[發(fā)明專利]一種用于QFN封裝芯片切割的砂輪及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710625665.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107378802B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙炯;趙延軍;吳曉磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
• 主分類號(hào): B24D3/10
• 分類號(hào): B24D3/10;B24D3/28;B24D18/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡云飛

本發(fā)明涉及一種用于QFN封裝芯片切割的砂輪及其制備方法，屬于磨具技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的用于QFN封裝芯片切割的砂輪包括芯層以及設(shè)置在芯層兩側(cè)表面上的表層；所述表層包括表層金剛石及如下重量份數(shù)的組分：55～65份的酚醛樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂、10～15份碳化鎢、3～6份立方氮化硼。本發(fā)明的砂輪兼具樹(shù)脂結(jié)合劑和金屬結(jié)合劑的優(yōu)點(diǎn)，具有切割質(zhì)量?jī)?yōu)異，砂輪剛性好、適宜高速切割，砂輪自銳性佳，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。在QFN封裝芯片切割時(shí)銅引線拉毛及切割崩口小，無(wú)熔錫、芯片分層現(xiàn)象，砂輪切割速度可達(dá)200mm/s以上，能滿足QFN高速切割要求，且砂輪壽命顯著提高，此外，芯層及表層磨損速率匹配，砂輪刃口形狀保持性良好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于QFN封裝芯片切割的砂輪及其制備方法，屬于磨具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

終端類電子產(chǎn)品對(duì)更輕、更薄、更小、高可靠性、低功耗的追求不斷推動(dòng)著半導(dǎo)體封裝技術(shù)的發(fā)展。例如，其中的一種芯片封裝QFN(Quad Flat No-Leal)封裝即方形扁平無(wú)引腳封裝，是近年來(lái)在手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等終端類產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用的新型高端封裝形式。QFN封裝芯片作為封裝產(chǎn)品，一般由內(nèi)部銅引線框架及外部塑壓樹(shù)脂基包覆體構(gòu)成，為復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中，QFN封裝芯片制造時(shí)為多個(gè)芯片同時(shí)封裝，后續(xù)通過(guò)切割工序?qū)崿F(xiàn)芯片單體化，對(duì)切割質(zhì)量的要求為：無(wú)熔錫、無(wú)芯片分層現(xiàn)象，芯片切割崩口及芯片銅引線拉毛尺寸小于規(guī)定值。QFN封裝芯片的復(fù)合結(jié)構(gòu)，使得切割時(shí)需要同時(shí)切斷內(nèi)部銅引線框架及外部樹(shù)脂基包裹體，然而由于銅材料極佳的延展性，導(dǎo)致切割時(shí)銅引線易產(chǎn)生拉毛超標(biāo)(大于引腳間距1/4)，造成芯片報(bào)廢。

目前，QFN封裝芯片切割用砂輪主要為樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪。這是由于樹(shù)脂結(jié)合劑耐磨性相對(duì)較差，使得砂輪自銳性好，保證了砂輪優(yōu)異的切割能力，同時(shí)樹(shù)脂結(jié)合劑具有一定的彈性，也利于提高切割質(zhì)量，最終能夠較好滿足芯片小引線拉毛、切割崩口小等切割質(zhì)量的苛刻要求。但樹(shù)脂結(jié)合劑切割砂輪也有較為突出的缺點(diǎn)：由于結(jié)合劑耐磨性差，使得砂輪整體壽命較短，不僅增加用戶成本，也會(huì)因頻繁更換砂輪降低生產(chǎn)效率；砂輪剛性、強(qiáng)度均較低，在高速切割時(shí)，容易因無(wú)法承受高速切割引起的大負(fù)載而斷刀，因此樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪切割速度往往較低，通常在40mm/s以下。

金屬結(jié)合劑砂輪由于自銳性差，密度高、排屑困難的缺點(diǎn)，在切割QFN封裝芯片時(shí)，極易造成金剛石鈍化或砂輪堵塞，同時(shí)新的切割刃往往不能及時(shí)暴露，導(dǎo)致砂輪切割能力大幅度降低，切割芯片的銅引線拉毛嚴(yán)重，因此目前金屬結(jié)合劑砂輪罕見(jiàn)有切割QFN封裝芯片的工業(yè)化應(yīng)用。但由于金屬結(jié)合劑具有良好的金剛石把持力與耐磨性，砂輪壽命長(zhǎng)，同時(shí)砂輪剛性、強(qiáng)度高，可承受較大的切割載荷，適宜高速切割工況，因此，相關(guān)技術(shù)人員也一直進(jìn)行著金屬結(jié)合劑QFN切割砂輪的相關(guān)技術(shù)研究。

現(xiàn)有技術(shù)中，CN101870008B公開(kāi)了一種基于鋸式切割QFN封裝基板的燒結(jié)金屬基金剛石鋸刀，由金剛石磨粒和金屬胎體組成，其中金屬胎體包括金屬粉末和無(wú)機(jī)填料，金屬粉末由Cu粉或CuSn₂₀預(yù)合金粉末、Sn粉和Co粉組成，無(wú)機(jī)填料由SiC和Al₂O₃組成，原材料配置好后，經(jīng)預(yù)壓成型、熱壓燒結(jié)、內(nèi)外圓切割、厚度減薄等加工制成所需金屬基金剛石鋸刀。該專利制備的鋸刀具有強(qiáng)度高、耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，但由于該砂輪的自銳性仍較差，雖然金屬結(jié)合劑砂輪強(qiáng)度較好，但其切割速度仍有限，為50mm/s以下。同時(shí)限于金屬結(jié)合劑本身的特性，其切割質(zhì)量與樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪具有較大差距，無(wú)法滿足部分高精密切割應(yīng)用。