JP2022100501A - 切削装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】切削ブレード交換ユニットを備える切削装置において、既に切削ブレードが収容されている切削ブレード収容部に対して別の切削ブレードが搬入されることを防止する。【解決手段】収容判定ユニットによって切削ブレードが収容されていないと判定された切削ブレード収容部に切削ブレードが搬入される。これにより、既に別の切削ブレードが収容されている切削ブレード収容部に対して切削ブレードが搬入されることが防止される。【選択図】図7
Description
本発明は、切削ユニットに装着された切削ブレードを自動的に着脱する切削ブレード交換ユニットを備える切削装置に関する。
IC(Integrated Circuit)及びLSI(Large Scale Integration)等の半導体デバイスのチップは、携帯電話及びパーソナルコンピュータ等の各種電子機器において不可欠の構成である。このようなチップは、一般的に、表面に多数の半導体デバイスが形成されたウェーハを個々の半導体デバイスを含む領域毎に分割することで製造される。
ウェーハ等の被加工物の分割は、例えば、切削装置によって被加工物を切削することによって行われる。このような切削装置は、一般的に、被加工物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被加工物を切削する切削ブレードを回転可能に装着した切削ユニットとを備える。そして、回転する切削ブレードの外周縁を半導体デバイスを含む領域の境界に沿って被加工物に接触させることで、被加工物が削られて個々のチップに分割される。
この切削ブレードは、被加工物を削ることによって摩耗する。そのため、このような切削装置においては、切削ブレードを定期的に交換する必要がある。この点に鑑み、切削ブレードの交換を自動的に行う切削ブレード交換ユニット(切削ブレード交換装置)を備える切削装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
具体的には、この切削ブレード交換ユニットは、切削ブレードを個別に収容する複数の切削ブレード収容部(ブレード収容手段)を有する切削ブレードストッカー(ブレードラック)と、切削ブレードストッカーと切削ユニットとの間で切削ブレードを搬送する切削ブレード搬送機構(案内手段、可動基板、位置付け手段、締結ナット着脱機構及び切削ブレード着脱機構)とを備える。そして、使用済みの切削ブレードの切削ユニットから切削ブレードストッカーへの搬送と、未使用の切削ブレードの切削ブレードストッカーから切削ユニットへの搬送とが切削ブレード搬送機構によって自動で行われる。
切削装置においては、一般的に、複数の切削ブレード収容部に収容された使用済みの切削ブレードの廃棄及び/又はそれらへの未使用の切削ブレードの補充は、オペレータによって手動で行われる。切削装置は、通常、このようなオペレータの操作を検出して、複数の切削ブレード収容部における使用済みの切削ブレード及び未使用の切削ブレードの収容状況を把握するように構成される。
ただし、何らかのエラーが発生して切削装置が一時停止した状態でオペレータがこのような操作を行った場合には、複数の切削ブレード収容部における切削ブレードの収容状況を切削装置が正確に把握できないおそれがある。そして、このような状況を切削装置が正確に把握できなければ、種々の問題が発生するおそれがある。
例えば、未使用の切削ブレードが収容された切削ブレード収容部に対して、切削ブレード搬送機構が使用済みの切削ブレードを搬入するおそれがある。この場合、両切削ブレードが衝突して、切削ブレード搬送機構又は未使用の切削ブレードの破損等の問題が生じるおそれがある。
以上の点に鑑み、本発明の目的は、切削ブレード交換ユニットを備える切削装置において、既に別の切削ブレードが収容されている切削ブレード収容部に対して切削ブレードが搬入されることを防止することである。
本発明によれば、被加工物を保持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該被加工物を切削する切削ブレードを回転可能に装着した切削ユニットと、該切削ユニットに装着された該切削ブレードを自動的に着脱する切削ブレード交換ユニットと、を備えた切削装置であって、該切削ブレード交換ユニットは、該切削ブレードを個別に収容する複数の切削ブレード収容部を有する切削ブレードストッカーと、該切削ブレードストッカーと該切削ユニットとの間で該切削ブレードを搬送する切削ブレード搬送機構と、を備え、該切削ブレードストッカーは、該切削ブレード収容部に該切削ブレードが収容されているか否かの判定に用いられる収容判定ユニットを備え、該切削ブレード搬送機構は、該収容判定ユニットを用いて該切削ブレードが収容されていないと判定された該切削ブレード収容部に該切削ブレードを搬入する切削装置が提供される。
好ましくは、該切削装置は、該切削ブレード搬送機構の動作を制御する制御ユニットをさらに含み、該収容判定ユニットは、該切削ブレード収容部に光を照射する照明部と、該照明部から光が照射された状態で光を受光して電気信号に変換する撮像素子と、を含み、該制御ユニットは、該収容判定ユニットの撮像によって得られる画像に含まれる該切削ブレードに対応する部分から輝度を算出する輝度算出部と、該切削ブレード収容部に該切削ブレードが収容されている状態における該収容判定ユニットによる撮像によって得られる画像に含まれる該切削ブレードに対応する部分の輝度と、該切削ブレード収容部に該切削ブレードが収容されず、かつ、該切削ブレード収容部から所定の距離だけ離れた位置に該切削ブレードが位置づけられた状態における該収容判定ユニットによる撮像によって得られる画像に含まれる該切削ブレードに対応する部分の輝度と、を区別する基準となる閾値を記憶する閾値記憶部と、該輝度算出部で算出された該輝度を該閾値記憶部に記憶された該閾値と比較することで、該切削ブレード収容部に該切削ブレードが収容されているか否かを判定する判定部と、を含む。
好ましくは、該切削ブレードは、該切削ブレードの種類及び特性の一方又は双方を記録した記録部を備え、該判定部は、該収容判定ユニットによる撮像によって得られる画像に含まれる該記録部に対応する部分に基づいて該切削ブレードの種類及び特性の一方又は双方を判定する。
好ましくは、該照明部は、斜光照明である。
好ましくは、該切削ブレード収容部は、透明な支持部材の表面に設けられ、該収容判定ユニットは、該支持部材の裏面側に配設され、該収容判定ユニットは、該支持部材を介して、該切削ブレードを撮像する。
本発明においては、収容判定ユニットを用いて切削ブレードが収容されていないと判定された切削ブレード収容部に切削ブレードが搬入される。これにより、既に別の切削ブレードが収容されている切削ブレード収容部に対して切削ブレードが搬入されることが防止される。
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1は、実施形態に係る切削装置を模式的に示す斜視図である。なお、図1に示されるX軸方向(加工送り方向、第1水平方向、前後方向)及びY軸方向(割り出し送り方向、第2水平方向、左右方向)は、水平面上において直交する方向である。また、図1に示されるZ軸方向(切り込み送り方向、上下方向、高さ方向)は、X軸方向及びY軸方向に直交する方向(鉛直方向)である。
図1に示される切削装置2は、切削装置2を構成する各構成要素を支持又は収容する基台4を備える。基台4の前端側の角部には、基台4の上面側で開口する矩形状の開口4aが設けられている。
開口4aの側方には、基台4の上面側で開口し、長手方向がX軸方向に沿って形成された矩形状の開口4bが設けられている。開口4aの内部には、カセット8が載置されるカセット載置台6が設けられている。カセット8は、切削装置2において切削される複数の被加工物11を収容可能な直方体状の容器である。
カセット載置台6には昇降ユニット(不図示)が連結されており、この昇降ユニットはカセット載置台6をZ軸方向に沿って移動(昇降)させる。そして、カセット載置台6の上面には、複数の被加工物11が収容されたカセット8が載置される。なお、図1では、カセット8の輪郭のみが二点鎖線で示されている。
被加工物11は、例えば、シリコン等の半導体からなる円盤状のウェーハであり、概ね平行な表面及び裏面を備える。被加工物11は、格子状に配列された複数の分割予定ライン(ストリート)によって複数の矩形状の領域に区画されている。
また、被加工物11の表面側の分割予定ラインによって区画された領域のそれぞれには、IC及びLSI等の半導体デバイスが形成されている。そして、切削装置2によって被加工物11を分割予定ラインに沿って切削して分割すると半導体デバイスのチップが得られる。
