JP2020146780A - チャックテーブルの保持面の形成方法 - Google Patents
チャックテーブルの保持面の形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020146780A JP2020146780A JP2019044720A JP2019044720A JP2020146780A JP 2020146780 A JP2020146780 A JP 2020146780A JP 2019044720 A JP2019044720 A JP 2019044720A JP 2019044720 A JP2019044720 A JP 2019044720A JP 2020146780 A JP2020146780 A JP 2020146780A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grinding
- measured
- workpiece
- holding surface
- gauge
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004575 stone Substances 0.000 abstract 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
【課題】無垢の部材で保持面を形成したチャックテーブルで被加工物を保持する場合に、保持された被加工物が研削加工中において横滑りしないようにする。【解決手段】被加工物Wを研削砥石で研削する研削加工に用いるチャックテーブル3の被加工物Wを保持する保持面31aの形成方法であって、チャックテーブル3は、無垢の部材からなる上面に吸引溝312〜吸引溝314を形成し、吸引溝312〜吸引溝314を吸引源80に連通させ上面が保持面31aとなり、保持面31aを砥粒径が粒度表示で#180〜#400の砥粒を結合させた粗研削砥石74bで研削して形成する保持面31aの形成方法。【選択図】図2
Description
本発明は、チャックテーブルの保持面の形成方法に関する。
研削装置は被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を研削砥石を回転可能に装着して研削する研削手段と、を備えている。チャックテーブルには、ポーラス部材(多孔質部材)の上面が保持面となるものがある(例えば、特許文献1参照)。また、チャックテーブルには、無垢の部材である例えばアルミナセラミックの平滑な上面が保持面となるものがあり、該チャックテーブルは、該平滑な上面と下面とを貫通する貫通孔を備え、上面に貫通孔に連通する複数の吸引溝が形成されており、貫通孔の下端側を吸引源に連通させて、吸引源の吸引力を上面に伝達させることで上面で被加工物を吸引保持する。
金属やセラミック等の無垢の部材で保持面が形成されているチャックテーブルは、たとえば被加工物加工中に発生する加工熱の熱伝導がよく、加工熱を受け変形しやすい被加工物を加工する際に用いることで、冷却水となる加工水(研削水や切削水)が少なくても被加工物を加工熱により変形させてしまうことを抑制できるというメリットが有る。また、加工屑が平滑な上面(保持面)に付着しにくいというメリットが有る。
しかし、保持面の吸引溝以外の部分が鏡面のような平滑面であるため、被加工物が滑りやすく、例えば研削加工中に研削砥石が被加工物に接触する衝撃により、被加工物が保持面上で横滑りするという問題がある。
よって、無垢の部材で保持面を形成したチャックテーブルで被加工物を保持する場合に、保持された被加工物が研削加工中等において横滑りしないようにするという課題がある。
上記課題を解決するための本発明は、被加工物を研削砥石で研削する研削加工に用いるチャックテーブルの被加工物を保持する保持面の形成方法であって、該チャックテーブルは、無垢の部材からなる上面に吸引溝が形成されており、該吸引溝を吸引源に連通させ該上面が該保持面となり、該保持面を砥粒径が粒度表示で#180〜#400の砥粒を結合させた粗研削砥石で研削して形成する保持面の形成方法である。
前記研削加工は、前記保持面が保持した被加工物の上面高さを測定する第1ゲージと、該保持面が保持した被加工物よりも外側に位置する環状の被測定面の高さを測定する第2ゲージと、該第1ゲージの測定値と該第2ゲージの測定値との差を被加工物の厚みとして算出し、該算出した厚みが予め設定した仕上げ厚みになるまで被加工物を研削するものであり、該保持面を前記粗研削砥石で研削した後に、該第2ゲージが測定する該環状の被測定面を該粗研削砥石を形成する砥粒より小さい砥粒を結合させた微細研削砥石で研削して形成すると好ましい。
前記研削加工は、前記保持面が保持した被加工物の上面高さを測定する第1ゲージと、該保持面が保持した被加工物よりも外側に位置する環状の被測定面の高さを測定する第2ゲージと、該第1ゲージの測定値と該第2ゲージの測定値との差を被加工物の厚みとして算出し、該算出した厚みが予め設定した仕上げ厚みになるまで被加工物を研削するものであり、該第2ゲージが測定する該環状の被測定面を前記粗研削砥石を形成する砥粒より小さい砥粒を結合させた微細研削砥石で研削した後、該被測定面を研削しないで該保持面を該粗研削砥石で研削して該保持面を形成してもよい。
