CN102347275B - 划片机刀片的修整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种划片机刀片的修整方法，涉及集成电路封装设备应用领域，为解决现有技术中晶圆切割品质低的技术问题而发明。所述方法包括：将刀片安装到划片机的主轴上，将修整板吸附在所述划片机的吸片台上；所述主轴带动所述刀片旋转，同时所述修整板以第一修整深度沿着划切方向移动，使所述刀片在所述修整板上进行第一次修整，所述第一修整深度为所述刀片在所述修整板上的划切痕迹的深度。本发明能够提高晶圆的切割品质。

Description

划片机刀片的修整方法

技术领域

本发明涉及集成电路封装设备应用领域，特别是指一种划片机刀片的修整方法。

背景技术

划片机是集成电路封装线上，把晶圆(wafer)切割成独立的电路单元(die)的设备，其切割是通过高速空气静压电主轴带动金刚石外圆刀片高速旋转实现的。不带法兰金刚石外圆刀片是内孔为φ40mm、外径为φ50～70mm、厚度为0.02～0.05mm的金刚石砂轮片。由于新刀片的刃口断面是矩形的，并且，金刚石颗粒埋在结合剂中，另外，刀片随主轴高速旋转的刃口并非是以主轴轴心为圆心的圆，使直接使用新刀切割晶圆时，晶圆崩裂严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高晶圆切割品质的划片机刀片的修整方法。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一种划片机刀片的修整方法，包括：

将刀片安装到划片机的主轴上，将修整板吸附在所述划片机的吸片台上；

所述主轴带动所述刀片旋转，同时所述修整板以第一修整深度沿着划切方向移动，使所述刀片在所述修整板上进行第一次修整，所述第一修整深度为所述刀片在所述修整板上的划切痕迹的深度。

所述的划片机刀片的修整方法，还包括：

所述主轴带动所述刀片旋转，同时所述修整板以第二修整深度沿着划切方向移动，使所述刀片在所述修整板上进行第二次修整，所述第二修整深度大于所述第一修整深度，且所述第二修整深度大于划片机切片时的切割深度，所述第二修整深度为所述刀片在所述修整板上的划切痕迹的深度，所述划片机切片时的切割深度为所述刀片切割晶圆时在晶圆上的划切痕迹的深度。

所述的划片机刀片的修整方法，还包括：

从所述吸片台上移除所述修整板，并将晶圆吸附在所述划片机的吸片台上；

将所述晶圆以所述划片机切片时的切割深度沿着划切方向移动，使所述刀片在所述晶圆上进行第三次修整，直到所述刀片在所述晶圆上形成的割缝的宽度达到预定值。

所述修整板以第一修整深度沿着划切方向移动的移动速度为逐渐加大，在每档速度修整预定刀数。

所述修整板以第二修整深度沿着划切方向移动的移动速度为逐渐加大，在每档速度修整预定刀数。

将所述晶圆以所述划片机切片时的切割深度沿着划切方向移动的移动速度为逐渐加大。

所述第一修整深度的范围为0.1mm至0.15mm。

所述第二修整深度比所述划片机切片时的切割深度大0.15mm至0.35mm。

所述刀片为金刚石砂轮片，所述修整板为金刚砂修整板，所述金刚石砂轮片的金刚砂颗粒大小与所述金刚砂修整板的金刚砂颗粒大小相应。

所述金刚石砂轮片的金刚砂颗粒大小与所述金刚砂修整板的金刚砂颗粒大小相应具体为：

金刚砂颗粒为1700目的金刚石砂轮片匹配金刚砂颗粒为600目至800目的金刚砂修整板；

金刚砂颗粒为2000目的金刚石砂轮片匹配金刚砂颗粒为800目至1000目的金刚砂修整板；

金刚砂颗粒为3000目的金刚石砂轮片匹配金刚砂颗粒为1000目至1200目的金刚砂修整板；

金刚砂颗粒为4000目的金刚石砂轮片匹配金刚砂颗粒为1200目至1500目的金刚砂修整板。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，将刀片安装到划片机的主轴上，将修整板吸附在所述划片机的吸片台上；所述主轴带动所述刀片旋转，同时所述修整板以第一修整深度沿着划切方向进给，使所述刀片在所述修整板上进行第一次划切。在生产过程使用划片机切割晶圆时，预先对划片机的刀片进行打磨，使得划片机的刀片在使用前首先自锐，减少了晶圆在切割时的崩裂，提高了晶圆的切割品质。

