(57)【要約】【課題】靭性が高い銅薄板の如き金属板である場合でも、裏面側におけるバリの発生を回避乃至充分に抑制して、所定仕上がり厚さに低減し分割することができる、新規且つ改良された金属板の加工方法を提供する。【解決手段】切削ブレード（１０）によって金属板（２）の片面（１６）に分割ラインに沿って所定仕上がり厚さ（Ｈ）より深い溝（１８）を形成する溝形成工程を行う。溝形成工程の後に、金属板（２）の片面（１６）に保護テープ（Ｔ）を貼着する保護テープ貼着工程を行う。その後、金属板（２）の他面（１４）を旋削工具（２２）によって旋削して金属板（２）を所定仕上がり厚さ（Ｈ）にする。【選択図】図３
2011025347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を所定仕上がり厚さに低減すると共に分割ラインに沿って分割する加工方法であって、
切削ブレードによって該金属板の片面に該分割ラインに沿って該所定仕上がり厚さより深い溝を形成する溝形成工程と、
該溝形成工程の後に、該金属板の該片面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
該貼着工程の後に、該金属板の他面を切削バイト工具によって旋削して該金属板を該所定仕上がり厚さにする旋削工程と、
を含むことを特徴とする金属板の加工方法。
【請求項２】
該溝形成工程の後で且つ該貼着工程の前に、該金属板の片面に形成した該溝内に樹脂を充填する樹脂充填工程を遂行する、請求項１記載の金属板の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板を所定仕上がり厚さに低減すると共に分割ラインに沿って分割するための分割方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ペルチェ素子の基板として使用される銅薄板などの金属板の分割は、一般に、切削装置にて切削ブレードを使用して遂行される。切削ブレードは、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒をレジンボンドで焼結させて形成された円環形状のダイヤモンドブレードや、超硬合金で形成された超硬合金工具が使用される。しかし、切削ブレードにより金属板の切削を行うと、特に銅基板の如き靭性が高い金属板の場合、裏面側に数百μｍを越えるサイズの金属バリが延びてしまう。
【０００３】
一般的に切削による分割では、表面と比較して裏面側の加工品質が悪化する傾向にある。そのため、シリコンウェーハ等の脆性材で形成された半導体ウェーハを薄化し分割する技術として、裏面側のチッピング低減の効果が期待される先ダイシング法が広く行われている（特許文献１）。かかる先ダイシング法では、最初に、ダイヤモンド砥粒をニッケル系ボンド層で電着させた電鋳ブレードにて、デバイスが形成された表面側から狙い厚みよりも深い切削溝を形成する。その後、半導体ウェーハの表面側に保護テープを貼着し、保護テープ側を研削装置のチャックテーブルに当接させて半導体ウェーハを保持し、裏面側から狙い厚みになるまで研削砥石で半導体ウェーハを薄化研削し、半導体ウェーハをチップに分割する。研削砥石としては、ダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドやレジンボンド等で焼結されて形成されたセグメント砥石が円形基台の外周に円環状に固定されて形成されている焼結研削砥石が使用される。ダイヤモンド砥粒の自生発刃を繰り返すことで脆性材の研削を良好に行うことができ、分割されたチップにおけるチッピングの発生を充分に抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２―３７３８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
金属板の加工においても裏面側への金属バリ低減を目的として上記先ダイシング法を遂行することが意図される。しかしながら、金属板の平面を上記焼結研削砥石により研削すると、金属により砥粒の目詰まりや目潰れが発生し、これに起因してダイヤモンド砥粒の自生発刃が所要とおりに実現できず良好な研削が遂行できない。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、靭性が高い銅薄板の如き金属板である場合でも、裏面側におけるバリの発生を回避乃至充分に抑制して、所定仕上がり厚さに低減し分割することができる、新規且つ改良された金属板の加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、鋭意検討及び実験の結果、金属板の片面に分割ラインに沿って所定仕上がり厚さより深い溝を形成した後に、金属板の他面を旋削工具によって旋削して所定仕上がり厚さにするという独特な工程を遂行することによって、主たる技術的課題を達成することができることを見出した。
本明細書において使用する語句「旋削工具」は、全体がダイヤモンド或いはその他の超硬材料から形成され且つすくい面と逃げ面との境界に規定された旋削縁を有するチップを備えた工具を意味する。
【０００８】
