KR20180100498A - 피가공물의 절삭 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 절삭 블레이드에 의한 피가공물의 절삭이 불완전한 채로 종료하지 않도록 하고, 또한, 절삭 블레이드가 피가공물이 없는 영역을 가공하여 여분의 가공 시간이 증가하는 일이 없도록 하는 것을 과제로 한다.
본 발명은, 스핀들(111)과 블레이드(110)를 구비하는 절삭 수단(11)으로 피가공물(W)을 분할 예정 라인(S)을 따라 절삭하는 방법으로서, 피가공물(W)을 척 테이블(10)로 유지하는 단계와, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)에 대하여 블레이드(110)를 회전시키면서 절단진입 위치에 위치 부여하고, 척 테이블(10)과 블레이드(110)를 상대적으로 미리 정해진 속도로 절삭 이송 방향으로 이동시켜 피가공물(W)에 절삭 가공을 실행하는 단계와, 가공 단계에 있어서 스핀들(111)을 회전 구동시키는 모터(115)의 부하 전류값을 검출하는 단계와, 전류값 검출 단계에서 검출한 부하 전류값이 임계값을 하회하면, 블레이드(110)가 절삭 이송 방향으로 피가공물(W)을 뚫고 나갔다고 판정하는 단계를 포함하는 것인 피가공물(W)의 절삭 방법이다.

Description

피가공물의 절삭 방법{CUTTING METHOD OF WORKPIECE}
본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 피가공물의 절삭 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 피가공물은, 예컨대, 절삭 블레이드를 회전 가능하게 장착한 절삭 수단을 구비하는 절삭 장치(예컨대, 특허문헌 1 참조)에 의해 분할 예정 라인을 따라 개개의 디바이스 칩으로 분할되어, 각종 전자 기기 등에 이용되고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2009-283604호 공보
상기 절삭 장치를 이용하여 피가공물에 대하여 절삭 가공을 실행할 때에는, 미리, 오퍼레이터가 피가공물의 크기 등의 정보를 입력 수단으로부터 절삭 장치의 제어 수단에 입력하고, 상기 정보에 기초하여, 제어 수단이 절삭 수단이나 절삭 이송 수단 등의 각 장치 구성 요소의 동작을 제어하여, 피가공물의 정밀한 절삭 가공을 행해 간다.
그러나, 오퍼레이터가 제어 수단에 피가공물의 외형의 크기를 실제보다 작게 입력한 경우에는, 절삭 블레이드가 1개의 분할 예정 라인을 다 절삭하기 전에, 제어 수단에 의한 제어 하에서 절단진입 이송 수단에 의해 절삭 블레이드가 피가공물로부터 끌어 올려지고, 절삭 블레이드가 인덱싱 이송되어 다음 분할 예정 라인의 절삭을 개시하여 버리기 때문에, 절삭 블레이드에 의한 분할 예정 라인의 한쪽의 단부로부터 다른쪽의 단부까지의 절삭 가공이 완전하게 행해지지 않아, 피가공물을 완전하게 분할할 수 없는 경우가 있었다. 또한, 오퍼레이터가 제어 수단에 피가공물의 외형의 크기를 실제보다 크게 입력한 경우에는, 절삭 블레이드가 피가공물의 분할 예정 라인의 한쪽의 단부로부터 다른쪽의 단부까지 다 절삭한 후, 더욱 피가공물이 없는 영역을 계속해서 절삭하기 때문에 불필요한 가공 시간이 생겨나고 있었다.
따라서, 피가공물의 절삭 방법에 있어서는, 가공 조건이 피가공물의 외형의 크기가 실제보다 작게 설정된 경우에 있어서도, 절삭 블레이드에 의한 절삭 가공이 피가공물의 분할 예정 라인의 한쪽의 단부로부터 다른쪽의 단부까지 확실하게 행해지지 않음으로써 절삭이 불완전한 채로 종료하는 일이 없도록 하고, 또한, 가공 조건이 피가공물의 외형의 크기가 실제보다 크게 설정된 경우에 있어서도, 절삭 블레이드가 피가공물을 다 절삭한 후, 더욱, 피가공물이 없는 영역을 쓸데없이 절삭함으로써 여분의 가공 시간이 증가하는 일이 없도록 한다고 하는 과제가 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 회전 가능하게 지지되는 스핀들과, 상기 스핀들의 선단부에 장착되는 절삭 블레이드를 갖는 절삭 수단을 이용하여, 피가공물을 분할 예정 라인을 따라 절삭하는 피가공물의 절삭 방법으로서, 피가공물의 피가공면과 반대의 면을 척 테이블로 유지하는 유지 단계와, 상기 유지 단계를 실시한 후, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 대하여 상기 절삭 블레이드를 회전시키면서 미리 정해진 절단진입 위치에 위치 부여하고, 상기 척 테이블과 상기 절삭 블레이드를 상대적으로 미리 정해진 속도로 절삭 이송 방향으로 이동시켜 피가공물의 피가공면에 절삭 가공을 실행하는 가공 단계와, 상기 가공 단계에 있어서 상기 스핀들을 회전 구동시키는 모터의 부하 전류값을 검출하는 전류값 검출 단계와, 상기 전류값 검출 단계에서 검출한 상기 부하 전류값이 미리 정해진 임계값을 하회하면, 상기 절삭 블레이드가 절삭 이송 방향으로 피가공물을 뚫고 나갔다고 판정하는 판정 단계를 포함하는 것인, 피가공물의 절삭 방법이다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 회전 가능하게 지지되는 스핀들과, 상기 스핀들의 선단부에 장착되는 절삭 블레이드를 갖는 절삭 수단을 이용하여, 피가공물을 분할 예정 라인을 따라 절삭하는 피가공물의 절삭 방법으로서, 피가공물의 피가공면과 반대의 면을 척 테이블로 유지하는 유지 단계와, 상기 유지 단계를 실시한 후, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 대하여 상기 절삭 블레이드를 회전시키면서 미리 정해진 절단진입 위치에 위치 부여하고, 상기 척 테이블과 상기 절삭 블레이드를 상대적으로 미리 정해진 속도로 절삭 이송 방향으로 이동시켜 피가공물의 피가공면에 절삭 가공을 실행하는 가공 단계와, 상기 가공 단계에 있어서 상기 스핀들을 회전 구동시키는 모터의 부하 전류값의 감소율을 검출하는 감소율 검출 단계와, 상기 감소율 검출 단계에서 검출한 상기 부하 전류값의 감소율이 미리 정해진 임계값을 상회하면, 상기 절삭 블레이드가 절삭 이송 방향으로 피가공물을 뚫고 나갔다고 판정하는 판정 단계를 포함하는 것인, 피가공물의 절삭 방법이다.
