(57)【要約】【課題】ブレードマウントのボス部と切削ブレードに形成された挿入口との接触の有無を検知すること。【解決手段】切削ブレード２１をブレードマウント２４に着脱して交換するブレード交換ユニット８０を備え、ブレード交換ユニット８０は、切削ブレード２１の円形基台２１Ａを保持するブレード保持部８２４と、切削ブレード２１を保持したブレード保持部８２４をブレードマウント２４のボス部２４Ａの軸心方向と平行に進退させ、切削ブレード２１をボス部２４Ａに嵌合又はボス部２４Ａから離脱させる移動部８２５とを備え、制御手段９０は、ブレード交換ユニット８０がブレードマウント２４に切削ブレード２１を着脱する際に、移動部８２５にかかる力として出力される信号を測定する測定部９２と、信号の大きさに基づいてブレード着脱部８２もしくはブレードマウント２４の状態を判定する判定部９３とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルの先端に装着されたブレードマウントに固定される切削ブレードでチャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ユニットと、
中央に挿入口を有する円形基台と該円形基台の外周縁に配される切刃部とを備える該切削ブレードを、該ブレードマウントに着脱して交換する切削ブレードの交換装置と、
該切削ユニットと該交換装置とを駆動させる制御手段と、を備える切削装置であって、
該ブレードマウントは、
該円形基台の該挿入口に挿通し、該スピンドルの軸心方向に延在するボス部と、
該ボス部の後方で径方向に突出し該切削ブレードが突き当たるフランジ部と、を備え、
該交換装置は、
該円形基台を着脱自在に保持する保持部と、
該挿入口を該ボス部と対面させた該保持部を該ボス部の軸心方向と平行方向に進退させ、該切削ブレードを該ボス部に嵌合又は該ボス部から離脱させる移動部と、を備え、
該制御手段は、
該交換装置が該ブレードマウントに該切削ブレードを着脱する際に、該交換装置の該移動部にかかる力として出力される信号を測定する測定部と、
該信号に基づいて該交換装置及び該ブレードマウントの状態を判定する判定部と、を備えることを特徴とする切削装置。
【請求項２】
該移動部は、
該移動部にかかる力を測定するセンサを備えることを特徴とする請求項１に記載の切削装置。
【請求項３】
該移動部は、モータを含み、該信号は、該モータの電流、電圧、荷重、速度、トルク、偏差、位置のいずれか一つを少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の切削装置。
【請求項４】
スピンドルを該スピンドルの軸心方向に進退可能に保持する送り出し手段と、
該スピンドルの先端に装着されたブレードマウントに固定される切削ブレードでチャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ユニットと、
中央に挿入口を有する円形基台と該円形基台の外周縁に配される切刃部とを備える該切削ブレードを、該ブレードマウントに着脱して交換する切削ブレードの交換装置と、
制御手段と、を備える切削装置であって、
該ブレードマウントは、
該円形基台の該挿入口に挿通し、該スピンドルの軸心方向に延在するボス部と、
該ボス部の後方で径方向に突出し該切削ブレードが突き当たるフランジ部と、を備え、
該交換装置は、
該円形基台を着脱自在に保持する保持部と、
該挿入口を該ボス部と対面させた該保持部を該ボス部の軸心方向と平行方向に進退させ、該切削ブレードを該ボス部に嵌合又該ボス部から離脱させる移動部と、を備え、
該制御手段は、
該交換装置が該ブレードマウントに該切削ブレードを着脱する際に該送り出し手段にかかる力として出力される信号を測定する測定部と、
該信号に基づき該ブレードマウント及び該交換装置の状態を判定する判定部と、を備えることを特徴とする切削装置。
【請求項５】
該送り出し手段はモータを含み、該信号は、該モータの電流、電圧、荷重、速度、トルク、偏差、位置のいずれか一つを少なくとも含むことを特徴とする請求項４に記載の切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレードの交換装置を備える切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被加工物を切削する切削ブレードを着脱可能に装着した切削手段と、この切削手段の切削ブレードを自動で交換する切削ブレードの交換装置とを備える切削装置が開発されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。この種の切削装置では、切削ブレードは、例えば、中央に挿入口が形成された円形基台の外周縁に設けられる切刃部を備えて構成される。また、切削ブレードの交換装置は、切削ブレードの円形基台の挿入口をブレードマウントのボス部（軸部）に着脱するブレード着脱手段と、ブレードマウントのボス部に締結される締結ナットを着脱する締結ナット着脱手段とを備えている。締結ナット着脱手段は支持アームの先端に配設されたナット回動手段を備え、ブレード着脱手段は支持アームの先端に配設された保持部（ブレード保持部）を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６１７８７６号公報
【特許文献２】特開２００７−２０８１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、切削ブレードの交換を自動で実施するためには、ブレード着脱手段の保持部の軸心とブレードマウントのボス部の軸心とを一直線上に位置調整する必要がある。交換作業を複数回繰り返して実施すると、温度変化や軸の劣化によって保持部の軸心とブレードマウントのボス部の軸心との位置ずれが生じるおそれがあり、位置ずれが生じた場合、ブレードマウントのボス部と円形基台の挿入口の縁部とが挿通時に接触して、円形基台の金属（アルミニウム）がボス部に付着して噛んでしまう事態が想定される。
【０００５】
