JP2006312217A - ブレードコンディショニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスや樹脂等の材料に溝加工や切断加工を施す薄刃砥石（ブレード）のツルーイングとドレッシングとを有効に行うことのできるブレードコンディショニング方法を提供すること。
【解決手段】ツルーイング用砥石４１とドレッシング用砥石４２とを１枚の環状フレームＦにマウントし、ダイシングブレード（ブレード）２２でツルーイング用砥石４１とドレッシング用砥石４２に溝加工を施すことによってダイシングブレード２２のツルーイング作業とドレッシング作業を一連の動作で行うようにし、有効なブレードコンディショニングを容易に実施できるようにした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ブレードコンディショニング方法に関するもので、特に水晶、サファイヤ、ガラス等の難研削材をダイシング装置で完全切断したり所定深さの溝を形成したりするための薄刃砥石をツルーイングやドレッシングするブレードコンディショニング方法に関する。

超小型の振動子、表面弾性波フィルタ、その他電子部品等の製造工程においては、水晶、サファイヤ、ガラス等の難研削材の板材に溝加工を施したり、完全切断して個々の部品に分割する工程が用いられることが多い。

一方、表面に半導体装置が多数形成されたウェーハを個々の半導体チップに分割する工程では、ダイシングブレードと呼ばれる薄刃砥石（以後、単にブレードと称することがある。）でウェーハに不完全溝を形成（ハーフカットと称される。）するか、あるいは完全溝を形成（フルカットと称される。）して、個々のチップに分割するダイシング装置が用いられる。

また最近、半導体装置の小型化をより一層促進したチップサイズパッケージの製造工程においては、半導体装置チップが複数個マウントされた樹脂基板を個々の半導体装置に分割するためにダイシング装置が用いられている。

また前述した水晶、サファイヤ、ガラス等の難研削材の溝加工や切断加工においても、ダイシング装置を用い、回転する薄刃砥石（ブレード）をワークに対して水平方向に相対移動させ、研削液をかけながら研削することが行われている。

ブレードは、ダイヤモンド砥粒をフェノール樹脂等の樹脂系ボンド材で結合したレジンボンドブレードやニッケル等の金属をボンド材としたメタルボンドブレード、あるいは樹脂と金属の混合ボンド材を用いたメタルレジンブレードが一般的である。

このブレードで前述したワークに溝加工や切断加工を行った場合、加工が進行するにつれ研削屑が砥粒と砥粒との間に詰まって切れ味が低下する目づまり現象や、砥粒の先端が磨耗して切れ味が低下する目つぶれ現象が生じてくる。このような現象が生じた場合、研削屑を除去するとともに、先端が磨耗した砥粒を脱落させ新しい切刃を覗かせるドレッシングと称する目直し作業を行い、ブレードの切れ味を維持することが行われている。

ドレッシングは通常、ワークの代わりにＧＣ（Ｇｒｅｅｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）砥石又はＷＡ（Ｗｈｉｔｅ Ｆｕｓｅｄ Ａｌｕｍｉｎａ）砥石からなるドレスボードと称されるプレートに溝入れを行うことによって行われる。

このドレッシングを効率よく行うために種々の提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載された提案では、ダイシングブレードの上面にドレスボードを設け、ワークを切断すると同時にドレスボードにも切り込みを入れるようにしている。
特開平１０−２７５７８６号公報

ところで、前述のドレッシング作業は頻繁に行うほどブレードの切れ味を低下させずに研削加工を行うことができるが、反面ブレードの磨耗が多くなる。前述した特許文献１（特開平１０−２７５７８６号公報）に開示された提案の場合、ワークの溝加工と同時に毎回ドレスボードにも溝入れを行うので、ブレードの磨耗が激しく、溝幅の減少による加工精度の低下とブレード寿命の低下とが生じ、実用的でないという問題を有していた。

