JP2022030670A - 切削装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】キャニスタの位置を特定可能な新規なセンサユニットを有する切削装置を提供する。【解決手段】回転テーブルと、回転テーブルの周方向に沿って配置された複数の容器と、を有する収納ユニットと、回転テーブルの下部に連結され、回転テーブルを所定の回転軸の周りに所定の角度ずつ回転させることができる回転駆動ユニットと、回転テーブルの下方において回転軸の周りに連結された板部材であって、複数の容器の各々に対応する領域において各領域の上方に位置する容器を特定するための光学的特徴が設けられている板部材と、板部材の外周部の一部に配置され、所定の角度で板部材が回転する毎に、１つの容器に対応する光学的特徴を検知可能な１以上のフォトセンサを有するフォトセンサユニットと、フォトセンサユニットからの信号に基づいて、光学的特徴に対応する１つの容器の位置を少なくとも特定する位置特定ユニットと、を備える切削装置を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、被加工物を分割して製造された１以上のチップがそれぞれ収納される複数の容器を備える切削装置に関する。
金属、樹脂等で形成された基板上に複数の半導体デバイスチップを配置した後、当該基板及び半導体デバイスチップを樹脂で封止することで、パッケージ基板（被加工物）が形成される。このパッケージ基板を複数のチップに分割する場合には、切削装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
切削装置は、パッケージ基板を吸引保持する保持テーブルを備える。保持テーブルの上方には、切削ブレードを有する切削ユニットが配置されている。パッケージ基板を分割する際には、まず、パッケージ基板の表面に設定された複数の分割予定ラインと、保持テーブルに形成された複数の逃げ溝と、を位置合わせした状態で、パッケージ基板を保持テーブルで直接吸引して保持する。
次いで、パッケージ基板を分割予定ラインに沿って切削ブレードで切削して、複数のチップに分割する。複数のチップは、洗浄ユニットで洗浄され、更に、乾燥ユニットで乾燥された後、乾燥ユニットの近傍に形成された貫通開口を経て、貫通開口の下方に配置された収納ユニットへ搬送される。
従来の収納ユニットは、移動ステージと、移動ステージ上に配置された２つのキャニスタ（容器）と、を有する。各キャニスタは、円筒形状を有し、貫通開口に対応する大きさの開口を円筒の上部に有する。移動ステージにはエアシリンダが連結されており、エアシリンダで所定の直線方向に沿って移動ステージを移動させることで、どちらか１つのキャニスタのみが、貫通開口の直下に位置付けられる。
エアシリンダには、シリンダセンサが設けられている。例えば、第１のキャニスタが貫通開口の直下にある場合、シリンダセンサが第１状態（例えば、オフ状態）となり、第２のキャニスタが貫通開口の直下にある場合、シリンダセンサが第２状態（例えば、オン状態）となる。それゆえ、シリンダセンサを用いて、どちらのキャニスタが貫通開口の直下に位置しているのかが特定される。
特開２０１１－４９１９３号公報
キャニスタの数が２つである場合は、シリンダセンサの二つの状態を利用してキャニスタの位置を特定できる。しかし、キャニスタの数が３つ以上となると、シリンダセンサの二つの状態を利用してキャニスタの位置を特定できない。
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、シリンダセンサに代えて、キャニスタの位置を特定可能な新規なセンサユニットを有する切削装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、被加工物を保持する保持テーブルと、切削ブレードが装着されるスピンドルを有し、該保持テーブルで保持された該被加工物を複数のチップに分割する切削ユニットと、該保持テーブルよりも下方に配置された回転テーブルと、該回転テーブルの周方向に沿って配置され、少なくとも１つのチップをそれぞれ収納する複数の容器と、を有する収納ユニットと、該回転テーブルの下部に連結され、該回転テーブルを所定の回転軸の周りに所定の角度ずつ回転させることができる回転駆動ユニットと、該回転テーブルの下方において該回転軸の周りに連結された板部材であって、該複数の容器の各々に対応する領域において各領域の上方に位置する容器を特定するための光学的特徴が設けられている該板部材と、該板部材の外周部の一部に配置され、該所定の角度で該板部材が回転する毎に、１つの容器に対応する該光学的特徴を検知可能な１以上のフォトセンサを有するフォトセンサユニットと、プロセッサを備え、該フォトセンサユニットからの信号に基づいて、該光学的特徴に対応する該１つの容器の位置を少なくとも特定する位置特定ユニットと、を備える切削装置が提供される。
好ましくは、該光学的特徴は、該板部材の周方向に沿ってそれぞれ離散的に設けられた、該板部材を厚さ方向に貫通する貫通領域と、非貫通領域と、の少なくとも１つ以上を有し、該貫通領域及び該非貫通領域の少なくとも１つ以上の該周方向における配列は、該複数の容器の各々に対応する領域毎に異なり、該１以上のフォトセンサの各々は、該貫通領域に対応して第１の信号を生成し、該非貫通領域に対応して第２の信号を生成し、該位置特定ユニットは、該第１の信号及び該第２の信号の少なくともいずれかに基づいて、該光学的特徴に対応する該１つの容器の位置を特定する。
