基板的加工方法与流程

本发明涉及基板的加工方法。

背景技术：

在器件制造步骤中，通过沿着间隔道利用切削刀具将晶片或半导体封装基板等各种基板切断而形成各个器件芯片。作为这样的基板的加工方法，公知有如下的阶梯式切割：使用两种刀具使切入深度相对于基板阶段性地增加。在阶梯式切割中，利用宽幅的直片刀具或v刀具沿着基板的间隔道形成第1层浅槽，利用窄幅的直片刀具将浅槽的底面切入得较深而将基板完全切断(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2015-018965号公报

但是，根据基板的种类，希望在分割后的芯片侧面设置倾斜或阶部。通过采用专利文献1所记载的阶梯式切割，能够在芯片侧面设置倾斜面或阶部，但必须使用两种刀具对基板进行阶段性地切削，存在作业工时增加并且作业时间变长的问题。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供基板的加工方法，能够在将基板分割成各个芯片的同时在芯片侧面设置倾斜或阶部。

根据本发明，提供基板的加工方法，对正面上形成有交叉的多条分割预定线的基板沿着该分割预定线进行分割并且按照希望的形状进行加工，其特征在于，该基板的加工方法具有如下的步骤：保持步骤，利用保持治具或保持带对该基板的背面进行保持；以及分割步骤，在实施了该保持步骤之后，利用整形磨具沿着该分割预定线切入到该保持带的中途或该保持治具内，将该基板分割成各个芯片，在该整形磨具上形成有突起，在该突起的侧面具有倾斜面或台阶部，在该分割步骤中，使该突起沿着该分割预定线切入而将该基板分割成各个芯片，利用该倾斜面或该台阶部在芯片侧面设置倾斜或阶部以使各芯片的下表面侧比上表面侧大。

根据该结构，由于在整形磨具上形成有突起，所以利用突起沿着分割预定线切入基板而进行单片化。并且，由于各突起的侧面为倾斜面或台阶部，所以在单片化后的芯片侧面设置倾斜或阶部。这样，按照分割预定线进行分割，并且在分割的同时在芯片侧面设置倾斜或阶部，因此能够减少作业工时并且大幅缩短作业时间。

优选在该整形磨具上与该分割预定线对应地形成有多个突起，在该突起的侧面具有倾斜面或台阶部。

优选该突起距离该整形磨具的外周面的突起量被设定为如下的突起量：在使该突起切入到该保持带的中途或该保持治具内时，将单片化后的该芯片薄化至规定的厚度。

优选该基板是利用树脂层将布线基板上的半导体芯片密封而成的封装基板，该芯片是对该封装基板进行一个个分割而得的半导体封装，该基板的加工方法还具有如下的屏蔽层形成步骤：在多个该半导体封装的该上表面和该倾斜面上形成屏蔽层。

根据本发明，在整形磨具上形成多个突起，在各突起的侧面设置倾斜面和台阶部，从而能够在将基板分割成各个芯片的同时，在芯片侧面设置倾斜或阶部。

附图说明

图1是本实施方式的半导体封装的剖视示意图。

图2的(a)和(b)是示出比较例的半导体封装的制造方法的剖视示意图。

图3的(a)、(b)和(c)是示出本实施方式的半导体封装的制造方法的剖视示意图。

图4的(a)、(b)和(c)是示出本实施方式的半导体封装的制造方法的剖视示意图。

图5是示出设置于试验体的屏蔽层的厚度的剖视图。

图6是示出试验体的侧面的倾斜角与屏蔽层的厚度之间的关系的图。

图7的(a)和(b)是示出分割步骤的变形例的剖视示意图。

图8是示出分割步骤的其他变形例的剖视示意图。

图9是示出分割步骤的另一变形例的剖视示意图。

图10是示出半导体封装的变形例的剖视示意图。

图11是示出半导体封装的另一变形例的剖视示意图。

图12的(a)和(b)是示出基板的变形例的剖视图。

标号说明

10：半导体封装(芯片)；15：封装基板(基板)；16：屏蔽层；23：封装侧面(芯片侧面)；25：半导体封装的倾斜面(芯片的倾斜)；35：保持带；41：整形磨具；43：整形磨具的突起；44：突起的倾斜面；46：整形磨具的磨粒层；106：晶片(基板)；107：芯片侧面。

