JP2015032770A - パッケージ基板の分割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 切削中に端材が飛散して切削ブレード等に破損を生じさせることのないパッケージ基板の分割方法を提供することである。
【解決手段】 交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にデバイスを有するデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する端材領域とを有するパッケージ基板の分割方法であって、パッケージ基板の該端材領域の全域を端材除去用ブレードで研削して除去する端材除去ステップと、該分割予定ラインに沿ってパッケージ基板を分割用ブレードで切削して個々のチップへと分割する分割ステップと、を備えたことを特徴とするパッケージ基板の分割方法を特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスを有するデバイス領域と、デバイス領域を囲繞する端材領域とを有するパッケージ基板の分割方法に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成された半導体チップを複数配列し更に樹脂封止して形成されるデバイス領域とデバイス領域を囲繞する端材領域を有するＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）基板等のパッケージ基板は、切削装置によって分割予定ラインに沿って切断されて、半導体チップとほぼ同一サイズのパッケージとして形成される。

パッケージ基板によっては、樹脂封止による反りの発生を低減するために、デバイス領域（半導体チップが存在し、樹脂封止される領域）と、中間領域（半導体チップが存在せず、樹脂封止されない領域）とが交互に隣接し、さらに周囲にデバイス領域を囲繞する端材領域を有するように設計されている。

従来の切削装置を利用したパッケージ基板の分割方法では、チップに対応した領域にそれぞれ吸引孔が形成された治具テーブルを利用し、治具テーブルを介してパッケージ基板を保持しながらパッケージ基板を個々のパッケージに分割している。

特開２０１２−０４９４３０号公報

治具テーブルを利用した従来のパッケージ基板の分割方法では、分割によって発生した端材は切削中に加工点に供給される切削水で流され、治具テーブル上から除去される。この時、端材が切削ブレードに衝突すると切削ブレードの破損が発生してしまう。また、端材がパッケージ基板上を移動することで、パッケージ基板にスクラッチを形成してしまう恐れもある。

さらに、治具テーブル上から除去された端材が保持テーブルの移動機構を覆う蛇腹に突き刺さり蛇腹を破損させてしまう恐れや、切削装置のウォーターケース内に端材が堆積して切削水の排水を邪魔し、切削水のオーバーフローを引き起こす恐れがある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、切削中に端材が飛散して切削ブレード等に破損を生じさせることのないパッケージ基板の分割方法を提供することである。

本発明によると、交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にデバイスを有するデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する端材領域とを有するパッケージ基板の分割方法であって、パッケージ基板の該端材領域の全域を端材除去用ブレードで研削して除去する端材除去ステップと、該分割予定ラインに沿ってパッケージ基板を分割用ブレードで切削して個々のチップへと分割する分割ステップと、を備えたことを特徴とするパッケージ基板の分割方法が提供される。

好ましい１つの形態としては、端材除去ブレードは分割用ブレードで兼用される。好ましくは、パッケージ基板の分割方法は、端材除去ステップと前記分割ステップを実施する前に、パッケージ基板の裏面に粘着シートを貼着する粘着シート貼着ステップを備えている。

本発明のパッケージ基板の分割方法によると、端材領域の全域が端材除去用ブレードで研削されるため、端材領域は切削屑となり除去される。端材が発生しないため、端材による従来の問題点を解決できる。

粘着シート貼着ステップを備えた分割方法では、パッケージ基板は粘着シートに貼着されているため、端材除去ステップで端材領域を研削している最中にパッケージ基板にびびり等が発生してクラックが発生したり、端材の一部が欠けて端材飛びが発生するおそれがない。

パッケージ基板の平面図である。 パッケージ基板の一部を拡大して示す側面図である。 粘着シート貼着ステップを説明する平面図である。 端材除去ステップを示す一部断面側面図である。 他のブレードを使用した端材除去ステップを示す一部断面側面図である。 端材除去ステップの切削順序を説明する平面図である。 分割ステップを示す一部断面側面図である。 端材除去ステップと分割ステップとで同一のブレードを使用する場合の切削順序を説明する平面図である。 端材除去ステップと分割ステップとで異なるブレードを使用する場合の切削順序を説明する平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の切削方法の対象となるパッケージ基板の一例の平面図が示されている。パッケージ基板２は、例えば矩形状の金属フレーム４を有しており、金属フレーム４の端材領域５及び中間領域（非デバイス領域）５ａによって囲繞された領域には、図示の例では３つのデバイス領域６ａ，６ｂ，６ｃが存在する。

各デバイス領域６ａ，６ｂ，６ｃにおいては、互いに直交するように縦横に設けられた第１及び第２分割予定ライン８ａ，８ｂによって区画された複数のデバイス形成部１０が画成され、個々のデバイス形成部１０には複数の電極１２が形成されている。

各電極１２同士は金属フレーム４にモールドされた樹脂により絶縁されている。第１分割予定ライン８ａ及び第２分割予定ライン８ｂを切削することにより、その両側に各デバイスの電極１２が現れる。

