JP7242142B2 - Workpiece processing method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物を研削して薄化する被加工物の加工方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of processing a workpiece such as a semiconductor wafer to grind and thin the workpiece.
電子機器に搭載されるデバイスチップは、例えば、円板状の半導体ウェーハを分割することで形成される。半導体ウェーハの表面に互いに交差する複数の分割予定ラインを設定し、分割予定ラインにより区画される各領域にIC等のデバイスを形成し、半導体ウェーハを分割予定ラインに沿って分割すると、個々のデバイスチップを作製できる。 A device chip mounted on an electronic device is formed, for example, by dividing a disk-shaped semiconductor wafer. A plurality of planned division lines that cross each other are set on the surface of a semiconductor wafer, devices such as ICs are formed in respective regions partitioned by the planned division lines, and the semiconductor wafer is divided along the planned division lines to obtain individual devices. Chips can be made.
近年、電子機器の小型化の傾向が著しく、電子機器に搭載されるデバイスチップに対する小型化及び薄型化への要求も高まっている。そこで、薄型のデバイスチップを製造するために、半導体ウェーハを分割する前に、研削装置により半導体ウェーハが研削され、所定の厚さに薄化される。 2. Description of the Related Art In recent years, there has been a marked trend toward miniaturization of electronic equipment, and demands for smaller and thinner device chips mounted in electronic equipment are increasing. Therefore, in order to manufacture thin device chips, the semiconductor wafer is ground by a grinding machine to be thinned to a predetermined thickness before the semiconductor wafer is divided.
研削装置は、被加工物を保持できるチャックテーブルと、チャックテーブルの上方に配設された研削ユニットと、を備える。研削ユニットは、鉛直方向に概略沿ったスピンドルと、スピンドルの上端に接続されたスピンドルモータと、スピンドルの下端に装着された研削ホイールと、を備える。研削ホイールは、チャックテーブルの上面に対面する下面に、円環状に配列された研削砥石を備える。 A grinding apparatus includes a chuck table capable of holding a workpiece, and a grinding unit disposed above the chuck table. The grinding unit includes a generally vertical spindle, a spindle motor connected to the upper end of the spindle, and a grinding wheel mounted to the lower end of the spindle. The grinding wheel has grinding wheels arranged in an annular shape on the lower surface facing the upper surface of the chuck table.
研削装置は、研削送りユニットを備える。該研削送りユニットは、例えば、スピンドルとチャックテーブルとを互いに接近又は離反する方向に相対的に移動させるサーボモータと、該サーボモータに信号を送るサーボドライバーと、を備える。 The grinding device has a grinding feed unit. The grinding feed unit includes, for example, a servo motor that relatively moves the spindle and the chuck table toward or away from each other, and a servo driver that sends a signal to the servo motor.
研削装置で被加工物を研削する際には、該被加工物をチャックテーブル上に固定し、チャックテーブルの上面に垂直な方向に沿った軸の周りに該チャックテーブルを回転させるとともに、研削ホイールを同様に回転させる。そして、スピンドルとチャックテーブルとを互いに接近又は離反する方向に相対的に移動させる。すると、環状軌道上を移動する研削砥石が被加工物に接触し、該被加工物が研削される(例えば、特許文献1参照)。 When grinding a workpiece with a grinding apparatus, the workpiece is fixed on a chuck table, the chuck table is rotated about an axis perpendicular to the upper surface of the chuck table, and a grinding wheel is used. rotate in the same way. Then, the spindle and the chuck table are relatively moved toward or away from each other. Then, the grinding wheel moving on the circular orbit comes into contact with the workpiece, and the workpiece is ground (see, for example, Patent Document 1).
さらに、研削装置は、研削されている被加工物の厚さを測定する厚さ測定ユニットをチャックテーブルの近傍に備える。被加工物を研削する際、研削装置の制御ユニットは、サーボドライバーに指令を発してスピンドルとチャックテーブルとの相対移動を開始させ、厚さ測定ユニットで被加工物の厚さを監視しながら研削ユニットに被加工物の研削を実施させる。そして、被加工物が所定の目標厚さとなったときに該サーボドライバーに指令を発して相対移動を終了させる。 Further, the grinding apparatus includes a thickness measuring unit near the chuck table for measuring the thickness of the workpiece being ground. When grinding a workpiece, the control unit of the grinding device issues a command to the servo driver to start relative movement between the spindle and the chuck table, and the thickness of the workpiece is monitored by the thickness measurement unit while grinding. Cause the unit to perform grinding of the workpiece. Then, when the workpiece reaches a predetermined target thickness, a command is issued to the servo driver to terminate the relative movement.
研削装置の制御ユニットは、該研削装置を構成するあらゆるユニット及び測定器の動作を制御し、また、各種の情報を絶え間なく処理する。そのため、例えば、被加工物の研削を開始した後に制御ユニットに処理上の負荷が過大にかかる等して、制御ユニットが機能停止を起こす場合がある。 The control unit of the grinding machine controls the operation of all the units and measuring instruments that make up the grinding machine, and also continuously processes various information. Therefore, for example, the control unit may stop functioning due to an excessive processing load on the control unit after the start of grinding of the workpiece.
機能停止している制御ユニットは、被加工物が所定の目標厚さとなったときに、スピンドルとチャックテーブルとの相対移動を終了させるようにサーボドライバーに指令できない。相対移動を終了できなければ、被加工物が目標厚さよりも薄くなるばかりでなく、被加工物が研削により消滅し、研削砥石がチャックテーブルに接触して研削装置に深刻な損傷が生じるおそれもある。 A disabled control unit cannot command the servo driver to terminate relative movement between the spindle and chuck table when the workpiece reaches a predetermined target thickness. If the relative movement cannot be completed, not only will the workpiece become thinner than the target thickness, but the workpiece will disappear due to grinding, and the grinding wheel will come into contact with the chuck table, causing serious damage to the grinding machine. be.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被加工物の研削中に研削装置の制御ユニットが機能停止しても、被加工物が過剰に研削されるおそれがなく、研削装置に損傷が生じない被加工物の加工方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and its object is to excessively grind the workpiece even if the control unit of the grinding apparatus stops functioning during the grinding of the workpiece. To provide a method for machining a workpiece without fear and without causing damage to a grinding device.
