JP2021062423A - 加工装置 - Google Patents
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Abstract
Description
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が有する振動検知センサの出力信号を示す図である。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図である。
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。
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。
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、図7に示されたブレード着脱ユニットのブレードチャックの構成例を示す斜視図である。図9は、図7に示されたブレード着脱ユニットのナットホルダの構成例を示す斜視図である。
本明細書は、前述した構成の加工装置1の加工動作を説明する。加工動作では、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61に収容して、カセット61をカセットエレベータ60の上面に設置する。また、加工動作では、オペレータが、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。
次に、本明細書は、前述した構成の加工装置1のブレード交換ユニット7の切削ブレード21の着脱動作を説明する。実施形態1では、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。
次に、本明細書は、前述した構成の加工装置1のブレード交換ユニット7のマウント24のボス部242の位置算出動作を説明する。図10は、図1に示された加工装置のマウントの軸心の位置算出動作において、ブレードチャックの爪とボス部の外周面とを接触させた状態を示す斜視図である。図11は、図1に示された加工装置のマウントの軸心の位置算出動作において、ブレードチャックの爪とボス部の外周面とを接触させた状態を示す他の斜視図である。図12は、図1に示された加工装置のマウントの軸心の位置算出動作において、ブレードチャックの爪とボス部の外周面とを第1の接触点で接触させた状態を模式的に示す図である。図13は、図1に示された加工装置のマウントの軸心の位置算出動作において、ブレードチャックの爪とボス部の外周面とを第2の接触点で接触させた状態を模式的に示す図である。図14は、図1に示された加工装置のマウントの軸心の位置算出動作において、ブレードチャックの爪とボス部の外周面とを第3の接触点で接触させた状態を模式的に示す図である。
本発明の実施形態1の変形例1に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図17は、実施形態1の変形例1に係る加工装置のマウントの位置算出動作のマウントの先端面の位置算出動作において、ブレードチャックの爪とマウントの受けフランジ部とを接触させた状態を示す側面図である。なお、図17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。
本発明の実施形態1の変形例2に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図18は、実施形態1の変形例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ブレードチャックの構成例を示す斜視図である。なお、図18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。
本発明の実施形態1の変形例3に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図19は、実施形態1の変形例3に係る加工装置のマウントの軸心の位置算出動作において、ブレードチャックの爪とマウントの受けフランジ部の外縁とを接触させた状態を模式的に示す図である。なお、図19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。
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20は、実施形態2に係る加工装置のマウントの位置算出動作において、ブレードチャックの爪で治具を保持した状態を示す斜視図である。図21は、実施形態2に係る加工装置のマウントの軸心の位置算出動作において、治具の開口内にボス部を挿入した状態を示す斜視図である。図22は、実施形態2に係る加工装置のマウントの軸心の位置算出動作において、治具の開口内にボス部を挿入した状態を示す他の斜視図である。図23は、実施形態2に係る加工装置のマウントの軸心の位置算出動作において、治具の開口とボス部の外周面とを第1の接触点で接触させた状態を模式的に示す図である。図24は、実施形態2に係る加工装置のマウントの軸心の位置算出動作において、治具の開口とボス部の外周面とを第2の接触点で接触させた状態を模式的に示す図である。図25は、実施形態2に係る加工装置のマウントの軸心の位置算出動作において、治具の開口とボス部の外周面とを第3の接触点で接触させた状態を模式的に示す図である。図26は、実施形態2に係る加工装置のマウントの先端面の位置算出動作において、治具とボス部の先端面とを接触させた状態を示す斜視図である。なお、図20から図26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。
