JPH0839540A

JPH0839540A - 精密切削装置

Info

Publication number: JPH0839540A
Application number: JP19268294A
Authority: JP
Inventors: Genji Araki; 源司荒木
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】切削水や切削屑（コンタミ）等の影響を受け
ることなく正確に回転ブレードの摩耗、破損、折損等を
検出することが出来、センサの検出部を常に清掃する必
要がなく、しかもブレード交換作業に支障を来さないよ
うな検出手段を備えた精密切削装置を提供する。【構成】回転ブレードによって被加工物を切削する精
密切削装置において、この精密切削装置には回転ブレー
ド状態を検出する渦電流式センサが配設され、この渦電
流式センサのセンサヘッドが回転ブレードに近接して配
設される。回転ブレードとセンサヘッドとの間隔は０．
３ｍｍ以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転ブレードによって
被加工物を切削する精密切削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイサー等の回転ブレードを備えた精密
切削装置においては、回転ブレードの摩耗を検出し又は
破損や折損等を検出してブレードを交換するようにして
いる。ブレードの検出手段としては、従来例えば図８に
示すように回転ブレード１を跨ぐようにして配設された
光学式透過型のセンサＳが知られているが、ワークの切
削時にノズル管２から供給される切削水や切削時に生じ
る切削屑（コンタミ）の影響で光の透過量が阻害され、
正しい検出が出来ない場合がある。このため、センサＳ
の発光素子及び受光素子等の検出部Ｓａ、Ｓｂを常に清
掃し切削水やコンタミ等から保護しなければならない
が、非常に面倒であると共に作業能率の低下を来すこと
になる。更に、センサＳは前記のように回転ブレード１
を跨ぐように配設されているため、ブレード交換時に図
９(イ) の状態から(ロ)の状態即ち止めネジ４を緩めてセ
ンサ保持具３をブレードカバー５から外すと共に、止め
ネジ６を緩めてノズル管保持具７もブレードカバー５か
ら外さねばならない。又、ブレード交換後にはセンサ保
持具４及びノズル管保持具７を戻し、センサＳの調整ネ
ジ３ａによりセンシング位置を再調整しなければなら
ず、ブレード交換作業に多大の支障を来している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
事態に対処するためになされ、切削水やコンタミ等の影
響を受けることなく正確に回転ブレードの摩耗や破損、
折損等を検出することが出来、検出部を常に清掃する必
要がなくしかもブレード交換作業に支障を来さないよう
な検出手段を備えた、精密切削装置を提供しようとする
ものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を技術的に解決
するための手段として、本発明は、回転ブレードによっ
て被加工物を切削する精密切削装置において、この精密
切削装置には回転ブレード状態を検出する渦電流式セン
サが配設され、この渦電流式センサのセンサヘッドが前
記回転ブレードに近接して配設された精密切削装置を要
旨とする。又、回転ブレードとセンサヘッドとの間隔は
０．３ｍｍ以下とする。更に、渦電流センサがブレード
に隣接して配設されるセンサヘッドと、このセンサヘッ
ドが生成する電圧信号のうち異常電圧を排除するセンサ
アンプと、このセンサアンプからの任意の電圧信号を基
準とするために電圧を０にするオフセット回路と、０電
圧以上の電圧を増幅する増幅回路と、異常電圧を阻止す
るリミッタ回路と、このリミッタ回路を通過した電圧信
号を第１の電圧信号と、第２の電圧信号に分岐する分岐
部と、前記第１の電圧信号のうち比較的安定した低い電
圧を通過するローパスフィルタと、前記ブレードが所定
量摩耗し、以後の使用が不適当であり新しいブレードに
交替するよう指示する摩耗判定及び表示用回路と、前記
第２の電圧信号のうち、突出する断続的な電圧を通過す
るハイパスフィルタと、このハイパスフィルタを通過し
た電圧信号が所定の閾値以内であるか否かを判別し、閾
値を超えている場合はブレードに破損又は折損が生じて
おり、以後の使用が不適当であり新しいブレードに交替
するよう指示する破損検出回路と、から構成されている
精密切削装置を要旨とするものである。

【０００５】

【作用】渦電流式センサは回転ブレードとの距離の変
化に伴うコイルのインピーダンス（電磁感応によって生
じる電流）の変化により回転ブレードの状態を検出する
ので、切削水やコンタミ等の影響を受けずに正確に検出
することが出来、切削水やコンタミには反応しないので
検出部を常時清掃する必要はなく、しかも回転ブレード
を跨がないで片側に配設されるので、ブレード交換時に
センサ退避やセンシング位置再調整が不要になる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
（従来例と同一部材は同一符号）詳説する。図１は精密
切削装置の一例を示すもので、ウェーハを収容したカセ
ットＣをカセット載置領域Ａに載置し、搬出入手段Ｂに
よりカセットＣ内からウェーハを待機領域Ｄに取り出
し、そのウェーハを旋回アームを有する搬送手段Ｅによ
りチャックテーブルＴに搬送し、このチャックテーブル
Ｔを移動させアライメント手段Ｆでアライメントした
後、回転ブレードを装着した切削手段Ｇでダイシングを
遂行する。

