JP7306818B2 - Fine sword blade manufacturing method - Google Patents

Fine sword blade manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP7306818B2
JP7306818B2 JP2018230645A JP2018230645A JP7306818B2 JP 7306818 B2 JP7306818 B2 JP 7306818B2 JP 2018230645 A JP2018230645 A JP 2018230645A JP 2018230645 A JP2018230645 A JP 2018230645A JP 7306818 B2 JP7306818 B2 JP 7306818B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
cutting blade
silicon substrate
blade
tip
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.)
Active
Application number
JP2018230645A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020093307A (en
Inventor
巻子 大前
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Priority to JP2018230645A priority Critical patent/JP7306818B2/en
Publication of JP2020093307A publication Critical patent/JP2020093307A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7306818B2 publication Critical patent/JP7306818B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

本発明は、微細な剣山を製造する微細剣山製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a fine shank.

切削ブレードを用いて被加工物を切削するダイシング装置は、被加工物に応じて、又、切削によって得たい形状に合わせて種々の加工条件で設定される。 A dicing device that cuts a work piece using a cutting blade is set under various processing conditions according to the work piece and the shape desired to be obtained by cutting.

例えば、シリコン基板の表面に、長さ(高さ)が300μm、底部の大きさが30μm×30μmの正方形からなる先端が尖った複数の柱(四角錐)を、30μm間隔(ピッチ)で複数形成された微細な剣山を形成することが要求される場合がある。このような形状を、切削ブレードを使用するダイシング装置によって形成する加工条件は、従来知られていない。 For example, on the surface of a silicon substrate, a plurality of square pillars (quadrangular pyramids) each having a length (height) of 300 μm and a bottom size of 30 μm×30 μm and having sharp tips are formed at intervals of 30 μm (pitch). It may be required to form a fine tipped crest. Processing conditions for forming such a shape with a dicing machine using a cutting blade have not been known in the past.

これと類似する技術としては、超音波診断装置等の医療機器に広く利用されている圧電素子を利用した超音波探触子を形成する技術が知られている。超音波探触子の感度を向上させる方法としては、圧電振動子のサイズ縮小化や形状の変化等が挙げられる。具体的には、表面に対して縦方向及び横方向のスライス加工が必要となる正四角柱の圧電振動子をアレー状に配列した超音波探触子を切削加工により形成することが提案されている(特許文献1を参照。)。 As a technique similar to this, there is known a technique for forming an ultrasonic probe using a piezoelectric element, which is widely used in medical equipment such as ultrasonic diagnostic equipment. Methods for improving the sensitivity of the ultrasonic probe include reducing the size and changing the shape of the piezoelectric vibrator. Specifically, it has been proposed to cut an ultrasonic probe in which square prismatic piezoelectric transducers are arranged in an array, which requires slicing in the vertical and horizontal directions on the surface. (See Patent Document 1.).

特開2009-27052号公報JP 2009-27052 A

特許文献1に記載された技術によれば、被加工物の表面に、微細な正四角柱を形成することは可能であるものの、先端が尖った形状とすることはできず、上記の微細な剣山を形成するための加工条件を満たすことができない。 According to the technique described in Patent Document 1, although it is possible to form a fine square prism on the surface of the workpiece, it is not possible to form a shape with a sharp tip, and the above-mentioned fine sword crests cannot be formed. It is not possible to satisfy the processing conditions for forming

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、被加工物の表面に、先端が尖った複数の柱を形成して、微細な剣山を形成することができる微細剣山製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and its main technical problem is to provide a fine pincushion capable of forming fine pincushion by forming a plurality of pillars with sharp tips on the surface of a workpiece. It is to provide a manufacturing method.

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、先端が尖った複数の柱を有する微細な剣山を製造する微細剣山製造方法であって、剣山を製造すべきシリコン基板を準備する被加工物準備工程と、シリコン基板を切削する外周に切り刃を備えた円板状の切削ブレードを準備する切削ブレード準備工程と、該切削ブレードの厚みに対する切り刃出し量のアスペクト比を30:1よりも大きくするアスペクト比設定工程と、該切削ブレードを回転軸に装着する切削ブレード装着工程と、該切削ブレードを回転させ、切り刃の先端を該回転軸方向に微振動させてシリコン基板の表面側から切り込むと共に第一の方向に切削溝を所定のピッチで複数形成して、隣接する切削溝により該表面側に尖った先端を有する複数の壁を形成する第一の切削工程と、切削ブレードを回転させ、切り刃の先端を該回転軸方向に微振動させて第一の方向と直交する第二の方向に所定のピッチで該複数の壁を該表面側から切削して先端が尖った複数の柱を形成して剣山とする第二の切削工程と、から少なくとも構成される微細剣山製造方法が提供される。 In order to solve the main technical problems described above, according to the present invention, there is provided a method for manufacturing a fine shank having a plurality of pillars with pointed ends, which comprises preparing a silicon substrate for manufacturing the shank to be processed. A material preparation step, a cutting blade preparation step of preparing a disc-shaped cutting blade equipped with a cutting edge on the outer periphery for cutting a silicon substrate , and an aspect ratio of the amount of cutting edge to the thickness of the cutting blade of 30: 1 or more. A step of setting the aspect ratio to increase the surface side of the silicon substrate , a step of attaching the cutting blade to the rotating shaft, rotating the cutting blade, and finely vibrating the tip of the cutting blade in the direction of the rotating shaft. A first cutting step of forming a plurality of cutting grooves at a predetermined pitch in a first direction while cutting from the first direction, and forming a plurality of walls having a sharp tip on the surface side by adjacent cutting grooves; The plurality of walls are cut from the surface side at a predetermined pitch in a second direction perpendicular to the first direction by rotating the tip of the cutting edge in the direction of the rotation axis to produce a plurality of pointed tips. and a second cutting step for forming a pillar to form a fine pincushion.

該第一の切削工程は、該切削溝の深さを変えて複数回実施することが好ましい。 The first cutting step is preferably performed multiple times while changing the depth of the cut groove.

本発明による微細剣山製造方法は、剣山を製造すべきシリコン基板を準備する被加工物準備工程と、シリコン基板を切削する外周に切り刃を備えた円板状の切削ブレードを準備する切削ブレード準備工程と、該切削ブレードの厚みに対する切り刃出し量のアスペクト比を30:1よりも大きくするアスペクト比設定工程と、該切削ブレードを回転軸に装着する切削ブレード装着工程と、該切削ブレードを回転させ、切り刃の先端を該回転軸方向に微振動させてシリコン基板の表面側から切り込むと共に第一の方向に切削溝を所定のピッチで複数形成して、隣接する切削溝により該表面側に尖った先端を有する複数の壁を形成する第一の切削工程と、切削ブレードを回転させ、切り刃の先端を該回転軸方向に微振動させて第一の方向と直交する第二の方向に所定のピッチで該複数の壁を該表面側から切削して先端が尖った複数の柱を形成して剣山とする第二の切削工程と、から少なくとも構成されることにより、切削加工時の切削ブレードの切り刃の先端を回転軸方向に意図的に微振動させることで、先端が尖った微細な柱を備えた剣山を製造することができる。 The method for manufacturing a fine pincushion according to the present invention comprises a work piece preparation step of preparing a silicon substrate for manufacturing a pincushion, and a cutting blade preparation step of preparing a disk-shaped cutting blade having a cutting edge on the outer circumference for cutting the silicon substrate . an aspect ratio setting step of increasing the aspect ratio of the amount of cutting edge extension to the thickness of the cutting blade to be greater than 30:1; a cutting blade mounting step of mounting the cutting blade on a rotating shaft; and rotating the cutting blade. Then, the tip of the cutting edge is slightly vibrated in the direction of the rotation axis to cut from the surface side of the silicon substrate , and a plurality of cutting grooves are formed in the first direction at a predetermined pitch, and the adjacent cutting grooves cut the surface side. A first cutting step of forming a plurality of walls with sharp tips, and rotating the cutting blade to micro-vibrate the tip of the cutting edge in the direction of the rotation axis in a second direction orthogonal to the first direction and a second cutting step in which the plurality of walls are cut from the surface side at a predetermined pitch to form a plurality of pillars with pointed tips to form a ridge. By intentionally micro-vibrating the tip of the cutting edge of the blade in the direction of the rotation axis, it is possible to manufacture a kenzan with a fine column with a sharp tip.

