封裝基板的操作方法與流程

2023-11-02 04:19:52 2

本發明涉及被分割成各個晶片的封裝基板的操作方法。

背景技術：

行動電話、個人計算機等電子設備追求輕量化、小型化，關於半導體器件的封裝也開發出被稱為csp(chipsizepackage：晶片尺寸封裝)的能夠實現小型化的封裝技術。以往，作為csp基板等封裝基板的分割後的操作方法，公知對分割後的晶片進行單獨操作的方法(例如，參照專利文獻1)。在專利文獻1所記載的操作方法中，在利用切削刀具將封裝基板分割成各個晶片(pellet：粒料)之後，將晶片一個個地拾取而從保持工作檯收納在搬送託盤中。

專利文獻1：日本特開2000-150427號公報

但是，在專利文獻1所記載的操作方法中，由於單獨拾取晶片，所以直到將全部的晶片收納在收納託盤中需要相當長的時間。推斷出今後當晶片的獲取數量隨著封裝基板的大型化而增加時，將晶片收納在收納託盤中的所需時間會進一步變長。進而，在封裝基板的尺寸為對角線超過了450mm、600mm的大張基板的情況下，存在對分割後的封裝基板實施後續的處理的各處理裝置也不得不大型化的問題。

技術實現要素：

本發明是鑑於該點而完成的，其目的在於提供一種封裝基板的操作方法，能夠縮短將單片化後的晶片收納在收納託盤中的收納時間，並且抑制實施後續處理的處理裝置的大型化。

本發明的封裝基板的操作方法，將形成有多條分割預定線的封裝基板分割成多個晶片並收納在具有規定的外形的收納託盤中，該收納託盤具備晶片收納部和配設在該晶片收納部中的粘結件，該封裝基板的操作方法的特徵在於，具有如下的步驟：分割步驟，沿著該分割預定線將尺寸比該收納託盤的該標準的外形大的該封裝基板分割成多個晶片；統一粘接步驟，在實施了該分割步驟之後，將該封裝基板的全部晶片中的能夠收納在該晶片收納部中的個數的晶片吸引保持在尺寸與該晶片收納部對應的晶片移送墊上，並按壓在該晶片收納部的該粘結件的粘結面上，從而將一部分的多個晶片統一粘接在該粘結面上；以及搬送步驟，在實施了該統一粘接步驟之後，對在該晶片收納部內粘接有該一部分的多個晶片的該收納託盤進行搬送。

根據該結構，通過晶片移送墊對封裝基板的全部晶片中的能夠收納在晶片收納部中的個數的晶片進行吸引保持，而將多個晶片統一粘接在晶片收納部的粘結面上。由於將封裝基板的全部晶片分成數次而統一地收納在收納託盤中，所以與將晶片一個個地收納在收納託盤中的結構相比能夠大幅縮短收納時間。並且，由於將封裝基板的全部晶片分到多個收納託盤中而搬送至後續的處理裝置，所以即使在封裝基板為大張基板的情況下，也不需要使後續的處理裝置與封裝基板的尺寸相匹配地大型化。這樣，在封裝基板的分割前能夠通過增大基板尺寸而增加晶片的獲取數量，並且在封裝基板的分割後能夠分到規定的外形的搬送託盤中進行搬送，由此能夠抑制對現有的生產線的影響。

根據本發明，通過將封裝基板的全部晶片分成數次而統一地收納在收納託盤中，能夠縮短將單片化後的晶片收納在收納託盤中的收納時間，並且抑制實施後續處理的處理裝置的大型化。

附圖說明

圖1是本實施方式的切削裝置的立體圖。

圖2是示出比較例的封裝基板的操作方法的圖。

圖3是示出本實施方式的分割步驟的一例的圖。

圖4的(a)和(b)是示出本實施方式的統一粘接步驟的一例的圖。

圖5是示出本實施方式的搬送步驟的一例的圖。

標號說明

1：切削裝置；40：切削單元；45：晶片移送墊；50：收納託盤；51：晶片收納部；52：粘結件；53：粘結面；60：搬送機構；65：處理裝置；c：晶片；w：封裝基板。

具體實施方式

以下，參照附圖對本實施方式的切削裝置進行說明。圖1是本實施方式的切削裝置的立體圖。圖2是示出比較例的封裝基板的操作方法的圖。另外，以下所示的切削裝置僅表示一例，並不僅限於該結構。切削裝置只要能夠適用本實施方式的封裝基板的操作方法，則也可以適當變更。並且，封裝基板並不僅限於csp基板、晶片級csp基板等小型的封裝基板，也可以是尺寸比csp基板等大的封裝基板。

