磨轮的制作方法
【专利摘要】本发明提供磨削阻力小并且不会产生颤振的磨轮。该磨轮安装于磨削构件的轮座，其特征在于，所述磨轮具备：轮基座，所述轮基座具有安装部和自由端部，所述安装部形成为环状并安装于所述轮座，所述自由端部在该安装部的相反侧形成为环状；和多个磨具，它们配设于所述轮基座的所述自由端部，该多个磨具包括：磨削磨具，该磨削磨具是在结合剂材料中混入金刚石磨粒烧结而成的；和辅助磨具，该辅助磨具仅由结合剂材料烧结而成，该辅助磨具从内侧或外侧加强所述磨削磨具，该多个磨具呈环状配设在所述轮基座的所述自由端部。
【专利说明】磨轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及磨削装置的磨轮。
【背景技术】
[0002]在晶片的表面形成有1C、LS1、LED等多个器件，并且各个器件由分割预定线(间隔道)划分开，在利用磨削装置磨削晶片的背面而将晶片加工至规定的厚度后，利用激光加工装置将晶片分割成一个一个的器件，分割后的器件被广泛利用在便携电话、个人电脑以及照明器具等电气设备中。
[0003]并且，形成有IC、LS1、LED等器件的硅晶片、蓝宝石基板、SiC基板在形成器件之前由磨削装置将两面磨削得平坦，进而根据需要利用研磨装置进行研磨来加工成镜面。
[0004]磨削装置具备:卡盘工作台，其保持晶片等被加工物；磨削构件，其将磨轮支承成能够旋转，所述磨轮配设有对保持于所述卡盘工作台的被加工物进行磨削的磨削磨具；以及磨削液供给构件，其向磨削区域供给磨削液，磨削装置能够将晶片或基板高精度地磨削至期望的厚度。
[0005]磨轮由轮基座和多个扇形磨具构成，并形成向扇形磨具供给磨削液的结构，所述轮基座具有:安装部，所述安装部形成为环状并安装于构成磨削单元的轮座；和自由端部，所述自由端部在该安装部的相反侧形成为环状，所述多个扇形磨具隔开间隔地固定于该轮基座的自由端部(例如，参照日本特开2006-198737号公报)。
[0006]专利文献1:日本特开2006-198737号公报
[0007]但是，当磨削像蓝宝石基板、SiC基板这样的莫氏硬度高的被加工物时，存在磨削阻力大而被加工物的磨削面的表面精度恶化的问题。因此，若为了减小磨削阻力而减小扇形磨具的厚度，则存在扇形磨具产生细微的振动(颤振)而在磨削面产生振纹的问题。
【发明内容】
[0008]本发明正是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供磨削阻力小并且不会产生颤振的磨轮。
[0009]根据本发明，提供一种磨轮，其安装于磨削构件的轮座，其特征在于，所述磨轮具备:轮基座，所述轮基座具有安装部和自由端部，所述安装部形成为环状并安装于所述轮座，所述自由端部在该安装部的相反侧形成为环状；和多个磨具，它们配设于所述轮基座的所述自由端部，该多个磨具包括:磨削磨具，该磨削磨具是在结合剂材料中混入金刚石磨粒烧结而成的；和辅助磨具，该辅助磨具仅由结合剂材料烧结而成，该辅助磨具从内侧或外侧加强所述磨削磨具，该多个磨具呈环状配设在所述轮基座的所述自由端部。
[0010]优选的是，磨具构成为，由辅助磨具从内侧和外侧呈三明治状地夹着磨削磨具。或者磨具构成为，由磨削磨具从内侧和外侧呈三明治状地夹着辅助磨具。优选的是，结合剂材料由陶瓷结合剂构成。
[0011]根据本发明的磨轮，配设于轮基座的自由端部的磨具由在结合剂材料中混入金刚石磨粒烧结而成的磨削磨具、和从内侧或外侧加强磨削磨具的仅由结合剂材料烧结而成的辅助磨具构成，因此减小了磨削磨具的厚度，能够减小磨削阻力，并且利用辅助磨具加强磨削磨具，抑制了细微的振动(颤振)，能够消除在磨削面产生振纹的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是具备本发明的磨轮的磨削装置的立体图。
[0013]图2是示出在半导体晶片的正面粘贴保护带的样子的立体图。
[0014]图3中，(A)是轮基座的仰视图，(B)是沿着(A)中的3B-3B线的剖视图。
[0015]图4是本发明实施方式的磨轮的立体图。
[0016]图5是示意性地示出扇形磨具的排列方法的图。
[0017]图6是示意性地示出扇形磨具的其他排列方法的图。
[0018]图7是示出使用实施方式的磨轮来磨削晶片的背面的样子的立体图。
[0019]标号说明
[0020]10:磨削单元(磨削构件)；
[0021]11:半导体晶片；
[0022]22:轮座；
