KR20100071774A - 난삭재 절삭공구 및 이의 제조방법 - Google Patents

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KR20100071774A
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한국생산기술연구원
박화진
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Abstract

본 발명은 그리트와 본드재를 혼합하여 슬러리를 제조하는 슬러리 제조단계와; 상기 슬러리를 테이프 캐스팅하여 예비성형 필름을 제조하는 테이프 캐스팅 단계와; 상기 예비성형 필름을 펀칭하여 예비성형체를 제조하는 펀칭단계와; 상기 예비성형체의 양측면을 연마하여 마이크로 블레이드를 제조하는 연마단계;를 포함한다.
본 발명은 그리트와 본드재를 혼합하여 형성된 슬러리를 테이프 캐스팅 머신에 의해 테이프 캐스팅하여 원하는 두께의 예비성형필름을 제조하고, 이를 펀칭, 연마하여 마이크로 블레이드를 제조하게 되므로, 마이크로 블레이드의 좌/우 두께편차가 발생되는 것이 방지되고, 이로 인해 연마량이 감소되며, 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.
웨이퍼, 절단, 블레이드, 그리트, 본드재, 테이프 캐스팅, 펀칭

Description

웨이퍼 절단용 마이크로 블레이드 및 이의 제조방법{MICRO BLADE FOR CUTTING WAFER AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 웨이퍼 절단용 마이크로 블레이드 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 테이프 캐스팅을 이용하여 제조한 웨이퍼 절단용 마이크로 블레이드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정을 거쳐 집적회로가 형성된 웨이퍼는 고속으로 회전되는 마이크로 블레이드에 의해 웨이퍼에 형성된 다수개의 칩들을 각각 구분하는 스크라이브 라인을 따라 절단되어 단위 칩으로 분리된다.
웨이퍼를 단위 칩으로 절단하기 위한 마이크로 블레이드는 원판형으로 형성되고, 중앙에는 회전축을 끼우기 위한 고정홀이 형성되어 있다.
이러한, 마이크로 블레이드를 제조하기 위한 종래의 제조방법은 본드재인 구리, 니켈, 브론즈, 코발트등의 금속분말과, 그리트인 다이아몬드 분말을 일정비율로 혼합한 혼합분말을 하부 주물금형에 공급한 다음, 하부 주물금형에 치합되는 상부 주물금형에 의해 혼합분말을 가압하게 된다.
그리고, 상/하부 주물금형에 의해 가압되어 고밀도로 된 혼합분말을 상/하부 주물금형과 함께 가열하여, 혼합분말이 고밀도 상태에서 녹아 혼합분말들간에 재결합이 이루어지는 소결에 의해 마이크로 블레이드의 예비성형체를 제조하게 된다.
소결에 의해 제조된 마이크로 블레이드의 예비성형체는 편평도를 높이고, 원하는 두께를 얻기 위하여 래핑장치로 마이크로 블레이드의 예비성형체 양측면을 연마하여 마이크로 블레이드를 얻게 된다.
그러나, 종래의 제조방법에 의하면, 혼합분말이 상/하부 주물금형에 의해 가압되는 과정에서 좌/우편차가 발생되어 마이크로 블레이드의 예비성형체는 좌/우 두께편차가 발생되고, 밀도의 불균일이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 마이크로 블레이드의 예비성형체의 좌/우 두께 편차로 인해 원하는 두께의 마이크로 블레이드를 얻기 위해서는 연마량이 증가되고, 연마량의 증가로 소재의 낭비를 가져와 결국 제조단가를 인하하는 데에 한계가 있었다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 좌/우 두께편차가 없는 마이크로 블레이드의 예비성형체를 제조하여 연마량을 감소시킬 수 있는 웨이퍼 절단용 마이크로 블레이드 및 이의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 그리트와 본드재를 혼합하여 슬러리를 제조하는 슬러리 제조단계와; 상기 슬러리를 테이프 캐스팅하여 예비성형 필름을 제조하는 테이프 캐스팅 단계와; 상기 예비성형 필름을 펀칭하여 예비성형체를 제조하는 펀칭단계와; 상기 예비성형체의 양측면을 연마하여 마이크로 블레이드를 제조하는 연마단계;를 포함한다.
상기 그리트는 텅스텐카바이드, 니켈, 다이아몬드, 주석, 구리중 적어도 어느 하나로 이루어지고, 상기 본드재는 바인더, 레진을 포함하고 있으며, 상기 슬러리는 용매로서 톨루엔, 에탄올이 더 포함되어 제조된다.
본 발명은 그리트와 본드재를 혼합하여 형성된 슬러리를 테이프 캐스팅 머신에 의해 테이프 캐스팅하여 원하는 두께의 예비성형필름을 제조하고, 이를 펀칭, 연마하여 마이크로 블레이드를 제조하게 되므로, 마이크로 블레이드의 좌/우 두께편차가 발생되는 것이 방지되고, 이로 인해 연마량이 감소되며, 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 절단용 마이크로 블레이드의 제조방법은 아래의 과정을 거치게 된다.