本発明の実施形態2の変形例1に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図27は、実施形態2の変形例1に係る加工装置のマウントの先端面の位置算出動作において、ブレードチャックで把持した治具とマウントの受けフランジ部とを接触させた状態を示す側面図である。なお、図27は、実施形態2と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施形態2の変形例2に係る加工装置1を図面に基づいて説明する。図28は、実施形態2の変形例2に係る切削装置のマウントの側面図である。図29は、実施形態2の変形例2に係る切削装置の切削ブレードの側面図である。図30は、実施形態2の変形例2に係る切削装置のマウントのボス部を切削ブレードの挿入口内に挿入した状態を示す側面図である。なお、図28、図29及び図30は、実施形態2と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施形態2の変形例3に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図31は、実施形態2の変形例3に係る加工装置のマウントの軸心の位置算出動作において、治具とマウントの受けフランジ部の外縁とを接触させた状態を模式的に示す図である。なお、図31は、実施形態2と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施形態1及び実施形態2の変形例に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図32は、実施形態1及び実施形態2の変形例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ブレードチャックの構成例を示す斜視図である。なお、図32は、実施形態1及び実施形態2と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施形態3に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図33は、実施形態3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。図34は、図33に示されたブレード着脱ユニットのブレード保持ユニットを示す斜視図である。図35は、図34に示されたブレード保持ユニットの正面図である。なお、図33、図34及び図35は、実施形態1及び実施形態2と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施形態1、実施形態2及び実施形態3の変形例に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図36は、実施形態1、実施形態2及び実施形態3の変形例に係る加工装置の振動検知センサの検知した加速度を示す図である。なお、図36は、実施形態1、実施形態2及び実施形態3と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
7 ブレード交換ユニット
10 保持テーブル
20 切削ユニット
21 切削ブレード
23 スピンドル
24 マウント
28 振動検知センサ
82,82−1,82−3 ブレードチャック(保持部)
84,84−3 移動ユニット(移動部)
100 制御ユニット(制御部)
102 算出部
103 着脱制御部
200 被加工物
242 ボス部
243 受けフランジ部
244 外縁部(先端)
246 軸心(中心)
247 先端面(先端)
300 治具
301 開口
821 軸心(中心)
Claims (6)
- 加工装置であって、
加工装置は、
被加工物を保持しスピンドルに対して相対的にX軸方向に加工送りされる保持テーブルと、
該スピンドルと、該スピンドルの先端に固定されたマウントと、を含む切削ユニットと、
該X軸方向と直交するY軸方向に延在する該マウントのボス部に切削ブレードを着脱するブレード交換ユニットと、
各機構を制御する制御部と、を備え、
該マウントは、該ボス部の軸方向後端から径方向に突出して該切削ブレードを支持する受けフランジ部と、を更に有し、
該ブレード交換ユニットは、
該切削ブレードを保持する保持部と、
該保持部を移動させる移動部と、を備え、
該切削ユニットまたは該ブレード交換ユニットの少なくとも一方は、振動を検知する振動検知センサを有し、
該制御部は、
該ボス部または該受けフランジ部と、該保持部と、をX軸方向及びX軸方向とY軸方向とに直交するZ軸方向に相対的に動かして3箇所以上で接触させ、接触による振動を該振動検知センサが検知したX座標及びZ座標から該マウントの中心を算出する算出部と、
該算出部が算出した該マウントの中心に該保持部の中心を合わせて該切削ブレードの着脱を行う着脱制御部と、
を備えることを特徴とする加工装置。 - 加工装置であって、
加工装置は、
被加工物を保持しスピンドルに対して相対的にX軸方向に加工送りされる保持テーブルと、
該スピンドルと、該スピンドルの先端に固定されたマウントと、を含む切削ユニットと、
該X軸方向と直交するY軸方向に延在する該マウントのボス部に切削ブレードを着脱するブレード交換ユニットと、
各機構を制御する制御部と、を備え、
該マウントは、該ボス部の軸方向後端から径方向に突出して該切削ブレードを支持する受けフランジ部と、を更に有し、
該ブレード交換ユニットは、
該ボス部よりも大きい開口を有する治具を保持する保持部と、
該保持部を移動させる移動部と、を備え、
該切削ユニットまたは該ブレード交換ユニットの少なくとも一方は、振動を検知する振動検知センサを有し、
該制御部は、
該ボス部または該受けフランジ部と、該治具と、をX軸方向及びX軸方向とY軸方向とに直交するZ軸方向に相対的に動かして3箇所以上で接触させ、接触による振動を該振動検知センサが検知したX座標及びZ座標から該マウントの中心を算出する算出部と、
該算出部が算出した該マウントの中心に該保持部の中心を合わせて該切削ブレードの着脱を行う着脱制御部と、
を備えることを特徴とする加工装置。 - 該治具は、該切削ブレードであることを特徴とする、
請求項2に記載の加工装置。 - 該振動検知センサは、AEセンサまたは加速度センサのいずれかであることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の加工装置。
- 該制御部は、
該スピンドルの軸心方向をY軸方向としたとき、
該保持部を該ボス部又は該受けフランジ部の先端に接触させ、
前記算出部は、
接触による振動を該振動検知センサが検知したY座標から該ボス部の該Y軸方向の座標を算出し、
該着脱制御部は、
該算出部が算出した該ボス部の該Y軸方向の座標に合わせて該切削ブレードの着脱を行うことを特徴とする請求項1に記載の加工装置。 - 該制御部は、
該スピンドルの軸心方向をY軸方向としたとき、
該治具を該ボス部又は該受けフランジ部の先端に接触させ、
前記算出部は、
接触による振動を該振動検知センサが検知したY座標から該ボス部の該Y軸方向の座標を算出し、
該着脱制御部は、
該算出部が算出した該ボス部の該Y軸方向の座標に合わせて該切削ブレードの着脱を行うことを特徴とする請求項2に記載の加工装置。
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