DE19581386C2

DE19581386C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Schneiden von Hemmstegen (Dam-bars)

Info

Publication number: DE19581386C2
Application number: DE19581386T
Authority: DE
Inventors: Nobuhiko Tada; Kojiro Ogata; Naoki Miyanagi; Yoshiaki Shimomura; Shigeyuki Sakurai; Yoshinari Nagano; Shinya Okumura; Yasushi Minomoto
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1995-10-09
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2015-10-10
Also published as: US5662822A; KR960706195A; WO1996012300A1; KR100191675B1; DE19581386T1; JP3413204B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schneiden von Hemmstegen. In einem Hemmsteg- Schneideprozess werden unter Verwendung eines gepulsten La serstrahls Hemmstege eines Verdrahtungsrahmens in einem Halbleiterbauelement, in dem ein Halbleiterchip am Verdrah tungsrahmen angebracht und mittels eines Harzgußgehäuses mit dem Verdrahtungsrahmen einteilig versiegelt ist, durch schnitten. Wünschenswert sind hierbei Vorrichtungen und Verfahren zum Schneiden von Hemmstegen, mit denen Hemmstege an gewünschten Schneidepositionen mit hoher Geschwindigkeit durchschnitten werden können.

In einem Halbleiterbauelement, in dem ein Halbleiterchip auf einem Verdrahtungsrahmen angebracht ist und dieser Verdrahtungsrahmen und der Halbleiterchip mittels eines Harzgußgehäuses zu einer einzigen Baueinheit versiegelt sind, verbinden Hemmstege die Anschlußleitungen des Verdrahtungsrahmens miteinander und dienen dazu, das Ausfließen von gegossenem Harz zwischen den Anschlußlei tungen zu hemmen, wenn der Verdrahtungsrahmen und der Halbleiterchip durch das Harzgußgehäuse zu einer einzigen Baueinheit versiegelt werden. Die Hemmstege dienen außer dem zur Verstärkung der Anschlußleitungen. Nach dem einteiligen Versiegeln durch das Harzgußgehäuse werden die Hemmstege durchgeschnitten und entfernt, so daß die Anschlußleitungen (äußeren Anschlußleitungen) des Ver drahtungsrahmens voneinander getrennt sind. Obwohl das Halbleiterbauelement, in dem der Halbleiterchip auf einem Verdrahtungsrahmen angebracht ist und dieser Verdrah tungsrahmen und der Halbleiterchip mittels eines Harzguß gehäuses zu einer einzigen Baueinheit versiegelt werden, manchmal Harzgußgehäuse-Halbleiterbauelement genannt wird, wird es in der folgenden Beschreibung einfach als Halbleiterbauelement bezeichnet.

Da bisher die Anschlußleitungsschrittweite des Verdrah tungsrahmens nicht so fein gewesen ist und hinsichtlich der Abmessungsgenauigkeit eines äußeren Anschlußleitungs abschnitts eine gewisse Spanne vorgesehen war, sind Hemmstege oftmals unter Verwendung einer Stanzpresse gestanzt und durchgeschnitten worden. Mit dem jüngsten Anstieg des Integrationsgrads und der Leistungen der Halbleiterbauelemente haben jedoch die Verdrahtungsrahmen eine höhere Anzahl von Anschlußstiften und eine geringere Schrittweite erhalten, so daß eine strengere Abmessungs genauigkeit erforderlich ist. Dann wird es in technischer Hinsicht schwierig, eine solche strenge Abmessungsgenau igkeit mit dem herkömmlichen Stanzpresseverfahren zu erreichen.

Bei einem Verdrahtungsrahmen mit hoher Anschlußstiftan zahl und geringer Schrittweite, beispielsweise mit einer Schrittweite von 0,3 mm, beträgt die Rahmendicke ungefähr 0,1 bis 0,2 mm, während die Breite von Anschlußleitungs zwischenräumen (im folgenden auch als Schlitze bezeich net) ungefähr 0,1 bis 0,15 mm beträgt. Das bedeutet, daß ein Hemmstegabschnitt mit vergleichbaren oder feineren Abmessungen als die Rahmendicke geschnitten werden müs sen. Die Herstellung eines Werkzeugs, das Verdrahtungs rahmen mit solch geringen Abmessungen stanzen kann, hat große Schwierigkeiten zur Folge. Selbst wenn ein solches Werkzeug hergestellt wird, würde es mit großer Wahr scheinlichkeit brechen, weil das Werkzeug eine sehr geringe Dicke besitzen muß. Da ferner das Harz (im fol genden als steginternes Harz bezeichnet), das von den Hemmstegen gehemmt worden ist, und das Harz (im folgenden als Harzgrat bezeichnet), das über die Oberflächen des Verdrahtungsrahmens geflossen ist, in der Nähe der Hemm stege abgelagert wird, kann das Stanzpresseverfahren die Hemmstege nicht wirklich in zufriedenstellende Konfigura tionen durchschneiden.

In den letzten Jahren ist indessen das Verfahren des Durchschneidens der Hemmstege unter Verwendung eines Laserstrahls entwickelt worden. Da ein Laserstrahl auf einen sehr kleinen Lichtfleck konzentriert werden kann, der für eine feine Bearbeitung geeignet ist, können die Hemmstege in kontaktloser Weise mit hoher Abmessungsge nauigkeit direkt durch Richten des Laserstrahls auf die Hemmstege durchgeschnitten werden. Der Stand der Technik, in dem ein solcher einen Laserstrahl verwendender Schnei deprozeß (im folgenden auch als Laserschneiden bezeich net) auf das Durchschneiden von Hemmstegen angewendet wird, ist beispielsweise in der JP-A-4-322454 beschrie ben.

In diesem Stand der Technik wird der Querschnitt eines von einem Laseroszillator ausgegebenen Laserstrahls mittels einer zylindrischen Linse in eine längliche Form (elliptische Form) umgeformt, wobei eine fokussierte Position des Laserstrahls durch einen Galvanospiegel bestimmt wird und der Laserstrahl durch eine Sammellinse mit großer Apertur auf einen Hemmsteg konzentriert wird, um ihn zu schmelzen und durchzuschneiden. Der Hemmsteg wird durch einen einzigen Impuls des gesendeten Laser strahls durchgeschnitten, was einer schmalen Schlitzweite entspricht. (Dieser Stand der Technik wird im folgenden als erster Stand der Technik bezeichnet.)

Außerdem schlägt der in der JP-A-5-211260 offenbarte Stand der Technik ein Verfahren vor, das die Schritte des Aufnehmens von Schneidepositionen einzelner Hemmstege mittels einer Kamera oder dergleichen im voraus, des Erfassens der tatsächlichen Positionen an sämtlichen Hemmstegen mittels einer Bildverarbeitung nach der Auf nahme sämtlicher Daten und dann des Ausstrahlens eines Laserstrahls auf der Grundlage der erfaßten Information bezüglich der richtigen Position enthält. Dieses Verfah ren verwendet ebenfalls einen Galvanospiegel für die Bestimmung einer fokussierten Position des Laserstrahls sowie eine Sammellinse mit großer Apertur zum Bündeln des Laserstrahls. (Dieser Stand der Technik wird im folgenden als zweiter Stand der Technik bezeichnet.)

Obwohl nicht auf das Hemmsteg-Schneideverfahren bezogen, schlägt der in der JP-A-1-224188 offenbarte Stand der Technik andererseits eine (fliegende) Technik für die relative Bewegung der optischen Achse eines Laserstrahls längs eines im voraus bestimmten Schneideweges, wobei die Oszillationszeit des Laserstrahls gesteuert wird, und zum kontinuierlichen Schneiden eines Werkstücks bei Positio nierung des Laserstrahls mit hoher Geschwindigkeit vor, um die aufgrund der Beschleunigung und der Verzögerung entstehenden Schwingungen zu vermeiden, wenn das Werk stück durch den Laserstrahl intermittierend durchge schnitten wird. Diese Technik ist zum Schneiden von Halbleiterwafern geeignet, sie scheint jedoch auch auf das Schneiden von Hemmstegen anwendbar zu sein. (Dieser Stand der Technik wird im folgenden als dritter Stand der Technik bezeichnet.)

Ferner beschreibt die JP-A-6-142968 den Stand der Tech nik, der zum Schneiden von Hemmstegen unter Verwendung eines Laserstrahls geeignet ist. In diesem Stand der Technik wird das Vorhandensein oder Fehlen von Materia lien in einem Werkstück (d. h. der Anordnungszustand der Anschlußleitungen) mittels eines optischen Erfassungs systems (Lichterfassungseinrichtung), das mit dem opti schen Schneidesystem nahezu koaxial ist, optisch erfaßt, wobei das Erfassungssignal in zweiwertige Form geändert wird, gefolgt vom Übertragen einer bestimmten Verzöge rungszeit an das Rechtecksignal, wobei die Oszillation eines Laserstrahls auf der Grundlage des Signals gesteu ert wird, dem die Verzögerungszeit verliehen worden ist. Mit anderen Worten, dieser Prozeß ist so beschaffen, daß er die Anordnungszustände der Anschlußleitungen direkt visuell erfaßt und sofort darauf unter Verwendung der erfaßten Daten einen gepulsten Laserstrahl aufstrahlt. Somit können direkt durch Bewegen der optischen Achse des Laserstrahls (im folgenden als Laserstrahlachse bezeich net) in bezug auf das Werkstück die Hemmstege nacheinan der mit hoher Geschwindigkeit und Sicherheit geschnitten werden. (Dieser Stand der Technik wird im folgenden als vierter Stand der Technik bezeichnet.)

Was den ersten Stand der Technik anbelangt, so kann der Hemmsteg durch Umformen des Querschnitts eines Laser strahls in eine langgestreckte Form durch einen einzigen Bestrahlungsimpuls des Laserstrahls durchgeschnitten werden, wodurch die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht werden kann. Da jedoch der gesendete Laserstrahl durch Umformen des kreisförmigen Querschnitts des ursprünglichen Laser strahls in die elliptische Querschnittsform mittels einer zylindrischen Linse erzeugt wird, wird der Wärmeeintrag an den beiden Endabschnitten eines elliptischen Licht flecks in Längsrichtung, d. h. an den beiden Endabschnit ten des Hemmstegs in Richtung seiner Breite unzureichend, was zur Folge hat, daß die nach dem Durchschneiden des Hemmstegs zurückbleibenden Schneidekanten in den Schnei deschlitz in Form von Hörnern vorstehen.

Falls die Konfigurationen der Schneidekanten, die nach dem Durchschneiden des Hemmstegs zurückbleiben, nicht zufriedenstellend sind, können Torsionsverformungen oder unterschiedliche Rücksprungbeträge während des nachfol genden Biegens der äußeren Anschlüsse auftreten. Dies gibt Anlaß zu unregelmäßigen Verformungen und folglich zu einem ungleichmäßigen Anordnungszustand der äußeren Anschlüsse, was zu Bonding-Fehlern im Oberflächenmontage schritt führt. In Halbleiterbauelementen, die Verdrah tungsrahmen mit hoher Anschlußstiftanzahl und geringer Schrittweite verwenden, ist insbesondere die geometrische Genauigkeit der äußeren Anschlußleitungen nach dem Biegen beispielsweise durch die Normen von EIAJ (Electronic Industries Association of Japan) sehr streng festgelegt, mit dem Ziel, Bonding-Fehler im Oberflächenmontageschritt zu vermeiden. Diese strenge Konfigurationsgenauigkeit der äußeren Anschlüsse kann nicht erfüllt werden, falls die Schneidekanten-Konfigurationen nach dem Schneiden der Hemmstege wie oben erwähnt nicht zufriedenstellend sind.

Mittlerweile wird in Halbleiterbauelementen ein Harzguß gehäuseabschnitt einer erheblichen Schrumpfungsverformung unterworfen, wenn ein Verdrahtungsrahmen und ein Halblei terchip durch ein Harzgußgehäuse versiegelt werden. Daher werden Verformungsunterschiede in der Ebene des Verdrah tungsrahmens zwischen einem Hemmstegabschnitt in der Nähe des Harzgußgehäuses, einem aus dem Hemmstegabschnitt sich nach außen erstreckenden Anschlußleitungsabschnitt und einem äußeren Rahmenabschnitt, der die Anschlußleitungen außerhalb dieses Anschlußleitungsabschnitts miteinander verbindet, so groß, daß zwischen dem Hemmstegabschnitt und den verbleibenden Abschnitten außerhalb desselben erhebliche relative Verformungen auftreten. Dies gibt Anlaß zu Welligkeiten (wellenförmigen Falten) im äußeren Anschlußleitungsabschnitt und im äußeren Rahmenabschnitt. Für Verdrahtungsrahmen mit hoher Anschlußstiftanzahl und geringer Schrittweite, die eine geringe Rahmendicke und eine schmale Anschlußleitungsbreite aufweisen und daher eine geringe Starrheit besitzen, ist insbesondere die Wirkung der obenerwähnten Schrumpfungsverformung, die während des Harzgießschrittes auftritt, nicht vernachläs sigbar. Selbst wenn für jeden der Anschlüsse nur eine sehr kleine Verformung auftritt, wird die Verformung von jedem einzelnen der vielen Anschlüsse akkumuliert, wo durch insgesamt eventuell ein großer Fehler erzeugt wird. Mit anderen Worten, es kann vorkommen, daß selbst bei sehr hoher Abmessungsgenauigkeit und bei einem Einhalten des Fehlerbereichs für jeden der Anschlüsse der zulässige Fehlerbereich für die Gesamtheit der Anschlüsse aufgrund der Akkumulation der einzelnen Fehler überschritten wird.

