JP2020171992A - 基台付きブレード - Google Patents

Abstract

【課題】基台とブレードとの位置合わせを簡易に行うことが可能な基台付きブレードを提供する。【解決手段】回転軸に装着される基台付きブレードであって、環状の基台と、基台の第１面側に固定され中央に開口部が形成された環状のブレードと、を有し、基台は、基台の第１面から突出し外周縁の形状がブレードの開口部の形状に対応する凸部を有し、基台とブレードとは、基台の凸部がブレードの開口部に挿入されることによって位置合わせがなされた状態で、接着剤を介して結合される。【選択図】図１

Description

本発明は、回転軸に装着される基台付きブレードに関する。

ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の複数のデバイスを備える半導体ウェーハを分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。また、基板上に実装された複数のデバイスチップを樹脂でなる封止材（モールド樹脂）によって被覆して形成されるパッケージ基板を分割することにより、モールド樹脂で覆われたデバイスチップをそれぞれ備える複数のパッケージデバイスが製造される。

上記の半導体ウェーハやパッケージ基板に代表される被加工物の分割には、例えば、被加工物を切削するブレードが装着される回転軸（スピンドル）を備えた切削装置が用いられる。回転軸に装着されたブレードを回転させて被加工物に切り込ませることにより、被加工物が切削される。

被加工物の切削に用いられるブレードとしては、ダイヤモンド等でなる砥粒がニッケル等のめっきで固定された切刃を備える電鋳ハブブレードや、砥粒が金属、セラミックス、樹脂等でなるボンド材によって固定された切刃からなる環状のブレード等が知られている。被加工物を切削する際には、被加工物の材質等に応じて適切なブレードが適宜選択される。

電鋳ハブブレードは、アルミニウム等でなる円盤状の基台と、基台の外周縁に沿って形成された環状の切刃とが一体となって構成されており、切削装置が備える回転軸の先端部に固定されたブレードマウントに装着される。一方、環状のブレードは、ブレードマウントが備えるフランジ部（固定フランジ）と、脱着フランジとによって挟み込まれるように、回転軸の先端部に装着される。

上記のように、電鋳ハブブレードと環状のブレードとでは回転軸への装着方法が異なり、回転軸に固定されるブレードマウントの形状、寸法等もブレードの種類に応じて異なる。そのため、例えば電鋳ハブブレードを環状のブレードに交換する際には、ブレードマウントの交換も行う必要があり、ブレードの交換作業の効率が悪い。

そこで、近年では、環状のブレードが円盤状の基台に接着され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）。この基台付きブレードを用いると、電鋳ハブブレード用のブレードマウントに環状のブレードを装着することが可能となり、ブレードマウントの交換が不要となる。

特開２０１２−１３５８３３号公報

上記の基台付きブレードは、基台とブレードとを接着剤を介して貼り合わせることによって製造されるが、このとき、基台とブレードとの位置合わせを行う必要がある。そこで、基台とブレードとの貼り合わせには、ブレードを基台の所定の位置に接触させるための治具が用いられる。

しかしながら、基台とブレードとの位置合わせに治具を用いる場合、基台付きブレードの寸法に合わせて治具を設計する作業や、治具に基台及びブレードを装着する作業が必要となる。これにより、基台とブレードとの貼り合わせが煩雑になり、基台付きブレードの生産効率が低下する。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、基台とブレードとの位置合わせを簡易に行うことが可能な基台付きブレードの提供を目的とする。

本発明の一態様によれば、回転軸に装着される基台付きブレードであって、環状の基台と、該基台の第１面側に固定され中央に開口部が形成された環状のブレードと、を有し、該基台は、該第１面から突出し外周縁の形状が該開口部の形状に対応する凸部を有し、該基台と該ブレードとは、該凸部が該開口部に挿入されることによって位置合わせがなされた状態で、接着剤を介して結合される基台付きブレードが提供される。

本発明の一態様に係る基台付きブレードは、環状の基台と、基台の第１面側に固定され中央に開口部が形成された環状のブレードと、を有し、基台は、基台の第１面から突出し外周縁の形状がブレードの開口部の形状に対応する凸部を有する。そして、基台４とブレード６とは、基台の凸部がブレードの開口部に挿入されることによって位置合わせがなされた状態で、接着剤を介して結合される。

上記の基台付きブレードでは、基台の凸部をブレードの開口部に挿入することにより、基台とブレードとの位置合わせが行われる。そのため、位置合わせを行うための治具が不要となり、基台とブレードとの位置合わせを簡易に行うことが可能となる。

