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TW201600245A - 磨削裝置 - Google Patents

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TW201600245A
TW201600245A TW104112094A TW104112094A TW201600245A TW 201600245 A TW201600245 A TW 201600245A TW 104112094 A TW104112094 A TW 104112094A TW 104112094 A TW104112094 A TW 104112094A TW 201600245 A TW201600245 A TW 201600245A
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TW
Taiwan
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grinding
wheel
rectangular substrate
working
substrate
Prior art date
Application number
TW104112094A
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English (en)
Inventor
Satoshi Yamanaka
Original Assignee
Disco Corp
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Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/20—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B7/30—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/068—Table-like supports for panels, sheets or the like

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  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

本發明之課題為提供一種可抑制磨削輪的大型化之磨削裝置。解決手段為用以磨削矩形基板之正面或背面之磨削裝置，特徵在於其包括工作夾台、磨削手段及磨削進給手段。該工作夾台具有用以吸引保持矩形基板之保持面。該磨削手段將用以磨削被保持於該工作夾台上之矩形基板的磨削輪支撐成可旋轉。該磨削進給手段將該磨削手段相對於該工作夾台之保持面於垂直方向上磨削進給。該磨削輪包含輪基台，及在該輪基台的下表面外周部配置成環狀的磨削研磨石，該配置成環狀之磨削研磨石之外徑是設定成近似於該矩形基板之對角線的1/2的1/2強，且將該磨削輪定位成使該磨削研磨石通過被保持於該工作夾台之矩形基板的旋轉中心及角部，並在使該工作夾台旋轉時使該磨削輪旋轉以磨削矩形基板的正面或背面。

