JP6498486B2 - Cutting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、切削加工前に切削ブレードをセットアップ可能な切削装置に関する。 The present invention relates to a cutting apparatus capable of setting up a cutting blade before cutting.
通常、切削装置では、切削ブレードによる切り込み深さを調整するためにセットアップが行われる。セットアップとしては、光学センサを用いて切削ブレードの先端位置を非接触で検知してセットアップする方法が知られている。この方法では、光学センサの投光部と受光部とが隙間を空けて対向され、この隙間に切削ブレードが降ろされて投光部からの光が切削ブレードの先端で遮光される。そして、受光部の受光量の変化から切削ブレードの先端位置が検知されて、切削加工によって摩耗した切削ブレードの直径の変化量に基づいて、ウエーハに対する切削ブレードの切込み量が修正(補正)される。 Usually, in a cutting apparatus, setup is performed in order to adjust the cutting depth by a cutting blade. As a setup, a method is known in which an optical sensor is used to detect and set the tip position of a cutting blade in a non-contact manner. In this method, the light projecting portion and the light receiving portion of the optical sensor are opposed to each other with a gap therebetween, and the cutting blade is lowered into this gap, and the light from the light projecting portion is blocked by the tip of the cutting blade. Then, the tip position of the cutting blade is detected from the change in the amount of light received by the light receiving portion, and the cutting amount of the cutting blade relative to the wafer is corrected (corrected) based on the amount of change in the diameter of the cutting blade worn by the cutting. .
しかしながら、光学センサを用いた方法では、切削装置が切削加工で使用する切削水が光学センサの投光部や受光部に付着しないようにしなければならない。さらに、切削ブレードから飛散した水滴が投光部と受光部との隙間を通過して、投光部からの光が水滴によって散乱されると、切削ブレードの先端位置が誤検出される。このように、光学センサを用いた方法では、切削加工中の投光部及び受光部に対する水滴の付着を防止するために光学センサが複雑な構造になり、さらに切削ブレードを乾かすのに時間がかかるという問題があった。 However, in the method using the optical sensor, it is necessary to prevent the cutting water used in the cutting process by the cutting apparatus from adhering to the light projecting part and the light receiving part of the optical sensor. Furthermore, when the water droplets scattered from the cutting blade pass through the gap between the light projecting unit and the light receiving unit and the light from the light projecting unit is scattered by the water droplets, the tip position of the cutting blade is erroneously detected. As described above, in the method using the optical sensor, the optical sensor has a complicated structure in order to prevent water droplets from adhering to the light projecting part and the light receiving part during the cutting process, and it takes time to dry the cutting blade. There was a problem.
上記の光学センサを用いる方法に代えて、画像処理によって切削ブレードの直径を算出して切削ブレードの先端位置をセットアップする方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の方法では、ダミーワーク(被加工物)を切削ブレードで真上から切り込んで切削痕を形成し、切削痕の撮像画を画像処理することで切削ブレードの直径が幾何学的に算出される。また、切削ブレードによるダミーワークの切り込みの精度を向上させるために、背圧センサを用いてテーブルの高さを検出する方法も知られている(特許文献2参照)。 Instead of the method using the optical sensor described above, a method is known in which the diameter of the cutting blade is calculated by image processing to set up the tip position of the cutting blade (for example, see Patent Document 1). In the method described in Patent Document 1, a dummy workpiece (workpiece) is cut from directly above with a cutting blade to form a cutting trace, and an image captured of the cutting trace is image-processed so that the diameter of the cutting blade is geometric. Is calculated. A method of detecting the height of a table using a back pressure sensor is also known in order to improve the accuracy of cutting a dummy workpiece with a cutting blade (see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1、2の記載の方法では、背圧センサでテーブルの高さが測定されても、切削ブレードの消耗によって縮径した切削ブレードの先端位置を検出することができない。このため、ダミーワークに対して切削ブレードで適切な切り込み深さで切り込むことができなかった。すなわち、切削ブレードでダミーワークを真上から切り込む際に、空振りを無くすために切削ブレードの消耗量を予測してダミーワークに深めに切り込まれるが、切り込み過ぎによって切削ブレードが無駄に消耗されてしまうという問題があった。 However, in the methods described in Patent Documents 1 and 2, even if the height of the table is measured by the back pressure sensor, it is not possible to detect the tip position of the cutting blade whose diameter has been reduced due to the consumption of the cutting blade. For this reason, it was not possible to cut the dummy workpiece with an appropriate cutting depth with a cutting blade. In other words, when cutting a dummy workpiece from directly above with a cutting blade, the consumption amount of the cutting blade is predicted in order to eliminate idle swinging, and the cutting blade is cut deeper into the dummy workpiece. There was a problem that.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、切削ブレードの消耗を抑えつつ、切削ブレードの直径を高精度に算出してセットアップすることができる切削装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a cutting apparatus capable of calculating and setting up the diameter of the cutting blade with high accuracy while suppressing the consumption of the cutting blade.
