JP7370192B2 - Method for manufacturing circuit boards for electronic devices - Google Patents
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Description
本発明は、集合基板を個片化して、電子デバイス用回路基板を製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing circuit boards for electronic devices by dividing a collective board into individual pieces.
電子デバイス用の回路基板は、回路基板が形成された集合基板シートを個片に分離することで製造される。集合基板を個片に分離する際には、ダイサーやレーザーにより分割溝を設け、次いでプレスにより個片化する方法が知られている。 Circuit boards for electronic devices are manufactured by separating a collective substrate sheet on which circuit boards are formed into individual pieces. When separating a collective substrate into individual pieces, a method is known in which dividing grooves are provided using a dicer or laser, and then the pieces are separated into pieces using a press.
具体的には、特許文献１には、割断時のバリ等の発生を防止するため、レーザー光により分割溝を形成し、その後振動を加えながらプレスを行うことで基板を個片化する方法が開示されている。 Specifically, in Patent Document 1, in order to prevent the occurrence of burrs etc. during cutting, a method is described in which dividing grooves are formed using a laser beam and then pressing is performed while applying vibration to separate the substrate into pieces. Disclosed.
特許文献２には、基板の一方の面に略台形状の第１の溝部を形成し、該第１の溝部の底面に、当該第１の溝部が延在する方向に延びる略Ｖ形状の切欠を形成し、溝部の両側から弾性体を挟み込んでプレスすることで、立体回路基板を分割する方法が開示されている。更に、立体回路基板の他方の面の第１の溝部の対向側に、略台形の第２の溝部を形成する形態が開示されている。 Patent Document 2 discloses that a substantially trapezoidal first groove is formed on one surface of a substrate, and a substantially V-shaped notch that extends in the direction in which the first groove extends in the bottom surface of the first groove. A method is disclosed for dividing a three-dimensional circuit board by forming a groove, sandwiching an elastic body from both sides of the groove, and pressing. Furthermore, an embodiment is disclosed in which a substantially trapezoidal second groove is formed on the other side of the three-dimensional circuit board, on the opposite side of the first groove.
しかしながら特許文献１に記載の方法では、割断時のバリ等の発生を低減できるものの、プレスを行っているため基板裏面の端部には依然バリの発生があった。
また、特許文献２では、基板の両面に溝部を形成することで基板裏面の端部に発生するバリの発生を防止できるものの、やはりプレスにより割断するために個片となった基板の側面がただれて、尖った先鋭部が生じる場合があった。先鋭部が生じると、基板の側面を挟持する際に挟持するための治具を傷つける場合があり、また、挟持の際に先鋭部が折れて異物が発生する場合があるなど、作業性を低下させる場合があった。
本発明は、上記課題を解決するものであり、バリの発生を抑えるとともに、作業性に優れた電子デバイス用回路基板の製造方法を提供する。
However, although the method described in Patent Document 1 can reduce the occurrence of burrs and the like during cutting, burrs still occur at the edges of the back surface of the substrate due to pressing.
In addition, in Patent Document 2, although it is possible to prevent burrs from occurring at the edges of the back surface of the substrate by forming grooves on both sides of the substrate, the side surfaces of the substrate that have been cut into individual pieces are still sagged due to cutting by pressing. In some cases, sharp points were formed. If a sharp edge occurs, it may damage the clamping jig when pinching the side of the board, and the sharp edge may break during clamping, resulting in foreign matter, reducing work efficiency. There were cases where I was forced to do so.
The present invention solves the above problems, and provides a method for manufacturing a circuit board for electronic devices that suppresses the occurrence of burrs and has excellent workability.
本発明者らは、上記課題を解決すべく研究を重ね、裏面のバリの発生と側面のただれとを抑制するためには、裏面側に分割溝を形成するとともに、レーザー照射で分割溝を切断することが有用との知見を得た。しかしながら、分割溝がＶ字であるなど分割溝が平坦な底面を有さない場合には、レーザー照射による切断の際にポイントのズレにより切断面が斜めになるなどの不具合が生じる場合があった。そこで本発明者らは、底面が略平坦な分割溝を形成することで、レーザー照射の際に生じ得る問題も併せて解決できることを見出し、本発明を完成させた。 The inventors of the present invention have conducted extensive research to solve the above problems, and found that in order to suppress the occurrence of burrs on the back side and sagging on the side surfaces, dividing grooves were formed on the back side, and the dividing grooves were cut using laser irradiation. We found that it is useful to do so. However, if the dividing groove does not have a flat bottom surface, such as when the dividing groove is V-shaped, problems may occur such as the cut surface becoming slanted due to misalignment of the point when cutting by laser irradiation. . Therefore, the present inventors have discovered that by forming a dividing groove with a substantially flat bottom surface, the problems that may occur during laser irradiation can also be solved, and have completed the present invention.
