带基台的刀具的制作方法

本发明涉及用于被加工物的切削的带基台的刀具。

背景技术：

通过对形成有多个ic(integratedcircuit：集成电路)、lsi(largescaleintegration：大规模集成电路)等器件的半导体晶片进行分割而制造分别具有器件的多个器件芯片。另外，通过对安装于基板上的多个器件芯片被由树脂形成的密封材料(模制树脂)包覆而形成的封装基板进行分割而制造分别具有被模制树脂覆盖的器件芯片的多个封装器件。器件芯片或封装器件搭载于以移动电话或个人计算机为代表的各种电子设备中。

在半导体晶片或封装基板的分割中使用切削装置。切削装置具有：保持工作台，其对被加工物进行保持；以及切削单元，其利用环状的刀具对被加工物进行切削。使刀具进行旋转并切入保持工作台所保持的被加工物，从而对被加工物进行切削、分割。

作为用于被加工物的切削的刀具，使用毂型的刀具或垫圈型的刀具，该毂型的刀具具有通过镀镍等将由金刚石等形成的磨粒固定而得的切刃，该垫圈型的刀具由通过由金属、陶瓷、树脂等形成的结合材料将磨粒固定而成的环状的切刃构成。在对被加工物进行切削时，根据被加工物的材质等而适当选择合适的刀具。

毂型的刀具是使圆盘状的基台和沿着基台的外周缘形成的切刃成为一体而构成的，安装于切削单元所具有的旋转轴(主轴)的前端部上所固定的刀具安装座。另外，垫圈型的刀具通过刀具安装座所具有的凸缘部(固定凸缘)和与固定凸缘一起夹持刀具的装卸凸缘而安装于旋转轴的前端部。

如上所述，在毂型的刀具和垫圈型的刀具中向旋转轴的安装方法不同，固定于旋转轴的刀具安装座的形状、尺寸等也根据刀具的种类而不同。因此，例如在将安装于旋转轴的前端部的毂型的刀具更换成垫圈型的刀具时，也需要更换刀具安装座，刀具的更换作业变得复杂。

因此，近年来，提出了将垫圈型的刀具粘接于圆盘状的基台而得的带基台的刀具(例如参照专利文献1)。当使用该带基台的刀具时，能够将垫圈型的刀具安装于毂型的刀具用的刀具安装座，简化刀具的更换作业。

专利文献1：日本特开2012-135833号公报

上述的带基台的刀具是通过使单独形成的基台和刀具一体化而制造的。具体而言，在基台的一个面上涂覆粘接剂之后，使基台的一个面与刀具的一个面对置，使基台和刀具借助粘接剂而相互贴合。由此，将基台和刀具接合而一体化。

在经过上述工序而得到的带基台的刀具中，刀具仅粘贴于基台的一个面上，但在该状态下，有时基台与刀具的接合的强度不充分。特别是，在将较厚的刀具固定于基台的情况下，多数情况下难以仅利用涂覆于基台的一个面的粘接剂而使基台和刀具牢固地一体化。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供将基台和刀具牢固地结合的带基台的刀具。

根据本发明的一个方式，提供一种带基台的刀具，其中，该带基台的刀具具有圆盘状的基台和在中央具有开口部的环状的刀具，该基台具有从该基台的正面突出的环状的凸部，该刀具具有从在该开口部露出的侧面朝向外周缘侧形成的凹部，该基台和该刀具在该凸部嵌入于该开口部中的状态下借助附着于该基台的该正面上的第1粘接剂而贴合，并通过填充在该凹部中并浸透到该凸部与该侧面之间的间隙中的第2粘接剂而接合。

另外，优选的是，在该基台的该正面侧中的未形成该凸部的区域中形成有供该第1粘接剂填充的槽。另外，优选的是，该第1粘接剂的材料与该第2粘接剂的材料相同，或者该第2粘接剂的粘度比该第1粘接剂的粘度低。

在本发明的一个方式的带基台的刀具中，将基台和刀具借助附着于基台的正面上的第1粘接剂而贴合，并且通过填充在刀具的凹部中并浸透到基台的凸部与刀具的侧面之间的间隙中的第2粘接剂而接合。由此，得到基台和刀具被牢固地结合的带基台的刀具。

