CN107017159B - 封装基板的加工方法 - Google Patents
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Abstract
提供封装基板的加工方法。封装基板(11)具有:陶瓷基板(13);多个器件芯片(17),它们配置在陶瓷基板的一个面上;以及覆盖层(19),其由树脂制成并将陶瓷基板的一个面的整体覆盖,封装基板的加工方法包含如下工序:第1激光加工槽形成工序,从封装基板的覆盖层侧照射对于覆盖层具有吸收性的波长的激光光线(L1),从而在覆盖层中形成沿着设定于封装基板的分割预定线(15)的第1激光加工槽(23);以及第2激光加工槽形成工序,在第1激光加工槽形成工序之后,从封装基板的陶瓷基板侧照射对于陶瓷基板具有吸收性的波长的激光光线(L2),从而在陶瓷基板中形成沿着分割预定线的第2激光加工槽(25)。
Description
技术领域
本发明涉及密封有LED等器件芯片的封装基板的加工方法。
背景技术
在对LED等器件芯片进行封装时,例如,在将多个器件芯片排列在由Al2O3等材料构成的陶瓷基板的正面之后,利用光透过性的模制树脂将该陶瓷基板的正面侧覆盖,从而形成封装基板。沿着设定在相邻的器件芯片之间的分割预定线(间隔道)对封装基板进行分割,由此,能够得到多个封装了器件芯片的器件封装件。
例如,通过利用了由激光光线进行的烧蚀的方法来实施上述的封装基板的分割。但是,在该方法中,因烧蚀而产生的溶融物固着在陶瓷基板的背面侧而使器件芯片的品质降低的可能性变高。因此,提出了如下方法:在对封装基板进行加工之前,沿着分割预定线在陶瓷基板的背面侧形成用于收纳溶融物的槽(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2010-172900号公报
但是,在上述的方法中,还存在如下问题:虽然溶融物难以固着在陶瓷基板的背面侧,但另一方面,收纳在槽内的溶融物一直残留并固着在对封装基板进行分割而得到的器件封装件的侧面。
发明内容
本发明是鉴于该问题点而完成的,其目的在于提供封装基板的加工方法,能够防止溶融物固着在器件封装件上。
根据本发明,提供一种封装基板的加工方法,对封装基板进行加工,该封装基板具有:陶瓷基板;多个器件芯片,它们配置在该陶瓷基板的一个面上;以及覆盖层,其由树脂制成,并将该陶瓷基板的该一个面的整体覆盖,该封装基板的加工方法的特征在于,具有如下的工序:第1激光加工槽形成工序,从该封装基板的该覆盖层侧照射对于该覆盖层具有吸收性的波长的激光光线,从而在该覆盖层中形成沿着设定于该封装基板的分割预定线的第1激光加工槽;以及第2激光加工槽形成工序,在该第1激光加工槽形成工序之后,从该封装基板的该陶瓷基板侧照射对于该陶瓷基板具有吸收性的波长的激光光线,从而在该陶瓷基板中形成沿着该分割预定线的第2激光加工槽。
在本发明中,优选该封装基板的加工方法还具有清洗工序,在所述第2激光加工槽形成工序之后,将所述封装基板浸润在施加了超声波的液体中而进行清洗。
并且,在本发明中,还可以对具有LED作为所述器件芯片的所述封装基板进行加工。
在本发明的封装基板的加工方法中,由于当在对陶瓷基板进行覆盖的由树脂制成的覆盖层中形成了第1激光加工槽之后,从封装基板的陶瓷基板侧照射激光光线从而在陶瓷基板中形成第2激光加工槽,所以从陶瓷基板产生的溶融物的大部分被收纳在覆盖层中所形成的第1激光加工槽内。
由于覆盖层由树脂形成,所以从陶瓷基板产生的溶融物很难固着在第1激光加工槽内,可以通过简单的清洗工序来去除。这样,在本发明的封装基板的加工方法中,能够防止溶融物固着在对封装基板进行加工而形成的器件封装件上。
附图说明
图1是示意性地示出封装基板的加工方法所使用的激光加工装置的结构例的立体图。
图2的(A)是示意性地示出封装基板的结构例的立体图,图2的(B)是示意性地示出封装基板的结构例的剖视图。
图3的(A)是示意性地示出第1激光加工槽形成工序的剖视图,图3的(B)是示意性地示出第2激光加工槽形成工序的剖视图。
标号说明