본 발명에 따른 피가공물의 절삭 방법은, 절삭 가공 개시 후에, 가공 단계에 있어서 스핀들을 회전 구동시키는 모터의 부하 전류값을 검출하는 전류값 검출 단계를 실시하고, 판정 단계에 있어서 전류값 검출 단계에서 검출한 부하 전류값을 감시하면서 부하 전류값이 미리 정해진 임계값을 하회하면, 절삭 블레이드가 절삭 이송 방향으로 피가공물을 뚫고 나갔다고 판정, 즉, 절삭 블레이드가 1개의 분할 예정 라인을 다 절삭하였다고 판정한다. 그리고, 예컨대, 상기 판정에 기초하여 절삭 장치의 제어 수단에 의한 척 테이블의 절삭 이송 동작이나 절삭 블레이드의 절단진입 이송 동작 등의 장치 동작의 제어가 이루어지고, 오퍼레이터가 가공 조건으로서 피가공물의 외형의 크기를 실제보다 작게 제어 수단에 입력한 경우 등에 있어서도, 절삭 블레이드에 의한 절삭이 피가공물의 분할 예정 라인의 한쪽의 단부로부터 다른쪽의 단부까지 행해지지 않아 절삭 가공이 불완전한 채로 종료한다고 하는 사태가 발생하지 않고, 또한, 오퍼레이터가 가공 조건으로서 피가공물의 외형의 크기를 실제보다 크게 제어 수단에 입력한 경우 등에 있어서도, 절삭 블레이드가 피가공물을 다 절삭한 후, 더욱, 피가공물이 없는 영역을 쓸데없이 절삭함으로써 여분의 가공 시간이 증가하여 버린다고 하는 사태가 발생하지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 피가공물의 절삭 방법은, 절삭 가공 개시 후에, 가공 단계에 있어서 스핀들을 회전 구동시키는 모터의 부하 전류값의 감소율을 검출하는 감소율 검출 단계를 실시하고, 판정 단계에 있어서 감소율 검출 단계에서 검출한 부하 전류값의 감소율을 감시하면서 부하 전류값의 감소율이 미리 정해진 임계값을 상회하면, 절삭 블레이드가 절삭 이송 방향으로 피가공물을 뚫고 나갔다고 판정, 즉, 절삭 블레이드가 1개의 분할 예정 라인을 다 절삭하였다고 판정한다. 그리고, 예컨대, 상기 판정에 기초하여 절삭 장치의 제어 수단에 의한 척 테이블의 절삭 이송 동작이나 절삭 블레이드의 절단진입 이송 동작 등의 장치 동작의 제어가 이루어지고, 오퍼레이터가 가공 조건으로서 피가공물의 외형의 크기를 실제보다 작게 제어 수단에 입력한 경우 등에 있어서도, 절삭 블레이드에 의한 절삭이 피가공물의 분할 예정 라인의 한쪽의 단부로부터 다른쪽의 단부까지 행해지지 않아 절삭 가공이 불완전한 채로 종료한다고 하는 사태가 발생하지 않고, 또한, 오퍼레이터가 가공 조건으로서 피가공물의 외형의 크기를 실제보다 크게 제어 수단에 입력한 경우 등에 있어서도, 절삭 블레이드가 피가공물을 다 절삭한 후, 더욱, 피가공물이 없는 영역을 쓸데없이 절삭함으로써 여분의 가공 시간이 증가하여 버린다고 하는 사태가 발생하지 않도록 할 수 있다.
도 1은 절삭 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는 절삭 가공이 실시된 피가공물의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 1에 나타내는 절삭 장치(1)는, 피가공물(W)에 절삭 가공을 실행하는 장치로서, 예컨대, 피가공물(W)을 유지하는 척 테이블(10)과, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)을 분할 예정 라인(S)을 따라 절삭하는 절삭 수단(11)을 적어도 구비한다.
도 1에 나타내는 피가공물(W)은, 예컨대, 실리콘 기판으로 이루어지는 원형상의 반도체 웨이퍼이며, 피가공물(W)의 피가공면(Wa)인 표면에는, 분할 예정 라인(S)에 의해 구획되는 격자형의 영역에 다수의 디바이스(D)가 형성되어 있다. 피가공물(W)의 이면(Wb)은, 피가공물(W)보다 대직경의 다이싱 테이프(T)에 점착되어 있고, 다이싱 테이프(T)에 의해 보호되고 있다. 다이싱 테이프(T)의 점착면의 외주 영역에는 원형의 개구를 구비하는 환형 프레임(F)이 점착되어 있고, 피가공물(W)은, 다이싱 테이프(T)를 통해 환형 프레임(F)에 의해 지지되어, 환형 프레임(F)을 통한 핸들링이 가능한 상태가 된다. 또한, 피가공물(W)은, 반도체 웨이퍼에 한정되는 것이 아니며, 예컨대, 직사각형의 외형을 구비하며 합금 등으로 구성되는 패키지 기판 등이어도 좋다.
절삭 장치(1)의 베이스(1A)의 전방(-Y 방향측)에는, X축 방향으로 척 테이블(10)을 왕복 이동시키는 절삭 이송 수단(12)이 구비된다. 절삭 이송 수단(12)은, X축 방향의 축심을 갖는 볼 나사(120)와, 볼 나사(120)와 평행하게 배치되는 한 쌍의 가이드 레일(121)과, 볼 나사(120)를 회동시키는 모터(122)와, 내부의 너트가 볼 나사(120)에 나사 결합하여 바닥부가 가이드 레일(121)에 미끄럼 접촉하는 가동판(123)으로 구성된다. 그리고, 모터(122)가 볼 나사(120)를 회동시키면, 이에 따라 가동판(123)이 가이드 레일(121)에 가이드되어 X축 방향으로 이동하고, 가동판(123) 상에 배치된 척 테이블(10)이 가동판(123)의 이동에 따라 X축 방향으로 이동함으로써, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)이 절삭 이송된다.
