JP5912927B2 - 基板加工システム及びこれに用いるチップホルダの取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、チップホルダにホイールチップ（カッターホイール、またはスクライビングホイールともいう）が取り付けられており、ホイールチップを使用する際には、チップホルダごと取り付けて使用される基板加工装置におけるチップホルダの取付方法に関する。
また、本発明は、上記の基板加工装置と、当該基板加工装置にチップホルダの取り付けを行うチップホルダ取付ロボットとを備えた基板加工システムに関する。
ここで、ホイールチップとは、円周稜線に断面Ｖ字型の刃先が形成され、テーブル上に載置した基板の表面に刃先を圧接した状態で転動することにより基板を加工する加工工具をいう。また、スクライブ加工とは基板に筋状の切溝を形成する加工をいうが、刃先に一定ピッチで切欠きが形成された溝付きホイールチップを用いて深い切溝を加工することで一挙に分断する場合もスクライブ加工に含まれる。

従来から、ガラス、シリコン、セラミック、半導体などの脆性材料からなる基板や貼り合わせ基板（以下単に「基板」という）の表面に、ホイールチップでスクライブ予定ラインに沿ったスクライブライン（分断用の溝）を形成したり、あるいは、分断予定ラインから完全分断したりする基板加工装置が知られている（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

図１８は、上記特許文献などに開示されている、従来の基板加工装置の一例を示す概略的な斜視図である。この基板加工装置Ｂは、加工対象となる基板Ｗを載置して保持する水平なテーブル３１を備えている。テーブル３１は、モータを内蔵する回転駆動部３２により水平面内で回動できるようになっており、かつ、水平なレール３３に沿ってＹ方向に移動できるように構成されている。このＹ方向の移動は、モータ３４によって回転するネジ軸３５により行われる。

基板加工装置Ｂには、一対の支柱３６、３６と、これら支柱３６、３６をつなぐようにＸ方向に水平に延びるガイドバー３７とを備えたブリッジ３８が、テーブル３１を跨ぐようにして設けられている。ガイドバー３７には、Ｘ方向に水平に延びるガイド３９が設けられ、スクライブヘッド４０がガイド３９に沿ってＸ方向に移動できるように配置されている。スクライブヘッド４０のＸ方向への移動はモータ４１の駆動によって行われる。スクライブヘッド４０にはホイールチップ４２ｅを備えたチップホルダ４２がホルダジョイント４３を介して着脱可能に取り付けられる。スクライブヘッド４０の内部には、ホルダジョイント４３の昇降を可能とする昇降機構が組み込まれている。

このような構成のもとで、テーブル３１上に載置した基板Ｗにホイールチップ４２ｅを押しつけながらホイールチップ４２ｅとテーブル３１の一方または双方を移動させることにより、基板ＷをＸ−Ｙ方向にスクライブしてスクライブ溝を形成したり分断したりすることができるようになっている。

図１９並びに図２０は、従来のチップホルダ４２及びホルダジョイント４３の構成を示すものである。チップホルダ４２は略円柱状の胴部４２ａと、胴部４２ａの一端（下端）で胴部４２ａの軸心に対して平行かつ互いに対称に形成された一対の平坦面４２ｂ、４２ｂとを備え、さらに、これら一対の平坦面４２ｂ、４２ｂの間に、該平坦面４２ｂと平行に形成された切り欠き溝４２ｃが胴部４２ａの軸心に沿って形成されている。この切り欠き溝４２ｃに、胴部４２ａの軸心に対して直交するホイール軸４２ｄを介してホイールチップ４２ｅが回転自在に取り付けられている。一対の平坦面４２ｂの一方には、このチップホルダ４２に取り付けられているホイールチップ４２ｅを種類ごとに識別するための型式情報や、チップホルダごとに付与される管理番号（固体の識別情報）などの管理上有用なデータをコード化して記録したコード４２ｉが印字されている。
例えば、特許文献３では、装置の制御部に、使用するチップホルダ（管理番号が付与されている）ごとにホイールチップの累積走行距離を記録・更新するための管理テーブルを用意しておき、特定の管理番号のチップホルダを使用すると、そのホイールチップの累積走行距離を更新してチップホルダの交換時期を管理する技術が開示されている。

また、胴部４２ａの他端（上端）には、ホルダジョイント４３に取り付ける際の位置決め用の取付部４２ｆが設けられている。取付部４２ｆは、胴部４２ａを切り欠いて形成された平面部４２ｇと傾斜面４２ｈとを備えている。平面部４２ｇは胴部４２ａの軸心とは平行であり、下方にある一対の平坦面４２ｂとは直交している。また、胴部４２ａは鉄などの磁性体金属で構成されている。

ホルダジョイント４３は、上部にベアリング４３ａを備えており、下部がチップホルダ４２を保持する保持部４３ｂとなっている。保持部４３ｂには、下方に向かって開口する断面略円形の開口部４３ｃが設けられており、その内奥部に磁石４３ｊが取り付けられている。さらに、開口部４３ｃの内部には、開口部の軸心とは離れた箇所で該軸心と垂直な方向に延びる位置決め用の平行ピン４３ｄが設けられている。この平行ピン４３ｄは、チップホルダ４２が開口部４３ｃに挿入されたときに、チップホルダ４２の傾斜面４２ｈに接触してチップホルダ４２の方向や姿勢が一定になるように位置決めするものである。

