JP2010171240A - 電子装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイシングカットにより、基板の一面に部品が搭載された電子装置を製造する電子装置の製造方法において、部品実装性の低下を防止しつつ、平坦なダイシングフィルムであっても、部品および基板の一面を適切に保護してダイシングカットを行えるようにする。
【解決手段】基板１０の一面に部品２０を搭載した後、基板１０の一面のうちダイシングラインＤＬとなる部位に、スペーサ４０を貼り付けるとともに、スペーサ４０の先端部にダイシングフィルム３０を貼り付けて、ダイシングフィルム３０およびスペーサ４０によって部品２０および基板１０の一面を密閉し、その後、基板１０の他面側からダイシングカットを行い、続いて、フィルム３０側から紫外線照射して基板１０の一面とスペーサ４０との貼り付け力を低下させ、スペーサ４０とともにダイシングフィルム３０を基板１０の一面より剥離させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイシングカットにより、基板の一面に部品が搭載された電子装置を製造する電子装置の製造方法に関する。

従来より、この種の一般的な製造方法は、基板の一面に部品を搭載し、基板の一面にダイシングフィルムを設け、このダイシングフィルムによって部品とともに基板の一面を被覆して保護した状態で、基板をダイシングラインにてダイシングカットして個片化するものである。

ここで、基板の一面上においては、搭載されている部品が当該一面より突出しているので、ダイシングフィルムを基板の一面に貼り付けるにあたっては、従来より特許文献１〜３に示されるような種々の工夫がなされている。

特許文献１では、アクチュエータ素子の表面に突堤部を形成し、この突堤部にダイシングフィルムを貼るようにしているが、素子上に部品を実装する場合には、当該突堤部により実装性が低下する。

特許文献２では、ダイシングライン部分を除去したフィルムに対して、素子部分に接触しないようにドーム状の保護キャップを作製し、カットした時の異物を発生させずに素子の保護を行う方法が提案されている。この場合、紫外線照射することで保護キャップを一括して除去できるが、平坦なフィルムに凸部を作製したり、フィルムの剥離時に治具を使用する工程があったりするなど、作業数が多くなるという問題がある。

特許文献３では、これも平坦なフィルムにドーム状の保護キャップを形成し、これにより半導体ウェハを保護してダイシングする方法であるが、ダイシング後に個片になった保護キャップを真空ピンセットで取り外す工程があり、これも作業効率が悪いという問題がある。

特開２００５−２７７３６５号公報 特開２００８−１３５７９５号公報 特開平９−２７４６６号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ダイシングカットにより、基板の一面に部品が搭載された電子装置を製造する電子装置の製造方法において、部品実装性の低下を防止しつつ、平坦なダイシングフィルムであっても、部品および基板の一面を適切に保護してダイシングカットを行えるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、基板（１０）の一面に部品（２０）を搭載した後、基板（１０）の一面のうち部品（２０）が搭載された部位の外周部であってダイシングラインとなる部位に、基板（１０）の一面上の高さが部品（２０）よりも高いスペーサ（４０）を貼り付けて、スペーサ（４０）によって部品（２０）が搭載される部位を取り囲むとともに、基板（１０）の一面にて、スペーサ（４０）の先端部にダイシングフィルム（３０）を貼り付けることにより、ダイシングフィルム（３０）およびスペーサ（４０）によって部品（２０）および基板（１０）の一面を密閉し、その後、基板（１０）の他面側からダイシングラインにてダイシングカットを行って基板（１０）の個片化を行い、続いて、基板（１０）の一面とスペーサ（４０）との貼り付け力を低下させる処理を行い、スペーサ（４０）がダイシングフィルム（３０）に貼り付いた状態でスペーサ（４０）とともにダイシングフィルム（３０）を基板（１０）の一面より剥離させることを特徴とする。

それによれば、部品（２０）を基板（１０）の一面に先に搭載し、その後、スペーサ（４０）をダイシングラインとなる部位に設けるので、基板（１０）上の部品実装への影響がなく、また、ダイシングフィルム（３０）に凹凸としての保護キャップを形成しなくても、スペーサ（４０）によって当該フィルム（３０）と部品（２０）との干渉が回避される。そのため、本発明によれば、部品実装性の低下を防止しつつ、平坦なダイシングフィルム（３０）であっても、部品（２０）および基板（１０）の一面を適切に保護してダイシングカットを行うことが可能となる。

