JP4387010B2 - 切削装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を切削する精密ブレード及びその精密ブレードを備えた切削装置に関し、詳しくは、製造段階で生じた大きさや形状のバラツキに関する情報を有する精密ブレード及びその精密ブレードに対応した切削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示す円形基台６１と切り刃部６２とが一体成形されたハブブレード６０の製造には、例えば図９に示すような電着ブレード製造装置７０を用いる。この電着ブレード製造装置７０においては、電着槽７１内に硫酸ニッケル等の電着液７２が蓄えられており、この電着液７２中にはハブブレード６０の切り刃部６２を構成する砥粒、例えばダイヤモンド砥粒７３が混入されている。
【０００３】
電着液７２には、アルミニウム等からなる基盤７４及びニッケル等の電解金属７５が浸漬しており、基盤７４は通電手段７６のマイナス端子に接続され、電解金属７５は通電手段７６のプラス端子に接続されている。ここで、基盤７４は、図１０に示すように、ハブブレード６０の形状に対応した形状となっており、電着面７７の外周部７８のみが露出するようにマスキング７９を施し、電着面７７を上にして電着液７２に浸漬する。
【０００４】
そして、通電手段７６から基盤７４と電解金属７５との間に所定の電圧を加えると、電着液７２に混入したダイヤモンド砥粒７３が沈降し、電着面７７のマスキングが施されていない外周部７８に堆積すると共に、電解金属によってメッキされてダイヤモンド砥粒７３と母体金属とからなる電着層が成長していく。
【０００５】
電着層が所定量成長すると、今度は、図１１に示すように、電着層が所定量成長した基盤７４ａの外周部８０以外の領域にマスキングを施し、基盤７４がアルミニウムで形成されている場合は水酸化ナトリウムにより溶解することにより、外周部８０が除去されてそこに電着層が露出し、図８に示した円形基台６１と切り刃部６２とからなるハブブレード６０が形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、製造段階において電着液７２の濃度や温度、電着時間、ダイヤモンド砥粒７３の混入量等を厳密に管理して形状や寸法に誤差のない全く同一の精密ブレードを複数形成しようとしても、実際に完成した精密ブレードの切り刃部６２の厚さは、個々のハブブレードごとに微妙に異なる場合がある。
【０００７】
また、切り刃部６２は、外周部８０を水酸化ナトリウム等のエッチング液によって溶解除去することにより露出するため、その突出量及び外径が個々のハブブレードごとに微妙に異なる場合もある。
【０００８】
このように切り刃部６２の形状にバラツキがあると、切削装置に装着されるハブブレードを交換するたびに切削条件が異なることとなり、その結果、被加工物の形状にもバラツキが生じるという問題がある。このような問題は、円形基台と切り刃部とが一体成形されていないタイプのワッシャーブレードにおいても同様に生じる。
【０００９】
一方、このような問題が生じるのを回避するためには、切削装置に精密ブレードを装着した後に、実際に切削を行って被加工物の形状を解析することにより、試行錯誤を繰り返し個々の精密ブレードについて個別にバラツキの程度を判断して切削条件を決定しなければならないために、煩雑な作業を要し、生産性を低下させることになる。
【００１０】
このように、精密ブレードを用いた切削においては、切り刃部の厚さのバラツキ、突出量のバラツキ、外径のバラツキ等の個性に対応した精密な切削を可能とすることに課題を有している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段とから少なくとも構成される切削装置であって、切削手段には、切削手段を構成する回転スピンドルに装着される精密ブレードにまたは該精密ブレードが収容されるケースに施された精密ブレードの個性を示すバーコードからなる個性表示を読み取る読み取り手段と、個性表示に示された個性情報を記憶する記憶手段とが含まれ、読み取り手段はバーコードリーダであり、記憶手段に記憶された個性情報を表示する表示手段が含まれており、該個性情報には、該精密ブレードの切り刃部の厚さ及び突出量に関する情報が含まれ、精密ブレードを切削装置の該回転スピンドルに装着する際に、読み取り手段によって精密ブレードの個性表示を読み取り、個性表示に示された個性情報を記憶手段に記憶させ、記憶手段に記憶された個性情報に基づいて、少なくとも精密ブレードの被加工物に対する切り込み深さ、被加工物に形成される溝幅、精密ブレードの寿命が管理される。
【００１２】
上記のように構成される精密ブレード及び切削装置によれば、個々の精密ブレードごとのバラツキを認識することができ、切り刃部の厚さ及び突出量を参照して切削手段の移動量を調整することにより、精密ブレードの個性に個別に対応した切削が可能となり、被加工物に形成される溝の幅、切り込み深さの管理、精密ブレードの寿命の管理等を行うことができる。
【００１３】
