TW202422679A - 被加工物之磨削方法 - Google Patents
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Abstract
[課題]提供一種可提升被加工物的處理效率之被加工物之磨削方法。
[解決手段]一種對被加工物進行磨削之被加工物之磨削方法,包含以下步驟:保持步驟,以工作夾台的保持面保持被加工物;磨削步驟,在保持步驟之後,一面以具備磨削磨石之磨削輪磨削被加工物,一面在被加工物與磨削磨石之接觸區域以外的非接觸區域中測定被加工物的厚度;及測定步驟,在磨削步驟之後,使被加工物與磨削磨石相對地移動來相互拉開間隔,並且在被加工物與磨削磨石之相對的移動中或移動後,在接觸區域中測定被加工物的厚度。
Description
本發明是有關於一種以磨削輪磨削被加工物之被加工物之磨削方法。
可藉由將形成有複數個器件之晶圓分割並個片化,來製造具備器件之器件晶片。又,可藉由將複數個器件晶片組裝在預定的基板上,並以樹脂層(塑模樹脂)來被覆並密封已組裝之器件晶片,來形成封裝基板。可藉由將此封裝基板分割並個片化,來製造經封裝化之複數個具備器件晶片之封裝器件。器件晶片或封裝器件可組入行動電話、個人電腦等的各種電子機器。
近年來,隨著電子機器的小型化,已越來越要求器件晶片或封裝器件的薄型化。於是,有時會實施使用磨削裝置來將分割前的晶圓或封裝基板磨削並薄化之處理。磨削裝置具備具有保持被加工物的保持面之工作夾台、及對被加工物施行磨削加工之磨削單元。在磨削單元中內置有主軸,且可在主軸的前端部裝設具備複數個磨削磨石之環狀的磨削輪。可藉由以工作夾台的保持面來保持被加工物,並一面使工作夾台以及磨削輪旋轉一面使磨削磨石接觸於被加工物,來將被加工物磨削、薄化(參照專利文獻1)。
在以磨削裝置磨削被加工物時,可調整工作夾台相對於磨削輪之傾斜度。具體而言,實際上是以磨削輪磨削被加工物,並測定磨削後之被加工物的厚度分布。然後,依據被加工物的厚度分布,來設定工作夾台或磨削輪的傾斜角度,以使被加工物的厚度偏差變小。
不過,在如上述地調整工作夾台或磨削輪的傾斜度的情況下,必須在傾斜度調整之前,實際地磨削至少1片被加工物來測定該被加工物的厚度分布。並且,供使用於厚度分布的測定之被加工物,因為是在尚未進行傾斜度調整的狀態下被磨削,因而易於使厚度偏差變大,所以有時會無法滿足預定的規格而無法在實際的製品的製造上使用。
於是,已有在被加工物的磨削的中途調整工作夾台的傾斜度之手法被提出(參照專利文獻2)。在此手法中,是將被加工物的磨削在已進展到一定程度之階段暫時地中斷,並測定被加工物的厚度分布。然後,在依據厚度分布來調整工作夾台的傾斜度之後,重新開始被加工物的磨削。藉此,可以將使用於厚度分布的測定之被加工物,以已進行傾斜度調整的狀態來進行磨削。其結果,被加工物的最終的厚度偏差會減低,且無法使用在實際的製品的製造之被加工物的數量會減少。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2009-141176號公報
專利文獻2:日本特開2013-119123號公報
發明欲解決之課題
在被加工物的磨削中,磨削輪的磨削磨石會接觸於被加工物,而無法在被加工物與磨削磨石之接觸區域中測定被加工物的厚度。因此,在測定被加工物的厚度分布時,是在被加工物的磨削的中途或磨削後使磨削磨石從被加工物拉開間隔,之後,在被加工物的從中心至到達外周緣之區域測定被加工物的厚度。
然而,在被加工物的厚度分布的測定上會花費一定程度的時間。並且,在厚度分布的測定中,必須在以工作夾台保持有被加工物之狀態下直接待機,而不對被加工物施行其他的處理(加工、搬送等)。藉此,會有待機時間變長,且被加工物的處理效率降低之問題。例如,在如前述地在被加工物的磨削的中途測定被加工物的厚度分布的情況下,在厚度分布的測定完成以前會無法重新開始被加工物的磨削,而導致磨削加工的效率降低。
