TW201839832A - 加工方法 - Google Patents

Abstract

[課題]提供一種加工方法，該加工方法對在切斷預定線上重疊而形成有包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工之時，可維持加工的品質並且提高加工的速度。 [解決手段]對包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工的加工方法，該積層體是在切斷預定線上重疊而形成，前述加工方法具備以下步驟：保持步驟，以保持台保持被加工物；及切割步驟，在實施保持步驟後，沿著切斷預定線以環狀的切割刀切割被加工物來將積層體斷開，切割刀具有複數個貫通孔，前述複數個貫通孔是從在切割步驟中會切入被加工物之外周部的正面貫通到背面，且未於外周緣開口，在切割步驟中，是一邊對被加工物供給包含有機酸及氧化劑的切割液一邊進行切割。

Description

加工方法

發明領域 本發明是有關於一種加工方法，是用於對在切斷預定線上重疊而形成有包含金屬的積層體之板狀的被加工物進行加工。

發明背景 在以行動電話及個人電腦為代表的電子機器中，具備有電子電路等的器件之器件晶片已成為必要的構成要素。器件晶片是藉由例如以複數條切斷預定線(切割道)將晶圓的正面加以區劃，並在各區域形成器件後，沿著此切斷預定線將晶圓切斷而獲得，其中該晶圓是以矽等半導體材料所形成。

近年來，在如上述的晶圓的切斷預定線上，大多形成有稱為TEG (測試元件群, Test Elements Group)的評價用元件，該評價用元件是用於評價器件的電氣特性(參照例如專利文獻1、2等)。藉由將TEG形成於切斷預定線上，可以將器件晶片的獲取數量確保在最大限度，並且可以和晶圓的切斷同時地去除評價後的不需要之TEG。

如上述之器件晶片，通常在對基板等進行組裝前會以樹脂密封。藉由例如以樹脂將複數個器件晶片密封而形成封裝基板，並沿著對應於各器件晶片的切斷預定線來切斷此封裝基板，可獲得已將器件晶片以樹脂密封之狀態的封裝器件。

然而，當於封裝基板的切斷預定線上，設置有複數個包含金屬之積層體，且要將封裝基板切斷時，也要將此積層體一併切斷。各積層體是透過金屬線等而連接到器件晶片的電極，並藉由與封裝基板一起切斷，而成為封裝器件的電極。 先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平6-349926號公報 專利文獻2：日本專利特開2005-21940號公報

發明概要 發明欲解決之課題 然而，若欲以切割刀對TEG或作為電極等而發揮功能的包含金屬之積層體進行切割、去除時，在切割包含於積層體的金屬之時，會變得容易產生延伸、稱為毛邊的突起，其中切割刀是將磨粒分散於結合材而構成。並且，若由切割刀進行的加工速度變高時，會使發熱量增加並使毛邊也變大。因此，在此方法中，必須將加工的速度抑制得較低，以免降低加工之品質。

本發明是有鑒於所述問題點而作成的發明，其目的在於提供一種加工方法，該加工方法對在切斷預定線上重疊而形成有包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工之時，可維持加工的品質並且提高加工的速度。 用以解決課題之手段

根據本發明之一態樣，可提供一種加工方法，包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工，前述積層體是在切斷預定線上重疊而形成，該加工方法具備以下步驟： 保持步驟，以保持台保持被加工物；以及 切割步驟，在實施該保持步驟後，沿著該切斷預定線以環狀的切割刀切割被加工物來將該積層體斷開， 該切割刀具有複數個貫通孔，前述複數個貫通孔是從在該切割步驟中會切入被加工物之外周部的正面貫通到背面，且未於外周緣開口， 在該切割步驟中，是一邊對被加工物供給包含有機酸及氧化劑的切割液一邊進行切割。 發明效果

在本發明之一態樣中的加工方法中，因為是在以切割刀將包含金屬之積層體斷開之時，供給包含有機酸及氧化劑的切割液，所以可以一邊利用有機酸及氧化劑將金屬改質而降低其延展性一邊進行切割。藉此，即使提高加工的速度仍然可以抑制毛邊的產生。

