專利名稱：具有金屬層分割道的陣列式工件的切割方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件的切割方法，特別是涉及一種具有金屬層分割道的陣列式工件的切割方法。
背景技術(shù)：
如圖1、圖2所示，現(xiàn)有一種采用QFN(Quad Flat Non-Leaded)封裝方式的陣列式工件1，具有多數(shù)呈陣列式排列的半導(dǎo)體元件11、數(shù)設(shè)置在該等半導(dǎo)體元件11之間的導(dǎo)線架12(lead frame)及數(shù)對應(yīng)該導(dǎo)線架12的分割道13(singulation street)。相鄰二半導(dǎo)體元件11形成一中心點距離L1，該等半導(dǎo)體元件11具有多數(shù)均布在周緣的接點111及一封裝膠體112，該接點111的寬度標(biāo)示為W0，該封裝膠體112的材料為環(huán)氧樹脂。該導(dǎo)線架12是以銅或銅上鍍鎳材料制成，其包含有一連續(xù)延伸的身部121、多數(shù)由該身部121二側(cè)邊往橫向延伸且間隔設(shè)置的內(nèi)引腳122。圖2中該半導(dǎo)體元件11左側(cè)的假想線及右側(cè)實線是分別顯示切割前、后的狀態(tài)，該分割道13包含位在上層的一金屬層131(就是指該身部121)及位在下層的封裝膠體層132。利用一切割機(jī)的鉆石刀具2將該金屬層131及封裝膠體層132同時切除，可使各半導(dǎo)體元件11于結(jié)構(gòu)上及電性上分離，且利用該等內(nèi)引腳122形成接點111(如圖3所示)?？墒倾~的材料性質(zhì)屬軟性(soft)、高延展性(ductile)，鉆石粒撞擊該金屬層131就好比拿勺子連續(xù)刮冰淇淋(spoon up ice cream)，是非常滯重費力的，刮起的切屑會有嚴(yán)重的沾刀現(xiàn)象，雖然目前市面上的切割機(jī)均可對切割點噴射水柱，但是因為對分割道13是連續(xù)切割，切屑仍很難被水柱沖走，使刀具4的銳利度大減，好比塞滿了冰淇淋的勺子已失去再刮的能力，所以切割產(chǎn)能很低，切割速度只達(dá)1～5mm/sec，刀具磨耗率也高，而且為了配合該金屬層131寬度，必須選擇適寬的刀具2，由于刀具2的倒角因素，易造成分割道13底部有有切不斷的現(xiàn)象(如圖2右側(cè)的假想線所示)。此外，該接點111易發(fā)生如圖4所示的拖粘(burring)現(xiàn)象，嚴(yán)重時甚至?xí)斐啥搪贰?br> 目前雖有人借由半蝕刻(halfetching)制程使得金屬層厚度減半，再將金屬層包覆封膠，但是只要切割方式不改變，仍無法解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可提高切割產(chǎn)能、降低刀具磨耗及提升切割品質(zhì)的具有金屬層分割道的陣列式工件的切割方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種具有金屬層分割道的陣列式工件的切割方法，其特征在于包含下列步驟(A)準(zhǔn)備一工件，該工件具有多數(shù)呈數(shù)組型態(tài)排列的半導(dǎo)體元件、數(shù)設(shè)置在該各半導(dǎo)體元件之間的導(dǎo)線架及數(shù)對應(yīng)該導(dǎo)線架的分割道，該各導(dǎo)線架各具有一位于相鄰二半導(dǎo)體元件中央的身部及多數(shù)由該身部二側(cè)邊往橫向延伸且間隔設(shè)置的內(nèi)引腳，該各內(nèi)引腳并具有一與該身部相接的第一端部、一與該第一端部呈相反的第二端部及一由第一端部延伸至第二端部的第一寬度，該分割道沿垂直方向具有一金屬層及一設(shè)于該金屬層一側(cè)的封裝膠體層，且定義該分割道沿水平方向包含一中央余料段與位于該中央余料段兩側(cè)的一左落刀段及一右落刀段，其中該中央余料段對應(yīng)于該身部，該左、右落刀段均介于內(nèi)引腳的第一、二端部之間；(B)準(zhǔn)備一切割單元，該切割單元至少具有一刀具，該刀具的一第二寬度是對應(yīng)該左、右落刀段的寬度，且小于該內(nèi)引腳的第一寬度；(C)進(jìn)行切割操作，以該刀具切除該等左、右落刀段，切割完成后，就可獲得多數(shù)呈單粒狀且外圍具有多數(shù)接點的半導(dǎo)體元件，且在相鄰的半導(dǎo)體元件之間會留下該中央余料段。
