JP7184460B2 - 基台付きブレード - Google Patents

Description

本発明は、回転軸となるスピンドルに装着して使用される切削用の基台付きブレードに関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の電子回路が形成された半導体ウェーハは、例えば、分割予定ライン（ストリート）に沿って切削され、複数のチップへと分割される。この切削に使用されるブレードとしては、砥粒をニッケル等のメッキ材で固めたハブタイプのブレードや、砥粒を樹脂等の結合材（ボンド材）で固めたワッシャータイプのブレード等が知られている。

上述したハブタイプのブレードは、通常、アルミニウム等でなる円盤状の基台に対してブレードが一体に形成されており、この基台に対応する専用のマウントを介して回転軸となるスピンドルに装着される。一方、基台と一体化されていないワッシャータイプのブレードは、２つの治具で挟み込まれるようにしてスピンドルに装着される。

そのため、例えば、ハブタイプのブレードをワッシャータイプのブレードに交換する場合には、スピンドルに固定されているマウント等を併せて交換しなくてはならず、作業性が悪いという問題があった。これに対して、近年では、ワッシャータイプのブレードを円盤状の基台に接着した基台付きブレードが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－１３５８３３号公報

ところで、上述の基台付きブレードでは、ワッシャータイプのブレードが基台に対して接着剤で接着されるので、その製造の際に基台から接着剤がはみ出してブレードに付着することがある。基台から接着剤がはみ出すと、見た目が悪くなり、加工精度にも影響を与える恐れがある。

よって、基台から接着剤がはみ出した場合には、このはみ出した接着剤を作業者が手作業で除去していた。しかしながら、接着剤の除去に係る作業は煩雑であり、生産性を低下させる要因となる。そのため、接着剤がはみ出した基台付きブレードを出荷せずにそのまま廃棄してしまうこともあった。

本発明はかかる問題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、接着剤のはみ出しによる歩留まりの低下を抑制できる基台付きブレードを提供することである。

本発明によれば、回転軸に装着して使用される切削用の基台付きブレードであって、互いに概ね平行な第１面と第２面とを有し、該第１面側から該第２面側に貫通する開口部が中央に形成された円盤状の基台と、該基台の該第１面側に固定される環状のブレードと、を含み、該基台の該第１面側には、該開口部を囲む環状に形成され該ブレードを該基台に固定するための接着剤が塗布される凹部と、該第１面に対して概ね平行に構成され該凹部より該基台の外周側で該ブレードに接する接触面と、が設けられており、該基台の外周側に位置する該凹部の環状の側面は、該凹部の底面から該凹部の縁へと向かって該側面の径が大きくなるように該接触面に対して傾斜している基台付きブレードが提供される。

本発明において、該凹部の該底面には、該基台に対する該接着剤の接着力を高めるアンカー部が設けられていることが好ましい。また、該凹部の該底面の表面粗さは、該接触面の表面粗さよりも大きいことが好ましい。

本発明に係る基台付きブレードは、ブレードを固定するための接着剤が塗布される環状の凹部と、凹部より外周側でブレードに接する接触面と、を有する円盤状の基台を含み、外周側に位置する凹部の側面は、凹部の底面から凹部の縁へと向かって凹部の外径が大きくなるように接触面に対して傾斜している。

そのため、例えば、凹部の底面に対応する分量の接着剤を供給する場合に、接着剤の供給量が過剰になったとしても、余分な接着剤は凹部の側面に相当する領域に収容され、凹部から接着剤がはみ出す可能性を低く抑えられる。すなわち、接着剤のはみ出しによる歩留まりの低下を抑制できる。

基台付きブレードの構成例を示す分解斜視図である。 基台付きブレードの構成例を示す断面図である。 基台の一部を拡大して示す断面図である。 基台付きブレードが使用される切削装置の構成例を示す斜視図である。 基台付きブレードが切削ユニットに装着される様子を示す斜視図である。 基台付きブレードが装着された切削ユニットを示す一部断面側面図である。 変形例に係る基台付きブレードの構成例を示す断面図である。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、基台付きブレード２の構成例を示す分解斜視図であり、図２は、基台付きブレード２の構成例を示す断面図である。なお、図２では、円盤状の基台付きブレード２を径方向に切断した断面を示している。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る切削用の基台付きブレード２は、アルミニウム等でなる円盤状（円環状）の基台４を備えている。基台４は、互いに概ね平行な第１面４ａ及び第２面４ｂを有し、その中央付近には、基台４を第１面４ａから第２面４ｂまで貫通する開口部４ｃが形成されている。開口部４ｃの形状は、例えば、第１面４ａ側から見て円形である。

