JP6257291B2 - パッケージ基板の加工方法 - Google Patents

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Description

本発明は、パッケージ基板の加工方法に関する。
基板と、交差する複数の分割予定ラインで区画された基板上の各デバイス領域にそれぞれ搭載された複数のデバイスチップと、これらのデバイスチップを封止する樹脂から形成された封止材層と、からなるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）基板等のパッケージ基板は、切削装置によって分割予定ラインに沿って分割されて、デバイスチップとほぼ同一サイズのパッケージとして形成される。
パッケージ基板の一般的な分割方法では、パッケージ基板の封止材層側を保持手段（チャックテーブル）で保持して基板面を露出させ、パッケージ基板の電極やバンプ等を基にアライメントを実施して、パッケージ基板を分割予定ラインに沿って切削して個々のパッケージに分割している。
特開２００９−２５３０５８号公報
しかし、基板表面のバンプや電極等に切削で発生する切削屑を付着させたくない場合、又は通常純水からなる切削水に起因した電極の腐食を防止したい等の目的で、基板表面側を保持手段で保持して封止材層側を露出させた状態でパッケージ基板を切削する場合がある。
このような場合、封止材層側にアライメントの基準となるマークがないため、従来は、例えば予めパッケージ基板の外周縁から分割予定ラインまでの距離を測定しておき、この距離と、分割予定ラインから次の分割予定ラインまでの距離であるインデックス量を基に切削していた。
しかし、このような従来の切削方法では、パッケージ基板毎に測定していた外周縁からの距離を指定して切削を開始するのは非常に手間であるという問題がある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パッケージ基板を封止材層側から容易に切削し得るパッケージ基板の加工方法を提供することである。
本発明によると、基板と、交差する複数の分割予定ラインで区画された基板上の各デバイス領域にそれぞれ搭載された複数のデバイスチップと、該デバイスチップを封止する封止材層と、からなるパッケージ基板の加工方法であって、該デバイス領域とは異なる領域で該基板側から切削ブレードをチョッパーカットで該パッケージ基板に該封止材層を貫通する深さに切り込ませ、該分割予定ラインに対して所定の位置関係を有するパッケージ基板の外周縁に至らない切削痕を形成する切削痕形成ステップと、該切削痕形成ステップを実施した後、切削ブレードで該切削痕を基に該封止材層側からパッケージ基板を該分割予定ラインに沿って切削する切削ステップと、を備え、該切削痕形成ステップでは、複数の分割予定ラインにそれぞれ対応した複数の切削痕を形成するパッケージ基板の加工方法が提供される。
本発明の加工方法では、封止材層側からパッケージ基板を切削する前に、分割予定ラインに対応した切削痕を封止材層に形成しておく。例えば、切削痕を分割予定ラインに対して一定の位置関係で形成しておくことで、切削時にパッケージ基板毎に切削位置を指定することが不要となるため、より容易にパッケージ基板を封止材層側から切削することができる。
また、一般にパッケージ基板には、封止材によるチップ封止工程における加熱や基板と封止材の熱膨張率の差に起因する膨張や伸縮が生じており、インデックス量を基にパッケージ基板を切削すると、分割予定ライン外を切削してチップを破損させてしまう恐れがある。
しかし、請求項２記載の発明のように、複数の分割予定ラインに対してそれぞれ対応する切削痕を複数形成しておくことで、パッケージ基板に膨張や伸縮が生じていてもより正確に分割予定ラインを切削することができ、チップ破損の恐れを低減することができる。
本発明の加工方法を実施するのに適した切削装置の一部破断斜視図である。 図２（Ａ）はパッケージ基板の表面側平面図、図２（Ｂ）はパッケージ基板の裏面側平面図、図２（Ｃ）はパッケージ基板の断面図である。 切削痕形成ステップを示す一部断面側面図である。 切削痕形成位置の例を示す図であり、図４（Ａ）は表面側平面図、図４（Ｂ）は裏面側平面図をそれぞれ示している。 切削ステップを示す一部断面側面図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明のパッケージ基板の加工方法を実施するのに適した切削装置の一部破断斜視図が示されている。切削装置２は被加工物を吸引保持するチャックテーブル（保持手段）４を具備している。
