JP7051502B2 - Vibration suppression method that suppresses vibration of cutting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェーハ等の板状の被加工物を切削する切削装置の振動を抑制する振動抑制方法に関する。 The present invention relates to a vibration suppression method for suppressing vibration of a cutting device for cutting a plate-shaped workpiece such as a semiconductor wafer.
従来、半導体ウェーハ、パッケージ基板、セラミックス基板又はガラス基板など各種板状の被加工物をスピンドルに装着した切削ブレードで切削する切削装置(ダイサー)が知られている。そして、切削装置には、対向する2本のスピンドルにそれぞれ切削ブレードを装着し、それらの切削ブレードでデュアルカット(2軸同時切削)を実施することにより切削効率を向上させるものもある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a cutting device (dicer) for cutting various plate-shaped workpieces such as a semiconductor wafer, a package substrate, a ceramics substrate, or a glass substrate with a cutting blade mounted on a spindle is known. Some cutting devices improve cutting efficiency by mounting cutting blades on two opposing spindles and performing dual cutting (simultaneous cutting of two axes) with those cutting blades (for example,). See Patent Document 1).
特許文献1に記載されているような切削装置においては、2つのスピンドルが同時に回転している場合、2つのスピンドルの回転に起因する振動が共振し装置に振幅の大きな振動が発生することがある。そして、切削装置に許容値を超える大きな振動が発生した場合には、被加工物に不定形破断(かけ)であるチッピングや割れ等が発生し分割後のチップの製品不良に繋がるという問題がある。
In a cutting device as described in
よって2本のスピンドルにそれぞれ配設された切削ブレードで板状の被加工物をデュアルカットする場合には、切削装置に2つのスピンドルの回転に起因する大きな振動が発生して被加工物にチッピングや割れ等が発生してしまう事態を防ぐという課題がある。 Therefore, when a plate-shaped workpiece is dual-cut with cutting blades arranged on each of the two spindles, a large vibration is generated in the cutting device due to the rotation of the two spindles, and the workpiece is chipped. There is a problem of preventing the situation where cracks and the like occur.
上記課題を解決するための本発明は、表面の格子状の複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成された板状物を切削する切削装置であって、第1のスピンドルと該第1のスピンドルの一端部に装着された第1の切削ブレードとを有する第1の切削手段と、第2のスピンドルと該第2のスピンドルの一端部に装着された第2の切削ブレードとを有する第2の切削手段と、切削装置の振動を測定する測定手段と、該第1の切削手段の該第1のスピンドルと該第2の切削手段の第2のスピンドルとの回転位相を制御する制御手段と、を備え、該第1のスピンドルと該第2のスピンドルとの回転位相に起因する許容値を超える振動を抑制可能な切削装置を用いて、保持テーブルで保持した前記板状物を前記第1のスピンドルと共に回転する前記第1の切削ブレードと前記第2のスピンドルと共に回転する前記第2の切削ブレードとにより切削する際の、該第1のスピンドルと該第2のスピンドルとの回転位相に起因する振動を抑制する振動抑制方法であって、前記測定手段で切削加工中の切削装置の振動を測定する振動測定ステップと、該振動測定ステップにおいて該測定手段が許容値を超える振動を測定した場合に、前記制御手段が該第1のスピンドルの回転に起因する振動と該第2のスピンドルの回転に起因する振動とが共振したと判断する判断ステップと、該共振により許容値を超える振動が発生したと判断した制御手段が、該第1のスピンドル又は該第2のスピンドルのいずれか一方のスピンドルの位相を基準にして他方のスピンドルの位相を制御することで、該第1のスピンドルと該第2のスピンドルとの回転位相に起因する許容値を超える振動を抑制する抑制制御ステップと、を備える振動抑制方法である。 The present invention for solving the above problems is a cutting device for cutting a plate-like object in which a device is formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of planned division lines in a grid pattern on the surface, and is a first spindle. And a first cutting means having a first cutting blade mounted on one end of the first spindle, and a second cutting blade mounted on the second spindle and one end of the second spindle. The rotation phase of the second cutting means having the above, the measuring means for measuring the vibration of the cutting device, and the first spindle of the first cutting means and the second spindle of the second cutting means. The plate shape held on a holding table using a cutting device provided with a control means for controlling and capable of suppressing vibration exceeding an allowable value due to the rotation phase of the first spindle and the second spindle. The first spindle and the second spindle when an object is cut by the first cutting blade that rotates with the first spindle and the second cutting blade that rotates with the second spindle. It is a vibration suppressing method for suppressing vibration caused by the rotation phase of the above, and the vibration measuring step of measuring the vibration of the cutting device during cutting by the measuring means and the measuring means exceeding the permissible value in the vibration measuring step. When the vibration is measured, the control means determines that the vibration caused by the rotation of the first spindle and the vibration caused by the rotation of the second spindle resonate, and the allowable value due to the resonance. The control means, which is determined to have generated vibration exceeding the above, controls the phase of the other spindle with reference to the phase of one of the first spindle and the second spindle, thereby controlling the first spindle. It is a vibration suppression method including a suppression control step for suppressing vibration exceeding a permissible value due to the rotation phase of the spindle and the second spindle.
