JP4649067B2 - ダイシング治具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、治具本体に位置決めして載置されたワークと共にダイシング部へ移送されるダイシング治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体パッケージの一例として、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ・Ｓｉｚｅ・Ｐａｃｋａｇｅ）を製造する場合について説明する。ガラスエポキシ樹脂材、ポリイミド樹脂材などを用いた回路基板上に複数の半導体チップがマトリクス状に搭載され、該半導体チップ搭載面側を樹脂封止されてパッケージ部が形成される。このパッケージ部が形成された回路基板がダイシング治具に載置されてワーク供給装置によりダイシング装置のＸ−Ｙテーブルに供給される。
【０００３】
Ｘ−Ｙテーブルに移載されたダイシング治具は、回路基板と共に吸着保持された状態で、Ｘ−Ｙテーブルをダイシングブレードの切断ラインと位置合わせが行われた後、例えばＸ方向に走査させる際（例えば往路を走査させる際）に一辺側が切断され、Ｘ方向の往復走査が終わるたびにＹ方向へ１ライン分移動させる動作を繰り返して切断される。一辺側の切断が終了すると、Ｘ−Ｙテーブルを９０度回転させて隣接する他辺側についてもＸ−Ｙテーブルを同様に例えばＸ方向に往復走査させてはＹ方向へ１ライン分移動させる動作を繰り返して切断が行われる。これにより、回路基板は、ダイシング治具に載置されたまま、マトリクス状に個片に切断される。
【０００４】
切断が終了すると、回路基板は、ダイシング治具と共にスピン洗浄部へ移送される。スピン洗浄部では、ダイシング治具が回路基板と共に洗浄ステージに吸着保持された状態で、密閉空間内で洗浄ステージが高速で回転駆動される。このとき、噴射ノズルから洗浄液が回路基板に向かって噴射されて洗浄が行われる。洗浄終了後洗浄ステージを回転させたまま回路基板にエアーが噴射されて基板乾燥が行われる。
【０００５】
回路基板は、供給マガジンより切り出されると、別途待機したダイシング治具上に吸着パッド等を備えたワーク搬送部により移送される。そして、回路基板はダイシング治具に載置されたままワーク供給装置によりダイシング部のＸ−Ｙテーブル上に移送される。以下、回路基板を載置してダイシング部へ移送されるダイシング治具について説明する。
【０００６】
図５（ａ）（ｂ）においてワーク供給装置１０１は、ダイシング治具１０２に回路基板１０３を載せたままＸ−Ｙテーブルヘ移送するものである。ベース部１０４にはダイシング治具１０２を両側より保持する保持アーム１０５がスライド可能に設けられている。保持アーム１０５の先端部には、保持部１０６が設けられており、保持部１０６にはダイシング治具１０２本体の両側面に設けられた係止穴１０７に係止可能な保持爪１０８が突設されている。保持アーム１０５はベース部１０４に設けられたシリンダ部１０９のシリンダロッド１１０に連繋している。保持アーム１０５は、シリンダ部１０９を作動させることにより、スライドレール１１１に沿って移動可能に設けられている。回路基板１０３は、パッケージ部１０３ａを下側にしてダイシング治具１０２に載置される。回路基板１０３は、例えば図６に示すように、基板部１０３ｂに穿孔された孔に治具本体の搭載面に立設されたピン１１２を挿通させて位置決めされている。そして、保持アーム１０５をスライドさせてダイシング治具１０２が保持部１０６により保持されてダイシング部のＸ−Ｙテーブルへ移送されるようになっている。ダイシング治具１０２はＸ−Ｙテーブルへ移載されると、ダイシング治具１０２に設けられた吸引孔（図示せず）を通じて回路基板１０３が吸着保持される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図５（ａ）（ｂ）に示すダイシング治具１０２においては、回路基板１０３は図６に示すように基板部１０３ｂがダイシング治具１０２にピン１１２により位置決めされているが、ダイシング部への移送中に加わる装置の振動や、パッケージ部１０３ａの反りが生じた場合には、基板部１０３ｂがピン１１２より外れて位置ずれが生ずるおそれがある。