本發明是有鑒於所述之問題而作成的發明,目的在於提供一種可提升被加工物的處理效率之被加工物之磨削方法。
用以解決課題之手段
根據本發明的一個態樣,可提供一種被加工物之磨削方法,是對被加工物進行磨削之被加工物之磨削方法,並包含以下步驟:
保持步驟,以工作夾台的保持面保持該被加工物;
磨削步驟,在該保持步驟之後,一面以具備磨削磨石之磨削輪磨削該被加工物,一面在該被加工物與該磨削磨石之接觸區域以外的非接觸區域中測定該被加工物的厚度;及
測定步驟,在該磨削步驟之後,使該被加工物與該磨削磨石相對地移動來相互拉開間隔,並且在該被加工物與該磨削磨石之相對的移動中或移動後,在該接觸區域中測定該被加工物的厚度。
再者,較佳的是,在該磨削步驟以及該測定步驟中,是在自該被加工物的中心起算之距離不同的3點以上測定該被加工物的厚度,
該被加工物之磨削方法更包含傾斜度調整步驟,前述傾斜度調整步驟是在該測定步驟之後,依據已在該磨削步驟以及該測定步驟中所測定之該被加工物的厚度,來調整該保持面與該磨削輪之相對的傾斜度。又,較佳的是,將該磨削步驟、該測定步驟以及該傾斜度調整步驟實施複數次來磨削該被加工物。
發明效果
在本發明的一個態樣之被加工物之磨削方法中,是在被加工物的磨削中於非接觸區域中測定被加工物的厚度,並在被加工物的磨削後於接觸區域中測定被加工物的厚度。藉此,可縮短被加工物的磨削後的被加工物的厚度的測定時間,而提升被加工物的處理效率。
用以實施發明之形態
以下,參照附加圖式來說明本發明的一個態樣的實施形態。首先,說明可使用於本實施形態之被加工物之磨削方法的實施之磨削裝置的構成例。圖1是顯示磨削裝置2的立體圖。再者,在圖1中,X軸方向(第1水平方向)與Y軸方向(第2水平方向)是相互垂直之方向。又,Z軸方向(加工進給方向、高度方向、鉛直方向、上下方向)是和X軸方向以及Y軸方向垂直之方向。
磨削裝置2具備工作夾台(保持工作台)4,前述工作夾台4會保持由磨削裝置2所磨削之磨削加工的對象物即被加工物。工作夾台4具備以SUS(不鏽鋼)等的金屬、玻璃、陶瓷、樹脂等所構成之圓柱狀的框體(本體部)6。在框體6的上表面6a側的中央部設置有圓柱狀的凹部6b。
在框體6的凹部6b嵌入有以多孔陶瓷等的多孔質材所構成之圓盤狀的保持構件8。保持構件8包含有從保持構件8的上表面連通到下表面之多數個氣孔。保持構件8的上表面構成有在以工作夾台4保持被加工物時吸引被加工物之圓形的吸引面8a。
圖2是顯示工作夾台4的局部剖面正面圖。藉由框體6的上表面6a與保持構件8的吸引面8a,可構成工作夾台4的保持面4a。保持面4a透過包含於保持構件8之氣孔、設置於框體6的內部之流路6c、閥(未圖示)等而連接於噴射器等之吸引源(未圖示)。
工作夾台4的保持面4a是形成為以保持面4a的中心為頂點之圓錐狀,且相對於保持面4a的徑方向稍微傾斜。並且,工作夾台4以稍微傾斜的狀態配置成:相當於保持面4a的一部分且從保持面4a的中心至到達外周緣之保持區域4b為和水平面(XY平面)大致平行。可藉由後述之磨削單元18來磨削被加工物當中被保持面4a的保持區域4b以及其附近保持之區域。
再者,在圖2中,為了方便說明,而將保持面4a的傾斜度誇大來圖示,但實際的保持面4a的傾斜度很小。例如,在保持面4a的直徑為290mm以上且310mm以下左右的情況下,是將保持面4a的中心與外周緣的高度之差(相當於圓錐的高度)設定為20μm以上且40μm以下左右。
在工作夾台4連結有使工作夾台4以繞著旋轉軸10的方式旋轉之馬達等的旋轉驅動源(未圖示)。工作夾台4的旋轉軸10是沿著和保持面4a的徑方向垂直的方向設定,且相對於Z軸方向稍微傾斜。又,旋轉軸10以通過保持面4a的中心的方式和保持面4a交叉。