切削装置を用いて所謂デュアルカットを行う場合に実施する本発明に係る振動抑制方法は、測定手段で切削加工中の切削装置の振動を測定する振動測定ステップと、振動測定ステップにおいて測定手段が許容値を超える振動を測定した場合に、制御手段が第1のスピンドルの回転に起因する振動と第2のスピンドルの回転に起因する振動とが共振したと判断する判断ステップと、共振により許容値を超える振動が発生したと判断した制御手段が、第1のスピンドル又は第2のスピンドルのいずれか一方のスピンドルの位相を基準にして、他方のスピンドルの位相を制御することで、第1のスピンドルと第2のスピンドルとの回転位相に起因する許容値を超える振動(共振)を抑制する抑制制御ステップと、を備えているため、切削する板状物に大きな振動を要因としたチッピングの増大や割れなど製品不良が生じてしまうことを防ぐことができる。 The vibration suppression method according to the present invention, which is carried out when performing so-called dual cut using a cutting device, is a vibration measuring step for measuring the vibration of the cutting device during cutting by the measuring means, and the measuring means is permissible in the vibration measuring step. When the vibration exceeding the value is measured, the control means determines that the vibration caused by the rotation of the first spindle and the vibration caused by the rotation of the second spindle resonate, and the allowable value is determined by the resonance. The control means that determines that the vibration exceeding the vibration has occurred controls the phase of the other spindle with reference to the phase of one of the first spindle and the second spindle, thereby and the first spindle. Since it is equipped with a suppression control step that suppresses vibration (resonance) that exceeds the permissible value due to the rotation phase with the second spindle, chipping increases or cracks due to large vibration in the plate-shaped object to be cut. It is possible to prevent product defects such as.
本発明に係る図1に示す切削装置1は、保持テーブル30に保持された板状物Wを回転する切削ブレードを備えた第1の切削手段61又は第2の切削手段62によって切削することができる装置である。
板状物Wは、例えば、円形板状の半導体ウエーハであり、板状物Wの表面Waには、分割予定ラインSにより区画された格子状の領域に各々デバイスDが形成されている。板状物Wの裏面Wbには、板状物Wよりも大径のテープTが貼着され、テープTの粘着面の外周部が円形の開口部を備える環状フレームFに貼着されることで、表面Waが上方に露出した状態でテープTを介して板状物Wが環状フレームFに支持された状態になっている。
The
The plate-shaped object W is, for example, a circular plate-shaped semiconductor wafer, and a device D is formed on the surface Wa of the plate-shaped object W in a grid-like region partitioned by a planned division line S. A tape T having a diameter larger than that of the plate-shaped object W is attached to the back surface Wb of the plate-shaped object W, and the outer peripheral portion of the adhesive surface of the tape-shaped object W is attached to an annular frame F having a circular opening. The plate-shaped object W is supported by the annular frame F via the tape T with the surface Wa exposed upward.
切削装置1の基台10上に配設され板状物Wを保持する保持テーブル30は、例えば、その外形が円形であり、板状物Wを吸着するポーラス部材からなる吸着部300と、吸着部300を支持する枠体301とを備えており、吸着部300の露出面であり枠体301と面一の水平な保持面300a上で板状物Wを吸引保持する。枠体301の周囲には、板状物Wを支持する環状フレームFを固定する固定クランプ302が、周方向に均等に4つ配設されている。保持テーブル30は、カバー39により周囲を囲まれつつ、保持テーブル30の下方に配設された図示しない回転手段によりZ軸方向の軸心周りに回転可能となっている。
The holding table 30 arranged on the
保持テーブル30、カバー39、カバー39に連結された蛇腹カバー39aの下方(基台10内部)には、保持テーブル30を切削送り方向(X軸方向)に移動させる切削送り手段36が配設されている。切削送り手段36は、X軸方向の軸心を有するボールネジ360と、ボールネジ360と平行に配設された一対のガイドレール361と、ボールネジ360に連結しボールネジ360を回動させるモータ362と、内部に備えるナットがボールネジ360に螺合しガイドレール361上を 動する図示しない可動板とを備えており、モータ362がボールネジ360を回動させると、これに伴い図示しない可動板がガイドレール361にガイドされてX軸方向に往復移動し、該可動板上に固定された保持テーブル30がX軸方向に移動する。蛇腹カバー39aは保持テーブル30の移動に伴ってX軸方向に伸縮する。
Below the holding table 30, the
保持テーブル30の移動経路脇には、板状物Wを収容するウェーハカセット20が備えられている。ウェーハカセット20は、Z軸方向に往復移動する昇降機構21上に設置され、ウェーハカセット20内に環状フレームFに支持された状態の板状物Wが複数枚収容されている。
また、保持テーブル30の移動経路脇には、切削加工済みの板状物Wを洗浄する枚葉式の洗浄手段22が配設されている。
A
Further, a single-wafer cleaning means 22 for cleaning the machined plate-shaped object W is arranged beside the moving path of the holding table 30.
