KR20180124742A - Cutting device - Google Patents

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KR20180124742A
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Abstract

The objective of the present invention is to detect chippings and cracks, which are to be detected, from an object to be processed during a cutting process. A cutting device for cutting the object to be processed maintained on a maintenance table with a cutting blade (43) comprises: an elastic wave detection sensor (71) detecting elastic waves generated when the object to be processed is cut by the cutting blade; and an analysis means (76) analyzing frequency by cutting continuous time-base waveforms of the elastic waves detected from the elastic wave detection sensor at a sampling time interval. A sampling time is shorter than the time required for the cutting blade to pass through the sizes of the chipping or the cracks, to be detected.

Description

절삭 장치{CUTTING DEVICE}CUTTING DEVICE

본 발명은 절삭 블레이드로 피가공물을 절삭하는 절삭 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cutting apparatus for cutting a workpiece with a cutting blade.

반도체 웨이퍼로 대표되는 판형의 피가공물은, 예컨대, 절삭 장치에 있어서 원환형의 절삭 블레이드로 절삭되어 복수의 칩으로 분할된다. 피가공물의 절삭 중에 절삭 블레이드의 깨짐이나, 절삭 성능의 저하, 이물과의 접촉, 가공 부하의 변화라고 하는 이상(異常)이 생기면, 절삭 블레이드가 진동하여 버린다. 이러한 절삭 블레이드의 이상을 검출하는 방법으로서, 광학 센서로 절삭 블레이드의 깨짐을 검출하는 방법(예컨대, 특허문헌 1 참조)이나, 절삭 블레이드를 장착한 스핀들의 모터 전류를 모니터하여 가공 부하를 검출하는 방법이 제안되어 있다.A plate-shaped workpiece typified by a semiconductor wafer is, for example, cut by an annular cutting blade in a cutting apparatus and divided into a plurality of chips. If an abnormality such as breakage of cutting blades, reduction in cutting performance, contact with foreign matter, and change in machining load occurs during cutting of the workpiece, the cutting blade vibrates. As a method for detecting such an abnormality of the cutting blade, there is a method of detecting the breakage of the cutting blade with an optical sensor (for example, refer to Patent Document 1), a method of detecting the machining load by monitoring the motor current of the spindle equipped with the cutting blade Has been proposed.

광학 센서로 절삭 블레이드의 깨짐을 검출하는 방법에서는, 절삭 블레이드의 깨짐 이외의 이상을 적절하게 검출할 수 없다. 또한, 스핀들의 모터 전류를 모니터하는 방법에서는, 절삭 블레이드의 회전에 영향을 끼치는 각종 이상을 검출 가능하지만, 어느 정도의 측정 오차가 생기기 때문에 약간의 이상을 검출하기에는 알맞지 않다. 그래서, 탄성파 검출 센서에 의해 절삭 블레이드의 진동에 따른 탄성파를 검출하고, 탄성파의 검출 결과를 주파수 해석함으로써, 절삭 블레이드의 진동을 수반하는 절삭 중의 이상을 검출하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조).In the method of detecting the breakage of the cutting blade by the optical sensor, an abnormality other than the breakage of the cutting blade can not be properly detected. Further, in the method of monitoring the motor current of the spindle, it is possible to detect various anomalies affecting the rotation of the cutting blades, but since some measurement error occurs, it is not suitable for detecting some anomalies. Thus, there has been proposed a method of detecting an abnormality during cutting accompanied by vibration of a cutting blade by detecting an elastic wave according to the vibration of the cutting blade by the elastic wave detection sensor and frequency-analyzing the detection result of the elastic wave (for example, 2).

특허문헌 1: 일본 특허 제4704816호 공보Patent Document 1: Japanese Patent No. 4704816 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2015-170743호 공보Patent Document 2: JP-A-2015-170743

그런데, 절삭 중의 이상 중에서도 피가공물에서 생긴 미세한 치핑은 문제가 되지는 않지만, 유리 등의 절삭 시에 발생하는 돌발적인 사이즈의 치핑이나 크랙을 검출하고자 하는 요구가 있다. 그러나, 상기 주파수 해석에서는, 이러한 피가공물의 치핑이나 크랙을 적절하게 검출하는 것이 곤란하게 되어 있었다.However, among the abnormalities during cutting, fine chipping generated in the workpiece is not a problem, but there is a demand to detect chipping and cracks of an unexpected size occurring during cutting of glass or the like. However, in the above-described frequency analysis, it is difficult to appropriately detect chipping and cracks of such a workpiece.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 절삭 가공 중에 피가공물에서 검출 대상이 되는 치핑이나 크랙을 검출할 수 있는 절삭 장치를 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a cutting apparatus capable of detecting chipping and cracks to be detected in a workpiece during cutting.

본 발명의 일 양태의 절삭 장치는, 피가공물을 유지하는 유지 테이블과, 상기 유지 테이블 상에 유지된 피가공물을 절삭하기 위한 절삭 블레이드를 구비한 절삭 수단과, 상기 유지 테이블과 상기 절삭 수단을 상대적으로 절삭 이송 방향으로 이동시키는 절삭 이송 수단과, 상기 유지 테이블과 상기 절삭 수단을 상대적으로 절삭 이송 방향과 직교하는 인덱싱 이송 방향으로 이동시키는 인덱싱 이송 수단과, 상기 절삭 장치를 제어하는 제어 수단을 구비한 절삭 장치로서, 상기 절삭 수단 또는 상기 유지 테이블에 설치되어, 상기 절삭 블레이드가 피가공물을 절삭할 때에 발생하는 탄성파를 검출하는 탄성파 검출 센서와, 상기 탄성파 검출 센서에서 검출된, 피가공물을 절삭 가공할 때의 탄성파의 연속적인 시간축 파형으로부터 샘플링 시간(T) 간격으로 잘라 내어 주파수 해석하는 해석 수단을 구비하고, 상기 샘플링 시간(T)은, 검출하고자 하는 절삭 후 절삭홈에 생길 수 있는 치핑, 크랙 사이즈(절삭 이송 방향)를 W[㎛]로 하고, 상기 절삭 이송 수단의 이송 속도를 S[mm/sec]로 하면, T≤W/(S×1000)[sec]가 되도록 설정하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a cutting apparatus comprising: a holding table for holding a workpiece; cutting means having a cutting blade for cutting the workpiece held on the holding table; An indexing conveying means for moving the holding table and the cutting means in an indexing conveying direction relatively perpendicular to the cutting and conveying direction and a control means for controlling the cutting apparatus A cutting apparatus comprising: an elastic wave detecting sensor provided on the cutting means or the holding table for detecting an elastic wave generated when the cutting blade cuts a workpiece; (T) from the continuous time-base waveform of the acoustic wave at the time Wherein the sampling time T is set to W [占 퐉] in chipping and crack size (cutting and conveying direction) that can occur in the cutting groove after the cutting to be detected, (S × 1000) [sec], where S [mm / sec] is a conveyance speed of the means.

이 구성에 따르면, 절삭 이송 속도를 고려한 적절한 샘플링 시간으로, 절삭 가공 시의 탄성파의 연속적인 시간축 파형으로부터 잘라 내어 주파수 해석하게 된다. 치핑 사이즈나 크랙 사이즈에 맞춘 적절한 샘플링 시간으로 잘라 내어 주파수 해석하기 때문에, 절삭 가공 중의 치핑이나 크랙의 발생을 검출할 수 있으며, 치핑이나 크랙의 발생 위치를 특정할 수 있다.According to this configuration, frequency analysis is performed by cutting out the continuous time-base waveform of the acoustic wave during cutting with an appropriate sampling time considering the cutting feed rate. It is possible to detect the occurrence of chipping and cracks during cutting and to specify the position where chipping and cracks are generated since the frequency analysis is performed by cutting out with appropriate sampling time suited to the chipping size and the crack size.

본 발명에 따르면, 절삭 이송 속도를 고려한 적절한 샘플링 시간으로 주파수 해석함으로써, 절삭 가공 중의 치핑이나 크랙의 발생을 검출할 수 있다.According to the present invention, occurrence of chipping or cracking during cutting can be detected by performing frequency analysis at an appropriate sampling time in consideration of cutting feed speed.

