(57)【要約】【課題】切削ブレードの交換時期の目安をオペレータに事前に知らせること。【解決手段】本発明に係る加工装置は、被加工物を保持する保持テーブルと、回転可能なスピンドルに装着され、切り刃を備える切削ブレードと、所定頻度で該切り刃の刃先出し量を計測する計測手段と、データ処理部とを備える。該データ処理部は、該切削ブレードを使用可能な該刃先出し量の下限値を登録する下限値登録部と、該計測手段により計測された該刃先出し量と、計測時の該切削ブレードによる加工距離とを紐付けて、切削ブレード情報として記録する記録手段と、該計測手段による少なくとも２回以上の計測によって該記録手段に記録された複数の該ブレード情報から該加工距離の増加に伴って該刃先出し量が減少する傾きを算出する傾き算出手段と、該傾きから該刃先出し量が該下限値に至る最大加工距離を計算する予測手段とを備えることを特徴とする。【選択図】図４
2020161565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する保持テーブルと、回転可能なスピンドルに装着され、切り刃を備える切削ブレードと、所定頻度で該切り刃の刃先出し量を計測する計測手段と、データ処理部とを備えた加工装置であって、
該データ処理部は、
該切削ブレードを使用可能な該刃先出し量の下限値を登録する下限値登録部と、
該計測手段により計測された該刃先出し量と、計測時の該切削ブレードによる加工距離とを紐付けて、ブレード情報として記録する記録部と、
該計測手段による少なくとも２回以上の計測によって該記録手段に記録された複数の該ブレード情報から該加工距離の増加に伴って該刃先出し量が減少する傾きを算出する傾き算出部と、
該傾きから該刃先出し量が該下限値に至る最大加工距離を計算する予測部と
を備えることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
該算出部は、該切削ブレードの刃先出し量の計測が行われるたびに該傾きの再計算を行うことを特徴とする
請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
該データ処理部は、
該切削ブレードが所定距離を加工するのに要する時間を、加工条件及び被加工物の大きさから計算する時間計算手段を更に備えることを特徴とする
請求項１に記載の加工装置。
【請求項４】
該加工装置は、
ブレード交換の時期としてブレード交換情報を表示する表示手段を更に備え、
該ブレード交換情報は、
該最大加工距離に至るまでの加工距離、該最大加工距離に至るまでの時間、該最大加工距離に至る時刻、及び該最大加工距離に至るまでの被加工物の加工数のうちの少なくともいずれかで表示されることを特徴とする
請求項１から３のいずれか１項に記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハや光デバイスウエーハ、パッケージ基板等の被加工物を分割予定ラインに沿って切断する加工装置として、切削装置が知られている。
【０００３】
かかる切削装置は切削ブレードを備え、チャックテーブルに保持された被加工物を切削するが、かかる切削ブレードは加工に従って摩耗する。摩耗した切削ブレードでは、所望の切り込み深さまで切削が行えないので、被加工物を適切に切削できない。このため、切削ブレードの刃先の位置を検出し、切削ブレードが摩耗した分切り込み深さを深くしていくことを目的として、所定の頻度で切削ブレードの刃先の位置を検出する技術が知られている。
【０００４】
また、切削装置において、切削ブレードの刃先出し量が必要な切り込み深さに満たなくなると、オペレータへの通知を行って、切削ブレードの交換を促す設計がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２１４３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
切削装置を用いて作業を行う際、切削ブレードの交換時期を事前に把握することによって、作業を効率的に進めたいというオペレータの要請がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、切削ブレードの交換時期の目安をオペレータに事前に知らせることができる加工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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、被加工物を保持する保持テーブルと、回転可能なスピンドルに装着され、切り刃を備える切削ブレードと、所定頻度で該切り刃の刃先出し量を計測する計測手段と、データ処理部とを備えた加工装置である。該データ処理部は、該切削ブレードを使用可能な該刃先出し量の下限値を登録する下限値登録部と、該計測手段により計測された該刃先出し量と、計測時の該切削ブレードによる加工距離とを紐付けて、切削ブレード情報として記録する記録部と、該計測手段による少なくとも２回以上の計測によって該記録手段に記録された複数の該ブレード情報から該加工距離の増加に伴って該刃先出し量が減少する傾きを算出する傾き算出部と、該傾きから該刃先出し量が該下限値に至る最大加工距離を計算する予測部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の構成によれば、切削ブレードの最大加工距離を予測でき、切削ブレードの交換時期の目安をオペレータに事前に知らせることができる。これにより、オペレータの作業効率を向上できる。
【００１０】
また、本発明に係る加工装置において、該算出部は、該切削ブレードの刃先出し量の計測が行われるたびに該傾きの再計算を行うことを特徴とする。この構成によれば、切削ブレードの最大加工距離の算出精度を高めることができる。
【００１１】
