TWI811488B - 封裝基板分割方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]將封裝基板分割成多個元件封裝件時，可減少發生短路、安裝不良及形成異形狀晶片的疑慮。[解決手段]一種將封裝基板分割成多個元件封裝件的方法，包含：槽形成步驟，沿著分割預定線形成從基板面側到達元件封裝件之完工厚度的槽；毛邊去除步驟，將槽形成步驟所產生的電極的毛邊去除；及研削步驟，在實施毛邊去除步驟後，藉由研削密封層側而薄化至完工厚度，以將封裝基板分割成多個元件封裝件。

Description

封裝基板分割方法
本發明是關於一種將封裝基板分割成多個元件封裝件的方法。
將例如QFN（Quad Flat Non-leaded package；四方平面無引線封裝）基板或CSP（Chip Size Package，晶片尺寸封裝）基板等的封裝基板、或在分割預定線上具有金屬（延展性材料）之板狀工件進行切割時，會產生金屬的毛邊。若產生毛邊，則會發生配線的短路，或在下個步驟的處理時毛邊脫落，導致在安裝印刷基板時等發生不良。 於是，為了解決該些問題，有人提出了在進行不完全切斷封裝基板等的半切斷後，沿著半切斷槽噴射高壓水而去除毛邊的方法（例如，參照專利文獻1）。
[習知技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本特開2016－181569號公報
然而，上述方法亦具有下述疑慮：在去除毛邊後進行的完全切斷時，切割刀片的側面與半切斷所露出之電極側面接觸且拖曳，導致產生更多毛邊。
另一方面，雖然亦考量在去除毛邊後從封裝基板的背面側進行完全切斷的方法，但難以從密封樹脂所密封的無圖案等的背面側將刀片定位至與形成於正面側之半切斷槽完全相同的位置來進行完全切斷。而且若無法切割完全相同的位置，則會導致在形成之晶片的側面產生階段差而形成異形狀晶片（元件封裝件）。又，即使是切割在正面背面側完全相同之位置的情況下，於刀片磨耗而在前端形成R狀時，若無法從正面側與背面側分別以足夠的深度切入封裝基板，則與R狀對應之突起會殘留於分割之晶片的側面，而導致形成異形狀晶片。
因此，本發明之目的在於提供一種封裝基板分割方法，其在將封裝基板分割成多個元件封裝件時，可減少發生短路、安裝不良及形成異形狀晶片的疑慮。
根據本發明，可提供一種封裝基板分割方法，將封裝基板分割成多個元件封裝件，該封裝基板具備：基底基板，於正面設定有交叉之多條分割預定線，並形成有彼此相鄰並橫跨該分割預定線的多個電極；多個元件，分別配設於以該分割預定線所劃分的各區域；及密封層，密封該元件，其中，該基底基板具有正面之基板面和與該基板面相反面之密封面，該封裝基板分割方法具備：槽形成步驟，沿著該分割預定線形成從該基板面側到達該元件封裝件之完工厚度的槽，且以彼此相鄰並橫跨該分割預定線的該多個電極的切斷部隔著該分割預定線相向之方式切割該多個電極；毛邊去除步驟，將該槽形成步驟所產生的該電極毛邊去除；及研削步驟，在實施該毛邊去除步驟後，藉由研削該密封層側而薄化至該完工厚度，以將封裝基板分割成多個元件封裝件。
該毛邊去除步驟較佳為藉由從該基板面側噴射液體來將該毛邊去除。
根據本發明之分割方法，在封裝基板形成從基板面側的到達完工厚度的槽(實施半切斷)後，將產生之毛邊去除，接著研削密封層側而將多個封裝基板分割成元件封裝件，因此可減少發生短路、安裝不良及形成異形狀元件封裝件的疑慮。
毛邊去除步驟可藉由從基板面側噴射液體來將毛邊去除，因此可高效率地去除毛邊且不對封裝基板造成不良影響。
圖1(A)、(B)及(C)所示之封裝基板W，例如為QFN基板等。封裝基板W，例如具有以42合金(鐵與鎳之合金)或銅等的金屬所構成且外形為矩形的基底基板W1。
