(57)【要約】      （修正有）【課題】環状の砥石による切削加工の加工効率や環状の砥石の強度を高く維持しつつ、切削屑の排出性や加工点の冷却効果を向上させる。【解決手段】切削装置に装着される環状の砥石６であって、砥粒が金属で固定された環状の切刃６ｃを備え、切刃６ｃの外周部には、切刃の一方の側面側から他方の側面側に連続する複数のＶ字形状のスリット部３２が形成され、複数のＶ字形状のスリット部３２のそれぞれは、切削装置における環状の砥石６の回転方向３０に対して後方側の第１の面３２ａと、前方側の第２の面３２ｂと、でなり、第１の面３２ａは、第１の面の切刃側の端部における回転方向に垂直で、かつ、環状の砥石の厚さ方向に平行な面であり、第２の面３２ｂは、第１の面３２ａとのなす角が３０°〜６０°であることを特徴とする環状の砥石。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削装置に装着される環状の砥石であって、
砥粒が金属で固定された環状の切刃を有し、
該切刃の外周部には、該切刃の一方の側面側から他方の側面側に連続する複数のＶ字形状のスリット部が形成され、
該複数のＶ字形状のスリット部のそれぞれは、切削装置における該環状の砥石の回転方向に対して後方側の第１の面と、前方側の第２の面と、でなり、
該第１の面は、該第１の面の切刃側の端部における該回転方向に垂直で、かつ、該環状の砥石の厚さ方向に平行な面であり、
該第２の面は、該第１の面とのなす角が３０°〜６０°であることを特徴とする環状の砥石。
【請求項２】
切削装置に装着される環状の砥石であって、
環状のアルミニウム基台と、
該環状のアルミニウム基台の外周に砥粒が金属で固定された環状の切刃と、を備え、
該切刃の外周部には、該切刃の一方の側面側から他方の側面側に連続する複数のＶ字形状のスリット部が形成され、
該複数のＶ字形状のスリット部のそれぞれは、切削装置における該環状の砥石の回転方向に対して後方側の第１の面と、前方側の第２の面と、でなり、
該第１の面は、該第１の面の切刃側の端部における該回転方向に垂直で、かつ、該環状の砥石の厚さ方向に平行な面であり、
該第２の面は、該第１の面とのなす角が３０°〜６０°であることを特徴とする環状の砥石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削装置に装着される環状の砥石に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体でなる略円板状のウェーハの表面は、格子状に配列された複数の分割予定ラインで区画され、区画された各領域にはＩＣ(Integrated Circuit)等のデバイスが形成される。該ウェーハが最終的に該分割予定ラインに沿って分割されると個々のデバイスチップが形成される。
【０００３】
近年、電子機器の小型化・薄型化に伴い、該電子機器に搭載されるデバイスチップに対しても小型化・薄型化への要求が高まっている。薄型のデバイスチップを形成するには、例えば、表面に複数のデバイスが形成された該ウェーハの裏面を研削して該ウェーハを所定の厚みに薄化し、その後、該分割予定ラインに沿って該ウェーハを分割する。
【０００４】
該ウェーハを分割してデバイスチップを形成するには、環状の切刃を有する環状の砥石（切削ブレード）を備えた切削装置において該ウェーハの切削加工を実施する。該環状の砥石は、例えば、ダイヤモンド粒を分散させたニッケル層をアルミニウム基台に電着して形成されたハブブレードである（特許文献１参照）。
【０００５】
該環状の砥石では、ウェーハ等の被加工物を加工する際に発生する切削屑を良好に排出するために、または、加工点に切削水を良好に供給して高い冷却効果を得るために、切刃の外周に複数のスリットが形成される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−８７２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