また、ブレードを最初にダイシング装置のスピンドルに取り付けた時のブレード外周の偏心を修正するためのツルーイングと称する形直し作業を行う必要があるが、前述した特許文献１ではこのツルーイングについてなんら記載がされていない。そのため、前述の特許文献１の場合にはツルーイング作業をダイシング装置外で別途行うか、あるいはダイシング装置内の別の位置で別工程で行う必要がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、水晶、サファイヤ、ガラス等の難研削材や、樹脂等の目づまりし易い材料に溝加工や切断加工を施す薄刃砥石（ブレード）のツルーイングとドレッシングとを有効に行うことのできるブレードコンディショニング方法を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ダイシングブレードのブレードコンディショニング方法において、少なくともツルーイング用砥石とドレッシング用砥石とを表面に粘着層を有したシートを介して１枚の環状フレームにマウントし、
前記ツルーイング用砥石とドレッシング用砥石とがマウントされた前記環状フレームをダイシング装置のワークテーブルに固着し、前記ダイシングブレードで前記ツルーイング用砥石に所定条件で溝加工を施し、前記ダイシングブレードで前記ドレッシング用砥石に所定条件で溝加工を施し、前記ダイシングブレードの形直しと目直しとを一連の動作で行うことを特徴とするブレードコンディショニング方法を提供する。

請求項１の発明によれば、少なくともツルーイング用砥石とドレッシング用砥石とを１枚の環状フレームにマウントし、ダイシングブレードでツルーイング用砥石とドレッシング用砥石に溝加工を施すことによってダイシングブレードのツルーイング作業とドレッシング作業を一連の動作で行うので、有効なブレードコンディショニングを容易に実施することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記ダイシングブレードの両側面を片面ずつ前記ツルーイング用砥石又は前記ドレッシング用砥石或いは別の専用砥石の側面に接触させ、該両側面の目直しを行うことを特徴とするブレードコンディショニング方法を提供する。

請求項２の発明によれば、ダイシングブレードの両側面を片面ずつ砥石の側面に接触させて側面ドレッシングを行うので、ダイシングブレードの厚さ方向の磨耗を抑制しつつ側面ドレッシングを有効に行うことができる。

以上説明したように本発明のブレードコンディショニング方法によれば、ダイシングブレードのツルーイング作業とドレッシング作業とを一連の動作で行うことができ、有効なブレードコンディショニングを容易に実施することができる。

以下添付図面に従って本発明に係る研削加工方法の好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。

最初に、ダイシング装置についてその概要を説明する。図１は、ダイシング装置の外観を示す斜視図である。ダイシング装置１０は、加工部２０、操作・表示部１１、撮像手段１２、モニターテレビ１３、表示灯１４、及びコントローラ１５等から構成されている。

加工部２０は、ワークに溝加工や切断加工を行う部分である。撮像手段１２はワークのアライメントや加工状態を評価するために、ワーク表面を撮像する部分で、操作・表示部１１にはダイシング装置１０の各部の操作を行うスイッチや表示手段が設けられている。コントローラ１５はダイシング装置１０の各動作をコントロールする部分で、マイクロプロセッサ、メモリ、及び入出力回路等で構成され、ダイシング装置１０の架台内部に格納されている。

図２は、加工部２０の構造を示す斜視図である。図２に示すように、加工部２０には、先端にブレード２２を設けたスピンドル２４が保持ブロック２５を介してＺテーブル２６に吊下げ保持されている。

Ｚテーブル２６は、Ｙテーブル２８に設けられたＺガイド２６Ａ、２６Ａに案内されて図示しないボールスクリューとステッピングモータによって切込み送り方向であるＺ方向に駆動される。

またＹテーブル２８はＹベース３０に設けられたＹガイド２８Ａ、２８Ａに案内されて同じく図示しないボールスクリューとステッピングモータによってインデックス送り方向であるＹ方向に駆動される。

このＺ方向及びＹ方向の駆動では、どちらも図示しないリニアスケールからの位置信号によるフィードバック制御を行っており、夫々精密に駆動される。一方、研削送り方向であるＸ方向には、図示しないＸガイドとリニアモータによって駆動されるＸテーブル３６があり、上部にワークを載置するワークテーブル３４が組み込まれている。

