JP3074668B2 - ブレード変位検出装置 - Google Patents

ブレード変位検出装置

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JP3074668B2 JP30866494A JP30866494A JP3074668B2 JP 3074668 B2 JP3074668 B2 JP 3074668B2 JP 30866494 A JP30866494 A JP 30866494A JP 30866494 A JP30866494 A JP 30866494A JP 3074668 B2 JP3074668 B2 JP 3074668B2
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23D59/00Accessories specially designed for sawing machines or sawing devices
    • B23D59/001Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Dicing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はブレード変位検出装置に
係り、特に半導体製造等において、ウエハの溝切り加工
を行うダイシング装置の高速回転用ブレードの摩耗等を
検出するブレード変位検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のブレード変位検出装置を示
す。同図においてブレード10はY─Z軸方向に移動自
在に支持され、ベース12はX軸方向に移動自在に支持
されている。これにより、ブレード10をX、Y、Z軸
方向に移動して、対向するプリズム14、16の検査位
置にセットする。この状態で、クロック18に基づいて
発光ダイオード16を「ON」、「OFF」の状態に交
互に変換して、アンプ20から出力される光量データを
光量読取り手段22を介して読み取る。
【0003】そして、読取られた光量データが所定値
(すなわち、プリズム14、プリズム16がブレード1
0を検査可能な状態にクリーンに保たれている時の光量
データ)以上である場合、読取られた光量データを初期
光量V0としてメモリー(図示せず)に記録し、さら
に、(V0/2)の値をスレッシュホールド値として記
憶手段24にセットする。セット完了後ブレード10を
1パルス分下降(Z方向下方に移動)し、ブレード10
の変位量をブレード変位読取り手段26で読み取ると共
に、その位置の光量データを読み取る。読取られた光量
データをメモリーに記録した後、メモリーアドレスに1
を加える。
【0004】そして、ブレード10が図4、図5に示す
サンプリングエリア(すなわち、プリズム14で反射さ
れた光束のエリア)28の全域をブレード10が遮光す
るまで上述した工程を複数回繰り返す。この複数回の繰
返し中にブレード10が下降してサンプリングエリア2
8に到達した位置から光量データが減少し始める。次い
で、光量データがスレッシュホールド値と一致した時、
図4に示すコンパレータ30を介してワンショト32か
らC−SET信号が出力される。C−SET信号が出力
された時のブレード10の変位をZcとし、この変位を
ブレード10の基準位置と設定して基準位置Zcとして
記憶し、また、予め求められたワークテーブル34の表
面位置Ztとの相対差Zd(Zd=|Zc−Zt|)を
記憶する。尚、ワークテーブル34の表面位置Ztは次
の方法で求められる。すなわち、ブレード10がワーク
テーブル34に接触してブレード10とワークテーブル
34とが通電した時に検出されたブレード10の位置が
ワークテーブル34の表面位置Ztとなる。
【0005】このように相対差Zdが一度記憶される
と、ブレード10を交換してブレードの外径が異なった
場合でも基準位置Zcを検出すれば、記憶されている相
対差Zdに基づいて新たなブレードの表面位置Zt(Z
t=|Zc−Zd|)を算出することができる。これに
より、ワーク52の切残し量を設定値通りに確保するこ
とができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、ブレード
10の基準位置Zcを検出する場合、光量データがスレ
ッシュホールド値と一致してワンショト32からC−S
ET信号が出力されるまで、ブレード10を一定量毎に
順次下降させる必要があるので、基準位置Zcの検出に
時間がかかるという問題がある。
【0007】また、光量読取り手段22で読み取る光量
は、ブレード10の変位が変化した場合に変化するだけ
でなく、例えばプリズム14、プリズム16に研削屑や
水等が付着した場合にも変化する。そして、光量の変化
がブレード10の変位が変化したことによるのか、又は
プリズム14、プリズム16に研削屑や水等が付着した
ことによるのかを判別することができない。
【0008】一方、ブレード変位検出装置は検出中に光
量が大きく変化した場合、不具合が発生したとして検出
