TWI617392B - 製造裝置及製造方法 - Google Patents

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TWI617392B
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片岡昌一
望月啓人
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東和股份有限公司
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Abstract

本發明係使用1個感測器機構與使切斷機構升降之1個驅動機構，偵測旋轉刀之破損與磨耗該兩者。
於切斷機構1，設置具有感測器機構13、旋轉構件14、旋轉軸15及按壓構件17之旋轉刀偵測機構12，Z軸用之驅動機構4使感測器機構13實質地升降，選擇旋轉刀10之下端位於既定之切斷位置的狀態之感測器機構13之位置、與感測器機構13之光軸AX位於既定之待機位置的狀態之感測器機構13之位置。在旋轉刀10之下端位於將已密封之基板11切斷之情形時的既定之切斷位置的狀態下偵測旋轉刀10之破損，在光軸AX位於不切斷已密封之基板11之情形時的既定之待機位置的狀態下偵測旋轉刀10之磨耗。使用感測器機構13與Z軸用之驅動機構4偵測旋轉刀10之磨耗與破損。

Description

製造裝置及製造方法
本發明係關於一種製造將被切斷物切斷並單片化而成之多個製品的製造裝置及製造方法。
將印刷基板或由引線架等所構成之基板虛擬地劃分為格子狀之多個區域，並於各個區域安裝有晶片狀之元件(例如半導體晶片)之後，對基板整體進行樹脂密封而得到所謂的已密封之基板。藉由使用旋轉刀等之切斷機構將已密封之基板切斷，且以各個區域為單位單片化而成為製品。
以往習知，於製造裝置中使用切斷機構將已密封之基板之既定區域藉由旋轉刀等切斷手段進行切斷。首先，將被切斷物即已密封之基板載置並吸附於切斷用平台之上。其次，將已密封之基板進行對準(位置對準)。藉由對準，設定區劃多個區域的假想切斷線之位置。其次，使吸附有已密封之基板之切斷用平台與切斷機構相對移動。對已密封之基板之切斷部位噴射切削水，並且藉由切斷機構對已密封之基板沿著設定於已密封之基板之切斷線進行切斷。製造藉由將已密封之基板切斷而單片化之製品。
於切斷機構中，旋轉刀與驅動機構透過旋轉軸連接。切斷機構藉由利用驅動機構使旋轉刀高速旋轉而將已密封之基板切斷。旋轉刀因 反覆切斷而逐漸磨耗。旋轉刀若產生磨耗則旋轉刀之直徑變小，因此必須對應磨耗量加深切入深度。因此，被要求始終偵測旋轉刀之磨耗量以調整切入深度。所謂的「切入深度」，係指旋轉刀相對於被切斷物切入之(於厚度方向進入之)深度。所謂的「既定之切入深度」，係指旋轉刀之外緣之最下端從被切斷物之下面略微伸出之程度之深度。
若繼續進行已密封之基板之切斷，則有時會有因旋轉刀之研磨粒之堵塞或填塞、切斷負載等之影響而導致旋轉刀之刀尖產生破損(缺失、破裂)。若產生破損，則無法進行正常之切斷，導致切斷品質劣化。於產生破損之情形時，若不更換旋轉刀，則有產生不良品之虞。因此，被要求始終把握是否未產生破損。於使用旋轉刀之切斷中，被要求始終把握旋轉刀之磨耗與旋轉刀之破損該兩者。
作為能夠正確地進行切削刀片之破損偵測與磨耗偵測該兩者之切削裝置，被提出有如下之切削裝置，亦即，「具備對被切削物進行切削的切削刀片、光學性地偵測切削刀片之狀態的刀片偵測感測器、使刀片偵測感測器相對於切削刀片之外周部接近或遠離的移動手段、及根據刀片偵測感測器之偵測結果檢測切削刀片之破損及磨耗的刀片狀態檢測部」(例如，參照專利文獻1之段落[0012]、圖4~圖6)。
專利文獻1：日本特開2006-287111號公報
然而，根據專利文獻1中揭示之切削裝置，會產生以下之問題。如專利文獻1之圖4~圖6所示，切削刀片之破損偵測係於對被切削物進行切削之期間進行。於進行切削刀片之破損偵測之情形時，藉由移動手 段使位於磨耗偵測位置之刀片偵測感測器30移動至破損偵測位置。將刀片狀態偵測部40切換為破損偵測部50，於切削刀片22對被加工物進行切削之期間，破損偵測部50進行切削刀片22之破損偵測。切削刀片之磨耗偵測係於不對被切削物進行切削之期間進行。於進行切削刀片之磨耗偵測之情形時，使位於破損偵測位置之刀片偵測感測器30藉由移動手段而移動至磨耗偵測位置。將刀片狀態偵測部40切換為磨耗偵測部60，磨耗偵測部60於切削刀片22不對被加工物進行切削之期間(例如定期地)進行切削刀片22之磨耗偵測。
根據習知之切削裝置，藉由1個刀片偵測感測器30可偵測切削刀片22之破損與磨耗該兩者。但是，必須利用獨立之專用之移動手段70使刀片偵測感測器30藉由移動手段70而分別移動至破損偵測位置與磨耗偵測位置。此外，必須與刀片偵測感測器30之位置對應地將刀片狀態偵測部40電性(作為電路)切換為破損偵測部50與磨耗偵測部60。因此，必須設置使刀片偵測感測器30移動之專用之移動手段70、與刀片狀態偵測部40之切換手段。該等設置使切削裝置之構成複雜，故使切削裝置之製造成本上升。
本發明係用於解決上述問題，其目的在於提供一種可偵測旋轉刀之破損與磨耗該兩者並且可抑制製造成本的製造裝置及製造方法。
為了解決上述課題，本發明之製造裝置係具備：載置被切斷物之平台、切斷被切斷物之切斷機構、設置於切斷機構之旋轉刀、使平台與切斷機構相對移動之第1移動機構、及使平台與切斷機構相對升降之第2移動機構，且於使用第1移動機構並藉由旋轉刀切斷被切斷物而製造多個 製品時使用，該製造裝置之特徵在於，具備：感測器機構，設置於切斷機構，偵測旋轉刀之外周部之狀態；旋轉構件，設置於切斷機構，於一端部固定有感測器機構；旋轉軸，固定於切斷機構，安裝於旋轉構件且可使旋轉構件旋轉；按壓構件，固定於切斷機構，且設置成可與旋轉構件之另一端部接觸；停止構件，固定於切斷機構，且以旋轉構件並不較一定之位置更靠近被切斷物之方式使旋轉構件停止；發光手段，包含於感測器機構，且於旋轉刀之外周部中以配置於旋轉刀之一側之方式設置，射出照射光；受光手段，包含於感測器機構，且於旋轉刀之外周部中以配置於旋轉刀之另一側之方式設置，接受由照射光之至少一部分所構成之入射光；光軸，其係發光手段與受光手段共通具有的；以及控制部，至少控制旋轉刀之升降；在藉由使用第2移動機構使切斷機構相對於平台相對地下降而使旋轉刀之下端位於將被切斷物切斷之情形時的既定之切斷位置之狀態下，受光手段接受未由旋轉刀遮擋之第1入射光；在藉由使用第2移動機構使切斷機構相對於平台相對地上升而使光軸位於不切斷被切斷物之情形時的既定之待機位置之狀態下，受光手段接受未由旋轉刀遮擋之第2入射光；以使基於第1入射光之受光量較基於第2入射光之受光量少的方式調整光軸之位置；藉由偵測基於第1入射光之受光量之變化而偵測旋轉刀之破損；藉由偵測基於第2入射光之受光量之變化而偵測旋轉刀之磨耗。
