(57)【要約】【課題】反りを有する板状ワークを研削する場合に、板状ワークを保持テーブルの保持面上で反りを解消して平坦な状態で確実に吸引保持する。【解決手段】基材Ｗ１の上面Ｗ１ａに形成した樹脂層Ｗ２の外側に基材Ｗ１が露出した露出部Ｗ１ｄを有する板状ワークＷを、板状ワークＷより大きい面積の保持面３００ａを有する保持テーブル３０に載置して吸引保持する際に使用する治具４であって、板状ワークＷの樹脂層Ｗ２を貫通させる開口４０と、開口４０の外側で板状ワークＷの露出部Ｗ１ｄを保持面３００ａ側に向かって押さえる押さえ部４１と、押さえ部４１の外側で保持面３００ａ中の載置した板状ワークＷで覆われていない領域を覆う封止部４２と、を備えるプレート状の治具４である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の上面に形成した樹脂層の外側に基材が露出した露出部を有する板状ワークを、該板状ワークより大きい面積の保持面を有する保持テーブルに載置して吸引保持する際に使用する治具であって、
板状ワークの該樹脂層を貫通させる開口と、
該開口の外側で板状ワークの該露出部を該保持面側に向かって押さえる押さえ部と、
該押さえ部の外側で該保持面中の載置した板状ワークで覆われていない領域を覆う封止部と、を備えるプレート状の治具。
【請求項２】
板状ワークは、外周部分が前記保持面から離れる方向に反りを形成していて、
板状ワークの該反りに対抗する硬さの材質で形成される請求項１記載の治具。
【請求項３】
請求項１又は２記載の治具を用いて前記板状ワークを前記保持テーブルの保持面で保持させ研削砥石で前記樹脂層を研削する該板状ワークの研削方法であって、
該樹脂層を上にして該保持面に該板状ワークを載置する載置工程と、
該載置工程で載置した該板状ワークの樹脂層を該治具の前記開口から露出させ、該保持面を吸引源に連通させ、前記押さえ部で該板状ワークの露出部を該保持面側に向かって押さえると共に前記封止部で該保持面の前記領域を覆い該板状ワークと該治具とを該保持テーブルで吸引保持する保持工程と、
該保持工程で吸引保持した該板状ワークの樹脂層を研削砥石で研削する研削工程と、を備える板状ワークの研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状ワークを保持テーブルに吸引保持させる際に使用する治具及び板状ワークの研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、矩形状の外形を備えるＰＣＢ基板の上に配線層を形成し、基板の上面に形成されたデバイスチップを配線層と接続させ、その後、デバイスチップと配線層とを樹脂で封止して板状ワークを形成し、さらに、板状ワークを保持テーブルで吸引保持した状態でデバイスチップと配線層とを封止した樹脂層を研削砥石で研削することで、所定の厚みの板状ワークを形成している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１-１９２７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
研削前の板状ワークは、樹脂層が形成された際の樹脂の収縮により樹脂層側の中央が凹み外周部分が反り上がっている。研削加工では、樹脂層のみを研削したいため、外周部分が反りあがった状態の板状ワークを保持テーブルの保持面上で平坦な状態で吸引保持させて、研削砥石が樹脂層以外に接触するのを防ぎたいという要望がある。しかし、従来においては、板状ワークの面積と同一面積の保持面で吸引保持を行っているため、保持面上の吸引力よりワークの外周部分が反る力のほうが強いことから、板状ワークを保持テーブルの保持面上で平坦な状態で確実に吸引保持することが難しかった。
よって、反りを有する板状ワークを研削する場合には、板状ワークを保持テーブルの保持面上で反りを解消して平坦な状態で確実に吸引保持するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明は、基材の上面に形成した樹脂層の外側に基材が露出した露出部を有する板状ワークを、該板状ワークより大きい面積の保持面を有する保持テーブルに載置して吸引保持する際に使用する治具であって、板状ワークの該樹脂層を貫通させる開口と、該開口の外側で板状ワークの該露出部を該保持面側に向かって押さえる押さえ部と、該押さえ部の外側で該保持面中の載置した板状ワークで覆われていない領域を覆う封止部と、を備えるプレート状の治具である。
