JP7262304B2 - 切削方法及び切削装置 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物を切削ブレードで切削する切削方法及び切削装置に関する。

被加工物を切削する切削装置は、所定の高さ位置に位置付けられた切削ブレードに対して被加工物を保持した保持テーブルを加工送りすることで、切削ブレードで被加工物の一端から他端まで切削予定ラインを切削している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００－３４９０４９号公報

特許文献１等に記載された従来の切削装置は、被加工物の一端から他端まで切削予定ラインを切削した後、次の切削予定ラインの一端側に切削ブレードを位置付けるべく切削ブレードを割り出し送りし、保持テーブルを加工送りと反対方向に移動させることで切削ブレードを被加工物の一端側に位置付けてから次の切削予定ラインを切削する。特許文献１等に記載された従来の切削装置は、全ての切削予定ラインで被加工物の一端側から他端側に向かって切削することで、全ての切削予定ラインを切削する時の切削ブレードの回転方向を被加工物に対して同一となるようにしている。

特許文献１等に示された切削装置は、一般に加工送り速度が速くなると加工品質が悪化するため、許容される加工品質に応じて加工送り速度を設定しているが、更なる生産性の向上が切望されている。

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、加工品質を悪化させることなく生産性を向上させる切削方法及び切削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、本発明の切削方法は、複数の切削予定ラインが設定された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削装置で切削する切削方法であって、所定の高さに位置付けた該切削ブレードに対して被加工物を保持した保持テーブルを加工送り速度で相対的に加工送りすることで、被加工物の一端から他端まで該切削ブレードで切削する切削ステップと、該切削ステップ後、該切削ブレードを割り出し送りし次の切削予定ラインに位置付ける割り出し送りステップと、該切削ステップ後に被加工物を保持した該保持テーブルを戻し速度で該切削ブレードに対して相対移動させて該切削ブレードを被加工物の一端側へと戻す戻しステップと、を備え、該戻し速度は該加工送り速度よりも早い速度に設定されるとともに、該切削ステップにおける該保持テーブルの加工送りは、該保持テーブルが停止した状態から該加工送り速度に達するまでの切削加速度での加速と、該加工送り速度から停止までの減速と、を含み、該戻しステップにおける該保持テーブルの相対移動は、停止している状態から該戻し速度に達するまでの戻し加速度での加速と、該所定の戻し速度から停止までの減速と、を含み、該戻し加速度は該切削加速度よりも大きい値に設定されることを特徴とする。

前記切削方法は、該戻しステップ中に等速移動があるか否かを確認する等速移動有無確認ステップを備え、該戻しステップ中に等速移動がない場合は、該戻し加速度は、該切削加速度と同じに設定されても良い。

本発明の切削装置は、複数の切削予定ラインが設定された被加工物を切削ブレードで切削する切削装置であって、該被加工物を保持する保持テーブルと、該被加工物を切削ブレードで切削する切削手段と、該保持テーブルと該切削手段とを相対的に移動させる移動手段と、該移動手段を制御して所定の高さに位置付けた該切削ブレードに対して被加工物を保持した保持テーブルを加工送り速度で相対的に加工送りすることで、被加工物の一端から他端まで該切削ブレードで切削し、該切削ブレードで切削した後、該移動手段を制御して、該切削ブレードを割り出し送りし次の切削予定ラインに位置付け、該被加工物を保持した該保持テーブルを戻し速度で該切削ブレードに対して相対移動させて該切削ブレードを被加工物の一端側へと戻す加工動作制御部を有する制御手段とを備え、前記加工動作制御部は、該戻し速度が該加工送り速度よりも早い速度に設定されるとともに、該保持テーブルの加工送りは、該保持テーブルが停止した状態から該加工送り速度に達するまでの切削加速度での加速と、該加工送り速度から停止までの減速と、を含み、該切削ブレードを被加工物の一端側へと戻す該保持テーブルの相対移動は、停止している状態から該戻し速度に達するまでの戻し加速度での加速と、該所定の戻し速度から停止までの減速と、を含み、該戻し加速度は該切削加速度よりも大きい値に設定されることを特徴とする。

本願発明は、加工品質を悪化させることなく生産性を向上させることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係る切削装置の加工対象の被加工物を示す斜視図である。 図３は、図１に示された切削装置の制御ユニットの加工条件記憶部が記憶した加工送りの保持テーブルの速度を示す図である。 図４は、図１に示された切削装置の制御ユニットの加工条件記憶部が記憶した戻し移動の保持テーブルの速度を示す図である。 図５は、実施形態１に係る切削方法を示すフローチャートである。 図６は、図５に示された切削方法の切削ステップにおいて設定された切削開始位置と切削終了位置との一例を示す被加工物の平面図である。 図７は、図５に示された切削方法の切削ステップにおいて切削予定ラインが切削された被加工物の一例を示す平面図である。 図８は、図５に示された切削方法の上昇ステップの一例を示す被加工物の平面図である。 図９は、図５に示された切削方法の割り出し送りステップの一例を示す被加工物の平面図である。 図１０は、図５に示された切削方法の等速移動有無確認ステップで確認された保持テーブルの移動速度の一例を示す図である。 図１１は、図５に示された切削方法の戻しステップの一例を示す被加工物の平面図である。 図１２は、図５に示された切削方法の切削ステップにおいて次に切削される切削予定ラインを切削した一例を示す被加工物の平面図である。

