(57)【要約】【課題】切削ブレードの交換の要否を判定する。【解決手段】切削ブレードで被加工物を切削する切削ユニットを備える切削装置であって、該切削ブレードを管理する管理ユニットをさらに備え、該管理ユニットは、発光部及び受光部の間に該切削ブレードが位置する状態で該発光部から発せられ該受光部で受光される該光の受光量から該切削ブレードの刃先に発生する欠けの深さを測定する欠け測定部と、該欠けの深さから該切削ブレードの状態を判定する判定部と、を含み、該判定部は、該切削ブレードの該欠けの深さと、第１の閾値及び第２の閾値と、を比較する比較部を備え、該比較部が比較を実施した結果、該切削ブレードの該欠けの深さが該第１の閾値以上であり、かつ、該第２の閾値未満である場合、該切削ブレードはドレッシングが必要な状態であると判定する。【選択図】図４
2020192629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持するチャックテーブルと、
切削ブレードが装着されるスピンドルを有し、該スピンドルに装着される該切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ユニットと、
該スピンドルに装着される該切削ブレードを管理する管理ユニットと、を備え、
該管理ユニットは、
光を発する発光部と、
該発光部に対面し該発光部で発せられた該光を受光する受光部と、
該発光部及び該受光部の間に該切削ブレードが位置する状態で該発光部から発せられ該受光部で受光される該光の受光量から該切削ブレードの刃先に発生する欠けの深さを測定する欠け測定部と、
該欠け測定部による該刃先の該欠けの深さの測定結果から該切削ブレードの状態を判定する判定部と、を含み、
該判定部は、
該切削ブレードの該欠けの深さに対して設定される第１の閾値と、該第１の閾値より大きい第２の閾値と、が登録される閾値登録部と、
該切削ブレードの該欠けの深さの該測定結果と、該閾値登録部に登録された該第１の閾値及び該第２の閾値と、を比較する比較部と、を含み、
該比較部が比較を実施した結果、該欠け測定部により測定された該切削ブレードの該欠けの深さが該第１の閾値未満である場合、該切削ブレードによる該被加工物の切削が可能な状態であると判定し、
該比較部が比較を実施した結果、該欠け測定部により測定された該切削ブレードの該欠けの深さが該第１の閾値以上であり、かつ、該第２の閾値未満である場合、該切削ブレードはドレッシングが必要な状態であると判定し、
該比較部が比較を実施した結果、該欠け測定部により測定された該切削ブレードの該欠けの深さが該第２の閾値以上である場合、該切削ブレードは該被加工物のさらなる切削を実施するべきではない状態であると判定することを特徴とする切削装置。
【請求項２】
請求項１記載の切削装置であって、
該スピンドルに装着された該切削ブレードをドレッシングするためのドレッシングボードを保持するサブチャックテーブルをさらに備え、
該判定部が該切削ブレードはドレッシングが必要な状態であると判定した場合、該サブチャックテーブルに保持された該ドレッシングボードを該切削ブレードに切削させることを特徴とする切削装置。
【請求項３】
該判定部に接続された報知部をさらに備え、
該報知部は、該判定部で実施された判定の結果を報知できることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切削装置。
【請求項４】
被加工物を保持するチャックテーブルと、切削ブレードを有し、該チャックテーブルに保持された被加工物を該切削ブレードで切削する切削ユニットと、発光部と、該発光部に対面する受光部と、該切削ブレードを管理する管理ユニットと、を備える切削装置で該切削ブレードを管理する切削ブレードの管理方法であって、
該切削ブレードの刃先に生じる欠けの深さに対し、第１の閾値と、該第１の閾値より大きい第２の閾値と、を設定し、該管理ユニットに登録する閾値登録ステップと、
該チャックテーブルに保持された該被加工物を切削する前、途中、または後に、該発光部及び該受光部の間に該切削ブレードが位置する状態で該発光部から光を発せさせ、該受光部に該光を受光させ、該受光部が受光する該光の受光量に基づいて該切削ブレードの刃先に生じた欠けの深さを測定する欠け測定ステップと、
該欠け測定ステップで測定された該欠けの深さと、該管理ユニットに登録された該第１の閾値及び該第２の閾値と、を比較して該切削ブレードの状態を判定し、判定された該切削ブレードの状態に基づいて該切削ブレードを管理する管理ステップと、を備え、
該管理ステップでは、
該欠け測定ステップで測定された該切削ブレードの該欠けの深さが該第１の閾値未満である場合、該切削ブレードによる該被加工物の切削が可能な状態であると判定し、
該欠け測定ステップで測定された該切削ブレードの該欠けの深さが該第１の閾値以上であり、かつ、該第２の閾値未満である場合、該切削ブレードはドレッシングが必要な状態であると判定し、該切削ブレードの消耗量が該欠けの深さ以上になるまで該切削ブレードをドレッシングし、
該欠け測定ステップで測定された該切削ブレードの該欠けの深さが該第２の閾値以上である場合、該切削ブレードは該被加工物のさらなる切削を実施するべきではない状態であると判定し、該切削ブレードを交換することを特徴とする切削ブレードの管理方法。
【請求項５】
該欠け測定ステップの前に、該チャックテーブルに保持された該被加工物を切削する際に該切削ブレードに供給されて該切削ブレードと連れ回る切削水を該切削ブレードから除去する水切りステップを備えることを特徴とする請求項４記載の切削ブレードの管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハやパッケージ基板、セラミックス基板、ガラス基板等の被加工物を切削ブレードで切削する切削装置、及び切削装置に装着されている切削ブレードを管理する切削ブレードの管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスを搭載したデバイスチップは、半導体ウェーハやパッケージ基板、セラミックス基板、ガラス基板等から形成される。交差する複数のストリートと呼ばれる分割予定ラインにより半導体ウェーハ等の表面を区画し、区画された各領域に半導体デバイスを形成し、その後、該半導体ウェーハ等を分割予定ラインに沿って分割すると個々のデバイスチップを形成できる。
【０００３】
半導体ウェーハ等の分割には、例えば、円環状の切削ブレードが装着された切削ユニットを備える切削装置が用いられる。切削ブレードは、樹脂または金属等で形成された結合材と、該結合材に固定された複数の砥粒と、を含む刃先を外周側に備える。該刃先を構成する結合材からは、一部の砥粒が露出されている。切削装置で被加工物を切削する際には、切削ブレードを半導体ウェーハ等の被加工物の表面に対して垂直な面内に回転させ、該砥粒を被加工物に接触させて切削ブレードを被加工物に切り込ませる。
【０００４】
切削装置において切削加工を繰り返し実施すると切削ブレードの砥粒が消耗するが、結合材もまた徐々に消耗して、未使用の砥粒が次々と表出するため、切削ブレードの切削能力は一定の水準以上に維持される。この作用は、自生発刃と呼ばれる。切削加工を繰り返し実施すると、切削ブレードの直径が小さくなり切削ブレードの刃先の下端の高さが所定の高さ位置から徐々にずれる。そのため、切り込み深さが大きく変化しないように、定期的に切削ブレードの刃先の下端の高さが測定され、切削ユニットの高さが調整される。
【０００５】
例えば、切削ブレードの刃先の下端の高さを測定できる検出機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。該検出機構は、互いに対面する発光部及び受光部を備える。該検出機構を使用する際には、切削ブレードを切り込み送り方向（高さ方向）に移動させて発光部と受光部の間に切削ブレードの刃先を進入させつつ発光部で発せられた光を受光部で検出する。このとき、切削ブレードが光を徐々に遮るため、切削ブレードの高さ位置に応じて受光部で検出される光の受光量が徐々に減少する。
【０００６】
そこで、該検出機構では、光の受光量が基準値となり刃先の下端が切削に適した高さに達したときの切削ユニットの高さが検出される。該検出機構を使用すると、切削ブレードが消耗して径が減少しても、切削ブレードの刃先の下端の高さが所定の高さとなるように切削ユニットの高さを調整できる。さらに、発光部及び受光部を備え、切削ブレードの摩耗や欠けを監視できる切削ブレードの監視装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２９８００１号公報