具体实施方式

以下，参照附图对本实施方式的基板的加工方法进行说明。另外，在以下的说明中，作为基板例示了封装基板来进行说明，但基板的种类并不限定于封装基板。图1是本实施方式的半导体封装的剖视示意图。图2是比较例的半导体封装的制造方法的说明图。另外，以下的实施方式只不过是示出了一个例子，在各步骤之间可以具有其他步骤，也可以适当更换步骤的顺序。

如图1所示，半导体封装10是因所谓的emi(electro-magneticinterference：电磁干扰)而需要隔断的所有的封装半导体装置，其构成为通过外表面的屏蔽层16来抑制电磁噪声向周围泄漏。在屏蔽层16的内侧，安装在布线基板(中介基板)11的上表面上的半导体芯片12被树脂层(密封剂)13密封，在布线基板11的下表面配设有凸块14。在布线基板11上形成有与半导体芯片12连接的电极和包含接地线17在内的各种布线。

半导体芯片12是按照半导体基板上的每个器件对半导体晶片进行单片化而形成的，其安装在布线基板11的规定的位置。并且，在封装侧面(芯片侧面)23形成有从封装上表面22朝向下方向外侧扩展的倾斜面25，通过溅射法等从上方对该倾斜面25形成屏蔽层16。与通常的半导体封装的铅直的封装侧面不同，由于封装侧面23的倾斜面25与屏蔽层16的形成方向斜交叉，所以容易在倾斜面25上形成屏蔽层16。

另外，通常如图2的(a)的比较例所示，使用前端为v字形状的切削刀具(以下，称为v刀具)108对利用树脂层13将布线基板11上的半导体芯片12密封的封装基板15进行全切割，从而使半导体封装的封装侧面倾斜。但是，由于在布线基板11上包含各种布线(金属)，所以在切削布线基板11时v刀具108的消耗较严重，v刀具108的前端的v字形状容易变形。因此，切入深度产生偏差并且v刀具108的寿命变短。

因此，如图2的(b)的比较例所示，考虑了如下结构：通过使用了v刀具108和通常的切削刀具(以下，称为直片刀具)109的阶梯式切割来分割封装基板15。即，利用v刀具108对树脂层13进行半切割而设置倾斜，接着利用直片刀具109对布线基板11进行全切割而分割成各个半导体封装10。由此，能够抑制v刀具108对布线基板11的切入，减少v刀具108的前端的v字形状的消耗。但是，由于必须通过两个阶段来进行切削，所以作业工时和作业时间增加而使生产性恶化。

因此，在本实施方式中，使用成形式整形磨具41(参照图4的(a))沿着多条分割预定线一次性地切入封装基板15，其中，该成形式整形磨具41能够在封装侧面设置倾斜而对封装基板15进行分割。由此，能够利用整形磨具41的倾斜部分对封装基板15进行切割而设置倾斜，利用整形磨具41的直线部分对布线基板11进行切割而将封装基板15分割成各个半导体封装10。因此，能够一次性地在对封装侧面23设置倾斜的同时进行分割，减少作业工时和作业时间而提高生产性。

以下，参照图3和图4对本实施方式的半导体封装的制造方法进行说明。另外，图3的(a)是示出安装步骤的一例的图，图3的(b)是示出基板制作步骤的一例的图、图3的(c)是示出保持步骤的一例的图。并且，图4的(a)是示出分割步骤的一例的图，图4的(b)和图4的(c)是屏蔽层形成步骤的一例的图。

