TW202415492A - 修整板及形狀判定方法 - Google Patents

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飯田勝文
福原潤一
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

[課題]提供一種使切削刀片的前端的形狀之判定變得較簡單之修整板。 [解決手段]一種修整板，是使用於切削刀片的前端之修整，前述修整板包含：底面，供保持在工作台；及傾斜面，相對於底面傾斜，且以供對工作台相對地移動之切削刀片的前端切過的方式，配置在相對於切削刀片的相對的移動的方向交叉之方向上。

Description

修整板及形狀判定方法
本發明是有關於一種使用於切削刀片的修整之修整板、及利用此修整板來判定切削刀片的前端的形狀之形狀判定方法。
在以行動電話及個人電腦為代表的電子機器中，具備電子電路等的器件之器件晶片已成為必要的構成要素。器件晶片是藉由例如以分割預定線(切割道)將以矽等半導體材料所構成之晶圓的正面側區劃成複數個區域，並在各區域形成器件後，在此分割預定線分割晶圓而獲得。
在將以晶圓為代表之板狀的被加工物分割成器件晶片等的小片時，可使用例如裝設有稱為切削刀片之加工用工具之切削裝置，前述切削刀片是將磨粒分散在結合劑而構成。藉由使切削刀片高速地旋轉，並一邊供給純水等液體一邊切入分割預定線，可將被加工物切斷並分割成複數個小片(參照例如專利文獻1)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2000-87282號公報
發明欲解決之課題
順道一提，若以如上述之切削刀片加工被加工物，切削刀片的前端隨著加工的進行會磨耗而帶有圓角。若以前端帶有圓角之狀態的切削刀片來加工被加工物，切削刀片的前端的圓角會被轉印至被加工物，而變得難以將被加工物加工成期望的形狀。又，也有以下情形：起因於前端的圓角之起因於強度的降低或形狀的非對稱性，切入被加工物之切削刀片會振動，且加工的品質會降低。
於是，已藉由以下之作法，因應於需要來判定切削刀片的前端是否已帶有圓角：使切削刀片切入平坦的板狀的構件，並從板狀的構件的側邊觀察所形成之加工痕跡的形狀。然而，在此方法中，由於為了可以從側邊觀察加工痕跡的形狀，必須將板狀的構件重新相對於相機等來配置，因此會耗費勞務，且到判定的完成為止變得需要較長的時間。
本發明是有鑒於所述之問題點而作成的發明，其目的在於提供一種使切削刀片的前端的形狀之判定變得較簡單之修整板、及使用此修整板來判定切削刀片的前端的形狀之形狀判定方法。 用以解決課題之手段
根據本發明的一個層面，可提供一種修整板，是使用於切削刀片的前端之修整，前述修整板具有：底面，供保持在工作台；及傾斜面，相對於該底面傾斜，且以供對該工作台相對地移動之該切削刀片的該前端切過的方式，配置在相對於該切削刀片的相對的移動的方向交叉之方向上。
較佳的是，該底面與該傾斜面所構成之角度為30°以上且60°以下。
根據本發明的另一個層面，可提供一種形狀判定方法，是在判定切削刀片的前端的形狀時使用，前述形狀判定方法是進行以下步驟： 以工作台保持具有底面與傾斜面之修整板的該底面，前述傾斜面是相對於該底面傾斜之面； 在該傾斜面是相對於會對該工作台相對地移動之該切削刀片的相對的移動的方向呈交叉之狀態下，以該切削刀片的該前端會切過該傾斜面的方式來使該前端切入該修整板；及 從該修整板的和該底面為相反之側來確認因為該前端切過該傾斜面而形成於該傾斜面之加工痕跡的形狀，並判定該切削刀片的該前端的形狀。
較佳的是，使該前端以不切過該傾斜面的該底面側之端的方式來切入該修整板。又，較佳的是，在從和該底面為相反之側確認到的該加工痕跡的端部為曲線狀的情況下，判定為該切削刀片的該前端為曲面狀。 發明效果