基台10上の後方側には、門型コラム14が保持テーブル30の移動経路上を跨ぐように立設されている。門型コラム14の前面には、例えば、X軸方向とZ軸方向とに直交するY軸方向に第1の切削手段61を往復移動させる第1の割り出し送り手段15が配設されている。
On the rear side of the
第1の割り出し送り手段15は、例えば、Y軸方向の軸心を有するボールネジ150と、ボールネジ150と平行に配設された一対のガイドレール151と、ボールネジ150の+Y方向側の一端に連結された図示しないモータと、内部のナットがボールネジ150に螺合し側部がガイドレール151に 接する可動板153とを備えている。そして、図示しないモータがボールネジ150を回動させると、これに伴い可動板153がガイドレール151にガイドされてY軸方向に移動し、可動板153上に第1の切り込み送り手段17を介して配設された第1の切削手段61がY軸方向に割り出し送りされる。
The first index feeding means 15 is connected to, for example, a
第1の切り込み送り手段17は、保持テーブル30の保持面300aに対して直交する方向のZ軸方向に第1の切削手段61を移動させることができ、Z軸方向の軸心を有するボールネジ170と、ボールネジ170と平行に配設された一対のガイドレール171と、ボールネジ170に連結されたモータ172と、第1の切削手段61を支持し内部のナットがボールネジ170に螺合し側部がガイドレール171に 接する支持部材173とを備えている。
モータ172がボールネジ170を回動させると、支持部材173が一対のガイドレール171にガイドされてZ軸方向に移動し、これに伴い、第1の切削手段61がZ軸方向に切り込み送りされる。
The first notch feeding means 17 can move the first cutting means 61 in the Z-axis direction in the direction orthogonal to the
When the
図1に示すように、切削装置1は、CPU及びメモリ等の記憶素子で構成され装置全体の制御を行う制御手段9を備えている。制御手段9は、図示しない配線によって、切削送り手段36、及び第1の切り込み送り手段17等に接続されており、制御手段9による制御の下で、切削送り手段36による保持テーブル30のX軸方向における切削送り動作、第1の切り込み送り手段17による第1の切削手段61のZ軸方向における切り込み送り動作等の制御が行われる。
As shown in FIG. 1, the
第1の切削手段61は、軸方向がY軸方向である第1のスピンドル610と、支持部材173の下端側に固定され第1のスピンドル610を回転可能に支持する第1のハウジング611と、第1のスピンドル610を回転させる第1のモータ612(図2参照)と、第1のスピンドル610の先端に装着された第1の切削ブレード613とを備えており、第1のモータ612が第1のスピンドル610を回転駆動することに伴い第1の切削ブレード613が回転する。
The first cutting means 61 includes a
図2に示すように、第1のモータ612には、第1のモータ612に駆動電力を供給して第1のモータ612を制御する第1のモータドライバ65が電気的に接続されている。第1のモータドライバ65は、周知のダイオードやコンデンサなどを備えて構成され、制御手段9から供給される動作信号(パルス信号)を電流変換して第1のモータ612に供給して駆動させる。
As shown in FIG. 2, a
図2に示すように、第1の切削ブレード613は、例えば、アルミニウムからなる台金(ハブ)613bと台金613bから径方向外側に向かって突出するように形成された切り刃613aとを備えるハブブレードであるが、外形が環状の切り刃のみで構成されるワッシャー型の切削ブレードであってもよい。
第1の切削ブレード613は、マウントフランジ614と固定フランジ615とによりY軸方向両側から挟まれて第1のスピンドル610の一端部(先端部)に固定されている。
As shown in FIG. 2, the
The
図1に示すように、第1の切削手段61の近傍には、保持テーブル30上に保持された板状物Wの切削すべき分割予定ラインSを検出するアライメント手段23が配設されている。アライメント手段23は、カメラ230により取得した撮像画像に基づいてパターンマッチング等の画像処理を行い、分割予定ラインSの座標位置を検出することができる。アライメント手段23と第1の切削手段61とは一体となって構成されており、両者は連動してY軸方向及びZ軸方向へと移動する。
As shown in FIG. 1, in the vicinity of the first cutting means 61, an alignment means 23 for detecting the planned division line S of the plate-shaped object W held on the holding table 30 to be cut is arranged. .. The alignment means 23 can perform image processing such as pattern matching based on the image captured by the
図1に示す門型コラム14の前面には、例えば、Y軸方向に第2の切削手段62を往復移動させる第2の割り出し送り手段16が配設されている。
第2の割り出し送り手段16は、Y軸方向の軸心を有するボールネジ160と、ボールネジ160と平行に配設された一対のガイドレール151と、ボールネジ160に連結されたモータ162と、内部のナットがボールネジ160に螺合し側部がガイドレール161に 接する可動板163とを備えている。そして、モータ162がボールネジ160を回動させると、これに伴い可動板163がガイドレール151にガイドされてY軸方向に移動し、可動板163上に第2の切り込み送り手段18を介して配設された第2の切削手段62がY軸方向に割り出し送りされる。