本実施形態の切削加工を実施する切削加工手段の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the cutting means which implements the cutting of this embodiment. (a)図1に示す切削加工手段において、切削ブレード、及びその取付け構造を示す斜視図、(b)切削ブレードの厚み、切り刃出し量、振動幅の関係を説明するための概念図である。(a) A perspective view showing a cutting blade and its mounting structure in the cutting means shown in FIG. 1, (b) A conceptual diagram for explaining the relationship between the thickness of the cutting blade, the amount of cutting edge extension, and the amplitude of vibration. . 被加工物準備工程を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating a to-be-processed object preparation process. 第一の切削工程の実施態様を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an embodiment of a first cutting step; (a)第一の切削工程における1回目の切削加工を実施する態様を示す側面図、(b)(a)のA-A断面、(c)(a)のB-B断面である。(a) A side view showing a mode in which the first cutting process is performed in the first cutting step, (b) AA cross section of (a), and (c) BB cross section of (a). (a)第一の切削工程における2回目の切削加工を実施する態様を示す側面図、(b)(a)のC-C断面、(c)(a)のD-D断面である。(a) A side view showing a second cutting process in the first cutting step, (b) a CC cross section of (a), and (c) a DD cross section of (a). (a)第一の切削工程における3回目の切削加工を実施する態様を示す側面図、(b)(a)のE-E断面、(c)(a)のF-F断面である。(a) A side view showing a mode in which the third cutting process in the first cutting step is performed, (b) an EE cross section of (a), and (c) an FF cross section of (a). 第一の切削工程が施されたシリコン基板、及び表面の一部拡大図を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the silicon substrate which the 1st cutting process was performed, and the partially enlarged view of the surface. 第二の切削工程の実施態様を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing an embodiment of a second cutting step; 第二の切削工程が施されたシリコン基板、及び表面の一部拡大図を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the silicon substrate which the 2nd cutting process was performed, and a partial enlarged view of the surface.

以下、本発明に基づいて実施される微細剣山製造方法に係る実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of a method for manufacturing a fine pin point according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1には、本実施形態において使用されるダイシング装置2(一部のみを示している。)に配設され、被加工物に切削加工を実施する切削加工手段4の斜視図が示されている。 FIG. 1 shows a perspective view of a cutting means 4 that is installed in a dicing device 2 (only a part of which is shown) used in this embodiment and performs cutting on a workpiece. there is

切削加工手段4は、図示しない基台上に装着され割り出し方向である矢印Yで示す方向及び切り込み方向である矢印Zで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング41と、スピンドルハウジング41に回転自在に支持された回転軸42と、回転軸42の先端部に装着される切削ブレード43と、切削ブレード43を覆うブレードカバー60と、ブレードカバー60に配設され、切削ブレード43による切削加工位置に切削水を供給する切削水供給手段62と、を備えている。なお、スピンドルハウジング41の後端には、図示しないモータが接続されており、回転軸42を任意の回転速度で回転させることが可能に構成されている。 The cutting means 4 is mounted on a base (not shown) and is rotatably mounted on a spindle housing 41 which is movable and adjusted in the indexing direction indicated by the arrow Y and the cutting direction indicated by the arrow Z. a rotating shaft 42 supported; a cutting blade 43 attached to the tip of the rotating shaft 42; a blade cover 60 covering the cutting blade 43; and cutting water supply means 62 for supplying water. A motor (not shown) is connected to the rear end of the spindle housing 41 so that the rotary shaft 42 can be rotated at an arbitrary speed.

切削ブレード43、及びその取付け構造について、図2(a)を参照して説明する。本実施形態の微細剣山製造方法を実施するに際し、まず、製造しようとする微細剣山の材質、及び寸法に応じた外周に切り刃を備えた円板状の切削ブレード43を準備する(切削ブレード準備工程)。本実施形態で被加工物となるのは、シリコン(Si)からなる基板であり、切削ブレード43は、長さ(高さ)が300μmの先端が尖った複数の柱を形成するために適したものが選択される。この被加工物に対して使用される切削ブレード43は、ダイヤモンド等からなる砥粒を結合剤で結合して円環状に形成した砥石ブレードからなっている。また、外周に配設される切り刃を含む切削ブレード43の厚みTは、製造しようとする微細剣山を構成する先端が尖った複数の柱(正四角錐)の間隔(ピッチ)に相当する厚みで設定される。本実施形態の切削ブレード43としては、例えば、直径が51.9mm、切り刃の厚みTが30μmで選択される。なお、円環状に形成された切削ブレード43の嵌合穴431の直径は、後述する第1のフランジ部材5の装着部52に嵌合する寸法に形成されている。 The cutting blade 43 and its mounting structure will be described with reference to FIG. 2(a). When carrying out the method of manufacturing the fine pinpoint of the present embodiment, first, a disk-shaped cutting blade 43 having a cutting edge on its outer periphery is prepared according to the material and dimensions of the fine pinpoint to be manufactured (cutting blade preparation process). The workpiece in this embodiment is a substrate made of silicon (Si), and the cutting blade 43 is suitable for forming a plurality of pillars with a length (height) of 300 μm and sharp tips. something is selected. The cutting blade 43 used for this workpiece is a grinding stone blade formed by bonding abrasive grains made of diamond or the like with a binder to form an annular shape. In addition, the thickness T of the cutting blade 43 including the cutting edge disposed on the outer periphery is a thickness corresponding to the interval (pitch) of a plurality of pillars (regular quadrangular pyramids) with pointed tips that constitute the fine ridge to be manufactured. set. For the cutting blade 43 of the present embodiment, for example, a diameter of 51.9 mm and a cutting edge thickness T of 30 μm are selected. The diameter of the fitting hole 431 of the cutting blade 43 formed in an annular shape is formed to have a dimension to fit into the mounting portion 52 of the first flange member 5 described later.

