JP2016004831A - パッケージ基板の切削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切断の確実性を高めて切削ブレードの摩耗を抑えたパッケージ基板の切削方法を提供する。
【解決手段】パッケージ基板（１１）の裏面となる金属枠体（１３）側にダイシングテープ（３１）を貼着するテープ貼着ステップと、ダイシングテープが貼着されたパッケージ基板を、ダイシングテープを介してチャックテーブル（４）の保持面（４ａ）で保持する保持ステップと、切削ブレード（８）をダイシングテープに切り込む高さに位置付けるとともにパッケージ基板を保持するチャックテーブルと切削ブレードとを相対移動させて切削ブレードでパッケージ基板を切削して分割する切削ステップと、を備え、切削ステップでは、パッケージ基板を切削する切削ブレードが、パッケージ基板の裏面から表面に向かって回転しつつパッケージ基板に切り込むようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のデバイスチップを金属の枠体に配置して樹脂等で封止したパッケージ基板を、切削ブレードで切削する切削方法に関する。

ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package）等の半導体パッケージは、例えば、複数のデバイスチップを金属の枠体に配置して樹脂等で封止し、形成されたパッケージ基板を切削ブレードで切削してデバイスチップ毎に分割することで得られる（例えば、特許文献１参照）。

ところが、このパッケージ基板に回転させた切削ブレードを切り込ませても、延性のある金属の枠体が塑性的に引き延ばされて、パッケージ基板を適切に切断できない。この傾向は、特に、金属の枠体が露出した領域を切削する場合に顕著である。

そこで、消耗し易く砥粒が表出し易い切削ブレード（例えば、レジン系の切削ブレード）を用いて金属による目詰まりを抑制し、また、加工送り速度を低く抑えて切断の確実性を高めた切削方法が検討されている。この切削方法では、切削ブレードを、パッケージ基板の表面から裏面へと向かう方向に回転させて切り込ませている（ダウンカット）。

特開２００６−２６１５２５号公報

しかしながら、上述の切削方法には、切削の完了までに長い時間を要し、切削ブレードの摩耗量も大きいという問題がある。その上、引き延ばされた金属の突起物（バリ）がダイシングテープに向かって伸長し易いので、この突起物を巻き込むように切削ブレードの目詰まりが生じ易くなって、確実な切断は難しくなる。また、この場合には、冷却が不十分になって、切削ブレードが異常摩耗する恐れもある。

本発明はかかる問題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、切断の確実性を高めて切削ブレードの摩耗を抑えたパッケージ基板の切削方法を提供することである。

本発明によれば、交差する複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが配設されるデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを備えた金属枠体と、該金属枠体の表面の該デバイス領域に配設された複数のデバイスと、該外周余剰領域を除く該金属枠体の表面で該デバイスが樹脂によって封止された樹脂封止部と、を備えるパッケージ基板を切削して分割するパッケージ基板の切削方法であって、パッケージ基板の裏面となる該金属枠体側にダイシングテープを貼着するテープ貼着ステップと、該ダイシングテープが貼着されたパッケージ基板を、該ダイシングテープを介してチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップと、該切削ブレードを該ダイシングテープに切り込む高さに位置付けるとともにパッケージ基板を保持する該チャックテーブルと該切削ブレードとを相対移動させて該切削ブレードでパッケージ基板を切削して分割する切削ステップと、を備え、該切削ステップでは、パッケージ基板を切削する該切削ブレードが、該パッケージ基板の裏面から表面に向かって回転しつつパッケージ基板に切り込むことを特徴とするパッケージ基板の切削方法が提供される。

本発明において、前記金属枠体は、４２アロイ又は銅で構成されていることが好ましい。

本発明に係るパッケージ基板の切削方法では、金属枠体側にダイシングテープが貼着されたパッケージ基板を切削する切削ステップにおいて、パッケージ基板の裏面から表面へと向かう方向に回転させた切削ブレードをパッケージ基板に切り込ませるので、金属の突起物（バリ）がダイシングテープに向かって伸長することはない。これにより、パッケージ基板を確実に切断できる。

また、発生した突起物で目詰まりした切削ブレードに起因する発熱が抑制されるので、切削ブレードの冷却が阻害されることもない。すなわち、不十分な冷却に起因する切削ブレードの異常摩耗を抑制できる。このように、本発明によれば、切断の確実性を高めて切削ブレードの摩耗を抑えたパッケージ基板の切削方法を提供できる。

