特開 2022-153745 スピンドル回転数計測方法及び切削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022153745

(43)【公開日】2022-10-13

(54)【発明の名称】スピンドル回転数計測方法及び切削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/12 20060101AFI20221005BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20221005BHJP

   B24B 27/06 20060101ALI20221005BHJP

   B24B 47/12 20060101ALI20221005BHJP

   B23Q 17/10 20060101ALI20221005BHJP

【ＦＩ】

B24B49/12

H01L21/78 F

B24B27/06 M

B24B47/12

B23Q17/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021056424

(22)【出願日】2021-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(74)【代理人】

【識別番号】100189773

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 英哲

(74)【代理人】

【識別番号】100184055

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 貴之

(74)【代理人】

【識別番号】100185959

【弁理士】

【氏名又は名称】今藤 敏和

(72)【発明者】

【氏名】粕谷 健太

【テーマコード（参考）】

3C034

3C158

5F063

【Ｆターム（参考）】

3C034AA13

3C034AA19

3C034BB73

3C034BB93

3C034CA15

3C034CA22

3C034CB13

3C034DD10

3C034DD18

3C034DD20

3C158AA03

3C158AC02

3C158BA01

3C158BA04

3C158BB06

3C158BB08

3C158BB09

3C158BC02

3C158CA01

3C158CB06

5F063AA26

5F063AA28

5F063AA43

5F063AA48

5F063BA17

5F063BA32

5F063BA33

5F063BA43

5F063BA44

5F063BA45

5F063BA47

5F063BA48

5F063DD02

5F063DD03

5F063DD11

5F063DD17

5F063DD20

5F063DE16

5F063DE23

5F063DE32

5F063EE07

5F063EE22

5F063EE34

5F063EE43

5F063EE44

5F063FF01

(57)【要約】

【課題】専用の計測器を用いることなくスピンドルの回転数を計測可能な切削装置を用いたスピンドル回転数計測方法を提供する。
【解決手段】切削装置に備えられたスピンドルの回転数を計測するスピンドル回転数計測方法であって、切削装置は、スピンドルと、スピンドルの先端部に固定され切削ブレードが着脱可能に装着されるマウント部と、を有する切削ユニットと、切削ブレードの先端部が挿入される挿入部と、挿入部を挟むように配置される投光部及び受光部と、を有し、受光部の受光量を計測する計測ユニットと、を備え、回転部材をマウント部に装着する装着ステップと、回転部材の先端部を挿入部に挿入した状態で、投光部から受光部に向かって光を照射しつつスピンドルを回転させ、受光量を計測する計測ステップと、計測ステップにおいて計測された受光量の推移に基づいてスピンドルの回転数を算出する算出ステップと、を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削装置に備えられたスピンドルの回転数を計測するスピンドル回転数計測方法であって、
該切削装置は、
該スピンドルと、該スピンドルの先端部に固定され切削ブレードが着脱可能に装着されるマウント部と、を有する切削ユニットと、
該切削ブレードの先端部が挿入される挿入部と、該挿入部を挟むように配置される投光部及び受光部と、を有し、該受光部の受光量を計測する計測ユニットと、を備え、
回転中心から外周縁までの距離が一定でない回転部材を該マウント部に装着する装着ステップと、
該回転部材の先端部を該挿入部に挿入した状態で、該投光部から該受光部に向かって光を照射しつつ該スピンドルを回転させ、該受光量を計測する計測ステップと、
該計測ステップにおいて計測された該受光量の推移に基づいて該スピンドルの回転数を算出する算出ステップと、を含むことを特徴とするスピンドル回転数計測方法。

【請求項2】

予め設定された該スピンドルの回転数の参照値と、該算出ステップにおいて算出された該回転数とを比較した結果に基づいて、該スピンドルの回転数を補正する補正ステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル回転数計測方法。

【請求項3】

被加工物を切削する切削装置であって、
スピンドルと、該スピンドルの先端部に固定され切削ブレードが着脱可能に装着されるマウント部を、有する切削ユニットと、
該切削ブレードの先端部が挿入される挿入部と、該挿入部を挟むように配置される投光部及び受光部と、を有し、該受光部の受光量を計測する計測ユニットと、
該スピンドルの回転数を算出する算出部と、を備え、
該マウント部には、回転中心から外周縁までの距離が一定でない回転部材を装着可能であり、
該算出部は、該回転部材の先端部を該挿入部に挿入した状態で該投光部から該受光部に向かって光を照射しつつ該スピンドルを回転させた際に、該計測ユニットによって計測された該受光量の推移に基づいて、該スピンドルの回転数を算出することを特徴とする切削装置。

【請求項4】

予め設定された該スピンドルの回転数の参照値と、該算出部によって算出された該回転数とを比較した結果に基づいて、該スピンドルの回転数を補正する補正部を更に備えることを特徴とする請求項３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、被加工物を切削する切削装置、及び、該切削装置に備えられたスピンドルの回転数を計測するスピンドル回転数計測方法に関する。

【背景技術】

【0002】

デバイスチップの製造プロセスでは、格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハをストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に組み込まれる。

【0003】

ウェーハの分割には、切削装置が用いられる。切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物に切削加工を施す切削ユニットとを備えている。切削ユニットはスピンドルを備えており、スピンドルの先端部には被加工物を切削する環状の切削ブレードが装着される。ウェーハをチャックテーブルで保持し、回転する切削ブレードをウェーハに切り込ませることにより、ウェーハが切削、分割される（特許文献１参照）。

