JP2022149685A - 加工装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】撮像ユニットの視野に収まらない撮像対象を有する被加工物でも、撮像ユニットのレンズを交換せずに、撮像対象の登録処理の実行を可能にする加工装置を提供すること。【解決手段】加工装置１は、被加工物１００を保持する保持テーブル１０と、被加工物１００を加工する加工ユニット２０と、被加工物１００を撮像する撮像ユニット４０と、撮像された画像を表示する表示ユニット５０と、制御ユニット６０と、を備える。加工装置１の制御ユニット６０は、撮像ユニット４０によって撮像された隣接する複数の領域の画像を合体させ、撮像ユニット４０の視野よりも広い領域を示す広域画像として表示ユニット５０に表示する広域画像表示部６１と、広域画像において特定されたデバイス１０３の任意のパターンを、分割予定ライン１０２を検出するターゲット１１０として登録するターゲット登録部６２と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、加工装置に関する。
被加工物を分割予定ラインに沿って加工する加工装置では、加工溝の形成後には、加工溝を撮像し、加工溝の状態や位置を確認するカーフチェックと呼ばれる動作を行っている（例えば、特許文献１）。
特許第６０２９２７１号公報
加工溝が撮像ユニットの視野に収まらない広い幅を有する場合、カーフチェック時に加工溝の幅方向の両端が同時に表示されないので、カット位置ずれが発生していて補正が必要だとしてもオペレータが認識できない恐れがあった。そこで、このような被加工物を加工する場合には、あらかじめ撮像ユニットのレンズを低倍率のレンズに交換し、加工溝の両端が視野範囲に収まるようにして対応していた。しかし、一つの被加工物に合わせて撮像ユニットのレンズを低倍に変更すると、多品種の被加工物を加工する場合、他品種の被加工物のカーフチェックの精度まで低下させてしまう問題があった。
また、被加工物を分割予定ラインに沿って加工する加工装置では、被加工物の表面に形成されているデバイスのパターンのうち、特徴的なパターンをターゲットとし、このターゲットと分割予定ラインとの距離を事前に登録するティーチと呼ばれる動作を行い、実際の加工時には分割予定ラインの位置を自動で検出するアライメントと呼ばれる動作を行っている。分割予定ラインが撮像ユニットの視野に収まらない広い幅を有する場合、ティーチ時に分割予定ラインの両端が同時に表示されないので、分割予定ラインの位置をオペレータが認識できず誤登録してしまう恐れがあった。またアライメントに適したターゲットが撮像ユニットの視野に収まらない場合も、撮像ユニットの視野に収まる範囲をターゲットとして登録するとアライメント時に誤認識が起こり誤った位置をカットしてしまう恐れがあった。そこで、このような場合にも、撮像ユニットのレンズを低倍率のレンズに交換し視野範囲に収まるようにして対応すると、多品種の被加工物を加工する場合、他ワークのティーチやアライメントの精度まで低下させてしまう問題があった。
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、撮像ユニットの視野に収まらない撮像対象を有する被加工物でも、撮像ユニットのレンズを交換せずに、撮像対象の登録処理の実行を可能にす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、表面に複数の分割予定ラインによって区画された複数のデバイスを有する被加工物を該分割予定ラインに沿って加工する加工装置であって、被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、該保持テーブルに保持された被加工物を撮像する撮像ユニットと、撮像された画像を表示する表示ユニットと、制御ユニットと、を備え、該制御ユニットは、該撮像ユニットによって撮像された隣接する複数の領域の画像を合体させ、該撮像ユニットの視野よりも広い領域を示す広域画像として該表示ユニットに表示する広域画像表示部と、該広域画像において特定された該デバイスの任意のパターンを、該分割予定ラインを検出するターゲットとして登録するターゲット登録部と、を有することを特徴とする加工装置。
該広域画像は、該分割予定ラインを含んで形成され、該制御ユニットは、該広域画像において選択された該分割予定ラインの位置を加工予定位置として登録する分割予定ライン登録部、を有していてもよい。
該広域画像は、加工後の加工溝を含んで形成され、該制御ユニットは、該加工溝の品質を確認するカーフチェックを実施する際に、該表示ユニットに該広域画像を表示してもよい。
本発明は、撮像ユニットの視野に収まらない撮像対象を有する被加工物でも、撮像ユニットのレンズを交換せずに、撮像対象の登録処理の実行を可能にする。
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、実施形態１に係る加工装置が加工する加工対象である被加工物の要部を示す平面図である。 図３は、実施形態１に係る加工装置がターゲットの登録の際に表示する画面の一例を説明するための図である。 図４は、実施形態１に係る加工装置がターゲットの登録の際に表示する画像及び広域画像の一例を説明するための図である。 図５は、実施形態１に係る加工装置が分割予定ラインの登録の際に表示する画面の一例を説明するための図である。 図６は、実施形態１に係る加工装置が分割予定ラインの登録の際に表示する画像及び広域画像の一例を説明するための図である。 図７は、実施形態１に係る加工装置がカーフチェックを実行する加工溝を表示する画面の一例を説明するための図である。 図８は、実施形態１に係る加工装置が表示する加工溝の画像及び広域画像の一例を説明するための図である。 図９は、実施形態２に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。