を中断するシステムが採用されている。従って、例え
ば、検出中にブレード10の位置変化で光量が大きく変
化した場合でも、検出工程が中断されるので、検出工程
をもう一度初めから繰り返す必要があり、ブレードの変
位検出工程が安定しないという問題がある。
【0009】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ブレードの変位検出時間を短縮することがで
き、かつ、ブレードの変位検出工程の安定化を図ること
ができるブレード変位検出装置を提供することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、所定間隔をおいて対向して設けられ、投
光手段から投光された光を一方の光学系で集光して前記
所定間隔内にサンプリングエリアを形成し、該サンプリ
ングエリアを形成した後拡散した光を他方の光学系で集
光する一対の光学系と、前記サンプリングエリアに沿っ
て移動して前記サンプリングエリアを形成する光を遮光
する回転刃と、前記他方の光学系で集光された光を撮像
するイメージセンサと、前記イメージセンサが撮像した
光像を各画素に対応する光量データとして処理して、前
記サンプリングエリア内に配された前記回転刃の位置に
応じた光量曲線を示す検査データを求めるデータ処理手
段と、前記データ処理手段で求めた検査データが示す光
量曲線の移動量に基づいて前記サンプリングエリア内に
配された前記回転刃の変位を求めるブレード変位算出手
段と、を備えたことを特徴としている。
【0011】
【作用】本発明によれば、光学系で集光された光を撮像
するイメージセンサを備え、イメージセンサが撮像した
光像をデータ処理手段でデータ処理する。これにより、
データ処理手段はサンプリングエリア内に配された回転
刃の変位を表す変位データを求める。また、ブレード変
位算出手段はデータ処理手段で求めた変位データに基づ
いてサンプリングエリア内に配された回転刃の変位を求
める。このように、イメージセンサを使用することによ
り、サンプリングエリア内の所定位置に回転刃を配する
だけで回転刃の変位を求めることができる。
【0012】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るブレード
変位検出装置について詳細する。図1は本発明に係るブ
レード変位検出装置の全体図である。同図に示すよう
に、ブレード変位検出装置50は投光手段52、光学系
54、イメージセンサ56、データ処理手段58及びブ
レード変位算出手段62を備えている。投光手段52は
発光ダイオード64及び光ファイバ66を有し、発光ダ
イオード64には光ファイバ66の一端が対向して配さ
れ、他端が検査テーブル68に配設されている。検査テ
ーブル68はベース70に設けられている。
【0013】検査テーブル68には光学系54が設けら
れ、光学系54のレンズ群72は光ファイバ66の上方
に位置している。また、レンズ群72の上方にはプリズ
ム74が設けられ、プリズム74と対向してプリズム7
6が設けられている。プリズム76の下方にはレンズ群
78が配設されている。これにより、発光ダイオード6
4の他端から投光された光79はレンズ群72で集光さ
れてプリズム74に導かれ、プリズム74で反射されて
プリズム76に導かれる。この場合、プリズム74で反
射された光79はプリズム74とプリズム76との中間
でサンプリングエリア80を形成する(図2参照)。
【0014】図1に示すよう、プリズム74、76の上
方にブレード81が配され、ブレード81は移動装置8
0にシャフト82を介して回動自在に支持されている。
そして、移動装置80はY─Z軸方向に移動自在に支持
され、光学系54は検査テーブル68及びベース70を
介してX軸方向に移動自在に支持されている。従って、
移動装置80をY軸方向、光学系54をX軸方向に移動
することにより、ブレード81をサンプリングエリア8
0の上方に位置決めする。また、移動装置80をZ軸方
向に移動することにより、ブレード81をサンプリング
エリア80に沿って昇降する。尚、X、Y、Z方向の移
動量は図示しないXスケール、Yスケール及びZスケー
ルで読み取られる。
【0015】図2に示すように、レンズ群78の下方に
はイメージセンサ56が設けられている。イメージセン
サ56はリニアイメージセンサやエリアイメージセンサ
等が使用されるが、本実施例ではリニアイメージセンサ
を使用した場合について説明する。リニアイメージセン
サ56は、直線上に配された画素A1 、A2 …An を有
し、画素A1 、A2 …An はレンズ群78で集光された
光を撮像する。
【0016】例えば、移動装置80をZ軸方向に下降さ
せてブレード81の外縁部81Aを基準位置Zcに位置
決めすると、サンプリングエリア80はブレード81に
より略中央まで遮光される。この場合、リニアイメージ
センサ56は、画素An-1 、An 側の端部から中央まで
ブレード81で遮光されたことになるので、リニアイメ
ージセンサ56が撮像した光量データは図3のグラフに
実線で示す基準曲線Cになる。すなわち、基準曲線C
