KR20220044422A - 절삭 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절삭 불량이 일단 발생했다 하더라도, 이후의 절삭 공정에서 절삭 불량이 발생할 가능성을 저감할 수 있는 절삭 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
척테이블과, 절삭 유닛과, 카메라 유닛과, 서브 척테이블과, 제어 유닛을 구비하고, 제어 유닛은, 피가공물의 제1 절삭흔을 촬영시켜 절삭 결과 화상을 취득시키는 촬영 지시부와, 절삭 결과 화상의 제1 절삭흔에 기초하여, 절삭흔에 관해 미리 정해져 각각 허용 범위를 갖는 복수의 측정 항목의 측정치를 얻는 측정부와, 제1 절삭흔의 복수의 측정 항목 중 적어도 하나의 측정 항목의 측정치가 허용 범위를 넘은 경우에, 절삭 블레이드를 드레스시키는 드레스 지시부와, 드레스의 후, 절삭이 재개되고, 제1 절삭흔과는 상이한 장소에 형성된 제2 절삭흔의 복수의 측정 항목 중 적어도 하나의 측정 항목의 측정치가 허용 범위를 넘은 경우에, 절삭 장치에 경보하는 통지부를 갖는 절삭 장치를 제공한다.

Description

절삭 장치{CUTTING APPARATUS}

본 발명은, 척테이블에 의해 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼, 사파이어 기판, 탄화규소 기판, 유리 기판, 수지 패키지 기판 등의 각종 판형의 피가공물을, 피가공물의 표면에 설정된 분할 예정 라인을 따라 절삭 블레이드로 절삭하는 것에 의해 피가공물에 절삭홈(절삭흔)을 형성하는 절삭 장치가 알려져 있다.

절삭후의 피가공물의 절삭흔을 카메라 유닛으로 관찰하면, 통상 미세한 이지러짐(치핑)이 관찰된다. 그러나, 절삭중에 어떠한 원인으로 절삭 불량이 발생하면, 이지러짐의 사이즈가 비정상적으로 커지는 경우가 있다.

따라서, 절삭중의 적절한 타이밍에 절삭흔을 촬영하고, 미리 정해진 복수의 측정 항목(예컨대, 절삭흔의 폭, 이지러짐의 사이즈 등)에 관해 측정하여, 절삭 불량이 발생하지 않았는지를 자동적으로 판정하는 소위 커프 체크가 행해진다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 : 일본특허공개 제2013-74198호 공보

커프 체크의 결과, 절삭 불량의 발생이 판명된 경우, 절삭 불량의 원인을 해소하는 것이 요구되지만, 경험이 적은 오퍼레이터는, 절삭 불량의 원인을 해소하는 것이 아니라 절삭 장치에 대하여 절삭을 속행하도록 지시하는 경우가 있다. 그러나, 이 상태로 절삭을 속행하면, 이후의 모든 피가공물에 절삭 불량이 생길 우려가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 절삭 불량이 일단 발생했다 하더라도, 이후의 절삭 공정에서 절삭 불량이 발생할 가능성을 저감 가능한 절삭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 절삭 장치로서, 피가공물을 유지하는 척테이블과, 스핀들을 가지며, 상기 척테이블에 의해 유지된 상기 피가공물을, 상기 피가공물에 설정된 분할 예정 라인을 따라 상기 스핀들에 장착된 절삭 블레이드로 절삭하는 절삭 유닛과, 상기 척테이블에 의해 유지된 상기 피가공물을 촬영하는 카메라 유닛과, 상기 절삭 블레이드를 드레스하기 위한 드레스 보드를 유지하는 서브 척테이블과, 메모리 및 프로세서를 갖는 제어 유닛을 구비하고, 상기 제어 유닛은, 상기 절삭 유닛으로 절삭된 상기 피가공물의 제1 절삭흔을 상기 카메라 유닛에 촬영시켜 절삭 결과 화상을 취득시키는 촬영 지시부와, 상기 절삭 결과 화상의 상기 제1 절삭흔에 기초하여, 절삭흔에 관해 미리 정해져 각각 허용 범위를 갖는 복수의 측정 항목의 측정치를 얻는 측정부와, 상기 제1 절삭흔의 상기 복수의 측정 항목 중 적어도 하나의 측정 항목의 측정치가 허용 범위를 넘은 경우에, 상기 서브 척테이블에 의해 유지된 상기 드레스 보드로 상기 절삭 블레이드를 드레스시키는 드레스 지시부와, 상기 절삭 블레이드의 드레스의 후, 상기 피가공물의 절삭이 재개되고, 상기 제1 절삭흔과는 상이한 장소에 형성된 제2 절삭흔의 상기 복수의 측정 항목 중 적어도 하나의 측정 항목의 측정치가 상기 허용 범위를 넘은 경우에, 상기 절삭 장치에 경보하는 통지부를 갖는 절삭 장치가 제공된다.

바람직하게는, 상기 복수의 측정 항목은, 커프의 폭과, 이지러짐의 사이즈와, 이지러짐의 면적을 포함한다.

본 발명의 일 양태에 관한 절삭 장치의 드레스 지시부는, 제1 절삭흔의 복수의 측정 항목 중 적어도 하나의 측정 항목의 측정치가 허용 범위를 넘은 경우에, 서브 척테이블에 의해 유지된 드레스 보드로 절삭 블레이드를 드레스시킨다.

