JP6557049B2 - 加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、加工装置、特に砥石工具を用いる加工装置に関する。

切削ブレードを用いる切削装置（ダイサ）、研削砥石（研削ホイール）や研磨工具等を用いる研削装置（グラインダ）などは、消耗品である砥石工具を装着して被加工物を加工する。砥石工具は、自生発刃により切れ味を保つため、加工量に応じて消耗するので、適切なタイミングで砥石工具を交換する必要がある。このため、例えば、切削ブレードの場合、切削装置にセットする際に刃先出し量を記憶し、所定の消耗や加工長に達した際に、次の切削ブレードに交換する。刃先出し量を記憶する際には、例えば、砥石工具やケースに配設されたバーコード等を加工装置で読み取って記憶する（例えば、特許文献１、２）。

特開２００１−１４４０３４号公報 特開２０１４−１４３３２３号公報

ところで、砥石工具は、完全に使い終わる前に、異なる種類の砥石工具と交換する場合がある。これは、被加工物の種類に応じて、砥粒サイズやボンド種類、砥石のサイズを変更するためである。その後、再度装置に砥石工具を装着する際に、残された刃先出し量等の情報を装置に記憶する。通常、同じ装置に再度取り付ける場合、それらの情報は装置で記憶しておけばよいが、異なる装置に装着する場合もあるため、オペレータが砥石工具を取り外す前に、交換前の刃先出し量や加工長等の加工履歴情報を砥石ケース等に書き込んでいた。このため、オペレータにとって余分な工数を必要としていた。また、書き間違いによる固有情報の記憶間違いやそれを起因とした加工不良を発生させる恐れがあった。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、砥石工具の使用により変動する固有情報を間違いなく記憶することができる加工装置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した被加工物を砥石工具で加工する加工手段と、各構成要素を制御する制御手段と、を備える加工装置であって、該砥石工具の固有情報を記憶し、かつ該固有情報が無線により読み出されるとともに無線により書き込まれるＩＣタグを備える砥石ケースを収容する砥石ケース収容部と、該砥石ケース収容部に収容されることで所定の位置に位置付けられた該砥石ケースの該ＩＣタグと対向する位置に配設され、該ＩＣタグに記憶される該固有情報を無線により読み書きする読み書き手段と、を有し、該読み書き手段は、該固有情報のうち読み取り専用の情報と変更可能な情報とを読み出し、該変更可能な情報を該ＩＣタグに適宜書き込むことを特徴とする。

また、上記加工装置において、該砥石工具は、切削ブレードであり、該固有情報は、ブレードの刃先だし量、ブレードの厚さ、砥粒サイズ、ボンド材の種類及び切削加工した加工履歴情報を含むことが好ましい。

また、上記加工装置において、該砥石工具は、研削砥石であり、該固有情報は、研削砥石の付き出し量、砥石の厚さ、砥粒サイズ、ボンド材の種類及び研削加工した加工履歴情報を含むことが好ましい。

本発明の加工装置によれば、砥石工具の使用により変動する固有情報を砥石ケースのＩＣタグに適宜書き込むことにより、砥石工具を次回使用する際に、当該砥石工具の固有情報を間違いなく加工装置に記憶することができる。

図１は、加工装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、ウェーハの支持例を示す斜視図である。 図３は、ウェーハの加工例を示す正面図である。 図４は、砥石ケース及び読み書き手段の配設例を示す要部断面図である。 図５は、砥石ケースの構成例を示す正面図である。 図６は、固有情報を示すテーブルである。 図７は、加工装置の動作例を示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
実施形態に係る加工装置について説明する。図１は、加工装置の構成例を示す斜視図である。図２は、ウェーハの支持例を示す斜視図である。図３は、ウェーハの加工例を示す正面図である。図４は、砥石ケース及び読み書き手段の配設例を示す要部断面図である。図５は、砥石ケースの構成例を示す正面図である。図６は、固有情報を示すテーブルである。

加工装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０と、加工手段２０と、タッチパネル３０と、砥石ケース収容部４０と、読み書き手段５０と、制御手段６０とを備えている。加工装置１は、装置本体２が外装カバー３により覆われている。

