JP6244248B2

JP6244248B2 - Cutting equipment

Info

Publication number: JP6244248B2
Application number: JP2014076159A
Authority: JP
Inventors: 高橋　聡; 聡高橋
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2017-12-06
Anticipated expiration: 2034-04-02
Also published as: JP2015198191A

Description

本発明は、被加工物を切削する切削装置に関する。 The present invention relates to a cutting device for cutting a workpiece.

スピンドルに装着された切削ブレードを高速回転させて被加工物に切り込ませることにより被加工物を切削する切削装置においては、切削砥石で形成された切り刃部が切削ブレードの外周部分に形成されており、この切り刃部には、加工により磨耗や欠けが生じる。切り刃部が磨耗した場合においても被加工物に対する切込み深さを一定とするためには、磨耗量に合わせて切込み量を制御する必要がある。また、切り刃部の磨耗が所定の量に達したり、切り刃部に欠けが生じたりした場合は、切削ブレードを交換する必要がある。そこで、切削加工中に切り刃部を撮像し、その画像を解析して切り刃部の先端の位置を検出し、切り刃部の磨耗や欠けを検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。 In a cutting device that cuts a workpiece by rotating the cutting blade mounted on the spindle at a high speed and cutting the workpiece, a cutting blade portion formed of a cutting grindstone is formed on the outer peripheral portion of the cutting blade. The cutting blade portion is worn or chipped by processing. Even when the cutting blade portion is worn, in order to make the depth of cut with respect to the workpiece constant, it is necessary to control the cut amount in accordance with the wear amount. Further, when the wear of the cutting blade portion reaches a predetermined amount or when the cutting blade portion is chipped, it is necessary to replace the cutting blade. Therefore, a technique has been proposed in which the cutting edge is imaged during cutting, the image is analyzed to detect the position of the tip of the cutting edge, and wear or chipping of the cutting edge is detected (for example, patents). Reference 1 and Patent Reference 2).

特開２００７−４２８５５号公報JP 2007-42855 A 特開２００７−１５２５３１号公報JP 2007-152531 A

しかし、切削加工中に切り刃部を撮像した画像を解析して切り刃部の先端の位置を検出する方法では、切削時に飛び散る切削水の飛沫の影響で画像に写る切り刃部の位置がずれてしまい、切り刃部の磨耗量を正しく検出できない場合がある。 However, in the method of detecting the position of the tip of the cutting blade by analyzing the image obtained by imaging the cutting blade during the cutting process, the position of the cutting blade shown in the image is shifted due to the influence of the splash of cutting water splashed during cutting. As a result, the amount of wear of the cutting blade may not be detected correctly.

本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、切削加工中に切り刃部の磨耗量を正しく検出することを目的とする。 The present invention has been considered in view of such a problem, and an object of the present invention is to correctly detect the wear amount of the cutting edge portion during cutting.

本発明に係る切削装置は、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に対して切削水を供給しながら、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被加工物を切削する切削手段と、該切削ブレードの外周部分に設けられた切り刃部を検出するブレード検出手段と、
を備えた切削装置であって、該ブレード検出手段は、該切削ブレードと略同一の厚さを有し、該切り刃部の先端から所定の距離だけ離間した位置に該切り刃部に対峙して配置された基準プレートと、該基準プレートの先端と該切り刃部の先端とを含む範囲を撮像する撮像部と、該切り刃部を挟んで該撮像部に対向して配置された発光部と、該撮像部が撮像した画像を解析して、該基準プレートの先端と該切り刃部の先端との間の距離を求める画像処理部と、を備える。 A cutting apparatus according to the present invention rotates a cutting blade mounted on a spindle while supplying cutting water to a chuck table that holds a workpiece and the workpiece held on the chuck table, Cutting means for cutting the workpiece held on the chuck table; blade detecting means for detecting a cutting edge portion provided on an outer peripheral portion of the cutting blade;
The blade detecting means has substantially the same thickness as the cutting blade, and is opposed to the cutting blade portion at a position separated from the tip of the cutting blade portion by a predetermined distance. A reference plate, an imaging unit for imaging a range including a tip of the reference plate and a tip of the cutting blade, and a light emitting unit arranged to face the imaging unit with the cutting blade interposed therebetween And an image processing unit that analyzes an image captured by the imaging unit and obtains a distance between the tip of the reference plate and the tip of the cutting blade.

少なくとも、前記切り刃部の先端と前記基準プレートの先端との間隔の基準値と、該基準値に対する変化の許容範囲と、を記憶する記憶部と、前記画像処理部が求めた該切り刃部の先端と該基準プレートの先端との距離と該記憶部が記憶した基準値との差が、該記憶部に記憶した許容範囲内であるか否かを判断し、該差が該許容範囲外である場合は該切り刃部が磨耗したと判断する磨耗判断部と、を備えることが好ましい。
また、前記切り刃部が磨耗したと前記磨耗判断部が判断した場合に前記切削ブレードの磨耗を通知する通知部を備えることが好ましい。
前記切削ブレードの回転数を検出する回転数検出部と、前記発光部を点滅させる点滅制御部とを備え、該点滅制御部は、該回転数検出部が検出した回転数に応じて、前記切り刃部の静止画像を前記撮像部が撮像するように前記発光部を点滅させることが好ましい。 A storage unit that stores at least a reference value of a distance between the tip of the cutting blade part and the tip of the reference plate, and an allowable range of change with respect to the reference value; and the cutting blade part obtained by the image processing unit Whether or not the difference between the distance between the tip of the reference plate and the tip of the reference plate and the reference value stored in the storage unit is within the allowable range stored in the storage unit. In this case, it is preferable to include a wear determination unit that determines that the cutting blade portion is worn.
Moreover, it is preferable to provide a notification unit that notifies the wear of the cutting blade when the wear determination unit determines that the cutting blade portion is worn.
A rotation number detecting unit for detecting the rotation number of the cutting blade; and a blinking control unit for blinking the light emitting unit, the blinking control unit according to the number of rotations detected by the rotation number detecting unit. It is preferable that the light emitting unit blinks so that the imaging unit captures a still image of the blade portion.

