(57)【要約】      （修正有）【課題】被加工物の保持手段の保持面に対する切削ブレードの実際の位置（高さ）をきわめて正確に認識することができるセットアップ工程を行い、これによって被加工物に対する切削加工の精度をより一層向上させることができる切削装置の運転方法を提供する。【解決手段】光学式センサにより切削ブレード３０の刃先３０ａの位置を示す切削ブレード位置データＡを認識する。次に、チャックテーブル２１に保持した基板９に切削ブレードで溝９ｂを形成し、その底部をカメラ５０で撮像して焦点距離から溝底部の位置である溝底部データｂ１を取得する。また、同様にカメラによってチャックテーブル上の基板の表面位置を示す基板表面位置データｂ２を取得する。（ｂ２−ｂ１）と切削ブレード位置データＡとから被加工物に形成する溝の溝深さデータＤを求める。【選択図】図４
2007331049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する保持面を有する保持手段と、
前記保持面と平行な回転軸に同軸的に固定された円形の切削ブレードと、
前記保持手段と前記切削ブレードとを、前記保持面に直交する方向に沿って相対移動させて両者を接近・離間させる切り込み送り手段と、
前記保持手段と前記切削ブレードとを、前記保持面と平行な方向に沿って相対移動させて両者を接近・離間させる加工送り手段と、
前記切り込み送り手段による前記相対移動方向に沿って前記保持手段に対し相対移動可能に設けられ、該保持手段の方向に配置される被加工物を撮像する撮像手段とを備えた切削装置を用いて、
前記保持手段に保持した被加工物に前記切削ブレードを切り込ませて該被加工物を切削加工するにあたり、
前記保持手段の前記保持面に対する前記切削ブレードの刃先である外周端縁の相対的な位置を示す切削ブレード位置データＡを、両者が非接触の状態で認識する第１のセットアップ工程と、
前記切削ブレード位置データＡに基づき、前記切り込み送り手段によって前記切削ブレードを前記保持手段に接近させ該切削ブレードを保持手段に保持した被加工物に切り込ませて所定深さの溝を形成し、次いで、前記撮像手段によって形成した溝の底部を撮像して該溝の底部の位置を示す溝底部データＢを取得するとともに、該撮像手段で同様に撮像することにより、前記被加工物の表面の位置を示す基準位置データＣを取得する第２のセットアップ工程とを行い、
次いで、前記第２のセットアップ工程で得られた溝底部データＢと基準位置データＣとから、実際の溝深さデータＤを求め、該溝深さデータＤに基づいて、前記被加工物に対する前記切り込み送り手段による前記切削ブレードの切り込み送り量を決定することを特徴とする切削装置の運転方法。
【請求項２】
被加工物を保持する保持面を有する保持手段と、
前記保持面と平行な回転軸に同軸的に固定された円形の切削ブレードと、
前記保持手段と前記切削ブレードとを、前記保持面に直交する方向に沿って相対移動させて両者を接近・離間させる切り込み送り手段と、
前記保持手段と前記切削ブレードとを、前記保持面と平行な方向に沿って相対移動させて両者を接近・離間させる加工送り手段と、
前記切り込み送り手段による前記相対移動方向に沿って前記保持手段に対し相対移動可能に設けられ、該保持手段の方向に配置される被加工物を撮像する撮像手段とを備えた切削装置を用いて、
前記保持手段に保持した被加工物に前記切削ブレードを切り込ませて該被加工物を切削加工するにあたり、
前記保持手段の前記保持面に対する前記切削ブレードの刃先である外周端縁の相対的な位置を示す切削ブレード位置データＡを、両者が非接触の状態で認識する第１のセットアップ工程と、
前記切削ブレード位置データＡに基づき、前記切り込み送り手段によって前記切削ブレードを前記保持手段に接近させ該切削ブレードを保持手段に保持した被加工物に切り込ませて所定深さの溝を形成し、次いで、前記撮像手段によって形成した溝の底部を撮像して該溝の底部の位置を示す溝底部データＢを取得するとともに、該撮像手段で同様に撮像することにより、前記保持手段の前記保持面の位置を示す基準位置データＣ’を取得する第２のセットアップ工程とを行い、
