JP5448334B2 - パッケージ基板の保持治具 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＳＰ基板等のパッケージ基板を切削する際に使用するパッケージ基板の保持治具に関するものである。

ＣＳＰ（Chip Size Package）等のパッケージデバイスは、ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが形成されたウェーハを個々のチップに分割し、個々のチップのボンディングパッドを実装基板の電極にボンディングしてチップをマトリクス状に実装し樹脂モールドしてパッケージ基板とした後に、このパッケージ基板の分割予定ラインを切削ブレードで切削することにより形成される。

パッケージ基板を切削する際に用いる切削装置は、パッケージ基板を吸引保持するチャックテーブルと、チャック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おり、チャックテーブルは、保持治具を介してパッケージ基板を保持する。この保持治具は、チャックテーブルからの負圧によりパッケージ基板を保持するものであり、パッケージデバイスが接触する部分は、パッケージ基板の位置ずれを防止するために摩擦抵抗の大きい材料であるゴムによって形成されており、このゴムには、負圧を伝達するための吸引孔及び分割予定ラインの切削時の切削ブレードの逃げ溝が形成されている。かかる吸引孔は、ドリルやエンドミルを用いて形成され、逃げ溝は、その幅に相当する厚さを有する特別な切削ブレードを用いた切削により形成される（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−３０５５７３号公報

しかし、個々のパッケージデバイスのサイズが、例えば５ｍｍ×５ｍｍと比較的大きい場合は、上記特許文献１に記載された保持治具を使用することができるが、パッケージデバイスのサイズが例えば０．５ｍｍ×１．５ｍｍのように小さくなると、それに対応して逃げ溝の間隔を狭くし、吸引孔の間隔も狭くしなければならない。したがって、従来のように、厚さのある切削ブレードやドリル等による加工によって小さなサイズのパッケージデバイスに対応した保持治具を製造することは、実際には困難である。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、パッケージ基板の分割時に使用する保持治具を、サイズの小さいデバイスパッケージにも対応できるようにすることである。

本発明は、分割予定ラインによって区画されて複数のパッケージデバイスが形成されたパッケージ基板を吸引保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたパッケージ基板を切削して個々のパッケージデバイスに分割する切削ブレードを備えた切削手段とを少なくとも有する切削装置において使用され、チャックテーブルを構成しパッケージ基板を保持する保持治具に関するもので、チャックテーブルは、保持治具を固定すると共に保持治具にパッケージ基板を吸着させるための負圧を保持治具に伝達する負圧伝達部を有する治具ベースを備え、保持治具は、金属板の表面のパッケージ基板の分割予定ラインに対応する位置に形成された切削ブレードの逃げ溝と、逃げ溝によって区画された領域に金属板の表裏面を貫通して形成され個々のパッケージデバイスを吸引保持する吸引孔とを備え、裏面側には、治具ベースに固定されたときに負圧伝達部の上方に位置する凹部が形成され、金属板の表面にはウレタン樹脂によって形成された樹脂層が被覆されているとともにパッケージ基板を保持する保持部がその周囲の固定部より突出しているパッケージ基板の保持治具。

本発明に係るパッケージ基板の保持治具は、材料として金属を用いることで、パッケージデバイスのサイズが小さい場合でも、それに対応した吸引孔及び逃げ溝を形成することが可能となるため、パッケージデバイスのサイズにあわせて吸引保持を行うことができる。また、金属の表面に樹脂層を被覆することで、パッケージ基板の位置ずれを防止することができ、パッケージ基板を保持する保持部がその周囲の固定部より突出していることで、チャックテーブルがオーバーランして切削ブレードが逃げ溝から側方に出たとしても固定部が切削されることがない。さらに、裏面側には治具ベースに固定されたときに負圧伝達部の上方に位置する凹部が形成されているため、吸引孔の長さが短くなって吸引力が増大する。

