JP2006147720A - パネルの切削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 パネル配置等に誤差が生じている場合であっても，フェイシングデュアルスピンドル型のダイシング装置を使用して，良好な２つのパネルを同時に切り出す。
【解決手段】 複数のパネルの配置位置を測定し，測定した配置位置情報から，第１の切削ブレードと第２の切削ブレードを使用して２つのパネルを同時に切削する際に，第１の切削ブレードの切削ラインと第２の切削ブレードの切削ラインとの角度ずれが最も少なくなるようなパネルの組み合わせを計算し，その計算結果により得られたパネルの組み合わせ情報に基づいて，第１の切削ブレードと第２の切削ブレードを使用して同時に２つのパネルを切削する。
【選択図】 図１

Description

本発明は，パネルの切削方法に関し，さらに詳細には，フェイシングデュアルスピンドル型ダイシング装置を使用して同時に２つのパネルを切削する切削方法に関する。

近年においては，半導体素子の高集積化及び小型化に伴い，半導体素子の集合体である半導体パッケージのサイズも軽薄短小化されると共に，半導体パッケージを高集積化及び高性能化が可能なように改良されたデバイスが使用されている。この代表的なものとして，例えば，ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）がある。かかるＣＳＰのうち，ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏ−Ｌｅａｄ）型ＣＳＰは，図７に示すように，リードフレームに予め形成されたエッチングパターンの所定位置に半導体素子チップをマウントし，このマウントされた複数のチップを１パネルとして樹脂によりモールディングが施される。このようにして，リードフレーム上に連続的に複数の半導体素子チップが内蔵されたパネル状の樹脂モールドを得ることができる。

上記ＣＳＰは，ダイシング装置によってパネルを分割してチップ形状として切り出される。例えば，１つの切削ブレードを有するダイシング装置で使用すれば，各パネル間の配置に多少の誤差があっても，通常，ダイシング装置のアライメント機能によって正常なパッケージを切り出すことができる。

ところで，近年においては，切削効率を向上させるため，切削ブレードを互いに対峙させて２つのスピンドルを配置するダイシング装置（フェイシングデュアルスピンドル型ダイシング装置）が使用されるようになった。このようなフェイシングデュアル型ダイシング装置によれば，図７に示すようなＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏ−Ｌｅａｄ）型ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）が縦方向に配置された場合に，２つの切削ブレードによって基板上の２つのパネルを同時に切削することができる。

特開平１１−２６４０２号公報 特開２００２−１１０５９０号公報

しかしながら，基板上にパネルを形成する際には以下の要因により誤差が発生するため，フェイシングデュアルスピンドル型のダイシング装置による切断では，パッケージの切断不良が発生する場合があった。

（要因１）
リードフレームのエッチングパターンにおける各パネル間の誤差（即ち，各パネルに相当するエッチングパターンは，オリジナルパターンを連続的にコピーしているので誤差が累積し易い。）
（要因２）
樹脂モールディングによる誤差（即ち，樹脂モールディングでの熱の影響により，リードフレームが伸縮するので，結果としてパネル配置に誤差が生じる。）

上記問題を回避するため，２つの切削ブレードのうち，一方の切削ブレードのみで切削することも可能であるが，この場合には，フェイシングデュアルスピンドル型ダイシング装置を使用する意味がなくなってしまう。また，１つのパネルに対して同時に２つの切削ブレードで切削する方法も考えられるが，２つの切削ブレードを接近させるには機械的配置に限界があるため，１つのパネルを同時に切削することは困難である，という問題があった。

したがって，本発明の目的は，パネル配置等に誤差が生じている場合であっても，フェイシングデュアルスピンドル型のダイシング装置を使用して，良好な２つのパネルを同時に切り出すことが可能な新規かつ改良されたパネルの切削方法を提供することにある。