又,在工作夾台4連結有調節工作夾台4的傾斜度之傾斜度調節機構12。例如傾斜度調節機構12具備透過軸承(未圖示)來支撐工作夾台4之圓盤狀的工作台基座14、與支撐工作台基座14之1個固定支撐構件16A以及2個可動支撐構件16B。再者,在圖2中,僅圖示有一邊的可動支撐構件16B,而省略另一邊的可動支撐構件16B的圖示。
1個固定支撐構件16A以及2個可動支撐構件16B是沿著工作台基座14的圓周方向以大致等間隔(間隔120°)來配置。並且,固定支撐構件16A的上端以及可動支撐構件16B的上端分別固定於工作台基座14的外周部的下表面側。
固定支撐構件16A構成為將上端固定在預定的高度位置。另一方面,可動支撐構件16B構成為可讓上端沿著Z軸方向移動(升降)。藉由從後述之控制器38(參照圖1)將控制訊號輸入到可動支撐構件16B,可以分別變更2個可動支撐構件16B的上端的Z軸方向上的位置(高度位置)。藉此,可以變更工作夾台4以及旋轉軸10的傾斜度,且可以調節保持區域4b相對於水平方向之角度。
此外,在工作夾台4連結有使工作夾台4沿著水平方向(XY平面方向)移動之移動單元(未圖示)。例如移動單元可藉由滾珠螺桿式的移動機構或轉台來構成。
如圖1所示,在工作夾台4的上方,設置有對被加工物施行磨削加工之磨削單元18。磨削單元18具備沿著Z軸方向配置之圓柱狀的主軸20。在主軸20的基端部(上端部)連結有使主軸20旋轉之馬達等的旋轉驅動源(未圖示)。若驅動旋轉驅動源,主軸20即繞著沿著Z軸方向而設定之旋轉軸旋轉。
於主軸20的前端部(下端部)固定有以金屬等構成之圓盤狀的輪座22。輪座22的下表面側可裝卸地裝設有磨削被加工物之環狀的磨削輪24。例如磨削輪24可藉由螺栓等的固定具來固定於輪座22。
磨削輪24具備環狀的輪基台26,前述輪基台26是以鋁、不鏽鋼等金屬所構成且形成為和輪座22大致相同直徑。輪基台26的上表面側固定於輪座22的下表面側。
在輪基台26的下表面側固定有複數個磨削磨石28。例如磨削磨石28是形成為長方體狀,且沿著輪基台26的圓周方向以大致等間隔方式呈環狀地配置排列。磨削磨石28的下表面是構成磨削被加工物之磨削面28a。
磨削磨石28包含以鑽石、cBN(立方氮化硼,cubic Boron Nitride)等所構成之磨粒、與固定磨粒之金屬結合劑、樹脂結合劑、陶瓷結合劑等之結合材(黏結材)。不過,對磨削磨石28的材質、形狀、大小等並無限制。又,磨削磨石28的數量也可以任意地設定。
磨削輪24是藉由從旋轉驅動源(未圖示)透過主軸20以及輪座22所傳達之動力,而繞著和Z軸方向大致平行的旋轉軸旋轉。當使磨削輪24旋轉時,複數個磨削磨石28即各自沿著以主軸20的旋轉軸為中心且和水平面(XY平面)大致平行的環狀的旋繞軌道(旋繞路徑)來旋繞。
在磨削單元18連結有使磨削單元18沿著Z軸方向移動(升降)之移動單元(未圖示)。例如移動單元可藉由可使磨削單元18沿著Z軸方向移動之滾珠螺桿式的移動機構來構成。在此情況下,移動機構具備沿著Z軸方向而配置之滾珠螺桿(未圖示)、使滾珠螺桿旋轉之脈衝馬達(未圖示)、與連結於磨削單元18且螺合滾珠螺桿之螺帽部(未圖示)。若以Z軸移動機構使磨削單元18升降,工作夾台4與磨削輪24即沿著Z軸方向相對地移動,而相互地接近或拉開間隔。
再者,在磨削單元18的內部或附近設有用於供給純水等之液體(磨削液)之磨削液供給路(未圖示)。可在以磨削輪24磨削被加工物時,將磨削液供給至被加工物以及磨削磨石28。藉此,被加工物以及磨削磨石28會被冷卻,並且因磨削加工而產生之雜屑(磨削屑)會被沖洗掉。
在工作夾台4的側邊,設置有測定已被工作夾台4保持之被加工物的厚度之測定單元30。例如測定單元30具備圓柱狀的旋轉支撐部32、與連結於旋轉支撐部32之柱狀的支撐臂34。
在旋轉支撐部32的基端部(下端部)連結有使旋轉支撐部32以繞著和Z軸方向大致平行的旋轉軸的方式旋轉之馬達等的旋轉驅動源(未圖示)。又,支撐臂34的基端部固定於旋轉支撐部32,且支撐臂34配置成和水平面(XY平面)大致平行。