この切削ブレード43としては、被加工物の材質に応じて、砥粒をレジンボンド材に混錬し環状に成型して焼成したレジノイドブレードや、砥粒を金属ボンド材に混錬し環状に成型して焼成したメタルブレードや、アルミニウム等によって形成された基台の側面に砥粒をニッケル等の金属メッキで結合した電鋳ブレード等を選択することができる。 Depending on the material of the workpiece, the cutting blade 43 may be a resinoid blade made by kneading abrasive grains into a resin bond material, molding it into a ring shape, and firing it, or kneading abrasive grains into a metal bond material and molding it into a ring shape. It is possible to select a metal blade that is fired by heating, an electroformed blade that is formed by bonding abrasive grains to the side surface of a base made of aluminum or the like by metal plating such as nickel.

上述したように構成された切削ブレード43は、図2(a)に示すように回転軸42に装着される第1のフランジ部材5と、第1のフランジ部材5と対向して配設される第2のフランジ部材6とによって挟持され固定される。第1のフランジ部材5は、図2(a)に示すように円環状のフランジ部53と、フランジ部53の中心部から突出して形成された円筒状の装着部52とからなっている。装着部52は、軸方向に貫通する嵌合穴51が形成されており、先端部の外周面に雄ネジが形成されている。なお、嵌合穴51の内周面には、回転軸42の先端部に形成されたテーパー面421と対応するテーパー面が形成される。第2のフランジ部材6は、嵌合穴61を有する円環状に形成されている。なお、嵌合穴61の直径は、上記第1のフランジ部材5の装着部52に嵌合する寸法に形成されている。 The cutting blade 43 configured as described above is disposed facing the first flange member 5 mounted on the rotating shaft 42 as shown in FIG. It is clamped and fixed by the second flange member 6 . The first flange member 5 is composed of an annular flange portion 53 and a cylindrical mounting portion 52 protruding from the center portion of the flange portion 53, as shown in FIG. 2(a). The mounting portion 52 is formed with a fitting hole 51 penetrating in the axial direction, and a male screw is formed on the outer peripheral surface of the tip portion. A tapered surface corresponding to the tapered surface 421 formed at the tip of the rotating shaft 42 is formed on the inner peripheral surface of the fitting hole 51 . The second flange member 6 is formed in an annular shape having a fitting hole 61 . In addition, the diameter of the fitting hole 61 is formed so as to fit into the mounting portion 52 of the first flange member 5 .

上述した第1のフランジ部材5と第2のフランジ部材6とによって切削ブレード43を固定するには、第1のフランジ部材5の装着部52に形成された嵌合穴51を回転軸42の先端部に形成されたテーパー面421に嵌合する。そして、回転軸42の先端部に形成された雄ネジに第1の締め付けナット71を螺合することにより、第1のフランジ部材5を回転軸42に装着する。次に、切削ブレード43の嵌合穴431を第1のフランジ部材5の装着部52に嵌合する。そして、第2のフランジ部材6の嵌合穴61を第1のフランジ部材5の装着部52に嵌合する。このようにして、第1のフランジ部材5の装着部52に第1のフランジ部材5と切削ブレード43と第2のフランジ部材6を嵌合したならば、第1のフランジ部材5の装着部52に形成された雄ネジに第2の締め付けナット72を螺合することにより、第1のフランジ部材5と第2のフランジ部材6との間に切削ブレード43を挟持して固定する(切削ブレード装着工程)。 In order to fix the cutting blade 43 by the first flange member 5 and the second flange member 6 described above, the fitting hole 51 formed in the mounting portion 52 of the first flange member 5 is inserted into the tip of the rotating shaft 42 . It fits into the tapered surface 421 formed on the part. Then, the first flange member 5 is attached to the rotary shaft 42 by screwing the first tightening nut 71 onto the male thread formed at the tip of the rotary shaft 42 . Next, the fitting hole 431 of the cutting blade 43 is fitted into the mounting portion 52 of the first flange member 5 . Then, the fitting hole 61 of the second flange member 6 is fitted into the mounting portion 52 of the first flange member 5 . When the first flange member 5, the cutting blade 43 and the second flange member 6 are fitted to the mounting portion 52 of the first flange member 5 in this way, the mounting portion 52 of the first flange member 5 By screwing the second tightening nut 72 onto the male thread formed in the second clamping nut 72, the cutting blade 43 is clamped and fixed between the first flange member 5 and the second flange member 6 (cutting blade attachment process).

切削ブレード43を第1のフランジ部材5と第2のフランジ部材6とで挟持する際、図2(b)に示すように、第1のフランジ部材5と第2のフランジ部材6の外周端から、所定量だけ径方向に切り刃の先端が露出される切り刃出し量Hが設定されている。この切り刃出し量Hは、切削ブレード43を、被加工物を加工する際の所定の回転速度で回転させたときに、切削ブレード43の切り刃の先端において、2点鎖線43’で示す微振動を所望の振動幅Wで意図的に生じさせるべく設定されるものであり、これにより、追って詳述する切削ブレード43の厚みTに対する切り刃出し量Hのアスペクト比(H:T)が設定される(アスペクト比設定工程)。この切り刃出し量Hは、切削ブレード43を挟持する第1のフランジ部材5及び第2のフランジ部材6の直径(同一径で設定される)を調整することにより具現化される。本実施形態では、切り刃出し量Hを1,250μmとすべく、切削ブレード43の直径51.9mmに対し、第1のフランジ部材5及び第2のフランジ部材6の直径を49.4mmとしている(H=(51.9mm-49.4mm)/2=1.25mm=1,250μm)。 When the cutting blade 43 is sandwiched between the first flange member 5 and the second flange member 6, as shown in FIG. , a cutting edge protruding amount H is set such that the tip of the cutting edge is exposed in the radial direction by a predetermined amount. This cutting edge extension amount H is a minute value indicated by a chain double-dashed line 43' at the tip of the cutting edge of the cutting blade 43 when the cutting blade 43 is rotated at a predetermined rotational speed for machining a workpiece. It is set to intentionally generate vibration with a desired vibration width W, thereby setting the aspect ratio (H:T) of the cutting edge amount H to the thickness T of the cutting blade 43, which will be described later in detail. (aspect ratio setting step). This cutting edge extension amount H is embodied by adjusting the diameters of the first flange member 5 and the second flange member 6 that clamp the cutting blade 43 (set to the same diameter). In this embodiment, the diameter of the first flange member 5 and the second flange member 6 is set to 49.4 mm, while the diameter of the cutting blade 43 is 51.9 mm, in order to set the cutting edge length H to 1,250 μm. (H=(51.9 mm−49.4 mm)/2=1.25 mm=1,250 μm).

上記した本実施形態のアスペクト比設定工程について、さらに具体的に説明する。 The aspect ratio setting process of the present embodiment described above will be described more specifically.