また、好ましくは、該収納ユニットは、Ｎ個の容器を有し、該光学的特徴は、該板部材を周方向でＮ等分した複数の領域の各々に形成されており、該Ｎは、３以上の自然数である。
また、好ましくは、該位置特定ユニットには、該複数の容器の各々に対応する光学的特徴の位置関係が予め記憶されており、該位置特定ユニットは、該１つの容器の位置を特定する該フォトセンサユニットからの信号と、該位置関係と、に基づいて、全ての容器の位置を特定する。
本発明の一態様に係る切削装置は、収納ユニットを備える。収納ユニットは、回転テーブルを有し、回転テーブルには、回転テーブルの周方向に沿って、少なくとも１つのチップをそれぞれ収納する複数の容器が配置されている。回転テーブルの下部には、回転テーブルを所定の回転軸の周りに所定の角度ずつ回転させることができる回転駆動ユニットが連結されている。
回転テーブルの下方には、回転軸の周りに板部材が連結されている。板部材には、複数の容器の各々に対応する領域において、各領域の上方に位置する容器を特定するための光学的特徴が設けられている。
切削装置は、板部材の外周部の一部に配置されたフォトセンサユニットを更に備える。フォトセンサユニットは、所定の角度で板部材が回転する毎に、１つの容器に対応する光学的特徴を検知可能な１以上のフォトセンサを有する。切削装置は、フォトセンサユニットからの信号に基づいて、光学的特徴に対応する１つの容器の位置を少なくとも特定する位置特定ユニットを更に含む。
例えば、回転テーブルの周方向に沿って３つの容器が配置され、回転テーブルを１２０°ずつ回転させる場合、板部材も１２０°ずつ回転する。板部材が回転する毎に１つの光学的特徴をフォトセンサユニットで検出することで、１つの光学的特徴に対応する容器が当該光学的特徴の上方に位置していることを検出できる。それゆえ、収納ユニットが３つ以上の容器を有する場合であっても、各光学的特徴に応じて容器の位置を特定できる。
切削装置の斜視図である。 収納ユニット等の斜視図である。 回転駆動ユニットの上面図である。 板部材の上面図である。 板部材及びフォトセンサユニットの上面図である。 図６（Ａ）はレーザービームが貫通領域を通過する様子を示す図であり、図６（Ｂ）はレーザービームが非貫通領域により遮られる様子を示す図である。 第２の実施形態に係る板部材の上面図である。 図８（Ａ）は所定値以上の強度の光が高反射領域から反射される様子を示す図であり、図８（Ｂ）は所定値未満の強度の光が低反射領域から反射される様子を示す図である。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る切削装置２の斜視図である。図１では、切削装置２の構成要素の一部をブロック図で示す。
なお、以下の説明で用いられるＸ軸方向（加工送り方向）、Ｙ軸方向（割り出し送り方向）及びＺ軸方向（高さ方向、切り込み送り方向）は、互いに直交する。切削装置２は、各構成要素を支持する基台４を有する。
基台４のＹ軸方向の一方側（－Ｙ側）には、カセット載置領域４ａが設けられている。カセット載置領域４ａには、それぞれ直方体状の複数のカセット６が配置されている。各カセット６には、カセット６の高さ方向に沿って複数の棚部（不図示）が設けられている。
１つの棚部には１つの被加工物１１が配置されている。本実施形態の被加工物１１は、矩形板状の樹脂パッケージ基板である。樹脂パッケージ基板は、例えば、金属、樹脂等で形成された基板（不図示）上に複数の半導体デバイスチップ（不図示）が搭載され、当該基板及び半導体デバイスチップを樹脂で封止することで製造される。
被加工物１１の表面１１ａには、複数の分割予定ライン（不図示）が格子状に設定されている。複数の分割予定ラインで区画された各領域には、１つの半導体デバイスチップが配置されている。
カセット載置領域４ａに対してＸ軸方向の一方側（＋Ｘ側）には、カセットエレベータ８が設けられている。カセットエレベータ８は、Ｚ軸方向に沿って移動可能な昇降機構（不図示）と、昇降機構の上部に設けられた昇降台（不図示）と、を有する。
カセットエレベータ８に対してＹ軸方向の他方側（＋Ｙ側）には、一対のガイドレール１０がＹ軸方向に沿って配置されている。昇降台上に配置されたカセット６の高さが昇降機構で調整された後、第１の搬送機構（不図示）により、カセット６から一対のガイドレール１０の間へ、１つの被加工物１１が搬出される。
一対のガイドレール１０は、互いに近づくようにＸ軸方向に移動することで、被加工物１１のＸ軸方向の位置を調整する。一対のガイドレール１０の＋Ｙ側には、位置合わせ領域４ｂが設けられている。
被加工物１１は、第１の搬送機構により、一対のガイドレール１０から位置合わせ領域４ｂに配置された第１の保持テーブル１２へ搬送される。第１の保持テーブル１２は、被加工物１１の形状に対応した矩形板状のチャックテーブルである。
第１の保持テーブル１２の下部には、モータ等の第１の回転駆動源（不図示）の出力軸が連結されており、第１の保持テーブル１２は、Ｚ軸方向に略平行な回転軸の周りに回転可能である。
第１の保持テーブル１２の上面には、複数の吸引口（不図示）が形成されている。各吸引口には、一端がエジェクタ等の吸引源（不図示）に接続された流路（不図示）の他端が接続されている。