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１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１の構成例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る加工装置１が加工する加工対象である被加工物１００の要部を示す平面図である。加工装置１は、図１に示すように、保持テーブル１０と、加工ユニット２０と、Ｘ軸移動ユニット３１と、Ｙ軸移動ユニット３２と、Ｚ軸移動ユニット３３と、撮像ユニット４０と、表示ユニット５０と、報知ユニット５５と、制御ユニット６０と、を備える。
実施形態１に係る加工装置１が加工する加工対象である被加工物１００は、実施形態１では、例えば、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素、ガラス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などである。被加工物１００は、図１に示すように、平坦な表面１０１において、第１の方向と、第１の方向と交差する第２の方向とに沿ってそれぞれ形成された複数の分割予定ライン１０２によって区画された領域にチップサイズのデバイス１０３が形成されている。被加工物１００は、実施形態１では、さらに、第１の方向と第２の方向とが互いに直交して、複数の分割予定ライン１０２が格子状に形成されているが、本発明ではこれに限定されない。分割予定ライン１０２の幅は、実施形態１では、撮像ユニット４０の視野範囲の領域の幅よりも大きい。被加工物１００は、実施形態１では、表面１０１の裏側の裏面１０４に粘着テープ１０５が貼着され、粘着テープ１０５の外縁部に環状フレーム１０６が装着されているが、本発明ではこれに限定されない。また、被加工物１００は、本発明では、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。
被加工物１００の各デバイス１０３は、実施形態１では、図２に示すように、ターゲット１１０が形成されている。ターゲット１１０は、本発明に係るデバイス１０３の任意のパターンの一例であり、特徴的な形状を有し、撮像ユニット４０で撮像した画像２０１（図４参照）で検出して特定することができる平面形及び色のキーパターンとなるものである。ターゲット１１０は、当該ターゲット１１０が形成されたデバイス１０３を囲む各分割予定ライン１０２からそれぞれ所定の距離だけ離れた位置に形成されており、分割予定ライン１０２を検出する目印となる。ターゲット１１０は、図２に示す例では、第１の方向（図２の横方向）に沿った分割予定ライン１０２の幅方向の中央を通る中央線から第２の方向（図２の縦方向）に距離１１１だけ離れた位置に形成されている。ターゲット１１０は、実施形態１では、撮像ユニット４０の視野範囲の領域よりも大きい。
保持テーブル１０は、凹部が形成された円盤状の枠体と、凹部内に嵌め込まれた円盤形状の吸着部と、を備える。保持テーブル１０の吸着部は、多数のポーラス孔を備えたポーラスセラミック等から形成され、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。保持テーブル１０の吸着部の上面は、被加工物１００が載置されて、載置された被加工物１００を吸引保持する保持面１１である。保持面１１は、実施形態１では、被加工物１００が表面１０１を上方に向けて載置され、載置された被加工物１００を裏面１０４側から粘着テープ１０５を介して吸引保持する。保持面１１と保持テーブル１０の枠体の上面とは、同一平面上に配置されており、水平面に平行なＸＹ平面に沿って形成される。保持テーブル１０は、不図示の回転駆動源により鉛直方向に平行でかつＸＹ平面に直交するＺ軸回りに回転自在に設けられている。
加工ユニット２０は、実施形態１では、図１に示すように、スピンドルの先端に装着された切削ブレード２１を有する切削ユニットである。加工ユニット２０は、スピンドルにより水平方向と平行でかつＸ軸方向と直交するＹ軸方向と平行な軸心周りの回転動作が加えられた切削ブレード２１で、保持テーブル１０の保持面１１で保持された被加工物１００を切削する。
Ｘ軸移動ユニット３１は、Ｘ軸方向に沿って、保持テーブル１０を加工ユニット２０に対して相対的に移動させる。Ｙ軸移動ユニット３２は、Ｙ軸方向に沿って、加工ユニット２０を保持テーブル１０に対して相対的に移動させる。Ｚ軸移動ユニット３３は、Ｚ軸方向に沿って、加工ユニット２０を保持テーブル１０に対して相対的に移動させる。Ｘ軸移動ユニット３１は、保持テーブル１０のＸ軸方向の位置を検出する不図示のＸ軸位置検出部を有し、Ｘ軸位置検出部で検出した保持テーブル１０のＸ軸方向の位置を制御ユニット６０に出力する。Ｙ軸移動ユニット３２及びＺ軸移動ユニット３３は、それぞれ、加工ユニット２０のＹ軸方向及びＺ軸方向の位置を検出する不図示のＹ軸位置検出部及びＺ軸位置検出部を有し、Ｙ軸位置検出部及びＺ軸位置検出部で検出した加工ユニット２０のＹ軸方向及びＺ軸方向の位置を制御ユニット６０に出力する。