次いで、前記第２のセットアップ工程で得られた溝底部データＢと基準位置データＣ’とから、溝加工によって残る実際の切り残し厚さデータＤ’を求め、該切り残し厚さデータＤ’に基づいて、前記被加工物に対する前記切り込み送り手段による前記切削ブレードの切り込み送り量を決定することを特徴とする切削装置の運転方法。
【請求項３】
被加工物を保持する保持面を有する保持手段と、
前記保持面と平行な回転軸に同軸的に固定された円形の切削ブレードと、
前記保持手段と前記切削ブレードとを、前記保持面に直交する方向に沿って相対移動させて両者を接近・離間させる切り込み送り手段と、
前記保持手段と前記切削ブレードとを、前記保持面と平行な方向に沿って相対移動させて両者を接近・離間させる加工送り手段と、
前記切り込み送り手段による前記相対移動方向に沿って前記保持手段に対し相対移動可能に設けられ、該保持手段の方向に配置される被加工物を撮像する撮像手段とを備えた切削装置を用いて、
前記保持手段に保持した予め厚さｔが認識された被加工物に前記切削ブレードを切り込ませて該被加工物を切削加工するにあたり、
前記保持手段の前記保持面に対する前記切削ブレードの刃先である外周端縁の相対的な位置を示す切削ブレード位置データＡを、両者が非接触の状態で認識する第１のセットアップ工程と、
前記切削ブレード位置データＡに基づき、前記切り込み送り手段によって前記切削ブレードを前記保持手段に接近させ該切削ブレードを保持手段に保持した被加工物に切り込ませて所定深さの溝を形成し、次いで、前記撮像手段によって形成した溝の底部を撮像して該溝の底部の位置を示す溝底部データＢを取得するとともに、該撮像手段で同様に撮像することにより、前記被加工物の表面または前記保持手段の前記保持面の位置を示す基準位置データＣ’’を取得する第２のセットアップ工程とを行い、
次いで、前記第２のセットアップ工程で得られた溝底部データＢと基準位置データＣ’’と、さらに前記被加工物の厚さｔとから、実際の切削ブレードの刃先位置データＤ’’を求め、該刃先位置データＤ’’に基づいて、
基準位置データＣ’’が被加工物の表面である場合には、該被加工物の厚さｔから基準位置データＣ’’と溝底部データＢとの距離分を減じて一定の切り残し厚さとすべく前記切削ブレードの切り込み送り量を決定し、
基準位置データＣ’’が前記保持手段の前記保持面の位置である場合には、被加工物の厚さｔから溝底部データＢと基準位置データＣ’’との距離分を減じて一定の溝深さ量とすべく前記切削ブレードの切り込み送り量を決定することを特徴とする切削装置の運転方法。
【請求項４】
前記第１のセットアップ工程で認識する前記切削ブレード位置データＡを、前記保持手段の前記保持面に対する前記回転軸の相対的な位置と、予め把握した前記切削ブレードの外径とから求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の切削装置の運転方法。
【請求項５】
前記第１のセットアップ工程で認識する前記切削ブレード位置データＡを、前記切り込み送り手段で前記保持手段方向に相対移動させられる前記切削ブレードの外周端縁を検知する光学式センサと、前記保持手段の前記保持面に対する前記光学式センサの検知位置とから求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の切削装置の運転方法。
【請求項６】
前記撮像手段が前記切削ブレードの支持部材に固定され、該撮像手段がその支持部材とともに前記保持手段に対して相対移動することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の切削装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャックテーブル上に吸着して保持したデバイス基板等の被加工物に、高速回転させた切削ブレードによって溝加工や切断加工といった切削加工を施す切削装置において、切削ブレードの刃先の位置を正確に把握して、切削加工を高い精度で行う切削装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば磁気ヘッドチップは、アルミナ・チタニウム・カーバイト（ＡｌＴｉＣ）基板の表面に多数のチップ領域を格子状に区画し、それらチップ領域に所定の電子回路を形成してからチップ領域の境界を切断して基板を分割することで製造されている。