また、本発明に係る加工装置において、該データ処理部は、該切削ブレードが所定距離を加工するのに要する時間を、加工条件及び被加工物の大きさから計算する時間計算手段を更に備えることを特徴とする。この構成によれば、切削ブレードによる切削処理が最大加工距離に至るまでの時間を算出できる。
【００１２】
また、本発明に係る加工装置は、ブレード交換の時期としてブレード交換情報を表示する表示手段を更に備え、該ブレード交換情報は、該最大加工距離に至るまでの加工距離、該最大加工距離に至るまでの時間、該最大加工距離に至る時刻、及び該最大加工距離に至るまでの被加工物の加工数のうちの少なくともいずれかで表示されることを特徴とする。この構成によれば、ブレードの交換時期の目安として、種々の情報をオペレータに提供できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、切削ブレードの交換時期の目安をオペレータに事前に知らせることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態に係る加工装置の構成例を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る加工装置の機能構成の一例を示す模式的に示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る刃先出し量の計測方法の一例を模式的に示す側面図である。
【図４】図４は、実施形態に係るデータ処理ユニットの機能構成の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、実施形態に係る切削ブレードの刃先出し量の下限値の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係るブレード情報の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態に係る刃先出し量と加工距離との関係を示すグラフの一例を示す図である。
【図８】図８は、実施形態に係るタッチパネルに表示されるブレード交換情報の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施形態に係るデータ処理ユニットによる情報処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、変形例に係る刃先出し量と加工距離との関係を示すグラフの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、変形例に係る刃先出し量と加工距離との関係を示すグラフの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、変形例に係る切削ブレードの一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１６】
以下に説明する実施形態において、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の一方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸及びＹ軸を含むＸＹ平面は、水平面と平行である。ＸＹ平面と直交するＺ軸方向は、鉛直方向である。
【００１７】
図面を参照しつつ、実施形態に係る加工装置１について説明する。図１は、実施形態に係る加工装置１の構成例を模式的に示す斜視図である。図２は、実施形態に係る加工装置１の機能構成の一例を示す模式的に示す図である。
【００１８】
実施形態に係る複数の加工装置１は、被加工物１１を切削加工する切削装置である。被加工物１１は、たとえばシリコン、サファイア、ガリウムなどを基板１０１とする半導体ウエーハや光デバイスウエーハであり、図１に示すように、例えば、円板形状に形成される。被加工物１１の表面（上面）側は格子状に配列された分割予定ラインにより複数の領域に区画されており、各領域にデバイスが形成されている。また、被加工物１１の裏面（下面）側には、被加工物１１より径の大きいテープ１３が貼り付けられている。テープ１３の外周部分は、環状のフレーム１５に固定されている。すなわち、被加工物１１は、テープ１３を介してフレーム１５に支持されている。
【００１９】
なお、加工装置１は、被加工物１１が水分を吸収して特性が変化するエポキシ樹脂（樹脂）や未焼成セラミックスなどの素材を含む場合、切削水が供給されないドライ状態での切削加工（乾式加工）を行う。
【００２０】
加工装置１は、各構成要素が搭載される基台４を備えている。基台４の上面にはＸ軸移動機構６が設けられている。Ｘ軸移動機構６は、Ｘ軸方向（加工送り方向）に平行な一対のＸ軸ガイドレール８を備えており、Ｘ軸ガイドレール８には、Ｘ軸移動テーブル１０がスライド可能に取り付けられている。
【００２１】
Ｘ軸移動テーブル１０の下面側には、ナット（不図示）が設けられており、このナットには、Ｘ軸ガイドレール８に平行なＸ軸ボールねじ１２が螺合されている。Ｘ軸ボールねじ１２の一端部には、Ｘ軸パルスモータ１４が連結されている。Ｘ軸パルスモータ１４でＸ軸ボールねじ１２を回転させることで、Ｘ軸移動テーブル１０は、Ｘ軸ガイドレール８に沿ってＸ軸方向に移動する。Ｘ軸移動機構６には、Ｘ軸移動テーブル１０のＸ軸方向の位置を測定するＸ軸測定ユニット（不図示）が設けられている。
【００２２】
