固定磨粒丝锯以及固定磨粒丝的修整方法与流程

本发明涉及切削由硅、玻璃、陶瓷等硬脆性材料构成的工件的固定磨粒丝锯以及固定磨粒丝的修整方法。

背景技术：

以往，作为将由硬脆性材料构成的工件(即，坯块)切断，制造多张薄板(晶片)的装置之一，已知有丝锯(即，使用了丝的切削装置)。上述丝锯被构成为将钢琴线等芯线并列地架设在多个槽辊之间，形成螺旋状的丝列，通过将坯块推碰到该丝列的高速行走的丝而进行切削，将坯块切断成多张晶圆。作为上述丝锯的切断方式，有基于一面将含有游离磨粒的加工液(即，浆料)喷涂到上述丝列，一面进行切削的游离磨粒方式的切断方式，和像专利文献1所示那样，基于使用磨粒被粘着在上述芯线的表面的固定磨粒丝进行切削的固定磨粒方式的切断方式。游离磨粒方式由于存在浆料的废弃处理的问题等，所以，近年来，不需要使用上述浆料且与该游离磨粒方式相比切削效率优异的固定磨粒方式正在普及。而且，作为在上述固定磨粒方式的丝锯(即，固定磨粒丝锯)中使用的固定磨粒丝，已知通过金属镀敷使磨粒粘着在芯线的固定磨粒丝(参照专利文献2)。

但是，在使用这样的磨粒通过金属镀敷被粘着在芯线上的固定磨粒丝的情况下，为了确保更优异的切削效率、切削精度，希望磨粒的前端即刃尖总是露出，不存在因切削屑造成的孔堵塞，但是，通常如上述专利文献2公开的切断方式那样，在使用开始前的新品状态下，磨粒的刃尖因金属镀敷而被包覆，另外，即使在使用开始后，也极难避免孔堵塞。

因此，在引用文献1记载的丝锯中，通过将修整石推碰到丝列，对固定磨粒丝进行修整。然而，若从维护性等运用方面的观点来看该丝锯，则对保持坯块的工件工作台和修整石的配置关系而言，未必能说进行了充分的考虑，仍留有设计上的改进余地。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-28654号公报

专利文献2：日本特开2006-181698号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

因此，本发明的技术的课题是提供一种针对保持工件的工件工作台和用于进行固定磨粒丝的修整的修整石的配置关系，在考虑维护性等运用方面的基础上，实施了更合理的设计的固定磨粒丝锯以及这样的固定磨粒丝锯中的固定磨粒丝的修整方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，根据本发明，提供一种固定磨粒丝锯，所述固定磨粒丝锯具有：磨粒通过金属镀敷被粘着于芯线的表面的固定磨粒丝；相互平行地配设旋转轴的多个槽辊；固定工件的工件供给工作台；和对上述固定磨粒丝进行修整的修整石，上述固定磨粒丝被螺旋状地缠挂在上述槽辊之间，形成有在与上述旋转轴呈平行的进给方向上以规定的节距间隔排列的丝列，所述固定磨粒丝锯通过一面使该固定磨粒丝在其芯线方向上高速行走，一面使上述丝列和被固定在上述工件供给工作台的工件相互推碰来用于对该工件进行切削，其特征在于，在上述工件供给工作台设置有用于固定工件的工件固定部，且上述修整石与该工件固定部邻接地被固定在上述进给方向上的与该工件固定部相比的至少上游侧。

此时，优选上述修整石由第1修整石以及第2修整石构成，在上述工件供给工作台上，上述第1修整石与该工件固定部邻接地被固定在上述进给方向上的与工件固定部相比的上游侧，且第2修整石与该工件固定部邻接地被固定在与该工件固定部相比的下游侧。

而且，更优选上述第1修整石中的与上述丝列相向的前端面与上述第2修整石中的与该丝列相向的前端面相比向该丝列侧突出。

另外，根据本发明，提供一种固定磨粒丝锯，所述固定磨粒丝锯具有：磨粒通过金属镀敷被粘着于芯线的表面的固定磨粒丝；相互平行地配设旋转轴的多个槽辊；和固定工件的工件供给工作台，上述固定磨粒丝被螺旋状地缠挂在上述槽辊之间，形成有在与上述旋转轴呈平行的进给方向上以规定的节距间隔排列的丝列，所述固定磨粒丝锯通过一面使该固定磨粒丝在其芯线方向上高速行走，一面使上述丝列和被固定在上述工件供给工作台的工件相互推碰来用于对该工件进行切削，其特征在于，在上述工件供给工作台设置有用于固定工件的工件固定部和用于固定修整石的磨石固定部，上述修整石对上述固定磨粒丝进行修整，该磨石固定部与该工件固定部邻接地被配置在上述进给方向上的与该工件固定部相比的至少上游侧。