도 1은 본 실시형태의 절삭 장치의 사시도이다.
도 2는 본 실시형태의 절삭 수단의 분해 사시도이다.
도 3은 본 실시형태의 절삭 수단의 단면 등을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 실시형태의 치핑 등의 검출 처리의 설명도이다.
도 5는 샘플링 시간에 따른 주파수 해석의 일례를 나타내는 도면이다.1 is a perspective view of a cutting apparatus of the present embodiment.
2 is an exploded perspective view of the cutting means of the present embodiment.
Fig. 3 is a diagram schematically showing a section or the like of the cutting means of the present embodiment.
Fig. 4 is an explanatory diagram of detection processing of chipping and the like of the present embodiment. Fig.
5 is a diagram showing an example of frequency analysis according to sampling time.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태의 절삭 장치에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태의 절삭 장치의 사시도이다. 또한, 절삭 장치는 본 실시형태와 같이 절삭 블레이드에 생기는 탄성파를 검출 가능한 구조를 구비하고 있으면 좋고, 도 1에 나타내는 구성에 한정되지 않는다.Hereinafter, a cutting apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective view of a cutting apparatus of the present embodiment. The cutting apparatus may have a structure capable of detecting an elastic wave generated in the cutting blade as in the present embodiment, and is not limited to the structure shown in Fig.

도 1에 나타내는 바와 같이, 절삭 장치(1)는, 절삭 블레이드(43)와 유지 테이블(15)을 상대적으로 절삭 이송 방향으로 이동시킴으로써, 유지 테이블(15)에 유지된 피가공물(W)를 절삭 블레이드(43)로 절삭하도록 구성되어 있다. 피가공물(W)의 표면은, 격자형의 분할 예정 라인에 의해 복수의 영역으로 구획되어 있고, 분할 예정 라인으로 구획된 각 영역에는 각종 디바이스가 형성되어 있다. 피가공물(W)은, 링 프레임(F)의 내측에서 다이싱 테이프(T)에 점착되어 있고, 다이싱 테이프(T)를 통해 링 프레임(F)에 지지된 상태로 절삭 장치(1)에 반입된다.1, the cutting apparatus 1 cuts the workpiece W held on the holding table 15 by relatively moving the cutting blade 43 and the holding table 15 in the cutting and conveying direction And is configured to cut with the blade (43). The surface of the workpiece W is divided into a plurality of regions by a grid-like dividing line, and various devices are formed in each of the regions divided by the dividing line. The workpiece W is adhered to the dicing tape T on the inner side of the ring frame F and supported on the ring frame F by the dicing tape T, Are imported.

절삭 장치(1)의 베이스(10)의 상면 중앙은, X축 방향(절삭 이송 방향)으로 연장되도록 개구하고 있고, 이 개구는 유지 테이블(15)과 함께 이동 가능한 이동판(11) 및 주름 상자형의 방수 커버(12)로 덮여져 있다. 유지 테이블(15)의 표면에는, 다공성 재료에 의해 유지면(16)이 형성되어 있고, 이 유지면(16)에 생기는 부압에 의해 피가공물(W)이 흡인 유지된다. 유지 테이블(15)의 주위에는, 에어 구동식의 4개의 클램프부(17)가 마련되어 있고, 각 클램프부(17)에 피가공물(W)의 주위의 링 프레임(F)이 사방으로부터 협지 고정된다. 방수 커버(12)의 하방에는 유지 테이블(15)을 X축 방향(절삭 이송 방향)으로 절삭 이송하는 이송 나사식의 절삭 이송 수단(18)이 마련되어 있다.The center of the upper surface of the base 10 of the cutting apparatus 1 is open so as to extend in the X axis direction (cutting feed direction), and this opening is provided with a moving plate 11, And is covered with a waterproof cover (12). A holding surface 16 is formed on the surface of the holding table 15 by a porous material and the workpiece W is sucked and held by a negative pressure generated on the holding surface 16. [ Four pneumatic clamping portions 17 are provided around the holding table 15 and ring frames F around the workpiece W are clamped and fixed from each side to the respective clamping portions 17 . A feed screw means 18 for cutting and conveying the holding table 15 in the X axis direction (cutting feed direction) is provided below the waterproof cover 12.

베이스(10)의 상면에는, 개구를 사이에 두고 카세트(도시되지 않음)가 배치되는 엘리베이터 수단(21) 및 가공이 끝난 피가공물(W)을 세정하는 세정 수단(24)이 마련되어 있다. 엘리베이터 수단(21)은, 카세트가 배치된 스테이지(22)를 승강시켜, 카세트 내의 피가공물(W)의 출납 위치를 높이 방향에서 조정한다. 세정 수단(24)은, 피가공물(W)을 유지한 스피너 테이블(25)을 베이스(10) 내로 하강시켜, 회전 중인 스피너 테이블(25)을 향하여 세정수를 분사함으로써 피가공물(W)을 세정하고, 계속해서 건조 공기를 분무하여 피가공물(W)을 건조시킨다. 또한, 베이스(10)의 상면에는, 유지 테이블(15)의 이동 경로에 걸치도록 도어형의 수직 벽부(13)가 세워서 설치되어 있다.On the upper surface of the base 10 are provided an elevator means 21 in which a cassette (not shown) is disposed with an opening therebetween and a cleaning means 24 for cleaning the processed workpiece W. The elevator means 21 elevates the stage 22 on which the cassette is disposed to adjust the insertion / removal position of the workpiece W in the cassette in the height direction. The cleaning means 24 cleans the workpiece W by spinning the spinner table 25 holding the workpiece W into the base 10 and spraying cleaning water toward the spinner table 25 being rotated , And then drying air is sprayed to dry the work (W). A door-shaped vertical wall portion 13 is provided on the upper surface of the base 10 so as to extend over the movement path of the holding table 15.

수직 벽부(13)에는, 한 쌍의 절삭 수단(40)을 Y축 방향(인덱싱 이송 방향)으로 인덱싱 이송하는 인덱싱 이송 수단(30)과, 절삭 수단(40)을 Z축 방향(절입 이송 방향)으로 절입 이송하는 절입 이송 수단(35)이 마련되어 있다. 인덱싱 이송 수단(30)은, 수직 벽부(13)의 전방면에 배치되고 Y축 방향으로 평행한 한 쌍의 가이드 레일(31)과, 한 쌍의 가이드 레일(31)에 슬라이드 가능하게 설치된 Y축 테이블(32)을 가지고 있다. 절입 이송 수단(35)은, Y축 테이블(32) 상에 배치되고 Z축 방향으로 평행한 한 쌍의 가이드 레일(36)과, 한 쌍의 가이드 레일(36)에 슬라이드 가능하게 설치된 Z축 테이블(37)을 가지고 있다.The vertical wall portion 13 is provided with indexing means 30 for indexing and transporting the pair of cutting means 40 in the Y axis direction (indexing feed direction), a cutting means 40 for cutting the cutting means 40 in the Z axis direction (Not shown). The indexing and conveying means 30 includes a pair of guide rails 31 disposed on the front surface of the vertical wall portion 13 and parallel to the Y axis direction and a pair of guide rails 31 provided on a pair of guide rails 31, And a table (32). The infeed and feed means 35 includes a pair of guide rails 36 disposed on the Y-axis table 32 and parallel to the Z-axis direction, a Z-axis table 36 disposed slidably on the pair of guide rails 36, (37).

