JP2022127896A - 加工装置 - Google Patents

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Yuta Nakanishi
健太郎 寺師
Kentaro Terashi
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Abstract

【課題】加工装置の内部の状態をオペレーターに知らせることが可能な加工装置を提供する。【解決手段】被加工物を加工する加工装置であって、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よって保持された被加工物を加工する加工ユニットと、加工装置に含まれる対象物を撮像して画像を生成する撮像ユニットと、撮像ユニットによって生成された画像を記憶する記憶部を含む制御ユニットと、異なるタイミングで対象物を撮像ユニットで撮像することによって生成された複数の画像を表示する表示ユニットと、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、被加工物を加工する加工装置に関する。
デバイスチップの製造工程では、格子状に配列された複数のストリート(分割予定ライン)によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハをストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に組み込まれる。
ウェーハの分割には、例えば切削装置が用いられる。切削装置は、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よって保持された被加工物に対して切削加工を施す加工ユニット(切削ユニット)とを備えている(特許文献1参照)。切削ユニットには、回転軸として機能するスピンドルが内蔵されており、スピンドルの先端部に環状の切削ブレードが装着される。切削ブレードを回転させ、チャックテーブルによって保持されたウェーハに切り込ませることにより、ウェーハが切削、分割される。
また、近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップに薄型化が求められている。そこで、ウェーハの分割前にウェーハを薄化する加工が実施されることがある。ウェーハの薄化には、被加工物を研削砥石で研削する加工ユニット(研削ユニット)を備えた研削装置や、被加工物を研磨パッドで研磨する加工ユニット(研磨ユニット)を備えた研磨装置等が用いられる。
特開2011-159823号公報
上記のような各種の加工装置で被加工物を加工する際には、被加工物の加工によって発生した屑(加工屑)等の異物や、被加工物又は加工ユニットに供給された液体(加工液、洗浄液等)が飛散し、加工装置の内部に付着する。そして、異物や液体が加工装置の構成要素(パーツ)に付着したまま放置されると、構成要素の動作不良や被加工物の汚染等の不具合が生じるおそれがある。
そのため、加工装置の稼働時には、加工装置の構成要素を洗浄するメンテナンスを定期的に実施することが求められる。ただし、メンテナンスのタイミングは加工装置のオペレーターに一任されることが多い。そして、オペレーターがメンテナンスのタイミングを誤り、洗浄作業が長時間にわたって実施されない状態が続いてしまうと、加工装置の内部に異物や液体が蓄積され、不具合が発生しやすくなる。
また、加工装置の洗浄が適切な頻度で実施されるように、加工装置に搭載されている表示部(ディスプレイ)にメンテナンスの実施を促すメッセージを定期的に表示する方法が用いられることもある。しかしながら、加工装置が正常に稼働している間は、メッセージの表示だけではオペレーターに洗浄作業の必要性、緊急性が伝わりにくく、メンテナンスが先延ばしにされてしまうことがある。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、加工装置の内部の状態をオペレーターに知らせることが可能な加工装置の提供を目的とする。
本発明の一態様によれば、被加工物を加工する加工装置であって、該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よって保持された該被加工物を加工する加工ユニットと、加工装置に含まれる対象物を撮像して画像を生成する撮像ユニットと、該撮像ユニットによって生成された該画像を記憶する記憶部を含む制御ユニットと、異なるタイミングで該対象物を該撮像ユニットで撮像することによって生成された複数の該画像を表示する表示ユニットと、を備える加工装置が提供される。
なお、好ましくは、該記憶部は、該対象物を特定する被写体情報を該画像とともに記憶し、該表示ユニットは、該被写体情報を該画像とともに表示する。また、好ましくは、該記憶部は、該撮像ユニットが該対象物を撮像したタイミングを示すタイミング情報を該画像とともに記憶し、該表示ユニットは、該タイミング情報を該画像とともに表示する。また、好ましくは、該表示ユニットは、該加工装置の立ち上げ中、該加工装置の立ち下げ中、又は該被加工物の処理中に該画像を表示する。
本発明の一態様に係る加工装置においては、異なるタイミングで対象物を撮像ユニットで撮像することによって生成された複数の画像が、表示ユニットに表示される。これにより、加工装置の内部に設けられた対象物に異物、液体等が時間経過によってどの程度付着したかが、対象物の外観の画像によって表される。その結果、加工装置の内部の状態がオペレーターによって視覚的に認識され、オペレーターに洗浄作業の必要性、緊急性が伝わりやすくなる。
加工装置を示す斜視図である。 図2(A)は加工ユニットを示す斜視図であり、図2(B)はブレードカバーが装着された加工ユニットを示す斜視図である。 制御ユニットを示すブロック図である。 表示画面を表示する表示ユニットを示す正面図である。 撮像ユニットを示す斜視図である。