ここで、請求項２に記載の発明のように、スペーサ（４０）として、基板（１０）に貼り付けられる部位（４１）が紫外線照射によって硬化して粘着力が低下する材料よりなり、且つ、当該部位（４１）よりもダイシングフィルム（３０）側の部位（４２）が紫外線が透過する材料よりなるものを用い、ダイシングフィルム（３０）として、紫外線が透過する材料よりなるものを用い、貼り付け力を低下させる処理では、ダイシングフィルム（３０）上からスペーサ（４０）の基板（１０）に貼り付けられる部位（４１）に紫外線を照射するようにしてもよい。

それによれば、熱を加えることなく、紫外線照射によって、貼り付け力の低下を行うことができる。

また、請求項３に記載の発明のように、スペーサ（４０）として、ダイシングラインに一致する部位に予め溝（４３）を有するものを用いれば、基板（１０）をダイシングした後、ブレード（１００）がスペーサ（４０）をカットする量が低減されるため、ダイシングカットの効率化が図れる。

また、請求項４に記載の発明のように、基板（１０）として、ダイシングラインに一致する部位に予め溝（１１）を有するものを用いてもよく、この場合、ダイシングカットが容易になる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る電子装置の概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の上面図である。 （ａ）は、第１実施形態に係る電子装置の製造方法を示す概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）の概略平面図である。 本発明の第２実施形態に係る電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 第２実施形態の他の例としての製造方法を示す概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電子装置の製造方法を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る電子装置Ｓ１の概略断面構成を示す図であり、（ｂ）は同電子装置Ｓ１を（ａ）中の上方から見たときの平面図である。本実施形態の電子装置Ｓ１は、大きくは、基板１０と、この基板の一面（図１の上面）に搭載された部品２０とにより構成されている。

基板１０は、ダイシングカットされるものであって部品２０を搭載できるものであれば、特に限定されるものではないが、具体的には、プリント基板、セラミック基板などの一般的な配線基板が挙げられる。また、それら配線基板としては単層基板であってもよいし、多層基板であってもよい。さらに、基板１０としては、その他のシリコンウェハやリードフレームなどであってもよい。

部品２０としては、一般的な表面実装部品またはスルーホール実装部品などが挙げられ、たとえばＩＣチップやコンデンサ素子、抵抗素子、モールドＩＣなどが挙げられる。また、部品２０を基板１０に実装する実装方法としては、はんだや導電性接着剤などのダイボンド材による方法や、バンプあるいはワイヤボンディングなどの一般的な方法が挙げられる。

次に、本実施形態の電子装置Ｓ１の製造方法について、図２を参照して述べる。図２において、（ａ）は本製造方法におけるダイシングカット工程を示す概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）における基板１０の一面（図２（ａ）中の基板１０の下面）の概略平面図である。なお、図２（ｂ）では、ダイシングフィルム３０は省略し、基板１０の一面における部品２０およびスペーサ４０の平面配置構成を示している。

本製造方法では、基板１０はウェハ状態のものをダイシングカットすることにより個片化されて形成される。まず、基板１０として、複数の単位のものが一体に連結されたウェハ状のものを用意する。この基板１０は、最終的に、図２に破線にて示されるダイシングラインＤＬにて分断され個片化される。

つまり、１個の電子装置Ｓ１における基板１０は、ダイシングによって分割されたチップであって、ダイシングラインＤＬに沿う辺を有するものである。ここでは、図２に示されるように、分割された１個の基板１０は、ダイシングラインＤＬに沿う４辺を有する矩形板状のチップである。

そして、本製造方法では、このウェハ状の基板１０の一面に、ダイボンド材やバンプ、ワイヤボンディングなどにより、部品２０を搭載する。次に、基板１０の一面にダイシングフィルム３０を設け、このダイシングフィルム３０によって部品２０とともに基板１０の一面を被覆して保護した状態で、基板１０をダイシングラインＤＬにてダイシングカットする。

ここでは、図２に示されるように、基板１０の一面とダイシングフィルム３０との間において、基板１０の一面のうち部品２０が搭載された部位の外周部であってダイシングラインＤＬとなる部位に、スペーサ４０を設ける。

このスペーサ４０は、平坦なダイシングフィルム３０で基板１０の一面を被覆するときに、ダイシングフィルム３０と部品２０との接触を回避する目的で、当該フィルム３０と基板１０の一面との間隔を確保するためのものである。

そのため、このスペーサ４０は、基板の一面上の高さが部品２０よりも高いものである。そして、スペーサ４０によって部品２０が搭載される部位が取り囲まれている。つまり、スペーサ４０は、ダイシング後の個片化された基板１０における外周端部にて、当該外周端部を取り巻く連続した枠形状をなして配置されている。

そして、スペーサ４０は、基板１０の一面にてダイシングラインＤＬに一致するとともにダイシングラインＤＬをまたぐ幅を持った平面形状をなしている。図２に示される例では、スペーサ４０は、平面格子状をなすダイシングラインＤＬに相当する格子状をなしている。

ここで、スペーサ４０の幅は、図２（ａ）に示されるように、ダイシングを行うブレード１００の幅（つまり刃厚）よりも大きいものとし、ダイシング時には、ブレード１００がスペーサ４０の幅の範囲に収まるようにしている。

このスペーサ４０は、基板１０の一面からダイシングフィルム３０へ向かう方向に沿って２個の部分４１、４２を有するものであり、基板１０の一面に貼り付けられる部位である基板貼り付け部４１と、基板貼り付け部４１よりもダイシングフィルム３０側の部位である本体部４２とを有する。

基板貼り付け部４１は粘着剤よりなるものであり、ここでは、紫外線照射によって硬化して粘着力が低下する材料よりなる。このような粘着剤としては、具体的にアクリル系の粘着剤が挙げられる。

また、本体部４２は、スペーサ４０の本体を区画形成するものであり、基板１０の一面上のスペーサ４０の高さ、すなわち基板１０とダイシングフィルム３０との間隔を確保するものである。この本体部４２は紫外線が透過する樹脂やセラミックなどの材料よりなり、たとえば、波長が４００ｎｍ以下の紫外線が透過する材料として、石英、ポリオレフィン、アクリルなどの透明樹脂などが挙げられる。

このような本体部４２は単層構造でもよいし、フィルムを積層させた多層構造でもよく、たとえば型成形などにより上記スペーサの形状に成形される。そして、基板貼り付け部４１は、本体部４２に対してローラーなどにより塗布したり、テープ状のものを貼り付けたりすることにより形成される。

そして、基板１０の一面へのスペーサ４０の貼り付けは、基板貼り付け部４１の粘着力により行われる。こうして、基板１０の一面にスペーサ４０を貼り付けた後、スペーサ４０の先端部（つまり突出先端部）に、ダイシングフィルム３０を貼り付ける。

このダイシングフィルム３０は、一般的な平坦なシート形状をなすものであり、ここでは、紫外線が透過する材料よりなる。具体的な材料としては、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。

本実施形態では、ダイシングフィルム３０をスペーサ４０に押し付けることで、ダイシングフィルム３０を構成する樹脂の粘着力により当該フィルム３０とスペーサ４０の本体部４２とが接合する。ここで、限定するものではないが、たとえば、ダイシングフィルム３０の厚さは５０μｍ〜３００μｍであり、また部品２０の高さにもよるが、スペーサ４０の高さは数ｍｍ程度である。

これにより、基板１０の一面上には、基板１０、ダイシングフィルム３０およびスペーサ４０によって区画された閉塞された空間が形成される。そして、当該空間内に位置する部品２０および基板１０の一面は、フィルム３０およびスペーサ４０によって密閉され被覆・保護される。

そして、これにより、後工程であるダイシングカットのときに、異物や洗浄水が部品２０や基板１０の一面の電極パッドなどにかかるのを防止することができ、部品接着部の信頼性やワイヤボンディング性などが向上する。

なお、上記例では、基板１０の一面にスペーサ４０を貼り付けた後に、スペーサ４０の先端部にダイシングフィルム３０を貼り付けたが、これ以外にも、スペーサ４０の先端部にダイシングフィルム３０を貼り付けた後に、基板１０の一面にスペーサ４０を貼り付けることで、ダイシングフィルム３０およびスペーサ４０によって部品２０および基板１０の一面を密閉するようにしてもよい。

その後、図２に示されるように、基板１０におけるダイシングフィルム３０とは反対側の面、すなわち、基板１０の他面側からダイシングラインＤＬにて基板１０のダイシングカットを行い、基板１０を個片化する。つまり、一般的なダイシング用のブレード１００を、基板１０の他面から一面まで通すことによりカットを行う。

図２（ａ）に示される例では、基板１０を分断した後、ブレード１００はスペーサ４０を分断し、ダイシングフィルム３０の厚さ方向の途中部分で停止しているが、ダイシングカット工程においては、基板１０が分断されさえすればよい。

そこで、基板１０の一面側におけるブレード１００の停止位置は、スペーサ４０の基板貼り付け部４１や本体部４２であってもよい。ただし、通常のダイシングと同様に、ダイシングされ個片化されたワークがばらばらになるのを防止するために、ダイシングフィルム３０は分断せず、つながった状態とする。

こうして、基板１０のダイシングカットが終了すると、個片化されたワークをダイシングフィルム３０から拾い上げるために、次に、基板１０の一面とスペーサ４０との貼り付け力を低下させる処理を行う。つまり、ここでは、スペーサ４０の基板貼り付け部４１の密着力を低下させる処理を行う。

具体的には、当該処理として、ダイシングフィルム３０の外側（図２（ａ）中のフィルム３０の下側）からダイシングフィルム３０、スペーサ４０の本体部４２を通して、基板貼り付け部４１に紫外線を照射する。この紫外線照射は、一般的な波長が４００ｎｍ以下の紫外線を発するランプなどを用いればよい。

これにより、紫外線照射後のスペーサ４０においては、ダイシングフィルム３０との貼り付け力よりも基板１０との貼り付け力の方が弱くなる。それによって、スペーサ４０がダイシングフィルム３０に貼り付いた状態でスペーサ４０とともにダイシングフィルム３０を基板１０の一面より剥離する。こうして、ダイシングフィルム３０より拾い上げられた基板１０および部品２０が、本実施形態の電子装置Ｓ１となる。

ところで、上記した本実施形態の製造方法によれば、それによれば、部品２０を基板１０の一面に先に搭載した後に、スペーサ４０をダイシングラインＤＬとなる部位に設けるので、基板１０上の部品実装への影響がなく、また、スペーサ４０によって平坦なダイシングフィルム３０と部品２０との干渉が回避される。

そのため、本実施形態によれば、部品実装性の低下を防止しつつ、平坦なダイシングフィルム３０であっても、部品２０および基板１０の一面を適切に保護してダイシングカットを行うことが可能となる。

また、本実施形態によれば、ダイシングフィルム３０の剥離によって、フィルム３０と一緒にスペーサ４０も基板１０から除去できるので、個片化された基板１０から更にスペーサ４０を除去する工程が不要となる。

また、上記製造方法では、スペーサ４０の基板貼り付け部４１の貼り付け力を低下させる処理では、ダイシングフィルム３０上から基板１０貼り付け部４１に紫外線を照射するだけで、熱を加えることなく当該貼り付け力の低下が行える。そのため、結果的に基板１０や部品２０に熱ダメージを与えることがないという利点がある。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る電子装置の製造方法におけるダイシングカット工程を示す概略断面図である。ここでは、上記第１実施形態の製造方法との相違点を中心に述べることとする。

図３に示されるように、本実施形態の製造方法では、スペーサ４０として、ダイシングラインＤＬに一致する部位に予め溝４３を有するものを用いる。この溝４３は、スペーサ４０の本体部４２を成形するときに、型成形により作られるもので、図３では、基板貼り付け部４１における基板１０との接触面で開口し、この開口部からスペーサ４０の高さ方向の全体を貫通しているものである。

本実施形態の製造方法によれば、基板１０をダイシングした後、ブレード１００がスペーサ４０をカットする量が低減されるため、ダイシングカット工程の時間短縮、ブレード１００の摩耗の抑制が行われる。

なお、本実施形態の溝４３としては、ダイシング時に基板１０の一面側まで進行してきたブレード１００によるスペーサ４０の切削量を減らすために、スペーサ４０の基板貼り付け部４１における基板１０との接触面で開口したものであればよい。そのため、溝４３としては、上記図３に示されるような貫通溝に限定されるものではない。

図４は、本第２実施形態の他の例としての製造方法を示す概略断面図であるが、この図４に示されるように、本実施形態の溝４３としては、当該開口部から本体部４２の途中まで形成され本体部４２の途中に底部を持つ溝、すなわち有底溝であってもよい。この場合も、ブレード１００によるスペーサ４０の切削量の低減が期待できる。

（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係る電子装置の製造方法におけるダイシングカット工程を示す概略断面図である。ここでは、上記第１実施形態の製造方法との相違点を中心に述べることとする。

図５に示されるように、本実施形態の製造方法では、基板１０として、ダイシングラインＤＬに一致する部位に予め溝１１を有するものを用いる。この溝１１は、基板１０の一面すなわち基板１０におけるスペーサ４０との貼り付け面においてエッチングやプレス加工などにより形成される。

この溝１１は、基板１０の一面から基板１０の厚さ方向の途中まで形成された溝であるが、基板１０の一面における溝１１の開口部は、スペーサ４０の貼り付けによりスペーサ４０にて閉塞される。

そして、本実施形態の製造方法においては、ダイシングラインＤＬにて基板１０に溝１１が設けられているから、ダイシング時には、ブレード１００による基板１０の切削量の低減が図れる。そのため、本実施形態によっても、ダイシングカット工程の時間短縮、ブレード１００の摩耗の抑制が期待できる。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、スペーサ４０は、基板貼り付け部４１と本体部４２とを有するものであったが、可能ならば、スペーサ４０全体が、基板１０とダイシングフィルム３０との間隔を確保する機能と紫外線照射によって粘着力が低下する粘着剤としての機能を持つ単一の材料よりなるものであってもよい。

また、上記製造方法では、スペーサ４０の基板貼り付け部４１の貼り付け力を低下させる処理は、紫外線照射により行ったが、可能ならば、紫外線以外のもの、その他の光や熱などで粘着力を低下させるようにしてもよい。

１０ 基板
１１ 基板の溝
２０ 部品
３０ ダイシングフィルム
４０ スペーサ
４１ スペーサの基板貼り付け部
４２ スペーサの本体部
４３ スペーサの溝

Claims (4)

1. 基板（１０）の一面に部品（２０）を搭載し、前記基板（１０）の一面にダイシングフィルム（３０）を設け、このダイシングフィルム（３０）によって前記部品（２０）とともに前記基板（１０）の一面を被覆して保護した状態で、前記基板（１０）をダイシングラインにてダイシングカットして個片化する電子装置の製造方法であって、
   前記基板（１０）の一面に前記部品（２０）を搭載した後、
   前記基板（１０）の一面のうち前記部品（２０）が搭載された部位の外周部であって前記ダイシングラインとなる部位に、前記基板（１０）の一面上の高さが前記部品（２０）よりも高いスペーサ（４０）を貼り付けて、前記スペーサ（４０）によって前記部品（２０）が搭載される部位を取り囲むとともに、
   前記基板（１０）の一面にて、前記スペーサ（４０）の先端部に前記ダイシングフィルム（３０）を貼り付けることにより、前記ダイシングフィルム（３０）および前記スペーサ（４０）によって前記部品（２０）および前記基板（１０）の一面を密閉し、
   その後、前記基板（１０）の他面側から前記ダイシングラインにて前記ダイシングカットを行って前記基板（１０）の個片化を行い、
   続いて、前記基板（１０）の一面と前記スペーサ（４０）との貼り付け力を低下させる処理を行い、前記スペーサ（４０）が前記ダイシングフィルム（３０）に貼り付いた状態で前記スペーサ（４０）とともに前記ダイシングフィルム（３０）を前記基板（１０）の一面より剥離させることを特徴とする電子装置の製造方法。
2. 前記スペーサ（４０）として、前記基板（１０）に貼り付けられる部位（４１）が紫外線照射によって硬化して粘着力が低下する材料よりなり、且つ、当該部位（４１）よりも前記ダイシングフィルム（３０）側の部位（４２）が紫外線が透過する材料よりなるものを用い、
   前記ダイシングフィルム（３０）として、紫外線が透過する材料よりなるものを用い、
   前記貼り付け力を低下させる処理では、前記ダイシングフィルム（３０）上から前記スペーサ（４０）の前記基板（１０）に貼り付けられる部位（４１）に紫外線を照射することを特徴とする請求項１に記載の電子装置の製造方法。
3. 前記スペーサ（４０）として、前記ダイシングラインに一致する部位に予め溝（４３）を有するものを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置の製造方法。
4. 前記基板（１０）として、前記ダイシングラインに一致する部位に予め溝（１１）を有するものを用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法。

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