Description

磨削裝置 發明領域
本發明是有關於一種適合於磨削大型封裝基板等之矩形基板的磨削裝置。
發明背景
在半導體元件的製造過程中，形成有LSI等電路之複數個半導體晶片是被安裝於引線框架(lead frame)或印刷電路基板上，而在將半導體晶片之電極焊接(bonding)連接於基板的電極之後，藉由利用樹脂將正面或背面密封，以形成CSP(Chip Size Package)基板或BGA(Ball Grid Array)基板等之封裝基板。
之後，藉由利用切削刀片等將封裝基板切割而做成單片化，就能製造出被樹脂密封之一個個的半導體元件(參照例如專利文獻特開2009-253058號公報)。像這樣進行而製造出之半導體元件已被廣泛地利用於行動電話或個人電腦等之各種電子機器上。
隨著近年來的電子機器之小型化、薄型化，也期望半導體元件能夠小型化、薄型化，在半導體元件之製造過程中，有欲將使半導體晶片被樹脂密封之封裝基板的樹 脂密封面予以磨削薄化之要求，或欲將安裝於印刷電路基板上之半導體晶片的背面予以磨削薄化之要求。
在這些的磨削中，會廣泛地使用像例如專利文獻 特開2008-272866號公報中所揭示之被稱為研磨機(grinder)的磨削裝置。磨削裝置具備工作夾台及磨削輪，該工作夾台是用以吸引保持封裝基板等的被磨削物，該磨削輪具有面對被保持在工作夾台上之被磨削物而被配置的磨削研磨石，並可在磨削研磨石已抵接於被磨削物之狀態下藉由滑移來執行磨削。
為了使CSP基板等封裝基板也能將被覆於背面之密封樹脂厚度形成均一，可利用磨削裝置來磨削密封樹脂(參照例如日本專利特開2011-192781號公報)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2009-253058號公報
專利文獻2：日本專利特開2008-272866號公報
專利文獻3：日本專利特開2011-192781號公報
發明概要
然而，近年來CSP基板等的封裝基板大型化成例如500mm×700mm，伴隨著該情形，磨削裝置之磨削輪也被大型化，而有磨削輪的更換變得困難之問題。又，隨著磨削輪之大型化而有所謂的磨削裝置也不得不大型化之問 題。
本發明是有鑒於此點而作成的發明，其目的在於提供一種可抑制磨削輪的大型化的磨削裝置。
根據本發明所提供的磨削裝置，為用以磨削矩形基板之正面或背面的磨削裝置，特徵在於，其包括：工作夾台，具有用以吸引保持矩形基板之保持面；磨削手段，將用以磨削被保持於該工作夾台上之矩形基板的磨削輪支撐成可旋轉；及磨削進給手段，將該磨削手段相對於該工作夾台之保持面於垂直方向上磨削進給。
該磨削輪包含輪基台，及在該輪基台的下表面外周部配置成環狀的磨削研磨石，該配置成環狀的磨削研磨石之外徑是設定成近似於該矩形基板之對角線的1/2之1/2強，且將該磨削輪定位成使該磨削研磨石通過被保持於該工作夾台之矩形基板的旋轉中心及角部，並在使該工作夾台旋轉時使該磨削輪旋轉以磨削矩形基板的正面或背面。
根據本發明之磨削裝置，將配置成環狀的磨削研磨石之外徑設定成矩形基板的對角線之1/2強，且將磨削輪定位成使磨削研磨石通過被保持在工作夾台上之矩形基板的旋轉中心及角部，來使工作夾台與磨削輪旋轉以磨削矩形基板的正面或背面，因此，可抑制磨削輪的大型化並且使磨削輪的更換變得容易。又，由於可將磨削輪小型化， 因此可抑制磨削裝置之大型化。
10‧‧‧磨削單元(磨削手段)
11‧‧‧封裝基板
11a‧‧‧正面
11c‧‧‧角部
12‧‧‧主軸殼體
13‧‧‧基板
14‧‧‧支撐部
15‧‧‧分割預定線
16‧‧‧移動基台
17‧‧‧晶片形成部
18‧‧‧主軸
19‧‧‧半導體晶片
2‧‧‧磨削裝置
20‧‧‧馬達
21‧‧‧樹脂(密封樹脂)
22‧‧‧輪座
24‧‧‧磨削輪
25‧‧‧對角線
25a‧‧‧交點
26‧‧‧輪基台
28‧‧‧磨削研磨石
28A‧‧‧外周
30‧‧‧滾珠螺桿
32‧‧‧脈衝馬達
34‧‧‧磨削單元進給機構
36‧‧‧工作夾台機構
38‧‧‧工作夾台
38a‧‧‧保持面
4‧‧‧基台
4a‧‧‧凹部
40‧‧‧防水護罩
42、44‧‧‧伸縮件
46‧‧‧操作面板
6‧‧‧支柱
8‧‧‧導軌
A‧‧‧晶圓裝卸位置
B‧‧‧磨削位置
X、Y、Z‧‧‧方向
a、b‧‧‧箭頭
圖1是本實施形態之磨削裝置的立體圖。
圖2(A)是封裝基板的正面側立體圖，圖2(B)是封裝基板的背面側立體圖，圖2(C)是封裝基板之局部放大側面圖。
圖3是說明背面磨削步驟之立體圖。
圖4是表示磨削時的矩形狀封裝基板與配置成環狀的磨削研磨石之關係的模式圖。
用以實施發明之形態
以下，參照圖式詳細地說明本發明之實施形態。參照圖1，所示為本發明的實施形態之磨削裝置2的外觀立體圖。4是磨削裝置2的基台，且在基台4後方直立設置支柱6。在支柱6上固定有於上下方向上延伸的一對導軌8。
沿著該對導軌8以可在上下方向上移動之形式裝設磨削單元(磨削手段)10。磨削單元10具有主軸殼體12，及保持主軸殼體12之支撐部14，且支撐部14是被安裝在可沿著一對導軌8在上下方向上移動之移動基台16上。
磨削單元10包含有可旋轉地收容在主軸殼體12中之主軸18、旋轉驅動主軸18之馬達20、固定於主軸18的前端之輪座22，及可裝卸地裝設於輪座22上之磨削輪24。如圖3所示，磨削輪24是由環狀之輪基台26，及在輪基台26之下表面外周部黏貼成環狀的複數個磨削研磨石28所構成。