이와 같이, 절삭 불량이 일단 발생했다 하더라도, 절삭 장치가 자동적으로 절삭 블레이드를 드레스함으로써 절삭 불량의 해소를 시도하기 때문에, 이후의 절삭 공정에서는 절삭 불량이 발생할 가능성을 저감할 수 있다.

또한, 절삭 블레이드의 드레스의 후, 피가공물의 절삭이 재개되고, 제1 절삭흔과는 상이한 장소에 제2 절삭흔이 자동적으로 형성된다. 그리고, 이 제2 절삭흔의 복수의 측정 항목 중 적어도 하나의 측정 항목의 측정치가 허용 범위를 넘은 경우에, 통지부는 절삭 장치에 경보한다.

이와 같이, 절삭 장치가 드레스를 행하더라도 절삭 불량을 해소할 수 없는 경우에는, 절삭 장치가 경보함으로써 절삭 불량의 원인 해소를 오퍼레이터에게 재촉할 수 있다. 그러므로, 예컨대 경험이 적은 오퍼레이터라 하더라도, 경험이 풍부한 오퍼레이터를 부르거나 하여 절삭 불량을 해소할 수 있다. 따라서, 이후의 절삭 공정에서 절삭 불량이 발생할 가능성을 저감할 수 있다.

도 1은 절삭 장치의 사시도이다.
도 2는 피가공물을 절삭하는 모습을 도시하는 일부 단면 측면도이다.
도 3은 절삭 결과 화상의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 복수의 측정 항목을 도시하는 화상의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 측정치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 절삭 장치를 이용한 절삭 방법의 플로우도이다.

첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 양태에 관한 실시형태에 관해 설명한다. 도 1은, 절삭 장치(2)의 사시도이다. 또, 도 1에서는, 절삭 장치(2)의 구성요소의 일부를 기능 블록으로 도시하고 있다. 또한, 이하의 설명에서의 X축 방향(가공 이송 방향), Y축 방향(인덱싱 이송 방향) 및 Z축 방향(상하 방향, 높이 방향)은 서로 수직이다.

절삭 장치(2)는, 각 구성요소를 지지 또는 수용하는 베이스(4)를 구비한다. 베이스(4)의 전방의 모서리부에는 개구(4a)가 형성되어 있고, 이 개구(4a) 내에는, 승강 기구(도시 생략)에 의해 승강하는 카세트 엘리베이터(6)가 설치되어 있다.

카세트 엘리베이터(6)의 상면에는, 복수의 피가공물(11)을 수용하기 위한 카세트(8)가 실린다. 여기서, 도 2 및 도 3을 참조하여 피가공물(11)에 관해 설명한다. 피가공물(11)은, 예컨대 실리콘 등의 반도체 재료로 형성된 원반형의 웨이퍼이다.

피가공물(11)의 표면(11a)(도 2 참조)측에는, 서로 직교하는 복수의 분할 예정 라인(13)(스트리트라고도 함. 도 3 참조)이 설정되어 있다. 복수의 분할 예정 라인(13)으로 구획되는 각 영역에는, IC(Integrated Circuit) 등의 디바이스(15)(도 3 참조)가 형성되어 있다.

피가공물(11)의 이면(11b)(도 2 참조)측에는, 피가공물(11)보다 면적이 큰 다이싱 테이프(17)가 접착되어 있다. 또한, 다이싱 테이프(17)의 외주 부분에는, 금속으로 형성된 고리형의 프레임(19)이 접착되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 피가공물(11)은, 다이싱 테이프(17)를 통해 프레임(19)에 지지된 피가공물 유닛(21)의 상태로 카세트(8)에 수용되어 있다. 또, 피가공물(11)의 재질, 형상, 구조, 크기 등에 제한은 없다.

카세트 엘리베이터(6)의 측방에는, X축 방향을 따르는 긴 변을 갖는 직사각형의 개구(4b)가 형성되어 있다. 개구(4b)의 하부에는, 볼나사식의 X축 이동 기구(가공 이송 유닛)(도시 생략)가 배치되어 있다.

X축 이동 기구의 상부에는 직사각형의 테이블 커버(12)가 배치되어 있고, 테이블 커버(12)의 X축 방향의 양측에는 주름상자형 커버(14)가 배치되어 있다. 테이블 커버(12) 상에는 피가공물(11)을 유지하는 척테이블(16)이 배치되어 있다.

척테이블(16)의 하부에는, 모터 등의 회전 구동원을 갖는 θ 테이블(도시 생략)이 연결되어 있다. θ 테이블은, Z축 방향으로 대략 평행한 회전축의 둘레에서, 척테이블(16)을 소정의 각도 범위에서 회전시킨다.

척테이블(16)의 내부에는 흡인로(도시 생략)가 형성되어 있고, 흡인로의 일단은 진공 펌프 등의 흡인원(도시 생략)에 접속되어 있다. 흡인원에서 생긴 부압은 척테이블(16)의 상면에 전달된다.

척테이블(16)의 상면은, X-Y 평면에 대하여 대략 평행하며, 피가공물(11)을 흡인 유지하기 위한 유지면(16a)으로서 기능한다. 또, 척테이블(16)의 주위에는, 프레임(19)을 사방에서 고정하기 위한 4개의 클램프(16b)가 설치되어 있다.

테이블 커버(12)의 모서리부에는 서브 척테이블(18)이 배치된다. 도 1에서는, 테이블 커버(12)의 X축 방향의 일방측의 2개의 모서리부에서 Y축 방향을 따라 떨어진 양태로, 2개의 서브 척테이블(18)이 배치된다.