在支撐臂34的前端部裝設有測定被加工物的厚度之測定器(厚度測定器)36。對測定器36的種類並無限制,可以使用例如光干涉式的厚度計或超音波式的厚度計等。再者,因為測定器36會測定如後述地旋轉之被加工物的厚度,所以較佳的是不直接接觸到被加工物之非接觸式的厚度測定器。
又,亦可事先測定以及記錄工作夾台4的保持面4a的高度位置,並以測定器36測定被加工物11的上表面的高度位置。在此情況下,可以依據保持面4a的高度位置與被加工物的上表面的高度位置之差分,來計算被加工物11的厚度。
若驅動旋轉驅動源(未圖示)而使旋轉支撐部32旋轉後,支撐臂34以及測定器36即以旋轉支撐部32的旋轉軸為中心來旋繞。藉此,可以將測定器36定位在和保持面4a重疊之位置(測定位置)以及和保持面4a不重疊之位置(退避位置)。例如,可將支撐臂34的長度以及測定器36的安裝位置調節成:測定器36一面通過和保持面4a的中心在Z軸方向上重疊之位置一面旋繞。
磨削裝置2具備控制磨削裝置2之控制器(控制單元、控制部、控制裝置)38。控制器38已連接於磨削裝置2的構成要素(工作夾台4、傾斜度調節機構12、磨削單元18、測定單元30等),且生成控制各構成要素的動作之控制訊號。
例如控制器38可藉由電腦來構成,並包含運算部與記憶部,前述運算部會進行在磨削裝置2的運轉上所需要之運算,前述記憶部會記憶使用於磨削裝置2的運轉之各種資訊(資料、程式等)。運算部包含CPU(中央處理單元,Central Processing Unit)等之處理器而構成。記憶部包含ROM(唯讀記憶體,Read Only Memory)、RAM(隨機存取記憶體,Random Access Memory)等之記憶體而構成。
其次,針對本實施形態之被加工物之磨削方法的具體例來說明。圖3是顯示被加工物之磨削方法的流程圖。在本實施形態中,是一面使用磨削裝置2來磨削被加工物,一面測定被加工物的厚度。
具體而言,首先是以工作夾台4的保持面4a來保持被加工物(保持步驟S1)。圖4(A)是顯示保持步驟S1中的磨削裝置2的立體圖,圖4(B)是顯示保持步驟S1中的磨削裝置2的局部剖面正面圖。
在保持步驟S1中,是以工作夾台4保持由磨削裝置2所磨削之磨削的對象物即被加工物11。例如被加工物11可為以單晶矽等的半導體所構成之圓盤狀的晶圓,且包含相互大致平行的正面(第1面)11a以及背面(第2面)11b。
被加工物11被以相互交叉的方式配置排列成格子狀之複數條切割道(分割預定線)區劃成複數個矩形狀的區域。又,於藉由切割道所區劃出之區域的正面11a側各自形成有IC(積體電路,Integrated Circuit)、LSI(大型積體電路,Large Scale Integration)、LED(發光二極體,Light Emitting Diode)、MEMS(微機電系統,Micro Electro Mechanical Systems)器件等的器件。
可藉由沿著切割道來分割被加工物11,而製造各自具備器件之複數個器件晶片。又,若在被加工物11的分割前,使用磨削裝置2來磨削被加工物11的背面11b側而先將被加工物11薄化,可得到經薄型化之器件晶片。
不過,對被加工物11的材質、形狀、構造、大小等並無限制。例如被加工物11亦可為以矽以外的半導體(砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)、氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)等)、玻璃(石英玻璃、硼矽酸玻璃等)、陶瓷、樹脂、金屬等所構成之基板(晶圓)。又,對器件的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等也無限制,在被加工物11亦可未形成有器件。
