JP2010201604A - Grinding wheel - Google Patents

Grinding wheel Download PDF

Info

Publication number
JP2010201604A
JP2010201604A JP2009052903A JP2009052903A JP2010201604A JP 2010201604 A JP2010201604 A JP 2010201604A JP 2009052903 A JP2009052903 A JP 2009052903A JP 2009052903 A JP2009052903 A JP 2009052903A JP 2010201604 A JP2010201604 A JP 2010201604A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grinding
wheel
grinding wheel
annular
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009052903A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5329264B2 (en
Inventor
Toshiaki Oka
暁明 邱
Fumiteru Tashino
文照 田篠
Sosuke Kumagai
壮祐 熊谷
Takuya Adachi
卓也 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Abrasive Systems Ltd filed Critical Disco Abrasive Systems Ltd
Priority to JP2009052903A priority Critical patent/JP5329264B2/en
Publication of JP2010201604A publication Critical patent/JP2010201604A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5329264B2 publication Critical patent/JP5329264B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a grinding wheel capable of sufficiently transmitting ultrasonic vibrations to a grinding wheel. <P>SOLUTION: The grinding wheel to be attached to a wheel mount fixed to the end of a spindle of a grinding device includes: a mount attachment plate which has a cylindrical projection on the opposite side of an attachment side and is attached to the wheel mount; a wheel base which has a cylindrical connecting portion formed at the center and having a first thickness to be connected to the mount attachment plate, an annular resonance portion formed by surrounding the cylindrical connecting portion and having a second thickness thinner than the first thickness and a same outside diameter as the diameter of the cylindrical projection, and an annular grinding wheel fixing portion formed by surrounding the annular resonance portion and having a third thickness thinner than the second thickness; a plurality of grinding wheels fixed to the annular grinding wheel fixing portion of the wheel base; an ultrasonic transducer disposed in the resonance portion of the wheel base; and a cylindrical thin sheet fastened to the outer circumference of the cylindrical projection and to the outer circumference of the annular resonance portion in such a manner as to surround the entire circumference of the cylindrical projection and the entire circumference of the annular resonance portion. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を研削するための研削装置に装着される研削ホイールに関する。   The present invention relates to a grinding wheel mounted on a grinding apparatus for grinding a workpiece such as a semiconductor wafer.

IC、LSI等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン(ストリート)によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置(ダイシング装置)によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。   A semiconductor wafer in which a number of devices such as IC and LSI are formed on the surface, and each device is partitioned by a line to be divided (street), the back surface is ground by a grinding machine and processed to a predetermined thickness. A dividing line is cut by a cutting device (dicing device) to be divided into individual devices, and the divided devices are used for electric devices such as mobile phones and personal computers.

ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石を有する研削ホイールが回転可能に装着された研削手段とを備えていて、ウエーハを高精度に所望の厚みに研削できる。   A grinding apparatus for grinding a back surface of a wafer includes a chuck table for holding a wafer, and a grinding means on which a grinding wheel having a grinding wheel for grinding the wafer held on the chuck table is rotatably mounted. The wafer can be ground to a desired thickness with high accuracy.

ところで、サファイア、シリコンナイトライド、リチウムタンタレート、アルチック等の脆性硬質材料を研削装置で研削すると長時間を要し、生産性が悪いという問題があることから、本出願人は、超音波振動子を研削ホイールに配設して被加工物を研削する技術を開発し、特許出願した(特開2008−23693号公報)。   By the way, when brittle hard materials such as sapphire, silicon nitride, lithium tantalate, and artic are ground with a grinding apparatus, it takes a long time and there is a problem that productivity is poor. Has been developed and a patent application has been filed (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-23693).

特開2008−23693号公報JP 2008-23893 A

しかし、特許文献1に開示された研削ホイールの構造では、超音波振動子が生成する超音波振動が研削砥石に充分伝達しないという問題があることが判明した。   However, it has been found that the structure of the grinding wheel disclosed in Patent Document 1 has a problem that the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator is not sufficiently transmitted to the grinding wheel.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、研削砥石に超音波振動子が生成する超音波振動を充分伝達可能な研削ホイールを提供することである。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a grinding wheel that can sufficiently transmit ultrasonic vibration generated by an ultrasonic vibrator to a grinding wheel.

