JP2012142475A - 加工装置の制御機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 加工装置の作動を適正に維持することができる加工装置の制御機構を提供することである。
【解決手段】 加工装置の制御機構であって、第１の電圧の電力を供給する電力供給源と、該電力供給源から供給される該第１の電圧の電力で作動する複数の受動素子と、該第１の電圧より低い第２の電圧の電力で作動し、加工装置の可動部を制御する可動制御部を有するＣＰＵと、該電力供給源から供給される該第１の電圧の電力を該ＣＰＵを作動するための該第２の電圧の電力へ変換して、該ＣＰＵに供給するＣＰＵ電力供給用ＩＣと、該電力供給源から供給される該第１の電圧の電力を抵抗を介して該第２の電圧より低い第３の電圧の電力へ変換し、該第３の電圧の電力を該ＣＰＵへ入力する第３の電圧供給路とを具備し、該ＣＰＵは、該第３の電圧供給路からの電力を受信する受信部と、該受信部で受信した電圧が該第３の電圧より所定電圧以上低減した際に、該電力供給源の電圧が許容値より低下していると判断して警告を発する警告発信部と、を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、異なる電圧で作動する複数の部品を有する加工装置の制御機構に関する。

ＩＣ，ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成された半導体ウエーハは、裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、ダイシング装置（切削装置）によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。

研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する複数の研削砥石の自由端部に環状に配設した研削ホイールを回転可能に支持する研削手段とから概ね構成され、ウエーハを高精度に所望の厚みに形成することができる（例えば、特開２０００−６０１８号公報参照）。

また、切削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハを切削する切削ブレードを回転可能に支持する切削手段とから概ね構成され、ウエーハを高精度に個々のデバイスに分割することができる（例えば、特開平６−１８１２５７号公報参照）。

一方、サファイア基板上に半導体層（エピタキシャル層）を積層し、該半導体層にＬＥＤ等の複数の光デバイスが格子状に形成されたストリートによって区画されて形成された光デバイスウエーハは、モース硬度が比較的高く切削ブレードによる分割が困難であることから、レーザ加工装置により個々の光デバイスに分割される。

このような研削装置、切削装置、レーザ加工装置等の加工装置においては、抵抗器、コンデンサ等の一部の受動素子は５Ｖの電力で作動し、加工装置の可動部を制御するコントローラのＣＰＵは３．３Ｖの電力で作動するように電気回路が構成されている。

電力供給源は５Ｖの電力を供給するが、ＣＰＵは３．３Ｖの電力で作動するため、ＣＰＵ電力供給用ＩＣで５Ｖの電力を３．３Ｖの電力に変換して、この３．３Ｖの電力をＣＰＵに供給するようにしている。

特開２０００−６０１８号公報 特開平６−１８１２５７号公報 特開２００４−３２２１６８号公報

一台の加工装置には５Ｖの電力で作動する受動素子が多数使用されているため、一度に多くの受動素子が作動したり、或いはＣＰＵが多量の計算をし始めると、一時的に５Ｖの電力を供給する電力供給源の電圧が５Ｖから降下する場合がある。電力供給源の電圧降下が生じると、受動素子やＣＰＵが作動しなくなり、加工装置の稼動に不具合が生じることになる。

例えば、電力供給源が供給する電圧が４Ｖに低下すると、切削装置において切削水供給用の電磁弁の開閉を管理する受動素子が作動しなくなるが、ＣＰＵへ３．３Ｖの電圧を供給するＣＰＵ電力供給用ＩＣは３．９Ｖの電圧で作動するため、ＣＰＵは正常に作動する。従って、切削水が供給されないまま切削を開始して切削ブレードや被加工物を破損させる恐れがある。

一方、電力供給源の電圧が３．９Ｖより下回ると、ＣＰＵへ３．３Ｖの電力を供給するＣＰＵ電力供給用ＩＣが作動しなくなるため、ＣＰＵが停止し、スピンドルを回転するモータ等の可動部への停止信号が発信できずに可動部が暴走してしまう恐れがある。

