CN109129219A - 环状的磨具 - Google Patents

Abstract

提供环状的磨具，较高地维持环状的磨具所进行的切削加工的加工效率及环状的磨具的强度，并且提高切削屑的排出性及加工点的冷却效果。该环状的磨具安装在切削装置中，其特征在于，该环状的磨具具有利用金属固定磨粒而成的环状的切刃，在该切刃的外周部形成有从该切刃的一个侧面侧连续至另一个侧面侧的多个V字形状的缝部，该多个V字形状的缝部分别由相对于切削装置中的该环状的磨具的旋转方向位于后方侧的第一面和位于前方侧的第二面形成，该第一面是与该第一面的切刃侧的端部处的该旋转方向垂直并且与该环状的磨具的厚度方向平行的面，该第二面与该第一面所成的角为30°～60°。

Description

环状的磨具

技术领域

本发明涉及安装在切削装置上的环状的磨具。

背景技术

由半导体形成的大致圆板状的晶片的正面由呈格子状排列的多条分割预定线划分，在划分得到的各区域形成有IC(Integrated Circuit：集成电路)等器件。当该晶片最终被沿着该分割预定线进行分割时，形成各个器件芯片。

近年来，随着电子设备的小型化/薄型化，对于搭载在该电子设备的器件芯片也提高了对小型化/薄型化的要求。为了形成薄型的器件芯片，例如对在正面上形成有多个器件的该晶片的背面进行磨削而使该晶片薄化至规定的厚度，然后沿着该分割预定线对该晶片进行分割。

为了对该晶片进行分割而形成器件芯片，在具备具有环状的切刃的环状的磨具(切削刀具)的切削装置中，实施该晶片的切削加工。该环状的磨具例如是将分散有金刚石颗粒的镍层电镀在铝基台上而形成的毂状刀具(参照专利文献1)。

在该环状的磨具中，为了良好地排出在对晶片等被加工物进行加工时所产生的切削屑、或者为了良好地对加工点提供切削水而得到高的冷却效果，有时在切刃的外周形成多个缝。

专利文献1：日本特开2000-87282号公报

该缝是通过将环状的磨具的切刃的外周局部地去除而形成的。这里，当作为缝的区域增多时，该环状的磨具的整个圆周中的有助于切削加工的区域的比例减少，会导致加工效率降低。另外，有时切刃的去除量过多，该环状的磨具的强度降低，无法实施适当的切削加工。例如若环状的磨具的强度较低，则即使实施切削加工，也会在旋转的该环状的磨具上产生起伏或应变，该环状的磨具容易相对于该被加工物弯曲行进。

发明内容

本发明是鉴于该问题而完成的，其目的在于提供环状的磨具，其具有缝，该缝的形状能够较高地维持环状的磨具所进行的切削加工的加工效率及环状的磨具的强度，并且能够提高切削屑的排出性及加工点的冷却效果。

根据本发明的一个方式，提供环状的磨具，其安装在切削装置中，其特征在于，该环状的磨具具有利用金属固定磨粒而成的环状的切刃，在该切刃的外周部形成有从该切刃的一个侧面侧连续至另一个侧面侧的多个V字形状的缝部，该多个V字形状的缝部分别由相对于切削装置中的该环状的磨具的旋转方向位于后方侧的第一面和位于前方侧的第二面形成，该第一面是与该第一面的切刃侧的端部处的该旋转方向垂直并且与该环状的磨具的厚度方向平行的面，该第二面与该第一面所成的角为30°～60°。

另外，根据本发明的另一方式，提供环状的磨具，其安装在切削装置中，其特征在于，该环状的磨具具有：环状的铝基台；以及环状的切刃，其在该环状的铝基台的外周利用金属固定磨粒而成，在该切刃的外周部形成有从该切刃的一个侧面侧连续至另一个侧面侧的多个V字形状的缝部，该多个V字形状的缝部分别由相对于切削装置中的该环状的磨具的旋转方向位于后方侧的第一面和位于前方侧的第二面形成，该第一面是与该第一面的切刃侧的端部处的该旋转方向垂直并且与该环状的磨具的厚度方向平行的面，该第二面与该第一面所成的角为30°～60°。

