JP5993729B2 - パッケージ基板の分割方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＳＰ(Chip Size Package)基板、ＱＦＮ(Quad For Non-Lead Package)基板などのパッケージ基板を分割する方法に関するものである。

ＣＳＰ基板、ＱＦＮ基板などのパッケージ基板は、分割予定ラインによって区画されて複数のデバイスが形成されたデバイス部と、デバイス部を囲繞する余剰連結部とから構成されている。このように構成されるパッケージ基板は、分割予定ラインに沿ってデバイス部と余剰連結部とを連続して縦横に切削することによって個々のパッケージに分割される。

小チップサイズのパッケージ基板は、リング状のフレームの開口部を塞ぐように貼着されたテープの粘着面に貼着され、テープを介してフレームと一体となった状態で保持されてダイシングされ、そのままの状態でデバイス収容装置に搬送され、個々のデバイスがデバイスケースに収容される（例えば特許文献１参照）。

また、リング状のフレームを使用せず、パッケージ基板と同一形状の保護テープのみをパッケージ基板の裏面に貼着した状態で個々のパッケージに分割する手法も提案されている（例えば特許文献２参照）。

パッケージ基板の分割後は、ピックアップ工程において、分割後のパッケージデバイスをテープからデバイステーブルに移載し、デバイステーブルから収容ケースにピックアップする構成が提案されている（例えば特許文献３参照）。

特開２０００−２３２０８０号公報 特開２０００−２０８４４５号公報 特開２００６−１５６７７７号公報

しかし、パッケージ基板は、デバイス部を囲繞する余剰連結部を有しており、切削後のピックアップ工程において、個片化された余剰連結部を複数のパッケージデバイスと分離し、１デバイスごとにピックアップすることが必要であり、その分離処理に手間がかかり、かつ、１デバイスごとにピックアップするために生産性を低下させ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、テープに貼着された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場合において、分割後の余剰連結部の分離処理を不要とするとともに、パッケージデバイスの収容ケースへの収容を効率よく行うことを課題とする。

本発明は、紫外線硬化型の粘着テープが裏面側に貼着され、表面に分割予定ラインによって複数のパッケージデバイスが区画されたデバイス部とデバイス部を囲繞する余剰連結部とから形成されたパッケージ基板に対し、粘着テープ側をチャックテーブルに保持した状態で、分割予定ラインに沿って切削加工を施し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分割方法であって、デバイス部に対応する領域を粘着テープの裏面側からマスク部材によってマスクするとともに、粘着テープの裏面側のうち余剰連結部に対応する領域を露出させ、粘着テープの裏面側から余剰連結部に紫外線を照射し粘着テープのうち余剰連結部に貼着された部分の粘着層の粘着力を低下させる余剰連結部紫外線照射工程と、余剰連結部紫外線照射工程の後に、回転する切削ブレードを分割予定ラインに位置づけて粘着テープに接触するまで切り込ませて切削ブレードにより順次該分割予定ラインに沿って切削を行い、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分割工程と、とを含み、分割工程において、切削ブレードによる分割予定ラインの切削中に個片化された余剰連結部が切削ブレードの回転にともない粘着テープから剥離し飛散することで、粘着テープ上から余剰連結部が除去される。

上記パッケージ基板の分割方法においては、分割工程の後に、粘着テープのうちデバイス部に貼着された部分に粘着テープの裏面側から紫外線を照射しデバイス部に貼着された部分の粘着層の粘着力を低下させるデバイス部紫外線照射工程と、デバイス部紫外線照射工程後に粘着テープから複数のデバイスを剥離するデバイス剥離工程とが実施される。

本発明に係るパッケージ基板の分割方法は、紫外線硬化型の粘着テープをパッケージ基板の裏面側に貼着し、その粘着テープのうち余剰連結部に貼着されている部分の粘着層にのみ紫外線を照射することで、切削時の切削ブレードの回転の勢いによって、デバイスへの分割と並行して余剰連結部が粘着テープから剥離される。その結果、デバイス部の切削加工終了後には、すべての余剰連結部が排除されているため、その後のデバイス収容工程において、粘着テープから一度に複数のデバイスを剥離し、効率よく収容ケースに収容することが可能となる。