本發明之製造裝置如上述製造裝置，其特徵在於，發光手段與受光手段設置於旋轉刀之上部。
本發明之製造裝置如上述製造裝置，其特徵在於，在旋轉刀之下端位於既定之切斷位置，旋轉構件之另一端部與按壓構件分離，且藉 由停止構件而使旋轉構件停止之狀態下，接受第1入射光；在藉由使旋轉構件之另一端部與按壓構件接觸而使旋轉構件旋轉，從而使光軸移動至既定之待機位置之狀態下，接受第2入射光。
本發明之製造裝置如上述製造裝置，其特徵在於，在光軸位於既定之待機位置之狀態下，光軸位於受光手段根據受光量而產生之光電流之變化與光軸之位置的關係具有線性之範圍之中央部、或受光量自中央部增加之既定之部分。
本發明之製造裝置如上述製造裝置，其特徵在於，控制部藉由偵測基於第2入射光之受光量之變化而計算出旋轉刀之磨耗量；控制部藉由使切斷機構相對於平台相對地下降與所計算出之磨耗量相等之長度，使旋轉刀之下端下降至既定之切斷位置。
本發明之製造裝置如上述製造裝置，其特徵在於，具備設置於發光手段與旋轉刀之間、及受光手段與旋轉刀之間之至少一方的狹縫。
本發明之製造裝置如上述製造裝置，其特徵在於，被切斷物係已密封之基板。
本發明之製造裝置如上述製造裝置，其特徵在於，被切斷物係在與多個製品分別對應之多個區域裝入有功能元件之板狀構件。
為了解決上述課題，本發明之製造方法係具備以下步驟：將被切斷物載置於平台；藉由使用第1移動機構使平台與切斷機構相對移動而使用切斷機構所具有之旋轉刀將被切斷物切斷；及使用第2移動機構使平台與切斷機構相對升降；且藉由旋轉刀將被切斷物切斷而製造多個製品，該製造方法之特徵在於：具備以下步驟：準備分別設置於切斷機構之 感測器機構、旋轉構件、按壓構件、及停止構件，上述感測器機構包含具有共通之光軸之發光手段與受光手段，上述旋轉構件之一端部固定有感測器機構，上述按壓構件可與旋轉構件之另一端部接觸，上述停止構件以旋轉構件並不較一定之位置更靠近被切斷物之方式使旋轉構件停止；將發光手段與受光手段以隔著旋轉刀之外周部之方式配置；自發光手段向旋轉刀射出照射光；藉由受光手段接受未由旋轉刀遮擋之照射光；以及在藉由使用第2移動機構使切斷機構相對於平台相對地下降而使旋轉刀之下端位於將被切斷物切斷之情形時的既定之切斷位置之狀態下，使用旋轉刀將被切斷物切斷；受光之步驟具有以下步驟：在旋轉刀之下端位於既定之切斷位置之狀態下，受光手段接受未由旋轉刀遮擋之第1入射光；在藉由使用第2移動機構使切斷機構相對於平台相對地上升而使光軸位於不切斷被切斷物之情形時的既定之待機位置之狀態下，受光手段接受未由旋轉刀遮擋之第2入射光；以及以使基於第1入射光之受光量較基於第2入射光之受光量少之方式分別調整光軸之位置；於接受第1入射光之步驟中，藉由偵測基於第1入射光之受光量之變化而偵測旋轉刀之破損；於接受第2入射光之步驟中，藉由偵測基於第2入射光之受光量之變化而偵測旋轉刀之磨耗。
本發明之製造方法如上述製造方法，其特徵在於，於準備之步驟中，將發光手段與受光手段設置於旋轉刀之上部。
本發明之製造方法如上述製造方法，其特徵在於，受光之步驟具有以下步驟：在藉由使切斷機構相對於平台相對地下降且將旋轉構件之另一端部與按壓構件拉離而使旋轉刀之下端位於既定之切斷位置之狀態下，藉由停止構件使旋轉構件停止；以及在使切斷機構相對於平台相對地 上升且使旋轉構件之另一端部與按壓構件接觸之狀態下使旋轉構件旋轉，藉此使光軸移動至既定之待機位置。
本發明之製造方法如上述製造方法，其特徵在於，在光軸位於既定之待機位置之狀態下，光軸位於受光手段根據受光量而產生之光電流之變化與光軸之位置的關係具有線性之範圍之中央部、或受光量自中央部增加之既定之部分。
本發明之製造方法如上述製造方法，其特徵在於，於接受第2入射光之步驟中，藉由偵測基於第2入射光之受光量之變化而計算出旋轉刀之磨耗量；進一步具備以下步驟：藉由使切斷機構相對於平台相對地下降與所計算出之磨耗量相等之長度，使旋轉刀之下端下降至既定之切斷位置。
本發明之製造方法如上述製造方法，其特徵在於，於準備之步驟中，準備設置於發光手段與旋轉刀之間、及受光手段與旋轉刀之間之至少一方的狹縫。
本發明之製造方法如上述製造方法，其特徵在於，被切斷物係已密封之基板。
本發明之製造方法如上述製造方法，其特徵在於，被切斷物係在與多個製品分別對應之多個區域裝入有功能元件之板狀構件。
根據本發明，於製造裝置中，具備設置於切斷機構且對旋轉刀之外周部之狀態進行偵測之感測器機構。感測器機構包含具有共通之光軸的發光手段與受光手段。在藉由使用第2移動機構使切斷機構相對於平台相對地下降而使旋轉刀之下端位於將被切斷物切斷之情形時的既定之切 斷位置之狀態下，受光手段接受未由旋轉刀遮擋之第1入射光。在藉由使用第2移動機構使切斷機構相對於平台相對地上升而使光軸位於不切斷被切斷物之情形時的既定之待機位置之狀態下，受光手段接受未由旋轉刀遮擋之第2入射光。藉由偵測較基於第2入射光之受光量少的基於第1入射光之受光量之變化而偵測旋轉刀之破損。藉由偵測較基於第1入射光之受光量多的基於第2入射光之受光量之變化而偵測旋轉刀之磨耗。藉由使用1個感測器機構與1個第2移動機構，可偵測旋轉刀之破損與旋轉刀之磨耗。因此，可使製造裝置之構成簡化，故可抑制裝置之製造成本。
1‧‧‧切斷機構
2‧‧‧固定板
3‧‧‧Z軸用之導軌
4‧‧‧Z軸用之驅動機構(第2移動機構)
5‧‧‧滾珠螺桿
6‧‧‧升降構件
7‧‧‧主軸本體部
8‧‧‧主軸
9‧‧‧旋轉軸
10‧‧‧旋轉刀
10a‧‧‧新品之旋轉刀
10b‧‧‧磨耗之旋轉刀
11‧‧‧已密封之基板(被切斷物)
12‧‧‧旋轉刀偵測機構
13‧‧‧感測器機構
14‧‧‧旋轉構件
15‧‧‧旋轉軸
16‧‧‧止動件(停止構件)
17‧‧‧按壓構件
18‧‧‧發光手段
19‧‧‧受光手段
20‧‧‧照射光
21‧‧‧入射光
22‧‧‧發光元件
23、28‧‧‧光纖束
24、29‧‧‧聚光透鏡
25、30‧‧‧反射鏡
26‧‧‧透射窗
27‧‧‧受光元件
31‧‧‧受光窗
32‧‧‧控制部
33‧‧‧監視器部
34‧‧‧製造裝置
35‧‧‧基板供給機構
36‧‧‧切斷用平台(平台)
37‧‧‧移動機構(第1移動機構)
38‧‧‧旋轉機構
39‧‧‧檢查用平台
40‧‧‧已切斷之基板
