JP2021030377A - Measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定装置に関する。 The present invention relates to a measuring device.
半導体ウェーハやパッケージ基板、セラミックス基板、ガラス基板などの被加工物をチャックテーブルの保持面に保持して、被加工物に加工を施す加工装置に関する技術が知られている。例えば、特許文献1には、ウェーハを保持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ェーハの研削面に検出端子が接触してウェーハの厚みを計測する厚み計測手段とを備えた研削装置が開示されている。 There is known a technique related to a processing apparatus that holds a workpiece such as a semiconductor wafer, a package substrate, a ceramics substrate, or a glass substrate on a holding surface of a chuck table to process the workpiece. For example, Patent Document 1 discloses a grinding apparatus including a chuck table that holds a wafer and a thickness measuring means that measures the thickness of the wafer by contacting a detection terminal with the grinding surface of the wafer held by the chuck table. Has been done.
加工装置では、チャックテーブルの保持面の形状(凹凸)を管理することが求められる。例えば研削装置では、研削スピンドルのマウントにダイヤルゲージといった計測器具を取り付け、保持面にダイヤルゲージの針を接触させながらチャックテーブルを移動させることで、保持面の形状を測定していた。しかしながら、スピンドル周辺が研削屑で汚れていたり、測定を行うための作業スペースが限られていたりすることで、作業性が低下してしまうという問題があった。そのため、チャックテーブルの保持面の形状を容易に測定することができる手段が求められている。 The processing apparatus is required to control the shape (unevenness) of the holding surface of the chuck table. For example, in a grinding device, a measuring instrument such as a dial gauge is attached to a mount of a grinding spindle, and the shape of the holding surface is measured by moving the chuck table while bringing the needle of the dial gauge into contact with the holding surface. However, there is a problem that workability is deteriorated because the periphery of the spindle is contaminated with grinding debris and the work space for performing measurement is limited. Therefore, there is a demand for a means capable of easily measuring the shape of the holding surface of the chuck table.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、チャックテーブルの保持面の形状を容易に測定することができる測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a measuring device capable of easily measuring the shape of a holding surface of a chuck table.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、チャックテーブルの保持面の形状を測定する測定装置であって、該保持面に接触して該保持面の高さを測定する接触針と、該接触針が保持される接触針保持部と、該接触針保持部が係合し、該保持面の直径方向に延在するガイドと、を含む本体部と、該接触針が接触している座標を検出する座標検出部と、該座標と該接触針が測定した高さを関連させて記録する制御部と、該本体部を支持する脚部と、を備え、該脚部は、該チャックテーブルの外縁に載置される一対の載置部と、該載置部から垂下し、チャックテーブルの側面にならう内壁を有し、該本体部の測定中のずれを規制するずれ規制部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention is a measuring device for measuring the shape of the holding surface of the chuck table, and measures the height of the holding surface in contact with the holding surface. A main body including a contact needle, a contact needle holding portion on which the contact needle is held, a guide that the contact needle holding portion engages with and extends in the radial direction of the holding surface, and the contact needle. The leg portion includes a coordinate detection unit that detects contacting coordinates, a control unit that records the coordinates and the height measured by the contact needle in association with each other, and a leg portion that supports the main body portion. Has a pair of mounting portions mounted on the outer edge of the chuck table and an inner wall that hangs down from the mounting portions and follows the side surface of the chuck table, and regulates the deviation of the main body portion during measurement. It is characterized by having a deviation control unit.
また、本発明にかかる測定装置において、該座標検出部は、該ガイドと同方向に延在する第1のスケールと、該接触針保持部に固定され該第1のスケールを読み取る読み取り部と、を有し、該ガイドは、オペレーターが該接触針保持部を手動で移動させる際に移動量を目視で確認する第2のスケールと、該第2のスケール上の任意の位置に磁力によって着脱可能なドグと、を備え、該接触針保持部は、該ドグを検知するセンサを備え、該センサが該ドグを検知すると高さの測定を終了することが好ましい。 Further, in the measuring device according to the present invention, the coordinate detection unit includes a first scale extending in the same direction as the guide, a reading unit fixed to the contact needle holding unit and reading the first scale. The guide can be attached to and detached from a second scale for visually checking the amount of movement when the operator manually moves the contact needle holding portion, and at an arbitrary position on the second scale by magnetic force. It is preferable that the contact needle holding portion is provided with a sensor for detecting the dog, and the height measurement is completed when the sensor detects the dog.
また、本発明にかかる測定装置は、モーターと、該モーターを制御するモーター制御部と、を更に有し、該接触針保持部は該モーターの回転に伴って該ガイド上を移動し、該座標検出部は、該制御部による該モーターの回転によって該接触針の位置を検出することが好ましい。 Further, the measuring device according to the present invention further includes a motor and a motor control unit that controls the motor, and the contact needle holding unit moves on the guide as the motor rotates, and the coordinates. The detection unit preferably detects the position of the contact needle by the rotation of the motor by the control unit.