吸引源で発生させた負圧を各吸引口に伝達させると、第１の保持テーブル１２の上面（保持面）には、負圧が生じる。第１の保持テーブル１２の上方には、位置調整用の顕微鏡カメラユニット１４が設けられている。
第１の保持テーブル１２の保持面で被加工物１１の裏面側を吸引保持した状態で、顕微鏡カメラユニット１４により被加工物１１の表面１１ａ側を撮像する。そして、取得した画像に基づいて、分割予定ライン等が特定される。
その後、分割予定ラインがＸ軸方向と略平行になる様に、第１の保持テーブル１２を回転させる。位置合わせ領域４ｂの＋Ｙ側には、切削領域４ｃが設けられている。切削領域４ｃには、第２の保持テーブル１６が配置されている。
第１の保持テーブル１２で向きが調整された被加工物１１は、第１の搬送機構により、第２の保持テーブル１６へ搬送される。第２の保持テーブル１６は、被加工物１１の形状に対応した矩形板状のチャックテーブルである。
第２の保持テーブル１６は、固定治具と、固定治具を吸引保持する治具ベースと、を有する。固定治具には、各分割予定ラインに対応する位置に、逃げ溝（不図示）が形成されている。つまり、固定治具には、複数の逃げ溝が、格子状に形成されている。
複数の逃げ溝で区画される各領域には、分割後の個々のチップ１３を吸引する吸引口（不図示）が形成されている。各吸引口には、一端が上述の吸引源（不図示）に接続された流路（不図示）の他端が接続されている。吸引源で発生させた負圧を各吸引口に伝達させると、第２の保持テーブル１６の上面（保持面）には、負圧が生じる。
第２の保持テーブル１６の下部には、モータ等の第２の回転駆動源（不図示）の出力軸が連結されており、第２の保持テーブル１６はＺ軸方向に略平行な回転軸の周りに回転可能である。
第２の回転駆動源の下部には、ボールネジ式のＸ軸移動機構（不図示）が配置されている。Ｘ軸移動機構を動作させれば、第２の保持テーブル１６は、第２の回転駆動源と共にＸ軸方向に沿って移動する。
第２の保持テーブル１６の上方にも、顕微鏡カメラユニット１４が設けられている。第２の保持テーブル１６の保持面で被加工物１１の裏面側を吸引保持した状態で、顕微鏡カメラユニット１４により表面１１ａ側を撮像した画像に基づいて、分割予定ライン等が特定される。
顕微鏡カメラユニット１４よりもＸ軸方向の他方側（－Ｘ側）には、一対の切削ユニット１８が配置されている。切削ユニット１８は、長手部がＹ軸方向と略平行に配置された円筒状のスピンドルハウジング２０を有する。
スピンドルハウジング２０には、Ｙ軸移動機構及びＺ軸移動機構（いずれも不図示）が連結されている。スピンドルハウジング２０は、Ｙ軸移動機構により割り出し送り方向の位置が調整され、Ｚ軸移動機構により切り込み送り方向の位置が調整される。
スピンドルハウジング２０には、円柱状のスピンドル２２の一部が回転可能な態様で収納されている。スピンドル２２の一端部には、モータ等の第３の回転駆動源の出力軸が連結されている。
スピンドル２２の他端部には、円環状の切り刃を有する切削ブレード２４が装着されている。被加工物１１を切削する際には、まず、第２の保持テーブル１６の保持面で被加工物１１の裏面側を吸引保持する。そして、顕微鏡カメラユニット１４、第２の回転駆動源等を用いて、分割予定ラインをＸ軸方向と略平行にする。
次いで、１つの切削ユニット１８の切削ブレード２４を高速で回転させ、切削ブレード２４を１つの分割予定ラインの延長線上に配置し、切削ブレード２４の下端を、固定治具の逃げ溝の底部と、第２の保持テーブル１６の保持面との間に位置付ける。
この状態で、第２の保持テーブル１６をＸ軸方向に沿って移動させると、被加工物１１は１つの分割予定ラインに沿って切削される。一の方向における全ての分割予定ラインに沿って被加工物１１を切削した後、第２の保持テーブル１６を９０°回転させ、一の方向と直交する他の方向の分割予定ラインをＸ軸方向と略平行にする。
その後、他の方向における全ての分割予定ラインに沿って被加工物１１を切削する。これにより、被加工物１１は、複数のチップ１３に分割される。切削領域４ｃの＋Ｙ側には、洗浄領域４ｄが設けられている。
複数のチップ１３は、第２の搬送機構（不図示）により表面側が吸引保持された状態で、洗浄領域４ｄへ搬送される。洗浄領域４ｄには、複数のチップ１３の裏面側を吸引保持する第３の保持テーブル２６が設けられている。
第３の保持テーブル２６の下方には、ボールネジ式のＹ軸移動機構（不図示）が連結されている。Ｙ軸移動機構を動作させれば、第３の保持テーブル２６はＹ軸方向に沿って移動する。
洗浄領域４ｄにおいて第３の保持テーブル２６の上方には、純水等の洗浄水を下方に向けて噴射するノズルを有する洗浄ユニット２８が設けられている。第３の保持テーブル２６で裏面側が吸引保持された複数のチップ１３は、その表面側が洗浄水で洗浄される。
洗浄領域４ｄの＋Ｙ側には、乾燥領域４ｅが設けられている。乾燥領域４ｅには、洗浄ユニット２８と略同じ高さ位置に、乾燥ユニット３０が配置されている。乾燥ユニット３０は、下方に向けて乾燥エアを噴射するためのノズルを有する。
洗浄後、第３の保持テーブル２６を乾燥領域４ｅに移動させ、複数のチップ１３の表面側を乾燥エアで乾燥させる。なお、図１では図示していないが、各チップ１３の裏面側を洗浄する洗浄ユニットと、各チップ１３の裏面側を乾燥する乾燥ユニットとが、設けられてもよい。
