JP2010000588A

JP2010000588A - 切削ブレードのドレス方法

Info

Publication number: JP2010000588A
Application number: JP2008163388A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Kaneko; 正信金子; Motoaki Igarashi; 元彰五十嵐
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2028-06-23
Also published as: JP5254679B2

Abstract

【課題】整形用の付加的なユニット等を設けることなく、また導電性のブレードに限られることなく任意のブレードに適用可能な、ブレード先端部の形状を容易に整形できる、新規且つ改良された切削ブレードのドレス方法を提供する。
【解決手段】切削ブレードをその回転中心軸線方向に移動させて整形用ドレッサーボードを切削する。
【選択図】図６

Description

本発明は、被加工物を切削する切削ブレードの先端形状を整形するためのドレス方法に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の集積回路が形成されたチップが樹脂によってパッケージングされたＣＳＰ（Chip Size Package）、QFN（Quad Flat Non-leaded package）等の矩形基板や、ガラスやサファイアなどの脆性材の基板等の様々な基板は、各デバイスを区画する格子状のストリートに沿って切断することにより個々のチップ（デバイス）に分割され、携帯電話やパソコン等の電気機器や電子部品に広く利用されている。

上述した基板等の被加工物の切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、表面に被加工物を保持するチャックテーブルと、回転自在なスピンドル及びスピンドルに装着された切削ブレードを有する切削手段と、スピンドルの中心軸線方向に対して垂直で且つチャックテーブルの表面に平行な第一の方向にスピンドルに対してチャックテーブルを相対的に移動させる第一の移動手段と、スピンドルの中心軸線方向である第二の方向にチャックテーブルに対してスピンドルを相対的に移動させる第二の移動手段と、スピンドルの中心軸線に対して垂直な方向で且つスピンドルがチャックテーブルに接近及び離隔する第三の方向にチャックテーブルに対してスピンドルを相対的に移動するための第三の移動手段とから構成される。このような切削装置に用いられる切削ブレードとしては、アルミニウム等によって形成された基台の側面に、ダイヤモンド等からなる砥粒をニッケル等の金属メッキで結合した電鋳ブレード、ダイヤモンド等からなる砥粒をレジンボンドで結合してドーナツ状薄板形状に形成したレジノイドブレード、ダイヤモンド等からなる砥粒を金属ボンドで焼き固めたメタルブレード等があり、厚さが５０〜６００μm程度に形成されている。上記各種の結合部材で結合して形成された切削ブレードは、被加工物の種類に対応して適宜選択して使用されている。

切削ブレードによる切断加工においては、被加工物はダイシングテープに貼着した状態で切削手段の保持テーブルに固定され、貼着したダイシングテープの途中まで切削ブレードで切り込むことで被加工物の切断が行われる。切削ブレードは加工をしていくとボンドが消耗し切削に寄与した砥粒が脱落し、新しい砥粒が表面に露呈すること（自生発刃）で良好な切削が遂行される。切削ブレードは、使用開始当初は、先端面にフラットな形状が維持された状態で加工が遂行され、分割後のチップは表面から裏面にかけて垂直に切断される。ところが、切削ブレードはその先端部の両側縁角部から消耗していくため、被加工物の切削を重ねていくと、切削ブレードのフラットであった先端面が徐々に略半円形状に変化する。先端形状の変化が過大になると、分割後のチップに切削ブレードの先端形状が転写してしまい、チップ裏面側に好ましくない突出部が生成されてしまう（この点については後に更に言及する）。このため、定期的に切削ブレードの先端面形状をフラットに整形しながら切削を行う必要がある。そこで下記特許文献１及び２に開示されている如く、放電加工によって切削ブレードの先端を整形することが提案されている。
特開2001-54866号公報特開2004-114172号公報

しかし、放電加工による切削ブレードの整形では、放電ユニットを付加的に設ける必要が生じ、切削装置の製造コストが増大する。また、レジンブレード等の非導電性のブレードには適用できないという欠点もある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、整形用の付加的なユニット等を設けることなく、また導電性のブレードに限られることなく任意のブレードに適用可能な、ブレード先端面の形状を容易に整形できる、新規且つ改良された切削ブレードのドレス方法を提供することにある。