チップホルダ４２をホルダジョイント４３に取り付ける際は、図１８に示すように、ホルダジョイント４３の開口部４３ｃにチップホルダ４２を、その取付部４２ｆから挿入して行う。取付部４２ｆがホルダジョイント４３の開口部４３ｃに挿入されると、チップホルダ４２の傾斜面４２ｈに平行ピン４３ｄが接触して位置決めされると共に、チップホルダ４２の上端部が磁石４３ｊに磁着されて保持される。これにより、チップホルダ４２の姿勢が一定方向に向いた状態で簡単にホルダジョイント４３に取り付けることができる。ホイールチップ４２ｅを取り替えるときは、ホルダジョイント４３の開口部４３ｃからチップホルダ４２を磁石の磁力に抗して引き抜いてチップホルダごと交換する。新たに取り付けられるチップホルダ４２は、平坦面４２ｂに印字されているチップ固有のデータを記録したコード４２ｉを別途に設置したリーダで読み取ることにより選択される。

国際公開番号ＷＯ２００７／０６３９７９公報 特開２０１１−２１８８１５号公報 国際公開番号ＷＯ２００８／１４９５１５公報

ホイールチップが所定の走行距離を走って交換時期に達したときや、別仕様のホイールチップを必要とするときは、基板加工装置Ｂを停止させた後、チップホルダの交換が行われる。具体的には、チップホルダをスクライブヘッドのホルダジョイントから取り外した後、保管してあるチップホルダの中からリーダでコードを読み取ることにより所望のチップホルダを選択し、この選択されたチップホルダをホルダジョイントに取り付ける。このような取付作業はオペレータが手作業で行うと手間がかかるので、ロボットで自動的に行うのが好都合である。

ロボットで取付作業を行う場合、複数のチップホルダから希望するチップホルダを選ぶのに、コードを備えたチップホルダの平坦面をリーダで読み取りやすいように、かつ、ロボットで引き出しやすいように配置する必要がある。この場合、チップホルダは直径約２〜３ｍｍの小さなホイールチップを備えているので、コード面を露出させた状態でホイールチップが傷つかないように、例えば載置台などに安定的に載置することが要求される。また、ロボットでチップホルダを選択して掴み、そのままスクライブヘッドのホルダジョイントまで運んで装着するためには、載置台とロボットとの相関的な組み付けに配慮しなければならない。
しかし、従来は、このようなロボットによるチップホルダの自動取付に好適なシステム構成は開示されておらず、未解決のままであった。

また、ロボットによるチップホルダの自動取付を行う際の問題の１つに、オペレータが取り付けの際に誤って別のチップホルダを選択する入力をロボットに行うという問題が挙げられる。
即ち、予めテーブル近傍にストックされている複数のチップホルダの中から取り付けるチップホルダを決定する際に、取り付けようとするチップホルダを特定するコードの情報を正しく入力しさえすれば、ロボットがリーダでコードを読み取ることで正しいチップホルダを取り出すことができるが、オペレータによる入力自体が誤っていると、たとえロボットによる自動取付が行われるにしても、誤ったチップホルダを選択して取り付けてしまうことになる。

そこで、本発明は、オペレータの誤入力による取付作業が行われないようにして、本来使用すべきではないホイールチップでのスクライブを排除できるチップホルダの取付方法、及び、この取付方法を用いた基板加工システムを提供することを目的とする。
また、本発明は、製品不良を引き起こす可能性のあるホイールチップの使用をこれまで以上に確実に回避でき、ホイールチップの取り付けを効率的に行うことができる取付方法及び基板加工システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では次のような技術的手段を講じた。即ち、本発明の基板加工システムは、ホイールチップを保持するとともに当該ホイールチップの種類を識別する型式を記録したコードが付されたチップホルダが、当該チップホルダの着脱が可能なスクライブヘッドのホルダジョイントに取り付けられた状態でスクライブ加工を行う基板加工部と、所定の載置場所に載置された複数のチップホルダの内から前記スクライブ加工に用いるチップホルダを取り出して前記ホルダジョイントに取り付けるチップホルダ取付ロボットと、前記基板加工部によるスクライブ加工の制御及び前記チップホルダ取付ロボットによるチップホルダのホルダジョイントへの取り付けの制御を行う制御部を備えた基板加工システムであって、スクライブ加工の種類ごとに、スクライブ加工の動作内容を定めた作業情報と当該スクライブ加工に使用可能な型式のホイールチップを特定する許容型式情報とを関連付けたスクライブレシピを記憶するデータ保持部と、前記スクライブレシピを作成するときの入力を行う入力部と、記憶されたスクライブレシピのいずれかを選択するレシピ選択部と、前記チップホルダに付されたコードを読み取るリーダとを備え、前記制御部は、選択されたスクライブレシピの許容型式情報に基づいて、適合するホイールチップを保持したチップホルダを決定するとともに、前記リーダで載置場所のチップホルダに付されたコードを読み取って適合するチップホルダを前記チップホルダ取付ロボットにより前記ホルダジョイントに取り付ける制御を行うようにしている。
ここで、前記許容型式情報に、複数のホイールチップの型式が含まれるようにしてもよい。
また、前記リーダはチップホルダ取付ロボットのチップホルダを保持する機構の近傍に取り付けられてもよい。

また、別の観点からなされた本発明のチップホルダの取付方法は、基板をスクライブ加工するためのホイールチップを保持するとともに、保持するホイールチップの型式を記録したコードを有するチップホルダの基板加工装置への取付方法であって、（ａ）前記基板加工装置に接続されたコンピュータに、スクライブ加工の動作内容を定めた作業情報と、当該スクライブ加工に使用可能な型式のホイールチップを特定する許容型式情報とを関連付けて記憶させたスクライブレシピを、スクライブ加工の種類ごとに設定するステップと、（ｂ）スクライブ加工の実行時に前記スクライブレシピを選択するステップと、（ｃ）選択されたスクライブレシピに含まれる許容型式情報に適合するホイールチップを決定するステップと、（ｄ）所定の載置場所に載置されたチップホルダの前記コードをリーダで読み取って、前記ステップ（ｃ）で決定されたホイールチップを保持するチップホルダを取り出し前記基板加工装置に取り付けるステップとからなる。
ここで、許容型式情報には、複数のホイールチップの型式が含まれていてもよい。