加工装置１は、加工ユニット２０の切削ブレード２１を回転させながら、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により、回転中の切削ブレード２１を、保持テーブル１０上の被加工物１００に切り込ませて、被加工物１００に対して相対的に、切削加工前に実行したアライメントで後述する分割予定ライン登録部６３が加工予定位置として登録した分割予定ライン１０２に沿って移動させることにより、回転中の切削ブレード２１で被加工物１００を分割予定ライン１０２に沿って切削加工して、分割予定ライン１０２に沿って加工溝（切削溝）１２０を形成する。加工溝１２０の幅は、実施形態１では、撮像ユニット４０の視野範囲の領域の幅よりも大きい。
撮像ユニット４０は、加工前の被加工物１００の分割予定ライン１０２やターゲット１１０を含む表面１０１や、加工後の被加工物１００に形成された加工溝１２０を撮像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 Metal Oxide Semiconductor）撮像素子である。撮像ユニット４０は、不図示の対物レンズ等の光学系に基づく所定の倍率で、撮像素子及び不図示の光学系に基づく所定の面積の視野範囲の領域を撮像して、当該領域の画像を取得する。撮像ユニット４０は、例えば顕微鏡である。撮像ユニット４０は、実施形態１では、加工ユニット２０と一体的に移動するように、加工ユニット２０に固定されて設けられている。
撮像ユニット４０は、保持テーブル１０に保持された加工前の被加工物１００を撮像して、ターゲット１１０の画像と、ターゲット１１０から分割予定ライン１０２までの距離１１１と、を事前に登録するティーチを実行し、被加工物１００と加工ユニット２０の切削ブレード２１との位置合わせを行うアライメントを実行するためのターゲット１１０や分割予定ライン１０２の画像を得、得た画像を制御ユニット６０に出力する。また、撮像ユニット４０は、保持テーブル１０に保持された加工中または加工後の被加工物１００を撮像して、加工溝１２０の品質を自動的に確認するカーフチェックを実行するための画像を得、得た画像を制御ユニット６０に出力する。
表示ユニット５０は、加工装置１の不図示のカバーに、表示面側を外側に向けて設けられている。表示ユニット５０は、加工装置１の切削条件や撮像ユニット４０の撮像条件、ティーチやアライメント、カーフチェック等の各種条件の設定の画面や、撮像ユニット４０により撮像されたティーチやアライメント、カーフチェックを実行するための画像、広域画像表示部６１によりそれらの画像を合体させて生成した広域画像、画像や広域画像を含む画面、カーフチェックによる加工溝１２０の検査結果等をオペレータに視認可能に表示する。表示ユニット５０は、液晶表示装置等により構成される。表示ユニット５０は、オペレータが加工装置１の上記した各種条件に関する情報や画像の表示に関する情報等を入力する際に使用する入力ユニット５１が設けられている。表示ユニット５０に設けられた入力ユニット５１は、表示ユニット５０に設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。
報知ユニット５５は、加工装置１の不図示のカバーの上方に設けられている。報知ユニット５５は、実施形態１では、発光ダイオードなどで構成される発光ユニットであり、発光ユニットの点灯や点滅や光の色彩等により、カーフチェックによる加工溝１２０の検査結果等をオペレータに認識可能に報知する。なお、報知ユニット５５は、本発明では発光ユニットに限定されず、スピーカなどで構成され音声を発信する音声ユニットであり、音声ユニットの音声により、カーフチェックによる加工溝１２０の検査結果等をオペレータに認識可能に報知してもよい。
加工装置１は、有線または無線で、スマートフォン、タブレット、ウェアラブルデバイス、コンピュータなどの情報機器に接続されている場合、当該情報機器の表示部を本発明に係る表示ユニットとして機能させてもよい。すなわち、加工装置１は、有線または無線接続された情報機器の表示部に、上記した種々の画像や広域画像や画面や検査結果等をオペレータに視認可能に表示してもよい。
制御ユニット６０は、加工装置１の各構成要素の動作を制御して、被加工物１００の切削加工処理を加工装置１に実施させる。制御ユニット６０は、保持テーブル１０の保持面１１で保持された被加工物１００の表面１０１上の任意の位置を、この保持テーブル１０の保持面１１上に設定したＸＹ平面座標で処理する。加工装置１では、チャンネル１（ＣＨ１）とチャンネル２（ＣＨ２）との２種類が設定でき、チャンネル１（ＣＨ１）に設定した場合では、被加工物１００は第１の方向及び第２の方向がそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向と一致するように保持テーブル１０の保持面１１で保持され、被加工物１００の表面１０１上の第１の方向及び第２の方向の座標がそれぞれＸ座標及びＹ座標で表されて処理され、チャンネル２（ＣＨ２）に設定した場合では、被加工物１００は第２の方向及び第１の方向がそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向と一致するように保持テーブル１０の保持面１１で保持され、被加工物１００の表面１０１上の第２の方向及び第１の方向の座標がそれぞれＸ座標及びＹ座標で表されて処理される。
