TWI778984B - 封裝基板切斷用治具台 - Google Patents

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Abstract

為了提供一種可將封裝基板的加工品質提高之封裝基板切斷用治具台。 　　使用於將封裝基板切斷加工時之封裝基板切斷用治具台，其係具備：治具座、以及可裝卸地裝設於治具座上之保持構件，保持構件係具有：保持封裝基板之保持面、對應於封裝基板之分割預定線而形成於保持面側之複數個切削刀用隙槽、以及形成於被切削刀用隙槽劃分之保持面的各區域之吸引孔，且保持構件之動態黏彈性模數的值為0.16以上0.41以下。

Description

封裝基板切斷用治具台
[0001] 本發明是關於將封裝基板切斷加工時所使用之封裝基板切斷用治具台。
[0002] 在CSP(晶片尺寸封裝)、QFN(四面扁平無引腳封裝)等的封裝技術，是將複數個元件被樹脂等密封而成之封裝基板沿著分割預定線(道)切斷。藉此，獲得與各元件對應之複數個封裝元件晶片。 　　[0003] 在將上述般的封裝基板用切削刀(cutting blade)切斷時，大多採用專門設計的治具台來保持封裝基板(例如，參照專利文獻1，2)。在這種治具台設置有：對應於分割預定線之切削刀用的隙槽(relief)、及用於吸引被分割預定線劃分之封裝基板的各區域之複數個吸引孔。 　　[0004] 　　[專利文獻1]日本特開2011-49193號公報 　　[專利文獻2]日本特開2011-114145號公報
[發明所欲解決之問題] 　　[0005] 上述治具台之與封裝基板接觸的部分，通常是使用氯丁二烯橡膠(chloroprene rubber)來形成。然而，加工時的振動容易傳遞到使用氯丁二烯橡膠所形成的治具台，而有無法將封裝基板的加工品質充分提高之問題。 　　[0006] 本發明是有鑑於該問題點而開發完成的，其目的是為了提供一種可將封裝基板的加工品質提高之封裝基板切斷用治具台。 [解決問題之技術手段] 　　[0007] 依據本發明的一態樣係提供一封裝基板切斷用治具台，係使用於將封裝基板切斷加工時，其係具備治具座、及可裝卸地裝設於該治具座上之保持構件，該保持構件係具有：用於保持該封裝基板之保持面、對應於該封裝基板之分割預定線而形成於該保持面側之複數個切削刀用隙槽、以及形成於被該切削刀用隙槽所劃分之該保持面的各區域之吸引孔，該保持構件之動態黏彈性模數的值為0.16以上0.41以下。 [發明效果] 　　[0008] 本發明的封裝基板切斷用治具台，是由動態黏彈性模數的值為0.16以上0.41以下之保持構件將封裝基板予以保持，因此比起使用氯丁二烯橡膠所形成之習知封裝基板切斷用治具台，可將封裝基板的加工品質提高。
[0010] 參照所附圖式，針對本發明的一態樣之實施形態做說明。圖1係示意顯示採用本實施形態的封裝基板切斷用治具台之切削裝置的構造例之立體圖。如圖1所示般，切削裝置2係具備用於支承各構造之基台4。 　　[0011] 在基台4的上表面，形成有長邊朝X軸方向(前後方向，加工進給方向)之矩形狀的開口4a。在該開口4a內設有：X軸移動台6、讓X軸移動台6沿X軸方向移動之X軸移動機構(未圖示)、以及覆蓋X軸移動機構之防塵防滴罩8。 　　[0012] X軸移動機構係具備與X軸方向平行之一對的X軸導軌(未圖示)，將X軸移動台6可滑動地安裝於X軸導軌。在X軸移動台6之下表面側設有螺帽部(未圖示)，在該螺帽部讓與X軸導軌平行的X軸滾珠螺桿(未圖示)螺合。 　　[0013] 在X軸滾珠螺桿之一端部連結X軸脈衝馬達(未圖示)。用X軸脈衝馬達讓X軸滾珠螺桿旋轉，藉此使X軸移動台6沿著X軸導軌而在X軸方向移動。在X軸移動台6上，配置用於將封裝基板11予以吸引、保持之封裝基板切斷用治具台10。 　　[0014] 封裝基板切斷用治具台10係具備：具有複數個流路之治具座12。該治具座12，係連結於馬達等的旋轉驅動源(未圖示)，而繞與Z軸方向(鉛直方向)大致平行的旋轉軸旋轉。