JP6178709B2 - 切削装置及びセットアップ方法 - Google Patents

Description

本発明は、板状ワークを切削する切削装置、及び、切削時の切込み方向の原点位置を設定するセットアップ方法に関する。

従来、半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等を分割予定ラインに沿って切断するために、ダイサーと呼ばれる切削装置が用いられている。

この切削装置は、半導体ウェーハ等の被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、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を備えた切削手段と、切削ブレードをチャックテーブルの保持面に対して垂直な切り込み送り方向に移動せしめる切り込み送り手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる加工送り手段とを具備している。

そして、切削装置において、切削ブレードの切り込み量を設定する基準となる切削ブレードの原点（特許文献１では基準位置）を検出するための原点検出機構を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の原点検出機構では、切削ブレードを回転させつつチャックテーブルに向けて下降させ、切削ブレードがチャックテーブルの金属枠部分に接触した際（切り込んだ際）に電気的導通が生じて電流検出回路に電流が流される構成とし、この電流の流れに伴うよる電圧変動が検出される構成としている。そして、電流変動が検出された時点における切削ブレードの切り込み位置が原点として設定される構成としている。

他方、特許文献２に開示されるように、チャックテーブルの交換等による保持面の高さ変動が無い場合において、消耗や交換によって変動する切削ブレードの刃先位置を、光学センサーを用いた非接触式の検出機構で検出することが知られている（特許文献２参照）。

登録実用新案第２５９７８０８号 特許４５９００５８号

しかし、特許文献１の原点検出機構では、チャックテーブルの金属枠部分に切削ブレードを接触させるため、切削ブレードが金属枠部分に切り込むことになり、刃先に金属材料が付着し、刃先の状態を悪化させてしまうという課題があった。

また、特許文献２のような非接触式の検出機構を備えた場合であっても、交換等によってチャックテーブルの保持面の高さ変動が生じ、原点の設定をし直すための所謂「セットアップ作業」が必要となった場合には、特許文献１に開示されるような原点検出機構によるチャックテーブルの保持面の高さ位置の検出と、特許文献２に記載されるような検出機構による非接触式の検出の両方を行い、チャックテーブルの保持面と、切削ブレードの刃先位置を検出する非接触式の検出機構の検出位置の差を割り出しておく必要がある。このため、切削ブレードをチャックテーブルに切り込ませる工程を無くすことができないものであった。

さらに、特許文献１に開示されるような原点検出機構が用いられる場合では、切削ブレードに導電性があることが前提となるが、近年、導電性を有さない切削ブレードの使用がなされている。

このような導電性を有さない切削ブレードが使用される場合には、まず、原点検出を行うために導電性を有する別の切削ブレードで検出作業を行った後、導電性を有さない切削ブレードに交換する作業工程が必要となり、工程が増えてしまうとういう課題があった。

また、誤って導電性を有さない切削ブレードで検出作業を実施してしまった場合には、チャックテーブルに切り込んでも電気的導通がなされないため、切り込みが過度に進行してしまうことにもなってしまう。このようなことがあると、切削ブレードが取り付けられるスピンドルがチャックテーブルに接触してしまい、スピンドルを破損させてしまうおそれがある。

さらに、特許文献１に開示されるような原点検出機構においては、抵抗値が比較的高い切削ブレードでも接触時の電気的導通を検出できるよう設定しているため、抵抗値の低い水等の切削液がチャックテーブル上にある場合には、その水に接触した時点でも、原点として誤検出がされてしまうという課題があった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、チャックテーブルに切削ブレードが接触する際の切削ブレードの高さを規定する原点を検出するセットアップ作業を行う際に、切削ブレードがチャックテーブルに切り込む工程を一切無くすことを可能とし、切削ブレードの刃先の状態を悪化させたり、切削液による誤検出といった不具合がなく、さらに、導電性のない切削ブレードの導入を可能とする切削装置を提供することである。