本発明の切削装置は、板状の被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、切削ブレードを回転可能に装着して切削ブレードを被加工物に切込ませ切削加工する切削手段と、保持テーブルが保持する被加工物の上面に対して垂直方向で切削手段を接近および離間する切込み送り手段と、を備える切削装置であって、切削ブレードの先端を検知する先端検知手段と、被加工物に切削ブレードを切込ませて形成される切削痕を撮像する撮像手段と、切削痕を撮像手段が撮像した撮像画から切削ブレードの直径を算出する算出手段とを含み、先端検知手段は、回転する切削ブレードの側面に交差する方向で切削ブレードの一方の側面に所定の圧力のエアを噴射する噴射口と、切込み送り手段で切削手段を切込み送りさせ切削ブレードが噴射口を遮蔽した事によりエア供給源から噴射口までの経路内の圧力変化を検知する背圧センサと、背圧センサが検知する圧力変化で切削ブレードの先端と判断する先端判断部と、を備え、切込み送り手段は、先端検知手段により切削ブレードの先端が検知された下降位置と、切削ブレードの未消耗時に切削ブレードの先端が検知される下降位置と、の差分から測定された切削ブレードの消耗量に基づいて切削ブレードの切り込み深さが制御され、算出手段は、先端検知手段で先端を検知した切削ブレードを切り込み深さで被加工物に切込ませて形成した切削痕を撮像手段で撮像させ切削痕の延在方向の長さを測定するスケールと、スケールが測定した測定結果から切削ブレードの直径を算出する算出部と、を備える。 The cutting apparatus of the present invention includes a holding table having a holding surface for holding a plate-like workpiece, a cutting means for cutting the cutting blade by cutting the cutting blade into the workpiece by rotatably mounting the cutting blade, A cutting device comprising: a cutting feed means for approaching and separating the cutting means in a direction perpendicular to the upper surface of the work piece held by the holding table; and a tip detecting means for detecting the tip of the cutting blade; An image pickup means for picking up an image of a cutting mark formed by cutting a cutting blade into an object, and a calculating means for calculating a diameter of the cutting blade from an image captured by the image pickup means. An injection port that injects air of a predetermined pressure onto one side surface of the cutting blade in a direction intersecting the side surface of the rotating cutting blade, and the cutting blade is cut and fed by the cutting feed unit. Includes a back pressure sensor for detecting a pressure change in the path from the air supply source to the ejection outlet, a tip determination unit for determining that the tip of the cutting blade with a pressure change in the back pressure sensor detects the By shielded, cut The feed means is based on the amount of wear of the cutting blade measured from the difference between the lowered position where the tip of the cutting blade is detected by the tip detecting means and the lowered position where the tip of the cutting blade is detected when the cutting blade is not consumed. Based on this, the cutting depth of the cutting blade is controlled, and the calculating means captures the cutting trace formed by cutting the cutting blade whose tip is detected by the tip detecting means into the work piece with the cutting depth , and the imaging means picks up the image. A scale that measures the length of the trace in the extending direction; and a calculator that calculates a diameter of the cutting blade from a measurement result measured by the scale.
この構成によれば、切削ブレードの切り込み送りによって噴射口からのエアが切削ブレードによって遮蔽されると、背圧センサによる圧力変化の検知によって切削ブレードの先端が判断される。よって、切削ブレードの先端、すなわち切削加工による切削ブレードの消耗量が比較的粗い精度で測定される。切削ブレードの先端位置の変化量を考慮して被加工物が切り込まれるため、被加工物に対する切込み不足による空振りや切り込み過ぎによる切削ブレードの無駄な消耗を防ぎ、被加工物に適切な深さの切削痕を形成することができる。よって、撮像画の切削痕の延在方向の長さから切削ブレードの直径を高精度に算出してセットアップすることができる。また、背圧センサによって切削ブレードの先端が検出されるため、切削加工時の切削水や切削ブレードから飛散する水滴の影響を受けることない。よって、簡易かつ短時間で切削ブレードの先端を検知することができる。 According to this configuration, when the air from the injection port is blocked by the cutting blade by the cutting feed of the cutting blade, the tip of the cutting blade is determined by detecting the pressure change by the back pressure sensor. Therefore, the tip of the cutting blade, that is, the amount of wear of the cutting blade due to cutting is measured with a relatively rough accuracy. Since the workpiece is cut in consideration of the amount of change in the tip position of the cutting blade, it is possible to prevent the blade from being wasted due to insufficient cutting or excessive cutting, and the depth appropriate for the workpiece. Can be formed. Therefore, the diameter of the cutting blade can be calculated with high accuracy from the length in the extending direction of the cutting trace in the imaged image and set up. Further, since the tip of the cutting blade is detected by the back pressure sensor, it is not affected by cutting water or water droplets scattered from the cutting blade during the cutting process. Therefore, the tip of the cutting blade can be detected easily and in a short time.
