JP6010827B2 - Dicing apparatus and dicing method - Google Patents

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本発明は、半導体ウェーハ等のワークを切削し、個々のチップに分離するダイシング装置及びダイシング方法に関し、特に、超音波振動子を用いたダイシング装置及びダイシング方法に関する。   The present invention relates to a dicing apparatus and a dicing method for cutting a workpiece such as a semiconductor wafer and separating it into individual chips, and more particularly to a dicing apparatus and a dicing method using an ultrasonic vibrator.

従来、半導体ウェーハ等のワークを切削し、個々のチップに分離するダイシング装置の分野においては、超音波振動子を用いたダイシング装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in the field of a dicing apparatus that cuts a workpiece such as a semiconductor wafer and separates it into individual chips, a dicing apparatus using an ultrasonic vibrator has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特許文献1に記載のダイシング装置は、超音波振動子から伝達される超音波振動により径方向に超音波振動するブレードを用いてワークを切削するダイシング装置で、このダイシング装置によれば、超音波振動しないブレードを用いてワークを切削する一般的なダイシング装置と比べ、切削抵抗が低減する等の効果を奏する。   The dicing apparatus described in Patent Document 1 is a dicing apparatus that cuts a workpiece using a blade that vibrates ultrasonically in a radial direction by ultrasonic vibration transmitted from an ultrasonic vibrator. As compared with a general dicing apparatus that cuts a workpiece using a blade that does not vibrate, the cutting resistance is reduced.

特開2006−319214号公報JP 2006-319214 A

しかしながら、特許文献1に記載のダイシング装置には、次の課題がある。   However, the dicing apparatus described in Patent Document 1 has the following problems.

第1に、特許文献1に記載のダイシング装置では、ワークの種類によっては、切削抵抗が充分に低減されず、ブレードが摩耗しやすい(ブレードライフ(寿命)が短い)という問題がある。このため、切削抵抗のさらなる低減が求められている。   First, the dicing apparatus described in Patent Document 1 has a problem that the cutting resistance is not sufficiently reduced depending on the type of workpiece, and the blade is likely to be worn (the blade life (life) is short). For this reason, the further reduction of cutting resistance is calculated | required.

第2に、特許文献1に記載のダイシング装置では、平均的な加工抵抗は減少するが、ブレードが径方向に超音波振動し、拡径、縮径を繰り返すため、ブレードの径が拡大する瞬間、ブレード及びワークに突発的な負荷が作用する(図12参照)。また、特許文献1に記載のダイシング装置では、振幅方向に関し、加工面(円弧)に対して常に垂直な方向に力が作用するため、径方向の負荷がそれ以外の方向へ分散されず、ブレード及びワークに突発的な負荷が作用する(図13参照)。このため、特許文献1に記載のダイシング装置においては、より脆い材料からなるワークやより薄いワークをダイシングの対象とすることが難しいという問題がある。なお、特許文献1に記載のダイシング装置において、ブレードが径方向に超音波振動し、拡径、縮径を繰り返す原理については、特許文献1の段落0045〜0050に詳細に記載されている。   Second, in the dicing apparatus described in Patent Document 1, the average machining resistance decreases, but the blade vibrates ultrasonically in the radial direction and repeats the expansion and contraction, so the moment when the blade diameter increases. A sudden load acts on the blade and the workpiece (see FIG. 12). Further, in the dicing apparatus described in Patent Document 1, since the force is always applied in the direction perpendicular to the machining surface (arc) with respect to the amplitude direction, the radial load is not dispersed in the other direction, and the blade A sudden load acts on the workpiece (see FIG. 13). For this reason, the dicing apparatus described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to target a workpiece made of a more brittle material or a thinner workpiece. In the dicing apparatus described in Patent Document 1, the principle that the blade vibrates ultrasonically in the radial direction and repeats the expansion and contraction is described in detail in paragraphs 0045 to 0050 of Patent Document 1.

第3に、特許文献1に記載のダイシング装置では、径方向の振幅が全周同じ振幅であるため、加工点での大きな振幅が加工品質に影響を与える場合がある。   Thirdly, in the dicing apparatus described in Patent Document 1, since the radial amplitude is the same throughout the circumference, a large amplitude at the machining point may affect the machining quality.

第4に、特許文献1に記載のダイシング装置では、径方向に超音波振動させるために、専用のブレードが必要となる。このため、ブレード交換の際、専用のブレードと交換する必要があり、ランニングコストが増大するという問題がある。   Fourthly, in the dicing apparatus described in Patent Document 1, a dedicated blade is required for ultrasonic vibration in the radial direction. For this reason, when replacing the blade, it is necessary to replace it with a dedicated blade, which increases the running cost.

第5に、特許文献1に記載のダイシング装置では、ブレードの磨耗状態によってブレードの径が変化し、それに伴ってブレードの振動状態も変化するため、振動状態を一定に保つのが難しいという問題がある。同一の振動状態を保つには、繊細な制御が求められる。   Fifth, the dicing apparatus described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to keep the vibration state constant because the blade diameter changes depending on the blade wear state and the blade vibration state changes accordingly. is there. To maintain the same vibration state, delicate control is required.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、第1に、ワークが例えばSiCのような難削材であっても、切削抵抗を充分に低減でき、ブレードが摩耗しにくい(ブレードライフ(寿命)が長い)ダイシング装置及びダイシング方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances. First, even when the workpiece is a difficult-to-cut material such as SiC, the cutting resistance can be sufficiently reduced, and the blade is not easily worn (blade is not easily worn). It is an object to provide a dicing apparatus and a dicing method having a long life.

第2に、ブレード及びワークに突発的な負荷が作用せず、より脆い材料からなるワークやより薄いワークをダイシングの対象とすることが可能なダイシング装置及びダイシング方法を提供することを目的とする。   A second object of the present invention is to provide a dicing apparatus and a dicing method in which a sudden load does not act on the blade and the work, and a work made of a more brittle material or a thinner work can be targeted for dicing. .

第3に、加工点で大きな振幅が発生せず、加工品質に影響を与えるのを抑制することが可能なダイシング装置及びダイシング方法を提供することを目的とする。   A third object of the present invention is to provide a dicing apparatus and a dicing method capable of suppressing a large amplitude from being generated at a processing point and suppressing the influence on the processing quality.

第4に、専用のブレードと交換する必要がなく、ランニングコストを抑えることが可能なダイシング装置及びダイシング方法を提供することを目的とする。   A fourth object of the present invention is to provide a dicing apparatus and a dicing method that do not require replacement with a dedicated blade and can reduce running costs.

第5に、ブレードの磨耗状態にかかわらず、振動状態を一定に保つことが可能な(振動状態の再現性に優れた)ダイシング装置及びダイシング方法を提供することを目的とする。   A fifth object of the present invention is to provide a dicing apparatus and a dicing method capable of keeping the vibration state constant regardless of the blade wear state (excellent reproducibility of the vibration state).

前記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、ワークテーブル上に弾性体を介して載置されたワークを、スピンドルにより回転されるブレードにより加工ラインに沿って切削するダイシング装置において、前記加工ラインの両側に位置するワーク部分を局所的に縦方向に超音波振動させるワーク振動手段を備えることを特徴とする。   In order to achieve the object, the invention according to claim 1 is a dicing apparatus for cutting a workpiece placed on a work table via an elastic body along a processing line by a blade rotated by a spindle. Workpiece vibration means for locally ultrasonically vibrating workpiece portions located on both sides of the processing line in the vertical direction is provided.

請求項1に係る発明によれば、ワーク振動手段の作用により加工ラインの両側に位置するワーク部分が局所的に縦方向に超音波振動する。これにより、加工進展部(加工ライン中の、ブレードが切削中の部分)へ応力が集中し、加工進展部のひずみエネルギが高い状態となる。これにより、加工進展部がわずかな衝撃で破壊に至る状態となる(ワークが脆性材料からなるため)。   According to the first aspect of the present invention, the work portions located on both sides of the processing line are locally ultrasonically vibrated in the vertical direction by the action of the work vibration means. As a result, stress concentrates on the processing progressing portion (the portion in the processing line where the blade is cutting), and the processing progressing portion has a high strain energy. As a result, the processing progress part is in a state of being broken by a slight impact (because the work is made of a brittle material).

その結果、加工ラインの両側に位置するワーク部分が局所的に縦方向に超音波振動しない従来技術(特許文献1)と比べ、切削抵抗(及びブレードへの負荷)が低減し、ワークが例えばSiCのような難削材の場合であっても、ブレードが摩耗しにくくなる(ブレードライフ(寿命)が長くなる)。また、切削速度が向上し、ワークの加工品質が向上する。   As a result, the cutting force (and the load on the blade) is reduced as compared with the conventional technique (Patent Document 1) in which the workpiece portions located on both sides of the processing line are not locally ultrasonically vibrated in the vertical direction, and the workpiece is, for example, SiC. Even in the case of difficult-to-cut materials such as the above, the blade is less likely to be worn (the blade life (life) becomes longer). In addition, the cutting speed is improved and the machining quality of the workpiece is improved.

また、請求項1に係る発明によれば、加工点の振動がスポット的な微小振動となるため、ブレード及びワークに突発的な負荷が作用せず、より脆い材料からなるワークやより薄いワークをダイシングの対象とすることが可能となる。また、請求項1に係る発明によれば、振幅が常に縦方向であるため、ブレード及びワークに作用する負荷がせん断方向(回転方向)と加工面に対し垂直方向へ分散されるため、ブレード及びワークに作用する負荷がより小さくなる。また、請求項1に係る発明によれば、加工点の振動がスポット的な微小振動となるため、加工点で大きな振幅が発生する従来技術(特許文献1)と比べ、加工品質に影響を与えるのを抑制することが可能となる。   Further, according to the invention according to claim 1, since the vibration of the machining point becomes a spot-like minute vibration, a sudden load does not act on the blade and the workpiece, and a workpiece made of a more brittle material or a thinner workpiece can be obtained. It becomes possible to make it a target of dicing. According to the first aspect of the invention, since the amplitude is always in the vertical direction, the load acting on the blade and the work is distributed in the shear direction (rotation direction) and the direction perpendicular to the machining surface. The load acting on the workpiece becomes smaller. Further, according to the first aspect of the invention, since the vibration at the machining point is a spot-like minute vibration, the machining quality is affected as compared with the conventional technique (Patent Document 1) in which a large amplitude is generated at the machining point. Can be suppressed.

また、請求項1に係る発明によれば、ブレードではなく、加工ラインの両側に位置するワーク部分を局所的に縦方向に超音波振動させる構成であるため、専用のブレードと交換する必要がなく、専用のブレードと交換する必要がある従来技術(特許文献1)と比べ、ランニングコストを抑えることが可能となる。   Further, according to the invention according to claim 1, since it is configured to locally ultrasonically vibrate the work portions located on both sides of the processing line instead of the blade, it is not necessary to replace with a dedicated blade. Compared with the prior art (Patent Document 1) that needs to be replaced with a dedicated blade, the running cost can be reduced.

