TW202239529A - 判定方法以及寫入方法 - Google Patents

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出島信和
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Abstract

[課題]依據加工資訊來判定磨石工具或加工條件對被加工物的加工是否適當。 [解決手段]一種判定方法，判定磨石工具或加工條件的適當與否，前述判定方法是進行以下步驟：使用該磨石工具並依照加工條件來實施加工，並對配設在該磨石工具或容置該磨石工具之盒子的IC標籤寫入加工資訊，前述加工資訊包含：被加工物的資訊、該加工條件與加工該被加工物時的該磨石工具的消耗量；將已寫入該IC標籤之該加工資訊讀出，並由從該加工資訊求出之該被加工物的累積加工量與對應於該累積加工量之該磨石工具的累積消耗量之關係，來特定出該磨石工具的消耗傾向，並製作消耗傾向資訊；依據該消耗傾向資訊，來判定該磨石工具或該加工條件對該被加工物的適當與否。

Description

判定方法以及寫入方法
本發明是有關於一種將針對以切削刀片或磨削磨石等之磨石工具所實施之加工的加工資訊寫入IC標籤之寫入方法、以及依據該加工資訊來判定磨石工具或加工條件的適當與否之判定方法。
在組入電子機器之器件晶片的製造步驟中，是將以半導體晶圓或樹脂封裝基板所代表之板狀的被加工物以具備圓環狀之切削刀片的切削裝置來切削並個體化(參照專利文獻1)。在切削裝置裝設有被稱為輪轂型之切削刀片，並使用於被加工物之切削，前述切削刀片包含以鋁等所形成之圓環狀的基台、與固定於該基台的外周部之磨石部。又，為了得到薄型的器件晶片，會以具備磨削磨石的磨削裝置來磨削被個體化之前的被加工物。在磨削裝置中裝設有於一面將磨削磨石配置成環狀之磨削輪。
在切削裝置或磨削裝置等的加工裝置中，可加工各式各樣的種類之被加工物。並且，在切削刀片或磨削磨石等的磨石工具中，有對應於各種被加工物之各式各樣的種類存在，且可將符合被加工物的種類之適當的種類之磨石工具事先裝設於加工裝置。在加工裝置中，是藉由對應於被加工物的種類之預定的加工條件，而以磨石工具來加工被加工物。並且，在切換被加工物的種類時或在加工裝置產生有問題時，可將舊的磨石工具從加工裝置取下，並將新的磨石工具裝設到加工裝置。
可將已從加工裝置取下之舊的磨石工具容置並保管於盒子。此時，所希望的是，可管理使用履歷以備此磨石工具之再使用或驗證。於是，可使用例如組入有可以登錄切削刀片的使用履歷資訊之IC標籤之切削刀片或刀片盒(參照專利文獻2以及專利文獻3)。在切削裝置再使用切削刀片時，可從IC標籤讀出使用履歷資訊，且可配合此切削刀片的使用狀況來調整該切削刀片的高度。
然而，在以加工裝置來加工到目前為止還沒有加工的經驗之新的種類的被加工物時，必須找出可以高品質地加工被加工物之最佳的種類的磨石工具或加工條件。因此，可在加工裝置中，一邊以各種方式改變磨石工具的種類或加工條件一邊實施測試加工來評價加工結果。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開昭62-53804號公報 專利文獻2：日本特開2006-51596號公報 專利文獻3：日本特開2016-64476號公報
發明欲解決之課題
近年來，已將器件晶片的用途多樣化，且對應於各用途之多種多樣的器件晶片已相繼被製造。因此，雖然可每天重複進行用於找出最佳的加工條件等之測試加工，但是會有無法充分地確保可以作為測試加工時的被加工物來使用之虛設物品的數量之情況、或無法在測試加工中花費充分的時間之情況。在此情況下，會成為以下情形：在無法充分地驗證磨石工具的種類或加工條件的狀態下直接開始器件晶片的量產。
以下風險會被考慮：以未經過充分的驗證而選定之磨石工具或加工條件來加工被加工物並製造器件晶片，若此器件晶片在市場上市，會引起大規模的品質不良問題。而且，近年來，器件的高功能化的傾向也變得較顯著，而有對器件晶片所要求之品質也變高的傾向，加工條件的最佳化之難度水平也益發提高。
本發明是有鑒於所述之問題點而作成的發明，其目的在於提供一種可以依據加工資訊來判定磨石工具或加工條件對被加工物的加工是否適當之判定方法、及將加工資訊寫入IC標籤之寫入方法。 用以解決課題之手段
根據本發明的一個態樣，可提供一種判定方法，判定磨石工具或加工條件的適當與否，前述判定方法的特徵在於具有以下步驟： 寫入步驟，使用該磨石工具並依照加工條件來實施加工，並對配設在該磨石工具或容置該磨石工具之盒子的IC標籤寫入該磨石工具的複數個加工資訊，前述複數個加工資訊分別包含：被該磨石工具所加工之被加工物的資訊、以該磨石工具加工該被加工物之該加工條件、與加工該被加工物時的該磨石工具的消耗量； 消耗傾向資訊製作步驟，將已在該寫入步驟中寫入該IC標籤之該加工資訊讀出，並由從該加工資訊求出之該被加工物的累積加工量與對應於該累積加工量之該磨石工具的累積消耗量之關係，來特定出該磨石工具的消耗傾向，並製作消耗傾向資訊；及 判定步驟，依據在該消耗傾向資訊製作步驟中所製作出之該消耗傾向資訊，來實施該磨石工具或該加工條件之對該被加工物的適當與否之判定。