【特許文献２】特開２００２−３７０１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
該切削ブレードの監視装置は、切削ブレードの刃先に欠けが生じた際に早期に欠けの発生を検出して、切削装置の管理者または使用者に欠けの発生を報知して切削ブレードの交換を促す。しかしながら、切削ブレードの交換を実施している間は切削装置を停止しなければならず、被加工物の切削を実施できない時間が生じる。そのため、切削ブレードの交換が頻繁に実施されると、被加工物の加工効率は低下してしまう。
【０００９】
また、切削ブレードに生じた欠けの程度次第では、切削ブレードの自生発刃の促進等に使用されるドレッシングボードと呼ばれる部材を該切削ブレードに切削させることにより、切削ブレードを適度に消耗させてその場で欠けを除去できる場合がある。にもかかわらず、切削ブレードに欠けが検出された切削ブレードはすべて切削装置から取り外されていたため、切削ブレードの消費量が不必要に増大して切削ブレードにかかるコストが上昇していた。すなわち、被加工物の加工効率は一層低下していた。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、切削ブレードに生じた欠けの深さを評価して切削ブレードの不要な交換を防止できる切削装置及び切削ブレードの管理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、切削ブレードが装着されるスピンドルを有し、該スピンドルに装着される切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ユニットと、該スピンドルに装着される該切削ブレードを管理する管理ユニットと、を備え、該管理ユニットは、光を発する発光部と、該発光部に対面し該発光部で発せられた該光を受光する受光部と、該発光部及び該受光部の間に該切削ブレードが位置する状態で該発光部から発せられ該受光部で受光される該光の受光量から該切削ブレードの刃先に発生する欠けの深さを測定する欠け測定部と、該欠け測定部による該刃先の該欠けの深さの測定結果から該切削ブレードの状態を判定する判定部と、を含み、該判定部は、該切削ブレードの該欠けの深さに対して設定される第１の閾値と、該第１の閾値より大きい第２の閾値と、が登録される閾値登録部と、該切削ブレードの該欠けの深さの該測定結果と、該閾値登録部に登録された該第１の閾値及び該第２の閾値と、を比較する比較部と、を含み、該比較部が比較を実施した結果、該欠け測定部により測定された該切削ブレードの該欠けの深さが該第１の閾値未満である場合、該切削ブレードによる該被加工物の切削が可能な状態であると判定し、該比較部が比較を実施した結果、該欠け測定部により測定された該切削ブレードの該欠けの深さが該第１の閾値以上であり、かつ、該第２の閾値未満である場合、該切削ブレードはドレッシングが必要な状態であると判定し、該比較部が比較を実施した結果、該欠け測定部により測定された該切削ブレードの該欠けの深さが該第２の閾値以上である場合、該切削ブレードは該被加工物のさらなる切削を実施するべきではない状態であると判定することを特徴とする切削装置が提供される。
【００１２】
好ましくは、該スピンドルに装着された該切削ブレードをドレッシングするためのドレッシングボードを保持するサブチャックテーブルをさらに備え、該判定部が該切削ブレードはドレッシングが必要な状態であると判定した場合、該サブチャックテーブルに保持された該ドレッシングボードを該切削ブレードに切削させる。
【００１３】
また、好ましくは、該判定部に接続された報知部をさらに備え、該報知部は、該判定部で実施された判定の結果を報知できる。
【００１４】
また、本発明の他の一態様によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、切削ブレードを有し、該チャックテーブルに保持された被加工物を該切削ブレードで切削する切削ユニットと、発光部と、該発光部に対面する受光部と、該切削ブレードを管理する管理ユニットと、を備える切削装置で該切削ブレードを管理する切削ブレードの管理方法であって、該切削ブレードの刃先に生じる欠けの深さに対し、第１の閾値と、該第１の閾値より大きい第２の閾値と、を設定し、該管理ユニットに登録する閾値登録ステップと、該チャックテーブルに保持された該被加工物を切削する前、途中、または後に、発光部及び受光部の間に該切削ブレードが位置する状態で該発光部から光を発せさせ、該受光部に該光を受光させ、該受光部が受光する該光の受光量に基づいて該切削ブレードの刃先に生じた欠けの深さを測定する欠け測定ステップと、該欠け測定ステップで測定された該欠けの深さと、該管理ユニットに登録された該第１の閾値及び該第２の閾値と、を比較して該切削ブレードの状態を判定し、判定された該切削ブレードの状態に基づいて該切削ブレードを管理する管理ステップと、を備え、該管理ステップでは、該欠け測定ステップで測定された該切削ブレードの該欠けの深さが該第１の閾値未満である場合、該切削ブレードによる該被加工物の切削が可能な状態であると判定し、該欠け測定ステップで測定された該切削ブレードの該欠けの深さが該第１の閾値以上であり、かつ、該第２の閾値未満である場合、該切削ブレードはドレッシングが必要な状態であると判定し、該切削ブレードの消耗量が該欠けの深さ以上になるまで該切削ブレードをドレッシングし、該欠け測定ステップで測定された該切削ブレードの該欠けの深さが該第２の閾値以上である場合、該切削ブレードは該被加工物のさらなる切削を実施するべきではない状態であると判定し、該切削ブレードを交換することを特徴とする切削ブレードの管理方法が提供される。
【００１５】
好ましくは、該欠け測定ステップの前に、該チャックテーブルに保持された該被加工物を切削する際に該切削ブレードに供給されて該切削ブレードと連れ回る切削水を該切削ブレードから除去する水切りステップを備える。
【発明の効果】
【００１６】
発光部及び受光部の間に切削ブレードが配されていると、該発光部から発せられる光の一部が該切削ブレードに遮られる。このとき、受光部に到達する光は、該切削ブレードの形状により変化する。例えば、該切削ブレードの刃先に欠けが生じていると該欠けでは光が透過するため、その分、受光部の受光量が上昇する。そして、該発光部及び該受光部を使用すると、切削ブレードに生じた欠けの深さを測定できる。
【００１７】
欠けの深さを測定できると、切削ブレードが被加工物を切削できる状態であるか、ドレッシングが必要な状態であるか、ドレッシングを実施したとしてもさらなる被加工物の切削ができない状態であるか、切削ブレードの状態を判定できる。そして、ドレッシングを実施すれば切削ブレードの性能を回復できる状態の切削ブレードに対してドレッシングを実施することにより、切削ブレードを交換することなく被加工物の加工を再開できる。
【００１８】
そのため、本発明の一態様に係る切削装置及び切削ブレードの管理方法によると、切削ブレードの交換の回数を低減でき、切削装置を停止する時間が短くなる。その上、消費される切削ブレードの数を減らすことができる。すなわち、被加工物を効率的に切削できるようになる。
【００１９】
したがって、本発明の一態様によると、切削ブレードに生じた欠けの深さを評価して切削ブレードの不要な交換を防止できる切削装置及び切削ブレードの管理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】切削装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】切削ユニットを模式的に示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、切削ブレードを模式的に示す正面図であり、図３（Ｂ）は、切削ブレードの刃先を拡大して模式的に示す正面図であり、図３（Ｃ）は、外周に欠けが生じた切削ブレードの刃先を拡大して模式的に示す正面図であり、図３（Ｄ）は、外周に比較的大きな欠けが生じた切削ブレードの刃先を拡大して模式的に示す正面図である。
【図４】切削ユニットを模式的に示す側面図及び管理ユニットの構成を模式的に示すブロック図である。
【図５】図５（Ａ）は、受光量の時間変化を模式的に示すグラフであり、図５（Ｂ）は、欠けの深さと閾値の関係を模式的に示すグラフである。
【図６】図６（Ａ）は、刃先検出ユニットを模式的に示す側面図及び管理ユニットの構成を模式的に示すブロック図であり、図６（Ｂ）は、セットアップ時の受光量の時間変化を模式的に示すグラフである。
