JP2021062420A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】交換時の切削ブレードの破損を抑制することができる加工装置を提供すること。【解決手段】加工装置は、フランジ機構２５を有する。フランジ機構２５は、雄ねじ４３４が形成されたボス部４３と、ボス部４３から径方向に突出し切削ブレード２１を支持する支持面４４１を有した固定フランジ２６と、ボス部４３に装着された切削ブレード２１を固定フランジ２６との間に挟持する押さえフランジ２７と、ボス部４３と締結する事で押さえフランジ２７を介して切削ブレード２１を固定する固定ナット２８と、を備える。固定フランジ２６は、支持面４４１に形成され、切削ブレード２１を吸引固定する吸引孔４５と、吸引孔４５と吸引源４１とを連通させる吸引路４７と、吸引路４７に形成された開閉弁４０と、開閉弁４０を開閉する制御装置１００と、を含み、制御装置１００は、押さえフランジ２７を外す時に開閉弁４０を開放する。【選択図】図３

Description

本発明は、フランジ機構を有する加工装置に関する。

シリコン、ガリウムヒ素、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、サファイアなどからなる半導体基板や樹脂パッケージ基板、セラミックス基板など各種板状の被加工物を切削ブレードで切削する加工装置である加工装置が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。特許文献１に示された加工装置は、切り刃のみで構成された所謂ワッシャーブレードと呼ばれる切削ブレードを用いて被加工物を切削する。

特許文献２に示された加工装置は、固定フランジとの間に切削ブレードを挟持して固定する押さえフランジを切削ブレードとともに吸引保持して、押さえフランジとともに切削ブレードを交換するブレード交換機構を備えている。

特開２０１６−１４４８３８号公報 特開２０１６−６４４５０号公報

しかしながら、特許文献２に示された加工装置では、押さえフランジを固定フランジから取り外す時に、押さえフランジとともに吸引保持したワッシャーブレードが押さえフランジから落下して破損する恐れがあった。特に、特許文献２に示された加工装置のように、ブレード交換機構を備えた加工装置は、押さえフランジを取り外す際に前述した問題が起きやすい。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、交換時の切削ブレードの破損を抑制することができる加工装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の加工装置は、中央に装着穴を有する円盤状の切削ブレードを回転軸となるスピンドルに装着するためのフランジ機構を有する加工装置であって、該フランジ機構は、先端に雄ねじが形成されたボス部と、該ボス部から径方向に突出し、該切削ブレードを支持する支持面を有した固定フランジ部と、該ボス部に装着される装着穴を有し、該ボス部に装着された切削ブレードを該固定フランジ部との間に挟持する押さえフランジ部と、該ボス部の雄ねじと螺合する雌ねじが内周に形成され、該ボス部と締結する事で該押さえフランジ部を介して切削ブレードを固定する固定ナットと、を備え、該固定フランジ部は、該支持面に形成され、切削ブレードを吸引固定する吸引孔と、該吸引孔と吸引源とを連通させる吸引路と、該吸引路に形成されたバルブと、該バルブを開閉し吸引を制御する制御部と、を含み、該制御部は、該押さえフランジ部を外す時に切削ブレードが落下しないようにバルブを開放し、切削ブレードを吸引することを特徴とする。

前記加工装置では、該フランジ機構に切削ブレードを着脱する切削ブレード交換機構を更に備え、該切削ブレード交換機構は、該固定ナットを着脱するナット着脱部と、該切削ブレードを着脱するブレード着脱部と、該押さえフランジ部を着脱する押さえフランジ着脱部と、を有しても良い。

本発明は、交換時の切削ブレードの破損を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１に示された加工装置の切削ユニットを分解して示す斜視図である。 図３は、図２に示された切削ユニットの要部の断面図である。 図４は、図１に示された加工装置の切削ブレード着脱機構のブレード着脱ユニットを示す斜視図である。 図５は、図４に示されたブレード着脱ユニットの押さえフランジ着脱部の要部を示す斜視図である。 図６は、図４に示されたブレード着脱ユニットのナット着脱部の要部を示す斜視図である。 図７は、図４に示されたブレード着脱ユニットのブレード着脱部の要部を示す斜視図である。 図８は、図１に示された加工装置の押さえフランジの着脱中の状態を切削ユニットを断面で示す押さえフランジ着脱部の側面図である。 図９は、図１に示された加工装置の切削ブレードの着脱中の状態を切削ユニットを断面で示すブレード着脱部の側面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示された加工装置の切削ユニットを分解して示す斜視図である。図３は、図２に示された切削ユニットの要部の断面図である。

（加工装置）
実施形態１に係る加工装置１は、図１に示す被加工物２００を切削加工する切削装置である。実施形態１では、被加工物２００は、シリコン、ガリウムヒ素、ＳｉＣ（炭化ケイ素）又はサファイア、などを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。被加工物２００は、表面２０１に格子状に形成された複数の分割予定ライン２０２によって格子状に区画された領域にデバイス２０３が形成されている。