被加工物11の裏面(下面)側には、被加工物11よりも直径が大きい円形のテープ(ダイシングテープ)13が貼付されている。テープ13は、例えば、円形に形成されたフィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着剤(糊層)とを備える。
基材は、例えば、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル又はポリエチレンテレフタラート等の樹脂からなり、粘着剤は、例えば、エポキシ系、アクリル系又はゴム系の接着剤等からなる。また、粘着剤として、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂が用いられてもよい。
テープ13の外周部は、SUS(ステンレス鋼)等の金属からなる環状のフレーム15に貼付されている。フレーム15の中央部には、被加工物11よりも直径が大きい円状の開口が設けられている。
被加工物11をフレーム15の開口の内側に配置し、テープ13の中央部を被加工物11の裏面側に貼付するとともにテープ13の外周部をフレーム15に貼付すると、被加工物11がテープ13を介してフレーム15によって支持される。
なお、被加工物11の種類、材質、形状、構造及び大きさ等に制限はない。被加工物11は、例えば、シリコン以外の半導体(GaAs、InP、GaN又はSiC等)、ガラス、セラミックス、樹脂又は金属等からなるウェーハであってもよい。また、被加工物11に形成されるデバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ及び配置等にも制限はなく、被加工物11にはデバイスが形成されていなくてもよい。
基台4の開口4bの内部には、ボールねじ式のチャックテーブル移動機構10が設けられている。チャックテーブル移動機構10は、平板状の移動テーブル10aを備えており、移動テーブル10aをX軸方向に沿って移動させることができる。
また、移動テーブル10aのX軸方向における一方側及び他方側(前方及び後方)には、チャックテーブル移動機構10の上側を覆いX軸方向に沿って伸縮する蛇腹状の防塵防滴カバー12が設けられている。
移動テーブル10a上には、被加工物11を保持するチャックテーブル14が設けられている。チャックテーブル14の上面は、水平面(XY平面)に概ね平行な面であり、被加工物11を保持する円状の保持面14aを構成している。
保持面14aは、チャックテーブル14の内部に形成された流路(不図示)及びバルブ(不図示)等を介して、エジェクタ等の吸引源(不図示)に接続されている。また、チャックテーブル14の周囲には、被加工物11を支持しているフレーム15を把持して固定する複数のクランプ16が設けられている。
チャックテーブル移動機構10は、チャックテーブル14を移動テーブル10aとともにX軸方向に沿って移動させることができる。また、チャックテーブル14はモータ等の回転駆動源(不図示)に接続されており、回転駆動源は保持面14aの中心を通るZ軸方向に概ね平行な回転軸の周りでチャックテーブル14を回転させることができる。
開口4bの前端部の上方には、Y軸方向に沿って配置された一対のガイドレール18が設けられている。一対のガイドレール18の一方は、水平面に概ね平行な底壁と、底壁の、一対のガイドレール18の他方から遠い側の端部から立設される側壁とを備える。同様に、一対のガイドレール18の他方は、水平面に概ね平行な底壁と、底壁の、一対のガイドレール18の一方から遠い側の端部から立設される側壁とを備える。
そして、一対のガイドレール18のX軸方向における間隔は、調整可能である。例えば、各ガイドレール18の底壁がフレーム15の下面側を支持した状態で、その側壁がフレーム15の外周縁と接触するように、一対のガイドレール18のX軸方向における間隔が調整される。これにより、被加工物11及びフレーム15の位置合わせが行われる。
また、基台4の上面には、門型の第1支持構造20が開口4bを跨ぐように配置されている。第1支持構造20の前面側(ガイドレール18側)には、Y軸方向に沿うレール22が固定されている。レール22の前面側には、第1搬送ユニット移動機構24を介して第1搬送ユニット26が連結されている。
第1搬送ユニット移動機構24は、レール22の前面側をスライドできる、すなわち、Y軸方向に沿って移動できる。また、第1搬送ユニット移動機構24はエアシリンダ等の昇降ユニットを備えており、昇降ユニットはZ軸方向に沿って昇降するロッドを有する。
この昇降ユニットのロッドの下端部には、第1搬送ユニット26が固定されている。そのため、第1搬送ユニット移動機構24は、レール22の前面側をスライドすることで第1搬送ユニット26をY軸方向に沿って移動させ、かつ/又は、ロッドを昇降することで第1搬送ユニット26をZ軸方向に沿って移動させることができる。
さらに、第1搬送ユニット26は、フレーム15を保持する複数の吸引パッドを備える。吸引パッドの下面は、フレーム15の上面側を吸引保持する保持面を構成している。吸引パッドの保持面は、吸引パッドの内部に形成された流路(不図示)、当該流路に連通する配管(不図示)及び当該配管における気体の流れを制御するバルブ(不図示)等を介して、エジェクタ等の吸引源(不図示)に接続されている。
また、第1搬送ユニット26の開口4a側(カセット8側)の端部には、フレーム15を把持する把持部26aが設けられている。第1搬送ユニット移動機構24は、カセット8に収容されたフレーム15を把持部26aが把持した状態の第1搬送ユニット26がカセット8から離れるように、Y軸方向に沿って移動する(レール22の前面側をスライドする)ことができる。この場合、被加工物11がフレーム15とともにカセット8から搬出され、一対のガイドレール18上に配置される。
同様に、第1搬送ユニット移動機構24は、一対のガイドレール18上に配置されたフレーム15を把持部26aが把持した状態の第1搬送ユニット26がカセット8に近づくように、Y軸方向に沿って移動する(レール22の前面側をスライドする)ことができる。この場合、被加工物11がフレーム15とともにカセット8に搬入される。
さらに、第1支持構造20の前面側には、Y軸方向に沿うレール28が固定されている。レール28の前面側には、第2搬送ユニット移動機構30を介して第2搬送ユニット32が連結されている。
第2搬送ユニット移動機構30は、レール28の前面側をスライドできる、すなわち、Y軸方向に沿って移動できる。また、第2搬送ユニット移動機構30はエアシリンダ等の昇降ユニットを備えており、昇降ユニットはZ軸方向に沿って昇降するロッドを有する。
この昇降ユニットのロッドの下端部には、第2搬送ユニット32が固定されている。そのため、第2搬送ユニット移動機構30は、レール28の前面側をスライドすることで第2搬送ユニット32をY軸方向に沿って移動させ、かつ/又は、ロッドを昇降することで第2搬送ユニット32をZ軸方向に沿って移動させることができる。
さらに、第2搬送ユニット32は、フレーム15を保持する複数の吸引パッドを備える。吸引パッドの下面は、フレーム15の上面側を吸引保持する保持面を構成している。吸引パッドの保持面は、吸引パッドの内部に形成された流路(不図示)、当該流路に連通する配管(不図示)及び当該配管における気体の流れを制御するバルブ(不図示)等を介して、エジェクタ等の吸引源(不図示)に接続されている。
第1支持構造20の後方には、門型の第2支持構造34が開口4bを跨ぐように配置されている。第2支持構造34の前面側(第1支持構造20側)のY軸方向における両端部には、ボールねじ式の切削ユニット移動機構36a,36bが設けられている。
切削ユニット移動機構36aの下部には、被加工物11を切削する切削ユニット38aが固定され、また、切削ユニット移動機構36bの下部には、被加工物11を切削する切削ユニット38bが固定されている。
そして、切削ユニット移動機構36aは切削ユニット38aをY軸方向及び/又はZ軸方向に沿って移動させることができ、また、切削ユニット移動機構36bは切削ユニット38bをY軸方向及び/又はZ軸方向に沿って移動させることができる。
図2は、切削ユニット38aを模式的に示す分解斜視図である。切削ユニット38aは、円筒状のハウジング40を備える。ハウジング40には、Y軸方向に沿って配置された円筒状のスピンドル(回転軸)42が収容されている。
スピンドル42の先端部はハウジング40の外部に露出しており、この先端部にはマウント44が固定されている。また、スピンドル42の基端部(他端側)には、スピンドル42を回転させるモータ等の回転駆動源(不図示)が連結されている。
マウント44は、円盤状のフランジ部46と、フランジ部46の表面46aの中央部から突出する円筒状の支持軸48とを備える。フランジ部46の外周部の表面46a側には、表面46aから突出する環状の凸部46bが設けられている。凸部46bの先端面46cは、表面46aに対して概ね平行に形成されている。