11:封装基板;13:陶瓷基板;13a:第1面(一个面);13b:第2面;15:分割预定线(间隔道);17:LED(发光元件、器件芯片);19:覆盖层;19a:正面;19b:界面;21:透镜;23:第1激光加工槽;25:第2激光加工槽;31:粘合带;41:治具;41a:上表面;41b:下表面;43:凹部;45:吸引路;L1,L2:激光光线;2:激光加工装置;4:基台;6:卡盘工作台;6a:保持面;8:水平移动机构;10:X轴导轨;12:X轴移动工作台;14:X轴滚珠丝杠;16:X轴脉冲电动机;18:X轴标尺;20:Y轴导轨;22:Y轴移动工作台;24:Y轴滚珠丝杠;26:Y轴脉冲电动机;28:Y轴标尺;30:支承台;32:支承构造;34:支承臂;36:激光照射单元;38:照相机。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。本实施方式的封装基板的加工方法包含第1激光加工槽形成工序(参照图3的(A))、第2激光加工槽形成工序(参照图3的(B))以及清洗工序。
在第1激光加工槽形成工序中,照射容易被对陶瓷基板的第1面进行覆盖的树脂制的覆盖层吸收的波长的激光光线,在覆盖层中形成沿着设定于封装基板的分割预定线(间隔道)的第1激光加工槽。另外,该第1激光加工槽形成为从覆盖层所露出的正面侧达到覆盖层与陶瓷基板的界面。
在第2激光加工槽形成工序中,照射容易被陶瓷基板吸收的波长的激光光线,在陶瓷基板中形成沿着分割预定线的第2激光加工槽。另外,该第2激光加工槽形成为从陶瓷基板的第2面侧达到第1面。
在清洗工序中,将封装基板浸润在施加了超声波的液体中而进行清洗。由于覆盖层由树脂形成,所以从陶瓷基板产生的溶融物很难固着在该覆盖层上,能够简单地通过该清洗工序来去除残留在第1激光加工槽内的溶融物。以下,对本实施方式的封装基板的加工方法进行详细地叙述。
首先,对封装基板的加工方法所使用的激光加工装置的结构例进行说明。图1是示意性地示出封装基板的加工方法所使用的激光加工装置的结构例的立体图。如图1所示,本实施方式的激光加工装置2具有搭载有各构造的基台4。
在基台4的上表面上设置有使卡盘工作台6在X轴方向(加工进给方向)和Y轴方向(分度进给方向)上移动的水平移动机构8。水平移动机构8具有固定在基台4的上表面上并与X轴方向平行的一对X轴导轨10。
在X轴导轨10上以能够滑动的方式安装有X轴移动工作台12。在X轴移动工作台12的背面侧(下表面侧)设置有螺母部(未图示),该螺母部与X轴滚珠丝杠14螺合,该X轴滚珠丝杠14与X轴导轨10平行。
X轴脉冲电动机16与X轴滚珠丝杠14的一端部连结。利用X轴脉冲电动机16使X轴滚珠丝杠14旋转,由此,X轴移动工作台12沿着X轴导轨10在X轴方向上移动。在与X轴导轨10相邻的位置处设置有用于对X轴移动工作台12在X轴方向上的位置进行检测的X轴标尺18。
在X轴移动工作台12的正面(上表面)上固定有与Y轴方向平行的一对Y轴导轨20。在Y轴导轨20上以能够滑动的方式安装有Y轴移动工作台22。在Y轴移动工作台22的背面侧(下表面侧)设置有螺母部(未图示),该螺母部与Y轴滚珠丝杠24螺合,该Y轴滚珠丝杠24与Y轴导轨20平行。
Y轴脉冲电动机26与Y轴滚珠丝杠24的一端部连结。利用Y轴脉冲电动机26使Y轴滚珠丝杠24旋转,由此,Y轴移动工作台22沿着Y轴导轨20在Y轴方向上移动。在与Y轴导轨20相邻的位置处设置有用于对Y轴移动工作台22在Y轴方向上的位置进行检测的Y轴标尺28。
在Y轴移动工作台22的正面侧(上表面侧)设置有支承台30,在该支承台30的上部设置有对封装基板11进行吸引、保持的卡盘工作台6。图2的(A)是示意性地示出封装基板11的结构例的立体图,图2的(B)是示意性地示出封装基板11的结构例的剖视图。
如图2的(A)和图2的(B)所示,本实施方式的封装基板11具有例如由Al2O3、AlN等放热性优异的无机材料构成的圆形的陶瓷基板13。该陶瓷基板13由互相交叉的多条分割预定线(间隔道)15划分成多个区域,在各区域的第1面(一个面)13a侧分别配置有LED(发光元件、器件芯片)17。