図１に示す切削装置１は、切削対象のパッケージ基板を吸引保持するチャックテーブル２と、チャックテーブル２に保持されたパッケージ基板を切削して個々のパッケージデバイスに分割する切削ブレード３０を備えた切削手段３とを有している。

チャックテーブル２は、Ｘ軸方向に移動可能であると共に回転可能な治具ベース２０を備えており、治具ベース２０には図示しない吸引源に連通する負圧伝達部２１が形成されている。負圧伝達部２１は、治具ベース２０の表面から下方に凹んだ凹部２１ａと、凹部２１ａの底面に形成され吸引源に連通する孔２１ｂとを備え、凹部２１ａ全体に吸引源からの負圧による吸引力が作用する構成となっている。

切削手段３は、Ｙ軸方向の軸心を有するスピンドル３１の先端部に切削ブレード３０が装着されて構成され、切削手段３はＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。また、切削ブレード３０を挟むようにして一対の切削水ノズル３２が配設され、被切削物に対して切削水を供給できるように構成されている。また、切削手段３の近傍には、撮像手段３３ａによって被加工物を撮像し切削すべき位置を検出して切削ブレード３０との位置合わせを行うアライメント手段３３が配設されている。

図２に示すように、切削対象のパッケージ基板４は、複数のパッケージデバイス４０が分割予定ライン４１によって区画されて形成されており、分割予定ライン４１を縦横に切断することにより個々のパッケージデバイス４０に分割される。

図３に示す保持治具５は、図１に示したチャックテーブル２の治具ベース２０に固定され、治具ベース２０とパッケージ基板４との間に介在してパッケージ基板４を直接保持して使用されるもので、ネジ６によって治具ベースに固定するためのネジ穴５０を有している。

図４に示すように、保持治具５の裏面側には、保持治具５を治具ベース２０に固定したときに治具ベース２０に形成された負圧伝達部２１の上方に位置する凹部５１が形成されている。一方、表面側には、パッケージ基板４を保持する部分である保持部５２が、固定部５６より突出状態で形成されている。

凹部５１から保持部５２にかけては、負圧を表面に作用させるための吸引孔５３が表裏面を貫通して形成されている。この吸引孔５３は、保持するパッケージ基板４の各パッケージデバイス４０に対応する位置に形成されており、パッケージデバイス４０の数と同数形成されている。吸引孔５３は、表面側の拡径部５３ａにおいて拡径して貫通している。なお、凹部５１を形成することによって厚みが薄くなり、保持部５２に達する吸引孔５３の長さが短くなって吸引力が増大する。

保持するパッケージ基板４の分割予定ライン４１に対応する位置には、図１に示した切削ブレード３０が分割予定ライン４１に切り込んだときに切削ブレード３０の周縁部を収容する逃げ溝５４が形成されている。なお、保持部５２が固定部５６より突出していることにより、チャックテーブル２がオーバーランして切削ブレード３０が逃げ溝５４から側方に出たとしても、固定部５６が切削されることはない。

保持治具５は、全体がステンレス鋼等からなる金属板によって形成されており、凹部５１は切削加工により形成することができる。一方、吸引孔５３及び逃げ溝５４は、これらを形成しようとする部分にマスキングを施し、硫酸、硝酸等によるエッチングによって形成することができる。なお、逃げ溝５４は、切削ブレードを切り込ませることによって形成することもできる。

図４に示すように、保持治具５を構成する金属板の表面には、樹脂層５５が被覆されている。樹脂層５５は、少なくともパッケージ基板４と接触する部分に被覆されており、パッケージ基板４の保持時に位置ずれを防止することができる。この樹脂層５５としては、例えばウレタン樹脂を用いることができ、ウレタン樹脂材の吹き付けにより被覆することができる。樹脂層５５は、０．１ｍｍ前後の厚さに形成することが望ましい。なお、拡径部５３ａの底部及び側部には必ずしも樹脂層５５を被覆しなくてもよい。

