JP6800774B2

JP6800774B2 - Cutting equipment

Info

Publication number: JP6800774B2
Application number: JP2017030625A
Authority: JP
Inventors: 智瑛杉山; 沙樹宮川
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2020-12-16
Anticipated expiration: 2037-02-22
Also published as: JP2018137330A

Description

本発明は、切削ブレードで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 that cuts a workpiece with a cutting blade.

半導体ウェーハに代表される板状の被加工物は、例えば、切削装置において円環状の切削ブレードで切削されて複数のチップへと分割される。被加工物の切削中に切削ブレードの欠けや、切削性能の低下、異物との接触、加工負荷の変化といった異常が生じると、切削ブレードが振動してしまう。このような切削ブレードの異常を検出する方法として、光学センサで切削ブレードの欠けを検出する方法（例えば、特許文献１参照）や、切削ブレードを装着したスピンドルのモータ電流をモニタして加工負荷を検出する方法が提案されている。 A plate-shaped workpiece represented by a semiconductor wafer is cut by an annular cutting blade in a cutting device, for example, and divided into a plurality of chips. If an abnormality such as chipping of the cutting blade, deterioration of cutting performance, contact with foreign matter, or change in machining load occurs during cutting of the workpiece, the cutting blade vibrates. As a method of detecting such an abnormality of the cutting blade, a method of detecting a chipping of the cutting blade with an optical sensor (see, for example, Patent Document 1) and a method of monitoring the motor current of the spindle on which the cutting blade is mounted to measure the machining load. A method of detection has been proposed.

特許第４７０４８１６号公報Japanese Patent No. 4704816

しかしながら、特許文献１に記載の光学センサを用いた方法では、切削ブレードの欠け以外の異常を適切に検出できない。また、モータ電流をモニタする方法では、切削ブレードの回転に影響する各種異常を検出可能だが、ある程度の測定誤差が生じるため僅かな異常の検出には向いていない。 However, the method using the optical sensor described in Patent Document 1 cannot appropriately detect abnormalities other than chipping of the cutting blade. In addition, the method of monitoring the motor current can detect various abnormalities that affect the rotation of the cutting blade, but it is not suitable for detecting slight abnormalities because a certain amount of measurement error occurs.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、切削中の切削ブレードの異常を適切に検出可能な切削装置を提供することを目的の１つとする。 The present invention has been made in view of the above points, and one of the objects of the present invention is to provide a cutting apparatus capable of appropriately detecting an abnormality of a cutting blade during cutting.

本発明の一態様の切削装置は、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を切削するための切削ブレードを備えた切削手段と、を備えた切削装置であって、該切削手段は、該切削ブレードを前端に装着するスピンドルと、該スピンドルを回転自在に支持するスピンドルハウジングと、該スピンドルハウジングの前端部に固定され、該切削ブレードを挟んで両側に配設され該切削ブレードに両側から切削水を供給するノズルと、をさらに備え、該ノズルに配設され該チャックテーブルに保持された被加工物を該切削ブレードにより切削する際に発生し切削水を伝播する弾性波を検出する弾性波検出センサと、該切削装置を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、該弾性波検出センサからの検出信号の変化から該切削ブレードの状態の変化を判定することを特徴とする。 The cutting device according to one aspect of the present invention is a cutting device including a chuck table for holding a work piece and a cutting means provided with a cutting blade for cutting the work piece held on the chuck table. The cutting means is fixed to a spindle that mounts the cutting blade at the front end, a spindle housing that rotatably supports the spindle, and the front end of the spindle housing, and is arranged on both sides of the cutting blade. The cutting blade is further provided with a nozzle for supplying cutting water from both sides to the cutting blade, and the cutting water generated when the workpiece disposed on the nozzle and held on the chuck table is cut by the cutting blade is supplied. An elastic wave detection sensor for detecting propagating elastic waves and a control means for controlling the cutting device are provided, and the control means changes the state of the cutting blade from a change in a detection signal from the elastic wave detection sensor. It is characterized by making a judgment.

この構成によれば、ノズルから切削ブレードの側面に切削水が供給されると、ノズルから切削ブレードの側面に到達する切削水の水流が形成される。切削ブレードの振動が弾性波になって、水流を通じてノズルに設けた弾性波検出センサまで伝播される。よって、弾性波検出センサで切削中の切削ブレードの欠けや切削音を拾うことができ、切削ブレードの振動を伴う切削中の異常を適切に検出することができる。また、切削水の水流を通じて切削ブレードの振動が伝播されるため、スピンドル等の他の機械要素を介して伝播される振動を検出する場合と比較して検出精度を高めることができる。 According to this configuration, when the cutting water is supplied from the nozzle to the side surface of the cutting blade, a water flow of the cutting water reaching the side surface of the cutting blade from the nozzle is formed. The vibration of the cutting blade becomes an elastic wave and propagates through the water flow to the elastic wave detection sensor provided in the nozzle. Therefore, the elastic wave detection sensor can pick up the chipping and cutting noise of the cutting blade during cutting, and can appropriately detect an abnormality during cutting accompanied by vibration of the cutting blade. Further, since the vibration of the cutting blade is propagated through the water flow of the cutting water, the detection accuracy can be improved as compared with the case of detecting the vibration propagated through other mechanical elements such as the spindle.

本発明によれば、ノズルに弾性波検出センサを設けて、ノズルから切削ブレードの側面に切削水を供給することで、切削ブレードから切削水の水流を伝播した弾性波によって切削ブレードの振動を伴う切削中の異常を適切に検出することができる。 According to the present invention, by providing an elastic wave detection sensor in the nozzle and supplying cutting water from the nozzle to the side surface of the cutting blade, the elastic wave propagating the water flow of the cutting water from the cutting blade causes vibration of the cutting blade. Abnormalities during cutting can be detected appropriately.