また、請求項1に係る発明によれば、ブレードではなく、加工ラインの両側に位置するワーク部分を局所的に縦方向に超音波振動させる構成であるため、ブレードの磨耗状態にかかわらず、振動状態を一定に保つことが可能となる(振動状態の再現性に優れている)。   In addition, according to the first aspect of the present invention, since the work parts located on both sides of the processing line, not the blades, are locally ultrasonically vibrated in the vertical direction, the vibrations are generated regardless of the blade wear state. It becomes possible to keep the state constant (excellent reproducibility of the vibration state).

また、請求項1に係る発明によれば、超音波振動を伝達するホーンは摩耗しないため、ランニングコストを抑えることが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the horn that transmits ultrasonic vibrations does not wear, so that the running cost can be reduced.

請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記加工ラインの両側に位置するワーク部分は、前記加工ライン中の切削済みラインの両側に位置するワーク部分であることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the work parts located on both sides of the machining line are work parts located on both sides of the cut line in the machining line. .

請求項2に係る発明によれば、ワーク振動手段の作用により切削済みライン(加工ライン中の切削済みの部分)の両側に位置するワーク部分が局所的に縦方向に超音波振動する。これにより、加工進展部(ブレードが切削中の加工ライン中の部分)へ応力が集中し、加工進展部のひずみエネルギが高い状態となる。これにより、加工進展部がわずかな衝撃で破壊に至る状態となる(ワークが脆性材料からなるため)。   According to the invention which concerns on Claim 2, the workpiece | work part located in the both sides of the cut line (cut part in the processing line) locally ultrasonically vibrates to the vertical direction by the effect | action of a workpiece | work vibration means. As a result, the stress concentrates on the processing progress portion (the portion in the processing line where the blade is cutting), and the strain energy of the processing progress portion becomes high. As a result, the processing progress part is in a state of being broken by a slight impact (because the work is made of a brittle material).

その結果、切削済みラインの両側に位置するワーク部分が局所的に縦方向に超音波振動しない従来技術(特許文献1)と比べ、切削抵抗(及びブレードへの負荷)が低減し、ワークが例えばSiCのような難削材の場合であっても、ブレードが摩耗しにくくなる(ブレードライフ(寿命)が長くなる)。また、切削速度が向上し、ワークの加工品質が向上する。   As a result, the cutting resistance (and the load on the blade) is reduced compared to the conventional technique (Patent Document 1) in which the work parts located on both sides of the cut line are not locally ultrasonically vibrated in the vertical direction, and the work is, for example, Even in the case of difficult-to-cut materials such as SiC, the blade is less likely to be worn (blade life (lifetime) becomes longer). In addition, the cutting speed is improved and the machining quality of the workpiece is improved.

請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る発明において、前記ワーク振動手段は、前記スピンドルに固定された超音波振動子と、前記超音波振動子に固定された固定部と、前記ブレードを間に挟んで前記ブレードの両側に配置され、前記ワーク部分との間に隙間を形成する一対の水平部と、前記固定部と前記一対の水平部とを連結する連結部と、を含み、前記超音波振動子が発生する超音波により共振するホーンと、前記隙間へ、前記超音波振動子が発生する超音波振動により共振する前記ホーンの振動を前記ワーク部分へ伝達する媒体として機能する流体を供給する流体供給手段と、を備えていることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the work vibration means includes an ultrasonic vibrator fixed to the spindle, a fixing portion fixed to the ultrasonic vibrator, and A pair of horizontal portions that are disposed on both sides of the blade with a blade interposed therebetween and that form a gap between the workpiece portion, and a connecting portion that connects the fixed portion and the pair of horizontal portions. The horn that resonates with the ultrasonic wave generated by the ultrasonic vibrator functions as a medium that transmits the vibration of the horn that resonates with the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator to the gap. Fluid supply means for supplying a fluid.

請求項3に係る発明によれば、ホーン(及び一対の水平部とワーク部分との間に保持される流体)の作用により加工ラインの両側に位置するワーク部分を局所的に縦方向に超音波振動させることが可能となる。   According to the invention of claim 3, the work parts located on both sides of the processing line are locally ultrasonicated in the longitudinal direction by the action of the horn (and the fluid held between the pair of horizontal parts and the work part). It becomes possible to vibrate.

請求項4に係る発明は、請求項に係る発明において、前記流体供給手段は、加工点近傍へ研削水を噴射する研削水ノズルであることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3 , wherein the fluid supply means is a grinding water nozzle for injecting grinding water to the vicinity of the machining point.

請求項4に係る発明によれば、研削水ノズルを流体供給手段として兼用することが可能となるため、流体供給手段の設置スペースを省略することが可能となる。   According to the invention which concerns on Claim 4, since it becomes possible to use a grinding water nozzle as a fluid supply means, it becomes possible to omit the installation space of a fluid supply means.

請求項5に係る発明は、請求項3又は4に係る発明において、前記一対の水平部は、前記ブレードへ冷却水を噴射する冷却水ノズルを備えていることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 3 or 4 , wherein the pair of horizontal portions includes a cooling water nozzle that injects cooling water to the blade.

請求項5に係る発明によれば、ホーンを冷却水ノズルとして兼用することが可能となるため、冷却水ノズルの設置スペースを省略することが可能となる。   According to the invention which concerns on Claim 5, since it becomes possible to use a horn as a cooling water nozzle, the installation space of a cooling water nozzle can be abbreviate | omitted.

請求項6に係る発明は、ワークテーブル上に弾性体を介して載置されたワークを、スピンドルにより回転されるブレードにより加工ラインに沿って切削するダイシング方法において、前記加工ラインの両側に位置するワーク部分を局所的に縦方向に超音波振動させながら前記加工ラインを切削することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the dicing method of cutting a workpiece placed on the work table via an elastic body along the processing line by a blade rotated by a spindle, the workpiece is positioned on both sides of the processing line. The processing line is cut while locally oscillating the workpiece portion in the longitudinal direction.

請求項6に係る発明によれば、加工ラインの両側に位置するワーク部分が局所的に縦方向に超音波振動する。これにより、加工進展部(加工ライン中の、ブレードが切削中の部分)へ応力が集中し、加工進展部のひずみエネルギが高い状態となる。これにより、加工進展部がわずかな衝撃で破壊に至る状態となる(ワークが脆性材料からなるため)。   According to the invention which concerns on Claim 6, the workpiece | work part located in the both sides of a processing line locally ultrasonically vibrates to the vertical direction. As a result, stress concentrates on the processing progressing portion (the portion in the processing line where the blade is cutting), and the processing progressing portion has a high strain energy. As a result, the processing progress part is in a state of being broken by a slight impact (because the work is made of a brittle material).

その結果、加工ラインの両側に位置するワーク部分が局所的に縦方向に超音波振動しない従来技術(特許文献1)と比べ、切削抵抗(及びブレードへの負荷)が低減し、ワークがSiCのような難削材の場合であっても、ブレードが摩耗しにくくなる(ブレードライフ(寿命)が長くなる)。また、切削速度が向上し、ワークの加工品質が向上する。   As a result, the cutting force (and the load on the blade) is reduced compared to the conventional technique (Patent Document 1) in which the workpiece portions located on both sides of the processing line are not locally ultrasonically vibrated in the vertical direction, and the workpiece is made of SiC. Even in the case of such difficult-to-cut materials, the blade is less likely to be worn (blade life (life) becomes longer). In addition, the cutting speed is improved and the machining quality of the workpiece is improved.

また、請求項6に係る発明によれば、加工点の振動がスポット的な微小振動となるため、ブレード及びワークに突発的な負荷が作用せず、より脆い材料からなるワークやより薄いワークをダイシングの対象とすることが可能となる。また、請求項6に係る発明によれば、振幅が常に縦方向であるため、ブレード及びワークに作用する負荷がせん断方向(回転方向)と加工面に対し垂直方向へ分散されるため、ブレード及びワークに作用する負荷がより小さくなる。また、請求項6に係る発明によれば、加工点の振動がスポット的な微小振動となるため、加工点で大きな振幅が発生する従来技術(特許文献1)と比べ、加工品質に影響を与えるのを抑制することが可能となる。   Further, according to the invention of claim 6, since the vibration at the machining point is a spot-like minute vibration, a sudden load does not act on the blade and the workpiece, and a workpiece made of a more brittle material or a thinner workpiece can be obtained. It becomes possible to make it a target of dicing. Further, according to the invention of claim 6, since the amplitude is always in the vertical direction, the load acting on the blade and the work is distributed in the shear direction (rotation direction) and the direction perpendicular to the processing surface. The load acting on the workpiece becomes smaller. Further, according to the invention of claim 6, since the vibration at the machining point is a spot-like minute vibration, the machining quality is affected as compared with the prior art (Patent Document 1) in which a large amplitude is generated at the machining point. Can be suppressed.

また、請求項6に係る発明によれば、ブレードではなく、加工ラインの両側に位置するワーク部分を局所的に縦方向に超音波振動させる構成であるため、専用のブレードと交換する必要がなく、専用のブレードと交換する必要がある従来技術(特許文献1)と比べ、ランニングコストを抑えることが可能となる。   Further, according to the invention according to claim 6, since it is configured to locally ultrasonically vibrate the work parts located on both sides of the processing line instead of the blade, it is not necessary to replace with a dedicated blade. Compared with the prior art (Patent Document 1) that needs to be replaced with a dedicated blade, the running cost can be reduced.

また、請求項6に係る発明によれば、ブレードではなく、加工ラインの両側に位置するワーク部分を局所的に縦方向に超音波振動させる構成であるため、ブレードの磨耗状態にかかわらず、振動状態を一定に保つことが可能となる(振動状態の再現性に優れている)。   Further, according to the invention according to claim 6, since it is configured to locally ultrasonically vibrate the work parts located on both sides of the processing line instead of the blade, the vibration is generated regardless of the worn state of the blade. It becomes possible to keep the state constant (excellent reproducibility of the vibration state).

また、請求項6に係る発明によれば、超音波振動を伝達するホーンは摩耗しないため、ランニングコストを抑えることが可能となる。   According to the sixth aspect of the present invention, since the horn that transmits ultrasonic vibrations does not wear, the running cost can be reduced.

請求項7に係る発明は、請求項6に係る発明において、前記加工ラインの両側に位置するワーク部分は、前記加工ライン中の切削済みラインの両側に位置するワーク部分であることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to claim 6, wherein the work parts located on both sides of the machining line are work parts located on both sides of the cut line in the machining line. .

請求項7に係る発明によれば、切削済みライン(加工ライン中の切削済みの部分)の両側に位置するワーク部分が局所的に縦方向に超音波振動する。これにより、加工進展部(ブレードが切削中の加工ライン中の部分)へ応力が集中し、加工進展部のひずみエネルギが高い状態となる。これにより、加工進展部がわずかな衝撃で破壊に至る状態となる(ワークが脆性材料からなるため)。   According to the invention which concerns on Claim 7, the workpiece | work part located in the both sides of the cut line (cut part in the processing line) locally ultrasonically vibrates to the vertical direction. As a result, the stress concentrates on the processing progress portion (the portion in the processing line where the blade is cutting), and the strain energy of the processing progress portion becomes high. As a result, the processing progress part is in a state of being broken by a slight impact (because the work is made of a brittle material).

