(57)【要約】【課題】フラックス洗浄における処理時間の短縮化を図る。【解決手段】薬液に高圧エアーを混入した洗浄液を、高速回転する第１のステージ１４ａ上に配置された複数の半田ボール及び多数個取り基板９に吹き付けてフラックス残渣を浮かせ、さらに第１のステージ１４ａの横に配置された第２のステージ１６ａ上に多数個取り基板９を移載した後、高速回転する第２のステージ１６ａ上に配置された前記複数の半田ボール及び多数個取り基板９に純水を吹き付けて洗浄する。これにより、前記洗浄液や前記純水を全体に均一に、かつ素早く行き渡らすことができ、短時間でフラックスを洗浄することができる。その結果、フラックス洗浄処理の処理時間を短縮できる。【選択図】図５
2008060209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）回転自在な第１のステージ上に複数の半田ボールが搭載された配線基板を配置し、薬液に高圧エアーを混入した洗浄液を、前記第１のステージを回転させながら前記複数の半田ボール及び配線基板に供給して前記半田ボールに付着したフラックス残渣を除去する第１洗浄工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後、前記第１のステージの横に配置された回転自在な第２のステージ上に前記配線基板を移載する工程と、
（ｃ）前記第２のステージ上で、前記第２のステージを回転させながら前記複数の半田ボール及び配線基板に純水を供給して前記半田ボール及び配線基板を洗浄する第２洗浄工程と、
（ｄ）前記（ｃ）工程後、前記第２のステージを回転させながら前記半田ボール及び配線基板を乾燥させる工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記第１洗浄工程では、使用した前記薬液を再生処理し、循環させて再利用することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ａ）工程及び前記（ｃ）工程で、それぞれ各ステージ上に配置されたノズルから前記洗浄液または前記純水を吹き付けることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の半導体装置の製造方法において、前記ノズルから前記洗浄液または前記純水を放射状に吐出させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記第１のステージと前記第２のステージは仕切られて配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ａ）工程及び前記（ｃ）工程で、前記洗浄時、前記配線基板をその外周部で挟持し、かつ前記配線基板の主面または裏面が前記第１または第２のステージに非接触となるように支持して洗浄することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ａ）工程及び前記（ｃ）工程で、前記洗浄時、前記配線基板の主面側と裏面側にそれぞれノズルを配置し、前記主面と裏面に前記洗浄液または前記純水を供給して洗浄することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ａ）工程及び前記（ｃ）工程で、前記洗浄時、前記配線基板をそれぞれのステージ上に形成された凹部に収容して洗浄することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記第２のステージ上で第１の配線基板を純水で洗浄している際に、同時に前記第１のステージ上で第２の配線基板を前記洗浄液で洗浄することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記洗浄液の前記薬液は、アルカリ性の薬品を含んでいることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
（ａ）主面と前記主面に対向する裏面とを有し、前記主面に複数の装置形成領域が形成された多数個取り基板を準備する工程と、
（ｂ）前記多数個取り基板の装置形成領域に半導体チップを搭載する工程と、
（ｃ）前記多数個取り基板の電極と前記半導体チップの表面電極とを導電性のワイヤで電気的に接続する工程と、
（ｄ）前記複数の装置形成領域を樹脂成形金型の１つのキャビティで覆って前記半導体チップ及び前記ワイヤを樹脂封止する工程と、
（ｅ）前記多数個取り基板の裏面に複数の半田ボールを設ける工程と、
（ｆ）回転自在な第１のステージ上に前記複数の半田ボールが搭載された多数個取り基板を配置し、薬液に高圧エアーを混入した洗浄液を、前記第１のステージを回転させながら前記複数の半田ボール及び多数個取り基板にノズルを介して供給して前記半田ボールに付着したフラックス残渣を除去する工程と、
（ｇ）前記（ｆ）工程後、前記第１のステージの横に配置された回転自在な第２のステージ上に前記配線基板を移載し、その後、前記第２のステージ上で、前記第２のステージを回転させながら前記複数の半田ボール及び多数個取り基板にノズルを介して純水を供給して前記半田ボール及び多数個取り基板を洗浄する工程と、
（ｈ）前記多数個取り基板を切断して個々の半導体装置に個片化する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、前記第１のステージと前記第２のステージは仕切られて配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、前記ノズルから前記洗浄液または前記純水を放射状に吐出させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、前記洗浄液の前記薬液は、アルカリ性の薬品を含んでいることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
（ａ）主面と前記主面に対向する裏面とを有し、前記主面に複数の装置形成領域が形成された多数個取り基板を準備する工程と、
（ｂ）前記多数個取り基板の装置形成領域に半導体チップを搭載する工程と、
