分割治具和晶片的分割方法与流程

本发明涉及分割治具和晶片的分割方法，该分割治具用于借助切削刀具将晶片分割成各个器件，该晶片形成为使相邻的器件列中的第2分割预定线成为非直线状。

背景技术：

通过划片装置将由分割预定线划分并在正面上形成有ic、lsi等多个器件的晶片分割成各个器件，并应用在移动电话、个人计算机等电子设备中。

随着移动电话或个人计算机等电子设备追求更轻量化、小型化，也开发出呈格子状配设有多个器件的被称为芯片尺寸封装(csp)的封装技术。作为这样的csp技术，在形成有多个与半导体芯片的连接端子对应的连接端子并且呈格子状形成有对每个半导体芯片进行划分的分割预定线的铜版等电极板上呈矩阵状配设有多个半导体芯片，借助从半导体芯片的背面侧对树脂进行了模塑的树脂部来使电极板和半导体芯片一体化，由此，形成csp基板。通过将该封装基板沿着分割预定线切断而分割成各个封装得到的芯片尺寸封装(csp)。

这里，在形成上述那样的csp基板时，指出了有时因在对通过树脂的模塑而形成的csp基板进行覆盖的树脂部内产生孔隙(在成形品内部产生的空洞)而使产品的可靠性降低，如下的技术是公知的：为了对通过该模塑而形成的树脂的成型膜内部的孔隙的产生进行抑制，在具有形成为直线状的多条第1分割预定线和设置在与该第1分割预定线垂直的方向上的多条第2分割预定线并在由该第1分割预定线和该第2分割预定线划分出的各区域内配设有器件的晶片中，通过使夹着该第1分割预定线而相邻的器件列彼此偏移，而将沿着该第1分割预定线排列的多个器件列形成为使相邻的器件列中的第2分割预定线为非直线状，由此，对通过该模塑而形成的树脂的成型膜内部的孔隙的产生进行抑制(参照专利文献1。)。

专利文献1：韩国公开特许第2016-0000953号公报

根据在上述专利文献1中记载的技术，记载了如下内容：虽然防止了在通过树脂的模塑而形成的成型膜内部产生孔隙，但相邻的器件列的第2分割预定线没有连续地形成为直线状，不能在该状态下使切削刀具沿着第2分割预定线一直直行而进行切削，在沿着第1分割预定线进行切削之后，需要在使偏移的器件列的位置与其他的器件列对齐之后沿着第2分割预定线进行切削。

然而，即使参照上述专利文献1，也没有记载在切削加工中能够具体使用哪种结构的分割治具来高效地进行第1、第2分割预定线的切削。特别是，对于用于将csp基板分割成各个器件的切削装置中的用于对分割前的csp基板进行载置的保持工作台而言，需要形成为了在切削时从切削刀具受到的加工负荷下对csp基板进行牢固地保持的吸引单元，在以往公知的保持工作台的构造中，在沿着csp基板的第1分割预定线进行了切削之后，存在着不能容易地使偏移的器件列与相邻的器件列对齐的问题。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述事实而完成的，其主要的技术课题在于，提供分割治具和晶片的分割方法，利用划片装置将晶片高效地分割成各个器件，其中该晶片具有形成为直线状的多条第1分割预定线和设置在与该第1分割预定线垂直的方向上的多条第2分割预定线，在由该第1分割预定线和该第2分割预定线划分出的各区域内配设有器件，使夹着该第1分割预定线而相邻的器件列彼此偏移而形成沿着该第1分割预定线排列的多个器件列。

为了解决上述主要的技术课题，根据本发明，提供一种分割治具，该分割治具用于借助切削刀具将晶片分割成各个器件，该晶片具有形成为直线状的多条第1分割预定线和设置在与该第1分割预定线垂直的方向上的多条第2分割预定线，在由该第1分割预定线和该第2分割预定线划分出的各区域内配设有器件，沿着该第1分割预定线排列的多个器件列排列成使夹着该第1分割预定线而相邻的器件列彼此在第1分割预定线方向上偏移，从而该晶片形成为使相邻的器件列中的第2分割预定线成为非直线状，其中，该分割治具包含：主体，其在上表面具有吸引区域，在该吸引区域中形成有多个对晶片的各器件进行吸引保持的吸引部；以及吸引路径，其形成在该主体的内部，将吸引力传递至该吸引部，在该吸引区域内形成有：切削刀具的第1退刀槽，其与该第1分割预定线对应；以及切削刀具的第2退刀槽，其与该第2分割预定线对应地设置在与第1退刀槽垂直的方向上，该主体的该吸引区域包含长条状的板而形成，该板在保持着由吸引部实现的吸引功能的状态下沿着该第1退刀槽滑动以便将与该晶片的相邻的各器件列对应设置的该第2退刀槽从非直线状的状态定位成直线状。

