JP2010201580A

JP2010201580A - 切削ブレードの整形方法

Info

Publication number: JP2010201580A
Application number: JP2009051453A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Otake; 裕介大武
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2009-03-05
Filing date: 2009-03-05
Publication date: 2010-09-16

Abstract

【課題】先端にＲ形状が形成された切削ブレードの先端を容易に整形可能な切削ブレードの整形方法を提供することである。
【解決手段】切削ブレードの先端形状をドレッサーボードを用いて整形する切削ブレードの整形方法であって、該切削ブレードを該ドレッサーボードへ切り込ませて該切削ブレードの粗整形を行う粗整形ステップと、該粗整形ステップを実施した後に、該ドレッサーボードで該切削ブレードの仕上げ整形を行う仕上げ整形ステップとを具備している。
【選択図】図４

Description

本発明は、被加工物を切削する切削ブレードの先端形状を整形する切削ブレードの整形方法に関する。

例えば、半導体デバイスの製造プロセスにおいては、複数のＩＣやＬＳＩ等のデバイスが表面に形成された半導体ウエーハを個々のデバイスへと分割する。分割されたデバイスはリードフレームと呼ばれる基板上に実装され、パッケージングされた後、個々のチップに分割され、パソコンや携帯電話等の各種電子機器に広く使用されている。

半導体ウエーハの分割や、デバイスがパッケージングされたパッケージ基板の分割には、例えば特開平１１−７４２２８号公報に開示されているようなダイサーと称される切削装置が広く使用されている。

切削装置は、ダイヤモンドやＣＢＮ等の超砥粒を樹脂や金属、又はガラス等で固めた環状の切削ブレードを備え、この切削ブレードを例えば３００００ｒｐｍ等の高速で回転させつつ、被加工物へと切り込ませることで被加工物を切削する。

被加工物を切削するに連れて切削ブレード先端の古くなったダイヤモンドは切削ブレードから抜け落ち、その結果、新しいダイヤモンドが突出する自生発刃作用によって切削ブレードは磨耗しながらも常に切れ味を落とすことなく切削を行うことができる。

特開平１１−７４２２８号公報特開２００１−５４８６６号公報

ところが、新品の切削ブレードの断面形状は矩形であるが、磨耗に伴い先端の断面形状がＲ形状（円弧状）へと変化する。先端にＲ形状が形成された切削ブレードで例えばパッケージ基板の切削を行うと、パッケージ基板の切削断面の下端側は垂直にはならず、パッケージの断面の下端側がスカート状に切削されてしまう。

このように断面の下端側がスカート状に切削されたパッケージは寸法公差から外れ、不良品となってしまうという問題がある。また、先端にＲ形状が形成された切削ブレードで金属膜付きウエーハ等の金属を切削すると、先端が平坦の切削ブレードに比べてバリが大きく発生してしまうという問題がある。

そこで、特許文献２には切削装置上で放電加工を行い、切削ブレードの先端形状を整形するユニットが開示されている。ところが、このような放電加工を行うユニットを備えると、放電加工用の電極や電源ユニットを備える必要があり、装置構造が非常に複雑になる上、切削ブレードの整形にも微細な制御が必要で非常に作業が煩雑となる。

本発明はこのような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、先端にＲ形状が形成された切削ブレードの先端形状を容易に整形可能な切削ブレードの整形方法を提供することである。

本発明によると、切削ブレードの先端形状をドレッサーボードを用いて整形する切削ブレードの整形方法であって、該切削ブレードを切削装置のスピンドルの先端に回転可能に装着する切削ブレード装着ステップと、切削装置のチャックテーブルで該ドレッサーボードを保持するドレッサーボード保持ステップと、該切削ブレードを該ドレッサーボードへ切り込ませて該切削ブレードの粗整形を行う粗整形ステップと、該粗整形ステップを実施した後に、該ドレッサーボードで該切削ブレードの仕上げ整形を行う仕上げ整形ステップとを具備し、該粗整形ステップは、該切削ブレードを回転させつつ該ドレッサーボードに切り込ませ、該スピンドルの軸方向に第１速度で少なくとも１回移動させる切削ブレード第１移動ステップと、該切削ブレード第１移動ステップを実施した後、該切削ブレードを下方へ第１所定距離下降させる切削ブレード第１下降ステップとを含み、該仕上げ整形ステップは、該切削ブレードを回転させつつ該ドレッサーボードに切り込ませ、該スピンドルの軸方向に第２速度で少なくとも１回移動させる切削ブレード第２移動ステップと、該切削ブレード第２移動ステップを実施した後、該切削ブレードを下方へ第２所定距離下降させる切削ブレード第２下降ステップとを含み、前記第２所定距離は前記第１所定距離よりも短く、前記第２速度は前記第１速度以下であることを特徴とする切削ブレードの整形方法が提供される。