（ｃ）前記多数個取り基板の電極と前記半導体チップの表面電極とを導電性のワイヤで電気的に接続する工程と、
（ｄ）前記複数の装置形成領域を樹脂成形金型の１つのキャビティで覆って前記半導体チップ及び前記ワイヤを樹脂封止する工程と、
（ｅ）前記多数個取り基板の裏面に複数の半田ボールを設ける工程と、
（ｆ）ダイサーによって前記多数個取り基板を切断して個々の半導体装置に個片化する工程と、
（ｇ）前記ダイサー内に設けられた回転自在なステージ上に前記個片化された半導体装置を配置し、薬液に高圧エアーを混入した洗浄液を、前記ステージを回転させながら前記半導体装置にノズルを介して供給して前記半田ボール及び配線基板を洗浄し、前記洗浄後、さらに前記ステージ上で、前記ステージを回転させながら前記半導体装置に純水をノズルを介して供給して前記半田ボール及び前記配線基板を洗浄する工程とを有し、
前記（ｇ）工程において、前記（ｅ）工程で使用したフラックスと、前記（ｆ）工程で形成された切削くずを洗い流すことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｆ）工程で、ダイシングテープが貼り付けられた前記多数個取り基板を切断し、その後、前記（ｇ）工程で、前記個片化された半導体装置を前記ダイシングテープに貼り付けた状態で前記ステージ上に配置し、前記ダイシングテープに貼り付けられた状態で前記半導体装置を洗浄することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造技術に関し、特に、フラックスの洗浄工程を有する半導体装置の組み立てに適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型の半導体装置の組み立てとして、複数の半導体チップを実装した短冊基板の裏面を、金型の下型に真空吸着させた状態で、前記複数の半導体チップを一括して樹脂封止することにより封止部材を成形し、その後、前記金型から離形された前記短冊基板および封止部材を切断して複数の半導体装置を得る技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１９０４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＣＳＰ（Chip Size Package)等の半導体装置の組み立てにおけるボールマウント工程では、基板のランドにフラックスを塗布し、その後、ボール搭載を行って、さらに加熱処理（約２００℃）を行う。これにより、ボールが硬化してボールマウント完了となる。その際、ボールの接合箇所の周囲に、ボールとランドの接合に寄与されなかったフラックスが残留する（フラックス残渣の発生）。フラックスにはハロゲンが含まれているため、フラックスが基板に残存していると、配線にマイグレーションが発生し易く成る。その結果、隣接する配線パターンが導通してしまい、隣接する配線同士のショート不良が生じやすくなる。
【０００４】
そこで、前記フラックス残渣を除去する工程として、図２１の比較例に示すフラックス洗浄工程がある。このフラックス洗浄工程では、まず、複数の基板をラック５０に収容し、このラック５０ごと第１の洗浄層５１に入れる（約２１０秒）。第１の洗浄層５１にはアルカリ性の薬液が含まれた洗浄液５５が収容されており、これにより、残っていたフラックスを浮き出させる。
【０００５】
その後、純水５２が収容された第２の洗浄層５３にラック５０を入れ、プレリンスを約２１０秒行う。続いて、純水５２が収容された第３の洗浄層５４にラック５０を入れ、純水５２によるリンスを約２１０秒行う。
【０００６】
その後、第３の洗浄層５４からラック５０を取り出し、次に乾燥を約４２０秒行ってフラックス洗浄完となる。
【０００７】
このようにフラックスの洗浄工程では、処理時間がかかり過ぎることが問題である。
【０００８】
また、複数の洗浄層を使うため必要スペースが大きく、洗浄装置の小型化が図れないことが問題である。
【０００９】
さらに、ラック５０が収容できるくらい大きな複数の第１の洗浄層５１に洗浄液５５を供給しなければならず、多量の洗浄液５５を使用するため、材料費が高くなり、半導体装置の製造コストを低減することが困難である。
【００１０】
なお、前記特許文献１（特開２００２−１９０４８８号公報）には、ＣＳＰの組み立て方法が開示されており、フラックスを使用して半田バンプを導体パターンに固着させた後、中性洗剤を使用してフラックス残渣を除去する記載がある。しかしながら、どのような手段でフラックスの洗浄を行うかは説明していなく、単に半田バンプ側から中性洗剤を供給してフラックス残渣を除去することしか説明していない。本発明者の検討によれば、フラックス残渣に洗浄液を供給したとしても、フラックス残渣が溶融され、基板から浮かび上がるまでには時間を要するため、やはり洗浄処理時間を低減することは困難である。
【００１１】
本発明の目的は、フラックス洗浄における処理時間の短縮化を図ることができる技術を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の目的は、フラックス洗浄における洗浄装置の小型化を図ることができる技術を提供することにある。
【００１３】
さらに、本発明の目的は、フラックス洗浄におけるコストの低減化を図ることができる技術を提供することにある。
【００１４】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１６】
すなわち、本発明は、薬液に高圧エアーを混入した洗浄液を、第１のステージを回転させながら複数の半田ボール及び配線基板に供給して半田ボールに付着したフラックス残渣を除去する工程と、第１のステージの横に配置された第２のステージを回転させながら複数の半田ボール及び配線基板に純水を供給して洗浄する工程と、第２のステージを回転させながら半田ボール及び配線基板を乾燥させる工程とを有するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１８】