本発明の一態様によると、被加工物を保持する保持面を有し該保持面と交差する軸の周りに回転するチャックテーブルと、研削砥石を含む円盤状の研削ホイールが装着され該研削ホイールを周方向に回転させるスピンドルと、該チャックテーブルと該スピンドルとを互いに接近又は離反する方向に相対的に移動させるサーボモータを有する研削送りユニットと、該研削送りユニットの該サーボモータに信号を送るサーボドライバーと、該サーボドライバーを制御する制御ユニットと、該チャックテーブルの該保持面で保持された該被加工物の厚さを測定する厚さ測定ユニットと、を備える研削装置によって該被加工物を研削する研削方法であって、該被加工物を該チャックテーブルの該保持面で保持する保持ステップと、該被加工物の厚さが指令基準厚さに到達するまで該厚さ測定ユニットで該被加工物の厚さを繰り返し測定し、測定された該被加工物の厚さが該指令基準厚さに到達していない場合に予め該制御ユニットに登録された指定研削量を該制御ユニットから該サーボドライバーに繰り返し指令する研削量指令ステップと、該チャックテーブル及び該研削ホイールをそれぞれ回転させながら、該研削送りユニットの該サーボモータにより該チャックテーブルと該スピンドルとを互いに接近する方向に相対的に移動させ、該チャックテーブルに保持された該被加工物を該研削砥石で研削する研削ステップと、を備え、該研削ステップでは、該サーボドライバーは、該チャックテーブルと該スピンドルとの距離が該指定研削量に対応する指定距離だけ近づいた目標距離となるまでに該制御ユニットから新たな指令を受けない場合、該チャックテーブルと該スピンドルとの距離が該目標距離となるときに該チャックテーブルと該スピンドルとの相対的な移動を停止させ、該研削ステップでは、該サーボドライバーは、該制御ユニットから新たな指令を受けた場合、該新たな指令を受けた時点における該チャックテーブルと該スピンドルとの距離から該指定距離を差し引いた値で該目標距離を更新して、さらに該サーボモータにより該チャックテーブルと該スピンドルとを互いに接近する方向に相対的に移動させて該研削砥石で該被加工物を研削することを特徴とする被加工物の加工方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, a chuck table having a holding surface for holding a workpiece and rotating around an axis intersecting the holding surface, and a disk-shaped grinding wheel including a grinding wheel are attached to the grinding wheel. and a servomotor for relatively moving the chuck table and the spindle toward or away from each other; and sending a signal to the servomotor of the grinding feed unit. A grinding apparatus comprising a servo driver, a control unit for controlling the servo driver, and a thickness measuring unit for measuring the thickness of the workpiece held by the holding surface of the chuck table. comprising: a holding step of holding the workpiece on the holding surface of the chuck table; and a thickness measuring unit until the thickness of the workpiece reaches a command reference thickness. The thickness of the work piece is repeatedly measured, and when the measured thickness of the work piece does not reach the command reference thickness, the designated grinding amount registered in advance in the control unit is set to the control unit. a step of repeatedly instructing the servo driver from a grinding amount command step, and while rotating the chuck table and the grinding wheel respectively, the servo motor of the grinding feed unit causes the chuck table and the spindle to move toward each other. and a grinding step of grinding the workpiece held on the chuck table with the grinding wheel, wherein the servo driver adjusts the distance between the chuck table and the spindle. If a new command is not received from the control unit before reaching the target distance, which is closer by a specified distance corresponding to the specified grinding amount, the chuck table is moved when the distance between the chuck table and the spindle reaches the target distance. and the spindle, and in the grinding step, when receiving a new command from the control unit, the servo driver controls the chuck table and the spindle at the time of receiving the new command. The target distance is updated by a value obtained by subtracting the designated distance from the distance from the grinding wheel, and the chuck table and the spindle are relatively moved toward each other by the servomotor to cause the grinding wheel to move the workpiece. A method of processing a workpiece is provided, which comprises grinding the workpiece.
好ましくは、該研削ステップは、該チャックテーブルと該スピンドルとが相対的に移動している間に該目標距離の更新を実施する。 Preferably, the grinding step updates the target distance while the chuck table and the spindle are moving relative to each other.
また、好ましくは、該研削ステップにおいて、該指定研削量をより小さな値で更新する指定研削量更新ステップを実施する。 Also, preferably, in the grinding step, a designated grinding amount update step of updating the designated grinding amount with a smaller value is performed.
さらに、好ましくは、該指令基準厚さの値は、該被加工物の目標厚さの値に該指定距離の値を加えた値である。 Further, preferably, the value of the commanded reference thickness is a value obtained by adding the value of the specified distance to the value of the target thickness of the workpiece.
本発明の一態様に係る被加工物の加工方法では、制御ユニットは、サーボドライバーに作動の開始と停止を指令しない。研削が実施される間、被加工物の厚さが指令基準厚さに到達するまで指定研削量が繰り返しサーボドライバーに指令される。 In the workpiece machining method according to the aspect of the present invention, the control unit does not instruct the servo driver to start and stop the operation. While grinding is performed, the designated grinding amount is repeatedly commanded to the servo driver until the thickness of the workpiece reaches the commanded reference thickness.
研削ステップでは、サーボドライバーは、チャックテーブルとスピンドルとの距離が目標距離に到達するまでに指定研削量が指令されない場合、該チャックテーブルと該スピンドルとの距離が該目標距離となるときに相対的な移動を停止させる。そして、該指定研削量が指令された場合、該目標距離を更新して該チャックテーブルと該スピンドルとをさらに相対的に移動させる。 In the grinding step, if the specified grinding amount is not commanded until the distance between the chuck table and the spindle reaches the target distance, the servo driver will adjust the relative distance when the distance between the chuck table and the spindle reaches the target distance. stop moving. Then, when the designated grinding amount is commanded, the target distance is updated and the chuck table and the spindle are further moved relative to each other.
この場合、被加工物を研削している間に制御ユニットが機能停止しても、サーボドライバーには算出された目標距離が残る。そして、サーボドライバーは、チャックテーブルとスピンドルとの距離が該目標距離となったとき、チャックテーブルとスピンドルとを停止させる。そのため、被加工物を研削している間に制御ユニットが機能停止しても、被加工物が過剰に研削されたり、研削装置に損傷が生じたりすることはない。 In this case, even if the control unit fails while the workpiece is being ground, the calculated target distance remains in the servo driver. Then, when the distance between the chuck table and the spindle reaches the target distance, the servo driver stops the chuck table and the spindle. Therefore, even if the control unit fails while the workpiece is being ground, the workpiece will not be excessively ground and the grinding device will not be damaged.
なお、被加工物を研削している間に研削ホイールに装着された研削砥石が激しく消耗する等して、チャックテーブルとスピンドルとが相対的に移動した距離に比して被加工物の研削が進まない場合がある。しかしながら、厚さ測定ユニットにより被加工物の厚さが繰り返し測定されて指定研削量が繰り返しサーボドライバーに指令されため、本発明の一態様に係る被加工物の加工方法によると、被加工物を目標厚さに研削できる。 During grinding of the workpiece, the grinding wheel attached to the grinding wheel is rapidly worn, and the grinding of the workpiece is slow compared to the relative movement distance between the chuck table and the spindle. It may not progress. However, since the thickness of the workpiece is repeatedly measured by the thickness measuring unit and the designated grinding amount is repeatedly instructed to the servo driver, according to the workpiece machining method according to the aspect of the present invention, the workpiece is It can be ground to the target thickness.
したがって、本発明により、被加工物の研削中に研削装置の制御ユニットが機能停止しても、被加工物が過剰に研削されるおそれがなく、研削装置に損傷が生じない被加工物の加工方法が提供される。 Therefore, according to the present invention, even if the control unit of the grinding device stops functioning during the grinding of the workpiece, there is no possibility that the workpiece will be excessively ground and the grinding device will not be damaged. A method is provided.
本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る被加工物の加工方法では、略円板状の半導体ウェーハ等の被加工物を研削して所定の厚さに薄化する。まず、被加工物について説明する。図1には、被加工物1を模式的に示す斜視図が示されている。
An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the method for processing a workpiece according to the present embodiment, a workpiece such as a substantially disk-shaped semiconductor wafer is ground to be thinned to a predetermined thickness. First, the workpiece will be described. FIG. 1 shows a perspective view schematically showing a
被加工物は、例えば、Si(シリコン)、SiC(シリコンカーバイド)、GaN(ガリウムナイトライド)、GaAs(ヒ化ガリウム)、若しくは、その他の半導体等の材料でなるウェーハである。または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる略円板状の基板等である。該ガラスは、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等である。 The workpiece is, for example, a wafer made of materials such as Si (silicon), SiC (silicon carbide), GaN (gallium nitride), GaAs (gallium arsenide), or other semiconductors. Alternatively, it may be a substantially disk-shaped substrate made of a material such as sapphire, glass, quartz, or the like. Examples of the glass include alkali glass, alkali-free glass, soda-lime glass, lead glass, borosilicate glass, and quartz glass.