Wenn daher die Hemmstege gemäß dem obenangegebenen zwei ten Stand der Technik durchgeschnitten werden, können sich die Positionen, an denen die Hemmstege durchge schnitten werden sollen, selbst dann, wenn die tatsächli chen Positionen der einzelnen Hemmstege im voraus erfaßt worden sind, ändern, so daß ein genaues Durchschneiden der Hemmstege nicht mehr länger erzielt wird, weil Bean spruchungen, die bei der Schrumpfungsverformung des Harz gußgehäuseabschnitts aufgetreten sind, während des Schneidens der Hemmstege entlastet werden, wodurch ein sogenanntes Buckelphänomen auftritt, in dem Verformungen aus der Ebene, die im Hemmstegabschnitt und in den ver bleibenden Abschnitten außerhalb des Hemmstegabschnitts hervorgerufen werden, plötzlich in der entgegengesetzten Richtung auftreten (d. h. ein Phänomen, das der plötzli chen Umkehr der Buckelverformungen aus der Ebene zuge schrieben wird).

Da weiterhin der dritte Stand der Technik sich nicht auf das Hemmsteg-Schneideverfahren bezieht, enthält er selbstverständlich keinen Mechanismus für die Erfassung der Positionen von Hemmstegen. Wenn der dritte Stand der Technik auf das Durchschneiden der Hemmstege angewendet wird, können daher die Positionen, an denen die Hemmstege durchgeschnitten werden müssen, abweichen, so daß die Hemmstege an falschen Positionen durchgeschnitten werden können, falls sich der Verdrahtungsrahmen bei der Schrumpfverformung des Harzgußgehäuseabschnitts verformt. Weiterhin besteht auch in diesem Fall die Gefahr des Auftretens von Buckeln wie im zweiten Stand der Technik.

Da im vierten Stand der Technik ein gepulster Laserstrahl gesendet wird, während der Anordnungszustand der An schlußleitungen direkt erfaßt wird, kann der gepulste Laserstrahl sicher an die gewünschten Schneidepositionen, an denen die Hemmstege durchgeschnitten werden sollen, gesendet werden, indem die Verzögerungszeit geeignet gewählt wird, selbst wenn sich der Verdrahtungsrahmen bei der Schrumpfverformung des Harzgußgehäuseabschnitts verformt. In dem Prozeß des Bewegens eines Werkstücks, während die Erfassungsposition in Richtung der Vorwärts bewegung des Werkstücks bewegt wird, und des Schneidens der Hemmstege nacheinander mit dem gepulsten Laserstrahl auf der Grundlage des Erfassungssignals wie in diesem Stand der Technik können eine hohe Erfassungsgenauigkeit in Richtung der Bewegung des Werkstücks, d. h. in der zur Längsrichtung der Anschlußleitung senkrechten Richtung geschaffen werden und kann in dieser Richtung eine zu friedenstellende Schneidegenauigkeit in ausreichendem Maß erzielt werden. Da jedoch die erfaßte Position nicht in Längsrichtung der Anschlußleitung bewegt wird, ist es schwierig, in dieser Richtung eine hohe Positionierungs genauigkeit sicherzustellen. Falls daher die Laser strahlachse in Längsrichtung der Anschlußleitung aufgrund der Verformung des Verdrahtungsrahmens, die der Schrumpf verformung des Harzgußgehäuseabschnitts oder irgendeinem anderen Grund zugeschrieben wird, relativ abweicht, werden die Konfigurationen der nach dem Durchschneiden des Hemmstegs zurückgelassenen Schneidekanten unzufrie denstellend, außerdem kann der Hemmsteg in einigen Fällen nicht vollständig durchgeschnitten werden.

Aus der JP-A-6-169041 ist eine Vorrichtung zum Schneiden von Hemmstegen in Halbleitervorrichtungen bekannt. Hier wird eine Position auf einer Seite eines Rahmens dazu verwendet, das Erscheinen einer Hemmstegposition des Rahmens auf der anderen Seite zu überwachen. Hierzu wird der die genannte Position erreichende Rahmen mittels einer Überwachungskamera 31 fortlaufend überwacht. Die vorderste Position des er scheinenden Hemmstegs wird erfaßt. Zu diesem Erfassungszeit punkt wird mit einem Laser eine Laseranregung vorgenommen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Hemmsteg- Schneidevorrichtung und ein Hemmsteg-Schneideverfahren zu schaffen zum Durchschneiden von Hemmstegen durch Richten eines gepulsten Laserstrahls auf gewünschte Schneideposi tionen auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung des Anordnungszustands der Anschlußleitungen, wobei die Vorrich tung und das Verfahren hochgenaue und zufriedenstellende Konfigurationen nach dem Durchschneiden der Hemmstege sicherstellen können.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen An sprüche gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.

Es wird eine Hemmsteg-Schneidevorrichtung ge schaffen zum Senden eines gepulsten Laserstrahls auf Hemmstege eines Verdrahtungsrahmens in einem Halbleiter bauelement und zum aufeinanderfolgenden Durchschneiden der Hemmstege, wobei die Hemmsteg-Schneidevorrichtung versehen ist mit einem Laseroszillator zum Anregen eines gepulsten Laserstrahls zu Schwingungen, einem Schneide- Abbildungssystem zum Führen des gepulsten Laserstrahls an die Schneideposition eines Werkstücks, einer Arbeitsdüse zum Hindurchschicken des vom optischen Schneidesystem geführten gepulsten Laserstrahls, die an ihrer Spitze eine Öffnung zum Ausströmenlassen von Hilfsgas aufweist, einer Trägereinrichtung zum relativen Bewegen einer optischen Achse des gepulsten Laserstrahls mit konstanter Geschwindigkeit in bezug auf das Werkstück, einer Erfas sungslicht-Erzeugungseinrichtung zum Richten von Erfas sungslicht auf jeden der durchzuschneidenden Hemmstege und dessen Umgebung auf dem Verdrahtungsrahmen, einer Lichterfassungseinrichtung zum Empfangen des Erfassungs lichts, das vom Verdrahtungsrahmen reflektiert wird, und zum Erzeugen eines entsprechenden Erfassungssignals, und einer Steuereinrichtung zum Bestimmen des Zeitablaufs, in dem der gepulste Laserstrahl ausgesendet wird, auf der Grundlage des Erfassungssignals von der Lichterfassungs einrichtung und zum Steuern des Laseroszillators in der Weise, daß der gepulste Laserstrahl an eine vorgegebene Position des Hemmstegs gesendet wird, wobei die Hemmsteg- Schneidevorrichtung ferner versehen ist mit einer longi tudinalen Strahlumformungseinrichtung zum Umformen des gepulsten Laserstrahls, der vom Laseroszillator zu Schwingungen angeregt wird, in einen gepulsten Laser strahl mit langgestreckter Querschnittsform, so daß die longitudinale Größe eines Lichtflecks des gepulsten Laserstrahls auf dem Hemmsteg mindestens zweimal so groß wie die Breite des Hemmstegs ist, einer transversalen Strahlverformungseinrichtung zum Umformen des gepulsten Laserstrahls in der Weise, daß die transversale Größe des Lichtflecks des gepulsten Laserstrahls auf dem Hemmsteg nicht kleiner als 1/2, jedoch nicht größer als 4/5 der Länge des Hemmstegs ist, und einer Strahldreheinrichtung zum Drehen des Lichtflecks um die optische Achse des gepulsten Laserstrahls.

In der so beschaffenen Vorrichtung wird das Erfassungslicht durch die Erfassungslicht-Erzeugungsein richtung auf den durchzuschneidenden Hemmsteg und in dessen Umgebung auf dem Verdrahtungsrahmen gesendet, während das Werkstück mit der vorgegebenen Geschwindig keit durch die Trägereinrichtung bewegt wird, wird das reflektierte Licht durch die Lichterfassungseinrichtung erfaßt und erzeugt die Lichterfassungseinrichtung das Erfassungssignal in Abhängigkeit vom Anordnungszustand der Anschlußleitungen (d. h. vom Vorhandensein oder Fehlen der Anschlußleitungen). Das Erfassungssignal wird an die Steuereinrichtung geschickt, die auf der Grundlage des Erfassungssignals den zeitlichen Verlauf bestimmt, mit dem der gepulste Laserstrahl ausgesendet wird, und die den Laseroszillator in der Weise steuert, daß der gepulste Laserstrahl entsprechend diesem Zeitablauf zu Schwingungen angeregt wird. Der gepulste Laserstrahl wird dabei entsprechend dem Anordnungszustand der Anschlußlei tungen an die vorgegebene Position auf dem Hemmsteg gesendet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Bestrahlungszeit des gepulsten Laserstrahls (im folgenden als Impulsbreite bezeichnet) sehr kurz, außerdem ist der Abstand, über den sich die Laserstrahlachse während der Impulsbreite rela tiv bewegt, sehr kurz, wenn die Laserstrahlachse mit der vorgegebenen Geschwindigkeit durch die Trägereinrichtung in bezug auf das Werkstück relativ bewegt wird. Daher wird durch Bewegen der Laserstrahlachse relativ zum Werkstück die Bestrahlungsposition in Übereinstimmung mit der Oszillationszeit des gepulsten Laserstrahls eindeutig festgelegt, so daß die Hemmstege nacheinander mit hoher Geschwindigkeit sicher durchgeschnitten werden.

Im Gegensatz dazu ist es im ersten und im zweiten Stand der Technik, die oben erläutert worden sind, wegen der Tatsache, daß die gebündelte Position eines Laserstrahls unter Verwendung eines Galvanospiegels bestimmt wird und der Laserstrahl unter Verwendung einer Sammellinse mit großer Apertur gebündelt wird, in struktureller Hinsicht schwierig, den entsprechenden Hemmsteg wie bei der vor liegenden Erfindung mit dem gepulsten Laserstrahl durch zuschneiden, während der Anordnungszustand der Anschluß leitungen erfaßt wird.

Ferner wird in der hier beschriebenen Vorrichtung der gepulste Laserstrahl, der vom Laseroszillator zu Schwingungen angeregt wird, durch die longitudinale Strahlumformungs einrichtung in den gepulsten Laserstrahl mit einer lang gestreckten Querschnittsform umgeformt. In diesem Zeit punkt wird die longitudinale Größe des langgestreckten Lichtflecks auf dem Hemmsteg so eingestellt, daß sie mindestens zweimal so groß wie die Breite des Hemmstegs ist. Daher ist der Wärmeeintrag an den beiden Endab schnitten des Hemmstegs in Richtung von dessen Breite ausreichend groß, so daß die gegenüberliegenden Schneide kanten, die nach dem Durchschneiden des Hemmstegs zurück bleiben, nicht in einen Schneideschlitz in Form von Hörnern vorstehen, sondern sich im wesentlichen parallel zueinander erstrecken.

Selbst wenn die gegenüberliegenden Schneidekanten, die nach dem Durchschneiden des Hemmstegs zurückbleiben, sich im wesentlichen parallel zueinander erstrecken, wären, falls die Weite des Schneideschlitzes zu eng ist, die vorstehenden Abschnitte von den Seitenwänden der An schlußleitungen, d. h. die nach dem Durchschneiden zu rückbleibenden Hemmstege, zu groß. Die Vermeidung dieses Sachverhalts erfordert außerdem die Begrenzung der trans versalen Größe des langgestreckten Lichtflecks auf dem Hemmsteg. In der vorliegenden Erfindung wird der gepulste Laserstrahl durch die transversale Strahlumformungsein richtung in der Weise umgeformt, daß die transversale Größe des Lichtflecks nicht kleiner als 1/2, jedoch nicht größer als 4/5 der Länge des Hemmstegs ist. Die transver sale Größe des Lichtflecks wird dadurch begrenzt, um die vorstehenden Abschnitte von den Anschlußleitungsseiten wänden zu verkleinern.

Zur Sicherstellung der Abmessungsgenauigkeit des An schlußleitungsanordnungszustandes der Verdrahtungsrahmen der Konfiguration nach dem Durchschneiden des Hemmstegs werden die vorstehende Länge von jeder Anschlußleitungs seitenwand (d. h. die Länge des verbleibenden Hemmstegs nach dem Durchschneiden) und die Weite des Schneide schlitzes nach dem Durchschneiden des Hemmstegs besonders spezifiziert. Die EIAJ-Normen fordern, daß die erstere nicht kleiner als Null, jedoch nicht größer als 1/5 der Weite eines Schlitzes ist, und daß die letztere nicht kleiner als 1/2 der Breite des Hemmstegs ist. Anhand dieser Grenzbedingungen der Konfiguration nach dem Durch schneiden des Hemmstegs ist es möglich, auf die Abmes sungsbedingungen des Lichtflecks des gepulsten Laser strahls zu schließen, der von der longitudinalen Strahl umformungseinrichtung und von der transversalen Strahlum formungseinrichtung umgeformt wird. Wie oben angegeben, können durch geeignetes Einstellen der Bestrahlungsposi tion des gepulsten Laserstrahls unter der Voraussetzung, daß die longitudinale Größe des Lichtflecks mindestens doppelt so groß (vorzugsweise dreimal so groß) wie die Breite des Hemmstegs ist und die Breite des Lichtflecks nicht kleiner als 1/2, jedoch nicht größer als 4/5 der Weite des Schlitzes sind, nachteilige Wirkungen auf die Konfiguration nach dem Durchschneiden des Hemmstegs aufgrund des unzureichenden Wärmeeintrags an den beiden Endabschnitten des Lichtflecks in Längsrichtung desselben beseitigt werden, so daß die oben angegebenen Normen im wesentlichen selbst dann erfüllt werden können, wenn die Materialien und Anschlußleitungsabmessungen von Fall zu Fall unterschiedlich sind. Falls hingegen die Lichtfleck abmessungen außerhalb der obigen geeigneten Bedingungen liegen, kann die zufriedenstellende Konfiguration nach dem Durchschneiden des Hemmstegs durch Aussenden eines einzigen Impulses des gepulsten Laserstrahls nicht er reicht werden.