本発明によれば、予め動作内容が異なるスクライブレシピごとにそのスクライブレシピで使用可能なホイールチップの型式が登録されており、スクライブレシピを選択すると使用可能なホイールチップが決定されて、ロボット等の自動化手段でそのホイールチップを保持するチップホルダをピックアップして装置に取り付けるので、オペレータの誤入力による取付作業を防止でき、本来使用すべきではないホイールチップでのスクライブを排除することができる。

本発明を実施する際に用いられる基板加工装置の一例を示す斜視図。 本発明に係るチップホルダの一例を示す図。 本発明に係るチップホルダと、これを取り付けるホルダジョイントを示す斜視図。 本発明に係るチップホルダとホルダジョイントを示す一部断面正面図。 チップホルダ収納体の一例を示す分解斜視図。 チップホルダ収納体にチップホルダを収納した状態の断面図。 図５に示すチップホルダ収納体における弾性ストッパの動作を示す説明図。 チップホルダ収納体の別の実施例を示す断面図。 チップホルダ収納体のさらに別の実施例を示す断面図。 図１に示す基板加工装置におけるロボットと載置棚を示す斜視図。 載置棚の別実施例を示す斜視図。 載置棚のさらに別の実施例を示す斜視図。 図１に示す基板加工装置において、ＣＣＤカメラでアライメントマークを撮像した状態を示す説明図。 図１に示す基板加工装置の制御系の構成を示すブロック図。 外切り、内切りのスクライブ方法の説明図。 スクライブレシピを選択してスクライブを開始するまでの工程を示すフローチャート。 コンピュータに記憶されたスクライブレシピの一例を示す図。 従来の基板加工装置の一例を示す斜視図。 従来のチップホルダを示す斜視図。 従来のチップホルダとホルダジョイントを示す一部断面正面図。

以下において、本発明の詳細をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
図１は、本発明方法を実施する際に用いられる基板加工装置（基板加工システム）の一例を示す概略的な斜視図である。この基板加工装置Ａは、加工対象となる基板Ｗを載置して保持する水平なテーブル１を備えている。テーブル１は、モータを内蔵する回転駆動部２により水平面内で回動できるようになっており、かつ、水平なレール３に沿ってＹ方向に移動できるように構成されている。このＹ方向の移動は、モータ４によって回転するネジ軸５より行われる。

基板加工装置Ａには、一対の支柱６、６と、これら支柱６、６をつなぐようにＸ方向に水平に延びるガイドバー７とを備えたブリッジ８が、テーブル１を跨ぐようにして設けられている。ガイドバー７には、Ｘ方向に水平に延びるガイド９が設けられ、スクライブヘッド１０がガイド９に沿ってＸ方向に移動できるように配置されている。スクライブヘッド１０のＸ方向への移動はモータ１１の駆動によって行われる。スクライブヘッド１０にはホイールチップ１２ｅを備えたチップホルダ１２がホルダジョイント１３を介して着脱可能に取り付けられる。スクライブヘッド１０の内部には、チップホルダ１２の昇降を可能とする昇降機構が組み込まれている。また、ブリッジ８の上部には、基板Ｗのアライメントマークを撮像する２台のＣＣＤカメラ１８、１８が設けられている。

このような構成のもとで、テーブル１上に載置した基板Ｗにホイールチップ１２ｅを押しつけながらホイールチップ１２ｅとテーブル１の一方または双方を移動させることにより、基板ＷをＸ−Ｙ方向にスクライブしてスクライブ溝を形成したり分断したりすることができるようになっている。

さらに、基板加工装置Ａのテーブル１の近傍に、チップホルダ１２を収納する複数のチップホルダ収納体１５を載置する載置棚１６と、チップホルダ１２をチップホルダ収納体１５から抜き出してスクライブヘッド１０のホルダジョイント１３に取り付けたり、あるいは、ホルダジョイント１３からチップホルダ１２を取り外したりするロボット１７（チップホルダ取付ロボット）とが設置されている。

図２は、チップホルダ１２の一例を示すものであって、図２（ａ）は正面図であり、図２（ｂ）は側面縦断面図であり、図２（ｃ）は斜視図である。チップホルダ１２は略円柱状の胴部１２ａと、胴部１２ａの一端（下端）で胴部１２ａの軸心に対して平行かつ互いに対称に形成された一対の平坦面１２ｂ、１２ｂとを備え、さらに、これら一対の平坦面１２ｂ、１２ｂの間に、該平坦面１２ｂと平行に形成された切り欠き溝１２ｃが胴部１２ａの軸心に沿って形成されている。この切り欠き溝１２ｃに、胴部１２ａの軸心に対して直交するホイール軸１２ｄを介してホイールチップ１２ｅが、その一部を胴部１２ａの下端面から露出させた状態で回転自在に取り付けられている。平坦面１２ｂの一方には、後述するように、このチップホルダ１２に保持されているホイールチップ１２ｅの種類を識別するための型式の情報や、個々のチップホルダを識別するための管理番号（固体識別番号）などの、管理上有用なデータを記録したコード１２ｉが印字されている。

また、胴部１２ａの他端（上端）には、ホルダジョイント１３に取り付ける際の位置決め用の取付部１２ｆが設けられている。取付部１２ｆは、胴部１２ａを切り欠いて形成された平面部１２ｇと傾斜面１２ｈとを備えている。平面部１２ｇは胴部１２ａの軸心とは平行であり、下方にある一対の平坦面１２ｂとは直交している。また、取付部１２ｆは鉄などの磁性体金属で構成されている。

