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砥石による研削加工
グラインディング

砥石による研削加工のプロセス概要

グラインディングとは概ね厚さ数mm以下の平板状の加工対象に対して、グラインディングホイール(研削用砥石)を用いて削り、加工対象を薄く平坦にする加工です。
グラインディングホイールは砥粒に人造ダイヤモンドを使用した砥石で、リング状の基台に沿って砥石(幅:数mm、高さ:3~5mm程度)を配置しています。砥粒径や結合材、砥石の厚さ等が異なるさまざまな品種があります。

このグラインディングホイールをテーブル面に平行になるように加工軸に取り付けて高速回転させ、板状の加工対象に一定速度で押し当てることで加工対象の面全体を薄く平坦に加工します。
加工対象と同径もしくは大きな径のグラインディングホイールを用いて、加工対象に半分重なるような位置で、グラインディングホイールとテーブルの両方を回転させながら加工します(インフィード研削)。
加工の際、加工箇所の冷却と切りくずの除去を目的に、水(市水または純水)を吹き付けます。わずかに円錐形状のテーブルを使用することで、加工の際に砥石と加工対象が接する箇所は半弧状になります。加工面には、加工痕(ソーマーク)ができ、加工面の粗さはグラインディングホイールの粒径により異なります。

半導体ウェーハでは、ウェーハの薄化加工時に回路形成された面の裏面を研削加工するため、裏面研削(バックグラインディング、BG)と呼んでいます。数百μm厚の板状の基板を指定の厚みになるまで削る際、100μm以上の厚さであれば破損リスクは高くありませんが、100μm以下の厚さまで薄化加工する場合は破損リスクが高くなるため、加工装置内の基板搬送方法やグラインディングホイールの品種など、薄化加工に特有の工夫が必要になります。

使用する精密加工装置

フルオートマチックグラインダ(砥石による全自動研削加工機)

現在販売しているグラインダには、さまざまな自動化機能が付与されています。
主に搬送、装置内の厚さ測定、洗浄機能が搭載されており、加工対象をカセット単位で処理することができます。薄化加工をおこなう場合は、薄化加工用の搬送部品を追加します。

セミオートマチックグラインダ(砥石による自動研削加工機)

加工対象の供給、洗浄は人がおこなうタイプの加工装置です。装置内の厚さ測定機能は追加搭載が可能です。

使用する精密加工ツール

砥石による研削加工の主な加工対象