本発明の一形態は、電子デバイスを設置する主面と、該主面と対向する裏面と、を有する電子デバイス用回路基板が形成された集合基板の裏面に、底面が略平坦な形状の分割溝を形成する分割溝形成ステップ、を含む電子デバイス用回路基板の製造方法、である。 In one embodiment of the present invention, the back surface of a collective board on which a circuit board for electronic devices is formed, which has a main surface on which an electronic device is installed and a back surface opposite to the main surface, is divided into sections having a substantially flat bottom surface. This is a method of manufacturing a circuit board for an electronic device, including a step of forming a dividing groove to form a groove.
また、前記分割溝形成ステップで形成された分割溝に沿って前記集合基板を切断する切断ステップ、を含む形態が好ましく、前記切断ステップは、レーザー照射で前記集合基板を切断する形態が好ましい。レーザー照射により、個片基板の側面のただれの発生を抑制することができる。 Preferably, the method includes a cutting step of cutting the collective substrate along the dividing grooves formed in the dividing groove forming step, and it is preferable that the cutting step cuts the collective substrate by laser irradiation. Laser irradiation can suppress the occurrence of sagging on the side surfaces of individual substrates.
また、前記回路基板の主面は絶縁性材料（以下、レジストとも称する）を有しており、前記分割溝形成ステップは、更に前記主面に、主面方向へ向かって開く底面が略平坦な略台形状の第一の分割溝を形成する形態が好ましい。レーザーによるレジストの焦げ、飛散を防止することができ、またレジストと基板の熱膨張率の差により発生した応力を、第一の分割溝を形成することで、逃がすことができる。
また、絶縁性材料が、前記第一の分割溝を形成する箇所に形成されない形態が好ましい。このような形態により、基板とレジストとの間に熱膨張率の差異による応力が発生した場合でも応力を逃がすことができるため、基板からレジストが剥がれることを防止することができる。
Further, the main surface of the circuit board has an insulating material (hereinafter also referred to as resist), and the dividing groove forming step further includes forming a substantially flat bottom surface that opens toward the main surface on the main surface. Preferably, the first dividing groove is formed in a substantially trapezoidal shape. Burning and scattering of the resist caused by the laser can be prevented, and stress generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the resist and the substrate can be released by forming the first dividing groove.
Further, it is preferable that the insulating material is not formed at the location where the first dividing groove is formed. With this configuration, even if stress occurs due to a difference in coefficient of thermal expansion between the substrate and the resist, the stress can be released, and therefore it is possible to prevent the resist from peeling off from the substrate.
また、前記分割溝形成ステップで形成された分割溝は、分割溝の延伸方向に対して直交する方向の分割溝底部の長さが、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。分割溝底部の長さ上記範囲とすることで、レーザー光照射の際の公差を緩めることができる。
また、前記分割溝形成ステップで主面に形成された略台形状の分割溝は、台形を形成するテーパ面と回路基板の主面との為す角度が４５°以上９０°より小さいことが好ましい。主面の分割溝を上記形状とすることで、基板上の電子デバイスと基板との沿面距離を確保することができる。
Further, it is preferable that the length of the dividing groove bottom in the direction perpendicular to the extending direction of the dividing groove formed in the dividing groove forming step is 0.05 mm or more and 0.5 mm or less. By setting the length of the bottom of the dividing groove within the above range, the tolerance during laser beam irradiation can be relaxed.
Further, in the substantially trapezoidal dividing groove formed on the main surface in the dividing groove forming step, it is preferable that the angle formed between the tapered surface forming the trapezoid and the main surface of the circuit board is 45° or more and smaller than 90°. By forming the dividing groove on the main surface into the above shape, a creeping distance between the electronic device on the substrate and the substrate can be ensured.
また、前記分割溝形成ステップ後、前記切断ステップ前に、主面に電子デバイスを設置する設置ステップを含むことが好ましい。切断ステップ前に主面に電子デバイスを設置した場合であっても、主面に分割溝を形成してあることで、電子デバイス設置の際に生じる熱により、レジストと基板との間に発生した応力を逃がすことができ、レジストの剥がれを抑制することができる。 Moreover, it is preferable to include a step of installing an electronic device on the main surface after the dividing groove forming step and before the cutting step. Even if an electronic device is installed on the main surface before the cutting step, the dividing grooves formed on the main surface prevent heat generated between the resist and the substrate from being generated during the installation of the electronic device. Stress can be released and peeling of the resist can be suppressed.