附图说明

图1是示出带基台的刀具的分解立体图。

图2是示出基台与刀具即将结合的情形的剖视图。

图3是示出基台与刀具已结合的带基台的刀具的剖视图。

图4是示出在刀具的凹部中填充有粘接剂的带基台的刀具的剖视图。

图5是示出形成有槽的基台与刀具已结合的带基台的刀具的剖视图。

图6是示出切削装置的立体图。

图7是示出切削单元的立体图。

标号说明

2：带基台的刀具；4：基台；4a：第1面(正面)；4b：第2面(背面)；4c：外周缘(外周面)；4d：开口部；4e：凸部；4f：外周面；4g：槽；6：刀具；6a：第1面(正面)；6b：第2面(背面)；6c：外周缘(外周面)；6d：开口部；6e：侧面(内周面)；6f：凹部；8：第2粘接剂；10：第1粘接剂(贴合用粘接剂)；20：切削装置；22：基台；24：罩；24a：前表面；26：切削单元；28：保持工作台(卡盘工作台)；30：盒升降机；32：盒；34：监视器；40：旋转轴(主轴)；42：壳体；44：刀具安装座；46：凸缘部；46a：正面；46b：凸部；46c：前端面；48：支承轴；48a：螺纹部；50：固定螺母；50a：开口部；11：被加工物。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先，对本实施方式的带基台的刀具的结构例进行说明。图1是示出带基台的刀具2的分解立体图。

带基台的刀具2具有圆盘状的基台4和环状的刀具6。基台4例如由铝合金等金属形成，具有大致相互平行的第1面(正面)4a和第2面(背面)4b以及外周缘(外周面)4c。另外，在基台4的中央设置有从第1面4a至第2面4b贯穿基台4的圆柱状的开口部4d。

在基台4的第1面4a侧，以围绕开口部4d的方式设置有从第1面4a向刀具6侧突出的环状的凸部4e。凸部4e沿着开口部4d的轮廓以规定的宽度形成，具有与第1面4a大致垂直的外周面4f。

刀具6通过利用由金属、陶瓷、树脂等形成的结合材料对由金刚石、立方晶氮化硼(cbn：cubicboronnitride)等构成的磨粒进行固定而形成为环状。另外，刀具6所包含的磨粒和结合材料的材质根据带基台的刀具2的规格等而适当地选择。

刀具6具有大致相互平行的第1面(正面)6a和第2面(背面)6b以及与第1面6a和第2面6b连接的外周缘(外周面)6c。另外，在刀具6的中央设置有从第1面6a至第2面6b贯穿刀具6的圆柱状的开口部6d。开口部6d划定了在开口部6d露出的刀具6的侧面(内周面)6e。

另外，刀具6具有从刀具6的侧面6e朝向外周缘6c侧形成的多个凹部6f。多个凹部6f以从刀具6的第1面6a至第2面6b的方式形成，沿着侧面6e的周向大致等间隔地配置。在图1中，示出了在刀具6上形成有8个凹部6f的例子。

通过将基台4和刀具6结合而得到基台4和刀具6一体化的带基台的刀具2。图2是示出基台4与刀具6即将结合的情形的剖视图。

在将基台4和刀具6结合时，首先，使第1粘接剂(贴合用粘接剂)附着于基台4的第1面4a上。具体而言，使第1粘接剂附着于基台4的第1面4a中的位于比凸部4e靠基台4的半径方向外侧的位置的区域。例如，可以在第1面4a上粘贴片状的粘接剂(粘接片)，也可以在第1面4a上涂覆环氧树脂系的粘接剂等。另外，也可以使第1粘接剂附着于刀具6。

然后，使基台4的第1面4a与刀具6的第1面6a对置，使基台4和刀具6借助第1粘接剂而贴合。由此，将基台4和刀具6接合。

这里，基台4的凸部4e具有与刀具6的开口部6d对应的形状。具体而言，凸部4e形成为：凸部4e的外周面4f的直径与刀具6的侧面6e的直径大致相等，外周面4f的形状与侧面6e的形状大致一致。而且，基台4和刀具6以基台4的凸部4e嵌入于刀具6的开口部6d的方式贴合。由此，基台4和刀具6相互配置成同心圆状，进行基台4和刀具6的对位。

