切割刀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種切割刀，其即使對(duì)于由脆性材料構(gòu)成的工件，也能夠不產(chǎn)生裂紋、破裂地以延展性模式穩(wěn)定且高精度地進(jìn)行切斷加工。對(duì)工件進(jìn)行切斷加工的切割刀(26)中，所述切割刀(26)通過將金剛石磨粒(82)燒結(jié)而形成的金剛石燒結(jié)體(80)呈圓盤狀地一體構(gòu)成，所述金剛石燒結(jié)體(80)的所述金剛石磨粒(82)的含有量為80vol％以上。在所述切割刀(26)的外周部，形成在所述金剛石燒結(jié)體(80)的表面上的凹部優(yōu)選沿著周向連續(xù)設(shè)置。
【專利說明】切割刀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對(duì)形成半導(dǎo)體裝置或電子部件的晶圓等工件實(shí)施切斷或開槽等切斷 加工的切割刀。

【背景技術(shù)】
[0002] 在將形成半導(dǎo)體裝置或電子部件的晶圓等工件分割成各個(gè)芯片的切割裝置上設(shè) 有至少通過主軸而高速旋轉(zhuǎn)的切割刀、載置工件的工件臺(tái)、使工件臺(tái)與刀的相對(duì)位置變化 的Χ、Υ、Ζ、Θ的各移動(dòng)軸，通過這些各移動(dòng)軸的動(dòng)作而對(duì)工件實(shí)施切斷或開槽等切斷加工。
[0003] 作為這樣的切割裝置所使用的切割刀，到目前為止提出了各種方案（例如，參照 專利文獻(xiàn)1、2)。
[0004] 在專利文獻(xiàn)1中，記載了對(duì)于金剛石磨粒將與鎳或銅等軟質(zhì)的金屬的合金作為結(jié) 合材料、并通過使用了電鍍技術(shù)的電鑄法而固定在金屬母材（鋁凸緣）的端面上的電鑄刀。
[0005] 在專利文獻(xiàn)2中，記載了利用化學(xué)氣相蒸鍍（CVD)法將硬度互不相同的金剛石層 依次層疊、由此利用由多個(gè)金剛石層組成的基材來構(gòu)成的金剛石刀。
[0006] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2005-129741號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2010-234597號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明要解決的課題
[0011] 然而，近年來，對(duì)半導(dǎo)體封裝體的小型化、高集成化的要求不斷升高，半導(dǎo)體芯片 的薄片化不斷進(jìn)展。伴隨于此，例如需求厚度ΙΟΟμπι以下的極薄的工件。這樣的極薄的工 件非常容易破裂，因此在對(duì)極薄的工件進(jìn)行切割時(shí)，需要使通過切割刀而形成的切斷槽的 槽寬盡量較窄。例如，在對(duì)厚度lOOym左右的工件進(jìn)行切斷加工時(shí)，作為切割刀的刃厚，需 要比工件的厚度薄，需要至少為ΙΟΟμπι以下的厚度。假設(shè)以比工件的厚度厚的刃厚的切割 刀進(jìn)行切斷加工的情況下，工件在被切斷以前有時(shí)會(huì)破裂。因此，例如，在對(duì)厚度50 μ m左 右的工件進(jìn)行深度30 μ m左右的開槽加工的情況下，當(dāng)然，槽寬也必須為30 μ m以下，因此 需要將切割刀的刃厚抑制成30 μ m以下。
[0012] 然而，以往的切割刀存在以下所示的技術(shù)問題，對(duì)于極薄的工件無法穩(wěn)定而高精 度地進(jìn)行切斷加工。
[0013] 另外，關(guān)于脆性材料，難以避免成為破裂的原因的裂紋。關(guān)于銅、鋁及有機(jī)膜、樹 脂等具有延展性的材料，雖然不會(huì)破裂，但是具有容易出現(xiàn)毛刺的性質(zhì)，難以避免毛刺的產(chǎn) 生。
[0014] (無法進(jìn)行突出調(diào)整引起的裂紋的問題）
[0015] 首先，專利文獻(xiàn)1記載的電鑄刀如圖19所示，金剛石磨粒92散布在結(jié)合材料（金 屬粘合劑）94內(nèi)，在表面具有鋒利的前端部的金剛石磨粒92成為突出的狀態(tài)。此時(shí)，金剛 石磨粒92的突出位置、突出量比較零亂，在原理上難以高精度地控制磨粒突出。因此，無法 高精度地控制1個(gè)加工單位的切入深度。尤其是對(duì)于厚度為100 μ m以下的極薄的工件進(jìn) 行切斷加工的情況下，因某一定以上的切入而產(chǎn)生裂紋，金剛石磨粒的前端部對(duì)于工件有 時(shí)會(huì)施加致命的切入。其結(jié)果是，裂紋彼此連結(jié)，由此存在或多或少地產(chǎn)生屑片或缺口的問 題。
[0016] 作為產(chǎn)生這樣的問題的原因，在于電鑄刀的表面形態(tài)。即，如圖19所示，在電鑄刀 中，金剛石磨粒92通過結(jié)合材料94而結(jié)合，但是其表面形態(tài)以金剛石磨粒92散嵌于結(jié)合 材料94之中的方式存在。因此，在電鑄刀中，作為整體的平均高度位置的基準(zhǔn)平面98存在 于結(jié)合材料94的表面附近，金剛石磨粒92成為從該基準(zhǔn)平面98突出的狀態(tài)。并且，在該 狀態(tài)下使切割加工進(jìn)展時(shí)，不是金剛石磨粒92,而是將金剛石磨粒92結(jié)合的結(jié)合材料94的 表面部分減少，金剛石磨粒92的突出量進(jìn)一步變大。由于這樣的情況，如上述那樣，難以高 精度地控制金剛石磨粒92的突出位置、突出量。
