KR20200012726A

KR20200012726A - 절삭 장치

Info

Publication number: KR20200012726A
Application number: KR1020190079280A
Authority: KR
Inventors: 가즈키 데라다
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2020-02-05
Also published as: TW202007467A; DE102019211058A1; SG10201906208VA; CN110773807B; CN110773807A; US10974356B2; KR102598368B1; JP7206065B2; DE102019211058B4; MY194678A; JP2020015147A; US20200030928A1; TWI790387B

Abstract

(과제) 블레이드 마운트의 보스부와 절삭 블레이드에 형성된 삽입구의 접촉 유무를 검지하는 것.
(해결 수단) 블레이드 교환 유닛 (80) 은, 절삭 블레이드 (21) 의 원형 기대 (21A) 를 유지하는 블레이드 유지부 (824) 와, 절삭 블레이드 (21) 를 유지한 블레이드 유지부 (824) 를 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 의 축심 방향과 평행하게 진퇴시키고, 절삭 블레이드 (21) 를 보스부 (24A) 에 끼워 맞추거나 또는 보스부 (24A) 로부터 이탈시키는 이동부 (825) 를 포함한다. 제어 유닛 (90) 은, 블레이드 교환 유닛 (80) 이 블레이드 마운트 (24) 에 절삭 블레이드 (21) 를 착탈할 때에, 이동부 (825) 에 가해지는 힘으로서 출력되는 신호를 측정하는 측정부 (92) 와, 신호의 크기에 의거하여 블레이드 착탈부 (82) 또는 블레이드 마운트 (24) 의 상태를 판정하는 판정부 (93) 를 포함한다.

Description

절삭 장치{CUTTING APPARATUS}

본 발명은 블레이드의 교환 장치를 구비하는 절삭 장치에 관한 것이다.

종래, 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드를 착탈할 수 있게 장착한 절삭 유닛과, 이 절삭 유닛의 절삭 블레이드를 자동으로 교환하는 절삭 블레이드의 교환 장치를 구비하는 절삭 장치가 개발되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조). 이런 종류의 절삭 장치에서는, 절삭 블레이드는, 예를 들어 중앙에 삽입구가 형성된 원형 기대 (基臺) 의 외주연 (外周緣) 에 형성되는 절삭날부를 구비하여 구성된다. 또한, 절삭 블레이드의 교환 장치는, 절삭 블레이드의 원형 기대의 삽입구를 블레이드 마운트의 보스부 (축부) 에 착탈하는 블레이드 착탈 수단과, 블레이드 마운트의 보스부에 체결되는 체결 너트를 착탈하는 체결 너트 착탈 수단을 구비하고 있다. 체결 너트 착탈 수단은 지지 아암의 선단에 배치 형성된 너트 회동 (回動) 수단을 구비하고, 블레이드 착탈 수단은 지지 아암의 선단에 배치 형성된 유지부 (블레이드 유지부) 를 구비하고 있다.

일본 특허공보 제2617876호 일본 공개특허공보 2007-208114호

그런데, 절삭 블레이드의 교환을 자동으로 실시하기 위해서는, 블레이드 착탈 수단의 유지부의 축심과 블레이드 마운트의 보스부의 축심을 일직선 상에 위치 조정할 필요가 있다. 교환 작업을 복수 회 반복적으로 실시하면, 온도 변화나 축의 열화로 인해 유지부의 축심과 블레이드 마운트의 보스부의 축심의 위치 어긋남이 발생할 우려가 있고, 위치 어긋남이 발생한 경우, 블레이드 마운트의 보스부와 원형 기대의 삽입구의 가장자리부가 삽입 통과시에 접촉하여, 원형 기대의 금속 (알루미늄) 이 보스부에 부착되어 끼여 버리는 사태가 상정된다.

종래의 구성에서는, 절삭 블레이드를 블레이드 마운트의 보스부에 착탈할 때에, 절삭 블레이드를 유지한 유지부를 에어 실린더에 의해 블레이드 마운트에 대하여 진퇴시키고 있다. 그래서, 블레이드 마운트의 보스부와 원형 기대의 삽입구의 가장자리부가 접촉한 경우, 유지부가 절삭 블레이드를 개재하여 보스부에 걸려 움직이지 못하게 될 때까지 절삭 장치 상에서 검지할 수 없다는 문제가 있고, 또한, 블레이드 마운트의 보스부와 원형 기대의 삽입구의 가장자리부가 접촉한 상태에서, 절삭 블레이드를 보스부에 무리하게 삽입시키는 힘에 의해 절삭 블레이드의 교환 장치 또는 블레이드 마운트의 고장을 야기시킬 우려가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 블레이드 마운트의 보스부와 절삭 블레이드에 형성된 삽입구의 접촉 유무를 검지함으로써 절삭 블레이드의 교환 장치 또는 블레이드 마운트의 고장을 방지할 수 있는 절삭 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 측면에 따르면, 스핀들의 선단에 장착된 블레이드 마운트에 고정된 절삭 블레이드로 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛과, 중앙에 삽입구를 갖는 원형 기대와 그 원형 기대의 외주연에 배치되는 절삭날부를 갖는 그 절삭 블레이드를, 그 블레이드 마운트에 착탈하여 교환하는 절삭 블레이드의 교환 장치와, 그 절삭 유닛과 그 교환 장치를 구동시키는 제어 유닛을 구비하는 절삭 장치로서, 그 블레이드 마운트는, 그 원형 기대의 그 삽입구에 삽입 통과하고, 그 스핀들의 축심 방향으로 연장되는 보스부와, 그 보스부의 후방에서 직경 방향으로 돌출되어 그 절삭 블레이드가 부딪치는 플랜지부를 포함하고, 그 교환 장치는, 그 원형 기대를 자유롭게 착탈할 수 있게 유지하는 유지부와, 그 삽입구를 그 보스부와 대면시킨 그 유지부를 그 보스부의 축심 방향과 평행 방향으로 진퇴시키고, 그 절삭 블레이드를 그 보스부에 끼워 맞추거나 또는 그 보스부로부터 이탈시키는 이동부를 포함하고, 그 제어 유닛은, 그 교환 장치가 그 블레이드 마운트에 그 절삭 블레이드를 착탈할 때에, 그 교환 장치의 그 이동부에 가해지는 힘으로서 출력되는 신호를 측정하는 측정부와, 그 신호에 의거하여 그 교환 장치 및 그 블레이드 마운트의 상태를 판정하는 판정부를 포함하는 절삭 장치가 제공된다.

이 구성에 따르면, 절삭 블레이드의 착탈시에 이동부에 가해지는 힘으로서 출력되는 신호에 의거하여 절삭 블레이드의 교환 장치 및 블레이드 마운트의 상태를 판정하는 판정부를 구비하기 때문에, 이 신호의 크기에 따라 블레이드 마운트의 보스부와 절삭 블레이드에 형성된 삽입구의 접촉 유무를 판정할 수 있다. 그래서, 보스부와 삽입구가 접촉된 상태에서 무리하게 절삭 블레이드의 착탈을 하는 것을 방지할 수 있음으로써, 절삭 블레이드의 교환 장치 또는 블레이드 마운트의 고장을 방지할 수 있다.

