JP5295645B2 - 切削装置 - Google Patents

Description

本発明は切削ブレードの在庫管理を容易に達成可能な切削装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスがストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画されて表面に形成された半導体ウエーハ等の被加工物は、切削ブレードが装着された切削装置（ダイシング装置）によって個々のデバイスに分割され、これらのデバイスは携帯電話、パソコン等の電気器具に広く利用されている。

切削装置に装着される切削ブレードは消耗品であり、ブレードセンサーで切刃の欠け又は所定量の磨耗を検出したときには、新たな切削ブレードに交換する必要がある。交換用の切削ブレードを大量に在庫として保存することは在庫管理として非効率であるため、ユーザーは定期的に適量の切削ブレードを発注するのが一般的である。
特許第２６８８６２３号公報

しかし、現場から適正なタイミングで適量の発注要求がなされるとは限らず、重複して発注して在庫がだぶついたり、逆に発注のタイミングが遅れて品薄となり、生産性の低下を招くという問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現場や購買部門に負担をかけることなく、適正なタイミングで適量の切削ブレードの発注が行える切削装置を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードが回転可能に装着された切削手段とを備えた切削装置であって、交換用の切削ブレードを複数収納可能な切削ブレード収納庫と、該切削ブレード収納庫に収納されている切削ブレード数を検知する検知手段と、該検知手段によって検知された切削ブレードの数が予め設定された所定数量を下回った際に報知信号を発生する報知手段と、を具備し、該切削ブレード収納庫は、第１端部壁と、該第１端部壁の反対側の第２端部壁と、該切削ブレード収納庫中に配設され該切削ブレード収納庫の内部を切削ブレードを収容する該第１端部壁側の第１の部屋と該第２端部壁側の第２の部屋に仕切るプレートと、該第２端部壁と該プレートとの間に介装されたコイルスプリングと、を含み、該検知手段は、該プレートに固定された検知片と、発光素子と該発光素子に対向する受光素子を含み、該検知片を検知可能な光センサとから構成され、該検知片が該光センサの光信号を遮断した際に該報知手段を作動させて報知信号を発生することを特徴とする切削装置が提供される。

本発明によると、検知手段が切削ブレード収納庫に収納されている切削ブレードの残り数量を検知して、予め設定された数量を下回ると報知信号を発生するため、適正なタイミングで切削ブレードの発注を行うことができる。

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は半導体ウエーハをダイシングして個々のチップ（デバイス）に分割することのできる切削装置２の外観を示している。

切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。

図２に示すように、ダイシング対象のウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２ストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画されて多数のデバイスＤがウエーハＷ上に形成されている。

ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周縁部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介してフレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。

ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハＷを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。

仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数の固定手段１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。

チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段２０が配設されている。

アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。

アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削手段２４が配設されている。切削手段２４はアライメント手段２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

切削手段２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像手段２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。

図３を参照すると、ブレードマウント３６が固定されたスピンドル２６と、切削ブレード２８との装着関係を示す分解斜視図が示されている。スピンドルユニット３０のスピンドルハウジング３２中には、図示しないサーボモータにより回転駆動されるスピンドル２６が回転可能に収容されている。

ブレードマウント３６は、ボス部３８とボス部３８と一体的に形成された固定フランジ４０とから構成される。ボス部３８には雄ねじ４２が形成されている。更に、ブレードマウント３８は装着穴を有している。

ブレードマウント３６は、装着穴をスピンドル２６の先端小径部に挿入して、ナット４４をスピンドル２６の先端小径部に形成された雄ねじに螺合して締め付けることにより、図３に示すようにスピンドル２６の先端部に取り付けられる。

切削ブレード２８はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ４８を有する円形基台４６の外周にニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散された切刃５０が電着されて構成されている。

切削ブレード２８の装着穴５２をブレードマウント３６のボス部３８に挿入し、固定ナット５４をボス部３８の雄ねじ４２に螺合して締め付けることにより、切削ブレード２８がスピンドル２６に取り付けられる。

図４を参照すると、切刃ブレード２８を装着した切削手段２４の拡大斜視図が示されている。６０は切削ブレード２８をカバーするブレードカバーであり、このブレードカバー６０には切削ブレード２８の側面に沿って伸長する図示しない切削水ノズルが取り付けられている。切削水が、パイプ７２を介して図示しない切削水ノズルに供給される。

６２は着脱カバーであり、ねじ６４によりブレードカバー６０に取り付けられる。着脱カバー６２は、ブレードカバー６０に取り付けられた際、切削ブレード２８の側面に沿って伸長する切削水ノズル７０を有している。切削水は、パイプ７４を介して切削水ノズル７０に供給される。

６６はブレード検出ブロックであり、ねじ６８によりブレードカバー６０に取り付けられる。ブレード検出ブロック６６には発光素子及び受光素子からなる図示しないブレードセンサが取り付けられており、このブレードセンサにより切削ブレード２８の切刃５０の状態を検出する。

ブレードセンサにより切刃５０の欠け又は所定量以上の磨耗を検出した場合には、切削ブレード２８を新たな切削ブレードに交換する。７６はブレードセンサの位置を調整するための調整ねじである。

図５は切削ブレード２８を収容ケース７８内に収容するところを示す分解斜視図である。収容ケース７８は樹脂のモールド成型体から形成されており、透明であるのが好ましい。

収容ケース７８は、本体ケース８０と、本体ケース８０にヒンジ部８４で開閉可能に取り付けられたカバー８２とから構成される。本体ケース８０には切削ブレード２８の装着穴５２が嵌合される円形凸部８６が形成されている。