制御ユニット６０は、撮像ユニット４０で保持テーブル１０の保持面１１で保持された被加工物１００の表面１０１上の任意の視野範囲の領域を撮像する際に、Ｘ軸位置検出部及びＹ軸位置検出部で検出した保持テーブル１０のＸ軸方向の位置及び加工ユニット２０のＹ軸方向の位置に基づいて、撮像ユニット４０で撮像する視野範囲の領域の中央の位置を示すＸＹ座標の情報を取得する。制御ユニット６０は、加工ユニット２０の切削ブレード２１で保持テーブル１０の保持面１１で保持された被加工物１００を切削加工する際に、Ｘ軸位置検出部及びＹ軸位置検出部で検出した保持テーブル１０のＸ軸方向の位置及び加工ユニット２０のＹ軸方向の位置に基づいて、切削ブレード２１で切削加工する位置を示すＸＹ座標の情報を取得する。制御ユニット６０は、切削ブレード２１で切削加工する予定の加工予定位置がＸＹ座標で登録されると、この登録されたＸＹ座標に基づいて加工予定位置を切削ブレード２１で切削加工することが可能となる。
制御ユニット６０は、Ｘ軸移動ユニット３１及びＹ軸移動ユニット３２により、保持テーブル１０に保持された加工前の被加工物１００に対して相対的に撮像ユニット４０を移動させることにより、撮像ユニット４０で被加工物１００の表面１０１上の所定の領域を走査する。制御ユニット６０は、撮像ユニット４０で被加工物１００の表面１０１の複数の視野範囲の領域を走査しながら連続的に撮像して、隣接する複数の領域の画像を取得する。制御ユニット６０は、取得した画像に、画像を取得した際の撮像ユニット４０の視野範囲の領域の中央の位置を示すＸＹ座標を関連付ける。ここで、隣接する２つの領域は、実施形態１では、一方の領域の一端と他方の領域の一端とが一致することを指しているが、本発明ではこれに限定されず、一方の領域の一端側の部分と、他方の領域の一端側の部分とが重なっていてもよい。
制御ユニット６０は、図１に示すように、広域画像表示部６１と、ターゲット登録部６２と、分割予定ライン登録部６３と、を有する。広域画像表示部６１は、撮像ユニット４０によって撮像された隣接する複数の領域の画像をそれぞれ合体させて、撮像ユニット４０の視野よりも広い領域を示す広域画像を生成し、生成した広域画像を表示ユニット５０に表示する。
広域画像表示部６１は、複数の画像にそれぞれ関連付けられたＸＹ座標に基づいて、領域が互いに隣接している画像を抽出し、抽出した画像を繋げ合わせて合体させることにより、撮像ユニット４０の視野範囲よりも広い領域を示す広域画像を生成する。広域画像表示部６１は、生成した広域画像を表示ユニット５０に表示する。
ターゲット登録部６２は、広域画像２１１において特定されたデバイス１０３のターゲット１１０を、分割予定ライン１０２を検出するためのターゲット１１０として登録する。分割予定ライン登録部６３は、広域画像２１２において選択された分割予定ライン１０２の位置を、切削ブレード２１で切削加工する予定の加工予定位置として登録する。
制御ユニット６０は、実施形態１では、コンピュータシステムを含む。制御ユニット６０が含むコンピュータシステムは、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。制御ユニット６０の演算処理装置は、制御ユニット６０の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、制御ユニット６０の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。
広域画像表示部６１の機能は、実施形態１では、制御ユニット６０の演算処理装置が記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより実現される。ターゲット登録部６２及び分割予定ライン登録部６３の機能は、実施形態１では、制御ユニット６０の記憶装置により実現される。
加工装置１は、図１に示すように、さらに、カセット載置台８１と、洗浄ユニット８２と、一対のレール８３と、不図示の搬送ユニットとを備える。カセット載置台８１は、複数の被加工物１００を収容するための収容器であるカセット８５を載置する載置台であり、載置されたカセット８５をＺ軸方向に昇降させる。洗浄ユニット８２は、切削加工後の被加工物１００を洗浄し、被加工物１００に付着した切削屑等の異物を除去する。不図示の搬送ユニットは、保持テーブル１０と、洗浄ユニット８２と、一対のレール８３と、カセット８５とのそれぞれの間で、被加工物１００を搬送する。
次に、本明細書は、実施形態１に係る加工装置１が実行するティーチ、アライメント及びカーフチェックの例を説明する。加工装置１は、ティーチにおいて、制御ユニット６０のターゲット登録部６２がターゲット１１０の画像を登録し、制御ユニット６０の分割予定ライン登録部６３が第１のターゲット１１０から第１のターゲット１１０に最も近い第１の方向に沿った分割予定ライン１０２までの距離１１１を登録し、さらに保持テーブル１０を９０度回転させて、ターゲット登録部６２がターゲット１１０とは別または同じ第２のターゲットを登録し、分割予定ライン登録部６３が第２のターゲットから第２のターゲットに最も近い第２の方向に沿った分割予定ライン１０２までの距離を登録する。加工装置１は、アライメントにおいて、ティーチでターゲット登録部６２及び分割予定ライン登録部６３が登録した情報を適宜参照して、制御ユニット６０が、切削ブレード２１で切削加工する予定の分割予定ライン１０２の位置を加工予定位置として検出する。さらに、加工装置１は、カーフチェックの頻度を登録し、設定されたタイミングに該当する加工溝１２０を撮像し、加工溝１２０の品質を自動的に確認する。
（加工装置のティーチにおけるターゲットの登録の例）
実施形態１に係る加工装置１がティーチにおいて実行するターゲット１１０の登録の例を説明する。図３は、実施形態１に係る加工装置１がターゲット１１０の登録の際に表示する画面の一例を説明するための図である。図４は、実施形態１に係る加工装置１がターゲット１１０の登録の際に表示する画像及び広域画像の一例を説明するための図である。