歸納上述，本發(fā)明具有金屬層分割道的陣列式工件的切割方法，是借由改變下刀位置，就可提高切割效能、減緩刀具磨耗及提升切割品質(zhì)，確實能達(dá)到發(fā)明的目的。

下面結(jié)合附圖及實施例對對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明圖1是現(xiàn)有一種陣列式工件的平面示意圖。
圖2是該陣列式工件切割前、后的剖面示意圖。
圖3是完成切割以形成單一狀的半導(dǎo)體元件的平面示意圖。
圖4是該半導(dǎo)體元件的接點發(fā)生拖粘現(xiàn)象的示意圖。
圖5是本發(fā)明一較佳實施例所要切割的陣列式工件平面示意圖。
圖6是本發(fā)明上述較佳實施例的工件一導(dǎo)線架與刀具落刀軌跡的示意圖。
圖7是本發(fā)明上述較佳實施例的陣列式工件切割前、后的剖面示意圖。
圖8是本發(fā)明上述較佳實施例的工件切割后的接點可減少拖粘現(xiàn)象的示意圖。
具體實施方式如圖5至圖7所示，本發(fā)明具有金屬層分割道的陣列式工件的切割方法的一較佳實施例，是可對一陣列式工件100進(jìn)行切割，且可制成多數(shù)呈單粒狀的半導(dǎo)體元件20。該切割方法包含下列步驟
步驟一準(zhǔn)備一工件100，該工件100具有多數(shù)呈數(shù)組型態(tài)排列的半導(dǎo)體元件20、數(shù)區(qū)隔在相鄰設(shè)置的半導(dǎo)體元件20之間的導(dǎo)線架30及數(shù)對應(yīng)于該等導(dǎo)線架30的分割道40。相鄰二半導(dǎo)體元件20形成有一中心點距離L2，該中心點距離L2大于圖1的中心點距離L1，該等半導(dǎo)體元件20具有多數(shù)分布在周圍的接點21及一以環(huán)氧樹脂構(gòu)成的封裝膠體22。該導(dǎo)線架30是以銅或銅上鍍鎳材料制成，其包含有一位于相鄰二半導(dǎo)體元件20中央的身部31、多數(shù)由該身部31二側(cè)邊往橫向延伸且間隔設(shè)置的內(nèi)引腳32。也就是說，該等同側(cè)內(nèi)引腳32之間各具有一可供封裝膠體填置的間隔部位33，且該等內(nèi)引腳32各具有一與該身部31相接的第一端部321、一與該第一端部321呈相反的第二端部322及一由第一端部321延伸至第二端部322的第一寬度W1，該第一寬度W1也大于圖2所示的現(xiàn)有陣列式工件1的接點111寬度W0，且內(nèi)引腳32被切割后可形成該等接點21。另外，如圖7所示，該半導(dǎo)體元件20左側(cè)的假想線所示，為該工件100在切割前的狀態(tài)，該分割道40沿垂直方向的上層為一金屬層41、下層為一以環(huán)氧樹脂構(gòu)成的封裝膠體層42，且沿水平方向觀看，定義該分割道40包含一中央余料段43與二位于該中央余料段43兩側(cè)的一左落刀段44及一右落刀段45，其中該中央余料段43對應(yīng)于該身部31，該左落刀段44介于內(nèi)引腳32的第一、二端部321、322之間，該右落刀段45也介于內(nèi)引腳32的第一、二端部321、322之間。
步驟二準(zhǔn)備一切割單元200，該切割單元200至少具有一刀具210，該刀具210的一第二寬度W2是對應(yīng)該左、右落刀段44、45的寬度，且小于該內(nèi)引腳32的第一寬度W1。
步驟三進(jìn)行切割操作，以該刀具210切除該等左、右落刀段44、45，可采單一刀具210依序切除，或采平行雙刀具同時切除，切割完成后，就可獲得多數(shù)呈單粒狀且外圍具有多數(shù)接點21的半導(dǎo)體元件20。且如圖7所示，該半導(dǎo)體元件20右側(cè)的實線顯示，在相鄰的半導(dǎo)體元件20之間會留下該中央余料段43。
