JP2011040542A

JP2011040542A - パッケージ基板の分割方法

Info

Publication number: JP2011040542A
Application number: JP2009185993A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Omuro; 喜洋大室
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2011-02-24

Abstract

【課題】反りのあるパッケージ基板を経済的に分割可能なパッケージ基板の分割方法を提供する。
【解決手段】パッケージ基板２を保持する保持面を含み、パッケージ基板２の各パッケージに対応するように保持面に形成された複数の凹部５６と、凹部５６内にそれぞれ配設されて保持面から吸着部が突出する複数の蛇腹型吸着パッド２４と、蛇腹型吸着パッド２４に吸引作用を施す吸引源に連通された吸引路６８，５９と、切削ブレード４０との接触を回避する保持面に形成された複数の逃げ溝２２とを備え、保持面は少なくともゴムから形成されている固定治具２０上にパッケージ基板２を載置する載置ステップと、吸引源を作動して固定治具２０でパッケージ基板２を吸引保持する保持ステップと、固定治具２０に保持されたパッケージ基板２を切削ブレード４０で切削して個々のパッケージへと分割する分割ステップとを具備した。
【選択図】図８

Description

本発明は、ＣＳＰ基板等のパッケージ基板を切削して個々のパッケージへ分割するパッケージ基板の分割方法に関する。

例えば、半導体パッケージの製造プロセスにおいては、ＬＳＩ等の回路が形成された複数の半導体チップがリードフレームにマウントされてボンディングされた後、ガラスエポキシ等の樹脂によって封止されることでＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）基板等のパッケージ基板が形成される。そして、切削装置によって分割予定ラインに沿ってパッケージ基板が切削されることで、半導体チップとほぼ同一サイズのパッケージへと分割される。

樹脂封止による反りの発生を低減するために、パッケージ基板はデバイス領域（半導体チップが存在し、樹脂封止される領域）と、非デバイス領域（半導体チップが存在せず、樹脂封止されない領域）とが交互に隣接するように設計されている。

パッケージ基板を切削する切削装置は、パッケージ基板を吸引保持する保持テーブルと、保持テーブルに保持されたパッケージ基板を切削する切削ブレードを備えた切削手段とを有している。パッケージ基板は固定治具を介して保持テーブルに搭載される。

固定治具は負圧によってパッケージ基板を保持するものであり、切削するパッケージ基板の分割予定ラインに対応した領域に切削ブレードの逃げ溝が形成され、分割された後の個々のパッケージを保持するために、各パッケージに対応する領域には負圧を伝達するための吸引口が形成されている（例えば、特開２００１−２４００３号公報参照）。

パッケージサイズが異なるパッケージ基板を切削する際には、切削するパッケージ基板に対応した固定治具へと交換することで、一台の切削装置で異なるパッケージサイズのパッケージ基板を切削可能である。

一方、樹脂によって半導体チップを封止する際、熱によって基板には反りが生じ易い。反りのあるパッケージ基板を切削装置の保持テーブルで吸引保持しようとしても、パッケージ基板と保持テーブルとが密接していない部分から負圧がリークしてパッケージ基板を吸引保持できず、反りの大きいパッケージ基板は切削できないという問題がある。

そこで、特開２０００−１２４１６１号公報では、反りのあるパッケージ基板を分割する基板の分割方法が提案されている。この方法では、予めパッケージ基板を小片に分割する（大分割する）ことで反り量を低減させた後、切削装置の保持テーブルで分割されたパッケージ基板を吸引保持して個々のパッケージへと分割している。

特開２００１−２４００３号公報特開２０００−１２４１６１号公報

ところが反りが大きいパッケージ基板では、通常の切削装置とは別の装置を用いて大分割するか、又はパッケージ基板にテープを貼着して環状フレームへ装着し、この環状フレームをクランプで固定することにより大分割を行う必要があり、工程が複雑化するとともに他の装置やテープ、フレームなどが別途必要となり、不経済であるという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、反りのあるパッケージ基板を経済的に分割可能なパッケージ基板の分割方法を提供することである。

