特許 7734031 カセット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-08-27

(45)【発行日】2025-09-04

(54)【発明の名称】カセット

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/673 20060101AFI20250828BHJP

   B65D 85/30 20060101ALI20250828BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 U

B65D85/30 500

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021154425

(22)【出願日】2021-09-22

(65)【公開番号】P2023045833

(43)【公開日】2023-04-03

【審査請求日】2024-07-24

(73)【特許権者】

【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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】桧山 正晃

(72)【発明者】

【氏名】大和 愛実

(72)【発明者】

【氏名】大河原 聡

(72)【発明者】

【氏名】田中 万平

(72)【発明者】

【氏名】上村 拓人

【審査官】三浦 みちる

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２５１３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－０４４０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－０２８８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３２３５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２６４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９２６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５１３５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７３

Ｂ６５Ｄ ８５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状の被加工物を収容して搬送するカセットであって、
側方に開口を備える箱体と、
被加工物を上方から出し入れ可能に構成され、該開口を介して該箱体に収容される引き出し状のトレーと、を備え、
該箱体に該トレーが収容されると該箱体の該開口は該トレーの側壁によって閉塞されるとともに、
該箱体の内部には、該トレーに支持された被加工物に接触し、該トレーの所定の位置に被加工物を位置付ける位置付け部を備えることを特徴とするカセット。

【請求項2】

被加工物は環状のフレームの開口を塞ぐシートに貼着されたフレームユニットの状態で該トレーに載置される請求項１に記載のカセット。

【請求項3】

該トレーは１つの被加工物を支持し、該箱体は１つの該トレーが収容される枚様式である請求項１又は請求項２に記載のカセット。

【請求項4】

該カセットは、互いに積み重ね可能に構成され、積み重なった状態で互いを固定する連結ユニットが側面に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載のカセット。

【請求項5】

該トレーは、該箱体から該トレーを引き出す際に把持する把持部を有し、該把持部が把持されると該トレーの該箱体からの離脱を規制するロック機構の該箱体への係合が解除され該トレーの該箱体からの離脱が許容される請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載のカセット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被加工物を収容するカセットに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエーハや樹脂パッケージ基板、ガラス基板、セラミックス基板など各種板状の被加工物は、薄く研削されたり個々のチップに分割されたりするが、その際、１枚ずつカセットに収容され各工程へと搬送される。通常、カセットは、対面する側壁の内面に対になるガイドレールが多数形成され、被加工物や環状フレームの開口に被加工物が粘着テープ等で固定されたフレームユニットの左右端部がガイドレールに支持されるように収容される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特公平０５－０７１１８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

カセットは、１０枚以上の被加工物を１度に搬送するように設計されているため、数枚の被加工物を搬送するには不要に大きかったり、過剰に重かったりするという問題があった。また、開放式のカセットの場合、搬送中に埃等が付着する恐れがある。さらに、上に収容された被加工物から落下する異物が下の被加工物に付着する可能性もある。

【0005】

本発明の目的は、少数の被加工物を搬送する際の大きさ及び重量を抑制することができるカセットを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のカセットは、板状の被加工物を収容して搬送するカセットであって、側方に開口を備える箱体と、被加工物を上方から出し入れ可能に構成され、該開口を介して該箱体に収容される引き出し状のトレーと、を備え、該箱体に該トレーが収容されると該箱体の該開口は該トレーの側壁によって閉塞されるとともに、該箱体の内部には、該トレーに支持された被加工物に接触し、該トレーの所定の位置に被加工物を位置付ける位置付け部を備えることを特徴とする。

【0007】

前記カセットにおいて、被加工物は環状のフレームの開口を塞ぐシートに貼着されたフレームユニットの状態で該トレーに載置されても良い。

【0008】

前記カセットにおいて、該トレーは１つの被加工物を支持し、該箱体は１つの該トレーが収容される枚様式でも良い。

【0009】

前記カセットにおいて、該カセットは、互いに積み重ね可能に構成され、積み重なった状態で互いを固定する連結ユニットが側面に配置されても良い。

【0011】

前記カセットにおいて、該トレーは、該箱体から該トレーを引き出す際に把持する把持部を有し、該把持部が把持されると該トレーの該箱体からの離脱を規制するロック機構の該箱体への係合が解除され該トレーの該箱体からの離脱が許容されても良い。

【発明の効果】

【0012】

本発明は、少数の被加工物を搬送する際の大きさ及び重量を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、実施形態１に係るカセットが設置される加工装置の構成例を示す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るカセットの構成例を模式的に示す斜視図である。