第一の発明は、板状ワークを保持面で保持するチャックテーブルと、スピンドルに装着された切削ブレードを回転させて、該チャックテーブルに保持された該板状ワークを切削する切削手段と、該切削手段を該チャックテーブルに対して接近し若しくは離間する切込み送り方向に移動させる切込み送り手段と、該切込み送り手段によって移動した該切削手段の位置を認識する位置認識部と、発光する発光部と、遮光物体が進入可能な進入部を隔てて該発光部と対峙し該発光部が発光した光を受光する受光部とを有し、該受光部が受光した光の受光量に基づいて該進入部に遮光物体が進入したことを検知する物体検知部と、該チャックテーブルと該切削手段とが接触したことを検知する検知部と、を備えた切削装置であって、該物体検知部の該発光部及び該進入部及び該受光部は、該スピンドルの回転軸の該切込み送り方向に配置され、該切削手段は、該切削ブレードと外径が同じ円弧を有する形状で、遮光性と導電性とを有し、該スピンドルの回転軸の該切込み送り方向に配置された擬似ブレードを有し、該切削装置は、更に、該擬似ブレードが該チャックテーブルに接触したことを該検知部により検知したとき該位置認識部により認識した該切削手段の位置を記憶する第１の記憶部と、該擬似ブレードが該物体検知部の該進入部に進入したことを該物体検知部により検知したときに該位置認識部により認識した該切削手段の位置を記憶する第２の記憶部と、該第１の記憶部が記憶した位置と、該第２の記憶部が記憶した位置との差を算出することにより、該チャックテーブルの該保持面と、該進入部に該擬似ブレードが進入したことを該物体検知部が検知する位置との間の該切込み送り方向における距離を求める算出部と、を備えた。

第二の発明は、前記切削装置を用いて、前記スピンドルに装着された前記切削ブレードが前記チャックテーブルの前記保持面に接触するときの前記切込み送り手段によって移動した前記切削手段の位置を算出して、原点位置とするセットアップ方法であって、該切込み送り手段が該切削手段を移動させることにより、前記擬似ブレードを該チャックテーブルに接触させ、前記検知部が導通を検知したときに前記位置認識部が認識した位置を、前記第１の記憶部が記憶する第１の記憶工程と、該切込み送り手段が該切削手段を移動させることにより、該擬似ブレードを前記進入部に進入させ、前記物体検知部が進入を検知したときに該位置認識部が認識した位置を、前記第２の記憶部が記憶する第２の記憶工程と、該第１の記憶工程で該第１の記憶部が記憶した位置と、該第２の記憶工程で該第２の記憶部が記憶した位置との差を、前記算出部が算出する第１の算出工程と、該切込み送り手段が該切削手段を移動させることにより、該切削ブレードを該進入部に進入させ、該物体検知部が進入を検知したときに該位置認識部が認識した位置と、該第１の算出工程で該算出部が算出した差とに基づいて、該算出部が該原点位置を算出する第２の算出工程と、を備えた。

本発明に係る切削装置によれば、擬似ブレードがチャックテーブルに接触したときの切削手段の位置と、擬似ブレードが物体検知部に進入したときの切削手段の位置とに基づいて、切込み送り方向における距離を算出するので、切削ブレードが物体検知部に進入したときの位置がわかれば、切削ブレードがチャックテーブルに接触するときの切削手段の位置を求めることができる。したがって、切削ブレードをチャックテーブルに接触させずに切削手段の原点を設定することができるため、切削ブレードの先端に金属が付着するなど刃先の状態が悪化するのを防ぎ、切削液による誤検出を防ぐことができる。
また、本発明に係るセットアップ方法によれば、擬似ブレードがチャックテーブルに接触したときの切削手段の位置と、擬似ブレードが物体検知部に進入したときの切削手段の位置との差を算出し、算出した差と、切削ブレードが物体検知部に進入したときの切削手段の位置とに基づいて、原点位置を算出するので、切削ブレードをチャックテーブルに接触させる必要がなく、切削ブレードの先端に金属が付着するなど刃先の状態が悪化するのを防ぎ、切削液による誤検出を防ぐことができる。また、導電性のない切削ブレードを装着したままでもセットアップをすることができるので、セットアップ作業の工程数を抑え、スピンドルの破損を防ぐことができる。

切削装置を示す斜視図。 切削装置を示す側面図及び背面図。 セットアップ方法を示すフローチャート。 第１の記憶工程を示す側面図。 第２の記憶工程及び第１の算出工程を示す側面図。 第２の算出工程を示す側面図。 別の切削装置の切削手段を示す側面図及び背面図。 更に別の切削装置における第１の記憶工程を示す側面図。 更に別の切削装置における第２の記憶工程を示す側面図。

