成形用金型及び半導体ウェーハ用ダイシングフレーム
【課題】 成形材料を使用した射出成形により高強度等のフレームを製造する際、成形材料の合流部における強度低下を抑制することのできる成形用金型及び半導体ウェーハ用ダイシングフレームを提供する。
【解決手段】 ゲート７から溶融して供給された成形材料の充填により中空のフレーム２１を形成するキャビティ８と、キャビティ８における複数の成形材料合流部９にそれぞれ連通して設けられる複数の成形材料貯留部１０とを備え、パターン描画された半導体ウェーハを隙間をおいて収容包囲する半導体ウェーハ用ダイシングフレームのフレーム２１を射出成形する。成形材料貯留部１０に成形材料が流入することにより、成形材料合流部９で繊維状のフィラーが混合されて強度を増大させる。
【解決手段】 ゲート７から溶融して供給された成形材料の充填により中空のフレーム２１を形成するキャビティ８と、キャビティ８における複数の成形材料合流部９にそれぞれ連通して設けられる複数の成形材料貯留部１０とを備え、パターン描画された半導体ウェーハを隙間をおいて収容包囲する半導体ウェーハ用ダイシングフレームのフレーム２１を射出成形する。成形材料貯留部１０に成形材料が流入することにより、成形材料合流部９で繊維状のフィラーが混合されて強度を増大させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハのダイシング作業やエキスパンド作業等に使用される半導体ウェーハのダイシング用フレームの強度等を向上させることのできる成形用金型及び半導体ウェーハ用ダイシングフレームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における半導体ウェーハのダイシング用フレームは、図６ないし図８に示すように、半導体ウェーハＷを収容するフレーム２１Ａを備え、このフレーム２１Ａに、半導体ウェーハＷを保持するダイシングフィルム３１が貼着されることにより構成されている（特許文献１参照）。
【０００３】
フレーム２１Ａは、例えばＳＵＳ等を使用して中空に形成され、表面の一部に、半導体ウェーハＷやその加工工程に関する情報管理用のバーコード１２が貼着されており、２５枚一組で図示しない半導体ウェーハ用の収納容器に整列収納される。また、ダイシングフィルム３１は、例えば５０〜２００μｍの厚さでフィルム化された軟質塩化ビニル樹脂を備え、この柔軟な軟質塩化ビニル樹脂の表面に、アクリル系の粘着剤が１０〜５０μｍの厚さに塗布されており、フレーム２１Ａの裏面に剥離可能に貼着されてその中空部を閉塞する。
【０００４】
このような構成の半導体ウェーハのダイシング用フレームは、ダイシングフィルム３１上に粘着保持した半導体ウェーハＷがダイヤモンドブレード４０により複数のダイ（チップ）Ｄにダイシング（図６参照）され、エキスパンド装置４１上に上方から圧接されてダイシングフィルム３１が径方向に延伸される（図７、図８参照）とともに、複数のダイＤが相互に接触しないようその間隔が拡大される。
【０００５】
そして、半導体ウェーハＷからダイＤが個々にピックアップして移送され、パッケージの組立や基板の実装等の作業が行なわれた後、フレーム２１Ａから破損・変形したダイシングフィルム３１が剥離され、フレーム２１Ａがリサイクルに供される。
【０００６】
ところで、従来のフレーム２１Ａは、殆どＳＵＳ製であるが、半導体ウェーハＷのサイズが近年６インチから８インチ、１２インチ（口径３００ｍｍ）に大口径化されてきている関係上、軽量化を目的とした樹脂タイプの製造・開発が検討されている。この製造・開発に際しては、大口径の半導体ウェーハＷを支持するため、強い曲げ弾性率、曲げ強度、衝撃強度を向上させ、可能な限り薄肉化を図りたいという要望がある。
【０００７】
そこで、樹脂製のフレーム２１Ａの製造・開発においては、樹脂に繊維状のガラスフィラーを添加して成形材料を調製し、この成形材料を使用した射出成形により高強度のフレーム２１Ａを製造する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３‐２２７１９５号公報
【特許文献２】米国特許第６，２１８，７２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、成形材料を使用した射出成形によりフレーム２１Ａを製造する場合には、成形用金型のゲートから溶融状態で分流した各成形材料の先端部が温度の低下した状態となり、キャビティの合流部で冷えた成形材料同士が界面を形成して固まり、ウェルドライン１３が生じるので、このウェルドライン１３の生じた部分の強度が低下するおそれが少なくない（図９参照）。
【０００９】
係るおそれを解消する手段としては、成形用金型に複数のゲートを設けるという方法が考えられるが、そうすると、合流部における成形材料の冷却が抑制され、界面の形成が緩和されるものの、複数の合流部を設けなければならず、強度低下部分が増大してしまうという大きな問題が新たに生じることとなる。
【００１０】
本発明は上記に鑑みなされたもので、成形材料を使用した射出成形により高強度等のフレームを製造する際、成形材料の合流部における強度低下を抑制することのできる成形用金型及び半導体ウェーハ用ダイシングフレームを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明においては上記課題を解決するため、樹脂に繊維状のフィラーを配合した成形材料により半導体ウェーハを収容するフレームを射出成形するものであって、
ゲートから供給された成形材料により中空のフレームを形成するキャビティと、このキャビティの複数の成形材料合流部にそれぞれ連通して設けられる成形材料貯留部とを含んでなることを特徴としている。
【００１２】
また、キャビティの成形材料合流部と成形材料貯留部とを連通する連通部を備え、この連通部を、フレームの厚さ以下でかつ１０ｍｍ以下の幅を有する形状に形成し、成形材料貯留部の容積値を、連通部の断面積に成形材料合流部におけるフレームの幅を乗算した値よりも大きくすることが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明においては上記課題を解決するため、請求項１又は２記載の成形用金型により成形されるフレームと、このフレームの被貼着面に貼り付けられ、収容された半導体ウェーハを粘着保持する可撓性のダイシング層とを含んでなることを特徴としている。
なお、フレームの成形材料合流部とその他の部分の曲げ破断強度の比を、０．７：１〜１．１：１の範囲とすることが好ましい。
また、本発明においては上記課題を解決するため、請求項１又は２記載の成形用金型により成形されたフレームを含んでなることを特徴としても良い。
【００１４】
ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハは、口径３００ｍｍタイプが主ではあるが、特に限定されるものではなく、口径２００ｍｍタイプや口径４５０ｍｍタイプ等でも良い。この半導体ウェーハには、ＳｉウェーハやＧａＰウェーハの種類があるが、いずれでも良い。フレームの成形材料としては、ポリフェニレンスルフィドに、カーボンファイバー、及び炭酸カルシウムが混練された材料等でも良いし、ナイロン系の樹脂にカーボンファイバー、グラスファイバー、セラミック系ウィスカーが混練された材料等でも良い。
