(57)【要約】【課題】配線基板の裏面側にアライメントマークが形成されたパッケージ基板を分割予定ラインに沿って加工することを可能とすること。【解決手段】切削装置１は、パッケージ基板１００の裏面１０１−２側を保持する保持テーブル１０と、保持テーブル１０に保持されたパッケージ基板１００の裏面１０１−２を撮像する撮像ユニット５０と、切削ブレードを回転可能に支持する切削ユニットとを備える。保持テーブル１０は、複数の切削ブレード用逃げ溝１５と、切削ブレード用逃げ溝１５で区画された各領域に形成された複数の吸引孔１６と、を備える保持面１１と、吸引孔１６と吸引源１８とを連通させる吸引路１７と、を備える。保持テーブル１０のアライメントマーク１１０に対応する位置は透明部材１４で形成され、撮像ユニットは、保持面１１の下方に設置され、保持テーブル１０を介してアライメントマーク１１０を撮像する。【選択図】図１１
2020136490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板の表面側に複数のデバイスチップが実装されるとともに樹脂で封止され、裏面側の外周に分割予定ラインの基準となるアライメントマークが形成されたパッケージ基板を切削する切削装置であって、
該パッケージ基板の裏面側を保持する保持テーブルと、
該保持テーブルに保持された該パッケージ基板の面を撮像する撮像手段と、
切削ブレードを回転可能に支持する切削手段と、を備えた切削装置であって、
該保持テーブルは、
複数の切削ブレード用逃げ溝と、
該切削ブレード用逃げ溝で区画された各領域に形成された複数の吸引孔と、を備える保持面と、
該吸引孔と吸引源とを連通させる吸引路と、を備え、
該保持テーブルの少なくとも該アライメントマークに対応する位置は透明部材で形成され、
該撮像手段は、該保持面の下方に設置され、該保持テーブルを介して該アライメントマークを撮像することを特徴とする切削装置。
【請求項２】
配線基板の表面側に複数のデバイスチップが実装されるとともに樹脂で封止され、裏面側の外周に分割予定ラインの基準となるアライメントマークが形成されたパッケージ基板を切削する切削装置であって、
該パッケージ基板の裏面側を保持する保持テーブルと、
該保持テーブルに保持された該パッケージ基板の面を撮像する撮像手段と、
切削ブレードを回転可能に支持する切削手段と、を備えた切削装置であって、
該保持テーブルは、
複数の切削ブレード用逃げ溝と、
該切削ブレード用逃げ溝で区画された各領域に形成された複数の吸引孔と、を備える保持面と、
該吸引孔と吸引源とを連通させる吸引路と、
該保持テーブルに保持される該パッケージ基板の該アライメントマークを該裏面側に露出させる露出手段と、を備え、
該撮像手段は、該保持面の下方に設置され、該アライメントマークを撮像することを特徴とする切削装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の切削装置を用いてパッケージ基板を切削し、半導体パッケージを製造する半導体パッケージの製造方法であって、
該パッケージ基板の裏面側を該保持テーブルに保持する保持ステップと、
該パッケージ基板の該保持テーブルに保持された面を撮像し該分割予定ラインを検出する検出ステップと、
検出された該分割予定ラインに沿って表面から該切削ブレードで切削し加工溝を形成する加工溝形成ステップと、
該加工溝形成ステップの実施後に、導電性材料で封止剤の表面及び該加工溝の側面にシールド層を形成するシールド層形成ステップと、を備え、
該加工溝の幅は、
該パッケージ基板の該表面から該裏面に向かうにつれて小さくなるように形成されることを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ基板を切削加工する切削装置及び半導体パッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パッケージ基板は、配線基板の表面にデバイスチップが積層されそのデバイスチップが樹脂等の封止剤により封止されたものが一般的である。この種のパッケージ基板を切削する際に、配線基板の裏面に切削屑がつくことを防止するために配線基板側を保持テーブルに保持し、封止剤から切削する場合がある。
【０００３】
しかしながら、パッケージ基板は、設計上、配線基板の裏面にバンプを形成する際にアライメントの基準となるアライメントマークを一緒に形成するために、配線基板の裏面にアライメントマークが形成されていることがある。ところが、封止剤及び配線基板は、赤外線を透過しないため赤外線カメラで表面側からアライメントすることは困難である。このために、本願の出願人は、配線基板の裏面側からアライメントを行う加工装置を提案している（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１００２５８号公報