각 서브 척테이블(18)은 척테이블(16)보다 소형이며, 상면에서 볼 때 직사각형이다. 서브 척테이블(18) 내에 형성되어 있는 유로는 전술한 흡인원에 접속되어 있고, 서브 척테이블(18)의 상면은 직사각형 판형의 드레스 보드(18a)를 흡인 유지하기 위한 유지면이 된다.

드레스 보드(18a)는, 예컨대, 비트리파이드, 레지스이드 등의 결합재에 화이트 알런덤(WA), 그린 카본(GC) 등의 지립이 혼합된 혼합 재료를 이용하여 형성되어 있다. 드레스 보드(18a)는, 후술하는 절삭 블레이드(44)의 드레스(날세우기)에 사용된다.

개구(4b)의 상측에는, 피가공물 유닛(21)을 척테이블(16)로 반송하는 제1 반송 유닛(도시 생략)이 배치되어 있다. 개구(4b)의 측방 및 상측에는, 개구(4b)에 걸치도록 도어형의 지지 구조(20)가 배치되어 있다.

지지 구조(20)의 전면(前面) 상부에는, 인덱싱 이송 유닛과, 절입 이송 유닛을 각각 포함하는 2개의 절삭 유닛 이동 기구(22)가 설치되어 있다. 각 절삭 유닛 이동 기구(22)는, 지지 구조(20)의 전면에 배치되고 Y축 방향으로 대략 평행한 한쌍의 Y축 가이드 레일(24)을 공유하고 있다.

Y축 가이드 레일(24)에는, Y축 이동 플레이트(26)가 슬라이드 가능하게 부착되어 있다. 하나의 Y축 이동 플레이트(26)의 이면(후면)측에는 하나의 너트부(도시 생략)가 설치되어 있고, 하나의 너트부에는, Y축 방향으로 대략 평행한 하나의 Y축 볼나사(28)가 회전 가능하게 결합되어 있다.

하나의 Y축 볼나사(28)의 일단부에는 하나의 Y축 펄스 모터(30)가 연결되어 있다. Y축 펄스 모터(30)로 Y축 볼나사(28)를 회전시키면, Y축 가이드 레일(24)을 따라 하나의 Y축 이동 플레이트(26)가 이동한다.

각 Y축 이동 플레이트(26)의 표면(전면)에는, Z축 방향으로 대략 평행한 한쌍의 Z축 가이드 레일(32)이 설치되어 있다. Z축 가이드 레일(32)에는 Z축 이동 플레이트(34)가 슬라이드 가능하게 부착되어 있다.

Z축 이동 플레이트(34)의 이면측(후면측)에는 너트부(도시 생략)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, Z축 방향으로 대략 평행한 Z축 볼나사(36)가 회전 가능하게 결합되어 있다. Z축 볼나사(36)의 상단부에는 Z축 펄스 모터(38)가 연결되어 있다.

Z축 펄스 모터(38)로 Z축 볼나사(36)를 회전시키면, Z축 방향을 따라 Z축 이동 플레이트(34)가 이동한다. Z축 이동 플레이트(34)의 하부에는 절삭 유닛(40)이 연결되어 있다. 절삭 유닛(40)은 각통형의 스핀들 하우징을 갖는다.

스핀들 하우징에는, 회전 가능한 양태로 원기둥형의 스핀들(42)(도 2 참조)의 일부가 수용되어 있다. 스핀들(42)의 일단부에는, 서보 모터 등의 회전 구동원(도시 생략)이 접속되어 있다.

스핀들(42)의 타단부에는 원환형의 절삭 블레이드(44)가 장착되어 있다. 도 2에 도시하는 절삭 블레이드(44)는, 소위 허브리스형(와셔형이라고도 함)이지만, 절삭 블레이드(44)는 소위 허브형이어도 좋다.

다시 도 1로 되돌아간다. 각 절삭 유닛(40)에 인접하는 위치에는 카메라 유닛(46)이 설치되어 있다. 카메라 유닛(46)은, CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), CCD(Charge-Coupled Device) 등의 이미지 센서와, 소정의 광학계와, 렌즈를 갖는 현미경 카메라를 구비한다.

카메라 유닛(46)은, 이면(11b)측이 유지면(16a)에 의해 유지된 피가공물(11)의 표면(11a)측을 촬영한다. 카메라 유닛(46)으로 촬영된 표면(11a)측의 화상은, 예컨대, 피가공물(11)의 얼라인먼트, 피가공물(11)의 절삭 결과의 해석 등에 이용된다.

개구(4b)에 대하여 개구(4a)와 반대측의 위치에는 원형의 개구(4c)가 형성되어 있다. 개구(4c) 내에는, 절삭후의 피가공물(11)을 세정하기 위한 세정 유닛(48)이 배치되어 있다. 절삭후의 피가공물(11)은, 제2 반송 유닛(도시 생략)에 의해 척테이블(16)로부터 세정 유닛(48)에 반송된다.

여기서, 피가공물(11)을 절삭하는 순서에 관해 간단히 설명한다. 도 2는, 피가공물(11)을 절삭하는 모습을 도시하는 일부 단면 측면도이다. 피가공물(11)을 절삭할 때에는, 우선, 카세트(8)로부터 하나의 피가공물 유닛(21)을 꺼내고, 피가공물(11)의 이면(11b)측을 유지면(16a)에 의해 유지한다.

