JP2014240100A - Cutting tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加工物を旋削するためのバイト工具に関する。 The present invention relates to a bite tool for turning a workpiece.
半導体チップが複数個形成された半導体ウエーハはダイシング装置等によって個々の半導体チップに分割され、この分割された半導体チップは携帯電話やパソコン等の電気機器に広く用いられている。
近年、電気機器の軽量化、小型化を可能にするために、半導体チップの電極に50〜100μmの突起状のバンプを形成し、このバンプを実装基板に形成された電極に直接接合するようにしたフリップチップと称する半導体チップが開発され実用に供されている。また、インターポーザーといわれる基板に複数の半導体チップを併設したり、積層したりして小型化を図る技術も開発され実用化されている。
A semiconductor wafer in which a plurality of semiconductor chips are formed is divided into individual semiconductor chips by a dicing apparatus or the like, and the divided semiconductor chips are widely used in electric devices such as mobile phones and personal computers.
In recent years, in order to reduce the weight and size of electrical equipment, a bump having a protrusion of 50 to 100 μm is formed on an electrode of a semiconductor chip, and this bump is directly bonded to an electrode formed on a mounting substrate. A semiconductor chip called a flip chip has been developed and put into practical use. In addition, a technique for reducing the size by mounting a plurality of semiconductor chips on a substrate called an interposer or stacking them has been developed and put into practical use.
しかるに、上述した各技術は半導体チップ等の基板の表面に複数個の突起状のバンプ(電極)を形成し、その突起状の電極を介して基板同士を接合するため、突起状のバンプ(電極)の高さを揃える必要がある。この突起状のバンプ(電極)の高さを揃えるために、バイト工具によって旋削する加工装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 However, each of the above-described technologies forms a plurality of protruding bumps (electrodes) on the surface of a substrate such as a semiconductor chip and bonds the substrates to each other via the protruding electrodes. ) Must be the same height. In order to make the heights of the bumps (electrodes) of the protrusions uniform, there has been proposed a machining device that performs turning with a bite tool (see, for example, Patent Document 1).
また、加工装置に装着されるバイト工具は、ダイアモンドチップが切れ刃として基台にロウ付けされた切れ刃本体をシャンクの先端に着脱可能に装着して構成されている。このように構成されたバイト工具の切れ刃本体は、消耗品として高価であることから切れ味が悪化した際にはダイアモンドチップの先端を研磨して切れ刃を再生している。 Further, the cutting tool mounted on the machining apparatus is configured by detachably mounting a cutting blade body, which has a diamond tip brazed to a base as a cutting blade, at the tip of the shank. Since the cutting blade body of the bite tool configured in this way is expensive as a consumable, when the sharpness deteriorates, the tip of the diamond tip is polished to regenerate the cutting blade.
而して、ダイアモンドチップを研磨する際に、ダイアモンドチップがロウ付けされた基台が妨げとなって円滑に研磨することができないという問題がある。 Thus, when the diamond chip is polished, there is a problem that the base on which the diamond chip is brazed prevents it from being smoothly polished.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、ダイアモンドチップの研磨を円滑に実施することができるバイト工具を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said fact, The main technical subject is to provide the bite tool which can implement the grinding | polishing of a diamond chip | tip smoothly.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、シャンクと該シャンクに着脱可能に装着される切れ刃本体とからなるバイト工具であって、
該切れ刃本体は、該シャンクに着脱可能に装着される基台と、該基台の先端部にロウ付けされた切れ刃となるダイアモンドチップとからなり、
該基台は、該シャンクに着脱可能に装着される装着面を備えた装着部と、該ダイアモンドチップがロウ付けされるチップ取り付け面を備えたチップ取り付け部とを具備しており、
該チップ取り付け部は、該装着部の該装着面と反対側の前面より突出して形成されている、
ことを特徴とするバイト工具が提供される。
In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, a bite tool comprising a shank and a cutting blade body detachably attached to the shank,
The cutting blade body is composed of a base that is detachably attached to the shank, and a diamond tip that becomes a cutting edge brazed to the tip of the base,
The base includes a mounting portion having a mounting surface that is detachably mounted on the shank, and a chip mounting portion having a chip mounting surface to which the diamond chip is brazed.
The chip mounting portion is formed to protrude from the front surface of the mounting portion opposite to the mounting surface.
A bite tool characterized by the above is provided.
