KR101103260B1

KR101103260B1 - 브레이크 바

Info

Publication number: KR101103260B1
Application number: KR1020100052803A
Authority: KR
Inventors: 켄이치로 이케다
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2012-01-09
Also published as: TWI437626B; JP2010280043A; JP5310278B2; CN101905490B; CN101905490A; KR20100131384A; TW201104733A

Abstract

(과제) 워크의 스크라이브 라인의 길이에 따라서 브레이크 바의 날끝의 길이를 용이하게 선택할 수 있도록 하는 것이다.
(해결 수단) 브레이크 바(10)의 양단(兩端)에 회전축(11a, 11b)을 형성하고, 그 사이에 다각 기둥 형상의 브레이크부(12)를 형성한다. 다각 기둥 형상의 브레이크부의 능선부에 각각 길이가 상이한 날끝(13a, 14a, 15a)을 형성한다. 이렇게 하면 브레이크 바(10)를 회전축(11a, 11b)을 따라 회전시킴으로써, 날끝의 길이를 용이하게 선택할 수 있다.

Description

브레이크 바{BREAKING BAR}

본 발명은 원형의 부재를 세밀하게 절단 가공하는 공정 등의 절단 공정에서 이용되는 브레이크 바에 관한 것이다.

반도체의 제조에 있어서 원판 형상의 웨이퍼를 다수의 사각형 형상으로 분단(dividing)하는 공정에 있어서는, 통상 웨이퍼를 다이싱 시트(dicing sheet)에 고정하고, 얇은 다이싱 소(dicing saw)를 이용하여 다이싱 소를 회전시켜 칩의 사이를 주사함으로써 사각형 형상으로 다수의 칩을 형성하고 있다.

또한 특허문헌 1에는, 반도체 웨이퍼를 칩 형상으로 절단할 때에, 웨이퍼의 표면을 스크라이브(scribe)하고, 벽개면(facet)을 따라 브레이크함으로써 다수의 칩으로 분단하는 반도체 웨이퍼 가공 장치가 제안되고 있다.

일본공개특허공보 평2003-282485호

그러나 특허문헌 1에서는, 웨이퍼의 표면의 정방형(square) 형상의 영역을 스크라이브 및 브레이크하여 칩으로 절단 가공하고 있다. 도 1(a)는 반도체 웨이퍼의 다이싱 공정의 평면도이고, 도 1(b), (c)는 각각 A-A선, B-B선 단면도이다. 도 1에 있어서, 도너츠 형상의 다이싱 링(101)에 다이싱 시트(102)를 붙이고, 그 점착면상에 웨이퍼(워크;103)를 부착한다. 이 경우에 도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 워크(103)의 정방형 형상의 부분에 다수의 격자 형상의 스크라이브 라인을 형성해 두고, 도 1(b), (c)에 나타내는 바와 같이 이 스크라이브 라인을 따라 일정한 길이의 브레이크 바(104, 105)를 이용하여 브레이크할 필요가 있다.

여기에서 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(103)의 원형의 거의 모든 영역으로부터 칩을 잘라낼 수 있으면, 낭비 없이 칩이 얻어지기 때문에, 효율이 좋아진다. 그러나 이 경우는 스크라이브 라인의 길이는 일정하지 않게 된다. 도 2(b)에 A-A선 단면도를 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(103)의 반경과 거의 동일한 긴 브레이크 바(106, 107)를 이용한 경우에는, A-A선의 부분은 브레이크할 수 있다. 그러나 다이싱 링(101)의 두께는 예를 들면 1.2∼2.0mm와 웨이퍼(103)의 두께(약 0.8mm)보다도 두껍기 때문에, 도 2(c)에 B-B선 단면도를 나타내는 바와 같이, B-B선 부분에서는 브레이크 바(107)가 다이싱 링(101)에 접촉해 버려, 브레이크할 수 없었다. 따라서 스크라이브 라인의 길이에 따라서 브레이크 바를 교환할 필요가 있다는 결점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 브레이크 바의 날끝의 길이를 용이하게 변경할 수 있는 브레이크 바를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

이 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 브레이크 바는, 양단(兩端)에 형성된 한 쌍의 회전축과, 상기 회전축의 사이에 형성된 기둥 형상의 브레이크부를 가지며, 상기 브레이크부는 상기 기둥 형상의 외주면에, 상기 회전축의 중심축에 평행하게 복수의 상이한 특성을 갖는 날끝을 형성한 것이다.

여기에서 상기 브레이크부는 다각 기둥 형상이고, 상기 브레이크부는 상기 다각 기둥 형상의 각 능선부를 각각 날끝으로 하여, 각 능선마다 날끝의 사양을 상이하게 하도록 해도 좋다.