又，在本發明之一態樣的加工方法中，因為是使用具有從外周部的正面貫通到背面且未於外周緣開口的複數個貫通孔之切割刀，所以可以通過此貫通孔有效率地將上述之切割液供給至積層體，而可一邊充份地將金屬改質而降低其延展性一邊進行切割。藉此，即使進一步提高加工的速度仍然可以抑制毛邊的產生。亦即，可維持加工的品質並且提高加工的速度。

用以實施發明之形態 參照附圖，說明本發明的一個態樣的實施形態。本實施形態之加工方法是用於對包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工，前述積層體是在切斷預定線(切割道)上重疊而形成，該加工方法包含保持步驟(參照圖2(A))及切割步驟(參照圖2(B)、圖3)。

在保持步驟中，是以切割裝置的治具工作台(保持台)保持被加工物。於切割步驟中，是一邊供給包含有機酸及氧化劑的切割液，一邊以環狀的切割刀沿著切斷預定線切割被加工物，而將被加工物與積層體一起切斷(斷開)，其中該切割刀具有複數個開口於外周緣的狹縫。以下，詳細說明本實施形態的加工方法。

圖1(A)是示意地顯示以本實施形態之加工方法加工之被加工物11的構成例的平面圖，圖1(B)是示意地顯示被加工物11的構成例的底面圖。如圖1(A)及圖1(B)所示，被加工物11是例如將複數個器件晶片(圖未示)密封而構成的封裝基板，且包含在平面視角下形成為矩形的金屬的框體13。

框體13是以例如42合金(鐵和鎳的合金)或銅等金屬所構成，並將其正面13a側區分成複數個(在本實施形態中為三個)器件區域15、及包圍各器件區域15的外周剩餘區域17。各器件區域15是以交叉的複數條切斷預定線(切割道，Street)19而被進一步區劃為複數個區域，且在各區域中形成有載台21。

於各載台21的背面側(框體13的背面13b側)配置有器件晶片(圖未示)，該器件晶片包含 IC(積體電路，Integrated Circuit)或LED(發光二極體，Light Emitting Diode)、MEMS(微機電系統，Micro Electro Mechanical Systems)等器件。框體13的背面13b側之對應於各器件區域15的區域，形成有密封樹脂層23，配置於各載台21的背面側的器件晶片是藉由此密封樹脂層23而被包覆。

於各載台21的周圍，是將複數個包含金屬之積層體25重疊而形成於切斷預定線19上。此積層體25是露出於框體13的正面13a側，且透過金屬線(圖未示)等連接到器件晶片的電極。於一個積層體25上會連接有於包夾此積層體25而相鄰的二個載台21上各自配置之器件晶片的電極。

在例如沿著切斷預定線19切斷被加工物11，而形成將器件晶片密封的封裝器件之時，此積層體25也會被斷開。斷開後的積層體25是成為各封裝器件的電極。再者，於框體13的外周剩餘區域17(正面13a)，形成有用於顯示切斷預定線19之位置的標記27。

再者，在本實施形態中，雖然是將以密封樹脂層23密封複數個器件晶片而構成的封裝基板作為被加工物11，但是對被加工物11之材質、形狀、構造、大小等並未限制。同樣地，對器件晶片(器件)或積層體25的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等也未限制。

例如，也可以將在切斷預定線19上重疊並形成有作為TEG(測試元件群，Test Elements Group)而發揮功能之積層體的晶圓、或者是在背面側形成有作為電極而發揮功能之包含鈦(Ti)、鎳(Ni)、金(Au)等金屬的積層體的晶圓等，作為被加工物11來使用。

在本實施形態之加工方法中，首先是進行以切割裝置的治具工作台(保持台)保持上述之被加工物11的保持步驟。圖2(A)是用於說明保持步驟的截面圖。保持步驟是使用例如圖2(A)等所示之切割裝置2來進行。再者，為了說明的方便，在圖2(A)中僅顯示積層體25來作為被加工物11的構成要素。

