(57)【要約】【課題】加工装置が起動されていないにもかかわらず、加工具が惰性で回転していることを作業者に通知すること。【解決手段】加工装置（１）は、被加工物（Ｗ）を保持する保持テーブル（２１）と、被加工物を加工する加工具（４６）を回転させるスピンドルユニット（４２）を備えた加工手段（４０）と、保持テーブルと加工手段とを収容する加工室（１６）と、通知手段（６３）と、を備える。太陽電池（６１）を備え、スピンドルユニットは、スピンドル（４３）と、スピンドルの一方の端側に加工具を装着するマウント（４４）と、スピンドルの他方の端側にてスピンドルを回転させるモータ（４９）と、スピンドルが回転していることを検知する検知部（６２）と、を備え、太陽電池と検知部と通知手段とを電気的に接続させ、太陽電池が発電した電力によって検知部がスピンドルの回転を検知するとともに通知手段を駆動させる。【選択図】図２
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【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、該保持テーブルが保持した被加工物を加工する加工具を回転させるスピンドルユニットを備えた加工手段と、該保持テーブルと該加工手段とを収容する加工室と、通知手段と、を備えた加工装置であって、
部屋の明かりで発電する太陽電池を備え、
該スピンドルユニットは、スピンドルと、該スピンドルの一方の端側に該加工具を装着するマウントと、該スピンドルの他方の端側にて該スピンドルを回転させるモータと、該スピンドルが回転していることを検知する検知部と、を備え、
該太陽電池と該検知部と該通知手段とを電気的に接続させ、該太陽電池が発電した電力によって該検知部が該スピンドルの回転を検知するとともに該通知手段を駆動させ、該加工室内で該加工具が回転していることを作業者に知らせることを特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物を加工する加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物としてのウエーハを加工する加工装置は、スピンドルの先端側に加工具が装着され、スピンドルの後端側にモータが連結されている（例えば、特許文献１参照）。モータの駆動によってスピンドルが高速回転されることにより、スピンドルの先端側の加工具が回転される。回転する加工具によってウエーハが加工される。
【０００３】
加工具の回転を停止するためには、スピンドルに連結されるモータにブレーキをかける必要がある。ここで、インバータが用いられるモータにおいては、電源からインバータを介して流れる電力によって回転される。インバータにより電源周波数が変えられることで、モータの回転数が制御される。モータにブレーキをかけるときは、インバータからモータへの出力を止めてモータを空回しし、モータの発電により発生した電力をモータからインバータに送る。そして、このモータから送られる電気を抵抗に接続させる（スイッチを切り換える）ことによって、電気を消費してモータを止める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５４９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インバータからモータに電気を流しているときに主電源が停止されると、抵抗へスイッチを切り換えることができず、モータにブレーキがかからない。このため、加工装置に電力が供給されていないにもかかわらず、モータが惰性で回り続けるフリーランの状態になる。この場合、加工装置が起動されていないにもかかわらず、スピンドル及び加工具も惰性で回り続ける。このとき、主電源は停止されて加工装置は起動されていないため、加工具が惰性で回転していることに作業者が気付かない問題がある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、加工装置が起動されていないにもかかわらず、加工具が惰性で回転していることを作業者に通知できる加工装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の加工装置は、被加工物を保持する保持テーブルと、保持テーブルが保持した被加工物を加工する加工具を回転させるスピンドルユニットを備えた加工手段と、保持テーブルと加工手段とを収容する加工室と、通知手段と、を備えた加工装置であって、部屋の明かりで発電する太陽電池を備え、スピンドルユニットは、スピンドルと、スピンドルの一方の端側に加工具を装着するマウントと、スピンドルの他方の端側にてスピンドルを回転させるモータと、スピンドルが回転していることを検知する検知部と、を備え、太陽電池と検知部と通知手段とを電気的に接続させ、太陽電池が発電した電力によって検知部がスピンドルの回転を検知するとともに通知手段を駆動させ、加工室内で加工具が回転していることを作業者に知らせる。
【０００８】
