專利名稱：切削刀片及切削刀片的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及切削半導(dǎo)體晶片等的被加工物的切削刀片及切削刀片的制造方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件制造工序中，通過在大致圓板形的半導(dǎo)體晶片的表面上格子狀地排列的、稱為切割道的預(yù)分割線來劃分多個(gè)區(qū)域，在該劃分的區(qū)域形成IC、LSI等電路。并且，通過沿著預(yù)分割線切割半導(dǎo)體晶片來分割形成電路的區(qū)域，制造各半導(dǎo)體芯片。此外，在藍(lán)寶石襯底的表面上層疊了氮化鎵系列化合物半導(dǎo)體等的光器件晶片，也通過沿著切割道切割而分割為各發(fā)光二極管、激光二極管等的光器件，廣泛利用在電氣設(shè)備上。
上述的半導(dǎo)體晶片或光器件晶片等的沿著切割道的切割，一般通過稱為劃片機(jī)的切削裝置進(jìn)行。該切削裝置具備保持半導(dǎo)體晶片或光器件等的被加工物的吸盤臺(tái)，用于切削在該吸盤臺(tái)上保持的被加工物的切削機(jī)構(gòu)，相對(duì)地移動(dòng)并固定吸盤臺(tái)和切削機(jī)構(gòu)的切削傳送進(jìn)刀機(jī)構(gòu)。切削機(jī)構(gòu)包含有主主軸單元，該主主軸單元具備旋轉(zhuǎn)軸、裝配在該主軸上的切削刀片、和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。切削刀片構(gòu)成如下具備圓形底盤、和裝配在該圓形底盤的側(cè)面、由通過電鍍固定磨料而形成的電鑄磨料層構(gòu)成的環(huán)狀的切削刀刃，該環(huán)狀的切削刀刃從該圓形底盤的外邊緣突出。(例如，參照專利文獻(xiàn)1。)專利文獻(xiàn)1日本特開2000-190155公報(bào)而且，如果通過上述切削刀片切削由GaAS、鉭酸鋰、硅、藍(lán)寶石等的難切削材料形成的被加工物，容易引起切削刀刃的缺齒，不得不頻繁地修整切削刀刃，具有生產(chǎn)性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述的事實(shí)而做出，其主要的技術(shù)性課題是提供一種切削刀片及切削刀片的制造方法，即使是由難切削材料構(gòu)成的被加工物也可以高效地切削。
為解決上述主要的技術(shù)課題，本發(fā)明的切削刀片具備圓形底盤，和裝配在該圓形底盤的側(cè)面、由通過電鍍固定磨料而形成的電鑄磨料層構(gòu)成的環(huán)狀的切削刀刃；該環(huán)狀的切削刀刃從該圓形底盤的外邊緣突出；其特征在于，在該環(huán)狀的切削刀刃的側(cè)面同心圓狀地形成有多個(gè)溝槽。
最好是，上述多個(gè)溝槽是在環(huán)狀的切削刀刃的兩側(cè)面交叉形成的。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種切削刀片的制造方法，該切削刀片具備圓形底盤，和裝配在該圓形底盤的側(cè)面、由通過電鍍將磨料固定而形成的電鑄磨料層構(gòu)成的環(huán)狀的切削刀刃；該環(huán)狀的切削刀刃從該圓形底盤的外邊緣突出；其特征在于，所述制造方法包含以下工序溝槽形成工序，在該圓形底盤的一個(gè)側(cè)面外周部形成多個(gè)同心圓狀的溝槽；電鍍磨料層形成工序，在該圓形底盤的一個(gè)側(cè)面外周部形成通過電鍍將磨料固定的電鑄磨料層；蝕刻工序，蝕刻去除形成有該電鍍磨料層的該圓形底盤的外周部，使由該電鍍磨料層構(gòu)成的切削刀刃從該圓形底盤的外邊緣突出。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的切削刀片，由于在切削刀刃的側(cè)面形成有同心圓狀的多個(gè)溝槽，通過該溝槽可以向切削點(diǎn)(加工點(diǎn))供給切削液，因此，冷卻效率提高，并且促進(jìn)自生發(fā)刃作用而提高切削效率。因此，即使是難切削材料，本發(fā)明的切削刀片也能高效地切削。


