JP2021013968A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑化と大型化を抑制することができる加工装置を提供すること。【解決手段】加工装置１は、回転軸となるスピンドルと、スピンドルに固定されたマウントと、マウントに切削ブレード２１を着脱するブレード交換機構と、を備える。マウントは、Ｙ軸方向の前後方向に伸長する円柱状のボス部と、ボス部の後方から径方向外向きに突出し、切削ブレード２１を支持する支持面と、吸引路を介して吸引源と連通し、支持面と切削ブレード２１との間を負圧にし切削ブレード２１を吸引固定する吸引孔と、を含む。ブレード交換機構は、マウントから切削ブレード２１を取り外す一方のブレードチャックと、マウントに切削ブレードを取り付ける他方のブレードチャックと、を少なくとも含む。【選択図】図１

Description

本発明は、加工装置に関する。

半導体ウエーハなどの被加工物の切削を行う際は、加工装置として、切削ブレードを備えた加工装置である切削装置が用いられる。また、切削装置は、切削ブレードを自動的に交換するブレード交換機構が備えたものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２２９８４３号公報

しかしながら、特許文献１に示された切削装置は、切削ブレードをスピンドルに装着するには、ナット保持部と、更にナットを締めるために回す機構が必要であったため構造が複雑で大型化するという問題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複雑化と大型化を抑制することができる加工装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の加工装置は、回転軸となるスピンドルと、該スピンドルに固定されたマウントと、該マウントに切削ブレードを着脱するブレード交換機構と、を備え、該マウントは、前後方向に伸長する円柱状のボス部と、該ボス部の後方から径方向外向きに突出し、切削ブレードを支持する支持面と、吸引路を介して吸引源と連通し、該支持面と切削ブレードとの間を負圧にし切削ブレードを吸引固定する吸引孔と、を含み、該ブレード交換機構は、該マウントから切削ブレードを取り外す第１のブレード保持部と、該マウントに切削ブレードを取り付ける第２のブレード保持部と、を少なくとも含む事を特徴とする。

本発明の加工装置は、回転軸となるスピンドルと、該スピンドルに固定される固定フランジと、切削ブレードを該固定フランジとの間に挟持する押さえフランジと、該固定フランジに切削ブレードを着脱するブレード交換機構と、を備え、該固定フランジは、前後方向に伸長する円柱状のボス部と、該ボス部の後方から径方向外向きに突出し、該切削ブレードを支持する支持面と、吸引路を介して吸引源と連通し、該押さえフランジと該支持面との間を負圧にし、該押さえフランジを吸引固定する吸引孔と、を含み、該押さえフランジは、ボス部に装着される装着穴を含み、該ブレード交換機構は、該固定フランジから切削ブレードを取り外す第１のブレード保持部と、該固定フランジに切削ブレードを取り付ける第２のブレード保持部と、該押さえフランジを着脱する押さえフランジ着脱部と、を含む事を特徴とする。

本発明は、複雑化と大型化を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１に示された加工装置の切削ユニットを分解して示す斜視図である。 図３は、図２に示された切削ユニットの要部の断面図である。 図４は、図１に示された加工装置のブレード交換ユニットの構成例を示す斜視図である。 図５は、図４に示されたブレード交換ユニットのブレードストッカの構成例を示す斜視図である。 図６は、図５に示されたブレードストッカが複数の切削ブレードを保持した状態を示す斜視図である。 図７は、図４に示されたブレード交換ユニットのブレード着脱ユニットの構成例を示す斜視図である。 図８は、実施形態２に係る加工装置の切削ユニットを分解して示す斜視図である。 図９は、図８に示された切削ユニットの要部の断面図である。 図１０は、実施形態２に係る加工装置のブレード交換ユニットのブレード着脱ユニットの構成例を示す斜視図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示された加工装置の切削ユニットを分解して示す斜視図である。図３は、図２に示された切削ユニットの要部の断面図である。図４は、図１に示された加工装置のブレード交換ユニットの構成例を示す斜視図である。

（加工装置）
実施形態１に係る加工装置１は、図１に示す被加工物２００を切削加工する切削装置である。実施形態１では、被加工物２００は、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。被加工物２００は、表面２０１に格子状に形成された複数の分割予定ライン２０２によって格子状に区画された領域にデバイス２０３が形成されている。

また、本発明の被加工物２００は、中央部が薄化され、外周部に厚肉部が形成された所謂ＴＡＩＫＯ（登録商標）ウエーハでもよく、ウエーハの他に、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス基板、フェライト基板、又はニッケル及び鉄の少なくとも一方を含む基板等でも良い。実施形態１において、被加工物２００は、裏面２０４が外周縁に環状フレーム２０５が装着された粘着テープ２０６に貼着されて、環状フレーム２０５に支持されている。

図１に示された加工装置１は、被加工物２００をチャックテーブル１０で保持し分割予定ライン２０２に沿って切削ブレード２１で切削加工（加工に相当）する切削装置である。加工装置１は、図１に示すように、被加工物２００を保持面１１で吸引保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０が保持する被加工物２００を切削ブレード２１で切削する切削ユニット２０と、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を撮影する撮像ユニット３０と、ブレード交換ユニット７と、制御ユニット１００とを備える。