この構成によれば、太陽電池によって発電できる。この電力を用いて、加工装置が起動されていない状態であっても、検知部によりスピンドルの回転が検知されるとともに、通知手段によりスピンドルの回転が通知される。加工装置が起動されていない際に通知手段によりスピンドルの回転が通知されることで、加工具が惰性で回転していることを作業者が判断できるため、作業者の安全を確保することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、加工装置が起動されていないにもかかわらず、加工具が惰性で回転していることを作業者に通知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係る研削装置の斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る太陽電池の電力供給経路の模式図である。
【図３】本実施の形態に係る惰性で回転する研削ホイールの検知動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る研削装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る研削装置の斜視図である。なお、本実施の形態に係る研削装置は、図１に示すように研削加工専用の装置構成に限定されず、例えば、研磨加工装置や、研削加工、研磨加工、洗浄加工等の一連の加工が全自動で実施されるフルオートタイプの加工装置に組み込まれてもよい。
【００１２】
図１に示すように、研削装置１は、多数の研削砥石４８を円環状に配設した研削ホイール４６を用いて、保持テーブル２１に保持された被加工物としてのウエーハＷを研削するように構成されている。研削装置１は、保持テーブル２１の回転軸と研削ホイール４６の回転軸が間隔を開けて配置され、研削砥石４８がウエーハＷの被研削面を通過することでウエーハＷが円弧状に削られて薄化される。なお、ウエーハＷは、加工の種類に応じて、例えば、半導体デバイスウェーハ、光デバイスウェーハ、パッケージ基板、半導体基板、無機材料基板、酸化物ウエーハ、生セラミックス基板、圧電基板等の各種ウエーハが用いられてもよい。半導体デバイスウェーハとしては、デバイス形成後のシリコンウエーハや化合物半導体ウエーハが用いられてもよい。光デバイスウエーハとしては、デバイス形成後のサファイアウエーハやシリコンカーバイドウエーハが用いられてもよい。また、パッケージ基板としてはＣＳＰ（Chip  Size  Package）基板、半導体基板としてはシリコンやガリウム砒素等、無機材料基板としてはサファイア、セラミックス、ガラス等が用いられてもよい。さらに、酸化物ウエーハとしては、デバイス形成後又はデバイス形成前のリチウムタンタレート、リチウムナイオベートが用いられてもよい。
【００１３】
研削装置１の基台１１の上面には、Ｘ軸方向に延在する矩形状の開口が形成され、この開口は保持テーブル２１と共に移動可能な移動板１２及び蛇腹状の防水カバー１３に覆われている。防水カバー１３の下方には、保持テーブル２１をＸ軸方向に移動させるボールねじ式の移動手段（不図示）と、保持テーブル２１を回転させる回転手段（不図示）とが設けられている。保持テーブル２１の表面には、多孔質のポーラス材によってウエーハＷを吸着する保持面２３が形成されている。保持面２３は、保持テーブル２１内の流路を通じて吸引源（不図示）に接続されており、保持面２３に生じる負圧によってウエーハＷが吸引保持される。
【００１４】
基台１１上のコラム１４には、研削手段４０を保持テーブル２１に研削送り方向（Ｚ軸方向）に接近および離間する方向に移動させる研削送り手段３１が設けられている。研削送り手段３１は、コラム１４に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール３２と、一対のガイドレール３２にスライド可能に設置されたモータ駆動のＺ軸テーブル３３とを有している。Ｚ軸テーブル３３の背面側には図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ３４が螺合されている。ボールネジ３４の一端部に連結された駆動モータ３５によりボールネジ３４が回転駆動されることで、研削手段４０がガイドレール３２に沿ってＺ軸方向に移動される。
【００１５】
研削手段４０は、ハウジング４１を介してＺ軸テーブル３３の前面に取り付けられており、ウエーハＷを加工する加工具としての研削ホイール４６を回転させるスピンドルユニット４２を備えている。スピンドルユニット４２にはスピンドル４３が備えらており、スピンドル４３の下端（一方の端）側にはマウント４４が設けられており、スピンドルの上（他方の端）側にはスピンドル４３を回転させるモータ４９（図２参照）が設けられている。スピンドル４３にはフランジ４５が設けられ、フランジ４５を介してハウジング４１に研削手段４０が支持される。マウント４４の下面には、ホイール基台４７に複数の研削砥石４８が円環状に配設された研削ホイール４６が回転可能に装着されている。研削ホイール４６は、モータ４９によるスピンドル４３の駆動によって回転される。複数の研削砥石４８は、例えば、ダイヤモンド砥粒をメタルボンド等のボンド剤で固めたセグメント砥石で構成される。研削砥石４８により、保持テーブル２１に保持されたウエーハＷを研削する。
【００１６】