従来の構成では、切削ブレードをブレードマウントのボス部に着脱する際に、切削ブレードを保持した保持部をエアシリンダによりブレードマウントに対して進退させている。このため、ブレードマウントのボス部と円形基台の挿入口の縁部とが接触した場合、保持部が切削ブレードを介してボス部に引っかかり動かなくなるまで切削装置上で検知できないという問題がある、また、ブレードマウントのボス部と円形基台の挿入口の縁部とが接触した状態で、切削ブレードをボス部に無理に挿入させる力により、切削ブレードの交換装置、もしくはブレードマウントの故障を引き起こすおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ブレードマウントのボス部と切削ブレードに形成された挿入口との接触の有無を検知することで切削ブレードの交換装置もしくはブレードマウントの故障を防止できる切削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、スピンドルの先端に装着されたブレードマウントに固定される切削ブレードでチャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ユニットと、中央に挿入口を有する円形基台と該円形基台の外周縁に配される切刃部とを備える該切削ブレードを、該ブレードマウントに着脱して交換する切削ブレードの交換装置と、該切削ユニットと該交換装置とを駆動させる制御手段と、を備える切削装置であって、該ブレードマウントは、該円形基台の該挿入口に挿通し、該スピンドルの軸心方向に延在するボス部と、該ボス部の後方で径方向に突出し該切削ブレードが突き当たるフランジ部と、を備え、該交換装置は、該円形基台を着脱自在に保持する保持部と、該挿入口を該ボス部と対面させた該保持部を該ボス部の軸心方向と平行方向に進退させ、該切削ブレードを該ボス部に嵌合又は該ボス部から離脱させる移動部と、を備え、該制御手段は、該交換装置が該ブレードマウントに該切削ブレードを着脱する際に、該交換装置の該移動部にかかる力として出力される信号を測定する測定部と、該信号に基づいて該交換装置及び該ブレードマウントの状態を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、切削ブレードの着脱時に、移動部にかかる力として出力される信号に基づいて切削ブレードの交換装置及びブレードマウントの状態を判定する判定部を備えるため、この信号の大きさによって、ブレードマウントのボス部と切削ブレードに形成された挿入口との接触の有無を判定できる。このため、ボス部と挿入口とが接触した状態で無理に切削ブレードの着脱をすることが防止できることにより、切削ブレードの交換装置もしくはブレードマウントの故障を防止できる。
【０００９】
この構成において、該移動部は、該移動部にかかる力を測定するセンサを備えてもよい。また、該移動部は、モータを含み、該信号は、該モータの電流、電圧、荷重、速度、トルク、偏差、位置のいずれか一つを少なくとも含んでもよい。
【００１０】
また、本発明は、スピンドルを該スピンドルの軸心方向に進退可能に保持する送り出し手段と、該スピンドルの先端に装着されたブレードマウントに固定される切削ブレードでチャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ユニットと、中央に挿入口を有する円形基台と該円形基台の外周縁に配される切刃部とを備える該切削ブレードを、該ブレードマウントに着脱して交換する切削ブレードの交換装置と、制御手段と、を備える切削装置であって、該ブレードマウントは、該円形基台の該挿入口に挿通し、該スピンドルの軸心方向に延在するボス部と、該ボス部の後方で径方向に突出し該切削ブレードが突き当たるフランジ部と、を備え、該交換装置は、該円形基台を着脱自在に保持する保持部と、該挿入口を該ボス部と対面させた該保持部を該ボス部の軸心方向と平行方向に進退させ、該切削ブレードを該ボス部に嵌合又該ボス部から離脱させる移動部と、を備え、該制御手段は、該交換装置が該ブレードマウントに該切削ブレードを着脱する際に該送り出し手段にかかる力を信号として出力する測定部と、該信号に基づき該ブレードマウント及び該交換装置の状態を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、切削ブレードの着脱時に、送り出し手段にかかる力として出力される信号に基づいて切削ブレードの交換装置及びブレードマウントの状態を判定する判定部を備えるため、この信号の大きさによって、ブレードマウントのボス部と切削ブレードに形成された挿入口との接触の有無を判定できる。このため、ボス部と挿入口とが接触した状態で無理に切削ブレードの着脱をすることが防止できることにより、切削ブレード交換装置もしくはブレードマウントの故障を防止できる。
【００１２】
この構成において、該送り出し手段はモータを含み、該信号は、該モータの電流、電圧、荷重、速度、トルク、偏差、位置のいずれか一つを少なくとも含んでもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、切削ブレードの着脱時に、送り出し手段にかかる力として出力される信号に基づいて切削ブレードの交換装置及びブレードマウントの状態を判定する判定部を備えるため、この信号の大きさによって、ブレードマウントのボス部と切削ブレードに形成された挿入口との接触の有無を判定できる。このため、ボス部と挿入口とが接触した状態で無理に切削ブレードの着脱をすることが防止できることにより、切削ブレード交換装置もしくはブレードマウントの故障を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態１に係る切削装置の構成例の斜視図である。
【図２】図２は、切削装置が備える切削ユニットの構成例の分解斜視図である。
【図３】図３は、切削装置が備えるブレード交換ユニット及びブレード交換ユニット移動機構の構成例を示す斜視図である。
【図４】図４は、ブレード交換ユニットのブレード着脱部の内部構成例を示す部分断面図である。
【図５】図５は、切削ブレードの着脱時におけるトルク（％）の変化の一例を示すグラフである。
【図６】図６は、切削ブレードの着脱時におけるモータトルクの標準偏差の変化の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、実施形態２に係る切削装置が備えるブレード交換ユニットのブレード着脱部の内部構成例を示す部分断面図である。