Ｘ軸移動テーブル１０の上面側には、テーブルベース１６が設けられている。テーブルベース１６の上部には、カバーテーブル１７を介して、被加工物１１を保持するためのチャックテーブル１８が配置されている。カバーテーブル１７の角部には、ドレッシングボード（ドレス材）１９が設けられている。ドレッシングボード１９は、目詰まりや、目つぶれして切削能力が低下した切削ブレード４６（後述する）を目立てして、切削ブレード４６に付着した切削屑を除去することにより該切削ブレード４６の切削能力を回復させるものである。切削ブレード４６を目立てして、切削ブレード４６の切削能力を回復させることをドレス（ドレッシング）するという。また、チャックテーブル１８の周囲には、被加工物１１を支持する環状のフレーム１５を四方から固定する４個のクランプ１８ａが設置されている。
【００２３】
チャックテーブル１８は、モータ（回転駆動源；不図示）等に連結されており、Ｚ軸方向（切り込み送り方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、上述したＸ軸移動機構６でＸ軸移動テーブル１０をＸ軸方向に移動させれば、チャックテーブル１８はＸ軸方向に加工送りされる。
【００２４】
チャックテーブル１８の上面は、被加工物１１を保持する保持面１８ｂとなっている。この保持面１８ｂは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向（割り出し送り方向）に対して概ね平行に形成されており、Ｚ軸方向（切り込み送り方向）に対して直交するように形成される。保持面１８ｂは、チャックテーブル１８やテーブルベース１６の内部に形成された流路（不図示）等を通じて吸引源（不図示）に接続されている。なお、この吸引源の負圧は、テーブルベース１６に対してチャックテーブル１８を固定する際にも利用される。また、保持面１８ｂとドレッシングボード１９を保持する台部の上面とは同一の高さとなる位置に設定されている。
【００２５】
チャックテーブル１８に近接する位置には、被加工物１１をチャックテーブル１８へと搬送する搬送機構（不図示）が設けられている。また、Ｘ軸移動テーブル１０の近傍には、切削時に純水等の切削水を使用する場合に、使用された切削水の廃液を一時的に貯留するウォーターケース２０が設けられている。ウォーターケース２０内に貯留された廃液は、ドレーン（不図示）等を通じて加工装置１の外部に排出される。なお、切削水を使用しない乾式加工では、ウォーターケース２０に廃液が貯留されることはない。チャックテーブル１８は、保持テーブルの一例である。
【００２６】
基台４の上面には、Ｘ軸移動機構６を跨ぐ門型の支持構造２２が配置されている。支持構造２２の前面上部には、２組の切削ユニット移動機構（移動機構）２４が設けられている。各切削ユニット移動機構２４は、支持構造２２の前面に配置されＹ軸方向に概ね平行な一対のＹ軸ガイドレール２６を共通に備えている。Ｙ軸ガイドレール２６には、各切削ユニット移動機構２４を構成するＹ軸移動プレート２８がスライド可能に取り付けられている。切削ユニット４２は、加工手段の一例である。
【００２７】
各Ｙ軸移動プレート２８の裏面側には、ナット（不図示）が設けられており、このナットには、Ｙ軸ガイドレール２６に平行なＹ軸ボールねじ３０がそれぞれ螺合されている。各Ｙ軸ボールねじ３０の一端部には、Ｙ軸パルスモータ３２が連結されている。Ｙ軸パルスモータ３２でＹ軸ボールねじ３０を回転させれば、Ｙ軸移動プレート２８は、Ｙ軸ガイドレール２６に沿ってＹ軸方向に移動する。
【００２８】
各Ｙ軸移動プレート２８の前面（表面）には、Ｚ軸方向に概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール３４が設けられている。Ｚ軸ガイドレール３４には、Ｚ軸移動プレート３６がスライド可能に取り付けられている。
【００２９】
各Ｚ軸移動プレート３６の裏面側には、ナット（不図示）が設けられており、このナットには、Ｚ軸ガイドレール３４に平行なＺ軸ボールねじ３８がそれぞれ螺合されている。各Ｚ軸ボールねじ３８の一端部には、Ｚ軸パルスモータ４０が連結されている。Ｚ軸パルスモータ４０でＺ軸ボールねじ３８を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３６は、Ｚ軸ガイドレール３４に沿ってＺ軸方向に移動する。
【００３０】
各切削ユニット移動機構２４には、Ｙ軸移動プレート２８のＹ軸方向の位置を測定するＹ軸測定ユニット（不図示）が設けられている。また、各切削ユニット移動機構２４には、Ｚ軸移動プレート３６のＺ軸方向の位置を測定するＺ軸測定ユニット（不図示）が設けられている。
【００３１】
各Ｚ軸移動プレート３６の下部には、被加工物１１を切削するための切削ユニット４２が設けられている。また、切削ユニット４２に隣接する位置には、被加工物１１を撮像するためのカメラ（撮像ユニット）４４が設置されている。各切削ユニット移動機構２４で、Ｙ軸移動プレート２８をＹ軸方向に移動させれば、切削ユニット４２及びカメラ４４は割り出し送りされ、Ｚ軸移動プレート３６をＺ軸方向に移動させれば、切削ユニット４２及びカメラ４４は、チャックテーブル１８の保持面１８ｂと直交するＺ軸方向（切り込み送り方向）に昇降（移動）する。
【００３２】
なお、チャックテーブル１８等に対する切削ユニット４２及びカメラ４４のＸ軸方向の位置は、上述したＸ軸測定ユニットで測定される。また、チャックテーブル１８等に対する切削ユニット４２及びカメラ４４のＹ軸方向の位置は、上述したＹ軸測定ユニットで測定される。さらに、チャックテーブル１８またはドレッシングボード１９に対する切削ユニット４２及びカメラ４４のＺ軸方向の位置は、上述したＺ軸測定ユニットで測定される。
【００３３】
切削ユニット４２は、Ｙ軸方向に概ね平行な回転軸となるスピンドル４３（図４参照）を備えている。スピンドル４３の一端側には、環状の切削ブレード４６が装着されている。スピンドル４３の他端側にはモータ（回転駆動源；不図示）等が連結されており、切削ブレード４６は、スピンドル４３を介して伝達されるモータのトルクによって回転する。切削ブレード４６は、被加工物１１を切削可能な領域を有する切り刃を備える。切削ブレード４６は、被加工物１１に応じたものが用いられる。