进而，提供一种晶片的分割方法，该方法使用了上述分割治具，其中，该晶片的分割方法包含如下的工序：第1切断工序，利用切削刀具将形成为使相邻的器件列中的第2分割预定线成为非直线状的晶片的第1分割预定线切断，使该晶片成为长条状；板定位工序，使该板沿着第1退刀槽滑动并进行定位，以使得通过第1切断工序被分割成长条状的晶片的第2分割预定线成为直线状；以及第2切断工序，利用切削刀具将通过该板定位工序被定位成直线状的第2分割预定线切断而将该晶片分割成各个器件。

本发明的分割治具如上述那样构成，该分割治具被应用于借助切削刀具将晶片分割成各个器件的分割装置中，沿着该第1分割预定线排列的多个器件列排列成使夹着该第1分割预定线而相邻的器件列彼此在第1分割预定线方向上偏移，从而该晶片形成为使相邻的器件列中的第2分割预定线成为非直线状，其中，该分割治具包含：主体，其在上表面具有吸引区域，在该吸引区域中形成有多个对晶片的各器件进行吸引保持的吸引部；以及吸引路径，其形成在该主体的内部，将吸引力传递至该吸引部，在该吸引区域内形成有：切削刀具的第1退刀槽，其与该第1分割预定线对应；以及切削刀具的第2退刀槽，其与该第2分割预定线对应地设置在与第1退刀槽垂直的方向上，该主体的该吸引区域包含长条状的板而形成，该板在保持着由吸引部实现的吸引功能的状态下沿着该第1退刀槽滑动以便将与该晶片的相邻的各器件列对应设置的该第2退刀槽从非直线状的状态定位成直线状，由此，在利用切削刀具将第1分割预定线切断之后，使长条状的板滑动而将第2分割预定线定位成直线状，能够通过直行的切削刀具将晶片高效地分割成各个器件。

附图说明

图1是应用了根据本发明而构成的分割治具的激光加工装置。

图2的(a)和(b)是根据本发明而构成的分割治具的立体图。

图3是对图2所示的分割治具的构造进行说明的说明图。

图4是图3所示的分割治具的a-a、b-b、c-c剖视图。

图5的(a)和(b)是对使用了图2所示的分割治具的晶片的分割方法进行说明的说明图。

标号说明

1：划片装置；2：装置外壳；3：被加工物保持机构；4：切削单元；5：对准单元；6：开口部；7：收纳容器；10：晶片(csp基板)；31：保持工作台；32：保持工作台支承单元；101：第1分割预定线；102：第2分割预定线；103：器件；312：板；320：吸引部；330：第1退刀槽；340：第2退刀槽。

具体实施方式

以下，参照附图对根据本发明构成的分割治具和晶片的分割方法的优选的实施方式进行详细地说明。

在图1中示出了应用了根据本发明而构成的分割治具的划片装置1的整体立体图。图1所示的划片装置1具有装置外壳2。在该装置外壳2中配设有：被加工物保持机构3，其对作为被加工物的晶片10(csp基板)进行保持；切削单元4，其用于对被加工物进行切削；以及对准单元5，其用于进行对准，该对准用于进行切削单元4与对被加工物进行保持的被加工物保持机构的对位。被加工物保持机构3具有：保持工作台31，其构成了本发明的分割治具，对晶片10进行吸引保持；以及保持工作台支承单元32，其对该保持工作台31进行支承。在保持工作台支承单元32上具有凹部321，该凹部321能够对配设在保持工作台31的下表面的后述的空气活塞350进行收纳。该保持工作台31由工作台主体310构成，该工作台主体310如图2的(a)所示由形成为大致矩形的后述的主体基座部311和板312构成，在该工作台主体310的上表面设置有多个吸引部320而形成吸引区域，该多个吸引部320以与形成于作为被加工物的晶片10的各个器件对应的方式设置。