さらに、一対の平坦面１２ｂ、１２ｂの下端部分には、平坦面１２ｂから突出する一本のピン１２ｊがそれぞれ設けられている。このピン１２ｊは平坦面１２ｂ、１２ｂにおいて回転対称位置あるいは左右対称位置に配置されているのが好ましい。ピン１２ｊは、後述するように、ロボット１７でチップホルダ１２をチップホルダ収納体１５から抜き出すときの掛かりとして作用する。なお、ピン１２ｊはそれぞれの平坦面において一本ずつ設けられているが、複数本設けてもよい。また、いずれか一方の平坦面１２ｂのピン１２ｊを省略することも可能である。なお、チップホルダ１２をチップホルダ収納体１５に収納したものを「チップホルダ収納セット」という。

胴部１２ａの外周面で取付部１２ｆの反対側には、胴部１２ａの軸心方向に延びるスライド溝１２ｋが設けられている。このスライド溝１２ｋは、後述するチップホルダ収納体１５の収納穴内面に形成された凸条１５ｓに嵌合するようになっている。このスライド溝１２ｋの一端は、切り欠き溝１２ｃに連なっている。

スクライブヘッド１０に取り付けられたホルダジョイント１３は、図３及び図４に示すように、上部にベアリング１３ａを備えており、下部がチップホルダ１２を保持する保持部１３ｂとなっている。保持部１３ｂには、下方に向かって開口する断面略円形の開口部１３ｃが設けられており、その内奥部に磁石１３ｅが取り付けられている。さらに、開口部１３ｃの内部には、開口部１３ｃの軸心とは離れた箇所で該軸心と垂直な方向に延びる位置決め用の平行ピン１３ｄが設けられている。この平行ピン１３ｄは、チップホルダ１２が開口部１３ｃに挿入されたときに、チップホルダ１２の傾斜面１２ｈ（図２参照）に接触してチップホルダ１２の姿勢を一定方向に位置決めするものである。本発明の場合、ホイールチップ１２ｅの回転走行方向がスクライブ方向と一致するように位置決めされている。

チップホルダ１２をホルダジョイント１３に取り付ける際は、図３に示すように、ホルダジョイント１３の開口部１３ｃにチップホルダ１２を、その取付部１２ｆから挿入して行う。取付部１２ｆがホルダジョイント１３の開口部１３ｃに挿入されると、チップホルダ１２の傾斜面１２ｈに接触して位置決めされると共に、チップホルダ１２の上端部が磁石１３ｅに磁着されて保持される。これにより、チップホルダ１２の姿勢が一定方向に向いた状態で簡単にホルダジョイント１３に取り付けることができる。ホイールチップ１２ｅを取り替えるときは、チップホルダ１２を磁石１３ｅの磁力に抗して引き抜き、チップホルダごと交換する。

図５は、チップホルダ１２を収納するチップホルダ収納体１５の一例を示す分解斜視図であり、図６はチップホルダ１２を収納した状態の断面図である。チップホルダ収納体１５は、前後に貫通する断面略円形の収納穴１５ａを備え、かつ、平らな底面１５ｙを有するドーム状本体１５ｂと、収納穴１５ａの前開口部を閉じる前部キャップ１５ｃと、後開口部を閉じる後部キャップ１５ｄとからなる。収納穴１５ａは、その軸心が底面１５ｙと平行に形成されている。ドーム状本体１５ｂには、収納穴１５ａの前開口部の下縁に連なって前方に延びる平らな顎部１５ｅが設けられている。

チップホルダ１２をチップホルダ収納体１５の収納穴１５ａに収納する際は、収納穴１５ａの後開口部からホイールチップ１２ｅを先頭にして挿入する。この挿入の際、チップホルダ１２のコード１２ｉを設けた平坦面１２ｂがドーム状本体１５ｂの底面１５ｙと平行で常に上向きの姿勢となるように、チップホルダ１２のスライド溝１２ｋが嵌合する凸条１５ｓが収納穴１５ａの内面に形成されている。チップホルダ１２のスライド溝１２ｋの一端は、切り欠き溝１２ｃに連なって形成されているので、チップホルダ１２を収納穴１５ａに挿入する際、切り欠き溝１２ｃがガイドとなって凸条１５ｓに嵌め込むことができ、挿入操作が容易となる。また、チップホルダ１２を収納穴１５ａに手で挿入する場合は、取付部１２ｆの平面部１２ｇを上に向けた状態で、平面部１２ｇに親指を添え、１８０°反対側のスライド溝１２ｋの近傍に人差し指を添え、両の指で挟むようにチップホルダ１２をつまんで収納穴１５ａに挿入すると、作業効率が向上する。

前部キャップ１５ｃは、弾性のある合成樹脂材で一体成形され、ドーム状本体１５ｂの底面１５ｙに面接する平らな板状部１５ｆと、ドーム状本体１５ｂの頂部周面に面接する円弧状上カバー１５ｇとを備えており、板状部１５ｆと円弧状上カバー１５ｇとは前壁１５ｈで連結されている。板状部１５ｆの上面には、傘状頭部１５ｋを有する弾性ストッパ１５ｉが上方に向かって突出して設けられており、ドーム状本体１５ｂの前開口部の近傍には、弾性ストッパ１５ｉを底面１５ｙから挿通させるための貫通孔１５ｊが形成されている。