本発明に係る切削装置では、撮像部が撮像した画像における切り刃部の先端と基準プレートの先端との間の距離を求めるため、飛び散った切削水による光の屈折によって画像上において切り刃部の先端の位置がずれて写っていたとしても、同じ画像上の基準プレートの先端の位置も同方向にずれて写り、両者のずれが相殺された状態で基準プレートの先端と切り刃部の先端との間の距離を求めることができる。したがって、切削水が飛散している切削加工中においても、切り刃部の磨耗量を正しく検出することができる。 In the cutting apparatus according to the present invention, in order to obtain the distance between the tip of the cutting blade portion and the tip of the reference plate in the image picked up by the image pickup portion, the refraction of light by the scattered cutting water causes the cutting blade portion on the image. Even if the position of the tip is shifted, the position of the tip of the reference plate on the same image is also shifted in the same direction. The distance between can be determined. Therefore, it is possible to correctly detect the wear amount of the cutting blade portion even during the cutting process in which the cutting water is scattered.

また、基準プレートの先端と切り刃部の先端との間の距離が許容範囲外となった場合に切り刃部が磨耗したと判断すれば、切削加工を中断するなど必要な措置をすることができる。さらに、切り刃部が磨耗したと判断した場合に切削ブレードの磨耗を通知すれば、適切な時期に切削ブレードを交換することができる。 In addition, if it is determined that the cutting edge is worn when the distance between the tip of the reference plate and the tip of the cutting edge is outside the allowable range, necessary measures such as interrupting the cutting process may be taken. it can. Further, if it is determined that the cutting blade portion has been worn out, the cutting blade can be replaced at an appropriate time by notifying the wear of the cutting blade.

切り刃部の静止画像を撮像部が撮像するように切削ブレードの回転数に応じて発光部を点滅させることにより、画像がより明確となり、基準プレートの先端と切り刃部の先端との間の距離を更に正確に求めることができる。 By flashing the light emitting unit according to the rotation speed of the cutting blade so that the imaging unit captures a still image of the cutting blade unit, the image becomes clearer, and between the tip of the reference plate and the tip of the cutting blade unit The distance can be determined more accurately.

切削装置を示す斜視図。The perspective view which shows the cutting device. 切削手段を示す拡大斜視図。The expansion perspective view which shows the cutting means. 切削ブレードを交換する様子を示す拡大斜視図。The expansion perspective view which shows a mode that a cutting blade is replaced | exchanged. ブレード検出手段を示す側面視断面図。Side surface sectional drawing which shows a blade detection means.

図１に示す切削装置１０は、被加工物であるウェーハ９３を保持するチャックテーブル１１と、チャックテーブル１１に対してウェーハ９３を搬送する搬送手段１２と、チャックテーブル１１に保持されたウェーハ９３を切削する切削手段１３とを備えている。 A cutting apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a chuck table 11 that holds a wafer 93 that is a workpiece, a transfer unit 12 that transfers the wafer 93 to the chuck table 11, and a wafer 93 held on the chuck table 11. Cutting means 13 for cutting.

ウェーハ９３には複数のデバイスが形成されており、ウェーハ９３を分割することにより複数のデバイスチップが形成される。ウェーハ９３がテープ９２に貼着されるとともに、テープ９２の外周部には環状のフレーム９１が貼着され、ウェーハ９３は、テープ９２を介してフレーム９１によって支持される。以下では、ウェーハ９３がテープ９２を介してフレーム９１と一体となったものを、ウェーハユニット９０と称する。 A plurality of devices are formed on the wafer 93, and a plurality of device chips are formed by dividing the wafer 93. The wafer 93 is attached to the tape 92, and an annular frame 91 is attached to the outer peripheral portion of the tape 92, and the wafer 93 is supported by the frame 91 through the tape 92. Hereinafter, the wafer 93 integrated with the frame 91 via the tape 92 is referred to as a wafer unit 90.

チャックテーブル１１は、ＸＹ平面に平行な保持面を有し、保持面に載置されたウェーハユニット９０を保持する。チャックテーブル１１は、±Ｘ方向に移動可能であり、ウェーハユニット９０の着脱を行う着脱位置と、ウェーハユニット９０を切削する切削位置との間を移動可能となっている。 The chuck table 11 has a holding surface parallel to the XY plane, and holds the wafer unit 90 placed on the holding surface. The chuck table 11 is movable in the ± X directions, and is movable between an attachment / detachment position where the wafer unit 90 is attached / detached and a cutting position where the wafer unit 90 is cut.