被加工物1の表面1aには、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等の複数のデバイスが形成される。そして、被加工物1をデバイス毎に分割すると、個々のデバイスチップを形成できる。被加工物1を分割する前に、被加工物1を研削して薄化しておくと、その後に被加工物1を分割することで薄型のデバイスチップを形成できる。ただし、研削される被加工物1の表面1aにはデバイスが形成されていなくてもよい。
A plurality of devices such as ICs (Integrated Circuits) and LSIs (Large Scale Integrations) are formed on the surface 1a of the
本実施形態に係る被加工物の加工方法は、研削ユニットを備える研削装置で実施される。以下、図1を用いて研削装置2について説明する。図1には、研削装置2を模式的に示す斜視図が含まれている。
A method for processing a workpiece according to the present embodiment is performed by a grinding apparatus having a grinding unit. The grinding
研削装置2では、被加工物1の裏面1b側が上方に露出された状態で該裏面1bが研削される。被加工物1の表面1aに予めデバイスが形成されている場合、被加工物1を研削する際に表面1a側を保護するために、被加工物1の表面1a側にはテープ状の保護部材3が貼着される。以下、被加工物1に保護部材3が貼着されている場合を例に説明するが、本実施形態はこれに限定されない。
In the grinding
保護部材3は、例えば、基材層と、該基材層の上に形成された糊層と、を備える。被加工物1の裏面1b側を研削する際、被加工物1の表面1a側が後述のチャックテーブル8に支持される。このとき、該表面1aと、チャックテーブル8の保持面8aと、が直接接触していると、被加工物1の研削時に該表面1aに形成されているデバイスに損傷が生じる場合がある。そこで、被加工物1の表面1a側に保護部材3を貼着しておく。
The
被加工物1は、例えば、複数の被加工物1を収容できるカセット28aに収容されて運搬され、研削装置2に搬入される。研削装置2は、各構成要素を支持する基台4を備える。基台4の前端にはカセット載置台26a,26bが固定されている。例えば、カセット載置台26a上には研削前の被加工物1を収容したカセット28aが載置され、カセット載置台26b上には研削が終了した被加工物1を収容するためのカセット28bが載置される。
The
基台4上のカセット載置台26a,26bに隣接した位置には、搬送ロボット30が据え付けられている。搬送ロボット30は、カセット載置台26aに載せられたカセット28aから被加工物1を搬出し、基台4上の該搬送ロボット30に隣接した位置に設けられた位置決めテーブル32に該被加工物1を搬送する。
A
該位置決めテーブル32は、環状に並ぶ複数の位置決めピンを有する。該位置決めテーブル32は、中央の載置領域に被加工物1が載置された際、それぞれの位置決めピンを径方向内向きに連動させて移動させることにより、被加工物1を予定された位置に位置付ける。
The positioning table 32 has a plurality of positioning pins arranged in a ring. When the
基台4の上面の該位置決めテーブル32に隣接した位置には、ローディングアーム34と、アンローディングアーム36と、が設けられる。位置決めテーブル32により予定された位置に位置付けられた被加工物1は、該ローディングアーム34により搬送される。
A
基台4の中央上面には、円板状のターンテーブル6が水平面内において回転可能に設けられている。ターンテーブル6の上面には、例えば、円周方向に互いに120度離間した3個のチャックテーブル8が備えられている。ターンテーブル6を回転させると、各チャックテーブル8を移動できる。
A disk-shaped
各チャックテーブル8は、一端が吸引源(不図示)と接続された吸引路(不図示)を内部に有し、該吸引路の他端がチャックテーブル8上の保持面8aに接続されている。図3には、チャックテーブル8を模式的に示す断面図が含まれている。該保持面8aは、例えば、多孔質部材8bの上面によって構成される。チャックテーブル8は、保持面8a上に被保持物が載せられた際に該吸引源を作動させ、生じた負圧を該被保持物に多孔質部材8bを通して作用させることで該被保持物を吸引保持できる。
Each chuck table 8 has therein a suction path (not shown) one end of which is connected to a suction source (not shown), and the other end of the suction path is connected to a holding
チャックテーブル8は、ターンテーブル6の上面に設けられたテーブル支持台8dの上に固定されている。テーブル支持台8dでの下面には、ターンテーブル6上に固定されたテーブル回転モータ8eがスピンドルを介して接続されている。テーブル回転モータ8eを作動させると、テーブル支持台8dに固定されたチャックテーブル8が保持面8aに交差するテーブル回転軸8cの周りに回転する。
The chuck table 8 is fixed on a
チャックテーブル8への被加工物1の搬出入は、図1に示すターンテーブル6の搬入・搬出領域6aで実施される。搬入・搬出領域6aでは、ローディングアーム34により被加工物1をチャックテーブル8に搬入できるとともに、被加工物1をアンローディングアーム36によりチャックテーブル8から搬出できる。
The loading/unloading of the
被加工物1の研削を実施する際、搬入・搬出領域6aに位置付けられたチャックテーブル8にローディングアーム34により被加工物1を搬入した後、ターンテーブル6を回転させて、該チャックテーブル8を次の粗研削領域6bに移動させる。
When grinding the
基台4の後方側上面のターンテーブル6の外側には、粗研削領域6bに位置付けられたチャックテーブル8に保持された被加工物1の裏面1b側を粗研削する第1の研削ユニット10aが配されている。第1の研削ユニット10aにより被加工物1の粗研削が実施された後、ターンテーブル6を回転させて、該チャックテーブル8を該粗研削領域6bに隣接する仕上げ研削領域6cに移動させる。
A
基台4の後方側上面のターンテーブル6の外側には、仕上げ研削領域6cに位置付けられたチャックテーブル8に保持された被加工物1の裏面1b側を仕上げ研削する第2の研削ユニット10bが配されている。第2の研削ユニット10bでは、被加工物1が仕上げ研削される。第2の研削ユニット10bにより被加工物1の仕上げ研削が実施された後、ターンテーブル6を回転させて、該チャックテーブル8を搬入・搬出領域6aに戻し、アンローディングアーム36により被加工物1をチャックテーブル8から搬出する。
Outside the
基台4の上面のアンローディングアーム36と、搬送ロボット30と、の近傍には、研削された被加工物1を洗浄及び乾燥するスピンナ洗浄装置38が配設されている。そして、スピンナ洗浄装置38により洗浄及び乾燥された被加工物1は、搬送ロボット30によりスピンナ洗浄装置38から搬送され、カセット載置台26bに載置されたカセット28bに収容される。
A
図1及び図3により、研削装置2についてさらに説明する。基台4の後部にはコラム22aが立設されている。コラム22aの前面には、第1の研削ユニット10aを鉛直方向に沿って移動可能に支持する研削送りユニット24aが配設されている。研削送りユニット24aは、鉛直方向に沿って伸長するスピンドル50と、該スピンドル50の上端に接続されたサーボモータ48と、サーボモータ48に接続されたサーボドライバー46と、を備える。
The grinding
サーボドライバー46は、サーボモータ48に信号を送りサーボモータ48を制御する。サーボドライバー46は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、メインメモリ、及びフラッシュメモリ等の記憶装置等を搭載するPC(Personal Computer)又はマイコンである。該記憶装置には、サーボドライバー46の機能を実現するソフトウェアが格納されている。または、サーボドライバー46は、各機能を一体的に実現する複数のモジュールにより構成されていてもよい。
スピンドル50には、昇降プレート54の背面に配されたナット部52が螺合されている。サーボドライバー46がサーボモータ48に指令して該サーボモータ48を作動させると、スピンドル50が回転してナット部52を含む昇降プレート54が昇降する。昇降プレート54の前面には、第1の研削ユニット10aが固定されている。
