JP2022038006A

JP2022038006A - 切断装置、及び、切断品の製造方法

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Publication number: JP2022038006A
Application number: JP2020142270A
Authority: JP
Inventors: 昌一片岡; Shoichi Kataoka; 一郎今井; Ichiro Imai; 晴貴井口; Haruki Iguchi
Original assignee: Towa Corp
Current assignee: Towa Corp
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2022-03-10
Anticipated expiration: 2040-08-26
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Abstract

【課題】スピンドル部の水平方向における位置にかかわらず、スピンドル部の少なくとも一部分の高さ位置を求めるための動作が可能な切断装置等を提供する。【解決手段】切断装置は、スピンドル部と、移動部と、検出器とを備える。スピンドル部は、ワークを切断するブレードを含む。移動部は、スピンドル部を保持し、スピンドル部を水平方向に移動させるように構成されている。検出器は、発光部と、発光部が発した光線を受光する受光部とを含み、移動部に取り付けられている。検出器は、スピンドル部の少なくとも一部分が光線を遮ったことを検出するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、切断装置、及び、切断品の製造方法に関する。

特開２０１４－１９２２７１号公報（特許文献１）は、被加工物に切削加工を施す切削装置を開示する。この切削装置は、切り刃を検出するブレード検出手段を含んでいる。ブレード検出手段は、発光部と、受光部とを含んでいる。ブレード検出手段は、発光部が発する光を切り刃が遮断するのに応じて、切り刃が所定の高さ位置に存在することを検出する。この検出結果に基づいて、切り刃の摩耗量が検出される。この切削装置においては、ブレード検出手段がチャックテーブルを保持する移動台に設けられている（特許文献１参照）。

特開２０１４－１９２２７１号公報

上記特許文献１に開示されている切削装置においては、切り刃が所定の高さに存在することの検出がチャックテーブル付近のみで可能となっている。すなわち、切り刃が所定の高さに存在することを検出可能な場所が限定されている。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、スピンドル部の水平方向における位置にかかわらず、スピンドル部の少なくとも一部分が所定の高さに存在することを検出可能な切断装置等を提供することである。

本発明のある局面に従う切断装置は、スピンドル部と、移動部と、検出器とを備える。スピンドル部は、ワークを切断するブレードを含む。移動部は、スピンドル部を保持し、スピンドル部を水平方向に移動させるように構成されている。検出器は、発光部と、発光部が発した光線を受光する受光部とを含み、移動部に取り付けられている。検出器は、スピンドル部の少なくとも一部分が光線を遮ったことを検出するように構成されている。

本発明の他の局面に従う切断品の製造方法は、上記切断装置を用いてワークを切断することによって切断品を製造する。

本発明によれば、スピンドル部の水平方向における位置にかかわらず、スピンドル部の少なくとも一部分が所定の高さに存在することを検出可能な切断装置等を提供することができる。

切断装置の一部の平面を模式的に示す図である。切断装置の一部の正面を模式的に示す図である。ＣＣＳブロックを用いた制御座標原点の検出手順を説明するための図である。スピンドル部と検出器との関係を示す図である。検出器の光学的な構成の一例を説明するための図である。比較対象である切断装置の一部の平面を模式的に示す図である。基準ドグを所定の高さに移動させる過程を説明するための図である。切断装置における切断品の製造手順を示すフローチャートである。ワーク保持ユニットが矢印ＸＹ方向に移動する場合の切断装置の一例を示す図である。基準ドグをＣＣＳブロックに接触させることによって制御座標原点を検出する例について説明するための図である。光学系の他の例を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［１．切断装置の構成］
図１は、本実施の形態に従う切断装置１０の一部の平面を模式的に示す図である。図２は、切断装置１０の一部の正面を模式的に示す図である。なお、各図において、矢印ＸＹＺの各々が示す方向は共通である。

切断装置１０は、ワークＷ１を切断することによって、ワークＷ１を複数の切断品に個片化するように構成されている（フルカット）。また、切断装置１０は、ワークＷ１の一部を除去することによってワークＷ１に溝を形成するように構成されている（ハーフカット）。すなわち、切断装置１０の名称（切断装置）に含まれる「切断」という用語の概念は、切断対象を複数に分離すること、及び、切断対象の一部を除去することを含む。ワークＷ１は、例えばパッケージ基板である。パッケージ基板においては、半導体チップが装着された基板又はリードフレームが樹脂封止されている。すなわち、ワークＷ１は、樹脂成形済み基板である。以下の説明では、ワークＷ１の封止側の面を「パッケージ面」、基板又はリードフレーム側の面を「基板面」とも記載する。