本発明に係るチャックテーブルの保持面の形成方法は、チャックテーブルは、無垢の部材からなる上面に吸引溝が形成されており、吸引溝を吸引源に連通させ上面が保持面となり、保持面を砥粒径が粒度表示で#180〜#400の砥粒を結合させた粗研削砥石で研削して形成することで、保持面の粗さが研削される前よりも上がり、被加工物を吸引保持した場合に被加工物との間に生じる摩擦力が大きくなることで、保持された被加工物が研削加工中において横滑りしてしまうことを防ぐことが可能となる。
研削加工は、保持面が保持した被加工物の上面高さを測定する第1ゲージと、保持面が保持した被加工物よりも外側に位置する環状の被測定面の高さを測定する第2ゲージと、第1ゲージの測定値と第2ゲージの測定値との差を被加工物の厚みとして算出し、算出した厚みが予め設定した仕上げ厚みになるまで被加工物を研削するものであり、保持面を粗研削砥石で研削した後に、第2ゲージが測定する環状の被測定面を粗研削砥石を形成する砥粒より小さい砥粒を結合させた微細研削砥石で研削して形成することで、被測定面が微細研削砥石で研削される前よりも滑らかになり、被加工物の研削加工中に第2ゲージが被測定面に接触した際のゲージはねを抑制することが可能となる。
研削加工は、保持面が保持した被加工物の上面高さを測定する第1ゲージと、保持面が保持した被加工物よりも外側に位置する環状の被測定面の高さを測定する第2ゲージと、第1ゲージの測定値と第2ゲージの測定値との差を被加工物の厚みとして算出し、算出した厚みが予め設定した仕上げ厚みになるまで被加工物を研削するものであり、第2ゲージが測定する環状の被測定面を粗研削砥石を形成する砥粒より小さい砥粒を結合させた微細研削砥石で研削した後、被測定面を研削しないで保持面を粗研削砥石で研削して保持面を形成することで、被測定面が微細研削砥石で研削される前よりも滑らかになり、被加工物の研削加工中に第2ゲージが被測定面に接触した際のゲージはねを抑制することが可能となる。
図1に示す研削装置1は、チャックテーブル3の保持面31aに保持された被加工物Wを研削手段7によって研削し所望の仕上げ厚みまで薄化する装置である。
チャックテーブル3は、例えば、その外形が平面視円形板状である基部30を備えており、基部30の上面にカーボン、セラミックス、又はSUS等の合金である無垢の部材からなる平面視矩形状の凸部31が突設されている。本実施形態においては、凸部31が基部30の上面の中央に一つ形成されているが、例えば、チャックテーブル3の回転中心に対称に所定間隔を空けて凸部31が2つ配設されていてもよい。
チャックテーブル3は、例えば、その外形が平面視円形板状である基部30を備えており、基部30の上面にカーボン、セラミックス、又はSUS等の合金である無垢の部材からなる平面視矩形状の凸部31が突設されている。本実施形態においては、凸部31が基部30の上面の中央に一つ形成されているが、例えば、チャックテーブル3の回転中心に対称に所定間隔を空けて凸部31が2つ配設されていてもよい。
基部30の上面の外周側領域には所定の高さの円環状壁301が立設されており、基部30の上面の円環状壁301からさらに外側の領域には、周方向に一定の間隔をおいて複数(例えば45度間隔で8つ)のボルト挿通穴309が厚み方向(Z軸方向)に向かって貫通形成されている。円環状壁301の上面は、保持面31aが保持した被加工物Wよりも外側に位置する環状の被測定面301aとなる。例えば、被測定面301aは、径方向外側に向かって極めて緩やかに傾斜する傾斜面となっているが、平坦面となっていてもよい。
凸部31の平面視矩形状の上面は無垢の部材で形成されているため、被加工物Wを保持する平滑な保持面31aとなっている。また、保持面31aは、チャックテーブル3の回転中心を頂点とし外周側に向かって極めて緩やかに傾斜する傾斜面に形成されている。そして、被加工物Wも傾斜面にならって吸引保持される。なお、保持面31aの傾斜は、肉眼では認識できないほどのわずかな傾斜である。例えば、保持面31aの高さ位置と円環状壁301の被測定面301aの高さ位置とは同一となっていてもよいし、被測定面3001aが保持面31aよりも低く設定されていてもよい。保持面31aの大きさは、例えば60mm×200mmとなっており、被加工物Wの大きさよりも大きく設定されている。
凸部31の保持面31aには、凸部31の回転中心を中心とする同心状に形成された複数(図1に示す例においては、2ライン)の矩形環状の吸引溝312及び吸引溝313と、凸部31の中心を通過して凸部31の長手方向に延在し吸引溝312と吸引溝313とを連通させる吸引溝314が形成されている。そして、凸部31の回転中心には吸引溝314と連通すると共に真空発生装置等の吸引源80(図2参照)に連通する吸引孔315が、Z軸方向にチャックテーブル3を貫通するように形成されている。なお、保持面31aの形状や凸部31の保持面31aに形成される吸引溝の本数や形状は、本実施形態に限定されるものではない。また、各吸引溝312〜吸引溝314の底に、吸引源80に連通する吸引孔がZ軸方向に貫通形成されていてもよい。