該スリットは、環状の砥石の切刃の外周を部分的に除去することで形成される。ここで、スリットとなる領域が多くなると、該環状の砥石の全周のうち切削加工に寄与する領域の割合が減り加工効率が低下してしまう。また、切刃の除去量が多くなりすぎて、該環状の砥石の強度が低下して、適切な切削加工を実施できなくなる場合がある。例えば、環状の砥石の強度が低ければ、切削加工を実施しても回転する該環状の砥石にうねりや歪みを生じて該環状の砥石が該被加工物に対して蛇行しやすくなる。
【０００８】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、環状の砥石による切削加工の加工効率や環状の砥石の強度を高く維持しつつ、切削屑の排出性や加工点の冷却効果を向上させることができる形状のスリットを備えた環状の砥石を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、切削装置に装着される環状の砥石であって、砥粒が金属で固定された環状の切刃を有し、該切刃の外周部には、該切刃の一方の側面側から他方の側面側に連続する複数のＶ字形状のスリット部が形成され、該複数のＶ字形状のスリット部のそれぞれは、切削装置における該環状の砥石の回転方向に対して後方側の第１の面と、前方側の第２の面と、でなり、該第１の面は、該第１の面の切刃側の端部における該回転方向に垂直で、かつ、該環状の砥石の厚さ方向に平行な面であり、該第２の面は、該第１の面とのなす角が３０°〜６０°であることを特徴とする環状の砥石が提供される。
【００１０】
また、本発明の他の一態様によれば、切削装置に装着される環状の砥石であって、環状のアルミニウム基台と、該環状のアルミニウム基台の外周に砥粒が金属で固定された環状の切刃と、を備え、該切刃の外周部には、該切刃の一方の側面側から他方の側面側に連続する複数のＶ字形状のスリット部が形成され、該複数のＶ字形状のスリット部のそれぞれは、切削装置における該環状の砥石の回転方向に対して後方側の第１の面と、前方側の第２の面と、でなり、該第１の面は、該第１の面の切刃側の端部における該回転方向に垂直で、かつ、該環状の砥石の厚さ方向に平行な面であり、該第２の面は、該第１の面とのなす角が３０°〜６０°であることを特徴とする環状の砥石が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様に係る環状の砥石は、切刃の外周に複数のＶ字形状のスリットが形成される。該複数のＶ字形状のスリットのぞれぞれは、切削装置における該環状の砥石の回転方向に対して後方側の第１の面と、前方側の第２の面と、が露出する。そして、該第１の面は、該第１の面の切刃側の端部における該回転方向に垂直で、かつ、該環状の砥石の厚さ方向に平行な面である。また、該第２の面は、該第１の面とのなす角が３０°〜６０°である。
【００１２】
すなわち、該第１の面は、該環状の砥石による被加工物の切削加工時に該被加工物に切り込むのに適した方向に設定される。その一方で、該第２の面は、環状の砥石の切刃と、被加工物と、の間に切削屑の排出や切削液の供給に適した空間を形成するのに適した方向に設定される。
【００１３】
したがって、本発明の一態様により、環状の砥石による切削加工の加工効率や環状の砥石の強度を高く維持しつつ、切削屑の排出性や加工点の冷却効果を向上させることができる形状のスリットを備えた環状の砥石が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】切削装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】切削ユニットの構造を模式的に示す分解斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、環状の砥石を模式的に示す側面図であり、図３（Ｂ）は、環状の砥石を模式的に示す拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る環状の砥石を用いる切削装置の一例として、ウェーハ等の被加工物を切削する切削装置２を模式的に示す斜視図である。切削装置２の本体４には、該環状の砥石（切削ブレード）６が装着された切削ユニット８が収容されている。該切削ユニット８の下方には、被加工物を保持する保持テーブル１０が配設されている。