本実施の形態の切削装置の斜視図である。It is a perspective view of the cutting apparatus of this embodiment. 本実施の形態の切削手段の斜視図である。It is a perspective view of the cutting means of this embodiment. 本実施の形態のサイドノズルの断面図である。It is sectional drawing of the side nozzle of this embodiment. 本実施の形態の切削ブレードの状態判定動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the state determination operation of the cutting blade of this embodiment. 変形例のサイドノズルの斜視図である。It is a perspective view of the side nozzle of a modification. 変形例のサイドノズルでの弾性波の伝播状態を示す図である。It is a figure which shows the propagation state of the elastic wave in the side nozzle of the modification.

以下、添付図面を参照して、本実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態の切削装置の斜視図である。なお、切削装置は、図１に示す構成に限定されない。切削装置は、切削ブレードによって被加工物を切削する装置であれば、どのように構成されていてもよい。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of the cutting device of the present embodiment. The cutting device is not limited to the configuration shown in FIG. The cutting device may be configured as long as it is a device that cuts a workpiece with a cutting blade.

図１に示すように、切削装置１は、切削ブレード４４とチャックテーブル２１を相対的に移動させることで、チャックテーブル２１に保持された被加工物Ｗを切削ブレード４４で切削するように構成されている。被加工物Ｗの表面は、格子状の分割予定ラインによって複数の領域に区画されており、区画された各領域には各種デバイスが形成されている。被加工物Ｗの裏面にはダイシングテープＴが貼着されており、ダイシングテープＴの外周にはリングフレームＦが貼着されている。被加工物Ｗは、ダイシングテープＴを介してリングフレームＦに支持された状態で切削装置１に搬入される。 As shown in FIG. 1, the cutting device 1 is configured to cut the workpiece W held by the chuck table 21 with the cutting blade 44 by relatively moving the cutting blade 44 and the chuck table 21. ing. The surface of the workpiece W is divided into a plurality of regions by grid-like division schedule lines, and various devices are formed in each of the divided regions. A dicing tape T is attached to the back surface of the work piece W, and a ring frame F is attached to the outer periphery of the dicing tape T. The workpiece W is carried into the cutting device 1 in a state of being supported by the ring frame F via the dicing tape T.

切削装置１の基台１１上には、チャックテーブル２１をＸ軸方向に切削送りする切削送り手段１５が設けられている。切削送り手段１５は、基台１１上に配置されたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール１６と、一対のガイドレール１６にスライド可能に設置されたモータ駆動のＸ軸テーブル１７とを有している。Ｘ軸テーブル１７の背面側には、図示しないナット部が形成され、このナット部に送りネジ１８が螺合されている。送りネジ１８の一端部に連結された駆動モータ１９が回転駆動されることで、チャックテーブル２１が一対のガイドレール１６に沿ってＸ軸方向に切削送りされる。 A cutting feed means 15 for cutting and feeding the chuck table 21 in the X-axis direction is provided on the base 11 of the cutting device 1. The cutting feed means 15 has a pair of guide rails 16 arranged on the base 11 parallel to the X-axis direction, and a motor-driven X-axis table 17 slidably installed on the pair of guide rails 16. ing. A nut portion (not shown) is formed on the back surface side of the X-axis table 17, and a feed screw 18 is screwed into the nut portion. By rotationally driving the drive motor 19 connected to one end of the feed screw 18, the chuck table 21 is cut and fed in the X-axis direction along the pair of guide rails 16.

Ｘ軸テーブル１７上には、被加工物Ｗを保持するチャックテーブル２１がＺ軸回りに回転可能に設けられている。チャックテーブル２１には、ポーラスセラミック材により保持面（不図示）が形成されており、保持面に生じる負圧によって被加工物Ｗが吸引保持される。チャックテーブル２１の周囲には、エア駆動式の４つのクランプ部２３が設けられており、各クランプ部２３によって被加工物Ｗの周囲のリングフレームＦが四方から挟持固定される。また、基台１１の上面には、チャックテーブル２１の移動経路を跨ぐように立設した門型の立壁部１２が設けられている。 On the X-axis table 17, a chuck table 21 for holding the workpiece W is rotatably provided around the Z-axis. A holding surface (not shown) is formed on the chuck table 21 by a porous ceramic material, and the workpiece W is suction-held by the negative pressure generated on the holding surface. Four air-driven clamp portions 23 are provided around the chuck table 21, and each clamp portion 23 clamps and fixes the ring frame F around the workpiece W from all sides. Further, on the upper surface of the base 11, a gate-shaped standing wall portion 12 is provided so as to straddle the moving path of the chuck table 21.

立壁部１２には、一対の切削手段４１をＹ軸方向にインデックス送りするインデックス送り手段３１と、切削手段４１をＺ軸方向に切込み送りする切り込み送り手段３６とが設けられている。インデックス送り手段３１は、立壁部１２の前面に配置されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール３２と、一対のガイドレール３２にスライド可能に設置されたＹ軸テーブル３３とを有している。切り込み送り手段３６は、Ｙ軸テーブル３３上に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール３７と、一対のガイドレール３７にスライド可能に設置されたＺ軸テーブル３８とを有している。 The vertical wall portion 12 is provided with an index feeding means 31 for index feeding a pair of cutting means 41 in the Y-axis direction and a cutting feeding means 36 for cutting and feeding the cutting means 41 in the Z-axis direction. The index feeding means 31 has a pair of guide rails 32 arranged on the front surface of the vertical wall portion 12 and parallel to the Y-axis direction, and a Y-axis table 33 slidably installed on the pair of guide rails 32. .. The cut feed means 36 has a pair of guide rails 37 arranged on the Y-axis table 33 parallel to the Z-axis direction, and a Z-axis table 38 slidably installed on the pair of guide rails 37. ..

