JP2012135853A - Grinding device - Google Patents

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徹 高澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a grinding device that can automatically set up an original position.SOLUTION: The grinding device includes: a height position detector including a holding surface height position detection part for detecting a height position of a holding surface of a chuck table, a light emitting part and a light receiving part, and having a grinding stone height position detection part which is arranged at a predetermined distance above the holding surface height position detection part, the holding surface height position detection detecting a height position of a tip end of the grinding stone by positioning the grinding stone of a grinding wheel between the light emitting part and the light receiving part; and a positioner capable of positioning the height position detector between a detection position that is between the chuck table and the grinding wheel and a retreat position away from the chuck table.

Description

本発明は研削装置に関し、特に、チャックテーブルの保持面と研削砥石先端とが接触する原点位置を自動的に検出可能な研削装置に関する。   The present invention relates to a grinding apparatus, and more particularly, to a grinding apparatus capable of automatically detecting an origin position where a holding surface of a chuck table and a tip of a grinding wheel come into contact.

ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置（ダイシング装置）によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。   A semiconductor wafer in which a number of devices such as IC and LSI are formed on the surface, and each device is partitioned by a line to be divided (street), the back surface is ground by a grinding machine and processed to a predetermined thickness. A dividing line is cut by a cutting device (dicing device) to be divided into individual devices, and the divided devices are widely used in various electric devices such as mobile phones and personal computers.

半導体チップの小型化及び軽量化を図るために、通常、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切削して個々のデバイス（チップ）に分離するのに先立って、ウエーハの裏面を研削して所定の厚みに加工する裏面研削が実施される。   In order to reduce the size and weight of a semiconductor chip, a semiconductor wafer is usually cut along a predetermined dividing line and separated into individual devices (chips) by grinding the back surface of the wafer to obtain a predetermined chip. Back surface grinding to be processed into a thickness is performed.

ウエーハを研削する研削装置は、ウエーハを保持する保持面を有するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石が環状に配設された研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、研削手段をチャックテーブルに対して接近又は離反する方向に移動させる加工送り手段とを備えていて、ウエーハを所望の厚みに形成することができる。   A grinding apparatus for grinding a wafer includes a chuck table having a holding surface for holding a wafer, and a grinding means for rotatably supporting a grinding wheel in which a grinding wheel for grinding the wafer held on the chuck table is annularly arranged. And a processing feed means for moving the grinding means in a direction approaching or separating from the chuck table, so that the wafer can be formed to a desired thickness.

このような研削装置では、加工送り方向（Ｚ軸方向）においてチャックテーブルと研削砥石の先端とが接触する位置を原点位置とし、ウエーハ等の被加工物の研削量（仕上げ厚み）を制御している。   In such a grinding apparatus, the position where the chuck table and the tip of the grinding wheel contact in the processing feed direction (Z-axis direction) is set as the origin position, and the grinding amount (finish thickness) of a workpiece such as a wafer is controlled. Yes.

チャックテーブルを新たなチャックテーブルに交換した際、又は研削ホイールを新たな研削ホイールに交換した際には、この原点位置出し（セットアップ）を実施しないと精度良く被加工物を研削できない。   When the chuck table is replaced with a new chuck table, or when the grinding wheel is replaced with a new grinding wheel, the workpiece cannot be accurately ground unless this origin positioning (setup) is performed.

更に、研削に伴って研削砥石は磨耗する上、チャックテーブルもセルフグラインド（研削砥石でチャックテーブルの保持面を研削することで、保持面と研削砥石の研削面とを平行にすること）によって削られるため、必要に応じてセットアップを随時実施するのが好ましい。   Furthermore, the grinding wheel wears with grinding, and the chuck table is also ground by self-grinding (grinding the holding surface of the chuck table with the grinding wheel so that the holding surface and the grinding surface of the grinding wheel are parallel). Therefore, it is preferable to perform setup as needed.

従来の研削装置の原点位置出し（セットアップ）は、作業者が研削砥石をチャックテーブルに接近する方向へ加工送りし、研削砥石がチャックテーブルに接触した位置を検出して原点位置とするマニュアルセットアップが一般的であった（例えば、特開２００１−１２６１号公報参照）。或いは、所定厚みの基準片（ブロックゲージ）を用いてマニュアルでセットアップしていた。   The conventional position setting (setup) of the conventional grinding machine is a manual setup in which the operator feeds the grinding wheel in the direction approaching the chuck table and detects the position where the grinding wheel touches the chuck table to make it the home position. It was general (see, for example, JP-A-2001-1261). Alternatively, it was manually set up using a reference piece (block gauge) having a predetermined thickness.

特開２００１−１２６１号公報JP 2001-1261 A

従来のマニュアルセットアップ方法では、セットアップに時間がかかるという問題があった。この問題は、ターンテーブル上に複数個のチャックテーブルを搭載し、更に粗研削ユニット及び仕上げ研削ユニットを備えた研削装置においては、各チャックテーブル毎及び各研削ユニット毎にセットアップを行う必要があるため、特に顕著となる。   The conventional manual setup method has a problem that setup takes time. This problem is caused by the need to set up each chuck table and each grinding unit in a grinding apparatus having a plurality of chuck tables mounted on a turntable and further equipped with a rough grinding unit and a finish grinding unit. , Especially noticeable.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動的に原点位置出し（セットアップ）を行うことが可能な研削装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a grinding apparatus capable of automatically performing origin position setting (setup).