本発明によるバイト工具においては、シャンクに着脱可能に装着される切れ刃本体は、シャンクに着脱可能に装着される基台と、基台の先端部にロウ付けされた切れ刃となるダイアモンドチップとからなり、基台はシャンクに着脱可能に装着される装着面を備えた装着部と、ダイアモンドチップがロウ付けされるチップ取り付け面を備えたチップ取り付け部とを具備しており、チップ取り付け部は装着部の装着面と反対側の前面より突出して形成されているので、基台の装着部の前面がダイアモンドチップを研磨する際に妨げとなることはなく、ダイアモンドチップが薄くなっても円滑に研磨することができる。 In the cutting tool according to the present invention, the cutting blade body that is detachably attached to the shank includes a base that is detachably attached to the shank, and a diamond tip that serves as a cutting blade brazed to the tip of the base. The base includes a mounting portion having a mounting surface that is detachably mounted on the shank, and a chip mounting portion having a chip mounting surface to which the diamond chip is brazed. Since it is formed so as to protrude from the front surface opposite to the mounting surface of the mounting part, the front surface of the mounting part of the base does not interfere with polishing the diamond chip, and even if the diamond chip becomes thinner Can be polished.
以下、本発明に従って構成されたバイト工具の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a bite tool constructed according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1には本発明に従って構成されたバイト工具が装着された加工装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における加工装置1は、全体を番号2で示す装置ハウジングを具備している。装置ハウジング2は、細長く延在する直方体形状の主部21と、該主部21の後端部(図1において右上端)に設けられ実質上鉛直に上方に延びる直立壁22とを有している。直立壁22の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール221、221が設けられている。この一対の案内レール221、221に旋削手段としての旋削ユニット3が上下方向に移動可能に装着されている。
FIG. 1 is a perspective view of a machining apparatus equipped with a bite tool constructed according to the present invention.
The processing apparatus 1 in the illustrated embodiment includes an apparatus housing generally indicated by numeral 2. The apparatus housing 2 includes a rectangular parallelepiped
旋削ユニット3は、移動基台31と該移動基台31に装着されたスピンドルユニット32を具備している。移動基台31は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部311、311が設けられており、この一対の脚部311、311に上記一対の案内レール221、221と摺動可能に係合する被案内溝312、312が形成されている。このように直立壁22に設けられた一対の案内レール221、221に摺動可能に装着された移動基台31の前面には支持部材313が装着され、この支持部材313にスピンドルユニット32が取り付けられる。
The turning
スピンドルユニット32は、支持部材313に装着されたスピンドルハウジング321と、該スピンドルハウジング321に回転自在に配設された回転スピンドル322と、該回転スピンドル322を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータ323とを具備している。回転スピンドル322の下端部はスピンドルハウジング321の下端を越えて下方に突出せしめられており、その下端には円板形状のバイト工具装着部材324が設けられている。なお、バイト工具装着部材324には、バイト工具33が着脱可能に装着される。
The
バイト工具装着部材324には、回転軸芯から偏芯した外周部の一部に上下方向に貫通するバイト取り付け穴324aが設けられているとともに、このバイト取り付け穴324aと対応する外周面からバイト取り付け穴324aに達する雌ネジ穴324bが設けられている。このように構成されたバイト工具装着部材324のバイト取り付け穴324aにバイト工具33を挿入し、雌ネジ穴324bに締め付けボルト330を螺合して締め付けることにより、バイト工具33はバイト工具装着部材324に着脱可能に装着される。
The tool
次に、上記バイト工具33について、図2および図3を参照して説明する。
図2には本発明に従って構成されたバイト工具33の斜視図が示されており、図3にはバイト工具33の構成部材の分解斜視図が示されている。
図2および図3に示すバイト工具33は、シャンク34と該シャンク34に着脱可能に装着される切れ刃本体35とからなっている。シャンク34は、ステンレス鋼によって四角柱状に形成され、その先端(下端)部に先端が先細りの取付け部341が設けられている。取付け部341の取り付け面342には、図3に示すように雌ネジ穴343が形成されている。
