JP3698254B2

JP3698254B2 - ダイシング装置

Info

Publication number: JP3698254B2
Application number: JP2001364385A
Authority: JP
Inventors: 一也福岡; 康之酒谷; 倫明蛭田; 貴行浅野
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2021-11-29
Also published as: JP2003165053A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体や電子部品材料等のワークに溝加工や切断加工を行うダイシング装置に関し、特に回転ブレードの先端位置を検出するブレード検出器を備えたダイシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体や電子部品材料等のワークに溝加工や切断加工を行うダイシング装置においては、高速で回転するブレードと称する薄型砥石で切削水をかけながらワークを加工する。このダイシング装置では、ワークの切残し量を設定値と精密に一致させることが重要である。このためにはブレードのＺ軸（切込み方向）の位置決めを高精度に行うと共に、その繰返し精度も高精度が要求される。また、ブレードの摩耗量も考慮してＺ軸方向の位置決めを常時補正する必要がある。そのため、設定された本数ワークの加工ラインを加工すると、ブレードの先端位置（刃先位置）を検出するブレード検出器でブレードの先端位置を検出し、ブレードの刃先を常に同じ高さに保つようにＺ軸を制御している。このブレード検出器は光学式の非接触の検出器が用いられている。
【０００３】
一方、ブレードは使用を繰り返していると切断面が摩耗して切削性能が落ちてくるので、ブレードの切削性能を改善するために定期的にドレスという目立てを行っている。通常、ドレスはブレードを回転させた状態でドレスボードに擦らせることによって行う。
【０００４】
従来は、ワーク加工テーブル上にドレスボードをセットしてドレスを行なっていた。この場合、ブレードをドレスボードのある位置までＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に移動させなくてはならないので、ブレードをカッティングラインから一旦外すことになり、スピンドル位置及びワーク加工テーブル位置が変わるので、再び切削を開始するにはＸ軸方向、Ｙ軸方向へのスピンドル位置、ワーク加工テーブル位置の位置決めをやりなおす必要があり、作業的にも時間的にもロスがあった。
【０００５】
また、ドレスを行う手段として、職人がドレス棒を手で支持しつつブレードに当てることがしばしば行われていた。特に、ガラス等の切削時には厚いブレードを使用するので、その場合にはこの職人によるドレスが行われることが多かった。しかし、ブレードは超高速で回転しており、手で支持したときには手がブレード等に当たる恐れもある。また、ブレードが薄いときにはドレス棒をブレードに押しつけたときにブレードが割れてしまうこともある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ブレード検出器でブレードの刃先位置を検出する際にドレスを行うことによってドレスのためにブレードを位置決めする時間を短縮し、作業者に安全でかつブレードを損傷させずにドレスを行うことのできるダイシング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、ブレードとワーク加工テーブルとを有し、前記ワーク加工テーブル上で前記ブレードによりワークの溝加工や切断加工を行うダイシング装置であって、
前記ワーク加工テーブル近傍に設けられると共に対向する検出ヘッドを有し、前記対向する検出ヘッド間に前記ブレードを位置させて前記ブレードの先端位置を検出するブレード検出器と、
前記ブレードをドレスするドレス部材と、からなり、
前記ドレス部材は、前記ブレードが前記ブレード検出器によって検出される際の検出位置から前記ブレードがＺ軸方向に移動するだけでドレスされることができるような位置に配設されたことを特徴とするダイシング装置、からなる。
【０００８】
請求項１記載の本発明によれば、ブレードの先端位置がブレード検出器によって検出されるときにブレードはＸ軸方向、Ｙ軸方向についてブレード検出器の位置にまで移動する。検出位置からＺ軸方向に移動しただけの位置でドレスできれば、ドレスのために別途ブレードをＸ軸方向、Ｙ軸方向に位置決めする必要がなくなる。