本发明的一个方式的环状的磨具在切刃的外周形成有多个V字形状的缝。对于各个该多个V字形状的缝，相对于切削装置中的该环状的磨具的旋转方向位于后方侧的第一面和位于前方侧的第二面露出。并且，该第一面是与该第一面的切刃侧的端部处的该旋转方向垂直且与该环状的磨具的厚度方向平行的面。另外，该第二面与该第一面所成的角为30°～60°。

即，该第一面设定为在利用该环状的磨具对被加工物进行切削加工时适合切入至该被加工物的方向。另一方面，该第二面设定为下述方向，该方向是适合在环状的磨具的切刃与被加工物之间形成适合切削屑的排出及切削液的提供的空间的方向。

因此，根据本发明的一个方式，提供环状的磨具，其具有缝，该缝的形状能够较高地维持环状的磨具所进行的切削加工的加工效率及环状的磨具的强度，并且能够提高切削屑的排出性及加工点的冷却效果。

附图说明

图1是示意性示出切削装置的立体图。

图2是示意性示出切削单元的构造的分解立体图。

图3的(A)是示意性示出环状的磨具的侧视图，图3的(B)是示意性示出环状的磨具的放大侧视图。

标号说明

2：切削装置；4：主体；6：环状的磨具；6a：开口；6b：环状的铝基台；6c：切刃；8：切削单元；10：保持工作台；12：外装罩；14：显示监视器；16：载置台；18：主轴壳体；20：主轴；22：后凸缘；24：凸缘部；24a：抵接面；26：轮毂部；26a：外周面；28：固定螺栓；28a：开口；30：旋转方向；32：缝部；32a：第一面；32b：第二面；34：角；11：被加工物；13：盒。

具体实施方式

对本发明的实施方式进行说明。图1是作为使用本实施方式的环状的磨具的切削装置的一例示意性示出了对晶片等被加工物进行切削的切削装置2的立体图。在切削装置2的主体4中收纳有切削单元8，该切削单元8上安装有该环状的磨具(切削刀具)6。在该切削单元8的下方配设有对被加工物进行保持的保持工作台10。

在覆盖切削装置2的外周的外装罩12的前表面上配设有触摸面板式的显示监视器14。在显示监视器14上显示出该切削装置2的运转状况等。另外，切削装置2的操作者能够使用该显示监视器14输入对该切削装置2的指令。

在切削装置2的主体4的角部配设有载置台16，该载置台16对能够收纳多个被加工物11的盒13进行载置。该载置台16构成为能够在上下方向上移动，在被加工物11的搬送和搬出时将该盒13定位于规定的高度。

另外，在被加工物11的正面上设定有交叉的多条分割预定线，在由该分割预定线划分的各区域形成有IC(Integrated Circuit：集成电路)等器件。当该被加工物11沿着分割预定线被分割时，形成各个器件芯片。在该被加工物11的背面侧粘贴有安装在环状框架上的划片带。该被加工物11在与该环状框架和该划片带成为一体的框架单元的状态下进行操作。

当在载置台16上对收纳被加工物11的盒13进行载置时，切削装置2通过未图示的搬送机构将被加工物11从该盒中搬出并载置于保持工作台10。然后，保持工作台10使来自未图示的吸引源的负压进行作用而将该被加工物11吸引保持在保持工作台10上。

在被加工物11的切削加工时，该切削单元8定位于规定的高度位置，该保持工作台10在X轴方向上进行加工进给。然后，当使安装在该切削单元8的环状的磨具6(切削刀具)旋转而切入至被加工物11时，对被加工物11进行切削加工。另外，该切削单元8能够在与X轴方向垂直的Y轴方向上移动，在Y轴方向上进行分度进给。

这里，使用图2对切削单元8的更详细的构造进行说明。图2是示意性示出切削单元8的构造的分解立体图。如图2所示，切削单元8例如具有固定在切削装置2的移动机构(未图示)等上的主轴壳体18。在主轴壳体18的内部以能够旋转的方式支承有在前后方向(Y轴方向)上延伸的主轴20。主轴20的前端部从主轴壳体18向前方突出。

在主轴20的前端部安装有后凸缘22。后凸缘22包含：凸缘部24，其向径向外延伸；以及轮毂部26，其从凸缘部24的正面(前表面)向前方突出。凸缘部24的外周侧的正面作为与环状的磨具6的背面侧的侧面抵接的抵接面24a。该抵接面24a从主轴20的轴心方向(Y轴方向)观察形成为圆环状。轮毂部26形成为圆筒状，在其外周面26a上设置有螺纹牙。