本発明によれば、背圧センサによって切削ブレードの先端位置を粗い精度で測定した後に被加工物を切り込み、切削痕の撮像画の画像処理によって切削ブレードの直径が算出される。よって、切削ブレードの消耗を抑えつつ、切削ブレードの直径を高精度に算出してセットアップすることができる。 According to the present invention, the workpiece is cut after the tip position of the cutting blade is measured with rough accuracy by the back pressure sensor, and the diameter of the cutting blade is calculated by image processing of the captured image of the cutting trace. Therefore, the cutting blade diameter can be calculated and set up with high accuracy while suppressing the consumption of the cutting blade.
以下、添付図面を参照して、本実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態に係る切削装置の斜視図である。なお、本実施の形態に係る切削装置は、図1に示す構成に限らない。本発明は、切削ブレードのセットアップ機能を有する切削装置であれば、どのような切削装置にも適用可能である。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of a cutting apparatus according to the present embodiment. Note that the cutting apparatus according to the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. The present invention is applicable to any cutting apparatus as long as it has a cutting blade setup function.
図1に示すように、切削装置1は、チャックテーブル10に保持されたウエーハW1と切削手段11とを相対的に移動させることによって、ウエーハW1を切削するように構成されている。ウエーハW1は、ダイシングテープTを介してリングフレームFに支持された状態で切削装置1に搬入される。なお、ウエーハW1は、シリコン、ガリウム砒素等の半導体ウエーハでもよいし、セラミック、ガラス、サファイア系の光デバイスウエーハでもよい。また、円形ウエーハに限らず、CSP(Chip Size Package)基板、QFN(Quad Flat Non-leaded package)等の矩形状のパッケージ基板でもよい。 As shown in FIG. 1, the cutting apparatus 1 is configured to cut the wafer W <b> 1 by relatively moving the wafer W <b> 1 held on the chuck table 10 and the cutting means 11. The wafer W1 is carried into the cutting apparatus 1 while being supported by the ring frame F via the dicing tape T. The wafer W1 may be a semiconductor wafer such as silicon or gallium arsenide, or may be a ceramic, glass, or sapphire optical device wafer. In addition to a circular wafer, a rectangular package substrate such as a CSP (Chip Size Package) substrate or a QFN (Quad Flat Non-leaded package) may be used.
切削装置1の基台12上には、チャックテーブル10をX方向に切削送りする切削送り手段13が設けられている。切削送り手段13は、基台12上に配置されたX方向に平行な一対のガイドレール14と、一対のガイドレール14にスライド可能に設置されたモータ駆動のX軸テーブル15とを有している。X軸テーブル15の背面側には、図示しないナット部が形成され、このナット部にボールネジ16が螺合されている。そして、ボールネジ16の一端部に連結された駆動モータ17が回転駆動されることで、チャックテーブル10が一対のガイドレール14に沿ってX方向に切削送りされる。
On the
X軸テーブル15の上部には、ウエーハW1を保持するチャックテーブル10がZ軸回りに回転可能に設けられている。チャックテーブル10には、ポーラスセラミック材により保持面(不図示)が形成されており、この保持面に生じる負圧によってウエーハW1が吸引保持される。チャックテーブル10の周囲には、エア駆動式の4つのクランプ部18が設けられ、各クランプ部18によってウエーハW1のリングフレームFが四方から狭持固定される。基台12の上面には、チャックテーブル10の移動経路を跨ぐように立設した門型の立壁部20が設けられている。
A chuck table 10 that holds the wafer W <b> 1 is provided on the top of the X-axis table 15 so as to be rotatable about the Z-axis. The chuck table 10 has a holding surface (not shown) made of a porous ceramic material, and the wafer W1 is sucked and held by the negative pressure generated on the holding surface. Around the chuck table 10, four air-driven
