(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ基板を保持して回転角度が調整可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された前記パッケージ基板を切削する切削ブレードを有し前記チャックテーブルの表面に対して鉛直方向に切り込み退避可能な切削手段と、前記チャックテーブルと前記切削手段とが相対的に切削送り方向に移動するよう切削送りする切削送り手段と、前記チャックテーブルと前記切削手段とが相対的に切削送り方向に直交する割り出し送り方向に移動するよう割り出し送りする割り出し送り手段とを備える切削装置を用いて、分割予定ラインによって複数のデバイスが所定数区画され形成されたブロックが、２以上並んで余剰連結部により連結し形成された前記パッケージ基板を個々のパッケージデバイスに分割するパッケージ基板の分割方法であって、
前記チャックテーブルに保持された前記パッケージ基板の前記ブロック単位の全ての分割予定ラインの角度を測定する工程と、
測定された１ブロック幅の分割予定ラインの角度にて、順次分割予定ラインの切削を行う切削工程と、
を備え、
前記切削工程において、前記ブロックが前記余剰連結部により切削送り方向に２以上並んで連結されている方向の切削時には、前記切削ブレードは前記余剰連結部に切り込んで１ブロックの切削送りを行い隣り合う前記余剰連結部に該切削ブレードが達したら前記切削手段は上方に一旦退避する一連の動作を繰り返す、ことを特徴とするパッケージ基板の分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＳＰ基板、ＱＦＮ基板などのパッケージ基板の分割方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体の高集積化に伴い、ＢＧＡ（Ball Grid Array）やＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package）等のような、ＩＣチップ半導体が搭載されたパッケージ基板は、被切削領域上をダイシング装置等の加工装置により加工され、半導体チップとほぼ同じサイズのパッケージとして形成される。
【０００３】
ここで、通常の半導体ウエーハは、切削すべき被切削領域と切削ブレードとの位置合わせであるアライメントを行ってから、アライメントされた被切削領域を切削し、その後は、被切削領域の間隔ずつ切削ブレードを割り出し送りしながら切削していく。即ち、アランメントは最初に切削する被切削領域についてのみ行うこととしている。従って、全ての被切削領域が高精度に平行に形成されていることを前提として切削が行われる。
【０００４】
しかしながら、実際には、各被切削領域の角度にずれがある場合がある。特に、ＣＳＰ（Chip Size Package）基板やＱＦＮ基板の場合は、樹脂モールド時に配線基板に歪みが生じ、各被切削領域の平行精度が低下しやすい。被切削領域が平行でない場合において、上記のように全ての被切削領域が平行に形成されていると想定して切削を行うと、被切削領域以外の領域、例えばチップ領域を切削してしまい、半導体デバイスを損傷させてしまうという問題がある。
【０００５】
そのため、全ての被切削領域についてアライメントを行い、被切削領域毎のアライメント情報を参照して各被切削領域を切削する方法（例えば、特許文献１参照）や、基板の対辺に配設されたアライメントターゲットの距離を測長し、加工ライン数で分割し加工インデックスを算出し切削する方法（例えば、特許文献２参照）等の如く、特殊なアライメントを行い、標準的なアライメント（等間隔で加工）を行うよりも高精度に加工を行うようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−５２２２７号公報
【特許文献２】特開２００２−３３２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、歪みが大きい基板においてパッケージ長辺側の多数のブロックを横断して切削する際は、１ライン内でバラツキが大きく、上記のような特殊なアライメントでも被切削領域外を切削してしまう等の問題がある。そのため、パッケージ基板について最初にブロック毎に分割し、分割された１ブロック毎に個片化する等の余計な工程が増えてしまい、効率的でない。