ワークテーブル３４のワークテーブル上面ベース３４Ｂにはワークを吸着載置する吸着盤３４Ａが着脱可能に取付けられている。ワークテーブル３４はまた、図示しない駆動機構によりθ方向に回転駆動されるようになっていて、基準位置（ＣＨ１位置）と９０度回転した位置（ＣＨ２位置）とに位置付けられる。このような機構によって、ブレード２２はＺ方向の切込み送りとＹ方向のインデックス送りとがなされ、ワークはＸ方向の研削送りとθ方向の回転送りとがなされる。

次に、このダイシング装置１０を用いた本発明に係るブレードコンディショニング方法
の実施の形態について説明する。先ず、図３に示すように、板状のツルーイング用砥石４１、ドレッシング用砥石４２、及びスティック状の側面ドレス用の専用砥石４３を上面に粘着層を有するシートであるダイシングシートＳに貼付するとともに、このダイシングシートＳを環状フレームＦに貼付することによって、これらを一体化する。

次に、このダイシングシートＳを介して環状フレームＦにマウントされたツルーイング用砥石４１、ドレッシング用砥石４２、及び専用砥石４３を、環状フレームＦごとダイシング装置１０のワークテーブル３４に載置して固定する。

次に、図４(ａ)に示すように、ダイシング装置１０のスピンドル２４に取り付けられて高速回転するブレード２２の一方側の側面をドレッシングする。この場合、Ｚ方向の所定の切り込み量位置にてブレード２２の一方側の側面を側面ドレスの専用砥石４３の側面に接触させ、紙面に対して垂直方向に所定の送り速度で研削送りし、これを数ライン繰り返す。次いで図４(ｂ)に示すように、ブレード２２の他方側の側面も同様に数ライン研削送りしてブレード２２の両側面をドレッシングする（ステップＳ１）。

この側面ドレスでは、ブレード２２の側面が専用砥石４３の側面に接触した位置から更に５μｍ程度専用砥石４３に押し付けた状態で研削送りする。ブレード２２の片面は拘束されていないので一方側の側面を５μｍ程度押し付けることにより反対側に逃げるが、この時の応力により押し付けられた側の側面が適度にドレッシングされる。

次に、図４（ｃ）に示すように、ブレード２２によって所定の切り込み量、所定の送り速度で、所定のライン数ツルーイング用砥石４１に溝加工を行う。これにより、ブレード２２の偏心を形直しするとともに先端の目立てを行うツルーイングを実施する（ステップＳ２）。

引き続き、図４（ｄ）に示すように、ブレード２２によって所定の切り込み量、所定の送り速度で、所定のライン数ドレッシング用砥石４２に溝加工を行う。これにより、ブレード２２の主に外周部の目立てと目慣らしを行うドレッシングを実施する（ステップＳ３）。

以上説明したように、本発明のブレードコンディショニング方法では、ブレード２２の側面ドレッシング用の専用砥石４３、ツルーイング用砥石４１、及びドレッシング用砥石４２を１個の環状フレームＦにマウントしてブレードコンディショニングを行うので、ブレード２２の側面ドレッシング、ツルーイング、及びドレッシングを一連の動作で実行することができ、効率のよいブレードコンディショニングを行うことができる。

また、環状フレームＦをワークをマウントするフレームと同一寸法として共用することにより、ワークの搬送手段を用いてブレードコンディショニング用の砥石を搬送することができ、ブレードコンディショニング動作の自動化を図ることができる。

外径寸法９０ｍｍ×９０ｍｍ、厚さ８００μｍのパイレックスガラス（商品名）をフルカットダイシングするためのブレード２２のブレードコンディショニングを行った。使用ブレードは、旭ダイヤモンド工業株式会社製のレジン系ブレード型式ＳＤＣ４００−１００ＢＳ６６２（５４Ｄ−０．２０Ｔ−４０Ｈ）である。

このブレード２２は、型式からも分かるように、ダイヤモンド砥粒の粒度が＃４００で、外径５４ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ、内径４０ｍｍのレジンブレードである。また、予めダイシング加工に使用して、かなり目づまりしたものを用いて行った。

