JP2013198944A - ダイシング装置及びダイシング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端子面を下にしてダイシングした場合も、ダイシングによる端材がパッケージに損傷を与えることを防止する。
【解決手段】樹脂封止された複数個の半導体チップがマウントされ、各々の半導体チップに対する接続端子３３を有する基板３０を、接続端子３３を下に向けてカットテーブル１０上に設置した状態で、個別のパッケージに切り出すためのダイシング装置であって、カットテーブル１０は、切り出される個々のパッケージを保持するパッケージ保持台１１と、切り出しによって発生する端材を保持する端材保持柱１４とを有する。
【選択図】 図３

Description

本発明の実施形態は、半導体装置の製造に使用されるダイシング装置及びダイシング方法に関する。

複数個の半導体チップがマウントされた基板から個別のパッケージを切り出すためのダイシング装置においては、ダイシング領域に溝を有するカットテーブル上に、端子面を上にして基板を載置し、ブレードで基板を切断するようにしている。この装置においては、ダイシングにより発生する端材や切削屑を効率的に排除するため、隣接するパッケージ間よりも幅の広い大きい溝がカットテーブルに形成されている。

一方、近年では、半導体パッケージに対する様々な要求から、端子面を下にしてダイシングすることが必要な場合が生じている。しかし、端子面を下にしてダイシングした場合、ダイシングによる端材が溝内に落下することでパッケージの端子に接触し、パッケージに損傷を与えるおそれがある。

特開２０１１−６６１１４号公報

発明が解決しようとする課題は、端子面を下にしてダイシングした場合も、ダイシングによる端材がパッケージに損傷を与えるのを防止できるダイシング装置及びダイシング方法を提供することである。

実施形態のダイシング装置は、樹脂封止された複数個の半導体チップがマウントされ、各々の半導体チップに対する接続端子を有する基板を、前記接続端子をカットテーブル上に設置した状態で、個別のパッケージに切り出すように構成されている。そして、前記カットテーブルは、前記切り出される個々のパッケージを保持するパッケージ保持台と、前記切り出しによって発生する端材を保持する端材保持柱とを有している。

第１の実施形態に係わるダイシング装置の基本構成を示す側面図。 図１のダイシング装置に用いたカットテーブルの構成を示す斜視図。 第１の実施形態に係わるダイシング方法を説明するための工程断面図。 ダイシング領域の２箇所でダイシングを行う理由を説明するための模式図。 第１の実施形態における端材及び端材保持柱の幅とクリアランスとの関係を示す側面図。 第２の実施形態に係わるダイシング装置に用いたカットテーブルの構成を示す側面図。 第２の実施形態に用いたパッケージ保持台及び端材保持柱の具体的構成を示す断面図。

以下、実施形態のダイシング装置及びダイシング方法を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係わるダイシング装置の基本構成を示す側面図である。

本装置は、樹脂封止された基板を載置して吸着する治具（カットテーブル）１０と、基板をカットするためのブレード２０とを有している。

カットテーブル１０は、ゴム等の弾性を有する部材で形成され、図示しない平坦な金属ステージ上にセットして用いられる。カットテーブル１０上には、ダイシングにより切り出される個々のパッケージを保持するためのパッケージ保持台１１が設けられ、それ以外のダイシング領域に幅の広い溝部１２が形成されている。個々のパッケージを搭載する保持台１１の部分には、図２の斜視図に示すように開口１３が設けられており、各々の開口１３は下地の金属ステージ等に設けられた吸引口１８に接続されている。そして、ダイシングの際は基板１０のパッケージ領域を吸着保持するようになっている。

溝部１２は、ブレード２０で基板を貫通した場合にカットテーブル自体が傷つけられないようにするためのものであり、隣接するパッケージ間に、個々のパッケージの端部を包含するように広く形成されている。

