JP2019040899A - Processing device and processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加工装置及び加工方法に関する。 The present invention relates to a processing apparatus and a processing method.
従来技術として、例えば、特許文献1には、パッケージ基板の加工方法が開示されている。このパッケージ基板の加工方法は、交差する複数の分割予定ライン25で区画された基板12上のチップ領域に配設された複数のデバイスチップ20と、該デバイスチップ20の外周に形成された複数の柱状導体電極22と、複数の該デバイスチップ20と該柱状導体電極22とを被覆する樹脂封止層24と、を有するパッケージ基板10の加工方法であって、少なくとも該複数の柱状導体電極22が埋設された領域の該樹脂封止層24を切削ブレード32で切削してパッケージ基板10の仕上げ厚みより深い切削溝33を形成し、該切削溝33の溝底に該柱状導体電極22の端面22aを露出させる切削ステップと、該切削ステップを実施した後、パッケージ基板10の該樹脂封止層24とともに該基板12上に配設された該複数のデバイスチップ20を研削砥石46で研削してパッケージ基板10を該仕上げ厚みへと薄化する研削ステップと、を備えたことを特徴とする。
As a conventional technique, for example, Patent Document 1 discloses a method for processing a package substrate. The package substrate processing method includes a plurality of
特許文献1に開示されたパッケージ基板の加工方法では、切削ブレード32で樹脂封止層24を切削してパッケージ基板10の仕上げ厚みより深い切削溝33を形成する。しかしながら、この切削溝33の深さを制御する手段又は測定する手段が開示されておらず、切削溝33の深さ(切削量)にばらつきが発生するおそれがある。
In the package substrate processing method disclosed in Patent Document 1, the
本発明は上記の課題を解決するもので、ワークの研削量のばらつきを抑制することができる加工装置及び加工方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a machining apparatus and a machining method that can suppress variations in the grinding amount of a workpiece.
上記の課題を解決するために、本発明に係る加工装置は、ワークを加工する加工装置であって、ワークを載置するテーブルと、ワークを研削する研削機構と、ワークのワーク厚み方向における少なくともワークの一部の位置を測定する測定機構とを備え、研削機構は研削砥石を有し、測定機構によって測定された測定値に基づき、ワーク厚み方向における研削砥石の位置が制御される。 In order to solve the above problems, a processing apparatus according to the present invention is a processing apparatus for processing a workpiece, and includes a table on which the workpiece is placed, a grinding mechanism for grinding the workpiece, and at least a workpiece thickness direction in the workpiece thickness direction. A measuring mechanism for measuring the position of a part of the workpiece, the grinding mechanism has a grinding wheel, and the position of the grinding wheel in the workpiece thickness direction is controlled based on the measurement value measured by the measuring mechanism.
上記の課題を解決するために、本発明に係る加工方法は、基板と、基板に装着された複数の半導体素子と、半導体素子の周囲に配置された複数の突起状電極と、少なくとも複数の半導体素子及び複数の突起状電極を覆う封止樹脂とを有するワークを加工する加工方法であって、基板に加工予定線を設定する設定工程と、ワークのワーク厚み方向における少なくともワークの一部の位置を測定機構によって測定する測定工程と、ワークを研削砥石によって研削する研削工程と、測定機構によって測定された測定値に基づき、ワーク厚み方向における研削砥石の位置を制御する制御工程とを含む。 In order to solve the above-mentioned problems, a processing method according to the present invention includes a substrate, a plurality of semiconductor elements mounted on the substrate, a plurality of protruding electrodes disposed around the semiconductor element, and at least a plurality of semiconductors. A processing method for processing a workpiece having an element and a sealing resin covering a plurality of protruding electrodes, a setting step for setting a planned processing line on a substrate, and a position of at least a part of the workpiece in the workpiece thickness direction A measuring step of measuring the workpiece by a measuring mechanism, a grinding step of grinding the workpiece with a grinding wheel, and a control step of controlling the position of the grinding wheel in the workpiece thickness direction based on the measured value measured by the measuring mechanism.
本発明によれば、ワークの研削量のばらつきを抑制することができる。 According to the present invention, variation in the grinding amount of the workpiece can be suppressed.
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。本出願書類におけるいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。なお、本出願書類において、「半導体素子」とは、樹脂等によって封止されていない所謂半導体チップ、および半導体チップの少なくとも一部が樹脂等によって封止された形態のものを含む。本出願書類において、「研削」とは、砥石の粒子によってワークの表面を削り取ること(grinding )、「切断」とは、ワークを複数の領域に断ち切ること(cutting )を意味する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. Any figure in the present application document is schematically omitted or exaggerated as appropriate for easy understanding. About the same component, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably. In the present application documents, the “semiconductor element” includes a so-called semiconductor chip that is not sealed with a resin or the like and a semiconductor chip in which at least a part of the semiconductor chip is sealed with a resin or the like. In this application document, “grinding” means grinding the surface of a workpiece with particles of a grindstone, and “cutting” means cutting the workpiece into a plurality of regions.
〔実施形態1〕
(切断装置の構成)
図1を参照して、本発明に係る加工装置の一例として、例えば、切断装置の構成について説明する。図1に示されるように、切断装置1は、例えば、ワークとして封止済基板2を供給する供給モジュールAと封止済基板2を研削及び切断する研削・切断モジュールBと切断されて個片化された個片化物(製品又は半製品に相当する)を検査する検査モジュールCとを、それぞれ構成要素として備える。各構成要素は、それぞれ他の構成要素に対して着脱可能かつ交換可能である。
Embodiment 1
(Configuration of cutting device)
With reference to FIG. 1, for example, a configuration of a cutting device will be described as an example of a processing device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the cutting device 1 is cut into pieces, for example, a supply module A for supplying a sealed
供給モジュールAには、封止済基板2を供給する基板供給部3が設けられる。封止済基板2は、例えば、基板と、基板が有する複数の領域に装着された複数の半導体チップと、複数の領域が一括して覆われるようにして形成された封止樹脂とを有する。封止済基板2を切断して個片化された複数の領域がそれぞれ製品又は半製品に相当する。封止済基板2は、搬送機構(図示なし)によって、供給モジュールAから研削・切断モジュールBに搬送される。
The supply module A is provided with a
研削・切断モジュールBには、封止済基板2を載置して研削及び切断するための切断テーブル4が設けられる。切断テーブル4の上には、封止済基板2を吸着するための吸着用ジグ(図2参照)が取り付けられる。切断テーブル4は、移動機構5によって図のY方向に移動可能である。かつ、切断テーブル4は、回転機構6によってθ方向に回転可能である。切断テーブル4の上方には、例えば、切断テーブル4の高さ位置を測定するための変位センサ7が設けられる。変位センサ7としては、例えば、接触式変位センサ、光学式変位センサ、超音波式変位センサ等が使用される。
The grinding / cutting module B is provided with a cutting table 4 for mounting and grinding and cutting the sealed
研削・切断モジュールBには、2個のスピンドル8、9が設けられる。例えば、封止済基板2の一部分を研削する研削機構としてのスピンドル8と、封止済基板2を複数の領域に切断する切断機構としてのスピンドル9とが設けられる。スピンドル8には、封止済基板2の一部分を研削するために厚さが厚い(幅が大きい)研削砥石10が装着される。スピンドル9には、封止済基板2を切断するために厚さが薄い(幅が小さい)回転刃11が装着される。
The grinding / cutting module B is provided with two