各Ｚ軸テーブル３８の下部には、被加工物Ｗを切削する切削手段４１が設けられている。Ｙ軸テーブル３３およびＺ軸テーブル３８の背面側には、それぞれナット部が形成されており、これらナット部に送りネジ３４、３９が螺合されている。Ｙ軸テーブル３３用の送りネジ３４、Ｚ軸テーブル３８用の送りネジ３９の一端部には、それぞれ駆動モータ３５、４０が連結されている。駆動モータ３５、４０により、それぞれの送りネジ３４、３９が回転駆動されることで、各切削手段４１がガイドレール３２に沿ってＹ軸方向に移動され、各切削手段４１がガイドレール３２に沿ってＺ軸方向に切込み送りされる。 A cutting means 41 for cutting the workpiece W is provided at the lower part of each Z-axis table 38. Nut portions are formed on the back side of the Y-axis table 33 and the Z-axis table 38, respectively, and feed screws 34 and 39 are screwed into these nut portions. Drive motors 35 and 40 are connected to one end of the feed screw 34 for the Y-axis table 33 and the feed screw 39 for the Z-axis table 38, respectively. By rotationally driving the feed screws 34 and 39 by the drive motors 35 and 40, each cutting means 41 is moved in the Y-axis direction along the guide rail 32, and each cutting means 41 is moved along the guide rail 32. Is cut and fed in the Z-axis direction.

一対の切削手段４１は、スピンドルハウジング４２にスピンドル（不図示）が回転自在に支持され、スピンドルの前端に切削ブレード４４が装着されている。切削ブレード４４は、ダイヤモンド砥粒をボンド剤で固めた円板状に形成されている。スピンドルハウジング４２の前端部にはブレードカバー４５が固定され、ブレードカバー４５によって切削ブレード４４の周囲が部分的に覆われている。また、ブレードカバー４５には、切削箇所や洗浄箇所に向けて切削水を供給する各種ノズルが設けられており、各種ノズルから切削水を供給しながら被加工物Ｗが分割予定ラインに沿って切削される。 In the pair of cutting means 41, a spindle (not shown) is rotatably supported by a spindle housing 42, and a cutting blade 44 is mounted on the front end of the spindle. The cutting blade 44 is formed in the shape of a disk obtained by solidifying diamond abrasive grains with a bonding agent. A blade cover 45 is fixed to the front end of the spindle housing 42, and the blade cover 45 partially covers the periphery of the cutting blade 44. Further, the blade cover 45 is provided with various nozzles for supplying cutting water to the cutting portion and the cleaning portion, and the workpiece W is cut along the planned division line while supplying cutting water from the various nozzles. Will be done.

このように構成された切削装置１では、切削ブレード４４の欠け、切削性能の低下、加工負荷の変化等の異常が起こると、切削中の切削ブレード４４に振動が生じる。切削ブレード４４の振動を検出することで、切削中に切削ブレード４４の欠けや切削性能の低下等の異常を検出可能であるが、切削ブレード４４以外の他の機械要素の振動や振動音等のノイズも取り込まれてしまう。また、切削ブレード４４の振動が弾性波になってブレードマウント（不図示）等に伝播されるが、ブレードマウントから切削ブレード４４の異常振動に応じた弾性波を精度よく検出することが難しい。 In the cutting apparatus 1 configured in this way, if an abnormality such as a chipping of the cutting blade 44, a decrease in cutting performance, or a change in the machining load occurs, the cutting blade 44 during cutting vibrates. By detecting the vibration of the cutting blade 44, it is possible to detect abnormalities such as chipping of the cutting blade 44 and deterioration of cutting performance during cutting, but vibration and vibration noise of other mechanical elements other than the cutting blade 44 can be detected. Noise is also taken in. Further, the vibration of the cutting blade 44 becomes an elastic wave and is propagated to a blade mount (not shown) or the like, but it is difficult to accurately detect the elastic wave corresponding to the abnormal vibration of the cutting blade 44 from the blade mount.

そこで、本実施の形態の切削装置１では、切削手段４１のサイドノズル（ブレードクーラー）４８（図２参照）に弾性波検出センサ５２を設けて、サイドノズル４８から切削ブレード４４の側面に供給した切削水の水流で、切削ブレード４４の弾性波の伝播経路を形成するようにしている。これにより、切削ブレード４４の振動が弾性波になって、切削水の水流を伝ってサイドノズル４８に設けられた弾性波検出センサ５２に検出される。切削水を弾性波が伝播することで、他の機械要素の振動等のノイズを減らすことができると共に、他の機械要素を伝播する弾性波と比べて切削ブレード４４の振動を精度よく弾性波検出センサ５２に検出させることができる。 Therefore, in the cutting device 1 of the present embodiment, the elastic wave detection sensor 52 is provided in the side nozzle (blade cooler) 48 (see FIG. 2) of the cutting means 41, and is supplied from the side nozzle 48 to the side surface of the cutting blade 44. The flow of cutting water forms a propagation path for elastic waves of the cutting blade 44. As a result, the vibration of the cutting blade 44 becomes an elastic wave, which is transmitted by the water flow of the cutting water and detected by the elastic wave detection sensor 52 provided in the side nozzle 48. By propagating elastic waves in cutting water, noise such as vibrations of other machine elements can be reduced, and vibrations of the cutting blade 44 can be detected more accurately than elastic waves propagating in other machine elements. It can be detected by the sensor 52.

以下、図２を参照して、本実施の形態の弾性波の検出構造について詳細に説明する。図２は、本実施の形態の切削手段の斜視図である。図３は、本実施の形態のサイドノズルの断面図である。なお、図３ＡはサイドノズルのＸＺ平面の断面図、図３ＢはサイドノズルのＹＺ平面の断面図である。 Hereinafter, the elastic wave detection structure of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view of the cutting means of the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of the side nozzle of the present embodiment. 3A is a cross-sectional view of the XZ plane of the side nozzle, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the YZ plane of the side nozzle.

