KR102198458B1 - 가공 장치 및 가공 방법 - Google Patents

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토와 가부시기가이샤
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Abstract

워크의 연삭량의 변동을 억제한다.
가공 장치는, 워크(2)를 가공하는 가공 장치이며, 워크(2)를 적재하는 테이블(4)과, 워크(2)를 연삭하는 연삭 기구(8)와, 워크(2)의 워크 두께 방향에서의 적어도 워크(2)의 일부의 위치를 측정하는 측정 기구(19)를 구비하고, 연삭 기구(8)는 연삭 지석(10)을 갖고, 측정 기구(19)에 의해 측정된 측정값에 기초하여, 워크 두께 방향에서의 연삭 지석의 위치가 제어된다.

Description

가공 장치 및 가공 방법 {PROCESSING APPARATUS AND PROCESSING METHOD}
본 발명은, 가공 장치 및 가공 방법에 관한 것이다.
종래 기술로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 패키지 기판의 가공 방법이 개시되어 있다. 이 패키지 기판의 가공 방법은, 교차하는 복수의 분할 예정 라인(25)으로 구획된 기판(12) 상의 칩 영역에 배치된 복수의 디바이스 칩(20)과, 당해 디바이스 칩(20)의 외주에 형성된 복수의 주상 도체 전극(22)과, 복수의 당해 디바이스 칩(20)과 당해 주상 도체 전극(22)을 피복하는 수지 밀봉층(24)을 갖는 패키지 기판(10)의 가공 방법이며, 적어도 당해 복수의 주상 도체 전극(22)이 매설된 영역의 당해 수지 밀봉층(24)을 절삭 블레이드(32)로 절삭하여 패키지 기판(10)의 마무리 두께보다 깊은 절삭 홈(33)을 형성하고, 당해 절삭 홈(33)의 홈 저부에 당해 주상 도체 전극(22)의 단부면(22a)을 노출시키는 절삭 스텝과, 당해 절삭 스텝을 실시한 후, 패키지 기판(10)의 당해 수지 밀봉층(24)과 함께 당해 기판(12) 상에 배치된 당해 복수의 디바이스 칩(20)을 연삭 지석(46)으로 연삭하여 패키지 기판(10)을 당해 마무리 두께로 박화하는 연삭 스텝을 구비한 것을 특징으로 한다.
일본 특허 공개 제2014-220443호 공보
특허문헌 1에 개시된 패키지 기판의 가공 방법에서는, 절삭 블레이드(32)로 수지 밀봉층(24)을 절삭하여 패키지 기판(10)의 마무리 두께보다 깊은 절삭 홈(33)을 형성한다. 그러나 이 절삭 홈(33)의 깊이를 제어하는 수단 또는 측정하는 수단이 개시되어 있지 않아, 절삭 홈(33)의 깊이(절삭량)에 변동이 발생할 우려가 있다.
본 발명은, 상기한 과제를 해결하는 것으로, 워크의 연삭량의 변동을 억제할 수 있는 가공 장치 및 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 가공 장치는, 워크를 가공하는 가공 장치이며, 워크를 적재하는 테이블과, 워크를 연삭하는 연삭 기구와, 워크의 워크 두께 방향에서의 적어도 워크의 일부의 위치를 측정하는 측정 기구를 구비하고, 연삭 기구는 연삭 지석을 갖고, 측정 기구에 의해 측정된 측정값에 기초하여, 워크 두께 방향에서의 연삭 지석의 위치가 제어된다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 가공 방법은, 기판과, 기판에 장착된 복수의 반도체 소자와, 반도체 소자의 주위에 배치된 복수의 돌기상 전극과, 적어도 복수의 반도체 소자 및 복수의 돌기상 전극을 덮는 밀봉 수지를 갖는 워크를 가공하는 가공 방법이며, 기판에 가공 예정선을 설정하는 설정 공정과, 워크의 워크 두께 방향에서의 적어도 워크의 일부의 위치를 측정 기구에 의해 측정하는 측정 공정과, 워크를 연삭 지석에 의해 연삭하는 연삭 공정과, 측정 기구에 의해 측정된 측정값에 기초하여, 워크 두께 방향에서의 연삭 지석의 위치를 제어하는 제어 공정을 포함한다.
본 발명에 따르면, 워크의 연삭량의 변동을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 실시 형태 1의 절단 장치의 개요를 도시하는 평면도이다.
도 2의 (a) 내지 (b)는 도 1에 도시한 절단 장치에 설치된 측정 기구의 구성을 도시하는 개요도이며, (a)는 워크를 연삭하기 전의 상태를 도시하는 개요도, (b)는 워크를 연삭 중에 워크의 높이 위치를 측정하고 있는 상태를 도시하는 개요도이다.
도 3의 (a) 내지 (e)는, 도 2에 도시한 측정 기구에 의해 연삭 전 및 연삭 후의 워크의 높이 위치를 측정하는 과정을 도시하는 개요도이다.
도 4의 (a) 내지 (c)는, 실시 형태 1에서 사용되는 밀봉 완료 기판을 도시하는 개요도이며, (a)는 수지 밀봉 전의 평면도, (b)는 수지 밀봉 전의 정면도, (c)는 수지 밀봉 후의 정면도이다.
도 5의 (a) 내지 (e)는, 도 4에 도시한 밀봉 완료 기판을 사용하여, PoP형 반도체 장치를 제조하는 공정을 도시하는 개략 공정 단면도이다.
도 6의 (a) 내지 (f)는, 실시 형태 2에 있어서, 가공 예정선을 따라 연삭 공정과 절단 공정을 순차 행하는 공정을 도시하는 개략 공정 단면도이다.
도 7은 본 발명에 관한 실시 형태 3의 절단 장치의 개요를 도시하는 평면도이다.
도 8의 (a) 내지 (f)는, 도 7에 도시한 절단 장치에 있어서, 도 4에 도시한 밀봉 완료 기판을 사용하여, PoP형 반도체 장치를 제조하는 공정을 도시하는 개략 공정 단면도이다.
도 9의 (a) 내지 (f)는, 실시 형태 4에 있어서, 가공 예정선을 따라 거친 연삭 가공과 마무리 연삭 가공을 순차 행하는 공정을 도시하는 개략 공정 단면도이다.
도 10의 (a) 내지 (e)는, 실시 형태 5에서 사용되는 밀봉 완료 기판을 사용하여, PoP형 반도체 장치를 제조하는 공정을 도시하는 개략 공정 단면도이다.
이하, 본 발명에 관한 실시 형태에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 본 출원 서류에 있어서의 어느 도면에 대해서도, 이해하기 쉽게 하기 위해, 적절하게 생략하거나 또는 과장하여 모식적으로 그려져 있다. 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 적절하게 생략한다. 또한, 본 출원 서류에 있어서, 「반도체 소자」란, 수지 등에 의해 밀봉되어 있지 않은 소위 반도체 칩 및 반도체 칩의 적어도 일부가 수지 등에 의해 밀봉된 형태인 것을 포함한다. 본 출원 서류에 있어서, 「연삭」이란, 지석의 입자에 의해 워크의 표면을 깎아내는 것(grinding), 「절단」이란, 워크를 복수의 영역으로 자르는 것(cutting)을 의미한다.
〔실시 형태 1〕
(절단 장치의 구성)
도 1을 참조하여, 본 발명에 관한 가공 장치의 일례로서, 예를 들어 절단 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 절단 장치(1)는, 예를 들어 워크로서 밀봉 완료 기판(2)을 공급하는 공급 모듈(A)과 밀봉 완료 기판(2)을 연삭 및 절단하는 연삭·절단 모듈(B)과 절단되어 개편화된 개편화물(제품 또는 반제품에 상당함)을 검사하는 검사 모듈(C)을, 각각 구성 요소로서 구비한다. 각 구성 요소는, 각각 다른 구성 요소에 대해 착탈 가능 또한 교환 가능하다.
공급 모듈(A)에는, 밀봉 완료 기판(2)을 공급하는 기판 공급부(3)가 설치된다. 밀봉 완료 기판(2)은, 예를 들어 기판과, 기판이 갖는 복수의 영역에 장착된 복수의 반도체 칩과, 복수의 영역이 일괄하여 덮이도록 하여 형성된 밀봉 수지를 갖는다. 밀봉 완료 기판(2)을 절단하여 개편화된 복수의 영역이 각각 제품 또는 반제품에 상당한다. 밀봉 완료 기판(2)은, 반송 기구(도시하지 않음)에 의해, 공급 모듈(A)로부터 연삭·절단 모듈(B)로 반송된다.
연삭·절단 모듈(B)에는, 밀봉 완료 기판(2)을 적재하여 연삭 및 절단하기 위한 절단 테이블(4)이 설치된다. 절단 테이블(4) 상에는, 밀봉 완료 기판(2)을 흡착하기 위한 흡착용 지그(도 2 참조)가 설치된다. 절단 테이블(4)은, 이동 기구(5)에 의해 도면의 Y 방향으로 이동 가능하다. 또한, 절단 테이블(4)은, 회전 기구(6)에 의해 θ 방향으로 회전 가능하다. 절단 테이블(4)의 상방에는, 예를 들어 절단 테이블(4)의 높이 위치를 측정하기 위한 변위 센서(7)가 설치된다. 변위 센서(7)로서는, 예를 들어 접촉식 변위 센서, 광학식 변위 센서, 초음파식 변위 센서 등이 사용된다.
연삭·절단 모듈(B)에는, 2개의 스핀들(8, 9)이 설치된다. 예를 들어, 밀봉 완료 기판(2)의 일부분을 연삭하는 연삭 기구로서의 스핀들(8)과, 밀봉 완료 기판(2)을 복수의 영역으로 절단하는 절단 기구로서의 스핀들(9)이 설치된다. 스핀들(8)에는, 밀봉 완료 기판(2)의 일부분을 연삭하기 위해 두께가 두꺼운(폭이 큰) 연삭 지석(10)이 장착된다. 스핀들(9)에는, 밀봉 완료 기판(2)을 절단하기 위해 두께가 얇은(폭이 작은) 회전 날(11)이 장착된다.