スピンドル8には、研削砥石10に加工水を噴射する加工水噴射ノズル12と封止済基板2の高さ位置を測定するための変位センサ7とが設けられる。加工水としては、研削砥石10を冷却する冷却水、研削によって生じた研削屑などを除去する洗浄水等が使用される。変位センサ7は、切断テーブル4の上方に設けられた変位センサと同じものである。図1に示されるように、例えば、変位センサ7は、平面視してスピンドル8の両側に設けられる。変位センサ7は、スピンドル8の両側に設けてもよいし、どちらか一方の側にだけ設けてもよい。変位センサ7によって、研削前の少なくとも一部の封止済基板2の高さ位置、研削後の少なくとも一部の封止済基板2の高さ位置及び切断テーブル4の高さ位置を測定することができる。
The
さらに、研削後の少なくとも一部の封止済基板2の表面状態を撮像するためのカメラ(図2参照)を、スピンドル8に設けることができる。カメラには、例えば、撮像素子として、CCD(Charge Coupled Device )、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor )センサ等が組み込まれる。
Furthermore, a camera (see FIG. 2) for imaging the surface state of at least a part of the sealed
スピンドル9には、回転刃11に加工水を噴射する加工水噴射ノズル13と回転刃11によって切断された封止済基板2の切断溝(カーフ)を撮像するためのカメラ14とが設けられる。加工水としては、回転刃11の目詰まりを抑制する切削水、回転刃11を冷却する冷却水、切断によって生じた端材などを除去する洗浄水等が使用される。
The
切断装置1は、1個の切断テーブル4と2個のスピンドル8、9とが設けられるシングルテーブル、ツインスピンドル構成の切断装置である。スピンドル8、9は、それぞれ独立してX方向及びZ方向に移動可能である。切断テーブル4とスピンドル8とを相対的に移動させることによって封止済基板2が研削砥石10によって研削される。切断テーブル4とスピンドル9とを相対的に移動させることによって封止済基板2が回転刃11によって切断される。
The cutting device 1 is a single table / twin spindle cutting device in which one cutting table 4 and two
本実施形態においては、研削・切断モジュールBに、封止済基板2を研削する研削機構としてのスピンドル8と、封止済基板2を切断する切断機構としてのスピンドル9とを、それぞれ1個設けた場合を示した。これに限らず、研削機構として粗加工及び仕上加工をそれぞれ行う2個のスピンドルと切断機構として1個のスピンドルとを設けることができる。さらには、研削機構及び切断機構としてのスピンドルをそれぞれ2個設けることも可能である。
In the present embodiment, the grinding / cutting module B is provided with one
検査モジュールCには、封止済基板2を切断して個片化された複数の個片化物15(製品又は半製品に相当する)を載置して検査するための検査テーブル16が設けられる。搬送機構(図示なし)によって、複数の個片化物15が、切断テーブル4から検査テーブル16の上に一括して搬送される。複数の個片化物15は、検査用のカメラ17によって表面状態などを検査される。
The inspection module C is provided with an inspection table 16 for mounting and inspecting a plurality of individualized products 15 (corresponding to products or semi-finished products) obtained by cutting the sealed
検査テーブル16で検査された個片化物15は良品と不良品とに区別される。移送機構(図示なし)によって良品は良品用トレイ18に、不良品は不良品用トレイ(図示なし)にそれぞれ移送されて収納される。
The
供給モジュールAには制御部CTLが設けられる。制御部CTLは、切断装置1の動作、封止済基板2の搬送、封止済基板2の研削及び切断、切断された個片化物15の搬送、個片化物15の検査及び収納等を制御する。本実施形態においては、制御部CTLを供給モジュールAに設けた。これに限らず、制御部CTLを他のモジュールに設けてもよい。また、制御部CTLは、複数に分割して、供給モジュールA、研削・切断モジュールB及び検査モジュールCのうちの少なくとも2つのモジュールに設けてもよい。
The supply module A is provided with a control unit CTL. The control unit CTL controls the operation of the cutting apparatus 1, the transport of the sealed
(測定機構の構成)
図2を参照して、研削砥石10によって研削された封止済基板2の研削量を測定及び制御する測定機構の構成について説明する。なお、便宜上、封止済基板2において、研削する前の部分を研削前の部分として封止済基板2の研削前部2a、研削した後の部分を研削済みの部分として封止済基板2の研削済部2bと定義する。
(Configuration of measurement mechanism)
With reference to FIG. 2, the structure of the measurement mechanism which measures and controls the grinding amount of the sealed
図2に示されるように、スピンドル8は、スピンドルを保持するスピンドル保持部8aに設けられる。測定機構19は、例えば、スピンドル保持部8aに設けられた2個の変位センサ7a、7bと切断テーブル4に設けられた変位センサ7cと制御部20とによって構成される。スピンドル保持部8aに設けられた2個の変位センサ7a、7bと切断テーブル4に設けられた変位センサ7cとは、同じ種類の変位センサであってもよいし、違う種類の変位センサであってもよい。変位センサとして、例えば、光学式変位センサが用いられる。なお、変位センサ7a、7b、7cの基準点を切断テーブル4の表面位置などで予め一致させておき、各変位センサ間の誤差を取り除いておくことが望ましい。
As shown in FIG. 2, the
スピンドル保持部8aを駆動機構21によりZ方向に昇降させることによって、スピンドル8及び研削砥石10はZ方向に昇降する。駆動機構21によってスピンドル8を下降させることにより、封止済基板2の厚み方向(図においてhで示す部分)における研削砥石10の下端位置が制御される。スピンドル8及び研削砥石10は、駆動機構(図示なし)によってX方向に移動することができる。
By moving the
図2(b)に示されるように、研削砥石10を−Z方向に一定量下降させることにより、封止済基板2の厚み方向における研削砥石10の下端位置が設定される。研削砥石10を反時計回り方向に高速回転させ、切断テーブル4を+Y方向に移動させることによって、封止済基板2が研削砥石10によって研削される。
As shown in FIG. 2B, the lower end position of the
変位センサ7aは、主に封止済基板2を研削する前の封止済基板2の研削前部2aの高さ位置を測定するためのセンサである。変位センサ7bは、主に封止済基板2を研削した後の封止済基板2の研削済部2bの高さ位置を測定するためのセンサである。変位センサ7cは、切断テーブル4の高さ位置を測定するためのセンサである。変位センサ7a、7b、7cによって測定されたそれぞれの高さ位置は制御部20に記憶され、制御部20によって演算処理される。
The
変位センサ7aによって測定された封止済基板2の研削前部2aの高さ位置と変位センサ7bによって測定された封止済基板2の研削済部2bの高さ位置とを比較することによって、封止済基板2の研削量を求めることができる。変位センサ7a、7bは切断テーブル4の高さ位置を測定することもできる。さらに、スピンドル保持部8aに設けられた変位センサ7bの外側に、封止済基板2の研削済部2bの表面状態を検査するためのカメラ22を設けることができる。なお、変位センサ7a、7b及びカメラ22は厳密にはスピンドル保持部8aに設けられるが、本出願書類においては、便宜上、スピンドル8に設けられると言う場合がある。
By comparing the height position of the
切断テーブル4の上には、封止済基板2を吸着して保持するための吸着ジグ23が取り付けられる。封止済基板2は、吸着ジグ23の上に載置されて切断テーブル4に吸着される。封止済基板2を研削する際に、加工水噴射ノズル12から封止済基板2と研削砥石10との加工点に向かって加工水24が噴射される。
On the cutting table 4, a
(研削量の測定方法)
図3を参照して、測定機構19によって封止済基板2の研削量を測定し、研削量を制御する方法について説明する。なお、図3においては、便宜上、駆動機構21、加工水噴射ノズル12、制御部20及び変位センサ7cを省略している。
(Measurement method of grinding amount)
With reference to FIG. 3, a method of measuring the grinding amount of the sealed
まず、図3(a)に示されるように、スピンドル8に設けられたスピンドルモータ(図示なし)によって研削砥石10を反時計回り方向に高速回転させる。次に、駆動機構21(図2参照)によってスピンドル8を−Z方向に一定量下降させる。この段階で、封止済基板2の表面から封止済基板2の厚み方向における研削砥石10の下端位置が設定される。言い換えれば、封止済基板2の表面から一定の深さd0の位置に研削砥石10の下端位置を合わすようにスピンドル8を下降させる。この深さd0が、封止済基板2を研削する研削量に相当する。このようにして、封止済基板2を研削する狙いの研削量(研削深さ)を制御する。
First, as shown in FIG. 3A, the grinding
次に、切断テーブル4を一定の速度vで+Y方向に移動させる。切断テーブル4が変位センサ7aの下方を通過する際に、変位センサ7aによって切断テーブル4の高さ位置h0を測定する。切断テーブル4の高さ位置h0を、変位センサ7aの基準高さ位置に設定する。この切断テーブル4の高さ位置h0を制御部20(図2参照)に記憶させる。
Next, the cutting table 4 is moved in the + Y direction at a constant speed v. When the cutting table 4 passes below the
次に、図3(b)に示されるように、切断テーブル4をさらに+Y方向に移動させる。封止済基板2の研削前部2aが変位センサ7aの下方を通過する際に、変位センサ7aによって研削前部2aの高さ位置h1を測定する。この研削前部2aの高さ位置h1を制御部20(図2参照)に記憶させる。この研削前部2aの高さ位置h1が、封止済基板2を研削する前の相対的な高さ位置に相当する。厳密には、封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1と切断テーブル4の高さ位置h0との差分(h1−h0)が、切断テーブル4の表面から封止済基板2の研削前部2aの表面までの高さに相当する。封止済基板2の研削前部2aが変位センサ7aの下方を通過する間において、研削前部2aの高さ位置h1をずっと連続して測定する。
Next, as shown in FIG. 3B, the cutting table 4 is further moved in the + Y direction. When the grinding
次に、図3(c)に示されるように、切断テーブル4をさらに+Y方向に移動させる。封止済基板2の研削前部2aと研削砥石10とが接触することによって、研削前部2aが研削砥石10によって表面から一定の深さd0まで一定量研削される。封止済基板2の研削前部2aが研削砥石10を通り過ぎることによって封止済基板2の研削済部2bが形成される。
Next, as shown in FIG. 3C, the cutting table 4 is further moved in the + Y direction. When the grinding
切断テーブル4をさらに+Y方向に移動させると、切断テーブル4が変位センサ7bの下方を通過する。切断テーブル4が変位センサ7bの下方を通過する際に、変位センサ7bによって切断テーブル4の高さ位置h0を測定する。切断テーブル4の高さ位置h0を、変位センサ7bの基準高さ位置に設定する。この切断テーブル4の高さ位置h0を制御部20(図2参照)に記憶させる。変位センサ7bが測定した切断テーブル4の高さ位置h0と変位センサ7aが測定した切断テーブル4の高さ位置h0とは、変位センサ7a、7bの基準点を予め一致させておけば基本的に同じ値を示すことになる。