【図3】図３は、図２に示されたカセットを模式的に一部断面で示す平面図である。

【図4】図４は、図２に示されたカセットを模式的に一部断面で示す側面図である。

【図5】図５は、図２に示されたカセットのロック機構を模式的に示す断面図である。

【図6】図６は、図５に示されたロック機構の係合が解除された状態を模式的に示す断面図である。

【図7】図７は、図２に示されたカセットを互いに固定する連結ユニットの平面図である。

【図8】図８は、図１に示された切削装置のクランプ部がカセットの把持部を把持した状態を模式的に一部断面で示す平面図である。

【図9】図９は、図８に示されたカセットのトレーを箱体内から引き出している状態を模式的に一部断面で示す側面図である。

【図10】図１０は、図９に示されたカセットのトレーを箱体外に引き出した状態を模式的に一部断面で示す平面図である。

【図11】図１１は、実施形態１の変形例に係るカセットを模式的に一部断面で示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0015】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るカセットを図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るカセットが設置される加工装置の構成例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るカセットの構成例を模式的に示す斜視図である。図３は、図２に示されたカセットを模式的に一部断面で示す平面図である。図４は、図２に示されたカセットを模式的に一部断面で示す側面図である。図５は、図２に示されたカセットのロック機構を模式的に示す断面図である。図６は、図５に示されたロック機構の係合が解除された状態を模式的に示す断面図である。図７は、図２に示されたカセットを互いに固定する連結ユニットの平面図である。

【0016】

（被加工物）
実施形態１に係るカセット１は、図１に示す被加工物２００を収容して、図１に例示した加工装置１００間で被加工物２００を搬送するために用いられる。実施形態１に係るカセット１の搬送対象の被加工物２００は、シリコン、ガリウムヒ素、ＳｉＣ（炭化ケイ素）又はサファイアなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。被加工物２００は、表面２０１に格子状に形成された複数の分割予定ライン２０２によって格子状に区画された領域にデバイス２０３が形成されている。

【0017】

デバイス２０３は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）又は各種のメモリ（半導体記憶装置）である。

【0018】

また、本発明の被加工物２００は、中央部が薄化され、外周部に厚肉部が形成された所謂ＴＡＩＫＯ（登録商標）ウエーハでもよく、ウエーハの他に、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のＱＦＮ（Quad Flat No leaded）パッケージ基板等の樹脂パッケージ基板、セラミックス基板、フェライト基板、又はニッケル及び鉄の少なくとも一方を含む基板、ガラス基板等でも良い。

【0019】

実施形態１において、被加工物２００は、裏面２０４に外周縁に環状のフレーム２０５が装着されたシート２０６が貼着されて、環状のフレーム２０５の開口２０７内に支持されて、フレームユニット２１０の状態でカセット１に収容される。なお、フレームユニット２１０は、被加工物２００の裏面２０４がフレーム２０５の開口２０７を塞ぐシート２０６に貼着されている。

【0020】

（加工装置）
図１に示された加工装置１００は、被加工物２００を収容したカセット１が設置され、カセット１に収容された被加工物２００を保持テーブル１１０で保持し分割予定ライン２０２に沿って切削ブレード１２１で切削して、被加工物２００を個々のデバイス２０３に分割する切削装置である。

【0021】

加工装置１００は、図１に示すように、被加工物２００を保持面１１１で吸引保持する保持テーブル１１０と、保持テーブル１１０に保持された被加工物２００を切削加工する加工ユニットである切削ユニット１２０と、保持テーブル１１０に保持された被加工物２００を撮影する撮像ユニット１３０と、制御ユニット１９０とを備える。加工装置１００は、図１に示すように、切削ユニット１２０を一対備えた、即ち、２スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置である。

【0022】

また、加工装置１００は、保持テーブル１１０と切削ユニット１２０とを相対的に移動させる移動ユニット１４０を備える。移動ユニット１４０は、保持テーブル１１０を水平方向と平行なＸ軸方向に加工送りする加工送りユニット１４４と、切削ユニット１２０を水平方向と平行でかつＸ軸方向と直交するＹ軸方向に割り出し送りする割り出し送りユニット１４５と、切削ユニット１２０をＸ軸方向とＹ軸方向との双方と直交する鉛直方向に平行なＺ軸方向に切り込み送りする切り込み送りユニット１４６と、保持テーブル１１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット１４７とを少なくとも備える。即ち、移動ユニット１４０は、保持テーブル１１０と切削ユニット１２０とをＸ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向と軸心回りとに相対的に移動させる。