立壁部20には、切削手段11をY方向にインデックス送りするインデックス送り手段21と、切削手段11をZ方向に切込み送りする切込み送り手段22とが設けられている。インデックス送り手段21は、立壁部20の前面に配置されたY方向に平行な一対のガイドレール23と、一対のガイドレール23にスライド可能に設置されたY軸テーブル24とを有している。切込み送り手段22は、Y軸テーブル24上に配置されたZ方向に平行な一対のガイドレール25と、一対のガイドレール25にスライド可能に設置されたZ軸テーブル26とを有している。Z軸テーブル26の下部には、ウエーハW1を切削する切削手段11が設けられている。
The
Y軸テーブル24およびZ軸テーブル26の背面側には、それぞれナット部が形成され、これらナット部に、ボールネジ27、28が螺合されている。Y軸テーブル24用のボールネジ27、Z軸テーブル26用のボールネジ28の一端部には、それぞれ駆動モータ29、30が連結されている。駆動モータ29、30により、それぞれのボールネジ27、28が回転駆動されることで、切削手段11がガイドレール23に沿ってX方向に直交するY方向にインデックス送りされ、切削手段11がガイドレール25に沿ってウエーハW1に接近および離反するZ方向に切込み送りされる。
Nut portions are formed on the back sides of the Y-axis table 24 and the Z-axis table 26, and
切削手段11は、ハウジング31から突出したスピンドル32(図2参照)の先端に切削ブレード40(図2参照)を回転可能に装着して構成される。切削ブレード40は、例えば、ダイヤモンド砥粒をレジンボンドで固めて円板状に成形されている。また、切削手段11のハウジング31には、ウエーハW1の上面を撮像する撮像手段50が設けられており、撮像手段50の撮像画に基づいてウエーハW1に対して切削ブレード40がアライメントされる。切削手段11では、切削水が噴射されながら、切削ブレード40によってウエーハW1が分割予定ラインに沿って切削されることで、個々のデバイスに分割される。
The
また、切削装置1では、ウエーハW1の切削加工前に切削ブレード40(図2参照)の直径算出によって、切削ブレード40の切り込み送り方向の原点位置を設定するセットアップが実施される。チャックテーブル10の周囲にはサブチャックテーブル33が配置されており、サブチャックテーブル33の保持面34(図4参照)には直径算出時に切り込まれる被加工物としてダミーワーク(被加工物)W2が保持されている。ダミーワークW2は、切削ブレード40の直径算出用のサンプルとして使用されるものであり、表面及び裏面が平行で平坦な板状に形成されている。なお、ダミーワークW2は、ウエーハW1と同じ材質で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。
Moreover, in the cutting apparatus 1, the setup which sets the origin position of the cutting feed direction of the
この場合、切削ブレード40によってダミーワークW2が真上から切り込まれ、上記のアライメント用の撮像手段50によってダミーワークW2上の切削痕が撮像される。この切削痕の撮像画が画像処理されて、算出手段60(図2参照)にて切削ブレード40の直径が算出される。この画像処理による直径算出時には、切削ブレード40の消耗を予測してダミーワークW2が切削ブレード40に切り込まれるが、予測よりも切削ブレード40の消耗が少ないときには切削ブレード40でダミーワークW2が深く切り込まれてしまう。このため、ダミーワークW2に対する切り込み時に切削ブレード40が無駄に消耗されるという問題がある。
In this case, the dummy workpiece W2 is cut from directly above by the
そこで、本実施の形態に係る切削装置1は、画像処理による切削ブレード40の直径算出処理の前に、切削ブレード40の先端位置の検知処理を実施するようにしている。これにより、切削ブレード40の先端位置の検知処理で切削ブレード40の消耗量を粗めに測定することで、ダミーワークW2に対する切削ブレード40の切り込み深さを適切に調整することができる。切削ブレード40の先端位置の検知、切削ブレード40の直径算出の2段階の処理により、ダミーワークW2に対する切削ブレード40の切り込み過ぎを無くして、切削ブレード40の消耗を抑えた直径算出を可能にしている。
Therefore, the cutting apparatus 1 according to the present embodiment is configured to perform the tip position detection processing of the
通常、切削ブレード40の先端位置の検知処理には光学式センサが用いられるが、センサ面に切削水が付着したり、切削ブレード40から飛散した水滴にセンサが反応したりするため、1回の検出処理では十分な信頼性が得られない。このため、光学式センサを用いる場合には、切削ブレード40の先端位置の検知処理を複数回に亘って実施しなければならない。ここで、本件発明者が光学式センサの代わりに背圧センサ71(図2参照)を用いた背圧式の先端検知を実施したところ、切削水や切削ブレード40から飛散する水滴の影響を受けることなく、切削ブレード40の先端位置を検出できることを発見した。
Usually, an optical sensor is used for the detection process of the tip position of the
一般に背圧センサ71はテーブルの高さ測定等に用いられるものであり、テーブルの上方に配置して使用されるものである。切削ブレード40の先端位置の検知には用いられることのなかった背圧センサ71を光学式センサの代わりに用いることで、切削ブレード40の先端位置の検知処理の回数を減らすようにしている。このように、本実施の形態では、切削ブレード40の先端を検知する背圧式の先端検知手段70(図2参照)を備えると共に、切削ブレード40の先端検知後に算出部62(図2参照)で切削ブレード40の直径を算出してセットアップを実施している。
In general, the back pressure sensor 71 is used for measuring the height of the table, and is used by being arranged above the table. The back pressure sensor 71 that has not been used for detecting the tip position of the
