JP2023012963A - 加工方法及び切削装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】チップの信頼性の低下と接続不良を抑制することができること。【解決手段】加工方法は、第1ブレードをパッケージ基板に切り込ませ分割予定ラインに沿って第1ブレードでパッケージ基板を切削して第1切削溝を形成するとともに第1切削溝の下に切り残し部を形成するハーフカットステップ1002と、ハーフカットステップ1002を実施した後、第1ブレードよりも薄い第2ブレードで第1切削溝に沿って切り残し部を切削するフルカットステップ1003と、第1ブレードの先端の形状を確認する先端形状確認ステップ1005と、を備え、ハーフカットステップ1002では、先端形状確認ステップ1005で確認された第1ブレードの先端の形状と、第2ブレードの刃厚と、をもとに切欠部の深さが所定の深さになる切り込み深さに第1ブレードをパッケージ基板に切り込ませる。【選択図】図7

Description

本発明は、パッケージ基板を厚みの異なる2種のブレードでステップカットし側面に階段状の切欠部が形成されたチップ(パッケージ)を形成する加工方法及び切削装置に関する。
近年の電気機器の小型化に伴いパッケージサイズも小型化が進み、パッケージ基板の電極面積が小さくなっている。そこで実装基板との接合を強化すべく、また、接合状態の視認性を高めるためにウェッタブルフランクと呼ばれるパッケージが広く採用されている。
ウェッタブルフランクパッケージは、パッケージ基板の分割予定ラインをブレードでハーフカットして電極の厚み方向途中までを切断面に露出させた後、電極にメッキを施し、次いでハーフカット溝よりも幅の狭いブレードでフルカットすることで形成される(例えば、特許文献1参照)。
ウェッタブルフランクパッケージは、電極側面に切り込みを入れ、メッキを施す事でハンダの濡れ性を向上させる。更に、側面に階段状の切欠部を形成することで、実装時に切欠部に供給されたハンダがフィレット呼ばれる富士山の裾野のような盛り上がりを形成することで上面や側面からのハンダの接合状態を視認できるためカメラによる外観検査が可能となる。
特開2020-161615号公報
一方で、切削ブレードは、摩耗に伴い先端にR形状が形成されるため、ハーフカット用のブレードの先端にR形状が形成された状態で切り込み深さを変えずに切削を続けると、チップ(パッケージ)側面に形成される切欠部の深さが変化してしまう。
切欠部の深さが変化すると実装時にパッケージ側面に露出するハンダ接続部であるフィレットが実装基板から十分な高さに形成されず検査の信頼性が低下するおそれや、接続不良につながるという問題が生じる。
したがって、本発明の目的は、チップの信頼性の低下と接続不良を抑制することができる加工方法及び切削装置を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の加工方法は、交差する複数の分割予定ラインが設定されたパッケージ基板を第1ブレードでハーフカットした後に該第1ブレードより刃厚の薄い第2ブレードでフルカットすることで側面に階段状の切欠部が形成されたチップを形成する加工方法であって、該第1ブレードを該パッケージ基板に切り込ませ該分割予定ラインに沿って該第1ブレードで該パッケージ基板を切削して第1切削溝を形成するとともに該第1切削溝の下に切り残し部を形成するハーフカットステップと、該ハーフカットステップを実施した後、該第1ブレードよりも薄い該第2ブレードで該第1切削溝に沿って該切り残し部を切削するフルカットステップと、該第1ブレードの先端形状を確認する先端形状確認ステップと、を備え、該ハーフカットステップでは、該先端形状確認ステップで確認された該第1ブレードの先端形状と、該第2ブレードの刃厚と、をもとに該切欠部の深さが所定の深さになる切り込み深さに該第1ブレードを該パッケージ基板に切り込ませることを特徴とする。
前記加工方法では、該先端形状確認ステップは、該パッケージ基板の上面に該第1ブレードで切削痕を形成し、該切削痕をもとに該第1ブレードの先端形状を確認しても良い。
前記加工方法では、所定のタイミングで該第1ブレードの先端を修正し平坦化する平坦化ステップを備えても良い。
本発明の切削装置は、交差する複数の分割予定ラインが設定されたパッケージ基板を第1ブレードでハーフカットした後に該第1ブレードより刃厚の薄い第2ブレードでフルカットすることで側面に階段状の切欠部が形成されたチップを形成する切削装置であって、該パッケージ基板を保持するテーブルと、該分割予定ラインに沿って該パッケージ基板を切削して第1切削溝を形成するとともに該第1切削溝の下に切り残し部を形成する第1ブレードを有する第1切削ユニットと、該第1切削溝に沿って該切り残し部を切削する該第1ブレードよりも薄い該第2ブレードを有する第2切削ユニットと、切削対象物に該第1ブレードを切り込ませて形成された切削痕を撮像する撮像ユニットと、各構成要素を制御する制御ユニットと、を備え、制御ユニットは、該撮像ユニットが撮像して得た画像を基に該第1ブレードの先端形状を推定する推定部と、該推定部が推定した該第1ブレードの先端形状と第2ブレードの刃厚を基に該切欠部の深さが所定の深さになる第1ブレードの切り込み深さを算出する算出部と、を備えることを特徴とする。
本発明は、チップの信頼性の低下と接続不良を抑制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に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。 図2は、実施形態1に係る加工方法及び切削装置の加工対象のパッケージ基板の平面図である。 図3は、図2に示されたパッケージ基板の側面図である。 図4は、図2に示されたパッケージ基板の裏面側の平面図である。 図5は、図2に示されたパッケージ基板が分割して得られるパッケージチップの斜視図である。 図6は、図1に示された切削装置の第1切削ユニット及び第2切削ユニット等を示す正面図である。 図7は、実施形態1に係る加工方法の流れを示すフローチャートである。 図8は、図7に示された加工方法のハーフカットステップを模式的に示す断面図である。 図9は、図7に示された加工方法のフルカットステップを模式的に示す断面図である。 図10は、図1に示された切削装置の第1ブレードの摩耗する前の状態を模式的に示す断面図である。 図11は、図10に示された第1フレードが摩耗した状態を模式的に示す断面図である。 図12は、図11に示された第1フレードが更に摩耗した状態を模式的に示す断面図である。 図13は、図7に示された加工方法の先端形状確認ステップにおいて、パッケージ基板のべース基板の外周余剰領域に第1ブレードの切り刃を切り込ませる状態を模式的に一部断面で示す側面図である。 図14は、図7に示された加工方法の先端形状確認ステップにおいて、切削痕が形成されたパッケージ基板のべース基板の外周余剰領域の平面図である。 図15は、図7に示された加工方法の先端形状確認ステップにおいて、撮像ユニットが切削痕を撮像して得た画像を示す図である。 図16は、図7に示された加工方法の先端形状確認ステップにおいて、図15に示された画像の長さを縮小して生成した第1ブレードの切り刃の先端の画像を示す図である。 図17は、図14に示された切削痕を形成した第1ブレードの切り刃の先端の断面図である。 図18は、図14に示された切削痕の長手方向と平行な縦断面図である。 図19は、図7に示された加工方法の先端形状確認ステップにおいて、算出された切り込み深さ等を模式的に示す断面図である。 図20は、実施形態1の変形例に係る加工方法の先端形状確認ステップにおいて、パッケージ基板のべース基板の外周余剰領域に第1ブレードの切り刃を切り込ませる状態を模式的に一部断面で示す側面図である。 図21は、実施形態1の変形例に係る加工方法の先端形状確認ステップにおいて、切削痕が形成されたパッケージ基板のべース基板の外周余剰領域の平面図である。