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に係る切削装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る切削装置の加工対象の被加工物を示す斜視図である。図３は、図１に示された切削装置の制御ユニットの加工条件記憶部が記憶した加工送りの保持テーブルの速度を示す図である。図４は、図１に示された切削装置の制御ユニットの加工条件記憶部が記憶した戻し移動の保持テーブルの速度を示す図である。

（被加工物）
実施形態１に係る図１に示す切削装置１は、図２に示す被加工物２００を切削ブレード２１で切削加工して、個々のデバイス２０５に分割する装置である。実施形態１では、被加工物２００は、シリコン、サファイア、ガリウムなどを基板２０１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、基板２０１の表面２０２に格子状に形成された複数のストリート２０３，２０４によって格子状に区画された領域にデバイス２０５が形成されている。なお、実施形態１では、複数のストリート２０３は、互いに平行に配置され、複数のストリート２０４は、互いに平行に配置されている。また、ストリート２０３，２０４は、互いに直交している。

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、デバイス２０５及びストリート２０３，２０４が設定されていないセラミックス基板、フェライト基板、ガラス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２０６が外周縁に環状フレーム２１０が装着された粘着テープ２１１に貼着されて、環状フレーム２１０に支持されている。

また、被加工物２００は、図２に点線で示す直線状の切削予定ライン２２０が設定されている。切削予定ライン２２０は、切削装置１が切削ブレード２１を切り込ませる位置を示す仮想的な線あり、各ストリート２０３，２０４と、最も外縁寄りのデバイス２０５の外側にストリート２０３，２０４と平行に配置されている。各ストリート２０３，２０４に設けられた切削予定ライン２２０は、各ストリート２０３，２０４の全長に亘って各ストリート２０３，２０４の幅方向の中央に配置されている。

（切削装置）
実施形態１に係る切削装置１は、図１に示すように、被加工物２００を保持面１１で吸引保持する保持テーブル１０と、保持テーブル１０に保持した被加工物２００をスピンドル２２に装着した切削ブレード２１で切削する切削手段である切削ユニット２０と、保持テーブル１０に保持された被加工物２００を撮像する撮像ユニット３０と、保持テーブル１０と切削ユニット２０とを相対的に移動させる移動手段である移動ユニット４０と、各構成要素を制御する制御手段である制御ユニット１００とを少なくとも有する。

移動ユニット４０は、保持テーブル１０を鉛直方向と平行なＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転駆動源４１と、保持テーブル１０を水平方向と平行なＸ軸方向に加工送りするＸ軸移動ユニット４２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Ｙ軸移動ユニット４３と、切削ユニット２０をＺ軸方向に切り込み送りするＺ軸移動ユニット４４とを少なくとも備える。

保持テーブル１０は、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た円盤形状である。また、保持テーブル１０は、Ｘ軸移動ユニット４２によりＸ軸方向に移動自在で回転駆動源４１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。保持テーブル１０は、ポーラスセラミック等から形成された保持面１１が図示しない真空吸引源と接続されている。保持テーブル１０は、保持面１１に環状フレーム２１０に一体となった被加工物２００が粘着テープ２１１を介して載置され、保持面１１が真空吸引源により吸引されることで、環状フレーム２１０に一体となった被加工物２００を吸引保持する。

切削ユニット２０は、保持テーブル１０に保持された被加工物２００を切削する切削ブレード２１を回転可能に装着したユニットである。切削ユニット２０は、切削ブレード２１と、切削ブレード２１が装着されるスピンドル２２と、スピンドル２２を回転自在に支持しＹ軸移動ユニット４３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４４により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２３とを備えるものである。切削ユニット２０は、それぞれ、保持テーブル１０に保持された被加工物２００に対して、Ｙ軸移動ユニット４３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４４によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

切削ユニット２０は、Ｙ軸移動ユニット４３及びＺ軸移動ユニット４４により、保持テーブル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。スピンドル２２は、切削ブレード２１を回転させることで被加工物２００を切削する。スピンドルハウジング２３は、スピンドル２２を軸心回りに回転自在に収容している。切削ユニット２０は、スピンドル２２に切削ブレード２１を装着することにより、切削ブレード２１を回転可能に保持する。切削ユニット２０のスピンドル２２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、保持テーブル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、保持テーブル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４２は、保持テーブル１０をＸ軸方向に移動させることで、保持テーブル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４３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、保持テーブル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４４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、保持テーブル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４２、Ｙ軸移動ユニット４３及びＺ軸移動ユニット４４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保持テーブル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、切削装置１は、保持テーブル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、保持テーブル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。