【特許文献２】特開２０１０−８２６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したパッケージ基板は、切削ブレード用の逃げ溝と吸引保持するための吸引穴とを備える治具チャックテーブルと呼ばれる保持テーブルに保持して加工される場合が多い。この治具チャックテーブルと呼ばれる保持テーブルは、土台がステンレス鋼等と弾性体であるゴムで形成されているため、下方からアライメントマークを撮像することが出来ないという問題があった。そのために、前述した特許文献１及び特許文献２に示された加工装置及び当該加工装置を用いた加工方法は、配線基板の裏面側にアライメントマークが形成されたパッケージ基板を分割予定ラインに沿って加工することが困難であった。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、配線基板の裏面側にアライメントマークが形成されたパッケージ基板を分割予定ラインに沿って加工することを可能とする切削装置及び半導体パッケージの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の切削装置は、配線基板の表面側に複数のデバイスチップが実装されるとともに樹脂で封止され、裏面側の外周に分割予定ラインの基準となるアライメントマークが形成されたパッケージ基板を切削する切削装置であって、該パッケージ基板の裏面側を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された該パッケージ基板の面を撮像する撮像手段と、切削ブレードを回転可能に支持する切削手段と、を備えた切削装置であって、該保持テーブルは、複数の切削ブレード用逃げ溝と、該切削ブレード用逃げ溝で区画された各領域に形成された複数の吸引孔と、を備える保持面と、該吸引孔と吸引源とを連通させる吸引路と、を備え、該保持テーブルの少なくとも該アライメントマークに対応する位置は透明部材で形成され、該撮像手段は、該保持面の下方に設置され、該保持テーブルを介して該アライメントマークを撮像することを特徴とする。
【０００８】
本発明の切削装置は、配線基板の表面側に複数のデバイスチップが実装されるとともに樹脂で封止され、裏面側の外周に分割予定ラインの基準となるアライメントマークが形成されたパッケージ基板を切削する切削装置であって、該パッケージ基板の裏面側を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された該パッケージ基板の面を撮像する撮像手段と、切削ブレードを回転可能に支持する切削手段と、を備えた切削装置であって、該保持テーブルは、複数の切削ブレード用逃げ溝と、該切削ブレード用逃げ溝で区画された各領域に形成された複数の吸引孔と、を備える保持面と、該吸引孔と吸引源とを連通させる吸引路と、該保持テーブルに保持される該パッケージ基板の該アライメントマークを該裏面側に露出させる露出手段と、を備え、該撮像手段は、該保持面の下方に設置され、該アライメントマークを撮像することを特徴とする。
【０００９】
本発明の半導体パッケージの製造方法は、前記切削装置を用いてパッケージ基板を切削し、半導体パッケージを製造する半導体パッケージの製造方法であって、該パッケージ基板の裏面側を該保持テーブルに保持する保持ステップと、該パッケージ基板の該保持テーブルに保持された面を撮像し該分割予定ラインを検出する検出ステップと、検出された該分割予定ラインに沿って表面から該切削ブレードで切削し加工溝を形成する加工溝形成ステップと、該加工溝形成ステップの実施後に、導電性材料で封止剤の表面及び該加工溝の側面にシールド層を形成するシールド層形成ステップと、を備え、該加工溝の幅は、該パッケージ基板の該表面から該裏面に向かうにつれて小さくなるように形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明は、配線基板の裏面側にアライメントマークが形成されたパッケージ基板を分割予定ラインに沿って加工することを可能とするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態１に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示された切削装置の加工対象のパッケージ基板を表面側からみた平面図である。
【図３】図３は、図１に示された切削装置の加工対象のパッケージ基板を裏面側からみた平面図である。
【図４】図４は、図１に示された切削装置の加工対象のパッケージ基板の側面図である。
【図５】図５は、図１に示された切削装置の加工対象のパッケージ基板の要部の断面図である。
【図６】図６は、図１に示された切削装置の保持テーブルを模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、図５に示されたパッケージ基板が図１に示す切削装置により加工溝が形成された状態を示す断面図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る半導体パッケージの製造方法により製造される半導体パッケージの断面図である。
【図９】図９は、実施形態１に係る半導体パッケージの製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、図９に示された半導体パッケージの保持ステップを模式的に示す断面図である。
【図１１】図１１は、図９に示された半導体パッケージの検出ステップを模式的に示す断面図である。
【図１２】図１２は、図９に示された半導体パッケージの加工溝形成ステップを模式的に示す断面図である。
【図１３】図１３は、図９に示された半導体パッケージのシールド層形成ステップを模式的に示す断面図である。
【図１４】図１４は、実施形態２に係る切削装置の保持テーブルを模式的に示す断面図である。
