponding to the wind pressure detected by the sensor element 68, and this voltage is input to the voltage comparison unit 80 via the wiring 64. On the other hand, a reference voltage (for example, 3 V) set by the reference voltage setting unit 82 is input to the voltage comparison unit 80.

電圧比較部８０は、圧力センサー６２からの出力電圧と基準電圧設定部８２により設定された基準電圧と比較し、圧力センサー６２からの出力電圧が基準電圧に達したとき、その旨の信号を端部位置検出部８４に出力する。 The voltage comparison unit 80 compares the output voltage from the pressure sensor 62 with the reference voltage set by the reference voltage setting unit 82, and when the output voltage from the pressure sensor 62 reaches the reference voltage, the signal indicating that is output. To the part position detector 84.

より詳細に説明すると、切削ブレード５０の切り込み方向の基準位置を検出する場合は、Ｚ軸送り機構４４のパルスモータ４２を駆動して、切削ブレード５０を圧力センサー６２に上方から近づける。 More specifically, when detecting the reference position of the cutting blade 50 in the cutting direction, the pulse motor 42 of the Z-axis feed mechanism 44 is driven to bring the cutting blade 50 closer to the pressure sensor 62 from above.

圧力センサー６２は高速回転する切削ブレード５０周囲の気流によって発生する風圧を検出して、風圧に応じた電圧を出力するので、切削ブレード５０の先端が圧力センサー６２に所定距離まで近づくと電圧を発生し、切削ブレード５０を下降するにつれて出力電圧は図８に符号９０で示すように徐々に増加する。 The pressure sensor 62 detects the wind pressure generated by the air current around the cutting blade 50 that rotates at high speed, and outputs a voltage corresponding to the wind pressure. Therefore, the voltage is generated when the tip of the cutting blade 50 approaches the pressure sensor 62 to a predetermined distance. As the cutting blade 50 is lowered, the output voltage gradually increases as indicated by reference numeral 90 in FIG.

切削ブレード５０の下端部先端が基準位置に達したとき、圧力センサー６２からの出力電圧が例えば３Ｖになるように設定されている。従って、圧力センサー６２の出力電圧が３Ｖになったとき、電圧比較部８０が圧力センサー６２の出力電圧が基準電圧に達した旨の信号を端部位置検出部８４に出力する。 When the tip of the lower end of the cutting blade 50 reaches the reference position, the output voltage from the pressure sensor 62 is set to 3 V, for example. Therefore, when the output voltage of the pressure sensor 62 reaches 3 V, the voltage comparison unit 80 outputs a signal to the end position detection unit 84 that the output voltage of the pressure sensor 62 has reached the reference voltage.

端部位置検出部８４は、基準位置を検出した旨の信号をパルスモータ４２に送信し、パルスモータ４２の駆動を停止する。このとき、端部位置検出部８４は、切削ブレード５０の切り込み方向（Ｚ軸方向）の位置を検出するリニアスケールの値を基準位置として記憶する。 The end position detector 84 transmits a signal indicating that the reference position has been detected to the pulse motor 42 and stops driving the pulse motor 42. At this time, the end position detection unit 84 stores the value of the linear scale that detects the position of the cutting blade 50 in the cutting direction (Z-axis direction) as a reference position.

図６に示すように、チャックテーブル２０の吸引保持部２４の保持面の高さ位置と、圧力センサー６２で検出した切削ブレード５０の基準位置との間には所定の高さ方向（切り込み方向）の差が存在する。 As shown in FIG. 6, a predetermined height direction (cutting direction) is provided between the height position of the holding surface of the suction holding portion 24 of the chuck table 20 and the reference position of the cutting blade 50 detected by the pressure sensor 62. There is a difference.

よって、原点位置検出機構で検出した切削ブレード５０の原点位置及びブレード検出手段７２で検出した切削ブレード５０の基準位置は双方ともメモリに記憶されているため、ブレード検出手段７２で検出した切削ブレード５０の基準位置を、原点位置と基準位置の差で補正することにより、ブレード検出手段７２で検出した基準位置に基づいて切削ブレード５０がチャックテーブル２０の枠体２３の上面に接触する原点位置を検出することができる。 Therefore, since the origin position of the cutting blade 50 detected by the origin position detection mechanism and the reference position of the cutting blade 50 detected by the blade detection means 72 are both stored in the memory, the cutting blade 50 detected by the blade detection means 72 is stored. Is corrected by the difference between the origin position and the reference position, and the origin position where the cutting blade 50 contacts the upper surface of the frame body 23 of the chuck table 20 is detected based on the reference position detected by the blade detection means 72. can do.

上述した切削ブレード５０の原点位置及びブレード検出手段７２で検出した切削ブレード５０の基準位置との差は切削装置の組み立て誤差等により変動するため、切削装置毎に求められこの差がメモリに記憶される。 Since the difference between the origin position of the cutting blade 50 and the reference position of the cutting blade 50 detected by the blade detecting means 72 varies due to an assembly error of the cutting device, the difference is obtained for each cutting device and stored in the memory. The

よって、通常の切削加工の途中で切削ブレード５０の原点位置の再検出の必要が生じた場合には、ブレード検出手段７２で切削ブレード５０の基準位置を検出し、この基準位置を予め記憶されている補正値により補正して切削ブレード５０の原点位置とする。 Therefore, when it becomes necessary to re-detect the origin position of the cutting blade 50 during the normal cutting process, the blade detection means 72 detects the reference position of the cutting blade 50, and this reference position is stored in advance. The original position of the cutting blade 50 is corrected by the correction value.