【００３４】
切削ブレード４６の下方には、Ｚ軸方向において切削ブレード４６の先端（下端）の位置を検出する刃先位置検出ユニット５０が配置されている。なお、切削ブレード４６の近傍には、被加工物１１や切削ブレード４６に切削水を供給する際に使用される切削水供給ノズル４８が設けられている。
【００３５】
刃先位置検出ユニット５０は、図２に示すように、基部５４を備え、この基部５４の上端部には切削ブレード４６が侵入できる態様で切り欠かれたブレード侵入部５４ａが形成されている。ブレード侵入部５４ａは、Ｙ軸方向において対面する一対の内側面を備えており、この一対の内側面には、光学式のセンサを構成する発光部５６と受光部５８とがそれぞれ配置されている。すなわち、発光部５６と受光部５８とは、ブレード侵入部５４ａを挟んで対面している。また、発光部５６には、光ファイバー等を介して光源６０が接続され、受光部５８には、光ファイバー等を介して光電変換部６２が接続される。光電変換部６２は、例えば、１又は複数の光電変換素子によって構成されており、受光部５８から送られた光量を電圧に変換して出力する。
【００３６】
Ｘ軸移動機構６、チャックテーブル１８、搬送機構、切削ユニット移動機構２４、切削ユニット４２、カメラ４４、刃先位置検出ユニット５０、データ処理ユニット１１０並びにタッチパネル２００等の構成要素は、それぞれ、制御ユニット５２に接続されている。この制御ユニット５２は、被加工物１１の加工条件等に合わせて、上述した各構成要素を制御する。
【００３７】
制御ユニット５２は、ＣＰＵ（central  processing  unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read  only  memory）又はＲＡＭ（random  access  memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インタフェース装置とを有し、コンピュータプログラムを実行可能なコンピュータである。かかる制御ユニット５２は、図２に示すように、電圧比較部５２ａと、先端位置検出部５２ｂと、計測部５２ｃ（計測手段の一例）と、算出部５２ｄと、位置補正部５２ｅとを備える。
【００３８】
電圧比較部５２ａは、光電変換部６２から出力される電圧を、任意の基準電圧と比較して、その結果を先端位置検出部５２ｂに出力する。先端位置検出部５２ｂは、電圧比較部５２ａの出力に基づいて、切削ブレード４６の先端（下端；刃先ともいう）４６ａの位置を検出する。具体的には、先端位置検出部５２ｂは、光電変換部６２から出力される電圧が上述した基準電圧以下（受光部５８の受光量が所定光量以下）に達した際の切削ユニット４２のＺ軸方向の位置を、切削ブレード４６の先端（下端）４６ａの位置として検出する。
【００３９】
計測部５２ｃは、先端位置検出部５２ｂが検出した切削ブレード４６の先端（下端）４６ａの位置と、切削ユニット移動機構２４（Ｚ軸測定ユニット）からの信号とに基づいて、切削ブレード４６の外径Ｄ１を計測する。計測部５２ｃが測定した切削ブレード４６の外径Ｄ１及び先端（下端）４６ａの位置に関する情報は、算出部５２ｄへと送られる。
【００４０】
算出部５２ｄは、計測部５２ｃから通知される切削ブレード４６の外径Ｄ１及び先端４６ａの位置に基づいて、Ｚ軸方向での切削ブレード４６（切削ユニット４２）の位置の補正量を算出する。算出部５２ｄによって算出されたＺ軸方向での切削ブレード４６（切削ユニット４２）の位置の補正量は、位置補正部５２ｅへと送られる。
【００４１】
位置補正部５２ｅは、算出部５２ｄから通知された補正量に基づいて、切削ブレード４６（切削ユニット４２）のＺ軸方向の位置を補正する。このように、ブレード侵入部５４ａに切削ブレード４６を侵入させた際の受光量の変化によって、切削ブレード４６の先端（刃先）４６ａを検出することを非接触セットアップという。
【００４２】
本実施形態において、制御ユニット５２が備える計測部５２ｃは、非接触セットアップを利用して、切削ブレード４６の刃先出し量を計測できる。図３は、実施形態に係る刃先出し量の計測方法の一例を模式的に示す側面図である。
【００４３】
図３に示すように、実施形態に係る刃先出し量の計測方法では、切削ユニット４２を刃先位置検出ユニット５０に設けられたブレード侵入部５４ａの上方に位置付ける。次に、切削ユニット移動機構２４によって切削ユニット４２を下降させ、回転している切削ブレード４６をブレード侵入部５４ａに侵入させる。この際、刃先位置検出ユニット５０は、発光部５６から受光部５８へと光２３を照射しながら切削ユニット４２を下降させる。これにより、発光部５６から受光部５８へと照射される光２３が切削ブレード４６によって部分的に遮られ、受光部５８の受光量が所定の閾値以下になる。電圧比較部５２ａにおいて閾値として用いられる基準電圧は、この受光量の閾値に対応して設定されている。
【００４４】
受光部５８の受光量が所定の閾値に以下になると、図２に示す光電変換部６２から出力される電圧も基準電圧以下になることになる。先端位置検出部５２ｂは、光電変換部６２から出力される電圧が基準電圧以下に達した際の切削ユニット４２のＺ軸方向の位置を、切削ブレード４６の先端（下端）４６ａの位置として検出する。
【００４５】
図３に示すように、切削ユニット４２は、いわゆるワッシャーブレードと称される切削ブレード４６を備え、かかる切削ブレード４６は、装着部材４１によりスピンドル４３に装着される。切削ブレード４６は、電鋳及び電着ボンド、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等をボンド剤とし、これらのボンド剤のうちの一つでダイヤモンド等の砥粒を固定した円環状ブレードである。装着部材４１は、スピンドル４３の先端部に固定される装着フランジ４５と、この装着フランジ４５と対向して配置される押さえフランジ４７と、押さえフランジ４７と螺合する固定ナット４９と、を備えている。装着部材４１は、装着フランジ４５と押さえフランジ４７との間で切削ブレード４６を挟持した状態で、押さえフランジ４７に対して固定ナット４９を締め付けることにより、スピンドル４３に対して切削ブレード４６を装着する。なお、装着部材４１が有する各フランジ４５，４７の直径は切削ブレード４６の直径よりも小さく、切削ブレード４６は各フランジ４５，４７の外周縁を超えて径方向に延出する。この延出した部分が刃先出し量である。
