JP3222185U - パッケージデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】製造にかかるコスト、ウェーハの破損の可能性及び製造にかかる所要時間を抑制することができるパッケージデバイスを提供すること。【解決手段】パッケージデバイス１は、デバイス６の表面にパッドが設けられたデバイスチップ２と、デバイスチップ２の裏面９とデバイスチップ２の外側面１０とを封止したモールド樹脂３と、を備える。デバイス６は、ダイオードである。デバイスチップ２は、基板４の表面５に格子状の分割予定ラインと分割予定ラインに区画された各領域にデバイス６が形成されたウェーハの表面５に表面保護テープを貼着し、ウェーハを裏面側から分割予定ラインに沿って切断した後、ウェーハの裏面９側をモールド樹脂３で封止し、裏面側に他のテープを貼着しかつ表面保護テープを剥がした後、表面５側からモールド樹脂３が分割されて製造される。【選択図】図１

Description

本考案は、パッケージデバイスに関する。

従来から、ウェーハが個々に個片化されるなどして製造されるパッケージデバイスが用いられている（例えば、特許文献１参照）。この種のパッケージデバイスは、少なくとも表面及び全ての外側面がモールド樹脂で封止されることがある。

前述した種類のパッケージデバイスを製造する際には、表面にデバイスが形成されたウェーハに表面側から分割予定ラインに沿って切削溝を形成し、表面側をモールド樹脂で封止する。その後、表面側のモールド樹脂にテープを貼着した後、裏面側から切削溝内のモールド樹脂が露出するまで、裏面側を研削し、表面側のテープを耐熱性を有するテープに貼り換える。その後、裏面側をモールド樹脂で封止し、裏面側を封止したモールド樹脂に更に他のテープを貼着し、表面側のテープを剥がして、表面側から分割予定ラインに沿って切削溝内で露出したモールド樹脂を切削する。

特開２０１９−９１７６号公報

前述したパッケージデバイスは、製造される際に、最初にモールド樹脂に貼着されるテープ、表面側に貼り換えられる耐熱性を有するテープ及び裏面側を封止したモールド樹脂に貼着されるテープの合計３枚のテープを貼着する必要が生じて、テープの貼着に係るコストが高騰する傾向であった。また、前述したパッケージデバイスは、３枚のテープを貼着する必要が生じるので、製造するために、前述したように合計８工程が必要となり、ウェーハが破損する可能性が高まるとともに製造に係る工数が増加する傾向であった。さらに、パッケージデバイスは、製造するために、前述したように合計８工程が必要となるので、テープが剥がれる虞があった。

本考案は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造にかかるコスト、ウェーハの破損の可能性及び製造にかかる所要時間を抑制することができるパッケージデバイスを提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本考案のパッケージデバイスは、デバイスの表面にパッドが設けられたデバイスチップと、デバイスチップの裏面とデバイスチップの外側面とを封止したモールド樹脂と、を備えることを特徴とする。

前記パッケージデバイスにおいて、前記デバイスは、ダイオードでも良い。

前記パッケージデバイスにおいて、基板の表面に格子状の分割予定ラインと該分割予定ラインに区画された各領域にデバイスが形成されたウェーハの該表面に表面保護テープを貼着し、該ウェーハを裏面側から分割予定ラインに沿って切断した後、該ウェーハの裏面側をモールド樹脂で封止し、該裏面側に他のテープを貼着しかつ該表面保護テープを剥がした後、該表面側からモールド樹脂が分割されて製造されても良い。