[0017] 尤其是在電鑄刀的情況下，成為如存在自生刃的用語那樣在切斷中途磨損的金剛 石磨粒92直接脫落、接著處于其下方的新的金剛石磨粒92發(fā)揮作用的形態(tài)。然而，當(dāng)容忍 這樣的金剛石磨粒92的脫落時(shí)，脫落的金剛石磨粒92進(jìn)入到刀與工件之間，結(jié)果是會(huì)助長 裂紋。
[0018] (鋒利化困難的問題）
[0019] 而且，在電鑄刀的情況下，即使通過機(jī)械加工將刀前端部加工得薄且鋒利，由于金 剛石磨粒零散地存在，因此雖然想要均勻地較薄地加工，或帶有錐度地加工，由于伴隨著該 加工而金剛石磨粒從表面脫落，因此刀前端部在鋒利化方面存在極限。
[0020] 即，為了制作薄刀，在進(jìn)行電沉積的鍍敷時(shí)，制作均勻地較薄鍍敷的材料，將其從 基材拆下而形成為刀，但是難以將形成為刀的材料從后方通過加工進(jìn)行成形并減薄。
[0021] (導(dǎo)熱性差帶來的熱蓄積的問題）
[0022] 另外，電鑄刀的導(dǎo)熱性差，在切斷加工時(shí)，由于與槽側(cè)面的摩擦阻力引起的發(fā)熱而 熱量容易蓄積在刀內(nèi)，可能會(huì)導(dǎo)致刀的翹曲。
[0023] 在以鎳為結(jié)合材料來制作電鑄刀時(shí)，如表1所示，鎳的導(dǎo)熱率最多也不過為92W/ πι·Κ左右。而且，在以銅為結(jié)合材料的情況下，也僅有398W/m*K左右的導(dǎo)熱率。這樣當(dāng)?shù)?的導(dǎo)熱性差時(shí)，存在熱容易蓄積而刀翹曲的情況、因加工中的發(fā)熱而金剛石發(fā)生石墨化的 情況，因此一邊澆純水一邊進(jìn)行冷卻而加工的情況較多。需要說明的是，金剛石的導(dǎo)熱率為 2100W/m · K，具有與鎳或銅不同量級(jí)的導(dǎo)熱率。
[0024] [表 1]
[0025]

【權(quán)利要求】
1. 一種切割刀，其是使平面板狀的工件以一定的切入深度相對(duì)地滑動(dòng)而用于進(jìn)行切斷 或開槽加工的安裝于主軸的旋轉(zhuǎn)切割刀，其中， 所述切割刀通過將金剛石磨粒燒結(jié)而形成的金剛石燒結(jié)體呈圓盤狀地一體構(gòu)成， 所述金剛石燒結(jié)體的所述金剛石磨粒的含有量為80vol %以上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切割刀，其中， 在所述切割刀的外周部，形成在所述金剛石燒結(jié)體上的凹狀的切刃沿著周向連續(xù)設(shè) 置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的切割刀，其中， 所述切割刀以與刀的外周的切刃排列平行的方式在刀側(cè)面具有與主軸側(cè)的凸緣抵接 的平面度為5 μ m以下的基準(zhǔn)面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的切割刀，其中， 所述切割刀的刀厚比切斷對(duì)象的工件厚小。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的切割刀，其中， 所述切割刀的至少與工件接觸的部分粗糙。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的切割刀，其中， 所述金剛石燒結(jié)體是使用軟質(zhì)金屬的燒結(jié)助劑將所述金剛石磨粒燒結(jié)而成的結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的切割刀，其中， 所述凹狀的切刃由通過對(duì)所述金剛石燒結(jié)體進(jìn)行磨損或修整處理而形成的凹部來構(gòu) 成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的切割刀，其中， 所述金剛石磨粒的平均粒徑為25 μ m以下。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的切割刀，其中， 所述切割刀的外周部比所述外周部的內(nèi)側(cè)部分薄。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的切割刀，其中， 所述切割刀的外周部的厚度為50 μ m以下。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的切割刀，其中， 在所述切割刀的至少向工件切入的外周部分形成有多個(gè)圓周方向的凹陷。
【文檔編號(hào)】H01L21/301GK104303270SQ201380021974
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月24日
【發(fā)明者】渡邊純二, 藤田隆, 和泉康夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東京精密, 株式會(huì)社新日本科技, 渡邊純二