また、加工装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０を水平方向と平行なＸ軸方向に加工送りする図示しないＸ軸移動ユニットと、切削ユニット２０を水平方向と平行でかつＸ軸方向に直交するＹ軸方向に割り出し送りする図示しないＹ軸移動ユニットと、切削ユニット２０をＸ軸方向とＹ軸方向との双方と直交する鉛直方向に平行なＺ軸方向に切り込み送りするＺ軸移動ユニット４０とを少なくとも備える。加工装置１は、図１に示すように、切削ユニット２０を２つ備えた、即ち、２スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置である。

チャックテーブル１０は、円盤形状であり、被加工物２００を保持する保持面１１がポーラスセラミック等から形成されている。また、チャックテーブル１０は、Ｘ軸移動ユニットにより切削ユニット２０の下方の加工領域６３と、切削ユニット２０の下方から離間して被加工物２００が搬入出される搬入出領域６４とに亘ってＸ軸方向に移動自在に設けられ、かつ回転駆動源によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられている。チャックテーブル１０は、図示しない真空吸引源と接続され、真空吸引源により吸引されることで、保持面１１に載置された被加工物２００を吸引、保持する。実施形態１では、チャックテーブル１０は、粘着テープ２０６を介して被加工物２００の裏面２０４側を吸引、保持する。また、チャックテーブル１０の周囲には、図１に示すように、環状フレーム２０５をクランプするクランプ部１２が複数設けられている。

切削ユニット２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を切削する切削ブレード２１を着脱自在に装着した切削手段である。切削ユニット２０は、それぞれ、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００に対して、Ｙ軸移動ユニットによりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、Ｚ軸移動ユニット４０によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

一方の切削ユニット２０は、図１に示すように、Ｙ軸移動ユニット、Ｚ軸移動ユニット４０などを介して、装置本体２から立設した門型の支持フレーム３の一方の柱部に設けられている。他方の切削ユニット２０は、図１に示すように、Ｙ軸移動ユニット、Ｚ軸移動ユニット４０などを介して、支持フレーム３の他方の柱部に設けられている。なお、支持フレーム３は、柱部の上端同士を水平梁により連結している。

切削ユニット２０は、Ｙ軸移動ユニット及びＺ軸移動ユニット４０により、チャックテーブル１０の保持面１１の任意の位置に切削ブレード２１を位置付け可能となっている。

切削ユニット２０は、図２及び図３に示すように、Ｙ軸移動ユニット及びＺ軸移動ユニット４０によりＹ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２に軸心回りに回転自在に設けられた回転軸となるスピンドル２３と、スピンドル２３に固定されて切削ブレード２１が装着されるマウント２４とを備える。

切削ブレード２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。実施形態１において、切削ブレード２１は、いわゆるハブブレードであり、導電性の金属で構成されかつ中央に挿入口２１１を有する円環状の円形基台２１２と、円形基台２１２の外周縁に配設される被加工物２００を切削する円環状の切り刃２１３を備える。切り刃２１３は、ダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒と、金属や樹脂等のボンド材（結合材）とからなり所定厚みに形成されている。

スピンドル２３は、図示しないモータにより回転される回転軸となるとともに、先端部がスピンドルハウジング２２の先端面２２１より突出している。スピンドル２３の先端部は、先端に向かうにしたがって徐々に細く形成されており、先端面に開口したねじ孔２３１が設けられている。

また、切削ユニット２０は、ワッシャ２５内及びマウント２４の中央に設けられた貫通孔２４１を通ってスピンドル２３の先端面に設けられたねじ孔２３１と螺合してマウント２４をスピンドル２３の先端部に固定する固定ねじ２６と、マウント２４に切削ブレード２１を固定するための吸引力を伝達するロータリージョイント２７とを備える。

ロータリージョイント２７は、リング型の板状のフランジ部２７１と、フランジ部２７１と内縁から立設した円筒状ボス部２７２とを一体に備えている。フランジ部２７１は、内側にスピンドル２３の先端部を内側に通した状態でスピンドルハウジング２２の先端面２２１に重ねられる。ロータリージョイント２７は、ねじ２７４がフランジ部２７１に設けられた貫通孔２７３を通り先端面２２１に設けられたねじ孔２２２にねじ込まれることで、スピンドルハウジング２２に固定される。ロータリージョイント２７は、スピンドル２３と同軸に配置される。

また、ロータリージョイント２７の円筒状ボス部２７２には、真空ポンプ等で構成された吸引源２７５と接続された吸引パイプ２７６が設けられている。吸引パイプ２７６は、円筒状ボス部２７２の内周面に開口している。

マウント２４は、スピンドル２３の先端部に固定される。マウント２４は、円筒状のボス部２４２と、ボス部２４２のスピンドルハウジング２２寄りの一端部に設けられた受けフランジ部２４３とを備えている。ボス部２４２は、マウント２４の軸心と平行な前後方向に伸張するとともに、外観が円柱状に形成されている。

ボス部２４２は、円形基台２１２の挿入口２１１内に通されて、外周面上に切削ブレード２１が装着される。ボス部２４２は、外径が全長に亘って切削ブレード２１の挿入口２１１の内径と略等しく形成されている。なお、ボス部２４２の外径が切削ブレード２１の挿入口２１１の内径と略等しいとは、ボス部２４２の外周面と挿入口２１１の内周面とが少なくとも複数個所で互いに接触することが可能な程度に外径と内径とが等しいことを示している。