更に、本発明の別の形態は、電子デバイスと、該電子デバイスが設置された主面、該主面と対向する裏面、及び該主面と裏面とに挟まれた側面、を有する矩形の電子デバイス基板と、を含む電子部品であって、前記電子デバイス基板の少なくとも１つの側面は、前記主面に対して略直交する面である側頂面を有する凸部、該凸部から主面へ向かって延伸する上テーパ部、及び該凸部から裏面へ向かって延伸する下側面部、を有し、前記側頂面の直角度は５０μｍ以下である、電子部品、である。
また、前記下側面部は、テーパ形状である形態が好ましい。
Furthermore, another form of the present invention is a rectangular electronic device having an electronic device, a main surface on which the electronic device is installed, a back surface opposite to the main surface, and a side surface sandwiched between the main surface and the back surface. an electronic component including a device substrate, wherein at least one side surface of the electronic device substrate includes a convex portion having a side top surface that is a surface substantially orthogonal to the main surface; This is an electronic component having an upper tapered portion extending toward the rear surface, and a lower side surface portion extending from the convex portion toward the back surface, and the perpendicularity of the side top surface is 50 μm or less.
Further, it is preferable that the lower side portion has a tapered shape.
本発明により、バリの発生を抑えるとともに、作業性に優れた電子デバイス用回路基板の製造方法を提供することができる。また、バリの発生が抑えられ、作業性に優れた電子部品を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a circuit board for an electronic device that suppresses the occurrence of burrs and has excellent workability. Furthermore, it is possible to provide an electronic component with excellent workability and suppressed generation of burrs.
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明の一実施形態は、電子デバイス用回路基板の製造方法であり、電子デバイスを設置する主面と、該主面と対向する裏面と、を有する電子デバイス用回路基板が形成された集合基板の裏面に、底面が略平坦な形状の分割溝を形成する分割溝形成ステップ、を含む。
The present invention will be explained in more detail below.
One embodiment of the present invention is a method for manufacturing a circuit board for an electronic device, in which a collective substrate is formed with a circuit board for an electronic device, the main surface having an electronic device installed thereon, and the back surface facing the main surface. a dividing groove forming step of forming a dividing groove having a substantially flat bottom surface on the back surface of the apparatus.
電子デバイスは、導電回路からの電流により駆動するデバイスであり、例えばトランジスタ、光学素子が挙げられるがこれに限定されない。以下、主として、電子デバイスが光学素子である例により本発明を説明する。なお、本明細書では、電子デバイス基板において電子デバイスを設置する面を主面、該主面と対向する面を裏面と称する。 The electronic device is a device driven by current from a conductive circuit, and includes, but is not limited to, a transistor and an optical element. Hereinafter, the present invention will be mainly explained using an example in which the electronic device is an optical element. In this specification, the surface of the electronic device board on which the electronic device is installed is referred to as the main surface, and the surface facing the main surface is referred to as the back surface.
集合基板は、電子デバイス用回路基板が形成された基板であり、基材に導電体からなる配線が設けられることで、形成される。集合基板は通常電子デバイス用回路基板が複数個一体に形成されるが、電子デバイス用回路基板の大きさによっては、集合基板が１つの電子デバイス用回路基板と製品にはならない余白部とからなる場合もある。
基材は典型的には金属材料であり、銅、アルミニウムなどが挙げられるが、これらに限られずセラミックス材料のアルミナや窒化アルミニウム、シリコーン、ガラスなどであってもよい。
基板に設けられる配線は既知の方法により設けられ、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティングなどの方法により導電体の膜を形成した後に、配線部分以外の不要部分をエッチングなどにより除去してもよい。
金属材料と配線の間には、絶縁性を確保する材料が配置される。絶縁性材料は、レジストなどのエポキシ系の有機樹脂、ポリイミド系の有機樹脂、または、セラミックスなどの無機材料でもよい。
集合基板は、電子デバイス用回路基板のみで形成してもよいし、製品にはならない余白部を用いて構成してもよい。余白は手で触れてもよいので、集合基板のハンドリング性がアップする。また、余白部を有することで、ジグ等を使用するとき余白を保持すればよく、電子デバイス用回路基板にジグが接触しないので、傷が付かない。余白部を有する場合、その大きさは特に限定されないが、通常数ｍｍ程度である。
The collective board is a board on which a circuit board for an electronic device is formed, and is formed by providing a base material with wiring made of a conductor. A collective board is usually formed by integrating multiple electronic device circuit boards, but depending on the size of the electronic device circuit board, the collective board may consist of one electronic device circuit board and a blank space that does not become a product. In some cases.
The base material is typically a metal material, such as copper and aluminum, but is not limited to these materials, and may also be ceramic materials such as alumina, aluminum nitride, silicone, and glass.
The wiring provided on the substrate is provided by a known method, and after forming a conductor film by a method such as sputtering, vacuum evaporation, or ion plating, unnecessary portions other than the wiring portion may be removed by etching or the like.
A material ensuring insulation is placed between the metal material and the wiring. The insulating material may be an epoxy-based organic resin such as a resist, a polyimide-based organic resin, or an inorganic material such as ceramics.