When the cutting table 4 is further moved in the + Y direction, the cutting table 4 passes below the
次に、図3(d)に示されるように、切断テーブル4をさらに+Y方向に移動させる。封止済基板2の研削済部2bが変位センサ7bの下方を通過する際に、変位センサ7bによって研削済部2bの高さ位置h2を測定する。この研削済部2bの高さ位置h2を制御部20(図2参照)に記憶させる。封止済基板2の研削済部2bの高さ位置h2と切断テーブル4の高さ位置h0との差分(h2−h0)が、切断テーブル4の表面から封止済基板2の研削済部2bの表面までの高さに相当する。封止済基板2の研削済部2bが変位センサ7bの下方を通過する間において、研削済部2bの高さ位置h2をずっと連続して測定する。
Next, as shown in FIG. 3D, the cutting table 4 is further moved in the + Y direction. When the
変位センサ7a及び変位センサ7bが測定した切断テーブル4の高さ位置h0が同じ値であれば、封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1と変位センサ7bによって測定された封止済基板2の研削済部2bの高さ位置h2とを比較することによって、封止済基板2の研削量dを簡単に求めることができる。
If the height position h0 of the cutting table 4 measured by the
変位センサ7aが測定した切断テーブル4の表面から封止済基板2の研削前部2aの表面までの高さ(h1−h0)と、変位センサ7bが測定した切断テーブル4の表面から封止済基板2の研削済部2bの表面までの高さ(h2−h0)との差分が封止済基板2の研削量dに相当する。したがって、封止済基板2の研削量dは、d=(h1−h0)−(h2−h0)=(h1−h2)となる。したがって、変位センサ7a、7bが測定した切断テーブル4の高さ位置h0が同じ値であれば、封止済基板2の研削量dを、封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1と封止済基板2の研削済部2bの高さ位置h2との差分(h1−h2)によって求めることができる。
The height (h1-h0) from the surface of the cutting table 4 measured by the
変位センサ7a及び変位センサ7bが測定した切断テーブル4の高さ位置h0が異なる場合であっても、変位センサ7aが測定した切断テーブル4の表面から封止済基板2の研削前部2aの表面までの高さと、変位センサ7bが測定した切断テーブル4の表面から封止済基板2の研削済部2bの表面までの高さとをそれぞれ求め、これらを比較することによって封止済基板2研削量を求めることができる。制御部20が演算処理をすることによって、封止済基板2研削量を求めることができる。
Even when the height position h0 of the cutting table 4 measured by the
このようにして、封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1、封止済基板2の研削済部2bの高さ位置h2及び切断テーブル4の高さ位置h0をそれぞれ求めることによって、封止済基板2の研削量を求めることができる。
In this way, by obtaining the height position h1 of the front grinding
本実施形態においては、封止済基板2が変位センサ7aの下方を通過した時点から封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1をずっと連続して測定する。同様に、封止済基板2が変位センサ7bの下方を通過した時点から封止済基板2の研削済部2bの高さ位置h2をずっと連続して測定する。したがって、封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1と封止済基板2の研削済部2bの高さ位置h2とを比較することによって、封止済基板2の研削量d=(h1−h2)をずっと連続して測定することができる
In the present embodiment, the height position h1 of the grinding
切断テーブル4は一定の速度vで移動するので、変位センサ7a、7bは、封止済基板2の端部から同じ距離の位置において封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1、封止済基板2の研削済部2bの高さ位置h2をそれぞれ連続して測定することになる。したがって、制御部20が連続して測定された封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1、研削済部2bの高さ位置h2を演算処理することによって、その場・その時点(in situ )における封止済基板2の研削量dを精度よく測定することができる。したがって、封止済基板2の研削量dを常に正確に把握することが可能となる。
Since the cutting table 4 moves at a constant speed v, the
次に、図3(e)に示されるように、切断テーブル4をさらに+Y方向に移動させる。封止済基板2の研削済部2bがカメラ22の下方を通過する際に、カメラ22によって研削済部2bを撮像する。このことによって、封止済基板2の研削済部2bの研削状態に異常がないかどうかを検査することができる。
Next, as shown in FIG. 3E, the cutting table 4 is further moved in the + Y direction. When the
切断装置1のスピンドル8に、測定機構19として2個の変位センサ7a、7b及びカメラ22を設けることによって、封止済基板2の研削量dを連続して測定することができ、封止済基板2の研削量dを常に正確に把握することができる。さらに、封止済基板2の研削済部2bの研削状態をカメラ22によって常に確認することができる。したがって、封止済基板2の研削に異常があった場合には早期に発見することができる。
By providing two
ここまで述べてきた一連の動作が、1回の研削によって封止済基板2を一定量研削する動作となる。1回の研削によって狙いの研削量(研削深さ)まで研削できない場合には、このような動作を繰り返し行うことにより封止済基板2を狙いの研削量まで研削する。本実施形態では、測定機構19に設けられた変位センサ7a、7bによって封止済基板2の研削量dを連続して測定することができる。その測定した研削量をフィードバックすることにより、研削砥石10の下端位置を調整して研削量を制御することが可能となる。
A series of operations described so far is an operation of grinding a predetermined amount of the sealed
本実施形態においては、測定機構19として2個の変位センサ7a、7bをスピンドル8に設けた。これに限らず、1個の変位センサをスピンドルに設けてもよい。この場合には、1個の変位センサによって、切断テーブル4の高さ位置h0、封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1及び封止済基板2の研削済部2bの高さ位置h2をそれぞれ測定する。これらの測定値を制御部20で演算処理することによって、封止済基板2研削量を求めることができる。
In the present embodiment, two
本実施形態においては、切断テーブル4の高さ位置を測定するために変位センサ7cを切断テーブル4の上方にも設けた。このことによって、例えば、加工水による切断テーブル4の冷却や加工熱による切断テーブル4の発熱などの影響も検知することが可能となる。したがって、切断テーブル4が伸縮や変形したとしても、常に切断テーブル4の高さ位置を把握することができる。このことにより、切断テーブル4の高さ位置の変動を封止済基板2の高さ位置に補正して、封止済基板2の研削量を求めることができる。なお、切断テーブル4の高さ位置の変動が無視できるような範囲であれば、変位センサ7cを省略することができる。
In the present embodiment, a displacement sensor 7 c is also provided above the cutting table 4 in order to measure the height position of the cutting table 4. This makes it possible to detect the influence of, for example, cooling of the cutting table 4 with processing water and heat generation of the cutting table 4 with processing heat. Therefore, even if the cutting table 4 expands or contracts or deforms, the height position of the cutting table 4 can always be grasped. As a result, the variation in the height position of the cutting table 4 can be corrected to the height position of the sealed
本実施形態においては、測定機構19に設けられた制御部20に、切断テーブル4の高さ位置h0、封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1及び封止済基板2の研削済部2bの高さ位置h2をそれぞれ記憶させ、これらの測定値に基づき封止済基板2の研削量dを求めた。これに限らず、切断装置1に設けられた制御部CTL(図1参照)に、これらの測定値を記憶させて封止済基板2の研削量を求めてもよい。
In the present embodiment, the
(封止済基板の構成)
図4を参照して、本実施形態において使用される封止済基板の構成について説明する。図4(c)に示されるように、封止済基板2は、基板25と基板25の主面側に装着された複数の半導体チップ26と半導体チップ26の周囲に配置された複数の突起状電極であるはんだボール27と複数の半導体チップ26及び複数のはんだボール27を覆うように形成された封止樹脂28とを備える。半導体チップ26は、例えば、バンプ29を介して基板25に接続される。封止済基板2の裏面側には、外部電極となる複数のはんだボール30が設けられる。封止済基板2は、厚み方向において高さhを有する封止済基板である。本実施形態において示す封止済基板2は、例えば、PoP( Package on Package )型半導体装置を構成する下部パッケージを製作するための封止済基板である。
(Configuration of sealed substrate)
With reference to FIG. 4, the structure of the sealed substrate used in the present embodiment will be described. As shown in FIG. 4C, the sealed
図4(a)に示されるように、それぞれの半導体チップ26と半導体チップ26の周囲に配置された複数のはんだボール27とは、基板25に仮想的に設定され互いに交差する複数の加工予定線31によって囲まれる領域32に設けられる。複数の加工予定線31は、基板25に設けられたアライメントマーク(図示なし)等を、切断装置1に設けられたアライメント用のカメラ(図示なし)で確認することによって、基板25に仮想的な加工予定線として設定される。複数の加工予定線31によって囲まれる複数の領域32が、PoP型半導体装置を構成する下部パッケージに相当する。なお、半導体チップ26の周囲に配置される突起状電極は、はんだボールに限らない。例えば、銅(Cu)などからなる導電性を有する突起状の電極であればよい。
As shown in FIG. 4A, each
(電子部品の製造方法)
図5(a)〜(e)を参照して、本実施形態における電子部品(PoP型半導体装置)の製造方法について説明する。
(Method for manufacturing electronic parts)
With reference to FIGS. 5A to 5E, a method for manufacturing an electronic component (PoP type semiconductor device) in the present embodiment will be described.