【0004】

切削ブレードで被加工物を切削すると、被加工物と接触する切削ブレードの先端部に負荷がかかり、切削ブレードの先端部で欠けが発生することがある。そして、切削ブレードが欠けた状態で被加工物の切削を続行すると、切削ブレードの破損や被加工物の加工不良が生じるおそれがある。そのため、切削ブレードの欠けは速やかに検知されることが求められる。

【0005】

そこで、切削装置には、切削ブレードの先端部を検出して切削ブレードの状態を監視する検出ユニットが搭載されることがある。例えば特許文献２には、切削ブレードの先端部を挟むように配置される投光部と受光部とを備えた検出ユニット（光学検出手段）が開示されている。この光学検出手段は、投光部から受光部へと向かう光が切削ブレードによって遮光されるように配置される。

【0006】

被加工物の接着中に切削ブレードの先端部で欠けが発生すると、投光部から照射された光が切削ブレードの欠けを介して受光部に到達し、受光部の受光量が増加する。そのため、受光部の受光量を監視することにより、切削ブレードの先端部で欠けが発生しているか否かを判定できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１０－１２９６２３号公報

【特許文献2】特開２００２－３７０１４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

切削装置で被加工物を切削する際には、被加工物の材質や加工の内容に応じてスピンドルの回転数（切削ブレードの回転数）が設定される。ただし、切削ブレードが被加工物に切り込むと、切削ブレードには被加工物の材質、加工内容等に応じて負荷（加工負荷）がかかり、スピンドルの回転数が変動することがある。この場合、オペレーターが切削装置に入力したスピンドルの回転数と実際のスピンドルの回転数との間に誤差が生じ、被加工物の切削が所望の加工条件で実施されないことになる。

【0009】

そこで、切削ユニットには、実際のスピンドルの回転数を計測する計測器が搭載されることがある。そして、切削ユニットに内蔵された計測器によってスピンドルの回転数が計測され、計測値に基づいてスピンドルの回転数が補正される。これにより、被加工物の切削中におけるスピンドルの回転数を維持することが可能になる。

【0010】

しかしながら、切削ユニットにスピンドルの回転数を計測する計測器を搭載する場合、計測器の準備及び設置に手間とコストがかかる上、切削ユニットのサイズが増大してしまう。特に、前述のように切削ユニットに切削ブレードの先端部を検出する検出ユニットが搭載されている場合には、切削ユニット内に更に計測器を設置するためのスペースを確保することが困難な場合もある。

【0011】

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、専用の計測器を用いることなくスピンドルの回転数を計測可能な切削装置、及び、該切削装置を用いたスピンドル回転数計測方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一態様によれば、切削装置に備えられたスピンドルの回転数を計測するスピンドル回転数計測方法であって、該切削装置は、該スピンドルと、該スピンドルの先端部に固定され切削ブレードが着脱可能に装着されるマウント部と、を有する切削ユニットと、該切削ブレードの先端部が挿入される挿入部と、該挿入部を挟むように配置される投光部及び受光部と、を有し、該受光部の受光量を計測する計測ユニットと、を備え、回転中心から外周縁までの距離が一定でない回転部材を該マウント部に装着する装着ステップと、該回転部材の先端部を該挿入部に挿入した状態で、該投光部から該受光部に向かって光を照射しつつ該スピンドルを回転させ、該受光量を計測する計測ステップと、該計測ステップにおいて計測された該受光量の推移に基づいて該スピンドルの回転数を算出する算出ステップと、を含むスピンドル回転数計測方法が提供される。

【0013】

なお、好ましくは、該スピンドル回転数計測方法は、予め設定された該スピンドルの回転数の参照値と、該算出ステップにおいて算出された該回転数とを比較した結果に基づいて、該スピンドルの回転数を補正する補正ステップを更に含む。

【0014】

また、本発明の他の一態様によれば、被加工物を切削する切削装置であって、スピンドルと、該スピンドルの先端部に固定され切削ブレードが着脱可能に装着されるマウント部を、有する切削ユニットと、該切削ブレードの先端部が挿入される挿入部と、該挿入部を挟むように配置される投光部及び受光部と、を有し、該受光部の受光量を計測する計測ユニットと、該スピンドルの回転数を算出する算出部と、を備え、該マウント部には、回転中心から外周縁までの距離が一定でない回転部材を装着可能であり、該算出部は、該回転部材の先端部を該挿入部に挿入した状態で該投光部から該受光部に向かって光を照射しつつ該スピンドルを回転させた際に、該計測ユニットによって計測された該受光量の推移に基づいて、該スピンドルの回転数を算出する切削装置が提供される。

【0015】

なお、好ましくは、該切削装置は、予め設定された該スピンドルの回転数の参照値と、該算出部によって算出された該回転数とを比較した結果に基づいて、該スピンドルの回転数を補正する補正部を更に備える。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一態様においては、切削ブレードの先端部が挿入される挿入部と、挿入部を挟むように配置される投光部及び受光部とを有する計測ユニットが、スピンドルの回転数の算出に用いられる。これにより、切削ブレードの状態の監視とスピンドルの回転数の算出とを同一の計測ユニットを用いて実施することが可能となり、切削ユニットに専用の計測器を新たに搭載することなくスピンドルの回転数を算出できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】切削装置を示す斜視図である。