如圖2(A)等所示，切割裝置2具備有用於吸引、保持被加工物11的治具工作台(保持台)4。於治具工作台4的下方配置有連接到吸引源(圖未示)的治具基台(圖未示)。此治具基台是連接於馬達等的旋轉驅動源(圖未示)，並繞著與鉛直方向大致平行的旋轉軸旋轉。又，於治具基台的更下方設置有加工進給機構(圖未示)，治具基台是藉由此加工進給機構而朝加工進給方向移動。

於治具基台的上表面側可拆卸地裝設有例如對應於被加工物11的治具工作台4。治具工作台4是例如在平面視角下為矩形的平板，且其上表面的一部分是形成為用於吸引、保持被加工物11的保持面4a。於治具工作台4的保持面4a側，形成有對應於被加工物11的切斷預定線19的退刀溝4b。退刀溝4b的上端是開口於保持面4a。藉由此退刀溝4b可將保持面4a區劃為對應於切斷後的被加工物11之複數個區域。

於藉由退刀溝4b所區劃出的各區域中形成有吸引孔4c，該吸引孔4c是朝上下貫通治具工作台4並開口於保持面14a。當將治具工作台4裝設於上述之治具基台的上表面側，各吸引孔4c即可透過形成於治具基台之內部的流路等來連接到吸引源。

在保持步驟中，是例如將被加工物11重疊於治具工作台4的保持面4a上以使背面11b(密封樹脂層23側、框體13的背面13b側)朝向下方，並將切斷預定線19的位置對準於退刀溝4b的位置。又，通過各吸引孔4c來使吸引源的負壓作用於被加工物11。藉此，被加工物11是在正面11a側(框體13的正面13a側)朝上方露出的狀態下被保持於治具工作台4。

於保持步驟之後是進行沿著切斷預定線19切割被加工物11，而將被加工物11與積層體25一起切斷(斷開)的切割步驟。圖2(B)是用於說明切割步驟的局部截面側視圖。切割步驟是繼續使用切割裝置2來進行。如圖2(B)所示，切割裝置2更具備有配置於治具工作台4的上方的切割單元6。

切割單元6具備有主軸(圖未示)，該主軸是成為相對於加工進給方向大致垂直的旋轉軸。在主軸的一端側，裝設有環狀的切割刀8，該環狀的切割刀8是將磨粒分散於結合材而構成。在主軸的另一端側，連結有馬達等的旋轉驅動源(圖未示)，且裝設在主軸的一端側的切割刀8，是藉由從該旋轉驅動源所傳來的力而旋轉。

又，主軸是被移動機構(圖未示)所支撐。切割刀8是藉由此移動機構而朝垂直於加工進給方向的分度進給方向、及鉛直方向移動。於切割刀8的正面8a側及背面8b側配置有一對噴嘴10，該一對噴嘴10是以包夾切割刀8的形式配置。噴嘴10是構成為可以對切割刀8或被加工物11供給切割液12。

再者，退刀溝4b的寬度是形成為例如比切割刀8的寬度(正面8a與背面8b之間隔)更寬，且退刀溝4b的深度是形成為例如比切割刀8的最大切入深度更深。因此，在沿著切斷預定線19切割被加工物11之時，即使使切割刀8充分地切入得較深，也不會有治具工作台4與切割刀8相接觸之情形。

在本實形態中，所使用的是具有複數個貫通孔的切割刀8，該等貫通孔是從切入被加工物11的外周部的正面貫通到背面，且未於外周緣開口。圖3是示意地顯示切割刀8的構成例的正面圖。如圖3所示，於切割刀8的外周部設置有複數個貫通孔8d，該等貫通孔8d是從正面8a貫通到背面8b且未於外周緣8c開口。貫通孔8d是於相對於成為旋轉軸的主軸大致平行的方向上伸長。切割液12可通過此貫通孔8d而有效率地供給至積層體25。