【００１６】
切削装置２の外周を覆う外装カバー１２の前面にはタッチパネル式の表示モニタ１４が配設されている。表示モニタ１４には、該切削装置２の稼働状況等が表示される。また、切削装置２のオペレータは、該表示モニタ１４を用いて該切削装置２に対する指令を入力できる。
【００１７】
切削装置２の本体４の角部には、複数の被加工物１１を収容できるカセット１３を載置する載置台１６が配設されている。該載置台１６は上下方向に移動可能に構成されており、被加工物１１の搬送及び搬出の際に該カセット１３を所定の高さに位置付けられる。
【００１８】
なお、被加工物１１の表面には交差する複数の分割予定ラインが設定され、該分割予定ラインにより区画される各領域にはＩＣ（Integrated Circuit)等のデバイスが形成される。該被加工物１１が分割予定ラインに沿って分割されると、個々のデバイスチップが形成される。該被加工物１１の裏面側には環状フレームに装着されたダイシングテープが貼着される。該被加工物１１は、該環状フレーム及び該ダイシングテープと一体となったフレームユニットの状態で取り扱われる。
【００１９】
載置台１６に被加工物１１を収容するカセット１３が載置されると、切削装置２は図示しない搬送機構により該カセットから被加工物１１を搬出し、保持テーブル１０に載せる。そして、保持テーブル１０は、図示しない吸引源からの負圧を作用させて、該被加工物１１を保持テーブル１０上に吸引保持する。
【００２０】
被加工物１１の切削加工時には、該切削ユニット８は所定の高さ位置に位置付けられ、該保持テーブル１０はＸ軸方向に加工送りされる。そして、該切削ユニット８に装着した環状の砥石６（切削ブレード）を回転させて被加工物１１に切り込ませると、被加工物１１が切削加工される。なお、該切削ユニット８は、Ｘ軸方向に垂直なＹ軸方向に移動可能であり、Ｙ軸方向に割り出し送りされる。
【００２１】
ここで、図２を用いて切削ユニット８のより詳細な構造を説明する。図２は、切削ユニット８の構造を模式的に示す分解斜視図である。図２に示されるように、切削ユニット８は、例えば、切削装置２の移動機構（不図示）等に固定されるスピンドルハウジング１８を備えている。スピンドルハウジング１８の内部には、前後方向（Ｙ軸方向）に伸長するスピンドル２０が回転可能に支持されている。スピンドル２０の先端部（前端部）は、スピンドルハウジング１８から前方に突出している。
【００２２】
スピンドル２０の先端部には後フランジ２２が取り付けられる。後フランジ２２は、径方向外向きに延出するフランジ部２４と、フランジ部２４の表面（前面）から前方に突出するボス部２６とを含む。フランジ部２４の外周側の表面は、環状の砥石６の裏側の側面に当接する当接面２４ａとなっている。この当接面２４ａは、スピンドル２０の軸心方向（Ｙ軸方向）から見て円環状に形成されている。ボス部２６は円筒状に形成されており、その外周面２６ａには、ねじ山が設けられている。
【００２３】
環状の砥石６の中央には、ボス部２６が挿通される円形の開口６ａが形成されており、この開口６ａにボス部２６を挿通することで、環状の砥石６は、後フランジ２２に取り付けられる。
【００２４】
そして、ボス部２６の外周面２６ａに形成されたねじ山に円環状の固定ナット２８を締め込めば、該固定ナット２８と、該後フランジ２２と、の間に該環状の砥石６が挟持されて、該環状の砥石６が切削ユニット８に装着される。なお、固定ナット２８には、開口２８ａが形成されており、この開口２８ａの内壁面には、ねじ溝が設けられている。
【００２５】
次に、環状の砥石６について説明する。図２に示す通り、環状の砥石６は、中央に開口６ａが形成された環状のアルミニウム基台６ｂと、該環状のアルミニウム基台６ｂの外周に砥粒が金属で固定された環状の切刃６ｃと、を含む。図３（Ａ）は、本実施形態に係る環状の砥石６を模式的に示す側面図である。
【００２６】
