JP2019000966A - 研削ホイール - Google Patents

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Abstract

【課題】 研削加工中に研削ホイールから砥石が脱落したり、或いは脱落せずに破損したりすることを防止できる研削ホイールを提供することである。【解決手段】 自由端面とホイールマウントへの装着面とを有する環状基台と、該環状基台の該自由端面に環状に形成された環状溝と、該環状溝内に充填された接着剤によって該環状溝に固着された複数の砥石とを含む研削ホイールであって、該環状溝は一対の側壁と頂面とにより画成され、該側壁は、該自由端面から該頂面に向かって末広がり形状をしている。【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物を研削するための研削装置に装着される研削ホイールに関する。
ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウェーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置（ダイシング装置）によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスチップに分割され、分割されたデバイスチップは携帯電話、パソコン等の各種電子機器に利用されている。
ウェーハの裏面を研削する研削工程では、公知の研削装置を使用し、研削装置のスピンドルの先端（下端）に固定されたホイールマウントに研削ホイールを装着して、粗研削及び仕上げ研削を経てウェーハは所定の厚さまで薄化される（例えば、特開２０００−２８８８８１号公報参照）。
研削加工に使用する研削ホイールは、ホイール基台と該ホイール基台の自由端面に形成された環状溝中に配設された複数の砥石とから構成されており、環状溝内に接着剤を充填し、その後各砥石を環状溝内に挿入して固定する。
特開２０００−２８８８８１号公報
然し、従来の研削ホイールでは、環状溝と砥石との隙間が僅かなため、接着剤が十分充填されていない場合、接着不良となり、そのまま研削加工を実施すると、研削加工中に砥石が脱落したり、破損したりする問題がある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、研削加工中に研削ホイールから砥石が脱落したり、或いは脱落せずに破損したりすることを防止できる研削ホイールを提供することである。
本発明によると、自由端面とホイールマウントへの装着面とを有する環状基台と、該環状基台の該自由端面に環状に形成された環状溝と、該環状溝内に充填された接着剤によって該環状溝に固着された複数の砥石とを含む研削ホイールであって、該環状溝は一対の側壁と頂面とにより画成され、該側壁は、該自由端面から該頂面に向かって末広がり形状をしていることを特徴とする研削ホイールが提供される。
好ましくは、該環状溝の頂面は、該頂面の幅より小さい幅を有し、該環状溝に連通する該複数の砥石を固着するための環状の接着剤溜まり部を更に備える。好ましくは、前記各砥石の側面又は頂面は、接着剤との接着力を向上させるための凹凸形状を有している。好ましくは、前記各砥石は、接着剤が入り込むための両側面を貫通する複数の貫通孔を有している。好ましくは、前記各砥石の側面又は頂面には、接着剤溜まり部が形成されている。
本発明の研削ホイールによると、環状溝の側壁が自由端面から頂面に向かって末広がり形状に形成されているので、十分な量の接着剤によって砥石を環状溝中に強固に固着できる。
更に、砥石の側面や頂面には、接着剤との接着力を向上させるための凹凸形状や接着剤が充填される貫通孔又は接着剤溜まり部が形成されていることで、接着剤により砥石をさらに強固に固着できる。
研削装置の斜視図である。 研削ホイールの底面側斜視図である。 図３（Ａ）は第１実施形態に係る研削ホイールの図２の３Ａ−３Ａ線断面図、図３（Ｂ）は第２実施形態に係る研削ホイールの図２の３Ａ−３Ａ線断面図である。 図４（Ａ）は第２実施形態の砥石の斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示す第２実施形態の砥石を固着した第３実施形態の研削ホイールの図２の３Ａ−３Ａ線断面図である。 図５（Ａ）は第３実施形態の砥石の斜視図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示す第３実施形態の砥石を固着した第４実施形態の研削ホイールの図２の３Ａ−３Ａ線断面図である。 図６（Ａ）は第４実施形態の砥石の斜視図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示す第４実施形態の砥石を固着した第５実施形態の研削ホイールの図２の３Ａ−３Ａ線断面図である。 