本発明者等は鋭意研究の結果、切削ブレードをその回転中心軸線方向に移動させてドレッサーボードを切削するという独特なドレッシング様式を採用することによって上記主たる技術的課題を達成することができることを見出した。

即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する切削ブレードのドレス方法として、表面に被加工物を保持するチャックテーブルと、回転自在なスピンドル及びスピンドルに装着された切削ブレードを有する切削手段と、スピンドルの中心軸線方向に対して垂直で且つチャックテーブルの表面に平行な第一の方向にスピンドルに対してチャックテーブルを相対的に移動させる第一の移動手段と、スピンドルの中心軸線方向である第二の方向にチャックテーブルに対してスピンドルを相対的に移動させる第二の移動手段と、スピンドルの中心軸線に対して垂直な方向で且つスピンドルがチャックテーブルに接近及び離隔する第三の方向にチャックテーブルに対してスピンドルを相対的に移動するための第三の移動手段とから構成される切削装置を用いて前記切削ブレードの先端形状をドレッサーボードにて整形する切削ブレードのドレス方法であって、
チャックテーブル上にドレッサーボードを保持するドレッサーボード保持工程と、スピンドルを回転させると共に第三の移動手段によってスピンドルを第三の方向に移動させて切削ブレードをドレッサーボードに対して所定切り込み位置に移動させ、第二の移動手段によってチャックテーブルに対してスピンドルを相対的に第二の方向に移動させ、切削ブレードによってドレッサーボードを切削するドレッシング工程と、を含むことを特徴とする切削ブレードのドレス方法が提供される。

ドレッシング工程においては、第二の移動手段によってドレッサーボードの片端から他端まで、チャックテーブルに対してスピンドルを相対的に第二の方向に移動させてドレッサーボードを切削し、次いで第三の移動手段によってチャックテーブルに対してスピンドルを相対的に第三の方向に移動させてドレッサーボードに対する切削ブレードの切り込み深さを増大させ、しかる後に第二の移動手段によってドレッサーボードの他端から片端までチャックテーブルに対してスピンドルを相対的に第二の方向に移動させて更にドレッサーボードを切削することが好適である。

本発明の切削ブレードのドレス方法においては、切削ブレードによってドレッサーボードを独特な様式で切削することによって切削ブレードの先端を整形することができるので、整形用の付加的なユニット等を設けることなく、ブレード先端部の形状を容易に整形できる。また切削ブレードの種類に応じて適切なドレッサーボードを選択することで、導電性のブレードに限られることなく任意の切削ブレードに適応可能である。

以下、本発明に従って構成された切削ブレードのドレス方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１には、本発明のドレス方法に使用される切削装置の典型例の要部が図示されている。切削装置の全体構成について例えば特開2003-203885号公報記載を参照されたい。切削装置は、所定位置に固定された支持基板２を備えている。この支持基板２上には第一の方向即ちＸ軸方向に延びる一対の案内レール４が固定されており、かかる一対の案内レール４上には滑動ブロック６がＸ軸方向に移動自在に装着されている。一対の案内レール４間にはＸ軸方向に延びるねじ軸８が回転自在に装着されており、かかるねじ軸８には第一の移動手段を構成するモータ１０の出力軸が連結されている。滑動ブロック６は下方に垂下する垂下部（図示していない）を有し、かかる垂下部にはＸ軸方向に貫通して延びる雌ねじ孔が形成されており、かかる雌ねじ孔にねじ軸８が螺合されている。滑動ブロック６には円筒部材１２を介し支持テーブル１４が固定されていると共に、チャック手段１６が装着されている。従ってモータ１０が正転すると、支持テーブル１４及びチャック手段１６が矢印１８で示す切削方向に移動し、モータ１０が逆転すると、支持テーブル１４及びチャック手段１６が矢印２０で示す戻り方向に移動する。チャック手段１６を構成するチャックテーブル２２及び一対の把持手段２４は実質上鉛直に延びる中心軸線を中心として回転自在に装着されており、円筒部材１２内にはチャックテーブル２２及び一対の把持手段２４を回転させるためのモータ（図示していない）が配設されている。