바람직하게는 그 이동부는, 그 이동부에 가해지는 힘을 측정하는 센서를 포함한다. 바람직하게는 그 이동부는 모터를 포함하고, 그 신호는 그 모터의 전류, 전압, 하중, 속도, 토크, 편차, 위치 중 어느 하나를 적어도 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 스핀들을 그 스핀들의 축심 방향으로 진퇴할 수 있게 유지하는 이송 산출 수단과, 그 스핀들의 선단에 장착된 블레이드 마운트에 고정된 절삭 블레이드로 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛과, 중앙에 삽입구를 갖는 원형 기대와 그 원형 기대의 외주연에 배치되는 절삭날부를 갖는 그 절삭 블레이드를, 그 블레이드 마운트에 착탈하여 교환하는 절삭 블레이드의 교환 장치와, 제어 유닛을 구비하는 절삭 장치로서, 그 블레이드 마운트는, 그 원형 기대의 그 삽입구에 삽입 통과하고, 그 스핀들의 축심 방향으로 연장되는 보스부와, 그 보스부의 후방에서 직경 방향으로 돌출되어 그 절삭 블레이드가 부딪치는 플랜지부를 포함하고, 그 교환 장치는, 그 원형 기대를 자유롭게 착탈할 수 있게 유지하는 유지부와, 그 삽입구를 그 보스부와 대면시킨 그 유지부를 그 보스부의 축심 방향과 평행 방향으로 진퇴시키고, 그 절삭 블레이드를 그 보스부에 끼워 맞추고 또한 그 보스부로부터 이탈시키는 이동부를 포함하고, 그 제어 유닛은, 그 교환 장치가 그 블레이드 마운트에 그 절삭 블레이드를 착탈할 때에 그 이송 산출 수단에 가해지는 힘으로서 출력되는 신호를 측정하는 측정부와, 그 신호에 의거하여 그 블레이드 마운트 및 그 교환 장치의 상태를 판정하는 판정부를 포함하는 절삭 장치가 제공된다.

이 구성에 따르면, 절삭 블레이드의 착탈시에 이송 산출 수단에 가해지는 힘으로서 출력되는 신호에 의거하여 절삭 블레이드의 교환 장치 및 블레이드 마운트의 상태를 판정하는 판정부를 구비하기 때문에, 이 신호의 크기에 따라 블레이드 마운트의 보스부와 절삭 블레이드에 형성된 삽입구의 접촉 유무를 판정할 수 있다. 그래서, 보스부와 삽입구가 접촉된 상태에서 무리하게 절삭 블레이드의 착탈을 하는 것을 방지할 수 있음으로써, 절삭 블레이드 교환 장치 또는 블레이드 마운트의 고장을 방지할 수 있다.

바람직하게는 그 이송 산출 수단은 모터를 포함하고, 그 신호는 그 모터의 전류, 전압, 하중, 속도, 토크, 편차, 위치 중 어느 하나를 적어도 포함한다.

본 발명에 따르면, 절삭 블레이드의 착탈시에 이송 산출 수단에 가해지는 힘으로서 출력되는 신호에 의거하여 절삭 블레이드의 교환 장치 및 블레이드 마운트의 상태를 판정하는 판정부를 구비하기 때문에, 이 신호의 크기에 따라 블레이드 마운트의 보스부와 절삭 블레이드에 형성된 삽입구의 접촉 유무를 판정할 수 있다. 그래서, 보스부와 삽입구가 접촉된 상태에서 무리하게 절삭 블레이드의 착탈을 하는 것을 방지할 수 있음으로써, 절삭 블레이드 교환 장치 또는 블레이드 마운트의 고장을 방지할 수 있다.

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 절삭 장치의 구성예의 사시도이다.
도 2 는, 절삭 장치가 구비하는 절삭 유닛의 구성예의 분해 사시도이다.
도 3 은, 절삭 장치가 구비하는 블레이드 교환 유닛 및 블레이드 교환 유닛 이동 기구의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 블레이드 교환 유닛의 블레이드 착탈부의 내부 구성예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 5 는, 절삭 블레이드의 착탈시에 있어서의 모터 토크 (％) 변화의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 6 은, 절삭 블레이드의 착탈시에 있어서의 모터 토크의 표준 편차 변화의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 7 은, 제 2 실시형태에 관련된 절삭 장치가 구비하는 블레이드 교환 유닛의 블레이드 착탈부의 내부 구성예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 8 은, 제 3 실시형태에 관련된 절삭 장치가 구비하는 산출 이송 수단과 블레이드 착탈부의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 제 4 실시형태에 관련된 절삭 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다.

본 발명의 실시형태에 관련된 절삭 장치에 대해서 설명한다. 이하의 실시형태에 기재된 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재된 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재된 구성은 적절히 조합할 수 있다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 다양한 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.

[제 1 실시형태]

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 절삭 장치의 구성예의 사시도이다. 도 2 는, 절삭 장치가 구비하는 절삭 유닛의 구성예의 분해 사시도이다. 도 3 은, 절삭 장치가 구비하는 블레이드 교환 유닛 및 블레이드 교환 유닛 이동 기구의 구성예를 나타내는 사시도이다. 도 4 는, 블레이드 교환 유닛의 블레이드 착탈부의 내부 구성예를 나타내는 부분 단면도이다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 절삭 장치 (100) 는, 예를 들어 다이싱 테이프 (201) 를 개재하여 고리형 프레임 (202) 의 개구에 지지된 웨이퍼 (피가공물) (200) 에 대하여 절삭 가공을 실시하는 장치이다. 절삭 장치 (100) 는, 척 테이블 (10) 과, 절삭 블레이드 (21) 를 갖는 절삭 유닛 (20) 과, 가공 이송 수단 (30) 과, 산출 이송 수단 (이송 산출 수단) (40) 과, 절입 이송 수단 (50) 과, 카세트 엘리베이터 (60) 와, 세정 유닛 (70) 과, 블레이드 교환 유닛 (블레이드의 교환 장치) (80) 과, 제어 유닛 (90) 을 구비하고 있다. 또한, 절삭 장치 (100) 는, 상기한 고리형 프레임 (202) 에 지지된 웨이퍼 (200) 를, 척 테이블 (10), 카세트 엘리베이터 (60) 및 세정 유닛 (70) 에 각각 반송하기 위한 반송 수단 (도시 생략) 을 구비하고 있다. 본 실시형태의 절삭 장치 (100) 에 있어서, Y 축 방향 (산출 이송 방향) 은, 절삭 블레이드 (21) 의 회전 축선의 방향이다. X 축 방향 (가공 이송 방향) 은, 절삭 블레이드 (21) 의 회전 축선과 직교하는 방향이다. Z 축 방향 (절입 이송 방향) 은 연직 방향이다. X 축 방향 및 Y 축 방향은 동일 수평면 상에서 직교하며, Z 축 방향은 당해 동일 수평면에 직교한다.

피가공물로서의 웨이퍼 (200) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 실리콘을 모재로 하는 원판 형상의 반도체 웨이퍼나 사파이어, SiC (탄화규소) 등을 모재로 하는 광 디바이스 웨이퍼이다. 웨이퍼 (200) 는, 표면측에 형성된 격자 형상의 분할 예정 라인에 의해 구획된 복수의 영역에 IC (Integrated Circuit) 등의 디바이스가 형성되어 있다. 웨이퍼 (200) 는, 이면측에 첩착 (貼着) 된 다이싱 테이프 (201) 를 개재하여 고리형 프레임 (202) 에 지지되고 있다. 웨이퍼 (200) 는, 고리형 프레임 (202) 에 지지된 상태에서 척 테이블 (10) 상에 유지된다. 또, 피가공물의 재질, 형상, 구조, 크기 등에 제한은 없고, 예를 들어 다른 반도체 재료, 세라믹스, 수지, 금속 등의 재료로 이루어지는 기판을 피가공물로 할 수도 있다.