パッケージ基板の一例としては、ＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージ基板、ＬＧＡ（Land Grid Array）パッケージ基板、ＣＳＰ（Chip Size Package）パッケージ基板、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）パッケージ基板、ＱＦＮ（Quad Flat No-leaded）パッケージ基板が挙げられる。

図１及び図２に示されるように、切断装置１０は、切断ユニット１００と、ワーク保持ユニット２００と、ＣＣＳ（Contact Cutter Set）ブロック３００と、検出器４００と、制御部５００とを含んでいる。

切断ユニット１００は、ワークＷ１を切断するように構成されており、スピンドル部１１０と、スライダ１０３，１０４と、支持体１０５と、ガイド１０６とを含んでいる。なお、切断装置１０は、スピンドル部１１０とスライダ１０３，１０４との組を２組含むツインスピンドル構成であるが、スピンドル部１１０とスライダ１０３，１０４との組を１組のみ含むシングルスピンドル構成であってもよい。

ガイド１０６は、金属製の棒状部材であり、矢印Ｙ方向に延びている。支持体１０５は、金属製の棒状部材であり、ガイド１０６に沿って矢印Ｙ方向に移動するように構成されている。支持体１０５には、長手方向（矢印Ｘ方向）に延びるガイドＧ１が形成されている。支持体１０５は、本発明における移動部の一例である。

スライダ１０４は、金属製で矩形状の板状部材であり、ガイドＧ１に沿って矢印Ｘ方向に移動可能な状態で支持体１０５に取り付けられている。スライダ１０４には、長手方向（矢印Ｚ方向）に延びるガイドＧ２が形成されている。スライダ１０３は、金属製で矩形状の板状部材であり、ガイドＧ２に沿って高さ方向（矢印Ｚ方向）に移動可能な状態でスライダ１０４に取り付けられている。

スピンドル部１１０は、スピンドル部本体１０２と、スピンドル部本体１０２に取り付けられたブレード１０１と、スピンドル部本体１０２に取り付けられた基準ドグ１０７とを含んでいる。ブレード１０１は、高速回転することによって、ワークＷ１を切断し、ワークＷ１を複数の切断品（半導体パッケージ）に個片化する。基準ドグ１０７は、スピンドル部本体１０２から下方に突出した突起部であり、ブレード１０１の摩耗状態及び欠け状態の検出に用いられる。基準ドグ１０７は、ブレード１０１と異なりほとんど摩耗しない。基準ドグ１０７は、例えば、ブレード１０１の摩耗状態及び欠け状態を検出する場合に、基準となる高さ位置を特定するために用いられる。基準ドグ１０７については、後程詳しく説明する。

スピンドル部本体１０２は、スライダ１０３に取り付けられている。スピンドル部１１０は、スライダ１０３，１０４及び支持体１０５の水平方向又は垂直方向の移動に従って、切断装置１０内の所望の位置に移動するように構成されている。

ワーク保持ユニット２００は、ワークＷ１を保持するように構成されており、切断テーブル２０１と、切断テーブル２０１上に配置されたラバー２０２とを含んでいる。本実施の形態においては、２個のワーク保持ユニット２００を有するツインカットテーブル構成の切断装置１０が例示されている。なお、ワーク保持ユニット２００の数は、２つに限定されず、１つであっても３つ以上であってもよい。

ラバー２０２はゴム製の板状部材であり、ラバー２０２には複数の孔が形成されている。ラバー２０２上には、ワークＷ１が配置される。切断テーブル２０１は、ラバー２０２上に配置されたワークＷ１を下方のパッケージ面側から吸着することによってワークＷ１を保持する。切断テーブル２０１は、θ方向に回転可能である。ワークＷ１は、ワーク保持ユニット２００によって保持された状態で、基板面側からスピンドル部１１０によって切断される。なお、ワーク保持ユニット２００は、必ずしもラバー２０２を含む必要はなく、ラバー２０２の代わりに、上方に配置されたワークＷ１を下方のパッケージ面側から吸着する他の部材を含んでもよい。

ＣＣＳブロック３００は、スピンドル部１１０の高さ位置の制御における制御座標原点の検出のために用いられる。制御座標原点は、スピンドル部１１０の高さ方向における制御上の基準位置であり、例えば電気原点を含む。

図３は、ＣＣＳブロック３００を用いた制御座標原点の検出手順を説明するための図である。切断装置１０においては、ＣＣＳブロック３００の高さＨ１が予め記憶されている。図３に示されるように、切断装置１０においては、ブレード１０１をＣＣＳブロック３００に接触させることによって、スピンドル部１１０の高さ方向の制御座標原点が検出される。