On the front surface of the
The second indexing feeding means 16 includes a
第2の切り込み送り手段18は、Z軸方向の軸心を有するボールネジ180と、ボールネジ180と平行に配設された一対のガイドレール181と、ボールネジ180に連結されたモータ182と、第2の切削手段62を支持し内部のナットがボールネジ180に螺合し側部がガイドレール181に 接する支持部材183とを備えている。そして、モータ182がボールネジ180を回動させると、支持部材183が一対のガイドレール181にガイドされてZ軸方向に移動し、これに伴い、第2の切削手段62がZ軸方向に移動する。
The second notch feeding means 18 includes a
第2の切削手段62は、第1の切削手段61とY軸方向において対向するように配設されている。図2に示すように、第2の切削手段62は、軸方向がY軸方向である第2のスピンドル620と、図1に示す支持部材183の下端側に固定され第2のスピンドル620を回転可能に支持する第2のハウジング621と、第2のスピンドル620を回転させる第2のモータ622と、第2のスピンドル620の先端に装着されている第2の切削ブレード623とを備えており、第2のモータ622が第2のスピンドル620を回転駆動することに伴い第2の切削ブレード623が回転する。
The second cutting means 62 is arranged so as to face the first cutting means 61 in the Y-axis direction. As shown in FIG. 2, the second cutting means 62 is fixed to the lower end side of the
第2のモータ622には、第2のモータ622に駆動電力を供給して第2のモータ622を制御する第2のモータドライバ66が電気的に接続されている。第2のモータドライバ66は、周知のダイオードやコンデンサなどを備えて構成され、制御手段9から供給される動作信号(パルス信号)を電流変換して第2のモータ622に供給して駆動させる。
A
図2に示すように、第2の切削ブレード623は、例えば、アルミニウムからなる台金(ハブ)623bと台金623bから径方向外側に向かって突出するように形成された切り刃623aとを備えるハブブレードである。第2の切削ブレード623は、マウントフランジ624と固定フランジ625とによりY軸方向両側から挟まれて第2のスピンドル620の一端部(先端部)に固定されている。
As shown in FIG. 2, the
切削装置1は、切削装置1の振動(各切削手段61、62の各スピンドルが回転することで発生し得る振動)を測定する測定手段、即ち、図2に示す第1の測定手段81及び第2の測定手段82を備えている。第1の測定手段81は、例えば、第1の切削手段61の第1のハウジング611に固定されており、また、第2の測定手段82は、例えば、第2の切削手段62の第2のハウジング621に固定されている。なお、第1の測定手段81及び第2の測定手段82の配設箇所は、本実施形態に限定されるものではない。
The
第1の測定手段81(第2の測定手段82)は、例えば、X軸Y軸Z軸方向の振動を1つのデバイスで測定できる3軸タイプの加速度センサであり、X軸Y軸Z軸方向の各振動、即ち、第1の切削手段61(第2の切削手段62)のX軸Y軸Z軸方向の各振動を測定して、その合成振動を測定する。そして、第1の測定手段81及び第2の測定手段82は、無線又は有線の図示しない通信経路を介して、制御手段9にそれぞれの測定情報(X軸Y軸Z軸方向の各振動の合成振動)を送信可能となっている。
なお、第1の測定手段81及び第2の測定手段82は、振動を検出するセンサであれば加速度センサに限定されるものではなく、例えば、ジャイロセンサ(角速度センサ)であってもよい。また、切削装置1は、第1の測定手段81又は第2の測定手段82のどちらか一方のみを備える構成であってもよい。
The first measuring means 81 (second measuring means 82) is, for example, a 3-axis type accelerometer capable of measuring vibration in the X-axis Y-axis Z-axis direction with one device, and is an X-axis Y-axis Z-axis direction. That is, each vibration of the first cutting means 61 (second cutting means 62) in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions is measured, and the combined vibration is measured. Then, the first measuring means 81 and the second measuring means 82 give the control means 9 each measurement information (combination of each vibration in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions) via a wireless or wired communication path (not shown). Vibration) can be transmitted.
