(57)【要約】【課題】切削屑の混じった切削水の飛散の影響を受けることなく、環状ブレードの切り刃の摩耗及び欠けの検出を正確に行う切削装置を提供する。【解決手段】基台１２０から外周側に突出した切り刃１２１を有する環状ブレード１２と、環状ブレード１２に切削水を供給する切削水供給ノズル１３２と、環状ブレード１２の状態を検出するブレード検出手段１４とを備えた切削装置において、ブレード検出手段は、切り刃１２１が進入するブレード進入部において互いに対向して配設される発光体及び受光体を備え、ブレードカバー１３には、切削水供給ノズル１３２より環状ブレード１２の回転方向Ａ下流側でかつブレード検出手段１４より環状ブレード１２の回転方向Ａ上流側に、切削水供給ノズル１３２とブレード検出手段１４との間を仕切るためのブラシ状仕切り部材１５を配設し、環状ブレード１２の高速回転に伴うブレード検出手段１４への切削水や切削屑の回り込みを遮断する。【選択図】図４
2011167800.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、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手段とを含む切削装置であって、
該切削手段は、スピンドルと、該スピンドルを回転可能に支持するスピンドルハウジングとを含み、
該スピンドルには、環状の基台を備え該基台から外周側に突出した環状に切り刃を有する環状ブレードが装着され、
該スピンドルハウジングには、該環状ブレードに切削水を供給する切削水供給ノズルと該環状ブレードの状態を検出するブレード検出手段とを備えたブレードカバーが装着されており、
該ブレード検出手段は、該環状ブレードの該切り刃が進入するブレード進入部と、該ブレード進入部において互いに対向して配設される発光体及び受光体とを備え、
該ブレードカバーには、該切削水供給ノズルより該環状ブレードの回転方向下流側でかつ、該ブレード検出手段より該環状ブレードの回転方向上流側に、該切削水供給ノズルと該ブレード検出手段との間を仕切るためのブラシ状仕切り部材が、該環状ブレードの回転軸線方向に直交する方向に向けて配設されており、
該ブラシ状仕切り部材の先端部は、該環状ブレードの該切り刃の両面を覆い、該基台の外周縁まで達している切削装置。
【請求項２】
前記ブラシ状仕切り部材は、外径が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の耐熱性繊維が複数本集合して形成されている、
請求項１に記載の切削装置。
【請求項３】
前記ブレードカバーは、前記ブラシ状仕切り部材を前記切り刃の両側面を覆う作用位置と、前記ブラシ状仕切り部材を前記環状ブレードから離隔し該環状ブレードの交換を許容する非作用位置とに、選択的に位置させるための移動手段を備える、
請求項１又は２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、高速回転する環状ブレード及び環状ブレードの摩耗や欠けを検出するブレード検出手段を有する切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ等の被加工物を切削して個片化する切削装置は、回転可能なスピンドルの先端に装着される環状ブレードを有している。環状ブレードの外周は環状の切り刃となっており、環状ブレードはブレードカバーによって覆われている。
【０００３】
ブレードカバーには、環状ブレードの切り刃の摩耗状態や欠けを検出するブレード検出手段を備えている。ブレード検出手段は、環状ブレードの切り刃が進入する空間であるブレード進入部と、ブレード進入部に配設され互いが対向して設けられた発光体及び受光体とを備えており、発光体が発光する光を受光体が受光し、受光した光の量をそれに対応した電圧に変換し、その電圧に応じてブレード進入部に位置する環状ブレードの切れ刃の状態を検出することとしている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９７７９４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、切削中は、切削水供給ノズルから環状ブレードに向けて切削水を供給して環状ブレードを冷却するとともに切削水の排出を行っており、それと同時に、ブレード検出手段が環状ブレードの切り刃に摩耗や欠けが生じていないかどうかを監視し、切り刃の状態を管理しながら切削を行っている。そのため、環状ブレードの高速回転にともない、切削屑が混入した切削水が切り刃の側面をつたってブレード検出手段のブレード進入部に入り込んでしまい、切り刃の摩耗や欠けの検出を正確に行うことができないという不具合が生じている。
