KR20200141930A

KR20200141930A - Annular grindstone

Info

Publication number: KR20200141930A
Application number: KR1020200062891A
Authority: KR
Inventors: 히로키 아이카와
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2019-06-11
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2020-12-21
Also published as: CN112059933A; JP2020199595A; US20200391351A1; TW202112497A; DE102020207131A1; JP7408232B2; SG10202004874RA

Abstract

A hard material is cut with high quality. An annular grindstone includes a grindstone portion which includes a binder and abrasive grains dispersed and fixed in the binder. The binder includes a tin-nickel alloy. Preferably, a content of tin in the tin-nickel alloy is equal to or more than 57 wt% and less than 75 wt%. In addition, preferably, the annular grindstone consists of the grindstone portion. Alternatively, the annular grindstone further includes the annular base having a grip portion, and the grindstone portion is exposed to an outer peripheral edge of the annular base. The annular grindstone having the grindstone portion using the binder including the tin-nickel alloy ensures that cutting performance thereof is maintained by a self-sharpening action generated actively when the hard material is cut.

Description

Fantastic Grindstone{ANNULAR GRINDSTONE}

본 발명은, 절삭 장치에 장착되는 환상의 지석에 관한 것이다.The present invention relates to an annular grindstone attached to a cutting device.

전자 기기 등에 탑재되는 디바이스 칩은, 예를 들어, 반도체를 포함하는 원판상의 웨이퍼가 절단됨으로써 형성된다. 교차하는 복수의 분할 예정 라인을 웨이퍼의 표면에 설정하고, 분할 예정 라인으로 구획된 각 영역에 그 반도체를 포함하는 IC (Integrated Circuit) 등의 디바이스를 형성한다. 그리고, 웨이퍼를 그 분할 예정 라인을 따라 분할하면 개개의 디바이스 칩이 형성된다.A device chip mounted on an electronic device or the like is formed, for example, by cutting a disk-shaped wafer containing a semiconductor. A plurality of intersecting lines to be divided is set on the surface of the wafer, and a device such as an integrated circuit (IC) including the semiconductor is formed in each region divided by the line to be divided. Then, when the wafer is divided along the line to be divided, individual device chips are formed.

웨이퍼의 분할에는, 환상의 지석 (절삭 블레이드) 이 장착된 절삭 유닛을 구비하는 절삭 장치가 사용된다. 절삭 장치로 웨이퍼 등의 피가공물을 절삭하여 분할할 때에는, 환상의 지석을 피가공물의 상면과 수직인 면 내에 회전시키면서 그 피가공물에 절입시킨다. 그 환상의 지석은, 지립과, 그 지립이 분산되어 고정된 결합재를 포함하는 지석부를 갖고, 결합재로부터 적당히 노출된 지립이 피가공물에 접촉함으로써 피가공물이 절삭된다.For dividing the wafer, a cutting device including a cutting unit equipped with an annular grindstone (cutting blade) is used. When cutting and dividing a workpiece such as a wafer with a cutting device, the circular grindstone is cut into the workpiece while rotating in a plane perpendicular to the upper surface of the workpiece. The annular grindstone has a grindstone portion including an abrasive grain and a binder in which the abrasive grains are dispersed and fixed, and the workpiece is cut by contacting the workpiece with the abrasive grains suitably exposed from the binder.

피가공물의 절삭을 진행시키면 지립이 소모되는데, 결합재도 소모되어 새로운 지립이 차례차례로 결합재로부터 노출되기 때문에, 그 환상의 지석의 절삭 능력은 유지된다. 환상의 지석의 이와 같은 작용은 자생발인 (自生發刃) 으로 불린다.When cutting of the workpiece proceeds, abrasive grains are consumed, but the binder is also consumed, and since new abrasive grains are sequentially exposed from the binder, the cutting ability of the annular grindstone is maintained. This kind of action of the phantom grindstone is called spontaneous birth (自生發刃).

최근, 실리콘 웨이퍼로 형성된 디바이스와 비교하여 고내압이고, 대전류의 전기 신호를 제어할 수 있는 반도체 디바이스로서, 파워 디바이스가 주목받고 있다. 파워 디바이스는, 예를 들어, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 에어컨의 전원 회로 등에 사용된다. 파워 디바이스의 제조에는, 실리콘 웨이퍼보다 전기 특성이 양호한 실리콘 카바이드 (SiC) 웨이퍼가 사용된다.BACKGROUND ART In recent years, power devices are attracting attention as semiconductor devices capable of controlling electrical signals with high breakdown voltage and high current compared to devices formed from silicon wafers. The power device is used, for example, in an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a power supply circuit of an air conditioner. In the manufacture of power devices, silicon carbide (SiC) wafers having better electrical properties than silicon wafers are used.

SiC 웨이퍼는 경질 재료이기 때문에, SiC 웨이퍼를 절삭하여 분할할 때에는, 예를 들어, 결합재가 니켈 (Ni) 로 형성된 환상의 지석이 사용되고 있었다. 그러나, 니켈로 형성된 결합재는 잘 소모되지 않기 때문에, 자생발인의 작용이 충분한 수준으로는 발현되지 않는 경우가 있었다. 그 때문에, 그 환상의 지석으로 SiC 웨이퍼를 절삭하면, 그 환상의 지석의 절삭 능력이 서서히 저하되어, 형성되는 디바이스 칩의 측면에 치핑으로 불리는 결손 등이 발생하기 쉬웠다.Since the SiC wafer is a hard material, when the SiC wafer is cut and divided, for example, a ring-shaped grindstone formed of nickel (Ni) as a binder was used. However, since the binder formed of nickel is not easily consumed, there are cases where the action of autogenous stimulus is not expressed at a sufficient level. Therefore, when a SiC wafer is cut with the annular grindstone, the cutting ability of the annular grindstone gradually decreases, and defects called chipping are likely to occur on the side surfaces of the formed device chips.

그래서, 높은 가공 품질로 SiC 웨이퍼를 분할할 수 있는 방법으로서, 분할 예정 라인을 따라 SiC 웨이퍼에 레이저 빔을 조사하여 비정질을 함유하는 실드 터널을 SiC 웨이퍼에 형성하는 방법이 알려져 있다 (특허문헌 1 참조). 또, 환상의 지석에 초음파를 부여하면서 SiC 웨이퍼를 절삭하는 방법이 알려져 있다 (특허문헌 2 참조).Therefore, as a method of dividing a SiC wafer with high processing quality, a method of forming a shield tunnel containing amorphous on the SiC wafer by irradiating a laser beam to the SiC wafer along the line to be divided is known (see Patent Document 1). ). Further, a method of cutting a SiC wafer while applying ultrasonic waves to an annular grindstone is known (see Patent Document 2).