【０００６】
治具は、板状ワークの反りに対抗する硬さの材質（金属など）で形成されていると好ましい。
【０００７】
また、上記課題を解決するための本発明は、前記治具を用いて前記板状ワークを前記保持テーブルの保持面で保持させ研削砥石で前記樹脂層を研削する該板状ワークの研削方法であって、該樹脂層を上にして該保持面に該板状ワークを載置する載置工程と、該載置工程で載置した該板状ワークの樹脂層を該治具の前記開口から露出させ、該保持面を吸引源に連通させ、前記押さえ部で該板状ワークの露出部を該保持面側に向かって押さえると共に前記封止部で該保持面の前記領域を覆い該板状ワークと該治具とを該保持テーブルで吸引保持する保持工程と、該保持工程で吸引保持した該板状ワークの樹脂層を研削砥石で研削する研削工程と、を備える板状ワークの研削方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る治具は、板状ワークの樹脂層を貫通させる開口と、開口の外側で板状ワークの露出部を保持面側に向かって押さえる押さえ部と、押さえ部の外側で保持面中の載置した板状ワークで覆われていない領域を覆う封止部と、を備えるため、基材の上面に形成した樹脂層の外側に基材が露出した露出部を有する板状ワークを板状ワークより大きい面積の保持面を有する保持テーブルに載置して吸引保持する際に使用することで、反りの大きな板状ワークを保持テーブルの保持面上で反りを解消して平坦な状態で確実に吸引保持することができるようになる。
【０００９】
治具が板状ワークの反りに対抗できる硬さの薄い部材（金属など）で形成されていることで、治具は変形してしまうことがなくなるため、繰り返しの使用が可能となる。
【００１０】
本発明に係る板状ワークの研削方法は、樹脂層を上にして保持テーブルの保持面に板状ワークを載置する載置工程と、載置工程で載置した板状ワークの樹脂層を治具の開口から露出させ、保持面を吸引源に連通させ、押さえ部で板状ワークの露出部を保持面側に向かって押さえると共に封止部で保持面の板状ワークで覆われていない領域を覆い板状ワークと治具とを保持テーブルで吸引保持する保持工程を実施して、研削工程において、反りの大きな板状ワークを保持テーブルの保持面上で反りを解消して平坦な状態で確実に吸引保持した状態で樹脂層のみを研削砥石で研削していくことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】板状ワーク、保持テーブル、及び治具の一例を示す平面図である。
【図２】樹脂層を上にして保持テーブルの保持面に板状ワークを載置している状態を示す断面図である。
【図３】板状ワークの樹脂層を治具の開口から露出させ、押さえ部で板状ワークの露出部を保持面側に向かって押さえると共に封止部で保持面中の載置した板状ワークで覆われていない領域を覆い板状ワークと治具とを保持テーブルで吸引保持している状態を示す断面図である。
【図４】板状ワークの樹脂層を治具の開口から露出させ、押さえ部で板状ワークの露出部を保持面側に向かって押さえると共に封止部で保持面中の載置した板状ワークで覆われていない領域を覆い板状ワークと治具とを保持テーブルで吸引保持している状態を示す平面図である。
【図５】保持テーブルで吸引保持した板状ワークの樹脂層を研削砥石で研削している状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示す板状ワークＷは、所謂パッケージ基板であり、ＰＣＢ等からなる矩形状の基材Ｗ１を有しており、基材Ｗ１の上面Ｗ１ａ上には、複数のデバイスとバンプ等を含む配線層とが形成されるデバイス領域が複数（図示の例においては、２つ）形成されている。そして、各デバイス領域は、エポキシ樹脂等の樹脂層Ｗ２によってそれぞれ封止されている。例えば矩形状に形成された各樹脂層Ｗ２の外側には、基材Ｗ１が露出した露出部Ｗ１ｄが形成されており、露出部Ｗ１ｄは後に小片化され主に廃材となる。
【００１３】
図１に示す保持テーブル３０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなり板状ワークＷを吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００は真空発生装置等の吸引源３２（図２参照）に連通し、吸引源３２が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部３００の露出面である保持面３００ａに伝達されることで、保持テーブル３０は保持面３００ａ上で板状ワークＷを吸引保持する。保持面３００ａの直径は、板状ワークＷの長手方向長さよりも大きく、保持面３００ａの面積は板状ワークＷの面積よりも大きくなっている。