【図2】図２（Ａ）は切削ユニットを示す斜視図であり、図２（Ｂ）は切削ユニットを示す一部断面側面図である。

【図3】制御部及び計測ユニットを示すブロック図である。

【図4】図４（Ａ）は非真円部材を回転させた際の受光量の推移を示すグラフであり、図４（Ｂ）は偏心部材を回転させた際の受光量の推移を示すグラフである。

【図5】スピンドルの回転数の計測手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図面を参照して本実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る切削装置の構成例について説明する。図１は、切削装置２を示す斜視図である。なお、図１において、Ｘ軸方向（加工送り方向、左右方向、第１水平方向）とＹ軸方向（割り出し送り方向、前後方向、第２水平方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（鉛直方向、上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。

【0019】

切削装置２は、切削装置２を構成する各構成要素を支持及び収容する基台４を備える。基台４の上側には、基台４の上面側を覆うカバー６が設けられている。カバー６の内部には被加工物１１の加工が行われる空間（加工室）が形成されており、加工室内には被加工物１１に切削加工を施す切削ユニット８が設けられている。

【0020】

切削ユニット８には、被加工物１１を切削する工具である環状の切削ブレード３６が装着される。また、切削ユニット８には、切削ユニット８をＹ軸方向及びＺ軸方向に沿って移動させるボールねじ式の移動機構（不図示）が連結されている。

【0021】

切削ユニット８の下方には、被加工物１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）１０が設けられている。チャックテーブル１０の上面は、水平方向（ＸＹ平面方向）と概ね平行な平坦面であり、被加工物１１を保持する保持面１０ａを構成している。保持面１０ａは、チャックテーブル１０の内部に形成された流路（不図示）、バルブ等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

【0022】

チャックテーブル１０には、チャックテーブル１０をＸ軸方向に沿って移動させるボールねじ式の移動機構（不図示）が連結されている。また、チャックテーブル１０には、チャックテーブル１０をＺ軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

【0023】

基台４の前方側の角部には、カセット載置台１２が設置されている。カセット載置台１２の上面上には、複数の被加工物１１を収容可能なカセット１４が載置される。また、カセット載置台１２には、カセット載置台１２をＺ軸方向に沿って移動（昇降）させる昇降機構（不図示）が連結されている。カセット１４からの被加工物１１の搬出、及び、カセット１４への被加工物１１の搬入が適切に行われるように、カセット１４の高さ位置（Ｚ軸方向における位置）が昇降機構によって調節される。

【0024】

例えば被加工物１１は、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハであり、互いに概ね平行な表面及び裏面を備える。被加工物１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）によって、複数の矩形状の領域に区画されている。また、ストリートによって区画された領域の表面側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイス等のデバイスが形成されている。切削装置２によって被加工物１１をストリートに沿って切削、分割すると、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。

【0025】

ただし、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、サファイア、ガラス（石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等）、樹脂、セラミックス、金属等でなるウェーハ（基板）であってもよい。また、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はなく、被加工物１１にはデバイスが形成されていなくてもよい。さらに、被加工物１１は、ＣＳＰ（Chip Size Package）基板、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）基板等のパッケージ基板であってもよい。

【0026】

切削装置２によって被加工物１１を加工する際には、被加工物１１の取り扱い（搬送、保持等）の便宜のため、被加工物１１が環状のフレーム１３によって支持される。フレーム１３はＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属でなり、フレーム１３の中央部にはフレーム１３を厚さ方向に貫通する円形の開口が設けられている。フレーム１３の開口の直径は被加工物１１の直径よりも大きく、被加工物１１はフレーム１３の開口の内側に配置される。

【0027】

被加工物１１及びフレーム１３には、テープ１５が貼付される。テープ１５は、円形に形成されたフィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを含む。例えば基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなる。また、粘着層は、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。なお、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂であってもよい。

【0028】

テープ１５の中央部が被加工物１１の裏面（下面）側に貼付されるとともに、テープ１５の外周部がフレーム１３に貼付されると、被加工物１１がテープ１５を介してフレーム１３によって支持される。そして、被加工物１１はフレーム１３によって支持された状態でカセット１４に収容される。

【0029】

カセット載置台１２の近傍には、被加工物１１を搬送する搬送機構（不図示）が設けられている。例えば搬送機構は、フレーム１３の上面側を吸引保持する複数の吸引パッドを備える。そして、搬送機構は、カセット１４からチャックテーブル１０に未加工の被加工物１１を搬送するとともに、チャックテーブル１０からカセット１４に加工済みの被加工物１１を搬送する。

【0030】

カバー６の前面６ａ側には、表示部（表示ユニット）１６が設けられている。表示部１６は、各種のディスプレイによって構成され、切削装置２に関する情報を表示する。例えば表示部１６は、操作画面、加工状況、加工条件、被加工物１１の画像等を表示できる。

【0031】

なお、表示部１６はタッチパネル式のディスプレイであってもよい。この場合には、表示部１６がユーザーインターフェースとして機能し、オペレーターは表示部１６のタッチ操作によって切削装置２に情報を入力できる。すなわち、表示部１６は、切削装置２に情報を入力するための入力部（入力ユニット、入力装置）としても機能する。ただし、入力部は表示部１６とは別途独立して設けられていてもよい。この場合、入力部としてはキーボード、マウス等を用いることができる。