薬液に高圧エアーを混入した洗浄液を、第１のステージを回転させながら複数の半田ボール及び配線基板に供給して半田ボールに付着したフラックス残渣を除去し、さらに第１のステージの横に配置された第２のステージを回転させながら複数の半田ボール及び配線基板に純水を供給して洗浄することにより、洗浄液や純水を全体に均一に、かつ素早く行き渡らすことができ、短時間でフラックスを洗浄することができる。これにより、フラックス洗浄処理の処理時間を短縮することができ、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００１９】
また、第１のステージと第２のステージでフラックス洗浄処理を行うため、多数の洗浄層を必要としないため、洗浄装置をコンパクトにしてその小型化を図ることができる。
【００２０】
また、処理システムも簡素化することができ、設備価格を大幅に低減することができ、フラックス洗浄処理におけるコストの低減化を図ることができる。
【００２１】
また、使用した薬液を再生処理して再利用することにより、薬液に係る費用を削減することができ、フラックス洗浄処理におけるコストの低減化を図ることができる。
【００２２】
また、使用した薬液を再生処理して再利用することにより、環境に対して悪影響を及ぼさないように配慮したフラックス洗浄処理を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００２４】
さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。
【００２５】
また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲などを含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の半導体装置の組み立て手順の一例を示す工程フロー図、図２は本発明の実施の形態１の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールドまでの組み立ての一例を示す製造プロセスフロー図、図３は本発明の実施の形態１の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールド後の組み立ての一例を示す製造プロセスフロー図である。また、図４は本発明の実施の形態１のフラックス洗浄工程における詳細処理の一例を示す工程フロー図、図５は図４に示すフラックス洗浄工程で用いられる洗浄装置の構造の一例を示す平面図、図６は図７に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図７は図５に示す洗浄装置に設けられた第１のステージの構造の一例を示す平面図である。さらに、図８は図９に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図９は図７に示す第１のステージによって配線基板を挟持した構造の一例を示す平面図、図１０は本発明の実施の形態１の第１のステージにおけるフラックス洗浄状態の一例を示す断面図、図１１は本発明の実施の形態１の第２のステージにおけるフラックス洗浄状態の一例を示す断面図である。
【００２８】
また、図１２は図１３に示すＡ−Ａ線に沿って切断した構造を示す断面図、図１３は本発明の実施の形態１の変形例の第１のステージの構造を示す平面図、図１４は図１５に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図１５は図１３に示す変形例の第１のステージによって配線基板を支持した構造の一例を示す平面図である。さらに、図１６は本発明の実施の形態１のフラックス洗浄前のフラックス残渣が付着した構造の一例を示す拡大部分断面図、図１７は本発明の実施の形態１のフラックス洗浄後の構造の一例を示す拡大部分断面図である。
【００２９】
本実施の形態１の半導体装置は、配線基板上に  半導体チップ１が搭載された樹脂封止型の小型の半導体パッケージであり、本実施の形態１ではその一例として、図３に示すようなＣＳＰ７を取り上げて説明する。なお、ＣＳＰ７は、配線基板の裏面３ｂに複数の外部端子である半田ボール８が格子状に配置されて取り付けられており、更には半導体チップ１のサイズとほぼ同じサイズで、半導体装置を構成している。したがって、ＣＳＰ７の基本構造は、ＢＧＡ型の半導体パッケージとほとんど同じであるが、ＢＧＡよりも小型化が可能である。
【００３０】
図３に示すＣＳＰ７の構造について説明すると、配線基板であるパッケージ基板３と、パッケージ基板３の主面３ａに搭載され、かつ集積回路を有する半導体チップ１と、半導体チップ１の表面電極であるパッド１ｃとパッケージ基板３のボンディング用端子３ｃとを電気的に接続する導電性のワイヤ４と、パッケージ基板３の裏面３ｂの複数のランド部３ｄ上に設けられた複数の外部端子である半田ボール８と、樹脂体６とからなる。
【００３１】
なお、半導体チップ１は、例えば、シリコンなどによって形成され、その主面１ａには集積回路が形成されている。また、半導体チップ１におけるその厚さと交差する平面形状は方形状であり、本実施の形態１では正方形である。さらに、主面１ａの周縁部には集積回路と電気的に接続される複数のパッド１ｃが形成されている。また、このパッド１ｃと、パッケージ基板３の主面３ａの周縁部に配置されたボンディング用端子３ｃとが導電性のワイヤ４によってそれぞれ電気的に接続されている。このワイヤ４は、例えば、金線等である。
【００３２】
また、半導体チップ１は、その裏面１ｂが、ペースト剤やダイアタッチフィルム等の接着剤２を介してパッケージ基板３に固着され、主面１ａを上方に向けた状態でパッケージ基板３に搭載されている。
【００３３】
また、樹脂体６は、例えば、エポキシ樹脂等からなるとともに、パッケージ基板３の主面３ａ側に形成されており、半導体チップ１及び複数の導電性のワイヤ４を樹脂封止するものである。
【００３４】
また、パッケージ基板３の裏面３ｂに設けられた複数の外部端子である半田ボール８は、例えば、Ｐｂ−Ｓｎ等の半田からなり、パッケージ基板３の裏面３ｂに格子状に配置されている。
【００３５】