척 테이블 (10) 은, 장치 본체 (2) 의 상면에 형성된 개구부 (2a) 를 X 축 방향을 따라 이동할 수 있게 배치 형성되어 있다. 척 테이블 (10) 은, 유지면 (11) 과 복수 (4 개) 의 클램프 (12) 를 구비하고 있다. 척 테이블 (10) 은 원판 형상으로 형성되고, 도시되지 않은 회전 수단에 의해 Z 축 방향 (연직 방향) 에 대체로 평행한 회전축 둘레로 회전한다. 유지면 (11) 은, 척 테이블 (10) 의 연직 방향의 상단면이고, 수평면에 대하여 평탄하게 형성되어 있다. 유지면 (11) 은, 예를 들어 포러스 세라믹 등으로 구성되어 있고, 도시되지 않은 진공 흡인원의 부압에 의해 웨이퍼 (200) 를 흡인 유지한다. 복수의 클램프 (12) 는, 유지면 (11) 의 주의에 4 군데 배치 형성되어, 고리형 프레임 (202) 를 협지하며 고정시킨다.

절삭 유닛 (20) 은, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (200) 를 절삭 가공 하는 것이다. 장치 본체 (2) 의 상면에는 개구부 (2a) 를 Y 축 방향에 걸치도록 문형 프레임 (3) 이 형성된다. 본 실시형태에서는, 1 쌍의 절삭 유닛 (20, 20) 이, 각각 문형 프레임 (3) 에 산출 이송 수단 (40) 및 절입 이송 수단 (50) 을 개재하여 고정되어 있다.

절삭 유닛 (20) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 하우징 (23) 과, 스핀들 (22) 과, 블레이드 마운트 (24) 와, 절삭 블레이드 (21) 와, 체결 너트 (25) 와, 볼트 (26) 를 구비한다. 또한, 절삭 유닛 (20) 은, 도시는 생략되어 있지만, 절삭 가공시에 절삭 블레이드 (21) 의 날끝 및 가공점을 향하여 각각 절삭수 (水) 를 공급하는 노즐을 구비하고 있다.

절삭 블레이드 (21) 는, 이른바 허브 블레이드이고, 원판 형상의 원형 기대 (21A) 와, 이 원형 기대 (21A) 의 외주연에 고정되어, 웨이퍼 (200) 를 절삭하는 원환 형상의 절삭날 (21B) 을 구비한다. 원형 기대 (21A) 는, 금속 (예를 들어 알루미늄) 제이고, 중앙부에 삽입구 (21A1) 가 형성되어 있다. 절삭날 (21B) 은, 다이아몬드나 CBN (Cubic Boron Nitride) 등의 지립과, 금속이나 수지 등의 본드재 (결합재) 로 이루어지며 소정 두께로 형성되어 있다.

스핀들 (22) 은, 절삭 블레이드 (21) 를 회전시킴으로써 웨이퍼 (200) 를 절삭한다. 하우징 (23) 은, 절입 이송 수단 (50) 에 고정되어 있고, 스핀들 (22) 을 자유롭게 회전할 수 있게 지지한다. 스핀들 (22) 의 일단측에는, 하우징 (23) 내에 수용되어 그 스핀들 (22) 을 회전시키기 위한 모터 (도시 생략) 가 연결되어 있다. 또한, 스핀들 (22) 의 타단 (선단) 은, 하우징 (23) 으로부터 외부로 돌출되고, 이 타단의 외주 (外周) 에 블레이드 마운트 (24) 가 장착된다.

블레이드 마운트 (24) 는, 절삭 블레이드 (21) 를 지지한다. 블레이드 마운트 (24) 는, 금속제이며, 스핀들 (22) 의 일단부의 외주에 장착되는 원통 형상의 보스부 (24A) 와, 보스부 (24A) 의 외주면으로부터 직경 방향 외방향으로 연장된 플랜지부 (24B) 를 구비한다. 보스부 (24A) 는, 스핀들 (22) 의 축심 방향으로 연장되고, 보스부 (24A) 의 외주면에는 수나사가 형성되어 있다. 보스부 (24A) 는, 상기한 절삭 블레이드 (21) 의 원형 기대 (21A) 에 형성된 삽입구 (21A1) 에 삽입 통과된다. 플랜지부 (24B) 는, 보스부 (24A) 가 삽입된 절삭 블레이드 (21) 의 원형 기대 (21A) 에 부딪치는 것으로, 이 원형 기대 (21A) 에 맞닿는 단면 (24C) 을 갖는다.

블레이드 마운트 (24) 는, 보스부 (24A) 내에 스핀들 (22) 의 타단이 끼워 넣어지고, 볼트 (26) 가 스핀들 (22) 의 타단에 비틀어 넣어짐으로써, 스핀들 (22) 에 고정된다. 또한, 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 는, 보스부 (24A) 의 외주부에 끼워 넣어져, 이 보스부 (24A) 의 외주부의 수나사에 체결 너트 (25) 가 고정된다. 이로써, 절삭 블레이드 (21) 는, 체결 너트 (25) 와 블레이드 마운트 (24) 의 플랜지부 (24B) 에 형성된 단면 (24C) 사이에서 협지하며 고정된다.

또한, 절삭 유닛 (20) 에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (200) 를 촬상하는 촬상부 (29) 가 일체적으로 이동하도록 고정되어 있다. 촬상부 (29) 는, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (200) 의 상면을 촬상하는 CCD 카메라를 구비하여 구성되고, 예를 들어, 웨이퍼 (200) 의 분할 예정 라인과 절삭 블레이드 (21) 의 얼라인먼트를 실행하기 위한 화상을 취득한다.

가공 이송 수단 (30) 은, 척 테이블 (10) 과 절삭 유닛 (20) 을 X 축 방향으로 상대 이동시키는 것이다. 가공 이송 수단 (30) 은, X 축 방향으로 연장되는 도시되지 않은 볼 나사나 모터 등의 구동원을 갖고 있고, 척 테이블 (10) 을 지지하는 도시되지 않은 X 축 이동 기대를 X 축 방향으로 이동시킨다. 또한, 가공 이송 수단 (30) 은, 개구부 (2a) 에 배치 형성되어 X 축 이동 기대를 덮는 커버 부재 (31) 와, 커버 부재 (31) 전후로 X 축 방향으로 연장되는 벨로즈 부재 (32) 를 구비한다.

산출 이송 수단 (40) 은, 척 테이블 (10) 과 각 절삭 유닛 (20) 을 Y 축 방향으로 상대 이동시키는 것이다. 산출 이송 수단 (40) 은, Y 축 방향으로 연장 된 1 쌍의 가이드 레일 (41) 과, 가이드 레일 (41) 과 평행하게 배치 형성된 볼 나사 (42) 와, 볼 나사 (42) 에 나사 결합된 도시되지 않은 너트에 고정되고, 가이드 레일 (41) 에 자유롭게 슬라이드할 수 있게 배치 형성된 Y 축 이동 기대 (43) 와, 볼 나사 (42) 를 회전시키는 모터 (44) 를 구비하고 있다. 산출 이송 수단 (40) 은, 모터 (44) 에 의해 볼 나사 (42) 를 회전시킴으로써, 절삭 유닛 (20) 및 절입 이송 수단 (50) 을 지지하는 Y 축 이동 기대 (43) 을 Y 축 방향으로 이동시킨다.

절입 이송 수단 (50) 은, 척 테이블 (10) 의 유지면 (11) 과 직교하는 Z 축 방향으로 절삭 유닛 (20) 을 이동시키는 것이다. 절입 이송 수단 (50) 은, Z 축 방향으로 연장되고, Y 축 이동 기대 (43) 에 고정된 1 쌍의 가이드 레일 (51) 과, 가이드 레일 (51) 과 평행하게 배치 형성된 볼 나사 (52) 와, 볼 나사 (52) 에 나사 결합된 도시되지 않은 너트에 고정되고, 가이드 레일 (51) 에 자유롭게 슬라이드할 수 있게 배치 형성된 Z 축 이동 기대 (53) 와, 볼 나사 (52) 를 회전시키는 모터 (54) 를 구비하고 있다. 절입 이송 수단 (50) 은, 모터 (54) 에 의해 볼 나사 (52) 를 회전시킴으로써, 절삭 유닛 (20) 을 지지하는 Z 축 이동 기대 (53) 를 Z 축 방향으로 이동시킨다.