以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る加工装置の構成例について説明する。図1は、加工装置2を示す斜視図である。加工装置2は、環状の切削ブレードによって被加工物を加工する切削装置である。なお、図1において、X軸方向(加工送り方向、第1水平方向、前後方向)とY軸方向(割り出し送り方向、第2水平方向、左右方向)とは、互いに垂直な方向である。また、Z軸方向(鉛直方向、上下方向、高さ方向)は、X軸方向及びY軸方向と垂直な方向である。
加工装置2は、加工装置2を構成する各構成要素を支持又は収容する直方体状の基台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の内側には、昇降機構(不図示)によって昇降するカセット支持台6が設けられている。カセット支持台6の上面上には、加工装置2による加工の対象となる複数の被加工物11を収容可能なカセット8が配置される。なお、図1ではカセット8の輪郭を二点鎖線で示している。
例えば被加工物11は、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハであり、互いに概ね平行な表面及び裏面を備える。被加工物11は、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート(分割予定ライン)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の表面側のストリートによって区画された複数の領域にはそれぞれ、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)、LED(Light Emitting Diode)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイス等のデバイスが形成されている。
被加工物11の裏面側には、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が貼付される。テープ13は、フィルム状の基材と、基材上の粘着層(糊層)とを含む。例えば、基材はポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層はエポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤でなる。また、粘着層には、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂を用いてもよい。
テープ13の外周部は、金属等でなる環状のフレーム15に貼付される。フレーム15は、中央部に被加工物11よりも直径が大きい円形の開口を備え、被加工物11はフレーム15の開口の内側に配置される。テープ13の中央部を被加工物11に貼付し、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。
被加工物11は、フレーム15によって支持された状態でカセット8に収容され、加工装置2によって加工される。例えば、加工装置2によって被加工物11をストリートに沿って切削して分割することにより、デバイスをそれぞれ含む複数のデバイスチップが製造される。
ただし、被加工物11の種類、材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物11は、シリコン以外の半導体(GaAs、InP、GaN、SiC等)、ガラス、サファイア、セラミックス、樹脂、金属等でなるウェーハ(基板)であってもよい。また、被加工物11は、CSP(Chip Size Package)基板、QFN(Quad Flat Non-leaded Package)基板等のパッケージ基板であってもよい。
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軸方向に沿う矩形状の開口4bが設けられている。開口4bの内側には、ボールねじ式の移動機構(移動ユニット)10が設けられている。移動機構10には、被加工物11を保持するチャックテーブル(保持テーブル)12が連結されている。なお、移動機構10は、チャックテーブル12の周囲を覆うテーブルカバー14を備える。また、テーブルカバー14の前方及び後方には、X軸方向に沿って伸縮可能な蛇腹状の防塵防滴カバー16が、移動機構10の構成要素を覆うように設けられている。
チャックテーブル12の上面は、X軸方向及びY軸方向と概ね平行な平坦面であり、被加工物11を保持する保持面12aを構成している。保持面12aは、チャックテーブル12の内部に形成された流路(不図示)、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。
移動機構10は、チャックテーブル12をテーブルカバー14とともにX軸方向に沿って移動させる。また、チャックテーブル12にはモータ等の回転駆動源(不図示)が連結されており、この回転駆動源はチャックテーブル12をZ軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転させる。さらに、チャックテーブル12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18が設けられている。
開口4a,4bの近傍には、被加工物11をカセット8とチャックテーブル12との間で搬送する搬送機構(不図示)が設けられている。被加工物11は、搬送機構によってカセット8から引き出され、チャックテーブル12に搬送される。そして、被加工物11は、テープ13を介してチャックテーブル12の保持面12a上に配置される。また、フレーム15が複数のクランプ18によって固定される。この状態で、保持面12aに吸引源の吸引力(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12によって吸引保持される。
チャックテーブル12の上方には、被加工物11を切削する一対の加工ユニット(切削ユニット)20a,20bが設けられている。加工ユニット20a,20bは、チャックテーブル12によって保持された被加工物11を環状の切削ブレード70で切削する。