また、本発明の被加工物２００は、中央部が薄化され、外周部に厚肉部が形成された所謂ＴＡＩＫＯ（登録商標）ウエーハでもよく、ウエーハの他に、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状の樹脂パッケージ基板、セラミックス基板、フェライト基板、又はニッケル及び鉄の少なくとも一方を含む基板、ガラス基板等でも良い。実施形態１において、被加工物２００は、裏面２０４が外周縁に環状フレーム２０５が装着された粘着テープ２０６に貼着されて、環状フレーム２０５に支持されている。

図１に示された加工装置１は、被加工物２００をチャックテーブル１０で保持し分割予定ライン２０２に沿って切削ブレード２１で切削加工（加工に相当）する切削装置である。加工装置１は、図１に示すように、被加工物２００を保持面１１で吸引保持するチャックテーブル１０と、切削ブレード２１でチャックテーブル１０に保持された被加工物２００を切削する切削ユニット２０と、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を撮影する図示しない撮像ユニットと、切削ブレード交換機構６と、制御部である制御装置１００とを備える。

また、加工装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０と切削ユニット２０とを相対的に移動させる移動ユニット３０を備える。移動ユニット３０は、チャックテーブル１０を水平方向と平行なＸ軸方向に加工送りする加工送りユニットであるＸ軸移動ユニット３１と、切削ユニット２０を水平方向と平行でかつＸ軸方向に直交するＹ軸方向に割り出し送りする割り出し送りユニットであるＹ軸移動ユニット３２と、切削ユニット２０をＸ軸方向とＹ軸方向との双方と直交する鉛直方向に平行なＺ軸方向に切り込み送りする切り込み送りユニットであるＺ軸移動ユニット３３と、チャックテーブル１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット３４とを少なくとも備える。

Ｘ軸移動ユニット３１は、チャックテーブル１０を加工送り方向であるＸ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１０と切削ユニット２０とを相対的にＸ軸方向に沿って加工送りするものである。Ｙ軸移動ユニット３２は、切削ユニット２０を割り出し送り方向であるＹ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１０と切削ユニット２０とを相対的にＹ軸方向に沿って割り出し送りするものである。Ｚ軸移動ユニット３３は、切削ユニット２０を切り込み送り方向であるＺ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１０と切削ユニット２０とを相対的にＺ軸方向に沿って切り込み送りするものである。

Ｘ軸移動ユニット３１、Ｙ軸移動ユニット３２及びＺ軸移動ユニット３３は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のモータ及びチャックテーブル１０又は切削ユニット２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。

チャックテーブル１０は、円盤形状であり、被加工物２００を保持する保持面１１がポーラスセラミック等から形成されている。また、チャックテーブル１０は、Ｘ軸移動ユニット３１により切削ユニット２０の下方の加工領域２と、切削ユニット２０の下方から離間して被加工物２００が搬入出される搬入出領域３とに亘ってＸ軸方向に移動自在に設けられ、かつ回転移動ユニット３４によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられている。チャックテーブル１０は、図示しない真空吸引源と接続され、真空吸引源により吸引されることで、保持面１１に載置された被加工物２００を吸引、保持する。実施形態１では、チャックテーブル１０は、粘着テープ２０６を介して被加工物２００の裏面２０４側を吸引、保持する。また、チャックテーブル１０の周囲には、図１に示すように、環状フレーム２０５をクランプするクランプ部１２が複数設けられている。

切削ユニット２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を切削する切削ブレード２１を着脱自在に装着した切削手段である。切削ユニット２０は、それぞれ、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００に対して、Ｙ軸移動ユニット３２によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、Ｚ軸移動ユニット３３によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

切削ユニット２０は、図１に示すように、Ｙ軸移動ユニット３２及びＺ軸移動ユニット３３などを介して、装置本体４から立設した支持フレーム５に設けられている。切削ユニット２０は、Ｙ軸移動ユニット３２及びＺ軸移動ユニット３３により、チャックテーブル１０の保持面１１の任意の位置に切削ブレード２１を位置付け可能となっている。

切削ユニット２０は、図２に示すように、切削ブレード２１と、スピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２に軸心回りに回転自在に設けられたスピンドル２３と、ロータリージョイント２４と、フランジ機構２５とを備える。

切削ブレード２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。実施形態１において、切削ブレード２１は、切り刃２１１のみからなる所謂ワッシャ―ブレードである。切り刃２１３は、ダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒と、金属や樹脂等のボンド材（結合材）とからなり所定の厚みに形成されている。切削ブレード２１は、切り刃２１１の中央に装着穴２１２を有する円盤状に形成されている。

スピンドルハウジング２２は、Ｚ軸移動ユニット３３によりＺ軸方向に移動自在に支持され、Ｚ軸移動ユニット３３を介してＹ軸移動ユニット３２によりＹ軸方向に移動自在に支持されている。スピンドルハウジング２２は、スピンドル２３の先端部を除く部分及び図示しないスピンドルモータ等を収容し、スピンドル２３を軸心回りに回転可能に支持する。

スピンドル２３は、図示しないスピンドルモータにより回転される回転軸となるとともに、先端部がスピンドルハウジング２２の先端面２２１より突出している。スピンドル２３の先端部は、先端に向かうにしたがって徐々に細く形成されており、先端面に開口したねじ孔２３１が設けられている。