本発明にかかる測定装置は、チャックテーブルの保持面の形状を容易に測定することができるという効果を奏する。 The measuring device according to the present invention has an effect that the shape of the holding surface of the chuck table can be easily measured.
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。 An embodiment (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Further, the configurations described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions or changes of the configuration can be made without departing from the gist of the present invention.
[第一実施形態]
図1および図2は、第一実施形態にかかる測定装置を示す模式図であり、図3は、第一実施形態にかかる測定装置を上面側から見た模式図である。図2は、第一実施形態にかかる測定装置100Aを図1とは反対側から見た図である。第一実施形態にかかる測定装置100Aは、例えば半導体ウェーハやパッケージ基板、セラミックス基板、ガラス基板などの被加工物に加工を施す加工装置(図示省略)に設けられ、被加工物を保持するチャックテーブル5の保持面5aの形状(凹凸)を測定するための装置である。加工装置は、例えば、被加工物に切削加工を施す切削装置である。加工装置は、被加工物に研削を施す研削装置等であってもよい。
[First Embodiment]
1 and 2 are schematic views showing the measuring device according to the first embodiment, and FIG. 3 is a schematic view of the measuring device according to the first embodiment as viewed from the upper surface side. FIG. 2 is a view of the
測定装置100Aは、図1から図3に示すように、本体部10と、脚部20と、座標検出部30Aと、制御装置(制御部)50とを備える。測定装置100Aは、図1から図3に示すように、加工装置から取り外されたチャックテーブル5上に載置された状態で、チャックテーブル5の保持面5aの形状を測定する。以下の説明では、チャックテーブル5の保持面5aの径方向(直径方向)を「X方向」と称し、X方向と直交する方向(鉛直方向)を「Y方向」と称する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
(本体部)
本体部10は、図1から図3に示すように、支持体11Aと、接触針12と、接触針保持部13と、ガイド14Aとを有する。支持体11Aは、底板111と、一対の側板112とを有する。底板111は、長方形状の平板であり、測定装置100Aがチャックテーブル5に対して載置された載置状態で、X方向(すなわち保持面5aの直径方向)に沿って平行に延在する。一対の側板112は、互いに対向しながら底板111の端部から垂直に立ち上がる長方形状の平板である。各側板112の外面には、オペレーターが測定装置100Aを移動させる際に把持する把持部113が設けられている。
(Main body)
As shown in FIGS. 1 to 3, the
(接触針)
接触針12は、チャックテーブル5の保持面5aに接触して保持面5aの高さを測定する。接触針12は、周知の接触式変位センサであり、先端に設けられた接触子が保持面5aに接触することで、保持面5aの高さを検出する。接触針12は、Y方向に対して移動自在となるように、接触針保持部13に保持されており、接触針保持部13と共にガイド14Aに沿って移動する。接触針12は、有線通信または無線通信により制御装置50Aと通信可能に接続されており、検出した保持面5aの高さを制御装置50Aへと出力する。
(Contact needle)
The
(接触針保持部)
接触針保持部13は、接触針12を保持する保持部である。接触針保持部13は、例えば筐体状に形成されるが、形状はこれに限られない。接触針保持部13の上面には、オペレーターが接触針保持部13を操作するときに把持するハンドル部15が取り付けられている。接触針保持部13の内部には、接触針12をY方向に沿って移動自在に保持するシリンダ(図示省略)が設けられている。ハンドル部15には、シリンダに保持された接触針12 をY方向に移動させて保持面5aに接触させるための図示しない操作部が設けられる。接触針12のY方向の移動は、オペレーターが図示しない操作部を操作したことに応じて機械的に行われる。なお、接触針12のY方向の移動は、接触針保持部13内に図示しない移動機構を設けておき、制御装置50Aが移動機構を制御することで実行されてもよい。
(Contact needle holder)
The contact
さらに、接触針保持部13には、後述する金属製のドグ16を検知するセンサ17が設けられている。センサ17は、金属材質を検出することができるものであればよく、例えば、磁界の変化を検出する誘導型近接センサ、静電容量の変化を検出する静電容量型近接センサ等である。センサ17は、ドグ16と接触針保持部13との距離が所定距離以下になったときに、ドグ16を検知する。センサ17は、有線通信または無線通信により制御装置50Aと通信可能に接続されており、ドグ16との距離が所定距離以下となったことを検知すると、検知結果を制御装置50Aへと出力する。
Further, the contact
(ガイド)