また、切削装置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、被加工物２００をカセット５１と保持テーブル１０と洗浄ユニット６０との間で搬送する図示しない搬送ユニットと、切削ブレード２１の刃先の下端が保持テーブル１０の保持面１１と同一平面上となる切削ユニット２０のＺ軸方向の基準位置を割り出す図示しないセットアップ機構とを備える。

制御ユニット１００は、切削装置１の上述した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切削装置１に実施させるものである。なお、制御ユニット１００は、コンピュータである。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。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、切削装置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切削装置１の上述した構成要素に出力する。

また、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及びオペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットと接続されている。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。

また、制御ユニット１００は、切削装置１の加工動作の際に、Ｚ軸方向位置検出ユニットの検出結果及びセットアップ機構のセットアップ結果に基づいて、切削ブレード２１の刃先の下端が、予め設定されたＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置を通るように移動ユニット４０を制御する。実施形態１では、制御ユニット１００は、刃先の下端を所定の切り込み高さに位置付けた切削ブレード２１に対して被加工物２００を保持した保持テーブル１０をＸ軸方向と平行な加工送り方向Ｘ１に所定の加工送り速度５０１（図３に示す）で相対的に移動することで、被加工物２００の各切削予定ライン２２０を一端２２１から他端２２２まで切削ブレード２１で切削する。切り込み高さは、切削ブレード２１の刃先の下端が保持テーブル１０に保持された被加工物２００に貼着された粘着テープ２１１に切り込むことができるＺ軸方向の位置である。

また、切削ユニット２０は、一本の切削予定ライン２２０を切削ブレード２１で切削した後、移動ユニット４０を制御して、切削ブレード２１を上昇させかつ切削ブレード２１が次に切削する切削予定ライン２２０上に位置するように切削ブレード２１を被加工物２００に対して相対的にＹ軸方向に移動させるとともに、被加工物２００を保持した保持テーブル１０を加工送り方向Ｘ１と逆向きの戻し方向Ｘ２に所定の戻し速度４０１（図４に示す）で切削ブレード２１に対して相対移動させて切削ブレード２１が次に切削する切削予定ライン２２０の一端２２１側へと戻す。切削ユニット２０は、切削ブレード２１を所定の切り込み高さに位置付け、切り込み高さに位置付けられた切削ブレード２１に対して保持テーブル１０を加工送り方向Ｘ１に所定の加工送り速度５０１で相対的に移動することで、次に切削する切削予定ライン２２０を一端２２１から他端２２２まで切削ブレード２１で切削する。

なお、本発明では、切削ブレード２１に対して被加工物２００を保持した保持テーブル１０を加工送り方向Ｘ１に相対的に移動させることを加工送りと呼び、切削ブレード２１に対して保持テーブル１０を戻し方向Ｘ２に相対的に移動させることを戻し移動と呼ぶ。加工送り速度５０１は、加工送りの時に、保持テーブル１０の等速で移動する速度であり、戻し速度４０１は、戻し移動の時に、保持テーブル１０の等速で移動する速度である。また、本発明では、切削ブレード２１が次に切削する切削予定ライン２２０上に位置するように切削ブレード２１を被加工物２００に対して相対的にＹ軸方向に移動させることを割り出し送りと呼ぶ。

なお、本発明では、切削ブレード２１の刃先の下端のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置は、図２に示す切削加工するストリート２０３，２０４がＸ軸方向と平行に配置された時の予め定められた基準位置（実施形態１では、保持テーブル１０の保持面１１の中心）からのＸ軸方向及びＹ軸方向の距離で定められる。なお、図２は、ストリート２０３，２０４のうち一方のストリート２０３をＸ軸方向と平行に位置付けて、切削ブレード２１で一方のストリート２０３に設定された切削予定ライン２２０を切削する場合を示している。実施形態１では、他方のストリート２０４に設定された切削予定ライン２２０を切削する際には、他方のストリート２０４をＸ軸方向と平行に位置付ける。