카세트 엘리베이터 (60) 는, 장치 본체 (2) 에 대하여 복수의 웨이퍼 (200) 가 수용되는 카세트 (61) 를 연직 방향으로 승강할 수 있게 지지하고 있다. 세정 유닛 (70) 은, 절삭 유닛 (20) 에 의해 절삭된 웨이퍼 (200) 를 스피너 테이블 (71) 에서 유지하며 세정한다.

블레이드 교환 유닛 (80) 은, 절삭 유닛 (20) 에 장착된 절삭 블레이드 (21) 를 자동으로 교환하는 것이다. 이 도 1 에서는, 도면 작성 편의상, 일방의 블레이드 교환 유닛 (80) 만을 도시하고 있지만, 절삭 장치 (100) 에는, 각 절삭 유닛 (20) 에 각각 대응하여 1 쌍의 블레이드 교환 유닛 (80) 이 배치된다. 각 블레이드 교환 유닛 (80) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 문형 프레임 (3) 의 후방에 배치되고, 절삭 유닛 (20) 으로부터 떨어진 퇴피 위치와 절삭 유닛 (20) 의 절삭 블레이드 (21) 에 대향하는 착탈 위치의 사이를, 장치 본체 (2) 의 개구부 (2a) 를 따라 이동한다. 퇴피 위치의 근방에는, 절삭 유닛 (20) 에 대하여 착탈되는 절삭 블레이드 (21) 를 수용하는 블레이드 래크 (86) 가 배치되어 있다. 이 블레이드 래크 (86) 는, 블레이드 교환 유닛 (80) 에 대향하여 배치되는 판체 (86A) 와, 이 판체 (86A) 에 있어서의 블레이드 교환 유닛 (80) 과 동일한 높이 위치에 나란히 설치되고, 신규 절삭 블레이드 (21) 가 수용되는 신규 블레이드 수용부 (86B) 와, 절삭 유닛 (20) 으로부터 분리된 절삭 블레이드 (21) 가 수용되는 폐기 블레이드 수용부 (86C) 를 구비하고 있다.

블레이드 교환 유닛 (80) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 블레이드 교환 유닛 (80) 을 X 축 방향으로 이동시키는 블레이드 교환 유닛 이동 기구 (110) 의 상부에 지지되고 있다. 블레이드 교환 유닛 이동 기구 (110) 는, X 축 방향에 평행한 1 쌍의 가이드 레일 (111) 을 구비하고, 이들 가이드 레일 (111) 에는, 이동 블럭 (112) 이 슬라이드할 수 있게 설치되어 있다. 이동 블럭 (112) 의 하면측에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트 부에는, 가이드 레일 (111) 과 평행한 볼 나사 (113) 가 나사 결합되어 있다. 볼 나사 (113) 의 일단부에는, 모터 (114) 가 연결되어 있다. 모터 (114) 에 의해 볼 나사 (113) 를 회전시킴으로써, 이동 블럭 (112) 은 가이드 레일 (111) 을 따라 X 축 방향으로 이동한다. 본 실시형태에서는, 블레이드 교환 유닛 이동 기구 (110) 는, 장치 본체 (2) 의 개구부 (2a) 내에 배치되고, 이동 블럭 (112) 의 상부 및 블레이드 교환 유닛 (80) 이 장치 본체 (2) 의 외부로 노출되도록 되어 있다.

이동 블럭 (112) 의 상부에는, 블레이드 교환 유닛 (80) 이 고정되어 있다. 블레이드 교환 유닛 (80) 은, 절삭 유닛 (20) (블레이드 마운트 (24)) 에 대하여 체결 너트 (25) 를 착탈하는 체결 너트 착탈부 (81) 와, 절삭 유닛 (20) 에 대하여 절삭 블레이드 (21) 를 착탈하는 블레이드 착탈부 (82) 를 구비하고 있다.

체결 너트 착탈부 (81) 는, 원통 형상으로 형성된 제 1 수용부 (811) 내를 Y 축 둘레로 회전하는 스핀들 (812) 을 구비하고 있다. 이 스핀들 (812) 의 일단 (기단) 은, 제 1 수용부 (811) 에 수용됨과 함께, 그 스핀들 (812) 을 회전시키기 위한 모터 (도시 생략) 에 연결되어 있다. 또한, 스핀들 (812) 의 타단 (선단) 은, 제 1 수용부 (811) 의 외부로 노출되어 있고, 이 타단 (선단) 에는, 원기둥 형상으로 형성된 제 1 기대 (813) 가 고정되어 있다. 제 1 기대 (813) 의 선단면 (813A) 의 외주 부분에는, 복수 (예를 들어 4 개) 의 클로 (814A) 를 포함하는 너트 유지부 (814) 가 형성되어 있다.

너트 유지부 (814) 의 4 개의 클로 (814A) 로 체결 너트 (25) (도 2) 를 유지하고, 스핀들 (812) 을 회전시킴으로써, 절삭 유닛 (20) 의 블레이드 마운트 (24) 에 체결 너트 (25) 를 장착하거나, 또는 블레이드 마운트 (24) 로부터 체결 너트 (25) 를 분리할 수 있다.

블레이드 착탈부 (82) 는, 원통 형상으로 형성된 제 2 수용부 (821) 로부터 Y 축 방향으로 연장된 아암 (822) 을 구비하고 있다. 이 아암 (822) 의 선단에는, 원기둥 형상으로 형성된 제 2 기대 (823) 가 고정되어 있다. 제 2 기대 (823) 의 선단면 (823A) 의 외주 부분에는, 복수 (예를 들어 4 개) 의 클로 (824A) 를 포함하는 블레이드 유지부 (유지부) (824) 가 형성되어 있다. 또한, 제 2 수용부 (821) 내에는, 아암 (822) 을 개재하여 제 2 기대 (823) 및 블레이드 유지부 (824) 를 Y 축 방향 (보스부의 축심 방향) 으로 자유롭게 진퇴할 수 있게 이동시키는 이동부 (825) 가 형성되어 있다.

이동부 (825) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 2 수용부 (821) 내를 Y 축 둘레로 회전하는 볼 나사 (826) 를 구비하고 있다. 이 볼 나사 (826) 의 일단 (기단) 은, 그 볼 나사 (826) 를 회전시키기 위한 모터 (827) 에 연결되어 있다. 이 모터 (827) 는, 도시되지 않은 드라이버에 접속되어 있다. 또한, 볼 나사 (826) 의 타단 (선단) 은, 아암 (822) 내에 형성된 나사 구멍 (828) 에 나사 결합되어 있다. 이 아암 (822) 은, 예를 들어 외주면이 다각형 형상을 나타내고 있고, 제 2 수용부 (821) 에 대하여 Y 축 둘레로 회전하지 않도록 형성되어 있다. 그래서, 모터 (827) 의 회전에 의해 볼 나사 (826) 가 정회전 또는 역회전하면, 이 볼 나사 (826) 에 나사 결합되는 아암 (822) 이 제 2 수용부 (821) 내를 슬라이딩하여 Y 축 방향으로 진퇴한다.

블레이드 유지부 (824) 의 4 개의 클로 (824A) 로 절삭 블레이드 (21) 의 원형 기대 (21A) 의 외주부를 유지하고, 볼 나사 (826) 를 회전시킴으로써, 원형 기대 (21A) 의 삽입구 (21A1) 를 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 대면시킨 블레이드 유지부 (824) 를 Y 축 방향으로 진퇴시킬 수 있다. 그래서, 절삭 유닛 (20) 의 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 에 절삭 블레이드 (21) 를 끼워 맞추거나 또는 보스부 (24A) 로부터 절삭 블레이드 (21) 를 이탈시킬 수 있다.