チャックテーブル3は、Z軸方向(鉛直方向)の軸心周りに回転可能であると共に、チャックテーブル3の下方に配設されたX軸移動手段41によってX軸方向に往復移動可能となっている。図2に具体的に示すX軸移動手段41は、例えば、X軸方向に延在するレール410と、レール410上に摺接しX軸方向に移動可能な可動板411と、可動板411を移動させる図示しないボールネジ機構とにより構成されている。そして、可動板411がレール410上においてX軸方向に往復移動することにより、可動板411上に傾き調整手段42及びテーブル基台46を介して配設されたチャックテーブル3をX軸方向に往復移動させることができる。
チャックテーブル3は、例えば図2に示す平面視円形のテーブル基台46上に固定された状態で吸引源80と連通する。即ち、基部30の下面をテーブル基台46の上面に接触させ、テーブル基台46の上面に形成された図示しないねじ穴と図1に示すボルト挿通穴309とを重ね合わせて、ボルト挿通穴309を通した固定ボルト308を図示しないねじ穴に螺合させ締め付けることにより、チャックテーブル3がテーブル基台46に固定された状態になる。また、図2に示すように、テーブル基台46の上面から下面にかけては、チャックテーブル3の吸引孔315に連通する吸引路460が形成されており、吸引孔315は吸引路460を介して吸引源80に連通した状態になる。
傾き調整手段42は、例えば、テーブル基台46の底面に周方向に等間隔空けて2つ以上設けられている。即ち、例えば120度間隔で、2つの傾き調整手段42と、チャックテーブル3を固定する図示しない支持柱とが配設されている。2つの傾き調整手段42は、例えば、Z軸方向に上下動可能な電動シリンダやエアシリンダ等である。2つの傾き調整手段42が上下動することで、チャックテーブル3の保持面31aの研削手段7の粗研削砥石74bの研削面(下面)に対する傾きを調節することができる。
例えば、図2に示すように、研削手段7の下方に位置付けられた状態のチャックテーブル3に隣接する位置には、測定する面の高さ位置を接触式にて測定する第1ゲージ38と第2ゲージ39とがそれぞれ配設されている。第1ゲージ38は、チャックテーブル3の保持面31aが保持した被加工物Wの上面高さ位置を測定する。また、第2ゲージ39は、保持面31aが保持した被加工物Wよりも外側に位置する環状の被測定面301aの高さ位置を測定する。
第1ゲージ38及び第2ゲージ39は、上下方向に昇降可能であり、その各先端にダイヤモンド等からなるコンタクトを備えている。
第1ゲージ38及び第2ゲージ39には、被加工物Wの厚みを測定する厚み算出手段37が電気的に接続されている。CPU及び記憶素子等を備える厚み算出手段37は、第1ゲージ38が測定した保持面31aで吸引保持されている被加工物Wの上面の高さと第2ゲージ39が測定した被測定面301aの高さとの差を被加工物Wの厚みとして算出する。なお、被加工物Wの研削加工時に、保持面31aと被測定面301aとに高さの差があったり、チャックテーブル3が傾けられて保持面31aと被測定面301aとに高さの差が発生していたりする場合であっても、厚み算出手段37は該高さの差を予め補正値として把握しているため、被加工物Wの厚み算出時に該補正値を考慮して被加工物Wの厚みを正確に算出できる。
第1ゲージ38及び第2ゲージ39には、被加工物Wの厚みを測定する厚み算出手段37が電気的に接続されている。CPU及び記憶素子等を備える厚み算出手段37は、第1ゲージ38が測定した保持面31aで吸引保持されている被加工物Wの上面の高さと第2ゲージ39が測定した被測定面301aの高さとの差を被加工物Wの厚みとして算出する。なお、被加工物Wの研削加工時に、保持面31aと被測定面301aとに高さの差があったり、チャックテーブル3が傾けられて保持面31aと被測定面301aとに高さの差が発生していたりする場合であっても、厚み算出手段37は該高さの差を予め補正値として把握しているため、被加工物Wの厚み算出時に該補正値を考慮して被加工物Wの厚みを正確に算出できる。
研削手段7は、図2に示すボールネジ機構等からなる研削送り手段79によって、Z軸方向に往復移動可能となっている。研削手段7は、軸方向が鉛直方向(Z軸方向)である回転軸70と、回転軸70を回転駆動する図示しないモータと、回転軸70の下端に接続された円形状のマウント73と、マウント73の下面に着脱可能に接続された研削ホイール74とを備える。そして、研削ホイール74は、例えば、保持面31aを研削するための研削ホイールであり、ホイール基台74aと、ホイール基台74aの底面に環状に配設された複数の粗研削砥石74bとを備える。研削ホイール74のホイール径は、例えばφ300mmとなっている。
粗研削砥石74bは、例えば、砥石中に含まれる砥粒が比較的大きな砥石であり、金属又はビトリファイドの結合材(ボンド材)に、ダイヤモンド、CBN(Cubic Boron Nitride)等の砥粒を混合・焼結等して略同一の大きさの直方体状に形成されている。粗研削砥石74bに含まれる砥粒は、砥粒径が粒度表示で#180〜#400の砥粒であればよく、本実施形態においては砥粒径が粒度表示で♯280の砥粒を用いている。なお、結合材や砥粒の種類に制限はなく、被加工物Wの種類等に応じて適切に選択、変更できる。