受けフランジ部２４３は、ボス部２４２の後方であるスピンドルハウジング２２寄りの一端部から径方向に沿って外周方向に突出してボス部２４２の外径よりの大径な円環状に形成されている。受けフランジ部２４３は、内側にスピンドル２３の先端部が通されて、固定ねじ２６及びワッシャ２５等によりスピンドル２３の先端部に固定される。受けフランジ部２４３の内周面は、スピンドル２３の先端部と密に接触するように、スピンドルハウジング２２に向かうにしたがって徐々に内径が大きく形成されている。

受けフランジ部２４３は、ボス部２４２のスピンドルハウジング２２寄りの一端部から径方向外向きに突出しかつ挿入口２１１内にボス部２４２が通された切削ブレード２１の円形基台２１２と対面する支持面２４４と、支持面２４４の外縁部に設けられかつ支持面２４４よりもボス部２４２側の突出した支持突起２４５とを備えている。支持面２４４は、支持突起２４５で切削ブレード２１を支持するものである。支持突起２４５は、支持面２４４の外縁部の全周に設けられ、表面２４６が切削ブレード２１の円形基台２１２と密に接触して、切削ブレード２１の円形基台２１２を支持する。ボス部２４２と受けフランジ部２４３とは、同軸に配置されている。

マウント２４は、ボス部２４２を挿入口２１１内に通し、受けフランジ部２４３の支持突起２４５の表面２４６で切削ブレード２１の円形基台２１２を支持する。このために、マウント２４は、切削ブレード２１を装着すると、円形基台２１２との間にボス部２４２の外周面と支持面２４４と支持突起２４５とで囲んだ空間２４７を形成する。空間２４７は、受けフランジ部２４３の支持面２４４と切削ブレード２１の円形基台２１２との間の空間である。

また、マウント２４は、支持面２４４に開口した吸引孔２４８を含んでいる。吸引孔２４８は、受けフランジ部２４３のスピンドルハウジング２２寄りの端部の外周面に開口しかつ受けフランジ部２４３内に形成された吸引路２４９に連通している。吸引路２４９は、ロータリージョイント２７の吸引パイプ２７６と連通している。このため、吸引孔２４８は、吸引路２４９及び吸引パイプ２７６を介して吸引源２７５と連通している。

このように構成された切削ユニット２０は、マウント２４が受けフランジ部２４３がスピンドル２３の先端部を内側に通し、固定ねじ２６等によりスピンドル２３の先端部に固定され、切削ブレード２１の円形基台２１２の挿入口２１１がマウント２４のボス部２４２の外周に嵌合される。切削ユニット２０は、吸引源２７５により吸引パイプ２７６、吸引路２４９及び吸引孔２４８とを介して、受けフランジ部２４３の支持面２４４と切削ブレード２１の円形基台２１２との間の空間２４７を吸引して負圧にし、マウント２４に切削ブレード２１を吸引固定する。実施形態１では、吸引孔２４８は、マウント２４の支持面２４４に設けられているが、本発明では、ボス部２４２の外周面に設けられても良い。

なお、切削ユニット２０のスピンドル２３、マウント２４及び切削ブレード２１の軸心は、Ｙ軸方向と平行に設定されている。

撮像ユニット３０は、切削ユニット２０と一体的に移動するように、切削ユニット２０に固定されている。撮像ユニット３０は、チャックテーブル１０に保持された切削前の被加工物２００の分割すべき領域を撮影する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。撮像ユニット３０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を撮影して、被加工物２００と切削ブレード２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の画像を得、得た画像を制御ユニット１００に出力する。

Ｘ軸移動ユニットは、チャックテーブル１０を加工送り方向であるＸ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１０と切削ユニット２０とを相対的にＸ軸方向に沿って加工送りするものである。Ｙ軸移動ユニットは、切削ユニット２０を割り出し送り方向であるＹ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１０と切削ユニット２０とを相対的にＹ軸方向に沿って割り出し送りするものである。Ｚ軸移動ユニット４０は、切削ユニット２０を切り込み送り方向であるＺ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１０と切削ユニット２０とを相対的にＺ軸方向に沿って切り込み送りするものである。

Ｘ軸移動ユニット、Ｙ軸移動ユニット及びＺ軸移動ユニット４０は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のモータ及びチャックテーブル１０又は切削ユニット２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。

また、加工装置１は、チャックテーブル１０のＸ軸方向の位置を検出するため図示しないＸ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット２０のＹ軸方向の位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット２０のＺ軸方向の位置を検出するためのＺ軸方向位置検出ユニットとを備える。Ｘ軸方向位置検出ユニット及びＹ軸方向位置検出ユニットは、Ｘ軸方向、又はＹ軸方向と平行なリニアスケールと、読み取りヘッドとにより構成することができる。Ｚ軸方向位置検出ユニットは、モータのパルスで切削ユニット２０のＺ軸方向の位置を検出する。Ｘ軸方向位置検出ユニット、Ｙ軸方向位置検出ユニット及びＺ軸方向位置検出ユニットは、チャックテーブル１０のＸ軸方向、切削ユニット２０のＹ軸方向又はＺ軸方向の位置を制御ユニット１００に出力する。なお、実施形態１では、加工装置１の各構成要素のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置は、予め定められた図示しない基準位置を基準とした位置で定められる。

また、加工装置１は、切削前後の被加工物２００を収容するカセット５１が載置されかつカセット５１をＺ軸方向に移動させるカセットエレベータ５０と、切削後の被加工物２００を洗浄する洗浄ユニット６０と、カセット５１に被加工物２００を出し入れするとともに被加工物２００を搬送する搬送ユニット６１とを備える。

