(57)【要約】      （修正有）【課題】専用の洗浄装置を使用せずにパッケージ基板を分割する切削装置を使用してフラックス残渣を除去する。【解決手段】分割予定ラインに沿って複数の電極が表面に形成されたパッケージ基板の加工方法であって、表面に形成された複数の電極に水溶性フラックスを利用して半田が塗布されたパッケージ基板１１を準備し、切削装置で切削して複数のデバイスチップに分割し、パッケージ基板の表面に高圧ポンプにより加圧した水、又は水と気体とを合流させた２流体を噴射ノズル５６、５８から噴射し水溶性フラックスの残渣を除去するとき、水溶性フラックスの残渣除去は切削装置内で噴射ノズル４６から洗浄水又は洗浄水と加圧されたエアとの合流させた２流体を噴射し遂行される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差して形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが配設され、各分割予定ラインに沿って複数の電極が表面に形成されたパッケージ基板の加工方法であって、
表面に形成された複数の電極に水溶性フラックスを利用して半田が塗布されたパッケージ基板を準備するパッケージ基板準備ステップと、
該パッケージ基板準備ステップで準備したパッケージ基板を切削装置で切削して複数のデバイスチップに分割する分割ステップと、
パッケージ基板の表面に高圧ポンプにより加圧した水、又は水と気体とを合流させた２流体を噴射し、該水溶性フラックスの残渣を除去するフラックス残渣除去ステップと、を備え、
該フラックス残渣除去ステップは、該分割ステップを実施するためにパッケージ基板を投入した該切削装置内で遂行されることを特徴とするパッケージ基板の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイスが配設される領域を区画する分割予定ラインに沿って複数の電極が表面に形成されたパッケージ基板をデバイスチップに分割するパッケージ基板の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）基板、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）基板、ＷＬ−ＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ−Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）基板等のパッケージ基板では、電極に半田ボールを接合したり、電極同士を半田接合したりする技術が広く知られている。
【０００３】
半田接合の際は、電極表面の酸化物を除去し、接合すべき半田表面の酸化を防ぐ目的で、フラックスが用いられる。基板に形成されたランドに半田ボールを接合する際には、基板のランドにフラックスを塗付してランド上に半田ボールを搭載し、約２００℃程度で加熱処理を行ってボールをランド上にマウントする。
【０００４】
フラックスにはハロゲンが含まれているため、フラックスが基板上に残存していると、即ちフラックス残渣があると、配線にマイグレーションが発生し易くなる。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が生じ易くなる。
【０００５】
そのため、半田接合後の基板は、フラックス残渣を除去するため、専用の洗浄剤等を使用して洗浄装置により洗浄される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２５９１４９号公報
【特許文献２】特開２００８−０６０２０９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、専用の洗浄剤にはアルコール等が含まれているため、溶液の購入や廃水の処理にコストがかかっていた。更に、従来のフラックス残渣の洗浄には専用の洗浄装置を使用していたため、コスト増の要因になっていた。