圖1是裝配有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的切削刀片的切削裝置的斜視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的切削刀片的截面圖。
圖3是表示已實(shí)施本發(fā)明的切削刀片的制造方法的溝槽形成工序的狀態(tài)的圓形底盤的截面圖。
圖4是表示已實(shí)施本發(fā)明的切削刀片的制造方法中的掩蔽工序的狀態(tài)的圓形底盤的截面圖。
圖5是已實(shí)施本發(fā)明的切削刀片的制造方法中的電鑄磨料層形成工序的狀態(tài)的圓形底盤的截面圖。
圖6是表示已實(shí)施本發(fā)明的切削刀片的制造方法中的掩蔽用粘接帶部剝離工序的狀態(tài)的圓形底盤的截面圖。
圖7是表示已實(shí)施本發(fā)明的切削刀片的制造方法中的蝕刻工序的狀態(tài)的圓形底盤的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖更詳細(xì)地說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的切削刀片及切削刀片的制造方法的最佳實(shí)施方式。
圖1表示裝配有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的切削刀片的切削裝置的斜視圖。圖示的實(shí)施方式的切削裝置具備大致長方體狀的裝置殼體2。在該裝置殼體2內(nèi)，配設(shè)有在切削進(jìn)送方向的用箭頭X表示的方向上可移動(dòng)的保持被加工物的吸盤(chuck)臺(tái)3。吸盤臺(tái)3構(gòu)成如下具備吸附吸盤支承臺(tái)31、和配設(shè)在該吸附吸盤支承臺(tái)31上的吸盤32；在作為該吸附吸盤32的上表面的保持面上，通過使未圖示的吸引機(jī)構(gòu)工作來吸引保持被加工物。此外，吸盤臺(tái)3構(gòu)成為通過未圖示的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以旋轉(zhuǎn)。并且，吸盤支承臺(tái)31上配設(shè)有固緊(clamp)機(jī)構(gòu)33，用于固定隔著保護(hù)帶支承作為被加工物后述的半導(dǎo)體晶片的支承架。
圖示的實(shí)施方式的切削裝置具備作為切削機(jī)構(gòu)的主軸單元4。主軸單元4具備主軸殼體41，裝配在未圖示的移動(dòng)底盤上，在轉(zhuǎn)位方向的以箭頭Y表示的方向、和切入方向的以箭頭Z表示的方向上移動(dòng)調(diào)整；旋轉(zhuǎn)軸42，旋轉(zhuǎn)自如地支承在該主軸殼體41上；以及切削刀片43，裝配在該旋轉(zhuǎn)主軸42的前端部。并且，在后面詳細(xì)說明切削刀片43。
此外，在圖示的實(shí)施方式的切削裝置具備調(diào)節(jié)(aligning)機(jī)構(gòu)6，用于拍攝保持在上述吸盤臺(tái)3上的、后述的被加工物組裝體的被加工物的表面，并檢測出通過上述切削刀片43應(yīng)切削的區(qū)域。此外，切削裝置具備顯示機(jī)構(gòu)7，顯示通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6拍攝的圖像。
在上述裝置殼體2的盒載置區(qū)域8a上配設(shè)有盒載置臺(tái)8，該盒載置臺(tái)8載置收容被加工物的盒。該盒載置臺(tái)8通過未圖示的升降機(jī)構(gòu)在上下方向可移動(dòng)。收容被加工物的盒9載置在盒載置臺(tái)8上。在盒9中收容作為被加工物的半導(dǎo)體晶片10。半導(dǎo)體晶片10在表面形成有格子狀的切割道，在由該格子狀的切割道劃分的多個(gè)矩形區(qū)域形成有電路。這樣形成的半導(dǎo)體晶片10是以背面與在環(huán)狀的支承架11上裝配的保護(hù)帶12的表面粘接的狀態(tài)下收容在盒9中。
