KR20190021164A

KR20190021164A - 연삭 방법

Info

Publication number: KR20190021164A
Application number: KR1020180095339A
Authority: KR
Inventors: 도시유키 다테이시
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2017-08-22
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2019-03-05
Also published as: TW201912306A; CN109420937A; JP6910723B2; TWI760551B; KR102554989B1; JP2019038044A

Abstract

(과제) 휘어짐을 가진 피가공물을 적절히 흡인 유지하여 연삭한다.
(해결 수단) 곡상의 휘어짐을 가진 피가공물을 연삭하는 연삭 방법으로서, 연삭하는 피가공물의 형상을 검출하는 검출 스텝과, 그 피가공물의 형상에 기초하여 회전축을 연직 방향으로부터 소정의 각도 경사지게 한 연삭 휠을 회전시키고, 유지면을 가진 유지 테이블을 그 유지면에 평행한 방향으로 이동시킴으로써 그 연삭 휠로 그 유지면을 연삭하여 그 유지면에 곡상의 만곡 형상을 형성하는 유지면 연삭 스텝과, 그 피가공물을 그 유지 테이블의 그 유지면 상에 올리고, 그 유지 테이블로 피가공물을 흡인 유지하는 유지 스텝과, 그 검출 스텝에서 검출된 피가공물의 형상에 기초하여 회전축을 수직 방향으로부터 경사지게 한 그 연삭 휠을 회전시키고, 그 유지 테이블을 그 유지면 연삭 스텝에서의 그 유지 테이블의 이동 방향을 따른 방향으로 이동시킴으로써 피가공물을 연삭하는 연삭 스텝을 구비한다.

Description

연삭 방법{GRINDING METHOD}

본 발명은 휘어짐을 가진 피가공물을 연삭하는 연삭 방법에 관한 것이다.

패키지 기판이나 반도체 웨이퍼 등의 판상의 기판에는 복수의 디바이스가 형성된다. 그 기판을 박화 (薄化) 하여 절단하면, 개개의 박화된 디바이스 칩이 형성된다. 디바이스 칩을 박화하는 공정에서는, 그 기판을 유지하는 유지 테이블과, 그 기판을 연삭하는 연삭 유닛을 구비하는 연삭 장치가 사용된다. 그 연삭 장치에서는, 그 유지 테이블 상에 유지된 그 기판이 그 연삭 유닛으로 연삭된다. 그 유지 테이블의 상면은, 그 기판을 유지하는 유지면이 된다.

그 기판을 연삭할 때는, 연삭된 그 기판이 균일한 두께가 되도록, 예를 들어 매우 작은 구배의 측면을 갖는 원추의 그 측면의 형상의 유지면을 갖는 유지 테이블이 사용된다 (특허문헌 1 참조). 그 유지 테이블을 사용하면, 그 기판의 피연삭면에 연삭흔이 남는 연삭 템퍼링이나, 그 기판의 손상이 억제된다.

그 연삭 유닛은, 연직 방향으로 대략 평행한 스핀들과, 그 스핀들의 하단에 배치된 휠 마운트와, 그 휠 마운트의 하면에 장착된 연삭 휠을 구비한다. 그 연삭 휠의 하면에는, 외주를 따라 나열되도록 연삭 지석이 배치 형성되어 있다.

그 기판의 연삭시에는, 예를 들어 그 스핀들을 회전시켜 그 연삭 휠을 회전시킴과 함께 그 유지 테이블을 회전시키고, 그 연삭 유닛을 연직 방향 하방으로 이동시킨다. 그리고, 그 연삭 휠에 장착된 그 연삭 지석이 그 기판에 접촉되면, 그 기판이 연삭된다. 이와 같이, 유지 테이블 상방에 배치된 가공 유닛을 하강시켜 피가공물을 연삭하는 수법은 인 피드 연삭이라고 불린다.

그 연삭 장치의 그 유지 테이블의 상부에는, 예를 들어 다공질 부재가 배치된다. 그 유지 테이블은, 일단이 그 다공질 부재로 통하는 흡인로를 내부에 갖고, 그 흡인로의 타단에는 흡인원이 접속되어 있다. 그 다공질 부재 상에 그 기판 등의 피가공물을 올리고, 그 흡인원을 작동시켜 그 흡인로 및 그 다공질 부재를 통해서 그 피가공물에 부압을 작용시키면, 그 피가공물이 유지 테이블에 흡인 유지된다.

일본 공개특허공보 2000-288881호

예를 들어, 수지로 덮인 복수의 디바이스를 포함하는 패키지 기판은, 그 수지가 형성되어 있는 측을 내측으로 하여 곡상 (谷狀) 으로 휘어지는 경우가 있다. 곡상의 휘어짐을 가진 그 패키지 기판을 피가공물로 하여 그 수지를 연삭하기 위해서, 그 수지를 상방으로 노출시키도록 그 패키지 기판을 그 유지면에 올리면, 그 유지면과, 그 패키지 기판의 사이에 간극이 생긴다.

