(57)【要約】      （修正有）【課題】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。【解決手段】矩形基板の表面又は裏面を研削する研削装置２であって、矩形基板を吸引保持する保持面３８ａを有するチャックテーブル３８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２４を回転可能に支持する研削手段１０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である研削ユニット送り機構３４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を平行な方向に相対的に移動させる移動手段と、を備え、該チャックテーブルには、該チャックテーブルに保持された矩形基板をクランプするクランプ手段４８が配設されており、該研削ホイールの下面外周部に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小さく設定されている。【選択図】図１
2015223666.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を平行な方向に相対的に移動させる移動手段と、を備え、
該チャックテーブルには、該チャックテーブルに保持された矩形基板をクランプするクランプ手段が配設されており、
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、
該クランプ手段を作動させて該チャックテーブルに保持された矩形基板をクランプし、矩形基板の回転中心を通過するように研削ホイールの研削砥石を位置づけて、チャックテーブルを回転させると共に、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、該クランプ手段を解除すると共に、該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、
該クランプ手段を作動させて該チャックテーブルに保持された矩形基板をクランプし、該移動手段を作動して矩形基板の長辺又は短辺に倣う方向に該チャックテーブルと該研削ホイールとを相対的に移動して該クランプ手段を避けた領域を研削し、
その後、該クランプ手段を解除すると共に、該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該クランプ手段によりクランプされていた未研削領域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を平行な方向に相対的に移動させる移動手段と、を備え、該チャックテーブルには、該チャックテーブルに保持された矩形基板をクランプするクランプ手段が配設されており、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、該クランプ手段を作動させて該チャックテーブルに保持された矩形基板をクランプし、矩形基板の回転中心を通過するように研削ホイールの研削砥石を位置づけて、チャックテーブルを回転させると共に、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、該クランプ手段を解除すると共に、該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、該クランプ手段を作動させて該チャックテーブルに保持された矩形基板をクランプし、該移動手段を作動して矩形基板の長辺又は短辺に倣う方向に該チャックテーブルと該研削ホイールとを相対的に移動して該クランプ手段を避けた領域を研削し、その後、該クランプ手段を解除すると共に、該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該クランプ手段によりクランプされていた未研削領域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】
【００１３】
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。
【００１４】
更に、クランプ手段を備えているので、湾曲した矩形基板でもチャックテーブルに保持することが可能となり、湾曲した大型の矩形基板でもその全面を研削することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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）は本発明第１実施形態の研削方法を示す模式的斜視図、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）はその模式的平面図である。
【図４】図４（Ａ）は本発明第２実施形態の研削方法を示す模式的斜視図、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）はその模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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ホイール２８の外径は図２に示すパッケージ基板１１の短辺より小さく設定されている。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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の四角には反った矩形基板の四角をクランプして固定するクランプ（クランプ手段）４８が配設されている。
【００２３】
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は、矩形状のチャックテーブル３８の四角にクランプ４８を設けたことが一つの特徴である。チャックテーブル３８にクランプ４８が配設されていることにより、反りを有するパッケージ基板等の矩形基板の四角をクランプしてチャックテーブル３８で矩形基板を吸引保持し、研削を実施することができる。
【００２８】
以下、図３及び図４を参照して、上述した実施形態の研削装置２を使用した矩形基板の研削方法について説明する。図３（Ａ）を参照すると、本発明第１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３（Ｂ）及び図３（Ｃ）はその模式的平面図である。図３（Ａ）では、クランプ４８が省略されており、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）では、パッケージ基板１１を吸引保持するチャックテーブル３８が省略されている。