【００１４】
図１に示す本発明に係る治具４は、例えば、ＳＵＳ等の金属からなり、保持テーブル３０の保持面３００ａの外形に合わせた円形板状に形成されている。なお、治具４は、金属ではなく、ある程度の硬さ（例えば、後述する板状ワークＷの反りに対抗できる程度の硬さ）を備えるプラスチック板等からなるものであってもよい。治具４の直径は、少なくとも保持面３００ａの直径以上となっている。治具４は、上面から下面に貫通形成された開口４０を備えており、開口４０は、矩形状の樹脂層Ｗ２に合わせた矩形状の外形を備えており、その大きさは、本実施形態においては２つの樹脂層Ｗ２が入り込むことができ、かつ、基材Ｗ１の大きさよりも小さくなっている。
【００１５】
治具４の下面における開口４０の周囲は厚み方向に基材Ｗ１以上の大きさで矩形環状に切り欠かれており、これによって、開口４０の外側で板状ワークＷの露出部Ｗ１ｄを保持テーブル３０の保持面３００ａ側に向かって押さえる押さえ部４１が形成されている。治具４における押さえ部４１の外側の部分は、押さえ部４１の外側で保持面３００ａ中の載置した板状ワークＷで覆われていない領域を覆う封止部４２となる。
【００１６】
以下に、図１に示す治具４を用いて板状ワークＷを保持テーブル３０の保持面３００ａで保持させ研削砥石で樹脂層Ｗ２を研削する場合の各工程について説明する。
【００１７】
（１）載置工程
まず、図２に示すように、板状ワークＷの中心と保持テーブル３０の保持面３００ａの中心とが略合致するようにして、板状ワークＷは樹脂層Ｗ２を上側に向けた状態で保持テーブル３０の保持面３００ａ上に載置される。図２に示すように、保持面３００ａに載置された板状ワークＷは、その下面Ｗ１ｂ（基材Ｗ１の下面）が中央の領域から外側の領域に向かって徐々に高くなっていくように中凹状に反っている（外周部分が保持面３００ａから離れる方向に反っている）。
【００１８】
（２）保持工程
図２に示すように、治具４の開口４０の中心が板状ワークＷの中心と略合致するように、治具４が板状ワークＷの上方に位置付けられる。さらに、治具４を保持面３００ａ上に降下させていき、図３、４に示すように、板状ワークＷの樹脂層Ｗ２を治具４の開口４０から露出させる。また、押さえ部４１を基材Ｗ１の露出部Ｗ１ｄに当接させると共に、保持面３００ａ中の載置した板状ワークＷで覆われていない領域に封止部４２を当接させて該領域を覆い封止する。この状態において、例えば、治具４の重みにより押さえ部４１で露出部Ｗ１ｄが保持面３００ａ側に向かって押さえられて反りが矯正され板状ワークＷは平坦な状態になる。
【００１９】
そして、吸引源３２が作動して生み出された吸引力が保持面３００ａに伝達されることで、保持テーブル３０の保持面３００ａで板状ワークＷの中央の領域が吸引保持される。また、保持面３００ａ中の板状ワークＷで覆われていない領域にも吸引力が伝達され、該領域上は封止部４２によって覆われた状態になっているためバキュームリークが起こること無く、封止部４２が該領域上で吸引保持される。そして、押さえ部４１で露出部Ｗ１ｄが保持面３００ａ側に向かって更に強く押さえられた状態になる。
【００２０】
上記のように本発明に係る治具４は、板状ワークＷの樹脂層Ｗ２を貫通させる開口４０と、開口４０の外側で板状ワークＷの露出部Ｗ１ｄを保持面３００ａ側に向かって押さえる押さえ部４１と、押さえ部４１の外側で保持面３００ａ中の載置した板状ワークＷで覆われていない領域を覆う封止部４２と、を備えるため、板状ワークＷより大きい面積の保持面３００ａを有する保持テーブル３０に板状ワークＷを載置して吸引保持する際に使用することで、反りの大きな板状ワークＷを保持テーブル３０の保持面３００ａ上で反りを解消して平坦な状態で確実に吸引保持することができるようになる。
【００２１】
また、治具４が、板状ワークＷの反りに対抗する硬さの材質、即ち、例えばＳＵＳ等の金属で形成されていることで、変形してしまうことがなくなるため、板状ワークＷの吸引保持における繰り返しの使用が可能となる。
【００２２】
（３）研削工程
