(57)【要約】【課題】  反りがあるパッケージ基板でも加工を可能とするパッケージ基板の加工方法を提供することである。【解決手段】  反りを有するパッケージ基板の加工方法であって、複数のパッケージ基板が収容されたカセットから該パッケージ基板を搬出してチャックテーブル上に載置する搬送ステップと、該パッケージ基板を押圧しながら加熱して反りを解消する反り解消ステップと、該反り解消ステップを実施した後、該パッケージ基板を該チャックテーブルで吸引保持する吸引保持ステップと、該チャックテーブルで吸引保持された該パッケージ基板に加工を施す加工ステップと、を具備したことを特徴とする。【選択図】図１１
2011192781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反りを有するパッケージ基板の加工方法であって、
複数のパッケージ基板が収容されたカセットから該パッケージ基板を搬出してチャックテーブル上に載置する搬送ステップと、
該パッケージ基板を押圧しながら加熱して反りを解消する反り解消ステップと、
該反り解消ステップを実施した後、該パッケージ基板を該チャックテーブルで吸引保持する吸引保持ステップと、
該チャックテーブルで吸引保持された該パッケージ基板に加工を施す加工ステップと、
を具備したことを特徴とするパッケージ基板の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反りを有するパッケージ基板の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、ＬＳＩ等の回路が形成された複数の半導体チップがリードフレームやプリント基板にマウントされて各電極がボンディング接続された後、樹脂によって封止されることでＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）基板やＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）基板等のパッケージ基板が形成される。
【０００３】
その後、パッケージ基板を切削ブレード等でダイシングして個片化することで樹脂封止された個々の半導体デバイスが製造される。このようにして製造された半導体デバイスは、携帯電話やパソコン等の電子機器に広く利用されている。
【０００４】
近年の電子機器の小型化・薄型化に伴って、半導体デバイスも小型化・薄型化が切望されており、半導体デバイスの製造プロセスにおいて、半導体チップが樹脂封止されたパッケージ基板の樹脂封止面を研削して薄化したいとの要望や、プリント基板上にマウントされた半導体チップの裏面を研削して薄化したいという要望がある。
【０００５】
これらの研削には、例えば特開２００８−２７２８６６号公報に開示されるようなグラインダと呼ばれる研削装置が広く使用される。このような研削装置は、パッケージ基板等の被研削物を吸引保持するチャックテーブルと、チャックテーブルで保持された被研削物に対向して配設された研削砥石とを備え、研削砥石が被研削物に当接した状態で摺動することにより研削が遂行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２７２８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、パッケージ基板は複数の材質が積層されることで形成されている上、樹脂によって半導体チップを封止する際の熱の影響や、リードフレームやプリント基板に半導体チップをマウントする際のリフロー加熱の影響等により、パッケージ基板には反りが生じ易い。
【０００８】