【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、専用の洗浄装置を使用せずにパッケージ基板を個々のデバイスチップに分割する切削装置を使用して、フラックス残渣を除去することが可能なパッケージ基板の加工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、交差して形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが配設され、各分割予定ラインに沿って複数の電極が表面に形成されたパッケージ基板の加工方法であって、表面に形成された複数の電極に水溶性フラックスを利用して半田が塗布されたパッケージ基板を準備するパッケージ基板準備ステップと、該パッケージ基板準備ステップで準備したパッケージ基板を切削装置で切削して複数のデバイスチップに分割する分割ステップと、パッケージ基板の表面に高圧ポンプにより加圧した水、又は水と気体とを合流させた２流体を噴射し、該水溶性フラックスの残渣を除去するフラックス残渣除去ステップと、を備え、該フラックス残渣除去ステップは、該分割ステップを実施するためにパッケージ基板を投入した該切削装置内で遂行されることを特徴とするパッケージ基板の加工方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のパッケージ基板の加工方法では、水溶性フラックスで半田接合したパッケージ基板を切削装置で分割する際に、切削装置内でフラックス残渣を除去してしまうことで、切削装置がフラックス洗浄装置の役割も兼ね備えることを可能とした。フラックス洗浄装置を別途設ける場合に比較して、切削装置内で自動的に洗浄も行えるため、装置間の搬送工数が削減でき、工場のフロア面積の節約にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（Ａ）はパッケージ基板の平面図、図１（Ｂ）はパッケージ基板の裏面図である。
【図２】図２（Ａ）は図１（Ａ）に示したパッケージ基板の側面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＡ部分の拡大図である。
【図３】本発明のパッケージ基板の加工方法を実施するのに適した切削装置の斜視図である。
【図４】フラックス残渣洗浄ステップを示す一部断面側面図である。
【図５】フラックス残渣洗浄ステップの他の実施形態を示す側面図である。
【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（Ａ）を参照すると、本発明の加工方法の加工対象となるパッケージ基板の一例の平面図が示されている。パッケージ基板１１は、例えば矩形状の金属フレーム１３を有しており、金属フレーム１３の外周余剰領域１５及び非デバイス領域１５ａによって囲繞された領域には、図示の例では３つのデバイス領域１７ａ，１７ｂ，１７ｃが存在する。
【００１３】
各デバイス領域１７ａ，１７ｂ，１７ｃにおいては、互いに直交するように形成された複数の分割予定ライン１９によって区画された各領域にデバイス配設部２１が形成され、デバイス配設部２１には図２（Ｂ）に示すように、電極（ランド）２５を有するデバイス２３が配設されている。
【００１４】
各デバイス２３には複数のランド２５が形成され、これらのランド２５に半田ボール２７が半田付けされており、半田ボール（電極）２７はパッケージ基板１１の表面から突出している。図１（Ｂ）及び図２（Ａ）に最も良く示されるように、各デバイス領域１７ａ，１７ｂ，１７ｃの裏面はモールド樹脂２９で封止されている。
【００１５】
各デバイス２３のランド（電極）２５に半田ボール２７を搭載するには、デバイス２３のランド２５にフラックスを塗付し、その後ランド２５に半田ボール２７を搭載し、約２００℃程度に加熱することによりランド２５に半田ボール２７を接合する。この時、半田ボール２７の接合箇所の周囲に、半田ボール２７とランド２５の接合に寄与されなかったフラックス３１が残留する（フラックス残渣の発生）。
【００１６】
フラックスにはハロゲンが含まれているため、フラックスがパッケージ基板１１の表面に残存していると、配線にマイグレーションが発生し易くなる。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が発生するという問題がある。
【００１７】
本発明のパッケージ基板の加工方法は、切削装置にフラックス洗浄装置の役割も兼ね備えさせることにより、切削装置内でフラックス残渣を除去してしまうことを特徴とする。
【００１８】
図３を参照すると、本発明のパッケージ基板の加工方法を実施するのに適した切削装置２の斜視図が示されている。４は切削装置２のベースであり、ベース４の前方角部には、矩形状の開口４ａが形成されており、開口４ａ内には、カセット載置台６が昇降可能に設置されている。
【００１９】
カセット載置台６の上面には、複数のフレームユニット９を収容する直方体形状のカセット８が配置されている。尚、図１では、説明の便宜上、カセット８の輪郭のみを示している。フレームユニット９は、外周部が環状フレームＦに貼着された粘着テープであるダイシングテープＴにパッケージ基板１１の裏面を貼着して構成されている。