The collective board may be formed only of circuit boards for electronic devices, or may be formed using blank areas that do not form a product. Since the margins can be touched by hand, the handling of the collective board is improved. Further, by having a margin, it is only necessary to hold the margin when using a jig or the like, and since the jig does not come into contact with the electronic device circuit board, it is not damaged. If there is a margin, its size is not particularly limited, but is usually about several mm.
分割溝形成ステップは、集合基板の裏面に、底面が略平坦な形状の分割溝を形成する。裏面の分割溝を、底面が略平坦な形状とすることで、後述する切断ステップでの切断による、基板の裏面端部のバリの発生を抑制することができ、更にレーザー光により切断する際に生じ得る不具合を解決し得る。
底面が略平坦な形状の分割溝の形成方法は、底面が略平坦な形状の溝を形成できれば特段限定されず、レーザーにより分割溝を形成してもよく、溝加工機により分割溝を形成してもよいが、溝部底面を略平坦にし易いことから、溝加工機により分割溝を形成することが好ましい。また、湿式法により分割溝を形成してもよく、乾式法により分割溝を形成してもよい。また、分割溝を曲線に形成するときには、溝加工機として、エンドミルを使用してもよい。
底面が略平坦な形状の分割溝は、典型的には矩形や台形であるが、これらに限られない。台形とする場合には裏面方向へ向かって開く台形とする方が、溝形成が容易である。
In the dividing groove forming step, dividing grooves each having a substantially flat bottom are formed on the back surface of the collective substrate. By making the bottom part of the dividing groove on the back side substantially flat, it is possible to suppress the occurrence of burrs on the back side edge of the substrate due to cutting in the cutting step described later, and furthermore, when cutting with laser light, Problems that may occur can be resolved.
The method for forming a dividing groove with a substantially flat bottom surface is not particularly limited as long as a groove with a substantially flat bottom surface can be formed, and the dividing groove may be formed with a laser, or the dividing groove may be formed with a groove processing machine. However, it is preferable to form the dividing grooves using a groove processing machine because it is easy to make the bottom surface of the groove portion substantially flat. Furthermore, the dividing grooves may be formed by a wet method or by a dry method. Further, when forming the dividing groove into a curved line, an end mill may be used as the groove processing machine.
The dividing groove having a substantially flat bottom is typically rectangular or trapezoidal, but is not limited to these shapes. When forming a trapezoid, it is easier to form a groove if the trapezoid opens toward the back surface.
分割溝形成ステップでは、集合基板の裏面に設ける底面が略平坦な形状の溝に加えて、集合基板の主面にも底面が略平行な形状の溝、例えば略台形状の分割溝を形成することが好ましい。集合基板の主面に分割溝を形成することで、後述するレーザー光による切断ステップにおいて、レーザー光による有機の絶縁性材料の焦げを防ぐことができ、また有機及び無機の絶縁性材料焼成物などが飛散して基板に付着することを防ぐことができる。
更に、分割溝形成ステップ後で後述する切断ステップ前に光学素子などの電子デバイスを設置する場合には、ダイボンドやワイヤーボンドなどの工程を経るが、その際に基板が
熱に晒されることで、基板反りが生じたり、絶縁性材料や配線が基材から剥がれる恐れがある。この反りや剥がれは基材と絶縁性材料との熱膨張率の違いに起因する。基板の主面にも分割溝を形成することで、基材と絶縁性材料との熱膨張率の違いに起因して発生する応力を逃がすことが可能となり、基板の反りや、絶縁性材料、配線が基材から剥がれることを防ぐことができる。
In the dividing groove forming step, in addition to grooves with substantially flat bottoms provided on the back surface of the collective substrate, grooves with substantially parallel bottoms, for example, approximately trapezoidal dividing grooves, are formed on the main surface of the collective substrate. It is preferable. By forming dividing grooves on the main surface of the collective substrate, it is possible to prevent the organic insulating material from being scorched by the laser beam in the laser beam cutting step described later, and it is also possible to prevent organic and inorganic insulating material fired products, etc. can be prevented from scattering and adhering to the substrate.
Furthermore, when installing electronic devices such as optical elements after the dividing groove forming step and before the cutting step described below, processes such as die bonding and wire bonding are performed, but the substrate is exposed to heat during this process. There is a risk that the board may warp or the insulating material or wiring may peel off from the base material. This warping and peeling is caused by the difference in thermal expansion coefficient between the base material and the insulating material. By forming dividing grooves on the main surface of the substrate, it is possible to release stress caused by the difference in coefficient of thermal expansion between the base material and the insulating material. It is possible to prevent the wiring from peeling off from the base material.
なお、基板にレジスト等、有機の絶縁性材料が積層されている場合には、レジスト等、有機の絶縁性材料の焼けを防ぐ観点から、溝加工機により分割溝を形成することが好ましい。以下、図により分割溝の形状を説明する。 Note that when an organic insulating material such as a resist is laminated on the substrate, it is preferable to form the dividing grooves using a groove processing machine from the viewpoint of preventing the organic insulating material such as the resist from burning. Hereinafter, the shape of the dividing groove will be explained with reference to the drawings.