又，根據本發明的其他的一個態樣，可提供一種寫入方法，將磨石工具的加工資訊寫入IC標籤，前述寫入方法的特徵在於進行以下步驟： 使用該磨石工具並依照加工條件來實施加工； 對配設在該磨石工具或容置該磨石工具之盒子的IC標籤寫入該磨石工具的加工資訊，前述磨石工具的加工資訊包含：被該磨石工具所加工之被加工物的資訊、以該磨石工具加工該被加工物之該加工條件、與加工該被加工物時的該磨石工具的消耗量。
根據本發明的又一個其他的一個態樣，可提供一種判定方法，判定磨石工具或加工條件的適當與否，前述判定方法的特徵在於具有以下步驟： 消耗傾向資訊製作步驟，將寫入有加工資訊之配設在該磨石工具或容置該磨石工具之盒子的IC標籤的該加工資訊讀出，並由從該加工資訊求出之該被加工物的累積加工量與對應於該累積加工量之該磨石工具的累積消耗量之關係，特定出該磨石工具的消耗傾向，並製作消耗傾向資訊，其中前述加工資訊包含：被磨石工具所切削之被加工物的資訊、以該磨石工具加工該被加工物之加工條件、與加工該被加工物時的該磨石工具的消耗量；及 判定步驟，依據在該消耗傾向資訊製作步驟中所製作出之該消耗傾向資訊，來實施該磨石工具或該加工條件之對該被加工物的適當與否之判定。
較佳的是，在該消耗傾向資訊製作步驟中，是製作表示該磨石工具的消耗傾向之圖表。
又，較佳的是，在該判定步驟中，是藉由對和該磨石工具之成為基準的消耗傾向相關之基準消耗傾向資訊、與該消耗傾向資訊進行比較，來實施該判定。
並且，更佳的是，在該消耗傾向資訊製作步驟中，是製作作為該消耗傾向資訊而發揮功能之圖表，在該判定步驟中，是藉由對作為該基準消耗傾向資訊而發揮功能之基準圖表、與該圖表進行比較來實施該判定。
又，較佳的是，該磨石工具是切削刀片。 發明效果
在本發明之一態樣的判定方法以及寫入方法中，可使用配設有IC標籤之磨石工具或配設有IC標籤之盒子。在此IC標籤中，除了所加工之被加工物的資訊、磨石工具的消耗量之外，還可將包含所實施之加工條件的加工資訊寫入、累積。並且，當從IC標籤中讀出此已累積之加工資訊後，即可以評價磨石工具以及加工條件的適當與否。
因此，即使在無法充分地實施測試加工而開始器件晶片的量產的情況下，也可以一面進行器件晶片的製造一面評價磨石工具以及加工條件，且可以進行改善。因此，可降低器件晶片的品質不良問題之風險。
從而，根據本發明的一個態樣，可提供一種可以根據加工資訊來判定磨石工具或加工條件對被加工物的加工是否適當之判定方法、及將加工資訊寫入IC標籤之寫入方法。
用以實施發明之形態
參照附圖，說明本發明的實施形態。首先，針對作為磨石工具而裝設並使用切削刀片之加工裝置即切削裝置作說明。圖1是示意地顯示切削裝置(加工裝置)2之構成例的立體圖。
可被切削裝置2加工之被加工物是例如由Si(矽)、SiC(碳化矽)、GaN(氮化鎵)、GaAs(砷化鎵)、或者是其他的半導體材料所形成之大致圓板狀的晶圓。或者，被加工物可為由藍寶石、石英、玻璃、陶瓷等的材料所構成之板狀的基板等。該玻璃可為例如鹼玻璃、無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、鉛玻璃、硼矽酸玻璃、石英玻璃等。
例如，於被加工物的正面形成有IC(積體電路，Integrated Circuit)、LSI(大型積體電路，Large Scale Integration)等之複數個器件。於該被加工物，是在器件之間設定分割預定線。並且，當以切削裝置2沿著該分割預定線來切削該被加工物而分割被加工物時，即可以形成一個個的器件晶片。再者，若在具備將磨削磨石(磨石工具)配置成環狀之磨削輪的磨削裝置中，將分割前的該被加工物薄化，即可在最終得到薄型的器件晶片。
被加工物是例如被貼附在已黏貼於環狀框架之膠帶上，而作為和環狀框架成為一體之框架單元11的一部分來操作處理。於圖1包含有示意地顯示框架單元11的立體圖。若使用環狀框架與膠帶來操作處理被加工物，可以保護該被加工物免於搬送時產生之衝擊。此外，因為當擴張該膠帶時，分割被加工物而形成的各個晶片之間隔會被擴大，所以晶片的拾取會變容易。
以下，雖然是以具備加工被加工物的磨石工具之加工裝置為切削裝置2，且以切削刀片8作為磨石工具來加工被加工物之情況為例來說明，但加工裝置以及磨石工具並不限定於此。切削裝置(加工裝置)2具備支撐各構成要素之基台4。在基台4的上方設置有覆蓋基台4的罩蓋6。在罩蓋6的內側形成有空間，且容置有包含切削刀片(磨石工具)8之切削單元10。切削單元10是藉由切削單元移動機構(未圖示)而在前後方向(Y軸方向、分度進給方向)上移動。
於切削單元10的下方設置有吸引保持被加工物之工作夾台12。工作夾台12是藉由工作夾台移動機構(未圖示)而朝左右方向(X軸方向、加工進給方向)移動，且藉由旋轉機構(未圖示)而繞著鉛直軸(Z軸)旋轉。
在基台4的角部配置有片匣升降機14。且可在片匣升降機14的上表面載置可容置複數個被加工物之片匣16。片匣升降機14是構成為可升降，且可以在高度方向(Z軸方向)上調整片匣16的位置來將此被加工物搬出、搬入。
罩蓋6的前表面6a設置有作為使用者介面的觸控式的監視器(monitor)18。又，在罩蓋6的側面6b配置有刀片盒托座20。刀片盒托座20的詳細內容將在後面敘述。
監視器18已和控制切削裝置2的各部之控制單元22連接。控制單元22會依據透過監視器18而設定之加工條件等，來控制切削單元10、切削單元移動機構、工作夾台12、工作夾台移動機構等之動作。