その結果、切削済みラインの両側に位置するワーク部分が局所的に縦方向に超音波振動しない従来技術(特許文献1)と比べ、切削抵抗(及びブレードへの負荷)が低減し、ワークがSiCのような難削材の場合であっても、ブレードが摩耗しにくくなる(ブレードライフ(寿命)が長くなる)。また、切削速度が向上し、ワークの加工品質が向上する。   As a result, the cutting force (and the load on the blade) is reduced and the workpiece is SiC compared to the prior art (Patent Document 1) in which the workpiece portions located on both sides of the cut line are not locally ultrasonically vibrated in the longitudinal direction. Even in the case of difficult-to-cut materials such as the above, the blade is less likely to be worn (the blade life (life) becomes longer). In addition, the cutting speed is improved and the machining quality of the workpiece is improved.

本発明によれば、第1に、ワークがSiCのような難削材であっても、切削抵抗を充分に低減でき、ブレードが摩耗しにくい(ブレードライフ(寿命)が長い)ダイシング装置及びダイシング方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, firstly, even if the workpiece is a difficult-to-cut material such as SiC, the cutting resistance can be sufficiently reduced, and the blade is not easily worn (the blade life (life) is long). It becomes possible to provide a method.

第2に、ブレード及びワークに突発的な負荷が作用せず、より脆い材料からなるワークやより薄いワークをダイシングの対象とすることが可能なダイシング装置及びダイシング方法を提供することが可能となる。   Second, it is possible to provide a dicing apparatus and a dicing method capable of dicing a work made of a more brittle material or a thinner work without sudden load acting on the blade and the work. .

第3に、加工点で大きな振幅が発生せず、加工品質に影響を与えるのを抑制することが可能なダイシング装置及びダイシング方法を提供することが可能となる。   Thirdly, it is possible to provide a dicing apparatus and a dicing method capable of suppressing the influence on the processing quality without generating a large amplitude at the processing point.

第4に、専用のブレードと交換する必要がなく、ランニングコストを抑えることが可能なダイシング装置及びダイシング方法を提供することが可能となる。   Fourth, it is possible to provide a dicing apparatus and a dicing method that do not require replacement with a dedicated blade and can reduce running costs.

第5に、ブレードの磨耗状態にかかわらず、振動状態を一定に保つことが可能な(振動状態の再現性に優れた)ダイシング装置及びダイシング方法を提供することが可能となる。   Fifth, it is possible to provide a dicing apparatus and a dicing method capable of keeping the vibration state constant (excellent reproducibility of the vibration state) regardless of the blade wear state.

ダイシング装置10の斜視図である。1 is a perspective view of a dicing apparatus 10. FIG. ワークWの斜視図である。2 is a perspective view of a workpiece W. FIG. 超音波振動子18とホーン20との結合関係等を説明するための側断面図である。FIG. 4 is a side sectional view for explaining the coupling relationship between the ultrasonic transducer 18 and the horn 20 and the like. ホーン20の斜視図である。2 is a perspective view of a horn 20. FIG. ホーン20の変形例の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a modified example of the horn 20. ホーン20の変形例の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a modified example of the horn 20. (a)ワークWを保持したワークテーブル16がX方向へ研削送りされ、ブレード12が加工開始点P1からワークWに切り込む直前の様子を表す側面図、(b)ワークWを保持したワークテーブル16がX方向へ研削送りされ、ブレード12が加工開始点P1からワークWに切り込んで加工ラインLa中の加工点P2を切削中の様子を表す側面図である。(A) Side view showing a state immediately before the work table 16 holding the workpiece W is ground and fed in the X direction and the blade 12 cuts into the workpiece W from the processing start point P1, (b) the work table 16 holding the workpiece W. Is a side view showing a state in which the blade 12 is ground and fed in the X direction, the blade 12 cuts into the workpiece W from the machining start point P1, and the machining point P2 in the machining line La is being cut. 加工開始時、加工開始点P1でワークWにせん断方向の力が作用する様子を表す図である。It is a figure showing a mode that the force of a shear direction acts on the workpiece | work W at the process start point P1 at the time of a process start. (a)切削済みラインLbの両側に位置するワーク部分W2、W2が局所的に縦方向に振動している様子を表す斜視図、(b)縦軸がワークWの振幅、横軸が加工ラインLaの座標系に、ワークWの振動波形を書き込んだ図である。(A) Perspective view showing a state in which workpiece parts W2 and W2 located on both sides of the cut line Lb are locally oscillating in the vertical direction, (b) the vertical axis is the amplitude of the workpiece W, and the horizontal axis is the machining line. It is the figure which wrote the vibration waveform of the workpiece | work W in the coordinate system of La. ホーン20A(ホーン20の変形例)の斜視図である。It is a perspective view of horn 20A (modified example of horn 20). ホーン20Aが適用される従来のダイシング装置90の側面図である。It is a side view of the conventional dicing apparatus 90 to which the horn 20A is applied. 従来のダイシング装置の問題点を指摘するための図である。It is a figure for pointing out the problem of the conventional dicing apparatus. 従来のダイシング装置の問題点を指摘するための図である。It is a figure for pointing out the problem of the conventional dicing apparatus. ブレード12及びワークWに作用する負荷がより小さくなることを説明するための図である。It is a figure for demonstrating that the load which acts on the braid | blade 12 and the workpiece | work W becomes smaller.

以下、添付図面に従って本発明に係るダイシング装置及びダイシング方法の好ましい実施の形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a dicing apparatus and a dicing method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、ダイシング装置10の斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view of the dicing apparatus 10.

ダイシング装置10は、ワークWを切削し、個々のチップに分離する装置で、図1に示すように、一般的なダイシング装置と同様、ブレード12、スピンドル14、ワークテーブル16、これらをXYZθ方向へ駆動する駆動機構(図示せず)、アライメント装置(図示せず)等を備えている他、さらに、超音波振動子18、ホーン20等を備えている。また、ダイシング装置10は、スピンドル14、駆動機構、アライメント装置、超音波振動子18等を制御する制御装置(図示せず)を備えている。   The dicing device 10 is a device that cuts the workpiece W and separates it into individual chips. As shown in FIG. 1, the dicing device 10 has a blade 12, a spindle 14, a work table 16, and these in the XYZθ directions as in a general dicing device. In addition to a driving mechanism (not shown) for driving, an alignment device (not shown), and the like, an ultrasonic transducer 18, a horn 20 and the like are further provided. In addition, the dicing apparatus 10 includes a control device (not shown) that controls the spindle 14, the drive mechanism, the alignment device, the ultrasonic transducer 18, and the like.

ブレード12は、例えば、ダイヤモンドの微細砥粒を表面に保持した円盤形状の薄いブレード(ダイシングブレードとも称される)で、高周波モータ内蔵型のエアーベアリング式スピンドル14のスピンドル軸(図示せず)に装着され、最高80,000rpmの高速で回転される。   The blade 12 is, for example, a thin disk-shaped blade (also called a dicing blade) holding diamond fine abrasive grains on its surface, and is used as a spindle shaft (not shown) of an air bearing spindle 14 incorporating a high-frequency motor. It is mounted and rotated at a high speed of up to 80,000 rpm.

ブレード12は、下部以外の外周がスピンドル14に固定されたフランジカバー28で覆われている。フランジカバー28内部には、ブレード12の両側面へ冷却水を噴射する冷却水ノズル(図示せず)が固定されている。また、フランジカバー28には、ブレード12の加工点近傍(例えば、加工点の上方)へ研削水を噴射する研削水ノズル22がブロック24を介して固定されている。研削水ノズル22は、ブレード12を含む鉛直面内に配置されている。   The blade 12 is covered with a flange cover 28 whose outer periphery other than the lower part is fixed to the spindle 14. A cooling water nozzle (not shown) for injecting cooling water to both side surfaces of the blade 12 is fixed inside the flange cover 28. A grinding water nozzle 22 for injecting grinding water to the vicinity of the processing point of the blade 12 (for example, above the processing point) is fixed to the flange cover 28 via a block 24. The grinding water nozzle 22 is disposed in a vertical plane including the blade 12.

ブレード12(及びこれが装着されたスピンドル14)は、公知の駆動機構(図示せず)により、スピンドル軸の軸方向(図1中矢印Y方向)へインデックス送りされ、鉛直方向(図1中矢印Z方向)へ切込み送りされる。   The blade 12 (and the spindle 14 on which it is mounted) is indexed in the axial direction of the spindle shaft (in the direction indicated by the arrow Y in FIG. 1) by a known drive mechanism (not shown), and the vertical direction (indicated by the arrow Z in FIG. 1). Direction).

図2は、ワークWの斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view of the workpiece W. FIG.

ワークWは、例えば、多数の集積回路が形成された半導体ウェーハで、図2に示すように、リング状のフレームFに取り付けられた弾性体であるダイシングテープS上に裏面が貼り付けられた状態でマウントされ、ワークテーブル16上に真空吸着されてこれに保持される。   The workpiece W is, for example, a semiconductor wafer on which a large number of integrated circuits are formed. As shown in FIG. 2, the work W is in a state where the back surface is pasted on a dicing tape S that is an elastic body attached to a ring-shaped frame F Is mounted on the work table 16 and is vacuum-sucked on the work table 16 and held on the work table 16.

ワークテーブル16(及びこれに保持されたワークW)は、公知の駆動機構(図示せず)により、X方向(Y軸及びZ軸を含む平面に直交する方向。図1中矢印X方向)へ研削送りされるとともに、鉛直軸(θ軸)を中心にθ回転される。   The work table 16 (and the work W held by the work table 16) is moved in an X direction (a direction perpendicular to a plane including the Y axis and the Z axis; an arrow X direction in FIG. 1) by a known drive mechanism (not shown). While being ground, it is rotated by θ around the vertical axis (θ axis).

図3は、超音波振動子18とホーン20との結合関係等を説明するための側断面図である。   FIG. 3 is a side sectional view for explaining the coupling relationship between the ultrasonic transducer 18 and the horn 20.

図3に示すように、超音波振動子18は、例えば、ボルト締めランジュバン型振動子で、上下に配置された金属製ブロック18a、18b、金属製ブロック18a、18b間に配置されたPZTからなる圧電素子18c、これらを締結するボルト18d等を備えている。超音波振動子18(下側の金属製ブロック18b)は、ブロック26及びフランジカバー28を介してスピンドル14に固定されている。   As shown in FIG. 3, the ultrasonic transducer 18 is, for example, a bolt-clamped Langevin transducer, and is composed of metal blocks 18a and 18b arranged above and below, and PZT arranged between the metal blocks 18a and 18b. A piezoelectric element 18c, a bolt 18d for fastening them, and the like are provided. The ultrasonic transducer 18 (lower metal block 18 b) is fixed to the spindle 14 via a block 26 and a flange cover 28.

上記構成の超音波振動子18は、端子18eを介して圧電素子18cへ交流電圧が印加されると、圧電素子18cの厚みが交流の周波数に同期して変化して鉛直方向に振動し、超音波振動を発生する(以下、この鉛直方向の振動を縦方向の振動と称する)。なお、超音波振動子18は、縦方向の超音波振動を発生するものであればよく、ボルト締めランジュバン型振動子に限られず、その他構造の振動子であってもよい。   When an AC voltage is applied to the piezoelectric element 18c via the terminal 18e, the ultrasonic transducer 18 having the above-described configuration changes the thickness of the piezoelectric element 18c in synchronization with the AC frequency and vibrates in the vertical direction. A sonic vibration is generated (hereinafter, this vertical vibration is referred to as a vertical vibration). The ultrasonic transducer 18 is not limited to a bolt-clamped Langevin type transducer, and may be a transducer having other structure as long as it generates ultrasonic vibration in the vertical direction.