이어서, 하나의 카메라 유닛(46)으로 표면(11a)측을 촬영하고, 얻어진 표면(11a)측의 화상에 기초하여, 분할 예정 라인(13)이 X축 방향과 대략 평행해지도록 θ 테이블에 의해 척테이블(16)의 방향을 조정한다.

그리고, 고속으로 회전시킨 절삭 블레이드(44)를 하나의 분할 예정 라인(13)의 연장선상에 위치 부여하고, 유지면(16a)과 이면(11b) 사이에 절삭 블레이드(44)의 하단을 위치 부여한다.

이 상태로, 절삭 블레이드(44)와 척테이블(16)을 X축 이동 기구에 의해 상대적으로 X축 방향으로 이동시키면, 피가공물(11)은 하나의 분할 예정 라인(13)을 따라 절삭되고, 절삭흔(절삭홈)(13a)이 형성된다.

하나의 방향을 따르는 모든 분할 예정 라인(13)을 따라 절삭흔(13a)을 형성한 후, 척테이블(16)을 90도 회전시켜, 다른 방향을 따르는 분할 예정 라인(13)을 X축 방향과 대략 평행하게 한다. 그 후, 다른 방향을 따르는 모든 분할 예정 라인(13)을 따라 절삭흔(13a)을 형성한다.

이와 같이, 피가공물(11)의 절삭을 진행시키는 과정에서, 예컨대, 절삭 블레이드(44)로 절삭한 길이가 후술하는 커프 체크 조건에 도달한 경우, 커프 체크를 하기 위해, 우선, 카메라 유닛(46)이 절삭흔(13a)을 촬영한다. 이것에 의해, 피가공물(11)의 절삭 결과 화상(50)이 얻어진다(도 3 참조).

도 3은, 절삭 결과 화상(50)의 일례를 도시하는 도면이다. 절삭 결과 화상(50)은, 치핑(이지러짐)(23)의 사이즈 등의 미리 정해진 복수의 측정 항목에서의 절삭흔(13a)(커프(25))의 측정치를 얻을 때에 이용된다.

여기서 다시 도 1로 되돌아간다. 절삭 장치(2)에는, 카메라 유닛(46)으로 촬영된 화상이나, 전술한 측정치 등을 표시하기 위한 표시 장치(52)가 설치되어 있다. 본 예의 표시 장치(52)는, 예컨대 표시부와 입력부로서 기능하는 터치패널이다.

절삭 장치(2)는, 절삭 공정에서 문제가 일어난 경우, 표시 장치(52)에, 에러가 생겼다는 취지의 경보를 표시시킬 수 있다. 절삭 장치(2)의 상부에는, 절삭 장치(2)의 상황을 시각적으로 나타내기 위한 표시등(54)이 설치되어 있다.

표시등(54)은, 문제없이 절삭 공정이 진행중인 경우, 예컨대 녹색으로 점등하고, 절삭 공정에서 문제가 일어난 경우, 예컨대 적색으로 점등한다. 이 적색의 점등은, 절삭 장치(2)가 오퍼레이터 등을 향해 발하는 경보가 된다. 또한, 절삭 장치(2)에는, 절삭 공정에서 문제가 일어난 경우, 소정의 경고음(경보)을 발생하는 스피커(도시 생략)가 설치되어도 좋다.

표시 장치(52), 표시등(54) 및 스피커는, 절삭 공정에서 문제가 일어난 것을 오퍼레이터에게 알리는 통지 유닛으로서 기능할 수 있다. 절삭 장치(2)에는, 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어 유닛(56)이 설치되어 있다.

제어 유닛(56)은, 카세트 엘리베이터(6), X축 이동 기구, 척테이블(16), 제1 및 제2 반송 유닛, 절삭 유닛 이동 기구(22), 절삭 유닛(40), 카메라 유닛(46), 세정 유닛(48), 표시 장치(52), 표시등(54), 스피커 등의 동작을 제어한다.

제어 유닛(56)은, 예컨대, CPU(Central Processing Unit)로 대표되는 프로세서(58)와, DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 등의 주기억 장치, 및 플래시메모리, 하드디스크 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브 등의 보조 기억 장치를 포함하는 메모리(60)를 갖는 컴퓨터에 의해 구성되어 있다.

메모리(60)의 보조 기억 장치에는, 소정의 프로그램을 포함하는 소프트웨어가 기억되어 있다. 이 소프트웨어에 따라서 프로세서(58)를 동작시키는 것에 의해 제어 유닛(56)의 기능이 실현된다.

메모리(60)에는, 표시 장치(52)를 통해 오퍼레이터에 의해 입력된, 또는 피가공물(11)의 종류 등에 따라서 미리 정해진, 소정의 조건이 기억되어 있다. 소정의 조건은, 절삭 블레이드(44)의 회전수, 척테이블(16)의 가공 이송 속도 등의 절삭 조건을 포함한다.

소정의 조건은 커프 체크 조건을 더 포함한다. 커프 체크 조건이란, 절삭흔(13a)에 문제가 없는지 등을 확인하기 위한 조건이며, 예컨대 소정의 절삭 길이만큼 피가공물(11)을 절삭한 경우에 커프 체크가 행해진다고 정해지고 있다.

또, 소정 길이 대신, 소정의 매수만큼 피가공물(11)을 절삭한 경우에 커프 체크가 행해지도록 정해져 있어도 좋다. 커프 체크 조건은, 오퍼레이터가 표시 장치(52)를 통해 적절하게 설정 또는 변경할 수 있다.