【0023】

加工送りユニット１４４は、装置本体１０１上に設置され、保持テーブル１１０及び回転移動ユニットを加工送り方向であるＸ軸方向に移動させることで、切削ユニット１２０と保持テーブル１１０とを相対的にＸ軸方向に沿って移動させるものである。割り出し送りユニット１４５は、装置本体１０１から立設した支持フレーム１０２に設置され、切削ユニット１２０を割り出し送り方向であるＹ軸方向に移動させることで、切削ユニット１２０と保持テーブル１１０とを相対的にＹ軸方向に沿って移動させるものである。

【0024】

切り込み送りユニット１４６は、装置本体１０１から立設した支持フレーム１０２に設置され、切削ユニット１２０を切り込み送り方向であるＺ軸方向に移動させることで、切削ユニット１２０と保持テーブル１１０とを相対的にＺ軸方向に沿って移動させるものである。回転移動ユニット１４７は、加工送りユニットに支持され、保持テーブル１１０を支持して、保持テーブル１１０とともにＸ軸方向に移動自在に配設されている。

【0025】

加工送りユニット１４４、割り出し送りユニット１４５及び切り込み送りユニット１４６は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のモータ及び保持テーブル１１０又は切削ユニット１２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。また、回転移動ユニット１４７は、保持テーブル１１０を軸心回りに回転するモータを備える。

【0026】

保持テーブル１１０は、円盤形状であり、被加工物２００を保持する保持面１１１がポーラスセラミック等から形成されている。また、保持テーブル１１０は、加工送りユニット１４４により切削ユニット１２０の下方の加工領域と、切削ユニット１２０の下方から離間して被加工物２００が搬入出される搬入出領域とに亘って移動自在に設けられることで、Ｘ軸方向に移動自在に設けられている。保持テーブル１１０は、回転移動ユニット１４７によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられている。

【0027】

保持テーブル１１０は、保持面１１１が図示しない吸引源と接続され、吸引源より吸引されることで、保持面１１１に載置された被加工物２００を吸引、保持する。実施形態１では、保持テーブル１１０は、シート２０６を介して被加工物２００の裏面２０４側を吸引、保持する。また、保持テーブル１１０の周囲には、図１に示すように、フレーム２０５をクランプするクランプ部１１２が複数設けられている。

【0028】

切削ユニット１２０は、切削ブレード１２１がスピンドル１２３に装着され、保持テーブル１１０に保持された被加工物２００を切削する加工ユニットである。切削ユニット１２０は、それぞれ、保持テーブル１１０に保持された被加工物２００に対して、割り出し送りユニット１４５によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、切り込み送りユニット１４６によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

【0029】

切削ユニット１２０は、割り出し送りユニット及び切り込み送りユニットなどを介して、装置本体１０１から立設した支持フレーム１０２に設けられている。切削ユニット１２０は、割り出し送りユニット１４５及び切り込み送りユニット１４６により、保持テーブル１１０の保持面１１１の任意の位置に切削ブレード１２１を位置付け可能となっている。

【0030】

切削ユニット１２０は、切削ブレード１２１と、割り出し送りユニット１４５及び切り込み送りユニット１４６によりＹ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング１２２と、スピンドルハウジング１２２に軸心回りに回転可能に設けられ先端に切削ブレード１２１が装着されるスピンドル１２３と、スピンドル１２３を軸心回りに回転する図示しないスピンドルモータ等を備える。

【0031】

切削ブレード１２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。切削ブレード１２１は、スピンドル１２３の先端に固定される。実施形態１において、切削ブレード１２１は、円環状の円形基台と、円形基台の外周縁に配設されて被加工物２００を切削する円環状の切り刃とを備える所謂ハブブレードである。切り刃は、ダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒と、金属や樹脂等のボンド材（結合材）とからなり所定厚みに形成されている。なお、本発明では、切削ブレード１２１は、切り刃のみで構成された所謂ワッシャーブレードでもよい。

【0032】

なお、切削ユニット１２０の切削ブレード１２１及びスピンドル１２３の軸心は、Ｙ軸方向と平行に設定されている。

【0033】

撮像ユニット１３０は、一方の切削ユニット１２０と一体的に移動するように、切削ユニット１２０に固定されている。撮像ユニット１３０は、保持テーブル１１０に保持された切削前の被加工物２００の分割すべき領域を撮影する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。撮像ユニット１３０は、保持テーブル１１０に保持された被加工物２００を撮影して、被加工物２００と切削ブレード１２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の画像を得、得た画像を制御ユニット１９０に出力する。

