CN110125731B - 保持面的磨削方法 - Google Patents

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Abstract

提供保持面的磨削方法，能够利用保持工作台进行保持以使磨削后的晶片的中央不会变薄。在保持面的磨削方法中，所使用的磨削磨具(14)是使陶瓷结合剂(15)与金刚石磨粒(16)混合并进行烧结而固体化得到的在磨削面(14a)上具有气孔(17)的陶瓷磨具，形成为环状且在磨削面上不具有间隙，使保持工作台(21)旋转而使磨削面与保持面(24a)的半径区域接触，从而对保持面进行磨削，因此，能够在半径区域中一边使金刚石磨粒埋入到磨削面的气孔内一边对保持面进行磨削，当通过了保持面的中心(C)而在磨削面与保持面之间产生间隙时，能够利用从磨削面的气孔挤出的金刚石磨粒在保持面的中央形成凹部(25)。由此，能够利用保持面没有间隙地对晶片进行保持，从而能够将晶片磨削成均匀的厚度。

Description

保持面的磨削方法
技术领域
本发明涉及对保持工作台的保持面进行磨削的磨削方法。
背景技术
对晶片进行磨削的磨削装置具有：保持工作台，其对晶片进行保持；以及磨削单元，其以能够旋转的方式安装有磨削磨轮，在该磨削磨轮上固定有对保持在保持工作台上的晶片实施磨削的磨削磨具，从而能够将晶片磨削至规定的厚度。在磨削装置中，在对磨削磨轮或保持工作台进行了更换等之后，为了使保持工作台的保持面与磨削磨具的磨削面平行，实施利用磨削磨具对保持面进行磨削的自磨(self grind)(例如，参照下述的专利文献1)。
专利文献1：日本特开2014-237210号公报
在上述自磨中，通过使磨削磨具的磨削面与保持工作台的半径范围接触而进行磨削，因此使保持工作台的保持面形成为圆锥形状。在被保持工作台保持的晶片较厚的情况下，晶片无法仿照着保持面的形状而是在保持面的圆锥面的顶点附近(即，在保持面与晶片的中央下表面之间)产生间隙，存在晶片的中央被过度磨削而变薄的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于能够利用保持工作台来进行保持以使磨削后的晶片的中央不会变得过薄。
本发明是保持面的磨削方法，使用磨削装置并利用通过该保持面的中心的磨削磨具对该保持面进行磨削，该磨削装置具有：磨削单元，其以呈环状地配设有该磨削磨具的磨削磨轮的中心为轴进行旋转；以及保持单元，其使保持工作台以对晶片进行保持的保持面的中心为轴进行旋转，其中，该磨削磨具是使陶瓷结合剂与金刚石磨粒混合并进行烧结而固体化得到的、在磨削面上具有气孔的陶瓷磨具，该磨削磨具形成为环状且在该磨削面上不具有间隙，使该保持工作台进行旋转而使该磨削面与该保持面的半径区域接触，从而对该保持面进行磨削。
优选上述金刚石磨粒使用了粒度600。
在本发明的保持面的磨削方法中，构成为所使用的磨削磨具是使陶瓷结合剂与金刚石磨粒混合并进行烧结而固体化得到的、在磨削面上具有气孔的陶瓷磨具，该磨削磨具形成为环状且在磨削面上不具有间隙，使保持工作台进行旋转而使磨削面与保持面的半径区域接触，从而对保持面进行磨削，因此在半径区域中，能够一边使金刚石磨粒埋入到磨削面的多个气孔内一边对保持面进行磨削，当通过了保持面的中心而在磨削面与保持面之间产生间隙时，能够利用从磨削面的气孔挤出的金刚石磨粒在保持面的中央形成平坦的凹部。由此，例如在利用保持工作台对厚度较厚的晶片进行保持的情况下，由于能够利用在中央形成有凹部的保持面以没有间隙的方式对晶片进行保持，因此，能够防止晶片的中央被过度磨削，从而能够将晶片磨削成均匀的厚度。
作为上述金刚石磨粒，通过使用粒度600，能够将保持面的表面粗糙度精加工为良好。
附图说明
图1是局部地示出磨削装置的一例的结构的剖视图。
图2是示出利用磨削磨具对保持面进行磨削的状态的剖视图。
图3是示出磨削磨具的旋转轨迹并且对利用磨削磨具磨削保持面的半径区域进行说明的说明图。
图4是示出利用磨削磨具对保持面的半径区域进行磨削的状态的局部放大图。
图5是示出从通过了保持面的中心的磨削面的气孔挤出的金刚石磨粒对从保持面的中心到径向外侧的区域进行磨削的状态的局部放大图。
图6是示出磨削后的保持工作台的状态的剖视图。
标号说明