【００１５】
成形材料合流部は、成形材料の流路の断面形状からシミュレーションにより設けることができるし、成形材料貯留部を省略した成形用金型でフレームを仮成形した後に設けることもできる。成形材料貯留部は、キャビティの内周部、外周部、内周部及び外周部のいずれにも形成することができる。さらに、可撓性のダイシング層は、半導体ウェーハを粘着保持する透明、不透明、半透明のフィルムやシート等からなるが、ポリオレフィン系フィルムの使用が好ましい。
【００１６】
本発明によれば、成形時に成形用金型に成形材料が射出されると、この成形材料は、金型のゲートからキャビティに充填され、このキャビティにおける複数の成形材料合流部と複数の成形材料貯留部とにそれぞれ流入し、成形材料合流部で混合されてフレームの強度を増大させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、成形材料を使用した射出成形により高強度等のフレームを製造する際、成形材料の合流部における強度低下を抑制することができるという効果がある。また、フレームを射出成形により製造するので、生産性、寸法安定性、材料歩留まりを向上させることができる。
また、成形材料を、樹脂に繊維状のフィラーを配合して調製するので、フレームの曲げ弾性率、曲げ強度、及び衝撃強度を向上させ、しかも、フレームの薄肉化を図ることができる。
【００１８】
また、キャビティの成形材料合流部と成形材料貯留部とを連通する連通部を、フレームの厚さ以下でかつ１０ｍｍ以下の幅を有する形状に形成すれば、フレームの成形に対する悪影響を排除することができる。さらに、成形材料貯留部の容積値を、連通部の断面積に成形材料合流部におけるフレームの幅を乗算した値よりも大きくすれば、成形材料による界面の形成を抑制することが可能になる。
【００１９】
さらに、請求項１又は２記載の成形用金型により半導体ウェーハ用ダイシングフレームのフレームを成形すれば、金型の成形材料貯留部に成形材料が流入することにより、成形材料の合流部で繊維状のフィラーが混合されて強度を増大させるので、成形材料の合流部における強度低下の少ないフレームを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における成形用金型１は、図１ないし図５に示すように、ゲート７から溶融して供給された成形材料の充填により中空のフレーム２１を形成するキャビティ８と、このキャビティ８における複数の成形材料合流部９にそれぞれ連通して設けられる複数の成形材料貯留部１０とを備え、パターン描画された１２インチの薄い半導体ウェーハＷを隙間をおいて収容包囲する半導体ウェーハ用ダイシングフレーム２０のフレーム２１を射出成形するようにしている。
【００２１】
成形用金型１は、図示しない射出ユニットから溶融した成形材料が充填される固定型２と、フレーム２１の大部分を形成する可動型３とを備え、固定型２に可動型３がパーティングライン４を介して接離可能に対向する。この成形用金型１には、射出ユニットのノズルと直接接触するスプル５、このスプル５から流入した成形材料をキャビティ８に分岐させて導く複数のランナ６、及びキャビティ８の内周部に配設されてその入口として機能する複数のゲート７が配設される。
【００２２】
成形材料は、樹脂に、繊維状のフィラーや不定形のフィラーが配合されることにより調製される。例えば流動性、寸法安定性、低磨耗性、精密成形に優れるポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）やナイロン系の樹脂から選択された少なくとも一種の樹脂に、強度や剛性を確保するカーボンファイバー、炭酸カルシウム、及び補強効果や耐薬品性に優れるホウ酸アルミニウムウィスカーが混合混練されることにより調製される。この成形材料は、歪みに伴う変形を抑制防止するため、樹脂２０〜８０容量％、繊維状のフィラー及び不定形のフィラー８０〜２０容量％の範囲で配合され、これら繊維状のフィラーと不定形のフィラーとが９：１〜５：５の範囲で配合されることが好ましい。
【００２３】
キャビティ８は、図１ないし図３に示すように、成形用金型１に中空に形成され、複数の成形材料合流部９が周方向に間隔をおいて形成されており、各成形材料合流部９の外側には、成形材料の流入する空間である成形材料貯留部１０が細い連通部１１を介して連設されるとともに、この複数の成形材料貯留部１０が成形材料合流部９に対応する箇所にそれぞれ位置する。
【００２４】
各成形材料貯留部１０は、界面を完全に解消する観点から、容積値が連通部１１の断面積に成形材料合流部９におけるフレーム２１の幅を乗算した値よりも大きくなるよう形成される。
但し、容積値が大き過ぎると、成形材料の消費量が増大するので、上記容積値の１．５倍以下程度の容積値が好ましい。
【００２５】
キャビティ８の成形材料合流部９と成形材料貯留部１０とを連通する連通部１１は、厚さ０．２ｍｍ以上、フレーム２１の厚さ以下で面方向２ｍｍ以上、幅１０ｍｍ以下の所定の形状、例えば四角形、多角形、円形、長円形等に形成される。これは、０．２ｍｍ以上とすれば、高剛性の成形材料を用いた成形が可能になるからである。
【００２６】
また、フレーム２１の厚さ以下とすれば、フレーム２１の成形に悪影響を及ぼすおそれがないからである。また、面方向で２ｍｍ以上とすれば、射出条件のばらつきに伴い成形材料合流部９が位置ずれしても、合流界面を解消することができるからである。さらに、幅１０ｍｍ以下とすれば、フレーム２１の形状に関する悪影響を抑制することができるという理由に基づく。
【００２７】
半導体ウェーハ用ダイシングフレーム２０は、図４や図５に示すように、上記した成形用金型１により射出成形されたフレーム２１と、このフレーム２１の被貼着面である裏面に貼着されて収容包囲された半導体ウェーハＷを着脱自在に粘着保持する可撓性のダイシング層３０とを備えて構成される。
【００２８】
フレーム２１は、図４や図５に示すように、１２インチの半導体ウェーハＷよりも大きい厚さ２〜３ｍｍの略リング形に射出成形され、内周面が傾斜形成あるいは断面略く字形に形成されており、外周面の前後左右がそれぞれ直線的に切り欠かれるとともに、外周面の前部には、位置決め用の一対のノッチ２２が左右に並べて切り欠かれる。
【００２９】
フレーム２１の裏面の中空部周縁はダイシング層３０用の被貼着領域とされ、このリング形の被貼着領域がランダムな凸凹に粗されてその複数の凸部が略スパイクを呈しており、各凸部がダイシング層３０の表面周縁部に食い込むよう機能する。被貼着領域における径方向の向きの表面粗さはＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１）０．１〜０．８μｍ、好ましくは０．３〜０．４μｍの範囲とされるが、これは、０．１μｍ未満の場合には、凸部のスパイク効果に乏しく、逆に０．８μｍを超える場合には、ダイシング層３０が追従しなくなるからである。
