TWI747835B - 封裝基板之加工方法 - Google Patents

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Abstract

可提供可防止熔融物固著於元件封裝之封裝 基板之加工方法。

一種對封裝基板(11)進行加工之封裝基板 之加工方法，該封裝基板(11)，係具備有：陶瓷基板(13)；複數個元件晶片(17)，配置於陶瓷基板之一方的面(13a)；及被覆層(19)，由被覆陶瓷基板之一方之面全體的樹脂製成，該封裝基板之加工方法，其特徵係，包含有：第1雷射加工溝形成工程，從封裝基板之被覆層側照射對被覆層具有吸收性之波長的雷射光線(L1)，沿著設定於封裝基板的分割預定線(15)，在被覆層形成第1雷射加工溝(23)；及第2雷射加工溝形成工程，在第1雷射加工溝形成工程後，從封裝基板之陶瓷基板側照射對陶瓷基板具有吸收性之波長的雷射光線(L2)，沿著該分割預定線，在陶瓷基板形成第2雷射加工溝(25)。

Description

封裝基板之加工方法
本發明，係關於將LED等之元件晶片密封之封裝基板之加工方法。
在將LED等的元件晶片封裝之際，係於將複數個元件晶片配列於由例如Al2O3等的材料製成之陶瓷基板的表面後，以光穿透性之壓模樹脂被覆該陶瓷基板的表面側而形成封裝基板。沿著設定於鄰接之元件晶片間的分割預定線(跡道)，分割封裝基板，藉此，可獲得將元件晶片加以封裝的複數個元件封裝。
上述之封裝基板的分割，係以利用例如雷射光線所致之剝離的方法予以實施。然而，在該方法中，藉由剝離而產生的熔融物會固著於陶瓷基板的背面側，從而使元件晶片之品質降低的可能性高。因此，提出如下述之方法：在對封裝基板進行加工之前，沿著分割預定線，在陶瓷基板之背面側形成收容有熔融物的溝(例如，參閱專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-172900號公報
然而，在上述的方法中，係存在有如下述之問題：熔融物難以固著於陶瓷基板的背面側，另一方面，收容於溝的熔融物便直接殘留、固著於分割封裝基板所獲得之元件封裝的側面。
本發明，係有鑑於該問題點而進行研究者，其目的，係在於提供一種可防止熔融物固著於元件封裝之封裝基板之加工方法。
根據本發明，提供一種對封裝基板進行加工之封裝基板之加工方法，該封裝基板，係具備有：陶瓷基板；複數個元件晶片，配置於該陶瓷基板之一方的面；及被覆層，由被覆該陶瓷基板之該一方之面全體的樹脂製成，該封裝基板之加工方法，其特徵係，具備有：第1雷射加工溝形成工程，從該封裝基板之該被覆層側照射對該被覆層具有吸收性之波長的雷射光線，沿著設定於該封裝基板的分割預定線，在該被覆層形成第1雷射加工溝；及第2雷射加工溝形成工程，在該第1雷射加工溝形成工程 後，從該封裝基板之該陶瓷基板側照射對該陶瓷基板具有吸收性之波長的雷射光線，沿著該分割預定線，在該陶瓷基板形成第2雷射加工溝。
在本發明中，在前述第2雷射加工溝形成工程後，更具備有將前述封裝基板浸漬於賦予了超音波之液體並洗淨的洗淨工程為較佳。
又，在本發明中，亦可對具備LED作為前述元件晶片的前述封裝基板進行加工。