基板の切断には、基板を水平に吸着、保持する保持テーブルと、この保持テーブルの上方に配設された切削ブレードを備えた切削装置が多用されている。切削ブレードは、ダイヤモンド砥粒を円盤状に成形したものが一般的で、保持テーブルの水平な保持面と平行に設置される回転軸に固定される。回転軸は送り手段によって昇降し、下降することによって切削ブレードが被加工物に切り込んで基板が切削加工される。
【０００３】
切削ブレードによる切削加工は、切削ブレードの高さ、すなわち切削ブレードの外周端縁の最下端である刃先の位置を正確に把握し、それに基づいて切削ブレードの送り量（昇降量）を制御可能とするいわゆるセットアップが、切削前に通常行われている。切削ブレードの高さは、刃先を保持テーブルの保持面に接触させてその時の刃先と保持テーブルとの位置関係を基準データとする方法がある（特許文献１，２参照）。また、特許文献２には、光学式センサによって切削ブレードの高さを測定する方法も記載されている。切削ブレードのセットアップは、被加工物に対する切り込み開始位置や溝の深さなどを高精度で制御する上で必須のプロセスである。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１５１５８６号公報
【特許文献２】特開平６−３３８５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、接触式による切削ブレードの高さ測定は、切削ブレードの僅かな偏心等を考慮すると、回転させながら保持テーブルに接触させる方法が実状に合った方法と言える。しかしながらこの方法では、僅かではあるものの切削ブレードにより保持テーブルが削られ、金属成分等が切削ブレードの刃先に移り、目詰まりの状態となる場合がある。この状態では刃先のコンディションが低下し、被加工物の切削品質の劣化を招くことになる。特に、上記のようなＡｌＴｉＣ基板は切削しにくいため、切削ブレードの刃先コンディションは切削性に大きく影響する。
【０００６】
一方、光学式センサで切削ブレードの高さを測定する方法は、非接触式であるため接触式が有する問題は生じないが、光学式センサの検知位置と保持テーブルの高さとの位置関係に誤差が生じ、測定精度の点で劣るという欠点がある。光学式センサ式の場合には、検知位置と保持テーブルの保持面との位置関係（切削ブレードの送り方向に沿った両者の離間距離）を固有データとして予め把握しておき、光学式センサで測定された時の切削ブレードの高さと固有データとを比較して、実際の切削ブレードの高さを求めている。ところが、光学式センサを設定通りに設置したとしても、その位置に僅かなずれが生じ、これによって固有データに誤差が生じてしまうのである。また、光学式センサが熱の影響を受けて膨張したり収縮したりすることによっても固有データに誤差が生じる場合もある。
【０００７】
よって本発明は、被加工物の保持手段の保持面に対する切削ブレードの実際の位置（高さ）をきわめて正確に認識することができるセットアップ工程を行い、これによって被加工物に対する切削加工の精度をより一層向上させることができる切削装置の運転方法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】
【０００８】