図１は、分割溝形成ステップにより、分割溝が形成された基板の断面模式図である。
図１に示すように、集合基板である基板１０は、絶縁性材料１６が積層され、また、光学素子（図示せず）が設置される主面１１と、主面１１に対向する裏面１２を有し、主面１１方向に向かって開く台形状の第一の分割溝１３と、裏面１２方向に向かって開く台形状の第二の分割溝１４とを有する。第一の分割溝１３と、第二の分割溝１４とは対向して形成される。第一の分割溝１３と、第二の分割溝１４は、底面に略平坦な形状を有する。
第一の分割溝１３と第二の分割溝１４の形成により、基板１０は肉薄部１５を有する。
第一の分割溝１３、第二の分割溝１４、肉薄部１５のサイズは、製造する光学素子の大きさにより適宜設定すればよい。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a substrate in which dividing grooves are formed in a dividing groove forming step.
As shown in FIG. 1, a
Due to the formation of the
The sizes of the
図２は、分割溝のサイズを説明するための、図１から符号を除いた断面図である。
第一の分割溝において、分割溝深さＤ１は一例としては０．３ｍｍ程度であり、通常０．０５ｍｍ以上であってよく、０．１ｍｍ以上であってよく、また２ｍｍ以下であってよく、１ｍｍ以下であってよい。
第二の分割溝において、分割溝深さＤ２は一例としては０．３ｍｍ程度であり、通常０．０５ｍｍ以上であってよく、０．１ｍｍ以上であってよく、また２ｍｍ以下であってよく、１ｍｍ以下であってよい。
また、第一の分割溝の溝角度θ１は、基板の主面と分割溝のテーパ面との為す角度（二面角）であるが、一例としては７５°程度であり、通常９０°以下であり、９０°より小さくてよく、８５°以下であってよく、また４５°以上であってよく、４５°より大きくてよく、６０°以上であってよい。回路配線などの導電部と、基板の導電部との沿面距離を確保する観点から、溝角度θ１が９０°のとき沿面距離（Ｌ２＝レジストの厚さ）は最も短く、９０°より小さいときの沿面距離（Ｌ３＝Ｌ２÷ｃｏｓ（９０－θ１））は、より長くなるため、上記範囲であることが好ましい。沿面距離が長くなり、電子デバイスの絶縁耐圧が高くなるからである。また、電子デバイスが光学製品の時、基板に高反射性能を持つ材料が使われる。溝角度θ１が４５°より小さくなると、基板をレーザーにより切断するとき、基板が高反射性能を持つ材料であるため、レーザー光が乱反射する恐れがあるから、上記範囲であることが好ましい。分割溝形成ステップで、溝底部が略平坦であると、レーザー光が均一に照射され、レーザー光が乱反射しない。分割溝内壁には、レーザー光が乱反射しない処理をしてもよい。なお、第二の分割溝の溝角度についても、第一の分割溝の溝角度と同様であり得るが、例えば、絶縁性材料の熱収縮により、基板の反りが大きいとき、Ｄ１＜Ｄ２とし、肉薄部を絶縁性材料側に設けると、基材の強度が増すので基板の反りが抑制できる。また、肉薄部幅Ｌ１は、レーザー照射を容易にする、基材の熱容量を確保するため、集合基板主面側を大きくしてもよい。一方、完成品を載置するエリアが小さい場合は、集合基板裏面側を大きくしてもよい。主面側からレーザー光を照射するとき、裏面側に基材の溶融物が飛散することがあるから、第一の分割溝１３の底面と第二の分割溝１４の底面とは同じ大きさ、もしくは、第一の分割溝１３の底面より第二の分割溝１４の底面が大きい方が好ましい。なお、第一の分割溝１３と第二の分割溝１４の底面の大きさが同じとき、溝の形状はテーパが好ましい。溶融物が付着しないからである。
また、第二の分割溝の溝角度θ２は、基板の裏面と分割溝のテーパ面との為す角度であ
るが、一例としては７５°程度であり、通常９０°以下であり、９０°より小さくてよく、８５°以下であってよく、また４５°以上であってよく、４５°より大きくてよく、６０°以上であってよい。
FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 with the reference numerals removed for explaining the size of the dividing groove.
In the first dividing groove, the dividing groove depth D1 is approximately 0.3 mm as an example, and may normally be 0.05 mm or more, 0.1 mm or more, or 2 mm or less, It may be 1 mm or less.
In the second dividing groove, the dividing groove depth D2 is approximately 0.3 mm as an example, and may normally be 0.05 mm or more, 0.1 mm or more, or 2 mm or less, It may be 1 mm or less.