基台４の径方向において開口部４ｃより外側の領域には、第１面４ａから突出する凸部４ｄが設けられている。この凸部４ｄは、例えば、開口部４ｃと同心の環状に構成されている。すなわち、凸部４ｄは、第１面４ａ側から見て開口部４ｃを囲む態様で形成されている。

基台４の径方向において凸部４ｄの外側に隣接する領域には、第１面４ａより窪んだ凹部４ｅが設けられている。この凹部４ｅは、例えば、開口部４ｃ及び凸部４ｄと同心の環状に構成されている。すなわち、凹部４ｅは、第１面４ａ側から見て開口部４ｃ及び凸部４ｄを囲む態様で形成されている。この凹部４ｅには、基台４に対してブレード６を固定するための接着剤８が塗布される。なお、接着剤８は、非導電材料及び導電材料のいずれで構成されても良い。

基台４の径方向において凹部４ｅの外側に隣接する領域には、ブレード６と接触する接触面４ｆが設けられている。接触面４ｆは、例えば、第１面４ａに対して概ね平行且つ平坦に構成されている。また、この接触面４ｆは、開口部４ｃ、凸部４ｄ、及び凹部４ｅと同心の環状に構成されている。すなわち、接触面４ｆは、第１面４ａ側から見て開口部４ｃ、凸部４ｄ、及び凹部４ｅを囲む態様で形成されている。

基台４の第１面４ａ側には、ブレード６が接着、固定される。ブレード６は、例えば、金属、セラミックス、樹脂等の結合材に、ダイヤモンド、ＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒を混合して円盤状（円環状）に形成されている。ただし、ブレード６を構成する結合材や砥粒に制限はなく、結合材及び砥粒は、基台付きブレード２の仕様等に合わせて選択、変更される。

ブレード６は、互いに概ね平行な第１面６ａ及び第２面６ｂを有し、その中央付近には、ブレード６を第１面６ａから第２面６ｂまで貫通する開口部６ｃが形成されている。開口部６ｃの形状は、例えば、第１面６ａ側から見て円形であり、その径は、基台４の凸部４ｄの外径と同等である。

この開口部６ｃには、凹部４ｅに接着剤８が塗布された状態で、第１面６ａ側から凸部４ｄが挿入される。これにより、ブレード６の第１面６ａの一部に基台４の接触面４ｆが接触し、この接触面４ｆと凸部４ｄとによってブレード６が支持される。また、凹部４ｅに塗布された接着剤８によってブレード６は基台４に固定される。

なお、ブレード６の外径は、基台４の外径よりも大きくなっている。そのため、ブレード６を基台４に接着、固定すると、ブレード６の外周６ｄは、基台４の径方向において基台４より外側に位置することになる。すなわち、ブレード６の外周６ｄ側の一部が基台４から外向きに突出した状態になる。

図３は、基台４の凹部４ｅを拡大して示す断面図である。なお、図３では、基台４を径方向に切断した断面を示している。図１、図２、及び図３に示すように、凹部４ｅは、接触面４ｆに対して概ね平行な底面４ｇと、基台４の内周側（凸部４ｄ側）に位置する側面４ｈと、基台４の外周側（接触面４ｆ）に位置する側面４ｉと、を含んでいる。

例えば、接着剤８は、底面４ｇの面積に合わせて凹部４ｅに塗布される。この底面４ｇは、平坦に形成されても良いが、例えば、接触面４ｆ等と比べて粗く形成されることが望ましい。すなわち、凹部４ｅの底面４ｇの表面粗さは、接触面４ｆの表面粗さよりも大きいことがある。この場合には、接着剤８と底面４ｇとの接触面積が増えるので、基台４に対する接着剤８の接着力は高まる。

内側の側面４ｈは、例えば、底面４ｇに対して概ね垂直な領域を含み、凸部４ｄの外周面に接続している。また、底面４ｇと側面４ｈとの接続部は、僅かに丸みを帯びている。ただし、側面４ｈの形状に特段の制限はない。例えば、底面４ｇと側面４ｈとの接続部は、必ずしも丸みを帯びていなくて良い。

外側の側面４ｉは、例えば、凹部４ｅの底面４ｇから凹部４ｅの縁へと向かって凹部４ｅの外径が大きくなるように、接触面４ｆや底面４ｇに対して傾斜している。すなわち、側面４ｉの上端部は、側面４ｉの基端部（底面４ｇ側）より基台４の外周側に位置している。