制御ユニット１００は、加工装置１の各構成要素をそれぞれ制御して、被加工物２００に対する加工動作を加工装置１に実施させるものでもある。なお、制御ユニット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、加工装置１を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して加工装置１の各構成要素に出力する。

制御ユニット１００は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。

（ブレード交換ユニット）
ブレード交換ユニット７は、着脱位置に位置付けられた切削ユニット２０のスピンドル２３の先端部に固定されたマウント２４のボス部２４２に切削ブレード２１を着脱するものである。なお、着脱位置とは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置が予め定められた位置であり、各切削ユニット２０がブレード交換ユニット７により切削ブレード２１が着脱される際に位置付けられる位置である。

ブレード交換ユニット７は、図１に示すように、支持フレーム３の図１中の背面側でかつ加工領域６３よりも搬入出領域６４から離れた位置に設置されている。ブレード交換ユニット７は、図４に示すように、交換前後の切削ブレード２１を保持するブレードストッカ７０と、切削ユニット２０のスピンドル２３に切削ブレード２１を着脱するとともにブレードストッカ７０と切削ユニット２０との間で切削ブレード２１を搬送するブレード着脱ユニット８０とを備える。

実施形態１では、ブレードストッカ７０は、切削ユニット２０と１対１で対応して設けられている。即ち、実施形態１では、ブレード交換ユニット７は、ブレードストッカ７０を一対備えている。

また、実施形態１では、一方のブレードストッカ７０は、一方の切削ユニット２０のスピンドル２３の着脱前後の切削ブレード２１を複数保持し、他方のブレードストッカ７０は、他方の切削ユニット２０のスピンドル２３の着脱前後の切削ブレード２１を複数保持する。

なお、各ブレードストッカ７０が保持する切削ブレード２１は、未使用のものの他、既使用であるが寿命に達しておらず使用可能なもの、同種類および／または異種類のものを含む。

次に、本明細書は、ブレード交換ユニット７の各構成要素を説明する。

（ブレードストッカ）
図５は、図４に示されたブレード交換ユニットのブレードストッカの構成例を示す斜視図である。図６は、図５に示されたブレードストッカが複数の切削ブレードを保持した状態を示す斜視図である。

ブレードストッカ７０は、対応する切削ユニット２０に装着される前の交換用の切削ブレード２１を保持するとともに、対応する切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を保持するものである。なお、本明細書は、一対のブレードストッカ７０のうちこれらの構成が等しいので、図４中奥側のブレードストッカ７０を代表して説明し、一対のブレードストッカ７０の同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

ブレードストッカ７０は、図４及び図５に示すように、装置本体２に配設された支柱７１と、支柱７１の上端に回転軸７２を介して取り付けられた支持部材７３とを備える。支持部材７３は、対応するブレード着脱ユニット８０とＹ軸方向に対向して配置され、対応するブレード着脱ユニット８０に対向する表面側に複数（実施形態１では、４つ）のブレード保持部７４が同心円状に配設されており、対応する切削ユニット２０に着脱される切削ブレード２１を複数個（実施形態１では、４つ）保持可能である。

ブレード保持部７４は、切削ブレード２１を保持するものである。ブレード保持部７４は、切削ブレード２１の挿入口２１１内に通される円筒状のブレード嵌合部７４１と、このブレード嵌合部７４１の外周面に設けられかつ挿入口２１１内にブレード嵌合部７４１が通された切削ブレード２１を位置決めする位置決め部７４２とを備える。位置決め部７４２は、ブレード嵌合部７４１の外周面から突没自在に設けられたボールと、ボールを径方向外側に押圧するスプリングとを含み、ボールに作用する径方向内側の力が所定の値になるまでボールが円形基台２１２の内縁に嵌合して位置決め機能が働く。

このように構成されたブレードストッカ７０は、図６に示すように、切削ブレード２１を保持する。具体的には、ブレード保持部７４は、ブレード嵌合部７４１が円形基台２１２の挿入口２１１内に通される際に、位置決め部７４２のボールが一旦ブレード嵌合部７４１内に没し、ボールを切削ブレード２１が乗り越えた後に復帰した位置決め部７４２のボールが円形基台２１２の内縁に嵌合して、図６に示すように、切削ブレード２１を保持する。また、実施形態１では、ブレード嵌合部７４１の軸心は、Ｙ軸方向と平行である。

支持部材７３を支柱７１の上端に取り付けている回転軸７２は、一端が支柱７１の上端に配設され、他端が支持部材７３の裏面中央に連結されている。そして、回転軸７２の一端側は、支柱７１の内部に配設されたモータ７５の駆動軸に連結されており、支持部材７３は、回転軸７２を中心とした間欠的な回転が可能に構成されている。実施形態１では、支持部材７３は、９０度毎に間欠的に回転可能に構成されている。そして、支持部材７３は、回転軸７２の間欠的な回転によって各ブレード保持部７１５をその移動経路上の予め設定された所定の受け渡し位置７４４に選択的に位置付ける。受け渡し位置７４４に位置付けられたブレード保持部７１５の軸心のＺ軸方向の高さは、着脱位置に位置付けられた切削ユニット２０の軸心のＺ軸方向の高さと等しい。

