(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体の各電極を接続するための接続電極を有し、多数個の半導体装置を有する配線基板上に半導体を接続し、封止樹脂によって封止をし、配線基板上の接続パッドにハンダボールを形成する半導体装置にあって、大型基板の耳部分および不良配線基板に固定部材を接着する工程と、大型基板および固定部材をダイシングテープに固定した状態で大型基板を切断分離する工程とを有することを特徴とする半導体装置の切断分離方法。
【請求項２】
固定部材が粘着剤を有するスペーサーからなる請求項１に記載の半導体装置の切断分離方法。
【請求項３】
固定部材に樹脂を硬化させたものをもちいることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の切断分離方法。
【請求項４】
固定部材にハンダボールを用いることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の切断分離方法。
【請求項５】
固定部材に半導体を用いることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の切断分離方法。
【請求項６】
半導体の各電極を接続するための接続電極を有し、多数個の半導体装置を有する大型基板上に半導体を接続し、封止樹脂によって封止をし、配線基板上の接続パッドにハンダボールを形成する半導体装置にあって、良品半導体装置に対応する位置の大型基板上にダイシングテープを形成する工程と、大型基板の耳部分および不良配線基板を真空吸着するための吸着用配管を有する吸着用部材でダイシングテーブルと大型基板とを固定する工程と、ダイシングテーブルおよび吸着用部材の内部の吸着用配管を通して配線基板の耳部分を真空吸着しながら半導体装置を切断分離する工程とを有することを特徴とする半導体装置の切断分離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の切断分離方法に関し、とくに多数個の半導体装置を形成した大型基板を切断分離する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高密度実装が要求されるなか、半導体装置は樹脂封止型がよく用いられている。この代表的なものがボール・グリッド・アレイ（以下、ＢＧＡと記載する）である。
【０００３】
ＢＧＡは半導体装置の小型化や電気特性などの点でほかの半導体装置に比らべて優れた点を持っており、携帯電話などの携帯型通信機器の分野で多く使われている。
【０００４】
最近では大型基板に複数のＢＧＡ用配線基板を作り、半導体装置が完成後に切断分離して一つ一つのＢＧＡにする方式が採用されはじめている。以下、図面を用いて一般的なＢＧＡの切断分離方法について説明する。以下の説明では、半導体をフリップチップボンディング法によって配線基板に接続する構造を有するフリップチップＢＧＡ（以下、ＦＣＢＧＡと記載する）を用いる。
【０００５】
図１４は従来技術のＦＣＢＧＡの切断分離前の断面図であり、図１５は従来のＦＣＢＧＡの切断分離後の断面図である。以下、図１４と図１５とを交互に参照して、従来技術のＦＣＢＧＡの切断分離方法を説明する。
【０００６】
図１４において、半導体１３は突起電極１５によって配線基板１１の接続電極と接続されている。突起電極１５は半導体１３の接続パッド上もしくは配線基板１１の接続電極上に形成される。突起電極１５は銅や金、ハンダなどで構成されている。
【０００７】
配線基板１１の接続電極はスルーホールを介して配線基板１１のパッド電極とつながっている。配線基板１１のパッド電極にはハンダボール１９が形成されていて、このハンダボール１９は図示していないマザーボード基板の接続端子と接続するために用いる。
【０００８】
半導体１３と配線基板１１との間はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの封止樹脂１７が充てんされている。この封止樹脂１７は突起電極部分を外部の衝撃から守る働きをしている。
【０００９】
大型基板２９の配線基板１１に使用する部分の外側には耳部分２１が形成されている。この耳部分２１は、半導体１３の接続時などに大型基板２９を固定する穴が形成されていたり、位置合わせの基準のための印が形成されていたり、配線基板１１を外部からの衝撃から守ったりする役目がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
大型基板２９の切断分離時に、良品の半導体装置はダイシングテープ２７に接着固定されているので問題ないが、大型基板の耳部分２１や不良の配線基板２３はダイシングテープ２７に固定されていないため、切断分離時に飛び散ってしまい、ダイシングの刃（以下、ダイシング・ブレードと記載する）３７や良品の半導体装置などを傷つけることがある。