【０００９】
請求項２記載の本発明によれば、ドレス部材を検出ヘッド間の下方に配設することにより、検出ヘッドでブレードの外径、偏心が測定でき、その測定データに基づいてかつブレードを下方に移動させるだけでドレスをすることができる。
【００１０】
請求項３記載の本発明によれば、円柱形のドレス部材を水平に配設することにより、円柱の外周の頂部でかつ水平状態でブレードをドレスすることができる。
【００１１】
請求項４記載の本発明によれば、ドレス部材のドレスする箇所を回転方向にかつ長手方向にとることができる。
【００１２】
請求項５記載の本発明によれば、ブレードが検出ヘッドによる検出位置から下降することにより斜め下方から出ているドレス部材の先端部に当たる。ドレスは検出ヘッドから離れた場所で行われる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るダイシング装置１０の第１の実施の形態について詳説する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るダイシング装置１０の部分斜視図である。図１に示すように、回転するブレード１１はエアーベアリング支持による高周波モータ内蔵型のスピンドル１２に取付けられ、３０，０００ｒｐｍ〜６０，０００ｒｐｍで高速回転され、図示しない駆動手段によりＹ方向インデックス送りとＺ方向切込み送りとがされるようになっている。ワークＷを載置するワーク加工テーブル１４は図示しないＸテーブルに載置され、同じく図示しない駆動手段により、Ｘ方向に切削送りされる。Ｘテーブルの上部はテーブルカバー１６で覆われ、更にテーブルカバー１６の左右に取付けられた蛇腹１７、１７が前記図示しない駆動手段を覆っている。ワーク加工テーブル１４に近接したブレード検出位置には、ブレード検出器２０が配置されている。
【００１５】
ブレード１１の先端位置を検出するブレード検出器２０について、その構成と作用を説明する。図２に示すように、ブレード検出器２０は、Ｘテーブル１５上にワーク加工テーブル１４に隣接して設けられている。ブレード検出器２０は光源２１、グラスファイバー２２、レンズ群２３、２３Ａ、プリズム２４、２４Ａ、受光部２６、データ処理手段２７、ブレード変位算出手段２８等からなっている。光源２１から投光された光束はグラスファイバー２２を経由した後、レンズ群２３で集光され、プリズム２４でＹ方向に反射され途中でサンプリングエリア２５を形成した後拡散する。拡散した光束はプリズム２４Ａで反射され、レンズ群２３Ａで集光されて受光部２６にいたる。
【００１６】
一方、スピンドル１２に保持されたブレード１１は、Ｙ、Ｚ駆動手段１３によってブレード検出器２０の真上から徐々に下降して前述のサンプリングエリア２５の光束を遮る。受光部２６では受光量の変化を電気信号に変換してデータ処理手段２７に送る。データ処理手段２７では受光量の変化カーブのデータを処理し、ブレード変位算出手段２８では基準の受光量変化曲線と測定した受光量変化曲線とを比較してブレード先端の変位を算出する。尚、ワーク加工テーブル上面高さＺｔとブレード検出器２０の基準検出高さＺｃとの差は予め既知であるので、ブレード高さコントロール手段８１は求められたブレード先端の変位から、ブレード１１の必要な高さ位置を算出し、Ｚ軸コントロール手段８２を制御する。
【００１７】
ドレス棒３０の配置構造を説明する。図３はドレス棒３０がブレード検出器２０に配設された構造を示す斜視図である。図４（ａ）はドレス棒３０の長手方向に沿ってブレード１１、ブレード検出器２０、ドレス棒３０を切断した断面図、図４（ｂ）はドレス棒３０の幅方向に沿ってブレード１１、ブレード検出器２０、ドレス棒３０を切断した断面図である。ドレス棒３０は長手状の円柱形で一方の端部につまみ部３２が取り付けられている。ドレス棒３０はプリズム２４とプリズム２４Ａとの間の空間の下方に配設されている。ブレード検出器２０の、プリズム２４、２４Ａを支持している基台３４には、横断面で上部があいている円周状の凹部４６が形成されている。この凹部４６にはドレス棒３０の下方３分の２が緊密に収容されている。したがって、ドレス棒３０と基台３４との間には相当の摩擦力が存在する。なお、ドレス棒３０は、最上部が、基台３４の上面（プリズム２４、２４Ａと基台３４との接合面）よりも若干低い高さに位置するように基台３４に配設されている。ドレス棒３０は、ドレス棒３０の長手方向がプリズム２４、２４Ａの長手方向と平行になるように、かつ水平に配設されている。ドレス棒３０は、軸回りに回転可能になっており、かつ長手方向に移動可能になっている。ただし、ドレス棒３０と凹部４６との摩擦力により、ドレス棒３０の軸回りの回転及び長手方向への移動は、容易に回転、移動はしないのであって、つまみ部３２を介して相当の回転力、移動力を与えないと、回転、移動できない。
