JP5906103B2 - Package substrate processing method and positional relationship detection apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、格子状に形成された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、表面には分割予定ラインを検出するための第1のマークが形成され、裏面には第1のマークと関連した第2のマークが形成されているパッケージ基板を、複数の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加工方法、および上記第1のマークと関連した第2のマークの位置の相関関係を求める位置関係検出装置に関する。 In the present invention, devices are arranged in a plurality of regions partitioned by a plurality of planned division lines formed in a lattice shape, a first mark for detecting the planned division lines is formed on the front surface, and a back surface is formed. Is a method of processing a package substrate in which a package substrate on which a second mark associated with the first mark is formed is divided into individual package devices along a plurality of scheduled division lines, and associated with the first mark The present invention relates to a positional relationship detection apparatus for obtaining a correlation between the positions of the second marks.
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にIC、LSI、LED等のデバイスを形成し、該デバイスが形成された各領域を区画する分割予定ラインに沿って切断することにより個々のデバイスを製造している。このようにして分割されたデバイスは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。 In the semiconductor device manufacturing process, devices such as ICs, LSIs, and LEDs are formed in a large number of regions arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially disc-shaped semiconductor wafer, and each region where the devices are formed is partitioned. Individual devices are manufactured by cutting along the planned dividing lines. Devices divided in this way are packaged and widely used in electric devices such as mobile phones and personal computers.
携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、半導体デバイスのパッケージもチップサイズパッケージ(CSP)と称する小型化できるパッケージ技術が開発されている。CSP技術の一つとして、Quad Flat Non−lead Package(QFN)と称するパッケージ技術が実用化されている。このQFNと称するパッケージ技術は、デバイスの接続端子に対応した接続端子が複数形成されているとともにデバイス毎に区画する分割予定ラインが格子状に形成された銅板等の金属板に複数個のデバイスをマトリックス状に配設し、デバイスの裏面側から樹脂によってデバイスをモールディングした樹脂部によって金属板とデバイスを一体化することによりCSP基板(パッケージ基板)を形成する。このパッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断することにより、個々にパッケージされたパッケージデバイス(チップサイズパッケージ)に分割する。 Electrical devices such as mobile phones and personal computers are required to be lighter and smaller, and a package technology capable of reducing the size of a semiconductor device package called a chip size package (CSP) has been developed. As one of the CSP technologies, a package technology called Quad Flat Non-Lead Package (QFN) has been put into practical use. This package technology called QFN is a method in which a plurality of devices are provided on a metal plate such as a copper plate in which a plurality of connection terminals corresponding to the connection terminals of the device are formed and the division lines to be divided for each device are formed in a lattice shape. A CSP substrate (package substrate) is formed by integrating the metal plate and the device with a resin portion that is arranged in a matrix and molded from the back side of the device with a resin. The package substrate is cut along a planned dividing line to divide the package substrate into individually packaged package devices (chip size packages).
上記パッケージ基板の切断は、一般に切削ブレードを備えた切削装置によって施される。この切削装置は、分割予定ラインと対応する領域に切削ブレードの切れ刃を逃がす逃がし溝が格子状に形成されるとともに逃がし溝によって区画された複数の領域にそれぞれ吸引孔が設けられた治具を備え、保持テーブル上に位置付けられた該治具にパッケージ基板を吸引保持し、切削ブレードを回転させつつ保持テーブルをパッケージ基板の分割予定ラインに沿って相対移動することにより、パッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断し、個々のパッケージデバイスに分割する。(例えば特許文献1参照。)
The package substrate is generally cut by a cutting apparatus having a cutting blade. This cutting apparatus is provided with jigs in which relief grooves for escaping the cutting blade of the cutting blade are formed in a lattice shape in an area corresponding to the division line, and suction holes are provided in a plurality of areas partitioned by the relief grooves. The package substrate is sucked and held by the jig positioned on the holding table, and the holding table is relatively moved along the planned dividing line of the package substrate while rotating the cutting blade, thereby dividing the package substrate into the planned dividing line. And cut into individual package devices. (For example, refer to
また、治具を用いることなくパッケージ基板の裏面にダイシングテープを貼着し、切削ブレードによってパッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断することにより個々のパッケージデバイスに分割する方法も実施されている。(例えば特許文献2参照。)
In addition, a method of dividing a package substrate into individual package devices by sticking a dicing tape to the back surface of the package substrate without using a jig and cutting the package substrate along a planned division line with a cutting blade is also implemented. (For example, refer to
例えば、LEDのパッケージ基板は、表面に各LEDに対応してそれぞれ凸レンズが配設されているとともに、裏面にはLEDに接続する電極が配設されている。このように形成されたLEDデバイスのパッケージ基板を表面側から分割予定ラインに沿って切削ブレード等の切断手段によって切断すると、切断時に発生する切断屑が凸レンズに付着してデバイスの品質を低下させるという問題がある。 For example, the LED package substrate has convex lenses arranged on the front surface corresponding to the LEDs, and electrodes connected to the LEDs on the back surface. When the package substrate of the LED device formed in this way is cut from the surface side along the planned dividing line by a cutting means such as a cutting blade, cutting waste generated at the time of cutting adheres to the convex lens and deteriorates the quality of the device. There's a problem.