搬送手段１２は、切削装置１０の前部に載置されたカセット１７に対するウェーハユニット９０の収納及びカセット１７からのウェーハユニット９０の取り出しを行う搬出入部１２ａと、取り出したウェーハユニット９０をチャックテーブル１１に搬送する搬送部１２ｂとから構成されている The conveying means 12 includes a loading / unloading portion 12a for storing the wafer unit 90 with respect to the cassette 17 placed on the front portion of the cutting apparatus 10 and taking out the wafer unit 90 from the cassette 17, and a chuck table 11 It is comprised from the conveyance part 12b conveyed to

図２に示すように、切削手段１３は、ハウジング３１と、±Ｙ方向に平行な回転軸３９を中心として回転するスピンドル３２と、スピンドル３２に装着された切削ブレード８０を覆うブレードカバー３３とを備えている。ブレードカバー３３は、ハウジング３１に固定された固定ユニット３３１と、固定ユニット３３１に対して±Ｘ方向に移動可能な可動ユニット３３２とを備えている。図３に示すように、可動ユニット３３２を−Ｘ方向に移動させることにより、切削ブレード８０の交換が可能になる。 As shown in FIG. 2, the cutting means 13 includes a housing 31, a spindle 32 that rotates about a rotation axis 39 parallel to the ± Y direction, and a blade cover 33 that covers the cutting blade 80 mounted on the spindle 32. I have. The blade cover 33 includes a fixed unit 331 fixed to the housing 31 and a movable unit 332 that can move in the ± X directions with respect to the fixed unit 331. As shown in FIG. 3, the cutting blade 80 can be replaced by moving the movable unit 332 in the −X direction.

切削ブレード８０は、円環板状に形成され、外周部分に切削砥石で形成された切り刃部８１を備えている。切削ブレード８０をスピンドル３２に装着し、スピンドル３２の先端部に形成された雄ねじ３２２にナット３２１を螺合させることにより、切削ブレード８０をスピンドル３２に固定することができる。 The cutting blade 80 is formed in an annular plate shape, and includes a cutting edge portion 81 formed of a cutting grindstone on the outer peripheral portion. The cutting blade 80 can be fixed to the spindle 32 by attaching the cutting blade 80 to the spindle 32 and screwing the nut 321 into the male screw 322 formed at the tip of the spindle 32.

図３に示すように、切削装置１０は、切削水を被加工物に供給する切削水供給手段１４と、洗浄水を被加工物に供給する洗浄水供給手段１５と、切り刃部８１の位置を検出するブレード検出手段１６とを備えている。 As shown in FIG. 3, the cutting apparatus 10 includes a cutting water supply unit 14 that supplies cutting water to the workpiece, a cleaning water supply unit 15 that supplies cleaning water to the workpiece, and a position of the cutting blade portion 81. Blade detecting means 16 for detecting.

切削水供給手段１４は、図示しない切削水供給源に接続された切削水取入口４１ａ，４１ｂから切削水を取り入れ、切削水ノズル４２ａ，４２ｂから噴射することにより、切削ブレード８０とウェーハ９３との接触部分に切削水を供給して冷却を行う。 The cutting water supply means 14 takes in cutting water from the cutting water inlets 41 a and 41 b connected to a cutting water supply source (not shown), and sprays the cutting water from the cutting water nozzles 42 a and 42 b, so that the cutting blade 80 and the wafer 93 are separated. Cooling is performed by supplying cutting water to the contact portion.

洗浄水供給手段１５は、図示しない洗浄水供給源に接続された洗浄水取入口５１ａ，５１ｂから洗浄水を取り入れ、洗浄水ノズル５２ａ，５２ｂから噴射することにより、ウェーハ９３の上面に洗浄水を供給する。 The cleaning water supply means 15 takes in the cleaning water from the cleaning water inlets 51 a and 51 b connected to a cleaning water supply source (not shown) and sprays the cleaning water on the upper surface of the wafer 93 by spraying from the cleaning water nozzles 52 a and 52 b. Supply.

ブレード検出手段１６は、切り刃部８１を撮像する撮像部６２と、切り刃部８１を挟んで撮像部６２に対向して配置された発光部６１とを備えている。 The blade detection unit 16 includes an imaging unit 62 that captures an image of the cutting blade 81 and a light emitting unit 61 that is disposed to face the imaging unit 62 with the cutting blade 81 interposed therebetween.

図４に示すように、発光部６１は、光を放射する光源６１１と、光源６１１から放射された光を集光するレンズ６１２と、レンズ６１２が集光した光を反射させる反射鏡６１３とを備えている。 As shown in FIG. 4, the light emitting unit 61 includes a light source 611 that emits light, a lens 612 that collects light emitted from the light source 611, and a reflecting mirror 613 that reflects light collected by the lens 612. I have.

撮像部６２は、反射鏡６１３が反射した光を反射させる反射鏡６２１と、反射鏡６２１が反射させた光を集光するレンズ６２２と、レンズ６２２が集光した光を結像させるレンズ６２３と、レンズ６２３が結像させた像を撮像するカメラ６２４とを備えている。 The imaging unit 62 includes a reflecting mirror 621 that reflects the light reflected by the reflecting mirror 613, a lens 622 that collects the light reflected by the reflecting mirror 621, and a lens 623 that forms an image of the light collected by the lens 622. And a camera 624 that captures an image formed by the lens 623.

