JP2020194894A

JP2020194894A - デバイスチップの製造方法

Info

Publication number: JP2020194894A
Application number: JP2019099776A
Authority: JP
Inventors: 田中　徹; Toru Tanaka; 徹田中
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2020-12-03

Abstract

【課題】隣接するデバイスチップ同士の電極が連結し中央に凹みを有した連結電極を備えたパッケージ基板から高品質なデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法を提供すること。【解決手段】デバイスチップの製造方法は、第一の切削ブレードを用いてパッケージ基板に設定された分割予定ラインの両側部を切削し、連結電極を切断して一対の溝を形成する第一の切削ステップＳＴ２と、第二の切削ブレードを用いて一対の溝の間を切削してパッケージ基板を切断する第二の切削ステップＳＴ３と、を有し、第一の切削ステップＳＴ２によって形成される一対の溝は、両側の溝の外側間の長さが第二の切削ブレードの厚さより大きく、かつ、内側間の長さが第二の切削ブレードの厚さより小さく、第二の切削ステップＳＴ３では、アップカットで切削を行う。【選択図】図４

Description

本発明は、デバイスチップの製造方法に関する。

半導体ウェーハ等の被加工物は、切削ブレードを備えたダイシング装置等の切削装置によって個々のデバイスチップに分割され、携帯電話やパソコン等の電気機器に利用される。例えば、電極基板に複数のデバイスチップが形成され電極基板の反対側が樹脂で覆われたパッケージ基板であるＱＦＮ（Quad For Non-Lead Package）をデバイスチップ毎のパッケージチップに分割する技術が本出願人によって提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１は、電極基板をデバイスチップに対応して切削する際に発生するバリを高圧水で除去する技術を提案している。

特開２０１６−１８１５６９号公報

しかしながら、デバイスチップに対応する電極が隣接するデバイスチップに対応する電極と連結し、これら電極同士が連結して構成されかつ中央に凹みを有した連結電極を備えた電極基板を含むパッケージ基板が近年増加している。この種のパッケージ基板を切削する際には、高圧水を噴射して凹み部分に生じたバリを十分に除去できないという問題があった。

この問題を解決ために、最初に分割予定ラインの幅方向の両側部を切断して溝を形成し、これらの溝間を切断することでバリそのものが凹み部分に入り込むことを低減する方法が考えられたが、溝間を切削する際に切削ブレードが破損してしまうという新たな問題が発生した。

本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、隣接するデバイスチップ同士の電極が連結し中央に凹みを有した連結電極を備えたパッケージ基板から高品質なデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るデバイスチップの製造方法は、分割予定ラインによって区画された領域に複数のデバイスチップが配設され、隣接する該デバイスチップに対応して連結し中央に凹みを有した連結電極を備えた電極基板を含むパッケージ基板（ＱＦＮ）を分割してデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、第一の切削ブレードを用いて該パッケージ基板に設定された分割予定ラインの両側部を切削し、該連結電極を切断して一対の溝を形成する第一の切削ステップと、該第一の切削ステップの後、第二の切削ブレードを用いて該一対の溝の間を切削して該パッケージ基板を切断する第二の切削ステップと、を有し、該第一の切削ステップによって形成される一対の溝は、両側の溝の外側間の長さが該第二の切削ブレードの厚さより大きく、かつ、内側間の長さが該第二の切削ブレードの厚さより小さく設定されており、該第二の切削ステップでは、該第二の切削ブレードと該パッケージ基板との接点において該第二の切削ブレードを下から上に回転させるアップカットで切削を行うことを特徴とする。

前記デバイスチップの製造方法において、該第一の切削ブレードは該第二の切削ブレードより刃厚が薄くても良い。

本発明によれば、隣接するデバイスチップ同士の電極が連結し中央に凹みを有した連結電極を備えたパッケージ基板から高品質なデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法を提供することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の加工対象のパッケージ基板の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示されたパッケージ基板の要部を示す斜視図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。図５は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の保持ステップにおいて、パッケージ基板が切削装置のチャックテーブルに保持された状態を示す斜視図である。図６は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の保持ステップにおいて、パッケージ基板が切削装置のチャックテーブルに保持された状態を一部断面で示す側面図である。図７は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の第一の切削ステップにおいて、分割予定ラインの一方の側部に溝が形成されるパッケージ基板の要部の断面図である。図８は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の第一の切削ステップにおいて、分割予定ラインの他方の側部に溝が形成されるパッケージ基板の要部の断面図である。図９は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の第一の切削ステップにおいて、分割予定ラインの両側部に溝が形成されたパッケージ基板の要部の断面図である。図１０は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の第二の切削ステップにおいて、分割予定ラインの一対の溝間が切削されるパッケージ基板の要部の断面図である。図１１は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の第二の切削ステップにおいて、分割予定ラインが切削されたパッケージ基板の要部の断面図である。図１２は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の第二の切削ステップを模式的に示す斜視図である。図１３は、分割予定ラインの溝間をダウンカットで切削する比較例を模式的に示す斜視図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るデバイスチップの製造方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の加工対象のパッケージ基板の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示されたパッケージ基板の要部を示す斜視図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。

