JP5122232B2 - 切削ブレード - Google Patents

Description

本発明は、切削装置のスピンドルに装着して使用される切削ブレードに関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成された半導体ウエーハは、切削ブレードが装着されたダイシング装置（切削装置）によって、個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

ダイシング装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを切削する切削手段とを備え、ウエーハを高精度に個々のデバイスに分割することができる。

ダイシング装置に装着される切削ブレードは消耗品であり、ブレードセンサで切刃の欠け又は所定量の磨耗を検出した時には、新たな切削ブレードに交換する必要がある。切削ブレードは、例えば特開２００１−１４４０３４号公報に開示されるように、円形基台の外周に突出して形成された切刃部が非常に薄い精密部品であるため、その取り扱いには切刃を破損させないように非常に注意を要するものである。
特開２００１−１４４０３４号公報

上述したように、切削ブレードは消耗品であり、ブレードセンサで切刃の欠け又は所定量の磨耗を検出した時には、新たな切削ブレードに交換する必要がある。しかし、切削ブレードをダイシング装置のスピンドルから取り外したり又はスピンドルに対して取り付ける際、切削ブレードの切刃が周辺の部品に接触して破損する恐れがあるという問題がある。

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、切削ブレードの切刃を損傷することなくダイシング装置のスピンドルに装着可能な切削ブレードを提供することである。

本発明によると、スピンドルに装着する開口部を中心に有するとともに、該開口部を囲繞して形成された被把持部を有する円形基台と、該円形基台の外周から突出して形成された切刃とから構成された切削ブレードであって、該切刃を保護する保護部材が該切刃を囲繞するように被覆されており、該保護部材は切削ブレードが切削装置のスピンドルに装着された後切削水により除去されることを特徴とする切削ブレードが提供される。

好ましくは、保護部材はポリビニールアルコール等の水溶性樹脂から形成される。

本発明の切削ブレードは、切刃を保護部材で被覆したので、切削ブレードを切削手段のスピンドルに装着する際、周辺の部品に接触しても切刃が破損することが防止される。

また、ポリビニールアルコール等の水溶性の樹脂で切刃を被覆すると、切削ブレードを回転させながら切削水を供給することにより保護部材を除去することができる。

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は半導体ウエーハをダイシングして個々のチップ（デバイス）に分割することのできる切削装置（ダイシング装置）２の外観を示しており、切削装置に使用される切削ブレードに本発明が適用される。

切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。

図２に示すように、ダイシング対象のウエーハ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て多数のデバイスＤがウエーハＷ上に形成されている。

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の外周縁部は環状フレーム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を介してフレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。

ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハＷを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。

仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数の固定手段１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。

チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段２０が配設されている。

アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。

アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削手段２４が配設されている。切削手段２４はアライメント手段２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

切削手段２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像手段２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。

図３を参照すると、ブレードマウント３６が固定されたスピンドル２６と、切削ブレード２８との装着関係を示す分解斜視図が示されている。スピンドルユニット３０のスピンドルハウジング３２中には、図示しないサーボモータにより回転駆動されるスピンドル２６が回転可能に収容されている。

ブレードマウント３６は、ボス部３８とボス部３８と一体的に形成された固定フランジ４０とから構成される。ボス部３８には雄ねじ４２が形成されている。更に、ブレードマウント３６は装着穴を有している。

ブレードマウント３６は、装着穴をスピンドル２６の先端小径部に挿入して、ナット４４をスピンドル２６の先端小径部に形成された雄ねじに螺合して締め付けることにより、図３に示すようにスピンドル２６の先端部に取り付けられる。

切削ブレード２８はハブブレードと呼ばれ、被把持部となる円形ハブ４８を有する円形基台４６の外周にニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散された切刃５０が電着されて構成されている。

切削ブレード２８の装着穴５２をブレードマウント３６のボス部３８に挿入し、固定ナット５４をボス部３８の雄ねじ４２に螺合して締め付けることにより、切削ブレード２８がスピンドル２６に取り付けられる。

図４を参照すると、切刃ブレード２８を装着した切削手段２４の拡大斜視図が示されている。６０は切削ブレード２８をカバーするブレードカバーであり、このブレードカバー６０には切削ブレード２８の側面に沿って伸長する切削水ノズル７１（図７参照）が取り付けられている。切削水が、パイプ７２を介して切削水ノズル７１に供給される。

６２は着脱カバーであり、ねじ６４によりブレードカバー６０に取り付けられる。着脱カバー６２は、ブレードカバー６０に取り付けられた際、切削ブレード２８の側面に沿って伸長する切削水ノズル７０を有している。切削水は、パイプ７４を介して切削水ノズル７０に供給される。

６６はブレード検出ブロックであり、ねじ６８によりブレードカバー６０に取り付けられる。ブレード検出ブロック６６には発光素子及び受光素子からなる図示しないブレードセンサが取り付けられており、このブレードセンサにより切削ブレード２８の切刃５０の状態を検出する。