附图说明

图1为本发明所述的划片机刀片的修整方法的流程示意图；

图2为本发明所述的划片机刀片的修整方法的应用场景中，主轴、刀片、修整板以及吸片台之间的安装关系示意图；

图3为图2中金刚石砂轮片1在修整板2上切换时的立体示意图；

图4(a)为本发明所述的划片机刀片的修整方法的应用场景中，步骤二的修刀过程后的刃具形状的剖视图；

图4(b)为本发明所述的划片机刀片的修整方法的应用场景中，步骤三的修刀过程后的刃具形状的剖视图；

图5(a)和图5(b)为刀片通过修整自锐前后的对比示意图；

图6(a)、图6(b)以及图6(c)为刀片通过修整的自我修圆前后的对比示意图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

图1为本发明所述的一种划片机刀片的修整方法，如图2所示，为划片机的局部安装示意图。所述方法包括：

步骤11，将刀片1安装到划片机的主轴4上，将修整板2吸附在所述划片机的吸片台3上；

步骤12，所述主轴4带动所述刀片1旋转，同时所述修整板2以第一修整深度沿着划切方向移动，使所述刀片在所述修整板上进行第一次修整。

上述方案中，将刀片安装到划片机的主轴上，将修整板吸附在所述划片机的吸片台上；所述主轴带动所述刀片旋转，同时所述修整板以第一修整深度沿着划切方向进给，使所述刀片在所述修整板上进行第一次划切。在生产过程使用划片机切割晶圆时，预先对划片机的刀片进行打磨，使得划片机的刀片在使用前首先自锐，减少了晶圆在切割时的崩裂，提高了晶圆的切割品质。

为了使得刀片有更好的切割品质，所述的划片机刀片的修整方法，还包括：

步骤13，所述主轴4带动所述刀片1旋转，同时所述修整板2以第二修整深度沿着划切方向移动，使所述刀片1在所述修整板2上进行第二次修整，所述第二修整深度大于所述第一修整深度，且所述第二修整深度大于划片机切片时的切割深度。