각각의 Z축 테이블(37)의 하부에는, 피가공물(W)을 절삭하는 절삭 수단(40)이 마련되어 있다. Y축 테이블(32) 및 Z축 테이블(37)의 배면측에는, 각각 너트부가 형성되어 있고, 이들 너트부에 이송 나사(33, 38)가 나사 결합되어 있다. Y축 테이블(32)용의 이송 나사(33) 및 Z축 테이블(37)용의 이송 나사(38)의 일단부에는, 각각 구동 모터(34, 39)가 연결되어 있다. 구동 모터(34, 39)에 의해, 각각의 이송 나사(33, 38)가 회전 구동됨으로써, 각각의 절삭 수단(40)이 가이드 레일(31)을 따라 Y축 방향으로 이동되고, 각각의 절삭 수단(40)이 가이드 레일(36)을 따라 Z축 방향으로 절입 이송된다.At the bottom of each Z-axis table 37, a cutting means 40 for cutting the workpiece W is provided. A nut portion is formed on the back surface side of the Y-axis table 32 and the Z-axis table 37, respectively. Feed screws 33 and 38 are screwed to these nut portions. Driving motors 34 and 39 are connected to one end of the feed screw 33 for the Y-axis table 32 and the feed screw 38 for the Z-axis table 37, respectively. Each of the feed screws 33 and 38 is rotationally driven by the drive motors 34 and 39 so that the respective cutting means 40 are moved in the Y axis direction along the guide rails 31, (40) is fed and fed along the guide rail (36) in the Z-axis direction.

한 쌍의 절삭 수단(40)은, 스핀들 하우징(41)에 스핀들(42)(도 2 참조)이 회전 가능하게 지지되고, 스핀들(42)의 전단에 절삭 블레이드(43)가 장착되어 있다. 절삭 블레이드(43)는, 다이아몬드 지립을 본드제로 굳힌 원판형으로 형성되어 있다. 스핀들 하우징(41)에는 블레이드 커버(45)가 고정되고, 블레이드 커버(45)에 의해 절삭 블레이드(43)의 주위가 부분적으로 덮여져 있다. 또한, 블레이드 커버(45)에는, 피가공물(W)을 절삭할 때에 절삭 블레이드(43)에 절삭수를 공급하는 절삭수 공급 수단(46)이 마련되어 있고, 절삭수 공급 수단(46)의 각종 노즐로부터 절삭수를 공급하면서 피가공물(W)이 절삭된다.The pair of cutting means 40 has a spindle 42 (see Fig. 2) rotatably supported on a spindle housing 41 and a cutting blade 43 is mounted on the front end of the spindle 42. Fig. The cutting blade 43 is formed in a disc shape in which diamond abrasive grains are hardened with a bond. The blade cover 45 is fixed to the spindle housing 41 and the periphery of the cutting blade 43 is partially covered by the blade cover 45. [ The blade cover 45 is provided with cutting water supply means 46 for supplying cutting water to the cutting blade 43 when cutting the workpiece W, The workpiece W is cut while supplying cutting water.

이와 같이 구성된 절삭 장치(1)에서는, 피가공물(W)의 절삭 중에 절삭 블레이드(43)의 이상을 검출할 필요가 있지만, 일반적인 광학 센서를 이용한 검출 방법에서는 절삭 블레이드(43)의 깨짐 이외의 이상을 검출할 수는 없다. 이 경우, 절삭 블레이드(43)의 진동에 따른 탄성파를 검출하여, 탄성파의 검출 결과를 주파수 해석함으로써, 절삭 블레이드(43)의 진동을 수반하는 절삭 중의 이상을 검출하는 것이 가능하다. 주파수 해석에서는, 탄성파의 연속적인 시간축 파형이 미리 정해진 샘플링 시간으로 잘라 내어져, 샘플링 시간마다 주파수 성분으로 변환되어 절삭 시의 이상이 검출된다.In the cutting apparatus 1 configured as described above, it is necessary to detect an abnormality of the cutting blade 43 during cutting of the workpiece W. However, in the detection method using a general optical sensor, an abnormality other than the breakage of the cutting blade 43 Can not be detected. In this case, it is possible to detect an abnormality during the cutting accompanied by the vibration of the cutting blade 43 by detecting the elastic wave according to the vibration of the cutting blade 43 and frequency-analyzing the detection result of the elastic wave. In the frequency analysis, a continuous time-base waveform of an acoustic wave is cut at a predetermined sampling time, and converted into a frequency component at every sampling time, thereby detecting an anomaly upon cutting.

그런데, 피가공물(W)의 절삭 가공 중에 치핑이나 크랙 등이 생기는 경우가 있지만, 수[㎛] 정도의 미세한 치핑이나 크랙이면 무시할 수 있다. 그러나, 유리 등의 절삭 가공 중에는, 예컨대, 100[㎛] 정도의 사이즈로 돌발적으로 치핑이나 크랙이 생기는 경우가 있고, 이 사이즈의 치핑이나 크랙을 무시할 수는 없다. 주파수 해석으로 절삭 가공 중의 치핑이나 크랙의 이상을 검출하기 위해서는, 치핑 사이즈나 크랙 사이즈에 대하여 적절한 샘플링 시간을 맞추지 않으면 안 된다.Incidentally, chipping and cracks may occur during cutting of the workpiece W, but can be ignored if there are fine chipping or cracks of the order of several [mu m]. However, chipping and cracks occur suddenly in a size of about 100 [mu] m, for example, during cutting processing of glass or the like, and chipping and cracks of this size can not be ignored. In order to detect chipping or crack anomalies during cutting by frequency analysis, it is necessary to set an appropriate sampling time for chipping size and crack size.

여기서, 본건 발명자들이 치핑 사이즈나 크랙 사이즈와 샘플링 시간의 관계를 검사한 바, 샘플링 시간을 짧게 하여 주파수 변환한 쪽이 절삭 가공 시의 치핑의 검출에 유효한 것을 알았다. 통상의 샘플링 시간(예컨대, 100[msec])에서는, 주파수 분해능이 높아 주파수 성분을 정밀하게 해석할 수 있지만, 미세한 치핑 등의 노이즈도 얻어지기 때문에, 검출 대상의 치핑이나 크랙을 나타내는 피크(peak)가 파묻혀 버린다. 또한, 샘플링 시간이 길기 때문에, 샘플링 시간의 어떤 타이밍에 치핑이나 크랙이 생겼는지를 특정할 수 없다.Here, the present inventors have examined the relationship between the chipping size and the crack size and the sampling time, and found that the shorter the sampling time and the frequency conversion are effective for the detection of chipping at the time of cutting. The frequency component can be precisely analyzed due to high frequency resolution at a normal sampling time (for example, 100 [msec]). However, since noise such as fine chipping is also obtained, a peak indicating a chipping or a crack, Is buried. Further, since the sampling time is long, it is not possible to specify at which timing of the sampling time the chipping or crack occurred.

이에 대하여, 짧은 샘플링 시간(예컨대, 1[msec])에서는, 주파수 분해능이 낮아 주파수 성분의 해석이 조잡해지지만, 데이터수가 적기 때문에 검출 대상의 치핑이나 크랙의 발생을 검출할 수 있다. 또한, 단시간에 샘플링이 반복되기 때문에, 치핑이나 크랙이 생긴 타이밍을 특정할 수 있다. 그래서, 절삭 가공에 있어서는 고정밀도의 주파수 해석보다 치핑이나 크랙의 발생 타이밍의 검출이 중요한 점에 착안하여, 본 실시형태에서는 치핑 사이즈나 크랙 사이즈에 맞춘 샘플링 시간으로 진동 파형을 잘라 내어 주파수 해석하고 있다.On the other hand, at a short sampling time (for example, 1 [msec]), although the frequency resolution is low and the analysis of the frequency component becomes coarse, the occurrence of chipping and cracks can be detected because the data amount is small. Since the sampling is repeated in a short time, the timing at which chipping or cracking occurs can be specified. Therefore, it is important to detect the timing of occurrence of chipping and cracks in a cutting process, rather than a frequency analysis of a high precision. In this embodiment, frequency analysis is performed by cutting out a vibration waveform at a sampling time corresponding to a chipping size or a crack size .