図２に示すように、切削手段４１のスピンドルハウジング４２の前端部にはブレードカバー４５が固定されている。ブレードカバー４５は、切削ブレード４４の略下半部を除いて、切削ブレード４４の周囲をカバーしている。ブレードカバー４５には、シャワーノズル４６及びフロントノズル４７が設けられている。シャワーノズル４６によって切削ブレード４４に前方から切削水が供給され、切削ブレード４４の回転に巻き込まれた切削水によって前方から加工点が冷却及び洗浄される。フロントノズル４７によって被加工物Ｗの表面に切削水が供給され、洗浄水によって被加工物Ｗに付着した加工屑が洗い流される。 As shown in FIG. 2, a blade cover 45 is fixed to the front end of the spindle housing 42 of the cutting means 41. The blade cover 45 covers the periphery of the cutting blade 44 except for the substantially lower half portion of the cutting blade 44. The blade cover 45 is provided with a shower nozzle 46 and a front nozzle 47. Cutting water is supplied to the cutting blade 44 from the front by the shower nozzle 46, and the machining point is cooled and cleaned from the front by the cutting water caught in the rotation of the cutting blade 44. Cutting water is supplied to the surface of the workpiece W by the front nozzle 47, and the machining debris adhering to the workpiece W is washed away by the washing water.

ブレードカバー４５には、切削ブレード４４を挟んで左右両側にＬ字状で一対のサイドノズル４８が配設されている。一対のサイドノズル４８の対向面には縦長のスリット４９が形成されており、各スリット４９によって左右両側から切削ブレード４４に切削水が供給され、切削ブレード４４の側面に当たった切削水によって側方から加工点が冷却及び洗浄される。Ｌ字状の各サイドノズル４８の屈曲部分には、チャックテーブル２１（図１参照）に保持された被加工物Ｗを切削ブレード４４により切削する際に発生した弾性波を検出する弾性波検出センサ５２が設けられている。 The blade cover 45 is provided with a pair of L-shaped side nozzles 48 on both the left and right sides of the cutting blade 44. Vertical slits 49 are formed on the facing surfaces of the pair of side nozzles 48, and cutting water is supplied to the cutting blades 44 from both the left and right sides by the slits 49, and the cutting water hits the side surfaces of the cutting blades 44 to the sides. The machining point is cooled and washed from. An elastic wave detection sensor that detects elastic waves generated when a workpiece W held on a chuck table 21 (see FIG. 1) is cut by a cutting blade 44 at a bent portion of each L-shaped side nozzle 48. 52 is provided.

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、サイドノズル４８の内部には切削水の流路が形成されており、サイドノズル４８の先端側には流路の出口になる複数のスリット４９が縦長に形成されている。各スリット４９は切削ブレード４４の側面に対向しており、各スリット４９から切削ブレード４４の側面に垂直な方向から切削水が供給される。各スリット４９から切削ブレード４４に切削水が供給されると、切削ブレード４４の振動が弾性波になって切削水を通ってサイドノズル４８内に伝播される。サイドノズル４８の屈曲部分には開口５１が形成されており、この開口５１には切削水中の弾性波を検出する弾性波検出センサ５２が取り付けられている。 As shown in FIGS. 3A and 3B, a flow path for cutting water is formed inside the side nozzle 48, and a plurality of slits 49 serving as outlets of the flow path are vertically formed on the tip side of the side nozzle 48. Has been done. Each slit 49 faces the side surface of the cutting blade 44, and cutting water is supplied from each slit 49 in a direction perpendicular to the side surface of the cutting blade 44. When cutting water is supplied from each slit 49 to the cutting blade 44, the vibration of the cutting blade 44 becomes an elastic wave and propagates through the cutting water into the side nozzle 48. An opening 51 is formed in the bent portion of the side nozzle 48, and an elastic wave detection sensor 52 for detecting an elastic wave in cutting water is attached to the opening 51.

弾性波検出センサ５２の検出面５３は、サイドノズル４８の開口５１を通じて流路内に露出されており、サイドノズル４８の屈曲位置、すなわち流路の突き当たりで壁面を形成している。このため、サイドノズル４８内の弾性波が流路の突き当たりに向かって切削水を伝播し、流路の突き当たりで弾性波が弾性波検出センサ５２の検出面５３で良好に検出される。また、弾性波検出センサ５２は、いわゆるＡＥ（Acoustic Emission）センサであり、切削水に伝播した弾性波を電気的な変化に変換し、検出信号として弾性波検出センサ５２に接続された制御手段５５に出力する。 The detection surface 53 of the elastic wave detection sensor 52 is exposed in the flow path through the opening 51 of the side nozzle 48, and forms a wall surface at the bending position of the side nozzle 48, that is, at the end of the flow path. Therefore, the elastic wave in the side nozzle 48 propagates the cutting water toward the end of the flow path, and the elastic wave is satisfactorily detected on the detection surface 53 of the elastic wave detection sensor 52 at the end of the flow path. Further, the elastic wave detection sensor 52 is a so-called AE (Acoustic Emission) sensor, and is a control means 55 connected to the elastic wave detection sensor 52 as a detection signal by converting the elastic wave propagating in the cutting water into an electrical change. Output to.

制御手段５５は、弾性波検出センサ５２からの検出信号の変化から切削ブレード４４の状態の変化を判定する。例えば、制御手段５５は、良好な切削時の切削ブレード４４の振動を示す基準波形の閾値を事前に記憶しておき、この基準波形の閾値と弾性波検出センサ５２から出力された検出信号を比較することで切削ブレード４４の異常を判定する。なお、制御手段５５は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成されている。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成されている。 The control means 55 determines the change in the state of the cutting blade 44 from the change in the detection signal from the elastic wave detection sensor 52. For example, the control means 55 stores in advance the threshold value of the reference waveform indicating the vibration of the cutting blade 44 during good cutting, and compares the threshold value of the reference waveform with the detection signal output from the elastic wave detection sensor 52. By doing so, the abnormality of the cutting blade 44 is determined. The control means 55 is composed of a processor, a memory, and the like that execute various processes. The memory is composed of one or a plurality of storage media such as ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory) depending on the intended use.