また、回路基板１０３に反りが生じたまま切断すると、ダイシング治具１０２の吸着孔を通じて吸引しても吸着固定が不十分となり易い。また、回路基板１０３に反りが生じたまま切断すると、ダイシングブレードと適切な角度で当たらないため、切断ラインがずれて不良品が発生するおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ワークを載せたままダイシング作業が終了するまでワークが反らずにしかも位置ずれを生ずることなく載置可能なダイシング治具を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
即ち、治具本体に載置されたワークと共にダイシング部へ移送されるダイシング治具であって、前記治具本体の載置面に樹脂封止部を下に回路基板を上にして載置されたワークの上から開口部より前記回路基板を露出させて前記治具本体に位置決めされてワークを押さえるワーク押さえ部材を備え、前記ワーク押さえ部材には、前記開口部に臨んで形成された櫛歯状の押さえ部と、該押さえ部間を含む回路基板の周囲に形成されたダイシングブレードの逃げ孔と、が各々形成されており、前記ワーク押さえ部の先端は樹脂封止部より外側の基板部を押さえることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るダイシング治具の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
図１（ａ）（ｂ）は回路基板が載置されたダイシング治具の上視図及び正面図、図２は回路基板、押さえ部材及びダイシング治具の位置関係を示す説明図、図３はダイシング動作の説明図、図４はダイシング装置の全体構成を示す平面説明図である。
【００１１】
先ず、図４を参照して、ダイシング装置の全体構成について説明する。
１はワーク供給部であり、ワークの１例であるＣＳＰ用の回路基板２が複数収納された供給マガジン３より１枚ずつ供給可能になっている。回路基板２は、半導体チップが一方側にマトリクス状に搭載されて一括して樹脂モールドされており、供給マガジン３よりプッシャーなどにより切り出し部４へ送り出される。このとき、撮像装置などにより回路基板２の品種が判別されるようになっている。
切り出し部４へ送り出された回路基板２は、ワーク供給装置としてのワーク搬送部Ｘ１により吸着保持され、ワーク供給位置Ａに待機しているダイシング治具５にパッケージ部を下にして載置され、該ダイシング治具５と共に保持されてダイシング位置Ｂへ移送される。
【００１２】
６はダイシング部であり、回路基板２がダイシング治具５と共にダイシングテーブル７へ移送される。ダイシングテーブル７はＸ−Ｙ方向及び回転可能に設けられており、回路基板２をダイシング治具５と共に吸着保持するようになっている。ダイシングテーブル７をダイシングブレード８の切断ラインと位置合わせを行って、Ｘ方向に（例えば図４の左側に）走査させる際に一辺側が切断され、再びＸ方向に（図４の右側に）戻って、Ｙ方向へ１ライン分移動させては同様に切断される。一辺側の切断が終了すると、ダイシングテーブル７を９０度回転させて隣接する他辺側についてもダイシングテーブル７を同様にＸ方向に往復走査させてはＹ方向へ１ライン分移動させて繰り返し切断動作が行われる。これにより、回路基板２は、ダイシング治具５に搭載されたまま、基板側よりマトリクス状に個片に切断される。基板側より切断することで実装面となる基板側がバリ面とならないように切断が行われる。
【００１３】