なお、ＣＣＳブロック３００を用いた制御座標原点の検出は、ブレード１０１をＣＣＳブロック３００に物理的に接触させるため、比較的大きい負荷をブレード１０１に掛ける。そのため、切断装置１０において、ＣＣＳブロック３００を用いた制御座標原点の検出は、例えば、ブレード１０１の交換が行なわれた後等の限られたタイミングで行なわれる。

再び図１及び図２を参照して、検出器４００は、例えば、スピンドル部１１０の少なくとも一部分（例えば、ブレード１０１、基準ドグ１０７）が所定の高さ位置に存在することの検出、ブレード１０１の摩耗状態及び欠け状態（ブレード１０１の径）の検出、並びに、スピンドル部１１０の高さ位置の制御における制御座標原点の検出のために用いられる。

検出器４００は、発光部４０１と、受光部４０２とを含んでいる。発光部４０１は、受光部４０２に向かって光線を発するように構成されている。受光部４０２は、発光部４０１が発した光線を受光するように構成されている。発光部４０１及び受光部４０２の各々は、支持体１０５に取り付けられている。すなわち、発光部４０１及び受光部４０２は、支持体１０５と共に水平方向に移動する。

発光部４０１は支持体１０５の長手方向の一方の端部付近に取り付けられており、受光部４０２は支持体１０５の長手方向の他方の端部付近に取り付けられている。例えば、支持体１０５を長手方向に等間隔に３つの領域に分けて考えると、発光部４０１は一方の端の領域に取り付けられ、受光部４０２は他方の端の領域に取り付けられる。

図４は、スピンドル部１１０と検出器４００との関係を示す図である。切断装置１０においては、発光部４０１及び受光部４０２の各々の高さ位置が予め記憶されている。なお、発光部４０１及び受光部４０２の各々の高さ位置は同一である。図４に示されるように、切断装置１０において、制御部５００（図１）は、例えば、ブレード１０１が矢印Ｘ方向において発光部４０１と受光部４０２との間に存在する状態で、ブレード１０１を下方に移動させる。制御部５００は、ブレード１０１により光線が遮断されたことを検出することによって、ブレード１０１が所定の高さ位置に存在することを検出する。また、制御部５００は、ブレード１０１によって光線が遮断されたことを検出することによって、スピンドル部１１０の高さ方向の制御座標原点を検出する。

なお、検出器４００を用いた制御座標原点の検出は、ブレード１０１をＣＣＳブロック３００等の物体に接触させるわけではないため、大きい負荷をブレード１０１に掛けない。そのため、切断装置１０において、検出器４００を用いた制御座標原点の検出は、例えば、１つのワークＷ１の切断を完了する毎に行なわれる。すなわち、検出器４００を用いた制御座標原点の検出は、ＣＣＳブロック３００を用いた制御座標原点の検出よりも頻繁に行なわれる。なお、制御座標原点の検出は、必ずしも両方の方法で行なわれる必要はなく、いずれか一方の方法のみで行なわれてもよい。

また、上述のように、検出器４００は、ブレード１０１の摩耗状態及び欠け状態（ブレード１０１の径）の検出のためにも用いられる。ブレード１０１の摩耗状態及び欠け状態の検出方法については、後程詳しく説明する。

図５は、検出器４００の光学的な構成の一例を説明するための図である。図５に示されるように、発光部４０１は、発光素子６０１と、光学系６１０とを含んでいる。受光部４０２は、受光素子６０９と、光学系６１２とを含んでいる。発光素子６０１は例えばファイバセンサの投光側ファイバで構成され、受光素子６０９は例えばファイバセンサの受光側ファイバで構成される。発光素子６０１はブレード１０１の回転軸が延びる方向と略平行な方向に向かって光線を発し、受光素子６０９はブレード１０１の回転軸が延びる方向と略平行な方向から届く光線を受光する。受光素子６０９による光の検出状態は、制御部５００に通知されている。なお、検出器４００は、必ずしもファイバセンサによって実現される必要はない。検出器４００は、例えば、ＬＥＤと、ＬＥＤが発した光を受光する受光素子とによって実現されてもよい。