Ferner kann durch geeignetes Drehen des gepulsten Laser strahls um seine optische Achse mittels der Strahldreh einrichtung die Längsrichtung des Lichtflecks so festge setzt werden, daß sie im wesentlichen auf die Längsrich tung der Anschlußleitung ausgerichtet ist, so daß der Lichtfleck über der Breite des Hemmstegs liegt.

Im Ergebnis kann der Hemmsteg in Richtung seiner Breite durch einen einzigen Impuls des gepulsten Laserstrahls durchgeschnitten werden, so daß nach dem Durchschneiden des Hemmstegs eine hochgenaue und zufriedenstellende Konfiguration geschaffen wird.

Darüber hinaus ist im Prozeß des Durchschneidens der Hemmstege nacheinander während der Bewegung des Werk stücks wie oben angegeben die Erfassungsgenauigkeit in Richtung der Bewegung des Werkstücks, d. h. in der zur Längsrichtung der Anschlußleitung senkrechten Richtung, d. h. die Bestrahlungspositionierungsgenauigkeit in Rich tung der Bewegung der Laserstrahlachse, hoch, wobei die Schneidegenauigkeit in der zur Längsrichtung der An schlußleitung senkrechten Richtung in ausreichendem Maß erzielt werden kann. Weiterhin wird in der vorliegenden Erfindung der gepulste Laserstrahl mit langgestreckter Querschnittsform verwendet, wobei die longitudinale Größe des Lichtflecks wie oben erwähnt lang ist und die Längs richtung des Lichtflecks im wesentlichen auf die Längs richtung der Anschlußleitung ausgerichtet ist. Daher entstehen selbst dann keine erheblichen Probleme, wenn die Positionierungsgenauigkeit der Laserstrahlachse in Längsrichtung der Anschlußleitung nicht so hoch ist. Selbst wenn daher die Laserstrahlachse in Längsrichtung der Anschlußleitung aufgrund der Verformung des Verdrah tungsrahmens, die der Schrumpfverformung des Harzgußge häuses oder irgendeinem anderen Grund zugeschrieben wird, leicht abweicht, ist es möglich, den Hemmsteg in Richtung seiner Breite durch einen einzigen Bestrahlungsimpuls sicher durchzuschneiden.

In der obigen Hemmsteg-Schneidevorrichtung empfängt vorzugsweise die Lichterfassungseinrichtung das vom Verdrahtungsrahmen reflektierte und durch die Öffnung der Arbeitsdüse geschickte Erfassungslicht. Aufgrund dieses Merkmals werden die meisten Spritzer, Störlicht, äußerer Schmutz und Staub und dergleichen durch die Arbeitsdüse abgehalten, wodurch die Lichterfassungseinrichtung ge schützt wird. Da ferner der Anschlußleitungsanordnungszu stand an einer Position unmittelbar vor der Laser strahlachse erfaßt wird und der gepulste Laserstrahl einmal gesendet wird, um den Hemmsteg durchzuschneiden, können Störelemente von außerhalb während der Periode zwischen der Erfassung und dem Durchschneiden weniger leicht in das System eindringen, so daß die Anordnung für eine Bearbeitung mit feinen Abmessungen geeignet ist.

Wenn der Anordnungszustand der Anschlußleitungen (d. h. das Vorhandensein oder Fehlen der Anschlußleitungen) auf der Grundlage des Erfassungslicht wie oben angegeben erfaßt wird, ist es vorteilhaft, eine Einrichtung zum Erfassen des Erfassungslichts an einer von der zu erfas senden Position auf dem Verdrahtungsrahmen (im folgenden als erfaßte Position bezeichnet) ausreichend entfernten Stelle anzuordnen. In dieser Hinsicht ist ein photoelek trischer Detektor, der die Änderung der Intensität des einfallenden Lichts in ein elektrisches Signal umsetzt und das elektrische Signal ausgibt, als Lichterfassungs einrichtung geeignet. Die Verwendung eines solchen photo elektrischen Detektors ermöglicht das Einfangen des Erfassungslichts an einer ausreichend entfernten Stelle durch die Öffnung der Arbeitsdüse.

Vorzugsweise enthält die obige Hemmsteg-Schneidevorrich tung außerdem eine Überwachungs-Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bildes des Hemmstegs und dessen Umgebung durch die Öffnung an der Spitze der Arbeitsdüse sowie eine Überwachungs-Bildanzeigeeinrichtung zum gleichzeitigen Anzeigen der optischen Achse des auf den Hemmsteg gesendeten gepulsten Laserstrahls und der Be strahlungsposition des Erfassungslichts von der Erfas sungslicht-Erzeugungseinrichtung auf dem von der Überwa chungs-Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bild. Mit dieser Anordnung wird ein Bild des Hemmstegs und von dessen Umgebung durch die Überwachungs-Bildaufnahmeein richtung durch die Öffnung an der Spitze der Arbeitsdüse aufgenommen, außerdem werden die optische Achse des auf den Hemmsteg gesendeten gepulsten Laserstrahls sowie die Bestrahlungsposition des Erfassungslichts von der Erfas sungslicht-Erzeugungseinrichtung (d. h. die erfaßte Position) gleichzeitig im selben Bild durch die Überwa chungs-Bildanzeigeeinrichtung angezeigt. Daher ist es möglich, den Anbringungszustand eines als Werkstück dienenden Halbleiterbauelements, die Schneide-Startposi tion, den Schneideweg der Hemmstege sowie die optische Achse des gepulsten Laserstrahls und die Erfassungsposi tion während des Durchschneidens der Hemmstege einfach zu bestätigen, einzustellen und zu steuern, indem auf das angezeigte Bild geblickt wird. Ferner kann mit der obigen Anordnung das nach dem Durchschneiden der Hemmstege durch Aussenden des Laserstrahls erhaltene Arbeitsergebnis beobachtet werden, um die Bearbeitungsbedingungen zu bestimmen und die Bearbeitungsqualität zu untersuchen.

Es wird außerdem ein Hemmsteg-Schneideverfahren angegeben zum Senden eines gepulsten Laserstrahls von einem Laseroszil lator auf Hemmstege eines Verdrahtungsrahmens in einem Halbleiterbauelement, wobei die optische Achse des gepul sten Laserstrahls mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in bezug auf das Halbleiterbauelement relativ bewegt wird, wodurch die Hemmstege nacheinander durchgeschnitten werden, wobei das Hemmsteg-Schneideverfahren die folgen den Schritte enthält: Senden von Erfassungslicht auf jeden der durchzuschneidenden Hemmstege und in dessen Umgebung auf dem Verdrahtungsrahmen, Empfangen des vom Verdrahtungsrahmen reflektierten Erfassungslichts und Erzeugen eines entsprechenden Erfassungssignals, Bestim men des Zeitverlaufs, mit dem der gepulste Laserstrahl gesendet wird, auf der Grundlage des Erfassungssignals und Steuern der Oszillation des gepulsten Laserstrahls in der Weise, daß der gepulste Laserstrahl in dem Zeitver lauf auf eine vorgegebene Position auf dem Hemmsteg gesendet wird, wobei das Hemmsteg-Schneideverfahren fer ner die Schritte enthält: Umformen des vom Laseroszil lator angeregten gepulsten Laserstrahls in einen gepul sten Laserstrahl mit langgestreckter Querschnittsform, so daß die longitudinale Größe eines Lichtflecks des gepul sten Laserstrahls auf dem Hemmsteg mindestens zweimal so groß wie die Breite des Hemmstegs ist, Umformen des gepulsten Laserstrahls in der Weise, daß die transversale Größe des Lichtflecks des gepulsten Laserstrahls auf dem Hemmsteg nicht kleiner als 1/2, jedoch nicht größer als 4/5 der Länge des Hemmstegs ist, Drehen des Lichtflecks um die optische Achse des gepulsten Laserstrahls in der Weise, daß die Längsrichtung des Lichtflecks im wesentli chen auf die Längsrichtung der Anschlußleitung ausgerich tet ist, und Senden des gepulsten Laserstrahls in der Weise, daß der Lichtfleck über dem Hemmsteg in Richtung seiner Breite liegt.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das die allgemeine Anord nung einer Hemmsteg-Schneidevorrichtung, wovon ein Teil der Struktur schematisch dargestellt ist, gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer Steuereinheit und einer Erfassungseinheit in der Hemm steg-Schneidevorrichtung von Fig. 1 zeigt.

Fig. 3 ist eine Darstellung, die die Anordnung eines longitudinalen Strahlumformers 11a, eines transversalen Strahlumformers 11b und eines Strahldrehers 11c zeigt.

Fig. 4 ist eine Ansicht, die die Konstruktion eines in Fig. 1 gezeigten Arbeitstisches zeigt.

Fig. 5 ist eine Ansicht, die ein Werkstück, d. h. ein Halbleiterbauelement zeigt, wobei: Fig. 5(a) eine Drauf sicht und Fig. 5(b) eine vergrößerte Ansicht des Teils B in Fig. 5(a) ist.

Fig. 6 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Prozesses des Durchschneidens von Hemmstegen, wobei die Ansicht den gleichen Teil wie Fig. 5(b) zeigt.

Fig. 7(a) ist eine Darstellung, die ein Bild eines Hemm stegs und dessen Umgebung bei Beobachtung durch eine Öffnung einer Arbeitsdüse zeigt, während Fig. 7(b) eine Darstellung ist, die eine Weise des geeigneten Bewegens der erfaßten Position in Abhängigkeit vom Fortschritt der Bearbeitung zeigt.

Fig. 8 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Signalverar beitung von der Erfassung des Anordnungszustands der Anschlußleitungen bis zur Oszillation des gepulsten Laserstrahls zeigt.

Fig. 9 ist eine Ansicht zum Definieren der Abmessungen, die die Konfiguration nach dem Durchschneiden des Hemm stegs kennzeichnen, und der Lichtfleckabmessungen.

Fig. 10 ist eine Ansicht, die die Wirkungen auf die Konfiguration nach dem Durchschneiden zeigt, die sich aus den Positionsversetzungen der Lichtflecke in den X- und Y-Richtungen ergeben, wenn die Hemmstege durchgeschnitten sind, wobei: Fig. 10(a) den Fall der Verwendung eines elliptischen Lichtflecks zeigt und Fig. 10(b) den Fall der Verwendung eines kreisförmigen Lichtflecks zeigt.

Fig. 11 ist eine Tabelle, die die Wirkungen auf die Konfiguration nach dem Durchschneiden, die sich aus den Positionsversetzungen in den X- und Y-Achsenrichtungen ergeben, wenn die Hemmstege unter Verwendung des kreis förmigen Lichtflecks und des elliptischen Lichtflecks durchgeschnitten werden, zusammenfaßt.

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das den Ablauf des Durch schneidens der Hemmstege zeigt.

Fig. 13 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Weges zeigt, längs dessen die Arbeitsdüse, d. h. die Laser strahlachse, bewegt wird, wenn sämtliche Hemmstege eines Halbleiterbauelements durchgeschnitten werden.

Fig. 14 ist eine Ansicht, die den Zustand zeigt, wenn drei Halbleiterbauelemente zu einer einzigen Einheit zusammengefügt sind, wobei diese einzige Einheit aus mehreren Halbleiterbauelementen an einer Halterung befe stigt ist.

Fig. 15 ist eine Ansicht, die die Konstruktion eines mittels Harzgußgehäuses versiegelten Halbleiterbauele ments zeigt, bei dem die Hemmstege durch die beschriebenen Hemmsteg- Schneidevorrichtung und Hemmsteg-Schneideverfahren durchgeschnitten worden sind.

Fig. 16 ist eine Ansicht des Halbleiterbauelements von seiten der äußeren Anschlußleitung, nachdem die äußeren Anschlußleitungen gebogen worden sind, in dem Fall, in dem die Konfigurationen der Schneidekanten, die nach dem Durchschneiden der Hemmstege zurückbleiben, nicht zufrie denstellend sind, wobei: Fig. 16(a) den Zustand zeigt, in dem die äußeren Anschlußleitungen schräg orientiert sind, und Fig. 16(b) den Zustand zeigt, in dem die Unterseiten (d. h. die mit einer gedruckten Leiterplatte verbundenen Oberflächen) der gebogenen Abschnitte der äußeren An schlußleitungen keine gleichmäßige Höhe besitzen.