また、実施形態１では、切削ブレード２１の刃先の下端のＺ軸方向の位置は、保持面１１からのＺ軸方向の高さで定められる。

また、制御ユニット１００は、図１に示すように、加工条件記憶部１０１と、切削範囲設定部１０２と、加工動作制御部１０３と、を備える。

加工条件記憶部１０１は、入力ユニット等から受け付けた各種の加工条件を記憶する。実施形態１では、加工条件は、被加工物２００の直径、厚み、切削予定ライン２２０の本数、及び各切削予定ライン２２０の延在方向における長さ等の被加工物２００の情報、加工送り速度５０１と、切削ブレード２１で被加工物２００の各切削予定ライン２２０を切削する際の保持テーブル１０の加工送り速度５０１に達するまでの切削加速度５０２（図３に示す）と、切削ブレード２１で被加工物２００の各切削予定ライン２２０を切削する際の保持テーブル１０の加工送り速度５０１から停止するまでの切削減加速度５０３（図３に示す）と、戻し速度４０１と、保持テーブル１０を切削ブレード２１に対して相対的に戻し方向Ｘ２に移動させて切削ブレード２１を一端２２１側へと戻す際の保持テーブル１０の戻し速度４０１に達するまでの戻し加速度４０２（図４に示す）と、保持テーブル１０を切削ブレード２１に対して相対的に戻し方向Ｘ２に移動させて切削ブレード２１を一端２２１側へと戻す際の保持テーブル１０の戻し速度４０１から停止するまでの戻し減加速度４０３（図４に示す）と、切り込み高さ及び切削ブレード２１を割り出し送りする際の切削ブレード２１のＹ軸方向の被加工物２００に対する相対的な移動量（隣接する切削予定ライン２２０の間隔）、粘着テープ２１１の厚み、各切削予定ライン２２０の一端２２１からの切削開始位置３０３（図６に示す）までの余裕幅である開始側余裕幅３０１、各切削予定ライン２２０の他端２２２からの切削終了位置３０４（図６に示す）までの余裕幅である終了側余裕幅３０２等である。

なお、被加工物２００の厚みは、基板２０１の裏面２０６からデバイス２０５の上面までの被加工物２００の厚みである。なお、図３は、横軸を時間とし、縦軸を保持テーブル１０の移動速度として、加工送りの時の保持テーブル１０の移動速度を示している。図３は、保持テーブル１０の切削開始位置３０３からの加速５１１中の傾きが切削加速度５０２を示し、保持テーブル１０が等速５１２で移動する移動速度が加工送り速度５０１を示し、保持テーブル１０の切削終了位置３０４までの減速５１３中の傾きが切削減加速度５０３を示している。このため、保持テーブル１０の加工送りは、保持テーブル１０が停止した状態から加工送り速度５０１に達するまでの切削加速度５０２での加速５１１と、加工送り速度５０１での等速５１２と、加工送り速度５０１から停止までの減速５１３とを含む。

また、図４は、横軸を時間とし、縦軸を保持テーブル１０の移動速度として、戻し移動の時の保持テーブル１０の移動速度を示している。図４は、保持テーブル１０の切削終了位置３０４から加速中の傾きが戻し加速度４０２を示し、保持テーブル１０が等速で移動する移動速度が戻し速度４０１を示し、保持テーブル１０の切削開始位置３０３までの減速中の傾きが戻し減加速度４０３を示している。このため、戻し移動時の保持テーブル１０の切削ブレード２１に対する相対移動は、保持テーブル１０が停止した状態から戻し速度４０１に達するまでの戻し加速度４０２での加速４１１と、戻し速度４０１での等速４１２と、戻し速度４０１から停止までの減速４１３とを含む。

実施形態１では、戻し速度４０１が加工送り速度５０１よりも早い速度に設定されている。戻し加速度４０２は、切削加速度５０２よりも大きい値に設定され、戻し減加速度４０３は、切削減加速度５０３よりも大きい値に設定されている。切削加速度５０２と切削減加速度５０３とは、同じ値に設定されている。戻し加速度４０２と戻し減加速度４０３とは、同じ値に設定されている。

また、切削開始位置３０３は、切削予定ライン２２０の一端２２１よりも被加工物２００の外側に位置し、切削終了位置３０４は、切削予定ライン２２０の他端２２２よりも被加工物２００の外側に位置する。切削開始位置３０３及び切削終了位置３０４は、切削ブレード２１の刃先の下端を切り込み高さに位置付ける位置である。各加工条件は、オペレータが入力ユニットを操作することで任意の値に設定可能である。

切削範囲設定部１０２は、被加工物２００の各切削予定ライン２２０の両端２２１，２２２に余裕幅３０１，３０２を設けて、各切削予定ライン２２０に対して切削開始位置３０３と切削終了位置３０４を設定するものである。切削範囲設定部１０２は、各切削予定ライン２２０の一端２２１からＸ軸方向に開始側余裕幅３０１分被加工物２００の外側の位置を切削開始位置３０３として設定する。切削範囲設定部１０２は、各切削予定ライン２２０の他端２２２からＸ軸方向に終了側余裕幅３０２分被加工物２００の外側の位置を切削終了位置３０４として設定する。

加工動作制御部１０３は、切削ブレード２１の刃先の下端を切り込み高さに位置付けて、切り込み高さに位置付けられた切削ブレード２１に対して被加工物２００を保持した保持テーブル１０を図３に示された移動速度で被加工物２００に対して切削開始位置３０３から切削終了位置３０４に向かって相対的に加工送りすることで、切削ブレード２１に各切削予定ライン２２０を切削させるものである。