まず、図5(a)に示されるように、基板25の複数の領域32にバンプ29を介して複数の半導体チップ26をそれぞれ装着する。次に、それぞれの半導体チップ26の周囲に接続用の突起状電極となる複数のはんだボール27を配置する。次に、基板25の裏面側に外部電極となる複数のはんだボール30を配置する。
First, as shown in FIG. 5A, a plurality of
次に、図5(b)に示されるように、複数の半導体チップ26と複数のはんだボール27とを覆うように封止樹脂28を形成する。ここまでの工程によって、封止済基板2が作製される。なお、本実施形態では、封止樹脂28を形成する前に外部電極となる複数のはんだボール30を配置した。これに限らず、封止樹脂28を形成した後に複数のはんだボール30を配置してもよい。
Next, as illustrated in FIG. 5B, a sealing
次に、図5(c)に示されるように、切断装置1の切断テーブル4(図1〜3参照)の上に封止済基板2を載置する。図3(c)〜(d)においては、切断テーブル4を省略している。切断装置1の研削機構としてのスピンドル8(図1〜3参照)に装着された研削砥石10を、封止済基板2に設定された加工予定線31の上に配置する。封止済基板2に設定された加工予定線31に沿って、封止済基板2における封止樹脂28を一定量研削する。この場合には、基板25に配置された複数のはんだボール27の上部が露出するまで封止樹脂28を研削する。研削砥石10は、少なくとも加工予定線31の両側に配置された複数のはんだボール27上の封止樹脂28を研削することが可能な幅を有する。
Next, as shown in FIG. 5C, the sealed
スピンドル8に設けられた測定機構19(図2〜3参照)により封止樹脂28の研削量を測定し、はんだボール27の上部が露出するまで封止樹脂28を研削砥石10によって研削する。この結果、封止済基板2には、はんだボール27の上部を露出させる開口部33が形成される。さらに、スピンドル8に設けられたカメラ22(図2〜3参照)によってはんだボール27の上部が露出したかどうかを確認する。
The grinding amount of the sealing
このようにして、封止済基板2に設定されたすべての加工予定線31(図4(a)参照)に沿って封止済基板2を研削する。この結果、封止済基板2に設定された複数の加工予定線31に沿って、複数の開口部33が形成される。ここまでの工程によって、研削工程が完了する。
In this way, the sealed
次に、図5(d)に示されるように、研削工程が完了した後に、切断装置1の切断機構としてのスピンドル9(図1参照)に装着された回転刃11を、封止済基板2の開口部33に設定されている加工予定線31の上に配置する。封止済基板2に設定された加工予定線31に沿って封止樹脂28の残りの部分及び基板25を回転刃11によって切断する。この結果、封止済基板2には切断溝34が形成される。
Next, as shown in FIG. 5D, after the grinding process is completed, the
封止済基板2に設定されたすべての加工予定線31(図4(a)参照)に沿って封止済基板2を切断する。このことにより、複数の切断溝34によって封止済基板2はそれぞれの領域32に個片化される。ここまでの工程によって、PoP型半導体装置を構成する複数の下部パッケージ35が製造される。図5(c)〜(d)の工程が、切断装置1によって実行される。
The sealed
次に、図5(e)に示されるように、下部パッケージ35に配置された接続用のはんだボール27と上部パッケージ36に配置された接続用のはんだボール37とを接続することによって、電子部品の一つの形態であるPoP型半導体装置38が完成する。上部パッケージ36は、例えば、ロジック半導体チップ39とメモリ半導体チップ40とが積層され、それぞれの半導体チップがボンディングワイヤ41を介して基板42に接続される。ロジック半導体チップ39とメモリ半導体チップ40とは、封止樹脂43によって覆われる。
Next, as shown in FIG. 5 (e), by connecting the connecting
本実施形態においては、基板25にバンプ29を介して複数の半導体チップ26をそれぞれ装着した。これに限らず、すでに樹脂封止された半導体素子を基板に装着してもよい。さらに、複数の半導体チップ又は複数の半導体素子を装着するマルチモジュール構成にすることもできる。本出願書類においては、半導体チップも半導体素子の一つの形態に含まれる。
In the present embodiment, a plurality of
本実施形態においては、研削砥石10によってはんだボール27上の封止樹脂28を研削した。さらに、研削砥石10を使用して半導体チップ26上の封止樹脂28を研削することもできる。さらに、樹脂封止された半導体素子が装着された場合であれば、研削砥石10によって、封止樹脂28に加えて装着された半導体素子の一部分を研削することも可能である。
In this embodiment, the sealing
(作用効果)
本実施形態の加工装置の一つの形態である切断装置1は、ワークとなる封止済基板2を加工する加工装置であって、封止済基板2を載置する切断テーブル4と、封止済基板2を研削する研削機構であるスピンドル8と、封止済基板2の厚み方向における少なくとも封止済基板2の一部の位置を測定する測定機構19とを備え、スピンドル8は研削砥石10を有し、測定機構19によって測定された測定値に基づき、封止済基板2の厚み方向における研削砥石10の位置が制御される構成としている。
(Function and effect)
The cutting apparatus 1 which is one form of the processing apparatus of this embodiment is a processing apparatus which processes the sealed
本実施形態の加工方法は、基板25と、基板25に装着された複数の半導体素子である半導体チップ26と、半導体チップ26の周囲に配置された複数の突起状電極であるはんだボール27と、少なくとも複数の半導体チップ26及び複数のはんだボール27を覆う封止樹脂28とを有するワークである封止済基板2を加工する加工方法であって、基板25に加工予定線31を設定する設定工程と、封止済基板2の厚み方向における少なくとも封止済基板2の一部の位置を測定機構19によって測定する測定工程と、封止済基板2を研削砥石10によって研削する研削工程と、測定機構19によって測定された測定値に基づき、封止済基板2の厚み方向における研削砥石10の位置を制御する制御工程とを含む。
The processing method of this embodiment includes a
この構成によれば、切断装置1は、封止済基板2を研削するスピンドル8を有する。スピンドル8は、封止済基板2を研削する研削砥石10と封止済基板2の研削量を測定する測定機構19とを備える。測定機構19によって封止済基板2の高さ位置を測定して、封止済基板2の研削量を求める。研削量を求めることによって、封止済基板2の厚み方向における研削砥石10の位置を制御する。したがって、封止済基板2の研削量のばらつきを抑制することができる。
According to this configuration, the cutting device 1 has the
より詳細には、本実施形態によれば、切断装置1は、封止済基板2の一部分を研削する研削機構としてのスピンドル8を有する。スピンドル8は、封止済基板2を研削する幅が大きい研削砥石10と研削砥石10によって研削された封止済基板2の研削量を測定する測定機構19とを備える。測定機構19を、スピンドル8に設けられた2個の変位センサ7a、7bと制御部20とによって構成する。2個の変位センサ7a、7bによって、封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1と封止済基板2の研削済部2bの高さ位置h2とを測定する。これらの高さ位置h1、h2を比較することによって、封止済基板2の研削量dを求める。変位センサ7a、7bによって、封止済基板2の正確な研削量dを求めることができる。このことにより、封止済基板2の厚み方向における研削砥石10の深さを制御することが可能となる。したがって、封止済基板2の研削量のばらつきを抑制することができる。
More specifically, according to the present embodiment, the cutting device 1 has the
本実施形態によれば、スピンドル8に設けた2個の変位センサ7a、7bによって、封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1と封止済基板2の研削済部2bの高さ位置h2とを連続して測定する。したがって、その場・その時点(in situ )における封止済基板2の研削量dを連続して測定することができる。したがって、封止済基板2の研削量dを精度よく求めることができる。かつ、封止済基板2の研削量dを常に把握することができる。このことにより、測定機構19によって求めた研削量を、封止済基板2の厚み方向における研削砥石10の深さ位置に精度よくフィードバックすることができる。
According to the present embodiment, the height position h1 of the
本実施形態によれば、封止済基板2の研削量dを連続して測定することができるので、封止済基板2の研削量dを常に把握することができる。このことにより、例えば、研削砥石10が磨耗することによって研削量が減少するような場合であっても、測定機構19によってその変化を検知することができる。したがって、研削砥石10が磨耗した場合であっても、その研削量をフィードバックすることにより、研削砥石10の位置を調整して研削量を制御することが可能となる。
According to this embodiment, since the grinding amount d of the sealed
本実施形態によれば、切断装置1において、研削機構としてのスピンドル8と切断機構としてのスピンドル9とを設ける。したがって、同一装置において、封止済基板2の研削と切断との双方を行うことができる。従来のように、研削装置と切断装置の双方を準備する必要がないので、設備コストを抑制することができる。加えて、電子部品の製造コストを抑制することができる。かつ、切断装置1の生産性を向上することができる。
According to this embodiment, the cutting apparatus 1 is provided with the
本実施形態によれば、封止済基板2の研削済部2bの状態を撮像するカメラ22を設ける。したがって、封止済基板2の研削済部2bの表面状態を検査することができる。このことにより、PoP型半導体装置38の製造において、下部パッケージ35に配置されたはんだボール27の上部が正常に露出しているか否かを明確に確認することができる。したがって、封止済基板2の研削量が不足することによる不良の発生を抑制することができる。
According to the present embodiment, the
〔実施形態2〕
(封止済基板の加工方法)