그 유지면 상에서 적절히 그 피가공물을 흡인 유지하는 위해서는, 그 피가공물에 부압을 적절히 작용시켜야 한다. 그러나, 그 유지면과, 그 피가공물의 사이에 이와 같이 간극이 생기면 그 간극으로부터 부압이 리크되어 흡인 유지가 곤란해진다. 그 피가공물을 적절히 흡인 유지할 수 없으면 연삭을 적절히 실시할 수 없다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 휘어짐을 가진 피가공물을 적절히 흡인 유지하여 연삭할 수 있는 연삭 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 곡상의 휘어짐을 가진 피가공물을 연삭하는 연삭 방법으로서, 연삭하는 피가공물의 형상을 검출하는 검출 스텝과, 그 검출 스텝에서 검출된 피가공물의 형상에 기초하여 회전축을 연직 방향으로부터 소정의 각도 경사지게 한 연삭 휠을 회전시킴과 함께 소정의 높이 위치에 위치매김하고, 피가공물을 유지하는 유지면을 가진 유지 테이블을 그 연삭 휠의 외주측으로부터 그 연삭 휠의 바로 아래를 통과하도록 상대적으로 그 유지면에 평행한 방향으로 이동시킴으로써 그 연삭 휠로 그 유지면을 연삭하여 그 유지면에 곡상의 만곡 형상을 형성하는 유지면 연삭 스텝과, 그 유지면 연삭 스텝을 실시한 후, 형성된 그 유지면의 만곡 형상에 그 피가공물의 형상을 맞추도록 그 피가공물을 그 유지면 상에 올리고, 그 유지 테이블로 피가공물을 흡인 유지하는 유지 스텝과, 그 유지 스텝을 실시한 후, 그 검출 스텝에서 검출된 피가공물의 형상에 기초하여 회전축을 연직 방향으로부터 경사지게 한 그 연삭 휠을 회전시킴과 함께 소정의 높이 위치에 위치매김하고, 그 피가공물을 유지한 그 유지 테이블을 그 연삭 휠의 외주측으로부터 그 연삭 휠의 바로 아래를 통과하도록 상대적으로 그 유지면 연삭 스텝에서의 그 유지 테이블의 이동 방향을 따른 방향으로 이동시킴으로써 피가공물을 연삭하는 연삭 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 연삭 방법이 제공된다.

또, 본 발명의 다른 일 양태에 의하면, 곡상의 휘어짐을 가진 피가공물을 연삭하는 연삭 방법으로서, 연삭하는 피가공물의 형상을 검출하는 검출 스텝과, 그 검출 스텝에서 검출된 피가공물의 형상에 기초하여 회전축을 연직 방향으로부터 소정의 각도 경사지게 한 유지면용 연삭 휠을 회전시킴과 함께 소정의 높이 위치에 위치매김하고, 피가공물을 유지하는 그 유지면을 가진 유지 테이블을 그 유지면용 연삭 휠의 외주측으로부터 그 유지면용 연삭 휠의 바로 아래를 통과하도록 상대적으로 그 유지면에 평행한 방향으로 이동시킴으로써 그 유지면용 연삭 휠로 그 유지면을 연삭하여 그 유지면에 곡상의 만곡 형상을 형성하는 유지면 연삭 스텝과, 그 유지면 연삭 스텝을 실시한 후, 형성된 그 유지면의 만곡 형상에 그 피가공물의 형상을 맞추도록 그 피가공물을 그 유지면 상에 올리고, 그 유지 테이블로 피가공물을 흡인 유지하는 유지 스텝과, 그 유지 스텝을 실시한 후, 그 검출 스텝에서 검출된 피가공물의 형상에 기초하여 회전축을 연직 방향으로부터 경사지게 한 그 피가공물용 연삭 휠을 회전시킴과 함께 소정의 높이 위치에 위치매김하고, 그 피가공물을 유지한 그 유지 테이블을 그 피가공물용 연삭 휠의 외주측으로부터 그 피가공물용 연삭 휠의 바로 아래를 통과하도록 상대적으로 그 유지면 연삭 스텝에서의 그 유지 테이블의 이동 방향을 따른 방향으로 이동시킴으로써 피가공물을 연삭하는 연삭 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 연삭 방법이 제공된다.

연삭 휠을 연직 방향으로부터 경사지게 하여, 그 유지 테이블을 회전하는 그 연삭 휠의 하방을 통과하도록 상대적으로 이동시키면 유지 테이블의 유지면이 연삭되어, 그 연삭 휠의 최하점이 통과한 영역이 골밑이 되는 곡상의 만곡 형상이 형성된다. 본 발명의 일 양태에 관련된 연삭 방법에서는, 곡상의 휘어짐을 가진 피가공물의 형상을 검출하고, 그 피가공물의 형상을 기초로 연삭 휠의 경사를 설정하기 때문에, 그 유지면에 형성되는 그 곡상의 만곡 형상이, 그 피가공물의 형상에 가까운 형상이 된다.

그 피가공물의 형상이 그 유지면의 형상에 맞도록 그 유지면 상에 그 피가공물을 올리면, 그 유지면과, 그 피가공물의 사이의 간극이 매우 작아진다. 그러면, 그 피가공물을 그 유지 테이블로 흡인 유지하려고 할 때 부압이 잘 리크되지 않기 때문에, 그 피가공물이 그 유지 테이블에 적절히 흡인 유지된다.

