JP7150400B2 - 切削ブレードのドレッシング方法及びドレッサーボード - Google Patents

Description

本発明は、被加工物の切削に用いられる切削ブレードのドレッシング方法、及び、切削ブレードのドレッシングに用いられるドレッサーボードに関する。

デバイスチップの製造工程では、分割予定ライン（ストリート）によって区画された領域にＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスを備えるウェーハが用いられる。このウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。

また、基板上に実装された複数のデバイスチップを樹脂でなる封止材（モールド樹脂）で被覆することにより、ＣＳＰ（Chip Size Package）、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package）等のパッケージ基板が形成される。このパッケージ基板を分割することにより、モールド樹脂で覆われたデバイスチップをそれぞれ備える複数のパッケージデバイスが製造される。

上記のウェーハやパッケージ基板に代表される被加工物の分割には、例えば、ダイヤモンド等でなる砥粒をボンド材によって固定して形成された環状の切削ブレードが用いられる。この切削ブレードは、切削装置に備えられたスピンドルの先端部に装着される。そして、スピンドルを回転させることによって切削ブレードを回転させ、切削ブレードを被加工物に切り込ませることにより、被加工物が切削される。

切削ブレードによって被加工物を加工する際には、切削ブレードの形状の修正、切削ブレードの切れ味の確保等を目的として、切削ブレードをドレッサーボードに切り込ませるドレッシングが実施される（例えば、特許文献１参照）。ドレッシングを実施すると、切削ブレードがドレッサーボードと接触して摩耗し、切削ブレードの形状がスピンドルと同心状に整えられるとともに（真円出し）、砥粒がボンド材から適度に露出する（目立て）。このドレッシングが施された切削ブレードを用いることにより、被加工物が適切に加工される。

特開２０００－４９１２０号公報

切削ブレードのドレッシングを行うと、切削ブレードの先端（外周縁）のみでなく、切削ブレードのドレッサーボードに切り込んだ領域の両側面側でも摩耗が生じる。そのため、ドレッシング後の切削ブレードの先端部が丸みを帯びた形状（Ｒ形状）となることがある。

このような切削ブレードで被加工物を分割すると、被加工物の分割によって得られたチップの側面に切削ブレードの先端部のＲ形状が反映されてチップの形状が崩れ、チップの品質が低下する。また、被加工物を切削する際に切削ブレードが蛇行し、切削ブレードの破損や被加工物の加工不良が発生することがある。そのため、ドレッシングは切削ブレードの先端部にＲ形状が極力形成されないように実施されることが望まれる。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、切削ブレードの適切な整形を可能とする切削ブレードのドレッシング方法及びドレッサーボードの提供を目的とする。

本発明の一態様によれば、第１砥粒を有する第１ドレッシング層と、該第１ドレッシング層上に積層され第２砥粒を有する第２ドレッシング層と、を備え、該第１砥粒の材質と該第２砥粒の材質とが同じで該第１砥粒の平均粒径が該第２砥粒の平均粒径よりも大きいドレッサーボードを用いて、切削ブレードのドレッシングを行う切削ブレードのドレッシング方法であって、該ドレッサーボードを、該第２ドレッシング層側が露出するように切削装置のチャックテーブルによって保持する保持工程と、該切削ブレードの外周縁を含む第１領域が該第１ドレッシング層と接触し、該切削ブレードの該第１領域に囲まれた第２領域が該第１ドレッシング層と接触しないように、該切削ブレードを該ドレッサーボードの該第２ドレッシング層側に切り込ませることにより、該切削ブレードのドレッシングを行うドレッシング工程と、を備える切削ブレードのドレッシング方法が提供される。なお、好ましくは、該切削ブレードのドレッシング方法は、該切削ブレードが該第１ドレッシング層と接触せず該第２ドレッシング層と接触するように該切削ブレードを該ドレッサーボードに切り込ませる工程を含まない。

また、本発明の一態様によれば、切削ブレードのドレッシングに用いられるドレッサーボードであって、第１砥粒を有し、該切削ブレードの外周縁を含む第１領域と接触する第１ドレッシング層と、第２砥粒を有し、該切削ブレードの該第１領域に囲まれた第２領域と接触する第２ドレッシング層と、を備え、該第１砥粒の材質と該第２砥粒の材質とは同じであり、該第１砥粒の平均粒径は、該第２砥粒の平均粒径よりも大きいドレッサーボード提供がされる。