９はスピン洗浄部であり、ダイシングされた回路基板２がダイシング治具５と共にダイシングテーブル７に載せられたままワーク搬送部Ｙ１によりダイシング位置Ｂより洗浄位置Ｃへ移送され、洗浄ステージ１０にてダイシングテーブル７が洗浄ステージ１０に吸着保持されて切断面である基板側のスピン洗浄が行われる。スピン洗浄部９では、密閉空間内で洗浄ステージ１０が高速で回転駆動される、図示しない噴射ノズルから洗浄液が回路基板２に向かって噴射されて洗浄が行われる。洗浄終了後に洗浄ステージ１０を回転させたまま回路基板２にエアーが噴射されて基板乾燥が行われる。
【００１４】
１１はワーク搬送装置であり、ダイシングされスピン洗浄されたワーク（回路基板２）がダイシング治具５と共にワーク搬送部Ｘ３により洗浄位置Ｃよりピックアップ位置Ｄへ移送されピックアップステージ１２に取り出される。そして、ワーク搬送部Ｘ２により回路基板２のみがダイシング治具５より取出されて後処理工程へ搬送される。後処理工程としては本実施例ではワーク洗浄乾燥工程、ワーク検査工程等がある。
【００１５】
１３はワーク洗浄乾燥部であり、ピックアップステージ１２より、ダイシングされ、一面をスピン洗浄された回路基板２がワーク搬送部Ｘ２により一括保持されて搬送される間に他面の洗浄乾燥が行われる。ワーク洗浄乾燥部１３は、回路基板２のスピン洗浄されていないパッケージ部側を洗浄ローラ１４にてウェット洗浄し、乾燥ローラ１５にて乾燥洗浄した後、エアー吹き付け部１６により切削屑を除去する動作が連続して行われる。
【００１６】
１７はワーク載置部であり、洗浄乾燥後の回路基板２が回転及びスライド可能なＸ−Ｙ−θテーブル１８上に載置され、回路基板２の向きを揃えて供給可能になっている。このＸ−Ｙ−θテーブル１８は、θ方向に回転可能であり、かつＸ−Ｙ方向に設けられた移動ガイド１９に沿って移動可能に設けられている。Ｘ−Ｙ−θテーブル１８は、図４に示すように、ワーク搬送部Ｘ２より回路基板２が移載されると、時計回り方向へ９０度回転して向きを変えるようになっている。Ｘ−Ｙ−θテーブル１８の近傍には、反転ピックアップ２０が上下動、回転動作及びスライド可能に設けられている。反転ピックアップ２０は、Ｘ−Ｙ−θテーブル１８に回路基板２が吸着保持されて９０度回転すると、上下動して個片化されたチップ２ａを吸着保持する。そして、反転ピックアップ２０は、１８０度回転して（反転させて）、チップ２ａを吸着保持したまま図４に示す検査テーブル２２へ移送する。
【００１７】
２１はワーク検査部であり、ワーク載置部１７より検査テーブル２２へ移載されたチップに画像処理検査及び導通検査を含む検査が行われる。検査テーブル２２の周縁部には複数箇所にワーク保持部（チップ載置用凹部）２３が設けられ、該ワーク保持部２３に反転ピックアップ２０より移載されたチップ２ａを吸着保持するようになっている。具体的には、検査テーブル２２の周縁部に９０度ずつ振られた４箇所に設けられている。各ワーク保持部２３に吸着保持されたチップ２ａは検査テーブル２２が９０度ずつ回転することにより検査ステージへ送られる。
【００１８】
２４はワークピックアップ部であり、ワーク検査部２１の検査テーブル２２に設けられたワーク保持部２３に対応した間隔でワーク（チップ２ａ）を保持可能なピックアップヘッド２５が複数箇所に設けられている。具体的には、ワークピックアップ部２４には、ピックアップヘッド２５が９０度ずつ振られた４箇所の位置に設けられている。検査テーブル１９とワークピックアップ部２４とは同期して回転可能に設けられている。ワーク保持部２３とピックアップヘッド２５とは少なくとも２箇所で重なり合うように回転するようになっている。
【００１９】
２６はワーク収納部であり、検査テーブル２２により搬送された検査終了後のチップ２ａが収納用ピックアップ３９により保持されて良品と不良品とに分けて良品収納トレイ２６ａ、不良品収納トレイ２６ｂに分別して収納される。各収納トレイが一杯になると空トレイ２６ｃが供給されるようになっている。
【００２０】
回路基板２を搭載可能なダイシング治具５は、ワーク供給位置Ａ、ダイシング位置Ｂ、洗浄位置Ｃ、ピックアップ位置Ｄのうち何れか３位置に配設され、該複数のダイシング治具５を対応するワーク搬送部Ｘ１、Ｙ１、Ｘ３、Ｙ２の何れかによりダイシング治具５を循環させて回路基板２の搬送が繰り返し行われるようになっている。