パッケージ基板が粘着テープを介してフレームに支持された状態を示す斜視図である。 粘着テープのうちパッケージ基板の余剰連結部に貼着された部分に紫外線を照射する状態を示す断面図である。 切削装置の例を示す斜視図である。 （ａ）はパッケージ基板を切削する状態を示す正面図であり、（ｂ）はパッケージ基板の切削により余剰連結部が粘着テープから剥離する様子を示す正面図である。 すべての分割予定ラインが切削されてデバイスに分割され粘着テープに貼着されたパッケージ基板を示す斜視図である。 粘着テープのうちデバイスに貼着された部分に紫外線を照射する状態を示す断面図である。 複数のデバイスを粘着テープから剥離する状態を示す正面図である。 粘着テープ及びマスク部材の第２の実施形態を示す斜視図である。 同粘着テープがチャックテーブルに保持される状態を示す斜視図である。 同粘着テープに貼着されたパッケージ基板のすべての分割予定ラインが切削されたデバイスに分割された状態を示す斜視図である。

図１に示すパッケージ基板１は、金属板からなるリードフレーム１０と、その下面側のモールド樹脂１１とから構成されている。

パッケージ基板１の表面１ａ側には、分割予定ラインＬによって複数のパッケージデバイスＤが区画されたデバイス部１２が形成されており、その周囲にはデバイス部１２を囲繞する余剰連結部１３とが形成されている。

以下では、このように構成されるパッケージ基板１を分割予定ラインＬに沿って分割加工する加工方法について説明する。

（１）余剰連結部紫外線照射工程
モールド樹脂１１によって封止された裏面１ｂ側に、紫外線硬化型の粘着テープ２０を貼着する。粘着テープ２０の外周部には、リング状に形成されたフレーム２１が貼着されており、フレーム２１の開口部が粘着テープ２０によって塞がれた状態となる。

図２に示すように、粘着テープ２０は、基材２００と紫外線硬化型の粘着層２０１とが積層されて構成されており、粘着層２０１にはパッケージ基板１の裏面１ｂ側のモールド樹脂１１が貼着される。

粘着テープ２０の裏面２０ｂ側、すなわち基材２００の下面には、マスク部材２２を貼着する。このマスク部材２２は、パッケージ基板１のデバイス部１２に対応する領域、すなわちデバイス部１２の下方であって粘着テープ４の下方に、デバイス部１２の形状と同一形状のデバイスマスク部２２ａを備えている。また、マスク部材２２のうち、フレーム２１と粘着層２０１とが貼着された部分の下方には、リング形状のフレームマスク部２２ｂを備えている。

例えば、マスク部材２２の材料として透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を使用し、デバイス部１２及びフレーム２１に対面する部分に紫外線を透過しない部材を被覆してデバイスマスク部２２ａ及びフレームマスク部２２ｂとすることにより、デバイスマスク部２２ａ及びフレームマスク部２２ｂが紫外線を遮断可能となる。一方、余剰連結部１３に対面する部分はマスクされないため、粘着テープ２０の裏面２０ｂ側のうち、余剰連結部１３に対応する領域、すなわち余剰連結部１３に貼着された部分は露出する。

マスク部材２２の下方には、上方に紫外線を出射することができる紫外線照射器３を設置し、この紫外線照射器３を用いて、粘着テープ２０の裏面２０ｂ側から余剰連結部１３に向けて紫外線３０を照射する。そうすると、マスク部材２２のうちデバイスマスク部２２ａ及びフレームマスク部２２ｂによってマスクされた部分以外において紫外線３０が透過し、粘着テープ２０のうち余剰連結部１３に貼着された部分の粘着層２０１の粘着力を低下させる。一方、デバイスマスク部２２ａ及びフレームマスク部２２ｂが紫外線を遮断するため、粘着テープ２０のうち、デバイス部１２及びフレーム２１に貼着されている部分の粘着力は低下しない。

なお、粘着テープ２０の裏面２０ｂにマスク部材２２を貼着せず、紫外線照射器３の上方にマスク部材２２を設置し、デバイスマスク部２２ａの直上にパッケージ基板１のデバイス部１２を位置づけて、余剰連結部１３に向けて紫外線を照射するようにしてもよい。