The first measuring means 81 and the second measuring means 82 are not limited to the acceleration sensor as long as they are sensors that detect vibration, and may be, for example, a gyro sensor (angular velocity sensor). Further, the
以下に、図1に示す板状物Wを切削装置1により切削する場合の切削装置1の動作について説明する。
まず、板状物Wが、表面Waが上側になるように保持テーブル30の保持面300a上に載置される。そして、図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面300aに伝達されることにより、保持テーブル30が保持面300a上で板状物Wを吸引保持する。また、固定クランプ302により環状フレームFが挟持固定される。
The operation of the
First, the plate-shaped object W is placed on the holding
保持テーブル30により板状物Wが保持された後、図1に示す切削送り手段36が、保持テーブル30に保持された板状物Wを-X方向に送り、カメラ230による板状物Wの撮像が行われる。板状物Wの表面Waが写った撮像画像を基に、アライメント手段23がパターンマッチング等の画像処理を実行し、第1の切削ブレード613を切り込ませるべき分割予定ラインS及び第2の切削ブレード623を切り込ませるべき分割予定ラインSの座標位置が検出される。各分割予定ラインSの座標位置が検出されるのに伴って、第1の切削手段61が第1の割り出し送り手段15によってY軸方向に移動され、切削すべき分割予定ラインSと第1の切削ブレード613とのY軸方向における位置合わせが行われる。また、第2の切削手段62が第2の割り出し送り手段16によってY軸方向に移動され、切削すべき分割予定ラインSと第2の切削ブレード623とのY軸方向における位置合わせが行われる。
After the plate-shaped object W is held by the holding table 30, the cutting feed means 36 shown in FIG. 1 feeds the plate-shaped object W held by the holding table 30 in the −X direction, and the plate-shaped object W by the
上記位置合わせが行われた後、板状物Wを保持する保持テーブル30が所定の切削送り速度でさらに-X方向に送り出される。また、第1の切り込み送り手段17が第1の切削手段61を-Z方向に降下させていき、例えば、第1の切削ブレード613が板状物Wの裏面Wbを切り抜けテープTに到る所定の高さ位置に第1の切削手段61が位置付けられる。第2の切り込み送り手段18が第2の切削手段62を-Z方向に降下させていき、例えば、第2の切削ブレード623が板状物Wの裏面Wbを切り抜けテープTに到る所定の高さ位置に第2の切削手段62が位置付けられる。
After the above alignment is performed, the holding table 30 for holding the plate-shaped object W is further fed in the −X direction at a predetermined cutting feed rate. Further, the first cutting feeding means 17 lowers the first cutting means 61 in the −Z direction, and for example, the
第1のモータ612が第1のスピンドル610を高速回転(例えば、約30000rpm)させ、第1のスピンドル610に固定された第1の切削ブレード613がこれに伴って高速回転をしながら板状物Wに切り込み(例えば、ダウンカット)、分割予定ラインSを切削していく。また、第2のモータ622が第2のスピンドル620を高速回転(例えば、約30000rpm)させ、第2のスピンドル620に固定された第2の切削ブレード623がこれに伴って高速回転をしながら板状物Wに切り込み(例えば、ダウンカット)、分割予定ラインSを切削していく。また、各切削ブレードと板状物Wとの接触部位及びその周囲に対して、それぞれの切削水ノズルから切削水が噴射され、接触部位(加工点)を冷却・洗浄する。
The
第1の切削ブレード613及び第2の切削ブレード623が各分割予定ラインSを切削し終えるX軸方向の所定の位置まで板状物Wが-X方向に進行すると、切削送り手段36による板状物Wの切削送りが一度停止し、第1の切り込み送り手段17が第1の切削ブレード613を板状物Wから離間させ、第2の切り込み送り手段18が第2の切削ブレード623を板状物Wから離間させ、次いで、切削送り手段36が保持テーブル30を+X方向へ送り出して元の位置に戻す。そして、隣り合う分割予定ラインSの間隔ずつ第1の切削手段61と第2の切削手段62とをY軸方向に割り出し送りしながら順次同様の切削を行うことにより、同方向の全ての分割予定ラインSを切削する。
When the plate-like object W advances in the −X direction to a predetermined position in the X-axis direction where the
さらに、保持テーブル30を90度回転させてから同様の切削を行うと、全ての分割予定ラインSが縦横に全てフルカットされ、板状物WがデバイスDを備える個々のチップに分割される。 Further, when the holding table 30 is rotated 90 degrees and then the same cutting is performed, all the scheduled division lines S are fully cut vertically and horizontally, and the plate-shaped object W is divided into individual chips including the device D.
