CN103962576A - 切削刀具的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种切削刀具的制造方法，包括下列步骤：提供一铝材基板，具有第一侧面及第二侧面；以第一治具夹持铝材基板的外缘，并使第一侧面背向第一治具；形成一贯穿铝材基板的中心的轴孔；车削第一侧面以形成一第一基准面；转换铝材基板的方向，使用第一治具夹持铝材基板的边缘，使第二侧面朝外；精削第二侧面以形成第二基准面；卸下并翻转铝材基板使第一基准面朝外，提供第二治具以撑开的方式固持铝材基板的轴孔；车削第一基准面形成第一圆环部及一刃部，刃部与第一圆环部之间具有一隔开部；最后精削第二基准面与隔开部的外表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种切削刀具的制造方法，特别是指一种用以切削半导体产品的刀具的制造方法。
背景技术
在半导体的制造过程中，包括切割集成电路（IC）或大规模集成电路（LSI）等的硅晶圆或一些基板的过程，将形成有IC或LSI等的硅晶圆或树脂基板、玻璃板等切断。此道工艺通常需要利用切割机的切削装置。切削装置具有一心轴，心轴固定一切削刀具以20000RMP以上的高速转动。切削刀具的表面通常铺有微细粉末。
切削刀具的尺寸要求非常高，其精密度的要求至少包括轴孔的真圆度、两侧面的平行度、以及轴孔的内壁与侧面的垂直度，都需要小于5微米（μm）。一般制造切削刀具的方法通常是以车床去切削铝材，然而许多因素都可能影响上述的精密度，例如，铝材的材质、切削时的高温、换面切削等，都容易影响上述的精密度。若是切削后的轴孔未达到精密度，还需要研磨。此外，切削步骤的顺序与多少，也会影响产品的精密度，以及产率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供一种切削刀具的制造方法，以符合切削刀具在高速转速需要的高度精准尺寸。
为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种切削刀具的制造方法，包括步骤：
提供一圆片形的铝材基板，该铝材基板具有大体平行且相对的第一侧面及第二侧面；
以一第一治具夹持该铝材基板的外缘，并使该第一侧面背向该第一治具；
形成一贯穿该铝材基板的中心的轴孔；
车削该铝材基板的第一侧面以形成一第一基准面；
转换该铝材基板的方向，使用上述第一治具夹持该铝材基板的边缘，使该第一基准面朝向该第一治具，该第二侧面朝外；
精削该铝材基板的该第二侧面以形成一第二基准面，并形成由该第二基准面局部向下凹陷的第二圆环部，该第二圆环部与上述轴孔呈同心圆且由延伸至上述轴孔的边缘；
由上述第一治具卸下该铝材基板，并提供一第二治具，以撑开的方式固持上述铝材基板的轴孔；
翻转上述铝材基板，使上述第二基准面朝向该第二治具，该第一基准面朝外；
车削该铝材基板的该第一基准面以形成一第一圆环部；
由上述第一基准面形成一刃部，该刃部与上述第一圆环部之间具有一隔开部，藉此形成一刀具粗胚；以及
精削调整该第二基准面与上述隔开部的外表面，以符合所要的厚度。
本发明在制造过程中，利用不同治具以确保轴孔与第一及第二圆环部的真圆度，也确保第一侧面与第二侧面之间的平行度。使得以较少的步骤完成高度精准尺寸的切削刀具。
为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、图式，相信本发明的目的、特征与特点，因此可以得以深入且具体地了解，然而所附图式与附件仅供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明的切削刀具的制造方法形成铝材基板的示意图。
图2为本发明配合第一治具形成一轴孔的示意图。
图3为本发明配合第一治具形成第一基准面的示意图。
图4为本发明配合第一治具翻转铝板基板的示意图。
图5为本发明配合第一治具形成第二基准面并精修轴孔的示意图。
