JP2009094539A

JP2009094539A - Ｃｓｐ基板の分割加工方法

Info

Publication number: JP2009094539A
Application number: JP2009010758A
Authority: JP
Inventors: Puriwassa Karl; カール・プリワッサ
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2009-04-30

Abstract

【課題】ＣＳＰ基板を分割して個々のペレットとし、そのペレットをピックアップする場合において、分割時にＣＳＰ基板に貼着される保持テープの剥離や、保持テープを介して被加工物を支持するフレームの回収といった作業を不要として生産性を高めると共に、保持テープの無駄を防止して生鮮性を高める。
【解決手段】ＣＳＰ基板を該保持テーブルにおいて保持する保持工程と、保持テーブルに保持されたＣＳＰ基板を切削手段によってペレットに分割する分割工程と、個々のペレットに分割されたＣＳＰ基板の全面を吸着し保持テーブルから搬出してピックアップ用保持テーブルに載置し、分割されたペレットをピックアップするピックアップ工程とを有し、ピックアップ工程においてピックアップされたペレットは搬送トレーに収容される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＳＰ基板等の被加工物を切削してペレットに分割する分割加工方法に関する。

ＬＳＩ等の回路が形成された半導体チップを複数配列し、樹脂等で封止してＣＳＰ（Chip Size Package）基板を形成し、このＣＳＰ基板を更に切削することにより、元の半導体チップと略同じサイズにパッケージングされたペレットに分割してＣＳＰを形成する技術が近年開発され、利用されている。この技術を利用することにより、ペレットを小さくして実装面積の狭小化を図ることができ、パソコン、携帯電話等の各種電子機器の小型化が可能となっている。

通常、ＣＳＰ基板を切削する場合には、図４に示すような切削装置６０が用いられる。この切削装置６０を用いてＣＳＰ基板６１を切削するときは、図５に示すように、ＣＳＰ基板６１は保持テープＴを介してフレームＦに保持され、カセット６２に複数段に重ねて収納される。

フレームＦに保持されたＣＳＰ基板６１は、搬出入手段６３によってカセット６２から搬出入領域６４に搬出され、第一の搬送手段６５に吸着されて第一の搬送手段６５が旋回動することによりチャックテーブル６６に搬送されて載置され、吸引保持される。

そして、ＣＳＰ基板がチャックテーブル６６に吸引保持されると、チャックテーブル６６がＸ軸方向に移動して撮像手段６７の直下に位置付けられ、パターンマッチング等の処理によって切削すべき領域が検出され、その切削すべき領域と回転ブレード６８とのＹ軸方向の位置合わせが行われる。こうして位置合わせがなされると、更にチャックテーブル６６がＸ軸方向に移動し、切削手段６９を構成する高速回転する回転ブレード６８の作用を受けてＣＳＰ基板６１が切削される。すべての切削すべき領域についてこのような動作を繰り返すことにより、ＣＳＰ基板６１が縦横に切削され、個々のペレットに分割される。

個々のペレットは、分割後も保持テープＴによってフレームＦと一体となって保持されており、そのままの状態で第二の搬送手段７０に吸着されて洗浄乾燥領域７１に搬送され、ここでスピンナー洗浄により切削屑等が洗い流され、更にエアーを吹き付ける等により乾燥される。

洗浄及び乾燥後は、第一の搬送手段６５により搬出入領域６４に搬送され、搬出入手段６３によって押し込まれて再びカセット６２の所定のスロットに収容される。以上のような作業をすべてのＣＳＰ基板について繰り返し行うことにより、カセット６２には分割後のペレットを保持したフレームＦが複数段に重ねて収容される。

しかしながら、分割後のペレットを保持したフレームＦをカセット６２に収容後は、そのカセット６２を別の装置に搬送し、個々のペレットをピックアップした後に、すべてのペレットが剥離されたフレームを回収し、更にフレームＦから保持テープＴを剥離してその保持テープＴを廃棄しなければならず、煩雑な作業が必要となる。

