JP6359384B2

JP6359384B2 - 切削ブレード

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Publication number: JP6359384B2
Application number: JP2014171541A
Authority: JP
Inventors: 聡一新谷; 悠矢板谷
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2034-08-26
Also published as: JP2016043470A

Description

本発明は、樹脂基板などのワークを切削する切削ブレードに関する。

樹脂基板や未焼成のセラミックなど軟らかい材料で形成されたワークを切削ブレードで切削する場合は、切削ブレードに目詰まりが生じたり、切削加工による発熱により切削屑が切削ブレードに付着したりすることにより、ワークにチッピングやバリが生じやすい。

このような問題が生ずるのを回避するために、特許文献１では、円環板状のダイシングブレードの中心側から外周縁に向かって延びる溝をダイシングブレードに設け、中心側に切削水を供給することにより、溝を介して切削部分に切削水を供給するダイシングソーが提案されている。また、特許文献２では、切削ブレードを挟持するフランジをポーラス材料で形成し、フランジから切削水を噴出させる切削装置が提案されている。

特開平７−２４７２５号公報特開平８−１５５９４９号公報

しかし、特許文献１に記載されたダイシングブレードは、切削部分に切削水を供給するためにダイシングブレードの内周から外周に到る溝を設けているため、溝を設けた部分が薄くなり、ダイシングブレードの強度が低下する。また、特許文献２に記載された切削装置は、フランジから全方向に切削水を噴出するため、切削水の消費量が多くなる。

本発明は、このような問題を発生させることなく、切削部分を効果的に冷却し、チッピングやバリの発生を防ぐことを目的とする。

本発明に係る切削ブレードは、スピンドルの先端に装着され回転してワークを切削する切削ブレードであって、円環板状に形成された切削砥石と、該切削砥石の両側面にそれぞれ設けられた円環状部材と、を備え、該円環状部材の中心軸が該切削砥石の中心軸と一致し、該円環状部材が２つのフランジによって挟まれて該スピンドルに固定され、該切削砥石の外半径と該円環状部材の外半径との差は、該切削砥石のワークに対する切込み深さよりも大きく、該円環状部材の内周側から外周側まで連通する流体供給路を備え、該円環状部材の中心部に供給される切削水が、該流体供給路を通って該切削砥石に供給される。
切削砥石は、外周に複数のスリットを備え、前記流体供給路は、該切削砥石のスリットに対応する位置に設けられていることが好ましい。

本発明に係る切削ブレードによれば、流体供給路を介して切削水を切削部分に供給することができるため、切削部分を効果的に冷却し、チッピングやバリの発生を防ぐことができる。また、切削ブレードに溝を設けずに済むため、切削ブレードの強度低下を防ぐことができる。さらに、流体供給路から切削水が供給されるため、切削水の消費量を抑えることができる。
また、切削ブレードに流体供給路を備えているため、切削ブレードとは別に切削水供給ノズルが設けられた切削装置に切削ブレードを装着する際に、切削水供給ノズルに対して切削ブレードを位置合わせをする必要がなく、作業効率が向上する。

切削装置を示す斜視図。切削手段を示す拡大斜視図。切削ブレードを示す斜視図。切削ブレードを示す側面視断面図。切削手段に挟持された切削ブレードを示す拡大断面図。切削ブレードを示す側面視断面図。切削手段に挟持された切削ブレードを示す拡大断面図。切削ブレードを示す側面視断面図。切削手段に挟持された切削ブレードを示す拡大断面図。切削ブレードを示す側面視断面図。

図１に示す切削装置１０は、樹脂基板、ガラス基板、未焼成のセラミック基板など軟らかい材料で形成されたウェーハを切削する装置であり、ウェーハを保持するチャックテーブル１１と、チャックテーブル１１に保持されたウェーハを切削する切削手段１２と、切削手段１２を移動させる切込み送り手段１３及び割出し送り手段１４とを備える。

チャックテーブル１１は、ＸＹ平面に平行な保持面１１１を有し、保持面１１１に載置されたウェーハを吸引保持する。チャックテーブル１１は、±Ｘ方向に移動可能となっている。