支持軸48の外周面には、ねじ部48aが形成されている。また、支持軸48の先端面の中央部には凹部48bが形成されている。支持軸48には、被加工物11を切削する環状の切削ブレード50が装着される。
図3(A)は、切削ブレード50の表面側を模式的に示す斜視図であり、図3(B)は、切削ブレード50の裏面側を模式的に示す斜視図である。切削ブレード50は、アルミニウム(Al)等の金属材料からなる環状の基台52と、基台52の外周縁に沿って形成された環状の切刃54とを備える。
基台52の中央部には、支持軸48が挿入可能なように基台52を厚さ方向に貫通する開口52aが設けられている。また、基台52の開口52aの周囲には、基台52の厚さ方向に沿って表面側に突出する環状の凸部52bが形成されている。
また、基台52の裏面側には、切削ブレード50の種類及び特性の一方又は双方を記録した記録部52cが設けられている。記録部52cは、例えば、一次元コード(バーコード)又は二次元コード(QR(Quick Response)コード(登録商標)等)である。
切刃54は、例えば、ダイヤモンド等からなる砥粒をニッケルめっき層で固定することにより形成される。ただし、切刃54の砥粒及び結合材の材質に制限はなく、被加工物11の材質及び加工目的等に応じて適宜選択される。
図2を再び参照して、切削ユニット38aの残りの構成要素について説明する。支持軸48のねじ部48aには、切削ブレード50を固定するための環状のナット56が締結される。ナット56の中央部には、支持軸48の径に対応する円形の開口56aが形成されている。
開口56aには、支持軸48に形成されたねじ部48aに対応するねじ溝が形成されている。また、ナット56には、ナット56を厚さ方向に貫通する複数の貫通孔56bが、ナット56の周方向に沿って概ね等間隔に形成されている。
切削ブレード50は、基台52の開口52aに支持軸48が挿入されるように、マウント44に装着される。そして、ナット56を支持軸48のねじ部48aに螺合して締め付けると、切削ブレード50がフランジ部46の先端面46cとナット56とによって挟持される。これにより、切削ブレード50がスピンドル42の先端部に固定される。
なお、ここでは、切削ユニット38aについて説明したが、切削ユニット38bも切削ユニット38aと同様の構成を有する。そして、切削ユニット38aに装着された切削ブレード50と、切削ユニット38bに装着された切削ブレード50とは、互いに対面するように配置される。
さらに、図1に示されるように、X軸方向において切削ユニット38a,38bに隣接する位置にはチャックテーブル14に保持された被加工物11等を撮像するカメラ60が設けられている。
カメラ60は、例えば、可視光を受光して電気信号に変換する撮像素子を備える可視光カメラ、又は、赤外線を受光して電気信号に変換する撮像素子を備える赤外線カメラ等によって構成される。
切削装置2においては、例えば、チャックテーブル14上の被加工物11をカメラ60で撮像することによって取得された画像に基づいて、被加工物11と切削ユニット38a,38bとの位置を合わせることができる。
また、開口4bからみて開口4aとは反対側の開口4bの側方には、洗浄ユニット62が配置されている。洗浄ユニット62は、筒状の洗浄空間内で被加工物11を保持するスピンナテーブル62aを備えている。
スピンナテーブル62aには、スピンナテーブル62aをZ軸方向に概ね平行な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転駆動源(不図示)が連結されている。スピンナテーブル62aの上方には、スピンナテーブル62aによって保持された被加工物11に向かって洗浄用の流体(例えば、水とエアーとを混合した混合流体)を噴射するノズル62bが配置されている。
切削装置2においては、例えば、被加工物11を保持するスピンナテーブル62aを回転させつつ、ノズル62bから被加工物11に向かって流体を噴射することによって、被加工物11を洗浄することができる。
また、第2支持構造34の裏面側(後方側)には、切削ブレード50を交換する切削ブレード交換ユニット64が設けられている。図4は、切削ブレード交換ユニット64を模式的に示す斜視図である。切削ブレード交換ユニット64は、複数の切削ブレード50を保持して保管する一対の切削ブレードストッカー70a,70bを備える。
切削ブレードストッカー70a,70bは、Y軸方向に沿って互いに対向するように配置される。切削ブレードストッカー70a,70bには、被加工物11の切削に用いられた使用済みの切削ブレード50及び交換用の切削ブレード50(未使用の切削ブレード50)が保管される。
切削ブレードストッカー70a,70bは、Z軸方向に沿って配置された柱状の支持構造72を備える。支持構造72は、例えば、第2支持構造34(図1参照)の後方に設けられ、基台4の上面に固定される。ただし、支持構造72の設置場所に制限はない。
支持構造72には、Y軸方向に沿って配置された円筒状のスピンドル74が収容されている。スピンドル74の先端部(一端側)は支持構造72の側面から露出しており、スピンドル74の基端部(他端側)にはモータ等の回転駆動源(不図示)が連結されている。
また、スピンドル74の先端部には、円盤状の支持部材76が固定されている。支持部材76は、回転駆動源からスピンドル74を介して伝達される動力により、Y軸方向に概ね平行な回転軸の周りを回転する。
図5は、切削ブレードストッカー70aを模式的に示す斜視図である。なお、以下では切削ブレードストッカー70aについて説明するが、切削ブレードストッカー70bも切削ブレードストッカー70aと同様に構成される。
支持部材76は、互いに概ね平行な表面76a及び裏面76bを有し、スピンドル74の先端部は支持部材76の裏面76b側に固定されている。そして、支持部材76の表面76a側には、切削ブレード50を保管する複数の切削ブレード収容部78が設けられている。
具体的には、支持部材76には、支持部材76を厚さ方向(Y軸方向)に貫通する複数の円形の開口76cが設けられる。例えば、複数の開口76cは支持部材76の周方向に沿って概ね等間隔に形成される。
開口76cには、透明な材質からなり、かつ、切削ブレード50を支持する円盤状の支持部材80が嵌め込まれる。そして、支持部材80は、開口76cの内部で支持部材76に固定される。
支持部材80の中央部には、支持部材80の表面80aから突出する円筒状のボス部(支持軸)82が設けられている。ボス部82は、例えば、支持部材80と同一の透明な材質からなり、支持部材80の中央部に固定される。
ボス部82は、その径が切削ブレード50の基台52に設けられた開口52a(図2参照)の径に対応するように形成されている。すなわち、ボス部82は、基台52の開口52aに挿入可能となっている。
基台52の開口52aにボス部82が挿入されると、切削ブレード50が支持部材80の表面80aとボス部82とによって支持される。すなわち、切削ブレード収容部78は、支持部材80の表面80aとボス部82とによって構成される。
また、支持部材76の裏面76b側には、支持構造72の側面に固定された撮像ユニット(収容判定ユニット)86が設けられている。撮像ユニット86は、対物レンズ86aと、対物レンズ86aを囲むように設けられた環状の照明部86bと、照明部86bから光が照射された状態で対物レンズ86aを通過した可視光又は赤外線等の光を受光して電気信号に変換する撮像素子(不図示)とを有する。
照明部86bは、例えば、光が集約されるように支持部材76の裏面76b側に向けて斜めに可視光又は赤外線を照射する斜光照明である。また、撮像ユニット86は、Y軸方向において支持部材76と重なる位置に配置されており、撮像ユニット86と対向する位置に位置付けられた切削ブレード収容部78を撮像する。
そして、切削装置2においては、撮像ユニット86による撮像によって得られた画像に基づいて切削ブレード収容部78に切削ブレード50が収容されているか否かが判定される。なお、この判定の詳細については後述する。
また、支持部材76を回転させると、切削ブレード収容部78が支持部材76の周方向に沿って移動し、撮像ユニット86に対向する切削ブレード収容部78が変更される。これにより、撮像ユニット86による撮像の対象となる切削ブレード収容部78が選択される。
支持部材80の材質は、撮像ユニット86の撮像に利用される光の種類に応じて適宜選択される。例えば、照明部86bから照射される光が可視光である場合、支持部材80は可視光が透過する部材によって構成される。支持部材80は、例えば、プラスチック又はガラス(石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等)等からなる。また、ボス部82にも、支持部材80と同一の材料を用いることができる。