加工装置１の制御ユニット６０は、ターゲット１１０を登録するために、ターゲット１１０の登録に関する種々の入力を受け付けるターゲット登録用の画面３０１（図３参照）の画像表示領域３１０（図３参照）に表示する表示画像がちょうどターゲット１１０の全体を表示するように、表示画像の表示領域を調整する処理を実行する。加工装置１の制御ユニット６０は、表示領域を調整する処理の後、画面３０１において画像表示領域３１０の表示画像に表示されたターゲット１１０の画像を登録する処理を実行する。
加工装置１の制御ユニット６０は、実施形態１では、まず、初期設定に設定された表示領域の画像を画像表示領域３１０に表示する。なお、実施形態１において、初期設定は撮像ユニット４０の１視野となっているため、ターゲット１１０のサイズが撮像ユニット４０の視野に収まらず、図３に示す画像表示領域３１０の画像は、ターゲット１１０の一部を表示する状態になっている。制御ユニット６０は、実施形態１では、ターゲット登録用の画面３０１における初期設定の表示領域２０１１を撮像ユニット４０の視野範囲と同じに設定しているが、本発明ではこれに限定されず、画面３０１における初期設定の表示領域を撮像ユニット４０の視野範囲より広くしたり狭くしたり設定してもよい。
ターゲット登録用の画面３０１には、図３に示す例では、表示画像を表示する画像表示領域３１０を有し、表示画像の視野範囲を拡大または縮小する表示領域設定ボタン３１１と、表示領域移動ボタン３１２と、モード切替ボタン３１３と、登録ボタン３１４とが表示されている。
表示領域設定ボタン３１１は、画像表示領域３１０に表示する表示画像の表示領域の広さの設定入力を受け付けるボタンである。表示領域設定ボタン３１１は、実施形態１では、図３に示すように、表示領域を拡大する旨の入力を受け付ける拡大ボタンと、表示領域を縮小する旨の入力を受け付ける縮小ボタンとを有する。また、表示領域設定ボタン３１１のすぐ近く（下方）には、表示領域の広さが例えば撮像ユニット４０の視野範囲に対比づけて表示されている。
表示領域移動ボタン３１２は、表示領域の移動の入力を受け付けるボタンである。表示領域移動ボタン３１２は、実施形態１では、図３に示すように、表示領域を上、下、左、右にそれぞれ移動させる旨の入力を受け付ける各方向の移動ボタンを有する。モード切替ボタン３１３は、表示領域を調整する表示領域調整モードと、表示画像上においてターゲット１１０の登録範囲を設定する登録範囲設定モードとを切替えるボタンである。登録ボタン３１４は、ターゲット１１０の登録の入力を受け付けるボタンである。
表示領域の広さの変更は、実施形態１では、オペレータが表示領域設定ボタン３１１の拡大ボタンや縮小ボタンを選択することにより実行される。なお、表示領域の広さの変更は、本発明ではこれに限定されず、例えば、画像表示領域３１０に表示する表示画像上でのピンチアウト操作の入力を受け付けることにより表示領域の広さを拡大し、表示画像上でのピンチイン操作の入力を受け付けることにより表示領域の広さを縮小してもよいし、オペレータからの表示領域の広さの数値等の入力を受け付けることにより行ってもよい。
制御ユニット６０は、例えば、図４に示すように、画像表示領域３１０に表示する表示画像の表示領域が、撮像ユニット４０の１つ分の視野範囲（横１倍×縦１倍）から９つ分の視野範囲（横３倍×縦３倍）に拡大される旨の入力を受け付けると、もともと表示していた視野範囲と隣接する領域を撮像し、複数の画像を合体させて新たな表示領域２０１２を示す広域画像２１１を生成し、画像表示領域３１０に表示する。
画像表示領域３１０に表示する表示画像の表示領域の移動は、実施形態１では、オペレータが表示領域移動ボタン３１２の各方向の移動ボタンを選択することにより実行される。オペレータは、画像表示領域３１０に表示されている表示画像を見ながら、表示領域を所望の領域に移動させることができる。なお、画像表示領域３１０に表示する表示画像の表示領域の移動は、本発明ではこれに限定されず、例えば、画像表示領域３１０に表示されている表示画像上でのスワイプ操作の入力を受け付けることによってもよいし、オペレータからの表示領域の移動量の数値等の入力を受け付けることにより行ってもよい。
表示領域の変更は、図４の左下に示すように、１つのターゲット１１０の全体を表示する表示領域２０１３となるまで、繰り返し行われる。なお、制御ユニット６０の広域画像表示部６１は、実施形態１では表示領域の変更に応じて新たな視野範囲を撮像して画像２０１を取得し広域画像２１１を生成して表示しているが、本発明ではこれに限定されず、表示領域が変更される前に、撮像ユニット４０の視野範囲よりも十分に広い範囲を撮像して得られた複数枚の画像２０１を合体させて、撮像ユニット４０の視野範囲よりも十分に広い範囲の広域画像２１１を予め生成しておき、表示領域の変更に応じて画像表示領域３１０に表示する表示領域を変更させてもよい。
また、制御ユニット６０の広域画像表示部６１は、表示領域が撮像した複数の視野範囲の領域を超える領域に変更された場合、撮像ユニット４０で当該超えた領域の画像２０１を新たに撮像して、この新たに撮像した画像２０１を合体させて新たな広域画像２１１を生成して表示してもよいし、当該超えた領域を黒色表示とした広域画像２１１を生成して表示してもよい。
画面３０１において表示領域が表示領域２０１３に設定されて、表示画像がちょうど１つのターゲット１１０の全体を表示するように表示領域が調整されると、モード切替ボタン３１３が選択されることにより、画面３０１が表示領域調整モードから登録範囲設定モードに切替えられる。制御ユニット６０の広域画像表示部６１は、画面３０１が表示領域調整モードから登録範囲設定モードに切替えられることに応じて、図４の右下に示すように、画像表示領域３１０に表示する表示画像上に登録範囲枠３２１を表示する。なお、ターゲット登録用の画面３０１は、モード切り替えボタン３１３を備えず、登録範囲枠３２１が画像表示領域３１０に表示される表示画像上に常に表示され、表示領域を調整しているシーンでも登録ボタン３１４が常に表示されていても良い。