本発明の切削装置の運転方法は、被加工物を保持する保持面を有する保持手段と、保持面と平行な回転軸に同軸的に固定された円形の切削ブレードと、保持手段と切削ブレードとを、保持面に直交する方向に沿って相対移動させて両者を接近・離間させる切り込み送り手段と、保持手段と切削ブレードとを、保持面と平行な方向に沿って相対移動させて両者を接近・離間させる加工送り手段と、切り込み送り手段による相対移動方向に沿って保持手段に対し相対移動可能に設けられ、該保持手段の方向に配置される被加工物を撮像する撮像手段とを備えた切削装置を用いて、保持手段に保持した被加工物に切削ブレードを切り込ませて該被加工物を切削加工するにあたり、保持手段の保持面に対する切削ブレードの刃先である外周端縁の相対的な位置を示す切削ブレード位置データＡを、両者が非接触の状態で認識する第１のセットアップ工程と、切削ブレード位置データＡに基づき、切り込み送り手段によって切削ブレードを保持手段に接近させ該切削ブレードを保持手段に保持した被加工物に切り込ませて所定深さの溝を形成し、次いで、撮像手段によって形成した溝の底部を撮像して該溝の底部の位置を示す溝底部データＢを取得するとともに、該撮像手段で同様に撮像することにより、被加工物の表面の位置を示す基準位置データＣを取得する第２のセットアップ工程とを行い、次いで、第２のセットアップ工程で得られた溝底部データＢと基準位置データＣとから、実際の溝深さデータＤを求め、該溝深さデータＤに基づいて、被加工物に対する切り込み送り手段による切削ブレードの切り込み送り量を決定することを特徴としている。
なお、本発明で言う「位置」は、切削ブレードと保持手段は通常上下の位置関係にあることから、「高さ」と言い換えることができる。
【０００９】
本発明では、まず、第１のセットアップ工程で、切削ブレードの刃先と保持手段の保持面との相対的な位置関係を示す切削ブレード位置データＡを、切削ブレードを保持面に接触させることなく非接触の状態で認識する。切削ブレード位置データＡは、換言すると保持面に対する切削ブレードの位置である。その方法としては、従来の光学式センサによる非接触式の方法を採用することができる。すなわち、光学式センサの検知位置と保持手段の保持面との位置関係（切削ブレードの送り方向に沿った両者の離間距離）を装置固有のデータとして予め把握しておき、この固有データと、光学式センサで検知された切削ブレードの位置とを比較して、保持面と切削ブレードとの切削ブレード位置データＡを認識する。
【００１０】
なお、非接触で切削ブレード位置データＡを得る他の方法として、予め判明している切削ブレードの外径の数値を利用する方法がある。その場合には、切削ブレードが固定される回転軸と保持手段の保持面との相対的な位置関係（両者の離間距離）を、切削ブレードの外径の半分すなわち半径として認識する。
【００１１】
第１のセットアップ工程の次に、第２のセットアップ工程を行う。これは、まず切削ブレード位置データＡに基づいて、送り手段によって切削ブレードを保持手段に接近させることにより、保持手段に保持した被加工物に切削ブレードを切り込ませ、所定深さの溝を形成する溝加工を行う。次に、撮像手段によって溝の底部を撮像して、その溝の底部の位置を示す溝底部データＢを取得する。また、同じ撮像手段によって、被加工物の表面の位置を撮像し、該表面の位置を示す基準位置データＣを取得する。
【００１２】
そして本発明においては、第２のセットアップ工程で得られた溝底部データＢと基準位置データＣ（被加工物の表面の位置データ）とから、実際の溝深さデータＤを求め、該溝深さデータＤに基づいて、前記被加工物に対する前記切り込み送り手段による前記切削ブレードの切り込み送り量を決定する。この方法は、被加工物の表面から一定深さの溝を形成するといったような、溝深さを切削する場合に有用である。
【００１３】
本発明は、上記第２のセットアップ工程において、被加工物の表面の位置を示す基準位置データＣの代わりに、保持手段の保持面の位置を示す位置データ（基準位置データＣ’）を撮像手段によって取得することも特徴とする。この場合には、その基準位置データＣ’と溝底部データＢとから、溝加工によって残る実際の切り残し厚さデータＤ’を求め、該切り残し厚さデータＤ’に基づいて、被加工物に対する切り込み送り手段による切削ブレードの切り込み送り量を決定して、溝を形成することによって残る切り残し厚さを一定とするといったような、切り残し厚さを制御する切削加工が可能である。
【００１４】