此外，圖示的實(shí)施方式的切削裝置，具備運(yùn)出機(jī)構(gòu)15，將半導(dǎo)體晶片10運(yùn)出到暫時(shí)放置臺(tái)14，在盒載置臺(tái)8上載置的盒9收容該半導(dǎo)體晶片10；運(yùn)送機(jī)構(gòu)16，將運(yùn)出到暫時(shí)放置臺(tái)的半導(dǎo)體晶片10運(yùn)送到上述吸盤臺(tái)3上；清洗機(jī)構(gòu)17，清洗在吸盤臺(tái)3上被切削加工的半導(dǎo)體晶片10；洗凈運(yùn)送機(jī)構(gòu)18，將在吸盤臺(tái)3上被切削加工的半導(dǎo)體晶片10運(yùn)送到清洗機(jī)構(gòu)17。
簡單說明如上所述地構(gòu)成的切削裝置的動(dòng)作。
載置臺(tái)8通過未圖示的升降機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，由此，使在盒載置臺(tái)8上載置的盒9的預(yù)定位置收容的半導(dǎo)體晶片10在運(yùn)出位置定位。接著，運(yùn)出機(jī)構(gòu)15進(jìn)退動(dòng)作，將定位在運(yùn)出位置的半導(dǎo)體晶片10運(yùn)出到暫時(shí)放置臺(tái)14上。通過運(yùn)送機(jī)構(gòu)16的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，將運(yùn)出到暫時(shí)放置臺(tái)14上的半導(dǎo)體晶片10運(yùn)送到上述吸盤臺(tái)3上。如果半導(dǎo)體晶片10載置在吸盤臺(tái)3上，則未圖示的吸引機(jī)構(gòu)工作，在吸盤臺(tái)3上吸引保持半導(dǎo)體晶片10。此外，通過上述固定機(jī)構(gòu)33固定隔著保護(hù)帶12支承半導(dǎo)體晶片10的支承架11。這樣地將保持半導(dǎo)體晶片10的吸盤臺(tái)3移動(dòng)到調(diào)整機(jī)構(gòu)6的正下方。當(dāng)吸盤臺(tái)3在調(diào)整機(jī)構(gòu)6的正下方定位時(shí)，通過調(diào)整機(jī)構(gòu)6檢測出在半導(dǎo)體晶片10上形成的切割道，在轉(zhuǎn)位方向的箭頭Y方向上移動(dòng)調(diào)節(jié)主軸單元4而進(jìn)行切割道和切削刀片43的精密位置對(duì)準(zhǔn)的作業(yè)。
之后，一邊在以箭頭Z所示的方向上進(jìn)行預(yù)定量的進(jìn)刀轉(zhuǎn)位，在預(yù)定的方向上使切削刀片43旋轉(zhuǎn)，一邊以預(yù)定的切削進(jìn)刀速度，在切削方向的以箭頭X表示的方向(與切削刀片43的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向)上，將吸引保持半導(dǎo)體晶片10的吸盤臺(tái)3移動(dòng)；由此，通過切削刀片43沿著預(yù)定的切割道切割保持在吸盤臺(tái)3上的半導(dǎo)體晶片10。若沿著預(yù)定的切割道切割半導(dǎo)體晶片10，則將吸盤臺(tái)3在箭頭Y表示的方向上轉(zhuǎn)位切割道的間隔，實(shí)施上述切割作業(yè)。并且，當(dāng)沿著半導(dǎo)體晶片的10的預(yù)定方向延伸的切割道的全部實(shí)施了切割作業(yè)時(shí)，90度旋轉(zhuǎn)吸盤臺(tái)3，沿著與半導(dǎo)體晶片10的預(yù)定方向正交的方向延伸的切割道執(zhí)行切削作業(yè)，由此，切削以格子狀形成在半導(dǎo)體晶片10上的全部的切割道而分割為各自的芯片。并且，分割后的芯片，由于保護(hù)帶12的作用不分散，而維持著晶片10支承在支架11上的狀態(tài)。