以下、図2を参照して、本実施の形態に係る先端検知手段および算出手段について詳細に説明する。図2は、本実施の形態に係る先端検知手段および算出手段の模式図である。なお、図2においては、説明の便宜上、サブチャックテーブル上のダミーワークを省略して記載している。 Hereinafter, with reference to FIG. 2, the tip detection unit and the calculation unit according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 2 is a schematic diagram of the tip detection unit and the calculation unit according to the present embodiment. In FIG. 2, for convenience of explanation, the dummy work on the sub-chuck table is omitted.
図2に示すように、先端検知手段70は、ノズル72の噴射口73からエアを噴射させた状態で切削ブレード40の先端に噴射口73が遮蔽されることにより、切削ブレード40の先端を検知するように構成されている。ノズル72は、切削ブレード40の先端検知時に、切削ブレード40の側面に交差する方向で切削ブレード40の一方の側面に所定の圧力のエアを噴射するように、噴射口73を側方に向けた状態でサブチャックテーブル33上に配置されている。なお、切削ブレード40の側面に交差する方向とは、切削ブレード40の側面に直交する方向だけでなく、切削ブレード40の側面に斜めに交差する方向でもよい。
As shown in FIG. 2, the
また、先端検知手段70には、エア供給源74からノズル72までの経路75内の圧力変化を検知する背圧センサ71と、背圧センサ71が検知する圧力変化で切削ブレード40の先端と判断する先端判断部76とが設けられている。背圧センサ71は、切込み送り手段22で切り込み送りされた切削ブレード40で噴射口73が遮蔽されたときの経路75内の圧力変化を検知して、先端判断部76に検知結果を出力する。先端判断部76は、経路75内の圧力変化が所定以上になったときの切削ブレード40の切り込み深さから先端位置を判断する。この切削ブレード40の先端位置に応じて、切削ブレード40の直径算出時の切り込み量が補正される。
The tip detection means 70 includes a back pressure sensor 71 that detects a pressure change in the
先端検知手段70で先端が検知された切削ブレード40によってダミーワークW2(図4参照)に所定深さの直線状の切削痕80(図4参照)が形成される。ダミーワークW2の切削痕80は切削手段11に設けられた撮像手段50によって撮像され、撮像手段50から算出手段60に撮像画が出力される。算出手段60は、切削痕80の撮像画の延在方向の長さをスケール61で測定し、スケール61による測定結果から算出部62で切削ブレード40の直径を算出するように構成されている。なお、スケール61による切削痕80の長さ測定及び算出部62による切削ブレード40の直径算出の詳細については後述する。
A cutting blade 80 (see FIG. 4) having a predetermined depth is formed on the dummy workpiece W2 (see FIG. 4) by the
なお、先端判断部76、算出手段60は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成されている。メモリは、用途に応じてROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。メモリには、切削ブレード40の先端検知処理用のプログラム、切削ブレード40の直径算出用のプログラム、セットアップ用のプログラムが記憶されている。また、切削ブレード40は、ノズル72の噴射口73からのエアの噴射によって撓まない程度の剛性を有することが好ましい。
Note that the
図3から図5を参照して、切削ブレードの先端検知処理及び切削ブレードの直径算出処理について詳細に説明する。図3は、本実施の形態に係る切削ブレードの先端検知処理の一例を示す図である。図4は、本実施の形態に係る切削ブレードの直径算出処理の一例を示す図である。図5は、本実施の形態に係る撮像画の画像処理の一例を示す図である。なお、図3においては、切削ブレードが既に切削加工によって消耗しているものとし、消耗前の切削ブレードの先端を仮想線で示している。 With reference to FIGS. 3 to 5, the cutting blade tip detection process and the cutting blade diameter calculation process will be described in detail. FIG. 3 is a diagram showing an example of the cutting blade tip detection process according to the present embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a diameter calculation process of the cutting blade according to the present embodiment. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of image processing of a captured image according to the present embodiment. In FIG. 3, it is assumed that the cutting blade has already been consumed by cutting, and the tip of the cutting blade before consumption is indicated by a virtual line.