本発明によると、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに対向して配設され該チャックテーブルで保持された被加工物を研削する研削砥石を有する研削ホイールと該研削ホイールを支持し該保持面に対して垂直な回転軸を有し該研削ホイールが先端に装着されたスピンドルとを含む研削手段と、該研削手段を該チャックテーブルに対して接近又は離反する方向に移動させる加工送り手段とを備えた研削装置であって、該チャックテーブルの該保持面の高さ位置を検出する保持面高さ位置検出部と、発光部と該発光部から出射された光を受光する受光部とを含み、該発光部と該受光部との間に該研削ホイールの該研削砥石が位置づけられることで該研削砥石の先端の高さ位置を検出する該保持面高さ位置検出部から所定距離上方に配設された研削砥石高さ位置検出部と、を有する高さ位置検出手段と、該高さ位置検出手段を該チャックテーブルと該研削ホイールとの間である検出位置と、該チャックテーブルから外れた退避位置との間で位置付け可能な位置付け手段とを具備し、該位置付け手段により該高さ位置検出手段を該検出位置に位置づけて、該保持面高さ位置検出部で該チャックテーブルの該保持面の高さ位置を検出するとともに、該発光部と該受光部との間に回転している該研削ホイールの該研削砥石を位置づけて該研削砥石高さ位置検出部で該研削砥石の先端の高さ位置を検出し、検出した該保持面の高さ位置と、該研削砥石の先端の高さ位置と、該保持面高さ位置検出部と該研削砥石高さ位置検出部との間の該所定距離とに基づいて、該保持面と該研削砥石の先端とが接触する原点位置を算出することを特徴とする研削装置が提供される。   According to the present invention, a chuck table having a holding surface for holding a workpiece, a grinding wheel having a grinding wheel disposed so as to face the chuck table and grinding the workpiece held by the chuck table, Grinding means that includes a spindle that supports the grinding wheel and has a rotation axis perpendicular to the holding surface and on which the grinding wheel is mounted, and a direction in which the grinding means approaches or separates from the chuck table A grinding device having a processing feed means for moving the chuck table to a holding surface height position detecting portion for detecting a height position of the holding surface of the chuck table, a light emitting portion, and light emitted from the light emitting portion. A holding surface height position for detecting the height position of the tip of the grinding wheel by positioning the grinding wheel of the grinding wheel between the light emitting portion and the light receiving portion. A height position detecting means having a grinding wheel height position detecting portion disposed at a predetermined distance above the protruding portion, and a detection position where the height position detecting means is between the chuck table and the grinding wheel. And a positioning means that can be positioned between the retraction position removed from the chuck table, the height position detecting means is positioned at the detection position by the positioning means, and the holding surface height position detecting section And detecting the height position of the holding surface of the chuck table, and positioning the grinding wheel of the grinding wheel rotating between the light emitting portion and the light receiving portion, and the grinding wheel height position detecting portion To detect the height position of the tip of the grinding wheel, the detected height position of the holding surface, the height position of the tip of the grinding wheel, the holding surface height position detection unit, and the height of the grinding wheel Based on the predetermined distance to the position detection unit Te, grinding apparatus and calculates the position of the origin of the tip of the holding surface and the grinding grindstone contacts are provided.

好ましくは、前記保持面高さ位置検出部は前記チャックテーブルの前記保持面に接触する接触部を有し、研削装置は、該高さ位置検出手段を該チャックテーブルに対して接近又は離反する方向に移動させる昇降手段を更に具備している。   Preferably, the holding surface height position detecting unit has a contact portion that contacts the holding surface of the chuck table, and the grinding apparatus is configured to approach or separate the height position detecting unit from the chuck table. And a lifting / lowering means to be moved.

好ましくは、前記保持面高さ位置検出部は、レーザビーム又は超音波を前記保持面に対して照射する照射部と、該照射部から照射されたレーザビーム又は超音波が該保持面で反射された反射光又は反射波を受信する受信部とを含んでいる。   Preferably, the holding surface height position detection unit is configured to irradiate the holding surface with a laser beam or an ultrasonic wave, and to reflect the laser beam or ultrasonic wave emitted from the irradiation unit on the holding surface. And a receiving unit for receiving reflected light or reflected waves.

本発明によると、自動的に短時間でセットアップが可能な研削装置を提供することができる。更に、本発明の研削装置は発光部と受光部との間に回転している研削ホイールの研削砥石を位置づけて研削砥石先端の高さ位置を検出するため、研削砥石の高さばらつきによって低い研削砥石部分でセットアップをしてしまうことが防止され、セルフグラインド時等に高い（突出した）研削砥石の先端部分がチャックテーブルに突っ込んでチャックテーブルを損傷してしまうことが防止される。   According to the present invention, it is possible to provide a grinding apparatus that can automatically set up in a short time. Furthermore, since the grinding apparatus of the present invention positions the grinding wheel of the rotating grinding wheel between the light emitting part and the light receiving part to detect the height position of the grinding wheel tip, low grinding due to the height variation of the grinding wheel. It is prevented that setup is performed at the grindstone portion, and the tip portion of the grinding wheel that is high (projected) during self-grinding or the like is prevented from being pushed into the chuck table and damaging the chuck table.