乾燥領域４ｅの＋Ｙ側には、Ｘ軸方向に長手部を有する矩形状の貫通開口３２が形成されている。乾燥後の複数のチップ１３は、第３の保持テーブル２６の上方に配置されたスクレーパー３４により、貫通開口３２へ掃き出される。
貫通開口３２の下部には、所定のスロープ（不図示）が設けられており、スロープの下方には、収納ユニット４０が配置されている。つまり、収納ユニット４０は、第２の保持テーブル１６及び第３の保持テーブル２６よりも下方に配置されている。
図２は、収納ユニット４０等の斜視図である。収納ユニット４０は、円盤状の回転テーブル４２を有する。回転テーブル４２の上面は、ＸＹ平面と略平行に配置されている。回転テーブル４２の上面には、回転テーブル４２の周方向４２ａに沿って複数のキャニスタ（容器）４４が配置されている。
各キャニスタ４４は、有底筒状であり、上部に開口４４ａを有する。貫通開口３２へ掃き出された少なくとも１つのチップ１３は、スロープを通って、スロープの直下に配置されている１つのキャニスタ４４に収容される。
回転テーブル４２の下部には、Ｚ軸方向と略平行に配置された円柱状の回転軸４６の上端部が連結されている。回転軸４６の下端部には、回転軸４６を所定の角度ずつ回転させることができる回転駆動ユニット４８（図３参照）が連結されている。
図３は、回転駆動ユニット４８の上面図である。回転駆動ユニット４８は、ＸＹ平面に略平行に配置されたエアシリンダ５０を有する。エアシリンダ５０のシリンダチューブ５０ａは、回転テーブル４２の下方に位置するベース基台５２に対して固定されている。
シリンダチューブ５０ａは、Ｘ軸及びＹ軸に対して斜め方向に配置されている。シリンダチューブ５０ａには、矢印５４の方向において進退可能な態様で、ピストンロッド５０ｂの一部が収容されている。
ピストンロッド５０ｂの先端部には、保持ブロック５６の一端部が固定されている。保持ブロック５６の他端部には、Ｚ軸方向に略平行な回転軸５８が固定されている。回転軸５８にはプレート６０が回転可能に連結されている。
プレート６０は、所定長さの腕部６２を有しており、この腕部６２の先端部は、回転軸４６に対して回転可能に連結されている。ピストンロッド５０ｂが矢印５４の方向に突出すると、プレート６０は、腕部６２を半径として回転する。
回転軸４６とは反対側に位置する腕部６２の基端部であって、プレート６０の下面側には、板状の爪部６４が固定されている。爪部６４は、回転軸４６に固定された平板状の歯車６６の歯６６ａと噛合う様に配置されている。
歯車６６には、歯車６６の周方向に沿って略等間隔に６つの歯６６ａが形成されている。図３の二点鎖線で示す様に、ピストンロッド５０ｂの突出量が最小であるとき、爪部６４は、１つの歯６６ａと噛合っている。
これに対して、図３の実線で示す様に、ピストンロッド５０ｂの突出量が最大となると、爪部６４により歯車６６が、時計回りに６０°だけ回転させられる。その後、ピストンロッド５０ｂの突出量が再び最小となると、爪部６４は、歯車６６を回転させること無く元の位置に戻る。
そして、爪部６４は、元の位置に戻ると、歯車６６の回転方向とは反対方向において隣接する別の歯６６ａと噛み合う。この様に、回転駆動ユニット４８は、ピストンロッド５０ｂの１回のストロークにより、回転軸４６を６０°回転させるラチェット機構として機能する。
ピストンロッド５２ｂのｎ回のストロークにより、回転軸４６は、（６０°×ｎ）回転する（なお、ｎは自然数である）。それゆえ、回転テーブル４２は、回転軸４６の回転と共に回転軸４６の周りに６０°ずつ回転する。
次に、図２、図４等を参照し、回転テーブル４２の下方に配置されている板部材７０等について説明する。図２に示す様に、板部材７０は円環形状を有しており、円環の内周が回転軸４６の外周に固定されている。
板部材７０は、回転軸４６の周りに連結されているので、回転駆動ユニット４８で回転軸４６を所定の角度だけ回転させれば、回転テーブル４２及び板部材７０も、回転軸４６の回転と共に所定の角度だけ回転する。
板部材７０は、キャニスタ４４の数に応じて、板部材７０の周方向７２に沿って複数の領域に分割されている。図４は、板部材７０の上面図である。なお、図４に示す例では、板部材７０を上面視した場合の時計回り方向を、周方向７２としている。
板部材７０は、周方向７２に沿って、第１の領域７０ａから第６の領域７０ｆに６等分されている。便宜上、図４では、各領域の境界に破線を付し、更に、キャニスタ４４を破線で示す。なお、板部材７０において、各領域の境界線は無くてもよい（図２参照）。
第１の領域７０ａから第６の領域７０ｆの各々は、１つのキャニスタ４４の位置に対応している。つまり、板部材７０における１つの円弧状の領域の上方には、１つのキャニスタ４４が配置されている。
図４では、第１の領域７０ａ上に位置するキャニスタ４４を、第１のキャニスタ４４－１とし、第２の領域７０ｂ上に位置するキャニスタ４４を、第２のキャニスタ４４－２とする。
更に、第３の領域７０ｃ上に位置するキャニスタ４４を、第３のキャニスタ４４－３とし、第４の領域７０ｄ上に位置するキャニスタ４４を、第４のキャニスタ４４－４とする。
同様に、第５の領域７０ｅ上に位置するキャニスタ４４を、第５のキャニスタ４４－５とし、第６の領域７０ｆ上に位置するキャニスタ４４を、第６のキャニスタ４４－６とする。
第１の領域７０ａから第６の領域７０ｆには、各領域を特定するための互いに異なる光学的特徴７４が形成されている。第１の実施形態においてそれぞれの光学的特徴７４は、レーザービームを通過させる貫通領域７４ａと、レーザービームを通過させない非貫通領域７４ｂと、の少なくとも１つ以上で形成されている。