控制單元22可藉由電腦來構成，前述電腦包含例如以CPU(中央處理單元，Central Processing Unit)為代表之處理器等的處理裝置、DRAM(動態隨機存取記憶體，Dynamic Random Access Memory)、SRAM(靜態隨機存取記憶體，Static Random Access Memory)、ROM(唯讀記憶體，Read Only Memory)等之主記憶裝置、及快閃記憶體、硬碟驅動機、固態硬碟等之輔助記憶裝置。
在輔助記憶裝置記憶有包含預定的程式之軟體。控制單元22是藉由依照此軟體來使處理裝置動作，而作為使軟體與處理裝置(硬體資源)協同動作之具體的組件來發揮功能。再者，輔助記憶裝置會作為記憶軟體或各種的資訊之記憶部22a而發揮功能。
圖2是示意地顯示切削單元10之構成例的分解立體圖。再者，在圖2中，已將切削單元10之構成要素的一部分省略。如圖2所示，切削單元10包含呈可旋轉地被主軸殼體24支撐之主軸26。
在主軸26的前端部裝設有用於固定切削刀片8之凸緣機構28。凸緣機構28是以朝徑方向向外延伸之凸緣部30、與從凸緣部30的正面(前表面)突出之凸座部32所構成。
在凸緣部30的背面(後表面)側，形成有和主軸26的前端部嵌合之嵌合部(未圖示)。只要在已將主軸26的前端部嵌入此嵌合部的狀態下鎖緊螺栓34，即可將凸緣機構28固定於主軸26。
切削刀片8是所謂之輪轂型刀片(hub blade)，而在圓盤狀的支撐基台36的外周固定有環狀之磨石部(切刃)38。在支撐基台36的中央形成有可供凸緣機構28的凸座部32插入之開口36a。藉由將凸座部32插入此開口36a，切削刀片8裝設於凸緣機構28。
支撐基台36是以例如鋁或不鏽鋼等之金屬材料所形成。於支撐基台36的外周可藉由電解鍍敷等方法來形成磨石部38。又，亦可在磨石部38設置IC標籤52a，前述IC標籤52a會記憶以非接觸(無線)方式所接收到之加工資訊，又，將所記憶之加工資訊以非接觸(無線)方式來發送。IC標籤52a有時會記載為無線IC標籤、RFID標籤等。
磨石部38是例如在陶瓷(vitrified)或熱固性樹脂(resinoid)、金屬(代表性的是鎳)等的結合材料中混合鑽石或CBN等的磨粒來形成為圓環狀。再者，在本實施形態中，雖然作為切削刀片8而針對輪轂型刀片來說明，但也可使用僅以磨石部構成之所謂的墊圈型刀片(washer blade)。
可在已於凸緣機構28裝設切削刀片8的狀態下，在凸座部32的前端部安裝圓環狀的固定環40。藉此，切削刀片8會被凸緣機構28與固定環40夾持。
切削單元10設置有用於從已設置在切削刀片8之IC標籤52a讀出加工資訊，又，將加工資訊寫入IC標籤52a之讀寫器(reader/writer)未圖示)。此讀寫器可配置在和已裝設於凸緣機構28之切削刀片8的IC標籤52a對應之位置，並且已和控制單元22連接。
接著，雖然作為容置磨石工具之盒子而針對容置切削刀片8之刀片盒來說明，但該盒子並不限定於刀片盒，而可設成適合於成為容置對象之磨石工具的容置之構成。圖3是示意地顯示容置切削刀片8之刀片盒之構成例的立體圖，圖4是示意式地顯示刀片盒之構成例的平面圖。如圖3所示，刀片盒42包含容置切削刀片8之容置部44、和防止已容置於容置部44之切削刀片8的脫落之蓋部46。
容置部44以及蓋部46是將相鄰的2個角部切成圓弧狀的缺口之半矩形狀的板狀構件，且藉由設置在沒有切成缺口之側的外周之連結部48(圖4)而相互連結。連結部48是作為將蓋部46相對於容置部44開闔之鉸鏈(hinge)而發揮功能。在和連結部48相反側的外周形成有爪部50。
和蓋部46面對之容置部44的內表面形成有圓柱狀的凸部44a。藉由將此凸部44a插入切削刀片8的開口36a，並蓋上蓋部46，可將切削刀片8容置於刀片盒42內。
如圖4所示，亦可在蓋部46的連結部48側設置IC標籤52b，前述IC標籤52b會記憶以非接觸(無線)方式所接收到之加工資訊，又，將所記憶之加工資訊以非接觸(無線)方式來發送。再者，亦可將此IC標籤52b設置於容置部44。
圖5是示意式地顯示刀片盒托座20之構成例的立體圖。本實施形態之刀片盒托座20是例如，為了保持於裝設切削刀片8後變空之刀片盒42而被使用。
如圖5所示，刀片盒托座20包含具備有可供刀片盒42插入之槽縫狀的開口之保持部20b。在保持部20b的下方配置有從下方支撐已插入保持部20b之刀片盒42的爪部50側之支撐部20c。在支撐部20c形成有對應於爪部50而被切成缺口之缺口部20d。
又，刀片盒托座20具備有和形成在蓋部46的外表面之凸部46a(圖4)對應之溝部20a。刀片盒42是以讓爪部50側朝向下方的狀態來朝保持部20b插入成使凸部46a沿著此溝部20a滑動。
在溝部20a設置有讀寫器(讀寫組件)54，前述讀寫器54是從設置在刀片盒42之IC標籤52b讀出加工資訊，又，將加工資訊寫入IC標籤52b。此讀寫器54是配置在和以刀片盒托座20所保持之刀片盒42的IC標籤52b對應之位置，且已和控制單元22連接。讀寫器54具備用於發送接收加工資訊之天線。
繼續說明切削裝置2。在實施被加工物的切削時，是從刀片盒42取出切削刀片8，並以凸緣機構28將切削刀片8固定於主軸26的前端。此時，宜將刀片盒42容置並保管於刀片盒托座20。