さらに、支持部材76に開口76c及び支持部材80を設ける代わりに、支持部材76自体をプラスチック又はガラス等の透明な材料によって構成してもよい。この場合には、支持部材76の表面76aから突出する複数のボス部82が設けられ、支持部材76の表面76aとボス部82とによって切削ブレード収容部78が構成される。
図4に示されるように、切削ブレードストッカー70a,70bは、切削ブレードストッカー70aの支持部材76の表面76aと切削ブレードストッカー70bの支持部材76の表面76aとが対面するように、互いに離隔した状態で配置される。そして、正面視で切削ブレードストッカー70a,70bの間には、切削ブレード50を保持して搬送する切削ブレード搬送機構88が設けられている。
切削ブレード搬送機構88は、後述の着脱ユニット(着脱機構)98を移動させる着脱ユニット移動機構90を備える。着脱ユニット移動機構90は、X軸方向及びY軸方向と概ね平行に配置された板状の基台90aを備える。基台90aは、例えば、第2支持構造34(図1参照)の後方に配置される。
基台90aの下面側には、X軸方向に沿って配置されたボールねじ92が固定されている。また、ボールねじ92には、直方体状の移動ブロック94が螺合されており、移動ブロック94の下面側には、側面視でコの字(U字)型に形成された支持部材96が固定されている。支持部材96は、切削ブレード50及びナット56(図2参照)の着脱を行う着脱ユニット98を支持している。
ボールねじ92の端部には、パルスモータ(不図示)が接続されている。このパルスモータによってボールねじ92を回転させると、支持部材96によって支持された着脱ユニット98がボールねじ92に沿ってX軸方向に移動する。これにより、着脱ユニット98のX軸方向における位置が制御される。
また、着脱ユニット移動機構90は、基台90aをY軸方向に沿って移動させるボールねじ式のY軸移動機構(不図示)を備える。このY軸移動機構により、着脱ユニット98のY軸方向における位置が制御される。
図6は、着脱ユニット98を模式的に示す斜視図である。着脱ユニット98を支持する支持部材96は、移動ブロック94の下面側に固定された板状の上壁部96aと、上壁部96aの後方側の端部から下方に向かって突出する柱状の側壁部96bと、側壁部96bの下端部から前方側に突出し、上壁部96aと概ね平行に配置された板状の支持部96cとを備える。
着脱ユニット98は、支持部材96の支持部96cによって支持されている。着脱ユニット98は、切削ブレード50の着脱を行うブレード着脱ユニット100と、切削ブレード50を固定するためのナット56(図2参照)の着脱を行うナット着脱ユニット130とを備える。
ブレード着脱ユニット100及びナット着脱ユニット130は、支持部材96の支持部96c上に固定されている。ブレード着脱ユニット100は、回転駆動源を構成するモータ102と、モータ102に接続された動力伝達機構104とを備える。モータ102と動力伝達機構104とは、互いに隣接するようにX軸方向に沿って配置されている。
モータ102は、中空の立方体状に形成され、ロータ及びステータ等の構成要素を収容する筐体102aと、ロータと接続され、Z軸方向に沿って配置されたスピンドル(不図示)とを備える。モータ102のスピンドルの先端部は筐体102aの上面から露出しており、スピンドルの先端部には円盤状の滑車102bが固定されている。
動力伝達機構104は、中空の立方体状に形成された筐体104aと、筐体104aに収容され、Z軸方向に沿って配置されたスピンドル(不図示)とを備える。動力伝達機構104のスピンドルの先端部は筐体104aの上面から露出しており、スピンドルの先端部には円盤状の滑車104bが固定されている。
筐体104aには、筐体104aを左右方向(Y軸方向)に貫通する貫通孔104cが形成されている。この貫通孔104cには、円筒状のシャフト106が筐体104aを貫通するように挿入されており、シャフト106の両端部は筐体104aの両側面から露出している。
シャフト106は、Y軸方向に概ね平行な回転軸の周りを回転可能な状態で保持されており、筐体104aの内部で動力伝達機構104のスピンドルと連結されている。具体的には、筐体104aの内部には、Z軸方向に沿って配置された動力伝達機構104のスピンドルの回転の動力を、Y軸に沿って配置されたシャフト106の回転の動力に変換する変換機構が設けられている。
この変換機構は、例えば、かさ歯車(まがりばかさ歯車、すぐばかさ歯車等)又はハイポイドギアによって構成される。モータ102と動力伝達機構104とは、ベルト又はチェーン等からなる環状の連結部材108によって連結されている。
具体的には、連結部材108は、モータ102の滑車102bの側面、及び、動力伝達機構104の滑車104bの側面と接触するように、平面視で長円状に滑車102b及び滑車104bに巻き付けられている。
モータ102に電力が供給されると、モータ102の動力が滑車102b、連結部材108及び滑車104bを介して動力伝達機構104の回転軸に伝達される。また、筐体104aの内部に設けられた変換機構によって、動力伝達機構104のスピンドルの動力がシャフト106に伝達され、シャフト106が回転する。このようにして、モータ102の動力が動力伝達機構104によってシャフト106に伝達される。
シャフト106の一端側には、切削ユニット38a(図1参照)に装着されている切削ブレード50、及び、切削ユニット38aに新たに装着される切削ブレード50を保持するブレード保持ユニット110aが固定されている。
また、シャフト106の他端側には、切削ユニット38b(図1参照)に装着されている切削ブレード50、及び、切削ユニット38bに新たに装着される切削ブレード50を保持するブレード保持ユニット110bが固定されている。
ブレード保持ユニット110a,110bのそれぞれは、側面視で長円状に形成され、シャフト106の先端部に固定された板状の支持部材112と、支持部材112の動力伝達機構104とは反対側を向く面側に設けられたブレード把持ユニット114a,114bとを備える。
ブレード把持ユニット114aは支持部材112の一端(前端)側に固定され、ブレード把持ユニット114bは支持部材112の他端(後端)側に固定されている。ブレード把持ユニット114a,114bのそれぞれは、支持部材112に固定された円筒状の把持部116を備える。
把持部116は、動力伝達機構104とは反対側を向く表面116aを備える。また、把持部116には、表面116aから突出する位置決めピン118が設けられている。位置決めピン118は、その先端部がマウント44の支持軸48に形成された凹部48b(図2参照)の位置及び大きさに対応して形成されており、凹部48bに挿入可能となっている。
把持部116の周囲には、切削ブレード50の凸部52b(図2参照)を把持する複数の把持部材120が、把持部116の周方向に沿って概ね等間隔に配置されている。複数の把持部材120のそれぞれは柱状に形成されており、把持部材120の基端部(一端側)は把持部116の外周面に接続されている。
図6には、切削ブレード50の凸部52bの外周面を四方から把持する4つの把持部材120が設けられている例が示されている。把持部材120の先端部(他端側)は把持部116の表面116aから突出しており、この先端部には、切削ブレード50の凸部52bの外周面と接触する接触部120aが形成されている。
把持部材120の先端部は、例えば、把持部116の内部に収容された移動機構(不図示)によって、把持部116の半径方向に沿って移動する。この移動機構は、接触部120aが切削ブレード50の凸部52bの外周面と接触して切削ブレード50が把持される状態(閉状態)と、接触部120aが閉状態の際よりも把持部116の半径方向外側に配置され、切削ブレード50の把持が解除される状態(開状態)とを切り替える。
切削ユニット38a,38bに装着された切削ブレード50を交換する際には、ブレード保持ユニット110a,110bによって切削ブレード50の着脱が行われる。なお、切削ブレード50の交換時におけるブレード保持ユニット110a,110bの具体的な動作については後述する。
ブレード着脱ユニット100の前方には、ナット着脱ユニット130が設けられている。ナット着脱ユニット130は、回転駆動源を構成するモータ132と、モータ132に接続された動力伝達機構134とを備える。モータ132と動力伝達機構134とは、互いに隣接するようにX軸方向に沿って配置されている。
モータ132及び動力伝達機構134の構成は、ブレード着脱ユニット100のモータ102及び動力伝達機構104の構成と同様である。具体的には、モータ132は、筐体132aと、モータ132のスピンドルの先端部に固定された滑車132bとを備える。また、動力伝達機構134は、筐体134aと、動力伝達機構134のスピンドルの先端部に固定された滑車134bとを備える。
筐体134aには、筐体134aを左右方向(Y軸方向)に貫通する貫通孔134cが形成されている。貫通孔134cには、円筒状のシャフト136が筐体134aを貫通するように挿入されており、シャフト136の両端部は筐体134aの両側面から露出している。