図１（Ａ）は、パッケージ基板を模式的に示す平面図であり、図１（Ｂ）は、パッケージ基板を模式的に示す底面図であり、図１（Ｃ）は、パッケージ基板を模式的に示す側面図である。 保持ステップ及び切削ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係るパッケージ基板の切削方法は、テープ貼着ステップ、保持ステップ（図２参照）、及び切削ステップ（図２参照）を含む。

テープ貼着ステップでは、パッケージ基板の裏面側にダイシングテープを貼着する。保持ステップでは、ダイシングテープが貼着されたパッケージ基板の裏面側をチャックテーブルで保持する。

切削ステップでは、パッケージ基板の裏面から表面へと向かう方向に回転させた切削ブレードをパッケージ基板に切り込ませて切断する。以下、本実施形態に係るパッケージ基板の切削方法について詳述する。

図１（Ａ）は、本実施形態の切削方法で切削されるパッケージ基板を模式的に示す平面図であり、図１（Ｂ）は、パッケージ基板を模式的に示す底面図であり、図１（Ｃ）は、パッケージ基板を模式的に示す側面図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、パッケージ基板１１は、平面視で略矩形状に形成された金属枠体１３を含む。

金属枠体１３は、例えば、４２アロイ（鉄とニッケルとの合金）や銅等の金属で構成されており、複数のデバイス領域１５（ここでは、３個のデバイス領域１５）と、各デバイス領域１５を囲む外周余剰領域１７と、を備えている。

図１（Ａ）に示すように、各デバイス領域１５は、交差する複数の分割予定ライン（ストリート）１９でさらに複数の領域（ここでは、１６個の領域）に区画されており、各領域には、ＩＣ、ＬＥＤ等のデバイス（デバイスチップ）２１が設けられている。

また、金属枠体１３の表面１３ａ側には、複数のデバイス２１を樹脂で封止した樹脂封止部２３が形成されている。図１（Ｃ）に示すように、樹脂封止部２３は、所定の厚みに形成されており、金属枠体１３の表面１３ａから突出している。この樹脂封止部２３によって、各デバイス領域１５の全体が覆われている。

図１（Ｂ）に示すように、金属枠体１３の裏面１３ｂ側には、各デバイス２１に対応する複数のステージ２５が設けられている。各ステージ２５の周囲には、複数の電極パッド２７が形成されている。

このパッケージ基板１１は、例えば、金属枠体１３の表面１３ａ側から各ステージ２５にデバイス２１を配置し、デバイス１９の電極と電極パッド２７とを金属ワイヤー（不図示）等で接続した後に、樹脂封止部２３を設けることで形成される。

本実施形態に係るパッケージ基板の切削方法では、まず、上述したパッケージ基板１１の裏面側にダイシングテープを貼着するテープ貼着ステップを実施する。このテープ貼着ステップでは、パッケージ基板１１の裏面に相当する金属枠体１３の裏面１３ｂを、パッケージ基板１１より大径のダイシングテープ３１（図２参照）の接着面に密着させる。

これにより、ダイシングテープ３１は、パッケージ基板１１の裏面側に貼着される。なお、ダイシングテープ３１の外周部分には、環状のフレーム３３を固定しておく。これにより、パッケージ基板１１は、ダイシングテープ３１を介して環状のフレーム３３に支持される。ただし、ダイシングテープ３１やフレーム３３の形状は、特に限定されない。

テープ貼着ステップの後には、ダイシングテープ３１が貼着されたパッケージ基板１１の裏面側をチャックテーブルで保持する保持ステップを実施する。図２は、保持ステップ及び保持ステップの後に実施される切削ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

保持ステップ及び切削ステップは、例えば、図２に示す切削装置２で実施される。切削装置２は、パッケージ基板１１を吸引保持するチャックテーブル４を備えている。チャックテーブル４は、モータ等の回転駆動源（不図示）と連結されており、鉛直方向に伸びる回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル４の下方には、加工送り機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル４は、この加工送り機構で加工送り方向に移動する。

チャックテーブル４の上面は、パッケージ基板１１を吸引保持する保持面４ａとなっている。この保持面４ａには、チャックテーブル４の内部に形成された流路を通じて吸引源の負圧が作用し、パッケージ基板１１を吸引する吸引力が発生する。チャックテーブル４の周囲には、環状のフレーム３３を把持する複数のクランプ６が設けられている。

チャックテーブル４の上方には、パッケージ基板１１を切削する円形の切削ブレード８が配置されている。切削ブレード８は、水平方向に伸びる軸心の周りに回転するスピンドル（不図示）の一端側に装着されている。スピンドルの他端側にはモータ（不図示）が連結されており、スピンドルに装着された切削ブレード８は、このモータの回転力で回転する。