上記のように切削装置1を用いて、保持テーブル30で保持した板状物Wを第1のスピンドル610と共に回転する第1の切削ブレード613と第2のスピンドル620と共に回転する第2の切削ブレード623とにより切削する(デュアルカットする)際には、第1のスピンドル610及び第2のスピンドル620の回転に起因する振動が共振し切削装置1に振幅の大きな振動が発生することがある。そこで、本発明に係る振動抑制方法を上記切削加工中に実施して、該大きな振動が発生して板状物Wにチッピングや割れ等が発生してしまうという事態を防ぐ。
以下に、本発明に係る振動抑制方法の各ステップについて説明する。
Using the
Hereinafter, each step of the vibration suppression method according to the present invention will be described.
(1)振動測定ステップ
上記デュアルカットが開始されると、第1の測定手段81(図2参照)が装置振動である第1の切削手段61の振動を測定し始め、第2の測定手段82が装置振動である第2の切削手段62の振動を測定し始める。即ち、例えば、本実施形態においては加速度センサで構成される第1の測定手段81は、第1のスピンドル610の回転が開始されると、第1のスピンドル610の回転振動が作用した第1のハウジング611のX軸Y軸Z軸方向の加速度の大きさを測定して、第1のスピンドル610の回転振動に無関係な情報をフィルタで除去しつつ2回積分を行い、第1の切削手段61の振動量(最大振幅)を測定する。そして、第1の測定手段81は該測定情報を制御手段9に逐次送信する。第2の測定手段82も同様に第2の切削手段62の振動量を測定し、該測定情報を制御手段9に逐次送信する。
(1) Vibration measurement step When the dual cut is started, the first measuring means 81 (see FIG. 2) starts measuring the vibration of the first cutting means 61, which is the device vibration, and the second measuring means 82. Begins to measure the vibration of the second cutting means 62, which is the device vibration. That is, for example, in the first measuring means 81 configured by the acceleration sensor in the present embodiment, when the rotation of the
例えば、上記デュアルカットが開始された当初においては、制御手段9による制御の下で、第1のスピンドル610と第2のスピンドル620とは、所定量の位相差を設けて回転駆動されており、そのため、第1のスピンドル610の回転に起因する振動と第2のスピンドル620の回転に起因する振動とが共振はせず、第1の測定手段81が測定する振動及び第2の測定手段82が測定する振動は、制御手段9のメモリにあらかじめ設定されている許容値以下となる。
For example, at the beginning of the dual cut, the
(2)判断ステップ
しかし、デュアルカットを例えば複数枚の板状物Wに対して連続して行っていくと、第2のスピンドル620(又は、第1のスピンドル610)の位相が予め設定していた各位相からずれていく場合がある。これは、例えば、第2のモータ622のモータ電流の位相がモータ内部のステータコイルによって遅れ起電圧との間で位相のずれが発生する、又は高速回転する第2のモータ622の蓄熱等の諸要因により起こり得る。
(2) Judgment step However, when dual cutting is continuously performed on, for example, a plurality of plate-shaped objects W, the phase of the second spindle 620 (or the first spindle 610) is preset. It may deviate from each phase. This is because, for example, the phase of the motor current of the
その結果、第1のスピンドル610と第2のスピンドル620との間に予め設定していた所定量の位相差が埋められてしまい、第1のスピンドル610と第2のスピンドル620とが同位相又は位相差がほとんど無い状態で回転駆動する状態になる。即ち、図3(A)、(B)に示すように、第1の切削手段61の振動量を示す波形グラフG1と、第2の切削手段62の振動量を示す波形グラフG2とが周期のずれが無く同位相となる。
As a result, a predetermined amount of phase difference preset between the
第1のスピンドル610と第2のスピンドル620とが同位相となると、振動測定ステップにおいて、第1の測定手段81又は/及び第2の測定手段82が、許容値を超える振動(図4に一点鎖線で示す波形グラフG3)を測定し、該測定情報が制御手段9に送信される。そして、制御手段9が、第1のスピンドル610の回転に起因する振動と第2のスピンドル620の回転に起因する振動とが共振したことで許容値を超える振動(例えば、共振が起きる前に第1の測定手段81又は/及び第2の測定手段82が測定した振動の倍の大きさの振動)が発生したと判断する。
When the
(3)抑制制御ステップ
次いで、第1のスピンドル610の回転に起因する振動と第2のスピンドル620の回転に起因する振動とが共振したことで許容値を超える振動が発生したと判断した制御手段9が、第1のスピンドル610又は第2のスピンドル620のいずれか一方のスピンドルの位相を基準にして、他方のスピンドルの位相を制御する。即ち、本実施形態においては、例えば、第1のスピンドル610の位相を基準として、第2のスピンドル620の位相を逆位相にする制御(同期制御)を行うべく、図2に示す制御手段9がパルス信号を所定時間遅らせて第2のモータドライバ66に入力する。第2のモータドライバ66は遅れて入力されたパルス信号に対して同期して第2のモータ622に電流を流して駆動させるため、第2のモータ622が回転させる第2のスピンドル620の位相が、例えば、180度ずらされる。その結果、第1のスピンドル610の位相と半波長ずれた逆位相で第2のスピンドル620が回転する。
なお、制御手段9によるスピンドルの位相制御は上記例に限定されるものではない。
(3) Suppression control step Next, the control means for determining that the vibration exceeding the permissible value is generated due to the resonance between the vibration caused by the rotation of the
The spindle phase control by the control means 9 is not limited to the above example.