支持基板２には第二の方向即ちＹ軸方向に延びる一対の案内レール２６も固定されており、かかる一対の案内レール２６上には滑動ブロック２８がＹ軸方向に移動自在に装着されている。一対の案内レール２６の間にはＹ軸方向に延びるねじ軸３０が回転自在に装着されており、かかるねじ軸３０には第二の移動手段を構成するモータ３２の出力軸が連結されている。滑動ブロック２８は略Ｌ字形状であり、水平基部３４とこの水平基部３４から上方に延びる直立部３６とを有する。水平基部３４には下方に垂下する垂下部（図示していない）はＹ軸方向に貫通して延びる雌ねじ孔が形成され、かかる雌ねじ孔にねじ軸３０が螺合されている。従ってモータ３２が正転すると滑動ブロック２８が矢印２９で示す方向に移動し、モータ３２が逆転すると滑動ブロック２８が矢印３１で示す方向に移動する。

滑動ブロック２８の直立部３６には第三の方向即ちＺ軸方向に延びる一対の案内レール３８（図１には一方の案内レール３８の上端のみを図示している）が形成されている。そして、かかる一対の案内レール３８には連結ブロック４０がＺ軸方向に移動自在に装着されている。滑動ブロック２８の直立部３６にはＺ軸方向に延びるねじ軸（図示していない）が回転自在に装着されており、このねじ軸には第三の移動手段を構成するモータ４２の出力軸が連結されている。連結ブロック４０には滑動ブロック２８の直立部３６に向けて突出している突出部（図示していない）が形成されており、かかる突出部にはＺ軸方向に貫通して延びる雌ねじ孔が形成されており、かかる雌ねじ孔にＺ軸方向に延びる上記ねじ軸が螺合されている。従ってモータ４２が正転すると連結ブロック４０が矢印３９に示す方向に移動即ち下降し、モータ４２が逆転すると、連結ブロック４０が矢印４１で示す方向に移動即ち上昇する。

図２と共に図３を参照して説明すると、切削手段４２におけるスピンドル４６の先端部はケーシング４４から前方に突出しており、この突出先端部に切削ブレード４８が装着されている。図示の実施形態においては、切削ブレード４８は５０〜６００μｍ程度の厚みのドーナツ状薄板形状の所謂ハブレス型である。スピンドル４６の先端部には固定ナット５５によってフランジ部材５２が固定されている。更に、フランジ部材５２には切削ブレード４８及び環状フランジ５４が装着され、そしてフランジ部材５２の先端に形成されている雄螺条に締結ナット５６が螺着され、この締結ナット５６によって切削ブレード４８を介して環状フランジ５４がフランジ部材５２に押し付けられる。かくして切削ブレード４８がフランジ部材５２及び環状フランジ５４間に挟持されてスピンドル４６に装着されている。図２には装着テープ６０を介してフレーム５８に装着された被加工物Ｗも図示されている。金属薄板或いは適宜の合成樹脂から形成することができるフレーム５８は中央部に円形開口６２を有する。装着テープ６０はフレーム５８の裏面に貼着され、円形開口６２を跨いで延在している。被加工物Ｗは円形開口６２内にて装着テープ６０の上面に貼着されている。