Im folgenden wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 16 eine Ausführungsform einer Hemmsteg-Schneidevorrichtung und eines Hemmsteg-Schneideverfahrens beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das die allgemeine Anord nung einer Hemmsteg-Schneidevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt, wobei ein Teil der Struktur sche matisch gezeigt ist. Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält die Hemmsteg-Schneidevorrichtung dieser Ausführungsform einen Laseroszillator 10, einen longitudinalen Strahlumformer 11a, der die longitudinale Strahlumformungseinrichtung bildet, einen transversalen Strahlumformer 11b, der die transversale Strahlumformungseinrichtung bildet, einen Strahldreher 11c, der die Strahldreheinrichtung bildet, einen Arbeitskopf 12, eine Arbeitsdüse 13, einen Arbeits tisch 21, der die Trägereinrichtung bildet, eine Steuer einheit 30 und eine Erfassungseinheit 40. Der Arbeitskopf 12 enthält einen dichroitischen Spiegel 14, einen Erfas sungshalbspiegel 15 sowie einen halbdurchlässigen Kameraspiegel 18d. Der Arbeitskopf 12 enthält außerdem eine Fernsehkamera 18, eine Kamera-Fokussierungslinse 18a und eine Kamera lichtquelle 18b mit einem Fernsehmonitor 18c, der mit der Fernsehkamera 18 verbunden ist. Die Arbeitsdüse 13 ent hält eine Sammellinse 16 und einen Hilfsgasversorgungsan schluß 17. Ein Bandpaßfilter 40a, das selektiv nur Licht der erforderlichen Wellenlänge durchläßt, sowie eine Erfassungsfokussierungslinse 40b sind an der Erfassungs einheit 40 befestigt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, enthält die Steuereinheit 30 eine Differenzierschaltung 31, eine Halteschaltung 32, eine Verzögerungsschaltung 33, die die Verzögerungseinrichtung bildet, eine Laserleistungs-Versorgungsschaltung 34, eine Schaltung 35 zum Einstellen der erfaßten Position, eine Strahlsteuereinrichtung 36, eine Tischsteuereinrichtung 37 sowie eine Steuerschaltung 38. Ferner enthält die Erfassungseinheit 40 einen photoelektrischen Detektor 41, einen Erfassungssignal-Verstärker 42, einen Komparator 43, der als Vergleichseinrichtung dient, eine Laserdiode für die Erfassung (LD) 44 sowie eine Einstelleinrichtung 45 für die erfaßte Position.

Wie in Fig. 3 gezeigt, enthält der longitudinale Strahl umformer 11a eine konvexe zylindrische Linse 11s und eine konkave zylindrische Linse 11t, um den Querschnitt des gepulsten Laserstrahls 10A vom Laseroszillator 10 in eine langgestreckte elliptische Form umzuformen. Der transver sale Strahlumformer 11b enthält eine konvexe zylindrische Linse 11u und eine konkave zylindrische Linse 11f, um den Querschnitt eines gepulsten Laserstrahls 10B vom longitu dinalen Strahlumformer 11a in eine vorgegebene Quer schnittsform weiter umzuformen. Die Richtung, in der die konvexe zylindrische Linse 11u und die konkave zylindri sche Linse 11f jeweils ihre maximale Krümmung besitzen, ist zur Richtung, in der die konvexe zylindrische Linse 11s und die konkave zylindrische Linse 11t ihre jeweilige maximale Krümmung besitzen, senkrecht.

In dem longitudinalen Strahlumformer 11a wird durch Bewegen der konkaven zylindrischen Linse 11t längs der durch die Pfeile in Fig. 3 angegebenen optischen Achse der Abstand zwischen der konvexen zylindrischen Linse 11s und der konkaven zylindrischen Linse 11t eingestellt, um so die longitudinale Größe des elliptischen Querschnitts des Laserstrahls zu verändern. In dem transversalen Strahlumformer 11b wird durch Bewegen der konkaven zylin drischen Linse 11v längs der optischen Achse, wie durch Pfeile in Fig. 3 angezeigt ist, der Abstand zwischen der konvexen zylindrischen Linse 11u und der konkaven zylin drischen Linse 11v so eingestellt, daß die transversale Größe des elliptischen Querschnitts des Laserstrahls eingestellt wird. Übrigens kann der transversale Strahl umformer 11b näher als der longitudinale Strahlumformer 11a am Laseroszillator 10 angeordnet sein. Außerdem kann der transversale Strahlumformer 11b ein Paar aus einer normalen konvexen Linse und einer normalen konkaven Linse anstatt der konvexen zylindrischen Linse 11u und der konkaven zylindrischen Linse 11v enthalten.

Der Strahldreher 11c enthält, wie in Fig. 3 gezeigt ist, ein Bildrotationsprisma 11z (das auch Dove-Prisma genannt wird) zum Drehen eines gepulsten Laserstrahls 10C, dessen Querschnitt durch den longitudinalen Strahlumformer 11a und den transversalen Strahlumformer 11b in die langge streckte elliptische Form umgeformt worden ist, um einen vorgegebenen Winkel um seine optische Achse, wie in der Figur durch einen Pfeil angezeigt ist. Hier ist das Bildrotationsprisma 11c ein optisches Element, das in der Weise arbeitet, daß, wenn es um einen bestimmten Winkel um die optische Achse mittels eines nicht gezeigten Drehmechanismus gedreht wird, das einfallende Licht um einen Winkel um die optische Achse gedreht wird, der doppelt so groß wie der obige Winkel ist. Die Einstellung des longitudinalen Strahlumformers 11a, des transversalen Strahlumformers 11b und des Strahldrehers 11c erfolgt durch die Strahlsteuereinrichtung 36.

Die Arbeitsdüse 13 ist am Arbeitskopf 12 befestigt, wobei ihre Mittelachse zu einem zu schneidenden Werkstück (d. h. einem Halbleiterbauelement, in dem ein Halbleiter chip auf einem Verdrahtungsrahmen angebracht ist und dessen Komponenten mittels eines Harzgußgehäuses zu einer einzigen Baueinheit versiegelt sind) senkrecht ist. Das Werkstück 1 ruht auf einer Befestigungseinspannvorrich tung 25 und wird an seinem äußeren Anschlußleitungsab schnitt durch eine Halte-Einspannvorrichtung 26 gehalten, wobei die Befestigungseinspannvorrichtung 25 ihrerseits am Arbeitstisch 21 angebracht ist.

Der Arbeitstisch 21 bewegt das Werkstück in einer hori zontalen Ebene (von dieser Ebene wird angenommen, daß sie die XY-Ebene ist) entsprechend einem Befehl von der Tischsteuereinrichtung 37. Wie in Fig. 4 gezeigt, enthält der Arbeitstisch 21 einen X-Tisch 22, einen Y-Tisch 23 und einen θ-Tisch 24. Im normalen Hemmsteg-Schneideprozeß wird das Werkstück 1 in bezug auf die Laserstrahlachse 13C durch den X-Tisch 22 und den Y-Tisch 23 bewegt. Der kleine θ-Tisch 24 wird dazu verwendet, einen Fehler des Drehwinkels in der XY-Ebene von mehreren Fehlern, die in der Anbringungsposition des Werkstücks 1 nach der Anbrin gung des Werkstücks 1 auf dem Arbeitstisch 21 auftreten, zu korrigieren. Mit anderen Worten, die Mittellinie des Hemmstegs 5 in Längsrichtung ist im wesentlichen auf die X- oder Y-Achse ausgerichtet. Diese Einstellung ermög licht es, die Anzahl der zu steuernden Achsen zu reduzie ren, wenn der Hemmsteg 5 durchgeschnitten wird, und folglich die Bearbeitung mit hoher Abmessungsgenauigkeit unter der Steuerung in der einachsigen Richtung, d. h. in der Vorschubrichtung, auszuführen.

Wie wiederum in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, wird in der obigen Anordnung der gepulste Laserstrahl 10A vom La seroszillator 10 unter der Steuerung der Laserleistungs- Versorgungsschaltung 34 (Fig. 2) ausgesendet. Dann wird ein gepulster Laserstrahl 11A, der durch den longitudina len Strahlumformer 11a, den transversalen Strahlumformer 11b und den Strahldreher 11c in den Arbeitskopf 12 ein tritt, durch den dichroitischen Spiegel 14 abgelenkt und durch die Sammellinse 16 zu einem gepulsten Laserstrahl 13A gebündelt, der durch die Öffnung 13a an der Spitze der Arbeitsdüse 13 verläuft, um das Werkstück 1 zu be strahlen.

Das Erfassungslicht 44A, das von der LD 44 in der Erfas sungseinheit 40 ausgesendet wird, bewegt sich ebenfalls durch die Öffnung 13a an der Spitze der Arbeitsdüse 13. Das von der Oberfläche des Werkstücks 1 an der erfaßten Position reflektierte Licht bewegt sich erneut durch die Öffnung 13a und wird zum Erfassungslicht 41A, das in den photoelektrischen Detektor 41 eintritt. Direkt vor dem Eintritt in den photoelektrischen Detektor 41 wird ein nutzloser Wellenlängenbereich des Erfassungslichts 41A durch das Bandpaßfilter 40a beseitigt, woraufhin das vom Filter durchgelassene Licht durch die Erfassungsfokussie rungslinse 40b fokussiert wird. Da das Erfassungslicht 41A, das sich durch die Öffnung 13a bewegt hat, vom photoelektrischen Detektor 41 wie oben erläutert einge fangen wird, werden die meisten Spritzer, das Störlicht, äußerer Schmutz und Staub und dergleichen durch die Arbeitsdüse 13 abgehalten, so daß der photoelektrische Detektor 41 geschützt ist. Außerdem wird bei dem als Erfassungslicht verwendeten Erfassungslaserstrahl der Anstieg (Antwort) des Erfassungssignals (siehe Fig. 8) beschleunigt, so daß eine hochgenaue Erfassung mit hoher Auflösung erzielt werden kann.

In dem photoelektrischen Detektor 41 wird eine Änderung der Intensität des eintretenden Erfassungslichts 41A in ein elektrisches Erfassungssignal umgesetzt, das Informa tionen hinsichtlich der Oberfläche des Werkstücks 1, d. h. Informationen enthält, die das Vorhandensein oder Fehlen (Anordnungszustand) von Anschlußleitungen in der Nähe der Hemmstege in einem Halbleiterbauelement angeben. Das Signal, das vom photoelektrischen Detektor 41 ausge geben wird, wird zur Verstärkung an den Erfassungssignal verstärker 42 geschickt. Das verstärkte Signal wird zur Binärcodierung zum Komparator 43 geschickt, woraufhin das binärcodierte Signal in die Differenzierschaltung 31 in der Steuereinheit 30 eingegeben wird. Durch die nachfol gende Signalverarbeitung wird ein gepulster Laserstrahl zu Schwingungen angeregt, die nach dem photoelektrischen Detektor 41 folgende Signalverarbeitung wird jedoch später im einzelnen beschrieben. Da folglich der An schlußleitungsanordnungszustand an einer Position unmit telbar vor der Laserstrahlachse 13C erfaßt wird und der gepulste Laserstrahl sofort gesendet wird, um den Hemm steg durchzuschneiden, können störende Elemente während der Periode von der Erfassung bis zum Schneiden weniger leicht von außen in das System eindringen, so daß die Anordnung für eine Bearbeitung mit feinen Dimensionen geeignet ist.

Außerdem erfolgt die Einstellung der erfaßten Position auf dem Werkstück 1 durch Einstellen des photoelektri schen Detektors 41 und der LD 44 durch die Einstellein richtung 45 für die erfaßte Position. Die Einstellein richtung 45 für die erfaßte Position wird ihrerseits von der Einstellschaltung 35 für die erfaßte Position in der Steuereinheit 30 gesteuert. Obwohl die tatsächliche Struktur für die Installation des photoelektrischen Detektors 41 und der LD 44 in Fig. 2 nicht im einzelnen gezeigt ist, kann die kompakte Struktur beispielsweise durch Installieren des photoelektrischen Detektors 41 um die LD 44 in einer konzentrischen Beziehung verwirklicht werden.

Das Hilfsgas 17A, das durch den Hilfsgas-Versorgungsan schluß 17 zugeführt wird, wird von der Öffnung 13a der Arbeitsdüse 13 zum Werkstück 1 geleitet. Das Hilfsgas 17A ist nicht auf diese Ausführungsform eingeschränkt, son dern wird allgemein in einem Laserschneideprozeß verwen det, um ein Werkstück zu schmelzen und durchzuschneiden, um eine zufriedenstellende Bearbeitung durch Wegblasen des meisten geschmolzenen Materials mittels des Gases zu erzielen.

Die Daten des zu schneidenden Halbleiterbauelements (Werkstücks) 1 wie etwa Designwerte des Halbleiterbauele ments und der Hemmstege, der Weg, längs dessen die Hemm stege zu schneiden sind, die Oszillations- und Energiezu stände des gepulsten Laserstrahls als Beispiel werden von außen in die Steuerschaltung 38 in der Steuereinheit 30 eingegeben. Ferner werden die Differenzierschaltung 31, die Halteschaltung 32, die Verzögerungsschaltung 33, die Laserleistungs-Versorgungsschaltung 34, die Einstell schaltung 35 für die erfaßte Position, die Strahlsteuer einrichtung 36 und die Tischsteuereinrichtung 37 von der Steuerschaltung 38 gesteuert.

Nun wird der Vorgang des Durchschneidens der Hemmstege längs einer Seite des Halbleiterbauelements durch die Hemmsteg-Schneidevorrichtung, die wie oben erläutert konstruiert ist, beschrieben.

Die Struktur des Werkstücks 1, d. h. des Halbleiterbau elements, wird zunächst mit Bezug auf Fig. 5(a) beschrie ben. In Fig. 5(a) ist das Halbleiterbauelement 1 durch Anbringen eines (nicht gezeigten) Halbleiterchips auf einem Verdrahtungsrahmen 2, durch elektrisches Verbinden der entsprechenden Anschlüsse mittels Golddrähten oder dergleichen und anschließend durch Versiegeln des Halb leiterchips und des Verdrahtungsrahmens mittels eines Harzgußgehäuses 4 zu einer einzigen Baueinheit ausgebil det. Die Hemmstege 5 sind zwischen benachbarten Anschluß leitungen 3 des Verdrahtungsrahmens 2 vorhanden, um nicht nur ein Ausfließen von Harz zwischen den Anschlußleitun gen während des Gießprozesses des Harzgußgehäuses 4 zu verhindern, sondern auch um die einzelnen Anschlußleitun gen 3 zu verstärken. In dieser Ausführungsform werden die Hemmstege 5 durch die obenangegebene Hemmsteg-Schneide vorrichtung durchgeschnitten und entfernt. Das in Fig. 5(a) gezeigte Halbleiterbauelement 1 weist die noch nicht durchgeschnittenen Hemmstege 5 auf. Genauer befin det sich das dargestellte Halbleiterbauelement 1 in der Fertigungsstufe, ein solches Halbleiterbauelement wird jedoch um der Kürze willen in der vorliegenden Erfindung ebenfalls als Halbleiterbauelement bezeichnet.