此时，优选上述磨石固定部由第1磨石固定部以及第2磨石固定部构成，在上述工件供给工作台上，上述第1磨石固定部与该工件固定部邻接地被配置在上述进给方向上的与工件固定部相比的上游侧，且第2磨石固定部与该工件固定部邻接地被配置在该工件固定部的下游侧。

再有，根据本发明，提供一种固定磨粒丝的修整方法，其特征在于，具有下述步骤：将磨粒通过金属镀敷被粘着于芯线的表面的固定磨粒丝螺旋状地缠挂在相互平行地配置旋转轴的多个槽辊之间，由此形成在与上述旋转轴呈平行的进给方向上以规定的节距间隔排列的丝列的步骤；将工件固定在工件供给工作台，且将修整石与该工件邻接地固定在该工件供给工作台中的与该工件相比的上述进给方向的至少上游侧的位置的步骤；通过一面使上述固定磨粒丝在其芯线方向上高速行走，一面使上述工件供给工作台和上述丝列向相互接近的方向移动，由上述修整石对与上述工件相比处于上述进给方向的上游侧的固定磨粒丝进行修整，且通过由该修整后的固定磨粒丝形成的丝列切削上述工件的步骤。

在本发明的上述修整方法中，优选被固定在上述工件供给工作台的修整石中的与上述丝列相向的前端面与被固定在该工件供给工作台的工件中的与上述丝列相向的前端面相比向丝列侧突出。

另外，优选上述修整石由第1修整石以及第2修整石构成，在上述工件供给工作台上，上述第1修整石与该工件邻接地被固定在上述进给方向上的与上述工件相比的上游侧，且第2修整石与该工件邻接地被固定在与该工件相比的下游侧。

此时，更优选上述第1修整石中的与上述丝列相向的前端面与上述第2修整石中的与丝列相向的前端面相比向该丝列侧突出，且第2修整石的该前端面和工件的该前端面被配置成距该丝列大致相同的距离。

发明效果

根据上面记载的本发明，被构成为在由固定磨粒丝的丝列对工件切削前，由修整石修整该固定磨粒丝。因此，能够在将包覆该固定磨粒丝的磨粒的表面的金属镀敷层除去，使磨粒的刃尖露出后，切削工件，能够提高对工件的切削效率。另外，由于被构成为将上述工件和修整石固定于相同的工件供给工作台，所以，在维护等运用方面也发挥优异的效果，例如，不仅能够避免构造的复杂化，还能够在进行工件更换的同时进行修整石的更换等。

附图说明

图1是表示本发明的固定磨粒丝锯的一实施方式的示意图。

图2是表示图1的固定磨粒丝锯的切削部的概略立体图。

图3是示意性地表示上述切削部中的工件切削前的状态的概略局部放大图。

图4是示意性地表示在上述切削部中，在工件切削开始前进行的固定磨粒丝的修整状态的概略局部放大图。

图5是示意性地表示上述切削部中的工件切削开始时的状态的概略局部放大图。

图6是示意性地表示上述切削部中的工件切削中途的状态的概略局部放大图。

附图标记说明

1：固定磨粒丝锯；2：固定磨粒丝；3-5：槽辊；6：工件供给工作台；15：工件固定部；16：第1磨石固定部；17：第2磨石固定部；30：丝列；41:第1修整石；41a:前端面；42：第2修整石；42a:前端面；W:工件；W1：前端面。

具体实施方式

图1-图6表示本发明的固定磨粒丝锯的一实施方式。本实施方式的固定磨粒丝锯1如图1以及图2所示具有：磨粒通过金属镀敷被粘着在芯线的表面的固定磨粒丝2；相互平行地配设了旋转轴的多个槽辊3-5；固定有工件W的工件供给工作台6；和通过与上述固定磨粒丝2接触来修整该固定磨粒丝2的修整石41、42，上述工件W通过被推压在丝列30而切片成多张晶圆，上述丝列30通过将固定磨粒丝2卷绕在槽辊3-5之间而形成。另外，如图2或图3所示，在本实施方式中，使用硅坯块作为上述工件W，该硅坯块被形成为在一方向长的四方柱状。

