(57)【要約】【課題】  研削ホイールの大型化を抑制可能な研削装置及び大型の矩形基板の研削方法を提供することである。【解決手段】  矩形基板の表面又は裏面を研削する研削装置であって、矩形基板を吸引保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された矩形基板を研削する研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、該研削手段を該チャックテーブルの保持面に対して垂直方向に研削送りする研削送り手段と、該チャックテーブルと該研削手段とを該チャックテーブルの保持面と平行な方向に相対的に移動させる移動手段と、を備え、該研削ホイールは、ホイール基台と、該ホイール基台の下面外周部に環状に配設された研削砥石とを含み、該環状に配設された研削砥石の外径は矩形基板の短辺よりも小さく設定されていることを特徴とする。【選択図】図４
2015223665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形基板の表面又は裏面を研削する研削装置であって、
矩形基板を吸引保持する保持面を有するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された矩形基板を研削する研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、
該研削手段を該チャックテーブルの保持面に対して垂直方向に研削送りする研削送り手段と、
該チャックテーブルと該研削手段とを該チャックテーブルの保持面と平行な方向に相対的に移動させる移動手段と、を備え、
該研削ホイールは、ホイール基台と、該ホイール基台の下面外周部に環状に配設された研削砥石とを含み、
該環状に配設された研削砥石の外径は矩形基板の短辺よりも小さく設定されていることを特徴とする研削装置。
【請求項２】
請求項１記載の研削装置を使用して矩形基板を研削する矩形基板の研削方法であって、
該チャックテーブルに保持された矩形基板を該移動手段によって揺動させると共に該チャックテーブルを回転させつつ、該研削ホイールを回転させて矩形基板の表面又は裏面を研削することを特徴とする矩形基板の研削方法。
【請求項３】
請求項１記載の研削装置を使用して矩形基板を研削する矩形基板の研削方法であって、
該チャックテーブルに保持された矩形基板の回転中心を通過するように該研削ホイールの研削砥石を位置付けて、該チャックテーブルを回転させると共に該研削ホイールを回転させて矩形基板の中央部を研削し、
その後、移動手段によって矩形基板の回転中心から該研削ホイールを離間させながら矩形基板の表面又は裏面を研削することを特徴とする矩形基板の研削方法。
【請求項４】
請求項１記載の研削装置を使用して矩形基板を研削する矩形基板の研削方法であって、
該移動手段によって矩形基板の最外周に該研削ホイールを位置づけ、該チャックテーブルを回転させながら該研削ホイールを回転させ、
該移動手段によって矩形基板の最外周から回転中心に向けて該研削ホイールを移動させて矩形基板の表面又は裏面を研削することを特徴とする矩形基板の研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型のパッケージ基板等の矩形基板を研削するのに適した研削装置及び該研削装置を使用した矩形基板の研削方法に関する。
【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、半導体チップの電極が基板の電極にボンディング接続された後、樹脂によって表面又は裏面が封止されることで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（例えば、特開２００９−２５３０５８号公報参照）。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各種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。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を有する研削ホイールとを備え、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。
【０００６】
ＣＳＰ基板等のパッケージ基板も裏面に被覆された封止樹脂の厚みを均一にするために、研削装置によって封止樹脂が研削される（例えば、特開２０１１−１９２７８１号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２５３０５８号公報
【特許文献２】特開２００８−２７２８６６号公報
【特許文献３】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】
【０００８】
しかし、近年ＣＳＰ基板等のパッケージ基板は、例えば５００ｍｍ×７００ｍｍと大型化し、それに伴い研削装置の研削ホイールも大型化され、研削ホイールの交換が困難になるという問題がある。また、研削ホイールの大型化に伴って研削装置も大型にならざるを得ないという問題がある。
【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、研削ホイールの大型化を抑制可能な研削装置及び矩形基板の研削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】