このように、接触面４ｆや底面４ｇに対して側面４ｉを傾斜させることで、例えば、底面４ｇに対応する分量の接着剤８を供給する場合に、接着剤８の供給量が過剰になったとしても、余分な接着剤８は側面４ｉに相当する領域に収容される。よって、凹部４ｅから接着剤８がはみ出す可能性を低く抑えて、基台付きブレード２の製造に係る歩留まりの低下を抑制できる。

凹部４ｅを適切な大きさに保ちつつ接着剤８のはみ出しを抑制するという観点からは、基台４を径方向に切断した断面（図３）において、接触面４ｆや底面４ｇに対して側面４ｉがなす角度θを１０°以上４５°以下とすることが望ましい。なお、図３では、角度θが２０°程度の場合を示している。

図４は、基台付きブレード２が使用される切削装置１２の構成例を示す斜視図である。図４に示すように、切削装置１２は、各構造を支持する基台１４を備えている。基台１４の上方には、基台１４を覆うカバー１６が設けられている。カバー１６の内側には、空間が形成されており、上述した基台付きブレード２を含む切削ユニット１８が収容されている。

切削ユニット１８は、切削ユニット移動機構（不図示）によって前後方向（Ｙ軸方向、割り出し送り方向）に移動する。切削ユニット１８の下方には、被加工物１１を保持するチャックテーブル２０が設けられている。チャックテーブル２０は、チャックテーブル移動機構（不図示）によってＸ軸方向（加工送り方向）に移動し、回転機構（不図示）によってＺ軸方向（鉛直方向）に平行な回転軸の周りに回転する。

被加工物１１は、代表的には、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハである。この被加工物１１の表面は、例えば、格子状に配列された分割予定ライン（ストリート）で複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等のデバイスが形成されている。

なお、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる基板等を被加工物１１として用いることもできる。同様に、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。被加工物１１には、デバイスが形成されていないこともある。

基台１４の角部には、カセット支持台２２が設置されている。カセット支持台２２の上面には、複数の被加工物１１を収容可能なカセット２４が載せられる。カセット支持台２２の高さ（Ｚ軸方向の位置）は、被加工物１１を適切に搬出、搬入できるように昇降機構（不図示）等によって制御される。

カバー１６の前面１６ａには、ユーザインタフェースとなるタッチパネル式のモニタ２６が設けられている。このモニタ２６は、上述した切削ユニット１８、切削ユニット移動機構、チャックテーブル２０、チャックテーブル移動機構、回転機構、カセット支持台２２、昇降機構等と共に、切削装置１２の各部を制御する制御ユニット（不図示）に接続されている。

図５は、基台付きブレード２が切削ユニット１８に装着される様子を示す斜視図であり、図６は、基台付きブレード２が装着された切削ユニット１８を模式的に示す一部断面側面図である。図５及び図６に示すように、切削ユニット１８は、Ｙ軸の周りに回転するスピンドル（回転軸）３２を備えている。

このスピンドル３２は、筒状のスピンドルハウジング３４に収容されている。スピンドル３２の先端部（一端部）は、スピンドルハウジング３４の外部に露出しており、このスピンドル３２の先端部には、ワッシャー３６、ボルト３８等を介してブレードマウント４０が取り付けられている。一方、スピンドル３２の他端側（基端側）には、スピンドル３２を回転させるためのモータ（不図示）が連結されている。

ブレードマウント４０は、径方向外向きに広がるフランジ部４２と、フランジ部４２の第１面４２ａの中央から突出するボス部４４と、を含む。第１面４２ａの外周縁の近傍の領域には、第１面４２ａから突出する環状の凸部４２ｂが設けられている。この凸部４２ｂは、例えば、基台付きブレード２の接触面４ｆに対応する位置及び形状に形成されている。また、凸部４２ｂの先端面４２ｃは、第１面４２ａに対して概ね平行且つ平坦に形成されている。

ボス部４４は、円筒状に形成されており、その先端側の外周面４４ａには、ネジ山が設けられている。このボス部４４を基台付きブレード２の開口部４ｃに通す（係合させる）ことで、基台付きブレード２は、ブレードマウント４０に装着される。

基台付きブレード２をブレードマウント４０に装着（係合）した状態で、ボス部４４には、固定ナット４６が締結される。固定ナット４６には、ボス部４４の径に対応する円形の開口部４６ａが形成されている。開口部４６ａの内周面には、ボス部４４の外周面４４ａに形成されたネジ山に対応するネジ溝が設けられている。