A
第1の研削ユニット10aは、鉛直方向に沿って伸長するスピンドル14aと、該スピンドル14aの上端に接続されたスピンドルモータ12aと、を備える。スピンドル14aの下端には、円板状のホイールマウント16aが配設されている。該ホイールマウント16a下面には、円盤状の研削ホイール18aが装着されている。研削ホイール18aの下面には、円環状に配設された複数の研削砥石20aが固定されている。
The
スピンドルモータ12aを作動させると、研削ホイール18aの下面に垂直なホイール回転軸12cの周りに、すなわち、周方向に研削ホイール18aが回転する。
When the
粗研削領域6bにおいて被加工物1を研削する際には、まず、ホイール回転軸12cの周りに研削ホイール18aを回転させて研削砥石20aを環状軌道に沿って移動させるともに、チャックテーブル8をテーブル回転軸8cの周りに回転させる。そして、研削送りユニット24aを作動させて第1の研削ユニット10aを下降させ、研削砥石20aをチャックテーブル8に保持された被加工物1の裏面1bに接触させると、該被加工物1が該裏面1b側から研削される。
When the
研削砥石20aは、例えば、ダイヤモンド等でなる砥粒が結合材中に分散されて形成されている。研削砥石20aの被加工物1に接触する接触面には砥粒が適度に結合材から露出しており、露出した砥粒が被加工物1に接触することで被加工物1が研削される。
The
また、コラム22bの前面には、第2の研削ユニット10bを鉛直方向に沿って移動可能に支持する研削送りユニット24bが配設されている。研削送りユニット24bは、研削送りユニット24aと同様に構成される。また、第2の研削ユニット10bは、第1の研削ユニット10aと同様に、鉛直方向に沿って伸長するスピンドル14bと、該スピンドル14bの上端に接続されたスピンドルモータ12bと、を備える。
A grinding
スピンドル14bの下端には、円板状のホイールマウント16bが配設され、該ホイールマウント16b下面には研削ホイール18bが固定されている。研削ホイール18bの下面には、円環状に配設された複数の研削砥石20bが装着されている。また、第2の研削ユニット10bにおいても、スピンドルモータ12bを作動させると、研削ホイール18bが下面に垂直なホイール回転軸の周りに回転する。
A disk-shaped
仕上げ研削領域6cにおいて被加工物1を研削する際には、研削ホイール18bを回転させて研削砥石20bを環状軌道に沿って移動させるとともに、チャックテーブル8を回転させる。そして、研削送りユニット24bを作動させて第2の研削ユニット10bを下降させ、研削砥石20bをチャックテーブル8に保持された被加工物1の裏面1bに接触させると、該被加工物1が該裏面1b側から研削される。
When the
第1の研削ユニット10aを使用した被加工物1の研削では、研削送りユニット24aによる研削送りを比較的速い速度で実施して被加工物1を粗研削する。第1の研削ユニット10aによる粗研削では、研削装置2で研削されて除去される被加工物1の厚さの大部分が効率的に除去される。
In the grinding of the
第2の研削ユニット10bを使用した被加工物1の研削では、研削送りユニット24bによる研削送りを比較的低い速度で実施して被加工物1を仕上げ研削する。第2の研削ユニット10bによる仕上げ研削では、被加工物1が予定された仕上げ厚さに高精度に研削される。
In the grinding of the
なお、サーボモータ48、スピンドル50、ナット部52等を含む研削送りユニット24a,24bが研削ユニット10a,10bを昇降させる昇降機構として機能する場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、研削送りユニット24a,24bは、研削ユニット10a,10bに代えてチャックテーブル8を昇降させてもよい。すなわち、研削送りユニット24a,24bは、チャックテーブル8と該スピンドル14a,14bとを互いに接近又は離反する方向に相対的に移動させる機能を有する。
Although the case where the grinding
基台4の上面の粗研削領域6bの近傍には、第1の研削ユニット10aにより粗研削されている被加工物1の厚さを測定する第1の厚さ測定ユニット40が配設されている。第1の厚さ測定ユニット40は、例えば、接触式の厚さ測定ユニットである。ただし、第1の厚さ測定ユニット40は、接触式の厚さ測定ユニットに限定されず、他の方式の厚さ測器であってもよい。
A first
図2及び図3に示す通り、第1の厚さ測定ユニット40は、被加工物1の裏面1bに接触して該裏面1bの高さを測定する第1のプローブ40aと、チャックテーブル8の保持面8aに接触して該保持面8aの高さを測定する第2のプローブ40bと、を備える。さらに、第1のプローブ40a及び第2のプローブ40bを支持するポスト40cを備える。第1の厚さ測定ユニット40は、被加工物1の裏面1bの高さと、チャックテーブル8の保持面8aの高さと、の差から被加工物1の厚さを算出できる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first
基台4の上面の仕上げ研削領域6cの近傍には、第2の研削ユニット10bにより仕上げ研削されている被加工物1の厚さを測定する非接触式の第2の厚さ測定ユニット42が配設されている。第2の厚さ測定ユニット42は、例えば、被加工物1の裏面1bにレーザビームを照射して反射された該レーザビームを検出することで、被加工物1の裏面1bの高さを測定するレーザ厚さ測定ユニット(分光干渉レーザ変位計)である。ただし、第2の厚さ測定ユニット42はこれに限定されない。
A second non-contact
被加工物1の研削時における研削砥石20a,20bと、被加工物1と、の接触態様について説明する。図3に示す通り、研削装置2では、チャックテーブル8の保持面8aは、極めて傾斜の小さい円錐状となっており、研削砥石20a,20bが移動する環状軌道がチャックテーブル8の保持面8aの中心の上方を通るように設定されている。被加工物1を研削する際には、チャックテーブル8の保持面8aの中心から外周部にかけた該環状軌道と重なる円弧状の領域において研削砥石20a,20bが被加工物1に接触する。
A contact state between the grinding
被加工物1の研削時、研削ホイール18a,18bがホイール回転軸12cの周りに回転するととともに、チャックテーブル8の保持面8aに交差するテーブル回転軸8cの周りにチャックテーブル8が回転している。そのため、該円弧状の領域に被加工物1の裏面1bの各所が次々に差し掛かり、被加工物1の裏面1bの全体が研削される。
When the
研削装置2は、さらに、研削装置2の各構成要素を制御する制御ユニット44を備える。制御ユニット44は、ターンテーブル6、チャックテーブル8、研削送りユニット24a,24b、研削ユニット10a,10b、サーボドライバー46、厚さ測定ユニット40,42等を制御する。さらに、制御ユニット44は、搬送ロボット30、位置決めテーブル32、ローディングアーム34、アンローディングアーム36、スピンナ洗浄装置38等を制御する。
The grinding
制御ユニット44は、CPU等の処理装置や、フラッシュメモリ等の記憶装置を含むコンピュータによって構成される。記憶装置に記憶されるプログラム等のソフトウェアに従い処理装置を動作させることによって、制御部は、ソフトウェアと処理装置(ハードウェア資源)とが協働した具体的手段として機能する。
The
被加工物1の研削が実施される際には、制御ユニット44は、チャックテーブル8と研削ユニット10a,10bとをそれぞれ回転させる。従来、制御ユニット44はサーボドライバー46に指令して、サーボモータ48を作動させてチャックテーブル8と、研削ユニット10a,10bが備えるスピンドル14a,14bと、の互いに接近する方向への相対的な移動を開始させる。
When the
制御ユニット44には、予め、被加工物1の目標厚さが登録されており、制御ユニット44は、厚さ測定ユニット40,42を制御して研削されている被加工物1の厚さを測定する。そして、被加工物1の厚さが該目標厚さに到達した際、制御ユニット44はサーボドライバー46に指令して、サーボモータ48を停止させる。すると、被加工物1の研削が完了する。
A target thickness of the
ここで、上述の通り、制御ユニット44は、研削装置2を構成する各ユニット及び測定器の動作を制御し、また、各種の情報を絶え間なく処理する。そのため、例えば、被加工物1の研削を開始した後に制御ユニット44に処理上の負荷が過大にかかる等して、制御ユニット44が機能停止を起こす場合がある。
Here, as described above, the
