JP5179233B2 - ブレード交換方法 - Google Patents

Description

本発明は、切削装置において切削ブレードを回転スピンドルに装着するブレード交換方法に関するものである。

半導体ウエーハ等の被加工物の切削に用いられる一般的な切削ブレードは、リング状の基台からその外周側に切り刃が突出した構成となっており、切り刃の突出量（刃先出し量）および切り刃の厚さ（刃厚）には、切削ブレード毎にバラツキがある。一方、被加工物の切削時においては、被加工物から切り出される個々のチップの品質を一定以上とする必要があるため、各切削ブレードの属性情報をバーコード等の記録コード（個性表示）に記録しておき、その記録コードを切削装置に読み込ませることにより、切り刃の摩耗管理等に利用するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

一方、切削装置においては、対象となる被加工物の切削に際して所望の切削加工を施すために、切削ブレードを有する切削手段の切削条件およびその切削条件での切削時に使用する被加工物に対応した切削ブレードの属性が予め入力設定されてメモリ等の記録手段に記録されている。よって、所望の切削加工を施すためには、設定されている切削条件および切削ブレードに適合することが必要となる。

特開２００１−１４４０３４号公報 特開２００４−２３５２５０号公報

しかしながら、特許文献１に示されるように切削ブレードの一部にその属性を示す記録コード（個性表示）が付されていたとしても、切削手段の回転スピンドルに対して切削ブレードを交換装着する際には何ら規制がないため、切削条件に適合しない切削ブレードを回転スピンドルに装着してしまう人為的ミスが発生することがある。特に、複数の切削手段を備える切削装置にあっては、各々の切削手段の切削条件を異ならせ、例えば、第１の切削手段の第１の切削ブレードで幅広な切削溝を形成し、第２の切削手段の第２の切削ブレードで幅狭な切削溝を形成するステップカットを行うような場合がある。このような場合に、第１の切削ブレードと第２の切削ブレードとを異なる方の切削手段の回転スピンドルに間違えて装着してしまう切削ブレードの交換ミスが発生すると、所望の切削を行うことができなくなってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、設定された切削条件に適合しない切削ブレードの誤装着を未然に防止することができるブレード交換方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるブレード交換方法は、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被加工物を切削する切削ブレードが装着されて回転自在な回転スピンドルを有する切削手段と、該切削手段を制御する制御手段と、前記切削手段の切削条件と該切削条件での切削時に使用する被加工物に対応した前記切削ブレードの属性を予め記録した記録手段と、前記切削手段に付設されて前記回転スピンドルの回転を選択的に規制する規制手段とを備える切削装置において前記切削ブレードを前記回転スピンドルに装着するブレード交換方法であって、表面の一部に当該切削ブレードの属性に関する情報を記録した記録コードが付された前記切削ブレードを交換対象とするとともに前記記録コードの情報を読み取り可能な記録コード読取手段を用い、前記切削ブレードを交換する際には、交換しようとする当該切削ブレードに付された記録コードの情報を前記記録コード読取手段によって読み取って前記制御手段に転送し、転送された記録コードの情報に基づく当該切削ブレードの属性と、前記記録手段に前記切削手段の切削条件とともに予め記録されている切削ブレードの属性とを前記制御手段で比較し、属性が一致する場合には当該切削手段の前記回転スピンドルの回転を規制し、属性が一致しない場合には当該切削手段の前記回転スピンドルの回転を規制しないように前記制御手段によって前記規制手段を制御することを特徴とする。

また、本発明にかかるブレード交換方法は、上記発明において、前記切削手段は、複数搭載されて前記規制手段が個別に付設され、転送された記録コードの情報に基づく当該切削ブレードの属性と、前記記録手段に前記各切削手段の切削条件とともに予め記録されている切削ブレードの属性とを前記制御手段で比較し、属性が一致する一の前記切削手段についてのみ前記回転スピンドルの回転を規制し、一致しない残りの他の前記切削手段の前記回転スピンドルの回転を規制しないように前記制御手段によって前記各規制手段を制御することを特徴とする。

