CN1718333A - 切削刀片及切削刀片的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种切削刀片及切削刀片的制造方法，即使是由难切削材料构成的被加工物，也可以高效地切削。具备圆形底盘，和装配在该圆形底盘的侧面、由通过电镀固定磨料而形成的电铸磨料层构成的环状的切削刀刃；该环状的切削刀刃从该圆形底盘的外边缘突出；其中，在该环状的切削刀刃的侧面同心圆状地形成有多个沟槽。
Description
技术领域
本发明涉及切削半导体晶片等的被加工物的切削刀片及切削刀片的制造方法。
背景技术
在半导体器件制造工序中，通过在大致圆板形的半导体晶片的表面上格子状地排列的、称为切割道的预分割线来划分多个区域，在该划分的区域形成IC、LSI等电路。并且，通过沿着预分割线切割半导体晶片来分割形成电路的区域，制造各半导体芯片。此外，在蓝宝石衬底的表面上层叠了氮化镓系列化合物半导体等的光器件晶片，也通过沿着切割道切割而分割为各发光二极管、激光二极管等的光器件，广泛利用在电气设备上。
上述的半导体晶片或光器件晶片等的沿着切割道的切割，一般通过称为划片机的切削装置进行。该切削装置具备：保持半导体晶片或光器件等的被加工物的吸盘台，用于切削在该吸盘台上保持的被加工物的切削机构，相对地移动并固定吸盘台和切削机构的切削传送进刀机构。切削机构包含有主主轴单元，该主主轴单元具备旋转轴、装配在该主轴上的切削刀片、和旋转驱动旋转轴的驱动机构。切削刀片构成如下：具备圆形底盘、和装配在该圆形底盘的侧面、由通过电镀固定磨料而形成的电铸磨料层构成的环状的切削刀刃，该环状的切削刀刃从该圆形底盘的外边缘突出。(例如，参照专利文献1。)
【专利文献1】日本特开2000-190155公报
而且，如果通过上述切削刀片切削由GaAS、钽酸锂、硅、蓝宝石等的难切削材料形成的被加工物，容易引起切削刀刃的缺齿，不得不频繁地修整切削刀刃，具有生产性差的问题。
发明内容
本发明为解决上述的事实而做出，其主要的技术性课题是提供一种切削刀片及切削刀片的制造方法，即使是由难切削材料构成的被加工物也可以高效地切削。
为解决上述主要的技术课题，本发明的切削刀片具备圆形底盘，和装配在该圆形底盘的侧面、由通过电镀固定磨料而形成的电铸磨料层构成的环状的切削刀刃；该环状的切削刀刃从该圆形底盘的外边缘突出；其特征在于，在该环状的切削刀刃的侧面同心圆状地形成有多个沟槽。
最好是，上述多个沟槽是在环状的切削刀刃的两侧面交叉形成的。
此外，根据本发明，提供一种切削刀片的制造方法，该切削刀片具备圆形底盘，和装配在该圆形底盘的侧面、由通过电镀将磨料固定而形成的电铸磨料层构成的环状的切削刀刃；该环状的切削刀刃从该圆形底盘的外边缘突出；其特征在于，所述制造方法包含以下工序：
沟槽形成工序，在该圆形底盘的一个侧面外周部形成多个同心圆状的沟槽；
电镀磨料层形成工序，在该圆形底盘的一个侧面外周部形成通过电镀将磨料固定的电铸磨料层；
蚀刻工序，蚀刻去除形成有该电镀磨料层的该圆形底盘的外周部，使由该电镀磨料层构成的切削刀刃从该圆形底盘的外边缘突出。
发明效果
根据本发明的切削刀片，由于在切削刀刃的侧面形成有同心圆状的多个沟槽，通过该沟槽可以向切削点(加工点)供给切削液，因此，冷却效率提高，并且促进自生发刃作用而提高切削效率。因此，即使是难切削材料，本发明的切削刀片也能高效地切削。
附图说明
图1是装配有根据本发明构成的切削刀片的切削装置的斜视图。
图2是根据本发明构成的切削刀片的截面图。
图3是表示已实施本发明的切削刀片的制造方法的沟槽形成工序的状态的圆形底盘的截面图。
图4是表示已实施本发明的切削刀片的制造方法中的掩蔽工序的状态的圆形底盘的截面图。
图5是已实施本发明的切削刀片的制造方法中的电铸磨料层形成工序的状态的圆形底盘的截面图。
图6是表示已实施本发明的切削刀片的制造方法中的掩蔽用粘接带部剥离工序的状态的圆形底盘的截面图。
图7是表示已实施本发明的切削刀片的制造方法中的蚀刻工序的状态的圆形底盘的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图更详细地说明根据本发明构成的切削刀片及切削刀片的制造方法的最佳实施方式。