図2(A)は、加工ユニット20aを示す斜視図である。加工ユニット20aは、中空の円柱状に形成されたハウジング60を備える。ハウジング60には、Y軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル62が収容されている。スピンドル62の先端部(一端側)は、ハウジング60から露出している。また、スピンドル62の基端部(他端側)には、スピンドル62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。
スピンドル62の先端部には、切削ブレード70を支持するマウント64が固定されている。マウント64は、円盤状のフランジ部66と、フランジ部66の表面66aの中央部から突出する円柱状の支持軸(ボス部)68とを備える。フランジ部66の外周部の表面66a側には、表面66aから突出する環状の凸部66bが、フランジ部66の外周縁に沿って設けられている。凸部66bの先端面は、表面66aと概ね平行に形成されている。また、支持軸68の外周面には、ねじ部68aが形成されている。
マウント64には、被加工物11を切削する環状の切削ブレード70が装着される。切削ブレード70は、アルミニウム合金等の金属でなる環状の基台72と、基台72の外縁部に沿って形成された環状の切り刃74とを備える。また、切削ブレード70の中央部には、切削ブレード70を厚さ方向に貫通する円柱状の開口70aが設けられている。
切り刃74は、基台72の外周縁から基台72の半径方向外側に向かって突出するように形成される。例えば切り刃74は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素(cBN:cubic Boron Nitride)等でなる砥粒を、ニッケルめっき層等の結合材で固定することにより形成される。なお、砥粒の材質、砥粒の粒径、結合材の材質等に制限はなく、被加工物11の材質等に応じて適宜選択される。
支持軸68のねじ部68aには、切削ブレード70を固定するための環状の固定ナット76が締結される。固定ナット76の中央部には、固定ナット76を厚さ方向に貫通する円柱状の開口76aが設けられている。また、開口76aの内部で露出する固定ナット76の内周面には、支持軸68のねじ部68aに対応するねじ溝が形成されている。
切削ブレード70は、開口70aに支持軸68が挿入されるように、マウント64に装着される。この状態で、固定ナット76を支持軸68のねじ部68aに螺合して締め付けると、切削ブレード70がフランジ部66の凸部66bの先端面と固定ナット76とによって挟持され、スピンドル62の先端部(マウント64)に固定される。そして、切削ブレード70は、回転駆動源からスピンドル62及びマウント64を介して伝達される動力により、Y軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。
図2(B)は、ブレードカバー78が装着された加工ユニット20aを示す斜視図である。加工ユニット20aに固定された切削ブレード70は、ハウジング60に装着されたブレードカバー78に覆われる。ブレードカバー78は、純水等の液体(加工液)が供給されるチューブ(不図示)に接続される一対の接続部80と、接続部80に接続され切削ブレード70の下端部を挟むように配置される一対のノズル82とを備える。一対のノズル82にはそれぞれ、切削ブレード70に向かって開口する供給口(不図示)が形成されている。
チューブから接続部80に加工液が供給されると、一対のノズル82の供給口から切削ブレード70の表面及び裏面に向かって加工液が供給される。この加工液によって、被加工物11及び切削ブレード70が冷却されるとともに、加工によって生じた屑(加工屑)が洗い流される。
切削ブレード70を回転させつつ、チャックテーブル12(図1参照)によって保持された被加工物11に切り込ませることにより、被加工物11が切削される。なお、図2(A)及び図2(B)には加工ユニット20aを示しているが、加工ユニット20bも加工ユニット20aと同様に構成できる。
図1に示すように、基台4の上面上には、加工ユニット20a,20bを支持する門型の支持構造22が、開口4bを跨ぐように配置されている。支持構造22の前面側の両側端部には、加工ユニット20aをY軸方向及びZ軸方向に沿って移動させる移動機構(移動ユニット)24aと、加工ユニット20bをY軸方向及びZ軸方向に沿って移動させる移動機構(移動ユニット)24bとが設けられている。移動機構24a,24bは、支持構造22の前面側にY軸方向に沿って配置された一対のガイドレール26に装着されている。
移動機構24aは、平板状の移動プレート28aを備える。移動プレート28aは、一対のガイドレール26にスライド可能に装着されている。移動プレート28aの裏面側(後面側)にはナット(不図示)が設けられており、このナットには、ガイドレール26と概ね平行に配置されたボールねじ30aが螺合されている。また、ボールねじ30aの端部には、ボールねじ30aを回転させるパルスモータ(不図示)が連結されている。パルスモータによってボールねじ30aを回転させると、移動プレート28aがガイドレール26に沿ってY軸方向に移動する。
移動プレート28aの表面(前面)側には、一対のガイドレール34aがZ軸方向に沿って固定されている。一対のガイドレール34aには、平板状の移動プレート36aがスライド可能に装着されている。移動プレート36aの裏面側(後面側)にはナット(不図示)が設けられており、このナットには、ガイドレール34aと概ね平行に配置されたボールねじ38aが螺合されている。また、ボールねじ38aの端部には、ボールねじ38aを回転させるパルスモータ40aが連結されている。パルスモータ40aによってボールねじ38aを回転させると、移動プレート36aがガイドレール34aに沿ってZ軸方向に移動する。
移動機構24bは、平板状の移動プレート28bを備える。移動プレート28bは、一対のガイドレール26にスライド可能に装着されている。移動プレート28bの裏面側(後面側)にはナット(不図示)が設けられており、このナットには、ガイドレール26と概ね平行に配置されたボールねじ30bが螺合されている。また、ボールねじ30bの端部には、ボールねじ30bを回転させるパルスモータ32が連結されている。パルスモータ32によってボールねじ30bを回転させると、移動プレート28bがガイドレール26に沿ってY軸方向に移動する。