図6を参照して、実施形態2において、封止済基板2の研削工程と切断工程とを効率よく実行する加工方法について説明する。実施形態1との違いは、一つの加工予定線において研削工程を行った後に続けて切断工程も行うことである。それ以外の工程は実施形態1と同じなので説明を省略する。
[Embodiment 2]
(Processing method for sealed substrates)
With reference to FIG. 6, the processing method which performs efficiently the grinding process and cutting process of the sealed
まず、図6(a)に示されるように、スピンドル8(図1参照)に装着された研削砥石10を封止済基板2の最も外側に設定された加工予定線31aの上に配置する。次に、研削砥石10を下降させ加工予定線31aに沿って封止済基板2を研削する。研削砥石10によって加工予定線31a上に開口部33aが形成される。この工程においては、スピンドル9(図1参照)に装着された回転刃11は封止済基板2の外で待機している。
First, as shown in FIG. 6A, the grinding
次に、図6(b)に示されるように、スピンドル8、9を移動させて、研削砥石10を加工予定線31bの上に配置し、回転刃11を加工予定線31aの上に配置する。次に、研削砥石10を下降させ加工予定線31bに沿って封止済基板2を研削し、開口部33bを形成する。同時に、回転刃11を下降させ加工予定線31aに沿って封止済基板2を切断する。加工予定線31aに沿って切断溝34aが形成される。
Next, as shown in FIG. 6B, the
次に、図6(c)に示されるように、スピンドル8、9を移動させて、研削砥石10を加工予定線31cの上に配置し、回転刃11を加工予定線31bの上に配置する。次に、研削砥石10を下降させ加工予定線31cに沿って封止済基板2を研削し、開口部33cを形成する。同時に、回転刃11を下降させ加工予定線31bに沿って封止済基板2を切断する。加工予定線31bに沿って切断溝34bが形成される。
Next, as shown in FIG. 6C, the
図6(d)〜(f)に示されるように、この工程を順次繰り返すことによって、すべての加工予定線31a〜31eに沿って、開口部33a〜33e及び切断溝34a〜34eを形成する。加工予定線31a〜31eに直交する加工予定線についても同様の工程を実施することによって、封止済基板2をそれぞれの領域に個片化する。
As shown in FIGS. 6D to 6F, the
本実施形態によれば、2つのスピンドル8、9を使用して、研削工程と切断工程とを連続して実施する。一つの加工予定線において、研削砥石10による研削工程を行った後に続けて回転刃11による切断工程を行う。このことにより、ツインスピンドル構成の切断装置1を用いて効率よく研削工程と切断工程とを行うことができる。したがって、切断装置1の生産性を向上させることができる。
According to this embodiment, the grinding process and the cutting process are continuously performed using the two
〔実施形態3〕
(切断装置の構成)
図7を参照して、実施形態3に係る加工装置の他の例である切断装置の構成について説明する。実施形態1で示した切断装置1との違いは、研削・切断モジュールBを研削モジュールと切断モジュールとにさらに分割したことである。それ以外の構成は実施形態1と同じなので説明を省略する。
[Embodiment 3]
(Configuration of cutting device)
With reference to FIG. 7, the structure of the cutting device which is another example of the processing apparatus which concerns on
図7に示されるように、切断装置44は、封止済基板2を供給する供給モジュールAと封止済基板2を研削する研削モジュールB1と封止済基板2を切断する切断モジュールB2と切断されて個片化された個片化物を検査する検査モジュールCとを、それぞれ構成要素として備える。各構成要素は、それぞれ他の構成要素に対して着脱可能かつ交換可能である。供給モジュールA及び検査モジュールCは実施形態1と同じである。
As shown in FIG. 7, the cutting
研削モジュールB1には、封止済基板2を載置して研削するための研削テーブル45が設けられる。研削テーブル45は実施形態1に示した切断テーブル4と同じものであり、移動機構5、回転機構6及び変位センサ7も実施形態1と同じである。
The grinding module B1 is provided with a grinding table 45 for mounting and grinding the sealed
研削モジュールB1には、研削機構として2個のスピンドル46、47が設けられる。例えば、封止済基板2を粗加工するためのスピンドル46と封止済基板2を仕上加工するためのスピンドル47とが設けられる。スピンドル46、47に装着する研削砥石を使い分けることによって、封止済基板2を粗加工又は仕上加工することができる。研削砥石を構成する砥粒の種類や粒度(砥粒の数)を最適化することによって、封止済基板2を粗加工又は仕上加工することができる。
The grinding module B1 is provided with two
例えば、粒度(砥粒の数)を最適化することによって、封止済基板2を粗加工又は仕上加工することができる。スピンドル46に粒度が小さい(砥粒の数が少ない)研削砥石48を装着することによって、封止済基板2を粗加工することができる。スピンドル47に粒度が大きい(砥粒の数が多い)研削砥石49を装着することによって、封止済基板2を仕上加工することができる。
For example, the sealed
さらに別の方法として、砥粒の種類を選択することによって、封止済基板2を粗加工又は仕上加工することができる。例えば、硬度が最も高い(硬い)超砥粒として、ダイヤモンド、cBN(立方晶窒化ホウ素)等を使用することによって、封止済基板2を粗加工することができる。超砥粒よりは硬度が低い(柔らかい)一般砥粒として、例えば、GC砥石(グリーンカーボナイト:緑色炭化ケイ素系砥石)等を使用することによって、封止済基板2を仕上加工することができる。
As yet another method, the sealed
スピンドル46、47には、研削砥石48、49にそれぞれ加工水を噴射する加工水噴射ノズル12と封止済基板2の高さ位置を測定するための変位センサ7とが設けられる。変位センサ7は、実施形態1に示した変位センサと同じものである。この場合も、変位センサ7はスピンドル46、47の両側にそれぞれ設けられる。変位センサ7によって、封止済基板2の研削前部2aの高さ位置h1及び封止済基板2の研削済部2bの高さ位置h2(図2〜3参照)を測定することができる。さらに、封止済基板2の研削済部2bの表面状態を撮像するためのカメラ(図2〜3参照)を設けることができる。
The
切断モジュールB2には、切断テーブル4と切断機構としてのスピンドル9とが設けられる。スピンドル9は、実施形態1に示したスピンドルと同じものである。スピンドル9には、封止済基板2を切断するための回転刃11が装着される。実施形態1と同様に、スピンドル9には、加工水を噴射する加工水噴射ノズル13と切断溝を撮像するためのカメラ14とが設けられる。なお、切断モジュールB2を、ツインテーブル、ツインスピンドル構成にすることもできる。
The cutting module B2 is provided with a cutting table 4 and a
なお、加工装置44において、封止済基板に対して研削工程を行い、切断工程を別の工程(装置)で行う場合には、切断モジュールB2を省略することができる。この場合には、加工装置44は研削装置として機能する。
In the
(電子部品の製造方法)
図8(a)〜(f)を参照して、実施形態3における電子部品(PoP型半導体装置)の製造方法について説明する。図8(a)〜(b)に示されるように、封止済基板2を作製するまでの工程は実施形態1と同じである。
(Method for manufacturing electronic parts)
With reference to FIGS. 8A to 8F, a method for manufacturing an electronic component (PoP type semiconductor device) in the third embodiment will be described. As shown in FIGS. 8A to 8B, the steps until the sealed
次に、図8(c)に示されるように、切断装置44の研削テーブル45(図7参照)の上に封止済基板2を載置する。切断装置44の粗加工用のスピンドル46(図7参照)に装着された研削砥石48によって封止済基板2を研削する。封止済基板2に設定された加工予定線31に沿って、封止済基板2における封止樹脂28を一定量研削する。この場合には、例えば、基板25に配置されたはんだボール27の上部が露出する直前まで研削するように研削量を制御する。研削量は、スピンドル46に設けられた測定機構(図示なし)によって制御される。この結果、封止済基板2には浅い開口部50が形成される。スピンドル46には粗加工用の、例えば、粒度が小さい(砥粒の数が少ない)研削砥石48を装着しているので、封止樹脂28を速く研削することができる。封止済基板2に設定されたすべての加工予定線31(図4(a)参照)に沿って研削を行うことにより、複数の浅い開口部50を形成する。
Next, as shown in FIG. 8C, the sealed
次に、図8(d)に示されるように、切断装置44の仕上加工用のスピンドル47(図7参照)に装着された研削砥石49によって封止済基板2を研削する。封止済基板2に設定された加工予定線31に沿って、封止済基板2における封止樹脂28を一定量研削する。この場合には、基板25に配置されたはんだボール27の上部が露出するように研削量を制御する。研削量は、スピンドル47に設けられた測定機構(図示なし)によって制御される。この結果、封止済基板2には、はんだボール27の上部を露出させる深い開口部51が形成される。スピンドル47には仕上加工用の、例えば、粒度が大きい(砥粒の数が多い)研削砥石49を装着しているので、封止樹脂28を精度よく研削することができる。封止済基板2に設定されたすべての加工予定線31(図4(a)参照)に沿って研削を行うことにより、複数の深い開口部51を形成する。ここまでの工程によって、研削工程が完了する。
Next, as shown in FIG. 8D, the sealed
実施形態1と同様に、封止樹脂28の粗加工及び仕上加工の研削量は、スピンドル46及び47に設けられた測定機構(図示なし)によって測定され、狙いの研削量が制御される。さらに、スピンドル47に設けられたカメラ(図示なし)によって、はんだボール27の上部が露出したかどうかを確認することができる。
As in the first embodiment, the amount of grinding for the roughing and finishing of the sealing