固定ナット４６をボス部４４に締結すると、基台付きブレード２の第２面４ｂに固定ナット４６が接触し、基台付きブレード２はブレードマウント４０のフランジ部４２に押し付けられる。その結果、ブレード６の第２面６ｂは、フランジ部４２の先端面４２ｃに接触する。すなわち、ブレード６は、基台４の接触面４ｆとフランジ部４２の先端面４２ｃとで挟持、固定されることになる。

以上のように、本実施形態に係る基台付きブレード２は、ブレード６を固定するための接着剤８が塗布される環状の凹部４ｅと、凹部４ｅより外周側でブレード６に接する接触面４ｆと、を有する円盤状の基台４を含み、外周側に位置する凹部４ｅの側面４ｉは、凹部４ｅの底面４ｇから凹部４ｅの縁へと向かって凹部４ｅの外径が大きくなるように接触面４ｆ（又は底面４ｇ）に対して傾斜している。

そのため、例えば、凹部４ｅの底面４ｇに対応する分量の接着剤８を供給する場合に、接着剤８の供給量が過剰になったとしても、余分な接着剤８は凹部４ｅの側面４ｉに相当する領域に収容され、凹部４ｅから接着剤８がはみ出す可能性を低く抑えられる。すなわち、接着剤８のはみ出しによる歩留まりの低下を抑制できる。

更に、本実施形態に係る基台付きブレード２では、基台４の接触面４ｆとブレードマウント４０（フランジ部４２）の先端面４２ｃとでブレード６が挟持、固定されるので、ブレード６の振動等を抑制して加工の精度を高く維持できる。

なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、基台付きブレードを構成する基台の凹部の底面には、基台に対する接着剤の接着力を高める何らかの構造が設けられても良い。図７は、変形例に係る基台付きブレードの構成例を示す断面図である。

この変形例に係る基台付きブレードの基本的な構造は、上記実施形態に係る基台付きブレード２の構造と同じである。よって、図７の図３等と共通する部分には、同じ符号を付し、ここでは、相違点についてのみ説明する。

図７に示すように、変形例に係る基台付きブレードを構成する基台４の凹部４ｅの底面４ｇには、溝（アンカー部）４ｊが設けられている。この溝４ｊに接着剤８が充填されることで、溝４ｊに充填された接着剤８がアンカーのように機能して、基台４に対する接着剤８の接着力が高められる。

本変形例の溝４ｊは、凹部４ｅに沿う環状に形成されている。また、この溝４ｊの側面は、溝４ｊの底面に対して概ね垂直である。このような溝４ｊによって、基台４に対する接着剤８の接着力を十分に高めることができる。ただし、凹部に形成される溝の具体的な形状、配置等に制限はない。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

２ 基台付きブレード
４ 基台
４ａ 第１面
４ｂ 第２面
４ｃ 開口部
４ｄ 凸部
４ｅ 凹部
４ｆ 接触面
４ｇ 底面
４ｈ 側面
４ｉ 側面
４ｊ 溝（アンカー部）
６ ブレード
６ａ 第１面
６ｂ 第２面
６ｃ 開口部
６ｄ 外周
１２ 切削装置
１４ 基台
１６ カバー
１８ 切削ユニット
２０ チャックテーブル
２２ カセット支持台
２４ カセット
２６ モニタ
３２ スピンドル（回転軸）
３４ スピンドルハウジング
３６ ワッシャー
３８ ボルト
４０ ブレードマウント
４２ フランジ部
４２ａ 第１面
４２ｂ 凸部
４２ｃ 先端面
４４ ボス部
４４ａ 外周面
４６ 固定ナット
４６ａ 開口部
１１ 被加工物

Claims (3)

1. 回転軸に装着して使用される切削用の基台付きブレードであって、
   互いに概ね平行な第１面と第２面とを有し、該第１面側から該第２面側に貫通する開口部が中央に形成された円盤状の基台と、
   該基台の該第１面側に固定される環状のブレードと、を含み、
   該基台の該第１面側には、該開口部を囲む環状に形成され該ブレードを該基台に固定するための接着剤が塗布される凹部と、該第１面に対して概ね平行に構成され該凹部より該基台の外周側で該ブレードに接する接触面と、が設けられており、
   該基台の外周側に位置する該凹部の環状の側面は、該凹部の底面から該凹部の縁へと向かって該側面の径が大きくなるように該接触面に対して傾斜していることを特徴とする基台付きブレード。
2. 該凹部の該底面には、該基台に対する該接着剤の接着力を高めるアンカー部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の基台付きブレード。
3. 該凹部の該底面の表面粗さは、該接触面の表面粗さよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の基台付きブレード。

Images