また、ブレードコンディショニング砥石は、側面ドレスの専用砥石４３が粒度＃４００のＷＡ砥石で、断面寸法１２ｍｍ×１２ｍｍ長さ１００ｍｍのスティック型砥石、ツルーイング用砥石４１が粒度＃３２０のＷＡ砥石で、縦７５ｍｍ×横７５ｍｍ厚さ１．５ｍｍの板状砥石、ドレッシング用砥石が粒度＃８００のＷＡ砥石で、縦７５ｍｍ×横７５ｍｍ厚さ１．５ｍｍの板状砥石であり、いずれも株式会社ノリタケカンパニーリミテド製を用いた。

図５にブレードコンディショニング条件を一覧表で示す。先ず、ステップＳ１にてブレード２２の側面ドレスを行った。このステップＳ１ではＺ方向の切り込み量を１．５ｍｍとし、ブレード２２の一方側の側面を専用砥石４３の側面に接触させてから更に５μｍ押し付け、送り速度２ｍｍ／ｓｅｃで４回研削送りし、ブレード２２の一方側の側面をドレスした後、他方側の側面も同条件でドレスした。

次に、ステップＳ２で、ツルーイング用砥石４１を切り込み量１ｍｍ、送り速度２０ｍｍ／ｓｅｃで３ライン溝入れしてブレード２２の主に外周先端部をツルーイングし、最後にステップＳ３で、ドレッシング用砥石４２を切り込み量０．５ｍｍ、送り速度５０ｍｍ／ｓｅｃで３ライン溝入れしてブレード２２の主に外周先端部をドレッシングした。なお、スピンドル回転数は各ステップとも３０，０００ｒｐｍとした。また、これらの各ステップをドレスプログラムとしてプログラミングし、一連の動作で実行した。

以上のブレードコンディショニングの結果、外周先端部及び側面が著しく目づまりしていたブレード２２であったが、その目づまりはきれいに解消されていた。ブレード２２の先端形状は、やや丸みを帯びた形状に変化していたが、先細りの傾向はあまり見られなかった。また、ブレード２２のコンディショニング後の外径磨耗量は６０μｍ、コンディショニング時の最大スピンドル負荷は１．５Ａ、所要時間は５分であった。

なお、前述した本実施の形態では、ブレード２２の側面ドレッシング用の専用砥石４３を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ツルーイング用砥石４１及びドレッシング用砥石４２のみを用いてブレードコンディショニングを実行するようにしてもよい。

ダイシング装置を表す斜視図 ダイシング装置の加工部の構成を表す斜視図 環状フレームに複数の砥石をマウントした状態を表す平面図 本発明のブレードコンディショニング方法を説明する概念図 実施例の条件を表す一覧表図

符号の説明

１０…ダイシング装置、２０…加工部、２２…ダイシングブレード（ブレード）、３４ …ワークテーブル、４１…ツルーイング用砥石、４２…ドレッシング用砥石、４３…専用砥石、Ｆ…環状フレーム、Ｓ…ダイシングシート（シート）

Claims (2)

1. ダイシングブレードのブレードコンディショニング方法において、
   少なくともツルーイング用砥石とドレッシング用砥石とを表面に粘着層を有したシートを介して１枚の環状フレームにマウントし、
   前記ツルーイング用砥石とドレッシング用砥石とがマウントされた前記環状フレームをダイシング装置のワークテーブルに固着し、
   前記ダイシングブレードで前記ツルーイング用砥石に所定条件で溝加工を施し、
   前記ダイシングブレードで前記ドレッシング用砥石に所定条件で溝加工を施し、
   前記ダイシングブレードの形直しと目直しとを一連の動作で行うことを特徴とするブレードコンディショニング方法。
2. 前記ダイシングブレードの両側面を片面ずつ前記ツルーイング用砥石又は前記ドレッシング用砥石或いは別の専用砥石の側面に接触させ、該両側面の目直しを行うことを特徴とする請求項１に記載のブレードコンディショニング方法。
   

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