然後，以工作夾台12保持框架單元11。之後，藉由使主軸26旋轉來使切削刀片8旋轉，且使切削單元10下降至預定的高度位置。然後，使工作夾台12沿著加工進給方向移動且使旋轉之切削刀片8的磨石部38切入被加工物，而切削被加工物。
若重複進行使用了切削刀片8之被加工物的切削後，切削刀片8的磨石部38會消耗，且切削刀片8的直徑會逐漸地減少。此時，切削刀片8的磨石部38的下端的高度位置會逐漸地上升。
於是，在以切削刀片8切削被加工物後，會定期地實施設置(set up)步驟，以將切削刀片8的磨石部38的下端定位到適合於切削之高度位置。在設置步驟中，是檢測切削單元10的基準高度，前述切削單元10的基準高度是將切削刀片8的磨石部38的下端的高度定位到適合於被加工物的切削之預定的位置時之切削單元10的高度位置。再者，設置步驟也可在已將切削刀片8安裝於切削單元10時實施。
圖6(A)是示意地顯示實施設置步驟時所使用之刀鋒位置檢測單元56的立體圖。圖6(B)是示意地顯示切削單元10、刀鋒位置檢測單元56與控制單元22的概念圖。刀鋒位置檢測單元56是配設在切削單元10的附近。
在刀鋒位置檢測單元56的本體58設置有朝上方開口之溝狀的刀片進入部60。在使用刀鋒位置檢測單元56時，是將切削刀片8定位在刀片進入部60的上方，且使切削刀片8下降，而使切削刀片8進入該刀片進入部60。
在刀片進入部60的一邊的側壁設有發光部62，在刀片進入部60的另一邊的側壁在相向於該發光部62的位置設有光接收部64。亦即，發光部62以及光接收部64是夾著刀片進入部60而相互面對。發光部62具備發光窗62b、與透過光纖等而連接於該發光窗62b之光源62a，若作動光源62a時，會從發光窗62b發射光。
光接收部64具備光接收窗64b、與透過光纖等而連接於該光接收窗64b之光電轉換部64a。已到達光接收窗64b之光會被光電轉換部64a所接收，且可從該光電轉換部64a輸出和受光量相應之電壓值的電氣訊號。光電轉換部64a已電連接於控制單元22，並將該電氣訊號發送至控制單元22。
發光窗62b與光接收窗64b是設置於大致相同的高度位置。該高度位置是已將切削單元10定位在適合於切削加工之基準位置時之切削刀片8的磨石部38的下端附近的高度位置。於刀鋒位置檢測單元56具備有可開閉之罩蓋58a，前述罩蓋58a可在該刀鋒位置檢測單元56不使用時保護發光部62或光接收部64。在刀鋒位置檢測單元56的使用時，會事先開啟該罩蓋58a而讓本體58露出。
在由刀鋒位置檢測單元56所進行之切削刀片8的磨石部38的下端之高度位置的檢測時，是使光源62a作動而從發光窗62b發射光，並使該光照射於光接收部64的光接收窗64b，而使已連接於光接收窗64b之光電轉換部64a接收該光。光電轉換部64a包含CMOS感測器或CCD感測器等之光接收元件，並將該光轉換成和光接收量相應之電壓值的電氣訊號，且將該電氣訊號傳送至控制單元22。
當使切削刀片8朝向刀片進入部60下降時，會成為從發光窗62b所發射之光逐漸地被切削刀片8所遮蔽，且到達光接收窗64b而被光電轉換部64a所接收之光的光接收量會逐漸地減少。因此，可以藉由以控制單元22解析從光電轉換部64a所輸出之電氣訊號，而檢測切削刀片8的磨石部38的下端之高度位置。
在可以藉由被光電轉換部64a所接收之該光的光接收量來確認該磨石部38的下端已到達適合於切削加工之高度位置時，可確認該切削單元10已到達應定位在切削加工時之預定的高度位置，亦即基準高度。控制單元22會控制使切削單元10升降之升降單元10a與刀鋒位置檢測單元56，來檢測切削單元10的基準高度位置。
當以切削刀片8切削被加工物時，磨石部38會消耗而使直徑變小。因此，若在切削被加工物之前後實施設置步驟，可以測定和磨石部38的消耗量相應之切削單元10的基準高度的變化。反過來說，若使用刀鋒位置檢測單元56在被加工物的切削之前後實施設置步驟，可以測定磨石部38的消耗量。
在切削裝置2中，是以各式各樣的種類的被加工物所分別適合之加工條件來進行切削。又，為了可以對應於各種被加工物，在切削刀片8也存在有各式各樣的種類。並且，在切削裝置2中，可選擇符合被加工物的種類之適當的種類的切削刀片且事先裝設，並以適當的加工條件來實施加工。
並且，在切換被加工物的種類時或在切削裝置2產生有問題時，可將舊的切削刀片從切削裝置2取下，並將新的切削刀片8裝設到切削裝置2。可將從切削裝置2取下之舊的切削刀片8容置並保管於刀片盒42。此時，所希望的，可管理使用履歷以備此切削刀片8之再使用或驗證。例如，可在IC標籤52a、52b寫入該時間點下的磨石部38的總消耗量。
在將暫時保管於刀片盒42之舊的切削刀片8在切削裝置2再使用時，可將已保存在IC標籤52a、52b之總消耗量讀出。然後，於切削刀片8的再使用結束而再次以刀片盒42保管時，會將原本保存在IC標籤52a、52b之總消耗量加上此再使用的磨石部38的消耗量所計算出之新的總消耗量覆寫到IC標籤52a、52b。
順道一提，在以切削裝置2切削新的種類的被加工物而製造新的種類的器件晶片時，必須找出可以高品質地分割被加工物之最佳的種類的切削刀片8或加工條件。因此，在切削裝置2中，會一邊以各種方式改變切削刀片8的種類或加工條件一邊實施測試加工來評價加工結果。
