磨削裝置以及矩形基板的磨削方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及適于磨削大型封裝基板等的矩形基板的磨削裝置以及使用該磨削裝置的矩形基板的磨削方法。
【背景技術】
[0002]在半導體器件的制造工藝中，將形成有LSI等電路的多個半導體芯片安裝于引線框或印刷基板上，將半導體芯片的電極焊接于基板的電極上，然后憑借樹脂密封正面或背面，從而形成CSP(Chip Size Package:芯片尺寸封裝)基板或BGA(Ball Grid Array:球陣列封裝)基板等的封裝基板。
[0003]此后，使用切削刀等切割封裝基板使其單片化，從而制造出被樹脂密封的各個半導體器件(例如，參照日本特開2009-253058號公報)。如上制造的半導體器件可廣泛用于移動電話和個人計算機等各種電子設備中。
[0004]伴隨近些年來的電子設備的小型化、薄型化，非常期望半導體器件也實現小型化、薄型化，對于半導體器件的制造工藝，存在如下期望、即磨削將半導體芯片樹脂密封而構成的封裝基板的樹脂密封面并使其薄化、以及磨削安裝于印刷基板上的半導體芯片的背面并使其薄化。
[0005]在這些磨削過程中，例如廣泛使用在日本特開2008-272866號公報中公開的被稱作研磨機的磨削裝置。磨削裝置具有吸附保持封裝基板等的被磨削物的卡盤臺、以及具有磨削磨石的磨削輪，該磨削磨石被配設為與保持于卡盤臺上的被磨削物相對，在磨削磨石抵接于被磨削物上的狀態下擺動，從而完成磨削。
[0006]為了使CSP基板等的封裝基板的覆蓋于背面上的密封樹脂的厚度變得均勻，使用磨削裝置磨削密封樹脂(例如，參照日本特開2011-192781號公報)。
[0007]專利文獻1日本特開2009-253058號公報
[0008]專利文獻2日本特開2008-272866號公報
[0009]專利文獻3日本特開2011-192781號公報
[0010]然而，近些年的CSP基板等的封裝基板已大型化至例如500mmX 700mm的程度，磨削裝置的磨削輪也隨之大型化，存在難以更換磨削輪的問題。此外，還存在由于磨削輪的大型化而使得磨削裝置也必須變大的問題。
【發明內容】
[0011]本發明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠抑制磨削輪的大型化的磨削裝置以及矩形基板的磨削方法。
[0012]根據本發明的第1方面，提供一種磨削裝置，其對矩形基板的正面或背面進行磨肖IJ，其特征在于，具有:卡盤臺，其具有保持面，該保持面吸附保持矩形基板；磨削單元，其以能夠旋轉的方式對磨削輪進行支撐，該磨削輪對保持于該卡盤臺上的矩形基板進行磨削；磨削進給單元，其在與該卡盤臺的保持面垂直的垂直方向上對該磨削單元進行磨削進給；Y軸移動單元，其使該卡盤臺和該磨削單元在拆裝區域與磨削區域之間在Υ軸方向上相對地移動，其中，該拆裝區域是對矩形基板進行拆裝的區域，該磨削區域是對矩形基板進行磨削的區域；以及X軸移動單元，其使該卡盤臺和該磨削單元在與Υ軸方向正交的X軸方向上相對地移動，該磨削輪包括輪基座以及以環狀配設于該輪基座的下表面外周部的磨削磨石，該以環狀配設的磨削磨石的外徑被設定為小于矩形基板的短邊。
[0013]優選在卡盤臺上配設有夾持保持于卡盤臺上的矩形基板的夾持單元。優選磨削裝置具有切削單元，在該切削單元上以能夠旋轉的方式安裝有切削刀，該切削刀對保持于卡盤臺上的矩形基板進行切削。
[0014]本發明的第4方面提供一種使用第3方面所述的磨削裝置磨削矩形基板的矩形基板的磨削方法，其特征在于，具有:切削工序，使用該切削單元的該切削刀在保持于該卡盤臺上的矩形基板上形成深度未達到磨削深度的切削槽，緩解矩形基板的內部應力；以及磨削工序，在實施了該切削工序后，對保持于該卡盤臺上的矩形基板進行磨削。
[0015]優選在使用該切削單元的該切削刀形成深度未達到磨削深度的切削槽時，利用該夾持單元夾持矩形基板，在形成切削槽后解除該夾持單元。
[0016]根據本發明的磨削裝置，將以環狀配設的磨削磨石的外徑設定為小于矩形基板的短邊，因此既能夠抑制磨削輪的大型化，又易于更換磨削輪。此外，能夠使磨削輪變得小型，因而能夠抑制磨削裝置的大型化。