在切割步驟中，首先是使治具工作台4旋轉，並將成為對象的切斷預定線19的伸長的方向對準於切割裝置2的加工進給方向。又，使治具工作台4及切割單元6相對地移動，而將切割刀8的位置於成為對象的切斷預定線19的延長線上對準。並且，使切割刀8的下端移動至比被加工物11的背面11b更低的位置。

之後，一邊旋轉切割刀8一邊使治具工作台4朝加工進給方向移動。並一併從噴嘴10對切割刀8及被加工物11供給包含有機酸及氧化劑的切割液12。藉此，可以使切割刀8沿著對象的切斷預定線19切入，而形成將被加工物11與積層體25一起在厚度方向上切斷(斷開)的截口(切口)11c。

如本實施形態，藉由於切割液12中包含有機酸，可以將積層體25中的金屬改質，而抑制其延展性。又，藉由於切割液12中包含氧化劑，積層體25中的金屬的表面即變得容易氧化。其結果，可充份地降低積層體25中的金屬的延展性，而提高加工性。

作為包含於切割液12中的有機酸，可採用例如，分子內具有至少1個羧基和至少1個胺基的化合物。此時，胺基中之至少1個宜為2級或3級的胺基。又，作為有機酸而使用之化合物宜具有取代基。

可以作為有機酸而使用之胺基酸，可列舉出甘胺酸、二羥乙基甘胺酸、甘胺醯甘胺酸、羥乙基甘胺酸、N-甲基甘胺酸、β-丙胺酸、L-丙胺酸、L-2-胺基丁酸、L-正纈胺酸、L-纈胺酸、L-白胺酸、L-正白胺酸、L-別異白胺酸、L-異白胺酸、L-苯丙胺酸、L-脯胺酸、肌胺酸、L-鳥胺酸、L-離胺酸、牛磺酸、L-絲胺酸、L-蘇胺酸、L-別蘇胺酸、L-高絲胺酸、L-甲狀腺素、L-酪胺酸、3,5-二碘-L-酪胺酸、β-(3,4-二羥基苯基)-L-丙胺酸、4-羥基-L-脯胺酸、L-半胱胺酸、L-甲硫胺酸、L-乙硫胺酸、L-羊毛硫胺酸、L-胱硫醚、L-胱胺酸、L-氧化半胱胺酸、L-麩胺酸、L-天冬胺酸、S-(羧甲基)-L-半胱胺酸、4-胺基丁酸、L-天冬醯胺酸、L-麩醯胺酸、氮絲胺酸、L-刀豆胺酸、L-瓜胺酸、L-精胺酸、δ-羥基-L-離胺酸、肌酸、L-犬尿胺酸、L-組胺酸、1-甲基-L-組胺酸、3-甲基-L-組胺酸、L-色胺酸、放線菌黴素C1、麥角硫鹼(ergothioneine)、蜂毒明肽(apamin)、第一型血管收縮素(angiotensin I)、第二型血管收縮素(angiotensin II)及抗痛素(antipain)等。其中，尤以甘胺酸、L-丙胺酸、L-脯胺酸、L-組胺酸、L-離胺酸、以及二羥乙基甘胺酸為較佳。

又，可以作為有機酸而使用的胺基多元酸(amino polyacid)，可列舉出亞胺二乙酸、氮基三乙酸、二乙三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、羥乙基亞胺二乙酸、氮基三亞甲基膦酸(nitrilotris(methylene)phosphonic acid)、乙二胺-N,N,N',N'-四亞甲基磺酸、1,2-二胺丙烷四乙酸、二醇醚二胺四乙酸、反式環己烷二胺四乙酸、乙二胺鄰羥基苯基乙酸、乙二胺二琥珀酸(SS體)、β-丙胺酸二乙酸、N-(2-羧酸根合乙基)-L-天冬胺酸、N,N'-雙(2-羥基芐基)乙二胺N,N'-二乙酸等。