將對應於封裝基板11之保持構件14可裝卸地裝設於治具座12的上表面12a。關於封裝基板切斷用治具台10，隨後詳述。 　　[0015] 圖2(A)係示意顯示封裝基板11的構造例之俯視圖，圖2(B)係示意顯示封裝基板11的構造例之仰視圖。如圖2(A)及圖2(B)所示般，封裝基板11係包含俯視形成為矩形狀之金屬框體13。金屬框體13係例如由42Alloy(鐵和鎳的合金)、銅等的金屬所構成，且具有複數個元件區域15(在本實施形態為3個元件區域15)、及包圍各元件區域15之外周剩餘區域17。 　　[0016] 各元件區域15，是被交叉之複數條分割預定線(道)19進一步劃分成複數個區域(在本實施形態為48個區域)，在各區域配置IC(積體電路)、LED(發光二極體)、MEMS(微機電系統)等的元件(元件晶片)(未圖示)。 　　[0017] 此外，在金屬框體13的背面13b側設置用於將複數個元件密封之樹脂層21。樹脂層21形成為既定厚度，例如是從金屬框體13的背面13b稍微突出。藉由該樹脂層21，將各元件區域15之背面13b側全體覆蓋。如圖2(A)所示般，在金屬框體13的表面13a側，設有對應於各元件之複數個載台(stage)23。在各載台23的周圍(包含分割預定線19的區域)形成有複數個電極墊25(參照圖4(A)等)。 　　[0018] 該封裝基板11，例如是從金屬框體13的背面13b側在各載台23配置元件，將各元件的電極和配置於載台23的周圍之電極墊25用金屬線(未圖示)等連接後，將背面13b側用樹脂層21進行密封，而獲得封裝基板11。 　　[0019] 藉由將封裝基板11沿著分割預定線19進行切斷、分割，完成被樹脂密封之複數個晶片(封裝元件晶片)。在本實施形態雖是例示俯視呈矩形狀之封裝基板11，但封裝基板11的形狀、構造、大小、材質等並沒有限制。可配合該封裝基板11的形狀等，來調整封裝基板切斷用治具台10(特別是保持構件14)的形狀等。 　　[0020] 如圖1所示般，在基台4之上表面，以橫跨開口4a的方式配置門型的支承構造18，該支承構造18是用於支承將封裝基板11進行切削加工(切斷加工)之切削單元16。在支承構造18的前面上部，設有讓切削單元16沿Y軸方向(左右方向、分度進給方向)及Z軸方向(上下方向)移動之切削單元移動機構20。 　　[0021] 切削單元移動機構20係具備：配置於支承構造18的前面且與Y軸方向平行之一對的Y軸導軌22。將構成切削單元移動機構20之Y軸移動板24可滑動地安裝於Y軸導軌22。在Y軸移動板24之背面側(後面側)設置螺帽部(未圖示)，在該螺帽部讓與Y軸導軌22平行的Y軸滾珠螺桿26螺合。 　　[0022] 在Y軸滾珠螺桿26的一端部連結Y軸脈衝馬達(未圖示)。用Y軸脈衝馬達讓Y軸滾珠螺桿26旋轉，藉此使Y軸移動板24沿著Y軸導軌22在Y軸方向移動。在Y軸移動板24的表面(前面)設置與Z軸方向平行之一對的Z軸導軌28。將Z軸移動板30可滑動地安裝於Z軸導軌28。 　　[0023] 在Z軸移動板30的背面側(後面側)設置螺帽部(未圖示)，在該螺帽部讓與Z軸導軌28平行的Z軸滾珠螺桿32螺合。在Z軸滾珠螺桿32之一端部連結Z軸脈衝馬達34。用Z軸脈衝馬達34讓Z軸滾珠螺桿32旋轉，藉此使Z軸移動板30沿著Z軸導軌28在Z軸方向移動。 　　[0024] 在Z軸移動板30的下部設置將封裝基板11進行切削加工之切削單元16。此外，在與切削單元16鄰接的位置，設置用於拍攝封裝基板11的上表面側之攝像機等的攝像單元36。利用切削單元移動機構20讓Y軸移動板24沿Y軸方向移動，藉此使切削單元16及攝像單元36進行分度進給，利用切削單元移動機構20讓Z軸移動板30沿Z軸方向移動，藉此使切削單元16及攝像單元36昇降。 　　[0025] 切削單元16係具備：裝設於轉軸(spindle，未圖示)的一端側之圓環狀的切削刀38。在轉軸的另一端側連結馬達等的旋轉驅動源(未圖示)，透過轉軸而藉由從旋轉驅動源傳遞的旋轉力使切削刀38旋轉。此外，在切削刀38的附近，配置用於對切削刀38及封裝基板11供給純水等的切削液之切削液供給嘴40。 　　