実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、図１及び図２に示すパッケージ基板１を分割してデバイスチップ２を製造する方法である。実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の加工対象のパッケージ基板１は、例えば、ＱＦＮ（Quad For Non-Lead Package）等であり、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の回路が作り込まれた半導体チップを複数配列させ、モールド樹脂等で封止して略長方形の板状に形成されている。

より具体的には、パッケージ基板１は、ＰＣＢ基板等で形成される長方形の樹脂基板１０の表面に複数（図１では２つ）の電極基板であるデバイス領域３を長手方向に並べて構成される。即ち、パッケージ基板１は、電極基板であるデバイス領域３を備える。デバイス領域３は、図１に示すように、長方形の樹脂基板１０の表面からの凸に形成されている。デバイス領域３は、樹脂基板１０上に配列された複数の半導体チップと半導体チップを封止するモールド樹脂とで構成されている。

デバイス領域３は、格子状の分割予定ライン４によって区画された領域に複数のデバイスチップ２が配設され、隣接するデバイスチップ２に対応して連結した連結電極５を備えている。連結電極５は、隣接するデバイスチップ２間、即ち、分割予定ライン４に設けられている。連結電極５は、導電性を有する金属により構成され、隣接するデバイスチップ２同士を連結し、図３に示すように、中央に凹み６を有している。

パッケージ基板１は、分割予定ライン４に沿って切削され、個々のデバイスチップ２に分割される。パッケージ基板１が分割される際、連結電極５が分割され、分割された連結電極５は、各デバイスチップ２の外縁に配設され、各デバイスチップ２の接続端子となる凹み電極として機能する。

実施形態１では、パッケージ基板１の平面視において、連結電極５の平面形状は、長手方向が分割予定ライン４に直交する矩形状に形成されているが、本発明では、矩形状に限定されない。また、実施形態１では、凹み６は、例えば、長手方向の幅が０．４０ｍｍ程で、短手方向の幅が０．１０ｍｍ程の寸法で所定の深さに形成される。実施形態１では、凹み６の長手方向は、分割予定ライン４と直交し、凹み６の短手方向は分割予定ライン４と平行であるが、本発明では、凹み６の形状は、これに限定されない。また、図３は、分割予定ライン４の幅方向の両側部４１，４２を破線で仮想的に示している。

実施形態１では、パッケージ基板１は、図１に示すように、環状のフレーム７の裏面に貼着された円板状の粘着テープ８の粘着面に樹脂基板１０が貼着されることにより、粘着テープ８を介してフレーム７の開口内に支持される。

実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、図４に示すように、保持ステップＳＴ１と、第一の切削ステップＳＴ２と、第二の切削ステップＳＴ３とを有する。

（保持ステップ）
図５は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の保持ステップにおいて、パッケージ基板が切削装置のチャックテーブルに保持された状態を示す斜視図である。図６は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の保持ステップにおいて、パッケージ基板が切削装置のチャックテーブルに保持された状態を一部断面で示す側面図である。

保持ステップＳＴ１は、パッケージ基板１を切削装置２０のチャックテーブル２１の保持面２２に保持するステップである。実施形態１において、保持ステップＳＴ１では、パッケージ基板１が粘着テープ８を介してチャックテーブル２１の保持面２２に載置され、切削装置２０が、図５及び図６に示すように、保持面２２に粘着テープ８を介してパッケージ基板１を吸引保持するとともに、フレーム７をクランプ部２３でクランプして、第一の切削ステップＳＴ２に進む。

（第一の切削ステップ）
図７は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の第一の切削ステップにおいて、分割予定ラインの一方の側部に溝が形成されるパッケージ基板の要部の断面図である。図８は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の第一の切削ステップにおいて、分割予定ラインの他方の側部に溝が形成されるパッケージ基板の要部の断面図である。図９は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の第一の切削ステップにおいて、分割予定ラインの両側部に溝が形成されたパッケージ基板の要部の断面図である。