機能停止している制御ユニット44は、被加工物1が所定の目標厚さとなったときにチャックテーブル8とスピンドル14a,14bとの相対移動を終了させるようにサーボドライバー46に指令できない。チャックテーブル8とスピンドル14a,14bを停止できなければ、被加工物1が目標厚さよりも薄くなるばかりでなく、被加工物1が研削により消滅し、研削砥石20a,20bがチャックテーブル8に接触して研削装置2に深刻な損傷が生じてしまうおそれもある。
The
そこで、本実施形態に係る被加工物の加工方法が実施される研削装置2においては、制御ユニット44が機能停止してサーボドライバー46に指令しなくなると、該サーボドライバー46は、間もなくスピンドル14a,14b等の研削送りを停止させる。この場合、制御ユニット44がサーボドライバー46にサーボモータ48を停止させる指令を出せない場合にも、サーボドライバー46はサーボモータ48を停止させるため、被加工物1を過剰に研削することはない。
Therefore, in the
詳細に説明する。制御ユニット44は、被加工物1の厚さが予め該制御ユニット44に登録された指令基準厚さに到達するまで該厚さ測定ユニット40,42で被加工物1の厚さを繰り返し測定する機能を有する。そして、制御ユニット44は、測定された被加工物1の厚さが該指令基準厚さに到達していない場合、指定研削量をサーボドライバー46に繰り返し指令する。
I will explain in detail. The
ここで、指定研削量とは、研削前の被加工物1の厚さと、該被加工物1の目標厚さと、の差よりも小さい値で設定される値である。制御ユニット44及びサーボドライバー46の性能や、サーボモータ48により実施される研削送りの速度等に基づいて決定される値である。なお、後述の通り、指定研削量は研削の進行状況に応じて徐々に小さくなるように更新されてもよい。
Here, the designated grinding amount is a value set to be smaller than the difference between the thickness of the
サーボドライバー46は、チャックテーブル8とスピンドル14a,14bとが該指定研削量に対応する指定距離だけ近づいた目標距離となるまで相対的に移動したとき該チャックテーブル8とスピンドル14a,14bとの相対的な移動を停止させる。ただし、サーボドライバー46には制御ユニット44から繰り返し指定研削量が指令され、該目標距離は指令された新たな指定研削量に基づいて更新され続ける。
When the chuck table 8 and the
この場合、制御ユニット44が機能停止し、制御ユニット44からサーボドライバー46への指令が送られなくなった場合において、サーボドライバー46は、最後に受けた指令に基づいてサーボモータ48を制御する。すなわち、チャックテーブル8とスピンドル14a,14bとの距離が最後に指令された指定研削量から導出される目標距離となったときに、サーボドライバー46は研削送りを停止する。
In this case, if the
ここで、制御ユニット44が機能停止しない場合、チャックテーブル8とスピンドル14a,14bとの距離が指令基準厚さとなったときに制御ユニット44がサーボドライバー46に最後の指令を実施する。そして、指定距離だけチャックテーブル8とスピンドル14a,14bとを相対移動させたとき、被加工物1が目標厚さとなる。すなわち、上述の指令基準厚さの値は、該被加工物の目標厚さの値に該指定距離の値を加えた値とされる。
Here, if the
小括すると、サーボドライバー46は、制御ユニット44から指令を受け続けることで制御ユニット44が正常動作していることを確認しつつ徐々に被加工物1の研削を進める。そして、制御ユニット44が機能停止して該制御ユニット44から指令を受けなくなったときに、被加工物1の研削を停止させる。そのため、被加工物1が過剰に研削されることはなく、研削装置2に損傷が生じることはない。
In summary, the
以下、研削装置2で実施される本実施形態に係る被加工物の加工方法について説明する。該加工方法では、被加工物1は研削装置2で研削されて薄化される。図4(A)は、本実施形態に係る被加工物の加工方法で実施される各ステップのフローを示すフローチャートである。
A method for processing a workpiece according to this embodiment, which is performed by the grinding
該加工方法では、被加工物1をチャックテーブル8の保持面8aで保持する保持ステップS1と、サーボドライバー46に指定研削量を繰り返し指令する研削量指令ステップS2と、被加工物1を研削する研削ステップS3と、が実施される。以下、各ステップについて詳述する。
In this machining method, a holding step S1 of holding the
保持ステップS1では、例えば、図1に示される通り、表面1a側に保護部材3が貼着された状態でカセット28aに被加工物1を収容して、該カセット28aを研削装置2に搬入する。そして、例えば、搬送ロボット30を使用してカセット28aに収容された被加工物1を搬出して位置決めテーブル32に搬送する。そして、位置決めテーブル32により被加工物1の位置を所定の位置に位置付けた後、搬入・搬出領域6aに位置付けられたチャックテーブル8の上にローディングアーム34により被加工物1を搬送する。
In the holding step S1, for example, as shown in FIG. 1, the
ここで、被加工物1の被研削面である裏面1b側が上方に露出するように、被加工物1の表面1a側を下方に向けておく。そして、被加工物1をチャックテーブル8の保持面8a上に載せ、チャックテーブル8の吸引源を作動させて、チャックテーブル8に被加工物1を吸引保持させる。
Here, the front surface 1a side of the
本実施形態に係る被加工物の加工方法では、次に、研削量指令ステップS2と、研削ステップS3と、を実施する。図4(B)は、研削量指令ステップS2で実施されるフローを模式的に示すフローチャートであり、図4(C)は、研削ステップS3で実施されるフローを模式的に示すフローチャートである。また、図2は、研削量指令ステップS2及び研削ステップS3を模式的に示す斜視図であり、図3は、研削量指令ステップS2及び研削ステップS3を模式的に示す断面図である。 In the method for processing a workpiece according to the present embodiment, next, a grinding amount command step S2 and a grinding step S3 are performed. FIG. 4B is a flow chart schematically showing the flow performed in the grinding amount instruction step S2, and FIG. 4C is a flow chart schematically showing the flow performed in the grinding step S3. 2 is a perspective view schematically showing the grinding amount command step S2 and the grinding step S3, and FIG. 3 is a sectional view schematically showing the grinding amount command step S2 and the grinding step S3.
研削ステップS3では、粗研削領域6bにおいて第1の研削ユニット10aを使用して被加工物1を粗研削する。または、研削ステップS3では、粗研削された被加工物1を仕上げ研削領域6cにおいて第2の研削ユニット10bを使用して仕上げ研削する。以下、粗研削領域6bにおいて第1の研削ユニット10aを使用して被加工物1を粗研削する場合を例に説明するが、仕上げ研削も同様に実施できるため説明を省略する。
In the grinding step S3, the
また、研削ステップS3は、研削量指令ステップS2が進行している間に開始され、その後、研削量指令ステップS2とともに進行する。ここでは、研削量指令ステップS2と、研削ステップS3と、を個別に説明する。 Further, the grinding step S3 is started while the grinding amount command step S2 is in progress, and then progresses together with the grinding amount command step S2. Here, the grinding amount instruction step S2 and the grinding step S3 will be described separately.