도 2 및 도 3을 참조하여, 본 실시형태의 절삭 수단에 대해서 설명한다. 도 2는 본 실시형태의 절삭 수단의 분해 사시도이다. 도 3은 본 실시형태의 절삭 수단의 단면 등을 모식적으로 나타내는 도면이다. 또한, 도 2 및 도 3에서는, 설명의 편의상, 절삭 블레이드의 외주를 덮는 휠 커버를 생략하여 제시하고 있다. 또한, 절삭 수단은, 본 실시형태의 절삭 블레이드가 장착되는 구성이면 좋고, 도 2 및 도 3에 나타내는 구성으로 한정되지 않는다.The cutting means of the present embodiment will be described with reference to Figs. 2 and 3. Fig. 2 is an exploded perspective view of the cutting means of the present embodiment. Fig. 3 is a diagram schematically showing a section or the like of the cutting means of the present embodiment. 2 and 3, the wheel cover for covering the outer circumference of the cutting blade is omitted for convenience of explanation. The cutting means is not limited to the configuration shown in Figs. 2 and 3, as long as the cutting blade of the present embodiment is mounted.

도 2에 나타내는 바와 같이, 절삭 수단(40)은, 스핀들(42)의 선단에 블레이드 마운트(51)가 부착되고, 블레이드 마운트(51)에 절삭 블레이드(43)가 장착되어 있다. 스핀들(42)은, 예컨대 에어 스핀들이며, 압축 공기층을 통해 스핀들 하우징(41)에 대하여 부동(浮動) 상태로 지지되어 있다. 스핀들 하우징(41)의 선단면에는, 스핀들(42)의 선단측을 커버(cover)하는 커버 부재(47)가 부착되어 있다. 커버 부재(47)에는 한 쌍의 브래킷(48)이 마련되고, 브래킷(48)을 통해 스핀들 하우징(41)에 나사 고정됨으로써, 커버 부재(47)의 중앙 개구(49)로부터 스핀들(42)의 선단 부분이 돌출된다.2, the cutting means 40 has a blade mount 51 attached to the tip end of the spindle 42 and a cutting blade 43 mounted on the blade mount 51. As shown in Fig. The spindle 42 is, for example, an air spindle and is supported in a floating state with respect to the spindle housing 41 through a compressed air layer. A cover member 47 for covering the tip end side of the spindle 42 is attached to the front end face of the spindle housing 41. The cover member 47 is provided with a pair of brackets 48 and is screwed to the spindle housing 41 through the bracket 48 so that the central opening 49 of the cover member 47 The tip portion protrudes.

스핀들(42)의 선단 부분에는, 절삭 블레이드(43)를 지지하는 블레이드 마운트(51)가 부착된다. 블레이드 마운트(51)의 배면측에는 스핀들(42)의 선단 부분에 장착되는 감합 구멍(52)(도 3 참조)이 형성되고, 블레이드 마운트(51)의 표면측에는 원통형의 보스부(53)가 형성되어 있다. 보스부(53)의 표면측에는 원형 오목부(54)가 형성되고, 원형 오목부(54)의 바닥면에는 감합 구멍(52)에 연속하는 관통구멍(55)이 형성되어 있다. 이에 의해, 블레이드 마운트(51)에 감입된 스핀들(42)의 선단면이 관통 구멍(55)으로부터 노출되고, 스핀들(42)의 선단면의 나사 구멍(44)에 고정 볼트(59)가 와셔(58)를 통해 체결됨으로써 스핀들(42)에 블레이드 마운트(51)가 고정된다.A blade mount 51 for supporting the cutting blade 43 is attached to the tip end portion of the spindle 42. A fitting bore 52 (see Fig. 3) to be attached to the tip end portion of the spindle 42 is formed on the back side of the blade mount 51, and a cylindrical boss 53 is formed on the surface side of the blade mount 51 have. A circular concave portion 54 is formed on the surface side of the boss portion 53 and a through hole 55 continuous to the fitting hole 52 is formed in the bottom surface of the circular concave portion 54. As a result, the front end surface of the spindle 42 inserted into the blade mount 51 is exposed from the through hole 55, and the fixing bolt 59 is fitted to the screw hole 44 of the end face of the spindle 42 58 so that the blade mount 51 is fixed to the spindle 42.

블레이드 마운트(51)에는 보스부(53)의 둘레면으로부터 직경 방향 외측으로 넓어지는 플랜지부(56)가 형성되고, 플랜지부(56)에 압박되도록 하여 절삭 블레이드(43)가 블레이드 마운트(51)에 부착된다. 절삭 블레이드(43)는, 대략 원판형의 허브 베이스(61)의 외주에 환형의 절삭날(62)이 부착된 허브 블레이드이고, 허브 베이스(61)의 중앙에는 블레이드 마운트(51)의 보스부(53)에 삽입되는 삽입 구멍(63)이 형성되어 있다. 이 삽입 구멍(63)이 보스부(53)에 압입되면, 허브 베이스(61)로부터 보스부(53)가 돌출된다. 그리고, 보스부(53)의 돌출 부분에 형성된 수나사(57)에 고정 너트(65)가 체결되어 블레이드 마운트(51)에 절삭 블레이드(43)가 고정된다.The blade mount 51 is formed with a flange portion 56 that widens radially outward from the peripheral surface of the boss portion 53 and is pressed against the flange portion 56 so that the cutting blade 43 is pressed against the blade mount 51, Respectively. The cutting blade 43 is a hub blade having an annular cutting edge 62 attached to the outer periphery of a substantially disk-shaped hub base 61. The center of the hub base 61 has a boss portion 53 inserted in the insertion hole 63 are formed. When the insertion hole 63 is pushed into the boss portion 53, the boss portion 53 protrudes from the hub base 61. As shown in Fig. A fixing nut 65 is fastened to the male screw 57 formed on the protruding portion of the boss 53 and the cutting blade 43 is fixed to the blade mount 51.

또한, 절삭 수단(40)에는, 절삭 블레이드(43)에 의해 피가공물(W)이 절삭될 때에 발생하는 탄성파를 검출 가능한 탄성파 검출 센서(71)가 마련되어 있다. 탄성파 검출 센서(71)는, 소위 AE(Acoustic Emission) 센서이고, 블레이드 마운트(51)에 전파된 탄성파를 진동자(72)를 통해 전기적인 변화로 변환하여 검출 신호로서 출력한다. 탄성파 검출 센서(71)는, 절삭 블레이드(43)에 가까운 블레이드 마운트(51)에 마련되어 있기 때문에, 절삭 블레이드(43)로부터의 진동이 전해지기 쉽게 되어 있다. 따라서, 탄성파 검출 센서(71)에 의해 절삭 블레이드(43)의 진동이 정밀도 좋게 검출된다.The cutting means 40 is provided with an elastic wave detecting sensor 71 capable of detecting an elastic wave generated when the workpiece W is cut by the cutting blade 43. The elastic wave detection sensor 71 is a so-called AE (Acoustic Emission) sensor and converts the elastic wave propagated in the blade mount 51 into an electrical change through the vibrator 72 and outputs it as a detection signal. Since the elastic wave detecting sensor 71 is provided on the blade mount 51 close to the cutting blade 43, the vibration from the cutting blade 43 is easily transmitted. Therefore, the vibration of the cutting blade 43 is detected with high accuracy by the elastic wave detection sensor 71.

블레이드 마운트(51)측에는 진동자(72)에 접속된 제1 코일 수단(73)(도 3 참조)이 마련되고, 커버 부재(47)측에는 제2 코일 수단(74)이 마련되어 있다. 제1 코일 수단(73) 및 제2 코일 수단(74)에는, 예컨대, 원환형의 편평 코일이 사용된다. 제1 코일 수단(73) 및 제2 코일 수단(74)은 자기적으로 결합되고, 진동자(72)로부터의 검출 신호가 상호 유도에 의해 제1 코일 수단(73)으로부터 제2 코일 수단(74)에 전송된다. 이와 같이, 제1 코일 수단(73) 및 제2 코일 수단(74)에 의해 비접촉으로 검출 신호가 전송되기 때문에, 절삭 블레이드(43)와 함께 회전하는 블레이드 마운트(51)에 탄성파 검출 센서(71)를 마련하는 것이 가능하게 되어 있다.A first coil means 73 (see FIG. 3) connected to the vibrator 72 is provided on the blade mount 51 side and a second coil means 74 is provided on the cover member 47 side. As the first coil means 73 and the second coil means 74, for example, an annular flat coil is used. The first coil means 73 and the second coil means 74 are magnetically coupled and the detection signal from the vibrator 72 is transmitted from the first coil means 73 to the second coil means 74 by mutual induction, Lt; / RTI > Since the detection signal is transmitted in a noncontact manner by the first coil means 73 and the second coil means 74 as described above, the elastic wave detection sensor 71 is mounted on the blade mount 51 rotating together with the cutting blade 43, Can be provided.