【0034】

また、加工装置１００は、保持テーブル１１０のＸ軸方向の位置を検出するため図示しないＸ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット１２０のＹ軸方向の位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット１２０のＺ軸方向の位置を検出するためのＺ軸方向位置検出ユニットとを備える。Ｘ軸方向位置検出ユニット及びＹ軸方向位置検出ユニットは、Ｘ軸方向、又はＹ軸方向と平行なリニアスケールと、読み取りヘッドとにより構成することができる。Ｚ軸方向位置検出ユニットは、モータのパルスで切削ユニット１２０のＺ軸方向の位置を検出する。Ｘ軸方向位置検出ユニット、Ｙ軸方向位置検出ユニット及びＺ軸方向位置検出ユニットは、保持テーブル１１０のＸ軸方向、切削ユニット１２０の切り刃の下端のＹ軸方向又はＺ軸方向の位置を制御ユニット１９０に出力する。

【0035】

なお、実施形態１では、加工装置１００の保持テーブル１１０及び切削ユニット１２０のＸ軸方向の位置、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置は、予め定められた図示しない基準位置に基づいて定められる。実施形態１では、Ｘ軸方向の位置、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置は、基準位置からのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の距離で定められる。実施形態１において、加工装置１００のＸ軸方向とＹ軸方向とから表されるＸＹ座標（Ｘ軸方向の位置を示す基準位置からのＸ軸方向の距離と、Ｙ軸方向の位置を示す基準位置からのＹ軸方向の距離とにより示される座標）は、保持テーブル１１０の保持面１１１に保持された被加工物２００の任意の位置を示すことがある。

【0036】

また、加工装置１００は、切削加工前後の被加工物２００を収容するカセット１が載置され、カセット１をＺ軸方向に沿って昇降するカセットエレベータ１５０と、切削加工後の被加工物２００を洗浄する洗浄ユニット１６０と、切削前後の被加工物２００を位置決めする一対のガイドレール１７０と、カセット１に被加工物２００を出し入れする搬入出ユニット１８０（図６に示す）と、一対のガイドレール１７０で位置決めされた被加工物２００を保持テーブル１１０に搬送し、洗浄後の被加工物２００を一対のガイドレール１７０に搬送する第１搬送ユニット１８２と、切削後の被加工物２００を保持テーブル１１０から洗浄ユニット１６０に搬送する第２搬送ユニット１８４とを備える。

【0037】

一対のガイドレール１７０は、カセットエレベータ１５０のＹ軸方向の隣でかつ搬入出領域の位置付けられた保持テーブル１１０の上方に配置され、互いにＸ軸方向に間隔をあけて配置されている。また、一対のガイドレール１７０は、Ｙ軸方向と平行な直線状に形成され、フレーム２０５が上面に載置される載置面１７１と、載置面１７１の互いに離れた側の縁から立設した位置決め壁１７２とを備えている。また、一対のガイドレール１７０は、Ｘ軸方向に図示しない駆動機構により移動自在に設けられ、移動機構により互いに離れる方向又は互いに近付く方向に移動される。

【0038】

搬入出ユニット１８０は、図示しない移動機構によりＹ軸方向に移動自在に設けられている。搬入出ユニット１８０は、カセット１の後述するトレー１０を把持するクランプ部１８１（図６に示す）を備える。

【0039】

第１搬送ユニット１８２は、図示しない移動機構によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつＺ軸方向に沿って昇降自在に設けられている。第１搬送ユニット１８２は、被加工物２００を開口２０７内に支持したフレーム２０５を吸着する吸着部１８３を備える。

【0040】

第２搬送ユニット１８４は、図示しない移動機構によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつＺ軸方向に沿って昇降自在に設けられている。第２搬送ユニット１８４は、被加工物２００を開口２０７内に支持したフレーム２０５を吸着する吸着部１８５を備える。

【0041】

制御ユニット１９０は、加工装置１００の各構成要素をそれぞれ制御して、被加工物２００に対する加工動作を加工装置１００に実施させるものである。なお、制御ユニット１９０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１９０の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、加工装置１００を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して加工装置１００の各構成要素に出力する。

【0042】

制御ユニット１９０は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。

【0043】

（カセット）
カセット１は、被加工物２００をフレームユニット２１０の状態で１枚収容する枚葉式のものであって、加工装置１００間で搬送されることで、収容した被加工物２００を加工装置１００間で搬送するものである。カセット１は、図２、図３及び図４に示すように、扁平な箱状に形成された箱体２と、トレー１０とを備える。箱体２及びトレー１０は、樹脂又は金属により構成され、静電対策として導電性を有する材料で構成されるのが望ましい。なお、図３は、デバイス２０３を省略している。