一般的に、切削ブレード43の厚みTに対し、切り刃出し量Hが小さい程、切削加工時の切削ブレード43の切り刃の先端の振動幅Wが小さくなる。よって、切削ブレード43の厚みTに対する切り刃出し量Hのアスペクト比(H:T)は小さくした方が精密な切削加工には好ましい。よって、例えば、特許文献1に記載されたような微細な正四角柱を精密に形成する切削加工を施す場合、通常では、切り刃出し量Hをできるだけ小さく、アスペクト比(H:T)が30:1未満となるように設定する。しかし、本実施形態における切削加工は、被加工物の表面に、先端が尖った複数の柱を形成するものであることから、切り刃出し量Hを、上記した通常のアスペクト比(H:T)以上になるように設定する。これにより、図2(b)に示すように、切削ブレード43を切削加工時の所定の回転速度(例えば30,000rpm)で回転させて、切り刃の先端を回転軸方向に微振動させた際の振動幅Wを意図的に大きくし、被加工物の表面に先端が尖った複数の柱を形成することを可能にする。詳細は追って説明するが、本発明において実現されるアスペクト比(H:T)は、30:1以上、より好ましくは、40:1以上であり、本実施形態においては、切削ブレード43を切削加工時の回転速度30,000rpmで回転させたときに、振動幅Wが60μmになるように、H:T=1,250μm:30μm=41.6:1としている。 In general, the smaller the cutting edge extension H with respect to the thickness T of the cutting blade 43, the smaller the vibration width W of the tip of the cutting edge of the cutting blade 43 during cutting. Therefore, it is preferable for precise cutting that the aspect ratio (H:T) of the cutting edge length H to the thickness T of the cutting blade 43 is small. Therefore, for example, when cutting is performed to precisely form a fine square prism as described in Patent Document 1, the cutting edge amount H is usually as small as possible and the aspect ratio (H:T) is 30: Set to be less than 1. However, since the cutting in this embodiment forms a plurality of pillars with sharp tips on the surface of the workpiece, the amount of cutting edge H is adjusted to the normal aspect ratio (H:T ) or more. As a result, as shown in FIG. 2B, when the cutting blade 43 is rotated at a predetermined rotational speed (for example, 30,000 rpm) during cutting, and the tip of the cutting blade is slightly vibrated in the direction of the rotation axis, By intentionally increasing the amplitude W of , it is possible to form a plurality of pillars with sharp tips on the surface of the workpiece. Although details will be described later, the aspect ratio (H:T) realized in the present invention is 30:1 or more, more preferably 40:1 or more. H:T=1,250 μm:30 μm=41.6:1 so that the vibration width W is 60 μm when rotated at a rotational speed of 30,000 rpm.

上記した切削ブレード準備工程、アスペクト比設定工程、切削ブレード装着工程を実施するのとは別に、切削加工により微細な剣山を製造すべき被加工物を準備する被加工物準備工程を実施する。以下に、図3を参照しながら、被加工物準備工程について説明する。 Apart from performing the above-described cutting blade preparation process, aspect ratio setting process, and cutting blade mounting process, a workpiece preparation process is performed for preparing a workpiece on which a fine blade tip is to be manufactured by cutting. The workpiece preparation step will be described below with reference to FIG.

本実施形態における被加工物は、図3に示す40mm×40mm×15mmの板状のシリコン基板10である。このシリコン基板10を用意したならば、ダイシング装置2に備えられ、図示しない移動手段によってX軸方向に移動可能で且つ回転可能に構成された保持テーブル20上に載置して切削加工が可能な状態とする。より具体的には、シリコン基板10を、円形のサブストレート30の中心に接着して固定し、サブストレート30を、保持テーブル20の上面を構成する吸着チャック22上に載置する。吸着チャック22は、通気性を有するポーラスセラミックによって形成されており、保持テーブル20に接続された図示しない吸引手段を作動させることにより、保持テーブル20の上面に載置されたサブストレート30をシリコン基板10と共に吸引保持する。この被加工物準備工程は、上記した切削ブレード準備工程、アスペクト比設定工程、切削ブレード装着工程を実施するタイミングに関わらず、被加工物に対して実際に切削加工を実施する前に実施されればよい。 The workpiece in this embodiment is a plate-shaped silicon substrate 10 of 40 mm×40 mm×15 mm shown in FIG. Once the silicon substrate 10 is prepared, it can be cut by placing it on a holding table 20 which is provided in the dicing apparatus 2 and is configured to be movable in the X-axis direction and rotatable by moving means (not shown). state. More specifically, the silicon substrate 10 is adhered and fixed to the center of the circular substrate 30 , and the substrate 30 is placed on the suction chuck 22 forming the upper surface of the holding table 20 . The suction chuck 22 is made of porous ceramic having air permeability, and by operating suction means (not shown) connected to the holding table 20, the substrate 30 placed on the upper surface of the holding table 20 is moved to the silicon substrate. Suction and hold together with 10. Regardless of the timing of performing the above-described cutting blade preparation step, aspect ratio setting step, and cutting blade mounting step, this work piece preparation step is performed before actually cutting the work piece. Just do it.

上記した切削ブレード準備工程、アスペクト比設定工程、切削ブレード装着工程、及び被加工物準備工程を実施したならば、切削ブレード43を用いてシリコン基板10に対し図4乃至図10に示すが如く切削加工を実施する。該切削加工は、以下に説明するように、第一の切削工程、及び、第二の切削工程により実施される。 After the cutting blade preparing step, the aspect ratio setting step, the cutting blade mounting step, and the workpiece preparing step described above, the silicon substrate 10 is cut using the cutting blade 43 as shown in FIGS. Carry out processing. The cutting is performed by a first cutting process and a second cutting process, as described below.

図4に示すように、ダイシング装置2の保持テーブル20にシリコン基板10が吸引保持された状態で、保持テーブル20を移動して、シリコン基板10をアライメント手段(図示は省略)の直下に位置付ける。該アライメント手段には、図示しない照明手段及び撮像手段が備えられ、シリコン基板10を、表面10a側から撮像、検出することが可能に構成されている。シリコン基板10を該アライメント手段の直下に位置付けたならば、シリコン基板10の各辺をアライメント手段によって検出し、X軸方向に沿うべき辺をX軸方向に位置付けてシリコン基板10の方向及び位置を調整し、シリコン基板10と、切削加工手段4の切削ブレード43との位置合わせ(アライメント)を実施する。 As shown in FIG. 4, the holding table 20 of the dicing apparatus 2 is moved to position the silicon substrate 10 directly below the alignment means (not shown) while the holding table 20 is holding the silicon substrate 10 by suction. The alignment means is provided with illumination means and imaging means (not shown), and is configured to be capable of imaging and detecting the silicon substrate 10 from the front surface 10a side. After positioning the silicon substrate 10 directly under the alignment means, each side of the silicon substrate 10 is detected by the alignment means, and the direction and position of the silicon substrate 10 are determined by positioning the side along the X-axis direction in the X-axis direction. Then, alignment between the silicon substrate 10 and the cutting blade 43 of the cutting means 4 is performed.

該アライメントを実施したならば、シリコン基板10を移動して、切削加工手段4の切削ブレード43の直下に、シリコン基板10の加工開始位置(図中Pで示す位置)を位置付ける。シリコン基板10の加工開始位置P上に切削ブレード43を位置付けたならば、切削ブレード43を図中矢印Rで示す方向に回転して作動を開始する。この時の回転速度は、例えば、30,000rpmである。切削ブレード43の回転を開始したならば、切削ブレード43を下降させる。この際、本実施形態では、切削加工を複数回(例えば3回)に分けて実施するため、1回目の切削加工では、切り込み深さがシリコン基板10の表面10aから100μmとなるように、切削ブレード43を下降させる。 After the alignment, the silicon substrate 10 is moved to position the processing start position (the position indicated by P in the drawing) of the silicon substrate 10 directly below the cutting blade 43 of the cutting means 4 . After the cutting blade 43 is positioned on the processing start position P of the silicon substrate 10, the cutting blade 43 is rotated in the direction indicated by the arrow R in the drawing to start its operation. The rotation speed at this time is, for example, 30,000 rpm. After the cutting blade 43 starts rotating, the cutting blade 43 is lowered. At this time, in the present embodiment, since the cutting is performed in a plurality of times (for example, three times), in the first cutting, the cutting depth is 100 μm from the surface 10a of the silicon substrate 10. Blade 43 is lowered.