本發明之封裝基板之加工方法，係由於在由被覆陶瓷基板之樹脂製成的被覆層形成第1雷射加工溝後，從封裝基板之陶瓷基板側照射雷射光線，在陶瓷基板形成第2雷射加工溝，因此，從陶瓷基板產生之熔融物的大部分，係被收容於形成在被覆層的第1雷射加工溝。
由於被覆層，係由樹脂所形成，因此，從陶瓷基板產生的熔融物，係難以固著於第1雷射加工溝，以簡單的洗淨工程加以去除。如此一來，本發明之封裝基板之加工方法，係可防止熔融物固著於對封裝基板進行加工而形成的元件封裝。
11‧‧‧封裝基板
13‧‧‧陶瓷基板
13a‧‧‧第1面(一方之面)
13b‧‧‧第2面
15‧‧‧分割預定線(跡道)
17‧‧‧LED(發光元件、元件晶片)
19‧‧‧被覆層
19a‧‧‧表面
19b‧‧‧界面
21‧‧‧透鏡
23‧‧‧第1雷射加工溝
25‧‧‧第2雷射加工溝
31‧‧‧黏著膠帶
41‧‧‧治具
41a‧‧‧上面
41b‧‧‧下面
43‧‧‧凹部
45‧‧‧吸力路徑
L1，L2‧‧‧雷射光線
2‧‧‧雷射加工裝置
4‧‧‧基台
6‧‧‧吸盤台
6a‧‧‧保持面
8‧‧‧水平移動機構
10‧‧‧X軸導引軌
12‧‧‧X軸移動台
14‧‧‧X軸滾珠螺桿
16‧‧‧X軸脈衝馬達
18‧‧‧X軸標尺
20‧‧‧Y軸導引軌
22‧‧‧Y軸移動台
24‧‧‧Y軸滾珠螺桿
26‧‧‧Y軸脈衝馬達
28‧‧‧Y軸標尺
30‧‧‧支撐台
32‧‧‧支撐構造
34‧‧‧支撐臂
36‧‧‧雷射照射單元
38‧‧‧攝像機
[圖1]示意地表示封裝基板之加工方法所使用之雷射 加工裝置之構成例的立體圖。
[圖2]圖2(A)，係示意地表示封裝基板之構成例的立體圖；圖2(B)，係示意地表示封裝基板之構成例的剖面圖。
[圖3]圖3(A)，係示意地表示第1雷射加工溝形成工程的剖面圖；圖3(B)，係示意地表示第2雷射加工溝形成工程的剖面圖。
參閱添加圖面，說明本發明之實施形態。本實施形態之封裝基板之加工方法，係包含有第1雷射加工溝形成工程(參閱圖33(A)、第2雷射加工溝形成工程(參閱圖33(B))及洗淨工程。
第1雷射加工溝形成工程，係照射容易被被覆陶瓷基板的第1面之樹脂製之被覆層吸收之波長的雷射光線，沿著設置於封裝基板的分割預定線(跡道)，在被覆層形成第1雷射加工溝。另外，該第1雷射加工溝，係形成為從被覆層所露出的表面側到達與陶瓷基板的界面。
第2雷射加工溝形成工程，係照射容易被陶瓷基板吸收之波長的雷射光線，沿著分割預定線，在陶瓷基板形成第2雷射加工溝。另外，該第2雷射加工溝，係形成為從陶瓷基板的第2面側到達第1面。
洗淨工程，係將前述封裝基板浸漬於賦予了超音波的液體並洗淨。由於被覆層，係由樹脂所形成，且 從陶瓷基板產生的熔融物難以固著，因此，可藉由該洗淨工程簡單地去除殘留於第1雷射加工溝的熔融物。以下，詳述關於本實施形態之封裝基板之加工方法。
首先，說明關於封裝基板之加工方法所使用之雷射加工裝置的構成例。圖1，係示意地表示封裝基板之加工方法所使用之雷射加工裝置之構成例的立體圖。如圖1所示，本實施形態之雷射加工裝置2，係具備有搭載各構造的基台4。
在基台4的上面，係設置有使吸盤台6往X軸方向(加工進給方向)及Y軸方向(分度進給方向)移動的水平移動機構8。水平移動機構8，係具備有被固定於基台4之上面且與X軸方向平行的一對X軸導引軌10。
在X軸導引軌10，係以可滑動的方式安裝有X軸移動台12。在X軸移動台12的背面側(下面側)，係設置有螺帽部(未圖示)，在該螺帽部，係螺合有與X軸導引軌10平行的X軸滾珠螺桿14。