また、ブレード検出手段１６は、発光部６１と撮像部６２との間にエアーを噴射するエアー噴射手段６３と、切り刃部８１の外周側に切り刃部８１と対峙して離間して配置された基準プレート６４と、撮像部６２が撮像した画像を処理する画像処理部６５とを備えている。 The blade detection means 16 is disposed so as to be spaced apart from the air injection means 63 for injecting air between the light emitting part 61 and the imaging part 62 and the cutting blade part 81 on the outer peripheral side of the cutting blade part 81. The reference plate 64 and an image processing unit 65 for processing an image captured by the imaging unit 62 are provided.

エアー噴射手段６３は、図示しないエアー供給源に接続されたエアー取入口６３１からエアーを取り入れ、エアー噴射口６３２ａ，６３２ｂから噴射することにより、切り刃部８１の周囲を飛散している切削水や切削屑などを、発光部６１と撮像部６２との間から吹き飛ばす機能を有している。 The air injection unit 63 takes in air from an air intake 631 connected to an air supply source (not shown), and injects the air from the air injection ports 632a and 632b. It has a function of blowing off cutting dust and the like from between the light emitting unit 61 and the imaging unit 62.

基準プレート６４は、切削ブレード８０とほぼ同じ厚さを有する板状に形成され、切削ブレード８０の上方（＋Ｚ方向）に配置されている。発光部６１から放射された光は、反射鏡６１３において反射し、切り刃部８１の＋Ｚ側の先端と基準プレート６４の−Ｚ側の先端との間を通って、反射鏡６２１に達する。そして、反射鏡６２１において反射した光は、レンズ６２２によって集光されるとともにレンズ６２３によって結像され、カメラ６２４によって撮像されて画像が画像処理部６５に送られる。 The reference plate 64 is formed in a plate shape having substantially the same thickness as the cutting blade 80, and is arranged above the cutting blade 80 (+ Z direction). The light emitted from the light emitting unit 61 is reflected by the reflecting mirror 613, passes between the + Z side tip of the cutting edge 81 and the −Z side tip of the reference plate 64, and reaches the reflecting mirror 621. Then, the light reflected by the reflecting mirror 621 is collected by the lens 622 and imaged by the lens 623, picked up by the camera 624, and sent to the image processing unit 65.

図１に示したカセット１７に収容されたウェーハ９３を切削して分割する場合は、搬出入部１２ａが、カセット１７からウェーハユニット９０を取り出し、搬送部１２ｂがウェーハユニット９０を着脱位置に位置付けられたチャックテーブル１１に搬送し、チャックテーブル１１においてウェーハユニット９０が保持される。そして、ウェーハユニット９０を保持したチャックテーブル１１が切削位置に移動していく。 When the wafer 93 accommodated in the cassette 17 shown in FIG. 1 is cut and divided, the carry-in / out unit 12a takes out the wafer unit 90 from the cassette 17, and the transfer unit 12b positions the wafer unit 90 at the attachment / detachment position. The wafer unit 90 is conveyed to the chuck table 11 and held on the chuck table 11. Then, the chuck table 11 holding the wafer unit 90 moves to the cutting position.

チャックテーブル１１が−Ｘ方向に移動しながら、切削ブレード８０を回転させた状態で切削手段１３が下降し、回転する切削ブレード８０がウェーハ９３に切り込んで切削が行われる。切削中は、図３に示した切削水ノズル４２ａ，４２ｂから切削水が噴射されて切削ブレード８０とウェーハ９３との接触部分が冷却されるとともに、洗浄水ノズル５２ａ，５２ｂから洗浄水が噴射されて切削水が除去される。 While the chuck table 11 moves in the −X direction, the cutting means 13 is lowered while the cutting blade 80 is rotated, and the rotating cutting blade 80 cuts into the wafer 93 to perform cutting. During cutting, cutting water is sprayed from the cutting water nozzles 42a and 42b shown in FIG. 3 to cool the contact portion between the cutting blade 80 and the wafer 93, and cleaning water is sprayed from the cleaning water nozzles 52a and 52b. Cutting water is removed.

切削ブレード８０によるウェーハ９３の切削と並行して、ブレード検出手段１６が切削ブレード８０の切り刃部８１を検出することにより、切り刃部８１の磨耗を検出する。具体的には、以下のような処理を行う。 In parallel with the cutting of the wafer 93 by the cutting blade 80, the blade detecting means 16 detects the cutting edge 81 of the cutting blade 80, thereby detecting the wear of the cutting edge 81. Specifically, the following processing is performed.

撮像部６２は、切り刃部８１の＋Ｚ側の先端及び基準プレート６４の−Ｚ側の先端を含む範囲を撮像する。撮像範囲は、発光部６１から放射された光によって逆光状態で照らされているため、撮像部６２が撮像する画像上において、切り刃部８１や基準プレート６４によって光が遮られる部分と遮られない部分との間のコントラストが明瞭になる。このため、エアー噴射手段６３によって吹き飛ばし切れなかった切削水などが、発光部６１と撮像部６２との間に残存していたとしても、切り刃部８１の先端や基準プレート６４の先端の位置を明瞭に検出することができる。 The imaging unit 62 images a range including the + Z side tip of the cutting blade portion 81 and the −Z side tip of the reference plate 64. Since the imaging range is illuminated in a backlit state by the light emitted from the light emitting unit 61, the imaging range is not blocked by the cutting blade unit 81 or the reference plate 64 on the image captured by the imaging unit 62. The contrast between the parts becomes clear. For this reason, even if cutting water or the like that has not been blown off by the air ejecting means 63 remains between the light emitting unit 61 and the imaging unit 62, the position of the tip of the cutting blade 81 or the tip of the reference plate 64 is determined. It can be detected clearly.