チャックテーブル１０は、円板状に形成され、保持面１１を備えている。チャックテーブル１０は、図示しない回転手段により保持面１１の中心に直交する回転軸で回転される。保持面１１は、チャックテーブル１０の鉛直方向の上端面であり、水平面に対して平坦に形成されている。保持面１１は、例えばポーラスセラミック等で構成されており、図示しない真空吸引源の負圧により、被加工物Ｗを吸引保持する。

ここで、被加工物Ｗは、シリコンやガリウムヒ素等の基板に半導体デバイスが形成されたり、サファイアやＳｉＣ等の基板に光デバイスが形成されたりしたものであり、半導体ウェーハや光デバイスウェーハ、無機材料基板、延性樹脂材料基板、セラミック基板やガラス板等、各種加工材料である。被加工物Ｗの表面ＷＳには、図２に示すように、互いに交差する分割予定ラインＬによって格子状に区画された各領域にデバイスＤが形成されている。被加工物Ｗは、ダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持されている。

加工手段２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを加工するものである。加工手段２０は、一対の切削ブレード２１と、スピンドル２２と、ハウジング２３とを備えている。切削ブレード２１は、砥石工具であり、極薄の円板状かつ環状に形成された切削砥石である。スピンドル２２は、その先端に切削ブレード２１を着脱可能に装着する。ハウジング２３は、図示しないモータ等の駆動源を有しており、回転軸周りに回転自在にスピンドル２２を支持する。加工手段２０は、図３に示すように、スピンドル２２を高速回転させて切削ブレード２１により、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを分割予定ラインＬに沿って切削する。ここで、切削ブレード２１の刃先出し量は、被加工物Ｗを切削可能な長さに設定されている。例えば、切削ブレード２１の刃先出し量は、被加工物Ｗを切削する切り込み方向の加工長Ｑよりも長い長さＰ（Ｐ＞Ｑ）に設定されている。

タッチパネル３０は、装置本体２の正面に配設され、切削加工などに関する情報を表示するものである。例えば、タッチパネル３０は、オペレータの操作により、加工条件を設定するための画面を表示する。

砥石ケース収容部４０は、切削ブレード２１を格納するための砥石ケース４を収容するものであり、加工装置１の外装カバー３に配設されている。例えば、砥石ケース収容部４０は、タッチパネル３０の下方に２個配設されている。オペレータは、切削ブレード２１を砥石ケース４から取り出し、空の砥石ケース４を砥石ケース収容部４０に収容する。砥石ケース収容部４０には、読み書き手段５０が対応付けられている。

読み書き手段５０は、後述する砥石ケース４に配設されたＩＣタグ５の情報を読み出したり、ＩＣタグ５に情報を書き込んだりするものである。読み書き手段５０は、図４に示すように、外装カバー３の内側であって、砥石ケース収容部４０に収容された砥石ケース４のＩＣタグ５に対向する位置に配設されている。読み書き手段５０とＩＣタグ５とは、近距離無線通信を行うことにより情報の送受信を行う。近距離無線通信は、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）方式を用いる。

ＩＣタグ５には、切削ブレード２１の固有情報が記憶されている。ＩＣタグ５は、図５に示すように、砥石ケース４に配設されている。砥石ケース４は、切削ブレード２１を格納するものであり、切削ブレード２１を格納するブレード格納部４ａと、ブレード格納部４ａに開閉自在に設けられ、ブレード格納部４ａの開口部を覆う蓋部４ｂと、ブレード格納部４ａと蓋部４ｂとを開閉自在に連結するヒンジ部４ｃと、蓋部４ｂを開閉するための開閉爪４ｄとを備えている。ＩＣタグ５は、ブレード格納部４ａに配設されている。砥石ケース４は、蓋部４ｂが閉じられた状態で、ＩＣタグ５を鉛直方向下方かつ外装カバー３側に向けて砥石ケース収容部４０に収容される。これにより、砥石ケース４が砥石ケース収容部４０に収容された状態で、砥石ケース４に配設されたＩＣタグ５と読み書き手段５０とが対向するようになる。