第一の切削ステップＳＴ２は、切削装置２０が、第一の切削ブレード２４を用いてパッケージ基板１に設定された分割予定ライン４の両側部４１，４２を切削し、連結電極５を切断して一対の溝５０，５１を形成するステップである。実施形態１において、第一の切削ステップＳＴ２では、切削装置２０が、パッケージ基板１を図示しない撮像ユニットで撮像して、分割予定ライン４と第一の切削ユニット２５の第一の切削ブレード２４とを位置合わせするアライメントを遂行する。

なお、第一の切削ブレード２４は、例えば、砥粒を電鋳により固定した所謂電鋳ブレードであり、刃厚である厚さ２４−１が０．０８ｍｍ程の比較的薄いブレードである。

第一の切削ステップＳＴ２では、切削装置２０が、第一の切削ユニット２５とチャックテーブル２１とを分割予定ライン４に沿って相対的に移動させながら第一の切削ブレード２４を分割予定ライン４に樹脂基板１０に到達するまで切り込ませて、各分割予定ライン４に溝５０，５１を形成する。第一の切削ステップＳＴ２では、各分割予定ライン４に溝５０，５１を形成する際には、切削装置２０が、まず、図７に示すように、第一の切削ユニット２５の第一の切削ブレード２４を各分割予定ライン４の一方の側部４１に切り込ませた後、図８に示すように、第一の切削ユニット２５の第一の切削ブレード２４を各分割予定ライン４の他方の側部４２に切り込ませる。

こうして、第一の切削ステップＳＴ２では、切削装置２０が、各分割予定ライン４の両側部４１，４２に溝５１，５２を形成する。第一の切削ステップＳＴ２では、切削装置２０が、全ての分割予定ライン４の両側部４１，４２に溝５１，５２を形成すると、第二の切削ステップＳＴ３に進む。

なお、実施形態１では、第一の切削ステップＳＴ２では、第一の切削ブレード２４の刃先のパッケージ基板１に接触する接点において、第一の切削ブレード２４を上から下に向うように回転させる所謂ダウンカットにより切削する。しかしながら、本発明では、第一の切削ステップＳＴ２では、第一の切削ブレード２４の刃先のパッケージ基板１に接触する接点において、第一の切削ブレード２４を下から上に向うように回転させる所謂アップカットにより切削しても良い。

（第二の切削ステップ）
図１０は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の第二の切削ステップにおいて、分割予定ラインの一対の溝間が切削されるパッケージ基板の要部の断面図である。図１１は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の第二の切削ステップにおいて、分割予定ラインが切削されたパッケージ基板の要部の断面図である。図１２は、図４に示されたデバイスチップの製造方法の第二の切削ステップを模式的に示す斜視図である。図１３は、分割予定ラインの溝間をダウンカットで切削する比較例を模式的に示す斜視図である。

第二の切削ステップＳＴ３は、第一の切削ステップＳＴ２の後、切削装置２０が、第二の切削ブレード２６を用いて分割予定ライン４の一対の溝５１，５２の間を切削して、パッケージ基板１を切断して、個々のデバイスチップ２に分割するステップである。

なお、第二の切削ブレード２６は、例えば、砥粒をレジンボンドにより固定した所謂レジンブレードであり、刃厚である厚さ２６−１が第一の切削ブレード２４の厚さ２４−１よりも厚く、０．３５ｍｍ程の比較的厚いブレードである。このために、第一の切削ブレード２４は、第二の切削ブレード２６より厚さ２４−１が薄い。

実施形態１において、第二の切削ブレード２６の厚さ２６−１は、一対の溝５１，５２の外側５６，５７間の長さ５９よりも薄く、一対の溝５１，５２の内側５４，５５間の長さ５８よりも厚い。このために、第一の切削ステップＳＴ２によって形成される一対の溝５１，５２は、両側の溝５１，５２の外側５６，５７間の長さ５９が第二の切削ブレード２６の厚さ２６−１より大きく、かつ、内側５４，５５間の長さ５８が第二の切削ブレード２６の厚さ２６−１より小さく設定されている。

第二の切削ステップＳＴ３では、切削装置２０が、図１０に示すように、第二の切削ユニット２７とチャックテーブル２１とを分割予定ライン４に沿って相対的に移動させながら第二の切削ブレード２６を分割予定ライン４の幅方向の中央に粘着テープ８に到達するまで切り込ませて、各分割予定ライン４に沿ってパッケージ基板１を切断する。第二の切削ステップＳＴ３では、切削装置２０が、図１１に示すように、各分割予定ライン４に沿ってパッケージ基板１を切断して、パッケージ基板１を個々のデバイスチップ２に分割する。第二の切削ステップＳＴ３では、切削装置２０が、全ての分割予定ライン４に沿ってパッケージ基板１を切断すると、終了する。

