JP2015223664A - 研削装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 研削ホイールの大型化を抑制可能な研削装置を提供することである。【解決手段】 矩形基板の表面又は裏面を研削する研削装置であって、矩形基板を吸引保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された矩形基板を研削する研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、該研削手段を該チャックテーブルの保持面に対して垂直方向に研削送りする研削送り手段と、を備え、該研削ホイールは、ホイール基台と、該ホイール基台の下面外周部に環状に配設された研削砥石とを含み、該環状に配設された研削砥石の外径は該矩形基板の対角線の１／２に近似する１／２強に設定され、該チャックテーブルに保持された矩形基板の回転中心及び角部を該研削砥石が通過するように該研削ホイールを位置づけて、該チャックテーブルを回転させるとともに該研削ホイールを回転させて矩形基板の表面又は裏面を研削することを特徴とする。【選択図】図１
Description
本発明は、大型のパッケージ基板等の矩形基板を研削するのに適した研削装置に関する。
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、ＬＳＩ等の回路が形成された複数の半導体チップがリードフレームやプリント基板にマウントされて、半導体チップの電極が基板の電極にボンディング接続された後、樹脂によって表面又は裏面が封止されることでＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）基板やＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）基板等のパッケージ基板が形成される。
その後、パッケージ基板を切削ブレード等でダイシングして個片化することで樹脂封止された個々の半導体デバイスが製造される（例えば、特開２００９−２５３０５８号公報参照）。このようにして製造された半導体デバイスは、携帯電話やパソコン等の各種電子機器に広く利用されている。
近年の電子機器の小型化・薄型化に伴って、半導体デバイスも小型化・薄型化が切望されており、半導体デバイスの製造プロセスにおいて、半導体チップが樹脂封止されたパッケージ基板の樹脂封止面を研削して薄化したいとの要望や、プリント基板上にマウントされた半導体チップの裏面を研削して薄化したいという要望がある。
これらの研削には、例えば特開２００８−２７２８６６号公報に開示されるようなグラインダと呼ばれる研削装置が広く使用される。研削装置は、パッケージ基板等の被研削物を吸引保持するチャックテーブルと、チャックテーブルで保持された被研削物に対向して配設された研削砥石を有する研削ホイールとを備え、研削砥石が被研削物に当接した状態で摺動することにより研削が遂行される。
ＣＳＰ基板等のパッケージ基板も裏面に被覆された封止樹脂の厚みを均一にするために、研削装置によって封止樹脂が研削される（例えば、特開２０１１−１９２７８１号公報参照）。
しかし、近年ＣＳＰ基板等のパッケージ基板は、例えば５００ｍｍ×７００ｍｍと大型化し、それに伴い研削装置の研削ホイールも大型化され、研削ホイールの交換が困難になるという問題がある。また、研削ホイールの大型化に伴って研削装置も大型にならざるを得ないという問題がある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、研削ホイールの大型化を抑制可能な研削装置を提供することである。
本発明によると、矩形基板の表面又は裏面を研削する研削装置であって、矩形基板を吸引保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された矩形基板を研削する研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、該研削手段を該チャックテーブルの保持面に対して垂直方向に研削送りする研削送り手段と、を備え、該研削ホイールは、ホイール基台と、該ホイール基台の下面外周部に環状に配設された研削砥石とを含み、該環状に配設された研削砥石の外径は該矩形基板の対角線の１／２に近似する１／２強に設定され、該チャックテーブルに保持された矩形基板の回転中心及び角部を該研削砥石が通過するように該研削ホイールを位置づけて、該チャックテーブルを回転させるとともに該研削ホイールを回転させて矩形基板の表面又は裏面を研削することを特徴とする研削装置が提供される。
本発明の研削装置によると、環状に配設された研削砥石の外径を矩形基板の対角線の１／２強に設定し、チャックテーブルに保持された矩形基板の回転中心及び角部を研削砥石が通過するように研削ホイールを位置づけて、チャックテーブルと研削ホイールを回転させて矩形基板の表面又は裏面を研削するので、研削ホイールの大型化が抑制できるとともに研削ホイールの交換が容易となる。また、研削ホイールを小型にできることから、研削装置の大型化を抑制できる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の実施形態に係る研削装置２の外観斜視図が示されている。４は研削装置２のベースであり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール８が固定されている。
この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２と、スピンドルハウジング１２を保持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１６に取り付けられている。
研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８を回転駆動するモータ２０と、スピンドル１８の先端に固定されたホイールマウント２２と、ホイールマウント２２に着脱可能に装着された研削ホイール２４とを含んでいる。図３に示すように、研削ホイール２４は、環状のホイール基台２６と、ホイール基台２６の下面外周部に環状に貼着された複数の研削砥石２８とから構成される。
研削装置２は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ３０とパルスモータ３２とから構成される研削ユニット送り機構３４を備えている。パルスモータ３２を駆動すると、ボールねじ３０が回転し、移動基台１６が上下方向に移動される。