【図８】図８は、実施形態３に係る切削装置が備える割り出し送り手段とブレード着脱部との構成例を示す図である。
【図９】図９は、実施形態４に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態に係る切削装置について説明する。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。
【００１６】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る切削装置の構成例の斜視図である。図２は、切削装置が備える切削ユニットの構成例の分解斜視図である。図３は、切削装置が備えるブレード交換ユニット及びブレード交換ユニット移動機構の構成例を示す斜視図である。図４は、ブレード交換ユニットのブレード着脱部の内部構成例を示す部分断面図である。
【００１７】
図１に示すように、切削装置１００は、例えばダイシングテープ２０１を介して環状フレーム２０２の開口に支持されたウエーハ（被加工物）２００に対して切削加工を施す装置である。切削装置１００は、チャックテーブル１０と、切削ブレード２１を有する切削ユニット２０と、加工送り手段３０と、割り出し送り手段（送り出し手段）４０と、切り込み送り手段５０と、カセットエレベータ６０と、洗浄ユニット７０と、ブレード交換ユニット（ブレードの交換装置）８０と、制御手段９０とを備えている。また、切削装置１００は、上記した環状フレーム２０２に支持されたウエーハ２００を、チャックテーブル１０、カセットエレベータ６０及び洗浄ユニット７０にそれぞれ搬送するための搬送手段（不図示）を備えている。本実施形態の切削装置１００において、Ｙ軸方向（割り出し送り方向）は、切削ブレード２１の回転軸線の方向である。Ｘ軸方向（加工送り方向）は、切削ブレード２１の回転軸線と直交する方向である。Ｚ軸方向（切り込み送り方向）は、鉛直方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、同一水平面上で直交し、Ｚ軸方向は、当該同一水平面に直交する。
【００１８】
被加工物としてのウエーハ２００は、図１に示すように、例えばシリコンを母材とする円板状の半導体ウエーハや、サファイア、ＳｉＣ（炭化ケイ素）等を母材とする光デバイスウエーハである。ウエーハ２００は、表面側に形成された格子状の分割予定ラインによって区画された複数の領域にＩＣ（Integrated  Circuit）等のデバイスが形成されている。ウエーハ２００は、裏面側に貼着されたダイシングテープ２０１を介して、環状フレーム２０２に支持されている。ウエーハ２００は、環状フレーム２０２に支持された状態でチャックテーブル１０上に保持される。なお、被加工物の材質、形状、構造、大きさ等に制限はなく、例えば、他の半導体材料、セラミックス、樹脂、金属等の材料からなる基板を被加工物とすることもできる。
【００１９】
チャックテーブル１０は、装置本体２の上面に設けられた開口部２ａをＸ軸方向に沿って移動可能に配設されている。チャックテーブル１０は、保持面１１と、複数（４つ）のクランプ１２とを備えている。チャックテーブル１０は円板状に形成され、図示しない回転手段によりＺ軸方向（鉛直方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転する。保持面１１は、チャックテーブル１０の鉛直方向の上端面であり、水平面に対して平坦に形成されている。保持面１１は、例えばポーラスセラミック等で構成されており、図示しない真空吸引源の負圧によりウエーハ２００を吸引保持する。複数のクランプ１２は、保持面１１の周囲に４箇所配設され、環状フレーム２０２を挟持して固定する。
【００２０】
切削ユニット２０は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハ２００を切削加工するものである。装置本体２の上面には開口部２ａをＹ軸方向に跨ぐように門型フレーム３が設けられる。本実施形態では、一対の切削ユニット２０，２０が、それぞれ門型フレーム３に割り出し送り手段４０及び切り込み送り手段５０を介して固定されている。
【００２１】
切削ユニット２０は、図２に示すように、ハウジング２３と、スピンドル２２と、ブレードマウント２４と、切削ブレード２１と、締結ナット２５と、ボルト２６とを備える。また、切削ユニット２０は、図示は省略するが、切削加工時に、切削ブレード２１の刃先、及び、加工点に向けてそれぞれ切削水を供給するノズルを備えている。
【００２２】
切削ブレード２１は、いわゆるハブブレードであり、円板状の円形基台２１Ａと、この円形基台２１Ａの外周縁に固定されて、ウエーハ２００を切削する円環状の切り刃２１Ｂとを備える。円形基台２１Ａは、金属（例えばアルミニウム）製であり、中央部に挿入口２１Ａ１が形成されている。切り刃２１Ｂは、ダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic  Boron  Nitride）等の砥粒と、金属や樹脂等のボンド材（結合材）とからなり所定厚みに形成されている。
【００２３】
スピンドル２２は、切削ブレード２１を回転させることでウエーハ２００を切削する。ハウジング２３は、切り込み送り手段５０に固定されており、スピンドル２２を回転自在に支持する。スピンドル２２の一端側には、ハウジング２３内に収容されて該スピンドル２２を回転させるためのモータ（不図示）が連結されている。また、スピンドル２２の他端（先端）は、ハウジング２３から外部に突出し、この他端の外周にブレードマウント２４が装着される。
【００２４】
ブレードマウント２４は、切削ブレード２１を支持する。ブレードマウント２４は、金属製であり、スピンドル２２の一端部の外周に取り付けられる円筒状のボス部２４Ａと、ボス部２４Ａの外周面から径方向外向きに延出したフランジ部２４Ｂとを備える。ボス部２４Ａは、スピンドル２２の軸心方向に延在し、ボス部２４Ａの外周面には雄ねじが形成されている。ボス部２４Ａは、上記した切削ブレード２１の円形基台２１Ａに形成された挿入口２１Ａ１に挿通される。フランジ部２４Ｂは、ボス部２４Ａが挿入された切削ブレード２１の円形基台２１Ａに突き当たるものであり、この円形基台２１Ａに当接する端面２４Ｃを有する。