チャックテーブル４は、金属製の枠体６と、枠体６に囲繞されたポーラスセラミックス等の多孔性部材から形成された吸引保持部８を含んでおり、吸引保持部８は図示しない吸引手段に電磁弁を介して選択的に接続される。チャックテーブル４は回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に配設されている。
チャックテーブル４のＸ軸方向の移動経路の上方には、チャックテーブル４に吸引保持された被加工物の切削すべき分割予定ラインを検出するアライメントユニット１０が配設されている。
アライメントユニット１０は、被加工物の表面を撮像する顕微鏡及びＣＣＤカメラを有する撮像ユニット１２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によって切削すべき分割予定ラインを検出することができる。
アライメントユニット１０の左側にはチャックテーブル４に保持された被加工物に対して切削加工を施す切削ユニット１４が配設されている。切削ユニット１４はアライメントユニット１０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。
切削ユニット１４は、回転可能なスピンドル１６の先端に切削ブレード１８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード１８は撮像ユニット１２のＸ軸方向の延長線上に位置している。
次に、図２を参照して、本発明の加工方法の加工対象となるパッケージ基板１１について説明する。図２（Ａ）はパッケージ基板１１の表面側平面図、図２（Ｂ）はその裏面側平面図である。図２（Ｃ）はパッケージ基板１１の断面図を示している。
パッケージ基板１１は、基板１３と、交差する複数の分割予定ライン（ストリート）Ｓ１，Ｓ２で区画された基板１３上の各デバイス領域１５に対応して基板１３の裏面１３ｂに搭載された複数のデバイスチップ１７と、デバイスチップ１７を封止する封止材層２１とから構成される。好ましくは、封止材層２１はエポキシ樹脂等の樹脂から構成される。
基板１３のデバイス領域１５には複数のバンプ１９が配設されている。各バンプ１９は、基板１３内に形成された配線層又は貫通電極を介して対応するデバイスチップ１７に接続されている。
本明細書では、矢印Ａ方向に伸長する分割予定ラインを第１分割予定ラインＳ１とし、Ａ方向と直交する矢印Ｂ方向に伸長する分割予定ラインを第２分割予定ラインＳ２として説明する。
本発明のパッケージ基板の加工方法では、まず図３に示すように、パッケージ基板１１の裏面側（封止材層２１）に粘着テープ２２を貼着し、チャックテーブル４で粘着テープ２２を吸引保持して表面１３ａを露出させる。
そして、デバイス領域１５とは異なる領域で基板１３の表面１３ａ側から矢印Ｒ１方向に回転する切削ブレード１８をパッケージ基板１３に封止材層２１を貫通する深さに切り込ませ、分割予定ラインＳ１，Ｓ２に対して所定の位置関係を有する切削痕２３を形成する切削痕形成ステップを実施する。
ここで、所定の位置関係としては、分割予定ラインＳ１，Ｓ２に対応する位置に切削痕２３を形成するのが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではなく、切削痕２３から分割予定ラインＳ１，Ｓ２までの距離が判明していれば良い。
切削痕形成ステップでは、チャックテーブル４をＸ軸方向に移動し、切削ブレード１８をＹ軸方向に移動して、更に切削ブレード１８を矢印Ｚ軸方向に上下動しながら複数の分割予定ラインＳ１，Ｓ２にそれぞれ対応した複数の切削痕２３を形成するのが好ましい。
例えば、図４（Ａ）に示すように、第１分割予定ラインＳ１については、全ての第１分割予定ラインＳ１の両端に切削痕２３を形成するが、第２分割予定ラインＳ２については、１，４，７，１０，１３ライン目の第２分割予定ラインＳ２の両端に切削痕２３を形成する。
そして、２，３ライン目の第２分割予定ラインＳ２の切削時には、１，４ライン間の距離をチップ数で割った距離を１ライン目からインデックス送りして第２分割予定ラインＳ２を切削する。