本発明にかかるブレード交換方法によれば、切削ブレードの交換に際しては、切削ブレードに付された記録コードを記録コード読取手段で読み取って、予め記録されている切削条件対応の切削ブレードの属性と一致するか否かを比較し、一致する場合には回転スピンドルの回転を規制手段によって規制することで該回転スピンドルに対する切削ブレードの装着を可能とするが、一致しない場合には回転スピンドルの回転を規制せず該回転スピンドルに対する切削ブレードの装着を困難とすることで、設定された切削条件に適合しない切削ブレードの誤装着を未然に防止することができるという効果を奏する。特に、複数の切削手段を備える場合には、属性が一致する切削手段の回転スピンドルに対する切削ブレードの装着のみが可能となるので、切削手段間での切削ブレードの取り違えによる誤装着を未然に防止することができるという効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態であるブレード交換方法について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態のブレード交換方法が適用される切削装置の一例を示す外観斜視図である。切削装置１は、複数のチップを区画する分割予定ラインに沿って被加工物Ｗを切削ブレードで切削することにより分割するものであり、概略構成として、図１に示すように、テープＴを介して環状フレームＦに保持される被加工物Ｗを保持するチャックテーブル２と、チャックテーブル２に保持された被加工物Ｗに対して切削加工を施す切削手段３とを備える。

本実施の形態の切削手段３は、Ｙ軸方向に対向配置させて並行して切削動作が可能な第１の切削手段３Ａと第２の切削手段３Ｂとの２つを備えるデュアル構造からなる。図２は、切削手段３の構成例を示す側面図である。すなわち、概略的には、チャックテーブル２に保持された被加工物Ｗに対して第１の切削ブレード３１ａがハーフカットを行い、第１の切削ブレード３１ａよりも厚さの薄い第２の切削ブレード３１ｂがハーフカット済み部分のフルカットを行うものである。第１、第２の切削手段３Ａ，３Ｂは、第１、第２の切削ブレード３１ａ，３１ｂが各々着脱自在に装着される回転スピンドル３２ａ，３２ｂを備える。これら回転スピンドル３２ａ，３２ｂは、第１、第２の切削ブレード３１ａ，３１ｂが平行に対峙するように略同一直線上に配設され、各々ボールネジ、ナット、パルスモータ等による切込み送り手段４１ａ，４１ｂによって独立してＺ軸方向に移動可能に設けられている。また、チャックテーブル２に対して切削手段３を相対的にＹ軸方向に割り出し送りする割り出し送り手段４２は、ボールネジ、ナット、パルスモータ等からなり第１、第２の切削ブレード３１ａ，３１ｂを個別にＹ軸方向に割り出し送りする個別割り出し送り機構４２ａ，４２ｂとからなる。

ここで、第１の切削手段３Ａ及び第１の切削ブレード３１ａの構成例について、図３および図４を参照して説明する。図３は、切削手段の構成例を示す分解斜視図であり、図４は、その斜視図である。第１の切削ブレード３１ａは、円形基台３１０ａと切り刃３１１ａとが一体成形されたもので、円形基台３１０ａの中心部には、回転スピンドル３２ａに装着するための孔である被装着部３１２ａが形成されている。このような第１の切削ブレード３１ａは、ハウジング３３ａによって回転自在に支持された回転スピンドル３２ａの先端に被装着部３１２ａを嵌挿し、第１の切削ブレード３１ａの裏面側がストッパ部３４ａに当接した状態でナット３５ａを雄ネジ部３６ａに螺合させて締め付けことにより、回転スピンドル３２ａに固定されて第１の切削手段３Ａが構成されている。第２の切削手段３Ｂ及び第２の切削ブレード３１ｂについても、第１、第２の切削ブレード３１ａ，３１ｂの属性が異なり、基本構成は同一であるので、図中に添え字ｂを付して示し、説明を省略する。

また、第１の切削ブレード３１ａの円形基台３１０ａの表面には、この第１の切削ブレード３１ａの属性に関する情報を記録した記録コード３７ａが付されている。切削ブレードの属性に関する情報は、例えば、このブレードの固有の特性を実測した数値データであり、例えば、切り刃３１１ａの厚さ（刃厚）、切り刃３１１ａの突出量（刃先出し量）等に関するデータが用いられている。また、記録コード３７ａは、例えばバーコードの形態で設けられている。また、第２の切削ブレード３１ｂの場合であれば、その円形基台３１０ｂの表面には、この第２の切削ブレード３１ｂの属性に関する情報を記録した記録コード３７ｂが付されている。なお、記録コード３７ａ，３７ｂを付す位置は、特に制約はなく、例えば第１、第２の切削ブレード３１ａ，３１ｂの裏面側に付すようにしてもよい。