그 후, 그 유지면을 형성했을 때와 동일하게 그 연삭 휠을 연직 방향으로부터 경사지게 하여 회전시키고, 그 연삭 휠의 하방을 통과하도록 그 유지 테이블을 상대적으로 이동시키면, 그 피가공물이 유지면의 형상을 따라 적절히 연삭된다. 또한, 이와 같이 그 연삭 휠의 하방을 통과하도록 그 유지 테이블을 상대적으로 이동시켜 피가공물을 연삭하는 수법은 크립 피드 연삭이라고 불린다.

따라서, 본 발명의 일 양태에 의하면, 휘어짐을 가진 피가공물을 적절히 흡인 유지하여 연삭할 수 있는 연삭 방법이 제공된다.

도 1(A) 는 패키지 기판의 표면측을 모식적으로 나타내는 평면도이며, 도 1(B) 는 패키지 기판의 이면측을 모식적으로 나타내는 평면도이며, 도 1(C) 는 그 패키지 기판을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 2 는 연삭 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3(A) 는 패키지 기판의 표면측의 형상을 검출하는 검출 스텝을 모식적으로 나타내는 측면도이며, 도 3(B) 는 패키지 기판의 이면측의 형상을 검출하는 검출 스텝을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 4(A) 는 유지면 연삭 스텝을 모식적으로 나타내는 단면도이며, 도 4(B) 는 유지면 연삭 스텝을 모식적으로 나타내는 상면도이며, 도 4(C) 는 유지면 연삭 스텝에서 연삭된 유지면을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5(A) 는 유지 스텝을 모식적으로 나타내는 단면도이며, 도 5(B) 는 연삭 스텝을 모식적으로 나타내는 단면도이다.

첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 양태에 관련된 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 관련된 연삭 방법의 피가공물은, 예를 들어 실리콘, SiC (실리콘 카바이드), 혹은 그 밖의 반도체 등의 재료, 또는 사파이어, 유리, 석영 등의 재료로 이루어지는 기판이다. 또는, 그 피가공물은 디바이스가 수지로 덮인 패키지 기판이다.

그 피가공물에는, 예를 들어 격자상으로 절단 예정 라인이 설정되고, 그 절단 예정 라인으로 구획된 각 영역에는 디바이스가 형성된다. 디바이스가 형성된 피가공물을 본 실시형태에 관련된 연삭 방법에 의해 연삭하여 박화하고, 그 피가공물을 그 절단 예정 라인을 따라 절단하면, 개개의 박형의 디바이스 칩을 형성할 수 있다.

이하, 패키지 기판을 피가공물로 한 경우를 예로 본 실시형태에 대하여 설명한다. 도 1(A) 는 패키지 기판의 표면을 모식적으로 나타내는 평면도이며, 도 1(B) 는 패키지 기판의 이면을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 1(C) 는 패키지 기판을 모식적으로 나타내는 측면도이다. 패키지 기판 (1) 은, 평면에서 보아 대략 사각형상으로 형성된 금속 프레임체 (3) 를 포함한다. 금속 프레임체 (3) 는, 예를 들어 42 앨로이 (철과 니켈의 합금) 나 구리 등의 금속으로 구성되어 있다.

도 1(B) 에 나타내는 바와 같이, 패키지 기판 (1) 의 이면 (1b) 측에는, 복수의 스테이지 (5) 가 배치되어 있다. 스테이지 (5) 의 표측 (패키지 기판 (1) 의 표면 (1a) 측) 에는, 각 스테이지 (5) 에 겹쳐지도록 IC (Integrated Circuit), LSI (Large Scale Integration) 등의 디바이스 (도시 생략) 가 형성되어 있다. 패키지 기판 (1) 에는, 그 디바이스를 봉지하는 수지 (9) 가 배치 형성되어 있다. 수지 (9) 는, 소정의 두께로 형성되어 있고, 금속 프레임체 (3) 로부터 두께 방향으로 돌출된다. 각 스테이지 (5) 상에서는, 디바이스가 수지 (9) 에 의해 덮여 있다.

각 스테이지 (5) 의 주위에는 복수의 전극 패드 (7) 가 행렬상으로 배치 형성되어 있다. 각 전극 패드 (7) 는 수지 (9) 에 의해 표측이 덮임과 함께, 이측은 노출되어 있다. 그 전극 패드 (7) 는, 수지 (9) 가 형성되기 전에 금속 와이어 (도시 생략) 등으로 각 디바이스의 각 전극에 접속된다. 인접하는 2 개의 디바이스 사이에 놓인 위치에 있는 전극 패드 (7) 는, 그 인접하는 2 개의 디바이스에 접속되어 있다. 패키지 기판 (1) 이 절삭되어 개개의 디바이스 칩이 형성될 때, 그 전극 패드 (7) 가 분단되어 각각의 디바이스 칩의 전극 단자가 된다.