本発明実施形態に係る研削装置の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a grinding apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明第１実施形態に係るセットアップユニットの側面図である。It is a side view of the setup unit concerning a 1st embodiment of the present invention. 図２のＡ方向矢視図である。It is an A direction arrow directional view of FIG. 保持面の高さ位置及び研削砥石の先端の高さ位置検出時の図２のＡ方向矢視図である。FIG. 3 is a view in the direction of arrow A in FIG. 2 when detecting the height position of the holding surface and the height position of the tip of the grinding wheel. 本発明第２実施形態に係るセットアップユニットの側面図である。It is a side view of the setup unit concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明第３実施形態に係るセットアップユニットの側面図である。It is a side view of the setup unit concerning a 3rd embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態にかかる研削装置２の外観斜視図が示されている。４は研削装置のベース（ハウジング）であり、ベース４の後方には二つのコラム６ａ，６ｂが垂直に立設されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, an external perspective view of a grinding apparatus 2 according to an embodiment of the present invention is shown. Reference numeral 4 denotes a base (housing) of the grinding apparatus, and two columns 6a and 6b are erected vertically on the rear side of the base 4.

コラム６ａには、上下方向に伸びる一対のガイドレール（一本のみ図示）８が固定されている。この一対のガイドレール８に沿って粗研削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されている。粗研削ユニット１０は、そのハウジング２０が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１２に取り付けられている。   A pair of guide rails (only one is shown) 8 extending in the vertical direction is fixed to the column 6a. A rough grinding unit 10 is mounted along the pair of guide rails 8 so as to be movable in the vertical direction. The rough grinding unit 10 is attached to a moving base 12 whose housing 20 moves up and down along a pair of guide rails 8.

粗研削ユニット１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０中に回転可能に収容されたスピンドル２１（図２参照）と、スピンドル２１を回転駆動するサーボモータ２２と、スピンドルの先端に固定された複数の粗研削用の研削砥石２６を有する研削ホイール２４を含んでいる。   The rough grinding unit 10 includes a housing 20, a spindle 21 (see FIG. 2) rotatably accommodated in the housing 20, a servo motor 22 that rotationally drives the spindle 21, and a plurality of rough grinds fixed to the tip of the spindle. A grinding wheel 24 having a grinding wheel 26 for grinding is included.

粗研削ユニット１０は、粗研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモータ１６とから構成される粗研削ユニット送り機構１８を備えている。パルスモータ１６をパルス駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。   The rough grinding unit 10 includes a rough grinding unit feed mechanism 18 including a ball screw 14 and a pulse motor 16 that move the rough grinding unit 10 up and down along a pair of guide rails 8. When the pulse motor 16 is pulse-driven, the ball screw 14 rotates and the moving base 12 is moved in the vertical direction.

他方のコラム６ｂにも、上下方向に伸びる一対のガイドレール（一本のみ図示）１９が固定されている。この一対のガイドレール１９に沿って仕上げ研削ユニット２８が上下方向に移動可能に装着されている。   A pair of guide rails 19 (only one is shown) 19 extending in the vertical direction are also fixed to the other column 6b. A finish grinding unit 28 is mounted along the pair of guide rails 19 so as to be movable in the vertical direction.

仕上げ研削ユニット２８は、そのハウジング３６が一対のガイドレール１９に沿って上下方向に移動する図示しない移動基台に取り付けられている。仕上げ研削ユニット２８は、ハウジング３６と、ハウジング３６中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ３８と、スピンドルの先端に固定された仕上げ研削用の研削砥石４２を有する研削ホイール４０を含んでいる。   The finish grinding unit 28 is attached to a moving base (not shown) in which the housing 36 moves in the vertical direction along the pair of guide rails 19. The finish grinding unit 28 includes a housing 36, a spindle (not shown) rotatably accommodated in the housing 36, a servo motor 38 that rotationally drives the spindle, and a grinding wheel 42 for finish grinding fixed to the tip of the spindle. A grinding wheel 40 is included.

仕上げ研削ユニット２８は、仕上げ研削ユニット２８を一対の案内レール１９に沿って上下方向に移動するボールねじ３０とパルスモータ３２とから構成される仕上げ研削ユニット送り機構３４を備えている。パルスモータ３２を駆動すると、ボールねじ３０が回転し、仕上げ研削ユニット２８が上下方向に移動される。   The finish grinding unit 28 includes a finish grinding unit feed mechanism 34 including a ball screw 30 that moves the finish grinding unit 28 in the vertical direction along the pair of guide rails 19 and a pulse motor 32. When the pulse motor 32 is driven, the ball screw 30 rotates and the finish grinding unit 28 is moved in the vertical direction.

研削装置２は、コラム６ａ，６ｂの前側においてベース４の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル４４を具備している。ターンテーブル４４は比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印４５で示す方向に回転される。   The grinding device 2 includes a turntable 44 disposed so as to be substantially flush with the upper surface of the base 4 on the front side of the columns 6a and 6b. The turntable 44 is formed in a relatively large-diameter disk shape, and is rotated in a direction indicated by an arrow 45 by a rotation drive mechanism (not shown).