Further, the groove angle θ1 of the first dividing groove is the angle (dihedral angle) formed between the main surface of the substrate and the tapered surface of the dividing groove, and is approximately 75° as an example, but is usually 90° or less. Yes, it may be smaller than 90°, may be less than or equal to 85°, and may be greater than or equal to 45°, may be greater than 45°, and may be greater than or equal to 60°. From the perspective of ensuring the creepage distance between conductive parts such as circuit wiring and the conductive parts of the board, the creepage distance (L2 = resist thickness) is the shortest when the groove angle θ1 is 90°, and when it is smaller than 90°, the creepage distance is the shortest. Since the creepage distance (L3=L2÷cos(90-θ1)) is longer, it is preferably within the above range. This is because the creepage distance becomes longer and the dielectric strength voltage of the electronic device becomes higher. Furthermore, when the electronic device is an optical product, a material with high reflective performance is used for the substrate. If the groove angle θ1 is smaller than 45°, the laser light may be diffusely reflected when cutting the substrate with a laser because the substrate is made of a material with high reflective performance, so it is preferably within the above range. In the dividing groove forming step, when the groove bottom is substantially flat, the laser beam is uniformly irradiated and the laser beam is not diffusely reflected. The inner wall of the dividing groove may be treated to prevent diffuse reflection of laser light. Note that the groove angle of the second dividing groove may be the same as the groove angle of the first dividing groove, but for example, when the substrate is greatly warped due to thermal contraction of the insulating material, D1<D2, When the thin portion is provided on the insulating material side, the strength of the base material is increased, so that warping of the board can be suppressed. Further, the thin portion width L1 may be made larger on the main surface side of the collective substrate in order to ensure heat capacity of the base material to facilitate laser irradiation. On the other hand, if the area on which the finished product is placed is small, the back side of the collective substrate may be made larger. When the laser beam is irradiated from the main surface side, the molten material of the base material may be scattered to the back surface side, so the bottom surface of the
Further, the groove angle θ2 of the second dividing groove is the angle formed between the back surface of the substrate and the tapered surface of the dividing groove, and is approximately 75° as an example, but is usually 90° or less, and is smaller than 90°. The angle may be 85° or less, 45° or more, greater than 45°, or 60° or more.
また、肉薄部幅Ｌ１は、分割溝の延伸方向に対して直交する方向の分割溝底面の長さであるが、一例としては０．３ｍｍ程度であり、通常０．０５ｍｍ以上であってよく、０．１ｍｍ以上であってよく、また１ｍｍ以下であってよく、０．５ｍｍ以下であってよい。後述するレーザーによる集合基板の切断の際に、公差を緩めることができる観点から、肉薄部幅Ｌ１が上記範囲の略平坦部であることが好ましい。レーザー光は約φ０．０５ｍｍであるから、０．０５ｍｍより小さくなり、断面視略Ｖ形状になると、レーザー光が乱反射し、品質が安定しないからである。
また、肉薄部厚みＴ１は、一例としては０．２ｍｍ程度であり、通常０．０５ｍｍ以上であってよく、０．１ｍｍ以上であってよく、また０．１ｍｍ以下であってよく、０．５ｍｍ以下であってよい。肉薄部厚みＴ１が上記範囲であることで、集合基板の作業性が向上し、また後述するレーザーによる切断の際に、エネルギー消費を抑えることができる。
Further, the thin portion width L1 is the length of the bottom surface of the dividing groove in the direction perpendicular to the extending direction of the dividing groove, and is approximately 0.3 mm as an example, and may usually be 0.05 mm or more. It may be 0.1 mm or more, 1 mm or less, or 0.5 mm or less. It is preferable that the thin portion width L1 be a substantially flat portion within the above range, from the viewpoint of being able to relax tolerances when cutting the collective substrate using a laser, which will be described later. Since the laser beam has a diameter of approximately 0.05 mm, if the diameter is smaller than 0.05 mm and the cross-sectional view is approximately V-shaped, the laser beam will be diffusely reflected and the quality will be unstable.
Further, the thin part thickness T1 is, for example, about 0.2 mm, and usually may be 0.05 mm or more, 0.1 mm or more, and 0.1 mm or less, and may be 0.5 mm or more. It may be the following. When the thin portion thickness T1 is within the above range, the workability of the collective substrate is improved, and energy consumption can be suppressed during laser cutting, which will be described later.
切断ステップは、前記分割溝形成ステップで形成された略台形状の分割溝の底部に主面側からレーザー光を照射することで、前記集合基板を切断するステップである。レーザー光は、集合基板を切断できればよく、ＹＡＧレーザーやエキシマレーザー、ファイバーレーザー等を用いることができる。
レーザーによる切断は、分割溝を形成した集合基板の肉薄部にレーザーを照射することにより行う。肉薄部をレーザー照射により切断することで、プレスを使用することなく、また切断距離を短くすることができるため、切断した際に基板にバリが形成することを抑制できる。また、プレスによる切断ではないため、切断面がただれて、尖った先鋭部が生じることを防ぐことができる。
The cutting step is a step of cutting the collective substrate by irradiating a laser beam from the main surface side to the bottom of the substantially trapezoidal dividing groove formed in the dividing groove forming step. The laser beam only needs to be able to cut the collective substrate, and a YAG laser, an excimer laser, a fiber laser, or the like can be used.