在保持步驟S1中,首先,使測定單元30的旋轉支撐部32旋轉,且將支撐臂34以及測定器36定位到和工作夾台4的保持面4a不重疊之位置(退避位置)。藉此,可避免保持步驟S1中的被加工物11與測定單元30的干涉。
其次,將被加工物11配置於工作夾台4上。被加工物11是以正面11a側面對保持面4a,且背面11b(被磨削面)側朝上方露出的方式,配置在保持面4a上。此時,被加工物11是以工作夾台4的旋轉軸10通過被加工物11的中心的方式,來定位成和保持面4a為同心圓狀。又,可藉由被加工物11覆蓋工作夾台4的吸引面8a(參照圖2)之整體。
若在已將被加工物11配置於工作夾台4上之狀態下使吸引源的吸引力(負壓)作用在保持面4a,被加工物11即被工作夾台4吸引保持。再者,如前述,保持面4a是形成為圓錐狀(參照圖2)。因此,當以工作夾台4吸引被加工物11時,被加工物11會以沿著保持面4a稍微變形之狀態被保持。
在以工作夾台4保持被加工物11時,亦可在被加工物11的正面11a側固定保護構件(未圖示)。保護構件是以覆蓋被加工物11的正面11a側的整體的方式被固定,來保護被加工物11的正面11a側。然後,被加工物11會隔著保護構件被工作夾台4的保持面4a保持。
作為保護構件,可以使用形成為和被加工物11大致相同直徑之圓形的片材(保護片材)。例如保護片材包含薄膜狀的基材、與設置於基材上之黏著層(膠劑)。基材是以聚烯烴、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等之樹脂所構成,黏著層是以環氧系、丙烯酸系、或橡膠系之接著劑等所構成。再者,黏著層亦可是會因紫外線的照射而硬化之紫外線硬化樹脂。
其次,一面以磨削輪24磨削被加工物11,一面在被加工物11與磨削磨石28之接觸區域以外的非接觸區域中測定被加工物11的厚度(磨削步驟S2)。圖5(A)是顯示磨削步驟S2中的磨削裝置2的立體圖,圖5(B)是顯示磨削步驟S2中的磨削裝置2的局部剖面正面圖。
在磨削步驟S2中,首先是調整工作夾台4與磨削輪24之位置關係。具體而言,是使工作夾台4沿著水平方向(XY平面方向)移動,並定位成被加工物11的中心與磨削磨石28的旋繞軌道在Z軸方向上重疊。再者,磨削磨石28的旋繞軌道的直徑比被加工物11的半徑更大,且磨削磨石28配置成和從被加工物11的中心至到達外周緣之圓弧狀的區域重疊。
接著,使工作夾台4繞著旋轉軸10旋轉,並且使主軸20、輪座22以及磨削輪24繞著和Z軸方向大致平行的旋轉軸旋轉。然後,在工作夾台4以及磨削輪24為旋轉中的狀態下,使磨削單元18沿著Z軸方向下降。藉此,工作夾台4與磨削輪24會沿著和主軸20的旋轉軸平行的方向(Z軸方向)相對地移動,且被加工物11與磨削磨石28會接近、接觸。
當磨削磨石28的磨削面28a接觸於被加工物11後,磨削磨石28以通過工作夾台4的旋轉軸10的方式一面旋繞,一面對被加工物11的背面11b側的整體進行磨削。藉此,被加工物11的整體會被薄化。被加工物11的磨削會繼續進行到被加工物11的厚度成為成品厚度(被加工物11的最終的厚度之目標值)為止。
又,在被加工物11的磨削中,使測定單元30的旋轉支撐部32旋轉,而將測定器36配置成和非接觸區域B在Z軸方向上重疊,前述非接觸區域B是被加工物11與磨削磨石28接觸之接觸區域A以外的區域。具體而言,測定器36是定位成支撐臂34以及測定器36不會和磨削輪24接觸。藉此,可避免磨削輪24與測定單元30之干涉。
然後,測定器36會在被加工物11被磨削輪24磨削之期間,在非接觸區域B中測定被加工物11的厚度。亦即,在磨削步驟S2中,是以被加工物11之磨削與被加工物11的厚度之測定為同時進行的方式來進行。
再者,在磨削步驟S2中,一面使測定器36在磨削輪24與測定單元30不會接觸之範圍內移動(旋繞),一面以測定器36對被加工物11的厚度進行複數次測定。藉此,可在自被加工物11的中心起算之距離不同的2點以上測定被加工物11的厚度。藉此,可取得被加工物11的中央部(接觸區域A)以外的區域(非接觸區域B)中的被加工物11的厚度分布。例如測定器36可測定被加工物11的外周緣上的厚度、與被加工物11的中心與外周緣之中間地點上的厚度。