また、加工動作制御部１０３は、各切削予定ライン２２０の切削終了後、刃先の下端が被加工物２００のデバイス２０５の上面よりも高くなるまで切削ブレード２１を上昇させ、切削ブレード２１を次に切削する切削予定ライン２２０の上方に向けて割り出し送りするものである。加工動作制御部１０３は、切削ブレード２１に対して被加工物２００を保持した保持テーブル１０を図４に示された移動速度で被加工物２００に対して切削終了位置３０４から次に切削する切削予定ライン２２０の切削開始位置３０３に向かって相対的に戻し移動するものである。

加工動作制御部１０３は、刃先の下端が次に切削する切削予定ライン２２０の切削開始位置３０３の上方に位置する切削ブレード２１を切り込み高さ位置まで下降させて、切削ブレード２１の刃先の下端を次に切削する切削予定ライン２２０の切削開始位置３０３に位置付けるものである。

なお、加工条件記憶部１０１の機能は、前述した記憶装置により実現され、切削範囲設定部１０２、加工動作制御部１０３の機能は、演算処理装置が記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムを実行することで実現される。

次に、本明細書は、実施形態１に係る切削方法を図面に基づいて説明する。図５は、実施形態１に係る切削方法を示すフローチャートである。

実施形態１に係る切削方法は、図１に示された切削装置１の加工動作を構成する。加工動作は、オペレータが加工条件を制御ユニット１００の加工条件記憶部１０１に登録し、被加工物２００を収容したカセット５１をカセットエレベータ５０に設置し、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に、切削装置１により開始される。加工動作が開始されると、切削装置１は、搬送ユニットに切削前の被加工物２００をカセット５１から１枚取り出させて保持テーブル１０に載置させ、保持テーブル１０の保持面１１に被加工物２００を粘着テープ２１１を介して吸引保持する。加工動作では、切削装置１は、保持テーブル１０をＸ軸方向に沿って撮像ユニット３０の下方まで移動させ、撮像ユニット３０に被加工物２００を撮像させて、アライメントを遂行して、回転駆動源４１を制御して一方のストリート２０３をＸ軸方向と平行にして、実施形態１に係る切削方法を実行する。

実施形態１に係る切削方法は、被加工物２００を図１に示す切削ブレード２１を備えた切削装置１で切削する方法であって、保持テーブル１０に保持された被加工物２００を切削ブレード２１で切削して個々のデバイス２０５に分割する方法である。切削方法は、図５に示すように、切削ステップＳＴ１と、上昇ステップＳＴ２と、割り出し送りステップＳＴ４と、等速移動有無確認ステップＳＴ５と、戻しステップＳＴ６とを備える。

（切削ステップ）
図６は、図５に示された切削方法の切削ステップにおいて設定された切削開始位置と切削終了位置との一例を示す被加工物の平面図である。図７は、図５に示された切削方法の切削ステップにおいて切削予定ラインが切削された被加工物の一例を示す平面図である。

切削ステップＳＴ１は、所定の切り込み高さに位置付けた切削ブレード２１に対して被加工物２００を保持した保持テーブル１０を加工送り速度５０１で相対的に加工送りすることで、被加工物２００の一端２２１から他端２２２まで各切削予定ライン２２０を切削ブレード２１で切削するステップである。

実施形態１において、切削ステップＳＴ１では、制御ユニット１００の切削範囲設定部１０２が加工条件記憶部１０１に記憶された加工条件を参照して、図６に示すように、各切削予定ライン２２０の一端２２１からＸ軸方向に開始側余裕幅３０１分被加工物２００の外側の位置を切削開始位置３０３として設定し、各切削予定ライン２２０の他端２２２からＸ軸方向に終了側余裕幅３０２分被加工物２００の外側の位置を切削終了位置３０４として設定する。

なお、以下、複数の切削予定ライン２２０のうち図６に示す切削予定ライン２２０のうちの最も下方の切削予定ライン２２０（以下、符号２２０－１）を切削し、下から２番目の切削予定ライン２２０（以下、符号２２０－２）を切削し、下から３番目の切削予定ライン２２０（以下、符号２２０－３）を切削する例を説明する。また、以下、各図は、未切削の切削予定ライン２２０を点線で示し、切削済の切削予定ライン２２０を実線で示す。

実施形態１において、切削ステップＳＴ１では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、刃先の下端を被加工物２００のデバイス２０５の上面よりも上方に位置付けた状態で、移動ユニット４０のＸ軸移動ユニット４２及びＹ軸移動ユニット４３を制御して、切削ブレード２１の刃先の下端を切削予定ライン２２０－１の切削開始位置３０３上に位置付ける。切削ステップＳＴ１では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、移動ユニット４０のＺ軸移動ユニット４４を制御して、切削ブレード２１を下降させて、軸心回りに回転する切削ブレード２１の刃先の下端を切り込み高さに位置付けて、切削ブレード２１を粘着テープ２１１に切り込ませる。