Laser cutting is performed by irradiating a laser beam onto the thin portion of the collective substrate in which the dividing grooves are formed. By cutting the thin portions by laser irradiation, the cutting distance can be shortened without using a press, so it is possible to suppress the formation of burrs on the substrate when cutting. Furthermore, since cutting is not done by press, it is possible to prevent the cut surface from sagging and creating sharp points.
このように基板へのバリ形成を抑制することで、基板底面が均一に放熱部材等に取り付けられることから、電子デバイスで発生した熱を効率よく放熱部材等に使えることができ、放熱性の向上のみならず、部材の劣化を抑制することができる。 By suppressing the formation of burrs on the board in this way, the bottom surface of the board can be evenly attached to the heat dissipation member, etc., so the heat generated by the electronic device can be efficiently used for the heat dissipation member, etc., improving heat dissipation performance. In addition, deterioration of the member can be suppressed.
上記分割溝形成ステップの後、上記切断ステップの前に、電子デバイスを基板の主面に設置する設置ステップを含んでもよい。設置ステップでは、電子デバイスが光学素子である場合、ダイボンド、ワイヤーボンドなどにより光学素子を基板の主面上に設置し、更にその上から光学素子を透過性樹脂により封止してもよい。
設置ステップを切断ステップの前に行う場合、裏面のみならず主面にも分割溝を形成することで、主面上のレジストも同時に除去することができるため、その後の工程で、基板とレジストとの間に熱膨張率の差異による応力が発生した場合でも応力を逃がすことができるため、基板からレジストが剥がれることを防止することができる。
After the dividing groove forming step and before the cutting step, the method may include an installing step of installing an electronic device on the main surface of the substrate. In the installation step, if the electronic device is an optical element, the optical element may be installed on the main surface of the substrate by die bonding, wire bonding, etc., and then the optical element may be sealed from above with a transparent resin.
When the installation step is performed before the cutting step, by forming dividing grooves not only on the back side but also on the main surface, the resist on the main surface can be removed at the same time. Even if stress is generated due to a difference in coefficient of thermal expansion during the process, the stress can be released, making it possible to prevent the resist from peeling off from the substrate.
なお、基板主面のレジストは、集合基板の主面全域に形成してもよく、集合基板の主面のうち第一の分割溝を形成する箇所に形成されない形態でもよい。第一の分割溝を形成する箇所にレジストが形成されない場合、基板とレジストとの間に熱膨張率の差異による応力が発生した場合でも応力を逃がすことができるため、基板からレジストが剥がれることを防止することができる。 Note that the resist on the main surface of the substrate may be formed over the entire main surface of the collective substrate, or may not be formed in the portion of the main surface of the collective substrate where the first dividing groove is formed. If the resist is not formed at the location where the first dividing groove is formed, even if stress occurs due to the difference in coefficient of thermal expansion between the substrate and the resist, the stress can be released, thereby preventing the resist from peeling off from the substrate. It can be prevented.
上記製造方法により製造された電子デバイス用回路基板に電子デバイスを設置した電子部品は、本発明の別の実施形態である。すなわち本発明の別の実施形態は、電子デバイスと、該電子デバイスが設置された主面、該主面と対向する裏面、及び該主面と裏面とに挟まれた側面、を有する矩形の電子デバイス基板と、を含む電子部品であって、前記電子デバイス基板の少なくとも１つの側面は、前記主面に対して略直交する面である側頂面を有
する凸部、該凸部から主面へ向かって延伸する上テーパ部、及び該凸部から裏面へ向かって延伸する下テーパ部、を有し、前記側頂面の直角度は５０μｍ以下である電子部品である。図３に、電子部品の一形態の模式図を示す。
An electronic component in which an electronic device is installed on a circuit board for an electronic device manufactured by the above manufacturing method is another embodiment of the present invention. That is, another embodiment of the present invention provides a rectangular electronic device having an electronic device, a main surface on which the electronic device is installed, a back surface opposite to the main surface, and a side surface sandwiched between the main surface and the back surface. an electronic component including a device substrate, wherein at least one side surface of the electronic device substrate includes a convex portion having a side top surface that is a surface substantially orthogonal to the main surface; The electronic component has an upper tapered portion extending toward the rear surface, and a lower tapered portion extending from the convex portion toward the back surface, and the perpendicularity of the side top surface is 50 μm or less. FIG. 3 shows a schematic diagram of one form of the electronic component.
