KR102718618B1

KR102718618B1 - 연삭 휠의 제조 방법

Info

Publication number: KR102718618B1
Application number: KR1020190118211A
Authority: KR
Inventors: 마사요시 데라모토; 나루토 후와; 히데카즈 가이우시; 도시나리 히로나카
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2024-10-16
Anticipated expiration: 2039-09-25
Also published as: CN110977798A; TW202014272A; KR20200038183A; JP7152922B2; JP2020055071A; TWI800687B

Abstract

본 발명은, 접착제가 지석 매설부로부터 삐져나오는 것을 억제하는 것을 목적으로 한다.
휠 베이스(10)의 바닥면(101)과 홈부(21)의 경계의 코너부에 오목부(23)를 형성함으로써, 홈부(21) 및 오목부(23)를 포함하는 지석 매설부(25)를 형성한다. 접착제(J)가 충전된 지석 매설부(25)에 연삭 지석(11)을 매설할 때, 접착제(J)가 오목부(23)에 남는다. 이 때문에, 접착제(J)가 지석 매설부(25)로부터 바닥면(101) 위로 삐져나오는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 삐져나온 접착제(J)를 제거하는 공정을 실시할 필요가 없기 때문에, 연삭 휠의 제조에 걸리는 공정 수를 삭감하는 것이 가능해진다. 또한, 연삭 지석(11)에 있어서의 휠 베이스(10)의 바닥면(101)으로부터 돌출되는 부분의 내부에, 접착제(J)가 스며드는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 피가공물의 면 이상 등의 가공 결함의 발생을 억제할 수 있다.

Description

연삭 휠의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF GRINDING WHEEL}

본 발명은, 연삭 휠의 제조 방법에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 등의 피가공물의 연삭에 이용되는 연삭 휠은, 원환형으로 형성된 알루미늄 등을 포함하는 휠 베이스를 구비하고, 휠 베이스의 바닥면에는, 홈 형상의 지석 매설부가 형성되어 있다. 지석 매설부에는, 적절한 접착제에 의해 연삭 지석이 접착되어 매설되고, 연삭 지석의 일부가 휠 베이스의 바닥면으로부터 돌출되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 및 2 참조).

그리고, 연삭 휠은, 연삭 장치의 스핀들에 장착되고, 스핀들의 회전에 의해 회전한다. 이것과 함께 연삭 지석이 회전하면서 피연삭물에 접촉하여 압박력이 가해짐으로써, 상기 피가공물의 연삭이 행해진다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2015-199133호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2007-301665호 공보

휠 베이스의 지석 매설부에 연삭 지석을 매설할 때, 지석 매설부에 접착제가 충전된다. 이 접착제의 양이 적으면, 접착 불량에 의해, 연삭 시의 압력에 의해 연삭 지석이 휠 베이스로부터 탈락하는 경우가 있다. 이 때문에, 지석 매설부에는, 필요한 양보다 많은 양의 접착제가 충전된다.

그 때문에, 연삭 지석을 매설할 때, 접착제가, 지석 매설부로부터 휠 베이스의 바닥면으로 삐져나오게 되어, 삐져나온 접착제를 제거하는 공정이 실시된다. 또한, 접착제를 제거했다고 해도, 연삭 지석에 있어서의 휠 베이스의 바닥면으로부터 돌출되는 부분의 내부에, 접착제가 스며들 우려가 있다. 이 때문에, 피가공물의 면 이상 등의 가공 결함이 발생한다.

본 발명에 따른 연삭 휠의 제조 방법은, 환형의 휠 베이스와, 상기 휠 베이스의 바닥면으로부터 돌출되어 배치되는 연삭 지석으로 구성되는 연삭 휠을 제조하는 연삭 휠의 제조 방법으로서, 상기 휠 베이스의 바닥면에 홈부를 형성하며, 그리고 상기 휠 베이스의 바닥면과 상기 홈부의 경계의 코너부에 상기 홈부를 따라 오목부를 형성함으로써, 상기 연삭 지석이 매설되는 지석 매설부를 형성하는, 지석 매설부 형성 단계와, 상기 연삭 매설부에 접착제를 충전하는, 접착제 충전 단계와, 상기 접착제가 충전된 상기 지석 매설부에, 지립과 본드제를 혼련하여 이루어지는 연삭 지석을, 상기 연삭 지석이 상기 휠 베이스의 바닥면으로부터 정해진 양만큼 돌출되도록 매설하는, 연삭 지석 성형 단계를 구비하고, 상기 접착제가 충전된 상기 지석 매설부에 상기 연삭 지석을 매설할 때, 상기 접착제가 상기 지석 매설부에 형성된 상기 오목부에 남아 있어, 상기 접착제가 상기 지석 매설부로부터 삐져나오는 것을 억제한다.