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、歪みの大きな基板であっても、歪みのある１枚の基板のまま効率よく、かつ、精度よく切削加工を行うことができるパッケージ基板の分割方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるパッケージ基板の分割方法は、パッケージ基板を保持して回転角度が調整可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された前記パッケージ基板を切削する切削ブレードを有し前記チャックテーブルの表面に対して鉛直方向に切り込み退避可能な切削手段と、前記チャックテーブルと前記切削手段とが相対的に切削送り方向に移動するよう切削送りする切削送り手段と、前記チャックテーブルと前記切削手段とが相対的に切削送り方向に直交する割り出し送り方向に移動するよう割り出し送りする割り出し送り手段とを備える切削装置を用いて、分割予定ラインによって複数のデバイスが所定数区画され形成されたブロックが、２以上並んで余剰連結部により連結し形成された前記パッケージ基板を個々のパッケージデバイスに分割するパッケージ基板の分割方法であって、前記チャックテーブルに保持された前記パッケージ基板の前記ブロック単位の全ての分割予定ラインの角度を測定する工程と、測定された１ブロック幅の分割予定ラインの角度にて、順次分割予定ラインの切削を行う切削工程と、を備え、前記切削工程において、前記ブロックが前記余剰連結部により切削送り方向に２以上並んで連結されている方向の切削時には、前記切削ブレードは前記余剰連結部に切り込んで１ブロックの切削送りを行い隣り合う前記余剰連結部に該切削ブレードが達したら前記切削手段は上方に一旦退避する一連の動作を繰り返す、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるパッケージ基板の分割方法は、余剰連結部により連結されている長辺側ではブロック単位で傾き角度を測定して１ブロック幅の分割予定ラインの角度で順次パッケージ基板の回転角度を変えて切削を行うので、歪みの大きな基板の場合であっても精度よく切削加工することができ、また、１ブロック幅分の切削毎に切削ブレードを一旦上方に退避させて再び余剰連結部で切り込ませる動作を繰り返すことで、歪みのある１枚の基板のまま効率よく処理することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態である切削装置を用いたパッケージ基板の分割方法について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態のパッケージ基板の分割方法が適用される切削装置の一例を示す外観斜視図であり、図２は、その切削手段周りの構成を抽出して示す斜視図である。本実施の形態の切削装置１０は、切削対象となるＣＳＰ基板等のパッケージ基板１１を分割予定ラインに沿って切削するものであり、概略構成として、図１に示すように、チャックテーブル１２、撮像手段１３、切削手段２０および制御手段３０を備える。
【００１３】
切削手段２０は、切削ブレード２１が着脱自在に装着されたスピンドル２２と、このスピンドル２２を回転可能に支持するとともに回転駆動する図示しない駆動源を含む円筒状のハウジング２３とを備え、チャックテーブル１２に保持されたパッケージ基板１１に切削ブレード２１が作用して切削を行うものである。
【００１４】
撮像手段１３は、チャックテーブル１２に保持されたパッケージ基板１１の表面を撮像するＣＣＤカメラ等を搭載した顕微鏡であり、切削すべき分割予定ラインに対する切削ブレード２１の位置付けに供するアライメント用である。この撮像手段１３は、図２に示すように、ハウジング２３の側部にＸ軸方向において切削ブレード２１と一直線上に設けられて切削手段２０と一体に移動可能である。
【００１５】
パッケージ基板１１は、保持テープＴを介してフレームＦと一体となった状態でチャックテーブル１２に保持される。このパッケージ基板１１を保持するチャックテーブル１２は、図２に示すように、回転手段１４に連結されて水平面内で回転可能とされている。回転手段１４は、移動基台１５に固定されている。ここで、切削装置１０は、切削動作に必要な送り動作を行うための切削送り手段５０、切り込み送り手段６０および割り出し送り手段７０を備える。
【００１６】
切削送り手段５０は、移動基台１５をＸ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１２を切削手段２０に対して相対的にＸ軸方向に切削送りするためのものである。切削送り手段５０は、Ｘ軸方向に配設されたボールねじ５１と、ボールねじ５１の一端に連結されたパルスモータ５２と、ボールねじ５１と平行に配列された一対のガイドレール５３とから構成され、ボールねじ５１には、移動基台１５の下部に設けられた図示しないナットが螺合している。ボールねじ５１は、パルスモータ５２に駆動されて回転し、それに伴って移動基台１５がガイドレール５３にガイドされてＸ軸方向に移動する構成となっている。
【００１７】
