技术领域
[0001] 本发明涉及在对切削刀具进行修整时所使用的修整板、该修整板的使用方法以及具有切削单元的切削装置。
相关背景技术
[0002] 在器件芯片的制造工艺中，在晶片的正面上设定有被称为间隔道的格子状的分割预定线，在由该分割预定线划分出的各区域中形成有器件。当沿着分割预定线对这些晶片进行切削时形成各个器件芯片。
[0003] 在该晶片中存在由硅、砷化镓等形成的半导体器件用晶片、由蓝宝石、SiC(碳化硅)等形成的光器件用晶片、包含树脂或金属的封装基板、陶瓷基板、玻璃基板等。
[0004] 例如，通过切削装置来实施切削，该切削装置具有切削单元，该切削单元包含圆环状的切削刀具。切削单元具有作为旋转轴的圆柱状的主轴，切削刀具安装在该主轴的前端。该切削刀具是根据被加工物的种类或加工内容而适当选择的。通过使该主轴旋转而使切削刀具旋转，当使旋转的切削刀具与被加工物接触时，被加工物被切削。
[0005] 该切削刀具具有切削磨具，该切削磨具包含磨粒和保持该磨粒的结合材料。由于在磨粒从该结合材料适度露出的状态下使被加工物与磨粒接触，所以能够适当地对被加工物进行切削。然而，在未使用的切削刀具或切削能力因消耗而下降的切削刀具中，磨粒被埋入到结合材料中，或者磨粒从结合材料脱落等，很多情况下都处于无法实施适当的切削的状态。
[0006] 因此，通过被称为修整的处理来调整该切削刀具。通过使切削刀具切削修整板而实施修整。当对修整板进行切削时，切削刀具被适当消耗，磨粒从结合材料适度露出。
[0007] 并且，当将未使用的切削刀具安装于切削单元时，存在从旋转轴到切削刀具的外周的距离在整周上不均匀的情况。当对这样的切削刀具进行修整时，与距旋转轴的距离较小的部分相比，距旋转轴的距离较大的部分被剧烈消耗，从旋转轴到外周的距离在整周上变得均匀，切削刀具成为能够实施适当的切削的状态。
[0008] 这样，实施切削刀具的修整以便实现使磨粒从结合材料适度露出(也被称为磨锐)并且使从旋转轴到外周的距离均匀的(也被称为修圆)目的。修整板存在很多种类，根据切削刀具的种类和修整的目的来使用种类合适的修整板。为了适当并且高效地实施修整，开发出各种修整板和切削装置(参照专利文献1至3)。
[0009] 如果在对切削刀具进行修整时误使用了种类不合适的修整板，则有时会导致切削刀具破损或者磨锐的状态变差。因此，为了防止误使用修整板，提出了在修整板的正面上印刷储存有该修整板相关的信息的条形码(一维码)的技术(参照专利文献4)。在使用修整板时，通过切削装置来读取该条形码来确认该信息。
[0010] 专利文献1：日本特开2006-218571号公报
[0011] 专利文献2：日本特开2011-11280号公报
[0012] 专利文献3：日本特开2011-16175号公报
[0013] 专利文献4：日本特开2012-66328号公报
[0014] 然而，条形码能够储存的信息量较少，能够储存于条形码的与该修整板相关的信息有限。因此，可考虑代替条形码而在修整板上配设能够储存的信息量比较多的二维码。
[0015] 当将修整板的整个面完全设为修整用的可切削区域时，能够高效地使用修整板。然而，当配设有二维码的区域的哪怕一部分被切削刀具切削时，便无法读取该二维码。因此，暂时中止该修整板的使用而从切削装置取下，此后在想要再次使用该修整板时，有时无法从该二维码中确认与该修整板相关的信息。
具体实施方式
[0034] 参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。本发明的该实施方式是修整板、修整板的使用方法以及切削装置。图1是示意性地示出本实施方式的修整板的立体图。如图1所示，在修整板1的正面上配设有条形码3和二维码5。