このような切り残し厚さを制御する溝加工の形態では、保持手段の保持面を示す基準位置データＣ’は不変であるから、この基準位置データＣ’と溝底部データＢとから、切り残し厚さは求められる。ここで、切削ブレード位置データＡが正確であれば、求めた切り残し厚さは正確であり補正の必要はない。ところが、非接触式で求められた切削ブレード位置データＡには誤差が含まれる場合があり、必ずしも切削ブレード位置データＡは切削ブレードの位置を正確に示すものではない。光学式センサによる誤差の発生は上述した通りであり、また、外径に基づく場合でも、やはり誤差はあり、ばらつきが生じている。
【００１５】
したがって、実際に切削ブレードで形成した溝の底部の位置（切削ブレードの位置と同義）を示す溝底部データＢは、変動データと言える。この変動データである溝底部データＢと、装置固有の保持手段の保持面の位置を示す基準位置データＣ’とから、形成した溝の切り残し厚さを求め、その切り残し厚さが、切削ブレード位置データＡに基づいた深さであったか否かをみることにより、実際の切り残し厚さデータＤ’を得、切削ブレードの送り量を決定すれば、切り残し厚さを制御する溝加工が可能となる。
【００１６】
上記方法は、いずれも被加工物の厚さを大まかにしか把握できていない場合であって、かつ厚さが一定ではない場合について切削加工を有効に行い得る方法であるが、被加工物の厚さが一定であり、その厚さを予め正確に把握できている場合には、実際の切削ブレードの位置を求めることにより、上記各切削加工、つまり、溝深さ制御の溝加工と切り残し厚さ制御の溝加工の双方を行うことができる。そのためには、上記第２のセットアップ工程において、被加工物の表面または保持手段の保持面のいずれかの位置を示すデータを、基準位置データＣ’’として取得する。そして、この基準位置データＣ’’と上記溝底部データＢと、予め把握している被加工物の厚さｔとを比較して、実際の切削ブレードの刃先位置データＤ’’を求め、該刃先位置データＤ’’に基づいて、被加工物に対する切り込み送り手段による切削ブレードの切り込み送り量を決定する。
【００１７】
基準位置データＣ’’が被加工物の表面である場合には、該被加工物の厚さｔから基準位置データＣ’’と溝底部データＢとの距離分を減じて一定の切り残し厚さとすべく切削ブレードの切り込み送り量を決定すれば、切り残し厚さが一定の溝加工を行うことができる。また、基準位置データＣ’’が保持手段の保持面の位置である場合には、被加工物の厚さｔから溝底部データＢと基準位置データＣ’’との距離分を減じて一定の溝深さ量とすべく切削ブレードの切り込み送り量を決定すれば、溝深さが一定の溝加工を行うことができる。いずれの場合にも、被加工物を切削するたびに厚さを確認する必要がない。
【００１８】
本発明の撮像手段は、保持手段に対する切削ブレードの相対移動方向に沿って保持手段に対し相対移動可能に設けられ、該保持手段の方向に配置される被加工物を撮像するものであり、移動によって焦点距離を合わせることにより、この場合の被加工物である上記溝の底部や、被加工物の表面の位置、あるいは保持手段の保持面の位置を測定する手段として用いられる。この撮像手段は、単独で移動自在に設けてもよいが、切削ブレードを支持する支持部材に固定されて切削ブレードとともに一体的に移動するように設けると、構成の簡素化が図られ好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、被加工物に対する切削ブレードの送り量を高精度で制御することができ、特に、溝深さを制御したり、あるいは切り残し厚さを制御したりする溝加工を高精度で行うことができるできるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明に係る一実施形態を説明する。
図１は、一実施形態の運転方法が適用される切削装置１の外観を示している。この切削装置１は、全体が概ね直方体状の縦長の筐体２を備えており、この筐体２の内部においてワークに対し切断や溝加工といった切削加工が行われる。筐体２には、切削装置１内に対してワークを出し入れするためのハッチ３が設けられており、このハッチ３の上方には切削装置１を操作するための操作盤４が設けられている。また、筐体２の上部には作業状態を表示したり警告を発したりする表示灯５が取り付けられている。