일본 공개특허공보 2014-221483호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-221483 일본 공개특허공보 2014-13812호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-13812

레이저 가공 장치나 환상의 지석에 초음파를 부여할 수 있는 절삭 장치는 고가이기 때문에, 이들 장치를 사용한 가공은 비용이 비싸진다. 그래서, SiC 웨이퍼 등의 경질 재료를 고품질로 절삭할 수 있는 환상의 지석의 개발이 요망되고 있다. 기존의 절삭 장치에 그 환상의 지석을 장착하여 경질 재료를 고품질로 절삭할 수 있는 것이면, 절삭 장치에 특별한 구성을 장착할 필요가 없기 때문에 가공 비용이 억제된다. 또한, 기존의 절삭 장치에 새로운 용도가 부여되기 때문에, 기존의 절삭 장치의 가치가 높아진다.Since a laser processing device or a cutting device capable of applying ultrasonic waves to an annular grindstone is expensive, processing using these devices is expensive. Therefore, the development of an annular grindstone capable of cutting hard materials such as SiC wafers with high quality is desired. If the ring-shaped grindstone is attached to an existing cutting device to cut hard materials with high quality, processing cost is suppressed because there is no need to attach a special configuration to the cutting device. In addition, since a new application is given to the existing cutting device, the value of the existing cutting device is increased.

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, SiC 웨이퍼 등의 경질 재료를 고품질로 절삭할 수 있는 환상의 지석을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide an annular grindstone capable of cutting hard materials such as SiC wafers with high quality.

본 발명의 일 양태에 의하면, 결합재와, 그 결합재 중에 분산되어 고정된 지립을 포함하는 지석부를 구비하고, 그 결합재는, 주석 니켈 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 환상의 지석이 제공된다. 바람직하게는, 상기 주석 니켈 합금에 있어서의 주석의 함유율은, 57 wt％ 이상 75 wt％ 미만이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a binder and a grindstone portion including abrasive grains dispersed and fixed in the binder, and the binder comprises a tin-nickel alloy. Preferably, the content of tin in the tin-nickel alloy is 57 wt% or more and less than 75 wt%.

또, 바람직하게는, 그 환상의 지석은, 상기 지석부로 이루어진다. 또는, 바람직하게는 파지부를 갖는 환상 기대를 추가로 구비하고, 상기 지석부는, 그 환상 기대의 외주 가장자리에 노출된다.Further, preferably, the annular grindstone is formed of the grindstone portion. Alternatively, preferably, an annular base having a gripping portion is further provided, and the grindstone portion is exposed at an outer peripheral edge of the annular base.

본 발명의 일 양태에 관련된 환상의 지석은, 결합재와, 그 결합재 중에 분산되어 고정된 지석을 포함하는 지석부를 구비한다. 그리고, 그 결합재는, 주석 니켈 합금을 포함한다. 그 환상의 지석은 SiC 웨이퍼 등의 경질 재료를 절삭했을 때에 결합재가 크게 소모되기 때문에, 자생발인의 작용이 적절히 발현되어 그 환상의 지석의 절삭 능력이 유지된다. 그 때문에, 경질 재료를 절삭하는 동안, 가공 품질이 저하되지 않는다. 또, 그 환상의 지석은 기존의 절삭 장치에 장착 가능하기 때문에, 가공 비용이 억제된다.An annular grindstone according to an aspect of the present invention includes a binder, and a grindstone portion including a grindstone dispersed and fixed in the binder. And the bonding material contains a tin nickel alloy. Since the annular grindstone consumes a large amount of the binder when cutting hard materials such as SiC wafers, the action of autogenous extraction is appropriately expressed, and the cutting ability of the annular grindstone is maintained. Therefore, while cutting the hard material, the processing quality does not deteriorate. Moreover, since the annular grindstone can be attached to an existing cutting device, processing cost is suppressed.

따라서, 본 발명의 일 양태에 의해, SiC 웨이퍼 등의 경질 재료를 고품질로 절삭할 수 있는 환상의 지석이 제공된다.Accordingly, according to an aspect of the present invention, an annular grindstone capable of cutting hard materials such as SiC wafers with high quality is provided.

도 1(A) 는, 지석부로 이루어지는 환상의 지석을 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 1(B) 는, 환상 기대 및 지석부를 구비하는 환상의 지석을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 지석부로 이루어지는 환상의 지석의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3(A) 는, 형성된 도금층을 모식적으로 나타내는 단면도이고, 도 3(B) 는, 기대의 제거를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 지석부 및 환상 기대를 구비하는 환상의 지석의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5(A) 는, 형성된 도금층을 모식적으로 나타내는 단면도이고, 도 5(B) 는, 부분적인 기대의 제거를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6 은, 결합재가 니켈로 형성된 환상의 지석 및 결합재가 주석 니켈 합금으로 형성된 환상의 지석을 사용하여 SiC 웨이퍼를 절삭했을 때의 치핑의 발생 상황을 나타내는 그래프이다.1(A) is a perspective view schematically showing an annular grindstone comprising an annular base and a grindstone portion, and FIG. 1(B) is a perspective view schematically showing an annular grindstone including an annular base and a grindstone portion.
2 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of an annular grindstone made of a grindstone part.
3(A) is a cross-sectional view schematically showing the formed plating layer, and FIG. 3(B) is a cross-sectional view schematically showing removal of the base.
4 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of an annular grindstone having a grindstone part and an annular base.
Fig. 5(A) is a cross-sectional view schematically showing a formed plating layer, and Fig. 5(B) is a cross-sectional view schematically showing a partial removal of the base.
Fig. 6 is a graph showing the occurrence of chipping when a SiC wafer is cut using a ring-shaped grindstone in which the bonding material is formed of nickel and a ring-shaped grindstone in which the bonding material is formed of a tin-nickel alloy.

본 발명에 관련된 실시형태에 대해 설명한다. 도 1(A) 는, 본 실시형태에 관련된 환상의 지석 (절삭 블레이드) 의 일례로서, 지석부로 이루어지는 환상의 지석을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 1(A) 에 나타내는 환상의 지석 (1a) 은, 와셔 타입으로 불리는 환상의 지석이다.Embodiments according to the present invention will be described. Fig. 1(A) is a perspective view schematically showing an annular grindstone made of a grindstone part as an example of an annular grindstone (cutting blade) according to the present embodiment. The annular grindstone 1a shown in FIG. 1(A) is an annular grindstone called a washer type.