【0044】

箱体２は、平面形状が四角形でかつ水平方向と平行であるとともにカセットエレベータ１５０に設置される底板３と、カセットエレベータ１５０に設置された底板３のＸ軸方向に沿って間隔をあける外縁から立設した一対の側板４と、カセットエレベータ１５０に設置された底板３のＹ軸方向に沿って一対のガイドレール１７０から離れた側の外縁から立設した奥板５と、一対の側板４と奥板５の上端に連なりかつ水平方向と平行な天井板６とを備えている。

【0045】

箱体２は、カセットエレベータ１５０に設置されると、一対のガイドレール１７０に対面する開口７が形成されている。開口７は、底板３、一対の側板４及び天井板６とで囲まれて、箱体２の内外を連通している。こうして、箱体２は、一対のガイドレール１７０に対面する側方に開口７を備えている。箱体２は、開口７を通して、１つのトレー１０を出し入れ自在とし、１つのトレー１０が収容される。

【0046】

トレー１０は、開口７を通して箱体２内に出し入れ可能であるとともに、箱体２内に収容されると底板３上に配置される平板状の支持板１１と、支持板１１の外縁から立設しかつ支持板１１が箱体２内に収容されると開口７を閉塞する側壁１２とを備えて、引き出し状に形成されている。実施形態１では、側壁１２の幅と支持板１１の幅とは等しい。支持板１１は、上面に被加工物２００が載置される緩衝シート１３が取り付けられている。

【0047】

支持板１１は、緩衝シート１３を介して上面に被加工物２００がフレームユニット２１０の状態で載置されて、被加工物２００を上方から出し入れ可能に構成されている。このために、トレー１０は、１つの被加工物２００を支持する。支持板１１は、開口７を通して箱体２内に収容される。側壁１２は、支持板１１が箱体２内に収容されると、開口７を閉塞することで、箱体２に収容される。このように、カセット１は、箱体２内にトレー１０が収容されると、箱体２の開口７がトレー１０の側壁１２によって閉塞される。

【0048】

また、トレー１０は、図５及び図６に示すように、箱体２からトレー１０を引き出す際に把持する把持部１４を有している。把持部１４は、側壁１２の厚さ方向及び幅方向の中央に設けられた凹み１５に配置されている。凹み１５は、側壁１２の外表面から凹に形成されている。

【0049】

把持部１４は、固定把持部材１４１と、可動把持部材１４２と、付勢部材１４３とを備える。固定把持部材１４１は、凹み１５内に固定され、上面と下面とが水平方向と平行な板状に形成されているとともに、上面と下面が凹み１５の内面から間隔をあけて配置されている。可動把持部材１４２は、上面と下面とが水平方向と平行な板状に形成され、固定把持部材１４１の上方に固定把持部材１４１と平行に配置されているとともに、図示しない支持機構により鉛直方向に昇降自在に支持されている。支持機構は、可動把持部材１４２が固定把持部材１４１と平行なまま可動把持部材１４２を昇降自在に支持している。付勢部材１４３は、弾性変形自在なばねにより構成され、固定把持部材１４１と可動把持部材１４２との間に配置され、可動把持部材１４２を上方に付勢している。

【0050】

また、カセット１は、図５及び図６に示すロック機構１６を備えている。ロック機構１６は、天井板６に設けられたロック穴１６１と、可動把持部材１４２に設けられたロック突起１６２とを備える。ロック穴１６１は、天井板６の開口７寄りの端部に設けられ、天井板６の内面から凹に形成されている。ロック突起１６２は、可動把持部材１４２から天井板６の内面に向かって凸に形成されている。

【0051】

ロック機構１６は、図５に示すように、側壁１２が開口７を閉塞し、可動把持部材１４２が付勢部材１４３により付勢されることで、ロック突起１６２をロック穴１６１に係合させて、トレー１０の箱体２からの離脱を規制する。また、ロック機構１６は、図６に示すように、加工装置１００のクランプ部１８１により把持されて、可動把持部材１４２が付勢部材１４３の付勢力に抗して固定把持部材１４１に近づけられると、ロック突起１６２がロック穴１６１から抜け出て、ロック機構１６の箱体２への係合が解除され、トレー１０の箱体２からの離脱が許容される。

【0052】

なお、本発明では、ロック機構１６は、箱体２の天井板６の内面に可動把持部材１４２に向かって突出したロック突起１６２を設け、可動把持部材１４２の上面にこの上面から凹でかつロック突起１６２が係合可能なロック穴１６１を設けても良い。