先ず、切削ブレードの先端検知処理について説明する。図3Aに示すように、サブチャックテーブル33上にノズル72が設けられており、ノズル72の噴射口73から側方に向けて所定の圧力のエアが噴射されている。また、ノズル72によるエアの噴射領域Aの真上には、切削加工時に先端が消耗した切削ブレード40が位置付けられている。そして、切削ブレード40が回転した状態で、この初期位置P1からエアの噴射領域Aに向けてZ軸方向に切り込み送りされる。エアの噴射領域Aとは、切削ブレード40によってノズル72の噴射口73からのエアが噴射される領域であり、噴射口73の近辺だけに限らず、背圧センサ71で圧力変化が検知可能な範囲を含んでいる。
First, the cutting blade tip detection process will be described. As shown in FIG. 3A, a
図3Bに示すように、切削ブレード40が噴射領域Aに向かって下降すると、ノズル72の噴射口73に切削ブレード40が近づけられる。このとき、切削ブレード40の先端が既に切削加工によって消耗されているため、切削ブレード40の未消耗時に噴射口73を遮蔽可能な下降位置P2まで切り込み送りされても、切削ブレード40によって噴射口73が遮蔽されない。この下降位置P2から切削ブレード40が、さらに下方の下降位置P3まで切り込み送りされることで切削ブレード40によって噴射口73が遮蔽されて、切削ブレード40の先端位置が検知される。
As shown in FIG. 3B, when the
この場合、切削ブレード40が初期位置P1、下降位置P2にある場合には、切削ブレード40の先端がノズル72の噴射口73より上方に位置するので、噴射口73からエアが切削ブレード40に遮られない。このため、背圧センサ71で検知される経路75内の圧力変化が小さく、先端判断部76によって切削ブレード40の先端が無いと判断される。切削ブレード40が下降位置P3まで下降した場合には、切削ブレード40の先端によって噴射口73からエアが遮られるため、背圧センサ71で検知される経路75内の圧力変化が大きく先端判断部76によって切削ブレード40の先端があると判断される。
In this case, when the
そして、切削ブレード40の先端が検知された下降位置P3と切削ブレード40の未消耗時に切削ブレード40の先端が検知される下降位置P2との差分から、切削ブレード40の消耗量Δaが粗めに測定される。切削ブレード40の消耗量Δaは、切削ブレード40の切り込み送りの補正量として使用される。これにより、切削ブレード40の消耗量Δaを考慮して、切削ブレード40の切り込み送りを精度よく制御することができる。また、切削加工時の切削水や切削ブレード40からの水滴の飛散の影響を受けることもなく、先端検知手段70の構成を簡略化することが可能になっている。
Then, the consumption amount Δa of the
続いて、切削ブレードの直径算出処理について説明する。図4Aに示すように、サブチャックテーブル33の保持面34にダミーワークW2が保持され、切削ブレード40が回転した状態で切り込み送りされて、切削ブレード40によってダミーワークW2の上面に対して垂直な方向から切り込まれる。これにより、ダミーワークW2の上面35に直線状の切削痕80が所定の深さで形成される。このとき、切削ブレード40の消耗量Δaに基づいて切削ブレード40の切り込み深さが制御されるため、切り込み時の空振りが生じることがなく、切り込み過ぎによる切削ブレード40の無駄な消耗を抑えることができる。
Next, the diameter calculation process of the cutting blade will be described. As shown in FIG. 4A, the dummy workpiece W2 is held on the holding
図4Bに示すように、ダミーワークW2に切削痕80が形成されると、ダミーワークW2の真上に撮像手段50が移動され、撮像手段50によってダミーワークW2の切削痕80が撮像される。切削痕80の撮像画は算出手段60のスケール61に出力され、スケール61によって撮像画から切削痕80の延在方向の長さが測定される。この場合、撮像画にエッジ検出処理が施され、スケール61において切削痕80を構成するX軸方向の画素数から切削痕80の延在方向の長さL(図5参照)が測定される。スケール61の測定結果は算出部62に出力され、算出部62によってスケール61の測定結果から切削ブレード40の直径が算出される。
As shown in FIG. 4B, when the cutting
図5に示すように、算出部62(図4参照)では、例えば、次式(1)を用いて切削痕80の延在方向の長さLと切削ブレード40の軸心からダミーワークW2の上面35までの距離Hとによって、切削ブレード40の直径(2r)が算出される。このときの距離Hは、先端検知手段70(図2参照)で検知された切削ブレード40の消耗量Δaによって補正された値であり、ダミーワークW2の上面から適切な高さ距離に設定されている。
(1)
2r=2(H2+(L/2)2)1/2
そして、切削ブレード40の直径が算出されると、切削ブレード40が高精度にセットアップされる。
As shown in FIG. 5, in the calculation unit 62 (see FIG. 4), the dummy workpiece W <b> 2 is calculated from the length L in the extending direction of the cutting
(1)
2r = 2 (H 2 + (L / 2) 2 ) 1/2
When the diameter of the