上述固定磨粒丝2在由钢琴线等构成的芯线上通过镍等金属镀敷粘着例如金刚、由立方氮化硼(cBN)等构成的硬质细微的磨粒，在修整前的新品状态的固定磨粒丝2中，处于磨粒的表面整体由金属镀敷层包覆的状态。另外，在本实施方式中，作为上述固定磨粒丝2使用平均丝径为0.1mm左右的固定磨粒丝，能够提高切削精度，且抑制切削余量。

如图1所示，上述固定磨粒丝2其两端侧分别被卷绕在一对丝线筒7、8，在这些丝线筒7、8之间形成有将上述工件W进行切片的切削部20。另外，在一对丝线筒7、8之间，将切削部20夹着其间地设置一方的丝线筒7侧的丝行走路径9和另一方的丝线筒8侧的丝行走路径10。而且，在这些丝行走路径9、10中分别配设：横移装置11，其用于使该固定磨粒丝2进行横移动作，以便适当地将该固定磨粒丝2从丝线筒7、8放出，并适当地卷取于丝行走路径；调节辊12，其用于赋予行走的丝2一定的张力；和导向辊13，其在该调节辊12的前后用于对上述固定磨粒丝2进行导向。

在上述丝线筒7、8上分别连结未图示出的马达。通过驱动该马达，上述固定磨粒丝2从一方的丝线筒7被送出，在环绕配置在上述切削部20的槽辊3-5后，被另一方的丝线筒8回收，在这些丝线筒7、8之间，在其芯线方向上高速行走。

另外，上述固定磨粒丝2可以沿其芯线方向仅在一方向(从一方的丝线筒7去向另一方的丝线筒8的方向)行走，或者也可以往复行走。在本实施方式中，被构成为在切削工件W的情况下，固定磨粒丝2在丝线筒7、8之间往复行走。而且，通过将从一方的丝线筒7供给的固定磨粒丝2的放出量比卷回到该丝线筒7的卷取量长，由此，从该丝线筒7依次放出新的固定磨粒丝，向上述丝列30供给。另外，在本实施方式中，被构成为将上述进给量设定为约400m，将返回量设定为397m，向上述丝列30供给的固定磨粒丝2在每一个往复被替换为3m新的固定磨粒丝2。

如图1或图2所示，在上述切削部20配置3根辊，包括：位于一方的丝行走路9侧的第1槽辊3、位于另一方的丝行走路10侧的第2槽辊4和位于这些第1及第2槽辊3、4的下方的第3槽辊5。这3根槽辊3-5被配置成旋转轴相互呈平行，在从其轴方向看时，各旋转轴分别位于三角形的顶点。

另外，在槽辊3-5的外周面以规定的节距分别形成多个固定磨粒丝2的定位用的环状的丝槽14，上述固定磨粒丝2一面与这些槽辊3-5的丝槽14卡合一面被螺旋状地缠挂。据此，在上述第1以及第2槽辊3、4之间，形成固定磨粒丝2在与上述旋转轴呈平行的进给方向上以规定的节距间隔排列的上述丝列30。另外，在本实施方式的丝列30中，长度约800m左右的固定磨粒丝2被架设在槽辊3-5之间，该固定磨粒丝2朝向上述进给方向以0.3mm的节距被并列设置。

另外，在切削部20中，被形成为横向长的上述工件供给工作台6以沿上述进给方向的方式配置在上述丝列30的架设方向上的中央的上方，由未图示出的工作台进给装置，被驱动成相对于丝列30升降自由。伴随着工件供给工作台6朝向丝列30降下，被固定在该工件供给工作台6的下表面的工件W被推压在该丝列30并被切削，其结果为，该工件W被同时切片成多张晶圆。另外，也可以被构成为，若工件W相对于丝列30被相对地推压，则一面保持例如3个槽辊3-5的相对的位置关系，一面利用使这些槽辊3-5上升、下降的升降装置，使丝列30朝向被固定在工件供给工作台6的工件W上升。或者，还可以构成为工件供给工作台6以及丝列30均可相互接近地移动。