在圖1(A)所示的基底基板W1之正面的基板面Wa上形成有多個(圖示的例中為3個)元件區域Wa1，該元件區域Wa1藉由沿著分割預定線S分割而成為具備元件D的個別元件封裝件C。配置於各元件封裝件C之背面側，亦即與基板面Wa為相反面之密封面Wb側的元件D為IC或LED等。各元件區域Wa1其周圍被碎片化而廢棄的剩餘區域Wa2所包圍。元件區域Wa1被互相正交之多條分割預定線S所劃分，分割預定線S上配設有彼此相鄰並與各元件D連接的多個電極S1，各電極S1橫跨分割預定線S的寬度方向。在基底基板W1的剩餘區域Wa2上形成有用以顯示分割預定線S之位置的標記S2。
各電極S1彼此藉由封模於基底基板W1之樹脂而絕緣。如圖1(B)所示，在與封裝基板W之密封面Wb側的各元件區域Wa1對應的區域中形成有密封層W2，密封層W2由覆蓋並密封元件D的樹脂所構成。然後，將封裝基板W沿著分割預定線S且以多個電極S1位於中央的方式進行切斷，藉此分割成元件封裝件C，該元件封裝件C具備已密封元件D的密封層W2及多個已切斷的電極S1。
以下，對實施本發明之分割方法而將圖1所示之封裝基板W分割成多個元件封裝件C時的各步驟進行說明。
(1)槽形成步驟
首先，沿著分割預定線S形成從基板面Wa側到達元件封裝件C之完工厚度的槽。具體而言，例如，首先，於圖1（B）所示之封裝基板W的密封面Wb側黏貼圖2所示之圓形切割膠膜T。在本實施方式中，雖然於切割膠膜T的黏著層上黏貼2片封裝基板W，但也可黏貼3片以上的封裝基板W，亦可黏貼1片封裝基板W。又，亦可將與封裝基板W同形狀同尺寸的切割膠膜黏貼於密封面Wb側。
例如，以使載置於未圖示之貼附台上的2片封裝基板W相對於環狀框架F之開口的中心分開預定距離並成為大致對稱的方式，相對2片封裝基板W將環狀框架F進行定位。然後，於貼附台上藉由壓輥等將切割膠膜T的黏著層推抵並黏貼至封裝基板W之密封面Wb側，亦即黏貼至密封層W2之下表面。同時，亦將切割膠膜T之黏著層的外周部黏貼於環狀框架F，藉此，2片封裝基板W透過切割膠膜T而被支撐於環狀框架F，形成可利用環狀框架F進行處理的狀態。此外，亦可將從膠膜捲拉出的長條狀薄片黏貼於環狀框架F與2片封裝基板W後，以切斷器將薄片切成圓形。
於封裝基板W上黏貼切割膠膜T的理由之一，是為了以圖3所示之切割裝置6的卡盤台60無真空洩露地吸引保持封裝基板W。因此，在切割裝置6具備能以自身直接吸引保持未黏貼切割膠膜T之封裝基板W的所謂治具卡盤的情況下，亦可不對封裝基板W黏貼切割膠膜T。固定於治具基底上之治具卡盤具備：多個切割刀片用退避槽，以對應封裝基板W之分割預定線S的方式而形成；及多個吸引孔，連通吸引源，且用於個別地吸引保持藉由切斷所製作的元件封裝件C。
將藉由切割膠膜T而成為能夠處理的2片封裝基板W搬送至例如圖3所示的切割裝置6。切割裝置6至少具備：卡盤台60，吸引保持封裝基板W；及切割手段61，切割卡盤台60所保持的封裝基板W。
如圖3所示，切割手段61具備主軸610，該主軸610具有Y軸方向的軸心，在主軸610的前端部固定有環狀的切割刀片611。以此方式所構成的切割手段61成為可在Y軸方向上分度進給，而且可在Z軸方向上切入進給。
例如，外形為圓形的卡盤台60具備由多孔構件等所構成並能吸引保持封裝基板W的平坦之保持面600。於保持面600連通真空產生裝置等的未圖示之吸引源，並將吸引源運作所產生之吸引力傳遞至載置有封裝基板W之保持面600，藉此卡盤台60可將封裝基板W吸引保持在保持面600上。然後，卡盤台60成為可繞著Z軸方向之軸心旋轉，且同時可在X軸方向上切割進給。在卡盤台60的周圍，於圓周方向上隔著均等間隔而配設有多個夾持固定環狀框架F之夾具602。