[0023]23:保护带；
[0024]24:磨轮；
[0025]26:轮基座；
[0026]28:磨具；
[0027]28a:磨削磨具；
[0028]28b:辅助磨具；
[0029]38:卡盘工作台。
【具体实施方式】
[0030]以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。参照图1，示出了具备本发明的磨轮的磨削装置2的外观立体图。标号4是磨削装置2的基座，在基座4的后方立起设置有立柱6。在立柱6固定有沿上下方向延伸的一对导轨8。
[0031]磨削单元(磨削构件)10被安装成能够沿着该一对导轨8在上下方向上移动。磨削单元10具有主轴箱12和保持主轴箱12的支承部14，支承部14安装于沿着一对导轨8在上下方向上移动的移动基座16。
[0032]磨削单元10包括:主轴18，其以能够旋转的方式收纳于主轴箱12中；马达20，其驱动主轴18旋转；轮座22，其固定于主轴18的末端；以及磨轮24，其以能够装卸的方式安装于轮座22。
[0033]磨削装置2具备磨削单元进给机构34，所述磨削单元进给机构34由使磨削单元10沿着一对导轨8在上下方向上移动的滚珠丝杠30和脉冲马达32构成。当驱动脉冲马达32时，滚珠丝杠30旋转，移动基座16沿上下方向移动。
[0034]在基座4的上表面形成有凹部4a，并且在该凹部4a中配设有卡盘工作台机构36。卡盘工作台机构36具有卡盘工作台38，卡盘工作台机构36利用未图示的移动机构在晶片装卸位置A和与磨削单元10对置的磨削位置B之间沿Y轴方向移动。标号40、42是波纹件。在基座4的前方侧配设有供磨削装置2的操作人员输入磨削条件等的操作面板44。
[0035]参照图2，半导体晶片11由例如厚度为700 μ m的硅晶片形成，在正面Ila呈格子状地形成有多条间隔道(分割预定线)13，并且在由多条间隔道13划分出的各区域形成有1C、LSI等器件15。
[0036]这样构成的半导体晶片11具备形成有器件15的器件区域17和围绕器件区域17的外周剩余区域19。并且，在半导体晶片11的外周形成有作为表示硅晶片的结晶方位的标记的缺口 21。
[0037]在磨削晶片11的背面Ilb之前，通过保护带粘贴工序在晶片11的正面Ila粘贴保护带23。保护带23是紫外线硬化型粘着带，其例如在聚乙烯、聚氯乙烯、聚烯烃等的一面设置紫外线硬化型粘着材料(糊层)而形成。
[0038]参照图3的(A)，示出了构成图4所示的磨轮24的轮基座26的仰视图。图3的(B)是沿着图3的(A)中的3B-3B线的剖视图。如图4所示，磨轮24的轮基座26具有:安装部26a,所述安装部26a形成为环状,并安装于轮座22 ;和自由端部26b,所述自由端部26b在安装部26a的相反侧同样形成为环状。如图3的(A)所示，在轮基座26的自由端部26b形成有规定的深度的环状嵌合槽27。
[0039]如图4所示，在轮基座26的安装部26a形成有:螺钉孔33，其用于将磨轮24安装到轮座22 ;和多个磨削液供给孔31，它们沿上下方向贯通轮基座26，并沿圆周方向隔开规定的间隔。
[0040]如图5的(A)和图4所示，在第I实施方式的磨轮24中，在轮基座26的自由端部26b，磨削磨具28a和从外侧加强磨削磨具28a的辅助磨具28b以在半径方向紧贴的方式呈环状地配置于环状嵌合槽27中，并且多个磨具28借助粘接剂固定在嵌合槽27中。
[0041]即，在本实施方式的磨轮24中，磨具28包括在结合剂材料中混入金刚石磨粒烧结而成的磨削磨具28a和仅由结合剂材料烧结而成的辅助磨具28b，磨具28配置成使磨削磨具28a在内侧、辅助磨具28b在外侧且两者在半径方向紧贴，并且多个磨削磨具28a和辅助磨具28b呈环状固定在嵌合槽27中。在本实施方式中，采用陶瓷结合剂作为结合剂材料。
[0042]参照图5的(B)，示出了多个磨具28的其他排列方法的示意图。在本实施方式中，以磨削磨具28a在外侧、辅助磨具28b在内侧且两者在半径方向紧贴的方式配置，并且多个磨削磨具28a和辅助磨具28b呈环状固定在嵌合槽27中。
[0043]参照图6的(A)，示出了多个磨具28的排列方法的其他实施方式。在本实施方式中，由辅助磨具28b从内侧和外侧呈三明治状夹着磨削磨具28a，并在嵌合槽27中排列多个该组合，从而构成环状。
[0044]参照图6的(B)，进一步示出了多个磨具28的排列方法的其他实施方式。在本实施方式中，由磨削磨具28a从内侧和外侧呈三明治状夹着辅助磨具28b，并在嵌合槽27中排列多个该组合，从而构成环状。