請求項１記載の発明によると、矩形基板の表面又は裏面を研削する研削装置であって、矩形基板を吸引保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された矩形基板を研削する研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、該研削手段を該チャックテーブルの保持面に対して垂直方向に研削送りする研削送り手段と、該チャックテーブルと該研削手段とを該チャックテーブルの保持面と平行な方向に相対的に移動させる移動手段と、を備え、該研削ホイールは、ホイール基台と、該ホイール基台の下面外周部に環状に配設された研削砥石とを含み、該環状に配設された研削砥石の外径は矩形基板の短辺よりも小さく設定されていることを特徴とする研削装置が提供される。
【００１１】
請求項２記載の発明によると、請求項１記載の研削装置を使用して矩形基板を研削する矩形基板の研削方法であって、該チャックテーブルに保持された矩形基板を該移動手段によって揺動させると共に該チャックテーブルを回転させつつ、該研削ホイールを回転させて矩形基板の表面又は裏面を研削することを特徴とする矩形基板の研削方法が提供される。
【００１２】
請求項３記載の発明によると、請求項１記載の研削装置を使用して矩形基板を研削する矩形基板の研削方法であって、該チャックテーブルに保持された矩形基板の回転中心を通過するように該研削ホイールの研削砥石を位置付けて、該チャックテーブルを回転させると共に該研削ホイールを回転させて矩形基板の中央部を研削し、その後、移動手段によって矩形基板の回転中心から該研削ホイールを離間させながら矩形基板の表面又は裏面を研削することを特徴とする矩形基板の研削方法が提供される。
【００１３】
請求項４記載の発明によると、請求項１記載の研削装置を使用して矩形基板を研削する矩形基板の研削方法であって、該移動手段によって矩形基板の最外周に該研削ホイールを位置づけ、該チャックテーブルを回転させながら該研削ホイールを回転させ、該移動手段によって矩形基板の最外周から回転中心に向けて該研削ホイールを移動させて矩形基板の表面又は裏面を研削することを特徴とする矩形基板の研削方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の研削装置によると、環状に配設された研削砥石の外径が矩形基板の短辺より小さく設定されているので、研削ホイールの大型化が抑制できると共に研削ホイールの交換が容易になる。また、研削ホイールを小型にできることから、研削装置の大型化を抑制できる。
【００１５】
本発明の研削方法によると、比較的小径の研削ホイールを使用して大型の矩形基板の全面を研削することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明実施形態に係る研削装置の斜視図である。
【図２】図２（Ａ）はパッケージ基板の表面側斜視図、図２（Ｂ）はパッケージ基板の裏面側斜視図、図２（Ｃ）はパッケージ基板の一部拡大側面図である。
【図３】図３（Ａ）は第１実施形態の研削方法を説明する模式的斜視図、図３（Ｂ）はその模式的平面図である。
【図４】図４（Ａ）は第２実施形態の研削方法を説明する模式的斜視図、図４（Ｂ）はその模式的平面図である。
【図５】図５（Ａ）は第３実施形態の研削方法を説明する模式的斜視図、図５（Ｂ）はその模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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、本発明の実施形態に係る研削装置２の外観斜視図が示されている。４は研削装置２のベースであり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール８が固定されている。
【００１８】
この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２と、スピンドルハウジング１２を保持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１６に取り付けられている。
【００１９】
研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８を回転駆動するモータ２０と、スピンドル１８の先端に固定されたホイールマウント２２と、ホイールマウント２２に着脱可能に装着された研削ホイール２４とを含んでいる。
【００２０】
図３（Ａ）に示すように、研削ホイール２４は、環状のホイール基台２６と、ホイール基台２６の下面外周部に環状に貼着された複数の研削砥石２８とから構成される。環状に配設された研削砥石２８の外径は図２に示す矩形状のパッケージ基板１１の短辺より小さく設定されている。
【００２１】
研削装置２は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ３０とパルスモータ３２とから構成される研削ユニット送り機構３４を備えている。パルスモータ３２を駆動すると、ボールねじ３０が回転し、移動基台１６が上下方向に移動される。
【００２２】
ベース４にはチャックテーブル機構３６が配設されている。チャックテーブル機構３６はチャックテーブル３８を有し、チャックテーブル３８は回転可能であるとともに、図示しない移動機構によりウエーハ着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。
【００２３】
チャックテーブル３８は、ポーラスセラミックス等の多孔性部材から形成された保持面３８ａを有している。チャックテーブル３８の周囲にはウォーターカバー４０が配設されており、このウォーターカバー４０とベース４の前端部及び後端部にわたり蛇腹４２，４４が配設されている。ベース４の前方側には、研削装置２のオペレーターが研削条件等を入力する操作パネル４６が配設されている。