【００３０】
フレーム２１の表面後部には、左右横方向に伸びる収納穴２３が一体的に凹み成形され、この収納穴２３内に、ＲＦＩＤシステム２４のＲＦタグ２５が装着される。ＲＦＩＤシステム２４は、図４に示すように、電波により内部メモリがアクセスされ、フレーム２１と共に移動するＲＦタグ２５と、このＲＦタグ２５との間で電波や電力を送受信するアンテナユニット２６と、ＲＦタグ２５との交信を制御するリーダ／ライタ２７と、このリーダ／ライタ２７を制御するコンピュータ２８とを備えて構成される。
【００３１】
アンテナユニット２６とリーダ／ライタ２７とは、別々に構成されるが、必要に応じて一体化される。また、リーダ／ライタ２７の制御に特に支障を来たさなければ、コンピュータ２８の代わりに各種のコントローラが使用される。
【００３２】
このようなフレーム２１は、工業規格ＡＳＴＭ Ｄ７９０における曲げ弾性率が２５〜５０ＧＰａ、好ましくは２５〜４０ＧＰａの範囲内とされ、かつＡＳＴＭ Ｄ７９０における曲げ強度が１５０〜６００ＭＰａ、好ましくは１５０〜４００ＭＰａの範囲内とされる。これは、フレーム２１の曲げ弾性率や曲げ強度が上記範囲から外れた場合には、フレーム２１の強度が低下したり、フレーム２１が容易に破損してしまうからである。
【００３３】
フレーム２１の成形材料合流部９とその他の通常部分の曲げ破断強度の比は、ダイシング層３０を貼着した際の歪みや落下に伴う破損を防止する観点から０．７：１〜１．１：１の範囲とされる。
【００３４】
ダイシング層３０は、例えば粘着剤がダイＤに付着するのを規制するエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）等からなるポリオレフィン系フィルムと、このポリオレフィン系フィルムの表面に塗布されて半導体ウェーハＷを粘着する粘着剤とを備えた薄い平面円板形に形成され、フレーム２１の被貼着領域に接着されてその中空部を閉塞するとともに、使用後にフレーム２１から剥離され、フレーム２１がリサイクルに供される。粘着剤は、ＵＶ光の照射により粘着性を喪失するＵＶ系が好ましいが、アクリル系の再剥離タイプ等を特に排除するものではない。
【００３５】
上記構成によれば、成形用金型１のキャビティ８に、各成形材料合流部９の外側に位置する成形材料貯留部１０を連通部１１を介して配設しているので、例え複数の成形材料合流部９を設けてもフレーム２１に強度低下部分が増大するのを抑制防止することができる。
【００３６】
すなわち、成形材料に繊維状のフィラーを配合すれば、高剛性のフレーム２１を得ることができるが、成形時に繊維状のフィラーが成形材料合流部９で界面と平行方向に配向するので、成形材料合流部９の曲げ破断強度が他の部分と比較して著しく低下することとなる。具体的には、成形材料合流部９の曲げ破断強度は，他の部分と比較して１／２以下程度にまで低下する。
【００３７】
しかしながら、成形材料合流部９の外側に、成形材料を混合させる成形材料貯留部１０を対応させて区画形成すれば、成形材料貯留部１０に成形材料が流入することにより、成形材料合流部９で繊維状のフィラーが混合されて強度を増大させるので、成形材料合流部９における曲げ破断強度の低下をきわめて有効に抑制防止することができる。
【００３８】
また、金属の代わりにポリフェニレンスルフィド等の成形材料を使用してフレーム２１を射出成形するので、突出した凸部の形成がきわめて容易になる他、生産性、寸法安定性、材料歩留まり、軽量化、薄肉化を図ることができ、これを通じて作業性や利便性を著しく向上させることができる。
【００３９】
また、フレーム２１の材料変更と共に、曲げ弾性率を２５〜５０ＧＰａの範囲内とし、かつ曲げ強度を１５０〜６００ＭＰａの範囲内とすれば、例え成形材料に樹脂を使用しても、フレーム２１の強度低下を招くことが全くなく、しかも、フレーム２１を３ｍｍ以下と薄くして既存の機器や装置をそのまま利用することができる。
【００４０】
また、ＵＶ系の粘着剤を備えた伸び率の小さいポリオレフィン系フィルムからなるダイシング層３０を使用しても、ダイシング層３０の周縁部に複数の凸部が突き刺さって十分なスパイク効果や粘着効果を発揮する。したがって、エキスパンド装置４１上にダイシング用フレーム２１が上方から大きな力で強く圧接されても、凸部のスパイク作用により、フレーム２１からダイシング層３０がずれたり、外れてしまうおそれをきわめて有効に排除することが可能になる。
【００４１】
また、エキスパンド作業が終了し、ダイシング用フレーム２１に対する圧接が解除されると、ダイシング層３０の周縁部に対する凸部の接触領域が減少してスパイク効果や粘着効果を低減するので、粘着剤を残すことなくフレーム２１からダイシング層３０を剥離することが可能になる。また、ＥＶＡ系のダイシング層３０を使用するので、軟質塩化ビニル樹脂と異なり、フレーム２１やダイＤに粘着剤が付着するのを抑制したり、生産性や品質を著しく向上させることができ、しかも、その後の実装作業等の不具合をきわめて有効に抑制防止することが可能になる。
【００４２】
また、フレーム２１を金属製ではなく樹脂製とするので、ＲＦＩＤシステム２４のＲＦタグ２５を使用しても、ＲＦタグ２５の通信特性にフレーム２１が悪影響を及ぼすことがなく、無線通信に誤作動等の支障を来たすおそれをきわめて有効に排除することができる。また、フレーム２１に、ＲＦＩＤシステム２４のＲＦタグ２５を一体的に装着するので、情報システム２４の簡素化を図ることができ、しかも、情報の問い合わせが不要なので、レスポンスが非常に早くなるとともに、情報を分散処理できるので、システム２４の拡張や変更に柔軟に対応することができる。
【００４３】
さらに、汚れやすい印刷物であるバーコード（最大情報量 数１０ケタ）１２と異なり、情報の遠隔読み取りや電力伝送が期待できる他、情報量の増大（最大情報量 数１０００ケタ）、情報の書き換えの容易化、耐汚染性の向上が大いに期待できる。さらにまた、フレーム２１が金属製の場合には、フレーム２１にＲＦタグ２５用の収納穴２３を後から時間をかけて切削加工せざるを得ないが、フレーム２１が樹脂製の場合には、フレーム２１の成形時に収納穴２３を簡単に一体形成することができるので、生産性の著しい向上が大いに期待できる。
【００４４】
なお、上記実施形態ではフレーム２１の表面後部に収納穴２３を凹み成形したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、フレーム２１の側部の少なくとも一部分に、収納穴２３を成形しても良い。また、フレーム２１の表裏面のいずれかに収納穴２３を凹み成形することなく、ＲＦタグ２５を直接取り付けても良い。また、ＲＦＩＤシステム２４には、交信距離の短い電磁結合方式、電磁誘導方式、交信距離の長い電波方式等があるが、いずれでも良い。さらに、ＲＦタグ２５には、ラベル形、円筒形、カード形、箱形等があるが、いずれでも良い。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明に係る成形用金型及び半導体ウェーハ用ダイシングフレームの実施例を比較例と共に説明する。