上記問題を解消するためには、パッケージ基板の裏面側から分割予定ラインに沿って切断すればよいが、パッケージ基板の裏面側から切断するためにはパッケージ基板の裏面に配設された電極を基準として切断しなければならない。しかるに、パッケージ基板の裏面に配設された電極とパッケージ基板の表面に形成された分割予定ラインの位置関係が所定の関係からズレている場合があるため、電極を基準としてパッケージ基板を切断すると、パッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断することができない場合がある。 In order to solve the above problem, it is only necessary to cut along the planned dividing line from the back side of the package substrate. However, in order to cut from the back side of the package substrate, the electrode disposed on the back side of the package substrate is used as a reference. Shall be cut as. However, since the positional relationship between the electrodes arranged on the back surface of the package substrate and the division lines formed on the surface of the package substrate may be shifted from a predetermined relationship, when the package substrate is cut with reference to the electrodes, In some cases, the package substrate cannot be cut along the division line.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、パッケージ基板を裏面側から分割予定ラインに沿って確実に分割することができるパッケージ基板の加工方法およびパッケージ基板の加工方法に用いる位置関係検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and a main technical problem thereof is a processing method of a package substrate and a processing of the package substrate that can surely divide the package substrate from the back surface side along the scheduled dividing line. An object of the present invention is to provide a positional relationship detection apparatus used in a method.
上記主たる技術的課題を解決するため、本発明によれば、格子状に形成された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、表面には分割予定ラインを検出するための第1のマークが形成され、裏面には第1のマークと関連した第2のマークが形成されているパッケージ基板を、複数の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加工方法であって、
パッケージ基板に形成された第1のマークと第2のマークを検出して第1のマークと第2のマークの位置の相関関係を求める位置関係検出工程と、
パッケージ基板を保持する保持テーブルにパッケージ基板の表面側を載置し裏面を露出させて保持するパッケージ基板保持工程と、
保持テーブルに保持されたパッケージ基板の裏面を撮像して第2のマークを検出し、該検出した第2のマークと該位置関係検出工程で求めた第1のマークと第2のマークの位置の相関関係に基づいて保持テーブルに保持されたパッケージ基板に形成された第1のマークの位置を算出して分割予定ラインの位置を求める分割予定ライン位置検出工程と、
該分割予定ライン位置検出工程によって求められた分割予定ラインに対応する保持テーブルに保持されたパッケージ基板の裏面に切断手段を位置付けてパッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断する切断工程と、を含む、
ことを特徴とするパッケージ基板の加工方法が提供される。
In order to solve the above-mentioned main technical problem, according to the present invention, devices are arranged in a plurality of regions partitioned by a plurality of division lines formed in a lattice shape, and the division division lines are detected on the surface. Package substrate in which a first mark for forming a second mark and a second mark associated with the first mark on the back surface are divided into individual package devices along a plurality of division lines The processing method of
A positional relationship detection step of detecting a first mark and a second mark formed on the package substrate to obtain a correlation between the positions of the first mark and the second mark;
A package substrate holding step for placing the front side of the package substrate on a holding table for holding the package substrate and exposing the back surface;
The back surface of the package substrate held on the holding table is imaged to detect the second mark, and the detected second mark and the positions of the first mark and the second mark obtained in the positional relationship detection step are detected. A planned division line position detection step for calculating the position of the first division line by calculating the position of the first mark formed on the package substrate held on the holding table based on the correlation;
A cutting step of positioning the cutting means on the back surface of the package substrate held by the holding table corresponding to the planned dividing line position obtained by the planned dividing line position detecting step and cutting the package substrate along the planned dividing line. ,
A method for processing a package substrate is provided.
また、本発明によれば、格子状に形成された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、表面には分割予定ラインを検出するための第1のマークが形成され、裏面には第1のマークと関連した第2のマークが形成されているパッケージ基板における第1のマークと第2のマークの位置の相関関係を求める位置関係検出装置であって、
所定の撮像位置においてパッケージ基板の表面を撮像する第1の撮像手段と、該第1の撮像手段と対向して配設されパッケージ基板の裏面を撮像する第2の撮像手段と、該第1の撮像手段および第2の撮像手段によって撮像された画像データに基づいてパッケージ基板に形成された第1のマークと第2のマークの位置の相関関係を求める制御手段と、を具備している、
ことを特徴とする位置関係検出装置が提供される。
In addition, according to the present invention, devices are arranged in a plurality of regions partitioned by a plurality of planned division lines formed in a lattice shape, and a first mark for detecting the planned division lines is formed on the surface. A positional relationship detection device for obtaining a correlation between the positions of the first mark and the second mark on the package substrate in which a second mark related to the first mark is formed on the back surface;
A first imaging unit that images the surface of the package substrate at a predetermined imaging position; a second imaging unit that is disposed opposite to the first imaging unit and that images the back surface of the package substrate; Control means for obtaining a correlation between the positions of the first mark and the second mark formed on the package substrate based on the image data picked up by the image pickup means and the second image pickup means;
There is provided a positional relationship detection apparatus characterized by the above.