基台付きブレードを示す分解断面図である。 基台とブレードとが結合された基台付きブレードを示す断面図である。 切削装置を示す斜視図である。 切削ユニットを示す斜視図である。 変形例に係る基台付きブレードを示す分解断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る基台付きブレードの構成例について説明する。図１は、基台付きブレード２を示す分解断面図である。

基台付きブレード２は、環状の基台４と、環状のブレード６とを備える。基台４は、例えばアルミニウム等でなり、互いに平行な第１面４ａ及び第２面４ｂと、外周縁４ｃとを備える。また、基台４の中央には、基台４を第１面４ａから第２面４ｂまで貫通する円形の開口部４ｄが形成されている。

開口部４ｄの周囲には、第１面４ａからブレード６側に突出する環状の凸部４ｅが、開口部４ｄを囲むように設けられている。凸部４ｅは、開口部４ｄの輪郭に沿って形成されており、環状の外周縁４ｆを備える。

ブレード６は、例えば、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）等でなる砥粒を、金属、セラミックス、樹脂等でなるボンド材によって固定して形成される。ただし、ブレード６に含まれる砥粒やボンド材に制限はなく、基台付きブレード２の仕様等に合わせて適宜選択される。

ブレード６は、互いに平行な第１面６ａ及び第２面６ｂと、外周縁６ｃとを備える。また、ブレード６の中央には、ブレード６を第１面６ａから第２面６ｂまで貫通する円形の開口部６ｄが形成されている。

基台４とブレード６とを接着剤を介して結合することにより、基台４とブレード６とが一体化した基台付きブレード２が得られる。図２は、基台４とブレード６とが結合された基台付きブレード２を示す断面図である。

基台４とブレード６とを結合する際は、まず、基台４の第１面４ａに接着剤を塗布する。接着剤としては、例えばエポキシ樹脂系の接着剤を用いることができる。なお、接着剤は、第１面４ａに加えて、凸部４ｅの外周縁４ｆに塗布されてもよい。また、接着剤はブレード６に塗布されてもよい。この場合、接着剤は、ブレード６の第１面６ａのうち基台４の第１面４ａに対応する領域に塗布される。

そして、基台４の第１面４ａとブレード６の第１面６ａとを対向させ、基台４とブレード６とを貼り合わせる。これにより、基台４とブレード６とが接着剤を介して結合される。

ここで、基台４の凸部４ｅは、外周縁４ｆの形状がブレード６の開口部６ｄに対応するように形成されている。例えば凸部４ｅは、外周縁４ｆの直径と開口部６ｄの直径とが等しく、外周縁４ｆの形状と開口部６ｄの輪郭の形状とが一致するように形成される。そして、基台４とブレード６とを貼り合わせる際は、凸部４ｅが開口部６ｄに挿入されるように、基台４とブレード６とを接着剤を介して接合する。

凸部４ｅが開口部６ｄに挿入されると、凸部４ｅの外周縁４ｆが開口部６ｄの内部でブレード６と接触し、基台４とブレード６とが互いに所定の位置関係で配置される。そのため、上記のように貼り合わせを行うことにより、基台４とブレード６とが位置合わせがなされた状態で結合される。

なお、基台４とブレード６との位置合わせが可能であれば、凸部４ｅの外周縁４ｆの形状とブレード６の開口部６ｄの輪郭の形状とは、必ずしも同一でなくてもよい。例えば凸部４ｅは、開口部６ｄの内部でブレード６と接触する多角形状（例えば、正方形状）に形成されていてもよい。この場合、凸部４ｅの外周縁４ｆが備える複数の頂点がそれぞれ開口部６ｄの内部でブレード６と接触することにより、基台４とブレード６との位置合わせが行われる。

また、凸部４ｅの高さ（図２で左右方向の長さ）は、ブレード６の開口部６ｄの幅（図２で左右方向の長さ）以下であることが好ましい。この場合、凸部４ｅを開口部６ｄに挿入しても、凸部４ｅがブレード６の第２面６ｂ側から突出しない。そのため、回転軸４０に固定されたブレードマウント４４（図４参照）に基台付きブレード２を装着する際、凸部４ｅがブレードマウント４４と接触して基台付きブレード２の装着が妨げられることを防止できる。

上記のように、本実施形態に係る基台付きブレード２では、基台４の凸部４ｅをブレード６の開口部６ｄに挿入することにより、基台４とブレード６との位置合わせが行われる。そのため、位置合わせを行うための治具が不要となり、基台４とブレード６との位置合わせを簡易に行うことが可能となる。