【0032】

カバー６の上面側には、オペレーターに情報を報知する報知部（報知ユニット、報知装置）１８が設けられている。例えば、報知部１８として表示灯（警告灯）が設けられる。この場合、切削装置２で異常が発生すると、表示灯が所定の色又はパターンで点灯してオペレーターに異常を知らせる。また、報知部１８として、音又は音声でオペレーターに情報を報知するスピーカーを用いることもできる。この場合、切削装置２で異常が発生すると、スピーカーが異常の発生を知らせる音又は音声を発信する。

【0033】

切削装置２を構成する各構成要素（切削ユニット８、チャックテーブル１０、カセット載置台１２、表示部１６、報知部１８等）は、制御部（制御ユニット、制御装置）２０に接続されている。制御部２０は、切削装置２の各構成要素の動作を制御する制御信号を生成し、切削装置２の稼働を制御する。

【0034】

例えば制御部２０は、コンピュータによって構成される。具体的には、制御部２０は、切削装置２の稼働に必要な演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサと、切削装置２の稼働に用いられる各種の情報（データ、プログラム等）を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを含んで構成される。

【0035】

カセット１４に収容された被加工物１１は、搬送機構によってチャックテーブル１０上に搬送され、チャックテーブル１０によって保持される。具体的には、被加工物１１はテープ１５を介してチャックテーブル１０の保持面１０ａ上に配置される。この状態で、保持面１０ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１がテープ１５を介してチャックテーブル１０によって吸引保持される。

【0036】

チャックテーブル１０によって保持された被加工物１１は、切削ユニット８によって加工される。具体的には、切削ユニット８は切削ブレード３６を回転させて被加工物１１に切り込ませることにより、被加工物１１を切削する。なお、切削加工中は、被加工物１１及び切削ブレード３６に純水等の液体（切削液）が所定の流量で供給される。そして、加工後の被加工物１１は搬送機構によって搬送され、カセット１４に収容される。

【0037】

図２（Ａ）は切削ユニット８を示す斜視図であり、図２（Ｂ）は切削ユニット８を示す一部断面側面図である。なお、図２（Ｂ）では、説明の便宜上、後述のブレードカバー４２の図示を省略している。

【0038】

切削ユニット８は、筒状のハウジング３０を備える。ハウジング３０には、Ｙ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル３２（図２（Ｂ）参照）が収容されている。スピンドル３２の先端部（一端側）は、ハウジング３０から露出している。また、スピンドル３２の基端部（他端側）には、スピンドル３２を回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

【0039】

スピンドル３２の先端部には、マウント部３４（図２（Ｂ）参照）が固定されている。マウント部３４は、円盤状のフランジ部３４ａと、フランジ部３４ａの中央部から突出する円柱状の支持軸（ボス部）３４ｂとを備える。マウント部３４には、被加工物１１を切削する環状の切削ブレード３６が装着される。

【0040】

切削ブレード３６としては、例えばハブタイプの切削ブレード（ハブブレード）が用いられる。ハブブレードは、金属等でなる環状の基台と、基台の外周縁に沿って形成された環状の切刃とが一体となって構成される。ハブブレードの切刃は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ：cubic Boron Nitride）等でなる砥粒がニッケルめっき層等の結合材によって固定された電鋳砥石によって構成される。

【0041】

ただし、切削ブレード３６としてワッシャータイプの切削ブレード（ワッシャーブレード）を用いることもできる。ワッシャーブレードは、砥粒が金属、セラミックス、樹脂等でなる結合材によって固定された環状の切刃のみによって構成される。

【0042】

切削ブレード３６の中央部には、切削ブレード３６を厚さ方向に貫通する円柱状の開口が設けられている。そして、切削ブレード３６は、開口に支持軸３４ｂが挿入されるように、マウント部３４に装着される。また、支持軸３４ｂの先端部にはねじ溝（不図示）が形成されており、このねじ溝に切削ブレード３６を固定するための固定ナット３８が螺合される。

【0043】

切削ブレード３６がマウント部３４によって支持された状態で、固定ナット３８を支持軸３４ｂのねじ溝に締め付けると、切削ブレード３６がフランジ部３４ａと固定ナット３８とによって挟持され、マウント部３４に装着される。また、固定ナット３８を緩めて支持軸３４ｂから取り外すことにより、切削ブレード３６をマウント部３４から取り外すことが可能となる。

【0044】

このようにして、切削ブレード３６がマウント部３４に着脱可能に装着される。そして、切削ブレード３６は、回転駆動源からスピンドル３２及びマウント部３４を介して伝達される動力によって、Ｙ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。

【0045】

ハウジング３０の先端部には、板状の支持部材４０が固定されている。そして、支持部材４０の表面には、切削ブレード３６を覆う箱型のブレードカバー４２（図２（Ａ）参照）が装着されている。ブレードカバー４２の一端部には、切削液を供給するチューブ（不図示）に接続される一対の第１接続部４４が設けられている。また、ブレードカバー４２の他端部には、切削液を供給するチューブ（不図示）に接続される第２接続部４８及び第３接続部５０が設けられている。

【0046】

一対の第１接続部４４には、切削ブレード３６の下端部を挟むように配置される一対のノズル（クーラーノズル）４６が接続されている。一対のノズル４６にはそれぞれ、切削ブレード３６に向かって開口する供給口（不図示）が設けられている。第１接続部４４に供給された切削液は、ノズル４６に流入し、ノズル４６の供給口から切削ブレード３６の表面及び裏面に向かって供給される。

