JP6856345B2

JP6856345B2 - 加工装置

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Publication number: JP6856345B2
Application number: JP2016197291A
Authority: JP
Inventors: 悟志佐脇
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2036-10-05
Also published as: JP2018060363A; KR102272970B1; TWI727090B; CN107919300A; TW201820066A; KR20180037896A; CN107919300B

Description

本発明は、被加工物を加工する加工装置に関する。

半導体デバイスや電子部品の製造工程では、半導体ウエーハやセラミックス基板等の板状の被加工物を、研削装置によって所定厚みまで薄化した後、切削装置やレーザー加工装置等で個々のデバイスチップに分割している。これらの加工装置は工場等に設置されるが、工場内の同一フロアに複数の加工装置が並べられている場合が多く、各加工装置がオペレータに入力された加工条件で稼働している。加工装置の台数が多くなればオペレータの入力負担が増えるため、複数の加工装置間で加工条件を送受信させることで、装置間で同じ加工条件を同期させる加工装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−２３５４４３号公報

しかしながら、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信で複数の加工装置を通信させる場合には、加工条件等の装置情報が屋外に漏洩してしまう恐れがあった。一方で、ケーブル等を用いた有線通信で複数の加工装置間を接続するのは、加工装置の増設やレイアウト変更が困難になると共にケーブルによって美観を損なうという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、情報漏洩を起こすことなく複数の装置間で装置情報を送受信させることができる加工装置を提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様の加工装置は、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加工する加工手段と、少なくとも該チャックテーブル及び該加工手段を制御する制御手段と、該制御手段に対し加工条件を入力設定する入力手段と、該加工条件を含む装置情報を記憶する記憶部と、可視光を発して稼働状況を報知するＬＥＤ表示灯と、を備える加工装置であって、該制御手段は、該装置情報に対応して該ＬＥＤ表示灯を点滅させて可視光送信を行い、他の加工装置の該ＬＥＤ表示灯の可視光が到達する位置に配設され、可視光送信で送信された該装置情報を受信する受信部を備え、該装置情報を可視光通信により加工装置間で送受信することを特徴とする。

この構成によれば、複数の加工装置間で自動的に装置情報が送受信されるため、オペレータによる装置情報の入力負担を軽減することができる。このとき、複数の加工装置間で可視光通信されているため、通信時に加工装置の装置情報が屋外に漏洩することがない。また、複数の加工装置間に配線が不要になることで、加工装置の増設やレイアウト変更が容易になると共に、ケーブルによって美観を損なうことがない。このように、情報漏洩を起こすことなく、複数の加工装置間で装置情報を同期させることができる。

また、本発明の一態様の加工装置において、隣接する加工装置間をリレーして複数の該加工装置間で該装置情報を送受信することを特徴とする。

本発明によれば、複数の加工装置間で可視光通信によって装置情報を送受信することで、情報漏洩を起こすことなく複数の装置間で装置情報を送受信させることができる。

本実施の形態の加工装置の斜視図である。比較例の加工装置の配置例を示す上面模式図である。本実施の形態のＬＥＤ表示灯の一例を示す図である。本実施の形態の可視光通信の一例を示す図である。本実施の形態の可視光信号のデータ構造の一例を示す図である。本実施の形態の通信手順のシーケンス図の一例を示す図である。本実施の形態の通信中の可視光信号の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態の加工装置について説明する。図１は、本実施の形態の加工装置の斜視図である。図２は、比較例の加工装置の配置例を示す上面模式図である。なお、本実施の形態では加工装置として切削装置を例示して説明するが、加工装置は被加工物を加工するものであればよく、例えば、研削装置、研磨装置、レーザー加工装置、エッチング装置等でもよい。

図１に示すように、加工装置１０は、タッチパネル（入力手段）１４から入力された加工条件に応じて、チャックテーブル１２に保持された被加工物Ｗを加工手段１３で加工するように構成されている。タッチパネル１４は筐体１１の外面に設けられており、タッチパネル１４から制御手段１５に対して加工条件等が設定入力されることで、制御手段１５にチャックテーブル１２及び加工手段１３が制御されている。また、タッチパネル１４から入力された加工条件を含む装置情報は記憶部１６に記憶され、制御手段１５は記憶部１６から各種の装置情報を読み出すことで加工装置１０が統括的に制御される。