好ましくは、切削ブレード第１移動ステップと切削ブレード第２移動ステップにおいて、切削ブレードを、少なくともドレッサーボードの一端から他端までスピンドルの軸方向に移動させる。

好ましくは、粗整形ステップを開始する前に、チャックテーブルに保持されたドレッサーボードの上面から上方に所定の間隔を設けた整形開始位置に切削ブレードを位置付け、この整形開始位置から粗整形ステップを開始する。

好ましくは、切削ブレード第１移動ステップと切削ブレード第１下降ステップとを交互に複数回繰り返して実行する。その後、切削ブレード第２移動ステップと切削ブレード第２下降ステップとを交互に複数回繰り返して実行する。

本発明によると、切り込み量の大きい粗整形ステップの後に仕上げ整形ステップを行うため、整形時間の短縮化が可能となり、先端にＲ形状が形成された切削ブレードの先端形状を容易に短時間で整形することができる。

更に、粗整形を開始する前に、チャックテーブルに保持されたドレッサーボードの上面から上方に所定の間隔を設けた整形開始位置に切削ブレードを位置付け、この整形開始位置から粗整形ステップを開始するため、ドレッサーボードに厚みばらつきが生じても想定以上に切削ブレードがドレッサーボードに切り込むことが防止され、切削ブレードの破損や整形不良を防止できる。

切削ブレードが回転可能にスピンドルに装着された切削装置の概略構成図である。ダイシングテープを介して環状フレームに支持された半導体ウエーハの斜視図である。（Ａ）及び（Ｂ）は先端がフラットな切削ブレードで被加工物を切削した場合の説明図、（Ｃ）及び（Ｄ）は先端にＲ形状が形成された切削ブレードで被加工物を切削した場合の説明図である。本発明に係る切削ブレードの整形方法のフローチャートである。粗整形を開始する前に、切削ブレードを整形開始位置に位置づける位置付けステップの説明図である。粗整形ステップの中の切削ブレード第１移動ステップの説明図である。粗整形ステップの中の切削ブレード第１下降ステップの説明図である。切削ブレードの整形動作を示す斜視図である。仕上げ整形ステップの中の切削ブレード第２移動ステップの説明図である。仕上げ整形ステップの中の切削ブレード第２下降ステップの説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は切削装置２の概略構成図を示している。切削装置２は、静止基台４上に搭載されたＸ軸方向に伸長する一対のガイドレール６を含んでいる。

Ｘ軸移動ブロック８は、ボール螺子１０及びパルスモータ１２とから構成されるＸ軸送り機構（Ｘ軸送り手段）１４により加工送り方向、即ちＸ軸方向に移動される。Ｘ軸移動ブロック８上には円筒状支持部材２２を介してチャックテーブル２０が搭載されている。

チャックテーブル２０は多孔性セラミックス等から形成された吸着部（吸着チャック）２４を有している。チャックテーブル２０には図２に示す環状フレームＦをクランプする複数（本実施形態では４個）のクランパ２６が配設されている。

図２に示すように、切削装置２の加工対象である半導体ウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画された領域に多数のデバイスＤが形成されている。

ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持された状態となり、図１に示すクランパ２６により環状フレームＦをクランプすることにより、チャックテーブル２０上に支持固定される。

Ｘ軸送り機構１４は、ガイドレール６に沿って静止基台４上に配設されたスケール１６と、スケール１６のＸ座標値を読みとるＸ軸移動ブロック８の下面に配設された読み取りヘッド１８とを含んでいる。読み取りヘッド１８は切削装置２のコントローラに接続されている。

静止基台４上には更に、Ｙ軸方向に伸長する一対のガイドレール２８が固定されている。Ｙ軸移動ブロック３０は、ボール螺子３２及びパルスモータ３４とから構成されるＹ軸送り機構（割り出し送り機構）３６によりＹ軸方向に移動される。

Ｙ軸移動ブロック３０にはＺ軸方向に伸長する一対の（一本のみ図示）ガイドレール３８が形成されている。Ｚ軸移動ブロック４０は、図示しないボール螺子とパルスモータ４２から構成されるＺ軸送り機構４４によりＺ軸方向に移動される。

４６は切削ユニット（切削手段）であり、切削ユニット４６のスピンドルハウジング４８がＺ軸移動ブロック４０中に挿入されて支持されている。スピンドルハウジング４８中にはスピンドルが収容されて、エアベアリングにより回転可能に支持されている。スピンドルはスピンドルハウジング４８中に収容された図示しないモータにより回転駆動され、スピンドルの先端部には切削ブレード５０が着脱可能に装着されている。