先ず、キャビティの内周部に４個のゲートを備えた成形用金型を製作し、この成形用金型に表１に示す成形材料を射出して厚さ２．５ｍｍのフレームを成形し、成形材料合流部の位置をフレームの外観から確認した。成形用金型は、フレームの外径寸法がＳＥＭＩ規格Ｇ７４−０６９９に準拠するよう製作した。このようにして製造したフレームを比較例１〜４とした。
【００４６】
次いで、成形用金型の成形材料合流部に相当する箇所の外周部４箇所に、容量０．４ｃｍ3の成形材料貯留部を連通部を介しそれぞれ連設し、この成形用金型に表１に示す成形材料を射出してフレームを成形し、実施例５〜８のフレームを製造した。連通部は、厚さ方向１．８ｍｍ、幅方向７ｍｍの長方形に形成した。
なお、連通部の断面積×フレームの幅は、計測したところ０．４５ｃｍ3だった。
【００４７】
さらに、成形材料合流部に相当する箇所の外周部４箇所に、容量０．５ｃｍ3の成形材料貯留部を連通部を介しそれぞれ再加工し、この成形用金型に表１に示す成形材料を射出してフレームを成形し、実施例１〜４のフレームを製造した。
【００４８】
製造した実施例１〜８のフレームと比較例１〜４のフレームに関し、曲げ破断強度、強度比、落下試験、反りの有無等を確認して表２にまとめた。
落下試験は、１ｍの高さからフレームを落下させる試験と、１．５ｍの高さからフレームを落下させる試験とを行い、いずれの試験でもフレームが損傷しなかった場合には「◎」、高さ１．５ｍの試験ではフレームが損傷したが、高さ１ｍの試験では損傷しなかった場合には「○」、いずれの試験でもフレームが損傷した場合には「×」として表２にまとめた。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
実施例１の場合には、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分共に良好な強度を示し、落下試験でも破損せず、フレームに反りも確認しなかった。
実施例２の場合には、基本的には実施例１と同様に良好な結果を得たが、成形材料に不定形フィラーを配合しなかったので、フレームに僅かな反りが生じた。
【００５２】
実施例３の場合には、成形材料に繊維状のフィラーを配合しなかったので、実施例１、２に比べて強度が低下したが、実用上フレームに問題ないのを確認した。
実施例４の場合には、成形材料の樹脂の剛性が実施例１、２に比べ若干劣るので、フレームに若干の反りが生じたが、実用上フレームに問題ないのを確認した。
【００５３】
実施例５の場合、成形材料貯留部の容積が実施例１に比べ小さいので、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が大きくなり、フレームに許容範囲の反りが若干生じた。
実施例６の場合、成形材料貯留部の容積が実施例２に比べ小さいので、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が大きくなり、許容範囲の反りがフレームに若干生じた。
【００５４】
実施例７の場合、成形材料貯留部の容積が実施例３に比べ小さいので、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が大きくなり、許容範囲の反りがフレームに若干生じた。
実施例８の場合、成形材料貯留部の容積が実施例４に比べ小さいので、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が大きくなり、許容範囲の反りがフレームに若干生じた。
【００５５】
比較例１の場合には、成形材料貯留部を省略した関係上、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が実施例１に比べて非常に大きくなり、落下試験でフレームが破損した。また、許容範囲の上限いっぱいに反りがフレームに発生した。
比較例２の場合には、成形材料貯留部を省略した関係上、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が実施例２に比べて非常に大きくなり、落下試験でフレームが破損した。また、許容範囲を超えて反りがフレームに発生した。
【００５６】
さらに、比較例３の場合には、成形材料貯留部を省略したので、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が実施例３に比べて非常に大きくなり、落下試験でフレームが破損した。また、許容範囲を大きく超えて反りが発生した。
さらにまた、比較例４の場合には、成形材料貯留部を省略したので、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が実施例４に比べて非常に大きくなり、落下試験でフレームが破損した。また、許容範囲を大きく超えて反りが発生した。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る成形用金型の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明に係る半導体ウェーハのダイシング用フレームの実施形態を示す全体斜視説明図である。
【図５】本発明に係る半導体ウェーハのダイシング用フレームの実施形態を示す平面説明図である。
【図６】従来における半導体ウェーハのダイシング用フレームのダイシング作業時の状態を示す斜視説明図である。
【図７】従来における半導体ウェーハのダイシング用フレームをエキスパンド装置にセットする状態を示す説明図である。
【図８】従来における半導体ウェーハのダイシング用フレームをエキスパンド装置にセットして圧接した状態を示す説明図である。
【図９】成形材料を使用した射出成形によりフレームを製造する場合の問題点を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 成形用金型
２ 固定型
３ 可動型
４ パーティングライン
５ スプル
６ ランナ
７ ゲート
８ キャビティ
９ 成形材料合流部
１０ 成形材料貯留部
１１ 連通部
１３ ウェルドライン
２０ 半導体ウェーハ用ダイシングフレーム
２１ フレーム
３０ ダイシング層
Ｄ ダイ
Ｗ 半導体ウェーハ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハのダイシング作業やエキスパンド作業等に使用される半導体ウェーハのダイシング用フレームの強度等を向上させることのできる成形用金型及び半導体ウェーハ用ダイシングフレームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における半導体ウェーハのダイシング用フレームは、図６ないし図８に示すように、半導体ウェーハＷを収容するフレーム２１Ａを備え、このフレーム２１Ａに、半導体ウェーハＷを保持するダイシングフィルム３１が貼着されることにより構成されている（特許文献１参照）。
【０００３】