도 1에 나타내는 척 테이블(10)은, 예컨대, 그 외형이 원반형이며, 피가공물(W)을 흡착하는 다공성 부재 등으로 이루어지는 흡착부(100)와, 흡착부(100)를 지지하는 프레임(101)을 구비한다. 흡착부(100)는 도시하지 않는 흡인원에 연통되어, 흡착부(100)의 노출면인 유지면(100a) 상에서 피가공물(W)을 흡인 유지한다. 척 테이블(10)은, 커버(102)에 의해 주위로부터 둘러싸이고, 척 테이블(10)의 바닥면측에 배치되는 회전 수단(103)에 의해 구동되어 회전할 수 있게 된다. 또한, 프레임(101)의 주위에는, 환형 프레임(F)을 고정하는 고정 클램프(104)가 둘레 방향으로 균등하게 4개 배치된다. 또한, 척 테이블(10)은, 본 실시형태와 같은 다공형 척에 한정되는 것이 아니고, 예컨대, 블레이드 여유홈 및 흡인 구멍이 형성된 지그 척이어도 좋다. 척 테이블(10)이 지그 척인 경우에 있어서, 척 테이블(10)로 흡인되는 피가공물(W)은, 직사각형의 외형을 구비하며 합금 등으로 구성되는 패키지 기판이고, 또한, 피가공물(W)은 다이싱 테이프(T) 등이 점착되어 있지 않은 상태에서 절삭 가공이 실시된다. 또한, 피가공물이 패키지 기판인 경우라도, 지그 척이 사용되지 않고, 패키지 기판이 다이싱 테이프(T)에 점착되어 절삭이 행해지는 경우도 있다.
절삭 장치(1)의 베이스(1A) 상에는, Y축 방향으로 절삭 수단(11)을 왕복 이동시키는 인덱싱 이송 수단(13)이 구비된다. 인덱싱 이송 수단(13)은, Y축 방향의 축심을 갖는 볼 나사(130)와, 볼 나사(130)와 평행하게 배치되는 한 쌍의 가이드 레일(131)과, 볼 나사(130)를 회동시키는 모터(132)와, 내부의 너트가 볼 나사(130)에 나사 결합하여 바닥부가 가이드 레일(131)에 미끄럼 접촉하는 가동판(133)으로 구성된다. 그리고, 모터(132)가 볼 나사(130)를 회동시키면, 이에 따라 가동판(133)이 가이드 레일(131)에 가이드되어 Y축 방향으로 이동하고, 가동판(133) 상에 배치된 절삭 수단(11)이 가동판(133)의 이동에 따라 Y축 방향으로 이동함으로써, 절삭 수단(11)이 인덱싱 이송된다.
가동판(133) 상에서는 벽부(145)가 일체적으로 세워서 설치되고, 벽부(145)의 -X 방향측의 측면에는 Z축 방향으로 절삭 수단(11)을 왕복 이동시키는 절단진입 이송 수단(14)이 구비된다. 절단진입 이송 수단(14)은, Z 방향의 축심을 갖는 볼 나사(140)와, 볼 나사(140)와 평행하게 배치되는 한 쌍의 가이드 레일(141)과, 볼 나사(140)를 회동시키는 모터(142)와, 내부의 너트가 볼 나사(140)에 나사 결합하여 측부가 가이드 레일(141)에 미끄럼 접촉하는 홀더(143)로 구성된다. 그리고, 모터(142)가 볼 나사(140)를 회동시키면, 이에 따라 홀더(143)가 가이드 레일(141)에 가이드되어 Z축 방향으로 이동하고, 홀더(143)에 하우징(11A)을 통해 지지되는 절삭 수단(11)이 홀더(143)의 이동에 따라 Z축 방향으로 이동한다.
절삭 수단(11)은, 예컨대, 홀더(143)에 의해 지지되어 베이스(1A)에 대하여 수평으로 배치되는 원주형의 하우징(11A)의 선단부에 배치된다. 절삭 수단(11)은, 예컨대, 회전 가능하게 지지되는 스핀들(111)과, 스핀들(111)을 회전 구동시키는 모터(115)와, 스핀들(111)의 선단부에 장착되는 절삭 블레이드(110)를 갖는다.
도 1에 나타내는 절삭 블레이드(110)는, 예컨대, 허브 블레이드이며, 원반형으로 형성되어 중앙에 장착 구멍을 구비하는 알루미늄제의 베이스와, 베이스의 외주부에 고정한 절단날을 구비한다. 또한, 절삭 블레이드(110)는 허브 블레이드에 한정되는 것이 아니며, 외형이 환형인 와셔형 블레이드여도 좋다.
하우징(11A) 내에 일부가 수용되는 스핀들(111)은, 그 축 방향이 척 테이블(10)의 이동 방향(X축 방향)에 대하여 수평 방향으로 직교하는 방향(Y축 방향)이고, 하우징(11A)에 의해, 회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 하우징(11A)에 수용되는 스핀들(111)의 후단측(+Y 방향측의 단부측)은, 모터(115)의 회전력을 전달하는 샤프트에 연결되고, 스핀들(111)의 전단측에는 절삭 블레이드(110)가 장착된다. 그리고, 모터(115)에 의해 스핀들(111)이 회전 구동됨에 따라, 절삭 블레이드(110)도 고속 회전한다.
모터(115)는 전동 모터이며, 모터(115)에는 모터(115)에 전력을 공급하는 도시하지 않는 전원과, 전동 모터(115)에 공급되는 전력의 부하 전류값을 검출하는 부하 전류값 검출 수단(15)이 접속된다. 그리고, 부하 전류값 검출 수단(15)은, 검출한 모터(115)의 부하 전류값에 대한 정보를, 장치 전체의 제어를 행하는 제어 수단(9)에 보낼 수 있다.