ホーン20(本発明のワーク振動手段に相当)は、超音波振動子18が発生する超音波振動により振動(共振)する金属製の棒状部材で、図3に示すように、基端部(固定部20a)が超音波振動子18の下端面にネジ止めされて、片持ち梁状に支持されている。   The horn 20 (corresponding to the work vibration means of the present invention) is a metal rod-like member that vibrates (resonates) due to ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 18, and as shown in FIG. The part 20a) is screwed to the lower end surface of the ultrasonic transducer 18 and is supported in a cantilever shape.

図4はホーン20の斜視図、図5及び図6はホーン20A(ホーン20の変形例)の斜視図である。   4 is a perspective view of the horn 20, and FIGS. 5 and 6 are perspective views of the horn 20A (modified example of the horn 20).

図3、図4に示すように、ホーン20は、超音波振動子18にネジ止め固定される固定部20a、一対の水平部20b、20b、固定部20aと一対の水平部20b、20bとを連結する連結部20c等を含んでおり、超音波振動子18が発生する超音波振動による振動(共振)が最大となるように、そのサイズや形状等が設定されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the horn 20 includes a fixed portion 20 a fixed to the ultrasonic transducer 18 with a screw, a pair of horizontal portions 20 b and 20 b, a fixed portion 20 a and a pair of horizontal portions 20 b and 20 b. The size, shape, etc. are set so that the vibration (resonance) by the ultrasonic vibration which the ultrasonic transducer | vibrator 18 generate | occur | produces is included including the connection part 20c etc. to connect.

なお、一対の水平部20b、20bの先端部は、互いに連結されていなくてもよいし(図4参照)、互いに連結されていてもよい(図5、図6参照)。一対の水平部20b、20bの先端部が互いに連結されていると、剛性が高くなるため、一対の水平部20b、20bをX方向へ延長しても共振させることが可能になるという利点がある。   In addition, the front-end | tip part of a pair of horizontal parts 20b and 20b does not need to be connected mutually (refer FIG. 4), and may be connected mutually (refer FIG. 5, FIG. 6). When the tip portions of the pair of horizontal portions 20b and 20b are connected to each other, the rigidity is increased. Therefore, there is an advantage that the pair of horizontal portions 20b and 20b can be resonated even if they are extended in the X direction. .

一対の水平部20b、20bは、左右対称の形状で、固定部20aが超音波振動子18にネジ止め固定された状態で、ブレード12を間に挟んでブレード12の両側に配置され、ブレード12の側面に対して平行かつX方向へ延びている(図1参照)。一対の水平部20b、20bのX方向長さは長い方が望ましいが、長くすると周囲部分に干渉する等の弊害を生ずる。そのため、本実施形態では、一対の水平部20b、20bのX方向長さは、20mm程度とされている。   The pair of horizontal portions 20b and 20b have a symmetrical shape, and are arranged on both sides of the blade 12 with the blade 12 in between, with the fixing portion 20a fixed to the ultrasonic transducer 18 with screws. It is parallel to the side surface and extends in the X direction (see FIG. 1). The length in the X direction of the pair of horizontal portions 20b and 20b is preferably long, but if the length is long, it will cause problems such as interference with surrounding portions. Therefore, in this embodiment, the length in the X direction of the pair of horizontal portions 20b and 20b is about 20 mm.

一対の水平部20b、20bは、X方向に延びかつワークWの上面に対して平行な平面形状の下面20b3、20b3を含んでいる(図7(a)参照)。ブレード12の下部は、図7(a)に示すように、一対の水平部20b、20bの下面20b3、20b3から下方へ所定量突出している。この突出量は、ブレード12がZ方向へ切込み送りされ、予め定められた切り込み位置(例えば、フルカット位置又はハーフカット位置)へ位置決めされた状態で(図7(a)参照)、一対の水平部20b、20b(の下面20b3、20b3)とワークW(の上面)との間に、予め定められた隙間(例えば、1〜3mm)が形成される長さとされている。   The pair of horizontal portions 20b, 20b includes planar lower surfaces 20b3, 20b3 extending in the X direction and parallel to the upper surface of the workpiece W (see FIG. 7A). As shown in FIG. 7A, the lower portion of the blade 12 protrudes downward by a predetermined amount from the lower surfaces 20b3 and 20b3 of the pair of horizontal portions 20b and 20b. This protrusion amount is obtained when the blade 12 is cut and fed in the Z direction and positioned at a predetermined cutting position (for example, a full cut position or a half cut position) (see FIG. 7A). A predetermined gap (for example, 1 to 3 mm) is formed between the portions 20b and 20b (the lower surfaces 20b3 and 20b3) and the workpiece W (the upper surface).

なお、フルカット位置とは、ワークW厚より深い深さで切り込んで切削する位置(切り残し無し)のことで、ハーフカット位置とは、ワークW厚より浅い深さで切り込んで切削する位置のことである(切り残し有り)。   The full cut position is a position where cutting is performed with a depth deeper than the workpiece W thickness (no uncut), and the half cut position is a position where cutting is performed with a depth shallower than the workpiece W thickness. (There is an uncut portion).

一対の水平部20b、20bは、図7(a)に示すように、第1水平部20b1及び第2水平部20b2を含んでいる。   As shown in FIG. 7A, the pair of horizontal portions 20b and 20b includes a first horizontal portion 20b1 and a second horizontal portion 20b2.

第1水平部20b1(の下面20b3)は、加工開始点P1から、固定部20aとは反対側へ延びた部分で(図7(a)中符号L1参照)、ブレード12が加工開始点P1からワークWに切り込む直前、ワークW(未切削の加工ラインLaの両側に位置するワーク部分W1、W1)の上方に配置される(図7(a)参照)。これにより、第1水平部20b1、20b1(の下面20b3、20b3)とワークW(ワーク部分W1、W1)との間に隙間H1(例えば、1〜3mm)が形成される。   The first horizontal portion 20b1 (the lower surface 20b3 thereof) is a portion extending from the machining start point P1 to the side opposite to the fixed portion 20a (see symbol L1 in FIG. 7A), and the blade 12 extends from the machining start point P1. Immediately before cutting into the workpiece W, the workpiece W is disposed above the workpiece W (the workpiece portions W1 and W1 located on both sides of the uncut machining line La) (see FIG. 7A). Thus, a gap H1 (for example, 1 to 3 mm) is formed between the first horizontal portions 20b1 and 20b1 (the lower surfaces 20b3 and 20b3 thereof) and the workpiece W (work portions W1 and W1).

隙間H1には流体(主に研削水ノズル22から噴射される研削水)が供給され、当該隙間H1はこれを保持する。隙間H1に保持された流体は、超音波振動子18が発生する超音波振動により振動(共振)するホーン20の振動(超音波振動)をワークW(ワーク部分W1、W1)へ伝達する媒体として機能する。   Fluid (mainly, grinding water sprayed from the grinding water nozzle 22) is supplied to the gap H1, and the gap H1 holds this. The fluid held in the gap H1 serves as a medium for transmitting the vibration (ultrasonic vibration) of the horn 20 that vibrates (resonates) by the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 18 to the workpiece W (workpiece portions W1, W1). Function.

なお、加工ラインLaとは、切削が予定されているラインのことで、ワークWが半導体ウェーハの場合、ワークWに形成されたチップ(集積回路)を区画するストリート(又はスクライブラインとも称される)のことである。   The processing line La is a line scheduled to be cut, and when the workpiece W is a semiconductor wafer, it is also referred to as a street (or a scribe line) that partitions chips (integrated circuits) formed on the workpiece W. ).

第2水平部20b2(の下面20b3)は、加工開始点P1から、固定部20a側へ延びた部分(図7(a)中符号L2参照)で、ブレード12が加工開始点P1からワークWに切り込んで加工ラインLa中の加工点P2を切削中、切削済みラインLbの両側に位置するワーク部分W2、W2の上方に配置される(図7(b)参照)。これにより、第2水平部20b2、20b2(の下面20b3、20b3)とワーク部分W2、W2との間に隙間H2(例えば、1〜3mm)が形成される。   The second horizontal portion 20b2 (the lower surface 20b3 thereof) is a portion extending from the machining start point P1 toward the fixed portion 20a (see reference numeral L2 in FIG. 7A), and the blade 12 moves from the machining start point P1 to the workpiece W. During the cutting and cutting of the processing point P2 in the processing line La, it is arranged above the workpiece parts W2 and W2 located on both sides of the cut line Lb (see FIG. 7B). Thereby, a gap H2 (for example, 1 to 3 mm) is formed between the second horizontal portions 20b2 and 20b2 (the lower surfaces 20b3 and 20b3 thereof) and the work portions W2 and W2.

隙間H2には流体(主に研削水ノズル22から噴射される研削水)が供給され、当該隙間H2はこれを保持する。隙間H2に保持された流体は、超音波振動子18が発生する超音波振動により振動(共振)するホーン20の振動(超音波振動)をワークW(ワーク部分W2、W2)へ伝達する媒体として機能する。   Fluid (mainly, grinding water sprayed from the grinding water nozzle 22) is supplied to the gap H2, and the gap H2 holds this. The fluid held in the gap H2 is a medium for transmitting the vibration (ultrasonic vibration) of the horn 20 that vibrates (resonates) by the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 18 to the workpiece W (workpiece portions W2, W2). Function.

なお、切削済みラインLbとは、加工ラインLa中の切削済みの部分、すなわち、加工ラインLa中の加工開始点P1と加工点P2との間の部分のことである。   The cut line Lb is a cut part in the processing line La, that is, a part between the processing start point P1 and the processing point P2 in the processing line La.

次に、上記構成のダイシング装置10の作用について説明する。   Next, the operation of the dicing apparatus 10 having the above configuration will be described.

まず、図2に示すように、ワークWが、リング状のフレームFに取り付けられた弾性体であるダイシングテープS上に裏面が貼り付けられた状態でマウントされ、ワークテーブル16上に真空吸着されてこれに保持される。   First, as shown in FIG. 2, the workpiece W is mounted with a back surface attached on a dicing tape S which is an elastic body attached to a ring-shaped frame F, and is vacuum-sucked on the work table 16. Held by this.

次に、アライメント装置(図示せず)を用いて、加工ラインとX方向(ブレード12の切削方向)とを一致させるアライメンが実施される。   Next, using an alignment device (not shown), alignment is performed to match the processing line with the X direction (the cutting direction of the blade 12).

次に、ブレード12がスピンドル14により高速回転されるとともに、研削水ノズル22と冷却水ノズル(図示せず)から研削水と冷却水がブレード12へ噴射される。   Next, the blade 12 is rotated at a high speed by the spindle 14, and grinding water and cooling water are jetted from the grinding water nozzle 22 and a cooling water nozzle (not shown) to the blade 12.