另外，为了使凸部4e顺畅地插入到刀具6的开口部6d中，凸部4e的外周面4f的直径被设定得比刀具6的侧面6e的直径稍小。但是，为了基台4与刀具6的高精度的对位，优选凸部4e的外周面4f的直径与刀具6的侧面6e的直径之差为100μm以下。

图3是示出基台4与刀具6已结合的带基台的刀具2的剖视图。在基台4的凸部4e嵌入于刀具6的开口部6d的状态下，将基台4和刀具6接合而一体化，从而得到带基台的刀具2。另外，刀具6的外周缘6c的直径比基台4的外周缘4c的直径大。因此，当使基台4和刀具6接合时，刀具6的外周缘6c配置于比基台4的外周缘4c靠基台4的半径方向外侧的位置，成为从外周缘4c突出的状态。

另外，优选凸部4e的高度(从第1面4a的突出量)为刀具6的厚度以下。在该情况下，即使将凸部4e插入到刀具6的开口部6d中，凸部4e也不会从刀具6的第2面6b侧突出。由此，在将带基台的刀具2安装在固定于旋转轴40的刀具安装座44(参照图7)上时，能够防止凸部4e与刀具安装座44接触而妨碍带基台的刀具2的安装。

接着，向粘贴于基台4的刀具6的凹部6f填充第2粘接剂(填充用粘接剂)。图4是示出在刀具6的凹部6f中填充有第2粘接剂8的带基台的刀具2的剖视图。作为第2粘接剂8，例如使用丙烯酸树脂系或环氧树脂系的粘接剂。

另外，第2粘接剂8的材料可以与在基台4和刀具6的贴合中使用的第1粘接剂的材料相同，也可以不同。在第1粘接剂和第2粘接剂中材料不同的情况下，作为第2粘接剂8，优选使用粘度比第1粘接剂低且流动性较高的粘接剂。

这里，在基台4的凸部4e与刀具6的侧面6e之间形成有例如50μm以下的微小的间隙。而且，当向凹部6f填充第2粘接剂8时，第2粘接剂8通过毛细管现象而在凸部4e的外周面4f与刀具6的侧面6e之间的间隙中流动，从而第2粘接剂8浸透到该间隙中。其结果为，通过填充在外周面4f与侧面6e之间的间隙中的第2粘接剂8而将外周面4f和侧面6e接合。

当第2粘接剂8浸透到凸部4e与侧面6e之间的间隙中时，不仅基台4的第1面4a与刀具6的第1面6a通过第1粘接剂而接合，而且凸部4e与侧面6e通过第2粘接剂8而接合。由此，基台4和刀具6被牢固地接合。

特别是，在刀具6较厚的情况下，根据刀具6的厚度而增加基台4的凸部4e的高度(突出量)，从而能够扩大外周面4f与侧面6e的接合区域。由此，基台4和刀具6被更牢固地接合。例如，凸部4e的高度被设定为与刀具6的厚度大致相同。

填充第2粘接剂8的凹部6f的数量、位置(间隔)、形状、大小等按照使填充在凹部6f中的第2粘接剂8通过毛细管现象而浸透到凸部4e与侧面6e之间的间隙的整个区域中的方式设定。但是，如果凹部6f过大，则有可能对刀具6的强度产生影响。因此，优选凹部6f的深度为刀具6的宽度(外周缘6c与侧面6e的距离)的1/4以下。

如上所述，在本实施方式的带基台的刀具2中，将基台4和刀具6借助附着于基台4的第1面4a上的第1粘接剂而贴合，并且通过填充在刀具6的凹部6f中并浸透到基台4的凸部4e与刀具6的侧面6e之间的间隙中的第2粘接剂而接合。由此，得到基台4和刀具6被牢固地结合的带基台的刀具2。

另外，在上文中，对在将基台4和刀具6借助第1粘接剂而贴合之后向刀具6的凹部6f填充第2粘接剂8的情况进行了说明，但基台4与刀具6的接合的方法并不限定于此。例如，也可以在将基台4和刀具6贴合时向刀具6的凹部6f填充粘接剂。