도 3에 나타내는 바와 같이, 탄성파 검출 센서(71)에는, 제1 코일 수단(73) 및 제2 코일 수단(74)의 자기적인 결합을 통해, 절삭 장치(1)(도 1 참조)의 각 부분을 제어하는 제어 수단(75)이 접속되어 있다. 제어 수단(75)에는, 탄성파 검출 센서(71)에서 검출된 시간축 파형을 주파수 해석하는 해석 수단(76)과, 주파수 해석 결과로부터 대상 사이즈(예컨대, 100[㎛] 정도)의 치핑이나 크랙을 판단하는 판단 수단(77)이 마련되어 있다. 해석 수단(76)에서는, 피가공물(W)을 절삭 가공할 때에 탄성파 검출 센서(71)로 검출된 탄성파의 연속적인 시간축 파형이 샘플링 시간 간격으로 잘라 내어져, FFT(Fast Fourier Transform)로 주파수 해석된다.As shown in Fig. 3, the elastic wave detecting sensor 71 is connected to the respective portions of the cutting device 1 (see Fig. 1) through the magnetic coupling of the first coil means 73 and the second coil means 74 And a control means (75) for controlling the control means. The control means 75 is provided with an analyzing means 76 for frequency-analyzing the time-base waveform detected by the elastic wave detecting sensor 71 and judging a chipping or a crack of a target size (for example, about 100 [ The judgment means 77 is provided. The analyzing means 76 cuts the continuous time-base waveform of the elastic wave detected by the elastic wave detecting sensor 71 at the time of cutting the workpiece W at a sampling time interval and performs frequency analysis by FFT (Fast Fourier Transform) do.

샘플링 시간(T)[sec]은, 검출하고자 하는 절삭 후 절삭홈[커프(kerf)]에 생기는 절삭 이송 방향의 치핑 사이즈 또는 크랙 사이즈를 W[㎛]로 하고, 절삭 이송 수단(18)(도 1 참조)의 이송 속도를 S[mm/sec]로 하면, 다음 식 (1)의 조건을 만족시키도록 설정된다.The sampling time T [sec] is set such that the chipping size or crack size in the cutting feed direction in the cutting grooves (kerf) after cutting to be detected is W [탆], and the cutting feed time T 1) is set to S [mm / sec], the following equation (1) is satisfied.

(1) T≤W/(S×1000)[sec](1) T? W / (S 占 1000) [sec]

이와 같이, 샘플링 시간(T)은, 절삭 블레이드(43)가 치핑 사이즈(크랙 사이즈)(W)를 통과하는 소요 시간보다 짧게 설정되어 있다.Thus, the sampling time T is set to be shorter than the time required for the cutting blade 43 to pass through the chipping size (crack size) W. [

또한, 치핑 사이즈(크랙 사이즈)(W) 및 이송 속도(S)는, 피가공물(W)의 종류나 가공 내용에 따라 설정된다. 예컨대, 유리 가공 시에는, 치핑 사이즈(크랙 사이즈)(W)가 수[㎛]∼수백[㎛]로 설정되고, 이송 속도(S)가 수[mm/sec]∼수십[mm/sec]로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 실리콘 가공 시에는, 치핑 사이즈(크랙 사이즈)(W)가 수[㎛]∼수십[㎛]로 설정되고, 이송 속도(S)가 수십[mm/sec]∼100[mm/sec]로 설정되는 것이 바람직하다.The chipping size (crack size) W and the feed rate S are set according to the type of the workpiece W and the processing content. For example, at the time of glass processing, the chipping size (crack size) W is set to several [mu m] to several hundred [mu m], and the conveying speed S is set to several [mm / sec] . When the chipping size (crack size) W is set to several [mu] m to several tens [mu] m and the conveying speed S is set to several tens mm / sec to 100 mm / sec .

판단 수단(77)에서는, 해석 수단(76)에 의한 주파수 해석 결과에 포함되는 피크로부터 검출 대상이 되는 치핑 등의 유무가 판단된다. 주파수 해석 결과의 피크가 문턱값 이상인 경우에는, 절삭 가공 중에 대상 사이즈 이상의 치핑 등이 발생하고 있다고 판단되어, 오퍼레이터에 대하여 치핑 등의 발생이 통지된다. 주파수 해석 결과의 피크가 문턱값보다 작은 경우에는, 절삭 가공 중에 대상 사이즈 이상의 치핑 등이 발생하지 않았다고 판단되어 절삭 가공이 계속된다. 또한, 치핑 등의 판정을 위한 문턱값에는, 실험적으로, 경험적으로 또는 이론적으로 구해진 값이 사용되어도 좋다.The determination means 77 determines the presence or absence of chipping or the like to be detected from the peak included in the frequency analysis result by the analyzing means 76. When the peak of the frequency analysis result is equal to or larger than the threshold value, it is determined that chipping or the like larger than the target size occurs during cutting, and the occurrence of chipping or the like is notified to the operator. When the peak of the frequency analysis result is smaller than the threshold value, it is judged that chipping or the like of the target size or more does not occur during cutting, and the cutting operation is continued. Further, a value obtained experimentally, empirically or theoretically may be used as the threshold value for determination of chipping or the like.

또한, 샘플링 시간이 짧게 설정되어 있기 때문에, 샘플링된 데이터수가 적어, 치핑 등을 나타내는 피크가 주변 노이즈에 묻히기 어렵다. 또한, 단시간에 주파수 해석이 반복되기 때문에, 치핑 등의 피크가 검출된 샘플링 시간으로부터, 피가공물(W)의 절삭 이송 방향에서 치핑 등의 발생 위치가 특정된다. 이와 같이, 검출 대상이 되는 치핑 등의 사이즈와 절삭 이송 수단(18)의 이송 속도에 따라 샘플링 시간을 설정함으로써, 탄성파 검출 센서(71)의 진동 파형으로부터 검출 대상의 치핑 등을 적절하게 검출할 수 있다.Further, since the sampling time is set to be short, the number of sampled data is small, and a peak indicating chipping or the like is hardly buried in the surrounding noise. Further, since the frequency analysis is repeated in a short time, the occurrence position of chipping or the like in the cutting and conveying direction of the workpiece W is specified from the sampling time at which a peak such as chipping is detected. Thus, by setting the sampling time in accordance with the size of the chipping or the like to be detected and the feeding speed of the cutting and conveying means 18, it is possible to appropriately detect the chipping or the like of the detection object from the vibration waveform of the elastic wave detecting sensor 71 have.

또한, 절삭 장치(1)에는, 판단 수단(77)에서 치핑 등이 발생하고 있다고 판단된 경우, 그 취지를 통지하는 통지 수단(78)이 마련되어 있다. 이에 의해, 절삭 가공 중에 검출 대상의 치핑의 발생을 오퍼레이터에게 통지하여 유지보수 작업 등을 재촉할 수 있다. 또한, 제어 수단(75)의 각 부분은, 각종 처리를 실행하는 프로세서나 메모리 등에 의해 구성되어 있다. 메모리는, 용도에 따라 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등 중에서 하나 또는 복수의 기억 매체로 구성된다. 메모리에는, 예컨대, 장치 각 부분의 구동 제어를 위한 프로그램이나 치핑 등의 검출을 위한 프로그램이 기억되어 있다.The cutting device 1 is further provided with a notifying means 78 for notifying that the chipping or the like is occurring in the judging means 77. Thus, it is possible to notify the operator of the occurrence of chipping of the object to be detected during the cutting process, thereby prompting a maintenance work or the like. Each part of the control means 75 is constituted by a processor, a memory, or the like which executes various processes. The memory is constituted by one or a plurality of storage media such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) depending on the application. In the memory, for example, a program for driving control of each part of the apparatus and a program for detecting chipping or the like are stored.

도 4 및 도 5를 참조하여, 치핑 또는 크랙의 검출에 대해서 설명한다. 도 4는 본 실시형태의 치핑 등의 검출 처리의 설명도이다. 도 5는 샘플링 시간에 따른 주파수 해석의 일례를 나타내는 도면이다. 또한, 도 5의 (A)는 샘플링 시간을 T1로 한 경우의 본 실시형태의 주파수 해석이고, 도 5의 (B)는 샘플링 시간을 T2로 한 경우의 비교예의 주파수 해석을 각각 나타내고 있다. 또한, 여기서는 피가공물의 표면에 치핑이 생긴 일례에 대해서 설명하지만, 피가공물의 표면에 크랙이 생긴 경우라도 동일한 방법으로 검출 가능하다.Detection of chipping or cracks will be described with reference to Figs. 4 and 5. Fig. Fig. 4 is an explanatory diagram of detection processing of chipping and the like of the present embodiment. Fig. 5 is a diagram showing an example of frequency analysis according to sampling time. 5 (A) shows the frequency analysis of the present embodiment when the sampling time is T1, and FIG. 5 (B) shows the frequency analysis of the comparative example when the sampling time is T2. Although an example in which chipping occurs on the surface of a workpiece is described here, it can be detected in the same way even when cracks are formed on the surface of the workpiece.

도 4에 나타내는 바와 같이, 피가공물(W)을 절삭 블레이드(43)(도 2 참조)로 절삭하면, 피가공물(W)의 표면에 커프(절삭홈)(81)가 형성된다. 커프 엣지(82)에는, 절삭 이송 방향을 따라 미세한 치핑(85)이나 검출 대상이 되는 치핑(86)이 돌발적으로 발생한다. 여기서, 전술한 바와 같이, 샘플링 시간(T1)은, 검출 대상이 되는 치핑(86)의 사이즈와 절삭 가공의 이송 속도에 따라 설정되어 있다. 즉, 절삭 블레이드(43)가 치핑 사이즈를 통과하는 소요 시간 이하로 샘플링 시간(T1)이 설정되어 있다. 따라서, 시간축 방향에서 치핑(86)의 발생 위치를 정밀하게 검출하는 것이 가능하게 되어 있다.4, a cuff (cut groove) 81 is formed on the surface of the workpiece W when the workpiece W is cut with the cutting blade 43 (see Fig. 2). A fine chipping 85 or a chipping 86 to be a detection object is suddenly generated in the cuff edge 82 along the cutting and conveying direction. Here, as described above, the sampling time T1 is set according to the size of the chipping 86 to be detected and the feeding speed of the cutting process. That is, the sampling time T1 is set to be shorter than the time required for the cutting blade 43 to pass through the chipping size. Therefore, it is possible to accurately detect the generation position of the chipping 86 in the time axis direction.

예컨대, 도 5의 (A)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는 절삭 가공 시의 연속적인 진동 파형이 샘플링 시간(T1)(예컨대, 1 msec)마다 잘라 내어져 주파수 해석된다. 샘플링 시간(T1)이 짧게 설정되어 있기 때문에, 샘플링된 데이터수가 적어 주파수 분해능이 낮게 되어 있다. 절삭 가공 중에 검출 대상의 치핑(86)이 생겨도, 치핑(86)을 나타내는 피크가 솟은 주파수를 정밀도 좋게 검출할 수는 없지만, 일정한 주파수 대역에 문턱값 이상의 피크가 솟아 있는 것을 인식할 수 있다. 즉, 샘플링 시간(T1) 내에서 검출 대상의 치핑(86)이 생겼는지의 여부를 검출할 수 있다.For example, as shown in Fig. 5A, in the present embodiment, a continuous vibration waveform at the time of cutting is cut out at a sampling time T1 (for example, 1 msec), and frequency analysis is performed. Since the sampling time T1 is set to be short, the number of sampled data is small and the frequency resolution is low. It is possible to recognize that the peak at which the peak indicating the chipping 86 is rising can not be accurately detected even if the chipping 86 of the object to be detected is generated during the cutting process but that a peak at a threshold value or more rises in a constant frequency band. That is, it is possible to detect whether or not the chipping 86 of the detection object has occurred within the sampling time T1.

또한, 샘플링 시간(T1)이 짧게 설정되어 있기 때문에, 검출 대상의 치핑(86)과 다른 미세한 치핑(85)은 동시에 검출되기 어렵다. 이 때문에, 검출 대상의 치핑(86)을 나타내는 피크의 주변에, 다른 미세한 치핑(85)이 주변 노이즈로서 나타나기 어려워, 검출 대상의 치핑(86)의 피크를 검출할 수 있다. 또한, 샘플링 시간(T1)의 경과마다 주파수 변환이 실시되고 있기 때문에, 샘플링 시간(T1) 단위로 검출 대상의 치핑(86)의 유무가 판단된다. 따라서, 절삭 가공 중에 치핑(86)이 생긴 타이밍으로부터, 피가공물(W) 상에서의 치핑(86)의 발생 위치를 검출할 수 있다.Further, since the sampling time T1 is set to be short, it is difficult to simultaneously detect the chipping 86 and other fine chipping 85 to be detected. Therefore, it is possible to detect the peak of the chipping 86 to be detected because other fine chipping 85 hardly appears as ambient noise around the peak indicating the chipping 86 to be detected. Since the frequency conversion is performed every time the sampling time T1 is elapsed, the presence or absence of the chipping 86 to be detected is determined in units of the sampling time T1. Therefore, the position at which the chipping 86 is generated on the workpiece W can be detected from the timing at which the chipping 86 occurred during cutting.

한편, 도 5의 (B)에 나타내는 바와 같이, 비교예에서는 절삭 가공 시의 연속적인 진동 파형이 샘플링 시간(T2)(예컨대, 100 msec)마다 잘라 내어져 주파수 해석된다. 샘플링 시간(T2)은, 샘플링 시간(T1)보다 긴 시간으로 설정되어 있다. 샘플링 시간(T2)이 길게 설정되어 있기 때문에, 샘플링된 데이터수가 많아 주파수 분해능이 높아져 있다. 주파수 분해능이 높기 때문에, 피크가 솟은 주파수를 정밀도 좋게 검출할 수 있지만, 검출 대상이 되는 치핑(86) 이외에도 미세한 치핑(85) 등이 주변 노이즈로서 나타나, 치핑(86)을 나타내는 피크를 찾아 내기 어렵다.On the other hand, as shown in Fig. 5B, in the comparative example, continuous vibration waveforms at the time of cutting are cut out at every sampling time T2 (for example, 100 msec) and frequency-analyzed. The sampling time T2 is set to be longer than the sampling time T1. Since the sampling time T2 is set to be long, the number of sampled data is large and the frequency resolution is high. It is difficult to detect a peak indicating the chipping 86 because the fine chipping 85 and the like appear as ambient noise in addition to the chipping 86 to be detected .

또한, 샘플링 시간(T2)의 경과마다 주파수 변환이 실시되고 있기 때문에, 샘플링 시간(T2) 단위로 검출 대상의 치핑(86)의 유무가 판단된다. 샘플링 시간(T2)은 길기 때문에, 샘플링 시간(T2) 내에서 검출 대상의 치핑(86)이 검출되어도, 절삭 가공 중 치핑(86)이 생긴 타이밍을 특정할 수는 없다. 이 때문에, 비교예의 주파수 해석에서는, 피크가 솟은 주파수를 정밀도 좋게 특정할 수 있지만, 치핑(86)이 생긴 타이밍을 특정할 수 없어, 피가공물(W) 상에서의 치핑(86)의 발생 위치를 검출할 수 없다.Since the frequency conversion is performed every elapse of the sampling time T2, the presence or absence of the chipping 86 to be detected is determined in units of the sampling time T2. Since the sampling time T2 is long, even when the chipping 86 is detected within the sampling time T2, the timing at which the chipping 86 occurs during cutting can not be specified. Therefore, in the frequency analysis of the comparative example, the frequency at which the peak rises can be precisely specified, but the timing at which the chipping 86 is generated can not be specified, and the generation position of the chipping 86 on the workpiece W is detected Can not.