图6为本发明配合第二治具并翻转铝基板的示意图。
图7为本发明配合第二治具车削第一圆环部的示意图。
图8为本发明配合第二治具形成刀刃的示意图。
图9为本发明精削铝材基板以完成切削刀具的示意图。
【符号说明】
圆柱形铝柱1
铝材基板 10
轴孔 10H
第一基准面 11S
第一侧面 11
第一内导角 111
外导角 112
第一圆环部 113
隔开部 115
第二侧面 12
第二基准面 12S
第二内导角 121
第二圆环部 123
刃部 13
环状夹持部 132
环状斜面部 134
第一治具 T1
第二治具 T2
内壁面 W、W’
钻刀 D1
车刀 N1、N3
具体实施方式
请参考图1，为本发明的切削刀具的制造方法形成铝材基板的示意图。本发明的切削刀具的制造方法，包括至少下列的步骤：
首先，提供多片圆片形的铝材基板10，每一该圆片形的铝材基板10具有大体平行且相对的第一侧面11及第二侧面12。本实施例可以是以切割的方式切割一经过热处理的圆柱形铝柱1，以形成上述铝材基板10，此种速度较快。本实施例的铝材基板10的直径略大于所要的切削刀具的外径。为避免切割过程累积热应力在铝材基板10上，铝材基板10优选可以放置一段时间以释放热应力，使材质稳定。
本发明的特点之一在于只利用车床以车削制造上述切削刀具，不需要后续研磨等其他工艺。以下是描述本发明车削铝材基板10成为切削刀具的步骤。
如图2所示，以一第一治具T1夹持该铝材基板10的外缘，并使该第一侧面11背向该第一治具T1，或者可使背向第一治具T1的方向为外侧。本发明的第一治具T1优选为一回转型油压夹头，以向内夹紧的方式夹持铝材基板10。夹头（chuck）意指以类似爪子的组件抓住工件。然后，形成一贯穿该铝材基板10中心的轴孔10H，轴孔10H具有一内壁面W。本实施例可以是以钻刀D1以钻设上述轴孔10H。为避免钻孔过程累积热应力，在钻孔后，优选可以放置一段时间以释放热应力。
如图3所示，以一车刀N1车削该铝材基板10的第一侧面11以形成一第一基准面11S。其中车削该第一基准面11S的过程，包括在第一侧面11形成第一内导角111于该轴孔10H的周围及一外导角112于该铝材基板10的周围。
如图4所示，转换该铝材基板10的方向，继续使用上述第一治具T1夹持该铝材基板10，使上述第一基准面11S朝向该第一治具T2，也即使第二侧面12朝外。
如图5所示，精削该铝材基板10的该第二侧面12以形成第二基准面12S、第二内导角121、以及第二圆环部123。上述第二圆环部123为由第二基准面12S局部向下凹陷的圆环状凹部，与上述轴孔10H呈同心圆且延伸至上述轴孔10H的边缘。此外，同时精修上述轴孔10H的内壁面W，以使精修后的上述轴孔10H的内壁面W’垂直于该第二基准面12S以及第二圆环部123。再者，此步骤可以使得该轴孔10H与第二圆环部123形成同心圆，藉此以确保完成的切削刀具安装于切削装置于高速转动时，刀刃得以稳定的位于同一切割水平高度。
如图6所示，完成上述第二侧面12的加工后，由第一治具T1卸下上述铝材基板10并翻转铝材基板10。另外，提供一第二治具T2，以撑开的方式固持上述铝材基板10的轴孔10H。本实施例的第二治具T2优选为回转型气压内张夹头。气压式夹头的夹持力可以通过输入气压精密微调，压缩空气驱动夹紧而提供合适的力量夹持轴孔10H以免变形。此种固持方式可以方便后续车削形成刀刃。翻转上述铝材基板10目的是要使第二基准面12S朝向第二治具T2，第一基准面11S朝外。
如图7所示，车削上述第一基准面11S以形成一第一圆环部113。第一圆环部113与第二圆环部123的位置大体相对。上述第一圆环部113为由第一基准面11S局部向下凹陷的圆环状凹部，与上述轴孔10H呈同心圆且由延伸至上述轴孔10H的边缘。