【図１５】図１５は、実施形態２の変形例１に係る切削装置の保持テーブルを模式的に示す断面図である。
【図１６】図１６は、実施形態２の変形例２に係る切削装置の保持テーブルを模式的に示す断面図である。
【図１７】図１７は、実施形態２の変形例３に係る切削装置の保持テーブルを模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１３】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る切削装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示された切削装置の加工対象のパッケージ基板を表面側からみた平面図である。図３は、図１に示された切削装置の加工対象のパッケージ基板を裏面側からみた平面図である。図４は、図１に示された切削装置の加工対象のパッケージ基板の側面図である。図５は、図１に示された切削装置の加工対象のパッケージ基板の要部の断面図である。図６は、図１に示された切削装置の保持テーブルを模式的に示す断面図である。図７は、図５に示されたパッケージ基板が図１に示す切削装置により加工溝が形成された状態を示す断面図である。
【００１４】
図１に示す実施形態１に係る切削装置１は、図２、図３、図４及び図５に示すパッケージ基板１００を切削する装置である。実施形態１において、切削装置１の加工対象のパッケージ基板１００は、図２、図３、図４及び図５に示すように、配線基板１０１と、複数のデバイスチップ１０２（図５のみに示す）と、封止剤１０３と、を備える。
【００１５】
配線基板１０１は、図５に示すように、絶縁性の絶縁板１０４と、絶縁板１０４の内部に設けられたグランドライン１０５とを備える。グランドライン１０５は、配線基板１０１の絶縁板１０４の内部に埋設され、導電性の金属により構成されている。また、配線基板１０１の表面１０１−１及び裏面１０１−２には、デバイスチップ１０２等に接続される電極や各種配線が形成されている。
【００１６】
また、配線基板１０１は、表面１０１−１側に複数のデバイスチップ１０２を実装するデバイス領域１０６と、デバイス領域１０６を囲繞する外周余剰領域１０７とが形成されている。実施形態１では、デバイス領域１０６は、配線基板１０１即ちパッケージ基板１００一つに３つ形成されている。デバイス領域１０６は、格子状の複数の分割予定ライン１０８（図２に示す）によって区画された各領域にデバイスチップ１０２を実装している。外周余剰領域１０７は、デバイスチップ１０２が実装されていない。
【００１７】
デバイスチップ１０２は、配線基板１０１の表面１０１−１のデバイス領域１０６に実装されている。デバイスチップ１０２は、ＩＣ（Integrated  Circuit）又はＬＳＩ（Large  Scale  Integration）等を備える。実施形態１において、デバイスチップ１０２は、ワイヤ１０９の一端が接続され、配線基板１０１の表面１０１−１にワイヤ１０９の他端が接続される、所謂ワイヤボンディングにより配線基板１０１の表面１０１−１に実装される。
【００１８】
封止剤１０３は、絶縁性の合成樹脂により構成され、各デバイス領域１０６に実装されたデバイスチップ１０２、及びワイヤ８を封止（被覆）している。即ち、実施形態１おいて、封止剤１０３は、パッケージ基板１００一つあたり３つ設けられている。封止剤１０３は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、又はポリイミド樹脂等により構成される。
【００１９】
また、パッケージ基板１００は、図３に示すように、配線基板１０１の裏面１０１−２側のデバイス領域１０６よりも外周に切削装置１によるアライメント時に分割予定ライン１０８の基準となるアライメントマーク１１０が形成されている。即ち、アライメントマーク１１０は、配線基板１０１の外周余剰領域１０７の裏面１０１−２に形成されている。アライメントマーク１１０は、分割予定ライン１０８との相対的な位置が予め定められている。実施形態１において、アライメントマーク１１０は、配線基板１０１の裏面１０１−２に形成される電極等と一緒に形成される。
【００２０】
実施形態１に係る切削装置１は、図１に示すように、保持テーブル１０と、切削手段である切削ユニット２０と、切削送り手段である図示しない切削送りユニットと、割り出し送り手段である割り出し送りユニット３０と、切り込み送り手段である切り込み送りユニット４０と、制御ユニット９０とを少なくとも備える。
【００２１】
保持テーブル１０は、パッケージ基板１００の配線基板１０１の裏面１０１−２側を保持面１１で吸引保持するものである。保持テーブル１０は、図６に示すように、基台１２と、ゴム部材１３と、透明部材１４とを備える。基台１２は、ステンレス鋼等の金属から構成され、厚手の平盤状に形成されている。実施形態１において、基台１２の平板形状は、パッケージ基板１００の平面形状と同様に矩形状に形成され、パッケージ基板１００の平面形状よりも小さく形成されている。実施形態１では、基台１２の平面形状は、パッケージ基板１００の３つの封止剤１０３を合わせた平面形状と同等に形成され、３つの封止剤１０３を合わせた平面形状よりも若干大きく形成されている。また、基台１２は、上面１２−１から凹の凹部１２−２が形成されている。
【００２２】