光学系６１０は、ピンホール６０２と、絞り６０３と、レンズ６０４と、ウェッジミラー６０５とを含んでいる。光学系６１０においては、発光素子６０１側から順に、ピンホール６０２、絞り６０３、レンズ６０４及びウェッジミラー６０５が配置されている。ピンホール６０２は、発光素子６０１から発される光のスポット径を所定径にするように構成されている。レンズ６０４は、単位共役比デザインの両凸レンズで構成されている。絞り６０３は、レンズ６０４の焦点位置に配置されている。これにより、投光が平行光になる。すなわち、光学系６１０は、テレセントリック光学系であるといえる。ウェッジミラー６０５は、発光素子６０１によって発された光線を所定角度（例えば、１０°）曲げるように構成されている。これにより、発光部４０１によって発される光線の進行方向と、ブレード１０１の回転軸が延びる方向とによって形成される角度は、０°よりも大きい所定角度になる（例えば、１０°）。

光学系６１２は、ウェッジミラー６０６と、レンズ６０７と、絞り６０８とを含んでいる。光学系６１２においては、受光素子６０９側から順に、絞り６０８、レンズ６０７及びウェッジミラー６０６が配置されている。ウェッジミラー６０６は、発光部４０１によって発された光線を所定角度（例えば、１０°）曲げるように構成されている。ウェッジミラー６０６によって曲げられた光線の進行方向は、ブレード１０１の回転軸が延びる方向と略平行である。レンズ６０７は、単位共役比デザインの両凸レンズで構成されている。絞り６０８は、レンズ６０７の焦点位置に配置されている。すなわち、光学系６１２は、テレセントリック光学系であるといえる。

発光部４０１により発された光線がブレード１０１によって遮断されると、受光素子６０９に光線が入射しなくなる。切断装置１０においては、受光素子６０９によって光が検出されなくなるのに応じて、ブレード１０１が所定の高さ位置に存在することが検出される。なお、図５に示される検出器４００の光学的な構成は、あくまでも一例であり、検出器４００は他の構成で実現されてもよい。

再び図１及び図２を参照して、制御部５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を含み、情報処理に応じて各構成要素の制御を行なうように構成されている。制御部５００は、例えば、切断ユニット１００、ワーク保持ユニット２００及び検出器４００を制御するように構成されている。

上述のように、切断装置１０においては、検出器４００が支持体１０５に取り付けられている。次に、切断装置１０において、検出器４００が支持体１０５に取り付けられている理由について説明する。

［２．支持体（移動部）に検出器が取り付けられている理由］
図６は、比較対象である切断装置１０Ｘの一部の平面を模式的に示す図である。図６に示されるように、切断装置１０Ｘは、上述の検出器４００の代わりに、検出器４００Ｘを含んでいる。検出器４００Ｘは、支持体１０５Ｘに取り付けられておらず、支持体１０５Ｘから独立している。

切断装置１０Ｘは、２つの検出器４００Ｘを含んでいる。各検出器４００Ｘは、ワーク保持ユニット２００の近傍に配置されている。各検出器４００Ｘは、発光部と受光部とを含み、ブレード１０１による光の遮断を検出するように構成されている。一方の検出器４００Ｘは一方のスピンドル部１１０の一部分が所定の高さ位置に存在することの検出に用いられ、他方の検出器４００Ｘは他方のスピンドル部１１０の一部分が所定の高さ位置に存在することの検出に用いられる。

この場合、例えば、スピンドル部１１０の一部分が所定の高さ位置に存在することの検出は、検出器４００Ｘが配置されている場所のみで可能となる。すなわち、そのような検出を行なうためには、ブレード１０１を検出器４００Ｘの場所まで移動させる必要がある。ブレード１０１が検出器４００Ｘの場所に位置する時に、例えば、ワーク保持ユニット２００による他の動作が制限される。例えば、ワークＷ１の受渡し動作、回転動作等が制限される。その結果、切断品の生産性が低下する。

また、上述のように、各検出器４００Ｘは、ワーク保持ユニット２００の近傍に位置している。そのため、ワークＷ１の切断時に、切削水（加工液）が検出器４００Ｘに侵入しやすい。

本実施の形態に従う切断装置１０においては、検出器４００が支持体１０５に取り付けられており、検出器４００が支持体１０５と共に移動する。したがって、切断装置１０によれば、スピンドル部１１０の水平方向における位置にかかわらず、スピンドル部１１０の少なくとも一部分が所定の高さ位置に存在することを検出することができる。また、切断装置１０によれば、スピンドル部１１０の水平方向における位置にかかわらず、スピンドル部１１０の高さ方向における制御座標原点の検出、及び、ブレード１０１の摩耗状態及び欠け状態の検出を行なうことができる。