次に、ブレード12(及びこれが装着されたスピンドル14)が、Y方向へインデックス送りされ、最初の加工ラインLaへ位置決めされるとともに、Z方向へ切込み送りされ、予め定められた切込み位置(例えば、フルカット位置又はハーフカット位置)へ位置決めされる。   Next, the blade 12 (and the spindle 14 on which the blade 12 is mounted) is indexed in the Y direction, positioned to the first processing line La, and incised in the Z direction. Full cut position or half cut position).

次に、ワークWを保持したワークテーブル16がX方向へ研削送りされ、上記位置決めされたブレード12がワークテーブル16上に保持されたワークWを、最初の加工ラインLaに沿って切削する。最初の加工ラインLaの切削が完了すると、ブレード12(及びこれが装着されたスピンドル14)は、Y方向へインデックス送りされ、次の加工ラインLaへ位置決めされる。この位置決めされたブレード12は、上記と同様、X方向へ研削送りされるワークテーブル16上に保持されたワークWを、次の加工ラインLaに沿って切削する。以上を繰り返し、全ての加工ラインLaの切削を完了する。   Next, the work table 16 holding the work W is ground and fed in the X direction, and the positioned blade 12 cuts the work W held on the work table 16 along the first processing line La. When the cutting of the first processing line La is completed, the blade 12 (and the spindle 14 to which the blade 12 is mounted) is indexed in the Y direction and positioned to the next processing line La. The positioned blade 12 cuts the workpiece W held on the workpiece table 16 that is ground and fed in the X direction along the next processing line La, as described above. The above is repeated and the cutting of all the processing lines La is completed.

次に、ワークテーブル16が、90度回転される(θ回転)。そして、上記と同様、ブレード12は、X方向へ研削送りされるワークテーブル16上に保持されたワークWを、切削済み加工ラインLaと直交する加工ラインLaに沿って切削する。以上により、ワークWは、個々のチップTに分離される(図2参照)。   Next, the work table 16 is rotated 90 degrees (θ rotation). In the same manner as described above, the blade 12 cuts the workpiece W held on the workpiece table 16 that is ground and fed in the X direction along the machining line La orthogonal to the machined machining line La. Thus, the workpiece W is separated into individual chips T (see FIG. 2).

次に、上記切削中のホーン20等の作用について説明する。   Next, the operation of the horn 20 and the like during the cutting will be described.

以下の説明においては、超音波振動子18が超音波振動を発生し、ホーン20が超音波振動子18が発生する超音波振動により振動(共振)しているものとする。   In the following description, it is assumed that the ultrasonic vibrator 18 generates ultrasonic vibration and the horn 20 vibrates (resonates) by the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 18.

まず、加工開始時のホーン20等の作用について説明する。   First, the operation of the horn 20 and the like at the start of processing will be described.

図7(a)は、ワークWを保持したワークテーブル16がX方向へ研削送りされ、ブレード12が加工開始点P1からワークWに切り込む直前の様子を表している。   FIG. 7A shows a state immediately before the work table 16 holding the work W is ground and fed in the X direction and the blade 12 is cut into the work W from the processing start point P1.

図7(a)に示すように、一対の水平部20b、20b(第1水平部20b1、20b1)は、ブレード12が加工開始点P1からワークWに切り込む直前、ワークW(未切削の加工ラインLaの両側に位置するワーク部分W1、W1)の上方に配置される。これにより、第1水平部20b1、20b1(の下面20b3、20b3)とワークW(ワーク部分W1、W1の上面)との間に隙間H1(例えば、1〜3mm)が形成される。   As shown in FIG. 7A, the pair of horizontal portions 20b and 20b (first horizontal portions 20b1 and 20b1) is formed immediately before the blade 12 cuts into the workpiece W from the machining start point P1. Arranged above the workpiece parts W1, W1) located on both sides of La. Thus, a gap H1 (for example, 1 to 3 mm) is formed between the first horizontal portions 20b1 and 20b1 (the lower surfaces 20b3 and 20b3 thereof) and the workpiece W (the upper surfaces of the workpiece portions W1 and W1).

隙間H1には高速回転するブレード12により巻き込まれる流体(主に研削水ノズル22から噴射される研削水)が供給され、当該隙間H1はこれを保持する。隙間H1に保持された流体は、超音波振動子18が発生する超音波振動により振動(共振)するホーン20の振動(超音波振動)をワークW(ワーク部分W1、W1)へ伝達する媒体として機能する。   The gap H1 is supplied with fluid (mainly, grinding water sprayed from the grinding water nozzle 22) that is entrained by the blade 12 that rotates at high speed, and the gap H1 holds this fluid. The fluid held in the gap H1 serves as a medium for transmitting the vibration (ultrasonic vibration) of the horn 20 that vibrates (resonates) by the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 18 to the workpiece W (workpiece portions W1, W1). Function.

超音波振動子18が発生する超音波振動により振動(共振)するホーン20の振動(超音波振動)は、隙間H1に保持された流体の密度変動により当該隙間H1に保持された流体を介してワークW(ワーク部分W1、W1)へ伝達され、ワークW(ワーク部分W1、W1)を局所的に縦方向に振動(超音波振動)させる。ワークWは弾性体であるダイシングテープS上にマウントされているため、超音波振動子18が発生する超音波振動により振動(共振)するホーン20の振動(超音波振動)は、ワークW(ワーク部分W1、W1)へ良好に伝達される。   The vibration (ultrasonic vibration) of the horn 20 that vibrates (resonates) due to the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 18 passes through the fluid held in the gap H1 due to the density fluctuation of the fluid held in the gap H1. It is transmitted to the work W (work parts W1, W1), and the work W (work parts W1, W1) is locally vibrated in the vertical direction (ultrasonic vibration). Since the workpiece W is mounted on the dicing tape S which is an elastic body, the vibration (ultrasonic vibration) of the horn 20 that vibrates (resonates) by the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 18 is the workpiece W (workpiece). Good transmission to the parts W1, W1).

ワークW(ワーク部分W1、W1)へ伝達される振動は、縦方向の振動(超音波振動)となる。その理由は、隙間H1に保持された流体の上下方向は、ホーン20(第1水平部20b1、20b1)とワークW(ワーク部分W1、W1)とで挟まれており、縦方向の振動(超音波振動)が流体の密度変動により伝達されるが、水平方向が開放されているため、水平方向の振動(超音波振動)が伝達されないためである(図7(a)参照)。   The vibration transmitted to the workpiece W (work portions W1 and W1) is longitudinal vibration (ultrasonic vibration). The reason is that the vertical direction of the fluid held in the gap H1 is sandwiched between the horn 20 (first horizontal portions 20b1 and 20b1) and the workpiece W (workpiece portions W1 and W1). This is because the horizontal vibration (ultrasonic vibration) is not transmitted because the horizontal direction is open (see FIG. 7A).

仮に、ワークW(ワーク部分W1、W1)へ水平方向の振動(超音波振動)が伝達されると、ワークWが水平方向の振動でスピンドル軸方向等へ振動し、カットラインの位置、加工溝幅がバラツク等の品質に対する悪影響を及ぼす場合があるが、本実施形態では、上記のように、水平方向の振動(超音波振動)が伝達されないため、当該悪影響を抑制することが可能となる。   If horizontal vibration (ultrasonic vibration) is transmitted to the workpiece W (workpiece parts W1, W1), the workpiece W vibrates in the spindle axis direction or the like by horizontal vibration, and the position of the cut line, the machining groove Although the width may adversely affect quality such as variation, in the present embodiment, since the horizontal vibration (ultrasonic vibration) is not transmitted as described above, the adverse effect can be suppressed.

以上のように、本実施形態のダイシング装置10においては、加工開始時、未切削の加工ラインLaの両側に位置するワーク部分W1、W1が局所的に縦方向に振動(超音波振動)する。これにより、次の利点を生ずる。   As described above, in the dicing apparatus 10 according to the present embodiment, the workpiece parts W1 and W1 located on both sides of the uncut machining line La locally vibrate (ultrasonic vibration) at the start of machining. This produces the following advantages.

第1に、ワークW(ワーク部分W1、W1)へ伝達される振動が局所的な縦方向の振動(超音波振動)であるため、加工開始点P1でワークWにせん断方向の力が作用する(図8参照)。図8は、加工開始時、加工開始点P1でワークWにせん断方向の力が作用する様子を表している。   First, since the vibration transmitted to the workpiece W (the workpiece portions W1, W1) is local longitudinal vibration (ultrasonic vibration), a shearing force acts on the workpiece W at the processing start point P1. (See FIG. 8). FIG. 8 shows a state in which a force in the shearing direction acts on the workpiece W at the machining start point P1 at the start of machining.

これにより、加工ラインの両側に位置するワーク部分が局所的に縦方向に超音波振動しない従来技術(特許文献1)と比べ、切削抵抗(及びブレード12への負荷)が低減し、ワークWが例えばSiCのような難削材の場合であっても、ブレード12が摩耗しにくくなる(ブレードライフ(寿命)が長くなる)。また、切削速度が向上し、ワークの加工品質が向上する。   Thereby, compared with the prior art (patent document 1) in which the work parts located on both sides of the processing line do not locally ultrasonically vibrate in the longitudinal direction, the cutting resistance (and the load on the blade 12) is reduced, and the work W is reduced. For example, even in the case of a difficult-to-cut material such as SiC, the blade 12 is less likely to be worn (the blade life (life) becomes longer). In addition, the cutting speed is improved and the machining quality of the workpiece is improved.

第2に、ワークWの加工溝内へ超音波が付与された流体(例えば、研削水ノズル22から噴射される研削水)が供給されるため、ワークWの加工溝内でキャビテーションを生じる。これにより、ブレード12の目詰まり防止、切削屑のワークW上への沈殿抑制、コンタミ軽減等が可能となる。これにより、加工品質が向上する。   Secondly, since fluid (for example, grinding water sprayed from the grinding water nozzle 22) to which ultrasonic waves are applied is supplied into the machining groove of the workpiece W, cavitation occurs in the machining groove of the workpiece W. As a result, it is possible to prevent clogging of the blade 12, suppress precipitation of cutting waste on the workpiece W, reduce contamination, and the like. Thereby, processing quality improves.

第3に、一対の水平部20b、20bが、左右対称の形状で、ブレード12の両側に配置されているため、未切削の加工ラインLaの両側に位置するワーク部分W1、W1を均等に振動させることが可能となる。これにより、ブレード12で切断されたワークWの切断面が左右で同様となり、個々のチップTの品質が向上する。   Thirdly, since the pair of horizontal portions 20b and 20b are symmetrically arranged on both sides of the blade 12, the workpiece portions W1 and W1 located on both sides of the uncut machining line La are evenly vibrated. It becomes possible to make it. Thereby, the cut surfaces of the work W cut by the blade 12 are the same on the left and right, and the quality of each chip T is improved.

なお、加工開始時、超音波振動子18(及びホーン20)がワークWに接触しないため(図7(a)参照)、ワークWの品質に物理的ダメージを与えない。   In addition, since the ultrasonic transducer | vibrator 18 (and horn 20) does not contact the workpiece | work W at the time of a process start (refer Fig.7 (a)), a physical damage is not given to the quality of the workpiece | work W. FIG.