Next, the
FIG. 2 shows a perspective view of a
The
バイト工具33を構成する切れ刃本体35は、上記シャンク34に着脱可能に装着される基台36と、該基台36の先端部にロウ付けされた切れ刃となるダイアモンドチップ37とからなっている。基台36は、タングステンカーバイトによって形成されており、上記シャンク34に着脱可能に装着される装着面361aを備えた装着部361と、ダイアモンドチップ37がロウ付けされるチップ取り付け部362とを備えている。なお、図示の実施形態においては基台36を構成する装着部361とチップ取り付け部362を一体成型した例を示したが、装着部361とチップ取り付け部362を別体で形成し、両部をロウ付けしてもよい。このように形成された基台36は、ダイアモンドチップ37がロウ付けされるチップ取り付け部362が装着部361の前面361bより突出して形成されており、このチップ取り付け部362の前面であるチップ取り付け面362aにダイアモンドチップ37が銀スズ等のロウ材によってロウ付けされる。なお、基台36を構成する装着部361の前面361bとチップ取り付け面362aとの距離は、図示の実施形態においては5mmに設定されている。また、ダイアモンドチップ37の厚みは、図示の実施形態においては2mmに設定されている。このように構成された基台36の装着部361にはボルト挿通穴363が設けられており、このボルト挿通穴363に締結ボルト38を挿通して上記シャンク34に形成された雌ネジ穴343に螺合することにより、基台36をシャンク34に取り付けることができる。
A cutting blade
以上のように構成されたバイト工具33は、図1に示すようにバイト工具装着部材324に設けられたバイト取り付け穴324aにシャンク34を挿入し、バイト工具装着部材324に設けられた雌ネジ穴324bに締め付けボルト330を螺合して締め付けることにより、バイト工具装着部材324に着脱可能に装着される。
As shown in FIG. 1, the
図1に戻って説明を続けると、図示の実施形態における加工装置は、上記旋削ユニット3を上記一対の案内レール221、221に沿って上下方向(後述するチャックテーブルの保持面と垂直な方向)に移動せしめる旋削ユニット送り機構4を備えている。この旋削ユニット送り機構4は、直立壁22の前側に配設され上下方向に延びる雄ネジロッド41を具備している。この雄ネジロッド41は、その上端部および下端部が直立壁22に取り付けられた軸受部材42および43によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材42には雄ネジロッド41を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ44が配設されており、このパルスモータ44の出力軸が雄ネジロッド41に伝動連結されている。移動基台31の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部(図示していない)も形成されており、この連結部には上下方向に延びる貫通雌ネジ穴が形成されており、この雌ネジ穴に上記雄ネジロッド41が螺合せしめられている。従って、パルスモータ44が正転すると移動基台31および移動基台31に装着された旋削ユニット3が下降即ち前進せしめられ、パルスモータ44が逆転すると移動基台31および移動基台31に装着された旋削ユニット3が上昇即ち後退せしめられる。
Referring back to FIG. 1, the machining apparatus in the illustrated embodiment moves the
図1を参照して説明を続けると、ハウジング2の主部21の後半部上には略矩形状の加工作業部211が形成されており、この加工作業部211にはチャックテーブル5が配設されている。このチャックテーブル5は、ステンレス鋼等の金属材によって円柱状に形成されたチャックテーブル本体51と、該チャックテーブル本体51の上面に配設された吸着チャック52とからなっている。吸着チャック52は多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔性材料から構成されており、図示しない吸引手段に連通されている。従って、吸着チャック52を図示しない吸引手段に選択的に連通することにより、上面である保持面上に載置された被加工物を吸引保持する。このように構成されたチャックテーブル5は、図示しないチャックテーブル移動機構によって図1において矢印23aおよび23bで示す方向に移動可能に構成されている、図1において2点鎖線で示す被加工物搬入・搬出領域24と上記スピンドルユニット32を構成するバイト工具33と対向する実線で示す加工領域25との間で移動せしめられる。
The description will be continued with reference to FIG. 1. A substantially rectangular
図示の実施形態におけるバイト工具が装着された加工装置は以上のように構成されており、以下その作用について主に図4を参照して説明する。
図4には、被加工物としての半導体ウエーハ10の平面図および要部を拡大して示す断面図が示されている。図4に示す半導体ウエーハ10は、図4の(a)に示すように表面に複数個のデバイス110が格子状に形成されており、複数個のデバイス110の表面10aにはそれぞれ複数個のスタッドバンプ(電極)120が形成されている。このスタッドバンプ(電極)120は、例えば図4の(b)に示すようにデバイス110に形成された例えばアルミニウム等からなる電極板111に金ワイヤーを加熱溶融して装着する。このようにして形成された複数個のスタッドバンプ(電極)120は、図4の(b)に示すように針状の髭121が残った状態となるとともに、その高さにバラツキがある。
The machining apparatus to which the cutting tool is mounted in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described mainly with reference to FIG.