移動プレート28bの表面(前面)側には、一対のガイドレール34bがZ軸方向に沿って固定されている。一対のガイドレール34bには、平板状の移動プレート36bがスライド可能に装着されている。移動プレート36bの裏面側(後面側)にはナット(不図示)が設けられており、このナットには、ガイドレール34bと概ね平行に配置されたボールねじ38bが螺合されている。また、ボールねじ38bの端部には、ボールねじ38bを回転させるパルスモータ40bが連結されている。パルスモータ40bによってボールねじ38bを回転させると、移動プレート36bがガイドレール34bに沿ってZ軸方向に移動する。
加工ユニット20aは移動プレート36aの下部に固定され、加工ユニット20bは移動プレート36bの下部に固定されている。また、加工ユニット20aに隣接する位置には、チャックテーブル12によって保持された被加工物11等を撮像する撮像ユニット42が設けられている。
例えば撮像ユニット42は、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や、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を備える。撮像ユニット42によって取得された画像は、チャックテーブル12によって保持された被加工物11と加工ユニット20a,20bとの位置合わせ等に用いられる。
開口4bの開口4aとは反対側の側方には、基台4の上面側で開口する円形の開口4cが設けられている。開口4cの内側には、被加工物11を洗浄する洗浄ユニット44が設けられている。洗浄ユニット44は、被加工物11を保持して回転するスピンナテーブル46と、洗浄用の液体(洗浄液)を供給するノズル48とを備える。
スピンナテーブル46の上面は、X軸方向及びY軸方向と概ね平行な平坦面であり、被加工物11を保持する保持面46aを構成している。保持面46aは、スピンナテーブル46の内部に形成された流路(不図示)、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、スピンナテーブル46には、スピンナテーブル46をZ軸方向と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46の上方には、ノズル48が配置されている。スピンナテーブル46によって被加工物11を保持した状態で、スピンナテーブル46を回転させつつノズル48から洗浄液を供給することにより、被加工物11が洗浄される。なお、洗浄液の成分に制限はない。例えば洗浄液として、純水や、エアー等の気体が混合された純水(混合流体)等が用いられる。
開口4b,4cの近傍には、被加工物11をチャックテーブル12とスピンナテーブル46との間で搬送する搬送機構(不図示)が設けられている。被加工物11は、加工ユニット20a,20bによって加工された後、搬送機構によってチャックテーブル12からスピンナテーブル46に搬送され、洗浄される。
基台4の上側には、基台4上に搭載された構成要素を覆うカバー50が設けられている。図1では、カバー50の輪郭を二点鎖線で示している。また、カバー50の側部には、加工装置2に関する各種の情報を表示する表示ユニット(表示部、表示装置)52が設けられている。
表示ユニット52としては、各種のディスプレイを用いることができる。例えば、表示ユニット52としてタッチパネルが用いられる。この場合、加工装置2のオペレーターは、表示ユニット52に表示された情報を確認するとともに、表示ユニット52のタッチ操作によって加工装置2に情報を入力する。すなわち、表示ユニット52は加工装置2に各種の情報を入力するための入力ユニット(入力部、入力装置)としても機能し、ユーザーインターフェースとして用いられる。ただし、入力部は、表示ユニット52とは別途独立に設けられたマウス、キーボード等であってもよい。
カバー50の上面側には、オペレーターに情報を報知する報知ユニット(報知部、報知装置)54が設けられている。例えば、報知ユニット54は表示灯であり、加工装置2で所定の現象(加工装置の異常等)が生じた際に点灯又は点滅して、オペレーターに該現象の発生を報知する。また、報知ユニット54はスピーカーであってもよい。この場合、報知ユニット54は、加工装置2で所定の現象が発生した際に、該現象の発生を報知する音(通知音)や音声(通知メッセージ)を発する。
また、カバー50の内側には、対象物(被写体)を撮像する1又は複数の撮像ユニット56が設けられている。加工装置2に含まれる所定の構成要素が、撮像ユニット56による撮像の対象物に設定される。そして、撮像ユニット56は、対象物を撮像することにより、対象物の状態を監視する。
加工装置2に搭載される撮像ユニット56の数に制限はなく、監視の対象となる対象物の数に応じて自由に選択できる。図1には一例として、3個の撮像ユニット56(撮像ユニット56a,56b,56c)を備える加工装置2を示している。撮像ユニット56a,56b,56cはそれぞれ、加工ユニット20a、防塵防滴カバー16、スピンナテーブル46を被写体とする撮像ユニット56である。
撮像ユニット56aは、加工ユニット20aの側方に設置され、加工ユニット20aを切削ブレード70側から撮像することによって加工ユニット20aの画像を生成する。撮像ユニット56bは、防塵防滴カバー16の直上に設置され、防塵防滴カバー16を撮像することによって防塵防滴カバー16の画像を生成する。撮像ユニット56cは、スピンナテーブル46の直上に設置され、スピンナテーブル46を撮像することによってスピンナテーブル46の画像を生成する。
ただし、撮像ユニット56の被写体に制限はない。例えば撮像ユニット56は、移動機構10、チャックテーブル12、テーブルカバー14、クランプ18、加工ユニット20b、移動機構24a,24b、撮像ユニット42等を撮像、監視してもよい。