登録範囲枠３２１は、図３に示す画面３０１の例では、図４の右下に示すように、長方形状の破線の枠である。登録範囲枠３２１の枠内の範囲の変更は、登録範囲枠３２１の枠線上（辺上）でのドラッグ操作の入力を受け付けることにより行われる。制御ユニット６０の広域画像表示部６１は、登録範囲枠３２１の枠内の範囲を変更する旨の入力を受け付けると、範囲を変更した新たな登録範囲枠３２１を画像表示領域３１０に表示する表示画像上に表示する。制御ユニット６０は、登録範囲枠３２１の枠内の範囲を変更する旨の入力を受け付けなくなるまで、この処理を繰り返す。
制御ユニット６０のターゲット登録部６２は、登録範囲枠３２１の枠内の範囲を変更する旨の入力を受け付けなくなり、登録ボタン３１４の選択を受け付けると、画像表示領域３１０に表示する表示画像において登録範囲枠３２１により特定された枠内の範囲をターゲット１１０の画像として登録し、ターゲット１１０の画像の登録とともに、ターゲット１１０の画像に含まれるターゲット１１０の平面形及び色等の情報も合わせて登録し、さらに、登録範囲枠３２１の中央のＸＹ座標をターゲット１１０の位置として登録する。
（加工装置のティーチにおける分割予定ラインの登録の例）
実施形態１に係る加工装置１がティーチにおいて実行する分割予定ライン１０２の登録の例を説明する。図５は、実施形態１に係る加工装置１が分割予定ライン１０２の登録の際に表示する画面の一例を説明するための図である。図６は、実施形態１に係る加工装置１が分割予定ライン１０２の登録の際に表示する画像及び広域画像の一例を説明するための図である。
加工装置１の制御ユニット６０は、ターゲット１１０の登録の例と同様に、ターゲット１１０に最も近い第１の方向に沿った分割予定ライン１０２と第２のターゲットに最も近い第２の方向に沿った分割予定ライン１０２とを登録するために、分割予定ライン１０２の登録に関する種々の入力を受け付ける分割予定ライン登録用の画面３０２（図５参照）の画像表示領域３１０（図５参照）に表示する表示画像が分割予定ライン１０２の幅方向の両端を表示し、なおかつ、表示画像の中央線と分割予定ライン１０２の中央線とが一致するように、表示画像の表示領域を調整する処理を実行する。加工装置１の制御ユニット６０は、ターゲット１１０の登録の例と同様に、表示領域を調整する処理の後、画面３０２において画像表示領域３１０の表示画像に表示された分割予定ライン１０２の画像を登録する処理を実行する。
なお、本明細書では、登録されたターゲット１１０に最も近い第１の方向に沿った分割予定ライン１０２の登録の例を説明するが、登録された第２のターゲットに最も近い第２の方向に沿った分割予定ライン１０２の登録の例も、分割予定ライン１０２の延びる方向以外の点では同様である。
分割予定ライン１０２の登録では、ターゲット１１０の登録において、表示ユニット５０に表示する対象が分割予定ライン１０２を含む領域に変更されたものであり、その他の点ではターゲット１１０の登録と同様である。分割予定ライン登録用の画面３０２は、図５に示すように、ターゲット登録用の画面３０１において、表示画像が分割予定ライン１０２を含む画像（画像２０２、広域画像２１２（図６参照））に変更され、画面３０２上の表示が一部変更されたものである。なお、実施形態１において、分割予定ライン１０２の幅方向の両端が撮像ユニット４０の視野に収まらないため、初期設定では、図５で表示される画像表示領域３１０に表示されている画像は、分割予定ライン１０２の一部が表示されている画像となっている。
図６に示すように、画面３０２において表示画像が分割予定ライン１０２の幅方向の両端を表示し、なおかつ、表示画像の中央線と分割予定ライン１０２の中央線とが一致するように調整されると、モード切替ボタン３１３が選択されることにより、画面３０２が表示領域調整モードから登録範囲設定モードに切替えられる。制御ユニット６０の広域画像表示部６１は、画像表示領域３１０に表示する表示画像上に登録範囲枠３２２及び中央線３２３を表示する。なお、分割予定ライン登録用の画面３０２は、モード切り替えボタン３１３を備えず、登録範囲枠３２２及び中央線３２３が画像表示領域３１０に表示される表示画像上に常に表示され、表示領域を調整しているシーンでも登録ボタン３１４が常に表示されていても良い。
登録範囲枠３２２は、図５に示す画面３０２の例では、図６の右下に示すように、一対の直線状の破線である。中央線３２３は、図５に示す画面３０２の例では、登録範囲枠３２２の一対の直線状の破線の中央に一点鎖線で表示される。制御ユニット６０の広域画像表示部６１は、中央線３２３を画像表示領域３１０に表示する表示画像の中央に固定して表示し、登録範囲枠３２２を表示画像において中央線３２３に対して線対称になるように表示する。登録範囲枠３２２の間の範囲の変更は、図５に示す画面３０２の例では、登録範囲枠３２２の一方の直線上での直線に交差する方向へのドラッグ操作の入力を受け付けることにより行われる。
制御ユニット６０の分割予定ライン登録部６３は、登録範囲枠３２２の間の範囲を変更する旨の入力を受け付けなくなり、登録ボタン３１４の選択を受け付けると、画像表示領域３１０に表示する表示画像において登録範囲枠３２２により特定された間の範囲を分割予定ライン１０２の画像として登録し、中央線３２３のＹ座標（分割予定ライン１０２の延びる方向に直交する座標）をこの分割予定ライン１０２の位置として登録する。
