TW201740471A - 封裝基板的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題是提供一種封裝基板的加工方法，其可在不使用專用的洗淨裝置的情形下使用將封裝基板分割成一個個的元件晶片的切削裝置，來將助焊劑殘渣去除。解決手段是封裝基板的加工方法，該封裝基板是在藉由交叉而形成的複數條分割預定線所區劃出的各區域中配置元件，且沿各分割預定線將複數個電極形成於正面，該封裝基板的加工方法的特徵在於具備：封裝基板準備步驟，準備已於形成於正面的複數個電極上利用水溶性助焊劑而塗佈有焊料之封裝基板；分割步驟，以切削裝置將在該封裝基板準備步驟所準備的封裝基板切削並分割成複數個元件晶片；及助焊劑殘渣去除步驟，對封裝基板的正面噴射已藉高壓泵浦加壓之水、或匯合有水與氣體之雙流體，以將該水溶性助焊劑之殘渣去除，該助焊劑殘渣去除步驟是在為了實施該分割步驟而投入有封裝基板的該切削裝置內完成。

Description

封裝基板的加工方法
發明領域 本發明是有關於一種封裝基板的加工方法，其為沿將配置有元件的區域區劃之分割預定線，來將於正面形成有複數個電極的封裝基板分割成元件晶片的加工方法。
發明背景 在CSP(Chip Size Package(晶片尺寸封裝))基板、BGA(Ball Grid Array(球柵陣列封裝))基板、WL-CSP(Wafer Level-Chip Size Package(晶圓級-晶片尺寸封裝))基板等之封裝基板中，於電極上接合焊球、或對電極彼此進行焊料接合之技術已廣為公知。
焊料接合之時，在將電極表面的氧化物去除，並防止用來接合的焊料表面的氧化之目的下，會使用助焊劑。將焊球接合於形成於基板之焊盤(land)之時，是在基板的焊盤上塗佈助焊劑而將焊球搭載於焊盤上，並在約200℃左右進行加熱處理來將焊球安裝到焊盤上。
因為在助焊劑中含有鹵素，所以當助焊劑殘留於基板上時，亦即有助焊劑殘渣時，會變得容易在配線上發生遷移。其結果，會導致相鄰的配線圖案導通，而變得容易產生相鄰的配線彼此的短路。
因此，焊料接合後的基板會使用用於去除助焊劑殘渣之專用的洗淨劑等並藉由洗淨裝置來洗淨。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特許第3259149號公報 專利文獻2：日本專利特開2008-060209號公報
發明概要 發明欲解決之課題 但是，由於在專用的洗淨劑中含有醇等，在溶液的購入與廢水的處理上需要成本。此外，因為在以往的助焊劑殘渣的洗淨上會使用專用的洗淨裝置，因而成為成本增加的要因。
本發明是有鑒於這樣的點而作成的發明，其目的在於提供一種可在不使用專用的洗淨裝置的情形下，使用將封裝基板分割成一個個的元件晶片的切削裝置來去除助焊劑殘渣的封裝基板的加工方法。 用以解決課題之手段
根據本發明，可提供一種封裝基板的加工方法，該封裝基板是在藉由交叉而形成的複數條分割預定線所區劃出的各區域中配置元件，並沿著各分割預定線將複數個電極形成於正面，該封裝基板的加工方法具備： 封裝基板準備步驟，準備已於形成於正面之複數個電極上利用水溶性助焊劑而塗佈有焊料之封裝基板； 分割步驟，以切削裝置將在該封裝基板準備步驟所準備的封裝基板切削並分割成複數個元件晶片；及 助焊劑殘渣去除步驟，對封裝基板的正面噴射已藉由高壓泵浦加壓的水、或匯合有水與氣體的雙流體，來將該水溶性助焊劑的殘渣去除， 該助焊劑殘渣去除步驟是在為了實施該分割步驟而投入有封裝基板的該切削裝置內完成。 發明效果