ロータリージョイント２４は、フランジ機構２５の固定フランジ２６に切削ブレード２１を固定するための吸引力を伝達するものである。ロータリージョイント２４は、スピンドル２３の先端部が内側を通る円環状のフランジ部２４１と、フランジ部２４１の内縁から立設した円筒状のボス部２４２とを一体に備えている。フランジ部２４１は、内側にスピンドル２３の先端部を通した状態でスピンドルハウジング２２の先端面２２１に重ねられる。ロータリージョイント２４は、図示しないねじがフランジ部２４１に設けられた貫通孔２４３を通り先端面２２１に設けられたねじ孔２２２にねじ込まれることで、スピンドルハウジング２２に固定される。ロータリージョイント２４は、スピンドル２３と同軸に配置される。

また、ロータリージョイント２４のボス部２４２には、ボス部２４２を貫通した貫通孔の内縁から立設し、かつバルブである開閉弁４０を介して真空ポンプ等で構成された吸引源４１と接続された吸引パイプ２４４が取り付けられている。開閉弁４０は、吸引源４１とロータリージョイント２４のボス部２４２の内周側との間の連通を開閉するものである。

フランジ機構２５は、スピンドル２３に固定され、切削ブレード２１をスピンドル２３の先端部に装着するためのものである。フランジ機構２５は、図２及び図３に示すように、固定フランジ部である固定フランジ２６と、押さえフランジ部である押さえフランジ２７と、固定ナット２８とを備える。

固定フランジ２６は、円筒状のボス部４３と、ボス部４３の軸心方向の中央部から径方向に外周側に突出したフランジ部４４とを備えている。ボス部４３は、スピンドル２３の先端部に固定される。ボス部４３は、図３に示すように、内周面に段差部４３１と、テーパー部４３２とを備える。段差部４３１は、フランジ部４４よりもスピンドルハウジング２２から離れた先端側に設けられ、ボス部４３の内径をスピンドルハウジング２２から離れた先端からスピンドルハウジング２２よりの基端側に向かうにしたがって段階的に小さくしている。段差部４３１の表面は、ボス部４３即ち固定フランジ２６の軸心に対して直交する方向に沿って平坦に形成されている。

テーパー部４３２は、ボス部４３の軸心方向の中央から基端に亘って形成され、ボス部４３の内径を軸心方向の中央から基端側に向かって徐々に拡大させている。固定フランジ２６は、ボス部４３の基端側にスピンドル２３の先端部が挿入され、段差部４３１の表面に重ねられたワッシャ２９１内を通った固定ねじ２９２がスピンドル２３の先端面に設けられたねじ孔２３１と螺合してスピンドル２３の先端部に固定される。固定フランジ２６がスピンドル２３の先端部に固定されると、テーパー部４３２がスピンドル２３の先端部に密に接触する。

ボス部４３は、外周面の軸心方向の中央部から外周方向に突出しかつフランジ部４４と一体となったブレード支持用ボス部４３３を備える。ブレード支持用ボス部４３３は、フランジ部４４よりも先端側に設けられ、外径が切削ブレード２１の装着穴２１２の内径と等しく形成されている。ボス部４３は、先端側から切削ブレード２１の装着穴２１２に挿通されて、ブレード支持用ボス部４３３の外周面上に切削ブレード２１を支持する。また、ボス部４３は、外周面の先端に雄ねじ４３４が形成されている。

フランジ部４４は、ボス部４３の軸心方向の中央部から径方向外向きに突出する円環状の部材である。フランジ部４４の外径は、切削ブレード２１の外径よりも小径である。フランジ部４４は、ブレード支持用ボス部４３３により装着穴２１２の内周面が支持された切削ブレード２１と対面する支持面４４１を有している。支持面４４１は、先端側即ち切削ブレード２１側に突出した支持突起４４２が外縁の全周に形成されている。支持突起４４２の端面４４３は、固定フランジ２６の軸心に対して直交する方向に沿って平坦に形成されている。フランジ部４４は、支持突起４４２の端面４４３に切削ブレード２１を密着させて、切削ブレード２１を支持する。

また、固定フランジ２６は、吸引孔４５と、吸引通路４６と、前述した開閉弁４０と、制御装置１００とを含む。吸引孔４５は、支持面４４１に形成され、吸引源４１からの吸引力により切削ブレード２１を吸引固定するためのものである。実施形態１では、吸引孔４５は、支持面４４１の支持突起４４２よりも内周側に開口し、周方向に等間隔に複数設けられている。

吸引通路４６は、固定フランジ２６内に形成され、吸引孔４５とロータリージョイント２４の内周とを連通させる通路である。吸引通路４６は、一端が吸引孔４５に連通し、他端がボス部４３の外周面に開口しかつロータリージョイント２４の内周面と対向している。吸引通路４６と、ロータリージョイント２４の吸引パイプ２４４は、吸引孔４５と吸引源４１とを連通させる吸引路４７を構成している。このため、開閉弁４０は、吸引路４７に形成されている。固定フランジ２６は、吸引路４７を含んでいる。

