JP2018130812A - 切削ブレード及び切削装置 - Google Patents
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Abstract
Description
被加工物上のチッピング発生の抑制に寄与する要因とは、シリコーン系の有機材料のフィラーが電鋳切削ブレードの切り刃に分散して含まれていることで、ブレード表面の切削水の保水力を上げることができ得るというものである。すなわち、切削加工中においては、電鋳切削ブレードと被加工物との接触部位に対して切削水を供給することで、接触部位の冷却及び発生する切削屑の除去を行うが、ブレード表面の切削水の保水力を上げ電鋳切削ブレードと被加工物との接触部位及びその周囲の水回りをよくすることで、切削屑が水膜状となった切削水と一体的に流れて排出されやすくなったり、接触部位により多くの切削水が流れながら入り込み切削ブレードをより効率よく冷却するようになったりする。
基台80は、スイッチ85を介して直流電源86のマイナス端子(負極)に接続される。一方、電解金属81は、直流電源86のプラス端子(正極)に接続される。ただし、スイッチ85は、電解金属81と直流電源86との間に配置されても良い。
図6に示す切り刃601として、図7に示す超砥粒である粒径♯1700のダイヤモンド砥粒601a及びシリコーン系の有機材料(ポリオルガノシルセスキオキサン)のフィラー601b(平均粒径は5μm)をニッケルメッキの電鋳層601cで固定し、フィラー601bの切り刃601の全体に対する含有率を35vol%とし、ダイヤモンド砥粒601aの切り刃601の全体に対する含有率を7.5vol%とした電鋳切削ブレード(以下、「実施例1の電鋳切削ブレード」という。)を製造した。
比較例として、切り刃中にシリコーン系の有機材料からなるフィラーが含まれていないが、それ以外の構成は実施例1の電鋳切削ブレードと同様のもの(以下、「比較例1の電鋳切削ブレード」という。)を使用し、実施例1の電鋳切削ブレードによる切削加工と同様の条件にて切削加工を行った。図10において、四角点及び破線で示している折れ線グラフQ1bは、比較例1の電鋳切削ブレードを用いて被加工物Wを切削加工した場合における切削送り速度と被加工物Wの表面Waに発生したチッピングの大きさの最大値(μm)との関係を示す。比較例1の電鋳切削ブレードを用いて切削加工を行った場合においては、被加工物Wの表面Waに発生したチッピングの大きさの最大値(μm)が、切削送り速度の上昇に伴って上昇しており、実施例1の電鋳切削ブレードを用いた場合よりも大きな許容できない大きさを有するチッピングを被加工物Wの表面Waに発生させたことが確認された。
切り刃601として、図7に示す超砥粒である粒径♯1700のダイヤモンド砥粒601a及びシリコーン系の有機材料(ポリオルガノシルセスキオキサン)のフィラー601b(平均粒径は5μm)をニッケルメッキの電鋳層601cで固定し、フィラー601bの切り刃601の全体に対する含有率を23vol%とし、ダイヤモンド砥粒601aの切り刃601の全体に対する含有率を15vol%とした電鋳切削ブレード(以下、「実施例2の電鋳切削ブレード」という。)を製造した。
グラフQ2aが示すように、被加工物Wの表面Waに発生したチッピングの大きさの最大値(μm)は、約7μm〜約10μmの範囲で緩やかに推移した。すなわち、実施例2の電鋳切削ブレードは、被加工物Wに対する加工速度を上げて切削加工を行っても、許容値以上の大きさを有するチッピングを被加工物Wの表面Waに発生させることがないことが確認された。
比較例として、切り刃中にシリコーン系の有機材料からなるフィラーが含まれていないが、それ以外の構成は実施例2の電鋳切削ブレードと同様のもの(以下、「比較例2の電鋳切削ブレード」という。)を使用し、実施例2の電鋳切削ブレードによる切削加工と同様の条件にて切削加工を行った。図11において四角点及び点線で示している折れ線グラフQ2bは、比較例2の電鋳切削ブレードを用いて切削加工を行った場合における被加工物Wの切削送り速度と被加工物Wの表面Waに発生したチッピングの大きさの最大値(μm)との関係を示す。