[0035] 在安装于切削装置的切削刀具的修整中使用该修整板1。该切削刀具具有切削磨具，该切削磨具包含磨粒和保持该磨粒的结合材料(粘结材料)。由于能够在磨粒从该结合材料适度露出的状态下使被加工物与磨粒接触，所以能够适当地对被加工物进行切削。然而，在未使用的切削刀具或切削能力因消耗而下降的切削刀具中，磨粒被埋入到结合材料中，或者磨粒从结合材料脱落等，在很多情况下处于无法实施适当的切削的状态。
[0036] 因此，通过使该切削刀具切削该修整板的被称为修整的处理来调整该切削刀具。当对修整板进行切削时，切削刀具被适当消耗，磨粒从结合材料适度露出，成为能够实施适当的切削的状态。
[0037] 并且，在将未使用的切削刀具安装于切削单元时，有时从旋转轴到切削刀具的外周的距离在整周上不均匀。当对这样的切削刀具进行修整时，与距旋转轴的距离比较小的部分相比，距该旋转轴的距离比较大的部分被剧烈消耗，从旋转轴到外周的距离在整周上变得均匀，切削刀具成为能够实施适当的切削的状态。
[0038] 这样，实施切削刀具的修整以便实现使磨粒从结合材料适度露出(也被称为磨锐)并且使从旋转轴到外周的距离均匀的(也被称为修圆)目的。并且，修整板也包含结合材料和磨粒。修整板存在很多种类，根据作为修整对象的切削刀具的种类和修整的目的来使用种类合适的修整板。
[0039] 例如，该结合材料是树脂或陶瓷等，该磨粒是绿金刚砂或白刚玉等。该磨粒的代表性的尺寸是#200～#2000。在结合材料较硬的切削刀具或磨粒较大的切削刀具中，使用结合材料较硬的修整板或磨粒较大的修整板。并且，在结合材料柔软的切削刀具或磨粒较小的切削刀具中，使用结合材料柔软的修整板或磨粒较小的修整板。
[0040] 在本实施方式的修整板1上配设有条形码3和二维码5。在该条形码3中储存有该修整板1的识别信息。该识别信息例如是指该修整板1的制造编号等固有的编号。通常，能够储存于条形码的信息量比较少，无法储存与该修整板的性质相关的全部信息。因此，在该修整板1上配设有二维码5，在该二维码5中储存有与该修整板1的性质相关的信息。
[0041] 储存于该二维码5的信息例如是该修整板1的产品编号、制造编号、制造年月日、使用期限、尺寸(纵向和横向的长度、厚度)、该修整板1所包含的结合剂(粘接材料)和磨粒的种类等(参照图6)。并且，也可以储存有与适合用该修整板1进行修整的切削刀具的种类相关的信息。
[0042] 接着，对使用该修整板1的本实施方式的切削装置进行说明。图2是示意性地示出该切削装置2的立体图。如图2所示，切削装置2具有对各构造进行支承的基台4。
[0043] 在基台4的前方的角部形成有矩形的开口4a，在该开口4a内设置有可升降的盒支承台6。在盒支承台6的上表面载置有收纳多个被加工物11的盒8。另外，在图2中，为了方便说明，仅示出了盒8的轮廓。
[0044] 被加工物11例如是由硅等半导体材料制成的圆形的晶片，其正面侧被分成中央的器件区域和围绕器件区域的外周剩余区域。器件区域15被呈格子状排列的分割预定线(间隔道)进一步划分成多个区域，在各区域内形成有IC、LSI等器件。
[0045] 在被加工物11的背面侧粘贴有直径比被加工物11大的划片带17。划片带17的外周部分固定于环状的框架19。即，被加工物11借助划片带17被框架19支承。
[0046] 另外，在本实施方式中，将由硅等半导体材料制成的圆形的晶片设为被加工物11，但被加工物11的材质、形状、构造等没有限制。例如，也可以使用由陶瓷、树脂、金属等材料制成的矩形的基板作为被加工物11。器件的种类、数量、配置等也没有限制。
[0047] 在盒支承台6的侧方形成有X轴方向(前后方向、加工进给方向)较长的矩形的开口4b。在该开口4b内设置有X轴移动工作台10、使X轴移动工作台10在X轴方向上移动的X轴移动机构(未图示)以及覆盖X轴移动机构的防尘防滴罩12。
[0048] X轴移动机构具有与X轴方向平行的一对X轴导轨(未图示)，在X轴导轨上以能够滑动的方式安装有X轴移动工作台10。在X轴移动工作台10的下表面侧设置有螺母部(未图示)，该螺母部与平行于X轴导轨的X轴滚珠丝杠(未图示)螺合。
