磨輪的制作方法
【專利摘要】本發明提供磨輪，該磨輪在扇形磨具的旋轉方向相反側不會產生缺口，并且能夠達成被加工物的被磨削面的良好的表面精度。該磨輪安裝于磨削構件的輪座，其特征在于，所述磨輪具備：輪基座，所述輪基座具有安裝部和自由端部，所述安裝部形成為環狀并安裝于所述輪座，所述自由端部在該安裝部的相反側形成為環狀；和多個磨具，它們配設于所述輪基座的所述自由端部，該多個磨具包括：磨削磨具，該磨削磨具是在結合劑材料中混入金剛石磨粒燒結而成的；和輔助磨具，該輔助磨具僅由結合劑材料燒結而成，該磨削磨具和該輔助磨具以兩端部緊貼的方式交替地呈環狀配設于所述輪基座的所述自由端部。
【專利說明】磨輪
【技術領域】
[0001]本發明涉及磨削裝置的磨輪。
【背景技術】
[0002]在晶片的表面形成有1C、LS1、LED等多個器件，并且各個器件由分割預定線(間隔道)劃分開，在利用磨削裝置磨削晶片的背面而將晶片加工至規定的厚度后，利用激光加工裝置將晶片分割成一個一個的器件，分割后的器件被廣泛利用在便攜電話、個人電腦以及照明器具等電氣設備中。
[0003]并且，形成有IC、LS1、LED等器件的硅晶片、藍寶石基板、SiC基板在形成器件之前由磨削裝置將兩面磨削得平坦，進而根據需要利用研磨裝置進行研磨來加工成鏡面。
[0004]磨削裝置具備:卡盤工作臺，其保持晶片等被加工物；磨削構件，其將磨輪支承成能夠旋轉，所述磨輪配設有對保持于所述卡盤工作臺的被加工物進行磨削的磨削磨具；以及磨削液供給構件，其向磨削區域供給磨削液，磨削裝置能夠將晶片或基板高精度地磨削至期望的厚度。
[0005]磨輪由輪基座和多個扇形磨具構成，并形成向扇形磨具供給磨削液的結構，所述輪基座具有:安裝部，所述安裝部形成為環狀并安裝于構成磨削單元的輪座；和自由端部，所述自由端部在該安裝部的相反側形成為環狀，所述多個扇形磨具隔開間隔地固定于該輪基座的自由端部(例如，參照日本特開2006-198737號公報)。
[0006]專利文獻1:日本特開2006-198737號公報
[0007]但是，當磨削像藍寶石基板、SiC基板這樣的莫氏硬度高的被加工物時，存在在扇形磨具的旋轉方向的相反側產生缺口，而損傷被加工物的磨削面的問題。
[0008]因此，若呈環狀無間隙地緊密配設扇形磨具，來構成為在扇形磨具的旋轉方向的相反側不會產生缺口，則從扇形磨具脫落的磨粒被連帶著轉動，磨削阻力變大，從而存在被加工物的被磨削面的表面精度惡化的問題。
【發明內容】
[0009]本發明正是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于提供磨輪，該磨輪在扇形磨具的旋轉方向相反側不會產生缺口，并且能夠達成被加工物的被磨削面的良好的表面精度。
[0010]根據本發明，提供一種磨輪，其安裝于磨削構件的輪座，其特征在于，所述磨輪具備:輪基座，所述輪基座具有安裝部和自由端部，所述安裝部形成為環狀并安裝于所述輪座，所述自由端部在該安裝部的相反側形成為環狀；和多個磨具，它們配設于所述輪基座的所述自由端部，該多個磨具包括:磨削磨具，該磨削磨具是在結合劑材料中混入金剛石磨粒燒結而成的；和輔助磨具，該輔助磨具僅由結合劑燒結而成，該磨削磨具和該輔助磨具以兩端部緊貼的方式交替地呈環狀配設于所述輪基座的所述自由端部。
[0011]優選的是，結合劑材料由陶瓷結合劑構成。
[0012]根據本發明的磨輪，利用輔助磨具加強了磨削磨具，不會在磨削磨具的旋轉方向的相反側產生缺口，不會損傷被加工物的磨削面，能夠磨削出好的表面精度。
[0013]另外，輔助磨具僅由結合劑材料燒結而構成，因此從磨削磨具脫落的磨粒被輔助磨具捕獲，實質上不存在磨粒的連帶轉動，因此抑制了由于脫落的磨粒而導致被加工物的表面精度惡化的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是具備本發明的磨輪的磨削裝置的立體圖。
[0015]圖2是示出在半導體晶片的正面粘貼保護帶的樣子的立體圖。
[0016]圖3中，(A)是輪基座的仰視圖，(B)是沿著(A)中的3B-3B線的剖視圖。
[0017]圖4是本發明實施方式的磨輪的立體圖。
[0018]圖5是示意性地示出扇形磨具的排列方法的圖。