切削ブレード43を下降したならば、シリコン基板10を保持した保持テーブル20を、図中矢印X1で示すX軸方向、すなわち、切削ブレード43の回転方向Rに対して順方向に、例えば2mm/秒の速度で切削送りし、切削水を供給しながら切削加工を実施する。この時の切削加工の様子を、図5を参照しながら説明する。 After the cutting blade 43 is lowered, the holding table 20 holding the silicon substrate 10 is moved in the X-axis direction indicated by the arrow X1 in the figure, that is, in the forward direction with respect to the rotation direction R of the cutting blade 43, for example, at 2 mm/sec. Cutting feed is performed at a speed of , and cutting is performed while supplying cutting water. The state of cutting at this time will be described with reference to FIG.

図5(a)は、切削ブレード43の回転軸方向から見た側面図であり、1回目の切り込み深さは上記したように100μmに設定されている。また、この時の切削ブレード43の切削方向における先端部のA-A断面を図5(b)に、最も深い位置のB-B断面を図5(c)に示す。図5(b)に示すように、シリコン基板10の表面10aの近傍における切削ブレード43の切り刃の先端は、図中2点鎖線43’で示すように、60μmの振動幅で微振動している。これにより、この振動幅に応じた60μm幅の開口90’を表面10a近傍に形成する。また、図5(c)から理解されるように、表面10aから最も深い位置に向かうに従って切削ブレード43の振動幅が徐々に抑制されることから、傾斜した壁面を有する切削溝90が形成される。なお、このようにシリコン基板10において切削溝90が形成される方向を「第一の方向」とする。 FIG. 5(a) is a side view of the cutting blade 43 viewed from the rotation axis direction, and the first cutting depth is set to 100 μm as described above. 5(b) shows the AA section of the tip of the cutting blade 43 in the cutting direction at this time, and FIG. 5(c) shows the BB section of the deepest position. As shown in FIG. 5B, the tip of the cutting edge of the cutting blade 43 in the vicinity of the surface 10a of the silicon substrate 10 micro-vibrates with a vibration width of 60 μm, as indicated by the chain double-dashed line 43′ in the figure. there is As a result, an opening 90' having a width of 60 .mu.m corresponding to this vibration width is formed in the vicinity of the surface 10a. Further, as can be understood from FIG. 5(c), since the vibration width of the cutting blade 43 is gradually suppressed toward the deepest position from the surface 10a, a cutting groove 90 having an inclined wall surface is formed. . The direction in which the cut grooves 90 are formed in the silicon substrate 10 in this manner is referred to as the "first direction".

シリコン基板10に対し、上記した加工開始位置Pから、第一の方向における終端位置まで切削溝90を形成したならば、切削加工手段4をZ軸方向で上昇させ、保持テーブル20を復動して切削ブレード43の直下に、シリコン基板10の加工開始位置P側の辺を位置付ける。そして、矢印Yで示す方向において、所定のインデックス送り量(60μm)だけ切削加工手段4をインデックス送りして、シリコン基板10の表面10a上で、Y軸方向で隣接する位置に、上記と同様の切削溝90を形成する。このような加工を繰り返すことにより、シリコン基板10の表面10aの全域に対し、第一の方向に切り込み深さ100μmの切削溝90を形成する。 After the cutting groove 90 is formed in the silicon substrate 10 from the processing start position P to the end position in the first direction, the cutting means 4 is raised in the Z-axis direction, and the holding table 20 is moved back. The edge of the silicon substrate 10 on the side of the processing start position P is positioned directly below the cutting blade 43 . Then, in the direction indicated by the arrow Y, the cutting means 4 is index-fed by a predetermined index-feed amount (60 μm), and on the surface 10a of the silicon substrate 10, at a position adjacent in the Y-axis direction, the same cutting as described above is performed. A cutting groove 90 is formed. By repeating such processing, cut grooves 90 having a depth of 100 μm are formed in the first direction over the entire surface 10 a of the silicon substrate 10 .

シリコン基板10の表面10aの全域における第一の方向に切り込み深さ100μmの切削溝90を形成したならば、切削加工手段4と、保持テーブル20を移動して、再び切削ブレード43の直下に、シリコン基板10の表面10aにおける加工開始位置Pを位置付ける。シリコン基板10の加工開始位置P上に切削ブレード43を位置付けたならば、図6(a)に示すように、切削ブレード43を下降させて、先に形成した切削溝90に沿って2回目の切削加工を実施する。この際の下降量は、当該2回目の切削加工では切り込み深さが表面10aから200μmとなるように設定される。 After forming the cutting groove 90 with a cutting depth of 100 μm in the first direction over the entire surface 10a of the silicon substrate 10, the cutting means 4 and the holding table 20 are moved to directly under the cutting blade 43 again. A processing start position P on the surface 10a of the silicon substrate 10 is positioned. After positioning the cutting blade 43 on the processing start position P of the silicon substrate 10, as shown in FIG. Carry out cutting. The amount of descent at this time is set so that the cutting depth is 200 μm from the surface 10a in the second cutting.

切削ブレード43を下降したならば、シリコン基板10を保持した保持テーブル20を、図中矢印X1で示す方向、すなわち、切削ブレード43の回転方向Rに対して順方向に切削送りする。この時の切削ブレード43の切削領域における先端部のC-C断面を図6(b)に、最も深い位置のD-D断面を図6(c)に示す。図6(b)に示すように、2回目の切削加工においては、切削ブレード43の切削領域における先端部の振動幅は60μmよりもやや抑制された振動幅となり、先に形成された切削溝90の壁面を切削しながら切削溝92’を形成する。また、図6(c)から理解されるように、切削ブレード43の切削方向における先端部から最も深い位置に向かうに従って切削ブレード43の振動が抑制されることから、切削溝90に対してさらに傾斜した切り込み深さが200μmの切削溝92が形成される。このように加工開始位置Pから該切削溝92を形成したならば、切削加工手段4をZ軸方向で上昇させ、保持テーブル20を復動させて切削ブレード43の直下に、シリコン基板10の加工開始位置Pが配設された側の辺を位置付ける。そして、矢印Yで示す方向において、所定のインデックス送り量(60μm)だけ切削加工手段4をインデックス送りして、隣接する切削溝90に沿って、上記したのと同じ切削溝92を形成する。このような加工を繰り返すことにより、シリコン基板10の表面10aの全域の第一の方向に切り込み深さ200μmの切削溝92を形成する。 After the cutting blade 43 is lowered, the holding table 20 holding the silicon substrate 10 is cut and fed in the direction indicated by the arrow X1 in FIG. FIG. 6(b) shows the CC cross section of the tip of the cutting area of the cutting blade 43 at this time, and FIG. 6(c) shows the DD cross section of the deepest position. As shown in FIG. 6B, in the second cutting process, the vibration width of the tip portion of the cutting region of the cutting blade 43 is slightly suppressed from 60 μm, and the previously formed cutting groove 90 A cut groove 92' is formed while cutting the wall surface of . Further, as can be understood from FIG. 6(c), since the vibration of the cutting blade 43 is suppressed from the tip toward the deepest position in the cutting direction of the cutting blade 43, the cutting blade 43 is further inclined with respect to the cutting groove 90. A cut groove 92 having a cutting depth of 200 μm is formed. After the cutting groove 92 is formed from the machining start position P in this way, the cutting means 4 is raised in the Z-axis direction, and the holding table 20 is moved back to directly under the cutting blade 43 to cut the silicon substrate 10 . Position the edge on the side where the start position P is arranged. Then, the cutting means 4 is index-fed by a predetermined index feed amount (60 μm) in the direction indicated by the arrow Y to form the same cutting grooves 92 as described above along the adjacent cutting grooves 90 . By repeating such processing, cut grooves 92 having a cutting depth of 200 μm are formed in the first direction over the entire surface 10a of the silicon substrate 10 .