次に、一本の加工ラインLaの加工開始後加工完了前(すなわち一本の加工ラインLaを切削中)のホーン20等の作用について説明する。   Next, the operation of the horn 20 and the like after the start of processing of one processing line La and before completion of processing (that is, during cutting of one processing line La) will be described.

図7(b)は、ワークWを保持したワークテーブル16がX方向へ研削送りされ、ブレード12が加工開始点P1からワークWに切り込んで加工ラインLa中の加工点P2を切削中の様子を表している。   FIG. 7B shows a state in which the work table 16 holding the workpiece W is ground and fed in the X direction, and the blade 12 cuts into the workpiece W from the machining start point P1 to cut the machining point P2 in the machining line La. Represents.

図7(b)に示すように、一対の水平部20b、20b(第2水平部20b2、20b2)は、ブレード12が加工開始点P1からワークWに切り込んで加工ラインLa中の加工点P2を切削中、切削済みラインLbの両側に位置するワーク部分W2、W2の上方に配置される。これにより、第2水平部20b2、20b2(の下面20b3、20b3)とワーク部分W2、W2(の上面)との間に隙間H2(例えば、1〜3mm)が形成される。   As shown in FIG. 7B, in the pair of horizontal portions 20b and 20b (second horizontal portions 20b2 and 20b2), the blade 12 cuts the processing point P2 in the processing line La from the processing start point P1 into the work W. During cutting, the workpiece parts W2 and W2 located on both sides of the cut line Lb are disposed above. Accordingly, a gap H2 (for example, 1 to 3 mm) is formed between the second horizontal portions 20b2 and 20b2 (the lower surfaces 20b3 and 20b3) and the work portions W2 and W2 (the upper surfaces thereof).

隙間H2には高速回転するブレード12により巻き込まれる流体(主に研削水ノズル22から噴射される研削水)が供給され、当該隙間H2はこれを保持する。隙間H2に保持された流体は、超音波振動子18が発生する超音波振動により振動(共振)するホーン20の振動(超音波振動)をワークW(ワーク部分W2、W2)へ伝達する媒体として機能する。   The gap H2 is supplied with a fluid (mainly, grinding water sprayed from the grinding water nozzle 22) that is entrained by the blade 12 that rotates at a high speed, and the gap H2 holds the fluid. The fluid held in the gap H2 is a medium for transmitting the vibration (ultrasonic vibration) of the horn 20 that vibrates (resonates) by the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 18 to the workpiece W (workpiece portions W2, W2). Function.

超音波振動子18が発生する超音波振動により振動(共振)するホーン20の振動(超音波振動)は、隙間H2に保持された流体の密度変動により当該隙間H2に保持された流体を介してワークW(ワーク部分W2、W2)へ伝達され、ワークW(ワーク部分W2、W2)を局所的に縦方向に振動(超音波振動)させる。ワークWは弾性体であるダイシングテープS上にマウントされているため、超音波振動子18が発生する超音波振動により振動(共振)するホーン20の振動(超音波振動)は、ワークW(ワーク部分W2、W2)へ良好に伝達される。   The vibration (ultrasonic vibration) of the horn 20 that vibrates (resonates) due to the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 18 passes through the fluid held in the gap H2 by the density fluctuation of the fluid held in the gap H2. It is transmitted to the work W (work parts W2, W2), and the work W (work parts W2, W2) is locally vibrated in the vertical direction (ultrasonic vibration). Since the workpiece W is mounted on the dicing tape S which is an elastic body, the vibration (ultrasonic vibration) of the horn 20 that vibrates (resonates) by the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 18 is the workpiece W (workpiece). Good transmission to the parts W2, W2).

ワークW(ワーク部分W2、W2)へ伝達される振動は、縦方向の振動(超音波振動)となる。その理由は、隙間H2に保持された流体の上下方向は、ホーン20(第2水平部20b2、20b2)とワークW(ワーク部分W2、W2)とで挟まれており、縦方向の振動(超音波振動)が流体の密度変動により伝達されるが、水平方向が開放されているため、水平方向の振動(超音波振動)が伝達されないためであるである(図7(b)参照)。   The vibration transmitted to the workpiece W (work portions W2, W2) is a longitudinal vibration (ultrasonic vibration). The reason is that the vertical direction of the fluid held in the gap H2 is sandwiched between the horn 20 (second horizontal portions 20b2 and 20b2) and the workpiece W (workpiece portions W2 and W2). This is because the horizontal vibration (ultrasonic vibration) is not transmitted because the horizontal direction is open (see FIG. 7B).

仮に、ワークW(ワーク部分W2、W2)へ水平方向の振動(超音波振動)が伝達されると、ワークWが水平方向の振動でスピンドル軸方向等へ振動し、カットラインの位置、加工溝幅がバラツク等の品質に対する悪影響を及ぼす場合があるが、本実施形態では、上記のように、水平方向の振動(超音波振動)が伝達されないため、当該悪影響を抑制することが可能となる。   If horizontal vibration (ultrasonic vibration) is transmitted to the workpiece W (work portions W2, W2), the workpiece W vibrates in the spindle axis direction or the like due to the horizontal vibration, and the position of the cut line, the machining groove Although the width may adversely affect quality such as variation, in the present embodiment, since the horizontal vibration (ultrasonic vibration) is not transmitted as described above, the adverse effect can be suppressed.

以上のように、本実施形態のダイシング装置10においては、一本の加工ラインLaの加工開始後加工完了前(すなわち一本の加工ラインLaを切削中)、切削済みラインLbの両側に位置するワーク部分W2、W2が局所的に縦方向に振動(超音波振動)する。これにより、次の利点を生ずる。   As described above, in the dicing apparatus 10 of the present embodiment, the machining line La is positioned on both sides of the cut line Lb after the machining is started and before the machining is completed (that is, the machining line La is being cut). The work parts W2 and W2 locally vibrate in the vertical direction (ultrasonic vibration). This produces the following advantages.

第1に、加工進展部がわずかな衝撃で破壊に至る状態となる。なお、加工進展部とは、加工ラインLa中の、ブレード12が切削中の部分、すなわち、切削済みラインLbの先端部のことである。   First, the process progressing part is in a state of being destroyed by a slight impact. The processing progressing portion is a portion in the processing line La where the blade 12 is cutting, that is, a tip portion of the cut line Lb.

以下、加工進展部がわずかな衝撃で破壊に至る状態となる理由について説明する。   Hereinafter, the reason why the processing progress portion is in a state of being broken by a slight impact will be described.

図9(a)は、加工ラインLa中の切削済みラインLbの両側に位置するワーク部分W2、W2が局所的に縦方向に振動(超音波振動)している様子を表している。図9(a)中の矢印は応力(ひずみエネルギ)の分布を表し、矢印の長さは応力(ひずみエネルギ)の大きさを表している。   FIG. 9A shows a state in which the work parts W2 and W2 located on both sides of the cut line Lb in the machining line La are locally vibrated in the vertical direction (ultrasonic vibration). The arrow in FIG. 9A represents the distribution of stress (strain energy), and the length of the arrow represents the magnitude of stress (strain energy).

ワークWの剛性は、切削済みラインLbの加工開始点P1側と加工点P2側とで異なる(加工点P2から加工開始点P1に向かうに従って剛性が低くなる)。切削済みラインLbの両側に位置するワーク部分W2、W2が局所的に縦方向に振動(超音波振動)すると、等分布荷重が付加された片持ち梁と同様、加工進展部30へ応力が集中し、加工進展部30のひずみエネルギが高い状態となる(図9(a)中最長の矢印参照)。ワークWは脆性材料からなるため、応力が集中し、ひずみエネルギが高い状態となった加工進展部30は、わずかな衝撃で破壊に至る状態となる。   The rigidity of the workpiece W is different between the machining start point P1 side and the machining point P2 side of the cut line Lb (the rigidity becomes lower from the machining point P2 toward the machining start point P1). When the workpiece parts W2 and W2 located on both sides of the cut line Lb are locally vibrated in the vertical direction (ultrasonic vibration), stress is concentrated on the machining progress portion 30 as in the case of a cantilever beam to which an equally distributed load is added. Then, the strain energy of the processing progressing portion 30 becomes high (see the longest arrow in FIG. 9A). Since the workpiece W is made of a brittle material, the work progressing portion 30 in which stress is concentrated and the strain energy is high is in a state of being broken by a slight impact.

その結果、切削済みラインの両側に位置するワーク部分が局所的に縦方向に超音波振動しない従来技術(特許文献1)と比べ、切削抵抗(及びブレード12への負荷)が低減し、ワークWが例えばSiCのような難削材の場合であっても、ブレード12が摩耗しにくくなる(ブレードライフ(寿命)が長くなる。)。また、切削速度が向上し、ワークの加工品質が向上する。   As a result, the cutting resistance (and the load on the blade 12) is reduced compared to the prior art (Patent Document 1) in which the work parts positioned on both sides of the cut line are not locally ultrasonically vibrated in the longitudinal direction. However, even in the case of a difficult-to-cut material such as SiC, the blade 12 is less likely to be worn (the blade life (life) becomes longer). In addition, the cutting speed is improved and the machining quality of the workpiece is improved.

第2に、ワークWの振幅は、切削済みラインLbの加工開始点P1側と加工点P2側とで異なる(加工開始点P1から加工点P2に向かうに従って振幅が小さくなる。図9(b)参照)。すなわち、ワークWの加工点P2の振動がスポット的な微小振動となるため(図9(b)参照)、加工点P2がばたつかず、加工点で大きな振幅が発生する従来技術(特許文献1)と比べ、加工品質に影響を与えるのを抑制することが可能となる。これにより、(特に、ブレード12への負荷が大きい加工開始点P1で)ブレード12への負荷を軽減することが可能となる。   Secondly, the amplitude of the workpiece W is different between the machining start point P1 side and the machining point P2 side of the cut line Lb (the amplitude decreases from the machining start point P1 toward the machining point P2). reference). That is, since the vibration of the machining point P2 of the workpiece W is a spot-like minute vibration (see FIG. 9B), the machining point P2 does not flutter and a large amplitude is generated at the machining point (Patent Document 1). ), It is possible to suppress the influence on the processing quality. This makes it possible to reduce the load on the blade 12 (particularly at the machining start point P1 where the load on the blade 12 is large).

第3に、ワークWの加工溝内へ超音波が付与された流体(例えば、研削水ノズル22から噴射される研削水)が供給されるため、ワークWの加工溝内でキャビテーションを生じる。これにより、ブレード12の目詰まり防止、切削屑のワークW上への沈殿抑制、コンタミ軽減等が可能となる。これにより、加工品質が向上する。   Third, since fluid (for example, grinding water sprayed from the grinding water nozzle 22) to which ultrasonic waves are applied is supplied into the machining groove of the workpiece W, cavitation occurs in the machining groove of the workpiece W. As a result, it is possible to prevent clogging of the blade 12, suppress precipitation of cutting waste on the workpiece W, reduce contamination, and the like. Thereby, processing quality improves.

第4に、一対の水平部20b、20bが、左右対称の形状で、ブレード12の両側に配置されているため、切削済みラインLbの両側に位置するワーク部分W2、W2を均等に振動させることが可能となる。これにより、ブレード12で切断されたワークWの切断面が左右で同様となり、個々のチップTの品質が向上する。   Fourth, since the pair of horizontal portions 20b and 20b are symmetrically arranged on both sides of the blade 12, the workpiece portions W2 and W2 positioned on both sides of the cut line Lb are evenly vibrated. Is possible. Thereby, the cut surfaces of the work W cut by the blade 12 are the same on the left and right, and the quality of each chip T is improved.