在X軸滾珠螺桿14的一端部，係連結有X軸脈衝馬達16。以X軸脈衝馬達16使X軸滾珠螺桿14旋轉，藉此，X軸移動台12，係沿著X軸導引軌10往X軸方向移動。在鄰接於X軸導引軌10的位置，係於X軸方向設置有用以檢查X軸移動台12之位置的X軸標尺18。
在X軸移動台12的表面(上面)，係固定有與Y軸方向平行的一對Y軸導引軌20。在Y軸導引軌20，係以可滑動的方式安裝有Y軸移動台22。在Y軸移動台 22的背面側(下面側)，係設置有螺帽部(未圖示)，在該螺帽部，係螺合有與Y軸導引軌20平行的Y軸滾珠螺桿24。
在Y軸滾珠螺桿24的一端部，係連結有Y軸脈衝馬達26。以Y軸脈衝馬達26使Y軸滾珠螺桿24旋轉，藉此，Y軸移動台22，係沿著Y軸導引軌20往Y軸方向移動。在鄰接於Y軸導引軌20的位置，係於Y軸方向設置有用以檢查Y軸移動台22之位置的Y軸標尺28。
在Y軸移動台22的表面側(上面側)，係設置有支撐台30，在該支撐台30的上部，係配置有吸引、保持封裝基板11的吸盤台6。圖2(A)，係示意地表示封裝基板11之構成例的立體圖；圖2(B)，係示意地表示封裝基板11之構成例的剖面圖。
如圖2(A)及圖2(B)所示，本實施形態之封裝基板11，係具備有：圓形之陶瓷基板13，由例如Al2O3、AlN等之散熱性優異的無機材料製成。該陶瓷基板13，係以相互交叉的複數個分割預定線(跡道)15區劃成複數個區域，在各區域的第1面(一方之面)13a側，係分別設置有LED(發光元件、元件晶片)17。
LED17，係藉由被覆陶瓷基板13之第1面13a側全體被密封。被覆層19，係由例如矽氧、環氧等的樹脂所形成，穿透從LED17所放射的光。在被覆層19的表面19a，係配置有對應於各元件晶片17之圓頂狀的透鏡21，從LED17所放射的光，係以該透鏡21進行集光。
另外，在陶瓷基板13的第1面13a，係亦可配置LED以外的元件晶片。又，在該情況下，係亦可以例如難以穿透光的材料形成被覆層19，省略透鏡21等。陶瓷基板13的材質、形狀等亦無限制，亦可使用例如矩形的陶瓷基板等。
如圖1所示，吸盤台6的表面(上面)，係形成為吸引、保持上述之封裝基板11的保持面6a。該保持面6a，係通過形成於吸盤台6之內部的吸力通路(未圖示)等，連接於吸引源(未圖示)。在吸盤台6的下方，係設置有旋轉驅動源(未圖示)，吸盤台6，係藉由該旋轉驅動源，繞著與Z軸方向平行的旋轉軸旋轉。
在水平移動機構8的後方，係設置有柱狀的支撐構造32。在支撐構造32的上部，係固定有往Y軸方向延伸的支撐臂34，在該支撐臂34的前端部，係設置有對吸盤台6上的封裝基板11照射已脈衝振盪之雷射光線的雷射照射單元36。
在鄰接於雷射照射單元36的位置，係設置有對封裝基板11之上面(被覆層19之表面19a)側進行拍攝的攝像機38。以攝像機38對封裝基板11等進行拍攝而形成的圖像，係調整例如封裝基板11與雷射照射單元36的位置等之際所使用者。
吸盤台66、水平移動機構8、雷射照射單元36、攝像機38等的各構成要素，係連接於控制單元(未圖示)。控制單元，係以封裝基板11適切地被加工的方式， 控制各構成要素的動作。