[0026] 圖3(A)係示意顯示封裝基板切斷用治具台10(特別是保持構件14)的構造例之俯視圖，圖3(B)係示意顯示封裝基板切斷用治具台10的構造例之圖。如圖3(A)及圖3(B)所示般，保持構件14係俯視呈矩形狀的平板，其上表面成為用於將封裝基板11進行吸引、保持之保持面14a。 　　[0027] 在保持構件14的保持面14a側，形成有對應於封裝基板11的分割預定線19之切削刀用隙槽14c。切削刀用隙槽14c的上端是開口於保持面14a。藉由該切削刀用隙槽14c，將保持面14a劃分成對應於分割後的封裝基板11之複數個區域。 　　[0028] 切削刀用隙槽14c的寬度例如比切削刀38的寬度更寬，切削刀用隙槽14c的深度例如比切削刀38之最大切入深度更深。因此，當將封裝基板11沿著分割預定線19進行切削時，縱使將切削刀38深深地切入，仍不會使保持構件14和切削刀38接觸。保持構件14的厚度形成為比切削刀用隙槽14c的深度更大。 　　[0029] 在被切削刀用隙槽14c劃分後的各區域，形成有上下貫穿保持構件14且開口於保持面14a之吸引孔14d。如圖3(B)所示般，當在治具座12的上表面12a載置保持構件14時，各吸引孔14d係與形成在治具座12的上表面12a側的中央部分之第1流路12b連接。 　　[0030] 第1流路12b是透過閥42a而連接於吸引源44。因此，在治具座12的上表面12a所載置之保持構件14的保持面14a上重疊封裝基板11，將封裝基板11的分割預定線19對準切削刀用隙槽14c，若在此狀態下將閥42a開啟，可藉由封裝基板切斷用治具台10將封裝基板11進行吸引、保持。 　　[0031] 在治具座12的外周部分，形成有用於將保持構件14裝設於治具座12之第2流路12c。該第2流路12c是透過閥42b而連接於吸引源44。因此，若讓保持構件14的下表面14b接觸治具座12的上表面12a且如圖3(B)所示般將閥42b開啟，可將保持構件14固定於治具座12的上表面12a。 　　[0032] 該保持構件14，是由以損耗彈性模數/貯存彈性模數表示之動態黏彈性模數的值為0.16以上0.41以下的材質所構成。藉此，可防止因切削單元16(切削刀38)等的影響而使封裝基板11振動，能夠將封裝基板11的加工品質提高。 　　[0033] 具體而言，可使用動態黏彈性模數的值為0.16以上0.41以下之胺酯橡膠(urethane rubber)來構成保持構件14。但只要滿足上述動態黏彈性模數的值即可，保持構件14的具體材質沒有限制。也能使用腈橡膠、乙烯橡膠、丁基橡膠、氟橡膠、矽氧橡膠、異戊二烯橡膠、丁二烯橡膠、丙烯酸橡膠、多硫橡膠等。 　　[0034] 在本實施形態採用，使用精工儀器株式會社製的DMS6100所測定之動態黏彈性模數(亦即，損耗彈性模數/貯存彈性模數)的值。更具體的說是採用，將高度2mm、直徑8mm之圓柱狀的試料以溫度11.5℃、頻率2Hz的條件進行測定所得的值。 　　[0035] 接著說明為了評價上述封裝基板切斷用治具台10的性能所進行的實驗。在本實驗，首先，讓切削刀38切入藉由上述封裝基板切斷用治具台10予以吸引、保持之封裝基板11的分割預定線19，將該封裝基板11切斷而製造出複數個晶片。 　　[0036] 圖4(A)係示意顯示所製造的晶片的構造例之俯視圖，圖4(B) 係示意顯示晶片的構造例之側視圖，圖4(C)係將圖4(B)的局部放大之側視圖。若將封裝基板11沿著分割預定線19切斷，可獲得圖4(A)、圖4(B)及圖4(C)所示的晶片(封裝元件晶片)1。 　　[0037] 如上述般，在封裝基板11之載台23的周圍(包含分割預定線19的區域)形成有複數個電極墊25。因此，若將該封裝基板11沿著分割預定線19進行切斷，如圖4(A)、圖4(B)及圖4(C)所示般，分割預定線19上之複數個電極墊25也被切斷。 　　[0038] 這時，若因切削單元16(切削刀38)等的影響而使封裝基板11振動，封裝基板11的加工品質也會降低。