また、被加工物Wの各分割予定ラインSを切削する際のチャックテーブル30の切削送り速度は一定とし、実施例2の電鋳切削ブレードの被加工物Wに対する切込み深さは、実施例2の電鋳切削ブレードの切り刃の最下端が被加工物Wを切り抜け、ダイシングテープTに30μm切り込む深さとして、実施例2の電鋳切削ブレードによる切削加工を行った。実施例2の電鋳切削ブレードの回転速度は、約14000rpmとした。図12のひし形点及び点線で示している折れ線グラフQ3は、実施例2の電鋳切削ブレードにより被加工物Wを分割予定ラインSに沿って切削していった際における、総切削距離(単位はmmであり、図12における横軸)と被加工物Wの表面Waに発生したチッピングの大きさの最大値(単位はμmであり、図12における縦軸)との関係を示す。また、図13のひし形点及び点線で示している折れ線グラフQ4は、実施例2の電鋳切削ブレードにより、被加工物Wを分割予定ラインSに沿って切削していった際における、総切削距離(単位はmmであり、図13における横軸)と実施例2の電鋳切削ブレードが装着されたスピンドル621の負荷電流値(単位はAであり、図13における縦軸)との関係を示す。
図13の折れ線グラフQ4が示すように、隣り合う分割予定ラインSを順次同様に切削をしていき、実施例2の電鋳切削ブレードにより切削し切断した分割予定ラインSの本数が増加する、すなわち、実施例2の電鋳切削ブレードにより被加工物Wを切削した総切削距離が増加していっても、スピンドル621の負荷電流値は、約0.36Aから約0.41Aの間で緩やかに上昇及び下降するグラフを描いており、スピンドル621の負荷電流値が許容値を超えて上昇し続けることがないことが確認された。
考えられる要因とは、シリコーン系の有機材料のフィラー601bが実施例1及び2の電鋳切削ブレードの切り刃に分散して含まれていることで、ブレード表面の切削水の保水力を上げることができるというものである。すなわち、ブレード表面の切削水の保水力が上がり、電鋳切削ブレードと被加工物Wとの接触部位及びその周囲の水回りがよくなることで、切削屑が水膜状となった切削水と一体的に流れて効率よく排出され、また、接触部位により多くの切削水が流れながら入り込み電鋳切削ブレードを効率よく冷却したと考えられる。その結果、例えば、図10のグラフQ1aに示すように、被加工物W上のチッピング発生の抑制に寄与したものと考えられる。
13:仮置き領域 14:位置合わせ手段 15a:第一の搬送手段
15b:第二の搬送手段 16:洗浄手段
17:アライメント手段 170:撮像手段 171:表示手段
30:チャックテーブル 300:吸着部 300a:保持面 301:枠体
31:カバー 32:固定クランプ
E1:着脱領域 E2:切削領域
6:切削手段
60:電鋳切削ブレード 600:装着孔 601:切り刃
601a:ダイヤモンド砥粒
601b:シリコーン系の有機材料からなるフィラー 601c:電鋳層
62:スピンドルユニット
620:スピンドルハウジング 621:スピンドル 621a:テーパー部
621b:先端小径部 621c:雄ねじ
622:マウントフランジ 622a:固定フランジ部 622b:ボス部
622c:雄ねじ 622d:装着孔 623:ナット 624:固定ナット 625:着脱フランジ
64:ブレードカバー
640:ベース部 640a、640b:ネジ穴
641:ブレード検出ブロック 641a:挿通孔 641b:ネジ
641c:調整ネジ
642:着脱カバー 642a:挿通孔 642b:ネジ
67:切削水供給ノズル
8:電鋳切削ブレード製造装置 80:基台 80a:マスク 81:電解金属 82:液槽 84:電解液 85:スイッチ 86:直流電源 87:回転駆動源 88:ファン
W:被加工物 Wa:被加工物の表面 Wb:被加工物の裏面 S:分割予定ライン D:デバイス F:環状フレーム T:ダイシングテープ
Claims (4)
- 超砥粒を含む切り刃を備える電鋳切削ブレードであって、
該切り刃はシリコーン系の有機材料からなるフィラーを含む電鋳切削ブレード。 - 前記シリコーン系の有機材料からなるフィラーの含有率が前記切り刃の全体に対して5vol%以上40vol%未満である請求項1に記載の電鋳切削ブレード。
- 前記シリコーン系の有機材料からなるフィラーの粒径が1μm以上10μm以下である請求項1又は2のいずれか1項に記載の電鋳切削ブレード。
- 被加工物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被加工物を切削する切削ブレードが回転可能に装着された切削手段と、を備えた切削装置であって、
該切削ブレードが、請求項1、2又は3のいずれか1項に記載の電鋳切削ブレードである切削装置。
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