なお、ブレード６の外周縁６ｃの直径は、基台４の外周縁４ｃの直径よりも大きい。そのため、基台４とブレード６とを結合すると、ブレード６の外周縁６ｃは基台４の外周縁４ｃよりも基台４の半径方向外側に配置され、外周縁４ｃから突出する。

基台付きブレード２を用いて被加工物の加工を行う際には、ブレード６をドレッサーボードに切り込ませて摩耗させ、ブレード６の形状を回転軸と同心状に整える作業（真円出し）が行われる。そのため、基台４とブレード６とが貼り合わされた段階では、必ずしも基台４の中心とブレード６の中心とが完全に一致していなくてもよい。

次に、基台付きブレード２を用いて被加工物を切削する切削装置の構成例について説明する。図３は、被加工物１１を切削する切削装置２０を示す斜視図である。

切削装置２０によって切削される被加工物１１の例としては、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスを備える半導体ウェーハや、ＣＳＰ（Chip Size Package）基板、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package）基板等のパッケージ基板が挙げられる。ただし、被加工物１１の種類、材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、被加工物１１はセラミック、樹脂、金属等の材料でなる基板等であってもよい。

切削装置２０は、各構成要素を支持する基台２２を備え、基台２２の上方には基台２２の上面側を覆うカバー２４が設けられている。カバー２４の内部には被加工物１１の加工が行われる空間が形成されており、この空間に基台付きブレード２が装着される切削ユニット２６が配置されている。切削ユニット２６は移動機構（不図示）に接続されており、この移動機構は切削ユニット２６を前後方向（Ｙ軸方向、割り出し送り方向）及び鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って移動させる。

また、切削ユニット２６の下方には、被加工物１１を保持するチャックテーブル２８が設けられている。チャックテーブル２８の上面は被加工物１１を保持する保持面を構成しており、この保持面には吸引路（不図示）を介して吸引源（不図示）が接続されている。被加工物１１をチャックテーブル２８上に配置した状態で、保持面に吸引源の負圧を作用させることにより、被加工物１１がチャックテーブル２８によって吸引保持される。

チャックテーブル２８は移動機構（不図示）に接続されており、この移動機構はチャックテーブル２８を左右方向（Ｘ軸方向、加工送り方向）に沿って移動させる。また、チャックテーブル２８は回転機構（不図示）に接続されており、この回転機構はチャックテーブル２８を鉛直方向（Ｚ軸方向）と概ね平行な回転軸の周りに回転させる。

また、基台２２の前方の角部には、カセットエレベータ３０が設置されている。カセットエレベータ３０の上面には、複数の被加工物１１を収容可能なカセット３２が載置される。カセットエレベータ３０は昇降可能に構成されており、被加工物１１が適切に搬出及び搬入されるようにカセット３２の高さ（鉛直方向の位置）を調整する。

カバー２４の前面２４ａ側には、ユーザインタフェースとなるタッチパネル式のモニタ３４が設けられている。このモニタ３４は、切削ユニット２６、切削ユニット２６に接続された移動機構、チャックテーブル２８、チャックテーブル２８に接続された移動機構及び回転機構、カセットエレベータ３０等とともに、切削装置２０の各構成要素の動作を制御する制御ユニット（不図示）に接続されている。

図４は、切削ユニット２６を示す斜視図である。切削ユニット２６は、Ｙ軸方向に沿って配置された回転軸（スピンドル）４０を備える。

回転軸４０は、筒状のスピンドルハウジング４２に収容されている。回転軸４０の先端部（一端部）は、スピンドルハウジング４２の外部に露出しており、この回転軸４０の先端部にはブレードマウント４４が固定されている。また、回転軸４０の他端側（基端側）には、回転軸４０を回転させるモータ（不図示）が連結されている。

ブレードマウント４４は、円盤状のフランジ部（固定フランジ）４６と、フランジ部４６の表面４６ａの中央部から突出する支持軸４８とを備える。フランジ部４６の外周部の表面４６ａ側には、表面４６ａから突出する環状の凸部４６ｂが設けられている。凸部４６ｂは、その先端に先端面４６ｃを備えており、先端面４６ｃは表面４６ａに対して概ね平行に形成されている。

支持軸４８は円筒状に形成されており、その先端部の外周面にはねじ部４８ａが設けられている。基台４の開口部４ｄに支持軸４８を挿入すると、基台付きブレード２がブレードマウント４４に装着される。

また、支持軸４８の先端部には環状の固定ナット５０が締結される。固定ナット５０の中央には、支持軸４８の径に対応する円形の開口部５０ａが形成されている。開口部５０ａには、支持軸４８に形成されたねじ部４８ａに対応するねじ溝が設けられている。