【０００７】前記切削手段Ｇは、図２に示すようにスピ
ンドル８の先端取付部８ａにハブ型ブレード１がナット
９で固定され、センサ保持具３には渦電流式センサ１０
が取り付けられ、そのセンサヘッド１０ａはブレード１
の片側（内側）に近接して配設されている。

【０００８】渦電流式センサ１０は被検査物即ちブレー
ド１との変位（距離）に反応するものであるが、測定面
の面積差にも反応するためブレード１の摩耗や破損等で
の面積変化による検出が可能である。又、測定距離の変
化や板厚さ等にも反応するため光学式透過型センサでは
検出出来ないブレードの局部的な反り、折れ、ひび割れ
による変形等も検出可能であり、非金属である水やコン
タミ等には反応しないためセンサヘッド１０ａの清掃が
不要となる。

【０００９】渦電流式センサ１０は被検査物が無く開放
時の出力電圧が一番高く、被検査物との間隔が離れるに
つれて、スライドして測定面の面積が減少するにつれ
て、又板厚の薄手化等の電磁遮蔽率の低下につれて出力
電圧は高くなる。センサヘッド１０ａとブレード１との
間隔ｘを違え、センサヘッド１０ａとブレード１とを相
対的にスライドして測定面の面積を減少させた時の電圧
変化を調べたところ図３(イ) のような結果が得られた。
この場合、ブレード１を取り外したセンサ開放電圧差を
３．５Ｖに調整し、図３(ロ) に示すようにブレード１の
外周より０．５ｍｍセンサヘッド１０ａをオーバーハン
グさせた位置Ｐをスライド基点として０Ｖセットを行
い、ブレード１を矢印の方向にスライドした。これによ
ると、間隔ｘが０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、
０．４ｍｍ、０．５ｍｍの５通りの異なった測定距離で
あってもブレード１のスライド移動による電圧変化はほ
ぼ同じであるが、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの時の電圧変
化は０．４ｍｍ以上の場合に比べて安定しているので、
ブレード１とセンサヘッド１０ａとの間隔は０．３ｍｍ
以下であると好ましいことが分かった。

【００１０】前記ブレード１の外周より０．５ｍｍセン
サヘッド１０ａをオーバーハングさせた位置をスライド
基点としたのは、センサ出力電圧の直線特性部を使用す
るためであり、これは図４に示すスライド移動による電
圧変化の実験データに基づくものである。この場合、セ
ンサヘッド１０ａのセンサ面はφ２．８ｍｍであり、セ
ンサヘッド１０ａとブレード１との間隔ｘは０．３ｍｍ
である。これによると、センサ出力電圧の直線特性が得
られるのは２．３ｍｍ遮蔽付近であり、全面遮蔽後は電
圧が逆転し上昇することが判明し、センサ面を全面遮蔽
するより０．５ｍｍ程度あけた方が良いことが分かっ
た。

【００１１】前記のように渦電流式センサ１０は距離変
化に反応するため、ブレード１のチッピング等の要因の
一つでもある局部的な折れにも反応し、従来の光学式透
過型センサでは検出出来なかった小さな損傷をも検出す
ることが出来る。つまり、図５(イ) に示すような光が透
過しない局部的な折れ１ａの場合は従来の光学式透過型
センサでは検出出来なかったが、渦電流式センサ１０に
よれば距離が変化するため図５(ロ) に示すように電圧が
変化し、局部的な折れ１ａを検出出来る。従って、目視
で確認出来ないような微少な折れも波形ｗとして現れ
る。尚、３０，０００ｒｐｍで回転するブレードを渦電
流式センサで検出したので波形ｗは１／５００秒毎に現
れる。

【００１２】図６は渦電流式センサを含む検出ユニット
の回路ブロック図を示すもので、前記センサヘッド１０
ａにはセンサアンプ１１が接続される。このセンサアン
プ１１はセンサヘッド１０ａからの異常電圧及び断線等
の異常に関して異常信号を発する機能を有していると共
に、初期設定のための０Ｖリセット機能を有している。
０Ｖリセットし、初期設定された電圧を更にノイズを排
除した完全な０Ｖに調整するためのオフセット回路１２
が接続されていて初期設定が完遂される。そして、初期
設定後にセンサヘッド１０ａが発する電圧信号のうち０
Ｖ以上の電圧を増幅する増幅回路１３と、異常電圧を阻
止するリミッタ回路１４とが接続されている。