切削ステップＳＴ１では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、Ｘ軸移動ユニット４２を制御して、切削ブレード２１に対して被加工物２００を保持した保持テーブル１０を図３に示す移動速度で相対的に加工送りする。このために、切削ステップＳＴ１における保持テーブル１０の加工送りは、図３に示すように、加速５１１と等速５１２と減速５１３とを含む。切削ステップＳＴ１では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、図７に示すように、切削予定ライン２２０－１を一端２２１から他端２２２にまで切削ブレード２１で切削する。切削予定ライン２２０－１を一端２２１から他端２２２にまで切削ブレード２１で切削し、切削予定ライン２２０－１の切削終了位置３０４で加工送りを停止すると、上昇ステップＳＴ２に進む。

（上昇ステップ）
図８は、図５に示された切削方法の上昇ステップの一例を示す被加工物の平面図である。上昇ステップＳＴ２は、切削が完了した切削予定ライン２２０の切削終了位置３０４において切削ブレード２１を刃先の下端が被加工物２００のデバイス２０５の上面よりも高い所定の高さに位置するまで上昇させるステップである。

上昇ステップＳＴ２では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、Ｚ軸移動ユニット４４を制御して、図８に示すように、刃先の下端が被加工物２００のデバイス２０５の上面よりも高くなる所定の高さに位置するまで切削予定ライン２２０－１の切削終了位置３０４から切削ブレード２１を上昇させる。制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、切削ブレード２１を所定の高さまで上昇させて、切削ブレード２１の上昇を所定の高さで停止すると、全てのストリート２０３，２０４の切削予定ライン２２０を切削したかを判定する（ステップＳＴ３）。

制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、全てのストリート２０３，２０４の切削予定ライン２２０を切削していないと判定する（ステップＳＴ３：Ｎｏ）と、割り出し送りステップＳＴ４及び等速移動有無確認ステップＳＴ５に進む。

（割り出し送りステップ）
図９は、図５に示された切削方法の割り出し送りステップの一例を示す被加工物の平面図である。割り出し送りステップＳＴ４は、切削ステップＳＴ１後、切削ブレード２１を次に切削する切削予定ライン２２０の上方に向けて割り出し送りし、次に切削する切削予定ライン２２０の上方に切削ブレード２１を位置付けるステップである。

割り出し送りステップＳＴ４では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、Ｙ軸移動ユニット４３を制御して、切削ブレード２１を図１０中の矢印６０１で示すように、切削予定ライン２２０－２の上方に向けて割り出し送りする。割り出し送りステップＳＴ４では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、切削ブレード２１を切削予定ライン２２０の上方に位置付けて、切削ブレード２１のＹ軸方向の移動を停止する。

（等速移動有無確認ステップ）
図１０は、図５に示された切削方法の等速移動有無確認ステップで確認された保持テーブルの移動速度の一例を示す図である。等速移動有無確認ステップＳＴ５は、戻しステップＳＴ６即ち戻し移動中に等速移動があるか否かを確認するステップである。等速移動有無確認ステップＳＴ５では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、加工条件等を参照して、切削ブレード２１の刃先の下端の次に切削する切削予定ライン２２０－２の切削開始位置３０３までのＸ軸方向の距離を算出する。

等速移動有無確認ステップＳＴ５では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、図４に示す戻し移動時の保持テーブル１０の移動速度を参照して、戻し移動の加速４１１と減速４１３とに必要な切削ブレード２１のＸ軸方向の移動距離を算出する。等速移動有無確認ステップＳＴ５では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、切削ブレード２１の刃先の下端の次に切削する切削予定ライン２２０－２の切削開始位置３０３までのＸ軸方向の距離と、戻し移動の加速４１１と減速４１３とに必要な切削ブレード２１のＸ軸方向の移動距離とを比較して、戻し移動に切削ブレード２１が等速移動するか否かを判定する。

具体的には、等速移動有無確認ステップＳＴ５では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、切削ブレード２１の刃先の下端の次に切削する切削予定ライン２２０－２の切削開始位置３０３までのＸ軸方向の距離が、戻し移動の加速４１１と減速４１３とに必要な切削ブレード２１のＸ軸方向の移動距離よりも長いと、図１０の二点鎖線で示すように、戻し移動中に切削ブレード２１が等速移動すると判定する。等速移動有無確認ステップＳＴ５では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、戻し移動中に切削ブレード２１が等速移動する場合には、戻しステップＳＴ６中の保持テーブル１０の戻し加速度、戻し速度、及び戻し減加速度を図４に示された戻し加速度４０２、戻し速度４０１、及び戻し減加速度４０３に設定する。

等速移動有無確認ステップＳＴ５では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、切削ブレード２１の刃先の下端の次に切削する切削予定ライン２２０－２の切削開始位置３０３までのＸ軸方向の距離が、戻し移動の加速４１１と減速４１３とに必要な切削ブレード２１のＸ軸方向の移動距離以下であると、図１０の点線で示すように、戻し移動中に切削ブレード２１が等速しないと判定する。等速移動有無確認ステップＳＴ５では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、戻し移動中に切削ブレード２１が等速移動しない場合には、戻しステップＳＴ６中の保持テーブル１０の戻し加速度を図３に示された切削加速度５０２と同じに設定し、戻し速度を加工送り速度５０１と同じに設定し、戻し減加速度を切削減加速度５０３と同じに設定する。