なお、好ましくは、該第１砥粒及び該第２砥粒は、ホワイトアランダム（ＷＡ）又はグリーンカーボランダム（ＧＣ）でなる。

本実施形態に係る切削ブレードのドレッシング方法では、第１砥粒を有する第１ドレッシング層と、第２砥粒を有する第２ドレッシング層と、を備え、第１砥粒の平均粒径が第２砥粒の平均粒径よりも大きいドレッサーボードを用いて、切削ブレードのドレッシングを行う。このとき、切削ブレードの外周縁を含む領域が第１ドレッシング層と接触するように、切削ブレードをドレッサーボードの第２ドレッシング層側に切り込ませる。

上記の方法を用いると、切削ブレードのドレッサーボードに切り込んだ領域のうち、特に先端に近い領域で摩耗が進行しやすくなる。これにより、切削ブレードの先端部がＲ形状となりにくくなり、切削ブレードの適切な整形が可能となる。

図１（Ａ）はドレッサーボードを示す斜視図であり、図１（Ｂ）はドレッサーボードの断面を示すＳＥＭ画像である。 環状フレームによって支持されたドレッサーボードを示す斜視図である。 切削装置を示す斜視図である。 切削ブレードがドレッサーボードに切り込む様子を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る切削ブレードのドレッシング方法に用いることが可能なドレッサーボードの構成例について説明する。

本実施形態に係るドレッサーボードは、被加工物を切削する円環状の切削ブレードに対してドレッシングを施す際に用いられる。切削ブレードによって切削される被加工物の例としては、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスを備えるウェーハや、ＣＳＰ（Chip Size Package）、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package）等のパッケージ基板が挙げられる。ただし、切削ブレードによって切削される被加工物の種類、材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。

切削ブレードは、例えばダイヤモンド等でなる砥粒をニッケルメッキで固定した電鋳砥石によって構成される。ただし、切削ブレードの材質等に制限はなく、例えば、ダイヤモンド等でなる砥粒をメタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等のボンド材で固定して形成された切削ブレードを用いることもできる。

切削装置に備えられたスピンドルの先端部に切削ブレードを装着し、切削ブレードを回転させながらドレッサーボードに切り込ませると、切削ブレードがドレッサーボードと接触して摩耗する。これにより、切削ブレードの形状がスピンドルと同心状に整えられるとともに（真円出し）、砥粒がボンド材から適度に露出する（目立て）。

図１（Ａ）は、ドレッサーボード１１を示す斜視図である。ドレッサーボード１１は、表面１１ａ及び裏面１１ｂを備える板状に形成されており、板状の第１ドレッシング層１３と板状の第２ドレッシング層１５とを備える。

第１ドレッシング層１３及び第２ドレッシング層１５は、それぞれ平面視で矩形状に形成され、互いに接するようにドレッサーボード１１の厚さ方向に重ねられている。図１（Ａ）には、第２ドレッシング層１５が第１ドレッシング層１３上に積層されており、第１ドレッシング層１３がドレッサーボード１１の裏面１１ｂ側に、第２ドレッシング層１５がドレッサーボード１１の表面１１ａ側にそれぞれ配置された構成例を示している。

第１ドレッシング層１３と第２ドレッシング層１５とはそれぞれ、ホワイトアランダム（ＷＡ）やグリーンカーボランダム（ＧＣ）等でなる砥粒を、ビトリファイドボンドやレジンボンド等でなるボンド材で固定することによって形成される。ただし、第１ドレッシング層１３及び第２ドレッシング層１５の材質、形状、構造等に制限はない。図１（Ａ）に示すドレッサーボード１１では、第１ドレッシング層１３と第２ドレッシング層１５とに、同じ材質の砥粒とボンド材とを用いている。

なお、第１ドレッシング層１３に含まれる砥粒（第１砥粒）の平均粒径は、第２ドレッシング層１５に含まれる砥粒（第２砥粒）の平均粒径よりも大きい。そのため、第１ドレッシング層１３は第２ドレッシング層１５と比較して、切削ブレードを摩耗させる効果が高い。平均粒径の大小関係は、例えば第１砥粒と第２砥粒の平均粒径を同一の測定方法及び条件で測定し、第１砥粒の平均粒径の測定値と第２砥粒の平均粒径の測定値とを比較することによって確認できる。