【００２５】
ブレードマウント２４は、ボス部２４Ａ内にスピンドル２２の他端が嵌め込まれ、ボルト２６がスピンドル２２の他端にねじ込まれることにより、スピンドル２２に固定される。また、切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１は、ボス部２４Ａの外周部に嵌め込まれて、このボス部２４Ａの外周部の雄ねじに締結ナット２５が固定される。これにより、切削ブレード２１は、締結ナット２５とブレードマウント２４のフランジ部２４Ｂに形成された端面２４Ｃとで挟持して固定される。
【００２６】
また、切削ユニット２０には、図１に示すように、ウエーハ２００を撮像する撮像部２９が一体的に移動するように固定されている。撮像部２９は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハ２００の上面を撮像するＣＣＤカメラを備えて構成され、例えば、ウエーハ２００の分割予定ラインと切削ブレード２１とのアライメントを行うための画像を取得する。
【００２７】
加工送り手段３０は、チャックテーブル１０と切削ユニット２０とをＸ軸方向に相対移動させるものである。加工送り手段３０は、Ｘ軸方向に延在される図示しないボールねじやモータ等の駆動源を有しており、チャックテーブル１０を支持する図示しないＸ軸移動基台をＸ軸方向に移動させる。また、加工送り手段３０は、開口部２ａに配設されてＸ軸移動基台を覆うカバー部材３１と、カバー部材３１の前後にＸ軸方向に延在する蛇腹部材３２とを備える。
【００２８】
割り出し送り手段（送り出し手段）４０は、チャックテーブル１０と各切削ユニット２０とをＹ軸方向に相対移動させるものである。割り出し送り手段４０は、Ｙ軸方向に延在された一対のガイドレール４１と、ガイドレール４１と平行に配設されたボールねじ４２と、ボールねじ４２に螺合された図示しないナットに固定され、ガイドレール４１にスライド自在に配設されたＹ軸移動基台４３と、ボールねじ４２を回転させるモータ４４とを備えている。割り出し送り手段４０は、モータ４４によりボールねじ４２を回転させることにより、切削ユニット２０及び切り込み送り手段５０を支持するＹ軸移動基台４３をＹ軸方向に移動させる。
【００２９】
切り込み送り手段５０は、チャックテーブル１０の保持面１１と直交するＺ軸方向に切削ユニット２０を移動させるものである。切り込み送り手段５０は、Ｚ軸方向に延在され、Ｙ軸移動基台４３に固定された一対のガイドレール５１と、ガイドレール５１と平行に配設されたボールねじ５２と、ボールねじ５２に螺合された図示しないナットに固定され、ガイドレール５１にスライド自在に配設されたＺ軸移動基台５３と、ボールねじ５２を回転させるモータ５４とを備えている。切り込み送り手段５０は、モータ５４によりボールねじ５２を回転させることにより、切削ユニット２０を支持するＺ軸移動基台５３をＺ軸方向に移動させる。
【００３０】
カセットエレベータ６０は、装置本体２に対して、複数のウエーハ２００が収容されるカセット６１を鉛直方向に昇降可能に支持している。洗浄ユニット７０は、切削ユニット２０により切削されたウエーハ２００をスピンナテーブル７１で保持して洗浄する。
【００３１】
ブレード交換ユニット８０は、切削ユニット２０に取り付けられた切削ブレード２１を自動で交換するものである。この図１では、作図の便宜上、一方のブレード交換ユニット８０のみを描いているが、切削装置１００には、各切削ユニット２０，２０にそれぞれ対応して一対のブレード交換ユニット８０，８０が配置される。ブレード交換ユニット８０は、図１に示すように、門型フレーム３の後方に配置され、切削ユニット２０から離れた退避位置と切削ユニット２０の切削ブレード２１に対向する着脱位置との間を、装置本体２の開口部２ａに沿って移動する。退避位置の近傍には、切削ユニット２０に対して着脱される切削ブレード２１を収容するブレードラック８６が配置されている。このブレードラック８６は、ブレード交換ユニット８０に対向して配置される板体８６Ａと、この板体８６Ａにおけるブレード交換ユニット８０と同じ高さ位置に並設され、新規な切削ブレード２１が収容される新規ブレード収容部８６Ｂと、切削ユニット２０から取り外された切削ブレード２１が収容される廃棄ブレード収容部８６Ｃとを備えている。
【００３２】
ブレード交換ユニット８０は、図３に示すように、ブレード交換ユニット８０をＸ軸方向に移動させるブレード交換ユニット移動機構１１０の上部に支持されている。ブレード交換ユニット移動機構１１０は、Ｘ軸方向に平行な一対のガイドレール１１１を備え、これらガイドレール１１１には、移動ブロック１１２がスライド可能に設置されている。移動ブロック１１２の下面側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、ガイドレール１１１と平行なボールねじ１１３が螺合されている。ボールねじ１１３の一端部には、モータ１１４が連結されている。モータ１１４によってボールねじ１１３を回転させることにより、移動ブロック１１２はガイドレール１１１に沿ってＸ軸方向に移動する。本実施形態では、ブレード交換ユニット移動機構１１０は、装置本体２の開口部２ａ内に配置されて、移動ブロック１１２の上部及びブレード交換ユニット８０が装置本体２の外部に露出するようになっている。
【００３３】
移動ブロック１１２の上部には、ブレード交換ユニット８０が固定されている。ブレード交換ユニット８０は、切削ユニット２０（ブレードマウント２４）に対して、締結ナット２５を着脱する締結ナット着脱部８１と、切削ユニット２０に対して切削ブレード２１を着脱するブレード着脱部８２と、を備えている。
【００３４】
締結ナット着脱部８１は、円筒状に形成された第１収容部８１１内をＹ軸の周りに回転するスピンドル８１２を備えている。このスピンドル８１２の一端（基端）は、第１収容部８１１に収容されると共に、該スピンドル８１２を回転させるためのモータ（不図示）に連結されている。また、スピンドル８１２の他端（先端）は、第１収容部８１１の外部に露出しており、この他端（先端）には、円柱状に形成された第１基台８１３が固定されている。第１基台８１３の先端面８１３Ａの外周部分には、複数（例えば４個）の爪８１４Ａを含むナット保持部８１４が設けられている。
【００３５】