反りのあるパッケージ基板を研削装置のチャックテーブルで吸引保持しようとしても、パッケージ基板とチャックテーブルとが密接しない部分から負圧がリークして、パッケージ基板を保持できず、その結果ｆｃパッケージ基板を研削できないという問題がある。更に、このような反りのあるパッケージ基板を切削装置で切削して個々のパッケージへと分割する際にも、研削装置と同様の問題がある。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、反りがあるパッケージ基板でも加工を可能とするパッケージ基板の加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によると、反りを有するパッケージ基板の加工方法であって、複数のパッケージ基板が収容されたカセットから該パッケージ基板を搬出してチャックテーブル上に載置する搬送ステップと、該パッケージ基板を押圧しながら加熱して反りを解消する反り解消ステップと、該反り解消ステップを実施した後、該パッケージ基板を該チャックテーブルで吸引保持する吸引保持ステップと、該チャックテーブルで吸引保持された該パッケージ基板に加工を施す加工ステップと、を具備したことを特徴とするパッケージ基板の加工方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のパッケージ基板の加工方法によると、パッケージ基板をチャックテーブルで吸引保持する前に、パッケージ基板を押圧しながら加熱することでパッケージ基板の応力が解放されて反りが解消される。従って、反りのあるパッケージ基板でもチャックテーブルでの吸引保持が可能となり、加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】パッケージ基板（ＣＳＰ基板）の平面図である。
【図２】図１に示したパッケージ基板の裏面図である。
【図３】本発明のパッケージ基板の加工方法を実施するのに適した研削装置の斜視図である。
【図４】基板搬送ロボット及びカセット部分の斜視図である。
【図５】基板搬送ロボットのハンドの裏面図である。
【図６】カセット載置台部分の斜視図である。
【図７】カセット内からパッケージ基板を取り出す様子を示す断面図である。
【図８】図７に続いてカセット内からパッケージ基板を取り出す様子を示す断面図である。
【図９】仮置き台の拡大斜視図である。
【図１０】仮置き台上にパッケージ基板を載置する様子を示す説明図である。
【図１１】図１１（Ａ）はチャックテーブル上に反りを有するパッケージ基板を載置した状態の側面図、図１１（Ｂ）は反り解消ステップを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の加工方法の対象となるパッケージ基板の一例の平面図が示されている。パッケージ基板２はＣＳＰ基板であり、矩形状の金属フレーム４を有している。金属フレーム４の外周余剰領域５及び非チップ領域５ａによって囲繞された領域には、図示の例では３つのチップ領域６ａ，６ｂ，６ｃが存在する。
【００１４】
各チップ領域６ａ，６ｂ，６ｃにおいては、互いに直交するように格子状に設けられた第１及び第２分割予定ライン８ａ，８ｂによって区画された各領域にチップ形成部１０が画成され、個々のチップ形成部１０には複数の電極１２が形成されている。チップ形成部１０の裏面側には半導体チップがＤＡＦ（Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈ  Ｆｉｌｍ）で貼着されている。
【００１５】
各電極１２同士は金属フレーム４にモールドされた樹脂により絶縁されている。第１分割予定ライン８ａ及び第２分割予定ライン８ｂを切削することにより、その両側に各半導体チップの電極１２が現れる。金属フレーム４の四隅には丸穴１８が形成されている。図２を参照すると、図１に示されたパッケージ基板２の裏面図が示されている。各チップ領域６ａ，６ｂ，６ｃの裏面側はモールド樹脂１６で覆われている。
【００１６】
図３を参照すると、パッケージ基板２の裏面を研削するのに適した研削装置２０の斜視図が示されている。研削装置２０は、段差のあるベース２２ａ，２２ｂを有している。ベース２２ａには凹部２３が形成されており、この凹部２３中に基板搬送ロボット２４が収容されている。
【００１７】
２６はカセット載置台であり、カセット載置台２６上に複数のパッケージ基板２を収容したカセット２８が搭載されている。カセット２８は図示しないカセットエレベータによりＺ軸方向（高さ方向）に移動される。
【００１８】