図７（Ａ）は第５実施形態の砥石の斜視図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）に示す第５実施形態の砥石を固着した第６実施形態の研削ホイールの図２の３Ａ−３Ａ線断面図である。 図８（Ａ）は第６実施形態の砥石の斜視図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）に示す第６実施形態の砥石を固着した第７実施形態の研削ホイールの図２の３Ａ−３Ａ線断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態の研削ホイール２４を装着した研削装置２の外観斜視図が示されている。４は研削装置２のベースであり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール８が固定されている。
一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２と、スピンドルハウジング１２を保持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１６に取り付けられている。
研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８を回転駆動するモータ２０と、スピンドル１８の先端に固定されたホイールマウント２２と、ホイールマウント２２に着脱可能に装着された研削ホイール２４とを含んでいる。
研削装置２は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ３０とパルスモータ３２とから構成される研削ユニット送り機構３４を備えている。パルスモータ３２を駆動すると、ボールねじ３０が回転し、移動基台１６に装着された研削ユニット１０が上下方向に移動される。
ベース４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａにチャックテーブル機構３６が配設されている。チャックテーブル機構３６はチャックテーブル３８を有し、図示しない移動機構によりウェーハ着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。４０，４２は蛇腹である。ベース４の前方側には、研削装置２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル４４が配設されている。
図２を参照すると、本発明第１実施形態の研削ホイール２４の底面側斜視図が示されている。研削ホイール２４は、環状基台２６と、環状基台２６の自由端面２６ａ（図３参照）に形成された環状溝２７中に挿入され、環状溝２７中に充填された接着剤３１により環状溝２７中に固着された複数の砥石（研削砥石）２８とから構成される。
以下、図３乃至図８を参照して、本発明の各種実施形態に係る研削ホイールについて詳細に説明する。図３（Ａ）を参照すると、第１実施形態に係る研削ホイール２４の図２の３Ａ−３Ａ線断面図が示されている。
研削ホイール２４の環状基台２６は、自由端面２６ａと装着面２６ｂを有しており、複数のねじにより環状基台２６の装着面２６ｂでホイールマウント２２に着脱可能に固定される。
環状基台２６の自由端面２６ａには、断面逆台形状の環状溝２７が形成されている。環状溝２７は、一対の側壁２７ａと頂面２７ｂを有しており、側壁２７ａは自由端面２６ａから頂面２７ｂに向かって末広がりに形成されている。
砥石２８を固定するには、環状溝２７内に接着剤３１を充填し、その後砥石２８を環状溝２７内に挿入し、接着剤３１により砥石２８を環状溝２７内に固着する。好ましくは、接着剤３１としては、エポキシ樹脂が使用されるが、接着剤３１はエポキシ樹脂に限定されるものではない。
本実施形態の研削ホイール２４によると、環状溝２７の側壁２７ａが環状基台２６の自由端面２６ａから環状溝２７の頂面２７ｂに向かって末広がり形状をしているため、環状溝２７内に十分な量の接着剤３１を充填することができ、十分な量の接着剤３１により砥石２８を強固に固着することができる。
これを接着剤３１のアンカー効果と称する。このアンカー効果により、被加工物の研削加工中に砥石２８が環状基台２６の環状溝２７から脱落したり、脱落せずとも砥石２８が破損したりすることを防止できる。
図３（Ｂ）を参照すると、本発明第２実施形態の研削ホイール２４Ａの図２の３Ａ−３Ａ線断面図が示されている。本実施形態の研削ホイール２４Ａは、図３（Ａ）に示した第１実施形態の研削ホイール２４に環状の接着剤溜まり部３３を付加したものである。接着剤溜まり部３３は、環状溝２７の頂面２７ｂに連通するように形成されており、頂面２７ｂの幅より小さい幅を有している。
接着剤溜まり部３３の形状は、図示のような断面長方形状、又は正方形状、台形状或いは逆台形状の何れでもよい。接着剤溜まり部３３を環状溝２７の頂面２７ｂの幅内に複数形成するようにしてもよい。