본 발명의 연삭 휠의 제조 방법에서는, 휠 베이스의 바닥면과 홈부의 경계의 코너부에 형성되는 오목부가, 접착제를 남아 있게 하는 영역이 되기 때문에, 접착제가 지석 매설부로부터 삐져나오는 것을 억제하는 것이 가능해진다.

그 때문에, 삐져나온 접착제를 제거하는 공정을 실시할 필요가 없으므로, 연삭 휠의 제조에 걸리는 공정 수를 삭감하는 것이 가능해진다. 또한, 연삭 지석에 있어서의 휠 베이스의 바닥면으로부터 돌출되는 부분의 내부에, 접착제가 스며드는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 피가공물의 면 이상 등의 가공 결함의 발생을 억제할 수 있다.

도 1은 연삭 휠을 나타낸 사시도이다.
도 2는 홈부가 형성되기 전의 휠 베이스를 나타낸 사시도이다.
도 3은 홈부가 형성된 휠 베이스를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A선 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 5는 홈부 및 오목부를 갖는 지석 매설부가 형성된 휠 베이스를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 B-B선 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 7은 지석 매설부에 접착제가 충전되어 있는 휠 베이스를 나타낸 단면도이다.
도 8은 지석 매설부에 연삭 지석이 매설되어 있는 휠 베이스를 나타낸 단면도이다.
도 9는 지석 매설부의 오목부의 변형예를 나타낸 휠 베이스의 단면도이다.
도 10은 지석 매설부의 오목부의 다른 변형예를 나타낸 휠 베이스의 단면도이다.
도 11은 지석 매설부의 오목부의 다른 변형예를 나타낸 휠 베이스의 단면도이다.

본 실시형태에 따른 연삭 휠의 제조 방법(본 제조 방법)은, 도 1에 도시된 바와 같은 연삭 휠(1)을 제조하는 방법이다.

도 1에 도시된 연삭 휠(1)은, SUS 혹은 알루미늄 등의 금속을 포함하는 원환형의 휠 베이스(10)를 구비한다. 휠 베이스(10)는, 평탄한 장착면(100)을 갖는다. 또한, 도 1에서는, 연삭 휠(1)을, 연삭에 사용될 때의 자세와는 역방향으로 나타내고 있다. 연삭에 사용될 때에는, 연삭 휠(1)은, 휠 베이스(10)의 장착면(100)이 상측이 된다. 연삭 휠(1)은, 장착면(100)을 통해, 연삭 장치의 스핀들의 선단측에, 마운트를 통해 장착된다(모두 도시하지 않음).

휠 베이스(10)에 있어서의 장착면(100)과 반대쪽의 면은, 연삭 지석(11)이 고정되는 바닥면(101)이다. 장착면(100)과 바닥면(101)은, 서로 대략 평행해지도록 형성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 휠 베이스(10)의 중앙에는, 휠 베이스(10)를 장착면(100)으로부터 바닥면(101)까지 관통하는 원 형상의 개구(110)가 형성된다.

휠 베이스(10)의 바닥면(101)에는, 정해진 폭의 간극(104)을 두고 둘레 방향을 따르도록, 복수의 연삭 지석(11)이, 적절한 접착제에 의해 고착된다. 각 연삭 지석(11)은, 예컨대, 지립과 적절한 본드제를 혼련함으로써 대략 직방체형을 갖도록 형성된다. 연삭 지석(11)은, 바닥면(101)으로부터 정해진 양만큼 돌출되도록, 바닥면(101)에 배치된다. 즉, 연삭 휠(1)에서는, 연삭 지석(11)의 선단부에 있어서의 정해진 길이의 부분이, 휠 베이스(10)의 바닥면(101)으로부터 돌출된다.

또한, 본드제로는, 예컨대, 금속, 세라믹스 및 수지를 들 수 있다. 또한 지립의 재료로는, 예컨대, 다이아몬드 및 CBN(Cubic Boron Nitride)을 들 수 있다.

이와 같이, 연삭 휠(1)은, 환형의 휠 베이스(10)와, 휠 베이스(10)의 바닥면(101)으로부터 돌출되어 배치되는 연삭 지석(11)을 포함한다.

휠 베이스(10)의 내측면은, 예컨대, 정해진 각도로 경사진 경사면(102)으로 이루어진다. 이 경사면(102)에, 복수의 연삭수 공급구(103)가, 둘레 방향을 따라 간격을 두고 형성된다. 이들 연삭수 공급구(103)는, 순수 등의 연삭수를 분출시키기 위해 이용된다.

다음에, 이러한 연삭 휠(1)을 제조하기 위한 본 제조 방법의 단계에 대해서 설명한다.