上記した2回目の切削加工が実施され、シリコン基板10の表面10a上の全域に切り込み深さ200μmの切削溝92が形成されたならば、切削加工手段4と、保持テーブル20を移動して、再び切削ブレード43の直下に、シリコン基板10の表面10aにおける加工開始位置Pを位置付ける。シリコン基板10の加工開始位置P上に切削ブレード43を位置付けたならば、図7(a)に示すように、切削ブレード43を下降させて、切削溝92に沿って3回目の切削加工を実施する。この際、当該3回目の切削加工では切り込み深さが表面10aから300μmとなるように下降量が設定される。 After the second cutting process described above is performed and the cutting grooves 92 with a cutting depth of 200 μm are formed on the entire surface 10a of the silicon substrate 10, the cutting means 4 and the holding table 20 are moved to The processing start position P on the front surface 10a of the silicon substrate 10 is positioned directly below the cutting blade 43 again. After the cutting blade 43 is positioned on the processing start position P of the silicon substrate 10, as shown in FIG. 7A, the cutting blade 43 is lowered to perform the third cutting along the cutting groove 92. do. At this time, the amount of descent is set so that the cutting depth is 300 μm from the surface 10a in the third cutting.

切削ブレード43を下降したならば、シリコン基板10を保持した保持テーブル20を、図中矢印X1で示す方向、すなわち、切削ブレード43の回転方向Rに対して順方向に切削送りする。この時の切削ブレード43の切削領域における先端部のE-E断面を図7(b)に、最も深い位置のF-F断面を図7(c)に示す。図7(b)に示すように、3回目の切削加工においては、切削ブレード43の切削方向における先端部の振動幅は60μmよりもかなり抑制された振動幅となり、先に形成された切削溝92の壁面の表面をさらに微少量だけ切削して切削溝94’を形成する。また、図7(c)から理解されるように、切削ブレード43の切削領域における先端部から最も深い位置に向かうに従って切削ブレード43の微振動がほぼ完全に抑制されることから、切削溝92に対してさらに傾斜した壁面を有する切り込み深さが300μmの切削溝94が形成される。加工開始位置Pから該切削溝94を形成したならば、切削加工手段4をZ軸方向で上昇させ、保持テーブル20を復動させて切削ブレード43の直下に、シリコン基板10の加工開始位置Pが配設された側の辺を位置付ける。そして、Y軸方向において、所定のインデックス送り量(60μm)だけ切削加工手段4をインデックス送りして、上記したのと同じ切削溝94を形成する。このような加工を繰り返すことにより、シリコン基板10の表面10aの全域の第一の方向に、切り込み深さ300μmの切削溝94が形成される。以上により、第一の切削工程が完了する。 After the cutting blade 43 is lowered, the holding table 20 holding the silicon substrate 10 is cut and fed in the direction indicated by the arrow X1 in FIG. FIG. 7(b) shows the EE section of the tip of the cutting area of the cutting blade 43 at this time, and FIG. 7(c) shows the FF section of the deepest position. As shown in FIG. 7(b), in the third cutting, the vibration width of the tip portion of the cutting blade 43 in the cutting direction becomes a vibration width considerably suppressed from 60 μm, and the cutting groove 92 formed earlier becomes The surface of the wall surface of is further cut by a very small amount to form cut grooves 94'. In addition, as can be seen from FIG. 7(c), since microvibration of the cutting blade 43 is almost completely suppressed from the tip toward the deepest position in the cutting region of the cutting blade 43, the cutting groove 92 On the other hand, a cut groove 94 having a cutting depth of 300 μm and having a further inclined wall surface is formed. After the cutting groove 94 is formed from the machining start position P, the cutting means 4 is raised in the Z-axis direction, and the holding table 20 is moved backward to form the machining start position P of the silicon substrate 10 directly below the cutting blade 43. position the edge on the side on which is arranged. Then, in the Y-axis direction, the cutting means 4 is index-fed by a predetermined index-fed amount (60 μm) to form the same cut groove 94 as described above. By repeating such processing, cut grooves 94 having a cutting depth of 300 μm are formed in the first direction over the entire surface 10a of the silicon substrate 10 . With the above, the first cutting process is completed.

図8に、上記した第一の切削工程により表面10aの全域に第一の方向に沿って切削溝94が形成されたシリコン基板10と、該シリコン基板10の表面10aの一部を拡大した拡大図を示す。上記したように、第一の切削工程では、切削加工時の切削ブレード43の切り刃の先端の振動幅が60μmとなるように、切削ブレード43の厚みT(30μm)に対する切り刃出し量H(1,250μm)のアスペクト比(41.6:1)を設定した。さらに、切削加工手段4をY軸方向にインデックス送りする際のインデックス送り量を60μmとし、3回に分割して段階的に実施される切り込み深さの設定値を300μmとして第一の切削工程を実施した。これにより、図8中左方に示すような、高さが300μmであり、切削ブレード43の厚みTに応じた30μmの間隔(ピッチ)で、最深部における厚みが30μmとなる先端が尖った複数の壁100が形成される。 FIG. 8 shows a silicon substrate 10 in which a cut groove 94 is formed along the first direction over the entire surface 10a by the above-described first cutting step, and an enlarged view of a part of the surface 10a of the silicon substrate 10. Figure shows. As described above, in the first cutting step, the cutting blade extension amount H ( 1,250 μm) aspect ratio (41.6:1) was set. Furthermore, the first cutting process is performed with the index feed amount when the cutting means 4 is index-fed in the Y-axis direction set to 60 μm, and the set value of the depth of cut to be divided into three steps and performed stepwise to 300 μm. carried out. As a result, as shown on the left side of FIG. wall 100 is formed.