ターンテーブル４４には、互いに円周方向に１２０°離間して３個のチャックテーブル４６が水平面内で回転可能に配置されている。チャックテーブル４６は、ポーラスセラミック材によって円盤状に形成された保持部を有しており、保持部の保持面上に載置されたウエーハを真空吸引手段を作動することにより吸引保持する。   On the turntable 44, three chuck tables 46 are arranged so as to be rotatable in a horizontal plane, spaced from each other by 120 ° in the circumferential direction. The chuck table 46 has a holding portion formed in a disk shape by a porous ceramic material, and sucks and holds the wafer placed on the holding surface of the holding portion by operating a vacuum suction means.

ターンテーブル４４に配設された３個のチャックテーブル４６は、ターンテーブル４４が適宜回転することにより、ウエーハ搬入・搬出領域Ａ、粗研削加工領域Ｂ、仕上げ研削加工領域Ｃ、及びウエーハ搬入・搬出領域Ａに順次移動される。   The three chuck tables 46 arranged on the turntable 44 are rotated in accordance with the turntable 44, so that the wafer loading / unloading area A, rough grinding area B, finish grinding area C, and wafer loading / unloading are performed. The region A is sequentially moved.

粗研削加工領域Ｂに位置づけられたチャックテーブル４６に隣接して研削中のウエーハの厚みを測定する厚み測定ゲージ４７と、セットアップユニット４８とが配設されている。セットアップユニット４８は、後述する高さ位置検出手段をチャックテーブル４６と粗研削ホイール２４との間である実線で示された研削位置と、チャックテーブル４６から外れた破線で示された退避位置に位置づけるように回動される。   A thickness measuring gauge 47 for measuring the thickness of the wafer being ground and a set-up unit 48 are disposed adjacent to the chuck table 46 positioned in the rough grinding region B. The setup unit 48 positions height position detection means, which will be described later, at a grinding position indicated by a solid line between the chuck table 46 and the rough grinding wheel 24 and at a retracted position indicated by a broken line away from the chuck table 46. It is rotated as follows.

同様に、仕上げ研削領域Ｃに位置づけられたチャックテーブル４６に隣接して、研削中のウエーハの厚みを測定する厚み測定ゲージ４９と、セットアップユニット５０が配設されている。セットアップユニット５０は、セットアップユニット４８と同様に、検出位置と退避位置との間で回動される。   Similarly, a thickness measuring gauge 49 for measuring the thickness of the wafer being ground and a set-up unit 50 are disposed adjacent to the chuck table 46 positioned in the finish grinding region C. As with the setup unit 48, the setup unit 50 is rotated between the detection position and the retracted position.

ベース４の前側部分には、ウエーハカセット５１と、リンク５３及びハンド５４を有するウエーハ搬送ロボット５２と、複数の位置決めピン５８を有する位置決めテーブル５６と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）６０と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）６２と、研削されたウエーハを洗浄及びスピン乾燥するスピンナ洗浄装置６４と、スピンナ洗浄装置６４で洗浄及びスピン乾燥された研削後のウエーハを収容する収容カセット６６が配設されている。   In the front portion of the base 4, a wafer cassette 51, a wafer transfer robot 52 having a link 53 and a hand 54, a positioning table 56 having a plurality of positioning pins 58, a wafer carry-in mechanism (loading arm) 60, and a wafer carry-out A mechanism (unloading arm) 62, a spinner cleaning device 64 that cleans and spin-drys the ground wafer, and a storage cassette 66 that stores the ground wafer that has been cleaned and spin-dried by the spinner cleaning device 64 are provided. ing.

図２を参照すると、本発明第１実施形態のセットアップユニット４８の側面図が示されている。セットアップユニット４８は昇降手段７４を含んでいる。昇降手段７４は、ベース４に固定されたコラム７６と、パルスモータ７８と、パルスモータ７８に一端が連結された図示しないボールねじと、Ｚ軸方向に伸長するガイドレール７９と、ボールねじのナットが内蔵された移動ブロック８０とから構成される。   Referring to FIG. 2, a side view of the setup unit 48 of the first embodiment of the present invention is shown. The setup unit 48 includes lifting means 74. The lifting means 74 includes a column 76 fixed to the base 4, a pulse motor 78, a ball screw (not shown) connected at one end to the pulse motor 78, a guide rail 79 extending in the Z-axis direction, and a nut of the ball screw And a moving block 80 with a built-in.

パルスモータ７８を回転すると、ボールねじのナットが回転されて移動ブロック８０が昇降される（上下方向に移動される）。この実施形態では、昇降手段７４としてパルスモータ及びボールねじを使用しているが、この構成に替えてエアシリンダにより昇降手段７４を構成するようにしてもよい。   When the pulse motor 78 is rotated, the nut of the ball screw is rotated and the moving block 80 is moved up and down (moved up and down). In this embodiment, a pulse motor and a ball screw are used as the elevating means 74, but the elevating means 74 may be constituted by an air cylinder instead of this configuration.