固定フランジ２６は、開閉弁４０が開放され、吸引路４７を介して吸引源４１により吸引孔４５が吸引されることで、支持面４４１の支持突起４４２の端面４４３上に切削ブレード２１を吸引保持する。

押さえフランジ２７は、中央に固定フランジ２６のボス部４３に装着される装着穴２７１を有した円環状に形成されている。押さえフランジ２７は、外径が切削ブレード２１の外径よりも小径である。押さえフランジ２７は、装着穴２７１内に固定フランジ２６のボス部４３の先端側を通して、固定フランジ２６の支持面４４１の支持突起４４２の端面４４３との間に切削ブレード２１を挟持する挟持面２７２を外縁部の全周に有している。挟持面２７２は、押さえフランジ２７の軸心に対して直交する方向に沿って平坦に形成されている。押さえフランジ２７は、挟持面２７２が切削ブレード２１を固定フランジ２６の支持面４４１の支持突起４４２との間に挟持する。また、押さえフランジ２７は、外周面に全周に亘って嵌合溝２７３が形成されている。なお、支持面４４１は、ボス部４３の外周から端面４４３の間に環状に広がる領域をしめす。実施形態１において、吸引孔４５は固定フランジ２６の支持面４４１の支持突起４４２の端面よりも内側に開口しているが、支持面４４１の他の場所、例えば端面に開口してもよい。

固定ナット２８は、円環状に形成され、ボス部４３の雄ねじ４３４と螺合する雌ねじ２８１が内周面に形成されている。固定ナット２８は、押さえフランジ２７の装着穴２７１内に固定フランジ２６のボス部４３が通され、支持突起４４２の端面４４３が挟持面２７２との間に切削ブレード２１を挟持した固定フランジ２６のボス部４３の雄ねじ４３４に雌ねじ２８１が螺合して、ボス部４３に締結する。固定ナット２８は、ボス部４３に締結することで、押さえフランジ２７を介して固定フランジ２６と押さえフランジ２７との間に切削ブレード２１を固定する。固定ナット２８は、図２に示すように、端面に４つのピン嵌合穴２８２を周方向に等間隔に設けている。

このように構成された切削ユニット２０は、スピンドルハウジング２２の先端面２２１にロータリージョイント２４が固定され、固定フランジ２６がボス部４３の基端側の内側にスピンドル２３の先端部を通して、固定ねじ２６等によりスピンドル２３の先端部に固定され、切削ブレード２１の装着穴２１２の内周面をブレード支持用ボス部４３３の外周面上に支持する。切削ユニット２０は、固定フランジ２６のボス部４３の先端側を押さえフランジ２７の装着穴２７１の内側に通して、雄ねじ４３４に雌ねじ２８１を螺合させて、固定ナット２８で押さえフランジ２７及び切削ブレード２１をスピンドル２３の先端部に固定する。

なお、切削ユニット２０のスピンドル２３、ロータリージョイント２４、固定フランジ２６、切削ブレード２１、押さえフランジ２７及び固定ナット２８の軸心は、Ｙ軸方向と平行に設定されている。

撮像ユニットは、切削ユニット２０と一体的に移動するように、切削ユニット２０に固定されている。撮像ユニットは、チャックテーブル１０に保持された切削前の被加工物２００の分割すべき領域を撮影する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。撮像ユニットは、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を撮影して、被加工物２００と切削ブレード２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の画像を得、得た画像を制御装置１００に出力する。

また、加工装置１は、チャックテーブル１０のＸ軸方向の位置を検出するため図示しないＸ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット２０のＹ軸方向の位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット２０のＺ軸方向の位置を検出するためのＺ軸方向位置検出ユニットとを備える。Ｘ軸方向位置検出ユニット及びＹ軸方向位置検出ユニットは、Ｘ軸方向、又はＹ軸方向と平行なリニアスケールと、読み取りヘッドとにより構成することができる。Ｚ軸方向位置検出ユニットは、モータのパルスで切削ユニット２０のＺ軸方向の位置を検出する。Ｘ軸方向位置検出ユニット、Ｙ軸方向位置検出ユニット及びＺ軸方向位置検出ユニットは、チャックテーブル１０のＸ軸方向、切削ユニット２０のＹ軸方向又はＺ軸方向の位置を制御装置１００に出力する。なお、実施形態１では、加工装置１の各構成要素のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置は、予め定められた図示しない基準位置を基準とした位置で定められる。

制御装置１００は、加工装置１の各構成要素をそれぞれ制御して、被加工物２００に対する加工動作を加工装置１に実施させるものでもある。即ち、制御装置１００は、開閉弁４０を開閉し、固定フランジ２６の切削ブレード２１の吸引を制御するものでもある。なお、制御装置１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御装置１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、加工装置１を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して加工装置１の各構成要素に出力する。

制御装置１００は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。

（切削ブレード交換機構）
図４は、図１に示された加工装置の切削ブレード着脱機構のブレード着脱ユニットを示す斜視図である。図５は、図４に示されたブレード着脱ユニットの押さえフランジ着脱部の要部を示す斜視図である。図６は、図４に示されたブレード着脱ユニットのナット着脱部の要部を示す斜視図である。図７は、図４に示されたブレード着脱ユニットのブレード着脱部の要部を示す斜視図である。