图1表示装配有根据本发明构成的切削刀片的切削装置的斜视图。图示的实施方式的切削装置具备大致长方体状的装置壳体2。在该装置壳体2内，配设有在切削进送方向的用箭头X表示的方向上可移动的保持被加工物的吸盘(chuck)台3。吸盘台3构成如下：具备吸附吸盘支承台31、和配设在该吸附吸盘支承台31上的吸盘32；在作为该吸附吸盘32的上表面的保持面上，通过使未图示的吸引机构工作来吸引保持被加工物。此外，吸盘台3构成为通过未图示的旋转机构可以旋转。并且，吸盘支承台31上配设有固紧(clamp)机构33，用于固定隔着保护带支承作为被加工物后述的半导体晶片的支承架。
图示的实施方式的切削装置具备作为切削机构的主轴单元4。主轴单元4具备：主轴壳体41，装配在未图示的移动底盘上，在转位方向的以箭头Y表示的方向、和切入方向的以箭头Z表示的方向上移动调整；旋转轴42，旋转自如地支承在该主轴壳体41上；以及切削刀片43，装配在该旋转主轴42的前端部。并且，在后面详细说明切削刀片43。
此外，在图示的实施方式的切削装置具备调节(aligning)机构6，用于拍摄保持在上述吸盘台3上的、后述的被加工物组装体的被加工物的表面，并检测出通过上述切削刀片43应切削的区域。此外，切削装置具备显示机构7，显示通过调节机构6拍摄的图像。
在上述装置壳体2的盒载置区域8a上配设有盒载置台8，该盒载置台8载置收容被加工物的盒。该盒载置台8通过未图示的升降机构在上下方向可移动。收容被加工物的盒9载置在盒载置台8上。在盒9中收容作为被加工物的半导体晶片10。半导体晶片10在表面形成有格子状的切割道，在由该格子状的切割道划分的多个矩形区域形成有电路。这样形成的半导体晶片10是以背面与在环状的支承架11上装配的保护带12的表面粘接的状态下收容在盒9中。
此外，图示的实施方式的切削装置，具备：运出机构15，将半导体晶片10运出到暂时放置台14，在盒载置台8上载置的盒9收容该半导体晶片10；运送机构16，将运出到暂时放置台的半导体晶片10运送到上述吸盘台3上；清洗机构17，清洗在吸盘台3上被切削加工的半导体晶片10；洗净运送机构18，将在吸盘台3上被切削加工的半导体晶片10运送到清洗机构17。
简单说明如上所述地构成的切削装置的动作。
载置台8通过未图示的升降机构上下移动，由此，使在盒载置台8上载置的盒9的预定位置收容的半导体晶片10在运出位置定位。接着，运出机构15进退动作，将定位在运出位置的半导体晶片10运出到暂时放置台14上。通过运送机构16的旋转动作，将运出到暂时放置台14上的半导体晶片10运送到上述吸盘台3上。如果半导体晶片10载置在吸盘台3上，则未图示的吸引机构工作，在吸盘台3上吸引保持半导体晶片10。此外，通过上述固定机构33固定隔着保护带12支承半导体晶片10的支承架11。这样地将保持半导体晶片10的吸盘台3移动到调整机构6的正下方。当吸盘台3在调整机构6的正下方定位时，通过调整机构6检测出在半导体晶片10上形成的切割道，在转位方向的箭头Y方向上移动调节主轴单元4而进行切割道和切削刀片43的精密位置对准的作业。
之后，一边在以箭头Z所示的方向上进行预定量的进刀转位，在预定的方向上使切削刀片43旋转，一边以预定的切削进刀速度，在切削方向的以箭头X表示的方向(与切削刀片43的旋转轴正交的方向)上，将吸引保持半导体晶片10的吸盘台3移动；由此，通过切削刀片43沿着预定的切割道切割保持在吸盘台3上的半导体晶片10。若沿着预定的切割道切割半导体晶片10，则将吸盘台3在箭头Y表示的方向上转位切割道的间隔，实施上述切割作业。并且，当沿着半导体晶片的10的预定方向延伸的切割道的全部实施了切割作业时，90度旋转吸盘台3，沿着与半导体晶片10的预定方向正交的方向延伸的切割道执行切削作业，由此，切削以格子状形成在半导体晶片10上的全部的切割道而分割为各自的芯片。并且，分割后的芯片，由于保护带12的作用不分散，而维持着晶片10支承在支架11上的状态。
如上所述地当沿着半导体晶片10的切割道的切割作业结束时，保持半导体晶片10的吸盘台3回到最初吸引保持半导体晶片10的位置。并且，解除半导体晶片10的吸引保持。接着，半导体晶片10通过清洗运送机构18运送到清洗机构17。运送到清洗机构17的半导体晶片10在这里清洗和干燥。这样地清洗和干燥的半导体晶片10通过运送机构16运出到暂时放置台14上。并且，半导体晶片10通过运出机构14收纳在盒9的预定位置。因此，运出机构14还具备将加工后的半导体晶片10运入到盒9的运入机构的功能。上述的结构及作用除切削刀片43以外不具有本发明的新颖性特征，因此可以是现在众所周知的结构。
接着，参照图2说明根据本发明构成的切削刀片43的一个实施方式。