ワーク保持ユニット２００等が他の動作をする場合に邪魔にならない場所でスピンドル部１１０に関する各種検出動作が行なわれることによって、各検出時にワーク保持ユニット２００等は他の動作を行なうことできる。その結果、切断品の生産性は低下しない。また、検出器４００が支持体１０５と共に移動するため、スピンドル部１１０が移動する場合に、検出器４００がスピンドル部１１０の移動を阻まず、検出器４００が邪魔にならない。また、検出器４００が支持体１０５と共に移動するため、スピンドル部１１０は、各種検出のために検出器４００付近まで移動する必要がない。その結果、スピンドル部１１０の移動量を低減することができる。また、発光部４０１及び受光部４０２の各々が支持体１０５の端部付近に位置しているため、ワークＷ１の切断時に切削水が検出器４００に進入する可能性は低い。以上のような理由により、検出器４００は支持体１０５に取り付けられている。

［３．ブレードの摩耗状態及び欠け状態に関する判定方法］
ブレード１０１の径は、ブレード１０１及び基準ドグ１０７の高さ方向における相対的な位置の差に基づいて検出される。また、制御部５００は、ブレード１０１の径が所定よりも短くなっている場合に、ブレード１０１が摩耗状態又は欠け状態であると判定する。

図７は、基準ドグ１０７を所定の高さに移動させる過程を説明するための図である。図７に示されるように、制御部５００（図１）は、基準ドグ１０７が矢印Ｘ方向において発光部４０１と受光部４０２との間に存在する状態で、基準ドグ１０７を下方に移動させる。制御部５００は、基準ドグ１０７により光線が遮断されたことを検出することによって、基準ドグ１０７が所定の高さ位置に存在することを検出する。制御部５００は、Ｚ軸方向における制御座標を記憶する。なお、基準ドグ１０７が所定の高さ位置に存在することを検出するときは、スピンドル部本体１０２からブレード１０１が取り外されているが、必ずしもスピンドル部本体１０２からブレード１０１が取り外されている必要はない。

再び図４を参照して、基準ドグ１０７が所定の高さ位置に存在することが検出された時点でのＺ軸方向における制御座標が記憶された後に、スピンドル部本体１０２にブレード１０１が取り付けられる。制御部５００（図１）は、例えば、ブレード１０１が矢印Ｘ方向において発光部４０１と受光部４０２との間に存在する状態で、ブレード１０１を下方に移動させる。制御部５００は、ブレード１０１により光線が遮断されたことを検出することによって、ブレード１０１が所定の高さ位置に存在することを検出する。なお、発光部４０１及び受光部４０２の両方の焦点となる位置でブレード１０１を下方に移動させることによって、ブレード１０１の検出精度をより高めることができる。制御部５００は、Ｚ軸方向における制御座標を記憶する。制御部５００は、基準ドグ１０７が所定の高さ位置に存在する場合のＺ軸方向における制御座標と、ブレード１０１が所定の高さ位置に存在する場合のＺ軸方向における制御座標との差に基づいてブレード１０１の径を算出する。なお、切断装置１０において、制御座標の差と、ブレード１０１の径との関係は、予め記憶されている。

また、制御部５００は、算出されたブレード１０１の径が所定よりも短い場合に、ブレード１０１が摩耗状態又は欠け状態であると判定する。以上の方法によって、ブレード１０１の径の検出、並びに、ブレード１０１の摩耗状態及び欠け状態に関する判定が行なわれる。

［４．動作］
図８は、切断装置１０における切断品の製造手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、ブレード１０１の交換が行なわれた後、ワークＷ１を切断する場合に実行される。

図８を参照して、制御部５００は、スピンドル部１１０の高さ方向における制御座標原点を検出するために、ブレード１０１をＣＣＳブロック３００に接触させるようにスピンドル部１１０を制御する（ステップＳ１００）。制御部５００は、発光部４０１により発される光線を基準ドグ１０７が遮るように、スピンドル部１１０の高さ位置を制御する（ステップＳ１１０）。そして、基準ドグ１０７が所定の高さ位置に存在する場合のＺ軸方向における制御座標が記憶される。なお、切断装置１０においては、ＣＣＳブロック３００の上面と図２の切断テーブル２０１の上面との位置関係は予め記憶されている。

制御部５００は、発光部４０１により発される光線をブレード１０１が遮るように、スピンドル部１１０の高さ位置を制御する（ステップＳ１２０）。そして、ブレード１０１が所定の高さ位置に存在する場合のＺ軸方向における制御座標が記憶される。