(1) 지석 매설부 형성 단계

우선, 원환형의 금속을 가공함으로써, 도 2에 도시된 바와 같이, 장착면(100), 바닥면(101), 경사면(102), 연삭수 공급구(103) 및 개구(110)를 갖는 휠 베이스(10)를 형성한다.

다음에, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 휠 베이스(10)의 바닥면(101)에, 홈부(21)를 형성한다. 홈부(21)는, 바닥면(101)의 대략 중앙에, 바닥면(101)을 따르는 원환형으로 형성된다. 홈부(21)의 깊이는, 예컨대, 연삭 지석(11)의 길이, 및, 연삭 지석(11)에 있어서의 휠 베이스(10)의 바닥면(101)으로부터 돌출되는 부분의 길이에 따라 설정된다.

홈부(21)는, 예컨대, 선삭 가공에 의해 형성된다. 선삭 가공에서는, 휠 베이스(10)를 선반에 부착하고, 휠 베이스(10)를 회전시키면서, 그 바닥면(101)에 날카로운 절삭 바이트(예컨대 홈 절삭 바이트)를 압착시킨다. 이것에 의해, 바닥면(101)을 절삭하여 홈부(21)를 형성할 수 있다. 절삭 가공에 의해 홈부(21)를 형성함으로써, 홈부(21)의 정밀한 치수 형상을 얻는 것이 가능하다.

다음에, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 휠 베이스(10)의 바닥면(101)과 홈부(21)의 경계의 코너부에, 홈부(21)를 따라, 원환형의 오목부(23)를 형성한다.

오목부(23)는, 홈부(21)의 상부에 형성되는, 함몰 형상을 갖는 부분이다. 오목부(23)의 하단은 홈부(21)의 상단에 접속되고, 오목부(23)의 상단은 바닥면(101)에 접속된다. 오목부(23)의 폭(직경 방향의 길이)은, 하단에서는 홈부(21)의 폭과 대략 동일하며, 위쪽을 향함에 따라 넓어진다. 따라서, 오목부(23)는, 사다리꼴 형상의 단면을 갖는다.

이러한 오목부(23)는, 예컨대, 바닥면(101)과 홈부(21)의 경계의 코너부를 선삭 가공에 의해 절삭함으로써, 홈부(21)의 상부에 형성된다.

홈부(21)의 상부에 오목부(23)를 형성함으로써, 휠 베이스(10)의 바닥면(101)에, 홈부(21) 및 오목부(23)를 포함하는 지석 매설부(25)가 형성된다. 지석 매설부(25)에는, 도 1에 도시된 연삭 지석(11)이, 그 일부가 바닥면(101)으로부터 돌출되도록, 매설된다.

(2) 접착제 충전 단계

이 단계에서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 휠 베이스(10)의 바닥면(101)에 형성된 지석 매설부(25)에, 접착제(J)를 충전한다. 지석 매설부(25)에 충전되는 접착제(J)의 양은, 예컨대, 접착제(J)가 홈부(21)를 채울 정도, 혹은, 홈부(21)로부터 오목부(23)로 약간 넘칠 정도이다.

(3) 연삭 지석 성형 단계

이 단계에서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 접착제(J)가 충전된 지석 매설부(25)에, 복수의 연삭 지석(11)을, 정해진 폭의 간극(104)(도 1 참조)을 두고, 각 연삭 지석(11)의 일부가 휠 베이스(10)의 바닥면(101)으로부터 돌출되도록, 매설한다.

이때, 홈부(21) 내의 접착제(J)가, 연삭 지석(11)에 의해 밀어내어지기 때문에, 접착제(J)의 액면이 상승한다. 본 실시형태에서는, 연삭 지석(11)에 의해 밀어내어진 접착제(J)는, 지석 매설부(25)의 오목부(23)에 저장된다.

그 후, 접착제(J)를 경화시킴으로써 연삭 휠(1)이 완성된다.

이상과 같이, 본 제조 방법에서는, 휠 베이스(10)의 바닥면(101)과 홈부(21)의 경계의 코너부에, 오목부(23)를 형성함으로써, 홈부(21) 및 오목부(23)를 포함하는 지석 매설부(25)를 형성한다. 그리고, 접착제(J)가 충전된 지석 매설부(25)에 연삭 지석(11)을 매설할 때, 접착제(J)가 오목부(23)에 남는다. 이 때문에, 접착제(J)가 지석 매설부(25)로부터 바닥면(101) 위로 삐져나오는 것을 억제할 수 있다.