（２）分割工程
余剰連結部照射工程の後に、例えば図３に示す切削装置４を用いて分割予定ラインＬを切削し、個々のパッケージデバイスに分割する。この切削装置４は、保持手段５に保持された被加工物に対して加工手段６ａ、６ｂによって切削加工を施す装置である。

保持手段５は、被加工物を保持するチャックテーブル５０と、フレーム２１を保持するフレーム保持部５１とを備えている。保持手段５は、回転可能であるとともに、切削送り手段７によって駆動されてＸ軸方向に移動可能となっている。

切削送り手段７は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ７０と、ボールネジ７０と平行に配設されたガイドレール７１と、ボールネジ７０を回動させるモータ７２と、内部のナットがボールネジ７０に螺合するとともに下部がガイドレール７１に摺接し保持手段５に連結された移動基台７３とを備えており、モータ７２がボールネジ７０を回動させることにより、移動基台７３をガイドレール７１に沿ってＸ軸方向に移動させ、保持手段２を同方向に移動させることができる。

加工手段６ａ、６ｂは対向して配設されている。加工手段６ａ、６ｂの各構成要素は同様に構成されるため、共通の符号を付して説明すると、加工手段６ａ、６ｂは、保持手段５の移動方向に対して水平方向に直交する方向（Ｙ軸方向）の回転軸を有するスピンドル６０と、スピンドル６０を回転可能に支持するハウジング６１と、スピンドル６０の先端に装着されチャックテーブル５０に保持された被加工物に切削加工を施す切削ブレード６２とを備えている。また、ハウジング６１には、被加工物の切削すべき位置を撮像して検出するための撮像手段６３が固定されている。

２つの加工手段６ａ、６ｂは、インデックス送り手段８ａ及びインデックス送り手段８ｂによって駆動されてそれぞれＹ軸方向に移動可能となっている。インデックス送り手段８ａ及びインデックス送り手段８ｂは同様に構成されるため、共通の符号を付して説明すると、インデックス送り手段８ａ、８ｂは、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ８０と、ボールネジ８０と平行に配設された一対のガイドレール８１と、ボールネジ８０を回動させるモータ８２と、内部のナットがボールネジ８０に螺合し側部がガイドレール８１に摺接する移動板８３とから構成され、モータ８２がボールネジ８０を回動させることにより、移動板８３をガイドレール８１に沿ってＹ軸方向に移動させ、加工手段６ａ、６ｂを同方向に移動させることができる。

移動板８３には加工手段６ａ、６ｂを昇降させる昇降機構９を備えている。昇降機構９は、鉛直方向（Ｚ方向）の軸心を有するボールネジ９０と、ボールネジ９０と平行に配設された一対のガイドレール９１と、ボールネジ９０を回動させるモータ９２と、内部のナットがボールネジ９０に螺合するとともに側部がガイドレール９１に摺接する昇降板９３とから構成されており、モータ９２がボールネジ９０を回動させることにより、昇降板９３をガイドレール９１に沿ってＹ軸方向に移動させ、加工手段６ａ、６ｂを同方向に移動させることができる。

このように構成される切削装置４においては、粘着テープ２０を介してチャックテーブル５０にパッケージ基板１を保持し、フレーム保持部５１にフレーム２１を固定する。そして、保持手段２がＸ軸方向に移動し、撮像手段６３によって、切削すべき分割予定ラインＬを撮像して検出する。

次に、切削ブレード６２と切削すべき分割予定ラインＬとのＹ軸方向の位置をあわせ、切削ブレード６２を回転させるとともに加工手段６ａ、６ｂを降下させ、保持手段２をＸ軸方向に切削送りすることにより、２本の分割予定ラインＬを同時に切削する。

次に、加工手段６ａ、６ｂをインデックス送り手段８ａ、８ｂによってＹ軸方向にインデックス送りし、次に切削すべき分割予定ラインＬと切削ブレード６２とのＹ軸方向の位置をあわせ、同様に切削を行う。このようにして、同方向の分割予定ラインＬをすべて切削する。