【００２４】
図２（Ａ）を参照すると、ＣＳＰ基板等のパッケージ基板１１の表面側斜視図が示されている。図２（Ｂ）はパッケージ基板１１の裏面側斜視図である。プリント基板又は金属フレーム等の基板１３の表面には格子状に形成された複数の分割予定ライン１５が形成されており、分割予定ライン１５で区画された各領域にチップ形成部１７が画成されている。
【００２５】
個々のチップ形成部１７には複数の電極が形成されている。チップ形成部１７の裏面側には半導体チップ１９がＤＡＦ（Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈ  Ｆｉｌｍ）で貼着されている。図２（Ｃ）に示すように、基板１３の裏面側に搭載された半導体チップ１９は樹脂２１で封止されている。パッケージ基板１１は、例えば５００ｍｍ×７００ｍｍのサイズを有している。
【００２６】
本実施形態の研削装置２では、矩形状の保持面３８ａを有するチャックテーブル３８でパッケージ基板１１の表面１１ａ側を吸引保持し、裏面の樹脂２１を露出させて研削ホイール２４で樹脂２１を研削して所定の厚みに薄化する。
【００２７】
本実施形態の研削装置２では、環状に配設された研削砥石２８の外径が矩形状のパッケージ基板１１の短辺より小さく設定されていることが重要である。このようにパッケージ基板１１のサイズに比べて小さな研削ホイール２４を使用しても、以下に説明する研削方法により大型のパッケージ基板１１の裏面１１ｂの全面を研削することができる。
【００２８】
以下、本発明の研削方法の各実施形態について図３乃至図５を参照して説明する。図３（Ａ）を参照すると、第１実施形態の研削方法の模式的斜視図が示されている。図３（Ｂ）は第１実施形態の研削方法の模式的平面図である。尚、図３ではチャックテーブル３８は省略されている。
【００２９】
この第１実施形態の研削方法では、パッケージ基板１１を保持したチャックテーブル３８を矢印ａで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２４を矢印ｂで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させると共に、研削ユニット送り機構３４を駆動して研削ホイール２４の研削砥石２８をパッケージ基板１１の裏面１１ｂの封止樹脂２１に接触させる。
【００３０】
そして、パッケージ基板１１をチャックテーブル３８の移動機構によってＹ軸方向に揺動（往復動）させながら、パッケージ基板１１の封止樹脂２１を研削する。パッケージ基板１１をＹ軸方向に揺動させながら研削するため、直径の小さな研削ホイール２４でパッケージ基板１１の裏面１１ｂの封止樹脂２１の全面を研削することができる。
【００３１】
図４（Ａ）を参照すると、本発明第２実施形態の研削方法の模式的斜視図が示されている。図４（Ｂ）はその模式的平面図である。図４でチャックテーブル３８は省略されている。
【００３２】
本実施形態の研削方法では、チャックテーブル３８に保持されたパッケージ基板１１の回転中心を通過するように研削ホイール２４の研削砥石２８を位置づけて、チャックテーブル３８を例えば３００ｒｐｍで回転させると共に研削ホール２４を例えば６０００ｒｐｍで回転させて、パッケージ基板１１の裏面１１ｂの中央部を研削する。
【００３３】
中央部研削後、チャックテーブル３８の移動機構によってパッケージ基板１１の回転中心から研削ホイール２４を離間させながら、即ちチャックテーブル３８を矢印Ｙ１方向に移動させながらパッケージ基板１１の裏面全面を研削する。図４で１１ｃは研削領域を示している。
【００３４】
図５（Ａ）を参照すると、本発明第３実施形態の研削方法を示す模式的斜視図が示されている。図５（Ｂ）はその模式的平面図である。図５において、チャックテーブル３８は省略されている。
【００３５】
本実施形態の研削方法では、チャックテーブル３８の移動機構によってチャックテーブル３８に保持されたパッケージ基板１１の最外周に研削ホイール２４を位置づけ、チャックテーブル３８を矢印ａ方向に例えば３００ｒｐｍで回転させながら研削ホイール２４を矢印ｂ方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させて、パッケージ基板１１の裏面１１ｂの最外周を研削する。
【００３６】
次いで、チャックテーブル３８を矢印Ｙ２方向に移動させながら、即ちパッケージ基板１１の最外周から回転中心に向けて研削ホイール２４を相対的に移動させてパッケージ基板１１の裏面１１ｂの全面を研削する。図５で１１ｃは研削領域を示している。
【００３７】
上述した実施形態では、本発明の研削方法を矩形状のパッケージ基板１１に対して適用した例について説明したが、被研削物はこれに限定されるものではなく、本発明の研削方法は大型のパッケージ基板のみでなく、大型の矩形状の基板の表面又は裏面を研削する用途にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０    研削ユニット（研削手段）
１１    矩形状パッケージ基板
１３    基板
１５    分割予定ライン
１７    チップ形成部
１８    スピンドル
１９    半導体チップ
２１    樹脂（封止樹脂）
２２    ホイールマウント
２４    研削ホイール
２６    ホイール基台
２８    研削砥石
３４    研削ユニット送り機構
３８    チャックテーブル
３８ａ    保持面
【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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