如上所述地當(dāng)沿著半導(dǎo)體晶片10的切割道的切割作業(yè)結(jié)束時(shí)，保持半導(dǎo)體晶片10的吸盤臺(tái)3回到最初吸引保持半導(dǎo)體晶片10的位置。并且，解除半導(dǎo)體晶片10的吸引保持。接著，半導(dǎo)體晶片10通過清洗運(yùn)送機(jī)構(gòu)18運(yùn)送到清洗機(jī)構(gòu)17。運(yùn)送到清洗機(jī)構(gòu)17的半導(dǎo)體晶片10在這里清洗和干燥。這樣地清洗和干燥的半導(dǎo)體晶片10通過運(yùn)送機(jī)構(gòu)16運(yùn)出到暫時(shí)放置臺(tái)14上。并且，半導(dǎo)體晶片10通過運(yùn)出機(jī)構(gòu)14收納在盒9的預(yù)定位置。因此，運(yùn)出機(jī)構(gòu)14還具備將加工后的半導(dǎo)體晶片10運(yùn)入到盒9的運(yùn)入機(jī)構(gòu)的功能。上述的結(jié)構(gòu)及作用除切削刀片43以外不具有本發(fā)明的新穎性特征，因此可以是現(xiàn)在眾所周知的結(jié)構(gòu)。
接著，參照?qǐng)D2說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的切削刀片43的一個(gè)實(shí)施方式。
圖示的實(shí)施方式的切削刀片43，包括圓形底盤431、和在該圓形底盤431的一側(cè)面(在圖2中為右側(cè)面)的外周部裝配的環(huán)狀的切削刀刃432。環(huán)狀的切削刀刃432是由通過電鍍來固定粒徑為0.5～0.6μm的金剛石磨料而形成的電鑄磨料層形成的，構(gòu)成為從圓形底盤431的外周邊緣突出。并且，環(huán)狀的切削刀刃432的厚度(t)是30～50μm，從圓形底盤431的外周邊緣的突出量(h)設(shè)定為760～1200μm。這樣構(gòu)成的環(huán)狀的切削刀刃432的兩側(cè)面上，同心圓狀地分別形成有多個(gè)溝槽432a。在環(huán)狀的切削刀刃432的一方的側(cè)面上形成的多個(gè)溝槽432a和在另一方的側(cè)面上形成的多個(gè)溝槽432a是相互交叉形成的。并且，多個(gè)溝槽432a的寬度(b)為80～120μm，深度為3～10μm程度是合適的。
接著，參照?qǐng)D3至圖7說明如上所述地構(gòu)成的切削刀刃的制造方法。
構(gòu)成切削刀刃的圓形底盤431，如圖3所示地由鋁形成為圓形狀。圓形底盤431的一方的面431a(在圖3中上側(cè)的面)形成為平面，另一方的面431b(在圖3中下側(cè)的面)形成為錐形狀。在這樣形成的圓形底盤431的一方的面431a的外周部上，通過切削加工同心圓狀地形成多個(gè)溝槽431c(溝槽形成工序)。形成該多個(gè)溝槽431c的圓形底盤431的外周部的寬度(h0)設(shè)定為760～1200μm。此外，多個(gè)溝槽431c設(shè)定成寬度(b0)為80～120μm，深度為(c0)3～10μm。并且，在圖中夸張表示溝槽431c。
如上所述地實(shí)施了溝槽形成工序，如圖4所示地在圓形底盤431上除了一方的面431a(在圖3中上側(cè)的面)的外周部(環(huán)狀的電鑄磨料層形成部)以外的表面，用掩蔽用粘接樹指433掩蔽(掩蔽工序)。并且，比形成上述多個(gè)溝槽431c的圓形底盤431的外周部的寬度(h0)大3～5mm地設(shè)定環(huán)狀的電鑄磨料層形成部的寬度(H)。
接著，在硫酸鎳液中混入粒徑為0.5～6μm的金剛石磨料的電鍍液中，對(duì)已實(shí)施掩蔽工序的圓形底盤431進(jìn)行鎳電鍍。其結(jié)果，如圖5所示，在圓形底盤431的沒有做上述掩蔽的一方的面431a(在圖3中上側(cè)的面)上，形成通過鎳電鍍固定金剛石磨料的、由環(huán)狀的電鑄磨料層構(gòu)成的切削刀刃432(電鑄磨料層形成工序)。由該環(huán)狀的電鑄磨料層構(gòu)成的切削刀刃432沿著同心圓狀的多個(gè)溝槽431c上形成的面形成，因此，在其側(cè)面上形成同心圓狀的多個(gè)溝槽432a。并且，實(shí)施上述的鎳電鍍到由環(huán)狀的電鑄磨料層構(gòu)成的切削刀刃432的厚度成為30～50μm。