在本發明的封裝基板的加工方法中，是在以切削裝置分割以水溶性助焊劑進行焊料接合之封裝基板時，在切削裝置內去除助焊劑殘渣，藉此形成使切削裝置也可兼具助焊劑洗淨裝置之作用。與將助焊劑洗淨裝置另外設置的情況相比，由於在切削裝置內也能夠自動地進行洗淨，因此可以減少裝置間的搬送工作量，且也關係到工廠的地板面積之節省。
用以實施發明之形態 以下，參照圖式詳細地說明本發明的實施形態。參照圖1(A)，所示為本發明的加工方法之成為加工對象的封裝基板之一例的平面圖。封裝基板11具有例如矩形的金屬框架13，在被金屬框架13之外周剩餘區域15及非元件區域15a所圍繞的區域中，在圖示之例中是存在3個元件區域17a、17b、17c。
在各元件區域17a、17b、17c中，是於藉由形成為互相正交的複數條分割預定線19所劃分出的各區域中形成元件配置部21，在元件配置部21中如圖2(B)所示，配置有具有電極(焊盤)25的元件23。
在各元件23中形成複數個焊盤25，在這些焊盤25中焊接有焊球27，焊球(電極)27會從封裝基板11的正面突出。如在圖1(B)及圖2(A)中很清楚地顯示地，是將各元件區域17a、17b、17c的背面以塑模樹脂29封裝。
於各元件23之焊盤(電極)25上搭載焊球27時，是在元件23的焊盤25塗上助焊劑，並於之後將焊球27搭載於焊盤25上，且加熱到200℃左右，藉此將焊求27接合到焊盤25上。此時，於焊球27的接合處之周圍，會殘留對焊球27與焊盤25的接合已無貢獻的助焊劑31(助焊劑殘渣之產生)。
因為於助焊劑中含有鹵素，所以當助焊劑殘存於封裝基板11的正面時，會變得容易在配線上發生遷移。其結果，會導致相鄰的配線圖案導通，而有產生相鄰的配線彼此的短路之問題。
本發明的封裝基板的加工方法之特徵在於，藉由使切削裝置也兼具助焊劑洗淨裝置的作用，以在切削裝置內去除助焊劑殘渣。
參照圖3，所示為適合於實施本發明的封裝基板的加工方法之切削裝置2的立體圖。4為切削裝置2之基台，在基台4的前方角落形成有矩形的開口4a，在開口4a內設置有可昇降的片匣載置台6。
在片匣載置台6的上表面配置有收容複數個框架單元9之直方體形狀的片匣8。再者，在圖1中，為了方便說明，所顯示的僅是片匣8的輪廓。框架單元9是在封裝基板11的背面貼附切割膠帶T而構成，該切割膠帶T為將外周部貼附到環狀框架F的黏著膠帶。
在片匣載置台6的側邊，形成有在X軸方向上較長的矩形的開口4b。在此開口4b內，設置有X軸移動台10、使X軸移動台10在X軸方向上移動之圖未示的X軸移動機構(加工進給設備)、以及覆蓋X軸移動機構之伸縮囊12。
X軸移動機構具備有在X軸方向上平行的一對X軸導軌(圖未示)，且在X軸導軌上將X軸移動台10可滑動地配置。在X軸移動台10的下表面側設有螺帽部，在此螺帽部中螺合有與X軸導軌平行的X軸滾珠螺桿(圖未示)。
在X軸滾珠螺桿的一端部上連結有X軸脈衝馬達(圖未示)。藉由以X軸脈衝馬達使X軸滾珠螺桿旋轉，可將X軸移動台10引導於X軸導軌上而在X軸方向上往復移動。
在X軸移動台10上配置有吸引保持晶圓、封裝基板等被加工物的工作夾台14。工作夾台14連結有馬達等之旋轉驅動源，並繞與Z軸方向平行之旋轉軸旋轉。
工作夾台14的周圍配置有將框架單元9之環狀框架F夾持並固定之複數個(在本實施形態中為4個)夾具16。在基台4的上表面，是將支撐切削單元18a、18b的門型之支撐機構20配置成橫跨開口4b。在支撐構造20的前表面上方部設置有使切削單元18a、18b朝Y軸方向(分度進給方向)及Z軸方向移動之2組切削單元移動機構22。