如圖1所示，切削裝置1構成為：通過一對切削單元40對保持在卡盤工作檯25上的矩形板狀的封裝基板w進行切削，從而將封裝基板w分割成各個晶片c(參照圖3)。封裝基板w的正面被多條分割預定線l劃分成格子狀，在由這些分割預定線劃分出的各區域內形成有多個器件d。另外，作為封裝基板w的器件d，可以配設半導體器件，也可以配設led(lightemittingdiode：發光二極體)器件。

在切削裝置1的基臺10上設置有使卡盤工作檯25在x軸方向上移動的切削進給單元20。切削進給單元20具有：一對導軌21，它們配置在基臺10上並與x軸方向平行；以及由電動機驅動的x軸工作檯22，其以能夠滑動的方式設置在一對導軌21上。在x軸工作檯22的背面側形成有未圖示的螺母部，該螺母部與滾珠絲槓23螺合。並且，通過使與滾珠絲槓23的一端部連結的驅動電動機24進行旋轉驅動，卡盤工作檯25沿著一對導軌21在x軸方向上進行切削進給。

在x軸工作檯22的上部以能夠繞z軸旋轉的方式設置有對封裝基板w進行保持的卡盤工作檯25。在卡盤工作檯25的工作檯基座26上以能夠裝拆的方式安裝有封裝基板w用的保持治具27。保持治具27是按照封裝基板w的種類來準備的板狀治具，每當加工對象的封裝基板w的種類改變時便對工作檯基座26換上。並且，保持治具27在不鏽鋼鋼板的正面上由聚氨酯樹脂等形成有樹脂層，通過樹脂層來提高對封裝基板w的保持性能。

在保持治具27的正面上，在與封裝基板w的分割預定線對應的位置處形成有使切削單元40的切削刀具42的刀尖退出的退刀槽28(參照圖3)，在由退刀槽28劃分成格子狀的各區域內形成有多個吸引口29(參照圖3)。各吸引口29通過工作檯基座26內的流路而與吸引源(未圖示)連接，通過產生於吸引口29的負壓對封裝基板w進行吸引保持。分割前的封裝基板w通過多個吸引口29而被整體地保持，封裝基板w的分割後的晶片c通過多個吸引口29而被單獨地保持。

在基臺10上設置有局部開口以便避開卡盤工作檯25的移動路徑的立壁部11。在立壁部11上設置有使一對切削單元40在y軸方向和z軸方向上移動的轉位進給單元30和切入進給單元35。轉位進給單元30具有：一對導軌31，它們配置在立壁部11的前表面上並與y軸方向平行；以及y軸工作檯32，其以能夠滑動的方式設置在一對導軌31上。切入進給單元35具有：一對導軌36，它們配置在y軸工作檯32上並與z軸方向平行；以及z軸工作檯37，其以能夠滑動的方式設置在一對導軌36上。

在y軸工作檯32的背面側形成有螺母部，該螺母部與滾珠絲槓33螺合。並且，在z軸工作檯37的背面側形成有螺母部，該螺母部與滾珠絲槓38螺合。在y軸工作檯32用的滾珠絲槓33和z軸工作檯37用的滾珠絲槓38的一端部，分別連結有驅動電動機34、39。通過這些驅動電動機34、39對各個滾珠絲槓33、38進行旋轉驅動，由此，固定在z軸工作檯37上的一對切削單元40沿著導軌31、36在y軸方向進行轉位進給，在z軸方向上進行切入進給。

一對切削單元40構成為將切削刀具42以能夠旋轉的方式安裝在從外殼41突出的主軸(未圖示)的前端。切削刀具42例如通過樹脂結合劑將金剛石磨粒固定而成形為圓板狀。並且，在各切削單元40的外殼41上設置有對封裝基板w的上表面進行拍攝的拍攝單元43，根據拍攝單元43的拍攝圖像使切削刀具42相對於封裝基板w進行對準。在這樣的切削裝置1中，使卡盤工作檯25相對於切削刀具42進行切削進給，從而沿著分割預定線將封裝基板w分割成各個晶片c(參照圖3)。

另外，在本實施方式的切削裝置1中，為了增加來自封裝基板w的晶片c的獲取數量，使用的是與對角線為450mm、600mm等大型尺寸的封裝基板w對應的卡盤工作檯25。將封裝基板w的分割後的晶片c從卡盤工作檯25轉移到收納託盤50(參照圖4)而送出至後續的處理裝置，但在如一般的操作方法那樣通過拾取機等一個個地拾取晶片的情況下，將晶片c收納在收納託盤50中所需的時間會變長。因此，存在雖然晶片c的獲取數量增加了但生產效率降低這一不良情況。