[0049] X轴滚珠丝杠的一端部与X轴脉冲电动机(未图示)连结。利用X轴脉冲电动机使X轴滚珠丝杠进行旋转，从而使X轴移动工作台10沿着X轴导轨在X轴方向上移动。
[0050] 在X轴移动工作台10的上方设置有用于保持被加工物11的卡盘工作台14。在卡盘工作台14的周围配置有4个夹具16，该4个夹具16用于从四周对支承被加工物11的环状的框架19进行固定。
[0051] 卡盘工作台14与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，绕与Z轴方向(铅直方向)大致平行的旋转轴进行旋转。并且，卡盘工作台14利用上述X轴移动机构在X轴方向上进行加工进给。
[0052] 卡盘工作台14的上表面成为对被加工物11进行保持的保持面14a。该保持面14a通过形成于卡盘工作台14的内部的吸引路等与吸引源(未图示)连接。
[0053] 在靠近开口4b的位置设置有搬送单元(未图示)，该搬送单元将上述被加工物11向卡盘工作台14搬送。被搬送单元搬送的被加工物11例如以正面侧向上方露出的方式载置在卡盘工作台14的保持面14a上。
[0054] 在基台4的上表面上以横跨开口4b的方式配置有用于对两组切削单元22进行支承的门型的支承构造24。在支承构造24的前表面上部设置有使各切削单元22在Y轴方向(左右方向、分度进给方向)和Z轴方向上移动的两组切削单元移动机构26。
[0055] 各切削单元移动机构26共同具有配置于支承构造24的前表面并与Y轴方向平行的一对Y轴导轨28。在Y轴导轨28上以能够滑动的方式安装有构成各切削单元移动机构26的Y轴移动板30。
[0056] 在各Y轴移动板30的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，该螺母部分别与平行于Y轴导轨28的Y轴滚珠丝杠32螺合。各Y轴滚珠丝杠32的一端部与Y轴脉冲电动机34连结。如果利用Y轴脉冲电动机34使Y轴滚珠丝杠32进行旋转，则Y轴移动板30沿着Y轴导轨28在Y轴方向上移动。
[0057] 在各Y轴移动板30的正面(前表面)上设置有与Z轴方向平行的一对Z轴导轨36。在Z轴导轨36上以能够滑动的方式安装有Z轴移动板38。
[0058] 在各Z轴移动板38的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，该螺母部分别与平行于Z轴导轨36的Z轴滚珠丝杠40螺合。各Z轴滚珠丝杠40的一端部与Z轴脉冲电动机42连结。如果利用Z轴脉冲电动机42使Z轴滚珠丝杠40进行旋转，则Z轴移动板38沿着Z轴导轨36在Z轴方向上移动。
[0059] 在各Z轴移动板38的下部设置有切削单元22。该切削单元22具有圆环状的切削刀具46(参照图3、图5的(A))，该切削刀具46安装于作为旋转轴的主轴44(参照图5的(A))的一端侧。并且，在与切削单元22相邻的位置设置有对被加工物11等进行拍摄的照相机(拍摄单元)48。
[0060] 如果利用各切削单元移动机构26使Y轴移动板30在Y轴方向上移动，则切削单元22和照相机48在Y轴方向上被分度进给。并且，如果利用各切削单元移动机构26使Z轴移动板38在Z轴方向上移动，则切削单元22和照相机48进行升降。
[0061] 在相对于开口4b处于与开口4a相反的一侧的位置形成有圆形的开口4c。在开口4c内设置有用于对切削后的被加工物11等进行清洗的清洗单元50。X轴移动机构、卡盘工作台14、切削单元22、切削单元移动机构26、照相机48、清洗单元50等构成要素与控制单元(控制构件)52连接。各构成要素受该控制单元(控制构件)52控制。
[0062] 并且，在本实施方式的切削装置2的X轴移动工作台10上设置有两个修整工作台54。图3是对切削装置2的切削单元22、卡盘工作台14、修整工作台54以及照相机48之间的位置关系进行说明的侧视图。