また、加工装置2は、加工装置2を制御する制御ユニット(制御部、制御装置)58を備える。制御ユニット58は、加工装置2を構成する各構成要素(カセット支持台6、移動機構10、チャックテーブル12、クランプ18、加工ユニット20a,20b、移動機構24a,24b、撮像ユニット42、洗浄ユニット44、表示ユニット52、報知ユニット54、撮像ユニット56等)に接続されている。制御ユニット58は、加工装置2の構成要素にそれぞれ制御信号を出力することにより、各構成要素の作動を制御し、加工装置2を稼働させる。
例えば制御ユニット58は、コンピュータによって構成される。具体的には、制御ユニット58は、加工装置2の稼働に必要な演算を行うCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサと、加工装置2の稼働に用いられる各種の情報(データ、プログラム等)を記憶するROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリを含んで構成される。
加工装置2によって被加工物11を加工する際には、カセット8に収容された被加工物11が搬送機構(不図示)によって1枚ずつチャックテーブル12に搬送される。そして、チャックテーブル12によって吸引保持された被加工物11が、加工ユニット20a,20bによって加工される。具体的には、加工ユニット20aに装着された切削ブレード70、又は、加工ユニット20bに装着された切削ブレード70を回転させ、被加工物11に切り込ませることにより、被加工物11が切削される。
加工後の被加工物11は、搬送機構(不図示)によって洗浄ユニット44に搬送され、スピンナテーブル46によって吸引保持される。そして、ノズル48から供給される洗浄液によって被加工物11が洗浄される。その後、被加工物11は搬送機構(不図示)によって搬送され、再度カセット8に収容される。
また、本実施形態においては、カバー50の内側に設けられた所定の対象物が、撮像ユニット56によって撮像される。具体的には、撮像ユニット56a,56b,56cによって、加工ユニット20a、防塵防滴カバー16、スピンナテーブル46がそれぞれ撮像される。そして、撮像ユニット56によって生成された対象部の画像が、表示ユニット52に表示される。これにより、オペレーターは対象物の状態を視覚的に確認することが可能となる。
加工装置2の稼働は、制御ユニット58によって制御される。図3は、制御ユニット58を示すブロック図である。なお、図3には、制御ユニット58の機能的な構成を示すブロックに加えて、加工装置2の一部の構成要素(チャックテーブル12、クランプ18、加工ユニット20a、移動機構24a、表示ユニット52、撮像ユニット56a)を模式的に図示している。
制御ユニット58は、処理部90及び記憶部98を含む。処理部90は、外部から入力された情報(信号、データ等)を処理するとともに、各種の情報(信号、データ等)を生成して外部に出力する。また、記憶部98は、処理部90における処理に用いられる情報(データ、プログラム等)を記憶する。
具体的には、処理部90は、撮像ユニット56によって取得された画像が入力される入力部92を含む。例えば撮像ユニット56aは、対象物に設定された加工ユニット20aを撮像し、加工ユニット20aの画像を入力部92に出力する。同様に、撮像ユニット56b(図1参照)は防塵防滴カバー16の画像を入力部92に出力し、撮像ユニット56c(図1参照)はスピンナテーブル46の画像を入力部92に出力する。
また、処理部90は、時間を計測する計時部94を含む。例えば計時部94は、現在の日付及び時刻を計測する。ただし、計時部94は、所定の基準時からの経過時間を計測してもよい。計時部94によって計測された時間は、入力部92に逐次出力される。
さらに、処理部90は、表示ユニット52の表示を制御する表示制御部96を含む。表示制御部96は、表示ユニット52に所定の情報を表示させるための制御信号を生成し、表示ユニット52に出力する。表示制御部96から表示ユニット52に制御信号が入力されると、表示ユニット52は制御信号に基づいて所定の情報を示す文字、数値、記号、図表等を表示する。
次に、図3を参照しつつ、加工装置2の動作方法の具体例を説明する。なお、以下では代表例として、撮像ユニット56aによって撮像された加工ユニット20aの画像が表示ユニット52に表示される場合の動作について説明する。ただし、撮像ユニット56b,56c(図1参照)によって撮像された防塵防滴カバー16、スピンナテーブル46の画像が表示ユニット52に表示される場合の動作も同様である。
まず、撮像ユニット56によって対象部を撮像し、対象物の画像を取得する(参照用画像取得ステップ)。具体的には、撮像ユニット56aによって対象物である加工ユニット20aが撮像され、加工ユニット20aの画像が生成される。
例えば、被加工物11を切削する前の加工ユニット20a(未使用の加工ユニット20a、新品の加工ユニット20a)が、撮像ユニット56aによって撮像される。この場合、撮像ユニット56aによって生成される画像には、異物(加工屑等)や液体(加工液、洗浄液等)が付着していないクリーンな状態の加工ユニット20aが表される(図4の画像104a参照)。そして、撮像ユニット56aは、取得された画像を入力部92に出力する。この画像は、後述の表示ステップにおいて表示ユニット52に表示される参照用画像として用いられる。
また、撮像ユニット56aは、撮像ユニット56aによって撮像される対象物を特定する情報(被写体情報)を入力部92に出力する。例えば、撮像ユニット56a,56b,56c(図1参照)にはそれぞれ、撮像ユニット56a,56b,56cの被写体を示す識別情報(識別番号等)が被写体情報として記憶されている。そして、撮像ユニット56aから入力部92には、撮像ユニット56aによって生成された画像と、該画像に写っている構成要素が加工ユニット20aである旨を示す被写体情報とが入力される。