再者,被加工物11的厚度之測定亦可在各測定點各實施複數次。又,亦可藉由一面使測定器36移動(旋繞)一面連續地測定被加工物11的厚度,而在非接觸區域B中取得被加工物11的徑方向上的詳細的厚度之分布。
藉由測定器36所測定出之非接觸區域B中的被加工物11的厚度之資訊會被輸出至控制器38。然後,控制器38將從測定器36所輸入之被加工物11的厚度之資訊記憶於記憶部(記憶體)。
其次,使被加工物11與磨削磨石28相對地移動來相互拉開間隔,而在接觸區域A測定被加工物11的厚度(測定步驟)。圖6(A)是顯示測定步驟S3中的磨削裝置2的立體圖,圖6(B)是顯示測定步驟S3中的磨削裝置2的局部剖面正面圖。
在測定步驟S3中,首先是藉由使磨削單元18上升,而使被加工物11與磨削磨石28相對地移動來相互拉開間隔。藉此,可停止由磨削磨石28所進行之被加工物11的磨削。再者,磨削單元18的上升距離是設定成變得可使測定單元30的測定器36通過被加工物11與磨削磨石28之間。
其次,使測定單元30的旋轉支撐部32旋轉,使測定器36移動至被加工物11與磨削磨石28之間。然後,將測定器36定位在和接觸區域A重疊之位置,前述接觸區域A相當於被加工物11與磨削磨石28在磨削步驟S2中所接觸過之區域,並以測定器36在接觸區域A中測定被加工物11的厚度。亦即,在測定步驟S3中,是將測定器36配置到在磨削步驟S2中因為磨削單元18與測定單元30之干涉(接觸)而無法配置之位置,並在該位置測定被加工物11的厚度。
例如,在已將磨削磨石28的旋繞軌道定位成和被加工物11的中心重疊的情況下,因為被加工物11的磨削中是磨削磨石28和被加工物11的中央部接觸,所以在前述之磨削步驟S2中無法測定被加工物11的中央部的厚度(參照圖5(A)以及圖5(B))。於是,在測定步驟S3中,會在已使磨削磨石28從被加工物11拉開間隔後,將測定器36定位在被加工物11的中心的正上方,並以測定器36測定被加工物11的中央部的厚度。
測定步驟S3中的被加工物11的厚度之測定,可以在被加工物11與磨削磨石28的相對的移動中或移動後實施。具體而言,亦可在磨削單元18上升中之期間,將測定器36定位在接觸區域A的正上方來測定被加工物11的厚度,亦可在已停止磨削單元18的上升之後,將測定器36定位在接觸區域A的正上方來測定被加工物11的厚度。特別是,若在被加工物11與磨削磨石28之相對的移動中測定被加工物11的厚度,即可以在已完成磨削單元18的上升後,迅速地轉移到下一個處理。
在測定步驟S3中,是以至少1點來測定被加工物11的厚度。例如測定器36會測定被加工物11的中心之厚度。再者,被加工物11的厚度之測定亦可在各測定點中各實施複數次。又,亦可藉由一面使測定器36移動(旋繞)一面連續地測定被加工物11的厚度,而在接觸區域A取得被加工物11的徑方向上的詳細的厚度之分布。
藉由測定器36所測定出之接觸區域A中的被加工物11的厚度之資訊會被輸出至控制器38。然後,控制器38將從測定器36所輸入之被加工物11的厚度之資訊記憶於記憶部(記憶體)。
如上述,在本實施形態中,是在磨削步驟S2中一面磨削被加工物11一面在非接觸區域B測定被加工物11的厚度,並在測定步驟S3中使磨削磨石28從被加工物11拉開間隔,而在接觸區域A測定被加工物11的厚度。亦即,可將以往本來是在磨削加工後進行之被加工物11的厚度測定的一部分,在被加工物11的磨削中實施。藉此,可縮短在磨削加工後耗費在被加工物11的厚度測定之時間,且變得可迅速地轉移到之後的被加工物11的處理(搬送、加工等)。其結果,被加工物11的處理效率會提升。