図３（Ａ）に示す通り、本実施形態に係る環状の砥石６の中央には、上述のボス部２６に挿通される円形の開口６ａが形成されている。環状の砥石６は、該開口６ａが開けられた該環状のアルミニウム基台６ｂと、該環状のアルミニウム基台６ｂの外周に形成された環状の切刃６ｃと、を備える。上述のスピンドル２０が回転すると、切削ユニット８に装着された環状の砥石６が回転する。回転する環状の砥石６の先端が被加工物１１に接触すると、切刃６ｃにより被加工物１１が切削加工される。
【００２７】
該切刃６ｃの外周部には、複数のＶ字形状のスリット部３２が形成される。各スリット部３２は、切刃６ｃの一方の側面側から他方の側面側に連続して形成される。図３（Ｂ）は、環状の砥石６の切刃６ｃを模式的に示す拡大側面図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示される通り、各スリット部３２には、切削装置における該環状の砥石６の回転方向３０の後方側の第１の面３２ａと、回転方向３０の前方側の第２の面３２ｂと、が露出する。
【００２８】
該第１の面３２ａは、該第１の面３２ａの切刃側６ｃの端部における該回転方向３０に垂直で、かつ、該環状の砥石６の厚さ方向に平行な面である。すなわち、該第１の面３２ａは、径方向に平行な面であり、該環状の砥石６による被加工物１１の切削加工時には、該第１の面３２ａの切刃６ｃが被加工物１１に接触して効率良く切削加工を実施できる。
【００２９】
該第２の面３２ｂは、該第１の面３２ａとのなす角３４が３０°〜６０°となるように形成される。すなわち、該第２の面３２ｂは、環状の砥石６の切刃６ｃと、被加工物１１と、の間に切削屑の排出や切削液の供給に適した空間を形成するのに適した方向、かつ、環状の砥石６の切削能力を十分に発揮しつつ必要な強度を保つことができる方向に配設される。
【００３０】
該角３４が３０°よりも小さければ、切削屑の排出や切削液の供給に適した空間を十分に確保できない。また、該角３４が６０°を超えると、切刃６ｃの切削能力が低下し、さらに、該環状の砥石６の強度が必要な水準より低くなる。Ｖ字形状のスリット部３２の該第１の面３２ａと、該第２の面３２ｂと、のなす角３４は、好ましくは４０°〜６０°、より好ましくは４５°〜５６°とされる。
【００３１】
例えば、Ｖ字形状のスリット部３２の該第１の面３２ａは、該環状の砥石６の径方向に２ｍｍの長さで形成され、該第２の面３２ｂは、該第１の面３２ａとのなす角３４が４５°となるように形成される。すると、該第１の面３２ａの該切刃６ｃの外周側の辺と、該第２の面３２ｂの該切刃６ｃの外周側の辺と、の距離が２ｍｍとなる。例えば、切刃６ｃに形成されるＶ字形状のスリット部３２の数は１６であり、切刃６ｃが回転対称性を備えるように各Ｖ字形状のスリット部３２が配設される。
【００３２】
ここで、該環状の砥石６の切刃６ｃに形成するＶ字形状のスリット部３２の該角３４と、該環状の砥石６による被加工物１の切削加工と、の関係を調べた実験について説明する。該実験では、Ｖ字形状のスリット部３２の形状がそれぞれ異なる切刃６ｃを備える３つの環状の砥石６を形成し、それぞれの環状の砥石６を用いて樹脂基板を切削加工し、形成された切削溝に残るバリの大きさについて調査した。
【００３３】
該実験に使用した３つの環状の砥石６は、いずれも、切刃６ｃに形成される該Ｖ字形状のスリット部３２の数を１６とした。また、いずれも、Ｖ字形状のスリット部３２の該第１の面３２ａの該環状の砥石６の径方向の長さを２ｍｍとした。
【００３４】
３つの環状の砥石６は、該第１の面３２ａの該切刃６ｃの外周側の辺と、該第２の面３２ｂの該切刃６ｃの外周側の辺と、の距離がそれぞれ異なる。第１の環状の砥石６では、該距離が１ｍｍであり、第２の環状の砥石６では、該距離が２ｍｍ、第３の環状の砥石６では、該距離が３ｍｍとした。すなわち、各環状の砥石６において角３４を２６．６°、４５°、及び５６．３°とした。
【００３５】