【００４６】
計測部５２ｃは、先端位置検出部５２ｂが検出した切削ブレード４６の先端（下端）４６ａの位置と、切削ユニット移動機構２４からの信号とに基づいて、切削ブレード４６の外径Ｄ１を計測する。すなわち、切削ブレード４６の外径Ｄ１は、スピンドル４３の中心軸から切削ブレードの先端（下端）４６ａまでの距離に対応する。切削ブレード４６の外径Ｄ１を計測後、計測部５２ｃは、装着フランジ４５の外径Ｄ２を読み出す。装着フランジ４５の外径Ｄ２は、スピンドル４３の中心軸から装着フランジ４５の端部４５ａまでの距離に対応する。そして、計測部５２ｃは、切削ブレード４６の外径Ｄ１から装着フランジ４５の外径Ｄ２の長さの差を求める。これにより、計測部５２ｃは、装着フランジ４５の径方向の外周縁を超えて延出する切削ブレード４６の切り刃の切削可能領域の長さである刃先出し量Ｔｆを計測できる。刃先出し量Ｔｆは、切削ブレード４６の使用に伴って摩耗し、小さくなる。
【００４７】
なお、刃先位置検出ユニット５０及び制御ユニット５２による刃先出し量の計測は、オペレータにより予め設定された加工距離ごとに実施される。制御ユニット５２により計測された刃先出し量は、刃先出し量の計測時の加工距離とともにデータ処理ユニット１００へと送られる。
【００４８】
図４を用いて、実施形態に係るデータ処理ユニット１００について説明する。図４は、実施形態に係るデータ処理ユニット１００の機能構成の一例を模式的に示す図である。データ処理ユニット１００は、たとえば演算処理装置と、記憶装置と、入出力インタフェース装置とを備え、コンピュータプログラムを実行可能なコンピュータである。なお、データ処理ユニット１１０は、データ処理部の一例である。
【００４９】
演算処理装置は、記憶部に格納されたプログラムに基づいて動作し、データ処理ユニット１００の各種処理等を実行する。演算処理装置は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）、システムＬＳＩ（Large  Scale  Integration）などのプロセッサを含む。
【００５０】
記憶部は、実施形態に係るデータ処理ユニット１１０により実行される各種処理等の機能を実現するプログラムや、プログラムによる処理に用いられるデータなどを記憶する。記憶部は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリなどを含む。記憶部は、演算処理部が備えるプロセッサがプログラムに記述された命令を実行する際の一時的な作業領域としても利用できる。記憶部に記憶されるプログラムは、演算処理装置が備えるプロセッサにより実行可能なデータ処理を行うための複数の命令を含むプロセッサによる読取り可能かつ非遷移的な（non-transitory）記録媒体を有するプログラムプロダクトであるともいえる。
【００５１】
データ処理ユニット１１０は、図４に示すように、下限値登録部１１１と、記録部１１２と、傾き算出部１１３と、予測部１１４と、時間計算部１１５と、交換情報生成部１１６を備える。
【００５２】
下限値登録部１１１は、切削ブレード４６を使用可能な刃先出し量の下限値を登録する。すなわち、下限値登録部１１１は、被加工物１１を切削加工する際の切削ブレード４６の刃先出し量の使用限界値を登録する。図５は、実施形態に係る切削ブレードの刃先出し量の下限値の一例を示す図である。なお、下限値登録部１１１は、下限値登録部の一例である。
【００５３】
図５に示すように、下限値登録部１１１は、ブレードＩＤの項目と、刃先出し量の下限値の項目とを備え、これらの項目に対応するデータを対応付けて登録する。刃先出し量の下限値は、加工条件に基づいて決定される。たとえば被加工物１１に対する切り込み深さが１．５ｍｍ（ミリメートル）であるとき、切り込み深さに所定の余裕量０．５（ミリメートル）を加えた２．０ｍｍ（ミリメートル）が、刃先出し量の下限値に決定される。
【００５４】
記録部１１２は、計測部５２ｃ（刃先位置検出ユニット５０及び制御ユニット５２）により計測された刃先出し量と、刃先出し量の計測時の切削ブレード４６による加工距離とを紐付けて、ブレード情報として記録する。図６は、実施形態に係るブレード情報の一例を示す図である。なお、記憶部１１２は、記録部の一例である。
【００５５】
図６に示すように、記録部１１２により記録されるブレード情報は、刃先出し量の計測値の項目と、加工距離の項目とを備え、これらの項目が互いに対応付けられている。記録部１１２は、制御ユニット５２（計測部５２ｃ）から刃先出し量及び加工距離を取得すると、刃先出し量と加工距離とを対応付けて記録する。
【００５６】
傾き算出部１１３は、計測部５２ｃ（刃先位置検出ユニット５０及び制御ユニット５２）による少なくとも２回以上の計測によって、記録部１１２に記録された複数のブレード情報から加工距離の増加に伴って刃先出し量が減少する傾きを算出する。図７は、実施形態に係る刃先出し量と加工距離との関係を示すグラフの一例を示す図である。なお、傾き算出部１１３は、傾き算出部の一例である。傾き算出部１１３は、記録部１１２に記録された複数のブレード情報から、所定数のブレード情報ｄ１〜ｄ８を取得し、取得したブレード情報ｄ１〜ｄ８から、たとえば最小二乗法を用いて、加工距離の増加と刃先出し量の減少との関係を示す関数式ｆ１を求める。傾き算出部１１３により算出される関係式ｆ１の傾きが、加工距離の増加に伴って刃先出し量が減少する傾きに対応する。