カットテーブル１０の溝部１２内には、切削後に発生した余剰部分（端材）が端子面へ進入するのを防ぐ端材保持柱１４が設置されている。この保持柱１４は、カットテーブル１０の必要な部分に取り付けるようにしても良いし、カットテーブル自体を加工して形成しても良い。パッケージ保持台１１も同様に、カットテーブル１０の必要な部分に取り付けるようにしても良いし、カットテーブル自体を加工して形成しても良い。

カットテーブル自体を加工する場合は、比較的厚みのあるカットテーブルに、パッケージ保持台１１及び端材保持柱１４に相当する部分以外を溝掘り加工する。これにより、基台部と共に保持台１１及び保持柱１４が一体形成されたカットテーブルを得ることができる。

次に、本装置を用いたダイシング方法について図３を参照して説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、複数の半導体チップがマウントされ樹脂封止された基板３０に対し、前記図１に示したカットテーブル１０を用意する。ここで、基板３０は、配線基板３１上の各パッケージ領域に図示しない半導体チップをそれぞれ搭載し、その上を樹脂層３２で封止したものであり、配線基板３１の下面には、各パッケージ毎に半田ボール等の接続端子３３が設けられている。

次いで、図３（ｂ）に示すように、基板１０の接続端子３３を下にして、基板３０をカットテーブル１０上に位置決めしてセットする。即ち、基板３０のダイシング領域がカットテーブル１０の溝部１２に合うように位置決めする。より具体的には、パッケージ保持台１１と端材保持柱１４との間の領域に基板３０のダイシングラインが位置するように、接続端子３３を下に向けて基板３０をカットテーブル１０上に載置する。そして、各保持台１１毎に設けた開口１３で基板３０を吸着して固定する。

次いで、図３（ｃ）に示すように、ブレード２０を用い、基板３０をダイシングラインに沿って切断する。このとき、個々のパッケージ領域は開口１３に吸着されているため、基板３０が動くことはなく、ブレード２０によるダイシングを良好に行うことができる。さらに、基板３０はダイシングラインがパッケージ保持台１１及び端材保持柱１４と重ならないように載置されているため、保持台１１及び保持柱１４がブレード２０で傷つくこともない。

図３（ｄ）は、ダイシングが終了した状態を示している。個別に切り出されたパッケージ４０はパッケージ保持台１１上に保持され、更にダイシングにより生じた端材５０は端材保持柱１４上に保持されている。このため、端材５０が落下して基板３０の接続端子３３に接触することはなく、端材５０の接触による損傷を未然に防止することができる。

ダイシングが終了したら、端材５０を除去した後に、パッケージ領域に対する吸着を停止し、各パッケージ４０を取り出す。そして、次の基板のダイシングに移る。

なお、基板３０上の各半導体チップは、製造時の電極メッキ等のため、図４に示すように、各電極３５が導電体３６により電気的に接続されている。このため、各半導体チップは、隣接チップとの切断と共に、導電体３６を切り離すために、図中に矢印で示すように各々の半導体チップ毎にダイシングが必要となる。即ち、ダイシング領域の２箇所でダイシングを行う必要がある。

また、図５に示すように、端材保持柱１４の幅Ｌ１は、カットテーブル自体（保持柱１４）がブレード２０で損傷されないように、ダイシングにより切り出される端材５０の幅Ｌ２よりも小さく設定されている。また、保持柱１４の端部と半導体パッケージ４０の端部とのクリアランスＣを、端材５０のサイズより小さくすることで、端材５０がカットテーブル１０の溝１２内に落下して半導体パッケージ端子面に進入するのを確実に防止することができる。

このように本実施形態によれば、カットテーブル１０の溝部１２内に端材保持柱１４を設けることにより、端材５０が半導体パッケージ端子面へ進入することを防ぎ、ダイシングに伴うパッケージ損傷を防止することができる。その結果、端子面を下にしての半導体パッケージの良好なダイシングが可能になる。

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係わるダイシング装置の要部構成を示す側面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。

本実施形態が先に説明した第１の実施形態と異なる点は、パッケージ保持台１１のみではなく、端材保持柱１４の部分にも吸引のための開口１７を設けたことである。このような開口１７が存在すると、ダイシング時に基板１０から切り離された端材５０を保持柱１４上に確実に保持することができる。