さらに、保持手段５を９０度回転させてから同様の切削を行うと、すべての分割予定ラインＬが切削され、個々のパッケージデバイスＤ（図１参照）に分割される。

このようにして行う各分割予定ラインＬの切削時には、図４（ａ）に示すように、高速回転する切削ブレード６２を分割予定ラインに位置づけて粘着テープ２０に接触するまで切り込ませ、その状態で切削送りを行う。余剰連結部紫外線照射工程において、粘着テープ２０のうち余剰連結部１３に貼着された部分の粘着層２０１の粘着力を低下させたため、分割予定ラインの切削中に余剰連結部１３が個片化されると、図４（ｂ）に示すように、余剰連結部１３が切削ブレード６２の回転にともない粘着テープ２０から剥離して飛散する。このようにして、粘着テープ２０上から余剰連結部１３が除去される。なお、飛散する余剰連結部１３の形状及び大きさは、分割予定ラインＬの切削順序によって異なる。

このようにして、すべての余剰連結部１３が個片化され、すべての分割予定ラインＬが切削されると、図５に示すように、粘着テープ２０上には、個々のデバイスＤに分割されたデバイス部１２及びフレーム２１だけが残る。切削時に切削ブレード６２が粘着テープ２０に切り込むため、粘着テープ２０には、切削痕２４が形成される。

（３）デバイス部紫外線照射工程
分割工程の後に、図６に示すように、紫外線照射器３の上方に粘着テープ２０を位置づけ、粘着テープ２０の裏面２０ｂ側からその全面に紫外線３１を照射する。そうすると、粘着テープ２０のうちデバイス部１２に貼着された部分に紫外線が照射されてその部分の粘着力が低下し、デバイス部１２を粘着テープ２０から剥離しやすい状態となる。

（４）デバイス剥離工程
デバイス部紫外線照射工程の後に、図７に示すように、ピックアップ装置１５の吸着部１５０によって複数のデバイスＤを吸引し、吸着部１５０を上昇させて粘着テープ２０から剥離する。デバイス部紫外線照射工程において粘着テープ２０の粘着層２０１の粘着力を低下させたため、デバイスＤのピックアップを円滑に行うことができる。ピックアップされたデバイスＤは、図示しない収容ケースに収容される。

また、分割工程において余剰連結部１３が除去されているため、デバイスＤに隣接する位置に余剰連結部１３が存在せず、デバイスＤの吸引時に余剰連結部１３を吸引してしまうことがないため、複数のデバイスＤを同時にピックアップすることができる。図７では、１つのデバイス部１２を構成する複数のデバイスＤを同時に粘着テープ２０から剥離する例を示したが、複数のデバイスＤを一度に剥離する例はこれには限定されない。例えば、パッケージ基板１に相当する大きさの吸着部を有するピックアップ装置を用いた場合は、パッケージ基板１を構成するすべてのデバイスＤを一度に粘着テープ２０から剥離することもできる。このように、複数のデバイスＤを粘着テープ２０から一度に剥離することで、収容ケースへのデバイスＤの収容を効率よく行うことができる。

上記実施形態では、パッケージ基板１が粘着テープ２０を介してフレーム２１に支持された状態とし、その状態においてパッケージ基板１を切削することとしたが、例えばパッケージ基板のサイズが大きく、フレーム２１に収容できない場合には、フレーム２１を用いなくてもよい。

例えば、図８に示すパッケージ基板１００は、デバイス部１０１と余剰連結部１０２とから構成され、その裏面１００ｂ側には、パッケージ基板１００と同等の大きさで同形状の粘着テープ１０３が貼着される。そして、余剰連結部紫外線照射工程では、デバイス部１０１に対面する位置に紫外線を透過しないマスク部１０４ａを備えたマスク部材１０４を粘着テープ１０３の裏面１０３ｂに貼着し、下方から粘着テープ１０３に紫外線を照射することにより、粘着テープ１０３のうち余剰連結部１０２に対面する位置のみ粘着力を低下させる。