【００２１】
図４において、回路基板２を搭載したダイシング治具５は、ワーク供給位置Ａからダイシング位置Ｂへワーク搬送部Ｘ１により上レールを用いて搬送される。また、切断された回路基板２を搭載したダイシング治具５は、ダイシング位置Ｂから洗浄位置Ｃへワーク搬送部Ｙ１により下レールを用いて搬送される。スピン洗浄された回路基板２を搭載したダイシング治具５は、洗浄位置Ｃからピックアップ位置Ｄへワーク搬送部Ｘ３により上レールを用いて搬送される。ダイシング治具５は、回路基板２がワーク搬送部Ｘ２により吸着保持されて搬送されると、ピックアップ位置Ｄから再度ワーク供給位置Ａへワーク搬送部Ｙ２により下レールを用いて搬送される。
【００２２】
ここで、ダイシング治具の構成について図１（ａ）（ｂ）及び図２を参照して説明する。ダイシング治具５はワーク（回路基板２）を載置したまま、これらがワーク搬送部Ｘ１に保持されてダイシング部６へ移送される。図２に示すように、ダイシング治具５の治具本体５ａには回路基板２が載置され、その上からワーク押さえ部材２７が載置されて、回路基板２を治具本体５ａに位置決めして押さえるようになっている。
【００２３】
図１（ａ）（ｂ）において、治具本体５ａの載置面５ｂには、位置決め部分の１例である位置決めピン２８が４箇所に突設されている。本実施例では位置決めピン２８はワーク押さえ部材２７のコーナー部に相当する位置に設けられており、対応する回路基板２のコーナー部には面取りされた当接部２９が形成されている。尚、位置決めピン２８に代えて位置決め穴（凹部）を設けても良く、この場合には、ワーク押さえ部材２７の対応する位置にピン（凸部）を設けるようにしても良い。
ワーク押さえ部材２７は、位置決めピン２８に当接部２９を当接させて位置決めされて治具本体に５ａに搭載され、開口部３０より回路基板２を露出させて治具本体５ａに押さえるものである。ワーク押さえ部材２７には、回路基板２の一部を押さえることが可能な押さえ部３１が開口部３０に臨んで形成されている。ワーク押さえ部材２７は、例えばステンレススチール材やアルミニウム材などの金属板材やセラミック材などのような比較的硬質の樹脂板材が用いられる。
【００２４】
ワーク押さえ部材２７には、櫛歯状の押さえ部３１が開口部３０に臨んで形成されており、押さえ部３１間にはダイシングブレードの逃げ孔３２が形成されている。逃げ孔３２は、回路基板２の短手方向に平行に等ピッチで形成されており、回路基板２の長手方向の両側には逃げ孔３３が形成されるようになっている。開口部３０及び逃げ孔３２、３３は、回路基板２をダイシングするダイシングブレード８の進入スペースを提供するものである。
また、開口部３０に臨んで形成された押さえ部３１の先端は、回路基板２の樹脂封止部（パッケージ部）２ｂより外側の基板部２ｃを押さえるようになっている。
【００２５】
図３に示すように、回路基板２は、パッケージ部２ｂ側を下にして治具本体５ａに載置されており、その上からワーク押さえ部材２７が位置決めピン２８に沿って位置決めされて載置されて、基板部２ｃが押さえ部３１に押さえられた状態でダイシング部６へ移送される。そして、ダイシングテーブル７をダイシングブレード８の切断ラインと位置合わせを行って、Ｘ方向に（例えば図３左側に）走査させる際に一辺側が切断され、再びＸ方向に（図３右側に）戻って、Ｙ方向に１ライン分移動させては切断動作が繰り返し行われる。そして、ダイシングテーブル７を９０度回転させて、Ｙ方向側も同様にして切断動作が繰り返し行われ、全体としてマトリクス状に切断される。
【００２６】
上記構成によれば、回路基板２は、ワーク押さえ部材２７により治具本体５ａに押さえられたままダイシング部６へ移送されるため、移送中に回路基板２に位置ずれが生ずることがない。また、ダイシング動作終了まで回路基板２は、ワーク押さえ部材２７に押さえられているため、回路基板２の反りを有効に防止してダイシングテーブル７上で回路基板２をダイシング治具５に密着して吸着させることができる。よって、ダイシングブレード８が一定の角度で回路基板２に当接するので切断ラインがずれることなく、切断不良を低減して歩留まりを向上させることができる。