本発明によると、研削装置のスピンドル先端に固定されたホイールマウントに装着される研削ホイールであって、装着面の反対側に円柱状凸部を有し、該ホイールマウントに装着されるマウント装着プレートと、中央部に形成されマウント装着プレートに連結する第1の厚みを有する円柱状連結部と、該円柱状連結部を囲繞して形成され該第1の厚みよりも薄い第2の厚みを有するとともに該円柱状凸部の直径と同一の外形を有する環状共振部と、該環状共振部を囲繞して形成され該第2の厚みよりも薄い第3の厚みを有する環状研削砥石固定部とを有するホイールベースと、該ホイールベースの該環状研削砥石固定部に固定された複数の研削砥石と、該ホイールベースの前記環状共振部に配設された超音波振動子と、該円柱状凸部の全周と該環状共振部の全周とを囲繞するように該円柱状凸部の外周と該環状共振部の外周とに締結された円筒状薄板と、を具備したことを特徴とする研削ホイールが提供される。   According to the present invention, a grinding wheel is mounted on a wheel mount fixed to a spindle tip of a grinding apparatus, and has a cylindrical convex portion on the opposite side of the mounting surface, and the mount mounting plate mounted on the wheel mount. And a cylindrical connecting portion formed in the center portion and having a first thickness connected to the mount mounting plate, and a second thickness smaller than the first thickness formed surrounding the cylindrical connecting portion. And an annular resonant part having the same outer shape as the diameter of the cylindrical convex part, and an annular grinding wheel fixing part formed around the annular resonant part and having a third thickness smaller than the second thickness. A wheel base, a plurality of grinding wheels fixed to the annular grinding wheel fixing portion of the wheel base, an ultrasonic vibrator disposed in the annular resonance portion of the wheel base, and a columnar convex portion All around There is provided a grinding wheel comprising a cylindrical thin plate fastened to the outer periphery of the columnar convex portion and the outer periphery of the annular resonant portion so as to surround the entire periphery of the annular resonant portion. .

本発明の研削ホイールは、超音波振動子が取り付けられた環状共振部を囲繞するように形成された厚さの薄い環状研削砥石固定部に研削砥石が固定されているため、超音波振動子が生成した超音波振動を厚さの薄い環状研削砥石固定部を介して研削砥石に十分伝達できるとともに、円柱状凸部及び環状共振部の外周に締結された円筒状薄板により垂直加重に対するホイールベースの撓みを抑制できるため、効率良くサファイア等の脆性硬質材料を研削することができる。   In the grinding wheel of the present invention, since the grinding wheel is fixed to the thin annular grinding wheel fixing part formed so as to surround the annular resonance part to which the ultrasonic vibrator is attached, The generated ultrasonic vibration can be sufficiently transmitted to the grinding wheel via the thin annular grinding wheel fixing part, and the cylindrical base plate fastened to the outer periphery of the cylindrical convex part and the annular resonance part is used for the wheel base against vertical load. Since bending can be suppressed, brittle hard materials such as sapphire can be efficiently ground.

本発明の研削ホイールが装着された研削装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the grinding device with which the grinding wheel of the present invention was equipped. 本発明実施形態の研削ユニットの一部断面正面図である。It is a partial cross section front view of the grinding unit of this invention embodiment. 本発明実施形態の研削ホイールの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the grinding wheel of this invention embodiment. ホイールマウント及びホイールマウントに装着される研削ホイールの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the grinding wheel with which a wheel mount and a wheel mount are mounted | worn. 研削ホイールの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a grinding wheel.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明実施形態の研削ホイールを具備した研削装置2の外観斜視図を示している。4は研削装置2のハウジングであり、ハウジング4の後方にはコラム6が立設されている。コラム6には、上下方向に伸びる一対のガイドレール8が固定されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an external perspective view of a grinding apparatus 2 equipped with a grinding wheel according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 4 denotes a housing of the grinding apparatus 2, and a column 6 is erected on the rear side of the housing 4. A pair of guide rails 8 extending in the vertical direction is fixed to the column 6.

この一対のガイドレール8に沿って研削ユニット(研削手段)10が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット10は、スピンドルハウジング12と、スピンドルハウジング12を保持する支持部14を有しており、支持部14が一対のガイドレール8に沿って上下方向に移動する移動基台16に取り付けられている。   A grinding unit (grinding means) 10 is mounted along the pair of guide rails 8 so as to be movable in the vertical direction. The grinding unit 10 includes a spindle housing 12 and a support portion 14 that holds the spindle housing 12, and the support portion 14 is attached to a moving base 16 that moves up and down along a pair of guide rails 8. Yes.

研削ユニット10はスピンドルハウジング12中に回転可能に収容されたスピンドル18と、スピンドル18の先端に固定されたホイールマウント20と、ホイールマウント20にねじ締結され環状に配設された複数の研削砥石を有する研削ホイール22と、スピンドル18を回転駆動する電動モーターを含んでいる。   The grinding unit 10 includes a spindle 18 rotatably accommodated in a spindle housing 12, a wheel mount 20 fixed to the tip of the spindle 18, and a plurality of grinding wheels that are screwed to the wheel mount 20 and arranged annularly. A grinding wheel 22 having an electric motor for rotating the spindle 18 is included.

