JP2009099661A - 配線基板の個片化方法およびパッケージ用基板 - Google Patents

Abstract

【課題】脆弱な材料により形成されているコア基板を採用した配線基板を個片化した後において、外径寸法が高精度であって、切断面からコア基板の一部が剥離することのない配線基板の個片化方法およびこの方法により製造したパッケージ用基板を提供する。
【解決手段】コア基板２０の両面に、配線層３０が積層されてなる配線基板１０の個片化方法であって、配線基板１０の厚さ方向に、配線基板１０の片面からコア基板２０を通過する位置まで分離溝６０を形成する工程と、分離溝６０に溶融樹脂７２を供給し、供給した溶融樹脂７２を硬化させる工程と、分離溝６０を通過する位置をダイシング位置として配線基板１０をダイシングする工程と、を有していることを特徴とする配線基板１０の個片化方法およびこれにより得られるパッケージ用基板１００。
【選択図】図３

Description

本発明は配線基板の個片化方法とパッケージ用基板に関し、より詳細には、脆い材質からなるコア材を有する配線基板を個片化する際に好適な配線基板の個片化方法およびこの方法により製造されたパッケージ用基板に関する。

パッケージ用基板には、電気的特性を向上させる際に好適な材料を用いたコア基板に絶縁層を介して配線層を積層させた構造が広く知られている。このような構造を有するパッケージ用基板は、コア基板に配線層と絶縁層とを積層させて大判の配線基板を形成した後、配線基板を所要寸法にダイシングしてパッケージ用基板に個片化することにより得られる。このようにして大判の配線基板を個片化することにより得たパッケージ用基板の切断面は、ダイシングしたままの状態であることがほとんどである。

通常、配線基板を所要寸法にダイシングしてパッケージ用基板に個片化する場合には、ダイシング後のパッケージ用基板の外形寸法が高精度であることに加え、切断面にバリが発生しないようにダイシングすることが重要である。このようにダイシング後におけるパッケージ用基板の外径寸法を高精度にすると共に、切断面にバリを生じさせないような配線基板の個片化方法としては、例えば特許文献１に開示されているダイシング方法が知られている。
特開２００６−１００４４９号公報

近年のパッケージ用基板（配線基板）のコア基板には、電気的特性には優れるものの切断面が脆弱な材料により形成されたものがある。このような脆弱なコア基板は、ダイシング時におけるバリの発生を防止することはできたとしても、個片化したパッケージ用基板を搬送したり実装したりする場合に、パッケージ用基板をハンドリングする際にコア基板の切断面が擦れてしまうこと等により、パッケージ用基板のコア基板が部分的に剥離することがあるといった課題がある。
特に、コア基板の材料が導電性を有する場合には、パッケージ用基板に形成されている配線層にコア基板の粉が入り込むことによって配線層でショートを生じるおそれがあるといった課題も考えられる。

そこで本願発明は、電気的特性には優れるものの脆弱な材料により形成されているコア基板を採用した配線基板を個片化した後において、外径寸法が高精度であって、切断面からコア基板の一部が剥離することのない配線基板の個片化方法およびこの方法により製造したパッケージ用基板を提供することを目的としている。

本発明は、コア基板の両面に、配線層が積層されてなる配線基板の個片化方法であって、前記配線基板の厚さ方向に、配線基板の片面から前記コア基板を通過する位置まで分離溝を形成する工程と、前記分離溝に溶融樹脂を供給し、該供給した溶融樹脂を硬化させる工程と、前記分離溝を通過する位置をダイシング位置として前記配線基板をダイシングする工程と、を有していることを特徴とする配線基板の個片化方法である。

また、前記配線基板をダイシングする際における切り代の幅寸法を、前記分離溝の幅寸法よりも幅狭にすることを特徴とする。
また、前記分離溝を形成する工程においては、前記分離溝の断面形状が矩形、Ｕ字型、Ｖ字型、逆台形型のうちのいずれかに形成することを特徴とする。
これらにより、ダイシング位置の決定を高精度で行わずとも、確実にコア基板を樹脂により被覆させた状態で配線基板を個片化することができるため好都合である。

また、前記分離溝に溶融樹脂を供給する工程においては、ポッティング法または印刷法のいずれかにより行われることを特徴とする。これにより、分離溝への樹脂の供給を容易に行うことができる。特に印刷法を採用した場合には、分離溝に充てんした樹脂を単純に熱硬化処理するだけで、硬化樹脂の上端面を平坦にした状態にすることができ、ダイシング工程が容易になるためさらに好都合である。

また、前記コア基板はガラス繊維またはガラスエポキシからなることを特徴とする。これらのような脆弱性の高い材料であって、配線基板に多く用いられるコア基板においては特に好適である。
また、前記コア基板はカーボン繊維と樹脂からなることを特徴とする。このように、導電性を有するコア基板を用いる場合においては、パッケージ用基板の側面部分から導電部分の露出を防止することができるため好都合である。

そして、他の発明としては、上記の配線基板を個片化してなるパッケージ用基板の発明であって、パッケージ用基板の外側面は、前記コア基板の外側面部分が樹脂により被覆されていることを特徴とするものである。

本発明にかかる配線基板の個片化方法とこの方法により製造されたパッケージ用基板によれば、脆弱なコア基板を有する配線基板であっても、個片化した後のパッケージ用基板の搬送時や実装時においてハンドリングしても、パッケージ用基板のコア基板が剥離してしまうことがなく、外形寸法精度が高く、しかも信頼性の高いパッケージ用基板を提供することができる。

以下、本発明にかかる配線基板とその製造方法の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は、配線基板の概略構成を示す断面図である。図２〜図４は、配線基板を個片化する際の各工程における断面図である。図５は、配線基板をダイシングして個片化した後のパッケージ用基板の断面図である。
本明細書においては、個片化する前の大判の状態の積層基板を配線基板と称し、配線基板を個片化して得られた積層基板をパッケージ用基板と称している。

図１に示すように、本実施形態における配線基板１０は、コア基板２０とコア基板２０の厚さ方向の両面に積層された配線層３０と配線層３０の表面を被覆する絶縁層４０とにより構成されている。配線層３０は絶縁層４０を介して積層されている。
コア基板２０としては、配線基板１０および配線基板１０を個片化した後のパッケージ基板１００の電気的特性を向上させる材料が用いられている。具体的なコア基板２０の材料としては、ガラス繊維やガラスエポキシ等により形成された、いわゆる低誘電率材料（Ｌｏｗ_ｋ材）が挙げられる。本実施形態においては、コア基板２０の板厚寸法を０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度として想定している。

ガラス繊維やガラスエポキシ等の低誘電率の材料からなるコア基板２０の厚さ方向の表面には銅箔が積層され、銅箔表面にパターンマスクを被せた状態で銅箔をエッチングして所望の配線パターンを形成する方法や、コア基板２０の表面にレジストを被覆し、レジストに露光してレジストパターンを形成した後、レジストパターンにしたがって銅めっき処理することにより所望の配線パターンを形成する方法等の公知の配線形成手法により、配線層３０を形成している。配線層３０の形成方法はこれらの方法に限定されるものではないのはもちろんであり、配線材料が銅に限定されるものでもない。
配線層３０を形成した後、配線層３０の表面を絶縁体により被覆して絶縁層４０を形成する。絶縁層４０には、配線層３０の一部が所定の位置で露出するように、絶縁層４０の表面から配線層３０に連通する開口部を形成する。この開口部で露出する配線層３０の部位が接続パッドとなる。

次に、図２（Ａ）に示すように、配線基板１０を個片化すべき所要の位置でダイシングブレード５０により配線基板１０の片側面から板厚方向において、断面形状が略Ｖ字状をなす溝を形成する。このＶ字状をなす溝が分離溝６０となる。分離溝６０は、分離溝６０の内底部の高さ位置がコア基板２０を通過する高さ位置となるように形成される。本実施形態においては、コア基板２０のみならず配線基板１０の他面側の配線層３０も通過した深さ位置となるように分離溝６０を形成した。
分離溝６０の形成時に、配線基板１０が分離しないようにすべきことはもちろんである。これはハンドリングに対する配慮の他、次の工程において分離溝６０に溶融樹脂７２を充てんする際における配慮も含まれている。分離溝６０により配線基板１０を完全に分断してしまうと、分離溝６０の内壁面を溶融樹脂７２で被覆することが困難になるという理由もある。より好ましくは、分離溝６０を形成した配線基板１０がハンドリング中に加わる衝撃により分離溝６０の位置で分離してしまわないように、分離溝６０の内底部と配線基板１０の他面側までの間隔を十分確保すべきである。このこのようにして配線基板１０に分離溝６０が形成された状態を図２（Ｂ）に示す。本実施形態においては、図２（Ｂ）で示す分離溝６０の上端面位置における幅寸法を０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度として想定している。

配線基板１０に分離溝６０を形成した後は、図３に示すように分離溝６０にコア基板２０の切断面を被覆するための溶融樹脂７２が供給される。本実施形態においては、図３（Ａ）に示すように分離溝６０にノズル７０からの溶融樹脂７２を滴下するポッティング法が用いられている。分離溝６０にポッティングされた溶融樹脂７２は流動性が高く、分離溝６０内において隙間を生じることなく密な状態で充てんされる。
この後分離溝６０に充てんされた溶融樹脂７２を熱硬化処理し、硬化樹脂７４とする。分離溝６０に供給する溶融樹脂７２は、熱硬化処理後においてコア基板２０との密着性が良好な材料を用いることが肝要である。

分離溝６０に滴下した溶融樹脂７２が硬化してなる硬化樹脂７４の状態を図３（Ｂ）および（Ｃ）に示す。分離溝６０内の硬化樹脂７４は溶融樹脂７２の供給量や使用した樹脂の冷却収縮量に応じて図３（Ｂ）や図３（Ｃ）に示すような状態になる。本発明においては、分離溝６０の内壁面を確実に樹脂被覆することができていればよいが、後述する配線基板１０を個片化してパッケージ用基板１００を得る際のダイシングを容易に行うためには、図３（Ｃ）に示すような硬化樹脂７４の上端面が平坦になっていることが好ましい。

分離溝６０に供給された溶融樹脂７２を熱硬化処理した後、図４（Ａ）に示すように、分離溝６０内の硬化樹脂７４の上端面における溝幅内の略中央部分の位置で、第２のダイシングブレード８０によって配線基板１０をダイシングして個片化する。第２のダイシングブレード８０のダイシング幅は、分離溝６０の上端面位置における幅寸法よりも小さい幅寸法である。このとき、第２のダイシングブレード８０により、コア基板２０の外側面（特に図４（Ａ）および（Ｂ）中におけるコア基板２０の下方部分の外側面）を被覆している部分の硬化樹脂７４が削り取られてしまわないようにする必要がある。また、ダイシング時におけるチッピングによって、コア基板２０の外側面を被覆していた硬化樹脂７４が飛散してしまわないように、十分に余裕を持った切り代を設定しておく必要があるのはもちろんである。
本実施形態においては、分離溝６０の上端面位置における幅寸法が０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であるのに対し、切り代が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍである第２のダイシングブレード８０を用いた。

以上のようにして配線基板１０が分離溝６０内で硬化した硬化樹脂７４の位置でダイシングして個片化したことにより、図５に示すようなパッケージ基板１００が形成されることになる。図５（Ａ）はパッケージ用基板１００の断面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の破線で囲んだ部分の拡大図である。図５（Ｂ）からも明らかなように、コア基板２０の外側面はコア基板２０の板厚方向全体にわたって硬化樹脂７４に被覆された状態になっている。このようなパッケージ用基板１００としたことにより、コア基板２０の材料に脆弱な材料を採用した配線基板１０を個片化してパッケージ用基板１００を得た場合であっても、パッケージ用基板１００を搬送・実装等するためにハンドリングしてもコア基板２０からコア基板２０の微砕片が剥離したり、コア基板２０の一部がコア基板２０から飛散してしまうことがないため好都合である。

また、このようにして得られたパッケージ用基板１００は外側面に脆い材料であるコア基板２０が露出せず、機械的強度に優れた硬化樹脂７４または絶縁層４０がパッケージ用基板１００の外側面を規定しているので、高精度の外形寸法を有するパッケージ用基板１００を得ることができる。
以上のようにして製造したパッケージ用基板１００に半導体素子を搭載して半導体装置とすることができる。なお、パッケージ用基板１００に半導体素子を搭載する面は、図中の上下面のいずれの面にも搭載可能であるが、図中の上面（分離溝６０の開口側の面）に搭載することが好適である。

以上に、本実施形態における配線基板とこれを個片化してなるパッケージ用基板１００について詳細に説明してきたが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではないのはもちろんである。例えば、本実施形態において配線基板１０に分離溝６０を形成する際や、配線基板１０を個片化するためのダイシングを行う際においては、ダイシングブレード５０，８０を用いているが、ダイシングブレード５０，８０に替えてルータ等のドリルの他レーザービームを用いてもよい。

また、本実施形態においては分離溝６０の断面形状をＶ字型に形成した形態について説明しているが、分離溝６０の形態は断面形状が矩形、略Ｕ字型、逆台形型等の形状に形成することももちろん可能である。これらのような形状に形成された分離溝６０に溶融樹脂７２を供給した後に熱硬化処理し、硬化樹脂７４の上端面の溝幅内で配線基板１０を個片化して得たパッケージ用基板１００を図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
図６（Ａ）は、断面形状が矩形形状をなす分離溝６０に溶融樹脂７２を充てんした後熱硬化処理し、配線基板１０を個片化して得たパッケージ用基板１００であり、図６（Ｂ）は、断面形状が略Ｕ字型をなす分離溝６０に溶融樹脂７２を充てんした後熱硬化処理し、配線基板１０を個片化して得たパッケージ用基板１００であり、図６（Ｃ）は、断面形状が逆台形型をなす分離溝６０に溶融樹脂７２を充てんした後熱硬化処理し、配線基板１０を個片化して得たパッケージ用基板１００である。

また、分離溝６０の底部分において分離溝６０の内壁面６２どうしを離間させた配置とし、配線基板１０を個片化する際に用いる切断手段の切り代以上の幅寸法を有する底辺６４によって分離溝６０の対向する内壁面６２どうしを連続させる形状を採用することもできる。この構成によれば、図６に示すように、パッケージ用基板１００の外側面を被覆する硬化樹脂７４の下方部分（分離溝６０の底辺６４に該当する部分）の被覆厚さを増加することができ、パッケージ用基板１００をハンドリングする際において衝撃等が加わっても硬化樹脂７４がパッケージ用基板１００の外側面から剥離してしまうおそれがないため好都合である。

また、本実施形態においては、分離溝６０に溶融樹脂７２を供給する際に、ポッティング法を用いているが、分離溝６０部分に開口部を有するマスクを配線基板１０の片側面にセットして、スキージ法等の印刷法により流動性を有する樹脂を印刷する形態を採用することもできる。このような印刷法を採用すれば分離溝６０に刷り込んだ樹脂は上端面が平坦に仕上がることになる。これにより配線基板１０を個片化する際のダイシングが容易になり好都合である。

また、以上の実施形態においては、配線基板１０の板厚内に底部６４を有する分離溝６０を形成する形態を説明しているが、配線基板１０の底部にダイアタッチフィルム等のダイシング時の保護部材が配設されている場合には、配線基板１０の板厚方向の全域にわたる分離溝６０とすることもできる。

さらには、本実施形態においては、コア基板２０の材料としてガラス繊維やガラスエポキシ等により形成された、いわゆる低誘電率材料（Ｌｏｗ_ｋ材）を用いた例について説明を行っているが、これに替えてカーボン繊維と樹脂により形成されたコア基板２０を採用した場合であっても、本発明を好適に適用することができる。カーボン繊維と樹脂により形成されたコア基板２０は導電性を有しているため、コア基板２０の側壁面（ダイシング面）を硬化樹脂７４により被覆することにより、パッケージ用基板１００の側壁面からの導電体（カーボン繊維）の露出を防止して、信頼性の高いパッケージ用基板とすることができる点で好都合である。

配線基板の概略構成を示す断面図である。 配線基板に分離溝を形成する際の状態を示す断面図である。 分離溝に溶融樹脂を供給した状態を示す断面図である。 配線基板をダイシングしている状態を示す断面図である。 配線基板をダイシングして個片化した後のパッケージ用基板の断面図である。 パッケージ用基板の他の実施形態における一例を示す断面図である。

符号の説明

１０ 配線基板
２０ コア基板
３０ 配線層
４０ 絶縁層
５０ ダイシングブレード
６０ 分離溝
６２ 内壁面
６４ 底辺
７０ ノズル
７２ 溶融樹脂
７４ 硬化樹脂
８０ 第２のダイシングブレード
１００ パッケージ用基板

Claims (10)

1. コア基板の両面に、配線層が積層されてなる配線基板の個片化方法であって、
   前記配線基板の厚さ方向に、配線基板の片面から前記コア基板を通過する位置まで分離溝を形成する工程と、
   前記分離溝に溶融樹脂を供給し、該供給した溶融樹脂を硬化させる工程と、
   前記分離溝を通過する位置をダイシング位置として前記配線基板をダイシングする工程と、を有していることを特徴とする配線基板の個片化方法。
2. 前記配線基板をダイシングする際における切り代の幅寸法を、前記分離溝の幅寸法よりも幅狭にすることを特徴とする請求項１記載の配線基板の個片化方法。
3. 前記分離溝を形成する工程においては、前記分離溝の断面形状が矩形、U字型、Ｖ字型、逆台形型のうちのいずれかに形成することを特徴とする請求項１または２記載の配線基板の個片化方法。
4. 前記分離溝に溶融樹脂を供給する工程においては、ポッティング法が用いられることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項記載の配線基板の個片化方法。
5. 前記分離溝に溶融樹脂を供給する工程においては、印刷法が用いられることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項記載の配線基板の個片化方法。
6. 前記コア基板は、ガラス繊維またはガラスエポキシからなることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項記載の配線基板の個片化方法。
7. 前記コア基板は、カーボン繊維と樹脂からなることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の配線基板の個片化方法。
8. コア基板の両面に、配線層が積層されてなるパッケージ用基板であって、
   該パッケージ用基板の外側面は、前記コア基板の外側面部分が樹脂により被覆されていることを特徴とするパッケージ用基板。
9. 前記コア基板は、ガラス繊維またはガラスエポキシにより形成されていることを特徴とする請求項７記載のパッケージ用基板。
10. 前記コア基板は、カーボン繊維と樹脂により形成されていることを特徴とする請求項７記載のパッケージ用基板。

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