画像処理部６５は、撮像部６２が撮像した画像を解析することにより、切り刃部８１の先端と基準プレート６４の先端との間の距離を求める。例えば、画像処理部６５は、撮像部６２が撮像した画像上において、図４に示す切り刃部８１が写っている画素６５１と、基準プレート６４が写っている画素６５２との間の画素数６５３を算出する。切り刃部８１や基準プレート６４が写っている画素は、発光部６１が放射した光が遮られているため、輝度が低く、切り刃部８１と基準プレート６４との間の隙間に対応する画素は、発光部６１が放射した光が遮られないため、輝度が高い。画像処理部６５は、例えば、撮像部６２が撮像した画像から、±Ｚ方向に対応する方向に並んだ１列の画素を抜き出し、各画素の輝度を所定の閾値と比較して、閾値よりも輝度が高い画素が連続している領域が、切り刃部８１と基準プレート６４との間の隙間に対応しているとみなして、その領域の画素数を数える。カメラ６２４と切り刃部８１及び基準プレート６４との間の距離は一定であるから、画素数６５３は、切り刃部８１の先端と基準プレート６４の先端との間の距離に比例する。画像処理部６５は、算出した画素数６５３を、切り刃部８１の先端と基準プレート６４の先端との間の距離とみなしてももよいし、画素数６５３を実際の距離に換算するようにしてもよい。 The image processing unit 65 analyzes the image captured by the imaging unit 62 to obtain the distance between the tip of the cutting blade 81 and the tip of the reference plate 64. For example, the image processing unit 65 has the number of pixels 653 between the pixel 651 in which the cutting blade unit 81 shown in FIG. 4 is shown and the pixel 652 in which the reference plate 64 is shown in the image captured by the imaging unit 62. Is calculated. The pixels in which the cutting blade portion 81 and the reference plate 64 are reflected are low in luminance because the light emitted from the light emitting portion 61 is blocked, and the pixels corresponding to the gap between the cutting blade portion 81 and the reference plate 64 Since the light emitted from the light emitting unit 61 is not blocked, the luminance is high. For example, the image processing unit 65 extracts one column of pixels arranged in a direction corresponding to the ± Z direction from the image captured by the imaging unit 62, compares the luminance of each pixel with a predetermined threshold, A region where pixels having high luminance are continuous corresponds to the gap between the cutting blade portion 81 and the reference plate 64, and the number of pixels in the region is counted. Since the distance between the camera 624 and the cutting blade 81 and the reference plate 64 is constant, the number of pixels 653 is proportional to the distance between the tip of the cutting blade 81 and the tip of the reference plate 64. The image processing unit 65 may regard the calculated number of pixels 653 as the distance between the tip of the cutting blade 81 and the tip of the reference plate 64, or convert the number of pixels 653 into an actual distance. May be.

撮像部６２が撮像した画像上における切り刃部８１の先端の位置は、実際の位置よりもずれて写る場合がある。このため、撮像部６２が撮像した画像から切り刃部８１の先端の絶対的な位置を求め、それに基づいて切り刃部８１の磨耗量を計測しようとすると、誤差が生じ、正確な磨耗量を計測することができない。 In some cases, the position of the tip of the cutting blade 81 on the image captured by the image capturing unit 62 is shifted from the actual position. For this reason, when the absolute position of the tip of the cutting blade 81 is obtained from the image captured by the imaging unit 62 and an attempt is made to measure the wear amount of the cutting blade 81 based on the obtained position, an error occurs, and an accurate wear amount is obtained. It cannot be measured.

このように画像上における先端の位置がずれる現象について調べた結果、発光部６１と撮像部６２との間に飛散している水の飛沫が原因であることが判明した。すなわち、切削中に使用される切削水や洗浄水は、切削ブレード８０の高速回転によって飛沫となって飛散するため、撮像部６２によって撮像される範囲にも水の飛沫が存在し、発光部６１から放射された光がこの水によって屈折し、撮像部６２がその光を撮像していることが原因であることがわかった。 As a result of investigating the phenomenon in which the position of the tip on the image is shifted as described above, it has been found that the cause is water splashing between the light emitting unit 61 and the imaging unit 62. That is, since the cutting water and the cleaning water used during the cutting are splashed as a result of the high-speed rotation of the cutting blade 80, the water splash also exists in the range imaged by the imaging unit 62. It was found that the light radiated from the light was refracted by the water and the image pickup unit 62 was picking up the light.