ガイド14Aは、支持体11Aの一対の側板112の間に、底板111と間隔を空けて設けられる。ガイド14Aは、各側板112の内面に固定されており、底板111と平行に延在する。すなわち、ガイド14Aは、測定装置100Aがチャックテーブル5に載置された載置状態で、X方向(すなわち保持面5aの直径方向)に沿って平行に延在する。本実施形態において、ガイド14Aは、金属材料により形成される。ガイド14Aには、接触針保持部13が移動自在に係合されている。つまり、ガイド14Aは、測定装置100Aがチャックテーブル5に載置された載置状態で、接触針保持部13のY方向の移動を規制しつつ、X方向に沿った移動を案内するガイドレールである。それにより、オペレーターは、ハンドル部15を把持して操作することで、手動により接触針保持部13をガイド14Aに沿ってX方向に移動させることができる。
(guide)
The
また、ガイド14Aには、座標検出部30Aに含まれる第1のスケール31が設けられている。第1のスケール31は、図2に示すように、ガイド14Aの側面に沿って平行に延在する磁気スケールである。第1のスケール31は、ガイド14Aと同方向に延在し、ガイド14Aの延在方向に沿って異なる磁極が交互に配置された複数の磁石31aを有する。なお、図2は、磁石31aを模式的に記載するものであり、実際は図2に示すようにより細分化された磁石が配置され、磁石31aの数は、図2に示すものに限られない。座標検出部30Aの他の構成は、後述する。
Further, the
また、ガイド14Aは、図3に示すように、第2のスケール41を備えている。第2のスケール41は、ガイド14Aの上面に設けられている。第2のスケール41は、オペレーターが接触針保持部13を手動で移動させる際に、ガイド14Aに沿って移動する接触針保持部13の移動量を目視で確認するために設けられる。第2のスケール41は、図3に例示するように、ガイド14Aの中心からの距離を所定の目盛(5mmごと等)で刻むものである。なお、第2のスケール41は、ガイド14Aの端部からの距離を所定の目盛で刻むものであってもよい。
Further, the
また、ガイド14Aは、第2のスケール41上の任意の位置に磁力によって着脱可能なドグ16を備えている。ドグ16は、ガイド14Aに沿って移動する接触針保持部13の移動端を定めるために設けられる部材であり、金属材料により形成される。ここでの移動端とは、オペレーターが測定装置100Aを用いて保持面5aの形状を測定する作業における接触針保持部13の移動終了位置である。言い換えると、ドグ16は、接触針保持部13により保持された接触針12による保持面5aの高さの測定終了位置を定めるために用いられる。
Further, the
ドグ16は、ガイド14Aに上面側から着脱自在に嵌め込むことができるように、例えばU字形状に形成される。ドグ16は、ガイド14Aに載置されるものであってもよい。ドグ16は、図示しない磁石が設けられており、金属材料で形成されるガイド14Aにドグ16を取り付けたとき、磁力によってドグ16をガイド14Aに安定的に保持することができる。また、ドグ16は、図3に示すように、上面から下面までを貫通する開口部16aを有する。オペレーターは、開口部16aを介して、第2のスケール41を目視することで、ガイド14A上におけるドグ16の位置を容易に把握して、ドグ16を所望の位置に取り付けることが可能となる。すなわち、オペレーターは、接触針保持部13の移動端を容易かつ安定的に定めることができる。
The
(脚部)
脚部20は、本体部10の下面に取り付けられ、本体部10とチャックテーブル5との間に介在して本体部10を支持する支持部である。脚部20は、図3に示すように、底板111に取り付けられた一対の載置部21を備える。一対の載置部21は、互いに間隔を空けて底板111の側板112とは反対側の面に取り付けられる。各載置部21は、チャックテーブル5の外縁5bに載置される。なお、ここでのチャックテーブル5の外縁5bとは、保持面5aの周囲に側面5cまで延在する範囲である。
(leg)
The
また、脚部20は、一対の載置部21から垂下して延びるずれ規制部22を有する。ずれ規制部22は、載置部21から1つずつ、載置部21から底板111とは反対側に向けて垂直に延出される。2つのずれ規制部22は、図1から図3に示すように、互いにチャックテーブル5の直径に対応した間隔を空けて設けられており、チャックテーブル5の側面5cにならう内壁22aを有する。内壁22aは、図3の破線に示すように、チャックテーブル5の側面5cに沿った円弧形状に形成され、測定装置100Aの載置状態において側面5cに当接する。これにより、測定装置100Aの載置状態において、測定作業中に本体部10がチャックテーブル5からずれることを規制することができる。
Further, the
(座標検出部)
座標検出部30Aは、接触針12のX方向における座標を検出する。すなわち、座標検出部30Aは、接触針12が保持面5aに接触しているときの接触針12の座標を検出する。座標検出部30Aは、上述したように、ガイド14Aの延在方向に沿って異なる磁極が交互に配置された複数の磁石31aを有する第1のスケール31を備えている。また、座標検出部30Aは、第1のスケール31を読み取る読み取り部32を有する。読み取り部32は、接触針保持部13に設けられている。読み取り部32は、磁極が交互に並んだ複数の磁石31aの磁気を検出する検出ヘッドである。読み取り部32は、磁石31aを何回通過したかを検出することで、複数の磁石31aにより形成される磁気的なスケール(目盛)を読み取る。その結果、座標検出部30Aは、接触針12のX方向における座標を取得することができる。読み取り部32は、有線通信または無線通信により制御装置50Aと通信可能に接続されており、読み取った接触針12の座標を制御装置50Aへと出力する。
(Coordinate detection unit)
The coordinate detection unit 30A detects the coordinates of the
(制御装置)
制御装置50Aは、演算装置としてCPU(Central Processing Unit)を備えるコンピュータである。制御装置50Aは、記憶部に記憶されたソフトウェア(プログラム)を読み出し、測定装置100Aに含まれる各構成要素から入力された情報に基づいて、CPUの処理により各構成要素を制御する。
(Control device)