[0063] 在图3中同时示出了被定位在对修整板1进行拍摄的位置的状态下的照相机48和被定位在对被加工物11进行切削加工的位置的状态下的切削刀具46。但是，图1所示的切削装置2在结构上无法同时将照相机48和切削刀具46分别定位成这样。在图3中，为了方便说明而用分别定位成这样的状态来表示。
[0064] 如图3所示，修整工作台54配置在X轴移动工作台10的卡盘工作台14的后端侧。该修整工作台54固定在X轴移动工作台10的后端侧上表面上。
[0065] 修整工作台54的上表面是对修整板1进行保持的保持面54a。在保持面54a上例如形成有俯视时为十字型(交叉型)的吸引槽，在十字(交叉)的中心处形成有吸引孔。该吸引孔经由修整工作台54的内部的吸引路(未图示)与未图示的吸引源连通。当在修整板1被载置于修整工作台54的保持面54a上的状态下使该吸引源进行动作时，修整板1被吸引保持在保持面54a上。
[0066] 另外，也可以将修整板1保持在卡盘工作台14的保持面14a上而在该卡盘工作台14上实施切削刀具46的修整。在该情况下，在对被加工物11进行切削加工时，需要将保持于卡盘工作台14的修整板1取下而换成保持被加工物11。
[0067] 并且，修整工作台54配置在X轴移动工作台10的卡盘工作台14的后端侧。当修整工作台54配置在卡盘工作台14的前端侧时，从修整板1产生的切削屑会飞散到卡盘工作台14上，卡盘工作台14会被污染。
[0068] 照相机48用于在对保持于卡盘工作台14的被加工物11进行切削加工时对被加工物11进行拍摄而确认关键图案或切削预定线，该关键图案或切削预定线是在算出要切削的位置时所使用的。并且，照相机48能够移动到修整工作台54的上方，并能够对保持于保持面54a的修整板1进行拍摄。拍摄得到的图像数据被发送到切削装置2的控制单元52的读取部
52b。
[0069] 接着，使用图2对切削装置2的控制单元52的构成要素进行说明，并且对各自的功能进行说明。另外，控制单元52例如是切削装置2的管理装置，控制单元52的以下要说明的各构成要素及其功能在该管理装置中也可以通过程序来实现。
[0070] 控制单元52具有读取部52b，该读取部52b对从该照相机48接收的拍摄图像中所呈现的条形码3和二维码5进行读取。并且，从该条形码3中取得该修整板1的识别信息，从该二维码5中取得与该修整板1的性质相关的信息。该读取部52b具有将所取得的信息发送到信息登记部52a和判定部52c的功能。
[0071] 并且，读取部52b具有如下的功能：在修整板1的二维码5因损伤等而无法读取的情况下，将表示二维码5无法读取的信号和从条形码3取得的识别信息发送到信息登记部52a。
[0072] 信息登记部52a将修整板1的该识别信息和该与性质相关的信息关联起来而进行登记。该信息登记部52a具有如下功能：在接收到表示该二维码5无法读取的信号和该识别信息时，将与该识别信息关联起来的与性质相关的信息发送到判定部52c。
[0073] 在指定部52d中登记有与适合对安装于切削装置2的切削刀具46进行修整的修整板1的种类相关的信息。该信息例如是由将该切削刀具46安装于该切削装置2的作业者来输入的。该指定部52d具有根据判定部52c的要求将该信息发送到该判定部52c的功能。
[0074] 另外，也可以在该指定部52d中预先登记有与适合对各种切削刀具46进行修整的修整板1的种类相关的信息。在该情况下，例如，也可以由该作业者预先将该切削刀具46的种类登记在该指定部52d中，借助该指定部52d将与适合对所登记的种类的该切削刀具46进行修整的修整板的种类相关的信息发送到该判定部52c。