例えば、回転軸70の内部には、Z軸方向に延びる研削水流路が形成されており、この研削水流路に図示しない研削水供給手段が連通している。研削水供給手段から回転軸70に対して供給される研削水は、研削水流路の下端の開口から粗研削砥石74bに向かって下方に噴出し、粗研削砥石74bと被研削対象との接触部位に到達する。なお、チャックテーブル3の側方に別途の洗浄ノズルを配設して、粗研削砥石74bと被研削対象との接触部位に対して洗浄ノズルから洗浄水を直接供給してもよい。
以下に、本発明に係る保持面の形成方法を実施して、チャックテーブル3の被加工物Wを保持する保持面31aを適切な状態に形成する。
図1、2に示すX軸移動手段41によってチャックテーブル3がX軸方向において移動し、研削手段7の保持面研削用の研削ホイール74とチャックテーブル3との位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、図2に示すように、研削ホイール74の回転中心がチャックテーブル3の回転中心に対して所定距離だけ水平方向にずれ、粗研削砥石74bの回転軌跡がチャックテーブル3の回転中心である保持面31aの中心を通るように行われる。
また、傾き調整手段42によって、極めて緩やかな傾斜面である保持面31a及び環状壁301の被測定面301aが粗研削砥石74bの研削面(下面)に対して平行になるように、チャックテーブル3の傾きが調整されることで、保持面31a及び被測定面301aが、砥石研削面に対して平行になる。
図2に示すように、回転軸70が+Z方向から見て例えば反時計回り方向に所定の回転速度(例えば、1000rpm)で回転され、これに伴って研削ホイール74が回転する。また、研削手段7が−Z方向へと所定の速度で研削送りされ、回転する粗研削砥石74bが保持面31a及び被測定面301aに当接することで研削が行われる。研削中は、チャックテーブル3が、テーブル基台46と共に+Z方向から見て反時計回り方向に所定の回転速度(例えば、10rpm)で回転するのに伴って、粗研削砥石74bが保持面31a全面及び被測定面301a全面の研削加工を行う。研削加工中においては、保持面31a及び被測定面301aと粗研削砥石74bとの接触部位に研削水が供給されて洗浄・冷却が行われる。そして、所定時間上記研削が行われた後、研削手段7が+Z方向へと移動しチャックテーブル3から離間する。なお、粗研削砥石74bで保持面31aのみを研削してもよい。
その結果、保持面31aの粗さが研削される前よりも上がり、被加工物Wを吸引保持した場合に保持面31aと被加工物Wとの間に生じる摩擦力が、粗研削砥石74bで研削される前の平滑な保持面31aと被加工物Wとの間に生じる摩擦力の例えば2倍まで上がる。
本実施形態においては、後述する被加工物Wの研削加工において、第2ゲージ39が高さ位置を測定する環状の被測定面301aを、粗研削砥石74bを形成する砥粒より小さい砥粒を結合させた図5に示す微細研削砥石75bで研削して形成する。即ち、作業者によって、研削手段7の研削ホイール74が、図5に示す研削ホイール75に交換される。
被測定面301aを研削するための研削ホイール75は、ホイール基台75aと、ホイール基台75aの底面に環状に配設された複数の微細研削砥石75bとを備える。微細研削砥石75bは、ビトリファイドの結合材に、ダイヤモンド、CBN等の砥粒を混合・焼結等して略同一の大きさの直方体状に形成されている。微細研削砥石75bに含まれる砥粒は、例えば砥粒径が粒度表示で♯600の砥粒を用いている。
被測定面301aを研削するための研削ホイール75は、ホイール基台75aと、ホイール基台75aの底面に環状に配設された複数の微細研削砥石75bとを備える。微細研削砥石75bは、ビトリファイドの結合材に、ダイヤモンド、CBN等の砥粒を混合・焼結等して略同一の大きさの直方体状に形成されている。微細研削砥石75bに含まれる砥粒は、例えば砥粒径が粒度表示で♯600の砥粒を用いている。
なお、被加工物Wの研削加工中において、研削装置1が第2ゲージ39を用いず第1ゲージ38のみで被加工物Wの厚みを測定する場合には、被測定面301aの微細研削砥石75bによる研削は行わなくてもよい。第1ゲージ38のみで被加工物Wの厚み測定を行う場合には、例えば、厚み算出手段37は、予め、保持面31aの高さ位置及び研削前の被加工物Wの厚みを把握しており、それ故、保持面31aで保持された研削前の被加工物Wの上面の高さ位置を把握している。したがって、厚み算出手段37は、保持面31aで保持された研削前の被加工物Wの上面の高さ位置と研削加工中に第1ゲージ38により測定した被加工物Wの上面の高さ位置との差から被加工物Wの研削により除去された量(研削量)を測定して、さらに、該研削量を用いて研削加工中の被加工物Wの厚みを順次測定できる。
また、先に説明した保持面31aの粗研削砥石74bによる研削時に被測定面301aを研削していない場合には、被測定面301aの微細研削砥石75bによる研削は行わなくてもよい。
また、先に説明した保持面31aの粗研削砥石74bによる研削時に被測定面301aを研削していない場合には、被測定面301aの微細研削砥石75bによる研削は行わなくてもよい。