３０は基板搬送ロボット２４によりカセット２８中から搬出されたパッケージ基板を仮置きして位置決めする仮置きテーブルである。仮置きテーブル３０に隣接して、搬送パッド３４を有する基板搬入機構（ローディングアーム）３２が配設されており、基板搬入機構３２に隣接して搬送パッド９２を有する基板搬出機構（アンローディングアーム）９０が配設されている。基板搬出機構９０に隣接して、スピンナ洗浄装置９４が配設されている。
【００１９】
ベース２２ｂの後方には二つのコラム４４ａ，４４ｂが垂直に立設されている。コラム４４ａには、上下方向に伸びる一対のガイドレール４６が固定されている。この一対のガイドレール４６に沿って粗研削ユニット４８が上下方向に移動可能に装着されている。
【００２０】
粗研削ユニット４８は、そのハウジング５８が一対のガイドレール４６に沿って上下方向に移動する移動基台５０に取り付けられている。粗研削ユニット４８は、ハウジング５８と、ハウジング５８中に回転可能に収容されたスピンドル６０と、スピンドル６０を回転駆動するモータ６２と、スピンドル６０の先端に固定された複数の粗研削用の研削砥石６６を有する研削ホイール６４を含んでいる。
【００２１】
粗研削ユニット４８は、粗研削ユニット４８を一対の案内レール４６に沿って上下方向に移動するボールねじ５２とパルスモータ５４とから構成される粗研削ユニット移動機構５６を備えている。パルスモータ５４を駆動すると、ボールねじ５２が回転し、移動基台５０が上下方向に移動される。
【００２２】
他方のコラム４４ｂにも、上下方向に伸びる一対のガイドレール６８が固定されている。この一対のガイドレール６８に沿って仕上げ研削ユニット７０が上下方向に移動可能に装着されている。
【００２３】
仕上げ研削ユニット７０は、そのハウジング８０が一対のガイドレール６８に沿って上下方向に移動する移動基台７２に取り付けられている。仕上げ研削ユニット７０は、ハウジング８０と、ハウジング８０中に収容されたスピンドル８２と、スピンドル８２を回転駆動するモータ８４と、スピンドル８２の先端に固定された仕上げ研削用の研削砥石８８を有する研削ホイール８６を含んでいる。
【００２４】
仕上げ研削ユニット７０は、仕上げ研削ユニット７０を一対の案内レール６８に沿って上下方向に移動するボールねじ７４とパルスモータ７６とから構成される仕上げ研削ユニット移動機構７８を備えている。パルスモータ７６を駆動すると、ボールねじ７４が回転し、仕上げ研削ユニット７０が上下方向に移動される。
【００２５】
研削装置２０は、コラム４４ａ，４４ｂの前側のベース２２ｂ上に回転可能に搭載されたターンテーブル３６を具備している。ターンテーブル３６は比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印Ａで示す方向に回転される。
【００２６】
ターンテーブル３６には、互いに円周方向に１２０度離間して３個のチャックテーブル３８が水平面内で回転可能に配置されている。各チャックテーブル３８は、ポーラスセラミックスによって矩形状に形成された２個の吸着領域４０を有しており、吸着領域４０の保持面上に載置されたパッケージ基板２を真空吸引手段を作動することにより吸引保持する。
【００２７】
ターンテーブル３６に配設された３個のチャックテーブル３８は、ターンテーブル３６を適宜回転することにより、基板搬入・搬出領域、粗研削ユニット４８により粗研削を実施する粗研削加工領域、仕上げ研削ユニット７０により仕上げ研削を実施する仕上げ研削加工領域、及び基板搬入・搬出領域に順次移動される。
【００２８】
基板搬入・搬出領域に位置づけられたチャックテーブル３８に隣接して、加熱押圧パッド４２が配設されている。加熱押圧パッド４２は、旋回可能及びＺ軸方向に移動可能に構成されている。
【００２９】
図４を参照すると、基板搬送ロボット２４のシリンダハウジング９６内には図示しないエアシリンダが収容されており、先細部９８ａを有するハンド９８がエアシリンダに連結されている。
【００３０】
図５に示すように、ハンド９８の裏面には６個の第１吸引部１００が配設されている。各第１吸引部１００の周りにはスポンジ、ゴム等の摩擦力発生部材１０２が配設されている。ハンド先細部９８ａの先端部近傍には第２吸引部１０４が配設されている。
【００３１】