패키지 기판 (1) 의 이면 (1b) 측에는, 마커 (11) 가 형성되어 있다. 그 마커 (11) 는, 패키지 기판 (1) 을 절단할 때에 가공 유닛을 소정의 위치에 맞추기 위한 안표로서 사용된다. 1 쌍의 마커 (11) 의 사이에서 전극 패드 (7) 마다 수지 (9) 를 절단하면, 개개의 디바이스 칩이 형성된다. 요컨대, 복수의 전극 패드 (7) 가 나열된 각 행 및 열이 절단 예정 라인이다.

다음으로, 박형의 디바이스 칩을 형성하기 위해서 패키지 기판 (1) 을 표면 (1a) 측으로부터 연삭하는 연삭 장치에 대하여, 도 2 를 사용하여 설명한다. 도 2 는 연삭 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.

연삭 장치 (2) 의 장치 기대 (4) 의 상면에는, 개구 (4a) 가 형성되어 있다. 그 개구 (4a) 내에는, 피가공물을 흡인 유지하는 유지 테이블 (6) 이 상면에 올려지는 X 축 이동 테이블 (8) 이 구비되어 있다. 그 X 축 이동 테이블 (8) 은, 도시되지 않은 X 축 방향 이동 기구에 의해 X 축 방향으로 이동 가능하다. 그 X 축 이동 테이블 (8) 은, 그 X 축 방향 이동 기구에 의해 유지 테이블 (6) 상에서 피가공물이 착탈되는 반입출 영역 (10) 과, 그 유지 테이블 (6) 상에 흡인 유지되는 피가공물이 연삭 가공되는 가공 영역 (12) 에 위치매김된다.

그 유지 테이블 (6) 의 상면에는 그 피가공물의 평면 형상에 대응하는 상면을 갖는 다공질 부재가 배치 형성되고, 그 다공질 부재의 그 상면이 그 피가공물을 유지하는 유지면 (6a) 이 된다. 그 유지 테이블 (6) 은, 일단이 그 다공질 부재로 통하고, 타단이 도시되지 않은 흡인원에 접속된 흡인로 (6b) (도 4(A) 등 참조) 를 내부에 구비한다. 그 흡인원을 작동시키면, 그 유지면 (6a) 상에 올려진 피가공물에 부압이 작용하여, 그 피가공물은 유지 테이블 (6) 에 흡인 유지된다. 또, 그 유지 테이블 (6) 은 그 유지면 (6a) 에 수직인 축 둘레로 회전할 수 있다.

그 가공 영역 (12) 의 상방에는, 그 피가공물을 가공하는 연삭 유닛 (14) 이 배치 형성된다. 장치 기대 (4) 의 후방측에는 지지부 (16) 가 수직 형성되어 있고, 이 지지부 (16) 에 의해 연삭 유닛 (14) 이 지지되어 있다. 지지부 (16) 의 전면 (前面) 에는, Z 축 방향으로 신장하는 1 쌍의 Z 축 가이드 레일 (18) 이 형성되고, 각각의 Z 축 가이드 레일 (18) 에는, Z 축 이동 플레이트 (20) 가 슬라이드 가능하게 장착되어 있다.

Z 축 이동 플레이트 (20) 의 이면측 (후면측) 에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에는, Z 축 가이드 레일 (18) 에 평행한 Z 축 볼나사 (22) 가 나사결합되어 있다. Z 축 볼나사 (22) 의 일단부에는, Z 축 펄스 모터 (24) 가 연결되어 있다. Z 축 펄스 모터 (24) 로 Z 축 볼나사 (22) 를 회전시키면, Z 축 이동 플레이트 (20) 는, Z 축 가이드 레일 (18) 을 따라 Z 축 방향으로 이동한다.

Z 축 이동 플레이트 (20) 의 전면측 하부에는, 피가공물의 연삭 가공을 실시하는 연삭 유닛 (14) 이 고정되어 있다. Z 축 이동 플레이트 (20) 를 Z 축 방향으로 이동시키면, 연삭 유닛 (14) 은 Z 축 방향으로 이동할 수 있다.

연삭 유닛 (14) 은, 기단측에 연결된 모터에 의해 회전하는 스핀들 (28) 과, 그 스핀들 (28) 의 선단측에 장착되어 그 스핀들 (28) 의 회전에 따라 회전하는 연삭 휠 (30) 과, 그 연삭 휠 (30) 의 하면에 구비된 연삭 지석 (32) 을 구비한다. 그 모터는 스핀들 하우징 (26) 내에 구비되어 있다.

그 연삭 유닛 (14) 은, 휠 기울기 변경 기구 (30a) 에 연결되어 있다. 그 휠 기울기 변경 기구 (30a) 는, 그 연삭 유닛 (14) 의 스핀들 (28) 과, 연삭 휠 (30) 을 XZ 평면 (X 축 방향 및 Z 축 방향을 포함하는 평면) 내에서 소정의 각도로 기울이는 기능을 갖는다. 예를 들어, 스핀들 (28) 이 Z 축 (연직 방향) 을 따르고 있는 상태를 초기 상태로 하고, 그 휠 기울기 변경 기구 (30a) 는 그 스핀들 (28) 을 X 축 방향을 향하여 기울인다.