また、パッケージ基板３は、主面３ａと、主面３ａに対向する裏面３ｂと、主面３ａの周縁部に形成された複数のボンディング用端子３ｃと、裏面３ｂに形成された複数のランド部３ｄと、主面３ａ及び裏面３ｂに形成され、かつ複数のボンディング用端子３ｃと複数のランド部３ｄの間にそれぞれ形成された複数のスルーホール配線とを有している。すなわち、主面３ａの周縁部に形成された複数のボンディング用端子３ｃは、それぞれ対応するスルーホール配線を介して裏面３ｂのランド部３ｄに電気的に接続されている。
【００３６】
なお、パッケージ基板３におけるその厚さと交差する平面形状は方形状であり、本実施の形態１では正方形である。
【００３７】
また、パッケージ基板３のボンディング用端子３ｃやランド部３ｄ等を含む導体パターンは、例えば、銅合金からなり、さらにこれらの導体パターンに施されるメッキは、例えば、Ｎｉ／Ａｕメッキである。
【００３８】
次に、本実施の形態１のＣＳＰ７の製造方法を、図１に示す工程フロー図、図２及び図３に示す製造プロセスフロー図を用いて説明する。
【００３９】
まず、図１のステップＳ１に示すダイシングを行って半導体ウエハから複数の半導体チップ１を取得する。複数の半導体チップ１のそれぞれはその主面１ａの周縁部に、表面電極である複数のパッド１ｃが形成されている。
【００４０】
さらに、図２に示す基板準備を行う。ここでは、主面９ａと主面９ａに対向する裏面９ｂとを有し、主面９ａに、パッケージ基板３を形成するデバイス領域（装置形成領域）９ｄ（図９参照）が複数区画配置された多数個取り基板（配線基板）９を準備する。
【００４１】
その後、図１のステップＳ２及び図２に示すダイボンディングを行って多数個取り基板９のデバイス領域９ｄ上に接着剤２を介して半導体チップ１を固着する。
【００４２】
その後、図１のステップＳ３及び図２に示すワイヤボンディングを行う。ここでは、半導体チップ１の主面１ａのパッド１ｃと、これに対応する多数個取り基板９の電極９ｃ（ボンディング用端子３ｃ）とを金線等の導電性のワイヤ４によって電気的に接続する。
【００４３】
その後、ステップＳ４に示すシートモールド（図２の樹脂モールド）を行う。ここでは、多数個取り基板９を樹脂成型金型１５に配置し、複数のデバイス領域９ｄを樹脂成形金型１５の１つのキャビティ１５ａで一括して覆って樹脂封止する。ここで、樹脂成型金型１５は、凹部が形成された上金型と、上金型に対向する下金型を有しており、上金型と下金型を挟持することによりキャビティ１５ａが規定される。すなわち、複数の半導体チップ１や複数のワイヤ４を樹脂成形金型１５の１つのキャビティ１５ａで一括して覆って樹脂封止し、これによって一括封止体５を形成する。なお、一括封止体５を形成する封止用樹脂は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂等である。
【００４４】
その後、図１に示すステップＳ５に示すマーク（図３のマーク）を行う。ここではレーザマーキング方法等でマーキング１０を行って一括封止体５にマークを付す。なお、マーキング１０は、例えば、インクマーキング法等で行ってもよい。
【００４５】
その後、ステップＳ６に示すボールマウント（図３のボールマウント）を行って多数個取り基板９の裏面９ｂの各ランド部３ｄに半田ボール８を接続する。
【００４６】
その際、各ランド部３ｄにフラックスを塗布し、その後、ボール搭載を行って、さらに加熱処理（約２００℃）を行う。これにより、溶融された半田ボール８が硬化してボールマウント完了となる。ボールマウントが行われると、図１６に示すように半田ボール８の接合箇所付近にフラックスの残りカスであるフラックス残渣２０が形成される。
【００４７】
その後、ステップＳ７に示すフラックス洗浄を行う。まず、本実施の形態１のフラックス洗浄工程で用いられる図５に示す洗浄装置１３の構成について説明する。
【００４８】
洗浄装置１３は、ボールマウント済みの多数個取り基板９に対して薬品洗浄を行う薬品洗浄部１４と、薬品洗浄済みの多数個取り基板９に対して純水洗浄及び乾燥を行う純水洗浄／乾燥部１６と、純水洗浄／乾燥部１６から多数個取り基板９を取り出すアンローダ１９と、多数個取り基板９を移載する部品移載ハンド１７とを有している。
【００４９】
さらに、薬品洗浄部１４には高速回転自在なスピンナーである第１のステージ１４ａが設けられており、一方、純水洗浄／乾燥部１６にも高速回転自在なスピンナーである第２のステージ１６ａが設けられている。
【００５０】
これにより、薬品洗浄部１４では、図１０に示すように第１のステージ１４ａ上に配置された多数個取り基板９に対して、薬液に高圧エアーを混入した洗浄液１４ｇを、第１のステージ１４ａを高速回転させた状態でノズル１４ｂから複数の半田ボール８及び多数個取り基板９に吹き付けて（噴射）半田ボール８の接合箇所付近に付着したフラックス残渣２０の除去を行う。なお、洗浄液１４ｇに含まれる前記薬液は、例えば、アルカリ性の薬品を含むものである。
【００５１】
一方、純水洗浄／乾燥部１６では、図１１に示すように第２のステージ１６ａ上に配置された多数個取り基板９に対して、純水１６ｇを、第２のステージ１６ａを高速回転させた状態でノズル１６ｂを介して複数の半田ボール８及び多数個取り基板９に吹き付けて（噴射）半田ボール８及び多数個取り基板９の洗浄を行う。さらに、前記洗浄後、第２のステージ１６ａを高速回転させた状態で複数の半田ボール８及び多数個取り基板９に対して高圧エアーを供給して乾燥させる。
【００５２】
なお、部品移載ハンド１７は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動自在となるように設置されており、第１のステージ１４ａ上の多数個取り基板９をハンドリング可能であるとともに、第１のステージ１４ａから第２のステージ１６ａ上に多数個取り基板９を移載することができる。
【００５３】
また、洗浄装置１３では、その薬品洗浄部１４において、使用した前記薬液を再生処理し、例えば、ポンプ等を用いて循環させて再利用している。すなわち、一度使用した前記薬液を廃棄せずに再生処理し、その後、ポンプ等で汲み上げて再度使用することで、前記薬液を繰り返して使用している。
【００５４】