また、ワーク押さえ部材２７の開口部３０には、Ｘ−Ｙ方向に櫛歯状の逃げ孔３２、３３が形成されており、押さえ部３１の先端は、パッケージ部２ｂより外側の基板部２ｃを押さえるようになっているので、ダイシングブレード８と押さえ部材２７の干渉も防止でき、加工信頼性を高めることができる。
【００２７】
以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、ワークの種類は、エポキシ樹脂系の樹脂基板に限らずテープ基板等で合っても良く、ワーク押さえ部材２７の材質も金属板材に限らず他の部材を用いても良い等、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係るダイシング治具を用いると、ワークは、ワーク押さえ部材により治具本体に押さえられたままダイシング部へ移送されるため、移送中にワークに位置ずれが生ずることがない。また、ダイシング動作終了までワークは、ワーク押さえ部材に押さえられているため、ワークの反りを有効に防止してダイシングテーブル上でワークをダイシング治具に密着して吸着させることができる。よって、ダイシングブレードが一定の角度でワークに当接するので切断ラインがずれることなく、切断不良を低減して歩留まりを向上させることができる。
また、ワーク押さえ部材の開口部には、Ｘ−Ｙ方向に逃げ孔が形成されており、押さえ部の先端は、パッケージ部より外側の基板部を押さえるようになっているので、ダイシングブレードと押さえ部材の干渉も防止でき、加工信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回路基板が載置されたダイシング治具の上視図及び正面図である。
【図２】回路基板、押さえ部材及びダイシング治具の位置関係を示す説明図である。
【図３】ダイシング動作の説明図である。
【図４】ダイシング装置の全体構成を示す平面説明図である。
【図５】従来のダイシング治具を移送するワーク供給装置の正面図及び上視図である。
【図６】回路基板の反りを示す説明図である。
【符号の説明】
１ ワーク供給部
２ 回路基板
２ａ チップ
２ｂ パッケージ部
２ｃ 基板部
３ 供給マガジン
４ 切り出し部
５ ダイシング治具
５ａ 治具本体
５ｂ 載置面
６ ダイシング部
７ ダイシングテーブル
８ ダイシングブレード
９ スピン洗浄部
１０ 洗浄ステージ
１１ ワーク搬送装置
１２ ピックアップステージ
１３ ワーク洗浄乾燥部
１４ 洗浄ローラ
１５ 乾燥ローラ
１６ エアー吹き付け部
１７ ワーク載置部
１８ Ｘ−Ｙ−θテーブル
１９ 移動ガイド
２０ 反転ピックアップ
２１ ワーク検査部
２２ 検査テーブル
２３ ワーク保持部
２４ ワークピックアップ部
２５ ピックアップヘッド
２６ ワーク収納部
２６ａ 良品収納トレイ
２６ｂ 不良品収納トレイ
２６ｃ 空トレイ
２７ ワーク押さえ部材
２８ 位置決めピン
２９ 当接部
３０ 開口部
３１ 押さえ部
３２、３３ 逃げ孔
３９ 収納用ピックアップ

Claims (1)

1. 治具本体に載置されたワークと共にダイシング部へ移送されるダイシング治具であって、
   前記治具本体の載置面に樹脂封止部を下に回路基板を上にして載置されたワークの上から開口部より前記回路基板を露出させて前記治具本体に位置決めされてワークを押さえるワーク押さえ部材を備え、
   前記ワーク押さえ部材には、前記開口部に臨んで形成された櫛歯状の押さえ部と、該押さえ部間を含む回路基板の周囲に形成されたダイシングブレードの逃げ孔と、が各々形成されており、前記ワーク押さえ部の先端は樹脂封止部より外側の基板部を押さえることを特徴とするダイシング治具。

Images