図3に示すように、X軸移動手段41によってチャックテーブル3がX軸方向において移動し、研削手段7の研削ホイール75とチャックテーブル3との位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、研削ホイール75の回転中心がチャックテーブル3の回転中心に対して所定距離だけ水平方向に大きくずれ、微細研削砥石75bの回転軌跡が被測定面301a上を通るように行われる。
なお、図1に示す研削装置1は、研削手段7をX軸方向に移動させるX軸移動手段を備えており、研削手段7を移動させてチャックテーブル3との位置合わせを行ってもよい。
なお、図1に示す研削装置1は、研削手段7をX軸方向に移動させるX軸移動手段を備えており、研削手段7を移動させてチャックテーブル3との位置合わせを行ってもよい。
図3に示すように、回転軸70が+Z方向から見て例えば反時計回り方向に所定の回転速度(例えば、1000rpm)で回転され、これに伴って研削ホイール75が回転する。また、研削手段7が−Z方向へと所定の速度で研削送りされ、回転する微細研削砥石75bが被測定面301aに当接することで研削が行われる。研削中は、チャックテーブル3が+Z方向から見て反時計回り方向に所定の回転速度(例えば、10rpm)で回転するのに伴って、微細研削砥石75bが被測定面301a全面の研削加工を行う。研削加工中においては、被測定面301aと微細研削砥石75bとの接触部位に研削水が供給されて洗浄・冷却が行われる。そして、所定時間上記研削が行われた後、研削手段7が+Z方向へと移動しチャックテーブル3から離間する。
その結果、被測定面301aが微細研削砥石75bで研削される前より滑らかになり、被加工物Wの研削加工中に第2ゲージ39が被測定面301aに接触した際のゲージはねが抑えられる。
なお、被測定面301aに微細研削砥石75bによる研削が施されることで高さ差が生じた場合(例えば、被測定面301aが保持面31aよりも低くなった場合)であっても、該高さ差は、厚み算出手段37に補正値と記憶されるため、被加工物Wの研削加工時における被加工物Wの厚み算出時に、厚み算出手段37は該補正値を考慮して被加工物Wの厚みを正確に算出できる。
なお、被測定面301aに微細研削砥石75bによる研削が施されることで高さ差が生じた場合(例えば、被測定面301aが保持面31aよりも低くなった場合)であっても、該高さ差は、厚み算出手段37に補正値と記憶されるため、被加工物Wの研削加工時における被加工物Wの厚み算出時に、厚み算出手段37は該補正値を考慮して被加工物Wの厚みを正確に算出できる。
また、本発明に係るチャックテーブル3の保持面31aの形成方法においては、例えば、第2ゲージ39が測定する環状の被測定面301aを図2に示す粗研削砥石74bを形成する砥粒より小さい砥粒を結合させた微細研削砥石75bで研削した後、環状の被測定面301aを研削しないで保持面31aのみを図2に示す粗研削砥石74bで研削して保持面31aを形成してもよい。この場合においても、被測定面301aが微細研削砥石75bで研削される前よりも滑らかになり、被加工物Wの研削加工中に第2ゲージ39が被測定面301aに接触した際のゲージはねを抑制することが可能となる。また、保持面31aの粗さが研削される前よりも上がり、被加工物Wを吸引保持した場合に保持面31aと被加工物Wとの間に生じる摩擦力が、粗研削砥石74bで研削される前の平滑な保持面31aと被加工物Wとの間に生じる摩擦力の例えば2倍まで上がる。
次に、保持面31a及び被測定面301aが研削されたチャックテーブル3により被加工物Wを吸引保持して研削加工を施す場合について説明する。
まず、作業者によって、研削手段7の研削ホイール75が、図4に示す研削ホイール76に交換される。
被加工物Wを研削するための研削ホイール76は、ホイール基台76aと、ホイール基台76aの底面に環状に配設された複数の研削砥石76bとを備える。研削砥石76bは、ビトリファイドの結合材(ボンド材)に、ダイヤモンド、CBN等の砥粒を混合・焼結等して略同一の大きさの直方体状に形成されている。研削砥石76bに含まれる砥粒は、例えば砥粒径が粒度表示で♯120の砥粒を用いている。即ち、被加工物Wの研削に用いられる研削砥石76bは、粗研削砥石74b及び微細研削砥石75bよりも、含まれる砥粒の砥粒径が大きい砥石である。
まず、作業者によって、研削手段7の研削ホイール75が、図4に示す研削ホイール76に交換される。
被加工物Wを研削するための研削ホイール76は、ホイール基台76aと、ホイール基台76aの底面に環状に配設された複数の研削砥石76bとを備える。研削砥石76bは、ビトリファイドの結合材(ボンド材)に、ダイヤモンド、CBN等の砥粒を混合・焼結等して略同一の大きさの直方体状に形成されている。研削砥石76bに含まれる砥粒は、例えば砥粒径が粒度表示で♯120の砥粒を用いている。即ち、被加工物Wの研削に用いられる研削砥石76bは、粗研削砥石74b及び微細研削砥石75bよりも、含まれる砥粒の砥粒径が大きい砥石である。
図4に詳しく示す被加工物Wは、例えばパッケージ型パワー半導体であり、平面視矩形状の外形を備えており、矩形状のセラミックス基板W1の上面と下面とに第一の銅板W4及び第二の銅板W5がそれぞれ配設されて構成となっている。図4における被加工物Wの裏面Wbには第二の銅板W5が露出しており、裏面Wbは平滑面に形成されている。例えば、セラミックス基板W1、第一の銅板W4、及び第二の銅板W5の側面並びに第一の銅板W4の上面はモールド樹脂Mで覆われて封止されている。そして、モールド樹脂Mの上面が被加工物Wの表面Waとなる。例えば、研削前の被加工物Wは、厚みが5.2mmとなっており、シリコンウェーハ等と比べると分厚い被加工物である。