カバー８２にはフック８８が一体的に形成されており、このフック８８を本体ケース８０に形成された係合突起９０に係合することにより、カバー８８が本体ケース８０に対して閉じた状態で保持される。

図６は収容ケース７８の平面図を示しており、収容ケース７８のカバー８２の所定箇所には切削ブレード２８の種類を特定する着脱シール９２が貼着されており、着脱シール９２には、例えば切削ブレード２８の種類を特定するためのバーコードが印刷されている。

再び図１を参照すると、切削装置２の前面側には切削ブレード収納庫２９が取り付けられている。３１はシグナルタワーであり、切削ブレード収納庫２９に設けられた後述する検知手段が切削ブレード収納庫２９内の切削ブレード枚数が所定枚数以下になったのを検知したときに点灯して、オペレータに新たな切削ブレードの発注を促すように構成されている。

図７（Ａ）は本発明第１実施形態の検知手段を備えた切削ブレード収納庫の断面図を示している。図７（Ｂ）は検知手段部分の拡大断面図である。切削ブレード収納庫２９は対向する端部壁２９ａ、２９ｂを有し、仕切り板９３でその内部が２つの部屋に仕切られている。

端部壁２９ａと仕切り板９３で画成される一方の部屋内にはそれぞれ収容ケース７８内に収容された交換用の複数の切削ブレード２８が収容されている。一方、端部壁２９ｂと仕切り板９３で画成された他方の部屋内には、仕切り板９３を左方向に付勢するコイルスプリング９４が介装されている。

収容ケース７８内に収容された切削ブレード２８の枚数が減るにつれて、仕切り板９３はコイルスプリング９４に押されて左方向にスライドする。９６はレーザービーム照射手段９８と受光手段１００から構成されるレーザー測距計であり、よく知られた三角測量の原理に基づいて距離を計測する。

レーザー測距計９６で検出した仕切り板９３までの距離が予め定めた値以上になると、切削ブレード収納庫２９内に収納された切削ブレードの枚数が所定枚数以下になるため、図１のシグナルタワー３１を点灯しオペレータに切削ブレードの発注を促すようにする。代替案として、表示手段６の画面上に発注の必要性を表示するか、或いは警告音を鳴らすようにしても良い。

他の代替案として、ＬＡＮ回線等を通じて社内の購買部に切削ブレードの発注の必要性を連絡するようにしても良いし、或いはインターネット回線等を通じて切削ブレードのメーカーに自動的に発注するように構成しても良い。レーザー測距計９６に代えて、超音波又は磁気等を使用した非接触距離測定器を設けるようにしても良い。

図８は本発明第２実施形態の切削ブレード収納庫及び検知手段の平面図を示している。本実施形態の切削ブレード収納庫１０２も、例えば切削装置２の前面側に取り付けられる。本実施形態では、切削ブレード収納庫１０２の端部壁１０２ａとプレート１０４との間にそれぞれ収容ケース７８内に収容された複数の切削ブレード２８を収納し、端部壁１０２ｂとプレート１０４との間にプレート１０４を左方向に付勢するコイルスプリング９４を介装する。

更に、プレートを１０４に検知片１１２を取り付け、切削ブレード収納庫１０２の所定位置に発光素子１０６と受光素子１０８から成る光センサー１１０を取り付ける。

切削ブレード収納庫１０２内の切削ブレードの数が減少すると、プレート１０４はコイルスプリング９４に付勢されて左方向に移動する。切削ブレードの数が予め設定された所定枚数を下回ったときには、検知片１１２は発光素子１０６と受光素子１０８の間に挿入され、光信号を遮断する。これに応じて、シグナルタワー３１が点灯し、オペレータに切削ブレードの発注を促す。

特に図示しないが、切削ブレード収納庫２９に重量センサーを取り付け、切削ブレード収納庫２９に収納された切削ブレードの重量で枚数を検知するようにしても良い。

本発明の一実施形態にかかる切削装置の外観斜視図である。 フレームと一体化されたウエーハを示す斜視図である。 スピンドルユニットと、スピンドルに装着されるべき切削ブレードとの関係を示す分解斜視図である。 切削手段の拡大斜視図である。 収容ケース内に切削ブレードを収容する状態を示す分解斜視図である。 収容ケースの平面図である。 本発明第１実施形態の検知手段の断面図である。 本発明第２実施形態の検知手段の平面図である。

符号の説明

２ 切削装置
１８ チャックテーブル
２４ 切削手段
２６ スピンドル
２８ 切削ブレード
２９ 切削ブレード収納庫
３１ シグナルタワー
７８ 収容ケース
９６ レーザー測距計
１１０ 光センサー

Claims (1)

1. 被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードが回転可能に装着された切削手段とを備えた切削装置であって、
   交換用の切削ブレードを複数収納可能な切削ブレード収納庫と、
   該切削ブレード収納庫に収納されている切削ブレード数を検知する検知手段と、
   該検知手段によって検知された切削ブレードの数が予め設定された所定数量を下回った際に報知信号を発生する報知手段と、を具備し、
   該切削ブレード収納庫は、第１端部壁と、該第１端部壁の反対側の第２端部壁と、該切削ブレード収納庫中に配設され該切削ブレード収納庫の内部を切削ブレードを収容する該第１端部壁側の第１の部屋と該第２端部壁側の第２の部屋に仕切るプレートと、該第２端部壁と該プレートとの間に介装されたコイルスプリングと、を含み、
   該検知手段は、該プレートに固定された検知片と、発光素子と該発光素子に対向する受光素子を含み、該検知片を検知可能な光センサとから構成され、
   該検知片が該光センサの光信号を遮断した際に該報知手段を作動させて報知信号を発生することを特徴とする切削装置。

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