本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する金属板の分割方法として、金属板を所定仕上がり厚さに低減すると共に分割ラインに沿って分割する加工方法であって、
切削ブレードによって該金属板の片面に該分割ラインに沿って所定仕上がり厚さより深い溝を形成する溝形成工程と、
該溝形成工程の後に、該金属板の該片面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
該貼着工程の後に、該金属板の他面を旋削工具によって旋削して該金属板を該所定仕上がり厚さにする旋削工程と、
を含むことを特徴とする金属板の加工方法が提供される。
【０００９】
好ましくは、該溝形成工程の後で且つ該貼着工程の前に、該金属板の片面に形成した該溝内に樹脂を充填する樹脂充填工程を遂行するのが好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明者の実験によれば、旋削工具を使用した旋削によれば、靭性が高い銅薄板の如き金属板である場合でも、金属板の他面を充分良好に旋削して所定仕上がり厚さにすることができ、それ故に裏面側におけるバリの発生を回避乃至充分に抑制して、金属板を所定仕上がり厚さに低減し分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】溝形成工程を示す断面図。
【図２】保護テープ貼着工程を示す断面図。
【図３】第一の実施形態の旋削工程を示す断面図。
【図４】旋削工具の要部斜視図。
【図５】（ａ）旋削工程の初期位置を示す概略図。                                      （ｂ）旋削工程の終了位置を示す概略図。
【図６】樹脂充填工程を示す断面図。
【図７】第二の実施形態の旋削工程を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の金属板の加工方法の好適実施形態について更に詳細に説明する。
【００１３】
（溝形成工程）
金属板２は分割後にペルチェ素子の基板となる円形或いは矩形形状の銅板であり、片面には格子状に配設された分割ライン（図示していない）を有している。最初に、図１に図示するように、切削装置にて金属板２に溝形成工程が遂行される。切削装置自体の構成は、例えば特開２００８−２６２９８３号公報に開示されている周知の形態でよく、その詳細な説明は本明細書においては省略する。チャックテーブル４の表面には多孔性のチャック板（図示していない）を有し真空吸引源（図示していない）に接続されている。チャックテーブル４を真空吸引源に連通することにより、チャックテーブル４の表面に載置された金属板２は吸引保持される。また、チャックテーブル４は上下方向に延在する中心軸線を中心として回転可能に配設されていると共に、図１において紙面に垂直な方向であるＸ軸方向に移動可能に配設されている。
【００１４】
チャックテーブル４の上方には切削手段６が配設されている。切削手段６は、Ｘ軸方向と垂直な方向（図１では左右方向）であるＹ軸方向に延びる回転軸線を有すスピンドル８を含んでおり、このスピンドル８はモータ等の回転駆動源（図示していない）によって高速回転される。スピンドル８の先端には回転軸線に対して垂直に切削ブレード１０がブレードマウント１２を介して装着されている。切削ブレード１０は、例えば、レジン粉末を結合材としてＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒を焼結させた円環状レジンブレードであり、厚みが例えば３００μｍに形成されている。切削手段６はチャックテーブル４の保持面に対して垂直な方向であるＺ軸方向に昇降可能に配設されている。また、切削手段６はＹ軸方向に移動可能に配設されている。
【００１５】
図１に示すように、金属板２をその片面１６を上方に向けた状態でチャックテーブル４上に吸引保持する。切削ブレード１０の高速回転を開始すると共に、切削ブレード１０の下端を分割ライン上の所定仕上がり厚さＨより深い位置に位置づける。チャックテーブル４がＸ軸方向に移動し分割ラインに沿って所定仕上がり厚さＨより深い溝１８を形成する。その後、次の分割ラインに切削ブレード１０を位置づけ、同様に溝１８を形成する。このようにして順次溝１８を形成していき、分割ラインが格子状に形成されている場合には、チャックテーブル４を９０°回転させ同様に溝１８を順次形成し、金属板２の全ての分割ラインに沿って溝１８を形成する（溝形成工程）。溝形成工程では、炭化タングステンを主成分とし結合材をコバルトとする超硬合金で形成された切削ブレード等の他の切削ブレードを使用してもよい。
【００１６】
（保護テープ貼着工程）
第一の実施形態においては、溝形成工程終了後、図２に図示するように、金属板２の溝１８が形成された片面１６に保護テープ１９を貼着する（保護テープ貼着工程）。保護テープ１９は、基材と基材の片面に積層された粘着層からなり、粘着層は紫外線硬化性の強粘着力を有するのが好適である。
【００１７】
（旋削工程）
