晶圆减薄机弹性铰链的加工工艺研究

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Processing Technology Research on Resilient Hinge OfBackside Grinding M achineZHANG Minjie，YANG Shengrong，WANG Zhongkang(The 45 Research Institute of CETC，Beijing 1 00 1 76，China)Abstract：This paper briefly introduces the performance and material selection of Resilient Hinge OfBackside Grinding Machine，analyses the processing technological dif culty，then makes thecorresponding the processing technological route and ana1) ses the whole technological process flow。

Finally，the processing of pans installed in equipment on the process validation.The techn ologicalprocess is widely used in the large-lot production of Resilient Hinge and the processing of other similarResilient Hinge can borow ideas from the described technological process flow。

Keywords： Backside Grinding Machine， Resilient Hinge， processing technological route，techn ological process flow在集成电路发展史中，晶圆片直径逐步增大，对应的厚度也在微量增厚，但封装用的芯片厚度从 20世纪 80年代初呈减小趋势，2000年前后，晶圆直径进入 300 mm时代，芯片厚度尺寸进入了 100 m 以下的超悲芯片时代 。这-时期，具有非逻辑功能的混合芯片的异质集成应运而生，其主要特征是从单核 向多核结构转变。推动封装技术向 3D收稿 日期 ：2013.01-05封装方 向发展。现在，堆叠封装芯片厚度已达到25 txm左右的近乎极限厚度。因此，硅片的超悲工艺(<50 m)将在现代封装技术中扮演越来越重要的角色，其应用范围也会越来越广泛。

然而，随着晶圆片厚度降低，对加工后的表面质量要求越来越高，如 TTV(Total Thickness Vari-ation，晶圆内整体厚度偏差)值从早期的 5 p，m 降卿圜 (总第216期)(###电子专用设备研制 电 子 工 业 董 用 设 备 -准，加工其他部分，采用工艺流程中设计的工艺，逐步达到图纸的精度要求。

弹性铰链组成的机构，通常为-体化结构，本零件上有狭长槽结构，-般加工刀具难以实现。为了保证制造精度，采用线切割进行精加工。线切割不论材料硬度、脆性、熔点如何，可加工任何导电材料。由于加工时不受力，适用于加工精密，细微，刚性差的工件，本零件上的凶，薄壁，窄槽，复杂形孔，半圆滑槽，都需要线切割完成。

3 弹性铰链的使用验证零件加工完成安装在设备上如图 6所示：经过可靠性试验验证，弹性铰链部件设计以可靠度分配指标为依据，满足整机可靠性要求。

弹性铰链安装位置图 6 弹性铰链 安装 示意 图通过设备运行试验验证，弹性铰链可无间隙连续调节 ，ot、 方 向上 的分辨率均为 0.1 t.zm，能够满足磨轮角度微调需求。

在整机调试完成后进行减庇工工艺试验，连续减薄-个片盒 (25片)，全部减薄工艺完成后，拿到 TTv测量仪上逐-检测，检测数据列表并绘制分布图如图7所示。

从图7可见，设备加工后 TTV值小于 1.5 i，zm，满足工艺需求，达到了预期效果。

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-r 量 - - - l l - 量 - - 1 1 3 5 7 9 l1 13 15 17 l9 21 23 25晶圆内位置标记/txm图 7 晶圆厚度 和 TTV 值分 布 图目前，弹性铰链机构在精密机械中的应用日趋广泛，从 20世纪 50年代人们初步开发出弹性铰链机构到现在几十年的时间内，国内外已经对弹性铰链的各个方面都进行了较为细致的研究，但其刚度分析和参数设计较为复杂。本文所采用的工艺流程，通过对本零件多批次弹性铰链的加工，零件的加工精度完全符合图纸要求，在设备的安装，调试过程中，弹性铰链的加工精度饮合晶圆减柄设备的精度要求。本文所采用的工艺流程也为其他类似的弹性铰链的加工起到了-定的借鉴作用。