스핀들(8)에는, 연삭 지석(10)에 가공수를 분사하는 가공수 분사 노즐(12)과 밀봉 완료 기판(2)의 높이 위치를 측정하기 위한 변위 센서(7)가 설치된다. 가공수로서는, 연삭 지석(10)을 냉각하는 냉각수, 연삭에 의해 발생한 연삭 부스러기 등을 제거하는 세정수 등이 사용된다. 변위 센서(7)는, 절단 테이블(4)의 상방에 설치된 변위 센서와 동일한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들어 변위 센서(7)는 평면에서 보아 스핀들(8)의 양측에 설치된다. 변위 센서(7)는, 스핀들(8)의 양측에 설치해도 되고, 어느 한쪽 측에만 설치해도 된다. 변위 센서(7)에 의해, 연삭 전의 적어도 일부의 밀봉 완료 기판(2)의 높이 위치, 연삭 후의 적어도 일부의 밀봉 완료 기판(2)의 높이 위치 및 절단 테이블(4)의 높이 위치를 측정할 수 있다.
또한, 연삭 후의 적어도 일부의 밀봉 완료 기판(2)의 표면 상태를 촬상하기 위한 카메라(도 2 참조)를 스핀들(8)에 설치할 수 있다. 카메라에는, 예를 들어 촬상 소자로서, CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 등이 내장된다.
스핀들(9)에는, 회전 날(11)에 가공수를 분사하는 가공수 분사 노즐(13)과 회전 날(11)에 의해 절단된 밀봉 완료 기판(2)의 절단 홈(커프)을 촬상하기 위한 카메라(14)가 설치된다. 가공수로서는, 회전 날(11)의 막힘을 억제하는 절삭수, 회전 날(11)을 냉각하는 냉각수, 절단에 의해 발생한 단부재 등을 제거하는 세정수 등이 사용된다.
절단 장치(1)는, 1개의 절단 테이블(4)과 2개의 스핀들(8, 9)이 설치되는 싱글 테이블, 트윈 스핀들 구성의 절단 장치이다. 스핀들(8, 9)은, 각각 독립적으로 X 방향 및 Z 방향으로 이동 가능하다. 절단 테이블(4)과 스핀들(8)을 상대적으로 이동시킴으로써 밀봉 완료 기판(2)이 연삭 지석(10)에 의해 연삭된다. 절단 테이블(4)과 스핀들(9)을 상대적으로 이동시킴으로써 밀봉 완료 기판(2)이 회전 날(11)에 의해 절단된다.
본 실시 형태에 있어서는, 연삭·절단 모듈(B)에, 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하는 연삭 기구로서의 스핀들(8)과, 밀봉 완료 기판(2)을 절단하는 절단 기구로서의 스핀들(9)을 각각 1개 설치한 경우를 나타냈다. 이것에 한정되지 않고, 연삭 기구로서 조가공 및 마무리 가공을 각각 행하는 2개의 스핀들과 절단 기구로서 1개의 스핀들을 설치할 수 있다. 또한, 연삭 기구 및 절단 기구로서의 스핀들을 각각 2개 설치하는 것도 가능하다.
검사 모듈(C)에는, 밀봉 완료 기판(2)을 절단하여 개편화된 복수의 개편화물(15)(제품 또는 반제품에 상당함)을 적재하여 검사하기 위한 검사 테이블(16)이 설치된다. 반송 기구(도시하지 않음)에 의해, 복수의 개편화물(15)이, 절단 테이블(4)로부터 검사 테이블(16) 상에 일괄하여 반송된다. 복수의 개편화물(15)은, 검사용 카메라(17)에 의해 표면 상태 등이 검사된다.
검사 테이블(16)에서 검사된 개편화물(15)은 양품과 불량품으로 구별된다. 이송 기구(도시하지 않음)에 의해 양품은 양품용 트레이(18)로, 불량품은 불량품용 트레이(도시하지 않음)로 각각 이송되어 수납된다.
공급 모듈(A)에는 제어부(CTL)가 설치된다. 제어부(CTL)는, 절단 장치(1)의 동작, 밀봉 완료 기판(2)의 반송, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 및 절단, 절단된 개편화물(15)의 반송, 개편화물(15)의 검사 및 수납 등을 제어한다. 본 실시 형태에 있어서는, 제어부(CTL)를 공급 모듈(A)에 설치하였다. 이것에 한정되지 않고, 제어부(CTL)를 다른 모듈에 설치해도 된다. 또한, 제어부(CTL)는, 복수로 분할하여, 공급 모듈(A), 연삭·절단 모듈(B) 및 검사 모듈(C) 중 적어도 2개의 모듈에 설치해도 된다.
(측정 기구의 구성)
도 2를 참조하여, 연삭 지석(10)에 의해 연삭된 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량을 측정 및 제어하는 측정 기구의 구성에 대해 설명한다. 또한, 편의상, 밀봉 완료 기판(2)에 있어서, 연삭하기 전의 부분을 연삭 전의 부분으로서 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a), 연삭한 후의 부분을 연삭 완료된 부분으로서 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)라고 정의한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스핀들(8)은, 스핀들을 보유 지지하는 스핀들 보유 지지부(8a)에 설치된다. 측정 기구(19)는, 예를 들어 스핀들 보유 지지부(8a)에 설치된 2개의 변위 센서(7a, 7b)와 절단 테이블(4)에 설치된 변위 센서(7c)와 제어부(20)에 의해 구성된다. 스핀들 보유 지지부(8a)에 설치된 2개의 변위 센서(7a, 7b)와 절단 테이블(4)에 설치된 변위 센서(7c)는, 동일한 종류의 변위 센서여도 되고, 다른 종류의 변위 센서여도 된다. 변위 센서로서, 예를 들어 광학식 변위 센서가 사용된다. 또한, 변위 센서(7a, 7b, 7c)의 기준점을 절단 테이블(4)의 표면 위치 등에서 미리 일치시켜 두고, 각 변위 센서 사이의 오차를 제거해 두는 것이 바람직하다.
스핀들 보유 지지부(8a)를 구동 기구(21)에 의해 Z 방향으로 승강시킴으로써, 스핀들(8) 및 연삭 지석(10)은 Z 방향으로 승강한다. 구동 기구(21)에 의해 스핀들(8)을 하강시킴으로써, 밀봉 완료 기판(2)의 두께 방향(도면에 있어서 h로 나타내는 부분)에 있어서의 연삭 지석(10)의 하단 위치가 제어된다. 스핀들(8) 및 연삭 지석(10)은, 구동 기구(도시하지 않음)에 의해 X 방향으로 이동할 수 있다.
도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 연삭 지석(10)을 -Z 방향으로 일정량 하강시킴으로써, 밀봉 완료 기판(2)의 두께 방향에서의 연삭 지석(10)의 하단 위치가 설정된다. 연삭 지석(10)을 반시계 방향으로 고속 회전시켜, 절단 테이블(4)을 +Y 방향으로 이동시킴으로써 밀봉 완료 기판(2)이 연삭 지석(10)에 의해 연삭된다.
변위 센서(7a)는, 주로 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하기 전의 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치를 측정하기 위한 센서이다. 변위 센서(7b)는, 주로 밀봉 완료 기판(2)을 연삭한 후의 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치를 측정하기 위한 센서이다. 변위 센서(7c)는, 절단 테이블(4)의 높이 위치를 측정하기 위한 센서이다. 변위 센서(7a, 7b, 7c)에 의해 측정된 각각의 높이 위치는 제어부(20)에 기억되고, 제어부(20)에 의해 연산 처리된다.
변위 센서(7a)에 의해 측정된 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치와 변위 센서(7b)에 의해 측정된 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치를 비교함으로써, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량을 구할 수 있다. 변위 센서(7a, 7b)는, 절단 테이블(4)의 높이 위치를 측정할 수도 있다. 또한, 스핀들 보유 지지부(8a)에 설치된 변위 센서(7b)의 외측에, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 표면 상태를 검사하기 위한 카메라(22)를 설치할 수 있다. 또한, 변위 센서(7a, 7b) 및 카메라(22)는 엄밀하게는 스핀들 보유 지지부(8a)에 설치되지만, 본 출원 서류에 있어서는, 편의상, 스핀들(8)에 설치된다고 하는 경우가 있다.
절단 테이블(4) 상에는, 밀봉 완료 기판(2)을 흡착하여 보유 지지하기 위한 흡착 지그(23)가 설치된다. 밀봉 완료 기판(2)은, 흡착 지그(23) 상에 적재되어 절단 테이블(4)에 흡착된다. 밀봉 완료 기판(2)을 연삭할 때, 가공수 분사 노즐(12)로부터 밀봉 완료 기판(2)과 연삭 지석(10)의 가공점을 향해 가공수(24)가 분사된다.
(연삭량의 측정 방법)
도 3을 참조하여, 측정 기구(19)에 의해 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량을 측정하고, 연삭량을 제어하는 방법에 대해 설명한다. 또한, 도 3에 있어서는, 편의상, 구동 기구(21), 가공수 분사 노즐(12), 제어부(20) 및 변위 센서(7c)를 생략하고 있다.
먼저, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 스핀들(8)에 설치된 스핀들 모터(도시하지 않음)에 의해 연삭 지석(10)을 반시계 방향으로 고속 회전시킨다. 다음으로, 구동 기구(21)(도 2 참조)에 의해 스핀들(8)을 -Z 방향으로 일정량 하강시킨다. 이 단계에서, 밀봉 완료 기판(2)의 표면으로부터 밀봉 완료 기판(2)의 두께 방향에서의 연삭 지석(10)의 하단 위치가 설정된다. 바꾸어 말하면, 밀봉 완료 기판(2)의 표면으로부터 일정한 깊이(d0)의 위치에 연삭 지석(10)의 하단 위치를 맞추도록 스핀들(8)을 하강시킨다. 이 깊이(d0)가, 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하는 연삭량에 상당한다. 이와 같이 하여, 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하는 목적의 연삭량(연삭 깊이)을 제어한다.