【図７】切削ブレードの管理方法の各ステップのフローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。まず、図１を用いて、本実施形態に係る切削装置について説明する。図１は、被加工物１を切削する切削装置２である。該被加工物１は、例えば、シリコン、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、若しくは、その他の半導体等の材料、または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる略円板状の基板である。
【００２２】
被加工物１の表面には互いに交差する複数の分割予定ラインが設定されており、分割予定ラインにより区画された各領域にはＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイスが形成されている。最終的に、被加工物１が分割予定ラインに沿って切削され分割されることで、個々のデバイスチップが形成される。
【００２３】
例えば、被加工物１の表面から裏面に至る領域を分割予定ラインに沿って切削すると、該表面から該裏面に至る分割溝が形成されて被加工物１が分割される。ただし、被加工物１に切削を実施する場合、被加工物１の表面から裏面に至る分割溝を形成しなくてもよく、切削により裏面に至らない溝が形成されてもよい。裏面に至らない溝が切削により形成される場合、さらに、切削または切削以外の方法で該溝の底部から被加工物１の裏面に至る分断溝等が形成されて被加工物１が分断される。
【００２４】
例えば、被加工物１は、環状のフレーム５に張られた粘着テープ３と一体化されてフレームユニット７が形成される。被加工物１は、フレームユニット７の状態で搬送され、切削される。
【００２５】
図１に示す通り、切削装置２は、各構成要素を支持する基台４を備えている。基台４の中央上部には、Ｘ軸移動テーブル６と、該Ｘ軸移動テーブル６をＸ軸方向（加工送り方向）に移動させるＸ軸方向移動機構と、Ｘ軸方向移動機構を覆う排水路２０と、が設けられている。該Ｘ軸方向移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール１２を備えており、Ｘ軸ガイドレール１２には、Ｘ軸移動テーブル６がスライド可能に取り付けられている。
【００２６】
Ｘ軸移動テーブル６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、Ｘ軸ガイドレール１２に平行なＸ軸ボールねじ１４が螺合されている。Ｘ軸ボールねじ１４の一端部には、Ｘ軸パルスモータ１６が連結されている。Ｘ軸パルスモータ１６でＸ軸ボールねじ１４を回転させると、Ｘ軸移動テーブル６はＸ軸ガイドレール１２に沿ってＸ軸方向に移動する。
【００２７】
Ｘ軸移動テーブル６上には、被加工物１を吸引、保持するためのチャックテーブル８が設けられている。チャックテーブル８は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、チャックテーブル８の上面に垂直な回転軸の周りに回転可能である。また、チャックテーブル８は、上述したＸ軸方向移動機構によりＸ軸方向に送られる。
【００２８】
チャックテーブル８の表面（上面）は、被加工物１を吸引、保持する保持面８ａとなる。この保持面８ａは、チャックテーブル８の内部に形成された吸引路（不図示）を介して吸引源（不図示）に接続されている。該保持面８ａの周囲には、テープを介して被加工物１を保持する環状のフレーム５を固定するためのクランプ１０が配設されている。
【００２９】
基台４の上面には、被加工物１を切削する２つの切削ユニット１８を支持する支持構造２２が、Ｘ軸方向移動機構を跨ぐように配置されている。支持構造２２の前面上部には、２つの切削ユニット１８をそれぞれＹ軸方向（割り出し送り方向）及びＺ軸方向に移動させる切削ユニット移動機構が設けられている。
【００３０】
切削ユニット移動機構は、支持構造２２の前面に配置されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール２４を備えている。Ｙ軸ガイドレール２４には、切削ユニット１８のそれぞれに対応する２つのＹ軸移動プレート２６がスライド可能に取り付けられている。それぞれのＹ軸移動プレート２６の裏面側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール２４に平行なＹ軸ボールねじ２８が螺合されている。
【００３１】
Ｙ軸ボールねじ２８の一端部には、Ｙ軸パルスモータ２８ａが連結されている。Ｙ軸パルスモータ２８ａでＹ軸ボールねじ２８を回転させると、対応するＹ軸移動プレート２６は、Ｙ軸ガイドレール２４に沿ってＹ軸方向に移動する。Ｙ軸移動プレート２６の表面（前面）には、それぞれ、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール３０が設けられている。それぞれのＺ軸ガイドレール３０には、Ｚ軸移動プレート３２がスライド可能に取り付けられている。
【００３２】
Ｚ軸移動プレート３２の裏面側（後面側）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、Ｚ軸ガイドレール３０に平行なＺ軸ボールねじ３４が螺合されている。Ｚ軸ボールねじ３４の一端部には、Ｚ軸パルスモータ３６が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３６でＺ軸ボールねじ３４を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３２は、Ｚ軸ガイドレール３０に沿ってＺ軸方向（切り込み送り方向）に移動する。
【００３３】
２つのＺ軸移動プレート３２のそれぞれの下部には、被加工物１を加工する切削ユニット１８と、チャックテーブル８に保持された被加工物１を撮像できる撮像ユニット（カメラ）３８と、が固定されている。Ｙ軸移動プレート２６をＹ軸方向に移動させれば、切削ユニット１８及び撮像ユニット３８はＹ軸方向（割り出し送り方向）に移動し、Ｚ軸移動プレート３２をＺ軸方向に移動させれば、切削ユニット１８及び撮像ユニット３８はＺ軸方向（切り込み送り方向）に移動する。
【００３４】
図２を用いて切削ユニット１８を説明する。切削ユニット１８は、Ｙ軸方向に平行な回転軸を構成するスピンドル５４を備える。スピンドル５４の先端部にはブレードマウント５６が取り付けられており、スピンドル５４の先端にはブレードマウント５６により円環状の切削ブレード５８が装着される。
【００３５】
スピンドル５４の他端側にはスピンドルハウジング５４ａ（図４等参照）に収容されたモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。該回転駆動源を使用してスピンドル５４を回転させると、スピンドル５４に装着された切削ブレード５８を回転できる。
【００３６】
図３は、切削ブレード５８を模式的に示す正面図である。切削ブレード５８は、例えば、円盤状の基台５８ｂと、基台５８ｂの外周部に固定された円環状の刃先５８ａと、を有している。基台５８ｂの中央部には、この基台５８ｂを貫通する略円形の装着穴が設けられており、切削ブレード５８を切削ユニット１８に装着する際には、該装着穴にスピンドル５４に装着されたブレードマウント５６のボス部が突き通される。
【００３７】
切削ブレード５８の外周６６を構成する刃先５８ａは、金属または樹脂等で形成された結合材と、該結合材に固定されたダイヤモンド等で形成された複数の砥粒と、を含み、砥石部とも呼ばれる。結合材からは砥粒が表出しており、切削ブレード５８を回転させながら被加工物１に切り込ませると、表出した該砥粒が被加工物１に接触して被加工物１が切削される。
【００３８】
被加工物１を切削して切断する場合、切削ブレード５８の刃先５８ａの下端が被加工物１の下面よりも下方に達するように、切削ユニット１８の高さが調整される。また、被加工物１に下面側に至らない溝を形成する場合、刃先５８ａの下端が被加工物１の上面及び下面の間の高さに位置付けられるように切削ユニット１８の高さが調整される。
【００３９】
切削ブレード５８で被加工物１を切削すると、砥粒に欠けや脱落が生じる。しかしながら、結合材が徐々に消耗して新たな砥粒が次々と表出するため、切削ブレード５８の切削能力は維持される。このとき、切削ブレード５８の径は徐々に小さくなっていく。そのため、切削ブレード５８の刃先５８ａの下端の高さは変化する。
【００４０】
そこで、切削装置２では、切削ブレード５８の刃先５８ａの下端の位置を検出して、切削ブレード５８の刃先５８ａの下端が被加工物１の下面より下側に到達するようにＺ軸方向移動機構を調整するセットアップ工程が所定のタイミングで実施される。切削ユニット１８の下方には、図１に示す通り、セットアップ工程に使用される刃先検出ユニット４０が設けられている。刃先検出ユニット４０については後に詳述する。