本発明の目的は、大型基板の耳部分および不良配線基板が切断分離中に飛び散ることがない半導体装置の切断分離方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置の切断分離方法は、下記記載の方法を採用する。
【００１２】
本発明の半導体装置の切断分離方法は、半導体の各電極を接続するための接続電極を有し、多数個の半導体装置を有する配線基板上に半導体を接続し、封止樹脂によって封止をし、配線基板上の接続パッドにハンダボールを形成する半導体装置にあって、大型基板の耳部分および不良配線基板に固定部材を接着する工程と、大型基板および固定部材をダイシングテープに固定した状態で大型基板を切断分離する工程とを有する。
【００１３】
本発明の半導体装置の切断分離方法は、半導体の各電極を接続するための接続電極を有し、多数個の半導体装置を有する大型基板上に半導体を接続し、封止樹脂によって封止をし、配線基板上の接続パッドにハンダボールを形成する半導体装置にあって、良品半導体装置に対応する位置の大型基板上にダイシングテープを形成する工程と、大型基板の耳部分および不良配線基板を真空吸着するための吸着用配管を有する吸着用部材でダイシングテーブルと大型基板とを固定する工程と、ダイシングテーブルおよび吸着用部材の内部の吸着用配管を通して配線基板の耳部分を真空吸着しながら半導体装置を切断分離する工程とを有する。
【００１４】
（作用）
本発明においては、大型基板の耳部分および不良配線基板がダイシングテープに固定されている。このため大型基板の切断分離時に耳部分および不良配線基板が飛び散ることがなく、良品の半導体装置やダイシング・ブレードなどを傷つけることはない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の最良実施形態における半導体装置の切断分離方法を説明する。図１から図１１は本発明の第１の実施の形態を、図１２から図１３は本発明の第２の実施の形態を示す図面である。
【００１６】
まず本発明の第１の実施の形態を説明する。図２に示すように大型基板２９に形成された配線基板１１の接続電極と、対応する突起電極１５が接続できるように位置合わせを行ってから半導体１３と配線基板１１を接続する。突起電極１５はメッキ法や転写法などによって半導体１３の接続パッド上または配線基板１１の接続電極上に形成する。突起電極１５の材料としては銅や金、ハンダなどがあげられる。接続に用いる材料としては、ハンダや導電性接着剤、異方導電性フィルム、などがあげられる。
【００１７】
半導体１３を配線基板１１に接続した後で、封止樹脂１７を半導体１３と配線基板１１との間に流し込む。封止樹脂１７には主にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの樹脂材料が用いられる。封止樹脂１７が熱硬化型の樹脂であれば、封止樹脂１７を配線基板１１と半導体１３との間に流し込んだ後で封止樹脂１７を加熱硬化させる。
【００１８】
つぎに配線基板１１のパッド電極上にフラックスを塗布し、ハンダボール１９を形成する。図２では半導体１３を接続した面の裏面にハンダボール１９を形成した場合を示している。
【００１９】
この後で、図３に示すように、大型基板の耳部分２１および半導体を接続していない不良配線基板２３に固定部材２５を接着する。図３は配線基板１１の半導体１３を形成した面と同じ面に固定部材２５を形成した場合を示している。
【００２０】
固定部材には樹脂や金属などをベースとしその片面もしくは両面の、全体もしくは一部に粘着剤を貼り付けたスペーサーや、樹脂を硬化させたものや、ハンダボールや、半導体などがあげられる。
【００２１】
固定部材２５の高さは、大型基板２９をダイシングテープ２７に接着した状態の、大型基板２９とダイシングテープ２７とのすき間に等しい高さとする。
【００２２】
この時に固定部材２５の高さが低すぎると、配線基板１１上の半導体１３のみにしかダイシングテープ２７に接着されず、本来固定部材２５を介してダイシングテープ２７に固定したい大型基板の耳部分２１や不良配線基板２３がダイシングテープ２７に固定されないからである。大型基板の耳部分２１および不良配線基板２３上に固定部材２５を接着した際の平面図を図４に示す。
【００２３】
固定部材２５の高さが高すぎると、ダイシングテープ２７は大型基板の耳部分２１および不良配線基板２３上に形成した固定部材２５にしか接着できず、配線基板１１上に接続した半導体１３の裏面をダイシングテープ２７に接着することができない。この状態で大型基板２９の切断分離を行うと、良品の半導体装置は切断分離中に飛び散ってしまう。
【００２４】