本考案のパッケージデバイスは、製造に係るコスト、ウェーハの破損の可能性及び製造にかかる所要時間を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るパッケージデバイスの一例を示す斜視図である。 図２は、図１に示されたパッケージデバイスのデバイスの表面の要部を拡大して示す断面図である。 図３は、図１に示されたパッケージデバイスに製造されるウェーハの一例を示す斜視図である。 図４は、図１に示されたパッケージデバイスを製造するパッケージデバイスの製造方法の流れを示すフローチャートである。 図５は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法の表面保護テープ貼着ステップを模式的に示す要部の断面図である。 図６は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法の切断ステップのアライメントを遂行する状態を模式的に示す要部の断面図である。 図７は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法の切断ステップの分割予定ラインを切断する状態を模式的に示す要部の断面図である。 図８は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法の研削ステップを模式的に示す要部の断面図である。 図９は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法のモールドステップ後を模式的に示す断面図である。 図１０は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法のテープ貼着ステップを模式的に示す要部の断面図である。 図１１は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法のモールド樹脂切断ステップのデバイスチップ間のモールド樹脂を切断する状態を模式的に示す要部の断面図である。

本考案を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本考案が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本考案の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本考案の実施形態１に係るパッケージデバイスを図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るパッケージデバイスの一例を示す斜視図である。図２は、図１に示されたパッケージデバイスのデバイスの表面の要部を拡大して示す断面図である。図３は、図１に示されたパッケージデバイスに製造されるウェーハの一例を示す斜視図である。

実施形態１に係るパッケージデバイス１は、図１に示すように、デバイスチップ２と、モールド樹脂３とを備える。デバイスチップ２は、図２に示すように、基板４と、基板４の表面５に形成されたデバイス６とを備える。実施形態１では、デバイス６は、所謂半導体ダイオードであるが、本考案では、半導体ダイオードに限定されない。

また、デバイスチップ２は、図２に示すように、デバイス６の表面に図示しない基板に接続するためのパッド７を複数備える。パッド７は、導電性の金属により構成されている。実施形態１において、パッド７は、デバイス６の表面の殆どの部分に設けられており、デバイス６の表面の殆どを覆っている。実施形態１において、パッド７は、図２に示すように、厚みが２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下の半田ペースト８により覆われている。デバイスチップ２は、図３に示すウェーハ２０が所定の厚みまで薄化されかつ分割予定ライン２１に沿って分割されるなどして製造される。実施形態１では、デバイスチップ２の平面形状は、四角形である。

モールド樹脂３は、絶縁性を有する合成樹脂により構成され、デバイスチップ２の基板４のデバイス６が設けられた表面５の裏側の裏面９と、表面５と裏面９とに連なる外側面１０とを被覆して、裏面９及び外側面１０を封止している。実施形態では、モールド樹脂３は、全ての外側面１０を封止している。

前述した構成のデバイスチップ２は、デバイス６の表面の殆どがパッド７により覆われ、パッド７が半田ペースト８により覆われているので、デバイス６の表面をモールド樹脂３で被覆する必要が無いものである。

前述した構成のパッケージデバイス１は、図３に示すウェーハ２０がデバイスチップ２に分割され、デバイスチップ２の基板４の裏面９及び外側面１０をモールド樹脂３で封止して製造される。デバイスチップ２に製造されるウェーハ２０は、シリコン、サファイア、又はガリウムヒ素などを基板４とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハである。なお、ウェーハ２０の説明において、デバイスチップ２と共通する部分には、同一符号を付して説明する。ウェーハ２０は、図３に示すように、基板４の表面５に格子状の分割予定ライン２１と、分割予定ライン２１に区画された各領域にデバイス６が形成されている。

次に、本明細書は、図１に示されたパッケージデバイス１を製造するパッケージデバイスの製造方法を説明する。図４は、図１に示されたパッケージデバイスを製造するパッケージデバイスの製造方法の流れを示すフローチャートである。

パッケージデバイスの製造方法は、ウェーハ２０を分割予定ライン２１に沿って個々のデバイスチップ２に分割するとともに、デバイスチップ２の裏面９及び外側面１０をモールド樹脂３で封止して、パッケージデバイス１を製造する方法である。パッケージデバイスの製造方法は、図４に示すように、表面保護テープ貼着ステップＳＴ１と、切断ステップＳＴ２と、研削ステップＳＴ３と、モールドステップＳＴ４と、テープ貼着ステップＳＴ５と、モールド樹脂切断ステップＳＴ６とを備える。