フレーム２１Ａは、例えばＳＵＳ等を使用して中空に形成され、表面の一部に、半導体ウェーハＷやその加工工程に関する情報管理用のバーコード１２が貼着されており、２５枚一組で図示しない半導体ウェーハ用の収納容器に整列収納される。また、ダイシングフィルム３１は、例えば５０〜２００μｍの厚さでフィルム化された軟質塩化ビニル樹脂を備え、この柔軟な軟質塩化ビニル樹脂の表面に、アクリル系の粘着剤が１０〜５０μｍの厚さに塗布されており、フレーム２１Ａの裏面に剥離可能に貼着されてその中空部を閉塞する。
【０００４】
このような構成の半導体ウェーハのダイシング用フレームは、ダイシングフィルム３１上に粘着保持した半導体ウェーハＷがダイヤモンドブレード４０により複数のダイ（チップ）Ｄにダイシング（図６参照）され、エキスパンド装置４１上に上方から圧接されてダイシングフィルム３１が径方向に延伸される（図７、図８参照）とともに、複数のダイＤが相互に接触しないようその間隔が拡大される。
【０００５】
そして、半導体ウェーハＷからダイＤが個々にピックアップして移送され、パッケージの組立や基板の実装等の作業が行なわれた後、フレーム２１Ａから破損・変形したダイシングフィルム３１が剥離され、フレーム２１Ａがリサイクルに供される。
【０００６】
ところで、従来のフレーム２１Ａは、殆どＳＵＳ製であるが、半導体ウェーハＷのサイズが近年６インチから８インチ、１２インチ（口径３００ｍｍ）に大口径化されてきている関係上、軽量化を目的とした樹脂タイプの製造・開発が検討されている。この製造・開発に際しては、大口径の半導体ウェーハＷを支持するため、強い曲げ弾性率、曲げ強度、衝撃強度を向上させ、可能な限り薄肉化を図りたいという要望がある。
【０００７】
そこで、樹脂製のフレーム２１Ａの製造・開発においては、樹脂に繊維状のガラスフィラーを添加して成形材料を調製し、この成形材料を使用した射出成形により高強度のフレーム２１Ａを製造する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３‐２２７１９５号公報
【特許文献２】米国特許第６，２１８，７２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、成形材料を使用した射出成形によりフレーム２１Ａを製造する場合には、成形用金型のゲートから溶融状態で分流した各成形材料の先端部が温度の低下した状態となり、キャビティの合流部で冷えた成形材料同士が界面を形成して固まり、ウェルドライン１３が生じるので、このウェルドライン１３の生じた部分の強度が低下するおそれが少なくない（図９参照）。
【０００９】
係るおそれを解消する手段としては、成形用金型に複数のゲートを設けるという方法が考えられるが、そうすると、合流部における成形材料の冷却が抑制され、界面の形成が緩和されるものの、複数の合流部を設けなければならず、強度低下部分が増大してしまうという大きな問題が新たに生じることとなる。
【００１０】
本発明は上記に鑑みなされたもので、成形材料を使用した射出成形により高強度等のフレームを製造する際、成形材料の合流部における強度低下を抑制することのできる成形用金型及び半導体ウェーハ用ダイシングフレームを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明においては上記課題を解決するため、樹脂に繊維状のフィラーを配合した成形材料により半導体ウェーハを収容するフレームを射出成形するものであって、
ゲートから供給された成形材料により中空のフレームを形成するキャビティと、このキャビティの複数の成形材料合流部にそれぞれ連通して設けられる成形材料貯留部とを含んでなることを特徴としている。
【００１２】
また、キャビティの成形材料合流部と成形材料貯留部とを連通する連通部を備え、この連通部を、フレームの厚さ以下でかつ１０ｍｍ以下の幅を有する形状に形成し、成形材料貯留部の容積値を、連通部の断面積に成形材料合流部におけるフレームの幅を乗算した値よりも大きくすることが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明においては上記課題を解決するため、請求項１又は２記載の成形用金型により成形されるフレームと、このフレームの被貼着面に貼り付けられ、収容された半導体ウェーハを粘着保持する可撓性のダイシング層とを含んでなることを特徴としている。
なお、フレームの成形材料合流部とその他の部分の曲げ破断強度の比を、０．７：１〜１．１：１の範囲とすることが好ましい。
また、本発明においては上記課題を解決するため、請求項１又は２記載の成形用金型により成形されたフレームを含んでなることを特徴としても良い。
【００１４】
ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハは、口径３００ｍｍタイプが主ではあるが、特に限定されるものではなく、口径２００ｍｍタイプや口径４５０ｍｍタイプ等でも良い。この半導体ウェーハには、ＳｉウェーハやＧａＰウェーハの種類があるが、いずれでも良い。フレームの成形材料としては、ポリフェニレンスルフィドに、カーボンファイバー、及び炭酸カルシウムが混練された材料等でも良いし、ナイロン系の樹脂にカーボンファイバー、グラスファイバー、セラミック系ウィスカーが混練された材料等でも良い。
【００１５】
成形材料合流部は、成形材料の流路の断面形状からシミュレーションにより設けることができるし、成形材料貯留部を省略した成形用金型でフレームを仮成形した後に設けることもできる。成形材料貯留部は、キャビティの内周部、外周部、内周部及び外周部のいずれにも形成することができる。さらに、可撓性のダイシング層は、半導体ウェーハを粘着保持する透明、不透明、半透明のフィルムやシート等からなるが、ポリオレフィン系フィルムの使用が好ましい。
【００１６】
本発明によれば、成形時に成形用金型に成形材料が射出されると、この成形材料は、金型のゲートからキャビティに充填され、このキャビティにおける複数の成形材料合流部と複数の成形材料貯留部とにそれぞれ流入し、成形材料合流部で混合されてフレームの強度を増大させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、成形材料を使用した射出成形により高強度等のフレームを製造する際、成形材料の合流部における強度低下を抑制することができるという効果がある。また、フレームを射出成形により製造するので、生産性、寸法安定性、材料歩留まりを向上させることができる。
また、成形材料を、樹脂に繊維状のフィラーを配合して調製するので、フレームの曲げ弾性率、曲げ強度、及び衝撃強度を向上させ、しかも、フレームの薄肉化を図ることができる。
【００１８】
また、キャビティの成形材料合流部と成形材料貯留部とを連通する連通部を、フレームの厚さ以下でかつ１０ｍｍ以下の幅を有する形状に形成すれば、フレームの成形に対する悪影響を排除することができる。さらに、成形材料貯留部の容積値を、連通部の断面積に成形材料合流部におけるフレームの幅を乗算した値よりも大きくすれば、成形材料による界面の形成を抑制することが可能になる。
【００１９】