つぎにダイシングテープ２７を大型基板２９に接続した半導体１３の裏面（素子を形成していない面）に接着する。このダイシングテープ２９には、たとえば日東電工株式会社製の商品名  ＵＥ−２０９１Ｊ（ＵＶタイプ）や商品名  ＵＥ−１０８１Ｇ（ＵＶタイプ）などがあげられる。
【００２５】
固定部材２５を貼りつけた大型基板２９をダイシングテープ２７に接着した状態で、ダイシング装置にセットする。ダイシング装置は例えば株式会社ディスコ製のＤＦＤ６４０などを用いる。
【００２６】
ダイシングブレード３７は、たとえば株式会社ディスコ製の商品名  ＮＢＣ−ＺＢ１０９０Ｓ３（ダイヤモンドの粒度：＃７００）などを用いる。このダイシングブレードブレードはブレード幅０．１ｍｍ、ブレードの直径がφ５２ｍｍのものである。
【００２７】
切断分離の条件としては、ダイシングブレードの回転数は３００００ｒｐｍ、大型基板２９を貼りつけたダイシングテープ２７を固定したテーブルの移動速度は毎秒５０ｍｍである。切断分離している箇所へはダイシングブレード３７および配線基板１１の冷却と切り粉除去のために毎分１．５リットルくらいで純水をかけている。
【００２８】
まずは一方向に大型基板を切断していき、その後大型基板を９０度回転させて先ほど切った方向に対して垂直方向に切断していく。
【００２９】
大型基板２９の切断分離が終わったら、切断分離時の汚れや切り粉、ハンダボール形成時のフラックス残渣などを落とすために純水によって洗浄を行い、洗浄時に付着した水分を飛ばすために半導体装置をオーブンなどで乾燥させる。
【００３０】
つぎに、図７を用いて固定部材２５にスペーサー３１を用いた場合について説明する。以下、粘着剤３５がベース３３の片側にのみ形成されているスペーサー３１を用いる場合について説明する。
【００３１】
スペーサー３１はベース３３と粘着剤３５とからなる。ベース３３には樹脂や金属の板を用い、その両面もしくは片面の、全面もしくは一部に粘着剤３５を形成する。
【００３２】
粘着剤３５が片面にしかない場合は、粘着剤３５の形成されている面を大型基板２９側にして、スペーサー３１を大型基板２９に接着する。
【００３３】
固定部材２５として樹脂を硬化させたもの３３を用いる場合は、図８に示すように大型基板の耳部分２１および不良配線基板２３上に樹脂を適量滴下する。この樹脂には熱硬化型の樹脂やＵＶ硬化型の樹脂、熱可塑性の樹脂などを用いる。
【００３４】
たとえば熱硬化型の樹脂であれば、樹脂を塗布した後で加熱して樹脂を硬化させる。図８および図９では配線基板１１の半導体１３を接続した面に樹脂を滴下し、硬化させた場合を示したものである。
【００３５】
この際の樹脂の滴下量は、硬化後の樹脂３３の高さが、大型基板２９をダイシングテープ２７に接着固定した際の、大型基板２９とダイシングテープ２７とのすき間と同じかそれよりも高くなるようにする。
【００３６】
この時に図８に示すように樹脂を硬化させたもの３３の高さが大型基板２９とダイシングテープ２７とのすき間よりも高すぎた場合には、図９に示すように平面の出ている金属板（図示せず）などで適切な高さまで押しつぶす。
【００３７】
つぎに固定部材２５にハンダボール１９を用いた場合を、図１０を用いて説明する。図１０は、配線基板１１の、半導体１３を配線基板１１に接続した面の裏面に、固定部材としてのハンダボール１９を形成した場合を示したものである。
【００３８】
ハンダボール１９側をダイシングテープ２７に接着した場合は、大型基板２９を切断分離したのちに、ハンダボール表面にあるダイシングテープ２７の接着成分の残渣物を洗浄剤で洗浄する。この洗浄時には、たとえば花王株式会社のクリンスルー（商品名）などを用いる。ダイシングテープの接着成分の残渣物を洗浄したら純水ですすぎを行い、半導体装置をオーブンなどで乾燥させる。
【００３９】
続いて、固定部材２５として半導体１３を用いた場合を、図１１を用いて説明する。半導体１３を接続する際に、良品の配線基板１１だけではなく不良配線基板２３へも半導体１３を接続する。不良配線基板２３へ接続する半導体１１は、良品でなくてもよい。
【００４０】
配線基板１１の半導体１３を接続した面と同じ面に、固定部材として、半導体１３を形成した場合、半導体１１とダイシングテープ２７との接着力が弱いようならば配線基板１１へ半導体１３を接続したのちに、半導体１３と配線基板１１との間に封止樹脂１７を流し込む。
【００４１】
以下、図面を用いて本発明の第２の実施の形態について説明する。図１２および図１３は、本発明の第２の実施の形態の断面図を示すものである。以下の説明では、ハンダボール側をダイシングテープ２７に接着する場合を説明する。半導体側を接着する場合も同様に大型基板２９の切断分離は可能である。
【００４２】