近年來，已將器件晶片的用途多樣化，且對應於各用途之多種多樣的器件晶片已相繼被製造。因此，雖然可每天重複進行用於找出最佳的加工條件等之測試加工，但是會有無法充分地確保可以作為測試加工時的被加工物來使用之虛設物品的數量之情況、或無法在測試加工中花費充分的時間之情況。在此情況下，會成為以下情形：在無法充分地驗證切削刀片8的種類或加工條件的狀態下直接開始器件晶片的量產。
以下風險會被考慮：以未經過充分的驗證而選定之切削刀片8或加工條件來切削被加工物並製造器件晶片，若此器件晶片在市場上市，會引起大規模的品質不良問題。而且，近年來，器件的高功能化的傾向也變得較顯著，而有對器件晶片所要求之品質也變高的傾向，加工條件的最佳化之難度水平也益發提高。
於是，一邊實施被加工物之切削一邊累積加工資訊，並依據加工資訊來判定切削刀片及加工條件的適當與否之作法會被考慮。在這種情況下，因為可以藉由實際加工被加工物並評價其結果來實施加工條件等的最佳化，所以即便在無法充分地準備仿照了被加工物之虛設物品的情況下，也可以追求可以高品質地加工被加工物之加工條件等。以下，詳細敘述本實施形態之判定方法以及寫入方法。
圖9是顯示本實施形態之判定方法的各步驟的流程的流程圖。首先，從刀片盒42取出切削刀片8，並以切削單元10的凸緣機構28將切削刀片8裝設於主軸26的前端。宜將已變空之刀片盒42容置並保管在刀片盒托座20。
當將設置有IC標籤52b之刀片盒42容置於刀片盒托座20時，因為將IC標籤52b配置於讀寫器54的附近，所以變得可進行對IC標籤52b之資訊的寫入以及來自IC標籤52b之資訊的讀出。或者，在切削刀片8設置IC標籤52a的情況下，可將讀寫器(未圖示)設置在已組入切削單元10之切削刀片8的附近。因此，變得可進行對IC標籤52a之資訊的寫入以及讀出。
之後，使用刀鋒位置檢測單元56(參照圖6(A))來測定切削刀片8的磨石部38的下端到達預定的高度位置時之切削單元10的基準高度。如後述，若在被加工物的切削結束後使用刀鋒位置檢測單元56來測定切削單元10的基準高度，可以將切削前後之基準高度的變化量計算為磨石部38的消耗量。
已實施設置(S10)之後，以工作夾台12保持被加工物，且使用切削刀片8並依照加工條件來實施切削(S20)。可將切削被加工物時所參照之加工條件事先登錄在控制單元22的記憶部22a。
在此，在加工條件中包含切削刀片8的旋轉速度、切削單元10以及工作夾台12之相對的進給速度、切削液的供給量等各種項目。所希望的是，因應於被加工物的種類或所要求的加工結果來將最佳的加工條件事先登錄於記憶部22a。在本實施形態之判定方法中，因為可以一面實施被加工物的切削一面判定加工條件的適當與否，所以可以憑藉判定的結果來合宜變更加工條件的內容。或者，可將希望驗證之加工條件登錄在記憶部22a。
在對以工作夾台12所保持之被加工物進行切削時，使工作夾台12旋轉成使被加工物的分割預定線的方向和工作夾台12等的加工進給方向一致。然後，將切削刀片8的磨石部38定位在分割預定線的延長線上。然後，依照加工條件使切削刀片8以預定的旋轉速度旋轉，並將切削單元10定位在預定的高度位置，且將工作夾台12等加工進給而使切削刀片8的磨石部38切入被加工物。
在沿著被加工物的所有的分割預定線都實施了該被加工物之切削後，從工作夾台12取下加工完畢之被加工物，並以工作夾台12保持新的被加工物，且同樣地實施切削加工。若重複被加工物之切削，切削刀片8的磨石部38會逐漸地消耗，且磨粒會脫落。然而，因為當結合材消耗後，原本被埋在結合材之磨粒會形成為相繼地露出而碰抵於被加工物，所以可維持切削刀片8的切削能力。
不過，在加工條件或切削刀片8的種類不適合作為目的之加工的情況下，會有以下情形：磨石部38的消耗速度變慢且新的磨粒的露出會變慢，導致切削刀片8的切削能力降低而變得無法實施高品質的加工。此狀態也被稱為切削刀片8的鈍化。
或者，在加工條件或切削刀片8的種類並不適合作為目的之加工的情況下，會有以下情形：磨石部38的消耗速度過快而產生大量的碎屑，且碎屑堵塞在磨粒之間，還是會導致切削刀片8的切削能力降低而變得無法實施高品質的加工。此狀態也被稱為切削刀片8的堵塞。
相反地，若確認已實施切削後之切削刀片8的磨石部38的消耗狀態後，可進行加工條件或切削刀片8的種類之適當與否的判定。於是，在一個或複數個被加工物之切削完成後，利用刀鋒位置檢測單元56來測定磨石部38的消耗量(S30)。
更詳細地說，是將切削後之切削刀片8的磨石部38的下端位於預定的高度時之切削單元10的高度位置檢測為基準的高度位置，並將切削前後的切削單元10的基準的高度位置之變化量計算為磨石部38的消耗量。
之後，亦可再次重新開始使用了切削刀片8之被加工物的切削。當已對切削單元10的基準的高度位置進行再檢測時，會對應於磨石部38的消耗狀態而將切削刀片8定位在適合於切削之高度位置。並且，在切削刀片8的消耗量已超出規定之值，且切削刀片8已到壽命盡頭的情況下，會將切削刀片8從切削單元10取下，並更換為新的切削刀片8。或者，亦可在變更被加工物的情況下或變更切削加工的內容時更換切削刀片8。
其次，實施對已配設於切削刀片8或刀片盒42之IC標籤52a、52b寫入加工資訊之寫入步驟S40。再者，加工資訊是表示使用切削刀片8所實施之被加工物的切削的內容之資訊。更詳細地說，包含：經切削刀片8切削之被加工物的資訊、以該切削刀片8切削該被加工物之加工條件、及加工該被加工物時之該切削刀片8的消耗量。