[0019]圖6是示出使用實施方式的磨輪來磨削晶片的背面的樣子的立體圖。
[0020]標號說明
[0021]10:磨削單元(磨削構件)；
[0022]11:半導體晶片；
[0023]22:輪座；
[0024]23:保護帶；
[0025]24:磨輪；
[0026]26:輪基座；
[0027]28:磨具；
[0028]28a:磨削磨具；
[0029]28b:輔助磨具；
[0030]38:卡盤工作臺。
【具體實施方式】
[0031]以下，參照附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。參照圖1，示出了具備本發明的磨輪的磨削裝置2的外觀立體圖。標號4是磨削裝置2的基座，在基座4的后方立起設置有立柱6。在立柱6固定有沿上下方向延伸的一對導軌8。
[0032]磨削單元(磨削構件)10被安裝成能夠沿著該一對導軌8在上下方向上移動。磨削單元10具有主軸箱12和保持主軸箱12的支承部14，支承部14安裝于沿著一對導軌8在上下方向上移動的移動基座16。
[0033]磨削單元10包括:主軸18，其以能夠旋轉的方式收納于主軸箱12中；馬達20，其驅動主軸18旋轉；輪座22，其固定于主軸18的末端；以及磨輪24，其以能夠裝卸的方式安裝于輪座22。
[0034]磨削裝置2具備磨削單元進給機構34，所述磨削單元進給機構34由使磨削單元10沿著一對導軌8在上下方向上移動的滾珠絲杠30和脈沖馬達32構成。當驅動脈沖馬達32時，滾珠絲杠30旋轉，移動基座16沿上下方向移動。
[0035]在基座4的上表面形成有凹部4a，并且在該凹部4a中配設有卡盤工作臺機構36。卡盤工作臺機構36具有卡盤工作臺38，卡盤工作臺機構36利用未圖示的移動機構在晶片裝卸位置A和與磨削單元10對置的磨削位置B之間沿Y軸方向移動。標號40、42是波紋件。在基座4的前方側配設有供磨削裝置2的操作人員輸入磨削條件等的操作面板44。
[0036]參照圖2，半導體晶片11由例如厚度為700 μ m的硅晶片形成，在正面Ila呈格子狀地形成有多條間隔道(分割預定線)13，并且在由多條間隔道13劃分出的各區域形成有1C、LSI等器件15。
[0037]這樣構成的半導體晶片11具備形成有器件15的器件區域17和圍繞器件區域17的外周剩余區域19。并且，在半導體晶片11的外周形成有作為表示硅晶片的結晶方位的標記的缺口 21。
[0038]在磨削晶片11的背面Ilb之前，通過保護帶粘貼工序在晶片11的正面Ila粘貼保護帶23。保護帶23是紫外線硬化型粘著帶，其例如在聚乙烯、聚氯乙烯、聚烯烴等的一面設置紫外線硬化型粘著材料(糊層)而形成。
[0039]參照圖3的(A)，示出了構成圖4所示的磨輪24的輪基座26的仰視圖。圖3的(B)是沿著圖3的(A)中的3B-3B線的剖視圖。如圖4所示，磨輪24的輪基座26具有:安裝部26a,所述安裝部26a形成為環狀,并安裝于輪座22 ;和自由端部26b,所述自由端部26b在安裝部26a的相反側同樣形成為環狀。如圖3的(A)所示，在輪基座26的自由端部26b形成有規定的深度的環狀嵌合槽27。
[0040]如圖4所示，在輪基座26的安裝部26a形成有:螺釘孔33，其用于將磨輪24安裝到輪座22 ;和多個磨削液供給孔31，它們沿上下方向貫通輪基座26，并沿圓周方向隔開規定的間隔。
[0041]在輪基座26的自由端部26b，使磨削磨具28a和輔助磨具28b以交替緊貼的方式呈環狀配設在環狀嵌合槽27中，多個磨具28被粘接劑固定在嵌合槽27中。
[0042]即，在本實施方式的磨輪24中，磨具28包括在結合劑材料中混入金剛石磨粒燒結而成的磨削磨具28a、和僅由結合劑材料燒結而成的輔助磨具28b，磨削磨具28a和輔助磨具28b以兩端部緊貼的方式呈環狀固定于嵌合槽27中。在本實施方式中，采用陶瓷結合劑作為結合劑材料。參照圖5，示意性地示出了磨具28的排列方法。
[0043]以下，對構成本實施方式的磨具28的磨削磨具28a和輔助磨具28b的制造方法的一個例子進行說明。
[0044]磨削磨具28a的制造方法
[0045](I)將粒徑φ0.5μLπ (#8000)的金剛石磨粒、以S12為主要成分且以Na0、B203、Ca0
