[發明專利]鋼絲鋸

有效

• 申請號: 200910001381.4
• 申請日: 2009-01-05
• 公開（公告）號: CN101628451A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 林承鎬
• 申請（專利權）人: 弘德精線株式會社
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉粉寶

技術領域

本發明涉及一種鋼絲鋸，且更明確地說，涉及一種具有優良可加工性的鋼 絲鋸。

背景技術

鋼絲鋸通常用于切割例如磁頭芯片或半導體晶片的晶錠(crystal?ingots) 等硬質材料。在切割操作期間，在將鋼絲鋸放置成與待切割材料接觸之后，沿 著所述材料驅動鋼絲鋸，同時將由研磨微粒(例如，充了碳酸氣的硅粉末和金 剛石粉末)的混合物形成的研磨液體和滑潤劑(例如，油)施加在鋼絲鋸與材 料之間。

一般來說，鋼絲鋸由具有3300到4500MPa的高硬度且具有0.08到0.3mm 的直徑Φ的高碳素鋼絲形成，以便確保在研磨期間具有高張力(tension)。

此外，常規的鋼絲鋸鍍敷有比高碳素鋼絲柔軟的銅、錫或黃銅，以便獲得 精確切割公差并確保鋼絲可拉性。明確地說，由于黃銅具有高柔軟度，所以當 將黃銅涂覆在鋼絲鋸上時獲得各種優點。也就是說，所鍍敷的黃銅不僅在鋼絲 鋸與鋼絲拉絲模(drawing?die)之間傳送滑潤劑，而且具有滑潤功能。因此，鍍 敷有黃銅的鋼絲鋸具有相對較高的直徑公差和圓度，且另外，其即使在非常高 的鋼絲拉絲速度下也可防止發生短路。并且，用黃銅鍍敷可用低成本實現。

當制造半導體晶片時，使用鋼絲鋸來切割比如硅塊等硬質材料。將一系列 鋼絲鋸纏繞在具有以預定節距形成的多個凹槽的多個輥上，且驅動所述輥。接 著，用預定力將鋼絲鋸按壓在待切割的硅塊上。同時，在鋼絲鋸與硅塊之間施 加拋光液體以使用拋光液體的微粒的研磨效應來切割硅塊，進而制造多個晶片。

切割工藝的效率和所獲得的晶片的質量取決于例如正被切割的硅塊的特性 和鋼絲鋸的驅動速度等各種因素。在這些因素中，鋼絲鋸的厚度均勻性和施加 在鋼絲鋸上的拋光材料的量是最重要的因素。

待用于切割比如硅塊等硬質材料的一系列鋼絲鋸通常纏繞300到1000次。 在切割工藝期間，所述鋼絲鋸中的每一者沿著輥中所形成的凹槽移動，且因此 通過用注射于硅塊與鋼絲鋸之間的拋光液體中所包含的拋光材料研磨來影響鋼 絲鋸。因此，鋼絲鋸受到磨損，進而變薄。

另外，當在鋼絲鋸上形成柔軟的鍍敷層時，可在切割工藝開始時通過鋼絲 鋸上的柔軟鍍敷層來施加大量拋光材料。然而，當正在切割硅塊時，逐漸移除 柔軟的鍍敷層并暴露瓷料層，且施加在鋼絲鋸上的拋光材料的量減少。因此， 切割工藝的效率降低，且此外，所制造的半導體晶片的厚度不均勻。因此，半 導體晶片的表面平整度也降低。

為了解決這一問題，第WO?90/12670號國際專利申請公開案中已揭示一種 上面可施加增加量的拋光材料的鋼絲鋸。在此情況下，在鋼絲鋸的外表面中形 成多個微穴或圓周凹槽(grooves)，使得鋼絲鋸的直徑改變，且因此施加在鋼絲 鋸上的拋光材料的量增加。然而，難以在鋼絲鋸的外表面中形成微穴或圓周凹 槽。

發明內容

本發明提供一種鋼絲鋸，即使當所述鋼絲鋸的直徑由于用于制造多個晶 片的硬質材料的磨損而減小時，所述鋼絲鋸也允許增加施加在其上的拋光材 料的量，進而導致切割工藝的效率增加且所獲得的晶片的厚度均勻性和表面 平整度增加。

根據本發明的一方面，提供一種用于切割硬質材料的鋼絲鋸，其中所述 鋼絲鋸的直徑Φ為0.08到0.30mm，且在所述鋼絲鋸的處于距其表面5到 10μm的深度處的部分中鋼絲鋸在長度方向上的殘余應力為400到1000 MPa。

所述鋼絲鋸可滿足以下等式：

H_W＝0.5(D₀-D₁)-1.5(D₀-D₁)，

P_W＝30D₀-50D₀，

其中H_W是鋼絲鋸在使用后的彎曲截面的高度，P_W是鋼絲鋸在使用后的 彎曲截面的節距，D₀是鋼絲鋸在使用前的鋼絲直徑，且D₁是鋼絲鋸在使用 后的鋼絲直徑。

在所述鋼絲鋸的處于距其表面5到10μm的深度處的部分中鋼絲鋸在長 度方向上的殘余應力可為450到950MPa。

附圖說明

通過結合附圖參考以下詳細描述將容易了解且更好地理解對本發明的更 完整評價及其許多附隨優點，在附圖中相同參考符號指示相同或相似的組件， 其中：