図５に示す研削手段２１は、モータ及びボールネジ等から構成される研削送り手段２２によって鉛直方向（Ｚ軸方向）に往復移動可能となっている。研削手段２１は、軸方向が鉛直方向である回転軸２１０と、回転軸２１０を回転駆動する図示しないモータと、回転軸２１０の下端に接続された円環状のマウント２１３と、マウント２１３の下面に着脱可能に接続された研削ホイール２１４とを備える。
【００２３】
研削ホイール２１４は、ホイール基台２１４ａと、ホイール基台２１４ａの底面に環状に配設された略直方体形状の複数の研削砥石２１４ｂとを備える。研削砥石２１４ｂは、例えば、所定のボンド材でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。回転軸２１０内部には、研削水供給源に連通し研削水の通り道となる図示しない流路が、回転軸２１０の軸方向に貫通して形成されており、流路はマウント２１３を通り、ホイール基台２１４ａの底面において研削砥石２１４ｂに向かって研削水を噴出できるように開口している。
【００２４】
板状ワークＷを保持した保持テーブル３０が研削手段２１の下まで＋Ｙ方向に移動して、図５に示すように、樹脂層Ｗ２と研削砥石２１４ｂとの位置合わせが行われる。図示しないモータにより回転軸２１０が回転駆動されるのに伴って、研削砥石２１４ｂが回転する。また、研削手段２１が研削送り手段２２により−Ｚ方向へと送られ、回転する研削砥石２１４ｂが樹脂層Ｗ２の上面に当接することで研削加工が行われる。また、保持テーブル３０が回転することに伴い保持面３００ａ上に保持された板状ワークＷも回転するので、樹脂層Ｗ２の上面の全面が研削され平坦になっていく。例えば、研削加工中は、研削水を回転軸２１０中の流路を通して研削砥石２１４ｂと樹脂層Ｗ２との接触部位に対して供給して、接触部位を冷却・洗浄する。
【００２５】
板状ワークＷは、治具４によって保持面３００ａ上で中凹状の反りが解消されて平坦な状態となっているため、研削砥石２１４ｂが露出部Ｗ１ｄに接触してしまうことは無く、樹脂層Ｗ２のみが研削砥石２１４ｂで所定量研削された後、研削送り手段２２が研削手段２１を上昇させて板状ワークＷから離間させる。
なお、押さえ部４１の厚さを、所望の厚さまで研削された後の樹脂層Ｗ２の厚さよりも薄く設定しており、封止部４２の厚さを、所望の厚さまで研削された後の板状ワークＷ全体の厚さよりも薄く設定していることで、樹脂層Ｗ２を所望の厚さまで研削した際に研削砥石２１４ｂが治具４に接触してしまうことは無い。
【００２６】
このように、本発明に係る板状ワークの研削方法は、樹脂層Ｗ２を上にして保持テーブル３０の保持面３００ａに板状ワークＷを載置する載置工程と、載置工程で載置した板状ワークＷの樹脂層Ｗ２を治具４の開口４０から露出させ、保持面３００ａを吸引源３２に連通させ、押さえ部４１で板状ワークＷの露出部Ｗ１ｄを保持面３００ａ側に向かって押さえると共に封止部４２で保持面３００ａの板状ワークＷで覆われていない領域を覆い板状ワークＷと治具４とを保持テーブル３０で吸引保持する保持工程を実施して、研削工程において、反りの大きな板状ワークＷを保持テーブル３０の保持面３００ａ上で反りを解消して平坦な状態で確実に吸引保持した状態で樹脂層Ｗ２のみを研削砥石２１４ｂで研削していくことが可能になる。
【００２７】
なお、本発明に係る研削方法は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている治具４、板状ワークＷ、及び保持テーブル３０等の各構成の形状や大きさ等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、板状ワークはその上面に形成した樹脂層の外側に基材が露出した露出部を有することで外周側に段差を備えていれば、外形が円形状であってもよい。また、保持テーブルの外形は、矩形状であってもよく、治具の外形や開口等の形状も板状ワーク及び保持テーブルの外形に合わせた形状とすることができる。
【符号の説明】
【００２８】
Ｗ：板状ワーク  Ｗ１：基材  Ｗ１ｄ：露出部  Ｗ２：樹脂層  
３０：保持テーブル  ３００：吸着部  ３００ａ：保持面  ３０１：枠体
３２：吸引源
４：治具  ４０：開口  ４１：押さえ部４１：封止部
２１：研削手段  ２１０：回転軸  ２１３：マウント  ２１４：研削ホイール
２２：研削送り手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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