切込み送り手段１３は、Ｚ軸方向に向くねじ軸１３１をモータ１３２が回転させることにより、ねじ軸１３１に係合した移動部１３３がガイド１３４に案内されて±Ｚ方向に移動する構成となっている。切削手段１２は、移動部１３３に固定されており、移動部１３３の移動に伴って±Ｚ方向に移動する。

割出し送り手段１４は、Ｙ軸方向に向くねじ軸１４１をモータ（不図示）が回転させることにより、ねじ軸１４１に係合した移動部１４３がガイド１４４に案内されて±Ｙ方向に移動する構成となっている。切込み送り手段１３は、移動部１４３に固定されており、移動部１４３の移動にともなって切込み送り手段１３及び切削手段１２が±Ｙ方向に移動する。

図２に示すように、切削手段１２には、スピンドル２２に装着され±Ｙ方向に平行な回転軸を中心として回転可能な切削ブレード４０を備えている。切削ブレード４０を回転させた状態で、切込み送り手段１３が切削手段１２を−Ｚ方向に移動させることにより、チャックテーブル１１に保持されたウェーハに回転する切削ブレード４０が切り込み、チャックテーブル１１が＋Ｘ方向（または−Ｘ方向）に移動することにより、ウェーハが切削される。また、割出し送り手段１４が切削手段１２を±Ｙ方向に移動させることにより、チャックテーブル１１に保持されたウェーハのＹ軸方向の任意の位置に切削ブレード４０を位置づけることができる。

図２に示すように、切削手段１２は、スピンドル２２を回転可能に支持するハウジング２１と、スピンドル２２の先端に配置されたフランジセット２３と、切削水を供給する切削水供給手段２４とを備えている。フランジセット２３は、円環板状の切削ブレード４０を＋Ｙ方向及び−Ｙ方向から挟持しており、スピンドル２２が±Ｙ方向に平行な回転軸を中心として回転することによりフランジセット２３を回転させる。また、フランジセット２３の回転に伴って、フランジセット２３に挟持された切削ブレード４０も回転する。

切削水供給手段２４は、切削水供給源（不図示）に接続される給水口２４１と、切削水供給源から給水口２４１に供給される切削水を＋Ｙ方向に放出するノズル２４２とを備えている。ノズル２４２から放出された切削水は、フランジセット２３の中心（回転軸）に供給される。

図３に示すように、切削ブレード４０は、円環板状の切削砥石４１と、切削砥石４１の両側面に設けられた円環状部材であるプレート４２，４３とを備えている。

切削砥石４１は、中心に円形の開口を備え、外周に複数のスリット４１１を備えている。スリット４１１は、等角度（均等）間隔で設けられ、切削ブレード４０の外周から切削ブレード４０の径方向内側へ向けて延び、中央の開口までは達していない。スリット４１１よりも内側に溝やスリットが設けられていないので、切削ブレード４０の強度低下を防ぐことができる。

プレート４２は、切削砥石４１よりも外径が小さい円環板状に形成されており、その中心軸は、切削砥石４１の中心軸と一致している。切削砥石４１の外半径とプレート４２の外半径との差は、切削砥石４１がワークに切り込む切込み深さよりも大きい。これにより、切削砥石４１がワークに切り込んだときプレート４２がワークに接触するのを回避している。

プレート４２は、切削砥石４１のスリット４１１に対応する位置に設けられたスリット４２１によって、複数の小片４２２に分割されている。スリット４２１は、スリット４１１の延長線上に径方向に延び、プレート４２の内周側から外周側まで横断している流体供給路である。

プレート４３は、切削砥石４１の反対側に設けられている点を除き、プレート４２と同様であり、スリット４１１に対応する位置に設けられたスリット４３１によって、複数の小片４３２に分割されている。スリット４３１は、スリット４１１の延長線上に径方向に延び、プレート４３の内周側から外周側まで横断している流体供給路である。

