CN116197803A - 加工装置和被加工物的判定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供加工装置和被加工物的判定方法，能够防止被加工物的误加工。该加工装置对被加工物进行加工，其中，该加工装置具有：卡盘工作台，其具有对被加工物进行保持的保持面；拍摄单元，其对保持面所保持的被加工物进行拍摄；加工单元，其对保持面所保持的被加工物进行加工；以及控制单元，控制单元根据利用拍摄单元拍摄被加工物的结果而判定被加工物上是否形成有构造物。

Description

加工装置和被加工物的判定方法
技术领域
本发明涉及对被加工物进行加工的加工装置和对被加工物的种类进行判定的被加工物的判定方法。
背景技术
在器件芯片的制造工艺中，使用在由呈格子状排列的多条间隔道(分割预定线)划分的多个区域内分别形成有器件的晶片。将该晶片沿着间隔道进行分割，由此得到分别具有器件的多个器件芯片。器件芯片组装于移动电话、个人计算机等各种电子设备。
在晶片的分割中，例如使用切削装置。切削装置具有对被加工物进行保持的卡盘工作台以及对被加工物进行切削的切削单元，在切削单元中安装有环状的切削刀具。利用卡盘工作台对晶片进行保持，使切削刀具一边旋转一边切入至晶片，由此将晶片切削、分割(参照专利文献1)。
另外，近年来，伴随电子设备的小型化，也要求器件芯片薄型化。因此，有时使用磨削装置实施将分割前的晶片薄化的处理。磨削装置具有对被加工物进行保持的卡盘工作台以及对被加工物进行磨削的磨削单元，在磨削单元中安装有包含磨削磨具的环状的磨削磨轮。利用卡盘工作台对晶片进行保持，一边使卡盘工作台和磨削磨轮旋转一边使磨削磨具与晶片接触，由此将晶片磨削、薄化(参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开2011-159823号公报
专利文献2：日本特开2009-90389号公报
在使用切削装置等加工装置将形成有器件等构造物的被加工物分割时，需要确定设定于被加工物的间隔道的位置而沿着间隔道对被加工物进行加工。因此，进行如下的处理：在被加工物的加工前，利用加工装置所具有的拍摄单元对被加工物进行拍摄而检测形成于被加工物的构造物的位置，根据构造物的位置而确定间隔道的位置。
另外，加工装置的通用性高，也用于未形成器件等构造物的被加工物的加工。例如在制造具有层叠的多个器件芯片的层叠器件芯片时，有时在层叠的器件芯片之间设置硅晶片的单片(硅芯片)作为将器件芯片彼此分离的中间层。该硅芯片是利用加工装置将未形成器件的硅晶片分割而形成的。
在利用加工装置对未形成构造物的被加工物进行加工的情况下，无法根据构造物的位置而确定加工区域。因此，根据被加工物的形状、尺寸等而预先选定加工条件(加工区域的位置、间隔等)，并输入、设定于加工装置。并且，加工装置省略利用拍摄单元对被加工物进行拍摄而检测构造物的位置的处理，按照所设定的加工条件对被加工物进行加工。
如上所述，加工装置根据作为加工对象物的被加工物上是否形成有构造物而按照实施用于检测构造物的位置的拍摄的动作模式(构造物检测模式)或不实施用于检测构造物的位置的拍摄的动作模式(构造物非检测模式)进行运转。但是，当在按照构造物非检测模式进行运转中的加工装置中错误地设置形成有构造物的被加工物时，会在未进行构造物的位置的检测的状态下持续进行形成有构造物的被加工物的加工。其结果是，对被加工物实施无视构造物的排列的加工，产生次品。
发明内容
本发明是鉴于该问题而完成的，其目的在于提供能够防止被加工物的误加工的加工装置和被加工物的判定方法。
根据本发明的一个方式，提供加工装置，其对被加工物进行加工，其中，该加工装置具有：卡盘工作台，其具有对该被加工物进行保持的保持面；拍摄单元，其对该保持面所保持的该被加工物进行拍摄；加工单元，其对该保持面所保持的该被加工物进行加工；以及控制单元，该控制单元根据利用该拍摄单元拍摄该被加工物的结果而判定该被加工物上是否形成有构造物。
另外，优选该控制单元在使该拍摄单元相对于该保持面接近或远离并且利用该拍摄单元对该保持面所保持的该被加工物进行拍摄时，在该拍摄单元的焦点未对焦的情况下判定为该被加工物上未形成构造物，在该拍摄单元的焦点对焦的情况下判定为该被加工物上形成有构造物。另外，优选该加工装置中，该控制单元在判定为该被加工物上未形成构造物的情况下利用该加工单元对该被加工物进行加工，该控制单元在判定为该被加工物上形成有构造物的情况下发出错误通知。