환상의 지석 (1a) 은, 중앙에 관통공을 갖는 원환상의 지석부 (3a) 로 이루어진다. 환상의 지석 (1a) 은, 절삭 장치의 절삭 유닛에 장착된다. 이 때, 그 관통공에는 절삭 유닛이 구비하는 스핀들이 통과된다. 피가공물을 절삭할 때, 그 스핀들이 회전함으로써 환상의 지석 (1a) 이 그 관통공의 신장 방향과 수직인 면 내에 회전된다. 그리고, 회전하는 환상의 지석 (1a) 의 지석부 (3a) 를 피가공물에 접촉시키면, 피가공물이 절삭된다.The annular grindstone 1a is made of an annular grindstone portion 3a having a through hole in the center. The annular grindstone 1a is attached to the cutting unit of the cutting device. At this time, the spindle provided in the cutting unit passes through the through hole. When cutting the workpiece, the spindle rotates so that the annular grindstone 1a is rotated in a plane perpendicular to the extending direction of the through hole. Then, when the grindstone portion 3a of the rotating annular grindstone 1a is brought into contact with the workpiece, the workpiece is cut.

또, 도 1(B) 는, 환상 기대 및 지석부를 구비하는 환상의 지석을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 1(B) 에 나타내는 환상의 지석 (1b) 은, 환상 기대 (5) 의 외주 가장자리에 지석부 (3b) 가 배치 형성된 허브 타입으로 불리는 지석이다. 환상 기대 (5) 는, 환상의 지석 (1b) 을 절삭 장치의 절삭 유닛에 장착할 때에 절삭 장치의 사용자 (오퍼레이터) 가 쥐는 파지부가 된다. 환상의 지석 (1b) 이 절삭 장치의 절삭 유닛에 장착될 때, 환상 기대 (5) 에 형성된 관통공에 그 절삭 유닛의 스핀들이 통과된다.In addition, Fig. 1(B) is a perspective view schematically showing an annular grindstone including an annular base and a grindstone part. The annular grindstone 1b shown in FIG. 1(B) is a grindstone called a hub type in which grindstone portions 3b are disposed on the outer circumferential edge of the annular base 5. The annular base 5 becomes a gripping portion held by the user (operator) of the cutting device when attaching the annular grindstone 1b to the cutting unit of the cutting device. When the annular grindstone 1b is attached to the cutting unit of the cutting device, the spindle of the cutting unit passes through the through hole formed in the annular base 5.

지석부 (3a, 3b) 는, 예를 들어, 전해 도금 등의 방법으로 알루미늄 등의 금속으로 이루어지는 기대 상에 다이아몬드 지립 등의 지립을 포함하는 결합재를 형성함으로써 제작된다. 또한, 전해 도금 등의 방법으로 형성되는 환상의 지석 (1a, 1b) 은, 전착 (電着) 지석 또는 전주 (電鑄) 지석으로도 불린다. 환상의 지석 (1a, 1b) 의 지석부 (3a, 3b) 는, 결합재와, 그 결합재 중에 분산되어 고정된 지립을 포함한다. 결합재로부터 적당히 노출된 지립이 피가공물에 접촉함으로써 피가공물이 절삭된다.The grindstone portions 3a and 3b are manufactured by forming a bonding material containing abrasive grains such as diamond abrasive grains on a base made of a metal such as aluminum by a method such as electrolytic plating, for example. In addition, the annular grindstone 1a, 1b formed by a method such as electroplating is also called an electrodeposition grindstone or an electric pole grindstone. The grindstone portions 3a, 3b of the annular grindstones 1a, 1b include a binder and abrasive grains dispersed and fixed in the binder. The workpiece is cut by contacting the workpiece with the abrasive grains adequately exposed from the binder.

피가공물의 절삭을 진행시키면, 지립이 결합재로부터 탈락되거나 마모되거나 하여 소모되기 때문에, 환상의 지석 (1a, 1b) 의 절삭 능력은 서서히 저하되어 간다. 그러나, 피가공물의 절삭을 진행시키면 결합재도 또한 소모되기 때문에, 차례차례로 그 결합재로부터 새로운 지립이 노출된다. 그 때문에, 환상의 지석 (1a, 1b) 의 절삭 능력은 일정 이상으로 유지된다. 이 작용은 자생발인으로 불리고 있다.When cutting of the workpiece is carried out, the abrasive grains are removed from the binder or worn out and consumed, so that the cutting ability of the annular grindstones 1a and 1b gradually decreases. However, when the cutting of the workpiece proceeds, the binder is also consumed, so that new abrasive grains are sequentially exposed from the binder. Therefore, the cutting ability of the annular grindstones 1a and 1b is maintained at a certain level or higher. This action is called autogenous.

최근, 실리콘 웨이퍼로 형성된 디바이스와 비교하여 고내압이고, 대전류의 전기 신호를 제어할 수 있는 반도체 디바이스로서, 파워 디바이스가 주목받고 있다. 파워 디바이스는, 예를 들어, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 에어컨의 전원 회로 등에 사용된다. 파워 디바이스의 제조에는, SiC (실리콘 카바이드) 웨이퍼가 사용된다.BACKGROUND ART In recent years, power devices are attracting attention as semiconductor devices capable of controlling electrical signals with high breakdown voltage and high current compared to devices formed from silicon wafers. The power device is used, for example, in an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a power supply circuit of an air conditioner. SiC (silicon carbide) wafers are used in the manufacture of power devices.

종래, 경질 재료인 SiC 웨이퍼의 절삭에는, 예를 들어, 결합재가 니켈로 형성된 환상의 지석이 사용되고 있었다. 그러나, 니켈로 형성된 결합재는 잘 소모되지 않기 때문에, 그 환상의 지석에서는 자생발인의 작용이 충분한 수준으로는 발현되지 않는 경우가 있었다. 그 때문에, 그 환상의 지석으로 SiC 웨이퍼를 절삭하면, 그 환상의 지석의 절삭 능력이 서서히 저하되기 때문에, 디바이스 칩의 측면에 치핑으로 불리는 결손 등이 발생하기 쉬웠다.Conventionally, for cutting SiC wafers which are hard materials, for example, a ring-shaped grindstone formed of nickel as a binder has been used. However, since the binder formed of nickel is not easily consumed, there are cases in which the action of autogenous phosphorus is not expressed at a sufficient level in the annular grindstone. Therefore, when a SiC wafer is cut with the annular grindstone, the cutting ability of the annular grindstone gradually decreases, and a defect called chipping or the like tends to occur on the side surface of the device chip.

이에 반해, 본 실시형태에 관련된 환상의 지석 (1a, 1b) 은, 결합재에 주석 니켈 (Sn-Ni) 합금이 사용된 지석부 (3a, 3b) 를 구비한다. 바람직하게는, 결합재는 주석 니켈 합금으로 이루어진다. 결합재에 주석 니켈 합금이 사용되면, 그 환상의 지석으로 경질 재료를 절삭했을 때 그 결합재가 격렬하게 소모되기 때문에, 자생발인의 작용이 적절히 발현된다. 그 때문에, 그 환상의 지석은, 가공 품질을 저하시키지 않고 경질 재료를 절삭할 수 있다.On the other hand, the cyclic grindstone 1a, 1b according to the present embodiment includes grindstone portions 3a, 3b in which a tin nickel (Sn-Ni) alloy is used as a binder. Preferably, the binder consists of a tin nickel alloy. When a tin-nickel alloy is used for the bonding material, the bonding material is consumed violently when the hard material is cut with the annular grindstone, so that the action of spontaneous extraction is appropriately expressed. Therefore, the cyclic grindstone can cut hard materials without deteriorating the processing quality.