本発明によると、格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にそれぞれパッケージが形成されたパッケージ基板を個々のパッケージへと分割するパッケージ基板の分割方法であって、パッケージ基板を保持する保持面を含み、該パッケージ基板の各パッケージに対応するように該保持面に形成された複数の凹部と、該凹部内にそれぞれ配設されて該保持面から吸着部が突出する複数の蛇腹型吸着パッドと、該蛇腹型吸着パッドに吸引作用を施す吸引源に連通された吸引路と、切削ブレードとの接触を回避する該保持面に形成された複数の逃げ溝とを備え、該保持面は少なくともゴムから形成されている固定治具上にパッケージ基板を載置する載置ステップと、該吸引源を作動して該固定治具でパッケージ基板を吸引保持する保持ステップと、該固定治具に保持されたパッケージ基板を切削ブレードで切削して個々のパッケージへと分割する分割ステップと、を具備したことを特徴とするパッケージ基板の分割方法が提供される。

基板が反りを有している場合には、上述した分割ステップの前に、パッケージ基板を複数個に大分割する大分割ステップを実施する。

本発明によると、保持テーブル上に載置されたパッケージ基板は固定治具の吸着パッドに吸着されるため、反ったパッケージ基板でも負圧をリークさせることなく吸引保持することができる。吸着パッドを蛇腹形状とすることにより、例えば円錐形の吸着パッドに比べて小径でも保持面からの突出量を稼ぐことができ、よりパッケージサイズの小さい基板にも対応可能となる。

パッケージ基板の平面図である。パッケージ基板の一部を拡大して示す側面図である。パッケージ基板を固定治具に搭載する様子を示す斜視図である。切削装置の一部破断斜視図である。固定治具の拡大断面図である。本発明の分割方法のフローチャートである。保持ステップを示す固定治具の断面図である。分割ステップを示す固定治具の断面図である。図９（Ａ）はパッケージ基板の平面図、図９（Ｂ）はその正面図である。大分割後のパッケージ基板の平面図である。各パッケージへ分割されたパッケージ基板の平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の分割方法の対象となるパッケージ基板の一例の平面図が示されている。パッケージ基板２は、例えば矩形状の金属フレーム４を有しており、金属フレーム４の外周余剰領域５及び非デバイス領域５ａによって囲繞された領域には、図示の例では３つのデバイス領域６ａ，６ｂ，６ｃが存在する。

各デバイス領域６ａ，６ｂ，６ｃにおいては、互いに直交するように縦横に設けられた第１及び第２分割予定ライン８ａ，８ｂによって区画された複数のデバイス形成部１０が画成され、個々のデバイス形成部１０には複数の電極１２が形成されている。

各電極１２同士は金属フレーム４にモールドされた樹脂により絶縁されている。第１分割予定ライン８ａ及び第２分割予定ライン８ｂを切削することにより、その両側に各デバイスの電極１２が現れる。

図２に示すように、デバイス領域６ａ，６ｂ，６ｃの各デバイス形成部１０の裏面にはデバイス１４が形成されており、各デバイス１４に備えた電極と電極１２とは接続されている。そして、デバイス領域６ａ，６ｂ，６ｃの各デバイス１４は樹脂によって封止されて各デバイス領域６ａ，６ｂ，６ｃの裏面には樹脂封止部１６が形成されている。

このように構成されたパッケージ基板２は、図３に示すような固定治具２０に固定され、分割予定ライン８ａ，８ｂを切削することにより、個々のパッケージ（デバイス）に分割される。