The
具体的には、制御装置50Aには、接触針12から検出した保持面5aの高さが入力される。また、制御装置50Aには、例えばマウスやキーボードといった図示しない入力部を介してオペレーターからの種々の指示が入力される。オペレーターから入力される指示は、例えば、測定装置100Aによる測定開始の指示である。なお、接触針保持部13またはハンドル部15に設けられた図示しない操作部と制御装置50Aとを通信可能としておき、オペレーターが操作部を操作したときに、操作部から制御装置50Aへと測定開始の指示信号を出力するものとしてもよい。また、制御装置50Aには、座標検出部30Aから読み取り部32で読み取った接触針12のX方向における座標が入力される。また、制御装置50Aには、センサ17からドグ16と接触針保持部13との距離が所定距離以下となった旨の検知結果が入力される。
Specifically, the height of the holding
制御装置50Aは、接触針保持部13またはハンドル部15に設けられた図示しない操作部から測定開始の指示信号により、保持面5aの形状の測定処理を実施する。より詳細には、制御装置50Aは、座標検出部30Aから入力された接触針12のX方向における座標と、接触針12から入力された保持面5aの高さとを関連させて記録する。つまり、制御装置50Aは、現在の接触針12のX方向の座標と、その座標において検出された保持面5aの高さとを対応づけて図示しない記憶部に記憶させる。制御装置50Aは、接触針12のX方向の座標が変化するごとに、座標ごとの保持面5aの高さを記録していく。保持面5aのX方向の座標と高さとは、保持面5aのX−Y断面における形状を表すデータとなる。制御装置50Aは、センサ17からドグ16と接触針保持部13との距離が所定距離以下となった旨の検知結果が入力されると、座標ごとの保持面5aの高さの記録、すなわち保持面5aの高さの測定を終了する。
The
(測定作業および測定装置の動作)
次に、測定装置100Aを用いたチャックテーブル5の保持面5aの形状を測定する作業の手順と、測定装置100Aの動作について説明する。図4は、第一実施形態にかかる測定装置を用いた測定作業の手順を示す説明図である。なお、図4では、制御装置50Aの記載を省略している。
(Measurement work and operation of measuring device)
Next, the procedure of the work of measuring the shape of the holding
オペレーターは、図4のステップST1に示すように、チャックテーブル5を図示しない加工装置から取り外し、測定作業を実施する位置(例えば作業台)に載置する。そして、オペレーターは、ステップST1の実線矢印で示すように、チャックテーブル5の外縁5bに、測定装置100Aの脚部20に設けられた一対の載置部21を載置する。このとき、脚部20のずれ規制部22がチャックテーブル5の側面5cに当接するため、本体部10をチャックテーブル5に対して安定的に位置決めすることができる。すなわち、ずれ規制部22により、本体部10のチャックテーブル5に対するずれを規制することができる。
As shown in step ST1 of FIG. 4, the operator removes the chuck table 5 from a processing device (not shown) and places it at a position (for example, a workbench) where the measurement work is performed. Then, as shown by the solid arrow in step ST1, the operator mounts a pair of mounting
次に、オペレーターは、ステップST2に実線矢印で示すように、ガイド14Aの任意の位置にドグ16を取り付ける。ドグ16を取り付ける任意の位置は、保持面5aの形状を測定する測定範囲に基づいて、オペレーターの判断により決定される。測定範囲は、例えば保持面5aの中心からX方向に所望の長さだけ移動した範囲や、保持面5aの端部(外縁)からX方向に所望の長さだけ移動した範囲等、任意の範囲として決定される。オペレーターは、ドグ16をガイド14Aに取り付けると、ハンドル部15を把持して操作し、第2のスケール41(図3参照)を目視で確認しながら接触針保持部13を初期位置に位置づける。初期位置は、第2のスケール41上における接触針保持部13の位置に基づいて、オペレーターの判断により決定される。
Next, the operator attaches the
次に、オペレーターは、図示しない操作部を操作して、ステップST3に示すように、接触針12を保持面5aに接触させる。操作部は、エアシリンダーやオペレーターが接触針にふれて上下させても良い。また、オペレーターは、図示しない入力部から測定開始の指示を制御装置50Aに入力する。これにより、制御装置50Aにより測定処理が開始され、座標検出部30Aにより検出される現在の接触針12の座標と、接触針12により検出される保持面5aの高さとが関連づけて記録される。そして、オペレーターは、ステップST3の実線矢印に示すように、ハンドル部15を操作して接触針保持部13をガイド14Aに沿って移動させる。これにより、接触針12が保持面5aに接触したままX方向に移動し、接触針12のX方向の座標が変化するごとに、座標ごとの保持面5aの高さが制御装置50Aで記録される。その後、例えばステップST3において破線で示すように、ドグ16と接触針保持部13との距離が所定距離以下となると、センサ17(図1参照)からドグ16の検知結果が制御装置50Aに出力される。それにより、制御装置50Aは、測定処理すなわち座標ごとの保持面5aの高さの記録を終了する。なお、制御装置50Aは、オペレーターに対して、測定処理が終了した旨を音やインジケーターの表示等によって報知してもよい。
Next, the operator operates an operation unit (not shown) to bring the
(第一実施形態の作用効果)