各切削單元移動機構22共通地具備有配置於支撐構造20之前表面且平行於Y軸方向的一對Y軸導軌24。在Y軸導軌24上，可滑動地配置有Y軸移動板26。
在各Y軸移動板26之背面側設置有螺帽部，且在此螺帽部中分別螺合有與Y軸導軌24平行之Y軸滾珠螺桿28。在各Y軸滾珠螺桿28的一端部連結有Y軸脈衝馬達30。只要以Y軸脈衝馬達30使Y軸滾珠螺桿28旋轉，就會使Y軸移動板26沿著Y軸導軌24在Y軸方向上移動。
在各Y軸移動板26的前表面固定有平行於Z軸方向的一對Z軸導軌32。在Z軸導軌32上，可滑動地配置有Z軸移動板34。
在各Z軸移動板34之背面側設置有圖未示之螺帽部，且在此螺帽部中分別螺合有與Z軸導軌32平行之Z軸滾珠螺桿36。
在各Z軸滾珠滾珠螺桿36的一端部連結有Z軸脈衝馬達38。只要以Z軸脈衝馬達38使Z軸滾珠螺桿36旋轉，就會使Z軸移動板34被引導於Z軸導軌32上而在Z軸方向上移動。
在各Z軸移動板34的下方部安裝有切削被加工物的切削單元18a、18b。在與切削單元18a、18b相鄰的位置上安裝有攝像單元40，該攝像單元40具有拍攝被加工物之上表面的相機及顯微鏡。
切削單元18a、18b各自具備有有切削刀44，該等切削刀44是裝設在與Y軸方向平行之主軸42的一端。主軸42的另一端側上連結有馬達等旋轉驅動源，並藉由旋轉驅動源以透過主軸42旋轉切削刀44。
在相對於形成於基台4之開口4b而與開口4a相反側的位置上，形成有圓筒狀的開口4c。開口4c內配置有將切削後的被加工物洗淨的旋轉洗淨機構48。
橫跨開口4b而配置於基台4的噴射噴嘴46是為了在封裝基板11的分割結束後，將工作夾台14從圖4所示之加工區域X1移動到搬出入區域X2的途中洗淨殘渣而噴射純水等的洗淨水之噴嘴，且形成水幕。於旋轉洗淨機構48中配置有作為助焊劑去除設備之噴射噴嘴50。
其次，參照圖4，針對本發明第1實施形態之助焊劑殘渣去除步驟進行說明。助焊劑殘渣去除步驟之第1實施形態，如圖4所示，是在由切削刀44進行之沿著封裝基板11之分割預定線19的切削中實施。
在圖4中，切削單元18a之切削刀44是被一對凸緣52(僅圖示前面側)夾持而被固定在主軸42上。切削刀44的上半部會被刀片蓋54所覆蓋，且於刀片蓋54安裝有朝向封裝基板11噴射洗淨水的噴射噴嘴56、及朝向凸緣52噴射洗淨水之噴射噴嘴58。
再者，在圖4中，是將於封裝基板11的切削加工時供給切削水並冷卻切削刀44之冷卻噴嘴、及朝向切削刀44的切割刃噴射切削水的沖洗噴嘴省略。
在本實施形態之助焊劑殘渣去除步驟中，是在由切削刀44進行的封裝基板11的切削加工中，從噴射噴嘴56對封裝基板11的正面噴射已藉由按壓泵浦加壓的純水等洗淨水，並從噴射噴嘴58朝向凸緣52噴射已藉由按壓泵浦加壓的純水等洗淨水，使噴到高速旋轉的凸緣52的洗淨水被加速而供給到封裝基板11，而將水溶性助焊劑之殘渣洗淨並去除。
亦可做成取代以高壓泵浦加壓之水，而實施使匯合有水與已加壓成高壓的空氣等氣體之雙流體從洗淨噴嘴56、58噴射，來去除助焊劑之助焊劑殘渣去除步驟。
再者，在圖4所示之實施形態中，雖然是在封裝基板11的切削中(亦即與將封裝基板11分割成複數個元件晶片之分割步驟同時)實施助焊劑殘渣去除步驟，但是將此助焊劑殘渣去除步驟做成在分割步驟的實施前或實施後進行亦可。
在將工作夾台14從加工區域X1以箭頭X所示之方向移動到搬出入區域X2的途中，配置有形成水幕之噴射噴嘴46。因此，較理想的是做成：封裝基板11的分割步驟結束後，從配置在將工作夾台14朝X軸方向移動的途中之噴射噴嘴46噴射已藉高壓泵浦加壓成高壓之純水等洗淨水、或匯合有洗淨水與已加壓成高壓之空氣的雙流體，來將水溶性助焊劑之殘渣洗淨並去除。
