JP2008227187A - ダイシングブレード - Google Patents

Abstract

【課題】目詰まりを防止し、かつ、耐久性を向上させることができるダイシングブレードを提供すること。
【解決手段】ダイシングブレード１の母材１１中には、砥粒１２と、マイクロカプセル１３とが配置されている。ダイシングブレード１の厚みをｄとした場合、厚み方向の断面において、ダイシングブレード１の側面から、１／４ｄまでの領域にマイクロカプセル１３の８０％以上が配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイシングブレードに関する。

従来、電子材料や、半導体デバイス等の被切削物を個片化する際には、ダイシングブレードが用いられている（たとえば、特許文献１，２参照）。このダイシングブレードは、ｃＢＮ等の砥粒をレジンボンドや、メタルボンドといった母材で固定し、円環状に形成したものである。このダイシングブレードは、高速回転しながら、被切削物に接触することで、被切削物を切削するが、このとき、砥粒が母材から脱落し、チップポケットが形成される。このチップポケットは、切削屑を切削部位から除去する役割を果たす。
しかしながら、延性の高い金属等を切削した場合には、チップポケットに切削屑が入り込んでしまい、切削屑を切削部位から除去できず、目詰まりが発生する。
そこで、このような目詰まりを防止するために、ダイシングブレードの母材中に中空のマイクロカプセルを配置する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
この方法によれば、砥粒の脱落により形成されるチップポケットに加え、マイクロカプセルが破砕することで形成される空孔により、切削屑を掃き出す効率が上がり、目詰まりを防止することができるとされている。

特開２００１−１７９６３９号公報 特開２００３−３１１６２８号公報 特開２００５−８１５３５号公報

しかしながら、特許文献３に記載されたダイシングブレードでは、刃先が摩耗しやすく、耐久性に劣るという課題が生じている。
発明者が検討した結果、刃先の摩耗の原因として以下のようなことが考えられる。
図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ダイシングブレード１００の刃先の先端面の中央部分（ダイシングブレードの厚み方向の断面において厚みの中心となる部分）では、被切削物５の切削屑が掃き出されにくく、他の部分に比べ速く摩耗してしまう。
特許文献１に記載された技術では、マイクロカプセル１０１がランダムに配置されており、ダイシングブレード１００の刃先の先端面の中央部分にもマイクロカプセル１０１が存在する。マイクロカプセル１０１の破砕により、刃先の先端面の中央部分の摩耗がさらに進むこととなり、刃先が摩耗しやすくなっていると考えられる。
なお、図５中、符号１２は砥粒を示す。また、図５（Ａ）は、被切削物を切削する前の状態のダイシングブレードの断面を示し、図５（Ｂ）は、被切削物を切削した後の状態のダイシングブレードの断面を示す。

本発明によれば、母材中に砥粒と、マイクロカプセルとが配置されたダイシングブレードであって、当該ダイシングブレードの厚みをｄとした場合、厚み方向の断面において、当該ダイシングブレードの側面から、１／４ｄまでの領域に前記マイクロカプセルの８０％以上が配置されているダイシングブレードが提供される。

この発明によれば、ダイシングブレードの厚み方向の断面において、ダイシングブレードの側面側から、１／４ｄまでの領域にマイクロカプセルの８０％以上が配置されている。すなわち、ダイシングブレードの厚み方向の断面の中央部分には、マイクロカプセルがほとんど配置されていないため、ダイシングブレードの刃先の先端面の中央部分の摩耗を低減させることができる。
これに加え、ダイシングブレードの側面側から、１／４ｄまでの領域に存在するマイクロカプセルが破砕することで、ダイシングブレードの刃先の先端面の中央部分の摩耗量と、この中央部分を挟んだ両側の摩耗量とのバランスがとれ、刃先の形状が大きく変化してしまうことを防止できる。これにより、ダイシングブレードの耐久性を向上させることができる。
また、この発明では、マイクロカプセルが破砕することにより、切削屑を掃き出すことができ、目詰まりを確実に防止することができる。

本発明によれば、目詰まりを防止し、かつ、耐久性を向上させることができるダイシングブレードを提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第一実施形態）
まず、図１，２を参照して、本実施形態のダイシングブレード１の概要について説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
図１は、ダイシングブレード１の平面図であり、図２は、図１のII-II方向の断面図である。
ダイシングブレード１は、母材１１中に砥粒１２と、マイクロカプセル１３とが配置されたものである。
ダイシングブレード１の厚みをｄとした場合、厚み方向の断面において、当該ダイシングブレード１の側面側から、１／４ｄまでの領域にマイクロカプセル１３の８０％以上が配置されている。