移動ブロック８０にはモータ８２が搭載されており、モータ８２の出力軸に固定されたギア８４とシャフト８８に固定されたギア８６とが噛み合っている。シャフト８８は垂直部材９２に固定されている。   A motor 82 is mounted on the moving block 80, and a gear 84 fixed to the output shaft of the motor 82 and a gear 86 fixed to the shaft 88 are engaged with each other. The shaft 88 is fixed to the vertical member 92.

モータ８２、ギア８４，８６、シャフト８８及び垂直部材９２で、高さ位置検出手段９４をチャックテーブル４６と研削ホイール２４との間である検出位置と、チャックテーブル４６から外れた退避位置との間で位置付け可能な位置付け手段９０を構成する。   With the motor 82, gears 84, 86, shaft 88 and vertical member 92, the height position detecting means 94 is between the detection position between the chuck table 46 and the grinding wheel 24 and the retracted position removed from the chuck table 46. The positioning means 90 that can be positioned is configured.

高さ位置検出手段９４は水平方向に伸長する板ばね９６を介して垂直部材９２により支持されている。高さ位置検出手段９４は、円筒状部材９８と、円筒状部材９８の下端に固定された保持面高さ位置検出部１００と、円筒状部材９８の上端部に配設された研削砥石高さ位置検出部１０２とから構成される。   The height position detecting means 94 is supported by the vertical member 92 via a leaf spring 96 extending in the horizontal direction. The height position detector 94 includes a cylindrical member 98, a holding surface height position detector 100 fixed to the lower end of the cylindrical member 98, and a grinding wheel height disposed at the upper end of the cylindrical member 98. The position detection unit 102 is configured.

図示の実施形態では、保持面高さ位置検出部１００は半球形状をしているが、この形状に限定されるものではない。研削砥石高さ位置検出部１０２は、図３及び図４に示されるように、発光部１０４と、発光部１０４から出射された光を受光する受光部１０６とを含んでいる。   In the illustrated embodiment, the holding surface height position detection unit 100 has a hemispherical shape, but is not limited to this shape. As shown in FIGS. 3 and 4, the grinding wheel height position detection unit 102 includes a light emitting unit 104 and a light receiving unit 106 that receives light emitted from the light emitting unit 104.

そして、図４に示されるように、発光部１０４と受光部１０６との間に研削ホイール２４の環状に配設された研削砥石２６が位置づけられることで研削砥石２６の先端の高さ位置を検出する。保持面高さ位置検出部１００の先端と研削砥石高さ位置検出部１０２との間は所定距離Ｈ１に設定されている。   Then, as shown in FIG. 4, the height position of the tip of the grinding wheel 26 is detected by positioning the grinding wheel 26 disposed in an annular shape of the grinding wheel 24 between the light emitting unit 104 and the light receiving unit 106. To do. A predetermined distance H <b> 1 is set between the tip of the holding surface height position detection unit 100 and the grinding wheel height position detection unit 102.

本実施形態では、発光部１０４は図示しない光ファイバの一端部から構成され、光ファイバの他端部は発光素子に接続されている。受光部１０６も光ファイバの一端部から構成され、この光ファイバの他端部は受光素子に接続されている。   In the present embodiment, the light emitting unit 104 is configured from one end of an optical fiber (not shown), and the other end of the optical fiber is connected to the light emitting element. The light receiving unit 106 is also composed of one end of an optical fiber, and the other end of the optical fiber is connected to a light receiving element.

以下、このように構成されたセットアップユニット４８の作用について説明する。研削装置２の原点位置出し（セットアップ）は、研削装置２の立ち上げ時、或いはチャックテーブル４６を新たなチャックテーブルに交換した際、又は研削ホイール２４，４０を新たな研削ホイールに交換した際には原則的に実施する必要がある。   Hereinafter, the operation of the setup unit 48 configured as described above will be described. The origin position (setup) of the grinding device 2 is set up when the grinding device 2 is started up, when the chuck table 46 is replaced with a new chuck table, or when the grinding wheels 24 and 40 are replaced with new grinding wheels. Should be implemented in principle.

更に、研削に伴って研削砥石２６，４２は磨耗する上、チャックテーブル４６もセルフグラインド（研削砥石でチャックテーブルの保持面を研削することで、保持面と研削砥石の研削面とを平行にすること）によって削られるため、必要に応じてセットアップを随時実施するのが好ましい。   Further, the grinding wheels 26 and 42 are worn with grinding, and the chuck table 46 is also self-grinded (by grinding the holding surface of the chuck table with the grinding wheel, the holding surface and the grinding surface of the grinding wheel are made parallel). Therefore, it is preferable to set up as necessary.

このセットアップ時には、位置付け手段９０を作動して板ばね９６に支持されている高さ位置検出手段９４をチャックテーブル４６と研削ホイール２４との間である研削位置に位置付け、更に昇降手段７４を駆動して、図３に示すように、高さ位置検出手段９４を矢印Ｚ方向に移動して保持面高さ位置検出部１００をチャックテーブル４６の保持面４６ａに当接させる。この移動時にパルスモータ７８のパルス数をカウントすることにより、保持面４６ａの高さ位置が検出される。   At the time of this setup, the positioning means 90 is operated to position the height position detecting means 94 supported by the leaf spring 96 at a grinding position between the chuck table 46 and the grinding wheel 24, and the lifting means 74 is further driven. Then, as shown in FIG. 3, the height position detecting means 94 is moved in the direction of the arrow Z to bring the holding surface height position detecting unit 100 into contact with the holding surface 46 a of the chuck table 46. By counting the number of pulses of the pulse motor 78 during this movement, the height position of the holding surface 46a is detected.