另外，根据本发明的另一方式，提供被加工物的判定方法，对被加工物的种类进行判定，其中，该被加工物的判定方法包含如下的步骤：保持步骤，利用卡盘工作台的保持面对该被加工物进行保持；以及判定步骤，在该保持步骤之后，根据利用拍摄单元拍摄该被加工物的结果而判定该被加工物上是否形成有构造物。
另外，优选在该判定步骤中，使该拍摄单元相对于该保持面接近或远离并且利用该拍摄单元对该保持面所保持的该被加工物进行拍摄，在该拍摄单元的焦点未对焦的情况下判定为该被加工物上未形成构造物，在该拍摄单元的焦点对焦的情况下判定为该被加工物上形成有构造物。另外，优选该被加工物的判定方法还包含如下的处理步骤：在该判定步骤之后，在该判定步骤中判定为该被加工物上未形成构造物的情况下对该被加工物进行加工，在该判定步骤中判定为该被加工物上形成有构造物的情况下发出错误通知。
在本发明的一个方式的加工装置和被加工物的判定方法中，根据利用拍摄单元对被加工物进行拍摄的结果而判定被加工物上是否形成有构造物。由此，能够避免将形成有构造物的被加工物错误地作为未形成构造物的被加工物进行加工，能够防止次品的产生。
附图说明
图1是示出切削装置的立体图。
图2的(A)是示出形成有构造物的被加工物的立体图，图2的(B)是示出未形成构造物的被加工物的立体图。
图3是示出控制单元的框图。
图4是示出被加工物的判定方法的流程图。
标号说明
11：被加工物；11a：正面(第1面)；11b：背面(第2面)；13：间隔道(分割预定线)；15：构造物；17：被加工物；17a：正面(第1面)；17b：背面(第2面)；19：框架；19a：开口；21：带(划片带)；2：切削装置；4：基台；6：移动单元(移动机构)；8：X轴导轨；10：X轴移动台；12：X轴滚珠丝杠；14：X轴脉冲电动机；16：工作台基座；18：卡盘工作台(保持工作台)；18a：保持面；18b：夹具；20：水箱；22：支承构造；24：移动单元(移动机构)；26：Y轴导轨；28：Y轴移动板；30：Y轴滚珠丝杠；32：Y轴脉冲电动机；34：Z轴导轨；36：Z轴移动板；38：Z轴滚珠丝杠；40：Z轴脉冲电动机；42：加工单元(切削单元)；44：壳体；46：主轴；48：切削刀具；50：喷嘴；52：拍摄单元；54：显示单元(显示部、显示装置)；56：通知单元(通知部、通知装置)；58：控制单元(控制部、控制装置)；60：处理部；62：判定部；64：对比度检测部；66：对焦判定部；68：驱动控制部；70：存储部；72：对比度存储部；74：阈值存储部。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。首先，对本实施方式的加工装置的结构例进行说明。图1是示出切削装置2的立体图。切削装置2是对被加工物实施切削加工的加工装置。另外，在图1中，X轴方向(加工进给方向、第1水平方向、前后方向)和Y轴方向(分度进给方向、第2水平方向、左右方向)是相互垂直的方向。另外，Z轴方向(切入方向、铅垂方向、上下方向、高度方向)是与X轴方向和Y轴方向垂直的方向。
切削装置2具有对构成切削装置2的各构成要素进行支承或收纳的基台4。在基台4的上表面上设置有移动单元(移动机构)6。移动单元6具有沿着X轴方向配置的一对X轴导轨8。
在一对X轴导轨8上以能够滑动的方式安装有平板状的X轴移动台10。在X轴移动台10的下表面(背面)侧设置有螺母部(未图示)。在该螺母部中螺合有在一对X轴导轨8之间沿着X轴方向配置的X轴滚珠丝杠12。另外，在X轴滚珠丝杠12的端部连结有X轴脉冲电动机14。当利用X轴脉冲电动机14使X轴滚珠丝杠12旋转时，X轴移动台10沿着X轴导轨8在X轴方向上移动。
在X轴移动台10的上表面(正面)上设置有圆柱状的工作台基座16。工作台基座16对卡盘工作台(保持工作台)18进行支承，该卡盘工作台(保持工作台)18对作为切削装置2的加工对象物的被加工物进行保持。卡盘工作台18的上表面是与水平面(XY平面)大致平行的平坦面，构成对被加工物进行保持的保持面18a。保持面18a经由形成于卡盘工作台18的内部的流路(未图示)、阀(未图示)等而与喷射器等吸引源(未图示)连接。
通过移动单元6使X轴移动台10在X轴方向上移动，由此卡盘工作台18沿着X轴方向移动。另外，在卡盘工作台18上连结有电动机等旋转驱动源(未图示)，该旋转驱动源使卡盘工作台18绕与Z轴方向大致平行的旋转轴旋转。
在X轴移动台10的周围设置有临时贮存切削加工时所生成的废液的水箱20。贮存于水箱20的内侧的废液经由排水管(未图示)等而排出到切削装置2的外部。
在基台4的上表面侧按照跨越移动单元6的方式设置有门型的支承构造22。在支承构造22的前表面侧的两端部设置有一对移动单元(移动机构)24。具体而言，在支承构造22的前表面侧沿着Y轴方向固定有一对Y轴导轨26。