또한, 환상의 지석 (1a, 1b) 에서는, 결합재에 사용되는 주석 니켈 합금에 있어서의 주석의 함유율 (예를 들어, 주석과 니켈의 총 중량에서 차지하는 주석의 중량) 을, 57 wt％ 이상 75 wt％ 미만으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 주석 니켈 합금에 있어서의 주석의 함유율을 64 wt％ 이상 70 wt％ 이하로 한다.In addition, in the cyclic grindstones 1a, 1b, the content rate of tin in the tin-nickel alloy used for the binder (for example, the weight of tin in the total weight of tin and nickel) is 57 wt% or more and 75 wt%. It is preferable to set it as less than %. More preferably, the content rate of tin in the tin-nickel alloy is set to 64 wt% or more and 70 wt% or less.

주석 니켈 합금은, 주석과 니켈의 원자수비가 1 : 1 이면 특히 안정적이 된다. 이 때의 그 주석 니켈 합금에 있어서의 주석의 함유율은, 약 67 wt％ 이다. 그 때문에, 주석의 함유율이 67 wt％ 정도인 주석 니켈 합금을 주성분으로 하는 결합재를 환상의 지석 (1a, 1b) 의 지석부 (3a, 3b) 에 사용하면, 환상의 지석 (1a, 1b) 의 성능이 안정된다. 이 경우, 매우 안정적인 품질로 피가공물을 절삭할 수 있어, 가공 품질의 편차가 매우 작아진다.The tin-nickel alloy becomes particularly stable when the atomic ratio of tin and nickel is 1:1. At this time, the content of tin in the tin-nickel alloy is about 67 wt%. Therefore, when a binder containing a tin-nickel alloy with a tin content of about 67 wt% as a main component is used for the grindstone portions 3a, 3b of the annular grindstone 1a, 1b, the annular grindstone 1a, 1b The performance is stable. In this case, the workpiece can be cut with a very stable quality, and the variation in processing quality is very small.

일반적으로, 피가공물의 절삭 조건을 결정할 때, 절삭 품질의 편차를 고려하여 어느 정도 여유가 있는 절삭 조건이 선택된다. 즉, 절삭 품질에 어느 정도의 편차가 발생했다고 해도 허용되는 가공 결과가 얻어지도록, 소정의 가공 결과를 얻기에 충분할 것으로 생각되는 절삭 조건보다 엄격한 절삭 조건을 선택해야 한다. 그 때문에, 상정되는 가공의 편차가 큰 경우, 선택할 수 있는 가공 조건의 폭이 좁아지는 경우가 있었다.In general, when determining the cutting conditions of the workpiece, a cutting condition with a certain margin is selected in consideration of variations in cutting quality. That is, even if a certain degree of variation in cutting quality occurs, a cutting condition stricter than a cutting condition considered to be sufficient to obtain a predetermined machining result must be selected so that an acceptable machining result is obtained. Therefore, in the case where the deviation of the assumed processing is large, the width of the selectable processing conditions may be narrowed.

이에 반해, 본 실시형태에 관련된 환상의 지석의 성능의 편차는 작기 때문에, 그 환상의 지석을 사용하여 피가공물을 절삭했을 때, 절삭 품질의 편차도 작아진다. 그 때문에, 그 환상의 지석을 사용하여 피가공물을 절삭하기 위한 절삭 조건을 결정할 때에, 절삭 조건의 제한은 비교적 작아, 절삭 조건의 선택의 폭이 넓어진다.On the other hand, since the variation in the performance of the annular grindstone according to the present embodiment is small, when a workpiece is cut using the annular grindstone, the variation in cutting quality is also small. Therefore, when determining the cutting conditions for cutting the workpiece using the annular grindstone, the limit of the cutting conditions is relatively small, and the selection of the cutting conditions is wide.

또한, 주석 니켈 합금을 주성분으로 하는 결합재를 후술하는 바와 같이 전해 도금법에 의해 형성하면, 주석과 니켈의 원자수비가 1 : 1 이 되기 쉽기 때문에, 주석의 함유율이 약 67 wt％ 가 되는 그 결합재는 안정적으로 제조하기 쉬워, 생산성이 양호하다. 예를 들어, 그 환상의 지석을 제조할 때, 전해 도금이 실시되는 도금조에 포함되는 도금액의 조성에 변화가 생겨도, 형성되는 결합재의 조성은 크게는 변화하지 않는다. 따라서, 본 실시형태에 관련된 환상의 지석은, 그 제조 공정의 관리도 용이하다.In addition, when a binder containing a tin-nickel alloy as a main component is formed by an electroplating method as described later, the atomic ratio of tin and nickel is likely to be 1:1, so that the binder having a tin content of about 67 wt% is It is easy to manufacture stably, and productivity is good. For example, when manufacturing the annular grindstone, even if a change occurs in the composition of the plating liquid contained in the plating bath in which electrolytic plating is performed, the composition of the formed binder does not change significantly. Therefore, the annular grindstone according to the present embodiment facilitates management of the manufacturing process.

본 실시형태에 관련된 환상의 지석 (1a, 1b) 은, SiC (실리콘 카바이드) 로 대표되는 경질 재료로 형성된 피가공물을 절삭하는 용도에 특별히 적합하다. 단, 환상의 지석 (1a, 1b) 으로 절삭할 수 있는 피가공물은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 실리콘 등의 반도체 등의 재료, 또는, 사파이어, 유리, 석영 등의 재료로 형성된 피가공물을 절삭해도 된다.The cyclic grindstones 1a and 1b according to the present embodiment are particularly suitable for use in cutting a workpiece formed of a hard material typified by SiC (silicon carbide). However, the workpiece that can be cut with the annular grindstones 1a, 1b is not limited to this, for example, a workpiece formed of a material such as a semiconductor such as silicon, or a material such as sapphire, glass, or quartz. May be cut.

예를 들어, 피가공물의 표면은 격자상으로 배열된 복수의 분할 예정 라인으로 구획되어 있고, 구획된 각 영역에는 IC (Integrated Circuit) 나 LED (Light Emitting Diode) 등의 디바이스가 형성되어 있다. 최종적으로, 피가공물이 분할 예정 라인을 따라 분할됨으로써, 개개의 디바이스 칩이 형성된다.For example, the surface of an object to be processed is divided into a plurality of divided lines arranged in a grid, and devices such as an integrated circuit (IC) or a light emitting diode (LED) are formed in each of the divided regions. Finally, the workpiece is divided along the line to be divided, thereby forming individual device chips.

