TW201637782A - 磨削輪 - Google Patents

Abstract

本發明的課題為提供一種容易維持磨削性能的磨削輪。解決手段為一種使用在磨削被加工物的磨削輪，其具備有：圓盤狀基台，是具有與磨削裝置的安裝座接觸的固定端面及在該固定端面的相反側的自由端面；與複數個磨石片，是環狀地配列在基台的自由端面，磨石片是將含有磨粒及結合材的2種以上的板狀磨石構件堆疊，形成為具有2種以上的磨石構件外露的面的塊狀，磨石片的該面成為與被加工物接觸的磨削加工面。

Description

磨削輪 發明領域

本發明是有關於將板狀被加工物磨削時所使用的磨削輪。

發明背景

近年為了實現元件晶片的小型化與輕量化，將由矽等材料所構成的晶圓變薄的加工的需求日增。晶圓是例如在由表面的分割預定線(切割道)所劃分的各區域內形成IC、LSI等元件後，以將背面側磨削而薄化。

將以晶圓為代表的板狀被加工物磨削之際，是使用例如具備將晶圓保持的工作夾台、與配置於工作夾台的上方，在下表面固定了含有磨粒的磨石的磨削輪之磨削裝置(例如，參照專利文獻1)。

使被加工物保持在工作夾台上之後，藉由讓此工作夾台與磨削輪分別旋轉，並使磨削輪下降將磨石壓住被加工物，而能磨削被加工物。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2000-288881號公報

發明概要

但是，使用上述的磨削輪將被加工物磨削後，與被加工物接觸的磨石的接觸面形成有空孔，該空孔成為因磨削而產生的磨削屑的收容處(容屑槽)。磨削輪的磨削性能透過此容屑槽排出磨削屑而適切地維持。

不過，因磨石規格的不同，有時無法安定且持續地形成容屑槽。此時，磨削性能隨著磨削的進行而降低，被加工物的被磨削面容易形成裂縫。

本發明是有鑒於此問題而作成的發明，其目的為提供一種容易維持磨削性能的磨削輪。

依據本發明，提供一種磨削輪，其特徵為具備有圓盤狀基台，具有與磨削裝置的安裝座接觸的固定端面及在該固定端面的相反側的自由端面；及複數個磨石片，環狀地配列在該基台的該自由端面，該磨石片是將含有磨粒及結合材的2種以上的板狀磨石構件堆疊，形成為具有2種以上的磨石構件外露的面的塊狀，該磨石片的該面成為與被加工物接觸的磨削加工面。

在本發明中，前述結合材的材質可以是金屬、陶瓷、樹脂中的任何一種。

又，在本發明中，較理想的是，前述磨石片是使用前述磨粒的粒徑、前述磨粒的混合率、前述結合材的材 質、結合度、氣孔率的至少一種為相異的2種以上之前述磨石構件而形成。

本發明中的磨削輪具備有複數個將含有磨粒以及結合材的2種以上的板狀磨石構件堆疊所形成的塊狀磨石片，由於磨石片的2種以上的磨石構件外露的面形成為與被加工物接觸的磨削加工面，因此，以此磨削輪將被加工物磨削後，磨石片的磨削加工面上形成與磨石構件的積層構造對應的凹部。

此凹部發揮與容屑槽相同的功用。換句話說，磨削所產生的磨削屑透過形成於磨石片的磨削加工面上的凹部而向外部排出。如上述，在本發明的磨削輪中，可安定且持續地形成發揮與容屑槽相同功用的凹部，因此易於維持磨削性能。

2‧‧‧磨削輪

4‧‧‧基台

4a‧‧‧第1面(固定端面)

4b‧‧‧第2面(自由端面)

4c‧‧‧開口

4d‧‧‧供給口

6、12、14、16‧‧‧磨石片

6a、8a、10a‧‧‧第1面

6b、8b、10b‧‧‧第2面

6c、8c、10c‧‧‧第3面

8、10‧‧‧磨石構件

X、Y、Z‧‧‧方向

圖1是示意地顯示磨削輪的構造的立體圖。

圖2是示意地顯示磨石片的構造的立體圖。

圖3(A)及圖3(B)是示意地顯示磨石構件的立體圖。

圖4是示意地顯示磨削輪的構造的剖面圖。

圖5(A)是示意地顯示第1變形例中的磨石片的構造的立體圖，圖5(B)是示意地顯示第2變形例中的磨石片的構造的剖面圖，圖5(C)是示意地顯示第3變形例中的磨石片的構造的剖面圖。

用以實施發明之形態

參照附圖，說明本發明的實施形態。圖1是示意地顯示磨削輪的構造的立體圖。如圖1所示，本實施形態中的磨削輪2具備有由不鏽鋼、鋁等構成的圓盤狀(圓環狀)基台4。基台4具有相互地平行的第1面4a與第2面4b，其中央形成有從第1面4a貫穿基台4至第2面4b的略圓形的開口4c。