研削装置2は、研削ユニット10を一対の案内レール8に沿って上下方向に移動するボールねじ28とパルスモータ30とから構成される研削ユニット移動機構32を備えている。パルスモータ30を駆動すると、ボールねじ28が回転し、移動基台16が上下方向に移動される。   The grinding apparatus 2 includes a grinding unit moving mechanism 32 including a ball screw 28 that moves the grinding unit 10 in the vertical direction along the pair of guide rails 8 and a pulse motor 30. When the pulse motor 30 is driven, the ball screw 28 rotates and the moving base 16 is moved in the vertical direction.

ハウジング4の上面には凹部4aが形成されており、この凹部4aにチャックテーブル機構34が配設されている。チャックテーブル機構34はチャックテーブル36を有し、図示しない移動機構によりウエーハ着脱位置Aと、研削ユニット10に対向する研削位置Bとの間でY軸方向に移動される。38,40は蛇腹である。ハウジング4の前方側には、研削装置2のオペレータが検索条件等を入力する操作パネル42が配設されている。   A recess 4a is formed on the upper surface of the housing 4, and a chuck table mechanism 34 is disposed in the recess 4a. The chuck table mechanism 34 includes a chuck table 36 and is moved in the Y-axis direction between a wafer attachment / detachment position A and a grinding position B facing the grinding unit 10 by a moving mechanism (not shown). 38 and 40 are bellows. On the front side of the housing 4, an operation panel 42 on which an operator of the grinding device 2 inputs search conditions and the like is disposed.

図2及び図4に示すように、スピンドル18の先端は小径先端部18aに形成されており、この小径先端部18aにホイールマウント20が固定されている。ホイールマウント20は4個の丸穴90を有しており、これらの丸穴90にボルト88を挿入して研削ホイール22のねじ穴にボルト88を螺合することにより、研削ホイール22がホイールマウント20に取り付けられる。   As shown in FIGS. 2 and 4, the tip of the spindle 18 is formed in a small diameter tip 18a, and a wheel mount 20 is fixed to the small diameter tip 18a. The wheel mount 20 has four round holes 90. By inserting bolts 88 into these round holes 90 and screwing the bolts 88 into the screw holes of the grinding wheel 22, the grinding wheel 22 is mounted on the wheel mount. 20 is attached.

スピンドル18には、スピンドル18を上下方向に貫通する貫通孔21が形成されており、この貫通孔21の先端部は図4に示すように径が拡大されたコネクター挿入孔19に形成されている。コネクター挿入孔19中に凹型コネクター92が挿入されており、この凹型コネクター92に後で説明する超音波振動子に接続された凸型コネクター64が嵌合される。   The spindle 18 is formed with a through hole 21 penetrating the spindle 18 in the vertical direction, and the tip of the through hole 21 is formed in a connector insertion hole 19 having an enlarged diameter as shown in FIG. . A concave connector 92 is inserted into the connector insertion hole 19, and a convex connector 64 connected to an ultrasonic transducer described later is fitted into the concave connector 92.

図3を参照すると本発明実施形態の研削ホイール22の分解斜視図が示されている。図4はホイールマウント20と研削ホイール22の分解斜視図、図5は研削ホイール22の縦断面図である。   Referring to FIG. 3, an exploded perspective view of the grinding wheel 22 of the embodiment of the present invention is shown. 4 is an exploded perspective view of the wheel mount 20 and the grinding wheel 22, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the grinding wheel 22.

46は研削ホイール22のホイールベースであり、ホイールベース46の上面46aの中央部にはマウント装着プレート68に連結される円柱状連結部48が一体的に形成されている。円柱状連結部48は第1の厚みを有している。ホイールベース46の直径が200mmの場合、第1の厚みは例えば20mmである。   A wheel base 46 of the grinding wheel 22 is integrally formed with a columnar connecting portion 48 connected to the mount mounting plate 68 at the center of the upper surface 46 a of the wheel base 46. The columnar connecting portion 48 has a first thickness. When the diameter of the wheel base 46 is 200 mm, the first thickness is, for example, 20 mm.

ホイールベース46は、円柱状連結部48を囲繞するように形成された第1の厚みよりも薄い第2の厚みを有する環状共振部49を有している。第2の厚みは例えば15mmである。   The wheel base 46 has an annular resonance part 49 having a second thickness smaller than the first thickness formed so as to surround the columnar connection part 48. The second thickness is, for example, 15 mm.

図5の断面図から明らかなように、環状共振部49の上面には環状溝55が形成されており、この環状溝55中に環状の超音波振動子56が挿入されて接着剤等により固着されている。超音波振動子56として、複数の円弧状超音波振動子を環状溝55中に挿入固定するようにしてもよい。   As is apparent from the cross-sectional view of FIG. 5, an annular groove 55 is formed on the upper surface of the annular resonance portion 49, and an annular ultrasonic transducer 56 is inserted into the annular groove 55 and fixed by an adhesive or the like. Has been. As the ultrasonic transducer 56, a plurality of arc-shaped ultrasonic transducers may be inserted and fixed in the annular groove 55.