1. 슬러리 제조단계
그리트와 본드재를 혼합하여 슬러리(10)를 제조하는 단계이다.
그리트는 텅스텐카바이드, 니켈과 다이아몬드, 구리 및 주석과 다이아몬드등이 사용되고, 본드재는 바인더, 레진등이 사용된다. 그리트와 본드재 이외에, 용매로서 톨루엔, 에탄올등이 더 혼합되어 슬러리(10)가 제조된다.
그리트는 볼밀에 의해 분말형태로 공급된다. 그리고, 분말형태의 그리트가 균일하게 분포되도록 교반과정을 거치게 된다.
그리트로서 텅스텐카바이드가 사용될 경우에는 텅스텐카바이드, 바인더, 레진, 톨루엔, 에탄올이 혼합된다.
그리트로 니켈과 다이아몬드가 사용될 경우에는 니켈, 다이아몬드, 바인더, 레진, 톨루엔, 에탄올이 혼합된다.
그리트로 구리, 주석, 다이아몬드가 사용될 경우에는 구리, 주석, 다이아몬드, 바인더, 레진, 톨루엔, 에탄올이 혼합된다.
2. 테이프 캐스팅 단계
슬러리를 테이프 캐스팅 머신(20)을 이용하여 테이프 캐스팅하고, 건조하여 원하는 두께의 시트형상의 예비성형필름(30)을 제조하는 단계이다.
도 2를 참조하면, 슬러리를 테이프 캐스팅 머신에 의해 일정 두께로 이송되는 이송필름(40)에 성형한다. 이송필름(40)에 성형된 슬러리(10)를 온풍에 의해 건조시켜 예비성형필름(30)을 제조하게 된다. 미설명된 부호 60은 온풍공급노즐(60)이다.
테이프 캐스팅에 의해 제조된 예비성형필름은 종래에서와 같이, 주물금형의 가압과정에 따른 좌/우편차가 발생될 염려가 없으므로, 균일한 두께를 가지게 된다.
테이프 캐스팅은 닥터블레이드법(doctor blade process)이 적용된다.
예비성형필름은 100㎛∼330㎛의 범위내의 두께로 제조된다. 물론, 예비성형필림의 두께는 제조하고자 하는 마이크로 블레이드의 두께에 맞게 정해진다.
3. 펀칭단계
예비성형필름을 펀칭하여 얇은 디스크형상의 마이크로 블레이드의 예비성형체를 제조하는 단계이다.(도 3참조) 미설명된 부호 31은 펀칭기에 의해 펀칭되는 펀칭선(31)이다.
예비성형체는 내경이 대략 40mm, 외경이 대략 55mm의 크기로 제조된다.
4. 소결단계
펀칭된 예비성형체를 소결하여 경화시키는 단계이다.
5. 연마단계
경화된 예비성형체의 양측면을 연마하여 편평도를 향상시키고, 원하는 두께 의 마이크로 블레이드(50)를 제조하는 단계이다.(도 4참조)
테이프 캐스팅 단계에서 원하는 두께에 상응하고, 균일하게 예비성형필름을 제조하였기 때문에, 원하는 두께의 마이크로 블레이드를 얻기 위한 연마량이 크게 감소된다. 따라서, 소재의 낭비를 방지하여 제조단가를 현저히 절감할 수 있는 장점이 있다.
앞에서 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 절단용 마이크로 블레이드의 제조방법을 나타낸 공정도,
도 2는 도 1의 웨이퍼 절단용 마이크로 블레이드의 제조방법에 의해 제조시, 슬러리를 테이프 캐스팅하는 테이프 캐스팅 머신의 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 도 1의 웨이퍼 절단용 마이크로 블레이드의 제조방법에 의한 제조과정중 슬러리가 테이프 캐스팅되어 제조된 예비성형필름을 도시한 도면,
도 4는 도 1의 웨이퍼 절단용 마이크로 블레이드의 제조방법에 의해 제조된 마이크로 블레이드를 도시한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 슬러리 20 : 테이프 캐스팅 머신
30 : 예비성형필름 40 : 이송필름
50 : 마이크로 블레이드

Claims (3)

  1. 그리트와 본드재를 혼합하여 슬러리를 제조하는 슬러리 제조단계와;
    상기 슬러리를 테이프 캐스팅하여 예비성형 필름을 제조하는 테이프 캐스팅 단계와;
    상기 예비성형 필름을 펀칭하여 예비성형체를 제조하는 펀칭단계와;
    상기 예비성형체를 소결하여 경화시키는 소결단계와;
    경화된 상기 예비성형체의 양측면을 연마하여 마이크로 블레이드를 제조하는 연마단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절단용 마이크로 블레이드의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 그리트는 텅스텐카바이드, 니켈, 다이아몬드, 주석, 구리중 적어도 어느 하나로 이루어지고,
    상기 본드재는 바인더, 레진을 포함하며,
    상기 슬러리는 용매로서 톨루엔, 에탄올이 더 포함되어 제조되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절단용 마이크로 블레이드의 제조방법.
  3. 청구항 제1항의 방법에 의해 제조된 웨이퍼 절단용 마이크로 블레이드.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101887031B1 (ko) 2017-04-27 2018-08-09 한밭대학교 산학협력단 마이크로 블레이드의 두께 측정 장치

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