此外，可以作為有機酸而使用之羧酸，可列舉出甲酸、乙醇酸、丙酸、乙酸、丁酸、戊酸、己酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、蘋果酸、琥珀酸、庚二酸、氫硫乙酸、乙醛酸、氯乙酸、丙酮酸、乙醯乙酸、戊二酸等之飽和羧酸，或丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、中康酸、檸康酸、烏頭酸等之不飽和羧酸、安息香酸類、甲苯甲酸、鄰苯二甲酸類、萘甲酸類、焦蜜石酸、以及萘二甲酸等之環狀不飽和羧酸等。

作為包含於切割液12中的氧化劑，可以使用例如，過氧化氫、過氧化物、硝酸鹽、碘酸鹽、過碘酸鹽、次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽、過氯酸鹽、過硫酸鹽、重鉻酸鹽、過錳酸鹽、鈰酸鹽、釩酸鹽、臭氧水及銀(II)鹽、鐵(III)鹽、或其有機錯鹽等。

又，亦可在切割液12中混合防蝕劑。藉由混合防蝕劑，可防止被加工物11中所含有之金屬腐蝕(溶出)。作為防蝕劑，較理想的是使用例如，分子內具有3個以上的氮原子，且具有稠環構造之芳香雜環化合物、或分子內具有4個以上的氮原子之芳香雜環化合物。此外，芳環化合物宜包含羧基、磺酸基、羥基、烷氧基。具體而言，宜為四唑衍生物、1,2,3-三唑衍生物、以及1,2,4-三唑衍生物。

可以作為防蝕劑而使用的四唑衍生物，可列舉出在形成四唑環之氮原子上不具有取代基，且在四唑的第5位置上導入以下的基之四唑衍生物：選自於由磺酸基、胺基、胺甲醯基、碳醯胺基、胺磺醯基以及磺醯胺基所構成之群組中的取代基、或是用選自於由羥基、羧基、磺酸基、胺基、胺甲醯基、碳醯胺基、胺磺醯基以及磺醯胺基所構成之群組中的至少1個取代基所取代之烷基。

又，可以作為防蝕劑而使用的1,2,3-三唑衍生物，可列舉出在形成1,2,3-三唑環之氮原子上不具有取代基，且在1,2,3-三唑的第4位置及/或第5位置上導入以下的基之三唑衍生物：選自於由羥基、羧基、磺酸基、胺基、胺甲醯基、碳醯胺基、胺磺醯基以及磺醯胺基所構成之群組中的取代基、或是用選自於由羥基、羧基、磺酸基、胺基、胺甲醯基、碳醯胺基、胺磺醯基以及磺醯胺基所構成之群組中的至少1個取代基所取代的烷基或芳基。

又，可以作為防蝕劑而使用的1,2,4-三唑衍生物，可列舉出在形成1,2,4-三唑環之氮原子上不具有取代基，且在1,2,4-三唑的第2位置及/或第5位置上導入以下的基之三唑衍生物：選自於由磺酸基、胺甲醯基、碳醯胺基、胺磺醯基以及磺醯胺基所構成之群組中的取代基、或是用選自於由羥基、羧基、磺酸基、胺基、胺甲醯基、碳醯胺基、胺磺醯基以及磺醯胺基所構成之群組中的至少1個取代基所取代的烷基或芳基。

當重複上述工序，而例如沿著全部的切斷預定線19都形成截口11c時，切割步驟即結束。在本實施形態中，因為是在以切割刀8將包含金屬之積層體25斷開之時，供給包含有機酸及氧化劑的切割液12，所以可以一邊利用有機酸及氧化劑將金屬改質而降低其延展性一邊進行切割。藉此，即使提高加工的速度仍然可以抑制毛邊的產生。

又，於本實施形態之加工方法中，因為是使用具有從外周部的正面8a貫通到背面8b且未於外周緣8c開口的複數個貫通孔8d之切割刀8，所以可以通過此貫通孔8d有效率地將上述之切割液12供給至積層體23，而可一邊充份地將金屬改質而降低其延展性一邊進行切割。藉此，即使進一步提高加工的速度仍然可以抑制毛邊的產生。亦即，可維持加工的品質並且提高加工的速度。