【0047】

第２接続部４８には、ブレードカバー４２の内部に設けられたノズル（シャワーノズル、不図示）が接続されている。シャワーノズルの先端は、切削ブレード３６の外周縁に向かって開口している。第２接続部４８に供給された切削液は、シャワーノズルに流入し、シャワーノズルの先端から切削ブレード３６の外周縁に向かって供給される。

【0048】

第３接続部５０には、下方に向かって開口する一対のノズル（スプレーノズル）５２が接続されている。第３接続部５０に供給された切削液は、ノズル５２に流入し、ノズル５２の先端からチャックテーブル１０及び被加工物１１（図１参照）に向かって供給される。

【0049】

切削ブレード３６を回転させ、チャックテーブル１０（図１参照）によって保持された被加工物１１に切り込ませることにより、被加工物１１が切削される。また、被加工物１１の加工中は、ノズル４６、シャワーノズル（不図示）、ノズル５２から被加工物１１及び切削ブレード３６に切削液が供給される。これにより、被加工物１１及び切削ブレード３６が冷却されるとともに、被加工物１１の切削によって生じた屑（切削屑）が洗い流される。

【0050】

また、ブレードカバー４２の上部には、切削ユニット８に装着された切削ブレード３６の先端部（刃先）の状態を監視する監視ユニット５４が設けられている。図２（Ｂ）に示すように、例えば監視ユニット５４は、直方体状の枠体５６を備える。枠体５６の内側には、枠体５６の下面側で開口する収容部５６ａが設けられている。そして、収容部５６ａには、光量を計測して切削ブレード３６の先端部を検出する計測ユニット（検出ユニット）５８が収容されている。

【0051】

計測ユニット５８はナット部（不図示）を備え、このナット部には、Ｚ軸方向に沿って配置されたボールねじ６０が螺合されている。また、ボールねじ６０の上端部にはパルスモータ６２が連結されている。パルスモータ６２によってボールねじ６０を回転させると、計測ユニット５８がＺ軸方向に沿って移動（昇降）し、計測ユニット５８の高さ位置が調節される。

【0052】

図３は、制御部２０及び計測ユニット５８を示すブロック図である。計測ユニット５８は、光量を計測する光センサによって構成される。具体的には、計測ユニット５８は、切削ブレード３６の先端部を検出する検出部６４を含む。検出部６４は、直方体状の基部６４ａと、基部６４ａから下方に突出する投光部６４ｂ及び受光部６４ｃとを備える。投光部６４ｂと受光部６４ｃとは、Ｙ軸方向において離隔するように配置され、互いに対面している。また、投光部６４ｂと受光部６４ｃとの間の空間は、切削ブレード３６の先端部が挿入される挿入部６４ｄに相当する。

【0053】

投光部６４ｂには、ＬＥＤ等の光源６６が接続されている。光源６６が発した光は、光ファイバー等を介して投光部６４ｂに導かれ、投光部６４ｂから受光部６４ｃに向かって照射される。そして、投光部６４ｂから照射された光は、受光部６４ｃの受光面に到達し、受光部６４ｃによって受光される。

【0054】

受光部６４ｃには、受光部６４ｃによって受光された光の量（受光量）に対応する信号を生成する光電変換部６８が接続されている。光電変換部６８は、受光部６４ｃによって受光された光を電気信号（電圧）に変換する光電変換素子を備える。受光部６４ｃによって受光された光は、光ファイバー等を介して光電変換部６８に導かれ、光電変換部６８によって電気信号に変換される。これにより、受光部６４ｃの受光量に対応する信号が生成される。

【0055】

計測ユニット５８は、切削ブレード３６の先端部の状態を監視する。具体的には、切削ブレード３６が切削ユニット８に装着されると、検出部６４の高さ位置が調節され、切削ブレード３６の先端部（上端部）が挿入部６４ｄに挿入される。これにより、投光部６４ｂと受光部６４ｃとが切削ブレード３６の先端部を挟むように配置される。このとき切削ブレード３６は、投光部６４ｂから受光部６４ｃに向かって照射される光を遮光するように配置される。

【0056】

被加工物１１（図１参照）を加工する際は、切削ブレード３６を回転させ、チャックテーブル１０（図１参照）によって保持された被加工物１１に切り込ませる。なお、スピンドル３２には、スピンドル３２を回転させる回転駆動源７０が連結されている。例えば回転駆動源７０は、出力軸を含むモータと、モータを駆動する駆動回路とを備える。そして、モータの出力軸がスピンドル３２に連結され、駆動回路によってモータの出力軸の回転数が制御される。これにより、被加工物１１を切削する際におけるスピンドル３２の回転数（切削ブレード３６の回転数）が制御される。

【0057】

また、切削ブレード３６による被加工物１１の切削中は、投光部６４ｂから受光部６４ｃに向かって光が照射され、受光部６４ｃの受光量が計測される。ここで、切削ブレード３６の先端部で欠けや摩耗が生じていない場合には、投光部６４ｂから照射された光が切削ブレード３６の先端部によって遮光されるため、受光部６４ｃの受光量は小さい。