切削ブレード交換機構６は、切削ユニット２０のフランジ機構２５の固定フランジ２６に切削ブレード２１を着脱するものである。実施形態１において、切削ブレード交換機構６は、図１に示すように、装置本体４の搬入出領域３に位置付けられたチャックテーブル１０とＹ軸方向に並ぶ位置に設置されている。切削ブレード交換機構６は、交換前後の切削ブレード２１を保持するブレードストッカ７０と、切削ユニット２０のスピンドル２３に切削ブレード２１を着脱するとともにブレードストッカ７０と切削ユニット２０との間で切削ブレード２１を搬送するブレード着脱ユニット８０とを備える。

ブレードストッカ７０は、装置本体４から設置されたストッカ本体７１と、切削ブレード２１を保持するブレード保持部７２とを備える。ブレード保持部７２は、ストッカ本体７１に複数設けられている。ブレードストッカ７０は、実施形態１では、ブレード保持部７２を２つ備える。なお、ブレードストッカ７０のブレード保持部７２が保持する切削ブレード２１は、未使用のものの他、既使用であるが寿命に達しておらず使用可能なもの、同種類および／または異種類のものを含む。

実施形態１では、ブレードストッカ７０の２つのブレード保持部７２の軸心は、Ｙ軸方向と平行に配置されている。２つのブレード保持部７２は、Ｘ軸方向に間隔をあけて配置されている。

ブレード着脱ユニット８０は、切削ユニット２０のフランジ機構２５の固定フランジ２６に切削ブレード２１を装着、及び、固定フランジ２６から切削ブレード２１を離脱させるものある。ブレード着脱ユニット８０は、図１に示すように、ユニット本体８１と、ユニット本体８１をＸ軸方向に移動させる着脱側移動ユニット８２と、押さえフランジ着脱部８３と、ナット着脱部８４と、一対のブレード着脱部８５とを有する。

着脱側移動ユニット８２は、Ｘ軸方向に延在しかつユニット本体８１に設けられたナットと螺合するねじ軸と、ねじ軸を軸心回りに回転することでユニット本体８１をＸ軸方向に移動させるモータとを備えて、ユニット本体８１、即ち押さえフランジ着脱部８３、ナット着脱部８４及び一対のブレード着脱部８５をＸ軸方向に移動させる。着脱側移動ユニット８２は、ブレード着脱部８５を、ブレード保持部７２とＹ軸方向に沿って対面する位置と、切削ユニット２０のフランジ機構２５とＹ軸方向に対面する位置とに亘ってＸ軸方向に移動させる。

押さえフランジ着脱部８３は、押さえフランジ２７を保持して、押さえフランジ２７を切削ユニット２０のスピンドル２３の先端部に固定された固定フランジ２６に着脱するものである。押さえフランジ着脱部８３の軸心は、Ｙ軸方向と平行に配置されている。押さえフランジ着脱部８３は、図５に示すように、ユニット本体８１に固定されかつ外観が円筒状に形成された筐体８３１と、筐体８３１の先端に伸縮自在に設けられたロッド８３２と、ロッド８３２の先端に取り付けられた円盤状の支持基台８３３と、支持基台８３３に取り付けられた爪８３４と、を備える。

ロッド８３２は、筐体８３１内に設けられた図示しないエアシリンダのロッドであって、伸縮することで、支持基台８３３及び爪８３４をＹ軸方向に移動させる。爪８３４は、支持基台８２４のブレードストッカ７０のブレード保持部７２と対向する端面８３５の外縁に周方向に間隔をあけて複数配置されている。実施形態１では、爪８２５は、支持基台８２４の端面８３５の外縁に周方向に等間隔に三つ設けられている。複数の爪８２５は、支持基台８２４内等に設けられた図示しない駆動機構により、端面８３５の径方向に移動自在に設けられ、互いに近付くことで押さえフランジ２７の嵌合溝２７３に嵌合して、押さえフランジ２７を把持し、互いに離れることで押さえフランジ２７の把持を解除する。

ナット着脱部８４は、固定ナット２８を固定フランジ２６のボス部２４２に着脱するものである。ナット着脱部８４の軸心は、Ｙ軸方向と平行に配置されている。ナット着脱部８４は、押さえフランジ着脱部８３とＸ軸方向に間隔をあけて配置されている。ナット着脱部８４は、図６に示すように、ユニット本体８１に固定され且つ外観が円筒状に形成された筐体８４１と、筐体８４１の先端に伸縮自在に設けられかつ軸心回りに回転自在に設けられたロッド８４２と、ロッド８４２の先端に固定された円盤状の支持基台８４３と、支持基台８４３に取り付けられた爪８４４と、支持基台８４３のブレードストッカ７０のブレード保持部７２に対面する端面８４５に設けられた複数の嵌合ピン８４６とを備える。

ロッド８４２は、筐体８４１内に設けられた図示しないエアシリンダのロッドであって、伸縮することで、支持基台８４３、爪８４４及び嵌合ピン８４６をＹ軸方向に移動させる。また、ロッド８４２は、筐体８４１内に設けられた図示しないモータにより軸心回りに回転される。