また、切り刃部８１の先端の近くに基準プレート６４の先端を配置し、切り刃部８１と基準プレート６４とを同時に撮像すると、画像上における両者のずれ量が等しくなることも判明した。したがって、撮像部６２が撮像した画像から切り刃部８１の先端と基準プレート６４の先端との間の距離を求め、それに基づいて切り刃部８１の磨耗量を計測すれば、誤差が小さくなり、正確な磨耗量を計測することができる。すなわち、切り刃部８１の先端と基準プレート６４の先端との間の距離が所定の距離以上になった場合は、切り刃部８１が磨耗したと判断することができる。 It was also found that when the tip of the reference plate 64 is arranged near the tip of the cutting blade 81 and the cutting blade 81 and the reference plate 64 are imaged at the same time, the amount of deviation of both on the image becomes equal. Therefore, if the distance between the tip of the cutting blade 81 and the tip of the reference plate 64 is obtained from the image captured by the imaging unit 62 and the wear amount of the cutting blade 81 is measured based on the distance, the error is reduced. Accurate wear can be measured. That is, when the distance between the tip of the cutting blade 81 and the tip of the reference plate 64 is a predetermined distance or more, it can be determined that the cutting blade 81 is worn.

図４に示すように、切削装置１０は、スピンドル３２による切削ブレード８０の回転数を検出する回転数検出部７１と、回転数検出部７１が検出した回転数に応じて発光部６１を点滅させる点滅制御部７２と、切り刃部８１の先端と基準プレート６４の先端との間の距離の基準値及び基準値に対する変化の許容範囲を記憶する記憶部７３と、切り刃部８１が磨耗したか否かを判断する磨耗判断部７４と、切り刃部８１に欠けが生じたか否かを判断する欠け判断部７５と、磨耗判断部７４や欠け判断部７５の判断結果を通知する通知部７６とを備えている。 As shown in FIG. 4, the cutting device 10 blinks the light-emitting unit 61 in accordance with the rotational speed detection unit 71 that detects the rotational speed of the cutting blade 80 by the spindle 32 and the rotational speed detected by the rotational speed detection unit 71. Whether the flashing control unit 72, the storage unit 73 that stores the reference value of the distance between the tip of the cutting blade 81 and the tip of the reference plate 64, and the allowable range of change with respect to the reference value, and whether the cutting blade 81 is worn A wear determination unit 74 that determines whether or not a chip is present in the cutting blade portion 81, a notification unit 76 that notifies the determination result of the wear determination unit 74 or the chip determination unit 75, It has.

点滅制御部７２は、撮像部６２が切り刃部８１の静止画像を撮像するように、発光部６１の光源６１１を点滅させる。例えば、光源６１１の連続点灯時間を切削ブレード８０の回転周期に比べて非常に短くし、切削ブレード８０の回転周期と同じ（またはその整数倍の）周期で点滅させれば、常に切り刃部８１の同じ位置を撮像部６２が撮像することとなるので、切り刃部８１が静止して見える。こうして取得した画像をモニター１８（図１参照）に映し、その画像を操作者が目視することにより、切り刃部８１の状態を確認することができる。 The blinking control unit 72 causes the light source 611 of the light emitting unit 61 to blink so that the imaging unit 62 captures a still image of the cutting blade unit 81. For example, if the continuous lighting time of the light source 611 is made very short compared with the rotation cycle of the cutting blade 80 and blinks at the same cycle as the rotation cycle of the cutting blade 80 (or an integer multiple thereof), the cutting blade portion 81 is always provided. Since the imaging unit 62 images the same position, the cutting blade 81 appears to be stationary. The image acquired in this manner is displayed on the monitor 18 (see FIG. 1), and the operator can visually check the state of the cutting blade portion 81.

また、光源６１１を、切削ブレード８０の回転周期（またはその整数倍）と完全に同じ周期で点滅させるのではなく、わずかに異なる周期で点滅させる構成であってもよい。その場合、切り刃部８１の同じ位置ばかりではなく、異なる位置における磨耗量を検出することができるので、切り刃部８１の全周にわたり、すべての位置における磨耗量を検出できる。例えば、他の位置と比べて磨耗量が突然大きくなる位置があれば、その位置に欠けが生じていることを検出できる。 Further, the light source 611 may be caused to blink at a slightly different cycle instead of blinking at the completely same cycle as the rotation cycle of the cutting blade 80 (or an integer multiple thereof). In that case, the wear amount at different positions as well as the same position of the cutting blade portion 81 can be detected. Therefore, the wear amount at all positions can be detected over the entire circumference of the cutting blade portion 81. For example, if there is a position where the amount of wear suddenly increases compared to other positions, it can be detected that a chipping has occurred at that position.

記憶部７３が記憶する許容範囲は、例えば、切り刃部８１の先端と基準プレート６４の先端との間の距離の基準値からのずれの最大許容量とによって表される。記憶部７３は、切削ブレード８０を交換して、未使用の切削ブレード８０をスピンドル３２に装着したとき、撮像部６２が撮像した画像に基づいて画像処理部６５が算出した切り刃部８１の先端と基準プレート６４の先端との間の距離を、基準値として記憶する。 The allowable range stored in the storage unit 73 is expressed by, for example, the maximum allowable amount of deviation from the reference value of the distance between the tip of the cutting blade 81 and the tip of the reference plate 64. The storage unit 73 replaces the cutting blade 80, and when the unused cutting blade 80 is mounted on the spindle 32, the tip of the cutting blade unit 81 calculated by the image processing unit 65 based on the image captured by the imaging unit 62 Is stored as a reference value.