제어 유닛 (90) 은, 절삭 유닛 (20) 및 블레이드 교환 유닛 (80) 을 비롯하여 절삭 장치 (100) 의 각 구성 요소의 동작을 제어하는 것으로, 도 1 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제어부 (91) 와 측정부 (92) 와 판정부 (93) 를 구비한다. 제어부 (91) 는, CPU (central processing unit) 와 같은 마이크로 프로세서를 가지며, ROM (read only memory) 에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램을 RAM (random access memory) 상에서 실행하여, 절삭 장치 (100) 의 각 구성 요소를 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다. 측정부 (92) 는, 블레이드 착탈부 (82) 의 이동부 (825) 에 가해지는 힘으로서 그 모터 (827) 로부터 출력되는 각종 신호를 측정한다. 이 신호로서, 측정부 (92) 는, 예를 들어 모터 (827) 의 전류값, 전압값, 하중, 속도, 토크값, 볼 나사 (826) 의 위치 중 적어도 하나 또는 이들 각 값 (파라미터) 의 편차 또는 표준 편차 중 적어도 하나를 측정한다. 이 편차는, 표준이 되는 일정한 수치나 목표값과의 차이를 나타내는 수치이며, 표준 편차는 복수 데이터의 불규칙함을 나타내는 수치이다.

또한, 판정부 (93) 는, 측정한 신호에 의거하여 블레이드 착탈부 (82) 와 블레이드 마운트 (24) 의 상태를 판정한다. 구체적으로는, 절삭 블레이드 (21) 의 착탈시에 모터 (827) 의 토크값을 감시하고, 이 토크값이 소정의 임계값을 초과한 경우에, 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 가 접촉되어, 절삭 블레이드 (21) 가 정상적으로 삽입되어 있지 않은 상태에 있는 것으로 판정한다. 여기서, 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 에 절삭 블레이드 (21) 를 장착할 때에, 절삭 블레이드 (21) 와 블레이드 마운트 (24) 의 플랜지부 (24B) 의 단면 (24C) 이 부딪치지 않는 이동량으로 모터 (827) 를 제어하고, 절삭 블레이드 (21) 를 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 에 삽입하는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 의 접촉과, 블레이드 마운트 (24) 의 플랜지부 (24B) 의 단면 (24C) 과 절삭 블레이드 (21) 의 접촉을 구분지어 판정할 수 있다.

또한, 제어 유닛 (90) 은, 절삭 동작의 화상이나 에러 정보 등을 표시하는 액정 표시 장치 등에 의해 구성되는 표시 유닛 (95), 및 에러 정보를 통지하기 위한 표시등 (96) 과 접속되어 있다.

다음으로, 절삭 블레이드 (21) 의 교환 동작에 대해서 설명한다. 절삭 유닛 (20) 에 장착되어 있는 절삭 블레이드 (21) 를 블레이드 교환 유닛 (80) 으로 분리하는 경우, 먼저, 블레이드 교환 유닛 이동 기구 (110) 를 동작시켜, 블레이드 교환 유닛 (80) 을 착탈 위치에 이동시키고, 체결 너트 착탈부 (81) 를 절삭 유닛 (20) 에 대향시킨다. 다음으로, 체결 너트 착탈부 (81) 의 너트 유지부 (814) 의 4 개의 클로 (814A) 로 체결 너트 (25) (도 2) 를 유지하고, 스핀들 (812) 을 회전시킴으로써, 절삭 유닛 (20) 의 블레이드 마운트 (24) 로부터 체결 너트 (25) 를 분리한다.

다음으로, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 블레이드 교환 유닛 (80) 의 블레이드 착탈부 (82) 를 절삭 유닛 (20) 에 대향시키고, 이동부 (825) 의 모터 (827) 를 회전시켜, 아암 (822) 을 개재하여 블레이드 유지부 (824) 를 절삭 유닛 (20) 의 절삭 블레이드 (21) 를 향하여 진출시킨다. 블레이드 유지부 (824) 의 4 개의 클로 (824A) 가 절삭 블레이드 (21) 의 원형 기대 (21A) 를 유지하면, 이동부 (825) 의 모터 (827) 를 역방향으로 회전시켜, 아암 (822) 을 개재하여 블레이드 유지부 (824) 를 절삭 유닛 (20) 으로부터 퇴피시킨다.

이 경우, 제어 유닛 (90) 의 측정부 (92) 는, 이동부 (825) 에 가해지는 힘으로서 모터 (827) 의 토크 (％) 를 측정한다. 이 토크 (％) 는, 모터 (827) 의 최대 토크값에 대한 출력 토크값의 비율이다. 도 5 는, 절삭 블레이드의 착탈시에 있어서의 토크 (％) 변화의 일례를 나타내는 그래프이다. 이 도 5 에서는, 절삭 블레이드를 장착할 때에 발생하는 토크 (％) 를 양으로 하고 있기 때문에, 절삭 블레이드를 분리할 때의 토크 (％) 는 음으로 되어 있다. 절삭 블레이드 (21) 를 블레이드 마운트 (24) 로부터 분리하는 경우, 절삭 블레이드 (21) 가 블레이드 마운트 (24) 로부터 순조롭게 분리될 때에는, 측정되는 토크 (％) 는 -α (％) 전후이지만, 분리의 시행 횟수가 증가함에 따라, 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 가 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 접촉하는 경우가 있다. 이 접촉으로 인해 골링이 발생하면, 측정되는 토크 (％) 는, 변동하며 상승되어, 0 (％) 를 초과하는 경향이 있다. 그래서, 본 실시형태에서는, 예를 들어 -α＜-α1＜0 이 되는 -α1 (％) 의 위치에 소정의 임계값 120 을 설정하고, 판정부 (93) 는, 측정된 토크 (％) 가 이 임계값 120 을 초과한 (상회한) 경우에, 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 가 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 접촉 하고 있는 것으로 판정한다.

판정부 (93) 가, 절삭 블레이드 (21) 와 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 의 접촉을 판정하면, 제어부 (91) 는, 절삭 블레이드 (21) 의 분리 동작을 중단함과 함께, 표시 유닛 (95) 및 표시등 (96) 에 접촉의 취지를 표시한다. 그래서, 절삭 장치 (100) 의 오퍼레이터는, 블레이드 마운트 (24) 의 청소 또는 교환을 하거나, 블레이드 착탈부 (82) 와 블레이드 마운트 (24) 의 위치 관계를 조정하거나 하는 등의 대처를 실행할 수 있어, 블레이드 교환 유닛 (80) 또는 블레이드 마운트 (24) 의 고장을 미연에 방지할 수 있다.

측정된 토크 (％) 가, 이 임계값 120 을 초과하지 않은 경우, 즉, 절삭 블레이드 (21) 가 블레이드 마운트 (24) 로부터 순조롭게 분리된 경우, 블레이드 교환 유닛 이동 기구 (110) 를 동작시켜, 블레이드 교환 유닛 (80) 을 퇴피 위치에 이동시키고, 분리한 절삭 블레이드 (21) 를 블레이드 래크 (86) 의 폐기 블레이드 수용부 (86C) 에 수용한다.

한편으로, 블레이드 래크 (86) 에 수용되어 있는 절삭 블레이드 (21) 를 절삭 유닛 (20) 에 장착하는 경우, 블레이드 착탈부 (82) 는, 블레이드 래크 (86) 의 신규 블레이드 수용부 (86B) 로부터 신규 절삭 블레이드 (21) 를 취출한다. 그리고, 블레이드 교환 유닛 이동 기구 (110) 를 동작시켜, 블레이드 교환 유닛 (80) 을 착탈 위치에 이동시키고, 블레이드 착탈부 (82) 를 절삭 유닛 (20) 의 블레이드 마운트 (24) 에 대향시킨다.