板ばね９６は、保持面高さ位置検出部１００が保持面４６ａに当接する際の衝撃を吸収するもので、板ばねにかえて平行リンクを用いてもよい。   The leaf spring 96 absorbs an impact when the holding surface height position detector 100 contacts the holding surface 46a, and a parallel link may be used instead of the leaf spring.

次いで、研削ユニット送り機構１８を作動することにより、図４の矢印Ｚ方向に研削ユニット１０を移動し、環状に配設された研削砥石２６を研削砥石高さ位置検出部１０２の発光部１０４と受光部１０６との間に上方から徐々に挿入する。この時、研削ホイール２４を回転しながら粗研削ユニット１０を下降する。   Next, the grinding unit feed mechanism 18 is operated to move the grinding unit 10 in the direction of arrow Z in FIG. 4, and the grinding wheel 26 arranged in an annular shape is connected to the light emitting unit 104 of the grinding wheel height position detection unit 102. It is gradually inserted from above with the light receiving unit 106. At this time, the rough grinding unit 10 is lowered while rotating the grinding wheel 24.

複数の研削砥石２６の高さにはばらつきがあるため、一番高さの高い研削砥石２６の先端が発光部１０４と受光部１０６との間に挿入されて、発光部１０４からの光を遮ると受光部１０６の受光量が低下する。   Since the height of the plurality of grinding wheels 26 varies, the tip of the grinding wheel 26 having the highest height is inserted between the light emitting unit 104 and the light receiving unit 106 to block light from the light emitting unit 104. As a result, the amount of light received by the light receiving unit 106 decreases.

この受光量の低下を受光部に接続された受光素子で検出し、この検出時を研削砥石２６の先端の高さ位置とする。粗研削ユニット１０のＺ方向の移動は粗研削ユニット送り機構１８のパルスモータを駆動することにより実施されるため、この移動時のパルス数をカウントすることにより研削砥石２６の先端の高さ位置を検出することができる。   This decrease in the amount of received light is detected by a light receiving element connected to the light receiving unit, and this detection time is set as the height position of the tip of the grinding wheel 26. Since the movement of the rough grinding unit 10 in the Z direction is carried out by driving the pulse motor of the rough grinding unit feed mechanism 18, the height position of the tip of the grinding wheel 26 is determined by counting the number of pulses during this movement. Can be detected.

検出した保持面４６ａの高さ位置と研削砥石２６の先端の高さ位置は研削装置２のコントローラのメモリに格納される。保持面高さ位置検出部１００と研削砥石高さ位置検出部１０２との間は所定距離Ｈ１に設定され、この所定距離Ｈ１もコントローラのメモリに格納されている。   The detected height position of the holding surface 46a and the height position of the tip of the grinding wheel 26 are stored in the memory of the controller of the grinding apparatus 2. A predetermined distance H1 is set between the holding surface height position detecting unit 100 and the grinding wheel height position detecting unit 102, and this predetermined distance H1 is also stored in the memory of the controller.

よって、コントローラのメモリに格納されている保持面４６ａの高さ位置と、研削砥石２６の先端の高さ位置と、保持面高さ位置検出部１００と研削砥石高さ位置検出部１０２との間の所定距離Ｈ１とに基づいて、研削砥石２のコントローラは保持面４６ａと研削砥石２６の先端とが接触する原点位置を算出することができる。この原点位置は、粗研削ユニット送り機構１８のパルスモータ１６の原点位置（パルス数０の位置）としてコントローラのメモリに格納される。   Therefore, the height position of the holding surface 46a stored in the memory of the controller, the height position of the tip of the grinding wheel 26, and between the holding surface height position detection unit 100 and the grinding wheel height position detection unit 102 On the basis of the predetermined distance H1, the controller of the grinding wheel 2 can calculate the origin position where the holding surface 46a and the tip of the grinding wheel 26 come into contact. This origin position is stored in the memory of the controller as the origin position of the pulse motor 16 of the rough grinding unit feed mechanism 18 (position where the number of pulses is 0).

本実施形態の研削装置２は、ターンテーブル４４に搭載された３個のチャックテーブル４６を有しているため、これら３個のチャックテーブル４６をそれぞれ粗研削ユニット１０に対向させてそれぞれのチャックテーブル４６に対してセットアップを実施するとともに、更に３個のチャックテーブル４６のそれぞれを仕上げ研削ユニット２８に対向させて仕上げ研削ユニット２８に対するそれぞれのチャックテーブル４６のセットアップを実施する。   Since the grinding apparatus 2 of the present embodiment has the three chuck tables 46 mounted on the turntable 44, the three chuck tables 46 are opposed to the rough grinding unit 10, respectively. In addition to setting up the chuck table 46, each of the three chuck tables 46 is set to face the finish grinding unit 28 to set up each chuck table 46 with respect to the finish grinding unit 28.