このように、本実施の形態の弾性波検出センサ５２は、他の機械要素を伝播する弾性波ではなく、サイドノズル４８から切削ブレード４４に供給される切削水中を伝播する弾性波を検出している。このため、他の機械要素の振動等に起因したノイズを抑えた状態で、切削ブレード４４の振動に対応した弾性波を検出することができ、切削ブレード４４の異常を精度よく判定することができる。なお、本実施の形態では、一対のサイドノズル４８のそれぞれに弾性波検出センサ５２が設けられる構成にしたが、少なくとも片側のサイドノズル４８に弾性波検出センサ５２が設けられていればよい。 As described above, the elastic wave detection sensor 52 of the present embodiment detects not the elastic wave propagating in other mechanical elements but the elastic wave propagating in the cutting water supplied from the side nozzle 48 to the cutting blade 44. There is. Therefore, it is possible to detect an elastic wave corresponding to the vibration of the cutting blade 44 while suppressing noise caused by vibration of other machine elements, and it is possible to accurately determine an abnormality of the cutting blade 44. .. In the present embodiment, the elastic wave detection sensor 52 is provided in each of the pair of side nozzles 48, but it is sufficient that the elastic wave detection sensor 52 is provided in at least one side nozzle 48.

図４を参照して、切削ブレードの状態判定動作について説明する。図４は、本実施の形態の切削ブレードの状態判定動作の一例を示す図である。なお、図４Ａ及び図４Ｂは、サイドノズルによる切削水の供給状態、図４Ｃはサイドノズルでの弾性波の伝播状態、図４Ｄは検出信号のＡＥ波形をそれぞれ示している。 The state determination operation of the cutting blade will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of a state determination operation of the cutting blade according to the present embodiment. 4A and 4B show the supply state of cutting water by the side nozzle, FIG. 4C shows the propagation state of the elastic wave at the side nozzle, and FIG. 4D shows the AE waveform of the detection signal.

図４Ａに示すように、切削加工が開始されると、切削ブレード４４が高速回転されると共に、サイドノズル４８のスリット４９から切削ブレード４４の側面に向けて切削水が供給される。サイドノズル４８が切削ブレード４４の側面に近づけられており、サイドノズル４８から切削ブレード４４の側面に垂直に切削水が噴き付けられる。これにより、サイドノズル４８と切削ブレード４４の間には切削水によって水柱５７が形成され、サイドノズル４８の流路と切削ブレード４４の側面が水柱５７で接続される。すなわち、サイドノズル４８と切削ブレード４４の間に切削水によって弾性波の伝播経路が形成される。 As shown in FIG. 4A, when the cutting process is started, the cutting blade 44 is rotated at high speed, and cutting water is supplied from the slit 49 of the side nozzle 48 toward the side surface of the cutting blade 44. The side nozzle 48 is brought close to the side surface of the cutting blade 44, and the cutting water is sprayed vertically from the side nozzle 48 to the side surface of the cutting blade 44. As a result, a water column 57 is formed between the side nozzle 48 and the cutting blade 44 by the cutting water, and the flow path of the side nozzle 48 and the side surface of the cutting blade 44 are connected by the water column 57. That is, an elastic wave propagation path is formed between the side nozzle 48 and the cutting blade 44 by the cutting water.

図４Ｂに示すように、切削ブレード４４で被加工物Ｗ（図１参照）が切削されると、切削中の切削ブレード４４の振動や切削音が弾性波になって、水柱５７を通ってサイドノズル４８に向けて伝播される。この場合、切削ブレード４４とサイドノズル４８の間の空間に水柱５７が形成されるため、水柱５７に他の機械要素からの振動等が伝わり難くなっている。よって、水柱５７へのノイズの混入を抑えつつ、切削ブレード４４の振動が弾性波としてサイドノズル４８に伝播される。このように、切削ブレード４４に切削水を供給することで、切削ブレード４４の振動を切削水中の弾性波に変換している。 As shown in FIG. 4B, when the workpiece W (see FIG. 1) is cut by the cutting blade 44, the vibration and cutting sound of the cutting blade 44 during cutting become elastic waves and pass through the water column 57 to the side. It is propagated toward the nozzle 48. In this case, since the water column 57 is formed in the space between the cutting blade 44 and the side nozzle 48, it is difficult for vibration or the like from other mechanical elements to be transmitted to the water column 57. Therefore, the vibration of the cutting blade 44 is propagated to the side nozzle 48 as an elastic wave while suppressing the mixing of noise into the water column 57. By supplying cutting water to the cutting blade 44 in this way, the vibration of the cutting blade 44 is converted into elastic waves in the cutting water.

図４Ｃに示すように、切削ブレード４４の弾性波がサイドノズル４８内に入り込むと、切削水の流れと逆向きに伝播して、流路の突き当たりとなる弾性波検出センサ５２の検出面５３に到達する。弾性波検出センサ５２では、弾性波が電気的な検出信号に変換されて、弾性波検出センサ５２から制御手段５５に出力される。切削水中を弾性波が伝播されるため、複数の機械要素を弾性波が伝播する場合のような、機械要素同士の界面での反射や減衰等が抑えられている。よって、切削ブレード４４の振動に対応した弾性波を弾性波検出センサ５２で精度よく検出することができる。 As shown in FIG. 4C, when the elastic wave of the cutting blade 44 enters the side nozzle 48, it propagates in the direction opposite to the flow of the cutting water and reaches the detection surface 53 of the elastic wave detection sensor 52 at the end of the flow path. To reach. In the elastic wave detection sensor 52, the elastic wave is converted into an electrical detection signal and output from the elastic wave detection sensor 52 to the control means 55. Since elastic waves are propagated in the cutting water, reflection and attenuation at the interface between the machine elements, which is the case when the elastic waves propagate through a plurality of machine elements, are suppressed. Therefore, the elastic wave corresponding to the vibration of the cutting blade 44 can be accurately detected by the elastic wave detection sensor 52.