本發明的一個層面之修整板由於具有供保持在工作台之底面、與相對於底面呈傾斜，且供切削刀片的前端切過之傾斜面，因此只要以切削刀片的前端切過傾斜面的方式來使前端切入修整板而在傾斜面形成加工痕跡，即可以簡單地從修整板的和底面為相反之側來確認此加工痕跡的形狀。
也就是說，根據本發明的一個層面之修整板、以及另一個層面之形狀判定方法，不必為了確認和切削刀片的前端的形狀對應之加工痕跡的形狀，而將修整板相對於相機等來重新配置。據此，相較於以往的方法，可以簡單地判定切削刀片的前端的形狀。
用以實施發明之形態
以下，一邊參照附加圖式一邊針對本發明的實施形態來說明。圖1是示意地顯示本實施形態之修整板1之構造的立體圖。修整板1是例如將白剛鋁石(WA)或綠碳化矽(GC)等的磨粒分散於樹脂或陶瓷等的結合劑而構成之平板狀的構件。
此修整板1可在修整環狀的切削刀片(加工用工具)並整理其形狀或展現性能時、及/或判定切削刀片的前端的形狀時使用。再者，對象之切削刀片具有例如於結合劑分散有磨粒之構造。
如圖1所示，修整板1具有大致平坦的長方形狀的底面1a、及和底面1a為相反之側的上表面1b。相當於底面1a的長方形狀的4個邊當中的3個邊之部位(端部)是各自透過側面1c、側面1d以及側面1e而連接於上表面1b。底面1a與上表面1b呈相互大致平行，且側面1c、側面1d以及側面1e相對於底面1a以及上表面1b大致垂直。
另一方面，相當於底面1a的長方形狀的4個邊當中剩餘的1個之部位，是透過相對於底面1a以及上表面1b傾斜之傾斜面1f而連接於上表面1b。此傾斜面1f是例如以相對於底面1a(或上表面1b)構成預定的角度的方式呈大致平坦地形成。再者，傾斜面1f的平坦度宜為可以從上表面1b側確認出反映於傾斜面1f之切削刀片的前端的形狀之程度。
雖然對底面1a(或上表面1b)與傾斜面1f所構成之角度θ1(參照圖4)並無較大的限制，但若將底面1a與傾斜面1f所構成之角度θ1設成30°以上且60°以下，即變得可以從上表面1b側充分地確認切削刀片的前端的形狀。又，若將底面1a與傾斜面1f所構成之角度θ1設成43°以上且48°以下(代表性的是45°)，可以更嚴格地從上表面1b側確認切削刀片的前端的形狀。
在修整板1之製造方法上並無特別的限制。例如，可以藉由以切削加工、雷射加工、蝕刻加工等的任意之方法，在不具有傾斜面1f之一般的修整板上形成傾斜面1f，而製得本實施形態之修整板1。
其次，針對利用上述之修整板1來判定切削刀片的前端的形狀之形狀判定方法進行說明。在本實施形態之形狀判定方法中，首先是藉由加工裝置的工作台來保持修整板1的底面1a(保持步驟)。圖2是示意地顯示藉由切削裝置(加工裝置)2的工作台(工作夾台)4來保持修整板1之情形的立體圖。
如圖2所示，在本實施形態使用之切削裝置2具備有用於保持以半導體晶圓為代表之板狀的被加工物(未圖示)之工作台4。工作台4包含例如使用以不鏽鋼為代表之金屬所形成之圓盤狀的框體6。在框體6的上表面側形成有在上端具有圓形狀的開口之凹部6a。
於框體6的凹部6a固定有使用陶瓷等而形成為多孔質的圓盤狀之保持板8。保持板8的上表面8a構成為大致平坦，並作為保持被加工物之保持面而發揮功能。保持板8的下表面側已透過設置於框體6的內部之流路或閥(未圖示)等而連接於噴射器等的吸引源(未圖示)。
再者，在以此切削裝置2加工被加工物時，是例如在被加工物的下表面側貼附直徑比被加工物更大之膠帶(切割膠帶)。又，於膠帶的外周部分，環狀的框架會以包圍被加工物的方式被固定。為了把持此環狀的框架，在框體6的周圍配置有4個夾具10。
在框體6的下部連結有馬達等的旋轉驅動源(未圖示)。工作台4以及夾具10是藉由此旋轉驅動源所產生之力，而以上表面8a的中心成為旋轉的中心的方式，例如繞著相對於上表面8a大致垂直之沿著鉛直方向(Z軸方向)之軸(旋轉軸)來旋轉。又，框體6是被工作台移動機構(未圖示)所支撐，且工作台4藉由此工作台移動機構而沿著相對於上表面8a大致平行的加工進給方向(X軸方向)移動。