配線基板１１に半導体１３を接続し、配線基板１１と半導体１３とのすき間に封止樹脂１７を流し込み、配線基板１１にハンダボール１９を形成するところまでは、第１の実施の形態と同じである。
【００４３】
つぎに配線基板１１上に形成したハンダボール１９をダイシングテープ２７に接着固定する。この時のダイシングテープ２７の大きさは、配線基板１１程度の大きさとする。
【００４４】
つぎに大型基板２９を接着したダイシングテープ２７をダイシング装置のダイシングテーブル４１にセットする。ダイシングテープ２７をセットするテーブル３１は、第１の実施の形態で用いていたものと異なる。
【００４５】
ダイシングテーブル４１内には吸着用配管４５が施してあり、その一方の端部は各々の配線基板１１に接着したダイシングテープ２７につながっており、ダイシングテープ２７を介して配線基板１１を吸着固定できるようになっている。また、もう一方の端部は真空ポンプ（図示せず）へつながっている。
【００４６】
大型基板の耳部分２１と不良配線基板２３に対応するダイシングテーブル４１の上には、金属や樹脂などでできた吸着用ブロック４３がある。この吸着用ブロック４３は内部に吸着用配管４５が施してあり、前記の配線基板１１を吸着固定する吸着用配管４５と同様にもう一方の端部は真空ポンプへつながっている。
【００４７】
吸着用ブロック４３の高さ寸法は、ハンダボール１９とダイシングテープ２７の厚さを加えた程度とする。たとえば直径φ０．７６ｍｍのハンダボールを直径φ０．６３５ｍｍの接続パッド上に形成すると、ハンダボールの高さは約０．６ｍｍ程度となる。よって、例えば厚さ０．１ｍｍのダイシングテープを用い、直径φ０．６３５ｍｍの接続パッド上へ直径φ０．７６ｍｍのハンダボールを形成する場合であれば、吸着用ブロック３３の高さは約０．７ｍｍとなる。
【００４８】
ダイシングテーブル４１に形成された吸着用配管４５にあわせてダイシングテープ２７をセットする。真空ポンプによって吸着用ブロック４３に形成した吸着用配管４５を介して大型基板の耳部分２１および不良配線基板２３を、ダイシングテーブル４１に形成した吸着用配管４３を介してダイシングテープ２７を吸着固定する。
【００４９】
切断分離に用いるダイシングブレード３７や切断分離条件、切断分離後の純水洗浄や半導体装置の乾燥などは本発明の第１の実施の形態と同じである。
【００５０】
本発明の実施の形態では、半導体側をダイシングテープ２７に固定しても、ハンダボール側をダイシングテープ２７に固定しても、同様の効果を得ることができる。
【００５１】
ただし、ハンダボール側をダイシングテープ２７に接着した場合は、ハンダボール上にダイシングテープ２７の接着成分が残る場合もあり得るので、洗浄を行う方が無難である。
【００５２】
また、本発明の第２の実施の形態ではハンダボール１９をダイシングテープ２７に接着して大型基板２９を切断分離する方法を説明したが、半導体側を接着しても大型２９の切断分離は行うことはできる。ただしこの場合には、吸着用ブロック４３は半導体１３の厚さと突起電極１５の高さ、ダイシングテープ２７の厚さを加えた高さとする必要がある。
【００５３】
ここでたとえば半導体１３の厚さを０．６２５ｍｍとし、突起電極１５の高さを０．１ｍｍとし、ダイシングテープ２７の厚さを０．１ｍｍとすると、吸着用ブロック４３の高さは約０．８２５ｍｍとする必要がある。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の半導体の切断分離方法においては、大型基板の耳部分および不良配線基板に固定部材を接着し、半導体装置および固定部材をダイシングテープに固定した状態で半導体装置の切断分離を行うため、大型基板の耳部分および不良配線基板が切断分離中に飛び散ることがなく、よって良品の半導体装置やダイシング・ブレードを傷つけることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図１４】従来技術における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【図１５】従来技術における半導体装置の切断分離方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  配線基板
１３  半導体
１７  封止樹脂
１９  ハンダボール
２１  耳部分
２３  不良配線基板
２５  固定部材
２７  ダイシングテープ
２９  大型基板
３１  スペーサー
３５  粘着剤
３７  ダイシングブレード
３９  樹脂を硬化させたもの
４１  ダイシングテーブル
４３  吸着用ブロック
４５  吸着用配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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