以上のように、本実施の形態に係る切削装置1によれば、切削ブレード40の切り込み送りによって噴射口73からのエアが切削ブレード40に遮蔽されると、背圧センサ71による圧力変化の検知によって切削ブレード40の先端が判断される。よって、切削加工による切削ブレード40の消耗量が比較的粗い精度で測定される。切削ブレード40の先端位置の変化量を考慮してダミーワークW2が切り込まれるため、ダミーワークW2に対する空振りや切り込み過ぎをダミーワークW2に適切な深さの切削痕80を形成することができる。よって、撮像画の切削痕80の延在方向の長さから切削ブレード40の直径を高精度に算出してセットアップすることができる。また、背圧センサ71によって切削ブレード40の先端が検出されるため、切削加工時の切削水や切削ブレード40から飛散する水滴の影響を受けることない。
As described above, according to the cutting device 1 according to the present embodiment, when the air from the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
例えば、上記した実施の形態においては、サブチャックテーブル33に保持されたダミーワークW2を用いて切削ブレード40の直径算出を実施する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、チャックテーブル10に保持されたウエーハを用いて切削ブレード40の直径算出を実施する構成にしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the diameter of the
また、上記した実施の形態においては、ウエーハW1を分割する切削装置1の切削ブレード40の直径算出を実施する構成にしたが、この構成に限定されない。エッジトリミング用の切削装置の切削ブレード40の直径算出を実施してもよい。エッジトリミング用の切削ブレード40は比較的厚く形成されているため、ノズル72の噴射口73のエアによって切削ブレード40が撓むことがない。
In the above-described embodiment, the diameter of the
また、上記した実施の形態においては、先端判断部76は、エア供給源74からノズル72までの経路75内の圧力変化が所定以上になったときの切削ブレード40の先端位置を判断する構成にしたが、この構成に限定されない。先端判断部76は、ノズル72の噴射口73が切削ブレード40で遮蔽されていない状態での圧力と、ノズル72の噴射口73が切削ブレード40で遮蔽されている状態での圧力との比較によって、切削ブレード40の先端を検知してもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記した実施の形態においては、アライメント用の撮像手段50でダミーワークW2の切削痕80を撮像する構成にしたが、この構成に限定されない。アライメント用の撮像手段とは別体の撮像手段50を用いてダミーワークW2の切削痕80を撮像してもよい。
In the above-described embodiment, the configuration is such that the cutting
また、上記した実施の形態においては、切込み送り手段22によってウエーハW1に対して切削ブレード40を接近および離間する方向で切込み送りする構成にしたが、この構成に限定されない。切込み送り手段22によって切削ブレード40に対してウエーハW1を接近および離間する方向で切込み送りする構成でもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記した実施の形態においては、切削ブレード40の側面に対して直交する方向でノズル72の噴射口73からエアを噴射する構成にしたが、この構成に限定されない。ノズル72の噴射口73は、切削ブレード40の側面に対して斜め方向からエアを噴射する構成にしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the air is jetted from the
また、上記した実施の形態においては、エア供給源74から噴射口73までの経路75の中間位置の圧力変化を検知する構成にしたが、この構成に限定されない。背圧センサ71は、エア供給源74から噴射口73までの経路75内の圧力変化を検知可能であればよく、例えば、噴射口73付近の圧力変化を検知してもよい。
In the above-described embodiment, the pressure change at the intermediate position of the
また、上記した実施の形態においては、スケール61によって切削痕80の延在方向の画素数から長さを測定する構成にしたが、この構成に限定されない。スケール61は、切削痕80の延在方向の長さを測定可能であれば、どのように構成されてもよい。
In the above-described embodiment, the length is measured from the number of pixels in the extending direction of the cutting
また、上記した実施の形態においては、算出部62によって切削痕80の長さから上記式(1)により切削ブレード40の直径を算出する構成にしたが、この構成に限定されない。算出手段60は、切削痕80の長さから切削ブレード40の直径を算出可能であればよく、切削痕80の長さと切削ブレード40の直径とを関連付けたテーブルを用いて、切削ブレード40の直径を算出してもよい。
In the above-described embodiment, the
以上説明したように、本発明は、切削装置の切込みの基準位置をセットアップできるという効果を有し、特に、ウエーハの外周面をエッチトリミングする切削装置に有用である。 As described above, the present invention has an effect that it is possible to set up a reference position for cutting of a cutting device, and is particularly useful for a cutting device that etch trims the outer peripheral surface of a wafer.