FIG. 4 shows a plan view of a
上述した半導体ウエーハ10の複数個のデバイス110の表面10aにそれぞれ形成された複数個のスタッドバンプ(電極)120の高さを揃えるためには、被加工物搬入・搬出域24に位置付けられているチャックテーブル5の上面である保持面に半導体ウエーハ10の表面10aを上にして裏面を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、チャックテーブル5上に半導体ウエーハ10を吸引保持する。
In order to align the heights of the plurality of stud bumps (electrodes) 120 formed on the
図1を参照して説明すると、チャックテーブル5上に半導体ウエーハ10を吸引保持したならば、図示しないチャックテーブル移動機構を作動してチャックテーブル5を矢印23aで示す方向に移動し、半導体ウエーハ10を保持したチャックテーブル5を加工領域25に位置付ける。このようにして半導体ウエーハ10を保持したチャックテーブル5が加工領域25に位置付けられたならば、半導体ウエーハ10に設けられた半導体チップ110の表面に形成された複数個のスタッドバンプ(電極)120を旋削して高さを揃える旋削工程を実施する。
Referring to FIG. 1, when the
先ず、回転スピンドル322を回転駆動し、バイト工具33が取り付けられたバイト工具装着部材324を図5において矢印300で示す方向に例えば6000rpmの回転速度で回転する。そして、旋削ユニット3を下降させバイト工具33を所定の切り込み位置に位置付ける。次に、半導体ウエーハ10を保持したチャックテーブル5を図5において実線で示す位置から矢印23aで示すように右方に所定の送り速度で移動する。この結果、回転スピンドル322の回転に伴って回転するバイト工具33を構成するダイアモンドチップ37によって半導体ウエーハ10に設けられたデバイス110の表面に形成された複数個のスタッドバンプ(電極)120の上端部が削り取られる。そして、図5において2点鎖線で示すようにチャックテーブル5に保持された半導体ウエーハ10の中心がバイト工具装着部材324の中心位置まで移動することにより、半導体ウエーハ10に設けられたデバイス110の表面に形成された複数個のスタッドバンプ(電極)120の全てが、図6に示すようにその先端部が旋削によって除去され、高さが揃えられる。
First, the
上述した旋削作業を繰り返し実施すると、バイト工具33の切れ刃であるダイアモンドチップ37の切れ味が悪化する。ダイアモンドチップ37の切れ味を回復させるためにダイアモンドチップ37の前面を研磨するが、従来のバイト工具においては基台の前面にダイアモンドチップがロウ付けされているために、基台が妨げとなって特にダイアモンドチップの厚みが薄くなってくると円滑に研磨することができないという問題がある。
しかるに、上述した実施形態におけるバイト工具33においては、基台36はダイアモンドチップ37がロウ付けされるチップ取り付け部362が装着部361の前面361bより突出して形成されており、基台36を構成する装着部361の前面361bとチップ取り付け面362aとの距離は、図示の実施形態においては5mmに設定されているので、基台36の装着部361の前面361bがダイアモンドチップ37を研磨する際に妨げとなることはなく、ダイアモンドチップ37が薄くなっても円滑に研磨することができる。
When the turning operation described above is repeatedly performed, the sharpness of the
However, in the
2:装置ハウジング
3:旋削ユニット
31:移動基台
32:スピンドルユニット
321:スピンドルハウジング
322:回転スピンドル
323:サーボモータ
324:バイト工具装着部材
33:バイト工具
34:シャンク
35:切れ刃本体
36:基台
361:装着部
362:チップ取り付け部
4:旋削ユニット送り機構
5:チャックテーブル
10:半導体ウエーハ
110:デバイス
120:スタッドバンプ(電極)
2: Device housing 3: Turning unit 31: Moving base 32: Spindle unit 321: Spindle housing 322: Rotary spindle 323: Servo motor 324: Tool tool mounting member 33: Tool tool 34: Shank 35: Cutting blade body 36: Base Table 361: Mounting portion 362: Chip mounting portion 4: Turning unit feed mechanism 5: Chuck table 10: Semiconductor wafer 110: Device 120: Stud bump (electrode)
Claims (1)
該切れ刃本体は、該シャンクに着脱可能に装着される基台と、該基台の先端部にロウ付けされた切れ刃となるダイアモンドチップとからなり、
該基台は、該シャンクに着脱可能に装着される装着面を備えた装着部と、該ダイアモンドチップがロウ付けされるチップ取り付け面を備えたチップ取り付け部とを具備しており、
該チップ取り付け部は、該装着部の該装着面と反対側の前面より突出して形成されている、
ことを特徴とするバイト工具。 A bite tool comprising a shank and a cutting blade body detachably attached to the shank,
The cutting blade body is composed of a base that is detachably attached to the shank, and a diamond tip that becomes a cutting edge brazed to the tip of the base,
The base includes a mounting portion having a mounting surface that is detachably mounted on the shank, and a chip mounting portion having a chip mounting surface to which the diamond chip is brazed.
The chip mounting portion is formed to protrude from the front surface of the mounting portion opposite to the mounting surface.
A bite tool characterized by that.
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JPH03505428A (en) * | 1988-08-12 | 1991-11-28 | ケンナメタル インコーポレイテッド | Cutting insert and its clamping device |
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