次に、入力部92は、記憶部98にアクセスし、撮像ユニット56aから入力された画像と被写体情報とを記憶部98に記憶する。また、入力部92は、撮像ユニット56aから入力部92に画像が入力された際に計時部94によって測定された時刻(撮像時刻)を、画像及び被写体情報とともに記憶部98に記憶する。この撮像時刻は、撮像ユニット56aが加工ユニット20aを撮像したタイミング、すなわち、画像が生成されたタイミングを示す情報(タイミング情報)に相当する。ただし、タイミング情報の内容及び取得方法に制限はない。例えば、撮像ユニット56aに内蔵されたタイマーによって測定された画像の取得時刻が、タイミング情報として入力部92に入力されてもよい。
このように、参照用画像取得ステップでは、撮像ユニット56aによって生成された画像(参照用画像)と、該画像に写っている対象物(加工ユニット20a)を特定する被写体情報と、該画像が生成されたタイミングを示すタイミング情報とが、互いに紐づけられた状態で記憶部98に記憶される。
次に、加工ユニット20aによって被加工物11を加工する(加工ステップ)。具体的には、チャックテーブル12によって保持された被加工物11が、加工ユニット20aに装着された切削ブレード70によって切削される。また、加工後の被加工物11は、洗浄ユニット44(図1参照)に搬送され、スピンナテーブル46によって保持される。そして、被加工物11は、ノズル48から供給される洗浄液によって洗浄される。
なお、加工ユニット20aによって被加工物11を切削すると、異物(加工屑等)や液体(加工液)が飛散する。これにより、異物や液体が防塵防滴カバー16及び加工ユニット20aに付着して蓄積される。また、洗浄ユニット44によって被加工物11を洗浄すると、被加工物11に付着している異物や洗浄液がスピンナテーブル46の保持面46aに付着して蓄積される。そのため、加工装置2による被加工物11の加工を継続すると、防塵防滴カバー16、加工ユニット20a、スピンナテーブル46が徐々に汚れていく。
次に、撮像ユニット56によって対象部を撮像し、対象物の画像を取得する(観察用画像取得ステップ)。具体的には、加工装置2による被加工物11の加工及び洗浄が一定期間継続された後、撮像ユニット56aによって対象物である加工ユニット20aが所定のタイミングで撮像され、加工ユニット20aの画像が生成される。この画像は、後述の表示ステップにおいて表示ユニット52に表示される観察用画像として用いられる。
観察用画像取得ステップでは、被加工物11を切削した後の加工ユニット20a(使用済みの加工ユニット20a)が撮像ユニット56aによって撮像される。そのため、撮像ユニット56aによって生成される画像には、異物や液体が付着した状態の加工ユニット20aが表される(図4の画像104b参照)。そして、撮像ユニット56aは、取得された画像と被写体情報とを入力部92に出力する。
次に、入力部92は、記憶部98にアクセスし、撮像ユニット56aから入力された画像及び被写体情報と、計時部94から入力された撮像時刻とを記憶部98に記憶する。これにより、参照用画像取得ステップと同様に、撮像ユニット56aによって生成された画像(観察用画像)と、該画像に写っている対象物(加工ユニット20a)を特定する被写体情報と、該画像が生成されたタイミングを示すタイミング情報とが、互いに紐づけられた状態で記憶部98に記憶される。
次に、参照用画像取得ステップにおいて取得された画像(参照用画像)と、観察用画像取得ステップにおいて取得された画像(観察用画像)とを、表示ユニット52に表示する(表示ステップ)。表示ステップでは、表示制御部96から表示ユニット52に制御信号が出力され、表示ユニット52に参照用画像と観察用画像とが表示される。
具体的には、まず、記憶部98に記憶されている参照用画像及び観察用画像が読み出され、表示制御部96に入力される。このとき、参照用画像に紐づけられた被写体情報及びタイミング情報も、参照用画像とともに表示制御部96に入力される。同様に、観察用画像に紐づけられた被写体情報及びタイミング情報も、観察用画像とともに表示制御部96に入力される。
そして、表示制御部96は、参照用画像、観察用画像、被写体情報及びタイミング情報を表示ユニット52に表示させる制御信号を生成する。この制御信号が表示ユニット52に入力されると、表示ユニット52に表示画面が表示される。
図4は、表示画面(表示画像)100を表示する表示ユニット52を示す正面図である。表示画面100は、参照用画像を表示する表示欄(参照用画像表示欄)102aと、観察用画像を表示する表示欄(観察用画像表示欄)102bとを含む。例えば表示欄102a,102bは、表示画面100の中央部で互いに隣接するように表示される。
表示欄102aには、参照用画像取得ステップにおいて取得された画像(参照用画像)104aが表示される。例えば画像104aは、未使用の加工ユニット20aを表す画像である。また、表示欄102aには、画像104aに表された被写体(加工ユニット20a)の被写体情報106aと、画像104aのタイミング情報108aとが表示される。
表示欄102bには、観察用画像取得ステップにおいて取得された画像(観察用画像)104bが表示される。例えば画像104bは、使用済みの加工ユニット20aを表す画像である。また、表示欄102bには、画像104bに表された被写体(加工ユニット20a)の被写体情報106bと、画像104bのタイミング情報108bとが表示される。
例えば、表示欄102a,102bにはそれぞれ、被写体の名称を表す文字列「加工ユニット」が、被写体情報106a,106bとして表示される。また、表示欄102a,102bにはそれぞれ、画像104a,104bが取得された日付(年・月・日)及び時刻(時・分・秒)を表す数字が、タイミング情報108a,108bとして表示される。
ただし、表示欄102a,102bに表示される被写体情報106a,106b及びタイミング情報108a,108bの表示態様は適宜変更できる。例えば、画像104a,104bが表している構成要素が一見して明らかであれば、被写体情報106a,106bの表示を省略してもよい。また、タイミング情報108a,108bとして、画像104a,104bが取得された日付又は時刻の一方のみが表示されてもよい。さらに、表示欄102bに表示されるタイミング情報108bとして、画像104aが取得されてから画像104bが取得されるまでの時間、日数、月数、年数等が表示されてもよい。