【００１３】前記リミッタ回路１４を通過した電圧信号
は、第１の電圧信号と第２の電圧信号に分岐され、第１
の電圧信号のうち比較的安定した低い電圧はローパスフ
ィルタ１５を通過して摩耗判定及び表示回路１８に入力
される。そして、電圧が閾値を超えた際には、摩耗判定
及び表示回路１８によりブレードが所定量摩耗し、以後
の使用が不適当であり新しいブレードに交替するよう指
示される。尚、ローパスフィルタ１５から摩耗判定及び
表示回路１８に直接電圧を入力する場合について説明し
たが、電圧平均化回路１６、非線形特性補正回路１７は
ローパスフィルタ１５を通過した後の電圧を更に安定化
させる機能を有しているので、ローパスフィルタ１５と
摩耗判定及び表示回路１８との間に電圧平均化回路１６
及び非線形特性補正回路１７を介在させても良い。

【００１４】前記第２の電圧信号のうち突出する断続的
な電圧はハイパスフィルタ１９を通過し、破損検出回路
２０により所定の閾値以内であるか否かが判定され、閾
値を超えている場合はブレードに破損又は折損が生じて
おり、以後の使用が不適当であり新しいブレードに交替
するよう指示される。

【００１５】従って、ローパスフィルタ１５を通してブ
レードの摩耗を検出し、ハイパスフィルタ１９を通して
ブレードの破損又は折損を検出することが出来る。図７
(イ)はその一例を示す電圧波形図であり、(ロ) はブレー
ド無傷の場合である。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダイサー等精密切削装置の回転ブレードの摩耗、破損、
折損等の検出用センサとして渦電流センサを用いたの
で、切削水やコンタミ等の影響を受けずに正確に検出す
ることが出来、切削水やコンタミには反応しないので検
出部を常時清掃する必要はなく、しかも回転ブレードを
跨がないで片側に配設されるので、ブレード交換時にセ
ンサ退避やセンシング位置再調整が不要になる等の優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】精密切削装置の一例を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例を示す要部の概略図であ
る。

【図３】 (イ) はブレード移動によるセンサの電圧変化
を示すグラフ図、(ロ) はセンサヘッドのスライド基点を
示す説明図である。

【図４】スライド時の電圧変化を示すグラフ図であ
る。

【図５】 (イ) は局部折れの生じたブレードの斜視図、
(ロ) はその局部折れを検出した時の電圧変化グラフ図で
ある。

【図６】渦電流式センサによるブレード摩耗、破損等
検出ユニットの回路ブロック図である。

【図７】 (イ) は検出ユニットよる電圧波形変化を示す
グラフ図、(ロ) はブレード無傷の場合の電圧波形変化を
示すグラフ図である。

【図８】光学式透過型センサによる従来例を示す要部
の概略図である。

【図９】 (イ) は従来例におけるブレードカバーの斜視
図、(ロ) はブレードを交換する時の斜視図である。

【符号の説明】

１…ブレード２…ノズル管３…センサ保持具
３ａ…調整ネジ４…止めネジ５…ブレードカバー６…止めネジ
７…ノズル管保持具８…スピンドル８ａ…先端取付部９…ナット
１０…渦電流式センサ１０ａ…センサヘッド
１１…センサアンプ１２…オフセット回路１３
…増幅回路１４…リミッタ回路１５…ローパス
フィルタ１６…電圧平均化回路１７…非線形特性回路１
８…摩耗判定及び表示回路１９…ハイパスフィルタ
２０…破損検出回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転ブレードによって被加工物を切削す
る精密切削装置において、この精密切削装置には回転ブ
レード状態を検出する渦電流式センサが配設され、この
渦電流式センサのセンサヘッドが前記回転ブレードに近
接して配設されている精密切削装置。
【請求項２】回転ブレードとセンサヘッドとの間隔が
０．３ｍｍ以下である、請求項１記載の精密切削装置。
【請求項３】渦電流センサがブレードに隣接して配設
されるセンサヘッドと、このセンサヘッドが生成する電
圧信号のうち異常電圧を排除するセンサアンプと、この
センサアンプからの任意の電圧信号を基準とするために
電圧を０にするオフセット回路と、０電圧以上の電圧を
増幅する増幅回路と、異常電圧を阻止するリミッタ回路
と、このリミッタ回路を通過した電圧信号を第１の電圧
信号と、第２の電圧信号に分岐する分岐部と、前記第１
の電圧信号のうち比較的安定した低い電圧を通過するロ
ーパスフィルタと、前記ブレードが所定量摩耗し、以後
の使用が不適当であり新しいブレードに交替するよう指
示する摩耗判定及び表示用回路と、前記第２の電圧信号
のうち、突出する断続的な電圧を通過するハイパスフィ
ルタと、このハイパスフィルタを通過した電圧信号が所
定の閾値以内であるか否かを判別し、閾値を超えている
場合はブレードに破損又は折損が生じており、以後の使
用が不適当であり新しいブレードに交替するよう指示す
る破損検出回路と、から構成されている請求項１乃至２
記載の精密切削装置。