若加工品質降低，例如圖4(C)所示之電極墊25間的距離(間隔)d變小，而容易發生短路等的問題。 　　[0039] 於是，在本實驗，是根據該電極墊25間的距離來評價封裝基板切斷用治具台10的性能。具體而言，準備了動態黏彈性模數不同之複數個保持構件14，對於使用各保持構件14所製造之複數個晶片1(各20個)，測定電極墊25間的距離d(每1晶片有12部位，合計240部位)。作為比較例，是使用習知之由氯丁二烯橡膠構成的保持構件而進行同樣的實驗。 　　[0040] 作為保持構件14的材質，是使用動態黏彈性模數為0.16、0.18、0.41共3種胺酯橡膠。另一方面，構成比較例的保持構件之氯丁二烯橡膠的動態黏彈性模數為0.15。將封裝基板11切斷而製造複數個晶片1時的加工條件如下所示。 　　切削刀的材質：樹脂黏結劑刀(resin bond blade) 　　切削刀的轉速：20000rpm 　　加工進給速度：30mm/s 　　切削液(水)的溫度：11.2℃～11.8℃ 　　封裝基板的尺寸：70mm×218mm×0.7mm 　　晶片的尺寸：3mm×3mm×0.7mm 　　[0041] 實驗結果如表1所示。作為電極墊25間的距離，是在合計240部位所測定的值之平均值。 　　[0042] [表1]
Figure 106134846-A0304-0001
 [0043] 根據表1可知，在動態黏彈性模數為0.16以上0.41以下的範圍，電極墊25間的距離變大，至少在此範圍可將封裝基板11的加工品質提高。電極墊25間的距離，在動態黏彈性模數的值為0.16的情況為最大，而特別良好。 　　[0044] 上述實施形態的構造、方法等，在不脫離本發明的目的之範圍內可適宜地變更而實施。
[0045]2‧‧‧切削裝置4‧‧‧基台4a‧‧‧開口6‧‧‧X軸移動台8‧‧‧防塵防滴罩10‧‧‧封裝基板切斷用治具台12‧‧‧治具座12a‧‧‧上表面12b‧‧‧第1流路12c‧‧‧第2流路14‧‧‧保持構件14a‧‧‧保持面14b‧‧‧下表面14c‧‧‧切削刀用隙槽14d‧‧‧吸引孔16‧‧‧切削單元18‧‧‧支承構造20‧‧‧切削單元移動機構22‧‧‧Y軸導軌24‧‧‧Y軸移動板26‧‧‧Y軸滾珠螺桿28‧‧‧Z軸導軌30‧‧‧Z軸移動板32‧‧‧Z軸滾珠螺桿34‧‧‧Z軸脈衝馬達36‧‧‧攝像單元38‧‧‧切削刀40‧‧‧切削液供給嘴42a、42b‧‧‧閥44‧‧‧吸引源1‧‧‧晶片(封裝元件晶片)11‧‧‧封裝基板13‧‧‧金屬框體13a‧‧‧表面13b‧‧‧背面15‧‧‧元件區域17‧‧‧外周剩餘區域19‧‧‧分割預定線(道)21‧‧‧樹脂層23‧‧‧載台25‧‧‧電極墊
[0009] 　　圖1係示意顯示切削裝置的構造例之立體圖。 　　圖2(A)係示意顯示封裝基板的構造例之俯視圖，圖2(B)係示意顯示封裝基板的構造例之仰視圖。 　　圖3(A)係示意顯示封裝基板切斷用治具台的構造例之俯視圖，圖3(B)係示意顯示封裝基板切斷用治具台的構造例之圖。 　　圖4(A)係示意顯示晶片的構造例之俯視圖，圖4(B)係示意顯示晶片的構造例之側視圖，圖4(C)係將圖4(B)的局部放大之側視圖。
10‧‧‧封裝基板切斷用治具台
12‧‧‧治具座
12a‧‧‧上表面
12b‧‧‧第1流路
12c‧‧‧第2流路
14‧‧‧保持構件
14a‧‧‧保持面
14b‧‧‧下表面
14c‧‧‧切削刀用隙槽
14d‧‧‧吸引孔
42a、42b‧‧‧閥
44‧‧‧吸引源

Claims (1)

  1. 一種封裝基板切斷用治具台，係使用於將封裝基板切斷加工時之封裝基板切斷用治具台，其係具備： 　　治具座、以及可裝卸地裝設於該治具座上之保持構件， 　　該保持構件係具有：保持該封裝基板之保持面、對應於該封裝基板之分割預定線而形成於該保持面側之複數個切削刀用隙槽、以及形成於被該切削刀用隙槽劃分之該保持面的各區域之吸引孔，且該保持構件之動態黏彈性模數的值為0.16以上0.41以下。
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