（表面保護テープ貼着ステップ）
図５は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法の表面保護テープ貼着ステップを模式的に示す要部の断面図である。表面保護テープ貼着ステップＳＴ１は、ウェーハ２０の表面５側に保護部材である表面保護テープ３１を貼着するステップである。

実施形態１において、表面保護テープ貼着ステップＳＴ１では、図５に示すように、マウンタ３０が表面保護テープ３１をウェーハ２０に押し付けるローラー３２を表面５に沿って移動させて、表面保護テープ３１をウェーハ２０の表面５に貼着する。実施形態１では、表面保護テープ３１は、絶縁性と可撓性を有する合成樹脂で構成された基材層と、基材層に積層された粘着層とを備えた耐熱性のテープであって、例えば、モールドステップＳＴ４においてモールド樹脂３を封止する際の１２５℃の温度に耐えることができ、モールドステップＳＴ４において支障を生じない。表面保護テープ３１は、テープ貼着ステップＳＴ５において１７０℃以上の温度でウェーハ２０から剥がすことができる。また、表面保護テープ３１の粘着層は、高い粘着性を有し、基材層及び粘着層は、高い衝撃吸収性を有する。また、粘着層は、液状タイプの化合物であるため高い衝撃吸収性を有し、特にモールドステップＳＴ４において分割後のデバイスチップ２に作用する衝撃を抑制でき、デバイスチップ２の位置ずれを抑制できる。パッケージデバイスの製造方法は、ウェーハ２０の表面５に表面保護テープ３１を貼着すると、切断ステップＳＴ２に進む。

（切断ステップ）
図６は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法の切断ステップのアライメントを遂行する状態を模式的に示す要部の断面図である。図７は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法の切断ステップの分割予定ラインを切断する状態を模式的に示す要部の断面図である。切断ステップＳＴ２は、ウェーハ２０を裏面９側から分割予定ライン２１に沿って切断するステップである。

実施形態１において、切断ステップＳＴ２では、切削装置４０が表面保護テープ３１を介してウェーハ２０の基板４の表面５側をチャックテーブル４１の保持面４２に吸引保持する。切断ステップＳＴ２では、切削装置４０が、図６に示すように、光源４３がウェーハ２０の裏面９側に光４４を照射し、赤外線カメラ４５がウェーハ２０を裏面９側から撮像して、分割予定ライン２１を検出する。切断ステップＳＴ２では、切削装置４０が、切削ブレード４６と分割予定ライン２１とを位置決めするアライメントを遂行した後、チャックテーブル４１と切削ブレード４６とを分割予定ライン２１に沿って相対的に移動させながら、図７に示すように、切削ブレード４６をウェーハ２０に切り込ませて、切削ブレード４６で分割予定ライン２１を切削（切断）して、ウェーハ２０を個々のデバイスチップ２に分割する。

切断ステップＳＴ２では、全ての分割予定ライン２１に沿ってウェーハ２０を切断して、個々のデバイスチップ２に分割すると、切削ブレード４６による切削、チャックテーブル４１の吸引保持を解除して、研削ステップＳＴ３に進む。

（研削ステップ）
図８は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法の研削ステップを模式的に示す要部の断面図である。研削ステップＳＴ３は、モールドステップＳＴ４の前に、ウェーハ２０即ち個々に分割されたデバイスチップ２の基板４の裏面９を研削するステップである。

実施形態１において、研削ステップＳＴ３では、研削装置５０が、チャックテーブル５１の保持面５２に表面保護テープ３１を介してウェーハ２０即ち個々に分割されたデバイスチップ２の基板４の表面５側を吸引保持する。研削ステップＳＴ３では、図８に示すように、スピンドル５３により研削用の研削ホイール５４を回転しかつチャックテーブル５１を軸心回りに回転させ、図示しない研削液ノズルから研削液を供給しつつ、研削ホイール５４の研削砥石５５を個々のデバイスチップ２の基板４の裏面９に当接させてチャックテーブル５１に所定の送り速度で近づけて、研削砥石５５でデバイスチップ２の裏面９を研削する。

