JP2016030277A - パッケージ基板の加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】パッケージデバイスの品質を低下させることなくパッケージ基板を個々のパッケージデバイスに分割することができるパッケージ基板の加工方法を提供する。【解決手段】熱拡散基板の表面に格子状に形成された分割予定ラインによって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが配置され、該複数のデバイスを樹脂によって被覆したパッケージ基板を分割予定ラインに沿って個々のパッケージデバイスに分割するパッケージ基板の加工方法であって、パルス幅が数μｓ以下に設定されたCO2レーザーのパルスレーザー光線をパッケージ基板の分割予定ラインに沿って照射し、複数のデバイスを被覆した樹脂を分割予定ラインに沿って除去することにより熱拡散基板の表面を分割予定ラインに沿って露出させる樹脂除去工程と、波長が略１μmのレーザー光線を樹脂が除去された分割予定ラインに沿って照射し、熱拡散基板を分割予定ラインに沿って分割することにより個々のパッケージデバイスを生成するパッケージデバイス生成工程とを含む。【選択図】図６
Description
熱拡散基板の表面に格子状に形成された分割予定ラインによって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが配置され、該複数のデバイスを樹脂層によって被覆したパッケージ基板を分割予定ラインに沿って分割するパッケージ基板の加工方法に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ等のデバイスは、発熱により機能の低下を招かないようにヒートシンクと呼ばれる熱拡散基板に配設して用いられる場合がある。このように熱拡散基板にデバイスが配設されたパッケージデバイスは、熱拡散基板の表面に複数のデバイスが配設されたパッケージ基板を分割することによって製造される。なお、熱拡散基板は、ステンレス鋼や銅等の金属の他、窒化アルミニウムなどの熱伝導率の高いセラミックスによって形成される（例えば特許文献１参照）。
パッケージ基板は、熱拡散基板の表面に分割予定ラインとなる所定の間隔を持って複数のデバイスがボンド剤を介して配設されるとともに、分割予定ラインとなる所定の間隔を埋めるように合成樹脂が被覆されて構成される。
上記パッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断し個々のパッケージデバイスに分割するには、ダイサーと呼ばれる切削ブレードを備えた切削装置が用いられている。
また、パッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断する方法として、分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射する方法も用いられている。
また、パッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断する方法として、分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射する方法も用いられている。
而して、切削ブレードを備えた切削装置によってパッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断すると、加工送り速度が３０mm／秒程度と低速に設定しなければならず、生産性が悪いという問題がある。また、切削ブレードによってパッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断すると、熱拡散基板が金属で形成されている場合はバリが発生してパッケージデバイスの品質を低下させるという問題がある。
一方、パッケージ基板の分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射することによりパッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断する方法においては、合成樹脂が溶融してパッケージデバイスの品質を著しく低下させるという問題がある。
一方、パッケージ基板の分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射することによりパッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断する方法においては、合成樹脂が溶融してパッケージデバイスの品質を著しく低下させるという問題がある。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、パッケージデバイスの品質を低下させることなくパッケージ基板を個々のパッケージデバイスに分割することができるパッケージ基板の加工方法を提供することにある。
上記主たる技術的課題を解決するため、本発明によれば、熱拡散基板の表面に格子状に形成された分割予定ラインによって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが配置され、該複数のデバイスを樹脂によって被覆したパッケージ基板を分割予定ラインに沿って個々のパッケージデバイスに分割するパッケージ基板の加工方法であって、
パルス幅が数μｓ以下に設定されたCO2レーザーのパルスレーザー光線をパッケージ基板の分割予定ラインに沿って照射し、該複数のデバイスを被覆した樹脂を分割予定ラインに沿って除去することにより熱拡散基板の表面を分割予定ラインに沿って露出させる樹脂除去工程と、
波長が略１μmのレーザー光線を樹脂が除去された分割予定ラインに沿って照射し、熱拡散基板を分割予定ラインに沿って分割することにより個々のパッケージデバイスを生成するパッケージデバイス生成工程と、を含む、
ことを特徴とするパッケージ基板の加工方法が提供される。
パルス幅が数μｓ以下に設定されたCO2レーザーのパルスレーザー光線をパッケージ基板の分割予定ラインに沿って照射し、該複数のデバイスを被覆した樹脂を分割予定ラインに沿って除去することにより熱拡散基板の表面を分割予定ラインに沿って露出させる樹脂除去工程と、
波長が略１μmのレーザー光線を樹脂が除去された分割予定ラインに沿って照射し、熱拡散基板を分割予定ラインに沿って分割することにより個々のパッケージデバイスを生成するパッケージデバイス生成工程と、を含む、
ことを特徴とするパッケージ基板の加工方法が提供される。
上記熱拡散基板はステンレス鋼、銅等の金属材で形成され、樹脂はエポキシ樹脂である。
本発明によるパッケージ基板の加工方法は、パッケージ基板の分割予定ラインに沿ってパルスレーザー光線を照射し、複数のデバイスを被覆した樹脂を分割予定ラインに沿って除去することにより熱拡散基板の表面を分割予定ラインに沿って露出させる樹脂除去工程において照射するパルスレーザー光線は、被覆された樹脂（エポキシ樹脂）に対して吸収性の良好なCO2レーザーが用いられるとともに、パルス幅が数μｓ以下と短く設定されているので、熱拡散基板に残渣を残すことなく樹脂を高速で除去することができる。
また、樹脂が除去された分割予定ラインに沿って照射し、熱拡散基板を分割予定ラインに沿って分割することにより個々のパッケージデバイスを生成するパッケージデバイス生成工程において照射するレーザー光線は、波長が略１μmのレーザー光線が用いられるので、熱拡散基板をバリを発生させることなく高速で切断できるので、品質の良いパッケージデバイスを生成することができる。
また、樹脂が除去された分割予定ラインに沿って照射し、熱拡散基板を分割予定ラインに沿って分割することにより個々のパッケージデバイスを生成するパッケージデバイス生成工程において照射するレーザー光線は、波長が略１μmのレーザー光線が用いられるので、熱拡散基板をバリを発生させることなく高速で切断できるので、品質の良いパッケージデバイスを生成することができる。
以下、本発明によるパッケージ基板の加工方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
図１の(a)および(b)には、被加工物としてのパッケージ基板の斜視図および断面図が示されている。図１の(a)および(b)に示すパッケージ基板２は、厚みが４００μmのステンレス鋼、銅等の金属からなる熱拡散基板２１の表面２１aに格子状の分割予定ライン２２となる所定の間隔を持って複数のLED等のデバイス２３がボンド剤を介して配設されるとともに、分割予定ライン２２となる所定の間隔を埋めるとともにデバイス２３を覆うようにエポキシ樹脂２４が被覆されて構成される。なお、エポキシ樹脂２４は、熱拡散基板２１の表面２１aから例えば３００μmの厚みで形成されている。
上記パッケージ基板２を複数の分割予定ライン２２に沿って分割する加工方法について説明する。
図２には、本発明によるパッケージ基板の加工方法を実施するためのレーザー加工装置の斜視図が記載されている。図２に示すレーザー加工装置３は、静止基台３０と、該静止基台３０に矢印Ｘで示す加工送り方向Xに移動可能に配設され被加工物であるパッケージ基板２を保持する保持テーブル機構４と、静止基台３０に加工送り方向Xと直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構５と、該レーザー光線照射ユニット支持機構５に矢印Ｚで示す集光点位置調整方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット６とを具備している。
図２には、本発明によるパッケージ基板の加工方法を実施するためのレーザー加工装置の斜視図が記載されている。図２に示すレーザー加工装置３は、静止基台３０と、該静止基台３０に矢印Ｘで示す加工送り方向Xに移動可能に配設され被加工物であるパッケージ基板２を保持する保持テーブル機構４と、静止基台３０に加工送り方向Xと直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構５と、該レーザー光線照射ユニット支持機構５に矢印Ｚで示す集光点位置調整方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット６とを具備している。
上記保持テーブル機構４は、静止基台３０上に加工送り方向Xに沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に加工送り方向Xに移動可能に配設された第１の滑動ブロック４２と、該第１の滑動ブロック４２上に割り出し送り方向Yに移動可能に配設された第２の滑動ブロック４３と、該第２の滑動ブロック４３上に円筒部材４４によって支持されたカバーテーブル４５と、被加工物保持手段としての保持テーブル４６を具備している。保持テーブル４６は、図３に示すように矩形状に形成され表面中央部に上記パッケージ基板２を吸引保持する吸引保持部４６０が突出して設けられている。吸引保持部４６０の上面（保持面）にはパッケージ基板２に形成された分割予定ライン２２と対応する領域に逃げ溝４６１が格子状に形成されている。なお、逃げ溝４６１の幅は１mm以上に形成されており、パッケージ基板２に形成された分割予定ライン２２が所定範囲内に位置付けられるようになっている。また、吸引保持部４６０には、分割予定ライン２２によって区画された複数の領域にそれぞれ吸引孔４６２が形成されており、この吸引孔４６２が図示しない吸引手段に連通されている。このように構成された保持テーブル４６は、円筒部材４４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。
上記第１の滑動ブロック４２は、その下面に上記一対の案内レール４１、４１と嵌合する一対の被案内溝４２１、４２１が設けられているとともに、その上面にY軸方向に沿って平行に形成された一対の案内レール４２２、４２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック４２は、被案内溝４２１、４２１が一対の案内レール４１、４１に嵌合することにより、一対の案内レール４１、４１に沿って加工送り方向Xに移動可能に構成される。図示の実施形態における保持テーブル機構４は、第１の滑動ブロック４２を一対の案内レール４１、４１に沿って加工送り方向Xに移動させるための加工送り手段４７を具備している。この加工送り手段４７は、上記一対の案内レール４１と４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４７１と、該雄ネジロッド４７１を回転駆動するためのパルスモータ４７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４７１は、その一端が上記静止基台３０に固定された軸受ブロック４７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４７１は、第１の滑動ブロック４２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ４７２によって雄ネジロッド４７１を正転および逆転駆動することにより、第１の滑動ブロック４２は案内レール４１、４１に沿って加工送り方向Xに移動せしめられる。
上記第２の滑動ブロック４３は、その下面に上記第１の滑動ブロック４２の上面に設けられた一対の案内レール４２２、４２２と嵌合する一対の被案内溝４３１、４３１が設けられており、この被案内溝４３１、４３１を一対の案内レール４２２、４２２に嵌合することにより、割り出し送り方向Yに移動可能に構成される。図示の保持テーブル機構４は、第２の滑動ブロック４３を第１の滑動ブロック４２に設けられた一対の案内レール４２２、４２２に沿ってY軸方向に移動させるための第１の割り出し送り手段４８を具備している。この第１の割り出し送り手段４８は、上記一対の案内レール４２２と４２２の間に平行に配設された雄ネジロッド４8１と、該雄ネジロッド４8１を回転駆動するためのパルスモータ４8２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４8１は、その一端が上記第１の滑動ブロック４２の上面に固定された軸受ブロック４８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４8２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４8１は、第２の滑動ブロック４３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ４8２によって雄ネジロッド４8１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック４３は案内レール４２２、４２２に沿って割り出し送り方向Yに移動せしめられる。
上記レーザー光線照射ユニット支持機構５は、静止基台３０上に割り出し送り方向Yに沿って平行に配設された一対の案内レール５１、５１と、該案内レール５１、５１上に割り出し送り方向Yに移動可能に配設された可動支持基台５２を具備している。この可動支持基台５２は、案内レール５１、５１上に移動可能に配設された移動支持部５２１と、該移動支持部５２１に取り付けられた装着部５２２とからなっている。装着部５２２は、一側面に集光点位置調整方向Zに延びる一対の案内レール５２３、５２３が平行に設けられている。図示のレーザー光線照射ユニット支持機構５は、可動支持基台５２を一対の案内レール５１、５１に沿って割り出し送り方向Yに移動させるための第２の割り出し送り手段５３を具備している。この第２の割り出し送り手段５３は、上記一対の案内レール５１、５１の間に平行に配設された雄ネジロッド５３１と、該雄ネジロッド５３１を回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド５３１は、その一端が上記静止基台３０に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ５３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド５３１は、可動支持基台５２を構成する移動支持部５２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ５３２によって雄ネジロッド５３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台５２は案内レール５１、５１に沿って割り出し送り方向Yに移動せしめられる。
図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット６は、ユニットホルダ６１と、該ユニットホルダ６１に取り付けられた第１のレーザー光線照射手段６２と、第２のレーザー光線照射手段６３を具備している。ユニットホルダ６１は、上記可動支持基台５２の装着部５２２に設けられた一対の案内レール５２３、５２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝６１１、６１１が設けられており、この被案内溝６１１、６１１を上記案内レール５２３、５２３に嵌合することにより、集光点位置調整方向Zに移動可能に支持される。
上記第１のレーザー光線照射手段６２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング６２１を含んでいる。ケーシング６２１内には図示しないCO2レーザー発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング６２１の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器６２２が装着されている。集光器６２２は、図４に示すようにハウジング６２３と、該ハウジング６２３内に配設され図示しないパルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光する集光レンズ６２４とからなっている。この集光器６２２を構成するハウジング６２３における集光レンズ６２４の下方には、下方に向けて絞られた空気室６２３aが形成され、下端に噴出口６２３ｂが設けられている。また、ハウジング６２３の下部には、空気室６２３aに開口するアシストガス導入口６２３cが設けられており、このアシストガス導入口６２３cが図示しないアシストガス供給手段に接続されている。
図２に戻って説明を続けると、上記第２のレーザー光線照射手段６３は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング６３１を含んでいる。ケーシング６３１内には図示しないYAGレーザー発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング６３１の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器６３２が装着されている。集光器６３２は、上記第１のレーザー光線照射手段６２の集光器６２２と同様の構成であり、図５に示すようにハウジング６３３と、該ハウジング６３３内に配設され図示しないパルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光する集光レンズ６３４とからなっている。この集光器６３２を構成するハウジング６３３における集光レンズ６３４の下方には、下方に向けて絞られた空気室６３３aが形成され、下端に噴出口６３３ｂが設けられている。また、ハウジング６３３の下部には、空気室６３３aに開口するアシストガス導入口６３３cが設けられており、このアシストガス導入口６３３cが図示しないアシストガス供給手段に接続されている。
図２を参照して説明を続けると、レーザー光線照射ユニット６は、ユニットホルダ６１を一対の案内レール５２３、５２３に沿って集光点位置調整方向Zに移動させるための集光点位置調整手段６４を具備している。集光点位置調整手段６４は、一対の案内レール５２３、５２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ６４２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ６４２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ６１および第１のレーザー光線照射手段６２、第２のレーザー光線照射手段６３を案内レール５２３、５２３に沿って集光点位置調整方向Zに移動せしめる。なお、図示の集光点位置調整手段６４は、パルスモータ６４２を正転駆動することにより第１のレーザー光線照射手段６２および第２のレーザー光線照射手段６３を上方に移動し、パルスモータ６４２を逆転駆動することにより第１のレーザー光線照射手段６２および第２のレーザー光線照射手段６３を下方に移動するようになっている。
図２を参照して説明を続けると、上記第１のレーザー光線照射手段６２を構成するケーシング６２１の先端部には、第１のレーザー光線照射手段６２および第２のレーザー光線照射手段６３によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段６５が配設されている。この撮像手段６５は、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
次に、上述したレーザー加工装置３を用いて実施する上記パッケージ基板２を複数の分割予定ライン２２に沿って分割する加工方法について説明する。
先ず、パルス幅が数μｓ以下に設定されたCO2レーザーのパルスレーザー光線をパッケージ基板２の分割予定ライン２２に沿って照射し、複数のデバイスを被覆した樹脂（エポキシ樹脂２４）を分割予定ライン２２に沿って除去することにより熱拡散基板２１の表面を分割予定ライン２２に沿って露出させる樹脂除去工程を実施する。この樹脂除去工程を実施するには、保持テーブル４６の吸引保持部４６０の上面である保持面上にパッケージ基板２の熱拡散基板２１側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、パッケージ基板２を保持テーブル４６上に吸引保持する（パッケージ基板保持工程）。このとき、保持テーブル４６の吸引保持部４６０に設けられた複数の吸引孔４６２に作用する負圧によって個々のデバイス２３が確実に吸引保持される。このようにして、保持テーブル４６上に吸引保持されたパッケージ基板２は、デバイス２３を覆うように被覆したエポキシ樹脂２４が上側となる。このようにして、パッケージ基板２を保持した保持テーブル４６は、加工送り手段４７を作動することにより撮像手段６５の直下に位置付けられる。
先ず、パルス幅が数μｓ以下に設定されたCO2レーザーのパルスレーザー光線をパッケージ基板２の分割予定ライン２２に沿って照射し、複数のデバイスを被覆した樹脂（エポキシ樹脂２４）を分割予定ライン２２に沿って除去することにより熱拡散基板２１の表面を分割予定ライン２２に沿って露出させる樹脂除去工程を実施する。この樹脂除去工程を実施するには、保持テーブル４６の吸引保持部４６０の上面である保持面上にパッケージ基板２の熱拡散基板２１側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、パッケージ基板２を保持テーブル４６上に吸引保持する（パッケージ基板保持工程）。このとき、保持テーブル４６の吸引保持部４６０に設けられた複数の吸引孔４６２に作用する負圧によって個々のデバイス２３が確実に吸引保持される。このようにして、保持テーブル４６上に吸引保持されたパッケージ基板２は、デバイス２３を覆うように被覆したエポキシ樹脂２４が上側となる。このようにして、パッケージ基板２を保持した保持テーブル４６は、加工送り手段４７を作動することにより撮像手段６５の直下に位置付けられる。
保持テーブル４６が撮像手段６５の直下に位置付けられると、撮像手段６５および図示しない制御手段によってパッケージ基板２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段６５および図示しない制御手段は、パッケージ基板２に所定方向に形成されている分割予定ライン２２と、第１のレーザー光線照射手段６２の集光器６２２および第２のレーザー光線照射手段６３の集光器６３２との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、加工領域のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、パッケージ基板２に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びる分割予定ライン２２に対しても、同様に加工領域のアライメントを遂行する。
上述したようにアライメント工程を実施したならば、図６の（ａ）で示すように保持テーブル４６をレーザー光線を照射する第１のレーザー光線照射手段６２の集光器６２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン２２を集光器６２２の直下に位置付ける。このとき、図６の（ａ）で示すようにパッケージ基板２は、分割予定ライン２２の一端(図６の（ａ）において左端)が集光器６２２の直下に位置するように位置付けられる。そして、図６の（a）に示すように集光器６２２から照射されるパルスレーザー光線LB1の集光点Ｐ1をエポキシ樹脂２４の表面（上面）付近に合わせる。次に、第１のレーザー光線照射手段６２の集光器６２２からCO2レーザーであってパルス幅が数μｓ以下に設定されたパルスレーザー光線を照射しつつ加工送り手段４７を作動して保持テーブル４６を図６の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図６の（ｂ）で示すように分割予定ライン２２の他端（図６の（ｂ）において右端）が集光器６２２の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともに保持テーブル４６の移動を停止する（樹脂除去工程）。このように樹脂除去工程を実施することにより、図６の（c）に示すように複数のデバイス２３を被覆したエポキシ樹脂２４は分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４１によって除去され、熱拡散基板２１の表面（上面）が分割予定ライン２２に沿って露出される。この樹脂除去工程においては、図示しないアシストガス供給手段を作動して集光器６２２を構成するハウジング６２３に形成されたアシストガス導入口６２３cから空気室６２３aにアシストガスが供給されアシストガス導入口６２３cからパルスレーザー光線による加工部に例えば圧力が１MPaの圧縮空気が噴射される。この結果、圧縮空気に含まれる酸素がパルスレーザー光線による加工を促進するとともに、パルスレーザー光線によって加工する際に発生するデブリがの圧縮空気によって吹き飛ばされデブリがパッケージデバイスの表面に付着することはない。
なお、上記樹脂除去工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の波長 ：CO2レーザー(９．２〜１０．６μm)
繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
パルス幅 ：１０ns〜５μs
平均出力 ：４０W
集光スポット径 ：φ１００μｍ
加工送り速度 ：６００ｍｍ／秒
アシストガス ：１MPa
レーザー光線の波長 ：CO2レーザー(９．２〜１０．６μm)
繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
パルス幅 ：１０ns〜５μs
平均出力 ：４０W
集光スポット径 ：φ１００μｍ
加工送り速度 ：６００ｍｍ／秒
アシストガス ：１MPa
上述したように樹脂除去工程において照射するパルスレーザー光線は、被覆されたエポキシ樹脂２４に対して吸収性の良好なCO2レーザーが用いられるとともに、パルス幅が数μｓ以下と短く設定されているので、熱拡散基板に残渣を残すことなく樹脂を高速で除去することができる。
上述した樹脂除去工程をパッケージ基板２に所定の方向に形成された全ての分割予定ライン２２に沿って実施したならば、保持テーブル４６を９０度回動し、保持テーブル４６に保持されたパッケージ基板２に上記所定方向に対して直交する方向に形成された分割予定ライン２２に沿って樹脂除去工程を実施する。
以上のようにして樹脂除去工程を実施したならば、パッケージ基板２を分割予定ライン２２に沿って分割することにより個々のパッケージデバイスを生成するパッケージデバイス生成工程を実施する。このパッケージデバイス生成工程は、上述したように樹脂除去工程が実施されたパッケージ基板２を保持した保持テーブル４６を、図７の（ａ）で示すように第２のレーザー光線照射手段６３の集光器６３２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のレーザー加工溝２４１を集光器６３２の直下に位置付ける。このとき、図７の（ａ）で示すようにパッケージ基板２は、レーザー加工溝２４１の一端(図７の（ａ）において左端)が集光器６３２の直下に位置するように位置付けられる。そして、図７の（a）に示すように集光器６３２から照射されるパルスレーザー光線LB2の集光点Ｐ2をレーザー加工溝２４１の底面（熱拡散基板２１の表面）付近に合わせる。次に、第２のレーザー光線照射手段６３の集光器６３２からパッケージ基板２の熱拡散基板２１に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ保持テーブル４６を図７の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図７の（ｂ）で示すようにレーザー加工溝２４１の他端（図７の（ｂ）において右端）が集光器６３２の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともに保持テーブル４６の移動を停止する（パッケージデバイス生成工程）。このようにパッケージデバイス生成工程を実施することにより、図７の（c）に示すようにパッケージ基板２の熱拡散基板２１は、レーザー加工溝２４１に沿って形成されるレーザー加工溝２１１によって切断される。この熱拡散基板レーザー切断工程においては、図示しないアシストガス供給手段を作動して集光器６３２を構成するハウジング６３３に形成されたアシストガス導入口６３３cから空気室６３３aにアシストガスが供給されアシストガス導入口６３３cからパルスレーザー光線による加工部に例えば圧力が１MPaの圧縮空気が噴射される。この結果、圧縮空気に含まれる酸素がパルスレーザー光線による加工を促進するとともに、パルスレーザー光線によって加工する際に発生するデブリが圧縮空気によって吹き飛ばされデブリがパッケージデバイスの表面に付着することはない。
なお、上記パッケージデバイス生成工程程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の波長 ：YAGレーザー（１．０６μｍ）
繰り返し周波数 ：２０ｋＨｚ
平均出力 ：１５０W
集光スポット径 ：φ５０μｍ
加工送り速度 ：１６０ｍｍ／秒
アシストガス ：１MPa
レーザー光線の波長 ：YAGレーザー（１．０６μｍ）
繰り返し周波数 ：２０ｋＨｚ
平均出力 ：１５０W
集光スポット径 ：φ５０μｍ
加工送り速度 ：１６０ｍｍ／秒
アシストガス ：１MPa
上述したパッケージデバイス生成工程をパッケージ基板２に所定の方向に形成された全てのレーザー加工溝２４１に沿って実施したならば、保持テーブル４６を９０度回動し、保持テーブル４６に保持されたパッケージ基板２に上記所定方向に対して直交する方向に形成されたレーザー加工溝２４１に沿ってパッケージデバイス生成工程を実施する。この結果、図７の（d）に示すようにパッケージ基板２は個々のパッケージデバイス２３０に分割される。なお、個々に分割されたパッケージデバイス２３０は、保持テーブル４６の吸引保持部４６０に吸引保持されパッケージ基板の状態で維持される。但し、パッケージ基板２のパッケージデバイスを構成しない外周部は保持テーブル４６に吸引保持されていないので、保持テーブル４６から端材として脱落する。
上述したパッケージデバイス生成工程において照射するレーザー光線は、波長が略１μmのレーザー光線が用いられるので、熱拡散基板をバリを発生させることなく高速で切断できるので、品質の良いパッケージデバイスを生成することができる。
２：パッケージ基板
２１：熱拡散基板
２２：分割予定ライン
２３：デバイス
２４：エポキシ樹脂
３：レーザー加工装置
４：保持テーブル機構
４６：保持テーブル
４６１：逃げ溝
４６２：吸引孔
４７：加工送り手段
４８：第１の割り出し送り手段
５：レーザー光線照射ユニット支持機構
５３：第２の割り出し送り手段
６：レーザー光線照射ユニット
６２：第１のレーザー光線照射手段
６２２：集光器
６２４：集光レンズ
６３：第２のレーザー光線照射手段
６３２：集光器
６３４：集光レンズ
６４：集光点位置調整手段
６５：撮像手段
２１：熱拡散基板
２２：分割予定ライン
２３：デバイス
２４：エポキシ樹脂
３：レーザー加工装置
４：保持テーブル機構
４６：保持テーブル
４６１：逃げ溝
４６２：吸引孔
４７：加工送り手段
４８：第１の割り出し送り手段
５：レーザー光線照射ユニット支持機構
５３：第２の割り出し送り手段
６：レーザー光線照射ユニット
６２：第１のレーザー光線照射手段
６２２：集光器
６２４：集光レンズ
６３：第２のレーザー光線照射手段
６３２：集光器
６３４：集光レンズ
６４：集光点位置調整手段
６５：撮像手段
Claims (2)
- 熱拡散基板の表面に格子状に形成された分割予定ラインによって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが配置され、該複数のデバイスを樹脂によって被覆したパッケージ基板を分割予定ラインに沿って個々のパッケージデバイスに分割するパッケージ基板の加工方法であって、
パルス幅が数μｓ以下に設定されたCO2レーザーのパルスレーザー光線をパッケージ基板の分割予定ラインに沿って照射し、該複数のデバイスを被覆した樹脂を分割予定ラインに沿って除去することにより熱拡散基板の表面を分割予定ラインに沿って露出させる樹脂除去工程と、
波長が略１μmのレーザー光線を樹脂が除去された分割予定ラインに沿って照射し、熱拡散基板を分割予定ラインに沿って分割することにより個々のパッケージデバイスを生成するパッケージデバイス生成工程と、を含む、
ことを特徴とするパッケージ基板の加工方法。 - 該熱拡散基板はステンレス鋼、銅等の金属材で形成され、樹脂はエポキシ樹脂である、請求項１記載のパッケージ基板の加工方法。
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