다음으로, 절단 테이블(4)을 일정한 속도(v)로 +Y 방향으로 이동시킨다. 절단 테이블(4)이 변위 센서(7a)의 하방을 통과할 때, 변위 센서(7a)에 의해 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)를 측정한다. 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)를, 변위 센서(7a)의 기준 높이 위치로 설정한다. 이 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)를 제어부(20)(도 2 참조)에 기억시킨다.
다음으로, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 절단 테이블(4)을 +Y 방향으로 더 이동시킨다. 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)가 변위 센서(7a)의 하방을 통과할 때, 변위 센서(7a)에 의해 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1)를 측정한다. 이 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1)를 제어부(20)(도 2 참조)에 기억시킨다. 이 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1)가, 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하기 전의 상대적인 높이 위치에 상당한다. 엄밀하게는, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1)와 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)의 차분(h1－h0)이, 절단 테이블(4)의 표면으로부터 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 표면까지의 높이에 상당한다. 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)가 변위 센서(7a)의 하방을 통과하는 동안에 있어서, 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1)를 계속 연속해서 측정한다.
다음으로, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 절단 테이블(4)을 +Y 방향으로 더 이동시킨다. 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)와 연삭 지석(10)이 접촉함으로써, 연삭 전부(2a)가 연삭 지석(10)에 의해 표면으로부터 일정한 깊이(d0)까지 일정량 연마된다. 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)가 연삭 지석(10)을 통과함으로써 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)가 형성된다.
절단 테이블(4)을 +Y 방향으로 더 이동시키면, 절단 테이블(4)이 변위 센서(7b)의 하방을 통과한다. 절단 테이블(4)이 변위 센서(7b)의 하방을 통과할 때, 변위 센서(7b)에 의해 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)를 측정한다. 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)를, 변위 센서(7b)의 기준 높이 위치로 설정한다. 이 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)를 제어부(20)(도 2 참조)에 기억시킨다. 변위 센서(7b)가 측정한 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)와 변위 센서(7a)가 측정한 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)는, 변위 센서(7a, 7b)의 기준점을 미리 일치시켜 두면 기본적으로 동일한 값을 나타내게 된다.
다음으로, 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 절단 테이블(4)을 +Y 방향으로 더 이동시킨다. 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)가 변위 센서(7b)의 하방을 통과할 때, 변위 센서(7b)에 의해 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)를 측정한다. 이 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)를 제어부(20)(도 2 참조)에 기억시킨다. 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)와 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)의 차분(h2－h0)이, 절단 테이블(4)의 표면으로부터 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 표면까지의 높이에 상당한다. 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)가 변위 센서(7b)의 하방을 통과하는 동안에 있어서, 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)를 계속 연속해서 측정한다.
변위 센서(7a) 및 변위 센서(7b)가 측정한 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)가 동일한 값이면, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1)와 변위 센서(7b)에 의해 측정된 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)를 비교함으로써, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 간단하게 구할 수 있다.
변위 센서(7a)가 측정한 절단 테이블(4)의 표면으로부터 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 표면까지의 높이(h1－h0)와, 변위 센서(7b)가 측정한 절단 테이블(4)의 표면으로부터 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 표면까지의 높이(h2－h0)의 차분이 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)에 상당한다. 따라서, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)은, d＝(h1－h0)－(h2－h0)＝(h1－h2)가 된다. 따라서, 변위 센서(7a, 7b)가 측정한 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)가 동일한 값이면, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1)와 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)의 차분(h1－h2)에 의해 구할 수 있다.
변위 센서(7a) 및 변위 센서(7b)가 측정한 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)가 상이한 경우라도, 변위 센서(7a)가 측정한 절단 테이블(4)의 표면으로부터 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 표면까지의 높이와, 변위 센서(7b)가 측정한 절단 테이블(4)의 표면으로부터 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 표면까지의 높이를 각각 구하고, 이들을 비교함으로써 밀봉 완료 기판(2) 연삭량을 구할 수 있다. 제어부(20)가 연산 처리를 함으로써, 밀봉 완료 기판(2) 연삭량을 구할 수 있다.
이와 같이 하여, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1), 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2) 및 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0)를 각각 구함으로써, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량을 구할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 밀봉 완료 기판(2)이 변위 센서(7a)의 하방을 통과한 시점으로부터 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1)를 계속 연속해서 측정한다. 마찬가지로, 밀봉 완료 기판(2)이 변위 센서(7b)의 하방을 통과한 시점으로부터 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)를 계속 연속해서 측정한다. 따라서, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1)와 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)를 비교함으로써, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)＝(h1－h2)를 계속 연속해서 측정할 수 있다
절단 테이블(4)은 일정한 속도(v)로 이동하므로, 변위 센서(7a, 7b)는, 밀봉 완료 기판(2)의 단부로부터 동일한 거리의 위치에 있어서 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1), 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)를 각각 연속해서 측정하게 된다. 따라서, 제어부(20)가 연속해서 측정된 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1), 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)를 연산 처리함으로써, 그 자리·그 시점(in situ)에 있어서의 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 고정밀도로 측정할 수 있다. 따라서, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 항시 정확하게 파악하는 것이 가능해진다.
다음으로, 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이, 절단 테이블(4)을 또한 +Y 방향으로 이동시킨다. 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)가 카메라(22)의 하방을 통과할 때, 카메라(22)에 의해 연삭 완료부(2b)를 촬상한다. 이에 의해, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 연삭 상태에 이상이 없는지 여부를 검사할 수 있다.
절단 장치(1)의 스핀들(8)에, 측정 기구(19)로서 2개의 변위 센서(7a, 7b) 및 카메라(22)를 설치함으로써, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 연속해서 측정할 수 있어, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 항시 정확하게 파악할 수 있다. 또한, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 연삭 상태를 카메라(22)에 의해 항시 확인할 수 있다. 따라서, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭에 이상이 있는 경우에는 조기에 발견할 수 있다.
지금까지 설명해 온 일련의 동작이, 1회의 연삭에 의해 밀봉 완료 기판(2)을 일정량 연마하는 동작이 된다. 1회의 연삭에 의해 목적의 연삭량(연삭 깊이)까지 연삭할 수 없는 경우에는, 이러한 동작을 반복하여 행함으로써 밀봉 완료 기판(2)을 목적의 연삭량까지 연삭한다. 본 실시 형태에서는, 측정 기구(19)에 설치된 변위 센서(7a, 7b)에 의해 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 연속해서 측정할 수 있다. 그 측정한 연삭량을 피드백함으로써, 연삭 지석(10)의 하단 위치를 조정하여 연삭량을 제어하는 것이 가능해진다.
본 실시 형태에 있어서는, 측정 기구(19)로서 2개의 변위 센서(7a, 7b)를 스핀들(8)에 설치하였다. 이것에 한정되지 않고, 1개의 변위 센서를 스핀들에 설치해도 된다. 이 경우에는, 1개의 변위 센서에 의해, 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0), 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1) 및 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)를 각각 측정한다. 이들 측정값을 제어부(20)에서 연산 처리함으로써, 밀봉 완료 기판(2) 연삭량을 구할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 절단 테이블(4)의 높이 위치를 측정하기 위해 변위 센서(7c)를 절단 테이블(4)의 상방에도 설치하였다. 이것에 의해, 예를 들어 가공수에 의한 절단 테이블(4)의 냉각이나 가공 열에 의한 절단 테이블(4)의 발열 등의 영향도 검지하는 것이 가능해진다. 따라서, 절단 테이블(4)이 신축이나 변형되었다고 해도, 항시 절단 테이블(4)의 높이 위치를 파악할 수 있다. 이것에 의해, 절단 테이블(4)의 높이 위치의 변동을 밀봉 완료 기판(2)의 높이 위치로 보정하여, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량을 구할 수 있다. 또한, 절단 테이블(4)의 높이 위치의 변동을 무시할 수 있는 범위이면, 변위 센서(7c)를 생략할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 측정 기구(19)에 설치된 제어부(20)에, 절단 테이블(4)의 높이 위치(h0), 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1) 및 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)를 각각 기억시켜, 이들 측정값에 기초하여 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 구하였다. 이것에 한정되지 않고, 절단 장치(1)에 설치된 제어부(CTL)(도 1 참조)에, 이들 측정값을 기억시켜 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량을 구해도 된다.
(밀봉 완료 기판의 구성)
도 4를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서 사용되는 밀봉 완료 기판의 구성에 대해 설명한다. 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 밀봉 완료 기판(2)은, 기판(25)과 기판(25)의 주면측에 장착된 복수의 반도체 칩(26)과 반도체 칩(26)의 주위에 배치된 복수의 돌기상 전극인 땜납 볼(27)과 복수의 반도체 칩(26) 및 복수의 땜납 볼(27)을 덮도록 형성된 밀봉 수지(28)를 구비한다. 반도체 칩(26)은, 예를 들어 범프(29)를 통해 기판(25)에 접속된다. 밀봉 완료 기판(2)의 이면측에는, 외부 전극이 되는 복수의 땜납 볼(30)이 설치된다. 밀봉 완료 기판(2)은, 두께 방향에 있어서 높이(h)를 갖는 밀봉 완료 기판이다. 본 실시 형태에 있어서 나타내는 밀봉 완료 기판(2)은, 예를 들어 PoP(Package on Package)형 반도체 장치를 구성하는 하부 패키지를 제작하기 위한 밀봉 완료 기판이다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 각각의 반도체 칩(26)과 반도체 칩(26)의 주위에 배치된 복수의 땜납 볼(27)은, 기판(25)에 가상적으로 설정되고 서로 교차하는 복수의 가공 예정선(31)에 의해 둘러싸이는 영역(32)에 설치된다. 복수의 가공 예정선(31)은, 기판(25)에 설치된 얼라인먼트 마크(도시하지 않음) 등을, 절단 장치(1)에 설치된 얼라인먼트용 카메라(도시하지 않음)로 확인함으로써, 기판(25)에 가상적인 가공 예정선으로서 설정된다. 복수의 가공 예정선(31)에 의해 둘러싸이는 복수의 영역(32)이, PoP형 반도체 장치를 구성하는 하부 패키지에 상당한다. 또한, 반도체 칩(26)의 주위에 배치되는 돌기상 전극은, 땜납 볼에 한정되지 않는다. 예를 들어, 구리(Cu) 등으로 이루어지는 도전성을 갖는 돌기상의 전극이면 된다.