如圖2所示，修整板1與被加工物同樣，以透過膠帶(切割膠帶)3被環狀的框架5所支撐之狀態，讓底面1a側保持於工作台4。據此，在以工作台4保持修整板1之前，會將比修整板1更大的膠帶3貼附到修整板1的底面1a。又，於膠帶3的外周部分，環狀的框架5會以包圍修整板1的方式被固定。
在藉由工作台4保持修整板1的底面1a時，首先是使已貼附於修整板1之膠帶3的下表面(與修整板1為相反側之面)接觸於工作台4的上表面8a。又，已固定在膠帶3的外周部分之環狀的框架5會被4個夾具10把持。然後，打開閥，使吸引源的負壓作用於工作台4。藉此，修整板1的底面1a會隔著膠帶3被工作台4保持，且修整板1的上表面1b會露出於上方。
再者，在本實施形態中，雖然是藉由於加工時保持被加工物之工作台(工作夾台)4來保持修整板1，但亦可藉由例如配置於工作台4的側邊之修整板1用的副工作台(副工作夾台)等來保持修整板1。又，在該情況下，亦可不使用膠帶3或框架5。
在以工作台4等保持修整板1的底面1a後，以在切削裝置2使用之切削刀片的前端切過修整板1的傾斜面1f的方式，來使此切削刀片的前端切入修整板1(切入步驟)。圖3是示意地顯示使在切削裝置2使用之切削刀片(加工用工具)12的前端切入修整板1之情形的立體圖。再者，在圖3中，為了方便說明，省略了保持修整板1之工作台4等。
如圖3所示，在已保持在工作台4之修整板1的上方，配置有切削單元(加工單元)14。切削單元14具備有筒狀的主軸殼體16。在主軸殼體16的內側的空間，以軸心(旋轉軸)沿著分度進給方向(Y軸方向)的方式容置有主軸18的一部分，前述分度進給方向是相對於加工進給方向以及鉛直方向大致垂直之方向。
在從主軸殼體16露出之主軸18的一端側，裝設有將鑽石等磨粒分散於樹脂或金屬等之結合劑而構成之切削刀片12。在主軸18的另一端側，連結有馬達等的旋轉驅動源(未圖示)，且已裝設在主軸18的一端側之切削刀片12是藉由從此旋轉驅動源所產生之力而和主軸18一起旋轉。
主軸殼體16(切削單元14)是例如被切削單元移動機構(未圖示)所支撐。切削單元14是藉由此切削單元移動機構，而沿著分度進給方向與鉛直方向移動。
例如，在調整切削單元14的鉛直方向的位置後，一邊使切削刀片12旋轉一邊使工作台4沿著加工進給方向移動，使切削刀片12切入已保持在工作台4之被加工物，藉此被加工物即被切削加工。亦即，在本實施形態之切削裝置2中，相對於用於保持被加工物之工作台4，切削刀片12是一邊相對地移動，一邊加工已保持在工作台4之被加工物。
要使切削刀片12的前端切入修整板1時，是例如調整工作台4的繞著軸(旋轉軸)的方向，以將修整板1的傾斜面1f配置在相對於加工進給方向(亦即，相對的移動的方向)交叉之方向上。具體而言，是將工作台4的方向調整成傾斜面1f的長邊方向相對於加工進給方向(相對的移動的方向)交叉。
雖然對加工進給方向與傾斜面1f的長邊方向所構成之角度並無限制，但此角度越接近於垂直，越可從上表面1b側更加嚴格地被確認切削刀片12的前端的形狀。代表性地，只要可將工作台4的方向調整成加工進給方向與傾斜面1f的長邊方向所構成之角度成為85°以上且95°以下(亦即在90°± 5°之範圍)，即可充分地確認切削刀片12的前端的形狀。
在工作台4的方向被調整後(或被調整前)，會調整切削單元14的鉛直方向的位置。具體來說，是調整切削單元14的鉛直方向的位置，以使切削刀片12的前端(下端)的高度變得比修整板1的傾斜面1f的上端(上表面1b側之端)的高度更低。又，調整切削單元14的鉛直方向的位置，以使切削刀片12的前端(下端)的高度變得比修整板1的傾斜面1f的下端(底面1a側之端)的高度更高。