さらに、第１のステージ１４ａと第２のステージ１６ａは、仕切り板等によって仕切られていることが好ましい。すなわち、第１のステージ１４ａと第２のステージ１６ａは、両者とも高速回転をしながら洗浄処理を行うため、第１のステージ１４ａの高速回転によって飛散した洗浄液１４ｇが純水洗浄／乾燥部１６に到達しないように、かつ第２のステージ１６ａの高速回転によって飛散した純水１６ｇが薬品洗浄部１４に到達しないようにするために、第１のステージ１４ａと第２のステージ１６ａが仕切られていることが好ましい。
【００５５】
また、洗浄装置１３では、半田ボール８だけでなく、多数個取り基板９の主面９ａや裏面９ｂに付着したフラックス残渣２０を除去可能なように、洗浄時に多数個取り基板９を浮かせた状態で保持することができるようになっている。
【００５６】
次に、具体的にフラックス洗浄工程について説明する。
【００５７】
フラックス洗浄工程では、まず、図４のステップＳ１１に示すローダを行う。すなわち、リフローアンローダ１８によってボールマウント済みの多数個取り基板９を薬品洗浄部１４に送り出し、薬品洗浄部１４の第１のステージ１４ａ上に多数個取り基板９を配置する。その際、図６及び図７に示す第１のステージ１４ａ上の複数の基板支持部１４ｃによって多数個取り基板９を支持する。
【００５８】
基板支持部１４ｃは、その先端がコの字形に形成されており、図８及び図９に示すように、基板支持部１４ｃによって多数個取り基板９をその外周部で挟持し、かつ多数個取り基板９の主面９ａもしくは一括封止体５が第１のステージ１４ａに非接触となるように浮かせて支持する。このとき、基板支持部１４ｃの先端はコの字形に限定されるものではなく、多数個取り基板９を挟持できれば良いため、円形に形成されていても良い。ここでは、１つの第１のステージ１４ａに対して、例えば、２枚の多数個取り基板９を配置する。また、多数個取り基板９は、その裏面９ｂ側（ボール取り付け面側）を上方に向け、主面９ａ側（一括封止体５側）を下方に向けて配置する。
【００５９】
その後、第１のステージ１４ａ上で、図４のステップＳ１２に示す薬品洗浄を行う。洗浄時には、図１０に示すように、多数個取り基板９の裏面９ｂ側（上方）にノズル１４ｂを配置し、かつ主面９ａ側（下方）に下側ノズル１４ｄを配置し、裏面９ｂと主面９ａにノズル１４ｂ及び下側ノズル１４ｄから洗浄液１４ｇを供給して洗浄する。
【００６０】
なお、ノズル１４ｂ及び下側ノズル１４ｄには、それぞれ薬液供給系１４ｅとエアー供給系１４ｆとが接続されており、薬液に高圧エアーを混入した洗浄液１４ｇをノズル１４ｂ及び下側ノズル１４ｄそれぞれから吐出可能な構造となっている。
【００６１】
その後、第１のステージ１４ａを高速回転させ、アルカリ性の薬品を含む薬液に高圧エアーを混入した洗浄液１４ｇを、第１のステージ１４ａを高速回転させた状態でノズル１４ｂ及び下側ノズル１４ｄから複数の半田ボール８及び多数個取り基板９に対して吹き付け（噴射）、これによって、図１６に示すように半田ボール８の接合箇所付近に付着したフラックス残渣２０を除去する（第１洗浄工程）。
【００６２】
その際、図１０に示すように、ノズル１４ｂ及び下側ノズル１４ｄから洗浄液１４ｇを放射状に吐出させることが好ましい。洗浄液１４ｇを放射状に吐出させることで、全ての半田ボール８に対して及び基板全面に亘って洗浄液１４ｇを供給することが可能になり、フラックス残渣２０を確実に除去することができる。
【００６３】
また、フラックス残渣２０は、ボール搭載面側にのみ残留するとは限らない。例えば、１つのランドに対して複数の半田ボール８が誤って搭載された場合、接合された半田ボール８を、例えばアルコールを半田ボール８の接合部に供給して、再度ボール付けを行う。このとき、アルコールにより溶かされたフラックス成分が、一括封止体５の表面側に回り込む可能性がある。しかしながら、本実施の形態１のように、多数個取り基板９を浮かせた状態でフラックスの洗浄工程を行うため、多数個取り基板９の主面９ａ側（下方側）にも下側ノズル１４ｄから洗浄液１４ｇを吹き付ける（噴射する）ことが可能であり、多数個取り基板９の主面９ａ側（下方側）に回り込んで付着したフラックス残渣２０も除去することができる。
【００６４】
その後、第１のステージ１４ａの横に配置された回転自在な第２のステージ１６ａ上に多数個取り基板９を移載する。すなわち、部品移載ハンド１７によって薬品洗浄部１４の第１のステージ１４ａ上の多数個取り基板９をハンドリングし、続いて、純水洗浄／乾燥部１６の図１１に示す第２のステージ１６ａ上に多数個取り基板９を移載する。
【００６５】
第２のステージ１６ａ上には、第１のステージ１４ａの時と同様に、例えば、２枚の多数個取り基板９を、それぞれの裏面９ｂ側（ボール取り付け面側）を上方に向け、かつ主面９ａ側（樹脂体６側）を下方に向け、かつ、基板支持部１６ｃによって多数個取り基板９をその外周部で挟持し、かつ多数個取り基板９の主面９ａもしくは一括封止体５が第２のステージ１６ａに非接触となるように浮かせて支持する。
【００６６】
その後、第２のステージ１６ａ上で、図４のステップＳ１３に示す純水洗浄を行う。洗浄時には、図１１に示すように、多数個取り基板９の裏面９ｂ側（上方）にノズル１６ｂを配置し、かつ主面９ａ側（下方）に下側ノズル１６ｄを配置し、裏面９ｂと主面９ａにノズル１６ｂ及び下側ノズル１６ｄから純水１６ｇを吹き付けて（噴射）洗浄する（第２洗浄工程）。
【００６７】
なお、ノズル１６ｂ及び下側ノズル１６ｄには、それぞれ純水供給系１６ｅとエアー供給系１６ｆとが接続されており、純水１６ｇもしくは高圧エアーをノズル１６ｂ及び下側ノズル１６ｄそれぞれから吐出可能な構造となっている。
【００６８】
その後、第２のステージ１６ａを高速回転させ、かつこの状態で、純水１６ｇを、ノズル１６ｂ及び下側ノズル１６ｄから複数の半田ボール８及び多数個取り基板９に対して供給し、これによって、半田ボール８及び多数個取り基板９を純水１６ｇで洗い流す。
【００６９】
その際、薬品洗浄部１４と同様に、図１１に示すように、ノズル１６ｂ及び下側ノズル１６ｄから純水１６ｇを放射状に吐出させることが好ましい。純水１６ｇを放射状に吐出させることで、全ての半田ボール８に対して及び基板全面に亘って純水１６ｇを供給することが可能になり、半田ボール８及び多数個取り基板９を十分に洗い流す（リンスする）ことができる。