[0017]進而，由于具有夾持單元，因此彎曲的矩形基板也能夠保持于卡盤臺上，并且由于具有切削單元，因此能夠緩解矩形基板的內部應力以校正彎曲，在解除了夾持單元的情況下能夠憑借卡盤臺的吸附力保持矩形基板。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明實施方式的磨削裝置的立體圖。
[0019]圖2的(Α)是封裝基板的正面側立體圖，圖2的(Β)是封裝基板的背面側立體圖，圖2的(C)是封裝基板的局部放大側面圖。
[0020]圖3是表示切削步驟的示意平面圖。
[0021]圖4的(Α)是磨削方法的示意立體圖，圖4的(Β)是表示第1實施方式的磨削方法的示意平面圖。
[0022]圖5的㈧是表示第2實施方式的磨削方法的示意平面圖，圖5的⑶是表示第3實施方式的磨削方法的示意平面圖，圖5的(C)是表示第4實施方式的磨削方法的示意平面圖。
[0023]標號說明
[0024]11:矩形狀封裝基板，13:基板，15:分割預定線，16:磨削組件進給機構，17:芯片形成部，19:半導體芯片，21:樹脂(密封樹脂)，28:磨削組件(磨削單元)，38:磨削輪，42:磨削磨石，44:切削組件(切削單元)，54:切削刀，58:卡盤臺，68:夾持。
【具體實施方式】
[0025]以下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。參照圖1，示出了本發明實施方式的磨削裝置2的外觀立體圖。4是磨削裝置2的底座，在底座4的后方直立設置有立柱6。
[0026]立柱6上固定有在上下方向延伸的一對導軌8。Z軸移動塊10被該一對導軌8引導，且配設為憑借由滾珠絲杠12和脈沖電動機14構成的Z軸移動機構16而能夠在Z軸方向(上下方向)上移動。
[0027]Z軸移動塊10固定有在X軸方向上延伸的一對導軌18。支撐塊20被該一對導軌18引導，且配設為憑借由滾珠絲杠22和脈沖電動機24構成的X軸移動機構26而能夠在X軸方向上移動。
[0028]支撐塊20上支撐著磨削組件(磨削單元)28。磨削組件28具有主軸外殼30、以能夠旋轉的方式收容于主軸外殼30內的主軸32、旋轉驅動主軸32的電動機34、固定于主軸32的前端上的輪安裝器36、以及以能夠拆裝的方式安裝于輪安裝器36上的磨削輪38。
[0029]如圖4的㈧所示，磨削輪38由環狀的輪基座40以及以環狀貼附于輪基座40的下面外周部的多個磨削磨石42構成。以環狀配設的磨削磨石42的外徑被設定為小于圖2所示的封裝基板11的短邊。
[0030]支撐塊20上搭載著切削組件(切削單元)44。切削組件44的固定部件46固定于支撐塊20上，移動部件48以憑借氣缸等而能夠在Z軸方向上移動的方式安裝于該固定部件46上。
[0031]在移動部件48上固定著主軸外殼50，在主軸外殼50內以能夠旋轉的方式收容有主軸52，主軸52被收容于主軸外殼50中的未圖示的電動機旋轉驅動。在主軸52的前端部安裝著切削刀54。
[0032]在底座4上配設有卡盤臺機構56。卡盤臺機構56具有卡盤臺58，卡盤臺58能夠旋轉，并且利用未圖示的移動機構在晶片拆裝位置A與面對磨削組件28的磨削位置B之間沿Y軸方向移動。
[0033]卡盤臺58具有由多孔陶瓷等的多孔性部件形成的保持面58a。在卡盤臺58的四角配設有夾持并固定翹起(彎曲)的矩形基板的四角的夾鉗(夾持單元)68。
[0034]在卡盤臺58的周圍配設有防水罩60，在該防水罩60和底座4的前端部和后端部的整個區域上配設有折皺保護罩62、64。在底座4的前方側配設有用于由磨削裝置2的操作者輸入磨削條件等的操作面板66。
[0035]參照圖2的(A)，示出了 CSP基板等的封裝基板11的正面側立體圖。圖2的(B)是封裝基板11的背面側立體圖。在印刷基板或金屬框等的基板13的正面形成有以網格狀形成的多條分割預定線15，在被分割預定線15劃分出的各區域上形成芯片形成部17。
[0036]在各個芯片形成部17上形成有多個電極。在芯片形成部17的背面側通過DAF (DieAttach Film:芯片粘接薄膜)而貼附有半導體芯片19。如圖2的(C)所示，通過樹脂21密封搭載于基板13的背面側的半導體芯片19。封裝基板11例如具有500mmX 700mm的尺寸。
[0037]在本實施方式的磨削裝置2中，通過具有矩形狀的保持面58a的卡盤臺58吸附保持封裝基板11的正面11a側，并且使背面的樹脂21露出，使用磨削輪38磨削樹脂21，使其變薄為規定厚度。