如图3的(a)所示，首先实施安装步骤。在安装步骤中，布线基板11的正面被交叉的分割预定线划分成格子状，在划分出的多个区域内安装多个半导体芯片12。在布线基板11内形成有接地线17等布线，在布线基板11的下表面配设有凸块14。在该情况下，半导体芯片12的上表面的电极与引线19的一端连接，布线基板11的正面的电极18与引线19的另一端连接。另外，并不限于引线接合，也可以实施将半导体芯片12的下表面的电极与布线基板11的正面的电极直接连接的倒装芯片接合。

如图3的(b)所示，在实施了安装步骤之后实施基板制作步骤。在基板制作步骤中，向安装有多个半导体芯片12的布线基板11的正面侧提供密封剂24，利用密封剂24将各半导体芯片12密封而制作出封装基板15(参照图3的(c))。在该情况下，安装有半导体芯片12的布线基板11的下表面被保持治具(未图示)保持，模板31被配置成覆盖布线基板11的上表面。在模板31的上壁开口有注入口32，密封剂24的提供喷嘴33被定位在注入口32的上方。

然后，从提供喷嘴33通过注入口32向布线基板11的上表面提供密封剂24而将半导体芯片12密封。在该状态下，通过对密封剂24进行加热或干燥而使其硬化，制作出在布线基板11的上表面形成有树脂层13(参照图3的(c))的封装基板15。另外，密封剂24使用具有硬化性的密封剂，例如，环氧树脂、硅树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂、丙烯酸聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂等中选择。并且，密封剂24并不限于液状，也可以使用片状、粉末状的树脂。这样，布线基板11上的多个半导体芯片12被统一密封。另外，在预先准备了封装基板15的情况下，也可以省略安装步骤和基板制作步骤。

如图3的(c)所示，在实施了基板制作步骤之后实施保持步骤。在保持步骤中，以封住环状框架(未图示)的中央的方式粘贴保持带35，利用该保持带35对封装基板15的背面进行保持。在该情况下，封装基板15的凸块14进入到保持带35的粘接层中，封装基板15借助保持带35被环状框架良好地支承。另外，在保持步骤中，可以使用俯视时为圆形的环状框架，也可以使用俯视时为四边形的环状框架。

如图4的(a)所示，在实施了保持步骤之后实施分割步骤。在分割步骤中，将与半导体封装10的外表面形状对应的整形磨具41安装在主轴的前端。整形磨具41的一对突起43与分割预定线对应地从圆筒状的基台42的外周面突出。突起43按照宽度从基端朝向突出方向变窄的方式倾斜，从突出方向的中途到前端形成为恒定宽度。即，突起43的侧面的基端侧为倾斜面44，突起43的侧面的前端侧为铅直面45。

在整形磨具41的基台42的外周面上电镀有金刚石等磨粒，按照覆盖基台42的外周面的方式形成有磨粒层46。不仅在突起43的两个侧面和前端面，在一对突起43之间沿水平方向延伸的基台42的外周面上也电镀有磨粒层46。通过该一对突起43之间的磨粒层46来形成对封装基板15的树脂层13进行磨削的磨削面47。突起43的突起量被设定为如下的大小：在利用突起43切入到保持带35的中途时，利用一对突起43之间的磨削面47将已被突起43单片化的半导体封装10薄化至规定的厚度。

并且，封装基板15的布线基板11侧隔着保持带35保持在卡盘工作台(未图示)上。然后，利用整形磨具41沿着分割预定线切入到保持带35的中途，封装基板15被分割成各个半导体封装10。在该情况下，整形磨具41的突起43在封装基板15的外侧与分割预定线对齐，在封装基板15的外侧下降到保持带35的厚度方向的中途的深度。然后，对封装基板15相对于整形磨具41在水平方向上加工进给，沿着分割预定线对封装基板15进行分割。