（ブレード着脱ユニット）
図７は、図４に示されたブレード交換ユニットのブレード着脱ユニットの構成例を示す斜視図である。

ブレード着脱ユニット８０は、図７に示すように、ユニット本体８１と、ユニット本体８１をＸ軸方向に移動させる移動ユニット８２と、一対のブレード交換機構９０と、図示しない着脱移動ユニットを備えている。着脱移動ユニットは、回動アーム９１を軸心回りに１８０度毎間欠的に回転する回転移動ユニットと、回動アーム９１をＹ軸方向に移動させるスライド移動ユニットとを備える。

移動ユニット８２は、Ｘ軸方向に延在しかつユニット本体８１に設けられたナット８１１と螺合するねじ軸８２１と、ねじ軸８２１を軸心回りに回転することでユニット本体８１をＸ軸方向に移動させる図示しないモータとを備える。

ブレード交換機構９０は、マウント２４に切削ブレード２１を着脱するものである。ブレード交換機構９０は、ブレードストッカ７０及び切削ユニット２０と１対１で対応して設けられている。

また、実施形態１では、一方のブレード交換機構９０は、対応する一方のブレードストッカ７０に保持された交換用の切削ブレード２１を保持し、対応する一方の切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を保持する。また、一方のブレード交換機構９０は、保持した交換用の切削ブレード２１を対応する一方の切削ユニット２０に装着し、対応する一方の切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を対応する一方のブレードストッカ７０に保持させる。

また、他方のブレード交換機構９０は、対応する他方のブレードストッカ７０に保持された交換用の切削ブレード２１を保持し、対応する他方の切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を保持する。また、他方のブレード交換機構９０は、保持した交換用の切削ブレード２１を対応する他方の切削ユニット２０に装着し、対応する他方の切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を対応する他方のブレードストッカ７０に保持させる。

各ブレード交換機構９０は、直線状に延びた回動アーム９１と、回動アーム９１の両端部に設けられた一対のブレードチャック９２とを備える。

回動アーム９１は、直線状に延在したアーム状に形成されている。回動アーム９１は、長手方向の中央がＹ軸方向と平行な軸心回りに着脱移動ユニットの回転移動ユニットにより間欠的に回転されるとともに、Ｙ軸方向に着脱移動ユニットのスライド移動ユニットによりスライド移動される。実施形態１では、回動アーム９１は、長手方向が水平方向と平行になるように、回転移動ユニットにより１８０度毎に間欠的に回転される。このために、着脱移動ユニットは、回動アーム９１を軸心回りに１８０度毎間欠的に回転する回転移動ユニットと、回動アーム９１をＹ軸方向に移動させるスライド移動ユニットとを備える。

ブレードチャック９２は、回動アーム９１の長手方向の両端部に配置されている。ブレードチャック９２は、厚手の円板状のチャック本体９２１と、チャック本体９２１の外周面に支持され、切削ブレード２１の円形基台２１２の外周面を把持する複数（実施形態１では、４個）の把持部材９２２と、チャック本体９２１内に設けられかつ複数の把持部材９２２をチャック本体９２１の径方向に移動させる図示しない作動機構とを備える。

把持部材９２２は、直線状に延在したアーム状に形成され、先端部に切削ブレード２１の円形基台２１２の外周面を把持する把持爪９２３を備えている。把持部材９２２は、長手方向がＹ軸方向と平行に配置され、チャック本体９２１の周方向に等間隔に配置されている。作動機構は、複数の把持部材９２２を連動して径方向の内側に移動させるとともに、外側に移動させる。即ち、複数の把持部材９２２は、作動機構により同時にチャック本体９２１の径方向の内側に移動する、又は、径方向の外側に移動する。

各ブレードチャック９２の軸心は、Ｙ軸方向と平行である。各ブレードチャック９２は、複数の把持部材９２２をチャック本体９２１の径方向の内側に移動させて、把持爪９２３で円形基台２１２の外周面を把持して、切削ブレード２１を保持する。各ブレードチャック９２は、複数の把持部材９２２をチャック本体９２１の径方向の外側に移動させて、把持爪９２３での円形基台２１２の外周面の把持を解除して、切削ブレード２１の保持を解除する。

各ブレードチャック９２の軸心のＺ軸方向の高さは、受け渡し位置７４４に位置付けられたブレード保持部７１５の軸心のＺ軸方向の高さ、及び着脱位置に位置付けられた切削ユニット２０の軸心のＺ軸方向の高さと等しい。また、実施形態１では、各ブレード交換機構９０の一対のブレードチャック９２の図７中奥側の一方のブレードチャック９２は、マウント２４から切削ブレード２１を取り外し、切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を保持する第１のブレード保持部である。図７中手前側の他方のブレードチャック９２は、交換用の切削ブレード２１を保持し、切削ユニット２０のマウント２４に切削ブレード２１を取り付ける第２のブレード保持部である。

このように、実施形態１に係る各ブレード交換機構９０は、切削ブレード２１を固定するナットを保持しナットを回転する機構を備えていない。

（加工装置の加工動作）
加工装置１は、オペレータが、加工内容情報を制御ユニット１００に登録し、切削加工前の被加工物２００をカセット５１に収容して、カセット５１をカセットエレベータ５０の上面に設置し、ブレード交換ユニット７の各ブレードストッカ７０のブレード保持部７４に切削ブレード２１を取り付ける。

