JP7242377B2

JP7242377B2 - パッケージ基板の加工方法

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Publication number: JP7242377B2
Application number: JP2019062293A
Authority: JP
Inventors: 千悟山田
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2023-03-20
Anticipated expiration: 2039-03-28
Also published as: JP2020161757A

Description

本発明は、パッケージ基板をデバイスチップ毎のパッケージチップに分割するパッケージ基板の加工方法に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等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、電極基板に配設された複数のデバイスチップがモールド樹脂によって覆われたパッケージ基板（ＱＦＮ：Quad Flat No lead package）をデバイスチップ毎のパッケージチップに分割する技術が本出願人によって提案されている（特許文献１を参照）。

上記特許文献１では、パッケージ基板をデバイスチップに対応して切削する際に発生するバリを、高圧水の噴射によって除去し、その後、各デバイスチップに対応して電極を形成することが提案されている。

特開２０１６－１８１５６９号公報

上記した特許文献１に記載の技術によれば、パッケージ基板をデバイスチップに対応して切削した後、切削時に発生する切削屑やバリを高圧水の噴射で除去することが可能である。しかし、連結電極を備えた電極基板に複数のデバイスチップを配設し、該複数のデバイスチップが配設されたデバイス領域に対応する領域をモールド樹脂で覆ったパッケージ基板を、デバイスチップ毎のパッケージチップに分割する場合、パッケージ基板を切削することにより生じる切削屑は高圧水の噴射で除去することができるものの、中央部に凹み部が形成されている連結電極を切断した際に発生するバリを十分に除去できないという問題が発生した。

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、凹み部が形成された連結電極を備えた電極基板に複数のデバイスチップが配設され、該デバイスチップが配設されたデバイス領域に対応する領域がモールド樹脂で覆われたパッケージ基板を分割する場合であっても、連結電極の切削部からバリを十分に除去することができるパッケージ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、隣接するデバイスチップに対応して連結し中央に凹み部を有した連結電極を備えた電極基板に複数のデバイスチップが配設され、該電極基板のデバイスチップが配設された側であって該複数のデバイスチップが配設されたデバイス領域に対応する領域がモールド樹脂で覆われ、該電極基板の該モールド樹脂で覆われた領域を囲繞する外周領域において電極基板が露出したパッケージ基板をデバイスチップ毎のパッケージチップに分割するパッケージ基板の加工方法であって、パッケージ基板のモールド樹脂側をチャックテーブルに保持して電極基板側を露出させ、該電極基板側から連結電極の中央を切削ブレードで切断して個々のデバイスチップに対応して該連結電極を２等分する切削溝を形成する連結電極２等分工程と、高圧水を電極基板側から噴射して該切削溝から切削屑を除去する切削屑除去工程と、該電極基板側に保護部材を配設する保護部材配設工程と、該保護部材側をチャックテーブルに保持しモールド樹脂側を露出させ、該電極基板側に形成された該切削溝に対応する位置にモールド樹脂側から切削ブレードを位置付けると共に、該切削ブレードの先端部を、該連結電極の凹み部に至り該保護部材には至らない深さに位置づけて切削してデバイスチップ毎のパッケージチップに分割する分割工程と、から少なくとも構成されるパッケージ基板の加工方法が提供される。

該分割工程において、該電極基板の外周領域に形成された該切削溝を基準にして該切削ブレードを切削位置に位置付けることが好ましい。

本発明の、パッケージ基板の加工方法は、パッケージ基板のモールド樹脂側をチャックテーブルに保持して電極基板側を露出させ、該電極基板側から中央に凹み部を有する連結電極の中央を切削ブレードで切断して個々のデバイスチップに対応して該連結電極を２等分する切削溝を形成する連結電極２等分工程と、高圧水を電極基板側から噴射して該切削溝から切削屑を除去する切削屑除去工程と、該電極基板側に保護部材を配設する保護部材配設工程と、該保護部材側をチャックテーブルに保持しモールド樹脂側を露出させ、該電極基板側に形成された該切削溝に対応する位置にモールド樹脂側から切削ブレードを位置付けると共に、該切削ブレードの先端部を、該連結電極の凹み部に至り該保護部材には至らない深さに位置づけて切削してデバイスチップ毎のパッケージチップに分割する分割工程と、から少なくとも構成されることから、連結電極の切削面に残存するバリを確実に除去することができ、パッケージチップの品質を向上させることができる。

パッケージ基板の平面図である。図１に示すＡ１部の拡大図である。図２に示すＢ－Ｂ断面である。（ａ）連結電極２等分工程の実施態様を示す斜視図、連結電極２等分工程によって切削溝が形成されたパッケージ基板の斜視図、（ｃ）連結電極２等分工程によって切削溝が形成されたパッケージ基板の側面図である。（ａ）切削屑除去工程の実施態様を示す斜視図、（ｂ）（ａ）で示すＡ２部の拡大図、（ｃ）（ｂ）のＣ－Ｃ断面である。保護部材配設工程の実施態様を示す斜視図である。（ａ）分割工程の実施態様を示す斜視図、（ｂ）分割工程が実施されている切削部位の一部拡大断面、（ｃ）分割工程によって分割されたパッケージチップの切削部の一部拡大断面である。分割工程によって分割されたパッケージチップの斜視図である。

以下、本発明に基づき構成されるパッケージ基板の加工方法に係る実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１に、本実施形態において被加工物となるパッケージ基板１０の平面図を示す。パッケージ基板１０は、電極基板２０が表出する電極基板側１０ａ（図１（ａ）を参照）と、電極基板側１０ａの反対側であって図示しない複数のデバイスチップが搭載されたデバイス領域をモールド樹脂２２で覆ったモールド樹脂側１０ｂ（図１（ｂ）を参照）とを備える。

図１（ａ）に示すように、電極基板２０は、該デバイスチップが裏面側に搭載される複数の放熱板１２と、隣接する該デバイスチップに対応して連結される連結電極１４と、放熱板１２及び連結電極１４が配設される領域を囲繞する外周領域１６とを備えている。電極基板２０は導電性の金属からなり、その厚みは、例えば０．２ｍｍである。また、該モールド樹脂２２の厚みは、例えば０．８ｍｍであり、パッケージ基板１０の総厚みは、約１．０ｍｍ程度である。

図２に、図１（ａ）に示すパッケージ基板１０のＡ１部を拡大した図を示す。連結電極１４は、図２に示すように、隣接する図示しないデバイスチップに対応して配設される放熱板１２の間に形成され、中央に凹み部１４ａが形成されている。連結電極１４を含む内部構造をより明確にすべく、図２のＢ－Ｂ断面を図３に示しながら具体的に説明する。図３には、電極基板２０を構成する放熱板１２及び連結電極１４と、放熱板１２及び連結電極１４に接するように反対側に配設されるデバイスチップ２４の一部の断面が示され、電極基板２０の裏面側でデバイスチップ２４が配設されるデバイス領域がモールド樹脂２２で被覆されている状態が示されている。連結電極１４は、後述するように、パッケージ基板１０を個々のデバイスチップ２４に対応してパッケージチップに分割される際に、切削ブレードによって凹み部１４ａが形成された中央で２等分され、図示しない実装基板に実装される際の電気的端子として機能する。連結電極１４の凹み部１４ａは、図示しない実装基板に対して分割後のパッケージチップを実装する際に、実装基板側の電気的端子との接続面積を拡大することに寄与する。

上記したパッケージ基板１０を、デバイスチップ２４毎のパッケージチップに分割するパッケージ基板の加工方法について、図面を参照しながら順を追って説明する。

本実施形態では、まず、電極基板側１０ａから連結電極１４の中央を切断して個々のデバイスチップ２４に対応して連結電極１４を２等分する切削溝を形成する連結電極２等分工程を実施する。図４を参照しながら、連結電極２等分工程について以下に説明する。