（戻しステップ）
図１１は、図５に示された切削方法の戻しステップの一例を示す被加工物の平面図である。戻しステップＳＴ６は、切削ステップＳＴ１後に被加工物２００を保持した保持テーブル１０を切削ブレード２１に対して相対移動させて切削ブレード２１を被加工物２００の一端２２１側へと戻すステップである。

実施形態１において、戻しステップＳＴ６は、割り出し送りステップＳＴ４及び等速移動有無確認ステップＳＴ５後に実施される。実施形態１において、戻しステップＳＴ６では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、Ｘ軸移動ユニット４２を制御して、切削ブレード２１の刃先の下端が次に切削する切削予定ライン２２０－２の切削開始位置３０３上に位置するように、保持テーブル１０を切削ブレード２１に対して相対的に戻し方向に移動させる。実施形態１では、戻しステップＳＴ６では、制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、等速移動有無確認ステップＳＴ５において設定された戻し加速度、戻し速度及び戻し減加速度で保持テーブル１０を移動させる。

このために、等速移動有無確認ステップＳＴ５において、戻しステップＳＴ６中の保持テーブル１０の戻し加速度、戻し速度、及び戻し減加速度が図４に示された戻し加速度４０２、戻し速度４０１、及び戻し減加速度４０３に設定された場合には、加工動作制御部１０３が、戻しステップＳＴ６における保持テーブル１０を戻し加速度４０２、戻し速度４０１、及び戻し減加速度４０３で戻し移動させる。また、等速移動有無確認ステップＳＴ５において、戻しステップＳＴ６中の保持テーブル１０の戻し加速度、戻し速度、及び戻し減加速度が図４に示された戻し加速度４０２、戻し速度４０１、及び戻し減加速度４０３に設定された場合には、の切削ブレード２１に対する相対移動である戻し移動は、図４に示すように、加速４１１と等速４１２と減速４１３とを含む。こうして、加工動作制御部１０３は、戻し速度４０１が加工送り速度５０１より速い速度に設定されている。また、等速移動有無確認ステップＳＴ５において、戻しステップＳＴ６中の保持テーブル１０の戻し加速度、戻し速度、及び戻し減加速度が図３に示された切削加速度５０２、加工送り速度５０１、切削減加速度５０３と同じに設定された場合には、加工動作制御部１０３が、戻しステップＳＴ６における保持テーブル１０を切削加速度５０２、加工送り速度５０１、及び切削減加速度５０３で戻し移動させる。

制御ユニット１００の加工動作制御部１０３が、切削ブレード２１の刃先の下端が次に切削する切削予定ライン２２０の切削開始位置３０３上に位置すると、切削ステップＳＴ１に戻り、切削ステップＳＴ１において、図１２に示すように、切削ブレード２１で切削予定ライン２２０－２を切削し、その後、切削予定ライン２２０－３を切削する。なお、図１２は、図５に示された切削方法の切削ステップにおいて次に切削される切削予定ラインを切削した一例を示す被加工物の平面図である。

こうして、実施形態１に係る切削方法は、一方のストリート２０３の切削予定ライン２２０を順に切削する。実施形態１に係る切削方法は、全ての一方のストリート２０３の切削予定ライン２２０を切削した後、回転駆動源４１に保持テーブル１０を９０度回転させて、他方のストリート２０４をＸ軸方向と平行して、他方のストリート２０４の切削予定ライン２２０を順に切削する。

実施形態１に係る切削方法は、全ての他方のストリート２０４の切削予定ライン２２０を切削すると、全てのストリート２０３，２０４の切削予定ライン２２０を切削したと判定して（ステップＳＴ３：Ｙｅｓ）、終了する。

その後、切削装置１の制御ユニット１００は、保持テーブル１０を切削ユニット２０の下方から退避した後、保持テーブル１０の吸引保持を解除する。制御ユニット１００は、搬送ユニットに切削後の被加工物２００を洗浄ユニット６０に搬送させ、洗浄ユニット６０で洗浄した後、カセット５１に収容する。制御ユニット１００は、カセット５１に収容されたすべての被加工物２００を前述した加工動作を実施することで、カセット５１に収容されたすべての被加工物２００を順に切削する。制御ユニット１００は、カセット５１に収容されたすべての被加工物２００を切削すると、加工動作を終了する。

実施形態１に係る切削方法及び切削装置１は、戻しステップＳＴ６の戻し速度４０１が切削ステップＳＴ１の加工送り速度５０１より早い速度に設定されているため、戻しステップＳＴ６の所要時間を短縮でき、切削ステップＳＴ１の加工品質の低下を抑制できる。その結果、実施形態１に係る切削方法及び切削装置１は、加工品質を悪化させることなく生産性を向上させることができるという効果を奏する。