また、新たな精密ブレードを使用する場合においても、従来のように実際に切削を行って被加工物の形状を解析することにより試行錯誤を繰り返して個々の精密ブレードについて個別にバラツキの程度を判断して切削条件を決定するという作業が不要となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１〜図７を参照して説明する。まず、図１に示すハブブレード１０は、精密ブレードの一種であり、図８に示した従来のハブブレード６０と同様に、円形基台１１（６１）と切り刃部１２（６２）とが一体成形されたもので、円形基台１１の中心部には、切削装置の回転スピンドルに装着するための孔である被装着部１３が形成されている。
【００１５】
また、円形基台１１の表面側には、個性表示１４が施されている。ここで、個性表示としては、例えば貼着されたバーコードが一例として挙げられるが、その他レーザー等で形成する場合も考えられる。
【００１６】
この個性表示１４には、製造段階において生じたそのハブブレード１０の固有の特性（個性）を実測した数値が記録されており、例えば、切り刃部１２の厚さ、突出量、外径に関する情報が含まれている。なお、個性表示１４は、図２のようにハブ１０の裏面側に施されていてもよい。
【００１７】
図３に示す切削装置３０においては、図１に示したように、スピンドルハウジング２１によって回転可能に支持された回転スピンドル２２に被装着部１３を挿嵌し、ハブブレード１０の裏面側がストッパ部２３に当接した状態でナット２４を雄ネジ部２５に螺合させて締め付けることにより、ハブブレード１０が回転スピンドル２２に強固に固定されて全体として切削手段２０を構成する。
【００１８】
このように構成される切削手段２０を備えた切削装置３０において、例えば半導体ウェーハをダイシングする場合は、ダイシング前の半導体ウェーハＷがテープＴを介してフレームＦと一体となって保持された状態でカセット３１に収容される。
【００１９】
カセット３１に収容された半導体ウェーハＷは、搬出入手段３２によって搬出されてから搬送手段３３によって保持手段３４に搬送されて保持される。そして、保持テーブル３４が＋Ｘ方向に移動してアライメント手段３５の直下に位置付けられ、ここで切削すべきストリートと切削手段２０を構成するハブブレード１０とのＹ軸方向の位置合わせがなされてから、更に保持手段３４が同方向に移動すると共に、切削手段２０が−Ｚ方向に下降して当該ストリートに高速回転するハブブレード１０の切り刃部１２が所定深さ切り込むことにより当該ストリートが切削される。
【００２０】
こうして最初のストリートが切削されると、切削手段２０を＋Ｙ方向にストリート間隔分だけ割り出し送りしながら保持手段３４をＸ軸方向に往復運動させて同様に所定深さストリートにハブブレード１０が切り込むことによって、同方向のストリートがすべて切削される。
【００２１】
そして更に、保持手段３４を９０度回転させてから上記と同様の切削を行うことにより、すべてのストリートが縦横に切削（ダイシング）されて、個々のチップとなる。
【００２２】
このように、切削時は高速回転するハブブレード１０が半導体ウェーハＷに形成されたストリートに切り込むため、切り刃部１２の摩耗等によりハブブレード１０の交換が必要となった場合においても、精密な切削を確保するためには、ハブブレード１０の切り刃部１２の厚さの精度が確保されなければならない。しかしながら、既述のようにハブブレード１０には製造時に生じたバラツキがあり、ハブブレード１０を交換した場合にはそのバラツキのために交換前と全く同様に切削を行うことは困難である。
【００２３】
また、切り刃部１２の突出量や外径にバラツキがあると、切り込み深さに誤差が生じて完全に切断されなかったり、保持手段３４を損傷させることがある。更に、ベベルカットのように浅くＶ溝を形成するだけで完全な切断をしない場合には特に切り込み深さの精度が要求される。
【００２４】
そこで、ハブブレード１０を回転スピンドル２２に装着する前に、図４に示すように、切削装置３０の前部側に設けた読み取り手段３６にハブブレード１０に施された個性表示１４を近づけるか、または読み取り手段３６を切削装置３０から取り外して個性表示１４に近づけて、個性表示１４に含まれる個性情報を認識させる。読み取り手段３６は、例えば個性表示１４がバーコードである場合はバーコードリーダである。
【００２５】
図４に示すように、読み取り手段３６は、切削装置３０の内部において制御手段３７及び記憶手段３８に接続されており、制御手段３７による制御の下で読み取り手段３６によって個性情報が個性表示１４から読み取られる。そして、制御手段３７においてその内容が解析され、記憶手段３８に記憶される。更に、記憶手段３８に記憶された個性情報は、図示のように表示手段３９に表示されてオペレータもその情報を認識することができる。
【００２６】
このようにして記憶手段３８に個性情報が記憶されると、切削手段２０をＹ軸方向またはＺ軸方向に駆動する際に、記憶された個性情報、即ち、本実施の形態においては切り刃部１２の厚さ、突出量、外径を参照して移動量を調整することにより、ハブブレード１０の個性に個別に対応した切削が可能となる。従って、ハブブレード１０を交換しても同一の条件で切削することができるため、常に切削の精度を確保することができる。また、記憶手段３８に記憶された個性情報に基づき、予めハブブレード１０の寿命を個別に予測して管理することもできる。