また、第１、第２の切削手段３Ａ，３Ｂに対しては、回転スピンドル３２ａ，３２ｂの回転を選択的に規制する第１、第２の規制手段５ａ，５ｂが付設されている。図５は、第１、第２の規制手段５ａ，５ｂの概略構成例を示す縦断側面図である。これら第１、第２の規制手段５ａ，５ｂは、例えば特許文献２中に示されるロック装置と同一構成でよく、詳細構成は省略するが、回転スピンドル３２ａ，３２ｂの所定位置の同一円周上に形成された複数の係合孔３２０ａ，３２０ｂに係脱自在に係合するようにハウジング３３ａ，３３ｂに設けられたシリンダピン５１ａ，５１ｂを備える。また、第１、第２の規制手段５ａ，５ｂは、このようなシリンダピン５１ａ，５１ｂを係合孔３２０ａ，３２０ｂに係合する方向に押圧する押圧手段５２ａ，５２ｂを備える。これら押圧手段５２ａ，５２ｂは、例えばエアーシリンダ構造とされている。さらに、第１、第２の規制手段５ａ，５ｂは、シリンダピン５１ａ，５１ｂを係合孔３２０ａ，３２０ｂから離脱する方向に弾性力を付与する弾性部材５３ａ，５３ｂを備える。これら弾性部材５３ａ，５３ｂは、例えばコイルばねからなる。

このような第１、第２の規制手段５ａ，５ｂは、押圧手段５２ａ，５２ｂが機能していない場合には、シリンダピン５１ａ，５１ｂに対しては弾性部材５３ａ，５３ｂからの弾性力のみが作用する。この場合、シリンダピン５１ａ，５１ｂが係合孔３２０ａ，３２０ｂに係合しないので、回転スピンドル３２ａ，３２ｂは回転が規制されず、自由に回転可能なアンロック状態となる。一方、第１、第２の規制手段５ａ，５ｂは、押圧手段５２ａ，５２ｂが機能する場合には、シリンダピン５１ａ，５１ｂに対しては弾性部材５３ａ，５３ｂからの弾性力に抗して内方向への押圧力が作用する。これにより、シリンダピン５１ａ，５１ｂが係合孔３２０ａ，３２０ｂに係合することとなり、回転スピンドル３２ａ，３２ｂは回転が規制され、回転不可能なロック状態となる。

また、本実施の形態の切削装置１は、記録コード読取手段６と操作パネル７と記録手段８と制御手段９とを備える。図６は、制御手段９等を含む、本実施の形態の切削装置１の制御系を示す概略ブロック図である。記録コード読取手段６は、切削ブレード３１ａ，３１ｂに付された記録コードの情報を光学的に読み取って制御手段９に転送するもので、例えば、ハンディスキャナタイプのバーコードリーダが用いられている。操作パネル７は、例えばタッチパネル構造のディスプレイからなり、各種情報を入力するための入力部と各種情報を表示する表示部とを兼用する。記録手段８は、各種情報を記録するメモリである。本実施の形態では、デバイスデータ設定モード等によって操作パネル７を通じて入力設定された第１、第２の切削手段３Ａ，３Ｂの切削条件とその切削条件での切削時に使用する被加工物Ｗに対応した第１、第２の切削ブレード３１ａ，３１ｂの属性が予め記録手段８に記録されている。

図７は、記録手段８に記録された切削条件やブレード属性等の一例を示す説明図である。すなわち、記録手段８中には、切削条件：ステップカット、対象となる被加工物Ｗを特定するウエーハＩＤの情報とともに、第１、第２の切削ブレード３１ａ，３１ｂに関する属性としてブレードの種類、砥粒径等のデータに加えて、切り刃３１１ａ，３１１ｂの刃厚、刃先出し量のデータが予め格納されている。

制御手段９は、例えばＣＰＵ等で構成された演算制御装置やＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えて切削装置１全体の制御を司るマイクロプロセッサからなる。このような制御手段９は、設定された切削条件等に従い第１、第２の切削手段３Ａ，３Ｂを制御するとともに、後述する記録コード読取手段６の読取結果に基づき第１、第２の規制手段５ａ，５ｂの動作を制御する。

このような構成の切削装置１において、切削ブレードを交換する場合の制御例について図８を参照して説明する。図８は、制御手段９によって実行されるブレード交換時の制御例を示す概略フローチャートである。ここで、ブレード交換前は、通常状態であり、第１、第２の規制手段５ａ，５ｂはいずれも作動せず、回転スピンドル３２ａ，３２ｂに対してアンロック状態にある（ステップＳ１）。これにより、ハウジング３３ａ，３３ｂに回転自在に支持されている回転スピンドル３２ａ，３２ｂは、回転可能な状態にある。