例如，在切割手段61的旁邊配設有校準手段62，其為檢測保持於卡盤台60上之封裝基板W中應切割的分割預定線S。校準手段62可根據藉由攝影機620所取得之拍攝影像進行圖案匹配(pattern matching)等的影像處理，而檢測出分割預定線S的坐標位置。校準手段62與切割手段61為一體構成，兩者可連動而往Y軸方向及Z軸方向移動。
將2片封裝基板W以基板面Wa為上側的方式載置於卡盤台60之保持面600上。然後，將由未圖示之吸引源所產生之吸引力傳遞至保持面600，藉此卡盤台60透過切割膠膜T將封裝基板W吸引保持在保持面600上。又，藉由夾具602將環狀框架F夾持固定。
在藉由卡盤台60保持封裝基板W後，將保持於卡盤台60之封裝基板W送往-X方向，且分別針對2片封裝基板W，藉由校準手段62檢測應使切割刀片611切入之分割預定線S的坐標位置。伴隨檢測分割預定線S的坐標位置，切割手段61在Y軸方向上移動，並將1片封裝基板W的應切割之分割預定線S與切割刀片611在Y軸方向上進行對位。
將切割手段61下降至切割刀片611半切斷封裝基板W的預定高度位置，亦即例如切割刀片611的最下端切入密封層W2預定量的高度位置。又，未圖示之馬達使主軸610高速旋轉，固定於主軸610的切割刀片611則隨之高速旋轉。然後，再將卡盤台60以預定的切割進給速度往-X方向進給，藉此切割刀片611從基板面Wa側切入封裝基板W，並沿著分割預定線S將彼此相鄰並橫跨分割預定線S的電極S1、基底基板W1及密封層W2切割，而形成到達元件封裝件C之完工厚度L1的槽M(參照圖4)，且多個電極S1的切斷部隔著分割預定線S相向。在切割加工中，從未圖示之噴嘴對切割刀片611與封裝基板W的接觸處供給切割水，以進行接觸處的冷卻及切割屑的清洗去除。
當封裝基板往-X方向行進至切割刀片611切割完分割預定線S的X軸方向之預定位置時，暫時使往-X方向之封裝基板W的切割進給停止，並使切割刀片611從封裝基板W離開，且將卡盤台60往+X方向進給以回到原 本位置。然後，針對相鄰分割預定線S的各間隔一邊使切割刀片611在Y軸方向上分度進給一邊依序進行相同的切割，藉此切割同一方向的全部分割預定線S。再者，若使卡盤台60旋轉90度後進行同樣的切割，則在縱橫上完全切割全部的分割預定線S，而在一片封裝基板W上形成到達元件封裝件C之完工厚度L1的多個槽M(參照圖4)。
再者，也對另一片封裝基板W實施與上述相同的切割，藉此沿著2片封裝基板W全部的分割預定線S而形成到達元件封裝件C之完工厚度L1的槽M。
(2)毛邊去除步驟
將形成有槽M之封裝基板W搬送至例如圖4所示之毛邊去除裝置5的保持台50。在基底基板W1朝向上側的狀態下，將封裝基板W載置於保持台50的圓形保持面50a，且保持台50將封裝基板W吸引保持在保持面50a上。此外，亦可不以保持面50a吸引保持封裝基板W。例如，在保持台50的周圍，於圓周方向上隔著均等間隔而配設固定環狀框架F的固定夾具500，並藉由固定夾具500夾持固定環狀框架F。
在保持台50的上方配設有高壓水噴射噴嘴51，高壓水噴射噴嘴51與保持台50可相對地往Y軸方向及X軸方向移動。高壓水噴射噴嘴51與供給高壓水之高壓水供給源52連通，且其下端具有朝向保持台50之保持面50a的噴射口51a。
例如，在毛邊去除步驟中，藉由未圖示之校準手段檢測槽M的位置，該位置成為用以將高壓水噴射至於槽M的邊緣或側壁所產生的電極S1之毛邊B的基準。未圖示之校準手段根據拍攝封裝基板W之槽M的拍攝影像進行圖案匹配等的影像處理，並檢測出封裝基板W之槽M的坐標位置。