図２に示すように、デバイス領域６ａ，６ｂ，６ｃの各デバイス形成部１０の裏面にはデバイス１４が形成されており、各デバイス１４に備えた電極と電極１２とは接続されている。

そして、デバイス領域６ａ，６ｂ，６ｃの各デバイス１４は樹脂によって封止されて各デバイス領域６ａ，６ｂ，６ｃの裏面には樹脂封止部１６が形成されている。図１に示すように、金属フレーム４の四隅には丸穴１８が形成されている。

パッケージ基板の従来の分割方法では、チップに対応した領域にそれぞれ吸引孔が形成された治具テーブルを利用するが、本実施形態では、図３に示すように、外周部が環状フレームＦに貼着された粘着シートＴにパッケージ基板２を貼着する。

そして、切削装置のチャックテーブルで粘着シートＴを介してパッケージ基板２を吸引保持しながらパッケージ基板２を個々のチップへと分割する。代替実施形態として、環状フレームＦを使用せずに、パッケージ基板２と概略同一サイズの粘着シートにパッケージ基板２の裏面を貼着するようにしてもよい。

粘着シート貼着ステップを実施した後、パッケージ基板２の端材領域の５の全域を、図４に示すような端材除去用ブレード２４で研削して除去する端材除去ステップを実施する。端材除去用ブレード２４は、後述する分割用ブレードを兼用することができる。図４において、切削装置の切削ユニット２０は、モーターにより回転駆動されるスピンドル２２と、スピンドル２２の先端に装着された切削ブレード２４とを含んでいる。

端材除去ステップでは、切削ブレード２４を高速回転させながらパッケージ基板２の端材領域５に最外周側から粘着シートＴまで切り込み、図示しないチャックテーブルを加工送りすることにより、端材領域５の一部を切削屑として削り取る。

次いで、切削ユニット２０を端材除去用ブレード２４の幅だけ図４で左方向に移動し、端材除去用ブレード２４で粘着シートＴまで切り込んで図示しないチャックテーブルを加工送りすることにより、端材領域５の一部を切削屑として削り取る。

この端材除去ステップを複数回繰り返して、図４に示した端材領域５の全域を端材除去用ブレード２４で削り取る。よって、本明細書及び特許請求の範囲では、この端材除去ステップでは、端材除去用ブレード２４で端材領域５を切削するのではなく、「研削」して除去すると表現する。

端材除去用ブレードとしては、図５に示すように後述する分割用ブレードよりも幅の広い端材除去用ブレード２４Ａを使用しても良い。図５で切削ユニット２０Ａは、回転駆動されるスピンドル２２と、スピンドル２２の先端に装着された幅の広い端材除去用ブレード２４Ａを含んでいる。このように幅の広い端材除去用ブレード２４Ａを使用することにより、端材領域５の全域を除去するのに少ない「研削」回数で済ますことができる。

図６を参照すると、端材除去ステップにおいて端材領域５を除去する好ましい順序が示されている。まず、図６（Ａ）の矢印Ａで示すように、パッケージ基板２の短手側の端材領域５を除去する。

次いで、図６（Ｂ）の矢印Ｂで示すように、パッケージ基板２の長手側の端材領域５を研削除去する。このように先に短手側の端材領域５を除去することで、後で研削除去する長手側の加工ストロークを短くでき、加工時間を短縮化できる。

端材除去ステップ実施後、分割予定ライン８ａ，８ｂに沿ってパッケージ基板２を分割用ブレードで切削して個々のチップへと分割する分割ステップを実施する。

分割ステップでは、高速回転する分割用ブレード２４を第１分割予定ライン８ａに沿って粘着シートＴまで切り込ませ、チャックテーブル２６を加工送りすることによりパッケージ基板２を第２分割予定ライン８ａに沿って分割する。

第１分割予定ライン８ａのピッチずつ切削ユニット２０を加工送り方向と直交する割り出し送り方向に割り出し送りしながら、第１分割予定ライン８ａに沿ってパッケージ基板２を次々と切削する。

次いで、チャックテーブル２６を９０度回転してから、第２分割予定ライン８ｂに沿って同様な切削を行うことにより、パッケージ基板２が個々のチップ（チップパッケージ）に分割される。パッケージ基板２は粘着シートＴに貼着されているため、パッケージ基板２の分割終了後も各チップは粘着シートＴに貼着されてパッケージ基板２の形態を保つことになる。尚、図１のように中間領域を有するパッケージ基板の場合は、端材領域と同様に中間領域も端材除去用ブレードで「研削」して除去する中間領域除去ステップを実施する。

次に、図８及び図９を参照して端材除去ステップ及び分割ステップの好ましい順序について説明する。図８は端材除去用ブレード２４と分割用ブレード２４とで同一のブレードを使用する場合に好適な切削順序を示している。

まず、端材除去ステップとして、（１），（２）に示すように、パッケージ基板２の短手側の端材領域を「研削」して除去する。次いで、チャックテーブルを９０度回転させて（３），（４）に示すように、パッケージ基板２の長手側の端材領域５を「研削」して除去する。

次いで、分割ステップを実施する。図８の実施例では、分割ステップの最中に中間領域を「研削」して除去する中間領域除去ステップを実施する。まず、（５）に示すように、長手方向の第１分割予定ライン８ａを全て切削する。次いで、チャックテーブルを９０度回転させて戻し、（６）に示すように、デバイス領域６ｃの第２分割予定ライン８ｂを全て切削する。

次いで、（７）に示すように、端材除去ステップと同様にブレード２４で中間領域（非デバイス領域）５ａを複数回「研削」して除去した後、（８）に示すようにデバイス領域６ｂの第２分割予定ライン８ｂを全て切削する。

次いで、上述した（７）の中間領域除去ステップと同様に、（９）に示すように、ブレード２４で中間領域５ａを複数回「研削」して中間領域５ａを除去する。次いで、（１０）に示すように、デバイス領域６ａの第２分割予定ライン８ｂを全て切削する。これにより、パッケージ基板２は、端材領域５及び中間領域５ａが切削屑となり除去されるとともに、パッケージ基板２は個々のチップに分割される。

次に、図９を参照して、端材除去ブレード２４Ａと分割用ブレード２４が相異する場合に好適な切削方法について説明する。図９の実施例では、端材除去ステップの最中に中間領域除去ステップを実施する。次いで、分割ステップを実施する。まず、（１）に示すように、端材除去用ブレード２４Ａで短手側の端材領域５を「研削」して除去する。

次いで、（２）に示すように、端材除去用ブレード２４Ａで中間領域５ａを「研削」して除去し、（３）に示すように、端材除去用ブレード２４Ａで中間領域５ａを「研削」して除去する。次いで、（４）に示すように、端材除去用ブレード２４Ａで端材領域５を「研削」して除去する。

次いで、パッケージ基板２を吸引保持したチャックテーブルを９０度回転してから、（５）に示すように、パッケージ基板２の長手方向の端材領域５を端材除去用ブレード２４Ａで「研削」して除去し、（６）に示すように、他の長手方向の端材領域５を端材除去用ブレード２４Ａで「研削」して除去する。

次いで、分割用ブレード２４で（７）に示すように、パッケージ基板２の第１分割予定ライン８ａを全て切削する。次いで、パッケージ基板２を吸引保持したチャックテーブルを９０度回転してから（８）に示すように、デバイス領域６ｃの第２分割予定ライン８ｂを全て切削する。

次いで、（９）に示すように、デバイス領域６ｂの第２分割予定ライン８ｂを全て切削し、さらに（１０）に示すように、デバイス領域６ａの第２分割予定ライン８ｂを全て切削して、端材領域５及び中間領域５ａを切削屑として除去するとともに、パッケージ基板を個々のチップに分割する。

図８、図９に示した切削方法によると、初めに端材除去ステップを実施しパッケージ基板のサイズを小さくしておくことで分割ステップにおける加工ストローク（切磋距離）が短く出来、加工時間を短縮できる。

また、パッケージ基板の長手側の端材を「研削」した後、チャックテーブルを回転させることなくパッケージ基板の長手側の分割予定ラインを切削するため、チャックテーブルを回転させる回数を抑えることができ加工時間を短縮できる。

上述したいずれの実施形態も４辺の端材領域を除去した後デバイス領域を分割しているが、切削順序は必ずしもこれに限定されず、例えばパッケージ基板の短手側の一端の端材を除去した後、パッケージ基板の短手側の分割予定ラインを切削してからパッケージ基板の短手側の他端の端材を除去する切削方法も採用可能である。

上述した実施形態では、パッケージ基板２の裏面を粘着シートＴに貼着してパッケージ基板２の分割を実施しているが、本発明の分割方法はこの形態に限定されるものではなく、外形サイズが複数のデバイス領域６ａ〜６ｃに対応するサイズであり、中間領域５ａに逃げ溝が形成された治具テーブルを使用して、パッケージ基板２を個々のチップに分割するようにしても良い。

２ パッケージ基板
５ 端材領域
５ａ 中間領域（非デバイス領域）
６ａ，６ｂ，６ｃ デバイス領域
８ａ 第１分割予定ライン
８ｂ 第２分割予定ライン
１４ デバイス
１６ 樹脂封止部
Ｆ 環状フレーム
Ｔ 粘着シート
２４ 端材除去用ブレード（分割用ブレード）
２４Ａ 端材除去用ブレード

Claims (3)

1. 交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にデバイスを有するデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する端材領域とを有するパッケージ基板の分割方法であって、
   パッケージ基板の該端材領域の全域を端材除去用ブレードで研削して除去する端材除去ステップと、
   該分割予定ラインに沿ってパッケージ基板を分割用ブレードで切削して個々のチップへと分割する分割ステップと、
   を備えたことを特徴とするパッケージ基板の分割方法。
2. 前記端材除去用ブレードは前記分割用ブレードで兼用される請求項１記載のパッケージ基板の分割方法。
3. 前記端材除去ステップと前記分割ステップを実施する前に、パッケージ基板の裏面に粘着シートを貼着する粘着シート貼着ステップをさらに備えた請求項１又は２記載のパッケージ基板の分割方法。

Images