그 연삭 장치 (2) 에 있어서의 연삭 가공시에는, 우선 반입출 영역 (10) 에 위치매김된 유지 테이블 (6) 의 유지면 (6a) 상에 피가공물을 올리고, 그 유지 테이블 (6) 에 흡인 유지시켜, 유지 테이블 (6) 을 가공 영역 (12) 으로 이동시킨다. 다음으로, 휠 기울기 변경 기구 (30a) 에 의해 그 연삭 유닛 (14) (스핀들 (28) 및 연삭 휠 (30)) 을 연직 방향으로부터 소정의 각도로 기울여, Z 축 이동 플레이트 (20) 를 Z 축 방향으로 이동시켜 연삭 휠 (30) 을 소정의 높이 위치에 위치매김한다.

그리고, 그 스핀들 (28) 을 회전시켜 연삭 휠 (30) 을 회전시키고, 그 유지 테이블 (6) 을 연삭 휠 (30) 의 하방을 통과하도록 X 축 방향을 따라 연삭 장치 (2) 의 지지부 (16) 측으로 이동시킨다. 연삭 지석 (32) 의 하단이 피가공물에 접촉되면, 그 피가공물이 연삭된다. 이와 같이 그 연삭 휠 (30) 의 하방을 통과하도록 그 유지 테이블 (6) 을 상대적으로 이동시켜 피가공물을 연삭하는 수법은 크립 피드 연삭이라고 불린다.

여기서, 패키지 기판 (1) 의 폭 방향을 제 1 방향 (1d), 길이 방향을 제 2 방향 (1c) 으로 할 때, 도 1(C) 에 나타내는 바와 같이, 패키지 기판 (1) 은, 그 제 1 방향 (1d) 을 포함하는 측면측에서 보아 표면 (1a) 측을 내측으로 하여 곡상으로 휘어지는 경우가 있다.

그 패키지 기판 (1) 이 휘어짐을 갖는 경우, 그 패키지 기판 (1) 을 피가공물로 하여 연삭 장치 (2) 로 표면 (1a) 측으로부터 연삭하고자 할 때, 유지 테이블 (6) 에 그 패키지 기판 (1) 을 적절히 흡인 유지시키는 것은 용이하지 않다. 휘어짐을 갖는 그 패키지 기판 (1) 을 유지 테이블 (6) 상에 올리면, 유지면 (6a) 과, 그 패키지 기판 (1) 의 사이에 간극이 생기기 때문에, 유지 테이블 (6) 의 흡인원을 작동시켜도 부압이 그 간극으로부터 리크되기 때문이다.

그래서, 본 실시형태에 관련된 연삭 방법에서는, 미리 유지 테이블 (6) 의 유지면 (6a) 에 대하여 크립 피드 연삭을 실시하여, 유지면 (6a) 을 패키지 기판 (1) 의 휘어짐에 맞는 형상이 되도록 가공한다. 이하, 본 실시형태에 관련된 연삭 방법에 대하여 설명한다.

본 실시형태에 관련된 연삭 방법에서는, 연삭하는 피가공물의 형상을 검출하는 검출 스텝을 실시한다. 도 3(A) 는 피가공물인 패키지 기판 (1) 의 표면 (1a) 측의 형상을 검출하는 검출 스텝을 모식적으로 나타내는 측면도이며, 도 3(B) 는 피가공물인 패키지 기판 (1) 의 이면 (1b) 측의 형상을 검출하는 검출 스텝을 모식적으로 나타내는 측면도이다. 검출 스텝은, 재치면 (36) 에 올려진 피가공물의 형상을 검출하는 기능을 갖는 거리 측정기 (34) 에 의해 실시된다.

그 재치면 (36) 은 평탄한 면이며, 그 거리 측정기 (34) 에 의해 형상이 검출되는 피측정물이 그 재치면 (36) 에 올려진다. 그 거리 측정기 (34) 는, 예를 들어 레이저 거리 측정기이다. 그 거리 측정기 (34) 는, 재치면 (36) 에 올려진 피측정물에 대하여 레이저 빔을 조사하고, 그 피측정물에 반사되어 그 거리 측정기 (34) 에 도달한 레이저 빔을 검출한다. 레이저 빔의 조사를 개시하고 나서 그 레이저 빔이 그 거리 측정기 (34) 에 도달할 때까지의 시간을 기초로, 그 거리 측정기 (34) 로부터 피측정물까지의 거리를 측정할 수 있다.

그 피측정물의 상면 전체에 그 레이저 빔을 조사하고, 그 상면의 각 점의 높이 (그 거리 측정기 (34) 로부터의 거리) 를 구함으로써 그 피측정물의 상면의 형상을 검출할 수 있다.

또한, 그 거리 측정기는, 접촉식의 높이 측정 게이지여도 된다. 그 거리 측정기가 접촉식의 높이 측정 게이지인 경우, 그 거리 측정기의 하단에 배치된 게이지 헤드 (도시 생략) 를 피측정물의 상면에 접촉시키면, 피접촉 지점의 높이를 측정할 수 있다.

연삭 장치 (2) 는, 거리 측정기 (34) 를 가져도 되고, 그 경우, 검출 스텝은 연삭 장치 (2) 에서 실시된다. 또, 연삭 장치 (2) 가 거리 측정기 (34) 를 구비하지 않는 경우, 그 검출 스텝은 연삭 장치 (2) 의 외부에서 실시된다.

