磨輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供磨削阻力小并且不會產生顫振的磨輪。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(huán)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(huán)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，該輔助磨具從內側或外側加強所述磨削磨具，該多個磨具呈環(huán)狀配設在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(fā)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(guī)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(jù)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(qū)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(huán)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(huán)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，存在磨削阻力大而被加工物的磨削面的表面精度惡化的問題。因此，若為了減小磨削阻力而減小扇形磨具的厚度，則存在扇形磨具產生細微的振動(顫振)而在磨削面產生振紋的問題。


【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明正是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于提供磨削阻力小并且不會產生顫振的磨輪。
[0009]根據(jù)本發(fā)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(huán)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(huán)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，該輔助磨具從內側或外側加強所述磨削磨具，該多個磨具呈環(huán)狀配設在所述輪基座的所述自由端部。
[0010]優(yōu)選的是，磨具構成為，由輔助磨具從內側和外側呈三明治狀地夾著磨削磨具?；蛘吣ゾ邩嫵蔀?，由磨削磨具從內側和外側呈三明治狀地夾著輔助磨具。優(yōu)選的是，結合劑材料由陶瓷結合劑構成。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的磨輪，配設于輪基座的自由端部的磨具由在結合劑材料中混入金剛石磨粒燒結而成的磨削磨具、和從內側或外側加強磨削磨具的僅由結合劑材料燒結而成的輔助磨具構成，因此減小了磨削磨具的厚度，能夠減小磨削阻力，并且利用輔助磨具加強磨削磨具，抑制了細微的振動(顫振)，能夠消除在磨削面產生振紋的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是具備本發(fā)明的磨輪的磨削裝置的立體圖。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]圖4是本發(fā)明實施方式的磨輪的立體圖。
[0016]圖5是示意性地示出扇形磨具的排列方法的圖。
[0017]圖6是示意性地示出扇形磨具的其他排列方法的圖。
[0018]圖7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。
[0019]標號說明
[0020]10:磨削單元(磨削構件)；
[0021]11:半導體晶片；
[0022]22:輪座；
[0023]23:保護帶；
[0024]24:磨輪；
[0025]26:輪基座；
[0026]28:磨具；
[0027]28a:磨削磨具；
[0028]28b:輔助磨具；
[0029]38:卡盤工作臺。

【具體實施方式】
[0030]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。參照圖1，示出了具備本發(fā)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。
[0031]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。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]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?？ūP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。
[0035]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(qū)域形成有1C、LSI等器件15。
[0036]這樣構成的半導體晶片11具備形成有器件15的器件區(qū)域17和圍繞器件區(qū)域17的外周剩余區(qū)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。
[0037]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。
[0038]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(huán)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(huán)狀。如圖3的(A)所示，在輪基座26的自由端部26b形成有規(guī)定的深度的環(huán)狀嵌合槽27。
[0039]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(guī)定的間隔。
[0040]如圖5的(A)和圖4所示，在第I實施方式的磨輪24中，在輪基座26的自由端部26b，磨削磨具28a和從外側加強磨削磨具28a的輔助磨具28b以在半徑方向緊貼的方式呈環(huán)狀地配置于環(huán)狀嵌合槽27中，并且多個磨具28借助粘接劑固定在嵌合槽27中。
[0041]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，磨具28配置成使磨削磨具28a在內側、輔助磨具28b在外側且兩者在半徑方向緊貼，并且多個磨削磨具28a和輔助磨具28b呈環(huán)狀固定在嵌合槽27中。在本實施方式中，采用陶瓷結合劑作為結合劑材料。
[0042]參照圖5的(B)，示出了多個磨具28的其他排列方法的示意圖。在本實施方式中，以磨削磨具28a在外側、輔助磨具28b在內側且兩者在半徑方向緊貼的方式配置，并且多個磨削磨具28a和輔助磨具28b呈環(huán)狀固定在嵌合槽27中。
[0043]參照圖6的(A)，示出了多個磨具28的排列方法的其他實施方式。在本實施方式中，由輔助磨具28b從內側和外側呈三明治狀夾著磨削磨具28a，并在嵌合槽27中排列多個該組合，從而構成環(huán)狀。
[0044]參照圖6的(B)，進一步示出了多個磨具28的排列方法的其他實施方式。在本實施方式中，由磨削磨具28a從內側和外側呈三明治狀夾著輔助磨具28b，并在嵌合槽27中排列多個該組合，從而構成環(huán)狀。
[0045]以下，對構成上述各實施方式的磨具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。
[0046]磨削磨具28a和輔助磨具28b的制造方法
[0047](I)將粒徑φ0.5μηι(#8000)的金剛石磨粒、以S12為主要成分且以NaO、B203、CaO等為副成分的陶瓷結合劑材料、硅酸鈉(凝膠狀的無機發(fā)泡劑)、粒徑φ50μηι左右的有機物微?！熬郾揭蚁?PS)類、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)類有機物微粒(商品名:力' 〃 ” ^一;匕力'7 ”化成株式會社)”混合均勻，制造成粒狀，生成顆粒物(粒徑φ350μη?~φ50μη?)。
[0048](2)將以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(fā)泡劑)、粒徑Φ50μηι左右的有機物微?！熬郾揭蚁?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~φ50μηι。
[0049](3)在形成扇形的框體內以層疊成層狀的方式填充(I)的顆粒物和(2)的顆粒物，并加壓成型成規(guī)定的形狀。
[0050](4)將成型的顆粒物搬入燒結爐內。
[0051](5)經(jīng)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6小時，之后經(jīng)過大約6小時恢復到常溫，使磨削磨具28a和輔助磨具28b形成一體。
[0052](6)從燒結爐內搬出成為一體的磨削磨具28a和輔助磨具28b，并利用切斷加工等整形成扇形狀。
[0053]接下來，參照圖7對使用本實施方式的磨輪24的晶片11的磨削方法進行說明。如圖7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通過將磨削磨具28a和輔助磨具28b以在半徑方向緊貼的方式呈環(huán)狀緊固于輪基座26的自由端部而構成。
[0054]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。
[0055]然后，以規(guī)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(guī)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(guī)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。
[0056]根據(jù)上述各實施方式的磨輪24，多個磨具28由在結合劑材料中混入金剛石磨粒燒結而成的磨削磨具28a和從內側或外側加強磨削磨具28a的輔助磨具28b構成，因此能夠減小磨削磨具28a的厚度，減小磨削阻力，并且利用輔助磨具28b加強了磨削磨具28a，抑制了細微的振動(顫振)，能夠消除在磨削面產生振紋的問題。
【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(huán)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(huán)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，該輔助磨具從內側或外側加強所述磨削磨具， 該多個磨具呈環(huán)狀配設在所述輪基座的所述自由端部。
2.根據(jù)權利要求1所述的磨輪，其中， 所述磨具構成為，由所述輔助磨具從內側和外側呈三明治狀地夾著所述磨削磨具。
3.根據(jù)權利要求1所述的磨輪，其中， 所述磨具構成為，由所述磨削磨具從內側和外側呈三明治狀地夾著所述輔助磨具。
4.根據(jù)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】B24B27/00GK104044047SQ201410085262
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權日:2013年3月12日
【發(fā)明者】山本節(jié)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