다음으로, 이동부 (825) 의 모터 (827) 를 회전시켜, 아암 (822) 을 개재하여 블레이드 유지부 (824) 에 유지된 절삭 블레이드 (21) 를 절삭 유닛 (20) 의 블레이드 마운트 (24) 를 향하여 진출시킨다. 이로써, 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 에 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 를 삽입하여, 그 보스부 (24A) 에 절삭 블레이드 (21) 를 장착한다.

이 경우, 제어 유닛 (90) 의 측정부 (92) 는, 이동부 (825) 에 가해지는 힘으로서 모터 (827) 의 토크 (％) 를 측정한다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 절삭 블레이드 (21) 를 블레이드 마운트 (24) 에 장착하는 경우, 절삭 블레이드 (21) 가 블레이드 마운트 (24) 에 순조롭게 장착될 때에는, 측정되는 토크 (％) 는 β (％) 전후이지만, 장착의 시행 횟수가 증가함에 따라, 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 가 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 접촉하는 경우가 있다. 이 접촉으로 인해 골링이 발생하면, 측정되는 토크 (％) 는, 변동하며 0 (％) 가까이까지로 저하되는 경향이 있다. 그래서, 본 실시형태에서는, 예를 들어 0＜β1＜β 가 되는 β1 (％) 의 위치에 소정의 임계값 121 을 설정하고, 판정부 (93) 는, 측정된 토크 (％) 가 이 임계값 121 을 초과한 (하회한) 경우에, 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 가 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 접촉하고 있는 것으로 판정한다.

판정부 (93) 가, 절삭 블레이드 (21) 와 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 의 접촉을 판정하면, 제어부 (91) 는, 절삭 블레이드 (21) 의 장착 동작을 중단함과 함께, 표시 유닛 (95) 및 표시등 (96) 에 접촉의 취지를 표시한다. 그래서, 절삭 장치 (100) 의 오퍼레이터는, 블레이드 마운트 (24) 의 청소 또는 교환을 하거나, 블레이드 착탈부 (82) 와 블레이드 마운트 (24) 의 위치 관계를 조정하거나 하는 등의 대처를 실행할 수 있어, 블레이드 교환 유닛 (80) 또는 블레이드 마운트 (24) 의 고장을 미연에 방지할 수 있다.

측정된 토크 (％) 가, 이 임계값 121 을 초과하지 않은 경우, 즉, 절삭 블레이드 (21) 가 블레이드 마운트 (24) 에 순조롭게 장착된 경우, 블레이드 교환 유닛 이동 기구 (110) 를 동작시켜, 체결 너트 착탈부 (81) 를 절삭 유닛 (20) 에 대향시킨다. 다음으로, 체결 너트 착탈부 (81) 의 너트 유지부 (814) 의 4 개의 클로 (814A) 로 체결 너트 (25) 를 유지한 채로 스핀들 (812) 을 회전시킴으로써, 절삭 유닛 (20) 의 블레이드 마운트 (24) 에 체결 너트 (25) 를 장착하고, 이 체결 너트 (25) 와 블레이드 마운트 (24) 사이에서 절삭 블레이드 (21) 가 협지된다.

[변형예]

본 실시형태에서는, 측정되는 토크 (％) 가 소정의 임계값 -α1 (％), β1 (％) 를 초과한 경우에, 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 가 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 접촉하고 있는 것으로 판정하는 구성에 대해서 설명했는데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 도 6 은, 절삭 블레이드의 착탈시에 있어서의 모터 토크의 표준 편차 변화의 일례를 나타내는 그래프이다. 이 변형예에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 절삭 블레이드 (21) 의 장착 개시부터 완료까지의 기간과, 절삭 블레이드 (21) 의 분리 개시부터 완료까지의 기간에 있어서의 모터 (827) 의 토크값의 표준 편차 (편차) 를 구하고, 이 표준 편차를 감시하고 있다. 상기 서술한 바와 같이, 절삭 블레이드 (21) 가 블레이드 마운트 (24) 에 순조롭게 착탈되는 경우에는, 모터 (827) 의 토크값은 안정되어 있어, 표준 편차도 0 에 가깝게 변화한다. 한편, 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 가 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 접촉하여, 골링가 발생하면, 측정되는 토크값은 상승되기 때문에, 표준 편차는 급격하게 상승된다.

그래서, 본 변형예에서는, 0＜γ 가 되는 γ 의 위치에 소정의 임계값 122 를 설정하고, 판정부 (93) 는, 측정된 토크값의 표준 편차가 이 임계값 122 를 초과한 (상회한) 경우에, 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 가 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 접촉하고 있는 것으로 판정한다. 이와 같이 본 변형예에서는, 절삭 블레이드 (21) 의 착탈시의 임계값을 공통으로 할 수 있어, 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 가 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 접촉하고 있는지의 여부를 용이하게 판정할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, 이동부 (825) 에 가해지는 힘을 나타내는 신호로서 모터 (827) 의 토크 (％) 또는 토크값의 표준 편차를 사용했지만, 예를 들어 모터 (827) 의 전류값, 전압값, 하중, 속도, 볼 나사 (826) 의 위치 중 적어도 하나 또는 이들 각 값 (파라미터) 의 편차 또는 표준 편차 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한, 블레이드 교환 유닛 (80) 은, 예를 들어 아암 (822) 과 제 2 기대 (823) 의 사이에 역각 센서 (도시 생략) 를 구비한 구성으로 하고, 측정부 (92) 는, 모터 (827) 에 의해 측정되는 신호와 역각 센서가 검출하는 힘에 의해 이동부 (825) 에 가해지는 힘을 나타내는 신호를 측정해도 된다. 역각 센서는, 모터 (827) 를 동작시켰을 때에 이동부 (825A) 에 가해지는 힘 (하중, 모멘트) 을 검출하는 센서이다.

[제 2 실시형태]

다음으로, 제 2 실시형태에 대해서 설명한다. 도 7 은, 제 2 실시형태에 관련된 절삭 장치가 구비하는 블레이드 교환 유닛의 블레이드 착탈부의 내부 구성예를 나타내는 부분 단면도이다. 이 제 2 실시형태에서는, 블레이드 착탈부의 이동부의 구성이 상기한 제 1 실시형태와 상이하다. 그래서, 제 2 실시형태에서는, 블레이드 착탈부의 이동부의 구성에 대해서 설명하고, 상기한 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명한다.

블레이드 착탈부 (82) 는, 원통 형상으로 형성된 제 2 수용부 (821) 내에, 아암 (822) 을 개재하여 제 2 기대 (823) 및 블레이드 유지부 (824) 를 Y 축 방향 (보스부의 축심 방향) 으로 자유롭게 진퇴할 수 있게 이동시키는 이동부 (825A) 가 형성되어 있다. 이 이동부 (825A) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 2 수용부 (821) 내에 수용되며 Y 축 방향으로 진퇴하는 실린더 로드 (831) 를 갖는 에어 실린더 (830) 를 구비한다. 에어 실린더 (830) 의 실린더 로드 (831) 의 일단 (기단) 은, 에어 실린더 (830) 내에 수용되고, 실린더 로드 (831) 의 타단 (선단) 은, 아암 (822) 에 연결되어 있다. 에어 실린더 (830) 가 실린더 로드 (831) 를 진퇴시키면, 이 실린더 로드 (831) 에 연결된 아암 (822) 이 제 2 수용부 (821) 내를 슬라이딩하여 Y 축 방향으로 진퇴한다.

