JP2016082192A - パッケージ基板の分割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一台の切削装置でパッケージ基板の裏面を所望の厚さに薄化し、その後パッケージ基板を個々のパッケージデバイス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】パッケージ基板の表面側１１ａから分割予定ラインに沿って切削装置のスピンドル３６に装着された切削ブレードによって切り込み深さがパッケージ基板の厚みよりも浅い切削溝３１を形成し、環状のフレームに一体に装着された保護部材Ｔに表面側を貼着し、パッケージ基板の表面側を切削装置のチャックテーブルで吸引保持し裏面側１１ｂの封止樹脂層２９を切削装置のスピンドルに装着された円盤状の平研削砥石で所定の厚さまで研削し切削溝を表出させて個々のパッケージデバイスに分割する。【選択図】図８

Description

本発明は、パッケージ基板を個々のパッケージデバイスに分割するパッケージ基板の分割方法に関する。

それぞれ複数の電極を有する複数のデバイスの表面を電極基板（リードフレーム）に対面させて所定の間隔をもって配設し、電極基板に配設されたデバイスの裏面を樹脂封止したＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）やＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）等のパッケージ基板は、切削装置によって個々のパッケージデバイスに分割され、分割されたパッケージデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電子機器に広く利用されている。

近年、携帯電話、パソコン等の電子機器の小型化、軽量化に伴い、個々のパッケージデバイスも小型化、薄型化が進んでいる。小型化、薄型化を達成する技術として、パッケージ基板を個々のパッケージデバイスに分割する前に、パッケージ基板の裏面の封止樹脂を所望の厚さまで研削し、その後切削装置によって個々のパッケージデバイスに分割する技術が知られている（例えば、特開２０１１−１８１６４１号公報及び特開２０１４−０１５４９０号公報参照）。

特開２０１１−１８１６４１号公報 特開２０１４−０１５４９０号公報

しかし、特許文献１及び特許文献２に開示された方法では、パッケージ基板を個々のパッケージデバイスに分割する前にパッケージ基板の裏面を研削するための研削装置が必要であり、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、研削装置がなくても、一台の切削装置でパッケージ基板の裏面を所望の厚さに薄化し、その後パッケージ基板を個々のパッケージデバイス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、複数の電極を有するデバイスの表面を電極基板に対面させて所定の間隔を持って複数のデバイスが該電極基板に配設され、該電極基板に配設された複数のデバイスの裏面が樹脂で封止された封止樹脂層を備えたパッケージ基板を、分割予定ラインに沿って個々のパッケージデバイスに分割するパッケージ基板の分割方法であって、該パッケージ基板の表面側から分割予定ラインに沿って切削装置のスピンドルに装着された切削ブレードによって切り込み深さが該パッケージ基板の厚みよりも浅い切削溝を形成する切削溝形成工程と、環状のフレームに一体に装着された保護部材に該切削溝が形成された該パッケージ基板の表面側を貼着する保護部材貼着工程と、該保護部材が貼着された該パッケージ基板の表面側を切削装置のチャックテーブルで吸引保持する保持工程と、該保持工程実施後、該パッケージ基板の裏面側の該封止樹脂層に切削装置のスピンドルに装着された円盤状の平研削砥石を接触させつつ、該平研削砥石と該パッケージ基板とを研削送り方向に相対移動させて該パッケージ基板の該封止樹脂層を所定の厚さまで研削し、該切削溝を表出させて該パッケージ基板を個々のパッケージデバイスに分割する分割工程と、を備え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。

好ましくは、本発明のパッケージ基板の分割方法では、第１のスピンドルの一端部に装着された切削ブレードと、第２のスピンドルの一端部に装着された円盤状の平研削砥石とを有し、該切削ブレードと該平研削砥石とを対峙して配設した切削装置を使用して、該切削ブレードにより該切削溝形成工程を遂行し、該平研削砥石により該研削工程を遂行する。