在一对Y轴导轨26上以能够滑动的方式安装有一对移动单元24分别具有的平板状的Y轴移动板28。另外，在一对Y轴导轨26之间沿着Y轴方向设置有一对Y轴滚珠丝杠30。
在Y轴移动板28的后表面(背面)侧设置有螺母部(未图示)。在该螺母部中螺合有Y轴滚珠丝杠30。另外，在一对Y轴滚珠丝杠30的端部分别连结有Y轴脉冲电动机32。当利用Y轴脉冲电动机32使Y轴滚珠丝杠30旋转时，Y轴移动板28沿着Y轴导轨26在Y轴方向上移动。
在Y轴移动板28的前表面(正面)侧沿着Z轴固定有一对Z轴导轨34。并且，在一对Z轴导轨34上以能够滑动的方式安装有平板状的Z轴移动板36。
在Z轴移动板36的后表面(背面)侧设置有螺母部(未图示)。在该螺母部中螺合有在一对Z轴导轨34之间沿着Z轴方向配置的Z轴滚珠丝杠38。另外，在Z轴滚珠丝杠38的端部连结有Z轴脉冲电动机40。当利用Z轴脉冲电动机40使Z轴滚珠丝杠38旋转时，Z轴移动板36沿着Z轴导轨34在Z轴方向上移动(升降)。
在Z轴移动板36的下部固定有对被加工物实施切削加工的加工单元(切削单元)42。加工单元42具有形成为中空的筒状的壳体44。在壳体44中收纳有沿着Y轴方向配置的圆柱状的主轴46(参照图3)。主轴46的前端部(一端部)从壳体44露出，在主轴46的基端部(另一端部)连结有使主轴46旋转的电动机等旋转驱动源(未图示)。
在主轴46的前端部安装有对被加工物进行切削的环状的切削刀具48。作为切削刀具48，例如使用轮毂类型的切削刀具(轮毂刀具)。轮毂刀具通过使由金属等形成的环状的基台和沿着基台的外周缘形成的环状的切刃一体化而形成。轮毂刀具的切刃由电铸磨具等构成，该电铸磨具包含由金刚石等形成的磨粒以及固定磨粒的镀镍层等结合材料。不过，作为切削刀具48，也可以使用垫圈类型的切削刀具(垫圈刀具)。垫圈刀具仅由环状的切刃构成，该环状的切刃包含磨粒以及由金属、陶瓷、树脂等形成的固定磨粒的结合材料。
切削刀具48通过从旋转驱动源经由主轴46而传递的动力绕与Y轴方向大致平行的旋转轴旋转。并且，加工单元42使切削刀具48一边旋转一边切入至卡盘工作台18所保持的被加工物，由此对被加工物进行切削。
另外，在加工单元42上设置有提供纯水等液体(切削液)的喷嘴50。在切削加工中，从喷嘴50向被加工物和切削刀具48提供切削液。由此，将被加工物和切削刀具48冷却，并且将通过被加工物的切削而产生的屑(切削屑)冲掉。
在一对加工单元42中按照相互面对的方式安装有一对切削刀具48。即，切削装置2是所谓的面对式双轴型的切削装置。不过，切削装置2所具有的切削单元的数量可以为1组。
在与加工单元42相邻的位置设置有对被加工物进行拍摄的拍摄单元52。拍摄单元52具有CCD(Charged-Coupled Devices，电感耦合元件)传感器、CMOS(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器等图像传感器，对卡盘工作台18所保持的被加工物的上表面侧进行拍摄。例如作为拍摄单元52，使用可见光相机或红外线相机。通过拍摄单元52获取的图像用于被加工物与加工单元42的对位等。
移动单元24使加工单元42和拍摄单元52相对于卡盘工作台18的保持面18a接近和远离。具体而言，当通过移动单元24使Y轴移动板28沿着Y轴方向移动时，卡盘工作台18与加工单元42和拍摄单元52沿着Y轴方向相对地移动。另外，当通过移动单元24使Z轴移动板36沿着Z轴方向移动(升降)时，卡盘工作台18与加工单元42和拍摄单元52沿着Z轴方向相对地移动(升降)。
在切削装置2的前表面侧设置有显示与切削装置2相关的信息的显示单元(显示部、显示装置)54。显示单元54由各种显示器构成，显示与被加工物的加工相关的信息(加工条件、加工状况等)等。例如作为显示单元54，使用触摸面板式的显示器。在该情况下，显示单元54还作为用于向切削装置2输入信息的输入单元(输入部、输入装置)发挥功能，操作者能够通过显示单元54的触摸操作而向切削装置2输入信息。即，显示单元54作为用户接口发挥功能。
在切削装置2的上部设置有向操作者通知信息的通知单元(通知部、通知装置)56。例如作为通知单元56，设置有显示灯(警告灯)，当在切削装置2中产生异常时，显示灯进行点亮或闪烁而发出错误通知。不过，对于通知单元56的种类没有限制。例如通知单元56也可以是利用声音或语音向操作者通知信息的扬声器。
另外，切削装置2具有控制切削装置2的控制单元(控制部、控制装置)58。控制单元58与构成切削装置2的各构成要素(移动单元6、卡盘工作台18、移动单元24、加工单元42、拍摄单元52、显示单元54、通知单元56等)连接。