図４Ｄに示すように、制御手段５５（図４Ｃ参照）には、基準信号のＡＥ値が閾値ＴＨとして記憶されている。そして、切削中に弾性波検出センサ５２から出力された検出信号のＡＥ値と閾値ＴＨが比較される。検出信号のＡＥ値が閾値ＴＨを超えたときに、切削ブレード４４の振動に異常があるとして判定される。制御手段５５に切削ブレード４４の異常と判定されると、切削装置１（図１参照）のディスプレイ等の報知手段でオペレータに報知される。なお、閾値ＴＨには、実験的、経験的又は理論的に求められた値が使用されてもよい。例えば、閾値ＴＨは、事前に切削ブレード４４が空転した状態で検出信号が求められ、この検出信号のＡＥ値に基づいて閾値ＴＨが設定される。 As shown in FIG. 4D, the control means 55 (see FIG. 4C) stores the AE value of the reference signal as the threshold value TH. Then, the AE value of the detection signal output from the elastic wave detection sensor 52 during cutting and the threshold value TH are compared. When the AE value of the detection signal exceeds the threshold value TH, it is determined that the vibration of the cutting blade 44 is abnormal. When the control means 55 determines that the cutting blade 44 is abnormal, the operator is notified by a notification means such as a display of the cutting device 1 (see FIG. 1). In addition, a value obtained experimentally, empirically or theoretically may be used for the threshold value TH. For example, the threshold value TH is obtained in advance with the cutting blade 44 idling, and the threshold value TH is set based on the AE value of the detection signal.

以上のように、本実施の形態の切削装置１によれば、サイドノズル４８から切削ブレード４４の側面に切削水が供給されると、サイドノズル４８から切削ブレード４４の側面に到達する切削水の水流が形成される。切削ブレード４４の振動が弾性波になって、水流を通じてサイドノズル４８に設けた弾性波検出センサ５２まで伝播される。よって、弾性波検出センサ５２で切削中の切削ブレード４４の欠けや切削音を拾うことができ、切削ブレード４４の振動を伴う切削中の異常を適切に検出することができる。また、切削水の水流を通じて切削ブレード４４の振動が伝播されるため、スピンドル４３等の他の機械要素を介して伝播される振動を検出する場合と比較して検出精度を高めることができる。 As described above, according to the cutting device 1 of the present embodiment, when the cutting water is supplied from the side nozzle 48 to the side surface of the cutting blade 44, the cutting water reaches the side surface of the cutting blade 44 from the side nozzle 48. A stream of water is formed. The vibration of the cutting blade 44 becomes an elastic wave and propagates through the water stream to the elastic wave detection sensor 52 provided in the side nozzle 48. Therefore, the elastic wave detection sensor 52 can pick up the chipping and cutting noise of the cutting blade 44 during cutting, and can appropriately detect an abnormality during cutting accompanied by vibration of the cutting blade 44. Further, since the vibration of the cutting blade 44 is propagated through the water flow of the cutting water, the detection accuracy can be improved as compared with the case of detecting the vibration propagated through other mechanical elements such as the spindle 43.

なお、本実施の形態では、サイドノズルの屈曲部分に弾性波検出センサを設ける構成にしたが、この構成に限定されない。弾性波検出センサは、切削水中を伝播する弾性波を検出するようにサイドノズルに取り付けられていればよく、サイドノズルに対する取付位置は特に限定されない。例えば、図５の変形例に示すように、サイドノズルのスリットに対向する位置に弾性波検出センサが取り付けられていてもよい。図５は、変形例のサイドノズルの斜視図である。図６は、変形例のサイドノズルでの弾性波の伝播状態を示す図である。 In the present embodiment, the elastic wave detection sensor is provided at the bent portion of the side nozzle, but the present invention is not limited to this configuration. The elastic wave detection sensor may be attached to the side nozzle so as to detect the elastic wave propagating in the cutting water, and the attachment position with respect to the side nozzle is not particularly limited. For example, as shown in the modified example of FIG. 5, the elastic wave detection sensor may be attached at a position facing the slit of the side nozzle. FIG. 5 is a perspective view of a side nozzle of a modified example. FIG. 6 is a diagram showing a propagation state of elastic waves at the side nozzle of the modified example.

図５に示すように、変形例の一対のサイドノズル６１の外側面には開口が形成されており、開口には各スリット６２に向かい合うように複数の弾性波検出センサ６５が取り付けられている。弾性波検出センサ６５の検出面６６は、サイドノズル６１の開口を通じて流路内に露出されており、スリット６２に対向する位置でサイドノズル６１の側壁を形成している。切削ブレード６７の側面とスリット６２と弾性波検出センサ６５の検出面６６がＹ軸方向で一直線状に並ぶため（図６参照）、切削ブレード６７の側面から伝播した弾性波が弾性波検出センサ６５の検出面６６でダイレクトに検出される。 As shown in FIG. 5, an opening is formed on the outer surface of the pair of side nozzles 61 of the modified example, and a plurality of elastic wave detection sensors 65 are attached to the opening so as to face each slit 62. The detection surface 66 of the elastic wave detection sensor 65 is exposed in the flow path through the opening of the side nozzle 61, and forms a side wall of the side nozzle 61 at a position facing the slit 62. Since the side surface of the cutting blade 67, the slit 62, and the detection surface 66 of the elastic wave detection sensor 65 are aligned in a straight line in the Y-axis direction (see FIG. 6), the elastic wave propagating from the side surface of the cutting blade 67 is the elastic wave detection sensor 65. Is directly detected on the detection surface 66 of.