図１に示す切削装置１０は、ウェーハなどの板状ワークを保持するチャックテーブル１１と、チャックテーブル１１に保持された板状ワークを切削する切削手段１２と、切削手段１２を±Ｚ方向に移動させる切込み送り手段１３と、発光部４１と受光部４２との間に物体が進入したことを検知する物体検知部１４と、切削手段１２及び切込み送り手段１３を±Ｙ方向に移動させる割出し送り手段１５と、チャックテーブル１１を±Ｘ方向に移動させる切削送り手段１６とを備え、チャックテーブル１１に保持された板状ワークに設けられた分割予定ラインに沿って板状ワークを切削することにより、板状ワークを切断することができる。

チャックテーブル１１は、ＸＹ平面に平行な保持面１１１を有し、保持面１１１に載置された板状ワークを吸引して保持することができる。

切削手段１２は、スピンドル２１の先端に切削ブレード２０が装着され、±Ｙ方向に平行な回転軸を中心として切削ブレード２０を回転させて、板状ワークを切削する。

切込み送り手段１３は、±Ｚ方向に平行なねじ軸をモータ３１が回転させることにより、ねじ軸に係合した移動部３３がガイド３４に案内されて±Ｚ方向に移動する構成となっている。切削手段１２は、移動部３３に固定され、移動部３３の移動に伴って±Ｚ方向（切込み送り方向）に移動する。切込み送り手段１３は、切削手段１２を−Ｚ方向に移動させることによりチャックテーブル１１に接近させ、切削手段１２を＋Ｚ方向に移動させることによりチャックテーブル１１から離間させる。

割出し送り手段１５は、例えばボールねじ機構を有し、±Ｙ方向に平行なねじ軸５２をモータ５１が回転させることにより、ねじ軸５２に係合した移動部５３がガイド５４に案内されて±Ｙ方向（割出し送り方向）に移動する構成となっている。切込み送り手段１３は、移動部５３に固定され、移動部５３の移動に伴って±Ｙ方向に移動し、切削手段１２は、切込み送り手段１３の移動に伴って±Ｙ方向に移動する。

切削送り手段１６は、例えばボールねじ機構を有し、±Ｘ方向に平行なねじ軸６２をモータ６１が回転させることにより、ねじ軸６２に係合した移動部６３がガイド６４に案内されて±Ｘ方向（切削送り方向）に移動する構成となっている。チャックテーブル１１は、移動部６３に固定され、移動部６３の移動に伴って±Ｘ方向に移動する。

切削装置１０は、分割予定ラインが±Ｘ方向に平行になる向きで板状ワークをチャックテーブル１１が保持し、割出し送り手段１５が切削手段１２を±Ｙ方向に移動させて切削ブレード２０を分割予定ラインの真上に位置付け、切削手段１２が切削ブレード２０を回転させ、位置認識部１７が切削手段１２を−Ｚ方向に移動させて切削ブレード２０を板状ワークに切り込ませ、切削送り手段１６がチャックテーブル１１を±Ｘ方向に切削送りすることにより、分割予定ラインに沿って板状ワークを切削する。

図２に示すように、切削装置１０は、更に、切込み送り手段１３によって移動した切削手段１２の±Ｚ方向における位置を認識する位置認識部１７と、チャックテーブル１１とスピンドル２１とが接触したことを検知する検知部１８と、位置認識部１７が認識した位置を記憶する第１の記憶部９１及び第２の記憶部９２と、切削ブレード２０がチャックテーブル１１に接触するときの切削手段１２の位置（原点位置）を算出する算出部９３とを備えている。切削装置１０は、算出部９３が算出した原点位置を基準として、切削送り手段１６を制御することにより、板状ワークに対する切削ブレード２０の切込み深さを調整する。

位置認識部１７は、例えばエンコーダやリニアスケールなどであり、切込み送り手段１３の移動部３３の位置やモータ３１の回転数などを測定することにより、切削手段１２の切込み送り方向における位置を計測する。

検知部１８は、直流電源などの電源８１と直列に電気接続し、スピンドル２１とチャックテーブル１１とが導通したことを検知する。検知部１８と電源８１との直列回路は、一端が切削手段１２のスピンドル２１に電気接続し、他端がチャックテーブル１１に電気接続している。スピンドル２１とチャックテーブル１１とが導通すると、検知部１８を電流が流れるので、検知部１８は、スピンドル２１とチャックテーブル１１とが導通したことを検知する。