伴隨檢測槽M，高壓水噴射噴嘴51與保持台50在Y軸方向上相對地移動，而進行封裝基板W之槽M與高壓水噴射噴嘴51的對位。將保持封裝基板W之保持台50以預定的進給速度朝前行方向的-X方向側(圖4中的紙面內側)進給，同時高壓水供給源52將高壓水供給至高壓水噴射噴嘴51。從基板面Wa側藉由高壓水噴射噴嘴51朝下噴射之高壓水10的點徑，設定為例如稍大於槽M的寬度，而使高壓水對產生於槽M之邊緣或側壁的電極S1之毛邊B進行沖洗，以將毛邊B去除。
當封裝基板W往－X方向行進至沿著槽M噴射完高壓水的預定位置時，保持台50例如以分度大小的程度往＋Y方向移動，並進行在－X方向之加工進給中的位於經過高壓水噴射之槽M相鄰的槽M和高壓水噴射噴嘴51的對位。將封裝基板W朝回送方向的＋X方向（紙面前側）加工進給，並與在前行方向之高壓水噴射相同，使高壓水對產生於槽M之邊緣或側壁的電極S1之毛邊B沖洗以將毛邊B去除。此外，亦可同時對2條以上的槽M噴射高壓水。
在依序對沿著X軸方向的全部槽M進行同樣的高壓水噴射後，再使保持台50旋轉90度後進行同樣的高壓水噴射，而完成對一片封裝基板W的高壓水噴射。之後，同樣地藉由高壓水噴射將另一片封裝基板W的毛邊B去除。 此外，高壓水的噴射並不限定於上述方式。例如，高壓水的噴射軌跡亦能夠以在水平面與封裝基板W之槽M成大致45度或大致60度等交叉的方式進行。又，亦可不利用校準手段進行槽M的位置檢測，即不特別指定噴射方向而使高壓水噴射噴嘴51一邊在封裝基板W上以預定的角度來回的方式旋轉移動，一邊進行高壓水的噴射。
（3）研削步驟 針對已去除毛邊B的2片封裝基板W，將黏貼於密封層W2側之切割膠膜T剝離後，在未圖示之膠膜貼片機中，於基板面Wa側黏貼圖5所示之保護膠膜T1，而進一步透過保護膠膜T1形成藉由環狀框架F支撐的狀態。此外，2片封裝基板W相對於環狀框架F之開口的中心形成分開預定距離且大致對稱的狀態。可不使用環狀框架F而將與封裝基板W同形狀同尺寸的保護膠膜黏貼於基板面Wa，亦可為1個環狀框架F透過保護膠膜T1支撐1片封裝基板W的狀態。
之後，將封裝基板W搬送至例如圖5所示之研削裝置3的卡盤台30。卡盤台30可繞著垂直方向（Z軸方向）的軸心旋轉，同時可在Y軸方向上來回移動。 在密封層W2朝向上側的狀態下，將封裝基板W載置於卡盤台30的圓形保持面30a上。將驅動未圖示之吸引源所產生的吸引力傳遞至保持面30a，而使卡盤台30將封裝基板W吸引保持在保持面30a上。例如，形成卡盤台30之保持面30a的中心與環狀框架F之開口的中心大致上一致的狀態。 例如，在卡盤台30的周圍，於圓周方向上隔著均等間隔配設固定環狀框架F之固定夾具300，以固定夾具300夾持固定環狀框架F後，將固定夾具300下降至低於保持面30a。
圖5所示之研削裝置3的研削手段31具備：旋轉軸310，軸向為Z軸方向；圓板狀的安裝件313，連接於旋轉軸310下端；及研削輪314，可裝卸地連接於安裝件313之底面。研削輪314具備：輪基台314a；及多個研削磨石314b，大致呈長方體形狀且環狀地配設在輪基台314a底面。
將保持有封裝基板W之卡盤台30往＋Y方向移動至研削手段31的下方，並進行研削輪314與2片封裝基板W的對位。亦即，使研削磨石314b的旋轉中心相對於卡盤台30的旋轉中心在水平方向上錯開預定距離，以使研削磨石314b的旋轉軌跡通過卡盤台30之旋轉中心的方式將卡盤台30定位。
接著，使旋轉軸310從＋Z方向側來看為往逆時針方向旋轉驅動，研削輪314隨之在相同方向上旋轉。又，藉由未圖示之研削進給手段將研削手段31進給至－Z方向，則旋轉之研削磨石314b抵接封裝基板W之密封層W2，藉此進行研削加工。於研削中，使卡盤台30從＋Z方向側來看為例如往逆時針方向旋轉，保持於保持面30a上之封裝基板W亦隨之旋轉，因此研削磨石314b會對2片封裝基板W之密封層W2的整個表面進行研削加工。又，對研削磨石314b與密封層W2之接觸處供給研削水，以研削水進行接觸處的冷卻及研削屑的清洗去除。