このように、保持治具５の材料として金属を用いることで、エッチングによって吸引孔５３及び逃げ水５４を形成することが可能となるため、例えば個々のパッケージデバイス４０のサイズが０．５ｍｍ×１．５ｍｍといった小さなものである場合にも、これに対応した吸引孔及び逃げ溝を形成することができる。一方、材料として金属を用いても、その表面に樹脂層５５を被覆することで、ゴムを用いていた場合と同様にパッケージ基板４の位置ずれを防止することができる。

パッケージ基板４の切削時は、図５に示すように、保持治具５が図１に示した治具ベース２０にネジ６によって固定され、保持治具５の上にパッケージ基板４が載置される。そうすると、図１に示した負圧伝達部２１によって図示しない吸引源から保持治具５に負圧が伝達され、更に図４に示した保持治具５の吸引孔５３を介してパッケージ基板４の裏面に負圧が作用することにより、パッケージ基板４が保持治具５を介してチャックテーブル２に保持される。

図１を参照して説明を続けると、パッケージ基板４を保持したチャックテーブル２は＋Ｘ方向に移動し、アライメント手段３３によって切削すべき分割予定ライン４１が検出され切削ブレード３０との位置合わせがなされた後に、更にチャックテーブル２が同方向に移動することにより、高速回転する切削ブレード３０が分割予定ライン４１に切り込んでその分割予定ライン４１が切断される。そのとき、切削ブレード３０の周縁部は逃げ溝５４に収容される。

また、隣り合う分割予定ライン４１の間隔ずつ切削手段３をＹ軸方向に割り出し送りしながらチャックテーブル２をＸ軸方向に移動させて同様の切削を行うことにより、同方向の分割予定ライン４１がすべて切断される。更に、チャックテーブル２を９０度回転させてから同様の切削を行うと、すべての分割予定ライン４１が切断され、個々のパッケージデバイス４０に分割される。

こうして個々のパッケージデバイス４０に分割された後も、図４に示した吸引孔５３は、それぞれが個々のパッケージデバイス４０を吸引保持するため、パッケージデバイス４０はバラバラにならず、全体としてパッケージ基板４の形状が維持される。

切削装置の一例を示す斜視図である。 パッケージ基板の一例を示す斜視図である。 パッケージ基板の保持治具の一例を示す斜視図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 パッケージ基板の保持治具にパッケージ基板が保持された状態を示す斜視図である。

１：切削装置
２：チャックテーブル
２０：治具ベース ２１：負圧伝達部
３：切削手段
３０：切削ブレード ３１：スピンドル ３２：切削水ノズル ３３：アライメント手段
４：パッケージ基板
４０：パッケージデバイス ４１：分割予定ライン
５：保持治具
５０：ネジ穴 ５１：凹部 ５２：保持部 ５３：吸引孔 ５４：逃げ溝 ５５：樹脂層
５６：固定部

Claims (1)

1. 分割予定ラインによって区画されて複数のパッケージデバイスが形成されたパッケージ基板を吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたパッケージ基板を切削して個々のパッケージデバイスに分割する切削ブレードを備えた切削手段とを少なくとも有する切削装置において使用され、該チャックテーブルを構成し該パッケージ基板を保持する保持治具であって、
   該チャックテーブルは、該保持治具を固定すると共に該保持治具に該パッケージ基板を吸着させるための負圧を該保持治具に伝達する負圧伝達部を有する治具ベースを備え、
   該保持治具は、金属板の表面の該パッケージ基板の分割予定ラインに対応する位置に形成された切削ブレードの逃げ溝と、該逃げ溝によって区画された領域に該金属板の表裏面を貫通して形成され個々のパッケージデバイスを吸引保持する吸引孔とを備え、裏面側には、該治具ベースに固定されたときに該負圧伝達部の上方に位置する凹部が形成され、該金属板の表面はウレタン樹脂によって形成された樹脂層が被覆されているとともに該パッケージ基板を保持する保持部がその周囲の固定部より突出しているパッケージ基板の保持治具。

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