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1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、置換又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に係る加工方法及び切削装置1を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。図2は、実施形態1に係る加工方法及び切削装置の加工対象のパッケージ基板の平面図である。図3は、図2に示されたパッケージ基板の側面図である。図4は、図2に示されたパッケージ基板の裏面側の平面図である。図5は、図2に示されたパッケージ基板が分割して得られるパッケージチップの斜視図である。図6は、図1に示された切削装置の第1切削ユニット及び第2切削ユニット等を示す正面図である。
実施形態1に係る図1に示す切削装置は、図2、図3及び図4に示す基板であるパッケージ基板200に切削加工を施して、パッケージ基板200を図5に示す個々のパッケージチップ201(チップに相当)に分割して、パッケージチップ201を形成する加工装置である。
(パッケージ基板)
実施形態1に係る切削装置1の加工対象のパッケージ基板200は、図2に示すように、平面形状が矩形の平板状に形成されている。パッケージ基板200は、矩形の平板状のべース基板202を備え、べース基板202の表面203にデバイス領域204と、デバイス領域204を囲繞する外周余剰領域205とを有している。なお、べース基板202の表面203は、パッケージ基板200の上面に相当する。べース基板202は、銅を含む金属(即ち、銅合金)などの金属からなる。
デバイス領域204は、互いに交差する複数の分割予定ライン206が設定されている。互いに交差する複数の分割予定ライン206のうちの一方の分割予定ライン206は、べース基板202の長手方向と平行な方向に伸長し、他方の分割予定ライン206は、べース基板202の長手方向に対して直交しかつべース基板202の幅方向と平行な方向に伸長する。これら互いに交差する複数の分割予定ライン206で区画された領域207にデバイスチップ208が配設されている。分割予定ライン206は、べース基板202を貫通して構成されている。領域207は、べース基板202の一部分により構成され、表面203の裏側の裏面210(図4等に示す)側にデバイスチップ208を配設している。各分割予定ライン206には、パッケージチップ201を配線基板等に接続するための電極209が設けられている。
電極209は、べース基板202の一部分により構成され、実施形態1では、それぞれ、分割予定ライン206の幅方向の中央に設けられているとともに、各分割予定ライン206と直交する方向に直線状に形成されている。電極209は、デバイスチップ208と図示しないワイヤ等により接続されている。
実施形態1では、デバイス領域204は、べース基板202の長手方向に間隔をあけて複数(実施形態1では、3つ)配設されている。外周余剰領域205は、デバイスチップ208が配設されていない領域であって、べース基板202により構成され、各デバイス領域204の全周を囲繞しているとともに、互いに隣り合うデバイス領域204同士を連結している。
また、パッケージ基板200は、図3及び図4に示すように、各デバイス領域204の裏面210側を封止(被覆)した封止樹脂211を備える。封止樹脂211は、熱可塑性樹脂により構成され、べース基板202の領域207の裏面210に配設されたデバイスチップ208及びワイヤを封止(被覆)しているとともに、分割予定ライン206内に充填されている。封止樹脂211は、べース基板202の裏面210側では、各デバイス領域204全体を封止(被覆)している。封止樹脂211は、べース基板202の表面203側では、デバイスチップ208を配設した領域207と、電極209とを露出させた状態で分割予定ライン206内を封止している。
パッケージ基板200は、各デバイス領域204の各分割予定ライン206の幅方向の中央が切断されて、電極209が二分割されて、図5に示す個々のパッケージチップ201に分割される。このように、実施形態1に係る加工方法及び切削装置1の加工対象であるパッケージ基板200は、切削ブレード21で切削される分割予定ライン206に金属からなる電極209が配置されたQFN基板である。なお、実施形態1では、パッケージ基板200は、分割予定ライン206に電極209が配置されたQFN(Quad Flat Non-leaded Package)基板であるか、これに限定されず、CSP(Chip Scale Packaging)基板でも良い。また、実施形態1では、パッケージ基板200から分割されるパッケージチップ201は、各辺の長さが1mm×1mm程度の大きさである、即ち、チップサイズが小さい、小チップである。
また、実施形態1では、パッケージ基板200は、図2に示すように、べース基板202の表面203の分割予定ライン206の両端部に切削加工時の分割予定ライン206の切削位置を示すアライメント用のマーク212が設けられている。実施形態1では、アライメント用のマーク212は、各分割予定ライン206の幅方向の中央と並ぶ位置に配置されている。
パッケージ基板200が分割して製造されるパッケージチップ201は、図5に示すように、べース基板202の領域207と、領域207の裏面210上に配設されたデバイスチップ208と、電極209と、封止樹脂211とを備える。封止樹脂211は、領域207の表面203及び電極209を露出させた状態でデバイスチップ208等を封止している。
また、実施形態1において、パッケージチップ201は、各側面213に階段状の切欠部214が形成されている、切欠部214は、側面213と平行でかつ表面203と裏面210との双方に対して直交する方向に平坦であるとともに、表面203側の第2側面213-1と、第2側面213-1と側面213とに連なる平坦面213-2とを備える。平坦面213-3は、表面203と裏面210との双方に沿って平坦に形成されている。切欠部214は、電極209が形成されている領域では、電極209のみに形成され、封止樹脂211には形成されていない。切欠部214の深さ215は、電極209の厚みよりも小さい、予め設計段階などで設定された所定の深さ219に定められている。
また、パッケージチップ201は、電極209の表面に金属からなる図示しないメッキ層を備えている。メッキ層は、パッケージチップ201を実装基板に固定するハンダの電極209に対する濡れ性を向上させるものである。パッケージチップ201は、ハンダにより電極209が実装基板の図示しない金属部分に固定されて実装基板に実装される。
(切削装置)
実施形態1に係る切削装置1は、パッケージ基板200をテーブル10に保持して複数の分割予定ライン206に沿って切削加工する加工装置である。実施形態1において、切削装置1は、ダイシングテープが貼着されないパッケージ基板200をテーブル10に直接保持して、パッケージ基板200を所謂フルカットしてパッケージチップ201に分割する加工装置(所謂、治具ダイサー)である。
切削装置1は、図1に示すように、パッケージ基板200を保持面11で吸引保持するテーブル10と、サブチャックテーブル15と、テーブル10に保持されたパッケージ基板200を切削加工する切削ユニット20と、テーブル10に保持されたパッケージ基板200を撮影する撮像ユニット30と、制御ユニット100とを備える。切削装置1は、図1及び図6に示すように、切削ユニット20を二つ備えた、即ち、2スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置である。
また、切削装置1は、図1に示すように、テーブル10と切削ユニット20とを相対的に移動させる移動ユニット40を備える。移動ユニット40は、X軸移動ユニット41とY軸移動ユニット42とZ軸移動ユニット43と回転移動ユニット44とを備える。