ナット保持部８１４の４個の爪８１４Ａで締結ナット２５（図２）を保持し、スピンドル８１２を回転させることにより、切削ユニット２０のブレードマウント２４に締結ナット２５を取り付け、又は、ブレードマウント２４から締結ナット２５を取り外すことができる。
【００３６】
ブレード着脱部８２は、円筒状に形成された第２収容部８２１からＹ軸方向に延びるアーム８２２を備えている。このアーム８２２の先端には、円柱状に形成された第２基台８２３が固定されている。第２基台８２３の先端面８２３Ａの外周部分には、複数（例えば４個）の爪８２４Ａを含むブレード保持部（保持部）８２４が設けられている。また、第２収容部８２１内には、アーム８２２を介して、第２基台８２３及びブレード保持部８２４をＹ軸方向（ボス部の軸心方向）に進退自在に移動させる移動部８２５が設けられている。
【００３７】
移動部８２５は、図４に示すように、第２収容部８２１内をＹ軸の周りに回転するボールねじ８２６を備えている。このボールねじ８２６の一端（基端）は、該ボールねじ８２６を回転させるためのモータ８２７に連結されている。このモータ８２７は、不図示のドライバに接続されている。また、ボールねじ８２６の他端（先端）は、アーム８２２内に形成されたねじ孔８２８に螺合している。このアーム８２２は、例えば外周面が多角形形状を呈しており、第２収容部８２１に対してＹ軸周りに回転しないように形成されている。このため、モータ８２７の回転によりボールねじ８２６が正転もしくは逆転すると、このボールねじ８２６に螺合するアーム８２２が第２収容部８２１内を摺動してＹ軸方向に進退する。
【００３８】
ブレード保持部８２４の４個の爪８２４Ａで切削ブレード２１の円形基台２１Ａの外周部を保持し、ボールねじ８２６を回転させることにより、円形基台２１Ａの挿入口２１Ａ１をブレードマウント２４のボス部２４Ａと対面させたブレード保持部８２４をＹ軸方向に進退させることができる。このため、切削ユニット２０のブレードマウント２４のボス部２４Ａに切削ブレード２１を嵌合、又は、ボス部２４Ａから切削ブレード２１を離脱させることができる。
【００３９】
制御手段９０は、切削ユニット２０及びブレード交換ユニット８０をはじめ、切削装置１００の各構成要素の動作を制御するものであり、図１及び図４に示すように、制御部９１と測定部９２と判定部９３とを備える。制御部９１は、ＣＰＵ（central  processing  unit）のようなマイクロプロセッサを有し、ＲＯＭ（read  only  memory）に記憶されているコンピュータプログラムをＲＡＭ（random  access  memory）上で実行して、切削装置１００の各構成要素を制御するための制御信号を生成する。測定部９２は、ブレード着脱部８２の移動部８２５にかかる力として該モータ８２７から出力される各種信号を測定する。この信号として、測定部９２は、例えば、モータ８２７の電流値、電圧値、荷重、速度、トルク値、ボールねじ８２６の位置の少なくとも１つ、もしくは、これら各値（パラメータ）の偏差または標準偏差の少なくとも１つを測定する。この偏差は、標準となる一定の数値や目標値とのずれを表す数値であり、標準偏差は複数データのばらつきを表す数値である。
【００４０】
また、判定部９３は、測定した信号に基づいてブレード着脱部８２とブレードマウント２４の状態を判定する。具体的には、切削ブレード２１の着脱時に、モータ８２７のトルク値を監視し、このトルク値が所定の閾値を超えた場合に、ブレードマウント２４のボス部２４Ａと切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１とが接触して、切削ブレード２１が正常に挿入されていない状態にあると判定する。ここで、ブレードマウント２４のボス部２４Ａに切削ブレード２１を取り付ける際に、切削ブレード２１とブレードマウント２４のフランジ部２４Ｂの端面２４Ｃとが突き当たらない移動量でモータ８２７を制御し、切削ブレード２１をブレードマウント２４のボス部２４Ａに挿入することが好ましい。この構成によれば、ブレードマウント２４のボス部２４Ａと切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１との接触と、ブレードマウント２４のフランジ部２４Ｂの端面２４Ｃと切削ブレード２１との接触とを区分けして判定することができる。
【００４１】
また、制御手段９０は、切削動作の画像やエラー情報等を表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニット９５、及び、エラー情報を報知するための表示灯９６と接続されている。
【００４２】
次に、切削ブレード２１の交換動作について説明する。切削ユニット２０に装着されている切削ブレード２１をブレード交換ユニット８０で取り外す場合、まず、ブレード交換ユニット移動機構１１０を動作させて、ブレード交換ユニット８０を着脱位置に移動させ、締結ナット着脱部８１を切削ユニット２０に対向させる。次に、締結ナット着脱部８１のナット保持部８１４の４個の爪８１４Ａで締結ナット２５（図２）を保持し、スピンドル８１２を回転させることにより、切削ユニット２０のブレードマウント２４から締結ナット２５を取り外す。
【００４３】
次に、図４に示すように、ブレード交換ユニット８０のブレード着脱部８２を切削ユニット２０に対向させ、移動部８２５のモータ８２７を回転させて、アーム８２２を介して、ブレード保持部８２４を切削ユニット２０の切削ブレード２１に向けて進出させる。ブレード保持部８２４の４個の爪８２４Ａが切削ブレード２１の円形基台２１Ａを保持すると、移動部８２５のモータ８２７を逆方向に回転させて、アーム８２２を介して、ブレード保持部８２４を切削ユニット２０から退避させる。
【００４４】