以上説明したように、第一実施形態にかかる測定装置100Aは、チャックテーブル5の保持面5aの形状を測定する測定装置100Aであって、保持面5aに接触して保持面5aの高さを測定する接触針12と、接触針12が保持される接触針保持部13と、接触針保持部13が係合し、保持面5aの直径方向(X方向)に延在するガイド14Aと、を含む本体部10と、接触針12が接触している座標を検出する座標検出部30Aと、座標と接触針12が測定した高さを関連させて記録する制御装置50A(制御部)と、本体部10を支持する脚部20と、を備え、脚部20は、チャックテーブル5の外縁5bに載置される一対の載置部21と、載置部21から垂下し、チャックテーブル5の側面5cにならう内壁22aを有し、本体部10の測定中のずれを規制するずれ規制部22と、を有する。
(Action and effect of the first embodiment)
As described above, the measuring
この構成により、測定装置100Aの本体部10を支持する脚部20により、測定装置100A(本体部10)をチャックテーブル5上に安定的に支持させることができる。そして、ガイド14Aに沿って接触針保持部13を任意の位置に移動させつつ、接触針12を保持面5aに接触させて保持面5aの高さを測定し、測定した高さと座標検出部30Aで検出された接触針12の座標とを関連させて記録することができる。このように、測定装置100Aをチャックテーブル5上に支持させることによって、チャックテーブル5をオペレーターが作業しやすい位置、環境に予め移動させた上で、測定作業を実施することができる。したがって、第一実施形態にかかる測定装置100Aによれば、チャックテーブル5の保持面5aの形状を容易に測定することが可能となる。
With this configuration, the
また、測定装置100Aにおいて、座標検出部30Aは、ガイド14Aと同方向に延在する第1のスケール31と、接触針保持部13に固定され第1のスケール31を読み取る読み取り部32と、を有し、ガイド14Aは、オペレーターが接触針保持部13を手動で移動させる際に移動量を目視で確認する第2のスケール41と、第2のスケール41上の任意の位置に磁力によって着脱可能なドグ16と、を備え、接触針保持部13は、ドグ16を検知するセンサ17を備え、センサ17がドグ16を検知すると高さの測定を終了する。
Further, in the
この構成により、第1のスケール31および読み取り部32によって接触針12の座標を取得することができる。また、オペレーターが接触針保持部13の移動量を目視可能な第2のスケール41を設け、かつ、第2のスケール41上の任意の位置にドグ16を取り付けることで、接触針保持部13がドグ16を検知した位置で、測定作業を終了させることができる。その結果、接触針保持部13をオペレーターの手動で動かすことで、接触針保持部13を所望の位置で止めることが難しい場合にも、測定作業を終了させる位置を精度良く定めることができる。つまり、所望の測定範囲について、精度良く測定を実施することができる。さらに、ドグ16が第2のスケール41に対して着脱自在であることから、オペレーターが所望の測定範囲を任意かつ容易に定めることができる。
With this configuration, the coordinates of the
[第二実施形態]
次に、第二実施形態にかかる測定装置100Bについて説明する。図5は、第二実施形態にかかる測定装置を示す正面図である。第二実施形態にかかる測定装置100Bは、第一実施形態の測定装置100Aの支持体11Aに代えて支持体11B、ガイド14Aに代えてガイド14B、座標検出部30Aに代えて座標検出部30B、制御装置50Aに代えて制御装置50Bを備える。また、測定装置100Bは、上記構成に加えて、保持部駆動装置60と、エア供給装置70とを備えている。また、測定装置100Bは、第1のスケール31、第2のスケール41およびドグ16を備えない。測定装置100Bの他の構成は、測定装置100Aと同様であるため、説明を省略し、同一の構成要素には同一の符号を付す。
[Second Embodiment]
Next, the measuring
(支持体)
支持体11Bは、支持体11Aの底板111および一対の側板112に加えて、天板114を有する。天板114は、一対の側板112の底板111とは反対側の端部に取り付けられる。
(Support)
The
(ガイド)
ガイド14Bは、ガイド14Aと同様に、一対の側板112の間に底板111と間隔を空けて設けられ、底板111と平行に延在する。ガイド14Bは、接触針保持部13が移動自在に係合されており、測定装置100Aの載置状態で、接触針保持部13のY方向の移動を規制しつつ、X方向に沿った移動を案内する。第二実施形態において、ガイド14Bは、接触針保持部13との滑り面の間に、エア供給装置70からの加圧したエア(空気)が供給される静圧気体軸受を用いたガイドである。それにより、エアが潤滑流体として機能し、接触針保持部13を滑らかに案内することができる。なお、ガイド14Bは、第一実施形態のガイド14Aと同様に、静圧気体軸受を用いないものであってもよい。
(guide)
Like the
(駆動装置)
保持部駆動装置60は、ガイド14Aに沿って接触針保持部13の移動させる装置である。保持部駆動装置60は、モーター61と、一対のプーリー62と、ベルト63とを有する。モーター61は、接触針保持部13を移動させるための駆動力を出力する駆動源としてのパルスモーターである。モーター61は、制御装置50B(モーター制御部)により制御される。本実施形態では、モーター61は、天板114上に設置される。モーター61は、出力軸61aが天板114に形成された貫通孔を介して天板114の下面側まで延出されている。一対のプーリー62は、互いに間隔を空けて、天板114の下面に回転自在に取り付けられている。プーリー62の一つには、モーター61の出力軸61aが接続されている。また、各プーリー62には、ベルト63が巻き付けられ、ベルト63には、接触針保持部13のハンドル部15が取り付けられている。これにより、モーター61を回転させると、出力軸61aを介してプーリー62の一つが回転し、ベルト63が一対のプーリー62間で回転する。その結果、接触針保持部13は、モーター61の回転すなわちベルト63の回転に伴って、ガイド14B上を移動する。