X軸移動ユニット41は、テーブル10及び回転移動ユニット44を加工送り方向である水平方向と平行なX軸方向に移動させることで、切削ユニット20とテーブル10とを相対的にX軸方向に沿って移動させるものである。Y軸移動ユニット42は、切削ユニット20を割り出し送り方向である水平方向と平行でかつX軸方向に対して直交するY軸方向に移動させることで、切削ユニット20とテーブル10とを相対的にY軸方向に沿って移動させるものである。
Z軸移動ユニット43は、切削ユニット20を切り込み送り方向であるX軸方向とY軸方向との双方に対して直交するZ軸方向に移動させることで、切削ユニット20とテーブル10とを相対的にZ軸方向に沿って移動させるものである。回転移動ユニット44は、X軸移動ユニット41に支持され、テーブル10を支持して、テーブル10とともにX軸方向に移動自在に配設されている。回転移動ユニット44は、テーブル10をZ軸方向と平行な軸心回りに回転する。
X軸移動ユニット41、Y軸移動ユニット42及びZ軸移動ユニット43は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のモータ及びテーブル10又は切削ユニット20をX軸方向、Y軸方向又はZ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。また、回転移動ユニット44は、テーブル10を軸心回りに回転するモータを備える。
テーブル10は、パッケージ基板200を上面である保持面11で吸引保持する。テーブル10は、回転移動ユニット44によりZ軸方向と平行な軸心回りに回転される。テーブル10は、回転移動ユニット44とともにX軸移動ユニット41によりX軸方向に移動される。
テーブル10は、切削加工時に切削ブレード21が侵入する逃げ溝12で保持面11が複数の領域に区画され、保持面11の逃げ溝12で区画された領域にそれぞれパッケージ基板200及びパッケージチップ201を吸引するための吸引孔13が開口している。逃げ溝12は、分割予定ライン206に対応する位置(保持面11に保持されたパッケージ基板200の分割予定ライン206に重なる位置)に設けられかつ保持面11から凹に形成されている。
吸引孔13は、パッケージチップ201と対応する位置(即ち、保持面11に保持されたパッケージ基板200のパッケージチップ201に重なる位置)に設けられかつ保持面11の各領域に開口している。実施形態1では、吸引孔13は、パッケージチップ201と1対1で対応している。吸引孔13は、図示しない吸引路を介して吸引源に接続している。
テーブル10は、保持面11にパッケージ基板200の封止樹脂211側が載置される。テーブル10は、吸引源により吸引孔13が吸引されることで、パッケージ基板200及びパッケージチップ201を保持面11に吸引保持する。実施形態1において、テーブル10は、ダイシングテープが貼着されないパッケージ基板200を保持面11に直接ン吸引保持する、所謂治具テーブルであるが、本発明では、治具テーブルに限定されない。
サブチャックテーブル15は、テーブル10に隣接する位置に設けられ、ドレスボード250を保持面16で吸引保持する。ドレスボード250は、切削ブレード21により切削されることで、切削ブレード21の切り刃の先端を摩耗させて、切り刃の先端を切削ユニット20の軸心方向に沿って平坦にするフラットドレスに使用される。
サブチャックテーブル15は、テーブル10及び回転移動ユニット44とともに、X軸移動ユニット41によりX軸方向に移動される。サブチャックテーブル15は、回転移動ユニット44によりテーブル10とともに軸心回りに回転する。
切削ユニット20は、切削ブレード21がスピンドル23に装着され、テーブル10に保持されたパッケージ基板200を切削する加工ユニットである。切削ユニット20は、それぞれ、テーブル10に保持されたパッケージ基板200に対して、Y軸移動ユニット42によりY軸方向に移動自在に設けられ、かつ、Z軸移動ユニット43によりZ軸方向に移動自在に設けられている。切削ユニット20は、図1に示すように、Y軸移動ユニット42及びZ軸移動ユニット43などを介して、装置本体2から立設した支持フレーム3に設けられている。切削ユニット20は、Y軸移動ユニット42及びZ軸移動ユニット43により、テーブル10の保持面11の任意の位置に切削ブレード21を位置付け可能となっている。
切削ユニット20は、切削ブレード21と、Y軸移動ユニット42及びZ軸移動ユニット43によりY軸方向及びZ軸方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング22と、スピンドルハウジング22に軸心回りに回転可能に設けられ先端に切削ブレード21が装着されるスピンドル23と、スピンドル23を軸心回りに回転する図示しないスピンドルモータと、切削ブレード21に切削水を供給する切削水ノズル24とを有する。
切削ブレード21は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。切削ブレード21は、スピンドル23の先端に固定される。実施形態1において、切削ブレード21は、円環状の円形基台と、円形基台の外周縁に配設されてパッケージ基板200を切削する円環状の切り刃とを備える所謂ハブブレードである。切り刃は、SiC、アルミナ、ダイヤモンド又はCBN(Cubic Boron Nitride)等の砥粒と、金属や樹脂等の砥粒を固定するボンド(結合材)とからなり所定厚みに形成されている。なお、本発明では、切削ブレード21は、切り刃のみで構成された所謂ワッシャーブレードでもよい。
なお、以下、二つの切削ユニット20のうち一方を第1切削ユニット20(符号20-1で示す)と記し、他方を第2切削ユニット20(符号20-2で示す)と記す。また、以下、図6に示すように、第1切削ユニット20-1の切削ブレード21を第1ブレード21(符号21-1で示す)と記し、第2切削ユニット20-2の切削ブレード21を第2ブレード21(符号21-2で示す)と記す。また、第1切削ユニット20-1の第1ブレード21-1の切り刃の刃厚25-1より第2切削ユニット20-2の第2ブレード21-2の切り刃の刃厚25-2が薄い。また、実施形態1では、ブレード21-1,21-2は、パッケージ基板200の切削を繰り返すと、切り刃が先端側から徐々に摩耗して、角が除去されて曲面(R形状)に形成される。
撮像ユニット30は、第1切削ユニット20-1と一体的に移動するように、第1切削ユニット20-1に固定されている。撮像ユニット30は、テーブル10に保持された切削前のパッケージ基板200の分割すべき領域を撮影する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)撮像素子又はCMOS(Complementary MOS)撮像素子である。撮像ユニット30は、テーブル10に保持されたパッケージ基板200を撮影して、パッケージ基板200と切削ブレード21との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の画像を得、得た画像を制御ユニット100に出力する。
また、切削装置1は、テーブル10のX軸方向の位置を検出するため図示しないX軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット20-1,20-2のY軸方向の位置を検出するための図示しないY軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット20-1,20-2のZ軸方向の位置を検出するためのZ軸方向位置検出ユニットとを備える。X軸方向位置検出ユニット及びY軸方向位置検出ユニットは、X軸方向、又はY軸方向と平行なリニアスケールと、読み取りヘッドとにより構成することができる。Z軸方向位置検出ユニットは、モータのパルスで切削ユニット20-1,20-2のZ軸方向の位置を検出する。X軸方向位置検出ユニット、Y軸方向位置検出ユニット及びZ軸方向位置検出ユニットは、テーブル10のX軸方向、切削ユニット20-1,20-2の切り刃の下端のY軸方向又はZ軸方向の位置を制御ユニット100に出力する。