其次，說明關於本實施形態之封裝基板的加工方法。本實施形態之封裝基板之加工方法，係一開始實施在被覆層19形成第1雷射加工溝的第1雷射加工溝形成工程。圖3(A)，係示意地表示第1雷射加工溝形成工程的剖面圖。
第1雷射加工溝形成工程，係首先將黏著膠帶31黏貼於陶瓷基板13的第2面13b。其次，以該黏著膠帶31與保持面6a相面對的方式，將封裝基板板11載置於吸盤台6，使吸引源的負壓作用於保持面6a。藉此，封裝基板11，係在被覆層19之表面19a側露出於上方的狀態下，被吸引、保持於吸盤台6。
其次，使吸盤台6移動、旋轉，將雷射加工單元36對準成為加工對象之分割預定線15的上方。而且，如圖3(A)所示，一面從雷射加工單元36朝向被覆層19照射容易被被覆層19吸收之波長(具有吸收性之波長)的雷射光線L1，一面使吸盤台6往與加工對象之分割預定線15平行的方向移動。
亦即，從封裝基板11之被覆層19側，沿著分割預定線15照射容易被被覆層19吸收之波長的雷射光線L1。藉此，可以雷射光線L1使被覆層19剝離，沿著分割預定線15形成第1雷射加工溝23。
在例如厚度為50μm~300μm之被覆層19形成第1雷射加工溝23時的加工條件，係如下述來設定。
波長：9.3μm~9.4μm
重複頻率：100kHz
移動速度(加工進給速度)：180mm/s
輸出：16.2W
加工次數：2次(2pass)
但是，加工條件並不限定於此。加工條件，係至少只要在可形成到達被覆層19之陶瓷基板13側的界面19b之深度之第1雷射加工溝23的範圍下予以調整即可。當反複該步驟，沿著所有分割預定線15而形成第1雷射加工溝23時，第1雷射加工溝形成工程便結束。
在第1雷射加工溝形成工程後，係實施在陶瓷基板13形成第2雷射加工溝的第2雷射加工溝形成工程。圖3(B)，係示意地表示第2雷射加工溝形成工程的剖面圖。
第2雷射加工溝形成工程，係首先將黏著膠帶31從封裝基板11剝離。又，將對應於封裝基板11的治具41載置於吸盤台6的保持面6a。在該治具41的上面41a側，係形成有對應於封裝基板11之透鏡21的凹部43。在凹部43的底部，係連接有到達治具41之下面41b的吸力路徑45。
其次，以被覆層19之表面19a與治具41之上面41a相面對的方式，將封裝基板板11載置於治具41，使吸引源的負壓作用於吸盤台6的保持面6a。藉此，封裝基板11，係在陶瓷基板13之第2面側13b露出 於上方的狀態下，被吸引、保持於吸盤台6。
其次，使吸盤台6移動、旋轉，將雷射加工單元36對準成為加工對象之分割預定線15的上方。而且，如圖3(B)所示，一面從雷射加工單元36朝向陶瓷基板13照射容易被陶瓷基板13吸收之波長(具有吸收性之波長)的雷射光線L2，一面使吸盤台6往與加工對象之分割預定線15平行的方向移動。
亦即，從封裝基板11之陶瓷基板13側，沿著分割預定線15照射容易被陶瓷基板13吸收之波長的雷射光線L2。藉此，可以雷射光線L2使陶瓷基板13剝離，沿著分割預定線15形成第2雷射加工溝25。
在例如厚度為100μm~1200μm之陶瓷基板13形成第2雷射加工溝25時的加工條件，係如下述來設定。
波長：1064nm
重複頻率：100kHz
移動速度(加工進給速度)：80mm/s
輸出：200W
加工次數：1次(1pass)