図１乃至図３を参照して、上述したとおりの切削装置における被加工物Ｗの切断様式について説明すると、装着テープ６０を介して被加工物Ｗが装着されたフレーム５８はチャックテーブル１４上に配置され、多孔性材料から形成されているチャックテーブル２２を通して吸引することによってチャックテーブル２２上に吸着される。加えて、一対の把持手段２４によってフレーム５８が所要位置に固定される。スピンドル４６を回転させて切削ブレード４８を回転させると共に、切削ブレード４８を被加工物Ｗの切断ストリートに位置合わせする。そして、スピンドル４６を所要位置まで下降、更に詳しくは図３に図示する如く切削ブレード４６の先端面が被加工物Ｗの裏面を越えて装着テープ５６の厚さ方向中間部まで切り込む位置まで下降する。滑動ブロック６を矢印２０（図１)に示す方向に移動し、切断ストリートに沿って被加工物Ｗを切断する。次いでスピンドル４６は切削ブレード４８が被加工物Ｗに接しない位置まで上昇し駆動ブロック６は矢印１８（図１）に示す方向であり最初に被加工物Ｗに切り込んだ位置に戻る。スピンドル４６をＹ軸方向に割出移動して切削ブレード４６を次の切断ストリートに位置合わせして、活動ブロック６を矢印２０（図１）で示す方向に移動し、かくして次の切断ストリートに沿って被加工物Ｗを切断する。このような切断工程を繰り返し遂行し、所定方向に並行して延在する全ての切断ストリートに沿った切断が終了すると、チャック手段１６を９０度回転し、しかる後に上記のとおりの切断を遂行し、先の切断ストリートに対して垂直に延在する全ての切断ストリートに沿って被加工物Ｗを切断する。

図４に明確に図示する如く、切削ブレード４６はその先端面６４がほぼフラットな形状に整形されて使用され、それ故に被加工物Ｗはその表面から裏面まで実質上垂直に切断され、切断面は厚さ全体に渡って真直に延在する。しかしながら、切断を繰り返し遂行すると、切削ブレード４６はその先端部両側縁角部から漸次消耗（更に詳しくはボンドが消耗して切断に寄与した砥粒が脱落し、新しい砥粒が表面に露呈）し、切削ブレード４６の先端面は漸次丸みを帯びてくる。切削ブレード４６の整形ドレスを遂行することなく切断を過剰に繰り返し遂行すると、図５に明確に図示する如く、切削ブレード４６の先端面は略半円形状に変形されてしまう。そして、このように変形された切削ブレード４６によって被加工物Ｗの切断を遂行すると、切削ブレード４６の先端面形状が被加工物Ｗの切断面に転写され、切断面の下端には鋭い突出部６６が生成されてしまう。特に切削ブレード４６の刃厚が厚くなるほど半円形状が大きくなり、突出部６６も過大になってくる。かような突出部６６の発生を回避するためには、切断を所要回数繰り返し遂行した後に切削ブレード４６の先端面を整形することが必要である。

本発明によれば、切削ブレード４６を回転すると共にその中心軸線方向に移動してドレッサーボードを切削するという独特な様式によって切削ブレードをドレスすることによって、切削ブレード４６の整形を遂行する。

図１と共に図６を参照して本発明のドレス方法の好適実施形態を説明すると、切削ブレード４６を整形する際には、チャックテーブル２２上に、被加工物Ｗに代えてドレッサーボード６８を保持する（ドレッサーボード保持工程）。ドレッサーボード６８は、被加工物Ｗと同様に、装着テープ６０を介してフレーム５８に装着した状態でチャックテーブル２２上に保持することができる。所望ならば、ドレッサーボード６８を単体でチャックテーブル２２上に保持することもできる。ドレーサーボ−ド６８としては、切削ブレード４６のボンドよりも硬質のボンドと切削ブレード４６の砥粒よりも大きい砥粒とから形成されたものが好適に使用される。