具体而言，在使基台4和刀具6贴合时，在基台4的第1面4a中的与刀具6的凹部6f重叠的区域(第1区域)中涂覆比第1面4a的其他区域(第2区域)多量的第1粘接剂。当在该状态下将基台4和刀具6贴合时，涂覆于第1区域的第1粘接剂填充到刀具6的凹部6f中。而且，填充到凹部6f中的第1粘接剂通过毛细管现象而在凸部4e的外周面4f与刀具6的侧面6e之间的间隙中流动，从而第1粘接剂浸透到该间隙中。

在使用上述方法的情况下，第1粘接剂的一部分相当于图4所示的第2粘接剂8。因此，第1粘接剂的材料和第2粘接剂8的材料相同。另外，为了使第1粘接剂容易浸透到凸部4e的外周面4f与刀具6的侧面6e之间的间隙中，优选使用流动性较高的粘接剂(例如，丙烯酸树脂系或环氧树脂系的粘接剂)作为第1粘接剂。另外，适当调整涂覆在基台4的第1面4a的第1区域中的第1粘接剂的量，以便第1粘接剂填充到刀具6的凹部6f中。

另外，在上文中，对在使基台4和刀具6贴合时在形成为平面状的基台4的第1面4a上涂覆第1粘接剂的例子进行了说明。但是，也可以在基台4上形成填充第1粘接剂的槽。图5是示出形成有槽4g的基台4与刀具6已结合的带基台的刀具2的剖视图。

在图5中，在基台4的第1面4a侧形成有环状的槽4g。例如，槽4g以围绕凸部4e的方式从第1面4a朝向第2面4b侧形成。槽4g的外周缘(槽4g的宽度方向的一端部)未到达基台4的外周缘4c，槽4g的内周缘(槽4g的宽度方向的另一端部)到达凸部4e的外周面4f。

另外，槽4g的具体的形状没有限制。例如，在基台4上，可以沿着基台4的周向连续地形成有1条带状的槽4g，也可以沿着基台4的周向大致等间隔地形成有多个槽4g。

在使基台4和刀具6贴合时(参照图2)，在槽4g中填充第1粘接剂(贴合用粘接剂)10。第1粘接剂10的量根据槽4g的体积进行调整，填充在槽4g中的第1粘接剂10的表面被定位于与基台4的第1面4a大致相同的平面上。

这里，在槽4g中的与刀具6的凹部6f重叠的区域中以从基台4的第1面4a突出的方式涂覆有第1粘接剂10。涂覆于该区域的第1粘接剂10的量被调整为从基台4的第1面4a突出的第1粘接剂10的体积为刀具6的凹部6f的体积以上。

在该状态下，当使基台4的第1面4a侧和刀具6的第1面6a侧贴合时，将基台4和刀具6借助第1粘接剂10而接合，并且从基台4的第1面4a突出的第1粘接剂10填充到刀具6的凹部6f中。而且，填充到凹部6f中的第1粘接剂10通过毛细管现象而在凸部4e的外周面4f与刀具6的侧面6e之间的间隙中流动，从而第1粘接剂10浸透到该间隙中。

如上所述，当在槽4g的内部填充第1粘接剂10时，与在未形成有槽4g的基台4的第1面4a上涂覆第1粘接剂10的情况相比，第1粘接剂10与基台4的接触面积增大。由此，能够增强第1粘接剂10对基台4的粘接力。另外，通过将第1粘接剂10填充到槽4g中，在将基台4和刀具6贴合时，能够防止第1粘接剂10被挤压并扩展而向基台4的外周缘4c的外侧溢出。

但是，形成槽4g的区域能够适当变更。例如，槽4g也可以按照槽4g的内周缘不与刀具6的凹部6f重叠的方式形成。在该情况下，在槽4g中填充第1粘接剂10并使基台4和刀具6贴合之后，另外在刀具的凹部6f中填充第2粘接剂8。

上述带基台的刀具2安装于切削装置，对被加工物进行切削。以下，对使用带基台的刀具2对被加工物进行切削的切削装置的结构例进行说明。图6是示出对被加工物11进行切削的切削装置20的立体图。