ここで、環状共振部49の上面に環状溝55を形成せずに、環状又は円弧状の超音波振動子56を接着力の強い接着剤により環状共振部49の上面に直接接着するようにしてもよい。   Here, without forming the annular groove 55 on the upper surface of the annular resonance portion 49, the annular or arcuate ultrasonic transducer 56 is directly bonded to the upper surface of the annular resonance portion 49 with an adhesive having a strong adhesive force. Also good.

ホイールベース46には更に、環状共振部49を囲繞するように第2の厚みよりも薄い第3の厚みを有する環状研削砥石固定部51が形成されている。第3の厚みは例えば5mmである。   The wheel base 46 is further formed with an annular grinding wheel fixing portion 51 having a third thickness smaller than the second thickness so as to surround the annular resonance portion 49. The third thickness is 5 mm, for example.

この環状研削砥石固定部51の下面、即ちホイールベース46の下面46bの外周部には複数の研削砥石60が環状に固着されている。環状の研削砥石固定部51は厚さが薄く形成されているため、超音波振動子56が生成した超音波振動を研削砥石60に効率良く伝達する振動伝達部として作用する。   A plurality of grinding wheels 60 are annularly fixed to the lower surface of the annular grinding wheel fixing portion 51, that is, the outer peripheral portion of the lower surface 46 b of the wheel base 46. Since the annular grinding wheel fixing portion 51 is formed to be thin, it functions as a vibration transmitting portion that efficiently transmits the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 56 to the grinding wheel 60.

円柱状連結部48には4個の縦方向の丸穴50と、2個の横穴52と、中心穴54が形成されており、一端が凸型コネクター64に接続された導電線62が、中心穴54及び横穴52を通して配線されてその他端が超音波振動子56に接続されている。環状共振部49の外周には所定間隔で複数のねじ穴58が形成されている。   The cylindrical connecting portion 48 is formed with four vertical round holes 50, two horizontal holes 52, and a center hole 54, and a conductive wire 62 having one end connected to the convex connector 64 has a center. The other end is connected to the ultrasonic transducer 56 through the hole 54 and the horizontal hole 52. A plurality of screw holes 58 are formed at predetermined intervals on the outer periphery of the annular resonance portion 49.

68は円盤状のマウント装着プレートであり、装着面68aの反対側に円柱状凸部69を有している。マウント装着プレート68には、ホイールベース46の円柱状連結部48の中心穴54に対応する中心穴70と、研削ホイール22をホイールマウント20に締結するためのボルト88が螺合する4個のねじ穴72が形成されている。   Reference numeral 68 denotes a disk-shaped mount mounting plate having a cylindrical convex portion 69 on the opposite side of the mounting surface 68a. The mount mounting plate 68 has four screws into which a center hole 70 corresponding to the center hole 54 of the cylindrical connecting portion 48 of the wheel base 46 and a bolt 88 for fastening the grinding wheel 22 to the wheel mount 20 are screwed. A hole 72 is formed.

マウント装着プレート68の円柱状凸部69の外周には所定間隔離間して複数個のねじ穴(図示せず)が形成されている。更に、マウント装着プレート68の円柱状凸部69の下面には、ホイールベース46の丸穴50に対応する位置に4個のねじ穴(図示せず)が形成されている。   A plurality of screw holes (not shown) are formed on the outer periphery of the columnar convex portion 69 of the mount mounting plate 68 at a predetermined interval. Further, four screw holes (not shown) are formed on the lower surface of the columnar convex portion 69 of the mount mounting plate 68 at positions corresponding to the round holes 50 of the wheel base 46.

76は円筒状薄板であり、ホイールベース46のねじ穴58に対応する複数個の丸穴78と、マウント装着プレート68のねじ穴(図示せず)に対応する複数個の丸穴80を有している。円筒状薄板76は、例えば厚さ0.3mmのステンレス鋼板から形成される。   Reference numeral 76 denotes a cylindrical thin plate having a plurality of round holes 78 corresponding to the screw holes 58 of the wheel base 46 and a plurality of round holes 80 corresponding to the screw holes (not shown) of the mount mounting plate 68. ing. The cylindrical thin plate 76 is formed from a stainless steel plate having a thickness of 0.3 mm, for example.

研削ホイール22を組立てるには、図5に示すようにボルト82をホイールベース46の円柱状連結部48の丸穴50を通してマウント装着プレート68のねじ穴に螺合して、ホイールベース46をマウント装着プレート68に固定する。ホイールベース46の下面46bにはボルト82の頭部を収容する座繰り66が形成されている。   To assemble the grinding wheel 22, as shown in FIG. 5, the bolt 82 is screwed into the screw hole of the mount mounting plate 68 through the round hole 50 of the cylindrical connecting portion 48 of the wheel base 46, and the wheel base 46 is mounted. Secure to the plate 68. A counterbore 66 that accommodates the head of the bolt 82 is formed on the lower surface 46 b of the wheel base 46.