貫通領域７４ａは、板部材７０を厚さ方向で貫通している。これに対して、非貫通領域７４ｂは、板部材７０を貫通していない。なお、非貫通領域７４ｂは、平坦な板部材７０の一部であってもよいし、非貫通状態の凹部や凸部であってもよい。
貫通領域７４ａ及び非貫通領域７４ｂは、周方向７２に沿ってそれぞれ離散的に設けられている。便宜上、図４では、貫通領域７４ａを黒丸で示し、非貫通領域７４ｂを破線の丸で表す。
第１の領域７０ａの光学的特徴７４は、周方向７２に沿って形成された３つの貫通領域７４ａを有する。第２の領域７０ｂの光学的特徴７４は、周方向７２に沿って順に形成された１つの貫通領域７４ａと、２つの非貫通領域７４ｂと、を有する。
第３の領域７０ｃの光学的特徴７４は、周方向７２に沿って順に形成された１つの非貫通領域７４ｂと、１つの貫通領域７４ａと、１つの非貫通領域７４ｂと、を有する。第４の領域７０ｄの光学的特徴７４は、周方向７２に沿って順に形成された２つの非貫通領域７４ｂと、１つの貫通領域７４ａと、を有する。
第５の領域７０ｅの光学的特徴７４は、周方向７２に沿って順に形成された２つの貫通領域７４ａと、１つの非貫通領域７４ｂと、を有する。第６の領域７０ｆの光学的特徴７４は、周方向７２に沿って順に形成された３つの貫通領域７４ａを有する。
この様に、光学的特徴７４は、貫通領域７４ａ及び非貫通領域７４ｂの周方向７２における配列（即ち、順列）により構成されており、第１の領域７０ａから第６の領域７０ｆ毎に異なる。
板部材７０の外周部の一部には、フォトセンサユニット８０（図５参照）が配置されている。図５は、板部材７０及びフォトセンサユニット８０の上面図である。フォトセンサユニット８０は、ブロック状のベース部８２を有する。
ベース部８２の上面には、第１の上方腕部８４ａ、第２の上方腕部８４ｂ及び第３の上方腕部８４ｃの各々の基端部が固定されている。ベース部８２の下面には、第１の下方腕部８６ａ（図６（Ａ）等参照）、第２の下方腕部及び第３の下方腕部（いずれも不図示）の各々の基端部が固定されている。
第１の上方腕部８４ａ及び第１の下方腕部８６ａは、Ｚ軸方向で重なる様に配置されている。同様に、第２の上方腕部８４ｂ及び第２の下方腕部は、Ｚ軸方向で重なり、第３の上方腕部８４ｃ及び第３の下方腕部は、Ｚ軸方向で重なる様に配置されている。
第１の上方腕部８４ａの先端部の下面側には、第１のフォトセンサ８８ａが設けられている。同様に、第２の上方腕部８４ｂの先端部の下面側には、第２のフォトセンサ８８ｂが設けられており、第３の上方腕部８４ｃの先端部の下面側には、第３のフォトセンサ８８ｃが設けられている。
また、第１の下方腕部８６ａの先端部の上面側には、発光ダイオード９０ａが設けられている（図６（Ａ）等参照）。同様に、第２の下方腕部の先端部の上面側には、発光ダイオード（不図示）が設けられており、第３の下方腕部の先端部の上面側には、発光ダイオード（不図示）が設けられている。各発光ダイオードは、上方へ向けてレーザービームＬ（図６（Ａ）等参照）を照射する。
第１の領域７０ａが、フォトセンサユニット８０の位置にあるとき（図５参照）、３つの発光ダイオード９０ａ等から出射されたレーザービームＬは、それぞれ異なる貫通領域７４ａを通過し、第１のフォトセンサ８８ａ、第２のフォトセンサ８８ｂ及び第３のフォトセンサ８８ｃで受光される。
図６（Ａ）は、レーザービームＬが貫通領域７４ａを通過する様子を示すフォトセンサユニット８０等の断面図である。これに対して、図６（Ｂ）は、レーザービームＬが非貫通領域７４ｂにより遮られる様子を示すフォトセンサユニット８０等の断面図である。
例えば、第６の領域７０ｆが、フォトセンサユニット８０の位置にあるとき（図６（Ｂ）参照）、各発光ダイオードから出射されたレーザービームＬは、いずれも非貫通領域７４ｂで遮られ、第１のフォトセンサ８８ａ、第２のフォトセンサ８８ｂ及び第３のフォトセンサ８８ｃで受光されない。
第１のフォトセンサ８８ａ、第２のフォトセンサ８８ｂ及び第３のフォトセンサ８８ｃの各々は、貫通領域７４ａを通過したレーザービームＬを受光すると、第１の信号９１（例えば、ハイレベル電圧信号）を生成し、第１の信号９１を制御部９４へ送信する。
これに対して、第１のフォトセンサ８８ａ、第２のフォトセンサ８８ｂ及び第３のフォトセンサ８８ｃの各々は、非貫通領域７４ｂによりレーザービームＬが遮られた場合に、第２の信号９２（例えば、ローレベル電圧信号）を生成し、第２の信号９２を制御部９４へ送信する。
便宜的に、第１の信号９１を「１」で表し、第２の信号９２を「０」で表すと、第１の領域７０ａから第６の領域７０ｆの各々における光学的特徴７４は、下記の表１に示す様に、１及び０の順列に置換される。
Figure 2022030670000002
この様に、１つの光学的特徴７４が、１つのキャニスタ４４に対応するので、フォトセンサユニット８０で光学的特徴７４を検知すれば、第１のキャニスタ４４－１から第６のキャニスタ４４－６のどれが、フォトセンサユニット８０の位置にあるか特定できる。
ここで、図１に戻って、切削装置２の他の構成要素について説明する。カセットエレベータ８、一対のガイドレール１０、第１の保持テーブル１２、顕微鏡カメラユニット１４、第２の保持テーブル１６、切削ユニット１８、第３の保持テーブル２６、洗浄ユニット２８、乾燥ユニット３０等の動作は、制御部９４により制御される。