次に、ダイシングブレード１について、詳細に説明する。
ダイシングブレード１は、図１に示すように、円環状に形成されたものであり、例えば、半導体デバイスを個片化する際に用いられるものである。ダイシングブレード１の中心孔は、図示しない切削機の回転軸に装着される。
図２に示すように、ダイシングブレード１の母材１１中のマイクロカプセル１３は、ダイシングブレード１の各側面から１／６ｄの位置と、１／４ｄの位置との間の領域Ａ内にそれぞれ配置されている。

ダイシングブレード１の厚み方向の断面において、マイクロカプセル１３の８０％以上が前記領域Ａ内に配置されていることが好ましく、さらには、マイクロカプセル１３の９０％以上が前記領域Ａ内に配置されていることが特に好ましい。なかでも、前記領域Ａ以外の領域にはマイクロカプセル１３が存在しないことがより好ましい。
本実施形態では、図２に示すように、マイクロカプセル１３が前記領域Ａ内にのみ存在している。換言すると、厚み方向の断面において、当該厚みの中心位置から、当該厚みの１／４までの領域を除いた領域に、マイクロカプセル１３が配置されている。
また、領域Ａ内で、マイクロカプセル１３は、ランダムに配置されていてもよく、また、ダイシングブレード１の厚み方向と直交する方向に列を成して配置されていてもよい。

マイクロカプセル１３は、芯物質の周囲をポリマー樹脂等の外殻が取り囲んだものである。芯物質は、空気等の気体であってもよく（中空のマイクロカプセル）、切削液等の液体等であってもよい。この時、マイクロカプセル１３の外殻を成す材料の硬度は、被切削物と同等かそれ以下であることが好ましい。例えばガラス板を切削する場合には、被切削物（ガラス板）よりも柔らかい外殻を有するマイクロカプセル１３を使用すればよい。また、マイクロカプセル１３は、平均粒径０．１〜５０μｍであることが好ましい。

母材１１は、例えば、Ｎｉ，Ｃｏ等の金属であってもよく、また、レジンであってもよい。
また、砥粒１２は、ダイヤモンド、ｃＢＮ等である。

このようなダイシングブレード１を使用し、被切削物５を切削すると、砥粒１２及び母材１１が磨耗していくのと同時に母材１１内に配置されたマイクロカプセル１３がダイシングブレード１の刃先の先端面に露出する様になる（図３（Ａ）参照）。このとき、露出したマイクロカプセル１３の一部が被切削物５と接触する事によってマイクロカプセル１３の一部分が砕け、空孔Ｈが形成されることとなる（図３（Ｂ）参照）。この空孔Ｈが、切削屑５１を巻き込んで外に排出する（図３（Ｃ）参照）。

次に、このようなダイシングブレード１の製造方法について説明する。
まず、母材１１を構成する金属、たとえば、Ｎｉ、Ｃｏ等と、砥粒とを含むめっき液を用意する。
次に、めっき槽中に設置された台座上に、導電性の基板を配置する。この基板を陰極板とする。さらに、めっき槽中にＮｉ等の陽極板を設置し、前記基板上に、めっき層を析出させる。このめっき層中には、めっき液中に添加されている砥粒１２が含まれる。
その後、所定時間経過したら、めっき液中にマイクロカプセル１３を添加する。めっき液中のマイクロカプセル１３は、めっき層中に取り込まれることとなり、前述した領域Ａ内に配置されることとなる。
その後、めっき層をさらに、成長させた後、再度、マイクロカプセル１３を添加する。このマイクロカプセル１３も、めっき層中に取り込まれることとなり、前述した領域Ａ内に配置されることとなる。
このようにして、めっき層の析出が終了したら、導電性の基板からめっき層（母材）を剥離する。
これにより、図１，２に示すようなダイシングブレード１を得ることができる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
ダイシングブレード１の厚み方向の断面において、マイクロカプセル１３がダイシングブレード１の側面から１／６ｄの位置と、１／４ｄの位置との間の領域Ａ内に配置されている。
ダイシングブレード１の厚み方向の中央部分には、マイクロカプセル１３が配置されていないため、ダイシングブレード１の刃先の先端面の中央部分の摩耗を低減させることができる。
ダイシングブレード１の厚みが厚くなる、特に４０μｍ以上の厚みになると、刃先の先端面中央部分の切削屑は、より掃き出されにくくなるため、先端面中央部分が摩耗しやすくなる。そのため、従来のようにマイクロカプセル１３が母材中にランダムに分散して配置されたようなブレードでは、刃先の先端面中央部分が非常に摩耗しやすく、耐久性が低いものとなっている。
これに対し、本実施形態のように、ダイシングブレード１の厚み方向の中心部分に、マイクロカプセル１３を配置しないことで、厚みが厚いダイシングブレード１であっても、刃先の先端面の中央部分の摩耗を抑制することができ、耐久性を向上させることができる。