即ち、制御手段9による上記制御が行われることで、図5(A)、(B)に示すように、第1の切削手段61の振動量を示す波形グラフG1と、第2の切削手段62の振動量を示す波形グラフG4(グラフG1と半波長ずれたグラフ)とが逆位相となる。その結果、第1の測定手段81又は/及び第2の測定手段82が測定する装置振動は、図6において一点鎖線で示すグラフG5のように0又は非常に小さな値となる。したがって、第1のスピンドル610及び第2のスピンドル620の回転に起因する振動が、共振を起こさず、かつ0又は非常に小さな値に抑制された状態になる。
That is, by performing the above control by the control means 9, as shown in FIGS. 5A and 5B, the waveform graph G1 showing the vibration amount of the first cutting means 61 and the second cutting means 62 The waveform graph G4 (graph with a half wavelength deviation from the graph G1) showing the vibration amount of the above has the opposite phase. As a result, the device vibration measured by the first measuring means 81 and / and the second measuring means 82 becomes 0 or a very small value as shown in the graph G5 shown by the alternate long and short dash line in FIG. Therefore, the vibration caused by the rotation of the
上記のように、本発明に係る切削装置1は、第1のスピンドル610と第1のスピンドル610の一端部に装着された第1の切削ブレード613とを有する第1の切削手段61と、第2のスピンドル620と第2のスピンドル620の一端部に装着された第2の切削ブレード623とを有する第2の切削手段62と、切削装置1の振動を測定する第1の測定手段81及び第2の測定手段82と、第1の切削手段61の第1のスピンドル610と第2の切削手段62の第2のスピンドル620との回転位相を制御する制御手段9と、を備えていることで、所謂デュアルカットを行っている最中に2つのスピンドル610、620の回転位相が同じになることで共振が発生して切削装置1が許容値を超える振動で振動した際、装置1内に具備された第1の測定手段81及び第2の測定手段82(加速度センサ)で許容値を超える装置振動を感知・測定し、制御手段9によりスピンドル(本実施系体においては第2のスピンドル620)の回転の位相ずらすことができる。そして、回転位相をずらす(例えば、逆位相にする)ことで、各スピンドルの回転に起因する振動を相反する方向の振動に変化させて(本実施形態においては、スピンドルの振動の周期を180度ずらして)共振が発生するのを防ぎ、切削する板状物Wにチッピングの増大や割れなど製品不良が生じてしまうことを抑制する。
As described above, the
上記切削装置1を用いて所謂デュアルカットを行う場合に実施する本発明に係る振動抑制方法は、第1の測定手段81及び第2の測定手段82で切削加工中の切削装置1の振動を測定する振動測定ステップと、振動測定ステップにおいて第1の測定手段81又は/及び第2の測定手段82が許容値を超える振動を測定した場合に、制御手段9が第1のスピンドル610の回転に起因する振動と第2のスピンドル620の回転に起因する振動とが共振したと判断する判断ステップと、共振により許容値を超える振動が発生したと判断した制御手段9が、第1のスピンドル610又は第2のスピンドル620のいずれか一方のスピンドルの位相を基準にして、他方のスピンドル(本実施形態においては第2のスピンドル620)の位相を制御することで、第1のスピンドル610と第2のスピンドル620との回転位相に起因する許容値を超える振動(共振)を抑制する抑制制御ステップと、を備えているため、切削する板状物Wに大きな振動を要因としたチッピングの増大や割れなど製品不良が生じてしまうことを防ぐことができる。
In the vibration suppression method according to the present invention, which is carried out when the so-called dual cut is performed using the
なお、本発明に係る振動抑制方法は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている切削装置1の各構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
The vibration suppression method according to the present invention is not limited to the above embodiment, and the configuration of the
W:板状物 Wa:板状物の表面 Wb:板状物の裏面 S:分割予定ライン D:デバイス T:テープ F:環状フレーム
1:切削装置 10:基台 14:門型コラム 20:ウェーハカセット 21:昇降機構 22:洗浄手段
30:保持テーブル 300:吸着部 300a:保持面 301:枠体 302:固定クランプ 39:カバー 39a:蛇腹カバー
36:切削送り手段 360:ボールネジ 361:ガイドレール 362:モータ
15:第1の割り出し送り手段 150:ボールネジ 151:一対のガイドレール
153:可動板
17:第1の切り込み送り手段 170:ボールネジ 171:一対のガイドレール
172:モータ 173:支持部材
61:第1の切削手段 610:第1のスピンドル 611:第1のハウジング 613:第1の切削ブレード 614:マウントフランジ 615:固定フランジ
23:アライメント手段 230:カメラ
16:第2の割り出し送り手段 160:ボールネジ 162:モータ 163:可動板18:第2の切り込み送り手段 180:ボールネジ 181:一対のガイドレール
182:モータ 183:支持部材
62:第2の切削手段 620:第2のスピンドル 621:第2のハウジング 623:第2の切削ブレード 624:マウントフランジ 625:固定フランジ
9:制御手段 65:第1のモータドライバ 66:第2のモータドライバ
81:第1の測定手段 82:第2の測定手段
W: Plate-shaped material Wa: Surface of plate-shaped material Wb: Back surface of plate-shaped material S: Scheduled division line D: Device T: Tape F: Circular frame 1: Cutting device 10: Base 14: Portal column 20: Wafer Cassette 21: Elevating mechanism 22: Cleaning means 30: Holding table 300:
15: First index feeding means 150: Ball screw 151: Pair of guide rails 153: Movable plate 17: First notch feeding means 170: Ball screw 171: Pair of guide rails 172: Motor 173: Support member 61: First Cutting means 610: First spindle 611: First housing 613: First cutting blade 614: Mount flange 615: Fixed flange 23: Alignment means 230: Camera 16: Second indexing feeding means 160: Ball screw 162: Motor 163: Movable plate 18: Second notch feeding means 180: Ball screw 181: Pair of guide rails 182: Motor 183: Support member 62: Second cutting means 620: Second spindle 621: Second housing 623: Second 2 cutting blade 624: mount flange 625: fixed flange 9: control means 65: first motor driver 66: second motor driver 81: first measuring means 82: second measuring means
Claims (1)
第1のスピンドルと該第1のスピンドルの一端部に装着された第1の切削ブレードとを有する第1の切削手段と、
第2のスピンドルと該第2のスピンドルの一端部に装着された第2の切削ブレードとを有する第2の切削手段と、
切削装置の振動を測定する測定手段と、
該第1の切削手段の該第1のスピンドルと該第2の切削手段の第2のスピンドルとの回転位相を制御する制御手段と、を備えた切削装置を用いて、
保持テーブルで保持した該板状物を該第1のスピンドルと共に回転する該第1の切削ブレードと該第2のスピンドルと共に回転する該第2の切削ブレードとにより切削する際の、該第1のスピンドルと該第2のスピンドルとの回転位相に起因する振動を抑制する振動抑制方法であって、
該測定手段で切削加工中の切削装置の振動を測定する振動測定ステップと、
該振動測定ステップにおいて該測定手段が許容値を超える振動を測定した場合に、該制御手段が該第1のスピンドルの回転に起因する振動と該第2のスピンドルの回転に起因する振動とが共振したと判断する判断ステップと、
該共振により許容値を超える振動が発生したと判断した制御手段が、該第1のスピンドル又は該第2のスピンドルのいずれか一方のスピンドルの位相を基準にして他方のスピンドルの位相を制御することで、該第1のスピンドルと該第2のスピンドルとの回転位相に起因する許容値を超える振動を抑制する抑制制御ステップと、を備える振動抑制方法。 A cutting device that cuts a plate-like object in which a device is formed in a plurality of areas partitioned by a plurality of scheduled division lines in a grid pattern on the surface.
A first cutting means having a first spindle and a first cutting blade mounted on one end of the first spindle.
A second cutting means having a second spindle and a second cutting blade mounted on one end of the second spindle.
A measuring means for measuring the vibration of a cutting device,
Using a cutting device provided with a control means for controlling the rotational phase of the first spindle of the first cutting means and the second spindle of the second cutting means.
The first cutting blade when the plate-shaped object held by the holding table is cut by the first cutting blade rotating with the first spindle and the second cutting blade rotating with the second spindle. It is a vibration suppression method that suppresses vibration caused by the rotation phase of the spindle and the second spindle.
A vibration measurement step for measuring the vibration of a cutting device during cutting by the measuring means, and
When the measuring means measures the vibration exceeding the permissible value in the vibration measuring step, the vibration caused by the rotation of the first spindle and the vibration caused by the rotation of the second spindle resonate with the control means. Judgment steps to judge that it was done,
The control means that determines that vibration exceeding the permissible value is generated due to the resonance controls the phase of the other spindle with reference to the phase of either the first spindle or the second spindle. A vibration suppression method comprising a suppression control step for suppressing vibration exceeding an allowable value due to the rotation phase of the first spindle and the second spindle.
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