制御手段１５及び記憶部１６は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等によって構成されている。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。また、チャックテーブル１２は、ポーラスセラミック材によって保持面が形成されており、この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。加工手段１３は、筐体１１内でスピンドル１７の先端の切削ブレード１８を高速回転させ、切削ブレード１８に対するチャックテーブル１２の相対移動によって被加工物Ｗが切削加工される。

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。すなわち、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加工装置１０に搬入される。被加工物Ｗは、半導体基板上に半導体デバイスが形成された半導体ウエーハでもよいし、無機材料基板上に光デバイスが形成された光デバイスウエーハでもよい。なお、ここでは被加工物Ｗとして切削装置の加工対象を例示しているが、切削装置以外の加工装置では、各加工装置で加工対象になるものであればよい。

また、筐体１１の上面には、可視光を発して装置の稼働状況を報知するＬＥＤ表示灯１９が突設されている。ＬＥＤ表示灯１９は、例えば、加工装置１０が正常に稼働している状態では緑色で点灯し、加工装置１０に何らかの不具合が生じた場合に赤色で点滅する。筐体１１の上面にはＬＥＤ表示灯１９以外の障害物が存在しないため、遠くからオペレータが視認することが可能になっている。このように構成された加工装置１０は、オペレータによってタッチパネル１４から加工条件が手動で設定入力されて、加工条件に基づいてチャックテーブル１２及び加工手段１３の動作が制御される。

ところで、図２Ａ及び図２Ｂの比較例に示すように、一般的に工場等では複数の加工装置３０が並んで設置されており、個々の加工装置３０をオペレータが手動で装置情報を設定すると負荷が大きい。このため、ホストコンピュータ３１から複数の加工装置３０に対して有線通信又は無線通信によって遠隔で装置情報を設定する方法が検討されている。しかしながら、有線通信では加工装置３０をケーブルで接続する必要があるため、加工装置３０の増設やレイアウト変更が困難になる（図２Ａ参照）。一方で、無線通信では指向性の低い電波が広がりながら屋外まで伝播するため、加工装置３０の装置情報が外部に漏洩してしまう（図２Ｂ参照）。

図１に戻り、工場等では同一フロア内に多数の加工装置１０が近接して設置されており、通常は隣り合う加工装置１０の間に通信を遮るような障害物が設置されることはない。このため、加工装置１０同士で通信させれば、通信距離が長く指向性の低い電波で無線通信する必要はない。そこで、本実施の形態では、工場等の屋内に複数の加工装置１０が近接して設置される点に着目して、通信距離が短く指向性が高い可視光を用いて加工装置１０同士で無線通信させている。指向性の高い可視光が屋外まで伝搬し難くなり、情報漏洩を起こすことなく複数の加工装置１０間で装置情報を送受信させることが可能である。

また、上記したように可視光通信は通信距離が短いため、距離が離れた加工装置１０に直に可視光通信させることができない。そこで、本実施の形態では、隣り合う加工装置１０で装置情報をリレーさせることで、複数の加工装置１０を介して距離が離れた加工装置１０間で装置情報を送受信させるようにしている。これにより、１台の加工装置１０に装置情報を設定するだけで、隣り合う加工装置１０間の可視光通信によって装置情報がリレーされて、工場等の同一フロアに設置された全ての加工装置１０に同一の装置情報を同期させることが可能になっている。

なお、装置情報は、加工装置１０に含まれる情報であれば特に限定されず、デバイスデータ等の加工条件だけでなく、切削ブレード１８（図１参照）の消耗量等のブレード関連情報が含まれてもよい。ブレード関連情報を複数の加工装置１０で記憶させておくことで、切削ブレード１８を別の加工装置１０に着け替えた時に、切削ブレード１８の消耗量を反映して別の加工装置１０で切削加工することができる。

以下、図３及び図４を参照して、加工装置に設けられた可視光通信の通信手段について説明する。図３は、本実施の形態のＬＥＤ表示灯の一例を示す図である。図４は、本実施の形態の可視光通信の一例を示す図である。

図３に示すように、加工装置１０（図１参照）のＬＥＤ表示灯１９は制御手段１５に接続されており、制御手段１５の制御によってＬＥＤ表示灯１９が点滅されることで可視光通信が行われる。ＬＥＤ表示灯１９では、制御手段１５の制御によって装置情報に対応してオンオフされ、光の明暗情報によって可視光が変調されることで装置情報が可視光信号に変換されて送信される。なお、変調方式としては、通信していないときと人間が目視したときの明るさが同等になるような変調方式が選択される。また、ＬＥＤの点灯間隔は、人が知覚できない領域で行われ、例えば、通信をしていない時は１００Ｈｚ−１２０Ｈｚで点滅し、通信をしている時は３ｋＨｚ−３ＭＨｚで点滅する。また、ＬＥＤ表示灯１９の外周面には、他の加工装置１０のＬＥＤ表示灯１９の可視光が到達する位置で、可視光通信で送信された装置情報を受信する受信部２４が設けられている。受信部２４は、照度センサやイメージセンサ等で構成され、可視光信号を電気信号に変換し、復調処理を施して装置情報を受信する。