本発明によるパッケージ基板の加工方法においては、パッケージ基板に形成された第1のマークと第2のマークを検出して第1のマークと第2のマークの位置の相関関係を求める位置関係検出工程と、パッケージ基板を保持する保持テーブルにパッケージ基板の表面側を載置し裏面を露出させて保持するパッケージ基板保持工程と、保持テーブルに保持されたパッケージ基板の裏面を撮像して第2のマークを検出し、該検出した第2のマークと該位置関係検出工程で求めた第1のマークと第2のマークの位置の相関関係に基づいて保持テーブルに保持されたパッケージ基板に形成された第1のマークの位置を算出して分割予定ラインの位置を求める分割予定ライン位置検出工程と、分割予定ライン位置検出工程によって求められた分割予定ラインに対応する保持テーブルに保持されたパッケージ基板の裏面に切断手段を位置付けてパッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断する切断工程とを含でいるので、パッケージ基板を裏面側から分割予定ラインに沿って確実に分割することができる。 In the processing method of the package substrate according to the present invention, the positional relationship detection step of detecting the first mark and the second mark formed on the package substrate and obtaining the correlation between the positions of the first mark and the second mark. A package substrate holding step of placing the front surface side of the package substrate on the holding table holding the package substrate and holding the back surface exposed, and imaging the back surface of the package substrate held on the holding table to obtain a second mark And the second mark formed on the package substrate held on the holding table based on the correlation between the detected second mark and the position of the first mark and the second mark obtained in the positional relationship detection step. A division-scheduled line position detection step for calculating the position of one mark to obtain the position of the division-scheduled line and a division-scheduled line obtained by the division-scheduled line position detection step A cutting step of positioning the cutting means on the back surface of the package substrate held by the holding table corresponding to the line and cutting the package substrate along the planned division line. Can be reliably divided along.
また、本発明による位置関係検出装置は、所定の撮像位置においてパッケージ基板の表面を撮像する第1の撮像手段と、第1の撮像手段と対向して配設されパッケージ基板の裏面を撮像する第2の撮像手段と、第1の撮像手段および第2の撮像手段によって撮像された画像データに基づいてパッケージ基板に形成された第1のマークと第2のマークの位置の相関関係を求める制御手段とを具備しているので、パッケージ基板の表面に形成された第1のマークとパッケージ基板の裏面に形成された第2のマークの位置の相関関係を確実に求めることができる。 The positional relationship detection apparatus according to the present invention also includes a first imaging unit that images the surface of the package substrate at a predetermined imaging position, and a first imaging unit that is disposed to face the first imaging unit and images the back surface of the package substrate. Control means for obtaining a correlation between the positions of the first mark and the second mark formed on the package substrate based on image data picked up by the two image pickup means and the first image pickup means and the second image pickup means Therefore, the correlation between the position of the first mark formed on the front surface of the package substrate and the position of the second mark formed on the back surface of the package substrate can be obtained with certainty.
以下、本発明によるパッケージ基板の加工方法およびパッケージ基板の加工方法に用いる位置関係検出装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a package substrate processing method and a package substrate processing method according to the present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings.
図1の(a)および(b)には、被加工物としてのパッケージ基板の表面側から見た斜視図および裏面側から見た斜視図が示されている。図1の(a)および(b)に示すパッケージ基板1は、表面1aに格子状に形成された複数の第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112によって区画された複数の領域にLEDデバイス12が配設され、合成樹脂によってモールディングされている。LEDデバイス12は、パッケージ基板1の表面1a側にLEDに対応して凸レンズ121が配設されており、パッケージ基板1の裏面1bにLEDに接続する電極122が配設されている。なお、パッケージ基板1の表面1aに形成された第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112と電極122の位置関係が所定の関係からズレている場合がある。
1A and 1B show a perspective view seen from the front surface side and a perspective view seen from the back surface side of the package substrate as a workpiece. A