切り込み送り手段６０は、切削手段２０のハウジング２３を支持する支持部１６を壁部１７に対して相対的にＺ軸方向に移動させることで、切削手段２０を昇降させてパッケージ基板１１に対する切り込み量を制御するためのものである。切り込み送り手段６０は、壁部１７の一方の面においてＺ軸方向に配設されたボールねじ６１と、このボールねじ６１を回動させるパルスモータ６２と、ボールねじ６１と平行に配列された一対のガイドレール６３とを有し、支持部１６の内部の図示しないナットがボールねじ６１に螺合している。支持部１６は、パルスモータ６２によって駆動されてボールねじ６１が回動するのに伴ってガイドレール６３にガイドされてＺ軸方向に昇降し、支持部１６に支持された切削手段２０の切削ブレード２１もＺ軸方向に昇降する構成となっている。これにより、切削手段２０は、チャックテーブル１１の表面に対して鉛直方向に切り込み退避可能とされている。
【００１８】
割り出し送り手段７０は、切削手段２０のハウジング２３を、支持部１６を介して支持する壁部１７をＹ軸方向に移動させることで、切削手段２０をチャックテーブル１２に対して相対的にＹ軸方向に割り出し送りするためのものである。割り出し送り手段７０は、Ｙ軸方向に配設されたボールねじ７１と、ボールねじ７１の一端に連結されたパルスモータ７２と、ボールねじ７１と平行に配列された一対のガイドレール７３とから構成され、ボールねじ７１には、壁部１７と一体に形成された移動基台１８の内部に設けられた図示しないナットが螺合している。ボールねじ７１は、パルスモータ７２に駆動されて回転し、それに伴って移動基台１８がガイドレール７３にガイドされてＹ軸方向に移動する構成となっている。
【００１９】
制御手段３０は、切削ブレード２１によるパッケージ基板１１の切削に際して、撮像手段１３、切削手段２０、切削送り手段５０、切り込み送り手段６０および割り出し送り手段７０等を制御して、チャックテーブル１２に保持されたパッケージ基板１１のブロック単位の全ての分割予定ラインの角度を測定する工程と、測定された１ブロック幅の分割予定ラインの角度にて、順次分割予定ラインの切削を行う切削工程と、を実行させる。この際、切削工程において、ブロックが余剰連結部により切削送り方向に２以上並んで連結されている方向の切削時には、切削ブレード２１は余剰連結部に切り込んで１ブロックの切削送りを行い隣り合う余剰連結部に切削ブレード２１が達したら切削手段２０は上方に一旦退避する一連の動作を繰り返すように制御する。
【００２０】
以下、制御手段３０による制御の下に実行される本実施の形態のパッケージ基板１１の分割方法について、詳細に説明する。まず、本実施の形態で切削対象とするパッケージ基板１１は、ボール状の端子が裏面から突出した配線基板の表面に１または２以上の半導体チップを積層してボンディングし、さらにボンディングされた半導体チップを樹脂によってモールドすることによって、図３に示すように、１枚の基板として構成されたものである。ここで、パッケージ基板１１は、分割予定ライン（ストリート）Ｓによって複数のＣＳＰチップ等のデバイス１１ａが所定数区画され形成された複数のブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが、余剰連結部Ｅによって連結して細長矩形状に形成されたものである。図３等では、３×３＝９個ずつのデバイス１１ａからなる４個のブロック例として示すが、パッケージ基板１１の、より実際的な構成としては、例えば、長辺方向の長さＬが２２０ｍｍ程度であり、７×５＝３５個ずつのデバイス１１ａからなる５個のブロックが幅６．５ｍｍ程度の余剰連結部Ｅを介して長辺方向に連結されてなる。
【００２１】
また、パッケージ基板１１においては、分割予定ラインＳ毎にブロックＡ〜Ｄ外の位置にアライメントパターンが形成されている。ここで、パッケージ基板１１の長辺方向に着目すれば、長辺方向の分割予定ラインＳの位置を規定するアライメントパターンが、ブロックＡ〜Ｄ単位で、Ａ１１，Ａ１４，Ｂ１１，Ｂ１４，Ｃ１１，Ｃ１４，Ｄ１１，Ｄ１４，Ａ２１，〜，Ａ４１，Ａ４４，Ｂ４１，Ｂ４４，Ｃ４１，Ｃ４４，Ｄ４１，Ｄ４４の如く形成されている。短辺方向の分割予定ラインＳの位置を規定するアライメントパターンも同様に形成されている。このようなパッケージ基板１１は、歪みが大きく、図３に示すように、分割予定ラインＳが円弧状に歪んでしまうことも多々ある。
【００２２】
まず、チャックテーブル１２に保持されたパッケージ基板１１を切削しようとする場合は、最初に、切削すべき分割予定ラインと切削ブレード２１とのＹ軸方向の位置合わせを行う必要がある。そこで、切削送り手段５０によってチャックテーブル１２をＸ軸方向に移動させるとともに、割り出し送り手段７０によって撮像手段１３をＹ軸方向に移動させて、パッケージ基板１１を撮像手段１３の直下に位置付け、パッケージ基板１１の表面を撮像する。