上記課題を解決するため，本発明の第１の観点においては，第１のスピンドルと前記第１のスピンドルの一端部に装着された第１の切削ブレードとを有する第１の切削手段と，第２のスピンドルと前記第２のスピンドルの一端部に装着された第２の切削ブレードとを有する第２の切削手段とを備え，前記第１の切削ブレードと前記第２の切削ブレードとが対向するように前記第１の切削手段および前記第２の切削手段が配設されたダイシング装置において，前記第１の切削ブレードと前記第２の切削ブレードとが対向する直線上に，一方向に並んだ複数のパネルが配置された基板を切削する切削方法であって，前記基板上における複数のパネルの配置位置を測定し，前記測定したパネルの配置位置情報から，前記第１の切削ブレードと前記第２の切削ブレードを使用して２つのパネルを同時に切削する際に，前記第１の切削ブレードの切削ラインと前記第２の切削ブレードの切削ラインとの角度ずれが最も少なくなるようなパネルの組み合わせを計算し，前記計算結果により得られたパネルの組み合わせ情報に基づいて，前記第１の切削ブレードと前記第２の切削ブレードを使用して同時に２つのパネルを切削する，ことを特徴とするパネルの切削方法が提供される。

上記記載の発明では，一方向に並んだ複数のパネルが配置された基板を切削する際に，パネル配置等に誤差が生じている場合であっても，２つの切削ブレードで同時に良好なパネルを切削することができるので，切削効率を高めることができる。

本発明においては，一方向に並んだ複数のパネルが配置された基板を切削する際に，パネル配置等に誤差が生じている場合であっても，２つの切削ブレードで同時に良好なパネルを切削することができるので，切削効率を高めることができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず，図１に基づいて，第１の実施の形態にかかるパネルの切削方法が適用されるフェイシングデュアルスピンドル型ダイシング装置の構成について説明する。なお，図１は，第１の実施の形態にかかるパネルの切削方法が適用されるフェイシングデュアルスピンドル型ダイシング装置の構成を示す斜視図である。

本実施形態にかかるフェイシングデュアルスピンドル型ダイシング装置１０は，図１に示すように，例えば，対向配置された第１の切削ユニット２０ａおよび第２の切削ユニット２０ｂと，ＷＬ−ＣＳＰ基板１２などの被加工物を保持するチャックテーブル３０と，制御装置３２と，表示装置３４と，操作部３６と，切削ユニット移動機構（図示せず）と，チャックテーブル移動機構（図示せず）と，を備える。このように，ダイシング装置１０は，例えば，２つの切削ユニット２０ａ，２０ｂを具備するいわゆる対面型のデュアルダイサーとして構成されている。

本実施形態では，このダイシング装置１０が切削加工する被加工物として，例えばＷＬ−ＣＳＰ基板１２の例を挙げて説明する。このＷＬ−ＣＳＰ基板１２（以下では，単に「基板１２」という。）は，例えば，半導体ウェハの表面に半導体デバイスであるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）を縦横に等間隔に形成した後，このＣＳＰが形成された側の面をプラスチック等の樹脂によって被覆した例えば略矩形状を有する基板である。なお，ＣＳＰは，ボール状の端子が裏面から突出した配線基板の表面に，１または２以上の半導体チップを積層してボンディングし，さらにこれらのチップ全体を樹脂でモールドした半導体デバイスである。

上記ダイシング装置１０の第１の切削ユニット２０ａは，第１の切削手段として構成されている。この第１の切削ユニット２０ａは，図２に示すように，例えば，切削ブレード２２ａと，フランジ２３ａと，スピンドル２４ａと，スピンドルハウジング２６ａと，切削水供給ノズル２７ａと，ホイルカバー２８ａと，撮像手段４０，４２とを備える。なお，第２の切削ユニット２０ｂは，第２の切削手段として構成されているが，第１の切削ユニット２０ａと略同一の機能構成を有するので，その説明を省略する。

切削ブレード２２ａは，第１の切削ブレードとして構成されており，略リング形状を有する極薄の切削砥石である。この切削ブレード２２ａは，フランジ２３ａによって両側から挟持されてスピンドル２４ａの一端部に装着される。スピンドル２４ａは，第１のスピンドルとして構成されており，一端部に切削ブレード２２が装着され，他端部でスピンドルモータＭ１と連結されている。このスピンドル２４ａは，例えば，Ｙ軸方向に延びるように配設されており，スピンドルモータＭ１が発生した回転駆動力によって切削ブレード２４を高速回転させることができる。スピンドルハウジング２６ａは，スピンドル２４ａを回転可能に支持する。切削水供給ノズル２７ａは，加工点に切削水を供給して冷却する。ホイルカバー２８ａは，切削ブレード２２ａの外周を覆って切削水や切り屑などの飛散を防止する。