なお、被加工物Wは本実施形態に限定されるものではなく、リードフレームがモールド樹脂Mの外側面から水平方向に延出されているようなパワー半導体や、他のパッケージ基板、樹脂板、セラミック板、又は金属板等であってもよい。
なお、被加工物Wは本実施形態に限定されるものではなく、リードフレームがモールド樹脂Mの外側面から水平方向に延出されているようなパワー半導体や、他のパッケージ基板、樹脂板、セラミック板、又は金属板等であってもよい。
被加工物Wの研削にあたっては、まず、チャックテーブル3の中心と被加工物Wの中心とが略合致するように、被加工物Wがモールド樹脂Mを上に向けた状態で保持面31a上に載置される。被加工物Wの長手方向と保持面31aの長手方向とは合わせられている。この状態で、吸引源80が作動して生み出された吸引力が、テーブル基台46の吸引路460、チャックテーブル3の吸引孔315、及び各吸引溝312〜314を通り保持面31aに伝達されることにより、チャックテーブル3が表面Waを上面とした状態の被加工物Wを吸引保持する。
X軸移動手段41によってチャックテーブル3がX軸方向において移動し、研削手段7の研削ホイール76とチャックテーブル3との位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、研削ホイール76の回転中心がチャックテーブル3に吸引保持されている被加工物Wの回転中心に対して所定距離だけ水平方向にずれ、研削砥石76bの回転軌跡が被加工物Wの中心を通るように行われる。
また、傾き調整手段42によって、極めて緩やかな傾斜面である保持面31aにならって吸引保持されている被加工物Wの表面Waが研削砥石76bの研削面(下面)に対して平行になるように、チャックテーブル3の傾きが調整される。
図4に示すように、回転軸70が+Z方向から見て例えば反時計回り方向に所定の回転速度で回転され、これに伴って研削ホイール76が回転する。また、研削手段7が−Z方向へ所定の速度で研削送りされ、回転する研削砥石76bが被加工物Wの上面となっている表面Waに当接することで研削が行われる。研削中は、チャックテーブル3が+Z方向から見て反時計回り方向に所定の回転速度で回転するのに伴って被加工物Wも回転し、研削砥石76bが被加工物Wの表面Wa全面の研削加工を行う。研削加工中においては、被加工物Wの表面Waと研削砥石76bとの接触部位に研削水が供給されて洗浄・冷却が行われる。
厚み算出手段37が、第1ゲージ38が測定した被加工物Wの上面である表面Waの高さと第2ゲージ39が測定した被測定面301aの高さとの差を被加工物Wの厚みとして算出しつつ、例えば被加工物Wが厚み方向に約300μm研削されてから、研削手段7が+Z方向へと移動し被加工物Wから離間する。その結果、図5に示すように、研削されたモールド樹脂Mの上面から第一の銅板W4の上面が露出した状態になる。
上記被加工物Wの研削中に、被加工物Wの裏面Wbは第二の銅板W5で構成されている平滑面であることから、従来のような保持面の研削が行われていないチャックテーブルで被加工物Wが保持されている場合には、無垢の部材からなる平滑な保持面上で被加工物Wが研削圧力を受けている最中に横滑りしてしまう場合があった。一方、従来とは異なり、砥粒径が粒度表示で#180〜#400の砥粒を結合させた図2に示す粗研削砥石74bによって保持面31aは研削されており、保持面31aは#180〜#400の砥粒を結合させた粗研削砥石74bで研削されたことによる粗さによって、チャックテーブル3が被加工物Wを吸引保持した場合に、保持面31aと被加工物Wの裏面Wbとの間に生じる摩擦力が粗研削前より大きくなることで、保持された被加工物Wが研削加工中において横滑りしてしまうことを防がれる。
また、第2ゲージ39が測定する環状の被測定面301aを粗研削砥石74bを形成する砥粒より小さい砥粒を結合させた微細研削砥石75bで研削して形成しているため、被測定面301aが粗研削砥石74bのみで研削されている場合に比べてより平滑になっており、被加工物Wの研削加工中に第2ゲージ39が被測定面301aに接触した際のゲージはね(第2ゲージ39が測定した測定値の変動)を抑制することが可能となる。
なお、被測定面301aを微細研削砥石75bで研削した後、保持面31aのみを粗研削砥石74bで研削しても、第2ゲージ39のゲージはねを上記と同様に抑制できるので良い。
なお、被測定面301aを微細研削砥石75bで研削した後、保持面31aのみを粗研削砥石74bで研削しても、第2ゲージ39のゲージはねを上記と同様に抑制できるので良い。
チャックテーブル3の回転が停止し、かつ、チャックテーブル3による被加工物Wの吸引保持が解除された後、モールド樹脂Mの上面から第一の銅板W4が露出した状態の被加工物Wは、作業者又は図示しない反転手段により、チャックテーブル3の保持面31a上で上下反転される。そして、図6に示すように、チャックテーブル3の中心と被加工物Wの中心とが略合致するように、被加工物Wが裏面Wb(第二の銅板W5の露出面)を上に向けた状態で保持面31a上に載置される。被加工物Wの長手方向と保持面31aの長手方向とは合わせられている。この状態で、吸引源80が作動して、チャックテーブル3が被加工物Wを吸引保持する。
