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公開番号2024114349
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-23
出願番号2023020054
出願日2023-02-13
発明の名称加工装置および電子部品の製造方法
出願人TDK株式会社
代理人前田・鈴木国際特許弁理士法人
主分類B24B 49/10 20060101AFI20240816BHJP(研削;研磨)
要約【課題】欠陥につながるチッピング等に特徴的な振動を検出し、かつ、その振動発生時に回転ブレードが接触していたウエハ上の位置を精度よく特定できる加工装置等を提供する。
【解決手段】回転ブレードの駆動によって生じる振動を検出する第1センサと、前記第1センサとは異なり、前記回転ブレードの駆動によって生じる振動を検出する第2センサと、前記第2センサの検出結果から、前記回転ブレードの前記ワークに対する接触が始まる接触開始点に関する開始点情報を抽出する開始・途絶点情報抽出部と、前記開始点情報等と、前記第1センサの検出結果から、前記回転ブレードが前記ワークを加工している間に生じる所定の特徴的振動に関する特徴的振動情報を抽出するとともに、前記特徴的振動が生じた前記ワーク上の位置を特定する特徴的振動情報抽出部と、を有する加工装置。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
回転ブレードと、
前記回転ブレードを駆動するブレード駆動軸と、
加工対象であるワークを載置するテーブルと、
前記回転ブレードと前記ワークとの相対位置を変化させる位置駆動機構と、
前記回転ブレードの駆動によって生じる振動を検出する第１センサと、
前記第１センサとは、検出方式、設置位置および測定周波数のうち少なくとも１つが異なり、前記回転ブレードの駆動によって生じる振動を検出する第２センサと、
前記第２センサの検出結果から、前記回転ブレードの前記ワークに対する接触が始まる接触開始点に関する開始点情報および前記回転ブレードの前記ワークに対する接触が途絶える接触途絶点に関する途絶点情報の少なくとも一方を抽出する開始・途絶点情報抽出部と、
前記開始点情報および前記途絶点情報の少なくとも一方と、前記第１センサの検出結果から、前記回転ブレードが前記ワークを加工している間に生じる所定の特徴的振動に関する特徴的振動情報を抽出するとともに、前記特徴的振動が生じた前記ワーク上の位置を特定する特徴的振動情報抽出部と、を有する加工装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第２センサは、ＡＥセンサであることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記第２センサは、前記テーブルに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項４】
前記第１センサは、加速度センサであることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項５】
前記第１センサは、前記ブレード駆動軸または前記ブレード駆動軸を支持するブレード支持部に設けられている請求項１に記載の加工装置。
【請求項６】
前記回転ブレードによる前記ワークの加工痕を撮像し、加工痕画像データを取得する撮像手段と、
前記開始点情報および前記途絶点情報の少なくとも一方と、前記第１センサの検出結果と、前記加工痕画像データと、を用いて、加工後の前記ワークの前記加工痕における所定の形状的特徴が生じた際における前記第１センサの検出結果を特定し、前記形状的特徴が生じた際における前記第１センサの検出結果を前記特徴的振動の一つとして、前記特徴的振動情報を学習する機械学習部と、を有する請求項１に記載の加工装置。
【請求項７】
前記ワークを準備する工程と、
請求項１～６のいずれかに記載の加工装置により、前記ワークを加工する工程と、
前記特徴的振動情報抽出部が、前記特徴的振動を抽出するとともに、前記特徴的振動が生じた前記ワーク上の位置を特定する工程と、
加工後の前記ワークのうち、前記特徴的振動が生じた位置を含む部分を取り除く工程と、を有する電子部品の製造方法。
【請求項８】
前記ワークであって機械学習に用いる予備ワークを準備する工程と、
請求項６に記載の加工装置により、前記予備ワークを加工する工程と、
前記機械学習部が、加工後の前記予備ワークの加工痕における所定の形状的特徴が生じた際における前記第１センサの検出結果を特定し、前記形状的特徴が生じた際における前記第１センサの検出結果を前記特徴的振動の一つとして、前記特徴的振動情報を学習する工程と、
前記予備ワークとは別の前記ワークを準備する工程と、
前記加工装置により、前記ワークを加工する工程と、
前記特徴的振動情報抽出部が、前記特徴的振動を抽出するとともに、前記特徴的振動が生じた前記ワーク上の位置を特定する工程と、