次に、図8(e)に示されるように、研削工程が完了した後に、封止済基板2を研削テーブル45から切断テーブル4(図7参照)に移載する。切断装置44の切断用のスピンドル9(図7参照)に装着された回転刃11を、封止済基板2の開口部51に設定されている加工予定線31の上に配置する。封止済基板2に設定された加工予定線31に沿って封止樹脂28の残りの部分及び基板25を回転刃11によって切断する。この結果、封止済基板2には切断溝52が形成される。
Next, as shown in FIG. 8E, after the grinding process is completed, the sealed
封止済基板2に設定されたすべての加工予定線31(図4(a)参照)に沿って封止済基板2を切断する。このことにより、切断溝52によって封止済基板2はそれぞれの領域32に個片化される。ここまでの工程によって、PoP型半導体装置を構成する複数の下部パッケージ35が製造される。製造方法は異なるが、下部パッケージ35は実施形態1の製造方法で製造されたものと同じである。図8(c)〜(e)の工程が、切断装置43によって実行される。
The sealed
次に、図8(f)に示されるように、下部パッケージ35に配置された接続用のはんだボール27と上部パッケージ36に配置された接続用のはんだボール37とを接続することによって、電子部品の一つの形態であるPoP型半導体装置38が完成する。上部パッケージ36は実施形態1で示した上部パッケージと同じものである。
Next, as shown in FIG. 8 (f), by connecting the connecting
本実施形態によれば、研削モジュールB1に、研削機構として2個のスピンドル46、47を設ける。スピンドル46には、粗加工をするために粒度が小さい研削砥石48を装着する。スピンドル47には、仕上加工をするために粒度が大きい研削砥石49を装着する。研削砥石48によって封止樹脂28を速く研削し、研削砥石49によって封止樹脂28を精度よく仕上げることができる。したがって、封止済基板2を速くかつ精密に研削することができ、研削品質を向上させることができる。
According to this embodiment, two
〔実施形態4〕
(封止済基板の加工方法)
図9を参照して、実施形態4において、封止済基板2の粗加工の研削工程と仕上げの研削工程とを効率よく実行する加工方法について説明する。実施形態3との違いは、一つの加工予定線において粗加工の研削工程を行った後に続けて仕上げの研削工程を行うことである。それ以外の工程は実施形態3と同じなので説明を省略する。
[Embodiment 4]
(Processing method for sealed substrates)
With reference to FIG. 9, a processing method for efficiently executing the rough grinding process and the finishing grinding process of the sealed
まず、図9(a)に示されるように、スピンドル46(図7参照)に装着された研削砥石48を封止済基板2の最も外側に設定された加工予定線31aの上に配置する。次に、研削砥石48を下降させ加工予定線31aに沿って封止済基板2を研削する。研削砥石48によって加工予定線31a上に浅い開口部50a(はんだボール27の上部が露出する直前の開口部;図8(c)参照)が形成される。この工程においては、スピンドル47(図7参照)に装着された研削砥石49は封止済基板2の外で待機している。
First, as shown in FIG. 9A, the grinding
次に、図9(b)に示されるように、スピンドル46、47を移動させて、研削砥石48を加工予定線31bの上に配置し、研削砥石49を加工予定線31aの上に配置する。次に、研削砥石48を下降させ加工予定線31bに沿って封止済基板2を研削し、浅い開口部50bを形成する。同時に、研削砥石49を下降させ加工予定線31aに沿って封止済基板2を研削する。加工予定線31aに沿って深い開口部51a(はんだボール27の上部が露出する開口部;図8(d)参照)が形成される。
Next, as shown in FIG. 9B, the
次に、図9(c)に示されるように、スピンドル46、47を移動させて、研削砥石48を加工予定線31cの上に配置し、研削砥石49を加工予定線31bの上に配置する。次に、研削砥石48を下降させ加工予定線31cに沿って封止済基板2を研削し、浅い開口部50cを形成する。同時に、研削砥石49を下降させ加工予定線31bに沿って封止済基板2を研削する。加工予定線31bに沿って深い開口部51bが形成される。
Next, as shown in FIG. 9C, the
図9(d)〜(f)に示されるように、この工程を順次繰り返すことによって、すべての加工予定線31a〜31eに沿って粗加工による浅い開口部50a〜50eを形成し、続けて仕上加工による深い開口部51a〜51eを形成する。加工予定線31a〜31eに直交する加工予定線についても同様の工程を実施することによって、複数の深い開口部を形成する。
As shown in FIGS. 9D to 9F, this process is sequentially repeated to form
本実施形態によれば、2つのスピンドル46、47を使用して、粗加工の研削工程と仕上げの研削工程とを連続して実施する。一つの加工予定線において、研削砥石48による粗加工を行った後に続けて研削砥石49による仕上加工を行う。このことにより、ツインスピンドル構成の研削機構を用いて効率よく精度のよい研削工程を行うことができる。したがって、切断装置44における研削生産性を向上させることができ、研削品質を向上させることができる。
According to the present embodiment, the roughing grinding process and the finishing grinding process are continuously performed using the two
〔実施形態5〕
(電子部品の製造方法)
図10(a)〜(e)を参照して、実施形態5における電子部品(PoP型半導体装置)の製造方法について説明する。
[Embodiment 5]
(Method for manufacturing electronic parts)
A method for manufacturing an electronic component (PoP type semiconductor device) according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS.
まず、図10(a)に示されるように、基板53において、直交する加工予定線54によって囲まれる複数の領域55にバンプ56を介して半導体チップ57をそれぞれ装着する。次に、それぞれの半導体チップ57の周囲に接続用の電極となる複数のはんだボール58を多重に配置する。この場合には、複数のはんだボール58が半導体チップ57の周囲に4重に配置される。次に、基板53の裏面側に外部電極となる複数のはんだボール59を配置する。
First, as shown in FIG. 10A, the semiconductor chips 57 are respectively mounted on the
次に、図10(b)に示されるように、複数の半導体チップ57と複数のはんだボール58とを覆うように封止樹脂60を形成する。ここまでの工程によって、封止済基板61が作製される。
Next, as illustrated in FIG. 10B, a sealing
次に、例えば、切断装置1の切断テーブル4(図1参照)の上に封止済基板61を載置する。切断装置1の研削機構としてのスピンドル8(図1参照)に装着された研削砥石10によって封止済基板61を研削する。封止済基板61に設定された加工予定線54に沿って、封止済基板61を研削する。この場合には、基板53に配置されたはんだボール58の上部が露出するまで封止済基板61をする。この結果、封止済基板61には、はんだボール58の上部を露出させる開口部62が形成される。
Next, for example, the sealed
本実施形態においては、半導体チップ57の周囲に複数のはんだボール58が4重に配置される。4重に配置されたはんだボール58上の封止樹脂60を研削砥石10によって一括して研削し、複数のはんだボール58の上部をすべて露出させる。このことにより、複数のはんだボール58が狭いピッチで配置された場合であっても、はんだボール58とはんだボール58との間の封止樹脂60をそのままの状態で残すことができる。したがって、隣り合うはんだボール58同士が短絡することを抑制することができる。
In the present embodiment, a plurality of
次に、図10(d)に示されるように、切断装置1の切断機構としてのスピンドル9(図1参照)に装着された回転刃11を、封止済基板61の加工予定線54の上に配置する。封止済基板61に設定された加工予定線54に沿って封止樹脂60の残りの部分及び基板53を回転刃11によって切断する。この結果、封止済基板61には切断溝63が形成される。封止済基板61に設定されたすべての加工予定線54に沿って封止済基板61を切断する。ここまでの工程によって、PoP型半導体装置を構成する複数の下部パッケージ64が製造される。図10(c)〜(d)の工程が、切断装置1によって実行される。
Next, as shown in FIG. 10D, the
次に、図10(e)に示されるように、下部パッケージ64に配置された接続用のはんだボール58と上部パッケージ65に配置された接続用のはんだボール66とを接続することによって、PoP型半導体装置67が完成する。上部パッケージ65は、基板68にバンプ69を介して半導体チップ70が装着され、半導体チップ70は封止樹脂71によって覆われている。
Next, as shown in FIG. 10 (e), the
本実施形態によれば、半導体チップ57の周囲に配置された4重のはんだボール58の上部を研削砥石10によって一括して露出させる。したがって、複数のはんだボール58が狭いピッチで配置された場合であっても、隣り合うはんだボール58同士が短絡することを抑制することができる。このことにより、複数のはんだボール58を狭ピッチで多重に配置することができ、下部パッケージ64の面積を小さくすることが可能となる。
According to the present embodiment, the upper part of the
各実施形態においては、ワークとして、封止済基板を使用した場合について説明した。封止済基板としては、BGA封止済基板、LGA封止済基板、CSP封止済基板などが使用される。さらには、ウェーハレベルパッケージにも本発明を適用することができる。 In each embodiment, the case where the sealed board | substrate was used as a workpiece | work was demonstrated. As the sealed substrate, a BGA sealed substrate, an LGA sealed substrate, a CSP sealed substrate, or the like is used. Furthermore, the present invention can be applied to a wafer level package.