다음으로, 도 1(A) 에 나타내는 와셔 타입의 환상의 지석 (1a) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 2 는, 지석부로 이루어지는 환상의 지석 (1a) 의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 환상의 지석 (1a) 은, 전해 도금 등의 방법으로 형성된다. 그 제조 방법에서는, 먼저, 지립이 혼입된 도금액 (16) 이 수용된 도금욕조 (2) 를 준비한다.Next, the manufacturing method of the washer-type annular grindstone 1a shown in FIG. 1(A) is demonstrated. Fig. 2 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of an annular grindstone 1a made of a grindstone part. The cyclic grindstone 1a is formed by a method such as electrolytic plating. In the manufacturing method, first, a plating bath 2 in which a plating solution 16 in which abrasive grains are mixed is prepared is prepared.

도금액 (16) 은, 니켈을 함유하는 염과 주석을 함유하는 염이 용해된 전해액이다. 각각의 염은, 예를 들어, 황산염, 술팜산염, 염화물, 브롬화물, 아세트산염, 시트르산염, 또는, 피로인산염 중 어느 것이다. 각각의 염은, 니켈과 주석의 원자수비가 대체로 1 : 1 이 되도록 도금액 (16) 에 투입된다. 단, 도금액 (16) 에 함유되는 각각의 이온의 원자수비가 1 : 1 로는 되지 않는 경우에 있어서도, 형성되는 도금층의 조성은 영향을 잘 받지 않는다. 즉, 도금액 (16) 의 관리는 용이하다.The plating solution 16 is an electrolytic solution in which a salt containing nickel and a salt containing tin are dissolved. Each salt is, for example, any of sulfate, sulfamate, chloride, bromide, acetate, citrate, or pyrophosphate. Each salt is added to the plating solution 16 so that the atomic ratio of nickel and tin is approximately 1:1. However, even when the atomic number ratio of each ion contained in the plating solution 16 is not 1:1, the composition of the plating layer to be formed is not easily affected. That is, the management of the plating liquid 16 is easy.

또한, 도금액 (16) 에는, 중불화암모늄, 또는, 불화나트륨 등의 불화물이 첨가되면 된다. 또는, 도금액 (16) 에는, 글리신 등의 알파아미노산이 첨가되면 된다. 도금액 (16) 에 이와 같은 첨가제가 도입되면, Sn2＋ 또는 Ni2＋ 의 석출 전위가 서로 가까워진다. 또, 도금액 (16) 에는, 추가로, 다이아몬드 지립 등의 지립이 혼입되어 있다.Further, to the plating solution 16, a fluoride such as ammonium bifluoride or sodium fluoride may be added. Alternatively, an alpha amino acid such as glycine may be added to the plating solution 16. When such an additive is introduced into the plating solution 16, the deposition potentials of Sn2+ or Ni2+ become close to each other. Further, in the plating solution 16, abrasive grains such as diamond abrasive grains are mixed.

도금욕조 (2) 의 준비가 완료된 후, 전착에 의해 지석부 (3a) 가 형성되는 기대 (20a) 와 니켈 전극 (6) 을 도금욕조 (2) 내의 도금액 (16) 에 침지시킨다. 기대 (20a) 는, 예를 들어, 스테인리스나 알루미늄 등의 금속 재료로 원반상으로 형성되어 있고, 그 표면에는, 원하는 지석부 (3a) 의 형상에 대응한 형상의 개구를 갖는 마스크 (22a) 가 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 원환상의 지석 (1a) 을 형성할 수 있는 마스크 (22a) 가 형성된다.After the preparation of the plating bath 2 is completed, the base 20a on which the grindstone portion 3a is formed by electrodeposition and the nickel electrode 6 are immersed in the plating solution 16 in the plating bath 2. The base 20a is formed in a disk shape of a metal material such as stainless steel or aluminum, and on its surface is a mask 22a having an opening having a shape corresponding to the shape of the desired grindstone portion 3a. Is formed. Further, in this embodiment, the mask 22a capable of forming the toroidal grindstone 1a is formed.

기대 (20a) 는, 스위치 (8) 를 개재하여 직류 전원 (10) 의 마이너스 단자 (부극) 에 접속된다. 한편, 니켈 전극 (6) 은, 직류 전원 (10) 의 플러스 단자 (정극) 에 접속된다. 단, 스위치 (8) 는, 니켈 전극 (6) 과 직류 전원 (10) 사이에 배치되어도 된다.The base 20a is connected to the negative terminal (negative electrode) of the DC power supply 10 via the switch 8. On the other hand, the nickel electrode 6 is connected to the positive terminal (positive electrode) of the DC power supply 10. However, the switch 8 may be disposed between the nickel electrode 6 and the DC power supply 10.

그 후, 기대 (20a) 를 음극, 니켈 전극 (6) 을 양극으로 하여 도금액 (16) 에 직류 전류를 흘리고, 마스크 (22a) 로 덮여 있지 않은 기대 (20a) 의 표면에 도금층을 퇴적시킨다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 모터 등의 회전 구동원 (12) 으로 팬 (14) 을 회전시켜 도금액 (16) 을 교반하면서, 기대 (20a) 와 직류 전원 (10) 사이에 배치된 스위치 (8) 를 단락시킨다.Thereafter, a direct current is passed through the plating solution 16 with the base 20a as the cathode and the nickel electrode 6 as the anode, and a plating layer is deposited on the surface of the base 20a not covered with the mask 22a. As shown in Fig. 2, while rotating the fan 14 by a rotation drive source 12 such as a motor to stir the plating solution 16, the switch 8 disposed between the base 20a and the DC power supply 10 Short circuit.

도 3(A) 는, 형성된 도금층 (24a) 을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도금층 (24a) 이 원하는 두께가 되었을 때, 스위치 (8) 를 절단하여 도금층 (24a) 의 퇴적을 정지시킨다. 도금층 (24a) 은, 다이아몬드 지립이 균등하게 분산된 주석 니켈 합금이 된다.3(A) is a cross-sectional view schematically showing the formed plating layer 24a. When the plating layer 24a reaches a desired thickness, the switch 8 is cut to stop the deposition of the plating layer 24a. The plating layer 24a becomes a tin-nickel alloy in which diamond abrasive grains are evenly dispersed.

그 후, 그 기대 (20a) 전부를 제거하여 그 도금층 (24a) 을 박리시킨다. 도 3(B) 는, 기대 (20a) 의 제거를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이로써, 주석 니켈 합금을 포함하는 결합재와, 그 결합재 중에 분산 고정된 지립을 구비하는 지석부 (3a) 를 형성할 수 있고, 와셔 타입의 환상의 지석 (1a) 이 완성된다.After that, the entire base 20a is removed, and the plating layer 24a is peeled off. 3(B) is a cross-sectional view schematically showing the removal of the base 20a. Thereby, the grindstone part 3a provided with the bonding material containing a tin-nickel alloy and the abrasive grains dispersed and fixed in the bonding material can be formed, thereby completing the washer-type annular grindstone 1a.