X軸移動手段41によってチャックテーブル3がX軸方向において移動し、例えば、研削砥石76bの回転軌跡が被加工物Wの中心を通るようにチャックテーブル3が位置付けられる。また、傾き調整手段42によって、極めて緩やかな傾斜面である保持面31aにならって吸引保持されている被加工物Wが、その裏面Wbが研削砥石76bの研削面(下面)に対して平行になるようにチャックテーブル3の傾きが調整される。
図7に示すように、回転軸70が+Z方向から見て例えば反時計回り方向に所定の回転速度で回転され、これに伴って研削ホイール76が回転する。また、研削手段7が−Z方向へと所定の速度で研削送りされ、回転する研削砥石76bが被加工物Wの裏面Wbに当接することで研削が行われる。研削中は、チャックテーブル3が+Z方向から見て反時計回り方向に所定の回転速度で回転するのに伴って被加工物Wも回転し、研削砥石76bが被加工物Wの裏面Wb全面の研削加工を行う。研削加工中においては、被加工物Wの裏面Wbと研削砥石76bとの接触部位に研削水が供給されて洗浄・冷却が行われる。
厚み算出手段37が、第1ゲージ38が測定した被加工物Wの上面である裏面Wb(第二の銅板W5の露出面)の高さと第2ゲージ39が測定した被測定面301aの高さとの差を被加工物Wの厚みとして算出しつつ、例えば被加工物Wが厚み方向に約100μm研削されてから、研削手段7が+Z方向へと移動し被加工物Wから離間することで、被加工物Wの研削が終了して被加工物Wが仕上げ厚みまで研削された状態になる。
本発明に係るチャックテーブル3の保持面31aの形成方法は上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている研削装置1の各構成の形状等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。また、被加工物Wの研削加工の工程も上記例に限定されるものではない。
W:被加工物 Wa:被加工物の表面 Wb:被加工物の裏面 W1:セラミック基板
W4:第一の銅板 W5:第二の銅板
1:研削装置
3:チャックテーブル 30:基部 301:円環状壁 301a:被測定面
31:凸部 31a:保持面 312、313、314:吸引溝 315:吸引孔
41:X軸移動手段 46:テーブル基台 42:傾き調整手段
38:第1ゲージ 39:第2ゲージ 37:厚み算出手段
7:研削手段 70:回転軸 73:マウント 79:研削送り手段
74:保持面研削用の研削ホイール 74b:粗研削砥石
75:被測定面研削用の研削ホイール 75b:微細研削砥石
76:被加工物研削用の研削ホイール 76b:研削砥石
W4:第一の銅板 W5:第二の銅板
1:研削装置
3:チャックテーブル 30:基部 301:円環状壁 301a:被測定面
31:凸部 31a:保持面 312、313、314:吸引溝 315:吸引孔
41:X軸移動手段 46:テーブル基台 42:傾き調整手段
38:第1ゲージ 39:第2ゲージ 37:厚み算出手段
7:研削手段 70:回転軸 73:マウント 79:研削送り手段
74:保持面研削用の研削ホイール 74b:粗研削砥石
75:被測定面研削用の研削ホイール 75b:微細研削砥石
76:被加工物研削用の研削ホイール 76b:研削砥石
Claims (3)
- 被加工物を研削砥石で研削する研削加工に用いるチャックテーブルの被加工物を保持する保持面の形成方法であって、
該チャックテーブルは、無垢の部材からなる上面に吸引溝が形成されており、該吸引溝を吸引源に連通させ該上面が該保持面となり、
該保持面を砥粒径が粒度表示で#180〜#400の砥粒を結合させた粗研削砥石で研削して形成する保持面の形成方法。 - 前記研削加工は、前記保持面が保持した被加工物の上面高さを測定する第1ゲージと、該保持面が保持した被加工物よりも外側に位置する環状の被測定面の高さを測定する第2ゲージと、該第1ゲージの測定値と該第2ゲージの測定値との差を被加工物の厚みとして算出し、該算出した厚みが予め設定した仕上げ厚みになるまで被加工物を研削するものであり、
該保持面を前記粗研削砥石で研削した後に、該第2ゲージが測定する該環状の被測定面を該粗研削砥石を形成する砥粒より小さい砥粒を結合させた微細研削砥石で研削して形成する請求項1記載の保持面の形成方法。 - 前記研削加工は、前記保持面が保持した被加工物の上面高さを測定する第1ゲージと、該保持面が保持した被加工物よりも外側に位置する環状の被測定面の高さを測定する第2ゲージと、該第1ゲージの測定値と該第2ゲージの測定値との差を被加工物の厚みとして算出し、該算出した厚みが予め設定した仕上げ厚みになるまで被加工物を研削するものであり、