在磨削步驟S2以及測定步驟S3的實施後,亦可依據藉由測定單元30所測定出之被加工物11的厚度,來實施被加工物11的評價或磨削裝置2的構成要素之調整。例如,依據在磨削步驟S2以及測定步驟S3中所測定出之被加工物11的厚度,來調整工作夾台4的保持面4a與磨削輪24之相對的傾斜度(傾斜度調整步驟S4)。
具體而言,在磨削步驟S2中是在2點以上,在測定步驟S3中則是在1點以上,測定被加工物11的厚度。並且,在傾斜度調整步驟S4中,是依據在自被加工物11的中心起算之距離不同的3點以上所測定出之被加工物11的厚度,來調整工作夾台4或磨削輪24的傾斜度,以使被加工物11的厚度偏差變小。
更具體而言,首先是控制器38(參照圖1)依據已記憶在記憶部之被加工物11的厚度之資訊來特定被加工物11的厚度分布。例如控制器38藉由對在3點以上所測定出之被加工物11的厚度進行近似,來計算被加工物11的徑方向上的厚度分布(被加工物11的形狀)。再者,在磨削步驟S2以及測定步驟S3中,在各測定點各自對被加工物11的厚度進行複數次測定的情況下,亦可將各測定點上的被加工物11的厚度的平均值使用於被加工物11的厚度分布之計算。
其次,從控制器38將控制訊號輸出至傾斜度調節機構12的固定支撐構件16A以及可動支撐構件16B(參照圖2),並依據被加工物11的厚度分布(被加工物11的形狀)來設定工作夾台4的傾斜度。藉此,將工作夾台4的保持面4a與磨削輪24之相對的傾斜度調整成:減少被加工物11的厚度偏差。
例如,若在磨削步驟S2中因為磨削量的偏差而優先地磨削被加工物11的中央部時,被加工物11的中央部會變得比外周部更薄。在此情況下,可將工作夾台4的傾斜度變更成:被加工物11的中心(保持面4a的中心)遠離磨削磨石28的旋繞路徑。另一方面,若在磨削步驟S2中因為磨削量的偏差而優先地磨削被加工物11的外周部時,被加工物11的外周部會變得比中央部更薄。在此情況下,是將工作夾台4的傾斜度變更成:被加工物11的外周緣(保持面4a的外周緣)從磨削磨石28的旋繞路徑遠離。
如上述,可藉由依據被加工物11的厚度分布來調整工作夾台4的保持面4a與磨削輪24之相對的傾斜度,而將之後被磨削之被加工物11的厚度偏差減少。再者,進行傾斜度的調整之時間點並無限制。例如,亦可在每當被加工物11的磨削完成時進行傾斜度的調整,亦可在預定的片數之被加工物11的磨削已完成之時間點進行傾斜度的調整。又,亦可在變更要以磨削裝置2磨削之被加工物11的種類(材質、形狀、尺寸等)或加工條件時,進行傾斜度的調整。
如以上所述,在本實施形態之被加工物之磨削方法中,是在被加工物11的磨削中在非接觸區域B中測定被加工物11的厚度,並在被加工物11的磨削後在接觸區域A中測定被加工物11的厚度。藉此,可縮短被加工物11的磨削後的被加工物11的厚度的測定時間,而提升被加工物11的處理效率。
再者,在上述實施形態中,已針對以下情況作了說明:在磨削步驟S2中,將被加工物11磨削至成為成品厚度後,才實施測定步驟S3以及傾斜度調整步驟S4。不過,也可以在被加工物11的磨削的中途實施測定步驟S3以及傾斜度調整步驟S4。
具體來說,首先,是以磨削輪24磨削被加工物11,而在被加工物11的厚度成為成品厚度前中斷被加工物11的磨削(第1磨削步驟)。然後,在實施測定步驟S3以及傾斜度調整步驟S4之後,重新開始被加工物11的磨削並將被加工物11磨削到成為成品厚度為止(第2磨削步驟)。再者,第1磨削步驟以及第2磨削步驟中的被加工物11的磨削程序以及磨削裝置2的動作,和磨削步驟S2(參照圖5(A)以及圖5(B))同樣。
在上述之第2磨削步驟中,可以將被使用於厚度分布的測定之被加工物11,以已進行傾斜度調整的狀態來進行磨削。藉此,可以讓被使用於厚度分布的測定之被加工物11的最終的厚度偏差減少。
再者,在第1磨削步驟與第2磨削步驟之間實施測定步驟S3以及傾斜度調整步驟S4的情況下,宜在測定步驟S3以及傾斜度調整步驟S4中維持工作夾台4以及磨削單元18的旋轉。藉此,可以讓已在第1磨削步驟中被中斷之被加工物11的磨削,在第2磨削步驟中迅速地重新開始。