【００１８】
第１の実施の形態の作用を説明する。
【００１９】
ブレード検出器２０がブレード１１の先端位置を検出する工程については上述した。ここでは、その後のドレス工程について図５を用いて説明する。図５はドレス工程を示すフローチャートである。ブレード検出器２０がブレード１１の先端位置を検出した後、引き続きその検出位置でブレード検出器２０がブレード１１のブレード径及び偏心量を測定し、データ処理手段２７にその測定情報が送られる（ステップ５０）。ブレード変位算出手段２８は、測定したブレード径・偏心量に基づきドレスすべき量を算出し、算出した情報はブレード高さコントロール手段８１に送られる（ステップ５２）。ブレード高さコントロール手段８１は、算出されたドレス量情報に基づき、そのドレス量をドレスするためにブレード１１の必要な高さ位置を算出し、Ｚ軸コントロール手段８２を制御する。Ｚ軸コントロール手段８２は、Ｙ，Ｚ駆動手段１３を駆動させてブレード１１が算出された高さ位置にくるようにする。すなわち、ブレード１１は下降してドレス棒３０に、計算された所望の強度で接している状態になる。その後、スピンドル１２が駆動されてブレード１１のドレスが実行される（ステップ５４）。
【００２０】
ドレスが実行されて終了したら、ブレード１１が上昇して、ブレード検出器２０がブレード１１の先端位置を検出し、その検出位置でブレード検出器２０がブレード１１の摩耗量及び偏心量を測定する（ステップ５６）。測定された摩耗量及び偏心量のデータはデータ処理手段２７に送られ、データ処理手段２７では摩耗量及び偏心量が所望の値であるかどうか判断する（ステップ５８）。摩耗量及び偏心量が所望の値である場合には、処理は終了する。摩耗量及び偏心量が所望の値でなくドレス不足のときはステップ５２に戻り、上記の処理に続く。
【００２１】
第１の実施の形態では、ドレス棒３０がブレード検出器２０に配設されているため、作業者がドレス棒３０を手に持ってドレスしなくて済むので作業者にとって安全である。また、ドレス棒３０を強くブレード１１に押圧することもないのでブレード１１を損傷させずにドレスを行うことができる。さらに、ブレード検出器２０での測定データを基にドレスをすることができるので便利かつ適量をドレスでき、ブレード１１を下方に移動させるだけでドレスをすることができるのでドレスのためのブレード１１の位置決め時間を短縮できる。また、ドレス棒３０を円柱形としたことから、円柱形の外周面全部をドレス場所に利用することができ、１つのドレス棒３０を最大限有効に利用することができるのでドレス棒３０の交換回数も少なくて済む。
【００２２】
第２の実施の形態を説明する。
【００２３】
第１の実施の形態と同一の部材には同一の番号を付してその説明を省略する。図６（ａ）はプリズム２４、２４Ａの長手方向に沿ってブレード１１、ブレード検出器４０、ドレス棒４２を切断した断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡーＡ線断面図、である。
【００２４】
ブレード検出器４０は、図６（ｂ）に示すように、横断面が凹字形に形成されており、溝部４８は基台４４の上半分強の深さまで形成されている。ドレス棒４２は、図６（ａ）に示すように、基台４４の端部付近で、溝部４８の上部から基台４４の外側に向かって斜め下方に長手方向がブレード１１の半径方向にほぼ沿うように配設されている。溝部４８の幅よりもドレス棒４２の直径の方が小さくなっており、溝部４８の内面とドレス棒４２の外周面とは接していない。ドレス棒４２は、図示しない保持装置で保持されている。ドレス棒４２の最も高い部分は、プリズム２４、２４Ａの頂部よりも低いが基台４４の上面（プリズム２４、２４Ａと基台４４との接合面）よりも高い位置にある。上記の構成によって、ブレード１１は、プリズム２４、２４Ａによる先端位置の検出のときにはドレス棒４２には接触しないが、その検出位置よりもブレード１１が下降するとドレス棒４２の先端に接触するようになっている。
【００２５】
第２の実施の形態の作用を説明する。
【００２６】