【0058】

一方、切削ブレード３６の先端部で欠け又は摩耗が生じ、切削ブレード３６の欠け又は摩耗が生じた領域が投光部６４ｂと受光部６４ｃとの間に位置付けられると、投光部６４ｂから照射された光が該領域を通過して受光部６４ｃに到達し、受光部６４ｃの受光量が増大する。また、切削ブレード３６が偏心しており、切削ブレード３６の回転中心から外周縁までの距離が一定でない場合には、受光部６４ｃの受光量が一定に保たれずに増減する。

【0059】

そのため、受光部６４ｃの受光量を計測して監視することにより、切削ブレード３６の状態（欠け、摩耗、偏心の有無等）を判定できる。具体的には、受光部６４ｃの受光量に対応する信号が光電変換部６８によって生成され、制御部２０に出力される。そして、制御部２０は、計測ユニット５８によって計測された受光量と、予め設定された受光量の基準値（閾値）とを比較することにより、受光量が正常値であるか異常値であるかを判定する。そして、受光量が異常値である場合には、切削ブレード３６による被加工物１１の切削が中断され、切削ブレード３６の交換が行われる。

【0060】

さらに、本実施形態においては、計測ユニット５８を用いてスピンドル３２の回転数（切削ブレード３６の回転数）が計測される。すなわち、計測ユニット５８は、切削ブレード３６の状態の監視だけでなくスピンドル３２の回転数の計測にも用いられる。これにより、スピンドル３２の回転数を計測するための計測器を計測ユニット５８とは別途独立に設けることなく、スピンドル３２の回転数を確認できる。

【0061】

スピンドル３２の回転数を計測する際には、切削ユニット８に回転部材７２が装着される。以下では一例として、切削ブレード３６が回転部材７２として用いられる場合について説明する（図３参照）。ただし、回転部材７２は切削ブレード３６以外の部材であってもよい。例えば、ステンレス等の金属でなり切削ブレード３６に対応する形状を有する円盤状の部材（検査用ブレード）を、回転部材７２として用いることもできる。

【0062】

回転部材７２の中央部には、回転部材７２を厚さ方向に貫通する円柱状の開口が設けられている。なお、回転部材７２の開口の直径は、マウント部３４の支持軸３４ｂの直径と概ね同一に設定される。そして、回転部材７２は、開口に支持軸３４ｂが挿入されるようにマウント部３４に装着され、固定ナット３８によってマウント部３４に固定される。この状態でスピンドル３２を回転させると、回転部材７２がスピンドル３２に連動してＹ軸方向に概ね平行な回転軸の周りを回転する。

【0063】

なお、回転部材７２は、回転中心から外周縁までの距離が一定でない部材である。例えば回転部材７２として、外周縁が真円でない部材（非真円部材）が用いられる。具体的には、切削ブレード３６の外周部に欠けが形成されている場合や、切削ブレード３６の外周部が不均一に摩耗している場合には、切削ブレード３６の外周縁が非真円となり、切削ブレード３６を非真円部材として用いることができる。

【0064】

また、回転部材７２として、外周縁が真円ではあるものの外周縁の中心位置と回転中心（開口の中心）の位置とが一致していない部材（偏心部材）を用いることもできる。具体的には、切削ブレード３６に欠けや摩耗が生じていなくても、切削ブレード３６の開口と外周縁とが同心円状に配置されていない場合には、切削ブレード３６は偏心した状態でマウント部３４に装着され、回転する。この場合、切削ブレード３６を偏心部材として用いることができる。

【0065】

回転部材７２が切削ユニット８に装着された後、検出部６４の高さ位置が調節され、回転部材７２の先端部（上端部）が挿入部６４ｄに挿入される。これにより、回転部材７２の先端部が投光部６４ｂと受光部６４ｃとの間に位置付けられる。そして、投光部６４ｂから受光部６４ｃに向かって光が照射された状態で、スピンドル３２が回転し、回転部材７２がスピンドル３２の回転軸を回転中心として回転する。

【0066】

回転部材７２の回転中は、受光部６４ｃの受光量が計測される。具体的には、受光部６４ｃによって受光された光が光電変換部６８に導かれ、受光量に対応する電気信号（電圧）に変換される。そして、光電変換部６８によって生成された電気信号が制御部２０に逐次入力される。

【0067】

図４（Ａ）は、回転部材７２（非真円部材）を回転させた際の受光量の推移を示すグラフである。例えば、回転部材７２の先端部の１箇所に欠け（凹部）が形成されている場合、回転部材７２の欠けた領域が投光部６４ｂと受光部６４ｃとの間に位置付けられると、投光部６４ｂから照射された光が回転部材７２の欠けた領域を通過して受光部６４ｃに到達し、受光部６４ｃの受光量が一時的に増大する。そのため、受光部６４ｃの受光量を一定時間計測すると、図４（Ａ）に示すように所定の周期で受光量（電圧）のピークが表れる。このピークの周期Ｔ_１は、回転部材７２が１回転する時間に相当する。

【0068】

図４（Ｂ）は、回転部材７２（偏心部材）を回転させた際の受光量の推移を示すグラフである。回転部材７２が偏心した状態で回転すると、回転部材７２の上端の位置が連続的に変化する。そのため、受光部６４ｃの受光量を一定時間計測すると、図４（Ｂ）に示すように受光量（電圧）が周期的に変化する波形が得られる。この波形の周期Ｔ_２は、回転部材７２が１回転する時間に相当する。