また、ＬＥＤ表示灯１９は、可視光を加工装置１０の周囲に向けて発光するように、複数のＬＥＤ発光素子２３が周方向に等間隔に配設されている。各ＬＥＤ発光素子２３の発光範囲（有効角度）が部分的に重なっており、ＬＥＤ表示灯１９の周辺に３６０度方向で可視光が発光される。受信部２４は、加工装置１０の周囲から可視光を受光するように、ＬＥＤ表示灯１９の外周面に複数のＬＥＤ受光素子２５が等間隔に配設されている。各ＬＥＤ受光素子２５の受光範囲（有効角度）も部分的に重なっており、ＬＥＤ表示灯１９の周辺からの可視光が３６０度方向で受光される。

図４に示すように、工場等の屋内には複数の加工装置１０が並んでおり、隣り合う加工装置１０の間隔Ｌ１、すなわちＬＥＤ表示灯１９の間隔Ｌ１が可視光の到達距離Ｌ２よりも狭く設定されている。この場合、隣り合う加工装置１０間でしか可視光が届かないため、各加工装置１０では装置情報をそれぞれ隣の加工装置１０にリレーするような通信手順で通信される。複数の加工装置１０で装置情報が順番に伝達されるため、１台の加工装置１０に装置情報を設定するだけで全ての加工装置１０で装置情報を同期させることが可能になっている。なお、加工装置１０による通信手順の詳細については後述する。

このように、本実施の形態の加工装置１０では、可視光の発光範囲の狭さを複数のＬＥＤ発光素子２３（図３参照）及びＬＥＤ受光素子２５（図３参照）によってカバーすると共に、可視光の通信距離の短さを複数の加工装置１０によるリレー伝送でカバーしている。また、各加工装置１０の上面にはＬＥＤ表示灯１９だけが突設されており、可視光通信の障害になるような物体が存在していない。よって、各ＬＥＤ表示灯１９の外面のＬＥＤ発光素子２３から発光された可視光が遮られることがなくＬＥＤ受光素子２５で受光されて、隣り合う加工装置１０間で良好に装置情報を送受信させることができる。

続いて、図５から図７を参照して、可視光信号のデータ構造及び加工装置による通信手順について説明する。図５は、本実施の形態の可視光信号のデータ構造の一例を示す図である。図６は、本実施の形態の通信手順のシーケンス図の一例を示す図である。図７は、本実施の形態の通信中の可視光信号の一例を示す図である。なお、図６にはシーケンス図の隣に加工装置の配置構成の一例が記載されている。加工装置の配置構成では、直線で接続された加工装置同士が可視光通信可能なことを示している。また、下記の通信手順及びデータ構造はあくまでも一例を示すものであり、可視光通信で装置情報を送受信可能であれば他の通信手順及びデータ構造で実施されてもよい。

図５に示すように、装置情報は６４〜１０２４バイト程度のデータパケットに分割して伝送される。各データパケットには複数のフィールドが設けられており、各フィールドには装置情報のデータの他に、パケット識別子、発信元ＩＤ、宛先ＩＤ、元装置ＩＤ、データＩＤ、パケットＩＤ、誤り訂正符号が設定されている。パケット識別子はパケットであることを示している。発信元ＩＤは発信装置のＩＤを示し、宛先ＩＤは宛先装置のＩＤを示している。元装置ＩＤは、複数の装置のうち装置情報の最初の発信源となる装置のＩＤを示している。

データＩＤは、データの識別情報を示しており、宛先装置に既に装置情報のデータが記憶されているか否かの確認に使用される。例えば、発信元装置から宛先装置に加工条件が送信される場合には、宛先装置ではデータＩＤから発信元装置と同じ加工条件が設定されているか否かが判断される。したがって、発信元装置から宛先装置に同じ加工条件が繰返し送信されることがない。なお、ホストコンピュータによる中央管理ではなく、装置毎にデータＩＤを管理しているため、元装置ＩＤによってデータＩＤに一意性を確保している。誤り訂正符号は、データにエラーが生じた場合の訂正に使用される。