磨削裝置2具備有磨削單元進給機構34，該磨削 單元進給機構34是由用以使磨削單元10沿著一對導軌8在上下方向上移動之滾珠螺桿30及脈衝馬達32所構成。當驅動脈衝馬達32時，滾珠螺桿30即會旋轉，使移動基台16在上下方向上移動。
在基台4之上表面形成有凹部4a，且在該凹部4a 中配置有工作夾台機構36。工作夾台機構36具有工作夾台38，工作夾台38能夠旋轉，並且藉由圖未示之移動機構以於Y軸方向上在晶圓裝卸位置A，及與磨削單元10相向之磨削位置B之間移動。
工作夾台38具有由多孔陶瓷等之多孔性構件所 形成之保持面38a。在工作夾台38的周圍配置防水護罩40，且在涵蓋這個防水護罩40與基台4的前端部及後端部之處配置有伸縮件42、44。在基台4的前方側配置有磨削裝置2之供操作員輸入磨削條件等的操作面板46。
參照圖2(A)，所示為CSP基板等封裝基板11的正 面側立體圖。圖2(B)是封裝基板11的背面側立體圖。在印刷電路基板或金屬框架等之基板13的正面上形成有被形成為格子狀之複數條分割預定線15，且在以分割預定線15所劃分之各個區域中界定形成有晶片形成部17。
在各個晶片形成部17中形成有複數個電極。在晶 片形成部17的背面側上以DAF(晶片接合膜(Die Attach Film))黏貼有半導體晶片19。如圖2(C)所示，搭載於基板13之背面側之半導體晶片19是以樹脂21密封。封裝基板11具 有例如500mm×700mm的尺寸。
在本實施形態之磨削裝置2中，是利用具有矩形 狀之保持面38a的工作夾台38吸引保持封裝基板11的正面11a側，並使背面之樹脂21露出，再利用磨削輪24將樹脂21磨削以薄化成預定之厚度。在本實施形態中，如圖4所示，矩形狀之封裝基板11與輪基台26上配置成環狀之磨削研磨石28的外周28A之間的關係是很重要的。
也就是說，如圖4所示，當將封裝基板11的兩條 對角線25之交點設為25a時，則25a與封裝基板11之旋轉中心一致。並且，將配置成環狀之磨削研磨石28的外周28A的直徑設定成近似於矩形狀之封裝基板11的對角線25的1/2之1/2強。
並且，相對於保持在工作夾台38上之封裝基板11 進行定位以使磨削研磨石28通過被保持於工作夾台38之矩形狀的封裝基板11的旋轉中心25a，以如圖3所示，在將省略圖示之工作夾台38朝箭頭a方向以約300rpm的轉速旋轉並且將磨削輪24朝箭頭b方向以約6000rpm的轉速旋轉時，使磨削研磨石28接觸於樹脂21，並進一步作動磨削單元進給機構34，以一邊將磨削輪24朝向下方磨削進給一邊磨削封裝基板11之密封樹脂21。
當將配置成環狀之磨削研磨石28的外徑以及保 持在工作夾台38上之矩形狀的封裝基板11設定成如上述之關係而實施密封樹脂21之磨削時，即可利用以磨削研磨石28將封裝基板11之旋轉中心25a與封裝基板11之角部11c包 括在內的關係實施磨削，所以能夠將全部區域之封裝樹脂21磨削成預定厚度。
在本實施形態之磨削裝置中，是相對於封裝基板 11將磨削輪24定位成通過保持在工作夾台38上之矩形狀的封裝基板11的旋轉中心25a及角部11c，而形成使工作夾台38朝箭頭a方向旋轉並且使磨削輪24朝箭頭b方向旋轉，來磨削矩形狀之封裝基板11的密封樹脂21，所以能夠抑制磨削輪24的大型化並且使磨削輪24的更換變得容易。又，由於可將磨削輪24小型化，因此可抑制磨削裝置之大型化。
在上述之實施形態中，雖然是針對將本發明之磨 削裝置對矩形狀之封裝基板11進行應用之例作說明，但是被磨削物並不受限於此，本發明之磨削裝置不僅適用於封裝基板，在磨削矩形狀之基板的正面或背面的用途上也可同樣地應用。
10‧‧‧磨削單元(磨削手段)
12‧‧‧主軸殼體
14‧‧‧支撐部
16‧‧‧移動基台
18‧‧‧主軸
2‧‧‧磨削裝置
20‧‧‧馬達
22‧‧‧輪座
24‧‧‧磨削輪
30‧‧‧滾珠螺桿
32‧‧‧脈衝馬達
34‧‧‧磨削單元進給機構
36‧‧‧工作夾台機構
38‧‧‧工作夾台
38a‧‧‧保持面
4‧‧‧基台
4a‧‧‧凹部
40‧‧‧防水護罩
42、44‧‧‧伸縮件
46‧‧‧操作面板
6‧‧‧支柱
8‧‧‧導軌
A‧‧‧晶圓裝卸位置
B‧‧‧磨削位置
X、Y、Z‧‧‧方向

Claims (2)

  1. 一種磨削裝置，用以磨削矩形基板之正面或背面，其特徵在於包括：工作夾台，具有用以吸引保持矩形基板之保持面；磨削手段，將用以磨削保持於該工作夾台上之矩形基板的磨削輪支撐成可旋轉；及磨削進給手段，將該磨削手段相對於該工作夾台之保持面於垂直方向上磨削進給，該磨削輪包含輪基台、及在該輪基台的下表面外周部配置成環狀的磨削研磨石，該配置成環狀的磨削研磨石之外徑是設定成近似於該矩形基板之對角線之1/2的1/2強，且將該磨削輪定位成使該磨削研磨石通過保持於該工作夾台之矩形基板的旋轉中心及角部，且使該工作夾台旋轉並使該磨削輪旋轉以磨削矩形基板的正面或背面。
  2. 如請求項1之磨削裝置，其中，該矩形基板是由以樹脂密封正面或背面之封裝基板所構成。
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