加工資訊可在例如每次實施由刀鋒位置檢測單元56所進行之切削單元10的基準的高度位置之檢測時製作。例如，可將加工資訊在每次製作時寫入並累積於IC標籤52a、52b。又，可將加工資訊在每次製作時記憶於控制單元22的記憶部22a，且在更換切削刀片8時將已記憶在記憶部22a之複數個加工資訊一併寫入IC標籤52a、52b。
在此，若只是單純地管理使用中途之切削刀片8的壽命(刀鋒剩餘量)，藉由將磨石部38的消耗量作為使用履歷資訊來寫入IC標籤52a、52b便足夠。特別是，在刀鋒剩餘量的計算中必要的是磨石部38的總消耗量，並不需要關於切削刀片8的使用中途的刀鋒剩餘量的推移之資訊。因此，在已將磨石部38的消耗量保存在IC標籤52a、52b的情況下，只要將新的磨石部38的消耗量加在原本所保存之資訊來覆寫保存即可。
又，已確立有可以安定地加工被加工物之加工條件，且欲在此加工條件下實施被加工物的加工時解析在被加工物或切削裝置2產生之不良狀況的原因的情況下，並不需要記錄此已確立之加工條件。例如，只要可記錄切削刀片8的磨石部38的消耗量、使用了切削刀片8的日期時間、裝設有切削刀片8之切削裝置2、以及將切削刀片8安裝於切削裝置2之操作人員的姓名等加工條件以外之使用履歷資訊即充分。
相對於此，在本實施形態之判定方法中，除了切削刀片8的消耗量、或使用履歷資訊以外，還可將包含使用切削刀片8而實施之切削中的加工條件之加工資訊記錄並累積於IC標籤52a、52b。因此，若讀出並解析已記錄於IC標籤52a、52b之加工資訊，即可以在之後判定加工條件等的適當與否。
從切削單元10取下切削刀片8後，取出已容置在刀片盒托座20之刀片盒42，並將切削刀片8容置到此刀片盒42。之後，為了驗證以切削刀片8所實施之切削的加工條件，而準備連接有讀寫器之PC等的資訊處理終端，前述讀寫器可和IC標籤52a、52b通訊並進行資訊的發送接收。
其次，實施讀出步驟S50，前述讀出步驟S50是使用此資訊處理終端來讀出已寫入IC標籤52a、52b之加工資訊。在讀出步驟S50中，會實施將已在寫入步驟S40中寫入IC標籤52a、52b之加工資訊讀出，並解析切削刀片8的消耗傾向之準備。
在此資訊處理終端會繼續實施消耗傾向資訊製作步驟S60。在消耗傾向資訊製作步驟S60中，是由從加工資訊所求出之被加工物的累積加工距離(累積加工量)與對應於該累積加工距離(累積加工量)之切削刀片8的累積消耗量之關係，特定出切削刀片8的消耗傾向，並製作消耗傾向資訊。
其後，進一步利用此資訊處理終端來實施判定步驟S70，前述判定步驟S70是依據在消耗傾向資訊製作步驟S60中所製作出之消耗傾向資訊，來實施切削刀片8或加工條件對被加工物之適當與否的判定。
以下，說明依據在讀出步驟S50中從IC標籤52a、52b讀出之加工資訊來判定加工條件或切削刀片8的適當與否之程序的一例。例如，在消耗傾向資訊製作步驟S60中，會依據從IC標籤52a、52b讀出之加工資訊來製作表示切削刀片8之消耗傾向的圖表。
圖7(A)以及圖7(B)是表示切削刀片8的消耗傾向的圖表之一例。圖7所示之圖表的橫軸是表示被加工物的累積加工距離(累積加工量)，此圖表的縱軸是表示切削刀片8的磨石部38的刀鋒剩餘量。刀鋒剩餘量可以藉由從切削刀片8的磨石部38的初始的刀鋒剩餘量減去對應於被加工物的累積加工距離之切削刀片8的累積消耗量來計算。也就是說，此圖表也可說是表示累積加工距離(累積加工量)與累積消耗量之關係的圖表。
圖7(A)以及圖7(B)所示之圖表中的各點是表示：在以切削刀片8進行被加工物的切削之期間，在測定出切削刀片8的磨石部38的消耗量之時間點下的磨石部38的累積消耗量、與到測定時為止切削刀片8所加工之累積加工距離。並且，圖7(A)以及圖7(B)所示之圖表中的虛線，表示近似於各點之直線。再者，兩圖表各自表示：在不使加工條件變化的情形下切削相同種類的被加工物之情況下的切削刀片8的消耗傾向。
又，因為兩圖表的縱軸以及橫軸的比例尺並不相同，所以並不是意味對2條近似直線的外觀的傾斜度單純地進行比較。此外，若比較2個圖表後，可理解以下情形：圖7(A)所示之圖表的各點，和近似直線沒有較大的偏離，因而磨石部38的消耗傾向的偏差比較小。另一方面，圖7(B)所示之圖表的各點可理解以下情形：和近似直線的偏離較大，因而在磨石部38的消耗傾向上存在比較大的偏差。
在此，在圖7(B)所示之圖表中，具有看起來刀鋒剩餘量在切削刀片8的累積加工距離增大時增加之區域。這可將刀鋒位置檢測單元56的檢測誤差之影響作為一個原因來考慮。又，也可將加工開始時的預備加工動作(閒置)不足，而在加工時因為切削刀片8的溫度變化導致切削刀片8熱伸縮之情形作為一個原因來考慮。
可考慮以下情形：在切削刀片8的磨石部38的消耗傾向成為如圖7(A)所示之傾向的情況下，可以安定地且高品質地切削被加工物。在此情況下，可以判定為切削刀片8以及加工條件適合於被加工物。另一方面，可考慮以下情形：在切削刀片8的磨石部38的消耗傾向成為如圖7(B)所示之傾向的情況下，無法安定地且高品質地切削被加工物。在此情況下，可以判定為切削刀片8或加工條件並不適合於被加工物。