在环状的磨具6的中央形成有供轮毂部26贯穿插入的圆形的开口6a，使轮毂部26贯穿插入在该开口6a中，从而将环状的磨具6安装于后凸缘22。

并且，若将圆环状的固定螺母28紧固在形成于轮毂部26的外周面26a的螺纹牙上，则在该固定螺母28与该后凸缘22之间夹持该环状的磨具6而将该环状的磨具6安装于切削单元8。另外，在固定螺母28中形成有开口28a，在该开口28a的内壁面上设置有螺纹槽。

接着，对环状的磨具6进行说明。如图2所示，环状的磨具6包含：环状的铝基台6b，其在中央形成有开口6a；以及环状的切刃6c，其在该环状的铝基台6b的外周利用金属固定磨粒而成。图3的(A)是示意性示出本实施方式的环状的磨具6的侧视图。

如图3的(A)所示，在本实施方式的环状的磨具6的中央形成有供上述的轮毂部26贯穿插入的圆形的开口6a。环状的磨具6具有：该环状的铝基台6b，其开设有该开口6a；以及环状的切刃6c，其形成在该环状的铝基台6b的外周。当上述的主轴20旋转时，安装在切削单元8的环状的磨具6旋转。当旋转的环状的磨具6的前端与被加工物11接触时，利用切刃6c对被加工物11进行切削加工。

在该切刃6c的外周部形成有多个V字形状的缝部32。各缝部32从切刃6c的一个侧面侧连续形成至另一个侧面侧。图3的(B)是示意性示出环状的磨具6的切刃6c的放大侧视图。如图3的(A)和图3的(B)所示，位于切削装置中的该环状的磨具6的旋转方向30的后方侧的第一面32a以及位于旋转方向30的前方侧的第二面32b在各缝部32露出。

该第一面32a是与该第一面32a的切刃6c侧的端部处的该旋转方向30垂直并且与该环状的磨具6的厚度方向平行的面。即，该第一面32a是与径向平行的面，在利用该环状的磨具6对被加工物11进行切削加工时，该第一面32a的切刃6c与被加工物11接触而能够高效地实施切削加工。

该第二面32b按照与该第一面32a所成的角34为30°～60°的方式形成。即，该第二面32b配设成下述方向，该方向是适合在环状的磨具6的切刃6c与被加工物11之间形成适合切削屑排出及切削液提供的空间的方向，并且该方向是能够充分发挥环状的磨具6的切削能力且能够确保所需的强度的方向。

若该角34小于30°，则无法充分确保适合切削屑排出及切削液提供的空间。另外，若该角34超过60°，则切刃6c的切削能力降低，而且该环状的磨具6的强度会低于所需的水准。V字形状的缝部32的该第一面32a与该第二面32b所成的角34优选为40°～60°、更优选为45°～56°。

例如V字形状的缝部32的该第一面32a在该环状的磨具6的径向上按照2mm的长度形成，该第二面32b按照与该第一面32a所成的角34为45°的方式形成。于是，该第一面32a的该切刃6c的外周侧的边与该第二面32b的该切刃6c的外周侧的边之间的距离为2mm。例如形成在切刃6c的V字形状的缝部32的数量为16，按照切刃6c具有旋转对称性的方式配设各V字形状的缝部32。

这里，对下述实验进行说明，该实验对在该环状的磨具6的切刃6c所形成的V字形状的缝部32的该角34与该环状的磨具6所进行的被加工物1的切削加工之间的关系进行了研究。在该实验中，形成三个环状的磨具6，它们具有V字形状的缝部32的形状各不相同的切刃6c，使用各个环状的磨具6对树脂基板进行切削加工，对残留在所形成的切削槽上的飞边的大小进行调查。

该实验中所使用的三个环状的磨具6均使形成在切刃6c的该V字形状的缝部32的数量为16。另外，均使V字形状的缝部32的该第一面32a的该环状的磨具6的径向的长度为2mm。

关于三个环状的磨具6，该第一面32a的该切刃6c的外周侧的边与该第二面32b的该切刃6c的外周侧的边之间的距离各不相同。在第一环状的磨具6中，该距离为1mm，在第二环状的磨具6中，该距离为2mm，在第三环状的磨具6中，该距离为3mm。即，在各环状的磨具6中，将角34设为26.6°、45°以及56.3°。