その後、加工装置１は、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に加工動作を開始する。加工装置１は、加工動作を開始すると、搬送ユニット６１がカセット５１内から被加工物２００を搬入出領域６４のチャックテーブル１０に搬送し、粘着テープ２０６を介して裏面２０４側をチャックテーブル１０の保持面１１に吸引保持するとともに、クランプ部１２で環状フレーム２０５をクランプする。

加工動作では、加工装置１は、Ｘ軸移動ユニットがチャックテーブル１０を加工領域６３に向かって移動して、撮像ユニット３０が被加工物２００を撮影して、撮像ユニット３０が撮影して得た画像に基づいて、アライメントを遂行する。加工装置１は、分割予定ライン２０２に沿って被加工物２００と切削ユニット２０とを相対的に移動させながら、切削ブレード２１を各分割予定ライン２０２に切り込ませて被加工物２００を個々のデバイス２０３に分割する。加工装置１は、個々のデバイス２０３に分割された被加工物２００を搬送ユニット６１がチャックテーブル１０から洗浄ユニット６０に搬送し、洗浄ユニット６０が被加工物２００を洗浄する。

加工装置１は、搬送ユニット６１が切削加工後で洗浄後の被加工物２００を洗浄ユニット６０からカセット５１まで搬送し、カセット５１内に収容する。加工装置１は、切削ユニット２０等がカセット５１内に収容した被加工物２００を順に切削加工すて、カセット５１内の全ての被加工物２００の切削加工が完了すると加工動作を終了する。

（切削ブレードの着脱動作）
実施形態１において、加工装置１は、次に、制御ユニット１００が、加工装置１の加工動作中に、少なくとも一方の切削ユニット２０の切削ブレード２１がブレード交換タイミングであると判定すると切削ブレード２１の着脱動作を実施する。ブレード交換タイミングは、各切削ユニット２０の切削ブレード２１を交換するタイミングであることをいう。ブレード交換タイミングは、例えば、予め設定された数の被加工物２００を切削する毎や、測定された切削ブレード２１の外径が事前に設定した数値を下回ったとき等であり、加工内容情報の一部として制御ユニット１００に登録される。また、本発明のブレード交換タイミングは、まさに１枚の被加工物２００を加工している途中でも良く、複数の被加工物２００を連続して加工する際に、被加工物２００を交換するタイミングでも良い。

着脱動作は、切削ユニット２０の切削ブレード２１を取り外し、ブレードストッカ７０に保持された切削ブレード２１を切削ユニット２０に取り付ける動作である。即ち、切削ブレード２１の着脱動作は、ブレードストッカ７０に保持された切削ブレード２１と、切削ユニット２０に装着された切削ブレード２１とを交換する動作である。

着脱動作では、加工装置１は、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０のスピンドル２３の回転を停止し、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０を着脱位置に位置付ける。着脱動作では、加工装置１は、ブレード着脱ユニット８０のブレード交換タイミングの切削ユニット２０に対応したブレード交換機構９０の他方のブレードチャック９２をブレードストッカ７０の受け渡し位置７４４のブレード保持部７４とＹ軸方向に対向させる。

加工装置１は、他方のブレードチャック９２の複数の把持部材９２２を径方向の外側に移動した後、他方のブレードチャック９２を受け渡し位置７４４のブレード保持部７４にＹ軸方向に沿って近付けて、他方のブレードチャック９２の複数の把持部材９２２を径方向の内側に移動して、他方のブレードチャック９２が交換用の切削ブレード２１を保持し、他方のブレードチャック９２を受け渡し位置７４４のブレード保持部７４からＹ軸方向に沿って遠ざける。

加工装置１は、ブレード着脱ユニット８０をＸ軸方向に移動して、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０に対応したブレード交換機構９０の一方のブレードチャック９２を着脱位置の切削ユニット２０とＹ軸方向に対向させる。加工装置１は、一方のブレードチャック９２の複数の把持部材９２２を径方向の外側に移動した後、一方のブレードチャック９２を着脱位置の切削ユニット２０にＹ軸方向に沿って近付けて、一方のブレードチャック９２の複数の把持部材９２２を径方向の内側に移動して、一方のブレードチャック９２が切削ユニット２０に装着されている切削ブレード２１を保持する。加工装置１は、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０の切削ブレード２１の吸引保持を停止し、一方のブレードチャック９２と着脱位置の切削ユニット２０とをＹ軸方向に沿って相対的に遠ざけて、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０から切削ブレード２１を取り外す。

加工装置１は、ブレード交換機構９０の回動アーム９１を１８０度回転して、交換用の切削ブレード２１を保持した他方のブレードチャック９２を、着脱位置の切削ブレード２１が取り外された切削ユニット２０とＹ軸方向に対向させる。加工装置１は、他方のブレードチャック９２を着脱位置の切削ユニット２０にＹ軸方向に沿って近付けて、交換用の切削ブレード２１の円形基台２１２の挿入口２１１内にスピンドル２３の先端部を通して、交換用の切削ブレード２１の円形基台２１２をマウント２４の支持突起２４５の表面２４６に密に接触させる。

加工装置１は、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０に交換用の切削ブレード２１を吸引保持し、他方のブレードチャック９２の複数の把持部材９２２を径方向の外側に移動して、他方のブレードチャック９２と着脱位置の切削ユニット２０とをＹ軸方向に沿って相対的に遠ざけて、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０に交換用の切削ブレード２１を取り付ける。