【００４１】
図２に示す通り、切削ユニット１８は切削ブレード５８を囲うブレードカバー５０を備える。ブレードカバー５０はスライド可能であり、切削ブレード５８の交換が実施される際に、交換作業を妨げないようにスライドして待避する。ブレードカバー５０には、被加工物１の切削中に被加工物１及び切削ブレード５８に切削水を供給する切削水供給機構が組み込まれている。
【００４２】
被加工物１を切削ブレード５８で切削すると、被加工物１及び切削ブレード５８の摩擦等により熱が生じる。また、切削された被加工物１からは、加工屑が生じる。そこで、切削により生じる熱及び加工屑を除去するために、切削が実施される間、被加工物１及び切削ブレード５８には、切削水が供給される。該切削水は、例えば、純水である。
【００４３】
切削水は、切削ユニット１８の外部の切削水供給源（不図示）から切削水供給路（不図示）を通じて高圧で供給される。ブレードカバー５０には、切削水供給路の一端が接続される接続部５２ｄが設けられている。切削ユニット１８は、切削ブレード５８が間に配されるように切削ブレード５８の両側方に沿ってそれぞれ伸張する一対の切削水供給ノズル５２ａを備える。一対の切削水供給ノズル５２ａには、切削ブレード５８に向いた複数の噴出口（不図示）が形成されている。
【００４４】
また、切削ユニット１８は、切削ブレード５８の加工送り方向前側に被加工物１に向けて切削水を噴出する切削水供給ノズル５２ｃを備える。さらに、切削ユニット１８は、前方から切削ブレード５８に向けて切削水を噴出する切削水供給ノズル５２ｂを備える。切削水供給ノズル５２ｂは、切削ブレード５８に向いた噴出口（不図示）を有する。被加工物１を切削ブレード５８で切削する際には、切削水供給ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃから被加工物１及び切削ブレード５８に切削水が供給される。
【００４５】
切削装置２は、チャックテーブル８に保持された被加工物１の切削を実施する際、該切削ユニット１８をＺ軸方向に沿って下降させて切削ユニット１８を所定の高さ位置に位置付ける。そして、切削ブレード５８を回転させるとともにＸ軸方向移動機構を作動させてチャックテーブル８を加工送り方向に移動させ、切削ブレード５８を被加工物１に切り込ませて該被加工物１を切削する。
【００４６】
切削ブレード５８の刃先５８ａの下端が所定の高さ位置に位置付けられるように、被加工物１の切削が実施される前に、図１に示される刃先検出ユニット４０を用いたセットアップ工程が実施される。刃先検出ユニット４０は、例えば切削ユニット１８の下方に設けられている。図６（Ａ）には、切削ユニット１８の側面図と、刃先検出ユニット４０の側面図と、セットアップユニット１０４の構成の一例を模式的に示すブロック図と、が示されている。
【００４７】
刃先検出ユニット４０の本体４０ａには、上方に開口した溝状の切削ブレード進入部４０ｂが設けられ、切削ブレード５８の刃先５８ａの下端６６ａの高さ位置を検出するときは、該切削ブレード進入部４０ｂに切削ブレード５８を進入させる。
【００４８】
切削ブレード進入部４０ｂに面した刃先検出ユニット４０の本体４０ａの一方の側壁には窓状の発光部７６ｂが設けられ、他方の側壁には該発光部７６ｂに対向する位置に窓状の受光部７８ｂが設けられている。発光部７６ｂには光ファイバー等を介して光源６２ｂが接続されており、光源６２ｂを作動させると発光部７６ｂから光が放射される。光源６２ｂには、発光量を調節する機能を有する調光器（不図示）が接続されていてもよい。
【００４９】
受光部７８ｂは、光ファイバー等を介して受光素子６４ｂに接続されている。受光部７８ｂに到達した光は、受光素子６４ｂで受光される。受光素子６４ｂは光電変換部８０ｂを備え、該光電変換部８０ｂからは受光量に応じた電圧の電気信号が出力される。光電変換部８０ｂはセットアップユニット１０４に電気的に接続されており、該電気信号を該セットアップユニット１０４に送る。
【００５０】
発光部７６ｂと、受光部７８ｂと、は略同一の高さ位置に設けられる。該高さ位置は、切削ユニット１８が所定の高さ位置に位置付けられたときの切削ブレード５８の刃先５８ａの下端６６ａ付近の高さ位置である。刃先検出ユニット４０には、該刃先検出ユニット４０の不使用時に発光部７６ｂや受光部７８ｂを保護する開閉可能なカバー４０ｃが備えられている。刃先検出ユニット４０の使用時には、予め該カバー４０ｃを開けて本体４０ａを露出させる。
【００５１】
刃先検出ユニット４０により切削ブレード５８の刃先５８ａの下端６６ａを検出する際には、光源６２ｂを作動させ発光部７６ｂから光を放射させて、該光を受光部７８ｂに照射させ、受光素子６４ｂに該光を受光させる。光電変換部８０ｂは、該光を受光量に応じた電圧の電気信号に変換して、該電気信号をセットアップユニット１０４に送る。
【００５２】
切削ブレード進入部４０ｂに向けて切削ブレード５８を下降させると、発光部７６ｂから発せられた光が徐々に切削ブレード５８により遮られるようになり、受光部７８ｂに到達して受光素子６４ｂで受光される光の受光量は徐々に減少する。そして、光電変換部８０ｂから出力された電気信号をセットアップユニット１０４で解析し、該電気信号の電圧値が所定の電圧値になったとき、切削ブレード５８の刃先５８ａの下端６６ａが切削に適した所定の高さに達したことが確認される。
【００５３】
より詳細に説明する。セットアップユニット１０４は、該電気信号の電圧値を比較する電圧比較部１０６を備える。そして、電圧比較部１０６は、基準電圧設定部１０８を備える、基準電圧設定部１０８は、切削ブレード５８の刃先５８ａの下端６６ａの高さが被加工物１の切削に適した高さとなる際の該電気信号の電圧が基準電圧の値として登録される。また、電圧比較部１０６は、端部位置検出部１１０に接続されている。
【００５４】
光電変換部８０ｂからセットアップユニット１０４の電圧比較部１０６に電気信号が送られたとき、該電圧比較部１０６は、該電気信号の電圧値を基準電圧設定部１０８に登録された基準電圧の値と比較する。そして、該電気信号の電圧値と、該基準電圧の値と、が一致することが電圧比較部１０６に検出されるまで、切削ユニット１８の下降が継続される。該電気信号の電圧値と、該基準電圧の値と、が一致したとき、電圧比較部１０６から端部位置検出部１１０に、両者が一致したとの情報が送られる。
【００５５】
端部位置検出部１１０は、このときの切削ユニット１８の高さをＺ軸方向移動機構から取得する。被加工物１の切削を実施する際には、切削ユニット１８をこの高さに位置付ければよいこととなる。端部位置検出部１１０は、算出部１１２に接続されており、算出部１１２では、端部位置検出部１１０で特定された切削ユニット１８の該高さと、それまでに切削時に切削ユニット１８を位置付けていた高さと、の差を補正値として算出する。
【００５６】
算出部１１２は、位置補正部１１４に接続されている。算出部１１２は、該補正値を位置補正部１１４に送る。位置補正部１１４では、切削時に切削ユニット１８が位置付けられるべき高さとされていた値が該補正値により補正される。被加工物１を切削ブレード５８で切削する際には、補正された値に基づいてＺ軸方向移動機構を構成するＺ軸パルスモータ３６が制御され、切削ユニット１８が適切な高さ位置に位置付けられる。
【００５７】
例えば、図６（Ｂ）には、セットアップ工程における受光素子６４ｂの受光量の変化として、光電変換部８０ｂから出力される該電気信号の電圧値の変化１１６の様子が模式的に示されている。この例では、初期状態の電圧値を５Ｖとしており、該光が切削ブレード５８により完全に遮られた際の電圧値を０Ｖとしている。そして、基準の受光量に対応する基準電圧１１８の値が３Ｖとされている。
【００５８】
この例では、該電気信号の電圧値が３Ｖとなる際の切削ユニット１８の高さ位置が検出される。このときの切削ユニット１８の高さ位置は、例えば、切削ブレード５８の刃先５８ａの下端６６ａが所定の高さ位置に位置付けられる際の切削ユニット１８の高さ位置である。このように、被加工物１を切削ブレード５８で切削する際、予めセットアップユニット１０４を使用してセットアップ工程が実施される。
【００５９】
さらに、図１により切削装置２について説明する。切削装置２は、チャックテーブル８に隣接した位置にサブチャックテーブル４２を備える。サブチャックテーブル４２の内部には、該サブチャックテーブル４２の上面に通じた吸引路（不図示）を含む吸引機構が配設されている。サブチャックテーブル４２の上面には、次に説明するドレッシングボード９が載せられてサブチャックテーブル４２に吸引保持される。
【００６０】