여기에서 상기 다각 형상부의 능선은, 각각 양단에 절결(cut-away)을 가지며, 그 사이를 날끝으로 함과 함께, 각 능선마다 날끝의 길이를 상이하게 하도록 해도 좋다.

여기에서 상기 브레이크부의 길이 방향에 있어서의 날끝의 중앙부를 동일 위치로 해도 좋다.

여기에서 상기 브레이크부의 날끝은, 각각 선단에 홈을 갖도록 해도 좋다.

이러한 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 브레이크 바를 회전축을 따라 회전시키는 것만으로 브레이크 바의 날끝의 길이를 용이하게 변경할 수 있다. 따라서 브레이크해야 하는 워크의 스크라이브 라인의 길이에 따른 날끝을 용이하게 선택하여 브레이크할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 종래의 웨이퍼 가공 장치를 이용하여 다이싱 링상의 워크를 브레이크하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 길이가 긴 브레이크 바를 이용하여 다이싱 링상의 워크를 브레이크하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 브레이크 바를 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 브레이크 바를 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 브레이크 바를 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 브레이크 바를 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 브레이크 바를 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 브레이크 바를 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 9은 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 브레이크 바를 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 10은 본 발명의 각 실시 형태에 따른 브레이크 바의 날끝의 변형예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 11은 본 발명을 이용하여 브레이크할 때의 워크의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 브레이크 바를 이용하여 워크를 절단하는 상태를 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

도 3(a)는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 브레이크 바의 일 예를 나타내는 사시도이고, 도 3(b)는 그 측면도이다. 이들 도면에 나타내는 바와 같이 제1 실시 형태의 브레이크 바(10)는 삼각 기둥 형상을 가지며, 양단에는 원형의 회전축(11a, 11b)이 형성되어 있다. 그리고 중앙의 삼각 기둥 형상의 부분을 브레이크부(12)로 한다. 여기에서 하나의 능선의 중앙부를 날끝(13a)으로 하고, 능선의 양단은 도시와 같이 절결(13b, 13c)로 하고 있다. 브레이크부(12)의 다른 능선도 동일하게 중앙 부분이 날끝(14a, 15a)으로 되어 있으며, 능선의 회전축에 가까운 양단에 절결(14b, 14c, 15b, 15c)을 형성한다. 날끝(13a, 14a, 15a)은 브레이크 바의 길이 방향의 중심점에 대하여 좌우 대칭이고, 그리고 그 길이는 서로 상이하며, 날끝(13a)이 가장 짧고, 날끝(15a)이 가장 긴 것으로 한다.

도 4(a)는 제2 실시 형태에 따른 브레이크 바(20)를 나타내는 사시도이고, 도 4(b)는 그 측면도이다. 이 실시 형태의 브레이크 바(20)는 양단에 회전축(21a, 21b)을 갖고 있으며, 그 중앙부가 사각 기둥 형상의 브레이크부(22)로 되어 있다. 브레이크부(22)의 각 능선의 중앙 부분이 날끝(23a, 24a, 25a, 26a)으로 되어 있고, 회전축에 가까운 부분에는 제1 실시 형태와 동일한 절결(23b, 23c, 24b, 24c, 25b, 25c 및 26b, 26c)이 형성된다. 이 경우에도 중앙의 능선의 날끝(23a∼26a)의 길이는 각각 상이하며, 날끝(23a)이 가장 짧고, 날끝(24a), 날끝(25a), 날끝(26a)으로 순차 길어지도록 한다.

도 5(a)는 제3 실시 형태에 따른 브레이크 바(30)를 나타내는 사시도이고, 도 5(b)는 그 측면도이다. 이 실시 형태의 브레이크 바(30)도 양단에 회전축(31a, 31b)을 갖고 있으며, 그 중앙부가 오각 기둥 형상의 브레이크부(32)로 되어 있다. 브레이크부(32)의 각 능선의 중앙 부분이 날끝(33a, 34a, 35a, 36a, 37a)으로 되어 있고, 회전축에 가까운 부분에는 제1 실시 형태와 동일한 절결(33b, 33c, 34b, 34c, 35b, 35c, 36b, 36c 및 37b, 37c)이 형성된다. 이 경우에도 중앙의 능선의 날끝(33a∼37a)의 길이는 각각 상이하며, 날끝(33a)이 가장 짧고, 날끝(34a), 날끝(35a), 날끝(36a), 날끝(37a)으로 순차 길어지도록 한다.