は、リニアイメージセンサ56の画素A1 、A2側の端
部で光量データが明るくなとともに画素An-1 、An
の端部で暗くなり、さらに、リニアイメージセンサ56
の中央部で画素A1 側から画素An 側に向かって光量デ
ータが明るい状態から暗い状態に徐々に変化する。
【0017】一方、ブレード81の摩耗が大きくなって
ブレード81の外縁部81Aが基準位置Zcの上方に位
置すると、基準曲線Cは図3上で右方向に移動して曲線
C1になる。また、ブレード81の摩耗が小さい場合、
ブレード81の外縁部81Aが基準位置Zcの下方に位
置して基準曲線Cは図3上で左方向に移動して曲線C2
になる。この場合、基準曲線Cと曲線C1とのズレ量、
及び基準曲線Cと曲線C2とのズレ量がそれぞれブレー
ド81の外縁部81Aの変位に相当する。
【0018】データ処理手段58は、イメージセンサ5
6で撮像した画素A1 、A2 …Anに対応する光量デー
タを信号処理し、上述した曲線C、C1、C2等に対応
する検査データを求める。そして、データ処理手段58
が求めた基準曲線Cの検査データを基準データとする。
ブレード変位算出手段62はデータ処理手段58で求め
た基準データ(基準曲線C)と検査データ(曲線C1、
C2等)とのズレ量を求めて基準位置Zcからのブレー
ド81の変位を求める。また、ブレード高さコントロー
ル手段83は、ブレード変位算出手段62で求められた
ブレード81の変位信号に基づいてブレード81を所望
の位置に位置決めするための信号を出力する。Z軸コン
トロール手段84は、ブレード高さコントロール手段8
3から入力された信号に基づいて移動装置80の移動を
制御してブレード81を所望の位置まで移動する。尚、
図1上で86はワークテーブルであり、Ztはワークテ
ーブル86の表面位置を示す。
【0019】前記の如く構成された本発明に係るブレー
ド変位検出装置の作用について説明する。先ず、発光ダ
イオード16で光ファイバ66の一端を照射して、光フ
ァイバ66の他端から光79を投光する。光ファイバ6
6の他端から投光された光79はレンズ群72で集光さ
れてプリズム74を介してプリズム76に導かれる。こ
の場合、プリズム74で反射された光79はプリズム7
4とプリズム76との中間でサンプリングエリア80を
形成する。
【0020】次に、移動装置80をY軸方向に移動し、
光学系54を検査テーブル68及びベース70を介して
X軸方向に移動して、ブレード81をサンプリングエリ
ア80の上方に位置決めする(図1、図2参照)。次い
で、ブレード81をZ軸方向に下降してブレード81の
外縁部81Aをサンプリングエリア80に沿って基準位
置Zcまで下降する。この時のZスケールの値をZc1
とする。尚、基準位置Zcはサンプリングエリア80の
略中央に位置する。
【0021】これにより、サンプリングエリア80はブ
レード81で略中央まで遮光されるので、リニアイメー
ジセンサ56で撮像した光量データは基準曲線C(図3
参照)のようになり、リニアイメージセンサ56の中央
部で明るい状態から暗い状態に徐々に変化する。続い
て、データ処理手段58は基準曲線Cの画素A1 、A2
…An に対応する光量データを信号処理して基準曲線C
を求めて基準データとして記憶する。次に、ブレード8
1をワークテーブル86に接触してブレード81とワー
クテーブル86とを通電し、この場合のワークテーブル
86の表面位置Ztとして記憶する。尚、このときのZ
スケールの値をZt1 とする。また、データ処理手段5
8は基準位置Zcとワークテーブル86の表面位置Zt
との相対差Zd(Zd=|Zc−Zt|)を算出して相
対差Zdを記憶する。次いで、ワークテーブル86の表
面位置Ztに基づいてワーク切断時のワークの切残し量
を設定する。
【0022】この状態で、ワークテーブル86に載置さ
れたワークを所定回数切断した後、ブレード81をサン
プリングエリア80の上方に再度位置決めする(図1、
図2参照)。次に、ZスケールがZc1 になるまでブレ
ード81を下降する。この場合、ブレード81は切断作
業により摩耗しているのでブレード81の外縁部81A
が基準位置Zcの上方に位置する。従って、リニアイメ
ージセンサ56が撮像した光量データは図3上で基準曲
線Cの右側に位置する想像線で示された曲線C1に相当
する。
【0023】そして、データ処理手段58は、イメージ
センサ56で撮像した画素A1 、A 2 …An に対応する
光量データを信号処理して曲線C1を検査データとす
る。次に、ブレード変位算出手段62は、データ処理手
段58で、予め求められた基準曲線Cの基準データと新
たに求められた曲線C1の検査データとを比較して基準
曲線Cと曲線C1とのズレを求め、基準位置Zcからブ
レード81の外縁部81Aが変位した量を求める。
【0024】続いて、求められたブレード81の外縁部
81Aの変位、予め記憶された相対差Zd及び算式Zt
=|Zc−Zd|に基づいて新たな表面位置Ztを求
め、新たな表面位置Ztに基づいてワークの切残し量を
再度設定して、ワークテーブル86に載置されたワーク
を所定回数切断する。次に、使用中のブレード81が摩