ブレード検出器４０がブレード１１の先端位置を検出する工程及びその後のドレス工程については、第１の実施の形態と同様である。すなわち、プリズム２４、２４Ａによるブレード１１先端部を検出する位置からブレード１１が下降するだけでブレード１１の先端をドレス棒４２によってドレスすることができる。ただ、本形態では、ブレード１１をドレスするときに、ドレス棒４２の周囲ではなく、ドレス棒４２の先端でドレスする。つまみ部３２を回転させることによりドレス棒４２を回転させることができ、つまみ部３２をドレス棒４２の長手方向に押し引きすればドレス棒を上下させることができる。これらによってドレスの場所を変えることができる。本形態によれば、ドレスをプリズム２４、２４Ａから離れた場所で行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、ブレード検出器でブレードの先端位置を検出する際にブレードをＺ軸方向へ移動させるだけでドレスを行うことができるので、ドレスのためにブレードをＸ軸方向、Ｙ軸方向へ位置決めする時間を省略でき、ドレス部材が特定箇所に配設されているため作業者に安全でありかつドレス部材を強くブレードに押圧しなくて済むのでブレードを損傷させずにドレスを行うことができる。
【００２８】
請求項２記載の本発明によれば、検出ヘッドでの測定データを基にドレスをすることができるので便利かつ適量をドレスでき、ブレードを下方に移動させるだけでドレスをすることができるのでドレスのためのブレードの位置決め時間を短縮できる。
【００２９】
請求項３記載の本発明によれば、ブレードをドレス部材で均一にドレスできると共にドレス部材のドレスする面積を多くとることができる。
【００３０】
請求項４記載の本発明によれば、ドレス部材の円柱形の外周面全部をドレス場所に利用することができるので１つのドレス部材を最大限有効に利用することができ、ドレス部材の交換回数も少なくて済む。
【００３１】
請求項５記載の本発明によれば、ドレス部材の先端部がブレードの外周に直角方向に当たるので有効にドレスすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るダイシング装置の部分斜視図
【図２】本発明の実施の形態においてブレード検出器の構成と作用を示した図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るドレス棒がブレード検出器に配設された構造を示す斜視図
【図４】本発明の第１の実施の形態において、（ａ）はドレス棒の長手方向に沿ってブレード、ブレード検出器、ドレス棒を切断した断面図、（ｂ）はドレス棒の幅方向に沿ってブレード、ブレード検出器、ドレス棒を切断した断面図
【図５】本発明の実施の形態に係るドレス工程を示すフローチャート
【図６】本発明の第２の実施の形態において、（ａ）はプリズムの長手方向に沿ってブレード、ブレード検出器、ドレス棒を切断した断面図、（ｂ）は（ａ）のＡーＡ線断面図
【符号の説明】
１０…ダイシング装置、１１…ブレード、１３…Ｙ、Ｚ駆動手段、１４…ワーク加工テーブル、２０…ブレード検出器、２４、２４Ａ…プリズム、２７…データ処理手段、２８…ブレード変位算出手段、３０…ドレス棒、３４…基台、４０…ブレード検出器、４２…ドレス棒、４４…基台、４６…凹部、４８…溝部、８１…ブレード高さコントロール手段、８２…Ｚ軸コントロール手段

Claims

ブレードとワーク加工テーブルとを有し、前記ワーク加工テーブル上で前記ブレードによりワークの溝加工や切断加工を行うダイシング装置であって、
前記ワーク加工テーブル近傍に設けられると共に対向する検出ヘッドを有し、前記対向する検出ヘッド間に前記ブレードを位置させて前記ブレードの先端位置を検出するブレード検出器と、
前記ブレードをドレスするドレス部材と、からなり、
前記ドレス部材は、前記ブレードが前記ブレード検出器によって検出される際の検出位置から前記ブレードがＺ軸方向に移動するだけでドレスされることができるような位置に配設されたことを特徴とするダイシング装置。
前記ドレス部材は、前記検出ヘッド間の下方に配設されている請求項１記載のダイシング装置。
前記ドレス部材は、長手状の円柱形であって水平に配設されている請求項２記載のダイシング装置。
前記円柱形のドレス部材は、円柱形の軸回りに回転可能で、長手方向に移動可能である請求項３記載のダイシング装置。
前記ドレス部材は、長手状の円柱形であって、前記検出ヘッド間の斜め下方に長手方向が前記ブレードの半径方向にほぼ沿って配設されている請求項１記載のダイシング装置。