LED17由对陶瓷基板13的第1面13a侧整体进行覆盖的覆盖层19密封。覆盖层19例如由硅酮、环氧等树脂形成,并使从LED17放射的光透过。在覆盖层19的正面19a上配置有与各器件芯片17对应的圆顶状的透镜21,利用该透镜21对从LED17放射的光进行会聚。
另外,也可以在陶瓷基板13的第1面13a上配置LED以外的器件芯片。并且,在该情况下,例如,也可以由难以透过光的材料来形成覆盖层19,并省略透镜21等。陶瓷基板13的材质、形状等也没有限制,例如,也可以使用矩形的陶瓷基板等。
如图1所示,卡盘工作台6的正面(上表面)成为对上述的封装基板11进行吸引、保持的保持面6a。该保持面6a通过形成在卡盘工作台6的内部的吸引路(未图示)等而与吸引源(未图示)连接。在卡盘工作台6的下方设置有旋转驱动源(未图示),卡盘工作台6通过该旋转驱动源而绕着与Z轴方向平行的旋转轴旋转。
在水平移动机构8的后方设置有柱状的支承构造32。在支承构造32的上部固定有在Y轴方向上延伸的支承臂34,在该支承臂34的前端部设置有激光照射单元36,该激光照射单元36对卡盘工作台6上的封装基板11照射脉冲振荡出的激光光线。
在与激光照射单元36相邻的位置处设置有对封装基板11的上表面(覆盖层19的正面19a)侧进行拍摄的照相机38。例如,在对封装基板11与激光照射单元36的位置等进行调整时使用由照相机38对封装基板11等进行拍摄而形成的图像。
卡盘工作台6、水平移动机构8、激光照射单元36、照相机38等各构成要素与控制单元(未图示)连接。控制单元对各构成要素的动作进行控制以使封装基板11被合适地加工。
接着,对本实施方式的封装基板的加工方法进行说明。在本实施方式的封装基板的加工方法中,首先,实施第1激光加工槽形成工序,在覆盖层19中形成第1激光加工槽。图3的(A)是示意性地示出第1激光加工槽形成工序的剖视图。
在第1激光加工槽形成工序中,首先,在陶瓷基板13的第2面13b上粘贴粘合带31。接着,将封装基板11载置到卡盘工作台6上以使该粘合带31与保持面6a相对,并使吸引源的负压作用于保持面6a。由此,封装基板11以覆盖层19的正面19a侧朝向上方露出的状态被吸引、保持在卡盘工作台6上。
接着,使卡盘工作台6移动、旋转而使激光加工单元36对准作为加工对象的分割预定线15的上方。并且,如图3的(A)所示,一边从激光加工单元36朝向覆盖层19照射容易被覆盖层19吸收的波长(具有吸收性的波长)的激光光线L1,一边使卡盘工作台6在与加工对象的分割预定线15平行的方向上移动。
即,从封装基板11的覆盖层19侧沿着分割预定线15照射容易被覆盖层19吸收的波长的激光光线L1。由此,能够利用激光光线L1使覆盖层19烧蚀而形成沿着分割预定线15的第1激光加工槽23。
例如,在厚度为50μm~300μm的覆盖层19上形成第1激光加工槽23的情况下的加工条件按照如下方式进行设定。
波长:9.3μm~9.4μm
重复频率:100kHz
移动速度(加工进给速度):180mm/s
输出:16.2W
加工次数:2次(2遍)
但是,加工条件并不仅限于此。只要在能够形成深度至少达到覆盖层19的陶瓷基板13侧的界面19b的第1激光加工槽23的范围内调整加工条件即可。当重复该步骤并沿着全部的分割预定线15形成第1激光加工槽23时,第1激光加工槽形成工序结束。
在第1激光加工槽形成工序之后,实施第2激光加工槽形成工序,在陶瓷基板13中形成第2激光加工槽。图3的(B)是示意性地示出第2激光加工槽形成工序的剖视图。
在第2激光加工槽形成工序中,首先,将粘合带31从封装基板11剥离。并且,将与封装基板11对应的治具(日文原文“治具”,平假名“じぐ”)41载置到卡盘工作台6的保持面6a上。在该治具41的上表面41a侧形成有与封装基板11的透镜21对应的凹部43。在凹部43的底部连接有吸引路45,该吸引路45达到夹具41的下表面41b。
接着,将封装基板11载置到治具41上以使覆盖层19的正面19a与治具41的上表面41a相对,并使吸引源的负压作用于卡盘工作台6的保持面6a。由此,封装基板11以陶瓷基板13的第2面13b侧朝向上方露出的状态被吸引、保持在卡盘工作台6上。