ゴム部材１３は、ゴムなどの弾性を有する合成樹脂から構成され、平板状に形成されている。ゴム部材１３の平面形状は、基台１２の上面１２−１の平面形状と等しい。ゴム部材１３は、上面１２−１に重ねられた状態で基台１２に取り付けられる。ゴム部材１３の表面は、水平方向と平行なＸ軸方向と、水平方向と平行でかつＸ軸方向と直交するＹ軸方向との双方に沿って平坦に形成され、実施形態１では、パッケージ基板１００の配線基板１０１の裏面１０１−２を保持する保持面１１をなしている。
【００２３】
透明部材１４は、ガラス（実施形態１では、石英ガラス）等の透明な材料で構成され、基台１２及びゴム部材１３の外周側を囲繞している。即ち、透明部材１４は、保持テーブル１０の保持面１１に吸引保持したパッケージ基板１００の配線基板１０１のアライメントマーク１１０に対応する位置に形成されている。なお、実施形態１では、透明部材１４は、基台１２及びゴム部材１３を全周に亘って移動しているが、本発明では、これに限定されることなく、保持テーブル１０の少なくともアライメントマーク１１０に対応する位置に形成されていれば良い。また、透明部材１４の上面１４−１は、保持面１１と同一平面上に位置している。
【００２４】
また、保持テーブル１０の保持面１１は、切削ユニット２０の切削ブレード２１を逃がすための複数の切削ブレード用逃げ溝１５と、複数の吸引孔１６とを備える。切削ブレード用逃げ溝１５及び吸引孔１６とは、ゴム部材１３に設けられ、保持面１１上に開口している。切削ブレード用逃げ溝１５は、保持面１１に吸引保持したパッケージ基板１００の分割予定ライン２０３に対応する位置に設けられかつ保持面１１から凹に形成されている。吸引孔１６は、切削ブレード用逃げ溝１５で区画された各領域に形成されている（実施形態１では、各領域に一つ形成されている）。吸引孔１６は、保持面１１に吸引保持したパッケージ基板１００のデバイスチップ１０２に対応する位置に設けられかつゴム部材１３を貫通している。なお、本明細書において、対応する位置とは、Ｚ軸方向に重なる位置を示している。
【００２５】
また、保持テーブル１０は、吸引路１７を備える。吸引路１７は、ゴム部材１３よりも下方の凹部１２−２内と吸引源１８とを開閉弁１９を介して連通させている。即ち、吸引路１７は、吸引孔１６と吸引源１８とを開閉弁１９を介して連通させている。吸引源１８は、例えば、真空ポンプで構成される。
【００２６】
実施形態１に係る切削装置１の保持テーブル１０は、前述したように、切削ブレード用逃げ溝１５と吸引孔１６とを備えて、保持面１１上にテープを介すことなく、直接、パッケージ基板１００等を吸引保持する、所謂、治具チャックテーブルである。
【００２７】
保持テーブル１０は、吸引源１８により吸引孔１６が吸引されることで、パッケージ基板１００を保持面１１に吸引保持する。また、保持テーブル１０は、図示しない切削送りユニットによりＸ軸方向に移動自在な回転駆動源９に支持されている。回転駆動源９は、保持テーブル１０を鉛直方向と平行なＺ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられている。
【００２８】
切削ユニット２０は、保持テーブル１０で保持されたパッケージ基板１００を切削する切削ブレード２１を含むものである。切削ユニット２０は、切削ブレード２１を図示しないスピンドルによりＹ軸方向と平行な軸心回りに回転可能に支持する。切削ユニット２０は、保持テーブル１０に保持されたパッケージ基板１００に対して、割り出し送りユニット３０によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、切り込み送りユニット４０によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。
【００２９】
実施形態１では、切削ユニット２０は、割り出し送りユニット３０及び切り込み送りユニット４０などを介して、装置本体２から立設した門型の支持フレーム３に設けられている。切削ユニット２０は、割り出し送りユニット３０及び切り込み送りユニット４０により、保持テーブル１０の保持面１１の任意の位置に切削ブレード２１を位置付け可能となっている。切削ブレード２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石であり、導電性を有するものである。実施形態１では、切削ブレード２１の切り刃は、厚み方向の中央が先端側に最も突出するように、先端に向かうに従って厚みが薄くなる山形に形成されている。
【００３０】
切削ユニット２０は、割り出し送りユニット３０によりＹ軸方向に割り出し送りされるとともに切り込み送りユニット４０に切り込み送りされ、切削送りユニット３０により保持テーブル１０がＸ軸方向に切削送りされることにより、パッケージ基板１００を切削する。
【００３１】
切削送りユニットは、保持テーブル１０と切削ユニット２０とを相対的にＸ軸方向に切削送りするものであり、実施形態１では、保持テーブル１０をＸ軸方向に移動させる。割り出し送りユニット３０は、切削ユニット２０をＹ軸方向に割り出し送り（移動）するものである。切り込み送りユニット４０は、切削ユニット２０をＺ軸方向に切り込み送り（移動）する。切削送りユニット、割り出し送りユニット３０及び切り込み送りユニット４０は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ３１，４１、ボールねじ３１，４１を軸心回りに回転させる周知のパルスモータ４２及び保持テーブル１０又は切削ユニット２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレール３３，４３を備える。
