JP2006192753A - 樹脂モールドセラミック基板の分割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂モールドの特性相違による影響がなく、また高速のダイシングが可能で、ブレードの磨耗を抑制し、分割コストを低減することができる樹脂モールドセラミック基板の分割方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】少なくとも片面に樹脂モールド部１ａを施したセラミック基板部１ｂの片面をダイシングステージ３に載置し、樹脂モールド部１ａの面からダイシングマーク１ｃを基にしてダイシングブレード２でダイシングを行い、セラミック基板部１ｂの厚みにおける１０〜２０％の深さ迄の分割溝１ｄを形成した後、樹脂モールドセラミック基板１を分割して所定製品としてなる構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、セラミック基板上に各種の表面実装部品などを実装した後、樹脂被覆（モールド）によるパッケージングされた樹脂モールドセラミック基板の分割方法に関するものである。

従来、この種のモールドセラミック基板の分割方法としては、特許文献１に開示されているように、ダイシングによって所定形状に分割する方法があり、その際ダイサー刃を集合電子部品（樹脂モールド）の厚み方向に貫通させるフルカットの適用や、あるいはまた、特許文献２に開示されているように、セラミック基板の裏面に形成した厚みの３０〜７０％の分割溝および樹脂モールド部分にその厚みの５０％以上の深さを持つ分割溝をダイシングで形成した後、分割を行う方法がある。
特開平８−１０７１６１号公報 特開２００３−１３３３４７号公報

しかしながら、前記従来の分割方法であるダイシングによるフルカットでは、セラミック基板の裏面に欠けが発生するために、切削速度が１０ｍｍ／ｓ程度の低速度であり、またダイサーブレードの磨耗が大きく激しいという課題がある。

また、特開２００３−１３３３４７号公報に開示される工法では、ダイシング後における手割りや駆動ベルトを用いた分割時に、樹脂モールドとセラミック基板の境界部分に応力が発生し、密着性が劣化するなどが考えられる。

また、樹脂モールドの延性により樹脂モールド部分の破断面にバリなどが発生し、分割後の製品（集合部品など）の外形寸法や形状においてバラツキを発生させる原因になるという課題を有していた。

本発明は、前記課題を解決しようとするものであり、樹脂モールドセラミック基板の分割において、樹脂モールドの特性相違による影響が無く、また高速のダイシングが可能で、ブレードの磨耗を抑制し、分割コストを低減することができる樹脂モールドセラミック基板の分割方法を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、特に、少なくとも片面に樹脂モールドを施したセラミック基板を載置し、前記樹脂モールド面からダイシングを行い、前記セラミック基板の厚みにおける１０〜２０％の深さ迄の分割溝を形成した後、樹脂モールドセラミック基板を分割して所定製品としてなるという構成を有しており、これにより、分割方法として簡単な構成となり、ダイシングにおける切削速度を１００ｍｍ／ｓ程度に高速化することができ、ダイシング工程におけるコストダウンが図れるという作用効果を有する。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、セラミック基板を移動および回動自在に載置して分割するという構成を有しており、これにより、請求項１の作用効果に加え、位置設定が容易かつ確実であり分割寸法精度の向上が図れるという作用効果を有する。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、セラミック基板の片面にあらかじめ事前に裏分割溝を形成し、前記裏分割溝と合致させて樹脂モールド面からのダイシングを行い、前記ダイシングにより分割溝を形成してなるという構成を有しており、これにより、請求項１の作用効果に加え、分割寸法精度の向上と樹脂モールド工程の簡略化が図れるという作用効果を有する。

本発明の請求項４に記載の発明は、特に、裏分割溝の深さをセラミック基板の厚みの２０〜４０％としてなるという構成を有しており、これにより、請求項３の作用効果に加え、確実な分割が確保できるという作用効果を有する。

本発明の樹脂モールドセラミック基板の分割方法は、載置したセラミック基板の樹脂モールド面からダイシングを行い、セラミック基板の厚みにおける１０〜２０％の深さ迄の分割溝を形成した後、樹脂モールドセラミック基板を分割して所定製品としてなる構成であり、樹脂モールドセラミック基板の分割工程において、ダイシング工程の所要時間が短縮され、コストダウンが図れ、製品の分割外形寸法精度も向上させることができるという効果を有する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜２に記載の発明について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態１における樹脂モールドセラミック基板のダイシング工程の要部斜視図、図２は同ダイシング後の分割工程の模式図、そして図３は同裏面に分割溝を形成する場合の分割工程の模式図である。

図１〜図３において、樹脂モールドセラミック基板１は、アルミナ材などでなり、例えば９００〜１５００℃程度で焼成され、単層あるいは多層構造のセラミック基板部１ｂの片面（上面）に、各種の電子部品や部材（図示せず）を搭載して、複数の製品（機能電子回路を有する集合部品）をエポキシやポリイミドなどの樹脂材でなる樹脂モールド部１ａで覆って外装して形成されている。

２は、超硬鋼あるいは外円周がダイヤモンドでなり、回転および移動自在なダイシングブレード、３は、例えば円盤形状で鋼材や硬質樹脂あるいはセラミック材などでなり回動自在なダイシングステージである。

１ｃは、セラミック基板部１ｂの沿端部に設けられたダイシングするための複数のダイシングマーク、１ｄは、ダイシングブレードにより設けられた分割溝、そして１ｅは、セラミック基板部１ｂの焼成前に刃入れなどにより設けた裏分割溝である。

なお、樹脂モールド部１ａを施す際には、ダイシングマーク１ｃをマスキングなどによりモールドされないようにしている。

次に、分割動作について説明する。まず樹脂モールドセラミック基板１の裏面、すなわち図１に示すように、平坦度を得るためにセラミック基板面を下にしてダイシングステージ３の上面中央にセットし、粘着テープ、ワックス、接着剤あるいは真空吸引などにより樹脂モールドセラミック基板１を固定し保持する。

ダイシングは、セラミック基板部１ｂに設けられたダイシングマーク１ｃにより位置合せし、ダイシングブレード２の回転と移動（駆動機構は図示せず）、およびダイシングステージ３の回動（駆動機構は図示せず）などにより行い、分割溝１ｄを形成する。

なお、ダイシングブレード２のセラミック基板部１ｂへの切込み深さである図２におけるｔは、セラミック基板部１ｂの厚みの１０〜２０％としている。そのため、例えば１００ｍｍ／ｓの切削速度でダイシングをすることが可能である。

すなわち、樹脂モールド部１ａがセラミック基板部１ｂをダイシングの加工力から保護し、欠けやクラックの発生をしにくくする作用があるためと考えられる。

例えば０．６ｍｍ厚みのセラミック基板１ｂでは、図２に示す切込み深さｔは０．１２ｍｍ程度であり、硬質のセラミック基板部１ｂにおける分割溝１ｄの形成においても、ダイシングブレード２すなわちダイサー刃の磨耗を抑制することができる。なお、ダイシングブレードの厚みは２００μｍのものでも、特に支障が無いことを確認している。

以上のようにして形成した分割溝１ｄを用いて、所定の個片に分割を行うのであるが、分割工程は弾性体のローラ駆動やベルト駆動あるいは人間の手による分割実施も可能であり、特別な治具や装置を必要としない。

前記の方法により、ダイシング工程の時間短縮が図れ、ダイサーにかかる設備投資やダイシングブレードの費用、あるいはダイシングブレードの交換作業工数を低減し、コストダウンを図ることができる。

なお、図３に示すように、セラミック基板部１ｂの裏面に焼成前に刃入れなどを行って裏分割溝１ｅを形成しておけば、分割後の製品すなわちワーク寸法の精度をより向上させることができる。

セラミック基板部１ｂの裏面への裏分割溝１ｅの形成では、刃先角１８度程度、刃入れの深さｓは、セラミック基板部１ｂの厚みの２０〜４０％、好ましくは３０％とするのであり、ここで、０．６ｍｍ厚みのセラミック基板部１ｂの場合、表面のダイシングによる分割溝１ｄと裏面の焼成前に行う刃入れによる裏分割溝１ｅの位置合致精度を０．０３ｍｍ以下に抑制すれば、分割後の製品すなわちワークの外形寸法精度を目標寸法に対して±０．１ｍｍ以内にすることが可能なことを確認している。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２に記載の発明について説明する。図４は、実施の形態２におけるセラミック基板の裏面を認識できるダイシングステージを用いた樹脂モールドセラミック基板のダイシング工程の要部斜視図である。

図４において、４は、セラミック基板部１ｂの裏面を認識する機構のプリズム４ａを有する認識機能付きダイシングステージ、６は認識機能付きダイシングステージ４の上方に設置された分割ラインやダイシングマークを検出する認識用カメラである。

５は樹脂モールドセラミック基板であり、セラミック基板部５ｂの上面全てにフラットな樹脂モールド部５ａを覆って外装して形成されている。５ｃはセラミック基板部５ｂの裏面に設けた分割ラインマーク、５ｄは前記で説明したと同じ裏分割溝である。

次に、分割動作について説明する。まず樹脂モールドセラミック基板５の裏面、すなわち図４に示すように、平坦度を得るためにセラミック基板面を下にして認識機能付きダイシングステージ４の上面中央所定箇所位置（方向）にセットし、粘着テープ、ワックス、接着剤あるいは真空吸引などにより固定し保持する。

ダイシングはセラミック基板部５ｂに設けられた分割ラインマーク５ｃをプリズム４ａと認識用カメラ６により認識して位置合せし、ダイシングブレード２の回転と移動（図示せず）、および認識機能付きダイシングステージ５の回動（駆動機構は図示せず）などにより行い、分割溝１ｄ（図示せず）を形成する。その後、前記と同じく分割するのである。

前記で説明した樹脂モールドセラミック基板１は、ダイシングマーク１ｃを露出させるためにマスキングなどを用いて、その箇所の樹脂モールドを行わないようにしていたが、図４の樹脂モールドセラミック基板５はセラミック基板部５ｂの裏面における分割ラインマーク５ｃをプリズム４ａおよび認識用カメラ６により認識して、ダイシングブレード２すなわちダイサー刃の切込みラインの位置決めを行うため、ダイシングマーク１ｃ（分割ラインマーク５ｃ）を露出させる必要がなく、これにより樹脂モールド工程が簡素化できてコストダウンを図ることができるのである。

さらに、セラミック基板部５ｂの裏面に裏分割溝５ｄを形成した場合、この裏分割溝５ｄを直接認識してダイシングによる表側の分割溝１ｅを形成するため、表裏の分割溝ズレを低減することが可能となり、その結果、分割後の製品（ワーク）の外形寸法精度を更に向上させることができる。

なおまた、図４に示す認識機能付きダイシングステージ４は、プリズム４ａを用いた構造となっており、汎用的なダイサーにも設置することが可能であり、ダイシングステージに認識カメラを組み込むといった複雑で特別なダイサーを製作する必要はない。

さらにまた、セラミック基板部１ｂ，５ｂへの切込み深さが浅く、ダイシングブレード２をセラミック材に対応するための特性で、かつ交換の頻度を多くする必要がないのである。

本発明にかかる樹脂モールドセラミック基板の分割方法は、樹脂モールドセラミック基板の分割工程で、ダイシングの所要時間が短縮でき、コストダウンを図れ、製品の分割外形寸法精度も向上できるという効果を有し、セラミック基板でなる複合体の分割方法などの用途として有用である。

本発明の実施の形態１における樹脂モールドセラミック基板のダイシング工程の要部斜視図 同ダイシング後の分割工程の模式図 同裏面に分割溝を形成する場合の分割工程の模式図 本発明の実施の形態２におけるセラミック基板の裏面を認識できるダイシングステージを用いた樹脂モールドセラミック基板のダイシング工程の要部斜視図

符号の説明

１ 樹脂モールドセラミック基板
１ａ 樹脂モールド部
１ｂ セラミック基板部
１ｃ ダイシングマーク
１ｄ 分割溝
１ｅ 裏分割溝
２ ダイシングブレード
３ ダイシングステージ
４ 認識機能付きダイシングステージ
４ａ プリズム
５ セラミック基板部
５ａ 樹脂モールド部
５ｂ セラミック基板部
５ｃ 分割ラインマーク
５ｄ 裏分割溝
６ 認識用カメラ

Claims (4)

1. 少なくとも片面に樹脂モールドを施したセラミック基板を載置し、前記樹脂モールド面からダイシングを行い、前記セラミック基板の厚みにおける１０〜２０％の深さ迄の分割溝を形成した後、樹脂モールドセラミック基板を分割して所定製品としてなる樹脂モールドセラミック基板の分割方法。
2. セラミック基板を、移動および回動自在に載置してなる請求項１に記載の樹脂モールドセラミック基板の分割方法。
3. セラミック基板の片面にあらかじめ裏分割溝を形成し、前記裏分割溝と合致させて樹脂モールド面からのダイシングを行い、前記ダイシングにより分割溝を形成してなる請求項１あるいは２に記載の樹脂モールドセラミック基板の分割方法。
4. 裏分割溝の深さをセラミック基板の厚みの２０〜４０％としてなる請求項３に記載の樹脂モールドセラミック基板の分割方法。

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