スピンドルハウジング４８にはアライメントユニット（アライメント手段）５２が搭載されている。アライメントユニット５２はチャックテーブル２０に保持されたウエーハＷを撮像する撮像ユニット（撮像手段）５４を有している。切削ブレード５０と撮像ユニット５４はＸ軸方向に整列して配置されている。

このような切削装置２でウエーハＷ等の被加工物５８を切削する場合について図３を参照に説明する。切削ブレード５０の磨耗量が少なく、図３（Ａ）に示すようにフラットな先端５０ａを有する切削ブレード５０で被加工物５８を切削すると、（Ｂ）に示すように切断面６０は垂直となる。

ところが、切削を継続すると切削ブレード５０の先端部が磨耗し、（Ｃ）に示すように先端部の断面形状がＲ形状（円弧状）５６ｂとなる。このように磨耗した切削ブレード５０で被加工物５８を切削すると、（Ｄ）に示すように切削溝６１の下端部の被加工物５８が符号６２で示すようにスカート状に切削されてしまう。

本発明はこのような問題を回避するために、先端がＲ形状に磨耗した切削ブレード５０の先端形状を容易に整形可能な切削ブレードの整形方法を提供せんとするものであり、以下本発明の切削ブレードの整形方法を図４乃至図１０を参照して詳細に説明する。

図４を参照すると、本発明実施形態の切削ブレードの整形方法のフローチャートが示されている。まずステップＳ１０で、切削ブレード５０をスピンドル５６（図５参照）の先端に回転可能に装着する。更にステップＳ１１で、チャックテーブル２０でドレッサーボード６４を吸引保持する。

このドレッサーボード６４の保持ステップは、チャックテーブル２０でドレッサーボード６４を直接吸引保持するようにしてもよいし、図２に示すようなダイシングテープＴ上にドレッサーボード６４を貼着し、クランパ２６で環状フレームＦをクランプし、チャックテーブル２０でダイシングテープＴを介してドレッサーボード６４を吸引保持するようにしてもよい。

ドレッサーボード６４は公知のドレッサーボードを使用可能であり、例えば切削ブレード５０の砥粒よりも平均直径が大きい砥粒を切削ブレード５０のボンドよりも軟質のボンドで固めたドレッサーボード６４を使用可能である。

次いで、ステップＳ１２に進んで、図５に示すようにドレッサーボード６４の上面６４ａから上方に所定の間隔Ｓ１を設けたドレス開始位置（整形開始位置）に切削ブレード５０を位置づける。

これは通常厚さ１ｍｍ程度のドレッサーボード６４には約１００μｍ程度の厚みばらつきがあるため、切削ブレード５０をドレッサーボード６４の上面６４ａにあまり近づけすぎてドレッシングを開始すると、切削ブレード５０がドレッサーボード６４にある箇所で深く切り込みすぎるのを防止するためである。所定の間隔Ｓ１は例えば１２０μｍ程度に設定する。

このように切削ブレード５６を整形開始位置に位置づけてから、切削ブレード５０の粗整形を行う粗整形ステップを実行する。この粗整形ステップは、ステップＳ１３の切削ブレード第１移動ステップと、ステップＳ１４の切削ブレード第１降下ステップを含んでいる。

ステップＳ１３の切削ブレード第１移動ステップでは、図６に示すように切削ブレード５０を回転させつつドレッサーボード６４上を第１の速度でスピンドル５６の軸方向（Ｙ方向）に所定回数移動させる。

この第１の速度は、切削ブレード５０の種類及びドレッサーボード６４の種類に応じて変化するものであり、切削ブレード５０及びドレッサーボード６４の組み合わせに応じて最適に設定する。また所定回数は１回以上１０〜２０回程度であり、一般的には切削ブレード５０をＹ方向に往復移動させるが、片側移動でもよい。

図８に示すように、切削ブレード５０がドレッサーボード６４に接触した状態で切削ブレード５０をＹ方向に移動すると、ドレッサーボード６４にドレス痕６８が形成される。

ステップＳ１４の切削ブレード第１下降ステップでは、図７に示すように切削ブレード５０を下方へ第１所定距離Ｆ１下降させる。この第１所定距離Ｆ１は例えば１０μｍ程度に設定する。

粗整形ステップでは、ステップＳ１５に示すようにステップＳ１３の切削ブレード第１移動ステップと、ステップＳ１４の切削ブレード第１下降ステップとを所定回数繰り返す。

この所定回数は、切削ブレード５０の種類、磨耗の程度及びドレッサーボード６４の種類に応じて変化し、その都度最適な回数を設定する。ステップＳ１４の切削ブレード第１下降ステップを実行する度に、切削ブレード５０は約１０μｍ程度下降し、ドレッサーボード６４に対する切り込み量が大きくなる。