하우징(11A)에는, 블레이드 커버(112)가 부착된다. 블레이드 커버(112)는, 그 대략 중앙부에 절삭 블레이드(110)를 부착하기 위한 개구부를 구비하고, 개구부에 절삭 블레이드(110)를 위치 부여하며, 절삭 블레이드(110)를 상측으로부터 덮는다.
블레이드 커버(112)에는, 피가공물(W)에 대하여 절삭 블레이드(110)가 접촉하는 가공점에 절삭수를 공급하는 절삭수 공급 노즐(113)이 상하 이동 가능하게 부착된다. 예컨대, Y축 방향에서 보아 L자형으로 형성되는 절삭수 공급 노즐(113)은, 절삭 블레이드(110)를 Y축 방향 양측으로부터 사이에 끼우도록 2개 배치되고, 절삭 블레이드(110)의 측면을 향하는 분사구를 구비하며, 도시하지 않는 절삭수 공급원에 연통된다.
하우징(11A)의 선단부 측면에는 얼라인먼트 수단(19)이 배치된다. 얼라인먼트 수단(19)은, 피가공물(W)을 촬상하는 촬상 수단(190)을 구비하고, 촬상 수단(190)은, 예컨대, 피가공물(W)에 광을 조사하는 광 조사부와, 피가공물(W)로부터의 반사광을 포착하는 광학계 및 반사광에 대응하는 전기 신호를 출력하는 촬상 소자(CCD) 등으로 구성되는 카메라를 구비한다. 얼라인먼트 수단(19)은, 촬상 수단(190)에 의해 취득한 화상에 기초하여, 분할 예정 라인(S)을 검출할 수 있다. 얼라인먼트 수단(19)과 절삭 수단(11)은 일체로 구성되고, 양자는 연동하여 Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동한다.
절삭 장치(1)는, CPU 및 메모리 등의 기억 소자로 구성되며 장치 전체의 제어를 행하는 제어 수단(9)을 구비한다. 제어 수단(9)은, 도시하지 않는 배선에 의해, 절삭 이송 수단(12) 및 절단진입 이송 수단(14) 등의 각 장치 구성 요소에 접속되고, 제어 수단(9)의 제어 하에서, 절삭 이송 수단(12)에 의한 척 테이블(10)의 X축 방향으로의 절삭 이송 동작이나, 절단진입 이송 수단(14)에 의한 절삭 수단(11)의 Z축 방향으로의 절단진입 이송 동작 등이 제어된다.
제어 수단(9)은, 예컨대, 부하 전류값 검출 수단(15)으로부터 보내온 모터(115)의 부하 전류값의 데이터를 절삭 가공 중에 순서대로 감시하여, 부하 전류값이 미리 정해진 임계값을 하회하면 절삭 블레이드(110)가 절삭 이송 방향으로 피가공물(W)을 뚫고 나갔다고 판정하는 제1 판정부(91)를 구비하고 있다. 또한, 제어 수단(9)은, 부하 전류값 검출 수단(15)으로부터 보내온 모터(115)의 부하 전류값에 대한 정보에 기초하여 단위 시간당의 부하 전류값의 감소율을 순서대로 산출하여 감시함으로써, 부하 전류값의 감소율이 미리 정해진 임계값을 상회하면 절삭 블레이드(110)가 절삭 이송 방향으로 피가공물(W)을 뚫고 나갔다고 판정하는 제2 판정부(92)를 구비한다. 또한, 제어 수단(9)은, 제1 판정부(91) 또는 제2 판정부(92) 중 적어도 어느 한쪽을 구비하고 있으면 좋다.
(실시형태 1)
이하에, 도 1에 나타내는 절삭 장치(1)를 이용하여, 피가공물(W)을 절삭하는 방법에 대해서 설명한다. 예컨대, 먼저, 오퍼레이터에 의해, 피가공물(W)의 크기 등에 기초하여 정해진 가공 조건이 제어 수단(9)에 입력된다. 그리고, 제어 수단(9)이 이 가공 조건에 따라 각 장치 구성 요소를 제어하는 상태로 절삭 장치(1)가 셋팅된다. 즉, 절삭 이송 수단(12)에 의한 척 테이블(10)의 절삭 이송 거리나, 절단진입 이송 수단(14)에 의해 위치 부여되는 절삭 블레이드(110)의 미리 정해진 절단진입 높이 위치 등이 셋팅된다.
(1) 유지 단계
먼저, 도 1에 나타내는 척 테이블(10)의 중심과 피가공물(W)의 중심이 대략 합치하도록, 피가공물(W)이, 다이싱 테이프(T)측을 아래로 하여 유지면(100a) 상에 배치된다. 그리고, 도시하지 않는 흡인원에 의해 생겨나는 흡인력이 유지면(100a)에 전달됨으로써, 피가공물(W)은, 피가공물(W)의 피가공면(Wa)과 반대의 면인 이면(Wb)이 척 테이블(10)에 의해 흡인 유지된 상태가 된다. 또한, 각 고정 클램프(104)에 의해 환형 프레임(F)이 고정된다.
(2) 가공 단계
계속해서, 피가공물(W)의 피가공면(Wa)에 절삭 가공을 실행하는 가공 단계를 실시한다. 척 테이블(10)에 의해 피가공물(W)이 유지된 후, 도 1에 나타내는 절삭 이송 수단(12)이, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)을 -X 방향으로 보내고, 절삭 블레이드(110)를 절단진입시켜야 하는 분할 예정 라인(S)이 얼라인먼트 수단(19)에 의해 검출된다. 즉, 촬상 수단(190)에 의해 촬상된 분할 예정 라인(S)의 화상에 의해, 얼라인먼트 수단(19)이 패턴 매칭 등의 화상 처리를 실행하여, 절삭 블레이드(110)를 절단진입시켜야 하는 분할 예정 라인(S)의 Y축 방향의 좌표 위치가 검출된다. 분할 예정 라인(S)이 검출됨에 따라, 절삭 수단(11)이 인덱싱 이송 수단(13)에 의해 Y축 방향으로 구동되어, 절삭하여야 하는 분할 예정 라인(S)과 절삭 블레이드(110)의 Y축 방향에 있어서의 위치 맞춤이 행해진다.