制御ユニット44には、粗研削が完了したときの被加工物1の目標厚さが登録されている。研削量指令ステップS2では、第1の厚さ測定ユニット40で被加工物1の厚さを測定する(S21)。そして、被加工物1の厚さと、指令基準厚さと、を比較して、被加工物1の厚さが該指令基準厚さに到達しているか否かを判定する(S22)。ここで、指令基準厚さの値は、被加工物1の該目標厚さに次に説明する指定研削量に対応する指定距離を加えた値とされる。
A target thickness of the
通常、研削量指令ステップS2を開始した直後では、被加工物1の厚さは該指令基準厚さには到達していない。被加工物1の厚さが該指令基準厚さに到達していない場合、予め制御ユニット44に登録された指定研削量を制御ユニット44により研削送りユニット24aのサーボドライバー46に指令する(S23)。
Normally, the thickness of the
制御ユニット44によりサーボドライバー46に指定研削量が指令されると、後述の通り、研削ステップS3が開始され、被加工物1が研削されて薄化され始める。研削量指令ステップS2では、被加工物1が薄化されていく間、定期的に第1の厚さ測定ユニット40により被加工物1の厚さが測定される(S21)。そして、被加工物1の厚さが指令基準厚さに到達しているか否か再び判定される(S22)。
When the
判定の結果、被加工物1の厚さが指令基準厚さに到達していないと判定される場合、指定研削量が制御ユニット44により研削送りユニット24aのサーボドライバー46に指令される(S23)。そのため、本実施形態に係る被加工物の加工方法では、研削量指令ステップS2では、指定研削量が繰り返しサーボドライバー46に指令される。
As a result of the determination, when it is determined that the thickness of the
その一方で、研削が進行し被加工物1の厚さが指令基準厚さに到達していると判定される場合(S22)、制御ユニット44はサーボドライバー46に新たに指令しない。そして、研削量指令ステップS2が終了する。
On the other hand, when it is determined that the grinding progresses and the thickness of the
すなわち、研削量指令ステップS2では、該指令基準厚さに被加工物1の厚さが到達するまで第1の厚さ測定ユニット40で被加工物1の厚さを繰り返し測定する。そして、測定された被加工物1の厚さが指令基準厚さに到達していない場合に予め制御ユニット44に登録された指定研削量を制御ユニット44から研削送りユニット24aのサーボドライバー46に繰り返し指令する。
That is, in the grinding amount command step S2, the thickness of the
次に、研削ステップS3について説明する。研削ステップS3は、研削量指令ステップS2が進行している間に開始され、研削量指令ステップS2とともに進行する。研削ステップS3では、サーボドライバー46が制御ユニット44から指定研削量について最初に指令されたとき(S31)、チャックテーブル8とスピンドル14aとの距離について、該指定研削量に基づいて目標距離が算出される(S32)。
Next, the grinding step S3 will be explained. The grinding step S3 is started while the grinding amount command step S2 is in progress, and proceeds together with the grinding amount command step S2. In the grinding step S3, when the
算出される目標距離は、制御ユニット44が指令を受けた時点におけるチャックテーブル8とスピンドル14aとの距離から該指定研削量に対応する指定距離だけ互いに近づいた際の距離である。実質的には、該目標距離は、チャックテーブル8とスピンドル14aとを互いに近づけても少なくとも被加工物1及び研削装置2に問題を生じないと確認される距離であり、該指定研削量は、このときの両者の移動距離である。該目標距離は、例えば、サーボドライバー46により算出される。
The calculated target distance is the distance between the chuck table 8 and the
次に、チャックテーブル8をテーブル回転軸8cの周りに回転させながら、研削ホイール18aをホイール回転軸12cの周りに回転させる。そして、チャックテーブル8とスピンドル14aとの互いに接近する方向への相対的な移動を研削送りユニット24aのサーボモータ48により開始する(S33)。例えば、サーボドライバー46は、サーボモータ48の作動を開始し、所定の速度で第1の研削ユニット10aのスピンドル14aを下降させる。
Next, while rotating the chuck table 8 around the
サーボドライバー46は、サーボモータ48の作動状況を監視しながら所定の動作が実施されるようにサーボモータ48をフィードバック制御する。そして、環状軌道上を移動する研削砥石20aがチャックテーブル8の保持面8aで保持された被加工物1の裏面1bに接触すると、被加工物1が研削砥石20aにより研削され被加工物1が薄化され始める。
The
サーボドライバー46は、チャックテーブル8と、第1の研削ユニット10aのスピンドル14aと、の距離が該指定研削量に対応する指定距離だけ互いに近づいた該目標距離となる状態を目指してサーボモータ48を制御する。そして、チャックテーブル8と、スピンドル14aと、が該目標距離となるまで相対的に移動したか否かを判定する(S34)。通常、研削ステップS3の開始直後では、チャックテーブル8と、スピンドル14aと、の距離は該目標距離には達しない。
The
そして、チャックテーブル8と、スピンドル14aと、が該目標距離となるまで移動していないと判定される場合、次に、該目標距離の更新の要否が判定される。すなわち、研削量指令ステップS2が進行した結果、新たに指定研削量が制御ユニット44からサーボドライバー46に指令されている場合(S35)、サーボドライバー46は、該新たな指定研削量に基づいて目標距離を更新する(S36)。
If it is determined that the chuck table 8 and the
このときに更新される目標距離は、新たな指令を受けた時点におけるチャックテーブル8とスピンドル14aとの距離から該指定研削量に対応する該指定距離を差し引いた値とされる。被加工物1の研削が進行した結果、チャックテーブル8とスピンドル14aとが互いに近づいても問題を生じないと確認される距離が、既存の目標距離よりも小さくなる。目標距離の更新(S36)の実質的な意味は、問題を生じないと新たに確認される距離で該目標距離を更新し、研削をさらに進行させることにある。
The target distance updated at this time is a value obtained by subtracting the specified distance corresponding to the specified grinding amount from the distance between the chuck table 8 and the
また、新たな指定研削量が制御ユニット44からサーボドライバー46に指令されていない場合(S35)、該目標距離は更新されず、それまでにサーボドライバー46に登録された最新の目標距離に基づいて研削ステップS3が続行される。
Further, when a new designated grinding amount has not been commanded from the
研削ステップS3では、該目標距離が更新されてもされなくても、チャックテーブル8と、スピンドル14aと、の距離が該目標距離に達しているか否か定期的に繰り返し判定される(S34)。そして、両者の距離が該目標距離に達していない場合、かつ、制御ユニット44からサーボドライバー46に新たに指定研削量が指令されている場合(S35)、さらに新たな指定研削量に基づいて目標距離が更新される(S36)。
In the grinding step S3, whether or not the target distance is updated, it is periodically and repeatedly determined whether or not the distance between the chuck table 8 and the
すなわち、サーボドライバー46は、チャックテーブル8とスピンドル14aとの距離が該目標距離となるまでに制御ユニット44から新たに算出された指定研削量を指令される度に、該新たに算出された指定研削量に基づいて該目標距離を更新する。そして、チャックテーブル8と、スピンドル14aと、の距離が目標距離に到達している場合(S34)、サーボドライバー46は、サーボモータ48を停止させて、チャックテーブル8と、スピンドル14aと、の相対的な移動を停止させる(S37)。
That is, each time the
ここで、制御ユニット44が機能停止しない場合、更新され続けた目標距離の最後の値は、被加工物1の目標厚さに相当する。本実施形態に係る被加工物の加工方法では、研削量指令ステップS2と、研削ステップS3と、を実施することにより、チャックテーブル8に保持された被加工物1を研削して目標厚さとする。
Now, if the
さらに、研削ステップS3では、被加工物1の厚さが目標厚さに到達する前に、チャックテーブル8とスピンドル14aの距離が目標距離となるまで両者が相対移動して一時的に相対移動が停止してもよい(S37)。この場合、その後、指定研削量が制御ユニット44からサーボドライバー46に指令されたとき(S31)、指令された指定研削量に基づいて再び目標距離が算出され(S32)、相対移動が再開される(S33)。
Furthermore, in the grinding step S3, before the thickness of the
すなわち、研削ステップS3では、チャックテーブル8とスピンドル14aの相対移動の開始と停止を繰り返してもよい。この場合、研削量指令ステップS2では、両者の相対移動が停止した後に被加工物1の厚さが測定され(S21)、測定された被加工物1の厚さを基に制御ユニット44からサーボドライバー46に指定研削量が指令される(S23)。
That is, in the grinding step S3, the relative movement of the chuck table 8 and the