再者，本發明並不因上述實施形態之記載而受到限制，並可作各種變更而實施。在例如上述實施形態中，雖然是使正面11a側朝上方露出，以使切割刀8從該正面11a側切入被加工物11，但亦可使背面11b側朝上方露出，以使切割刀8從該背面11b側切入被加工物11。

又，在上述實施形態的切割步驟中，雖然是將被加工物11與積層體25一起切斷(斷開)，但在切割步驟中只要至少可以將積層體25斷開即可。亦即，未必要在切割步驟中將被加工物11切斷。

又，在上述實施形態的切割步驟中，雖然所使用的是具有從外周部的正面8a貫通到背面8b的複數個貫通孔8d之切割刀8，但對於貫通孔8d的配置、數量、形狀、大小等並無特別的限制。

又，在上述之切割步驟中，雖然是從包夾切割刀8的一對噴嘴10來供給切割液12，但對於用於供給切割液12之噴嘴的態樣並無特別的限制。圖4是顯示用於供給切割液12的另外的態樣之噴嘴的正面圖。如圖4所示，變形例的切割單元6是除了切割刀8及一對噴嘴10以外，還具有配置於切割刀8的側邊(進行加工的方向的前方)的噴嘴(噴淋噴嘴)14。

藉由從此噴嘴14供給切割液12，變得容易對截口(切口)11c供給切割液12，而形成為可以更有效地將積層體25中的金屬改質。特別是如圖4所示，當將噴嘴14的噴射口朝向斜下方(例如切割刀8的加工點附近)時，會對截口11c供給、充填大量的切割液12，而可以更有效地將積層體25中的金屬改質，因而較理想。又，在圖4中，雖然是將噴嘴14與一對噴嘴10一起使用，但亦可僅單獨使用噴嘴14。

另外，上述實施形態之構造、方法等，只要在不脫離本發明的目的之範圍內，均可適當變更而實施。

11‧‧‧被加工物

11a、13a、8a‧‧‧正面

11b、13b、8b‧‧‧背面

11c‧‧‧截口(切口)

13‧‧‧框體

15‧‧‧器件區域

17‧‧‧外周剩餘區域

19‧‧‧切斷預定線(切割道)

21‧‧‧載台

23‧‧‧密封樹脂層

25‧‧‧積層體

27‧‧‧標記

2‧‧‧切割裝置

4‧‧‧治具工作台(保持台)

4a‧‧‧保持面

4b‧‧‧退刀溝

4c‧‧‧吸引孔

6‧‧‧切割單元

8‧‧‧切割刀

8c‧‧‧外周緣

8d‧‧‧貫通孔

10‧‧‧噴嘴

12‧‧‧切割液

14‧‧‧噴嘴(噴淋噴嘴)

圖1(A)是示意地顯示被加工物的構成例之平面圖，圖1(B)是示意地顯示被加工物的構成例之底面圖。 圖2(A)是用於說明保持步驟的截面圖，圖2(B)是用於說明切割步驟的局部截面側視圖。 圖3是示意地顯示切割刀的構成例的正面圖。 圖4是顯示用於供給切割液的另外的態樣之噴嘴的正面圖。

Claims (1)

1. 一種加工方法，是對包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工，前述積層體是在切斷預定線上重疊而形成，該加工方法的特徵在於： 具備以下步驟： 保持步驟，以保持台保持被加工物；及 切割步驟，在實施該保持步驟後，沿著該切斷預定線以環狀的切割刀切割被加工物來將該積層體斷開， 該切割刀具有複數個貫通孔，前述複數個貫通孔是從在該切割步驟中會切入被加工物之外周部的正面貫通到背面，且未於外周緣開口， 在該切割步驟中，是一邊對被加工物供給包含有機酸及氧化劑的切割液一邊進行切割。