物体検知部１４の発光部４１は、スピンドル２１の回転軸２９の直下（−Ｚ方向）に配置され、＋Ｙ方向へ向けて光を発する。進入部４３は、スピンドル２１の回転軸２９の直下（−Ｚ方向）に配置され、切削ブレード２０が進入可能な幅を有している。受光部４２は、スピンドル２１の回転軸２９の直下（−Ｚ方向）に配置され、進入部４３を隔てて発光部４１と対峙し、発光部４１が発した光を−Ｙ方向から受光する。切削ブレード２０などの遮光性を有する物体が進入部４３に進入すると、発光部４１が発した光が遮られ、受光部４２が受光する光の受光量が減少するので、物体検知部１４は、光の受光量に基づいて進入部４３に遮光物体が進入したことを検知する。

チャックテーブル１１の保持面１１１は、吸引源１１２に接続されている。また、チャックテーブル１１の保持面１１１の周囲には、金属枠１１３が設けられている。金属枠１１３は、保持面１１１と同じ平面上に配置されている。

切削手段１２には、擬似ブレード２２が配設されている。擬似ブレード２２は、例えばＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレスやＳＵＳ４３０などのフェライト系ステンレスなど、導電性と遮光性とを有する材料で形成されている。擬似ブレード２２は、位置決めピン２３によりスピンドル２１の回転軸２９の下方（切込み送り方向）に配置され、取付けねじ２４によりスピンドル２１に固定されている。擬似ブレード２２は、スピンドル２１と電気接続している。擬似ブレード２２がチャックテーブル１１の金属枠１１３に接触すると、スピンドル２１とチャックテーブル１１とが導通し、検知部１８がそのことを検知する。

また、擬似ブレード２２の−Ｚ側の先端は、外径（曲率半径）が切削ブレード２０とほぼ等しい円弧２２１を有する形状に形成されている。円弧２２１の中心は、スピンドル２１の回転軸２９の±Ｚ方向に位置している。擬似ブレード２２の円弧２２１付近は、進入部４３に進入可能な厚さを有する。擬似ブレード２２が進入部４３に進入すると、物体検知部１４がそのことを検知する。

第１の記憶部９１は、擬似ブレード２２がチャックテーブル１１に接触したことを検知部１８が検知したときに位置認識部１７が計測した切削手段１２の±Ｚ方向における位置を記憶する。一方、第２の記憶部９２は、擬似ブレード２２が進入部４３に進入したことを物体検知部１４が検知したときに位置認識部１７が計測した切削手段１２の±Ｚ方向における位置を記憶する。算出部９３は、第１の記憶部９１が記憶した位置と、第２の記憶部９２が記憶した位置との差を算出することにより、チャックテーブル１１の保持面１１１と、進入部４３に擬似ブレード２２が進入したことを物体検知部１４が検知する位置との間の±Ｚ方向における距離を求める。

図３に示すセットアップ方法は、切削手段１２の切込み送り方向の原点位置を求める作業のことであり、初めての場合と、２回目以降の場合とで、処理の内容が異なる。初めての場合とは、例えば切削装置１０の稼動を開始する前や、チャックテーブル１１を交換した場合など、チャックテーブル１１の保持面１１１の高さと、物体検知部１４が物体を検知する高さとの間の関係が不明な場合に行う最初のセットアップ処理のことである。２回目以降の場合とは、切削ブレード２０を交換した場合や、切削により切削ブレード２０が磨耗した場合など、チャックテーブル１１の保持面１１１の高さと物体検知部１４が物体を検知する高さとの間の関係は変わらず、切削ブレード２０だけが変化した場合に行うセットアップ処理のことである。

最初のセットアップ処理の場合は、擬似ブレード２２がチャックテーブル１１に接触したときの切削手段１２の切込み送り方向の位置を記憶する第１の記憶工程９６と、擬似ブレード２２が進入部４３に進入したときの切削手段１２の切込み送り方向の位置を記憶する第２の記憶工程９７と、第１の記憶工程９６で記憶した位置と第２の記憶工程９７で記憶した位置との差を算出する第１の算出工程９８と、切削ブレード２０が進入部４３に進入したときの切削手段１２の位置と第１の算出工程９８で算出した差とに基づいて原点位置を算出する第２の算出工程９９とが実行される。これに対し、２回目以降のセットアップ処理の場合は、最初のセットアップ処理の第１の算出工程９８で算出した差が使えるので、第１の記憶工程９６〜第１の算出工程９８は実行されず、第２の算出工程９９だけが実行される。
以下、図３のフローチャートに沿って、各工程について詳述する。

