JP2015167198A

JP2015167198A - デバイスの樹脂埋設方法

Info

Publication number: JP2015167198A
Application number: JP2014041649A
Authority: JP
Inventors: 関家　一馬; Kazuma Sekiya; 一馬関家
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-09-24

Abstract

【課題】基板上に配設された複数のデバイスがずれることなく樹脂中に埋設可能なデバイスの樹脂埋設方法を提供することである。
【解決手段】デバイスの樹脂埋設方法であって、複数のデバイスを所定の間隔を持って基板上に配設するデバイス配設ステップと、該デバイス配設ステップ実施後、複数のデバイスが配設された基板上に流動性の高い液状樹脂を供給し、複数のデバイスを液状樹脂の流動性によって埋設する液状樹脂埋設工程と、該液状樹脂を硬化させる液状樹脂硬化工程と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のデバイスを所定の間隔を持って基板上に配設し、その後複数のデバイスを樹脂に埋設するデバイスの樹脂埋設方法に関する。

各種電子機器の小型化、薄型化等のために、ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイス（半導体チップ）を、デバイスとほぼ同等のサイズにパッケージングしてＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）とし、ＣＳＰを回路基板に実装する技術が実用に供されている。

ＣＳＰを製造するにあたっては、区画された複数の実装領域を有する配線基板に複数のデバイスをマトリックス上に配設して実装し、各実装領域に形成された電極とデバイスの端子とをワイヤーボンディングするか、又は、デバイスがフリップチップの場合は、配線基板上の各実装領域にボール電極を介してデバイスを実装する。

次いで、一般的な製造方法では、ゲル状の樹脂を配線基板上に配設されたデバイスに供給してから、押圧部材で樹脂を水平に押し広げて複数のデバイスを樹脂に埋設させてＣＳＰ基板を製造する。しかし、この製造方法では、配線基板上に配設された複数のデバイスに水平方向の力が働きデバイスが基板からずれるという問題がある。

ＣＳＰ基板の他の製造方法として、特開２００６−３２４７１号公報には、実装された全てのデバイスをモールド金型で覆い、液状樹脂を一方の開口から流入させ他方の開口から排出させて複数のデバイスを樹脂封止し、モールド金型を取り外してＣＳＰ基板を製造する方法が記載されている。

特開２００６−３２４７１号公報

特許文献１に記載されたＣＳＰ基板の製造方法でも、液状樹脂を一方の開口から流入させ他方の開口から排出させて複数のデバイスを液状樹脂中に埋設させているため、デバイスに水平方向の力が働きデバイスが基板からずれるという問題がある。

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、基板上に配設された複数のデバイスがずれることなく樹脂中に埋設可能なデバイスの樹脂埋設方法を提供することである。

本発明によると、デバイスの樹脂埋設方法であって、複数のデバイスを所定の間隔を持って基板上に配設するデバイス配設ステップと、該デバイス配設ステップ実施後、複数のデバイスが配設された基板上に流動性の高い液状樹脂を供給し、複数のデバイスを液状樹脂の流動性によって埋設する液状樹脂埋設工程と、該液状樹脂を硬化させる液状樹脂硬化工程と、を備えたことを特徴とするデバイスの樹脂埋設方法が提供される。

好ましくは、デバイスの樹脂埋設方法は、液状樹脂埋設工程の前に基板を囲繞する隔壁を配設する隔壁配設工程を更に備えている。

好ましくは、液状樹脂は水系エポキシ樹脂から構成され、液状樹脂硬化工程においては、アミン系硬化剤で水系エポキシ樹脂を硬化させる。

本発明のデバイスの樹脂埋設方法では、基板上に配設された複数のデバイスに水平方向の力が作用することがないので、複数のデバイスが基板上でずれることが防止される。

図１（Ａ）はデバイス配設工程の説明図、図１（Ｂ）は基板上に複数のデバイスが整列して配設された状態の斜視図である。隔壁配設工程を示す斜視図である。図３（Ａ）は液状樹脂埋設工程を示す斜視図、図３（Ｂ）は基板上に配設された複数のデバイスが液状樹脂に埋設された状態の斜視図である。液状樹脂硬化工程を示す斜視図である。液状樹脂が硬化されてから隔壁を取り去った状態の斜視図である。基板上で樹脂封止されたデバイスを外周部が環状フレームＦに貼着された粘着テープＴに貼着した状態を示す斜視図である。封止樹脂平坦化ステップを示す斜視図である。図８（Ａ）は基板からＣＳＰ基板を分離する様子を示す斜視図、図８（Ｂ）はＣＳＰ基板の表面側斜視図である。

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。本発明実施形態に係るデバイスの樹脂埋設方法では、まず、図１（Ａ）に示すように、基板２の表面２ａに粘着剤を塗付し、基板２の実装領域に複数のデバイス（デバイスチップ）４を表面側を下に向けて配設し、最終的に図１（Ｂ）に示すように、複数のデバイス４をマトリックス状に基板２上に配設する（デバイス配設工程）。

次いで、図２に示すように、図示しない作業テーブル上に置かれた基板２を囲繞するように隔壁（枠体）６を作業テーブル上に配設する（隔壁配設工程）。隔壁６の大きさは、僅かな隙間を持って基板２を囲繞する大きさである。

隔壁配設工程実施後、図３（Ａ）に示すように、流動性の高い液状樹脂８を基板２上に実装されたデバイス４上に上方から供給し、図３（Ｂ）に示すように、複数のデバイス４を液状樹脂８の流動性によって埋設する（液状樹脂埋設工程）。流動性の高い液状樹脂として、本実施形態では水系エポキシ樹脂を採用した。

好ましくは、液状樹脂埋設工程において、基板２に超音波を付与しながら液状樹脂埋設工程を実施する。超音波を付与することにより、ボイドを発生することなく複数のデバイス４を液状樹脂の流動性によって埋設することができる。

液状樹脂埋設工程実施後、図４に示すように、硬化剤１０を上方から液状樹脂８に供給して、液状樹脂８を硬化させる（液状樹脂硬化工程）。本実施形態では、硬化剤として変性ポリアミドアミン等のアミン硬化剤を使用した。

好ましくは、液状樹脂硬化工程において、基板２に超音波を付与しながら液状樹脂硬化工程を実施する。超音波を付与することにより、斑を生じることなく液状樹脂１０を一様に硬化することができる。

液状樹脂硬化工程実施後、隔壁６を取り外すと、図５に示すように、基板２上に実装された複数のデバイス４が樹脂８ａで封止された状態となる。この状態では、封止樹脂８ａの表面が平坦ではないので、封止樹脂８ａを平坦化する平坦化工程を実施する。

平坦化工程を実施するのに先立ち、封止樹脂８ａを上面に有する基板２を外周部が環状フレームＦに貼着された粘着テープＴに貼着し、封止樹脂８ａを基板２及び粘着テープＴを介して環状フレームＦで支持された状態とする。これは、基板２及び封止樹脂８ａが矩形状であるため、円形の吸引面を有する一般的な研削装置のチャックテーブルで基板２を吸引保持可能とするためである。

次いで、例えば研削装置により封止樹脂８ａの上面を平坦化する平坦化工程を実施する。この平坦化工程では、図７に示すように、研削装置のチャックテーブル１０で粘着テープＴを介して基板２を吸引保持し、封止樹脂８ａを露出させる。

図７において、研削装置の研削ユニット１２は、モータにより回転駆動されるスピンドル１４と、スピンドル１４の先端に固定されたホイールマウント１６と、ホイールマウント１６に複数のねじ２０で着脱可能に装着された研削ホイール１８とを含んでいる。研削ホイール１８は、環状基台２２と、環状基台２２の外周部下面に固定された複数の研削砥石２４とから構成される。

封止樹脂８ａの表面を平坦化する平坦化工程では、チャックテーブル１０を矢印ａ方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール１８を矢印ｂ方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、図示しない研削ユニット移動機構を作動して研削砥石２４を封止樹脂８ａに接触させる。研削ホイール１８を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、封止樹脂８ａの研削を実施して、封止樹脂８ａの表面を平坦化する。

平坦化工程実施後、封止樹脂８ａを有する基板２を粘着テープＴから取り外し、更に図８（Ａ）に示すように、封止樹脂８ａを基板２から剥離すると、ＣＰＳパッケージ２６が得られる。

図８（Ａ）に示すＣＰＳパッケージ２６を反転すると、図８（Ｂ）に示すように、複数のデバイス４が表面に露出し裏面側は樹脂８ａで封止されたＣＰＳパッケージ２６となる。ＣＰＳパッケージ２６は、切削装置又はレーザー加工装置でダイシングされて、個々のＣＳＰに分割される。

以下、本発明に関連したデバイスの樹脂埋設方法に関するいくつかの態様例を列挙する。
（１）基板の上面に粘着層を被覆して複数のデバイスの表面側を貼着し、樹脂で封止した後、基板を外し樹脂で封止された複数のデバイスを個々のデバイスに分割する。
（２）基板の上面に粘着層を被覆して複数のデバイスの表面側を貼着し、樹脂で封止した後、基板を外し樹脂封止されたデバイスの表面に追加工を施し、樹脂封止されたデバイスを個々のデバイスに分割する。
（３）基板の上面に粘着層を被覆して配線フィルムを敷設し、複数のデバイスの表面側を配線フィルムにダイボンディングしてから樹脂封止した後、基板を外し樹脂封止された複数のデバイスを個々のデバイスに分割する。
（４）基板の上面に粘着層を被覆して複数のデバイスの裏面側を貼着し、樹脂封止した後、デバイスの表面を研削してデバイスの電極を露出させ、基板を外して樹脂封止された複数のデバイスを個々のデバイスに分割する。
（５）基板は上面にデバイスに対応する複数の電極が形成された配線基板であり、複数のデバイスの表面側を基板の上面にダイボンディングし、樹脂封止した後、基板とともに樹脂封止された複数のデバイスを個々のデバイスに分割する。

２基板
４デバイス
６隔壁
８液状樹脂
８ａ樹脂（封止樹脂）
１０硬化剤
１８研削ホイール
２４研削砥石
２６ＣＳＰ基板

Claims

デバイスの樹脂埋設方法であって、
複数のデバイスを所定の間隔を持って基板上に配設するデバイス配設ステップと、
該デバイス配設ステップ実施後、複数のデバイスが配設された基板上に流動性の高い液状樹脂を供給し、複数のデバイスを液状樹脂の流動性によって埋設する液状樹脂埋設工程と、
該液状樹脂を硬化させる液状樹脂硬化工程と、
を備えたことを特徴とするデバイスの樹脂埋設方法。
該液状樹脂埋設工程の前に基板を囲繞する隔壁を配設する隔壁配設工程を更に備えた請求項１記載のデバイスの樹脂埋設方法。
液状樹脂は水系エポキシ樹脂から構成され、
該液状樹脂硬化工程において、アミン系硬化剤で該水系エポキシ樹脂を硬化させる請求項１又は２記載のデバイスの樹脂埋設方法。
該液状樹脂埋設工程及び該液樹脂硬化工程は、超音波を基板に付与しながら実施する請求項１〜３の何れかに記載のデバイスの樹脂埋設方法。