これにより、切削ブレード５０でチャックテーブル２０の枠体２３の上面に切り込んで原点位置を検出する必要性を最小限に抑えることができ、枠体２３上面の傷つきを抑制することができる。 Accordingly, it is possible to minimize the necessity of cutting the top surface of the frame body 23 of the chuck table 20 with the cutting blade 50 to detect the origin position, and it is possible to suppress damage to the top surface of the frame body 23.

切削ブレード５０が磨耗するとブレードの回転中心が徐々に下降するので、ブレード検出手段７２を使用して切削ブレード５０の基準位置を継続的に検出することにより、切削ブレード５０の消耗量（磨耗量）を検出することができる。 When the cutting blade 50 is worn, the rotation center of the blade is gradually lowered. Therefore, by continuously detecting the reference position of the cutting blade 50 using the blade detection means 72, the amount of wear (amount of wear) of the cutting blade 50 is detected. Can be detected.

端部位置検出部８４で検出した切削ブレード５０の基準位置は、原点位置からのパルスモータ４２のパルス数としてコントローラ６６のメモリに記憶され、更に算出部８６に入力される。算出部８６では、前回割り出されて記憶された基準位置のパルス数と今回割り出された基準位置のパルス数とを比較し、切削ブレード５０の消耗量を算出する。 The reference position of the cutting blade 50 detected by the end position detection unit 84 is stored in the memory of the controller 66 as the number of pulses of the pulse motor 42 from the origin position, and is further input to the calculation unit 86. The calculation unit 86 compares the number of pulses at the reference position calculated and stored last time with the number of pulses at the reference position calculated this time, and calculates the amount of wear of the cutting blade 50.

そして、算出部８６で算出された切削ブレード５０の所望量に基づいて、位置補正部８８で切削ブレード５０のＺ軸方向の原点位置を補正する。この原点位置の補正により、切削ブレード５０の切刃５０ａ先端部をチャックテーブル２０の枠体２３の上面に接触する位置にもたらすことができる。 Based on the desired amount of the cutting blade 50 calculated by the calculation unit 86, the position correction unit 88 corrects the origin position of the cutting blade 50 in the Z-axis direction. By correcting the origin position, the tip of the cutting blade 50a of the cutting blade 50 can be brought to a position where it contacts the upper surface of the frame body 23 of the chuck table 20.

上述した本実施形態によると、切削ブレード５０の基準位置の検出に微細な風圧変動も検知できる圧電セラミックスを使用した圧力センサー６２を用いることで、高速回転する切削ブレード５０周囲の気流に起因して発生する風圧を検出して切削ブレード５０の基準位置を検出可能であり、圧電セラミックスから形成されたセンサー素子６８がセンサーの非使用時にはカバーにより覆われているので、汚れにくいという特徴がある。 According to the above-described embodiment, the pressure sensor 62 using piezoelectric ceramics that can also detect fine fluctuations in wind pressure is used to detect the reference position of the cutting blade 50, thereby causing an airflow around the cutting blade 50 that rotates at high speed. The reference position of the cutting blade 50 can be detected by detecting the generated wind pressure, and the sensor element 68 formed of piezoelectric ceramics is covered with a cover when the sensor is not used, so that it is difficult to get dirty.

また、圧力センサー６２を内蔵する枠体の上面は平面に形成できるため、図３に示した第１実施形態のように圧力センサー６２をチャックテーブル２０に直接埋設して圧力センサー６２の上面とチャックテーブル２０の保持面とを面一に形成でき、ブレード検出手段を設置するためのスペースを省くことが可能となる。 Further, since the upper surface of the frame containing the pressure sensor 62 can be formed flat, the pressure sensor 62 is directly embedded in the chuck table 20 as in the first embodiment shown in FIG. The holding surface of the table 20 can be formed flush with each other, and a space for installing the blade detecting means can be saved.

２切削装置
８Ｘ軸移動ブロック
２０チャックテーブル
２３枠体
２４吸引保持部
５０切削ブレード
６２圧力センサー
６８センサー素子
７２ブレード検出手段（ブレード検出機構）
７８カバー 2 Cutting device 8 X-axis moving block 20 Chuck table 23 Frame body 24 Suction holding unit 50 Cutting blade 62 Pressure sensor 68 Sensor element 72 Blade detection means (blade detection mechanism)
78 Cover

Claims

A chuck table having a holding surface for holding a workpiece, a cutting means having a spindle for rotatably supporting a cutting blade for cutting the workpiece held on the chuck table, and a height of a lower end portion of the cutting blade A cutting device comprising a blade detecting means for detecting the position,
The blade detecting means includes a pressure sensor that detects a wind pressure generated by an airflow around the rotating cutting blade and outputs a voltage according to the wind pressure.

2. The cutting apparatus according to claim 1, wherein the blade detecting unit is embedded outside the holding surface of the chuck table, and the upper end of the blade detecting unit and the holding surface are flush with each other. .