この場合、制御手段９０の測定部９２は、移動部８２５にかかる力としてモータ８２７のトルク（％）を測定する。このトルク（％）は、モータ８２７の最大トルク値に対する出力トルク値の割合である。図５は、切削ブレードの着脱時におけるトルク（％）の変化の一例を示すグラフである。この図５では、切削ブレードの取り付ける際に生じるトルク（％）を正としているため、切削ブレードの取り外す際のトルク（％）は負となっている。切削ブレード２１をブレードマウント２４から取り外す場合、切削ブレード２１がブレードマウント２４からスムーズに取り外される時には、測定されるトルク（％）は、−α（％）前後であるが、取り外しの試行回数が増加するにつれ、切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１がブレードマウント２４のボス部２４Ａと接触することがある。この接触により、かじりが発生すると、測定されるトルク（％）は、変動して上昇し、０（％）を超える傾向にある。このため、本実施形態では、例えば、−α＜−α１＜０となる−α１（％）の位置に所定のしきい値１２０を設定し、判定部９３は、測定されたトルク（％）が、このしきい値１２０を超えた（上回った）場合に、切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１がブレードマウント２４のボス部２４Ａと接触していると判定する。
【００４５】
判定部９３が、切削ブレード２１とブレードマウント２４のボス部２４Ａとの接触を判定すると、制御部９１は、切削ブレード２１の取り外し動作を中断すると共に、表示ユニット９５及び表示灯９６に接触の旨を表示する。このため、切削装置１００のオペレータは、ブレードマウント２４の清掃または交換をしたり、ブレード着脱部８２とブレードマウント２４との位置関係を調整したりする等の対処を実行することができ、ブレード交換ユニット８０もしくはブレードマウント２４の故障を未然に防ぐことができる。
【００４６】
測定されたトルク（％）が、このしきい値１２０を超えていない場合、すなわち、切削ブレード２１がブレードマウント２４からスムーズに取り外された場合、ブレード交換ユニット移動機構１１０を動作させて、ブレード交換ユニット８０を退避位置に移動させ、取り外した切削ブレード２１をブレードラック８６の廃棄ブレード収容部８６Ｃに収容する。
【００４７】
一方で、ブレードラック８６に収容されている切削ブレード２１を切削ユニット２０に装着する場合、ブレード着脱部８２は、ブレードラック８６の新規ブレード収容部８６Ｂから新規な切削ブレード２１を取り出す。そして、ブレード交換ユニット移動機構１１０を動作させて、ブレード交換ユニット８０を着脱位置に移動させ、ブレード着脱部８２を切削ユニット２０のブレードマウント２４に対向させる。
【００４８】
次に、移動部８２５のモータ８２７を回転させて、アーム８２２を介して、ブレード保持部８２４に保持された切削ブレード２１を切削ユニット２０のブレードマウント２４に向けて進出させる。これにより、ブレードマウント２４のボス部２４Ａに切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１を挿入して、該ボス部２４Ａに切削ブレード２１を取り付ける。
【００４９】
この場合、制御手段９０の測定部９２は、移動部８２５にかかる力としてモータ８２７のトルク（％）を測定する。図５に示すように、切削ブレード２１をブレードマウント２４に取り付ける場合、切削ブレード２１がブレードマウント２４にスムーズに取り付けられる時には、測定されるトルク（％）は、β（％）前後であるが、取り付けの試行回数が増加するにつれ、切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１がブレードマウント２４のボス部２４Ａと接触することがある。この接触により、かじりが発生すると、測定されるトルク（％）は、変動して０（％）近くにまで低下する傾向にある。このため、本実施形態では、例えば、０＜β１＜βとなるβ１（％）の位置に所定のしきい値１２１を設定し、判定部９３は、測定されたトルク（％）が、このしきい値１２１を超えた（下回った）場合に、切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１がブレードマウント２４のボス部２４Ａと接触していると判定する。
【００５０】
判定部９３が、切削ブレード２１とブレードマウント２４のボス部２４Ａとの接触を判定すると、制御部９１は、切削ブレード２１の取り付け動作を中断すると共に、表示ユニット９５及び表示灯９６に接触の旨を表示する。このため、切削装置１００のオペレータは、ブレードマウント２４の清掃または交換をしたり、ブレード着脱部８２とブレードマウント２４との位置関係を調整したりする等の対処を実行することができ、ブレード交換ユニット８０もしくはブレードマウント２４の故障を未然に防ぐことができる。
【００５１】
測定されたトルク（％）が、このしきい値１２１を超えていない場合、すなわち、切削ブレード２１がブレードマウント２４にスムーズに取り付けられた場合、ブレード交換ユニット移動機構１１０を動作させて、締結ナット着脱部８１を切削ユニット２０に対向させる。次に、締結ナット着脱部８１のナット保持部８１４の４個の爪８１４Ａで締結ナット２５を保持したままスピンドル８１２を回転させることにより、切削ユニット２０のブレードマウント２４に締結ナット２５を取り付け、この締結ナット２５とブレードマウント２４とで切削ブレード２１が挟持される。
【００５２】
［変形例］
本実施形態では、測定されるトルク（％）が所定のしきい値−α１（％），β１（％）を超えた場合に、切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１がブレードマウント２４のボス部２４Ａと接触していると判定する構成について説明したが、これに限るものではない。図６は、切削ブレードの着脱時におけるモータトルクの標準偏差の変化の一例を示すグラフである。この変形例では、図６に示すように、切削ブレード２１の取り付け開始から完了までの期間と、切削ブレード２１の取り外し開始から完了までの期間におけるモータ８２７のトルク値の標準偏差（偏差）を求め、この標準偏差を監視している。上述したように、切削ブレード２１をブレードマウント２４にスムーズに着脱される場合には、モータ８２７のトルク値は安定しており、標準偏差も０に近くを変化する。一方、切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１がブレードマウント２４のボス部２４Ａと接触して、かじりが発生すると、測定されるトルク値は上昇するため、標準偏差は急激に上昇する。
【００５３】