なお、粘着テープ１０３の裏面１０３ｂにマスク部材１０４を貼着せず、紫外線照射器の上方にマスク部材１０４を設置し、マスク部１０４ａの直上にパッケージ基板１００のデバイス部１０１を位置づけて、余剰連結部１０２に向けて紫外線を照射するようにしてもよい。

次に、分割工程では、図９に示すように、吸引溝１０５ａが形成された矩形のチャックテーブル１０５において、粘着テープ１０３側を保持する。そして、切削ブレードが粘着テープ１０３に切り込むように分割予定ラインＬを切削ブレードによって順次切削することにより、個々のパッケージデバイスＤに分割する。分割予定ラインＬの切削により、余剰連結部１０２が粘着テープ１０３から剥離して飛散し、図１０に示すように、デバイス部１０１のみが粘着テープ１０３に貼着された状態となる。粘着テープ１０３には切削痕１０３ａが形成される。

その後、上記と同様のデバイス部紫外線照射工程及びデバイス剥離工程を実施することにより、各パッケージデバイスが収容ケースに収容される。

１：パッケージ基板 １ａ：表面１ｂ：裏面
Ｄ：デバイス Ｌ：分割予定ライン
１０：リードフレーム １１：モールド樹脂
１２：デバイス部 １３：余剰連結部
２０：粘着テープ ２００：基材 ２０１：粘着層
２１：フレーム
２２：マスク部材 ２２ａ：デバイスマスク部 ２２ｂ：フレームマスク部
２３：フレーム貼着領域 ２４：切削痕
３：紫外線照射器 ３０、３１：紫外線
４：切削装置
５：保持手段 ５０：チャックテーブル ５１：フレーム保持部
６ａ、６ｂ：加工手段
６０：スピンドル ６１：ハウジング ６２：切削ブレード ６３：撮像手段
７：切削送り手段
７０：ボールネジ ７１：ガイドレール ７２：モータ ７３：移動基台
８ａ、８ｂ：インデックス送り手段
８０：ボールネジ ８１：ガイドレール ８２：モータ ８３：移動板
９：昇降機構
９０：ボールネジ ９１：ガイドレール ９２：モータ ９３：昇降板
１５：ピックアップ装置 １５０：吸着部
１００：パッケージ基板 １０１：デバイス部 １０２：余剰連結部
１０３：粘着テープ
１０４：マスク部材 １０４ａ：マスク部
１０５：チャックテーブル １０５ａ：吸引溝

Claims (2)

1. 紫外線硬化型の粘着テープが裏面側に貼着され、表面に分割予定ラインによって複数のパッケージデバイスが区画されたデバイス部と該デバイス部を囲繞する余剰連結部とから形成されたパッケージ基板に対し、該粘着テープ側をチャックテーブルに保持した状態で、該分割予定ラインに沿って切削加工を施し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分割方法であって、
   該デバイス部に対応する領域を該粘着テープの裏面側からマスク部材によってマスクするとともに、粘着テープの裏面側のうち該余剰連結部に対応する領域を露出させ、該粘着テープの裏面側から該余剰連結部に紫外線を照射し該粘着テープのうち該余剰連結部に貼着された部分の粘着層の粘着力を低下させる余剰連結部紫外線照射工程と、
   該余剰連結部紫外線照射工程の後に、回転する切削ブレードを分割予定ラインに位置づけて該粘着テープに接触するまで切り込ませて該切削ブレードにより順次該分割予定ラインに沿って切削を行い、該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分割工程と、とを含み、
   該分割工程において、該切削ブレードによる該分割予定ラインの切削中に個片化された該余剰連結部が該切削ブレードの回転にともない該粘着テープから剥離し飛散することで、該粘着テープ上から該余剰連結部が除去される、
   パッケージ基板の分割方法。
2. 前記分割工程の後に、前記粘着テープのうち前記デバイス部に貼着された部分に前記粘着テープの裏面側から紫外線を照射し該デバイス部に貼着された部分の粘着層の粘着力を低下させるデバイス部紫外線照射工程と、
   該デバイス部紫外線照射工程後に、該粘着テープから該複数のデバイスを剥離するデバイス剥離工程と、
   を含む請求項１に記載のパッケージ基板の分割方法。

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