Fig. 5(b) ist eine vergrößerte Ansicht des Teils B in Fig. 5(a). In der Nähe der Hemmstege 5 sind ein hemmsteg internes Harz 4a, das durch die Hemmstege 5 gehemmt worden ist, sowie Harzgrate 5, die sich aus dem Ausflie ßen von Harz über die Oberflächen des Verdrahtungsrahmens 2 und durch Erhärten ergeben, abgelagert.

Fig. 6 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Prozesses des Durchschneidens der Hemmstege 5, wobei die Ansicht den gleichen Teil wie in Fig. 5(b) zeigt. Wenn die Hemm stege 5 geschnitten werden, wird das Werkstück 1 zusammen mit dem Arbeitstisch 21 bewegt, wodurch die Position der Arbeitsdüse 13 in bezug auf das Werkstück 1 mit einer konstanten Geschwindigkeit v₀ beispielsweise in positiver Richtung der X-Achse relativ bewegt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die X- und Y-Achsen wie gezeigt defi niert sind.

Der longitudinale Strahlumformer 11a wird geeignet betä tigt, so daß ein an der Bestrahlungsposition des gepul sten Laserstrahls 13A gebildeter Lichtfleck 13B eine longitudinale Größe besitzt, die mindestens zweimal so groß wie die Breite W₁ des Hemmstegs 5 ist (die longitu dinale Größe des Lichtflecks 13B wird später im einzelnen beschrieben), wie in Fig. 6 gezeigt ist. Außerdem wird eine transversale Größe des Lichtflecks 13B durch den transversalen Strahlumformer 11b gesteuert. Ferner wird der Strahldreher 11c so betätigt, daß die Längsrichtung des Lichtflecks 13B im wesentlichen auf die Längsrichtung der Anschlußleitung 3 ausgerichtet ist, so daß der Licht fleck 13B über der Breite W₁ des Hemmstegs 5 liegt. Dadurch kann der Hemmsteg 5 in Richtung seiner Breite durch einen einzigen Bestrahlungsimpuls des gepulsten Laserstrahls 13A durchgeschnitten werden. Da weiterhin die longitudinale Größe des Lichtflecks 13B wie oben erwähnt ausreichend lang eingestellt ist, werden beide Endabschnitte des Hemmstegs 5 in Richtung seiner Breite mit einer ausreichenden Wärmeeintragsmenge beaufschlagt, was zur Folge hat, daß die Schneidekanten, die nach dem Durchschneiden des Hemmstegs zurückbleiben, nicht an ihren beiden Endabschnitten in den Schneideschlitz in Form von Hörnern vorstehen, so daß der Schneideschlitz nach dem Durchschneiden des Hemmstegs eine hochgenaue und zufriedenstellende Konfiguration besitzen kann. Darüber hinaus wird, wie in Fig. 6 gezeigt ist, das meiste hemm steginterne Harz 4a durch den bei der Bestrahlung mit dem gepulsten Laserstrahl 13A aufgebrachten Wärmeeintrag entfernt, außerdem wird die Größe der Harzgrate 4b in hohem Maß reduziert.

Um die den obigen Prozeß das Durchschneiden des Hemmstegs in zufriedenstellender Weise auszuführen, muß die Laser strahlachse 13C auf der Mittellinie des Hemmstegs 5 in Längsrichtung, d. h. auf einem Weg A₁-A₂, relativ bewegt werden. Da jedoch auf dem Weg A₁-A₂ unter der Bedingung, daß bisher noch keinerlei Hemmstege durchgeschnitten worden sind, keine Konfigurationsänderung auftritt, ist es unmöglich, den Anordnungszustand der Anschlußleitungen längs des Weges zu erfassen. Wenn vor diesem Hintergrund der photoelektrische Detektor 41 längs eines Weges B₁-B₂ bewegt wird, der etwas (Abstand d) vom Weg A₁-A₂ ab weicht, kann der Anordnungszustand der Anschlußleitungen erfaßt werden.

Hierbei haben die Seitenflächen der Anschlußleitungen 3 in der Nähe der Hemmstege 5 oftmals gekrümmte Abschnitte mit einer bestimmten Krümmung, wobei diese gekrümmten Abschnitte die Erfassung des Anschlußleitungsanordnungs zustands beeinflussen können. Es ist daher wünschenswert, daß der Weg B₁-B₂ der erfaßten Position B nicht die gekrümmten Abschnitte stört und wenigstens parallele Kanten der Anschlußleitungen schneidet. Da ferner das Vorhandensein des steginternen Harzes 4a und der Harz grate 4b auf der näher beim Harzgußgehäuse 4 befindlichen Seite der Hemmstege 5 die Erfassungsgenauigkeit beein flussen können, ist es wünschenswerter, den Weg der erfaßten Position auf der Seite der Hemmstege 5, die sich nicht näher am Harzgußgehäuse 4, sondern näher an den äußeren Anschlußleitungen wie in dieser Ausführungsform befindet, festzulegen.

Während des obigen Prozesses des Durchschneidens der Hemmstege 5 oder der Vorbereitungsstufe vor dem Durch schneiden wird von der Fernsehkamera 18 durch die Öffnung 13a an der Spitze der Arbeitsdüse 13 ein Bild des Hemm stegs 5 und seiner Umgebung aufgenommen und auf dem Fernsehmonitor 18c angezeigt. In diesem Zeitpunkt wird das Beleuchtungslicht von der Kameralichtquelle 18b zum Hemmsteg 5 und in dessen Umgebung durch den Kamerahalb spiegel 18d gesendet, wobei das vom Hemmsteg 5 und dessen Umgebung reflektierte Licht von der Fernsehkamera 18 durch die Kamerafokussierungslinse 18a aufgenommen wird.

Fig. 7(a) zeigt ein Bild des Hemmstegs 5 und dessen Umgebung, das durch die Öffnung 13a der Arbeitsdüse 21 beobachtet wird. Wie in Fig. 7(a) gezeigt, ist der beob achtbare Bereich durch eine Seitenwand der Arbeitsdüse 13 begrenzt, der Hemmsteg 5 und der Anordnungszustand der Anschlußleitungen 2 kann jedoch durch die Öffnung 13a der Arbeitsdüse 13 beobachtet werden. Es wird darauf hinge wiesen, daß der Bereich außerhalb eines Kreises in der Figur den nicht beobachtbaren Bereich darstellt, der von der Seitenwand der Arbeitsdüse 13 abgedeckt wird. Außer dem werden die Laserstrahlachse 13C und die vom photo elektrischen Detektor 41 eingefangene erfaßte Position 41C gleichzeitig im selben Bild angezeigt. Dies ermög licht, den Anbringungszustand des Werkstücks 1, die Schneide-Startposition und den Schneideweg der Hemmstege 5 sowie die Laserstrahlachse 13C und die erfaßte Position 41C während des Durchschneidens der Hemmstege 5 zu bestä tigen, einzustellen und zu steuern, indem auf den Fern sehmonitor 18c geblickt wird.

Ferner kann die vom photoelektrischen Detektor 41 einge fangene erfaßte Position 41C auf dem Verdrahtungsrahmen 2 in Abhängigkeit von der Richtung des Fortschritts der Bearbeitung geeignet bewegt werden, wie in Fig. 7(b) gezeigt ist. Wenn beispielsweise das Durchschneiden der Hemmstege längs einer Seite 101 in Fig. 5(a) von vier Seiten des Verdrahtungsrahmens 2 erfolgt (was dem in den Fig. 6 und 7(a) gezeigten Fall entspricht), kann die erfaßte Position 41C so eingestellt werden, daß sie auf die 6-Uhr-Richtung, d. h. auf die in Fig. 7(b) mit 101a bezeichnete Position ausgerichtet ist. Ähnlich kann die erfaßte Position 41C so eingestellt werden, daß sie auf die 3-Uhr-Richtung, d. h. auf die mit 102a bezeichnete Position, wenn die Hemmstege 5 längs einer Seite 102 in Fig. 5(a) geschnitten werden, auf die 12-Uhr-Richtung, d. h. die mit 103a bezeichnete Position, wenn die Hemm stege 5 längs einer Seite 103 geschnitten werden, bzw. auf die 9-Uhr-Richtung, d. h. die mit 104a bezeichnete Position ausgerichtet sein, wenn die Hemmstege 5 längs einer Seite 104 geschnitten werden.

Das vom photoelektrischen Detektor 41 ausgegebene Erfas sungssignal wird zur Verstärkung zum Erfassungssignalver stärker 42 geschickt. Die nachfolgende Signalverarbeitung wird nun mit Bezug auf die Fig. 1, 2 und 8 beschrieben.

Das vom photoelektrischen Detektor 41 ausgegebene und vom Erfassungssignalverstärker 42 verstärkte Erfassungssignal S₁ ändert sich, wie in Fig. 8 gezeigt ist, in der Weise, daß es in dem der Anschlußleitung (Rippe) 3 entsprechen den Bereich einen hohen Ausgangspegel besitzt und in dem einem Schlitz 6 zwischen den Anschlußleitungen entspre chenden Bereich einen niedrigen Ausgangspegel besitzt. Danach wird das Signal S₁ in den Komparator 43 eingege ben, in dem es mit einem vorgegebenen Schwellenwert E₀ binärcodiert (in S₂) wird, gefolgt von der Eingabe in die Differenzierschaltung 31 der Steuereinheit 30. Die Diffe renzierschaltung 31 erzeugt ein Signal S₃, das dem An stieg und dem Abfallen des Signals S₂ vom Komparator 43 entspricht, wobei das Signal S₃ in die Halteschaltung 32 eingegeben wird. Hierbei stellt t₁ in Fig. 8 eine Zeit dar, während der sich der Lichtfleck über die Weite S₂ des Schlitzes 6 mit der Geschwindigkeit v₀ bewegt, und ist gegeben durch:

t₁ = W₂/v₀.

Die Halteschaltung 32 erzeugt ein Haltesignal S₄, das dem Signal S₃ von der Differenzierschaltung 31 entspricht. Genauer hebt die Halteschaltung 32 im Zeitpunkt t₀, in dem das Signal S₃ einen positiven Impulsausgang ausgibt (der der Anfangskante des Schlitzes 6 entspricht) ein Impuls an und senkt den Impuls ab, wenn der angehobene Wert für eine vorgegebene Zeit t₂ gehalten worden ist, die durch die Steuerschaltung 38 spezifiziert wird. Hierbei wird die von der Steuerschaltung 38 spezifizierte vorgegebene Zeit t₂ länger als t₁, jedoch kürzer als p/v₀ gesetzt, während der sich der Lichtfleck über die An schlußleitungsschrittweite p mit der Geschwindigkeit v₀ bewegt, d. h.:

t₁ < t₂ < (p/v₀).

Das Haltesignal S₄ wird dazu verwendet, andere Signale als den positiven Impulsausgang (der der Anfangskante des Schlitzes 6 entspricht) des Signals S₃ zu beseitigen.

Das Haltesignal S₄ wird in die Verzögerungsschaltung 33 eingegeben, die im Zeitpunkt T₁ einen Impuls erzeugt, nachdem seit dem Anstiegszeitpunkt T₀ des Haltesignals S₄ eine Verzögerungszeit t₃ verstrichen ist, wodurch ein Lasertriggersignal S₅ erzeugt wird. Mit anderen Worten, die Verzögerungsschaltung 33 gibt den positiven Impuls des Signals S₃ von der Differenzierschaltung 31 aus, nachdem sie ihm die Verzögerungszeit t₃ verliehen hat. Das Lasertriggersignal S₅ wird in die Laserleistungs- Versorgungsschaltung 34 eingegeben, wobei der Laseroszil lator 10 auf der Grundlage des Eingangssignals den gepul sten Laserstrahl 10A zu Schwingungen anregt. Die Impuls breite t₄ des gepulsten Laserstrahls 13A, der in diesem Zeitpunkt schwingt, wird durch die Steuerschaltung 38 zusammen mit der Energie und anderen verschiedenen Bedin gungen des gepulsten Laserstrahls spezifiziert. Mittels der oben erläuterten Signalverarbeitung kann der gepulste Laserstrahl 13A an die vorgegebene Position auf dem Hemmsteg 5 gesendet werden.