【０００６】
本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、切削屑の混じった切削水の飛散の影響を受けることなく、環状ブレードの切り刃の摩耗及び欠けの検出を正確に行うことができる新規かつ改良された切削装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被加工物を保持するチャックテーブルと、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手段とを含む切削装置に関し、切削手段は、スピンドルと、スピンドルを回転可能に支持するスピンドルハウジングとを含み、スピンドルには、環状の基台を備え基台から外周側に突出した環状に切り刃を有する環状ブレードが装着され、スピンドルハウジングには、環状ブレードに切削水を供給する切削水供給ノズルと環状ブレードの状態を検出するブレード検出手段とを備えたブレードカバーが装着されており、ブレード検出手段は、環状ブレードの切り刃が進入するブレード進入部と、ブレード進入部において互いに対向して配設される発光体及び受光体とを備え、ブレードカバーには、切削水供給ノズルより環状ブレードの回転方向下流側でかつ、ブレード検出手段より環状ブレードの回転方向上流側に、切削水供給ノズルとブレード検出手段との間を仕切るためのブラシ状仕切り部材が、環状ブレードの回転軸線方向に直交する方向に向けて配設されており、ブラシ状仕切り部材の先端部は、環状ブレードの切り刃の両面を覆い、基台の外周縁まで達している。
【０００８】
上記切削装置において、ブラシ状仕切り部材は、外径が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の耐熱性繊維が複数本集合して形成されて構成されることが望ましい。また、上記ブレードカバーは、ブラシ状仕切り部材を切り刃の両側面を覆う作用位置と、ブラシ状仕切り部材を環状ブレードから離隔し環状ブレードの交換を許容する非作用位置とに、選択的に位置させるための移動手段を備えることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、切削水供給ノズルとブレード検出手段との間に両者を仕切るブラシ状仕切り部材を配設することで、環状ブレードが高速回転することに伴うブレード検出手段への切削水や切削屑の回り込みが遮断され、ブレード検出手段のブレード進入部に切削水や切削屑が侵入しないため、環状ブレードの摩耗や欠けの検出を正確に行うことができる。また、仕切り部材がブラシ状に形成されているため、環状ブレード交換時にブラシ状仕切り部材を環状ブレードに差し込むようにするだけで簡単に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】切削手段の一例を示す斜視図である。
【図２】ブレードカバーを示す斜視図である。
【図３】ブレード検出手段の構成を模式的に示す構造図である。
【図４】被加工物の切削を行う状態を模式的に示す正面図である。
【図５】ブラシ状仕切り部材が作用位置にある状態を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に示す切削手段１は、切削装置において被加工物を切削する機能を有するものであり、水平方向の回転軸を有するスピンドル１０と、スピンドル１０を回転可能に支持するスピンドルハウジング１１と、スピンドル１０の先端に装着された環状ブレード１２とを備えている。
【００１２】
環状ブレード１２は、スピンドル１０に挿通させるための中心孔を備えた環状の基台１２０と、基台１２０から外周側に突出した環状の切り刃１２１とから構成される。環状ブレード１２がワッシャーブレードである場合は、基台１２０はフランジマウントである。一方、環状ブレード１２がハブブレードである場合は、基台１２０は切り刃１２１と一体となったブレード基台である。環状ブレード１２は、ナット１２２によってスピンドル１０に固定される。
【００１３】
環状ブレード１２は、スピンドルハウジング１１の端部に装着されたブレードカバー１３によって上方から覆われている。図２に示すように、ブレードカバー１３は、環状ブレード１２を着脱できるようにするために水平方向にスライドする可動部１３０と、可動部１３０を駆動するシリンダ部１３１とを備えている。