図６に示すように、加工装置１０Ａに加工条件が設定されると、加工装置１０Ａから周辺の加工装置１０に向けて加工条件を含む送信パケットが同報送信される（ステップＳ０１）。送信パケットには、加工条件のデータＩＤとして「００１」、元装置ＩＤとして加工装置１０Ａの装置ＩＤ「Ａ」、宛先ＩＤとして同報送信用の「共通ＩＤ」が設定されている（図７Ａ参照）。以下では、元装置である加工装置１０ＡのデータＩＤを「Ａ００１」として説明する。加工装置１０Ａからの可視光の到達距離内の加工装置１０Ｂ、１０ＣではデータＩＤ「Ａ００１」が受信されるが、可視光の到達距離外の加工装置１０Ｄ、１０ＥではデータＩＤ［Ａ００１］が受信されない。

次に、同報送信に対する応答として、加工装置１０Ｂ、１０Ｃから加工装置１０Ａに加工条件が受信済みか否かを示す応答パケットが返信される（ステップＳ０２）。応答パケットには、加工条件が受信済みか否かをＹ／Ｎで示すフラグが追加されている。加工装置１０Ｂ、１０ＣのいずれにもデータＩＤ「Ａ００１」で示すデータが受信されていないため、加工装置１０Ａの加工条件が未設定であるとして、応答パケットには宛先ＩＤとして加工装置Ａの装置ＩＤ、フラグとして「Ｎ」が設定されている（図７Ｂ参照）。そして、加工装置１０Ｂ、１０Ｃから加工装置１０Ａに送受信済みではないことを示す応答パケットが送信される。

次に、加工装置１０Ａでは、同報送信に対する応答パケットを待って、加工装置１０Ｂ、１０Ｃから送受信済みでは無いという応答があれば、加工装置１０Ａから加工装置１０Ｂ、１０Ｃに加工条件のデータパケットが送信される（ステップＳ０３）。データパケットには、宛先ＩＤとして加工装置１０Ｂ、１０Ｃの装置ＩＤ「Ｂ」又は「Ｃ」、データとして「データＡ−ｎ」が設定されている（図７Ｃ参照）。これにより、加工装置１０Ａから加工装置１０Ｂ、１０Ｃに向けて、「データＡ−０１」から順番にデータが送信される。なお、加工装置１０Ａでは、周辺の加工装置１０から送受信済みの応答があれば応答元にデータが送信されない。

次に、データ送信に対する応答として、加工装置１０Ｂ、１０Ｃから加工装置１０Ａにデータが受信済みか否かを示す応答パケットが返信される（ステップＳ０４）。応答パケットには、データが受信済みか否かをＯＫ／ＮＧで示すフラグが追加されている。加工装置１０Ｂ、１０ＣにデータＡ−０１が適切に受信されているため、データＡ−０１が受信済みであるとして、応答パケットには宛先ＩＤとして加工装置Ａの装置ＩＤ、フラグとして「ＯＫ」が設定されている（図７Ｄ参照）。そして、加工装置１０Ｂ、１０Ｃから加工装置１０Ａに肯定応答を示す応答パケットが送信される。

次に、加工装置１０Ａでは、データ送信に対する応答パケットを待って、加工装置１０Ｂ、１０Ｃから受信済みであるという応答があれば、加工装置１０Ａから加工装置１０Ｂ、１０Ｃに次のデータパケットが送信される（ステップＳ０５）。なお、加工装置１０Ｂ、１０Ｃから受信済みでは無いという応答があった場合、又は加工装置１０Ｂ、１０Ｃから応答パケットが無い場合には、加工装置１０Ａから加工装置１０Ｂ、１０Ｃにデータパケットが再送される。このデータの送受信処理が繰り返されることで、加工装置１０Ｂ、１０Ｃに加工装置１０Ａの加工条件が設定される。

加工装置１０Ｂ、１０Ｃに加工装置１０Ａの加工条件が設定されると、再び加工装置１０Ａから周辺の加工装置１０に向けて加工条件を含む送信パケットが同報送信される（ステップＳ０６）。加工装置１０Ｂ、１０Ｃからのみパケット受信済みの応答パケットが返信されるため、加工装置１０Ａの加工条件のデータの送受信処理は開始されない。また、加工装置１０Ｂにおいても、周辺の加工装置に向けて加工装置１０Ａの加工条件を含む送信パケットが同報送信される（ステップＳ０７、図７Ｅ参照）。加工装置１０Ｂでは、加工装置１０Ａ、１０Ｃからのみパケット受信済みの応答パケットが返信され、加工装置１０Ｄからはパケット受信済みでは無い応答パケットが返信される。