支持軸４８が基台４の開口部４ｄに挿入された状態で、支持軸４８のねじ部４８ａに固定ナット５０を締結すると、基台４の第１面４ａ（図１等参照）とフランジ部４６の凸部４６ｂとによって基台付きブレード２が挟持される。これにより、ブレード６が回転軸４０の先端部に固定される。

切削ユニット２６に基台付きブレード２が装着された状態で、回転軸４０を回転させると、基台付きブレード２が回転軸４０の軸心を中心に回転する。そして、チャックテーブル２８（図３参照）によって保持された被加工物１１に回転するブレード６を切り込ませることにより、被加工物１１が切削される。

以上のように、本実施形態に係る基台付きブレード２は、環状の基台４と、基台４の第１面４ａ側に固定され中央に開口部６ｄが形成された環状のブレード６と、を有し、基台４は、第１面４ａから突出し外周縁４ｆの形状が開口部６ｄの形状に対応する凸部４ｅを有する。そして、基台４とブレード６とは、凸部４ｅが開口部６ｄに挿入されることによって位置合わせがなされた状態で、接着剤を介して結合される。

上記の基台付きブレード２では、基台４の凸部４ｅをブレード６の開口部６ｄに挿入することにより、基台４とブレード６との位置合わせが行われる。そのため、位置合わせを行うための治具が不要となり、基台４とブレード６との位置合わせを簡易に行うことが可能となる。

なお、上記の実施形態では、ブレード６が基台４の第１面４ａと接触するように固定される例について説明したが、ブレード６の固定の方法はこれに限定されない。例えば、ブレード６は、基台４の第１面４ａから突出する凸部の先端面と接触するように固定されてもよい。図５は、変形例に係る基台付きブレード２を示す分解断面図である。

図５に示す基台付きブレード２においては、基台４の外周部に、第１面４ａからブレード６側に突出する環状の第１凸部４ｇが外周縁４ｃに沿って設けられている。また、第１凸部４ｇよりも基台４の半径方向内側で、且つ凸部４ｅよりも基台４の半径方向外側の領域に、第１面４ａからブレード６側に突出する環状の第２凸部４ｈが、凸部４ｅ及び第１凸部４ｇと離れて設けられている。

第１凸部４ｇと第２凸部４ｈとは、開口部４ｄを囲むように同心円状に形成される。また、第１凸部４ｇの先端面（第１先端面４ｉ）及び第２凸部４ｈの先端面（第２先端面４ｊ）は、それぞれ第１面４ａと概ね平行に形成される。なお、第１凸部４ｇ及び第２凸部４ｈはそれぞれ、第１面４ａからの突出量が、開口部４ｄの周囲に形成された凸部４ｅの第１面４ａからの突出量よりも小さくなるように形成される。

ブレード６は、第１面６ａが第１先端面４ｉ及び第２先端面４ｊと接触するように固定される。なお、基台４とブレード６とを貼り合わせる際は、第１先端面４ｉには接着剤が塗布されず、第２先端面４ｊに接着剤が塗布されることが好ましい。これにより、基台４に塗布された接着剤がブレード６の外周縁６ｃ側にはみ出しにくくなり、基台付きブレード２の品質低下が防止される。

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 外周縁
４ｄ 開口部
４ｅ 凸部
４ｆ 外周縁
４ｇ 第１凸部
４ｈ 第２凸部
４ｉ 第１先端面
４ｊ 第２先端面
６ ブレード
６ａ 第１面
６ｂ 第２面
６ｃ 外周縁
６ｄ 開口部
２０ 切削装置
２２ 基台
２４ カバー
２４ａ 前面
２６ 切削ユニット
２８ チャックテーブル
３０ カセットエレベータ
３２ カセット
３４ モニタ
４０ 回転軸（スピンドル）
４２ スピンドルハウジング
４４ ブレードマウント
４６ フランジ部（固定フランジ）
４６ａ 表面
４６ｂ 凸部
４６ｃ 先端面
４８ 支持軸
４８ａ ねじ部
５０ 固定ナット
５０ａ 開口部
１１ 被加工物

Claims (1)

1. 回転軸に装着される基台付きブレードであって、
   環状の基台と、該基台の第１面側に固定され中央に開口部が形成された環状のブレードと、を有し、
   該基台は、該第１面から突出し外周縁の形状が該開口部の形状に対応する凸部を有し、
   該基台と該ブレードとは、該凸部が該開口部に挿入されることによって位置合わせがなされた状態で、接着剤を介して結合されることを特徴とする基台付きブレード。