因此，本發(fā)明的切割方法可產(chǎn)生下列功效一、借由改變下刀位置，避開最難切的中央余料段43，而改切容易切的左、右落刀段44、45，因該間隔部位33的材料完全是封裝膠體，所以沿切割方向行進(jìn)時，該左、右落刀段44、45的金屬層41是間斷的，刀具210先是對金屬層41及封裝膠體層42同時切割，隨即又再對只填置有封裝膠體的間隔部位33進(jìn)行切割，如此依序交替。因此，當(dāng)?shù)毒?10是間歇性地對金屬層41切割，且金屬切屑還未構(gòu)成沾刀的狀態(tài)下，隨即刀具210又對間隔部位33切割，低延展性的非金屬切屑會推擠掉高延展性的金屬切屑，所以切屑很容易被水柱沖走，刀具210可保持較佳的銳利度、磨耗率也降低。而且，雖然本發(fā)明的切割刀數(shù)比現(xiàn)有多一倍，但是實際測試時切割速度可達(dá)80mm/sec，遠(yuǎn)大于現(xiàn)有QFN制品的切割速度，所以可大幅提升切割產(chǎn)能。
二、在切割品質(zhì)方面，因為切割品質(zhì)佳，切割完成后接點21可減少拖粘現(xiàn)象(如圖8所示)。
三、因為不切割中央余料段43，刀具210就不受限于該身部31的寬度，可以選用比現(xiàn)有更薄的刀具，接觸到的金屬量也更少，并可避免如現(xiàn)有的分割道底部切不斷的現(xiàn)象。
四、制作該工件100時，只是把該等半導(dǎo)體元件20之間的距離略為加大，該導(dǎo)線架30的內(nèi)引腳32略為加長，其封裝制程仍與現(xiàn)有相同。
值得一提的是，半導(dǎo)體封裝技術(shù)一日千里，本發(fā)明的工件并不局限于QFN封裝結(jié)構(gòu)，只要是具有與上述實施例相同導(dǎo)線架的封裝結(jié)構(gòu)，均可應(yīng)用，且即使導(dǎo)線架先經(jīng)半蝕刻制程也相同。
權(quán)利要求
1.一種具有金屬層分割道的陣列式工件的切割方法，其特征在于包含下列步驟(A)準(zhǔn)備一工件，該工件具有多數(shù)呈數(shù)組型態(tài)排列的半導(dǎo)體元件、數(shù)設(shè)置在該各半導(dǎo)體元件之間的導(dǎo)線架及數(shù)對應(yīng)該導(dǎo)線架的分割道，該各導(dǎo)線架各具有一位于相鄰二半導(dǎo)體元件中央的身部及多數(shù)由該身部二側(cè)邊往橫向延伸且間隔設(shè)置的內(nèi)引腳，該各內(nèi)引腳并具有一與該身部相接的第一端部、一與該第一端部呈相反的第二端部及一由第一端部延伸至第二端部的第一寬度，該分割道沿垂直方向具有一金屬層及一設(shè)于該金屬層一側(cè)的封裝膠體層，且定義該分割道沿水平方向包含一中央余料段與位于該中央余料段兩側(cè)的一左落刀段及一右落刀段，其中該中央余料段對應(yīng)于該身部，該左、右落刀段均介于內(nèi)引腳的第一、二端部之間；(B)準(zhǔn)備一切割單元，該切割單元至少具有一刀具，該刀具的一第二寬度是對應(yīng)該左、右落刀段的寬度，且小于該內(nèi)引腳的第一寬度；(C)進(jìn)行切割操作，以該刀具切除該左、右落刀段，切割完成后，就可獲得多數(shù)呈單粒狀且外圍具有多數(shù)接點的半導(dǎo)體元件，且在相鄰的半導(dǎo)體元件之間會留下該中央余料段。
全文摘要
一種具有金屬層分割道的陣列式工件的切割方法，包含下列步驟(A)準(zhǔn)備一工件，該工件具有多數(shù)呈數(shù)組型態(tài)排列的半導(dǎo)體元件、數(shù)設(shè)置在該各半導(dǎo)體元件之間的導(dǎo)線架及數(shù)對應(yīng)該導(dǎo)線架的分割道，且定義該分割道沿水平方向包含一中央余料段與位于該中央余料段兩側(cè)的左、右落刀段；(B)準(zhǔn)備一切割單元，該切割單元至少具有一刀具；(C)進(jìn)行切割操作，以該刀具切除該等左、右落刀段，切割完成后，就可獲得多數(shù)呈單粒狀且外圍具有多數(shù)接點的半導(dǎo)體元件，且在相鄰的半導(dǎo)體元件之間會留下該中央余料段。借此，刀具可反復(fù)地對不同材料部位進(jìn)行切割，可提高切割產(chǎn)能、降低刀具磨耗及減少拖粘現(xiàn)象。
文檔編號H01L21/70GK1567565SQ0314078
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者洪育民, 潘德恩, 蔡青益 申請人:優(yōu)力特科技股份有限公司