制御部９４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代表されるプロセッサ（処理装置）と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置と、を含むコンピュータによって構成されている。
補助記憶装置には、所定のプログラムを含むソフトウェアが記憶されている。このソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御部９４の機能が実現される。ソフトウェアの一部は、少なくとも１つのキャニスタ４４の位置を特定する位置特定ユニット９４ａとして機能する。
位置特定ユニット９４ａは、フォトセンサユニット８０から受信する第１の信号９１及び第２の信号９２に基づいて、特定の１つのキャニスタ４４が、フォトセンサユニット８０の位置にあることを特定する。
例えば、フォトセンサユニット８０は、回転テーブル４２及び板部材７０が６０°回転する毎に光学的特徴７４を検出し、位置特定ユニット９４ａは、検出した各光学的特徴７４に対応するキャニスタ４４の位置を特定する。
これに代えて、位置特定ユニット９４ａは、１つの容器の位置を特定するための１つの光学的特徴７４の検知により、２以上のキャニスタ４４の位置を特定してもよいし、全てのキャニスタ４４の位置を特定してもよい。
例えば、位置特定ユニット９４ａは、１つのキャニスタ４４がフォトセンサユニット８０の位置にあることを特定した後、複数のキャニスタ４４の各々に対応する光学的特徴７４の位置関係を補助記憶装置から読み出すことで、残り全てのキャニスタ４４の位置を特定できる。
具体的には、表１に示す様に、光学的特徴７４とキャニスタ４４とが１対１で紐付けられた情報と、複数のキャニスタ４４の順番の情報と、が予め記憶されている場合、第１のキャニスタ４４－１がフォトセンサユニット８０の位置にあることを特定できれば、第２のキャニスタ４４－２は、第１のキャニスタ４４－１から周方向７２に６０°進んだ位置にあると特定できる。
同様に、第３のキャニスタ４４－３は、第１のキャニスタ４４－１から周方向７２に１２０°進んだ位置にあり、第４のキャニスタ４４－４は、第１のキャニスタ４４－１から周方向７２に１８０°進んだ位置にあると特定できる。
また、第５のキャニスタ４４－５は、第１のキャニスタ４４－１から周方向７２に２４０°進んだ位置にあり、第６のキャニスタ４４－６は、第１のキャニスタ４４－１から周方向７２に３００°進んだ位置にあると特定できる。
第１の実施形態では、板部材７０が６０°回転する毎に、１つの光学的特徴７４をフォトセンサユニット８０で検出することで、１つの光学的特徴７４に対応するキャニスタ４４が当該光学的特徴７４の上方に位置していることを検出できる。それゆえ、収納ユニット４０が３つ以上のキャニスタ４４を有する場合であっても、各光学的特徴７４に応じてキャニスタ４４の位置を特定できる。
次に、第２の実施形態について説明する。図７は、第２の実施形態に係る板部材９６の上面図である。板部材９６では、貫通領域７４ａに代えて、レーザービームＬを反射しやすい平坦な鏡面状の高反射領域９８ａが設けられている。更に、非貫通領域７４ｂに代えて、レーザービームＬを反射し難い低反射領域９８ｂが設けられている。
また、第２の実施形態では、第１の上方腕部８４ａの先端部の下面側に、第１のフォトセンサ８８ａ及び発光ダイオード９０ａが設けられており、第２の上方腕部８４ｂの先端部の下面側に、第２のフォトセンサ８８ｂ及び発光ダイオード（不図示）が設けられている。
同様に、第３の上方腕部８４ｃの先端部の下面側に、第３のフォトセンサ８８ｃ及び発光ダイオード（不図示）が設けられている。図８（Ａ）は、所定値以上の強度の光が高反射領域９８ａから反射される様子を示す図である。
図８（Ａ）に示す様に、発光ダイオード９０ａから高反射領域９８ａへ入射したレーザービームＬは、高反射領域９８ａで反射（正反射又は拡散反射）され、所定値以上の強度の光が第１のフォトセンサ８８ａに入射する。これにより、第１のフォトセンサ８８ａは、第１の信号９１（例えば、ハイレベル電圧信号）を生成する。
これに対して、図８（Ｂ）は、所定値未満の強度の光が低反射領域９８ｂから反射される様子を示す図である。例えば、発光ダイオード９０ａから低反射領域９８ｂへ入射したレーザービームＬは、低反射領域９８ｂで散乱、吸収等される。
この場合、第１のフォトセンサ８８ａに反射光は全く入射しない又は極僅かに入射するので、第１のフォトセンサ８８ａは、第２の信号９２（例えば、ローレベル電圧信号）を生成する。この様に、第２の実施形態では、光学的特徴７４が高反射領域９８ａ及び低反射領域９８ｂの順列で構成されている点が、第１の実施形態と異なる。
次に、板部材７０が周方向７２でＮ等分されている複数の変形例について述べる（Ｎは、２以上の自然数である）。なお、変形例では、第１の実施形態と同様に、貫通領域７４ａ及び非貫通領域７４ｂと、フォトセンサユニット８０と、を採用するものとするが、第２の実施形態の様にしてもよい。
Ｎ等分された領域の各々には、光学的特徴７４が形成されている。回転テーブル４２上には、光学的特徴７４とキャニスタ４４とが１対１に紐付けられた態様で、Ｎ個のキャニスタ４４が配置されている。