また、実施形態１に係る切削方法及び切削装置１は、戻し加速度４０２が切削加速度５０２よりも大きな値に設定されているために、戻しステップＳＴ６の所要時間を短縮することができ、加工品質を悪化させることがなく生産性向上が達成できる。

また、実施形態１に係る切削方法及び切削装置１は、一般に保持テーブル１０の移動において等速移動することなく減速する場合、保持テーブル１０等の振動が大きくなるが、戻しステップＳＴ６中に等速移動がない場合は、戻し加速度４０２を切削加速度５０２と同じに設定して、戻し加速度４０２の値を抑制するので、保持テーブル１０等の振動を抑制易することができる。

なお、本発明は、上記実施形態等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、本発明では、等速移動有無確認ステップＳＴ５を実施することなく、加工動作制御部１０３が、常に、加工動作制御部１０３が、戻しステップＳＴ６における保持テーブル１０を戻し加速度４０２、戻し速度４０１、及び戻し減加速度４０３で戻し移動させる。戻しステップＳＴ６における保持テーブル１０を戻し加速度４０２、戻し速度４０１、及び戻し減加速度４０３で戻し移動させても良い。また、本発明の切削方法及び切削装置１は、割り出し送りステップＳＴ４と戻しステップＳＴ６とを同時に実施しても良い。

１ 切削装置
１０ 保持テーブル
２０ 切削ユニット（切削手段）
２１ 切削ブレード
４０ 移動ユニット（移動手段）
１００ 制御ユニット（制御手段）
１０３ 加工動作制御部
２００ 被加工物
２２０，２２０－１，２２０－２，２２０－３ 切削予定ライン
２２１ 一端
２２２ 他端
４０１ 戻し速度
４０２ 戻し加速度
４１１ 加速
４１３ 減速
５０１ 加工送り速度
５０２ 切削加速度
５１１ 加速
５１３ 減速
ＳＴ１ 切削ステップ
ＳＴ４ 割り出し送りステップ
ＳＴ５ 等速移動有無確認ステップ
ＳＴ６ 戻しステップ

Claims (3)

1. 複数の切削予定ラインが設定された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削装置で切削する切削方法であって、
   所定の高さに位置付けた該切削ブレードに対して被加工物を保持した保持テーブルを加工送り速度で相対的に加工送りすることで、被加工物の一端から他端まで該切削ブレードで切削する切削ステップと、
   該切削ステップ後、該切削ブレードを割り出し送りし次の切削予定ラインに位置付ける割り出し送りステップと、
   該切削ステップ後に被加工物を保持した該保持テーブルを戻し速度で該切削ブレードに対して相対移動させて該切削ブレードを被加工物の一端側へと戻す戻しステップと、を備え、
   該戻し速度は該加工送り速度よりも早い速度に設定されるとともに、
   該切削ステップにおける該保持テーブルの加工送りは、該保持テーブルが停止した状態から該加工送り速度に達するまでの切削加速度での加速と、該加工送り速度から停止までの減速と、を含み、
   該戻しステップにおける該保持テーブルの相対移動は、停止している状態から該戻し速度に達するまでの戻し加速度での加速と、該所定の戻し速度から停止までの減速と、を含み、
   該戻し加速度は該切削加速度よりも大きい値に設定される、切削方法。
2. 該戻しステップ中に等速移動があるか否かを確認する等速移動有無確認ステップを備え、
   該戻しステップ中に等速移動がない場合は、該戻し加速度は、該切削加速度と同じに設定される、請求項１に記載の切削方法。
3. 複数の切削予定ラインが設定された被加工物を切削ブレードで切削する切削装置であって、
   該被加工物を保持する保持テーブルと、
   該被加工物を切削ブレードで切削する切削手段と、
   該保持テーブルと該切削手段とを相対的に移動させる移動手段と、
   該移動手段を制御して所定の高さに位置付けた該切削ブレードに対して被加工物を保持した保持テーブルを加工送り速度で相対的に加工送りすることで、被加工物の一端から他端まで該切削ブレードで切削し、該切削ブレードで切削した後、該移動手段を制御して、該切削ブレードを割り出し送りし次の切削予定ラインに位置付け、該被加工物を保持した該保持テーブルを戻し速度で該切削ブレードに対して相対移動させて該切削ブレードを被加工物の一端側へと戻す加工動作制御部を有する制御手段とを備え、
   前記加工動作制御部は、
   該戻し速度が該加工送り速度よりも早い速度に設定されるとともに、
   該保持テーブルの加工送りは、該保持テーブルが停止した状態から該加工送り速度に達するまでの切削加速度での加速と、該加工送り速度から停止までの減速と、を含み、
   該切削ブレードを被加工物の一端側へと戻す該保持テーブルの相対移動は、停止している状態から該戻し速度に達するまでの戻し加速度での加速と、該所定の戻し速度から停止までの減速と、を含み、
   該戻し加速度は該切削加速度よりも大きい値に設定される切削装置。

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