如图8所示，接着上述完成第一圆环部113之后，由上述第一基准面11S，以车刀N3车削该铝材基板10以形成一刃部13。藉此可以确保第一圆环部113与刃部13的同心圆。该刃部13包括形成一环状夹持部132及一环状斜面部134。刃部13与上述第一圆环部113之间具有一隔开部115。隔开部115与上述第二基准面12S相平行；上述环状夹持部132呈圆环凹陷状而邻接上述隔开部115，上述环状夹持部朝向该铝材基板的外缘；环状斜面部134由环状夹持部132倾斜向外缘延伸。如此即形成一刀具粗胚。
最后，如图9所示，精削调整上述隔开部115的外表面与该第二基准面12S，以符合所要的该切削刀具10A的厚度。
本发明优选的上述第一治具T1位于第一车床，第二治具T2位于第二车床，并且优选电脑数值控制车床（CNC车床），通过上述描述的制造过程，可大致分为在第一车床的前段制程及在第二车床的后段制程。藉此可以分批在不同车床制造，以增加制造效率。
本发明在第一治具T1的前段制造中，在车削第二基准面12S的第二圆环部123时，再精削上述轴孔10H的内壁面，藉此得以确保轴孔10H的中心基准轴与第二基准面123相互垂直。
本发明在第二治具T2的后段制程中，上述铝材基板10即不再翻面，包括车削第一圆环部113及刃部13，直到完成刀具粗胚，因此在切削刀具的各个部位可以获致良好的同心圆。本发明利用第一治具及第二治具以确保轴孔与第一及第二圆环部的真圆度，也确保第一侧面及第二侧面之间的平行度。藉此能够以较少的步骤完成高度精准尺寸的切削刀具。
以上所述仅为本发明的优选可行实施例，凡依本发明申请专利范围所做的等效变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种切削刀具的制造方法，其特征在于，所述切削刀具的制造方法包括以下步骤：
提供一圆片形的铝材基板，所述铝材基板具有平行且相对的第一侧面及第二侧面；
以一第一治具夹持所述铝材基板的外缘，并使所述第一侧面背向所述第一治具；
形成一贯穿所述铝材基板的中心的轴孔；
车削所述铝材基板的第一侧面以形成一第一基准面；
转换所述铝材基板的方向，使用所述第一治具夹持所述铝材基板的边缘，使所述第一基准面朝向所述第一治具，所述第二侧面朝外；
精削所述铝材基板的第二侧面以形成一第二基准面，并形成由所述第二基准面局部向下凹陷的第二圆环部，所述第二圆环部与所述轴孔呈同心圆且延伸至所述轴孔的边缘；
由所述第一治具卸下所述铝材基板，并提供一第二治具，以撑开的方式固持所述铝材基板的轴孔；
翻转所述铝材基板，使所述第二基准面朝向所述第二治具，所述第一基准面朝外；
车削所述铝材基板的所述第一基准面以形成一第一圆环部；
由所述第一基准面形成一刃部，所述刃部与所述第一圆环部之间具有一隔开部，藉此形成一刀具粗胚；以及
精削调整所述第二基准面与所述隔开部的外表面，以达到所需要的厚度。
2.根据权利要求1所述的切削刀具的制造方法，其特征在于，所述切削刀具的制造方法进一步包括通过切割的方式切割一经过热处理的圆柱形铝柱以形成所述铝材基板。
3.根据权利要求1所述的切削刀具的制造方法，其特征在于，车削所述第一基准面的过程包括在所述第一侧面上形成一内导角于所述轴孔的周围及一外导角于所述铝材基板的周围。
4.根据权利要求1所述的切削刀具的制造方法，其特征在于，车削所述刃部以形成一环状夹持部及一环状斜面部，所述环状夹持部呈圆环凹陷状而邻接所述隔开部，所述环状夹持部朝向所述铝材基板的外缘；所述环状斜面部由所述环状夹持部倾斜地向外缘延伸。
5.根据权利要求1所述的切削刀具的制造方法，其特征在于，所述第一治具位于第一车床上，所述第二治具位于第二车床上；并且所述制造方法分为在所述第一车床上的前段制程及在所述第二车床上的后段制程。
6.根据权利要求1所述的切削刀具的制造方法，其特征在于，所述第一治具为一回转型油压夹头。
7.根据权利要求1所述的切削刀具的制造方法，其特征在于，所述第二治具为一回转型气压内张夹头。
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