研削ステップＳＴ３では、所定の厚さになるまで、ウェーハ２０即ちデバイスチップ２を研削する。実施形態１において、パッケージデバイスの製造方法は、所定の厚さまでウェーハ２０即ちデバイスチップ２を研削するとモールドステップＳＴ４に進む。

（モールドステップ）
図９は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法のモールドステップ後を模式的に示す断面図である。モールドステップＳＴ４は、ウェーハ２０即ち個々に分割されたデバイスチップ２の裏面９側をモールド樹脂３で封止するステップである。

モールドステップＳＴ４では、図９に示すように、表面保護テープ３１に貼着されたウェーハ２０即ちデバイスチップ２の裏面９をモールド樹脂３で封止するとともに、互いに隣り合うデバイスチップ２間即ちデバイスチップ２の外側面１０をモールド樹脂３で封止する。実施形態１では、１２５℃に加熱されたモールド樹脂３でデバイスチップ２を封止する。実施形態１において、パッケージデバイスの製造方法は、モールド樹脂３でウェーハ２０即ちデバイスチップ２を封止するとテープ貼着ステップＳＴ５に進む。

（テープ貼着ステップ）
図１０は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法のテープ貼着ステップを模式的に示す要部の断面図である。テープ貼着ステップＳＴ５は、ウェーハ２０即ちデバイスチップ２の裏面９側に他のテープ６１を貼着しかつ表面保護テープ３１を表面５側から剥がすステップである。

実施形態１において、テープ貼着ステップＳＴ５では、１７０℃以上にしてウェーハから表面保護テープ３１を剥がすとともに、図１０に示すように、マウンタ６０がテープ６１をウェーハ２０に押し付けるローラー６２を表面５に沿って移動させて、テープ６１をウェーハ２０即ちデバイスチップ２の裏面９側のモールド樹脂３に貼着する。実施形態１では、テープ６１は、絶縁性と可撓性を有する合成樹脂で構成された基材層と、基材層に積層された粘着層とを備えている。パッケージデバイスの製造方法は、ウェーハ２０即ちデバイスチップ２の裏面９側にテープ６１を貼着すると、モールド樹脂切断ステップＳＴ６に進む。

（モールド樹脂切断ステップ）
図１１は、図４に示されたパッケージデバイスの製造方法のモールド樹脂切断ステップのデバイスチップ間のモールド樹脂を切断する状態を模式的に示す要部の断面図である。モールド樹脂切断ステップＳＴ６は、ウェーハ２０の表面５側からデバイスチップ２間のモールド樹脂３を切断するステップである。

実施形態１において、モールド樹脂切断ステップＳＴ６では、切削装置７０がテープ６１を介してウェーハ２０即ちデバイスチップ２の基板４の裏面９側をチャックテーブル７１の保持面７２に吸引保持する。モールド樹脂切断ステップＳＴ６では、切削装置７０が、撮像ユニットでウェーハ２０を表面５側から撮像して、デバイスチップ２間のモールド樹脂３即ち分割予定ライン２１を検出する。モールド樹脂切断ステップＳＴ６では、切削装置７０が、切削ブレード７６と分割予定ライン２１とを位置決めするアライメントを遂行した後、チャックテーブル４１と切削ブレード７６とを分割予定ライン２１に沿って相対的に移動させながら、図１１に示すように、切削ブレード７６をテープ６１まで切り込ませて、切削ブレード７６で分割予定ライン２１即ちデバイスチップ２間のモールド樹脂３を切削（切断）して、ウェーハ２０を個々のパッケージデバイス１に分割する。なお、モールド樹脂切断ステップＳＴ６で用いられる切削ブレード７６の厚みは、切断ステップＳＴ２で用いられる切削ブレード４６の厚みより薄い。