切削ブレード８及びスピンドルは、昇降機構（不図示）で支持されており、鉛直方向に移動（昇降）する。また、昇降機構の下方には、割り出し送り機構（不図示）が設けられており、切削ブレード８及びスピンドルは、この割り出し送り機構で割り出し送り方向に移動する。

保持ステップでは、パッケージ基板１１の裏面側に貼着されたダイシングテープ３１をチャックテーブル４の保持面４ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、パッケージ基板１１は、ダイシングテープ３１を介してチャックテーブル４に吸引保持される。なお、環状のフレーム３３は複数のクランプ６で固定しておく。

保持ステップの後には、回転させた切削ブレード８を切り込ませてパッケージ基板１１を切削する切削ステップを実施する。切削ステップでは、まず、チャックテーブル４を移動、回転させて、切削ブレード８を、任意の分割予定ライン１９の切削開始位置に位置付ける。なお、本実施形態では、切削ブレード８を、パッケージ基板１１の外側の領域に設定された切削開始位置に位置付けている。

次に、回転させた切削ブレード８の下端を、パッケージ基板１１とダイシングテープ３１との界面より低い位置に位置付けて、加工対象の分割予定ライン１９と平行な方向にチャックテーブル４を移動（加工送り）させる。切削ブレード８は、金属枠体１３の裏面１３ｂから表面１３ａへと向かう方向（パッケージ基板１１の裏面から表面へと向かう方向）に回転させる（アップカット）。

すなわち、切削ブレード８を金属枠体１３の裏面１３ｂから表面１３ａへと向かう方向に回転させるとともに、チャックテーブル４と切削ブレード８とを相対移動させて、切削ブレード８をパッケージ基板１１に切り込ませる。

上述のように、切削ブレード８の下端は、パッケージ基板１１とダイシングテープ３１との界面より低い位置に位置付けられている。これにより、切削ブレード８をダイシングテープ３１まで切り込ませて、パッケージ基板１１を、加工対象の分割予定ライン１９に沿って完全に切断できる（フルカット）。

また、本実施形態の切削ステップでは、切削ブレード８を、金属枠体１３の裏面１３ｂから表面１３ａへと向かう方向に回転させているので、金属枠体１３から引き延ばされた金属の突起物（バリ）がダイシングテープ３１に向かって伸長することはない。これにより、パッケージ基板１１を確実に切断できる。

さらに、本実施形態の切削ステップでは、発生した突起物で目詰まりした切削ブレードに起因する発熱が抑制されるので、切削ブレード８の冷却が阻害されることもない。すなわち、不十分な冷却に起因する切削ブレード８の異常摩耗を抑制できる。上述の動作を繰り返し、全ての分割予定ライン１９に沿ってパッケージ基板１１が分割されると、切削ステップは終了する。

なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、４２アロイや銅等の金属で構成された金属枠体１３を含むパッケージ基板１１を切削しているが、本発明を、他のパッケージ基板や金属板等を切削する際に用いても良い。

その他、上記実施形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１ パッケージ基板
１３ 金属枠体
１３ａ 表面
１３ｂ 裏面
１５ デバイス領域
１７ 外周余剰領域
１９ 分割予定ライン（ストリート）
２１ デバイス（デバイスチップ）
２３ 樹脂封止部
２５ ステージ
２７ 電極パッド
３１ ダイシングテープ
３３ フレーム
２ 切削装置
４ チャックテーブル
４ａ 保持面
６ クランプ
８ 切削ブレード

Claims (2)

1. 交差する複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが配設されるデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを備えた金属枠体と、該金属枠体の表面の該デバイス領域に配設された複数のデバイスと、該外周余剰領域を除く該金属枠体の表面で該デバイスが樹脂によって封止された樹脂封止部と、を備えるパッケージ基板を切削して分割するパッケージ基板の切削方法であって、
   パッケージ基板の裏面となる該金属枠体側にダイシングテープを貼着するテープ貼着ステップと、
   該ダイシングテープが貼着されたパッケージ基板を、該ダイシングテープを介してチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップと、
   該切削ブレードを該ダイシングテープに切り込む高さに位置付けるとともにパッケージ基板を保持する該チャックテーブルと該切削ブレードとを相対移動させて該切削ブレードでパッケージ基板を切削して分割する切削ステップと、を備え、
   該切削ステップでは、パッケージ基板を切削する該切削ブレードが、該パッケージ基板の裏面から表面に向かって回転しつつパッケージ基板に切り込むことを特徴とするパッケージ基板の切削方法。
2. 前記金属枠体は、４２アロイ又は銅で構成されていることを特徴とする請求項１記載のパッケージ基板の切削方法。