ブレードセンサにより切刃５０の欠け又は所定量以上の磨耗を検出した場合には、切削ブレード２８を新たな切削ブレードに交換する。７６はブレードセンサの位置を調整するための調整ねじである。

図５（Ａ）を参照すると、通常の切削ブレード２８の斜視図が示されている。上述したように、切削ブレード２８はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ４８を有する円形基台４６の外周にニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散された切刃５０が電着されて構成されている。

図５（Ｂ）は本発明実施形態に係る切削ブレード２８Ａの斜視図を示している。切削ブレード２８の切刃５０は非常に薄いため、スピンドル２６のブレードマウント３６に切削ブレード２８を装着する際、切刃５０が周辺の部品に接触して破損するという恐れがある。

よって、本実施形態の切削ブレード２８Ａは、切刃５０を囲繞するように保護部材８０で被覆して構成されている。好ましくは、保護部材８０はポリビニールアルコール等の水溶性樹脂から構成される。

図６は切削ブレード２８Ａを収容ケース７８内に収容するところを示す分解斜視図である。収容ケース７８は樹脂モールドの成型体から形成されており、透明であるのが好ましい。

収容ケース７８は本体ケース９０と、本体ケース９０にヒンジ部９４で開閉可能に取り付けられたカバー９２とから構成されえる。本体ケース９０には切削ブレード２８Ａの装着穴５２が嵌合される円形凸部９６が形成されている。

カバー９２にはフック９８が一体的に形成されており、このフック９８を本体ケース９０に形成された係合突起１００に係合することにより、カバー９８が本体ケース９０に対して閉じた状態で保持される。切削ブレード２８Ａは収容ケース７８内に収容された状態で持ち運ばれ、切削装置２のスピンドル２６装着時に収容ケース７８から取り出される。

ブレードセンサにより切刃５０の欠け又は所定量以上の磨耗を検出した場合には、図７（Ａ）に示すように、着脱カバー６２をブレードカバー６０から取り外した後、切削ブレード２８を新たな切削ブレードに交換する。尚、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）では、ブレード検出ブロック６６もブレードカバー６０から取り外されているが、ブレード検出ブロック６６は必ずしも取り外す必要はない。

切削ブレード２８を交換するには、図７（Ａ）でまず固定ナット５４を緩めて矢印８２で示すように取り外し、切削ブレード２８を矢印８４で示すように取り外す。次いで、図７（Ｂ）に示すように、外周に保護部材８０が被覆された切削ブレード２８Ａを矢印８６で示すようにブレードマウント３６に取り付け、次いで、矢印８８に示すように固定ナット５４をボス部３８の雄ねじ４０に螺合して締め付けることにより、切削ブレード２８Ａがスピンドル２６に取り付けられる。

保護部材８０はポリビニールアルコール等の水溶性樹脂から形成されているため、ウエーハのダイシングを開始する前に図８に示すように切削ブレード２８Ａを回転しながら切削ノズル７０，７１から切削水を供給すると、保護部材８０が切削水により溶かされて切刃５０が露出する。よって、この状態でウエーハのダイシングを行うことができる。

本発明の切削ブレードが装着される切削装置の外観斜視図である。 フレームと一体化されたウエーハを示す斜視図である。 スピンドルユニットと、スピンドルに装着されるべき切削ブレードとの関係を示す分解斜視図である。 切削手段の拡大斜視図である。 図５（Ａ）は通常の切削ブレードの斜視図、図５（Ｂ）は本発明実施形態に係る切削ブレードの斜視図である。 収容ケース内に切削ブレードを収容する状態を示す分解斜視図である。 図７（Ａ）は使用済みの切削ブレードを取り外す状態を示す分解斜視図、図７（Ｂ）は本発明実施形態に係る新たな切削ブレードを装着する状態を示す分解斜視図である。 保護部材を切削水により除去する状態を示す切削手段の斜視図である。

符号の説明

２ 切削装置（ダイシング装置）
１８ チャックテーブル
２４ 切削手段
２６ スピンドル
２８，２８Ａ 切削ブレード
５０ 切刃
７８ 収容ケース
８０ 保護部材

Claims (3)

1. スピンドルに装着する開口部を中心に有するとともに、該開口部を囲繞して形成された被把持部を有する円形基台と、該円形基台の外周から突出して形成された切刃とから構成された切削ブレードであって、
   該切刃を保護する保護部材が該切刃を囲繞するように被覆されており、
   該保護部材は切削ブレードが切削装置のスピンドルに装着された後切削水により除去されることを特徴とする切削ブレード。
2. 前記保護部材は水溶性樹脂から構成されることを特徴とする請求項１記載の切削ブレード。
3. 切削ブレードを収容する本体ケースと、該本体ケースにヒンジ部で開閉可能に取り付けられたカバーとから構成されたブレード収容ケース内に、取り出し可能に収容された請求項１又は２に記載の切削ブレード。

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