1 切削装置
11 切削手段
22 切込み送り手段
33 サブチャックテーブル(保持テーブル)
34 保持面
40 切削ブレード
50 撮像手段
60 算出手段
61 スケール
62 算出部
70 先端検知手段
71 背圧センサ
73 噴射口
74 エア供給源
75 経路
76 先端判断部
80 切削痕
W2 ダミーワーク(被加工物)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
34
Claims (1)
該切削ブレードの先端を検知する先端検知手段と、被加工物に該切削ブレードを切込ませて形成される切削痕を撮像する撮像手段と、該切削痕を該撮像手段が撮像した撮像画から該切削ブレードの直径を算出する算出手段とを含み、
該先端検知手段は、
回転する該切削ブレードの側面に交差する方向で該切削ブレードの一方の側面に所定の圧力のエアを噴射する噴射口と、該切込み送り手段で該切削手段を切込み送りさせ該切削ブレードが該噴射口を遮蔽した事によりエア供給源から該噴射口までの経路内の圧力変化を検知する背圧センサと、該背圧センサが検知する圧力変化で該切削ブレードの先端と判断する先端判断部と、を備え、
該切込み送り手段は、該先端検知手段により該切削ブレードの先端が検知された下降位置と、該切削ブレードの未消耗時に該切削ブレードの先端が検知される下降位置と、の差分から測定された該切削ブレードの消耗量に基づいて該切削ブレードの切り込み深さが制御され、
該算出手段は、
該先端検知手段で先端を検知した該切削ブレードを該切り込み深さで被加工物に切込ませて形成した切削痕を該撮像手段で撮像させ該切削痕の延在方向の長さを測定するスケールと、該スケールが測定した測定結果から該切削ブレードの直径を算出する算出部と、を備える切削装置。 A holding table having a holding surface for holding a plate-like workpiece, a cutting means for rotatably mounting a cutting blade and cutting the cutting blade into the workpiece, and the holding table hold A cutting device comprising: cutting feed means for approaching and separating the cutting means in a direction perpendicular to the upper surface of the workpiece,
From a tip detection means for detecting the tip of the cutting blade, an imaging means for imaging a cutting trace formed by cutting the cutting blade into a workpiece, and an imaging image obtained by imaging the cutting trace by the imaging means Calculating means for calculating the diameter of the cutting blade,
The tip detecting means is
An injection port for injecting air of a predetermined pressure to one side surface of the cutting blade in a direction intersecting the side surface of the rotating cutting blade, and the cutting means is incised and fed by the incision feeding means. A back pressure sensor for detecting a pressure change in the path from the air supply source to the injection port by shielding the mouth, and a tip judgment unit for judging the tip of the cutting blade by the pressure change detected by the back pressure sensor; With
The cutting feed means is measured from a difference between a lowered position where the tip of the cutting blade is detected by the tip detecting means and a lowered position where the tip of the cutting blade is detected when the cutting blade is not consumed. The cutting depth of the cutting blade is controlled based on the consumption amount of the cutting blade,
The calculating means is:
A cutting trace formed by cutting the cutting blade whose tip is detected by the tip detection means into the workpiece with the cutting depth is imaged by the imaging means, and the length of the cutting trace in the extending direction is measured. A cutting apparatus comprising: a scale; and a calculation unit that calculates a diameter of the cutting blade from a measurement result measured by the scale.
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