控制单元58向切削装置2的各构成要素输出控制信号，由此控制各构成要素的动作，使切削装置2运转。例如控制单元58由计算机构成，控制单元58包含：进行切削装置2的运转所需的运算的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)等处理器；以及对切削装置2的运转所用的各种信息(数据、程序等)进行存储的ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等存储器。
接着，对通过切削装置2进行加工的被加工物的具体例进行说明。在图2的(A)和图2的(B)中示出两种被加工物。图2的(A)是示出形成有构造物的被加工物11的立体图，图2的(B)是示出未形成构造物的被加工物17的立体图。
图2的(A)所示的被加工物11例如是由硅等半导体材料形成的圆盘状的晶片，被加工物11包含相互大致平行的正面(第1面)11a和背面(第2面)11b。另外，被加工物11由按照相互交叉的方式呈格子状排列的间隔道(分割预定线)13划分成多个矩形状的区域。
在由间隔道13划分的多个区域的正面11a侧分别形成有构造物15。即，在被加工物11的正面11a侧出现由多个构造物15构成的图案。例如构造物15是IC(IntegratedCircuit，集成电路)、LSI(Large Scale Integration，大规模集成)、LED(Light EmittingDiode，发光二极管)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微机电***)器件等器件。利用切削装置2沿着间隔道13将被加工物11分割，由此制造分别具有构造物15(器件)的芯片(器件芯片)。
不过，对于被加工物11的材质、形状、构造、大小等没有限制。例如被加工物11也可以是由硅以外的半导体(GaAs、InP、GaN、SiC等)、蓝宝石、玻璃、陶瓷、树脂、金属等材料形成的晶片(基板)。另外，对于形成于被加工物11的构造物15的种类、数量、形状、构造、大小、配置等也没有限制。例如构造物15也可以是电极、布线等。
图2的(B)所示的被加工物17例如是由硅等半导体材料形成的圆盘状的晶片，被加工物17包含相互大致平行的正面(第1面)17a和背面(第2面)17b。对被加工物17的正面17a和背面17b实施了平坦化处理和镜面精加工处理。即，正面17a和背面17b是平坦面且是镜面。
利用切削装置2呈格子状切削被加工物17而进行分割，由此制造相当于被加工物17的单片的芯片(硅芯片)。例如硅芯片用于具有层叠的多个器件芯片的层叠器件芯片的制造。具体而言，有时在层叠的器件芯片之间设置硅芯片作为将器件芯片彼此分离的中间层。
不过，对于被加工物17的材质、形状、构造、大小等没有限制。被加工物17的材质的例子与被加工物11相同。例如被加工物17可以是由石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、塑料、蓝宝石、氟化钙、氟化锂、氟化镁等材料形成的透明体或半透明体。在该情况下，通过将被加工物17分割而制造透明或半透明的部件(光学部件等)。
如上所述，被加工物11和被加工物17在是否形成有器件等构造物的方面不同。并且，切削装置2(参照图1)能够用于被加工物11、17那样的不同种类的被加工物的加工，按照根据被加工物的每个种类设定的加工条件对被加工物进行切削。
另外，为了便于被加工物11的操作(搬送、保持等)，通过环状的框架19对被加工物11进行支承。框架19是由SUS(不锈钢)等金属形成的环状的部件。在框架19的中央部按照在厚度方向上贯通框架19的方式设置有直径比被加工物11大的圆柱状的开口19a。
在被加工物11和框架19上粘贴有带(划片带)21。带21包含：形成为圆形的膜状的基材；以及设置于基材上的粘接层(糊料层)。例如基材由聚烯烃、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂形成。另外，粘接层由环氧系、丙烯酸系或橡胶系的粘接剂等形成。另外，粘接层可以是通过紫外线的照射而硬化的紫外线硬化型树脂。
在将被加工物11配置于框架19的开口19a的内侧的状态下，将带21的中央部粘贴于被加工物11的背面11b侧，将带21的外周部粘贴于框架19。由此，被加工物11借助带21而被框架19支承。