等為副成分的陶瓷結合劑材料、硅酸鈉(凝膠狀的無機發泡劑)、粒徑φ50μη?左右的有機物微粒“聚苯乙烯(PS)類、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)類有機物微粒(商品名:力' 〃 ”力'
y 'y化成株式會社)”混合均勻，制造成粒狀，生成顆粒物(粒徑φ350μηι~φ50μπι)。
[0046](2)在形成扇形的框體內填充該顆粒物，并加壓成型成規定的形狀。
[0047](3)將成型的顆粒物搬入燒結爐內。
[0048](4)經過大約2小時使燒結爐內的溫度上升至650°C，然后使650°C維持大約4小時，之后經過大約6小時恢復到常溫，形成磨削磨具。
[0049](5)從燒結爐內搬出磨削磨具，并利用切斷加工等整形成扇形狀。
[0050]輔助磨具28b的制造方法
[0051](I)將以Si02為主要成分且以Na0、B203、Ca0等為副成分的陶瓷結合劑材料、硅酸鈉(凝膠狀的無機發泡劑)、粒徑φ50μηι左右的有機物微粒“聚苯乙烯(PS)類、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)類有機物微粒(商品名:力' 〃 ” ^ 一;匕力' 〃 化成株式會社)”混合均勻，制造成粒狀，生成顆粒物(粒徑φ350μηι~φ50μπι)。
[0052](2)在形成扇形的框體內填充該顆粒物，并加壓成型成規定的形狀。
[0053](3)將成型的顆粒物搬入燒結爐內。
[0054](4)經過大約2小時使燒結爐內的溫度上升至650°C，然后使650°C維持大約4小時，之后經過大約6小時恢復到常溫，形成輔助磨具。
[0055](5)從燒結爐內搬出輔助磨具，并利用切斷加工等整形成扇形狀。
[0056]接下來，參照圖6對使用本實施方式的磨削磨具24的晶片11的磨削方法進行說明。如圖6所示，在磨削單元10的固定于主軸18的末端的輪座22借助多個螺釘35以能夠裝卸的方式安裝有磨輪24。磨輪24通過使磨削磨具28a和輔助磨具28b交替緊貼地呈環狀緊固于輪基座26的自由端部而構成。
[0057]利用磨削裝置的卡盤工作臺38吸附保持粘貼在晶片11的正面的保護帶23側，向箭頭a所示的方向以例如300rpm的轉速使卡盤工作臺38旋轉，并向箭頭b所示的方向以例如6000rpm的轉速使磨輪24旋轉，并且驅動磨削單元進給機構34，使磨輪24的磨削磨具28a和輔助磨具28b與晶片11的背面Ilb接觸。
[0058]然后，以規定的磨削進給速度(例如I μ m/s)使磨輪24向下方磨削進給規定的量，來實施晶片11的磨削。一邊利用接觸式或非接觸式的厚度測量規測定晶片11的厚度，一邊將晶片11磨削至期望的厚度，例如100μπι。
[0059]根據本實施方式的磨輪24，磨削磨具28a和輔助磨具28b以交替緊貼的方式呈環狀配設，因此利用輔助磨具28b加強了磨削磨具28a，不會在磨削磨具28a的旋轉方向的相反側產生缺口，不會損傷晶片11的磨削面。
[0060]另外，輔助磨具28b僅由結合劑燒結而構成，因此從磨削磨具28a脫落的磨粒被輔助磨具28b捕獲，實質上不存在磨粒的連帶轉動，因此能夠達成晶片11的磨削面的良好的表面精度。
【權利要求】
1.一種磨輪，其安裝于磨削構件的輪座，其特征在于， 所述磨輪具備: 輪基座，所述輪基座具有安裝部和自由端部，所述安裝部形成為環狀并安裝于所述輪座，所述自由端部在該安裝部的相反側形成為環狀；和多個磨具，它們配設于所述輪基座的所述自由端部， 該多個磨具包括:磨削磨具，該磨削磨具是在結合劑材料中混入金剛石磨粒燒結而成的；和輔助磨具，該輔助磨具僅由結合劑材料燒結而成， 該磨削磨具和該輔助磨具以兩端部緊貼的方式交替地呈環狀配設于所述輪基座的所述自由端部。
2.根據權利要求1所述的磨輪，其中，所述結合劑材料由陶瓷結合劑構成。
【文檔編號】B24D3/14GK104044086SQ201410085323
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2013年3月12日
【發明者】山本節男, 關家臣之典, 三原拓也, 高橋亞樹, 濱岡俊 申請人:株式會社迪思科