为了使得刀片有更好的切割品质，所述的划片机刀片的修整方法，还包括：

步骤14，从所述吸片台3上移除所述修整板2，并将晶圆吸附在所述划片机的吸片台上；也就是说，晶圆在修整板2原来的位置。

步骤15，将所述晶圆以所述划片机切片时的切割深度沿着划切方向进给，使所述刀片1在所述晶圆上形成割缝，直到所述晶圆的割缝宽度达到预定值。

其中，所述修整板以第一修整深度沿着划切方向进给的进给速度为逐渐加大，在每档速度修整预定刀数；

所述修整板以第二修整深度沿着划切方向进给的进给速度为逐渐加大，在每档速度修整预定刀数；

将所述晶圆以所述划片机切片时的切割深度沿着划切方向进给的进给速度为逐渐加大。

所述第一修整深度的范围为0.1mm至0.15mm。

所述第二修整深度比所述划片机切片时的切割深度大0.15mm至0.35mm。

所述刀片为金刚石砂轮片，所述修整板为金刚砂修整板，所述金刚石砂轮片的金刚砂颗粒大小与所述金刚砂修整板的金刚砂颗粒大小相应。

所述金刚石砂轮片的金刚砂颗粒大小与所述金刚砂修整板的金刚砂颗粒大小相应具体为：

金刚砂颗粒为1700目的金刚石砂轮片匹配金刚砂颗粒为600目至800目的金刚砂修整板；

金刚砂颗粒为2000目的金刚石砂轮片匹配金刚砂颗粒为800目至1000目的金刚砂修整板；

金刚砂颗粒为3000目的金刚石砂轮片匹配金刚砂颗粒为1000目至1200目的金刚砂修整板；

金刚砂颗粒为4000目的金刚石砂轮片匹配金刚砂颗粒为1200目至1500目的金刚砂修整板。

以下描述本发明的划片机不带法兰金刚石外圆刀片的修整方法的应用场景，可以提高晶圆的切割品质，使刀片在修整过程中自我修圆、自锐和自我成型，提高刀片的使用寿命，降低生产成本。所述方法包括：

步骤一，如图2所示，将刀片(本实施例中为金刚石砂轮片)1安装到主轴4的软刀盘上后，将修整板2吸附在吸片台3上，然后主轴4带动金刚石砂轮片1沿划切方向沿修整板划切。图3为图2中金刚石砂轮片1在修整板2上切换时的立体示意图，金刚石砂轮片1在修整板2上切换时，产生划切痕迹5。

步骤二，第一次修刀的深度可以为0.1mm，修整板沿着划切方向进给速度由慢速(例如5mm/s)逐渐增大到一定速度(例如20-30mm/s)，每档速度修整预定刀次，共修整20刀左右，将刃具修整至图4(a)所示的形状。图4(a)为步骤二的修刀过程后的刃具形状，第一修整深度为0.1mm，第一次修整后，刃具为梯形状，H1为0.05mm。

步骤三，第二次修刀按第二修整深度，第二修整深度为大于正常切割深度0.2-0.3mm，例如：硅片切割深度要求0.2mm，修整深度则为0.4-0.5mm。修整板沿着划切方向进给，速度也是由慢速(例如5mm/s)逐渐增大到一定速度(例如20-30mm/s)，每档速度修整刀次，共修整20刀，将刃具修整至图4(b)所示的形状。图4(b)为步骤三的修刀过程后的刃具形状，第二次修整后，刃具为V型状，H3为第二修整深度。

步骤四，将刃具按要求的切割深度在工件上进行预划切，速度由慢速逐渐增大，直到硅片割缝达到合格要求后为止。

金刚石砂轮片1可以选择超薄金刚石砂轮片，其金刚砂硬度为7000kg/mm²，温度稳定性为600-700℃。金刚砂颗粒选用1700目(4-8μm)、2000目(4-6μm)、3000目(2-6μm)、4000目(2-4μm)四种型号。修整板可以选择75mm×75mm×1mm的金刚砂修整板。刀片和修整板相应的匹配关系为：金刚砂颗粒为1700目的刀片匹配600目-800目颗粒的金刚砂修整板；2000目的刀片匹配800目-1000目颗粒的金刚砂修整板；3000目的刀片匹配1000目-1200目颗粒的金刚砂修整板；4000目的刀片匹配1200目-1500目颗粒的金刚砂修整板。

图5(a)和图5(b)为刀片通过修整自锐前后的对比示意图。假定金刚石砂轮片的主视图为圆环，图5(a)和图5(b)分别为金刚石砂轮片一部分圆环的局部放大示意图。图5(a)为刃具修整前的情况，金刚砂颗粒40埋在刃具金属材料内，或者金刚石颗粒埋在结合剂中，存在钝化现象。图5(b)为刃具经过修整后的示意图，金刚砂裸露在外面，形成了刃具的自锐。

图6(a)、图6(b)以及图6(c)为刀片通过修整的自我修圆前后的对比示意图。图6(a)为刃具刚安装到主轴上修整前的情况。数值a、b、c分别表示划片机的主轴外缘在三个不同点距离刀片外缘的距离，此时a、b、c均不相等，刃具与主轴偏心。图6(b)为修整前主轴在旋转过程中刃具的运动轨迹，这会造成划切深度不一的后果。图6(c)为刃具经过修刀后，与主轴同心的示意图，刃具完成了修刀过程中的自我修圆，经过修整，划片机的主轴外缘在三个不同点距离刀片外缘的距离变得相同，均为数值a。