ドレッサーボード１１を製造する際は、まず、第１砥粒とボンド材とを混練して得た第１混錬物と、第２砥粒とボンド材とを混練して得た第２混錬物とを、互いに積層するように成型用の金型に充填し、加圧成型する。その後、加圧によって得られた成型体を焼成炉で焼成する。これにより、第１ドレッシング層１３と第２ドレッシング層１５とを備えるドレッサーボード１１が製造される。ただし、ドレッサーボード１１の製造方法に制限はない。

図１（Ｂ）は、上記の方法によって製造されたドレッサーボード１１の断面を示すＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）画像である。図１（Ｂ）に示すドレッサーボード１１は、第１砥粒及び第２砥粒としてホワイトアランダムを用い、第１ドレッシング層１３及び第２ドレッシング層１５のボンド材としてビトリファイドボンドを用いて製造されている。

図１（Ｂ）に示すドレッサーボード１１の第１ドレッシング層１３の厚さは０．７ｍｍであり、第２ドレッシング層１５の厚さは０．３ｍｍである。また、第１砥粒の平均粒径は１２μｍであり、第２砥粒の平均粒径は３μｍである。

次に、ドレッサーボード１１を用いた切削ブレードのドレッシング方法の具体例について説明する。切削ブレードのドレッシングを行う際は、まず、テープ１７を介してドレッサーボード１１を環状フレーム１９によって支持する。図２は、環状フレーム１９によって支持されたドレッサーボード１１を示す斜視図である。

ドレッサーボード１１の第１ドレッシング層１３側（裏面１１ｂ側）には、樹脂等でなる円形のテープ１７が貼付される。なお、テープ１７は、ドレッサーボード１１の裏面１１ｂの全体を覆うことが可能な径を有し、ドレッサーボード１１はテープ１７の中央部に配置される。また、テープ１７の外周部は円形の開口１９ａを備える環状フレーム１９に貼付される。これにより、ドレッサーボード１１がテープ１７を介して環状フレーム１９によって支持される。

環状フレーム１９によって支持されたドレッサーボード１１に切削ブレードを切り込ませることにより、切削ブレードのドレッシングが行われる。この切削ブレードのドレッシングは、例えば切削装置を用いて実施される。図３は、切削装置２を示す斜視図である。

切削装置２は、ドレッサーボード１１を保持するチャックテーブル４を備える。チャックテーブル４の上面はドレッサーボード１１を保持する円形の保持面を構成しており、この保持面はチャックテーブル４の内部に形成された吸引路（不図示）を介して吸引源（不図示）と接続されている。

チャックテーブル４の周囲には、ドレッサーボード１１を支持する環状フレーム１９を把持して固定する複数のクランプ（不図示）が設けられている。また、チャックテーブル４は、チャックテーブル４の下側に設けられた移動機構（不図示）及び回転機構（不図示）と連結されている。移動機構はチャックテーブル４を加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動させ、回転機構はチャックテーブル４を鉛直方向（Ｚ軸方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転させる。

チャックテーブル４の上方には、切削ユニット６が配置されている。切削ユニット６はスピンドルハウジング８を備え、スピンドルハウジング８内にはモータ等の回転駆動源と接続されたスピンドル（不図示）が収容されている。スピンドルの先端部はスピンドルハウジング８の外部に露出しており、この先端部には切削ブレード１０が装着される。また、スピンドルに切削ブレード１０が装着されると、切削ブレード１０はスピンドルハウジング８に固定されたブレードカバー１２に覆われる。

ブレードカバー１２は、純水等の切削液が供給されるチューブ（不図示）に接続される接続部１４と、接続部１４に接続され切削ブレード１０の両側面側（表裏面側）にそれぞれ配置される一対のノズル１６とを備える。一対のノズル１６にはそれぞれ、切削ブレード１０に向かって開口する噴射口（不図示）が形成されている。

接続部１４に切削液が供給されると、一対のノズル１６の噴射口から切削ブレード１０の両側面（表裏面）に向かって切削液が噴射される。この切削液によって、切削ブレード１０が冷却されるとともに、切削加工によって生じた屑（切削屑）が洗い流される。