かかる構成の第１の切削ユニット２０ａは，切削ブレード２２ａを高速回転させながら基板１２に切り込ませることにより，基板１２を切削予定ラインに沿って切削（切断を含む）して，極薄のカーフ（切溝）を形成することができる。なお，この切削予定ラインは，例えば，隣接するＣＳＰの間において，基板１２の縦方向（Ｘ軸方向）および横方向（Ｙ軸方向）にそれぞれ略平行に複数配されており，切削予定ライン全体としては，基板１２に略格子状の切削領域を形成している。

切削ユニット移動機構は，例えば，電動モータなどから構成され，第１の切削ユニット２０ａおよび第２の切削ユニット２０ｂを例えばＹ軸およびＺ軸方向に同時若しくは個別に移動させることができる。この切削ユニット移動機構が切削ユニット２０ａ，２０ｂをＺ軸方向に移動させることにより，基板１２に対する切削ブレード２２ａ，２２ｂの切り込み深さを調整することができる。また，この切削ユニット移動機構３０が切削ユニット２０ａ，２０ｂをＹ軸方向に移動させることにより，例えば，基板１２の切削予定ラインに切削ブレード２２ａ，２２ｂの刃先位置を合わせたり，切削予定ライン若しくはカーフ上に撮像手段を配置したりすることができる。

チャックテーブル３０は，例えば，真空チャック等を備えた略円盤状のテーブルであり，その上部に載置された被加工物を保持する。このチャックテーブル３０は，例えば，ウェハテープ１４を介してフレーム１６に支持された状態の基板１２を，真空吸着して保持することができる。

チャックテーブル移動機構は，例えば，電動モータなどから構成され，チャックテーブル３０をＸ軸およびＹ軸方向に移動させたり，回転させたりすることができる。これにより，切削加工前のアライメント時や切削加工後のカーフチェック時には，チャックテーブル３０上に保持された基板１２を，可視光カメラや赤外線カメラの下方に移動させることができる。また，切削加工中には，基板１２の表面に例えば２つの切削ブレード２２ａ，２２ｂを切り込ませた状態で，当該基板１２を切削ユニット２０ａ，２０ｂに対して切削方向（Ｘ軸方向）に平行移動させることができる。

制御装置３２は，例えばダイシング装置１０の内部に配設されており，例えば，ＣＰＵ等で構成された演算処理装置と，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク等で構成され，各種のデータやプログラムを記憶する記憶部と，を備える。この制御装置３２は，オペレータの入力や予め設定されたプログラム等に基づいて，上記各部の動作を制御する機能を有する。また，この制御装置３２は，撮像手段による撮像画像をアライメント用にパターンマッチング処理したり，カーフチェック用に画像処理して表示装置３４に表示させたりする画像処理手段（図示せず）として機能する。さらに，制御装置３２は，後述するアライメント情報の作成・記録処理や，ターゲットの基準パターンの登録処理などを実行するデータ処理手段（図示せず。）としても機能する。

また，本実施形態においては，制御装置３２は，撮像手段により撮像された基板画像から複数のパネルの配置位置を測定し，測定した配置位置情報から２つのパネルを同時に切削する際に，第１の切削ブレードの切削ラインと第２の切削ブレードの切削ラインとの角度ずれが最も少なくなるようなパネルの組み合わせを計算する。さらに，その計算結果により得られたパネルの組み合わせ情報に基づいて，第１の切削ブレードと第２の切削ブレードに対して切削位置の移動を指示する。なお，パネルの組み合わせは，例えば，基準線からの各パネル端部のずれ量を使用してパネルの傾斜角度のずれを把握することにより，角度ずれが最も少ない好適な２つのパネルの組み合わせを簡易かつ容易に決定することができる。

表示装置３４は，例えば，ＣＲＴやＬＣＤ等で構成されたモニタであり，上記制御装置３２によって画像処理された画像を表示することができる。また，操作部３６は，各種のスイッチ，ボタン，タッチパネル，キーボード等の入力装置などで構成され，オペレータによるダイシング装置１０の各部に対する指示が入力される部分である。例えば，オペレータは，この操作部３６を操作することにより，基板１２の撮像動作を行う撮像手段を可視光カメラまたは赤外線カメラのいずれかに切り替えることができる。