이상과 같이, 본 실시형태의 절삭 장치(1)에 의하면, 절삭 이송 속도를 고려한 적절한 샘플링 시간으로, 절삭 가공 시의 탄성파의 연속적인 시간축 파형으로부터 잘라 내어 주파수 해석된다. 치핑 사이즈나 크랙 사이즈에 맞춘 적절한 샘플링 시간으로 잘라 내어 주파수 해석하기 때문에, 절삭 가공 중의 치핑이나 크랙의 발생을 검출할 수 있으며, 치핑이나 크랙의 발생 위치를 특정할 수 있다.As described above, according to the cutting apparatus 1 of the present embodiment, frequency analysis is performed by cutting out from the continuous time-base waveform of the acoustic wave during cutting at an appropriate sampling time considering the cutting feed speed. It is possible to detect the occurrence of chipping and cracks during cutting and to specify the position where chipping and cracks are generated since the frequency analysis is performed by cutting out with appropriate sampling time suited to the chipping size and the crack size.

또한, 본 실시형태에서는, 탄성파 검출 센서로서 AE 센서를 예시하여 설명하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 탄성파 검출 센서는, 탄성파를 검출 가능하면 좋고, 예컨대, 진동 센서로 구성되어도 좋다. 또한, AE 센서는, 특정 주파수의 높은 감도를 얻을 수 있는 공진형 AE 센서, 넓은 대역에서 일정한 감도를 얻을 수 있는 광대역형 AE 센서, 프리앰프를 내장한 프리앰프 내장형 AE 센서 중 어느 것으로 구성되어도 좋다. 또한, 공진형 AE 센서에서는, 공진 주파수의 상이한 복수의 진동자(압전 소자)를 마련해 두고, 가공 조건 등에 따라 적절하게 선택하여도 좋다.In the present embodiment, an AE sensor is described as an example of an acoustic wave sensor, but the present invention is not limited to this configuration. The elastic wave detection sensor may be configured to detect an elastic wave, for example, a vibration sensor. The AE sensor may be any of a resonance type AE sensor capable of obtaining a high sensitivity at a specific frequency, a wide band AE sensor capable of obtaining a constant sensitivity in a wide band, and a preamplifier built-in AE sensor having a preamplifier incorporated therein . In the resonance type AE sensor, a plurality of vibrators (piezoelectric elements) having different resonance frequencies may be provided and appropriately selected depending on the processing conditions and the like.

또한, 탄성파 검출 센서의 진동자는, 예컨대, 티탄산바륨(BaTiO3), 티탄산지르콘산연(Pb(Zi,Ti)O3), 리튬니오베이트(LiNbO3), 리튬탄탈레이트(LiTaO3) 등의 세라믹스로 형성된다.The vibrator of the acoustic wave detection sensor is made of ceramics such as barium titanate (BaTiO 3 ), lead zirconate titanate (Pb (Zi, Ti) O 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ) .

또한, 본 실시형태에서, 다이싱 테이프는, 테이프 기재에 점착층이 도포된 통상의 점착 테이프 외에, 테이프 기재에 DAF가 점착된 DAF(Dai Attach Film) 테이프여도 좋다.In addition, in the present embodiment, the dicing tape may be a DAF (Dai Attach Film) tape to which a DAF is adhered to a tape base material in addition to a normal adhesive tape coated with an adhesive layer on the tape base.

또한, 본 실시형태에서는, 해석 수단이 FFT를 이용하여 탄성파의 시간축 파형을 주파수 해석하는 구성으로 하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 해석 수단은, 탄성파의 연속적인 시간축 파형을 샘플링 시간으로 잘라 내어 주파수 해석하는 구성이면 좋고, 예컨대, DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용하여 탄성파의 시간축 파형을 주파수 해석하여도 좋다.In the present embodiment, the analyzing means performs the frequency analysis of the time-base waveform of the acoustic wave using FFT, but the present invention is not limited to this configuration. The analyzing means may be configured so as to perform a frequency analysis by cutting out a continuous time-base waveform of an acoustic wave by a sampling time. For example, the time-axis waveform of the acoustic wave may be frequency-analyzed using DFT (Discrete Fourier Transform).

또한, 본 실시형태에서는, 절삭 이송 수단이 절삭 수단에 대하여 유지 테이블을 절삭 이송 방향으로 이동시키는 구성으로 하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 절삭 이송 수단은, 유지 테이블과 절삭 수단을 상대적으로 절삭 이송 방향으로 이동시키는 구성이면 좋고, 유지 테이블에 대하여 절삭 수단을 절삭 이송 방향으로 이동시켜도 좋다.In the present embodiment, the cutting and conveying means moves the holding table in the cutting and conveying direction with respect to the cutting means, but the present invention is not limited to this configuration. The cutting and conveying means may be configured to relatively move the holding table and the cutting means in the cutting and conveying direction, and the cutting means may be moved in the cutting and conveying direction with respect to the holding table.

또한, 본 실시형태에서는, 인덱싱 이송 수단이 유지 테이블에 대하여 절삭 수단을 인덱싱 이송 방향으로 이동시키는 구성으로 하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 인덱싱 이송 수단은, 유지 테이블과 절삭 수단을 상대적으로, 절삭 이송 방향으로 직교하는 인덱싱 이송 방향으로 이동시키는 구성이면 좋고, 절삭 수단에 대하여 유지 테이블을 인덱싱 이송 방향으로 이동시켜도 좋다.In the present embodiment, the indexing and conveying means moves the cutting means in the indexing conveying direction with respect to the holding table, but the present invention is not limited to this configuration. The indexing and conveying means may be configured to relatively move the holding table and the cutting means in the indexing conveying direction orthogonal to the cutting and conveying direction and may move the holding table in the indexing conveying direction with respect to the cutting means.

또한, 본 실시형태에서는, 절입 이송 수단이 유지 테이블에 대하여 절삭 수단을 절입 이송 방향으로 이동시키는 구성으로 하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 절입 이송 수단은, 유지 테이블과 절삭 수단을 상대적으로, 피가공물의 표면에 직교하는 절입 이송 방향으로 이동시키는 구성이면 좋고, 절삭 수단에 대하여 유지 테이블을 절입 이송 방향으로 이동시켜도 좋다.Further, in the present embodiment, although the infeed and feed means is configured to move the cutting means in the infeed and feed direction with respect to the holding table, the present invention is not limited to this configuration. The infeed and feed means may be configured so as to move the holding table and the cutting means relative to each other in the infeed and feed direction orthogonal to the surface of the workpiece, and the holding table may be moved in the infeed and feed direction with respect to the cutting means.

또한, 본 실시형태에서는, 탄성파 검출 센서의 진동자가 절삭 수단의 블레이드 마운트에 부착되는 구성으로 하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 탄성파 검출 센서의 진동자는, 블레이드 커버, 스핀들 등, 절삭 블레이드의 진동이 전해지기 쉬운 부분에 설치되어 있으면 좋다.In the present embodiment, the vibrator of the acoustic-wave detection sensor is attached to the blade mount of the cutting means. However, the present invention is not limited to this configuration. The vibrator of the elastic wave detection sensor may be provided on a portion such as a blade cover, a spindle, etc. where vibration of the cutting blade is likely to be transmitted.

또한, 본 실시형태에서는, 탄성파 검출 센서가 절삭 수단에 설치되는 구성으로 하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 탄성파 검출 센서는 유지 테이블에 설치되어 있어도 좋다.In the present embodiment, the elastic wave detecting sensor is provided on the cutting means, but the present invention is not limited to this configuration. The elastic wave detection sensor may be provided on the holding table.