弾性ストッパ１５ｉを貫通孔１５ｊに挿通するときは、まず図７（ａ）に示すように傘状頭部１５ｋが圧縮されて進入し、貫通孔１５ｊを抜けると図７（ｂ）に示すように傘状頭部１５ｋが原形に復元して拡大し、貫通孔１５ｊから抜け出ないようになっている。この姿勢において、弾性ストッパ１５ｉの傘状頭部１５ｋは、ドーム状本体１５ｂの収納穴１５ａの内周面から内側に少し突き出るようにその寸法が予め設定されている。さらに、弾性ストッパ１５ｉを貫通孔１５ｊに挿通した後、この弾性ストッパ１５ｉを残して前部キャップ１５ｃを除去することができるように、弾性ストッパ１５ｉ近傍の板状部１５ｆに脆弱な切取線１５ｎが設けられている。また、円弧状上カバー１５ｇの下面にはドーム状本体１５ｂの上周面に設けられた係合溝１５ｐに弾性係合する突起１５ｑ（図６参照）が形成されており、突起１５ｑの反対側、即ち、円弧状上カバー１５ｇの上面には、突起１５ｑの係合を解除するためのつまみ片１５ｒが設けられている。

切取線１５ｎから切り取られてドーム状本体１５ｂに残された弾性ストッパ１５ｉは、図６に示すように、収納穴１５ａに収納されたチップホルダ１２の平坦面１２ｂが収納穴１５ａの前開口部から露出した位置で、チップホルダ１２の前進を一時的に制止するストッパとして機能する。即ち、チップホルダ１２の平坦面１２ｂに隣接する肩部１２ｍが弾性ストッパ１５ｉの傘状頭部１５ｋに当接して弾性ストッパ１５ｉの弾性変形の範囲内で前進が制止される。そして、図７（ｄ）に示すように、弾性ストッパ１５ｉの弾性力に抗してチップホルダ１２を前開口部から引き出し方向に強く引っ張ると、弾性ストッパ１５ｉは傾倒してチップホルダ１２の進行を許すように形成されている。この場合、弾性ストッパ１５ｉが傾倒できるように、貫通孔１５ｊは余裕を持たせて形成する。なお、肩部１２ｍは、図に示すような傾斜面や円弧が好ましいが、傘状頭部１５ｋを弾力に抗して乗り越えることができれば、略直角なエッジであってもよい。

後部キャップ１５ｄは、弾性のある合成樹脂材で一体成形され、キャップ内面の上下に形成された突起１５ｔが、ドーム状本体１５ｂの外周面の上下に設けられた係合溝１５ｕに弾性的に係合して着脱自在に取り付けられている。

前部キャップ１５ｃは、チップホルダ収納体１５にチップホルダ１２を収納したときに、前開口部からのチップホルダ１２の脱落を防止するとともに、ホイールチップ１２ｅの刃先を保護するためのものであり、前壁１５ｈの内面にはホイールチップ１２ｅの刃先が嵌まり込む凹部が形成されている（図６参照）。また、後部キャップ１５ｄは、チップホルダ１２が収納穴１５ａの後開口部から脱落するのを防止するためのものである。

図８（ａ）は、ストッパの別の実施例を示す。この実施例では、前記した弾性ストッパ１５ｉにかえて、弾性係止爪１５ｖでチップホルダ１２の前進を規制するストッパを形成している。弾性係止爪１５ｖは、バネ１５ｗで押し上げ方向に弾力を受けた状態でチップホルダ収納体１５のドーム状本体１５ｂに取り付けられている。弾性係止爪１５ｖの先端は、チップホルダ１２の肩部１２ｍに斜面を向けた傾斜面で形成されているが、円弧であってもよい。この実施例における前部キャップ１５ｃ’は、先の実施例で示した前部キャップ１５ｃから弾性ストッパ１５ｉをなくした構造であって、互いに弾性的に嵌合する係合溝１５ｐ’並びに突起１５ｑ’により収納穴１５ａの前開口部に着脱自在に取り付けられている。また、前壁１５ｈの内面には、前部キャップ１５ｃと同様、ホイールチップ１２ｅの刃先が嵌まり込む凹部が形成されている。また、収納穴１５ａの後開口部には、先の実施例と同様に後部キャップ１５ｄが着脱自在に取り付けられている。
また、上記の後部キャップ１５ｄにかえて、図８（ｂ）に示すように、弾性係止爪１５ｖと同じ構成を有する弾性係止爪１５ｘを収納穴１５ａの後開口部付近に設けて、チップホルダ１２が収納穴１５ａの後開口部から脱落しないようにしてもよい。弾性係止爪１５ｘの先端も、チップホルダ１２を挿入しやすく、かつ抜け難いように、後開口部に斜面を向けた傾斜面で形成されているが、円弧であってもよい。

上記した実施例においては、各チップホルダ収納体１５に１個のチップホルダ１２を収納した例を示したが、図９に示すように、複数個、例えば５〜１０個のチップホルダ１２を収納することもできる。この場合、先行のチップホルダ１２の尾部に後続のチップホルダ１２のホイールチップ１２ｅが当って刃先が破損するのを防止するために、チップホルダ１２の尾部（図２における上端面）に刃先が嵌まり込む凹部１２ｐを設けるのがよい。

上記チップホルダ収納体１５は複数個用意され、種類の異なるホイールチップ１２ｅを備えたチップホルダ１２を種類ごとに区分けしてそれぞれのチップホルダ収納体１５に収納し、工場内などで保管される。そして使用時に、前部キャップ１５ｃを取り外した状態で基板加工装置Ａの載置棚１６に整列して配置する。

図１０は、複数の、例えば３個のチップホルダ収納体１５を整列して載置する載置棚１６と、該載置棚の近傍に設置されたロボット１７とを示す斜視図である。
この実施例において、載置棚１６は、チップホルダ収納体１５の平らな底面１５ｙを載置面として載置する３枚の棚板１６ａを備えている。各棚板１６ａには、チップホルダ収納体１５に収納されたチップホルダ１２の平坦面１２ｂが、棚板１６ａの前端縁１６ｂから突き出た状態で保持されるように、棚板周縁部に囲枠１６ｃが設けられている。また、各棚板１６ａは、前端縁１６ｂ側から見て階段状に組まれている。