なお、実施形態1では、切削装置1のテーブル10及び切削ユニット20-1,20-2のX軸方向の位置、Y軸方向及びZ軸方向の位置は、予め定められた図示しない基準位置に基づいて定められる。
制御ユニット100は、切削装置1の第1切削ユニット20-1と第2切削ユニット20-2と撮像ユニット30とを含む各構成要素をそれぞれ制御して、パッケージ基板200に対する加工動作を切削装置1に実施させるものでもある。なお、制御ユニット100は、CPU(central processing unit)のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ROM(read only memory)又はRAM(random access memory)のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット100の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、切削装置1を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して切削装置1の各構成要素に出力する。
制御ユニット100は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルにより構成される。
また、制御ユニット100は、図1に示すように、推定部101と、算出部102と、切削装置1の各構成要素の加工動作を制御する加工制御部103とを備える。推定部101と、算出部102と、加工制御部103との機能は、演算処理装置が記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施することで実現される。
実施形態1に係る加工方法は、切削装置1がパッケージ基板200を第1ブレード21-1でハーフカットした後に、第1ブレード21-1よりも刃厚25-2の薄い第2ブレード21-2でフルカットすることで、側面213に階段状の切欠部214が形成されたパッケージチップ201を形成する加工方法である。即ち、実施形態1に係る加工方法は、切削装置1の加工動作でもある。図7は、実施形態1に係る加工方法の流れを示すフローチャートである。実施形態1に係る加工方法は、図7に示すように、ハーフカットステップ1002と、フルカットステップ1003と、先端形状確認ステップ1005と、平坦化ステップ1007等を備える。
切削装置1は、テーブル10の保持面11にパッケージ基板200の封止樹脂211が載置され、サブチャックテーブル15の保持面11にドレスボード250が載置される。切削装置1は、制御ユニット100が入力ユニットなどから入力された加工条件を受け付け、制御ユニット100がオペレータなどからの加工開始指示を受け付けると、加工動作即ち加工方法を実施する。なお、加工条件は、各ブレード21-1,21-2の刃厚25-1,25-2、第1ブレード21-1の切り込み深さ26(図8に示す)、切欠部214の深さ215の予め設計段階などで設定された所定の深さ219、電極209の厚み、及び第1ブレード21-1の種類、パッケージ基板200の種類等を含む。なお、加工条件の切り込み深さ26は、電極209の厚みよりも小さく、切欠部214の深さ215の予め設計段階などで設定された所定の深さ219と同じである。
加工動作を開始すると、切削装置1は、切削ユニット20-1,20-2のスピンドル23即ち切削ブレード21-1,21-1を軸心回りに回転するとともに、テーブル10の保持面11にパッケージ基板200を吸引保持するとともに、サブチャックテーブル15の保持面11にドレスボード250を吸引保持する。また、加工動作を開始すると、切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103が第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状を確認するタイミングであるか否かを判定する(ステップ1001)。なお、第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状を確認するタイミングは、パッケージ基板200、及び第1ブレード21-1の種類等により定められている。切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103が第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状を確認するタイミングではないと判定する(ステップ1001:No)と、ハーフカットステップ1002に進む。
(ハーフカットステップ)
図8は、図7に示された加工方法のハーフカットステップを模式的に示す断面図である。ハーフカットステップ1002は、第1ブレード21-1をパッケージ基板200に切り込ませ分割予定ライン206に沿って第1ブレード21-1でパッケージ基板200を切削して第1切削溝216を形成するとともに第1切削溝216の下に切り残し部217を形成するステップである。即ち、ハーフカットステップ1002では、第1ブレード21-1は、分割予定ライン206に沿ってパッケージ基板200を切削して第1切削溝216を形成するとともに第1切削溝216の下に切り残し部217を形成する。
ハーフカットステップ1002では、切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103が移動ユニット40を制御してテーブル10を撮像ユニット30の下方まで移動させ、撮像ユニット30でパッケージ基板200のマーク212を撮像し、ブレード21-1,21-2と分割予定ライン206との位置合せを行うアライメントを遂行する。ハーフカットステップ1002では、切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103が各構成要素を制御して、テーブル10と切削ユニット20-1の第1ブレード21-1とをX軸方向とY軸方向等に沿って相対的に移動させながら第1ブレード21-1の切り刃を一つの分割予定ライン206の幅方向の中央に加工条件で定められた切り込み深さ26分切り込ませる。ハーフカットステップ1002では、切削装置1が、図8に示すように、パッケージ基板200の分割予定ライン206を第1ブレード21-1で切削して、分割予定ライン206に第1切削溝216を形成するとともに、第1切削溝216の下に切り残し部217を形成する。
実施形態1において、ハーフカットステップ1002では、切削装置1は、第1ブレード21-1の切り刃の先端を各電極209の厚み方向の中央までの切り込み深さ26分切り込ませて、分割予定ライン206の電極209にも第1切削溝216を形成する。なお、第1切削溝216は、第1ブレード21-1の切り刃の先端を電極209の厚み方向の中央まで切り込ませて形成されているので、電極209及びパッケージ基板200を分割しない溝即ちハーフカット溝である。
実施形態1において、ハーフカットステップ1002では、切削装置1は、テーブル10に吸引保持したパッケージ基板200の分割予定ライン206のうち一つの分割予定ライン206に第1切削溝216を形成するが、本発明では、加工条件等で定められた数の分割予定ライン206に順に第1切削溝216を形成しても良い。実施形態1において、ハーフカットステップ1002では、切削装置1は、テーブル10に吸引保持したパッケージ基板200の分割予定ライン206のうち一つの分割予定ライン206に第1切削溝216を形成すると、フルカットステップ1003に進む。
(フルカットステップ)