本発明によると、パッケージ基板の表面側から分割予定ラインに沿って切削ブレードによって切削溝を形成し、次いでパッケージ基板の裏面側の封止樹脂層を平研削砥石によって所定の厚さに研削して切削溝を表出させることで、パッケージ基板を個々のパッケージデバイスに分割するので、一台の切削装置でパッケージ基板を個々のパッケージデバイスに分割できる。よって、パッケージ基板の裏面を研削するための研削装置が不要となり、経済的である。

本発明に係るパッケージ基板の分割方法を実施するのに適した切削装置の斜視図である。 パッケージ基板の平面図である。 パッケージ基板の側面図である。 スピンドルに切削ブレードが装着された第１切削ユニットの斜視図である。 切削溝形成工程を示す断面図である。 保護部材貼着工程を示す斜視図である。 スピンドルに円盤状の平研削砥石を装着する様子を示す第１切削ユニットの斜視図である。 研削工程を説明する断面図である。 分割されたパッケージデバイスの外観斜視図である。 第１切削ユニットに切削ブレードを装着し、第２切削ユニットに円盤状の平研削砥石を装着した状態を示す側面図である。

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、本発明に係るパッケージ基板の分割方法を実施するのに適した切削装置２の斜視図が示されている。４は切削装置２のベースであり、このベース４に図示しない切削送り機構によってチャックテーブル６がＸ軸方向に往復動可能に配設されると共に、回転可能に配設されている。８は切削送り機構をカバーする蛇腹である。

ベース４には、カセット載置台１０が図示しないカセットエレベータ（昇降手段）により鉛直方向（Ｚ軸方向）に昇降可能に配設されている。カセット載置台１０上には被加工物を収容したカセット１２が載置される。

ベース４の後方には門型形状の第１コラム１４が立設されており、この第１コラム１４に第１切削ユニット１６Ａ及び第２切削ユニット１６ＢがＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に取り付けられている。第１及び第２切削ユニット１６Ａ，１６Ｂは、回転駆動されるスピンドルの先端に装着された切削ブレード１８を含んでいる。

ベース４の中間部分には門型形状の第２コラム２０が立設されている。第２コラム２０には一対のガイドレール２８，３２が固定されている。２２は被加工物搬出入ユニット（被加工物搬出入手段）であり、ガイドレール２８に垂下してＹ軸方向に移動される支持部材２４と、支持部材２４と一体的に形成されたアーム２６とから構成される。

特に図示しないが、アーム２６の表面には被加工物を吸引保持する吸引口が形成されている。被加工物搬出入ユニット２２のＹ軸方向の移動機構は、例えばボールねじとボールねじの一端に連結されたパルスモータとから構成されるが、図１では移動機構の詳細は省略されている。被加工物搬出入ユニット２２は、カセット１２内に収容された被加工物を搬出するとともに、切削加工後の被加工物をカセット１２内に搬入する。

ガイドレール３２には、図示しない移動機構により搬送ユニット（搬送手段）３０がＹ軸方向に移動可能に搭載されている。この移動機構は、例えばボールねじとボールねじの一端部に連結されたパルスモータとから構成されるが、図１ではその詳細は省略されている。

搬送ユニット３０は、被加工物搬出入ユニット２２によりカセット１２内から搬出された被加工物を吸引保持してチャックテーブル６まで搬送してチャックテーブル６上に載置する。チャックテーブル６の周囲には複数のクランプ７が配設されている。

搬送ユニット３０は更に、切削加工後の被加工物をチャックテーブル６からスピンナ洗浄ユニット３４のスピンナテーブル３６まで搬送すると共に、スピンナ洗浄ユニット３４でスピン洗浄及びスピン乾燥された被加工物を被加工物搬出入ユニット２２に受け渡す。

図２を参照すると、パッケージ基板１１の平面図が示されている。パッケージ基板１１は、例えば矩形状の電極基板（リードフレーム）１３を有しており、電極基板１３の外周余剰領域１５及び非デバイス領域１５ａ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１７ａ，１７ｂ，１７ｃが存在する。

各デバイス領域１７ａ，１７ｂ，１７ｃ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２１ａ，２１ｂによって区画された複数のデバイス形成部２３が画成され、個々のデバイス形成部２３には複数の電極２５が形成されている。