ロボット１７は、先端に挟着爪１７ｂを有するロボットアーム１７ａと、このロボットアーム１７ａに取り付けられてチップホルダ１２の平坦面１２ｂに設けられたコード１２ｉを読み取るリーダ１７ｃとを備えている。ロボットアーム１７ａは、その先端の挟着爪１７ｂが、チップホルダ収納体１５から露出したチップホルダ１２の一対の平坦面１２ｂ、１２ｂを横から挟んで引き出すことができるように構成されている。この際、各棚板１６ａは階段状に組まれているので、他のチップホルダ１２に邪魔されることなく、目的のチップホルダ１２を掴んで引き出すことができるとともに、各チップホルダ１２のコード１２ｉが平面上で重なることがないので、上方からリーダ１７ｃで各チップホルダ１２のコード１２ｉを容易かつ正確に読み取ることができる。
また、挟着爪１７ｂで一対の平坦面１２ｂ、１２ｂを横から挟んで引き出す際に、各平坦面１２ｂのピン１２ｊ、１２ｊが引き抜き方向に対する挟着爪１７ｂへの掛かりとなって、確実かつ滑らかに引き出すことができる。この際、ピン１２ｊが各平坦面１２ｂ、１２ｂに配置されているので、挟着爪１７ｂを引き出し方向に対してバランスよく引っかけることができ、滑らかにチップホルダ１２を引き出すことができる。また、スクライブヘッドのホルダジョイント１３（図３参照）から抜き出す場合も同様である。

載置棚１６における複数の棚板１６ａは、図１１に示すように、同一平面上でロボット１７に近い側にある棚板１６ａほど、前端縁１６ｂが後退するようにそれぞれ後方にずらして形成してもよい。これにより、先の階段状に組み付けた実施例と同様に、ロボットアーム１７ａの挟着爪１７ｂでチップホルダ１２を引き出す際に、他のチップホルダ１２に邪魔されることなく、目的のチップホルダ１２を掴んで引き出すことができるとともに、上方からロボットアーム１７ａのリーダ１７ｃで各チップホルダ１２のコード１２ｉを読み取るのが容易となる。

上記した載置棚１６の棚板１６ａは、図１２に示すように、前端縁１６ｂが下方となるように傾斜して形成するのがよい。これにより、チップホルダ収納体１５からチップホルダ１２をロボットアーム１７ａで引き抜く際に、自重による滑り効果で軽く引き出すことができる。特に、図９で示した複数のチップホルダ１２を収納するチップホルダ収納体１５を棚板１６ａに載置する場合、チップホルダ１２が自重によって前進する程度の傾斜角を棚板１６ａにつけておくのがよい。これにより、先行のチップホルダ１２が引き出されると、後続のチップホルダ１２が自重によって前進してストッパ位置で次の引き出しのために待機させることができる。

図１の基板加工装置によりスクライブを開始するにあたっては、まず基板Ｗをテーブル１上に載置保持させる。そしてブリッジ８上に設置された２台のＣＣＤカメラ１８、１８で、図１３に示すように、基板上の左右２カ所の位置決め用アライメントマークＭ１、Ｍ２を検出する。このときのアライメントマークを結ぶ直線Ｓが、２台のＣＣＤカメラ１８、１８を結ぶ基準直線Ｌに対して傾いている場合には、テーブル１を回転駆動部２で回転させて傾き角が０になるように修正する。また、予め設定されたスクライブ開始位置に対するホイールチップ１２ｅのずれもＣＣＤカメラ１８によって検出される。もし、Ｙ方向にずれていれば、そのずれ量に相当する分だけテーブル１を移動させる。また、Ｘ方向にずれていれば、スクライブヘッド１０をそのずれ量に相当する分だけＸ方向に移動させる。このＸ−Ｙ方向のずれの補正や基板の傾き角の修正は、図１４のブロック図に示すように、付帯するコンピュータ１９の制御部２０によって行われる。

図１４のブロック図において、２台のＣＣＤカメラ１８からの出力はコンピュータ１９の制御部２０に与えられる。制御部２０は、補正値に基づいてテーブル回転駆動部２を動作してテーブル１を回転し、前記傾き角が０になるように修正する。また、Ｘ−Ｙ方向のずれの補正もそれぞれの駆動部２１、２２を駆動することにより行われる。補正完了後、チップホルダ昇降駆動部２３を駆動してチップホルダ１２を下降させ、基板Ｗにホイールチップ１２ｅを押しつけながらホイールチップ１２ｅとテーブル１の一方または双方を移動させることにより、基板ＷをＸ−Ｙ方向にスクライブしてスクライブ溝を形成する。このときに使用されるホイールチップ１２ｅの走行距離はデータ保持部２４に記録され、ホイールチップ１２ｅの交換時期になればアラームなどで表示される。

チップホルダ１２のコード１２ｉには、１次元コード、例えばバーコードを用いてもよいが、狭い面積で多くの情報を入力できる２次元コード（例えばＱＲコード（登録商標））が好ましい。２次元コードは直接印字して形成されるが、ラベルを貼り付けるようにしてもよい。コード１２ｉには、チップホルダ１２に取り付けてあるホイールチップ１２ｅの型式の情報や、個々のチップホルダ１２を固体識別するための管理番号などがテキスト情報として記録されている。