このセットアップ時の粗研削ユニット１０及び仕上げ研削ユニット２８の原点位置は各チャックテーブル４６に対して一様ではないため、各チャックテーブル４６に対して検出した原点位置をコントローラのメモリに格納し、被加工物の研削時にはメモリに格納した各チャックテーブル４６の原点位置に基づいて、被加工物の研削加工を実施する。セットアップユニット５０の構成及び作用はセットアップユニット４８の構成及び作用と同様であるので、その説明を省略する。   Since the origin positions of the rough grinding unit 10 and the finish grinding unit 28 at the time of setup are not uniform with respect to each chuck table 46, the origin positions detected with respect to each chuck table 46 are stored in the memory of the controller. When the workpiece is ground, the workpiece is ground based on the origin position of each chuck table 46 stored in the memory. Since the configuration and operation of the setup unit 50 are the same as the configuration and operation of the setup unit 48, description thereof is omitted.

図５を参照すると、本発明第２実施形態のセットアップユニットを４８Ａの側面図が示されている。本実施形態では、保持面高さ位置検出部としてタッチセンサ１０８を使用している。   Referring to FIG. 5, a side view of a setup unit 48A according to the second embodiment of the present invention is shown. In the present embodiment, the touch sensor 108 is used as the holding surface height position detection unit.

本実施形態のセットアップユニット４８Ａは、高さ位置検出手段９４Ａの保持面高さ位置検出部としてタッチセンサ１０８を使用するため、高さ位置検出手段９４Ａを第１実施形態の板ばねではなく横方向に伸長する部材９７で支持することができる。本実施形態の他の構成及び作用は上述した第１実施形態と同様であるので、重複を避けるためその説明を省略する。   Since the setup unit 48A of the present embodiment uses the touch sensor 108 as the holding surface height position detection unit of the height position detection means 94A, the height position detection means 94A is not a leaf spring of the first embodiment but a lateral direction. It can be supported by a member 97 extending in the direction. Since other configurations and operations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment described above, description thereof is omitted to avoid duplication.

図６を参照すると、本発明第３実施形態のセットアップユニット４８Ｂの側面図が示されている。本実施形態は保持面高さ位置検出部１１０として非接触センサを使用したものである。   Referring to FIG. 6, a side view of a setup unit 48B according to a third embodiment of the present invention is shown. In this embodiment, a non-contact sensor is used as the holding surface height position detection unit 110.

例えば、保持面高さ位置検出部１１０は、レーザビームを照射する照射部１１２と、照射部１１２から照射されたレーザビームが保持面４６ａで反射された反射光を受信する受信部１１４を有する非接触センサから構成される。   For example, the holding surface height position detection unit 110 includes an irradiation unit 112 that irradiates a laser beam, and a reception unit 114 that receives reflected light that is reflected from the holding surface 46a by the laser beam emitted from the irradiation unit 112. It consists of a contact sensor.

或いは、保持面高さ位置検出部１１０は、超音波を発振する発振部１１２と、発振部１１２から発振された超音波が保持面４６ａで反射された反射波を受信する受信部１１４とを有する非接触センサから構成される。   Alternatively, the holding surface height position detecting unit 110 includes an oscillating unit 112 that oscillates an ultrasonic wave, and a receiving unit 114 that receives a reflected wave obtained by reflecting the ultrasonic wave oscillated from the oscillating unit 112 on the holding surface 46a. Consists of non-contact sensors.

本実施形態では、保持面高さ位置検出部１１０として非接触センサを使用しているため、第１及び第２実施形態で必要とした昇降手段７４を省略することができる。本実施形態の他の構成及び作用は、上述した第１実施形態と同様であるため、重複を避けるためその説明を省略する。   In this embodiment, since the non-contact sensor is used as the holding surface height position detection unit 110, the lifting / lowering means 74 required in the first and second embodiments can be omitted. Since other configurations and operations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment described above, description thereof is omitted to avoid duplication.

上述した各実施形態のセットアップユニット４８，４８Ａ，４８Ｂによれば、発光部１０４と受光部１０６との間に回転している研削ホイール２４の研削砥石２６を位置づけて研削砥石２６の先端の高さ位置を検出するため、研削砥石２６の高さばらつきによって低い研削砥石部分でセットアップをしてしまうことが防止され、セルフグラインド時等に高い（突出した）研削砥石２６の先端部分がチャックテーブル４６に突っ込んで、チャックテーブル４６を損傷してしまうことが防止される。   According to the setup units 48, 48 </ b> A, 48 </ b> B of the above-described embodiments, the grinding wheel 26 of the rotating grinding wheel 24 is positioned between the light emitting unit 104 and the light receiving unit 106, and the height of the tip of the grinding wheel 26 is positioned. In order to detect the position, it is prevented that the grinding wheel 26 is set up at a low grinding wheel portion due to the height variation of the grinding wheel 26, and the tip portion of the grinding wheel 26 that is high (protruded) during self-grinding or the like is applied to the chuck table 46. This prevents the chuck table 46 from being damaged.