上記構成のダイシング装置１０は，高速回転させた切削ブレード２２ａ，２２ｂを基板１２に所定の切り込み深さで切り込ませながら，第１および第２の切削ユニット２０ａ，２０ｂとチャックテーブル３０とを例えばＸ軸方向に相対移動させることができる。これにより，基板１２上の２つの切削予定ラインをストロークで同時に切削加工することができる。

例えば，図３に示すように，第１の切削ユニット２０ａと第２の切削ユニット２０ｂは，切削ブレード２２ａの側面と切削ブレード２２ｂの側面とが対面するように，対向して配設されている。このとき，両切削ユニット２０ａ，２０ｂのスピンドル２４ａ，２４ｂの軸心が，例えば略同一直線上に位置するように，配置調整されている。一方，基板１２は，例えば，裏面１２ｂを上向きにした状態で，ウェハテープ１４を介してチャックテーブル３０に保持されている。

また，上記第１の切削ユニット２０ａの例えばスピンドルハウジング２６ａ及び第２の切削ユニット２０ｂの例えばスピンドルハウジング２６ｂには，基板１２を撮像するための撮像装置４０，４２，５０，５２が設置されている。

切削ブレード２２ａ，２２ｂが基板を切削する際には，図４に示すように，２つの切削ブレード２２ａ，２２ｂが平行な切削ラインを同時に切削する。第１の切削ブレードと第２の切削ブレードとが対向する直線上に，複数のパネルが一方向に並んだ基板が配置されている場合には，基板上の切削ラインを決定する方法として，複数のパネルの配置位置を測定して平均化し，平均化された切削ラインの方向（あるいは角度）を全てのパネルの切削ライン方向（あるいは角度）とするという方法が考えられる。しかしながら，パネルの配置位置のバラツキ（分散）が大きい場合には，不良品が発生するという問題を避けることができない。また，パネルの数が多くなほど，その問題が大きくなる可能性がある。

したがって，本実施形態においては，複数のパネルの配置位置を測定した後に，その配置位置情報から２つのパネルの角度ずれが最も少なくなるようにパネルの組み合わせを計算し，その計算結果得られたパネルの組み合わせ情報に基づいて，第１の切削ブレードと第２の切削ブレードが２つのパネルを同時に切削する方法を採用する。かかる切削方法により，パネルの数が多くなっても良好にパネルを切削することができる。

次に，図５に基づいて，本実施形態にかかるパネルの切削方法について説明する。なお，図５は，本実施形態にかかるパネルの切削方法を示すフローチャートである。

まず，ステップＳ１０２で，第１の切削ブレード２２ａと第２の切削ブレード２２ｂとが対向する直線上に，一方向に並んだ複数のパネル１２０が配置された基板を載置する（ステップＳ１０２）。

次いで，ステップＳ１０４で，各パネル１２０の配置位置を測定する（ステップＳ１０４）。例えば，４枚のパネルを例に説明すると，図６に示すように，パネルＡ１２０ａを基準線Ｓとし，他の各パネルＢ１２０ｂ，パネルＣ１２０ｃ，Ｄ１２０ｄの端部の基準線Ｓからのずれ量を計測する。例えば，図６に示すように，パネルＡ１２０ａは０μｍ，パネルＢ１２０ｂは＋５０μｍ，パネルＣ１２０ｃは−１０μｍ，パネルＤ１２０ｄは＋４０μｍと測定される（但し，時計方向周りのずれを正方向とする）。かかる基準線Ｓからのずれ量に基づいて各パネルの傾斜角度のずれを把握して，各パネルの配置位置情報となる。