메모리(60)에는, 전술한 절삭 및 커프 체크 조건에 더하여, 절삭흔(13a)에 관해 미리 정해진 복수의 측정 항목의 허용 범위도 기억된다. 도 4는, 표시 장치(52)의 일부에 표시되는, 복수의 측정 항목을 나타내는 화상의 일례를 도시하는 도면이다.

각 측정 항목의 측정치는, 메모리(60)에 저장된 프로그램에 의해 실현되는 측정부(62)가, 절삭 결과 화상(50)에 대하여 에지(13b)(도 3, 도 5 참조)를 검출하는 화상 처리를 하거나, 화상 중의 특징 영역의 사이즈를 산출하거나 함으로써 얻어진다.

예컨대, 화상 처리에 의해 절삭흔(13a)의 에지(13b)를 검출하는 경우, 측정부(62)는, 절삭 결과 화상(50)에 있어서 인접하는 화소의 휘도의 차분을 산출한다. 또, 절삭흔(13a)은, 분할 예정 라인(13) 중의 비절삭 영역에 비하여 어둡게 표시된다.

절삭 결과 화상(50)에 있어서, 1 화소는, 예컨대 1 ㎛에 대응하고 있기 때문에, 커프(25)나 치핑(23)을 구성하는 화소수를 산출하는 것에 의해, 커프(25)의 폭, 치핑(23)의 사이즈 등이 측정된다.

복수의 측정 항목은, 콘트라스트값(58a), 센터 위치의 어긋남량(58b), 치핑(23)을 제외한 커프(25)의 폭(58c), 치핑(23)을 포함하는 커프(25)의 폭(58d), 헤어라인 센터로부터 치핑(23)의 외연까지의 최대 거리(58e), 최대의 치핑(23)의 사이즈(58f), 치핑(23)의 총면적(58g), Y축 방향의 어긋남량(58h)을 포함한다(도 4 참조).

콘트라스트값(58a)이란, 절삭 결과 화상(50)에서의, 분할 예정 라인(13)과 절삭흔(13a)의 콘트라스트를 나타내는 수치이다. 도 4에 도시하는 화상에서는, 콘트라스트값(58a)은 커프수로 표시된다.

콘트라스트값(58a)의 하한치는, 커프수의 문자의 우측에 표시된다. 콘트라스트값(58a)의 수치가 높을수록, 분할 예정 라인(13)과 절삭흔(13a)의 화상 상의 농도차가 크기 때문에, 보다 정확한 측정이 가능해진다.

센터 위치의 어긋남량(58b)이란, 절삭 결과 화상(50)에서의, 헤어라인[카메라 유닛(46)의 카메라에서의 기준선]의 중심선(도시 생략)과, 절삭흔(13a)의 중심선(13c)(도 5 참조)의 위치 어긋남을 의미한다.

어긋남량(58b)이 (콜)의 문자의 우측에 나타내는 상한치를 넘은 경우에, 제어 유닛(56)은 오퍼레이터에게 에러를 통지한다. 또, (콜)의 문자의 우측에 나타내는 상한치는, (어저스트)의 문자의 우측에 나타내는 상한치보다 크다.

어긋남량(58b)이, (어저스트)의 문자의 우측에 나타내는 상한치를 넘고 (콜)의 문자의 우측에 나타내는 상한치 이하인 경우에, 제어 유닛(56)은 자동으로 헤어라인 맞춤을 실행하여, 절삭 위치를 보정한다.

치핑(23)을 제외한 커프(25)의 폭(58c)(도 5 참조)이란, 절삭 결과 화상(50)에서의, 커프(25)의 양측에 형성된 복수의 치핑(23)을 제외한 커프(25)의 폭을 의미한다. 또, 폭(58c)의 상한치 및 하한치는, 각각, 상한 및 하한의 문자의 우측에 표시된다.

치핑(23)을 포함하는 커프(25)의 폭(58d)(도 5 참조)이란, 절삭 결과 화상(50)에서의, 커프(25)의 양측에 형성된 복수의 치핑(23) 중, 커프(25)의 폭방향에서 최대인 치핑(23)의 사이즈(길이)를 포함하는 절삭흔(13a) 및 치핑(23)의 폭의 합계를 의미한다. 폭(58d)의 상한치는 (치핑 포함)의 문자의 우측에 표시된다.

헤어라인 센터로부터 치핑(23)의 외연까지의 최대 거리(58e)란, 절삭 결과 화상(50)에서의, 헤어라인의 중심선으로부터 커프(25)의 폭방향으로 최대인 치핑(23)의 외측 단부까지의 거리를 의미한다. 최대 거리(58e)의 상한치는 (센터~치핑)의 문자의 우측에 표시된다.

최대의 치핑(23)의 사이즈(58f)란(도 5 참조), 절삭 결과 화상(50)에서의, 커프(25)의 폭방향으로 최대인 치핑(23)의 사이즈(길이)를 의미한다. 사이즈(58f)의 상한치는 치핑 허용치의 문자의 우측에 표시된다.

치핑(23)의 총면적(58g)은, 절삭 결과 화상(50)에 있어서, 폭(58c)보다 외측으로 돌출되어 있는 각 치핑(23)의 외연과, 커프(25)를 규정하는 2개의 가상적인 직선으로 둘러싸인, 치핑(23)의 면적(도 5에서 검게 칠한 영역)의 총합을 의미한다. 총면적(58g)의 상한치는 치핑 면적의 문자의 우측에 표시된다.