（１）第１の記憶工程
図４に示すように、切削送り手段１６がチャックテーブル１１を±Ｘ方向に移動させ、割出し送り手段１５が切削手段１２を−Ｙ方向に移動させて、チャックテーブル１１の金属枠１１３の真上に擬似ブレード２２の円弧２２１を位置付ける。次に、切込み送り手段１３が切削手段１２を−Ｚ方向に移動させて、擬似ブレード２２をチャックテーブル１１に接近させる。擬似ブレード２２の円弧２２１が金属枠１１３に接触すると、検知部１８がそのことを検知するので、そのときに位置認識部１７が計測した切削手段１２の±Ｚ方向における位置を、第１の記憶部９１が第１の位置７１として記憶する。その後、切込み送り手段１３は、切削手段１２を＋Ｚ方向に移動させ、擬似ブレード２２と金属枠１１３とを離間させる。

（２）第２の記憶工程
図５に示すように、切削送り手段１６がチャックテーブル１１を±Ｘ方向に移動させ、切削ブレード２０と干渉しない位置に退避させる。また、割出し送り手段１５が切削手段１２を＋Ｙ方向に移動させて、進入部４３の真上に擬似ブレード２２の円弧２２１を位置付ける。次に、切込み送り手段１３が切削手段１２を−Ｚ方向に移動させて、擬似ブレード２２を物体検知部１４に接近させる。擬似ブレード２２の円弧２２１が進入部４３に進入すると、物体検知部１４がそのことを検知するので、そのときに位置認識部１７が計測した切削手段１２の±Ｚ方向における位置を、第２の記憶部９２が第２の位置７２として記憶する。その後、切込み送り手段１３は、切削手段１２を＋Ｚ方向に移動させ、擬似ブレード２２を進入部４３から退避させる。

（３）第１の算出工程
算出部９３は、第１の記憶工程９６で第１の記憶部９１が記憶した第１の位置７１と、第２の記憶工程９７で第２の記憶部９２が記憶した第２の位置７２との差を算出して、図５に示す距離７３として記憶する。距離７３は、擬似ブレード２２がチャックテーブル１１に接触するときの切削手段１２の高さと、擬似ブレード２２が進入部４３に進入するときの切削手段１２の高さとの間の差であるから、保持面１１１の高さと、物体検知部１４が物体の進入を検知する位置の高さとの間の差と等しい。したがって、距離７３を用いれば、切削ブレード２０が進入部４３に進入したことを物体検知部１４が検知したときにおける切削手段１２の±Ｚ方向における位置から、切削ブレード２０がチャックテーブル１１の保持面１１１に接触するときの切削手段１２の±Ｚ方向における位置を算出することができ、切削ブレード２０を実際にチャックテーブル１１に接触させる必要はない。

（４）第２の算出工程
図６に示すように、割出し送り手段１５が切削手段１２を＋Ｙ方向に移動させ、進入部４３の真上に、切削手段１２に装着された切削ブレード２０を位置付ける。次に、切込み送り手段１３が切削手段１２を−Ｚ方向に移動させて、切削ブレード２０を物体検知部１４に接近させる。切削ブレード２０の下端が進入部４３に進入すると、物体検知部１４がそのことを検知するので、そのときに位置認識部１７が計測した切削手段１２の±Ｚ方向における位置を、算出部９３が第３の位置７４として取得する。その後、切込み送り手段１３は、切削手段１２を＋Ｚ方向に移動させ、切削ブレード２０を進入部４３から退避させる。算出部９３は、取得した第３の位置７４から、第１の算出工程９８で記憶した距離７３だけ＋Ｚ方向に離れた位置を算出し、原点位置７５として記憶する。

このようにして、実際に切削ブレード２０をチャックテーブル１１に接触させることなく、切削ブレード２０がチャックテーブル１１の保持面１１１に接触するときの切削手段１２の±Ｚ方向における位置を算出する。切削装置１０は、チャックテーブル１１に保持された板状ワークを切削する際、算出部９３が記憶した原点位置７５を基準として、切削手段１２の切込み送り量を制御する。

切削ブレード２０をチャックテーブル１１に接触させることなく、原点位置７５を求めることができるので、切削ブレード２０をチャックテーブル１１の金属枠１１３に切り込ませる必要がない。このため、切削ブレード２０の刃先に金属材料が付着するなどして切削ブレード２０の刃先の状態が悪化するのを防ぐことができる。