(Drive)
The holding
(エア供給装置)
エア供給装置70は、エア供給源71と、2つのエア供給チューブ72、73と、バルブ74とを有する。エア供給装置70は、例えば天板114上に設置される。エア供給源71は、外部環境からエア(空気)をエア供給チューブ72、73へと加圧して送出する。エア供給チューブ72は、接触針保持部13とガイド14Bとの間に接続されており、接触針保持部13とガイド14Bとの間にエア供給源71からのエアを供給する。一方、エア供給チューブ73は、接触針保持部13内に配置された接触針12を保持するシリンダに接続されており、シリンダにエア供給源71からのエアを供給する。第二実施形態において、接触針12は、シリンダ内で上方側に付勢されており、エア供給チューブ73からエアが供給されると、Y方向に沿って下方側に移動するように接触針保持部13に保持されている。バルブ74は、エア供給チューブ73の中途に設けられ、シリンダへのエアの供給をオンオフする。エア供給源71によるエアの圧送およびバルブ74のオンオフは、制御装置50Bにより制御される。
(Air supply device)
The
(座標検出部)
第二実施形態において、座標検出部30Bは、制御装置50Bの機能の一部によって実現される。制御装置50Bは、モーター61の回転を制御する。上述したように、第二実施形態において、接触針保持部13は、モーター61の回転に伴ってガイド14Bに沿って移動する。したがって、制御装置50Bは、モーター61の回転数に基づいて、接触針保持部13のガイド14Bに沿った移動量を算出することができる。そこで、第二実施形態においては、制御装置50Bが、接触針保持部13に保持された接触針12の初期位置における座標とモーター61の回転数とに基づいて、現在の接触針12のX方向における座標を算出する(検出する)。なお、接触針12の初期位置は、例えばガイド14Bの中心またはガイド14Bの端部など、オペレーターにより予め設定される。
(Coordinate detection unit)
In the second embodiment, the coordinate
(制御装置)
制御装置50Bは、制御装置50Aと同様に、演算装置としてCPU(Central Processing Unit)を備えるコンピュータである。制御装置50Bは、記憶部に記憶されたソフトウェア(プログラム)を読み出し、測定装置100Aに含まれる各構成要素から入力された情報に基づいて、CPUの処理により各構成要素を制御する。
(Control device)
The
具体的には、制御装置50Bには、制御装置50Aと同様に、接触針12から検出した保持面5aの高さが入力される。また、制御装置50Bには、例えばマウスやキーボードといった図示しない入力部を介してオペレーターからの種々の指示が入力される。オペレーターから入力される指示は、例えば、測定装置100Bによる測定開始の指示である。また、オペレーターから入力される指示は、保持面5aを測定する測定範囲80(図6参照)の情報を含む。測定範囲80には、測定開始位置81(図6参照)と、測定終了位置82(図6参照)との情報が含まれる。第二実施形態において、制御装置50Bは、オペレーターから図示しない入力部を介して入力された情報に基づいて、測定範囲80を登録する測定位置登録部51を備えている。制御装置50Bは、測定位置登録部51で登録された測定範囲80で保持面5aの形状が測定されるように、測定装置100Bの各構成要素を制御する。
Specifically, the height of the holding
より詳細には、制御装置50Bは、モーター61を制御して接触針保持部13を測定範囲80内で移動させ、エア供給装置70を制御して接触針12を保持面5aに接触させることで、保持面5aの高さを測定する。また、制御装置50Bは、上述したように、接触針12の初期位置における座標とモーター61の回転数とに基づいて、現在の接触針12のX方向における座標を算出し、座標と高さとを関連付けて記録する。制御装置50Bは、接触針12のX方向の座標が変化するごとに、座標ごとの保持面5aの高さを記録していくことで、保持面5aのX−Y断面における形状を表すデータを取得する。
More specifically, the
測定の具体的な手法について説明する。制御装置50Bは、一例として、接触針12を保持面5aに接触した状態を保ったまま、接触針保持部13を移動させて、保持面5aの高さを連続的に測定する。このとき、モーター61の回転による接触針保持部13の移動速度は、少なくとも0(mm/s)より大きく、2(mm/s)以下であることが好ましい。接触針保持部13の移動速度を2(mm/s)以下とすることで、保持面5aの高さを精度良く測定することができる。なお、接触針保持部13の移動速度の上限値は、保持面5aの高さの測定精度を確保することができれば、2(mm/s)より大きくてもよい。また、接触針保持部13の移動速度の下限値は、パルスモーターとしてのモーター61の性能、すなわち1パルスで接触針保持部13を移動させることができる距離に応じた値(例えば40(μm/s))とされてもよい。
A specific method of measurement will be described. As an example, the
また、制御装置50Bは、測定の具体的な手法の他の例として、接触針保持部13を予め定められたピッチでガイド14Bに沿って移動させるごとに、接触針12を保持面5aに接触させて保持面5aの高さを測定する。すなわち、制御装置50Bは、任意の位置で接触針12を保持面5aに接触させた状態で接触針保持部13を予め定められたピッチでガイド14Bに沿って移動させて停止し、高さを測定する作業を繰り返す。予め定められたピッチは、オペレーターにより任意に設定される。これにより、接触針12を停止させず保持面5aに接触させ続けて高さを測定する場合に比べて、より精度良く保持面5aの高さを測定することができ、特に保持面5aの凹凸が比較的に大きい場合に有効な手法となる。