制御ユニット６０は、分割予定ライン登録部６３による第１の方向の分割予定ライン１０２の位置の登録後に、ターゲット登録部６２が登録したターゲット１１０の位置を表すＹ座標と、分割予定ライン登録部６３が登録した第１の方向の分割予定ライン１０２の位置を表すＹ座標との差分に基づき、ターゲット１１０と第１の方向に沿った分割予定ライン１０２の中央線との間の第２の方向の距離１１１を算出する。制御ユニット６０のターゲット登録部６２は、この算出した距離１１１をターゲット１１０に関する情報の１つとして登録する。
制御ユニット６０は、ターゲット１１０の画像と、ターゲット１１０から第１の方向の分割予定ライン１０２までの距離１１１を登録した後に、保持テーブル１０を９０度回転させ、同じ手順で、第２のターゲットの画像と、第２のターゲットから第２の方向の分割予定ライン１０２までの距離を登録する。
実施形態１に係る加工装置１が被加工物１００のアライメントにおいて実行する分割予定ライン１０２の登録の例を説明する。加工装置１の制御ユニット６０は、まず、撮像ユニット４０の１つの視野範囲に該当する画像を取得し、例えば所定のパターンマッチングを行って、先に実行したティーチでターゲット登録部６２が登録したターゲット１１０となる広域画像２１１の中に、アライメント時に撮像した画像が含まれるかを検出し、新たな被加工物１００のターゲット１１０の位置を取得する。制御ユニット６０は、新たな被加工物１００のターゲット１１０の位置を取得した後、この新たな被加工物１００のターゲット１１０の位置と、先に実行したティーチでターゲット登録部６２が登録した距離１１１とに基づいて、新たな被加工物１００のターゲット１１０に最も近い第１の方向の分割予定ライン１０２の位置を算出し、分割予定ライン登録部６３がこの位置を新たな被加工物１００の加工予定位置として登録する。制御ユニット６０は、第２の方向の分割予定ライン１０２についても同様にして、分割予定ライン登録部６３が新たな被加工物１００の加工予定位置として登録する。制御ユニット６０は、検出した加工予定位置を基準に登録されたインデックス幅で保持テーブル１０と切削ブレード２１とをＹ軸方向に割り出し送りしながら全ての分割予定ライン１０２を切削する。
（加工装置が実行するカーフチェックの例）
実施形態１に係る加工装置１が実行するカーフチェックの例を説明する。図７は、実施形態１に係る加工装置１がカーフチェックを実行する加工溝１２０を表示する画面の一例を説明するための図である。図８は、実施形態１に係る加工装置１が表示する加工溝１２０の画像及び広域画像の一例を説明するための図である。
加工装置１の制御ユニット６０は、カーフチェックを被加工物１００の加工中に所定のタイミングで実施し、図７及び図８に示すように、分割予定ライン１０２の位置を登録する際に使用した広域画像２１２と同じ視野範囲で、加工溝１２０の幅方向の両端を含む広域画像２１３を生成し、広域画像２１３を画像表示領域３１０に表示した画面３０３を表示ユニット５０に表示する。
また、制御ユニット６０は、加工溝１２０と、撮像ユニット４０が認識する切削予定ラインであるヘアラインとが閾値以上ずれた場合、エラーを出す。オペレータは、加工溝１２０と、加工溝１２０を含む画像に重ねて表示されているヘアラインとを合わせる処理を行い、撮像ユニット４０と、切削ブレード２１との位置関係を補正する。このとき、図８に示すように、表示画像が加工溝１２０の幅方向の両端を含むように広域画像２１３で表示されているためヘアラインを合わせる処理を行い易い。
また、制御ユニット６０は、登録された加工溝１２０を含む広域画像２１３を構成する元の画像２０３に基づいて、加工溝１２０の両端の情報が不要な各チェック項目、例えば、チッピング幅、カーフ端からのＭａｘチッピング幅等を検出する。そして、制御ユニット６０は、これらの検出値の合否判定をすることにより、加工溝１２０の品質を確認する。制御ユニット６０は、このようにカーフチェックを実施することにより、オペレータがカット位置ずれの補正を行う際には広域画像２１３を表示し、加工溝１２０の両端が一画面に収まっていることで誤登録が防げるため、正確に検出及び判定をすることができ、制御ユニット６０が自動で判定し、さらに加工溝１２０の両端が一画面に収まっていなくても良いチェック項目については元の高倍率の画像２０３に基づいて精度の高い検出及び判定をすることができる。本発明では、撮像ユニット４０の視野に収まらない撮像対象を有する被加工物１００でも、オペレータの判断を要する操作では広域画像を表示して撮像ユニット４０の視野に収まらない撮像対象を一画面に表示するため、撮像対象の登録処理をミスなく行える。よって撮像ユニット４０のレンズを交換せずに、高い精度で撮像対象の登録処理の実行が可能になる。
なお、カーフ幅は、カーフチェックで確認する領域内における加工溝１２０の両端の間の距離（間隔）である。カーフ端からのＭａｘチッピング幅は、カーフチェックで確認する領域内において幅方向で最大のチッピングの端部と加工溝１２０の端部との間の距離である。合否判定は、検出値が、チェック項目毎に予め設定された許容値の範囲内である場合には合格、許容値の範囲外である場合には不合格（結果エラー）とするものである。
実施形態１では、オペレータが広域画像２１３を見ながら、画面３０３上でカーフチェックにより加工溝１２０のヘアライン合わせをする形態としたが、本発明ではこれに限定されず、ヘアラインずれが所定の閾値以下である場合には自動で加工溝１２０を設定してもよい。