1：磨削装置；10：磨削单元；11：主轴；12：安装座；13：磨削磨轮；14：磨削磨具；15：陶瓷结合剂；16：金刚石磨粒；17：气孔；18：升降单元；20：保持单元；21：保持工作台；22：电动机；23：框体；24：多孔部件；25：凹部。
具体实施方式
图1是使用本发明的保持面的磨削方法的磨削装置1的一例。磨削装置1至少具有：磨削单元10，其以通过磨削磨轮13的中心的旋转轴100为轴进行旋转；以及保持单元20，其使保持工作台21以通过对晶片进行保持的保持面24a的中心的旋转轴200为轴进行旋转。
磨削单元10具有：主轴11，其具有铅垂方向的轴心；磨削磨轮13，其借助安装座12安装于主轴11的下端；以及环状的磨削磨具14，其位于磨削磨轮13的下部。磨削单元10与使磨削单元10沿铅垂方向进行升降的升降单元18连接，并且磨削单元10与使主轴11进行旋转的电动机(未图示)连接。
磨削磨具14是使陶瓷结合剂15与金刚石磨粒16混合并进行烧结而固体化得到的陶瓷磨具。磨削磨具14的下表面是与被磨削物接触的磨削面14a。另外，磨削磨具14在磨削面14a上具有多个气孔17，并且形成为环状且在磨削面14a上不具有间隙。多个气孔17作为在磨削磨具14的磨削面14a与保持面24a实际接触的磨削区域中用于供金刚石磨粒16脱离的容屑槽而发挥功能。由于本实施方式所示的磨削磨具14一体地形成为环状，因此在该磨削区域中不会在磨削面14a与保持面24a之间形成间隙，在通常情况下，没有供从磨削面14a通过自锐而露出的金刚石磨粒16脱离的空间，根据本发明，由于将金刚石磨粒16埋入于磨削面14a的多个气孔17中，因此能够使保持面24a形成良好的表面粗糙度。磨削磨具14例如是通过以下方式制造的：将金刚石磨粒16混入到陶瓷结合剂15中并在规定的模板中对混入的金刚石磨粒16实施压制加工，然后，通过在规定的温度下烧结规定的时间而固体化为立方体形状。
在本实施方式所示的磨削磨具14中，由于使用陶瓷结合剂15来作为固定金刚石磨粒16的结合剂材料，因此与其他的结合剂材料(例如树脂结合剂或金属结合剂)相比会比较硬，在利用磨削磨具14对保持面24a进行磨削时，能够将保持面24a的面状态精加工成良好。另外，通过使用陶瓷结合剂15来作为结合剂材料，能够牢固地对金刚石磨粒16进行保持，提高磨削效率，从而延长磨削磨具14的寿命。因此，有助于减少磨削磨具14的更换频率。
金刚石磨粒16的粒度例如优选使用粒度600(平均粒径为20μm)。如果金刚石磨粒16的粒径过小，则在利用磨削磨具14对保持面24a进行磨削时，金刚石磨粒16不会从磨削面14a露出，不能将保持面24a精加工成期望的面状态，如果金刚石磨粒16的粒径过大，则金刚石磨粒16的从磨削面14a突出的量变大，保持面24a的表面粗糙度变差。因此，作为金刚石磨粒16的粒度，最优选上述的粒度600，根据该金刚石磨粒16，能够将保持面24a的表面粗糙度精加工为良好。
保持单元20至少具有：保持工作台21，其对晶片进行吸引保持；以及电动机22，其使保持工作台21的旋转轴200进行旋转。保持工作台21具有：框体23，其在中央具有凹状的嵌合槽230；以及多孔部件24，其被收纳于框体23。框体23例如由陶瓷等构成。通过使多孔部件24嵌入到框体23的嵌合槽230中而构成保持工作台21。
多孔部件24形成为圆盘状，由多孔陶瓷等多孔质部件构成。多孔部件24的上表面是对晶片进行保持的保持面24a。保持面24a例如形成为直径300mm。另外，多孔部件24的保持面24a是从保持面24a的中心C向保持面24a的外周E倾斜的大致圆锥面，图示所示的中心C是大致圆锥面的顶点。保持面24a的中心C与外周E的高度之差例如形成为30μm左右。另外，虽然没有图示，但在保持单元20上配设有用于对保持工作台21的倾斜进行调整的倾斜调整单元。
接着，对使用磨削装置1对保持工作台21的保持面24a进行磨削的保持面的磨削方法进行详细叙述。在本实施方式中，为了利用保持工作台21的保持面24a对厚度较厚的晶片进行保持，预先对保持面24a进行磨削。
如图2所示，在开始磨削时，利用倾斜调整单元例如使保持工作台21的外周右侧抬起，从而使磨削磨具14的中心的旋转轴100与保持工作台21的中心的旋转轴200相对地倾斜规定的角度，调整为磨削磨具14的磨削面14a与从保持面24a的圆锥面的顶点(中心C)到外周E的面平行。