磨耗判断部７４は、撮像部６２が取得した画像に基づき画像処理部６５が算出した切り刃部８１の先端と基準プレート６４の先端との間の距離が許容範囲内であるか否かを判断し、許容範囲外である場合に、切り刃部８１が磨耗したと判断する。例えば、磨耗判断部７４は、画像処理部６５が算出した距離から、記憶部７３が記憶した基準値を差し引くことにより、切り刃部８１の磨耗量を算出する。磨耗判断部７４は、算出した磨耗量と、記憶部７３が記憶した最大許容量とを比較して、磨耗量のほうが最大許容量より大きい場合に、切り刃部８１が磨耗したと判断する。 The wear determination unit 74 determines whether the distance between the tip of the cutting blade 81 and the tip of the reference plate 64 calculated by the image processing unit 65 based on the image acquired by the imaging unit 62 is within an allowable range. If it is out of the allowable range, it is determined that the cutting blade 81 is worn. For example, the wear determination unit 74 calculates the wear amount of the cutting blade unit 81 by subtracting the reference value stored in the storage unit 73 from the distance calculated by the image processing unit 65. The wear determination unit 74 compares the calculated wear amount with the maximum allowable amount stored in the storage unit 73, and determines that the cutting blade portion 81 is worn when the wear amount is larger than the maximum allowable amount.

欠け判断部７５は、画像処理部６５が算出した距離が他の位置と比べて突然大きくなる位置がある場合に、切り刃部８１に欠けが生じたと判断する。なお、欠け判断部７５は、撮像部６２が撮像した画像において切り刃部８１が写っている画素の数を数えることにより、切り刃部８１に欠けが生じたか否かを判断する構成であってもよい。欠け判断部７５は、例えば、撮像部６２が撮像した画像を構成するすべての画素について、輝度を所定の閾値と比較し、輝度が閾値より小さい画素の数を数える。輝度が閾値より小さい画素には、切り刃部８１が写っている画素６５１だけでなく、基準プレート６４が写っている画素６５２も含まれるが、基準プレート６４は動かず形状も変化しないため、画像上における基準プレート６４の位置がずれていなければ、基準プレート６４が写っている画素６５２の数は変わらない。また、画像上における基準プレート６４の位置が±Ｚ方向にずれた場合は、画像上における切り刃部８１の位置も同じだけずれるので、基準プレート６４が写っている画素６５２の数が変化するのと同じ数だけ、切り刃部８１が写っている画素６５１の数も変化して、相殺される。したがって、切り刃部８１に欠けが生じていなければ、輝度が閾値より小さい画素の数は変わらず、切り刃部８１に欠けが生じると、輝度が閾値より小さい画素の数が少なくなる。すなわち、輝度が閾値より小さい画素の数を数えることにより、切り刃部８１に欠けが生じたか否かを判断することができる。 The chipping determination unit 75 determines that the cutting blade unit 81 is chipped when there is a position where the distance calculated by the image processing unit 65 is suddenly larger than other positions. Note that the chipping determination unit 75 is configured to determine whether or not the cutting blade unit 81 is chipped by counting the number of pixels in which the cutting blade unit 81 is captured in the image captured by the imaging unit 62. Also good. The missing determination unit 75 compares, for example, the luminance of all the pixels constituting the image captured by the imaging unit 62 with a predetermined threshold, and counts the number of pixels whose luminance is smaller than the threshold. The pixels whose luminance is smaller than the threshold include not only the pixel 651 in which the cutting edge 81 is reflected, but also the pixel 652 in which the reference plate 64 is reflected, but the reference plate 64 does not move and the shape does not change. If the position of the reference plate 64 on the upper side is not shifted, the number of pixels 652 on which the reference plate 64 is reflected does not change. Further, when the position of the reference plate 64 on the image is shifted in the ± Z direction, the position of the cutting blade portion 81 on the image is also shifted by the same amount, so that the number of pixels 652 on which the reference plate 64 is reflected changes. The number of pixels 651 in which the cutting blade portion 81 is reflected also changes and is canceled by the same number. Therefore, if there is no chipping in the cutting blade part 81, the number of pixels whose luminance is smaller than the threshold value does not change. If the cutting blade part 81 is chipped, the number of pixels whose luminance is smaller than the threshold value is reduced. That is, by counting the number of pixels whose luminance is smaller than the threshold value, it is possible to determine whether or not the cutting blade portion 81 is chipped.

通知部７６は、切り刃部８１が磨耗したと磨耗判断部７４が判断した場合や、切り刃部８１に欠けが生じたと欠け判断部７５が判断した場合に、それらの判断をした旨や、切削ブレード８０の交換が必要であることを通知する。通知部７６は、例えば表示灯を点灯したり、警告ブザーを鳴動させたりするなどして、切削ブレード８０の交換が必要であることを切削装置１０の操作者に通知する。あるいは、通知部７６は、通知信号を監視装置に対して送信することにより、切削ブレード８０の交換が必要であることを監視装置に通知する構成であってもよい。 The notification unit 76, when the wear determination unit 74 determines that the cutting blade unit 81 is worn, or when the chip determination unit 75 determines that the cutting blade unit 81 is chipped, that the determination is made, Notify that the cutting blade 80 needs to be replaced. The notification unit 76 notifies the operator of the cutting apparatus 10 that the cutting blade 80 needs to be replaced, for example, by turning on an indicator lamp or sounding a warning buzzer. Alternatively, the notification unit 76 may be configured to notify the monitoring device that the cutting blade 80 needs to be replaced by transmitting a notification signal to the monitoring device.