如图3所示，在上述工件供给工作台6上设置有用于固定工件W的工件固定部15和用于固定上述修整石41、42的磨石固定部16、17。

上述工件固定部15被设置在面向丝列30(图1的下方侧)的工件供给工作台6的下表面侧中的上述进给方向的大致中央位置，上述工件W的在长边方向上延伸的一侧面沿该进给方向被安装。另外，在工件固定部15安装仿形(ダミー)材等衬底，上述工件W由粘接剂等经该衬底固定。

上述磨石固定部16、17由第1磨石固定部16和第2磨石固定部17构成，与上述工件固定部15同样，被分别设置在工件供给工作台6的下表面侧。具体地说，第1磨石固定部16在上述进给方向上的与工件固定部15相比的上游侧与该工件固定部15邻接地被配置，且第2磨石固定部17在上述进给方向上的与工件固定部15相比的下游侧，与该工件固定部15邻接地被配置。

两个修整石41、42由粘接剂等固定在磨石固定部16、17。如图3所示，第1修整石41被安装在上述第1磨石固定部16，且第2修整石42被安装在第2磨石固定部17。据此，如图2所示，被构成为，在上述进给方向上，第1修整石41被配置在与固定工件W的工件固定部15相比的上游侧，第2修整石42被配置在与工件固定部15相比的下游侧。这些修整石41、42分别呈大致矩形的平板状(大致长方体)，被配置成在固定了工件W的状态下，它们的板厚方向上的一方的侧端面分别与工件W的长度方向上的各侧端面相向。

此时，第1修整石41中的与丝列30相向的前端面41a与第2修整石42的与丝列30相向的前端面42a相比向该丝列30侧突出。另外，在工件W被固定在工件固定部15的状态下，使上述第1修整石的前端面41a与和丝列30相向的工件W的前端面W1相比向该丝列30侧突出。另一方面，上述第2修整石42的前端面42a在工件W被固定在工件固定部15的状态下，从该工件W的前端面W1和丝列30离开大致相同的距离，其结果为，两前端面42a、W1呈大致齐平面。另外，就这些修整石41、42而言，也可以经仿形物(ダミー)固定在上述磨石固定部16、17。

第1以及第2修整石41、42被配置在形成丝列30的多个固定磨粒丝2组中的、位于上述进给方向上的最上游侧的固定磨粒丝2和同样位于进给方向最下游侧的固定磨粒丝2之间。这样一来，能够由第1修整石41修整位于上述进给方向上的与工件W相比的上游侧的新的(未使用的)固定磨粒丝2，将包覆磨粒的前端(刃尖)金属镀敷物除去，在切削工件W前，使磨粒的刃尖露出。而且，伴随着固定磨粒丝2的往复行走，该固定磨粒丝2通过在切削了工件W后，由该修整石41再度修整，能够抑制由以切削工件W为起因的切削屑造成的孔堵塞。再有，也由第2修整石42修整切削上述工件W后的固定磨粒丝，使附着在固定磨粒丝的切削屑脱落，抑制上述孔堵塞。

另外，这些修整石41、42综合考虑被粘着在固定磨粒丝2的芯材的磨粒的种类、粒径、集中度或镀敷层的金属材料等，使用适宜的修整石。如上所述，由于第1修整石41主要是在切削开始前进行固定磨粒丝2的磨粒的磨锉的修整石，所以，也可以是比第2修整石42粗糙的修整石。另外，针对修整石的板厚，能够与固定磨粒丝2的丝径、进给量等相匹配地适宜地选择。例如，在本实施方式中，使用第1修整石41的板厚为约30mm左右的修整石，能够在丝列30接触的状态下，修整约100根左右的固定磨粒丝2组。

在切削上述工件W的情况下，首先，像上述那样，将固定磨粒丝2装配于丝锯1，螺旋状地缠挂在上述槽辊3-5之间，由此形成丝列30。另外，将工件W固定于上述工件供给工作台6的工件固定部15，且将上述第1修整石41固定于同样被设置在工件供给工作台6的第1磨石固定部16，将第2修整石42固定于第2磨石固定部17。另外，如图3所示，在固定了工件W和修整石41、42的状态下，该第1以及第2修整石41、42分别被配置成它们的上述一方的侧端面与工件W的上述各侧端面为非接触的状态，但是，例如，也可以配设成这些修整石41、42中的任意一方与工件W接触，或也可以配置成两修整石41、42均与工件W接触。