切削ブレード５８を使用して切削を繰り返して刃先５８ａに含まれる砥粒が消耗等しても、結合材が消耗して新しい砥粒が次々と表出する上述の自生発刃の作用により切削ブレード５８の切削能力は維持される。しかしながら、結合材が十分に消耗せず自生発刃の作用が不十分となる場合がある。また、切削ブレード５８に偏摩耗が生じて径が一様とはならず、切削ブレード５８の形状が切削に不向きな形状となる場合がある。そこで、切削装置２では、切削ブレード５８を積極的に消耗させるドレッシングが実施される。
【００６１】
ドレッシングは、サブチャックテーブル４２に保持されたドレッシングボード９を切削ブレード５８で切削することにより実施される。ただし、切削装置２は、サブチャックテーブル４２を備えなくてもよい。この場合、例えば、ドレッシングボード９はチャックテーブル８に吸引保持される。ドレッシングボード９は、例えば、結合材と、結合材に固定された砥粒と、を含む。結合材及び砥粒の材質、砥粒の大きさや形状等は、切削ブレード５８の種別やドレッシングの目的等により適宜選択される。
【００６２】
切削装置２は、さらに、制御ユニット４８を備えている。制御ユニット４８は、切削ユニット１８、チャックテーブル８、各移動機構、撮像ユニット３８、刃先検出ユニット４０等の切削装置２の各構成要素を制御する機能を有する。制御ユニット４８の機能は、例えば、ＣＰＵ及び記憶媒体等を備える装置制御用コンピュータにソフトウェアとして実現される。さらに、セットアップユニット１０４の機能、及び後述の管理ユニット９０ａ，９０ｂの機能が制御ユニット４８により実現されてもよい。
【００６３】
また、図１に示す通り、切削装置２は表示部４４を有する。表示部４４は、制御ユニット４８に電気的に接続されており、切削加工の結果、及び各種の警告等を表示する。表示部４４は、タッチパネル付きディスプレイパネルでもよい。この場合、切削装置２の使用者又は管理者は該タッチパネルを用いて制御ユニット４８に加工条件等の情報を入力できる。
【００６４】
また、切削装置２の上部には、制御ユニット４８に電気的に接続された警報ランプ４６が配設される。警報ランプ４６は、例えば、緑色のランプと、赤色のランプと、を有する。制御ユニット４８は、切削装置２が正常な稼働状況にあるときは該緑色のランプを点灯させて、切削装置２が正常であることを使用者又は管理者に報知する。その一方で、切削装置２に何等かの問題が生じたときには、制御ユニット４８は赤色のランプを点灯させて、その旨を使用者又は管理者に報知する。
【００６５】
表示部４４及び警報ランプ４６は、切削装置２の使用者又は管理者に警告や各種情報を発する報知部として機能できる。なお、該報知部はこれに限定されず、他の方法で使用者又は管理者に警告等を発してもよい。例えば、切削装置２はブザーを備え、警告音を発して警告等を発してもよい。
【００６６】
被加工物１を切削ブレード５８で切削すると、切削ブレード５８に大きな負荷がかかり、切削ブレード５８の刃先５８ａに欠けが生じる場合がある。図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、及び図３（Ｄ）には、それぞれ、刃先５８ａの下端の領域６８を拡大して模式的に示す正面図の例が示されている。切削ブレード５８における領域６８の位置は、図３（Ａ）に示されている。
【００６７】
図３（Ｂ）には、欠けが生じていない刃先５８ａが模式的に示されている。刃先５８ａに欠け等の損傷が生じていない切削ブレード５８を使用すると、被加工物１を適切に切削できる。また、図３（Ｃ）には、比較的小さな欠け７０ａが生じた刃先５８ａが模式的に示されており、図３（Ｄ）には、比較的大きな欠け７０ｂが生じた刃先５８ａが模式的に示されている。
【００６８】
なお、刃先５８ａに生じる欠け７０ａ，７０ｂの位置は、刃先５８ａの下端であるとは限らない。そもそも、切削ブレード５８は、高速で回転しながら使用されるため、欠け７０ａ，７０ｂの周方向における位置は大きな意味を持たない。その一方で、切削ブレード５８の外周６６からの欠け７０ａ，７０ｂの深さ７２ａ，７２ｂは重要な意味を持つ。ここで、欠けの深さ７２ａ，７２ｂとは、欠け７０ａ，７０ｂの該切削ブレード５８の中心に最も近い点から切削ブレード５８の外周６６までの距離をいう。
【００６９】
例えば、欠けの深さが十分に小さければ、被加工物１の切削を切削ブレード５８により十分な品質で実施できる。その一方で、欠けの深さが所定の水準を超えて大きい場合、切削ブレード５８で被加工物１を切削しても加工精度が必要な水準に達しないばかりか、被加工物１に損傷を与えるおそれもある。そこで、切削ブレード５８の刃先５８ａに欠けが生じた際、該欠けの発生が早期に検出されることが望まれる。
【００７０】
刃先５８ａに欠けが生じているか否かは、例えば、切削ユニット１８に設けられた欠け検出部６０が使用されて判定される。欠け検出部６０は、図２に示される通り、ブレードカバー５０の上部に設けられる。次に、欠け検出部６０について説明する。欠け検出部６０は、上述の刃先検出ユニット４０と同様に構成されている。欠け検出部６０は、外部の光源６２ａ及び受光素子６４ａと光ファイバー等により接続されている。
【００７１】
図４には、欠け検出部６０を備える切削ユニット１８を模式的に示す側面図と、切削ブレード５８を管理する管理ユニット９０ａのブロック図と、が示されている。欠け検出部６０の溝状の本体６０ａはブレードカバー５０の上部に組み込まれており、被加工物１を切削する切削ブレード５８の刃先５８ａの上端６６ｂを挟むように配設されている。欠け検出部６０の本体６０ａは、昇降機構７４により昇降可能であり、欠けの検出対象となる切削ブレード５８の径に応じて欠けの検出を適切に実施できる高さに位置付けられる。
【００７２】
溝状の本体６０ａの切削ブレード５８の刃先５８ａに面した一方の内壁には、窓状の発光部７６ａが設けられ、他方の内壁には該発光部７６ａに対向する位置に窓状の受光部７８ａが設けられている。発光部７６ａには光ファイバー等の光学部品を介して光源６２ａが接続されており、光源６２ａを作動させると発光部７６ａから光が放射される。光源６２ａには、発光量を調節する機能を有する調光器（不図示）が接続されていてもよい。
【００７３】
受光部７８ａは、光ファイバー等の光学部品を介して受光素子６４ａに接続されている。受光部７８ａに到達した光は、受光素子６４ａで受光される。受光素子６４ａは光電変換部８０ａを備え、該光電変換部８０ａからは受光量に応じた電圧の電気信号が出力される。光電変換部８０ａは欠け測定部８２ａに電気的に接続されており、該電気信号を該欠け測定部８２ａに送る。
【００７４】
欠け測定部８２ａは、該電気信号を解析して切削ブレード５８の刃先５８ａに欠けが生じているかを判定し、欠けが生じている場合に該欠けの深さを測定する。欠け測定部８２ａは、発光部７６ａ及び受光部７８ａの間に切削ブレード５８が位置する状態で該発光部７６ａから発せられ受光部７８ａで受光される光の受光量から該切削ブレード５８の刃先５８ａに発生する欠けの深さを測定する。
【００７５】
ここで、欠け測定部８２ａを用いた欠けの測定は、被加工物１の切削が実施されている間、または、被加工物１の切削が一時的に停止している間に実施される。例えば、切削ブレード５８は被加工物１の切削時に毎分２万回転から１０万回転程度の回転速度で回転している。そして、被加工物１の加工効率を低下させないため、切削ブレード５８の欠けを検出する際には検出の前後に加減速は実施されず、高速回転する切削ブレード５８に対して欠けの検出が実施される。
【００７６】
切削ブレード５８の刃先５８ａの欠けが検出される際には、発光部７６ａから連続的に光が切削ブレード５８の刃先５８ａに照射され続け、受光部７８ａに到達した光が受光素子６４ａに受光され続ける。そして、欠け測定部８２ａは、受光量の時間変化を解析して欠けの有無を判定し、欠けが生じている場合に該受光量の時間変化に基づいて欠けの深さを測定する。
【００７７】
ここで、高速で回転する切削ブレード５８の外周６６の各領域において欠けの深さ等を検出するために、受光量の測定も高い頻度で実施される。例えば、受光量の測定のサンプリング周波数は２５０ｋＨｚ程度とされる。図５（Ａ）に例示されたグラフは、受光部７８ａに到達して受光される光の受光量の時間変化を表しており、該受光量の時間変化に基づいて刃先５８ａの欠けの深さ等が検出される。ただし、該受光量に代えて光電変換部８０ａから出力される電気信号の電圧値の時間変化が検出に使用されてもよい。
【００７８】
図５（Ａ）は、受光部７８ａで受光される光の受光量の時間変化の一例を示すグラフである。図５（Ａ）に示す波形９２は、切削ブレード５８を１回転するときの受光量の時間変化を表している。受光部７８ａに到達して受光される光の受光量は、発光部７６ａから発せられた該光のうち切削ブレード５８の刃先５８ａで遮られる量により決まる。