図３は電子部品の一形態である、半導体発光素子２１を設置した半導体発光装置２０を示す。発光素子基板２２上には絶縁層２４を介して半導体発光素子２１が設置されている。半導体発光素子２１は図示しない封止材により封止されており、封止材は半導体発光素子２１の両側に設置されるダム材により半導体発光素子２１上に留まり、半導体発光素子２１を封止する。
FIG. 3 shows a semiconductor
発光素子基板２２の側面は、半導体発光素子２１の設置面と略直交する側頂面を有する凸部２５、凸部から基板の主面及び裏面へ延伸する上テーパ面２６ａと下テーパ面２６ｂとからなる。
凸部２５は、上記説明した集合基板の主面及び裏面に形成された分割溝からなり、凸部２５の側頂面は、レーザーにより切断されることで形成されるため、表面に尖った先鋭部などが存在せず、滑らかである。一例では、側頂面の、ＪＩＳ－Ｂ－０６２１に準じて測定される直角度ｆの最大値が２１μｍであり、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましく、４０μｍ以下であることが更に好ましく、３０μｍ以下であることが特に好ましい。製品外形サイズのばらつきが小さくなり、製品外形サイズの保証が容易となる。直角度ｆは、キーエンス社製の画像寸法測定器ＬＭ－１１００を使用し、凸部２５の測頂面の断面高さ方向（基板厚さ方向）の５点、断面横方向（基板長さ方向）の７点の合計３５箇所を測定した。レーザーにより切断した電子デバイス基板の側頂面の直角度ｆは、平均値８．８μｍ、最大値２１μｍであった。一方、プレスにより切断した電子デバイス基板の側頂面の直角度ｆは、平均５２．８μｍ、最大値約１００μｍであった。なお、上記側頂面に存在しない先鋭部とは、高さが５００μｍ以上の先鋭部であってよく、１００μｍ以上の先鋭部であってよく、５０μｍ以上の先鋭部であってよい。
The side surface of the light emitting
The
凸部２５を形成する上テーパ面２６ａと基板の主面が為す角度θ３は、一例としては１０５°程度であり、通常９０°以上であり、９０°より大きくてよく、９５°以上であってよく、また１３５°以下であってよく、１３５°より小さくてよく、１２０°以下であってよい。角度が９０°より大きいとき、基材の容積が大きくなり、熱容量も大きくなるので、放熱性がアップする。十分な放熱性である時は、角度が９０°であってもよい。つまり、上テーパ面２６ａと下テーパ面２６ｂが角度９０°の直線で結ばれてもよいし、全体が略直線状になってもよい。なお、下テーパ面２６ｂと基板の裏面が為す角度についても、上テーパ面２６ａと基板の主面が為す角度と同様であり得る。また、上テーパ面２６ａと下テーパ面２６ｂが非対称であってもよい。主面側からレーザー光を照射するとき、裏面側に基材の溶融物が飛散することがある。下テーパ面２６ｂと基板の裏面が為す角度θ４は９０°より大きい方が好ましい。溶融物が付着しないからである。
The angle θ3 formed by the upper tapered
凸部２５の基板厚み方向長さは、上記分割溝を形成した基板の肉薄部厚みに対応する。一例としては０．２ｍｍ程度であり、通常０．０５ｍｍ以上であってよく、０．１ｍｍ以上であってよく、また０．１ｍｍ以下であってよく、０．５ｍｍ以下であってよい。
また、基板の主面及び／又は裏面と凸部までの距離（基板主面又は裏面と直行方向距離）は、上記分割溝を形成した基板の分割溝深さに対応する。一例としては０．３ｍｍ程度であり、通常０．０５ｍｍ以上であってよく、０．１ｍｍ以上であってよく、また２ｍｍ以下であってよく、１ｍｍ以下であってよい。
The length of the
Further, the distance between the main surface and/or back surface of the substrate and the convex portion (the distance in the direction perpendicular to the main surface or back surface of the substrate) corresponds to the depth of the dividing groove of the substrate in which the dividing groove is formed. An example is about 0.3 mm, and usually it may be 0.05 mm or more, 0.1 mm or more, 2 mm or less, and 1 mm or less.
なお上記説明は、本発明の実施形態の一例の説明であり、当業者は本発明の要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Note that the above description is an example of an embodiment of the present invention, and those skilled in the art can implement various modifications within the scope of the gist of the present invention.
１０ 集合基板
１１ 主面
１２ 裏面
１３ 第一の分割溝
１４ 第二の分割溝
１５ 肉薄部
１６ 絶縁性材料（レジスト）
２０ 半導体発光装置
２１ 半導体発光素子
２２ 発光素子基板
２３ ダム材
２４ 絶縁層
２５ 凸部
２６ａ、２６ｂ テーパ面
10
20 Semiconductor
24 Insulating
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