シャフト136は、Y軸方向に概ね平行な回転軸の周りを回転可能な状態で保持されており、筐体134aの内部で動力伝達機構134の回転軸と連結されている。モータ132と動力伝達機構134とは、ベルト又はチェーン等からなる環状の連結部材138によって連結されている。
具体的には、連結部材138は、モータ132の滑車132bの側面、及び、動力伝達機構134の滑車134bの側面と接触するように、平面視で長円状に滑車132b及び滑車134bに巻き付けられている。
モータ132に電力が供給されると、モータ132の動力が滑車132b、連結部材138及び滑車134bを介して動力伝達機構134のスピンドルに伝達される。また、筐体134aの内部に設けられた変換機構によって、動力伝達機構134のスピンドルの動力がシャフト136に伝達され、シャフト136が回転する。このようにして、モータ132の動力が動力伝達機構134によってシャフト136に伝達される。
シャフト136の一端側には、切削ユニット38aのスピンドル42に切削ブレード50を固定するためのナット56(図2参照)を保持して回転するナット保持ユニット140aが固定されている。また、シャフト136の他端側には、切削ユニット38bのスピンドル42に切削ブレード50を固定するためのナット56を保持して回転するナット保持ユニット140bが固定されている。
ナット保持ユニット140a,140bのそれぞれは、シャフト136の先端部に接続された円筒状の回転部材142を備える。回転部材142は、ばね等によって動力伝達機構134とは反対側に向かって付勢されており、外力の付与によってY軸方向に沿って移動可能に構成されている。
回転部材142は、動力伝達機構134とは反対側を向く表面142aを備える。回転部材142には、表面142aから突出する4個の保持ピン144が設けられている。保持ピン144は、ナット56(図2参照)の貫通孔56bの位置及び大きさに対応して形成されており、貫通孔56bに挿入可能となっている。
なお、保持ピン144の数は、貫通孔56bの数に応じて適宜設定される。また、回転部材142の周囲には、ナット56を把持する複数の把持部材146が、回転部材142の周方向に沿って概ね等間隔に配置されている。
把持部材146は柱状に形成されており、把持部材146の基端部(一端側)は回転部材142の外周面に接続されている。図6には、ナット56の外周面を四方から把持する4つの把持部材146が設けられている例が示されている。
把持部材146の先端部(他端側)は回転部材142の表面142aから突出しており、この先端部には、回転部材142の中心側に向かって屈曲した爪部146aが形成されている。
また、把持部材146は、ばね等によって回転部材142の半径方向外側に向かって付勢されており、爪部146aが回転部材142の半径方向に沿って移動可能となるように構成されている。
さらに、回転部材142の周囲には、中空の円筒状に形成されたカバー148が設けられている。回転部材142と、把持部材146の基端側(動力伝達機構134側)とは、カバー148の内部に収容されている。
回転部材142がカバー148の内側に向かって押圧されると、回転部材142を付勢しているばねが縮み、回転部材142が複数の把持部材146とともにカバー148の内側に押し込まれる。
回転部材142がカバー148の内側に押し込まれると、複数の把持部材146の先端部(爪部146a側)がカバー148の内壁と接触して押圧され、把持部材146を付勢しているばねが縮む。これにより、複数の把持部材146の先端部が回転部材142の半径方向内側に向かって移動する。
そして、複数の把持部材146は、その長さ方向がカバー148の内壁に沿うように配置された状態となる。この時、把持部材146の爪部146aは、例えば、回転部材142の外周縁よりも回転部材142の半径方向内側に配置される(閉状態)。
他方、回転部材142に対する外力の付与が解除されると、回転部材142がカバー148の外側に向かって移動し、把持部材146の先端部がカバー148の内壁によって押圧された状態が解除される。これにより、複数の把持部材146の先端部が回転部材142の半径方向外側に向かって移動する。
そして、複数の把持部材146の先端部が、閉状態の際よりも回転部材142の半径方向外側に配置された状態となる。この時、把持部材146の爪部146aは、例えば、回転部材142の外周縁よりも回転部材142の半径方向外側に配置される(開状態)。
上記のナット保持ユニット140a,140bのそれぞれは、ナット56を保持して回転する。具体的には、まず、ナット56の貫通孔56b(図2参照)に回転部材142の保持ピン144が挿入されるように、ナット56が回転部材142の表面142aと接触する。
この状態で回転部材142がカバー148の内側に押し込まれると、複数の把持部材146が閉状態となって爪部146aがナット56の外周面と接触し、ナット56が把持される。
複数の把持部材146によってナット56が保持された状態で、モータ132を駆動させると、モータ132の動力が動力伝達機構134を介してシャフト136に伝達され、シャフト136が回転する。これにより、回転部材142が回転し、把持部材146によって保持されたナット56も回転する。
ナット保持ユニット140a,140bでナット56を保持して回転させることにより、切削ユニット38a,38bに装着された切削ブレード50の交換を行う際の、ナット56の締め付け及び取り外しを自動で行うことができる。なお、切削ブレード50の交換時におけるナット着脱ユニット130の具体的な動作については後述する。
切削装置2を構成する各構成要素(チャックテーブル移動機構10、チャックテーブル14、クランプ16、ガイドレール18、第1搬送ユニット移動機構24、第1搬送ユニット26、第2搬送ユニット移動機構30、第2搬送ユニット32、切削ユニット移動機構36a,36b、切削ユニット38a,38b、カメラ60、洗浄ユニット62及び切削ブレード交換ユニット64等)のそれぞれは、制御ユニット66に接続されている。
制御ユニット66は、切削装置2の各構成要素の動作を制御するための制御信号を生成し、生成された制御信号を出力する。制御ユニット66は、例えば、コンピュータによって構成され、切削装置2の各構成要素を動作させるのに必要な各種の処理(演算等)を行う処理部と、処理部による処理に用いられる各種の情報(データ及びプログラム等)が記憶される記憶部とを含む。
処理部は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサを含んで構成される。また、記憶部は、主記憶装置及び補助記憶装置等を構成する各種のメモリを含んで構成される。
上記の切削装置2によって、被加工物11の切削加工が行われる。被加工物11を加工する際は、まず、加工の対象となる被加工物11がカセット8に収容される。そして、カセット8がカセット載置台6の上面に載置される。
カセット8に収容された被加工物11は、第1搬送ユニット26によってカセット8から搬出される。具体的には、第1搬送ユニット26が把持部26aでフレーム15の端部を把持した状態でカセット8から離れるようにY軸方向に沿って移動する。
これにより、被加工物11がカセット8から引き出され、一対のガイドレール18上に配置される。そして、被加工物11が一対のガイドレール18によって挟み込まれ、被加工物11の位置合わせが行われる。
次いで、フレーム15の上面側が第1搬送ユニット26によって保持され、被加工物11がチャックテーブル14上に搬送される。被加工物11は、チャックテーブル14上にテープ13を介して配置される。
また、フレーム15が複数のクランプ16によって固定される。この状態で、保持面14aに吸引源の負圧を作用させると、被加工物11がテープ13を介してチャックテーブル14によって吸引保持される。
そして、切削ユニット38a,38bに装着された切削ブレード50が回転しながら被加工物11に切り込み、被加工物11に切削加工が施される。例えば、被加工物11は切削ブレード50によって分割予定ラインに沿って切削され、複数のデバイスチップに分割される。
被加工物11の加工が完了すると、フレーム15の上面側が第2搬送ユニット32によって保持され、被加工物11がチャックテーブル14から洗浄ユニット62に搬送される。そして、洗浄ユニット62によって被加工物11の洗浄が行われる。
被加工物11の洗浄が完了すると、フレーム15の上面側が第1搬送ユニット26によって保持され、一対のガイドレール18上に搬送される。そして、フレーム15が一対のガイドレール18によって挟み込まれ、被加工物11及びフレーム15の位置合わせが行われる。
その後、第1搬送ユニット26が把持部26aでフレーム15を把持した状態でカセット8に近づくようにY軸方向に沿って移動する。これにより、被加工物11がカセット8に収容される。このようにして、被加工物11が切削装置2によって加工される。
