(57)【要約】【課題】  研削砥石やバイト切削刃の過度の摩耗を防止可能なパッケージ基板の形成方法を提供することである。【解決手段】  基板と、該基板上に搭載された複数のデバイスチップと、該基板上で該デバイスチップを封止する封止樹脂層と、を備えたパッケージ基板を形成するパッケージ基板の形成方法であって、基板上に搭載された複数のデバイスチップを封止する封止樹脂層を該基板上に形成する封止樹脂層形成ステップと、該封止樹脂層形成ステップを実施した後、該封止樹脂層を半硬化させる半硬化ステップと、該半硬化ステップを実施した後、該封止樹脂層を研削手段又はバイト切削手段で所定の厚みへと薄化する薄化ステップと、該薄化ステップを実施した後、該封止樹脂層を完全硬化させる完全硬化ステップと、を備えたことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に搭載された複数のデバイスチップと、該基板上で該デバイスチップを封止する封止樹脂層と、を備えたパッケージ基板を形成するパッケージ基板の形成方法であって、
基板上に搭載された複数のデバイスチップを封止する封止樹脂層を該基板上に形成する封止樹脂層形成ステップと、
該封止樹脂層形成ステップを実施した後、該封止樹脂層を半硬化させる半硬化ステップと、
該半硬化ステップを実施した後、該封止樹脂層を研削手段又はバイト切削手段で所定の厚みへと薄化する薄化ステップと、
該薄化ステップを実施した後、該封止樹脂層を完全硬化させる完全硬化ステップと、
を備えたことを特徴とするパッケージ基板の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に搭載された複数のデバイスチップを封止樹脂層で覆ったパッケージ基板の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイスパッケージの製造プロセスにおいては、半導体ウェーハを分割して得られた複数のデバイスチップを基板上に搭載し、基板上に搭載されたデバイスチップを封止樹脂で封止してパッケージ基板を形成する。
【０００３】
デバイスチップを衝撃や湿気等から保護するために、デバイスチップを封止樹脂で封止することが重要である。通常、封止材として、樹脂中にシリカからなるフィラーを混入した封止材を使用することで、封止材の熱膨張率を基板の熱膨張率に近付け、熱膨張率の差によって生じる加熱時のパッケージの破損を防止している。
【０００４】
基板上に搭載された複数のデバイスチップを樹脂封止した後、封止樹脂を加熱して硬化させる。その後、基板を分割することで、内部にデバイスチップが埋設された個々のデバイスパッケージが製造される。
【０００５】
近年、電子機器の薄型化に伴い、デバイスパッケージも薄化が望まれており、パッケージ基板の封止樹脂層を薄く形成する試みがなされている。しかし、薄い封止樹脂層を形成しようとすると、封止樹脂層内部にボイドが発生したり、封止後のパッケージ基板に反りが生じたりするという問題がある。そこで、必要以上に厚い封止樹脂層を形成した後、研削装置やバイト切削装置で封止樹脂層を薄化することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０４３６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、封止樹脂層を薄化する際、完全硬化された後の封止樹脂層は非常に硬く内部にシリカ等のフィラーが含まれているため、研削装置の研削砥石やバイト切削装置のバイト切削刃が過度に摩耗してしまうという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、研削砥石やバイト切削刃の過度の摩耗を防止可能なパッケージ基板の形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、基板と、該基板上に搭載された複数のデバイスチップと、該基板上で該デバイスチップを封止する封止樹脂層と、を備えたパッケージ基板を形成するパッケージ基板の形成方法であって、基板上に搭載された複数のデバイスチップを封止する封止樹脂層を該基板上に形成する封止樹脂層形成ステップと、該封止樹脂層形成ステップを実施した後、該封止樹脂層を半硬化させる半硬化ステップと、該半硬化ステップを実施した後、該封止樹脂層を研削手段又はバイト切削手段で所定の厚みへと薄化する薄化ステップと、該薄化ステップを実施した後、該封止樹脂層を完全硬化させる完全硬化ステップと、を備えたことを特徴とするパッケージ基板の形成方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、封止樹脂が半硬化の状態で研削手段又はバイト切削手段で封止樹脂が薄化されるため、研削砥石やバイト切削刃の過度な磨耗を防止できる。更に、半硬化の状態では反りの発生が抑えられるため、パッケージ基板に反りが発生して保持手段で吸引保持できない恐れも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】厚い封止樹脂層で封止した状態のパッケージ基板の縦断面図である。