(전자 부품의 제조 방법)
도 5의 (a) 내지 (e)를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 전자 부품(PoP형 반도체 장치)의 제조 방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(25)의 복수의 영역(32)에 범프(29)를 통해 복수의 반도체 칩(26)을 각각 장착한다. 다음으로, 각각의 반도체 칩(26)의 주위에 접속용 돌기상 전극이 되는 복수의 땜납 볼(27)을 배치한다. 다음으로, 기판(25)의 이면측에 외부 전극이 되는 복수의 땜납 볼(30)을 배치한다.
다음으로, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 복수의 반도체 칩(26)과 복수의 땜납 볼(27)을 덮도록 밀봉 수지(28)를 형성한다. 여기까지의 공정에 의해, 밀봉 완료 기판(2)이 제작된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 밀봉 수지(28)를 형성하기 전에 외부 전극이 되는 복수의 땜납 볼(30)을 배치하였다. 이것에 한정되지 않고, 밀봉 수지(28)를 형성한 후에 복수의 땜납 볼(30)을 배치해도 된다.
다음으로, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 절단 장치(1)의 절단 테이블(4)(도 1 내지 3 참조) 상에 밀봉 완료 기판(2)을 적재한다. 도 3의 (c) 내지 (d)에 있어서는, 절단 테이블(4)을 생략하고 있다. 절단 장치(1)의 연삭 기구로서의 스핀들(8)(도 1 내지 3 참조)에 장착된 연삭 지석(10)을, 밀봉 완료 기판(2)에 설정된 가공 예정선(31) 상에 배치한다. 밀봉 완료 기판(2)에 설정된 가공 예정선(31)을 따라, 밀봉 완료 기판(2)에 있어서의 밀봉 수지(28)를 일정량 연마한다. 이 경우에는, 기판(25)에 배치된 복수의 땜납 볼(27)의 상부가 노출될 때까지 밀봉 수지(28)를 연삭한다. 연삭 지석(10)은, 적어도 가공 예정선(31)의 양측에 배치된 복수의 땜납 볼(27) 상의 밀봉 수지(28)를 연삭하는 것이 가능한 폭을 갖는다.
스핀들(8)에 설치된 측정 기구(19)(도 2 내지 3 참조)에 의해 밀봉 수지(28)의 연삭량을 측정하고, 땜납 볼(27)의 상부가 노출될 때까지 밀봉 수지(28)를 연삭 지석(10)에 의해 연삭한다. 이 결과, 밀봉 완료 기판(2)에는, 땜납 볼(27)의 상부를 노출시키는 개구부(33)가 형성된다. 또한, 스핀들(8)에 설치된 카메라(22)(도 2 내지 3 참조)에 의해 땜납 볼(27)의 상부가 노출되었는지 여부를 확인한다.
이와 같이 하여, 밀봉 완료 기판(2)에 설정된 모든 가공 예정선(31)(도 4의 (a) 참조)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 연삭한다. 이 결과, 밀봉 완료 기판(2)에 설정된 복수의 가공 예정선(31)을 따라, 복수의 개구부(33)가 형성된다. 여기까지의 공정에 의해, 연삭 공정이 완료된다.
다음으로, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, 연삭 공정이 완료된 후에, 절단 장치(1)의 절단 기구로서의 스핀들(9)(도 1 참조)에 장착된 회전 날(11)을, 밀봉 완료 기판(2)의 개구부(33)에 설정되어 있는 가공 예정선(31) 상에 배치한다. 밀봉 완료 기판(2)에 설정된 가공 예정선(31)을 따라 밀봉 수지(28)의 나머지 부분 및 기판(25)을 회전 날(11)에 의해 절단한다. 이 결과, 밀봉 완료 기판(2)에는 절단 홈(34)이 형성된다.
밀봉 완료 기판(2)에 설정된 모든 가공 예정선(31)(도 4의 (a) 참조)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 절단한다. 이것에 의해, 복수의 절단 홈(34)에 의해 밀봉 완료 기판(2)은 각각의 영역(32)으로 개편화된다. 여기까지의 공정에 의해, PoP형 반도체 장치를 구성하는 복수의 하부 패키지(35)가 제조된다. 도 5의 (c) 내지 (d)의 공정이, 절단 장치(1)에 의해 실행된다.
다음으로, 도 5의 (e)에 도시된 바와 같이, 하부 패키지(35)에 배치된 접속용 땜납 볼(27)과 상부 패키지(36)에 배치된 접속용 땜납 볼(37)을 접속함으로써, 전자 부품의 하나의 형태인 PoP형 반도체 장치(38)가 완성된다. 상부 패키지(36)는, 예를 들어 로직 반도체 칩(39)과 메모리 반도체 칩(40)이 적층되고, 각각의 반도체 칩이 본딩 와이어(41)를 통해 기판(42)에 접속된다. 로직 반도체 칩(39)과 메모리 반도체 칩(40)은, 밀봉 수지(43)에 의해 덮인다.
본 실시 형태에 있어서는, 기판(25)에 범프(29)를 통해 복수의 반도체 칩(26)을 각각 장착하였다. 이것에 한정되지 않고, 이미 수지 밀봉된 반도체 소자를 기판에 장착해도 된다. 또한, 복수의 반도체 칩 또는 복수의 반도체 소자를 장착하는 멀티 모듈 구성으로 할 수도 있다. 본 출원 서류에 있어서는, 반도체 칩도 반도체 소자의 하나의 형태에 포함된다.
본 실시 형태에 있어서는, 연삭 지석(10)에 의해 땜납 볼(27) 상의 밀봉 수지(28)를 연삭하였다. 또한, 연삭 지석(10)을 사용하여 반도체 칩(26) 상의 밀봉 수지(28)를 연삭할 수도 있다. 또한, 수지 밀봉된 반도체 소자가 장착된 경우이면, 연삭 지석(10)에 의해, 밀봉 수지(28) 외에도 장착된 반도체 소자의 일부분을 연삭하는 것도 가능하다.
(작용 효과)
본 실시 형태의 가공 장치의 하나의 형태인 절단 장치(1)는, 워크가 되는 밀봉 완료 기판(2)을 가공하는 가공 장치이며, 밀봉 완료 기판(2)을 적재하는 절단 테이블(4)과, 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하는 연삭 기구인 스핀들(8)과, 밀봉 완료 기판(2)의 두께 방향에서의 적어도 밀봉 완료 기판(2)의 일부의 위치를 측정하는 측정 기구(19)를 구비하고, 스핀들(8)은 연삭 지석(10)을 갖고, 측정 기구(19)에 의해 측정된 측정값에 기초하여, 밀봉 완료 기판(2)의 두께 방향에서의 연삭 지석(10)의 위치가 제어되는 구성으로 하고 있다.
본 실시 형태의 가공 방법은, 기판(25)과, 기판(25)에 장착된 복수의 반도체 소자인 반도체 칩(26)과, 반도체 칩(26)의 주위에 배치된 복수의 돌기상 전극인 땜납 볼(27)과, 적어도 복수의 반도체 칩(26) 및 복수의 땜납 볼(27)을 덮는 밀봉 수지(28)를 갖는 워크인 밀봉 완료 기판(2)을 가공하는 가공 방법이며, 기판(25)에 가공 예정선(31)을 설정하는 설정 공정과, 밀봉 완료 기판(2)의 두께 방향에서의 적어도 밀봉 완료 기판(2)의 일부의 위치를 측정 기구(19)에 의해 측정하는 측정 공정과, 밀봉 완료 기판(2)을 연삭 지석(10)에 의해 연삭하는 연삭 공정과, 측정 기구(19)에 의해 측정된 측정값에 기초하여, 밀봉 완료 기판(2)의 두께 방향에서의 연삭 지석(10)의 위치를 제어하는 제어 공정을 포함한다.
이 구성에 의하면, 절단 장치(1)는, 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하는 스핀들(8)을 갖는다. 스핀들(8)은, 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하는 연삭 지석(10)과 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량을 측정하는 측정 기구(19)를 구비한다. 측정 기구(19)에 의해 밀봉 완료 기판(2)의 높이 위치를 측정하여, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량을 구한다. 연삭량을 구함으로써, 밀봉 완료 기판(2)의 두께 방향에서의 연삭 지석(10)의 위치를 제어한다. 따라서, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량의 변동을 억제할 수 있다.
더 상세하게는, 본 실시 형태에 따르면, 절단 장치(1)는, 밀봉 완료 기판(2)의 일부분을 연삭하는 연삭 기구로서의 스핀들(8)을 갖는다. 스핀들(8)은, 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하는 폭이 큰 연삭 지석(10)과 연삭 지석(10)에 의해 연삭된 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량을 측정하는 측정 기구(19)를 구비한다. 측정 기구(19)를 스핀들(8)에 설치된 2개의 변위 센서(7a, 7b)와 제어부(20)에 의해 구성한다. 2개의 변위 센서(7a, 7b)에 의해, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1)와 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)를 측정한다. 이들 높이 위치(h1, h2)를 비교함으로써, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 구한다. 변위 센서(7a, 7b)에 의해, 밀봉 완료 기판(2)의 정확한 연삭량(d)을 구할 수 있다. 이것에 의해, 밀봉 완료 기판(2)의 두께 방향에서의 연삭 지석(10)의 깊이를 제어하는 것이 가능해진다. 따라서, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량의 변동을 억제할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 스핀들(8)에 설치한 2개의 변위 센서(7a, 7b)에 의해, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1)와 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)를 연속해서 측정한다. 따라서, 그 자리·그 시점(in situ)에 있어서의 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 연속해서 측정할 수 있다. 따라서, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 고정밀도로 구할 수 있다. 또한, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 항시 파악할 수 있다. 이것에 의해, 측정 기구(19)에 의해 구한 연삭량을, 밀봉 완료 기판(2)의 두께 방향에서의 연삭 지석(10)의 깊이 위치로 고정밀도로 피드백할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 연속해서 측정할 수 있으므로, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량(d)을 항시 파악할 수 있다. 이것에 의해, 예를 들어 연삭 지석(10)이 마모됨으로써 연삭량이 감소하는 경우라도, 측정 기구(19)에 의해 그 변화를 검지할 수 있다. 따라서, 연삭 지석(10)이 마모된 경우라도, 그 연삭량을 피드백함으로써, 연삭 지석(10)의 위치를 조정하여 연삭량을 제어하는 것이 가능해진다.