なお、制御ユニット66の記憶部には、上記の切削装置2の一連の動作を記述するプログラムが記憶されている。そして、切削装置2に被加工物11の加工を指示する信号が入力されると、制御ユニット66の処理部は、記憶部からプログラムを読み出して実行し、切削装置2の各構成要素の動作を制御するための制御信号を順次生成する。
ここで、切削ユニット38a,38bに装着された切削ブレード50は、被加工物11を切削することによって徐々に摩耗するため、定期的に交換される。切削ブレード50の交換は、切削ブレード交換ユニット64によって自動で実施される。
以下では、切削ブレード50を交換する際の切削ブレード交換ユニット64の動作の具体例について説明する。具体的には、切削ユニット38aに装着されている使用済みの切削ブレード50と、切削ブレードストッカー70aに保管されている未使用の切削ブレード50とを交換する場合の動作について説明する。
なお、切削ユニット38bに装着されている使用済みの切削ブレード50と、切削ブレードストッカー70bに保管されている未使用の切削ブレード50とを交換する場合の動作も同様である。
まず、ブレード保持ユニット110aのブレード把持ユニット114b(図6参照)と切削ブレードストッカー70a(図4参照)とが対向するように、着脱ユニット移動機構90によって着脱ユニット98をX軸方向に沿って移動させる。
この時、必要であれば、ブレード把持ユニット114bの把持部116と、切削ブレードストッカー70aの切削ブレード収容部78に保持された交換用の切削ブレード50とが対向するように切削ブレードストッカー70aのスピンドル74を回転させる。
次いで、この把持部116の内部に収容された移動機構によって、ブレード把持ユニット114bの把持部116の周囲に設けられた把持部材120を開状態とする。次いで、この把持部116の表面116aから突出する位置決めピン118が切削ブレード収容部78のボス部82(図5参照)に接近するように、着脱ユニット移動機構90のY軸移動機構によって基台90aをY軸方向に沿って移動させる。
次いで、ブレード把持ユニット114bの把持部116の内部に収容された移動機構によって、この把持部116の周囲に設けられた把持部材120を閉状態とする。これにより、この把持部材120の先端部に形成された接触部120aが切削ブレード50の凸部52b(図2参照)の外周面と接触する。すなわち、この把持部材120によって交換用の切削ブレード50が把持される。
次いで、位置決めピン118がボス部82から離隔するように、着脱ユニット移動機構90のY軸移動機構によって基台90aをY軸方向に沿って移動させる。次いで、着脱ユニット98のナット保持ユニット140a(図6参照)が切削ユニット38aのマウント44と対向するように、着脱ユニット移動機構90によって着脱ユニット98をX軸方向に沿って移動させる。
次いで、切削ユニット38aに装着された切削ブレード50を固定しているナット56(図2参照)が、ナット保持ユニット140aの回転部材142の表面142aに押し付けられるように、切削ユニット移動機構36aによって切削ユニット38aをY軸方向に沿って移動させる。
この時、ナット保持ユニット140aの複数の保持ピン144が、ナット56の貫通孔56bに挿入される。回転部材142がナット56によって押圧されると、回転部材142がカバー148の内側に押し込まれ、回転部材142の周囲に設けられた複数の把持部材146が閉状態となる。これにより、ナット56が複数の把持部材146の爪部146aによって把持される。
次いで、モータ132(図6参照)の動力によってシャフト136を回転させ、ナット保持ユニット140aをナット56が緩む方向に回転させる。これにより、ナット保持ユニット140aによって把持されたナット56がマウント44の支持軸48から取り外される。
次いで、切削ユニット38aとナット保持ユニット140aとを離隔させるように、切削ユニット移動機構36aによって切削ユニット38aをY軸方向に沿って移動させる。なお、ナット保持ユニット140aは、回転部材142がカバー148の内側に押し込まれた状態を維持可能に構成されており、ナット56は支持軸48から取り外された後もナット保持ユニット140aによって保持される。
次いで、ブレード保持ユニット110aのブレード把持ユニット114aと、切削ユニット38aに装着された切削ブレード50とが対向するように、着脱ユニット移動機構90によって着脱ユニット98をX軸方向に沿って移動させる。
次いで、ブレード把持ユニット114aの把持部116の内部に収容された移動機構によって、この把持部116の周囲に設けられた把持部材120を開状態とする。次いで、この把持部116の表面116aから突出する位置決めピン118にマウント44の支持軸48が接近するように、切削ユニット移動機構36aによって切削ユニット38aをY軸方向に沿って移動させる。
次いで、ブレード把持ユニット114aの把持部116の内部に収容された移動機構によって、この把持部116の周囲に設けられた把持部材120を閉状態とする。これにより、この把持部材120の先端部に形成された接触部120aが切削ブレード50の凸部52bの外周面と接触する。すなわち、使用済みの切削ブレード50が把持部材120によって把持される。
次いで、切削ユニット38aとナット保持ユニット140aとを離隔させるように、切削ユニット移動機構36aによって切削ユニット38aをY軸方向に沿って移動させる。これにより、切削ユニット38aから使用済みの切削ブレード50が取り外される。
次いで、モータ102(図6参照)の動力によってシャフト106を180°回転させる。これにより、支持部材112が回転し、ブレード把持ユニット114aの位置とブレード把持ユニット114bの位置とが入れ替わる。その結果、未使用の切削ブレード50を保持しているブレード把持ユニット114bが切削ユニット38aのマウント44に対向する。
次いで、切削ユニット38aとブレード把持ユニット114bとを接近させるように、切削ユニット移動機構36aによって切削ユニット38aをY軸方向に沿って移動させる。これにより、ブレード把持ユニット114bによって把持された未使用の切削ブレード50の開口52aにマウント44の支持軸48が挿入される。
次いで、ブレード把持ユニット114bの把持部116の内部に収容された移動機構によって、この把持部116の周囲に設けられた把持部材120を開状態とする。これにより、未使用の切削ブレード50がスピンドル42の先端部に装着される。
次いで、切削ユニット38aとブレード把持ユニット114bとを離隔させるように、切削ユニット移動機構36aによって切削ユニット38aをY軸方向に沿って移動させる。次いで、ナット56を保持した状態のナット保持ユニット140aがマウント44と対向するように、着脱ユニット移動機構90によって着脱ユニット98を移動させる。
次いで、切削ユニット38aとナット保持ユニット140aとを接近させるように、切削ユニット移動機構36aによって切削ユニット38aをY軸方向に沿って移動させる。これにより、ナット保持ユニット140aによって保持されたナット56が、マウント44の支持軸48の先端部に位置付けられる。
次いで、モータ132の動力によってシャフト136を回転させ、ナット保持ユニット140aをナット56が締まる方向に回転させる。これにより、マウント44の支持軸48に形成されたねじ部48aにナット56が締め付けられる。その結果、未使用の切削ブレード50がマウント44の凸部46bの先端面46cとナット56とによって挟持され、切削ユニット38aに固定される。
次いで、切削ユニット38aとナット保持ユニット140aとを離隔させるように、切削ユニット移動機構36aによって切削ユニット38aをY軸方向に沿って移動させる。この時、回転部材142はカバー148の外側に向かって移動し、複数の把持部材146が開状態となる。これにより、複数の把持部材146によるナット56の把持が解除される。
次いで、把持部材120によって使用済みの切削ブレード50が把持されているブレード把持ユニット114aと切削ブレードストッカー70aとが対向するように、着脱ユニット移動機構90によって着脱ユニット98をX軸方向に沿って移動させる。
この時、必要であれば、ブレード把持ユニット114aの把持部116と、切削ブレードストッカー70aの切削ブレード収容部78とが対向するように切削ブレードストッカー70aのスピンドル74を回転させる。
そして、切削ブレード交換ユニット64においては、切削ブレードストッカー70aに設けられた撮像ユニット(収容判定ユニット)86(図4参照)を用いて切削ブレード収容部78に別の切削ブレードが収容されていないことが確認された後に、使用済みの切削ブレード50が切削ブレード収容部78に収容される。