作为通过切削装置20进行切削的被加工物11的例子，可以举出形成有多个ic、lsi等器件的半导体晶片或者csp(chipsizepackage：芯片尺寸封装)基板、qfn(quadflatnon-leadedpackage：四方扁平无引脚封装)基板等封装基板。但是，被加工物11的种类、材质、形状、构造、大小等没有限制。例如，被加工物11也可以是由玻璃、蓝宝石、陶瓷、树脂、金属等形成的圆盘状或长方体状的基板等。

切削装置20具有对构成切削装置20的各结构要素进行支承的基台22，在基台22的上方设置有覆盖基台22的上表面侧的罩24。在罩24的内部形成有进行被加工物11的加工的空间(处理空间)，在该空间中配置有安装带基台的刀具2的切削单元26。切削单元26与移动机构(未图示)连接，该移动机构使切削单元26沿着y轴方向(分度进给方向、前后方向)和z轴方向(铅垂方向、上下方向)移动。

在切削单元26的下方设置有对被加工物11进行保持的保持工作台(卡盘工作台)28。保持工作台28的上表面构成对被加工物11进行保持的保持面，该保持面经由形成于保持工作台28的内部的吸引路(未图示)而与喷射器等吸引源(未图示)连接。在将被加工物11配置在保持工作台28的保持面上的状态下，当使吸引源的负压作用于保持面时，被加工物11被保持工作台28吸引保持。

保持工作台28与移动机构(未图示)连接，该移动机构使保持工作台28沿着x轴方向(加工进给方向、左右方向)移动。另外，保持工作台28与旋转机构(未图示)连接，该旋转机构使保持工作台28绕与z轴方向大致平行的旋转轴进行旋转。

在基台22的前方的角部设置有盒升降机30。在盒升降机30的上表面载置有能够收纳多个被加工物11的盒32。盒升降机30构成为能够升降，按照适当地进行被加工物11从盒32的搬出或被加工物11向盒32的搬入的方式调整盒32的高度(z轴方向上的位置)。另外，在罩24的前表面24a侧设置有成为用户接口的触摸面板式的监视器34。

构成切削装置20的各结构要素(切削单元26、与切削单元26连接的移动机构、保持工作台28、与保持工作台28连接的移动机构和旋转机构、盒升降机30、监视器34等)与控制单元(未图示)连接。控制单元由计算机等构成，对切削装置20的结构要素的动作进行控制。

图7是示出切削单元26的立体图。切削单元26具有沿着y轴方向配置的圆筒状的旋转轴(主轴)40。旋转轴40收纳于圆筒状的壳体42。旋转轴40的前端部(一端部)向壳体42的外部露出，在旋转轴40的前端部固定有刀具安装座44。另外，在旋转轴40的基端部(另一端侧)连结有使旋转轴40进行旋转的电动机等旋转驱动源(未图示)。

刀具安装座44具有圆盘状的凸缘部46和从凸缘部46的正面46a的中央突出的圆筒状的支承轴48。在凸缘部46的外周部的正面46a侧设置有从正面46a突出的环状的凸部46b。凸部46b在前端具有前端面46c，前端面46c与正面46a大致平行地形成。

在支承轴48的前端部的外周面上形成有螺纹部48a，在该螺纹部48a上紧固环状的固定螺母50。在固定螺母50的中央形成有沿厚度方向贯穿固定螺母50的圆柱状的开口部50a。开口部50a形成为与支承轴48大致相同的直径，在开口部50a上设置有与支承轴48的螺纹部48a对应的螺纹槽。

当将支承轴48插入到带基台的刀具2的基台4的开口部4d中时，带基台的刀具2安装于刀具安装座44。在该状态下，当将固定螺母50紧固于支承轴48的螺纹部48a时，刀具6被基台4的第1面4a(参照图1等)和凸缘部46的凸部46b的前端面46c夹持。这样，带基台的刀具2固定于旋转轴40的前端部。

在带基台的刀具2安装于切削单元26的状态下，当通过旋转驱动源使旋转轴40进行旋转时，带基台的刀具2以旋转轴40的轴心为中心进行旋转。而且，通过使旋转的带基台的刀具2的刀具6切入至保持工作台28(参照图6)所保持的被加工物11而对被加工物11进行切削。

另外，上述实施方式的构造、方法等能够在不脱离本发明的目的的范围内进行适当变更来实施。