【００７９】
ここで、切削ユニット１８に切削ブレード５８が装着される際の切削ブレード５８の回転軸と、切削ブレード５８の中心と、の僅かなずれにより、回転軸から切削ブレード５８の外周６６までの径は全周で一定とはならない。その上、被加工物１の切削を進める過程で刃先５８ａに偏摩耗が生じる場合がある。そのため、刃先５８ａに欠けが生じていない場合においても図５（Ａ）に例示された波形９２の通り、受光量は一定とはなりにくい。
【００８０】
波形９２の極大部９４は、発光部７６ａ及び受光部７８ａの間に切削ブレード５８の径の最も小さな部分の外周６６が位置しているときの受光量を表している。また、波形９２の極小部９６は、発光部７６ａ及び受光部７８ａの間に切削ブレード５８の径の最も大きな部分の外周６６が位置しているときの受光量を表している。
【００８１】
そして、波形９２の極大部９４における受光量と、極小部９６における受光量と、の差９８が切削ブレード５８の偏心量に相当する受光量の差となる。なお、切削ブレード５８をドレッシングボード９でドレッシングすると、切削ブレード５８の偏心が緩和されてこの差９８が小さくなり、波形９２が平坦に近づく。
【００８２】
切削ブレード５８の刃先５８ａに欠けが発生している場合、欠けは光を透過するため、受光部７８ａに到達して受光される光の受光量が上昇する。そのため、刃先５８ａに欠けが生じていると、図５（Ａ）に示す波形９２には欠けの深さに対応した大きさのピーク１００ａ，１００ｂが現れる。例えば、ピーク１００ａの高さ１０２ａは、該欠けの深さに対応する。すなわち、波形９２に現れたピーク１００ａの高さ１０２ａから該欠けの深さを評価できる。
【００８３】
したがって、欠け測定部８２ａは、発光部７６ａから発せられ受光部７８ａで受光される光の受光量から切削ブレード５８の刃先５８ａの欠けの発生を検出でき、また、欠けが発生している場合に切削ブレード５８の外周６６からの欠けの深さを測定できる。
【００８４】
欠け検出部６０を使用すると、切削ブレード５８の刃先５８ａに欠けが生じた際、以上に説明するように、欠けが生じたことを検出できる。従来、切削ブレード５８の刃先５８ａに欠けの発生が認められた場合、速やかに切削ブレード５８が交換されていた。
【００８５】
しかしながら、切削ブレード５８の刃先５８ａに生じた欠けの深さの程度によっては、切削ブレード５８をドレッシングボード９でドレッシングすることで欠けを除去できる場合もある。すなわち、再生可能な切削ブレード５８についても欠けが生じたことを理由にスピンドル５４から外されて交換されていた。
【００８６】
切削ブレード５８の交換を実施している間は切削装置２を停止しなければならず、被加工物１の切削を実施できない時間が生じる。そのため、切削ブレード５８の交換が頻繁に実施されると、被加工物１の加工効率は低下してしまう。また、ドレッシングボード９を切削することで再生できる切削ブレード５８を破棄していたため、切削ブレード５８の消費量が不必要に増大して切削ブレード５８にかかるコストが上昇していた。すなわち、被加工物１の加工効率は一層低下していた。
【００８７】
そこで、本実施形態に係る切削装置２では、切削ブレード５８を管理する管理ユニット９０ａを備え、欠けの深さに応じて切削ブレード５８が管理される。管理ユニット９０ａは、切削ブレード５８に生じた欠けの深さを評価して切削ブレード５８が再生可能な状態であるか否かを判定する。そして、ドレッシングにより切削ブレード５８を再生できる場合には、該切削ブレード５８にドレッシングボード９を切削させてドレッシングを実施し、切削ブレード５８を再生させる。
【００８８】
管理ユニット９０ａは、図４に示す通り、判定部８４ａを含む。判定部８４ａは、欠け測定部８２ａによる刃先５８ａの欠けの深さの測定結果から切削ブレード５８の状態を判定する。判定部８４ａは、閾値登録部８６ａと、比較部８８ａと、を含む。閾値登録部８６ａには、切削ブレード５８の欠けの深さに対して設定される第１の閾値と、該第１の閾値より大きい第２の閾値と、が登録される。
【００８９】
切削ブレード５８に欠けが生じていても、欠けの深さが十分に小さければ十分な精度で被加工物１を切削できる。そこで、第１の閾値は、切削ブレード５８の欠けの深さが十分に小さくそのまま被加工物１を切削できると判定できる欠けの深さの上限値に相当する値として設定される。
【００９０】
切削ブレード５８の刃先５８ａに生じた欠けの深さが第１の閾値以上である場合、そのままでは十分な精度で被加工物１を切削できない。しかしながら、欠けの深さが大きすぎなければ、切削ブレード５８をドレッシングすることで切削ブレード５８を再生でき、被加工物１の適切な切削が可能となる。第２の閾値は、ドレッシングによる切削ブレード５８の再生が可能である欠けの深さの上限値に相当する値として設定される。
【００９１】
切削ブレード５８の刃先５８ａに生じた欠けの深さが該第２の閾値以上となる場合、ドレッシングによる再生も不可能であることから、速やかに切削ブレード５８の交換が実施されることが望まれる。
【００９２】
なお、第１の閾値及び第２の閾値は、例えば、予め切削装置２の操作者等により決定され、閾値登録部８６ａに登録される。第１の閾値及び第２の閾値は、切削ブレード５８の種別や被加工物１の種別、実施される切削の内容により異なる場合がある。また、切削ブレード５８の個々の品質のばらつきによっても左右される場合がある。さらに、切削ブレード５８の使用履歴、すなわち、消耗量により変わる場合もある。そこで、第１の閾値及び第２の閾値は、状況に応じて適宜変更されて閾値登録部８６ａに登録されてもよい。
【００９３】
切削ブレード５８の刃先５８ａの欠けが検出される際には、発光部７６ａと、受光部７８ａと、が昇降機構７４により所定の高さ位置に位置付けられる。該高さ位置は、スピンドル５４に装着された切削ブレード５８の刃先５８ａの上端６６ｂ付近の高さ位置である。
【００９４】
欠け検出部６０により切削ブレード５８の刃先５８ａに生じた欠けを検出する際には、光源６２ａを作動させ発光部７６ａから光を放射させて、該光を受光部７８ａに照射させ、受光素子６４ａに該光を受光させる。光電変換部８０ａは、該光を受光量に応じた電圧の電気信号に変換して、該電気信号を欠け測定部８２ａに送る。欠け測定部８２ａは、電気信号の電圧値に基づいて欠けの有無を検出し、欠けが発生していた場合に該欠けの深さを測定する。
【００９５】
比較部８８ａは、切削ブレード５８の刃先５８ａの該欠けの深さの欠け測定部８２ａによる測定結果と、該閾値登録部８６ａに登録された該第１の閾値及び該第２の閾値と、を比較する。そして、判定部８４ａは、比較部８８ａが比較を実施した結果、欠け測定部８２ａにより測定された切削ブレード５８の欠けの深さが該第１の閾値未満である場合、該切削ブレード５８による被加工物１の切削が可能な状態であると判定する。
【００９６】
その一方で、判定部８４ａは、比較部８８ａが比較を実施した結果、欠け測定部８２ａにより測定された切削ブレード５８の欠けの深さが該第１の閾値以上であり、かつ、該第２の閾値未満である場合、該切削ブレード５８はドレッシングが必要な状態であると判定する。また、比較部８８ａが比較を実施した結果、欠け測定部８２ａにより測定された切削ブレード５８の欠けの深さが該第２の閾値以上である場合、該切削ブレード５８は被加工物１のさらなる切削を実施するべきではない状態であると判定する。
【００９７】
図５（Ｂ）に示された棒グラフを使用して、切削ブレード５８に生じる欠けの深さと、第１の閾値１２６及び第２の閾値１２８と、の関係について説明する。例えば、切削ブレード５８に欠けＡが生じ、その欠けの深さ１２０が第２の閾値１２８以上となる場合、切削ブレード５８は被加工物１のさらなる切削を実施するべきではない状態であると判定される。
【００９８】
被加工物１の切削が実施されている際に第２の閾値１２８以上深さの欠けが検出された場合、直ちに被加工物１の切削が中断され切削ブレード５８の交換が実施されてもよい。または、切削の途上にある被加工物１の切削を該切削ブレード５８により完遂した後、切削ブレード５８の交換が実施されてもよい。
【００９９】
また、例えば、切削ブレード５８に欠けＢが生じ、その欠けの深さ１２２が第１の閾値以上で第２の閾値１２８未満となる場合、該切削ブレード５８はドレッシングが必要な状態であると判定される。この場合、例えば、直ちに被加工物１の切削が中断され切削ブレード５８のドレッシングが実施されてもよい。または、切削の途上にある被加工物１の切削を該切削ブレード５８により完遂した後、切削ブレード５８のドレッシングが実施されてもよい。
【０１００】