通过一对突起43对封装基板15进行分割。利用一对突起43之间的磨削面47对封装基板15的树脂层13进行磨削。因此，封装基板15被单片化成各个半导体封装10，并且各半导体封装10被薄化至规定的厚度。并且，由于突起43侧面的基端侧为倾斜面44，所以在封装侧面23设置倾斜以使半导体封装10的下表面侧比上表面侧大。这样，不用实施阶梯式切割而在对封装侧面23设置倾斜的同时对封装基板15进行分割。

如图4的(b)所示，在实施了分割步骤之后实施屏蔽层形成步骤。在屏蔽层形成步骤中，从树脂层13的上方在封装上表面(树脂层上表面)22和封装侧面23上通过导电性材料来形成屏蔽层16。在该情况下，各半导体封装10隔着保持带35被保持治具(未图示)保持。然后，按照规定的形成条件从上方通过溅射等对半导体封装10成膜出导电性材料，在封装上表面22和封装侧面23上形成希望的厚度的屏蔽层16。

此时，封装侧面23的倾斜面25从封装上表面22朝向下方向外侧扩展，倾斜面25与屏蔽层16的形成方向(铅直方向)斜交叉。因此，当在半导体封装10上形成屏蔽层16时，不仅在封装上表面22上，在封装侧面23的倾斜面25上也按照可发挥出充分的屏蔽效果的厚度形成屏蔽层16。另外，由于在封装侧面23的铅直面26或封装之间的槽底27上也形成屏蔽层16，所以有时在拾取半导体封装10时在半导体封装10的下部因屏蔽层16而产生飞边。

在该情况下，通过调整封装之间的高宽比(纵横比)，能够抑制半导体封装10上的飞边的产生。如图4的(c)所示，在将封装侧面23的从倾斜面25的下端到切入到保持带35的槽底27为止的深度设为ymm、将封装侧面23的铅直面26的对置间隔设为xmm时，以y/x表示封装之间的高宽比。封装侧面23的铅直面26的下侧和封装之间的槽底27容易受高宽比的影响，随着封装之间的高宽比变大，屏蔽层16形成得较薄。

因此，除了屏蔽层16的成膜条件之外，通过在突起43(参照图4的(a))的恒定宽度的前端部将宽度尺寸和突出量设定成希望的高宽比，从而使封装之间的槽底27的屏蔽层16的厚度减小。由此，在不容易受到高宽比的影响的封装侧面23的倾斜面25上按照适当的厚度形成屏蔽层16，在容易受到高宽比的影响的铅直面26的下侧和槽底27上使屏蔽层16形成得较薄。因此，在半导体封装10的上侧通过屏蔽层16来抑制电磁噪声的泄漏，在半导体封装10的下侧使屏蔽层16变薄而抑制飞边的产生。

并且，布线基板11的接地线17在封装侧面23的倾斜面25的下侧向外部露出。由于在倾斜面25的下侧按照适当的厚度形成屏蔽层16，屏蔽层16与接地线17连接，所以半导体封装10所产生的电磁噪声通过接地线17释放到半导体封装10之外。另外，虽然屏蔽层16在封装侧面23的铅直面26的下侧变薄，但电磁噪声被布线基板11的多条布线(未图示)切断。因此，整体上防止了电磁噪声向半导体封装10的周围的电子产品泄漏。并且，布线基板11的接地线17只要与屏蔽层16连接即可，也可以在封装侧面23的铅直面26与屏蔽层16连接。

另外，屏蔽层16是由铜、钛、镍、金等中的一种以上的金属形成的厚度为几μm以上的多层膜，例如，通过溅射法、离子镀法、喷涂法、cvd(chemicalvapordeposition：化学气相沉积)法、喷墨法、丝网印刷法形成。屏蔽层16也可以通过如下的真空层压来形成：在真空气氛下将具有上述的多层膜的金属膜粘接在封装上表面22和封装侧面23上。这样，制造出封装上表面22和封装侧面23被屏蔽层16覆盖的半导体封装10。