また、ダイシングブレード１の厚み方向の断面において、ダイシングブレード１の側面から１／６ｄの位置と、１／４ｄの位置との間の領域Ａ内にマイクロカプセル１３を配置することで、刃先の先端面中央部分に近く、比較的掃き出されにくい位置にある切削屑をマイクロカプセル１３の破砕により掃き出すことができる。これにより、目詰まりを確実に防止することができる。

また、ダイシングブレード１の側面側から、１／４ｄまでの領域に存在するマイクロカプセル１３が破砕することで、ダイシングブレード１の刃先の先端面の中央部分の摩耗量と、この中央部分を挟んだ両側の摩耗量とのバランスがとれ、刃先の形状が大きく変化してしまうことを防止できる。これにより、ダイシングブレード１の耐久性を向上させることができる。

（第二実施形態）
図４を参照して、本発明の第二実施形態について説明する。
前記実施形態では、マイクロカプセル１３がダイシングブレード１の側面から１／６ｄの位置と、１／４ｄの位置との間の領域Ａ内に配置されていた。
これに対し、本実施形態では、マイクロカプセル１３は、ダイシングブレード２の側面から、１／６ｄまでの領域Ｂ内に配置されている。
他の点は、前記実施形態と同様である。
なお、本実施形態のダイシングブレード２を製造する際には、めっきを開始すると同時に、マイクロカプセル１３をめっき液に投入する。次に、所定時間経過した後、再度、マイクロカプセル１３を添加する。

このような第二実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
ダイシングブレード２の刃先によって生じた切削屑は、ダイシングブレード２の側面と被切削物５との境界からも掃き出される。ダイシングブレード２の側面と、被切削物５との間の切削屑の掃き出しが効率よく行われないと、被切削物５には、ソーマークと呼ばれる切削屑をダイシングブレード２が引きずったような跡が残ることがある。
本実施形態では、マイクロカプセル１３は、ダイシングブレード２の側面から、１／６ｄまでの領域Ｂ内に配置されており、ダイシングブレード２の側面側に配置されているため、ダイシングブレード２の側面と、被切削物５との間の切削屑の掃き出しを効率よく行うことができる。これにより、ソーマークの発生を低減させることができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、第一実施形態では、マイクロカプセル１３がダイシングブレード１の側面から１／６ｄの位置と、１／４ｄの位置との間の領域Ａ内にのみ配置されていたが、ダイシングブレードの側面側から、１／４ｄまでの領域にマイクロカプセル１３の８０％以上が配置されていればよい。例えば、領域Ａに加えて、第二実施形態のように領域Ｂ内にもマイクロカプセル１３が配置されていてもよい。このようにすれば、ソーマークの発生を低減させることができる。

また、前記各実施形態では、母材１１は、電鋳により製造された金属層であるとしたが、これに限らず、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等のレジン等であってもよい。レジンの場合は、例えば以下のようにして製造することができる。
砥粒と、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等のレジンとを混合し、第一の混合物を製造する。次に、砥粒と、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等のレジンと、マイクロカプセルとを混合し、第二の混合物を製造する。第二の混合物を成形金型に充填した後、第一の混合物を成形金型に充填する。最後に、再度、第二の混合物を成形金型に充填し、プレス成形する。
その後、所定時間熱処理を行うことで、本発明にかかるダイシングブレードを得ることができる。
また、前記各実施形態では、母材１１は、電鋳により製造された金属層であるとしたが、銅、ニッケル等を用いてホットプレスにより製造したメタルボンドの金属層としてもよい。