次いで、ドレッシング工程を遂行する。このドレッシング工程においては、切削スピンドル４６を回転すると共に、切削ブレード４８をドレッサーボード６８のＹ軸方向片端７０の上方に対向する位置に位置付ける。切削ブレード４８はドレッサーボード６８の片端７０に充分精密に位置付ける必要はなく、片端７０から幾分外方或いは内方に変位した位置に位置付けても特に問題が発生することはない。次いで、スピンドル４６を回転すると共に、第三の移動手段を構成するモータ４２を駆動させ切削ブレード４８をドレッサーボード６８をその表面から数μｍ切り込む高さまで下降する。切り込みが深すぎると切削ブレード４８に過大な負荷がかかりすぎ破損の恐れもあるため、1〜1０μｍ程度切り込むことが好ましい。しかる後に、第二の移動手段を構成するモータ３２を駆動して切削ブレード４８をＹ軸方向（即ちスピンドル４６の中心軸線方向である第二の方向）にドレッサーボード６８の他端７２まで移動し、かくして切削ブレード４８によってドレッサーボード６８を切削する。そして、切削ブレード４８を更に数μｍ程度下降して、切削ブレード４８をドレッサーボード６８の他端７２から片端７０までＹ軸方向に移動し、かくして切削ブレード４８によってドレッサーボード６８の切削を遂行する。かような切削によって切削ブレード４８の先端面６４は、最も突出している部位、即ちその幅方向中央部位から漸次消耗されて整形される。切削ブレード４８の下降と切削ブレード４８のＹ軸方向への移動を必要に応じて繰り返し遂行し、かくして切削ブレード４８の先端面を図４に図示する如く略フラットに整形する。

以上本発明の切削ブレードのドレス方法の好適実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく種種の変形及び修正が可能である。

本発明のドレス方法に使用される切削装置の典型例の要部斜視図。被加工物を切削中の様子を示した切削装置の要部斜視図。被加工物を切削中の切削ブレード近辺及び被加工物の断面図。使用開始直後及び整形ドレス後の切削ブレードの断面図。整形ドレスを行うことなく切削を過剰に繰した状態の切削ブレードの断面図。本発明である整形ドレス遂行時の切削部付近の要部斜視図。

符号の説明

１０：モータ（第一の移動手段）
２２：チャックテーブル
３２：モータ（第二の移動手段）
４２：モータ（第三の移動手段）
４６：回転スピンドル
４８：切削ブレード
６６：突出部
６８：整形用ドレッサーボード
７０：整形用ドレッサーボード片端
７２：整形用ドレッサーボード他端
Ｗ：被切削物

Claims

表面に被加工物を保持するチャックテーブルと、回転自在なスピンドル及び該スピンドルに装着された切削ブレードを有する切削手段と、該スピンドルの中心軸線方向に対して垂直で且つ該チャックテーブルの表面に平行な第一の方向に該スピンドルに対して該チャックテーブルを相対的に移動させる第一の移動手段と、該スピンドルの該中心軸線方向である第二の方向に該チャックテーブルに対して該スピンドルを相対的に移動させる第二の移動手段と、該スピンドルの該中心軸線に対して垂直な方向で且つ該スピンドルが該チャックテーブルに接近及び離隔する第三の方向に該チャックテーブルに対して該スピンドルを相対的に移動するための第三の移動手段とから構成される切削装置を用いて前記切削ブレードの先端形状をドレッサーボードにて整形する切削ブレードのドレス方法であって、
該チャックテーブル上に該ドレッサーボードを保持するドレッサーボード保持工程と、該スピンドルを回転させると共に該第三の移動手段によって該スピンドルを第三の方向に移動させて該切削ブレードを該ドレッサーボードに対して所定切り込み位置に移動させ、該第二の移動手段によって該チャックテーブルに対して該スピンドルを相対的に該第二の方向に移動させ、該切削ブレードによって該ドレッサーボードを切削するドレッシング工程と、を含むことを特徴とする切削ブレードのドレス方法。
該ドレッシング工程においては、該第二の移動手段によって該ドレッサーボードの片端から他端まで、該チャックテーブルに対して該スピンドルを相対的に該第二の方向に移動させて該ドレッサーボードを切削し、次いで該第三の移動手段によって該チャックテーブルに対して該スピンドルを相対的に第三の方向に移動させて該ドレッサーボードに対する該切削ブレードの切り込み深さを増大させ、しかる後に該第二の移動手段によって該ドレッサーボードの該他端から該片端まで該チャックテーブルに対して該スピンドルを相対的に第二の方向に移動させて更に該ドレッサーボードを切削する請求項１記載の切削ブレードのドレス方法。