在利用切削装置2对被加工物11进行切削时，通过卡盘工作台18对被加工物11进行保持(参照图3)。具体而言，首先将被加工物11隔着带21而配置于保持面18a上。另外，在卡盘工作台18的周围设置有多个夹具18b，框架19通过多个夹具18b进行把持、固定。并且，当对保持面18a作用吸引源的吸引力(负压)时，被加工物11隔着带21而被卡盘工作台18吸引保持。
接着，使卡盘工作台18旋转，使规定的间隔道13的长度方向与X轴方向一致。另外，按照将切削刀具48配置于规定的间隔道13的延长线上的方式，调整加工单元42的Y轴方向的位置。另外，按照将切削刀具48的下端配置于比被加工物11的背面11b(带21的上表面)靠下方的位置的方式，调整加工单元42的高度。
并且，一边使切削刀具48旋转一边使卡盘工作台18沿着X轴方向移动。由此，卡盘工作台18和切削刀具48沿着X轴方向相对地移动(加工进给)，切削刀具48沿着间隔道13切入至被加工物11。其结果是，沿着间隔道13对被加工物11进行切削、分割。然后，通过重复同样的过程，沿着所有的间隔道13对被加工物11进行分割，得到分别具有构造物15的多个芯片。
在利用切削装置2对被加工物17(参照图2的(B))进行切削时，被加工物17也与被加工物11同样地借助带21而被框架19支承，并通过卡盘工作台18进行保持(参照图3)。并且，使切削刀具48旋转而切入至被加工物17，由此将被加工物17分割成多个芯片。
这里，在利用切削装置2对形成有构造物15的被加工物11(参照图2的(A))进行加工时，在被加工物11的加工前，通过拍摄单元52对卡盘工作台18所保持的被加工物11进行拍摄，检测构造物15的位置。另外，根据构造物15的位置而确定间隔道13的位置，按照切削刀具48沿着间隔道13切入的方式调节被加工物11和切削刀具48的位置关系。即，切削装置2按照实施用于检测构造物位置的拍摄的动作模式(构造物检测模式)进行运转。
另一方面，在利用切削装置2对未形成构造物的被加工物17(参照图2的(B))进行加工时，无法根据构造物的位置而确定加工区域。因此，根据被加工物17的形状、尺寸等而预先选定加工条件(加工区域的位置、间隔等)，并输入、设定于切削装置2。并且，切削装置2按照所设定的加工条件对被加工物17进行切削。即，切削装置2按照不实施用于检测构造物位置的拍摄的动作模式(构造物非检测模式)进行运转。
但是，当在为了对未形成构造物的被加工物17进行加工而将切削装置2设定成构造物非检测模式的情况下错误地将形成有构造物15的被加工物11设置于切削装置2时，会在未进行构造物15的位置的检测和间隔道13的确定的状态下持续进行被加工物11的切削。其结果是，对被加工物11实施无视构造物15的排列的加工，产生次品。
因此，在本实施方式中，即使在切削装置2按照构造物非检测模式进行运转的情况下，也在通过加工单元42对被加工物进行加工之前利用拍摄单元52对被加工物进行拍摄，判定被加工物上是否形成有构造物。由此，能够避免将形成有构造物15的被加工物11作为未形成构造物的被加工物17进行加工，能够防止次品的产生。
切削加工时的切削装置2的动作通过控制单元58进行控制。图3是示出控制单元58的框图。另外，在图3中，除了示出控制单元58的功能的结构的框以外，还示出切削装置2的一部分的构成要素(卡盘工作台18、移动单元24、加工单元42、拍摄单元52、显示单元54、通知单元56)的示意图。
控制单元58包含：处理部60，其执行切削装置2的运转所需的处理；以及存储部70，其存储处理部60的处理所用的信息(数据、程序等)。另外，处理部60包含：判定部62，其对被加工物上是否形成有构造物进行判定；以及驱动控制部68，其根据判定部62的判定结果而使切削装置2的构成要素驱动。
当通过卡盘工作台18对被加工物(被加工物11或被加工物17)进行保持时，拍摄单元52对被加工物进行拍摄，获取被加工物的图像(拍摄图像)。并且，判定部62根据利用拍摄单元52拍摄被加工物的结果来判定被加工物上是否形成有构造物。
具体而言，判定部62包含对拍摄图像的对比度进行检测的对比度检测部64。向对比度检测部64输入通过拍摄单元52获取的拍摄图像。并且，对比度检测部64对拍摄图像实施图像处理，计算拍摄图像的对比度。另外，对比度检测部64将计算出的对比度存储于存储部70所包含的对比度存储部72。
例如通过移动单元24使拍摄单元52沿着Z轴方向升降，使拍摄单元52相对于保持面18a接近或远离，并且通过拍摄单元52连续地拍摄保持面18a所保持的被加工物。由此，将按照拍摄单元52的焦点与被加工物的位置关系不同的条件获取的多个拍摄图像依次输入至对比度检测部64。并且，对比度检测部64计算各拍摄图像的对比度，并存储于对比度存储部72。