【００２０】
カセット載置台６の側方には、Ｘ軸方向に長い矩形状の開口４ｂが形成されている。この開口４ｂ内には、Ｘ軸移動テーブル１０、Ｘ軸移動テーブル１０をＸ軸方向に移動させる図示しないＸ軸移動機構（加工送り機構）及びＸ軸移動機構を覆う蛇腹１２が設けられている。
【００２１】
Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール（不図示）を備えており、Ｘ軸ガイドレールには、Ｘ軸移動テーブル１０がスライド可能に配設されている。Ｘ軸移動テーブル１０の下面側には、ナット部が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレールと平行なＸ軸ボールねじ（不図示）が螺合されている。
【００２２】
Ｘ軸ボールねじの一端部には、Ｘ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｘ軸パルスモータでＸ軸ボールねじを回転させることで、Ｘ軸移動テーブル１０が、Ｘ軸ガイドレールに案内されてＸ軸方向に往復移動する。
【００２３】
Ｘ軸移動テーブル１０には、ウェーハ、パッケージ基板等の被加工物を吸引保持するチャックテーブル１４が配設されている。チャックテーブル１４は、モータ等の回転駆動源と連結されており、Ｚ軸方向に平行な回転軸の周りに回転する。
【００２４】
チャックテーブル１４の周囲には、フレームユニット９の環状フレームＦをクランプして固定する複数個（本実施形態では４個）のクランプ１６が配設されている。ベース４の上面には、切削ユニット１８ａ，１８ｂを支持する門型の支持機構２０が、開口４ｂをまたぐように配設されている。支持構造２０の前面上部には、切削ユニット１８ａ，１８ｂをＹ軸方向（割り出し送り方向）及びＺ軸方向に移動させる２組の切削ユニット移動機構２２が設けられている。
【００２５】
各切削ユニット移動機構２２は、支持構造２０の前面に配置されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール２４を共通に備えている。Ｙ軸ガイドレール２４には、Ｙ軸移動プレート２６がスライド可能に配設されている。
【００２６】
各Ｙ軸移動プレート２６の裏面側には、ナット部が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール２４と平行なＹ軸ボールねじ２８がそれぞれ螺合されている。各Ｙ軸ボールねじ２８の一端部には、Ｙ軸パルスモータ３０が連結されている。Ｙ軸パルスモータ３０でＹ軸ボールねじ２８を回転させれば、Ｙ軸移動プレート２６が、Ｙ軸ガイドレール２４に沿ってＹ軸方向に移動される。
【００２７】
各Ｙ軸移動プレート２６の前面には、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール３２が固定されている。Ｚ軸ガイドレール３２には、Ｚ軸移動プレート３４がスライド可能に配設されている。
【００２８】
各Ｚ軸移動プレート３４の裏面側には、図示しないナット部が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール３２と平行なＺ軸ボールねじ３６がそれぞれ螺合されている。
【００２９】
各Ｚ軸ボールねじ３６の一端部には、Ｚ軸パルスモータ３８が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３８でＺ軸ボールねじ３６を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３４が、Ｚ軸ガイドレール３２に案内されてＺ軸方向に移動する。
【００３０】
各Ｚ軸移動プレート３４の下部には、被加工物を切削する切削ユニット１８ａ，１８ｂが取り付けられている。切削ユニット１８ａ，１８ｂと隣接する位置には、被加工物の上面を撮像するカメラ及び顕微鏡を有する撮像ユニット４０が取り付けられている。
【００３１】
切削ユニット１８ａ，１８ｂはそれぞれＹ軸方向に平行なスピンドル４２の一端に装着された切削ブレード４４を備えている。スピンドル４２の他端側にはモータ等の回転駆動源が連結されており、回転駆動源によりスピンドル４２を介して切削ブレード４４が回転される。
【００３２】
ベース４に形成された開口４ｂに対して開口４ａと反対側の位置には、円筒状の開口４ｃが形成されている。開口４ｃ内には、切削後の被加工物を洗浄するスピンナー洗浄機構４８が配設されている。
【００３３】