Further, as another example of a specific measurement method, the
(測定作業および測定装置の動作)
次に、測定装置100Bを用いたチャックテーブル5の保持面5aの形状を測定する作業の手順と、測定装置100Bの動作について説明する。図6は、第二実施形態にかかる測定装置を用いた測定作業の手順を示す説明図である。なお、図6では、制御装置50Bおよびエア供給装置70の記載を省略している。
(Measurement work and operation of measuring device)
Next, the procedure of the work of measuring the shape of the holding
オペレーターは、第一実施形態と同様に、図6のステップST11に示すように、チャックテーブル5を図示しない加工装置から取り外し、例えば作業台に載置し、測定装置100Bの脚部20をチャックテーブル5の外縁5bに載置する。
As in the first embodiment, as shown in step ST11 of FIG. 6, the operator removes the chuck table 5 from a processing device (not shown), places it on a workbench, for example, and attaches the
オペレーターは、保持面5aの形状を測定する測定範囲を決定し、図示しない入力部を介して制御装置50Bに測定範囲80(例えばステップST12の破線で囲んだ範囲参照)の情報を入力する。測定範囲の情報が入力された制御装置50Bは、測定位置登録部51で測定範囲80を登録する。さらに、オペレーターは、図示しない入力部を介して制御装置50Bに測定処理の開始を指示する。測定開始の指示が入力されると、ステップST12に示すように、登録された測定範囲80内に含まれる測定開始位置81に接触針12が位置づけられるように、制御装置50Bがモーター61を制御して接触針保持部13を移動させる。
The operator determines a measurement range for measuring the shape of the holding
その後、制御装置50Bがエア供給装置70およびモーター61を制御して、ステップST13の実線矢印に示すように、接触針保持部13をガイド14Bに沿って移動させながら接触針12により保持面5aの高さを測定していく。制御装置50Bは、測定開始位置81から測定終了位置82まで、この処理を繰り返し実行し、測定範囲80内の保持面5aの形状を測定させる。上述したように、制御装置50Bは、接触針12を保持面5aに接触した状態を保ったまま、接触針保持部13を移動させて保持面5aの高さを連続的に測定してもよいし、接触針保持部13を予め定められたピッチでガイド14Bに沿って移動させるごとに、接触針12を保持面5aに接触させて保持面5aの高さを測定してもよい。これにより、測定範囲80内で保持面5aのX−Y断面における形状のデータが取得される。
After that, the
(第二実施形態の作用効果)
以上説明したように、第二実施形態にかかる測定装置100Bは、モーター61と、モーター61を制御する制御装置50B(モーター制御部)と、を更に有し、接触針保持部13は、モーター61の回転に伴ってガイド14B上を移動し、座標検出部30Bは、制御装置50Bによるモーター61の回転によって接触針12の位置を検出する。
(Action and effect of the second embodiment)
As described above, the measuring
この構成により、モーター61によって接触針保持部13をガイド14Bに沿って移動させることができるため、接触針保持部13を手動で移動させる場合に比べて、接触針12をより精度良く位置決めすることができる。また、接触針保持部13を手動で移動させる場合に比べて、作業性を向上させることができる。さらに、制御装置50Bにより制御されるモーター61の回転に基づいて、接触針12の座標を精度良く、かつ、容易に検出することができる。
With this configuration, the contact
なお、本発明は、上記実施形態及び変形例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。例えば、第一実施形態において、エア供給装置70を設け、ガイド14Aを、ガイド14Bと同様に、接触針保持部13との滑り面の間に加圧したエア(空気)が供給される静圧気体軸受を用いたガイドとしてもよい。また、第一実施形態において、接触針12をエア供給装置70からのエアによりY方向に移動させるものとしてよい。
The present invention is not limited to the above embodiments and modifications. That is, it can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention. For example, in the first embodiment, the
5 チャックテーブル
5a 保持面
5b 外縁
5c 側面
10 本体部
11A,11B 支持体
12 接触針
13 接触針保持部
14A,14B ガイド
15 ハンドル部
16 ドグ
17 センサ
20 脚部
21 一対の載置部
22 ずれ規制部
22a 内壁
30A,30B 座標検出部
31 第1のスケール
31a 磁石
32 読み取り部
41 第2のスケール
50A,50B 制御装置
51 測定位置登録部
60 保持部駆動装置
61 モーター
61a 出力軸
62 プーリー
63 ベルト
70 エア供給装置
71 エア供給源
72,73 エア供給チューブ
74 バルブ
80 測定範囲
81 測定開始位置
82 測定終了位置
100A,100B 測定装置
111 底板
112 側板
113 把持部
114 天板
16a 開口部
5 Chuck table
Claims (3)
該保持面に接触して該保持面の高さを測定する接触針と、