以下では、切削ブレード収容部78に別の切削ブレードが収容されているか否かの確認動作について、図7(A)及び図7(B)を参照して説明する。なお、図7(A)は、切削ブレード収容部78に別の切削ブレードが収容されている切削ブレードストッカー70aの一部を模式的に示す側面図であり、図7(B)は、切削ブレード収容部78に別の切削ブレードが収容されていない切削ブレードストッカー70aの一部を模式的に示す側面図である。
この確認を行う際には、まず、支持部材76の裏面76b側に設けられた撮像ユニット86によって、切削ブレード50のアルミニウム等の金属材料からなる基台52の裏面側を明確に撮像可能な位置(支持部材76の表面76aから所定の距離dだけ離れた位置)に切削ブレード50を位置付ける。
具体的には、基台52の裏面によって撮像ユニット86の照明部86bから照射された光が反射されて対物レンズ86aに入射するように、着脱ユニット移動機構90のY軸移動機構によって基台90aをY軸方向に沿って移動させる。
換言すると、撮像ユニット86の照明部86bは、支持部材76の表面76aから所定の距離dだけ離れた位置に切削ブレード50が位置付けられた場合に基台52の裏面側を明確に撮像可能なように(照明部86bから照射された光が基台52の裏面によって反射されて対物レンズ86aに入射されるように)、その光の出射角及び位置が設計される。
次いで、照明部86bから光が照射された状態で撮像ユニット86が撮像を行う。ここで、切削ブレード収容部78に別の切削ブレード51が収容されている場合(図7(A)参照)には、照明部86bから照射される光は、切削ブレード50に到達することなく、切削ブレード51の基台52の裏面によって反射されて対物レンズ86aに入射しない。そのため、撮像ユニット86による撮像によって得られた画像には、切削ブレード51の基台52の裏面に対応する比較的暗い環状の部分が含まれる。
他方、切削ブレード収容部78に別の切削ブレード51が収容されていない場合(図7(B)参照)には、照明部86bから照射される光は、上述のとおり、切削ブレード50の基台52の裏面によって反射されて対物レンズ86aに入射する。そのため、撮像ユニット86による撮像によって得られた画像には、切削ブレード50の基台52の裏面に対応する比較的明るい環状の部分が含まれる。
次いで、制御ユニット66(図1参照)が切削ブレード収容部78に切削ブレード51が収容されているかを判定する。なお、制御ユニット66は、撮像ユニット86による撮像によって得られた画像に含まれる切削ブレード51又は切削ブレード50に対応する部分から輝度を算出する輝度算出部66aを有する。
すなわち、輝度算出部66aは、切削ブレード収容部78に切削ブレード51が収容されている場合には、当該画像に含まれる切削ブレード51に対応する部分から輝度を算出し、また、切削ブレード収容部78に切削ブレード51が収容されていない場合には、当該画像に含まれる切削ブレード50に対応する部分から輝度を算出する。
また、制御ユニット66は、当該画像に含まれる切削ブレード51に対応する部分の輝度と、当該画像に含まれる切削ブレード50に対応する部分の輝度と、を区別する基準となる閾値が記憶されている閾値記憶部66bを有する。
また、制御ユニット66は、輝度算出部66aで算出された輝度を閾値記憶部66bに記憶された閾値と比較することで、切削ブレード収容部78に切削ブレード51が収容されているか否かを判定する判定部66cを有する。
すなわち、制御ユニット66においては、撮像ユニット86による撮像によって得られた画像に含まれる切削ブレード51又は切削ブレード50に対応する部分から輝度算出部66aが算出した輝度と、閾値記憶部66bに記憶されている閾値と、を判定部66cが比較することで、切削ブレード収容部78に切削ブレード51が収容されているか否かが判定される。
具体的には、輝度が閾値よりも高かった場合に、判定部66cが切削ブレード収容部78に切削ブレード51が収容されていないと判定する。また、輝度が閾値よりも低かった場合に、判定部66cが切削ブレード収容部78に切削ブレード51が収容されていると判定する。
制御ユニット66が切削ブレード収容部78に切削ブレード51が収容されていないと判定した場合には、ブレード把持ユニット114aによって保持された切削ブレード50の開口52a(図2参照)に、切削ブレード収容部78のボス部82が挿入される。具体的には、切削ブレード50が支持部材76の表面76aに接触するように、着脱ユニット移動機構90のY軸移動機構によって基台90aをY軸方向に沿って移動させる。
次いで、ブレード把持ユニット114aの把持部116の内部に収容された移動機構によって、この把持部116の周囲に設けられた把持部材120を開状態とする。これにより、この把持部材120の先端部に形成された接触部120aが切削ブレード50の凸部52bの外周面から離隔する。
次いで、この把持部116の表面116aから突出する位置決めピン118がボス部82から離隔するように、着脱ユニット移動機構90のY軸移動機構によって基台90aをY軸方向に沿って移動させる。これにより、使用済みの切削ブレード50が切削ブレード収容部78に搬入される。
他方、制御ユニット66が切削ブレード収容部78に切削ブレード51が収容されていると判定した場合には、ブレード把持ユニット114aの把持部116と、別の切削ブレード収容部78とが対向するように切削ブレードストッカー70aのスピンドル74(図5参照)を回転させる。そして、上述の通り、切削ブレード収容部78に別の切削ブレード51が収容されているか否かの確認動作を再度行う。
さらに、制御ユニット66が切削ブレードストッカー70aの複数の切削ブレード収容部78の全てに切削ブレード51が収容されていると判定した場合には、切削装置2のディスプレイ(不図示)又はパイロットランプ(不図示)を用いてエラーメッセージが切削装置2のオペレータに報知される。
上述のとおり、切削装置2においては、撮像ユニット(収容判定ユニット)86を用いて切削ブレード51が収容されていないと判定された切削ブレード収容部78に切削ブレード50が搬入される。これにより、既に別の切削ブレード51が収容されている切削ブレード収容部78に対して切削ブレード50が搬入されることが防止される。
さらに、撮像ユニット86によって撮像される切削ブレード50の基台52の裏面側には、切削ブレード50の種類及び特性の一方又は双方を記録した記録部52cが設けられている。そのため、制御ユニット66の判定部66cは、撮像ユニット86による撮像によって得られる画像に含まれる記録部52cに対応する部分に基づいて切削ブレード50の種類及び特性の一方又は双方の判定を行うこともできる。
すなわち、切削装置2においては、2つの判定(切削ブレード収容部78に切削ブレードが収容されているか否かの判定及び切削ブレード50の種類及び特性の一方又は双方の判定)が単一の撮像ユニット86によって得られた画像に基づいて行われてもよい。この場合、切削ブレード50の種類及び特性の一方又は双方の判定を行うための機構を新たに設ける必要がないため、切削装置2の製造コストを低減することができる。
なお、切削装置2は、本発明の一態様に過ぎず、本発明の切削装置は、切削装置2の構成に限定されない。例えば、本発明においては、切削ブレード収容部78に別の切削ブレード51が収容されているか否かが判定できればよく、その判定動作は、上述したものに限定されない。
具体的には、撮像ユニット86は、例えば、可視光又は赤外線等の光を照射する投光部と、被検出物によって反射された光を受光して電気信号を生成する光電センサ等のセンサに置換されてもよい。そして、本発明においては、このセンサにおいて生成された電気信号に基づいて、切削ブレード収容部78に別の切削ブレード51が収容されているか否かが判定されてもよい。
また、切削ブレード収容部78の前面(支持部材76の表面76a)側には、切削ブレード収容部78の前面側を覆う閉鎖位置と、切削ブレード収容部78の前面側を露出する開放位置との間で移動可能であるシャッタが設けられてもよい。
このシャッタは、例えば、閉鎖位置において、支持部材76の表面76aから所定の距離dだけ離隔する面を有し、この面が撮像ユニット86の照明部86bから照射される光を反射できる。
そして、この場合には、このシャッタを閉鎖位置に配置した状態での撮像ユニット86による撮像によって得られた画像に基づいて、上述の判定動作と同様に、切削ブレード収容部78に別の切削ブレード51が収容されているか否かを判定できる。
すなわち、切削ブレード50を支持部材76の表面76aから所定の距離dだけ離隔する位置に位置付けることなく、切削ブレード収容部78に別の切削ブレード51が収容されているか否かを判定できる。
また、撮像ユニット86の照明部86bは、斜光照明ではなく、同軸照明であってもよい。この場合、切削ブレード収容部78に別の切削ブレード51が収容されている状態での撮像ユニット86による撮像によって得られた画像には、切削ブレード51の基台52の裏面に対応する比較的明るい環状の部分が含まれる。