（Ｎ＝２の場合）まず、板部材７０が周方向７２で二等分されている場合について説明する。この場合、板部材７０は、周方向７２で二等分された、第１の領域７０ａと、第２の領域７０ｂと、を有する。例えば、第１の領域７０ａは１つの貫通領域７４ａを有し、第２の領域７０ｂは１つの非貫通領域７４ｂを有する。
Ｎ＝２の場合、フォトセンサユニット８０は、第１のフォトセンサ８８ａ及び発光ダイオード９０ａを有する。便宜的に、第１の信号９１を「１」で表し、第２の信号９２を「０」で表すと、第１の領域７０ａ及び第２の領域７０ｂの各々における光学的特徴７４は、例えば、下記の表２の様に、１又は０に置換される。
Figure 2022030670000003
位置特定ユニット９４ａは、第１の信号９１又は第２の信号９２により、第１のキャニスタ４４－１及び第２のキャニスタ４４－２のいずれか又は両方の位置を特定できる。
（Ｎ＝３の場合）勿論、Ｎは、３以上の自然数であってもよい。Ｎ＝３の場合、板部材７０は、周方向７２で三等分された、第１の領域７０ａ、第２の領域７０ｂ及び第３の領域７０ｃを有する。
例えば、第１の領域７０ａは、周方向７２に沿って順に形成された２つの貫通領域７４ａを有する。これに対して、第２の領域７０ｂは、周方向７２に沿って順に形成された１つの貫通領域７４ａ及び１つの非貫通領域７４ｂを有する。また、第３の領域７０ｃは、周方向７２に沿って順に形成された２つの非貫通領域７４ｂを有する。
Ｎ＝３の場合、フォトセンサユニット８０は、第１のフォトセンサ８８ａ及び発光ダイオード９０ａと、第２のフォトセンサ８８ｂ及びこれに対応して配置された発光ダイオードと、を有する。
便宜的に、第１の信号９１を「１」で表し、第２の信号９２を「０」で表すと、第１の領域７０ａ、第２の領域７０ｂ及び第３の領域７０ｃの各々における光学的特徴７４は、下記の表３の様に、１及び０の順列に置換される。
Figure 2022030670000004
位置特定ユニット９４ａは、第１の信号９１及び第２の信号９２の順列により、第１のキャニスタ４４－１、第２のキャニスタ４４－２及び第３のキャニスタ４４－３の１以上の位置を特定できる。
（Ｎ＝４の場合）次に、Ｎ＝４の場合について説明する。Ｎ＝４の場合、板部材７０は、周方向７２で四等分された、第１の領域７０ａ、第２の領域７０ｂ、第３の領域７０ｃ及び第４の領域７０ｄを有する。
例えば、第１の領域７０ａは、周方向７２に沿って順に形成された２つの貫通領域７４ａを有し、第２の領域７０ｂは、周方向７２に沿って順に形成された１つの貫通領域７４ａ及び１つの非貫通領域７４ｂを有する。
また、第３の領域７０ｃは、周方向７２に沿って順に形成された１つの非貫通領域７４ｂ及び１つの貫通領域７４ａを有し、第４の領域７０ｄは、周方向７２に沿って順に形成された２つの非貫通領域７４ｂを有する。
Ｎ＝４の場合、フォトセンサユニット８０は、第１のフォトセンサ８８ａ及び発光ダイオード９０ａと、第２のフォトセンサ８８ｂ及びこれに対応して配置された発光ダイオードと、を有すればよい。
便宜的に、第１の信号９１を「１」で表し、第２の信号９２を「０」で表すと、第１の領域７０ａ、第２の領域７０ｂ、第３の領域７０ｃ及び第４の領域７０ｄの各々における光学的特徴７４は、下記の表４の様に、１及び０の順列に置換される。
Figure 2022030670000005
位置特定ユニット９４ａは、第１の信号９１及び第２の信号９２の順列により、第１のキャニスタ４４－１、第２のキャニスタ４４－２、第３のキャニスタ４４－３及び第４のキャニスタ４４－４の１以上の位置を特定できる。
（Ｎ＝５の場合）次に、Ｎ＝５の場合について説明する。Ｎ＝５の場合、板部材７０は、周方向７２で五等分された、第１の領域７０ａ、第２の領域７０ｂ、第３の領域７０ｃ、第４の領域７０ｄ及び第５の領域７０ｅを有する。
例えば、第１の領域７０ａは、周方向７２に沿って順に形成された３つの貫通領域７４ａを有し、第２の領域７０ｂは、周方向７２に沿って順に形成された１つの貫通領域７４ａ及び２つの非貫通領域７４ｂを有する。第３の領域７０ｃは、周方向７２に沿って順に形成された１つの非貫通領域７４ｂ、１つの貫通領域７４ａ及び１つの非貫通領域７４ｂを有する。
また、第４の領域７０ｄは、周方向７２に沿って順に形成された２つの非貫通領域７４ｂ及び１つの貫通領域７４ａを有する。第５の領域７０ｅは、周方向７２に沿って順に形成された２つの貫通領域７４ａ及び１つの非貫通領域７４ｂを有する。
Ｎ＝５の場合、フォトセンサユニット８０は、第１のフォトセンサ８８ａ及び発光ダイオード９０ａと、第２のフォトセンサ８８ｂ及びこれに対応して配置された発光ダイオードと、第３のフォトセンサ８８ｃ及びこれに対応して配置された発光ダイオードと、を有すればよい。
便宜的に、第１の信号９１を「１」で表し、第２の信号９２を「０」で表すと、第１の領域７０ａ、第２の領域７０ｂ、第３の領域７０ｃ、第４の領域７０ｄ及び第５の領域７０ｅの各々における光学的特徴７４は、下記の表５の様に、１及び０の順列に置換される。
Figure 2022030670000006
位置特定ユニット９４ａは、第１の信号９１及び第２の信号９２の順列により、第１のキャニスタ４４－１、第２のキャニスタ４４－２、第３のキャニスタ４４－３、第４のキャニスタ４４－４及び第５のキャニスタ４４－５の１以上の位置を特定できる。