但是，加工條件並不限定於此。加工條件，係至少只要在可形成到達陶瓷基板13之第一面13a之深度之第2雷射加工溝25的範圍下予以調整即可。當反複該步驟，沿著所有分割預定線15而形成第2雷射加工溝25，且封裝基板11被分割成複數個元件封裝時，第2雷 射加工溝形成工程便結束。
在第2雷射加工溝形成工程後，係實施將封裝基板11(元件封裝)浸漬於賦予了超音波之純水(液體)並洗淨的洗淨工程。由於本實施形態，係在被覆層19形成第1雷射加工溝23後，在陶瓷基板13形成第2雷射加工溝25，因此，從陶瓷基板13產生之熔融物的大部分，係被收容於形成在被覆層19的第1雷射加工溝23。
又，由於被覆層19，係由樹脂所形成，因此，從陶瓷基板13產生的熔融物，係難以固著於被覆層19。因此，在洗淨工程中，對封裝基板11進行超音波洗淨，藉此，可簡單地去除殘留於第1雷射加工溝23之封裝基板11的熔融物。另外，洗淨工程，係亦可以超音波洗淨以外的方法來實施。
如以上，本實施形態之封裝基板之加工方法，係由於在由被覆陶瓷基板13之樹脂製成的被覆層19形成第1雷射加工溝23後，從封裝基板11之陶瓷基板13側照射雷射光線L2，在陶瓷基板13形成第2雷射加工溝25，因此，從陶瓷基板13產生之熔融物的大部分，係被收容於形成在被覆層19的第1雷射加工溝23。
由於被覆層19，係由樹脂所形成，因此，從陶瓷基板13產生的熔融物，係難以固著於第1雷射加工溝23，以簡單的洗淨工程加以去除。如此一來，本實施形態之封裝基板之加工方法，係可防止熔融物固著於對封裝基板11進行加工而形成的元件封裝。
另外，本發明，係不限定於上述實施形態之記載，可進行各種變更而實施。又，上述實施形態之構造、方法等，係可在不脫離本發明之目的的範圍下進行適當變更而實施。
11‧‧‧封裝基板
13‧‧‧陶瓷基板
13a‧‧‧第1面
13b‧‧‧第2面
17‧‧‧LED
19‧‧‧被覆層
19a‧‧‧表面
19b‧‧‧界面
21‧‧‧透鏡
23‧‧‧第1雷射加工溝
25‧‧‧第2雷射加工溝
31‧‧‧黏著膠帶
36‧‧‧雷射照射單元
41‧‧‧治具
41a‧‧‧上面
41b‧‧‧下面
43‧‧‧凹部
45‧‧‧吸力路徑
L1‧‧‧雷射光線
L2‧‧‧雷射光線

Claims (3)

  1. 一種封裝基板之加工方法，係對封裝基板進行加工，該封裝基板，係具備有：陶瓷基板；複數個元件晶片，配置於該陶瓷基板之一方的面；及被覆層，由被覆該陶瓷基板之該一方之面全體的樹脂製成，該封裝基板之加工方法，其特徵係，具備有：第1雷射加工溝形成工程，從該封裝基板之該被覆層側照射對該被覆層具有吸收性之波長的雷射光線，沿著設定於該封裝基板的分割預定線，在該被覆層形成第1雷射加工溝；及第2雷射加工溝形成工程，在該第1雷射加工溝形成工程後，從該封裝基板之該陶瓷基板側照射對該陶瓷基板具有吸收性之波長的雷射光線，沿著該分割預定線，在該陶瓷基板形成第2雷射加工溝。
  2. 如申請專利範圍第1項之封裝基板之加工方法，其中，在前述第2雷射加工溝形成工程後，更具備有將前述封裝基板浸漬於賦予了超音波之液體並洗淨的洗淨工程。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之封裝基板之加工方法，其中，對具備LED作為前述元件晶片的前述封裝基板進行加工。
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