図9は、図7に示された加工方法のフルカットステップを模式的に示す断面図である。フルカットステップ1003は、ハーフカットステップ1002を実施した後、第1ブレード21-1よりも刃厚25-2の薄い第2ブレード21-2で第1切削溝216に沿って切り残し部217を切削するステップである。即ち、フルカットステップ1003では、第2ブレード21-2は、第1切削溝216に沿って切り残し部217を切削する第1ブレード21-1よりも刃厚25-2の薄い切削ブレードである。
フルカットステップ1003では、切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103が各構成要素を制御して、テーブル10と切削ユニット20-2の第2ブレード21-2とをX軸方向とY軸方向等に沿って相対的に移動させながら第2ブレード21-2の切り刃を一つの分割予定ライン206の幅方向の中央に形成された第1切削溝216の下の切り残し部217に逃げ溝12に到達するまで切り込ませる。フルカットステップ1003では、切削装置1が、図9に示すように、パッケージ基板200の分割予定ライン206に形成された第1切削溝216の下の切り残し部217の幅方向の中央を第2ブレード21-2で切削して、切り残し部217を切削即ち切断する第2切削溝218を形成する。フルカットステップ1003では、切削装置1が、切り残し部217を切削即ち切断する第2切削溝218を形成して、パッケージ基板200をパッケージチップ201に分割する。
このとき、パッケージ基板200即ちパッケージチップ201は、第1切削溝216により切欠部214が形成され、第2切削溝218により側面213が形成される。第1切削溝216の内面が、第2側面213-1となり、第1切削溝216の底面が平坦面213-2となり、第2切削溝218の内面が、側面213となり、第1ブレード21-1の切り込み深さ26により切欠部214の深さ215が定められることとなる。
実施形態1において、フルカットステップ1003では、切削装置1は、テーブル10に吸引保持したパッケージ基板200の分割予定ライン206のうち一つの分割予定ライン206に形成された第1切削溝216の下の切り残し部217を切削するが、本発明では、加工条件等で定められた数の分割予定ライン206に順に第1切削溝216を形成しても良い。この場合、フルカットステップ1003では、直前のハーフカットステップ1002で形成した第1切削溝216の下の切り残し部217を切削するのが望ましい。実施形態1において、フルカットステップ1003では、切削装置1は、テーブル10に吸引保持したパッケージ基板200の分割予定ライン206のうち一つの分割予定ライン206に形成された第1切削溝216の下の切り残し部217を切削すると、ステップ1004に進む。
切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103がパッケージ基板200の全ての分割予定ライン206にハーフカットステップ1002で第1切削溝216を形成し、フルカットステップ1003で第1切削溝216の下の切り残し部217を切削して、パッケージ基板200を個々のパッケージチップ201に分割したか否かを判定する(ステップ1004)。切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103がパッケージ基板200の全ての分割予定ライン206にハーフカットステップ1002で第1切削溝216を形成し、フルカットステップ1003で第1切削溝216の下の切り残し部217を切削して、パッケージ基板200を個々のパッケージチップ201に分割していないと判定する(ステップ1004:No)と、ステップ1001に戻る。
切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103が第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状を確認するタイミングであると判定する(ステップ1001:Yes)と、先端形状確認ステップ1005に進む。ここで、切削装置1の切削ユニット20-1の第1ブレード21-1は、摩耗する前では、例えば、図8及び図10に示すように、切り刃の先端がスピンドル23の軸心に沿って平坦に形成され、先端の角の曲面28(R形状ともいう)が小さい。なお、図10は、図1に示された切削装置の第1ブレードの摩耗する前の状態を模式的に示す断面図である。図11は、図10に示された第1フレードが摩耗した状態を模式的に示す断面図である。図12は、図11に示された第1フレードが更に摩耗した状態を模式的に示す断面図である。
第1ブレード21-1は、分割予定ライン206の切削を繰り返し行うと、摩耗し、例えば、図11に示すように、切り刃の先端の角の曲面28が徐々に大きくなり、曲面28とスピンドル23の軸心に沿って平坦な面との境界27が、徐々に切り刃の厚み方向の中央に向かって移動する。第1ブレード21-1の境界27が第2ブレード21-2で形成される第2切削溝218の外側に位置すると、切り込み深さ26と切欠部214の深さ215とが等しくなり、所定の深さ219の切欠部214を形成することができる。また、第1ブレード21-1の境界27が第2ブレード21-2で形成される第2切削溝218の内側に位置すると、切り込み深さ26よりも切欠部214の深さ215が小さくなり、所定の深さ219よりも小さい深さ215の切欠部214を形成することとなる。
また、第1ブレード21-1は、さらに摩耗すると、例えば、図12に示すように、切り刃の先端に軸心に沿って平坦な面がなくなり、先端が外周方向に凸に湾曲した曲面に形成されることがある。すると、切り込み深さ26よりも切欠部214の深さ215が小さくなり、所定の深さ219よりも小さい深さ215の切欠部214を形成してしまう。
実施形態1において、ステップ1001の第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状を確認するタイミングは、第1ブレード21-1が例えば図12に示すように摩耗して、切り込み深さ26よりも切欠部214の深さ215が小さくなる前のタイミングであり、例えば前述した境界27が第2切削溝218の内側に侵入する前(直前)のタイミングである。実施形態1において、ステップ1001の第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状を確認するタイミングは、パッケージ基板200及び第1ブレード21-1の種類ごとなどで定められ、加工方向の開始後又は前回の先端形状確認ステップ1005の実施後に所定本数の分割予定ライン206を切削した後等のタイミングである。
(先端形状確認ステップ)
図13は、図7に示された加工方法の先端形状確認ステップにおいて、パッケージ基板のべース基板の外周余剰領域に第1ブレードの切り刃を切り込ませる状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図14は、図7に示された加工方法の先端形状確認ステップにおいて、切削痕が形成されたパッケージ基板のべース基板の外周余剰領域の平面図である。図15は、図7に示された加工方法の先端形状確認ステップにおいて、撮像ユニットが切削痕を撮像して得た画像を示す図である。図16は、図7に示された加工方法の先端形状確認ステップにおいて、図15に示された画像の長さを縮小して生成した第1ブレードの切り刃の先端の画像を示す図である。図17は、図14に示された切削痕を形成した第1ブレードの切り刃の先端の断面図である。図18は、図14に示された切削痕の長手方向と平行な縦断面図である。図19は、図7に示された加工方法の先端形状確認ステップにおいて、算出された切り込み深さ等を模式的に示す断面図である。
先端形状確認ステップ1005は、第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状を確認するステップである。実施形態1では、先端形状確認ステップ1005では、切削装置1は、制御ユニット100の推定部101が移動ユニット40等を制御して、図13に示すように、パッケージ基板200の切削対象物である外周余剰領域205のベース基板202の上方に第1ブレード21-1を位置付け、回転中の第1ブレード21-1をZ軸方向に沿って下降して第1ブレード21-1の切り刃の先端を切り込ませた後、第1ブレード21-1をZ軸方向に沿って上昇させる。