【００７０】
純水１６ｇによる洗浄終了後、図４のステップＳ１４に示す乾燥を行う。ここでは、第２のステージ１６ａを高速回転させながら半田ボール８及び多数個取り基板９を乾燥させる。すなわち、純水１６ｇの吐出を停止し、ノズル１６ｂ及び下側ノズル１６ｄからの吐出を高圧エアーに切換えることで、第２のステージ１６ａを高速回転させながら半田ボール８及び多数個取り基板９を乾燥させることが可能になる。
【００７１】
これにより、フラックス残渣２０が除去された図１７に示す洗浄済みの多数個取り基板９とすることができる。その後、図４のステップＳ１５に示すアンローダを行ってフラックス洗浄済みの多数個取り基板９をアンローダ１９に収容する。
【００７２】
これにより、図１に示すステップＳ７のフラックス洗浄工程の完了となる。
【００７３】
なお、図１２及び図１３の変形例に示すように、第１のステージ１４ａ（第２のステージ１６ａについても同様）上で多数個取り基板９を支持する機構としては、基板支持部１４ｃの上端に溝状の凹部１４ｈを有しているものであってもよい。すなわち、図１４及び図１５に示すように、基板支持部１４ｃの上端の凹部１４ｈに多数個取り基板９を収容し、爪部１４ｉで多数個取り基板９が飛び出さないように押さえ、この状態で、洗浄液１４ｇによるフラックス残渣２０の除去や、純水１６ｇによる洗浄を行ってもよい。図１３に示すように凹部１４ｈには、下側からの洗浄液１４ｇや純水１６ｇが半田ボール８や多数個取り基板９に到達するように複数の貫通孔１４ｊが形成されている。
【００７４】
また、図５に示すように、純水洗浄／乾燥部１６の第２のステージ１６ａ上で多数個取り基板９（第１の配線基板）を洗浄及び乾燥させている際に、同時に薬品洗浄部１４の第１のステージ１４ａ上で他の多数個取り基板９（第２の配線基板）を洗浄液１４ｇで洗浄することが好ましい。
【００７５】
すなわち、第１のステージ１４ａでのフラックス残渣２０の除去を終えた１番目の多数個取り基板９を第２のステージ１６ａ上に移載し、その後、２番目の多数個取り基板９をリフローアンローダ１８から第１のステージ１４ａ上に送り出す。これにより、第２のステージ１６ａ上での１番目の多数個取り基板９の純水１６ｇによる洗浄と、第１のステージ１４ａ上での２番目の多数個取り基板９の洗浄液１４ｇによるフラックス残渣２０の除去とを同時に行うものである。３番目以降の多数個取り基板９についても同様に行う。
【００７６】
その結果、洗浄装置１３において行われるフラックス洗浄処理の効率の向上を図ることができる。
【００７７】
フラックス洗浄終了後、図３に示す個片化を行う。すなわち、フラックス洗浄済みの多数個取り基板９を切断して個々の半導体装置（ＣＳＰ７）に個片化する。ここでは、まず、図１のステップＳ８に示すテープ貼付けを行う。つまり、図３の個片化に示すように、樹脂モールドによって形成された一括封止体５の表面にダイシングテープ１２を貼る。
【００７８】
その後、図１のステップＳ９に示すパッケージダイシング（テープ式）を行う。すなわち、図３の個片化に示すように、ダイシングテープ１２で固定した状態でダイシングブレード１１によって切断して各ＣＳＰ７に個片化する。
【００７９】
これにより、ＣＳＰ７の組み立てを完了して製品完成となる。
【００８０】
なお、個片化の工程では、図１のステップＳ１０に示すダイシング用治具に多数個取り基板９を収容して行う治具式のパッケージダイシングを行ってもよい。
【００８１】
また、ステップＳ６のボールマウントの工程では、多数個取り基板９のランド部３ｄに半田を塗布した後、リフロー処理により半田ボール８を形成する。このため、ボールマウントの工程においても、このリフロー処理により多数個取り基板９がさらに反る問題が生じる。マークの工程では、レーザマーキング方法等でマーキングを行うが、パッケージ基板３が反った状態では、一括封止体５の表面に垂直にレーザを照射することが困難となるため、一括封止体５の表面にマークが付されないというマーキング不良が発生する。
【００８２】
そこで、本実施の形態１のように、マークを行った後にボールマウントを行うことにより、多数個取り基板９が反る要因の一つである半田ボール８形成時のリフロー処理を行う前に、先にマークの工程を行うことで、マーキング不良を抑制することができる。
【００８３】
ただし、一括封止体５にマークを付す工程は、ボールマウントの工程後に行ってもよい。
【００８４】
本実施の形態１の半導体装置の製造方法によれば、薬液に高圧エアーを混ぜた洗浄液１４ｇを、第１のステージ１４ａを回転させながら半田ボール８や多数個取り基板９に吹き付けて洗浄し、さらに第１のステージ１４ａの横に配置された第２のステージ１６ａを回転させながら半田ボール８や多数個取り基板９に純水１６ｇを供給して洗浄することにより、洗浄液１４ｇや純水１６ｇを全体に均一に、かつ素早く行き渡らすことができる。更には、回転動作により生じる遠心力がフラックス残渣２０に加わるため、フラックス残渣２０を浮かせて飛ばすことが可能である。
【００８５】
すなわち、本実施の形態１の洗浄装置１３は、第１のステージ１４ａと第２のステージ１６ａの２ステージを有しており、各ステージの高速回転処理と、薬液及び高圧エアーによる２流体洗浄とを採用しているため、薬液を多数個取り基板９の全面にほぼ均一に、かつ高速に行き渡せることができる。
【００８６】
その結果、短時間でフラックスを洗浄することができる。
【００８７】
これにより、フラックス洗浄処理の処理時間を短縮することができ、ＣＳＰ７（製品）の生産性を向上させることができる。
【００８８】
さらに、第１のステージ１４ａの高速回転時の遠心力により、洗浄液１４ｇを吹き付けて浮かしたフラックス残渣２０をはじき飛ばすため、フラックスの洗浄効果をより大きくすることができる。
【００８９】
なお、第１のステージ１４ａと第２のステージ１６ａが仕切り板等によって仕切られていることにより、第２のステージ１６ａの高速回転時に純水１６ｇが飛散して第１のステージ１４ａ上に飛び、洗浄液１４ｇに純水１６ｇが混ざることを防止できる。洗浄液１４ｇに純水１６ｇが混ざると洗浄効果が低下してしまうため、この洗浄効果の低下を防止できる。このことは、洗浄装置１３が２つのステージを有しているためにできることであり、１つのステージしか有していなければ実現できない。