砥石ケース４が砥石ケース収容部４０に収容されると、読み書き手段５０は、ＩＣタグ５から切削ブレード２１の固有情報を読み出す。切削ブレード２１の固有情報は、図６に示すように、例えば、ブレードの刃先出し量、ブレードの厚さ、砥粒サイズ、ボンド材の種類、加工長、加工本数等の情報であり、これらの情報を少なくとも１つ含む。加工長及び加工本数は、加工履歴情報である。加工長は、切削ブレード２１により分割予定ラインＬに沿って被加工物Ｗを切削加工した距離であり、加工本数は、切削ブレード２１により切削加工した被加工物Ｗの本数である。ブレードの厚さ、砥粒サイズ及びボンド材の種類は、製品の出荷時に記憶され、読み取り専用で変更ができない情報である。また、刃先出し量、加工長、加工本数は、読み取り及び変更が可能な情報である。刃先出し量は、製品の出荷時に初期値、すなわち未使用状態の刃先出し量が記憶されている。切削ブレード２１が使用されることにより消耗するので、刃先出し量は、切削ブレード２１の消耗により変更される。固有情報には、識別用の種別ＩＤが設定されている。読み書き手段５０は、ＩＣタグ５から読み出した固有情報を制御手段６０に出力する。また、読み書き手段５０は、制御手段６０から出力された固有情報をＩＣタグ５に書き込む。なお、ＩＣタグ５は、数キロバイト程度の容量を有しているので、固有情報を記憶するには十分である。

制御手段６０は、加工装置１の各構成要素を制御するものである。例えば、制御手段６０は、加工手段２０を制御して被加工物Ｗを切削加工する。また、制御手段６０は、読み書き手段５０から出力された固有情報が入力され、入力された固有情報に基づいて加工手段２０などを制御する。また、制御手段６０は、切削ブレード２１の消耗により変化する刃先出し量などの固有情報を読み書き手段５０に出力する。

次に、加工装置の動作例について説明する。図７は、加工装置の動作例を示すフローチャートである。先ず、読み書き手段５０は、砥石ケース４が砥石ケース収容部４０に収容されたか否かを判定する（ステップＳ１）。例えば、砥石ケース４が砥石ケース収容部４０に収容された場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、読み書き手段５０は、ＩＣタグ５から出力された固有情報を読み出す（ステップＳ２）。例えば、砥石ケース４が砥石ケース収容部４０に収容され、砥石ケース４のＩＣタグ５が読み書き手段５０に対向すると、ＩＣタグ５は、読み書き手段５０から電波又は磁気を受信して電力を発生させ、当該電力により制御回路やメモリ等を駆動させる。例えば、ＩＣタグ５は、メモリから切削ブレード２１の固有情報を読み出し、読み出した固有情報を電波などにより読み書き手段５０に送信する。読み書き手段５０は、ＩＣタグ５から出力された固有情報を受信する。

次に、制御手段６０は、切削ブレード２１の固有情報を図示しない記憶部に記憶する（ステップＳ３）。例えば、制御手段６０は、読み書き手段５０から切削ブレード２１の固有情報が入力され、入力された固有情報を記憶部に記憶する。記憶部には、切削ブレード２１の固有情報として、ブレードの刃先出し量、ブレードの厚さ、砥粒サイズ、ボンド材の種類、加工長、加工本数等が記憶される。

次に、制御手段６０は、切削加工が開始されたか否かを判定する（ステップＳ４）。例えば、制御手段６０は、オペレータによりタッチパネル３０が操作されて、所定の加工条件が入力され、切削加工が開始されたと判定すると（ステップＳ４；ＹＥＳ）、切削加工を行う（ステップＳ５）。例えば、制御手段６０は、記憶部に記憶された切削ブレード２１の固有情報に基づいて切削加工を行う。例えば、制御手段６０は、加工手段２０を制御し、ブレードの刃先出し量に基づいて切削ブレード２１の鉛直方向の下端の位置を調整する。

制御手段６０は、被加工物Ｗを切削加工する過程で、記憶部に記憶された切削ブレード２１の固有情報を変更する。例えば、制御手段６０は、被加工物Ｗを１本加工する度に、固有情報の加工本数に「１」を加算する。また、制御手段６０は、被加工物Ｗの分割予定ラインＬを１本切削加工する度に、分割予定ラインＬの長さ、すなわち切削ブレード２１が移動した距離を固有情報の加工長に加算する。また、制御手段６０は、切削ブレード２１が消耗し、切削ブレード２１の鉛直方向の下端の位置が変更される度に、固有情報の刃先出し量を変更する。