なお、一本の加工ラインLaの加工開始後加工完了前(すなわち一本の加工ラインLaを切削中)、超音波振動子18(及びホーン20)がワークWに接触しないため(図7(b)参照)、ワークWの品質に物理的ダメージを与えない。   Note that the ultrasonic transducer 18 (and the horn 20) does not come into contact with the workpiece W after the start of processing of one processing line La but before processing is completed (that is, during cutting of one processing line La) (FIG. 7B). )), And does not cause physical damage to the quality of the workpiece W.

また、従来の一般的なダイシング装置(例えば、図11参照)に対して、超音波振動子18やホーン20を後付けするだけで(大がかりな設備や消耗品等を用いることなく、ブレードの制約を受けることなく)、極めて安価に、上記効果を奏するダイシング装置10を構成することが可能となる。   In addition, a conventional dicing apparatus (see, for example, FIG. 11) is simply retrofitted with an ultrasonic transducer 18 or a horn 20 (without using large-scale equipment or consumables, etc.). Therefore, it is possible to configure the dicing apparatus 10 that exhibits the above effects at a very low cost.

次に、ホーン20の変形例について説明する。   Next, a modified example of the horn 20 will be described.

図10はホーン20A(ホーン20の変形例)の斜視図、図11はホーン20Aが適用される従来のダイシング装置90の側面図である。   FIG. 10 is a perspective view of the horn 20A (a modification of the horn 20), and FIG. 11 is a side view of a conventional dicing apparatus 90 to which the horn 20A is applied.

本変形例のホーン20Aは、上記実施形態のホーン20と比べ、一対の水平部20b、20bがブレード12の側面へ冷却水を噴射する冷却水ノズル20dを備えている(内蔵している)点が相違する。それ以外、ホーン20と同様の構成である。   Compared with the horn 20 of the above-described embodiment, the horn 20A of the present modification includes a cooling water nozzle 20d in which a pair of horizontal portions 20b and 20b inject cooling water onto the side surfaces of the blade 12 (built in). Is different. Other than that, the configuration is the same as that of the horn 20.

本変形例のホーン20Aによれば、ブレード92を間に挟んでブレード92の両側に配置された冷却水ノズル94を備えた従来の一般的なダイシング装置90(図11参照)に対して、超音波振動子18を後付けし、冷却水ノズル94をホーン20Aに交換するだけで、極めて安価に、上記効果を奏するダイシング装置10を構成することが可能となる。また、ホーン20Aを冷却水ノズル20dとして兼用することが可能となるため、冷却水ノズル20dの設置スペースを省略することが可能となる。   According to the horn 20A of the present modified example, compared to a conventional general dicing apparatus 90 (see FIG. 11) having cooling water nozzles 94 disposed on both sides of the blade 92 with the blade 92 interposed therebetween, By simply attaching the sonic transducer 18 and replacing the cooling water nozzle 94 with the horn 20A, it is possible to configure the dicing apparatus 10 that exhibits the above effects at a very low cost. Further, since the horn 20A can be used also as the cooling water nozzle 20d, the installation space for the cooling water nozzle 20d can be omitted.

また、上記実施形態では、本発明の流体供給手段として、加工点近傍へ研削水を噴射する研削水ノズル22を兼用する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、研削水ノズル22とは別に、専用の流体供給ノズルを設けてもよい。また、流体供給手段が供給する流体は、水、純水等の他、添加剤等が含まれた加工水であってもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which combines the grinding water nozzle 22 which injects grinding water to the process point vicinity as a fluid supply means of this invention, this invention is not limited to this. For example, a dedicated fluid supply nozzle may be provided separately from the grinding water nozzle 22. In addition, the fluid supplied by the fluid supply means may be processed water containing additives and the like in addition to water, pure water, and the like.

次に、本実施形態のダイシング装置10の利点について、特許文献1(特開2006−319214号公報)に記載のダイシング装置と対比して説明する。   Next, advantages of the dicing apparatus 10 of the present embodiment will be described in comparison with the dicing apparatus described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-319214).

特許文献1に記載のダイシング装置は、超音波振動子から伝達される超音波振動により径方向に超音波振動するブレードを用いてワークを切削するダイシング装置で、このダイシング装置によれば、超音波振動しないブレードを用いてワークを切削する一般的なダイシング装置と比べ、切削抵抗が低減する等の効果を奏する。   The dicing apparatus described in Patent Document 1 is a dicing apparatus that cuts a workpiece using a blade that vibrates ultrasonically in a radial direction by ultrasonic vibration transmitted from an ultrasonic vibrator. As compared with a general dicing apparatus that cuts a workpiece using a blade that does not vibrate, the cutting resistance is reduced.

本実施形態のダイシング装置10と特許文献1に記載のダイシング装置とを対比すると、両者は、超音波振動子を用いている点で一致するが、以下の点で本質的に相違する。   When the dicing apparatus 10 of the present embodiment is compared with the dicing apparatus described in Patent Document 1, they match in that an ultrasonic transducer is used, but are essentially different in the following points.

第1に、特許文献1に記載のダイシング装置では、ワークの種類によっては、切削抵抗が充分に低減されず、ブレードが摩耗しやすい(ブレードライフ(寿命)が短い)という問題がある。このため、切削抵抗のさらなる低減が求められている。   First, the dicing apparatus described in Patent Document 1 has a problem that the cutting resistance is not sufficiently reduced depending on the type of workpiece, and the blade is likely to be worn (the blade life (life) is short). For this reason, the further reduction of cutting resistance is calculated | required.

これに対して、本実施形態のダイシング装置10によれば、ホーン20を備えており、ホーン20の作用により切削済みラインLbの両側に位置するワーク部分W2、W2が局所的に縦方向に超音波振動する。これにより、加工進展部30へ応力が集中し、加工進展部30のひずみエネルギが高い状態となる(図9(a)参照)。これにより、加工進展部30がわずかな衝撃で破壊に至る状態となる(ワークWが脆性材料からなるため)。   On the other hand, according to the dicing apparatus 10 of the present embodiment, the horn 20 is provided, and the work portions W2 and W2 positioned on both sides of the cut line Lb by the action of the horn 20 locally extend in the vertical direction. The sound wave vibrates. Thereby, a stress concentrates on the process progress part 30, and the strain energy of the process progress part 30 will be in a high state (refer Fig.9 (a)). Thereby, the process progress part 30 will be in the state which will be destroyed by a slight impact (because the workpiece | work W consists of brittle materials).

その結果、切削済みラインの両側に位置するワーク部分が局所的に縦方向に超音波振動しない従来技術(特許文献1)と比べ、切削抵抗(及びブレード12への負荷)が低減し、ワークWが例えばSiCのような難削材の場合であっても、ブレード12が摩耗しにくくなる(ブレードライフ(寿命)が長くなる)。また、切削速度が向上し、ワークWの加工品質が向上する。   As a result, the cutting resistance (and the load on the blade 12) is reduced compared to the prior art (Patent Document 1) in which the work parts positioned on both sides of the cut line are not locally ultrasonically vibrated in the longitudinal direction. However, even in the case of a difficult-to-cut material such as SiC, the blade 12 is less likely to be worn (blade life (life) becomes longer). Further, the cutting speed is improved, and the processing quality of the workpiece W is improved.

第2に、特許文献1に記載のダイシング装置では、平均的な加工抵抗は減少するが、ブレードが径方向に超音波振動し、拡径、縮径を繰り返すため、ブレードの径が拡大する瞬間、ブレード及びワークに突発的な負荷が作用する(図12参照)。また、特許文献1に記載のダイシング装置では、振幅方向に関し、加工面(円弧)に対して常に垂直な方向に力が作用するため、径方向の負荷がそれ以外の方向へ分散されず、ブレード96及びワークWに突発的な負荷が作用する(図13参照)。このため、特許文献1に記載のダイシング装置においては、より脆い材料からなるワークやより薄いワークをダイシングの対象とすることが難しいという問題がある。   Second, in the dicing apparatus described in Patent Document 1, the average machining resistance decreases, but the blade vibrates ultrasonically in the radial direction and repeats the expansion and contraction, so the moment when the blade diameter increases. A sudden load acts on the blade and the workpiece (see FIG. 12). Further, in the dicing apparatus described in Patent Document 1, since the force is always applied in the direction perpendicular to the machining surface (arc) with respect to the amplitude direction, the radial load is not dispersed in the other direction, and the blade A sudden load acts on the workpiece 96 and the workpiece W (see FIG. 13). For this reason, the dicing apparatus described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to target a workpiece made of a more brittle material or a thinner workpiece.

これに対して、本実施形態のダイシング装置10によれば、加工点P2の振動がスポット的な微小振動となるため(図9(b)参照)、ブレード12及びワークWに突発的な負荷が作用せず、より脆い材料からなるワークWやより薄いワークWをダイシングの対象とすることが可能となる。   On the other hand, according to the dicing apparatus 10 of the present embodiment, since the vibration of the processing point P2 becomes a spot-like minute vibration (see FIG. 9B), a sudden load is applied to the blade 12 and the workpiece W. A workpiece W made of a more brittle material or a thinner workpiece W can be used as a dicing target without acting.

また、本実施形態のダイシング装置10によれば、振幅が常に縦方向であるため、ブレード12及びワークWに作用する負荷がせん断方向(回転方向)と加工面に対し垂直方向へ分散されるため(図14参照)、ブレード12及びワークWに作用する負荷がより小さくなる。   Further, according to the dicing apparatus 10 of the present embodiment, since the amplitude is always in the vertical direction, the load acting on the blade 12 and the workpiece W is distributed in the shear direction (rotation direction) and the direction perpendicular to the processing surface. (See FIG. 14), the load acting on the blade 12 and the workpiece W becomes smaller.

第3に、特許文献1に記載のダイシング装置では、径方向の振幅が全周同じ振幅であるため、加工点での大きな振幅が加工品質に影響を与える場合がある。   Thirdly, in the dicing apparatus described in Patent Document 1, since the radial amplitude is the same throughout the circumference, a large amplitude at the machining point may affect the machining quality.

これに対して、本実施形態のダイシング装置10によれば、加工点P2の振動がスポット的な微小振動となるため(図9(b)参照)、加工点で大きな振幅が発生する従来技術(特許文献1)と比べ、加工品質に影響を与えるのを抑制することが可能となる。   On the other hand, according to the dicing apparatus 10 of the present embodiment, since the vibration at the processing point P2 becomes a spot-like minute vibration (see FIG. 9B), a conventional technique in which a large amplitude is generated at the processing point ( Compared with Patent Document 1), it is possible to suppress the influence on the processing quality.

第4に、特許文献1に記載のダイシング装置では、径方向に超音波振動させるために、専用のブレードが必要となる。このため、ブレード交換の際、専用のブレードと交換する必要があり、ランニングコストが増大するという問題がある。   Fourthly, in the dicing apparatus described in Patent Document 1, a dedicated blade is required for ultrasonic vibration in the radial direction. For this reason, when replacing the blade, it is necessary to replace it with a dedicated blade, which increases the running cost.