このため、本変形例では、０＜γとなるγの位置に所定のしきい値１２２を設定し、判定部９３は、測定されたトルク値の標準偏差が、このしきい値１２２を超えた（上回った）場合に、切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１がブレードマウント２４のボス部２４Ａと接触していると判定する。このように、本変形例では、切削ブレード２１の着脱時のしきい値を共通とすることができ、切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１がブレードマウント２４のボス部２４Ａと接触しているか否かを容易に判定することができる。なお、本実施形態では、移動部８２５にかかる力を示す信号としてモータ８２７のトルク％またはトルク値の標準偏差を用いたが、例えば、モータ８２７の電流値、電圧値、荷重、速度、ボールねじ８２６の位置の少なくとも１つ、もしくは、これら各値（パラメータ）の偏差または標準偏差の少なくとも１つを用いることができる。また、ブレード交換ユニット８０は、例えば、アーム８２２と第２基台８２３との間に力覚センサ（不図示）を備えた構成とし、測定部９２は、モータ８２７によって測定される信号と力覚センサが検出する力とによって、移動部８２５にかかる力を示す信号を測定しても良い。力覚センサは、モータ８２７を動作させた際に移動部８２５Ａにかかる力（荷重、モーメント）を検出するセンサである。
【００５４】
［実施形態２］
次に、実施形態２について説明する。図７は、実施形態２に係る切削装置が備えるブレード交換ユニットのブレード着脱部の内部構成例を示す部分断面図である。この実施形態２では、ブレード着脱部の移動部の構成が上記した実施形態１と異なる。このため、実施形態２では、ブレード着脱部の移動部の構成について説明し、上記した実施形態と同一の構成については同様の符号を付して説明する。
【００５５】
ブレード着脱部８２は、円筒状に形成された第２収容部８２１内に、アーム８２２を介して、第２基台８２３及びブレード保持部８２４をＹ軸方向（ボス部の軸心方向）に進退自在に移動させる移動部８２５Ａが設けられている。この移動部８２５Ａは、図７に示すように、第２収容部８２１内に収容されてＹ軸方向に進退するシリンダロッド８３１を有するエアシリンダ８３０を備える。エアシリンダ８３０のシリンダロッド８３１の一端（基端）は、エアシリンダ８３０内に収容され、シリンダロッド８３１の他端（先端）は、アーム８２２に連結されている。エアシリンダ８３０がシリンダロッド８３１を進退させると、このシリンダロッド８３１に連結されたアーム８２２が第２収容部８２１内を摺動してＹ軸方向に進退する。
【００５６】
アーム８２２の先端には、力覚センサ８３２を介して第２基台８２３が固定されている。力覚センサ８３２は、エアシリンダ８３０を動作させた際に移動部８２５Ａにかかる力（荷重、モーメント）を検出するセンサである。力覚センサ８３２は、例えば複数のひずみゲージ（不図示）を有し、このひずみゲージのひずみ量を検出することにより、移動部８２５Ａにかかる力を検出する。力覚センサ８３２は、検出信号を測定部９２に出力し、測定部９２が移動部８２５Ａにかかる力を測定する。
【００５７】
判定部９３は、測定した移動部８２５Ａにかかる力に基づいてブレード着脱部８２とブレードマウント２４の状態を判定する。具体的には、切削ブレード２１の着脱時に、力覚センサ８３２が検知する荷重を監視し、この荷重が所定の閾値を超えた場合に、ブレードマウント２４のボス部２４Ａと切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１とが接触して、切削ブレード２１が正常に挿入されていない状態にあると判定する。ここで、ブレードマウント２４のボス部２４Ａに切削ブレード２１を取り付ける際に、切削ブレード２１とブレードマウント２４のフランジ部２４Ｂの端面２４Ｃとが突き当たらないように、エアシリンダ８３０のストロークを規定し、切削ブレード２１をブレードマウント２４のボス部２４Ａに挿入することが好ましい。この構成によれば、ブレードマウント２４のボス部２４Ａと切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１との接触と、ブレードマウント２４のフランジ部２４Ｂの端面２４Ｃと切削ブレード２１との接触とを区分けして判定することができる。
【００５８】
このように、本実施形態では、ブレード着脱部８２の移動部８２５Ａは、移動部８２５Ａにかかる力を測定する力覚センサ８３２を備える構成とした。このため、例えば、既存の構成のアーム８２２と第２基台８２３との間に力覚センサ８３２を設け、この力覚センサ８３２の検出した信号の大きさによって、ブレードマウント２４のボス部２４Ａと切削ブレード２１に形成された挿入口２１Ａ１との接触の有無を判定できる。従って、ボス部２４Ａと挿入口２１Ａ１とが接触した状態で無理に切削ブレード２１の着脱をすることが防止できることにより、ブレード着脱部８２もしくはブレードマウント２４の故障を防止できる。
【００５９】
［実施形態３］
次に、実施形態３について説明する。図８は、実施形態３に係る切削装置が備える割り出し送り手段とブレード着脱部との構成例を示す図である。この実施形態３では、割り出し送り手段４０を利用して切削ユニット２０をブレード着脱部８２に対して進退させることにより、ブレードマウント２４に対する切削ブレード２１の着脱を実行している。上記した実施形態と同一の構成については同様の符号を付して説明する。
【００６０】
上述のように、割り出し送り手段（送り出し手段）４０は、チャックテーブル１０に対して切削ユニット２０をＹ軸方向に移動させるためモータ４４を備えている。本実施形態では、制御手段９０の測定部９２は、ブレードマウント２４のボス部２４Ａに切削ブレード２１を着脱する際に割り出し送り手段４０のモータ４４にかかる力として出力される信号を測定する。具体的には、実施形態１と同様に、モータ４４のトルク（％）やトルク値（偏差または標準偏差を含む）を用いることもでき、また、例えば、モータ４４の電流値、電圧値、荷重、速度、ボールねじ４２の位置の少なくとも１つ、もしくは、これら各値（パラメータ）の偏差または標準偏差の少なくとも１つを用いても良い。
【００６１】