본 실시 형태에 따르면, 절단 장치(1)에 있어서, 연삭 기구로서의 스핀들(8)과 절단 기구로서의 스핀들(9)을 설치한다. 따라서, 동일 장치에 있어서, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭과 절단의 양쪽을 행할 수 있다. 종래와 같이, 연삭 장치와 절단 장치의 양쪽을 준비할 필요가 없으므로, 설비 비용을 억제할 수 있다. 덧붙여, 전자 부품의 제조 비용을 억제할 수 있다. 또한, 절단 장치(1)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 상태를 촬상하는 카메라(22)를 설치한다. 따라서, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 표면 상태를 검사할 수 있다. 이것에 의해, PoP형 반도체 장치(38)의 제조에 있어서, 하부 패키지(35)에 배치된 땜납 볼(27)의 상부가 정상적으로 노출되어 있는지 여부를 명확하게 확인할 수 있다. 따라서, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭량이 부족함에 의한 불량의 발생을 억제할 수 있다.
〔실시 형태 2〕
(밀봉 완료 기판의 가공 방법)
도 6을 참조하여, 실시 형태 2에 있어서, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 공정과 절단 공정을 효율적으로 실행하는 가공 방법에 대해 설명한다. 실시 형태 1과의 차이는, 하나의 가공 예정선에 있어서 연삭 공정을 행한 후에 계속해서 절단 공정도 행하는 것이다. 그 이외의 공정은 실시 형태 1과 동일하므로 설명을 생략한다.
먼저, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 스핀들(8)(도 1 참조)에 장착된 연삭 지석(10)을 밀봉 완료 기판(2)의 가장 외측에 설정된 가공 예정선(31a) 상에 배치한다. 다음으로, 연삭 지석(10)을 하강시켜 가공 예정선(31a)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 연삭한다. 연삭 지석(10)에 의해 가공 예정선(31a) 상에 개구부(33a)가 형성된다. 이 공정에 있어서는, 스핀들(9)(도 1 참조)에 장착된 회전 날(11)은 밀봉 완료 기판(2)의 외부에서 대기하고 있다.
다음으로, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 스핀들(8, 9)을 이동시켜, 연삭 지석(10)을 가공 예정선(31b) 상에 배치하고, 회전 날(11)을 가공 예정선(31a) 상에 배치한다. 다음으로, 연삭 지석(10)을 하강시켜 가공 예정선(31b)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하여, 개구부(33b)를 형성한다. 동시에, 회전 날(11)을 하강시켜 가공 예정선(31a)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 절단한다. 가공 예정선(31a)을 따라 절단 홈(34a)이 형성된다.
다음으로, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 스핀들(8, 9)을 이동시켜, 연삭 지석(10)을 가공 예정선(31c) 상에 배치하고, 회전 날(11)을 가공 예정선(31b) 상에 배치한다. 다음으로, 연삭 지석(10)을 하강시켜 가공 예정선(31c)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하여, 개구부(33c)를 형성한다. 동시에, 회전 날(11)을 하강시켜 가공 예정선(31b)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 절단한다. 가공 예정선(31b)을 따라 절단 홈(34b)이 형성된다.
도 6의 (d) 내지 (f)에 도시된 바와 같이, 이 공정을 순차 반복함으로써, 모든 가공 예정선(31a 내지 31e)을 따라, 개구부(33a 내지 33e) 및 절단 홈(34a 내지 34e)을 형성한다. 가공 예정선(31a 내지 31e)에 직교하는 가공 예정선에 대해서도 마찬가지의 공정을 실시함으로써, 밀봉 완료 기판(2)을 각각의 영역으로 개편화한다.
본 실시 형태에 따르면, 2개의 스핀들(8, 9)을 사용하여, 연삭 공정과 절단 공정을 연속해서 실시한다. 하나의 가공 예정선에 있어서, 연삭 지석(10)에 의한 연삭 공정을 행한 후에 계속해서 회전 날(11)에 의한 절단 공정을 행한다. 이것에 의해, 트윈 스핀들 구성의 절단 장치(1)를 사용하여 효율적으로 연삭 공정과 절단 공정을 행할 수 있다. 따라서, 절단 장치(1)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
〔실시 형태 3〕
(절단 장치의 구성)
도 7을 참조하여, 실시 형태 3에 관한 가공 장치의 다른 예인 절단 장치의 구성에 대해 설명한다. 실시 형태 1에서 나타낸 절단 장치(1)와의 차이는, 연삭·절단 모듈(B)을 연삭 모듈과 절단 모듈로 더 분할한 것이다. 그 이외의 구성은 실시 형태 1과 동일하므로 설명을 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 절단 장치(44)는, 밀봉 완료 기판(2)을 공급하는 공급 모듈(A)과 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하는 연삭 모듈(B1)과 밀봉 완료 기판(2)을 절단하는 절단 모듈(B2)과 절단되어 개편화된 개편화물을 검사하는 검사 모듈(C)을, 각각 구성 요소로서 구비한다. 각 구성 요소는, 각각 다른 구성 요소에 대해 착탈 가능 또한 교환 가능하다. 공급 모듈(A) 및 검사 모듈(C)은, 실시 형태 1과 동일하다.
연삭 모듈(B1)에는, 밀봉 완료 기판(2)을 적재하여 연삭하기 위한 연삭 테이블(45)이 설치된다. 연삭 테이블(45)은, 실시 형태 1에 나타낸 절단 테이블(4)과 동일한 것이며, 이동 기구(5), 회전 기구(6) 및 변위 센서(7)도 실시 형태 1과 동일하다.
연삭 모듈(B1)에는, 연삭 기구로서 2개의 스핀들(46, 47)이 설치된다. 예를 들어, 밀봉 완료 기판(2)을 조가공하기 위한 스핀들(46)과 밀봉 완료 기판(2)을 마무리 가공하기 위한 스핀들(47)이 설치된다. 스핀들(46, 47)에 장착하는 연삭 지석을 구분하여 사용함으로써, 밀봉 완료 기판(2)을 조가공 또는 마무리 가공할 수 있다. 연삭 지석을 구성하는 지립의 종류나 입도(지립의 수)를 최적화함으로써, 밀봉 완료 기판(2)을 조가공 또는 마무리 가공할 수 있다.
예를 들어, 입도(지립의 수)를 최적화함으로써, 밀봉 완료 기판(2)을 조가공 또는 마무리 가공할 수 있다. 스핀들(46)에 입도가 작은(지립의 수가 적은) 연삭 지석(48)을 장착함으로써, 밀봉 완료 기판(2)을 조가공할 수 있다. 스핀들(47)에 입도가 큰(지립의 수가 많은) 연삭 지석(49)을 장착함으로써, 밀봉 완료 기판(2)을 마무리 가공할 수 있다.
또 다른 방법으로서, 지립의 종류를 선택함으로써, 밀봉 완료 기판(2)을 조가공 또는 마무리 가공할 수 있다. 예를 들어, 경도가 가장 높은(단단한) 초지립으로서, 다이아몬드, cBN(입방정 질화붕소) 등을 사용함으로써, 밀봉 완료 기판(2)을 조가공할 수 있다. 초지립보다는 경도가 낮은(무른) 일반 지립으로서, 예를 들어 GC 지석(그린 카보나이트: 녹색 탄화규소계 지석) 등을 사용함으로써, 밀봉 완료 기판(2)을 마무리 가공할 수 있다.
스핀들(46, 47)에는, 연삭 지석(48, 49)에 각각 가공수를 분사하는 가공수 분사 노즐(12)과 밀봉 완료 기판(2)의 높이 위치를 측정하기 위한 변위 센서(7)가 설치된다. 변위 센서(7)는, 실시 형태 1에 나타낸 변위 센서와 동일한 것이다. 이 경우도, 변위 센서(7)는 스핀들(46, 47)의 양측에 각각 설치된다. 변위 센서(7)에 의해, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 전부(2a)의 높이 위치(h1) 및 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 높이 위치(h2)(도 2 내지 3 참조)를 측정할 수 있다. 또한, 밀봉 완료 기판(2)의 연삭 완료부(2b)의 표면 상태를 촬상하기 위한 카메라(도 2 내지 3 참조)를 설치할 수 있다.
절단 모듈(B2)에는, 절단 테이블(4)과 절단 기구로서의 스핀들(9)이 설치된다. 스핀들(9)은, 실시 형태 1에 나타낸 스핀들과 동일한 것이다. 스핀들(9)에는, 밀봉 완료 기판(2)을 절단하기 위한 회전 날(11)이 장착된다. 실시 형태 1과 마찬가지로, 스핀들(9)에는, 가공수를 분사하는 가공수 분사 노즐(13)과 절단 홈을 촬상하기 위한 카메라(14)가 설치된다. 또한, 절단 모듈(B2)을, 트윈 테이블, 트윈 스핀들 구성으로 할 수도 있다.
또한, 가공 장치(44)에 있어서, 밀봉 완료 기판에 대해 연삭 공정을 행하고, 절단 공정을 다른 공정(장치)에서 행하는 경우에는, 절단 모듈(B2)을 생략할 수 있다. 이 경우에는, 가공 장치(44)는 연삭 장치로서 기능한다.
(전자 부품의 제조 방법)
도 8의 (a) 내지 (f)를 참조하여, 실시 형태 3에 있어서의 전자 부품(PoP형 반도체 장치)의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 8의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 밀봉 완료 기판(2)을 제작할 때까지의 공정은 실시 형태 1과 동일하다.