基台4的第2面4b上，環狀地配置有複數個磨石片6。又，基台4的第2面4b上，形成有對於磨石片6或被加工物(圖未示)供給純水等磨削液的供給口4d。

例如，使磨削輪2旋轉，從供給口4d供給磨削液，並將磨石片6按壓在被加工物(圖未示)的被磨削面上，即可將被加工物磨削加工。具代表性的被加工物為半導體晶圓或樹脂基板、陶瓷基板等，但也可將其他板狀物當成被加工物。

將如上述構成的磨削輪2安裝在磨削裝置(圖未示)時，將基台4的第1面4a側固定在磨削裝置的安裝座(圖未示)上。亦即，基台4的第1面4a成為接觸磨削裝置的安裝座的固定端面。另一方面，相反側的第2面4b為未被固定在磨削裝置上的自由端面。

圖2是示意地顯示磨石片6的構造的立體圖。如圖2所示，磨石片6是將板狀的磨石構件8、10交互堆疊而形成為長方體狀。磨石構件8、10是將鑽石、CBN等磨粒混合於例如金屬、陶瓷、樹脂等結合材而形成。不過，結合材或磨粒並無限制，可依據磨石片6的規格選擇。

圖3(A)是示意地顯示磨石構件8的立體圖，圖3(B)是示意地顯示磨石構件10的立體圖。如圖3(A)所示，磨石構件8具有略平行的一對第1面8a、與第1面8a垂直的一對第2面8b、以及與第1面8a及第2面8b垂直的一對第3面8c。

又，如圖3(B)所示，磨石構件10具有略平行的一對第1面10a、與第1面10a垂直的一對第2面10b、以及與第1面10a及第2面10b垂直的一對第3面10c。

磨石構件8與磨石構件10例如在磨粒的粒徑、磨粒的混合率、磨粒的材質、結合材的材質、結合度、氣孔率等規格上皆不相同，呈現不同的磨削特性。此磨石構件8、10是例如將磨石構件8的第1面8a與磨石構件10的第1面10a密着堆疊，而形成長方體狀的磨石片6。

亦即，本實施形態中的磨石片6是將磨削特性相異的2種磨石構件8、10積層，形成為長方體狀。另外，在本實施形態中，是將2種磨石構件8、10交互堆疊而形成磨石片6，但也能以任意的順序，將3種以上的磨石構件堆疊。又，在本實施形態中，使用合計10層的磨石構件8、10來形成磨石片6，但磨石構件8、10的數量、大小等可為任意。

如圖2所示，在此磨石片6中，僅有磨石構件8、10的第1面8a、10a之中的位於最外側的第1面8a、10a露出。露出的第1面8a、10a成為磨石片6的一對的第1面6a。

另一方面，磨石構件8、10的第2面8b、10b全部露出，成為與磨石片6的第1面6a垂直的一對第2面6b。亦即，磨石片6的第2面6b具有由磨石構件8的第2面8b與磨石 構件10的第2面10b交互地配置而成的條紋狀圖案。

同樣地，磨石構件8、10的第3面8c、10c也全部露出，成為與磨石片6的第1面6a以及第2面6b垂直的第3面6c。亦即，磨石片6的第3面6c具有由磨石構件8的第3面8c與磨石構件10的第3面10c交互地配置而成的條紋狀圖案。

如上述構成的磨石片6，是以第2面6b(或第3面6c)可成為接觸被加工物磨削加工面之方式，被固定在基台4的第2面(自由端面)4b上。圖4是示意地顯示磨削輪2的構造的剖面圖。

如圖4所示，磨石片6的一對第2面6b的其中一側被固定在基台4的第2面4b上，一對第2面6b的另外一側則露出。此露出的第2面6b成為接觸被加工物的磨削加工面。另外，磨石片6的第2面6b被固定成與基台4的第2面4b略平行。

如上所述，本實施形態中的磨削輪2具備有，含有磨粒以及結合材之2種板狀磨石構件8、10積層而形成為長方體狀的複數個磨石片6，由於磨石構件8、10一起外露的磨石片6的第2面6b成為接觸被加工物的磨削加工面，因此，當以此磨削輪2磨削被加工物時，磨石片6的磨削加工面上形成有，與磨石構件8、10的積層構造對應的條紋狀的凹凸構造(凹部)。

此凹凸構造的凹部發揮與容屑槽相同的功用。換句話說，磨削所產生的磨削屑透過形成於磨石片6的磨削加工面上的凹部而向外部排出。如上述，在本實施形態的磨削輪2中，可安定且持續地形成發揮與容屑槽相同功用的凹 部，因此易於維持磨削性能。

(實施例)

在本實施例中，將說明上述實施形態中的磨削輪的更具體的範例。不過，本發明並不受限於本實施例的記載。

在本實施例中，將磨石構件(A)與磨石構件(B)交互地堆疊，形成為磨石片。磨石構件(A)是將由鑽石構成的磨粒，在樹脂構成的結合材中混合成25體積%，磨石構件(B)是將由鑽石構成的磨粒，在樹脂構成的結合材中混合成12.5體積%。