このようにチャックテーブル8とスピンドル14aの相対移動の開始と停止を繰り返す場合、制御ユニット44からサーボドライバー46への指定研削量の指令の回数を最小限にできる。そのため、制御ユニット44の処理能力への負荷が軽くなり、機能停止が生じにくくなる。ただし、相対移動の停止時間の増大は被加工物の加工効率の低下に繋がるため、例えば、相対移動の停止時間は相対移動の実施時間よりも短いことが好ましい。より好ましくは、相対移動の停止時間は実質的にゼロとされる。
When the relative movement between the chuck table 8 and the
さらに、スピンドル14a等の相対移動を停止させない条件で制御ユニット44からサーボドライバー46への指定研削量の指令(S23)の回数を最小限にできるように、被加工物1の厚さの測定(S21)のタイミングが調整されてもよい。
Furthermore, the thickness of the
例えば、被加工物1の厚さを測定してから(S21)、指定研削量を指令するまで(S23,S35)に要する所用時間を算出する。そして、チャックテーブル8とスピンドル14aの距離が目標距離に到達すると見込まれる時間よりも該所用時間だけ前の時間において被加工物1の厚さを測定する(S21)。この場合、チャックテーブル8とスピンドル14aの距離が該目標距離に到達する直前に(S34)、必要に応じて指定研削量がサーボドライバー46に指令されて(S23,S35)目標距離が更新される(S36)。
For example, the time required from measuring the thickness of the workpiece 1 (S21) to instructing the designated grinding amount (S23, S35) is calculated. Then, the thickness of the
また、例えば、被加工物1の研削を進行させると、研削砥石20aが消耗する等して、チャックテーブル8と、スピンドル14aと、の相対的な移動距離に比して被加工物1の厚さの減少量が少なくなる場合がある。しかしながら、本実施形態に係る被加工物の加工方法では被加工物1の厚さが繰り返し測定され、測定された被加工物1の厚さが評価されて目標距離が繰り返し更新される。そのため、厚さが該目標厚さに到達するまで被加工物1が研削砥石20aにより研削される。
Further, for example, as the grinding of the
なお、以上に説明した本実施形態に係る被加工物の加工方法によると、制御ユニット44が機能停止する場合にも被加工物1が過剰に研削されず研削装置2に損傷が生じない。次に、本実施形態に係る被加工物の加工方法を実施している間に研削装置2の制御ユニット44が機能停止する場合について説明する。
According to the method for machining a workpiece according to the present embodiment described above, the
制御ユニット44の機能停止とは、何らかの異常事態により制御ユニット44の機能が停止し、情報処理や指令の発信が不能となる状態をいう。従来、制御ユニット44は、被加工物1の厚さが目標厚さに到達したときにサーボドライバー46にサーボモータ48の停止を指令していたが、制御ユニット44が機能停止している場合、該制御ユニット44はサーボドライバー46に停止を指令できない。
The functional stoppage of the
本実施形態に係る被加工物の加工方法では、保持ステップS1が実施された後、研削量指令ステップS2及び研削ステップS3が進行中に制御ユニット44が機能停止した場合、まず、研削量指令ステップS2が続行不能となる。
In the method for machining a workpiece according to the present embodiment, when the
すなわち、機能停止している制御ユニット44は、第1の厚さ測定ユニット40を使用して被加工物1の厚さを測定できず(S21)、被加工物1の厚さが指令基準厚さに到達しているか否か判定できない(S22)。そして、該指定研削量をサーボドライバー46に指令できない(S23)。
That is, the
この場合、研削ステップS3では、制御ユニット44から新たに指定研削量が指令されることはなく(S35)、目標距離が更新されることはない(S36)。すなわち、制御ユニット44が機能停止に陥った場合、研削ステップS3では、チャックテーブル8とスピンドル14aとの距離が目標距離となるまで両者が相対的に移動したかが繰り返し判定されることとなる(S34)。
In this case, in the grinding step S3, the
そして、チャックテーブル8とスピンドル14aとの距離が目標距離となるまで両者が相対的に移動したとき、サーボドライバー46によりチャックテーブル8及びスピンドル14aの相対的な移動が停止される(S37)。したがって、本実施形態に係る被加工物の加工方法では、制御ユニット44が機能停止しても、研削ステップS3は正常に終了する。
Then, when the chuck table 8 and the
この場合、サーボモータ48による研削送りがその途上で停止するため、被加工物1の厚さが目標厚さに到達しない。しかしながら、従来のように被加工物1が過剰に研削されていた場合と比較して、損失は極めて小さいと言える。研削装置2に物理的な損傷は生じず、制御ユニット44を復旧させた後に必要に応じて被加工物1の研削を再度実施すれば厚さが目標厚さとなった被加工物1が得られるからである。
In this case, since the grinding feed by the
すなわち、研削ステップS3では、相対移動を停止させた後(S37)、被加工物1の厚さが目標厚さに達していない場合、制御ユニット44の機能を復旧させてチャックテーブル8とスピンドル14aとの相対的な移動を再開させてもよい。この場合、チャックテーブル8とスピンドル14aとの距離が目標距離となるまで両者が相対的に移動したかが判定され(S34)、目標距離を更新しつつ(S36)被加工物1を目標厚さとなるまで再研削する。ただし、被加工物1の再研削が実施されなくてもよい。
That is, in the grinding step S3, after the relative movement is stopped (S37), if the thickness of the
このように、本実施形態に係る被加工物の加工方法では、研削量指令ステップS2は、制御ユニット44が機能停止に陥ることを理由として終了してもよい。そして、本実施形態に係る被加工物の加工方法では、制御ユニット44が機能停止する場合において被加工物1が失われない等の効果を奏するだけでなく、制御ユニット44が機能停止しない場合においても利益がある。
As described above, in the method for processing a workpiece according to the present embodiment, the grinding amount instruction step S2 may be ended for the reason that the
例えば、本実施形態に係る被加工物の加工方法によると、制御ユニット44が機能停止しても、チャックテーブル8が研削砥石20a,20bにより研削される等して研削装置2が損傷するおそれはない。これは、制御ユニット44が機能停止を生じても研削装置2の復旧に要する時間を短縮でき、復旧に要するコストを低減できることを意味する。
For example, according to the method for processing a workpiece according to the present embodiment, even if the
したがって、研削装置2の停止時間を短縮できるため、複数の被加工物1を研削装置2で次々に加工する場合における加工効率が上がり、時間当たりに加工できる被加工物1の数が増大する。また、被加工物1が過剰な研削により失われることもなく、損失を補う必要もないため、加工コストも低減できる。すなわち、制御ユニット44が機能停止していない間に加工される被加工物1の加工効率も増大したこととなる。
Therefore, since the stop time of the grinding
すなわち、本実施形態に係る被加工物の加工方法は、仮に制御ユニット44に機能停止が生じても被加工物1が失われず研削装置2に損傷が生じないとの状況を作り出し、該状況下で被加工物1を加工することに意味がある。よって、本実施形態に係る被加工物の加工方法は、制御ユニット44が機能停止する必要はなく、制御ユニット44が機能停止する場合に限定されない。
That is, the method for machining a workpiece according to the present embodiment creates a situation in which the
以上に説明する通り、本実施形態に係る被加工物の加工方法では、被加工物1の研削中に研削装置2の制御ユニット44が機能停止しても、被加工物1が過剰に研削されるおそれがなく、研削装置2に損傷が生じない。
As described above, in the workpiece machining method according to the present embodiment, even if the
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、粗研削領域6bにおいて第1の研削ユニット10aにより被加工物1が研削される場合について詳述したが、本発明の一態様はこれに限定されない。すなわち、本発明の一態様では、仕上げ研削領域6cにおいて第2の研削ユニット10bにより被加工物1が研削されてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the description of the above embodiments, and can be implemented with various modifications. For example, in the above embodiment, the case where the
また、研削装置2が第1の研削ユニット10a及び第2の研削ユニット10bの2つの研削ユニットを備える場合を例に説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。すなわち、本発明の一態様に係る被加工物の研削方法は、一つの研削ユニットを備える研削装置で実施されてもよく、3以上の研削ユニットを備える研削装置で実施されてもよい。
Moreover, although the case where the grinding