【００３２】
また、切削装置１は、保持テーブル１０に保持されたパッケージ基板１００の配線基板１０１の面である裏面１０１−２を撮像する撮像手段である撮像ユニット５０を備える。撮像ユニット５０は、保持テーブル１０に保持された切削前のパッケージ基板１００のアライメントマーク１１０を撮像する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled  Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary  MOS）撮像素子である。撮像ユニット５０は、保持テーブル１０に保持されたパッケージ基板１００を撮像して、パッケージ基板１００と切削ブレード２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の画像を取得し、取得した画像を制御ユニット９０に出力する。
【００３３】
実施形態１では、撮像ユニット５０は、昇降ユニット６０によりＺ軸方向に昇降自在なアーム６３に取り付けられている。実施形態１では、昇降ユニット６０は、切り込み送りユニット４０により切削ユニット２０とともにＺ軸方向に昇降されるＺ軸移動テーブル４４に取り付けられたリニアシリンダ６１と、リニアシリンダ６１によりＺ軸方向に昇降される昇降板６２と、ロック機構６８とを備える。昇降板６２は、アーム６３が取り付けられている。
【００３４】
実施形態１では、アーム６３は、昇降板６２がリニアシリンダ６１により低い地点に位置付けられた状態で、昇降板６２からＺ軸方向に保持テーブル１０の透明部材１４よりも下側に延びた下方延在部６４と、下方延在部６４から図６に示すようにＹ軸方向に保持テーブル１０に向かって透明部材１４の下側、即ち保持面１１吸引保持されたパッケージ基板１００のアライメントマーク１１０の下方まで延びる水平延在部６５とを備える。アーム６３は、水平延在部６５の先端に撮像ユニット５０を取り付けている。
【００３５】
ロック機構６８は、昇降板６２に取り付けられたロックシリンダ６６と、Ｚ軸移動テーブル４４に設けられたロック孔６７とを備えている。ロック機構６８は、昇降板６２がリニアシリンダ６１により図１中に実線で示す低い地点に位置付けられた状態でロックシリンダ６６のロックピンがロック孔６７に係合することで、昇降板６２即ち撮像ユニット５０の切削ユニット２０に対する相対的な移動を規制する。ロック機構６８は、撮像ユニット５０がアライメントマーク１１０を撮像する際に、昇降板６２がリニアシリンダ６１により低い地点に位置付けられた状態でロックシリンダ６６のロックピンがロック孔６７に係合して、撮像ユニット５０の切削ユニット２０に対する相対的な移動を規制する。こうして、撮像ユニット５０は、アライメントマーク１１０を撮像する際に、昇降板６２がリニアシリンダ６１により図１中に実線で示す低い地点に位置付けられた状態でロックシリンダ６６のロックピンがロック孔６７に係合することで、切削ユニット２０と一体的に移動するように切削ユニット２０に固定される。撮像ユニット５０は、昇降板６２がリニアシリンダ６１により図１中に実線で示す低い地点に位置付けられた状態でロックシリンダ６６のロックピンがロック孔６７に係合することで、保持面１１の下方に設置され、保持テーブル１０の透明部材１４を介してアライメントマーク１１０を撮像する。
【００３６】
また、ロック機構６８は、撮像ユニット５０のアライメントマーク１１０の撮像が終了すると、ロックシリンダ６６のロックピンのロック孔６７に対する係合を解除して、昇降板６２即ち撮像ユニット５０の切削ユニット２０に対する相対的な移動を許容する。昇降ユニット６０は、撮像ユニット５０のアライメントマーク１１０の撮像が終了し、ロックシリンダ６６のロックピンのロック孔６７に対する係合を解除すると、リニアシリンダ６１により昇降板６２を図１中に二点鎖線で示す高い地点まで移動させる。
【００３７】
制御ユニット９０は、切削装置１の上述した構成要素をそれぞれ制御して、パッケージ基板１００に対する切削加工動作を切削装置１に実施させるコンピュータである。制御ユニット９０は、ＣＰＵ（central  processing  unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read  only  memory）又はＲＡＭ（random  access  memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。制御ユニット９０の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、切削装置１を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して切削装置１の上述した構成要素に出力する。
【００３８】