例えば、切削ブレード５８に欠けＣが生じ、その欠けの深さ１２４が第１の閾値未満となる場合、該切削ブレード５８による該被加工物１の切削が可能な状態であると判定される。この場合、切削ブレード５８により被加工物１を停止させる必要はない。
【０１０１】
また、切削ブレード５８に複数の欠けが生じた場合、該複数の欠けのうち最も深さの大きい欠けを基に判定部８４ａにより判定が実施されるとよい。さらに、切削ブレード５８に複数の欠けが生じた場合、判定の結果が該欠けの数に応じて補正されてもよい。例えば、切削ブレード５８の刃先５８ａに生じたすべての欠けの深さが第２の閾値未満である場合においても、欠けの数が所定の数以上となる場合、切削ブレード５８は被加工物１のさらなる切削を実施するべきではない状態であるとの判定がされてもよい。
【０１０２】
なお、切削装置２は、切削ブレード５８はドレッシングが必要な状態であると判定部８４ａが判定した場合、サブチャックテーブル４２に保持されたドレッシングボード９を該切削ブレード５８に切削させる。すなわち、切削ブレード５８に対してドレッシングを実施する。切削ブレード５８がドレッシングにより刃先５８ａが消耗して刃先５８ａに生じた欠けが除去されると、切削ブレード５８が再び使用可能となる。
【０１０３】
なお、管理ユニット９０ａは、切削ブレード５８に対するドレッシングが実施された後、欠け検出部６０により再び切削ブレード５８の刃先５８ａに光を照射して、ドレッシングによる刃先５８ａの消耗量を検出してもよい。該消耗量を検出できると、刃先５８ａの消耗量が刃先５８ａに生じていた欠けの深さを超えているか否か判定できる。該消耗量が該欠けの深さを超えている場合、ドレッシングにより該欠けが除去できていることが見込まれる。
【０１０４】
判定部８４ａは、表示部４４及び警報ランプ４６等の報知部に接続されていてもよい。そして、該報知部は、判定部８４ａで実施された判定の結果を切削装置２の使用者や管理者等に報知できてもよい。判定の結果を該使用者等に報知できると、例えば、切削ブレード５８に比較的大きな欠けが生じ切削装置２を停止させて切削ブレード５８を交換する必要が生じた際、早期に該使用者等に警告できる。
【０１０５】
本実施形態に係る切削装置２によると、切削ブレード５８の刃先５８ａに欠けが発生しても、欠けの深さ次第では該切削ブレード５８を再生できる。該切削装置２では、切削ブレード５８が不必要に交換されることがないため、切削装置２が停止する時間を最小限にできる上、消費される切削ブレード５８の数を減らせる。したがって、被加工物１を高効率に切削できる。
【０１０６】
なお、切削装置２は、刃先検出ユニット４０を使用して切削ブレード５８の刃先５８ａに欠けが生じたことを検出してもよく、欠けの深さを測定してもよい。この場合、図６（Ａ）に示す通り、切削装置２はセットアップユニット１０４に接続された管理ユニット９０ｂを備え、セットアップユニット１０４は欠け測定部８２ｂを含む。管理ユニット９０ｂは、管理ユニット９０ａと同様に構成される。
【０１０７】
欠け測定部８２ｂは、光電変換部８０ｂから電圧比較部１０６に送られる電気信号を解析して切削ブレード５８の刃先５８ａに欠けが生じているかを判定し、欠けが生じている場合に該欠けの深さを測定する。欠け測定部８２ｂは、発光部７６ｂ及び受光部７８ｂの間に切削ブレード５８が位置する状態で該発光部７６ｂから発せられ受光部７８ｂで受光される光の受光量から該切削ブレード５８の刃先５８ａに発生する欠けの深さを測定する。欠け測定部８２ｂは、管理ユニット９０ｂに接続されている。
【０１０８】
管理ユニット９０ａと同様に構成される管理ユニット９０ｂは、切削ブレード５８に生じた欠けの深さを評価して切削ブレード５８が再生可能な状態であるか否かを判定する。そして、ドレッシングにより切削ブレード５８を再生できる場合には、該切削ブレード５８にドレッシングボード９を切削させてドレッシングを実施し、切削ブレード５８を再生させる。
【０１０９】
管理ユニット９０ｂは、図６（Ａ）に示す通り、判定部８４ｂを含む。判定部８４ｂは、欠け測定部８２ｂによる刃先５８ａの欠けの深さの測定結果から切削ブレード５８の状態を判定する。判定部８４ｂは、閾値登録部８６ｂと、比較部８８ｂと、を備える。
【０１１０】
閾値登録部８６ｂには、切削ブレード５８の欠けの深さに対して設定される第１の閾値と、該第１の閾値より大きい第２の閾値と、が登録される。比較部８８ｂは、切削ブレード５８の刃先５８ａの該欠けの深さの欠け測定部８２ｂによる測定結果と、該閾値登録部８６ｂに登録された該第１の閾値及び該第２の閾値と、を比較して切削ブレード５８の状態を判定する。
【０１１１】
なお、欠け測定部８２ｂを用いた欠けの測定は、セットアップ工程とともに実施されてもよい。この場合、被加工物１の切削が実施される前に実施される。または、被加工物１の切削が完了した後、切削ブレード５８を刃先検出ユニット４０に移動させた上で実施されてもよい。以上に説明する通り、本実施形態に係る切削装置２では、刃先検出ユニット４０を使用して切削ブレード５８の状態が判定されてもよい。
【０１１２】
次に、切削装置２を使用して実施される本実施形態に切削ブレードの管理方法について説明する。図７は、本実施形態に係る切削ブレードの管理方法の各ステップのフローを示すフローチャートである。各ステップの説明については、上述の切削装置２に関する説明を適宜参照できる。
【０１１３】
該切削ブレードの管理方法では、まず、切削ブレード５８の刃先５８ａに生じる欠けの深さに対し、第１の閾値と、該第１の閾値より大きい第２の閾値と、を設定し、管理ユニット９０ａ，９０ｂに登録する閾値登録ステップＳ１を実施する。上述の通り、第１の閾値及び第２の閾値は、切削ブレード５８の種別や個体差により適切な値が異なる場合があるため、新たな切削ブレード５８がスピンドル５４への装着される度に実施されるのが好ましい。
【０１１４】
閾値登録ステップＳ１を実施した後、チャックテーブル８に保持された被加工物１を切削する前、途中、または後に、切削ブレード５８の刃先５８ａに生じた欠けの深さを測定する欠け測定ステップＳ２を実施する。
【０１１５】
欠け測定ステップＳ２は、例えば、欠け検出部６０及び管理ユニット９０ａが使用されて実施される。この場合、欠け測定ステップＳ２は被加工物１を切削ブレード５８で切削している途中に実施される。また、欠け測定ステップＳ２は、例えば、刃先検出ユニット４０及び管理ユニット９０ｂが使用されて実施される。この場合、欠け測定ステップＳ２は、被加工物１を切削ブレード５８で切削する前、または後に実施される。
【０１１６】
欠け測定ステップＳ２では、発光部７６ａ，７６ｂから及び受光部７８ａ，７８ｂの間に切削ブレード５８が位置する状態で該発光部７６ａ，７６ｂから光を発せさせ、該受光部７８ａ，７８ｂに該光を受光させる。そして、欠け測定部８２ａ，８２ｂにより、該受光部７８ａ，７８ｂが受光する該光の受光量に基づいて該切削ブレード５８の刃先５８ａに生じた欠けの深さを測定する。
【０１１７】
ここで、刃先５８ａの欠けの深さの測定は、該光の受光量を直接解析して測定しもよく、該光の受光量に応じて光電変換部８０ａ，８０ｂから出力される電気信号の電圧値を解析して測定してもよい。
【０１１８】
欠け測定ステップＳ２を実施した後、切削ブレード５８の状態を判定し、判定された切削ブレード５８の状態に基づいて切削ブレード５８を管理する管理ステップＳ３を実施する。管理ステップＳ３では、欠け測定ステップＳ２で測定された該欠けの深さと、該管理ユニット９０ａ，９０ｂの閾値登録部８６ａ，８６ｂに登録された該第１の閾値及び該第２の閾値と、が比較されて切削ブレード５８の状態が判定される。
【０１１９】
管理ステップＳ３で実施される判定について、図７を用いてさらに説明する。管理ステップＳ３では、まず、切削ブレード５８の刃先５８ａに生じた欠けの深さが第１の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ４）。その結果、欠け測定ステップＳ２で測定された切削ブレード５８の該欠けの深さが該第１の閾値未満であるかゼロである場合、該切削ブレード５８による該被加工物１の切削が可能な状態であると判定する。
【０１２０】
欠け測定ステップＳ２で測定された切削ブレード５８の該欠けの深さが第１の閾値以上である場合、次に、該欠けの深さが第２の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ５）。該欠け測定ステップＳ２で測定された切削ブレード５８の該欠けの深さが該第１の閾値以上であり、かつ、該第２の閾値未満である場合、切削ブレード５８はドレッシングが必要な状態であると判定する。
【０１２１】