次いで、円筒状薄板76でホイールベース46の環状共振部49の全周及びマウント装着プレート68の円柱状凸部69の全周を囲繞するように、ねじ84を円筒状薄板76の丸穴78を通して環状共振部49のねじ穴58に締結し、ねじ86を円筒状薄板76の丸穴80を通して円柱状凸部69のねじ穴に締結する。   Next, the screw 84 is passed through the round hole 78 of the cylindrical thin plate 76 so that the cylindrical thin plate 76 surrounds the entire circumference of the annular resonant portion 49 of the wheel base 46 and the cylindrical convex portion 69 of the mount mounting plate 68. The screw 86 is fastened to the screw hole 58 of the annular resonance portion 49, and the screw 86 is fastened to the screw hole of the cylindrical convex portion 69 through the round hole 80 of the cylindrical thin plate 76.

これにより、図4に示すような研削ホイール22が組み立てられる。研削ホイール22は、ボルト88をホイールマウント20の丸穴90を通してマウント装着プレート68のねじ穴72に螺合することにより、ホイールマウント20に取り付けられる。   Thereby, the grinding wheel 22 as shown in FIG. 4 is assembled. The grinding wheel 22 is attached to the wheel mount 20 by screwing the bolts 88 through the round holes 90 of the wheel mount 20 into the screw holes 72 of the mount mounting plate 68.

超音波振動子56としては、チタン酸バリウム(BaTiO)、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zi,Ti)O)、リチウムナイオベート(LiNbO)、リチウムタンタレート(LiTaO)を用いることができる。 As the ultrasonic transducer 56, barium titanate (BaTiO 3 ), lead zirconate titanate (Pb (Zi, Ti) O 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), or lithium tantalate (LiTaO 3 ) is used. Can do.

図2を再び参照すると、研削ユニット10はスピンドル18を回転駆動する電動モーター94を備えている。電動モーター94は例えば永久磁石式モーターから構成される。電動モーター94は、スピンドル18の中間部に形成されたモーター装着部96に装着された永久磁石からなるローター98と、ローター98の外周側においてスピンドルハウジング12に配設されたステータコイル100とから構成される。   Referring back to FIG. 2, the grinding unit 10 includes an electric motor 94 that rotates the spindle 18. The electric motor 94 is composed of, for example, a permanent magnet motor. The electric motor 94 includes a rotor 98 made of a permanent magnet mounted on a motor mounting portion 96 formed at an intermediate portion of the spindle 18, and a stator coil 100 disposed on the spindle housing 12 on the outer peripheral side of the rotor 98. Is done.

このように構成された電動モーター94は、ステータコイル100に後述する電力供給手段によって交流電力を印加することによりローター98が回転し、ローター98が装着されたスピンドル18が回転される。   In the electric motor 94 configured as described above, the rotor 98 is rotated by applying AC power to the stator coil 100 by a power supply unit described later, and the spindle 18 to which the rotor 98 is mounted is rotated.

研削ユニット10は更に、超音波振動子56に交流電力を印加するとともに電動モーター94に交流電力を印加する電力供給手段102を具備している。電力供給手段102は、スピンドル18の上端に配設されたロータリートランス104を含んでいる。   The grinding unit 10 further includes power supply means 102 that applies AC power to the ultrasonic transducer 56 and applies AC power to the electric motor 94. The power supply means 102 includes a rotary transformer 104 disposed at the upper end of the spindle 18.

ロータリートランス104は、スピンドル18の上端に配設された受電手段106と、受電手段106と対向して配設された給電手段108を具備している。受電手段106は、スピンドル18に装着されたローターコア110と、ローターコア110に巻回された受電コイル112とから構成される。   The rotary transformer 104 includes a power receiving unit 106 disposed at the upper end of the spindle 18 and a power feeding unit 108 disposed to face the power receiving unit 106. The power receiving means 106 includes a rotor core 110 attached to the spindle 18 and a power receiving coil 112 wound around the rotor core 110.

このように構成された受電手段106の受電コイル112には導電線93が接続されている。この導電線93は、スピンドル18の中心に軸方向に形成された貫通穴21内に配設され、その先端が図4に示す凹型コネクター92に接続されている。   A conductive wire 93 is connected to the power receiving coil 112 of the power receiving means 106 configured as described above. The conductive wire 93 is disposed in a through hole 21 formed in the axial direction at the center of the spindle 18, and the tip thereof is connected to a concave connector 92 shown in FIG.

給電手段108は、受電手段106の外周側に配設されたステータコア114と、ステータコア114に配設された給電コイル116とから構成される。このように構成された給電手段108の給電コイル116には、電気配線118を介して交流電力が供給される。   The power feeding means 108 includes a stator core 114 disposed on the outer peripheral side of the power receiving means 106 and a power feeding coil 116 disposed on the stator core 114. AC power is supplied to the power supply coil 116 of the power supply unit 108 configured as described above via the electrical wiring 118.