41‧‧‧托盤
A‧‧‧基板供給單元
AX‧‧‧光軸
B‧‧‧基板切斷單元
C‧‧‧檢查單元
D‧‧‧有效直徑
P‧‧‧製品
S‧‧‧照射範圍
SL1、SL2‧‧‧狹縫
圖1係顯示在旋轉刀之下端位於藉由切斷機構將已密封之基板切斷之情形時的既定之切斷位置之狀態下偵測旋轉刀之破損之狀態的概略圖，圖1(a)係前視圖，圖1(b)係自旋轉刀側觀察的側視圖。
圖2係顯示於圖1所示之切斷機構中，在光軸位於不切斷已密封之基板之既定之待機位置之狀態下偵測旋轉刀之磨耗之狀態的概略圖，圖2(a)係前視圖，圖2(b)係自旋轉刀側觀察的側視圖。
圖3係以圖1所示之切斷機構中之旋轉刀磨耗之狀態為對象，圖3(a)係顯示光軸位於不切斷已密封之基板之情形時的既定之待機位置之狀態的概略圖，圖3(b)係顯示偵測旋轉刀之磨耗之狀態的概略圖。
圖4係以圖1所示之切斷機構中之旋轉刀破損之狀態為對象，圖4(a)係顯示旋轉刀之下端位於將已密封之基板切斷之情形時的既定之切斷位置之狀態的概略圖，圖4(b)係顯示偵測旋轉刀之破損之狀態的概略圖。
圖5係顯示圖1所示之切斷機構中感測器機構之構成的概略圖。
圖6係顯示本發明之製造裝置之概要的俯視圖。
如圖1所示，於切斷機構1，設置有具有感測器機構13、旋轉構件14、旋轉軸15及按壓構件17之旋轉刀偵測機構12。藉由使用Z軸用之驅動機構4使感測器機構13實質地升降，而選擇旋轉刀10之下端位於既定之切斷位置之狀態下的感測器機構13之位置、與感測器機構13之光軸AX位於既定之待機位置之狀態下的感測器機構13之位置。在旋轉刀10之下端位於將已密封之基板11切斷之情形時的既定之切斷位置之狀態下，偵測旋轉刀10之破損。在光軸AX位於不切斷已密封之基板11之情形時的既定之待機位置之狀態下，偵測旋轉刀10之磨耗。藉由使用1個感測器機構13與1個Z軸用之驅動機構4偵測旋轉刀10之磨耗與破損該兩者。
[實施例1]
參照圖1~圖4，針對作為本發明之製造裝置之示例的、將已密封之基板切斷之切斷機構進行說明。對於本申請案之任一圖式，為易於理解而適當省略或誇大地示意性地描繪。針對相同之構成要素標註相同之符號且適當省略說明。
如圖1所示，製造裝置所具有之切斷機構1具備固定板2。藉由固定板2沿X軸用之導軌(無圖示)於X方向移動而使切斷機構1於X方向移動。於固定板2，設置有Z軸用之導軌3與Z軸用之驅動機構4。例如將伺服馬達或步進馬達等作為驅動機構4固定於固定板2。驅動機構4透過滾珠螺桿5使升降構件6升降。於升降構件6固定主軸本體部7。藉由 驅動機構4使滾珠螺桿5旋轉，能夠使固定於升降構件6之主軸本體部7沿Z軸用之導軌3升降。
於主軸本體部7之內部安裝主軸(spindle)8。於主軸8所具有之旋轉軸9之前端部安裝旋轉刀10。旋轉刀10可相對於旋轉軸9裝卸，且可更換。藉由主軸馬達(無圖示)使旋轉刀10高速旋轉，將作為被切斷物的已密封之基板11切斷。於圖1中，顯示主軸本體部7所具有之旋轉刀10之下端下降至既定之切斷位置，藉由旋轉刀10將已密封之基板11切斷之狀態。所謂的既定之切斷位置，係指旋轉刀10下降至旋轉刀10外緣之下端位於既定之切入深度之狀態下的旋轉刃10之下端之位置。
如圖1(a)所示，於切斷機構1，設置用於偵測旋轉刀10之磨耗與破損之旋轉刀偵測機構12。旋轉刀偵測機構12具有作為光學性偵測手段之設置於主軸本體部7之前側(安裝有旋轉刀10之側)之感測器機構13。旋轉刀偵測機構12具有作為機械性構成要素之固定有感測器機構13之旋轉構件14。旋轉構件14例如具有棒狀等形狀。於旋轉構件14之中間部設置旋轉軸15。旋轉構件14係以旋轉軸15為中心局部地旋轉。於旋轉構件14之下方，於主軸本體部7之前側安裝有用於限制感測器機構13之下側之位置的止動件16。感測器機構13固定於旋轉構件14之一端部(圖中左側之端部)。
於固定盤2，安裝與旋轉構件14之另一端部(圖中右側之端部)相對向之按壓構件17。按壓構件17例如係凸輪從動件、滾輪從動件等。藉由按壓構件17將旋轉構件14之右側之端部朝下方按壓，藉此，旋轉構件14以旋轉軸15為中心朝順時針方向局部地旋轉。於旋轉構件14之右 側之端部未接觸於按壓構件17之狀態下，換言之，於右側之端部未由按壓構件17朝下方按壓之狀態下，旋轉構件14接觸於止動件16。於該狀態下以使旋轉構件14呈大致水平之方式調整旋轉構件14之位置。換言之，於旋轉構件14呈大致水平之一定之位置，旋轉構件14接觸於止動件16而停止。
如圖1(b)所示，固定於旋轉構件14之左側之端部的感測器機構13，係以在與旋轉構件14延伸之方向正交之方向(圖中-Z方向)延伸之方式設置。如圖1(a)所示，感測器機構13係具備發光手段18與受光手段19之光學性非接觸感測器。發光手段18與受光手段19具有相同之光軸(共通之光軸)AX。自發光手段18向受光手段19射出照射光20。發光手段18之發光區域與受光手段19之受光區域的形狀，係以相同之光軸AX為中心之具有相同之有效直徑D(參照圖1(c))的圓形。將分別具有有效直徑D之發光區域與受光區域稱為照射範圍S。照射光20向旋轉刀10照射之範圍與照射範圍S相同。
例如，發光手段18係發光二極體(light emitting diode：LED)，受光手段19係光電二極體(photodiode：PD)。發光手段18與受光手段19較佳為以隔著旋轉刀10之外緣之上部的方式配置。發光手段18與受光手段19更佳為以隔著旋轉刀10之外緣之最上端的方式配置。藉此，可抑制因供給至被切斷物被切斷之部分附近之切削水、冷卻水等產生的液滴附著於發光手段18與受光手段19。
如圖1(a)所示，在發光手段18與受光手段19之間存在旋轉刀10。向旋轉刀10照射之照射光20中之一部分由旋轉刀10遮擋。照射光20中之未由旋轉刀10遮擋之照射光20到達受光手段19。受光手段19 將到達受光手段19之照射光20作為入射光21而接受。受光手段19產生與所接受之入射光21之強度(受光量)對應之值之光電流。藉此，受光手段19檢測入射光21之強度。受光手段19中所產生之光電流越大，則照射光20由旋轉刀10遮擋之程度越小。受光手段19中產生之光電流越小，則照射光20由旋轉刀10遮擋之程度越大。
對沿Z方向調整自感測器機構13中之發光手段18照射之照射光20之位置進行說明。換言之，對沿Z方向調整發光手段18與受光手段19所具有之相同之光軸AX之位置進行說明。
如圖2(b)所示，當使主軸本體部7上升時，於某高度位置(沿Z方向之位置)，旋轉構件14之右側之端部之上面接觸於按壓構件17之下面。藉由繼續使主軸本體部7上升，按壓構件17相對性地按壓旋轉構件14之右側之端部。藉此，於旋轉刀偵測機構12中旋轉構件14以旋轉軸15為中心朝順時針方向開始旋轉。隨著被調整呈大致水平之旋轉構件14旋轉，沿-Z方向延伸之感測器機構13整體朝順時針方向旋轉。藉此，發光手段18與受光手段19所具有之相同之光軸AX沿著以旋轉軸15為中心之圓弧旋轉。
於按壓構件17相對性地按壓旋轉構件14之右側之端部的量較小之情形時，使沿-Z方向延伸之感測器機構13所具有之光軸AX之旋轉運動，近似於沿著沿+Z方向延伸之較短之線段之直線運動。因此，以旋轉構件14之右側之端部之上面接觸於按壓構件17之下面之時間點為基點的接觸主軸本體部7之上升量與光軸AX之上升量近似相等。換言之，使主軸本體部7上升而按壓構件17相對性地按壓旋轉構件14，藉此使光軸AX實 質地上升。使主軸本體部7下降且從按壓構件17觀察時旋轉軸15下降，藉此使光軸AX實質地下降。
藉由調整自發光手段18照射之照射光20之高度位置，而能夠調整未由旋轉刀10遮擋之照射光20之量。換言之，能夠調整受光手段19接受入射光21之受光量。因此，藉由調整感測器機構13之高度位置，嚴格而言，藉由調整感測器機構13所具有之光軸AX之高度位置，而能夠調整受光手段19接受之受光量。藉由調整感測器機構13所具有之光軸AX之高度位置，從而能夠使用用於使旋轉刀10沿Z方向移動之1個Z軸用之驅動機構4、與1個感測器機構13來偵測旋轉刀10之磨耗與破損該兩者(下述)。
參照圖1，對作為第1動作之偵測旋轉刀10之破損之動作進行說明。使用設置於旋轉刀偵測機構12之感測器機構13偵測旋轉刀10之破損。首先，於已密封之基板11之外側，在使旋轉刀10旋轉之狀態下，使主軸本體部7下降至旋轉刀10之下端位於既定之切斷位置。換言之，使主軸本體部7下降至旋轉刀10之外緣之最下端位於既定之切入深度。其次，使旋轉刀10例如以30,000~40,000rpm左右的程度進行高速旋轉。藉由使旋轉刀10與載置於切斷用平台(無圖示)之已密封之基板11相對移動(圖1(b)中藉由使已密封之基板11沿+Y方向移動)而將已密封之基板11沿切斷線切斷。
在旋轉刀10之下端位於將已密封之基板11切斷之情形時的既定之切斷位置之狀態下，自發光手段18朝對向之受光手段19照射照射光20。如圖1(b)、(c)所示，發光手段18照射之照射光20具有有效直徑D mm 之圓形之照射範圍S。在旋轉刀10之下端位於旋轉刀10將已密封之基板11切斷之情形時的既定之切斷位置之狀態下，對感測器機構13之光軸AX(參照圖1(a))之高度位置以如下之方式預先調整。光軸AX之高度位置，被以使自發光手段18照射之照射光20所具有之照射範圍S之大半由旋轉刀10遮擋之方式預先調整。例如，於旋轉刀10為新品而無磨耗之狀態下，預先調整光軸AX之高度位置以使未由旋轉刀10遮擋而入射至受光手段19之入射光21占照射光20之照射範圍S中之5%左右的面積。換言之，預先設定光軸AX之高度位置以使照射光20之照射範圍S中之95%左右由旋轉刀10遮擋。
隨著旋轉刀10磨耗，照射光20之照射範圍S中之由旋轉刀10遮擋之面積減少。舉例而言，假定照射光20之有效直徑D為1mm之情形。於旋轉刀10磨耗至某程度之情形時，有效直徑1mm中之由旋轉刀10遮擋之面積變得微少。因此，不易偵測旋轉刀10之破損。由此，感測器機構13之照射範圍S較佳為某程度之大小。因此，照射範圍S之有效直徑D較佳為某程度之大小。具體而言，發光面積與受光面積之有效直徑D較佳為3mm以上，更佳為4mm以上。
另一方面，若發光面積與受光面積之有效直徑D過大，則旋轉刀10破損之面積相對於與有效直徑D相當之面積之比率降低。因此，偵測旋轉刀10之破損之靈敏度降低。從將偵測旋轉刀10之破損的靈敏度保持為一定以上之觀點而言，有效直徑D較佳為6mm以下，更佳為5mm以下。
假定旋轉刀10為新品而完全未破損之狀態。如預先設定 般，入射至受光手段19之入射光21為自發光手段18照射之照射光20之5%左右。入射光21隨著旋轉刀10之摩耗而緩慢增加。於旋轉刀10之外周部產生破損之情形時，入射光21自該破損之部分入射至受光手段19。藉此，受光手段19於破損之部分偵測之受光量於短時間之內脈衝性增加。因此，受光手段19偵測已通過旋轉刀10之入射光21之變化(增加)作為受光量之變化，藉此能夠偵測旋轉刀10之破損。藉此，無需追加步驟，於通常之生產狀態下使用旋轉刀偵測機構12便能偵測旋轉刀10之破損。
對照射範圍S之有效直徑D、與可偵測旋轉刀10之破損之摩耗量之範圍的關係進行說明。所謂的摩耗量之用語，係指旋轉刀10為新品之狀態下之直徑與摩耗後之直徑之差。
可偵測旋轉刀10之破損的摩耗量之範圍，取決於如旋轉刀10之破損之尺寸、形狀、旋轉刀10之轉速、直徑等各種條件。例如，自旋轉刀10為新品之狀態起直至照射光20之照射範圍S中之25%左右由旋轉刀10遮擋為止，可偵測旋轉刀10之破損。換言之，自旋轉刀10為新品之狀態起直至入射光21隨著磨耗之進展逐漸增加而成為照射光20之75%左右為止，可偵測旋轉刀10之破損。於旋轉刀10為新品之狀態下，預先設定光軸AX之高度位置以使照射光20之照射範圍S中之95%左右由旋轉刀10遮擋(照射光20中之5%左右被接受)。藉此，可偵測旋轉刀10之破損之範圍，係入射光21相當於照射光20之5~75%左右之範圍。因此，可偵測旋轉刀10之破損之範圍，幅度為有效直徑D之70%(=75%-5%)左右。
於使用照射範圍S之有效直徑D為4mm之感測器機構13之情形時，在達到與4mm之有效直徑D之70%(=75%-5%)相當之量即 2.8mm左右之摩耗量之前，可偵測旋轉刀10之破損。因此，旋轉刀10自新品之狀態起直至2.8mm左右之摩耗量為止，無需改變光軸AX之高度位置便能偵測旋轉刀10之破損。於使用照射範圍S之有效直徑D為5mm之感測器機構13之情形時，在達到與5mm之有效直徑D之70%相當之量即3.5mm左右之摩耗量之前，可偵測旋轉刀10之破損。
於上述例中，在旋轉構件14藉由接觸於止動件16而呈大致水平之狀態下，旋轉刀10自新品之狀態開始磨耗直至磨耗量成為2.8mm左右為止之期間，可偵測旋轉刀10之破損。藉此，無需改變光軸AX之高度位置便能偵測旋轉刀10自新品之狀態磨耗至2.8mm左右之摩耗量為止之期間的旋轉刀10之破損。因此，無需設置用於使感測器機構13移動之專用之驅動機構，便能於摩耗量成為某程度之值(例如2.8mm)之期間偵測旋轉刀10之破損。
參照圖2，對作為第2動作之偵測旋轉刀10之磨耗之動作進行說明。使用設置於旋轉刀偵測機構12之感測器機構13偵測旋轉刀10之磨耗。於已密封之基板11之切斷完成之後，使用Z軸用之驅動機構4使主軸本體部7上升，直至光軸AX位於既定之待機位置為止。如圖2(b)所示，當使主軸本體部7上升時，於某位置旋轉構件14之右側之端部之上面接觸於按壓構件17之下面。藉由繼續使主軸本體部7略微上升，旋轉構件14以旋轉軸15為中心朝順時針方向略微旋轉。藉由旋轉構件14略微旋轉而使感測器機構13之光軸AX略微向上方(+Z方向)移動。於光軸AX到達既定之待機位置之時間點，使主軸本體部7之上升停止。
例如圖2(b)、(c)所示，所謂的既定之待機位置，係指自 感測器機構13之發光手段18照射之照射光20中之50%可到達受光手段19之光軸AX於高度方向的位置。換言之，以使照射光20中之50%由旋轉刀10遮擋之方式，使光軸AX與該既定之待機位置一致。於主軸本體部7不切斷已密封之基板11之情形時，以使光軸AX成為既定之待機位置之方式，使感測器機構13停止。以下，將此稱為「使感測器機構13於既定之待機位置停止」。
於既定之待機位置，受光手段19接受照射光20中之50%。藉此，於受光量之變化與光電流之變化成比例之範圍之中央部，偵測旋轉刀10之磨耗。換言之，於受光量之變化與光電流之變化的關係具有線性之範圍之中央部，偵測旋轉刀10之磨耗。因此，可穩定且精度良好地偵測旋轉刀10之磨耗。
「照射光20中之50%」之用語，係指受光手段19接受之受光量為照射光20之50%之情形。此外，「照射光20中之50%」之用語，包含受光手段19接受之受光量位於受光量之變化與光電流之變化成比例之範圍之中央部附近之情形。「既定之待機位置」之用語，係指光軸AX之高度位置與光電流之變化的關係具有線性之範圍之中央部(包含中央部附近)之光軸AX的高度位置。
對偵測旋轉刀10之磨耗之動作依序進行說明。首先，在旋轉刀10之下端位於藉由旋轉刀10將已密封之基板11切斷之情形時的既定之切斷位置之狀態下，使用感測器機構13確認旋轉刀10無破損。
其次，於已密封之基板11之切斷完成之後，使主軸本體部7上升至既定之待機位置。即便於不切斷已密封之基板11之既定之待機位 置，亦可使旋轉刀10以與切斷時相同之轉速或較切斷時少之轉速旋轉。
其次，於既定之待機位置，受光手段19將自發光手段18照射之照射光20中之未由旋轉刀10遮擋之光作為入射光21而接受。在將新品而無磨耗之旋轉刀10安裝於旋轉軸9之狀態下，以使受光手段19接受之受光量成為照射光20之50%左右之方式預先設定主軸本體部7之待機位置。
在主軸本體部7於既定之待機位置停止之狀態下，於切斷機構1中將感測器機構13之光軸AX始終維持於相同之高度位置。當因旋轉刀10磨耗而使旋轉刀10之直徑變小時，照射光20中之未由旋轉刀10遮擋之光、亦即入射光21增加。因此，受光手段19接受之入射光21之受光量增加。預先調查旋轉刀10之磨耗量之變化與入射光21之受光量之變化的關係，並將該關係儲存於控制部(無圖示)。控制部對所儲存之關係與受光量之增加量進行比較。藉此，可偵測旋轉刀10之磨耗量。因此，無需追加步驟，於通常之生產狀態下使用旋轉刀偵測機構12便能偵測旋轉刀10之磨耗。
藉由於切斷機構1設置旋轉刀偵測機構12，而能夠在旋轉刀10之下端位於將已密封之基板11切斷之情形時的既定之切斷位置之狀態下偵測破損，且能夠在不切斷已密封之基板11之情形時的既定之待機位置偵測磨耗。因此，無需追加用以偵測旋轉刀10之破損與磨耗之步驟，於進行通常之生產之過程中，便能偵測旋轉刀10之破損與磨耗該兩者。此外，藉由使用1個感測器機構13與1個Z軸用之驅動機構4，能夠偵測旋轉刀10之磨耗與破損該兩者。
如圖3所示，當持續進行對數塊已密封之基板11之切斷時，旋轉刀10逐漸磨耗而使旋轉刀10之直徑變小。於圖3中，將旋轉刀10為 新品而無磨耗之狀態之旋轉刀以新品之旋轉刀10a表示，將已磨耗之旋轉刀以旋轉刀10b表示。當新品之旋轉刀10a磨耗而成為旋轉刀10b之狀態時，照射光20中之未由旋轉刀10b遮擋之光即入射光21增加。因此，受光手段19接受之入射光21之受光量增加。藉由偵測該受光量之變化(增加)而可計算出旋轉刀10之磨耗量。
對偵測旋轉刀10之磨耗之動作具體地進行說明。首先，藉由實驗預先求出磨耗量與受光量相對於發光量之比率之關係。例如，預先藉由實驗測定旋轉刀10為新品之情形時之受光量、於0.1mm磨耗時所接受之受光量、於0.2mm磨耗時所接受之受光量、於0.3mm磨耗時所接受之受光量、……、及於X mm磨耗時所接受之受光量。假定藉由實驗獲得之受光量與照射光20之發光量之比率依上述順序為a0%、a1%、a2%、a3%、......、ax%。將各個之磨耗量與受光量相對於發光量之比率之關係數學式化而獲得關係式。將所獲得之關係式儲存於控制部(無圖示)。亦可將各個之磨耗量與受光量相對於發光量之比率之關係製成對照表(Lookup Table：LUT)，並將該LUT儲存於控制部。藉由對受光手段19所偵測之受光量、與儲存於控制部中之關係式或LUT進行比對，能夠計算出旋轉刀10之磨耗量。
其次，如圖3(a)所示，在感測器機構13於既定之待機位置停止、旋轉刀10旋轉之狀態下，偵測旋轉刀10之磨耗。於該狀態下，首先，以使自發光手段18照射之照射光20中之未由新品之旋轉刀10a遮擋之光即入射光21之受光量成為50%之方式，預先調整感測器機構13之高度位置。藉此，使感測器機構13於既定之待機位置停止。
其次，如圖4(a)所示，對使用磨耗之旋轉刀10b將已密 封之基板11切斷之情形進行說明。於該情形時，必須使主軸本體部7下降至磨耗之旋轉刀10b之最下端較已密封之基板11之下面深之位置(與既定之切入深度相當之位置)。於使用磨耗之旋轉刀10b之情形時，必須與使用新品之旋轉刀10a之情形時的切入深度相比較，使主軸本體部7下降已磨耗之旋轉刀10b之磨耗量的量。本實施例中，在感測器機構13停止於不切斷已密封之基板11之情形時的既定之待機位置之狀態下，使用受光手段19測定受光量。
為了藉由使用受光手段19測定受光量而計算出磨耗之旋轉刀10b之磨耗量，使用以下兩種方法之任一者。第一方法係藉由對所測定之受光量、與儲存於控制部之關係式或LUT進行比對以計算出已磨耗之旋轉刀10b之磨耗量之方法。藉由對所測定之受光量、與儲存於控制部之關係式或LUT進行比對而可計算出磨耗之旋轉刀10b之磨耗量。
第二方法係自光軸AX位於既定之待機位置之狀態起，使用Z軸用之驅動機構4使主軸本體部7下降直至所測定之受光量約等於50%為止之方法。將使主軸本體部7下降之距離，與使感測器機構13之光軸AX下降之距離近似。藉由計算出使用Z軸用之驅動機構4使主軸本體部7下降之距離(≒使光軸AX下降之距離)而可計算出磨耗之旋轉刀10b之磨耗量。自光軸AX位於既定之待機位置之狀態起使主軸本體部7下降之距離可近似為與旋轉刀10b之磨耗量相等。
亦可將第一方法與第二方法加以組合。在使用第二方法計算旋轉刀10b之磨耗量之情形時，若旋轉刀10b之磨耗進展，則有時會成為以下之狀態。其係於使主軸本體部7下降使旋轉構件14呈大致水平之一定之 位置(參照圖1(b))，所測定之受光量為超出50%之狀態。一旦成為該狀態，由於旋轉構件14接觸於止動件16，因此無法再使旋轉構件14逆時針旋轉。因此，該狀態為無法使受光量成為50%之狀態。於成為該狀態之情形時，將計算旋轉刀10b之磨耗量之方法自第二方法變更為第一方法。藉此，即便於受光量超出50%之狀態下，亦可使用第一方法繼續計算出磨耗之旋轉刀10b之磨耗量。
在光軸AX位於既定之待機位置之狀態下，受光手段19接受照射光20中之50%。除此之外，亦可在光軸AX位於既定之待機位置之狀態下，使照射光20中之受光手段19受光之比率為大於50%之值(例如75%)。在光軸AX位於既定之待機位置之狀態下，照射光20中之受光手段19受光之比率只要是受光量之變化與光電流之變化的關係具有線性之範圍之中央值或超出中央值之既定之值即可。換言之，在受光量之變化與光電流之變化的關係具有線性之範圍中，只要光軸AX位於中央部或受光量自中央部增加之既定之部分即可。藉此，於旋轉刀10b之磨耗進展之情形時，能夠加大使用上述第二方法可偵測之磨耗量之幅度(測定範圍)。
使主軸本體部7下降與所計算出之磨耗量相等之長度。進行與磨耗量對應之修正，磨耗之旋轉刀10b之最下端到達既定之切入深度。藉此，於使磨耗之旋轉刀10b之最下端到達既定之切入深度之狀態下，將已密封之基板11切斷。因此，無需追加步驟，便能於通常之生產狀態下，在將已密封之基板11切斷時控制磨耗之旋轉刀10b之切入深度。由於能夠將旋轉刀10之切入深度維持一定，故能夠穩定地維持將已密封之基板11切斷時之切斷品質。
參照圖5，針對圖1所示之感測器機構13之構成進行說明。於感測器機構13中，發光手段18具有發光元件22、光纖束23、聚光透鏡24、反射鏡25、及透射窗26。受光手段19具有受光元件27、光纖束28、聚光透鏡29、反射鏡30及受光窗31。作為發光元件22，例如可使用發光二極體(LED)或雷射二極體(LD)等。作為受光元件27，可使用光電二極體(PD)等。光纖束23、28係將具有0.2mm~0.3mm左右之直徑之多個塑膠光纖收束而構成。
如圖5所示，發光手段18具有發光元件22，受光手段19具有受光元件27。較佳為在發光手段18與旋轉刀10之間設置狹縫SL1。較佳為在受光手段19與旋轉刀10之間設置狹縫SL2。狹縫SL1位於發光手段18與旋轉刀10之間且設置成非常靠近透射窗26。狹縫SL2位於受光手段19與旋轉刀10之間且設置成非常靠近受光窗31。狹縫SL1亦可安裝於發光手段18之本體。狹縫SL2亦可安裝於受光手段19之本體。亦可設置狹縫SL1與狹縫SL2中之任一者。
狹縫SL1與狹縫SL2分別具有沿Z方向延伸之細長之間隙。將該等間隙之寬度(Y方向之尺寸)設定成最佳值。例如，該等間隙之寬度較佳為0.5mm~1.2mm。於間隙之寬度過大之情形時，偵測旋轉刀10之破損之解析能力降低。於間隙之寬度過小之情形時，受光量減少，因此於偵測旋轉刀10之破損時易受到雜訊之不良影響。
如圖5所示，於發光手段18中，自發光元件22照射之光經由光纖束23並藉由聚光透鏡(準直透鏡)24轉換成平行光。轉換成平行光之光，朝反射鏡25行進且藉由反射鏡25而反射90度，藉此成為沿一X方 向前進之照射光20。照射光20依序通過發光手段18之透射窗26與狹縫SL1之間隙。照射光20之一部分由旋轉刀10遮擋。照射光20之未由旋轉刀10遮擋之剩餘的部分作為入射光21而依序通過狹縫SL2之間隙與受光手段19之受光窗31。於受光手段19，入射光21藉由反射鏡30反射90度，而沿+Z方向前進。反射之入射光21藉由聚光透鏡29聚光。聚光之光經由光纖束28到達受光元件27。
將由受光元件27所接受之光進行光電轉換，且將與受光量對應之受光訊號作為電氣訊號傳送至控制部32。將傳送至控制部32之受光訊號適當放大並進行AD轉換，以用於旋轉刀10之破損之偵測與摩耗之偵測。將受光訊號放大並顯示於監視器部33。另外，控制部32除具有偵測旋轉刀10之破損或磨耗之功能外，還具有執行製造裝置之動作、切斷條件等之設定、控制等之功能。
亦可將發光元件22與受光元件27設置於控制部32之內部。於該情形時，使用較長之光纖束23，將控制部32之內部之發光元件22所發出之光引導至發光手段18內，並作為照射光20而照射。使用較長之光纖束28，將於受光手段19內所接受之入射光21引導至控制部32之內部之受光元件27。
於感測器機構13，設置於發光手段18之透射窗26與設置於受光手段19之受光窗31，係於相對向之位置以圓形之窗設置。因此，自發光手段18照射之照射光20具有圓形之照射範圍S。在設置有狹縫SL1與狹縫SL2中之至少一者之情形時，受光手段19接受之入射光21具有沿Z方向延伸之細長之形狀。使感測器機構13升降而使透射窗26與受光窗31 升降，藉此調整感測器機構13所具有之光軸AX之位置。可根據光軸AX之位置與透射窗26之大小，調整朝旋轉刀10照射之照射光之照射量。可根據光軸AX之位置與受光窗31之位置，調整未由旋轉刀10遮擋之照射光20之光量、即受光手段19接受之入射光21之受光量。因此，可藉由調整感測器機構13所具有之光軸AX之高度位置，偵測旋轉刀10之磨耗與破損該兩者。
根據本實施例，可取得以下之效果。第一，由於能夠藉由使用1個感測器機構13偵測旋轉刀10之磨耗與破損該兩者，因此能夠簡化製造裝置之構成。因此，能夠抑制製造裝置之成本。
第二，使用用於使旋轉刀10下降之Z軸用之驅動機構4，使感測器機構13具有之光軸AX之位置實質地升降。藉此，無需設置使感測器機構13具有之光軸AX之位置升降之專用之驅動機構。因此，能夠抑制製造裝置之成本。
第三，於旋轉刀10將已密封之基板11切斷之期間偵測破損，於未切斷之期間偵測磨耗。藉此，無需追加步驟，便能於通常之生產狀態下使用旋轉刀偵測機構12偵測旋轉刀10之破損與磨耗該兩者。因此，能夠防止製造裝置之生產性降低。
第四，以使光學感測器13具有之發光手段18與受光手段19隔著旋轉刀10之最上端之方式設置發光手段18與受光手段19。藉此，能夠防止將已密封之基板11切斷時切削水或冷卻水產生之飛沫等附著於感測器機構13。光學感測器13不易受到液滴等之不良影響。因此，光學感測器13能夠穩定地且精度良好地偵測旋轉刀10之破損與磨耗該兩者。