上記パッケージ基板1を複数の第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112に沿って分割するには、図2に示す切削装置を用いてパッケージ基板1を複数の分割予定ライン111および112に沿って切削する。図2に示す切削装置2は、静止基台20と、該静止基台20に矢印Xで示す加工送り方向(X軸方向)に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構3と、静止基台20に加工送り方向(X軸方向)と直交する矢印Yで示す割り出し送り方向(Y軸方向)に移動可能に配設されたスピンドル支持機構4と、該スピンドル支持機構4に後述するチャックテーブルの保持面に対して垂直な矢印Zで示す切り込み送り方向(Z軸方向)に移動可能に配設された切削手段としてのスピンドルユニット5が配設されている。
In order to divide the
上記チャックテーブル機構3は、静止基台20上に矢印Xで示す加工送り方向(X軸方向)に沿って平行に配設された一対の案内レール31、31と、該案内レール31、31上に加工送り方向(X軸方向)に移動可能に配設された第一の滑動ブロック32と、該第1の滑動ブロック32上に割り出し送り方向(Y軸方向)に移動可能に配設された第2の滑動ブロック33と、該第2の滑動ブロック33上に円筒部材34によって支持されたカバーテーブル35と、被加工物保持手段としての保持テーブル36は、図3および図4に示すように矩形状に形成され表面中央部に上記パッケージ基板1を吸引保持する吸引保持部360が突出して設けられている。吸引保持部360の上面(保持面)にはパッケージ基板1に形成された第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112と対応する領域に後述する切削ブレードの切れ刃を逃がす逃がし溝361および362が第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112より広い溝幅で格子状に形成されている。また、吸引保持部360には、第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112によって区画された複数の領域にそれぞれ上記パッケージ基板1に配設された複数のLEDデバイス12の凸レンズ121に対応する凹部363が形成されており、この凹部363が吸引孔364を図示しない吸引手段に連通されるようになっている。なお、凹部363は、LEDデバイス12の凸レンズ121を収容するようになっているが、凸レンズ121に接触して傷を付けないために、大きめに形成されている。このように構成された保持テーブル36には、吸引保持部360の上面(保持面)に上記パッケージ基板1が表面を下側にして載置される。このとき、パッケージ基板1の表面から突出して配設されたLEDデバイス12の凸レンズ121が吸引保持部360に形成された凹部363に収容する。このように構成された保持テーブル36は、図2に示すように円筒部材34内に配設されたパルスモータ340(M1)によって回動せしめられるように構成されている。
The
上記第1の滑動ブロック32は、その下面に上記一対の案内レール31、31と嵌合する一対の被案内溝321、321が設けられているとともに、その上面に割り出し送り方向(Y軸方向)に沿って平行に形成された一対の案内レール322、322が設けられている。このように構成された第1の滑動ブロック32は、被案内溝321、321が一対の案内レール31、31に嵌合することにより、一対の案内レール31、31に沿って加工送り方向(X軸方向)に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構3は、第1の滑動ブロック32を一対の案内レール31、31に沿って加工送り方向(X軸方向)に移動させるための加工送り手段37を具備している。加工送り手段37は、上記一対の案内レール31と31の間に平行に配設された雄ネジロッド371と、該雄ネジロッド371を回転駆動するためのパルスモータ372(M2)等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド371は、その一端が上記静止基台2に固定された軸受ブロック373に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ372(M2)の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド371は、第1の滑動ブロック32の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ372(M2)によって雄ネジロッド371を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック32は案内レール31、31に沿って加工送り方向(X軸方向)に移動せしめられる。
The first sliding
図示の実施形態におけるチャックテーブル機構3は、保持テーブル36のX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段374を具備している。X軸方向位置検出手段374は、上記案内レール31に沿って配設されたリニアスケール374aと、第1の滑動ブロック32に配設され第1の滑動ブロック32とともにリニアスケール374aに沿って移動する読み取りヘッド374b(LS1)とからなっている。このX軸方向位置検出手段374の読み取りヘッド374b(LS1)は、図示の実施形態においては1μm毎に1パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。
The
上記第2の滑動ブロック33は、その下面に上記第1の滑動ブロック32の上面に設けられた一対の案内レール322、322と嵌合する一対の被案内溝331、331が設けられており、この被案内溝331、331を一対の案内レール322、322に嵌合することにより、割り出し送り方向(Y軸方向)に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構3は、第2の滑動ブロック33を第1の滑動ブロック32に設けられた一対の案内レール322、322に沿って割り出し送り方向(Y軸方向)に移動させるための第1の割り出し送り手段38を具備している。第1の割り出し送り手段38は、上記一対の案内レール322と322の間に平行に配設された雄ネジロッド381と、該雄ネジロッド381を回転駆動するためのパルスモータ382(M3)等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド381は、その一端が上記第1の滑動ブロック32の上面に固定された軸受ブロック383に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ382(M3)の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド381は、第2の滑動ブロック33の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ382(M3)によって雄ネジロッド381を正転および逆転駆動することにより、第2の滑動ブロック33は案内レール322、322に沿って割り出し送り方向(Y軸方向)に移動せしめられる。
The second sliding
図示の実施形態におけるチャックテーブル機構3は、上記第2の滑動ブロック33(保持テーブル36)のY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段384を備えている。Y軸方向位置検出手段384は、案内レール322に沿って配設されたリニアスケール384aと、第2の滑動ブロック33に配設され第2の滑動ブロック33とともにリニアスケール384aに沿って移動する読み取りヘッド384b(LS2)とからなっている。このY軸方向位置検出手段384の読み取りヘッド384b(LS2)は、図示の実施形態においては1μm毎に1パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。
The