又，也可以藉由傾斜度來判定切削刀片8及加工條件的適當與否，而不僅是藉由切削刀片8的磨石部38的消耗傾向之偏差。圖8是示意地顯示直線圖66與折線圖68、70之圖表，前述直線圖66是表示切削刀片8的磨石部38的理想的消耗傾向，前述折線圖68、70是表示在反覆進行被加工物之切削時所得到之切削刀片8的磨石部38的消耗傾向。
表示此理想的消耗傾向之直線圖66是表示磨石部38會適度地消耗而將切削刀片8之切削能力維持得較高時之磨石部38的消耗傾向。並且，表示反覆進行被加工物之切削時所得到之磨石部38的消耗傾向之折線圖68、70只要沒有和直線圖66大幅地偏離，即可以判定為切削刀片8的種類或加工條件適合於被加工物之切削。
另一方面，可考慮以下情形：在折線圖68、70和直線圖66大幅地偏離的情況下，已產生鈍化或堵塞而使切削刀片8的切削能力降低。亦即，可以判定為切削刀片8的種類或加工條件不適合於被加工物之切削。
此外，亦可事先決定折線圖68、70之和直線圖66的偏離的容許量，來作為切削刀片8或加工條件對被加工物的適當與否的判定之判定條件。此容許量並不需要為固定，亦可決定為磨石部38的消耗量(刀鋒剩餘量)對由切削刀片8所進行之被加工物的累積加工距離之比例。只要此偏離存在於可容許之範圍，即可以判定為切削刀片8等適合於加工的目的，且只要偏離超出可容許的範圍即可以判定為不適合。
再者，表示切削刀片8的理想的消耗傾向之直線圖66，是和切削刀片8之成為基準的消耗傾向相關之基準消耗傾向資訊的一種形式。又，表示切削刀片8的消耗傾向的折線圖68、70為消耗傾向資訊的一種形式。
並且，以上之說明是針對以下情形之說明：製作作為消耗傾向資訊而發揮功能之圖表即折線圖68、70，來作為消耗傾向資訊製作步驟S60之一例。又，為針對以下情形之說明：藉由對作為基準消耗傾向資訊而發揮功能之基準圖表即直線圖66、與折線圖68、70進行比較而判定切削刀片8等的適當與否，來作為判定步驟S70之一例。
不過，基準消耗傾向資訊以及消耗傾向資訊的形式並不限定於此，對基準消耗傾向資訊與消耗傾向資訊進行比較來判定切削刀片8等之適當與否之方法也不限定於此。
又，在該資訊處理終端的記憶部亦可儲存有以下程式：從消耗傾向資訊來判定切削刀片8或加工條件之對被加工物的適當與否。又，在製作消耗傾向資訊之資訊處理終端的記憶部亦可事先將和直線圖66的偏離之容許量作為判定條件來登錄。並且，亦可藉由在該資訊處理終端執行該程式而依據已登錄於記憶部之和直線圖66的偏離之容許量來自動地判定切削刀片8等的適當與否。
例如，可將實施讀出步驟S50、消耗傾向資訊製作步驟S60與判定步驟S70之資訊處理終端設置在設置有切削裝置2之器件晶片工廠的內部。在此情況下，屬於器件晶片工廠之操作人員會使用資訊處理終端來實施各步驟。
又，此資訊處理終端亦可為切削裝置2或切削刀片8的製造商所擁有的終端。有例如以下情形：已屆壽命盡頭之切削刀片8會被切削裝置2或切削刀片8的製造商接收、處分。此時，亦可為：該製造商會在資訊處理終端讀出已寫入IC標籤52a、52b之加工資訊來判定切削刀片8或加工條件之對被加工物的適當與否。
在此情況下，熟知切削刀片8的特性或切削裝置2的構造之製造商可以依據深厚的知識見解來判定加工條件的適當與否。因此，此製造商也可依據判定結果來將為了得到所希望的加工結果所適合之加工條件反饋給切削裝置2等的使用者。
如此，本實施形態之判定方法會有各步驟自始至終都由切削裝置2之使用者來實施之情況。或者，有以下情況：到寫入步驟S40為止之各步驟可由切削裝置2等之使用者來實施，且讀出步驟S50以後的各步驟可由切削裝置2等之製造商來實施。
將加工資訊在IC標籤52a、52b寫入成可在之後進行基於加工資訊之加工條件的適當與否的判定之寫入方法，可說是本發明的一個態樣。又，將已寫入IC標籤52a、52b之加工資訊讀出，並依據加工資訊來判定加工條件的適當與否之判定方法，也可說是本發明的一個態樣。
再者，所希望的是，可在判定步驟S70中判定為切削刀片8或加工條件並非適當的情況下，變更切削刀片8的種類或加工條件。並且，所希望的是，再次實施本實施形態之判定方法，並進一步判定已變更之切削刀片8的種類或加工條件的適當與否。又，在判定步驟S70中，即使在判定為切削刀片8或加工條件為適當的情況下，亦可將切削刀片8或加工條件變更成可得到更佳的加工結果。
如以上所說明，根據本實施形態之判定方法以及寫入方法，可以依據加工被加工物而得到之加工資訊來判定切削刀片8或加工條件對被加工物的切削是否適當。亦即，即使在無法充分地實施用於找出最佳的加工條件的測試加工的情況下，仍然可以在進行被加工物的切削的過程中判定切削刀片8或加工條件的適當與否。
再者，在上述實施形態中，雖然說明了以圖表的形式來製作消耗傾向資訊之情況，但本發明的一個態樣之判定方法並不限定於此。亦即，在消耗傾向資訊製作步驟S60中，亦可利用圖表以外的形式來製作消耗傾向資訊。例如，在資訊處理終端依照程式來實施切削刀片8等之適當與否的判定的情況下，消耗傾向資訊並不需要以視覺的資訊即圖表的形式來表現，亦可例如以切削刀片8的累積加工距離(累積加工量)與累積消耗量之資料組(data set)來構成。
此外，在上述實施形態中，雖然已針對可在以一定的加工條件來實施時製作表示消耗傾向資訊的圖表之情況作了說明，但是本發明的一個態樣並非限定於此。亦即，亦可在將一個切削刀片8從裝設於切削裝置2之切削單元10起到取下為止之期間以各種不同的加工條件來進行被加工物之切削的情況下，製作表示消耗傾向資訊之圖表。