以上、Ｎ＝２からＮ＝６の場合について説明したが、Ｎを７以上としてもよい。また、板部材７０の周方向７２での分割数に応じて、ピストンロッド５０ｂの１ストロークにおける移動量、当該移動量に対応する歯車６６の回転角度、歯６６ａの数等は、適宜調整される。
例えば、Ｎ＝２の場合、回転軸４６を１８０°ずつ回転させ、Ｎ＝３の場合、回転軸４６を１２０°ずつ回転させる。また、Ｎ＝４の場合、回転軸４６を９０°ずつ回転させ、Ｎ＝５の場合、回転軸４６を７２°ずつ回転させる。
なお、上述の貫通領域７４ａ及び非貫通領域７４ｂの順列、並びに、高反射領域９８ａ及び低反射領域９８ｂの順列は、一例であり、適宜変更してもよい。また、貫通領域７４ａに代えて、光を透過させることができるフィルタ等が設けられた透過領域であってもよい。その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
２：切削装置
４：基台、４ａ：カセット載置領域、４ｂ：位置合わせ領域
４ｃ：切削領域、４ｄ：洗浄領域、４ｅ：乾燥領域
６：カセット、８：カセットエレベータ
１０：ガイドレール
１１：被加工物、１１ａ：表面
１２：第１の保持テーブル
１３：チップ
１４：顕微鏡カメラユニット
１６：第２の保持テーブル
１８：切削ユニット
２０：スピンドルハウジング、２２：スピンドル、２４：切削ブレード
２６：第３の保持テーブル
２８：洗浄ユニット、３０：乾燥ユニット
３２：貫通開口、３４：スクレーパー
４０：収納ユニット、４２：回転テーブル、４２ａ：周方向
４４：キャニスタ
４４－１：第１のキャニスタ、４４－２：第２のキャニスタ
４４－３：第３のキャニスタ、４４－４：第４のキャニスタ
４４－５：第５のキャニスタ、４４－６：第６のキャニスタ
４４ａ：開口
４６：回転軸、４８：回転駆動ユニット
５０：エアシリンダ、５０ａ：シリンダチューブ、５０ｂ：ピストンロッド
５２：ベース基台、５４：矢印、５６：保持ブロック、５８：回転軸、６０：プレート
６２：腕部、６４：爪部、６６：歯車、６６ａ：歯
７０：板部材
７０ａ：第１の領域、７０ｂ：第２の領域、７０ｃ：第３の領域
７０ｄ：第４の領域、７０ｅ：第５の領域、７０ｆ：第６の領域
７２：周方向
７４：光学的特徴、７４ａ：貫通領域、７４ｂ：非貫通領域
８０：フォトセンサユニット、８２：ベース部
８４ａ：第１の上方腕部、８４ｂ：第２の上方腕部、８４ｃ：第３の上方腕部
８６ａ：第１の下方腕部
８８ａ：第１のフォトセンサ、８８ｂ：第２のフォトセンサ、８８ｃ：第３のフォトセンサ
９０ａ：発光ダイオード
９１：第１の信号、９２：第２の信号
９４：制御部、９４ａ：位置特定ユニット
９６：板部材、９８ａ：高反射領域、９８ｂ：低反射領域
Ｌ：レーザービーム

Claims (4)

  1. 被加工物を保持する保持テーブルと、
    切削ブレードが装着されるスピンドルを有し、該保持テーブルで保持された該被加工物を複数のチップに分割する切削ユニットと、
    該保持テーブルよりも下方に配置された回転テーブルと、該回転テーブルの周方向に沿って配置され、少なくとも１つのチップをそれぞれ収納する複数の容器と、を有する収納ユニットと、
    該回転テーブルの下部に連結され、該回転テーブルを所定の回転軸の周りに所定の角度ずつ回転させることができる回転駆動ユニットと、
    該回転テーブルの下方において該回転軸の周りに連結された板部材であって、該複数の容器の各々に対応する領域において各領域の上方に位置する容器を特定するための光学的特徴が設けられている該板部材と、
    該板部材の外周部の一部に配置され、該所定の角度で該板部材が回転する毎に、１つの容器に対応する該光学的特徴を検知可能な１以上のフォトセンサを有するフォトセンサユニットと、
    プロセッサを備え、該フォトセンサユニットからの信号に基づいて、該光学的特徴に対応する該１つの容器の位置を少なくとも特定する位置特定ユニットと、
    を備えることを特徴とする切削装置。
  2. 該光学的特徴は、該板部材の周方向に沿ってそれぞれ離散的に設けられた、該板部材を厚さ方向に貫通する貫通領域と、非貫通領域と、の少なくとも１つ以上を有し、
    該貫通領域及び該非貫通領域の少なくとも１つ以上の該周方向における配列は、該複数の容器の各々に対応する領域毎に異なり、
    該１以上のフォトセンサの各々は、該貫通領域に対応して第１の信号を生成し、該非貫通領域に対応して第２の信号を生成し、
    該位置特定ユニットは、該第１の信号及び該第２の信号の少なくともいずれかに基づいて、該光学的特徴に対応する該１つの容器の位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の切削装置。
  3. 該収納ユニットは、Ｎ個の容器を有し、
    該光学的特徴は、該板部材を周方向でＮ等分した複数の領域の各々に形成されており、
    該Ｎは、３以上の自然数であることを特徴とする請求項１又は２に記載の切削装置。
  4. 該位置特定ユニットには、該複数の容器の各々に対応する光学的特徴の位置関係が予め記憶されており、
    該位置特定ユニットは、該１つの容器の位置を特定する該フォトセンサユニットからの信号と、該位置関係と、に基づいて、全ての容器の位置を特定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の切削装置。
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