(57)【要約】【課題】  位置調整が不要であり、加工を行なう位置でのブレード磨耗量の検出を可能とし、より効率的なダイシング動作が行なえるブレード破損検出装置を提供すること。【解決手段】  ブレード２１の側面近傍に設けられ、ブレード２１に向けて光を投光する投光部２４と、ブレード２１を挟んで投光部２４と対向して設けられ、投光部２４から投光された光を受講する受光部２５を有し、受光部２５の受光領域２９は、ブレード２１のフランジ６８からの突き出し長さｄと同等以上の長さをブレード２１の回転中心に向かって有する領域であることにより、投光部２４と受光部２５の位置調整が不要であり、また、軸移動動作を伴わずに加工位置でのブレード磨耗量の検出が行なえ、より効率的なダイシング動作を行なうことが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイシング装置のブレード側面近傍に設けられ、前記ブレードに向けて光を投光する投光部と、
前記ブレードを挟んで前記投光部と対向して設けられ、該投光部から投光された光を受光する受光部とを有し、
前記受光部の受光領域は、前記ブレードのフランジからの突き出し長さと同等以上の長さを該ブレードの回転中心に向かって有する領域であることを特徴とするブレード破損検出装置。
【請求項２】
前記破損検出装置は、前記受光部の受光領域で受ける前記投光部の発光部分からの光の量の変化を検出することにより、加工中の前記ブレードの破損を検出することを特徴とする請求項1に記載のブレード破損検出装置。
【請求項３】
前記破損検出装置は、前記受光部の受光領域で受ける前記投光部の発光部分からの光の量の変化に基づき、該ブレードの磨耗量を検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブレード破損検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイシング装置のブレードの破損を検出するブレード破損検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や電子部品が形成されたワークを個々のチップに分割するダイシング装置には、少なくともスピンドルによって高速に回転されるブレードと、ワークを載置するテーブルと、テーブルとブレードとの相対的位置を変化させるＸ、Ｙ、Ｚ、θの各移動軸が設けられている。ダイシング装置は、これら回転するブレードと、各移動軸の動作によってワークに対して溝入れや切断加工を施す。
【０００３】
このようなダイシング装置では、ワークの加工を行なう際ブレードに加工負荷が生じる為、ブレードが徐々に磨耗していく。また、大きな加工負荷により、加工中にブレードが破損する場合がある。このような磨耗したブレードで加工を続けた場合、加工された溝の深さが変わり、設定した深さでの溝入れや、確実な切断が行なえない。また、ブレードが破損した状態のまま加工を続けた場合、ワークにダメージを与える原因となる。
【０００４】
このような問題に対応する為、例えば、所定の間隔をおいて対向して設けられた投光部と受光部の間へブレードを下降させ、ブレードの下降量よりブレードの磨耗量を検出する検出装置(例えば、特許文献１参照。)。または、ブレードを挟んで対向するように投光部と受光部を設け、受光部で受ける光量の変化からブレードの破損を検出する破損検出装置が提案されている(例えば、特許文献２参照。)。
【特許文献１】特開平８−１６４５１５号公報
【特許文献２】特開２０００−１８８２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、又は特許文献２に記載された方法により、ブレードの磨耗量を検出してブレードのＺ方向の送り量を調整することや、ブレードの破損を瞬時に検出することが可能となる。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された方法ではブレードの磨耗量を検出する際、加工を一時停止させ、テーブルから離れた位置に設けられた投光部と受光部までブレードを移動、及びブレードを昇降させる必要があり、加工効率を低下させる原因となる。
【０００７】
また、特許文献２に記載された方法では、図６に示すように、ブレード破損検出器４の投光部７１の発光部分７２へ伝達される光はスポット径の小さい円形であり、検出感度のピークが狭く、ブレードの突き出し長さに応じて高さを調整する必要があった。
【０００８】
本発明では、このような問題に対してなされたものであり、投光部と受光部の位置調整が不要であり、加工を行なう位置でのブレード磨耗量の検出を可能とし、より効率的なダイシング動作が行なえるブレード破損検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前記目的を達成するために、ダイシング装置のブレード側面近傍に設けられ、前記ブレードに向けて光を投光する投光部と、前記ブレードを挟んで前記投光部と対向して設けられ、該投光部から投光された光を受光する受光部とを有し、前記受光部の受光領域は、前記ブレードのフランジからの突き出し長さと同等以上の長さを該ブレードの回転中心に向かって有する領域であることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係るブレード破損検出装置は、前記受光部の受光領域で受ける前記投光部の発光部分からの光の量の変化を検出することにより、加工中の前記ブレードの破損を検出する。更に、前記受光部の受光領域で受ける前記投光部の発光部分からの光の量の変化に基づき、該ブレードの磨耗量を検出することを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、受光部の受光領域で受ける投光部の発光部分からの光の量の変化によりブレードの破損、及び磨耗を検出する。このとき、投光部の発光部分と受光部の受光領域とは、ブレードの回転中心に向かってブレードの突き出し長さと同等以上の長さを有するため、投光部と受光部との位置をブレード突き出し長さに合わせて調整する必要が無い。