아암 (822) 의 선단에는, 역각 센서 (832) 를 개재하여 제 2 기대 (823) 가 고정되어 있다. 역각 센서 (832) 는, 에어 실린더 (830) 를 동작시켰을 때에 이동부 (825A) 에 가해지는 힘 (하중, 모멘트) 을 검출하는 센서이다. 역각 센서 (832) 는, 예를 들어 복수의 변형 게이지 (도시 생략) 를 갖고, 이 변형 게이지의 변형량을 검출함으로써, 이동부 (825A) 에 가해지는 힘을 검출한다. 역각 센서 (832) 는, 검출 신호를 측정부 (92) 에 출력하고, 측정부 (92) 가 이동부 (825A) 에 가해지는 힘을 측정한다.

판정부 (93) 는, 측정한 이동부 (825A) 에 가해지는 힘에 의거하여 블레이드 착탈부 (82) 와 블레이드 마운트 (24) 의 상태를 판정한다. 구체적으로는, 절삭 블레이드 (21) 의 착탈시에 역각 센서 (832) 가 검지하는 하중을 감시하고, 이 하중이 소정의 임계값을 초과한 경우에, 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 가 접촉되어, 절삭 블레이드 (21) 가 정상적으로 삽입되어 있지 않은 상태에 있는 것으로 판정한다. 여기서, 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 에 절삭 블레이드 (21) 를 장착할 때에, 절삭 블레이드 (21) 와 블레이드 마운트 (24) 의 플랜지부 (24B) 의 단면 (24C) 이 부딪치지 않도록, 에어 실린더 (830) 의 스트로크를 규정하고, 절삭 블레이드 (21) 를 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 에 삽입하는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 의 접촉과, 블레이드 마운트 (24) 의 플랜지부 (24B) 의 단면 (24C) 과 절삭 블레이드 (21) 의 접촉을 구분지어 판정할 수 있다.

이와 같이 본 실시형태에서는, 블레이드 착탈부 (82) 의 이동부 (825A) 는, 이동부 (825A) 에 가해지는 힘을 측정하는 역각 센서 (832) 를 구비하는 구성으로 하였다. 그래서, 예를 들어 기존 구성을 갖는 아암 (822) 과 제 2 기대 (823) 의 사이에 역각 센서 (832) 를 형성하고, 이 역각 센서 (832) 가 검출한 신호의 크기에 따라 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 절삭 블레이드 (21) 에 형성된 삽입구 (21A1) 의 접촉 유무를 판정할 수 있다. 따라서, 보스부 (24A) 와 삽입구 (21A1) 가 접촉된 상태에서 무리하게 절삭 블레이드 (21) 의 착탈을 하는 것을 방지할 수 있음으로써, 블레이드 착탈부 (82) 또는 블레이드 마운트 (24) 의 고장을 방지할 수 있다.

[제 3 실시형태]

다음으로, 제 3 실시형태에 대해서 설명한다. 도 8 은, 제 3 실시형태에 관련된 절삭 장치가 구비하는 산출 이송 수단과 블레이드 착탈부의 구성예를 나타내는 도면이다. 이 제 3 실시형태에서는, 산출 이송 수단 (40) 을 이용하여 절삭 유닛 (20) 을 블레이드 착탈부 (82) 에 대하여 진퇴시킴으로써, 블레이드 마운트 (24) 에 대한 절삭 블레이드 (21) 의 착탈을 실행하고 있다. 상기한 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명한다.

상기 서술한 바와 같이, 산출 이송 수단 (이송 산출 수단) (40) 은, 척 테이블 (10) 에 대하여 절삭 유닛 (20) 을 Y 축 방향으로 이동시키기 위해 모터 (44) 를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 제어 유닛 (90) 의 측정부 (92) 는, 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 에 절삭 블레이드 (21) 를 착탈할 때에 산출 이송 수단 (40) 의 모터 (44) 에 가해지는 힘으로서 출력되는 신호를 측정한다. 구체적으로는, 제 1 실시형태와 마찬가지로 모터 (44) 의 토크 (％) 나 토크값 (편차 또는 표준 편차를 포함함) 을 사용할 수도 있고, 또한, 예를 들어 모터 (44) 의 전류값, 전압값, 하중, 속도, 볼 나사 (42) 의 위치 중 적어도 하나 또는 이들 각 값 (파라미터) 의 편차 또는 표준 편차 중 적어도 하나를 사용해도 된다.

판정부 (93) 는, 모터 (44) 에 가해지는 힘에 의거하여 블레이드 착탈부 (82) 와 블레이드 마운트 (24) 의 상태를 판정한다. 구체적으로는, 절삭 블레이드 (21) 의 착탈시에 모터 (44) 의 토크값을 감시하고, 이 토크값이 소정의 임계값을 초과한 경우에, 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 가 접촉되어, 절삭 블레이드 (21) 가 정상적으로 삽입되어 있지 않은 상태에 있는 것으로 판정한다. 여기서, 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 에 절삭 블레이드 (21) 를 장착할 때에, 절삭 블레이드 (21) 와 블레이드 마운트 (24) 의 플랜지부 (24B) 의 단면 (24C) 이 부딪치지 않는 이동량으로 모터 (44) 를 제어하고, 절삭 블레이드 (21) 를 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 에 삽입하는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 절삭 블레이드 (21) 의 삽입구 (21A1) 의 접촉과, 블레이드 마운트 (24) 의 플랜지부 (24B) 의 단면 (24C) 과 절삭 블레이드 (21) 의 접촉을 구분지어 판정할 수 있다.

이와 같이 본 실시형태에서는, 제어 유닛 (90) 은, 블레이드 착탈부 (82) 가 블레이드 마운트 (24) 에 절삭 블레이드 (21) 를 착탈할 때에, 산출 이송 수단 (40) 에 가해지는 힘으로서 출력되는 신호를 측정하는 측정부 (92) 와, 신호에 의거하여 블레이드 마운트 (24) 및 블레이드 착탈부 (82) 의 상태를 판정하는 판정부 (93) 를 구비하기 때문에, 블레이드 마운트 (24) 의 보스부 (24A) 와 절삭 블레이드 (21) 에 형성된 삽입구 (21A1) 의 접촉 유무를 판정할 수 있다. 따라서, 보스부 (24A) 와 삽입구 (21A1) 가 접촉된 상태에서 무리하게 절삭 블레이드 (21) 의 착탈을 하는 것을 방지할 수 있음으로써, 블레이드 착탈부 (82) 또는 블레이드 마운트 (24) 의 고장을 방지할 수 있다.

또, 상기한 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 같이, 블레이드 착탈부 (82) 가 제 2 기대 (823) 및 블레이드 유지부 (824) 를 Y 축 방향 (보스부의 축심 방향) 으로 자유롭게 진퇴할 수 있게 이동시키는 이동부 (825) (모터 (827)) 또는 이동부 (825A) (에어 실린더 (830)) 를 구비한 구성으로 하고, 산출 이송 수단 (40) 은 움직이지 않고, 블레이드 유지부 (824) 를 진퇴시켜 절삭 블레이드 (21) 의 착탈을 실행하여, 측정부 (92) 는, 착탈시에 산출 이송 수단 (40) 의 모터 (44) 에 가해지는 힘으로서 출력되는 신호를 측정하는 구성으로 해도 된다.

[제 4 실시형태]

다음으로, 제 4 실시형태에 대해서 설명한다. 도 9 는, 제 3 실시형태에 관련된 절삭 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다. 이 제 4 실시형태에서는, 절삭 장치 (150) 는, 블레이드 교환 유닛 (80) 의 퇴피 위치 근방에, 절삭 유닛 (20) 에 대하여 착탈되는 절삭 블레이드 (21) 를 수용하는 블레이드 스토커 (130) 를 구비하고 있다. 이 도 9 에 있어서도, 도면 작성 편의상, 일방의 블레이드 교환 유닛 (80) 및 블레이드 스토커 (130) 만을 도시하고 있다. 또한, 상기한 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명한다.