次いで、旋削工程が遂行される。この旋削工程は、板状物の表面に配設された多数の電極（バンプ）の突出高さを揃えるための加工装置として開発された、特開２００５−３２７８３８号公報に開示されている加工装置を利用して遂行することができる。図３に図示する如く、加工装置は旋削ユニット２２を備えている。この旋削ユニット２２は、Ｚ軸方向即ち鉛直方向に延在する中心軸線を中心として回転自在に且つＺ軸方向に昇降動自在に配設されたスピンドル２６、スピンドル２６の下端に装着された支持ホイール２４、及び支持ホイール２４の下面外周面部に固定された旋削工具２８から構成されている。旋削工具２８は、図４に図示するように、シャンク３０及びこのシャンク３０の先端表面に固定されシャンク３０の下端から突出するダイヤモンドチップ３２から構成されている。シャンク３０はボルト締め等の適宜の様式で支持ホイール２４の下面に固定され、ダイヤモンドチップ３２は蝋付けの如き適宜の様式でシャンク３０に固定されている。ダイヤモンド或いはその他の超硬材料から構成されているダイヤモンドチップ３２は実質上鉛直に延在するすくい面３４と水平に対して１０°以上の所定の逃げ角θをなす逃げ面３３を有し、すくい面３４と逃げ面３３との境界には幅Ｗの鋭い旋削縁３５が規定されている。切断縁３５は支持ホイール２４の半径方向に整合されている。
【００１８】
旋削ユニット２２の下方にはチャックテーブル２０が矢印Ａで示すＹ軸方向（図３では左右方向）に移動可能に配設されている。チャックテーブル２０は多孔性のチャック板（図示していない）を有し真空吸引源（図示していない）に接続されている。チャックテーブル２０を真空吸引源に連通することにより、チャックテーブル２０の表面に載置された金属板２を吸引保持する。
【００１９】
旋削工程の説明を続けると、図３に図示するように、金属板２の他面１４を上方に向けた状態で金属板２をチャックテーブル２０上に吸引保持する。次いで旋削ユニット２２を３０００〜５０００ｒｐｍの回転速度で回転する。そして、旋削ユニット２２を下降し、ダイヤモンドチップ３２を金属板２の所定切り込み厚さがＨｍｍとなる所定の切り込み位置に位置付けると共に、チャックテーブル２０を図５（a）に示す初期位置に位置づける。旋削ユニット２２は図５（a）において時計回りに回転し、ダイヤモンドチップ３２の旋削縁３５はかかる回転方向に対して垂直な向きに固定されている。ダイヤモンドチップ３２のすくい面３４の幅Ｗμｍが例えば５０μｍの場合には、金属板２を吸引保持したチャックテーブル２０を図５において右方に例えば２．５ｍｍ／ｓより遅い送り速度で移動させると、平坦な旋削が可能である。チャックテーブル２０の送り速度は、旋削工具２８が１回転する際の相対的な移動距離がダイヤモンドチップ３２の旋削縁３５の幅Ｗμｍよりも小さくなるように設定される。図３に示すように、金属板２は所定仕上がり厚さＨｍｍに薄化されると共に、所定仕上がり厚さＨｍｍ以上の深さを有する溝１８が形成されているので旋削された箇所から分割される。チャックテーブル２０は、更に右方へ移動しダイヤモンドチップ３２がチャックテーブル２０から外れる図５（ｂ）の終了位置まで移動する。この結果、旋削ユニット２２の回転に伴って回転するダイヤモンドチップ３２によって金属板２は所定仕上がり厚さＨｍｍに旋削され溝１８に沿って分割される。分割後のチップは保持テーブル１９からピックアップされて次工程で使用される。
【００２０】
続いて、第二の実施形態について説明をする。第二の実施形態においては、溝形成工程の後に樹脂充填工程を遂行する。溝形成工程は、第一の実施形態と同様の方法で金属板２の片面１６に溝１８を形成する。次いで、図６に図示するように、片面１６を上方に向けた状態で金属板２を周知構造のスピンコータの回転テーブル３６に吸引保持する。回転テーブル３６を所定の速度で回転し、回転テーブル３６の上方に配設されたノズル３８から樹脂、例えばＰＶＡ等の水溶性の樹脂４０を金属板２の中央付近に滴下する。樹脂４０は回転テーブル３６の回転による遠心力により溝１８に進入しながら外周部まで広がり、その結果、全ての溝１８が樹脂４０で充填される（樹脂充填工程）。
【００２１】
樹脂４０が乾燥後、金属板２の片面１６側に保護テープ１９を貼着する（保護テープ貼着工程）。その後、第一の実施形態と同様に、金属板２の他面１４を上方に向けた状態で金属板２を加工装置のチャックテーブル２０上に吸引保持し旋削工程を遂行する。この際、溝１８には樹脂４０が充填されているため、旋削工具２８による旋削時に溝１８内に延出するバリの発生を充分に抑制することができる。旋削工程の後に純水等で樹脂４０を除去することで、金属板２は分割される。
【符号の説明】
【００２２】
２      金属板
４      チャックテーブル（切削機）
６      切削手段
１８    溝
１９    保護テープ
２０    チャックテーブル（加工装置）
２２    旋削ユニット
２８    旋削工具
３２    ダイヤモンドチップ
３３    逃げ面
３４    すくい面
３５    旋削縁
Ｈ      所定仕上がり厚さ
Ｗ      すくい面の幅
【図１】
2011025347.tif 000003
【図２】
2011025347.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011025347.tif 000006
【図５】
2011025347.tif 000007
【図６】
2011025347.tif 000008
【図７】
2011025347.tif 000009