加工後の前記ワークのうち、前記特徴的振動が生じた位置を含む部分を取り除く工程と、を有する電子部品の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工装置および加工装置を用いる電子部品の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
たとえば電子部品の原材料であるウエハや基板などについて、これを回転ブレードにより個片に切り出すなどの加工を行う技術が知られている。従来の加工装置による切断において、切削痕などの加工痕（カーフ）にチッピング（欠けを含む）が発生する場合がある。その原因としては、切削条件の不適合や砥石の摩耗、原材料の品質ばらつき等が考えられる。
【０００３】
加工装置において、加工中に発生したチッピングを検出する方法としては、切断後のウエハ等を撮影し、画像データを解析する方法が考えられるが、加工中は切削水などがウエハ等にかけられているため、リアルタイムでの検出が難しく、生産効率の低下に繋がるなどの課題がある（特許文献１等参照）。
【０００４】
一方、加工中に発生したチッピングなどをリアルタイムで検出する方法として、加工中の振動を検出および解析する方法が提案されている。チッピングなどの発生時において特徴的な振動を抽出することにより、切削水などの影響を排除して、チッピングなどをリアルタイムで検出することが可能である（特許文献２等参照）。
【０００５】
しかしながら、加工中の振動を検出してチッピングを検出する従来の技術では、たとえ振動データからチッピング発生時に特徴的な振動を検出できたとしても、その振動発生時に正に回転ブレードが接触していたウエハ上の位置を特定する位置特定精度が不十分であるという課題を有する。その理由としては、ブレードの摩耗状態の変化、ウエハが設置されるテーブルとウエハとの位置関係が加工対象のウエハによって異なること、などが考えられる。そのため、ウエハが固定されるテーブルとブレード駆動軸との相対位置情報のみでは、位置特定精度が不十分であることが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１５－２０５３８８号公報
特開２０１９－２０６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、欠陥につながるチッピング等に特徴的な振動を検出し、かつ、その振動発生時に回転ブレードが接触していたウエハ上の位置を精度よく特定できる加工装置等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の加工装置は、
回転ブレードと、
前記回転ブレードを駆動するブレード駆動軸と、
加工対象であるワークを載置するテーブルと、
前記回転ブレードと前記ワークとの相対位置を変化させる位置駆動機構と、
前記回転ブレードの駆動によって生じる振動を検出する第１センサと、
前記第１センサとは、検出方式、設置位置および測定周波数のうち少なくとも１つが異なり、前記回転ブレードの駆動によって生じる振動を検出する第２センサと、
前記第２センサの検出結果から、前記回転ブレードの前記ワークに対する接触が始まる接触開始点に関する開始点情報および前記回転ブレードの前記ワークに対する接触が途絶える接触途絶点に関する途絶点情報の少なくとも一方を抽出する開始・途絶点情報抽出部と、
前記開始点情報および前記途絶点情報の少なくとも一方と、前記第１センサの検出結果から、前記回転ブレードが前記ワークを加工している間に生じる所定の特徴的振動に関する特徴的振動情報を抽出するとともに、前記特徴的振動が生じた前記ワーク上の位置を特定する特徴的振動情報抽出部と、を有する。
【０００９】
本発明の加工装置は、回転ブレードの駆動によって生じる振動を検出する第１センサと第２センサとを有し、第２センサは、第１センサとは、検出方式、設置位置および測定周波数のうち少なくとも１つが異なる。本発明の発明者らは、振動を検出するセンサが１つである従来の加工装置において、チッピング発生時等に特徴的な振動を検出できるようにセンサの検出方式、設置位置および測定周波数等を最適化すると、そのセンサでは開始点情報や途絶点情報を精度よく抽出することが難しいという課題を見出した。また、本発明の発明者らは、振動を検出するセンサでありながら、第１センサとは検出方式、設置位置および測定周波数のうち少なくとも１つが異なる第２センサにより、開始点情報および途絶点情報を精度良く抽出できることを見出した。本発明に係る加工装置は、両センサの検出結果を用いて、第１センサの検出結果から抽出した特徴的振動が生じたワーク上の位置を、精度よく特定することができる。
【００１０】
また、たとえば、前記第２センサは、ＡＥセンサであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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