接着，利用电动机22使保持工作台21例如向箭头A方向旋转。利用升降单元18使磨削单元10下降，并且磨削单元10使主轴11进行旋转，从而使磨削磨轮13例如向箭头A方向进行旋转，一边利用磨削磨具14按压保持面24a一边进行磨削。
这里，如图3所示，在向箭头A方向进行旋转的磨削磨具14的旋转轨迹中，磨削磨具14实际与保持面24a接触而进行磨削的圆弧状的半径区域(以虚线图示)是磨削区域P1。在保持面24a的磨削中，磨削磨具14始终通过保持面24a的中心C，并且在磨削区域P1中使磨削磨具14的磨削面14a与保持面24a接触，从而对保持面24a进行磨削。
如图4所示，当磨削磨具14的磨削面14a与保持面24a接触时，能够使对从磨削面14a露出的金刚石磨粒16加载磨削载荷，并且从保持面24a的外周E朝向保持面24a的中心C进行磨削。即，在磨削载荷作用于金刚石磨粒16时，从磨削磨具14的磨削面14a露出的金刚石磨粒16被埋入到多个气孔17内，能够使金刚石磨粒16的突出量变小而对保持面24a进行磨削，因此能够将表面粗糙度精加工为良好。由于磨削磨具14形成为环状且在磨削面14a上没有间隙，因此在图3所示的磨削区域P1中，在磨削面14a与保持面24a之间不产生间隙，维持着使金刚石磨粒16埋入到多个气孔17内的状态。
另一方面，在图3和图4所示的磨削磨具14通过保持面24a的中心C时，通过了中心C的磨削磨具14的磨削面14a与保持面24a为非接触的状态。即，在磨削磨具14的磨削面14a不与保持面24a接触时，如图5所示，由于在磨削面14a与保持面24a之间产生间隙，因此成为如下状态：通过了保持面24a的中心C的磨削面14a的没有受到磨削载荷的金刚石磨粒16被从多个气孔17向外侧挤出。通过利用从多个气孔17挤出的金刚石磨粒16对从保持面24a的中心C朝向径向外侧的微小的区域(例如图3所示的中央磨削区域P2)进行磨削，如图6所示，在保持面24a的中央形成平坦的凹部25。这样，不用调整磨削磨具14与保持工作台21的倾斜关系，也能够形成可以应对厚度较厚的晶片的保持面24a。凹部25的箭头所示的直径例如为30mm。在保持面24a的磨削结束之后，利用保持工作台21对晶片进行保持，对晶片实施磨削。
如上所述，在本发明的保持面的磨削方法中，构成为所使用的磨削磨具14是使陶瓷结合剂15与金刚石磨粒16混合并进行烧结而固体化得到的、在磨削面14a上具有气孔17的陶瓷磨具，该磨削磨具14形成为环状且在磨削面14a上不具有间隙，使保持工作台21进行旋转而使磨削面14a与作为保持面24a的半径区域的磨削区域P1接触，从而对保持面24a进行磨削，因此在磨削区域P1中，能够一边使金刚石磨粒16埋入到磨削面14a的多个气孔17内一边对保持面24a进行磨削，并且当通过了保持面24a的中心C而在磨削面14a与保持面24a之间产生间隙时，能够利用从磨削面14a的气孔17挤出的金刚石磨粒16在保持面24a的中央形成平坦的凹部25。
在保持面24a的中央形成有凹部25的保持工作台21中，例如在对厚度较厚的晶片进行吸引保持时，晶片的中央部分也能够仿照着凹部25而被吸引保持，因此在保持面24a的中央与晶片的中央部分之间不会产生间隙。因此，能够利用保持面24a以没有间隙的方式对晶片进行保持，因此能够防止晶片的中央被过度磨削，从而能够将晶片磨削成均匀的厚度。

Claims (2)

1.一种保持面的磨削方法，使用磨削装置并利用通过该保持面的中心的磨削磨具对该保持面进行磨削，该磨削装置具有：磨削单元，其以呈环状配设有该磨削磨具的磨削磨轮的中心为轴进行旋转；以及保持单元，其使保持工作台以对晶片进行保持的保持面的中心为轴进行旋转，其中，
该磨削磨具是使陶瓷结合剂与金刚石磨粒混合并进行烧结而固体化得到的、在磨削面上具有气孔的陶瓷磨具，该磨削磨具形成为环状且在该磨削面上不具有间隙，
使该保持工作台进行旋转而使该磨削面与该保持面的半径区域接触，在使该磨削磨具从该半径区域的外周朝向中心移动时，使该金刚石磨粒进入该气孔，从通过了该保持面的中心的该磨削面的该气孔挤出该金刚石磨粒而对该保持面的中央部分进行磨削，从而形成平坦的凹部而对该保持面进行磨削。
2.根据权利要求1所述的保持面的磨削方法，其中，
该金刚石磨粒使用了粒度600。
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