接着，对半导体封装的侧面的倾斜角度与屏蔽层之间的关系进行说明。图5是示出设置于试验体的屏蔽层的厚度的图。图6是示出试验体的侧面的倾斜角与屏蔽层的厚度之间的关系的图。

如图5所示，准备多个改变了侧面51的倾斜角度θ的试验体50，在180℃、8×10^-4pa的条件下通过离子镀法形成屏蔽层。侧面51的倾斜角度θ为90°、82°、68°、60°、45°。并且，将屏蔽层分为形成于上表面52的上部屏蔽层53和形成于侧面51的侧部屏蔽层54，根据扫描型电子显微镜的观察图像来测量上部屏蔽层53和侧部屏蔽层54的厚度t1、t2。上部屏蔽层53和侧部屏蔽层54的厚度t1、t2作为下述式(1)所示的阶部包覆率(stepcoverage)的值而计算出，将该值与倾斜角度θ之间的关系汇总在图6中。

(1)stepcoverage＝(t2/t1)×100

其结果是，随着倾斜角度θ从90°起变小，阶部包覆率的值逐渐变大，当倾斜角度θ为45°时阶部包覆率的值为100％。具体来说，在倾斜角度θ被设定为45°的情况下，上部屏蔽层53的厚度t1与侧部屏蔽层54的厚度t2一致，在试验体50的上表面52和侧面51上确认了厚度均匀的屏蔽层。并且，根据发明人的实验，当阶部包覆率的值低于50％时，侧部屏蔽层54的成膜耗时，工艺成本增加，因此优选阶部包覆率的值为50％以上的范围。因此，优选半导体封装的侧面的倾斜角度θ为45°以上且82°以下。

如以上那样，根据本实施方式的半导体封装10的制造方法，由于在整形磨具41上形成有一对突起43，所以利用一对突起43沿着多条分割预定线同时切入封装基板15而进行单片化。并且，由于各突起43的侧面为倾斜面44，所以在单片化后的封装侧面23设置倾斜。这样，由于按照多条分割预定线同时进行分割，并且在分割的同时在封装侧面23设置倾斜，所以能够减少作业工时，并且大幅缩短作业时间。

另外，在本实施方式中，构成为在分割步骤中在封装侧面设置倾斜，但并不限定于该构成。也可以如图7的(a)的变形例所示，构成为在分割步骤中在封装侧面设置阶部。在该情况下，使用了在突起73的侧面形成有台阶部74的整形磨具71。从突起73的基端朝向突出方向形成为宽幅的恒定宽度，从突出方向的中途到前端形成为窄幅的恒定宽度。利用该整形磨具71的突起73来切入封装基板15，从而将封装基板15分割成各个半导体封装76，利用台阶部74在封装侧面77设置阶部以使半导体封装76的下表面侧比上表面侧大。

并且，也可以如图7的(b)的变形例所示，在分割步骤中通过弯曲面来形成半导体封装86的封装侧面87的阶部。在该情况下，使用了在突起83的侧面形成有弯曲的台阶部84的整形磨具81。按照宽度从突起83的基端朝向突出方向变窄的方式弯曲，从突出方向的中途到前端形成为窄幅的恒定宽度。只要是这样封装侧面的阶部相对于半导体封装的上表面产生高低差的形状即可。

并且，在本实施方式中，构成为通过整形磨具在分割封装基板的同时实施磨削，但并不限定于该构成。也可以如图8的变形例所示，仅通过整形磨具91来实施封装基板的分割。在整形磨具91上，在一对突起93之间在基台92的外周面上未形成磨粒层，按照如下的方式设定一对突起93的突出量：在利用一对突起93切入到保持带35的中途时，突起93之间的基台92的外周面与封装基板15分开。