절삭 블레이드(110)와 검출한 분할 예정 라인(S)의 Y축 방향의 위치 맞춤이 행해진 후, 도시하지 않는 전원으로부터 모터(115)에 교류 전력이 공급되어, 모터(115)가 스핀들(111)을 고속 회전시키고, 스핀들(111)에 고정된 절삭 블레이드(110)가 스핀들(111)의 회전에 따라 고속 회전한다. 또한, 절단진입 이송 수단(14)이 절삭 수단(11)을 -Z 방향으로 강하시키면서, 예컨대, 절삭 블레이드(110)가 피가공물(W)의 이면(Wb)을 뚫고 나가 다이싱 테이프(T)에 이르는 미리 정해진 절단진입 높이 위치에 절삭 수단(11)이 위치 부여된다. 또한, 절삭 블레이드(110)의 절단진입 높이 위치는, 피가공물(W)을 완전 절단하는 절단진입 높이 위치에 한정되는 것이 아니며, 예컨대, 절삭 블레이드(110)가 피가공물(W)을 완전 절단하지 않는 미리 정해진 높이 위치여도 좋다.
피가공물(W)을 유지하는 척 테이블(10)이 미리 정해진 절삭 이송 속도로 더욱 -X 방향으로 송출됨으로써 척 테이블(10)과 절삭 블레이드(110)가 상대적으로 미리 정해진 속도로 절삭 이송 방향(X축 방향)으로 이동하고, 절삭 블레이드(110)가 고속회전을 하면서, 먼저, 피가공물(W)의 주위의 다이싱 테이프(T)에 절단진입되어, 미리 정해진 거리만큼 다이싱 테이프(T)만을 절삭해 간다.
(3) 전류값 검출 단계
가공 단계에 있어서는, 전동 모터(115)에 공급되는 전력의 부하 전류값을 부하 전류값 검출 수단(15)이 검출한다. 예컨대, 절삭 블레이드(110)가 다이싱 테이프(T)만을 절삭하고 있는 상태에 있어서 부하 전류값 검출 수단(15)이 검출하는 전동 모터(115)의 부하 전류값의 값은, 1.0 A가 된다. 그리고, 부하 전류값 검출 수단(15)은, 검출한 모터(115)의 부하 전류값 1.0 A에 대한 정보를 제어 수단(9)에 보낸다. 또한, 부하 전류값 검출 수단(15)으로부터 제어 수단(9)에 보내온 정보에 기초하여, 제1 판정부(91)에 의한 모터(115)의 부하 전류값의 감시가 개시된다.
또한 -X 방향으로 척 테이블(10)이 절삭 이송됨으로써, 다이싱 테이프(T)를 절삭하고 있는 절삭 블레이드(110)가 피가공물(W)의 외주측으로부터 피가공물(W)에 절단진입되어, 피가공물(W)을 분할 예정 라인(S)을 따라 절삭하며 절단해 간다. 또한, 절삭 블레이드(110)와 피가공물(W)의 접촉 부위 및 그 주위에 대하여, 절삭수 공급 노즐(113)로부터 절삭수를 분사하여, 가공점을 냉각·세정한다.
피가공물(W)은 다이싱 테이프(T)보다 딱딱하기 때문에, 절삭 블레이드(110)가, 피가공물(W)의 주위의 다이싱 테이프(T)로부터 피가공물(W)에 절단진입되면, 절삭 블레이드에 걸리는 부하가 커짐으로써 절삭 블레이드(110)는 보다 강한 회전력이 필요해진다. 여기서, 절삭 블레이드(110)가 한창 회전하고 있을 때에는, 도시하지 않는 전원으로부터 모터(115)에 교류 전력이 계속해서 공급된다. 그리고, 절삭 블레이드(110)가 피가공물(W)에 절단진입됨으로써 절삭 블레이드(110)에 작용하는 부하가 커지는 경우라도, 스핀들(111)을 일정한 회전수로 회전시키도록 전동 모터(115)가 제어되기 때문에, 전동 모터(115)의 부하 전류값은 상승한다. 즉, 예컨대, 부하 전류값 검출 수단(15)이 검출하는 전동 모터(115)의 부하 전류값의 값은, 2.0 A로 상승한다.
(4) 판정 단계
예컨대, 제1 판정부(91)에는, 미리, 모터(115)의 부하 전류값에 대한 미리 정해진 임계값이 기억된다. 이 미리 정해진 임계값은, 예컨대, 본 실시형태에 있어서는 1.9 A이지만, 이 수치에 한정되는 것이 아니며, 피가공물(W)의 종류, 두께 및 경도 등으로부터 결정되어 절삭 블레이드(110)에 의한 피가공물(W)의 뚫고 나감을 제1 판정부(91)가 판정하기 위해 기억되는 수치이다. 제1 판정부(91)에 의한 모터(115)의 부하 전류값의 감시에서, 부하 전류값 검출 수단(15)이 검출하는 전동 모터(115)의 부하 전류값의 값과 상기 미리 정해진 임계값이 계속해서 순서대로 비교된다.
또한 -X 방향으로 척 테이블(10)이 절삭 이송됨으로써, 피가공물(W)을 분할 예정 라인(S)을 따라 절삭하는 절삭 블레이드(110)가, 절단진입된 측의 분할 예정 라인(S)의 일단으로부터 피가공물(W)의 X축 방향에 있어서의 반대측의 분할 예정 라인(S)의 일단을 뚫고 나가, 재차 다이싱 테이프(T)만을 절삭해 간다. 절삭 블레이드(110)가 피가공물(W)을 뚫고 나감으로써, 절삭 블레이드(110)에 작용하는 부하는 작아지기 때문에, 전동 모터(115)의 부하 전류값은 하강한다. 즉, 예컨대, 부하 전류값 검출 수단(15)이 검출하는 전동 모터(115)의 부하 전류값의 값은, 미리 정해진 임계값 1.9 A를 하회하는 1.0 A가 된다. 부하 전류값 검출 수단(15)으로부터, 검출한 모터(115)의 부하 전류값 1.0 A에 대한 정보가 제어 수단(9)에 보내지면, 부하 전류값 검출 수단(15)이 검출하는 전동 모터(115)의 부하 전류값의 값과 상기 미리 정해진 임계값 1.9 A를 순서대로 비교하여 계속해서 감시하는 제1 판정부(91)가, 절삭 블레이드(110)가 절삭 이송 방향(X축 방향)으로 피가공물(W)을 뚫고 나갔다고 판정한다.