各電極２５同士は電極基板１３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２１ａ及び第２分割予定ライン２１ｂを切削することにより、その両側に各デバイスの電極２５が現れる。

図３に示すように、デバイス領域１７ａ，１７ｂ，１７ｃの各デバイス形成部２３の裏面にはＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ）３５を介してデバイス２７が接着されており、各デバイス２７に備わった電極と電極２５とが接続されている。

そして、デバイス領域１７ａ，１７ｂ，１７ｃの各デバイス２７は樹脂によって封止されて、各デバイス領域１７ａ，１７ｂ，１７ｃの裏面には封止樹脂層２９が形成されている。図２に示すように、電極基板１３の四隅には丸穴１９が形成されている。

図７に最も良く示されるように、第１切削ユニット１６Ａは、スピンドルハウジング３４中に回転可能に収容されたスピンドル３６を含んでおり、スピンドル３６の先端部にはマウントフランジ３８が装着されて、ナット４０により固定されている。そして、図４に示すように、マウントフランジ３８には外周に切り刃１８ａを有する切削ブレード１８が装着され、固定ナット４２により固定されている。

このように構成された切削装置２を使用した本発明のパッケージ基板の分割方法について以下に説明する。まず、パッケージ基板１１を封止樹脂層２９を下にしてチャックテーブル６上に載置し、チャックテーブル６でパッケージ基板１１を吸引保持する。

そして、分割予定ラインを検出するアライメントを実施した後、図５に示すように、パッケージ基板１１の表面１１ａ側から第１分割予定ライン２１ａに沿って切削ブレード１８の切り刃１８ａによって、パッケージ基板１１の厚みよりも浅く且つ仕上がり厚みｔ１よりも深く切り込み、チャックテーブル６をＸ軸方向方向に加工送りして、パッケージ基板１１の厚みよりも浅い切削溝３１を形成する切削溝形成工程を実施する。

第１切削ユニット１６ＡをＹ軸方向に割り出し送りして、全ての第１の分割予定ライン２１ａに沿って同様な切削溝３１を形成する。次いで、チャックテーブル６を９０°回転してから、全ての第２の分割予定ライン２１ｂに沿って同様な切削溝３１を形成する。

切削溝形成工程実施後、環状のフレームＦに一体に装着された保護部材に切削溝３１が形成されたパッケージ基板１１の表面１１ａ側を貼着する保護部材貼着工程を実施する。即ち、図６に示すように、外周部が環状フレームＦに装着された保護部材としてのダイシングテープＴに切削溝３１が形成されたパッケージ基板１１の表面１１ａ側を貼着する。これにより、パッケージ基板１１の封止樹脂層２９が露出する。

保護部材貼着工程実施後、保護部材としてのダイシングテープＴが貼着されたパッケージ基板１１の表面１１ａ側をダイシングテープＴを介してチャックテーブル６で吸引保持し、クランプ７で環状フレームＦをクランプして固定する。

次いで、第１切削ユニット１６Ａのスピンドル３６から切削ブレード１８を取り外し、図７に示すように、円盤状の平研削砥石４４をマウントフランジ３８に装着して、固定ナット４２で固定する。これにより、第１切削ユニット１６Ａを研削ユニットとして機能させる。

円盤状の平研削砥石４４は、ホイール基台の外周面にダイヤモンド等の砥粒をニッケルメッキで電着することにより形成される。本実施形態では、円盤状の平研削砥石４４の幅は１５ｍｍである。

円盤状の平研削砥石４４をスピンドル３６に装着した後、図８に示すように、パッケージ基板１１の裏面１１ｂ側の封止樹脂層２９に高速回転する円盤状の平研削砥石４４を接触させつつ、平研削砥石４４とチャックテーブル６に保持されたパッケージ基板１１とを研削送り方向（Ｘ軸方向）に相対移動させて、パッケージ基板１１の封止樹脂層２９を平研削砥石４４で研削する。