耗や破損して新たなブレード81に交換する場合につい
て説明する。先ず、新たなブレード81をサンプリング
エリア80の上方に再度位置決めする(図1、図2参
照)。次に、移動装置80をZ軸方向に移動して新たな
ブレード81をサンプリングエリア80に沿ってZスケ
ールがZc1 の位置まで下降する。この場合、新たなブ
レード81はまだ摩耗していないのでブレード81の外
縁部81Aは基準位置Zcの下方に位置する。この場
合、リニアイメージセンサ56が撮像した光量データは
図3上で基準曲線Cの左側に位置する想像線で示された
曲線C2に相当する。
【0025】そして、データ処理手段58は、イメージ
センサ56で撮像した画素A1 、A 2 …An に対応する
光量データを信号処理して曲線C2を検査データとす
る。次に、ブレード変位算出手段62は、データ処理手
段58で、予め求められた基準曲線Cの基準データと新
たに求められた曲線C2の検査データとを比較して基準
曲線Cと曲線C2とのズレを求め、基準位置Zcからブ
レード81の外縁部81Aが変位した量を求める。
【0026】続いて、求められたブレード81の外縁部
81Aの変位、予め記憶された相対差Zd及び算式Zt
=|Zc−Zd|に基づいて新たな表面位置Ztを求
め、新たな表面位置Ztに基づいてワークの切残し量を
再度設定して、ワークテーブル86に載置されたワーク
を所定回数切断する。前記実施例ではイメージセンサに
リニアイメージセンサ56を使用する場合について説明
したが、これに限らず、例えば前述したようにエリアイ
メージセンサを使用しても同様の効果を得ることができ
る。尚、エリアイメージセンサを使用する場合にはデー
タ処理手段58に画像処理手段を使用して、イメージセ
ンサ56で撮像した画像を画像処理して検査データを求
める。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように本発明に係るブレード
変位検出装置によれば、データ処理手段はサンプリング
エリア内に配された回転刃の変位を表す変位データを求
める。また、ブレード変位算出手段はデータ処理手段で
求めた変位データに基づいてサンプリングエリア内に配
された回転刃の変位を求める。このように、イメージセ
ンサを使用することにより、サンプリングエリア内の所
定位置に回転刃を配するだけで回転刃の変位を求めるこ
とができる。従って、回転刃の変位検出時間を短縮する
ことができ、かつ、回転刃の変位検出工程の安定化を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るブレード変位検出装置の概略図
【図2】本発明に係るブレード変位検出装置の要部を拡
大して示した要部拡大図
【図3】本発明に係るブレード変位検出装置のイメージ
センサで撮像したデータを示した図
【図4】従来のブレード変位検出装置の概略図
【図5】従来のブレード変位検出装置でブレードの変位
を検出する方法を説明した図
【符号の説明】
50…ブレード変位検出装置 52…投光手段 54…光学系 56…イメージセンサ 58…データ処理手段 62…ブレード変位算出手段 80…サンプリングエリア 79…光 81…ブレード(回転刃)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/301 B23Q 17/24 B24B 27/06 B28D 5/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定間隔をおいて対向して設けられ、投
    光手段から投光された光を一方の光学系で集光して前記
    所定間隔内にサンプリングエリアを形成し、該サンプリ
    ングエリアを形成した後拡散した光を他方の光学系で集
    光する一対の光学系と、 前記サンプリングエリアに沿って移動して前記サンプリ
    ングエリアを形成する光を遮光する回転刃と、 前記他方の光学系で集光された光を撮像するイメージセ
    ンサと、 前記イメージセンサが撮像した光像を各画素に対応する
    光量データとして処理して、前記サンプリングエリア内
    に配された前記回転刃の位置に応じた光量曲線を示す検
    データを求めるデータ処理手段と、 前記データ処理手段で求めた検査データが示す光量曲線
    の移動量に基づいて前記サンプリングエリア内に配され
    た前記回転刃の変位を求めるブレード変位算出手段と、 を備えたことを特徴とするブレード変位検出装置。
JP30866494A 1994-12-13 1994-12-13 ブレード変位検出装置 Expired - Fee Related JP3074668B2 (ja)

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CN112606234A (zh) * 2020-12-28 2021-04-06 郑州光力瑞弘电子科技有限公司 划片机刀片监测装置及划片机

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