예컨대, 제1 판정부(91)의 상기 판정 결과를 받은 제어 수단(9)에 의해, 제1 판정부(91)가 절삭 블레이드(110)가 절삭 이송 방향으로 피가공물(W)을 뚫고 나갔다고 판정한 시점부터, 절삭 이송 수단(12)에 의해 척 테이블(10)을 -X 방향을 향하여 더욱 미리 정해진 거리(L)만큼 절삭 이송하는 제어가 행해진다. 또한, 이 미리 정해진 거리(L)를 0으로 하는 제어여도 좋다. 그리고, 척 테이블(10)이 -X 방향을 향하여 미리 정해진 거리(L)만큼 절삭 이송된 후, 절삭 이송 수단(12)에 의한 피가공물(W)의 절삭 이송을 한번 정지시키고, 절단진입 이송 수단(14)이 절삭 블레이드(110)를 피가공물(W)로부터 이격시키며, 계속해서, 절삭 이송 수단(12)이 척 테이블(10)을 +X 방향으로 송출하여 원래의 위치로 복귀시킨다. 그리고, 인접하는 분할 예정 라인(S)의 간격만큼씩 절삭 블레이드(110)를 Y축 방향으로 인덱싱 이송하면서 순차적으로 동일한 절삭을 행함으로써, 같은 방향의 모든 분할 예정 라인(S)을 절삭한다.
또한, 척 테이블(10)을 회전 수단(103)에 의해 90도 회전시키고 나서 동일한 절삭을 행하면, 도 2에 나타내는 바와 같이 모든 분할 예정 라인(S)이 종횡으로 전부 완전 절단되어, 피가공물(W)이 디바이스(D)를 구비하는 개개의 칩으로 분할된다.
본 발명에 따른 피가공물의 절삭 방법은, 절삭 가공 개시 후에, 가공 단계에 있어서 스핀들(111)을 회전 구동시키는 모터(115)의 부하 전류값을 검출하는 전류값 검출 단계를 실시하고, 판정 단계에 있어서 전류값 검출 단계에서 검출한 부하 전류값을 감시하면서 부하 전류값이 미리 정해진 임계값을 하회하면, 절삭 블레이드(110)가 절삭 이송 방향으로 피가공물(W)을 뚫고 나갔다고 판정, 즉, 절삭 블레이드(110)가 1개의 분할 예정 라인(S)을 다 절삭하였다고 판정함으로써, 예컨대, 상기 판정에 기초하여 절삭 장치(1)의 제어 수단(9)에 의한 척 테이블(10)의 절삭 이송 동작이나 절삭 블레이드(110)의 절단진입 이송 동작 등의 장치 동작의 제어가 이루어져, 가공 조건 입력 시에 있어서, 오퍼레이터가 제어 수단(9)에 피가공물(W)의 외형의 크기를 실제보다 작게 입력한 경우 등에 있어서도, 절삭 블레이드(110)에 의한 절삭이 피가공물(W)의 분할 예정 라인(S)의 한쪽의 단부로부터 다른쪽의 단부까지 행해지지 않아 절삭 가공이 불완전한 채로 종료한다고 하는 사태가 발생하지 않는다.
즉, 잘못된 가공 조건이 제어 수단(9)에 입력된 경우에 있어서도, 부하 전류값 검출 수단(15)의 부하 전류값 검출과 제1 판정부(91)의 판정 결과에 기초한 피드백이 행해짐으로써, 절삭 블레이드(110)가 피가공물을 1라인 완전 절단할 때까지는, 절삭 블레이드의 원점 위치로의 이송 복귀 동작이나 절삭 블레이드(110)의 피가공물(W)로부터의 이탈 동작이 실행되는 일이 없어진다.
또한, 오퍼레이터가 제어 수단(9)에 피가공물(W)의 외형의 크기를 실제보다 크게 입력한 경우 등에 있어서도, 절삭 블레이드(110)가 피가공물(W)을 다 절삭한 후, 더욱, 피가공물(W)이 없는 영역을 미리 정해진 거리(L)보다 길게 절삭함으로써 여분의 가공 시간이 증가한다고 하는 사태가 발생하지 않도록 할 수 있다.
(실시형태 2)
이하에, 도 1에 나타내는 절삭 장치(1)를 이용하여, 피가공물(W)을 절삭하는 방법에 대해서 설명한다.
(1) 유지 단계
유지 단계를 실시형태 1와 동일하게 실시함으로써, 피가공물(W)은, 피가공물(W)의 피가공면(Wa)과 반대의 면인 이면(Wb)이 척 테이블(10)에 의해 흡인 유지된 상태가 된다.
(2) 가공 단계
계속해서, 피가공물(W)의 피가공면(Wa)에 절삭 가공을 실행하는 가공 단계를 실시형태 1과 동일하게 실시함으로써, 절삭 블레이드(110)가 고속 회전을 하면서, 먼저, 피가공물(W)의 주위의 다이싱 테이프(T)에 절단진입되어, 미리 정해진 거리 다이싱 테이프(T)만을 절삭해 간다.
(3) 감소율 검출 단계
가공 단계에 있어서는, 먼저, 전동 모터(115)에 공급되는 전력의 부하 전류값을 부하 전류값 검출 수단(15)이 검출하기 시작한다. 예컨대, 절삭 블레이드(110)가 다이싱 테이프(T)만을 절삭하고 있는 상태에 있어서 부하 전류값 검출 수단(15)이 검출하는 전동 모터(115)의 부하 전류값의 값은, 1.0 A가 된다. 그리고, 부하 전류값 검출 수단(15)은, 검출한 모터(115)의 부하 전류값에 대한 정보를 단위 시간마다 순서대로 제어 수단(9)에 이송하기 시작한다. 부하 전류값 검출 수단(15)이 제어 수단(9)에 전송한 전동 모터(115)의 부하 전류값에 대한 정보는, 제어 수단(9)의 메모리에 순서대로 기억되어 간다.