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、電力供給源の電圧降下を検出して、加工装置の作動を適正に維持することのできる加工装置の制御機構を提供することである。

本発明によると、加工装置の制御機構であって、第１の電圧の電力を供給する電力供給源と、該電力供給源から供給される該第１の電圧の電力で作動する複数の受動素子と、該第１の電圧より低い第２の電圧の電力で作動し、加工装置の可動部を制御する可動制御部を有するＣＰＵと、該電力供給源から供給される該第１の電圧の電力を該ＣＰＵを作動するための該第２の電圧の電力へ変換して、該ＣＰＵに供給するＣＰＵ電力供給用ＩＣと、該電力供給源から供給される該第１の電圧の電力を抵抗を介して該第２の電圧より低い第３の電圧の電力へ変換し、該第３の電圧の電力を該ＣＰＵへ入力する第３の電圧供給路とを具備し、該ＣＰＵは、該第３の電圧供給路からの電力を受信する受信部と、該受信部で受信した電圧が該第３の電圧より所定電圧以上低減した際に、該電力供給源の電圧が許容値より低下していると判断して警告を発する警告発信部と、を有することを特徴とする加工装置の制御機構が提供される。

本発明によると、電力供給源の電圧降下を検出可能な第３の電圧供給路をＣＰＵに接続したため、ＣＰＵで電力供給源の電圧降下を間接的に検出することができ、警告発信部で警告を発信してオペレータに知らせることができる。

外装カバーを取り払った状態の切削装置の斜視図である。 本発明実施形態に係る加工装置の制御機構の回路図である。

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を参照すると、本発明の制御機構が適用可能な切削装置２の斜視図が示されている。図１に示された切削装置２は、外装カバーが取り外された状態の切削装置である。

切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。

切削加工されるウエーハ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の外周縁部は環状フレーム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を介してフレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。

ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハＷを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。

仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数のクランプ１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。

チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段２０が配設されている。

アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。

アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削手段２４が配設されている。切削手段２４はアライメント手段２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

切削手段２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像手段２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。切削加工の終了したウエーハＷは、搬送手段２５によりスピンナ洗浄装置２７まで搬送され、スピンナ洗浄装置２７でウエーハが洗浄されてスピン乾燥される。

ウエーハＷの切削時には、切削ブレード２８に切削水が電磁弁を介して供給される。切削手段２４はパルスモータを駆動することによりＹ軸方向に移動されるが、切削手段がＹ軸上の所定位置まで達した際にパルスモータの駆動を停止するＹ軸可動範囲制御センサが設けられている。

上述したように、切削装置２は外装カバーに覆われてクリーンルーム内に設置されるが、外装カバーにはカセット載置台にアクセスする扉や切削加工室にアクセスする扉等が設けられており、これらの扉の開閉を検出する外装カバー開閉センサが設置されている。

次に、図２の回路図を参照して、本発明実施形態の制御機構について詳細に説明する。電力供給源３０は第１の電圧Ｖ１の電力を供給する。第１の電圧Ｖ１は、例えば５Ｖに設定されている。複数の受動素子３２−１、３２−２・・・３２−ｎは電力供給源３０から供給される第１の電圧Ｖ１、即ち本実施形態では５Ｖで作動する。

受動素子３２−１は切削ブレード２８に切削水を供給する電磁弁４２に接続されており、受動素子３２−２は切削手段２４のＹ軸方向の可動範囲を制御するセンサ４４に接続されている。受動素子３２−ｎは、例えば外装カバーに設けた扉の開閉を検出する外装カバー開閉センサ４６に接続されている。

ＣＰＵ３４は切削装置２の作動を制御するコントローラ内に配設されており、切削ブレード２８を回転するサーボモータ、切削手段２４をＹ軸方向にインデックス送りするパルスモータ、チャックテーブル１８をＸ軸方向に加工送りするパルスモータ等の可動部を制御する可動制御部３５を有している。ＣＰＵ３４は第１の電圧Ｖ１より低い第２の電圧Ｖ２で作動する。本実施形態では、Ｖ２は３．３Ｖに設定されている。

ＣＰＵ電力供給用ＩＣ３６は、電力供給源３０から供給される第１の電圧Ｖ１の電力をＣＰＵ３４を作動するための第２の電圧Ｖ２の電力へ変換して、第２の電圧Ｖ２の電力をＣＰＵ３４に供給する。

電力供給源３０は直列接続した抵抗Ｒ１，Ｒ２からなる分圧回路４８を介して接地されており、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の間の点Ｐの電圧（第３の電圧）Ｖ３が第２の電圧Ｖ２より低い電圧となるように抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値が設定されている。本実施形態では、第３の電圧Ｖ３は２．５Ｖに設定されており、この第３の電圧Ｖ３が第３の電圧供給路５０を介してＣＰＵ３４の受信部３８に入力される。

本実施形態では、一度に多数の受動素子３２−１、３２−２・・・３２−ｎが作動したり、ＣＰＵ３４が多量の計算を開始したりして、受信部３８で受信する電圧が予め設定した第３の電圧Ｖ３より所定電圧以上低減したい際に、電力供給源３０の電圧が許容値より低下していると判断して、警告発信部４０が警告を発信して、例えば表示手段６上にこの警告を表示する。或いは、ブザー等で警告を発信して、オペレータに知らしめる。

本実施形態では、第３の電圧Ｖ３を２．５Ｖに設定し、ＣＰＵ３４の受信部３８が受信した電圧が２．３Ｖ以下になった場合に、警告発信部４０が警告を発信する。受信部３８が受信した電圧が２．３Ｖに低下している場合には、分圧回路４８によりＰ点の電圧が電力供給源３０の第１の電圧Ｖ１の１／２になるように分圧されているため、電力供給源３０の第１の電圧Ｖ１は４．６Ｖに低下していると検出することができる。

このように受動素子３２−１、３２−２・・・３２−ｎが作動しなくなる電圧（例えば４Ｖ）よりもある程度高い電圧の電圧降下をＣＰＵ３４で検出することにより、受動素子３２−１、３２−２・・・３２−ｎが作動しなくなる電圧降下を未然に防止することができ、切削装置の作動を適正に維持することが出来る。

上述した実施形態では、本発明の制御機構を切削装置２に適用した例について説明したが、本発明の制御機構は研削装置、レーザ加工装置、研磨装置等の他の加工装置にも同様に適用することができる。

２ 切削装置
１８ チャックテーブル
２４ 切削手段
２８ 切削ブレード
３０ 電力供給源
３２−１、３２−２・・・３２−ｎ 受動素子
３４ ＣＰＵ
３５ 可動制御部
３６ ＣＰＵ電力供給用ＩＣ
３８ 受信部
４０ 警告発信部
４８ 分圧回路
５０ 第３の電圧供給路

Claims (1)

1. 加工装置の制御機構であって、
   第１の電圧の電力を供給する電力供給源と、
   該電力供給源から供給される該第１の電圧の電力で作動する複数の受動素子と、
   該第１の電圧より低い第２の電圧の電力で作動し、加工装置の可動部を制御する可動制御部を有するＣＰＵと、
   該電力供給源から供給される該第１の電圧の電力を該ＣＰＵを作動するための該第２の電圧の電力へ変換して、該ＣＰＵに供給するＣＰＵ電力供給用ＩＣと、
   該電力供給源から供給される該第１の電圧の電力を抵抗を介して該第２の電圧より低い第３の電圧の電力へ変換し、該第３の電圧の電力を該ＣＰＵへ入力する第３の電圧供給路とを具備し、
   該ＣＰＵは、該第３の電圧供給路からの電力を受信する受信部と、該受信部で受信した電圧が該第３の電圧より所定電圧以上低減した際に、該電力供給源の電圧が許容値より低下していると判断して警告を発する警告発信部と、を有することを特徴とする加工装置の制御機構。

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