次に、制御手段６０は、切削ブレード２１が交換されるか否かを判定する（ステップＳ６）。例えば、制御手段６０は、オペレータがタッチパネル３０を操作してブレード交換モードに設定した場合、切削ブレード２１が交換されると判定する（ステップＳ６；ＹＥＳ）。制御手段６０は、切削ブレード２１が交換されると判定すると、ＩＣタグ５に切削ブレード２１の固有情報を書き込むように制御する（ステップＳ７）。例えば、制御手段６０は、記憶部に記憶された切削ブレード２１の固有情報を読み書き手段５０に出力する。読み書き手段５０は、制御手段６０から出力された切削ブレード２１の固有情報をＩＣタグ５に書き込む。例えば、読み書き手段５０は、変更が可能な情報である加工長、加工本数、刃先出し量などをＩＣタグ５に書き込む。オペレータは、切削ブレード２１をスピンドル２２から取り外し、砥石ケース収容部４０から砥石ケース４を取り出して、切削ブレード２１を砥石ケース４に格納する。切削ブレード２１が格納された砥石ケース４のＩＣタグ５には、上述のステップＳ７で変更された切削ブレード２１の固有情報が記憶されている。次回、切削ブレード２１を使用する際に、砥石ケース４を砥石ケース収容部４０に収容すると、上述のステップＳ７で変更された切削ブレード２１の固有情報が読み書き手段５０により読み出され、当該固有情報に基づいて切削加工が実施される。

次に、制御手段６０は、切削加工が終了したか否かを判定する（ステップＳ８）。例えば、制御手段６０は、予定されていた本数の被加工物Ｗの切削加工が終了すると、切削加工が終了したと判定し（ステップＳ８；ＹＥＳ）、読み書き手段５０を制御し、ＩＣタグ５に切削ブレード２１の固有情報を書き込み（ステップＳ９）、切削加工処理を終了させる。また、制御手段６０は、予定されていた本数の被加工物Ｗの切削加工が終了していない場合、切削加工が終了していないと判定し（ステップＳ８；ＮＯ）、上述のステップＳ６に戻って、切削ブレード２１が交換されたか否かを判定する。

また、上述のステップＳ１において、砥石ケース４が砥石ケース収容部４０に収容されていない場合（ステップＳ１；ＮＯ）、読み書き手段５０は、砥石ケース４が砥石ケース収容部４０に収容されるまで待機する。また、上述のステップＳ４において、制御手段６０は、切削加工が開始されないと判定すると（ステップＳ４；ＮＯ）、切削加工が開始されるまで待機する。また、上述のステップＳ６において、制御手段６０は、切削ブレード２１が交換されないと判定すると（ステップＳ６；ＮＯ）、ＩＣタグ５に切削ブレード２１の固有情報を書き込む処理（ステップＳ７）をスキップする。

以上のように、実施形態に係る加工装置１によれば、切削ブレード２１の使用により変動する固有情報を砥石ケース４のＩＣタグ５に適宜書き込むことにより、切削ブレード２１を次回使用する際に、当該切削ブレード２１の固有情報を間違いなく加工装置１に記憶することができる。例えば、切削ブレード２１を複数の加工装置１で使用しても、切削ブレード２１の最新の固有情報が常に砥石ケース４のＩＣタグ５に書き込まれているので、加工装置１は、切削ブレード２１の刃先出し量の記憶ミス等により、誤った加工を行うことがない。

また、ＩＣタグ５が砥石ケース４に配設されているので、切削ブレード２１にＩＣタグ５を配設する場合と比較して、ＩＣタグ５にかかる負担が少ない。例えば、切削ブレード２１にＩＣタグ５が配設された場合、切削ブレード２１は高速回転したり加工による振動や水の飛散等があったりするので、ＩＣタグ５が故障して固有情報が読み出せなくなる可能性がある。

また、砥石ケース収容部４０に収容された砥石ケース４のＩＣタグ５と対向する位置に読み書き手段５０が配設されているので、ＩＣタグ５にリーダーをかざすなどの読み取り作業を不要にすることができる。