【００２９】
第１実施形態の研削方法では、まずクランプ４８を作動させてチャックテーブル３８に保持された矩形状のパッケージ基板１１をクランプ４８によりクランプする。このようにパッケージ基板１１の四角をクランプすることにより、反りを有するパッケージ基板１１を矯正して、チャックテーブル３８の吸引保持面３８ａでパッケージ基板１１を吸引保持することができる。
【００３０】
パッケージ基板１１をクランプ４８でクランプしてチャックテーブル３８でパッケージ基板を吸引保持した状態で、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、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を矢印ａ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に接触させる。そして、研削ホイール２４を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、パッケージ基板１１の裏面中央部を研削する。１１ｃは研削された領域である。
【００３１】
パッケージ基板１１の中央部の研削が終了すると、クランプ４８を解除する。クランプ４８を解除しても、パッケージ基板１１の中央部の研削領域１１ｃが薄化されているため、チャックテーブル３８でパッケージ基板の吸引保持を維持することができる。
【００３２】
このように、チャックテーブル３８の吸引保持面３８ａでパッケージ基板１１を吸引保持した状態で、図３（Ｃ）に示すように、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をその回転中心から矢印Ｙ１方向に移動して、即ち研削ホイール２４をパッケージ基板１１の回転中心から離間させながらパッケージ基板１１の裏面１１ｂの全面を研削する。１１ｃは研削した領域である。
【００３３】
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）及び図４（Ｃ）はその模式的平面図を示している。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）では、チャックテーブル３８が省略されており、図４（Ａ）ではクランプ４８が省略されている。
【００３４】
第２実施形態の研削方法では、図４（Ｂ）に示すように、クランプ４８を作動させてチャックテーブル３８に吸引保持されたパッケージ基板１１の四角をクランプする。そして、チャックテーブル３８の移動機構を作動してチャックテーブル３８を矢印Ｙ２方向に移動して、即ちパッケージ基板１１の長辺に沿う方向にチャックテーブル３８と研削ホイール２４とを相対的に移動して、クランプ４８を避けた領域のパッケージ基板１１の裏面１１ｂを研削する。
【００３５】
次いで、チャックテーブル３８を９０°回転してから、パッケージ基板１１の短辺に倣う方向にチャックテーブル３８と研削ホイール２４を相対的に移動して、クランプ４８を避けた領域のパッケージ基板１１の裏面１１ｂを研削する。これにより、パッケージ基板１１の裏面１１ｂに十字状の研削領域１１ｃが形成されることになる。
【００３６】
次いで、クランプ４８を解除して、パッケージ基板１１をチャックテーブル３８の吸引保持面３８ａで吸引保持した状態で、回転する研削砥石２８がパッケージ基板１１の回転中心を通過するように位置づけ、パッケージ基板１１の回転中心から研削ホイール２８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クランプ４８によりクランプされていた未研削領域１１ｂを研削する。
【００３７】
上述した実施形態の研削方法では、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、本発明の研削装置及び研削方法はパッケージ基板のみでなく、矩形状の基板、特に反りを有する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
４８    クランプ
【図１】
2015223666.tif 000003
【図２】
2015223666.tif 000004
【図３】
2015223666.tif 000005
【図４】
2015223666.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月7日(2015.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、
該チャックテーブルには、該チャックテーブルに保持された矩形基板をクランプするクランプ手段が配設されており、
該研削ホイールは、環状のホイール基台と、該ホイール基台の下面外周部に環状に配設された複数の研削砥石とから構成され、
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小さく設定されていることを特徴とする研削装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、該チャックテーブルには、該チャックテーブルに保持された矩形基板をクランプするクランプ手段が配設されており、該研削ホイールは、環状のホイール基台と、該ホイール基台の下面外周部に環状に配設された複数の研削砥石とから構成され、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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
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固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に示すパッケージ基板１１の短辺より小さく設定されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
次いで、クランプ４８を解除して、パッケージ基板１１をチャックテーブル３８の吸引保持面３８ａで吸引保持した状態で、回転する研削砥石２８がパッケージ基板１１の回転中心を通過するように位置づけ、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クランプ４８によりクランプされていた未研削領域１１ｂを研削する。