また、切削ブレード２０が導電性を有さない場合であっても、セットアップ処理をすることができるので、セットアップのために切削ブレード２０を交換する必要がなく、セットアップ作業の工程数を減らすことができる。また、切削ブレード２０を導電性を有するものに交換せずにセットアップ作業をしたことによるスピンドル２１の破損を防ぐことができる。

２回目以降のセットアップ処理では、チャックテーブル１１とスピンドル２１との間の導通を検知する必要がないので、保持面１１１の上に切削水がある場合でも、原点位置７５を誤ることはない。

また、擬似ブレード２２を導電性の高い材料で形成すれば、検知部１８が導通を検知する電流の閾値を大きくすることができるので、抵抗の大きい切削水に擬似ブレード２２が接触しても、検知部１８は導通を検知しない。したがって、最初のセットアップ処理時に、保持面１１１の上に切削水がある場合でも、原点位置７５を誤ることはない。

図７に示す切削装置１０Ａは、切削手段１２に代えて、切削手段１２Ａを備える点が図１に示した切削装置１０と異なる。それ以外の点は、切削装置１０と同様である。

切削手段１２Ａは、スピンドル２１の下側に切欠部２１１を有し、擬似ブレード２２は、切欠部２１１の中から−Ｚ方向に向けて配設されている。擬似ブレード２２は、スピンドル２１の回転軸２９の−Ｚ方向に配設され、−Ｚ側の端部が、外径（曲率半径）が切削ブレード２０とほぼ等しい円弧２２１を有する形状に形成されている。切欠部２１１は、擬似ブレード２２を物体検知部１４の進入部４３に進入させたとき、スピンドル２１と物体検知部１４とが干渉するのを防ぐ役割を有している。

擬似ブレード２２を切欠部２１１の中に配設することにより、スピンドル２１の長さにかかわらず、擬似ブレード２２と切削ブレード２０との間の距離を短くすることができる。セットアップ処理時に割出し送り手段１５が切削手段１２を移動させる距離が短くなるので、セットアップ処理にかかる時間を短縮することができる。

なお、切欠部２１１を設けず、擬似ブレード２２をスピンドル２１の側面に配設する構成であってもよいが、スピンドル２１の側面は曲面であるため、擬似ブレード２２の位置合わせをするのが難しくなる場合がある。切欠部２１１を設けて、そのなかに形成された平面に擬似ブレード２２を固定すれば、擬似ブレード２２の位置合わせが容易になるので、好ましい。

図８に示す切削装置１０Ｂは、図２に示した検知部１８及び電源８１に代えて、検知部１８Ｂを備えている。この検知部１８Ｂは、いわゆるタッチセンサーであり、検知部１８Ｂは、切削手段１２Ｂを構成する擬似ブレード２２の上方に配設されている。擬似ブレード２２は、上部が検知室１８０に収容されており、検知部１８Ｂは、検知室１８０の天井部に固定されている。また、検知室１８０の天井部には、バネ１８１の上端が固定されている。一方、バネ１８１の下端は、擬似ブレード２２の上部に連結されており、擬似ブレード２２は、バネ１８１によって下方に付勢されている。擬似ブレード２２は、検知室１８０の下部の開口部分から下方に突出している。

（１−２）第１の記憶工程
チャックテーブル１１の金属枠１１３の真上に擬似ブレード２２の円弧２２１を位置付け、切込み送り手段１３が切削手段１２Ｂを−Ｚ方向に移動させて、図８に示すように、切削手段１２Ｂを構成する擬似ブレード２２をチャックテーブル１１に接近させ、擬似ブレード２２の円弧２２１を金属枠１１３に接触させる。擬似ブレード２２の円弧２２１が金属枠１１３に接触した後もさらに切削手段１２Ｂを−Ｚ方向に下降させると、バネ１８１の収縮をともなって擬似ブレード２２が検知部１８Ｂとの関係で相対的に上昇するため、やがて擬似ブレード２２の上端が検知部１８Ｂに接触し、検知部１８Ｂがこのことを検知する。