使研削輪314以預定的研削進給速度朝下方研削進給預定量，而將封裝基板W薄化至完工厚度L1。結果，槽M之底部會露出在密封層W2上，而將封裝基板W分割成多個元件封裝件C。之後，使研削手段31往+Z方向移動而使研削手段31從封裝基板W離開。
本發明之分割方法，是對封裝基板W形成從基板面Wa側到達完工厚度L1的槽M（半切斷）後，將產生之毛邊B去除，接著研削密封層W2側而將多個封裝基板W分割成元件封裝件C，因此可減少發生短路、安裝不良及形成異形狀元件封裝件的疑慮。
毛邊去除步驟可藉由從基板面Wa側噴射液體（高壓水）來將毛邊B去除，而可高效率地去除毛邊B且不對封裝基板W造成不良影響。
本發明的封裝基板分割方法並不限定於本實施方式，在其技術思想的範圍內，能夠以各種不同方式實施，此自不待言。又，附圖所示之切割裝置6、毛邊去除裝置5及研削裝置3的各構成亦不限定於此，在可發揮本發明之效果的範圍內，能夠進行適當變更。
W:封裝基板 W1:基底基板 Wa:基板面 D:元件 C:元件封裝件 S:分割預定線 S1:電極 W2:密封層 Wb:密封面 T:切割膠膜 F:環狀框架 6:切割裝置 60:卡盤台 61:切割手段 611:切割刀片 62:校準手段 M:槽 B:毛邊 5:毛邊去除裝置 50:保持台 51:高壓水噴射噴嘴 3:研削裝置 30:卡盤台 31:研削手段 314:研削輪
圖1(A)是顯示封裝基板之一例的俯視圖。圖1(B)是顯示封裝基板之一例的仰視圖。圖1(C)是顯示封裝基板之一例的側視圖。
圖2是顯示可透過切割膠膜並藉由環狀框架進行處理的2片封裝基板的俯視圖。
圖3是顯示沿著分割預定線而在封裝基板形成從基板面側到達元件封裝件之完工厚度的槽之狀態的側視圖。
圖4是顯示藉由從基板面側噴射液體而將槽形成步驟所產生之電極的毛邊從封裝基板去除之狀態的側視圖。
圖5是顯示藉由研削密封層側而將封裝基板薄化至完工厚度以分割成多個元件封裝件之狀態的側視圖。
W:封裝基板
W1:基底基板
Wa:基板面
Wa1:元件區域
Wa2:剩餘區域
C:元件封裝件
W2:密封層
Wb:密封面
T1:保護膠膜
M:槽
L1:元件封裝件C的完工厚度
3:研削裝置
30:卡盤台
30a:保持面
300:固定夾具
31:研削手段
310:旋轉軸
313:安裝件
314:研削輪
314a:輪基台
314b:研削磨石

Claims (2)

  1. 一種封裝基板分割方法，將封裝基板分割成多個元件封裝件，該封裝基板具備：基底基板，於正面設定有交叉之多條分割預定線，並形成有彼此相鄰並橫跨該分割預定線的多個電極；多個元件，分別配設於以該分割預定線所劃分的各區域；及密封層，密封該元件，其中，該基底基板具有正面之基板面和與該基板面相反面之密封面，該封裝基板分割方法具備：槽形成步驟，沿著該分割預定線形成從該基板面側到達該元件封裝件之完工厚度的槽，且以彼此相鄰並橫跨該分割預定線的該多個電極的切斷部隔著該分割預定線相向之方式切割該多個電極；毛邊去除步驟，將該槽形成步驟所產生的該電極的毛邊去除；及研削步驟，在實施該毛邊去除步驟後，藉由研削該密封層側而薄化至該完工厚度，以將封裝基板分割成多個元件封裝件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之分割方法，其中，該毛邊去除步驟是藉由從該基板面側噴射液體來將該毛邊去除。
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