上記スピンドル支持機構4は、静止基台20上に矢印Yで示す割り出し送り方向(Y軸方向)に沿って平行に配設された一対の案内レール41、41と、該案内レール41、41上に割り出し送り方向(Y軸方向)に移動可能に配設された可動支持基台42を具備している。この可動支持基台42は、案内レール41、41上に移動可能に配設された移動支持部421と、該移動支持部421に取り付けられた装着部422とからなっている。装着部422は、一側面に保持テーブル36の被加工物保持面に対して垂直な矢印Zで示す切り込み送り方向(Z軸方向)に延びる一対の案内レール423、423が平行に設けられている。図示の実施形態におけるスピンドル支持機構4は、可動支持基台42を一対の案内レール41、41に沿って割り出し送り方向(Y軸方向)に移動させるための第2の割り出し送り手段43を具備している。第2の割り出し送り手段43は、上記一対の案内レール41、41の間に平行に配設された雄ネジロッド431と、該雄ネジロッド431を回転駆動するためのパルスモータ432(M4)等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド431は、その一端が上記静止基台20に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ432(M4)の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド431は、可動支持基台42を構成する移動支持部421の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ432(M4)によって雄ネジロッド431を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台42は案内レール41、41に沿って割り出し送り方向(Y軸方向)に移動せしめられる。
The spindle support mechanism 4 includes a pair of
図示の実施形態のおけるスピンドルユニット5は、ユニットホルダ51と、該ユニットホルダ51に取り付けられたスピンドルハウジング52と、該スピンドルハウジング52に回転可能に支持された回転スピンドル53を具備している。ユニットホルダ51は、上記装着部422に設けられた一対の案内レール423、423に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝511、511が設けられており、この被案内溝511、511を上記案内レール423、423に嵌合することにより、保持テーブル36の保持面に対して垂直な切り込み送り方向(Z軸方向)に移動可能に支持される。上記回転スピンドル53はスピンドルハウジング52の先端から突出して配設されており、この回転スピンドル53の先端部に切削ブレード6が装着されている。なお、切削ブレード6を装着した回転スピンドル53は、サーボモータ54(M5)等の駆動源によって回転駆動せしめられる。
The
図示の実施形態におけるスピンドルユニット5は、ホルダ51を2本の案内レール423、423に沿って切り込み送り方向(Z軸方向)に移動させるための切り込み送り手段55を具備している。切り込み送り手段55は、上記加工送り手段37や第1の割り出し送り手段38および第2の割り出し送り手段43と同様に案内レール423、423の間に配設された雄ネジロッド(図示せず)と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ552(M6)等の駆動源を含んでおり、パルスモータ552(M6)によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ51とスピンドルハウジング52および回転スピンドル53を案内レール423、423に沿ってZ軸方向に移動せしめる。
The
図示の実施形態におけるスピンドルユニット5は、切削ブレード6のZ軸方向位置(切り込み送り位置)を検出するためのZ軸方向位置検出手段56を具備している。Z軸方向位置検出手段56は、上記案内レール423、423と平行に配設されたリニアスケール56aと、上記ユニットホルダ51に取り付けられユニットホルダ51とともにリニアスケール56aに沿って移動する読み取りヘッド56b(LS3)とからなっている。このZ軸方向位置検出手段56の読み取りヘッド56b(LS3)は、図示の実施形態においては1μm毎に1パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。
The
図示の実施形態における切削装置2は、上記スピンドルハウジング52の前端部に配設された撮像手段7(SD)を備えている。この撮像手段7(SD)は、複数個の画素からなる撮像素子(CCD)および顕微鏡等の光学系等を備えており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。このように構成された撮像手段7(SD)は、撮像領域の中心が上記切削ブレード6とX軸方向の同一線上に配設されている。
The
図示の実施形態における切削装置2は、図5に示すように制御手段8を具備している。制御手段8はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)81と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ(ROM)82と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)83と、カウンター84と、入力インターフェース85および出力インターフェース86とを備えている。このように構成された制御手段8の入力インターフェース85には、図2に示すX軸方向位置検出手段374の読み取りヘッド374b(LS1)、Y軸方向位置検出手段384の読み取りヘッド384b(LS2)、Z軸方向位置検出手段56の読み取りヘッド56b(LS3)、撮像手段7(SD)、入力手段(IM)等からの検出信号が入力される。また、出力インターフェース86からは上記パルスモータ340(M1)、パルスモータ372(M2)、パルスモータ382(M3)、パルスモータ442(M4)、パルスモータ552(M6)、パルスモータ883(M7)、サーボモータ54(M5)および表示手段(DP)に制御信号を出力する。なお、ランダムアクセスメモリ(RAM)83には、上記パッケージ基板1の第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112の位置と電極122の位置との相関関係を示すデータを格納する第1の記憶領域831や他の記憶領域を備えている。
The
以上のようにして構成された切削装置2を用いて上記パッケージ基板1を裏面1b側から第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112に沿って切断するには、パッケージ基板1の裏面1b側から第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112の位置を検出する必要がある。パッケージ基板1の裏面1bには電極122が配設されているので、パッケージ基板1の表面1aに形成された第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112と電極122の位置関係が所定の関係になっていれば、電極122を検出し電極122を基準として第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112の位置を求めることができる。しかるに、上述したようにパッケージ基板1の表面1aに形成された第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112と電極122の位置関係が所定の関係からズレている場合がある。従って、パッケージ基板1に形成された電極122と第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112の位置の相関関係を求める必要がある。このパッケージ基板1に形成された電極122と第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112の位置の相関関係を求めるための位置関係検出装置について、図6を参照して説明する。
In order to cut the