以上のように、上記実施形態の加工装置は、ワークを加工する加工装置であって、ワークを載置するテーブルと、ワークを研削する研削機構と、ワークのワーク厚み方向における少なくともワークの一部の位置を測定する測定機構とを備え、研削機構は研削砥石を有し、測定機構によって測定された測定値に基づき、ワーク厚み方向における研削砥石の位置が制御される構成としている。 As described above, the processing apparatus of the above embodiment is a processing apparatus for processing a workpiece, and includes a table on which the workpiece is placed, a grinding mechanism for grinding the workpiece, and at least a part of the workpiece in the workpiece thickness direction. The grinding mechanism has a grinding wheel, and the position of the grinding wheel in the workpiece thickness direction is controlled based on the measurement value measured by the measurement mechanism.
この構成によれば、測定機構によってワークのワーク厚み方向における位置を測定して、ワークの研削量を求めることができる。ワークの研削量を求めることによって、ワークのワーク厚み方向における研削砥石の位置を制御することができる。したがって、ワークの研削量のばらつきを抑制することができる。 According to this configuration, the amount of workpiece grinding can be determined by measuring the position of the workpiece in the workpiece thickness direction by the measurement mechanism. By calculating the grinding amount of the workpiece, the position of the grinding wheel in the workpiece thickness direction of the workpiece can be controlled. Therefore, variation in the grinding amount of the workpiece can be suppressed.
さらに、上記実施形態の加工装置では、測定機構は、少なくともワークの高さ位置を測定する変位センサを備える構成としている。 Furthermore, in the processing apparatus of the above-described embodiment, the measurement mechanism includes a displacement sensor that measures at least the height position of the workpiece.
この構成によれば、変位センサによってワークの高さ位置を測定することができる。ワークの高さ位置を測定することによってワークの研削量を求めることができる。 According to this configuration, the height position of the workpiece can be measured by the displacement sensor. The amount of workpiece grinding can be determined by measuring the height position of the workpiece.
さらに、上記実施形態の加工装置では、測定機構は、さらにワークを検査する検査機構を備える構成としている。 Furthermore, in the processing apparatus of the above-described embodiment, the measurement mechanism further includes an inspection mechanism that inspects the workpiece.
この構成によれば、検査機構によってワークの研削状態を検査することができる。したがって、ワークが正常に研削されたか否かを確認することができる。 According to this configuration, the grinding state of the workpiece can be inspected by the inspection mechanism. Therefore, it can be confirmed whether or not the workpiece has been normally ground.
さらに、上記実施形態の加工装置では、研削機構は、さらに粗加工を行う第1研削機構と仕上加工を行う第2研削機構とを備える構成としている。 Furthermore, in the processing apparatus of the above-described embodiment, the grinding mechanism further includes a first grinding mechanism that performs roughing and a second grinding mechanism that performs finishing.
この構成によれば、第1研削機構によってワークを粗加工し、第2研削機構によってワークの仕上加工を行う。したがって、ワークをより精密に研削することができ、研削品質を向上させることができる。 According to this configuration, the workpiece is roughly processed by the first grinding mechanism, and the workpiece is finished by the second grinding mechanism. Therefore, the workpiece can be ground more precisely, and the grinding quality can be improved.
さらに、上記実施形態の加工装置は、さらにワークを切断する切断機構を備える構成としている。 Furthermore, the processing apparatus of the said embodiment is set as the structure further provided with the cutting mechanism which cut | disconnects a workpiece | work.
この構成によれば、加工装置において、ワークの研削とワークの切断とを同一装置で行うことができる。したがって、加工装置の生産性を向上させることができる。 According to this configuration, in the processing apparatus, the workpiece grinding and the workpiece cutting can be performed by the same apparatus. Therefore, the productivity of the processing apparatus can be improved.
さらに、上記実施形態の加工装置では、研削機構及び切断機構は研削・切断モジュールに設けられる構成としている。 Furthermore, in the processing apparatus of the above embodiment, the grinding mechanism and the cutting mechanism are provided in the grinding / cutting module.
この構成によれば、研削・切断モジュールにおいて、ワークの研削とワークの切断とを行うことができる。同一モジュールにおいて研削と切断とができるので、加工装置の面積が増大することを抑制することができる。 According to this configuration, the grinding and cutting of the workpiece can be performed in the grinding / cutting module. Since grinding and cutting can be performed in the same module, an increase in the area of the processing apparatus can be suppressed.
さらに、上記実施形態の加工装置では、研削機構は研削モジュールに設けられ、切断機構は切断モジュールに設けられる構成としている。 Furthermore, in the processing apparatus of the above embodiment, the grinding mechanism is provided in the grinding module, and the cutting mechanism is provided in the cutting module.
この構成によれば、加工装置において、研削モジュールでワークの研削を行ない、切断モジュールでワークの切断を行う。このことにより、研削モジュールにおいて、粗加工と仕上加工とを行うことができる。したがって、ワークをより精密に研削することが可能となる。 According to this configuration, in the processing apparatus, the workpiece is ground by the grinding module, and the workpiece is cut by the cutting module. Thus, roughing and finishing can be performed in the grinding module. Therefore, the workpiece can be ground more precisely.
上記実施形態の加工方法は、基板と、基板に装着された複数の半導体素子と、半導体素子の周囲に配置された複数の突起状電極と、少なくとも複数の半導体素子及び複数の突起状電極を覆う封止樹脂とを有するワークを加工する加工方法であって、基板に加工予定線を設定する設定工程と、ワークのワーク厚み方向における少なくともワークの一部の位置を測定機構によって測定する測定工程と、ワークを研削砥石によって研削する研削工程と、測定機構によって測定された測定値に基づき、ワーク厚み方向における研削砥石の位置を制御する制御工程とを含む。 The processing method of the above embodiment covers a substrate, a plurality of semiconductor elements mounted on the substrate, a plurality of protruding electrodes disposed around the semiconductor element, and at least the plurality of semiconductor elements and the plurality of protruding electrodes. A processing method for processing a workpiece having a sealing resin, a setting step for setting a planned processing line on the substrate, and a measurement step for measuring at least a part of the workpiece in the workpiece thickness direction by a measurement mechanism And a grinding step of grinding the workpiece with the grinding wheel, and a control step of controlling the position of the grinding stone in the workpiece thickness direction based on the measurement value measured by the measurement mechanism.
この方法によれば、測定機構によってワークのワーク厚み方向における位置を測定して、ワークの研削量を求めることができる。ワークの研削量を求めることによって、ワークのワーク厚み方向における研削砥石の位置を制御することができる。したがって、ワークの研削量のばらつきを抑制することができる。 According to this method, the grinding amount of the workpiece can be obtained by measuring the position of the workpiece in the workpiece thickness direction by the measurement mechanism. By calculating the grinding amount of the workpiece, the position of the grinding wheel in the workpiece thickness direction of the workpiece can be controlled. Therefore, variation in the grinding amount of the workpiece can be suppressed.
さらに、上記実施形態の加工方法は、制御工程では、加工予定線に沿って封止樹脂の一部分を研削砥石によって研削することにより複数の突起状電極の上部が露出するように研削砥石の位置を制御する。 Further, in the processing method of the above embodiment, in the control step, the grinding wheel is positioned so that the upper portions of the plurality of protruding electrodes are exposed by grinding a portion of the sealing resin along the planned processing line with the grinding wheel. Control.
この方法によれば、加工予定線に沿って封止樹脂の一部分を研削砥石によって研削する。測定機構の測定値に基づいて研削砥石の位置を制御して封止樹脂を研削するので、突起状電極の上部を安定して露出させることができる。 According to this method, a portion of the sealing resin is ground by the grinding wheel along the planned processing line. Since the sealing resin is ground by controlling the position of the grinding wheel based on the measurement value of the measurement mechanism, the upper portion of the protruding electrode can be stably exposed.
さらに、上記実施形態の加工方法は、研削工程では、粗く研削する第1研削工程と精密に研削する第2研削工程とを含む。 Furthermore, the processing method of the above embodiment includes a first grinding step for rough grinding and a second grinding step for precise grinding in the grinding step.
この方法によれば、第1研削工程でワークを粗加工し、第2研削工程でワークの仕上加工を行う。したがって、ワークをより精密に研削することができ、研削品質を向上させることができる。 According to this method, the workpiece is roughly processed in the first grinding step, and the workpiece is finished in the second grinding step. Therefore, the workpiece can be ground more precisely, and the grinding quality can be improved.
さらに、上記実施形態の加工方法は、研削工程では、一つの加工予定線に沿って第1研削工程を行った後、別の加工予定線に沿って第1研削工程を行う際に、一つの加工予定線に沿って第2研削工程を行う。 Furthermore, in the grinding method according to the above embodiment, in the grinding process, after the first grinding process is performed along one scheduled machining line, the first grinding process is performed along another scheduled machining line. A second grinding step is performed along the planned processing line.