プレート４２，４３は、例えば金属、セラミック、または切削砥石４１と同じ砥石などの材料で形成され、切削ブレード４０の回転により切削砥石４１から剥離しないように、例えばレジン、エポキシなどの接着剤で切削砥石４１に接着されている。プレート４２，４３が切削砥石４１と同じ材料で形成される場合は、切削砥石４１とプレート４２，４３とを一体成型する構成であってもよい。

図４に示すように、切削砥石４１は、２枚のプレート４２，４３に挟まれている。図５に示すように、図２に示した切削手段１２のフランジセット２３は、切削ブレード４０を挟持する２つのフランジ２３１，２３２を備えるとともに、切削水供給手段２４（図２参照）から供給される切削水を切削ブレード４０に供給するための導水部２３３を備えている。

切削ブレード４０は、プレート４２がフランジ２３１に接触し、プレート４３がフランジ２３２に接触して、フランジ２３１，２３２によって挟持されるので、スリット４２１，４３１には、導水部２３３を介して供給される切削水が通る流路が形成される。切削水供給手段２４から導水部２３３を介して供給された切削水は、スリット４２１，４３１から外側に向けて放出される。スリット４２１，４３１は、切削砥石４１のスリット４１１に対応する位置に設けられているので、スリット４２１，４３１から放出された切削水は、スリット４１１の中に入り込む。これにより、切削砥石４１がワークに切り込んでいるときでも、切削によって形成される切削溝の中に切削水を供給することができ、切削部分を効果的に冷却することができ、ウェーハにチッピングやバリが発生するのを防ぐことができる。また、切削水がスリット４１１の中を流れることにより、スリット４１１の中に切削屑が付着するのを防ぐことができる。

さらに、プレート４２，４３が切削砥石４１によって固定されているため、スリット４１１とスリット４２１，４３１とを位置合わせする必要がなく、切削ブレード４０を交換する作業の効率を高め、交換にかかる時間を短くすることができる。また、切削ブレード４０に流体供給路であるスリット４２１，４３１を備えているため、切削ブレードとは別に切削水供給ノズルも設ける必要がない。したがって、切削ブレードを装着する際に切削水供給ノズルに対して切削ブレードを位置合わせをする必要がなく、切削ブレードを交換する際の作業効率が向上する。

プレート４２，４３は、フランジ２３１，２３２によって押圧されるため、押圧力によって容易に変形しない材料で形成することが好ましい。また、プレート４２，４３をアルミニウムなどの金属で形成すれば、放熱性が向上するので好ましい。

切削砥石４１のスリット４１１は、プレート４２，４３の外径よりも内側まで延びる構成であってもよい。そのように構成すれば、スリット４２１，４３１から放出される切削水が、切削砥石４１のスリット４１１に入りやすくなる。また、切削砥石４１は、スリット４１１を備えない構成であってもよい。

図６に示す切削ブレード４０Ａは、上述した切削ブレード４０のプレート４２，４３に代えて、円環状である部材プレート４２Ａ，４３Ａを備えている。

プレート４２Ａは、プレート４２のスリット４２１に代えて、切削砥石４１のスリット４１１に対応する位置に設けられた溝４２３を備える。溝４２３は、プレート４２Ａの外側の面から所定の深さまで設けられ、溝４２３の深さは、プレート４２Ａの厚さよりも小さい。溝４２３は、スリット４１１の延長線上に径方向に延び、プレート４２Ａの内周側から外周側まで横断している流体供給路である。

プレート４３Ａの構成は、プレート４２Ａと同様であり、切削砥石４１のスリット４１１に対応する位置に設けられた溝４３３を備える。溝４３３は、プレート４３Ａの外側の面から所定の深さまで設けられ、溝４３３の深さは、プレート４３Ａの厚さよりも小さい。溝４３３は、スリット４１１の延長線上に径方向に延び、プレート４２Ａの内周側から外周側まで横断している流体供給路である。

図７に示すように、切削ブレード４０Ａをフランジセット２３で挟持すると、溝４２３，４３３に切削水が通る流路が形成される。これにより、切削ブレード４０と同様に、切削部分を効果的に冷却でき、ウェーハにチッピングやバリが発生するのを防ぐことができる。