より詳細には、図６に示すように、サイドノズル６１のスリット６２から切削ブレード６７の側面に切削水が供給されると、サイドノズル６１と切削ブレード６７の間には切削水によって水柱６９が形成される。この状態で切削ブレード６７によって被加工物Ｗが切削されると、切削中の切削ブレード６７の振動や切削音が弾性波になって、水柱６９を通ってサイドノズル６１に向けて弾性波が伝播される。この場合、切削ブレード６７とサイドノズル６１の間の空間に水柱６９が形成されているため、水柱６９に他の機械要素からの振動等が伝わり難く、外部から水柱６９にノイズが入り込み難くなっている。 More specifically, as shown in FIG. 6, when cutting water is supplied from the slit 62 of the side nozzle 61 to the side surface of the cutting blade 67, a water column 69 is formed between the side nozzle 61 and the cutting blade 67 by the cutting water. It is formed. When the workpiece W is cut by the cutting blade 67 in this state, the vibration and cutting sound of the cutting blade 67 during cutting become elastic waves, and the elastic waves propagate through the water column 69 toward the side nozzle 61. Will be done. In this case, since the water column 69 is formed in the space between the cutting blade 67 and the side nozzle 61, it is difficult for vibrations and the like from other mechanical elements to be transmitted to the water column 69, and it is difficult for noise to enter the water column 69 from the outside. There is.

切削ブレード６７の弾性波がスリット６２を通じてサイドノズル６１内に伝播して、スリット６２の対向位置の弾性波検出センサ６５の検出面６６に到達する。弾性波検出センサ６５では、弾性波が電気的な検出信号に変換されて、弾性波検出センサ６５から制御手段６８に出力される。切削ブレード６７の側面から弾性波検出センサ６５にダイレクトに弾性波が伝播されるため、弾性波の反射や減衰が最小限に抑えられて、切削ブレード６７の振動に対応した弾性波を弾性波検出センサ６５で精度よく検出される。そして、制御手段６８で弾性波検出センサ６５から出力された検出信号と基準波形の閾値が比較されて、切削ブレード６７の異常が判定される。 The elastic wave of the cutting blade 67 propagates through the slit 62 into the side nozzle 61 and reaches the detection surface 66 of the elastic wave detection sensor 65 at the position facing the slit 62. In the elastic wave detection sensor 65, the elastic wave is converted into an electrical detection signal and output from the elastic wave detection sensor 65 to the control means 68. Since the elastic wave is propagated directly from the side surface of the cutting blade 67 to the elastic wave detection sensor 65, the reflection and attenuation of the elastic wave are minimized, and the elastic wave corresponding to the vibration of the cutting blade 67 is detected. It is detected accurately by the sensor 65. Then, the control means 68 compares the detection signal output from the elastic wave detection sensor 65 with the threshold value of the reference waveform, and determines the abnormality of the cutting blade 67.

このように、変形例のサイドノズル６１では、切削ブレード６７、スリット６２、弾性波検出センサ６５が一直線に並んで弾性波の伝播経路が形成されている。第１の実施の形態と比較して、ノイズの混入や減衰を抑えて検出精度を高めることができ、切削ブレード６７の振動を伴う切削中の異常をより適切に検出することができる。 As described above, in the side nozzle 61 of the modified example, the cutting blade 67, the slit 62, and the elastic wave detection sensor 65 are arranged in a straight line to form an elastic wave propagation path. Compared with the first embodiment, it is possible to suppress the mixing and attenuation of noise and improve the detection accuracy, and it is possible to more appropriately detect an abnormality during cutting accompanied by vibration of the cutting blade 67.

また、本実施の形態では、弾性波検出センサとしてＡＥセンサを例示して説明したが、この構成に限定されない。弾性波検出センサは、弾性波を検出可能であればよく、例えば、振動センサで構成されてもよい。また、ＡＥセンサは、特定周波数の高い感度が得られる共振型ＡＥセンサ、広い帯域で一定の感度が得られる広帯域型ＡＥセンサ、プリアンプを内蔵したプリアンプ内蔵型ＡＥセンサのいずれで構成されてもよい。また、共振型ＡＥセンサでは、共振周波数の異なる複数の振動子（圧電素子）を設けておき、加工条件等に応じて適宜選択してもよい。 Further, in the present embodiment, the AE sensor has been described as an example as the elastic wave detection sensor, but the present invention is not limited to this configuration. The elastic wave detection sensor may be configured as long as it can detect elastic waves, for example, a vibration sensor. Further, the AE sensor may be composed of any of a resonance type AE sensor that can obtain a high sensitivity of a specific frequency, a wideband type AE sensor that can obtain a constant sensitivity in a wide band, and a preamplifier built-in type AE sensor having a built-in preamplifier. .. Further, in the resonance type AE sensor, a plurality of oscillators (piezoelectric elements) having different resonance frequencies may be provided and appropriately selected according to processing conditions and the like.

また、弾性波検出センサの振動子は、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｉ，Ｔｉ）Ｏ_３）、リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ_３）、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ_３）等のセラミックスで形成される。 The transducers of the elastic wave detection sensor are, for example, barium titanate (BaTIO ₃ ), lead zirconate titanate (Pb (Zi, Ti) O ₃ ), lithium niobate (LiNbO ₃ ), and lithium tantalate (LiTaO). It is made of ceramics such as ₃ ).

また、本実施の形態では、ダイシングテープは、テープ基材に粘着層が塗布された通常の粘着テープの他、テープ基材にＤＡＦが貼着されたＤＡＦ（Dai Attach Film）テープでもよい。 Further, in the present embodiment, the dicing tape may be a DAF (Dai Attach Film) tape in which a DAF is attached to a tape base material, in addition to a normal adhesive tape in which an adhesive layer is applied to a tape base material.