図７に、パッケージ保持台１１及び端材保持柱１４の具体的断面を示す。保持台１１には比較的大きな開口１３が設けられ、この開口１３内に位置する部分に下地テーブルの吸引口１８が接続されている。このように、吸引口１８よりも保持台１１側の開口１３を大きくすることにより、パッケージ４０をより確実に保持することが可能となる。また、端材防止柱１４には小さな開口１７が設けられ、この開口１７は下地テーブルの吸引口１９に接続されている。

このような構成であれば、ダイシング時に端材５０が半導体パッケージ端子面へ進入することを防ぎ、ダイシングに伴うパッケージ損傷を防止することができる。また、ダイシング時に端材５０が上側に飛び散って基板表面に接触するのも防止することができる。従って、第１の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、パッケージの損傷をより確実に防止することが可能となる。

（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。

実施形態では、ダイシングの対象となる基板としてＢＧＡ（Ball Grid Array）を例にしたが、これに限らずＬＧＡ（Land Grid Array）に適用することも可能である。即ち、半導体チップが樹脂封止された基板に接続端子を有し、接続端子を下にしてダイシングする場合に適用可能である。

カットテーブルは、ゴムに限らず、基板と接触しても基板を傷付けない程度の弾性を有するものであればよい。さらに、基板を傷付けない程度の弾性を有するものであれば、多孔質材で形成しても良い。この場合、パッケージ保持台や端材保持柱毎にそれぞれ開口を設けなくても、基板全体をカットテーブル側に吸引することが可能である
本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…カットテーブル
１１…パッケージ保持台
１２…溝部
１３，１７…開口
１４…端材保持柱
１８，１９…吸引口
２０…ブレード
３０…基板
３１…配線基板
３２…樹脂層
３３…接続端子
３５…電極
３６…導電体
４０…パッケージ
５０…端材

Claims (5)

1. 樹脂封止された複数個の半導体チップがマウントされ、各々の半導体チップに対する接続端子を有する基板を、前記接続端子をカットテーブル上に設置した状態で、個別のパッケージに切り出すためのダイシング装置であって、
   前記カットテーブルは、前記切り出される個々のパッケージを保持するパッケージ保持台と、前記切り出しによって発生する端材を保持する端材保持柱とを有し、
   前記基板は、カットテーブル面側に半田ボールを有するＢＧＡパッケージであり、
   前記端材保持柱の上面に、前記基板を前記カットテーブル側に吸引する吸引手段が設けられており、
   前記端材保持柱の幅は、前記端材の幅よりも小さいことを特徴とするダイシング装置。
2. 樹脂封止された複数個の半導体チップがマウントされ、各々の半導体チップに対する接続端子を有する基板を、前記接続端子をカットテーブル上に設置した状態で、個別のパッケージに切り出すためのダイシング装置であって、
   前記カットテーブルは、前記切り出される個々のパッケージを保持するパッケージ保持台と、前記切り出しによって発生する端材を保持する端材保持柱とを有することを特徴とするダイシング装置。
3. 前記基板は、カットテーブル面側に半田ボールを有するＢＧＡパッケージであることを特徴とする請求項２記載のダイシング装置。
4. 前記端材保持柱の上面に、前記基板を前記カットテーブル側に吸引する吸引手段が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のダイシング装置。
5. 樹脂封止された複数個の半導体チップがマウントされ、各々の半導体チップに対する接続端子を有する基板を、個別のパッケージに切り出すためのダイシング方法であって、
   前記切り出される個々のパッケージを保持するパッケージ保持台と、前記切り出しによって発生する端材を保持する端材保持柱とを有するカットテーブルを用い、
   前記パッケージ保持台と前記端材保持柱との間に前記基板のダイシングラインが位置するように、前記接続端子を下に向けて前記基板を前記カットテーブル上に載置した後、前記基板のダイシングラインをブレードで切断することを特徴とするダイシング方法。

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