JP2024049497A - 樹脂基板の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂基板を個々のチップに分割する際に、上記した外周の凸部が妨げになることがない樹脂基板の加工方法を提供する。【解決手段】樹脂基板２０をチャックテーブル１０ａに保持する保持工程と、切削ブレード８３を樹脂基板２０の外周２２に位置付けて凸部２３ａ～２３ｄを切削して中央平坦部２１の高さと略同じ高さに揃える凸部平坦化工程と、Ｘ軸送り手段及びＹ軸送り手段を作動して樹脂基板２０を個々のチップ２４に分割する分割工程と、を含み構成される。【選択図】図３

Description

本発明は、樹脂基板を個々のチップに分割する加工方法に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング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、パソコン等の電気機器に利用される。

また、ＬＳＩ等の回路が形成された複数のデバイスがリードフレームにマウントされてボンディングされた後、ガラスエポキシ樹脂等の樹脂によって封止した樹脂基板を個々のチップに分割する技術も提案されている（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１１－１１４１４５号公報

しかし、樹脂基板の種類又は構成によっては、複数のデバイスが形成された基板に樹脂を被覆する工程で樹脂基板の外周に樹脂が溜り、出来上がった樹脂基板の中央の平坦部を囲むように土手のような凸部が形成される場合があり、該樹脂基板を切削して個々のチップに分割する際に妨げとなるという問題がある。

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、樹脂基板を個々のチップに分割する際に、上記した外周の凸部が妨げになることがない樹脂基板の加工方法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、被加工物を保持し回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードをＹ軸方向に伸びる回転軸に支持した切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的にＸ軸方向に加工送りするＸ軸送り手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的にＸ軸方向に直交するＹ軸方向に加工送りするＹ軸送り手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的にＸ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に切り込み送りするＺ軸送り手段と、を備えた切削装置によって中央平坦部の外周に凸部を有する樹脂基板を個々のチップに分割する樹脂基板の加工方法であって、樹脂基板をチャックテーブルに保持する保持工程と、該切削ブレードを樹脂基板の外周に位置付けて凸部を切削して該中央平坦部の高さと略同じ高さに揃える凸部平坦化工程と、Ｘ軸送り手段及びＹ軸送り手段を作動して該樹脂基板を個々のチップに分割する分割工程と、を含み構成される樹脂基板の加工方法が提供される。

中央に開口を有するフレームの該開口に樹脂基板を位置付けてシートによって一体にする一体工程を含み、該保持工程において、該シート側をチャックテーブルに保持することが好ましい。また、該樹脂基板は矩形であり、該凸部平坦化工程において、樹脂基板の凸部を有する一辺をＹ軸方向に位置付ける位置付けステップと、切削ブレードの先端を樹脂基板の凸部に位置付けてＹ軸方向に相対移動することで凸部を平坦化する平坦化ステップと、該凸部の幅に応じて切削ブレードの先端と樹脂基板の凸部とを相対的にＸ軸方向にインデックス送りするインデックスステップと、該凸部の高さに応じて切削ブレードの先端と樹脂基板の凸部とをＺ軸方向に相対的に切り込み送りする切り込みステップと、を備え、必要に応じて、該平坦化ステップと、該インデックスステップと、該切り込みステップと、を繰り返し実施するようにしてもよい。

本発明の樹脂基板の加工方法は、被加工物を保持し回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードをＹ軸方向に伸びる回転軸に支持した切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的にＸ軸方向に加工送りするＸ軸送り手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的にＸ軸方向に直交するＹ軸方向に加工送りするＹ軸送り手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的にＸ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に切り込み送りするＺ軸送り手段と、を備えた切削装置によって中央平坦部の外周に凸部を有する樹脂基板を個々のチップに分割する樹脂基板の加工方法であって、樹脂基板をチャックテーブルに保持する保持工程と、該切削ブレードを樹脂基板の外周に位置付けて凸部を切削して該中央平坦部の高さと略同じ高さに揃える凸部平坦化工程と、Ｘ軸送り手段及びＹ軸送り手段を作動して該樹脂基板を個々のチップに分割する分割工程と、を含み構成されることから、樹脂基板を個々のチップに分割する分割工程を実施する際には、樹脂基板の外周から土手のような凸部が除去されて略平坦化されており、該凸部が樹脂基板を個々のチップに分割する際に妨げとなるという問題が解消する。