また、本実施の形態では、切削装置として被加工物を個片化する切削装置を例示して説明したが、この構成に限定されない。本発明は、切削ブレードの取り付けが必要になる他の切削装置に適用可能であり、例えば、エッジトリミング装置、及び切削装置を備えたクラスター装置等の他の加工装置に適用されてもよい。 Further, in the present embodiment, a cutting device that separates the workpiece into individual pieces has been described as an example of the cutting device, but the present invention is not limited to this configuration. The present invention is applicable to other cutting devices that require the attachment of cutting blades, and may be applied to other processing devices such as edge trimming devices and cluster devices provided with cutting devices.

また、加工対象のワークとして、加工の種類に応じて、例えば、半導体デバイスウェーハ、光デバイスウェーハ、パッケージ基板、半導体基板、無機材料基板、酸化物ウェーハ、生セラミックス基板、圧電基板等の各種ワークが用いられてもよい。半導体デバイスウェーハとしては、デバイス形成後のシリコンウェーハや化合物半導体ウェーハが用いられてもよい。光デバイスウェーハとしては、デバイス形成後のサファイアウェーハやシリコンカーバイドウェーハが用いられてもよい。また、パッケージ基板としてはＣＳＰ（Chip Size Package）基板、半導体基板としてはシリコンやガリウム砒素等、無機材料基板としてはサファイア、セラミックス、ガラス等が用いられてもよい。さらに、酸化物ウェーハとしては、デバイス形成後又はデバイス形成前のリチウムタンタレート、リチウムナイオベートが用いられてもよい。 In addition, various workpieces such as semiconductor device wafers, optical device wafers, package substrates, semiconductor substrates, inorganic material substrates, oxide wafers, raw ceramic substrates, and piezoelectric substrates are available as workpieces to be processed, depending on the type of processing. It may be used. As the semiconductor device wafer, a silicon wafer or a compound semiconductor wafer after device formation may be used. As the optical device wafer, a sapphire wafer or a silicon carbide wafer after device formation may be used. Further, a CSP (Chip Size Package) substrate may be used as the package substrate, silicon, gallium arsenide or the like may be used as the semiconductor substrate, and sapphire, ceramics, glass or the like may be used as the inorganic material substrate. Further, as the oxide wafer, lithium tantalate or lithium niobate after device formation or before device formation may be used.

また、本実施の形態では、切削ブレードとしてハブ基台に切削砥石を固定したハブブレードを例示して説明したが、この構成に限定されない。切削ブレードは、ハブレスタイプのワッシャーブレードでもよい。 Further, in the present embodiment, a hub blade in which a cutting grindstone is fixed to a hub base as a cutting blade has been described as an example, but the present invention is not limited to this configuration. The cutting blade may be a hubless type washer blade.

また、本実施の形態では、チャックテーブルは吸引チャック式のテーブルに限らず、静電チャック式のテーブルでもよい。 Further, in the present embodiment, the chuck table is not limited to the suction chuck type table, and may be an electrostatic chuck type table.

また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。 Moreover, although the present embodiment and the modified example have been described, as another embodiment of the present invention, the above-described embodiment and the modified example may be combined in whole or in part.

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。 Further, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be variously modified, replaced, or modified without departing from the spirit of the technical idea of the present invention. Furthermore, if the technical idea of the present invention can be realized in another way by the advancement of technology or another technology derived from it, it may be carried out by using that method. Therefore, the scope of claims covers all embodiments that may be included within the scope of the technical idea of the present invention.

また、本実施の形態では、本発明を切削装置に適用した構成について説明したが、ノズルから加工具に加工液を供給し、加工具から加工液を伝播した弾性波によって加工具の振動を伴う異常を適切に検出可能な他の加工装置に適用することも可能である。 Further, in the present embodiment, the configuration in which the present invention is applied to the cutting apparatus has been described, but the machining tool is vibrated by the elastic wave propagating the machining fluid from the machining tool by supplying the machining fluid from the nozzle to the machining tool. It is also possible to apply it to other processing equipment that can appropriately detect anomalies.

以上説明したように、本発明は、切削中に切削ブレードの異常を適切に検出することができるという効果を有し、特に、被加工物を分割予定ラインに沿って切削する切削装置に有用である。 As described above, the present invention has the effect of being able to appropriately detect abnormalities in the cutting blade during cutting, and is particularly useful for a cutting device that cuts a workpiece along a planned division line. is there.

１切削装置
２１チャックテーブル
４１切削手段
４２スピンドルハウジング
４３スピンドル
４４、６７切削ブレード
４５ブレードカバー
４８、６１サイドノズル（ノズル）
５２、６５弾性波検出センサ
５５、６８制御手段
５７、６９水柱
Ｗ被加工物 1 Cutting device 21 Chuck table 41 Cutting means 42 Spindle housing 43 Spindle 44, 67 Cutting blade 45 Blade cover 48, 61 Side nozzle (nozzle)
52, 65 Elastic wave detection sensor 55, 68 Control means 57, 69 Water column W Work piece

Claims

A cutting apparatus provided with a chuck table for holding a work piece and a cutting means provided with a cutting blade for cutting the work piece held on the chuck table.
The cutting means is fixed to a spindle that mounts the cutting blade on the front end, a spindle housing that rotatably supports the spindle, and the front end of the spindle housing, and is arranged on both sides of the cutting blade. Further equipped with nozzles that supply cutting water from both sides to the cutting blade,
An elastic wave detection sensor that detects elastic waves generated when a workpiece disposed on the nozzle and held on the chuck table is cut by the cutting blade and propagates in cutting water, and control for controlling the cutting device. With means,
The control means is a cutting device characterized in that a change in a state of a cutting blade is determined from a change in a detection signal from the elastic wave detection sensor.