また、切削ブレード２１は、刃先を保護する目的のため、基本的に砥石ケース４に格納されて保管されるので、切削ブレード２１とＩＣタグ５との対応付けは容易である。

〔変形例〕
次に、実施形態の変形例について説明する。ＩＣタグ５に固有情報を書き込むタイミングは、切削ブレード２１の交換時又は切削加工が終了した時である例について説明したが、これに限定されない。例えば、定期的にＩＣタグ５に固有情報を書き込むようにしてもよいし、加工本数が加算された時など加工履歴情報に変更があった場合にＩＣタグ５に固有情報を書き込むようにしてもよい。

また、制御手段６０は、切削加工時に切削ブレード２１の固有情報を取得できない場合、タッチパネル３０にエラーを表示してオペレータにエラーを報知してもよい。例えば、砥石ケース収容部４０に砥石ケース４が収容されたか否かを検出する光学センサを備え、制御手段６０は、砥石ケース収容部４０に砥石ケース４が収容されたことを示す信号が光学センサから入力されない場合、砥石ケース４が砥石ケース収容部４０に収容されていないと判定し、その旨をタッチパネル３０に表示する。また、制御手段６０は、砥石ケース収容部４０に砥石ケース４が収容されたことを示す信号が光学センサから入力され、かつ、読み書き手段５０から固有情報が入力されない場合、オペレータが砥石ケース４を砥石ケース収容部４０に収容する向きを間違え、ＩＣタグ５と読み書き手段５０とが無線通信できないと判定し、その旨をタッチパネル３０に表示する。

また、砥石工具は、切削ブレード２１である例について説明したが、これに限定されない。例えば、砥石工具は、研削砥石であってもよい。この場合、研削砥石を格納する砥石ケースにＩＣタグを配設する。ＩＣタグには、研削砥石の固有情報が記憶される。研削砥石の固有情報は、例えば、研削砥石の付き出し量、砥石の厚さ、砥粒サイズ、ボンド材の種類、研削加工した加工履歴情報等の情報であり、これらの情報を少なくとも１つ含む。研削砥石の砥石ケースは、研削装置に配設された砥石ケース収容部に収容される。読み書き手段は、砥石ケース収容部に収容された砥石ケースのＩＣタグに対向する位置に配設されている。砥石ケースが砥石ケース収容部に収容されると、読み書き手段は、ＩＣタグから研削砥石の固有情報を読み出す。研削装置は、読み書き手段により読み出された研削砥石の固有情報に基づいて研削加工を行う。また、研削装置は、研削加工する過程で、読み書き手段を制御し、研削砥石の固有情報をＩＣタグに記憶して変更する。このように、砥石工具は、研削砥石であってもよい。研削砥石も、刃先を保護する必要があるので、基本的に砥石ケースに入れて保管されるので、研削砥石とＩＣタグとの対応付けは容易である。

１ 加工装置
３ 外装カバー
４ 砥石ケース
４ａ ブレード格納部
４ｂ 蓋部
５ ＩＣタグ
１０ チャックテーブル
２０ 加工手段
２１ 切削ブレード
３０ タッチパネル
４０ 砥石ケース収容部
５０ 読み書き手段

Claims (3)

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した被加工物を砥石工具で加工する加工手段と、各構成要素を制御する制御手段と、を備える加工装置であって、
   該砥石工具の固有情報を記憶し、かつ該固有情報が無線により読み出されるとともに無線により書き込まれるＩＣタグを備える砥石ケースを収容する砥石ケース収容部と、
   該砥石ケース収容部に収容されることで所定の位置に位置付けられた該砥石ケースの該ＩＣタグと対向する位置に配設され、該ＩＣタグに記憶される該固有情報を無線により読み書きする読み書き手段と、を有し、
   該読み書き手段は、
   該固有情報のうち読み取り専用の情報と変更可能な情報とを読み出し、
   該変更可能な情報を該ＩＣタグに適宜書き込むことを特徴とする加工装置。
2. 該砥石工具は、切削ブレードであり、
   該固有情報は、ブレードの刃先だし量、ブレードの厚さ、砥粒サイズ、ボンド材の種類及び切削加工した加工履歴情報を含むことを特徴とする請求項１記載の加工装置。
3. 該砥石工具は、研削砥石であり、
   該固有情報は、研削砥石の付き出し量、砥石の厚さ、砥粒サイズ、ボンド材の種類及び研削加工した加工履歴情報を含むことを特徴とする請求項１記載の加工装置。