制御部５００は、ステップＳ１１０で記憶された制御座標と、ステップＳ１２０で記憶された制御座標との差に基づいて、ブレード１０１の径を算出する。なお、切断装置１０においては、ステップＳ１１０で記憶された制御座標とステップＳ１２０で記憶された制御座標との差と、ブレード１０１の径との関係が予め記憶されている。また、制御部５００は、ブレード１０１の径が所定よりも短いか否かに基づいて、ブレード１０１が摩耗状態又は欠け状態であるかを判定する（ステップＳ１３０）。例えば、ブレード１０１が摩耗状態又は欠け状態である場合には、不図示の画面にアラートが表示される。

制御部５００は、検出されたブレード１０１の径に基づいて、スピンドル部１１０の高さ位置の調整を行なうようにスピンドル部１１０を制御する（ステップＳ１４０）。制御部５００は、スピンドル部１１０の高さ位置を調整しつつ、ワークＷ１を切断するようにスピンドル部１１０を制御する（ステップＳ１５０）。

［５．特徴］
以上のように、切断装置１０においては、検出器４００が支持体１０５に取り付けられている。したがって、切断装置１０によれば、スピンドル部１１０の水平方向における位置にかかわらず、スピンドル部１１０の少なくとも一部分が所定の高さ位置に存在することを検出することができる。また、切断装置１０によれば、スピンドル部１１０の水平方向における位置にかかわらず、スピンドル部１１０の高さ方向における制御座標原点の検出、及び、ブレード１０１の摩耗状態及び欠け状態の検出を行なうことができる。ワーク保持ユニット２００等が他の動作をする場合に邪魔にならない場所でスピンドル部１１０に関する各種検出動作が行なわれることで、各検出時にワーク保持ユニット２００等は他の動作を行なうことできる。その結果、切断品の生産性は低下しない。また、検出器４００が支持体１０５と共に移動するため、スピンドル部１１０が移動する場合に、検出器４００がスピンドル部１１０の移動を阻まず、検出器４００が邪魔にならない。また、検出器４００が支持体１０５と共に移動するため、スピンドル部１１０は、各種検出のために検出器４００付近まで移動する必要がない。その結果、スピンドル部１１０の移動量を低減することができる。

また、切断装置１０においては、発光部４０１が発する光線の進行方向と、ブレード１０１の回転軸が延びる方向とによって形成される角度が０°よりも大きい。すなわち、発光部４０１が発する光線の進行方向が、ブレード１０１の回転軸が延びる方向に対して斜めになっている。これにより、発光部４０１及び受光部４０２をＸ軸方向（図１）において支持体１０５の端部より外側に配置するような必要がないため、切断装置１０の大型化を抑制することができる。

［６．他の実施の形態］
上記実施の形態の思想は、以上で説明された実施の形態に限定されない。以下、上記実施の形態の思想を適用できる他の実施の形態の一例について説明する。

上記実施の形態において、発光部４０１が発する光線の進行方向と、ブレード１０１の回転軸が延びる方向とによって形成される角度は０°よりも大きかった。しかしながら、発光部４０１が発する光線の進行方向と、ブレード１０１の回転軸が延びる方向とによって形成される角度は、必ずしも０°よりも大きくなくてもよい。例えば、発光部４０１が発する光線の進行方向と、ブレード１０１の回転軸が延びる方向とによって形成される角度は、０°であってもよい。

また、上記実施の形態においては、スピンドル部１１０が矢印ＸＹ方向に移動することとした。しかしながら、スピンドル部１１０は、必ずしも矢印ＸＹ方向に移動しなくてもよい。例えば、スピンドル部１１０が矢印ＸＹ方向に移動しない代わりに、ワーク保持ユニット２００が矢印ＸＹ方向に移動することにより、ワークＷ１をスピンドル部１１０の下方の切断位置に搬送するようにしてもよい。

図９は、ワーク保持ユニット２００が矢印ＸＹ方向に移動する場合の切断装置の一例を示す図である。図９の上方に示される切断装置１０Ａにおいては切断テーブル２０１Ａが矢印ＸＹ方向に移動し、図９の下方に示される切断装置１０Ｂにおいては切断テーブル２０１Ｂが矢印ＸＹ方向に移動する。切断装置１０Ａにおいては、発光部４０１Ａが発する光線の進行方向が、ブレード１０１Ａの回転軸が延びる方向に対して斜めになっている。