切削装置２を用いて切削ブレード１０のドレッシングを行う際は、まず、ドレッサーボード１１を切削装置２のチャックテーブル４によって保持する保持工程を実施する。

具体的には、ドレッサーボード１１の第１ドレッシング層１３側（裏面１１ｂ側）に貼付されているテープ１７をチャックテーブル４の保持面に接触させるとともに、クランプ（不図示）で環状フレーム１９を固定する。これにより、第２ドレッシング層１５側（表面１１ａ側）が上方に露出するように、ドレッサーボード１１がチャックテーブル４の保持面上に配置される。この状態でチャックテーブル４の保持面に吸引源の負圧を作用させると、ドレッサーボード１１がテープ１７を介してチャックテーブル４によって吸引保持される。

次に、切削ブレード１０をドレッサーボード１１の第２ドレッシング層１５側に切り込ませることにより、切削ブレード１０のドレッシングを行うドレッシング工程を実施する。

ドレッシング工程ではまず、チャックテーブル４を回転させて、ドレッサーボード１１の水平方向（ＸＹ平面方向）における角度を調整する。また、切削ブレード１０の下端がドレッサーボード１１の表面１１ａよりも下方で、且つ裏面１１ｂよりも上方に配置されるように、切削ユニット６の高さを調整する。さらに、切削ブレード１０とドレッサーボード１１とが平面視で重ならず、且つ正面視で重なるように、切削ユニット６のＸ軸方向及びＹ軸方向（割り出し送り方向）における位置を調整する。

ここで、切削ブレード１０は、切削ブレード１０の外周縁（先端）を含む第１領域（外周領域）１０ａと、第１領域１０ａに囲まれた第２領域（中央領域）１０ｂとを備える（図４参照）。すなわち、切削ブレード１０は、第１領域１０ａと、第１領域１０ａよりも切削ブレード１０の半径方向内側に位置する第２領域１０ｂとを備える。そして、切削ブレード１０の高さは、第１領域１０ａが第１ドレッシング層１３の上面（第２ドレッシング層１５の下面）よりも下方に位置付けられるように調整される。

この状態で、切削ブレード１０を回転させながらチャックテーブル４をＸ軸方向に移動させることにより、切削ブレード１０とチャックテーブル４とを相対的に移動させる。これにより、切削ブレード１０がドレッサーボード１１の第２ドレッシング層１５側（表面１１ａ側）に切り込み、切削ブレード１０のドレッサーボード１１と接触する領域が摩耗する。

図４は、切削ブレード１０がドレッサーボード１１に切り込む様子を示す断面図である。切削ブレード１０がドレッサーボード１１に切り込むと、第１領域１０ａが第１ドレッシング層１３と接触して摩耗する。一方、第２領域１０ｂは第１ドレッシング層１３とは接触せず、第２ドレッシング層１５と接触する。

ここで、前述の通り、第１ドレッシング層１３に含まれる第１砥粒の平均粒径は、第２ドレッシング層１５に含まれる第２砥粒の平均粒径よりも大きく、第１ドレッシング層１３は第２ドレッシング層１５と比較して切削ブレード１０を摩耗させる効果が高い。そのため、切削ブレード１０をドレッサーボード１１に切り込ませると、第１ドレッシング層１３と接触する第１領域１０ａが第２領域１０ｂよりも容易に摩耗し、切削ブレード１０の先端（外周縁）とその近傍が重点的に整形される。

従来のように、単一の層からなるドレッサーボードを用いて切削ブレード１０のドレッシングを行うと、切削ブレード１０のドレッサーボードと接触する両側面側でも切削ブレード１０の先端と同様に摩耗が生じ、切削ブレード１０の先端部が丸みを帯びた形状（Ｒ形状）となりやすい。一方、本実施形態に係るドレッサーボード１１を用いると、切削ブレード１０のドレッサーボード１１に切り込んだ領域のうち、特に先端に近い領域で摩耗が進行しやすいため、切削ブレード１０の先端部がＲ形状となりにくい。

なお、第１ドレッシング層１３に含まれる第１砥粒の平均粒径と、第２ドレッシング層１５に含まれる第２砥粒の平均粒径とは、それぞれ切削ブレード１０の寸法、材質等に応じて適宜設定できる。例えば、第１砥粒の平均粒径は２μｍ以上４０μｍ以下、第２砥粒の平均粒径は０．５μｍ以上１２μｍ以下の範囲で適宜選択できる。ただし、第１砥粒の平均粒径は第２砥粒の平均粒径よりも大きくなるように選択される。