【図２】研削ステップ（薄化ステップ）を示す一部断面側面図である。
【図３】バイト切削装置の斜視図である。
【図４】バイト切削装置による薄化ステップを示す一部断面側面図である。
【図５】図５（Ａ）は薄化ステップ後のパッケージ基板の縦断面図、図５（Ｂ）はデバイスチップがフリップチップボンディングされている場合の薄化ステップ後のパッケージ基板の縦断面図である。
【図６】完全硬化ステップ後のパッケージ基板の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、厚い封止樹脂層が形成されたパッケージ基板の縦断面図が示されている。パッケージ基板１１は、基板１３上に複数のデバイスチップ１５を搭載し、封止樹脂層１７でデバイスチップ１５を封止して構成される（封止樹脂層形成ステップ）。
【００１３】
封止樹脂層１７に使用される封止樹脂としては、封止樹脂層１７の熱膨張率を基板１３の熱膨張率に近付けるために、シリカからなるフィラーが混入されたエポキシ樹脂等を使用するのが好ましい。
【００１４】
本発明のパッケージ基板の形成方法では、封止樹脂層形成ステップを実施した後、封止樹脂層を半硬化させる半硬化ステップを実施する。半硬化ステップでは、例えば封止樹脂層１７を約１００℃で所定時間加熱して封止樹脂層１７を半硬化させる。
【００１５】
半硬化ステップ実施後、封止樹脂層１７を所定の厚みへと薄化する薄化ステップを実施する。研削手段（研削ユニット）１２を使用した薄化ステップについて図２を参照して説明する。図２は研削手段による薄化ステップの一部断面側面図を示している。
【００１６】
図２において、研削手段（研削ユニット）の１２のスピンドル１４の先端に固定されたホイールマウント１６には、図示しない複数のねじにより研削ホイール２０が着脱可能に装着されている。研削ホイール２０は、環状のホイール基台２２の下端部外周に複数の研削砥石２４を環状に固着して構成されている。
【００１７】
研削手段１２による薄化ステップでは、チャックテーブル１０を矢印ａで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２０を矢印ｂで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、図示しない研削ユニット送り機構を駆動して研削ホイール２０の研削砥石２４を半硬化された封止樹脂層１７に接触させる。
【００１８】
そして、研削ホイール２０を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りしながら半硬化された封止樹脂層１７を所定の厚み（好ましくはデバイスチップ１５に至らない厚み）まで薄化する。
【００１９】
一方、デバイスチップ１５が基板１３上にフリップチップボンディングされている場合には、半硬化された封止樹脂層１７と共にデバイスチップ１５の裏面も薄化し、デバイスチップ１５の裏面を露出させるようにしても良い。本実施形態の薄化ステップでは、封止樹脂層１７が半硬化の状態で研削ユニット１２で研削して薄化されるため、研削砥石２４の過度の摩耗を防止することができる。
【００２０】
半硬化された封止樹脂層１７を薄化する薄化ステップは、バイト切削装置で実施するようにしても良い。図３を参照すると、バイト切削装置３２の斜視図が示されている。バイト切削装置３２は、ベース３４を有しており、ベース３４の後方にはコラム３６が立設されている。コラム３６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール（１本のみ図示）３８が固定されている。
【００２１】
この一対のガイドレール３８に沿ってバイト切削ユニット（バイト加工手段）４０が上下方向に移動可能に装着されている。バイト切削ユニット４０は、そのハウジング５０が一対のガイドレール３８に沿って上下方向に移動する移動基台４２に取り付けられている。