接着,使卡盘工作台6移动、旋转而使激光加工单元36对准作为加工对象的分割预定线15的上方。并且,如图3的(B)所示,一边从激光加工单元36朝向陶瓷基板13照射容易被陶瓷基板13吸收的波长(具有吸收性的波长)的激光光线L2,一边使卡盘工作台6在与加工对象的分割预定线15平行的方向上移动。
即,从封装基板11的陶瓷基板13侧沿着分割预定线15照射容易被陶瓷基板13吸收的波长的激光光线L2。由此,能够利用激光光线L2来使陶瓷基板13烧蚀而形成沿着分割预定线15的第2激光加工槽25。
例如,在厚度为100μm~1200μm的陶瓷基板13上形成第2激光加工槽25的情况下的加工条件按照如下方式进行设定。
波长:1064nm
重复频率:100kHz
移动速度(加工进给速度):80mm/s
输出:200W
加工次数:1次(1遍)
但是,加工条件并不仅限于此。只要在能够形成深度至少达到陶瓷基板13的第1面13a的第2激光加工槽25的范围内调整加工条件即可。当重复该步骤并沿着全部的分割预定线15形成第2激光加工槽25,将封装基板11分割成多个器件封装件时,第2激光加工槽形成工序结束。
在第2激光加工槽形成工序之后,实施清洗工序,将封装基板11(器件封装件)浸润在施加了超声波的纯水(液体)中而进行清洗。在本实施方式中,由于当在覆盖层19中形成了第1激光加工槽23之后在陶瓷基板13上形成了第2激光加工槽25,所以从陶瓷基板13产生的溶融物的大部分被收纳在覆盖层19中所形成的第1激光加工槽23内。
并且,由于覆盖层19由树脂形成,所以从陶瓷基板13产生的溶融物很难固着在覆盖层19上。因此,通过在清洗工序中对封装基板11进行超声波清洗,能够简单地去除残留在第1激光加工槽23上的封装基板11的溶融物。另外,也可以使用超声波清洗以外的方法来实施清洗工序。
如以上所述的那样,在本实施方式的封装基板的加工方法中,由于当在对陶瓷基板13进行覆盖的由树脂制成的覆盖层19中形成了第1激光加工槽23之后,从封装基板11的陶瓷基板13侧照射激光光线L2从而在陶瓷基板13中形成第2激光加工槽25,因此,从陶瓷基板13产生的溶融物的大部分被收纳在覆盖层19中所形成的第1激光加工槽23内。
由于覆盖层19由树脂形成,所以从陶瓷基板13产生的溶融物很难固着在第1激光加工槽23内,可以通过简单的清洗工序来去除。这样,在本实施方式的封装基板的加工方法中,能够防止溶融物固着在对封装基板11进行加工而形成的器件封装件上。
另外,本发明并不限于上述实施方式的记载,能够实施各种变更。并且,上述实施方式的构造、方法等只要在不脱离本发明的目的的范围内便能够适当变更。
Claims (3)
1.一种封装基板的加工方法,对封装基板进行加工,该封装基板具有:陶瓷基板;多个器件芯片,它们配置在该陶瓷基板的一个面上;以及覆盖层,其由树脂制成,并将该陶瓷基板的该一个面的整体覆盖,该封装基板的加工方法的特征在于,具有如下的工序:
第1激光加工槽形成工序,从该封装基板的该覆盖层侧照射对于该覆盖层具有吸收性的波长的激光光线,从而在该覆盖层中形成沿着设定于该封装基板的分割预定线的第1激光加工槽;以及
第2激光加工槽形成工序,在该第1激光加工槽形成工序之后,从该封装基板的该陶瓷基板侧照射对于该陶瓷基板具有吸收性的波长的激光光线,从而在该陶瓷基板中形成沿着该分割预定线的第2激光加工槽,
在所述第1激光加工槽形成工序中,使所述第1激光加工槽形成为从所述覆盖层所露出的正面侧达到所述覆盖层与所述陶瓷基板的界面,
在所述第2激光加工槽形成工序中,使所述第2激光加工槽形成为从所述陶瓷基板的与所述一个面相反一侧的面达到所述一个面,
所述第2激光加工槽的宽度大于所述第1激光加工槽的宽度,
由此能够防止所述陶瓷基板的溶融物固着在对封装基板进行加工而形成的器件封装件上。
2.根据权利要求1所述的封装基板的加工方法,其特征在于,
该封装基板的加工方法还具有清洗工序,在所述第2激光加工槽形成工序之后,将所述封装基板浸润在施加了超声波的液体中而进行清洗。
3.根据权利要求1或2所述的封装基板的加工方法,其特征在于,
该封装基板的加工方法对具有LED作为所述器件芯片的所述封装基板进行加工。
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