モールド樹脂切断ステップＳＴ６では、全ての分割予定ライン２１に沿ってウェーハ２０を切断して、個々のパッケージデバイス１に分割すると終了する。パッケージデバイス１は、周知のピッカーによりテープ６１からピックアップされる。こうして、パッケージデバイス１は、基板４の表面５に格子状の分割予定ライン２１と分割予定ライン２１に区画された各領域にデバイス６が形成されたウェーハ２０の表面５に表面保護テープ３１を貼着し、ウェーハ２０を裏面９側から分割予定ライン２１に沿って切断した後、ウェーハ２０の裏面９側をモールド樹脂３で封止し、裏面９側に他のテープ６１を貼着しかつ表面保護テープ３１を剥がした後、表面５側からモールド樹脂３が分割されて製造される。

以上説明した実施形態１に係るパッケージデバイス１は、デバイスチップ２の表面５側をモールド樹脂３で封止していないために、モールドステップＳＴ４前に表面５側に表面保護テープ３１を貼着し、モールドステップＳＴ４後にデバイスチップ２間のモールド樹脂３を切断する前にモールド樹脂３に他のテープ６１を貼着することで、製造されることができる。その結果、パッケージデバイス１は、製造にかかるテープ３１，６１の枚数を抑制でき、製造に係るコストを抑制することができる。

また、実施形態１に係るパッケージデバイス１は、デバイスチップ２の表面５側をモールド樹脂３で封止していなく、モールドステップＳＴ４前に表面５側に表面保護テープ３１を貼着し、モールドステップＳＴ４後にデバイスチップ２間のモールド樹脂３を切断する前にモールド樹脂３に他のテープ６１を貼着することで製造できるので、製造に係る工程（ステップ）を抑制することができる。その結果、パッケージデバイス１は、製造時のウェーハの破損の可能性及び製造にかかる所要時間を抑制することができる。

よって、実施形態１に係るパッケージデバイス１は、製造に係るコスト、ウェーハの破損の可能性及び製造にかかる所要時間を抑制することができるという効果を奏する。また、パッケージデバイス１は、製造に係る工程（ステップ）を抑制することができるので、テープ３１，６１が剥がれることを抑制することができる。

また、実施形態１に係るパッケージデバイス１は、モールドステップＳＴ４前に表面５側に貼着される表面保護テープ３１が１２５℃の温度に耐える耐熱性のテープであって、粘着層が、液状タイプの化合物であるため高い衝撃吸収性と高い粘着性を有し、基材層及び粘着層が高い衝撃吸収性を有する。このために、パッケージデバイス１は、モールドステップＳＴ４において、モールド樹脂の充填成形時の分割されたデバイスチップ２への衝撃を抑制でき、デバイスチップ２の位置ずれを抑制することができる。

なお、本考案は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本考案の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ パッケージデバイス
２ デバイスチップ
３ モールド樹脂
４ 基板
５ 表面
６ デバイス
７ パッド
９ 裏面
１０ 外側面
２０ ウェーハ
２１ 分割予定ライン
３１ 表面保護テープ
６１ 他のテープ

前記パッケージデバイスにおいて、前記パッドは、半田ペーストにより覆われても良い。

Claims (3)

1. デバイスの表面にパッドが設けられたデバイスチップと、
   デバイスチップの裏面とデバイスチップの外側面とを封止したモールド樹脂と、
   を備えることを特徴とするパッケージデバイス。
2. 前記デバイスは、ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載のパッケージデバイス。
3. 基板の表面に格子状の分割予定ラインと該分割予定ラインに区画された各領域にデバイスが形成されたウェーハの該表面に表面保護テープを貼着し、該ウェーハを裏面側から分割予定ラインに沿って切断した後、該ウェーハの裏面側をモールド樹脂で封止し、該裏面側に他のテープを貼着しかつ該表面保護テープを剥がした後、該表面側からモールド樹脂が分割されて製造されることを特徴とする請求項１に記載のパッケージデバイス。

Images