また、フレームＦに貼着する保持テープＴは、フレームＦの大きさに対応したものでなければならないため、ＣＳＰ基板の大きさよりも大きいことが必要とされる。従って、無駄が多く、不経済である。

一方、図６に示すように、フレームＦや保持テープＴを使用せずに、ＣＳＰ基板６１を、予め分割幅に対応した切り溝７２が形成された箱形の治具７３に収容して切削し、ペレットをピックアップして空になった治具７２に再び別のＣＳＰ基板を収容して切削する方法もあるが、かかる場合にはＣＳＰ基板の大きさや形状、ペレットの分割幅に対応した種々の治具を用意する必要があり、しかもその中から治具を選択しなければならない。従って、不経済であると共に、煩雑な作業が必要であり生産性の点でも問題がある。

このように、ＣＳＰ基板等の被加工物を分割加工する場合においては、保持テープの剥離やフレームの回収、治具の選択といった煩雑な作業を不要として生産性を高め、保持テープの無駄を防止すると共に種々の治具の製作を不要として経済性を高めることに課題を有している。

上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、ＣＳＰ基板を保持する保持テーブルと、保持テーブルに保持されたＣＳＰ基板をペレットに分割する切削手段とを少なくとも含む切削装置を用いたＣＳＰ基板の分割加工方法であって、保持テーブルにＣＳＰ基板を保持する保持工程と、保持テーブルに保持されたＣＳＰ基板を切削手段によってペレットに分割する分割工程と、個々のペレットに分割されたＣＳＰ基板の全面を吸着し保持テーブルから搬出してピックアップ用保持テーブルに載置し、分割されたペレットをピックアップするピックアップ工程とを有し、ピックアップ工程においてピックアップされたペレットは搬送トレーに収容されるＣＳＰ基板の分割加工方法を提供するものである。

そして、分割工程の後であってピックアップ工程の前に、分割されたＣＳＰ基板の全面が吸着されて洗浄乾燥領域に搬送され、切削屑が洗い流される洗浄工程が遂行されることを付加的要件とするものである。

このように構成されるＣＳＰ基板の分割加工方法によれば、個々のペレットに分割されたＣＳＰ基板の全面を吸着して保持することができ、フレームが不要となってフレームと略同じ大きさの保持部材を使用する必要がなく、保持部材の無駄をなくすことができると共に、フレームを回収する手間を省くことができてフレームから保持部材を剥離する手間も省くことができ、また、基板の大きさや形状に対応した治具を予め製作して用意しておきその中から基板に対応した治具を選択するといった手間もなくなる。

本発明の実施に使用する分割加工装置の一例を示す斜視図である。ＣＳＰ基板及びそれに配設される保持部材を示す斜視図である。本発明の実施に使用する分割加工装置を構成する第三の搬送手段を示す斜視図である。被加工物の切削に用いる切削装置の一例を示す斜視図である。保持テープによってフレームに保持されたＣＳＰ基板を示す斜視図である。ＣＳＰ基板を収容する治具を示す斜視図である。

本発明の実施の形態として、図１に示す分割加工装置１０を用いてＣＳＰ基板を分割加工する場合を例に挙げて説明する。この分割加工装置１０を用いてＣＳＰ基板１１を分割加工する場合は、図２に示すように、ＣＳＰ基板１１の裏面に保持部材１２を取り付ける（保持部材取付工程）。

保持部材１２は、ＣＳＰ基板１１と略同じ大きさとし、これにより保持部材１２の無駄を防止することができる。保持部材１２としては、従来と同様に柔軟なテープを用いることもできるが、硬質部材であってもよい。また、テープのような貼着するタイプのものには限定されず、表面に複数の細孔ポケットが形成されていてＣＳＰ基板１１を表面に押圧することによって吸着して保持できる弾性シート部材であってもよい。弾性シート部材を用いた場合には、再利用が可能である。本実施の形態においては紫外線硬化型のテープ（ＵＶテープ）を貼着した場合について説明する。

保持部材１２が取り付けられたＣＳＰ基板１１はカセット１３に複数収容され、搬出入手段１４によって１枚ずつ引き出されて搬出入領域１５に載置される。そして、搬出入領域１５に載置されたＣＳＰ基板１１は、第一の搬送手段１６を構成する吸着部１７に吸着され、搬送アーム１８の旋回動により保持テーブル１９に搬送され、ここで吸着力を解除することにより保持部材１２が取り付けられた側の面が保持テーブル１９に対面した状態で保持テーブル１９に保持される（保持工程）。なお、ＣＳＰ基板１１を安定的に保持するため、吸着部１７はＣＳＰ基板１１の全面を吸着できる構成とすることが望ましい。

ＣＳＰ基板１１を保持した保持テーブル１９は、図１における−Ｘ方向に移動することにより撮像手段２０の直下に位置付けられて表面が撮像され、例えば図２において破線で示した切削ライン２３のうちの１本が検出されて、その検出された切削ライン２３と切削手段２１を構成する回転ブレード２２とのＹ軸方向のアライメントがなされる。

こうしてアライメントがなされた後は、保持テーブル１９が更に−Ｘ方向に移動することにより、切削ライン２３が高速回転する回転ブレード２２によって切削される。このとき回転ブレード２２は、その先端が保持部材１２に若干切り込む程度にする。また、切削手段２１が隣り合う切削ライン２３同士の間隔分だけＹ軸方向に移動して同様の切削が行われることにより、複数の切削ライン２３が順次切削されていく。

切削ライン２３がすべて切削された後は、保持テーブル１９が９０度回転し、上記と同様の動作によって切削ライン２３と直交する複数の切削ライン２４が切削される。こうして切削ライン２３、２４がすべて切削されると、個々のペレットＰに分割される（分割工程）。

切削手段２１による分割後は、個々のペレットＰが保持部材１２にそのまま保持された状態で第二の搬送手段２５を構成する吸着部２６に吸着され、搬送アーム２７の−Ｙ方向の移動によって、洗浄乾燥領域２８に位置付けられる。なお、ここでも第一の搬送手段１６の場合と同様に、吸着部２６は、複数のペレットＰを全面吸着できるよう構成されていることが望ましい。

洗浄乾燥領域２８においては、スピンナー洗浄により付着していた切削屑等が洗い流され、更にエアーを吹き付ける等により乾燥される（洗浄工程）。こうして洗浄及び乾燥がなされた複数のペレットＰは、保持手段１２に保持された状態で第一の搬送手段１６により搬出入領域１５に搬送される。

搬出入領域１５の後方には、仮置き領域２９が設けられ、搬出入領域１５から仮置き領域２９へ被加工物を搬送する第三の搬送手段３０が配設されている。仮置き領域２９は、分割後のペレットを次のピックアップ工程に移送する際の一種の中継所であるが、本実施の形態においては保持手段としてＵＶテープを使用しているため、仮置き領域２９にはＵＶ照射器３１が配設されている。

第三の搬送手段３０は、図３に示すように、搬出入領域１５と仮置き領域２９との間に架設されたレール３２と、レール３２に沿って移動する可動部３３とから構成され、可動部３３には上下動可能な吸着部３４が設けられている。この吸着部３４も、第一の搬送手段１６、第二の搬送手段２５と同様に複数のペレットＰを全面吸着できる構成とすることが望ましい。

洗浄乾燥領域２８から搬出入領域１５に搬送されてきた複数のペレットＰは、保持手段１２に保持された状態で吸着部３４に吸着されて上昇し、可動部３３がレール３２に沿って移動して仮置き領域２９の直上に位置付けられた後、吸着部３４が下降することにより仮置き領域２９に載置される。本実施の形態においては、ＵＶ照射器３１の上部に張られたガラスの上に所要時間載置され、ここで保持手段１２であるＵＶテープの粘着力が弱められる（ピックアップ容易化工程）。ここでＵＶテープの粘着力を弱めておくことにより、後に行われるペレットＰのピックアップが容易となる。

こうして粘着力が弱まったＵＶテープに保持されたペレットは、移送手段３５によって仮置き領域２９から補助移送手段３６を構成する可動板３７の上に移送される。移送手段３５は、Ｘ軸方向に設けられたレール３８に沿って可動部３９が移動する構成となっており、可動部３９の先端には吸着部４０が上下動可能に配設され、吸着部４０においては複数のペレットの全面を吸着することができる。また、補助移送手段３６は、Ｘ軸方向に設けられたレール４１に沿って可動板３７が移動する構成となっている。

移送手段３５が仮置き領域２９からペレットＰを移送する際は、吸着部４０が仮置き領域２９の直上に移動すると共に下降して保持部材１２と一体となった複数のペレットＰを吸着し、上昇すると共に＋Ｘ方向に移動して可動板３７の直上に複数のペレットＰを位置付ける。そして、吸着部４０が下降すると共に吸着力を解除して、保持部材１２と一体となった複数のペレットＰを保持部材１２が可動板３７に対面するように載置する。なお、補助移送手段３６は、主としてペレットピックアップ用装置を複数連結した場合に複数のペレットＰを適宜のペレットピックアップ用装置まで搬送するためのものであり、必ずしも必須ではない。

可動板３７上に載置された複数のペレットＰ及び保持部材１２は、第四の搬送手段４２を構成する吸着部４３に全面吸着されて＋Ｙ方向に移動することによりピックアップ用保持テーブル４４に載置される。ピックアップ用保持テーブル４４においては、下方から保持部材１２を吸着することにより、ペレットＰをピックアップできる状態とすることが好ましい。

ピックアップ用保持テーブル４４の上方を通るＸ軸方向には、レール４５とそのレール４５に沿って移動する可動部４６ｃ、４６ｄとから構成されるピックアップ手段４７が設けられ、可動部４６ｃには吸着部４６ａが、可動部４６ｄには吸着部４６ｂがそれぞれ上下動可能に配設されている。ピックアップ用保持テーブル４４に載置されたペレットＰは、吸着部４６ａが適宜の位置に位置付けられ下降することによって１個ずつ吸着され、可動部４６ｃの＋Ｘ方向の移動により位置決め手段４８に搬送され、ここで吸着力を解除して載置される（ピックアップ工程）。なお、ピックアップ用保持テーブル４４の表面を凹凸に形成し、保持部材１２を吸引してペレットＰとの接触面積を小さくしてペレットＰを保持部材１２からピックアップしやすい状態としてもよい。

位置決め手段４８においては、例えば四方向から位置決め部材（図示せず）がペレットＰを押す等してペレットＰを一定の位置に合わせる。そして、位置決めされたペレットＰは可動部４６ｄの吸着部４６ｂに吸着され、＋Ｘ方向に移動する。

位置決め手段４８の＋Ｘ方向の近傍には、ペレットＰを収容する搬送トレー４９が載置されるトレー載置領域５０が設けられており、ピックアップされたペレットＰは、トレー載置領域５０において１個ずつ搬送トレー４９に収容されていく。そして、ペレットＰの収容が終了した搬送トレー４９は、装置内部を通って収容済トレー載置領域５２の下部に移動し、下から順々に重ねられていく。

一方、空の搬送トレー５３は空トレー載置領域５４において重ねて載置されており、トレー載置領域５０においてひとつの搬送トレーにペレットＰの収容が終わり、その搬送トレーが収容済トレー載置領域５２に搬送された場合には、重ねられた空の搬送トレー５３のうち、最も下にある空の搬送トレーが装置内部を通ってトレー載置領域５０に搬送され、ここにペレットＰが収容されていく。

ひとつの保持部材１２に保持されたすべてのペレットＰが搬送トレー４９に収容され、ピックアップ用トレー４４に残された保持部材１２は、第四の搬送手段４２によって回収箱５５に搬送される。本実施の形態のように、保持部材としてＵＶテープを用いた場合には、ＵＶテープが回収箱５５に集められて廃棄されるが、弾性シート部材のように再利用できるものであれば、回収後に再び使用される。このように、保持部材１２は、その特性に応じて適宜処理される（処理工程）。

ここで、保持部材１２の回収にあたっては、従来のように保持部材がフレームと一体となっていないため、フレームから保持部材を取り外す作業やフレームを回収する作業が不要となる。例えば、本実施の形態のように、ＵＶテープを用いた場合には、ＵＶテープをフレームから剥離させたり、フレームを回収するといった煩雑な作業が不要となり、生産性を向上させることができる。

また、保持部材は被加工物と略同じ大きさであるため、治具を予め製作しておいてその中から治具を選択するといった作業も不要であるため、この面でも生産性の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態においては、ＣＳＰ基板を分割加工する場合について説明したが、本発明の対象となる被加工物はＣＳＰ基板には限定されず、例えば、ガラスやフェライト等であってもよいし、また、半導体チップをパッケージングせずに直接樹脂によって固めたタイプの基板であってもよい。更に、保持部材はＵＶテープに限らず、加熱または冷却することにより粘着力が低下する部材を用いても良い。

１０…分割加工装置１１…ＣＳＰ基板１２…保持部材
１３…カセット１４…搬出入手段１５…搬出入領域
１６…第一の搬送手段１７…吸着部１８…搬送アーム
１９…保持テーブル２０…撮像手段２１…切削手段
２２…回転ブレード２３、２４…切削ライン２５…第二の搬送手段
２６…吸着部２７…搬送アーム２８…洗浄乾燥領域
２９…仮置き領域３０…第三の搬送手段３１…ＵＶ照射器
３２…レール３３…可動部３４…吸着部３５…移送手段
３６…補助移送手段３７…可動板３８…レール３９…可動部
４０…吸着部４１…レール４２…第四の搬送手段４３…吸着部
４４…ピックアップ用保持テーブル４５…レール４６…可動部
４６ａ、４６ｂ…吸着部４６ｃ、４６ｄ…可動部
４７…ピックアップ手段４８…位置決め手段
４９…搬送トレー５０…トレー載置領域５１…収容済トレー
５２…収容済トレー載置領域５３…空の搬送トレー
５４…空搬送トレー載置領域５５…回収箱
６０…切削装置６１…ＣＳＰ基板６２…カセット
６３…搬出入手段６４…搬出入領域６５…第一の搬送手段
６６…チャックテーブル６７…撮像手段６８…回転ブレード
６９…切削手段７０…第二の搬送手段７１…洗浄乾燥領域
７２…切り溝７３…治具

Claims

ＣＳＰ基板を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持されたＣＳＰ基板をペレットに分割する切削手段とを少なくとも含む切削装置を用いたＣＳＰ基板の分割加工方法であって、
該保持テーブルにＣＳＰ基板を保持する保持工程と、
該保持テーブルに保持されたＣＳＰ基板を該切削手段によってペレットに分割する分割工程と、
個々のペレットに分割されたＣＳＰ基板の全面を吸着し該保持テーブルから搬出してピックアップ用保持テーブルに載置し、分割されたペレットをピックアップするピックアップ工程と
を有し、
該ピックアップ工程においてピックアップされたペレットは搬送トレーに収容される
ＣＳＰ基板の分割加工方法。
前記分割工程の後であって前記ピックアップ工程の前に、分割されたＣＳＰ基板の全面が吸着されて洗浄乾燥領域に搬送され、切削屑が洗い流される洗浄工程が遂行される
請求項１に記載のＣＳＰ基板の分割加工方法。