すると、パッケージ基板200の外周余剰領域205のベース基板202の表面203に図14に示す切削痕220が形成される。こうして、実施形態1では、先端形状確認ステップ1005では、切削装置1は、第1ブレード21-1をパッケージ基板200の切削対象物である外周余剰領域205のベース基板202の表面203に切り込ませて、表面203に第1ブレード21-1で切削痕220を形成する。また、実施形態1において、先端形状確認ステップ1005では、パッケージ基板200の外周余剰領域205のベース基板202の表面203に対して第1ブレード21-1を昇降させる所謂チョッパーカットにより切削痕220を形成する。切削痕220は、X軸方向に沿って延在した表面203から凹の溝であり、両端221の形状が第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状に応じて湾曲している。
また、切削痕220の両端221は、第1ブレード21-1がZ軸方向に沿って昇降されることで切削痕220が形成されているので、両端221に近付くのにしたがって徐々に表面203に近付くように行き止まりに形成されている。切削痕220の両端221は、第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状と等しくなる。
先端形状確認ステップ1005では、切削装置1は、制御ユニット100の推定部101が移動ユニット40等を制御して、切削痕220を撮像ユニット30の下方に位置付ける。先端形状確認ステップ1005では、切削装置1は、制御ユニット100の推定部101が撮像ユニット30に切削痕220を撮像させて、図15に一例を示す画像300を得る。このように、撮像ユニット30は、パッケージ基板200の外周余剰領域205のベース基板202に第1ブレード21-1を切り込ませて形成された切削痕220を撮像する。
先端形状確認ステップ1005では、切削装置1は、制御ユニット100の推定部101が制御ユニット100は、画像300の切削痕220の一端221を含む少なくとも一部の画像の長さが、ブレード21-1の切り刃の先端の接線方向29(図18に示す)から見た長さになるように、少なくとも一部の画像の長さを縮小し、第1ブレード21-1の切り刃の先端に近似する画像400を形成する。具体的には、制御ユニット100の推定部101は、図15に示すように、画像300を切削痕220の長手方向を分割する。
実施形態1では、制御ユニット100の推定部101は、切削痕220の一端221から以下の式1で求めることができる長さL毎に画像300を複数の分割画像301,302,303,304・・・に分割する。制御ユニット100は、以下の式1を予め記憶している。制御ユニット100は、値α1(式1中にはαで示す)に対応した式1で求めることができる切削痕220の一端221を含む分割画像302の長さL1(式1中にはLで示す)を求める。ただし、値α1を例えば1μmとし、Rを第1ブレード21-1の半径とし、dを切削痕220の切り込み深さとする。なお、分割画像302は、切削痕220の一端221を含む切削痕220の一部の画像である。
Figure 2023012963000002
制御ユニット100の推定部101は、分割画像302の長さL(L1)が値α1となるように、分割画像302を構成する画素の一部を除去する。このとき、制御ユニット100は、長さL(L1)と値α1との長さの違いに応じた間隔毎に等間隔に画素を除去する。
次に、制御ユニット100は、値α2(式1中にはαで示す)に対応する、分割画像302の隣の分割画像303の長さL(L2)を、値α2を例えば1μmとし、dを切削痕220の切り込み深さとし、RをR-α1として、式1を用いて、求める。制御ユニット100の推定部101は、分割画像303の長さL(L2)が値α2となるように、分割画像303を構成する画素の一部を除去する。さらに、制御ユニット100は、値α3(式1中にはαで示す)に対応する、分割画像303の隣で分割画像304の長さL(L3)を、値α3を例えば1μmとし、dを切削痕220の切り込み深さとし、RをR-(α1+α2)として、式1を用いて、求める。制御ユニット100は、分割画像304の長さL(L3)が値α3となるように、分割画像303を構成する画素の一部を除去する。
こうして、制御ユニット100の推定部101は、画像300を分割画像301,302,303,・・・,300Nに分割し、各値α1,α2,α3,・・・,αNに対応した分割画像302,303,304・・・30Nの長さL1,L2,L3,・・・,LNを求める。制御ユニット100の推定部101は、全ての分割画像302,303,304,・・・,30Nの画素の一部を除去して、長さを値α1,α2,α3,・・・,αNに縮小する。そして、制御ユニット100の推定部101は、縮小した分割画像301,302,303,304,・・・,30Nを合わせて、図16に示すように、画像300の長さを縮小して、第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状に近似する画像400を生成する。なお、図16に示す画像400における切削痕220の形状は、図17に示す切削痕220を形成した第1ブレード21-1の切り刃の先端の断面形状と略等しい。
こうして、実施形態1において、先端形状確認ステップ1005では、制御ユニット100の推定部101が、撮像ユニット30が撮像して得た切削痕220の画像300を基に、第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状を確認する。
次に、前述した式1について説明する。図10に示すように、撮像ユニット30は、パッケージ基板200の外周余剰領域205のベース基板202の表面203に直交する上方から切削痕220の一端221を撮像する。図18において、切削痕220の一端221を形成したときの第1ブレード21-1の中心をAとし、中心AからZ軸方向に延びてパッケージ基板200の表面203に交わる点をBとし、切削痕220の一端221をC0とすると、三角形ABC0の辺BC0の長さは、以下の式2で示すことができる。
Figure 2023012963000003
図18において、分割画像302の切削痕220の一端221から離れた側の端をC1とし、分割画像302の切削痕220の一端221から離れた側の端C1における第1ブレード21-1の径方向の切削痕220の深さをα1(式3中にはαで示す)とすると、三角形ABC1の辺BC1の長さは、以下の式3で示すことができる。
Figure 2023012963000004
そして、図18において、制御ユニット100の推定部101は、分割画像302の切削痕220の長手方向の長さをL1(式1中にはLで示す)とすると、式2及び式3から式1を得ることができる。制御ユニット100の推定部101は、切削痕220の深さである値α1を1μmとし、第1ブレード21-1の半径R及び切削痕220の切り込み深さdが予め定められているので、分割画像302の切削痕220の長手方向の長さL1を求めることができる。
そして、制御ユニット100の推定部101は、式1において、値α2を1μmとし、RをR-α1とすることで分割画像303の切削痕220の長手方向の長さL2を求めることができ、値α3を1μmとし、RをR-(α1+α2)とすることで分割画像304の切削痕220の長手方向の長さL3を求めることができる。制御ユニット100の推定部101は、同様に、全ての分割画像302,303,304,・・・,30Nの長さL1,L2,L3,・・・,LNを求めることができる。画像300の分割画像302,303,304,・・・,30Nの長さL1,L2,L3,・・・,LNを値α1,α2,α3,・・・,αNに縮小することで、各分割画像302,303,304,・・・,30Nの切削痕220の長さが第1ブレード21-1の切り刃の先端の接線方向29から見た長さになるように、各分割画像302,303,304,・・・,30Nの長さを縮小する。