固定治具２０には、後述する切削装置の切削ブレードがパッケージ基板２の分割予定ライン８ａ，８ｂに切り込んだ際に固定治具２０と切削ブレードとの接触を回避するための複数の逃げ溝２２が形成されているとともに、パッケージ基板２に搭載された個々のデバイスを吸引するための複数の蛇腹型吸着パッド２４が各デバイス１４毎に形成されている。

固定治具２０の四隅には貫通孔２８が形成されており、更にこれらの貫通孔２８に隣接してそれぞれ２個の突出部、合計８個の突出部２６が形成されている。パッケージ基板２の四隅の近辺をこれら２個の突出部２６にそれぞれ当接されることにより、パッケージ基板２は固定治具２０に対して位置決め搭載される。

固定治具２０は、図４に示す切削装置３０の吸引テーブル（保持テーブル）３２に、各貫通孔２８が吸引テーブル３２の突出部３４に嵌合した状態で載置される。吸引テーブル３２はＸ軸方向に移動可能であるとともに回転可能であり、図示しない吸引源に連通する吸引部３６が設けられている。

パッケージ基板２が載置された固定治具２０を吸引テーブル３２上に載置し、吸引部３６から吸引力を作用させると、図３に示した固定治具２０の吸着パッド２４にそれぞれ吸引力が作用し、パッケージ基板２が吸引保持される。

図４に示した切削装置３０には、スピンドル３８の先端部に切削ブレード４０が装着されて構成される切削手段（切削ユニット）４２が配設されている。更に、切削手段４２と一体的にＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能なようにパッケージ基板２の切削すべき切削予定ラインを検出するアライメント手段４４が配設されている。

固定治具２０を介して吸引テーブル３２に保持されたパッケージ基板２は、＋Ｘ軸方向に移動することによりアライメント手段４４の直下に位置付けられ、アライメント手段４４を構成するＣＣＤカメラ等の撮像部４６によって表面が撮像されて切削すべき分割予定ライン８ａ又は８ｂが検出される。アライメント終了後、切削ブレード３８をＹ軸方向に移動して分割予定ライン８ａ又は８ｂと切削ブレード３８とのＹ軸方向の位置合わせを行う。

次に図５を参照して固定治具２０の詳細構造について説明する。図５は固定治具２０が吸引テーブル３２に装着された状態の断面図を示している。固定治具２０は保持プレート５０を含んでおり、保持プレート５０には、第１の直径を有する複数の丸穴５２と、それぞれ丸穴５２に連続して形成された第１の直径より大きな第２の直径を有する複数の丸穴５４と、各丸穴５４に連通する大きな凹部５６が形成されている。

各丸穴５２中には吸引路５９を有する吸引金具５８が装着されており、各吸引金具５８には樹脂から形成された蛇腹型吸着パッド２４が装着されている。凹部５６中にはゴムから形成された保持面６２ａを有する保持部材６２が装着されている。

保持部材６２には、各丸穴５４に連通する複数の丸穴６４が形成されている。連続して形成された丸穴５４と丸穴６４とにより凹部が画成され、この凹部内に蛇腹型吸着パッド２４が配設されている。吸着金具５８に装着された蛇腹型吸着パッド２４は、保持部材６２の丸穴６４を通して保持面６２ａより上方に突出している。

保持部材６２の保持面６２ａには、切削装置の切削ブレード４０がパッケージ基板２の分割予定ライン８ａ，８ｂに切り込んだ際に固定治具２０と切削ブレード４０との接触を回避するための複数の逃げ溝２２が形成されている。

固定治具２０が吸引テーブル３２上に搭載されると、固定治具２０と吸引テーブル３２との間に吸引路６８が形成される。よって、蛇腹型吸着パッド２４は、吸引路５９，６８及び吸引テーブル３２の吸引部３６を介して吸引源７２に接続される。

このように構成された固定治具２０を用いた本発明実施形態に係るパッケージ基板の分割方法のフローチャートが図６に示されている。まず、ステップＳ１０の載置ステップを実施する前に、固定治具２０を図４に示す切削装置３０の吸引テーブル３２に各貫通孔２８が吸引テーブル３２の突出部３４に嵌合した状態で載置する。