当回到图1继续进行说明时，构成被加工物保持机构3的保持工作台支承单元32具有未图示的旋转驱动单元，该旋转驱动单元使保持工作台31绕轴转动，该轴设置成与作为上表面的保持面垂直。这样构成的保持工作台支承单元32以能够移动至搬入搬出区域和加工区域的方式构成，并能够通过未图示的x轴方向移动单元而在箭头x所示的加工进给方向(x轴方向)上移动，其中，该搬入搬出区域是在图1中对处于保持工作台31上的被加工物进行搬入、搬出的区域，该加工区域是在切削单元4的下方实施针对被加工物的加工的区域。

切削单元4具有：主轴外壳41，其沿着与x轴方向垂直的箭头y所示的分度进给方向(y轴方向)配设；旋转主轴42，其被该主轴外壳41支承为能够旋转；切削刀具43，其安装在该旋转主轴42的前端部；以及切削水提供喷嘴44，其配设在该切削刀具43的两侧。

如图1所示，在与该装置外壳2的搬入搬出区域相邻的位置处，设置有用于回收对晶片10进行分割而得到的芯片的芯片落下用的开口部6，在该开口部6的下方具有对从该开口部6回收的芯片进行收纳的芯片收纳容器7，芯片收纳容器7构成为能够从装置外壳2拉出。

该对准单元5位于搬入搬出区域与加工区域之间，具有对保持在保持工作台31上的晶片10的待加工的区域进行检测的功能，并由显微镜和ccd照相机等光学单元构成，该对准单元5构成为将所拍摄的图像信号发送至未图示的控制单元。另外，在本实施方式的划片装置1中，除这些之外还具有如下的用于对晶片进行加工的各种结构：在该保持工作台31位于搬入搬出区域的情况下用于对作为被加工物的晶片10进行搬入搬出的搬入搬出单元、对切削加工后的晶片10进行清洗、干燥的单元、用于使加工后的芯片落入该芯片落下用的开口部6的落入单元等，由于它们不是构成本发明的主要部分，所以省略了图示。

这里，如图2的(a)所示，在根据本发明构成的划片装置1中，作为被加工物的晶片10形成为大致矩形形状，并具有形成为直线状的多条第1分割预定线101和设置在与该第1分割预定线101垂直的方向上的多条第2分割预定线102，在由该第1分割预定线101和该第2分割预定线102划分出的各区域内配设有器件103。相对于沿着该第1分割预定线101排列多个器件103的器件列l1、l3、l5，夹着该第1分割预定线而相邻的器件列l2、l4排列成在第1分割预定线方向上偏移，由此，设置在器件列l1～l5的各列中的第2分割预定线102相对于第1分割预定线交替地具有阶差地交叉，即，形成为非直线状。

在由形成在构成本发明的分割治具的保持工作台31的主体310的上表面上的多个吸引部320构成的吸引区域内，设置有与基于上述晶片10的器件配置的第1分割预定线101相对应的切削刀具的第1退刀槽330和与第2分割预定线102相对应的切削刀具的第2退刀槽340。在初期状态下，按照加工前的晶片10中的第1分割预定线101、第2分割预定线102的形态，相对于由沿着第1退刀槽330配设的多个吸引部320构成的吸引部列l1′、l3′、l5′，夹着该第1退刀槽330而相邻的吸引部列l2′、l4′在第1退刀槽330方向上偏移，由此，形成于各个吸引部列l1′～l5′的第2退刀槽340相对于第1退刀槽330交替地具有阶差地交叉，没有配置在一条直线上而成为非直线状。

根据图2～4对构成上述的分割治具的保持工作台31进行进一步详细地说明。如图3所示，该保持工作台31的主体310由主体基座部311和长条状的板部312构成，主体基座部311通过使上部件311a与下部件311b接合而构成，其中，在该下部件311b中设置有形成后述的吸气路径的凹部311c。通过使该上部件311a与下部件311b接合，如图3的a-a线剖视图(参照图4)所示，在主体基座部311的内部，由该凹部311c和该上部件311a的下表面部形成吸引路径。在主体基座部311的侧壁配设有与未图示的吸引源连接的吸引管36，经由吸引管36对该吸引路径内进行吸引。形成于主体基座部311上表面的吸引部列l1′、l3′、l5′的吸引部320与该吸引路径连通，在吸引部列l1′与l3′之间、l3′与l5′之间形成有能够供长条状的板312滑动的板滑动凹部370、370。