電力供給手段102は、交流電源120と、交流電源120とロータリートランス104の給電コイル116との間に挿入された電圧調整手段122と、給電手段108に供給する交流電力の周波数を調整する周波数調整手段124と、電圧調整手段122及び周波数調整手段124を制御する制御手段126と、制御手段126に研削砥石に付与する超音波振動の振幅等を入力する入力手段128を具備している。   The power supply means 102 is an AC power supply 120, a voltage adjusting means 122 inserted between the AC power supply 120 and the power supply coil 116 of the rotary transformer 104, and a frequency adjustment for adjusting the frequency of the AC power supplied to the power supply means 108. Means 124, a control means 126 for controlling the voltage adjustment means 122 and the frequency adjustment means 124, and an input means 128 for inputting the amplitude and the like of the ultrasonic vibration applied to the grinding wheel to the control means 126 are provided.

交流電源120は、制御回路132及び電気配線130を介して電動モーター94のステータコイル100に交流電力を供給する。周波数調整手段124としては、株式会社エヌエフ回路設計ブロックが提供するデジタルファンクションジェネレータ、商品名「DF−1905」を使用することができる。DF−1905によると、周波数を10kHz〜500kHzの範囲内で適宜調整することができる。   The AC power supply 120 supplies AC power to the stator coil 100 of the electric motor 94 via the control circuit 132 and the electric wiring 130. As the frequency adjusting means 124, a digital function generator provided by NF Circuit Design Block Co., Ltd., a trade name “DF-1905” can be used. According to DF-1905, the frequency can be appropriately adjusted within a range of 10 kHz to 500 kHz.

このように構成された研削装置2の研削作業について以下に説明する。図1に示すウエーハ着脱位置Aに位置付けられたチャックテーブル36上に、表面に保護テープが貼付されたウエーハを保護テープを下にして吸引保持する。次いで、チャックテーブル36をY軸方向に移動して研削位置Bに位置付ける。   The grinding operation of the grinding device 2 configured as described above will be described below. On the chuck table 36 positioned at the wafer attaching / detaching position A shown in FIG. Next, the chuck table 36 is moved in the Y-axis direction and positioned at the grinding position B.

このように位置付けられたウエーハに対して、チャックテーブル36を例えば300rpmで回転しつつ、研削ホイール22をチャックテーブル36と同一方向に例えば6000rpmで回転駆動させるとともに、研削ユニット移動機構32を作動して研削砥石60をウエーハの裏面に接触させる。   While rotating the chuck table 36 at, for example, 300 rpm with respect to the wafer thus positioned, the grinding wheel 22 is rotated in the same direction as the chuck table 36 at, for example, 6000 rpm, and the grinding unit moving mechanism 32 is operated. The grinding wheel 60 is brought into contact with the back surface of the wafer.

この研削加工時には、電力供給手段102によってロータリートランス104を構成する給電手段108の給電コイル116に所定周波数の交流電力を供給する。その結果、回転する受電手段106の受電コイル112、導電線93、凹型コネクター92、凸型コネクター64、導電線62を介して超音波振動子56に所定周波数の交流電力が印加され、超音波振動子56は主にラジアル方向(径方向)に超音波振動する。   During this grinding process, AC power having a predetermined frequency is supplied to the power supply coil 116 of the power supply means 108 constituting the rotary transformer 104 by the power supply means 102. As a result, AC power of a predetermined frequency is applied to the ultrasonic transducer 56 through the power receiving coil 112, the conductive wire 93, the concave connector 92, the convex connector 64, and the conductive wire 62 of the rotating power receiving means 106, and the ultrasonic vibration. The child 56 ultrasonically vibrates mainly in the radial direction (radial direction).

この超音波振動は、環状共振部49を囲繞するように形成された厚さの薄い環状研削砥石固定部51を介して複数の研削砥石60に伝達され、研削砥石60がラジアル方向に超音波振動する。   This ultrasonic vibration is transmitted to the plurality of grinding wheels 60 via the thin annular grinding wheel fixing portion 51 formed so as to surround the annular resonance portion 49, and the grinding wheel 60 is ultrasonically vibrated in the radial direction. To do.

本実施形態の研削ホイール22では、環状共振部49の全周及び円柱状凸部69の全周を囲繞するように、環状共振部49及び円柱状凸部69の外周に締結された円筒状薄板76により、研削中のホイールベース46の撓みを抑制でき、更に、厚さの薄い環状研削砥石固定部51が超音波振動子56が装着された環状共振部49を囲繞するように形成されているため、超音波振動子56から発生された超音波振動は、環状研削砥石固定部51を介して複数の研削砥石60に効率的に伝達される。   In the grinding wheel 22 according to the present embodiment, a cylindrical thin plate fastened to the outer periphery of the annular resonance portion 49 and the columnar protrusion 69 so as to surround the entire periphery of the annular resonance portion 49 and the entire periphery of the columnar protrusion 69. By virtue of 76, the bending of the wheel base 46 during grinding can be suppressed, and the annular grinding wheel fixing portion 51 having a small thickness is formed so as to surround the annular resonance portion 49 to which the ultrasonic transducer 56 is attached. Therefore, the ultrasonic vibration generated from the ultrasonic vibrator 56 is efficiently transmitted to the plurality of grinding wheels 60 via the annular grinding wheel fixing portion 51.