【００９０】
また、洗浄装置１３では、第１のステージと第２のステージでフラックス洗浄処理を行うため、図２１の比較例に示すような多数の洗浄層を必要としない構造となっている。その結果、洗浄装置１３をコンパクトにしてその小型化を図ることができる。例えば、図５に示す本実施の形態１の洗浄装置１３の場合、図２１の多数の洗浄層を有する比較例の洗浄システムに比べて装置サイズを６ｍ2 程度小さくすることができる。
【００９１】
なお、洗浄装置１３では処理システムも簡素化することができ、設備価格を大幅に低減することができる。その結果、フラックス洗浄処理におけるコストの低減化を図ることができる。
【００９２】
また、第１のステージ１４ａを用いた第１洗浄工程では、使用した薬液を再生処理し、循環させて再利用することにより、薬液に係る費用を削減することができ、フラックス洗浄処理におけるコストの低減化を図ることができる。
【００９３】
さらに、使用した薬液を再生処理して再利用することにより、環境に対して悪影響を及ぼさないように配慮したフラックス洗浄処理を実現することができる。
【００９４】
また、洗浄装置１３の各ステージにおいて多数個取り基板９の保持は、真空吸着ではなく、基板の端部を機械的に保持（挟持）する構造となっている。これは、多数個取り基板９が反りの問題を抱えているためである。すなわち、多数個取り基板９は比較的硬いため、真空排気時にステージの面に追従して密着することは困難であり、真空が洩れる可能性がある。したがって、本実施の形態１の洗浄装置１３では、多数個取り基板９の各ステージでの固定を真空吸着ではなく、機械的な手段によって行っている。
【００９５】
（実施の形態２）
図１８は本発明の実施の形態２のパッケージダイシング工程で用いられるダイサーの構造の一例を示す平面図、図１９は図１８に示すダイサーを用いたパッケージダイシング処理の一例を示す斜視図、図２０は図１８に示すダイサーを用いたパッケージダイシング後のフラックス洗浄処理の一例を示す部分断面図である。
【００９６】
本実施の形態２は、フラックス洗浄を効率良く行うために、パッケージダイシング工程において、切断後の切削くずを除去するための洗浄時にフラックス洗浄を併せて行ってフラックス洗浄工程の省略化を図るものである。すなわち、図１に示すＣＳＰ７の組み立ての中で、ステップＳ７のフラックス洗浄をステップＳ９のパッケージダイシング工程内で一緒に行うことで、ステップＳ７のフラックス洗浄工程を省略するものである。
【００９７】
図１８に示すダイサー２１の構成について説明すると、パッケージダイシングを行うダイシング部２１ａと、切削くず及びフラックス残渣２０を洗い流す洗浄用ステージ２１ｂと、ＵＶ（Ultraviolet)を照射してダイシングテープ１２の粘着力を低下させるＵＶ照射部２１ｃと、多数個取り基板９を収容するローダ部２１ｄとを有している。
【００９８】
このダイサー２１を用いてパッケージダイシング工程内で切断後の切削くずの洗浄と一緒にフラックス洗浄を行う。すなわち、図１のステップＳ６のボールマウント終了後、ステップＳ８のテープ貼付けを行い、その後、ステップＳ９のパッケージダイシングを行う。
【００９９】
まず、ステップＳ８のテープ貼付けで、図１９に示すように、リング状治具２２に固定されたダイシングテープ１２に多数個取り基板９を貼り付ける。さらに、ダイシング部２１ａに配置されたダイシングステージ２３に真空吸着によってリング状治具２２を固定する。
【０１００】
その後、ダイシングステージ２３上でダイシングブレード１１によって多数個取り基板９を切断して個々の半導体装置（ＣＳＰ７）に個片化する。
【０１０１】
その後、図１のステップＳ９に示すパッケージダイシングを行う。まず、個片化された半導体装置（ＣＳＰ７）をダイシングテープ１２に貼り付けた状態を維持して、ダイサー２１内に設けられた回転自在な洗浄用ステージ２１ｂ上に配置し、ダイシングテープ１２に貼り付けられた状態で半導体装置（ＣＳＰ７）を洗浄する。
【０１０２】
洗浄の際には、図２０に示すように、薬液に高圧エアーを混入した洗浄液２５を、洗浄用ステージ２１ｂを高速回転させながらＣＳＰ７にノズル２４を介して吹き付けて半田ボール８及びパッケージ基板３を洗浄する（ボール面フラックス洗浄）。
【０１０３】
その後、洗浄用ステージ２１ｂ上で、洗浄用ステージ２１ｂを高速回転させながらＣＳＰ７に純水２６をノズル２４を介して吹き付けて半田ボール８及びパッケージ基板３を洗浄し（ボール面洗浄）、さらに、ノズル２４から高圧空気２７を吹き付けて乾燥させる（ボール面乾燥）。
【０１０４】
このように本実施の形態２では、パッケージダイシング工程において、切断時に形成された切削くずの洗い流しと、フラックスの洗浄とを一緒に行う。前記フラックスの洗浄により、図１６のように半田ボール８の接合箇所に付着しているフラックス残渣２０を、図１７に示すように除去することができる。
【０１０５】
本実施の形態２の半導体装置の製造方法によれば、ＣＳＰ７の組み立て工程で単独で行っていたフラックス洗浄をパッケージダイシング工程内でその際の洗浄と一緒に行うことで、フラックス洗浄工程を省略することができ、半導体装置（ＣＳＰ７）の組み立ての効率を向上させることができる。
【０１０６】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１０７】
例えば、前記実施の形態１では、フラックス洗浄時に、ステージを回転させて洗浄を行う場合を説明したが、ステージを回転させずにノズルを回転させてもよく、これにより、洗浄装置の機構を簡略化することができる。
【０１０８】
さらに、フラックス洗浄時のステージの動作としては、回転動作に限らず、反復直線移動等の動作でもよい。すなわち、ステージの動作は、回転でも直線移動でもどちらでもよく、半田ボール８や多数個取り基板９等に全体に均一で、かつ高速で洗浄液１４ｇや純水１６ｇが吹き付けられればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明は、フラックス洗浄を行う電子装置の組み立てに好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の形態１の半導体装置の組み立て手順の一例を示す工程フロー図である。