加工装置１は、ブレード着脱ユニット８０をＸ軸方向に移動して、切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を保持した一方のブレードチャック９２をブレードストッカ７０の受け渡し位置７４４のブレード保持部７４とＹ軸方向に対向させる。加工装置１は、一方のブレードチャック９２を受け渡し位置７４４のブレード保持部７４にＹ軸方向に沿って近付けて、ブレード保持部７４に交換後の切削ブレード２１を保持した後、一方のブレードチャック９２の複数の把持部材９２２を径方向の外側に移動する。加工装置１は、一方のブレードチャック９２を受け渡し位置７４４のブレード保持部７４からＹ軸方向に沿って遠ざけて、着脱動作を完了する。

以上説明したように、実施形態１に係る加工装置１は、切削ユニット２０が切削ブレード２１の円形基台２１２を吸引保持して、切削ブレード２１を固定するので、ブレード交換機構９０が切削ブレード２１を固定するナットを保持しナットを回転する機構が不要である。その結果、加工装置１は、各ブレード交換機構９０の部品点数の増加を抑制でき、大型化を抑制できて、複雑化と大型化を抑制することができるという効果を奏する。

また、加工装置１は、各ブレード交換機構９０が切削ブレード２１を固定するナットを保持しナットを回転する機構が不要であるため、装置の省スペース化や組立工数、点検工数の削減を実現できる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図８は、実施形態２に係る加工装置の切削ユニットを分解して示す斜視図である。図９は、図８に示された切削ユニットの要部の断面図である。図１０は、実施形態２に係る加工装置のブレード交換ユニットのブレード着脱ユニットの構成例を示す斜視図である。なお、図８、図９及び図１０は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係る加工装置１は、図８及び図９に示すように、切削ブレード２１−２が切り刃２１３のみで構成されたワッシャーブレードであり、切削ユニット２０−２が、切削ブレード２１−２をマウント２４の支持突起２４５との間に挟持する押さえフランジ２８を備え、固定ねじ２６とワッシャ２５の代わりにスピンドル２３の先端部の外周面に設けられた雄ねじ２３２に螺合するナット２９によりマウント２４がスピンドル２３に固定され、各ブレード交換機構９０−２が図１０に示すように押さえフランジ着脱部であるフランジチャック９３を含むこと以外、実施形態１と同じである。なお、実施形態２では、マウント２４が、スピンドル２３の先端部に固定される固定フランジである。

押さえフランジ２８は、図８に示すように、内側にマウント２４のボス部２４２が通されて、ボス部２４２に装着される装着穴２８１を含んだ円環状に形成されている。押さえフランジ２８は、図９に示すように、外縁部に設けられかつマウント２４の支持突起２４５との間に切削ブレード２１−２を挟み込む挟持面２８２と、マウント２４の支持面２４４と間隔をあけて対向する対向面２８３とを備えている。実施形態２に係る加工装置１の切削ユニット２０は、吸引源２７５により吸引パイプ２７６及び吸引路２４９を介して、吸引孔２４８が、受けフランジ部２４３の支持面２４４と押さえフランジ２８の対向面２８３との間の空間２４７を吸引して負圧にし、マウント２４に押さえフランジ２８を吸引固定することで、切削ブレード２１−２をスピンドル２３の先端部に固定する。実施形態２では、吸引孔２４８は、マウント２４の支持面２４４に設けられているが、本発明では、ボス部２４２の外周面に設けられても良い。

各ブレード交換機構９０のフランジチャック９３は、スピンドル２３に固定されたマウント２４に押さえフランジ２８を着脱するものである。フランジチャック９３は、図１０に示すように、ユニット本体８１に設けられ、厚手の円板状のチャック本体９３１と、チャック本体９３１の外周面に支持され、押さえフランジ２８の外周面を把持する複数（実施形態２では、４個）の把持部材９３２と、チャック本体９３１内に設けられかつ複数の把持部材９３２をチャック本体９３１の径方向に移動させる図示しない作動機構とを備える。

把持部材９３２は、直線状に延在したアーム状に形成され、先端部に押さえフランジ２８の外周面を把持する把持爪９３３を備えている。把持部材９３２は、長手方向がＹ軸方向と平行に配置され、チャック本体９３１の周方向に等間隔に配置されている。作動機構は、複数の把持部材９３２を連動して径方向の内側に移動させるとともに、外側に移動させる。即ち、複数の把持部材９３２は、作動機構により同時にチャック本体９３１の径方向の内側に移動する、又は、径方向の外側に移動する。

フランジチャック９３の軸心は、Ｙ軸方向と平行である。フランジチャック９３は、複数の把持部材９３２をチャック本体９３１の径方向の内側に移動させて、把持爪９３３で押さえフランジ２８の外周面を把持して、押さえフランジ２８を保持する。フランジチャック９３は、複数の把持部材９３２をチャック本体９３１の径方向の外側に移動させて、把持爪９３３での押さえフランジ２８の外周面の把持を解除して、押さえフランジ２８の保持を解除する。

フランジチャック９３の軸心のＺ軸方向の高さは、着脱位置に位置付けられた切削ユニット２０の軸心のＺ軸方向の高さと等しい。また、実施形態２では、フランジチャック９３は、図示しない着脱移動ユニットのスライド移動ユニットによりＹ軸方向に移動される。