このように超音波振動子56で研削砥石60を主にラジアル方向に振動させながら研削ホイール22を所定の研削送り速度(例えば3〜5μm/秒)で下方に所定量研削送りして、ウエーハの研削を実施する。   In this way, while the grinding wheel 60 is vibrated mainly in the radial direction by the ultrasonic vibrator 56, the grinding wheel 22 is ground and fed by a predetermined amount at a predetermined grinding feed speed (for example, 3 to 5 μm / second). Perform grinding.

研削砥石60がラジアル方向に超音波振動すると、研削によって生成され研削砥石60の砥粒間に滞留して目詰まりの原因となる研削屑が、研削砥石60に作用する微振動により研削水とともに流動されて除去される。   When the grinding wheel 60 is ultrasonically vibrated in the radial direction, the grinding debris generated by grinding and staying between the abrasive grains of the grinding wheel 60 and causing clogging flows together with the grinding water by the fine vibration acting on the grinding wheel 60. To be removed.

従って、研削砥石60の目詰まりを防止することができると共に超音波の振動エネルギーによって、サファイア、シリコンナイトライド、リチウムタンタレート、アルチック等の脆性硬質材料であっても効率良く研削することができる。   Therefore, clogging of the grinding wheel 60 can be prevented, and even a brittle hard material such as sapphire, silicon nitride, lithium tantalate, or altic can be efficiently ground by ultrasonic vibration energy.

超音波振動子56をチタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zi,Ti)O)から形成した本発明実施形態の研削ホイール22をホイールマウント20に装着し、超音波振動子56に19kHzの周波数で75Vの電圧を印加した。 The grinding wheel 22 according to the embodiment of the present invention in which the ultrasonic vibrator 56 is formed from lead zirconate titanate (Pb (Zi, Ti) O 3 ) is attached to the wheel mount 20, and the ultrasonic vibrator 56 has a frequency of 19 kHz. A voltage of 75V was applied.

その結果、研削砥石60は19kHzの周波数でラジアル方向(径方向)に6.5μm前後の振幅で振動した。研削砥石60は軸方向にも超音波振動するが、軸方向への振幅は2.0μm前後でラジアル方向に比較して小さいものであった。   As a result, the grinding wheel 60 vibrated with an amplitude of around 6.5 μm in the radial direction (radial direction) at a frequency of 19 kHz. Although the grinding wheel 60 also vibrates ultrasonically in the axial direction, the amplitude in the axial direction was around 2.0 μm and was smaller than that in the radial direction.

尚、比較のために特許文献1に開示された研削ホイールをホイールマウントに装着し、実施例と同一条件で超音波振動子に交流電圧を印加したところ、研削砥石はラジアル方向に僅かに超音波振動したが、その振幅は0.2μm前後で充分な振幅は得られなかった。   For comparison, when the grinding wheel disclosed in Patent Document 1 was mounted on a wheel mount and an AC voltage was applied to the ultrasonic vibrator under the same conditions as in the example, the grinding wheel was slightly ultrasonic in the radial direction. Although it vibrated, its amplitude was around 0.2 μm, and sufficient amplitude was not obtained.

2 研削装置
10 研削ユニット
20 ホイールマウント
22 研削ホイール
36 チャックテーブル
46 ホイールベース
48 円柱状連結部
49 環状共振部
51 環状研削砥石固定部
56 超音波振動子
60 研削砥石
68 円盤状マウント装着プレート
69 円柱状凸部
76 円筒状薄板
2 Grinding device 10 Grinding unit 20 Wheel mount 22 Grinding wheel 36 Chuck table 46 Wheel base 48 Cylindrical connecting part 49 Annular resonance part 51 Annular grinding wheel fixing part 56 Ultrasonic vibrator 60 Grinding wheel 68 Disc-shaped mount mounting plate 69 Cylindrical shape Convex part 76 Cylindrical thin plate

Claims (1)