另外，判定部62包含对拍摄单元52的焦点是否对焦进行判定的对焦判定部66。对焦判定部66根据拍摄图像的对比度而进行在利用拍摄单元52拍摄被加工物时拍摄单元52的焦点是否对焦的判定(对焦判定)。
通过拍摄单元52获取的拍摄图像的对比度在拍摄单元52的焦点对焦于被摄体的情况下最大，在拍摄单元52的焦点未对焦于被摄体的情况下降低。因此，例如对焦判定部66在拍摄图像的对比度取得极大值且为规定的阈值以上的情况下，判定为拍摄单元52的焦点对焦于被摄体。
具体而言，将对比度存储部72所存储的多个拍摄图像的对比度输入至对焦判定部66。另外，存储部70包含存储拍摄图像的对比度的阈值的阈值存储部74，将阈值存储部74所存储的规定的阈值输入至对焦判定部66。并且，对焦判定部66对对比度的推移中是否包含极大值以及极大值是否为阈值以上进行判定。
在对比度的推移中包含极大值且极大值为阈值以上的情况下，对焦判定部66判定为在利用拍摄单元52拍摄被加工物时拍摄单元52的焦点对焦于被加工物。另一方面，在对比度的推移中未包含极大值或极大值小于阈值的情况下，对焦判定部66判定为在利用拍摄单元52拍摄被加工物时拍摄单元52的焦点未对焦于被加工物。
例如在通过卡盘工作台18对被加工物11(参照图2的(A))进行保持的情况下，拍摄单元52相对于被加工物11接近或远离，并且连续地拍摄被加工物11的正面11a侧。并且，在拍摄单元52的焦点对焦于形成于被加工物11的正面11a的构造物15的时刻，获取对比度取得阈值以上的极大值的拍摄图像。在该情况下，对焦判定部66判定为拍摄单元52的焦点对焦于被加工物11的正面11a侧并且在被加工物11上形成有构造物。
另一方面，在通过卡盘工作台18对被加工物17(参照图2的(B))进行保持的情况下，拍摄单元52相对于被加工物17接近或远离，并且连续地拍摄被加工物17的正面17a侧。但是，被加工物17的正面17a实施了镜面处理且未形成构造物。因此，在被加工物17的正面17a侧不存在供拍摄单元52的焦点对焦的被摄体。其结果是，未检测到拍摄图像的对比度的极大值，即使存在极大值也低于阈值。在该情况下，对焦判定部66判定为拍摄单元52的焦点未对焦于被加工物17的正面17a侧并且在被加工物17上未形成构造物。
如上所述，判定部62根据对焦判定而判定被加工物上是否形成有构造物。另外，以上说明了基于拍摄图像的对比度的对焦判定，但对焦判定也可以使用其他方法。
判定部62的判定结果输出至驱动控制部68。具体而言，对焦判定部66将表示在被加工物上形成有构造物的意思的信号或表示在被加工物上未形成构造物的意思的信号作为判定结果而输出至驱动控制部68。并且，驱动控制部68根据判定部62的判定结果而控制切削装置2的各构成要素的动作。
例如在利用切削装置2对被加工物17(参照图2的(B))进行加工时，切削装置2按照构造物非检测模式进行运转，通过卡盘工作台18对被加工物17进行保持。另外，获取对比度低的被加工物17的拍摄图像，判定部62判定为在被加工物17上未形成构造物。
并且，输入了判定部62的判定结果的驱动控制部68向切削装置2的构成要素(移动单元6、卡盘工作台18、移动单元24、加工单元42等)输出控制信号，按照预先设定的条件使切削刀具48切入至被加工物17。由此，通过加工单元42对被加工物17进行加工。
另外，当在切削装置2中错误地设置被加工物11(参照图2的(A))时，通过卡盘工作台18对被加工物11进行保持，通过拍摄单元52进行拍摄。在该情况下，获取对比度取得阈值以上的极大值的被加工物11的拍摄图像，判定部62判定为在被加工物11上形成有构造物。
并且，输入了判定部62的判定结果的驱动控制部68例如向显示单元54和通知单元56输出控制信号，发出通知在切削装置2中设置有非预期的被加工物的意思的错误通知。例如驱动控制部68在显示单元54上显示通知异常的产生和内容的信息，并且使通知单元56点亮或闪烁。由此，向操作者通知在切削装置2中设置有错误的被加工物的意思。
接着，对使用上述切削装置2判定被加工物的种类的被加工物的判定方法的具体例进行说明。图4是示出被加工物的判定方法的流程图。以下，参照图3和图4对预定进行切削装置2对被加工物17(参照图2的(B))的加工且将切削装置2设定成构造物非检测模式的情况进行说明。
首先，实施利用卡盘工作台18的保持面18a对被加工物进行保持的保持步骤(步骤S1)。在切削装置2中按照预定设置有被加工物17(参照图2的(B))的情况下，将被加工物17搬送至卡盘工作台18。并且，被加工物17按照正面17a侧向上方露出且背面17b侧(带21侧)与保持面18a面对的方式被卡盘工作台18吸引保持。