また、実施形態２に係る加工装置１のブレードチャック９２は、把持部材９３２が切削ブレード２１−２の外縁を把持する。なお、実施形態２においてブレードチャック９２は、把持部材９３２を備えず円板状のチャック本体９２１の切削ブレード２１−２と対向する面のうち切削ブレード２１−２と接触する部分に吸引孔が形成され切削ブレード２１−２を吸引によって保持しても良い。または把持部材９３２の先端の切削ブレード２１−２と接触する部分に吸引孔が形成され、把持部材９３２が切削ブレード２１−２を吸引して保持する構成になっていてもよい。

実施形態２に係る加工装置１は、着脱動作では、実施形態１と同様に、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０のスピンドル２３の回転を停止し、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０を着脱位置に位置付け、他方のブレードチャック９２が交換用の切削ブレード２１−２を保持する。

加工装置１は、ブレード着脱ユニット８０をＸ軸方向に移動して、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０に対応したブレード交換機構９０のフランジチャック９３を着脱位置の切削ユニット２０とＹ軸方向に対向させる。加工装置１は、フランジチャック９３の複数の把持部材９３２を径方向の外側に移動した後、フランジチャック９３を着脱位置の切削ユニット２０にＹ軸方向に沿って近付けて、フランジチャック９３の複数の把持部材９３２を径方向の内側に移動して、フランジチャック９３が切削ユニット２０に装着されている押さえフランジ２８を保持する。加工装置１は、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０の押さえフランジ２８の吸引保持を停止し、フランジチャック９３と着脱位置の切削ユニット２０とをＹ軸方向に沿って相対的に遠ざけて、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０から押さえフランジ２８を取り外す。

加工装置１は、実施形態１と同様に、一方のブレードチャック９２でブレード交換タイミングの切削ユニット２０から切削ブレード２１−２を取り外し、他方のブレードチャック９２で交換用の切削ブレード２１−２を切削ユニット２０に取り付ける。加工装置１は、フランジチャック９３を着脱位置の切削ユニット２０とＹ軸方向に対向させ、フランジチャック９３を着脱位置の切削ユニット２０にＹ軸方向に沿って近付けて、押さえフランジ２８の挿入口２１１内にスピンドル２３の先端部を通して、押さえフランジ２８の挟持面２８２を切削ブレード２１−２に密に接触させる。

加工装置１は、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０に押さえフランジ２８を吸引保持し、交換用の切削ブレード２１−２をスピンドル２３の先端部に固定し、フランジチャック９３の複数の把持部材９３２を径方向の外側に移動して、フランジチャック９３と着脱位置の切削ユニット２０とをＹ軸方向に沿って相対的に遠ざけて、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０に押さえフランジ２８を取り付けしおいる。加工装置１は、実施形態１と同様に、切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１−２を受け渡し位置７４４のブレード保持部７４に保持して、着脱動作を完了する。

実施形態２に係る加工装置１は、切削ユニット２０−２が押さえフランジ２８を吸引保持して、切削ブレード２１−２を固定するので、ブレード交換機構９０−２が切削ブレード２１−２を固定するナットを保持しナットを回転する機構が不要である。その結果、加工装置１は、実施形態１と同様に、各ブレード交換機構９０−２の部品点数の増加を抑制でき、大型化を抑制できて、複雑化と大型化を抑制することができるという効果を奏する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 加工装置
２１，２１−２ 切削ブレード
２３ スピンドル
２４ マウント（固定フランジ）
２８ 押さえフランジ
９０ ブレード交換機構
９２ 一方のブレードチャック（第１のブレード保持部）
９２ 他方のブレードチャック（第２のブレード保持部）
９３ フランジチャック（押さえフランジ着脱部）
２４２ ボス部
２４４ 支持面
２４８ 吸引孔
２４９ 吸引路
２７５ 吸引源
２８１ 装着穴

Claims (2)

1. 加工装置であって、
   回転軸となるスピンドルと、該スピンドルに固定されたマウントと、該マウントに切削ブレードを着脱するブレード交換機構と、を備え、
   該マウントは、
   前後方向に伸長する円柱状のボス部と、
   該ボス部の後方から径方向外向きに突出し、切削ブレードを支持する支持面と、
   吸引路を介して吸引源と連通し、該支持面と切削ブレードとの間を負圧にし切削ブレードを吸引固定する吸引孔と、を含み、
   該ブレード交換機構は、
   該マウントから切削ブレードを取り外す第１のブレード保持部と、
   該マウントに切削ブレードを取り付ける第２のブレード保持部と、を少なくとも含む事を特徴とする、加工装置。
2. 加工装置であって、
   回転軸となるスピンドルと、該スピンドルに固定される固定フランジと、切削ブレードを該固定フランジとの間に挟持する押さえフランジと、該固定フランジに切削ブレードを着脱するブレード交換機構と、を備え、
   該固定フランジは、
   前後方向に伸長する円柱状のボス部と、
   該ボス部の後方から径方向外向きに突出し、該切削ブレードを支持する支持面と、
   吸引路を介して吸引源と連通し、該押さえフランジと該支持面との間を負圧にし、該押さえフランジを吸引固定する吸引孔と、を含み、
   該押さえフランジは、ボス部に装着される装着穴を含み、
   該ブレード交換機構は、
   該固定フランジから切削ブレードを取り外す第１のブレード保持部と、
   該固定フランジに切削ブレードを取り付ける第２のブレード保持部と、
   該押さえフランジを着脱する押さえフランジ着脱部と、を含む事を特徴とする加工装置。

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