次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
第一実施形態と同様の方法で、第一実施形態と同様のダイシングブレードを製造した。母材としては、Ｎｉを使用し、砥粒としては、ｃＢＮを使用した。さらに、マイクロカプセルとしては、外殻がメラミン樹脂であり、芯物質が空気である中空カプセルを使用した。なお、マイクロカプセルの平均粒径は２〜１０μｍである。
ダイシングブレードの厚み方向の断面をＳＥＭにより、観察したところ、マイクロカプセルは、ダイシングブレードの側面から１／６ｄの位置と、１／４ｄの位置との間の領域Ａ内にのみ配置されていた。
また、ダイシングブレードの外径は、５５．５６ｍｍ、内径は、１９．０５ｍｍ、厚みは、０．１ｍｍであった。

（実施例２）
第二実施形態と同様のダイシングブレードを製造した。母材、砥粒、マイクロカプセルは実施例１と同様のものを使用した。
ダイシングブレードの厚み方向の断面をＳＥＭにより、観察したところ、マイクロカプセルは、ダイシングブレードの側面から、１／６ｄまでの領域Ｂ内にのみ配置されていた。
ダイシングブレードの大きさ形状は、実施例１と同様である。

（実施例３）
断面において、マイクロカプセルがダイシングブレードの側面から１／４ｄの位置までの領域内に８０％配置されているダイシングブレードを作成した。
他の点は、実施例１と同じである。

（比較例１）
図５に示した従来のダイシングブレードを製造した。ダイシングブレードの厚み方向の断面において、マイクロカプセルがランダムに分散して配置されている。
母材、砥粒、マイクロカプセルは実施例１と同様のものを使用した。なお、ダイシングブレードを製造する際には、マイクロカプセルがダイシングブレード全体に分散して配置されるよう、めっき液に添加した。
ダイシングブレードの大きさ形状は、実施例１と同様である。

（比較例２）
断面において、マイクロカプセルがダイシングブレードの側面から１／４ｄの位置までの領域内に７０％配置されているダイシングブレードを作成した。
他の点は、実施例１と同じである。

（実施例１〜３、比較例１，２の結果）
実施例１〜３および比較例１，２で得られたダイシングブレードを使用し、Ｓｉウエハを５０枚切断したところ、表１に示すような結果となった。◎は、ダイシングブレードの刃先が全く磨耗しておらず、○は、ダイシングブレードの刃先が若干磨耗しているが、使用可能である程度を示す。×は、ダイシングブレードの刃先が磨耗し、金属板にソーマークが形成された状態を示す。

以上より、本発明によれば、ダイシングブレードの耐久性を向上させることができることがわかる。

本発明の第一実施形態にかかるダイシングブレードの平面図である。 図１のダイシングブレードのII-II方向の断面図である。 ダイシングブレードが被切削物を切削する様子を示す模式図である。 本発明の第二実施形態にかかるダイシングブレードを示す断面図である。 従来のダイシングブレードにより被切削物を切削する様子を示す模式図である。

符号の説明

１ ダイシングブレード
２ ダイシングブレード
５ 被切削物
１１ 母材
１２ 砥粒
１３ マイクロカプセル
５１ 切削屑
１００ ダイシングブレード
１０１ マイクロカプセル
Ａ 領域
Ｂ 領域
Ｈ 空孔

Claims (5)

1. 母材中に砥粒と、マイクロカプセルとが配置されたダイシングブレードであって、
   当該ダイシングブレードの厚みをｄとした場合、厚み方向の断面において、当該ダイシングブレードの側面から、１／４ｄまでの領域に前記マイクロカプセルの８０％以上が配置されているダイシングブレード。
2. 請求項１に記載のダイシングブレードにおいて、
   前記厚み方向の断面において、前記マイクロカプセルは、ダイシングブレードの側面側から、１／４ｄまでの領域のみに配置されているダイシングブレード。
3. 請求項１または２に記載のダイシングブレードにおいて、
   前記厚み方向の断面において、前記マイクロカプセルは、当該ダイシングブレードの側面から１／６ｄの位置と、１／４ｄの位置との間の領域に配置されているダイシングブレード。
4. 請求項１または２に記載のダイシングブレードにおいて、
   前記厚み方向の断面において前記マイクロカプセルは、当該ダイシングブレードの側面から、１／６ｄまでの領域に配置されているダイシングブレード。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のダイシングブレードにおいて、
   前記マイクロカプセルは中空であるダイシングブレード。

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