【００５７】
予測部１１４は、傾き算出部１１３により算出された傾きから、切削ブレード４６の刃先出し量が下限値に至る最大加工距離を計算する。具体的には、予測部１１４は、傾き算出部１１３により算出された関係式ｆ１の傾きを用いて、切削ブレード４６の刃先出し量が下限値となるときの加工距離（最大加工距離Ｌｍａｘ１）を算出する。なお、予測部１１４は、予測部の一例である。
【００５８】
時間計算部１１５は、切削ブレード４６が所定距離を加工するのに要する時間を、加工条件及び被加工物１１の大きさから計算する。たとえば時間計算部１１５は、予測部１１４により算出された最大加工距離に至るまでの残りの加工距離を算出し、加工速度に基づいて、最大加工距離に至るまでの加工時間を計算できる。なお、時間計算部１１５は、時間計算部の一例である。
【００５９】
交換情報生成部１１６は、切削ブレードの交換時期の目安となるブレード交換情報を生成する。たとえば交換情報生成部１１６は、時間計算部１１５により計算された最大加工距離、最大加工距離に至るまでの時間、及び最大加工距離に至るまでの被加工物１１の加工数のうちの少なくともいずれかを含むブレード交換情報を生成できる。交換情報生成部１１６は、最大加工距離に至るまでの時間を最大加工距離に至る時刻に変換できる。交換情報生成部１１６は、最大加工距離に至るまでの時間を最大加工距離に至るまでの被加工物１１の加工数に変換できる。最大加工距離に至るまでの被加工物１１の加工数は、切削加工可能なウエーハの枚数やカセット数などを含む。交換情報生成部１１６は、単位時間当たりの被加工物１１の加工数などの情報に基づいて、最大加工距離に至るまでの時間を最大加工距離に至るまでの被加工物１１の加工数に変換できる。交換情報生成部１１６により生成されたブレード交換情報は、タッチパネル２００に送られる。
【００６０】
タッチパネル２００は、加工装置１に関する各種情報を表示する。タッチパネル２００は、加工条件の設定入力など、加工装置１に関する各種操作入力をオペレータから受け付ける。たとえばタッチパネル２００は、データ処理ユニット１１０から送られるブレード交換情報を表示する。タッチパネル２００は、表示手段の一例である。
【００６１】
図８は、実施形態に係るタッチパネル２００に表示されるブレード交換情報の一例を示す図である。図８に示すように、タッチパネル２００は、ブレード交換情報を表示するブレード交換情報表示領域２１０と、ブレード交換情報の表示を終了するＥＸＩＴボタン２２０とを備える。ブレード交換情報表示領域２１０は、オペレータに提供する切削ブレード４６の交換目安として、交換のまでの加工距離、時間、時刻、加工可能ウエーハ数、並びに加工可能カセット数の情報を表示する。ブレード交換情報表示領域２１０は、交換のまでの加工距離、時間、時刻、加工可能ウエーハ数、並びに加工可能カセット数の全てを図８では表示した例を描画しているが、実際には少なくともいずれか一つを表示していればよい。ブレード交換情報表示領域２１０に表示するブレード交換情報は、オペレータの設定に応じて変更できる。
【００６２】
図９を用いて、実施形態に係るデータ処理ユニット１１０による情報処理の手順を説明する。図９は、実施形態に係るデータ処理ユニット１１０による情報処理の手順の一例を示すフローチャートである。図９に示す情報処理は、データ処理ユニット１１０の各部により実行される。
【００６３】
図９に示すように、傾き算出部１１３は、記録部１１２に記録された複数のブレード情報から、所定数のブレード情報を取得する（ステップＳ１０１）。
【００６４】
次に、傾き算出部１１３は、ステップＳ１０１で取得したブレード情報から、切削ブレード４６の加工距離の増加に伴って刃先出し量が減少する傾きを算出する（ステップＳ１０２）。具体的には、傾き算出部１１３は、記録部１１２から取得したブレード情報から、たとえば最小二乗法を用いて、加工距離の増加と刃先出し量の減少との関係を示す関数式を求める。
【００６５】
続いて、予測部１１４は、傾き算出部１１３により算出された傾きから、刃先出し量が下限値に至る最大加工距離を計算する（ステップＳ１０３）。具体的には、予測部１１４は、傾き算出部１１３により算出された関係式を用いて、刃先出し量が下限値となるときの加工距離を算出する。
【００６６】
続いて、時間計算部１１５は、予測部１１４により算出された最大加工距離に至るまでの時間を算出する（ステップＳ１０４）。
【００６７】
続いて、交換情報生成部１１６は、最大加工距離及び最大加工距離に至るまでの時間に基づいてブレード交換情報を生成し（ステップＳ１０５）、生成したブレード交換情報をタッチパネル２００に送信して（ステップＳ１０６）、図９に示す処理を終了する。なお、最大加工距離をタッチパネル２００に送信して表示させる場合は、ブレード交換情報の生成は省略する事が出来る。
【００６８】
上述してきたように、実施形態に係る加工装置１は、被加工物１１を保持するチャックテーブル１８と、回転可能なスピンドル４３に装着され、被加工物１１を切削可能な領域を有する切り刃を備える切削ブレード４６と、所定頻度で切削ブレード４６の刃先出し量を計測する計測部５２ｃと、データ処理ユニット１１０とを備える。データ処理ユニット１１０は、下限値登録部１１１と、記録部１１２と、傾き算出部１１３と、予測部１１４と、時間計算部１１５とを備える。下限値登録部１１１は、切削ブレード４６を使用可能な刃先出し量の下限値を登録する。記録部１１２は、計測部５２ｃにより計測された刃先出し量と、計測時の切削ブレード４６による加工距離とを紐付けて、ブレード情報として記録する。傾き算出部１１３は、計測部５２ｃによる少なくとも２回以上の計測によって記録部１１２に記録された複数のブレード情報から加工距離の増加に伴って刃先出し量が減少する傾きを算出する。予測部１１４は、傾きから刃先出し量が下限値に至る最大加工距離を計算する。