さらに、請求項１又は２記載の成形用金型により半導体ウェーハ用ダイシングフレームのフレームを成形すれば、金型の成形材料貯留部に成形材料が流入することにより、成形材料の合流部で繊維状のフィラーが混合されて強度を増大させるので、成形材料の合流部における強度低下の少ないフレームを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における成形用金型１は、図１ないし図５に示すように、ゲート７から溶融して供給された成形材料の充填により中空のフレーム２１を形成するキャビティ８と、このキャビティ８における複数の成形材料合流部９にそれぞれ連通して設けられる複数の成形材料貯留部１０とを備え、パターン描画された１２インチの薄い半導体ウェーハＷを隙間をおいて収容包囲する半導体ウェーハ用ダイシングフレーム２０のフレーム２１を射出成形するようにしている。
【００２１】
成形用金型１は、図示しない射出ユニットから溶融した成形材料が充填される固定型２と、フレーム２１の大部分を形成する可動型３とを備え、固定型２に可動型３がパーティングライン４を介して接離可能に対向する。この成形用金型１には、射出ユニットのノズルと直接接触するスプル５、このスプル５から流入した成形材料をキャビティ８に分岐させて導く複数のランナ６、及びキャビティ８の内周部に配設されてその入口として機能する複数のゲート７が配設される。
【００２２】
成形材料は、樹脂に、繊維状のフィラーや不定形のフィラーが配合されることにより調製される。例えば流動性、寸法安定性、低磨耗性、精密成形に優れるポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）やナイロン系の樹脂から選択された少なくとも一種の樹脂に、強度や剛性を確保するカーボンファイバー、炭酸カルシウム、及び補強効果や耐薬品性に優れるホウ酸アルミニウムウィスカーが混合混練されることにより調製される。この成形材料は、歪みに伴う変形を抑制防止するため、樹脂２０〜８０容量％、繊維状のフィラー及び不定形のフィラー８０〜２０容量％の範囲で配合され、これら繊維状のフィラーと不定形のフィラーとが９：１〜５：５の範囲で配合されることが好ましい。
【００２３】
キャビティ８は、図１ないし図３に示すように、成形用金型１に中空に形成され、複数の成形材料合流部９が周方向に間隔をおいて形成されており、各成形材料合流部９の外側には、成形材料の流入する空間である成形材料貯留部１０が細い連通部１１を介して連設されるとともに、この複数の成形材料貯留部１０が成形材料合流部９に対応する箇所にそれぞれ位置する。
【００２４】
各成形材料貯留部１０は、界面を完全に解消する観点から、容積値が連通部１１の断面積に成形材料合流部９におけるフレーム２１の幅を乗算した値よりも大きくなるよう形成される。
但し、容積値が大き過ぎると、成形材料の消費量が増大するので、上記容積値の１．５倍以下程度の容積値が好ましい。
【００２５】
キャビティ８の成形材料合流部９と成形材料貯留部１０とを連通する連通部１１は、厚さ０．２ｍｍ以上、フレーム２１の厚さ以下で面方向２ｍｍ以上、幅１０ｍｍ以下の所定の形状、例えば四角形、多角形、円形、長円形等に形成される。これは、０．２ｍｍ以上とすれば、高剛性の成形材料を用いた成形が可能になるからである。
【００２６】
また、フレーム２１の厚さ以下とすれば、フレーム２１の成形に悪影響を及ぼすおそれがないからである。また、面方向で２ｍｍ以上とすれば、射出条件のばらつきに伴い成形材料合流部９が位置ずれしても、合流界面を解消することができるからである。さらに、幅１０ｍｍ以下とすれば、フレーム２１の形状に関する悪影響を抑制することができるという理由に基づく。
【００２７】
半導体ウェーハ用ダイシングフレーム２０は、図４や図５に示すように、上記した成形用金型１により射出成形されたフレーム２１と、このフレーム２１の被貼着面である裏面に貼着されて収容包囲された半導体ウェーハＷを着脱自在に粘着保持する可撓性のダイシング層３０とを備えて構成される。
【００２８】
フレーム２１は、図４や図５に示すように、１２インチの半導体ウェーハＷよりも大きい厚さ２〜３ｍｍの略リング形に射出成形され、内周面が傾斜形成あるいは断面略く字形に形成されており、外周面の前後左右がそれぞれ直線的に切り欠かれるとともに、外周面の前部には、位置決め用の一対のノッチ２２が左右に並べて切り欠かれる。
【００２９】
フレーム２１の裏面の中空部周縁はダイシング層３０用の被貼着領域とされ、このリング形の被貼着領域がランダムな凸凹に粗されてその複数の凸部が略スパイクを呈しており、各凸部がダイシング層３０の表面周縁部に食い込むよう機能する。被貼着領域における径方向の向きの表面粗さはＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１）０．１〜０．８μｍ、好ましくは０．３〜０．４μｍの範囲とされるが、これは、０．１μｍ未満の場合には、凸部のスパイク効果に乏しく、逆に０．８μｍを超える場合には、ダイシング層３０が追従しなくなるからである。
【００３０】
フレーム２１の表面後部には、左右横方向に伸びる収納穴２３が一体的に凹み成形され、この収納穴２３内に、ＲＦＩＤシステム２４のＲＦタグ２５が装着される。ＲＦＩＤシステム２４は、図４に示すように、電波により内部メモリがアクセスされ、フレーム２１と共に移動するＲＦタグ２５と、このＲＦタグ２５との間で電波や電力を送受信するアンテナユニット２６と、ＲＦタグ２５との交信を制御するリーダ／ライタ２７と、このリーダ／ライタ２７を制御するコンピュータ２８とを備えて構成される。
【００３１】
アンテナユニット２６とリーダ／ライタ２７とは、別々に構成されるが、必要に応じて一体化される。また、リーダ／ライタ２７の制御に特に支障を来たさなければ、コンピュータ２８の代わりに各種のコントローラが使用される。
【００３２】
このようなフレーム２１は、工業規格ＡＳＴＭ Ｄ７９０における曲げ弾性率が２５〜５０ＧＰａ、好ましくは２５〜４０ＧＰａの範囲内とされ、かつＡＳＴＭ Ｄ７９０における曲げ強度が１５０〜６００ＭＰａ、好ましくは１５０〜４００ＭＰａの範囲内とされる。これは、フレーム２１の曲げ弾性率や曲げ強度が上記範囲から外れた場合には、フレーム２１の強度が低下したり、フレーム２１が容易に破損してしまうからである。
【００３３】
フレーム２１の成形材料合流部９とその他の通常部分の曲げ破断強度の比は、ダイシング層３０を貼着した際の歪みや落下に伴う破損を防止する観点から０．７：１〜１．１：１の範囲とされる。
【００３４】
ダイシング層３０は、例えば粘着剤がダイＤに付着するのを規制するエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）等からなるポリオレフィン系フィルムと、このポリオレフィン系フィルムの表面に塗布されて半導体ウェーハＷを粘着する粘着剤とを備えた薄い平面円板形に形成され、フレーム２１の被貼着領域に接着されてその中空部を閉塞するとともに、使用後にフレーム２１から剥離され、フレーム２１がリサイクルに供される。粘着剤は、ＵＶ光の照射により粘着性を喪失するＵＶ系が好ましいが、アクリル系の再剥離タイプ等を特に排除するものではない。
【００３５】