검출 스텝에서는, 도 3(A) 에 나타내는 바와 같이, 우선 이면 (1b) 측을 하방을 향하게 하고, 표면 (1a) 을 상방으로 노출시키도록 피가공물인 패키지 기판 (1) 을 재치면 (36) 에 올린다. 그리고, 그 패키지 기판 (1) 의 상방에서 거리 측정기 (34) 를 주사시키고, 그 거리 측정기 (34) 에 의해 그 패키지 기판 (1) 의 표면 (1a) 의 각 점의 높이를 검출시킨다. 그러면, 그 패키지 기판 (1) 의 표면 (1a) 의 형상을 검출할 수 있다.

또한, 검출 스텝에서는, 도 3(B) 에 나타내는 바와 같이, 표면 (1a) 측을 하방을 향하게 하고, 이면 (1b) 을 상방으로 노출시키도록 패키지 기판 (1) 을 재치면 (36) 에 올리고, 그 거리 측정기 (34) 에 의해 그 패키지 기판 (1) 의 이면 (1b) 의 형상을 검출해도 된다.

본 실시형태에 관련된 연삭 방법에서는, 연삭 장치 (2) 의 유지 테이블 (6) 을 연삭 휠 (30) 로 연삭하고, 그 유지면 (6a) 에 그 패키지 기판 (1) 의 형상에 가까운 곡상의 만곡 형상을 형성하는 유지면 연삭 스텝을 실시한다. 도 4(A) 는 유지면 연삭 스텝을 모식적으로 나타내는 단면도이며, 도 4(B) 는 유지면 연삭 스텝을 모식적으로 나타내는 상면도이다.

후술하는 유지 스텝에서는, 그 패키지 기판 (1) 을 유지 테이블 (6) 상에 올린다. 그 유지면 연삭 스텝에서는, 유지 스텝에 있어서 그 패키지 기판 (1) 과, 그 유지면 (6a) 의 사이에 간극이 생기지 않도록 그 유지면 (6a) 에 그 패키지 기판 (1) 의 형상에 가까운 곡상의 만곡 형상을 형성한다.

그 유지면 연삭 스텝에서는, 그 검출 스텝에서 검출한 패키지 기판 (1) 의 형상에 기초하여 그 연삭 휠 (30) 을 휠 기울기 변경 기구 (30a) 에 의해 소정의 각도 기울인다. 즉, 스핀들 (28) 을 수직 방향 (Z 축 방향) 으로부터 경사지게 한다. 다음으로, 그 연삭 휠 (30) 을 소정의 높이 위치에 위치매김하고, 그 스핀들 (28) 을 회전시켜 그 연삭 휠 (30) 을 회전시킨다. 그리고, 그 연삭 휠 (30) 의 바로 아래를 통과하도록 상대적으로 그 유지 테이블 (6) 을 그 유지면 (6a) 에 평행한 방향 (X 축 방향) 으로 이동시켜, 그 유지면 (6a) 을 연삭한다.

도 4(C) 는 유지면 연삭 스텝에서 연삭된 유지면 (6a) 을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 스핀들 (28) 을 Z 축 방향 (연직 방향) 으로부터 기울인 상태로 유지면 (6a) 을 연삭하면, 그 연삭 휠의 최하점이 통과한 영역을 골밑으로 하는 곡상의 만곡 형상이 그 유지면 (6a) 에 형성된다. 형성되는 만곡 형상은, 스핀들 (28) 의 기울기의 크기에 따라 결정된다. 그래서, 유지면 연삭 스텝에서는, 그 검출 스텝에서 검출한 패키지 기판 (1) 의 형상에 기초하여 그 스핀들 (28) 의 기울기각을 결정한다.

그 검출 스텝에서 그 패키지 기판 (1) 의 이면 (1b) 측의 형상을 검출했을 경우, 검출한 그 형상에 가까운 곡상의 만곡 형상을 유지면 (6a) 에 형성하도록 그 스핀들 (28) 의 기울기각을 산출한다. 또, 곡상의 휘어짐을 갖는 그 패키지 기판 (1) 에서는, 표면 (1a) 측도 이면 (1b) 측과 동일하게 만곡된다. 그 때문에, 그 검출 스텝에서 그 패키지 기판 (1) 의 표면 (1a) 측의 형상을 검출했을 경우에도, 그 검출한 형상에 가까운 곡상의 만곡 형상을 유지면 (6a) 에 형성하도록 그 스핀들 (28) 의 기울기각을 산출할 수 있다.

다음으로, 본 실시형태에 관련된 연삭 방법의 유지 스텝에 대하여 설명한다. 도 5(A) 는 유지 스텝을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 그 유지 스텝에서는, 이면 (1b) 측을 하방을 향하게 하고 피연삭면인 표면 (1a) 측을 상방으로 노출시킨 상태로, 피가공물인 그 패키지 기판 (1) 을 그 유지 테이블 (6) 의 그 유지면 (6a) 에 올린다. 이 때, 유지면 연삭 스텝에 의해 형성한 그 유지면 (6a) 의 곡상의 만곡 형상에 그 패키지 기판 (1) 의 형상을 맞추도록 그 패키지 기판 (1) 을 그 유지면 (6a) 에 올린다.