各磨石構件的尺寸為5mm×20mm×0.125mm左右。又，各磨石片是將磨石構件(A)與磨石構件(B)各堆疊8層(合計16層)而形成的。換句話說，磨石片的尺寸為，5mm×20mm×2mm左右。另外，磨石構件的材質、尺寸、積層數等可根據磨石片的規格任意改變。

說明磨石片製造步驟的概略。首先，將粉末的熱硬化性樹脂與磨粒混合，並放入用以形成磨石構件的模具內。接著，將上述混合材料沖壓(冷壓)，以製得片狀的壓粉體。之後，將已形成的壓粉體堆疊，以適切的溫度沖壓(熱壓)。藉此，製得由複數層(16層)一體化後的燒成體所構成的磨石片。

如上述製法製得的複數個磨石片，是以磨石片的2種磨石構件一起外露的面可成為接觸被加工物的磨削加工面之方式，而使用接著劑等被固定在基台上。用如上述地形成的磨削輪磨削矽晶圓後，磨削加工面會形成凹部， 並能適切地維持磨削性能。

另外，本發明不受限於上述實施形態以及實施例的記載，實施時可做各種改變。例如，在上述實施例中，雖將磨粒的混合率(含有率)相異的磨石構件(A)與磨石構件(B)堆疊來形成磨石片，但本發明並不受限於此態樣。也可以使用磨粒的粒徑相異的磨石構件、結合材的材質相異的磨石構件、結合度相異的磨石構件、氣孔率相異的磨石構件等，來形成磨石片。

又，在上述實施形態中，雖說明了具有預定積層構造的長方體狀磨石片6，但本發明的磨石片可以形成為任意的構造(形狀)。本發明的磨石片只要形成為，具有最少2種磨石構件外露的面的塊狀即可。

圖5(A)是示意地顯示第1變形例的磨石片構造的立體圖，圖5(B)是示意地顯示第2變形例的磨石片構造的剖面圖，圖5(C)是示意地顯示第3變形例的磨石片構造的剖面圖。

如圖5(A)所示，第1變形例的磨石片12中，磨石構件8、10的積層方向與上述實施形態的磨石片6不同。具體而言，在上述實施形態的磨石片6中，雖沿著相對於基台4的徑方向平行的方向，將磨石構件8、10堆疊(圖4等)，但在第1變形例的磨石片12中，則沿著相對於基台4的徑方向垂直的方向，將磨石構件8、10堆疊。

另一方面，如圖5(B)所示，在第2變形例的磨石片14中，磨石構件8、10是在傾斜的狀態下被堆疊。具體而 言，磨石構件8、10相對於基台4的第1面4a或第2面4b傾斜。又，如圖5(C)所示，在第3變形例的磨石片16中，磨石構件8的厚度與磨石構件10的厚度並不相同。具體而言，1片薄磨石構件8被2片厚磨石構件10夾住。

又，在上述實施形態中，雖說明了由不同的2種磨石構件8、10所構成的磨石片6，但也可以將完全相同的磨石構件堆疊來構成磨石片。在此情形下，鄰接的磨石構件與磨石構件的界面附近容易形成凹部，且能適切地維持磨削性能。

其他上述實施形態以及實施例的構成、方法等，只要不跳脫本發明的目的之範圍，就可適宜地變更實施。

6‧‧‧磨石片

6a、8a、10a‧‧‧第1面

6b、8b、10b‧‧‧第2面

6c、8c、10c‧‧‧第3面

8、10‧‧‧磨石構件

X、Y、Z‧‧‧方向

Claims (7)

1. 一種磨削輪，其特徵為具備有：圓盤狀基台，具有與磨削裝置的安裝座接觸的固定端面及在該固定端面的相反側的自由端面；及複數個磨石片，環狀地配列在該基台的該自由端面，該磨石片是將含有磨粒及結合材的2種以上的板狀磨石構件堆疊，形成為具有該2種以上的磨石構件外露的面的塊狀，該磨石片的該面成為與被加工物接觸的磨削加工面。
2. 如請求項1的磨削輪，其中，前述結合材的材質可以是金屬、陶瓷、樹脂中的任何一種。
3. 如請求項1或2的磨削輪，其中，前述磨石片是使用前述磨粒的粒徑相異的2種以上之前述磨石構件而形成。
4. 如請求項1或2的磨削輪，其中，前述磨石片是使用前述磨粒的混合率相異的2種以上之前述磨石構件而形成。
5. 如請求項1或2的磨削輪，其中，前述磨石片是使用前述結合材的材質相異的2種以上之前述磨石構件而形成。
6. 如請求項1或2的磨削輪，其中，前述磨石片是使用結合度相異的2種以上之前述磨石構件而形成。
7. 如請求項1或2的磨削輪，其中，前述磨石片是使用氣孔率相異的2種以上之前述磨石構件而形成。