そして、ブレード交換を行う際には、操作パネル７等による操作でブレード交換モードに設定することにより実行される。そこで、制御手段９は、ブレード交換モードに設定されているか否かを判定し（ステップＳ２）、ブレード交換モードに設定されていない場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、他の処理を実行する。一方、ブレード交換モードに設定されている場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、記録コード読取手段６の読取情報があるか否かを判定する（ステップＳ３）。すなわち、切削ブレードを交換する際には、交換しようとする切削ブレード３１ａまたは３１ｂに付された記録コード３７ａまたは３７ｂを記録コード読取手段６によって読み取らせる。読取情報がなければ（ステップＳ３：Ｎｏ）、読取情報があるまで待機し、読取情報があった場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、読み取った記録コード３７ａまたは３７ｂの情報を制御手段９に転送させる（ステップＳ４）。

制御手段９は、転送された情報に基づき、記録コード３７ａまたは３７ｂ対応の切削ブレードの属性情報を取得する。そして、取得した切削ブレードの属性情報と、記録手段８に予め記録されているこれから行おうとする切削処理に対応する各切削ブレード３１ａ，３１ｂの属性とが一致するか否かを比較する（ステップＳ５）。比較の結果、取得した切削ブレードの属性情報が、第１の切削手段３Ａの第１の切削ブレード３１ａの属性に一致する場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、属性が一致する第１の切削手段３Ａについてのみ回転スピンドル３２ａの回転を規制するように第１の規制手段５ａをロック状態に動作させるとともに、属性が一致しない第２の切削手段３Ｂの回転スピンドル３２ｂの回転は規制しないように第２の規制手段５ｂをアンロック状態のままとする（ステップＳ７）。

一方、比較の結果、取得した切削ブレードの属性情報が、第１の切削手段３Ａの第１の切削ブレード３１ａの属性に一致せず（ステップＳ６：Ｎｏ）、第２の切削手段３Ｂの第２の切削ブレード３１ｂの属性に一致する場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、属性が一致する第２の切削手段３Ｂについてのみ回転スピンドル３２ｂの回転を規制するように第２の規制手段５ｂをロック状態に動作させるとともに、属性が一致しない第１の切削手段３Ａの回転スピンドル３２ａの回転は規制しないように第１の規制手段５ａをアンロック状態のままとする（ステップＳ９）。

また、取得した切削ブレードの属性情報が、第１の切削手段３Ａの第１の切削ブレード３１ａの属性に一致せず（ステップＳ６：Ｎｏ）、かつ、第２の切削手段３Ｂの第２の切削ブレード３１ｂの属性にも一致しない場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、第１、第２の規制手段５ａ，５ｂは当初のアンロック状態のままとなる。

例えば、図７に示すような切削条件でウエーハＩＤ：１２３４ＡＢＣＤなる被加工物Ｗに対して切削加工を行うに先立ち、ブレード交換を行う際に、記録コード読取手段６で読み取られた記録コード対応のブレードの属性情報が、「刃厚：３５μｍ、刃先出し量：８９０μｍ」であった場合には、交換しようとする切削ブレードは、第１の切削手段３Ａ用の第１の切削ブレード３１ａの属性に適合することとなる（ステップ６：Ｙｅｓ）。よって、ステップＳ７に従い、第１の回転スピンドル３２ａは回転しないようにロック状態とされるが、第２の回転スピンドル３２ｂは回転自由なアンロック状態のままとなる。そこで、交換しようとする切削ブレードを第１の回転スピンドル３２ａに装着する場合には、この第１の回転スピンドル３２ａが回転しないロック状態にあるため、簡単かつ確実に装着することができる。一方、交換しようとする切削ブレードを間違えて第２の回転スピンドル３２ｂに装着しようとしても、この回転スピンドル３２ｂは回転自在なアンロック状態にあるため、装着が困難となる。よって、交換しようとする切削ブレードを回転スピンドル３２ｂに取り違えて装着してしまうことを防止できる。