ベース４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４にチャックテーブル機構３６が配設されている。チャックテーブル機構３６はチャックテーブル３８を有し、チャックテーブル３８は回転可能であるとともに、図示しない移動機構によりウエーハ着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。
チャックテーブル３８は、ポーラスセラミックス等の多孔性部材から形成された保持面３８ａを有している。チャックテーブル３８の周囲にはウォーターカバー４０が配設されており、このウォーターカバー４０とベース４の前端部及び後端部にわたり蛇腹４２，４４が配設されている。ベース４の前方側には、研削装置２のオペレーターが研削条件等を入力する操作パネル４６が配設されている。
図２（Ａ）を参照すると、ＣＳＰ基板等のパッケージ基板１１の表面側斜視図が示されている。図２（Ｂ）はパッケージ基板１１の裏面側斜視図である。プリント基板又は金属フレーム等の基板１３の表面には格子状に形成された複数の分割予定ライン１５が形成されており、分割予定ライン１５で区画された各領域にチップ形成部１７が画成されている。
個々のチップ形成部１７には複数の電極が形成されている。チップ形成部１７の裏面側には半導体チップ１９がＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ）で貼着されている。図２（Ｃ）に示すように、基板１３の裏面側に搭載された半導体チップ１９は樹脂２１で封止されている。パッケージ基板１１は、例えば５００ｍｍ×７００ｍｍのサイズを有している。
本実施形態の研削装置２では、矩形状の保持面３８ａを有するチャックテーブル３８でパッケージ基板１１の表面１１ａ側を吸引保持し、裏面の樹脂２１を露出させて研削ホイール２４で樹脂２１を研削して所定の厚みに薄化する。本実施形態では、図４に示すように、矩形状のパッケージ基板１１とホイール基台２６に環状に配設された研削砥石２８の外周２８Ａとの関係が重要である。
即ち、図４に示すように、パッケージ基板１１の二つの対角線２５の交点を２５ａとすると、２５ａはパッケージ基板１１の回転中心に一致する。そして、環状に配設された研削砥石２８の外周２８Ａの直径を矩形状のパッケージ基板１１の対角線２５の１／２に近似する１／２強に設定する。
そして、チャックテーブル３８に保持された矩形状のパッケージ基板１１の回転中心２５ａを研削砥石２８が通過するようにチャックテーブル３８に保持されたパッケージ基板１１に対して位置付けて、図３に示すように、図示を省略したチャックテーブル３８を矢印ａ方向に約３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２４を矢印ｂ方向に約６０００ｒｐｍで回転させながら研削砥石２８を樹脂２１に接触させ、さらに研削ユニット送り機構３４を作動して研削ホイール２４を下方に研削送りしながらパッケージ基板１１の封止樹脂２１を研削する。
環状に配設された研削砥石２８の外径とチャックテーブル３８に保持された矩形状のパッケージ基板１１とを上述したような関係に設定して封止樹脂２１の研削を実施すると、研削砥石２８がパッケージ基板１１の回転中心２５ａとパッケージ基板１１の角部１１ｃとを内包する関係で研削が実施されるので、全領域の封止樹脂２１を所定の厚みに研削することができる。
本実施形態の研削装置では、チャックテーブル３８に保持された矩形状のパッケージ基板１１の回転中心２５ａ及び角部１１ｃを通過するように研削ホイール２４をパッケージ基板１１に対して位置づけて、チャックテーブル３８を矢印ａ方向に回転させるとともに研削ホイール２４を矢印ｂ方向に回転させて、矩形状のパッケージ基板１１の封止樹脂２１を研削するようにしたので、研削ホイール２４の大型化を抑制できるとともに研削ホイール２４の交換が容易となる。また、研削ホイール２４を小型にできることから、研削装置の大型化を抑制できる。
上述した実施形態では、本発明の研削装置を矩形状のパッケージ基板１１に対して適用した例について説明したが、被研削物はこれに限定されるものではなく、本発明の研削装置はパッケージ基板のみでなく矩形状の基板の表面又は裏面を研削する用途にも同様に適用することができる。
１０ 研削ユニット（研削手段）
１１ 矩形状パッケージ基板
１３ 基板
１５ 分割予定ライン
１７ チップ形成部
１８ スピンドル
１９ 半導体チップ
２１ 樹脂（封止樹脂）
２２ ホイールマウント
２４ 研削ホイール
２６ ホイール基台
２８ 研削砥石
３４ 研削ユニット送り機構
３８ チャックテーブル
３８ａ 保持面
１１ 矩形状パッケージ基板
１３ 基板
１５ 分割予定ライン
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１９ 半導体チップ
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２４ 研削ホイール
２６ ホイール基台
２８ 研削砥石
３４ 研削ユニット送り機構
３８ チャックテーブル
３８ａ 保持面
Claims (2)
- 矩形基板の表面又は裏面を研削する研削装置であって、
矩形基板を吸引保持する保持面を有するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された矩形基板を研削する研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、
該研削手段を該チャックテーブルの保持面に対して垂直方向に研削送りする研削送り手段と、を備え、
該研削ホイールは、ホイール基台と、該ホイール基台の下面外周部に環状に配設された研削砥石とを含み、
該環状に配設された研削砥石の外径は該矩形基板の対角線の１／２に近似する１／２強に設定され、
該チャックテーブルに保持された矩形基板の回転中心及び角部を該研削砥石が通過するように該研削ホイールを位置づけて、該チャックテーブルを回転させるとともに該研削ホイールを回転させて矩形基板の表面又は裏面を研削することを特徴とする研削装置。 - 該矩形基板は表面又は裏面が樹脂で封止されたパッケージ基板から構成される請求項１記載の研削装置。
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