然后，若驱动未图示出的马达，使一对丝线筒7、8旋转，则上述固定磨粒丝2在其芯线方向上高速行走，且上述丝列30朝向上述进给方向被依次进给。而且，通过使工件供给工作台6朝向该丝列30逐渐降下，一面由两个修整石41、42修整与上述工件W相比处于进给方向的上游侧以及下游侧的固定磨粒丝2，一面以丝列30的节距间隔渐渐切削被固定于该工件供给工作台6的工件固定部15的工件W，最终，同时切断成多张晶圆。

对固定磨粒丝2的修整方法更具体地进行说明。首先，使该工件供给工作台6从上述工件供给工作台6下降前的状态(图3)朝向正在行走的丝列30下降一定距离。而且，如图4所示，使被配置于在进给方向与工件W相比的上游侧的丝列30的多根固定磨粒丝2组接触与工件W的前端面相比突出到丝列30侧的第1修整石41(前端面4la)。此时，上述丝列30处于相对于上述工件W非接触的状态。通过一面维持该状态一面使工件供给工作台6渐渐下降，由此，固定磨粒丝2一面切入第1修整石41，形成槽18，一面在该修整石41的槽18内被修整，包覆磨粒的表面的金属镀敷层被切掉，磨粒的刃尖露出。

另外，在开始切削该工件W前进行的修整中，至少在遍及被搭挂于在切削时与工件W抵接的范围的长度的程度(即，被搭挂在第1以及第2修整石41、42之间的长度的程度)来修整该丝2。这样一来，可由最初起磨粒的刃尖就露出的固定磨粒丝2，开始工件W的切削。另外，在该修整中，也可以不使固定磨粒丝2往复行走，而是向一方侧高速行走，据此，缩短修整所花费的时间。

而且，在由第1修整石41在开始切削前对上述固定磨粒丝2进行的修整完成后，使工件W的前端面W1与多个固定磨粒丝2组接触，开始该工件W的切削(图5)。此时，如上所述，切削工件W的多个固定磨粒丝2组已经由第1修整石41修整，磨粒的前端(刃尖)露出。因此，能够防止切削初期的固定磨粒丝2的锋利不足，抑制在工件W的切削面产生的碎屑的生成，能够稳定且高精度地切削工件W。另外，构成上述丝列30的固定磨粒丝2也与第2修整石42接触，该第2修整石42与第1修整石41一起被切入进去，据此，与上述工件W的上游侧同样，在工件W的下游侧也对多个固定磨粒丝2组进行修整。而且，通过进一步使工件供给工作台6下降，如图6所示，固定磨粒丝2一面切入第1以及第2修整石41、42，形成槽18、19而被修整，一面切入上述工件W，形成槽50而被渐渐切削下去。另外，在最终完成工件W的切断，进行新的工件W的切削加工的情况下，将被载置在工件供给工作台6的切断加工完成后的工件W和修整石41、42更换为新品，按照上述的步骤，一面进行固定磨粒丝2的修整一面切削工件W。

这样，根据本实施方式的固定磨粒丝锯1，能够以相对于工件供给工作台6将第1修整石41在固定磨粒丝2的上述进给方向上的与工件W相比的上游侧的位置与该工件W邻接地固定这样简单的结构，在开始切削该工件W前修整固定磨粒丝2，进行磨粒的磨锉。而且，通过将该修整石41与工件W一起设置在同一工件供给工作台6上，由此能够容易地进行例如工件W以及修整石的更换等维护作业等，在运用方面也发挥优异的效果。

另外，在本实施方式中设置有两个修整石41、42，但是，并非限定于此。例如，在上述工件W为粘性低的坯块的情况下等，若没有必要一定进行丝列30的下游侧的修整，则也可以不设置第2修整石42，在第1磨石固定部16仅配备第1修整石41。另外，就修整石的形状而言，例如也可以是面向丝列30的前端面呈圆弧状的修整石，或像朝向丝列30呈锐角状那样具有尖细(或尖宽)的形状的修整石，选择适宜形状的修整石。再有，在像本实施方式那样，使上述固定磨粒丝2往复行走的情况下，与工件W的长度、原料等相匹配地适宜设定该固定磨粒丝2的往复行走长度(进给量、返回量)。另外，虽然使上述工件W为四方柱状的工件，但是，若被固定在工件固定部15，则也可以使用例如圆柱状的坯块。

上面，对本发明的固定磨粒丝锯以及固定磨粒丝的修整方法进行了说明，但是本发明并非被限定于上述的实施方式，当然可在不脱离权利要求书的主旨的范围进行各种各样的设计变更。