[0075] 该判定部52c具有如下功能：判定配设在切削装置2内的修整板1是否与适合对安装于该切削装置2的切削刀具46进行修整的修整板的种类相符。在该判定部52c接收到与该修整板1的种类相关的信息时，从该指定部52d获得与适合对该切削刀具46进行修整的修整板的种类相关的信息，从而实施该判定。
[0076] 另外，在切削装置2中，也可以构成为能够对分别安装于两个切削单元22的第1和第2切削刀具46独立地实施修整。例如，切削装置2也可以具有：第1修整工作台，其对修整第1切削刀具46的第1修整板1进行保持；以及第2修整工作台，其对修整第2切削刀具46的第2修整板1进行保持。
[0077] 接着，对使用了该切削装置2的该修整板1的使用方法进行说明。当使用该修整板1时，能够将识别信息和与性质相关的信息关联起来而登记在切削装置2中。并且，当使用该修整板1时，从该识别信息取得该与性质相关的信息，从而能够判定可否修整切削刀具。
[0078] 首先，对将该识别信息和该与性质相关的信息关联起来而登记在切削装置2的控制单元52中的修整板1的使用方法进行说明。图4的(A)是对该修整板1的使用方法进行说明的流程图。在该使用方法中，首先，实施修整板配设步骤，将该修整板1配设在切削装置2内。修整板1配设在切削装置2的修整工作台54(参照图2)或卡盘工作台14(参照图2)上。
[0079] 接着，实施识别信息读取步骤，利用该照相机(拍摄单元)48对该修整板1的该条形码3进行拍摄，从该条形码3中读取该识别信息。在该步骤中，将该修整板1定位在该照相机48的下方而使该照相机48拍摄该修整板1。拍摄到的拍摄图像被发送到控制单元52的读取部52b。在该读取部52b中，从该拍摄图像所呈现的条形码3中取得该修整板1的识别信息。
[0080] 接着，实施信息登记步骤，将该与性质相关的信息和识别信息关联起来而登记在该信息登记部52a中。在该信息登记步骤中，为了防止向该信息登记部52a重复登记，首先，判定从条形码3取得的该识别信息是否已经被登记在该信息登记部52a中。
[0081] 在该识别信息未被登记在该信息登记部52a中的情况下，从该拍摄图像所呈现的二维码中读取该与性质相关的信息，将与修整板1的性质相关的信息和该识别信息关联起来而登记在信息登记部52a中。另一方面，在该识别信息已被登记在该信息登记部52a中的情况下，不需要重复登记，因此不向信息登记部52a登记该修整板1的信息。
[0082] 根据以上，能够将配设于切削装置2的修整板1的该与性质相关的信息和该识别信息关联起来而登记在切削装置2中。由于该登记是自动通过切削装置2来实施的，所以该切削装置2的操作人员等不需要输入信息，不会出现误输入。
[0083] 接着，对使用了修整板1的切削刀具46的修整进行说明。图5的(A)是示意性地示出使用了修整板的切削刀具的修整的俯视图，图5的(B)是示意性地示出已被使用于修整的修整板的俯视图。
[0084] 如图5的(A)所示，使切削单元22的主轴44旋转而使切削刀具46旋转，使X轴移动工作台10沿着X轴方向移动而使切削刀具46切入修整板1。于是，在修整板1上形成沿着X轴方向的切削槽21。在虽然从修整板1的一端到另一端形成切削槽21但切削刀具46的修整仍未完成的情况下，使切削刀具46向Y轴方向偏移而反复切削修整板1，直到切削刀具46的修整完成。
[0085] 想要高效并经济地使用修整板1，可以使切削刀具46对修整板1的整个面进行完全切削。然而，当配设有二维码5的区域的哪怕一部分被切削刀具46切削时，便无法读取该二维码5。例如，在图5的(B)所示的修整板1中形成有与二维码5重叠的切削槽21，无法读取二维码5。
[0086] 在该情况下，暂时中止该修整板1的使用而从切削装置2取下，此后在想要再次使用该修整板1时，无法从该二维码5中取得与该修整板1的性质相关的信息。然而，即使在这样的情况下，由于已在切削装置2中将该与性质相关的信息和储存于条形码3的识别信息关联起来而进行了登记，所以能够通过接下来说明的修整板1的使用方法来取得该与性质相关的信息。另外，在能够读取该二维码5的情况下也能够实施该使用方法。