另一方面，在切削装置2中错误地设置有被加工物11(参照图2的(A))的情况下，将被加工物11搬送至卡盘工作台18。并且，被加工物11按照正面11a侧(构造物15侧)向上方露出且背面11b侧(带21侧)与保持面18a面对的方式被卡盘工作台18吸引保持。
接着，实施根据利用拍摄单元52拍摄被加工物的结果而判定被加工物上是否形成有构造物的判定步骤(步骤S2)。在判定步骤中，通过移动单元24使拍摄单元52沿着Z轴方向升降，使拍摄单元52相对于保持面18a接近或远离，并且通过拍摄单元52连续地拍摄保持面18a所保持的被加工物。并且，在拍摄时拍摄单元52的焦点未对焦的情况下，判定为被加工物上未形成构造物(在步骤S3中为“是”)。另一方面，在拍摄时拍摄单元52的焦点对焦的情况下，判定为被加工物上形成有构造物(在步骤S3中为“否”)。
具体而言，当一边使拍摄单元52升降一边利用拍摄单元52多次拍摄被加工物时，获取对比度不同的多个拍摄图像。并且，多个拍摄图像输入至控制单元的判定部62，通过对比度检测部64计算各拍摄图像的对比度。并且，将计算出的对比度的值存储于对比度存储部72。
接着，从对比度存储部72向对焦判定部66输入拍摄图像的对比度，并且从阈值存储部74向对焦判定部66输入对比度的阈值。并且，对焦判定部66根据拍摄图像的对比度的推移和阈值而判定拍摄单元52的焦点是否对焦于被加工物。
这里，在卡盘工作台18上按照预定保持有被加工物17(参照图2的(B))的情况下，即使使拍摄单元52进行升降，在被加工物17的正面17a侧，拍摄单元52的焦点也不会对焦。因此，对焦判定部66判定为被加工物上未形成构造物，将判定结果输出至驱动控制部68。
另一方面，在卡盘工作台18上错误地保持有被加工物11(参照图2的(A))的情况下，在拍摄单元52的焦点对焦于形成于被加工物11的正面11a的构造物15的时刻，获取对比度取得阈值以上的极大值的拍摄图像。因此，对焦判定部66判定为被加工物上形成有构造物，将判定结果输出至驱动控制部68。
另外，在判定步骤中，可以通过拍摄单元52拍摄被加工物的不同的两个部位以上的区域。具体而言，在第一次的拍摄之后，变更卡盘工作台18的X轴方向的位置或拍摄单元52的Y轴方向的位置，进行第二次的拍摄。然后，通过重复同样的作业，进行第三次以后的拍摄。这样，通过拍摄被加工物所包含的多个部位，能够防止漏看构造物。
上述判定步骤中的有无构造物的判定与在构造物检测模式中实施的处理(构造物15的位置的检测和间隔道13的确定)相比是简单的。因此，即使在构造物非检测模式中追加判定步骤，切削装置2对被加工物的一系列的操作也不会大幅拖延。
接着，实施与判定步骤中的判定结果对应的处理(处理步骤)。例如在判定步骤中判定为在被加工物上未形成构造物的情况下，按照通常那样对被加工物进行加工。另一方面，在判定步骤中判定为在被加工物上形成有构造物的情况下，发出错误通知。
当在卡盘工作台18上按照预定保持有被加工物17时，表示被加工物上未形成构造物的判定结果从判定部62输出至驱动控制部68(在步骤S3中为“是”)。在该情况下，驱动控制部68向移动单元6、卡盘工作台18、移动单元24、加工单元42等输出控制信号，由此使切削刀具48切入至被加工物17，使加工单元42对被加工物17进行加工(步骤S4)。
另一方面，当在卡盘工作台18上错误地保持有被加工物11时，表示被加工物上形成有构造物的意思的判定结果从判定部62输出至驱动控制部68(在步骤S3中为“否”)。在该情况下，驱动控制部68使加工单元42对被加工物11的加工中止。另外，驱动控制部68向显示单元54和通知单元56输出控制信号，发出通知在切削装置2中设置有错误的被加工物的意思的错误通知(步骤S5)。
当切削装置2发出错误通知时，采取用于消除异常的措施(步骤S6)。例如意识到错误的操作者对切削装置2进行操作，将错误地通过卡盘工作台18进行保持的被加工物11从切削装置2取出。或者，切削装置2不进行加工而自动地将被加工物11从卡盘工作台18搬出。然后，将下一个被加工物搬送至卡盘工作台18(步骤S1)。
上述的一系列的步骤中的控制单元58的动作通过执行存储于存储部70(存储器)的程序而实现。具体而言，在存储部70中存储有记述步骤S1至步骤S5中的处理的程序。并且，控制单元58从存储部70读出程序并执行，由此使切削装置2实施被加工物17的搬送、判定、加工等。
如上所述，在本实施方式的切削装置2和被加工物的判定方法中，根据利用拍摄单元52拍摄被加工物的结果而判定被加工物上是否形成有构造物。由此，能够避免将形成有构造物15的被加工物11错误地作为未形成构造物的被加工物17进行加工，能够防止次品的产生。