また、制御ユニット９０は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニット及びオペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットと接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。
【００３９】
前述した構成の切削装置１は、保持テーブル１０の保持面１１にパッケージ基板１００の配線基板１０１の裏面１０１−２側を吸引保持し、切削ブレード２１の切り刃を分割予定ライン１０８に沿って封止剤１０３に切り込ませて切削し、図７に示すように、封止剤１０３に加工溝１２０を形成する。加工溝１２０は、切削ブレード２１の切り刃が前述した山形に形成されているために、パッケージ基板１００の配線基板１０１の表面１０１−１から裏面１０１−２に向かうにつれて幅が小さくなるように、断面Ｖ字状に形成されている。なお、実施形態１は、加工溝１２０は、配線基板１０１に切り込まずに封止剤１０３のみに形成されているが、本発明では、図７に示された形状に限定されない。
【００４０】
次に、本明細書は、実施形態１に係る半導体パッケージの製造方法を説明する。図８は、実施形態１に係る半導体パッケージの製造方法により製造される半導体パッケージの断面図である。図９は、実施形態１に係る半導体パッケージの製造方法の流れを示すフローチャートである。図１０は、図９に示された半導体パッケージの保持ステップを模式的に示す断面図である。図１１は、図９に示された半導体パッケージの検出ステップを模式的に示す断面図である。図１２は、図９に示された半導体パッケージの加工溝形成ステップを模式的に示す断面図である。図１３は、図９に示された半導体パッケージのシールド層形成ステップを模式的に示す断面図である。
【００４１】
実施形態１に係る半導体パッケージの製造方法は、図１に示す切削装置１を用いて、図７に示すように、パッケージ基板１００を切削し、図８に示す半導体パッケージ２００を製造する方法である。なお、図８に半導体パッケージ２００は、パッケージ基板１００と同一部分に同一符号を付して説明する。
【００４２】
実施形態１に係る半導体パッケージの製造方法により製造される図８に示す半導体パッケージ２００は、図７に示されたパッケージ基板１００の加工溝１２０の内側面（側面ともいう）１２０−１及び封止剤１０３の上面１０３−１にシールド層１３０が形成された後、分割予定ライン１０８に沿って配線基板１０１が分割されて製造される。図８に示された半導体パッケージ２００は、いわゆるＥＭＩ（Electro-Magnetic  Interference）で遮断を要する全てのパッケージの半導体装置であり、外面のシールド層１３０によって周囲への電磁ノイズの漏洩を抑制するように構成されている。
【００４３】
半導体パッケージ２００は、図８に示すように、配線基板１０１と、配線基板１０１の表面１０１−１に実装されたデバイスチップ１０２と、配線基板１０１の表面１０１−１及びデバイスチップ１０２を封止した封止剤１０３と、シールド層１３０とを備える。
【００４４】
シールド層１３０は、銅、チタン、ニッケル、金等のうち一つ以上導電性の金属により構成され、成膜された厚さ数μｍ以上の多層膜である。シールド層１３０は、配線基板１０１の表面１０１−１と平行な封止剤１０３の上面１０３−１と、上面１０３−１に連なり配線基板１０１に向かうにしたがって半導体パッケージ２００の外側に向かう方向に傾斜した封止剤１０３の側面１２０−１上に形成されている。シールド層１３０は、デバイスチップ１０２からの電磁ノイズの周囲への漏洩を抑制する。
【００４５】
実施形態１に係るパッケージ基板の製造方法は、図９に示すように、保持ステップＳＴ１と、検出ステップＳＴ２と、加工溝形成ステップＳＴ３と、シールド層形成ステップＳＴ４と、分割ステップＳＴ５と、を備える。
【００４６】
保持ステップＳＴ１は、パッケージ基板１００の配線基板１０１の裏面１０１−２側を保持テーブル１０の保持面１１に吸引保持するステップである。実施形態１において、保持ステップＳＴ１では、オペレータがパッケージ基板１００の配線基板１０１を保持面１１に載置し、加工内容情報を制御ユニット９０に登録し、制御ユニット９０がオペレータからの加工動作の開始指示を受け付けると、切削装置１により開始される。保持ステップＳＴ１では、切削装置１が、図１０に示すように、開閉弁１９により吸引孔１６と吸引源１８とを連通させて、吸引孔１６を通して、保持面１１にパッケージ基板１００の配線基板１０１を吸引保持して検出ステップＳＴ２に進む。
【００４７】
検出ステップＳＴ２は、パッケージ基板１００の保持テーブル１０の保持テーブル１０に保持されたパッケージ基板１００の配線基板１０１の裏面１０１−２を撮像ユニット５０で撮像し、分割予定ライン１０８を検出するステップである。検出ステップＳＴ２では、切削装置１が、昇降ユニット６０に昇降板６２を図１中に実線で示す低い地点に位置付けさせ、ロック機構６８にロックシリンダ６６のロックピンをロック孔６７に係合させて、撮像ユニット５０の切削ユニット２０に対する相対的な移動を規制させる。また、検出ステップＳＴ２では、切削送りユニット等に保持面１１上のパッケージ基板１００を切削ユニット２０の下方に移動させるとともに、撮像ユニット５０を保持テーブル１０の透明部材１４の下方に移動させて、図１１に示すように、撮像ユニット５０を保持面１１に吸引保持されたパッケージ基板１００のアライメントマーク１１０の下方に位置付ける。
【００４８】
検出ステップＳＴ２では、切削装置１が、撮像ユニット５０にパッケージ基板１００のアライメントマーク１１０を撮像させて、パッケージ基板１００の分割予定ライン１０８の位置を検出して、パッケージ基板１００と切削ユニット２０の切削ブレード２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行して、加工溝形成ステップＳＴ３に進む。このように、実施形態１において、アライメントは、配線基板１０１の裏面１０１−２に形成されているアライメントマーク１１０を基準に行う。なお、本願にてアライメントマーク１１０は分かり易く表現するために大きく図示してあり、図１０等において保持テーブル１０内部にめり込むように見えるが、アライメントマーク１１０は実際には配線基板１０１に形成された微小な凹凸であり保持テーブル１０上に載置されている。
【００４９】
加工溝形成ステップＳＴ３は、検出ステップＳＴ２において検出された分割予定ライン１０８の位置に沿って配線基板１０１の表面１０１−１側から切削ブレード２１で封止剤１０３を切削し、加工溝１２０を形成するステップである。加工溝形成ステップＳＴ３では、切削装置１が、各送りユニット３０，４０及び回転駆動源９に保持テーブル１０と切削ユニット２０の切削ブレード２１とを分割予定ライン１０８に沿って相対的に移動させながら、図１２に示すように、切削ブレード２１を封止剤１０３に切り込ませて、封止剤１０３に加工溝１２０を形成する。加工溝形成ステップＳＴ３では、切削装置１が、全ての分割予定ライン１０８に沿って加工溝１２０を形成すると、切削ブレード２１による切削及び保持テーブル１０のパッケージ基板１００の吸引保持を終了して、シールド層形成ステップＳＴ４に進む。
【００５０】
シールド層形成ステップＳＴ４は、加工溝形成ステップＳＴ３の実施後に、導電性材料で封止剤１０３の表面である上面１０３−１及び加工溝１２０の内側面１２０−１にシールド層１３０を形成するステップである。シールド層形成工程ＳＴ４では、スパッタリング装置の容器内にパッケージ基板１００を収容し、スパッタリングにより導電性材料である金属を封止剤１０３の上面１０３−１側からパッケージ基板１００に付着させてシールド層１３０を形成する。
【００５１】
このように、実施形態１では、シールド層形成ステップＳＴ４は、所謂スパッタリングによりシールド層１３０を形成するが、本発明では、電気めっきによりシールド層１３０を形成しても良い。半導体パッケージの製造方法は、図１３に示すように、シールド層１３０を形成すると、分割ステップＳＴ５に進む。なお、シールド層形成ステップＳＴ４後において、パッケージ基板１００は、図１３に示すように、全ての分割予定ライン１０８に形成された加工溝１２０の内側面１２０−１及び封止剤１０３の上面１０３−１にシールド層１３０が形成される。
【００５２】
分割ステップＳＴ５は、シールド層形成ステップＳＴ４を実施した後に、加工溝形成ステップＳＴ３で用いた切削ブレード２１よりも薄い図示しない切削ブレードによって加工溝１２０に沿って内側面１２０−１に形成されたシールド層１３０を除去しない幅で切り込み、パッケージ基板１００を個々の半導体パッケージ２００に分割するステップである。
【００５３】
なお、分割ステップＳＴ５で用いる切削ブレードは、切り刃の先端が切削ブレードの軸心に沿って略平坦に形成されている。実施形態１において、分割ステップＳＴ５では、切削装置が、パッケージ基板１００の配線基板１０１の裏面１０１−２側を吸引保持し、検出ステップＳＴ２と同様のアライメントを遂行した後、パッケージ基板１００と切削ブレードとを分割予定ライン１０８に沿って相対的に移動させながら切削ブレードを配線基板１０１の裏面１０１−２に達するまで加工溝１２０に切り込ませて、パッケージ基板１００を個々の半導体パッケージ２００に分割する。半導体パッケージの製造方法は、パッケージ基板１００の全ての分割予定ライン１０８の加工溝１２０に切削ブレードを切り込ませると、終了する。
【００５４】
実施形態１に係る切削装置１は、保持テーブル１０の少なくともアライメントマーク１１０と対応する位置が透明部材１４となっており、保持テーブル１０の下方から保持テーブル１０に保持されたパッケージ基板１００のアライメントを撮像可能な撮像ユニット５０を備える。その結果、切削装置１は、配線基板１０１の裏面１０１−２側にアライメントマーク１１０が形成されたパッケージ基板１００であっても、アライメントを遂行することができ、パッケージ基板１００を分割予定ライン１０８に沿って加工することを可能とすることができるという効果を奏する。
【００５５】
実施形態１に係る半導体パッケージの製造方法は、前述した切削装置１を用いるので、配線基板１０１の裏面１０１−２側にアライメントマーク１１０が形成されたパッケージ基板１００であっても、アライメントを遂行することができ、パッケージ基板１００を分割予定ライン１０８に沿って加工することを可能とすることができるという効果を奏する。
【００５６】
また、実施形態１に係る半導体パッケージの製造方法は、加工溝形成ステップＳＴ３において、パッケージ基板１００の配線基板１０１の表面１０１−１から裏面１０１−２に向かうにしたがって徐々に幅が小さくなる加工溝１２０を形成するので、加工溝１２０の内側面１２０−１にシールド層１３０を形成することができる。
【００５７】
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る切削装置を図面に基づいて説明する。図１４は、実施形態２に係る切削装置の保持テーブルを模式的に示す断面図である。図１５は、実施形態２の変形例１に係る切削装置の保持テーブルを模式的に示す断面図である。図１６は、実施形態２の変形例２に係る切削装置の保持テーブルを模式的に示す断面図である。図１７は、実施形態２の変形例３に係る切削装置の保持テーブルを模式的に示す断面図である。なお、図１４、図１５、図１６及び図１７は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００５８】
実施形態２に係る切削装置１は、実施形態１の透明部材１４の代わりに、保持テーブル１０が保持テーブル１０の保持面１１に吸引保持されるパッケージ基板１００のアライメントマーク１１０を配線基板１０１の裏面１０１−２側に露出させる露出手段８０−１，８０−２，８０−３，８０−４を備えていること以外、実施形態１と構成が同じである。
【００５９】
図１４に示された保持テーブル１０の露出手段８０−１は、基台１２及びゴム部材１３の平面形状がパッケージ基板１００の３つの封止剤１０３を合わせた平面形状と同等に形成され、３つの封止剤１０３を合わせた平面形状よりも若干大きく形成されて、アライメントマーク１１０を裏面１０１−２側に露出させる大きさに形成されている。
【００６０】
また、図１５に示された保持テーブル１０は、基台１２及びゴム部材１３の平面形状がパッケージ基板１００の配線基板１０１の平面形状と同等に形成され、露出手段８０−２が、保持面１１に吸引保持したパッケージ基板１００のアライメントマーク１１０と対応する位置に設けられかつゴム部材１３及び基台１２をＺ軸方向に貫通してアライメントマーク１１０を裏面１０１−２側に露出させる大きさの孔である。また、露出手段８０−２に該当する部分は透明部材で形成されてもよい。
【００６１】
また、図１６に示された保持テーブル１０は、ゴム部材１３が実施形態１と同様の大きさに形成され、基台１２が図１４に示された保持テーブル１０と同様の大きさに形成されて、露出手段８０−３が、ゴム部材１３の外周側でかつ保持テーブル１０の保持面１１に保持されたパッケージ基板１００の配線基板１０１と基台１２の上面１２−１との間の空間である。空間は、検出ステップＳＴ２において、アーム６３の水平延在部６５即ち撮像ユニット５０が侵入する。
【００６２】
また、図１７に示された保持テーブル１０は、基台１２及びゴム部材１３が図１４に示された保持テーブル１０と同様の大きさに形成されて、露出手段８０−４が、基台１２とゴム部材１３との双方がガラス（実施形態１では、石英ガラス）等の透明な材料で構成されていることである。
【００６３】
実施形態２に係る切削装置１は、保持テーブル１０が保持テーブル１０の保持面１１に吸引保持されるパッケージ基板１００のアライメントマーク１１０を配線基板１０１の裏面１０１−２側に露出させる露出手段８０−１，８０−２，８０−３，８０−４を備えているので、配線基板１０１の裏面１０１−２側にアライメントマーク１１０が形成されたパッケージ基板１００であっても、アライメントを遂行することができ、パッケージ基板１００を分割予定ライン１０８に沿って加工することを可能とできるという効果を奏する。
【００６４】
なお、本発明は、上記実施形態等に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  切削装置
１０  保持テーブル
１１  保持面
１４  透明部材
１５  切削ブレード用逃げ溝
１６  吸引孔
１７  吸引路
２０  切削ユニット（切削手段）
２１  切削ブレード
５０  撮像ユニット（撮像手段）
８０−１，８０−２，８０−３，８０−４  露出手段
１００  パッケージ基板
１０１  配線基板
１０１−１  表面
１０１−２  裏面（面）
１０２  デバイスチップ
１０３  封止剤
１０３−１  上面（表面）
１０８  分割予定ライン
１１０  アライメントマーク
１２０  加工溝
１２０−１  内側面（側面）
２００  半導体パッケージ
ＳＴ１  保持ステップ
ＳＴ２  検出ステップ
ＳＴ３  加工溝形成ステップ
ＳＴ４  シールド層形成ステップ
【図１】
2020136490.tif 000003
【図２】
2020136490.tif 000004
【図３】
2020136490.tif 000005
【図４】
2020136490.tif 000006
【図５】
2020136490.tif 000007
【図６】
2020136490.tif 000008
【図７】
2020136490.tif 000009
【図８】
2020136490.tif 000010
【図９】
2020136490.tif 000011
【図１０】
2020136490.tif 000012
【図１１】
2020136490.tif 000013
【図１２】
2020136490.tif 000014
【図１３】
2020136490.tif 000015
【図１４】
2020136490.tif 000016
【図１５】
2020136490.tif 000017
【図１６】
2020136490.tif 000018
【図１７】
2020136490.tif 000019