切削装置の全体斜視図である。 一体工程の実施態様を示す斜視図である。 （ａ）凸部平坦化工程の実施態様を示す斜視図、（ｂ）（ａ）に示す凸部平坦化工程の一部拡大断面図である。 （ａ）凸部平坦化工程により平坦化された樹脂基板を示す斜視図、（ｂ）（ａ）に示す樹脂基板を側方から見た側面図である。 （ａ）分割工程の実施態様を示す斜視図、（ｂ）（ａ）に示す分割工程により個々のチップに分割された樹脂基板を示す斜視図である。

以下、本発明に基づいて構成される樹脂基板の加工方法に係る実施形態について、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。

図１には、本実施形態の樹脂基板の加工方法を実施するのに好適な切削装置１の全体斜視図が示されている。

切削装置１は、被加工物を保持し回転可能なチャックテーブル１０ａと、チャックテーブル１０ａに保持された被加工物を切削する切削ブレード８３をＹ軸方向に伸びる回転軸８２に回転可能に支持した切削手段８と、チャックテーブル１０ａと切削手段８とを相対的にＸ軸方向に加工送りする図示を省略するＸ軸送り手段と、チャックテーブル１０ａと切削手段８とを相対的にＸ軸方向に直交するＹ軸方向に加工送りする図示を省略するＹ軸送り手段と、チャックテーブル１０ａと切削手段８とを相対的にＸ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に切り込み送りする図示を省略するＺ軸送り手段と、を備えている。チャックテーブル１０ａの保持面は、上記したＸ軸方向及びＹ軸方向によって規定される水平面である。

切削装置１は、上記した構成に加え、略直方体形状のハウジング２と、ハウジング２のカセットテーブル４ａに載置されるカセット４と、カセット４からフレームＦに支持された被加工物を仮置きテーブル５に搬出する搬出入手段３と、仮置きテーブル５に搬出された被加工物を上記したチャックテーブル１０ａに搬送する搬送手段６と、チャックテーブル１０ａ上に保持された被加工物を撮像し切削手段８よって加工すべき領域を検出するアライメント手段９と、図１においてチャックテーブル１０ａが位置付けられた搬出入位置から被加工物を洗浄装置１２（詳細については省略されている）に搬送する洗浄搬出手段１４と、が配設されている。チャックテーブル１０ａの外周には、クランプ１０ｂが均等な間隔で複数配設されている。さらに、ダイシング装置１には、図示を省略する制御手段、及び表示手段等が配設される。なお、本実施形態のＸ軸送り手段は、チャックテーブル１０ａをＸ軸方向に移動すべく構成され、Ｙ軸送り手段及びＺ軸送り手段は、切削手段８をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動すべく構成され、いずれもハウジング２内に配設されている。

切削手段８は、Ｙ軸方向に伸びる回転軸８２を回転自在に支持する回転軸ハウジング８１と、回転軸８２の先端に装着された切削ブレード８３を保護する複数の部材により構成されたブレードカバー８４とを備えている（図３（ａ）も併せて参照）。ブレードカバー８４には、切削ブレード８３を挟み隣接するように一対の切削水供給手段８５（反対側は見えていない）が配設されており、ブレードカバー８４を介して導入される切削水を切削位置に向けて供給する。回転軸ハウジング８１の他端側には図示を省略するモータ等の回転駆動源が収容されており、該回転駆動源は回転軸８２を回転させることで切削ブレード８３を回転させる。

本実施形態の樹脂基板の加工方法により加工される被加工物は、例えば、図２に示すような矩形状の樹脂基板２０である。該樹脂基板２０は、例えば、複数の半導体チップがリードフレームにマウントされてボンディングされた後、ガラスエポキシ樹脂等の樹脂によって封止された基板である。樹脂基板２０は、例えば、平面視でみて、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの寸法で形成され、中央の矩形状の中央平坦部２１は厚みが８０μｍであり、該中央平坦部２１の外周２２の４辺には、凸部２３ａ～２３ｄが立設され、凸部２３ａ～２３ｄの厚み（高さ）が１．５～４．０ｍｍ、幅が２～３ｍｍで形成されている。該凸部２３ａ～２３ｄは、複数の半導体チップが形成された基板に樹脂を被覆する過程で外周２２に樹脂が溜り中央平坦部２１を囲むように形成されたものであり、意図的に形成したものではないため、寸法、形状には若干のばらつきが存在する。