【００２７】
また、従来のように切削装置に精密ブレードを装着した後に実際に切削を行って被加工物の形状を解析することにより試行錯誤を繰り返して個々の精密ブレードについて個別にバラツキの程度を判断して切削条件を決定するという作業が不要となるため、生産性が向上する。
【００２８】
なお、図１に示したハブブレード１０においては、ハブブレード１０自体に個性表示を施したが、ハブブレード１０は通常は図５に示すようにケース４０に収容した状態でユーザーに提供されるため、図６のように、ケース４０に個性表示１４を施すようにしても良い。特に、図７に示すようなハブと一体成形されていないタイプのワッシャーブレード５０の場合には、ワッシャーブレード５０自体に個性表示を施すことが困難なため、ケース４０に個性表示１４を施すようにすることが効果的である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る精密ブレード及び切削装置によれば、個々の精密ブレードごとのバラツキを認識することができ、切り刃部の厚さ及び突出量を参照して切削手段の移動量を調整することにより、精密ブレードの個性に個別に対応した切削が可能となり、被加工物に形成される溝の幅、切り込み深さの管理、精密ブレードの寿命の管理等を行うことができる。従って、精密ブレードを交換した場合にも同一の条件で切削を行うことができ、常に切削の精度を確保することができる。
【００３０】
また、新たな精密ブレードを使用する場合においても、従来のように実際に切削を行って被加工物の形状を解析することにより試行錯誤を繰り返して個々の精密ブレードについて個別にバラツキの程度を判断して切削条件を決定するという作業が不要となるため、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る精密ブレードの一例であるハブブレードを含む切削手段を示す斜視図である。
【図２】 同ハブブレードを裏面側から見た斜視図である。
【図３】 本発明に係る切削装置を示す斜視図である。
【図４】 同切削装置に備えた読み取り手段を用いて精密ブレードの個性情報を読み取る様子を示す説明図である。
【図５】 精密ブレードが収納されるケースを示す斜視図である。
【図６】 同ケースに施された個性表示を示す平面図である。
【図７】 本発明が適用されるワッシャーブレードを示す斜視図である。
【図８】 従来の精密ブレードの一例であるハブブレードを示す斜視図である。
【図９】 同ハブブレードの製造に用いる電着ブレード製造装置の構成を示す正面図である。
【図１０】 同電着ブレード製造装置に浸漬されるハブブレード製造用の基盤の電着面にマスキングを施した状態を示す斜視図である。
【図１１】 同電着ブレード製造装置に浸漬されるハブブレード製造用の基盤の裏面にマスキングを施した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…ハブブレード １１…円形基台 １２…切り刃部
１３…被装着部 １４…個性表示
２０…切削手段 ２１…スピンドルハウジング
２２…回転スピンドル ２３…ストッパ部
２４…ナット ２５…雄ネジ部
３０…切削装置 ３１…カセット ３２…搬出入手段
３３…搬送手段 ３４…保持手段
３５…アライメント手段 ３６…読み取り手段
３７…制御手段 ３８…記憶手段 ３９…表示手段
４０…ケース ５０…ワッシャーブレード
６０…ハブブレード ６１…円形基台 ６２…切り刃部
７０…電着ブレード製造装置 ７１…電着槽
７２…電着液 ７３…ダイヤモンド砥粒
７４、７４ａ…基盤 ７５…電解金属 ７６…通電手段
７７…電着面 ７８…外周部 ７９…マスキング
８０…外周部

Claims (1)

  1. 被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段とから少なくとも構成される切削装置であって、
    該切削手段には、該切削手段を構成する回転スピンドルに装着される精密ブレードにまたは該精密ブレードが収容されるケースに施された該精密ブレードの個性を示すバーコードからなる個性表示を読み取る読み取り手段と、該個性表示に示された個性情報を記憶する記憶手段とが含まれ、
    該読み取り手段はバーコードリーダであり、
    該記憶手段に記憶された個性情報を表示する表示手段が含まれており、
    該個性情報には、該精密ブレードの切り刃部の厚さ及び突出量に関する情報が含まれ、
    該精密ブレードを切削装置の該回転スピンドルに装着する際に、該読み取り手段によって該精密ブレードの個性表示を読み取り、該個性表示に示された個性情報を該記憶手段に記憶させ、該記憶手段に記憶された個性情報に基づいて、少なくとも該精密ブレードの被加工物に対する切り込み深さ、該被加工物に形成される溝幅、該精密ブレードの寿命が管理される切削装置。
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