上記構成によれば、成形用金型１のキャビティ８に、各成形材料合流部９の外側に位置する成形材料貯留部１０を連通部１１を介して配設しているので、例え複数の成形材料合流部９を設けてもフレーム２１に強度低下部分が増大するのを抑制防止することができる。
【００３６】
すなわち、成形材料に繊維状のフィラーを配合すれば、高剛性のフレーム２１を得ることができるが、成形時に繊維状のフィラーが成形材料合流部９で界面と平行方向に配向するので、成形材料合流部９の曲げ破断強度が他の部分と比較して著しく低下することとなる。具体的には、成形材料合流部９の曲げ破断強度は，他の部分と比較して１／２以下程度にまで低下する。
【００３７】
しかしながら、成形材料合流部９の外側に、成形材料を混合させる成形材料貯留部１０を対応させて区画形成すれば、成形材料貯留部１０に成形材料が流入することにより、成形材料合流部９で繊維状のフィラーが混合されて強度を増大させるので、成形材料合流部９における曲げ破断強度の低下をきわめて有効に抑制防止することができる。
【００３８】
また、金属の代わりにポリフェニレンスルフィド等の成形材料を使用してフレーム２１を射出成形するので、突出した凸部の形成がきわめて容易になる他、生産性、寸法安定性、材料歩留まり、軽量化、薄肉化を図ることができ、これを通じて作業性や利便性を著しく向上させることができる。
【００３９】
また、フレーム２１の材料変更と共に、曲げ弾性率を２５〜５０ＧＰａの範囲内とし、かつ曲げ強度を１５０〜６００ＭＰａの範囲内とすれば、例え成形材料に樹脂を使用しても、フレーム２１の強度低下を招くことが全くなく、しかも、フレーム２１を３ｍｍ以下と薄くして既存の機器や装置をそのまま利用することができる。
【００４０】
また、ＵＶ系の粘着剤を備えた伸び率の小さいポリオレフィン系フィルムからなるダイシング層３０を使用しても、ダイシング層３０の周縁部に複数の凸部が突き刺さって十分なスパイク効果や粘着効果を発揮する。したがって、エキスパンド装置４１上にダイシング用フレーム２１が上方から大きな力で強く圧接されても、凸部のスパイク作用により、フレーム２１からダイシング層３０がずれたり、外れてしまうおそれをきわめて有効に排除することが可能になる。
【００４１】
また、エキスパンド作業が終了し、ダイシング用フレーム２１に対する圧接が解除されると、ダイシング層３０の周縁部に対する凸部の接触領域が減少してスパイク効果や粘着効果を低減するので、粘着剤を残すことなくフレーム２１からダイシング層３０を剥離することが可能になる。また、ＥＶＡ系のダイシング層３０を使用するので、軟質塩化ビニル樹脂と異なり、フレーム２１やダイＤに粘着剤が付着するのを抑制したり、生産性や品質を著しく向上させることができ、しかも、その後の実装作業等の不具合をきわめて有効に抑制防止することが可能になる。
【００４２】
また、フレーム２１を金属製ではなく樹脂製とするので、ＲＦＩＤシステム２４のＲＦタグ２５を使用しても、ＲＦタグ２５の通信特性にフレーム２１が悪影響を及ぼすことがなく、無線通信に誤作動等の支障を来たすおそれをきわめて有効に排除することができる。また、フレーム２１に、ＲＦＩＤシステム２４のＲＦタグ２５を一体的に装着するので、情報システム２４の簡素化を図ることができ、しかも、情報の問い合わせが不要なので、レスポンスが非常に早くなるとともに、情報を分散処理できるので、システム２４の拡張や変更に柔軟に対応することができる。
【００４３】
さらに、汚れやすい印刷物であるバーコード（最大情報量 数１０ケタ）１２と異なり、情報の遠隔読み取りや電力伝送が期待できる他、情報量の増大（最大情報量 数１０００ケタ）、情報の書き換えの容易化、耐汚染性の向上が大いに期待できる。さらにまた、フレーム２１が金属製の場合には、フレーム２１にＲＦタグ２５用の収納穴２３を後から時間をかけて切削加工せざるを得ないが、フレーム２１が樹脂製の場合には、フレーム２１の成形時に収納穴２３を簡単に一体形成することができるので、生産性の著しい向上が大いに期待できる。
【００４４】
なお、上記実施形態ではフレーム２１の表面後部に収納穴２３を凹み成形したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、フレーム２１の側部の少なくとも一部分に、収納穴２３を成形しても良い。また、フレーム２１の表裏面のいずれかに収納穴２３を凹み成形することなく、ＲＦタグ２５を直接取り付けても良い。また、ＲＦＩＤシステム２４には、交信距離の短い電磁結合方式、電磁誘導方式、交信距離の長い電波方式等があるが、いずれでも良い。さらに、ＲＦタグ２５には、ラベル形、円筒形、カード形、箱形等があるが、いずれでも良い。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明に係る成形用金型及び半導体ウェーハ用ダイシングフレームの実施例を比較例と共に説明する。
先ず、キャビティの内周部に４個のゲートを備えた成形用金型を製作し、この成形用金型に表１に示す成形材料を射出して厚さ２．５ｍｍのフレームを成形し、成形材料合流部の位置をフレームの外観から確認した。成形用金型は、フレームの外径寸法がＳＥＭＩ規格Ｇ７４−０６９９に準拠するよう製作した。このようにして製造したフレームを比較例１〜４とした。
【００４６】
次いで、成形用金型の成形材料合流部に相当する箇所の外周部４箇所に、容量０．４ｃｍ3の成形材料貯留部を連通部を介しそれぞれ連設し、この成形用金型に表１に示す成形材料を射出してフレームを成形し、実施例５〜８のフレームを製造した。連通部は、厚さ方向１．８ｍｍ、幅方向７ｍｍの長方形に形成した。
なお、連通部の断面積×フレームの幅は、計測したところ０．４５ｃｍ3だった。
【００４７】
さらに、成形材料合流部に相当する箇所の外周部４箇所に、容量０．５ｃｍ3の成形材料貯留部を連通部を介しそれぞれ再加工し、この成形用金型に表１に示す成形材料を射出してフレームを成形し、実施例１〜４のフレームを製造した。
【００４８】
製造した実施例１〜８のフレームと比較例１〜４のフレームに関し、曲げ破断強度、強度比、落下試験、反りの有無等を確認して表２にまとめた。
落下試験は、１ｍの高さからフレームを落下させる試験と、１．５ｍの高さからフレームを落下させる試験とを行い、いずれの試験でもフレームが損傷しなかった場合には「◎」、高さ１．５ｍの試験ではフレームが損傷したが、高さ１ｍの試験では損傷しなかった場合には「○」、いずれの試験でもフレームが損傷した場合には「×」として表２にまとめた。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
実施例１の場合には、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分共に良好な強度を示し、落下試験でも破損せず、フレームに反りも確認しなかった。
実施例２の場合には、基本的には実施例１と同様に良好な結果を得たが、成形材料に不定形フィラーを配合しなかったので、フレームに僅かな反りが生じた。
【００５２】