一方、切断装置１０Ｂにおいては、切断テーブル２０１Ｂの隣に検出器４００Ｂが設けられている。検出器４００Ｂが切断テーブル２０１Ｂの隣に配置されることにより、スピンドル部１１０Ｂの矢印Ｘ方向における移動範囲が切断装置１０Ａよりも広くなる。すなわち、切断装置１０Ｂは、切断装置１０Ａよりも大型になる。このように、ワーク保持ユニット２００が矢印ＸＹ方向に移動する場合であっても、発光部４０１Ａが発する光線の進行方向をブレード１０１Ａの回転軸が延びる方向に対して斜めにすることによって、装置の大きさを小型化することができる。

また、上記実施の形態においては、ＣＣＳブロック３００を用いることによって、スピンドル部１１０の高さ方向における制御座標原点が検出された。しかしながら、スピンドル部１１０の高さ方向における制御座標原点は、必ずしもＣＣＳブロック３００を用いることによって検出されなくてもよい。スピンドル部１１０の高さ方向における制御座標原点は、例えば、ブレード１０１の接触を検出するタッチセンサ等を用いることによって検出されてもよい。いずれの例についても、補助部材の導通状態に基づいて検出が行なわれる。また、制御座標原点の検出時にＣＣＳブロック３００又はタッチセンサ等に接触する部分は、必ずしもブレード１０１である必要はない。例えば、スピンドル部１１０の基準ドグ１０７がＣＣＳブロック３００又はタッチセンサ等に接触してもよい。

図１０は、基準ドグ１０７をＣＣＳブロック３００に接触させることによって制御座標原点を検出する例について説明するための図である。図１０に示されるように、切断装置１０Ｃにおいては、基準ドグ１０７をＣＣＳブロック３００に接触させることによって、スピンドル部１１０の高さ方向の制御座標原点が検出される。

また、上記実施の形態においては、図８のステップＳ１３０において、ステップＳ１１０で記憶された制御座標と、ステップＳ１２０で記憶された制御座標との差に基づいて、ブレード１０１の径が算出された。しかしながら、ブレード１０１の径の算出のために、ステップＳ１１０における制御座標が必ずしも用いられなくてもよい。例えば、ステップＳ１００で記憶された制御座標原点と、ステップＳ１２０で記憶された制御座標との差に基づいて、ブレード１０１の径が算出されてもよい。この場合には、ステップＳ１００で記憶される制御座標原点とステップＳ１２０で記憶される制御座標との差と、ブレード１０１の径との関係が切断装置１０において予め記憶されることになる。また、この場合には、スピンドル部１１０に基準ドグ１０７が含まれなくてもよい。

また、上述の通り、検出器４００に含まれる各光学系の構成は、光学系６１０，６１２に限定されない。

図１１は、光学系の他の例を説明するための図である。図１１に示されるように、検出器４００Ｄは、発光部４０１Ｄと、受光部４０２Ｄとを含んでいる。発光部４０１Ｄは、発光素子６０１と、光学系６１０Ｄとを含んでいる。受光部４０２Ｄは、受光素子６０９と、光学系６１２Ｄとを含んでいる。発光素子６０１によって発された光は、光学系６１０Ｄ，６１２Ｄを介して受光素子６０９に到達する。受光素子６０９による光の検出状態は、制御部５００に通知されている。

光学系６１０Ｄは、レンズ６０４Ｄ，６５０Ｄと、ウェッジミラー６０５とを含んでいる。光学系６１０Ｄにおいては、発光素子６０１側から順に、レンズ６５０Ｄ、レンズ６０４Ｄ及びウェッジミラー６０５Ｄが配置されている。レンズ６５０Ｄは、無限共役比デザインの片凸レンズで構成されている。レンズ６５０Ｄにおいては、レンズ６０４Ｄ側に凸部が形成されている。レンズ６５０Ｄの焦点距離は、例えば１０ｍｍである。発光素子６０１は、レンズ６５０Ｄの焦点位置に配置されている。発光素子６０１によって発された光は、レンズ６５０Ｄを透過することによって、ブレード１０１の回転軸と略平行となる。

レンズ６０４Ｄは、無限共役比デザインの片凸レンズで構成されている。レンズ６０４Ｄにおいては、レンズ６５０Ｄ側に凸部が形成されている。レンズ６０４Ｄの焦点距離は、例えば４００ｍｍである。レンズ６０４Ｄを透過した光は、やや屈折する。ウェッジミラー６０５Ｄは、レンズ６０４Ｄを透過した光線を所定角度（例えば、１０°）曲げるように構成されている。