図6に示す位置関係検出装置9は、パッケージ基板1を矢印Xで示す方向(X軸方向)に移動可能に支持する平行な一対の案内レール91、91と、該一対の案内レール91、91の長手方向中間部の撮像位置90の上側に配設され一対の案内レール91、91に支持されたパッケージ基板1の表面を撮像するラインセンサーのような第1の撮像手段92と、該一対の案内レール91、91の長手方向中間部の撮像位置90の下側において第1の撮像手段92と対向して配設され一対の案内レール91、91に支持されたパッケージ基板1の裏面を撮像するラインセンサーのような第2の撮像手段93と、一対の案内レール91、91に支持されたパッケージ基板1をX軸方向に移動して撮像位置90に位置付ける位置付け手段94と、上記第1の撮像手段92および第2の撮像手段93によって撮像された画像データに基づいてパッケージ基板1に形成された電極122と第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112の位置の相関関係を求める制御手段95と、該制御手段95によって求められた結果を表示する表示手段96とからなっている。
The positional
次に、上記図6に示す位置関係検出装置9を用いてパッケージ基板1に形成された電極122と第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112の位置の相関関係を求める方法について説明する。
先ず、図6に示すように一対の案内レール91、91上にパッケージ基板1の裏面側を載置する。なお、一対の案内レール91、91上に載置されたパッケージ基板1の表面には、図7に示すようにX軸方向の両端部における検出位置A-1およびB-1の第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112を検出するための第1のマーク13aおよび13bが形成されている。一方の第1のマーク13aは検出位置A-1におけるは第1の分割予定ライン111と第2の分割予定ライン112との交点に設けられ、他方の第1のマーク13bは検出位置B-1における第1の分割予定ライン111と第2の分割予定ライン112との交点に設けられている。
Next, a method for obtaining the correlation between the position of the
First, as shown in FIG. 6, the back side of the
次に、位置付け手段94を作動してパッケージ基板1を移動し、検出位置A-1(図1のa参照)を撮像位置90に位置付ける。そして、第1の撮像手段92を作動して検出位置A-1を撮像するとともに、第2の撮像手段93を作動して検出位置A-1の裏側の検出位置A-2(図1のb参照)を撮像する。このようにしてパッケージ基板1の検出位置A-1および検出位置A-2を撮像した第1の撮像手段92および第2の撮像手段93は、画像データを制御手段95に送る。第1の撮像手段92および第2の撮像手段93からの画像データを入力した制御手段95は、第1の撮像手段92から入力した画像データに基づいて図8の(a)に示すように検出位置A-1に形成されている第1のマーク13aのXY座標値を求めるとともに、第2の撮像手段93から入力した画像データに基づいて図8の(b)に示すように検出位置A-2に形成されている第2のマークとして機能する電極122のXY座標値を求める。
Next, the positioning means 94 is operated to move the
次に、位置付け手段94を作動してパッケージ基板1を移動し、検出位置B-1(図1のa参照)を撮像位置90に位置付ける。そして、第1の撮像手段92を作動して検出位置B-1を撮像するとともに、第2の撮像手段93を作動して検出位置B-1の裏側の検出位置B-2(図1のb参照)を撮像する。このようにしてパッケージ基板1の検出位置B-1および検出位置B-2を撮像した第1の撮像手段92および第2の撮像手段93は、画像データを制御手段95に送る。第1の撮像手段92および第2の撮像手段93からの画像データを入力した制御手段95は、第1の撮像手段92から入力した画像データに基づいて図8の(a)に示すように検出位置B-1に形成されている第1のマーク13bのXY座標値を求めるとともに、第2の撮像手段93から入力した画像データに基づいて図8の(b)に示すように検出位置B-2に形成されている第2のマークとして機能する電極122のXY座標値を求める。
Next, the positioning means 94 is operated to move the
図8の(a)および図8の(b)に示すように第1のマーク13aおよび13bと第2のマークとして機能する電極122のXY座標値を求めたならば、制御手段8はパッケージ基板1に形成された検出位置A-2における電極122と検出位置A-1における第1のマーク13aの位置の相関関係を求めるとともに、検出位置B-2における電極122と検出位置B-1における第2のマーク13bの位置の相関関係を求める。即ち、検出位置A-1における第1のマーク13aと検出位置A-2における電極122との位置関係は図9の(a)よって表され、検出位置B-1における第1のマーク13bと検出位置B-2における電極122との位置関係は図9の(b)よって表される。検出位置A-1における第1のマーク13aと検出位置A-2における電極122のX軸方向右端との距離(Δxa)は、Δxa=x2−x1となり、検出位置A-1における第1のマーク13aと検出位置A-2における電極122のY軸方向下端との距離(Δya)は、Δya=y3−y1となる。また、検出位置B-1における第1のマーク13bと検出位置B-2における電極122のX軸方向右端との距離(Δxb)は、Δxb=x4−x3となり、検出位置B-1における第1のマーク13bと検出位置B-2における電極122のY軸方向下端との距離(Δyb)は、Δyb=y4−y2となる(位置関係検出工程)。このようにして求められたパッケージ基板1の検出位置A-1における第1のマーク13aと検出位置A-2における電極122との位置関係および検出位置B-1における第1のマーク13bと検出位置B-2における電極122との位置関係は、表示手段(DP)に表示される。
If the XY coordinate values of the
上述したように位置関係検出工程を実施したならば、上記切削装置2を用いてパッケージ基板1を裏面1b側から第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112に沿って切断する切断工程を実施する。
この切断工程を実施するには、上記位置関係検出工程によって求めたパッケージ基板1の検出位置A-1における第1のマーク13aと検出位置A-2における電極122との位置および検出位置B-1における第1のマーク13bと検出位置B-2における電極122との位置の相関関係のデータを入力手段(IM)から制御手段8に入力する。そして、制御手段8は、入力手段(IM)から入力された相関関係のデータをランダムアクセスメモリ(RAM)83の第1の記憶領域831に格納する。なお、パッケージ基板1の検出位置A-1における第1のマーク13aと検出位置A-2における電極122との位置および検出位置B-1における第1のマーク13bと検出位置B-2における電極122との位置の相関関係のデータは、位置関係検出装置9の制御手段95と切削装置の制御手段8を接続して送信してもよい。
If the positional relationship detection step is performed as described above, the
In order to perform this cutting process, the position of the