Y축 방향의 어긋남량(58h)은, 절삭 결과 화상(50)에서의, 실제의 화상 상의 타겟의 위치와, 디바이스 데이터에 의해 설정한 인덱스에 기초하여 산출된 타겟의 위치의, 인덱싱 이송 방향의 위치 어긋남을 의미한다.

타겟이란, 얼라인먼트 등에 이용되는 타겟 패턴이며, 키 패턴, 얼라인먼트 마크 등으로도 칭해진다. Y축 방향의 어긋남량(58h)의 상한치는, 화상에서는 Y 허용치(by 타겟)의 문자의 우측에 표시된다.

또, 도 4에서는, 하나의 카메라 유닛(46)에서 얻어진 절삭 결과 화상(50)을 측정부(62)가 처리하는 경우의 허용치가 Z1축의 열에 표시되어 있다. 또한, 다른 하나의 카메라 유닛(46)에서 얻어진 절삭 결과 화상(50)을 측정부(62)가 처리하는 경우의 허용치가 Z2축의 열에 표시되어 있다.

각 측정치는, 메모리(60)에 기억되고, 제어 유닛(56)에 의해 허용 범위를 넘었는지 아닌지가 검사된다. 측정치가 허용 범위를 넘은 경우(즉, 에러시)의 처리는, 「CALL」, 「DRESS」 및 「RETRY」 중에서 오퍼레이터에 의해 미리 선택된다.

「CALL」은, 표시 장치(52), 표시등(54), 스피커 등을 통해 알람을 하는 것에 의해, 절삭 장치(2)의 에러를 오퍼레이터에게 통지하는 것을 의미한다. 「DRESS」는, 드레스 보드(18a)를 사용하여 절삭 블레이드(44)를 드레스하는 것을 의미한다.

「RETRY」는, 측정부(62)가 다시 카메라 유닛(46)에서 취득한 절삭 결과 화상(50)에 대하여, 화상 처리, 화상 중의 특징 영역의 사이즈의 산출 등을 행하는 것을 의미한다. 도 4에 도시하는 예에서는, 콘트라스트값(58a)이 하한치보다 작은 경우 「CALL」의 처리가 행해진다. 또한, 폭(58c)이 하한치보다 작은 경우 「RETRY」의 처리가 행해진다.

이에 비해, 폭(58c, 58d), 최대 거리(58e), 사이즈(58f) 및 총면적(58g)이 각각의 상한치보다 큰 경우 「DRESS」의 처리가 행해진다. 또, 각 측정 항목에 대한 「CALL」, 「DRESS」 및 「RETRY」의 선택은, 도 4에 도시하는 예에 한정되는 것은 아니다.

도 5는, 절삭 결과 화상(50)에 대응하는 화상(50a)이며, 측정치를 설명하기 위한 도면이다. 화상(50a)에는, 분할 예정 라인(13) 상에, 절삭흔(13a)의 에지(13b), 절삭흔(13a)의 중심선(13c) 등이 중복되어 나타나 있다. 또, 디바이스(15)는 해칭되어 있다.

여기서 다시 도 1로 되돌아가, 제어 유닛(56)의 구성에 관해 더 설명한다. 메모리(60)는, 카메라 유닛(46)에 피가공물(11)의 절삭흔(13a)을 촬영시키는 촬영 지시부(64)를 포함한다.

촬영 지시부(64)는, 전술한 커프 체크 조건에 도달했을 때에, 절삭흔(13a)을 카메라 유닛(46)에 촬영시킨다. 촬영에서 얻어진 절삭 결과 화상(50)에 대하여, 측정부(62)가 각 측정 항목을 산출함으로써 측정치를 얻는다.

각 측정 항목의 측정치 중, 적어도 하나의 측정 항목의 측정치가 허용 범위를 넘은 경우(즉, 절삭 불량이 발생한 경우), 제어 유닛(56)은, 절삭 유닛(40), 절삭 유닛 이동 기구(22), X축 이동 기구, 척테이블(16) 등을 동작시켜, 드레스 보드(18a)로 절삭 블레이드(44)를 드레스시킨다.

이와 같이, 절삭 블레이드(44)의 드레스를 자동적으로 실행시키는 지시는, 제어 유닛(56)에서의 드레스 지시부(66)에 의해 행해진다. 드레스 지시부(66)는, 예컨대 메모리(60)에 저장된 프로그램이다.

절삭 블레이드(44)의 드레스에서는, 예컨대, 회전하고 있는 절삭 블레이드(44)를 드레스 보드(18a)의 X축 방향의 외측에 위치 부여하고, 절삭 블레이드(44)의 하단을, 드레스 보드(18a)의 상면으로부터 소정의 깊이에 위치 부여한다. 이 상태로, 절삭 블레이드(44)와 드레스 보드(18a)를 X축 이동 기구에 의해 상대적으로 X축 방향으로 이동시킨다.

드레스에 의해, 절삭 블레이드(44)의 절단날의 그레이징, 클로깅 등이 해소되기 때문에, 절삭시의 치핑(23)의 사이즈, 치핑(23)의 발생 빈도를 저감할 수 있게 된다. 또, 드레스를 행할 때에는, 절삭 블레이드(44)로 드레스 보드(18a)에 1개의 홈을 형성해도 좋고, 복수개의 홈을 형성해도 좋다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 적어도 하나의 측정 항목의 측정치가 허용 범위를 넘은 경우에 자동적으로 절삭 블레이드(44)를 드레스시키기 때문에, 절삭 불량이 일단 발생했다 하더라도, 절삭 불량의 해소를 절삭 장치(2)에 있어서 시도할 수 있다. 그러므로, 이후의 절삭 공정에서는, 절삭 불량이 발생할 가능성을 저감할 수 있다.