【0053】

また、カセット１は、箱体２の内部に、図３及び図４に示すように、位置付け部２０を備える。位置付け部２０は、スポンジやゴムなどの弾性を有する樹脂により構成されている。また、位置付け部２０は、静電対策として導電性を有する材料で構成されるのが望ましい。実施形態１では、位置付け部２０は、一対の側板４の内面及び奥板５の内面に取り付けられている。実施形態１では、位置付け部２０は、箱体２に収容されたトレー１０に支持されたフレームユニット２１０のフレーム２０５の外縁に接触して、側板４の内面及び奥板５の内面に近付く方向に弾性変形して、弾性復元力によりトレー１０の支持板１１上の所定の位置である中央にフレーム２０５即ち被加工物２００を位置付ける。

【0054】

なお、位置付け部２０は、箱体２に収容されたトレー１０に支持されたフレームユニット２１０のフレーム２０５の外縁に接触することで、フレーム２０５を介して被加工物２００の外縁に接触する。実施形態１では、一対の側板４の内面に取り付けられた位置付け部２０は、開口７から奥板５に向かうにしたがって徐々に側板４の内面から離れる方向に傾斜してフレーム２０５が当接する傾斜面２１を備えている。また、本発明では、位置付け部２０は、弾性変形した際の弾性復元力により、箱体２内で被加工物２００が上下に移動するのを規制するのが望ましい。

【0055】

また、カセット１は、互いに積み重ね可能に構成され、図２に示すように、互いに積み重なった状態で側板４及び奥板５が同一平面上に位置するように位置決めする位置決め突起３０と位置決め凹部３１とを備える。実施形態１において、カセット１は、底板３の下面から凹の位置決め凹部３１を底板３の四隅に設け、天井板６の上面から凸の位置決め突起３０を天井板６の四隅に設け、位置決め凹部３１内に位置決め突起３０が係合することで、互いに積み重なった際に互いに位置決めされる。

【0056】

また、カセット１は、図２に示すように、互いに積み重なった状態で互いに固定するための固定突起４０を備える。固定突起４０は、各側板４の外面に設けられた上側固定突起４１と、下側固定突起４２とを備える。実施形態１では、上側固定突起４１と下側固定突起４２とは、箱体２の厚さ方向に並べて配置されている。上側固定突起４１は、上方に重ねられるカセット１との固定に用いられ、下側固定突起４２は、下方に重ねられるカセット１との固定に用いられる。

【0057】

上側固定突起４１と下側固定突起４２とは、同じ構成であるので、同一部分に同一符号を付して説明する。上側固定突起４１と下側固定突起４２とは、側板４の外面から箱体２の側方に突出した円柱状の小径部４３と、小径部４３の先端に連なり小径部４３よりも大径な大径部４４とを備える。小径部４３と大径部４４とは、互いに同軸となる位置に配置されている。また、上側固定突起４１と下側固定突起４２とは、各側板４の長手方向に沿って間隔をあけて２つずつ設けられている。

【0058】

また、カセット１は、図２に示すように、複数が互いに積み重なった状態で互いを固定する連結ユニット５０が側面である側板４の外面に配置される。実施形態１では、連結ユニット５０は、図７に示すように、側板４の外面に重ねられる連結部５１と、実施形態１では、連結部５１の上端から折れ曲がった把持部５２とを備える。連結部５１の厚さは、小径部４３の長さ以下である。

【0059】

連結部５１は、平面形状が矩形の板状に形成され、長手方向に沿って間隔をあけて上側固定孔５３と、下側固定孔５４とが形成されている。上側固定孔５３は、上方に重ねられるカセット１との固定に用いられ、下側固定孔５４は、下方に重ねられるカセット１との固定に用いられる。上側固定孔５３と下側固定孔５４とは、同じ構成であるので、同一部分に同一符号を付して説明する。

【0060】

上側固定孔５３と下側固定孔５４とは、連結部５１を貫通している。上側固定孔５３と下側固定孔５４とは、図７に示すように、大径部４４を内側に通すことを許容する大径孔５５と、大径孔５５の内縁に連なりかつ内側に小径部４３を通すことを許容するとともに大径部４４が通すことを規制する小径孔５６とを備える。小径孔５６は、大径孔５５に対して２つ設けられており、大径孔５５と連結部５１の長手方向に並ぶ位置に配置されている。