如果如上所述地實(shí)施了電鑄磨料層形成工序，則如圖6所示剝離掩蔽了圓形底盤431的掩蔽用樹脂的一部分、即圓形底盤431的另一方的面431b(在圖6中的下側(cè)的面)的外周部(掩蔽用粘接樹脂部剝離工序)。該剝離的掩蔽用脂樹433的寬度(B)設(shè)定為大致與形成上述多個(gè)溝槽431c的圓形底盤431的外周部的寬度(h0)對(duì)應(yīng)的尺寸。
接著，用氫氧化鈉等的蝕刻溶液溶解去除圓形底盤431的外周部(蝕刻工序)。其結(jié)果，如圖7所示地蝕刻而去除圓形底盤431的外周部、即剝離了掩蔽用粘接樹脂433的部分，從圓形底盤431的外周邊緣突出由環(huán)狀的電鑄磨料層構(gòu)成的切削刀刃432。
如果實(shí)施上述的蝕刻工序，使由環(huán)狀的電鑄磨料層構(gòu)成的切削刀刃432露出，則通過去除掩蔽了圓底盤板431的掩蔽用粘接樹脂433，可得到上述圖2所示的切削刀片43。
如上所述地制造的切削刀片43，在切削刀刃432的側(cè)面形成有同心圓狀的多個(gè)溝槽431c，因此，通過該溝槽431c可以將切削液供給到切削點(diǎn)(加工點(diǎn))，所以提高冷卻效率，并且促進(jìn)自生發(fā)刃作用，提高切削效率。因此，即使是難切削材料，本發(fā)明的切削刀刃43也能高效地切削。
權(quán)利要求
1.一種切削刀片，具備圓形底盤，和裝配在該圓形底盤的一個(gè)側(cè)面、由通過電鍍將磨料固定而形成的電鑄磨料層構(gòu)成的環(huán)狀的切削刀刃；該環(huán)狀的切削刀刃從該圓形底盤的外邊緣突出；其特征在于，在該環(huán)狀的切削刀刃的側(cè)面形成多個(gè)同心圓狀的溝槽。
2.如權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，該多個(gè)溝槽是在環(huán)狀的切削刀刃的兩側(cè)面交替形成的。
3.一種切削刀片的制造方法，該切削刀片具備圓形底盤，和裝配在該圓形底盤的側(cè)面、由通過電鍍將磨料固定而形成的電鑄磨料層構(gòu)成的環(huán)狀的切削刀刃；該環(huán)狀的切削刀刃從該圓形底盤的外邊緣突出；其特征在于，所述制造方法包含以下工序溝槽形成工序，在該圓形底盤的一個(gè)側(cè)面外周部形成多個(gè)同心圓狀的溝槽；電鍍磨料層形成工序，在該圓形底盤的一個(gè)側(cè)面外周部形成通過電鍍將磨料固定的電鑄磨料層；蝕刻工序，蝕刻去除形成有該電鍍磨料層的該圓形底盤的外周部，使由該電鍍磨料層構(gòu)成的切削刀刃從該圓形底盤的外邊緣突出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種切削刀片及切削刀片的制造方法，即使是由難切削材料構(gòu)成的被加工物，也可以高效地切削。具備圓形底盤，和裝配在該圓形底盤的側(cè)面、由通過電鍍固定磨料而形成的電鑄磨料層構(gòu)成的環(huán)狀的切削刀刃；該環(huán)狀的切削刀刃從該圓形底盤的外邊緣突出；其中，在該環(huán)狀的切削刀刃的側(cè)面同心圓狀地形成有多個(gè)溝槽。
文檔編號(hào)B23P23/00GK1718333SQ200510081888
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2005年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月8日
發(fā)明者梶山啟一, 新田祐士, 岡野步 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪斯科