JP6934395B2 - Dividing device and dividing method - Google Patents

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本発明は、基板を保持手段で保持して複数のチップに分割する分割装置及び分割方法に関する。 The present invention relates to a dividing device and a dividing method in which a substrate is held by a holding means and divided into a plurality of chips.

一般に、携帯電話等の携帯通信機器に用いられる半導体パッケージには、通信特性への悪影響を防止するために外部への不要電磁波の漏洩を抑制することが求められている。このため、半導体パッケージにて半導体チップを封止する樹脂層の外面に沿ってシールド層を形成する構造が知られている。一方、半導体パッケージにあっては、配線基板の表面が交差する分割予定ラインで格子状に区画され、区画された複数の領域に複数の半導体チップがマウントされている。また、樹脂層の形成面とは反対面となる配線基板の裏面において、複数の凸形状部となるバンプが電極として形成される(例えば、特許文献1参照)。 In general, semiconductor packages used in mobile communication devices such as mobile phones are required to suppress leakage of unnecessary electromagnetic waves to the outside in order to prevent adverse effects on communication characteristics. Therefore, a structure is known in which a shield layer is formed along the outer surface of a resin layer that seals a semiconductor chip in a semiconductor package. On the other hand, in the semiconductor package, the surfaces of the wiring boards are partitioned in a grid pattern by intersecting scheduled division lines, and a plurality of semiconductor chips are mounted in the plurality of partitioned regions. Further, on the back surface of the wiring board opposite to the surface on which the resin layer is formed, bumps having a plurality of convex shapes are formed as electrodes (see, for example, Patent Document 1).

特開2012−039104号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-039104

特許文献1に記載の半導体パッケージでは、バンプによって配線基板の裏面が凹凸に形成されるため、テーブル等の保持手段により半導体パッケージをバンプ側で保持することが困難になる。このため、高速回転する切削ブレード等により、半導体パッケージの樹脂層を切削加工したり、分割予定ラインに沿う位置で半導体パッケージを切断して分割したりすることも難しくなる、という問題がある。 In the semiconductor package described in Patent Document 1, since the back surface of the wiring board is formed uneven by the bumps, it becomes difficult to hold the semiconductor package on the bump side by a holding means such as a table. Therefore, there is a problem that it is difficult to cut the resin layer of the semiconductor package by a cutting blade or the like that rotates at high speed, or to cut and divide the semiconductor package at a position along the planned division line.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、バンプ等の凸形状部を有する基板の凸形状部側を良好に保持して分割することができる分割装置及び分割方法を提供することを目的の1つとする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a dividing device and a dividing method capable of satisfactorily holding and dividing the convex portion side of a substrate having a convex portion such as a bump. Let it be one of.

本発明の一態様の分割装置は、基板裏面に複数の凸形状部が形成され基板表面側に複数の分割予定ラインが形成された基板を保持手段に保持し、加工工具によって分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する分割装置であって、保持手段は、分割予定ラインに対応する位置に形成された加工工具の逃げ溝と、逃げ溝によって区画されたチップに対応した複数の保持面とを有する保持部と、保持部を囲繞して立設して保持部に液体を貯水する貯水壁と、を備え、基板の凸形状部を保持面に当接させて保持部に載置し、液体を少なくとも凸形状部を覆い基板表面に到達するまで供給して冷凍吸着された基板に対し、凍結した液体の融点より低い温度の雰囲気中で加工工具を逃げ溝まで切り込み基板を分割予定ラインに沿って分割することを特徴とする。 In the dividing device of one aspect of the present invention, a substrate having a plurality of convex portions formed on the back surface of the substrate and a plurality of scheduled division lines formed on the front surface side of the substrate is held by the holding means and along the scheduled division line by a processing tool. It is a dividing device that divides into individual chips, and the holding means includes a relief groove of a machining tool formed at a position corresponding to a planned division line, and a plurality of holding surfaces corresponding to the chips partitioned by the relief groove. A holding portion having a For the substrate that has been frozen and adsorbed by supplying the liquid at least until it covers the convex portion and reaches the surface of the substrate, the machining tool is cut to the escape groove in an atmosphere at a temperature lower than the melting point of the frozen liquid, and the substrate is divided into a planned division line. It is characterized by being divided along.

この構成によれば、加工工具で加工するときに、保持手段に供給された液体によって基板を冷凍吸着するので、基板の裏面が凸形状部により凸凹していても、基板の裏面側での保持力を十分に得ることができる。これにより、基板の分割予定ラインに沿ってチップに分割する際の歩留まりを向上でき、基板に対して精度良く良好な加工を実施することができる。 According to this configuration, when machining with a processing tool, the substrate is frozen and adsorbed by the liquid supplied to the holding means, so that even if the back surface of the substrate is uneven due to the convex portion, the substrate is held on the back surface side. You can get enough power. As a result, the yield when dividing the substrate into chips along the planned division line of the substrate can be improved, and the substrate can be processed with high accuracy and good quality.

本発明の分割装置は、基板は、配線基板表面の交差する分割予定ラインによって区画された領域に半導体チップが配設され封止剤により封止され且つ配線基板裏面にバンプが形成された半導体パッケージ基板であり、半導体パッケージ基板のバンプを保持面に当接させて保持部に載置し、液体を少なくともバンプを覆い配線基板に到達するまで供給して冷凍吸着された配線基板に対し、凍結した液体の融点より低い温度の雰囲気中で加工工具を逃げ溝まで切り込み半導体パッケージ基板を分割予定ラインに沿って分割するとよい。 In the dividing device of the present invention, the substrate is a semiconductor package in which semiconductor chips are arranged in a region partitioned by intersecting scheduled division lines on the surface of the wiring board, sealed with a sealant, and bumps are formed on the back surface of the wiring board. It is a substrate, and the bumps of the semiconductor package substrate are brought into contact with the holding surface and placed on the holding portion, and liquid is supplied at least until the bumps are covered and reaches the wiring board, and the wiring board is frozen and adsorbed. It is preferable to cut the processing tool to the relief groove in an atmosphere having a temperature lower than the melting point of the liquid and divide the semiconductor package substrate along the planned division line.

また、本発明の一態様の分割方法は、基板裏面に複数の凸形状部が形成され基板表面側に複数の分割予定ラインが形成された基板を保持手段に保持し、加工工具によって分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する分割方法であって、保持手段は、分割予定ラインに対応する位置に形成された加工工具の逃げ溝と、逃げ溝によって区画されたチップに対応した複数の保持面とを有する保持部と、保持部を囲繞して立設して保持部に液体を貯水する貯水壁と、を備え、基板の凸形状部を保持面に当接させて保持部に載置し、液体を少なくとも凸形状部を覆い基板表面に到達するまで供給して冷凍吸着する冷却吸着ステップと、冷却吸着ステップにて冷凍吸着された基板に対し、凍結した液体の融点より低い温度の雰囲気中で加工工具を逃げ溝まで切り込み基板を分割予定ラインに沿って分割する分割ステップとを実施することを特徴とする。 Further, in the division method of one aspect of the present invention, a substrate having a plurality of convex portions formed on the back surface of the substrate and a plurality of scheduled division lines formed on the front surface side of the substrate is held by the holding means, and the scheduled division line is performed by a processing tool. It is a division method of dividing into individual chips along the line, and the holding means is a relief groove of a machining tool formed at a position corresponding to a planned division line, and a plurality of holdings corresponding to the chips partitioned by the relief groove. It is provided with a holding portion having a surface and a water storage wall that surrounds the holding portion and stands upright to store liquid in the holding portion, and the convex portion of the substrate is brought into contact with the holding surface and placed on the holding portion. Then, the atmosphere is lower than the melting point of the frozen liquid with respect to the cooling adsorption step in which the liquid is supplied at least until it covers the convex portion and reaches the surface of the substrate and is frozen and adsorbed, and the substrate which is frozen and adsorbed in the cooling adsorption step. It is characterized by performing a division step in which the processing tool is cut to the relief groove and the substrate is divided along the planned division line.

本発明によれば、バンプ等の凸形状部側を覆うように液体を供給してから冷凍吸着するので、基板の凸形状部側を良好に保持して分割することができる。 According to the present invention, since the liquid is supplied so as to cover the convex portion side of the bump or the like and then frozen and adsorbed, the convex portion side of the substrate can be well held and divided.

本実施の形態に係る分割装置の斜視図である。It is a perspective view of the division apparatus which concerns on this embodiment. 半導体パッケージ基板の概略断面図である。It is the schematic sectional drawing of the semiconductor package substrate. 半導体パッケージ基板及び保持手段の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the semiconductor package substrate and the holding means. 半導体パッケージ基板を保持手段が保持した状態の概略斜視図である。It is the schematic perspective view of the state which the holding means holds the semiconductor package substrate. 冷却吸着ステップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a cooling adsorption step. 分割ステップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the division step. 分割ステップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the division step.

以下、添付図面を参照して、本実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態に係る分割装置の斜視図である。なお、本実施の形態に係る分割装置は、図1に示す構成に限定されない。本発明は、保持手段で冷凍吸着された基板を分割可能な分割装置であれば、どのような分割装置にも適用可能である。また、以下の説明では、基板として半導体パッケージ基板を例示して説明するが、基板の種類は半導体パッケージ基板に限定されるものではない。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of the dividing device according to the present embodiment. The dividing device according to the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. The present invention can be applied to any dividing device as long as it can divide the substrate frozen and adsorbed by the holding means. Further, in the following description, a semiconductor package substrate will be described as an example of the substrate, but the type of substrate is not limited to the semiconductor package substrate.

図1に示すように、分割装置1は、保持手段12に保持された基板としての半導体パッケージ基板Wと加工工具14とを相対的に移動させることによって半導体パッケージ基板Wを切削するように構成されている。ここで、半導体パッケージ基板Wは、複数の半導体パッケージ(チップ)WAを形成するための基板であり、本実施の形態では、長方形となる平面形状に形成されている。半導体パッケージ基板Wは、配線基板(インターポーザ基板)W1の表面(上面)Waにて格子状に交差する複数の分割予定ラインW2で区画されている。 As shown in FIG. 1, the dividing device 1 is configured to cut the semiconductor package substrate W by relatively moving the semiconductor package substrate W as the substrate held by the holding means 12 and the processing tool 14. ing. Here, the semiconductor package substrate W is a substrate for forming a plurality of semiconductor package (chips) WA, and in the present embodiment, it is formed in a rectangular planar shape. The semiconductor package substrate W is partitioned by a plurality of scheduled division lines W2 that intersect in a grid pattern on the surface (upper surface) Wa of the wiring substrate (interposer substrate) W1.