２ 研削装置
１０ 粗研削ユニット
２４ 研削ホイール
２６ 研削砥石
２８ 仕上げ研削ユニット
４０ 研削ホイール
４２ 研削砥石
４４ ターンテーブル
４６ チャックテーブル
４８，４８Ａ，４８Ｂ，５０ セットアップユニット
７４ 昇降手段
９０ 位置付け手段
９４ 高さ位置検出手段
１００，１０８，１１０ 保持面高さ位置検出部
１０２ 研削砥石高さ位置検出部
１０４ 発光部
１０６ 受光部 2 Grinding device 10 Coarse grinding unit 24 Grinding wheel 26 Grinding wheel 28 Finish grinding unit 40 Grinding wheel 42 Grinding wheel 44 Turntable 46 Chuck tables 48, 48A, 48B, 50 Setup unit 74 Lifting means 90 Positioning means 94 Height position detecting means 100, 108, 110 Holding surface height position detection unit 102 Grinding wheel height position detection unit 104 Light emitting unit 106 Light receiving unit

Claims (3)

被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに対向して配設され該チャックテーブルで保持された被加工物を研削する研削砥石を有する研削ホイールと該研削ホイールを支持し該保持面に対して垂直な回転軸を有し該研削ホイールが先端に装着されたスピンドルとを含む研削手段と、該研削手段を該チャックテーブルに対して接近又は離反する方向に移動させる加工送り手段とを備えた研削装置であって、
該チャックテーブルの該保持面の高さ位置を検出する保持面高さ位置検出部と、発光部と該発光部から出射された光を受光する受光部とを含み、該発光部と該受光部との間に該研削ホイールの該研削砥石が位置づけられることで該研削砥石の先端の高さ位置を検出する該保持面高さ位置検出部から所定距離上方に配設された研削砥石高さ位置検出部と、を有する高さ位置検出手段と、
該高さ位置検出手段を該チャックテーブルと該研削ホイールとの間である検出位置と、該チャックテーブルから外れた退避位置との間で位置付け可能な位置付け手段とを具備し、
該位置付け手段により該高さ位置検出手段を該検出位置に位置づけて、該保持面高さ位置検出部で該チャックテーブルの該保持面の高さ位置を検出するとともに、
該発光部と該受光部との間に回転している該研削ホイールの該研削砥石を位置づけて該研削砥石高さ位置検出部で該研削砥石の先端の高さ位置を検出し、
検出した該保持面の高さ位置と、該研削砥石の先端の高さ位置と、該保持面高さ位置検出部と該研削砥石高さ位置検出部との間の該所定距離とに基づいて、該保持面と該研削砥石の先端とが接触する原点位置を算出することを特徴とする研削装置。 A chuck table having a holding surface for holding a workpiece, a grinding wheel having a grinding wheel disposed opposite to the chuck table and grinding the workpiece held by the chuck table, and the grinding wheel are supported. Grinding means including a spindle having a rotation axis perpendicular to the holding surface and having a grinding wheel mounted on the tip, and processing feed for moving the grinding means in a direction approaching or separating from the chuck table A grinding device comprising means,
A holding surface height position detecting unit that detects a height position of the holding surface of the chuck table; a light emitting unit; and a light receiving unit that receives light emitted from the light emitting unit, the light emitting unit and the light receiving unit. The grinding wheel height position disposed above a predetermined distance from the holding surface height position detecting portion for detecting the height position of the tip of the grinding wheel by positioning the grinding wheel of the grinding wheel between A height position detecting means having a detection unit;
A positioning means capable of positioning the height position detection means between a detection position between the chuck table and the grinding wheel and a retracted position removed from the chuck table;
The positioning means positions the height position detection means at the detection position, and the holding surface height position detection unit detects the height position of the holding surface of the chuck table,
Positioning the grinding wheel of the grinding wheel rotating between the light emitting part and the light receiving part, the height position of the grinding wheel is detected by the grinding wheel height position detecting unit,
Based on the detected height position of the holding surface, the height position of the tip of the grinding wheel, and the predetermined distance between the holding surface height position detection unit and the grinding wheel height position detection unit An origin position where the holding surface and the tip of the grinding wheel come into contact is calculated. 前記保持面高さ位置検出部は前記チャックテーブルの前記保持面に接触する接触部を有し、
該高さ位置検出手段を該チャックテーブルに対して接近又は離反する方向に移動させる昇降手段を更に具備した請求項１記載の研削装置。 The holding surface height position detection unit has a contact portion that contacts the holding surface of the chuck table,
2. The grinding apparatus according to claim 1, further comprising lifting means for moving the height position detecting means in a direction approaching or separating from the chuck table. 前記保持面高さ位置検出部は、レーザビーム又は超音波を前記保持面に対して照射する照射部と、該照射部から照射されたレーザビーム又は超音波が該保持面で反射された反射光又は反射波を受信する受信部とを含む請求項１記載の研削装置。   The holding surface height position detection unit includes an irradiation unit that irradiates the holding surface with a laser beam or an ultrasonic wave, and reflected light that is reflected from the holding surface by the laser beam or ultrasonic wave emitted from the irradiation unit. The grinding device according to claim 1, further comprising: a receiving unit that receives the reflected wave.
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