다음으로, 도 1(B) 에 나타내는 허브 타입의 환상의 지석 (1b) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 4 는, 지석부 및 환상 기대를 구비하는 환상의 지석 (1b) 의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 환상의 지석 (1b) 은, 환상의 지석 (1a) 과 동일하게, 예를 들어, 도금욕조 (2) 에 있어서의 전해 도금 등의 방법으로 형성된다. 그 제조 방법에서는, 환상의 지석 (1a) 의 제조 방법과 동일한 도금욕조를 준비한다.Next, the manufacturing method of the hub-type annular grindstone 1b shown in FIG. 1(B) is demonstrated. 4 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of an annular grindstone 1b provided with a grindstone portion and an annular base. The cyclic grindstone 1b is formed in the same manner as the cyclic grindstone 1a by a method such as electrolytic plating in the plating bath 2. In the manufacturing method, a plating bath similar to the manufacturing method of the annular grindstone 1a is prepared.

도금욕조 (2), 및 도금액 (16) 의 구성은, 상기 서술한 환상의 지석 (1a) 의 제조 방법과 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 단, 직류 전원 (10) 의 부극에 접속되는 기대 (20b) 의 일부는 환상의 지석 (1b) 의 지석부 (3b) 를 지지하는 환상 기대 (5) 가 되기 때문에, 기대 (20b) 의 형상은, 그 환상 기대 (5) 에 대응한 형상으로 한다. 또, 기대 (20b) 의 표면에는 지석부 (3b) 의 형상에 대응한 개구를 갖는 마스크 (22b) 를 형성한다. 그리고, 상기 서술한 환상의 지석 (1a) 의 제조 방법과 동일하게, 기대 (20b) 의 노출 부분에 도금층을 퇴적시킨다.The configuration of the plating bath 2 and the plating solution 16 is the same as that of the manufacturing method of the annular grindstone 1a described above, and thus a description thereof is omitted. However, since part of the base 20b connected to the negative electrode of the DC power supply 10 becomes the annular base 5 supporting the grindstone portion 3b of the annular grindstone 1b, the shape of the base 20b is And the shape corresponding to the annular expectation (5). Further, a mask 22b having an opening corresponding to the shape of the grindstone portion 3b is formed on the surface of the base 20b. Then, in the same manner as in the manufacturing method of the annular grindstone 1a described above, a plating layer is deposited on the exposed portion of the base 20b.

도 5(A) 는, 기대 (20b) 의 표면에 형성된 도금층 (24b) 을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도금층 (24b) 을 소정의 두께로 형성한 후, 도 5(A) 에 나타내는 바와 같이, 그 기대 (20b) 의 일부를 제거하여 도금층 (24b) 의 그 기대 (20b) 로 덮여 있었던 영역의 일부를 노출시킨다. 또, 기대 제거 공정을 실시하기 전에 미리 마스크 (22b) 를 기대 (20b) 로부터 제거해 둔다.5(A) is a cross-sectional view schematically showing the plating layer 24b formed on the surface of the base 20b. After forming the plating layer 24b to a predetermined thickness, as shown in Fig. 5A, a part of the base 20b is removed, and a part of the region of the plating layer 24b covered with the base 20b is removed. Expose. In addition, before performing the base removal process, the mask 22b is removed from the base 20b in advance.

그리고, 도 5(B) 에 나타내는 바와 같이, 기대 (20b) 에 있어서 도금층 (24b) 이 형성되어 있지 않은 측의 외주 영역을 부분적으로 에칭하여, 도금층 (24b) 의 기대 (20b) 에 덮여 있었던 영역의 일부를 노출시킨다. 이로써, 환상 기대 (5) 의 외주 영역에 지석부 (3b) 가 고정된 허브 타입의 환상의 지석 (1b) 이 완성된다.And, as shown in Fig. 5(B), the outer circumferential region of the base 20b on the side where the plating layer 24b is not formed is partially etched to cover the base 20b of the plating layer 24b. Expose part of it. Thereby, the hub-type annular grindstone 1b in which the grindstone portion 3b is fixed to the outer circumferential region of the annular base 5 is completed.

실시예Example

본 실시예에서는, 주석 니켈 합금을 포함하는 결합재와, 그 결합재 중에 분산되어 고정된 지립을 포함하는 지석부 (3a) 를 구비하는 환상의 지석 (1a) 을 제작하였다. 제작된 환상의 지석은, 실시예 블레이드로 부르기로 한다. 그리고, 그 실시예 블레이드를 사용하여 피가공물로서 SiC 단결정 기판을 절삭하고, 절삭 후의 피가공물을 관찰하여 피가공물에 발생한 치핑 등의 손상의 크기를 측정하였다. 또, 절삭 후의 실시예 블레이드의 직경을 측정하고, 절삭 전의 실시예 블레이드의 직경과 비교하여 소모량을 산출하였다.In this example, an annular grindstone 1a including a bonding material containing a tin-nickel alloy and a grindstone portion 3a including abrasive grains dispersed and fixed in the bonding material was produced. The produced annular grindstone will be referred to as an example blade. Then, a SiC single crystal substrate was cut as a work piece using a blade of the example, and the size of damage such as chipping occurred on the work piece was measured by observing the work piece after cutting. Further, the diameter of the example blade after cutting was measured, and the consumption amount was calculated by comparing the diameter of the example blade before cutting.

또, 본 실시예에서는, 비교를 위해서, 니켈로 이루어지는 결합재와, 그 결합재 중에 분산되어 고정된 지립을 포함하는 지석부를 구비하는 환상의 지석을 제작하였다. 제작된 환상의 지석은, 비교예 블레이드로 부르기로 한다. 그리고, 마찬가지로 그 비교예 블레이드를 사용하여 SiC 단결정 기판을 절삭하여, 피가공물에 발생한 치핑 등의 손상의 크기를 측정하고, 또, 소모량을 산출하였다.In addition, in the present example, for comparison, an annular grindstone including a binder made of nickel and a grindstone portion including abrasive grains dispersed and fixed in the binder was produced. The produced circular grindstone will be referred to as a comparative example blade. And similarly, the SiC single crystal substrate was cut using the comparative example blade, and the size of damage such as chipping occurred on the workpiece was measured, and the consumption amount was calculated.

먼저, 제작한 각각의 환상의 지석 (1a) 에 대해 설명한다. 실시예 블레이드의 두께는, 피가공물을 절삭했을 때에 피가공물에 형성되는 절삭 홈의 폭이 25 ㎛ ∼ 30 ㎛ 가 되는 두께로 하였다. 그리고, 지석부에서는, 결합재에 주석 니켈 합금을 사용하고, 지립에 다이아몬드 지립을 사용하였다. 여기서, 주석 니켈 합금에 있어서의 주석의 함유율을 67 wt％ 로 하였다.First, each produced annular grindstone 1a will be described. Example The thickness of the blade was set such that the width of the cutting groove formed in the workpiece when the workpiece was cut is 25 µm to 30 µm. And, in the grindstone part, a tin-nickel alloy was used for a binder, and diamond abrasive grains were used for the abrasive grain. Here, the content rate of tin in the tin-nickel alloy was 67 wt%.