또한, 제어 수단(9)의 메모리에 순서대로 기억되어 가는 전동 모터(115)의 부하 전류값에 대한 정보에 기초하여, 제2 판정부(92)에 의한 모터(115)의 부하 전류값의 감소율의 산출 및 감소율의 감시가 개시된다. 즉, 제2 판정부(92)는, 새롭게 제어 수단(9)의 메모리에 기억된 부하 전류값으로부터 단위 시간 전에 제어 수단(9)의 메모리에 기억된 부하 전류값을 뺀 차분을 산출하고, 추가로 산출한 차분을 미분함으로써, 단위 시간당에 있어서의 부하 전류값의 감소율을 순서대로 산출해 간다.
또한 -X 방향으로 척 테이블(10)이 절삭 이송됨으로써, 다이싱 테이프(T)를 절삭하고 있는 절삭 블레이드(110)가 피가공물(W)의 외주측으로부터 피가공물(W)에 절단진입되어, 피가공물(W)을 분할 예정 라인(S)을 따라 절삭하여 절단해 간다. 또한, 절삭 블레이드(110)와 피가공물(W)의 접촉 부위 및 그 주위에 대하여, 절삭수 공급 노즐(113)로부터 절삭수를 분사하여, 가공점을 냉각·세정한다.
절삭 블레이드(110)가 피가공물(W)에 절단진입됨으로써 절삭 블레이드(110)에 작용하는 부하가 커진 경우라도, 스핀들(111)을 일정한 회전수로 회전시키도록 전동 모터(115)가 제어되기 때문에, 전동 모터(115)의 부하 전류값은 상승한다. 즉, 예컨대, 부하 전류값 검출 수단(15)이 검출하는 전동 모터(115)의 부하 전류값의 값은, 2.0 A가 된다.
(4) 판정 단계
예컨대, 제2 판정부(92)에는, 미리, 모터(115)의 부하 전류값의 감소율에 대한 미리 정해진 임계값이 기억된다. 이 미리 정해진 임계값은, 예컨대, 본 실시형태에 있어서는 49％이지만, 이 수치에 한정되는 것이 아니며, 피가공물(W)의 종류, 두께 및 경도 등으로부터 결정되어 절삭 블레이드(110)에 의한 피가공물(W)의 뚫고 나감을 제2 판정부(92)가 판정하기 위해 기억되는 수치이다. 제2 판정부(92)에 의한 모터(115)의 부하 전류값의 감소율의 감시에서, 모터(115)의 부하 전류값의 감소율의 값과 상기 미리 정해진 임계값이 순서대로 비교된다.
또한 -X 방향으로 척 테이블(10)이 절삭 이송됨으로써, 피가공물(W)을 분할 예정 라인(S)을 따라 절삭하는 절삭 블레이드(110)가, 분할 예정 라인(S)의 절단진입된 측의 한쪽의 단부로부터 피가공물(W)의 X축 방향에 있어서의 반대측의 다른쪽의 단부를 뚫고 나가, 재차 다이싱 테이프(T)만을 절삭해 간다. 절삭 블레이드(110)가 피가공물(W)을 뚫고 나감으로써, 절삭 블레이드(110)에 작용하는 부하는 작아지기 때문에, 전동 모터(115)의 부하 전류값은 2.0 A로부터 하강하여 예컨대 1.0 A가 된다. 그 때문에, 제2 판정부(92)가 산출하는 부하 전류값의 감소율은 50％가 되기 때문에, 산출한 부하 전류값의 감소율과 상기 미리 정해진 임계값 49％를 순서대로 비교하여 계속해서 감시하고 있는 제2 판정부(92)가, 절삭 블레이드(110)가 절삭 이송 방향(X축 방향)으로 피가공물(W)을 뚫고 나갔다고 판정한다.
예컨대, 제2 판정부(92)의 상기 판정 결과를 받은 제어 수단(9)에 의해, 제2 판정부(92)가 절삭 블레이드(110)가 절삭 이송 방향으로 피가공물(W)을 뚫고 나갔다고 판정한 시점부터, 절삭 이송 수단(12)에 의해 척 테이블(10)을 -X 방향을 향하여 더욱 미리 정해진 거리(L)만큼 절삭 이송하는 제어가 행해진다. 또한, 이 미리 정해진 거리(L)를 0으로 하는 제어여도 좋다. 그리고, 척 테이블(10)이 -X 방향을 향하여 미리 정해진 거리(L)만큼 절삭 이송된 후, 절삭 이송 수단(12)에 의한 피가공물(W)의 절삭 이송을 한번 정지시키고, 절단진입 이송 수단(14)이 절삭 블레이드(110)를 피가공물(W)로부터 이격시키며, 계속해서, 절삭 이송 수단(12)이 척 테이블(10)을 +X 방향으로 송출하여 원래의 위치로 복귀시킨다. 그리고, 인접하는 분할 예정 라인(S)의 간격씩 절삭 블레이드(110)를 Y축 방향으로 인덱싱 이송하면서 순차적으로 동일한 절삭을 행함으로써, 같은 방향의 모든 분할 예정 라인(S)을 절삭한다.
또한, 척 테이블(10)을 회전 수단(103)에 의해 90도 회전시키고 나서 동일한 절삭을 행하면, 도 2에 나타내는 바와 같이 모든 분할 예정 라인(S)이 종횡으로 전부 완전 절단되어, 피가공물(W)이 디바이스(D)를 구비하는 개개의 칩으로 분할된다.