さらに、上記実施形態では、研削装置2の制御ユニット44が機能停止する場合を例に説明したが、本発明の一態様は、他の要因により研削装置2が正常動作しない場合においも効果を奏する。例えば、被加工物1の研削中に厚さ測定ユニット40,42に異常が生じて被加工物1の厚さの測定が不能となる場合や、制御ユニット44からサーボドライバー46への指令の伝達経路となる配線の切断が生じる場合にも、同様に効果を奏する。
Furthermore, in the above embodiment, the case where the
また、上記の実施形態では、指定研削量が一定である場合について説明したが、指定研削量は被加工物1の進行状況に応じて変化してもよい。例えば、研削の初期には、制御ユニット44に機能停止が生じても被加工物1の研削を問題なく進行できると考えられる研削量は大きく、研削の終期には、被加工物1の研削を問題なく進行できると考えられる研削量は小さい。
Also, in the above embodiment, the case where the designated grinding amount is constant has been described, but the designated grinding amount may change according to the progress of the
そこで、制御ユニット44は、被加工物1の進行状況に応じて指定研削量を小さくしてもよい。この場合、例えば、研削ステップS3において、既存の指定研削量をより小さな値で該指定研削量を更新する指定研削量更新ステップを実施する。該指定研削量更新ステップは、例えば、被加工物の厚さが指令基準厚さに到達した際に実施される。これにより、被加工物1の研削の最終段階を精密に実施できる。ここで、指定研削量更新ステップの前後で、チャックテーブル8とスピンドル14aの相対移動の速度を変える必要はない。
Therefore, the
上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 The structures, methods, and the like according to the above-described embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the object of the present invention.
1 被加工物
1a 表面
1b 裏面
3 保護部材
2 研削装置
4 基台
6 ターンテーブル
6a 搬入・搬出領域
6b 粗研削領域
6c 仕上げ研削領域
8 チャックテーブル
8a 保持面
8b 多孔質部材
8c テーブル回転軸
8d テーブル支持台
8e テーブル回転モータ
10a,10b 研削ユニット
12a,12b スピンドルモータ
12c ホイール回転軸
14a,14b スピンドル
16a,16b ホイールマウント
18a,18b 研削ホイール
20a,20b 研削砥石
22a,22b コラム
24a,24b 研削送りユニット
26a,26b カセット載置台
28a,28b カセット
30 搬送ロボット
32 位置決めテーブル
34 ローディングアーム
36 アンローディングアーム
38 スピンナ洗浄装置
40,42 厚さ測定ユニット
40a,40b プローブ
40c ポスト
44 制御ユニット
46 サーボドライバー
48 サーボモータ
50 スピンドル
52 ナット部
54 昇降プレート
REFERENCE SIGNS
Claims (4)
研削砥石を含む円盤状の研削ホイールが装着され該研削ホイールを周方向に回転させるスピンドルと、
該チャックテーブルと該スピンドルとを互いに接近又は離反する方向に相対的に移動させるサーボモータを有する研削送りユニットと、
該研削送りユニットの該サーボモータに信号を送るサーボドライバーと、
該サーボドライバーを制御する制御ユニットと、
該チャックテーブルの該保持面で保持された該被加工物の厚さを測定する厚さ測定ユニットと、を備える研削装置によって該被加工物を研削する研削方法であって、
該被加工物を該チャックテーブルの該保持面で保持する保持ステップと、
該被加工物の厚さが指令基準厚さに到達するまで該厚さ測定ユニットで該被加工物の厚さを繰り返し測定し、測定された該被加工物の厚さが該指令基準厚さに到達していない場合に予め該制御ユニットに登録された指定研削量を該制御ユニットから該サーボドライバーに繰り返し指令する研削量指令ステップと、
該チャックテーブル及び該研削ホイールをそれぞれ回転させながら、該研削送りユニットの該サーボモータにより該チャックテーブルと該スピンドルとを互いに接近する方向に相対的に移動させ、該チャックテーブルに保持された該被加工物を該研削砥石で研削する研削ステップと、を備え、
該研削ステップでは、該サーボドライバーは、該チャックテーブルと該スピンドルとの距離が該指定研削量に対応する指定距離だけ近づいた目標距離となるまでに該制御ユニットから新たな指令を受けない場合、該チャックテーブルと該スピンドルとの距離が該目標距離となるときに該チャックテーブルと該スピンドルとの相対的な移動を停止させ、
該研削ステップでは、該サーボドライバーは、該制御ユニットから新たな指令を受けた場合、該新たな指令を受けた時点における該チャックテーブルと該スピンドルとの距離から該指定距離を差し引いた値で該目標距離を更新して、さらに該サーボモータにより該チャックテーブルと該スピンドルとを互いに接近する方向に相対的に移動させて該研削砥石で該被加工物を研削することを特徴とする被加工物の加工方法。 a chuck table having a holding surface for holding a workpiece and rotating around an axis intersecting the holding surface;
a spindle on which a disk-shaped grinding wheel containing a grinding wheel is mounted and which rotates the grinding wheel in a circumferential direction;
a grinding feed unit having a servomotor for relatively moving the chuck table and the spindle in directions toward or away from each other;
a servo driver sending a signal to the servo motor of the grinding feed unit;
a control unit that controls the servo driver;
a thickness measuring unit that measures the thickness of the workpiece held by the holding surface of the chuck table, the grinding method comprising:
a holding step of holding the workpiece on the holding surface of the chuck table;
The thickness of the workpiece is repeatedly measured by the thickness measuring unit until the thickness of the workpiece reaches the command reference thickness, and the measured thickness of the workpiece reaches the command reference thickness. a grinding amount command step of repeatedly commanding the servo driver from the control unit to specify a grinding amount registered in advance in the control unit when the
While rotating the chuck table and the grinding wheel, the servomotor of the grinding feed unit relatively moves the chuck table and the spindle in a direction toward each other, so that the workpiece held on the chuck table is moved. a grinding step of grinding the workpiece with the grinding wheel;
In the grinding step, if the servo driver does not receive a new command from the control unit before the distance between the chuck table and the spindle approaches the target distance by the specified distance corresponding to the specified grinding amount, stopping relative movement between the chuck table and the spindle when the distance between the chuck table and the spindle reaches the target distance;
In the grinding step, when receiving a new command from the control unit, the servo driver subtracts the designated distance from the distance between the chuck table and the spindle at the time of receiving the new command. A workpiece, wherein the target distance is updated, and the chuck table and the spindle are moved relatively toward each other by the servomotor to grind the workpiece with the grinding wheel. processing method.
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