図８に示す切削ブレード４０Ｂは、上述した切削ブレード４０のプレート４２，４３に代えて、円環状部材であるプレート４２Ｂ，４３Ｂを備えている。

プレート４２Ｂは、プレート４２のスリット４２１に代えて、切削砥石４１のスリット４１１に対応する位置に設けられた溝４２４を備えている。溝４２４は、プレート４２Ｂの切削砥石４１側の面から所定の深さまで設けられ、溝４２４の深さは、プレート４２Ｂの厚さよりも小さい。溝４２４は、スリット４１１の延長線上に径方向に延び、プレート４２Ｂの内周側から外周側まで横断している流体供給路である。

プレート４３Ｂの構成は、プレート４２Ｂと同様であり、切削砥石４１のスリット４１１に対応する位置に設けられた溝４３４を備えている。溝４３４は、スリット４１１の延長線上に径方向に延び、プレート４３Ｂの内周側から外周側まで横断している流体供給路である。

図９に示すように、切削ブレード４０Ｂをフランジセット２３で挟持すると、溝４２４，４３４に切削水が通る流路が形成される。これにより、切削ブレード４０と同様に、切削部分を効果的に冷却でき、ウェーハにチッピングやバリが発生するのを防ぐことができる。

図１０に示す切削ブレード４０Ｃは、切削ブレード４０のプレート４２，４３に代えて、プレート４４と基台４５とを備えるハブブレードである。円環状部材であるプレート４４は、上述したプレート４２，４２Ａあるいは４２Ｂと同様、切削砥石４１のスリット４１１に対応する位置に、切削水の流路となるスリットまたは溝（流体供給路）を備える。

円環状部材である基台４５も同様に、切削砥石４１のスリット４１１に対応する位置に、切削水の流路となるスリットまたは溝（流体供給路）を備える。例えば、基台４５の一方の面に切削砥石４１を円環板状に形成した後、基台４５に流体供給路を形成することにより製造される。

このように、ワッシャタイプのブレードに限らず、ハブブレードであっても、プレート４４及び基台４５に切削水の流路となるスリットや溝を設けることにより、切削部分を効果的に冷却でき、ウェーハにチッピングやバリが発生するのを防ぐことができる。

なお、プレートや基台などの円環状部材に設ける流体供給路は、スリットや溝に限らず、内周側から外周側まで連通して切削水を通すことができるものであれば、他の形状のものであってもよい。

１０切削装置、
１１チャックテーブル、１１１保持面、
１２切削手段、２１ケース、２２スピンドル、
２３フランジセット、２３１，２３２フランジ、２３３導水部、
２４切削水供給手段、２４１給水口、２４２ノズル、
１３切込み送り手段、１３１ねじ軸、１３２モータ、１３３移動部、
１３４ガイド、
１４割出し送り手段、
１４１ねじ軸、１４３移動部、１４４ガイド、
４０，４０Ａ〜４０Ｃ切削ブレード、
４１切削砥石、４１１スリット、４２１，４３１スリット（流体供給路）、
４２，４２Ａ，４２Ｂ，４３，４３Ａ，４３Ｂ，４４プレート（円環状部材）、
４２２，４３２小片、４２３，４２４，４３３，４３４溝（流体供給路）、
４５基台（円環状部材）

Claims

スピンドルの先端に装着され回転してワークを切削する切削ブレードであって、
円環板状に形成された切削砥石と、
該切削砥石の両側面にそれぞれ設けられた円環状部材と、
を備え、
該円環状部材の中心軸が該切削砥石の中心軸と一致し、
該円環状部材が２つのフランジによって挟まれて該スピンドルに固定され、
該切削砥石の外半径と該円環状部材の外半径との差は、該切削砥石のワークに対する切込み深さよりも大きく、
該円環状部材の内周側から外周側に連通する流体供給路を備え、
該円環状部材の中心部に供給される切削水が、該流体供給路を通って該切削砥石に供給される
切削ブレード。
前記切削砥石は、外周に複数のスリットを備え、
前記流体供給路は、該切削砥石のスリットに対応する位置に設けられている、
請求項１記載の切削ブレード。