【００２１】
切削装置１の内部には加工室が設けられており、その加工室内に、図２に示す切削加工部６が設けられている。図２の符号１０は矩形状の薄い箱体からなるウォータケース１０であり、このウォータケース１０の底部には、矩形状のテーブルベース２０がＸ方向に移動自在に配設されている。テーブルベース２０は、駆動機構によりウォータケース１０の底部に敷設されたガイドレール（いずれも図示略）に沿ってＸ方向に移動するようになっている。テーブルベース２０の上には、真空チャック式の円盤状のチャックテーブル（保持手段）２１がＺ方向（鉛直方向）を軸として回転自在に支持されている。チャックテーブル２１は、テーブルベース２０内に組み込まれた図示せぬ回転駆動機構によって一方向または双方向に回転させられる。
【００２２】
テーブルベース２０の移動方向の両端と、ウォータケース１０の内面との間には、テーブルベース２０のガイドレールを覆って、このガイドレールに切削屑や切削屑を含んだミストが付着することを防いで移動に支障を来さないようにするための蛇腹状のカバー２２がそれぞれ取り付けられている。これらカバー２２は、テーブルベース２０の移動に伴ってＸ方向に伸縮する。
【００２３】
チャックテーブル２１の上面（保持面）２１ａは水平に設定され、その上面２１ａには被加工物（図示例では薄い円盤状の基板、ＡｌＴｉＣ等からなる）が吸着、保持される。その基板９は、チャックテーブル２１の上方に配設された切削ブレード３０によって、溝加工等の切削加工が施される。切削ブレード３０は、例えばダイヤモンド砥粒を薄い円盤状に成形したダイヤモンドブレードであり、円筒状のスピンドル３１の軸心に組み込まれた回転軸３２の先端に同軸的に固定されている。スピンドル３１および回転軸３２はチャックテーブル２１の上面２１ａと平行でＹ方向に延びており、スピンドル３１に内蔵されたモータによって切削ブレード３０は回転軸３２を介して高速で回転させられる。
【００２４】
スピンドル３１の先端にはブレードカバー３３が装着されており、このブレードカバー３３には、切削水を切削ブレード３３による基板９の切削部分に供給する切削水ノズル３４，３５が取り付けられている。切削水ノズル３４，３５から吐出した切削水やその他の水分はウォータケース１０で受けられ、排水口１１から装置外部に排水される。切削ブレード３０の周囲には、基板９の切削によって飛散する切削屑やミストとなった切削屑を含む切削水の飛散を抑える図示せぬカバーが設置されている。
【００２５】
スピンドル３１はホルダ（支持部材）４０に保持されており、ホルダ４０は、スライダ４１に固定されている。スライダ４１は、一対のガイドレール４２を介してＬ字状の板材からなるコラム４３にＺ方向に昇降自在に装着されている。スライダ４１は、ガイドレール４２間に配されてスライダ４１に螺合するねじロッド４４と、コラム４３の上端面に設置されてねじロッド４４を回転させるモータ４５とからなるＺ方向送り機構（送り手段）４６により、ガイドレール４２に沿って昇降するようになっている。また、コラム４３は、一対のガイドレール（図２では１つしか見えない）４７を介してベース４８上にＹ方向に移動自在に載置されており、Ｙ方向送りモータ４９によってＹ方向に移動するようになっている。
【００２６】
切削ブレード３０は、Ｚ方向送り機構４６の作動により、スライダ４１とともにＺ方向に昇降してチャックテーブル２１に対して離間したり接近したりし、接近する送り動作により、チャックテーブル２１上に保持された基板９に切り込んで溝等の切削加工を施す。また、切削ブレード３０は、コラム４３がＹ方向に移動することにより、テーブルベース２０を横断する範囲でＹ方向に移動する。切削ブレード３０の基板９への切削加工は、Ｚ方向送り機構４６によるＺ方向への送り動作によって切り込み深さが定められ、テーブルベース２０のＸ方向への移動によって切断あるいは溝加工がなされる。そして、チャックテーブル２１の回転とコラム４３のＹ方向への移動の組み合わせによって、加工部位が定められる。
【００２７】