다음으로, 유지 테이블 (6) 의 흡인원 (도시 생략) 을 작동시켜, 흡인로 (6b) 를 통하여 그 패키지 기판 (1) 에 부압을 작용시켜, 그 유지 테이블 (6) 로 패키지 기판 (1) 을 흡인 유지한다. 그 패키지 기판 (1) 의 이면 (1b) 과, 그 유지면 (6a) 의 사이의 간극이 매우 작아지기 때문에, 그 부압이 리크되지 않고 그 패키지 기판 (1) 을 적절히 흡인 유지할 수 있다.

다음으로, 본 실시형태에 관련된 연삭 방법의 연삭 스텝에 대하여 설명한다. 도 5(B) 는 연삭 스텝을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 그 연삭 스텝에서는, 그 검출 스텝에서 검출된 패키지 기판 (1) 의 형상에 기초하여, 그 연삭 휠 (30) 로 그 패키지 기판 (1) 의 표면 (1a) 측을 연삭한다.

그 연삭 스텝에서는, 그 검출 스텝에서 검출한 패키지 기판 (1) 의 형상에 기초하여 그 연삭 휠 (30) 을 휠 기울기 변경 기구 (30a) 에 의해 소정의 각도 기울인다. 즉, 스핀들 (28) 을 수직 방향 (Z 축 방향) 으로부터 경사지게 한다. 다음으로, 그 연삭 휠 (30) 을 소정의 높이 위치에 위치매김하고, 그 스핀들 (28) 을 회전시켜 그 연삭 휠 (30) 을 회전시킨다. 그리고, 그 연삭 휠 (30) 의 바로 아래를 통과하도록 상대적으로 그 유지 테이블 (6) 을 그 유지면 (6a) 에 평행한 방향 (X 축 방향) 으로 이동시켜, 그 패키지 기판 (1) 을 연삭한다.

즉, 그 연삭 스텝에서는, 그 유지면 연삭 스텝과 동일한 각도로 연삭 휠 (30) 을 기울인다. 또, 그 유지면 연삭 스텝에서는, 그 유지면 (6a) 을 연삭할 수 있는 높이 위치에 그 연삭 휠 (30) 을 위치매김한다. 이에 대하여, 그 유지면 연삭 스텝에서는, 그 유지면 (6a) 상에 흡인 유지된 패키지 기판 (1) 을 연삭하여, 소정의 두께로 박화할 수 있는 높이 위치에 그 연삭 휠 (30) 을 위치매김한다. 그 연삭 스텝을 실시하면, 곡상의 휘어짐을 가진 그 패키지 기판 (1) 이 전역에 걸쳐 그 유지면 (6a) 의 형상을 따라 대략 균일한 두께가 되도록 적절히 연삭된다.

이상에 설명하는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 연삭 방법에 의하면, 휘어짐을 가진 피가공물을 적절히 흡인 유지하여 연삭할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태의 기재에 한정되지 않고, 다양하게 변경하여 실시 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 그 연삭 장치 (2) 는 하나의 연삭 유닛 (14) 을 갖고, 하나의 연삭 휠 (30) 로 유지 테이블 (6) 의 유지면 (6a) 및 패키지 기판 (1) 의 양방을 연삭하는 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명의 일 양태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 일 양태에 관련된 연삭 방법에서 사용되는 그 연삭 장치는, 2 개의 연삭 유닛을 구비해도 된다.

즉, 그 연삭 장치는, 유지 테이블의 유지면을 연삭하는 유지면용 연삭 휠과, 그 피가공물을 연삭하는 피가공물용 연삭 휠의 2 개의 연삭 휠을 구비해도 된다. 이 경우, 유지면용 연삭 휠을 사용하여 유지면 연삭 스텝을 실시하고, 그 피가공물용 연삭 휠을 사용하여 연삭 스텝을 실시한다. 2 개의 연삭 휠을 사용함으로써, 유지면의 연삭에 적합한 연삭 휠과, 피가공물의 연삭에 적합한 연삭 휠을 구분하여 사용할 수 있다.

또, 상기 실시형태에서는, 피가공물이 폭 방향을 따라 곡상으로 휘어지는 경우를 예로 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 양태에 의하면, 길이 방향을 따라 피가공물이 곡상으로 휘어지는 경우에도 유지 테이블의 유지면을 그 피가공물의 휘어짐에 맞추어 연삭 휠로 연삭함으로써, 그 피가공물을 유지 테이블에 적절히 유지하여 연삭을 실시할 수 있다.

또, 복수의 동일한 피가공물을 차례차례로 연삭하는 경우, 모든 그 피가공물에 대하여 검출 스텝을 실시하여, 각각의 피가공물의 형상에 맞추어 유지면을 연삭하는 유지면 연삭 스텝을 실시할 필요는 없다. 그 복수의 피가공물의 제조 방법이 동일하면, 모든 피가공물의 휘어짐이 동일한 정도가 되는 경향이 있다.