該連結電極２等分工程は、例えば、図４（ａ）に示す切削手段３０（一部のみを示す）を用いて実施することができる。図に示すように、切削手段３０は、スピンドルユニット３２を備えている。スピンドルユニット３２は、回転スピンドル３４と、回転スピンドル３４の先端部に固定され外周に切り刃を有する切削ブレード３６と、切削ブレード３６を保護するブレードカバー３８とを備えている。切削ブレード３６は、回転スピンドル３４と共に矢印Ｒで示す方向に回転可能に構成されている。

連結電極２等分工程を実施する際には、切削手段３０の図示しないチャックテーブルに、パッケージ基板１０のモールド樹脂側１０ｂを保持する。次いで、図示しないアライメント手段を用いて、電極基板側１０ａを撮像し、連結電極１４を２等分し、パッケージ基板１０を個々のパッケージチップに分割するための切削予定ライン１８と切削ブレード３６との位置合わせを実施する（アライメント）。

該アライメントを実施したならば、該アライメントにより特定された切削予定ライン１８の位置情報に基づいて、図中矢印Ｘで示すＸ軸方向に延びる切削予定ライン１８に対応する位置に切削ブレード３６を位置付ける。そして、パッケージ基板１０を該チャックテーブルと共にＸ軸方向に移動して、図４（ａ）に示すように、切削予定ライン１８上に切削溝１００を形成する。切削溝１００は、パッケージ基板１０を完全に切断するものではなく、少なくとも連結電極１４を切断して２等分し、モールド樹脂２２の一部のみを切断する深さ（例えば、０．５５ｍｍ程度）で形成される。Ｘ軸方向に一つの切削溝１００が形成されたならば、Ｘ軸方向と直交する方向に切削手段３０を割り出し送りして次の切削予定ライン１８に位置付けて、先に形成された切削溝１００と平行で同様の深さとなる切削溝１００を形成する。これを繰り返すことにより、所定の方向における全ての切削予定ライン１８に対して、切削溝１００が形成される。そして、所定の方向における全ての切削予定ライン１８に切削溝１００を形成したならば、パッケージ基板１０を保持したチャックテーブルを９０度回転させて、上記と同様のアライメントにより該所定の方向に直交する切削予定ライン１８を検出して、切削ブレード３６を位置付けて、連結電極１４を切断して２等分する位置を切削し、該所定の方向と直交する全ての切削予定ライン１８に対して切削溝１００を形成する。以上のようにすることで、図４（ｂ）に示すように、ウエーハ１０の電極基板側１０ａから、連結電極１４の中央を切削ブレードで切断して個々のデバイスチップ２４に対応して連結電極１４を２等分する。これにより、図４（ｃ）に示すパッケージ基板１０の側面図から理解されるように、切削溝１００は、少なくとも連結電極１４を切断し、モールド樹脂２２の一部のみを切断する深さで形成されている。なお、本実施形態では、電極基板２０の外周領域１６は、連結電極１４と共に切削ブレード３６によって切断されている。以上により、連結電極２等分工程が完了する。

なお、上記連結電極２等分工程における切削加工の加工条件は、例えば、以下のように設定される。
切削ブレード：レジン砥石
切削ブレードサイズ：直径５８ｍｍ、厚み０．３ｍｍ
スピンドル回転数：３５，０００ｒｐｍ
切削送り速度：２７ｍｍ／秒

連結電極２等分工程が完了したならば、高圧水を電極基板側１０ａから噴射して、切削屑を除去する切削屑除去工程を実施する。より具体的には、連結電極２等分工程が実施された後のパッケージ基板１０を、図５（ａ）に示す高圧水噴射手段４０に配設された高圧水噴射ノズル４２の下方に搬送する。なお、図では省略しているが、本実施形態の高圧水噴射ノズル４２は、上記した切削手段３０のＸ軸方向で隣接し、切削手段３０と一体的に配設されており、高圧水噴射ノズル４２の先端位置は、切削ブレード３６に沿ってＸ軸方向に延びる同一直線上に位置付けられる。

切削屑除去工程を実施するに際し、図５（ａ）に示すように、高圧水噴射ノズル４２の先端部の直下近傍に、パッケージ基板１０に形成した切削溝１００を位置付ける。なお、この際、予め切削溝１００をアライメント手段により検出しておくことで、該アライメントによって得た切削溝１００の位置情報に基づいて、切削溝１００に対し正確に高圧水噴射ノズル４２を位置付けることができる。そして、切削溝１００を高圧水噴射ノズル４２の先端部の直下近傍に位置付けたならば、パッケージ基板１０を保持した図示しないチャックテーブルを矢印Ｘで示す方向に移動させながら、高圧水Ｌを噴射する。このようにして、パッケージ基板１０上に形成された全ての切削溝１００に対して高圧水Ｌを噴射して、切削溝１００内に残留している切削屑及び一部のバリ等を除去する。

なお、上記した高圧水Ｌを噴射する工程は、一の切削溝１００に対し、条件を変更して複数回の高圧水Ｌの噴射を実施することが望ましい。複数回の高圧水Ｌの噴射を実施する場合、例えば、第一の噴射は、パッケージ基板１０の電極基板側１０ａの上面から比較的高い位置（例えば、上方に１９ｍｍの高さ位置）に高圧水噴射ノズル４２の先端部を位置付け、且つ、切削溝１００の中央直上ではなく、切削溝１００の一方の側面を基準にして、切削溝１００の中央から離れる位置（例えば、切削溝１００の一方の側面から外方に０．０２ｍｍ外側の位置）に位置付ける。そして、図示しないチャックテーブルと共にパッケージ基板１０を矢印Ｘで示す方向に移動しながら、該一の切削溝１００の一端部から他端部に渡って高圧水Ｌを噴射する。このようにして一の切削溝１００の一方の側面に沿って第一の噴射を実施したならば、高圧水噴射ノズル４２の高さ位置を維持しながら、該先端部を、該一の切削溝１００の他方の側面を基準にして切削溝１００の中央から離れる位置（例えば、該一の切削溝１００の他方の側面から外方に０．０２ｍｍ外側）に位置付けて、図示しないチャックテーブルと共にパッケージ基板１０を矢印Ｘで示す方向と逆の方向に移動させながら、該一の切削溝１００の他端部から一端部に渡って高圧水Ｌを噴射する。以上により第一の噴射が完了する。

上記した第一の噴射を実施した後、第２の噴射を該一の切削溝１００に対して実施する。第２の噴射を実施する際には、高圧水噴射ノズル４２の先端部を第一の噴射に比して低い位置に位置付け（例えば、電極基板側１０ａの上面から上方に７．４ｍｍの位置）、且つ該一の切削溝１００の一方の側面からみて切削溝１００の中央側の位置（例えば、切削溝１００の一方の側面から０．０１ｍｍ内側の位置）に位置付けて、図示しないチャックテーブルと共にパッケージ基板１０を矢印Ｘで示す方向に移動しながら、該一の切削溝１００の一端部から他端部に渡って高圧水Ｌを噴射する。このようにして一の切削溝１００の一方の側面に沿って第二の噴射を実施したならば、高圧水噴射ノズル４２の高さ位置を維持しながら、該先端部を、該一の切削溝１００の他方の側面を基準にして切削溝１００の中央側の位置（例えば、該一の切削溝１００の他方の側面から０．０１ｍｍ内側の位置）に位置付けて、図示しないチャックテーブルと共にパッケージ基板１０を矢印Ｘで示す方向と逆の方向に移動させながら、該一の切削溝１００の他端部から一端部に渡って高圧水Ｌを噴射する。以上により、切削屑除去工程が完了する。なお、上記した切削屑除工程に使用される高圧水噴射ノズル４２の噴口径は、例えば０．３ｍｍであり、高圧水Ｌの噴射圧力は、例えば７０Ｍｐａであり、高圧水Ｌを噴射する際のパッケージ基板１０の送り速度は例えば２４０ｍｍ／秒に設定される。

上記した実施形態では、切削屑除去工程を実施する際に、一の切削溝１００に対して、条件を変更して第一の噴射及び第二の噴射を実施したが、必ずしも複数回に分けて噴射することに限定されず、一の切削溝１００に向けて高圧水Ｌの噴射が１回実施されるものであってもよい。その場合は、例えば、高圧水噴射ノズル４２の噴口径を０．４ｍｍに設定し、高圧水噴射ノズル４２の先端部を切削溝１００の中央の上方であって、電極基板側１０ａの上面から１０ｍｍの高さに位置付け、噴射圧力を７０Ｍｐａとして、パッケージ基板１０を２４０ｍｍ／秒の送り速度で移動させながら高圧水Ｌを切削溝１００に向けて噴射することができる。以上のように切削屑除去工程が施された図５（ａ）の領域Ａ２部を拡大して図５（ｂ）に示し、図５（ｂ）のＣ－Ｃ断面を図５（ｃ）に示す。

図５（ｂ）、及び図５（ｃ）に示すように、上記切削屑除去工程によって切削溝１００に高圧水Ｌを噴射することで、切削溝１００に残存していた切削屑が除去される。しかし、連結電極１４が２等分された際にできる切削面には、高圧水Ｌの噴射では除去しきれないバリ１４ｂが残存する。これに対処すべく、本実施形態では、以下の工程を実施する。

まず、切削溝１００を形成した電極基板側１０ａに、保護部材を配設する保護部材配設工程を実施する。より具体的には、図６に示すように、パッケージ基板１０を収容可能な大きさの開口を有する環状のフレームＦを用意し、保護部材として機能する表面に粘着性を有する保護テープＴの中央に、パッケージ基板１０の電極基板１０ａを載置して保持し、保護テープＴの外周をフレームＦにて保持する。したがって、上方には、デバイスチップ２４が配設された領域をモールド樹脂２２で被覆したモールド樹脂側１０ｂが露出する（保護部材配設工程）。

上記の保護部材配設工程が完了したならば、パッケージ基板１０を、図７（ａ）に示す切削手段３０に搬送し、保護部材配設工程により保護部材Ｔが配設された側を、図示しないチャックテーブルに載置して保持する。このようにすることで、モールド樹脂側１０ｂが上方に露出される。そして、図示しないアライメント手段により切削溝１００を検出する。モールド樹脂側１０ｂから見て、モールド樹脂２２の表面には切削溝１００が表出していないものの、切削溝１００は、上記モールド樹脂２２で被覆されたデバイス領域を囲繞する電極基板２０の外周領域１６に対しても形成されており、外周領域１６を撮像することでモールド樹脂側１０ｂから切削溝１００を検出することができる。よって、この電極基板１０の外周領域１６に形成された切削溝１００をアライメント手段により撮像して、この外周領域１６に形成された切削溝１００を基準にして、電極基板１０ａ側に形成された切削溝１００に対応する切削位置に切削ブレード３６を位置付けることができる。このようにして、切削ブレード３６を、電極基板側１０ａに形成された切削溝１００に対応する位置にモールド樹脂側１０ｂから位置付ける。

上記したように、切削ブレード３６を、モールド樹脂側１０ｂから切削溝１００に対応する位置に位置付けたならば、切削ブレード３６の先端部３６ａを、図７（ｂ）に示すように、少なくとも連結電極１４の凹み部１４ａに至り保護部材Ｔには至らない深さに位置づけ、図示しないチャックテーブルをＸ軸方向に移動させて、パッケージ基板１０のモールド樹脂側１０ａから切削して、デバイスチップ２４毎のパッケージチップ２６に分割する切削溝１１０を形成する分割工程を実施する。