도 6(a)는 제4 실시 형태에 따른 브레이크 바(40)를 나타내는 사시도이고, 도 6(b)는 그 측면도이다. 이 실시 형태의 브레이크 바(40)도 양단에 회전축(41a, 41b)을 갖고 있으며, 그 중앙부가 육각 기둥 형상의 브레이크부(42)로 되어 있다. 브레이크부(42)의 각 능선의 중앙 부분이 날끝(43a, 44a, 45a, 46a, 47a, 48a)으로 되어 있고, 회전축에 가까운 부분에는 제1 실시 형태와 동일한 절결(43b, 43c, 44b, 44c, 45b, 45c, 46b, 46c, 47b, 47c 및 48b, 48c)이 형성된다. 이 경우에도 중앙의 능선의 날끝(43a∼48a)의 길이는 각각 상이하며, 날끝(43a)이 가장 짧고, 날끝(44a), 날끝(45a), 날끝(46a), 날끝(47a), 날끝(48a)으로 순차 길어지도록 한다.

도 7(a), 도 8(a)는 각각 제5, 제6 실시 형태의 브레이크 바(50, 60)를 나타내는 사시도이고, 도 7(b), 도 8(b)는 그 측면도이다. 이들 실시 형태에 있어서 브레이크부가 칠각 기둥, 팔각 기둥인 점을 제외하고 전술한 실시 형태와 동일하여, 상세한 설명을 생략한다. 이들 다각형의 브레이크부를 갖는 브레이크 바에 대해서도 동일하게 능선이 날끝으로 되어 있고, 그 능선의 길이가 각각 능선마다 상이하다. 또한 다각형의 각수(角數)는 임의로 설정할 수 있고, 또한 정다각형으로 한정되는 것도 아니다.

또한 각기둥에 한하지 않고, 도 9에 나타내는 바와 같이 원기둥 형상 부재의 표면에 날끝 부분을 돌출시키는 바와 같은 구조로 할 수도 있다. 이 브레이크 바(70)는 양단에 한 쌍의 회전축(71a, 71b)을 갖고 있으며, 중앙의 원기둥 부분이 브레이크부(72)로 되어 있다. 그리고 중앙의 브레이크부(72)에는, 길이 방향의 중심을 공통으로 하여 중심으로부터 대칭으로 날끝(73, 74…76)이 표면에 형성된다. 이들 날끝의 길이는 상이하지만, 모두 회전축(71a, 71b)의 축에 평행으로 형성되어 있다. 또한 날끝의 수는 임의로 선택할 수 있다.

다음으로 날끝의 형상의 변형예에 대해서 추가로 설명한다. 전술한 각 실시 형태에서는, 날끝의 형상은 단면(斷面)이 삼각형 형상인 것이었지만, 워크를 상하의 날끝으로 브레이크하는 경우에, 어느 한쪽을 단면이 삼각형 형상인 날끝으로 하고, 다른 한쪽을 홈 부착의 날끝으로 하도록 해도 좋다. 도 10은 홈 부착의 날끝을 측면으로부터 확대하여 본 부분 단면도이다. 육각 기둥 형상의 브레이크 바(40)를 예로 들어 설명하면, 그 각 날끝은 도 6의 삼각형 형상의 날끝, 예를 들면 날끝(43a)을 대신하여, 도 10(a)에 나타내는 바와 같이 능선을 따라 가느다란 홈을 갖는 날끝(43a-1)으로 한다. 이 홈은 날끝의 전(全) 영역에 형성되며, 홈의 폭은 워크의 스크라이브 피치보다 좁아지도록 선택하는 것으로 한다. 다른 날끝에 대해서도 동일하게 한다.

또한 홈 부착의 날끝에 있어서 도 10(b)에 날끝(43a-2)을 나타내는 바와 같이, 홈의 저면(底面)에 평행하게 홈의 단부(端部)를 절결하도록 해도 좋다. 또한 도 10(c)에 날끝(43a-3)을 나타내는 바와 같이, 홈의 부분을 돌출시켜 홈을 형성하도록 해도 좋다. 모두 다른 날끝에 대해서도 동일하게 한다.

또한 전술한 실시 형태에서는, 다각 기둥의 각 능선 또는 원기둥의 표면에 형성한 날끝의 길이를 상이하게 하고 있지만, 예를 들면, 비(非)정다각형의 각 능선을 날끝으로서 이용하는 경우나, 도 9에 나타내는 바와 같은 원기둥의 표면에 날끝을 형성하는 경우에는, 날끝마다 날끝 단면 각도(수속(收束) 각도)를 변화시키는 것으로 해도 좋고, 또한, 도 10에 나타내는 바와 같은 홈 부착의 날끝의 경우에는, 날끝마다 홈의 폭이나 깊이를 변화시키는 것으로 해도 좋다.