Nun wird die Verzögerungszeit t₃ beschrieben, die von der Verzögerungsschaltung 33 verliehen wird, damit der gepul ste Laserstrahl 13A auf die Mitte des Hemmstegs 5 gesen det wird. Es wird hier angenommen, daß die Gesamtverzöge rungszeit, die Verzögerungen aufgrund des Ansprechverhal tens der verschiedenen Schaltungen sowie eine Verzögerung bis zur Oszillation des gepulsten Laserstrahls enthält, durch δ_t gegeben ist. Eine Zeit t_A, während der sich die Laserstrahlachse 13C von der Anfangskante des Schlitzes 6 zu dessen Mitte bewegt, ist gegeben durch

t_A = t₁/2 = W₂/2v₀ (1)

Außerdem ist eine Zeit t_B ab dem Eintreten der Laser strahlachse 13C in den Schlitz 6 bis zum Senden des gepulsten Laserstrahls auf den Hemmsteg 5 unter Verwen dung der Verzögerungszeit t₃, die von der Verzögerungs schaltung 33 verliehen wird, wie folgt gegeben:

t_B = δ_t + t₃ (2)

Da die Bedingung, die ermöglicht, daß der gepulste Laser strahl auf die Mitte des Hemmstegs 5 gesendet wird, gege ben ist durch

t_A = t_B, (3)

ist die Verzögerungszeit t₃ anhand der Gleichungen (1) bis (3) gegeben durch:

t₃ = W₂/(2v₀) - δt (4)

Somit kann durch Setzen der Verzögerungszeit t₃ gemäß Gleichung (4) der gepulste Laserstrahl 13A nahezu in die Mitte des Hemmstegs 5 gesendet werden. Um ein zufrieden stellendes Schneiden des Hemmstegs unter Verwendung des gepulsten Laserstrahls wie oben angegeben zu verwirkli chen, muß die Impulsbreite so kurz wie möglich sein. Ein Ergebnis der von den Erfindern angestellten Untersuchun gen ist, daß dann, wenn der Hemmsteg unter Verwendung eines gepulsten Laserstrahls durchgeschnitten wird, der von einem mit gepulstem Licht gepumpten YAG-Laseroszilla tor emittiert wird, ein zufriedenstellendes Durchschnei den des Hemmstegs unter der Bedingung erzielt werden kann, daß der Laserstrahl mit einer sehr kurzen Impuls breite im Bereich von 0,1 bis 1,0 ms emittiert wird. Wenn der Fall angenommen wird, daß die Oszillationsfrequenz des mit gepulstem Licht gepumpten YAG-Laseroszillators maximal ist und die Laserstrahlachse in bezug auf das Werkstück kontinuierlich bewegt wird, während einzelne Hemmstege eines Verdrahtungsrahmens mit der Anschlußlei tungsschrittweite von 0,3 mm mittels eines einzigen Impulses des gepulsten Laserstrahls durchgeschnitten werden, ist die Bewegungsgeschwindigkeit der Schneidedüse 13 in bezug auf das Werkstück 1, d. h. die Bewegungsge schwindigkeit v des Arbeitstisches 21, gegeben durch:

v = 0,3 (mm).300 (Hz)
= 90 (mm/s) = 5,4 (m/Min). (5)

Dies ist eine maximale Bewegungsgeschwindigkeit des Arbeitstisches 21. Hier ist ein Maximalwert der Oszilla tionsfrequenz des mit gepulstem Licht gepumpten YAG- Laseroszillators 300 Hz, wobei dieser Wert in der obigen Gleichung (5) verwendet wird.

Wenn nun angenommen wird, daß die Impulsbreite τ(t₄) den Wert 0,2 ms besitzt, ist der Abstand ΔL, über dem sich die Laserstrahlachse 13C in bezug auf das Werkstück 1 während der Impulsbreite bewegt, gegeben durch:

ΔL = v.τ = 90 (mm/s).0,2 (ms)
= 18.10^-3(mm) = 18 µm. (6)

Wie aus dem Vorangehenden ersichtlich ist, ist die Im pulsbreite des gepulsten Laserstrahls in der Tat eine sehr kurze Zeit, außerdem ist die Strecke, über die sich die Laserstrahlachse 13C in bezug auf das Werkstück 1, während der Impulsbreite relativ bewegt, viel kleiner als die Länge (d. h. 0,1 bis 0,2 mm) des durchzuschneidenden Hemmstegs. Daher ist die bestrahlte Position durch rela tives Bewegen der Laserstrahlachse 13C mit konstanter Geschwindigkeit zusammen mit dem Arbeitstisch 21 bei oszillierendem gepulsten Laserstrahl entsprechend der Oszillationsdauer des gepulsten Laserstrahls eindeutig bestimmt, so daß die Hemmstege 5 nacheinander mit hoher Geschwindigkeit sicher durchgeschnitten werden können.

Die Form des Lichtflecks 13B an der Bestrahlungsposition des gepulsten Laserstrahls 13A wird nun mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben.

Zunächst werden die Dimensionen, die die Konfiguration nach dem Durchschneiden des Hemmstegs kennzeichnen, sowie die Dimensionen des Lichtflecks 13B wie in Fig. 9 gezeigt definiert. Das heißt:
W₁: Breite des Hemmstegs 5 (auch in den Fig. 5 und 6 gezeigt)
W₂: Länge des Hemmstegs 5, d. h. Breite des Schlitzes 6
W₃: Breite des Lichtflecks 13B
W₄: longitudinale Größe des Lichtflecks 13B
W₅: Weite des Schneideschlitzes nach dem Durchschnei den des Hemmstegs
p: Anschlußleitungsschrittweite
k₁, k₂: vorstehende Länge von Anschlußleitungsseitenwand (Länge des Hemmstegs, die nach dem Durchschneiden zurückbleibt)

Um die Abmessungsgenauigkeit des Anschlußleitungsanord nungszustands sicherzustellen, spezifizieren die EIAJ- Normen für die Konfiguration nach dem Durchschneiden des Hemmstegs die vorstehenden Längen k₁, k₂ von den jeweili gen Anschlußleitungsseitenwänden und die Weite W₂ des Schneideschlitzes nach dem Durchschneiden des Hemmstegs und fordern, daß k₁ und k₂ nicht kleiner als Null, jedoch nicht größer als 1/5 der Breite W₂ des Schlitzes ist und daß W₅ nicht kleiner als 1/2 der Breite W₁ des Hemmstegs ist.

Wenn der YAG-Laser verwendet wird und die Impulsbreite, der Wärmeeintrag usw. so festgelegt sind, daß die richti gen Bedingungen erfüllt sind, kann durch Aussenden des gepulsten Laserstrahls 13A eine Breite W₅ des Schneide schlitzes erzielt werden, die gleich oder etwas größer als die Breite W₃ des Lichtflecks 13B ist. Daher muß eine untere Grenze der Breite W₃ des Lichtflecks 13B ungefähr 1/2 der Breite W₂ des Schlitzes 6 sein. Falls die Breite W₃ des Lichtflecks 13B zu groß ist, würden Abschnitte der Anschlußleitungen 3, die nicht abgeschnitten werden sollen, abgeschnitten. Daher wird eine obere Grenze der Breite W₃ des Lichtflecks 13B auf ungefähr 4/5 der Breite W₂ des Schlitzes 6 gesetzt.

Falls andererseits die longitudinale Größe W₄ des Licht flecks 13B so gesetzt ist, daß sie mit der Breite W₁ des Hemmstegs 5 vergleichbar oder etwas länger ist, wäre der Wärmeeintrag an den beiden Endabschnitten des Hemmstegs 5 in dessen Breitenrichtung unzureichend, was zur Folge hätte, daß die Schneidekanten, die nach dem Durchschnei den des Hemmstegs 5 zurückbleiben, an ihren beiden Endab schnitten in den Schneideschlitz in Form von Hörnern vorstehen. Mit anderen Worten, die vorstehenden Längen k₁, k₂ wären zu groß. Untersuchungen der Erfinder mit dem obigen Problem im Hintergrund haben gezeigt, daß durch Einstellen der longitudinalen Größe W₄ des Lichtflecks 13B mindestens zweimal so groß wie die Breite W₁ des Hemmstegs 5 sein muß, damit die nach dem Durchschneiden des Hemmstegs 5 zurückbleibenden Schneidekanten nicht an ihren beiden Endabschnitten in den Schneideschlitz in Form von Hörnern vorstehen, so daß die vorstehenden Längen k₁, k₂ reduziert werden können und folglich der Schneideschlitz nach dem Durchschneiden des Hemmstegs eine zufriedenstellende Konfiguration besitzen kann. Es wird stärker bevorzugt, durch Einstellen von W₄ minde stens auf den dreifachen Wert von W₁ die nachteilige Wirkung aufgrund des unzureichenden Wärmeeintrags weiter zu verringern.

Die obengenannten Bedingungen zusammenfassend können durch geeignetes Einstellen der Position des Lichtflecks 13B unter den Voraussetzungen, daß die longitudinale Größe W₄ des Lichtflecks 13B mindestens zweimal so groß (vorzugsweise mindestens dreimal so groß) wie die Breite des Hemmstegs gesetzt ist und die Breite W₃ des Licht flecks 13B nicht kleiner als 1/2, jedoch nicht größer als 4/5 der Breite W₂ des Schlitzes 6 eingestellt ist, die obenerwähnten Normen im wesentlichen selbst dann erfüllt werden, wenn sich die Materialien und Anschlußleitungsab messungen von Fall zu Fall unterscheiden. Im Ergebnis kann der Hemmsteg durchgeschnitten werden, wobei eine hochgenaue und zufriedenstellende Konfiguration zurück bleibt.

Wenn beispielsweise angenommen wird, daß der Verdrah tungsrahmen 2 aus einem Material wie etwa einer 42-Legie rung (Fe-Ni-Legierung) hergestellt ist, daß die Anschluß leitungsschrittweite p den Wert 0,3 mm besitzt und die Rahmendicke 0,15 mm beträgt, lauten die ungefähren Abmes sungen, mit denen die obenerwähnten Normen erfüllt wer den, wie folgt:
p = 0,3 mm
W₁= 0,13 ± 0,02 mm
W₂ = 0,17 ± 0,02 mm
k₁, k₂ = 0 bis 0,034 mm
W₅ ≧ 0,085 mm

Für diese Abmessungen wird die Breite W₃ und die Longitu dinale W₄ des elliptischen Lichtflecks 13B folgendermaßen erschlossen. Aus den Bedingungen
W₄ ≧ 2.W₁, vorzugsweise W₄ ≧ 3.W₁ und
(4/5).W₂ ≧ W₃ ≧ (1/2).W₂
ergibt sich, daß W₄ ungefähr 0,26 mm, vorzugsweise unge fähr 0,39 mm sein muß und W₃ ungefähr 0,13 mm sein muß.

Ferner lauten unter der Annahme, daß die zusätzlichen Positionsversetzungen in den X- und Y-Achsenrichtungen durch ΔX und ΔY gegeben sind, die abgeleiteten Werte dieser Versetzungen wie folgt:
ΔX = ±0,01 mm,
DY = ±0,07 mm.

Somit muß die Position des Lichtflecks 13B in der Weise eingestellt werden, daß sie sich in dem definierten Bereich einschließlich der obigen Bereiche der Positions versetzungen befindet. Eine zulässige Winkelversetzung in Drehrichtung um die Laserstrahlachse 13C (die θ-Richtung in Fig. 9) wird so festgelegt, daß sie im Bereich von ungefähr ±10° liegt.

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 10 und 11 die Beziehung zwischen der Lichtfleckform des gepulsten Laserstrahls auf dem Hemmsteg und der Positionierungssteuerung der Laserstrahlachse beschrieben.

Fig. 10 ist eine Ansicht, die die Wirkungen auf die Konfiguration nach dem Durchschneiden zeigt, welche sich aus den Positionsversetzungen der Lichtflecke in den X- und Y-Achsenrichtungen ergeben, wenn die Hemmstege durch geschnitten sind, wobei: Fig. 10(a) den Fall der Verwen dung eines elliptischen Lichtflecks zeigt und Fig. 10(b) den Fall der Verwendung eines kreisförmigen Lichtflecks zeigt.

Wie bei (1) in Fig. 10(a) gezeigt ist, ist in dem Fall, in dem bei Verwendung eines elliptischen Lichtflecks 13B die Laserstrahlachse geeignet positioniert ist, die Konfiguration nach dem Durchschneiden sehr zufriedenstel lend. Wie bei (1) in Fig. 10(b) gezeigt ist, ist in dem Fall der Verwendung eines kreisförmigen Lichtflecks 113B die Konfiguration nach dem Durchschneiden ebenfalls zufriedenstellend, falls die Laserstrahlachse geeignet positioniert ist.

Wenn der elliptische Lichtfleck 13B verwendet wird, gibt es gewöhnlich drei Achsen, d. h. die X-, die Y- und θ- Achse, die für die Positionierung des Lichtflecks gesteu ert werden müssen, während bei Verwendung des kreisförmi gen Lichtflecks 113B die zu steuernden Achsen für die Positionierung des Lichtflecks nur zwei Achsen, d. h. die X- und Y-Achse, umfassen. Da jedoch in dieser Ausfüh rungsform die Längsrichtung des Lichtflecks 13B so einge stellt wird, daß sie nahezu auf die Längsrichtung der Anschlußleitung 3 ausgerichtet ist, ist die θ-Achsen steuerung während des Prozesses, in dem die Hemmstege 5, die auf irgendeiner Seite des Halbleiterbauelements vorhanden sind, durchgeschnitten werden, nicht notwendig. Daher gibt es in irgendeinem der Fälle, in denen entweder der elliptische Lichtfleck 13B oder der kreisförmige Lichtfleck 113B verwendet wird, tatsächlich nur zwei zu steuernde Achsen für die Positionierung des Lichtflecks, d. h. die X- und Y-Achse.

Nun wird die Situation betrachtet, daß in Y-Achsenrich tung in dem Zustand, in dem der Lichtfleck in der X- Achsenrichtung geeignet positioniert ist, eine Versetzung auftritt. Im Falle der Verwendung des elliptischen Licht flecks 13B wie durch (2) in Fig. 10(a) angezeigt, gibt es selbst dann keine erheblichen Probleme, wenn die Positio nierungsgenauigkeit der Laserstrahlachse 13C auf der Y- Achse, d. h. in Längsrichtung der Anschlußleitung 3, nicht so hoch ist, da die longitudinale Größe des Licht flecks 13B wie oben erwähnt ausreichend lang eingestellt ist. Mit anderen Worten, selbst wenn die Laserstrahlachse 13C in Y-Richtung aufgrund der Verformung des Verdrah tungsrahmens, die der Schrumpfungsverformung des Harzguß gehäuses 4 oder irgendeinem anderen Grund zugeschrieben wird, in geringen Maß relativ abweicht, ist es möglich, den Hemmsteg 5 in Richtung seiner Breite durch einen einzigen Bestrahlungsimpuls durchzuschneiden. Im Fall der Verwendung des kreisförmigen Lichtflecks 113B, der bei (2) in Fig. 10(b) gezeigt ist, ist dagegen die Auswirkung auf die Positionierungsgenauigkeit in Y-Achsenrichtung so groß, daß der Hemmsteg 5 nicht vollständig durchgeschnit ten werden kann.