表示ユニット52に画像104a,104bが同時に表示されることにより、加工装置2のオペレーターは使用前後の加工ユニット20aの外観を視覚的に比較でき、加工ユニット20aに異物や液体が付着していることを瞬時に把握できる。その結果、加工ユニット20aの洗浄が必要であることがオペレーターに認識されやすくなり、加工装置2のメンテナンスが促される。なお、表示ユニット52に表示画面100が表示される際には、報知ユニット54(図1参照)に表示画面100が表示されていることを報知させ、オペレーターに表示画面100の確認を促してもよい。
上記の加工装置2の動作方法は、制御ユニット58によって加工装置2の各構成要素の動作を制御することによって実現される。具体的には、制御ユニット58の記憶部98には、参照用画像取得ステップ、加工ステップ、観察用画像取得ステップ、表示ステップを加工装置2に実行させるためのプログラムが記憶されている。そして、制御ユニット58が記憶部98からプログラムを読み出して実行し、加工装置2の各構成要素に制御信号を出力する。これにより、本実施形態に係る加工装置2の動作方法が実施される。
なお、参照用画像取得ステップ、観察用画像取得ステップ、表示ステップが実施されるタイミングに制限はない。例えば、参照用画像取得ステップは、加工装置2のメーカーによって加工装置2の出荷前に実施されてもよいし、加工装置2のユーザーによって実施されてもよい。また、加工ユニット20aのメンテナンスが実施された直後に参照用画像取得ステップが実施され、洗浄後の加工ユニット20aの画像が参照用画像として記憶部98に記憶されてもよい。
また、例えば観察用画像取得ステップは、表示ステップが実施される直前に実施される。この場合、加工装置2の稼働中に観察用画像取得ステップが所定のタイミングで実施され、その後に連続して表示ステップが実施される。また、観察用画像取得ステップは、加工装置2の稼働中に所定の時間間隔で実施されてもよい。この場合には、複数の観察用画像が記憶部98に記憶される。
また、例えば表示ステップは、加工装置2に起動指示が与えられてから加工装置2による被加工物11の加工が可能になるまでの間(加工装置2の立ち上げ中)や、加工装置2に停止指示が与えられてから加工装置2が停止するまでの間(加工装置2の立ち下げ中)に実施される。また、表示ステップは、加工装置2による被加工物11の処理中、すなわち、被加工物11の搬送中、加工中、洗浄中等に実施されてもよい。
また、上記では加工ユニット20aが観察される場合について説明したが、加工装置2の他の構成要素の観察も同様の手順で実施できる。例えば、撮像ユニット56b(図1参照)によって防塵防滴カバー16が撮像される場合には、表示ユニット52に使用前後の防塵防滴カバー16の画像が表示される。また、撮像ユニット56c(図1参照)によってスピンナテーブル46が撮像される場合には、表示ユニット52に使用前後のスピンナテーブル46の画像が表示される。これにより、防塵防滴カバー16又はスピンナテーブル46の状態の変化がオペレーターに通知される。なお、表示ユニット52には、2種類以上の構成要素の使用前後の画像が同時に表示されてもよい。
以上の通り、本実施形態に係る加工装置2においては、異なるタイミングで対象物を撮像ユニット56で撮像することによって生成された画像104a,104bが、表示ユニット52に表示される(図4参照)。これにより、加工装置2の内部に設けられた対象物に異物、液体等が時間経過によってどの程度付着したかが、対象物の外観の画像によって表される。その結果、加工装置2の内部の状態がオペレーターによって視覚的に認識され、オペレーターに洗浄作業の必要性、緊急性が伝わりやすくなる。
なお、加工装置2に搭載される撮像ユニット56は、対象物を撮像可能であれば自由に設計できる。図5は、撮像ユニット56を示す斜視図である。例えば撮像ユニット56は、対象物を撮像するカメラ120と、カメラ120に隣接するように設けられたカバー機構130とを備える。
カメラ120としては、可視光カメラ、赤外線カメラ等を用いることができる。例えばカメラ120は、複数の撮像素子を含むイメージセンサ122と、レンズ(対物レンズ)124と、レンズカバー126とを備える可視光カメラである。なお、レンズカバー126は、可視光が透過する透明な部材(透明体)であり、例えばプラスチック、ガラス(石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等)等でなる。
カバー機構130は、円盤状のカバー132を備える。カバー132は、レンズカバー126と同様の透明体であり、表面132a及び裏面132bを備える。なお、カバー132の半径はレンズカバー126の幅(直径)よりも大きく、カバー132はレンズカバー126と重なるように配置される。
また、カバー機構130は、レンズカバー126の厚さ方向に沿って配置された円筒状のスピンドル134を備える。スピンドル134の一端側はカバー132の裏面132b側の中央部に連結され、スピンドル134の他端側はモータ等の回転駆動源136に連結されている。回転駆動源136からスピンドル134を介してカバー132に伝達される動力により、カバー132はその厚さ方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。
カメラ120は、レンズカバー126が対象物に対面するように配置される。そして、対象物からの光がカバー132、レンズカバー126、及びレンズ124を通過して、イメージセンサ122によって受光される。これにより、対象物の撮像が行われる。
ここで、カメラ120のレンズカバー126はカバー132によって覆われている。これにより、レンズカバー126への異物や液体の付着が防止される。また、カメラ120で対象物を撮像する際、カバー132を回転させると、カバー132に付着した異物や液体が遠心力によって吹き飛ばされる。これにより、カメラ120によって生成される画像に異物や液体が写り込むことを防止でき、鮮明な画像が取得される。