図2は、半導体パッケージ基板の概略断面図である。図2に示すように、半導体パッケージ基板Wにおいて区画された各領域には半導体チップW3が配設され、各半導体チップW3は樹脂層(封止剤)W4で封止されている。配線基板W1の裏面(下面)Wbには電極として機能するバンプ(凸形状部)W5が複数形成されている。なお、特に限定されるものでないが、半導体パッケージ基板Wを分割予定ラインW2に沿って分割することで形成される半導体パッケージWAは、いわゆるEMI(Electro-Magnetic Interference)で遮断を要する全てのパッケージの半導体装置とすることが例示できる。この場合、半導体パッケージWAの外面にシールド層を設けて周囲への電磁ノイズの漏洩を抑制するように構成される。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor package substrate. As shown in FIG. 2, semiconductor chips W3 are arranged in each region partitioned by the semiconductor package substrate W, and each semiconductor chip W3 is sealed with a resin layer (sealing agent) W4. A plurality of bumps (convex-shaped portions) W5 that function as electrodes are formed on the back surface (lower surface) Wb of the wiring board W1. Although not particularly limited, the semiconductor package WA formed by dividing the semiconductor package substrate W along the planned division line W2 is a so-called EMI (Electro-Magnetic Interference) for all packages that need to be blocked. It can be exemplified as a semiconductor device. In this case, a shield layer is provided on the outer surface of the semiconductor package WA so as to suppress leakage of electromagnetic noise to the surroundings.

図3は、半導体パッケージ基板及び保持手段の概略斜視図であり、図4は、半導体パッケージ基板を保持手段が保持した状態の概略斜視図である。図3及び図4に示すように、保持手段12は、矩形状をなすテーブル部材の上面側を凹ませて液体L(図4にて網点で図示、図3では不図示)を貯水する貯水空間20を形成するように構成されている。保持手段12は、貯水空間20を形成すべく凹ませた領域の底面により形成される保持部21と、保持部21を四方から囲繞する位置に立設される貯水壁22とを備え、保持部21の上方に液体Lを貯水する。貯水壁22の内周面は、上方へ向かうに従って保持部21から離れる方向に傾斜している。また、保持部21と貯水壁22との交差位置では、図5の断面視で円弧に沿う形状をなすように形成されている(図5参照)。 FIG. 3 is a schematic perspective view of the semiconductor package substrate and the holding means, and FIG. 4 is a schematic perspective view of the state in which the semiconductor package substrate is held by the holding means. As shown in FIGS. 3 and 4, the holding means 12 recesses the upper surface side of the rectangular table member to store the liquid L (shown by halftone dots in FIG. 4, not shown in FIG. 3). It is configured to form space 20. The holding means 12 includes a holding portion 21 formed by the bottom surface of a region recessed to form a water storage space 20, and a water storage wall 22 erected at a position surrounding the holding portion 21 from all sides. Liquid L is stored above 21. The inner peripheral surface of the water storage wall 22 is inclined in a direction away from the holding portion 21 as it goes upward. Further, at the intersection position of the holding portion 21 and the water storage wall 22, it is formed so as to form a shape along an arc in the cross-sectional view of FIG. 5 (see FIG. 5).

保持部21には、格子状に逃げ溝24が形成されている。逃げ溝24は、半導体パッケージ基板Wの分割予定ラインW2に対応する位置、言い換えると、保持部21で保持した半導体パッケージ基板Wの分割予定ラインW2と上面視で重なる位置に形成されている。保持部21において、逃げ溝24によって区画される複数の方形状の面が保持面21aとされている。各保持面21aは、半導体パッケージ基板Wから形成される半導体パッケージWAの位置及び大きさに対応しており、それぞれの半導体パッケージWAと保持面21aとの外周位置が上下方向に概略揃うようになる。 Relief grooves 24 are formed in the holding portion 21 in a grid pattern. The relief groove 24 is formed at a position corresponding to the planned division line W2 of the semiconductor package substrate W, in other words, at a position overlapping the planned division line W2 of the semiconductor package substrate W held by the holding portion 21 in terms of top view. In the holding portion 21, a plurality of rectangular surfaces partitioned by the relief groove 24 are designated as the holding surface 21a. Each holding surface 21a corresponds to the position and size of the semiconductor package WA formed from the semiconductor package substrate W, and the outer peripheral positions of the respective semiconductor package WA and the holding surface 21a are substantially aligned in the vertical direction. ..

図1に戻り、切削装置1の基台11上には、保持手段12をX方向に切削送りする切削送り手段13が設けられている。切削送り手段13は、基台11上に配置されたX方向に平行な一対のガイドレール31と、一対のガイドレール31にスライド可能に設置されたモータ駆動のX軸テーブル32とを有している。X軸テーブル32の背面側には、図示しないナット部が形成され、このナット部にボールネジ33が螺合されている。そして、ボールネジ33の一端部に連結された駆動モータ34が回転駆動されることで、保持手段12が一対のガイドレール31に沿って、切削ブレード71の切削方向となるX方向に切削送りされる。 Returning to FIG. 1, a cutting feed means 13 for cutting and feeding the holding means 12 in the X direction is provided on the base 11 of the cutting device 1. The cutting feed means 13 has a pair of guide rails 31 arranged on the base 11 parallel to the X direction and a motor-driven X-axis table 32 slidably installed on the pair of guide rails 31. There is. A nut portion (not shown) is formed on the back side of the X-axis table 32, and a ball screw 33 is screwed into the nut portion. Then, the drive motor 34 connected to one end of the ball screw 33 is rotationally driven, so that the holding means 12 is cut and fed along the pair of guide rails 31 in the X direction, which is the cutting direction of the cutting blade 71. ..

X軸テーブル32の上部には、半導体パッケージ基板Wを保持する保持手段12がZ軸回りに回転可能に設けられている。また、基台11の上面には、保持手段12の移動経路を跨ぐように立設した門型の立壁部81が設けられている。 A holding means 12 for holding the semiconductor package substrate W is rotatably provided on the upper part of the X-axis table 32 around the Z-axis. Further, on the upper surface of the base 11, a gate-shaped standing wall portion 81 is provided so as to straddle the moving path of the holding means 12.

立壁部81には、加工工具14をY方向にインデックス送りするインデックス送り手段15と、加工工具14をZ方向に切込み送りする切込み送り手段16とが設けられている。インデックス送り手段15は、立壁部81の前面に配置されたY方向に平行な一対のガイドレール51と、一対のガイドレール51にスライド可能に設置された一対のY軸テーブル52とを有している。切込み送り手段16は、Y軸テーブル52上に配置されたZ方向に平行な一対のガイドレール61と、一対のガイドレール61にスライド可能に設置されたZ軸テーブル62とを有している。一対となるZ軸テーブル62それぞれの下部には、ウエーハWを切削する加工工具14が設けられている。 The vertical wall portion 81 is provided with an index feeding means 15 for index feeding the machining tool 14 in the Y direction and a cutting feeding means 16 for cutting and feeding the machining tool 14 in the Z direction. The index feeding means 15 has a pair of guide rails 51 arranged in front of the vertical wall portion 81 parallel to the Y direction and a pair of Y-axis tables 52 slidably installed on the pair of guide rails 51. There is. The cut feed means 16 has a pair of guide rails 61 arranged on the Y-axis table 52 parallel to the Z direction and a Z-axis table 62 slidably installed on the pair of guide rails 61. A processing tool 14 for cutting a wafer W is provided below each of the pair of Z-axis tables 62.

Y軸テーブル52及びZ軸テーブル62の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ53、63が螺合されている。Y軸テーブル52用のボールネジ53、Z軸テーブル62用のボールネジ63の一端部には、それぞれ駆動モータ54、64が連結されている。これら駆動モータ54、64により、それぞれのボールネジ53、63が回転駆動されることで、加工工具14がガイドレール51に沿ってY方向にインデックス送りされ、加工工具14がガイドレール61に沿ってZ方向に切込み送りされる。 Nut portions (not shown) are formed on the back side of the Y-axis table 52 and the Z-axis table 62, respectively, and ball screws 53 and 63 are screwed into these nut portions. Drive motors 54 and 64 are connected to one end of the ball screw 53 for the Y-axis table 52 and the ball screw 63 for the Z-axis table 62, respectively. The ball screws 53 and 63 are rotationally driven by these drive motors 54 and 64, so that the machining tool 14 is index-fed along the guide rail 51 in the Y direction, and the machining tool 14 is Z along the guide rail 61. It is cut and fed in the direction.

加工工具14は、ハウジング70から突出したスピンドル72の先端に切削ブレード71を装着して構成される。ハウジング70には、切削ブレード71の回転軸となるスピンドル72が回転可能に支持されると共に、スピンドル72を回転させるモータ(不図示)が設置されている。また、ハウジング70の先端側には、切削ブレード71が半導体パッケージ基板Wに切込む領域を露出させるように、切削ブレード71を囲繞するブレードカバー73が設けられている。 The machining tool 14 is configured by mounting a cutting blade 71 on the tip of a spindle 72 protruding from the housing 70. A spindle 72, which is a rotation axis of the cutting blade 71, is rotatably supported in the housing 70, and a motor (not shown) for rotating the spindle 72 is installed in the housing 70. Further, a blade cover 73 surrounding the cutting blade 71 is provided on the tip end side of the housing 70 so that the area where the cutting blade 71 cuts into the semiconductor package substrate W is exposed.

ここで、2体の加工工具14のうち、一方の加工工具14の切削ブレード71は、先端がV字形状の切削ブレード71a(以下、Vブレードと称する。図6参照)とされ、他方の切削ブレード71は、先端が矩形状をなす通常の切削ブレード71b(以下、ストレートブレードと称する。図7参照)とされる。Vブレード71a及びストレートブレード71bは、ダイヤモンド砥粒等を結合剤で固めて、先端が上述の形状に成形されている。 Here, of the two machining tools 14, the cutting blade 71 of one machining tool 14 is a cutting blade 71a having a V-shaped tip (hereinafter referred to as a V blade; see FIG. 6), and the other is cut. The blade 71 is a normal cutting blade 71b having a rectangular tip (hereinafter, referred to as a straight blade; see FIG. 7). The tips of the V-blade 71a and the straight blade 71b are formed into the above-mentioned shape by solidifying diamond abrasive grains or the like with a binder.

続いて、本実施の形態における半導体パッケージ基板Wの分割方法について、図5ないし図7を参照して説明する。図5は、冷却吸着ステップの一例を示す図である。図6及び図7は、分割ステップの一例を示す図である。なお、図5ないし図7の断面図においては、半導体チップW3の図示を省略する。 Subsequently, the method of dividing the semiconductor package substrate W in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG. 5 is a diagram showing an example of a cooling adsorption step. 6 and 7 are diagrams showing an example of the division step. In the cross-sectional views of FIGS. 5 to 7, the semiconductor chip W3 is not shown.

図5に示すように、先ず冷却吸着ステップが実施される。冷却吸着ステップでは、半導体パッケージ基板WがバンプW5を下方に向けた状態とされて保持手段12の貯水空間20内に配置される。そして、バンプW5の下端が保持部21の保持面21aに当接するよう保持面21a上に半導体パッケージ基板Wが載置される。かかる載置後、貯水空間20内に液体Lが供給される。この液体Lの供給量は、液体Lが少なくともバンプW5を全体的に覆い、且つ、液体Lの液面が配線基板W1の表面Waに到達するまでに設定される。 As shown in FIG. 5, the cooling adsorption step is first carried out. In the cooling adsorption step, the semiconductor package substrate W is arranged in the water storage space 20 of the holding means 12 with the bumps W5 facing downward. Then, the semiconductor package substrate W is placed on the holding surface 21a so that the lower end of the bump W5 comes into contact with the holding surface 21a of the holding portion 21. After such placement, the liquid L is supplied into the water storage space 20. The supply amount of the liquid L is set until the liquid L covers at least the bump W5 as a whole and the liquid level of the liquid L reaches the surface Wa of the wiring board W1.

貯水空間20内に液体Lが供給された状態で、保持手段12が液体Lの凝固点以下の雰囲気にさらされ、液体Lが凝固されて凍結体Cとされる。これにより、凍結体CにバンプW5が入り込んだ状態とされて凍結体Cにより半導体パッケージ基板Wが固定され、凍結体Cが保持部21及び貯水壁22と凍結によって固定される。つまり、半導体パッケージ基板Wが保持手段12に冷凍吸着されて固定される。 With the liquid L supplied into the water storage space 20, the holding means 12 is exposed to an atmosphere below the freezing point of the liquid L, and the liquid L is solidified to form a frozen body C. As a result, the bump W5 is put into the frozen body C, the semiconductor package substrate W is fixed by the frozen body C, and the frozen body C is fixed to the holding portion 21 and the water storage wall 22 by freezing. That is, the semiconductor package substrate W is frozen and adsorbed on the holding means 12 and fixed.

液体Lが供給されてから凝固されるまでの間、半導体パッケージ基板Wは押さえ部材90で上方から押さえ力が加えられる。この押さえ力は、図示しないエアシリンダ等の駆動機構を介して加えたり、押さえ部材90の自重を加えたりすることが例示できる。押さえ部材90は下面が平面に形成された剛体とされ、半導体パッケージ基板Wの上面側の樹脂層W4と面接触した状態が維持される。言い換えると、液体Lが凍結される間、保持部21と押さえ部材90とで半導体パッケージ基板Wが厚さ方向から挟まれた状態が保たれる。これにより、半導体パッケージ基板Wの上下両面における温度差や構造等の相違があっても、冷凍吸着中に半導体パッケージ基板Wに反りが生じることを防ぐことができる。 From the time when the liquid L is supplied until it is solidified, the semiconductor package substrate W is subjected to a pressing force from above by the pressing member 90. For example, this pressing force is applied via a drive mechanism such as an air cylinder (not shown), or the weight of the pressing member 90 is applied. The pressing member 90 is a rigid body having a flat lower surface, and is maintained in a state of being in surface contact with the resin layer W4 on the upper surface side of the semiconductor package substrate W. In other words, while the liquid L is frozen, the state in which the semiconductor package substrate W is sandwiched between the holding portion 21 and the pressing member 90 from the thickness direction is maintained. As a result, it is possible to prevent the semiconductor package substrate W from being warped during freezing adsorption even if there is a difference in temperature, structure, etc. between the upper and lower surfaces of the semiconductor package substrate W.

なお、液体Lを凝固点以下の雰囲気にさらす方法としては、例えば半導体パッケージ基板Wが載置された保持手段12に液体Lを供給してから、保持手段12を冷凍庫内に入れる方法が考えられる。この場合、保持手段12をX軸テーブル32から取り外して冷凍庫内に投入する他、分割装置1全体を冷凍庫や凝固点以下の温度に設定された室内に設置するようにしてもよい。 As a method of exposing the liquid L to an atmosphere below the freezing point, for example, a method of supplying the liquid L to the holding means 12 on which the semiconductor package substrate W is placed and then putting the holding means 12 into the freezer can be considered. In this case, the holding means 12 may be removed from the X-axis table 32 and put into the freezer, or the entire dividing device 1 may be installed in the freezer or in a room set to a temperature equal to or lower than the freezing point.

冷却吸着ステップが実施された後、いわゆるステップカットによって半導体パッケージ基板Wが分割される分割ステップが実施される。図6に示すように、分割ステップでは、先ず、保持手段12に冷凍吸着された半導体パッケージ基板Wの外側で分割予定ラインW2に対し、二点鎖線で示すようにVブレード71aが位置合わせされ、配線基板W1の厚み方向途中までの深さまで下降される。 After the cooling adsorption step is carried out, a division step in which the semiconductor package substrate W is divided by a so-called step cut is carried out. As shown in FIG. 6, in the dividing step, first, the V blade 71a is aligned with the planned division line W2 on the outside of the semiconductor package substrate W frozen and adsorbed by the holding means 12 as shown by the alternate long and short dash line. The wiring board W1 is lowered to a depth halfway in the thickness direction.

その後、高速回転するVブレード71aに対して半導体パッケージ基板Wが切削送りされ、分割予定ラインW2に沿って半導体パッケージ基板Wがハーフカットされる。かかるハーフカットによって樹脂層W4の上面側にV溝W6が形成され、ハーフカットが繰り返されることで、半導体パッケージ基板Wの上面に分割予定ラインW2に沿って複数のV溝W6が形成される。 After that, the semiconductor package substrate W is cut and fed to the V blade 71a rotating at high speed, and the semiconductor package substrate W is half-cut along the scheduled division line W2. By such a half cut, a V groove W6 is formed on the upper surface side of the resin layer W4, and by repeating the half cut, a plurality of V grooves W6 are formed on the upper surface of the semiconductor package substrate W along the planned division line W2.

このようにV溝W6を形成した後、図7に示すように、保持手段12に冷凍吸着された半導体パッケージ基板Wの外側で分割予定ラインW2に対し、二点鎖線で示すようにストレートブレード71bが位置合わせされ、その下端が逃げ溝24の深さ方向途中まで下降される。その後、高速回転するストレートブレード71bに対して半導体パッケージ基板Wが切削送りされ、V溝W6(分割予定ラインW2)に沿って半導体パッケージ基板Wがフルカットされる。 After the V-groove W6 is formed in this way, as shown in FIG. 7, the straight blade 71b is shown by the alternate long and short dash line with respect to the line W2 scheduled to be split outside the semiconductor package substrate W frozen and adsorbed by the holding means 12. Is aligned, and the lower end thereof is lowered halfway in the depth direction of the relief groove 24. After that, the semiconductor package substrate W is cut and fed to the straight blade 71b rotating at high speed, and the semiconductor package substrate W is fully cut along the V groove W6 (scheduled division line W2).

このとき、ストレートブレード71bの下端が逃げ溝24まで切り込む、言い換えると、ストレートブレード71bの下端が逃げ溝24の内周面と非接触に保たれつつ逃げ溝24内の凍結体Cを切削して半導体パッケージ基板Wを切断する。かかるフルカットによって分割予定ラインW2に沿って半導体パッケージ基板Wが完全切断され、フルカットが繰り返されることで、半導体パッケージ基板Wが個々の半導体パッケージWAに分割される。 At this time, the lower end of the straight blade 71b cuts into the relief groove 24, in other words, the frozen body C in the relief groove 24 is cut while the lower end of the straight blade 71b is kept in non-contact with the inner peripheral surface of the relief groove 24. The semiconductor package substrate W is cut. The semiconductor package substrate W is completely cut along the scheduled division line W2 by such a full cut, and the semiconductor package substrate W is divided into individual semiconductor package WAs by repeating the full cut.

なお、上記の分割ステップは、凍結した液体Lつまり凍結体Cの融点より低い温度の雰囲気中で実施される。例えば、空調設備を用いたり分割装置1全体を冷凍庫内に設置したりすることで低温での実施が実現される。また、分割ステップにおける加工では、切削部分に切削水を供給しながら実施するが、雰囲気が氷点下以下に維持されるため、切削水には不凍液を混入して切削水の凍結を防止する必要がある。 The above division step is carried out in an atmosphere having a temperature lower than the melting point of the frozen liquid L, that is, the frozen body C. For example, implementation at a low temperature can be realized by using an air conditioner or installing the entire dividing device 1 in a freezer. In addition, the machining in the division step is performed while supplying cutting water to the cutting part, but since the atmosphere is maintained below the freezing point, it is necessary to mix antifreeze in the cutting water to prevent the cutting water from freezing. ..

以上のように、本実施の形態によれば、保持手段12にて供給された液体Lを凍結して半導体パッケージ基板Wを冷凍吸着するので、複数のバンプW5で配線基板W1の裏面Wbが凸凹していても、保持面21a上で半導体パッケージ基板Wを保持する力を十分に発揮することができる。これにより、例えば、半導体パッケージWAにて裏面全体にバンプW5が形成されると、従来の負圧による吸引保持では吸引できる部分が狭くて保持が困難となるが、本実施の形態では、バンプW5の形成領域が広くなっても、半導体パッケージWAの裏面全体で保持力を十分に得られるようになる。 As described above, according to the present embodiment, since the liquid L supplied by the holding means 12 is frozen and the semiconductor package substrate W is frozen and adsorbed, the back surface Wb of the wiring board W1 is uneven due to the plurality of bumps W5. Even so, the force for holding the semiconductor package substrate W on the holding surface 21a can be sufficiently exerted. As a result, for example, when the bump W5 is formed on the entire back surface of the semiconductor package WA, the portion that can be sucked by the conventional suction holding by negative pressure is narrow and it is difficult to hold the bump W5. Even if the forming region of the is widened, a sufficient holding force can be obtained on the entire back surface of the semiconductor package WA.

また、バンプを有する基板を吸着する従来方法としては、基板の裏面にテープを貼着し、かかるテープの粘着層にバンプをめり込ませるようにしてテープを平滑に保ち、テープを介して基板を吸引保持する方法がある。この場合、テープを貼着及び剥離する作業負担だけでなく、バンプに付着した粘着層の粘着材洗浄する作業負担が強いられるが、本実施の形態のように冷凍吸着することで、かかる作業負担をなくすことができる。 Further, as a conventional method of adsorbing a substrate having bumps, a tape is attached to the back surface of the substrate, the bumps are embedded in the adhesive layer of the tape to keep the tape smooth, and the substrate is passed through the tape. There is a method of sucking and holding. In this case, not only the work load of attaching and peeling the tape, but also the work load of cleaning the adhesive material of the adhesive layer adhering to the bump is forced. Can be eliminated.

また、本実施の形態では、分割ステップでのV溝W6の形成時に、保持部21と配線基板W1との間には凍結体Cが充填されるように介在し、更には逃げ溝24の内部も凍結体Cで充填されるようになる。従って、V溝W6を形成すべくVブレード71aから押し下げるような力が半導体パッケージ基板Wに作用しても、かかる力に抗する支持力を凍結体Cを介して安定して発揮でき、半導体パッケージ基板Wが変形したり割れ等の損傷が生じたりすることを防ぐことができる。これにより、V溝W6によって半導体パッケージWAの側面を傾斜面として容易に形成でき、かかる傾斜面に対してスクリーン印刷法やスプレー塗布法、インクジェット法、スパッタ法等によって上方からシールド層を形成し易くすることができる。この結果、半導体パッケージWAにシールド機能を持たせる必要がある場合に、板金シールドを不要にでき、板金シールド自体の厚さに起因する機器全体の厚さの増大化、大型化を回避することができる。 Further, in the present embodiment, when the V-groove W6 is formed in the dividing step, the frozen body C is interposed between the holding portion 21 and the wiring board W1 so as to be filled, and further, the inside of the escape groove 24 is formed. Will be filled with the frozen body C. Therefore, even if a force that pushes down the V-blade 71a to form the V-groove W6 acts on the semiconductor package substrate W, a bearing force that opposes the force can be stably exerted through the frozen body C, and the semiconductor package can be packaged. It is possible to prevent the substrate W from being deformed or damaged such as cracking. As a result, the side surface of the semiconductor package WA can be easily formed as an inclined surface by the V-groove W6, and a shield layer can be easily formed on the inclined surface from above by a screen printing method, a spray coating method, an inkjet method, a sputtering method, or the like. can do. As a result, when it is necessary to give the semiconductor package WA a shielding function, the sheet metal shield can be eliminated, and it is possible to avoid an increase in the thickness and size of the entire device due to the thickness of the sheet metal shield itself. can.

なお、本発明においては、加工対象の基板として、例えば、他のパッケージ基板、半導体デバイスウェーハ、光デバイスウェーハ、半導体基板、無機材料基板、圧電基板等の各種基板が用いられてもよい。半導体デバイスウェーハとしては、デバイス形成後のシリコンウェーハや化合物半導体ウェーハが用いられてもよい。光デバイスウェーハとしては、デバイス形成後のサファイアウェーハやシリコンカーバイドウェーハが用いられてもよい。また、パッケージ基板としてはCSP(Chip Size Package)基板、QFN(Quad Flat Non-leaded package)等の矩形状のパッケージ基板、半導体基板としてはシリコンやガリウム砒素等、無機材料基板としてはサファイア、セラミックス、ガラス等が用いられてもよい。 In the present invention, various substrates such as other package substrates, semiconductor device wafers, optical device wafers, semiconductor substrates, inorganic material substrates, and piezoelectric substrates may be used as the substrates to be processed. As the semiconductor device wafer, a silicon wafer or a compound semiconductor wafer after device formation may be used. As the optical device wafer, a sapphire wafer or a silicon carbide wafer after device formation may be used. Further, as a package substrate, a CSP (Chip Size Package) substrate, a rectangular package substrate such as QFN (Quad Flat Non-leaded package), a semiconductor substrate such as silicon or gallium arsenide, and an inorganic material substrate such as sapphire or ceramics. Glass or the like may be used.

また、本実施の形態では、加工手段14として半導体パッケージ基板W等の基板を切り込む切削ブレード71を用いた場合を例示して説明したが、この構成に限定されない。本発明での加工手段14は、分割予定ラインW2に沿って基板を分割可能であれば、レーザー加工ヘッド等を用いた構成としてもよい。 Further, in the present embodiment, the case where the cutting blade 71 for cutting the substrate such as the semiconductor package substrate W is used as the processing means 14 has been described as an example, but the present invention is not limited to this configuration. The processing means 14 in the present invention may be configured by using a laser processing head or the like as long as the substrate can be divided along the planned division line W2.

また、基板に形成される凸形状部は、バンプに限定されるものでなく、電極として機能しない突起物等に代替することが例示できる。 Further, the convex portion formed on the substrate is not limited to the bump, and can be exemplified by substituting a protrusion or the like that does not function as an electrode.

また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。 Moreover, although the present embodiment and the modified example have been described, as another embodiment of the present invention, the above-described embodiment and the modified example may be combined in whole or in part.

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。 Further, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be variously modified, replaced, or modified without departing from the spirit of the technical idea of the present invention. Furthermore, if the technical idea of the present invention can be realized in another way by the advancement of technology or another technology derived from it, it may be carried out by using that method. Therefore, the scope of claims covers all embodiments that may be included within the scope of the technical idea of the present invention.

また、本実施の形態では、本発明の保持手段を分割装置に適用した構成について説明したが、基板を保持して各種の加工を実施する他の装置に適用することも可能である。 Further, in the present embodiment, the configuration in which the holding means of the present invention is applied to the dividing device has been described, but it is also possible to apply the holding means to other devices for holding the substrate and performing various processing.

以上説明したように、本発明は、基板の凸形状部側を良好に保持して分割できるという効果を有し、特に、配線基板裏面にバンプが形成された半導体パッケージ基板を加工する装置に有用である。 As described above, the present invention has the effect of being able to satisfactorily hold and divide the convex portion side of the substrate, and is particularly useful for an apparatus for processing a semiconductor package substrate having bumps formed on the back surface of the wiring board. Is.

