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(huì)產(chǎn)生顫振的磨輪。該磨輪安裝于磨削構(gòu)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(cè)形成為環(huán)狀；和多個(gè)磨具，它們配設(shè)于所述輪基座的所述自由端部，該多個(gè)磨具包括：磨削磨具，該磨削磨具是在結(jié)合劑材料中混入金剛石磨粒燒結(jié)而成的；和輔助磨具，該輔助磨具僅由結(jié)合劑材料燒結(jié)而成，該輔助磨具從內(nèi)側(cè)或外側(cè)加強(qiáng)所述磨削磨具，該多個(gè)磨具呈環(huán)狀配設(shè)在所述輪基座的所述自由端部。
【專利說(shuō)明】磨輪

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磨削裝置的磨輪。

【背景技術(shù)】
[0002]在晶片的表面形成有1C、LS1、LED等多個(gè)器件，并且各個(gè)器件由分割預(yù)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(gè)一個(gè)的器件，分割后的器件被廣泛利用在便攜電話、個(gè)人電腦以及照明器具等電氣設(shè)備中。
[0003]并且，形成有IC、LS1、LED等器件的硅晶片、藍(lán)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(jìn)而根據(jù)需要利用研磨裝置進(jìn)行研磨來(lái)加工成鏡面。
[0004]磨削裝置具備:卡盤工作臺(tái)，其保持晶片等被加工物；磨削構(gòu)件，其將磨輪支承成能夠旋轉(zhuǎn)，所述磨輪配設(shè)有對(duì)保持于所述卡盤工作臺(tái)的被加工物進(jìn)行磨削的磨削磨具；以及磨削液供給構(gòu)件，其向磨削區(qū)域供給磨削液，磨削裝置能夠?qū)⒕蚧甯呔鹊啬ハ髦疗谕暮穸取?br> [0005]磨輪由輪基座和多個(gè)扇形磨具構(gòu)成，并形成向扇形磨具供給磨削液的結(jié)構(gòu)，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(gòu)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(cè)形成為環(huán)狀，所述多個(gè)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(hào)公報(bào))。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-198737號(hào)公報(bào)
[0007]但是，當(dāng)磨削像藍(lán)寶石基板、SiC基板這樣的莫氏硬度高的被加工物時(shí)，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(wèn)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(chǎn)生細(xì)微的振動(dòng)(顫振)而在磨削面產(chǎn)生振紋的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)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(huì)產(chǎn)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(gòu)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(cè)形成為環(huán)狀；和多個(gè)磨具，它們配設(shè)于所述輪基座的所述自由端部，該多個(gè)磨具包括:磨削磨具，該磨削磨具是在結(jié)合劑材料中混入金剛石磨粒燒結(jié)而成的；和輔助磨具，該輔助磨具僅由結(jié)合劑材料燒結(jié)而成，該輔助磨具從內(nèi)側(cè)或外側(cè)加強(qiáng)所述磨削磨具，該多個(gè)磨具呈環(huán)狀配設(shè)在所述輪基座的所述自由端部。
[0010]優(yōu)選的是，磨具構(gòu)成為，由輔助磨具從內(nèi)側(cè)和外側(cè)呈三明治狀地夾著磨削磨具?；蛘吣ゾ邩?gòu)成為，由磨削磨具從內(nèi)側(cè)和外側(cè)呈三明治狀地夾著輔助磨具。優(yōu)選的是，結(jié)合劑材料由陶瓷結(jié)合劑構(gòu)成。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的磨輪，配設(shè)于輪基座的自由端部的磨具由在結(jié)合劑材料中混入金剛石磨粒燒結(jié)而成的磨削磨具、和從內(nèi)側(cè)或外側(cè)加強(qiáng)磨削磨具的僅由結(jié)合劑材料燒結(jié)而成的輔助磨具構(gòu)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(qiáng)磨削磨具，抑制了細(xì)微的振動(dòng)(顫振)，能夠消除在磨削面產(chǎn)生振紋的問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)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(dǎo)體晶片的正面粘貼保護(hù)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(shí)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(shí)施方式的磨輪來(lái)磨削晶片的背面的樣子的立體圖。
[0019]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0020]10:磨削單元(磨削構(gòu)件)；
[0021]11:半導(dǎo)體晶片；
[0022]22:輪座；
[0023]23:保護(hù)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(tái)。

【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參照?qǐng)D1，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(biāo)號(hào)4是磨削裝置2的基座，在基座4的后方立起設(shè)置有立柱6。在立柱6固定有沿上下方向延伸的一對(duì)導(dǎo)軌8。
[0031]磨削單元(磨削構(gòu)件)10被安裝成能夠沿著該一對(duì)導(dǎo)軌8在上下方向上移動(dòng)。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(duì)導(dǎo)軌8在上下方向上移動(dòng)的移動(dòng)基座16。
[0032]磨削單元10包括:主軸18，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式收納于主軸箱12中；馬達(dá)20，其驅(qū)動(dòng)主軸18旋轉(zhuǎn)；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(jìn)給機(jī)構(gòu)34，所述磨削單元進(jìn)給機(jī)構(gòu)34由使磨削單元10沿著一對(duì)導(dǎo)軌8在上下方向上移動(dòng)的滾珠絲杠30和脈沖馬達(dá)32構(gòu)成。當(dāng)驅(qū)動(dòng)脈沖馬達(dá)32時(shí)，滾珠絲杠30旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)基座16沿上下方向移動(dòng)。
[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(shè)有卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu)36?？ūP工作臺(tái)機(jī)構(gòu)36具有卡盤工作臺(tái)38，卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu)36利用未圖示的移動(dòng)機(jī)構(gòu)在晶片裝卸位置A和與磨削單元10對(duì)置的磨削位置B之間沿Y軸方向移動(dòng)。標(biāo)號(hào)40、42是波紋件。在基座4的前方側(cè)配設(shè)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?qǐng)D2，半導(dǎo)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(yù)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(gòu)成的半導(dǎo)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(dǎo)體晶片11的外周形成有作為表示硅晶片的結(jié)晶方位的標(biāo)記的缺口 21。
[0037]在磨削晶片11的背面Ilb之前，通過(guò)保護(hù)帶粘貼工序在晶片11的正面Ila粘貼保護(hù)帶23。保護(hù)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(shè)置紫外線硬化型粘著材料(糊層)而形成。
[0038]參照?qǐng)D3的(A)，示出了構(gòu)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(cè)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(gè)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(shí)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(cè)加強(qiáng)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(gè)磨具28借助粘接劑固定在嵌合槽27中。
[0041]即，在本實(shí)施方式的磨輪24中，磨具28包括在結(jié)合劑材料中混入金剛石磨粒燒結(jié)而成的磨削磨具28a和僅由結(jié)合劑材料燒結(jié)而成的輔助磨具28b，磨具28配置成使磨削磨具28a在內(nèi)側(cè)、輔助磨具28b在外側(cè)且兩者在半徑方向緊貼，并且多個(gè)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(shí)施方式中，采用陶瓷結(jié)合劑作為結(jié)合劑材料。
[0042]參照?qǐng)D5的(B)，示出了多個(gè)磨具28的其他排列方法的示意圖。在本實(shí)施方式中，以磨削磨具28a在外側(cè)、輔助磨具28b在內(nèi)側(cè)且兩者在半徑方向緊貼的方式配置，并且多個(gè)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?qǐng)D6的(A)，示出了多個(gè)磨具28的排列方法的其他實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，由輔助磨具28b從內(nèi)側(cè)和外側(cè)呈三明治狀?yuàn)A著磨削磨具28a，并在嵌合槽27中排列多個(gè)該組合，從而構(gòu)成環(huán)狀。
[0044]參照?qǐng)D6的(B)，進(jìn)一步示出了多個(gè)磨具28的排列方法的其他實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，由磨削磨具28a從內(nèi)側(cè)和外側(cè)呈三明治狀?yuàn)A著輔助磨具28b，并在嵌合槽27中排列多個(gè)該組合，從而構(gòu)成環(huán)狀。
[0045]以下，對(duì)構(gòu)成上述各實(shí)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(gè)例子進(jìn)行說(shuō)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(jié)合劑材料、硅酸鈉(凝膠狀的無(wú)機(jī)發(fā)泡劑)、粒徑φ50μηι左右的有機(jī)物微?！熬郾揭蚁?PS)類、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)類有機(jī)物微粒(商品名:力' 〃 ” ^一;匕力'7 ”化成株式會(huì)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(jié)合劑材料、硅酸鈉(凝膠狀的無(wú)機(jī)發(fā)泡劑)、粒徑Φ50μηι左右的有機(jī)物微粒“聚苯乙烯(PS)類、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)類有機(jī)物微粒(商品名:力' 〃 ” ^ 一;匕力' 〃 化成株式會(huì)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(nèi)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(jié)爐內(nèi)。
[0051](5)經(jīng)過(guò)大約2小時(shí)使燒結(jié)爐內(nèi)的溫度上升至650°C，然后使650°C維持大約6小時(shí)，之后經(jīng)過(guò)大約6小時(shí)恢復(fù)到常溫，使磨削磨具28a和輔助磨具28b形成一體。
[0052](6)從燒結(jié)爐內(nèi)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(lái)，參照?qǐng)D7對(duì)使用本實(shí)施方式的磨輪24的晶片11的磨削方法進(jìn)行說(shuō)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(gè)螺釘35以能夠裝卸的方式安裝有磨輪24。 磨輪24通過(guò)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(gòu)成。
[0054]利用磨削裝置的卡盤工作臺(tái)38吸附保持粘貼在晶片11的正面的保護(hù)帶23側(cè)，向箭頭a所示的方向以例如300rpm的轉(zhuǎn)速使卡盤工作臺(tái)38旋轉(zhuǎn)，并向箭頭b所示的方向以例如6000rpm的轉(zhuǎn)速使磨輪24旋轉(zhuǎn)，并且驅(qū)動(dòng)磨削單元進(jìn)給機(jī)構(gòu)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(jìn)給速度(例如I μ m/s)使磨輪24向下方磨削進(jìn)給規(guī)定的量，來(lái)實(shí)施晶片11的磨削。一邊利用接觸式或非接觸式的厚度測(cè)量規(guī)測(cè)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(shí)施方式的磨輪24，多個(gè)磨具28由在結(jié)合劑材料中混入金剛石磨粒燒結(jié)而成的磨削磨具28a和從內(nèi)側(cè)或外側(cè)加強(qiáng)磨削磨具28a的輔助磨具28b構(gòu)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(qiáng)了磨削磨具28a，抑制了細(xì)微的振動(dòng)(顫振)，能夠消除在磨削面產(chǎn)生振紋的問(wèn)題。
【權(quán)利要求】
1.一種磨輪，其安裝于磨削構(gòu)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(cè)形成為環(huán)狀；和多個(gè)磨具，它們配設(shè)于所述輪基座的所述自由端部， 該多個(gè)磨具包括:磨削磨具，該磨削磨具是在結(jié)合劑材料中混入金剛石磨粒燒結(jié)而成的；和輔助磨具，該輔助磨具僅由結(jié)合劑材料燒結(jié)而成，該輔助磨具從內(nèi)側(cè)或外側(cè)加強(qiáng)所述磨削磨具， 該多個(gè)磨具呈環(huán)狀配設(shè)在所述輪基座的所述自由端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨輪，其中， 所述磨具構(gòu)成為，由所述輔助磨具從內(nèi)側(cè)和外側(cè)呈三明治狀地夾著所述磨削磨具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨輪，其中， 所述磨具構(gòu)成為，由所述磨削磨具從內(nèi)側(cè)和外側(cè)呈三明治狀地夾著所述輔助磨具。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨輪，其中， 所述結(jié)合劑材料由陶瓷結(jié)合劑構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】B24B27/00GK104044047SQ201410085262
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月12日
【發(fā)明者】山本節(jié)男, 關(guān)家臣之典, 三原拓也, 高橋亞樹, 濱岡俊 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪思科