実施例３の場合には、成形材料に繊維状のフィラーを配合しなかったので、実施例１、２に比べて強度が低下したが、実用上フレームに問題ないのを確認した。
実施例４の場合には、成形材料の樹脂の剛性が実施例１、２に比べ若干劣るので、フレームに若干の反りが生じたが、実用上フレームに問題ないのを確認した。
【００５３】
実施例５の場合、成形材料貯留部の容積が実施例１に比べ小さいので、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が大きくなり、フレームに許容範囲の反りが若干生じた。
実施例６の場合、成形材料貯留部の容積が実施例２に比べ小さいので、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が大きくなり、許容範囲の反りがフレームに若干生じた。
【００５４】
実施例７の場合、成形材料貯留部の容積が実施例３に比べ小さいので、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が大きくなり、許容範囲の反りがフレームに若干生じた。
実施例８の場合、成形材料貯留部の容積が実施例４に比べ小さいので、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が大きくなり、許容範囲の反りがフレームに若干生じた。
【００５５】
比較例１の場合には、成形材料貯留部を省略した関係上、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が実施例１に比べて非常に大きくなり、落下試験でフレームが破損した。また、許容範囲の上限いっぱいに反りがフレームに発生した。
比較例２の場合には、成形材料貯留部を省略した関係上、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が実施例２に比べて非常に大きくなり、落下試験でフレームが破損した。また、許容範囲を超えて反りがフレームに発生した。
【００５６】
さらに、比較例３の場合には、成形材料貯留部を省略したので、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が実施例３に比べて非常に大きくなり、落下試験でフレームが破損した。また、許容範囲を大きく超えて反りが発生した。
さらにまた、比較例４の場合には、成形材料貯留部を省略したので、フレームの成形材料合流部とその他の通常部分の強度差が実施例４に比べて非常に大きくなり、落下試験でフレームが破損した。また、許容範囲を大きく超えて反りが発生した。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る成形用金型の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明に係る半導体ウェーハのダイシング用フレームの実施形態を示す全体斜視説明図である。
【図５】本発明に係る半導体ウェーハのダイシング用フレームの実施形態を示す平面説明図である。
【図６】従来における半導体ウェーハのダイシング用フレームのダイシング作業時の状態を示す斜視説明図である。
【図７】従来における半導体ウェーハのダイシング用フレームをエキスパンド装置にセットする状態を示す説明図である。
【図８】従来における半導体ウェーハのダイシング用フレームをエキスパンド装置にセットして圧接した状態を示す説明図である。
【図９】成形材料を使用した射出成形によりフレームを製造する場合の問題点を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 成形用金型
２ 固定型
３ 可動型
４ パーティングライン
５ スプル
６ ランナ
７ ゲート
８ キャビティ
９ 成形材料合流部
１０ 成形材料貯留部
１１ 連通部
１３ ウェルドライン
２０ 半導体ウェーハ用ダイシングフレーム
２１ フレーム
３０ ダイシング層
Ｄ ダイ
Ｗ 半導体ウェーハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂に繊維状のフィラーを配合した成形材料により半導体ウェーハを収容するフレームを射出成形する成形用金型であって、
ゲートから供給された成形材料により中空のフレームを形成するキャビティと、このキャビティの複数の成形材料合流部にそれぞれ連通して設けられる成形材料貯留部とを含んでなることを特徴とする成形用金型。
【請求項２】
キャビティの成形材料合流部と成形材料貯留部とを連通する連通部を備え、この連通部を、フレームの厚さ以下でかつ１０ｍｍ以下の幅を有する形状に形成し、成形材料貯留部の容積値を、連通部の断面積に成形材料合流部におけるフレームの幅を乗算した値よりも大きくした請求項１記載の成形用金型。
【請求項３】
請求項１又は２記載の成形用金型により成形されるフレームと、このフレームの被貼着面に貼り付けられ、収容された半導体ウェーハを粘着保持する可撓性のダイシング層とを含んでなることを特徴とする半導体ウェーハ用ダイシングフレーム。
【請求項４】
フレームの成形材料合流部とその他の部分の曲げ破断強度の比を、０．７：１〜１．１：１の範囲とした請求項３記載の半導体ウェーハ用ダイシングフレーム。
【請求項１】
樹脂に繊維状のフィラーを配合した成形材料により半導体ウェーハを収容するフレームを射出成形する成形用金型であって、
ゲートから供給された成形材料により中空のフレームを形成するキャビティと、このキャビティの複数の成形材料合流部にそれぞれ連通して設けられる成形材料貯留部とを含んでなることを特徴とする成形用金型。
【請求項２】
キャビティの成形材料合流部と成形材料貯留部とを連通する連通部を備え、この連通部を、フレームの厚さ以下でかつ１０ｍｍ以下の幅を有する形状に形成し、成形材料貯留部の容積値を、連通部の断面積に成形材料合流部におけるフレームの幅を乗算した値よりも大きくした請求項１記載の成形用金型。
【請求項３】
請求項１又は２記載の成形用金型により成形されるフレームと、このフレームの被貼着面に貼り付けられ、収容された半導体ウェーハを粘着保持する可撓性のダイシング層とを含んでなることを特徴とする半導体ウェーハ用ダイシングフレーム。
【請求項４】
フレームの成形材料合流部とその他の部分の曲げ破断強度の比を、０．７：１〜１．１：１の範囲とした請求項３記載の半導体ウェーハ用ダイシングフレーム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−６２３３３（Ｐ２００７−６２３３３Ａ）
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５５１４０（Ｐ２００５−２５５１４０）
【出願日】平成１７年９月２日（２００５．９．２）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２日（２００５．９．２）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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