該３つの環状の砥石６を用いて樹脂基板を切削加工し、形成された切削溝に残る樹脂のバリを光学顕微鏡を用いて観察した。すると、第１の環状の砥石６を用いた切削加工では、該切削溝の壁面から０．１５ｍｍ〜０．２０ｍｍの距離でバリが堆積していることが確認された。これに対して、第２の環状の砥石６を用いた切削加工では、０．０５ｍｍ〜０．０７ｍｍの距離で、第３の環状の砥石６を用いた切削加工では、０．０３ｍｍ〜０．０５ｍｍの距離でバリが堆積していることが確認された。
【００３６】
該実験によると、第２の環状の砥石６及び第３の環状の砥石６を切削加工に用いた場合、第１の環状の砥石６を用いた切削加工と比較して、加工溝に残り樹脂のバリが大幅に削減できることが確認された。本実験により本実施形態に係る環状の砥石６は、加工により発生する切削屑が効率よく排除でき、良好な加工結果が得られることが確認された。
【００３７】
該切刃６ｃは、環状のアルミニウム基台６ｂの外周に、例えば、ダイヤモンド等でなる砥粒がニッケル等の金属でめっきされて固定され、次に、複数のＶ字形状のスリット部３２が配されることで形成される。該複数のＶ字形状のスリット部３２は、例えば、銅ワイヤーを備えたワイヤー放電加工機によるワイヤー放電加工により精密に形成される。
【００３８】
本実施形態に係る環状の砥石６を備えた切削ユニット８を含む切削装置２（図１参照）により被加工物１１を切削加工する際は、まず、被加工物１１を備えるカセット１３を切削装置２の載置台１６に載せる。次に、該カセット１３から被加工物１１を搬出し、保持テーブル１０の上に載せ、該保持テーブル１０に該被加工物１１を固定させる。
【００３９】
次に、切削ユニット８のスピンドルハウジング１８に備えられたモータを回転させて、スピンドル２０を回転させて、環状の砥石６を回転させる。そして、保持テーブル１０に対して所定の高さ位置に位置付ける。さらに、被加工物１１の分割予定ラインに沿って環状の砥石６を切削できるように該分割予定ラインの延長線上に環状の砥石６の切刃６ｃを位置付ける。
【００４０】
そして、保持テーブル１０と、切削ユニット８と、を加工送り方向（Ｘ軸方向）に相対的に移動させて、該環状の砥石６の切刃６ｃを分割予定ラインに沿って被加工物１１に切り込ませて切削加工を実施する。一つの分割予定ラインに沿って被加工物１１を切削加工した後、該保持テーブル１０を割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に移動させて、同様に他の分割予定ラインに沿って次々と切削加工を実施する。
【００４１】
一つの方向に平行なすべての分割予定ラインに沿って切削加工を実施した後、保持テーブル１０を９０°回転させて加工送り方向を変更し、さらに同様に切削加工を実施する。そして、被加工物１１のすべての分割予定ラインに沿って切削加工を実施すると、被加工物１１を個々のデバイスチップに分割できる。
【００４２】
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、上記実施形態では、アルミニウム基台と、切刃と、を有するハブブレードタイプの環状の砥石について説明したが本発明はこれに限定されない。例えば、本発明の一態様
に係る環状の砥石は、基台を含まないワッシャータイプの環状の砥石（切削ブレード）や、基台付きメタルブレードタイプの環状の砥石（切削ブレード）でもよい。
【００４３】
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。
【符号の説明】
【００４４】
２  切削装置
４  本体
６  環状の砥石
６ａ  開口
６ｂ  環状のアルミニウム基台
６ｃ  切刃
８  切削ユニット
１０  保持テーブル
１２  外装カバー
１４  表示モニタ
１６  載置台
１８  スピンドルハウジング
２０  スピンドル
２２  後フランジ
２４  フランジ部
２４ａ  当接面
２６  ボス部
２６ａ  外周面
２８  固定ボルト
２８ａ  開口
３０  回転方向
３２  スリット部
３２ａ  第１の面
３２ｂ  第２の面
３４  角
１１  被加工物
１３  カセット
【図１】
2019005878.tif 000003
【図２】
2019005878.tif 000004
【図３】
2019005878.tif 000005