研削装置のスピンドル先端に固定されたホイールマウントに装着される研削ホイールであって、
装着面の反対側に円柱状凸部を有し、該ホイールマウントに装着されるマウント装着プレートと、
中央部に形成され該マウント装着プレートに連結する第1の厚みを有する円柱状連結部と、該円柱状連結部を囲繞して形成され該第1の厚みよりも薄い第2の厚みを有するとともに該円柱状凸部の直径と同一の外形を有する環状共振部と、該環状共振部を囲繞して形成され該第2の厚みよりも薄い第3の厚みを有する環状研削砥石固定部とを有するホイールベースと、
該ホイールベースの該環状研削砥石固定部に固定された複数の研削砥石と、
該ホイールベースの前記環状共振部に配設された超音波振動子と、
該円柱状凸部の全周と該環状共振部の全周とを囲繞するように、該円柱状凸部の外周と該環状共振部の外周とに締結された円筒状薄板と、
を具備したことを特徴とする研削ホイール。
A grinding wheel mounted on a wheel mount fixed to a spindle tip of a grinding device,
A mounting plate that has a cylindrical convex portion on the opposite side of the mounting surface and is mounted to the wheel mount;
A cylindrical connecting portion formed in the center portion and having a first thickness connected to the mount mounting plate, and a second thickness smaller than the first thickness formed surrounding the cylindrical connecting portion. An annular resonant portion having an outer shape identical to the diameter of the cylindrical convex portion; and an annular grinding wheel fixing portion formed around the annular resonant portion and having a third thickness smaller than the second thickness. Wheelbase,
A plurality of grinding wheels fixed to the annular grinding wheel fixing portion of the wheel base;
An ultrasonic transducer disposed in the annular resonant portion of the wheel base;
A cylindrical thin plate fastened to the outer circumference of the columnar convex portion and the outer circumference of the annular resonant portion so as to surround the entire circumference of the cylindrical convex portion and the entire circumference of the annular resonant portion;
A grinding wheel characterized by comprising:
JP2009052903A 2009-03-06 2009-03-06 Grinding wheel Active JP5329264B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009052903A JP5329264B2 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Grinding wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009052903A JP5329264B2 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Grinding wheel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010201604A true JP2010201604A (en) 2010-09-16
JP5329264B2 JP5329264B2 (en) 2013-10-30

Family

ID=42963608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009052903A Active JP5329264B2 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Grinding wheel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5329264B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013132721A (en) * 2011-12-27 2013-07-08 Disco Corp Grinding wheel
WO2014017460A1 (en) * 2012-07-23 2014-01-30 Ohnishi Kazumasa Support structure for ultrasonic vibrator equipped with tool

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104889881B (en) * 2015-05-27 2017-07-18 厦门大学 One kind vibration composite and flexible grinding and polishing instrument
JP6754272B2 (en) * 2016-10-24 2020-09-09 株式会社ディスコ Grinding device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007245325A (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Kazumasa Onishi Ultrasonic grinding device and grindstone for use therein
JP2008023693A (en) * 2006-07-25 2008-02-07 Disco Abrasive Syst Ltd Grinding device and grinding wheel
WO2008108463A1 (en) * 2007-03-07 2008-09-12 Kazumasa Ohnishi Polishing tool and polishing device
JP2010058252A (en) * 2008-09-08 2010-03-18 Disco Abrasive Syst Ltd Grinding wheel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007245325A (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Kazumasa Onishi Ultrasonic grinding device and grindstone for use therein
JP2008023693A (en) * 2006-07-25 2008-02-07 Disco Abrasive Syst Ltd Grinding device and grinding wheel
WO2008108463A1 (en) * 2007-03-07 2008-09-12 Kazumasa Ohnishi Polishing tool and polishing device
JP2010058252A (en) * 2008-09-08 2010-03-18 Disco Abrasive Syst Ltd Grinding wheel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013132721A (en) * 2011-12-27 2013-07-08 Disco Corp Grinding wheel
WO2014017460A1 (en) * 2012-07-23 2014-01-30 Ohnishi Kazumasa Support structure for ultrasonic vibrator equipped with tool

Also Published As

Publication number Publication date
JP5329264B2 (en) 2013-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7347766B2 (en) Cutting method and cutting apparatus
JP4977416B2 (en) Grinding equipment and grinding wheel
JP5259307B2 (en) Grinding wheel
JPWO2006137453A1 (en) Polishing equipment using ultrasonic vibration
JPWO2006126298A1 (en) Cutting device provided with a disk-shaped cutting blade
JP5049095B2 (en) Grinding wheel
JP2011148028A (en) Grinding wheel
JP5280247B2 (en) Grinding equipment
TW201817544A (en) Grinding wheel and grinding apparatus
JP5329264B2 (en) Grinding wheel
JP5301321B2 (en) Grinding wheel
JP5362492B2 (en) Grinding wheel
JP5902945B2 (en) Grinding wheel
JP5208630B2 (en) Grinding wheel
JP2009285798A (en) Grinding method of sapphire substrate
JP5766566B2 (en) Grinding equipment
JP5068147B2 (en) Grinding wheel
JP2012125850A (en) Grinding wheel
JP2010194651A (en) Grinding wheel
JP5706146B2 (en) Grinding equipment
JP2008159864A (en) Cutting tool provided with ultrasonic vibrator
JP2011152605A (en) Grinding device
JP2007283418A (en) Cutting tool
JP5798014B2 (en) Grinding equipment
JP5690643B2 (en) Grinding equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120217

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130613

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130723

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130724

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5329264

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250