在該情況下，如圖2所示，也考慮了使用大型的搬送墊70將封裝基板w的分割後的晶片c統一收納在收納託盤中的結構，但必須配合封裝基板w的大型化而準備比標準尺寸(操作機標準尺寸)大的收納託盤71。同樣地，後續的檢查裝置和卸料機也必須配合封裝基板w的大型化而從現有的裝置結構進行變更。這樣，對晶片c進行統一搬送而實現的收納時間的縮短化和利用現有的結構而實現的成本削減處於此消彼長的關係。

因此，在本實施方式的操作方法中，僅按照能夠收納在收納託盤50中的個數從封裝基板w的分割後的全部晶片c中取出晶片而統一地收納在收納託盤50中(參照圖4)。即，由於每次以能夠收納在收納託盤50中的個數為單位來統一收納多個晶片c，所以能夠縮短將晶片c收納在收納託盤50中的收納時間。並且，由於能夠繼續使用標準尺寸的收納託盤50，所以不需要將後續的處理裝置從現有的裝置結構進行變更，也不會增加設備成本。因此，能夠不使設備成本增加而提高生產性。

以下，參照圖3至圖5對封裝基板的操作方法進行說明。圖3示出了本實施方式的分割步驟的一例，圖4示出了本實施方式的統一粘接步驟的一例，圖5示出了本實施方式的搬送步驟的一例。另外，圖4的(a)示出了統一粘接步驟的拾取動作的一例，圖4的(b)示出了統一粘接步驟的收納動作的一例。另外，在卡盤工作檯上設定有與收納託盤的外形尺寸相匹配的多個區域，但在圖3和圖4中僅圖示了多個區域中的在x軸方向上排列的3個區域。

如圖3所示，首先實施分割步驟。在分割步驟中，在切削裝置1(參照圖1)的卡盤工作檯25上載置封裝基板w，經由保持治具27將大張的封裝基板w吸引保持在卡盤工作檯25上。封裝基板w形成為尺寸比收納託盤50(參照圖4)的規定的外形大，例如，形成為能夠從1張封裝基板w獲取數倍於收納託盤50的收納個數的晶片c的尺寸。因此，卡盤工作檯25和保持治具27與封裝基板w的尺寸相匹配地形成為大型。

當將一對切削刀具42對位於封裝基板w的分割預定線l(參照圖1)時，使切削刀具42下降至能夠切斷封裝基板w的高度，並對卡盤工作檯25相對於該切削刀具42進行切削進給。通過重複進行切削進給而沿著各分割預定線l對卡盤工作檯25上的封裝基板w進行切削從而分割成各個晶片c。此時，由於在保持治具27上與各個晶片c對應地形成有吸引口29，所以在切削過程中從封裝基板w分離的晶片c被吸引口29單獨地吸引保持，晶片c不會從保持治具27脫離。

並且，在卡盤工作檯25上按照收納託盤50(參照圖4)的外形尺寸區分出多個區域a1～an(在圖3中僅圖示了區域a1～a3)。即，封裝基板w的分割後的晶片c按照收納託盤50的收納個數分成多個區域a1～an而保持在卡盤工作檯25上。由於對封裝基板w的全部晶片c以收納託盤50的外形尺寸為基準進行區域劃分，所以能夠將全部晶片c分到多個收納託盤50中來進行搬送。因此，在將收納託盤50作為1個處理單位的後續的處理裝置65(參照圖5)中，能夠按照每個收納託盤50對晶片c進行處理。

如圖4的(a)和(b)所示，在實施了分割步驟之後實施統一粘接步驟。如圖4的(a)所示，在統一粘接步驟的前半部分的拾取動作中，使用尺寸與收納託盤50的晶片收納部51對應的晶片移送墊45來實施晶片c的拾取。晶片移送墊45的保持面形成為與卡盤工作檯25上的1個區域對應的大小，並在與區域內的各晶片c對應的位置處形成有吸引口46。各吸引口46經由開閉閥47而與吸引源48連接，通過開閉閥47的開閉來切換吸引力的提供和阻斷。

該晶片移送墊45移動至卡盤工作檯25的上方而定位在卡盤工作檯25上的區域a1。當晶片移送墊45的各吸引口46位於各晶片c的各自的正上方時，晶片移送墊45朝向卡盤工作檯25下降。使晶片移送墊45靠近各晶片c從而對封裝基板w的全部晶片c中的能夠收納在晶片收納部51中的個數的晶片c進行吸引保持。此時，停止卡盤工作檯25對晶片c的吸引，不會阻礙晶片移送墊45所進行的晶片c的拾取。