또, 다이아몬드 지립에는, 입도가 ＃2000 인 지립을 사용하였다. 또한, 입도에 대해서는, 일본 공업 표준 조사회 (JISC : Japanese Industrial Standards Committee) 에 의해 제정되는 JIS R6001-2 : 2017 (연삭 지석용 연삭재의 입도-제 2부 : 미분) 을 참조하길 바란다. 또, 지립의 집중도를 50 으로 하였다.In addition, an abrasive grain having a particle size of #2000 was used for the diamond abrasive grain. In addition, for the particle size, please refer to JIS R6001-2: 2017 (Particle Size of Grinding Grinding Materials for Grinding Stones-Part 2: Fine Powder) established by the Japanese Industrial Standards Committee (JISC). In addition, the concentration of the abrasive was set to 50.

또한, 비교예 블레이드는, 결합재에 주석 니켈 합금 대신에 니켈 (100 wt％) 을 사용한 것 이외에, 실시예 블레이드와 동일하게 제작되었다.In addition, the comparative example blade was manufactured in the same manner as the example blade except that nickel (100 wt%) was used instead of the tin nickel alloy as the binder.

실시예 블레이드 및 비교예 블레이드로 절삭하는 피가공물로서, 두께가 130 ㎛ 이고 4 인치 직경의 원판상인 SiC 단결정 기판을 준비하였다. 본 실시예에서는, 그 SiC 단결정 기판의 이면측에 점착 테이프를 첩착하고, 그 점착 테이프를 개재하여 절삭 장치의 유지 테이블 상에 SiC 단결정 기판을 얹어, 유지 테이블에 그 SiC 단결정 기판을 유지시켰다. 또, 그 절삭 장치의 절삭 유닛에 실시예 블레이드 또는 비교예 블레이드를 장착하였다.As a workpiece to be cut with an Example blade and a Comparative Example blade, a SiC single crystal substrate having a thickness of 130 µm and a 4 inch diameter disk was prepared. In this example, an adhesive tape was affixed to the back side of the SiC single crystal substrate, the SiC single crystal substrate was mounted on a holding table of a cutting device through the adhesive tape, and the SiC single crystal substrate was held on the holding table. Further, an Example blade or a Comparative Example blade was attached to the cutting unit of the cutting device.

절삭 유닛에 장착된 실시예 블레이드 또는 비교예 블레이드를 매분 50,000 회전의 속도로 회전시키고, 절삭 유닛을 소정의 높이 위치에 위치시켜, 유지 테이블 및 절삭 유닛을 그 유지 테이블의 유지면과 평행한 방향으로 상대 이동시킨다. 그러면, 회전하는 실시예 블레이드 또는 비교예 블레이드가 SiC 단결정 기판을 절삭하여, SiC 단결정 기판이 분단된다.The example blade or the comparative example blade mounted on the cutting unit is rotated at a speed of 50,000 rotations per minute, and the cutting unit is positioned at a predetermined height, so that the holding table and the cutting unit are in a direction parallel to the holding surface of the holding table. Move the opponent. Then, the rotating example blade or the comparative example blade cuts the SiC single crystal substrate, and the SiC single crystal substrate is divided.

이 때, 절삭 유닛은, 실시예 블레이드 또는 비교예 블레이드의 하단이 SiC 단결정 기판의 이면에 첩착된 점착 테이프의 상면에서부터 30 ㎛ 정도 하방의 높이 위치에 위치되는 높이로 하였다. 즉, 절삭 유닛으로 일부의 점착 테이프째 SiC 단결정 기판을 절삭하여, SiC 단결정 기판을 분단하였다. 또, 유지 테이블과 절삭 유닛의 상대 속도를 5 ㎜/sec 로 하였다.At this time, the cutting unit was set such that the lower end of the example blade or the comparative example blade was positioned at a height position of about 30 µm below the upper surface of the adhesive tape adhered to the back surface of the SiC single crystal substrate. That is, a partial SiC single crystal substrate was cut with a cutting unit, and the SiC single crystal substrate was divided. Moreover, the relative speed between the holding table and the cutting unit was set to 5 mm/sec.

SiC 단결정 기판을 절삭한 후, SiC 단결정 기판의 이면측을 광학 현미경으로 관찰하여 치핑 등의 손상을 검출하였다. 구체적으로는, SiC 단결정 기판의 일단에서 타단까지를 15 라인 절삭하고, 각 라인을 따라 SiC 단결정 기판을 관찰하였다. 그리고, 각 라인에 발생한 치핑 중 최대인 것의 치핑의 크기를 측정하였다.After cutting the SiC single crystal substrate, the back side of the SiC single crystal substrate was observed with an optical microscope to detect damage such as chipping. Specifically, 15 lines were cut from one end to the other end of the SiC single crystal substrate, and the SiC single crystal substrate was observed along each line. Then, the size of the largest chipping among the chippings generated in each line was measured.

이하의 표 1 에는, 실시예 블레이드를 사용한 경우 및 비교예 블레이드를 사용한 경우에 있어서의 절삭된 SiC 단결정 기판의 각 라인에 확인된 치핑 중 최대인 것의 크기가 나타나 있다. 또, 도 6 에는, 각 라인에 확인된 최대의 치핑의 크기의 분포 상황이 나타나 있다.Table 1 below shows the size of the largest chipping found in each line of the cut SiC single crystal substrate in the case of using the example blade and the case of using the comparative example blade. Further, Fig. 6 shows a distribution situation of the maximum chipping size confirmed in each line.

또한, 실시예 블레이드를 사용했을 때에 SiC 단결정 기판에 확인된 치핑 중 최대인 것의 크기는 13.3 ㎛ 이고, 각 라인의 최대 치핑의 크기의 평균값은 8.4 ㎛ 였다. 또한, 15 라인의 최대 치핑의 크기의 분포에 대해, 평균값에 3σ 를 더한 값은 15.4 ㎛ 가 되었다. 즉, 실시예 블레이드를 사용하여 SiC 단결정 기판 절삭하면, 15.4 ㎛ 를 초과하는 치핑은 매우 발생하기 어려운 것이 이해된다.In addition, when the example blade was used, the largest chipping size of the SiC single crystal substrate was 13.3 µm, and the average value of the maximum chipping size of each line was 8.4 µm. In addition, with respect to the distribution of the maximum chipping size of 15 lines, the value obtained by adding 3? to the average value was 15.4 µm. That is, it is understood that when a SiC single crystal substrate is cut using the example blade, chipping exceeding 15.4 μm is very difficult to occur.