開口４ｂを跨いでベース４に配設された噴射ノズル４６は、パッケージ基板１１の分割終了後、チャックテーブル１４が図４に示す加工領域Ｘ１から搬出入領域Ｘ２に移動される途中にフラックス残渣を洗浄するために純水等の洗浄水を噴射するノズルであり、ウォーターカーテンを形成する。スピンナー洗浄機構４８にはフラックス除去手段としての噴射ノズル５０が配設されている。
【００３４】
次に、図４を参照して、本発明第１実施形態のフラックス残渣除去ステップについて説明する。フラックス残渣除去ステップの第１実施形態は、図４に示すように、切削ブレード４４によるパッケージ基板１１の分割予定ライン１９に沿った切削中に実施する。
【００３５】
図４において、切削ユニット１８ａの切削ブレード４４は一対のフランジ５２（手前側のみ図示）に挟持されてスピンドル４２に固定されている。切削ブレード４４の上半分はブレードカバー５４で覆われており、ブレードカバー５４には、パッケージ基板１１に向かって洗浄水を噴射する噴射ノズル５６及びフランジ５２に向かって洗浄水を噴射する噴射ノズル５８が取り付けられている。
【００３６】
尚、図４では、パッケージ基板１１の切削加工時に切削水を供給して切削ブレード４４を冷却するクーラーノズル及び切削ブレード４４の切り刃に向かって切削水を噴射するシャワーノズルは省略されている。
【００３７】
本実施形態のフラックス残渣除去ステップでは、切削ブレード４４によるパッケージ基板１１の切削加工中に、噴射ノズル５６からパッケージ基板１１の表面に押圧ポンプにより加圧した純水等の洗浄水を噴射し、噴射ノズル５８から押圧ポンプにより加圧した純水等の洗浄水をフランジ５２に向かって噴射し、高速回転するフランジ５２に当たった洗浄水が加速されてパッケージ基板１１に供給され、水溶性フラックスの残渣を洗浄して除去する。
【００３８】
高圧ポンプにより加圧した水に変えて、水と高圧に加圧された空気等の気体とを合流させた２流体を洗浄ノズル５６,５８から噴射させて、フラックスを除去するフラックス残渣除去ステップを実施するようにしても良い。
【００３９】
尚、図４に示した実施形態では、パッケージ基板１１の切削中、即ちパッケージ基板１１を複数のデバイスチップに分割する分割ステップと同時にフラックス残渣除去ステップを実施しているが、このフラックス残渣除去ステップは、分割ステップの実施前又は実施後に行うようにしても良い。
【００４０】
チャックテーブル１４を加工領域Ｘ１から搬出入領域Ｘ２に矢印Ｘで示す方向に移動する途中には、ウォーターカーテンを形成する噴射ノズル４６が配設されている。従って、パッケージ基板１１の分割ステップ終了後、チャックテーブル１４をＸ軸方向に移動する途中に配設された噴射ノズル４６から高圧ポンプにより高圧に加圧された純水等の洗浄水、又は洗浄水と高圧に加圧されたエアとを合流させた２流体を噴射し、水溶性フラックスの残渣を洗浄して除去するようにするのが好ましい。
【００４１】
図５を参照すると、本発明第２実施形態のフラックス残渣除去ステップを示す側面図が示されている。本実施形態では、フラックス残渣除去ステップをスピンナー洗浄機構４８内で実施する。
【００４２】
本実施形態のフラックス残渣除去ステップでは、スピンナー洗浄機構４８のスピンナーテーブル６０で分割終了後のパッケージ基板１１を吸引保持し、スピンナーテーブル６０を矢印Ａ方向に回転させると共に、噴射ノズル５０を矢印Ｂ方向に揺動させながら噴射ノズル５０から高圧ポンプにより加圧した水、又は水と圧縮エア等の高圧に加圧した気体とを合流させた２流体を噴射し、パッケージ基板１１の表面に付着している水溶性フランジクスの残渣を洗浄して除去する。
【００４３】
上述した何れの実施形態においても、フラックス洗浄装置を別途設ける場合に比較して、切削装置内で自動的にフラックス残渣の洗浄も行えることができるため、装置間の搬送工数が削減でき、装置を設置する工場のフロア面積の節約に寄与することができる。
【符号の説明】
【００４４】
２    切削装置
１１    パッケージ基板
１４    チャックテーブル
１８ａ，１８ｂ    切削ユニット
１９    分割予定ライン
２１    デバイス配設部
２３    デバイス
２５    ランド（電極）
２７    半田ボール
２９    モールド樹脂
３１    フラックス残渣
４４    切削ブレード
４６    噴射ノズル
４８    スピンナー洗浄機構
５０    噴射ノズル
５２    フランジ
５６，５８    噴射ノズル
【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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