上記したように、シリコン基板10の表面10a上に先端が尖った複数の壁100を形成したならば、図9に示すように、保持テーブル20を90度回転させて、切削溝94が形成された第一の方向をY軸方向に沿った方向に、すなわち、該第一の方向と直交する方向(第二の方向)をX軸方向に沿った方向に位置付ける。このようにして、第二の方向をX軸方向に位置付けたならば、保持テーブル20、及び切削加工手段4を移動して、第二の切削工程における加工開始位置P’を切削ブレード43の直下に位置付ける。加工開始位置P’を切削ブレード43の直下に位置付けたならば、上記した第一の切削工程と同様にして、切り込み深さを3回に分けて300μmに達するように切削ブレード43を段階的に下降させて切り込ませる。そして、保持テーブル20をX1で示す方向に移動して、上記した複数の壁100を切削して、切削溝110を形成する。切削溝110は、第一の切削工程で形成された切削溝94と直交する第二の方向に形成されるものであり、このような切削溝110をシリコン基板10の表面10a上の全域に形成することにより、図10に示すように、先端が尖った複数の柱120が形成される。以上により、第二の切削工程が完了する。 After forming the plurality of walls 100 with pointed ends on the surface 10a of the silicon substrate 10 as described above, the holding table 20 is rotated by 90 degrees to form the cutting grooves 94, as shown in FIG. The first direction is positioned along the Y-axis direction, that is, the direction perpendicular to the first direction (second direction) is positioned along the X-axis direction. After positioning the second direction in the X-axis direction in this way, the holding table 20 and the cutting means 4 are moved so that the machining start position P' in the second cutting step is directly below the cutting blade 43. positioned in Once the machining start position P′ is positioned directly below the cutting blade 43, the cutting blade 43 is moved stepwise to reach a depth of cut of 300 μm in three steps in the same manner as in the first cutting step. Lower and cut. Then, the holding table 20 is moved in the direction indicated by X<b>1 to cut the plurality of walls 100 to form cut grooves 110 . The cut grooves 110 are formed in a second direction orthogonal to the cut grooves 94 formed in the first cutting step, and such cut grooves 110 are formed over the entire surface 10a of the silicon substrate 10. By doing so, as shown in FIG. 10, a plurality of pillars 120 with pointed ends are formed. With the above, the second cutting process is completed.

上記したように、第一の切削工程、及び第二の切削工程を実施することにより、シリコン基板10の表面10a上には、30μm×30μm×300μmの正四角錐からなる微細剣山を構成する針状の柱が形成される。 As described above, by performing the first cutting step and the second cutting step, on the surface 10a of the silicon substrate 10, a needle-like fine point ridge consisting of a regular quadrangular pyramid measuring 30 μm×30 μm×300 μm is formed. pillars are formed.

上記した実施形態によれば、切削ブレード43の切り刃の先端を回転軸方向に微振動させることで、先端が尖った微細な柱を備えた剣山を製造することができる。 According to the above-described embodiment, by slightly vibrating the tip of the cutting edge of the cutting blade 43 in the direction of the rotation axis, it is possible to manufacture a pinion crest having a fine column with a sharp tip.

本発明によれば、上記した実施形態に限定されず、種々の変形例が提供される。例えば、上記した実施形態では、最終的な切り込み深さを300μmに設定し、切削加工時に、3回に分けて100μmずつ切削溝の深さを変えながら切削加工を実施した。しかし、本発明はこれに限定されず、切り込み深さを段階的に変化させて、切削溝の深さを変えながら、3回以外の複数回に分けて切削を実施してもよく、例えば、60μmずつ5回に分けて徐々に切り込み深さを深くしたり、又は150μmずつ2回に分けて切り込み深さを深くして、切削溝を段階的に形成したりしてもよい。 According to the present invention, various modifications are provided without being limited to the above-described embodiments. For example, in the embodiment described above, the final cutting depth was set to 300 μm, and the cutting was performed while changing the depth of the cutting groove by 100 μm in three steps during cutting. However, the present invention is not limited to this, and the cutting depth may be changed in stages to change the depth of the cutting groove, and the cutting may be performed in multiple times other than three times. The depth of cut may be gradually increased in 5 steps of 60 μm each, or the depth of cut may be increased in 2 steps of 150 μm each to form the cutting groove stepwise.

また、上記した実施形態では、切削ブレード43の厚みTに対する切り刃出し量Hのアスペクト比を、インデックス送り量と、切削ブレード43の先端を微振動させる際の振動幅Wとが60μmで一致するように設定し、シリコン基板10の表面10aを先端とする尖った複数の針状の柱を形成した。しかし、本発明はこれに限定されず、切削ブレード43を切削加工時の回転速度で回転させて、切削ブレード43の切り刃の先端を回転軸方向に微振動させる際の振動幅Wを、インデックス送り量の100%より大きく設定してもよい。そのようにすることでも先端が尖った複数の針状の柱を形成することができる。ただし、インデックス送り量に対し振動幅Wが大きすぎると、シリコン基板10の表面10a側で消失する量が増大し、形成される複数の柱の高さも低くなってしまうため、振動幅Wがインデックス送り量の100%~110%になるように上記アスペクト比を設定することが好ましい。このように設定することで、微細な剣山を構成する先端が尖った複数の柱を良好に形成することが可能である。 Further, in the above-described embodiment, the aspect ratio of the cutting blade extension amount H to the thickness T of the cutting blade 43 is equal to 60 μm between the index feed amount and the vibration width W when micro-vibrating the tip of the cutting blade 43. A plurality of pointed needle-like columns were formed with the surface 10a of the silicon substrate 10 as the tip. However, the present invention is not limited to this. It may be set larger than 100% of the feed amount. By doing so, it is also possible to form a plurality of needle-like columns with sharp tips. However, if the vibration width W is too large with respect to the index feed amount, the amount lost on the surface 10a side of the silicon substrate 10 increases, and the height of the plurality of pillars formed also becomes low. It is preferable to set the aspect ratio so as to be 100% to 110% of the feeding amount. By setting in this way, it is possible to satisfactorily form a plurality of pillars with pointed ends that form fine pincushion crests.

上記した実施形態では、シリコン基板10の表面10aに対し、第一の方向に沿って実施する第一の切削工程を切り込み深さを変えながら3回に分けて実施して先端が尖った複数の壁を形成し、該第一の方向に沿った3回の切削加工が完了してから、シリコン基板10を90度回転させ、切り込み深さを変えながら3回に分けて第二の方向に沿って該複数の壁を切削する第二の切削工程を実施した。しかし、本発明はこれに限定されず、シリコン基板10に対し、1回目の切り込み深さ(100μm)で第一の方向に沿った第一の切削工程、及び第二の方向に沿った第二の切削工程を続けて実施することで、該1回目の切り込み深さで先端が尖った複数の柱を形成し、その後、2回目の切り込み深さ(200μm)で再び第一の切削工程、及び第二の切削工程を実施し、さらにその後、3回目の切り込み深さ(300μm)で第一の切削工程、第二の切削工程を実施して、所望の先端が尖った複数の柱を形成するようにしてもよい。この変形例によれば、先端が尖った複数の柱を段階的に成形するため、該柱をより確実に形成することができる。 In the above-described embodiment, the first cutting step, which is performed along the first direction on the surface 10a of the silicon substrate 10, is performed in three steps while changing the depth of cut. After forming the wall and completing the cutting process three times along the first direction, the silicon substrate 10 is rotated by 90 degrees and cut three times along the second direction while changing the depth of cut. A second cutting step was performed to cut the plurality of walls. However, the present invention is not limited to this, and a first cutting step along a first direction with a first cutting depth (100 μm) and a second cutting step along a second direction are performed on the silicon substrate 10 . By continuously performing the cutting step, a plurality of pillars with sharp tips are formed at the first cutting depth, and then the first cutting step is performed again at the second cutting depth (200 μm), and A second cutting step is performed, and then a first cutting step and a second cutting step are performed at a third depth of cut (300 μm) to form a plurality of desired pointed pillars. You may do so. According to this modification, since a plurality of pillars with sharp tips are formed in stages, the pillars can be formed more reliably.