具体的には、以下のような書式で記録されている。
（型式を表す文字列）／（管理番号を表す文字列）／（初期補正情報を表す文字列）
このうち、「型式」は、ホイールチップ１２ｅの種類ごとのサイズ（外径、内径、厚み、刃先角度、刃先形状等）や材質を、特定の規則に従って文字列化したものである。
また、「管理番号」は、それぞれのホイールチップ１２ｅごとに一意的に付与された番号である。
「初期補正情報」は、チップホルダ１２に対するホイールチップ１２ｅの取り付け誤差に起因したスクライブ位置のずれをキャンセルするために、個々のホイールチップ１２ｅごとに取り付け誤差を計測して、予め記録するようにした校正用の情報である。
これらの情報は、コード１２ｉがコードリーダ１７ｃによって読み取られたときに復元される（デコード）。

また、基板加工装置Ａでスクライブ加工を行う際の動作内容を記述したスクライブレシピＳＤが、スクライブ加工の種類ごとに作成され、コンピュータ１９のデータ保持部２４（ハードディスク等の記録媒体）に記録されている。
スクライブレシピＳＤは、これから実行しようとするスクライブ加工に適合したレシピの１つが選択されると、制御部２０がそれを読み込むことで、スクライブレシピＳＤに記述された内容に基づいて装置各部に処理命令が送られ、記述内容に沿ったスクライブ処理が実行されるようになる。

図１７は、コンピュータ１９に記憶されたスクライブレシピＳＤの一例を示す図である。各スクライブレシピＳＤには、レシピＮｏ．１〜Ｎｏ．４のようにレシピごとに識別するための番号が付されている。それぞれのスクライブレシピＳＤには、スクライブ加工で実行する動作内容を定めた作業情報をスクライブデータ２７として記述してあり、さらにそのスクライブ加工に使用可能なホイールチップの型式を特定する許容型式情報２６をスクライブデータ２７に関連付けて記憶させてある。
具体的には、許容型式情報２６として、使用可能なホイールチップ１２ｅの型式のデータが１つ（あるいは複数）記述してある。図１７で例示した許容型式情報「Ｄ３．０Ｔ１．１Ｈ１．４」では、直径３．０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ、内径１．４ｍｍであるホイールチップ１２ｅが当該スクライブレシピに適合していることを示している。
許容型式情報２６に記述された型式と、チップホルダ１２に付されたコード１２ｉに「型式の情報」として含まれているデータとは同一形式の情報である。したがって、コード１２ｉを読み取ることで、許容型式情報２６に合致する型式のホイールチップ１２ｅを探し出すことができるようになっている。これら以外にも刃先の角度や刃先の形状（溝付き刃先、溝なし刃先、溝ピッチなど）、材料などを許容型式情報２６に含めてもよい。

また、スクライブデータ２７には、スクライブ加工の際に刃先をどこから切りだすかを特定する位置情報（「外切り」「内切り」の区別と開始位置の情報）や、基板サイズの情報、基板をテーブルに載せて位置合わせするときに必要なアライメント位置情報などが記述されている。これら以外にも、１つの基板にスクライブラインを複数本並行して形成するときは、それらのピッチ、本数などが必要に応じて記述されている。

ここで、スクライブデータ２７の１つとして記述されている（「外切り」と「内切り」による）開始位置の情報について説明する。「外切り」は、図１５（ａ）に示すように、ホイールチップ１２ｅの最下端を基板Ｗの表面（上面）より僅かに下方まで降下させた状態で、基板Ｗの端縁の外側位置（スクライブ開始位置）にセットする。そしてセットした位置から水平移動させ、基板端部に衝突させて乗り上げ、さらに所定のスクライブ圧で押圧しながら水平移動させてスクライブを行う。一方「内切り」は、図１５（ｂ）に示すように、基板の端縁から内側（スクライブ開始位置）にてホイールチップ１２ｅを上方から下降させて基板に所定のスクライブ圧で当接させ、押圧しながら水平移動させてスクライブを行う。この「外切り」と「内切り」とは、それぞれ長所短所を有し、基板の種類や厚み、用途によって使い分けられている。

新規にスクライブデータ２７を作成するときは、まず「外切り」か「内切り」かのスクライブ方式を決定し、「外切り」の場合は基板の端縁からスクライブ開始位置までの距離を「＋」値としてその数値を、また「内切り」の場合は基板の端縁からスクライブ開始位置までの距離を「−」値としてその数値を入力し、スクライブデータ２７に記述する。スクライブデータ２７が記述されると、その「外切り」または「内切り」に適したホイールチップが定まるので、そのホイールチップの型式が許容型式情報２６として記述されることになる。このようにして許容型式情報２６とスクライブデータ２７とが関連付けられた１つのスクライブレシピＳＤが作成される。

そして加工時には、レシピ選択ボタン２５（図１４参照）で、既にデータ保持部２４に記憶されている複数のスクライブレシピから希望するレシピ番号を選択できるようにしてある。なお、ここではレシピの選択手段として選択ボタン２５を示したが、その他の方法、例えばコンピュータ１９のモニタ上に各種レシピを表示させてこれを選択するなどの方法で選択することも勿論可能である。

続いて、チップホルダ１２の取付動作について説明する。
使用中のホイールチップ１２ｅの累積走行距離が交換時期に達したときや別仕様のホイールチップ１２ｅに交換するときは、基板加工装置Ａが停止された後、ロボット１７によりホイールチップ１２ｅの交換が行われる。その際、制御部２０は、スクライブレシピＳＤに記述された許容型式情報２６を参照し、使用可能なホイールチップの型式に関する信号をロボットに送出する。すると、ロボット１７は、付帯のリーダ１７ｃにより載置台１６のチップホルダ収納体１５にストックしてあるチップホルダ１２のコード１２ｉを読み取って、型式が合致するホイールチップを有するチップホルダ１２を選択して抜き出し、ホルダジョイント１３に取り付ける。