本実施形態のハンド９８では、第１吸引部１００及び第２吸引部１０４からそれぞれエアを噴出することにより、搬送するパッケージ基板２との間にベルヌーイの定理により吸引力を発生させ、パッケージ基板２をハンド９８で吸引保持する。
【００３２】
図４及び図６に示すように、カセット２８の開口部から前方に伸長して一対のガイドレール１０６がカセット載置台２６に配設されている。ガイドレール１０６間の幅はパッケージ基板２の幅よりも僅かばかり広くなるように設定されている。各ガイドレール１０６には、基板姿勢矯正部材１０８とストッパ１１０が取り付けられている。
【００３３】
次に図７及び図８を参照して、基板搬送ロボット２４によりカセット２８中からパッケージ基板２を取り出す動作について説明する。図７（Ａ）に示すように、カセット２８がカセット載置台２６の上面から上方に突出している場合には、カセットエレベータを駆動して図７（Ｂ）に示すように、最上位のパッケージ基板２がカセット載置台２６の上面と概略同一高さとなるようにカセット２８を矢印Ｚ１方向に移動する。
【００３４】
次いで、基板搬送ロボット２４のエアシリンダを駆動して、図７（Ｃ）に示すように、ハンド９８を矢印Ｙ１方向に移動してハンド先細部９８ａをカセット２８中に挿入し、第２吸引部１０４で最上層のパッケージ基板２を吸引保持する。
【００３５】
第２吸引部１０４でパッケージ基板２を吸引保持した状態で、図７（Ｄ）に示すように、ハンド９８を矢印Ｙ２方向に移動してパッケージ基板２の先端部がストッパ１１０に当接するまでパッケージ基板２を引き出す。
【００３６】
図８（Ａ）に示すように、パッケージ基板２の第２吸引部１０４による吸引保持を解除してから、図８（Ｂ）に示すように、ハンド９８を再び矢印Ｙ１方向に移動してハンド先細部９８ａをカセット２８中に挿入し、第１吸引部１００でパッケージ基板２を吸引保持する。
【００３７】
ハンド９８の第１吸引部１００でパッケージ基板２を吸引保持した状態で、図８（Ｃ）に示すように、ハンド９８をカセット載置台２６の上面から僅かばかり上昇させ、この状態で基板搬送ロボット２４を旋回動作させることにより、パッケージ基板２を仮置きテーブル３０まで搬送する。
【００３８】
最上層のパッケージ基板２がカセット２８から搬出されると、カセット２８は最上層のパッケージ基板２がカセット載置台２６の上面と概略同一高さとなるように矢印Ｚ２方向に上昇される。
【００３９】
図９を参照すると、仮置きテーブル３０の拡大斜視図が示されている。仮置きテーブル３０は、中央に設けられた隔壁１１４により分離された第１載置部１１２ａ及び第２載置部１１２ｂを有している。
【００４０】
各載置部１１２ａ，１１２ｂにはコーナー規制部１１６及び互いに直交する方向にスライド可能な位置決め部材１１８，１２０が配設されている。仮置きテーブル３０は垂直方向に伸長する軸１２２周りに回転可能に搭載されている。
【００４１】
基板搬送ロボット２４により搬送されるパッケージ基板２の仮置きテーブル３０に対する受け渡し位置は予め制御プログラムにより決められている。よって、図１０（Ａ）に示すように、基板搬送ロボット２４により搬送されてきたパッケージ基板２は仮置きテーブル３０の第１載置部１１２ａに載置される。次いで、仮置きテーブル３０を軸１２２周りに１８０度回転して図１０（Ｂ）に示す状態を得た後、次のパッケージ基板２が図１０（Ｃ）に示すように第２載置部１１２ｂに載置される。
【００４２】
仮置きテーブル３０上に二つのパッケージ基板２が載置されて位置決めされた後、ローディングアーム３２の搬送パッド３４で仮置きテーブル３０上の二つのパッケージ基板２を吸引保持して、ローディングアーム３２を旋回することにより、基板搬入・搬出領域に位置づけられたチャックテーブル３８の吸引領域４０上にパッケージ基板２を載置する。
【００４３】
チャックテーブル３８の吸引領域４０上に載置されたパッケージ基板２は、図１１（Ａ）に示すように反りを有しているため、このままではパッケージ基板２をチャックテーブル３８で吸引保持しようとしても負圧がリークして吸引保持することができない。
【００４４】
よって、本実施形態では、加熱押圧パッド４２を図１１（Ａ）に示すように、基板搬入・搬出領域に位置づけられたチャックテーブル３８の上方位置まで旋回した後、図１１（Ｂ）に示すように、所定圧力でパッケージ基板２をチャックテーブル３８に押し付けながらパッケージ基板２を加熱する。この加熱温度はパッケージ基板２の種類によって異なるが、例えば６０℃〜８０℃程度に加熱する。