如圖4的(b)所示，在統一粘接步驟的後半部分的收納動作中，通過晶片移送墊45將多個晶片c收納在具有規定的外形的晶片收納部51的收納託盤50中。在收納託盤50中，規定的外形的晶片收納部51形成為凹狀，晶片收納部51開口成晶片移送墊45能夠進入的大小。並且，在晶片收納部51的底面上配設有片狀的粘結件52並在粘結件52的粘結面53上載置晶片c，從而防止由收納託盤50進行的搬送過程中的晶片c的位置偏移。粘結件52例如由umi公司生產的flexcarrier(註冊商標)構成，通過雙面膠帶等將該粘結件52粘貼在晶片收納部51的底面上。另外，關於粘結件52，也可以代替flexcarrier等粘結板而由紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等樹脂片和粘接劑構成。

晶片移送墊45移動至該收納託盤50的上方而使晶片移送墊45所吸引保持的多個晶片c位於晶片收納部51的正上方。晶片移送墊45在保持著多個晶片c的狀態下朝向收納託盤50下降並將多個晶片c按壓在晶片收納部51的粘結件52的粘結面53上從而統一粘接在粘結面53上。這樣，卡盤工作檯25上的全部晶片c中的區域a1的多個晶片c被統一轉移到收納託盤50中。通過重複進行該統一粘接步驟，將卡盤工作檯25上的全部晶片c分到多個收納託盤50中來進行收納。

如圖5所示，在實施了統一粘接步驟之後實施搬送步驟。在搬送步驟中，通過帶式運送機等搬送機構60將在晶片收納部51內粘接有多個晶片c的收納託盤50朝向後續的處理裝置65搬送。由於在後續的處理裝置65中按照每個標準尺寸的收納託盤50對晶片c進行處理，所以能夠不改變現有的裝置結構而對多個晶片c實施後續的處理。因此，對於後續的裝置，無論封裝基板w是否大型化，都能夠沿用現有的裝置從而削減成本。

如以上那樣，在本實施方式的封裝基板w的操作方法中，通過晶片移送墊45對封裝基板w的全部晶片c中的能夠收納在晶片收納部51中的個數的晶片c進行吸引保持並將多個晶片c統一粘接在晶片收納部51的粘結面53上。由於將封裝基板w的全部晶片c分成數次而統一地收納在收納託盤50中，所以與將晶片一個個地收納在收納託盤50中的結構相比能夠大幅縮短收納時間。並且，即使在封裝基板w為大張基板的情況下，由於將封裝基板w的全部晶片c分到多個收納託盤50中而搬送至後續的處理裝置65，所以不需要使後續的處理裝置65與封裝基板w的尺寸相配地大型化。這樣，在封裝基板w的分割前能夠通過增大基板尺寸而增加晶片c的獲取數量並在封裝基板w的分割後分成規定的外形的收納託盤50來進行搬送，由此能夠抑制對現有的生產線的影響。

另外，本發明並不僅限於上述實施方式，能夠實施各種變更。在上述實施方式中，在附圖中圖示的大小、形狀等並不僅限於此，能夠在發揮本發明的效果的範圍內進行適當變更。另外，只要不脫離本發明的目的的範圍便能夠實施適當變更。

例如，在上述的實施方式中，構成為在分割步驟中通過切削裝置1將封裝基板w分割成各個晶片c，但並不僅限於該結構。在分割步驟中，將封裝基板w沿著分割預定線分割成各個晶片c即可，例如，也可以通過雷射加工將封裝基板w分割成各個晶片c。

並且，在上述的實施方式中，構成為在搬送步驟中通過帶式運送機等搬送機構60將收納託盤50朝向後續的處理裝置65進行搬送，但並不僅限於該結構。搬送機構60是能夠搬送收納託盤50的結構即可，例如，也可以使用線性電動機來構成。並且，在搬送步驟中，並不僅限於通過搬送機構60來搬送收納託盤50的結構，也可以由操作者來搬送收納託盤50。進而，也可以在搬送步驟中利用搬送墊將收納託盤50搬送至後續的裝置等。

如以上說明的那樣，本發明具有能夠縮短將多個晶片收納在收納託盤中的收納時間並且抑制後續的處理裝置的大型化的效果，尤其對於對角線超過了450mm、600mm的封裝基板的操作方法有用。