【0069】

従って、受光部６４ｃの受光量を一定時間計測した後、受光量が所定の変化を示した回数をカウントすることにより、計測期間中におけるスピンドル３２の回転数（回転部材７２の回転数）を特定することができる。例えば図４（Ａ）においては、受光量のピークの数、すなわち、受光量が急増又は急減した回数をカウントすることにより、スピンドル３２の回転数を特定できる。また、例えば図４（Ｂ）においては、受光量が増加から減少に転じた回数（受光量が最大値となる回数）、又は、受光量が減少から増加に転じた回数（受光量が最小値となる回数）をカウントすることにより、スピンドル３２の回転数を特定できる。

【0070】

スピンドル３２の回転数は、光電変換部６８によって生成された信号を制御部２０で処理することによって算出できる。図３に示すように、制御部２０は処理部８０と記憶部９０とを含む。処理部８０は、外部から入力された情報（信号、データ等）を処理するとともに、各種の情報（信号、データ等）を生成して外部に出力する。また、記憶部９０は、処理部８０における処理に用いられる情報（データ、プログラム等）を記憶する。

【0071】

具体的には、処理部８０は、光電変換部６８から出力された信号を受信する受信部８２を含む。光電変換部６８は、受光部６４ｃが受光した光を電気信号（電圧）に変換し、電気信号を受信部８２に逐次出力する。そして、受信部８２は、光電変換部６８から入力された電気信号を記憶部９０に含まれる受光量記憶部９２に書き込む。これにより、受光部６４ｃの受光量に対応する電圧の推移が受光量記憶部９２に記憶される。

【0072】

また、処理部８０は、スピンドル３２の回転数を算出する算出部８４を含む。計測ユニット５８による受光量の計測が所定の期間継続された後、算出部８４は記憶部９０にアクセスし、受光量記憶部９２から受光量の推移情報（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）を読み出す。そして、算出部８４は、受光量の推移に基づいてスピンドル３２の回転数を算出する。

【0073】

具体的には、算出部８４は、所定の計測時間内において検出された受光量が所定の変化を示した回数をカウントする。例えば算出部８４は、受光量記憶部９２に蓄積された電圧値を順次読み出し、電圧のピークの数（電圧が急増又は急減した回数）、電圧が増加から減少に転じた回数、電圧が減少から増加に転じた回数等をカウントする。このカウント値が、所定の計測時間内におけるスピンドル３２の回転数に相当する。

【0074】

算出部８４によって算出されたスピンドル３２の回転数は、制御信号生成部８６に出力される。そして、制御信号生成部８６は、算出されたスピンドル３２の回転数を表示部１６に表示させるための制御信号を生成し、表示部１６に出力する。これにより、表示部１６にスピンドル３２の回転数の実測値が表示される。

【0075】

また、スピンドル３２の回転数が許容範囲外（異常値）である場合には、制御信号生成部８６は報知部１８にエラーを発信させる制御信号を生成し、報知部１８に出力する。その結果、報知部１８が表示灯である場合には、表示灯が所定の色又はパターンで点灯する。また、報知部１８がスピーカーである場合には、スピーカーから異常の発生を知らせる音又は音声が発信される。

【0076】

さらに、処理部８０は、スピンドル３２の回転数を補正する補正部８８を含む。また、記憶部９０は、スピンドル３２の回転数の参照値（参照回転数）を記憶する参照回転数記憶部９４を含む。例えば参照回転数記憶部９４には、加工条件として入力された所望のスピンドル３２の回転数、すなわち、スピンドル３２の回転数の指定値（理想値）が記憶されている。

【0077】

補正部８８には、算出部８４によって算出されたスピンドル３２の回転数（算出回転数）と、参照回転数記憶部９４に記憶されている参照回転数とが入力される。そして、補正部８８は、算出回転数と参照回転数とを比較した結果に基づいて、スピンドル３２の回転数を補正する。

【0078】

具体的には、補正部８８はまず、算出回転数と参照回転数との差分、すなわち、スピンドル３２の回転数の指定値（理想値）と実測値との差（補正値）を算出する。そして、補正部８８は、回転駆動源７０に制御信号を出力し、スピンドル３２の回転数が参照回転数に近づくように、スピンドル３２の回転数を補正値分だけ増減させる。これにより、スピンドル３２の回転数の誤差が低減される。

【0079】

次に、切削装置２に備えられたスピンドル３２の回転数を計測するスピンドル回転数計測方法の具体例について説明する。図５は、スピンドル３２の回転数の計測手順を示すフローチャートである。以下では一例として、外周部に欠け（凹部）が形成された切削ブレード３６が回転部材７２（非真円部材）として用いられる場合について、主に図３及び図５を参照しつつ説明する。

【0080】

まず、回転部材７２（切削ブレード３６）を切削ユニット８のマウント部３４に装着する（装着ステップ、ステップＳ１）。具体的には、外周部に欠けを有する切削ブレード３６を、フランジ部３４ａと固定ナット３８とで挟持することによってマウント部３４に固定する。

【0081】

次に、回転部材７２（切削ブレード３６）の先端部を挿入部６４ｄに挿入した状態で、投光部６４ｂから受光部６４ｃに向かって光を照射しつつスピンドル３２を回転させ、受光部６４ｃの受光量を計測する（計測ステップ、ステップＳ２）。計測ステップでは、まず、パルスモータ６２（図２（Ａ）参照）をボールねじ６０によって回転させ、切削ブレード３６の先端部（上端部）が投光部６４ｂと受光部６４ｃとの間に位置付けられるように、検出部６４の高さ位置を調節する。