【0061】

連結ユニット５０は、固定孔５３，５４の大径孔５５内に大径部４４を通して、側板４の外面に重ねられて、カセット１に対して相対的に下方に移動して小径部４３を図７中に実線で示すように上側の小径孔５６内に位置付けることで、複数のカセット１を互いに積み重なった状態で互いに固定する。また、連結ユニット５０は、互いに積み重なった状態で固定された複数のカセット１のうち上方のカセット１のみが持ち上げられても、カセット１に対して相対的に上方に移動して小径部４３を図７中に点線で示すように下側の小径孔５６内に位置付けることで、複数のカセット１同士の固定が解除されることを規制する。

【0062】

（加工動作）
次に、加工装置１００の加工動作を説明する。図８は、図１に示された切削装置のクランプ部がカセットの把持部を把持した状態を模式的に一部断面で示す平面図である。図９は、図８に示されたカセットのトレーを箱体内から引き出している状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図１０は、図９に示されたカセットのトレーを箱体外に引き出した状態を模式的に一部断面で示す平面図である。なお、図８及び図１０は、デバイス２０３を省略している。

【0063】

前述した構成の加工装置１００は、制御ユニット１９０に加工条件が設定され、被加工物２００を収容したカセット１がカセットエレベータ１５０に設置される。加工装置１００は、オペレータ等からの加工動作の開始指示を制御ユニット１９０が受け付けると、加工動作を開始する。加工動作を開始すると、加工装置１００は、制御ユニット１９０が搬入出ユニット１８０を制御してクランプ部１８１により図６及び図８に示すように、カセット１の把持部１４を把持させてロック機構１６の係合を解除する。

【0064】

また、加工動作では、加工装置１００は、制御ユニット１９０が加工送りユニット１４４を制御して保持テーブル１１０を搬入出領域に位置付け、移動機構を制御して一対のガイドレール１７０を互いに離隔させる。加工動作では、加工装置１００は、制御ユニット１９０が搬入出ユニット１８０を制御して、図９に示すように、トレー１０を箱体２内から一対のガイドレール１７０の載置面１７１上に引き出す。

【0065】

加工動作では、加工装置１００は、図１０に示すように、トレー１０全体を箱体２内から一対のガイドレール１７０の載置面１７１上に引き出した後、制御ユニット１９０が移動機構を制御して、一対のガイドレール１７０を互いに近づけて、トレー即ち被加工物２００をＸ軸方向に位置決めする。加工動作では、加工装置１００は、制御ユニット１９０が第１搬送ユニット１８２を制御して吸着部１８３にトレー１０上のフレーム２０５を吸着させ、第１搬送ユニット１８２に被加工物２００を上昇させる。加工装置１００は、制御ユニット１９０が搬入出ユニット１８０を制御してガイドレール１７０上のトレー１０をカセット１に収容させ、制御ユニット１９０が第１搬送ユニット１８２を制御して第１搬送ユニット１８２に被加工物２００をシート２０６を介して搬入出領域の保持テーブル１１０の保持面１１１に載置させる。

【0066】

加工動作では、加工装置１００は、制御ユニット１９０が保持テーブル１１０を制御して、シート２０６を介して被加工物２００を保持面１１１に吸引保持させ、クランプ部１１２でフレーム２０５をクランプさせる。加工装置１００は、制御ユニット１９０が移動ユニット１４０を制御して保持テーブル１１０を撮像ユニット１３０の下方まで移動し、撮像ユニット１３０により保持テーブル１１０に吸引保持した被加工物２００を撮像して、アライメントを遂行する。

【0067】

加工動作では、加工装置１００は、制御ユニット１９０が加工条件に基づいて移動ユニット１４０等を制御して、スピンドル１２３を軸心回りに回転した状態で、切削ブレード１２１と被加工物２００とを分割予定ライン２０２に沿って相対的に移動させながら被加工物２００の分割予定ライン２０２に切削ブレード１２１をシート２０６に到達するまで切り込ませて切削加工する。加工装置１００は、加工条件に沿って、被加工物２００の分割予定ライン２０２を切削して、被加工物２００を個々のデバイス２０３に分割する。加工装置１００は、被加工物２００の全ての分割予定ライン２０２を切削すると、保持テーブル１１０を加工領域から搬入出領域に向けて移動する。

【0068】

加工装置１００は、制御ユニット１９０が移動ユニット１４０を制御して搬入出領域において保持テーブル１１０の移動を停止し、制御ユニット１９０が保持テーブル１１０を制御して保持面１１１の被加工物２００の吸引保持を停止し、クランプ部１１２のクランプを解除する。加工装置１００は、制御ユニット１９０が第２搬送ユニット１８４を制御して、被加工物２００を保持テーブル１１０から洗浄ユニット１６０に搬送する。加工装置１００は、制御ユニット１９０が洗浄ユニット１６０を制御して、被加工物２００を洗浄させる。