上記した分割工程を実施する際の切削条件は、例えば、以下のように設定することができる。
切削ブレード：レジン砥石
切削ブレードサイズ：直径５８ｍｍ、厚み０．３ｍｍ
スピンドル回転数：３５，０００ｒｐｍ
切り込み深さ：０．９９ｍｍ
切削送り速度：６０ｍｍ／秒

上記した分割工程において実施される切削条件では、連結電極２等分工程にて実施された切削条件における切削ブレード３６を採用しているが、必ずしも同じ切削ブレードを用いることに限定されない。ただし、分割工程において使用される切削ブレードは、連結電極２等分工程において使用された切削ブレードと同一の厚みを有する切削ブレードを使用すべきである。同一の厚みを有する切削ブレードを選択することで、分割工程によって連結電極１４の切削面に残存するバリ１４ｂが良好に除去される。

上記したようにして分割工程が実施されることにより、図７（ｃ）に示すように、切削溝１００の側面、特に、連結電極１４の切削面からバリ１４ｂが良好に除去され、図８に示すように、パッケージ基板１０が、デバイスチップ２４毎のパッケージチップ２６に分割される。

上記したように、本実施形態によれば、切削ブレード３６を電極基板側１０ａに形成された切削溝１００に対応する位置にモールド樹脂側１０ｂから位置付けると共に、切削ブレード３６の先端部３６ａを、少なくとも連結電極１４の凹み部１４ａに至り保護テープＴには至らない深さに位置づけて切削してデバイスチップ２４毎のパッケージチップ２６に分割することから、連結電極１４の切削面に残存するバリ１４ｂを除去することができ、パッケージチップの品質を向上させることができる。

１０：パッケージ基板
１０ａ：電極基板側
１０ｂ：モールド樹脂側
１２：放熱板
１４：連結電極
１４ａ：凹み部
１４ｂ：バリ
１６：外周領域
１８：切削予定ライン
２０：電極基板
２２：モールド樹脂
２４：デバイスチップ
２６：パッケージチップ
３０：切削手段
３６：切削ブレード
３６ａ：先端部
４０：高圧水噴射手段
４２：高圧水噴射ノズル
１００、１１０：切削溝

Claims

隣接するデバイスチップに対応して連結し中央に凹み部を有する連結電極を備えた電極基板に複数のデバイスチップが配設され、該電極基板のデバイスチップが配設された側であって該複数のデバイスチップが配設されたデバイス領域に対応する領域がモールド樹脂で覆われ、該電極基板の該モールド樹脂で覆われた領域を囲繞する外周領域において電極基板が露出したパッケージ基板をデバイスチップ毎のパッケージチップに分割するパッケージ基板の加工方法であって、
パッケージ基板のモールド樹脂側をチャックテーブルに保持して電極基板側を露出させ、該電極基板側から連結電極の中央を切削ブレードで切断して個々のデバイスチップに対応して該連結電極を２等分する切削溝を形成する連結電極２等分工程と、
高圧水を電極基板側から噴射して該切削溝から切削屑を除去する切削屑除去工程と、
該電極基板側に保護部材を配設する保護部材配設工程と、
該保護部材側をチャックテーブルに保持しモールド樹脂側を露出させ、該電極基板側に形成された該切削溝に対応する位置にモールド樹脂側から切削ブレードを位置付けると共に、該切削ブレードの先端部を、該連結電極の凹み部に至り該保護部材には至らない深さに位置づけて切削してデバイスチップ毎のパッケージチップに分割する分割工程と、
から少なくとも構成されるパッケージ基板の加工方法。
該分割工程において、該電極基板の外周領域に形成された該切削溝を基準にして該切削ブレードを切削位置に位置付ける請求項１に記載のパッケージ基板の加工方法。