これに対して、本実施形態のダイシング装置10によれば、ブレード12ではなく、切削済みラインLbの両側に位置するワーク部分W2、W2を局所的に縦方向に超音波振動させる構成であるため、専用のブレードと交換する必要がなく、専用のブレードと交換する必要がある従来技術(特許文献1)と比べ、ランニングコストを抑えることが可能となる。   On the other hand, according to the dicing apparatus 10 of the present embodiment, the workpiece portions W2 and W2 located on both sides of the cut line Lb are not locally bladed, but are configured to locally ultrasonically vibrate. Therefore, it is not necessary to replace the blade with a dedicated blade, and the running cost can be reduced as compared with the conventional technique (Patent Document 1) that needs to be replaced with a dedicated blade.

第5に、特許文献1に記載のダイシング装置では、ブレードの磨耗状態によってブレードの径が変化し、それに伴ってブレードの振動状態も変化するため、振動状態を一定に保つのが難しいという問題がある。同一の振動状態を保つには、繊細な制御が求められる。   Fifth, the dicing apparatus described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to keep the vibration state constant because the blade diameter changes depending on the blade wear state and the blade vibration state changes accordingly. is there. To maintain the same vibration state, delicate control is required.

これに対して、本実施形態のダイシング装置10によれば、ブレード12ではなく、加工ラインLbの両側に位置するワーク部分W2、W2を局所的に縦方向に超音波振動させる構成であるため、ブレード12の磨耗状態にかかわらず、振動状態を一定に保つことが可能となる(振動状態の再現性に優れている)。また、本実施形態のダイシング装置10によれば、超音波振動を伝達するホーン20は摩耗しないため、ランニングコストを抑えることが可能となる。   On the other hand, according to the dicing apparatus 10 of the present embodiment, since the work parts W2 and W2 located on both sides of the processing line Lb, not the blade 12, are configured to locally ultrasonically vibrate, Regardless of the wear state of the blade 12, the vibration state can be kept constant (excellent reproducibility of the vibration state). Further, according to the dicing apparatus 10 of the present embodiment, the horn 20 that transmits ultrasonic vibrations does not wear, so that running costs can be suppressed.

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。   The above embodiment is merely an example in all respects. The present invention is not construed as being limited to these descriptions. The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.

10…ダイシング装置、12…ブレード、14…スピンドル、16…ワークテーブル、18…超音波振動子、18a、18b…金属製ブロック、18c…圧電素子、18d…ボルト、18e…端子、20、20A…ホーン、20a…固定部、20b…一対の水平部、20b1…第1水平部、20b2…第2水平部、20b3…下面、20c…連結部、22…研削水ノズル、24…ブロック、26…ブロック、28…フランジカバー、30…加工進展部、La…加工ライン、Lb…切削済みライン、P1…加工開始点、P2…加工点、S…ダイシングテープ、W…ワーク、W1…ワーク部分、W2…ワーク部分   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Dicing apparatus, 12 ... Blade, 14 ... Spindle, 16 ... Worktable, 18 ... Ultrasonic vibrator, 18a, 18b ... Metal block, 18c ... Piezoelectric element, 18d ... Bolt, 18e ... Terminal, 20, 20A ... Horn, 20a ... fixed portion, 20b ... a pair of horizontal portions, 20b1 ... first horizontal portion, 20b2 ... second horizontal portion, 20b3 ... bottom surface, 20c ... connecting portion, 22 ... grinding water nozzle, 24 ... block, 26 ... block 28 ... Flange cover, 30 ... Processing progress part, La ... Processing line, Lb ... Cut line, P1 ... Processing start point, P2 ... Processing point, S ... Dicing tape, W ... Work, W1 ... Work part, W2 ... Work part

Claims (12)

ワークテーブル上に弾性体を介して載置されたワークの上面を、スピンドルにより回転されるブレードにより加工ラインに沿って切削するダイシング装置において、
前記ワークの上面に対して直交する方向に振動する超音波振動を発生させて、前記超音波振動を前記加工ラインの両側に位置するワーク部分局所的に伝達するワーク振動手段を備えることを特徴とするダイシング装置。
In a dicing apparatus that cuts the upper surface of a work placed on a work table via an elastic body along a processing line by a blade rotated by a spindle,
Workpiece vibration means for generating ultrasonic vibration that vibrates in a direction perpendicular to the upper surface of the workpiece and locally transmitting the ultrasonic vibration to work portions located on both sides of the processing line is provided. Dicing equipment.
前記加工ラインの両側に位置するワーク部分は、前記加工ライン中の切削済みラインの両側に位置するワーク部分であることを特徴とする請求項1に記載のダイシング装置。   2. The dicing apparatus according to claim 1, wherein the workpiece portions located on both sides of the machining line are workpiece portions located on both sides of the cut line in the machining line. 前記ワーク振動手段は、
前記スピンドルに固定された超音波振動子と、
前記超音波振動子に固定された固定部と、前記ブレードを間に挟んで前記ブレードの両側に配置され、前記ワーク部分との間に隙間を形成する一対の水平部と、前記固定部と前記一対の水平部とを連結する連結部と、を含み、前記超音波振動子が発生する超音波により共振するホーンと、
前記隙間へ、前記超音波振動子が発生する超音波振動により共振する前記ホーンの振動を前記ワーク部分へ伝達する媒体として機能する流体を供給する流体供給手段と、
を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のダイシング装置。
The work vibration means is
An ultrasonic transducer fixed to the spindle;
A fixed portion fixed to the ultrasonic transducer, a pair of horizontal portions disposed on both sides of the blade with the blade interposed therebetween, and forming a gap between the workpiece portion, the fixed portion, and the A horn that resonates with ultrasonic waves generated by the ultrasonic vibrator, and a connecting portion that connects a pair of horizontal portions;
Fluid supply means for supplying a fluid that functions as a medium for transmitting the vibration of the horn resonated by the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator to the work portion, to the gap;
The dicing apparatus according to claim 1 or 2, further comprising:
ワークテーブル上に弾性体を介して載置されたワークを、スピンドルにより回転されるブレードにより加工ラインに沿って切削するダイシング装置において、
前記加工ラインの両側に位置するワーク部分を局所的に縦方向に超音波振動させるワーク振動手段を備え
前記ワーク振動手段は、
前記スピンドルに固定された超音波振動子と、
前記超音波振動子に固定された固定部と、前記ブレードを間に挟んで前記ブレードの両側に配置され、前記ワーク部分との間に隙間を形成する一対の水平部と、前記固定部と前記一対の水平部とを連結する連結部と、を含み、前記超音波振動子が発生する超音波により共振するホーンと、
前記隙間へ、前記超音波振動子が発生する超音波振動により共振する前記ホーンの振動を前記ワーク部分へ伝達する媒体として機能する流体を供給する流体供給手段と、
を備えていることを特徴とするダイシング装置。
In a dicing apparatus that cuts a work placed on a work table via an elastic body along a processing line by a blade rotated by a spindle,
Workpiece vibration means for locally ultrasonically vibrating the work parts located on both sides of the processing line in the vertical direction ,
The work vibration means is
An ultrasonic transducer fixed to the spindle;
A fixed portion fixed to the ultrasonic transducer, a pair of horizontal portions disposed on both sides of the blade with the blade interposed therebetween, and forming a gap between the workpiece portion, the fixed portion, and the A horn that resonates with ultrasonic waves generated by the ultrasonic vibrator, and a connecting portion that connects a pair of horizontal portions;
Fluid supply means for supplying a fluid that functions as a medium for transmitting the vibration of the horn resonated by the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator to the work portion, to the gap;
A dicing apparatus comprising:
前記流体供給手段は、加工点近傍へ研削水を噴射する研削水ノズルであることを特徴とする請求項3又は4に記載のダイシング装置。 The dicing apparatus according to claim 3 or 4 , wherein the fluid supply means is a grinding water nozzle that injects grinding water in the vicinity of a processing point. 前記一対の水平部は、前記ブレードへ冷却水を噴射する冷却水ノズルを備えていることを特徴とする請求項3、4又は5に記載のダイシング装置。 6. The dicing apparatus according to claim 3, wherein the pair of horizontal portions includes a cooling water nozzle that injects cooling water to the blade. ワークテーブル上に弾性体を介して載置されたワークの上面を、スピンドルにより回転されるブレードにより加工ラインに沿って切削するダイシング方法において、
前記ワークの上面に対して直交する方向に振動する超音波振動を発生させて、前記超音波振動を前記加工ラインの両側に位置するワーク部分局所的に伝達させながら前記加工ラインを切削することを特徴とするダイシング方法。
In a dicing method of cutting an upper surface of a work placed on a work table via an elastic body along a processing line by a blade rotated by a spindle,
By generating ultrasonic vibrations which vibrates in the direction perpendicular to the upper surface of the workpiece, to cut the processing line while locally is transmitted to the work portion located the ultrasonic vibration to both sides of the processing line A dicing method characterized by the above.
前記加工ラインの両側に位置するワーク部分は、前記加工ライン中の切削済みラインの両側に位置するワーク部分であることを特徴とする請求項に記載のダイシング方法。 The dicing method according to claim 7 , wherein the workpiece portions located on both sides of the machining line are workpiece portions located on both sides of the cut line in the machining line. 超音波振動子が発生する超音波によってホーンを共振させて、共振する前記ホーンの振動を、流体を介して前記ワーク部分に伝達することにより、前記加工ラインの両側に位置するワーク部分を局所的に超音波振動させることを特徴とする請求項7又は8に記載のダイシング方法。By resonating the horn with ultrasonic waves generated by an ultrasonic transducer and transmitting the resonating vibration of the horn to the work part via a fluid, the work parts located on both sides of the processing line are locally The dicing method according to claim 7, wherein ultrasonic vibration is performed on the dicing method. ワークテーブル上に弾性体を介して載置されたワークを、スピンドルにより回転されるブレードにより加工ラインに沿って切削するダイシング方法において、
超音波振動子が発生する超音波によってホーンを共振させて、共振する前記ホーンの振動を、前記加工ラインの両側に位置するワーク部分に流体を介して伝達することにより、前記ワーク部分を局所的に縦方向に超音波振動させることを特徴とするダイシング方法。
In a dicing method of cutting a work placed on a work table via an elastic body along a processing line by a blade rotated by a spindle,
The horn is resonated by ultrasonic waves generated by an ultrasonic vibrator, and the vibration of the resonating horn is transmitted to the work parts located on both sides of the processing line via a fluid, thereby locally transferring the work part. A dicing method characterized by causing ultrasonic vibration in the vertical direction.
前記流体は、切削水ノズルから加工点近傍へ噴射する研削水であることを特徴とする請求項9又は10に記載のダイシング方法。The dicing method according to claim 9 or 10, wherein the fluid is grinding water sprayed from a cutting water nozzle to the vicinity of a machining point. 前記ホーンに備えられた冷却水ノズルから、前記ブレードへ冷却水を噴射することを特徴とする請求項9、10又は11に記載のダイシング方法。The dicing method according to claim 9, wherein the cooling water is jetted from the cooling water nozzle provided in the horn to the blade.
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