다음으로, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 절단 장치(44)의 연삭 테이블(45)(도 7 참조) 상에 밀봉 완료 기판(2)을 적재한다. 절단 장치(44)의 조가공용 스핀들(46)(도 7 참조)에 장착된 연삭 지석(48)에 의해 밀봉 완료 기판(2)을 연삭한다. 밀봉 완료 기판(2)에 설정된 가공 예정선(31)을 따라, 밀봉 완료 기판(2)에 있어서의 밀봉 수지(28)를 일정량 연마한다. 이 경우에는, 예를 들어 기판(25)에 배치된 땜납 볼(27)의 상부가 노출되기 직전까지 연삭하도록 연삭량을 제어한다. 연삭량은, 스핀들(46)에 설치된 측정 기구(도시하지 않음)에 의해 제어된다. 이 결과, 밀봉 완료 기판(2)에는 얕은 개구부(50)가 형성된다. 스핀들(46)에는 조가공용의, 예를 들어 입도가 작은(지립의 수가 적은) 연삭 지석(48)을 장착하고 있으므로, 밀봉 수지(28)를 신속하게 연삭할 수 있다. 밀봉 완료 기판(2)에 설정된 모든 가공 예정선(31)(도 4의 (a) 참조)을 따라 연삭을 행함으로써, 복수의 얕은 개구부(50)를 형성한다.
다음으로, 도 8의 (d)에 도시된 바와 같이, 절단 장치(44)의 마무리 가공용 스핀들(47)(도 7 참조)에 장착된 연삭 지석(49)에 의해 밀봉 완료 기판(2)을 연삭한다. 밀봉 완료 기판(2)에 설정된 가공 예정선(31)을 따라, 밀봉 완료 기판(2)에 있어서의 밀봉 수지(28)를 일정량 연마한다. 이 경우에는, 기판(25)에 배치된 땜납 볼(27)의 상부가 노출되도록 연삭량을 제어한다. 연삭량은, 스핀들(47)에 설치된 측정 기구(도시하지 않음)에 의해 제어된다. 이 결과, 밀봉 완료 기판(2)에는, 땜납 볼(27)의 상부를 노출시키는 깊은 개구부(51)가 형성된다. 스핀들(47)에는 마무리 가공용의, 예를 들어 입도가 큰(지립의 수가 많은) 연삭 지석(49)을 장착하고 있으므로, 밀봉 수지(28)를 고정밀도로 연삭할 수 있다. 밀봉 완료 기판(2)에 설정된 모든 가공 예정선(31)(도 4의 (a) 참조)을 따라 연삭을 행함으로써, 복수의 깊은 개구부(51)를 형성한다. 여기까지의 공정에 의해, 연삭 공정이 완료된다.
실시 형태 1과 마찬가지로, 밀봉 수지(28)의 조가공 및 마무리 가공의 연삭량은, 스핀들(46 및 47)에 설치된 측정 기구(도시하지 않음)에 의해 측정되고, 목적의 연삭량이 제어된다. 또한, 스핀들(47)에 설치된 카메라(도시하지 않음)에 의해, 땜납 볼(27)의 상부가 노출되었는지 여부를 확인할 수 있다.
다음으로, 도 8의 (e)에 도시된 바와 같이, 연삭 공정이 완료된 후에, 밀봉 완료 기판(2)을 연삭 테이블(45)로부터 절단 테이블(4)(도 7 참조)로 이동 탑재한다. 절단 장치(44)의 절단용 스핀들(9)(도 7 참조)에 장착된 회전 날(11)을 밀봉 완료 기판(2)의 개구부(51)에 설정되어 있는 가공 예정선(31) 상에 배치한다. 밀봉 완료 기판(2)에 설정된 가공 예정선(31)을 따라 밀봉 수지(28)의 나머지 부분 및 기판(25)을 회전 날(11)에 의해 절단한다. 이 결과, 밀봉 완료 기판(2)에는 절단 홈(52)이 형성된다.
밀봉 완료 기판(2)에 설정된 모든 가공 예정선(31)(도 4의 (a) 참조)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 절단한다. 이것에 의해, 절단 홈(52)에 의해 밀봉 완료 기판(2)은 각각의 영역(32)으로 개편화된다. 여기까지의 공정에 의해, PoP형 반도체 장치를 구성하는 복수의 하부 패키지(35)가 제조된다. 제조 방법은 상이하지만, 하부 패키지(35)는 실시 형태 1의 제조 방법으로 제조된 것과 동일하다. 도 8의 (c) 내지 (e)의 공정이, 절단 장치(44)에 의해 실행된다.
다음으로, 도 8의 (f)에 도시된 바와 같이, 하부 패키지(35)에 배치된 접속용 땜납 볼(27)과 상부 패키지(36)에 배치된 접속용 땜납 볼(37)을 접속함으로써, 전자 부품의 하나의 형태인 PoP형 반도체 장치(38)가 완성된다. 상부 패키지(36)는 실시 형태 1에서 나타낸 상부 패키지와 동일한 것이다.
본 실시 형태에 따르면, 연삭 모듈(B1)에, 연삭 기구로서 2개의 스핀들(46, 47)을 설치한다. 스핀들(46)에는, 조가공을 하기 위해 입도가 작은 연삭 지석(48)을 장착한다. 스핀들(47)에는, 마무리 가공을 하기 위해 입도가 큰 연삭 지석(49)을 장착한다. 연삭 지석(48)에 의해 밀봉 수지(28)를 신속하게 연삭하고, 연삭 지석(49)에 의해 밀봉 수지(28)를 고정밀도로 마무리할 수 있다. 따라서, 밀봉 완료 기판(2)을 신속하고, 또한 정밀하게 연삭할 수 있어, 연삭 품질을 향상시킬 수 있다.
〔실시 형태 4〕
(밀봉 완료 기판의 가공 방법)
도 9를 참조하여, 실시 형태 4에 있어서, 밀봉 완료 기판(2)의 조가공의 연삭 공정과 마무리의 연삭 공정을 효율적으로 실행하는 가공 방법에 대해 설명한다. 실시 형태 3과의 차이는, 하나의 가공 예정선에 있어서 조가공의 연삭 공정을 행한 후에 계속해서 마무리의 연삭 공정을 행하는 것이다. 그 이외의 공정은 실시 형태 3과 동일하므로 설명을 생략한다.
먼저, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 스핀들(46)(도 7 참조)에 장착된 연삭 지석(48)을 밀봉 완료 기판(2)의 가장 외측에 설정된 가공 예정선(31a) 상에 배치한다. 다음으로, 연삭 지석(48)을 하강시켜 가공 예정선(31a)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 연삭한다. 연삭 지석(48)에 의해 가공 예정선(31a) 상에 얕은 개구부(50a)(땜납 볼(27)의 상부가 노출되기 직전의 개구부; 도 8의 (c) 참조)가 형성된다. 이 공정에 있어서는, 스핀들(47)(도 7 참조)에 장착된 연삭 지석(49)은 밀봉 완료 기판(2)의 외부에서 대기하고 있다.
다음으로, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 스핀들(46, 47)을 이동시켜, 연삭 지석(48)을 가공 예정선(31b) 상에 배치하고, 연삭 지석(49)을 가공 예정선(31a) 상에 배치한다. 다음으로, 연삭 지석(48)을 하강시켜 가공 예정선(31b)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하고, 얕은 개구부(50b)를 형성한다. 동시에, 연삭 지석(49)을 하강시켜 가공 예정선(31a)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 연삭한다. 가공 예정선(31a)을 따라 깊은 개구부(51a)(땜납 볼(27)의 상부가 노출되는 개구부; 도 8의 (d) 참조)가 형성된다.
다음으로, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 스핀들(46, 47)을 이동시켜, 연삭 지석(48)을 가공 예정선(31c) 상에 배치하고, 연삭 지석(49)을 가공 예정선(31b) 상에 배치한다. 다음으로, 연삭 지석(48)을 하강시켜 가공 예정선(31c)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 연삭하여, 얕은 개구부(50c)를 형성한다. 동시에, 연삭 지석(49)을 하강시켜 가공 예정선(31b)을 따라 밀봉 완료 기판(2)을 연삭한다. 가공 예정선(31b)을 따라 깊은 개구부(51b)가 형성된다.
도 9의 (d) 내지 (f)에 도시된 바와 같이, 이 공정을 순차 반복함으로써, 모든 가공 예정선(31a 내지 31e)을 따라 조가공에 의한 얕은 개구부(50a 내지 50e)를 형성하고, 계속해서 마무리 가공에 의한 깊은 개구부(51a 내지 51e)를 형성한다. 가공 예정선(31a 내지 31e)에 직교하는 가공 예정선에 대해서도 마찬가지의 공정을 실시함으로써, 복수의 깊은 개구부를 형성한다.
본 실시 형태에 따르면, 2개의 스핀들(46, 47)을 사용하여, 조가공의 연삭 공정과 마무리 연삭 공정을 연속해서 실시한다. 하나의 가공 예정선에 있어서, 연삭 지석(48)에 의한 조가공을 행한 후에 계속해서 연삭 지석(49)에 의한 마무리 가공을 행한다. 이것에 의해, 트윈 스핀들 구성의 연삭 기구를 사용하여 효율적으로 고정밀도의 연삭 공정을 행할 수 있다. 따라서, 절단 장치(44)에 있어서의 연삭 생산성을 향상시킬 수 있어, 연삭 품질을 향상시킬 수 있다.
〔실시 형태 5〕
(전자 부품의 제조 방법)
도 10의 (a) 내지 (e)를 참조하여, 실시 형태 5에 있어서의 전자 부품(PoP형 반도체 장치)의 제조 방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(53)에 있어서, 직교하는 가공 예정선(54)에 의해 둘러싸이는 복수의 영역(55)에 범프(56)를 통해 반도체 칩(57)을 각각 장착한다. 다음으로, 각각의 반도체 칩(57)의 주위에 접속용 전극이 되는 복수의 땜납 볼(58)을 다중으로 배치한다. 이 경우에는, 복수의 땜납 볼(58)이 반도체 칩(57)의 주위에 4중으로 배치된다. 다음으로, 기판(53)의 이면측에 외부 전극이 되는 복수의 땜납 볼(59)을 배치한다.