【0069】

また、加工動作では、加工装置１００は、制御ユニット１９０が搬入出ユニット１８０を制御してガイドレール１７０上にトレー１０を引き出し、第１搬送ユニット１８２を制御して、洗浄ユニット１６０から洗浄後の被加工物２００を一対のガイドレール１７０上のトレー１０に搬送させる。加工装置１００は、制御ユニット１９０が搬入出ユニット１８０を制御して、ガイドレール１７０上のトレー１０を箱体２内に収容させて、加工動作を終了する。

【0070】

以上説明した実施形態１に係るカセット１は、被加工物２００を１つ支持するトレー１０を箱体２から出し入れ自在な引き出し状に形成しているために、多品種小ロットの製造工程において、少数の被加工物２００の搬送を可能にするとともに、カセット１の収容中に被加工物２００に埃等の異物の付着を防ぐ事を可能にしている。

【0071】

また、カセット１は、被加工物２００を１つ支持するトレー１０を箱体２から出し入れ自在な引き出し状に形成しているために、カセット１自体の大きさ及び重量を抑制することができる。その結果、実施形態１に係るカセット１は、少数の被加工物２００を搬送する際の大きさ及び重量を抑制することができるという効果を奏する。

【0072】

また、カセット１は、互いに積み重ね可能に構成され、積み重なった状態で連結ユニット５０により固定されるので、必要な搬送枚数の被加工物２００に応じてカセット１の数を設定出来るため、カセット１の大きさや重さに過剰になることを抑制できるという効果を奏する。

【0073】

さらに、カセット１は、搬送中のトレー１０の箱体２からの離脱を規制するロック機構１６を備えているので、搬送中に被加工物２００が落下する恐れも無い。また、カセット１は、ロック機構１６を備えているので、トレー１０の把持部１４を把持する事でロック機構１６の係合を解除できるので、無駄な動作をせずにロック機構１６の係合を解除できる。

【0074】

〔変形例〕
本発明の実施形態１の変形例に係るカセットを図面に基づいて説明する。図１１は、実施形態１の変形例に係るカセットを模式的に一部断面で示す平面図である。なお、図１１は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。図１１は、デバイス２０３を省略している。

【0075】

変形例に係るカセット１は、図１１に示すように、トレー１０の側壁１２の幅が支持板１１の幅よりも広いこと以外、実施形態１と同じである。変形例では、トレー１０の側壁１２の幅が極力狭い方が望ましい。また、変形例では、ガイドレール１７０の移動距離や、ガイドレール１７０とトレー１０との設置面積等を適宜変更しても良い。変形例では、加工装置１００は、箱体２から引き出したトレー１０の側壁１２が一対のガイドレール１７０間に位置しなくなると、一対のガイドレール１７０を互いに近づけてトレー１０即ち被加工物２００を位置決めするのが望ましい。

【0076】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本発明では、例えば、トレー１０の側壁１２の外周にＯリング等のパッキンを設けて、トレー１０の内部を密閉可能にしても良い。この場合、フィルター付きの排気口を箱体２に形成しても良い。こうするもとで、加工装置１００内の雰囲気がクリーンで、加工装置１００外のクリーン度が低くても、搬送中のカセット１内の雰囲気をクリーンに保つことができる。また、箱体２にフィルターを介して内部の雰囲気を排気できる排気口を配置しても良い。

【0077】

また、本発明では、カセット１にＲＦＩＤ（radio frequency identifier）等のタグを設置して、カセット１を個別に識別できるようにしても良い。

【0078】

また、実施形態１では、加工装置１００は、切削装置であるが、本発明では、切削装置に限定されることなく、例えば、被加工物２００を研削加工する研削装置、被加工物を研磨加工する研磨装置、被加工物２００をレーザー加工するレーザー加工装置等の種々の加工装置でも良い。また、本発明では、カセットエレベータ１５０に複数のカセット１を積み重ねて設置することで、複数段のガイドレールを備えるカセットを用いる場合と同様に、加工装置１００内に複数の被加工物２００が搬入され、複数の被加工物２００が連続して加工されても良い。

【符号の説明】

【0079】

１ カセット
２ 箱体
７ 開口
１０ トレー
１２ 側壁
１４ 把持部
１６ ロック機構
２０ 位置付け部
５０ 連結ユニット
２００ 被加工物
２０５ フレーム
２０６ シート
２０７ 開口
２１０ フレームユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】