然後，如圖3所示，藉由一邊使切削刀片12旋轉一邊使工作台4沿著加工進給方向移動，來讓切削刀片12切入修整板1。圖4是示意地顯示切削刀片12的前端切入修整板1之情形的側面圖。再者，在圖4中，為了方便說明，僅顯示有修整板1以及切削刀片12。
傾斜面1f的方向、與相對於傾斜面1f之切削刀片12的高度，是如上述地被調整。因此，當切削刀片12切入修整板1時，切削刀片12的前端會在不切過傾斜面1f的下端(底面1a側之端)的情形下切過傾斜面1f。其結果，可在修整板1的傾斜面1f形成具有和切削刀片12的前端的形狀對應之形狀的加工痕跡。圖5是示意地顯示形成有加工痕跡1g之修整板1的立體圖。
於傾斜面1f形成加工痕跡1g後，可藉由從修整板1的上表面1b側(和底面1a為相反之側)確認此加工痕跡1g的形狀，來判定切削刀片12的前端的形狀(形狀判定步驟)。圖6是示意地顯示確認已形成於修整板1的傾斜面1f之加工痕跡1g的形狀之情形的側面圖。再者，在圖6中，為了方便說明，僅顯示有用於確認加工痕跡1g的形狀之主要的構成。
如圖6所示，在已保持在工作台4之修整板1的上方，配置有可以拍攝此修整板1之相機20。相機20具備例如對可見光具有感光度之CMOS(互補式金屬氧化物半導體，Complementary Metal Oxide Semiconductor)影像感測器或CCD(電荷耦合器件，Charge Coupled Device)影像感測器等之二維光感測器，且已固定於切削單元14。亦即，相機20是藉由上述之切削單元移動機構，而和切削單元14一起沿著分度進給方向與鉛直方向移動。
在從上表面1b側確認已形成於傾斜面1f之加工痕跡1g的形狀時，是例如調整工作台4的位置與相機20的位置，以在加工痕跡1g的正上方配置相機20。並且，可從修整板1的上方(上表面1b側，和底面1a為相反之側)，以相機20拍攝包含傾斜面1f的加工痕跡1g之區域。圖7是以相機20拍攝已形成於修整板1的傾斜面1f之加工痕跡1g而得到的圖像7之一例。
如上述，修整板1的傾斜面1f相對於被工作台4保持之修整板1的底面1a呈傾斜。因此，藉由以相機20從工作台4的上方對修整板1的傾斜面1f進行拍攝，可取得拍進反映了切削刀片12的前端的形狀之加工痕跡1g的圖像7。並且，變得可依據已拍進圖像7之加工痕跡1g的形狀，來進行切削刀片12的前端的形狀之判定。
例如，如圖7所示，在位於傾斜面1f的下端側之加工痕跡1g的端部1h為曲線狀的情況下，會判定為切削刀片12的前端為曲面狀，且已帶有圓角。亦即，會判定為應存在於切削刀片12的前端之角處於已因磨耗而損失之狀態。另一方面，在位於傾斜面1f的下端側之加工痕跡1g的端部1h為直線狀(具有角的形狀)的情況下，會判定為在切削刀片12的前端殘留有角。
切削刀片12的前端的形狀的判定，可藉由例如控制切削裝置2之控制單元(電腦)(未圖示)處理圖像7來進行。判定的結果可利用例如警告燈(光)、揚聲器(聲音)、顯示器(顯示)等之通報機器(未圖示)來通知操作人員。不過，切削刀片12的前端的形狀之判定有時會依據操作人員的主觀來進行。在此情況下，亦可在不以相機20取得圖像7的情形下，以操作人員的目視方式來確認加工痕跡1g的形狀。
如以上，由於本實施形態之修整板1具有供保持在工作台4之底面1a、與相對於底面1a呈傾斜，且供切削刀片12的前端切過之平坦的傾斜面1f，因此只要以切削刀片12的前端切過傾斜面1f的方式來使前端切入修整板1而在傾斜面1f形成加工痕跡1g，即可以簡單地從修整板1的和底面1a為相反之側(上表面1b側)來確認此加工痕跡1g的形狀。
也就是說，根據本實施形態之修整板1、以及形狀判定方法，不必為了確認和切削刀片12的前端的形狀對應之加工痕跡1g的形狀，而將修整板1相對於相機20等來重新配置。據此，相較於以往的方法，可以簡單地判定切削刀片12的前端的形狀。