图示的实施方式的切削刀片43，包括：圆形底盘431、和在该圆形底盘431的一侧面(在图2中为右侧面)的外周部装配的环状的切削刀刃432。环状的切削刀刃432是由通过电镀来固定粒径为0.5～0.6μm的金刚石磨料而形成的电铸磨料层形成的，构成为从圆形底盘431的外周边缘突出。并且，环状的切削刀刃432的厚度(t)是30～50μm，从圆形底盘431的外周边缘的突出量(h)设定为760～1200μm。这样构成的环状的切削刀刃432的两侧面上，同心圆状地分别形成有多个沟槽432a。在环状的切削刀刃432的一方的侧面上形成的多个沟槽432a和在另一方的侧面上形成的多个沟槽432a是相互交叉形成的。并且，多个沟槽432a的宽度(b)为80～120μm，深度为3～10μm程度是合适的。
接着，参照图3至图7说明如上所述地构成的切削刀刃的制造方法。
构成切削刀刃的圆形底盘431，如图3所示地由铝形成为圆形状。圆形底盘431的一方的面431a(在图3中上侧的面)形成为平面，另一方的面431b(在图3中下侧的面)形成为锥形状。在这样形成的圆形底盘431的一方的面431a的外周部上，通过切削加工同心圆状地形成多个沟槽431c(沟槽形成工序)。形成该多个沟槽431c的圆形底盘431的外周部的宽度(h0)设定为760～1200μm。此外，多个沟槽431c设定成宽度(b0)为80～120μm，深度为(c0)3～10μm。并且，在图中夸张表示沟槽431c。
如上所述地实施了沟槽形成工序，如图4所示地在圆形底盘431上除了一方的面431a(在图3中上侧的面)的外周部(环状的电铸磨料层形成部)以外的表面，用掩蔽用粘接树指433掩蔽(掩蔽工序)。并且，比形成上述多个沟槽431c的圆形底盘431的外周部的宽度(h0)大3～5mm地设定环状的电铸磨料层形成部的宽度(H)。
接着，在硫酸镍液中混入粒径为0.5～6μm的金刚石磨料的电镀液中，对已实施掩蔽工序的圆形底盘431进行镍电镀。其结果，如图5所示，在圆形底盘431的没有做上述掩蔽的一方的面431a(在图3中上侧的面)上，形成通过镍电镀固定金刚石磨料的、由环状的电铸磨料层构成的切削刀刃432(电铸磨料层形成工序)。由该环状的电铸磨料层构成的切削刀刃432沿着同心圆状的多个沟槽431c上形成的面形成，因此，在其侧面上形成同心圆状的多个沟槽432a。并且，实施上述的镍电镀到由环状的电铸磨料层构成的切削刀刃432的厚度成为30～50μm。
如果如上所述地实施了电铸磨料层形成工序，则如图6所示剥离掩蔽了圆形底盘431的掩蔽用树脂的一部分、即圆形底盘431的另一方的面431b(在图6中的下侧的面)的外周部(掩蔽用粘接树脂部剥离工序)。该剥离的掩蔽用脂树433的宽度(B)设定为大致与形成上述多个沟槽431c的圆形底盘431的外周部的宽度(h0)对应的尺寸。
接着，用氢氧化钠等的蚀刻溶液溶解去除圆形底盘431的外周部(蚀刻工序)。其结果，如图7所示地蚀刻而去除圆形底盘431的外周部、即剥离了掩蔽用粘接树脂433的部分，从圆形底盘431的外周边缘突出由环状的电铸磨料层构成的切削刀刃432。
如果实施上述的蚀刻工序，使由环状的电铸磨料层构成的切削刀刃432露出，则通过去除掩蔽了圆底盘板431的掩蔽用粘接树脂433，可得到上述图2所示的切削刀片43。
如上所述地制造的切削刀片43，在切削刀刃432的侧面形成有同心圆状的多个沟槽431c，因此，通过该沟槽431c可以将切削液供给到切削点(加工点)，所以提高冷却效率，并且促进自生发刃作用，提高切削效率。因此，即使是难切削材料，本发明的切削刀刃43也能高效地切削。
Claims (3)
1.一种切削刀片，具备圆形底盘，和装配在该圆形底盘的一个侧面、由通过电镀将磨料固定而形成的电铸磨料层构成的环状的切削刀刃；该环状的切削刀刃从该圆形底盘的外边缘突出；其特征在于，
在该环状的切削刀刃的侧面形成多个同心圆状的沟槽。
2.如权利要求1所述的切削刀片，其特征在于，该多个沟槽是在环状的切削刀刃的两侧面交替形成的。
3.一种切削刀片的制造方法，该切削刀片具备圆形底盘，和装配在该圆形底盘的侧面、由通过电镀将磨料固定而形成的电铸磨料层构成的环状的切削刀刃；该环状的切削刀刃从该圆形底盘的外边缘突出；其特征在于，所述制造方法包含以下工序：
沟槽形成工序，在该圆形底盘的一个侧面外周部形成多个同心圆状的沟槽；
电镀磨料层形成工序，在该圆形底盘的一个侧面外周部形成通过电镀将磨料固定的电铸磨料层；
蚀刻工序，蚀刻去除形成有该电镀磨料层的该圆形底盘的外周部，使由该电镀磨料层构成的切削刀刃从该圆形底盘的外边缘突出。
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