【００２３】
ここでは、各アライメントパターンを順次撮像して各アライメントパターンのＸ座標およびＹ座標を求めることで、チャックテーブル１２に保持されたパッケージ基板１１のブロックＡ〜Ｄ単位の全ての分割予定ラインＳのＸ軸方向に対する傾き角度を測定する。例えば、図４に示すように、ブロックＡのアライメントパターンＡ１１，Ａ１４の座標を求めることで分割予定ラインＳ１１のＸ軸方向に対する傾き角度θ１１を求めて図示しないメモリに記憶させておく。また、ブロックＢのアライメントパターンＢ１１，Ｂ１４の座標を求めることで分割予定ラインＳ１2のＸ軸方向に対する傾き角度θ１２を求め、ブロックＣのアライメントパターンＣ１１，Ｃ１４の座標を求めることで分割予定ラインＳ１３のＸ軸方向に対する傾き角度θ１３を求め、ブロックＤのアライメントパターンＤ１１，Ｄ１４の座標を求めることで分割予定ラインＳ１４のＸ軸方向に対する傾き角度θ１４を求めて図示しないメモリに記憶させておく。以下、分割予定ラインＳ２１〜Ｓ４４に関しても同様にして傾き角度を求めて図示しないメモリに記憶させておく。短辺方向の分割予定ラインについても、アライメントパターンの座標に基づきそれぞれＹ軸方向に対する傾き角度を求めて図示しないメモリに記憶させておく。
【００２４】
ついで、測定された１ブロック幅の分割予定ラインの角度にて、順次分割予定ラインの切削を行う。ここでは、長辺方向の切削について説明する。まず、図５（ａ）に示すように、傾き角度θ１１分だけ回転手段１４によってチャックテーブル１２を回転させることで、ブロックＡ用の最初の分割予定ラインＳ１１をＸ軸方向と平行にする。そして、割り出し送り手段７０によって切削手段２０をＹ軸方向に移動させることによって、切削ブレード２１のＹ座標位置を分割予定ラインＳ１１に一致させる。そして、この状態で切削送り手段５０によってチャックテーブル１２を−Ｘ軸方向に移動させるとともに切り込み送り手段６０によって切削手段２０を下降させて高速回転する切削ブレード２１をパッケージ基板１１の端部の余剰連結部Ｅから切り込ませ、ブロックＡ用の１ブロック分の切削送りを行う。これにより、ブロックＡ用の分割予定ラインＳ１１に従ったカーフ（切削溝）Ｋ１１が形成される。
【００２５】
その後、ブロックＡ用の１ブロック幅分の分割予定ラインＳ１１のフルカット切削が終了し、隣り合う次のブロックＢとの間の余剰連結部Ｅに達したら、切り込み送り手段６０によって切削手段２０を上方に一旦退避させることで、切削動作を中断する。そして、分割予定ラインＳ１１との間の相対角度（θ１２−θ１１）分だけ回転手段１４によってチャックテーブル１２を回転させることで、図５（ｂ）に示すように、ブロックＢ用の分割予定ラインＳ１２をＸ軸方向と平行にする。そして、割り出し送り手段７０によって切削手段２０をＹ軸方向に移動させることによって、切削ブレード２１のＹ座標位置を分割予定ラインＳ１２に一致させる。そして、この状態で切削送り手段５０によってチャックテーブル１２を−Ｘ軸方向に移動させるとともに切り込み送り手段６０によって切削手段２０を下降させて高速回転する切削ブレード２１をパッケージ基板１１のブロックＡ，Ｂ間の余剰連結部Ｅから再度切り込ませ、ブロックＢ用の１ブロック分の切削送りを行う。これにより、ブロックＢ用の分割予定ラインＳ１２に従ったカーフＫ１２が形成される。
【００２６】
その後、ブロックＢ用の１ブロック幅分の分割予定ラインＳ１２のフルカット切削が終了し、隣り合う次のブロックＣとの間の余剰連結部Ｅに達したら、切り込み送り手段６０によって切削手段２０を上方に一旦退避させることで、切削動作を中断する。そして、分割予定ラインＳ１２との間の相対角度（θ１３−θ１２）分だけ回転手段１４によってチャックテーブル１２を回転させることで、図５（ｃ）に示すように、ブロックＣ用の分割予定ラインＳ１３をＸ軸方向と平行にする。そして、割り出し送り手段７０によって切削手段２０をＹ軸方向に移動させることによって、切削ブレード２１のＹ座標位置を分割予定ラインＳ１３に一致させる。そして、この状態で切削送り手段５０によってチャックテーブル１２を−Ｘ軸方向に移動させるとともに切り込み送り手段６０によって切削手段２０を下降させて高速回転する切削ブレード２１をパッケージ基板１１のブロックＢ，Ｃ間の余剰連結部Ｅから再度切り込ませ、ブロックＣ用の１ブロック分の切削送りを行う。これにより、ブロックＣ用の分割予定ラインＳ１３に従ったカーフＫ１３が形成される。
【００２７】