制御ユニット100の推定部101は、縮小した分割画像302,303,304,・・・,30Nを合わせることで、画像300の切削痕220の長さが切削痕220の一端221における切削ブレード21の切り刃の先端の接線方向29から見た長さになるように、画像300の長さを縮小することとなる。このために、切削ブレード21の外周形状に近似する画像400は、切削痕220の一端221における切削ブレード21の接線方向29上に配置された撮像ユニット30(図18中に点線で示す)から切削痕220の一端221を撮像して得た画像に近似することとなる。
先端形状確認ステップ1005では、制御ユニット100の算出部102は、推定部101が推定した第1ブレード21-1の切り刃の先端形状と第2ブレード21-2の刃厚25-2を基に、切欠部214の深さ215が前述した所定の深さ219になる切り込み深さ26-1を算出する。具体的には、第1切削溝216の内面の形状が第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状と同等であり、第2切削溝218の内面の形状が第2ブレード21-2の切り刃の先端の形状と同等であるので、例えば、制御ユニット100の算出部102は、推定部101が推定した第1ブレード21-1の切り刃の先端形状と第2ブレード21-2の刃厚25-2を基に、第1切削溝216と第2切削溝218との交点222を求め、この交点222が所定の深さ219に位置するときの第1ブレード21-1の切り込み深さ26-1を算出する。
先端形状確認ステップ1005では、制御ユニット100の算出部102は、算出した切り込み深さ26-1を新たな加工条件として記憶装置に記憶させる。先端形状確認ステップ1005において、制御ユニット100の算出部102が算出した切り込み深さ26-1は、切欠部214の深さ215の所定の深さ219よりも大きい。先端形状確認ステップ1005では、制御ユニット100の算出部102が、算出した切り込み深さ26-1を新たな加工条件として記憶装置に記憶させると、ステップ1006に進む。
制御ユニット100の加工制御部103は、第1ブレード21-1の切り刃の先端にフラットドレスを施す所定のタイミングであるか否かを判定する(ステップ1006)。制御ユニット100の加工制御部103は、先端形状確認ステップ1005において算出部102が算出した切り込み深さ26-1が電極209の厚みに応じた値以上であるか否かを判定する。電極209の厚みに応じた値とは、電極209を切削して形成される第1切削溝216の下の切り残し部217に電極209を構成する金属が残存する値であって、例えば、電極209の厚みでも良く、電極209の厚みよりも若干小さい値でも良い。
制御ユニット100の加工制御部103は、先端形状確認ステップ1005において算出部102が算出した切り込み深さ26-1が電極209の厚みに応じた値未満であると判定すると、第1ブレード21-1の切り刃の先端にフラットドレスを施す所定のタイミングではないと判定(ステップ1006:No)して、ハーフカットステップ1002に戻る。制御ユニット100の加工制御部103は、先端形状確認ステップ1005において算出部102が算出した切り込み深さ26-1が電極209の厚みに応じた値以上であると判定すると、第1ブレード21-1の切り刃の先端にフラットドレスを施す所定のタイミングであると判定(ステップ1006:Yes)して、平坦化ステップ1007に進む。
(平坦化ステップ)
平坦化ステップ1007は、所定のタイミングで第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状を修正し、平坦化するステップである。実施形態1において、平坦化ステップ1007では、切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103が移動ユニット40等を制御して、回転している第1ブレード21-1の切り刃の先端をサブチャックテーブル15に保持したドレスボード250とY軸方向に並ぶ位置でかつドレスボード250の上面よりも下方に位置付ける。
実施形態1において、平坦化ステップ1007では、切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103が移動ユニット40等を制御して、第1切削ユニット20-1をY軸方向に沿ってドレスボード250に近付く方向に移動させて、回転している第1ブレード21-1の切り刃の先端をドレスボード250の上面に切り込ませる。実施形態1において、平坦化ステップ1007では、切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103が移動ユニット40等を制御して、回転している第1ブレード21-1の切り刃の先端をドレスボード250の上面に切り込ませながら第1切削ユニット20-1をY軸方向に沿って移動させて第1ブレード21-1の切り刃の先端を軸心方向に沿って平坦にするフラットドレスを施す。実施形態1において、平坦化ステップ1007では、切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103が移動ユニット40等を制御して第1切削ユニット20-1を所定回数Y軸方向に沿って移動させてフラットドレスを第1ブレード21-1に施す。
実施形態1において、平坦化ステップ1007では、切削装置1は、第1ブレード21-1にフラットドレスを施すと、先端形状確認ステップ1005に戻る。なお、実施形態1では、切削装置1は、平坦化ステップ1007後、先端形状確認ステップ1005に戻るが、本発明では、平坦化ステップ1007後、ハーフカットステップ1002に戻っても良い。
ステップ1004又はステップ1006から戻ったハーフカットステップ1002では、切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103が各構成要素を制御して、テーブル10と切削ユニット20-1の第1ブレード21-1とをX軸方向とY軸方向等に沿って相対的に移動させながら第1ブレード21-1の切り刃を一つの分割予定ライン206の幅方向の中央に先端形状確認ステップ1005において算出部102が算出した切り込み深さ26-1分切り込ませる。ハーフカットステップ1002では、切削装置1が、パッケージ基板200の分割予定ライン206を第1ブレード21-1で切削して、分割予定ライン206に第1切削溝216を形成するとともに、第1切削溝216の下に切り残し部217を形成する。このように、ステップ1004又はステップ1006から戻ったハーフカットステップ1002では、切削装置1は、先端形状確認ステップ1005で確認された第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状と、第2ブレード21-2の刃厚25-2とをもとに算出された切欠部214の深さ215が所定の深さ219になる切り込み深さ26-1で第1ブレード21-1をパッケージ基板200に切り込ませることとなる。
切削装置1は、制御ユニット100の加工制御部103がパッケージ基板200の全ての分割予定ライン206にハーフカットステップ1002で第1切削溝216を形成し、フルカットステップ1003で第1切削溝216の下の切り残し部217を切削して、パッケージ基板200を個々のパッケージチップ201に分割したと判定する(ステップ1004:Yes)と、加工動作即ち加工方法を終了する。