【００１２】
また、受光量の増加量から磨耗量を算出することが可能となり、ブレードを検出装置まで移動させ、昇降させる必要がなくなる。更に、加工中の急激な受光量の変化からブレードの破損を検出するとともに、受光量の増加から加工中であってもブレードの磨耗量を検出することが可能となる。これらにより、より効率的なダイシング動作を可能とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明のブレード破損検出装置によれば、投光部と受光部の位置調整が不要である。また、軸移動動作を伴わずに、加工位置でのブレード磨耗量の検出が行なえる為、より効率的なダイシング動作を行なうことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下添付図面に従って本発明に係るダイシング装置の好ましい実施の形態について詳説する。最初に、ダイシング装置の構成について説明する。
【００１５】
図１はダイシング装置の外観を示す斜視図である。ダイシング装置１は、互いに対向配置され、先端にブレード２１とホイールカバー（不図示）が取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル２２、２２と、ワークＷを吸着保持するワークテーブル３１とを有する加工部２と、加工済みのワークＷをスピン洗浄する洗浄部５２と、多数枚のワークＷを収納したカセットを載置するロードポート５１と、ワークＷを搬送する搬送手段５３と、各部の動作を制御するコントローラ１０等とから構成されている。
【００１６】
加工部２の構造は、図２に示すように、Ｘベース３６に設けられたＸガイド３４、３４でガイドされ、リニアモータ３５によって図のＸ−Ｘで示すＸ方向に駆動されるＸテーブル３３があり、Ｘテーブル３３にはθ方向に回転する回転テーブル３２を介してワークテーブル３１が設けられている。
【００１７】
一方、Ｙベース４４の側面には、Ｙガイド４２、４２でガイドされ、図示しないステッピングモータとボールスクリューによって図のＹ−Ｙで示すＹ方向に駆動されるＹテーブル４１、４１が設けられている。各Ｙテーブル４１には夫々図示しない駆動手段によってＺ方向に駆動されるＺテーブル４３が設けられ、Ｚテーブル４３には先端にブレード２１が取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル２２が固定されている。加工部２の構造は以上のようになっているので、ブレード２１はＹ方向にインデックス送りされると共にＺ方向に切込み送りされ、ワークテーブル３１はＸ方向に切削送りされる。
【００１８】
また、ダイシング装置１の各部の動作を制御するコントローラ１０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路部、各種制御回路部、等からなり、ダイシング装置１の架台内部に組込まれている。
【００１９】
次に、図３及び図４にて、本発明に係るブレード破損検出装置の構成について説明する。図３は本発明に係るブレード破損検出装置が設けられたスピンドル２２先端部の斜視図、図４はブレード破損検出装置の構造を模式的に表した側面図と断面図である。
【００２０】
図３に示すように、スピンドル２２の先端部にはブレード２１を覆うようにホイールカバー２３が取り付けられている。ホイールカバー２３は、ブレード破損検出装置３、カバー前部６６、カバー後部６７、及びノズルブロック６５で構成されている。カバー後部６６とノズルブロック６５とには、ホース６３、６４が接続される。ホース６３、６４からは切削水が供給され、供給された切削水は、ノズル６１、６２よりブレード２１へ向かって噴射される。
【００２１】
ブレード破損検出装置３は、図４（ａ）に示すように投光部２４と、受光部２５とがブレード２１を挟むように対向してホイールカバー２３に取り付けられている。
【００２２】
投光部２４には、他端が光源（不図示）に接続されたオプティカルケーブル２６が接続されている。オプティカルケーブル２６により伝達された光源からの光は、投光部２４のブレード２１に面した面に形成された発光部分２８よりブレード２１に向かって投光される。
【００２３】
発光部分２８は、ブレード２１のフランジ６８からの突き出し長さｄと同等以上の長さの長辺を有する長方形形状をしている。発光部分２８は、図４（ｂ）に示すように、長方形形状の長辺がブレード２１の回転中心方向に向かうように形成されている。
【００２４】
受光部２５は、他端が光信号を電気信号に変換するアンプ装置（不図示）に接続されたオプティカルケーブル２７が接続されている。投光部２４の発光部分２８から投光された光は、受光部２５に形成された受光領域２９で受光され、オプティカルケーブル２７によりアンプ装置まで伝達される。伝達された光は電気信号に変換され、コントローラ１０へ送られる。電気信号の大きさは、受光領域２９で受光する光の量により変化する。
【００２５】
受光領域２９は、発光部分２８と同等の長さを有する長方形形状であって、受光部２５のブレード２１に面した面にブレード２１を挟んで発光部分２８と対向するように形成されている。長方形形状である受光領域２９の短辺の幅は、発光部分２８の短辺の幅よりも若干狭く形成されている。