研削装置１には、ウエーハＷの研削ホイール４６による加工位置を覆うカバー１４が設けられており、カバー１４の上面には、研削ホイール４６の昇降を許容するように開口が形成されている。また、保持テーブル２１及び研削手段４０から構成される加工スペースは、直方体状の筐体１５で覆われることにより、加工室１６を構成している。筐体１５の前面には、研削装置１に加工条件を設定するタッチパネルが設置されている。
【００１７】
また、研削装置１には、装置各部を統括制御する制御部（不図示）が設けられている。制御部は、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。
【００１８】
一般にスピンドルを回転させるモータには、電源からインバータを介して電気が流されており、インバータによりモータの回転数が制御される。研削ホイールの回転を停止するためには、インバータからモータへの出力を止めてモータを空回しし、モータにより発電された電気を抵抗に接続させることによってモータにブレーキをかける。
【００１９】
しかしながら、インバータからモータに電気を流しているときに停電になり主電源が停止すると、抵抗へスイッチを切り換えることができず、モータにブレーキがかからない。このため、研削装置に電力が供給されていないにもかかわらず、モータが惰性で回り続けるフリーランの状態になる。なお、モータにより発電された電気の抵抗への接続においては、抵抗へのスイッチのＯＮとＯＦＦとを繰り返すことにより電気を徐々に消費させ、抵抗の急な発熱を防止する必要がある。このため、停電時に抵抗へのスイッチがＯＮになるような回路を加工装置に配設することはできない。
【００２０】
停電から復帰した際、研削装置が設置されている部屋の明かりは点灯する場合がある。このとき、研削装置への電力の供給も復帰可能であるが、研削装置は自動的に起動されない。停電により研削装置への電力供給が途絶えた場合は、研削装置において漏電により電力供給が途絶えたと見なされて、研削装置は自動的に起動されない。仮に研削装置が自動的に起動された場合、モータに自動的に電力が供給されることになり、停電からの復帰した後、スピンドル及び研削ホイールが急に回転される問題が生じる。
【００２１】
すなわち、停電が発生するとモータがフリーランの状態になり、停電から復帰した際に研削装置は自動的に起動されないにもかかわらず、スピンドル及び研削ホイールが惰性で回り続ける。研削装置が起動されてないため研削ホイールの回転は停止されていると作業者が判断した場合、研削ホイールが惰性で回転していることに気付かない問題がある。また、スピンドルの回転駆動にサーボモータが用いられる場合においても、フリーランの状態になる場合がある。
【００２２】
通常の研削装置には、スピンドルの回転を検知するエンコーダが設けられているが、停電で主電源が停止している場合には駆動されないため回転を検知することができない。そこで、本実施の形態においては、研削装置に主電源とは別の電力系統で電力供給される検知部を設けて、研削装置が起動されていない場合であっても、別の電力系統から供給される電力によってフリーランによるスピンドルの回転を検知できる構成とした。
【００２３】
以下、図２を参照して、太陽電池の検知部及び通知手段への電力供給構成について詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係る太陽電池の電力供給経路の模式図である。
【００２４】
研削装置１おいては、筐体１５の上面には太陽電池６１が設けられており（図１参照）、太陽電池６１の近くには通知手段６３が立設されている。また、スピンドル４３の上部には、検知部６２が配設されている。通知手段６３としては、例えば表示灯が用いられる。また、検知部６２としては、例えば、スリット円板とフォトセンサとで構成されるロータリーエンコーダが用いられる。スピンドル４３と同軸で固定されているスリット円板の外縁部に設けられるスリットを、透過型のフォトセンサにより検知することで、スピンドル４３の回転が検知される。検知部６２においては、スピンドル４３の回転を検知できれば、反射型のフォトセンサが用いられてもよいし、スピンドル４３の回転が磁気的に検知される構成としてもよい。
【００２５】
図２に示すように、検知部６２及び通知手段６３は、Ｉ／Ｏ基板６５を介して太陽電池６１に接続されている。太陽電池６１で発電された電力は、Ｉ／Ｏ基板６５を通じて検知部６２及び通知手段６３に供給される。太陽電池の電力を用いることにより、研削装置１が起動されていない状態であっても、検知部６２及び通知手段６３が駆動される。
【００２６】
検知部６２においてスピンドル４３の回転が検知されると、Ｉ／Ｏ基板６５を介して検知信号が通知手段６３に送信される。通知手段６３としての例えば表示灯は検知信号を受信し、点灯される。研削装置１が起動されていない際に通知手段６３が点灯されることで、加工室１６（図１参照）内でモータ４９のフリーランにより研削ホイール４６が惰性で回転していることを作業者が判断できる。作業者は加工室１６を開ける前に、研削ホイール４６が惰性で回転していることに気づくことができる。
【００２７】
次に、図３を参照して、惰性で回転する研削ホイールの検知動作について説明する。図３は、本実施の形態に係る惰性で回転する研削ホイールの検知動作の説明図である。