[0087] 对使用从条形码3读取的识别信息来取得与修整板1的性质相关的信息的修整板1的使用方法进行说明。图4的(B)是对该修整板1的使用方法进行说明的流程图。首先，与在图4的(A)中说明的上述使用方法同样，实施将该修整板1配设在该切削装置2内的修整板配设步骤和从该条形码3读取该识别信息的识别信息读取步骤。
[0088] 接着，判定是否能够读取修整板1的二维码5。在从照相机48所取得的拍摄图像中读取到该二维码5的情况下，从该二维码5中取得关于该修整板1的性质的信息。
[0089] 另一方面，在无法从该拍摄图像中读取到该二维码5的情况下，如图5的(B)所示，例如读取残留在相邻的两个切削槽21的间隙中的条形码3而取得识别信息。然后，根据该识别信息在信息登记部52a中进行查询，从该信息登记部52a取得与该识别信息相关联的该与性质相关的信息。
[0090] 另外，在读取条形码3并取得了识别信息之后，也可以不判定可否读取二维码5便从该信息登记部52a取得与该识别信息相关联的该与性质相关的信息。在该情况下，预先确定与该识别信息相关联的该与性质相关的信息是否被登记在该信息登记部52a中，如果能够确认登记，则取得所登记的信息。如果无法确认登记，则从二维码5中读取与性质相关的信息，并将该与性质相关的信息和该识别信息关联起来而登记在该信息登记部52a中。
[0091] 另外，当沿着构成条形码3的各个条的长度方向切削该条形码3而导致该条形码3哪怕失去一条时，便无法读取条形码3。因此，配设条形码3以使各个条不沿着修整板1被切削而形成的切削槽21的延伸方向。
[0092] 接着，判定该与性质相关的信息所包含的该修整板1的性质是否与登记于控制单元52的指定部52d的适合对该切削刀具46进行修整的修整板的种类相符。在图6中示出了控制单元52的各构成、该修整板1的识别信息和与性质相关的信息、以及与登记于指定部52d的修整板1的指定相关的信息的一例。
[0093] 在图6所示的例子中，示出了如下情况：无法读取二维码5，读取部52b从该条形码3中取得识别信息，判定部52c利用该识别信息在该信息登记部52a中进行查询，取得该与性质相关的信息。在指定部52d中例如预先登记有与适合对安装于切削装置2的切削刀具46进行修整的修整板1的种类相关的信息。并且，在该指定部52d中也可以登记有适合对该切削刀具46进行修整的修整板的制造编号。
[0094] 由判定部52c进行对配设于切削装置2的修整板1是否与适合对该切削刀具46进行修整的修整板的种类相符的判定。判定部52c例如从信息登记部52a取得与该修整板1的性质相关的信息，从该指定部52d取得与适合修整的修整板的种类相关的信息。
[0095] 在该判定部52c判定为该修整板1的性质与适合对该切削刀具46进行修整的修整板的种类相符的情况下，该控制单元52使用该修整板1来实施该切削刀具46的修整。
[0096] 另一方面，在判定为该修整板1的性质与适合对该切削刀具46进行修整的修整板的种类不符的情况下，向切削装置2的操作人员等通知该情况。在该切削装置2的显示部(未图示)等中显示该情况，向该切削装置2的操作人员(使用者)通知。或者，该切削装置2也可以具有警报蜂鸣器，在判定为该不合适的情况下发出警告声。
[0097] 当使用本实施方式的修整板1时，即使该修整板1被切削刀具切削，也能够取得与修整板1相关的信息从而适当地实施修整。
[0098] 另外，本发明并不限定于上述实施方式的记载，能够实施各种变更。例如，在上述实施方式中，对分别具有两个切削单元22和两个修整工作台54的切削装置2进行了说明。然而，切削装置2所具有的切削单元和修整工作台的数量并不限定于此，例如，切削装置2也可以分别具有1个。
[0099] 另外，上述实施方式的构造、方法等只要在不脱离本发明的目的的范围内便能够适当变更而实施。