[0045]以下，对构成上述各实施方式的磨具28的磨削磨具28a和辅助磨具28b的制造方法的一个例子进行说明。
[0046]磨削磨具28a和辅助磨具28b的制造方法
[0047](I)将粒径φ0.5μηι(#8000)的金刚石磨粒、以S12为主要成分且以NaO、B203、CaO等为副成分的陶瓷结合剂材料、硅酸钠(凝胶状的无机发泡剂)、粒径φ50μηι左右的有机物微粒“聚苯乙烯(PS)类、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)类有机物微粒(商品名:力' 〃 ” ^一;匕力'7 ”化成株式会社)”混合均匀，制造成粒状，生成颗粒物(粒径φ350μη?~φ50μη?)。
[0048](2)将以S12为主要成分且以Na0、B203、Ca0等为副成分的陶瓷结合剂材料、硅酸钠(凝胶状的无机发泡剂)、粒径Φ50μηι左右的有机物微粒“聚苯乙烯(PS)类、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)类有机物微粒(商品名:力' 〃 ” ^ 一;匕力' 〃 化成株式会社)”混合均匀，制造成粒状，生成颗粒物(粒径φ350μηι~φ50μηι。
[0049](3)在形成扇形的框体内以层叠成层状的方式填充(I)的颗粒物和(2)的颗粒物，并加压成型成规定的形状。
[0050](4)将成型的颗粒物搬入烧结炉内。
[0051](5)经过大约2小时使烧结炉内的温度上升至650°C，然后使650°C维持大约6小时，之后经过大约6小时恢复到常温，使磨削磨具28a和辅助磨具28b形成一体。
[0052](6)从烧结炉内搬出成为一体的磨削磨具28a和辅助磨具28b，并利用切断加工等整形成扇形状。
[0053]接下来，参照图7对使用本实施方式的磨轮24的晶片11的磨削方法进行说明。如图7所示，在磨削单元10的固定于主轴18的末端的轮座22借助多个螺钉35以能够装卸的方式安装有磨轮24。 磨轮24通过将磨削磨具28a和辅助磨具28b以在半径方向紧贴的方式呈环状紧固于轮基座26的自由端部而构成。
[0054]利用磨削装置的卡盘工作台38吸附保持粘贴在晶片11的正面的保护带23侧，向箭头a所示的方向以例如300rpm的转速使卡盘工作台38旋转，并向箭头b所示的方向以例如6000rpm的转速使磨轮24旋转，并且驱动磨削单元进给机构34，使磨轮24的磨削磨具28a和辅助磨具28b与晶片11的背面Ilb接触。
[0055]然后，以规定的磨削进给速度(例如I μ m/s)使磨轮24向下方磨削进给规定的量，来实施晶片11的磨削。一边利用接触式或非接触式的厚度测量规测定晶片11的厚度，一边将晶片11磨削至期望的厚度，例如100μπι。
[0056]根据上述各实施方式的磨轮24，多个磨具28由在结合剂材料中混入金刚石磨粒烧结而成的磨削磨具28a和从内侧或外侧加强磨削磨具28a的辅助磨具28b构成，因此能够减小磨削磨具28a的厚度，减小磨削阻力，并且利用辅助磨具28b加强了磨削磨具28a，抑制了细微的振动(颤振)，能够消除在磨削面产生振纹的问题。
【权利要求】
1.一种磨轮，其安装于磨削构件的轮座，其特征在于， 所述磨轮具备: 轮基座，所述轮基座具有安装部和自由端部，所述安装部形成为环状并安装于所述轮座，所述自由端部在该安装部的相反侧形成为环状；和多个磨具，它们配设于所述轮基座的所述自由端部， 该多个磨具包括:磨削磨具，该磨削磨具是在结合剂材料中混入金刚石磨粒烧结而成的；和辅助磨具，该辅助磨具仅由结合剂材料烧结而成，该辅助磨具从内侧或外侧加强所述磨削磨具， 该多个磨具呈环状配设在所述轮基座的所述自由端部。
2.根据权利要求1所述的磨轮，其中， 所述磨具构成为，由所述辅助磨具从内侧和外侧呈三明治状地夹着所述磨削磨具。
3.根据权利要求1所述的磨轮，其中， 所述磨具构成为，由所述磨削磨具从内侧和外侧呈三明治状地夹着所述辅助磨具。
4.根据权利要求1所述的磨轮，其中， 所述结合剂材料由陶瓷结合剂构成。
【文档编号】B24B27/00GK104044047SQ201410085262
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2013年3月12日
【发明者】山本节男, 关家臣之典, 三原拓也, 高桥亚树, 滨冈俊 申请人:株式会社迪思科