以上のように、実施形態1に係る加工方法及び切削装置1は、先端形状確認ステップ1005において第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状を確認し、第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状と第2ブレード21-2の刃厚25-2とから形成される切欠部214の深さ215が所定の深さ219になるように第1ブレード21-1の切り込み深さ26-1を設定する。このために、実施形態1に係る加工方法及び切削装置1は、パッケージチップ201の切欠部214の深さ215の所定の深さ219からの誤差を抑制することができる。その結果、実施形態1に係る加工方法及び切削装置1は、パッケージチップ201の検査の信頼性の低下と接続不良を抑制することができるという効果を奏する。
また、実施形態1に係る加工方法及び切削装置1は、その結果、所定のタイミングで平坦化ステップ1007において第1ブレード21-1にフラットドレスを施して第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状を平坦に修正するので、安定して所定の深さ219の切欠部214を形成できる。一般に、切削ブレードの切り刃の先端の形状を修正するフラットドレスは、時間がかかり(切欠部の側面を垂直にすることが重要な訳ではない)、生産性を低下させる。しかしながら、実施形態1に係る加工方法及び切削装置1は、第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状に基づいて切り込み深さ26-1を変化させて所定の深さ219の切欠部214を形成するため、フラットドレスの実施を抑制することができ、生産性の低下を抑制することができる。
〔変形例〕
本発明の実施形態1の変形例に係る加工方法及び切削装置1を図面に基づいて説明する。図20は、実施形態1の変形例に係る加工方法の先端形状確認ステップにおいて、パッケージ基板のべース基板の外周余剰領域に第1ブレードの切り刃を切り込ませる状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図21は、実施形態1の変形例に係る加工方法の先端形状確認ステップにおいて、切削痕が形成されたパッケージ基板のべース基板の外周余剰領域の平面図である。なお、図20及び図21は、実施形態1と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
実施形態1の変形例に係る加工方法及び切削装置1は、先端形状確認ステップ1005において切削痕220-1を形成する方法が異なること以外、実施形態1と同じである。変形例に係る加工方法の先端確認ステップでは、切削装置1は、図20に示すように、パッケージ基板200の分割予定ライン206にハーフカットステップ1002と同様に第1ブレード21-1を切り込ませ、外周余剰領域205内で第1ブレード21-1を上昇させる、所謂チョッパーカットトラバースにより図21に示す切削痕220-1を形成する。変形例において形成される切削痕220-1は、パッケージ基板200の外周余剰領域205のベース基板202の外縁からX軸方向に沿って延在して形成され、先端221が実施形態1と同様の形状に形成されている。変形例に係る加工方法の先端確認ステップでは、切削装置1は、撮像ユニット30で切削痕220-1の先端221を含む領域を撮像し、実施形態1と同様に形状を確認し、切り込み深さ26-1を算出する。
変形例に係る加工方法及び切削装置1は、第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状を確認し、切欠部214の深さ215が所定の深さ219になるように第1ブレード21-1の切り込み深さ26-1を設定するために、実施形態1と同様に、パッケージチップ201の検査の信頼性の低下と接続不良を抑制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1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。本発明では、加工方法及び切削装置1は、サブチャックテーブル15に切削対象物であるシリコン片やドレスボード250を保持しておき、先端形状確認ステップ1005で第1ブレード21-1をシリコン片やドレスボード250に切り込ませて、切削痕220,220-1を形成しても良い。また、本発明では、連続加工時に切り込み深さ26-1を補正するだけでなく、第1ブレード21-1を交換しドレスした後、ハーフカットステップ1002を実施する前に先端形状確認ステップ1005を行ってもよい。この場合、確認した第1ブレード21-1の切り刃の先端の形状からハーフカットステップ1002の切り込み深さ26-1を調整するようにしてもよい。
1 切削装置
10 テーブル
20-1 第1切削ユニット
20-2 第2切削ユニット
21-1 第1ブレード
21-2 第2ブレード
25-2 刃厚
26,26-1 切り込み深さ
30 撮像ユニット
100 制御ユニット
101 推定部
102 算出部
200 パッケージ基板
201 パッケージチップ(チップ)
203 表面(上面)
205 外周余剰領域(切削対象物)
206 分割予定ライン
213 側面
214 切欠部
215 深さ
216 第1切削溝
217 切り残し部
219 所定の深さ
220,220-1 切削痕
1002 ハーフカットステップ
1003 フルカットステップ
1005 先端形状確認ステップ
1007 平坦化ステップ

Claims (4)

  1. 交差する複数の分割予定ラインが設定されたパッケージ基板を第1ブレードでハーフカットした後に該第1ブレードより刃厚の薄い第2ブレードでフルカットすることで側面に階段状の切欠部が形成されたチップを形成する加工方法であって、
    該第1ブレードを該パッケージ基板に切り込ませ該分割予定ラインに沿って該第1ブレードで該パッケージ基板を切削して第1切削溝を形成するとともに該第1切削溝の下に切り残し部を形成するハーフカットステップと、
    該ハーフカットステップを実施した後、該第1ブレードよりも薄い該第2ブレードで該第1切削溝に沿って該切り残し部を切削するフルカットステップと、
    該第1ブレードの先端形状を確認する先端形状確認ステップと、を備え、
    該ハーフカットステップでは、該先端形状確認ステップで確認された該第1ブレードの先端形状と、該第2ブレードの刃厚と、をもとに該切欠部の深さが所定の深さになる切り込み深さに該第1ブレードを該パッケージ基板に切り込ませる、加工方法。
  2. 該先端形状確認ステップは、該パッケージ基板の上面に該第1ブレードで切削痕を形成し、該切削痕をもとに該第1ブレードの先端形状を確認する、請求項1に記載の加工方法。
  3. 所定のタイミングで該第1ブレードの先端を修正し平坦化する平坦化ステップを備えた、請求項1または請求項2に記載の加工方法。
  4. 交差する複数の分割予定ラインが設定されたパッケージ基板を第1ブレードでハーフカットした後に該第1ブレードより刃厚の薄い第2ブレードでフルカットすることで側面に階段状の切欠部が形成されたチップを形成する切削装置であって、
    該パッケージ基板を保持するテーブルと、
    該分割予定ラインに沿って該パッケージ基板を切削して第1切削溝を形成するとともに該第1切削溝の下に切り残し部を形成する第1ブレードを有する第1切削ユニットと、
    該第1切削溝に沿って該切り残し部を切削する該第1ブレードよりも薄い該第2ブレードを有する第2切削ユニットと、
    切削対象物に該第1ブレードを切り込ませて形成された切削痕を撮像する撮像ユニットと、
    各構成要素を制御する制御ユニットと、を備え、
    制御ユニットは、該撮像ユニットが撮像して得た画像を基に該第1ブレードの先端形状を推定する推定部と、
    該推定部が推定した該第1ブレードの先端形状と第2ブレードの刃厚を基に該切欠部の深さが所定の深さになる第1ブレードの切り込み深さを算出する算出部と、
    を備える切削装置。
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