1 分割装置
12 保持手段
14 加工工具
21 保持部
21a 保持面
22 貯水壁
24 逃げ溝
L 液体
W 半導体パッケージ基板(基板)
WA 半導体パッケージ(チップ)
Wa 表面
Wb 裏面
W1 配線基板
W2 分割予定ライン
W3 半導体チップ
W4 樹脂層(封止剤)
W5 バンプ(凸形状部)
1 Dividing device 12 Holding means 14 Machining tool 21 Holding part 21a Holding surface 22 Water storage wall 24 Relief groove L Liquid W Semiconductor package substrate (board)
WA semiconductor package (chip)
Wa Front surface Wb Back surface W1 Wiring board W2 Scheduled division line W3 Semiconductor chip W4 Resin layer (sealing agent)
W5 bump (convex shape part)

Claims (3)

基板裏面に複数の凸形状部が形成され基板表面側に複数の分割予定ラインが形成された基板を保持手段に保持し、加工工具によって該分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する分割装置であって、
該保持手段は、該分割予定ラインに対応する位置に形成された該加工工具の逃げ溝と、該逃げ溝によって区画された該チップに対応した複数の保持面とを有する保持部と、該保持部を囲繞して立設して該保持部に液体を貯水する貯水壁と、を備え、
該基板の該凸形状部を該保持面に当接させて該保持部に載置し、液体を少なくとも該凸形状部を覆い該基板表面に到達するまで供給して冷凍吸着された該基板に対し、凍結した該液体の融点より低い温度の雰囲気中で該加工工具を該逃げ溝まで切り込み該基板を該分割予定ラインに沿って分割する分割装置。
A dividing device in which a substrate having a plurality of convex portions formed on the back surface of the substrate and a plurality of scheduled division lines formed on the front surface side of the substrate is held by a holding means and divided into individual chips along the scheduled division lines by a processing tool. And
The holding means includes a holding portion having a relief groove of the machining tool formed at a position corresponding to the planned division line, and a plurality of holding surfaces corresponding to the inserts partitioned by the relief groove, and the holding portion. It is provided with a water storage wall that surrounds the part and stands upright to store liquid in the holding part.
The convex portion of the substrate is brought into contact with the holding surface and placed on the holding portion, and liquid is supplied at least until the convex portion is covered and reaches the surface of the substrate, and the substrate is frozen and adsorbed. On the other hand, a dividing device that cuts the processing tool to the relief groove in an atmosphere having a temperature lower than the melting point of the frozen liquid and divides the substrate along the planned division line.
該基板は、配線基板表面の交差する分割予定ラインによって区画された領域に半導体チップが配設され封止剤により封止され且つ該配線基板裏面にバンプが形成された半導体パッケージ基板であり、
該半導体パッケージ基板の該バンプを該保持面に当接させて該保持部に載置し、液体を少なくとも該バンプを覆い該配線基板に到達するまで供給して冷凍吸着された該配線基板に対し、凍結した該液体の融点より低い温度の雰囲気中で該加工工具を該逃げ溝まで切り込み該半導体パッケージ基板を該分割予定ラインに沿って分割する請求項1記載の分割装置。
The substrate is a semiconductor package substrate in which semiconductor chips are arranged in a region partitioned by intersecting scheduled division lines on the surface of the wiring board, sealed with a sealant, and bumps are formed on the back surface of the wiring board.
The bump of the semiconductor package substrate is brought into contact with the holding surface and placed on the holding portion, and a liquid is supplied at least until the bump is covered and reaches the wiring board, and the wiring board is frozen and adsorbed. The dividing device according to claim 1, wherein the processing tool is cut to the relief groove in an atmosphere having a temperature lower than the melting point of the frozen liquid, and the semiconductor package substrate is divided along the planned division line.
基板裏面に複数の凸形状部が形成され基板表面側に複数の分割予定ラインが形成された基板を保持手段に保持し、加工工具によって該分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する分割方法であって、
該保持手段は、該分割予定ラインに対応する位置に形成された該加工工具の逃げ溝と、該逃げ溝によって区画された該チップに対応した複数の保持面とを有する保持部と、該保持部を囲繞して立設して該保持部に液体を貯水する貯水壁と、を備え、
該基板の該凸形状部を該保持面に当接させて該保持部に載置し、液体を少なくとも該凸形状部を覆い該基板表面に到達するまで供給して冷凍吸着する冷却吸着ステップと、
該冷却吸着ステップにて冷凍吸着された該基板に対し、凍結した該液体の融点より低い温度の雰囲気中で加工工具を該逃げ溝まで切り込み該基板を該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップとを実施することを特徴とする分割方法。
A dividing method in which a substrate having a plurality of convex portions formed on the back surface of the substrate and a plurality of scheduled division lines formed on the front surface side of the substrate is held by a holding means and divided into individual chips along the scheduled division lines by a processing tool. And
The holding means includes a holding portion having a relief groove of the machining tool formed at a position corresponding to the planned division line, and a plurality of holding surfaces corresponding to the inserts partitioned by the relief groove, and the holding portion. It is provided with a water storage wall that surrounds the part and stands upright to store liquid in the holding part.
A cooling adsorption step in which the convex portion of the substrate is brought into contact with the holding surface and placed on the holding portion, and liquid is supplied at least until it reaches the surface of the substrate and is frozen and adsorbed. ,
A division step in which a processing tool is cut into the relief groove in an atmosphere having a temperature lower than the melting point of the frozen liquid with respect to the substrate frozen and adsorbed in the cooling adsorption step, and the substrate is divided along the planned division line. A division method characterized by carrying out and.
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