Wenn der Lichtfleck in X-Achsenrichtung abweicht, kann der Hemmsteg in keinem der bei (3) in Fig. 10(a) und bei (3) in Fig. 10(b) angegebenen Fälle zufriedenstellend durchgeschnitten werden. Besonders im Fall der Verwendungdes kreisförmigen Lichtflecks 113B kann der Hemmsteg 5manchmal nicht vollständig durchgeschnitten werden, wie dies auch in der bei (2) in Fig. 10(b) gezeigten Situa tion der Fall war. Diese dargestellten Situationen stel len jedoch die Extremfälle dar. Da in dem Prozeß gemäß dieser Ausführungsform die Erfassungsgenauigkeit in der X-Achsenrichtung und folglich die Positionierungsgenauig keit der Laserstrahlachse 13C hoch sind und ein ausrei chender Genauigkeitsgrad beim Durchschneiden mittels des gepulsten Laserstrahls 13A sichergestellt ist, können solche Extremsituationen vermieden werden.

Fig. 11 ist eine Tabelle, die die Wirkungen auf die Konfiguration nach dem Durchschneiden zusammenfaßt, die sich aus den Positionsversetzungen in den X- und Y-Ach senrichtungen ergeben, wenn die Hemmstege unter Verwen dung des kreisförmigen Lichtflecks bzw. des elliptischen Lichtflecks durchgeschnitten werden.

Wenn der kreisförmige Lichtfleck verwendet wird, kann ein gutes Durchschneiden erzielt werden, falls weder in X noch in Y-Achsenrichtung Positionsversetzungen vorhanden sind, es ist jedoch eine Betrachtung bezüglich eines zulässigen Versetzungswertes für die Konfiguration nach dem Durchschneiden erforderlich. In der Situation, in der eine Versetzung in Y-Achsenrichtung auftritt, ist selbst dann, wenn in der X-Achsenrichtung keine Versetzung auftritt, ein schlechtes Schneideergebnis die Folge, wobei der Hemmsteg 5 nicht vollständig durchgeschnitten werden kann. Auch in der Situation, in der in der X- Achsenrichtung eine Versetzung auftritt, jedoch in der Y- Achsenrichtung keine Versetzung auftritt, ergibt sich ein schlechter Schnitt. Falls die Versetzung groß ist, wird im Anschlußleitungsabschnitt eine Aussparung gebildet, die einen schlechten Schnitt zur Folge hat. Ferner ergibt sich in der Situation, in der Positionsversetzungen sowohl in der X- als auch in der Y-Achsenrichtung auftre ten, offensichtlich ein schlechter Schnitt, wobei der Verbindungsabschnitt nicht vollständig durchgeschnitten werden kann. Es wird davon ausgegangen, daß die obenange gebenen Situationen in nahezu gleicher Weise auf den Fall angewendet werden können, in dem die longitudinale Größe des elliptischen Lichtflecks wie im oben erläuterten ersten Stand der Technik nicht ausreichend lang ist.

Andererseits kann für den in dieser Ausführungsform verwendeten elliptischen Lichtfleck ein sehr guter Schnitt erzielt werden, falls weder in X- noch in Y- Achsenrichtung Positionsversetzungen vorhanden sind. Selbst in der Situation, in der in X-Achsenrichtung keine Versetzung auftritt, jedoch in Y-Richtung eine Versetzung auftritt, kann ein guter Schnitt erzielt werden, falls dem zulässigen Versetzungswert für die Konfiguration nach dem Durchschneiden Aufmerksamkeit geschenkt wird. Auch in der Situation, in der in der X-Achsenrichtung eine Ver setzung auftritt, jedoch in der Y-Achsenrichtung keine Versetzung auftritt, ergibt sich ein eher schlechter Schnitt. Ferner ergibt sich in der Situation, in der Positionsversetzungen sowohl in der X- als auch Y-Achsen richtung auftreten, ein eher schlechter Schnitt.

Wie aus dem Vorangehenden ersichtlich ist, kann bei Verwendung des elliptischen Lichtflecks 13B wie in dieser Ausführungsform die Konfiguration nach dem Schneiden selbst dann nahezu zufriedenstellend sein, wenn die Positionierungsgenauigkeit der Laserstrahlachse 13C in Längsrichtung der Anschlußleitung 3 nicht sehr genau beachtet wird und die Richtung, in der die Positionie rungssteuerung ausgeführt werden muß, nur die X-Achsen richtung ist. Mit anderen Worten, die Positionierungs steuerung mittels des Arbeitstisches 21 muß lediglich eine einachsige Steuerung sein, wenn die Laserstrahlachse 13C in bezug auf das Werkstück 1 relativ bewegt wird. Es ist ausreichend, daß die Positionierungssteuerung in den anderen Richtungen in einer etwas groben Weise vorgenom men wird, bevor die Bearbeitung beginnt. Selbstverständ lich kann bei jeder Art von Bearbeitung wegen der kleine ren Anzahl von der Positionierungssteuerung unterliegen den Achsen die Steuerung erleichtert werden, außerdem kann die Struktur der Vorrichtung vereinfacht werden und können die Kosten reduziert werden. Diese Ausführungsform ist auch in dieser Hinsicht sehr vorteilhaft.

Nun wird ein Beispiel des Ablaufs des Durchschneidens sämtlicher Hemmstege des Halbleiterbauelements durch Wiederholen der in Fig. 8 gezeigten Signalverarbeitung mit Bezug auf die Fig. 12 bis 14 beschrieben.

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das den Ablauf des Durch schneidens der Hemmstege zeigt. Zunächst wird im Schritt S10 von Fig. 12 die Vorbereitung der Bearbeitung vorge nommen. Genauer wird eine Halterung, die das an ihr befestigte Werkstück (Halbleiterbauelement) 1 enthält, im Schritt S11 an eine vorgegebene Position befördert, wird die Halterung mittels eines Roboters eingespannt (Schritt S12), woraufhin bestätigt wird, daß keine vorhergehende Halterung am Arbeitstisch 21 der Hemmsteg-Schneidevor richtung vorhanden ist (Schritt S13). Falls hierbei die vorhergehende Halterung noch immer am Arbeitstisch 21 vorhanden ist, wartet der Steuerablauf, bis die vorherge hende Halterung ausgeladen worden ist (Schritt S14). Falls sich auf dem Arbeitstisch 21 keine vorhergehende Halterung befindet, geht der Steuerablauf zum Schritt S15, in dem die Halterung auf dem Arbeitstisch 21 ange ordnet wird. Dann wird die Halterung am Arbeitstisch be festigt (Schritt S16). Anschließend wird im Schritt S17 bestätigt, ob sich die Halterung an der vorgegebenen Position befindet oder nicht. Wenn nicht, wird die Posi tion der Halterung korrigiert und zur vorgegebenen Posi tion bewegt (Schritt S18).

Als nächstes wird im Schritt S20 die Bearbeitungsstartpo sition bestimmt. Genauer werden im Schritt S21 die X-, Y- und θ-Achsen des Arbeitstisches 21 mittels des X-Tisches 22, des Y-Tisches 23 bzw. des θ-Tisches 24 korrigiert. Dann wird der Arbeitstisch 21 so bewegt und positioniert, daß die Arbeitsdüse 13 an die Bearbeitungsstartposition gelangt. Diese Bearbeitungsstartposition ist ein Bezugs loch 7a (siehe Fig. 13), wie später beschrieben wird. Ferner wird im Schritt S23 bestätigt, ob die Erfassungs einheit 40 normal arbeitet oder nicht.

Danach wird mit dem Durchschneiden der Hemmstege im Schritt S30 begonnen. Genauer wird im Schritt S31 mit dem Antreiben des Arbeitstisches 21 begonnen, wobei die Folge der Schritte S33 bis S36, die der in Fig. 8 gezeigten Signalverarbeitung entspricht, solange wiederholt wird, bis die vorgegebene Anzahl von Anschlußstiften erreicht ist (Schritt S32). Während dieser wiederholten Schritte S33 bis S36 wird der Anordnungszustand der Anschlußlei tungen 3 im Verdrahtungsrahmen 2 durch den photoelektri schen Detektor 41 im Schritt S33 erfaßt, wird aus dem Erfassungssignal S₁ im Schritt S34 das binärcodierte Signal S2 erzeugt, wird das Lasertriggersignal S5 durch die Signalverarbeitung im Schritt S35 erzeugt und wird der gepulste Laserstrahl 10A (13A) im Schritt S36 zu Schwingungen angeregt, wodurch jeder der Hemmstege durch geschnitten wird.

Fig. 13 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Weges zeigt, auf dem die Arbeitsdüse 13 bewegt wird, wenn sämtliche Hemmstege 5 des Halbleiterbauelements 1 im Schritt S30 durchgeschnitten werden. Diese Ansicht zeigt auch den Weg, auf dem die Laserstrahlachse 13C bewegt wird. Wie oben erwähnt, ist es jedoch tatsächlich so, daß nicht die Arbeitsdüse 13 selbst, sondern die Laserstrahlachse 13C relativ zum Halbleiterbauelement 1 bewegt wird, wenn sich der Arbeitstisch 21 bewegt.

Wie in Fig. 13 gezeigt, sind an einer Position, wo sich Verlängerungen von Linien, die die Hemmstege 5 auf zwei Seiten des Verdrahtungsrahmens 2 verbinden, schneiden, Bezugslöcher 7a bis 7d ausgebildet, wobei die relative Bewegung der Arbeitsdüse 13 beispielsweise an der Posi tion eines Bezugslochs 7a (der Bearbeitungsstartposition im Schritt S20) begonnen wird. Zunächst wird die Arbeits düse 13 vom Bezugsloch 7a längs eines Weges D₁₀ relativ bewegt. Während dieser Bewegung wird die Bewegungsge schwindigkeit der Arbeitsdüse 13 auf einen konstanten Wert eingestellt (v₀, worauf in der obigen Beschreibung Bezug genommen wurde), bevor das Bezugsloch 7b erreicht wird. Dann werden die Hemmstege 5 längs einer Oberseite wie in den Fig. 6 und 8 gezeigt durchgeschnitten, wobei die Arbeitsdüse 13 vom Bezugsloch 7a längs eines Weges D₁₁ mit der konstanten Geschwindigkeit v₀ relativ bewegt wird. Ferner werden nach der relativen Bewegung der Arbeitsdüse 13 vom Bezugsloch 7a zum Bezugsloch 7c längs eines Weges D₂₀ die Hemmstege 5 längs einer unteren Seite durchgeschnitten, während die Arbeitsdüse 13 längs eines Weges D₂₁ mit der konstanten Geschwindigkeit v₀ bewegt wird. Anschließend werden sämtliche verbleibenden Hemm stege 5 durchgeschnitten, während die Arbeitsdüse 13 vom Bezugsloch 7d zum Bezugsloch 7a über einen Weg D₃₀, das Bezugsloch 7b, einen Weg D₃₁, das Bezugsloch 7d, einen Weg D₄₀, das Bezugsloch 7c und einen Weg D₄₁ nacheinander relativ bewegt wird. In dem obigen Prozeß dienen die Wege D₁₀, D₂₀, D₃₀ und D₄₀, die nicht auf den Hemmstegen 5 liegen, jeweils als Annäherungszone, wo die Arbeitsdüse 13 eingestellt wird, um die konstante Geschwindigkeit v₀ zu erreichen.

Wenn die Hemmstege 5 in dieser Weise durchgeschnitten werden, werden der longitudinale Strahlumformer 11a, der transversale Strahlumformer 11b und der Strahldreher 11c (siehe Fig. 1) geeignet betrieben, so daß die Längsrich tung des Lichtflecks 13B nahezu auf die Längsrichtung der Anschlußleitung 3 für eine Gruppe von Hemmstegen 5 längs jeder Seite des Halbleiterbauelements 1 ausgerichtet ist.

Ferner kann der Prozeß des Durchschneidens der Hemmstege folgendermaßen modifiziert werden. Wie in Fig. 14 ge zeigt, können beispielsweise drei Halbleiterbauelemente 201 bis 203 zu einer einzigen Einheit zusammengefügt werden, wobei diese einzige Einheit aus mehreren Halblei terbauelementen an einer Halterung 200 befestigt ist, die ihrerseits als Werkstück am Arbeitstisch 21 angebracht wird. In diesem Fall kann der Weg, auf dem die Arbeits düse 13 bewegt werden soll, auf der Grundlage des in Fig. 13 gezeigten Weges optional gewählt werden. Ferner ist die vorliegenden Erfindung nicht auf eine solche Abwandlung eingeschränkt, in der drei Halbleiterbauele mente bei einer einzigen Einheit zusammengefügt sind, wie in Fig. 14 gezeigt ist, vielmehr können mehrere Halblei terbauelemente - weniger oder mehr als drei - als einzige Einheit gehandhabt werden, beispielsweise so, daß drei Gruppen, wovon jede eine einzige Einheit aus drei Halb leiterbauelementen enthält, zu einer einzigen Einheit zusammengefügt werden, die aus insgesamt neun Halbleiter bauelementen besteht. Dadurch ist es möglich, die Produk tivität der Halbleiterbauelemente einschließlich des Schrittes des Durchschneidens der Hemmstege zu erhöhen, eine Verformung der Verdrahtungsrahmen aufgrund der Handhabung oder aus irgendeinem anderen Grund im Verlauf des Fertigungsprozesses zu vermeiden und folglich eine hochgenaue und zufriedenstellende Konfiguration der Ver drahtungsrahmen aufrecht zu erhalten.