使用该三个环状的磨具6对树脂基板进行切削加工，使用光学显微镜对残留在所形成的切削槽上的树脂的飞边进行了观察。于是，能够确认到，在使用第一环状的磨具6的切削加工中，在距离该切削槽的壁面为0.15mm～0.20mm的距离堆积有飞边。与此相对，能够确认到，在使用第二环状的磨具6的切削加工中，在0.05mm～0.07mm的距离堆积有飞边，在使用第三环状的磨具6的切削加工中，在0.03mm～0.05mm的距离堆积有飞边。

根据该实验，能够确认到与使用第一环状的磨具6的切削加工相比，在将第二环状的磨具6和第三环状的磨具6用于切削加工的情况下，能够大幅削减残留在加工槽上的树脂的飞边。根据本实验，能够确认到本实施方式的环状的磨具6能够高效地排出由于加工而产生的切削屑，能够得到良好的加工结果。

关于该切刃6c，在环状的铝基台6b的外周例如利用镍等金属对由金刚石等形成的磨粒进行电镀而固定，然后配置多个V字形状的缝部32，由此形成该切刃6c。该多个V字形状的缝部32例如通过利用具有铜线的电火花线切割机的电火花线切割精密地形成。

当利用包含具有本实施方式的环状的磨具6的切削单元8的切削装置2(参照图1)对被加工物11进行切削加工时，首先将具有被加工物11的盒13载置于切削装置2的载置台16。接着，将被加工物11从该盒13中搬出并载置于保持工作台10上，将该被加工物11固定于该保持工作台10。

接着，使切削单元8的主轴壳体18所具有的电动机旋转，使主轴20旋转而使环状的磨具6旋转。然后，相对于保持工作台10将环状的磨具6定位于规定的高度位置。然后，将环状的磨具6的切刃6c定位于该分割预定线的延长线上，以便能够使环状的磨具6沿着被加工物11的分割预定线进行切削。

然后，使保持工作台10和切削单元8在加工进给方向(X轴方向)上相对地移动，使该环状的磨具6的切刃6c沿着分割预定线切入至被加工物11而实施切削加工。在沿着一条分割预定线对被加工物11进行了切削加工之后，使该保持工作台10在分度进给方向(Y轴方向)上移动，同样地沿着其他分割预定线逐次实施切削加工。

在沿着与一个方向平行的所有分割预定线实施了切削加工之后，使保持工作台10旋转90°而改变加工进给方向，然后同样地实施切削加工。并且，当沿着被加工物11的所有分割预定线实施切削加工时，能够将被加工物11分割成各个器件芯片。

另外，本发明不限于上述实施方式的记载，可以进行各种变更并实施。例如在上述实施方式中，对具有铝基台和切刃的毂状刀具型的环状的磨具进行了说明，但本发明不限于此。例如本发明的一个方式的环状的磨具也可以是不包含基台的垫圈型的环状的磨具(切削刀具)、或带基台的金属刀具型的环状的磨具(切削刀具)。

除此之外，上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的范围，则可以适当变更并实施。

Claims (2)

1.一种环状的磨具，其安装在切削装置中，其特征在于，

该环状的磨具具有利用金属固定磨粒而成的环状的切刃，

在该切刃的外周部形成有从该切刃的一个侧面侧连续至另一个侧面侧的多个V字形状的缝部，

该多个V字形状的缝部分别由相对于切削装置中的该环状的磨具的旋转方向位于后方侧的第一面和位于前方侧的第二面形成，

该第一面是与该第一面的切刃侧的端部处的该旋转方向垂直并且与该环状的磨具的厚度方向平行的面，

该第二面与该第一面所成的角为30°～60°。

2.一种环状的磨具，其安装在切削装置中，其特征在于，

该环状的磨具具有：

环状的铝基台；以及

环状的切刃，其在该环状的铝基台的外周利用金属固定磨粒而成，

在该切刃的外周部形成有从该切刃的一个侧面侧连续至另一个侧面侧的多个V字形状的缝部，

该多个V字形状的缝部分别由相对于切削装置中的该环状的磨具的旋转方向位于后方侧的第一面和位于前方侧的第二面形成，

该第一面是与该第一面的切刃侧的端部处的该旋转方向垂直并且与该环状的磨具的厚度方向平行的面，

该第二面与该第一面所成的角为30°～60°。