절삭 블레이드(44)의 드레스의 후, 피가공물(11)의 절삭이 재개된다. 드레스후의 절삭 재개시에는, 직전에 형성된 절삭흔(13a)과는 인덱싱 이송 방향에서 상이한 위치나, 직전에 절삭한 피가공물(11)과는 상이한 피가공물(11)에, 소정 갯수(예컨대 1개)의 절삭흔(13a)이 새롭게 형성된다.

또, 1개의 분할 예정 라인(13)에는 1개의 절삭흔(13a)이 형성된다. 그리고, 촬영 지시부(64)의 지시에 의해, 새롭게 형성된 절삭흔(13a)의 절삭 결과 화상(50)이 취득되고, 측정부(62)에 의해, 새롭게 형성된 절삭흔(13a)의 복수의 측정 항목에 관해 측정치가 산출된다.

이 때에도, 적어도 하나의 측정 항목의 측정치가 허용 범위를 넘은 경우, 제어 유닛(56)의 통지부(68)는, 표시 장치(52), 표시등(54), 스피커 등을 통해 경보함으로써, 절삭 불량이 발생했다는 취지를 오퍼레이터에게 통지한다.

통지부(68)는, 예컨대, 메모리(60)에 저장된 프로그램에 의해 실현된다. 통지부(68)가 절삭 장치(2)에 경보한 경우, 오퍼레이터는, 절삭 블레이드(44)의 교환, 가공 이송 속도, 절삭 블레이드(44)의 회전수 등의 절삭 조건의 변경, 복수의 측정 항목의 허용 범위의 완화 등을 행하는 것에 의해 경보(알람)를 해제한다.

이와 같이, 절삭 장치(2)가 자동적으로 절삭 불량을 해소할 수 없는 경우에는, 절삭 장치(2)가 경보함으로써 절삭 불량의 원인 해소를 오퍼레이터에게 재촉할 수 있다. 그러므로, 예컨대, 경험이 적은 오퍼레이터라 하더라도, 경험이 풍부한 오퍼레이터를 부르거나 하여 절삭 불량을 해소할 수 있다. 따라서, 이후의 절삭 공정에서 절삭 불량이 발생할 가능성을 저감할 수 있다.

다음으로, 도 6을 참조하여, 절삭 장치(2)를 이용한 절삭 방법에 관해 설명한다. 도 6은, 절삭 장치(2)를 이용한 절삭 방법의 플로우도이다. 소정 매수의 피가공물(11)의 절삭을 시작하는 경우, 오퍼레이터가 표시 장치(52)에 표시되어 있는 「풀오토 개시」의 버튼을 터치한다.

복수의 피가공물(11)의 절삭이 절삭 장치(2)에 의해 행해질 때에, 첫번째 피가공물(11)을 하는 경우(S2에서 NO), 피가공물(11)을 유지면(16a)에 의해 유지하여 얼라인먼트를 행하고, 절삭 블레이드(44)로 피가공물(11)을 절삭한다(절삭 공정 S4).

피가공물(11)을 각 분할 예정 라인(13)을 따라 순차적으로 절삭하여, 커프 체크 조건에 도달하지 않은 경우(S6에서 NO), 절삭 공정 S4로 되돌아간다. 이에 비해, 커프 체크 조건에 도달한 경우(S6에서 YES), 제1 커프 체크 공정 S8로 진행한다.

제1 커프 체크 공정 S8에서는, 촬영 지시부(64)가 예컨대 직전에 가공한 절삭흔(제1 절삭흔)(13a)을 카메라 유닛(46)에 촬영시킴으로써 절삭 결과 화상(50)을 얻고, 절삭 결과 화상(50)에 기초하여 측정부(62)가 각 측정 항목의 측정치를 얻는다.

절삭흔(13a)에 관해, 모든 측정치가 허용 범위 내인 경우(S10에서 NO), S2로 되돌아간다. 이에 비해, 절삭흔(13a)에 관해, 적어도 하나의 측정치가 허용 범위를 넘은 경우(S10에서 YES), 드레스 공정 S12로 진행한다.

드레스 공정 S12에서는, 드레스 지시부(66)의 지시에 의해 절삭 블레이드(44)의 드레스가 자동적으로 실행된다. 그러므로, 이후의 절삭 공정 S4에서는, 절삭 불량이 발생할 가능성을 저감할 수 있다.

드레스 공정 S12의 후, 확인용의 절삭 공정 S14가 행해진다. 확인용의 절삭 공정 S14에서는, 직전에 형성된 절삭흔(13a)과는 인덱싱 이송 방향에서 상이한 위치나, 직전에 절삭을 한 피가공물(11)과는 상이한 피가공물(11)에, 소정 갯수(예컨대 1개)의 절삭흔(13a)이 새롭게 형성된다.

그리고, 촬영 지시부(64)의 지시에 의해, 새롭게 형성된 절삭흔(13a)의 절삭 결과 화상(50)이 취득되고, 측정부(62)에 의해, 새롭게 형성된 절삭흔(제2 절삭흔)(13a)의 복수의 측정 항목에 관해 측정치가 산출된다(제2 커프 체크 공정 S16).