その後，ステップＳ１０６で，パネルの配置位置情報から，第１の切削ブレード２２ａと第２の切削ブレード２２ｂを使用して２つのパネルを同時に切削する際に，第１の切削ブレードの切削ラインと第２の切削ブレードの切削ラインとの角度ずれが最も少なくなるようなパネルの組み合わせを計算する（ステップＳ１０６）。例えば，図６に示す例では，パネルの角度ずれが最も少ない組み合せとして（ＣＳＰの誤差を，ＭＡＸ１０μｍとした場合），パネルＡ１２０ａとパネルＣ１２０ｃの組み合わせ，及びパネルＢ１２０ｂとパネルＤ１２０ｄの組み合せを最良の組み合わせとすることができる。なお，かかる組み合わせの算出方法において，通常，各パネル１２０の傾斜角度を直接求めるのは時間や手間がかかるため，パネルの基準線Ｓからのずれ量を利用することにより各パネル１２０の傾斜角度を簡易かつ容易に把握することができる。

さらに，ステップＳ１０８で，計算結果により得られたパネルの組み合わせ情報に基づいて，第１の切削ブレード１２０ａと第２の切削ブレード１２０ｂで２つのパネルを同時に切削する（ステップＳ１０８）。図６に示す例では，パネルＡ１２０ａを第１のスピンドルに装着されたブレード２２ａで切削し，パネルＣ１２０ｃを第２のスピンドルに装着されたブレード２２ｂで同時に切削する。その後，同様に，パネルＢ１２０ｂとパネルＤ１２０ｄを同時に切削する。このようにして，複数のパネル間の配置の誤差（角度ずれ）が最小となる組み合せを算出されるので，２つのパネルを同時に良好に切削することができる。

本実施形態においては，複数のパネルが一方向に並んだパネルが配置された基板を，２つの切削ブレードで同時に切削しても切削精度が低下しないので，不良品の発生を防止することができる。このことにより，パネルの切削効率が向上し，生産効率を高めることができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，パネルの切削方法に適用可能であり，さらに詳細には，フェイシングデュアルスピンドル型ダイシング装置を使用して同時に２つのパネルを切削するパネルの切削方法に適用可能である。

第１の実施の形態にかかるフェイシングデュアルスピンドル型ダイシング装置の構成を示す斜視図である。 第１の実施の形態にかかるダイシング装置における切削ユニットの構成を示す斜視図である。 第１の実施の形態にかかるフェイシングデュアルスピンドル型のダイシング装置のパネルの切削方法を説明するための正面図である。 第１の実施の形態にかかるフェイシングデュアルスピンドル型のダイシング装置のパネルの切削方法を説明するための正面図である。 第１の実施の形態にかかるパネルの切削方法を説明するためのフローチャートである。 第１の実施の形態にかかるパネルの切削方法の具体例を示すパネルの正面図である。 従来におけるパネルの切削方法を示すためのパネルの上面図である。

符号の説明

１０ ダイシング装置
１２ ＷＬ−ＣＳＰ基板
２０ａ 第１の切削ユニット
２０ｂ 第２の切削ユニット
２２ａ，２２ｂ 切削ブレード
２４ａ，２４ｂ スピンドル
３０ チャックテーブル
３２ 制御装置
３４ 表示装置
３６ 操作部
６０ カーフ
１２０ パネル
１２２ 半導体素子チップ
Ｓ 基準線
Ｌ ストリート

Claims (1)

1. 第１のスピンドルと前記第１のスピンドルの一端部に装着された第１の切削ブレードとを有する第１の切削手段と，第２のスピンドルと前記第２のスピンドルの一端部に装着された第２の切削ブレードとを有する第２の切削手段とを備え，前記第１の切削ブレードと前記第２の切削ブレードとが対向するように前記第１の切削手段および前記第２の切削手段が配設されたダイシング装置において，前記第１の切削ブレードと前記第２の切削ブレードとが対向する直線上に，一方向に並んだ複数のパネルが配置された基板を切削する切削方法であって，
   前記基板上における複数のパネルの配置位置を測定し，
   前記測定したパネルの配置位置情報から，前記第１の切削ブレードと前記第２の切削ブレードを使用して２つのパネルを同時に切削する際に，前記第１の切削ブレードの切削ラインと前記第２の切削ブレードの切削ラインとの角度ずれが最も少なくなるようなパネルの組み合わせを計算し，
   前記計算結果により得られたパネルの組み合わせ情報に基づいて，前記第１の切削ブレードと前記第２の切削ブレードを使用して同時に２つのパネルを切削する，
   ことを特徴とするパネルの切削方法。
   

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