또한, 본 실시형태에서는, 절삭 장치로서 피가공물을 개편화하는 절삭 장치를 예시하여 설명하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 본 발명은, 절삭 블레이드의 부착이 필요한 다른 절삭 장치에 적용 가능하고, 예컨대, 엣지 트리밍 장치 및 절삭 장치를 구비한 클러스터 장치 등의 다른 가공 장치에 적용되어도 좋다.In the present embodiment, a cutting device for cutting the workpiece as the cutting device has been described as an example, but the present invention is not limited to this configuration. The present invention is applicable to other cutting apparatuses requiring attachment of cutting blades, and may be applied to other machining apparatuses such as an edge trimming apparatus and a cluster apparatus having a cutting apparatus.

또한, 가공 대상의 워크(work)로서, 가공의 종류에 따라, 예컨대, 반도체 디바이스 웨이퍼, 광 디바이스 웨이퍼, 패키지 기판, 반도체 기판, 무기 재료 기판, 산화물 웨이퍼, 생세라믹스 기판, 압전 기판 등의 각종 워크가 이용되어도 좋다. 반도체 디바이스 웨이퍼로서는, 디바이스 형성 후의 실리콘 웨이퍼나 화합물 반도체 웨이퍼가 이용되어도 좋다. 광 디바이스 웨이퍼로서는, 디바이스 형성 후의 사파이어 웨이퍼나 실리콘 카바이드 웨이퍼가 이용되어도 좋다. 또한, 패키지 기판으로서는 CSP(Chip Size Package) 기판이 이용되어도 좋고, 반도체 기판으로서는 실리콘이나 갈륨비소 등이 이용되어도 좋으며, 무기 재료 기판으로서는 사파이어, 세라믹스, 유리 등이 이용되어도 좋다. 또한, 산화물 웨이퍼로서는, 디바이스 형성 후의 또는 디바이스 형성 전의 리튬탄탈레이트, 리튬니오베이트가 이용되어도 좋다.As a work to be machined, various workpieces such as a semiconductor device wafer, an optical device wafer, a package substrate, a semiconductor substrate, an inorganic material substrate, an oxide wafer, a raw ceramics substrate, May be used. As the semiconductor device wafer, a silicon wafer or a compound semiconductor wafer after device formation may be used. As the optical device wafer, a sapphire wafer or a silicon carbide wafer after device formation may be used. As the package substrate, a CSP (Chip Size Package) substrate may be used. As the semiconductor substrate, silicon or gallium arsenide may be used. As the inorganic material substrate, sapphire, ceramics, glass, or the like may be used. As the oxide wafer, lithium tantalate or lithium niobate after device formation or before device formation may be used.

또한, 본 실시형태에서는, 절삭 블레이드로서, 허브 베이스에 절삭 지석을 고정시킨 허브 블레이드를 예시하여 설명하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 절삭 블레이드는, 허브레스 타입의 와셔 블레이드여도 좋다.In the present embodiment, a hub blade in which a cutting stone is fixed to a hub base is described as an example of a cutting blade, but the present invention is not limited to this configuration. The cutting blade may be a hubless type washer blade.

또한, 본 실시형태에서, 유지 테이블은 흡인 척식의 테이블에 한정되지 않고, 정전 척식의 테이블이어도 좋다.In addition, in the present embodiment, the holding table is not limited to the table of the suction chuck type, and may be the table of the electrostatic chuck type.

또한, 본 실시형태 및 변형예를 설명하였지만, 본 발명의 다른 실시형태로서, 상기 실시형태 및 변형예를 전체적으로 또는 부분적으로 조합한 것이어도 좋다.Although the present embodiment and the modified examples have been described, as another embodiment of the present invention, the above-described embodiments and modifications may be wholly or partly combined.

또한, 본 발명의 실시형태는 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경, 치환, 변형되어도 좋다. 또한, 기술의 진보 또는 파생되는 별도 기술에 따라, 본 발명의 기술적 사상을 별도의 방법으로 실현할 수 있으면, 그 방법을 이용하여 실시되어도 좋다. 따라서, 청구범위는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시형태를 포괄하고 있다.The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various changes, substitutions and modifications may be made without departing from the spirit of the technical idea of the present invention. Further, if the technical idea of the present invention can be realized by a separate method according to the advancement or the separate technique of the technology, the method may be carried out. It is, therefore, to be understood that the appended claims are intended to cover all such embodiments which may fall within the scope of the inventive concept.

또한, 본 실시형태에서는, 본 발명을 절삭 장치에 적용한 구성에 대해서 설명하였지만, 피가공물에서 검출 대상이 되는 치핑이나 크랙을 검출하는 다른 가공장치에 적용하는 것도 가능하다.In the present embodiment, the present invention is applied to a cutting apparatus, but the present invention can also be applied to other machining apparatuses that detect chipping or cracks to be detected by a workpiece.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 절삭 가공 중에 피가공물에서 검출 대상이 되는 치핑이나 크랙을 검출할 수 있는 효과를 가지고, 특히, 분할 예정 라인을 따라 피가공물을 절삭하는 절삭 장치에 유용하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention has an effect of detecting chipping and cracks to be detected in a workpiece during cutting, and is particularly useful for a cutting apparatus for cutting a workpiece along a line to be divided.

1 절삭 장치
15 유지 테이블
18 절삭 이송 수단
30 인덱싱 이송 수단
40 절삭 수단
43 절삭 블레이드
71 탄성파 검출 센서
75 제어 수단
76 해석 수단
81 커프(절삭홈)
86 치핑
W 피가공물1 Cutting device
15 holding table
18 Cutting feed means
30 Indexing transport means
40 cutting means
43 cutting blade
71 Seismic wave detection sensor
75 control means
76 interpretation means
81 Cuff (cutting groove)
86 Chipping
W workpiece

Claims (1)

절삭 장치로서,
피가공물을 유지하는 유지 테이블과,
상기 유지 테이블 상에 유지된 피가공물을 절삭하기 위한 절삭 블레이드를 구비한 절삭 수단과,
상기 유지 테이블과 상기 절삭 수단을 상대적으로 절삭 이송 방향으로 이동시키는 절삭 이송 수단과,
상기 유지 테이블과 상기 절삭 수단을, 상대적으로 절삭 이송 방향과 직교하는 인덱싱 이송 방향으로 이동시키는 인덱싱 이송 수단과,
상기 절삭 장치를 제어하는 제어 수단
을 구비하며,
상기 절삭 수단 또는 상기 유지 테이블에 설치되어, 상기 절삭 블레이드가 피가공물을 절삭할 때에 발생하는 탄성파를 검출하는 탄성파 검출 센서와,
상기 탄성파 검출 센서에서 검출된, 피가공물을 절삭 가공할 때의 탄성파의 연속적인 시간축 파형으로부터 샘플링 시간(T) 간격으로 잘라 내어 주파수 해석하는 해석 수단
을 구비하고,
상기 샘플링 시간(T)은, 검출하고자 하는 절삭 후 절삭홈에 생길 수 있는 치핑 사이즈, 크랙 사이즈(절삭 이송 방향)를 W[㎛]로 하고, 상기 절삭 이송 수단의 이송 속도를 S[mm/sec]로 하면, T≤W/(S×1000)[sec]가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 절삭 장치.As a cutting apparatus,
A holding table for holding a workpiece,
A cutting means having a cutting blade for cutting a workpiece held on the holding table,
A cutting and conveying means for relatively moving the holding table and the cutting means in the cutting and conveying direction,
An indexing feeding means for moving the holding table and the cutting means in an indexing feeding direction relatively perpendicular to the cutting feed direction,
A control means
And,
An elastic wave detecting sensor provided on the cutting means or the holding table for detecting an elastic wave generated when the cutting blade cuts the workpiece;
An analysis means for cutting out a frequency of a sampling time (T) from a continuous time-base waveform of an elastic wave detected by the elastic wave detecting sensor when cutting the workpiece,
And,
The sampling time T is defined as W [μm], a chipping size and a crack size (cutting and conveying direction) that can occur in a cutting groove after cutting to be detected, and a feeding speed of the cutting and conveying means is S [mm / sec ] Is set so that T? W / (S 占 1000) [sec].
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