【0082】

次に、投光部６４ｂから受光部６４ｃに向かって光を照射しつつ、スピンドル３２を回転させることによって切削ブレード３６を回転させる。そして、スピンドル３２の回転中に受光部６４ｃによって受光された光が、光電変換部６８によって電気信号（電圧）に変換される。これにより、受光部６４ｃの受光量が計測される。そして、計測された受光量が処理部８０の受信部８２に入力され、受光量記憶部９２に書き込まれる。その結果、受光量記憶部９２には受光量の推移情報（図４（Ａ）参照）が記憶される。

【0083】

次に、計測ステップにおいて計測された受光量の推移に基づいて、スピンドル３２の回転数を算出する（算出ステップ、ステップＳ３）。算出ステップでは、受光量記憶部９２に記憶された受光量の推移の情報が読み出され、算出部８４に入力される。そして、算出部８４は、例えば受光量のピークの数をカウントすることにより、スピンドル３２の回転数を算出する。

【0084】

次に、予め設定されたスピンドル３２の回転数の参照値（参照回転数）と、算出ステップにおいて算出されたスピンドル３２の回転数（算出回転数）とを比較した結果に基づいて、スピンドル３２の回転数を補正する（補正ステップ）。補正ステップでは、まず、補正部８８が、算出部８４から入力された算出回転数と参照回転数記憶部９４から入力された参照回転数との差分（補正値）を算出し、算出回転数と参照回転数とが一致するか否かを判定する（ステップＳ４）。

【0085】

算出回転数と参照回転数とが一致する場合は（ステップＳ５でＹＥＳ）、スピンドル３２が所望の回転数で回転しているため、スピンドル３２の回転数が維持される（ステップＳ６）。一方、算出回転数と参照回転数とが一致しない場合は（ステップＳ５でＮＯ）、補正部８８は回転駆動源７０に制御信号を出力し、スピンドル３２の回転数を補正値分だけ増減させる。これにより、スピンドル３２の回転数が補正される（ステップＳ７）。

【0086】

上記のスピンドル回転数計測方法は、制御部２０で切削装置２の各構成要素の動作を制御することによって実現される。具体的には、制御部２０の記憶部９０（メモリ）には、計測ステップ、算出ステップ、補正ステップを切削装置２に実行させるためのプログラムが記憶されている。このプログラムには、計測ステップ、算出ステップ、補正ステップを順に実行するために切削装置２の各構成要素に出力される制御信号を、制御部２０に生成させる指令が含まれている。

【0087】

そして、スピンドル３２の回転数を計測する際には、制御部２０が記憶部９０からプログラムを読み出して実行し、切削装置２の各構成要素に制御信号を出力する。これにより、計測ステップ、算出ステップ、補正ステップが自動で実施される。

【0088】

なお、切削装置２には、切削ユニット８のマウント部３４に装着されている切削ブレード３６を回転部材７２に交換するブレード交換装置が搭載されていてもよい。この場合には、制御部２０からブレード交換装置に出力される制御信号によって、ブレード交換装置の動作が制御される。そして、計測ステップ、算出ステップ、補正ステップと同様に、装着ステップもプログラムの実行によって自動で実施できる。

【0089】

以上の通り、本実施形態においては、切削ブレード３６の先端部が挿入される挿入部６４ｄと、挿入部６４ｄを挟むように配置される投光部６４ｂ及び受光部６４ｃとを有する計測ユニット５８が、スピンドル３２の回転数の算出に用いられる。これにより、切削ブレード３６の状態の監視とスピンドル３２の回転数の算出とを同一の計測ユニット５８を用いて実施することが可能となり、切削ユニット８に専用の計測器を新たに搭載することなくスピンドル３２の回転数を算出できる。

【0090】

なお、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

【符号の説明】

【0091】

１１ 被加工物
１３ フレーム
１５ テープ
２ 切削装置
４ 基台
６ カバー
６ａ 前面
８ 切削ユニット
１０ チャックテーブル（保持テーブル）
１０ａ 保持面
１２ カセット載置台
１４ カセット
１６ 表示部（表示ユニット、表示装置）
１８ 報知部（報知ユニット、報知装置）
２０ 制御部（制御ユニット、制御装置）
３０ ハウジング
３２ スピンドル
３４ マウント部
３４ａ フランジ部
３４ｂ 支持軸（ボス部）
３６ 切削ブレード
３８ 固定ナット
４０ 支持部材
４２ ブレードカバー
４４ 第１接続部
４６ ノズル（クーラーノズル）
４８ 第２接続部
５０ 第３接続部
５２ ノズル（スプレーノズル）
５４ 監視ユニット
５６ 枠体
５６ａ 収容部
５８ 計測ユニット（検出ユニット）
６０ ボールねじ
６２ パルスモータ
６４ 検出部
６４ａ 基部
６４ｂ 投光部
６４ｃ 受光部
６４ｄ 挿入部
６６ 光源
６８ 光電変換部
７０ 回転駆動源
７２ 回転部材
８０ 処理部
８２ 受信部
８４ 算出部
８６ 制御信号生成部
８８ 補正部
９０ 記憶部
９２ 受光量記憶部
９４ 参照回転数記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】