他方、切削ブレード収容部78に別の切削ブレード51が収容されていない状態での撮像ユニット86による撮像によって得られた画像には、そのような明るい環状の部分が含まれない。
そのため、撮像ユニット86の照明部86bが同軸照明に置換される場合であっても、上述の判定動作と同様の方法によって、制御ユニット66が切削ブレード収容部78に切削ブレード51が収容されているか否かを判定することができる。
その他、上述した実施形態及び変形例にかかる構造及び方法等は、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。
11 :被加工物
13 :ダイシングテープ
15 :フレーム
2 :切削装置
4 :基台(4a,4b:開口)
6 :カセット載置台
8 :カセット
10 :チャックテーブル移動機構(10a:移動テーブル)
12 :防塵防滴カバー
14 :チャックテーブル(14a:保持面)
16 :クランプ
18 :ガイドレール
20 :第1支持構造
22 :レール
24 :第1搬送ユニット移動機構
26 :第1搬送ユニット(26a:把持部)
28 :レール
30 :第2搬送ユニット移動機構
32 :第2搬送ユニット
34 :第2支持構造
36a,36b:切削ユニット移動機構
38a,38b:切削ユニット
40 :ハウジング
42 :スピンドル
44 :マウント
46 :フランジ部(46a:表面、46b:凸部、46c:先端面)
48 :支持軸(48a:ねじ部、48b:凹部)
50,51:切削ブレード
52 :基台(52a:開口、52b:凸部、52c:記録部)
54 :切刃
56 :ナット(56a:開口、56b:貫通孔)
60 :カメラ
62 :洗浄ユニット62(62a:スピンナテーブル、62b:ノズル)
64 :切削ブレード交換ユニット
66 :制御ユニット(66a:輝度算出部、66b:閾値記憶部、66c:判定部)
70a,70b:切削ブレードストッカー
72 :支持構造
74 :スピンドル
76 :支持部材(76a:表面、76b:裏面、76c:開口)
78 :切削ブレード収容部
80 :支持部材(80a:表面)
82 :ボス部(支持軸)
86 :撮像ユニット(収容判定ユニット)
(86a:対物レンズ、86b:照明部)
88 :切削ブレード搬送機構
90 :着脱ユニット移動機構(90a:基台)
92 :ボールねじ
94 :移動ブロック
96 :支持部材(96a:上壁部、96b:側壁部、96c:支持部)
98 :着脱ユニット
100:ブレード着脱ユニット
102:モータ(102a:筐体、102b:滑車)
104:動力伝達機構(104a:筐体、104b:滑車、104c:貫通孔)
106:シャフト
108:連結部材
110a,110b:ブレード保持ユニット
112:支持部材
114a,114b:ブレード把持ユニット
116:把持部(116a:表面)
118:位置決めピン
120:把持部材(120a:接触部)
130:ナット着脱ユニット
132:モータ(132a:筐体、132b:滑車)
134:動力伝達機構(134a:筐体、134b:滑車、134c:貫通孔)
136:シャフト
138:連結部材
140a,140b:ナット保持ユニット
142:回転部材(142a:表面)
144:保持ピン
146:把持部材(146a:爪部)
148:カバー
13 :ダイシングテープ
15 :フレーム
2 :切削装置
4 :基台(4a,4b:開口)
6 :カセット載置台
8 :カセット
10 :チャックテーブル移動機構(10a:移動テーブル)
12 :防塵防滴カバー
14 :チャックテーブル(14a:保持面)
16 :クランプ
18 :ガイドレール
20 :第1支持構造
22 :レール
24 :第1搬送ユニット移動機構
26 :第1搬送ユニット(26a:把持部)
28 :レール
30 :第2搬送ユニット移動機構
32 :第2搬送ユニット
34 :第2支持構造
36a,36b:切削ユニット移動機構
38a,38b:切削ユニット
40 :ハウジング
42 :スピンドル
44 :マウント
46 :フランジ部(46a:表面、46b:凸部、46c:先端面)
48 :支持軸(48a:ねじ部、48b:凹部)
50,51:切削ブレード
52 :基台(52a:開口、52b:凸部、52c:記録部)
54 :切刃
56 :ナット(56a:開口、56b:貫通孔)
60 :カメラ
62 :洗浄ユニット62(62a:スピンナテーブル、62b:ノズル)
64 :切削ブレード交換ユニット
66 :制御ユニット(66a:輝度算出部、66b:閾値記憶部、66c:判定部)
70a,70b:切削ブレードストッカー
72 :支持構造
74 :スピンドル
76 :支持部材(76a:表面、76b:裏面、76c:開口)
78 :切削ブレード収容部
80 :支持部材(80a:表面)
82 :ボス部(支持軸)
86 :撮像ユニット(収容判定ユニット)
(86a:対物レンズ、86b:照明部)
88 :切削ブレード搬送機構
90 :着脱ユニット移動機構(90a:基台)
92 :ボールねじ
94 :移動ブロック
96 :支持部材(96a:上壁部、96b:側壁部、96c:支持部)
98 :着脱ユニット
100:ブレード着脱ユニット
102:モータ(102a:筐体、102b:滑車)
104:動力伝達機構(104a:筐体、104b:滑車、104c:貫通孔)
106:シャフト
108:連結部材
110a,110b:ブレード保持ユニット
112:支持部材
114a,114b:ブレード把持ユニット
116:把持部(116a:表面)
118:位置決めピン
120:把持部材(120a:接触部)
130:ナット着脱ユニット
132:モータ(132a:筐体、132b:滑車)
134:動力伝達機構(134a:筐体、134b:滑車、134c:貫通孔)
136:シャフト
138:連結部材
140a,140b:ナット保持ユニット
142:回転部材(142a:表面)
144:保持ピン
146:把持部材(146a:爪部)
148:カバー
Claims (5)
- 被加工物を保持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該被加工物を切削する切削ブレードを回転可能に装着した切削ユニットと、該切削ユニットに装着された該切削ブレードを自動的に着脱する切削ブレード交換ユニットと、を備えた切削装置であって、
該切削ブレード交換ユニットは、該切削ブレードを個別に収容する複数の切削ブレード収容部を有する切削ブレードストッカーと、該切削ブレードストッカーと該切削ユニットとの間で該切削ブレードを搬送する切削ブレード搬送機構と、を備え、
該切削ブレードストッカーは、該切削ブレード収容部に該切削ブレードが収容されているか否かの判定に用いられる収容判定ユニットを備え、
該切削ブレード搬送機構は、該収容判定ユニットを用いて該切削ブレードが収容されていないと判定された該切削ブレード収容部に該切削ブレードを搬入することを特徴とする切削装置。 - 該切削ブレード搬送機構の動作を制御する制御ユニットをさらに含み、
該収容判定ユニットは、該切削ブレード収容部に光を照射する照明部と、該照明部から光が照射された状態で光を受光して電気信号に変換する撮像素子と、を含み、
該制御ユニットは、
該収容判定ユニットの撮像によって得られる画像に含まれる該切削ブレードに対応する部分から輝度を算出する輝度算出部と、
該切削ブレード収容部に該切削ブレードが収容されている状態における該収容判定ユニットによる撮像によって得られる画像に含まれる該切削ブレードに対応する部分の輝度と、該切削ブレード収容部に該切削ブレードが収容されず、かつ、該切削ブレード収容部から所定の距離だけ離れた位置に該切削ブレードが位置づけられた状態における該収容判定ユニットによる撮像によって得られる画像に含まれる該切削ブレードに対応する部分の輝度と、を区別する基準となる閾値を記憶する閾値記憶部と、
該輝度算出部で算出された該輝度を該閾値記憶部に記憶された該閾値と比較することで、該切削ブレード収容部に該切削ブレードが収容されているか否かを判定する判定部と、を含む請求項1に記載の切削装置。 - 該切削ブレードは、該切削ブレードの種類及び特性の一方又は双方を記録した記録部を備え、
該判定部は、該収容判定ユニットによる撮像によって得られる画像に含まれる該記録部に対応する部分に基づいて該切削ブレードの種類及び特性の一方又は双方を判定する請求項2に記載の切削装置。 - 該照明部は、斜光照明である請求項2又は3に記載の切削装置。
- 該切削ブレード収容部は、透明な支持部材の表面に設けられ、
該収容判定ユニットは、該支持部材の裏面側に配設され、
該収容判定ユニットは、該支持部材を介して、該切削ブレードを撮像する請求項2乃至4のいずれかに記載の切削装置。
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