さらに、ブロックＣ用の１ブロック幅分の分割予定ラインＳ１３のフルカット切削が終了し、隣り合う次のブロックＤとの間の余剰連結部Ｅに達したら、切り込み送り手段６０によって切削手段２０を上方に一旦退避させることで、切削動作を中断する。そして、分割予定ラインＳ１３との間の相対角度（θ１４−θ１３）分だけ回転手段１４によってチャックテーブル１２を回転させることで、図５（ｄ）に示すように、ブロックＤ用の分割予定ラインＳ１４をＸ軸方向と平行にする。そして、割り出し送り手段７０によって切削手段２０をＹ軸方向に移動させることによって、切削ブレード２１のＹ座標位置を分割予定ラインＳ１４に一致させる。そして、この状態で切削送り手段５０によってチャックテーブル１２を−Ｘ軸方向に移動させるとともに切り込み送り手段６０によって切削手段２０を下降させて高速回転する切削ブレード２１をパッケージ基板１１のブロックＣ，Ｄ間の余剰連結部Ｅから再度切り込ませ、ブロックＤ用の１ブロック分の切削送りを行う。これにより、ブロックＤ用の分割予定ラインＳ１４に従ったカーフＫ１４が形成される。
【００２８】
以降、各分割予定ラインＳ２１〜Ｓ４４についても同様の動作を繰り返すことで、図６に示すように、長辺方向の各分割予定ラインＳ１１〜Ｓ４４に従ったカーフＫ１１〜Ｋ４４が形成される。なお、短辺方向の各分割予定ラインに従う切削処理は、従来通り行われる。
【００２９】
すなわち、パッケージ基板１１に歪みのない場合であれば、例えば分割予定ラインＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４部分は、１本の連続した分割予定ラインとして切削ブレード２１によって連続して切削可能であるが、本実施の形態では、パッケージ基板１１の歪みによる湾曲等を考慮して、１本の連続すべき分割予定ラインを分割予定ラインＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４として複数の線分に分割し、線分毎にその位置や角度を決定し、その位置情報や角度情報に基づいて、ブロック単位のチョッパカット方式で切削するようにしたものである。ここで、１本の連続すべき分割予定ラインを複数の線分に分割する境界は、ブロック間の幅６．５ｍｍ程度の余剰連結部Ｅとすることで、１本の連続すべき分割予定ラインの途中で角度を変えることによる影響を最小限としている。
【００３０】
このように、本実施の形態のパッケージ基板１１の分割方法によれば、余剰連結部Ｅにより連結されている長辺側ではブロック単位で傾き角度を測定して１ブロック幅の分割予定ラインの角度で順次パッケージ基板１１の回転角度を変えて切削を行うので、歪みの大きなパッケージ基板１１の場合であっても精度よく切削加工することができる。また、１ブロック幅分の切削毎に切削ブレード２１を一旦上方に退避させて再び余剰連結部Ｅで切り込ませる動作を繰り返すので、歪みのある１枚のパッケージ基板１１のまま効率よく処理することができる。
【００３１】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、全てのアライメントパターンの座標を読み取って各分割予定ラインの位置、角度を測定するようにしたが、例えば、ブロックＡに関しては、ブロックＡの対辺に配設された２個ずつのアライメントパターンＡ１１，Ａ１４，Ａ４１，Ａ４４の座標を読み取ってその距離を測り、分割予定ライン数で等分割することで、分割予定ラインＳ１１，Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ４１の位置、角度を決定するようにしてもよい。
【００３２】
また、本実施の形態では、ＣＳＰ基板のようなパッケージ基板１１への適用例として説明したが、ＱＦＮ基板であってもよく、さらには、次世代ＣＳＰと称されるウエーハレベルＣＳＰ（ＷＬ−ＣＳＰ）等であっても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態のパッケージ基板の分割方法が適用される切削装置の一例を示す外観斜視図である。
【図２】図１の切削手段周りの構成を抽出して示す斜視図である。
【図３】パッケージ基板を示す概略平面図である。
【図４】パッケージ基板に関する分割予定ラインの測定結果例を示す概略平面図である。
【図５】パッケージ基板の分割処理例を順に示す概略平面図である。
【図６】パッケージ基板に形成されたカーフ例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  切削装置
１１  パッケージ基板
１１ａ  デバイス
１２  チャックテーブル
２０  切削手段
２１  切削ブレード
５０  切削送り手段
７０  割り出し送り手段
Ａ〜Ｄ  ブロック
Ｅ  余剰連結部
Ｓ  分割予定ライン
【図１】
0005025383.tif 000002
【図２】
0005025383.tif 000003
【図３】
0005025383.tif 000004
【図４】
0005025383.tif 000005
【図５】
0005025383.tif 000006
【図６】
0005025383.tif 000007