现有技术中，由于新刀片的刃口断面是矩形的、金刚石颗粒埋在结合剂中，刀片随主轴高速旋转的刃口并非是以主轴轴心为圆心的圆等三方面的原因，使直接使用新刀切割晶圆产生刀痕宽度大、晶圆崩裂严重、刀片使用寿命低等后果。使用本发明所述的划片机刀片的修整方法对刀片进行修整后，再对晶圆进行切片，提高了晶圆切割的品质，降低了生产成本。

在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种划片机刀片的修整方法，其特征在于，包括：

将刀片安装到划片机的主轴上，将修整板吸附在所述划片机的吸片台上；

所述主轴带动所述刀片旋转，同时所述修整板以第一修整深度沿着划切方向移动，使所述刀片在所述修整板上进行第一次修整，所述第一修整深度为所述刀片在所述修整板上的划切痕迹的深度；

所述主轴带动所述刀片旋转，同时所述修整板以第二修整深度沿着划切方向移动，使所述刀片在所述修整板上进行第二次修整，所述第二修整深度大于所述第一修整深度，且所述第二修整深度大于划片机切片时的切割深度，所述第二修整深度为所述刀片在所述修整板上的划切痕迹的深度，所述划片机切片时的切割深度为所述刀片切割晶圆时在晶圆上的划切痕迹的深度。

2.根据权利要求1所述的划片机刀片的修整方法，其特征在于，还包括：

从所述吸片台上移除所述修整板，并将晶圆吸附在所述划片机的吸片台上；

将所述晶圆以所述划片机切片时的切割深度沿着划切方向移动，使所述刀片在所述晶圆上进行第三次修整，直到所述刀片在所述晶圆上形成的割缝的宽度达到预定值。

3.根据权利要求1所述的划片机刀片的修整方法，其特征在于，

所述修整板以第一修整深度沿着划切方向移动的移动速度为逐渐加大，在每档速度修整预定刀数。

4.根据权利要求1所述的划片机刀片的修整方法，其特征在于，

所述修整板以第二修整深度沿着划切方向移动的移动速度为逐渐加大，在每档速度修整预定刀数。

5.根据权利要求2所述的划片机刀片的修整方法，其特征在于，

将所述晶圆以所述划片机切片时的切割深度沿着划切方向移动的移动速度为逐渐加大。

6.根据权利要求1所述的划片机刀片的修整方法，其特征在于，

所述第一修整深度的范围为0.1mm至0.15mm。

7.根据权利要求1所述的划片机刀片的修整方法，其特征在于，

所述第二修整深度比所述划片机切片时的切割深度大0.15mm至0.35mm。

8.根据权利要求1所述的划片机刀片的修整方法，其特征在于，

所述刀片为金刚石砂轮片，所述修整板为金刚砂修整板，所述金刚石砂轮片的金刚砂颗粒大小与所述金刚砂修整板的金刚砂颗粒大小相应。

9.根据权利要求8所述的划片机刀片的修整方法，其特征在于，所述金刚石砂轮片的金刚砂颗粒大小与所述金刚砂修整板的金刚砂颗粒大小相应具体为：

金刚砂颗粒为1700目的金刚石砂轮片匹配金刚砂颗粒为600目至800目的金刚砂修整板；

金刚砂颗粒为2000目的金刚石砂轮片匹配金刚砂颗粒为800目至1000目的金刚砂修整板；

金刚砂颗粒为3000目的金刚石砂轮片匹配金刚砂颗粒为1000目至1200目的金刚砂修整板；

金刚砂颗粒为4000目的金刚石砂轮片匹配金刚砂颗粒为1200目至1500目的金刚砂修整板。

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