그리고, 모든 측정치가 허용 범위 내인 경우(S18에서 NO), S2로 되돌아간다. 이에 비해, 적어도 하나의 측정치가 허용 범위를 넘은 경우(S18에서 YES), 통지부(68)가, 표시 장치(52), 표시등(54), 스피커 등에 경보한다(통지 공정 S20).

통지 공정 S20으로 진행한 경우, 제어 유닛(56)은, 절삭 장치(2)에 의한 피가공물(11)의 자동 절삭을 일단 정지시킨다. 그리고, 이상 원인을 해소하여 알람을 해제하지 않는 한 「풀오토 개시」의 버튼을 터치하더라도 자동 절삭은 행해지지 않는다.

그러므로, 알람을 해제하지 않는 경우(S22에서 NO), 절삭은 종료한다. 이에 비해, 이상 원인을 해소하여 알람을 해제한 경우(S22에서 YES), 제어 유닛(56)이 「풀오토 개시」의 버튼을 유효화하기 때문에, 오퍼레이터가 「풀오토 개시」의 버튼을 터치하면 자동 절삭이 재개된다(S2로 되돌아간다).

이와 같이, 절삭 장치(2)가 자동적으로 절삭 불량을 해소할 수 없는 경우에는, 절삭 장치(2)가 경보함으로써 절삭 불량의 원인 해소를 오퍼레이터에게 재촉할 수 있다. 그러므로, 예컨대, 경험이 적은 오퍼레이터라 하더라도, 경험이 풍부한 오퍼레이터를 부르거나 하여 절삭 불량을 해소할 수 있다. 따라서, 이후의 절삭 공정 S4에서 절삭 불량이 발생할 가능성을 저감할 수 있다.

기타, 상기 실시형태에 관한 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적으로 하는 범위를 일탈하지 않는 한 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.

2 : 절삭 장치 4 : 베이스
4a, 4b, 4c : 개구 6 : 카세트 엘리베이터
8 : 카세트 12 : 테이블 커버
14 : 주름상자형 커버 11 : 피가공물
11a : 표면 11b : 이면
13 : 분할 예정 라인 13a : 절삭흔
13b : 에지 13c : 중심선
15 : 디바이스 17 : 다이싱 테이프
19 : 프레임 21 : 피가공물 유닛
16 : 척테이블 16a : 유지면
16b : 클램프 18 : 서브 척테이블
18a : 드레스 보드 20 : 지지 구조
22 : 절삭 유닛 이동 기구 23 : 치핑
25 : 커프 24 : Y축 가이드 레일
26 : Y축 이동 플레이트 28 : Y축 볼나사
30 : Y축 펄스 모터 32 : Z축 가이드 레일
34 : Z축 이동 플레이트 36 : Z축 볼나사
38 : Z축 펄스 모터 40 : 절삭 유닛
42 : 스핀들 44 : 절삭 블레이드
46 : 카메라 유닛 48 : 세정 유닛
52 : 표시 장치 54 : 표시등
50 : 절삭 결과 화상 50a : 화상
56 : 제어 유닛 58 : 프로세서
58a : 콘트라스트값 58b : 어긋남량
58c, 58d : 폭 58e : 최대 거리
58f : 사이즈 58g : 총면적
58h : 어긋남량 60 : 메모리
62 : 측정부 64 : 촬영 지시부
66 : 드레스 지시부 68 : 통지부

Claims (2)

1. 절삭 장치로서,
   피가공물을 유지하는 척테이블과,
   스핀들을 가지며, 상기 척테이블에 의해 유지된 상기 피가공물을, 상기 피가공물에 설정된 분할 예정 라인을 따라 상기 스핀들에 장착된 절삭 블레이드로 절삭하는 절삭 유닛과,
   상기 척테이블에 의해 유지된 상기 피가공물을 촬영하는 카메라 유닛과,
   상기 절삭 블레이드를 드레스하기 위한 드레스 보드를 유지하는 서브 척테이블과,
   메모리 및 프로세서를 갖는 제어 유닛
   을 구비하고,
   상기 제어 유닛은,
   상기 절삭 유닛에 의해 절삭된 상기 피가공물의 제1 절삭흔을 상기 카메라 유닛에 촬영시켜 절삭 결과 화상을 취득시키는 촬영 지시부와,
   상기 절삭 결과 화상의 상기 제1 절삭흔에 기초하여, 절삭흔에 관해 미리 정해져 각각 허용 범위를 갖는 복수의 측정 항목의 측정치를 얻는 측정부와,
   상기 제1 절삭흔의 상기 복수의 측정 항목 중 적어도 하나의 측정 항목의 측정치가 허용 범위를 넘은 경우에, 상기 서브 척테이블에 의해 유지된 상기 드레스 보드로 상기 절삭 블레이드를 드레스시키는 드레스 지시부와,
   상기 절삭 블레이드의 드레스의 후, 상기 피가공물의 절삭이 재개되고, 상기 제1 절삭흔과는 상이한 장소에 형성된 제2 절삭흔의 상기 복수의 측정 항목 중 적어도 하나의 측정 항목의 측정치가 상기 허용 범위를 넘은 경우에, 상기 절삭 장치에 경보하는 통지부
   를 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 측정 항목은,
   커프의 폭과,
   이지러짐의 사이즈와,
   이지러짐의 면적
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 장치.

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