又,亦可將磨削步驟S2、測定步驟S3、傾斜度調整步驟S4實施複數次來磨削被加工物11。亦即,亦可在磨削1片被加工物11之期間,分別實施複數次被加工物11的厚度之測定、及工作夾台4的保持面4a與磨削輪24之相對的傾斜度之調整。藉此,可更有效地減少被加工物11的厚度之偏差。
另外,上述實施形態之構造、方法等,只要在不脫離本發明的目的之範圍內均可合宜變更來實施。
2:磨削裝置
4:工作夾台(保持工作台)
4a:保持面
4b:保持區域
6:框體(本體部)
6a:上表面
6b:凹部
6c:流路
8:保持構件
8a:吸引面
10:旋轉軸
11:被加工物
11a:正面(第1面)
11b:背面(第2面)
12:傾斜度調節機構
14:工作台基座
16A:固定支撐構件
16B:可動支撐構件
18:磨削單元
20:主軸
22:輪座
24:磨削輪
26:輪基台
28:磨削磨石
28a:磨削面
30:測定單元
32:旋轉支撐部
34:支撐臂
36:測定器(厚度測定器)
38:控制器(控制單元、控制部、控制裝置)
A:接觸區域
B:非接觸區域
S1:保持步驟
S2:磨削步驟
S3:測定步驟
S4:傾斜度調整步驟
X,Y,Z:方向
圖1是顯示磨削裝置的立體圖。
圖2是顯示工作夾台的局部剖面正面圖。
圖3是顯示被加工物之磨削方法的流程圖。
圖4(A)是顯示保持步驟中的磨削裝置的立體圖,圖4(B)是顯示保持步驟中的磨削裝置的局部剖面正面圖。
圖5(A)是顯示磨削步驟中的磨削裝置的立體圖,圖5(B)是顯示磨削步驟中的磨削裝置的局部剖面正面圖。
圖6(A)是顯示測定步驟中的磨削裝置的立體圖,圖6(B)是顯示測定步驟中的磨削裝置的局部剖面正面圖。
2:磨削裝置
4:工作夾台(保持工作台)
4a:保持面
6:框體(本體部)
6a:上表面
6b:凹部
8:保持構件
8a:吸引面
10:旋轉軸
18:磨削單元
20:主軸
22:輪座
24:磨削輪
26:輪基台
28:磨削磨石
28a:磨削面
30:測定單元
32:旋轉支撐部
34:支撐臂
36:測定器(厚度測定器)
38:控制器(控制單元、控制部、控制裝置)
X,Y,Z:方向
Claims (3)
- 一種被加工物之磨削方法,其特徵在於: 對被加工物進行磨削, 前述被加工物之磨削方法包含以下步驟: 保持步驟,以工作夾台的保持面保持該被加工物; 磨削步驟,在該保持步驟之後,一面以具備磨削磨石之磨削輪磨削該被加工物,一面在該被加工物與該磨削磨石之接觸區域以外的非接觸區域中測定該被加工物的厚度;及 測定步驟,在該磨削步驟之後,使該被加工物與該磨削磨石相對地移動來相互拉開間隔,並且在該被加工物與該磨削磨石之相對的移動中或移動後,在該接觸區域中測定該被加工物的厚度。
- 如請求項1之被加工物之磨削方法,其中在該磨削步驟以及該測定步驟中,是在自該被加工物的中心起算之距離不同的3點以上測定該被加工物的厚度, 前述被加工物之磨削方法更包含傾斜度調整步驟,前述傾斜度調整步驟是在該測定步驟之後,依據已在該磨削步驟以及該測定步驟中所測定之該被加工物的厚度,來調整該保持面與該磨削輪之相對的傾斜度。
- 如請求項2之被加工物之磨削方法,其是將該磨削步驟、該測定步驟以及該傾斜度調整步驟實施複數次來磨削該被加工物。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-185543 | 2022-11-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202422679A true TW202422679A (zh) | 2024-06-01 |
Family
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