따라서, 본 제조 방법에서는, 삐져나온 접착제(J)를 제거하는 공정을 실시할 필요가 없기 때문에, 연삭 휠(1)의 제조에 걸리는 공정 수를 삭감하는 것이 가능해진다. 또한, 연삭 지석(11)에 있어서의 휠 베이스(10)의 바닥면(101)으로부터 돌출되는 부분의 내부에, 접착제(J)가 스며드는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 피가공물의 면 이상 등의 가공 결함의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 홈부(21)의 폭은, 연삭 지석(11)의 두께(직경 방향의 길이)에 비하여 너무 넓지 않은 것이 바람직하다. 예컨대, 연삭 지석(11)의 두께 및 접착제(J)의 접착력을 고려하여, 홈부(21)의 폭을 가능한 한 좁게 하여도 좋다. 이것에 의해, 연삭 지석(11)의 위치 어긋남이 쉽게 발생하지 않게 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 연삭 지석(11)이, 대략 직방체 형상의 소위 세그먼트 타입의 지석으로서, 복수의 연삭 지석(11)이, 바닥면(101)의 지석 매설부(25)에, 그 둘레 방향을 따르도록 매설된다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 연삭 휠(1)에 이용되는 연삭 지석은, 링형의 지석 매설부(25)에 매설되는 일체형의 링형의 지석이어도 좋다.

또한, 본 실시형태의 지석 매설부(25)에서는, 홈부(21)의 상부에 형성되는 오목부(23)가, 사다리꼴 형상의 단면을 갖고 있다. 그러나, 지석 매설부(25)에 형성되는 오목부의 형상은, 이것에 한정되지 않고, 연삭 지석(11)에 의해 밀어내어진접착제(J)를 담을 수 있는 형상이면 좋다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이, 지석 매설부(25)는, 대략 직사각 형상의 단면을 갖는 오목부(23a)를 가져도 좋다. 이 구성에서는, 오목부(23a)는, 홈부(21)보다 넓은 대략 균일한 폭을 갖는다.

혹은, 지석 매설부(25)는, 도 10에 도시된 바와 같은 오목부(23b)를 구비하여도 좋다. 오목부(23b)의 단면은, 바닥면(101)에 가까운 측에서는, 홈부(21)의 단면의 폭보다 넓은 폭을 갖는 직사각 형상이며, 홈부(21)에 가까운 측에서는, 홈부(21)를 향해 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상이다. 즉, 오목부(23b)의 측벽은, 홈부(21)의 측벽과 대략 평행한 광폭의 바닥면(101)측 부분과, 이 부분과 홈부(21)의 측벽을 잇는 테이퍼 부분을 포함한다.

혹은, 지석 매설부(25)는, 도 11에 도시된 바와 같은 오목부(23c)를 구비하여도 좋다. 오목부(23c)의 단면은, 바닥면(101)에 가까운 측에서는, 홈부(21)의 단면의 폭보다 넓은 폭을 갖는 직사각 형상이며, 홈부(21)에 가까운 측에서는, 홈부(21)를 향해 폭이 좁아지는 만곡된 사다리꼴 형상이다. 즉, 오목부(23c)의 측벽은, 홈부(21)의 측벽과 대략 평행한 광폭의 바닥면(101)측 부분과, 이 부분과 홈부(21)의 측벽을 잇는 만곡 부분을 포함한다.

1: 연삭 휠 10: 휠 베이스
11: 연삭 지석 110: 개구
100: 장착면 101: 바닥면
102: 경사면 103: 연삭수 공급구
21: 홈부 23: 오목부
25: 지석 매설부 J: 접착제

Claims

환형의 휠 베이스와, 상기 휠 베이스의 바닥면으로부터 돌출되어 배치되는 연삭 지석으로 구성되는, 연삭 휠을 제조하는 연삭 휠의 제조 방법으로서,
상기 휠 베이스의 바닥면에 홈부를 형성하며, 그리고 상기 휠 베이스의 바닥면과 상기 홈부의 경계의 코너부에 상기 홈부를 따라 오목부를 형성함으로써, 상기 연삭 지석이 매설되는 지석 매설부를 형성하는, 지석 매설부 형성 단계와,
상기 지석 매설부의 상기 홈부에 접착제를 충전하는, 접착제 충전 단계와,
상기 접착제가 충전된 상기 지석 매설부의 상기 홈부에, 지립과 본드제를 혼련하여 이루어지는 연삭 지석을, 상기 연삭 지석이 상기 휠 베이스의 바닥면으로부터 정해진 양만큼 돌출되도록 매설하는, 연삭 지석 성형 단계를 구비하고,
상기 접착제가 충전된 상기 지석 매설부의 상기 홈부에 상기 연삭 지석을 매설할 때, 상기 홈부로부터 밀어내어진 상기 접착제가 상기 지석 매설부에 형성된 상기 오목부에 남아 있어, 상기 접착제가 상기 지석 매설부로부터 삐져나오는 것을 억제하는 것인, 연삭 휠의 제조 방법.