この方法によれば、一つの加工予定線に沿って第1研削工程を行った後に第2研削工程を続けて行う。ワークの粗加工と仕上加工とを連続して行うので、ワークの研削効率をより向上させることができる。 According to this method, after the first grinding process is performed along one planned processing line, the second grinding process is continuously performed. Since the roughing and finishing of the workpiece are continuously performed, the grinding efficiency of the workpiece can be further improved.
さらに、上記実施形態の加工方法は、測定工程では、変位センサによってワークの高さ位置を測定する。 Furthermore, the processing method of the said embodiment measures the height position of a workpiece | work with a displacement sensor at a measurement process.
この方法によれば、変位センサによってワークの高さ位置を測定する。ワークの高さ位置を測定することによってワークの研削量を求めることができる。 According to this method, the height position of the workpiece is measured by the displacement sensor. The amount of workpiece grinding can be determined by measuring the height position of the workpiece.
さらに、上記実施形態の加工方法は、測定工程では、研削前のワークの高さ位置を測定する第1測定工程と研削後のワークの高さ位置を測定する第2測定工程とを備え、第1測定工程及び第2測定工程においてそれぞれ測定したワークの高さ位置を比較することよってワークの研削量を求める。 Furthermore, the processing method of the above embodiment includes a first measurement step for measuring the height position of the workpiece before grinding and a second measurement step for measuring the height position of the workpiece after grinding in the measurement step, The workpiece grinding amount is obtained by comparing the height positions of the workpieces measured in the first measurement process and the second measurement process.
この方法によれば、第1測定工程で研削前のワークの高さ位置を測定し、第2測定工程で研削後のワークの高さ位置を測定する。研削前のワークの高さ位置と研削後のワークの高さ位置とを比較することよってワークの研削量を求めることができる。 According to this method, the height position of the workpiece before grinding is measured in the first measurement step, and the height position of the workpiece after grinding is measured in the second measurement step. By comparing the height position of the workpiece before grinding with the height position of the workpiece after grinding, the grinding amount of the workpiece can be obtained.
さらに、上記実施形態の加工方法は、加工予定線に沿って封止樹脂の残り部分と基板とを回転刃によって切断する切断工程を含む。 Furthermore, the processing method of the said embodiment includes the cutting process which cut | disconnects the remaining part of sealing resin, and a board | substrate with a rotary blade along a process planned line.
この方法によれば、ワークを研削した後にワークの切断を続けて行う。同一装置で研削と切断とを続けて行うことができる。したがって、ワークの加工生産性を向上させることができる。 According to this method, the workpiece is continuously cut after the workpiece is ground. Grinding and cutting can be performed continuously with the same apparatus. Therefore, the work productivity of the workpiece can be improved.
さらに、上記実施形態の加工方法は、切断工程では、一つの加工予定線に沿って研削工程を行った後、別の加工予定線に沿って研削工程を行う際に、一つの加工予定線に沿って切断工程を行う。 Furthermore, in the cutting method of the above embodiment, in the cutting process, after performing the grinding process along one planned processing line, when performing the grinding process along another planned processing line, Along the cutting process.
この方法によれば、一つの加工予定線に沿って研削工程を行った後に切断工程を続けて行う。ワークの研削と切断とを連続して行うので、ワークの加工生産性をより向上させることができる。 According to this method, the cutting process is continuously performed after the grinding process is performed along one planned processing line. Since the workpiece is ground and cut continuously, the work productivity of the workpiece can be further improved.
さらに、上記実施形態の加工方法では、複数の突起状電極は、半導体素子の周囲を1重又は多重に取り囲む。 Furthermore, in the processing method of the above embodiment, the plurality of protruding electrodes surround the periphery of the semiconductor element in a single or multiple manner.
この方法によれば、半導体素子の周囲を多重に取り囲んだ複数の突起状電極の上部を一括して露出させる。したがって、複数の突起状電極が狭いピッチで配置された場合であっても、隣り合う突起状電極同士が短絡することを抑制することができる。 According to this method, the upper portions of the plurality of protruding electrodes that surround the periphery of the semiconductor element are exposed in a lump. Therefore, even when the plurality of protruding electrodes are arranged at a narrow pitch, it is possible to suppress a short circuit between adjacent protruding electrodes.
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。 The present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and can be arbitrarily combined, modified, or selected and adopted as necessary without departing from the spirit of the present invention. It is.
1、44 切断装置(加工装置)
2、61 封止済基板(ワーク)
2a 封止済基板の研削前部
2b 封止済基板の研削済部
3 基板供給部
4 切断テーブル(テーブル)
5 移動機構
6 回転機構
7、7a、7b、7c 変位センサ
8 スピンドル(研削機構)
8a スピンドル保持部
9 スピンドル(切断機構)
10、48、49 研削砥石
11 回転刃
12、13 加工水用ノズル
14、17 カメラ
15 個片化物
16 検査テーブル
18 良品用トレイ
19 測定機構
20 制御部
21 駆動機構
22 カメラ(検査機構)
23 吸着ジグ
24 加工水
25、42、53、68 基板
26、57 半導体チップ(半導体素子)
27、58 はんだボール(突起状電極)
28、43、60、71 封止樹脂
29、56、69 バンプ
30、59 はんだボール
31、31a、31b、31c、31d、31e、54 加工予定線
32、55 領域
33、33a、33b、33c、33d、33e、62 開口部
34、34a、34b、34c、34d、34e、52、63 切断溝
35、64 下部パッケージ
36、65 上部パッケージ
37、66 はんだボール
38、67 PoP型半導体装置
39 ロジック半導体チップ
40 メモリ半導体チップ
41 ボンディングワイヤ
45 研削テーブル(テーブル)
46 スピンドル(第1研削機構)
47 スピンドル(第2研削機構)
50、50a、50b、50c、50d、50e 浅い開口部
51、51a、51b、51c、51d、51e 深い開口部
70 半導体チップ
A 供給モジュール
B 研削・切断モジュール
B1 研削モジュール
B2 切断モジュール
C 検査モジュール
CTL 制御部
h 封止済基板の高さ
d0 表面からの深さ
v 速度
h0 切断テーブルの高さ位置
h1 封止済基板の研削前部の高さ位置
h2 封止済基板の研削済部の高さ位置
d 研削量
1,44 Cutting device (processing device)
2, 61 Sealed substrate (work)
2a
5 Moving
10, 48, 49
23
27, 58 Solder balls (protruding electrodes)
28, 43, 60, 71 Sealing
46 Spindle (first grinding mechanism)
47 Spindle (second grinding mechanism)
50, 50a, 50b, 50c, 50d,
Claims (16)
前記ワークを載置するテーブルと、
前記ワークを研削する研削機構と、
前記ワークの前記ワーク厚み方向における少なくとも前記ワークの一部の位置を測定する測定機構とを備え、
前記研削機構は研削砥石を有し、
前記測定機構によって測定された測定値に基づき、前記ワーク厚み方向における前記研削砥石の位置が制御される、加工装置。 A processing device for processing a workpiece,
A table for placing the workpiece;
A grinding mechanism for grinding the workpiece;
A measuring mechanism for measuring at least a part of the workpiece in the workpiece thickness direction of the workpiece,
The grinding mechanism has a grinding wheel,
A processing apparatus in which a position of the grinding wheel in the workpiece thickness direction is controlled based on a measurement value measured by the measurement mechanism.
前記切断機構は切断モジュールに設けられる、請求項5に記載の加工装置。 In the processing apparatus, the grinding mechanism is provided in a grinding module,
The processing apparatus according to claim 5, wherein the cutting mechanism is provided in a cutting module.
前記基板に加工予定線を設定する設定工程と、
前記ワークの前記ワーク厚み方向における少なくとも前記ワークの一部の位置を測定機構によって測定する測定工程と、
前記ワークを研削砥石によって研削する研削工程と、
前記測定機構によって測定された測定値に基づき、前記ワーク厚み方向における前記研削砥石の位置を制御する制御工程とを含む、加工方法。 A substrate, a plurality of semiconductor elements mounted on the substrate, a plurality of protruding electrodes disposed around the semiconductor element, and a sealing resin covering at least the plurality of semiconductor elements and the plurality of protruding electrodes A machining method for machining a workpiece having
A setting step for setting a processing line on the substrate;
A measurement step of measuring a position of at least a part of the workpiece in the workpiece thickness direction of the workpiece by a measurement mechanism;
A grinding step of grinding the workpiece with a grinding wheel;
And a control step of controlling the position of the grinding wheel in the workpiece thickness direction based on the measurement value measured by the measurement mechanism.
前記第1測定工程及び前記第2測定工程においてそれぞれ測定した前記ワークの高さ位置を比較することよって前記ワークの研削量を求める、請求項8から12のいずれか1項に記載の加工方法。 The measuring step includes a first measuring step for measuring the height position of the workpiece before grinding and a second measuring step for measuring the height position of the workpiece after grinding,
The processing method according to any one of claims 8 to 12, wherein a grinding amount of the workpiece is obtained by comparing height positions of the workpiece measured in the first measurement step and the second measurement step, respectively.
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