爪８４４は、支持基台８４３の端面８４５に周方向に間隔をあけて複数配置されている。実施形態１では、爪８４４は、支持基台８４３の端面８４５に周方向に等間隔に四つ設けられている。複数の爪８４４は、支持基台８４３内等に設けられた図示しない駆動機構により、端面８４５の径方向に移動自在に設けられ、互いに近付くことで固定ナット２８の外周面を把持し、互いに離れることで固定ナット２８の把持を解除する。

嵌合ピン８４６は、端面８４５から突没自在に支持基台８４３に支持され、実施形態１では、端面８４５に周方向に等間隔に４つ設けられている。嵌合ピン８４６は、端面８４５から突出すると固定ナット２８のピン嵌合穴２８２に嵌合可能である。

一対のブレード着脱部８５は、固定フランジ２６に切削ブレード２１を着脱するものである。実施形態１では、一方のブレード着脱部８５は、ブレードストッカ７０に保持された交換用の切削ブレード２１をブレードストッカ７０から取り外して保持し、他方のブレード着脱部８５は、切削ユニット２０の固定フランジ２６から切削ブレード２１を取り外し、切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を保持する。実施形態１では、一対のブレード着脱部８５の軸心は、Ｙ軸方向と平行に配置され、互いにＸ軸方向に間隔をあけて配置されている。また、ブレード着脱部８５の軸心のＺ軸方向の高さは、ブレードストッカ７０の２つのブレード保持部７２の軸心のＺ軸方向の高さと等しい。

ブレード着脱部８５は、図７に示すように、ユニット本体８１に固定されかつ外観が円筒状に形成された筐体８５１と、筐体８５１の先端に伸縮自在に設けられたロッド８５２と、ロッド８５２の先端に取り付けられた円盤状の支持基台８５３と、を備える。

ロッド８５２は、筐体８５１内に設けられた図示しないエアシリンダのロッドであって、伸縮することで、支持基台８５３をＹ軸方向に移動させる。支持基台８５３は、ブレードストッカ７０のブレード保持部７２と対向する端面８５５にリング状の吸引溝８５４が形成されている。吸引溝８５４は、支持基台８５３内等に設けられた吸引路８５６、開閉弁８５７を介して吸引源８５８に接続している。ブレード着脱部８５は、吸引源８５８により吸引溝８５４内が吸引されることで、支持基台８５３の端面８５５に切削ブレード２１を吸引保持する。また、実施形態１では、ブレード着脱部８５は、端面８５５の中央にボス部４３の先端側が侵入可能なボス部侵入穴８５９を設けている。

（加工装置の加工動作）
加工装置１は、オペレータが、加工内容情報を制御装置１００に登録し、切削加工前の被加工物２００をチャックテーブル１０の保持面１１に載置し、切削ブレード交換機構６のブレードストッカ７０のブレード保持部７２に交換用の切削ブレード２１を取り付ける。

その後、加工装置１は、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に加工動作を開始する。加工装置１は、加工動作を開始すると、粘着テープ２０６を介して裏面２０４側をチャックテーブル１０の保持面１１に吸引保持するとともに、クランプ部１２で環状フレーム２０５をクランプする。

加工動作では、加工装置１は、Ｘ軸移動ユニット３１がチャックテーブル１０を加工領域２に向かって移動して、撮像ユニットが被加工物２００を撮影して、撮像ユニットが撮影して得た画像に基づいて、アライメントを遂行する。加工装置１は、分割予定ライン２０２に沿って被加工物２００と切削ユニット２０とを相対的に移動させながら、切削ブレード２１を各分割予定ライン２０２に切り込ませて被加工物２００を個々のデバイス２０３に分割する。加工装置１は、個々のデバイス２０３に分割された被加工物２００を搬入出領域３に向かって移動して、搬入出領域３において保持面１１の吸引保持及びクランプ部１２のクランプを解除して、加工動作を終了する。

（切削ブレードの着脱動作）
図８は、図１に示された加工装置の押さえフランジの着脱中の状態を切削ユニットを断面で示す押さえフランジ着脱部の側面図である。図９は、図１に示された加工装置の切削ブレードの着脱中の状態を切削ユニットを断面で示すブレード着脱部の側面図である。

実施形態１において、加工装置１は、制御装置１００が加工動作中に、切削ユニット２０の切削ブレード２１がブレード交換タイミングであると判定すると切削ブレード２１の着脱動作を実施する。ブレード交換タイミングは、切削ユニット２０の切削ブレード２１を交換するタイミングであることをいう。ブレード交換タイミングは、例えば、予め設定された数の被加工物２００を切削する毎等や切削ブレード２１の摩耗量が事前に設定された値を超えたタイミングであり、加工内容情報の一部として制御装置１００に登録される。また、本発明のブレード交換タイミングは、まさに１枚の被加工物２００を加工している途中でも良く、複数の被加工物２００を連続して加工する際に、被加工物２００を交換するタイミングでも良い。

着脱動作は、切削ユニット２０の切削ブレード２１を取り外し、ブレードストッカ７０に保持された交換用の切削ブレード２１を切削ユニット２０に取り付ける動作である。即ち、切削ブレード２１の着脱動作は、ブレードストッカ７０に保持された切削ブレード２１と、切削ユニット２０に装着された切削ブレード２１とを交換する動作である。

着脱動作では、加工装置１は、切削ユニット２０のスピンドル２３の回転を停止する。このとき、開閉弁４０は、開放して、吸引源４１の吸引力により切削ブレード２１が固定フランジ２６に吸引保持されている。着脱動作では、加工装置１は、着脱側移動ユニット８２によりブレード着脱ユニット８０をＸ軸方向に移動して、ブレード着脱ユニット８０のブレード着脱部８５をブレードストッカ７０のブレード保持部７２とＹ軸方向に対向させる。

加工装置１は、一方のブレード着脱部８５のロッド８５２を伸張して支持基台８５３をＹ軸方向にブレード保持部７２に近付けて、端面５５を押さえブレード保持部７２に保持されている切削ブレード２１に密着させ、開閉弁８５７を開放して、一方のブレード着脱部８５に交換用の切削ブレード２１を吸引保持する。加工装置１は、一方のブレード着脱部８５のロッド８５２を縮小して支持基台８５３をブレード保持部７２からＹ軸方向に遠ざけて、ブレード保持部７２から切削ブレード２１を取り外す。加工装置１は、制御装置１００が着脱側移動ユニット８２及び移動ユニット３０を制御して、ブレード着脱ユニット８０のナット着脱部８４と切削ユニット２０とをＹ軸方向に対向させる。

加工装置１は、ナット着脱部８４のロッド８４２を伸張して支持基台８４３及び爪８４４をＹ軸方向に切削ユニット２０に近付けて、ナット着脱部８４の爪８４４で固定ナット２８を把持して、ロッド８４２を固定ナット２８が雄ねじ４３４から外れる方向に軸心回りに回転する。加工装置１は、すると、嵌合ピン８４６がピン嵌合穴２８２に嵌合して、ナット着脱部８４の支持基台８４３とともに固定ナット２８が回転する。加工装置１は、ロッド８４２を固定ナット２８が雄ねじ４３４から外れるまで回転させた後、ロッド８４２の回転を停止し、ロッド８４２を縮小して、ナット着脱部８４の支持基台８４３及び爪８４４を切削ユニット２０からＹ軸方向に遠ざけて、固定フランジ２６のボス部４３から固定ナット２８を取り外す。

加工装置１は、制御装置１００が着脱側移動ユニット８２及び移動ユニット３０を制御して、ブレード着脱ユニット８０の押さえフランジ着脱部８３と切削ユニット２０とをＹ軸方向に対向させる。

加工装置１は、押さえフランジ着脱部８３のロッド８３２を伸張して支持基台８３３及び爪８３４をＹ軸方向に切削ユニット２０に近付けて、押さえフランジ着脱部８３の爪８３４を嵌合溝２７３に嵌合させて、爪８３４で押さえフランジ２７を把持する。加工装置１は、押さえフランジ着脱部８３のロッド８３２を縮小して支持基台８３３及び爪８３４を切削ユニット２０からＹ軸方向に遠ざけて、図８に示すように、切削ユニット２０の固定フランジ２６から押さえフランジ２７を取り外す。このとき、制御装置１００は、開閉弁４０を開放して、切削ブレード２１を固定フランジ２６に吸引保持している。このように、制御装置１００は、押さえフランジ２７を取り外す時に切削ブレード２１が落下しないように開閉弁４０を開放し、切削ブレード２１を固定フランジ２６に吸引保持する。

加工装置１は、制御装置１００が着脱側移動ユニット８２及び移動ユニット３０を制御して、ブレード着脱ユニット８０の他方のブレード着脱部８５と固定ナット２８及び押さえフランジ２７が取り外された切削ユニット２０とをＹ軸方向に対向させる。

加工装置１は、他方のブレード着脱部８５のロッド８５２を伸張して支持基台８５３をＹ軸方向にブレード保持部７２に近付けて、端面５５を押さえフランジ２７に装着されている切削ブレード２１に密着させ、開閉弁８５７を開放して、他方のブレード着脱部８５に押さえフランジ２７に装着されている切削ブレード２１を吸引保持する。加工装置１は、開閉弁４０を閉じて、切削ユニット２０の固定フランジ２６の切削ブレード２１の吸引保持を停止し、他方のブレード着脱部８５のロッド８５２を縮小して支持基台８５３を切削ユニット２０からＹ軸方向に沿って遠ざけて、図９に示すように、切削ユニット２０から切削ブレード２１を取り外す。

加工装置１は、制御装置１００が着脱側移動ユニット８２及び移動ユニット３０を制御して、交換用の切削ブレード２１を保持した一方のブレード着脱部８５を、切削ブレード２１が取り外された切削ユニット２０とＹ軸方向に対向させる。加工装置１は、一方のブレード着脱部８５のロッド８５２を伸張して、支持基台８５３を切削ユニット２０にＹ軸方向に沿って近付けて、交換用の切削ブレード２１の装着穴２１２内に固定フランジ２６のボス部４３及びブレード支持用ボス部４３３を順に通して、交換用の切削ブレード２１を固定フランジ２６の支持突起４４２の端面４４３に密に接触させる。

加工装置１は、制御装置１００が開閉弁４０を開放して、切削ユニット２０の固定フランジ２６に交換用の切削ブレード２１を吸引保持し、開閉弁８５７を閉じて一方のブレード着脱部８５の交換用の切削ブレード２１の吸引保持を解除する。加工装置１は、一方のブレード着脱部８５のロッド８５２を縮小して、一方のブレード着脱部８５の支持基台８５３を切削ユニット２０からＹ軸方向に沿って遠ざけて、切削ユニット２０に交換用の切削ブレード２１を取り付ける。こうして、着脱動作では、加工装置１は、開閉弁４０,８５７の開閉と連動して、ブレード着脱ユニット８０による切削ブレード２１を押さえフランジ２７に装着及び押さえフランジ２７から離脱させる。

加工装置１は、制御装置１００が着脱側移動ユニット８２及び移動ユニット３０を制御して、押さえフランジ着脱部８３と切削ユニット２０とＹ軸方向に対向させた後、押さえフランジ２７を取り外した動作と逆動作を実施して、押さえフランジ２７を切削ユニット２０に取り付ける。加工装置１は、制御装置１００が着脱側移動ユニット８２及び移動ユニット３０を制御して、ナット着脱部８４と切削ユニット２０とＹ軸方向に対向させた後、固定ナット２８を取り外した動作と逆動作を実施して、固定ナット２８を切削ユニット２０に取り付けて、固定ナット２８で切削ブレード２１をスピンドル２３の先端部に固定する。

加工装置１は、着脱側移動ユニット８２によりブレード着脱ユニット８０をＸ軸方向に移動して、切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を保持した他方のブレード着脱部８５をブレードストッカ７０のブレード保持部７２とＹ軸方向に対向させる。加工装置１は、他方のブレード着脱部８５のロッド８５２を伸張して、他方のブレード着脱部８５の支持基台８５３をブレード保持部７２にＹ軸方向に沿って近付けて、ブレード保持部７２に交換後の切削ブレード２１を保持した後、開閉弁８５７を閉じて他方のブレード着脱部８５の交換後の切削ブレード２１の吸引保持を解除する。加工装置１は、他方のブレード着脱部８５のロッド８５２を縮小して、支持基台８５３をブレード保持部７２からＹ軸方向に沿って遠ざけて、着脱動作を完了する。

以上説明したように、実施形態１に係る加工装置１は、押さえフランジ２７を切削ユニット２０の固定フランジ２６から取り外す特に、開閉弁４０を開放して、固定フランジ２６に切削ブレード２１を吸引保持する。このために、加工装置１は、押さえフランジ２７を切削ユニット２０の固定フランジ２６から取り外す時に、切削ブレード２１が切削ブレード２１から脱落（落下）することを抑制することができる。その結果、加工装置１は、交換時の切削ブレード２１の破損を抑制することができるという効果を奏する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 加工装置
６ 切削ブレード交換機構
２１ 切削ブレード
２３ スピンドル
２５ フランジ機構
２６ 固定フランジ（固定フランジ部）
２７ 押さえフランジ（押さえフランジ部）
２８ 固定ナット
４０ 開閉弁（バルブ）
４１ 吸引源
４３ ボス部
４５ 吸引孔
４７ 吸引路
８３ 押さえフランジ着脱部
８４ ナット着脱部
８５ ブレード着脱部
１００ 制御装置（制御部）
２１２ 装着穴
２７１ 装着穴
２８１ 雌ねじ
４３４ 雄ねじ
４４１ 支持面

Claims (2)

1. 中央に装着穴を有する円盤状の切削ブレードを回転軸となるスピンドルに装着するためのフランジ機構を有する加工装置であって、
   該フランジ機構は、
   先端に雄ねじが形成されたボス部と、該ボス部から径方向に突出し、該切削ブレードを支持する支持面を有した固定フランジ部と、
   該ボス部に装着される装着穴を有し、該ボス部に装着された切削ブレードを該固定フランジ部との間に挟持する押さえフランジ部と、
   該ボス部の雄ねじと螺合する雌ねじが内周に形成され、該ボス部と締結する事で該押さえフランジ部を介して切削ブレードを固定する固定ナットと、を備え、
   該固定フランジ部は、
   該支持面に形成され、切削ブレードを吸引固定する吸引孔と、
   該吸引孔と吸引源とを連通させる吸引路と、
   該吸引路に形成されたバルブと、
   該バルブを開閉し吸引を制御する制御部と、を含み、
   該制御部は、
   該押さえフランジ部を外す時に切削ブレードが落下しないようにバルブを開放し、切削ブレードを吸引することを特徴とする加工装置。
2. 該フランジ機構に切削ブレードを着脱する切削ブレード交換機構を更に備え、
   該切削ブレード交換機構は、
   該固定ナットを着脱するナット着脱部と、
   該切削ブレードを着脱するブレード着脱部と、
   該押さえフランジ部を着脱する押さえフランジ着脱部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。

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