本実施形態の樹脂基板の加工方法を実施するに際し、好ましくは、図２に示すように、中央に開口Ｆａを有する環状のフレームＦを用意し、該開口Ｆａの中央に樹脂基板２０の表面側を下方に向けて位置付け、粘着性を有するシートＴを介して樹脂基板２０をフレームＦによって支持し一体とする（一体工程）。なお、本発明は、必ずしもこの一体工程を備えることに限定されず、例えば、切削装置１に樹脂基板２０の形状に合った保持面を有するチャックテーブルが配設されている場合は、上記の一体工程を省略することができる。なお、一体工程を省略する場合は、樹脂基板２０と寸法が一致するシートを用意し、樹脂基板２０の表面に貼着することが好ましい。

上記したように樹脂基板２０を用意したならば、樹脂基板２０をチャックテーブル１０ａに保持する保持工程を実施する。より具体的には、樹脂基板２０のシートＴ側を下方に向けてチャックテーブル１０ａの保持面に載置し、クランプ１０ｂによってフレームＦを把持すると共に、図示を省略する吸引手段を作動して、チャックテーブル１０ａの保持面に負圧を生成して樹脂基板２０を吸引保持する。

次いで、上記した凸部２３ａ～２３ｄを切削して中央平坦部２１の高さと略同じ高さに揃える凸部平坦化工程を実施する。図１、２に加え、図３、４を参照しながら、該凸部平坦化工程について、より具体的に説明する。

本実施形態の凸部平坦化工程を実施する切削手段８に装着される切削ブレード８３は、例えば、ダイヤモンド砥粒を含むレジン砥石又はビトリファイド砥石から構成され、直径が５０ｍｍ、厚みが０．２ｍｍのブレードが選択される。

凸部平坦化工程を実施するに際し、まず、樹脂基板２０をアライメント手段９の直下に位置付けて撮像し、樹脂基板２０の形状、凸部２３ａ～２３ｄの位置等を検出する。次いで、図３（ａ）に示すように、樹脂基板２０を切削手段８の下方に移動し、樹脂基板２０の凸部２３ａ～２３ｄのいずれかが形成された外周２２の一辺をＹ軸方向に位置付ける（位置付けステップ）。なお、本実施形態では、初めに図示の凸部２３ａが形成された一辺をＹ軸方向に位置付けるものとして以下説明する。

上記した位置付けステップを実施したならば、上記のＸ軸送り手段、Ｙ軸送り手段を作動し、図３（ａ）に示すように、切削ブレード８３の先端を樹脂基板２０の凸部２３ａのＹ軸方向の延長線上であって、該凸部２３ａの一端側の近傍に位置付ける。次いで、切削ブレード８３を矢印Ｒ１で示す方向に所定の回転速度（例えば１００００ｒｐｍ）で回転させると共に、Ｚ軸送り手段を作動して、切削ブレード８３の先端を、凸部２３ａの上面から、例えば０．２ｍｍ下方になるように位置付ける（切り込み送りステップ）。次いで、切削水供給ノズル８５から切削水を供給すると共に、上記したＹ軸送り手段を作動して、切削ブレード８３を矢印Ｒ２で示すＹ軸方向であって該一辺の他端側の外方まで、所定の送り速度（例えば５０ｍｍ／秒）で移動させ、図３（ｂ）に示すように、該凸部２３ａの上面を切削する（平坦化ステップ）。ここで、凸部２３ａの幅・及び高さ寸法によっては、この１回の平坦化ステップで凸部２３ａを除去し樹脂基板２０の一辺を略平坦化することができる場合もあるが、必要に応じて、以下に説明するインデックスステップを組み合わせて繰り返し実施する。

上記した１回目の切り込み送りステップ、平坦化ステップを実施した後、Ｙ軸送り手段を作動して、切削手段８を凸部２３ａのＹ軸方向の一端側であって、図３（ａ）に示す位置に移動して、凸部２３ａの幅に応じてＸ軸送り手段を作動し、樹脂基板２０を、Ｘ軸方向の奥側に所定の量（例えば１ｍｍ）インデックス送りするインデックスステップを実施する。次いで、Ｙ軸送り手段、Ｚ軸送り手段を作動して、上記した切り込み送りステップ、平坦化ステップを実施して、樹脂基板２０の外周２２に形成された凸部２３ａの上面を０．２ｍｍの切り込み深さで切削加工する。さらに、もう一度上記したインデックスステップ、切り込み送りステップ、平坦化ステップを実施する。以上により、凸部２３ａの上面が全体的に０．２ｍｍ切削される。次いで、上記したＸ軸送り手段を作動して、図中の樹脂基板２０において、凸部２３ａと対向し平行する凸部２３ｂが形成された外周２２の一辺を、切削ブレード８３の先端が位置付けられた位置のＸ座標位置に位置付け、凸部２３ａに対して実施した切り込み送りステップ、平坦化ステップ、インデックスステップを凸部２３ｂに対しても実行し、凸部２３ｂの上面全体を０．２ｍｍ切削加工する。