粗整形ステップを所定回数実行した後に、仕上げ整形ステップを実行する。この仕上げ整形ステップは、ステップＳ１６の切削ブレード第２移動ステップと、ステップＳ１７の切削ブレード第２下降ステップとを含んでいる。

ステップＳ１６の切削ブレード第２移動ステップでは、図９に示すように切削ブレード５０を回転させつつドレッサーボード６４上を第１速度と同速度、又は第１速度より低速である第２速度でスピンドル５６の軸方向に所定回数移動させる。ステップＳ１６の所定回数は、１回以上１０〜２０回程度である。

第２移動速度は切削ブレード５０の周囲及びドレッサーボード６４の種類に応じて変化するものであり、その都度最適な速度に設定する。ここで重要なのは、切削ブレード第２移動ステップの第２速度が切削ブレード第１移動ステップの第１速度以下であるということである。

ステップＳ１７の切削ブレード第２下降ステップでは、図１０に示すように切削ブレード５０を下方へ第１所定距離Ｆ１よりも短い第２所定距離Ｆ２下降させる。この第２所定距離Ｆ２は例えば２μｍ程度に設定する。

ステップＳ１８で、ステップＳ１６の切削ブレード第２移動ステップと、ステップＳ１７の切削ブレード第２下降ステップとを所定回数繰り返す。この所定回数は切削ブレードの種類、磨耗の程度及びドレッサーボードの種類に応じて異なるが１０回程度である。ステップＳ１７の切削ブレード第２下降ステップを実行する度に、切削ブレード５０は第２所定距離Ｆ２下降し、ドレッサーボード６４への切り込み量が大きくなる。

ステップＳ１３の切削ブレード第１移動ステップと、ステップＳ１６の切削ブレード第２移動ステップでは、切削ブレード５０を、少なくともドレッサーボード６４の一端から他端までスピンドル５６の軸方向に移動させるのが好ましい。この移動モードは、一般的には往復移動であるが、片道移動であってもよい。

２切削装置
２０チャックテーブル
５０切削ブレード
５６スピンドル
５８被加工物
６４ドレッサーボード
６８ドレス痕

Claims

切削ブレードの先端形状をドレッサーボードを用いて整形する切削ブレードの整形方法であって、
該切削ブレードを切削装置のスピンドルの先端に回転可能に装着する切削ブレード装着ステップと、
切削装置のチャックテーブルで該ドレッサーボードを保持するドレッサーボード保持ステップと、
該切削ブレードを該ドレッサーボードへ切り込ませて該切削ブレードの粗整形を行う粗整形ステップと、
該粗整形ステップを実施した後に、該ドレッサーボードで該切削ブレードの仕上げ整形を行う仕上げ整形ステップとを具備し、
該粗整形ステップは、
該切削ブレードを回転させつつ該ドレッサーボードに切り込ませ、該スピンドルの軸方向に第１速度で少なくとも１回移動させる切削ブレード第１移動ステップと、
該切削ブレード第１移動ステップを実施した後、該切削ブレードを下方へ第１所定距離下降させる切削ブレード第１下降ステップとを含み、
該仕上げ整形ステップは、
該切削ブレードを回転させつつ該ドレッサーボードに切り込ませ、該スピンドルの軸方向に第２速度で少なくとも１回移動させる切削ブレード第２移動ステップと、
該切削ブレード第２移動ステップを実施した後、該切削ブレードを下方へ第２所定距離下降させる切削ブレード第２下降ステップとを含み、
前記第２所定距離は前記第１所定距離よりも短く、
前記第２速度は前記第１速度以下であることを特徴とする切削ブレードの整形方法。
前記切削ブレード第１移動ステップと前記切削ブレード第２移動ステップにおいて、前記切削ブレードを、少なくとも前記ドレッサーボードの一端から他端まで該スピンドルの軸方向に移動させる請求項１記載の切削ブレードの整形方法。
前記粗整形ステップを開始する前に、
前記チャックテーブルに保持された該ドレッサーボードの上面から上方に所定の間隔を設けた整形開始位置に該切削ブレードを位置付け、該整形開始位置から該粗整形ステップを開始する請求項１又は２記載の切削ブレードの整形方法。
前記切削ブレード第１移動ステップと前記切削ブレード第１下降ステップとを交互に複数回繰り返して実行した後、
前記切削ブレード第２移動ステップと前記切削ブレード第２下降ステップとを交互に複数回繰り返して実行する請求項１〜３の何れかに記載の切削ブレードの整形方法。