본 발명에 따른 피가공물의 절삭 방법은, 절삭 가공 개시 후에, 가공 단계에 있어서 스핀들(111)을 회전 구동시키는 모터(115)의 부하 전류값의 감소율을 검출하는 감소율 검출 단계를 실시하고, 판정 단계에 있어서 감소율 검출 단계에서 검출한 부하 전류값의 감소율을 감시하면서 부하 전류값의 감소율이 미리 정해진 임계값을 상회하면, 절삭 블레이드(110)가 절삭 이송 방향으로 피가공물(W)을 뚫고 나갔다고 판정, 즉, 절삭 블레이드(110)가 1개의 분할 예정 라인(S)을 다 절삭하였다고 판정함으로써, 예컨대, 상기 판정에 기초하여 절삭 장치(1)의 제어 수단(9)에 의한 척 테이블(10)의 절삭 이송 동작이나 절삭 블레이드(110)의 절단진입 이송 동작 등의 장치 동작의 제어가 이루어져, 가공 조건 입력 시에 있어서, 오퍼레이터가 제어 수단(9)에 피가공물(W)의 외형의 크기를 실제보다 작게 입력한 경우 등에 있어서도, 절삭 블레이드(110)에 의한 절삭이 피가공물(W)의 분할 예정 라인(S)의 한쪽의 단부로부터 다른쪽의 단부까지 행해지지 않아 절삭 가공이 불완전한 채로 종료한다고 하는 사태가 발생하지 않는다.
즉, 잘못된 가공 조건이 제어 수단(9)에 입력된 경우에 있어서도, 부하 전류값 검출 수단(15)의 부하 전류값 검출과 제2 판정부(92)의 판정 결과에 기초한 피드백이 행해짐으로써, 절삭 블레이드(110)가 피가공물(W)을 1라인 완전 절단할 때까지는, 절삭 블레이드의 원점 위치로의 이송 복귀 동작이나 절삭 블레이드(110)의 피가공물(W)로부터의 이탈 동작이 실행되는 일이 없어진다.
또한, 오퍼레이터가 제어 수단(9)에 피가공물(W)의 외형의 크기를 실제보다 크게 입력한 경우 등에 있어서도, 절삭 블레이드(110)가 피가공물(W)을 다 절삭한 후, 더욱, 피가공물(W)이 없는 영역을 미리 정해진 거리(L)보다 길게 절삭함으로써 여분의 가공 시간이 증가한다고 하는 사태가 발생하지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 절삭 방법은 상기 실시형태 1 및 실시형태 2에 한정되는 것이 아니며, 첨부 도면에 도시되어 있는 절삭 장치(1)의 구성에 대해서도, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있는 범위 내에서 적절하게 변경 가능하다.
W: 피가공물 Wa: 피가공물의 피가공면
D: 디바이스 S: 분할 예정 라인
Wb: 피가공물의 이면 T: 다이싱 테이프
F: 환형 프레임 1: 절삭 장치
1A: 베이스 10: 척 테이블
100: 흡착부 100a: 유지면
101: 프레임 102: 커버
104: 고정 클램프 103: 회전 수단
12: 절삭 이송 수단 120: 볼 나사
121: 가이드 레일 122: 모터
123: 가동판 13: 인덱싱 이송 수단
130: 볼 나사 131: 가이드 레일
132: 모터 133: 가동판
14: 절단진입 이송 수단 140: 볼 나사
141: 가이드 레일 142: 모터
143: 홀더 145: 벽부
11: 절삭 수단 110: 절삭 블레이드
111: 스핀들 112: 블레이드 커버
113: 절삭수 공급 노즐 115: 모터
11A: 하우징 15: 부하 전류값 검출 수단
19: 얼라인먼트 수단 190: 촬상 수단
9: 제어 수단 91: 제1 판정부
92: 제2 판정부

Claims (2)

  1. 회전 가능하게 지지되는 스핀들과, 상기 스핀들의 선단부에 장착되는 절삭 블레이드를 갖는 절삭 수단을 이용하여, 피가공물을 분할 예정 라인을 따라 절삭하는 피가공물의 절삭 방법으로서,
    피가공물의 피가공면과 반대의 면을 척 테이블로 유지하는 유지 단계와,
    상기 유지 단계를 실시한 후, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 대하여 상기 절삭 블레이드를 회전시키면서 미리 정해진 절단진입 위치에 위치 부여하고, 상기 척 테이블과 상기 절삭 블레이드를 상대적으로 미리 정해진 속도로 절삭 이송 방향으로 이동시켜 피가공물의 피가공면에 절삭 가공을 실행하는 가공 단계와,
    상기 가공 단계에 있어서 상기 스핀들을 회전 구동시키는 모터의 부하 전류값을 검출하는 전류값 검출 단계와,
    상기 전류값 검출 단계에서 검출한 상기 부하 전류값이 미리 정해진 임계값을 하회하면, 상기 절삭 블레이드가 절삭 이송 방향으로 피가공물을 뚫고 나갔다고 판정하는 판정 단계를 포함하는 것인, 피가공물의 절삭 방법.
  2. 회전 가능하게 지지되는 스핀들과, 상기 스핀들의 선단부에 장착되는 절삭 블레이드를 갖는 절삭 수단을 이용하여, 피가공물을 분할 예정 라인을 따라 절삭하는 피가공물의 절삭 방법으로서,
    피가공물의 피가공면과 반대의 면을 척 테이블로 유지하는 유지 단계와,
    상기 유지 단계를 실시한 후, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 대하여 상기 절삭 블레이드를 회전시키면서 미리 정해진 절단진입 위치에 위치 부여하고, 상기 척 테이블과 상기 절삭 블레이드를 상대적으로 미리 정해진 속도로 절삭 이송 방향으로 이동시켜 피가공물의 피가공면에 절삭 가공을 실행하는 가공 단계와,
    상기 가공 단계에 있어서 상기 스핀들을 회전 구동시키는 모터의 부하 전류값의 감소율을 검출하는 감소율 검출 단계와,
    상기 감소율 검출 단계에서 검출한 상기 부하 전류값의 감소율이 미리 정해진 임계값을 상회하면, 상기 절삭 블레이드가 절삭 이송 방향으로 피가공물을 뚫고 나갔다고 판정하는 판정 단계를 포함하는 것인, 피가공물의 절삭 방법.
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