この場合、切削ブレード５８の消耗量が該欠けの深さ以上になるまで該切削ブレード５８をドレッシングして、該欠けを除去する（Ｓ７）。切削ブレード５８をドレッシングする際には、サブチャックテーブル４２、または、チャックテーブル８にドレッシングボード９を保持させ、該ドレッシングボード９を切削ブレード５８に切削させる。
【０１２２】
なお、切削ブレード５８にドレッシングボード９を切削させてドレッシングを実施する際、ドレッシングが適切に実施されたことを確認する確認ステップがさらに実施されてもよい。該確認ステップでは、欠け測定ステップＳ２と同様に刃先検出ユニット４０または管理ユニット９０ｂが使用されてドレッシングによる切削ブレード５８の刃先５８ａの消耗量が測定される。
【０１２３】
そして、該消耗量が刃先５８ａに生じていた欠けの深さ以上であることが確認された場合、該欠けが除去されたことが見込まれるため、切削ブレード５８の再生が完了したと判断できる。または、ドレッシングが実施された後に欠け測定ステップＳ２及び管理ステップＳ３がさらに実施されて、切削ブレード５８の刃先５８ａの欠けの有無が判定されてもよい。
【０１２４】
また、該欠け測定ステップＳ２で測定された切削ブレード５８の該欠けの深さが該第２の閾値以上である場合、切削ブレード５８は被加工物１のさらなる切削を実施するべきではない状態であると判定する。この場合、切削ブレード５８をスピンドル５４から取り出し、新しい切削ブレード５８をスピンドル５４に装着して切削ブレード５８を交換する（Ｓ６）。
【０１２５】
なお、刃先検出ユニット４０を使用して切削ブレード５８の欠けの深さの測定を実施する場合、欠け測定ステップＳ２の前に、切削ブレード５８と連れ回る切削水を切削ブレード５８の外周から除去する水切りステップを実施してもよい。
【０１２６】
切削ブレード５８で被加工物１を切削する際、切削ブレード５８は高速で回転されるとともに、切削ブレード５８及び被加工物１には、切削水供給ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ（図２参照）から切削水が供給される。高速で回転する切削ブレード５８に切削水が供給されると、一部の切削水が切削ブレード５８にまとわりついて切削ブレード５８とともに連れ回る現象が認められる。
【０１２７】
被加工物１の切削が完了した後も該切削水は切削ブレード５８に連れ回り続けるため、切削ブレード５８を使用して被加工物１を切削した後に欠け測定ステップＳ２を実施する場合、欠けの深さの測定を該切削水が妨げる場合がある。すなわち、発光部７６ｂから発せられた光が切削ブレード５８の外周６６に向けて照射され、切削ブレード５８に遮られなかった光が受光部７８ｂに到達して受光される際、切削ブレード５８に連れ回る切削水が該光の進行に影響を与える可能性がある。
【０１２８】
そこで、切削ブレード５８に連れ回る切削水を除去して切削ブレード５８の欠けの深さを適切に測定できるように、水切りステップが実施される。水切りステップでは、例えば、Ｚ軸方向移動機構を操作して刃先検出ユニット４０の本体４０ａの溝状の切削ブレード進入部４０ｂ（図６（Ａ）参照）に切削ブレード５８を高速に出し入れする。
【０１２９】
被加工物１の切削が完了した後においても減速されずに引き続き高速で回転し続ける切削ブレード５８を該切削ブレード進入部４０ｂに高速で出し入れすると、切削ブレード５８の回転に伴って切削ブレード５８の周りに生じる空気の流れが変化する。そして、この空気の流れの変化により、切削ブレード５８に連れ回る切削水が切削ブレード５８から剥離され除去される。そのため、水切りステップを実施すると、切削水の影響を受けずに切削ブレード５８の欠けの深さの測定を実施できる。
【０１３０】
以上に説明するように、本実施形態に係る切削ブレード５８の管理方法によると、切削ブレード５８に生じた欠けの深さを評価して、該欠けの深さに基づいて切削ブレード５８を管理できる。そして、切削ブレード５８の刃先５８ａに欠けが生じても、該切削ブレード５８をドレッシングすることで該欠けを除去して再生できる場合に、該切削ブレード５８を破棄することがない。
【０１３１】
したがって、切削ブレード５８を不必要に交換することがなく、切削装置２を停止する時間を最小限にできるとともに、消費される切削ブレード５８の数を減らすことができる。すなわち、本実施形態に係る切削ブレードの管理方法によると、該切削ブレードを使用して実施される被加工物１の切削を高効率に実施できる。
【０１３２】
なお、上記実施形態では、第１の閾値及び第２の閾値が切削装置２の使用者又は管理者等により設定され登録される場合について説明したが、本実施形態に係る切削装置及び切削ブレードの管理方法はこれに限定されない。すなわち、切削装置２では、管理ユニット９０ａ，９０ｂにより第１の閾値及び第２の閾値が導出されてもよい。そして、該閾値登録ステップＳ１では、さらに、閾値導出ステップが実施されてもよい。
【０１３３】
第１の閾値を管理ユニット９０ａ，９０ｂに導出させる場合、例えば、予め刃先に形成されている第１の試験用切削ブレードを準備する。このとき、第１の試験用切削ブレードに形成された欠けの深さは、切削ブレードにドレッシングが必要であるか否かの判定の境界となる欠けの深さとする。そして、該第１の試験用切削ブレードに光を照射して欠けの深さを測定し、該欠けの深さを第１の閾値として閾値登録部８６ａ，８６ｂに登録する。
【０１３４】
また、第２の閾値を管理ユニット９０ａ，９０ｂに導出させる場合、例えば、予め刃先に形成されている第２の試験用切削ブレードを準備する。このとき、第２の試験用切削ブレードに形成された欠けの深さは、切削ブレードによる被加工物１のさらなる切削を実施するべきではない状態であるか否かの判定の境界となる欠けの深さとする。そして、該第２の試験用切削ブレードに光を照射して欠けの深さを測定し、該欠けの深さを第２の閾値として閾値登録部８６ａ，８６ｂに登録する。
【０１３５】
閾値導出ステップを実施して切削装置２で第１の閾値及び第２の閾値を導出できると、切削装置２の使用者や管理者等の知識や経験、技能に依存することなく第１の閾値及び第２の閾値が決定される。そのため、切削ブレード５８の状態の判定をより均一に実施できる。
【０１３６】
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、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できる。
【符号の説明】
【０１３７】
１  被加工物
３  粘着テープ
５  環状のフレーム
７  フレームユニット
９  ドレッシングボード
２  切削装置
４  基台
６  Ｘ軸移動テーブル
８  チャックテーブル
８ａ  保持面
１０  クランプ
１２，２４，３０  ガイドレール
１４，２８，３４  ボールねじ
１６，２８ａ，３６  パルスモータ
１８  切削ユニット
２０  排水路
２２  支持構造
２６，３２  移動プレート
３８  撮像ユニット（カメラ）
４０  刃先検出ユニット
４０ａ  本体
４０ｂ  切削ブレード進入部
４２  サブチャックテーブル
４４  表示部
４６  警報ランプ
４８  制御ユニット
５０  ブレードカバー
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ  切削水供給ノズル
５２ｄ  接続部
５４  スピンドル
５４ａ  スピンドルハウジング
５６  ブレードマウント
５８  切削ブレード
５８ａ  刃先
５８ｂ  基台
６０  欠け検出部
６０ａ  本体
６２ａ，６２ｂ  光源
６４ａ，６４ｂ  受光素子
６６  外周
６６ａ  下端
６６ｂ  上端
６８  領域
７０ａ，７０ｂ  欠け
７２ａ，７２ｂ  欠けの深さ
７４  昇降機構
７６ａ，７６ｂ  発光部
７８ａ，７８ｂ  受光部
８０ａ，８０ｂ  光電変換部
８２ａ，８２ｂ  欠け測定部
８４ａ，８４ｂ  判定部
８６ａ，８６ｂ  閾値登録部
８８ａ，８８ｂ  比較部
９０ａ，９０ｂ  管理ユニット
９２  波形
９４  極大部
９６  極小部
９８  差
１００ａ，１００ｂ  ピーク
１０２ａ  ピークの高さ
１０４  セットアップユニット
１０６  電圧比較部
１０８  基準電圧設定部
１１０  端部位置検出部
１１２  算出部
１１４  位置補正部
１１６  変化
１１８  基準電圧
１２０，１２２，１２４  欠けの深さ
１２６  第１の閾値
１２８  第２の閾値
【図１】
2020192629.tif 000003
【図２】
2020192629.tif 000004
【図３】
2020192629.tif 000005
【図４】
2020192629.tif 000006
【図５】
2020192629.tif 000007
【図６】
2020192629.tif 000008
【図７】
2020192629.tif 000009