在此情況下，於表示消耗傾向資訊之圖表中，可將已在各個加工條件下切削被加工物時之切削刀片8的複數個消耗傾向連續地顯示。在此圖表中所示之各消耗傾向亦可個別地被評價，亦可藉由比較各消耗傾向來判定各加工條件的優劣。像這樣，若可以只以一個切削刀片8切削被加工物來判定各種加工條件的優劣，即可有效率地進行適合於被加工物之加工條件的搜尋。
此外，上述之實施形態或變形例之構造、方法等，只要在不脫離本發明的目的之範圍內，皆可以合宜變更來實施。
2:切削裝置(加工裝置) 4:基台 6,58a:罩蓋 6a:前表面 6b:側面 8:切削刀片(磨石工具) 10:切削單元 10a:升降單元 11:框架單元 12:工作夾台 14:片匣升降機 16:片匣 18:監視器 20:刀片盒托座 20a:溝部 20b:保持部 20c:支撐部 20d:缺口部 22:控制單元 22a:記憶部 24:主軸殼體 26:主軸 28:凸緣機構 30:凸緣部 32:凸座部 34:螺栓 36:支撐基台 36a:開口 38:磨石部 40:固定環 42:刀片盒 44:容置部 44a,46a:凸部 46:蓋部 48:連結部 50:爪部 52a,52b:IC標籤 54:讀寫器 56:刀鋒位置檢測單元 58:本體 60:刀片進入部 62:發光部 62a:光源 62b:發光窗 64:光接收部 64a:光電轉換部 64b:光接收窗 66:直線圖 68,70:折線圖 S10:設置步驟 S20:切削步驟 S30:消耗量測定步驟 S40:寫入步驟 S50:讀出步驟 S60:消耗傾向資訊製作步驟 S70:判定步驟 X,Y,Z:方向
圖1是示意地顯示切削裝置之構成例的圖。 圖2是示意地顯示切削單元之構成例的分解立體圖。 圖3是示意地顯示刀片盒之構成例的立體圖。 圖4是示意地顯示刀片盒之構成例的平面圖。 圖5是示意地顯示刀片盒托座之構成例的立體圖。 圖6(A)是示意地顯示刀鋒位置檢測單元的立體圖，圖6(B)是示意地顯示刀鋒檢測單元的側面圖。 圖7(A)是示意地顯示切削刀片的加工距離與刀鋒剩餘量的關係之一例的圖表，圖7(B)是示意地顯示切削刀片的加工距離與刀鋒剩餘量的關係之其他的一例的圖表。 圖8是示意地顯示刀鋒剩餘量的減少傾向的圖表。 圖9是顯示實施形態之判定方法的各步驟的流程的流程圖。
66:直線圖
68,70:折線圖

Claims (7)

  1. 一種判定方法，判定磨石工具或加工條件的適當與否，前述判定方法之特徵在於具有以下步驟： 寫入步驟，使用該磨石工具並依照加工條件來實施加工，並對配設在該磨石工具或容置該磨石工具之盒子的IC標籤寫入該磨石工具的複數個加工資訊，前述複數個加工資訊分別包含：被該磨石工具所加工之被加工物的資訊、以該磨石工具加工該被加工物之該加工條件、與加工該被加工物時的該磨石工具的消耗量； 消耗傾向資訊製作步驟，將已在該寫入步驟中寫入該IC標籤之該加工資訊讀出，並由從該加工資訊求出之該被加工物的累積加工量與對應於該累積加工量之該磨石工具的累積消耗量之關係，來特定出該磨石工具的消耗傾向，並製作消耗傾向資訊；及 判定步驟，依據在該消耗傾向資訊製作步驟中所製作出之該消耗傾向資訊，來實施該磨石工具或該加工條件之對該被加工物的適當與否之判定。
  2. 一種寫入方法，將磨石工具的加工資訊寫入IC標籤，前述寫入方法之特徵在於進行以下步驟： 使用該磨石工具並依照加工條件來實施加工； 對配設在該磨石工具或容置該磨石工具之盒子的IC標籤寫入該磨石工具的加工資訊，前述磨石工具的加工資訊包含：被該磨石工具所加工之被加工物的資訊、以該磨石工具加工該被加工物之該加工條件、與加工該被加工物時的該磨石工具的消耗量。
  3. 一種判定方法，判定磨石工具或加工條件的適當與否，前述判定方法之特徵在於具有以下步驟： 消耗傾向資訊製作步驟，將寫入有加工資訊之配設在該磨石工具或容置該磨石工具之盒子的IC標籤的該加工資訊讀出，並由從該加工資訊求出之該被加工物的累積加工量與對應於該累積加工量之該磨石工具的累積消耗量之關係，特定出該磨石工具的消耗傾向，並製作消耗傾向資訊，其中前述加工資訊包含：被磨石工具所切削之被加工物的資訊、以該磨石工具加工該被加工物之加工條件、與加工該被加工物時的該磨石工具的消耗量；及 判定步驟，依據在該消耗傾向資訊製作步驟中所製作出之該消耗傾向資訊，來實施該磨石工具或該加工條件之對該被加工物的適當與否之判定。
  4. 如請求項1或3之判定方法，其中在該消耗傾向資訊製作步驟中，是製作表示該磨石工具的消耗傾向之圖表。
  5. 如請求項1或3之判定方法，其中在該判定步驟中，是藉由對和該磨石工具之成為基準的消耗傾向相關之基準消耗傾向資訊、與該消耗傾向資訊進行比較，來實施該判定。
  6. 如請求項5之判定方法，其中在該消耗資訊製作步驟中，是製作作為該消耗傾向資訊而發揮功能之圖表， 在該判定步驟中，是藉由比較作為該基準消耗傾向資訊而發揮功能之基準圖表、與該圖表來實施該判定。
  7. 如請求項1及3至6中任一項之判定方法，其中該磨石工具是切削刀片。
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