図１６は、使用するスクライブレシピを選択してスクライブを開始するまでの工程を示すフローチャートである。まず、コンピュータ１９の選択ボタン２５で希望するスクライブレシピＳＤを選択（Ｓ１）すると、選択されたスクライブレシピＳＤに記述された許容型式情報２６が参照されて、そのレシピに使用可能なホイールチップ１２ｅの型式が決定される（Ｓ２）。ホイールチップ１２ｅが決定されると、ロボットアーム１７ａが、ホルダジョイント１３に前回使用のチップホルダが取り付けてあればこれを取り外して別に用意してある収納ボックスに移した後、載置台１６にチップホルダ１２を取りに行く（Ｓ３）。そして、リーダ１７ｃでチップホルダ１２のコード１２ｉを読み取る。読み取られたコード１２ｉにはホイールチップ１２ｅの種類を特定する型式情報が含まれているので、もし、読み取られたコード１２ｉに含まれる型式情報がスクライブレシピＳＤに記述された許容型式情報２６と異なっていれば、次のチップホルダ１２に移動して再度コード１２ｉを読み取る動作を繰り返す。こうして、スクライブレシピＳＤに記述された許容型式情報２６に一致する型式情報を有するチップホルダ１２を探し出して選択する（Ｓ４）。続いて、選択されたチップホルダ１２を、ロボットアーム１７ａでチップホルダ収納体１５から抜き取る（Ｓ５）。抜き取ったチップホルダ１２をスクライブヘッド１０まで運んでホルダジョイント１３に取り付ける（Ｓ６）。この後、スクライブレシピＳＤのスクライブデータ２７に記述された作業情報に沿ってスクライブ加工が自動的に開始される（Ｓ７）。
このような処理を行うことで、スクライブレシピＳＤの許容型式情報に適合したホイールチップを有するチップホルダだけがロボットにより選択されて取り付けられるので、誤ったチップホルダ１２が取り付けられるという不具合を防止できる。

以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものではなく、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。

例えば、スクライブレシピＳＤの許容型式情報２６に複数の型式が含まれるようにしてもよい。その場合、リーダ１７ｃでチップホルダ１２のコード１２ｉを読み取る際に、載置台１６に置かれている各チップホルダ収納体１５を一巡するように移動してすべてのチップホルダ１２のコード１２ｉを読み取ってから、次の加工に使用する１つのチップホルダを決定するようにすればよい。この場合には、許容型式情報に含める複数の型式に優先順位を設定しておくこともできる。

本発明は、基板の表面にホイールチップを押しつけながらスクライブすることにより、基板に分断用のスクライブラインを加工したり分断したりする基板加工装置に利用することができる。

Ａ 基板加工装置
Ｗ 基板
１ テーブル
１０ スクライブヘッド
１２ チップホルダ
１２ｂ 平坦部
１２ｉ コード
１２ｅ ホイールチップ
１３ ホルダジョイント
１５ チップホルダ収納体
１６ 載置棚
１７ ロボット
１９ コンピュータ
２５ レシピ選択ボタン

Claims (5)

1. ホイールチップを保持するとともに当該ホイールチップの種類を識別する型式を記録したコードが付されたチップホルダが、当該チップホルダの着脱が可能なスクライブヘッドのホルダジョイントに取り付けられた状態でスクライブ加工を行う基板加工部と、
   所定の載置場所に載置された複数のチップホルダの内から前記スクライブ加工に用いるチップホルダを取り出して前記ホルダジョイントに取り付けるチップホルダ取付ロボットと、
   前記基板加工部によるスクライブ加工の制御及び前記チップホルダ取付ロボットによるチップホルダのホルダジョイントへの取り付けの制御を行う制御部を備えた基板加工システムであって、
   スクライブ加工の種類ごとに、スクライブ加工の動作内容を定めた作業情報と当該スクライブ加工に使用可能な型式のホイールチップを特定する許容型式情報とを関連付けたスクライブレシピを記憶するデータ保持部と、
   前記スクライブレシピを作成するときの入力を行う入力部と、
   記憶されたスクライブレシピのいずれかを選択するレシピ選択部と、
   前記チップホルダに付されたコードを読み取るリーダとを備え、
   前記制御部は、選択されたスクライブレシピの許容型式情報に基づいて、適合するホイールチップを保持したチップホルダを決定するとともに、前記リーダで載置場所のチップホルダに付されたコードを読み取って適合するチップホルダを前記チップホルダ取付ロボットにより前記ホルダジョイントに取り付ける制御を行うことを特徴とする基板加工システム。
2. 前記許容型式情報に、複数のホイールチップの型式が含まれる請求項１に記載の基板加工システム。
3. 前記リーダはチップホルダ取付ロボットのチップホルダを保持する機構の近傍に取り付けられる請求項１または請求項２に記載の基板加工システム。
4. 基板をスクライブ加工するためのホイールチップを保持するとともに、保持するホイールチップの型式を記録したコードを有するチップホルダの基板加工装置への取付方法であって、
   （ａ）前記基板加工装置に接続されたコンピュータに、スクライブ加工の動作内容を定めた作業情報と、当該スクライブ加工に使用可能な型式のホイールチップを特定する許容型式情報とを関連付けて記憶させたスクライブレシピを、スクライブ加工の種類ごとに設定するステップと、
   （ｂ）スクライブ加工の実行時に前記スクライブレシピを選択するステップと、
   （ｃ）選択されたスクライブレシピに含まれる許容型式情報に適合するホイールチップを決定するステップと、
   （ｄ）所定の載置場所に載置されたチップホルダの前記コードをリーダで読み取って、前記ステップ（ｃ）で決定されたホイールチップを保持するチップホルダを取り出し前記基板加工装置に取り付けるステップ
   とからなるチップホルダの取付方法。
5. 前記許容型式情報に、複数のホイールチップの型式が含まれる請求項４に記載のチップホルダの取付方法。

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