그 때문에, 그 복수의 피가공물을 연삭할 때에 최초의 피가공물의 형상을 검출 스텝에서 검출하고, 그 형상에 기초하여 유지면 연삭 스텝을 실시하면, 2 번째 이후의 그 피가공물도 유지 테이블 (6) 로 적절히 흡인 유지할 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 일 양태에 관련된 연삭 방법에서는, 검출 스텝 및 유지면 연삭 스텝에 관계되는 피가공물과, 유지 스텝 및 연삭 스텝에 관계되는 피가공물은 동일한 피가공물이 아니어도 되고, 이 경우에 있어서도 피가공물을 적절히 유지하여 연삭을 실시할 수 있다는 효과를 발휘한다.

그 외에 상기 실시형태에 관련된 구조, 방법 등은, 본 발명이 목적으로 하는 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.

1 : 패키지 기판
1a : 표면
1b : 이면
1c : 제 2 방향
1d : 제 1 방향
3 : 금속 프레임체
5 : 스테이지
7 : 전극 패드
9 : 수지
11 : 마커
2 : 연삭 장치
4 : 장치 기대
4a : 개구
6 : 유지 테이블
6a : 유지면
6b : 흡인로
8 : X 축 이동 테이블
10 : 반입출 영역
12 : 가공 영역
14 : 연삭 유닛
16 : 지지부
18 : Z 축 가이드 레일
20 : Z 축 이동 플레이트
22 : Z 축 볼나사
24 : Z 축 펄스 모터
26 : 스핀들 하우징
28 : 스핀들
28a : 휠 마운트
30 : 연삭 휠
30a : 휠 기울기 변경 기구
32 : 연삭 지석
34 : 거리 측정기
36 : 재치면

Claims

곡상의 휘어짐을 가진 피가공물을 연삭하는 연삭 방법으로서,
연삭하는 피가공물의 형상을 검출하는 검출 스텝과,
그 검출 스텝에서 검출된 피가공물의 형상에 기초하여 회전축을 연직 방향으로부터 소정의 각도 경사지게 한 연삭 휠을 회전시킴과 함께 소정의 높이 위치에 위치매김하고, 피가공물을 유지하는 유지면을 가진 유지 테이블을 그 연삭 휠의 외주측으로부터 그 연삭 휠의 바로 아래를 통과하도록 상대적으로 그 유지면에 평행한 방향으로 이동시킴으로써 그 연삭 휠로 그 유지면을 연삭하여 그 유지면에 곡상의 만곡 형상을 형성하는 유지면 연삭 스텝과,
그 유지면 연삭 스텝을 실시한 후, 형성된 그 유지면의 만곡 형상에 그 피가공물의 형상을 맞추도록 그 피가공물을 그 유지면 상에 올리고, 그 유지 테이블로 피가공물을 흡인 유지하는 유지 스텝과,
그 유지 스텝을 실시한 후, 그 검출 스텝에서 검출된 피가공물의 형상에 기초하여 회전축을 연직 방향으로부터 경사지게 한 그 연삭 휠을 회전시킴과 함께 소정의 높이 위치에 위치매김하고, 그 피가공물을 유지한 그 유지 테이블을 그 연삭 휠의 외주측으로부터 그 연삭 휠의 바로 아래를 통과하도록 상대적으로 그 유지면 연삭 스텝에서의 그 유지 테이블의 이동 방향을 따른 방향으로 이동시킴으로써 피가공물을 연삭하는 연삭 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 연삭 방법.
곡상의 휘어짐을 가진 피가공물을 연삭하는 연삭 방법으로서,
연삭하는 피가공물의 형상을 검출하는 검출 스텝과,
그 검출 스텝에서 검출된 피가공물의 형상에 기초하여 회전축을 연직 방향으로부터 소정의 각도 경사지게 한 유지면용 연삭 휠을 회전시킴과 함께 소정의 높이 위치에 위치매김하고, 피가공물을 유지하는 그 유지면을 가진 유지 테이블을 그 유지면용 연삭 휠의 외주측으로부터 그 유지면용 연삭 휠의 바로 아래를 통과하도록 상대적으로 그 유지면에 평행한 방향으로 이동시킴으로써 그 유지면용 연삭 휠로 그 유지면을 연삭하여 그 유지면에 곡상의 만곡 형상을 형성하는 유지면 연삭 스텝과,
그 유지면 연삭 스텝을 실시한 후, 형성된 그 유지면의 만곡 형상에 그 피가공물의 형상을 맞추도록 그 피가공물을 그 유지면 상에 올리고, 그 유지 테이블로 피가공물을 흡인 유지하는 유지 스텝과,
그 유지 스텝을 실시한 후, 그 검출 스텝에서 검출된 피가공물의 형상에 기초하여 회전축을 연직 방향으로부터 경사지게 한 그 피가공물용 연삭 휠을 회전시킴과 함께 소정의 높이 위치에 위치매김하고, 그 피가공물을 유지한 그 유지 테이블을 그 피가공물용 연삭 휠의 외주측으로부터 그 피가공물용 연삭 휠의 바로 아래를 통과하도록 상대적으로 그 유지면 연삭 스텝에서의 그 유지 테이블의 이동 방향 을 따른 방향으로 이동시킴으로써 피가공물을 연삭하는 연삭 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 연삭 방법.