【００２８】
図３Ａに示すように、停電が発生した直後は、主電源７０から研削手段４０及び通知手段６３への電力供給が停止されている。このとき、インバータ（不図示）を介して電力が供給されていたモータ４９にブレーキがかからないため、モータ４９がフリーランの状態になり、研削ホイール４６が惰性で回転する。
【００２９】
図３Ｂに示すように、停電から復帰しても、研削装置１は自動的に起動されない。研削手段４０及び通知手段６３への電力供給は停止されたままとなる。このとき、部屋の照明の点灯により太陽電池６１において電力が発電され、主電源７０とは別系統である太陽電池６１を電源とした電力系統に電源が切り替わる。太陽電池６１で発電された電力は、Ｉ／Ｏ基板６５を通じて検知部６２及び通知手段６３に供給され、検知部６２及び通知手段６３が駆動される。
【００３０】
検知部６２は、惰性で回転するスピンドル４３の回転を検知し、検知信号を送信する（破線の矢印）。検知信号は、Ｉ／Ｏ基板６５を介して通知手段６３に送信される。通知手段６３としての表示灯は検知信号を受信し、点灯する。研削装置１が起動されていない状態で通知手段６３が点灯されることで、研削ホイール４６が惰性で回転していることに作業者が気づくことができる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態の研削装置１によれば、太陽電池６１によって発電できる。この電力を用いて、加工装置１が起動されていない状態であっても、検知部６２によりスピンドル４３の回転が検知されるとともに、通知手段６３によりスピンドル４３の回転が通知される。加工装置１が起動されていない際に通知手段６３によりスピンドル４３の回転が通知されることで、加工具４６が惰性で回転していることを作業者が判断できるため、作業者の安全を確保することができる。
【００３２】
上記実施の形態においては、太陽電池６１及び通知手段６３が、筐体１５の上面に設けられる構成としたが（図１参照）、これに限定されない。太陽電池６１は、研削装置１が設置される部屋の照明により発電できれば、筐体１５の側面や基台１１の側面等に設けられていてもよい。通知手段６３は、作業者が確認できれば、筐体１５の側面や基台１１の側面等に設けられていてもよい。
【００３３】
例えば、本実施の形態においては、Ｉ／Ｏ基板６５に、研削装置１の主電源７０が停止していることを検知する回路が設けられていてもよい。これにより、研削装置１が起動されていない場合における通知手段６３のスピンドル４３の回転の通知方法を、研削装置１が起動されている場合と異ならせることができる。例えば、研削装置１が起動されていない場合の通知手段６３としての表示灯の点灯方法を異ならせることができる。また、主電源７０が稼働されている際は太陽電池６１をオフにして、主電源７０が停止されている際は太陽電池６１をオンにすることができる。
【００３４】
また、本実施の形態のＩ／Ｏ基板６５としては、研削装置１で用いられるＩ／Ｏ基板を用いてもよい。
【００３５】
また、本実施の形態では、加工装置としてウエーハを研削する研削装置を例示して説明したが、この構成に限定されない。本発明は、スピンドルが回転される他の加工装置に適用可能である。例えば、切削装置、研磨装置、エッジトリミング装置、洗浄装置及びこれらを組み合わせたクラスター装置等の他の加工装置において主電源が停止している状態で加工具が惰性で回転していることを検知する際に適用されてもよい。例えば、洗浄装置においてスピンナテーブルが惰性で回転していることを検知する場合に適用されてもよい。
【００３６】
また、本発明の各実施の形態を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記各実施の形態を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。
【００３７】
また、本発明の実施の形態は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。
【００３８】
本実施の形態では、本発明をウエーハを研削する研削装置に適用した構成について説明したが、スピンドルを備えた他の装置に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上説明したように、本発明は、加工装置が起動されていないにもかかわらず、加工具が惰性で回転していることを作業者に通知できるという効果を有し、特に、被加工物を加工する加工装置に有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１  研削装置（加工装置）
１６  加工室
２１  保持テーブル
４０  研削手段（加工手段）
４２  スピンドルユニット
４３  スピンドル
４４  マウント
４６  研削ホイール（加工具）
４９  モータ
６１  太陽電池
６２  検知部
６３  通知手段
Ｗ  ウエーハ（被加工物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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