【００１４】
シリンダ部１３１は、図示の例ではエアシリンダであり、水平方向に進退するロッド１３１ａと、ロッド１３１ａを前進させるためのエアを導入する第一のエア導入部１３１ｂと、ロッド１３１ａを後退させるためのエアを導入する第二のエア導入部１３１ｃとを備えている。第一のエア導入部１３１ｂ及び第二のエア導入部１３１ｃには、導入されるエアの量を調節する第一の調整部１３１ｄ及び第二の調整部１３１ｅをそれぞれ備えている。なお、図２では、図１に示した環状ブレード１２を取り外した状態を示している。
【００１５】
ロッド１３１ａの先端部には可動基部１３０ａが取り付けられており、ロッド１３１ａの進退に伴って可動基部１３０ａも水平方向に移動する構成となっている。可動基部１３０ａには可動カバー部１３０ｂが固定されている。
【００１６】
可動カバー部１３０ｂは、環状ブレード１２の両面に対して切削水を供給する一対の切削水供給ノズル１３２と、切削水供給ノズル１３２から吐出される切削水の流入口となる水流入部１３３とを備えている。
【００１７】
シリンダ部１３１の正面手前側には、固定カバー部１３４が取り付けられている。固定カバー部１３４は、切削水を流入させる流入部１３５と、流入部１３５から流入した切削水を噴出させる水噴出部１３６と、切削水や切削屑を吹き飛ばすエアを噴出するエア噴出部１３７とを備えている。
【００１８】
図２に示すように、第一のエア導入部１３１ｂにおけるエアの導入によってロッド１３１ａが前進（図２において左方向へ移動）すると、可動部１３０と固定カバー部１３４との間が開口するため、環状ブレード１２を着脱して交換できる状態となる。一方、第二のエア導入部１３１ｃにおけるエアの導入によってロッド１３１が後退（図２において右方向へ移動）すると、可動部１３０と固定カバー部１３４とが閉じて切削可能な状態となる。
【００１９】
ブレードカバー１３を構成する可動部１３０の上部には、環状ブレード１２の状態を検出するブレード検出手段１４を備えている。図３に示すように、ブレード検出手段１４は、環状ブレード１２の切り刃１２１を進入させるための空間であるブレード進入部１４０を有している。ブレード進入部１４０には、切り刃１２１の厚さ方向に互いに対向する発光体１４１及び受光体１４２を備えている。発光体１４１から受光体１４２に向けて発光される光の光軸を遮る位置に切り刃１２１が位置しており、受光体１４２における受光量に基づき、切り刃１２１の摩耗や欠けを検出する。発光部１４１及び受光部１４２の位置は、ツマミ１４３を回すことにより調整し、ツマミ１４４を締めることにより固定することができる。
【００２０】
図４に示すように、環状ブレード１２の回転方向を矢印Ａで示すと、切削水供給ノズル１３２よりも矢印Ａ方向の下流側であって、ブレード検出手段１４よりも矢印Ａ方向の上流側に、切削水供給ノズル１３２とブレード検出手段１４との間を仕切るブラシ状仕切り部材１５が配設されている。
【００２１】
図４及び図５に示すように、ブラシ状仕切り部材１５は、同方向に向く耐熱性繊維１５０が複数本集合して形成されている。ブラシ状仕切り部材１５を構成する耐熱性繊維１５０は、図５に示すように、環状ブレード１２の回転軸１２３に対して直交する方向に長く構成され、１本１本の耐熱性繊維１５０の外径は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下となっている。耐熱性繊維１５０は、例えば図５のように水平に回転軸１２３に直交する方向に配設される際に、垂れ下がらない程度の剛性及び外径で形成される。耐熱性繊維１５０としては、例えば以下のものを使用することができる。
（１）ポリメタフェニレンイソフタルアミド（ＰＭＩＡ）
（２）ＰＰＳ繊維（材質：ポリフェニレンサルファイド）
（３）ＭＣナイロン（材質：ナイロン（登録商標））
【００２２】
耐熱性繊維１５０の先端部は基台１２０の外周縁まで達しており、複数の耐熱性繊維１５０によって切り刃１２１が表裏両側から覆われている。図５に示すように、ブラシ状仕切り部材１５を構成する耐熱性繊維１５０の束の幅Ｗ１は例えば９ｍｍほどであり、図３に示したブレード進入部１４０の幅Ｗ２よりも広く形成されていることが望ましい。なお、耐熱性繊維１５０の束の幅Ｗ１及びブレード進入部１４０の幅Ｗ２は、ともに環状ブレード１２の回転軸方向の長さである。