第五，在旋轉刀10未切斷已密封之基板11之期間，偵測並計算出旋轉刀10之磨耗量。藉由使主軸本體部7下降與所計算出之磨耗量相等之長度，而使旋轉刀10之最下端下降至已密封之基板11之既定之切入深度。在旋轉刀10之最下端位於既定之切入深度之狀態下，旋轉刀10將已密封之基板11切斷。因此，可使已密封之基板11之切斷品質始終穩定於一定的狀態。
第六，於旋轉刀10未切斷已密封之基板11之期間偵測旋轉刀10之磨耗量之情形時，受光手段19接受照射光20中之50%。藉此，在受光量之變化與光電流之變化成比例之範圍之中央部，偵測旋轉刀10之磨耗。換言之，在受光手段根據受光量而產生之光電流之變化與光軸之位置的關係具有線性之範圍之中央部，偵測旋轉刀10之磨耗。因此，光學感測器13能夠穩定地且精度良好地偵測旋轉刀10之磨耗。
在假定使用具有多個不同直徑之旋轉刀10之情形時，只要於旋轉刀偵測機構12設置複數組供旋轉軸15設置之軸用孔、與例如供銷狀之止動件16設置之銷用孔之組合即可。於軸用孔亦可設置軸承。於使用具有複數個不同直徑之旋轉刀10之情形時，選擇與所使用之旋轉刀10之直徑對應之軸用孔與銷用孔之組合。將旋轉軸15插入並固定於所選擇之軸用孔，且將銷狀之止動件16插入至所選擇之銷用孔。因此，能夠以具有多個不同直徑之旋轉刀10為對象，使用1個光學感測器13偵測旋轉刀10之破損與磨耗該兩者。為了與具有多個不同直徑之旋轉刀10對應，亦可於使用有螺桿之機構中安裝光學感測器13。於該情形時，於圖1所示之狀態下以光學感測器13能夠相對於旋轉構件14於Z方向移動之方式，將光學感測 器13固定於旋轉構件14。例如，可於進給螺桿、測微計頭等安裝光學感測器13，藉由使螺桿旋轉而使光學感測器13升降。
[實施例2]
參照圖6針對本實施例之製造裝置進行說明。如圖6所示，製造裝置34係將被切斷物單片化成多個製品之裝置。製造裝置34具備基板供給單元A、基板切斷單元B、及檢查單元C以分別作為構成要素。各構成要素(各單元A~C)分別可相對於其他構成要素裝卸且更換。
於基板供給單元A設置基板供給機構35。將相當於被切斷物的已密封之基板11自基板供給機構35搬出，藉由移送機構(無圖示)移送至基板切斷單元B。於基板供給單元A，設置執行製造裝置34、切斷機構1、旋轉刀偵測機構12、及感測器機構13等之動作或控制之控制部32。
圖6所示之製造裝置34，係單刃切割平台式之製造裝置。因此，於基板切斷單元B設置1個切斷用平台36。切斷用平台36，藉由移動機構37而可於圖中之Y方向移動，且藉由旋轉機構38而可於θ方向旋動。於切斷用平台36之上載置並吸附已密封之基板11。
於基板切斷單元B，設置具備主軸本體部7之切斷機構1(參照圖1、圖2)。製造裝置34係具備1個主軸本體部7之單主軸構成之製造裝置。主軸本體部7可獨立地於X方向與Z方向移動。於主軸本體部7安裝旋轉刀10。藉由使切斷用平台37與主軸本體部7相對地移動而將已密封之基板11切斷。旋轉刀10藉由於包含Y方向與Z方向之面內旋轉而將已密封之基板11切斷。
將具有感測器機構13之旋轉刀偵測機構12(參照圖1~圖 2)設置於切斷機構1。藉此，在旋轉刀10之下端位於將已密封之基板11切斷之情形時的既定之切斷位置之狀態下，偵測旋轉刀10之破損。在光軸AX位於不切斷已密封之基板11之情形時的既定之待機位置之狀態下，偵測旋轉刀10之磨耗。
於檢查單元C設置檢查用平台39。於檢查用平台39，載置由將已密封之基板11切斷而單片化之多個製品P所構成之集合體、亦即已切斷之基板40。多個製品P藉由檢查用之攝影機(無圖示)檢查，以篩選良品與不良品。將良品收容於托盤41。
本實施例中，針對單刃切割平台式且為單主軸構成之製造裝置34進行說明。並不限於此，於單刃切割平台式且為雙主軸構成之製造裝置、或雙切割平台式且為雙主軸構成之製造裝置等中，亦可適用本發明之切斷機構1。
於各實施例中，已示出將包含晶片狀之元件的已密封之基板11作為被切斷物切斷之情形。但並不限於此，在將以下之被切斷物作為除了已密封之基板11以外之被切斷物切斷而單片化之情形時亦可適用本發明。第一，將裝入有由矽、化合物半導體所構成之電路元件、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等功能元件的半導體晶圓(semiconductor wafer)單片化之情形。第二，將裝入有電阻器、電容器、感測器、表面聲波元件等功能元件的陶瓷基板等單片化而製造晶片電阻、晶片電容器、晶片型感測器、表面聲波元件等製品之情形。於該等兩種情形時，半導體晶圓、陶瓷基板等相當於在多個區域裝入有分別對應之功能元件之板狀構件。第三，將板狀構件之樹脂成形品單片化，以製造透鏡、光學模組、導光板等 光學零件之情形。於該情形時，透鏡、光學模組、及導光板等相當於功能元件。第四，將樹脂成形品單片化以製造一般的成形製品之情形。於該情形時，成形製品相當於功能元件。於包含上述四種情形之各種情形下，可適用至此已說明之內容。
本發明並不限定於上述各實施例，可於不脫離本發明之趣旨之範圍內，視需要而任意且適當地加以組合、變更、或選擇而採用。
1‧‧‧切斷機構
2‧‧‧固定板
3‧‧‧Z軸用之導軌
4‧‧‧Z軸用之驅動機構(第2移動機構)
5‧‧‧滾珠螺桿
6‧‧‧升降構件
7‧‧‧主軸本體部
8‧‧‧主軸
9‧‧‧旋轉軸
10‧‧‧旋轉刀
11‧‧‧已密封之基板(被切斷物)
12‧‧‧旋轉刀偵測機構
13‧‧‧感測器機構
14‧‧‧旋轉構件
15‧‧‧旋轉軸
16‧‧‧止動件(停止構件)
17‧‧‧按壓構件
18‧‧‧發光手段
19‧‧‧受光手段
20‧‧‧照射光
21‧‧‧入射光
AX‧‧‧光軸
D‧‧‧有效直徑
S‧‧‧照射範圍

Claims (16)