다음으로, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 복수의 반도체 칩(57)과 복수의 땜납 볼(58)을 덮도록 밀봉 수지(60)를 형성한다. 여기까지의 공정에 의해, 밀봉 완료 기판(61)이 제작된다.
다음으로, 예를 들어 절단 장치(1)의 절단 테이블(4)(도 1 참조) 상에 밀봉 완료 기판(61)을 적재한다. 절단 장치(1)의 연삭 기구로서의 스핀들(8)(도 1 참조)에 장착된 연삭 지석(10)에 의해 밀봉 완료 기판(61)을 연삭한다. 밀봉 완료 기판(61)에 설정된 가공 예정선(54)을 따라, 밀봉 완료 기판(61)을 연삭한다. 이 경우에는, 기판(53)에 배치된 땜납 볼(58)의 상부가 노출될 때까지 밀봉 완료 기판(61)을 연삭한다. 이 결과, 밀봉 완료 기판(61)에는, 땜납 볼(58)의 상부를 노출시키는 개구부(62)가 형성된다.
본 실시 형태에 있어서는, 반도체 칩(57)의 주위에 복수의 땜납 볼(58)이 4중으로 배치된다. 4중으로 배치된 땜납 볼(58) 상의 밀봉 수지(60)를 연삭 지석(10)에 의해 일괄하여 연삭하여, 복수의 땜납 볼(58)의 상부를 모두 노출시킨다. 이것에 의해, 복수의 땜납 볼(58)이 좁은 피치로 배치된 경우라도, 땜납 볼(58)과 땜납 볼(58) 사이의 밀봉 수지(60)를 그대로의 상태로 남길 수 있다. 따라서, 인접하는 땜납 볼(58)끼리가 단락되는 것을 억제할 수 있다.
다음으로, 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이, 절단 장치(1)의 절단 기구로서의 스핀들(9)(도 1 참조)에 장착된 회전 날(11)을, 밀봉 완료 기판(61)의 가공 예정선(54) 상에 배치한다. 밀봉 완료 기판(61)에 설정된 가공 예정선(54)을 따라 밀봉 수지(60)의 나머지 부분 및 기판(53)을 회전 날(11)에 의해 절단한다. 이 결과, 밀봉 완료 기판(61)에는 절단 홈(63)이 형성된다. 밀봉 완료 기판(61)에 설정된 모든 가공 예정선(54)을 따라 밀봉 완료 기판(61)을 절단한다. 여기까지의 공정에 의해, PoP형 반도체 장치를 구성하는 복수의 하부 패키지(64)가 제조된다. 도 10의 (c) 내지 (d)의 공정이, 절단 장치(1)에 의해 실행된다.
다음으로, 도 10의 (e)에 도시된 바와 같이, 하부 패키지(64)에 배치된 접속용 땜납 볼(58)과 상부 패키지(65)에 배치된 접속용 땜납 볼(66)을 접속함으로써, PoP형 반도체 장치(67)가 완성된다. 상부 패키지(65)는, 기판(68)에 범프(69)를 통해 반도체 칩(70)이 장착되고, 반도체 칩(70)은 밀봉 수지(71)에 의해 덮여 있다.
본 실시 형태에 따르면, 반도체 칩(57)의 주위에 배치된 4중의 땜납 볼(58)의 상부를 연삭 지석(10)에 의해 일괄하여 노출시킨다. 따라서, 복수의 땜납 볼(58)이 좁은 피치로 배치된 경우라도, 인접하는 땜납 볼(58)끼리가 단락되는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 복수의 땜납 볼(58)을 좁은 피치로 다중으로 배치할 수 있어, 하부 패키지(64)의 면적을 작게 하는 것이 가능해진다.
각 실시 형태에 있어서는, 워크로서, 밀봉 완료 기판을 사용한 경우에 대해 설명하였다. 밀봉 완료 기판으로서는, BGA 밀봉 완료 기판, LGA 밀봉 완료 기판, CSP 밀봉 완료 기판 등이 사용된다. 또한, 웨이퍼 레벨 패키지에도 본 발명을 적용할 수 있다.
이상과 같이, 상기 실시 형태의 가공 장치는, 워크를 가공하는 가공 장치이며, 워크를 적재하는 테이블과, 워크를 연삭하는 연삭 기구와, 워크의 워크 두께 방향에서의 적어도 워크의 일부의 위치를 측정하는 측정 기구를 구비하고, 연삭 기구는 연삭 지석을 갖고, 측정 기구에 의해 측정된 측정값에 기초하여, 워크 두께 방향에서의 연삭 지석의 위치가 제어되는 구성으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 측정 기구에 의해 워크의 워크 두께 방향에서의 위치를 측정하여, 워크의 연삭량을 구할 수 있다. 워크의 연삭량을 구함으로써, 워크의 워크 두께 방향에서의 연삭 지석의 위치를 제어할 수 있다. 따라서, 워크의 연삭량의 변동을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 장치에서는, 측정 기구는, 적어도 워크의 높이 위치를 측정하는 변위 센서를 구비하는 구성으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 변위 센서에 의해 워크의 높이 위치를 측정할 수 있다. 워크의 높이 위치를 측정함으로써 워크의 연삭량을 구할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 장치에서는, 측정 기구는, 워크를 검사하는 검사 기구를 더 구비하는 구성으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 검사 기구에 의해 워크의 연삭 상태를 검사할 수 있다. 따라서, 워크가 정상적으로 연삭되었는지 여부를 확인할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 장치에서는, 연삭 기구는, 조가공을 행하는 제1 연삭 기구와 마무리 가공을 행하는 제2 연삭 기구를 더 구비하는 구성으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 제1 연삭 기구에 의해 워크를 조가공하고, 제2 연삭 기구에 의해 워크의 마무리 가공을 행한다. 따라서, 워크를 더 정밀하게 연삭할 수 있어, 연삭 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 장치는, 워크를 절단하는 절단 기구를 더 구비하는 구성으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 가공 장치에 있어서, 워크의 연삭과 워크의 절단을 동일 장치에서 행할 수 있다. 따라서, 가공 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 장치에서는, 연삭 기구 및 절단 기구는 연삭·절단 모듈에 설치되는 구성으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 연삭·절단 모듈에 있어서, 워크의 연삭과 워크의 절단을 행할 수 있다. 동일 모듈에 있어서 연삭과 절단을 할 수 있으므로, 가공 장치의 면적이 증대되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 장치에서는, 연삭 기구는 연삭 모듈에 설치되고, 절단 기구는 절단 모듈에 설치되는 구성으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 가공 장치에 있어서, 연삭 모듈에서 워크의 연삭을 행하고, 절단 모듈에서 워크의 절단을 행한다. 이것에 의해, 연삭 모듈에 있어서, 조가공과 마무리 가공을 행할 수 있다. 따라서, 워크를 더 정밀하게 연삭하는 것이 가능해진다.
상기 실시 형태의 가공 방법은, 기판과, 기판에 장착된 복수의 반도체 소자와, 반도체 소자의 주위에 배치된 복수의 돌기상 전극과, 적어도 복수의 반도체 소자 및 복수의 돌기상 전극을 덮는 밀봉 수지를 갖는 워크를 가공하는 가공 방법이며, 기판에 가공 예정선을 설정하는 설정 공정과, 워크의 워크 두께 방향에서의 적어도 워크의 일부의 위치를 측정 기구에 의해 측정하는 측정 공정과, 워크를 연삭 지석에 의해 연삭하는 연삭 공정과, 측정 기구에 의해 측정된 측정값에 기초하여, 워크 두께 방향에서의 연삭 지석의 위치를 제어하는 제어 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 측정 기구에 의해 워크의 워크 두께 방향에서의 위치를 측정하여, 워크의 연삭량을 구할 수 있다. 워크의 연삭량을 구함으로써, 워크의 워크 두께 방향에서의 연삭 지석의 위치를 제어할 수 있다. 따라서, 워크의 연삭량의 변동을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 방법은, 제어 공정에서는, 가공 예정선을 따라 밀봉 수지의 일부분을 연삭 지석에 의해 연삭함으로써 복수의 돌기상 전극의 상부가 노출되도록 연삭 지석의 위치를 제어한다.
이 방법에 의하면, 가공 예정선을 따라 밀봉 수지의 일부분을 연삭 지석에 의해 연삭한다. 측정 기구의 측정값에 기초하여 연삭 지석의 위치를 제어하여 밀봉 수지를 연삭하므로, 돌기상 전극의 상부를 안정적으로 노출시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 방법은, 연삭 공정에서는, 거칠게 연삭하는 제1 연삭 공정과 정밀하게 연삭하는 제2 연삭 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 제1 연삭 공정에서 워크를 조가공하고, 제2 연삭 공정에서 워크의 마무리 가공을 행한다. 따라서, 워크를 더 정밀하게 연삭할 수 있어, 연삭 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 방법은, 연삭 공정에서는, 하나의 가공 예정선을 따라 제1 연삭 공정을 행한 후, 다른 가공 예정선을 따라 제1 연삭 공정을 행할 때, 하나의 가공 예정선을 따라 제2 연삭 공정을 행한다.
이 방법에 의하면, 하나의 가공 예정선을 따라 제1 연삭 공정을 행한 후에 제2 연삭 공정을 계속해서 행한다. 워크의 조가공과 마무리 가공을 연속해서 행하기 때문에, 워크의 연삭 효율을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 방법은, 측정 공정에서는, 변위 센서에 의해 워크의 높이 위치를 측정한다.
이 방법에 의하면, 변위 센서에 의해 워크의 높이 위치를 측정한다. 워크의 높이 위치를 측정함으로써 워크의 연삭량을 구할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 방법은, 측정 공정에서는, 연삭 전의 워크의 높이 위치를 측정하는 제1 측정 공정과 연삭 후의 워크의 높이 위치를 측정하는 제2 측정 공정을 구비하고, 제1 측정 공정 및 제2 측정 공정에 있어서 각각 측정한 워크의 높이 위치를 비교함으로써 워크의 연삭량을 구한다.