光学系６１２Ｄは、ウェッジミラー６０６Ｄと、レンズ６０７Ｄ，６５１Ｄとを含んでいる。光学系６１２Ｄにおいては、受光素子６０９側から順に、レンズ６５１Ｄ、レンズ６０７Ｄ及びウェッジミラー６０６Ｄが配置されている。ウェッジミラー６０６Ｄは、発光部４０１Ｄによって発された光線を所定角度（例えば、１０°）曲げるように構成されている。レンズ６０７Ｄは、無限共役比デザインの片凸レンズで構成されている。レンズ６０７Ｄにおいては、レンズ６５１Ｄ側に凸部が形成されている。レンズ６０７Ｄの焦点距離は、例えば４００ｍｍである。レンズ６０７Ｄを透過した光は、やや屈折し、ブレード１０１の回転軸と略平行となる。

レンズ６５１Ｄは、無限共役比デザインの片凸レンズで構成されている。レンズ６５１Ｄにおいては、レンズ６０７Ｄ側に凸部が形成されている。レンズ６５１Ｄの焦点距離は、例えば１０ｍｍである。受光素子６０９は、レンズ６５１Ｄの焦点位置に配置されている。レンズ６５１Ｄを透過した光は、受光素子６０９によって高精度に検出される。

発光部４０１Ｄによって発された光線は、発光部４０１Ｄと受光部４０２Ｄとの間において合焦する。例えば、この合焦位置において、発光部４０１Ｄにより発された光線がブレード１０１によって遮断されると、受光素子６０９に光線が入射しなくなる。受光素子６０９によって光が検出されなくなるのに応じて、ブレード１０１が所定の高さ位置に存在することが検出される。合焦位置における集光径は、例えば０．３ｍｍである。

このような光学系においては、レンズ６５０Ｄを透過した光がブレード１０１の回転軸と略平行となる。また、レンズ６０７Ｄを透過した光がブレード１０１の回転軸と略平行となる。したがって、レンズ６０４Ｄとレンズ６５０Ｄとの間の距離、及び、レンズ６０７Ｄとレンズ６５１Ｄとの間の距離の各々を短くしても光学的に問題が生じない。したがって、これらの距離を短くすることによって、検出器４００Ｄの大きさを小さくすることができる。

以上、本発明の実施の形態について例示的に説明した。すなわち、例示的な説明のために、詳細な説明及び添付の図面が開示された。よって、詳細な説明及び添付の図面に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須でない構成要素が含まれることがある。したがって、それらの必須でない構成要素が詳細な説明及び添付の図面に記載されているからといって、それらの必須でない構成要素が必須であると直ちに認定されるべきではない。

また、上記実施の形態は、あらゆる点において本発明の例示にすぎない。上記実施の形態は、本発明の範囲内において、種々の改良や変更が可能である。すなわち、本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じて具体的構成を適宜採用することができる。

１０切断装置、１００切断ユニット、１０１ブレード、１０２スピンドル部本体、１０３，１０４スライダ、１０５支持体（移動部の一例）、１０６ガイド、１０７基準ドグ、１１０スピンドル部、２００ワーク保持ユニット、２０１切断テーブル、２０２ラバー、３００ＣＣＳブロック、４００，４００Ｄ検出器、４０１，４０１Ｄ発光部、４０２，４０２Ｄ受光部、５００制御部、６０１発光素子、６０２ピンホール、６０３，６０８絞り、６０４，６０７，６０４Ｄ，６０７Ｄ，６５０Ｄ，６５１Ｄレンズ、６０５，６０６，６０５Ｄ，６０６Ｄウェッジミラー、６０９受光素子、６１０，６１２，６１０Ｄ，６１２Ｄ光学系、Ｇ１，Ｇ２ガイド、Ｗ１ワーク。

Claims

ワークを切断するブレードを含むスピンドル部と、
前記スピンドル部を保持し、前記スピンドル部を水平方向に移動させるように構成された移動部と、
発光部と、前記発光部が発した光線を受光する受光部とを含み、前記移動部に取り付けられている検出器とを備え、
前記検出器は、前記スピンドル部の少なくとも一部分が前記光線を遮ったことを検出するように構成されている、切断装置。
前記発光部が発する光線の進行方向と、前記ブレードの回転軸が延びる方向とによって形成される角度は０°よりも大きい、請求項１に記載の切断装置。
前記検出器による検出結果に基づいて前記ブレードの径を検出するように構成された制御部をさらに備える、請求項１又は請求項２に記載の切断装置。
前記制御部は、前記検出器による検出結果に基づいて前記ブレードの摩耗状態又は欠け状態に関する判定を行なうように構成されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の切断装置。
前記ワークは、樹脂成形済み基板である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の切断装置。
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の切断装置を用いて前記ワークを切断することによって切断品を製造する、切断品の製造方法。