  1. 一種製造裝置，具備載置被切斷物之平台、切斷上述被切斷物之切斷機構、設置於上述切斷機構之旋轉刀、使上述平台與上述切斷機構相對移動之第1移動機構、及使上述平台與上述切斷機構相對升降之第2移動機構，且於使用上述第1移動機構並藉由上述旋轉刀切斷上述被切斷物而製造多個製品時使用，該製造裝置之特徵在於：具備：感測器機構，設置於上述切斷機構，偵測上述旋轉刀之外周部之狀態；旋轉構件，設置於上述切斷機構，於一端部固定有上述感測器機構；旋轉軸，固定於上述切斷機構，安裝於上述旋轉構件且可使上述旋轉構件旋轉；按壓構件，固定於上述切斷機構，且設置成可與上述旋轉構件之另一端部接觸；停止構件，固定於上述切斷機構，且以上述旋轉構件並不較一定之位置更靠近上述被切斷物之方式使上述旋轉構件停止；發光手段，包含於上述感測器機構，且於上述旋轉刀之外周部中以配置於上述旋轉刀之一側之方式設置，射出照射光；受光手段，包含於上述感測器機構，且於上述旋轉刀之外周部中以配置於上述旋轉刀之另一側之方式設置，接受由上述照射光之至少一部分所構成之入射光；光軸，其係上述發光手段與上述受光手段共通具有的；以及控制部，至少控制上述旋轉刀之升降； 在藉由使用上述第2移動機構使上述切斷機構相對於上述平台相對地下降而使上述旋轉刀之下端位於將上述被切斷物切斷之情形時的既定之切斷位置之狀態下，上述受光手段接受未由上述旋轉刀遮擋之第1入射光；在藉由使用上述第2移動機構使上述切斷機構相對於上述平台相對地上升而使上述光軸位於不切斷上述被切斷物之情形時的既定之待機位置之狀態下，上述受光手段接受未由上述旋轉刀遮擋之第2入射光；以使基於上述第1入射光之受光量較基於上述第2入射光之受光量少的方式調整上述光軸之位置；藉由偵測基於上述第1入射光之受光量之變化而偵測上述旋轉刀之破損；藉由偵測基於上述第2入射光之受光量之變化而偵測上述旋轉刀之磨耗。
  2. 如申請專利範圍第1項之製造裝置，其中，上述發光手段與上述受光手段設置於上述旋轉刀之上部。
  3. 如申請專利範圍第1項之製造裝置，其中，在上述旋轉刀之下端位於上述既定之切斷位置，上述旋轉構件之上述另一端部與上述按壓構件分離，且藉由上述停止構件使上述旋轉構件停止之狀態下，接受上述第1入射光；在藉由使上述旋轉構件之上述另一端部與上述按壓構件接觸而使上述旋轉構件旋轉，從而使上述光軸移動至上述既定之待機位置之狀態下，接受上述第2入射光。
  4. 如申請專利範圍第1項之製造裝置，其中，在上述光軸位於上述既 定之待機位置之狀態下，上述光軸位於上述受光手段根據上述受光量而產生之光電流之變化與上述光軸之位置的關係具有線性之範圍之中央部、或受光量自上述中央部增加之既定之部分。
  5. 如申請專利範圍第1項之製造裝置，其中，上述控制部藉由偵測基於上述第2入射光之受光量之變化而計算出上述旋轉刀之磨耗量；上述控制部藉由使上述切斷機構相對於上述平台相對地下降與所計算出之上述磨耗量相等之長度，使上述旋轉刀之下端下降至上述既定之切斷位置。
  6. 如申請專利範圍第1項之製造裝置，其具備設置於上述發光手段與上述旋轉刀之間、及上述受光手段與上述旋轉刀之間之至少一方的狹縫。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之製造裝置，其中，上述被切斷物係已密封之基板。
  8. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之製造裝置，其中，上述被切斷物，係在與上述多個製品分別對應之多個區域裝入有功能元件之板狀構件或樹脂成形品。
  9. 一種製造方法，具備以下步驟：將被切斷物載置於平台；藉由使用第1移動機構使上述平台與切斷機構相對移動而使用上述切斷機構所具有之旋轉刀將上述被切斷物切斷；及使用第2移動機構使上述平台與上述切斷機構相對升降；且藉由上述旋轉刀將上述被切斷物切斷而製造多個製品，該製造方法之特徵在於：具備以下步驟：準備分別設置於上述切斷機構之感測器機構、旋轉構件、按壓構件、 及停止構件，上述感測器機構包含具有共通之光軸之發光手段與受光手段，上述旋轉構件之一端部固定有上述感測器機構，上述按壓構件可與上述旋轉構件之另一端部接觸，上述停止構件以上述旋轉構件並不較一定之位置更靠近上述被切斷物之方式使上述旋轉構件停止；將上述發光手段與上述受光手段以隔著上述旋轉刀之外周部之方式配置；自上述發光手段向上述旋轉刀射出照射光；藉由上述受光手段接受未由上述旋轉刀遮擋之照射光；以及在藉由使用上述第2移動機構使上述切斷機構相對於上述平台相對地下降而使上述旋轉刀之下端位於將上述被切斷物切斷之情形時的既定之切斷位置之狀態下，使用上述旋轉刀將上述被切斷物切斷；上述受光之步驟，具有以下步驟：在旋轉刀之下端位於上述既定之切斷位置之狀態下，上述受光手段接受未由上述旋轉刀遮擋之第1入射光；在藉由使用上述第2移動機構使上述切斷機構相對於上述平台相對地上升而使上述光軸位於不切斷上述被切斷物之情形時的既定之待機位置之狀態下，上述受光手段接受未由上述旋轉刀遮擋之第2入射光；以及以使基於上述第1入射光之受光量較基於上述第2入射光之受光量少之方式分別調整上述光軸之位置；於接受上述第1入射光之步驟中，藉由偵測基於上述第1入射光之受光量之變化而偵測上述旋轉刀之破損；在接受上述第2入射光之步驟中，藉由偵測基於上述第2入射光之受 光量之變化而偵測上述旋轉刀之磨耗。
  10. 如申請專利範圍第9項之製造方法，其中，於上述準備之步驟中，將上述發光手段與上述受光手段設置於上述旋轉刀之上部。
  11. 如申請專利範圍第9項之製造方法，其中，上述受光之步驟，具有以下步驟：在藉由使上述切斷機構相對於上述平台相對地下降且將上述旋轉構件之上述另一端部與上述按壓構件拉離而使上述旋轉刀之下端位於上述既定之切斷位置之狀態下，藉由上述停止構件使上述旋轉構件停止；以及在使上述切斷機構相對於上述平台相對地上升且使上述旋轉構件之上述另一端部與上述按壓構件接觸之狀態下使上述旋轉構件旋轉，藉此使上述光軸移動至上述既定之待機位置。
  12. 如申請專利範圍第9項之製造方法，其中，在上述光軸位於上述既定之待機位置之狀態下，上述光軸位於上述受光手段根據上述受光量而產生之光電流之變化與上述光軸之位置的關係具有線性之範圍之中央部、或受光量自上述中央部增加之既定之部分。
  13. 如申請專利範圍第9項之製造方法，其中，於接受上述第2入射光之步驟中，藉由偵測基於上述第2入射光之受光量之變化而計算出上述旋轉刀之磨耗量；進一步具備以下步驟：藉由使上述切斷機構相對於上述平台相對地下降與所計算出之上述磨耗量相等之長度，使上述旋轉刀之下端下降至上述既定之切斷位置。
  14. 如申請專利範圍第9項之製造方法，其中，於上述準備之步驟中， 準備設置於上述發光手段與上述旋轉刀之間、及上述受光手段與上述旋轉刀之間之至少一方的狹縫。
  15. 如申請專利範圍第9至14項中任一項之製造方法，其中，上述被切斷物係已密封之基板。
  16. 如申請專利範圍第9至14項中任一項之製造方法，其中，上述被切斷物，係在與上述多個製品分別對應之多個區域裝入有功能元件之板狀構件或樹脂成形品。
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