さらに、樹脂基板２０を９０度回転し、凸部２３ｂと直交する凸部２３ｃが形成された外周２２の一辺を、切削ブレード８３の先端が位置付けられた位置のＸ座標位置に位置付ける。次いで、上記した切り込み送りステップ、平坦化ステップ、インデックスステップを繰り返し実行し、凸部２３ｃの上面全体を０．２ｍｍ切削加工する。そして、上記したＸ軸送り手段を作動して、図中の樹脂基板２０において凸部２３ｃと対向し平行な凸部２３ｄが形成された外周の一辺を、切削ブレード８３の先端が位置付けられた位置のＸ座標位置に位置付け、上記した切り込み送りステップ、平坦化ステップ、インデックスステップを繰り返し、樹脂基板２０の外周２２に形成された凸部２３ｄの上面全体を０．２ｍｍ切削加工する。

凸部２３ａ～２３ｄが形成された外周２２の４辺に対して上記の切り込み送りステップ、平坦化ステップ、インデックスステップを実施することで、凸部２３ａ～２３ｄの上面が０．２ｍｍ切削される。次いで、上記したＺ軸送り手段を作動して、切削ブレード８３の先端の位置をさらに０．２ｍｍ下降させて切り込み送りする切り込みステップを実施すると共に、上記した凸部２３ａ～２３ｄに対する平坦化ステップ、インデックスステップを実施する。上記した切り込み送りステップ、平坦化ステップ、及びインデックスステップを、上記した凸部２３ａ～２３ｄに対して実施することで、凸部２３ａ～２３ｄの上面がさらに、０．２ｍｍ切削される。樹脂基板２０の４辺の外周２２の高さが中央平坦部２１と略同じ高さとなるまで、上記した切り込み送りステップ、平坦化ステップ、及びインデックスステップを繰り返し実施することで、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、凸部２３ａ～２３ｄが除去され樹脂基板２０が平坦とされて、凸部平坦化工程が完了する。なお、本発明の凸部平坦化工程が施される凸部２２ａ～２２ｄの順序は特に限定されず、任意の順序で実施することができる。

また、１回の切り込みステップにおける切り込み送り量とインデックスステップにおけるインデックス送り量は、小さい値に設定する程、切削ブレード８３の負担が軽減されると共に、樹脂基板２０の外周２２における平坦度が向上する。しかし、その場合は、平坦化ステップの必要回数が増大して生産効率が低下するため、１回の切り込みステップにおける切り込み送り量とインデックスステップにおけるインデックス送り量は、切削ブレード８３の耐久性や、要求される加工品質（平坦度）等を考慮し、出来るだけ少ない回数になるように設定される。

上記した凸部平坦化工程が完了したならば、Ｘ軸送り手段及びＹ軸送り手段を作動して該樹脂基板２０を個々のチップに分割する分割工程を実施する。なお、本実施形態では、上記した凸部平坦化工程を実施した切削手段８の切削ブレード８３をそのまま使用して分割工程を実施する。

図５に示す分割工程を実施するに際し、まず、上記したアライメント手段９によって検出した樹脂基板２０に関する情報に基づき、チャックテーブル１０ａを回転して、チャックテーブル１０ａに保持された樹脂基板２０の外周２２の一辺をＸ軸方向に整合させる。次いで、該制御手段に予め記憶された樹脂基板２０の分割予定ライン（図示は省略している）の位置情報に基づき、切削開始位置となるＸ軸方向に沿う分割予定ラインと切削ブレード８３との位置合わせを実施する。次いで、Ｘ軸方向に整合させた所定の分割予定ラインに、矢印Ｒ１で示す方向に所定の回転速度（例えば２００００ｒｐｍ）で回転させた切削ブレード８３を位置付けて、上面から例えば０．１ｍｍの深さで切り込ませると共に、Ｘ軸送り手段を作動して樹脂基板２０をＸ軸方向に、例えば１０ｍｍ／秒の送り速度で加工送りして、分割溝１００を形成する。さらに、上記のＹ軸送り手段を作動して、分割溝１００を形成した分割予定ラインにＹ軸方向で隣接し、分割溝１００が形成されていない分割予定ライン上に、切削ブレード８３をインデックス送りして、上記と同様にして分割溝１００を形成する切削加工を実施する。これらを繰り返すことにより、Ｘ軸方向に沿うすべての分割予定ラインに沿って分割溝１００を形成する。次いで、樹脂基板２０を９０度回転し、先に分割溝１００を形成した方向と直交する方向をＸ軸方向に整合させ、上記した切削加工を、新たにＸ軸方向に整合させたすべての分割予定ラインに対して実施し、樹脂基板２０のすべての分割予定ラインに沿って分割溝１００を形成する。このように分割工程を実施することで、図５（ｂ）に示すように、樹脂基板２０を個々のチップ２４に分割することができる（分割工程）。以上により、本実施形態の樹脂基板の加工方法が完了する。