并且，在本实施方式中，构成为一边利用整形磨具的多个突起来设置倾斜，一边沿着分割预定线切入基板，但并不限定于该构成。整形磨具110也可以如图9的变形例所示，由具有单一的突起111的单一刀具构成。在该情况下，整形磨具110的突起111按照宽度从基端朝向突出方向变窄的方式倾斜，从突出方向的中途到前端形成为恒定宽度。即使是这样的结构，也能够一边利用单一的突起111对半导体封装10设置倾斜，一边沿着分割预定线切入封装基板15，能够减小作业工时并且缩短作业时间。

并且，在本实施方式中，例示了在布线基板上安装有1个半导体芯片的半导体封装，但并不限定于该构成。也可以制造出在布线基板上安装有多个半导体芯片的半导体封装。例如，也可以如图10的变形例所示，在布线基板95上安装多个(例如，3个)半导体芯片96a～96c，制造出将半导体芯片96a～96c统一屏蔽的半导体封装97。另外，半导体芯片96a～96c可以具有同一功能，也可以具有不同的功能。

并且，在本实施方式中，对制造出半导体芯片经由引线与布线基板的电极进行引线接合的半导体封装的结构进行了说明，但并不限定于该结构。半导体封装101也可以如图11的变形例所示，使半导体芯片102与布线基板103的电极直接连接而进行倒装芯片接合。

并且，对将本实施方式的基板的加工方法应用在封装基板的加工方法中的结构进行了说明，但并不限定于该结构。也可以如图12的(a)和图12的(b)的变形例所示，将本实施方式的基板的加工方法应用在晶片的加工方法中，在晶片106、107的分割后的芯片侧面设置倾斜或阶部。例如，在对光器件晶片进行分割而制造出led芯片时，能够通过在芯片侧面设置倾斜或阶部而提高光提取效率。

并且，在本实施方式中，例示了从基台的外周面突出一对突起的结构，但并不限定于该结构。只要从基台的外周面突出多个突起，则也可以突出3个以上的突起。

并且，在本实施方式中，构成为基板的背面被保持带保持而实施各工序，但并不限定于该构成。例如，也可以在基板的背面被保持治具保持的状态下实施各工序。并且，只要保持治具能够保持基板，则例如也可以由卡盘工作台或基质构成。

并且，半导体封装并不限于使用在移动电话等移动通信设备中的结构，也可以使用在照相机等其他电子设备中。

并且，作为加工对象的工件，根据加工的种类，例如，可以使用半导体器件晶片、光器件晶片、封装基板、半导体基板、无机材料基板、氧化物晶片、生陶瓷基板、压电基板等各种工件。作为半导体器件晶片，可以使用器件形成后的硅晶片、化合物半导体晶片。作为光器件晶片，可以使用器件形成后的蓝宝石晶片、碳化硅晶片。并且，作为封装基板，可以使用csp(chipsizepackage：芯片尺寸封装)基板，作为半导体基板，可以使用硅、砷化镓等，作为无机材料基板，可以使用蓝宝石、陶瓷、玻璃等。此外，作为氧化物晶片，可以使用器件形成后或器件形成前的钽酸锂、铌酸锂。

并且，对本实施方式和变形例进行了说明，但作为本发明的其他实施方式，也可以对上述各实施方式和变形例进行整体或局部地组合。

并且，本发明的实施方式并不限定于上述的各实施方式和变形例，也可以在不脱离本发明的技术思想的主旨的范围内进行各种变更、置换、变形。此外，如果因技术的进步或衍生出的其他技术而能够利用其他方式实现本发明的技术思想，则也可以使用该方法来实施。因此，权利要求书覆盖了能够包含在本发明的技术思想的范围内的所有实施方式。

并且，在本实施方式中，对将本发明应用在半导体封装和晶片等基板的加工方法中的结构进行了说明，但也可以应用在分割成各个芯片的其他加工对象的加工方法中。

如以上所说明的那样，本发明具有能够在将基板分割成各个芯片的同时在芯片侧面设置倾斜或阶部的效果，特别是对使用在移动通信设备中的基板的加工方法有用。