ホルダ４０のスライダ４１への固定面とは反対側の面には、平面視Ｌ字状のアーム５１の一端が固定されており、このアーム５１の先端に、光軸が鉛直下方に指向するカメラ（撮像手段）５０が固定されている。このカメラ５０のＺ方向の位置は、切削ブレード３０の高さすなわち切削ブレード３０の外周端縁の最下端である刃先の位置よりもやや高い位置に配され、また、Ｙ方向の位置は、切削ブレード３０の刃先と同じ位置に配されている。
【００２８】
テーブルベース２０の上面２０ａの任意の位置（図２ではコラム４３側、かつカメラ５０側の角部近傍）には、光学式センサ６０が設置されている。この光学式センサ６０は、図３に示すように切削ブレード３０が通過可能なスリット６１を有し、Ｙ方向両側に立つ壁部６２の内面には、投光部６３と、投光部６３から水平（この場合Ｙ方向）に投光される光を受ける受光部６４とがそれぞれ設けられている。切削ブレード３０が下降してスリット６１内に入り、最下端の刃先３０ａが投光を遮断した時の高さが、切削ブレード位置データＡとして認識される。ここで、光学式センサ６０はテーブルベース２０に固定されているため、投光位置（検知位置）ａ１とチャックテーブル２１の上面２１ａの位置データａは、装置固有のデータとされ、両者のＺ方向の距離（ａ１−ａ）は一定である。
【００２９】
以上が一実施形態の切削装置１の構成であり、続いてこの切削装置１の運転方法を説明する。
（１）第１のセットアップ工程（非接触による切削ブレードの位置認識）
テーブルベース２０をＸ方向に移動させるとともに、切削ブレード３０をＹ方向に移動させて光学式センサ６０を切削ブレード３０の直下に位置させる。次いで、Ｚ方向送り機構４６によって切削ブレード３０を低速で下降させて、光学式センサ６０のスリット６１内に刃先３０ａを進入させていく。そして、光学式センサ６０の投光が切削ブレード３０の刃先３０ａによって遮断され検知信号を出力した時の回転軸３２のＺ方向の位置を、切削ブレード位置データＡとして認識する。
【００３０】
なお、非接触で切削ブレード位置データＡを得る方法としては、予め判明している切削ブレード３０の外径の半分すなわち半径を、回転軸３２からチャックテーブル２１の上面２１ａ間の距離として認識する方法もある。
【００３１】
（２）第２のセットアップ工程（溝形成と各位置データを求める）
次に、テーブルベース２０と切削ブレード３０を適宜に移動させて、基板９上に切削ブレード３０を配する。そして、切削ブレード位置データＡに基づいて、Ｚ方向送り機構４６によって切削ブレード３０を下降させ、図４に示すように、チャックテーブル２１上に保持した基板９に所定深さの溝９ｂを形成する。
【００３２】
次に、テーブルベース２０を移動させて、形成した溝９ｂの直上にカメラ５０を位置させる。そして、カメラ５０によって溝９ｂの底部を撮像しながらＺ方向送り機構４６を作動させてカメラ５０を昇降させ、カメラ５０の焦点を溝９ｂの底部に合わせる。その時のカメラ５０の焦点距離を、図４に示すように溝９ｂの底部の位置を示す溝底部データｂ１（溝底部データＢ）として取得する。この溝底部データｂ１は、切削ブレード３０の刃先３０ａの位置とみなされる。
【００３３】
引き続きカメラ５０を下降させて、焦点をチャックテーブル２１の上面２１ａに合わせる。その焦点距離を、装置固有のチャックテーブル位置データｂ（位置基準データＣ’）として取得する。さらに、カメラ５０を上昇させて焦点を基板９の表面９ａに合わせて、基板表面位置データ（位置基準データＣ）ｂ２を取得する。
【００３４】
以上の第１および第２のセットアップ工程を終えたら溝加工を行うが、ここでは、一定深さの溝を形成する溝加工と、溝を形成することによって残る切り残し厚さを一定とする溝加工を行う場合について説明する。
【００３５】
一定深さの溝を形成する溝加工の場合には、基板９の表面９ａの位置を示す基板表面位置データｂ２と、溝９ｂの底部を示す溝底部データｂ１との差、すなわち溝９ｂの深さ（ｂ２−ｂ１）を換算し、これと切削ブレード位置データＡとから、被加工物に形成する溝の溝深さデータＤを求める。
【００３６】