上記した実施形態によれば、樹脂基板２０を個々のチップに分割する分割工程を実施する際には、樹脂基板２０の外周２２から土手のような凸部２３ａ～２３ｄが除去されて略平坦化されており、該凸部２３ａ～２３ｄが樹脂基板２０を個々のチップに分割する際に妨げとなるという問題が解消する。

上記した実施形態では、凸部平坦化工程と分割工程とで切削ブレード８３を変更せずに実施したが、切削ブレードを各工程で適宜変更するようにしてもよい。また、本発明の凸部平坦化工程において実施される平坦化ステップに関し、切削ブレード８３の向きを樹脂基板２０の外周２２のいずれか１辺をＸ軸方向に沿うように位置付けると共に、該外周２２に形成された凸部に位置付けてＸ軸方向に相対移動して該凸部を切削し、これを繰り返し実施することで平坦化することを除外するものではない。ただし、上記した実施形態のように、切削ブレード８３の先端を樹脂基板２０の凸部２３ａ～２３ｄに位置付けてＹ軸方向に相対移動することで該凸部を平坦化することが好ましい。

１：切削装置
２：ハウジング
３：搬出入手段
４：カセット
５：仮置テーブル
６：搬送手段
８：切削手段
８１：回転軸ハウジング
８２：回転軸
８３：切削ブレード
８４：ブレードカバー
９：アライメント手段
１０：保持手段
１０ａ：チャックテーブル
１２：洗浄装置
１４：洗浄搬出手段
２０：樹脂基板
２１：中央平坦部
２２：外周
２３ａ～２３ｄ：凸部
２４：チップ
１００：切削溝
Ｆ：フレーム
Ｔ：シート

Claims (3)

1. 被加工物を保持し回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードをＹ軸方向に伸びる回転軸に支持した切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的にＸ軸方向に加工送りするＸ軸送り手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的にＸ軸方向に直交するＹ軸方向に加工送りするＹ軸送り手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的にＸ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に切り込み送りするＺ軸送り手段と、を備えた切削装置によって中央平坦部の外周に凸部を有する樹脂基板を個々のチップに分割する樹脂基板の加工方法であって、
   樹脂基板をチャックテーブルに保持する保持工程と、
   該切削ブレードを樹脂基板の外周に位置付けて凸部を切削して該中央平坦部の高さと略同じ高さに揃える凸部平坦化工程と、
   Ｘ軸送り手段及びＹ軸送り手段を作動して該樹脂基板を個々のチップに分割する分割工程と、
   を含み構成される樹脂基板の加工方法。
2. 中央に開口を有するフレームの該開口に樹脂基板を位置付けてシートによって一体にする一体工程を含み、
   該保持工程において、該シート側をチャックテーブルに保持する請求項１に記載の樹脂基板の加工方法。
3. 該樹脂基板は矩形であり、該凸部平坦化工程において、
   樹脂基板の凸部を有する一辺をＹ軸方向に位置付ける位置付けステップと、
   切削ブレードの先端を樹脂基板の凸部に位置付けてＹ軸方向に相対移動することで凸部を平坦化する平坦化ステップと、
   該凸部の幅に応じて切削ブレードの先端と樹脂基板の凸部とを相対的にＸ軸方向にインデックス送りするインデックスステップと、
   該凸部の高さに応じて切削ブレードの先端と樹脂基板の凸部とをＺ軸方向に相対的に切り込み送りする切り込みステップと、
   を備え、
   必要に応じて、該平坦化ステップと、該インデックスステップと、該切り込みステップと、を繰り返し実施する請求項１に記載の樹脂基板の加工方法。

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