擬似ブレード２２の円弧２２１が金属枠１１３に最初に接触してから擬似ブレード２２の上端が検知部１８Ｂに接触するまでの切削手段１２Ｂの−Ｚ方向の下降量は一定の値であるため、擬似ブレード２２の上端が検知部１８Ｂに接触しそのことを検知部１８Ｂが検知したときの切削手段１２の切込み送り方向の位置から、当該一定の値を差し引きすることで、擬似ブレード２２が金属枠１１３に接触した瞬間の切削手段１２Ｂの切削送り方向の位置を算出し、この値を第１の記憶部９１が第１の位置として記憶する。その後、切込み送り手段１３は、切削手段１２Ｂを＋Ｚ方向に移動させ、擬似ブレード２２と金属枠１１３とを離間させる。

（２−２）第２の記憶工程
図９に示すように、バネ１８１によって擬似ブレード２２が下方に付勢された状態で、進入部４３の真上に擬似ブレード２２の円弧２２１を位置付け、図２に示した切込み送り手段１３が切削手段１２Ｂを−Ｚ方向に移動させて、擬似ブレード２２を物体検知部１４に接近させる。擬似ブレード２２の円弧２２１が進入部４３に進入すると、物体検知部１４がそのことを検知するので、そのときに位置認識部１７が計測した切削手段１２Ｂの±Ｚ方向における位置を、第２の記憶部９２が第２の位置として記憶する。その後、切込み送り手段１３は、切削手段１２Ｂを＋Ｚ方向に移動させ、擬似ブレード２２を進入部４３から退避させる。

第１の記憶工程及び第２の記憶工程の後、前記同様、第１の記憶工程及び第２の記憶工程で記憶した第１の位置と第２の位置とを用いて第１の算出工程及び第２の算出工程を実行し、切削手段１２の切込み送り方向の原点位置を算出する。

以上のように、擬似ブレード２２の位置は、スピンドル２１の回転軸２９に対して切込み送り方向であればよい。そうであれば、切削手段１２，１２Ａと物体検知部１４とを相対的に切削送り方向に移動させる必要がない。これにより、物体検知部１４を切削装置の基台に固定することができる。切削送り方向において、切削手段と物体検知部１４とを位置合わせする必要がないので、セットアップ処理にかかる時間を短縮することができる。

擬似ブレード２２の±Ｚ方向における位置は、特に限定しないが、円弧２２１の下端が切削ブレード２０の下端よりも高い位置にあれば、板状ワークを切削する際、擬似ブレード２２と板状ワークやチャックテーブル１１とが干渉しないので、望ましい。物体検知部１４が物体の進入を検知する位置の高さも、特に限定しないが、チャックテーブル１１の保持面１１１の高さよりも低い位置であれば、板状ワークを切削する際、スピンドル２１と物体検知部１４とが干渉しないので、望ましい。

擬似ブレード２２は、切削ブレード２０と同じ外径の円弧２２１を有する形状でなくてもよいが、切削ブレード２０と同じ外径の円弧２２１を有する形状であれば、擬似ブレード２２が進入部４３に進入したときと、切削ブレード２０が進入部４３に進入したときとで、受光部４２が受光する光の受光量が同じように変化する。これにより、進入部４３に進入した物体が切削ブレード２０であるか擬似ブレード２２であるかにかかわらず、進入部４３の同じ位置まで物体が進入した時点で、物体検知部１４が物体の進入を検知する。したがって、物体検知部１４が物体の進入を検知する位置の差に起因する誤差の発生を防ぐことができる。

擬似ブレード２２の材質は、ステンレスに限らず、遮光性を有する材質であればよいが、錆びにくい材質であることが望ましい。図２に示した検知部１８のように、電気的導通によって接触を検知する構成である場合は、擬似ブレード２２は、遮光性に加えて導通性を有する材質によって形成される。また、樹脂のような変形しやすい材質ではなく、変形しにくい材質のほうが、導通が確実に行われ、原点位置の算出精度が高くなるので、望ましい。切削ブレード２０と異なり、擬似ブレード２２は回転しないので、擬似ブレード２２をチャックテーブル１１に接触させても、チャックテーブル１１に傷や凹みが形成されることはない。また、ＳＵＳ４３０のように熱膨張しにくい材質のほうが、温度変化による原点位置の算出誤差が小さくなるので、望ましい。

算出部９３とは別に距離記憶部を設け、第１の算出工程９８で算出部９３が算出した距離７３を距離記憶部が記憶する構成であってもよい。また、第３の記憶部を設け、第２の算出工程９９で位置認識部１７が計測した第３の位置７４を第三の記憶部が記憶する構成であってもよい。また、算出部９３とは別に原点位置記憶部を設け、第２の算出工程９９で算出部９３が算出した原点位置７５を原点位置記憶部が記憶する構成であってもよい。