また、例えば、ブレード交換を行う際に、記録コード読取手段６で読み取られた記録コード対応のブレードの属性情報が、「刃厚：２５μｍ、刃先出し量：６４０μｍ」であった場合には、交換しようとする切削ブレードは、第２の切削手段３Ｂ用の第２の切削ブレード３１ｂの属性に適合することとなる（ステップ８：Ｙｅｓ）。よって、ステップＳ９に従い、第２の回転スピンドル３２ｂは回転しないようにロック状態とされるが、第１の回転スピンドル３２ａは回転自由なアンロック状態のままとなる。そこで、交換しようとする切削ブレードを第２の回転スピンドル３２ｂに装着する場合には、この第２の回転スピンドル３２ｂが回転しないロック状態にあるため、簡単かつ確実に装着することができる。一方、交換しようとする切削ブレードを間違えて第１の回転スピンドル３２ａに装着しようとしても、この回転スピンドル３２ａは回転自在なアンロック状態にあるため、装着が困難となる。よって、交換しようとする切削ブレードを回転スピンドル３２ａに取り違えて装着してしまうことを防止できる。

このように、本実施の形態によれば、属性が一致する切削手段３Ａまたは３Ｂの回転スピンドル３２ａまたは３２ｂに対する切削ブレードの装着のみが可能となるので、切削手段３Ａ，３Ｂ間での切削ブレード３１ａ，３１ｂの取り違えによる誤装着を未然に防止することができ、切削条件に従う適正な切削加工を行わせることができる。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、ステップＳ７やステップＳ９の処理に際して、交換すべき切削ブレードが適合する切削手段３Ａまたは３Ｂを操作パネル７の画面上に表示させる処理を付加してもよい。

また、本実施の形態では、２つの切削手段３Ａ，３Ｂを備える２軸構造の切削装置１への適用例として説明したが、２軸に限らず、３つ以上備える場合にも同様に適用可能であり、さらには、１つの切削手段のみを備える１軸構造の場合であっても同様に適用可能である。

本発明の実施の形態のブレード交換方法が適用される切削装置の一例を示す外観斜視図である。 ２軸の切削手段の構成例を示す側面図である。 切削手段の構成例を示す分解斜視図である。 切削手段の構成例を示す斜視図である。 規制手段の概略構成例を示す縦断側面図である。 制御系を示す概略ブロック図である。 記録手段に記録された切削条件やブレード属性等の一例を示す説明図である。 ブレード交換時の制御例を示す概略フローチャートである。

符号の説明

１ 切削装置
２ チャックテーブル
３，３Ａ，３Ｂ 切削手段
５ａ，５ｂ 規制手段
６ 記録コード読取手段
８ 記録手段
９ 制御手段
３１ａ，３１ｂ 切削ブレード
３２ａ，３２ｂ 回転スピンドル
３７ａ，３７ｂ 記録コード

Claims (2)

1. 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被加工物を切削する切削ブレードが装着されて回転自在な回転スピンドルを有する切削手段と、該切削手段を制御する制御手段と、前記切削手段の切削条件と該切削条件での切削時に使用する被加工物に対応した前記切削ブレードの属性を予め記録した記録手段と、前記切削手段に付設されて前記回転スピンドルの回転を選択的に規制する規制手段とを備える切削装置において前記切削ブレードを前記回転スピンドルに装着するブレード交換方法であって、
   表面の一部に当該切削ブレードの属性に関する情報を記録した記録コードが付された前記切削ブレードを交換対象とするとともに前記記録コードの情報を読み取り可能な記録コード読取手段を用い、
   前記切削ブレードを交換する際には、交換しようとする当該切削ブレードに付された記録コードの情報を前記記録コード読取手段によって読み取って前記制御手段に転送し、
   転送された記録コードの情報に基づく当該切削ブレードの属性と、前記記録手段に前記切削手段の切削条件とともに予め記録されている切削ブレードの属性とを前記制御手段で比較し、
   属性が一致する場合には当該切削手段の前記回転スピンドルの回転を規制し、属性が一致しない場合には当該切削手段の前記回転スピンドルの回転を規制しないように前記制御手段によって前記規制手段を制御することを特徴とするブレード交換方法。
2. 前記切削手段は、複数搭載されて前記規制手段が個別に付設され、
   転送された記録コードの情報に基づく当該切削ブレードの属性と、前記記録手段に前記各切削手段の切削条件とともに予め記録されている切削ブレードの属性とを前記制御手段で比較し、
   属性が一致する一の前記切削手段についてのみ前記回転スピンドルの回転を規制し、一致しない残りの他の前記切削手段の前記回転スピンドルの回転を規制しないように前記制御手段によって前記各規制手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のブレード交換方法。

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