なお、実施形態１では、第二の切削ステップＳＴ３では、第二の切削ブレード２６の刃先のパッケージ基板１に接触する接点において、図１２に示すように、第二の切削ブレード２６を図１２の矢印で示すように下から上に向うように回転させるアップカットで切削を行う。このために、デバイスチップの製造方法は、第二の切削ステップＳＴ３において、分割予定ライン４を切削することで生じた端材６０が第二の切削ブレード２６の回転によってパッケージ基板１の上方に向けて吹き飛ばされる。

分割予定ライン４を切削する際に、第二の切削ブレード２６の刃先のパッケージ基板１に接触する接点において、図１３に示すように、第二の切削ブレード２６を図１３の矢印で示すように上から下に向うように回転させるダウンカットにより切削すると端材６０が粘着テープ８側に押されて端材６０等により第二の切削ブレード２６が挟まれて破損する恐れがある。このような図１３に示す比較例に対して、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、第二の切削ステップＳＴ３ではアップカットにより切削するので、端材６０等により第二の切削ブレード２６が挟まれることを抑制できる。

なお、実施形態１では、第二の切削ブレード２６の厚さ２６−１が、一対の溝５１，５２の外側５６，５７間の長さ５９よりも薄く、一対の溝５１，５２の内側５４，５５間の長さ５８よりも厚いので、個々に分割されたデバイスチップ２の外側面１１に段差１２を生じさせる。個々に分割されたデバイスチップ２は、周知のピッカーなどにより粘着テープ８から取り外される。

以上説明したように、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、第一の切削ステップＳＴ２において、分割予定ライン４の両側部４１，４２を切削して、連結電極５を切断して一対の溝５０，５１を形成し、第二の切削ステップＳＴ３において、溝５０，５１の外側５６，５７間の長さ５９より厚さ２６−１が薄い第二の切削ブレード２６で溝５０，５１間を切削してパッケージ基板１を切断する。このために、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、特に第二の切削ステップＳＴ３において、バリの発生を抑制でき、その結果、バリそのものが凹み６に入り込むことを低減することができる。

また、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、第二の切削ステップＳＴ３において、所謂アップカットで溝５０，５１間を切削してパッケージ基板１を切断するので、切削の結果生じる端材６０を第二の切削ブレード２６がパッケージ基板１の上方に吹き飛ばすこととなる。このために、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、第二の切削ブレード２６が端材６０等に挟み込まれて破損してしまうことを抑制することができる。

その結果、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、隣接するデバイスチップ２同士の電極が連結し中央に凹み６を有した連結電極５を備えたパッケージ基板１からバリが少なく第二の切削ブレード２６の破損による不具合もない高品質なデバイスチップを製造することができるという効果を奏する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１パッケージ基板
２デバイスチップ
３デバイス領域（電極基板）
４分割予定ライン
５連結電極
６凹み
２４第一の切削ブレード
２４−１厚さ（刃厚）
２６第二の切削ブレード
２６−１厚さ（刃厚）
４１，４２側部
５０，５１溝
５４，５５内側
５６，５７外側
５８長さ
５９長さ
ＳＴ２第一の切削ステップ
ＳＴ３第二の切削ステップ

Claims

分割予定ラインによって区画された領域に複数のデバイスチップが配設され、隣接する該デバイスチップに対応して連結し中央に凹みを有した連結電極を備えた電極基板を含むパッケージ基板（ＱＦＮ）を分割してデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、
第一の切削ブレードを用いて該パッケージ基板に設定された分割予定ラインの両側部を切削し、該連結電極を切断して一対の溝を形成する第一の切削ステップと、
該第一の切削ステップの後、第二の切削ブレードを用いて該一対の溝の間を切削して該パッケージ基板を切断する第二の切削ステップと、
を有し、
該第一の切削ステップによって形成される一対の溝は、
両側の溝の外側間の長さが該第二の切削ブレードの厚さより大きく、かつ、内側間の長さが該第二の切削ブレードの厚さより小さく設定されており、
該第二の切削ステップでは、該第二の切削ブレードと該パッケージ基板との接点において該第二の切削ブレードを下から上に回転させるアップカットで切削を行うことを特徴とする、デバイスチップの製造方法。
該第一の切削ブレードは該第二の切削ブレードより刃厚が薄いことを特徴とする、請求項１に記載のデバイスチップの製造方法。