【００２３】
図１及び図２に示すように、ブラシ状仕切り部材１５は、環状ブレード１２の側方に位置する可動部１３０に固定されている。そして、シリンダ部１３１を構成する第二のエア導入部１３１ｃにおけるエアの導入によってロッド１３１が後退すると、可動部１３０と固定カバー部１３４とが閉じた状態となり、図４及び図５に示したように、ブラシ状仕切り部材１５が切り刃１２１の両面を覆う。また、ブラシ状仕切り部材１５の先端は、基台１２０の外周縁まで達する。このときのブラシ状仕切り部材１５の位置を作用位置という。
【００２４】
一方、シリンダ部１３１を構成する第一のエア導入部１３１ｂにおけるエアの導入によってロッド１３１ａが前進すると、可動部１３０と固定カバー部１３４との間が開口するため、ブラシ状仕切り部材１５が環状ブレード１２から離隔され、環状ブレード１２を着脱して交換できる状態となる。このときのブラシ状仕切り部材１５の位置を非作用位置という。なお、環状ブレード１２の交換は、ナット１２２を取り外してから環状ブレード１２をスピンドル１０から取り外し、新たな環状ブレードをスピンドル１０に装着してナット１２２を締結することにより行う。
【００２５】
このように、シリンダ部１３１は、ブラシ状仕切り部材１５を作用位置と非作用位置とに選択的に位置させるための移動手段として機能するものである。なお、シリンダ部１３１とは別個に移動手段を設けてもよい。
【００２６】
このように構成される切削手段１を有する切削装置を用いて、図４に示すようにチャックテーブル２に保持された被加工物３を切削するときには、ブラシ状仕切り部材１５を作用位置に位置させた状態で、チャックテーブル２を水平方向（矢印Ｂ方向）に送るとともに、環状ブレード１２が矢印Ａの方向に数万ｒｐｍの回転速度で回転しながら切削手段１を降下させ、切削すべき位置に切り刃１２１を切り込ませる。このとき、切削水供給ノズル１３２から環状ブレード１２の切り刃１２１に向けて切削水が供給され、切り刃１２１が冷却されるとともに、切削により生じた切削屑が切削水とともに排出される。
【００２７】
切削中は、環状ブレード１２の高速回転によって切削水が切削屑とともに環状ブレード１２の回転方向下流側に飛散するが、その飛散方向にはブラシ状仕切り部材１５が配設されており、飛散する切削水及び切削屑がブレード検出手段１４のブレード進入部１４０に入り込むのをブラシ状仕切り部材１５が阻止する。したがって、飛散した切削水及び切削屑が、発光体１４１からの発光及び受光体１４２における受光に影響を及ぼすことがないため、切り刃１２１の摩耗や欠けを正確に検出することができる。特に、耐熱性繊維１５０の束の幅Ｗ１がブレード進入部１４０の幅Ｗ２よりも広く形成されていると、より確実に、飛散する切削水及び切削屑がブレード進入部１４０に入り込むのを阻止することができる。
【００２８】
また、ブラシ状仕切り部材１５として耐熱性繊維１５０を用いることにより、高速回転する基台１２０や切り刃１２１との摩擦による影響を受けることがない。
【００２９】
さらに、ブラシ状仕切り部材１５が複数本の繊維からなるブラシ状に形成されていることにより、環状ブレード１２の交換時にブラシ状仕切り部材１５を構成する複数の耐熱性繊維１５０の先端側を切り刃１２１に向けて差し込むようにするだけで簡単に設置することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１：切削手段
１０：スピンドル  １１：スピンドルハウジング
１２：環状ブレード  １２０：基台  １２１：切り刃  １２２：ナット
１３：ブレードカバー
１３０：可動部
１３０ａ：可動基部  １３０ｂ：可動カバー部
１３１：シリンダ部（移動手段）
１３１ａ：ロッド  １３１ｂ：第一のエア導入部  １３１ｃ：第二のエア導入部
１３１ｄ：第一の調整部  １３１ｅ：第二の調整部
１３２：切削水供給ノズル  １３３：水流入部
１３４：固定カバー部  １３５：流入部  １３６：水噴出部  １３７：エア噴出部
１４：ブレード検出手段
１４０：ブレード進入部  １４１：発光体  １４２：受光体  １４３、１４４：ツマミ
１５：ブラシ状仕切り部材
２：チャックテーブル  ３：被加工物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2011167800.tif 000006
【図５】
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