又，根據本實施形態之修整板1、以及形狀判定方法，由於可同時完成和切削刀片12的前端的形狀對應之加工痕跡1g的形狀的確認、與切削刀片12的修整，因此變得可做到被加工物的有效率的加工。又，由於可以一邊判定切削刀片12的前端的形狀一邊修整切削刀片12，因此變得可例如配合切削刀片12的前端的形狀的變化，來將修整的條件最佳化。
再者，本發明並不因上述之實施形態的記載而受到限制，並可進行各種變更而實施。例如，在上述之實施形態中，雖然是依據已形成於修整板1的傾斜面1f之加工痕跡1g來判定切削刀片12的前端的形狀，但亦可用同樣的程序來判定切削刀片12的彎曲等之變形。再者，在此情況下，亦可例如在修整板1的側面1d側設置階梯狀的構造，以便可容易地判定切削刀片12的彎曲等之變形。
又，在上述之實施形態中，雖然是藉由使切削刀片12對工作台4沿著加工進給方向相對地移動(在沿著底面1a之方向上相對地移動)，來使切削刀片12切入修整板1，但也可以藉由使切削刀片12對工作台4沿著鉛直方向相對地移動(沿著相對於底面1a垂直的方向相對地移動)，來使切削刀片12切入修整板1(藉由切削刀片12的前端來切過傾斜面1f)。
又，在上述之實施形態中，雖然是在修整板1的底面1a貼附膠帶3，並藉由工作台4隔著此膠帶3來保持修整板1的底面1a，但亦可在修整板1的底面1a貼附樹脂製之板件等，並以工作台4隔著此板件等來保持修整板1的底面1a。當然，在藉由專用的副工作台來保持修整板1的情況下，亦可不使用膠帶3或樹脂製的板件等。
另外，上述之實施形態或各變形例之構造、方法等，只要在不脫離本發明的目的之範圍內，皆可以合宜變更來實施。
1:修整板 1a:底面 1b.8a:上表面 1c,1d,1e:側面 1f:傾斜面 1g:加工痕跡 1h:端部 2:切削裝置(加工裝置) 3:膠帶(切割膠帶) 4:工作台(工作夾台) 5:框架 6:框體 6a:凹部 7:圖像 8:保持板 10:夾具 12:切削刀片(加工用工具) 14:切削單元(加工單元) 16:主軸殼體 18:主軸 20:相機 X,Y,Z:方向 θ1:角度
圖1是示意地顯示修整板之構造的立體圖。 圖2是示意地顯示藉由工作台來保持修整板之情形的立體圖。 圖3是示意地顯示切削刀片的前端切入修整板之情形的立體圖。 圖4是示意地顯示切削刀片的前端切入修整板之情形的側面圖。 圖5是示意地顯示形成有加工痕跡之修整板的立體圖。 圖6是示意地顯示確認已形成於修整板的傾斜面之加工痕跡的形狀之情形的側面圖。 圖7是以相機拍攝已形成於修整板的傾斜面之加工痕跡而得到的圖像之一例。
1:修整板
1a:底面
1b:上表面
1c,1d,1e:側面
1f:傾斜面

Claims (5)

  1. 一種修整板，使用於切削刀片的前端之修整，前述修整板具有： 底面，供保持在工作台；及 傾斜面，相對於該底面傾斜，且以供對該工作台相對地移動之該切削刀片的該前端切過的方式，配置在相對於該切削刀片的相對的移動的方向交叉之方向上。
  2. 如請求項1之修整板，其中該底面與該傾斜面所構成之角度為30°以上且60°以下。
  3. 一種形狀判定方法，在判定切削刀片的前端的形狀時使用，前述形狀判定方法是進行以下步驟： 以工作台保持具有底面與傾斜面之修整板的該底面，前述傾斜面是相對於該底面傾斜之面； 在該傾斜面是相對於會對該工作台相對地移動之該切削刀片的相對的移動的方向呈交叉之狀態下，以該切削刀片的該前端會切過該傾斜面的方式來使該前端切入該修整板；及 從該修整板的和該底面為相反之側來確認因為該前端切過該傾斜面而形成於該傾斜面之加工痕跡的形狀，並判定該切削刀片的該前端的形狀。
  4. 如請求項3之形狀判定方法，其中是使該前端以不切過該傾斜面的該底面側之端的方式來切入該修整板。
  5. 如請求項3或4之形狀判定方法，其在從和該底面為相反之側確認到的該加工痕跡的端部為曲線狀的情況下，判定為該切削刀片的該前端為曲面狀。
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