次に、パッケージ基板1を保持テーブル36の吸引保持部360の上面(保持面)に表面を下側にして載置する。このとき、パッケージ基板1の表面から突出して配設されたLEDデバイス12の凸レンズ121を吸引保持部360に形成された凹部363に遊嵌せしめる。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、パッケージ基板1を保持テーブル36上に吸引保持する(パッケージ基板保持工程)。従って、保持テーブル36上に吸引保持されたパッケージ基板1は、裏面1bが上側となる。このようにして、保持テーブル36上にパッケージ基板1を吸引保持したならば、加工送り手段37を作動して保持テーブル36を撮像手段7の撮像領域に移動する。そして、保持テーブル36に保持されたパッケージ基板1の裏面1bにおける上記検出位置B-1を撮像手段7の直下に位置付け撮像手段7を作動して検出位置B-1に位置する電極122を撮像するとともに、上記検出位置B-2を撮像手段7の直下に位置付け撮像手段7を作動して検出位置B-2に位置する電極122を撮像する。このようにして検出位置B-1に位置する電極122および検出位置B-2に位置する電極122を撮像した撮像手段7は、撮像信号を制御手段8に送る。制御手段8は、撮像手段7から送られた画像信号に基づいて、検出位置B-1に位置する電極122および検出位置B-2に位置する電極122の位置情報と上記位置関係検出工程によって求めたパッケージ基板1の検出位置A-1における第1のマーク13aと検出位置A-2における電極122との位置および検出位置B-1における第1のマーク13bと検出位置B-2における電極122との位置の相関関係のデータに基づいて、第1のマーク13aおよび13bの位置を算出して第1の分割予定ライン111の位置を求める分割予定ライン位置検出工程を実施する。即ち、検出位置B-1に位置する電極122を撮像手段7によって撮像するとともに、検出位置B-2に位置する電極122を撮像し、検出位置B-1に位置する電極122と検出位置B-2に位置する電極122とを結ぶ線がX軸方向と平行になるように位置付ける。そして、第1のマーク13aと13bを結ぶ線(第1の分割予定ライン111)はY軸方向に上記位置関係検出工程で求めたΔya、Δybずれているので、パルスモータ340(M1)を作動して保持テーブル36を回動させるとともに第1の割り出し送り手段38を作動してΔya、Δybが0になるように調整し、第1の分割予定ライン111がX軸方向と平行となるように位置付ける。また、第1のマーク13aと検出位置B-1に位置する電極122とはX軸方向にΔxaずれているので加工送り手段37を作動してΔxaが0になるように調整する(アライメント工程)。
Next, the
上述したアライメント工程を実施したならば、制御手段8は加工送り手段37および第1の割り出し送り手段38を作動して保持テーブル36を切削領域に移動し、図10の(a)に示すように保持テーブル36に保持されたパッケージ基板1の上記Y軸方向y1における第1の分割予定ライン111の一端を切削ブレード6の直下より図10の(a)において僅かに右側に位置付ける。そして、制御手段8は切削ブレード6を矢印6aで示す方向に回転しつつ切り込み送り手段55を作動して切削ブレード6を矢印Z1で示す方向に所定量切り込み送りし、所定の切り込み深さに位置付ける。この切り込み深さは、切削ブレード6の切れ刃の外周縁が保持テーブル36の吸引保持部360に形成された逃がし溝361(図3参照)に達する位置に設定されている。次に、制御手段8は加工送り手段37を作動して保持テーブル36を図10の(a)において矢印X1で示す方向に所定の切削送り速度で移動する(第1の切断工程)。そして、制御手段8は保持テーブル36の吸引保持部360に保持されたパッケージ基板1の第1の分割予定ライン111の他端が図10の(b)に示すように切削ブレード6の直下より僅かに左側に達したら、保持テーブル36の移動を停止するとともに、切削ブレード6を矢印Z2で示す方向に上昇せしめる。そして、制御手段8は第1の割り出し送り手段38を作動してパッケージ基板1に形成された第1の分割予定ライン111の間隔(設計値)だけ割り出し送りし、次に切削すべき第1の分割予定ライン111に対して上記第1の切断工程を実施する。この第1の切断工程と割り出し工程を繰り返し実施することにより、パッケージ基板1は第1の分割予定ライン111に沿って切断される。
When the alignment process described above is performed, the control means 8 operates the machining feed means 37 and the first index feed means 38 to move the holding table 36 to the cutting area, as shown in FIG. One end of the
上述した第1の切断工程を実施したならば、制御手段8はパルスモータ340(M1)を作動して保持テーブル36を90度回動し、保持テーブル36の吸引保持部360に保持されたパッケージ基板1に形成された第2の分割予定ライン112を切削送り方向である矢印Xで示す方向に位置付ける。そして、制御手段8は加工送り手段37および第2の割り出し送り手段43を作動し、図11の(a)に示すように保持テーブル36に保持されたパッケージ基板1の第2の分割予定ライン112の一端を切削ブレード6の直下より図11の(a)において僅かに右側に位置付ける。そして、制御手段8は切削ブレード6を矢印6aで示す方向に回転しつつ切り込み送り手段55を作動して切削ブレード6を矢印Z1で示す方向に所定量切り込み送りし、所定の切り込み深さに位置付ける。この切り込み深さは、切削ブレード6の切れ刃の外周縁が保持テーブル36の吸引保持部360に形成された逃がし溝362(図3参照)に達する位置に設定されている。次に、制御手段8は加工送り手段37を作動して保持テーブル36を図11の(a)において矢印X1で示す方向に所定の切削送り速度で移動する(第2の切断工程)。そして、制御手段8は保持テーブル36の吸引保持部360に保持されたパッケージ基板1の第2の分割予定ライン112の他端が図11の(b)に示すように切削ブレード6の直下より僅かに左側に達したら、保持テーブル36の移動を停止するとともに、切削ブレード6を矢印Z2で示す方向に上昇せしめる。そし制御手段8は第1の割り出し送り手段38を作動してパッケージ基板1に形成された第2の分割予定ライン112の間隔(設計値)だけ割り出し送りし、次に切削すべき第2の分割予定ライン112に対して上記第2の切断工程を実施する。この第2の切断工程と割り出し工程を繰り返し実施することにより、パッケージ基板1は第2の分割予定ライン112に沿って切断される。
If the first cutting step described above is performed, the
以上のようにして第1の切断工程および第2の切断工程が実施されたパッケージ基板1は、第1の分割予定ライン111および第2の分割予定ライン112に沿って確実に切断され、個々のLEDデバイス12に分割される。以上のように本発明によるパッケージ基板の加工方法おいては、パッケージ基板1を裏面側から分割予定ラインに沿って確実に分割することができる。なお、上述したように分割された個々のLEDデバイス12は、それぞれ保持テーブル36の吸引保持部360に吸引保持された状態で維持される。
The
なお、上述した実施形態においては、第1の分割予定ライン111と第2の分割予定ライン112が直交するように形成されているので、第1の分割予定ライン111と電極122とのズレを検出して補正し、第2の分割予定ライン112に対してはパッケージ基板1を90度回動することにより所定の位置に位置付けする例を示したが、第2の分割予定ライン112と電極122とのズレを検出して補正する場合には、第2の分割予定ライン112に両端にそれぞれマークを設け、上述したと同等にマークと電極の位置の相関関係を求め、撮像した電極の位置から第2の分割予定ライン112を求める。
In the above-described embodiment, since the first scheduled
1:パッケージ基板
111:第1の分割予定ライン
112:第2の分割予定ライン
12:LEDデバイス
121:凸レンズ
122:電極
2:切削装置
3:チャックテーブル機構
36:保持テーブル
37:加工送り手段
38:第1の割り出し送り手段
4:スピンドル支持機構
42:可動支持基台
43:第2の割り出し送り手段
5:スピンドルユニット
53:回転スピンドル
55:切り込み送り手段
6:切削ブレード
7:撮像手段
8:制御手段
9:位置関係検出装置
92:第1の撮像手段
93:第2の撮像手段
94:位置付け手段
95:制御手段
96:表示手段