如图3所示，板312形成为分叉形状，在板312的外侧的侧面形成有导轨314、314，该导轨314、314用于与形成于主体基座部311的板滑动凹部370的槽部313嵌合。在对由形成于板312的上表面的吸引部320形成的吸引部列l2′、l4′进行连结的连结部315上，朝向下方形成有用于供活塞杆351的前端部固定的杆连结部316，其中，该活塞杆351以能够进退的方式支承在固定于主体基座部311的下表面上的空气活塞350上。

使板312的导轨314沿着主体基座部311的该引导凹部311c嵌合滑动并抵靠于最里端，由此，成为图2的(a)所示的初期状态。通过采用这样的结构，能够使形成吸引区域的全部的吸引部320与该吸气路径311c连接，并经由吸引管36来吸引吸气路径311c内的空气而对载置在吸引部320上的晶片10进行吸引。另外，本实施方式中的第1退刀槽330形成在主体基座部311与板部312的结合面之间。

从图2的(a)明显看出，在该初期状态下，通过使由沿着第1退刀槽330配设的多个吸引部320构成的吸引部列l1′、l3′、l5′和夹着该第1退刀槽330而相邻的吸引部列l2′、l4′在第1退刀槽330方向上偏移，形成于各个吸引部列l1′～l5′的第2退刀槽340交替地具有阶差地交叉，没有形成在一条直线上而不连续。

本实施方式的主体310能够从上述的图2的(a)所示的初期状态变为如图2的(b)所示的用于对第2分割预定线进行切削加工的第2状态。更具体来说，当通过未图示的控制单元对空气活塞350输出驱动信号时，空气活塞350的活塞杆351被驱动而使板312沿着第1退刀槽滑动。由此，板312移动而使在吸引部列l1′～l5′中处于不连续状态的第2退刀槽330成为排列在一条直线上的第2状态。

关于构成本发明的分割治具的保持工作台31的主体310，即使如上述那样从初期状态变化为第2状态，也一直维持着各吸引部320与吸引路径的连通状态，在任意的状态下，通过从吸引管36对吸引路径的空气进行吸引而产生的负压来对吸引部320进行作用，并在保持着吸引部所进行的吸引功能的状态下将第2退刀槽定位在一条直线上。

根据本发明而构成的分割治具由以上那样构成，以下，一边参照图1、2和图5一边对使用了该分割治具的晶片的分割方法进行说明。

首先，通过未图示的搬入搬出单元将载置在未图示的盒工作台上的盒中所收纳的加工前的晶片10从该盒取出，并搬入而载置在保持工作台31上。另外，在实施该搬入搬出之前，使对准单元5工作而对作为保持工作台31的上表面的吸引区域进行拍摄，并对第1、第2退刀槽进行拍摄，将所拍摄的图像信号输入至控制单元，并将从图像信号计算出的该退刀槽位置的xy坐标值预先储存在内存中。

此时，保持工作台31与加工前的晶片10相符地成为上述的初期状态，由此，形成于各个吸引部列l1′～l5′的第2退刀槽340在吸引部列l1′～l5′中没有形成为直线状，而是相对于第1退刀槽330具有阶差地交叉，形成为非直线状。

在将该晶片10载置在保持工作台31上并将该退刀槽位置的xy坐标值储存在内存中之后，对未图示的x轴方向移动单元进行驱动而将保持工作台31移动至对准单元5的下方的拍摄位置，对晶片10的上表面进行拍摄而计算出第1分割预定线101和第2分割预定线102的xy坐标位置。

如果计算出第1分割预定线101和第2分割预定线102的xy坐标位置，则通过该控制单元对第1、第2分割预定线的xy坐标位置和预先存储的第1、第2退刀槽的xy坐标位置的偏差进行计算，使载置在保持工作台31上的晶片10暂时从保持工作台31上退避，在x轴、y轴方向和旋转方向上对保持工作台31进行校正然后将退避的晶片10再次载置在保持工作台31上以使第1、第2分割预定线与第1、第2退刀槽一致。其结果是，保持工作台31上的第1、第2退刀槽与晶片10上的第1、第2分割预定线完全一致。然后，通过对未图示的吸引源进行驱动而经由吸引管36对保持工作台31内的吸引路径内的空气进行吸引，晶片10被吸引固定在保持工作台31上。