判定部９３は、モータ４４にかかる力に基づいてブレード着脱部８２とブレードマウント２４の状態を判定する。具体的には、切削ブレード２１の着脱時に、モータ４４のトルク値を監視し、このトルク値が所定の閾値を超えた場合に、ブレードマウント２４のボス部２４Ａと切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１とが接触して、切削ブレード２１が正常に挿入されていない状態にあると判定する。ここで、ブレードマウント２４のボス部２４Ａに切削ブレード２１を取り付ける際に、切削ブレード２１とブレードマウント２４のフランジ部２４Ｂの端面２４Ｃとが突き当たらない移動量でモータ４４を制御し、切削ブレード２１をブレードマウント２４のボス部２４Ａに挿入することが好ましい。この構成によれば、ブレードマウント２４のボス部２４Ａと切削ブレード２１の挿入口２１Ａ１との接触と、ブレードマウント２４のフランジ部２４Ｂの端面２４Ｃと切削ブレード２１との接触とを区分けして判定することができる。
【００６２】
このように、本実施形態では、制御手段９０は、ブレード着脱部８２がブレードマウント２４に切削ブレード２１を着脱する際に、割り出し送り手段４０にかかる力として出力される信号を測定する測定部９２と、信号に基づきブレードマウント２４及びブレード着脱部８２の状態を判定する判定部９３と、を備えるため、ブレードマウント２４のボス部２４Ａと切削ブレード２１に形成された挿入口２１Ａ１との接触の有無を判定できる。従って、ボス部２４Ａと挿入口２１Ａ１とが接触した状態で無理に切削ブレード２１の着脱をすることが防止できることにより、ブレード着脱部８２もしくはブレードマウント２４の故障を防止できる。
【００６３】
なお、上記した実施形態１及び２のように、ブレード着脱部８２が第２基台８２３及びブレード保持部８２４をＹ軸方向（ボス部の軸心方向）に進退自在に移動させる移動部８２５（モータ８２７）または移動部８２５Ａ（エアシリンダ８３０）を備えた構成とし、割り出し送り手段４０は動かさずに、ブレード保持部８２４を進退させて切削ブレード２１の着脱を行い、測定部９２は、着脱時に割り出し送り手段４０のモータ４４にかかる力として出力される信号を測定する構成としてもよい。
【００６４】
［実施形態４］
次に、実施形態４について説明する。図９は、実施形態３に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。この実施形態４では、切削装置１５０は、ブレード交換ユニット８０の退避位置の近傍に、切削ユニット２０に対して着脱される切削ブレード２１を収容するブレードストッカ１３０を備えている。この図９においても、作図の便宜上、一方のブレード交換ユニット８０及びブレードストッカ１３０のみを描いている。また、上記した実施形態と同一の構成については同様の符号を付して説明する。
【００６５】
ブレードストッカ１３０は、図９に示すように、装置本体２上に配設された支柱１３１と、支柱１３１の上端に回転部材１３３を介して取り付けられた支持部材１３２とを備える。支持部材１３２の表面側には、新規な切削ブレード２１が収容される新規ブレード収容部１３４と、切削ユニット２０から取り外された切削ブレード２１が収容される廃棄ブレード収容部１３５とが同心円状に設けられている。新規ブレード収容部１３４に収容される交換用の切削ブレード２１は、同種類および／または異種類のブレード種類の切削ブレードを含む。
【００６６】
回転部材１３３は、内部に不図示のモータを有し、支柱１３１の上端に配設されている。モータの回転軸の先端は支持部材１３２の裏面中央に連結されている。これにより、支持部材１３２は、回転軸を軸中心とした間欠的な回転が可能に構成されている。そして、支持部材１３２は、回転軸の間欠的な回転によって新規ブレード収容部１３４または廃棄ブレード収容部１３５を、ブレード交換ユニット８０のブレード着脱部８２に対向するように位置付ける。
【００６７】
本実施形態によれば、切削装置１５０は、複数の切削ブレード２１を収容するブレードストッカ１３０を備えるため、切削ブレード２１を定期的に、または緊急時に容易に交換することができる。
【００６８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６９】
２  装置本体
２ａ  開口部
３  門型フレーム
１０  チャックテーブル
２０  切削ユニット
２１  切削ブレード
２１Ａ  円形基台
２１Ａ１  挿入口
２１Ｂ  切り刃
２２  スピンドル
２３  ハウジング
２４  ブレードマウント
２４Ａ  ボス部
２４Ｂ  フランジ部
２４Ｃ  端面
２５  締結ナット
３０  加工送り手段
４０  割り出し送り手段（送り出し手段）
４４  モータ
５０  切り込み送り手段
８０  ブレード交換ユニット（切削ブレードの交換装置）
８１  締結ナット着脱部
８２  ブレード着脱部
８６  ブレードラック
８６Ａ  板体
８６Ｂ  新規ブレード収容部
８６Ｃ  廃棄ブレード収容部
９０  制御手段
９１  制御部
９２  測定部
９３  判定部
１００、１５０  切削装置
１１０  ブレード交換ユニット移動機構
１３０  ブレードストッカ
１３１  支柱
１３２  支持部材
１３３  回転部材
１３４  新規ブレード収容部
１３５  廃棄ブレード収容部
２００  ウエーハ（被加工物）
２０１  ダイシングテープ
２０２  環状フレーム
８１１  第１収容部
８１２  スピンドル
８１３  第１基台
８１４  ナット保持部
８２１  第２収容部
８２２  アーム
８２３  第２基台
８２４  ブレード保持部
８２５、８２５Ａ  移動部
８２６  ボールねじ
８２７  モータ
８３０  エアシリンダ
８３１  シリンダロッド
８３２  力覚センサ（センサ）
【図１】
2020015147.tif 000003
【図２】
2020015147.tif 000004
【図３】
2020015147.tif 000005
【図４】
2020015147.tif 000006
【図５】
2020015147.tif 000007
【図６】
2020015147.tif 000008
【図７】
2020015147.tif 000009
【図８】
2020015147.tif 000010
【図９】
2020015147.tif 000011