以上のような構成を有する実施形態１に係る加工装置１は、制御ユニット６０の広域画像表示部６１が、撮像ユニット４０によって撮像された隣接する複数の領域の画像２０１，２０２，２０３を合体させ、撮像ユニット４０の視野よりも広い領域を示す広域画像２１１，２１２，２１３として表示ユニット５０に表示し、広域画像２１１，２１２，２１３において特定された撮像対象（ターゲット１１０、分割予定ライン１０２、及び、加工溝１２０）を登録することができる。このため、実施形態１に係る加工装置１は、撮像ユニット４０の視野に収まらない撮像対象を有する被加工物１００でも、撮像ユニット４０のレンズを交換せずに、撮像対象の登録処理の実行を可能にするという作用効果を奏する。
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る加工装置１－２を図面に基づいて説明する。図９は、実施形態２に係る加工装置１－２の構成例を示す斜視図である。図９は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
実施形態２に係る加工装置１－２は、図９に示すように、実施形態１に係る加工装置１において、加工ユニット２０に代えて加工ユニット２０－２を備えるものである。加工ユニット２０－２は、実施形態２では、図９に示すように、レーザー照射器を有するレーザー加工ユニットである。加工ユニット２０－２は、レーザー照射器により照射した被加工物１００に対して吸収性を有する波長のレーザーで、保持テーブル１０の保持面１１で保持された被加工物１００をレーザー加工（いわゆるアブレーション加工）する。
実施形態２では、Ｙ軸移動ユニット３２は、Ｙ軸方向に沿って、保持テーブル１０を加工ユニット２０－２に対して相対的に移動させるものであり、Ｙ軸位置検出部で検出した保持テーブル１０のＹ軸方向の位置を制御ユニット６０に出力する。実施形態２では、Ｚ軸移動ユニット３３は省略されている。
実施形態２に係る加工装置１－２は、加工ユニット２０－２のレーザー照射器によりレーザーを保持テーブル１０上の被加工物１００に照射させながら、Ｘ軸移動ユニット３１及びＹ軸移動ユニット３２により、レーザーを照射中のレーザー照射器を被加工物１００に対して相対的に、レーザー加工前に実行したアライメントで分割予定ライン登録部６３が加工予定位置として登録した分割予定ライン１０２に沿って移動させることにより、レーザー照射器が照射中のレーザーで被加工物１００を分割予定ライン１０２に沿ってレーザー加工して、分割予定ライン１０２に沿って加工溝（レーザー加工溝）１２０を形成する。実施形態２に係る加工装置１－２が形成する加工溝（レーザー加工溝）１２０は、実施形態１に係る加工装置１が形成する加工溝（切削溝）１２０と同様である。
実施形態２に係る加工装置１－２は、実施形態１に係る加工装置１と同様のティーチ、アライメント及びカーフチェックを実行する。実施形態２に係る加工装置１－２が実行するティーチ、アライメント及びカーフチェックにおいて制御ユニット６０が実行する処理は、実施形態１と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
以上のような構成を有する実施形態２に係る加工装置１－２は、制御ユニット６０が、ティーチ、アライメント及びカーフチェックにおいて実施形態１と同様の処理を実行するので、加工ユニット２０－２により分割予定ライン１０２に沿ってレーザー加工をして加工溝１２０を形成する場合にも、実施形態１と同様の作用効果を奏するものとなる。
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。
１，１－２ 加工装置
１０ 保持テーブル
２０，２０－２ 加工ユニット
４０ 撮像ユニット
５０ 表示ユニット
６０ 制御ユニット
６１ 広域画像表示部
６２ ターゲット登録部
６３ 分割予定ライン登録部
１００ 被加工物
１０１ 表面
１０２ 分割予定ライン
１０３ デバイス
１１０ ターゲット
１２０ 加工溝
２０１，２０２，２０３ 画像
２１１，２１２，２１３ 広域画像

Claims (3)

  1. 表面に複数の分割予定ラインによって区画された複数のデバイスを有する被加工物を該分割予定ラインに沿って加工する加工装置であって、
    被加工物を保持する保持テーブルと、
    該保持テーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、
    該保持テーブルに保持された被加工物を撮像する撮像ユニットと、
    撮像された画像を表示する表示ユニットと、
    制御ユニットと、を備え、
    該制御ユニットは、
    該撮像ユニットによって撮像された隣接する複数の領域の画像を合体させ、該撮像ユニットの視野よりも広い領域を示す広域画像として該表示ユニットに表示する広域画像表示部と、
    該広域画像において特定された該デバイスの任意のパターンを、該分割予定ラインを検出するターゲットとして登録するターゲット登録部と、
    を有することを特徴とする加工装置。
  2. 該広域画像は、該分割予定ラインを含んで形成され、
    該制御ユニットは、
    該広域画像において選択された該分割予定ラインの位置を加工予定位置として登録する分割予定ライン登録部、
    を有することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
  3. 該広域画像は、加工後の加工溝を含んで形成され、
    該制御ユニットは、該加工溝の品質を確認するカーフチェックを実施する際に、該表示ユニットに該広域画像を表示する事を特徴とする請求項１に記載の加工装置。
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