【００４５】
この押圧加熱により、パッケージ基板２の応力が解放されて反りが解消される。よって、チャックテーブル３８の吸引領域４０でパッケージ基板２を吸引保持し、ターンテーブル３６を矢印Ａ方向（時計回り方向）に１２０度回転して、パッケージ基板２を保持したチャックテーブル３８を粗研削加工領域に位置づける。
【００４６】
粗研削加工領域では、チャックテーブル３８を所定回転数（例えば３００ｒｐｍ）で回転するとともに、粗研削ユニット４８の研削ホイール６４を所定回転数（例えば６０００ｒｐｍ）で回転しながらパッケージ基板２の裏面の研削加工を実施する。
【００４７】
粗研削が終了すると、ターンテーブル３６を矢印Ａ方向に更に１２０度回転して、粗研削の終了したパッケージ基板２を保持したチャックテーブル３８を仕上げ研削加工領域に位置づけ、仕上げ研削ユニット７０による仕上げ研削を実施する。仕上げ研削が終了すると、仕上げ研削が終了したパッケージ基板２を保持したチャックテーブル３８を矢印Ａ方向に更に１２０度回転して、基板搬入・搬出領域に位置づける。
【００４８】
基板搬入・搬出領域に位置づけられたチャックテーブル３８の吸引保持を解除した後、アンローディングアーム９０の搬送パッド９２で仕上げ研削の終了したパッケージ基板２を吸引保持し、アンローディングアーム９０が旋回することによりスピンナ洗浄装置９４まで搬送する。
【００４９】
スピンナ洗浄装置９４では、純水等の洗浄液を噴射しながら研削されたパッケージ基板２をスピン洗浄するとともに、洗浄終了後スピン乾燥する。スピンナ洗浄装置９４で洗浄及び乾燥されたパッケージ基板２は、基板搬送ロボット２４で吸引保持されてカセット２８内に戻される。
【００５０】
上述した実施形態では、加熱押圧パッド４２でパッケージ基板２をチャックテーブル３８に所定圧力で押圧しながら加熱することで、パッケージ基板２の反りを解消しているが、本発明の反り解消ステップはこれに限定されるものではない。
【００５１】
例えば、ローディングアーム３２の搬送パッド３４に加熱機構を組み込み、ローディングアーム３２の搬送パッド３４でパッケージ基板２を仮置きテーブル３０に押圧しながら加熱することにより、パッケージ基板２の反りを解消するようにしてもよい。この場合には、加熱押圧パッド４２を省略することができる。
【００５２】
また上述した実施形態では、本発明のパッケージ基板の加工方法を研削装置に適用した例について説明したが、本発明の加工方法は、研磨装置、切削装置、レーザ加工装置等の他の加工装置にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
２    パッケージ基板（ＣＳＰ基板）
１０    チップ形成部
１６    モールド樹脂
２０    研削装置
２４    基板搬送ロボット
２８    カセット
３０    仮置きテーブル
３２    基板搬入機構（ローディングアーム）
３４    搬送パッド
３６    ターンテーブル
３８    チャックテーブル
４０    吸引領域
４２    加熱押圧パッド
４８    粗研削ユニット
６４    研削ホイール
７０    仕上げ研削ユニット
８６    研削ホイール
９０    基板搬出機構（アンローディングアーム）
９４    スピンナ洗浄装置
【図１】
2011192781.tif 000003
【図２】
2011192781.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011192781.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011192781.tif 000008
【図７】
2011192781.tif 000009
【図８】
2011192781.tif 000010
【図９】
2011192781.tif 000011
【図１０】
2011192781.tif 000012
【図１１】
2011192781.tif 000013