さらに、加工装置１０Ｃにおいても、周辺の加工装置に向けて加工装置１０Ａの加工条件を含む送信パケットが同報送信される（ステップＳ０８）。加工装置１０Ｃでは、加工装置１０Ａ、１０Ｂからのみパケット受信済みの応答パケットが返信され、加工装置１０Ｅからはパケット受信済みでは無い応答パケットが返信される。このため、加工装置１０Ｂ、１０Ｄ間で加工装置１０Ａの加工条件のデータの送受信処理が開始されると共に、加工装置１０Ｃ、１０Ｅ間で加工装置１０Ａの加工条件のデータの送受信処理が開始される（ステップＳ０９）。この動作が繰り返されることで、全ての加工装置１０Ａ−１０Ｅに同一の加工条件が設定される。

以上のように、本実施の形態の加工装置１０によれば、複数の加工装置１０間で自動的に装置情報が送受信されるため、オペレータによる装置情報の入力負担を軽減することができる。このとき、複数の加工装置１０間で可視光通信されているため、通信時に加工装置１０の装置情報が屋外に漏洩することがない。また、複数の加工装置１０間に配線が不要になることで、加工装置１０の増設やレイアウト変更が容易になると共に、ケーブルによって美観を損なうことがない。このように、情報漏洩を起こすことなく、複数の加工装置１０間で装置情報を同期させることができる。

なお、本実施の形態では、加工装置１０として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。加工装置は、被加工物を加工するものであればよく、例えば、研削装置、研磨装置、レーザー加工装置、エッチング装置でもよい。したがって、加工手段は、切削手段に限らず、研削手段、研磨手段、レーザー加工手段、エッチング加工手段のいずれでもよいし、チャックテーブルは、吸引チャック式のテーブルに限定されず、静電チャック式のテーブルでもよい。

また、本実施の形態では、入力手段としてタッチパネル１４を例示して説明したが、この構成に限定されない。入力手段は、加工装置の制御手段に対して加工条件を入力設定可能であればよく、例えば、マウス、トラックボール等のポインティングデバイスでもよいし、キーボード等の文字入力デバイスでもよい。

また、本実施の形態では、送信部２２が複数のＬＥＤ発光素子２３を有する構成にしたが、この構成に限定されない。送信部は、装置情報を可視光で送信する構成であればよく、単一のＬＥＤ発光素子を有していてもよい。

また、本実施の形態では、受信部２４が複数のＬＥＤ受光素子２５を有する構成にしたが、この構成に限定されない。受信部は、送信部から可視光で送信された装置情報を受信する構成であればよく、単一のＬＥＤ受光素子を有していてもよい。

また、本実施の形態では、複数の加工装置１０が装置情報をリレーする構成にしたが、この構成に限定されない。加工装置の台数が少ない場合には、隣り合う加工装置１０間でのみ装置情報が送受信されてもよい。

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。

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。

また、本実施の形態では、本発明を加工装置に適用した構成について説明したが、可視光通信によって装置情報を屋外に漏洩させることなく複数の装置間で装置情報を同期させることができる各種装置に適用することも可能である。

以上説明したように、本発明は、情報漏洩を起こすことなく複数の装置間で装置情報を送受信させることができるという効果を有し、特に、工場等に並んで設置される加工装置に有用である。

１０加工装置
１２チャックテーブル
１３加工手段
１４タッチパネル（入力手段）
１５制御手段
１６記憶部
１９ＬＥＤ表示灯
２４受信部
Ｗ被加工物

Claims

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加工する加工手段と、少なくとも該チャックテーブル及び該加工手段を制御する制御手段と、該制御手段に対し加工条件を入力設定する入力手段と、該加工条件を含む装置情報を記憶する記憶部と、可視光を発して稼働状況を報知するＬＥＤ表示灯と、を備える加工装置であって、
該制御手段は、該装置情報に対応して該ＬＥＤ表示灯を点滅させて可視光送信を行い、
他の加工装置の該ＬＥＤ表示灯の可視光が到達する位置に配設され、可視光送信で送信された該装置情報を受信する受信部を備え、
該装置情報を可視光通信により加工装置間で送受信することを特徴とする加工装置。
隣接する加工装置間をリレーして複数の該加工装置間で該装置情報を送受信することを特徴とする請求項１記載の加工装置。