이 방법에 의하면, 제1 측정 공정에서 연삭 전의 워크의 높이 위치를 측정하고, 제2 측정 공정에서 연삭 후의 워크의 높이 위치를 측정한다. 연삭 전의 워크의 높이 위치와 연삭 후의 워크의 높이 위치를 비교함으로써 워크의 연삭량을 구할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 방법은, 가공 예정선을 따라 밀봉 수지의 나머지 부분과 기판을 회전 날에 의해 절단하는 절단 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 워크를 연삭한 후에 워크의 절단을 계속해서 행한다. 동일 장치에서 연삭과 절단을 계속해서 행할 수 있다. 따라서, 워크의 가공 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 방법은, 절단 공정에서는, 하나의 가공 예정선을 따라 연삭 공정을 행한 후, 다른 가공 예정선을 따라 연삭 공정을 행할 때, 하나의 가공 예정선을 따라 절단 공정을 행한다.
이 방법에 의하면, 하나의 가공 예정선을 따라 연삭 공정을 행한 후에 절단 공정을 계속해서 행한다. 워크의 연삭과 절단을 연속해서 행하기 때문에, 워크의 가공 생산성을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 가공 방법에서는, 복수의 돌기상 전극은, 반도체 소자의 주위를 1중 또는 다중으로 둘러싼다.
이 방법에 의하면, 반도체 소자의 주위를 다중으로 둘러싼 복수의 돌기상 전극의 상부를 일괄하여 노출시킨다. 따라서, 복수의 돌기상 전극이 좁은 피치로 배치된 경우라도, 인접하는 돌기상 전극끼리가 단락되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명은, 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라서, 임의로, 또한 적절하게 조합, 변경하거나, 또는 선택하여 채용할 수 있는 것이다.
1, 44 : 절단 장치(가공 장치)
2, 61 : 밀봉 완료 기판(워크)
2a : 밀봉 완료 기판의 연삭 전부
2b : 밀봉 완료 기판의 연삭 완료부
3 : 기판 공급부
4 : 절단 테이블(테이블)
5 : 이동 기구
6 : 회전 기구
7, 7a, 7b, 7c : 변위 센서
8 : 스핀들(연삭 기구)
8a : 스핀들 보유 지지부
9 : 스핀들(절단 기구)
10, 48, 49 : 연삭 지석
11 : 회전 날
12, 13 : 가공수 분사 노즐
14, 17 : 카메라
15 : 개편화물
16 : 검사 테이블
18 : 양품용 트레이
19 : 측정 기구
20 : 제어부
21 : 구동 기구
22 : 카메라(검사 기구)
23 : 흡착 지그
24 : 가공수
25, 42, 53, 68 : 기판
26, 57 : 반도체 칩(반도체 소자)
27, 58 : 땜납 볼(돌기상 전극)
28, 43, 60, 71 : 밀봉 수지
29, 56, 69 : 범프
30, 59 : 땜납 볼
31, 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 54 : 가공 예정선
32, 55 : 영역
33, 33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 62 : 개구부
34, 34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 52, 63 : 절단 홈
35, 64 : 하부 패키지
36, 65 : 상부 패키지
37, 66 : 땜납 볼
38, 67 : PoP형 반도체 장치
39 : 로직 반도체 칩
40 : 메모리 반도체 칩
41 : 본딩 와이어
45 : 연삭 테이블(테이블)
46 : 스핀들(제1 연삭 기구)
47 : 스핀들(제2 연삭 기구)
50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e : 얕은 개구부
51, 51a, 51b, 51c, 51d, 51e : 깊은 개구부
70 : 반도체 칩
A : 공급 모듈
B : 연삭·절단 모듈
B1 : 연삭 모듈
B2 : 절단 모듈
C : 검사 모듈
CTL : 제어부
h : 밀봉 완료 기판의 높이
d0 : 표면으로부터의 깊이
v : 속도
h0 : 절단 테이블의 높이 위치
h1 : 밀봉 완료 기판의 연삭 전부의 높이 위치
h2 : 밀봉 완료 기판의 연삭 완료부의 높이 위치
d : 연삭량

Claims (16)

  1. 수지 밀봉된 워크를 연삭 가공하는 가공 장치이며,
    상기 워크를 적재하는 테이블과,
    상기 워크의 밀봉 수지를 연삭하는 연삭 기구와,
    연삭되기 전의 상기 워크의 상면의 높이 위치 및 연삭된 후의 상기 워크의 상면의 높이 위치를 측정하는 측정 기구를 구비하고,
    상기 연삭 기구는 연삭 지석을 갖고,
    상기 테이블과 상기 연삭 기구가 상대적으로 이동하며 상기 워크를 연삭하면서 상기 측정 기구에 의해 측정된 상기 연삭되기 전의 상기 워크의 상면의 높이 위치와 상기 연삭된 후의 상기 워크의 상면의 높이 위치의 비교에 기초하여, 상기 워크의 연삭량을 구하여 상기 워크의 두께 방향에 있어서의 상기 연삭 지석의 위치가 제어되고,
    상기 측정 기구는,
    상기 연삭되기 전의 상기 워크의 상면의 높이 위치를 측정하는 제1 변위 센서와,
    상기 연삭된 후의 상기 워크의 상면의 높이 위치를 측정하는 제2 변위 센서를 구비하는, 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 기구는, 또한
    상기 테이블의 상면의 높이 위치를 측정하고,
    상기 측정 기구에 의해 측정한 상기 테이블의 상면의 높이 위치를, 상기 연삭되기 전의 상기 워크의 상면의 높이 위치, 및 상기 연삭된 후의 상기 워크의 상면의 높이 위치 각각의 기준으로 하는, 가공 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 변위 센서 및 상기 제2 변위 센서는, 각각, 상기 테이블의 상면의 높이 위치를 측정하고,
    상기 제1 변위 센서에 의해 측정한 상기 테이블의 상면의 높이 위치를, 상기 제1 변위 센서에 의해 측정한 상기 연삭되기 전의 상기 워크의 상면의 높이 위치의 기준으로 하고,
    상기 제2 변위 센서에 의해 측정한 상기 테이블의 상면의 높이 위치를, 상기 제2 변위 센서에 의해 측정한 상기 연삭된 후의 상기 워크의 상면의 높이 위치의 기준으로 하는, 가공 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 측정 기구는, 상기 테이블의 상면의 높이 위치를 측정하는 제3 변위 센서를 구비하는, 가공 장치.
  6. 제1항, 제2항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 기구는, 상기 워크를 검사하는 검사 기구를 더 구비하는, 가공 장치.
  7. 제1항, 제2항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가공 장치는, 상기 워크를 절단하는 절단 기구를 더 구비하는, 가공 장치.
  8. 기판과, 상기 기판에 장착된 복수의 반도체 소자와, 상기 반도체 소자의 주위에 배치된 복수의 돌기상 전극과, 적어도 상기 복수의 반도체 소자 및 상기 복수의 돌기상 전극을 덮는 밀봉 수지를 갖는 워크를 가공하는 가공 방법이며,
    상기 기판에 가공 예정선을 설정하는 설정 공정과,
    상기 워크를 테이블에 적재하는 적재 공정과,
    상기 워크의 상기 밀봉 수지를 연삭 지석에 의해 연삭하는 연삭 공정과,
    연삭되기 전의 상기 워크의 상면의 높이 위치 및 연삭된 후의 상기 워크의 상면의 높이 위치를 측정하는 측정 공정과,
    상기 측정 공정에 있어서 테이블과 연삭 기구가 상대적으로 이동하며 상기 워크를 연삭하면서 측정한 상기 연삭되기 전의 상기 워크의 상면의 높이 위치와 상기 연삭된 후의 상기 워크의 상면의 높이 위치의 비교에 기초하여, 상기 워크의 연삭량을 구하여 상기 워크의 두께 방향에 있어서의 상기 연삭 지석의 위치를 제어하는 제어 공정을 포함하고,
    상기 측정 공정에 있어서,
    제1 변위 센서에 의해 상기 연삭되기 전의 상기 워크의 상면의 높이 위치를 측정하고, 제2 변위 센서에 의해 상기 연삭된 후의 상기 워크의 상면의 높이 위치를 측정하는, 가공 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 측정 공정에 있어서, 상기 테이블의 상면의 높이 위치를 측정하고,
    상기 제어 공정에 있어서, 상기 측정한 상기 테이블의 상면의 높이 위치를, 상기 연삭되기 전의 상기 워크의 상면의 높이 위치, 및 상기 연삭된 후의 상기 워크의 상면의 높이 위치 각각의 기준으로 하는, 가공 방법.
  10. 삭제
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 측정 공정에 있어서, 상기 제1 변위 센서 및 상기 제2 변위 센서는, 각각, 상기 테이블의 상면의 높이 위치를 측정하고,
    상기 제1 변위 센서에 의해 측정한 상기 테이블의 상면의 높이 위치를, 상기 제1 변위 센서에 의해 측정한 상기 연삭되기 전의 상기 워크의 상면의 높이 위치의 기준으로 하고,
    상기 제2 변위 센서에 의해 측정한 상기 테이블의 상면의 높이 위치를, 상기 제2 변위 센서에 의해 측정한 상기 연삭된 후의 상기 워크의 상면의 높이 위치의 기준으로 하는, 가공 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    제3 변위 센서에 의해 상기 테이블의 상면의 높이 위치를 측정하는, 가공 방법.
  13. 제8항, 제9항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 공정에서는, 상기 가공 예정선을 따라 상기 밀봉 수지의 일부분을 상기 연삭 지석에 의해 연삭함으로써 상기 복수의 돌기상 전극의 상부가 노출되도록 상기 연삭 지석의 위치를 제어하는, 가공 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가공 예정선을 따라 상기 밀봉 수지의 나머지 부분과 상기 기판을 회전 날에 의해 절단하는 절단 공정을 더 포함하는, 가공 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
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