另外，在本实施方式中，对根据拍摄单元52的焦点是否对焦而判定被加工物的种类的判定部62进行了说明，但判定部62可以使用其他方法对被加工物的种类进行判定。例如判定部62也可以通过将通过拍摄单元52获取的被加工物的图像与预先准备的参照用图像进行比较的图案匹配而判定被加工物上是否形成有构造物。
具体而言，在切削装置2对被加工物的加工前，预先获取参照用图像，并存储于控制单元58的存储部70。例如利用卡盘工作台18对形成有构造物15的被加工物11(参照图2的(A))进行保持，在使拍摄单元52的焦点对焦于构造物15的状态下，利用拍摄单元52对被加工物11的正面11a侧进行拍摄，由此获取参照用图像。即，参照用图像相当于形成有器件的被加工物的图像。
然后，通过卡盘工作台18对作为加工对象物的被加工物进行保持，拍摄单元52获取被加工物的拍摄图像。并且，判定部62执行将拍摄图像与参照用图像进行比较的图案匹配，判定被加工物的种类。具体而言，判定部62在拍摄图像与参照用图像一致或类似的情况下，判定为被加工物上形成有构造物，在拍摄图像与参照用图像非类似的情况下，判定为被加工物上未形成构造物。
另外，对被加工物的种类进行判定的时机可以自由地设定。例如在将收纳有多张同种被加工物的盒设置于切削装置2的情况下，对从盒搬送至卡盘工作台18的第一张被加工物实施判定。不过，对于判定的频率没有限制，例如可以在每当将被加工物搬送至卡盘工作台18时实施判定。
另外，本实施方式的被加工物的种类的判定也可以在切削装置2以外的加工装置中实施。例如可以在对被加工物实施激光加工的激光加工装置中实施被加工物的种类的判定。激光加工装置具有对被加工物进行保持的卡盘工作台以及对被加工物照射激光束的加工单元(激光照射单元)。激光照射单元具有振荡出规定的波长的激光的激光振荡器以及使从激光振荡器射出的激光束会聚的聚光器。从激光照射单元对被加工物照射激光束，由此对被加工物实施激光加工。
激光加工装置与切削装置2同样地具有控制激光加工装置的各构成要素的控制单元。并且，激光加工装置的控制单元与控制单元58(参照图3)同样地构成。由此，能够判定通过激光加工装置进行加工的被加工物上是否形成有器件等构造物。
除此以外，上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围，则可以适当地变更并实施。

Claims (6)

1.一种加工装置，其对被加工物进行加工，其特征在于，
该加工装置具有：
卡盘工作台，其具有对该被加工物进行保持的保持面；
拍摄单元，其对该保持面所保持的该被加工物进行拍摄；
加工单元，其对该保持面所保持的该被加工物进行加工；以及
控制单元，
该控制单元根据利用该拍摄单元拍摄该被加工物的结果而判定该被加工物上是否形成有构造物。
2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，
该控制单元在使该拍摄单元相对于该保持面接近或远离并且利用该拍摄单元对该保持面所保持的该被加工物进行拍摄时，在该拍摄单元的焦点未对焦的情况下判定为该被加工物上未形成构造物，在该拍摄单元的焦点对焦的情况下判定为该被加工物上形成有构造物。
3.根据权利要求1或2所述的加工装置，其特征在于，
该控制单元在判定为该被加工物上未形成构造物的情况下利用该加工单元对该被加工物进行加工，该控制单元在判定为该被加工物上形成有构造物的情况下发出错误通知。
4.一种被加工物的判定方法，对被加工物的种类进行判定，其特征在于，
该被加工物的判定方法包含如下的步骤：
保持步骤，利用卡盘工作台的保持面对该被加工物进行保持；以及
判定步骤，在该保持步骤之后，根据利用拍摄单元拍摄该被加工物的结果而判定该被加工物上是否形成有构造物。
5.根据权利要求4所述的被加工物的判定方法，其特征在于，
在该判定步骤中，使该拍摄单元相对于该保持面接近或远离并且利用该拍摄单元对该保持面所保持的该被加工物进行拍摄，在该拍摄单元的焦点未对焦的情况下判定为该被加工物上未形成构造物，在该拍摄单元的焦点对焦的情况下判定为该被加工物上形成有构造物。
6.根据权利要求4或5所述的被加工物的判定方法，其特征在于，
该被加工物的判定方法还包含如下的处理步骤：在该判定步骤之后，在该判定步骤中判定为该被加工物上未形成构造物的情况下对该被加工物进行加工，在该判定步骤中判定为该被加工物上形成有构造物的情况下发出错误通知。
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