ステップＳ１０では、このように吸引テーブル３２上に搭載された固定治具２０上にパッケージ基板２を載置する。図３に示すように、固定治具２０には位置決め用の８個の突出部２０が形成されているため、パッケージ基板２の四隅の近辺を隣接する２個の突出部２６にそれぞれ当接させることにより、パッケージ基板２は固定治具２０に対して位置決め搭載される。

次いで、ステップＳ１１の保持ステップを実施する。即ち、吸引源７２を作動することにより、固定治具２０の蛇腹型吸着パッド２４には吸引路５９，６８及び吸引テーブル３２の吸引部３６を介して吸引力が作用し、パッケージ基板２が蛇腹型吸着パッド２４に吸引保持される。

この保持ステップにおいて、パッケージ基板２が図９（Ｂ）に示すように大きく反っていても、保持面６２ａからの突出量が大きい蛇腹型吸着パッド２４でパッケージ基板２を吸引保持するため、反ったパッケージ基板２でも負圧をリークさせることなく吸引保持することができる。

次いで、ステップＳ１２に進んで固定治具２０に保持されたパッケージ基板２を切削ブレード４０で切削して複数個、例えば図１０に示すように４個に大分割する。７６は大分割した加工溝である。

このようにパッケージ基板２を大分割することにより、反り量を低減させることができる。その結果、大分割されたパッケージ基板２を負圧をリークさせることなく蛇腹型吸着パッド２４で吸引保持することができる。

次いで、ステップＳ１３へ進んで固定治具２０に保持されたパッケージ基板２を切削ブレード４０で切削して個々のチップへと分割する。このように個々のチップへと分割された状態が図１１に示されている。

この分割ステップでは、アライメント手段４４で分割予定ライン８ａ，８ｂを検出してアライメントを実施する。アライメント終了後、切削ブレード４０をＹ軸方向に移動して第１分割予定ライン８ａと切削ブレード４０とのＹ軸方向の位置合わせを行い、位置合わせされた第１分割予定ライン８ａを切削する。

長手方向に伸長する全ての第１分割予定ライン８ａに沿ってパッケージ基板２を切削する。次いで、吸引テーブル３２を９０度回転して、第１分割予定ライン８ａに直交する第２分割予定ライン８ｂを切削して、パッケージ基板２を個々のチップへと分割する。

２パッケージ基板
６ａ，６ｂ，６ｃデバイス領域
８ａ，８ｂ分割予定ライン
２０固定治具
２２逃げ溝
２４蛇腹型吸着パッド
３０切削装置
３２吸引テーブル
４０切削ブレード
６２ａ保持面

Claims

格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にそれぞれパッケージが形成されたパッケージ基板を個々のパッケージへと分割するパッケージ基板の分割方法であって、
パッケージ基板を保持する保持面を含み、該パッケージ基板の各パッケージに対応するように該保持面に形成された複数の凹部と、該凹部内にそれぞれ配設されて該保持面から吸着部が突出する複数の蛇腹型吸着パッドと、該蛇腹型吸着パッドに吸引作用を施す吸引源に連通された吸引路と、切削ブレードとの接触を回避する該保持面に形成された複数の逃げ溝とを備え、該保持面は少なくともゴムから形成されている固定治具上にパッケージ基板を載置する載置ステップと、
該吸引源を作動して該固定治具でパッケージ基板を吸引保持する保持ステップと、
該固定治具に保持されたパッケージ基板を切削ブレードで切削して個々のパッケージへと分割する分割ステップと、
を具備したことを特徴とするパッケージ基板の分割方法。
前記パッケージ基板は反りを有しており、
前記分割ステップを施す前に、パッケージ基板を複数個に分割する大分割ステップを更に具備した請求項１記載のパッケージ基板の分割方法。