【００６９】
このため、実施形態に係る加工装置１は、切削ブレード４６の最大加工距離を予測でき、切削ブレード４６の交換時期の目安をオペレータに事前に知らせることができる。これにより、オペレータの作業効率を向上できる。
【００７０】
また、データ処理ユニット１１０は、切削ブレード４６が所定距離を加工するのに要する時間を、加工条件及び被加工物の大きさから計算する時間計算部１１５を更に備える。このため、実施形態に係る加工装置１は、切削ブレード４６による切削処理が最大加工距離に至るまでの時間を予測でき、切削ブレード４６の交換時期の目安として、オペレータに事前に知らせることができる。これにより、オペレータの作業効率を向上できる。
【００７１】
また、実施形態に係る加工装置１は、タッチパネル２００を更に備え、タッチパネル２００は、ブレード交換の時期としてブレード交換情報を表示する。ブレード交換情報は、最大加工距離に至るまでの加工距離、最大加工距離に至るまでの時間、最大加工距離に至る時刻、及び最大加工距離に至るまでの被加工物の加工数のうちの少なくともいずれかで表示される。このため、実施形態に係る加工装置１は、ブレードの交換時期の目安として、種々の情報をオペレータに提供できる。これにより、オペレータの作業効率を向上できる。
【００７２】
また、実施形態に加工装置１は、他の加工装置の該制御手段を操作する操作選択ウィンドウ２４０（操作部の一例）をさらに備えてもよい。この構成によれば、オペレータがどの加工装置１からでも他の加工装置１を操作でき、作業効率を向上できる。
【００７３】
［実施形態の変形例］
上述した実施形態において、データ処理ユニット１１０の傾き算出部１１３は、計測部５２ｃにより切削ブレード４６の刃先出し量の計測が行われるたびに傾きの再計算を行ってもよい。図１０は、変形例に係る刃先出し量と加工距離との関係を示すグラフの一例を示す図である。
【００７４】
傾き算出部１１３は、たとえば記録部１１２に記録されたブレード情報ｄ１１からｄ１８から、加工距離の増加と刃先出し量の減少との関係を示す傾き（関数式ｆ２）を算出する。予測部１１４は、傾き算出部１１３により算出された傾き（関係式ｆ２）から、切削ブレード４６の刃先出し量が下限値ｔｚに至る最大加工距離（Ｌｍａｘ２）を求める（図１０のＳＴ１）。
【００７５】
続いて、計測部５２ｃにより刃先出し量の計測が行われ、記録部１１２に新たなブレード情報ｄ１９が記録されたとする。このとき、傾き算出部１１３は、記録部１１２から最新のブレード情報ｄ１９を含むブレード情報ｄ１１〜ｄ１９を取得し、ブレード情報ｄ１１〜ｄ１９から、加工距離の増加と刃先出し量の減少との関係を示す傾き（関数式ｆ３）を算出する。そして、予測部１１４は、傾き算出部１１３により算出された傾き（関数式ｆ３）から、切削ブレード４６の刃先出し量が下限値ｔｚに至る最大加工距離（Ｌｍａｘ３）を算出する（図１０のＳＴ２）。
【００７６】
一般に、切削ブレード４６の刃先出し量は、摩耗が進むにしたがって外径が小さく（円周が短く）なるが、これに伴い、切削ブレード４６の加工量が増加して、摩耗の速度も速くなる。このため、最新のブレード情報（たとえば、ブレード情報ｄ１９）を加えて、傾き算出部１１３により算出される傾き（たとえば、関係式ｆ３の傾き）は、それまでの傾き（たとえば、関係式ｆ２の傾き）よりも勾配が急になることが予想される。これに伴って、最新のブレード情報を加えて算出された傾きに基づく最大加工距離（たとえば、Ｌｍａｘ３）も、それまでの最大加工距離（たとえば、Ｌｍａｘ２）に比べて、短くなることが予想される。
【００７７】
この点に鑑み、データ処理ユニット１１０は、計測部５２ｃにより刃先出し量の計測が行われるたびに、傾き算出部１１３によって傾き（関係式）の再計算を行う。これにより、実施形態に係る加工装置１は、切削ブレード４６の最大加工距離の算出精度を高めることができる。
【００７８】
また、データ処理ユニット１１０は、傾き（関係式）の再計算を行う際、最新のブレード情報を含む全てのブレード情報を用いずに、最新のブレード情報から遡って所定数のブレード情報を取得し、傾きの算出を実行してもよい。たとえば、図１０に示す例において、取得するブレード情報の数を「８」に設定する場合、傾き算出部１１３は、記録部１１２からブレード情報ｄ１２〜ｄ１９を取得し、加工距離の増加と刃先出し量の減少との関係を示す傾きを算出する。
【００７９】
また、データ処理ユニット１１０は、傾き（関係式）の再計算を行うたびに、改めて最大加工距離及び最大加工距離に至る時間の再計算を行い、最新のブレード交換情報を生成して、タッチパネル２００に表示させることができる。
【００８０】
また、上述した実施形態において、データ処理ユニット１１０は、記録部１１２に記録される複数のブレード情報の中から、時系列で後半に記録されたブレード情報から傾き（関係式）を算出し、最大加工距離を求めてもよい。図１１は、変形例に係る刃先出し量と加工距離との関係を示すグラフの一例を示す図である。
【００８１】
たとえば、図１１に示すように、傾き算出部１１３は、記録部１１２に記録されているブレード情報ｄ２１〜ｄ２８の中から、時系列で後半に記録されたブレード情報ｄ２５〜ｄ２８を取得する。そして、傾き算出部１１３は、ブレード情報ｄ２５〜ｄ２８から、加工距離の増加と刃先出し量の減少との関係を示す傾き（関係式ｆ４）を算出する。予測部１１４は、傾き算出部１１３により算出された傾き（関係式ｆ４の傾き）から、切削ブレード４６の刃先出し量が下限値ｔｚに至る最大加工距離（Ｌｍａｘ４）を算出する。
【００８２】