この研削は切削溝３１が裏面１１ｂに表出するまで続行し、パッケージ基板１１を個々のパッケージデバイス３３に分割する（研削工程）。図９を参照すると、このようにして分割されたパッケージデバイス３３の斜視図が示されている。

平研削砥石４４による加工条件は例えば以下に示すとおりである。

スピンドル回転数 ：２００００ｒｐｍ
加工送り速度（研削送り速度） ：５０ｍｍ／ｓ
平研削砥石４４のインデックス量 ：７ｍｍ（重なり量は８ｍｍ）

好ましくは、図１０に示すように、第１切削ユニット１６Ａのスピンドル３６に切削ブレード１８を装着し、第２切削ユニット１６Ｂのスピンドル３６Ｂに円盤状の平研削砥石４４を装着し、切削ブレード１８によって切削溝形成工程を遂行し、円盤状の平研削砥石４４によって研削工程を遂行する。

このようにフェイシングデュアルスピンドルの切削装置２を用いることにより、切削ブレード１８と円盤状の平研削砥石４４の交換作業を省くことができ、生産効率を向上することができる。

上述した実施形態のパッケージ基板の分割方法によると、パッケージ基板１１の表面１１ａ側から分割予定ライン２１ａ，２１ｂに沿って切削ブレード１８によって切削溝３１を形成し、次いで、パッケージ基板１１の裏面１１ｂ側の封止樹脂層２９を円盤状の平研削砥石４４によって所定の厚さに研削し、切削溝３１を裏面１１ｂ側に表出させることでパッケージ基板１１を個々のパッケージデバイス３３に分割するので、一台の切削装置２でパッケージ基板１１を個々のパッケージデバイス３３に分割できる。よって、パッケージ基板１１の裏面１１ｂを研削するための研削装置が不要となり、非常に経済的である。

２ 切削装置
６ チャックテーブル
１１ パッケージ基板
１６Ａ 第１切削ユニット
１６Ｂ 第２切削ユニット
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ デバイス領域
１８ 切削ブレード
２１ａ 第１分割予定ライン
２１ｂ 第２分割予定ライン
２３ デバイス形成部
２５ 電極
２７ デバイス
２９ 封止樹脂層
３１ 切削溝
３３ パッケージデバイス
３５ ＤＡＦ
４４ 円盤状の平研削砥石

Claims (2)

1. 複数の電極を有するデバイスの表面を電極基板に対面させて所定の間隔を持って複数のデバイスが該電極基板に配設され、該電極基板に配設された複数のデバイスの裏面が樹脂で封止された封止樹脂層を備えたパッケージ基板を、分割予定ラインに沿って個々のパッケージデバイスに分割するパッケージ基板の分割方法であって、
   該パッケージ基板の表面側から分割予定ラインに沿って切削装置のスピンドルに装着された切削ブレードによって切り込み深さが該パッケージ基板の厚みよりも浅い切削溝を形成する切削溝形成工程と、
   環状のフレームに一体に装着された保護部材に該切削溝が形成された該パッケージ基板の表面側を貼着する保護部材貼着工程と、
   該保護部材が貼着された該パッケージ基板の表面側を切削装置のチャックテーブルで吸引保持する保持工程と、
   該保持工程実施後、該パッケージ基板の裏面側の該封止樹脂層に切削装置のスピンドルに装着された円盤状の平研削砥石を接触させつつ、該平研削砥石と該パッケージ基板とを研削送り方向に相対移動させて該パッケージ基板の該封止樹脂層を所定の厚さまで研削し、該切削溝を表出させて該パッケージ基板を個々のパッケージデバイスに分割する分割工程と、
   を備えたことを特徴とするパッケージ基板の分割方法。
2. 第１のスピンドルの一端部に装着された切削ブレードと、第２のスピンドルの一端部に装着された円盤状の平研削砥石とを有し、該切削ブレードと該平研削砥石とを対峙して配設した切削装置を使用して、該切削ブレードにより該切削溝形成工程を遂行し、該平研削砥石により該研削工程を遂行することを特徴とする請求項１記載のパッケージ基板の分割方法。