なお、磨耗量を計測するタイミングは、ウェーハユニット９０を切削している最中であってもよいし、ウェーハユニット９０の切削が１枚終了するごとであってもよい。ウェーハユニット９０の切削中にリアルタイムで磨耗量を計測し、切り刃部８１の磨耗や欠けを常に監視する構成であれば、切り刃部８１の磨耗や欠けを即座に発見できるので、切削品質の低下を未然に防ぐことができる。 The timing for measuring the wear amount may be during the cutting of the wafer unit 90, or may be every time when one wafer unit 90 is cut. If the configuration is such that the amount of wear is measured in real time during the cutting of the wafer unit 90 and the wear and chipping of the cutting blade portion 81 are constantly monitored, the wear and chipping of the cutting blade portion 81 can be found immediately, so that the cutting quality can be improved. Decline can be prevented in advance.

なお、点滅制御部７２は、発光部６１が断続的に光を放射するよう制御すればよく、光源６１１を点滅させるのではなく、例えば、連続点灯した光源６１１から放射される光をシャッターなどで遮る構成であってもよい。 Note that the blinking control unit 72 only needs to control the light emitting unit 61 to emit light intermittently. Instead of blinking the light source 611, for example, the light emitted from the continuously lit light source 611 is emitted by a shutter or the like. The structure which interrupts may be sufficient.

１０切削装置、
１１チャックテーブル、１２搬送手段、
１３切削手段、３１ハウジング、
３２スピンドル、３２１ナット、３２２雄ねじ、
３３ブレードカバー、３３１固定ユニット、３３２可動ユニット、３９回転軸、１４切削水供給手段、
４１ａ，４１ｂ切削水取入口、４２ａ，４２ｂ切削水ノズル、
１５洗浄水供給手段、
５１ａ，５１ｂ洗浄水取入口、５２ａ，５２ｂ洗浄水ノズル、
１６ブレード検出手段、
６１発光部、６１１光源、６１２レンズ、６１３反射鏡、
６２撮像部、６２１反射鏡、６２２，６２３レンズ、６２４カメラ、
６３エアー噴射手段、６３１エアー取入口、６３２ａ，６３２ｂエアー噴射口、
６４基準プレート、６５画像処理部、６５１，６５２画素、６５３画素数、
７１回転数検出部、７２点滅制御部、７３記憶部、７４磨耗判断部、
７５欠け判断部、７６通知部、
１７カセット、１８モニター
８０切削ブレード、８１切り刃部、
９０ウェーハユニット、９１フレーム、９２テープ、９３ウェーハ 10 cutting equipment,
11 chuck table, 12 transport means,
13 cutting means, 31 housing,
32 spindles, 321 nuts, 322 male threads,
33 Blade cover, 331 fixed unit, 332 movable unit, 39 rotating shaft, 14 cutting water supply means,
41a, 41b cutting water inlet, 42a, 42b cutting water nozzle,
15 Washing water supply means,
51a, 51b Washing water inlet, 52a, 52b Washing water nozzle,
16 blade detection means,
61 light emitting unit, 611 light source, 612 lens, 613 reflector,
62 imaging unit, 621 reflector, 622, 623 lens, 624 camera,
63 Air injection means, 631 Air intake port, 632a, 632b Air injection port,
64 reference plates, 65 image processing units, 651, 652 pixels, 653 pixels,
71 rotational speed detection unit, 72 blinking control unit, 73 storage unit, 74 wear determination unit,
75 missing part, 76 notifying part,
17 cassette, 18 monitor 80 cutting blade, 81 cutting blade,
90 wafer units, 91 frames, 92 tapes, 93 wafers

Claims

A chuck table for holding the workpiece;
Cutting means for cutting and cutting a cutting blade mounted on a spindle and rotating while supplying cutting water to the workpiece held on the chuck table;
Blade detecting means for detecting a cutting edge portion provided on the outer peripheral portion of the cutting blade;
A cutting device comprising:
The blade detecting means includes
A reference plate having substantially the same thickness as the cutting blade and disposed opposite to the cutting edge at a position separated from the tip of the cutting edge by a predetermined distance;
An imaging unit for imaging a range including the tip of the reference plate and the tip of the cutting blade;
A light emitting unit disposed to face the imaging unit across the cutting blade unit;
An image processing unit that analyzes an image captured by the imaging unit and obtains a distance between a tip of the reference plate and a tip of the cutting blade;
A cutting device comprising:

A storage unit that stores at least a reference value of a distance between the tip of the cutting blade part and the tip of the reference plate, and an allowable range of change with respect to the reference value;
Whether or not the difference between the distance between the tip of the cutting edge and the tip of the reference plate determined by the image processing unit and the reference value stored in the storage unit is within an allowable range stored in the storage unit. A wear determination unit that determines that the cutting blade portion is worn when the difference is outside the allowable range;
The cutting device according to claim 1, comprising:

The cutting apparatus according to claim 2, further comprising a notification unit that notifies the wear of the cutting blade when the wear determination unit determines that the cutting blade portion is worn.

A rotation number detection unit for detecting the rotation number of the cutting blade, and a blinking control unit for blinking the light emitting unit,
The blinking control unit causes the light emitting unit to blink so that the imaging unit captures a still image of the cutting blade unit according to the number of rotations detected by the rotation number detection unit.
The cutting device according to claim 1, comprising: