JP2016073934A - 洗浄装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ＣＳＰ基板（パッケージ基板）や半導体ウエーハが個々に分割されたチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）や半導体チップ等のチップを十分に洗浄することができる洗浄装置を提供する。
【解決手段】チップを洗浄する洗浄装置であって、チップの通過が規制される大きさの網目からなるチップ収容器と、チップ収容器が浸漬する貯水槽と、貯水槽に貯留された洗浄水に超音波振動を付与する超音波発生手段と、貯水槽に貯留された洗浄水を排水する排水手段と、貯水槽に収容されたチップにエアーを送風して乾燥させる乾燥手段とを具備している。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体ウエーハ等が個々に分割された半導体チップ等のチップを洗浄するための洗浄装置に関する。
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、該回路が形成された各領域を所定の分割予定ラインに沿って切断することにより個々の半導体チップを製造している。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、半導体チップのパッケージもチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）と呼ばれる小型化できるパッケージ技術が開発されている。ＣＳＰ技術の一つとして、Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄ Ｐａｃｋａｇｅ（ＱＦＮ）と呼ばれるパッケージ技術が実用化されている。このＱＦＮと称するパッケージ技術は、半導体チップの接続端子に対応した接続端子が複数形成されているとともに半導体チップ毎に区画する分割予定ラインが格子状に形成された銅板等の電極板に複数個の半導体チップをマトリックス状に配設し、半導体チップの裏面側から樹脂をモールディングした樹脂部によって電極板と半導体チップを一体化することによりＣＳＰ基板（パッケージ基板）を形成する。このパッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断することにより、個々にパッケージされたチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）に分割する。
上記パッケージ基板を分割予定ラインに沿って切断することにより、個々にパッケージされたチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）に分割する分割装置は、分割予定ラインと対応する領域に切削ブレードの切れ刃を逃がす逃がし溝が格子状に形成されるとともに逃がし溝によって区画された複数の領域にそれぞれ吸引孔が設けられた保持テーブルと、該保持テーブルに吸引保持された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チップに分割する切削ブレードを備えた切削手段と、該切削手段によって個々に分割された複数のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）を洗浄するための洗浄手段と、該洗浄手段によって洗浄された複数のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）をトレーに並べて収容する収容機構を具備している（例えば特許文献１参照）。
特開２０１３−６５６０３号公報
而して、上記特許文献１に記載された分割装置においては、個々に分割された複数のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）を洗浄するための洗浄手段を備えているが、チップを十分に洗浄することができないという問題がある。
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、ＣＳＰ基板（パッケージ基板）や半導体ウエーハが個々に分割されたチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）や半導体チップ等のチップを十分に洗浄することができる洗浄装置を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、チップを洗浄する洗浄装置であって、
チップの通過が規制される大きさの網目からなるチップ収容器と、該チップ収容器が浸漬する貯水槽と、該貯水槽に貯留された洗浄水に超音波振動を付与する超音波発生手段と、該貯水槽に貯留された洗浄水を排水する排水手段と、該貯水槽に収容されたチップにエアーを送風して乾燥させる乾燥手段と、を具備している、
ことを特徴とする洗浄装置が提供される。
上記貯水槽を底部に収容し上部に空間を有するハウジングを具備し、該ハウジングは上部側壁にチップ収容器を搬入および搬出するための搬入・搬出開口を備えているとともに天壁に収容されたチップ収容器に向けて開口する送風口と排気口が設けられており、該搬入・搬出開口を開閉する開閉扉を備えているとともに送風口に乾燥手段の送風ダクトが接続される。
本発明による洗浄装置は、チップの通過が規制される大きさの網目からなるチップ収容器と、該チップ収容器が浸漬する貯水槽と、該貯水槽に貯留された洗浄水に超音波振動を付与する超音波発生手段と、貯水槽に貯留された洗浄水を排水する排水手段と、貯水槽に収容されたチップにエアーを送風して乾燥させる乾燥手段とを具備しているので、チップが収容されたチップ収容器を貯水槽に浸漬し、超音波発生手段を作動して貯水槽に貯留された洗浄水に超音波振動を付与するため、チップを十分に洗浄することができる。そして、洗浄されたチップは排水手段によって洗浄水を排水した後に、乾燥手段を作動することによりエアーが吹き付けられて乾燥せしめられるので、直ちに次工程に搬送することができる。
本発明によって構成された洗浄装置の斜視図。 図１に示す洗浄装置を構成する主要構成部材の分解斜視図。 図１に示す洗浄装置の断面図。 図１に示す洗浄装置を構成するチップ収容器にチップが収容された状態を示す斜視図。 図１に示す洗浄装置によって実施する洗浄工程の説明図。 図１に示す洗浄装置によって実施する乾燥工程の説明図。
以下、本発明によって構成された洗浄装置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には、本発明によって構成された洗浄装置の斜視図が示されており、図２には図１に示す洗浄装置を構成する主要構成部材の分解斜視図が示されており、図３には図１に示す洗浄装置の断面図が示されている。
図示の実施形態における洗浄装置は、直方体状のハウジング２と、該ハウジング２内に収容される貯水槽３と、該貯水槽３に浸漬されるチップ収容器４と、乾燥手段５を具備している。
ハウジング２は、図１および図３に示すように互いに上下に間隔をおいて配設された矩形状の底壁２１および天壁２２と、該底壁２１と天壁２２の両側辺をそれぞれ接続する側壁２３aおよび２３bと、底壁２１と天壁２２の両端辺をそれぞれ接続する端壁２４aおよび２４bとからなっており、図１に示すように底壁２１が支持基台８上に載置される。ハウジング２を構成する側壁２３aの上部には、図１に示すようにチップ収容器４を搬入および搬出するための搬入・搬出開口２３１が設けられているとともに、該搬入・搬出開口２３１を開閉するための開閉蓋２３２が図示しないヒンジ機構によって取り付けられている。また、ハウジング２を構成する天壁２２には、ハウジング２内に収容されたチップ収容器４に向けて開口する送風口２２１（図３参照）とハウジング２に開口する排気口２２２が設けられている。なお、図１に示すようにハウジング２を構成する一方の端壁２４aには、洗浄水導入パイプ２４１が配設されている。この洗浄水導入パイプ２４１は、図示しない洗浄水供給手段に接続される。
図２に示すように上記貯水槽３は、矩形状の底板３１と、該底板３１の両側辺からそれぞれ立設する側板３２aおよび３２bと、底板３１の両端辺からそれぞれ立設する端板３３aおよび３３bとからなり、上方が解放されている。貯水槽３を構成する端板３３aおよび３３bの上端部には、チップ収容器４を搬入および搬出する際にオペレータの手を逃げるための逃げ溝３３１および３３１が設けられている。また、一方の端壁３３aの上部には洗浄水供給パイプ３３２が配設され、他方の端壁３３bの上部にはドレーンパイプ３３３が配設されている。貯水槽３を構成する底板３１には、図３に示すように超音波発生手段６を構成する超音波振動素子６１が配設されている。この超音波振動素子６１は交流電流印加手段６２によって例えば２０kHzの高周波電流が印加されるように構成されている。なお、貯水槽３を構成する底板３１には排水口３１１が設けられており、この排水口３１１が貯水槽３に貯留された洗浄水を排水する排水手段７の排水管７１に接続されている。この排水管７１には、電磁開閉弁７２が配設されている。このように構成された貯水槽３はハウジング２を構成する底壁２１上に配置され、天壁２２との間には空間が形成される。なお、貯水槽３をハウジング２を構成する底壁２１上に配置したならば、図３に示すように一方の端壁３３aに配設された洗浄水供給パイプ３３２と上記ハウジング２を構成する一方の端壁２４aに配設された洗浄水導入パイプ２４１とを接続ホース２４２によって接続する。また、他方の端壁３３bに配設されたドレーンパイプ３３３とハウジング２を構成する他方の端壁２４bに配設されたドレーン管２４３とを接続ホース２４４によって接続する。
上記チップ収容器４は、上方が解放した直方体状の網状容器本体４０を備えており、上端縁には外方に突出する被支持フランジ４１a、４１bおよび４２a、４２bが設けられている。網状容器本体４０は、図４に示すようにチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）等のチップ１０の通過が規制される大きさの網目からなる網板によって構成されている。網状容器本体４０の長手方向上端縁から外方に突出する被支持フランジ４１a、４１bは、幅が上記貯水槽３の側板３２aおよび３２bの厚みより小さく設定されており、網状容器本体４０の短手方向上端縁から外方に突出する被支持フランジ４２a、４２bは、幅が上記貯水槽３の端板３３aおよび３３bの厚みより小さいが端板３３aおよび３３bに形成された逃げ溝３３１および３３１に達する大きさに設定されている。このように貯水槽３の端板３３aおよび３３bの厚みより幅が大きく形成された被支持フランジ４２a、４２bは、該被支持フランジ４２a、４２bを把持してチップ収容器４を搬送するための把持部として機能する。
上記乾燥手段５は、送風機等を含む乾燥機本体５０と、該乾燥機本体５０に接続された送風ダクト５１を備えている。このように構成された乾燥手段５は、図３に示すように送風ダクト５１が上記ハウジング２の天壁２２に形成された送風口２２１に嵌合される。
図示の実施形態における洗浄装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）等のチップを洗浄するには、図４に示すようにチップ収容器４に個々に分割されたチップ１０を収容する。次に、図１に示すハウジング２に装着された開閉蓋２３２を開けて搬入・搬出開口２３１を開口し、上述したように個々に分割されたチップ１０を収容したチップ収容器４の被支持フランジ４２a、４２bを把持して搬入・搬出開口２３１からハウジング２内に搬入する。そして、図５に示すようにチップ収容器４の網状容器本体４０を貯水槽３に挿入するとともに、被支持フランジ４２a、４２bおよび被支持フランジ４１a、４１bを貯水槽３を構成する端板３３a、３３bおよび側板３２a、３２bの上面に載置する。
上述したように個々に分割されたチップ１０を収容したチップ収容器４の被支持フランジ４２a、４２bおよび被支持フランジ４１a、４１bをハウジング２内に配設された貯水槽３を構成する端板３３a、３３bおよび側板３２a、３２bの上面に載置したならば、図５に示すように図示しない洗浄水供給手段を作動し、洗浄水供給パイプ３３２を介して貯水槽３に洗浄水３０を供給する。なお、洗浄水３０は水位がドレーンパイプ３３３に達すると、ドレーンパイプ３３３を介してドレーンされる。そして、超音波発生手段６を構成する交流電流印加手段６２を作動して超音波振動素子６１に例えば２０kHzの高周波電流を印加する。この結果、貯水槽３内の洗浄水３０に超音波振動が付与され、チップ収容器４の網状容器本体４０に収容されたチップ１０が超音波洗浄される（洗浄工程）。なお、貯水槽３内の洗浄水３０に超音波振動を付与する時間は、数分でよい。
上述したように洗浄工程を実施したならば、図示しない洗浄水供給手段の作動を停止するとともに、超音波発生手段６を構成する交流電流印加手段６２の作動を停止する。そして、図６に示すように排水手段７を構成する電磁開閉弁７２を開路することにより、貯水槽３内の洗浄水３０を排出する。次に、乾燥手段５を作動しハウジング２の天壁２２に形成された送風口２２１に嵌合されている送風ダクト５１を介して、上述したように洗浄工程が実施されチップ収容器４の網状容器本体４０に収容されているチップ１０にエアー（温風が好ましい）が噴出される。この結果、洗浄されたチップ１０は乾燥せしめられる（乾燥工程）。このようにして乾燥工程を実施したならば、乾燥機５の作動を停止し、洗浄後に乾燥せしめられたチップ１０が収容されているチップ収容器４をハウジング２に装着された開閉蓋２３２を開けて搬入・搬出開口２３１から搬出して次工程に搬送される。
以上のように、図示の実施形態における洗浄装置においては、チップ１０が収容されたチップ収容器４の網状容器本体４０を貯水槽３に浸漬し、超音波発生手段６を作動して貯水槽３に貯留された洗浄水に超音波振動を付与するので、チップ１０を十分に洗浄することができる。そして、洗浄されたチップ１０は排水手段７によって洗浄水を排水した後に、乾燥手段５を作動することにより乾燥せしめられるので、直ちに次工程に搬送することができる。
２：ハウジング
２３２：開閉扉
３：貯水槽
３３２：洗浄水供給パイプ
４：チップ収容器
４０：網状容器本体
５：乾燥手段
６：超音波発生手段
６１：超音波振動素子
６２：交流電流印加手段
７：排水手段

Claims (2)

  1. チップを洗浄する洗浄装置であって、
    チップの通過が規制される大きさの網目からなるチップ収容器と、該チップ収容器が浸漬する貯水槽と、該貯水槽に貯留された洗浄水に超音波振動を付与する超音波発生手段と、該貯水槽に貯留された洗浄水を排水する排水手段と、該貯水槽に収容されたチップにエアーを送風して乾燥させる乾燥手段と、を具備している、
    ことを特徴とする洗浄装置。
  2. 該貯水槽を底部に収容し上部に空間を有するハウジングを具備し、該ハウジングは上部側壁にチップ収容器を搬入および搬出するための搬入・搬出開口を備えているとともに天壁に収容されたチップ収容器に向けて開口する送風口と排気口が設けられており、該搬入・搬出開口を開閉する開閉扉を備えているとともに送風口に乾燥手段の送風ダクトが接続される、請求項１記載の洗浄装置。
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