該接触針が保持される接触針保持部と、
該接触針保持部が係合し、該保持面の直径方向に延在するガイドと、を含む本体部と、
該接触針が接触している座標を検出する座標検出部と、
該座標と該接触針が測定した高さを関連させて記録する制御部と、
該本体部を支持する脚部と、を備え、
該脚部は、
該チャックテーブルの外縁に載置される一対の載置部と、
該載置部から垂下し、チャックテーブルの側面にならう内壁を有し、該本体部の測定中のずれを規制するずれ規制部と、を有することを特徴とする、
測定装置。 A measuring device that measures the shape of the holding surface of a chuck table.
A contact needle that contacts the holding surface and measures the height of the holding surface,
A contact needle holding portion that holds the contact needle and
A body portion that includes a guide that the contact needle holding portion engages with and extends in the radial direction of the holding surface.
A coordinate detection unit that detects the coordinates that the contact needle is in contact with,
A control unit that records the coordinates and the height measured by the contact needle in association with each other.
A leg portion that supports the main body portion is provided.
The legs
A pair of mounting portions mounted on the outer edge of the chuck table,
It has an inner wall that hangs down from the mounting portion and follows the side surface of the chuck table, and has a deviation regulating portion that regulates the deviation of the main body during measurement.
measuring device.
該ガイドと同方向に延在する第1のスケールと、該接触針保持部に固定され該第1のスケールを読み取る読み取り部と、を有し、
該ガイドは、
オペレーターが該接触針保持部を手動で移動させる際に移動量を目視で確認する第2のスケールと、該第2のスケール上の任意の位置に磁力によって着脱可能なドグと、を備え、
該接触針保持部は、該ドグを検知するセンサを備え、
該センサが該ドグを検知すると高さの測定を終了することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。 The coordinate detection unit
It has a first scale extending in the same direction as the guide, and a reading unit fixed to the contact needle holding portion and reading the first scale.
The guide
A second scale for visually checking the amount of movement when the operator manually moves the contact needle holding portion, and a dog that can be attached and detached by a magnetic force at an arbitrary position on the second scale are provided.
The contact needle holding portion includes a sensor for detecting the dog.
The measuring device according to claim 1, wherein when the sensor detects the dog, the height measurement is terminated.
該モーターを制御するモーター制御部と、を更に有し、
該接触針保持部は該モーターの回転に伴って該ガイド上を移動し、
該座標検出部は、該制御部による該モーターの回転によって該接触針の位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。 With the motor
Further having a motor control unit for controlling the motor,
The contact needle holding portion moves on the guide as the motor rotates, and the contact needle holding portion moves on the guide.
The measuring device according to claim 1, wherein the coordinate detection unit detects the position of the contact needle by rotation of the motor by the control unit.
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