【図２】本発明の実施の形態１の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールドまでの組み立ての一例を示す製造プロセスフロー図である。
【図３】本発明の実施の形態１の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールド後の組み立ての一例を示す製造プロセスフロー図である。
【図４】本発明の実施の形態１のフラックス洗浄工程における詳細処理の一例を示す工程フロー図である。
【図５】図４に示すフラックス洗浄工程で用いられる洗浄装置の構造の一例を示す平面図である。
【図６】図７に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図７】図５に示す洗浄装置に設けられた第１のステージの構造の一例を示す平面図である。
【図８】図９に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図９】図７に示す第１のステージによって配線基板を挟持した構造の一例を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の第１のステージにおけるフラックス洗浄状態の一例を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１の第２のステージにおけるフラックス洗浄状態の一例を示す断面図である。
【図１２】図１３に示すＡ−Ａ線に沿って切断した構造を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態１の変形例の第１のステージの構造を示す平面図である。
【図１４】図１５に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図１５】図１３に示す変形例の第１のステージによって配線基板を支持した構造の一例を示す平面図である。
【図１６】本発明の実施の形態１のフラックス洗浄前のフラックス残渣が付着した構造の一例を示す拡大部分断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態１のフラックス洗浄後の構造の一例を示す拡大部分断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態２のパッケージダイシング工程で用いられるダイサーの構造の一例を示す平面図である。
【図１９】図１８に示すダイサーを用いたパッケージダイシング処理の一例を示す斜視図である。
【図２０】図１８に示すダイサーを用いたパッケージダイシング後のフラックス洗浄処理の一例を示す部分断面図である。
【図２１】比較例のフラックス洗浄工程における処理手順を示すプロセスフロー図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  半導体チップ
１ａ  主面
１ｂ  裏面
１ｃ  パッド（表面電極）
２  接着剤
３  パッケージ基板（配線基板）
３ａ  主面
３ｂ  裏面
３ｃ  ボンディング用端子
３ｄ  ランド部
４  ワイヤ
５  一括封止体
６  樹脂体
７  ＣＳＰ（半導体装置）
８  半田ボール
９  多数個取り基板（配線基板）
９ａ  主面
９ｂ  裏面
９ｃ  電極
９ｄ  デバイス領域（装置形成領域）
１０  マーキング
１１  ダイシングブレード
１２  ダイシングテープ
１３  洗浄装置
１４  薬品洗浄部
１４ａ  第１のステージ
１４ｂ  ノズル
１４ｃ  基板支持部
１４ｄ  下側ノズル
１４ｅ  薬液供給系
１４ｆ  エアー供給系
１４ｇ  洗浄液
１４ｈ  凹部
１４ｉ  爪部
１４ｊ  貫通孔
１５  樹脂成形金型
１５ａ  キャビティ
１６  純水洗浄／乾燥部
１６ａ  第２のステージ
１６ｂ  ノズル
１６ｃ  基板支持部
１６ｄ  下側ノズル
１６ｅ  純水供給系
１６ｆ  エアー供給系
１６ｇ  純水
１７  部品移載ハンド
１８  リフローアンローダ
１９  アンローダ
２０  フラックス残渣
２１  ダイサー
２１ａ  ダイシング部
２１ｂ  洗浄用ステージ
２１ｃ  ＵＶ照射部
２１ｄ  ローダ部
２２  リング状治具
２３  ダイシングステージ
２４  ノズル
２５  洗浄液
２６  純水
２７  高圧空気
５０  ラック
５１  第１の洗浄層
５２  純水
５３  第２の洗浄層
５４  第３の洗浄層
５５  洗浄液
【図１】
2008060209.tif 000003
【図２】
2008060209.tif 000004
【図３】
2008060209.tif 000005
【図４】
2008060209.tif 000006
【図５】
2008060209.tif 000007
【図６】
2008060209.tif 000008
【図７】
2008060209.tif 000009
【図８】
2008060209.tif 000010
【図９】
2008060209.tif 000011
【図１０】
2008060209.tif 000012
【図１１】
2008060209.tif 000013
【図１２】
2008060209.tif 000014
【図１３】
2008060209.tif 000015
【図１４】
2008060209.tif 000016
【図１５】
2008060209.tif 000017
【図１６】
2008060209.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2008060209.tif 000020
【図１９】
2008060209.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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