1: Package substrate 111: First division line 112: Second division line 12: LED device 121: Convex lens 122: Electrode 2: Cutting device 3: Chuck table mechanism 36: Holding table 37: Processing feed means 38: First index feed means 4: Spindle support mechanism 42: Movable support base 43: Second index feed means 5: Spindle unit 53: Rotating spindle 55: Cutting feed means 6: Cutting blade 7: Imaging means 8: Control means 9: Position relation detection device 92: First imaging means 93: Second imaging means 94: Positioning means 95: Control means 96: Display means
Claims (2)
パッケージ基板に形成された第1のマークと第2のマークを検出して第1のマークと第2のマークの位置の相関関係を求める位置関係検出工程と、
パッケージ基板を保持する保持テーブルにパッケージ基板の表面側を載置し裏面を露出させて保持するパッケージ基板保持工程と、
保持テーブルに保持されたパッケージ基板の裏面を撮像して第2のマークを検出し、該検出した第2のマークと該位置関係検出工程で求めた第1のマークと第2のマークの位置の相関関係に基づいて保持テーブルに保持されたパッケージ基板に形成された第1のマークの位置を算出して分割予定ラインの位置を求める分割予定ライン位置検出工程と、
該分割予定ライン位置検出工程によって求められた分割予定ラインの位置に対応する保持テーブルに保持されたパッケージ基板の裏面に切断手段を位置付けてパッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断する切断工程と、を含む、
ことを特徴とするパッケージ基板の加工方法。 Devices are arranged in a plurality of regions partitioned by a plurality of planned division lines formed in a lattice shape, a first mark for detecting the planned division lines is formed on the front surface, and a first mark is formed on the back surface. A package substrate processing method for dividing a package substrate on which a second mark associated with a mark is formed into individual package devices along a plurality of division lines,
A positional relationship detection step of detecting a first mark and a second mark formed on the package substrate to obtain a correlation between the positions of the first mark and the second mark;
A package substrate holding step for placing the front side of the package substrate on a holding table for holding the package substrate and exposing the back surface;
The back surface of the package substrate held on the holding table is imaged to detect the second mark, and the detected second mark and the positions of the first mark and the second mark obtained in the positional relationship detection step are detected. A planned division line position detection step for calculating the position of the first division line by calculating the position of the first mark formed on the package substrate held on the holding table based on the correlation;
A cutting step of positioning the cutting means on the back surface of the package substrate held on the holding table corresponding to the position of the planned division line position determined by the planned division line position detection step and cutting the package substrate along the planned division line; including,
A method for processing a package substrate, characterized in that:
所定の撮像位置においてパッケージ基板の表面を撮像する第1の撮像手段と、該第1の撮像手段と対向して配設されパッケージ基板の裏面を撮像する第2の撮像手段と、該第1の撮像手段および第2の撮像手段によって撮像された画像データに基づいてパッケージ基板に形成された第1のマークと第2のマークの位置の相関関係を求める制御手段と、を具備している、
ことを特徴とする位置関係検出装置。 Devices are arranged in a plurality of regions partitioned by a plurality of planned division lines formed in a lattice shape, a first mark for detecting the planned division lines is formed on the front surface, and a first mark is formed on the back surface. A positional relationship detection device for obtaining a correlation between positions of a first mark and a second mark on a package substrate on which a second mark related to the mark is formed,
A first imaging unit that images the surface of the package substrate at a predetermined imaging position; a second imaging unit that is disposed opposite to the first imaging unit and that images the back surface of the package substrate; Control means for obtaining a correlation between the positions of the first mark and the second mark formed on the package substrate based on the image data picked up by the image pickup means and the second image pickup means;
The positional relationship detection apparatus characterized by the above-mentioned.
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