なお、カバー132の表面132aは、中心に近い領域ほどスピンドル134とは反対側に配置されるように、凸状に湾曲していることが好ましい。これにより、カバー132の表面132aに付着した異物や液体がカバー132の外周縁側に向かって移動しやすくなり、カバー132から除去されやすくなる。
また、図1には、複数の撮像ユニット56(撮像ユニット56a,56b,56c)を備える加工装置2を図示しているが、加工装置2に搭載される撮像ユニット56は1個であってもよい。そして、撮像ユニット56には、撮像ユニット56を異なる2箇所以上の位置に位置付けることが可能な移動機構を連結させてもよい。この場合、1個の撮像ユニット56を用いて複数の対象物を撮像できる。そして、入力部92(図3参照)には、撮像ユニット56によって生成された画像と、撮像ユニット56が対象物を撮像した際における撮像ユニット56の位置情報(被写体情報)が入力される。
また、加工装置2の内部には、撮像ユニット56が収容される収容室が設けられていてもよい。撮像ユニット56によって対象物の撮像が行われない間、撮像ユニット56を収容室に収容することにより、撮像ユニット56に異物や液体が付着することを防止できる。
さらに、本実施形態では、加工装置2が加工ユニット(切削ユニット)20a,20bで被加工物11を切削する切削装置である例について説明したが、加工装置2の種類に制限はない。例えば加工装置2は、被加工物11を研削する加工ユニット(研削ユニット)を備える研削装置や、被加工物11を研磨する加工ユニット(研磨ユニット)を備える研磨装置であってもよい。
研削装置の研削ユニットはスピンドルを備えており、スピンドルの先端部には研削砥石を含む環状の研削ホイールが装着される。そして、研削ユニットは研削ホイールを回転させながら研削砥石を被加工物11に接触させることにより、被加工物11を研削する。また、研磨装置の研磨ユニットはスピンドルを備えており、スピンドルの先端部には円盤状の研磨パッドが装着される。そして、研磨ユニットは研磨パッドを回転させながら被加工物11に接触させることにより、被加工物11を研磨する。
また、加工装置2は、レーザービームの照射によって被加工物11を加工する加工ユニット(レーザー照射ユニット)を備えるレーザー加工装置であってもよい。レーザー照射ユニットは、所定の波長のレーザーを発振するレーザー発振器と、レーザー発振器から出射したレーザービームを集光させる集光器とを備える。レーザー照射ユニットから被加工物11にレーザービームを照射することにより、被加工物11が加工される。
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。
11 被加工物
13 テープ(ダイシングテープ)
15 フレーム
2 加工装置
4 基台
4a,4b,4c 開口
6 カセット支持台
8 カセット
10 移動機構(移動ユニット)
12 チャックテーブル(保持テーブル)
12a 保持面
14 テーブルカバー
16 防塵防滴カバー
18 クランプ
20a,20b 加工ユニット(切削ユニット)
22 支持構造
24a,24b 移動機構(移動ユニット)
26 ガイドレール
28a,28b 移動プレート
30a,30b ボールねじ
32 パルスモータ
34a,34b ガイドレール
36a,36b 移動プレート
38a,38b ボールねじ
40a,40b パルスモータ
42 撮像ユニット
44 洗浄ユニット
46 スピンナテーブル
46a 保持面
48 ノズル
50 カバー
52 表示ユニット(表示部、表示装置)
54 報知ユニット(報知部、報知装置)
56,56a,56b,56c 撮像ユニット
58 制御ユニット(制御部、制御装置)
60 ハウジング
62 スピンドル
64 マウント
66 フランジ部
66a 表面
66b 凸部
68 支持軸(ボス部)
68a ねじ部
70 切削ブレード
70a 開口
72 基台
74 切り刃
76 固定ナット
76a 開口
78 ブレードカバー
80 接続部
82 ノズル
90 処理部
92 入力部
94 計時部
96 表示制御部
98 記憶部
100 表示画面(表示画像)
102a 表示欄(参照用画像表示欄)
102b 表示欄(観察用画像表示欄)
104a 画像(参照用画像)
104b 画像(観察用画像)
106a,106b 被写体情報
108a,108b タイミング情報
120 カメラ
122 イメージセンサ
124 レンズ(対物レンズ)
126 レンズカバー
130 カバー機構
132 カバー
132a 表面
132b 裏面
134 スピンドル
136 回転駆動源

Claims (4)

  1. 被加工物を加工する加工装置であって、
    該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よって保持された該被加工物を加工する加工ユニットと、
    加工装置に含まれる対象物を撮像して画像を生成する撮像ユニットと、
    該撮像ユニットによって生成された該画像を記憶する記憶部を含む制御ユニットと、
    異なるタイミングで該対象物を該撮像ユニットで撮像することによって生成された複数の該画像を表示する表示ユニットと、を備えることを特徴とする加工装置。
  2. 該記憶部は、該対象物を特定する被写体情報を該画像とともに記憶し、
    該表示ユニットは、該被写体情報を該画像とともに表示することを特徴とする請求項1に記載の加工装置。
  3. 該記憶部は、該撮像ユニットが該対象物を撮像したタイミングを示すタイミング情報を該画像とともに記憶し、
    該表示ユニットは、該タイミング情報を該画像とともに表示することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の加工装置。
  4. 該表示ユニットは、該加工装置の立ち上げ中、該加工装置の立ち下げ中、又は該被加工物の処理中に該画像を表示することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の加工装置。
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