本実施形態の研削ホイール２４Ａによると、第１実施形態の研削ホイール２４の効果に加えて、接着剤溜まり部３３中に充填された接着剤３１により、砥石２８をより強固に環状溝２７中に固着することができる。
図４（Ａ）を参照すると、本発明第２実施形態の砥石２８Ａの斜視図が示されている。本実施形態の砥石２８Ａは、両側面２８ａに複数の溝３５を有している。即ち、砥石２８Ａは側面２８ａに凹凸形状を有している。
図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示した第２実施形態の砥石２８Ａを環状溝２７中に固着した、第３実施形態の研削ホイール２４Ｂの図２の３Ａ−３Ａ線断面図である。本実施形態では、砥石２８Ａが側面２８ａに複数の溝３５を有しているため、接着剤３１が溝３５中に充填されて、より強固に砥石２８Ａを環状溝２７中に固着することができる。
図５（Ａ）を参照すると、本発明第３実施形態の砥石２８Ｂの斜視図が示されている。本実施形態の砥石２８Ｂは、頂面２８ｂに複数の溝３７を有している。
図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示した第３実施形態の砥石２８Ｂを環状溝２７中に固着した、本発明第４実施形態の研削ホイール２４Ｃの図２の３Ａ−３Ａ線に沿った断面図を示している。
本実施形態の研削ホイール２４Ｃでは、砥石２８Ｂの頂面２８ｂに複数の溝３７が形成されているため、これらの溝３７中に接着剤３１が入り込むので、図３（Ａ）に示した実施形態に比較して、より強固に砥石２８Ｂを環状溝２７中に固着することができる。
図６（Ａ）を参照すると、本発明第４実施形態の砥石２８Ｃの斜視図が示されている。本実施形態の砥石２８Ｃは、両側面２８ａを貫通する複数の貫通孔３９を有している。
図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示した砥石２８Ｃを環状溝２７内に固着した、本発明第５実施形態の研削ホイール２４Ｄの図２の３Ａ−３Ａ線に沿う断面図を示している。本実施形態の研削ホイール２４Ｄでは、複数の貫通孔３９内に接着剤３１が充填されるため、図３（Ａ）に示した実施形態に比較して、より強固に砥石２８Ｃを環状溝２７内で固着することができる。
図７（Ａ）を参照すると、本発明第５実施形態の砥石２８Ｄの斜視図が示されている。本実施形態の砥石２８Ｄは、側面２８ａに複数の接着剤溜まり部４１を有している。
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示した砥石２８Ｄを環状溝２７中に固着した本発明第６実施形態の研削ホイール２８Ｅの図２の３Ａ−３Ａ線斜視図が示されている。本実施形態の研削ホイール２４Ｅでは、砥石２８Ｄの側面２８ａに形成した接着剤溜まり部４１中に接着剤３１が侵入するため、図３（Ａ）に示した実施形態の研削ホイール２４に比較して、より強固に砥石２８Ｄを環状溝２７中で固着することができる。
図８（Ａ）を参照すると、本発明第６実施形態の砥石２８Ｅの斜視図が示されている。本実施形態の砥石２８Ｅは、頂面２８ｂに複数の接着剤溜まり部４３を有している。
図８（Ｂ）は図８（Ａ）に示した砥石２８Ｅを環状溝２７中に固着した第７実施形態の研削ホイール２４Ｆの図２の３Ａ−３Ａ線断面図を示している。本実施形態の研削ホイール２４Ｆでは、砥石２８Ｅの頂面２８ｂに形成した複数の接着剤溜まり部４３中に接着剤３１が充填されるため、図３（Ａ）に示した実施形態の研削ホイール２４に比較して、より強固に砥石２８Ｅを環状溝２７中に固着することができる。
２ 研削装置
１０ 研削ユニット
２４ 研削ホイール
２６ 環状基台
２７ 環状溝
２８ 砥石（研削砥石）
３１ 接着剤
３３，４１ 接着剤溜まり部
３５，３７ 溝
３８ チャックテーブル
３９ 貫通孔

Claims (5)

  1. 自由端面とホイールマウントへの装着面とを有する環状基台と、該環状基台の該自由端面に環状に形成された環状溝と、該環状溝内に充填された接着剤によって該環状溝に固着された複数の砥石とを含む研削ホイールであって、
    該環状溝は一対の側壁と頂面とにより画成され、
    該側壁は、該自由端面から該頂面に向かって末広がり形状をしていることを特徴とする研削ホイール。
  2. 該環状溝の頂面には、該頂面の幅より小さい幅を有し、該環状溝に連通する該複数の砥石を固着するための環状の接着剤溜まり部を更に備える請求項１記載の研削ホイール。
  3. 前記各砥石の側面又は頂面は、接着剤との接着力を向上させるための凹凸形状を有している請求項１記載の研削ホイール。
  4. 前記各砥石は、接着剤が入り込むための両側面を貫通する複数の貫通孔を有している請求項１記載の研削ホイール。
  5. 前記各砥石の側面又は頂面には、接着剤との接着力を向上させるための接着剤溜まり部が形成されている請求項１記載の研削ホイール。
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