블레이드 스토커 (130) 는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 장치 본체 (2) 상에 배치 형성된 지지 기둥 (131) 과, 지지 기둥 (131) 의 상단에 회전 부재 (133) 를 개재하여 장착된 지지 부재 (132) 를 구비한다. 지지 부재 (132) 의 표면측에는, 신규 절삭 블레이드 (21) 가 수용되는 신규 블레이드 수용부 (134) 와, 절삭 유닛 (20) 으로부터 분리된 절삭 블레이드 (21) 가 수용되는 폐기 블레이드 수용부 (135) 가 동심원 형상으로 형성되어 있다. 신규 블레이드 수용부 (134) 에 수용되는 교환용 절삭 블레이드 (21) 는, 같은 종류 및/또는 다른 종류의 블레이드 종류의 절삭 블레이드를 포함한다.

회전 부재 (133) 는, 내부에 도시되지 않은 모터를 가지며, 지지 기둥 (131) 의 상단에 배치 형성되어 있다. 모터의 회전축의 선단은 지지 부재 (132) 의 이면 중앙에 연결되어 있다. 이로써, 지지 부재 (132) 는, 회전축을 축 중심으로 한 간헐적인 회전이 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 지지 부재 (132) 는, 회전축의 간헐적인 회전에 의해 신규 블레이드 수용부 (134) 또는 폐기 블레이드 수용부 (135) 를, 블레이드 교환 유닛 (80) 의 블레이드 착탈부 (82) 에 대향하도록 위치 부여한다.

본 실시형태에 따르면, 절삭 장치 (150) 는, 복수의 절삭 블레이드 (21) 를 수용하는 블레이드 스토커 (130) 를 구비하기 때문에, 절삭 블레이드 (21) 를 정기적으로 또는 긴급시에 용이하게 교환할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시형태에 대해서 설명했는데, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

2 : 장치 본체
2a : 개구부
3 : 문형 프레임
10 : 척 테이블
20 : 절삭 유닛
21 : 절삭 블레이드
21A : 원형 기대
21A1 : 삽입구
21B : 절삭날
22 : 스핀들
23 : 하우징
24 : 블레이드 마운트
24A : 보스부
24B : 플랜지부
24C : 단면
25 : 체결 너트
30 : 가공 이송 수단
40 : 산출 이송 수단 (이송 산출 수단)
44 : 모터
50 : 절입 이송 수단
80 : 블레이드 교환 유닛 (절삭 블레이드의 교환 장치)
81 : 체결 너트 착탈부
82 : 블레이드 착탈부
86 : 블레이드 래크
86A : 판체
86B : 신규 블레이드 수용부
86C : 폐기 블레이드 수용부
90 : 제어 유닛
91 : 제어부
92 : 측정부
93 : 판정부
100, 150 : 절삭 장치
110 : 블레이드 교환 유닛 이동 기구
130 : 블레이드 스토커
131 : 지지 기둥
132 : 지지 부재
133 : 회전 부재
134 : 신규 블레이드 수용부
135 : 폐기 블레이드 수용부
200 : 웨이퍼 (피가공물)
201 : 다이싱 테이프
202 : 고리형 프레임
811 : 제 1 수용부
812 : 스핀들
813 : 제 1 기대
814 : 너트 유지부
821 : 제 2 수용부
822 : 아암
823 : 제 2 기대
824 : 블레이드 유지부
825, 825A : 이동부
826 : 볼 나사
827 : 모터
830 : 에어 실린더
831 : 실린더 로드
832 : 역각 센서 (센서)

Claims

스핀들의 선단에 장착된 블레이드 마운트에 고정된 절삭 블레이드로 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛과,
중앙에 삽입구를 갖는 원형 기대와 그 원형 기대의 외주연에 배치되는 절삭날부를 갖는 그 절삭 블레이드를, 그 블레이드 마운트에 착탈하여 교환하는 절삭 블레이드의 교환 장치와,
그 절삭 유닛과 그 교환 장치를 구동시키는 제어 유닛을 구비하는 절삭 장치로서,
그 블레이드 마운트는,
그 원형 기대의 그 삽입구에 삽입 통과하고, 그 스핀들의 축심 방향으로 연장되는 보스부와,
그 보스부의 후방에서 직경 방향으로 돌출되어 그 절삭 블레이드가 부딪치는 플랜지부를 포함하고,
그 교환 장치는,
그 원형 기대를 자유롭게 착탈할 수 있게 유지하는 유지부와,
그 삽입구를 그 보스부와 대면시킨 그 유지부를 그 보스부의 축심 방향과 평행 방향으로 진퇴시키고, 그 절삭 블레이드를 그 보스부에 끼워 맞추거나 또는 그 보스부로부터 이탈시키는 이동부를 포함하고,
그 제어 유닛은,
그 교환 장치가 그 블레이드 마운트에 그 절삭 블레이드를 착탈할 때에, 그 교환 장치의 그 이동부에 가해지는 힘으로서 출력되는 신호를 측정하는 측정부와,
그 신호에 의거하여 그 교환 장치 및 그 블레이드 마운트의 상태를 판정하는 판정부를 포함하는, 절삭 장치.
제 1 항에 있어서,
그 이동부는,
그 이동부에 가해지는 힘을 측정하는 센서를 포함하는, 절삭 장치.
제 1 항에 있어서,
그 이동부는 모터를 포함하고, 그 신호는 그 모터의 전류, 전압, 하중, 속도, 토크, 편차, 위치 중 어느 하나를 적어도 포함하는, 절삭 장치.
스핀들을 그 스핀들의 축심 방향으로 진퇴할 수 있게 유지하는 이송 산출 수단과,
그 스핀들의 선단에 장착된 블레이드 마운트에 고정된 절삭 블레이드로 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛과,
중앙에 삽입구를 갖는 원형 기대와 그 원형 기대의 외주연에 배치되는 절삭날부를 갖는 그 절삭 블레이드를, 그 블레이드 마운트에 착탈하여 교환하는 절삭 블레이드의 교환 장치와,
제어 유닛을 구비하는 절삭 장치로서,
그 블레이드 마운트는,
그 원형 기대의 그 삽입구에 삽입 통과하고, 그 스핀들의 축심 방향으로 연장되는 보스부와,
그 보스부의 후방에서 직경 방향으로 돌출되어 그 절삭 블레이드가 부딪치는 플랜지부를 포함하고,
그 교환 장치는,
그 원형 기대를 자유롭게 착탈할 수 있게 유지하는 유지부와,
그 삽입구를 그 보스부와 대면시킨 그 유지부를 그 보스부의 축심 방향과 평행 방향으로 진퇴시키고, 그 절삭 블레이드를 그 보스부에 끼워 맞추고 또한 그 보스부로부터 이탈시키는 이동부를 포함하고,
그 제어 유닛은,
그 교환 장치가 그 블레이드 마운트에 그 절삭 블레이드를 착탈할 때에 그 이송 산출 수단에 가해지는 힘으로서 출력되는 신호를 측정하는 측정부와,
그 신호에 의거하여 그 블레이드 마운트 및 그 교환 장치의 상태를 판정하는 판정부를 포함하는, 절삭 장치.
제 4 항에 있어서,
그 이송 산출 수단은 모터를 포함하고, 그 신호는 그 모터의 전류, 전압, 하중, 속도, 토크, 편차, 위치 중 어느 하나를 적어도 포함하는, 절삭 장치.