【００２６】
これらの構成により、本発明に係わるブレード破損検出装置は、投光部と受光部の位置調整が不要であり、加工を行なう位置でのブレード磨耗量の検出が可能となる。
【００２７】
次に、ブレード破損検出装置の作用について説明する。図３に示すように、ダイシング装置１は、スピンドル２２の先端部に取り付けられたブレード２１により、半導体装置や電子部品が形成されたワークＷを賽の目状に切断、又は溝入れ加工を行なう。スピンドル２２には、ブレード２１を覆うようにホイールカバー２３が取り付けられ、ホイールカバー２３に設けられたノズル６１、６２より切削水が供給される。
【００２８】
ブレード破損検出装置３は、図４（ａ）に示すように投光部２４と、受光部２５とがブレード２１を挟むように対向してホイールカバー２３に取り付けられている。投光部２４の発光部分２８より投光された光は、ブレード２１により一部が遮られ受光部２５の受光領域２９で受光される。受光された光は、アンプ装置（不図示）により受講された光の量に応じた電気信号に変換される。
【００２９】
まず、加工開始前にダイシング装置１では、キャリブレーション作業として、回転するブレード２１をワークテーブル３１へ僅かに接触させ、ブレード２１の原点位置からワークテーブル３１までの距離を記録し、同時に受光領域２９で受光されている光量を記録する。キャリブレーション作業で得られた数値と、予め入力されたブレード２１の外径、ワークの厚み、テープ厚み等のデータよりブレード２１のＺ方向の切込み送り量等が調整される。
【００３０】
キャリブレーション作業終了後ワークＷの加工を開始する。加工中は、受光領域２９での受光量の変化が、アンプ装置から送られる電気信号の変化としてコントローラ１０により常に監視される。光量が急激に変化した場合は、ブレード２１が破損したと判断し、ブレード２１の回転を停止させ、スピンドル２２を上昇させる。
【００３１】
ブレード２１は、加工が進むにつれて加工負荷により徐々に磨耗して外径が小さくなる。図５に示すように、加工開始時点のブレード２１は、Ｂ１のように受光領域２９へ受光される光の大部分を遮る。加工が進むにつれ、磨耗量が増えてブレード２１の外径はＢ２に示すように減少し、最終的にＢ３のようになる。これにより、受光領域２９での受光量は、図５に示すグラフのように増大していく。
【００３２】
ブレード２１の磨耗量は、発光部分２８から投光される光が発光部分２８全体で均一であるため、受光領域２９での受光量の変化量から算出可能となる。加工中は、受光領域２９での受光量の変化量がコントローラ１０により常に監視され、ブレード２１の磨耗量が算出される。
【００３３】
コントローラ１０は、算出された磨耗量の増加にあわせてＺ軸の送り量を調整し、磨耗量が予め設定された量を超える、又はブレード２１の突き出し量ｄが加工に適さない長さまで減少した場合は、ブレード交換の警告を発する。
【００３４】
また、ダイシング装置１では、必要に応じて再度キャリブレーション作業が行なわれる。まず、ホイールカバー２３に設けられたエアブローノズル（不図示）、又はダイシング装置１外部に設けられたブロー用エアガンでブレード２１、ブレード破損検出装置３近傍の水分を除去する。水分を除去した後、回転するブレード２１をワークテーブル３１へ僅かに接触させ、ブレード２１とワークテーブル３１との距離を記録し、同時に受光領域２９で受光されている光量を記録する。
【００３５】
このとき、加工前のキャリブレーション作業で記録されたブレード２１の原点位置からワークテーブル３１までの距離と、加工後のキャリブレーションにより得られたブレード２１の原点位置からワークテーブル３１までの距離とからブレード２１の磨耗量を算出する。
【００３６】
算出された磨耗量と、加工前のキャリブレーション作業と、加工後のキャリブレーション作業とでの光量の変化より算出されたブレード２１の磨耗量を比べ、著しい違いがあった場合は、コントローラ１０に記録されている設定値等を調整して違いを補正する。これにより、算出される磨耗量の精度がより向上する。
【００３７】
これらの作用により、本発明に係るブレード破損検出装置では、投光部と受光部の位置調整が不要であり、加工を行なう位置でのブレード磨耗量の検出を可能とし、より効率的なダイシング動作が可能となる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、発光部分２８と受光領域２９との形状は長方形形状としているが、正方形形状、又はブレード２１の突き出し量ｄと同等以上の径を有した円形であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るダイシング装置の外観を示す斜視図。
【図２】加工部の構造を示した斜視図。
【図３】ブレード破損検出装置が設けられたスピンドル先端部の斜視図。
【図４】ブレード破損検出装置の構造を模式的に示した側面図と断面図。
【図５】ブレードの磨耗量と受光量の関係を示した図。
【図６】従来のブレード破損検出装置の構造を示した側面図と断面図
【符号の説明】
【００４０】
１…ダイシング装置，３…ブレード破損検出装置，２１…ブレード，２２…スピンドル，２３…ホイールカバー，２４…投光部，２５…受光部，２６、２７…オプティカルケーブル，２８…発光部分，２９…受光領域，３１…ワークテーブル，６８…フランジ，Ｗ…ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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