そして、この溝深さデータＤに基づいて、Ｚ方向送り機構４６を調整して切削ブレード３０を基板９に切り込ませ、溝を形成する。溝は少なくとも１本で、所定の箇所に所定の本数が形成される場合がある。１枚の基板９に対する溝加工を終え、次いで新たな基板９をチャックテーブル２１上に保持したら、再びカメラ５０によって基板表面位置データｂ２を取得し、このｂ２から同一の深さ、すなわち同一の溝深さデータＤに基づく送り量で、切削ブレード３０を基板９の表面に切り込ませる。これによって、基板９の厚さにばらつきがあっても常に一定深さの溝を形成することができる。
【００３７】
次に、切り残し厚さを一定とする溝加工を行う場合について説明する。この場合には、装置固有であって不変のチャックテーブル位置データｂを利用する。切削ブレード位置データＡが正確であれば、溝９ｂの底部の位置からチャックテーブル２１の上面２１ａの位置までのＺ方向の距離、すなわち溝９ｂの切り残し厚さ（ｂ１−ｂ）と、チャックテーブル２１の上面２１ａと光学式センサ６０の検知位置ａ１間のＺ方向の距離（ａ１−ａ）とは一致する。ところが、光学式センサ６０で求めた切削ブレード位置データＡには誤差が含まれる場合があり、必ずしも切削ブレード位置データＡは切削ブレード３０の位置を正確に示すものではない。また、切削ブレード位置データＡが切削ブレード３０の外径に基づいて求めたものであっても、やはり誤差はある。
【００３８】
したがって、実際に切削ブレード３０で形成した溝９ｂの底部の位置（切削ブレード３０の位置と同義）を示す溝底部データｂ１は変動データであり、したがって、（ｂ１−ｂ）と（ａ１−ａ）とが一致するとは限らず、両者に差が生じる場合がある。差が生じた場合には、その差を補正データＥとし、この補正データＥを考慮して、実際の切削ブレード３０の溝深さデータＤ’を得る。そしてこの溝深さデータＤ’に基づいて切削ブレード３０の送り量を決定すれば、基板９の厚さにばらつきがあっても、常に切り残し厚さが一定の溝加工が可能となる。
【００３９】
なお、上記実施形態のカメラ５０は、アーム５１を介してスピンドル３１のホルダ４０に固定され、切削ブレード３０と一体に移動するようになっており、カメラ５０を単独で移動させる機構を要さないことから構成の簡素化が図られている。図５は、カメラ５０を単独で移動させるように構成した例であり、この場合には、上記ベース４８の隣に、切削ブレード３０をＹ・Ｚ方向に移動させる機構と同様のベース７８およびコラム７３が並列されている。
【００４０】
コラム７３には、一対のガイドレール７２を介してＹ方向に延びるアーム７１がＺ方向に昇降自在に装着され、このアーム７１の先端にカメラ５０が固定されている。アーム７１は、上記Ｚ方向送り機構４６と同様の、ボールねじ７４とモータ７５とからなるＺ方向送り機構７６によりガイドレール７２に沿って昇降するようになっている。また、コラム７３は、一対のガイドレール７７を介してベース７８上にＹ方向に移動自在に載置されており、Ｙ方向送りモータ７９によってＹ方向に移動するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る切削装置の外観を示す斜視図である。
【図２】切削装置が具備する切削加工部の斜視図である。
【図３】光学式センサで切削ブレード位置を検知する状態および光学式センサとチャックテーブルとの位置関係を示す図である。
【図４】基板に形成する溝およびカメラによって測定する位置を示す側面図である。
【図５】カメラを単独で移動させる構成が採用された切削加工部の斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
９…基板（被加工物）
９ａ…基板の表面（被加工物の表面）
９ｂ…基板の溝
１０…切削装置
２１…チャックテーブル（保持手段）
２１ａ…チャックテーブルの上面（保持面）
３０…切削ブレード
３０ａ…刃先
３２…回転軸
４０…ホルダ（支持部材）
４６…Ｚ方向送り機構（送り手段）
５０…カメラ（撮像手段）
【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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