在晶片10被吸引固定在保持工作台31上之后，实施对准作业，通过对准单元5对吸引固定在保持工作台31上的晶片10的第1分割预定线101进行拍摄，并对是否与作为加工进给方向的x轴方向平行进行确认。如果第1分割预定线101与x轴方向不平行，则对使保持工作台支承单元32转动的未图示的旋转驱动单元进行控制以调整成保持工作台31上所保持的晶片的第1分割预定线101与x轴方向平行。

在如上述那样实施了对准之后，将保持工作台31移动至切削单元4的下方的加工区域，使切削刀具43旋转并使未图示的切入进给单元工作而向下方的晶片10侧切入进给。此时的切入进给量被设定为作为切削刀具43的切削刃的外周缘到达形成于保持工作台31的上表面的退刀槽330、340的位置。然后，如图5的(a)所示，使未图示的x轴方向移动单元工作而使保持工作台31在箭头x所示的方向上以规定的切削进给速度移动，并在该切削刀具43稍微越过该第1分割预定线101的终端部的位置处使该保持工作台31的移动停止，并使该切削刀具43退避至上方并且朝向相邻的接下来待切削的第1分割预定线101进行分度进给，使切削刀具43下降而重复进行该切削加工，对晶片10上的全部的第1分割预定线101进行切削。其结果是，沿着全部的第1分割预定线10对晶片10进行分割，沿着第1分割预定线101配置的器件列l1～l5被分割成长条状(第1切断工序)。另外，在实施该切削的情况下，从切削水提供喷嘴44对切削刀具43的切削部提供切削水。

在如上述那样实施了第1切断工序之后，在保持着吸引部所进行的吸引功能的状态下使保持工作台支承单元32在周向上旋转90°，进而，对空气活塞350进行驱动而使活塞杆351伸长，由此，如图2的(b)所示使长条状的板312滑动而使形成于该吸引部列l2′和l4′的第2退刀槽340与形成于吸引部列l1′、l3′、l5′的第2退刀槽340排列成直线状。其结果是，当对载置在保持工作台31上的晶片10进行观察时，在加工前在器件列l1～l5中不连续的第2分割预定线102被定位成排列在一条直线上(板定位工序)，另外，在本实施方式中，在使保持工作台支承单元32旋转90°之后使板312滑动，但不是特别地仅限于此，也可以使板312滑动以使不连续的第2分割预定线102排列在一条直线上，之后，使保持工作台保持单元32旋转90°。

在使该板312滑动以使形成于晶片10的第2分割预定线102排列成直线状之后，与使保持工作台31移动至对准单元5的下方区域而对第1分割预定线进行加工的情况同样，通过对准单元5来检测第2分割预定线并进行对准，一边使保持工作台31在x轴方向上进行加工进给一边对成为直线状的第2分割预定线进行切削加工(参照图5的(b))，如果对1条第2分割预定线进行了切削，则在y轴方向上重复进行分度进给，并实施全部的第2分割预定线的切削加工(第2切断工序)。

如上述那样，由于第2分割预定线102与开始晶片10的加工之前的状态不同，在完成第1切断工序之后被定位成直线状，因此能够沿着第2分割预定线一次性地对器件列l1～l5实施切削加工，并能够高效地进行切削加工。

如果完成上述的第1切断工序、第2切断工序，则通过未图示的清洗、干燥单元来进行清洗、干燥，并解除来自对保持工作台31的吸引区域进行作用的吸引源的吸引，使用未图示的落入单元将各个分割得到的器件从开口部6收纳在收纳容器7中。并且，在完成一个批量的csp基板的切削加工之后，通过收纳容器7将各个分割得到的器件搬送到下一个工序。

在上述的本实施方式中，晶片10的器件列由5列的l1～l5构成，保持工作台31构成为与该晶片10相符地使吸引部列为l1′～l5′，但本发明并不仅限于此。例如，也可以是，作为被加工物的晶片的器件列由3列(l1～l3)构成，中央的器件列l2构成为相对于相邻的l1、l3偏移，保持工作台31也与该晶片相符地使吸引部列为3列(l1′～l3′)并使其中央的吸引部列l2′朝向相邻的l1′、l3′偏移，只要是两列以上便能够由任何列数构成。