該第2ゲージが測定する該環状の被測定面を前記粗研削砥石を形成する砥粒より小さい砥粒を結合させた微細研削砥石で研削した後、該被測定面を研削しないで該保持面を該粗研削砥石で研削して該保持面を形成する請求項1記載の保持面の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019044720A JP2020146780A (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | チャックテーブルの保持面の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019044720A JP2020146780A (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | チャックテーブルの保持面の形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020146780A true JP2020146780A (ja) | 2020-09-17 |
Family
ID=72431297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019044720A Pending JP2020146780A (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | チャックテーブルの保持面の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020146780A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005118979A (ja) * | 2003-09-22 | 2005-05-12 | Ibiden Co Ltd | 研削・研磨用真空チャックおよび吸着板 |
JP2011044475A (ja) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの研削装置 |
-
2019
- 2019-03-12 JP JP2019044720A patent/JP2020146780A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005118979A (ja) * | 2003-09-22 | 2005-05-12 | Ibiden Co Ltd | 研削・研磨用真空チャックおよび吸着板 |
JP2011044475A (ja) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの研削装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009176848A (ja) | ウエーハの研削方法 | |
JP6791579B2 (ja) | ウェーハ及びウェーハの加工方法 | |
JP6789645B2 (ja) | 面取り加工装置 | |
JP5072020B2 (ja) | 研削部材のドレス方法および研削装置 | |
JP7127994B2 (ja) | ドレッシングボード及びドレッシング方法 | |
JP2021150347A (ja) | 研削方法 | |
TWI810334B (zh) | 深切緩進磨削方法 | |
JP7049801B2 (ja) | 被加工物の研削方法 | |
JP2020146780A (ja) | チャックテーブルの保持面の形成方法 | |
JP2022181245A (ja) | 研削評価方法 | |
JP4901428B2 (ja) | ウエーハの砥石工具、研削加工方法および研削加工装置 | |
JP2021146416A (ja) | ウェーハの研削方法 | |
JP2021146417A (ja) | ウェーハの研削方法 | |
JP2019111634A (ja) | 被加工物の研削方法 | |
US20220274224A1 (en) | Grinding method for workpiece | |
JP2013016568A (ja) | バイト切削装置 | |
JP7222797B2 (ja) | クリープフィード研削方法 | |
JP2023084189A (ja) | ドレッシング工具及びドレッシング方法 | |
JP7024039B2 (ja) | 面取り加工装置 | |
JP2019062147A (ja) | 保護部材の加工方法 | |
JP2022138936A (ja) | チャックテーブル、及び被加工物の保持方法 | |
JP2023109277A (ja) | 研削方法 | |
JP2022190858A (ja) | 被加工物の研削方法 | |
JP2024009560A (ja) | ワークの研削方法 | |
JP2023069861A (ja) | 研削装置及び被加工物の研削方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220121 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221021 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221101 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230418 |