このように、データ処理ユニット１１０は、時系列で後半に記録された所定数のブレード情報から傾き（たとえば、関係式ｆ４の傾き）を算出し、切削ブレード４６の刃先出し量が下限値ｔｚに至る最大加工距離（たとえば、Ｌｍａｘ４）を求める。これにより、実施形態に係る加工装置１は、時系列で記録される複数のブレード情報の中から、できるだけ少ないデータサンプルをもとに、加工距離の増加と刃先出し量の減少との関係を示す傾きを導出できる。これにより、切削ブレード４６の最大加工距離の算出精度を高めることができる。
【００８３】
上記の実施形態では、切削ユニット４２が、いわゆるワッシャーブレードと称される切削ブレード４６を備える例を説明したが、この例には特に限定される必要はない。すなわち、切削ユニット４２が、いわゆるハブブレードと称される切削ブレードを備えてもよい。そして、実施形態に係る加工装置１は、いわゆるハブブレードと称される切削ブレードの刃先出し量についても、切削ブレード４６と同様の方法で計測できる。そして、実施形態に係るデータ処理ユニット１１０は、いわゆるハブブレードと称される切削ブレードについても、切削ブレード４６と同様の方法で生成したブレード交換情報をオペレータに提供できる。図１２は、変形例に係る切削ブレードの一例を示す側面図である。
【００８４】
図１２に示すように、切削ユニット４２は、いわゆるハブブレードと称される切削ブレード７１を備え、かかる切削ブレード７１は、ブレード部７３とハブ部７５とを一体に有している。ブレード部７３は、極薄の円板状で、かつ環状に形成された切削砥石である。ブレード部７３は、電鋳及び電着ボンドをボンド剤とし、このボンド剤でダイヤモンド等の砥粒を固定した円環状ブレードである。ブレード部７３は、ハブ部７５の外周縁を超えて径方向に延出している。ハブ部７５は、円板状で、かつ環状に形成されている。装着部材７７は、スピンドル４３の先端部に固定される装着フランジ７７ａと、この装着フランジ７７ａと螺合する固定ナット７７ｂと、を備えている。装着部材７７は、装着フランジ７７ａと固定ナット７７ｂとの間でハブ部７５を挟持した状態で、装着フランジ７７ａに対して固定ナット７７ｂを締め付けることにより、スピンドル４３に対して切削ブレード７１を装着する。
【００８５】
計測部５２ｃは、先端位置検出部５２ｂが検出した切削ブレード７１のブレード部７３の先端（下端）７３ａの位置と、切削ユニット移動機構２４からの信号とに基づいて、切削ブレード７１の外径Ｄ３を計測する。すなわち、切削ブレード７１の外径Ｄ３は、スピンドル４３の中心軸から切削ブレード７１のブレード部７３の先端（下端）７３ａまでの距離に対応する。切削ブレード７１の外径Ｄ３を計測後、計測部５２ｃは、ハブ部７５の外径Ｄ４を読み出す。ハブ部７５の外径Ｄ４は、スピンドル４３の中心軸からハブ部７５の端部７５ａまでの距離に対応する。そして、計測部５２ｃは、切削ブレード７１の外径Ｄ３からハブ部７５の外径Ｄ４の長さの差を求める。これにより、計測部５２ｃは、ハブ部７５の外周縁を超えて径方向に延出する切削ブレード７１の切り刃の切削可能領域の長さである刃先出し量Ｔｈを計測できる。
【００８６】
データ処理ユニット１１０は、計測部５２ｃにより計測された切削ブレード７１の刃先出し量に基づいて、加工距離の増加と刃先出し量の減少との関係を示す傾き（関係式の傾き）を算出する。そして、データ処理ユニット１１０は、傾き（関係式の傾き）から切削ブレード７１の刃先出し量の下限値に至る最大加工距離を求め、最大加工距離を用いて生成したブレード交換情報をタッチパネル２００に表示し、オペレータに提供する。
【００８７】
［その他の実施形態］
なお、本発明に係る加工装置１は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。たとえば、本発明に係る加工装置１が備えるデータ処理ユニット１１０による処理は、加工装置１と通信可能に接続されるサーバなどの情報処理装置により実行されてもよい。
【００８８】
また、上記の実施形態において説明した加工装置１の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、加工装置１の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散あるいは統合して構成することができる。たとえばデータ処理ユニット１１０が備える傾き算出部１１３と、予測部１１４と、時間計算部１１５と、交換情報生成部１１６とは、情報処理の内容に応じて、適宜機能的または物理的に統合してもよい。また、制御ユニット５２とデータ処理ユニット１１０とが機能的または物理的に統合されていてもよく、たとえばデータ処理ユニット１１０により実現される処理機能が制御ユニット５４に組み込まれていてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１  加工装置
１８  チャックテーブル
４６  切削ブレード
５２    制御ユニット
５２ａ  電圧比較部
５２ｂ  先端位置検出部
５２ｃ  計測部
５２ｄ  算出部
５２ｅ  位置補正部
１１０  データ処理ユニット
１１１  下限値登録部
１１２  記録部
１１３  傾き算出部
１１４  予測部
１１５  時間計算部
１１６  交換情報生成部
２００  タッチパネル
【図１】
2020161565.tif 000003
【図２】
2020161565.tif 000004
【図３】
2020161565.tif 000005
【図４】
2020161565.tif 000006
【図５】
2020161565.tif 000007
【図６】
2020161565.tif 000008
【図７】
2020161565.tif 000009
【図８】
2020161565.tif 000010
【図９】
2020161565.tif 000011
【図１０】
2020161565.tif 000012
【図１１】
2020161565.tif 000013
【図１２】
2020161565.tif 000014