參照圖5，所示為顯示本發明第2實施形態之助焊劑殘渣去除步驟的側面圖。在本實施形態中，是在旋轉洗淨機構48內實施助焊劑殘渣去除步驟。
在本實施形態之助焊劑殘渣去除步驟中，是以旋轉洗淨機構48的旋轉台60吸引保持分割結束後的封裝基板11，且使旋轉台60朝箭頭A方向旋轉，並且一邊使噴射噴嘴50朝箭頭B方向擺動一邊從噴射噴嘴50噴射已藉高壓泵浦加壓之水、或匯合有水與壓縮空氣等已加壓成高壓的氣體之雙流體，來去除附著於封裝基板11之正面的水溶性助焊劑之殘渣。
在上述之任一個實施形態中，與將助焊劑洗淨裝置另外設置的情況相比較，因為在切削裝置內也能夠自動地進行助焊劑殘渣的洗淨，因此可以減少裝置之間的搬送工作量，且可以有助於設置裝置之工廠的地板面積之節省。
2‧‧‧切削裝置
4‧‧‧基台
4a、4b、4c‧‧‧開口
6‧‧‧片匣載置台
8‧‧‧片匣
10‧‧‧X軸移動台
12‧‧‧伸縮囊
14‧‧‧工作夾台
16‧‧‧夾具
18a、18b‧‧‧切削單元
20‧‧‧支撐構造
22‧‧‧切削單元移動機構
24‧‧‧Y軸導軌
26‧‧‧Y軸移動板
28‧‧‧Y軸滾珠螺桿
30‧‧‧Y軸脈衝馬達
32‧‧‧Z軸導軌
34‧‧‧Z軸移動板
36‧‧‧Z軸滾珠螺桿
38‧‧‧Z軸脈衝馬達
40‧‧‧攝像單元
42‧‧‧主軸
44‧‧‧切削刀
46、50、56、58‧‧‧噴射噴嘴
48‧‧‧旋轉洗淨機構
52‧‧‧凸緣
54‧‧‧刀片蓋
60‧‧‧旋轉台
9‧‧‧框架單元
11‧‧‧封裝基板
13‧‧‧金屬框架
15‧‧‧外周剩餘區域
15a‧‧‧非元件區域
17a、17b、17c‧‧‧元件區域
19‧‧‧分割預定線
21‧‧‧元件配置部
23‧‧‧元件
25‧‧‧焊盤(電極)
27‧‧‧焊球
29‧‧‧塑模樹脂
31‧‧‧助焊劑殘渣
F‧‧‧環狀框架
T‧‧‧切割膠帶
X1‧‧‧加工區域
X2‧‧‧搬出入區域
X、A、B‧‧‧箭頭
X、Y、Z‧‧‧方向
圖1(A)是封裝基板的平面圖，圖1(B)是封裝基板的背面圖。 圖2(A)是圖1(A)所示之封裝基板的側面圖，圖2(B)是圖2(A)之A部分的放大圖。 圖3是適合於實施本發明之封裝基板的加工方法的切削裝置的立體圖。 圖4是顯示助焊劑殘渣洗淨步驟之局部剖面側面圖。 圖5是顯示助焊劑殘渣洗淨步驟之其他的實施形態的側面圖。
11‧‧‧封裝基板
14‧‧‧工作夾台
18a‧‧‧切削單元
42‧‧‧主軸
44‧‧‧切削刀
46、56、58‧‧‧噴射噴嘴
52‧‧‧凸緣
54‧‧‧刀片蓋
T‧‧‧切割膠帶
X1‧‧‧加工區域
X2‧‧‧搬出入區域
X‧‧‧箭頭

Claims (1)

  1. 一種封裝基板的加工方法，該封裝基板是在藉由交叉而形成的複數條分割預定線所區劃出的各區域中配置元件，並沿著各分割預定線將複數個電極形成於正面，該封裝基板的加工方法的特徵在於具備： 封裝基板準備步驟，準備已於形成於正面之複數個電極上利用水溶性助焊劑而塗佈有焊料之封裝基板； 分割步驟，以切削裝置將在該封裝基板準備步驟所準備的封裝基板切削並分割成複數個元件晶片；及 助焊劑殘渣去除步驟，對封裝基板的正面噴射已藉由高壓泵浦加壓的水、或匯合有水與氣體的雙流體，來將該水溶性助焊劑的殘渣去除， 該助焊劑殘渣去除步驟是在為了實施該分割步驟而投入有封裝基板的該切削裝置內完成。
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