【００２２】
バイト切削ユニット４０は、ハウジング５０と、ハウジング５０中に回転可能に収容されたスピンドル５２（図４参照）と、スピンドル５２を回転するモータ５６と、スピンドル５２の先端に固定されたマウント５４と、マウント５４に着脱可能に装着されたバイトホイール５８とを含んでいる。バイトホイール５８には先端に切刃（バイト切削刃）６２を有するバイト工具６０が着脱可能に取り付けられている。切刃６２は、ダイアモンドチップから構成されている。
【００２３】
バイト切削ユニット４０は、バイト切削ユニット４０を一対の案内レール３８に沿って上下方向に移動するボールねじ４４とパルスモータ４６とから構成されるバイト切削ユニット送り機構４８を備えている。パルスモータ４６を駆動すると、ボールねじ４４が回転し、移動基台４２が上下方向に移動される。
【００２４】
ベース３４の中間部分にはチャックテーブル６６を有するチャックテーブル機構６４が配設されており、チャックテーブル機構６４は図示しないチャックテーブル移動機構によりＹ軸方向に移動される。６７は蛇腹であり、チャックテーブル機構６４をカバーする。
【００２５】
ベース３４の前側部分には、第１のウェーハカセット６８と、第２のウェーハカセット７０と、ウェーハ搬送ロボット７２と、複数の位置決めピン７６を有する位置決め機構７４と、ウェーハ搬入機構（ローディングアーム）７８と、ウェーハ搬出機構（アンローディングアーム）８０と、スピンナ洗浄ユニット８２とが配設されている。
【００２６】
また、ベース３４の概略中央部には、チャックテーブル６６を洗浄する洗浄水噴射ノズル８４が設けられている。この洗浄水噴射ノズル８４は、チャックテーブル６６が装置手前側のウェーハ搬入・搬出領域に位置づけられた状態において、チャックテーブル６６に向かって洗浄水を噴射する。
【００２７】
以下、バイト切削装置３２による薄化ステップについて図４を参照して説明する。封止樹脂層１７が半硬化されたパッケージ基板１１をバイト切削装置３２のチャックテーブル６６で吸引保持する。
【００２８】
そして、バイト切削装置３２のスピンドル５２を約２０００ｒｐｍで回転させつつバイトホイール送り機構４８を駆動してバイト工具６０の切り刃（バイト切削刃）６２を半硬化された封止樹脂層１７に所定深さ切り込ませ、チャックテーブル６２を矢印Ｙ１方向に例えば１ｍｍ／ｓの送り速度で移動させながら、半硬化された封止樹脂層１７を切削して薄化する。
【００２９】
この切削加工時（薄化ステップ）には、チャックテーブル６６は回転させずに矢印Ｙ１方向に加工送りして薄化ステップを実施する。本実施形態では、封止樹脂層１７が半硬化の状態でバイト切削ユニット４０で切削して薄化されるため、バイト切削刃（切り刃）６２の過度な磨耗を防止できる。
【００３０】
図５（Ａ）を参照すると、薄化ステップ実施後のパッケージ基板１１の縦断面図が示されている。図５（Ａ）から明らかなように、半硬化された封止樹脂層１７はデバイスチップ１５に至らない厚みへと薄化されている。
【００３１】
図５（Ｂ）を参照すると、デバイスチップ１５が基板１３にフリップチップボンディングされている場合の、薄化ステップ後のパッケージ基板１１の縦断面図が示されている。この場合には、半硬化された封止樹脂層１７とともにデバイスチップ１５の裏面も薄化し、デバイスチップ１５の裏面を露出させるようにしてもよい。
【００３２】
薄化ステップを実施した後、封止樹脂層１７を完全硬化させる完全硬化ステップを実施する。完全硬化ステップでは、例えば温度２００℃で半硬化ステップより長い時間封止樹脂層１７を加熱して封止樹脂層１７を完全硬化させる。完全硬化ステップ後のパッケージ基板の縦断面図が図６に示されている。
【符号の説明】
【００３３】
１１    パッケージ基板
１２    研削ユニット（研削手段）
１３    基板
１５    デバイスチップ
１７    封止樹脂層
２０    研削ホイール
２４    研削砥石
４０    バイト切削ユニット（バイト切削手段）
６０    バイト工具
６２    切り刃（バイト切削刃）
【図１】
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【図２】
2015207605.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015207605.tif 000006
【図５】
2015207605.tif 000007
【図６】
2015207605.tif 000008