切削痕形成ステップは、切削ブレード１８がパッケージ基板１１の封止材層２１を貫通する深さに切り込むチョッパーカットで切削するため、図４（Ｂ）に示すように、パッケージ基板１１の表面側の切削痕２３が裏面側に転写される。従って、パッケージ基板１１の裏面側に形成された切削痕２３に基づいてアライメントを実施することができる。
なお、図４に示した切削痕２３の形成位置は一例を示しただけであり、異なる位置に切削痕２３を形成するようにしても良い。例えば、全ての第２分割予定ラインＳ２の両端に切削痕２３を形成しても良いし、飛び飛びの第１分割予定ラインＳ１の両端に切削痕２３を形成するようにしても良い。
図４に示すように、複数の分割予定ラインＳ１，Ｓ２の両端に切削痕２３を形成しておくことで、パッケージ基板１１に膨張や伸縮が生じていてもより正確に分割予定ラインＳ１，Ｓ２を切削することができ、チップ破損の恐れを低減することができる。
このアライメントは、撮像ユニット１２でパッケージ基板１１の裏面側を撮像し、同一の分割予定ラインＳ１又はＳ２の両端に形成された切削痕２３を結んだ直線がＸ軸方向と平行となるようにチャックテーブル４を回転して実施する。
図５を参照すると、切削ステップを示す一部断面側面図が示されている。切削ステップでは、粘着テープ２２を剥がしてから、パッケージ基板１１の表面側（基板側）に粘着テープ２４を貼着し、チャックテーブル４で粘着テープ２４を介してパッケージ基板１１を吸引保持する。
そして、第１分割予定ラインＳ１切削時には、第１分割予定ラインＳ１の両端に形成された切削痕２３に基づいてアライメントを実施した後、矢印Ｒ１方向に高速で回転する切削ブレード１８を粘着テープ２４まで切り込ませ、チャックテーブル４をＸ軸方向に加工送りすることにより、アライメントされた第１分割予定ラインＳ１を切削する。
次の第１分割予定ラインＳ１切削時にも、切削すべき第１分割予定ラインＳ１の両端に形成された切削痕２３に基づいてアライメントを実施した後、アライメントされた第１分割予定ラインＳ１を切削する。
第２分割予定ラインＳ２切削時には、まず第１ライン目の第２分割予定ラインＳ２の両端に形成された切削痕２３に基づいてアライメントを実施した後、アライメントされた第２分割予定ラインＳ２を切削する。
第２ライン目の第２分割予定ラインＳ２切削時には、第１、第４ライン間の距離をチップ数（図４（Ａ）では３）で割った距離を第１ライン目からインデックス送りして切削する。第３ライン目の第２切削予定ラインＳ２切削時にも、インデックス送りで切削する。
第４ライン目の第２切削予定ラインＳ２切削時には、第４ライン目の第２分割予定ラインＳ２の両端に形成された切削痕２３を基にアライメントを実施し、第４ライン目の第２分割予定ラインＳ２を切削する。
切削ステップで使用する切削ブレード１８は、切削痕形成ステップで使用する切削ブレード１８で兼用しても良いし、異なる切削ブレードを使用しても良い。
また、上述した実施形態では、パッケージ基板１１を粘着テープ２２，２４に貼着してパッケージ基板１１をチャックテーブル４で吸引保持する実施形態について説明したが、粘着テープを使用せずにパッケージ基板１１を分割予定ラインＳ１，Ｓ２に対応する逃げ溝を有する治具テーブルに装着し、治具テーブルを切削装置２の吸引手段で吸引保持するようにいても良い。この場合には、吸引手段は図１に示したチャックテーブル４と構造が異なり、例えば特許文献１に開示されたような吸引テーブルを使用するのが好ましい。
４ チャックテーブル
１１ パッケージ基板
１２ 撮像ユニット
１３ 基板
１７ デバイスチップ
１８ 切削ブレード
２１ 封止材層
２２，２４ 粘着テープ

Claims (1)

  1. 基板と、交差する複数の分割予定ラインで区画された基板上の各デバイス領域にそれぞれ搭載された複数のデバイスチップと、該デバイスチップを封止する封止材層と、からなるパッケージ基板の加工方法であって、
    該デバイス領域とは異なる領域で該基板側から切削ブレードをチョッパーカットで該パッケージ基板に該封止材層を貫通する深さに切り込ませ、該分割予定ラインに対して所定の位置関係を有するパッケージ基板の外周縁に至らない切削痕を形成する切削痕形成ステップと、
    該切削痕形成ステップを実施した後、切削ブレードで該切削痕を基に該封止材層側からパッケージ基板を該分割予定ラインに沿って切削する切削ステップと、を備え、
    該切削痕形成ステップでは、複数の分割予定ラインにそれぞれ対応した複数の切削痕を形成するパッケージ基板の加工方法。
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