다음으로 본 발명의 브레이크 바를 이용하여 원형의 워크를 브레이크하는 경우의 동작에 대해서 설명한다. 도 11(a)에 평면도, 도 11(b)에 중앙 종단면도를 나타내는 바와 같이, 다이싱 링(101)의 저면에 다이싱 시트(102)를 부착하고, 그 상면에 원형의 워크(110)를 붙인다. 이 원형의 워크(110)에는 미리 격자 형상으로 전체적으로 거의 원형이 되는 스크라이브 라인이 형성되어 있다. 도 12(a)는 이 워크(110)의 절단 공정의 입면도(立面圖)이고, 도 12(b), (c)는 각각 A-A선, B-B선 단면도이다. 여기에서는 전술한 육각 기둥 형상의 브레이크부(42)를 갖는 브레이크 바(40)를 이용하여 브레이크하는 것으로 하고, 도 12에 나타내는 바와 같이 워크의 상하에 한 쌍의 브레이크 바를 배치한다. 여기에서 라인(L1∼L6)은 브레이크할 때의 브레이크 바의 날끝의 길이를 나타낸다. 즉 라인(L1)은 가장 짧은 날끝(43a)을 이용하여 브레이크할 때의 날끝이 접촉하는 라인이다. 이 경우에 도 12에 나타내는 바와 같이, 상하 동일한 브레이크 바(40)를 이용하여 어느 한쪽, 예를 들면 하방만의 브레이크 바(40)를 도면 중 상방향으로 밀어올려 브레이크한다. 이렇게 하면 상방의 브레이크 바(40)는 다이싱 링(101)의 면에 접촉하는 일 없이 브레이크할 수 있다. 그리고 워크를 스크라이브 라인의 피치분만큼 시프트시킨다.

다음으로 이보다 근소하게 긴 라인(L2)을 브레이크 하는 경우에는, 상하의 브레이크 바(40)를 60° 회전시키고, 다음으로 짧은 날끝(44a)을 이용하여 브레이크를 행한다. 이하 동일하게 하여, 라인(L3, L4, L5, L6)에는 각각 45a, 46a, 47a, 48a를 이용하여 브레이크를 행한다. 이렇게 하면 브레이크 바를 회전하는 것만으로 소망하는 길이의 날끝을 선택할 수 있기 때문에, 브레이크 바를 그 날끝의 길이에 따라 바꿀 필요가 없고, 제조 공정을 간략화하여, 제조 시간을 단축할 수 있다.

또한 이 실시 형태에서는 상하에 동일한 브레이크 바를 이용하여 브레이크하는 공정을 나타내고 있지만, 어느 한쪽에만 도 3∼도 8에 나타내는 브레이크 바를 이용하고, 다른 한쪽에는 단면이 도 10에 나타내는 홈 부착의 날끝을 갖는 브레이크 바를 이용해도 좋다.

본 발명은 원형의 부재를 절단 가공하는 공정에서 이용되며, 스크라이브 라인의 길이를 따라 부여되어 브레이크 바의 날끝을 용이하게 변경할 수 있어, 절단 가공에 유용하다.

10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 : 브레이크 바
11a, 11b, 21a, 21b, 31a, 31b, 41a, 41b, 71a, 71b : 회전축
13a, 14a, 15a, 23a, 24a, 25a, 26a, 33a, 34a, 35a, 36a, 37a, 42a, 43a, 44a, 46a, 47a, 48a, 73, 74…76 : 날끝
13b, 13c, 14b, 14c, 15b, 15c, 23b, 23c, 24b, 24c, 25b, 25c, 26b, 26c, 33b, 33c, 34b, 34c, 35b, 35c, 36b, 36c, 37b, 37c, 42b, 42c, 43b, 43c, 44b, 44c, 46b, 46c, 47b, 47c, 48b, 48c : 절결

Claims

양단(兩端)에 형성된 한 쌍의 회전축과,
상기 회전축의 사이에 형성된 기둥 형상의 브레이크부를 가지며,
상기 브레이크부는 상기 기둥 형상의 외주면에, 상기 회전축의 회전 중심축에 평행하게 복수의 상이한 형태를 갖는 날끝을 형성한 브레이크 바.
제1항에 있어서,
상기 브레이크부는 다각 기둥 형상이고,
상기 브레이크부는 상기 다각 기둥 형상의 각 능선부를 각각 날끝으로 하여, 각 능선마다 날끝의 형태를 상이하게 한 브레이크 바.
제2항에 있어서,
상기 다각 기둥 형상의 각 능선부는, 각각 양단에 잘려진 부분(a cut-away)을 가지며, 그의 사이를 날끝으로 함과 함께, 각 능선마다 상기 브레이크부의 길이방향을 따라 형성되는 날끝의 길이를 상이하게 한 브레이크 바.
제3항에 있어서,
상기 브레이크부의 길이 방향에 있어서, 각 날끝의 중앙부를 서로 동일 위치로 한 브레이크 바.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브레이크부의 날끝은, 각각 선단에 홈을 갖는 브레이크 바.