2:ダイシング装置
4:切削加工手段
41:スピンドルハウジング
42:回転軸
43:切削ブレード
5:第1のフランジ部材
6:第2のフランジ部材
10:シリコン基板
10a:表面
20:保持テーブル
22:吸着チャック
30:サブストレート
90、92、94、110:切削溝
100:壁
120:柱
T:切削ブレードの厚み
H:切り刃出し量
W:切削ブレードの振動幅
2: Dicing device 4: Cutting means 41: Spindle housing 42: Rotating shaft 43: Cutting blade 5: First flange member 6: Second flange member 10: Silicon substrate 10a: Surface 20: Holding table 22: Suction chuck 30: Substrate 90, 92, 94, 110: Cutting groove 100: Wall 120: Column T: Thickness of cutting blade H: Cutting edge amount W: Vibration width of cutting blade

Claims (2)

先端が尖った複数の柱を有する微細な剣山を製造する微細剣山製造方法であって、
剣山を製造すべきシリコン基板を準備する被加工物準備工程と、
シリコン基板を切削する外周に切り刃を備えた円板状の切削ブレードを準備する切削ブレード準備工程と、
該切削ブレードの厚みに対する切り刃出し量のアスペクト比を30:1よりも大きくするアスペクト比設定工程と、
該切削ブレードを回転軸に装着する切削ブレード装着工程と、
該切削ブレードを回転させ、切り刃の先端を該回転軸方向に微振動させてシリコン基板の表面側から切り込むと共に第一の方向に切削溝を所定のピッチで複数形成して、隣接する切削溝により該表面側に尖った先端を有する複数の壁を形成する第一の切削工程と、
切削ブレードを回転させ、切り刃の先端を該回転軸方向に微振動させて第一の方向と直交する第二の方向に所定のピッチで該複数の壁を該表面側から切削して先端が尖った複数の柱を形成して剣山とする第二の切削工程と、
から少なくとも構成される微細剣山製造方法。
A fine sword mount manufacturing method for manufacturing a fine sword mount having a plurality of pillars with pointed ends,
A workpiece preparation step for preparing a silicon substrate for manufacturing a sword mount;
A cutting blade preparation step of preparing a disc-shaped cutting blade having a cutting edge on the outer periphery for cutting a silicon substrate ;
an aspect ratio setting step of increasing the aspect ratio of the amount of cutting blade extension to the thickness of the cutting blade to be greater than 30:1;
A cutting blade mounting step of mounting the cutting blade on a rotating shaft;
The cutting blade is rotated, and the tip of the cutting edge is slightly vibrated in the direction of the rotation axis to cut from the surface side of the silicon substrate , and a plurality of cutting grooves are formed in a first direction at a predetermined pitch to form adjacent cutting grooves. a first cutting step of forming a plurality of walls having sharp tips on the surface side by
The cutting blade is rotated, and the tip of the cutting edge is slightly vibrated in the direction of the rotation axis to cut the plurality of walls from the surface side at a predetermined pitch in a second direction orthogonal to the first direction, so that the tip is a second cutting step of forming a plurality of pointed pillars to form a tsurugi mountain;
A method for manufacturing a fine kenzan, comprising at least:
該第一の切削工程は、該切削溝の深さを変えて複数回実施する請求項1に記載の微細剣山製造方法。 2. The method for manufacturing a fine point blade according to claim 1, wherein the first cutting step is performed a plurality of times while changing the depth of the cutting groove.
JP2018230645A 2018-12-10 2018-12-10 Fine sword blade manufacturing method Active JP7306818B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018230645A JP7306818B2 (en) 2018-12-10 2018-12-10 Fine sword blade manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018230645A JP7306818B2 (en) 2018-12-10 2018-12-10 Fine sword blade manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020093307A JP2020093307A (en) 2020-06-18
JP7306818B2 true JP7306818B2 (en) 2023-07-11

Family

ID=71084231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018230645A Active JP7306818B2 (en) 2018-12-10 2018-12-10 Fine sword blade manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7306818B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002336775A (en) 2001-05-18 2002-11-26 Fuji Kogyo Kk Ultrasonic torsional vibration type blade drive unit
JP2006123066A (en) 2004-10-28 2006-05-18 Nagashima Seiko Kk Grooving grinding method
WO2008013282A1 (en) 2006-07-27 2008-01-31 Toppan Printing Co., Ltd. Method for producing microneedle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6416362A (en) * 1987-07-07 1989-01-19 Nec Corp Groove machining method for collection mirror
JPH06218985A (en) * 1993-01-28 1994-08-09 Rohm Co Ltd Optical element chip and optical writing and reading device utilizing the chip

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002336775A (en) 2001-05-18 2002-11-26 Fuji Kogyo Kk Ultrasonic torsional vibration type blade drive unit
JP2006123066A (en) 2004-10-28 2006-05-18 Nagashima Seiko Kk Grooving grinding method
WO2008013282A1 (en) 2006-07-27 2008-01-31 Toppan Printing Co., Ltd. Method for producing microneedle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020093307A (en) 2020-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6295977B1 (en) Method and device for simultaneously cutting off a multiplicity of wafers from a workpiece
JP5843155B2 (en) Polishing brush
JP6521687B2 (en) Inspection method of cutting blade
JP2005329536A (en) Bevel gear cutting machine, deburring tool used for the machine, device mounted with the tool and chamfering or deburring method for bevel gear
US20200020823A1 (en) Led wafer processing method
TWI705875B (en) Grindstone and, method for manufacturing same
JP7306818B2 (en) Fine sword blade manufacturing method
CN111801771B (en) Method for slicing semiconductor single crystal ingot
JP2010245254A (en) Method of processing wafer
JP5528202B2 (en) Support tray
JP6184162B2 (en) Cutting method
JP2001105330A (en) Multiple grinding wheel and single grinding wheel disk for use in the same
JP2019136845A (en) Cutting blade forming method
JP2011025347A (en) Method for machining metal plate
JP6066591B2 (en) Cutting method
JP2002307210A (en) Single crystal diamond cutting tool and its manufacturing method
JP2018001319A (en) Center and grinder
JP5340835B2 (en) Mounting flange end face correction method
JP4218322B2 (en) Manufacturing method of grinding tool
JP5448613B2 (en) Cutting blade dressing method
JP2012187693A (en) Dressing material and dressing method
JPH1133810A (en) Speed crystal machining device
JP6925699B2 (en) Surface grinding wheel
JP2007118143A (en) Truing device and truing method
JP2009126006A (en) Cutting method for workpiece

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211008

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220726

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220913

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20220913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230629

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7306818

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150