また、第１ドレッシング層１３及び第２ドレッシング層１５の厚さも、切削ブレード１０の寸法、材質等に応じて適宜設定できる。具体的には、切削ブレード１０のドレッシングを行う際には、まず、切削ブレード１０がドレッサーボード１１に切り込む深さＷ１と、切削ブレード１０が第１ドレッシング層１３に切り込む深さＷ２とを決定する（図４参照）。そして、第２ドレッシング層１５の厚さを、深さＷ１と深さＷ２との差（Ｗ１－Ｗ２）に設定する。

例えば、第２ドレッシング層１５の厚さは０．５ｍｍ以下とすることができる。また、第１ドレッシング層１３の厚さは、第１ドレッシング層１３の厚さと第２ドレッシング層１５の厚さとの合計が、切削ブレード１０のドレッサーボード１１への切り込み深さＷ１以上となるように、適宜設定される。

その後、必要に応じて、切削ユニット６をＹ軸方向に移動させ、切削ブレード１０を再度ドレッサーボード１１に切り込ませる。そして、切削ブレード１０が所望の形状に整形されるまでドレッシングが続行される。

以上の通り、本実施形態に係る切削ブレードのドレッシング方法では、第１砥粒を有する第１ドレッシング層１３と、第２砥粒を有する第２ドレッシング層１５と、を備え、第１砥粒の平均粒径が第２砥粒の平均粒径よりも大きいドレッサーボード１１を用いて、切削ブレード１０のドレッシングを行う。このとき、切削ブレード１０の外周縁を含む第１領域１０ａが第１ドレッシング層１３と接触するように、切削ブレード１０をドレッサーボード１１の第２ドレッシング層１５側に切り込ませる。

上記の方法を用いると、切削ブレード１０のドレッサーボード１１に切り込んだ領域のうち、特に先端に近い領域で摩耗が進行しやすくなる。これにより、切削ブレード１０の先端部がＲ形状となりにくくなり、切削ブレード１０の適切な整形が可能となる。

なお、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１ ドレッサーボード
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１３ 第１ドレッシング層
１５ 第２ドレッシング層
１７ テープ
１９ 環状フレーム
１９ａ 開口
２ 切削装置
４ チャックテーブル
６ 切削ユニット
８ スピンドルハウジング
１０ 切削ブレード
１０ａ 第１領域（外周領域）
１０ｂ 第２領域（中央領域）
１２ ブレードカバー
１４ 接続部
１６ ノズル

Claims (4)

1. 第１砥粒を有する第１ドレッシング層と、該第１ドレッシング層上に積層され第２砥粒を有する第２ドレッシング層と、を備え、該第１砥粒の材質と該第２砥粒の材質とが同じで該第１砥粒の平均粒径が該第２砥粒の平均粒径よりも大きいドレッサーボードを用いて、切削ブレードのドレッシングを行う切削ブレードのドレッシング方法であって、
   該ドレッサーボードを、該第２ドレッシング層側が露出するように切削装置のチャックテーブルによって保持する保持工程と、
   該切削ブレードの外周縁を含む第１領域が該第１ドレッシング層と接触し、該切削ブレードの該第１領域に囲まれた第２領域が該第１ドレッシング層と接触しないように、該切削ブレードを該ドレッサーボードの該第２ドレッシング層側に切り込ませることにより、該切削ブレードのドレッシングを行うドレッシング工程と、
   を備えることを特徴とする切削ブレードのドレッシング方法。
2. 該切削ブレードが該第１ドレッシング層と接触せず該第２ドレッシング層と接触するように該切削ブレードを該ドレッサーボードに切り込ませる工程を含まないことを特徴とする請求項１記載の切削ブレードのドレッシング方法。
3. 切削ブレードのドレッシングに用いられるドレッサーボードであって、
   第１砥粒を有し、該切削ブレードの外周縁を含む第１領域と接触する第１ドレッシング層と、
   第２砥粒を有し、該切削ブレードの該第１領域に囲まれた第２領域と接触する第２ドレッシング層と、を備え、
   該第１砥粒の材質と該第２砥粒の材質とは同じであり、
   該第１砥粒の平均粒径は、該第２砥粒の平均粒径よりも大きいことを特徴とするドレッサーボード。
4. 該第１砥粒及び該第２砥粒は、ホワイトアランダム（ＷＡ）又はグリーンカーボランダム（ＧＣ）でなることを特徴とする請求項３記載のドレッサーボード。

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