이에 반해 비교예 블레이드를 사용했을 때에 SiC 단결정 기판에 확인된 치핑 중 최대인 것의 크기는 37.7 ㎛ 이고, 각 라인의 최대 치핑의 크기의 평균값은 26.6 ㎛ 였다. 또한, 15 라인의 최대 치핑의 크기의 분포에 대해, 평균값에 3σ 를 더한 값은 53.8 ㎛ 가 되었다. 즉, 비교예 블레이드를 사용하여 SiC 단결정 기판 절삭하면, 53.8 ㎛ 이하의 치핑은 발생할 수 있는 것이 이해된다.On the other hand, when the blade of Comparative Example was used, the largest chipping size of the SiC single crystal substrate was 37.7 µm, and the average value of the maximum chipping size of each line was 26.6 µm. Further, for the distribution of the maximum chipping size of 15 lines, the value obtained by adding 3? to the average value was 53.8 µm. That is, it is understood that when a SiC single crystal substrate is cut using a comparative example blade, chipping of 53.8 µm or less may occur.

따라서, 지석부에 주석 니켈 합금을 포함하는 결합재를 구비하는 환상의 지석은, 피가공물이 경질 재료인 경우에 있어서도, 매우 고품질로 절삭을 실시할 수 있는 것이 본 실시예로부터 확인되었다.Accordingly, it has been confirmed from this example that a ring-shaped grindstone having a bonding material containing a tin-nickel alloy in the grindstone portion can be cut with very high quality even when the workpiece is a hard material.

또한, 실시예 블레이드 또는 비교예 블레이드를 사용하여, SiC 단결정 기판을 절삭 길이가 5 ㎛ 가 될 때까지 절삭했을 때의 소모량으로서, 각각의 직경의 변화를 측정하였다. 그 결과, 실시예 블레이드에서는 소모량이 14.7 ㎛ 였던 데에 반해, 비교예 블레이드에서는 소모량이 2.5 ㎛ 였다.In addition, as the consumption amount when the SiC single crystal substrate was cut until the cutting length became 5 µm using the example blade or the comparative example blade, the change in each diameter was measured. As a result, the consumption amount was 14.7 µm in the example blade, while the consumption amount was 2.5 µm in the comparative example blade.

본 결과에 의해, 실시예 블레이드는 비교예 블레이드와 비교하여 피가공물의 절삭에 의해 소모되기 쉬워, 자생발인의 작용이 적극적으로 발생하는 것이 이해된다. 즉, 지석부에 주석 니켈 합금을 포함하는 결합재를 구비하는 환상의 지석은, 피가공물을 절삭해도 자생발인의 작용에 의해 절삭 능력이 유지된다. 따라서, 그 환상의 지석으로 피가공물을 고품질로 절삭할 수 있는 것은, 자생발인의 작용이 충분히 발생하는 것에서 기인하는 것이 시사되었다.From this result, it is understood that the blade of the example is more likely to be consumed by cutting the workpiece compared to the blade of the comparative example, and the action of autogenous extraction occurs positively. That is, in the ring-shaped grindstone provided with the bonding material containing a tin-nickel alloy in the grindstone part, even if the workpiece is cut, the cutting ability is maintained by the action of spontaneous drawing. Therefore, it has been suggested that the ability to cut a work piece with high quality with the annular grindstone is due to the fact that the action of autogenous extraction sufficiently occurs.

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, SiC 웨이퍼 등의 경질 재료를 고품질로 절삭할 수 있는 환상의 지석이 제공된다. 본 실시형태에 관련된 환상의 지석은 기존의 환상의 지석의 형상과 동일하기 때문에, 기존의 절삭 장치에 용이하게 장착 가능하다. 기존의 절삭 장치로 경질 재료의 고품질의 절삭이 가능해져, 피가공물의 가공 비용이 억제된다. 또한, 기존의 절삭 장치에 새로운 용도가 부여되기 때문에, 기존의 절삭 장치의 가치가 높아진다.As described above, according to the present embodiment, an annular grindstone capable of cutting hard materials such as SiC wafers with high quality is provided. Since the annular grindstone according to the present embodiment has the same shape as the existing annular grindstone, it can be easily attached to an existing cutting device. High-quality cutting of hard materials is possible with conventional cutting devices, and the processing cost of the workpiece is suppressed. In addition, since a new application is given to the existing cutting device, the value of the existing cutting device is increased.

또한, 상기 실시형태에서는, 환상의 지석으로 피가공물을 절삭하여 분단하는 경우에 대해 설명했지만, 본 발명의 일 양태에 관련된 환상의 지석은 다른 목적으로 사용되어도 된다. 예를 들어, 피가공물에 이면측에 도달하지 않는 깊이로 환상의 지석을 절입시켜, 바닥면이 그 이면에 도달하지 않는 절삭 홈을 피가공물에 형성해도 된다. 이 경우에 있어서도, 본 발명의 일 양태에 관련된 환상의 지석은, 피가공물을 고품질로 절삭할 수 있다.In addition, in the above embodiment, a case has been described in which a workpiece is cut and divided by an annular grindstone, but the annular grindstone according to an aspect of the present invention may be used for other purposes. For example, an annular grindstone may be cut into the workpiece at a depth that does not reach the rear side, and a cutting groove whose bottom surface does not reach the rear surface may be formed in the workpiece. Also in this case, the annular grindstone according to an aspect of the present invention can cut a workpiece with high quality.

그 외에, 상기 실시형태에 관련된 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.In addition, the structure, method, etc. related to the above embodiment can be appropriately changed and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.

1a, 1b : 환상의 지석
3a, 3b : 지석부
5 : 환상의 기대
2 : 도금욕조
6 : 니켈 전극
8 : 스위치
10 : 직류 전원
12 : 회전 구동원
14 : 팬
16 : 도금액
20a, 20b : 기대
22a, 22b : 마스크
24a, 24b : 도금층1a, 1b: illusionary stone
3a, 3b: Jiseok
5: fantasy expectations
2: plating bath
6: nickel electrode
8: switch
10: DC power
12: rotation drive source
14: fan
16: plating solution
20a, 20b: expectation
22a, 22b: mask
24a, 24b: plating layer

Claims

It has a binder and a grindstone portion including abrasive grains dispersed and fixed in the binder,
The cyclic grindstone, characterized in that the bonding material contains a tin nickel alloy.

The method of claim 1,
The cyclic grindstone, wherein the tin content in the tin-nickel alloy is 57 wt% or more and less than 75 wt%.

The method according to claim 1 or 2,
An annular grindstone comprising the grindstone part.

The method according to claim 1 or 2,
Further provided with an annular base having a grip portion,
An annular grindstone, characterized in that the grindstone part is exposed at an outer peripheral edge of the annular base.