１０，１０Ａ 切削装置、
１１ チャックテーブル、１１１ 保持面、１１２ 吸引源、１１３ 金属枠、
１２，１２Ａ，１２Ｂ 切削手段、２０ 切削ブレード、２１ スピンドル、
２１１ 切欠部、
２２ 擬似ブレード、２２１ 円弧、２３ 位置決めピン、２４ 取付けねじ、
２９ 回転軸、
１３ 切込み送り手段、１５ 割出し送り手段、１６ 切削送り手段、
３１，５１，６１ モータ、３３，５３，６３ 移動部、３４，５４，６４ ガイド、
５２，６２ ねじ軸、
１４ 物体検知部、４１ 発光部、４２ 受光部、４３ 進入部、
１７ 位置認識部、７１ 第１の位置、７２ 第２の位置、７３ 距離、
７４ 第３の位置、７５ 原点位置、
１８，１８Ｂ 検知部、１８０ 検知室、１８１ バネ、８１ 電源、
９１ 第１の記憶部、９２ 第２の記憶部、９３ 算出部、
９６ 第１の記憶工程、９７ 第２の記憶工程、９８ 第１の算出工程、
９９ 第２の算出工程

Claims (2)

1. 板状ワークを保持面で保持するチャックテーブルと、
   スピンドルに装着された切削ブレードを回転させて、該チャックテーブルに保持された該板状ワークを切削する切削手段と、
   該切削手段を該チャックテーブルに対して接近若しくは離間する切込み送り方向に移動させる切込み送り手段と、
   該切込み送り手段によって移動した該切削手段の位置を認識する位置認識部と、
   発光する発光部と、遮光物体が進入可能な進入部を隔てて該発光部と対峙し該発光部が発光した光を受光する受光部とを有し、該受光部が受光した光の受光量に基づいて該進入部に遮光物体が進入したことを検知する物体検知部と、
   該チャックテーブルと該切削手段とが接触したことを検知する検知部と、
   を備えた切削装置であって、
   該物体検知部の該発光部及び該進入部及び該受光部は、該スピンドルの回転軸の該切込み送り方向に配置され、
   該切削手段は、
   該切削ブレードと外径が同じ円弧を有する形状で、遮光性と導電性とを有し、該スピンドルの回転軸の該切込み送り方向に配置された擬似ブレードを有し、
   該切削装置は、更に、
   該擬似ブレードが該チャックテーブルに接触したことを該検知部により検知したときに該位置認識部により認識した該切削手段の位置を記憶する第１の記憶部と、
   該擬似ブレードが該物体検知部の該進入部に進入したことを該物体検知部により検知したときに該位置認識部により認識した該切削手段の位置を記憶する第２の記憶部と、
   該第１の記憶部が記憶した位置と、該第２の記憶部が記憶した位置との差を算出することにより、該チャックテーブルの該保持面と、該進入部に該擬似ブレードが進入したことを該物体検知部が検知する位置との間の該切込み送り方向における距離を求める算出部と、
   を備えた、切削装置。
2. 請求項１記載の切削装置を用いて、前記スピンドルに装着された前記切削ブレードが前記チャックテーブルの前記保持面に接触するときの前記切込み送り手段によって移動した前記切削手段の位置を算出して、原点位置とするセットアップ方法であって、
   該切込み送り手段が該切削手段を移動させることにより、前記擬似ブレードを該チャックテーブルに接触させ、前記検知部が接触を検知したときに前記位置認識部が認識した位置を、前記第１の記憶部が記憶する第１の記憶工程と、
   該切込み送り手段が該切削手段を移動させることにより、該擬似ブレードを前記進入部に進入させ、前記物体検知部が進入を検知したときに該位置認識部が認識した位置を、前記第２の記憶部が記憶する第２の記憶工程と、
   該第１の記憶工程で該第１の記憶部が記憶した位置と、該第２の記憶工程で該第２の記憶部が記憶した位置との差を、前記算出部が算出する第１の算出工程と、
   該切込み送り手段が該切削手段を移動させることにより、該切削ブレードを該進入部に進入させ、該物体検知部が進入を検知したときに該位置認識部が認識した位置と、該第１の算出工程で該算出部が算出した差とに基づいて、該算出部が該原点位置を算出する第２の算出工程と、
   を備えた、セットアップ方法。

Images