Weiterhin kann nach der groben Korrektur der Position de 16520 00070 552 001000280000000200012000285911640900040 0002019581386 00004 16401s Werkstücks in den X-, Y- und θ-Achsenrichtungen durch den Arbeitstisch der Arbeitskopf in den X- und Y-Achsenrich tungen für die Feinkorrektur bewegt werden. Alternativ kann nur der Arbeitskopf bewegt werden, ohne den Arbeits tisch zu bewegen.

Nun wird die Konstruktion eines in einem Harzgußgehäuse gekapselten Halbleiterbauelements, in dem die Hemmstege 5 mit der Hemmsteg-Schneidevorrichtung und dem Hemmsteg- Schneideverfahren wie oben angegeben durchgeschnitten werden, mit Bezug auf Fig. 15 beschrieben.

In einem Halbleiterbauelement 300 (Produkt), das in Fig. 15 gezeigt ist, ist ein Halbleiterchip 320 auf einer Chipanschlußfläche 310 angebracht, sind innere Anschluß leitungen 330 mit entsprechenden Anschlüssen des Halblei terchips mittels Drähten 340 wie etwa Golddrähten elek trisch verbunden und ist ein Abschnitt, der den Halblei terchip 320 und die inneren Anschlußleitungen 330 ent hält, von einem Harzgußgehäuse 350 eingekapselt. Die äußeren Anschlußleitungen 360 sind voneinander getrennt, weil die Hemmstege durchgeschnitten und entfernt worden sind, und sind aus dem Harzgußgehäuse 350 in die Möven flügelform wie oben erwähnt gebogen. Die gebogenen Ab schnitte der äußeren Anschlußleitungen 360 werden mit einem Schaltungsmuster auf einer gedruckten Schaltungs karte verbunden, wenn das Halbleiterbauelement 300 später auf der gedruckten Schaltungskarte angebracht wird.

Falls die Konfigurationen der Schneidekanten, die nach dem Durchschneiden der Hemmstege zurückbleiben, nicht zufriedenstellend sind, können Torsionsverformungen oder unterschiedliche Rücksprungbeträge während des nachfol genden Biegeschrittes der äußeren Anschlußleitungen 360 auftreten. Dies gibt Anlaß zu unregelmäßigen Verformungen und daher zu einem ungleichmäßigen Anordnungszustand der äußeren Anschlußleitungen. Beispielsweise werden die äußeren Anschlußleitungen 360, wie in Fig. 16(a) gezeigt ist, nach dem Biegen schräg geneigt, wobei der Abstand zwischen den äußeren Anschlußleitungen zu nahe beieinan derliegen, wie durch ε₁ angegeben ist, oder aber die unteren Flächen (d. h. die mit einer gedruckten Schal tungskarte verbundenen Flächen) der gebogenen Abschnitte der äußeren Anschlußleitungen 360 besitzen keine gleich mäßige Höhe, mit der resultierenden Differenz ε₂ dazwi schen, wie in Fig. 16(b) gezeigt ist. Eine solche Verfor mung würde zu Bonding-Fehlern im Oberflächenmontage schritt führen. Übrigens ist Fig. 16 eine Ansicht bei Betrachtung des Halbleiterbauelements von seiten der äußeren Anschlußleitung, nachdem die äußeren Anschlußlei tungen gebogen worden sind.

In Halbleiterbauelementen, die Verdrahtungsrahmen mit hoher Anzahl von Anschlußleitungsstiften und feiner Schrittweite verwenden, ist vor allem die Konfigurations genauigkeit der äußeren Anschlußleitungen nach dem Biegen beispielsweise durch die EIAJ-Normen sehr streng spezifi ziert, mit dem Ziel, Bonding-Fehler im Oberflächenmonta geschritt zu vermeiden. Diese strenge Konfigurationsge nauigkeit der äußeren Anschlußleitungen kann jedoch nicht erfüllt werden, wenn die äußeren Anschlußleitungen 360 mit geringer Abmessungsgenauigkeit gebogen werden, wie in Fig. 16 gezeigt ist.

Da jedoch in dieser Ausführungsform die Konfigurationen nach dem Durchschneiden der Hemmstege stets hochgenau und zufriedenstellend sein können, kann der in Fig. 16 ge zeigte schlechte Zustand vermieden werden, so daß zufrie denstellende Konfigurationen und eine hohe geometrische Genauigkeit der äußeren Anschlußleitungen nach dem Biegen geschaffen werden können. Im Ergebnis ist es möglich, Bonding-Fehler im Oberflächenmontageschritt auf der gedruckten Leiterplatte zu vermeiden und daher eine elektronische Hochleistungsanordnung mit hoher Qualität herzustellen.

Falls der Hemmsteg nicht mit einem einzigen Bestrah lungsimpuls des gepulsten Laserstrahls durchdrungen wird (d. h. nicht vollständig durchgeschnitten werden kann), müssen mehrere Impulse des gepulsten Laserstrahls auf den Hemmsteg gesendet werden, um das Durchschneiden zu ver vollständigen. In diesem Fall muß der Bearbeitungsprozeß längs der oben erläuterten Wege mehrmals wiederholt werden. Ferner muß, wenn die longitudinale Größe W₄ des Lichtflecks 13B mindestens zweimal so groß wie die Breite W₁ des Hemmstegs 5 ist, die Breite W₃ des Lichtflecks 13B gleich oder kleiner als 4/5 der Weite W₂ des Schlitzes 6, jedoch nicht notwendig nicht kleiner als 1/2 sein.

Da bei der obenbeschriebenen Ausführungsform die longitu dinale Größe des Lichtflecks 13B durch den longitudinalen Strahlumformer 11a so eingestellt wird, daß sie minde stens zweimal so groß wie die Breite des Hemmstegs 5 ist, und die transversale Größe des Lichtflecks 13B durch den transversalen Strahlumformer 11b so eingestellt wird, daß sie nicht kleiner als 1/2, jedoch nicht größer als 4/5 der Länge des Hemmstegs 5 ist, werden die beiden Endab schnitte des Hemmstegs 5 in Richtung seiner Breite mit einem ausreichenden Wärmeeintrag beaufschlagt, so daß die gegenüberliegenden Schneidekanten, die nach dem Durch schneiden des Hemmstegs 5 zurückbleiben, nicht in den Schneideschlitz in Form von Hörnern vorstehen, sondern sich im wesentlichen zueinander parallel erstrecken, wobei die vorstehenden Abschnitte von den Anschlußlei tungsseitenwänden verkleinert werden können. Da ferner der Strahldreher 11c geeignet betätigt wird, um die Längsrichtung des Lichtflecks 13B im wesentlichen auf die Längsrichtung der Anschlußleitung 3 auszurichten, so daß der Lichtfleck 13B über der Breite W₁ des Hemmstegs 5 liegt, kann der Hemmsteg 5 in der Breitenrichtung durch einen einzigen Bestrahlungsimpuls des gepulsten Laser strahls 13A durchgeschnitten werden. Das hemmsteginterne Harz 4a und die Harzgrate 4b können gleichzeitig eben falls entfernt werden, was eine hochgenaue und zufrieden stellende Konfiguration nach dem Durchschneiden des Hemmstegs ergibt.

In dem obigen Prozeß entstehen keine erheblichen Pro bleme, selbst wenn die Positionierungsgenauigkeit der Laserstrahlachse 13C in Längsrichtung der Anschlußleitung 3 nicht so hoch ist. Selbst wenn daher die Laser strahlachse 13C in Längsrichtung der Anschlußleitung 3 aufgrund einer Verformung des Verdrahtungsrahmens 2, die der Schrumpfverformung des Harzgußgehäuses 4 oder irgend einem anderen Grund zugeschrieben wird, etwas abweicht, ist es möglich, den Hemmsteg 5 in Richtung seiner Breite durch einen einzigen Bestrahlungsimpuls sicher durchzu schneiden. Da wie oben erwähnt relativ wenig Aufmerksam keit hinsichtlich der Positionierungsgenauigkeit der Laserstrahlachse 13C in Längsrichtung der Anschlußleitung 3 erforderlich ist, muß die Positionierungssteuerung nur in einer axialen Richtung (z. B. der X-Achsenrichtung) ausgeführt werden, wenn die Laserstrahlachse 13C in bezug auf das Werkstück 1 relativ bewegt wird. Es ist ausrei chend, wenn die Positionierungssteuerung in den anderen Richtungen vor Beginn der Bearbeitung grob ausgeführt wird. Daher kann die Steuerung erleichtert werden, ferner können die Struktur und die Kosten der Vorrichtung ver einfacht bzw. reduziert werden.

Da ferner der Anordnungszustand der einzelnen Anschluß leitungen 3 erfaßt wird und die Schneideposition für jeden der Hemmstege 5 auf der Grundlage des Erfassungs signals bestimmt wird, kann der Schneidevorgang mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden. Außerdem können direkt durch das relative Bewegen der Laserstrahlachse 13C mit der Geschwindigkeit v₀ zusammen mit dem Werkstück 21 während der Oszillation des gepulsten Laserstrahls 13A die Hemmstege 5 nacheinander durchgeschnitten werden, wobei eine zuverlässige Hochgeschwindigkeitsbearbeitung erzielt werden kann.

In dieser Ausführungsform wird das Erfassungslicht 41A auf der Grundlage des Anschlußleitungsanordnungszustandes durch den photoelektrischen Detektor 41 erfaßt, wird das Erfassungssignal S₁ durch den Komparator 43 in das Signal S₂ binärcodiert und wird die Oszillation des Laseroszil lators 10 durch das Signal gesteuert, dem die geeignete Zeitverzögerung t₃ durch die Signalverarbeitung verliehen wird, welche über die Differenzierschaltung 31, die Halteschaltung 32, die Verzögerungsschaltung 33 und dem Triggersignalgenerator 34 ausgeführt wird. Daher kann der gepulste Laserstrahl 13A präzise auf den Hemmsteg 5 gesendet werden. Außerdem kann durch geeignetes Einstel len der Zeitverzögerung t₃ der Hemmsteg 5 fast in seiner Mitte durchgeschnitten werden. Da ferner der obige Prozeß allein durch die elektrische Signalverarbeitung ausge führt wird, sind keine mechanischen Steuerelemente vor handen, so daß der Prozeß in keiner Weise durch eine Trägheitskraft und durch anderweitig erzeugte Schwingun gen beeinflußt wird, wenn beispielsweise der Arbeitstisch 21 oder dergleichen beschleunigt oder verzögert wird.

Da darüber hinaus in dieser Ausführungsform die Konfigu ration nach dem Durchschneiden der Hemmstege stets hoch genau und zufriedenstellend sein kann, können die äußeren Anschlußleitungen 360 nach dem Biegen sicher zufrieden stellende Konfigurationen und eine hohe geometrische Genauigkeit besitzen. Im Ergebnis ist es möglich, die Abmessungsgenauigkeit des Halbleiterbauelements selbst zu verbessern, Bonding-Fehler im Oberflächenmontageschritt auf der gedruckten Schaltungskarte zu verhindern und schließlich eine hochleistungsfähige elektronische Anord nung mit hoher Qualität herzustellen.

Da außerdem die longitudinale Größe W₄ des Lichtflecks 13B mindestens zweimal so groß (vorzugsweise dreimal so groß) wie die Breite des Hemmstegs eingestellt ist und die Breite W₃ des Lichtflecks 13B auf nicht weniger als 1/2, jedoch auf nicht mehr als 4/5 der Weite W₂ des Schlitzes 6 eingestellt ist, können die EIAJ-Normen im wesentlichen selbst dann erfüllt werden, wenn sich die Materialien und die Anschlußleitungsabmessungen von Fall zu Fall unterscheiden.

Da ferner das Erfassungslicht 41A, das sich durch die Öffnung 13a der Arbeitsdüse 13 bewegt hat, vom photoelek trischen Detektor 41 eingefangen wird, ist der photoelek trische Detektor 41 geschützt. Da außerdem der Anschluß leitungsanordnungszustand an einer Position unmittelbar vor der Laserstrahlachse 13C erfaßt wird, können störende Elemente während der Periode der Erfassung des Durch schneidens weniger leicht von außen in das System ein dringen, so daß die Anordnung für eine feine Bearbeitung geeignet ist.

Da der photoelektrische Detektor 41 verwendet wird, kann das Erfassungslicht durch die Öffnung 13a der Arbeitsdüse 13 an einer ausreichend entfernten Stelle eingefangen werden.

Da weiterhin ein Bild des Hemmstegs 5 und dessen Umgebung von der Fernsehkamera 18 durch die Öffnung 13a an der Spitze der Arbeitsdüse 13 aufgenommen wird, um das Bild auf dem Fernsehmonitor 18c anzuzeigen, und da die Laser strahlachse 13C und die erfaßte Position 41C gleichzeitig im selben Bild angezeigt werden, ist es möglich, den Anbringungszustand des Werkstücks 1, die Schneidestartpo sition und den Schneideweg der Hemmstege 5 sowie die Laserstrahlachse 13C und die erfaßte Position 41C während des Schneidens der Hemmstege 5 zu bestätigen, einzustel len und zu verwalten, während auf den Fernsehmonitor 18c geblickt wird.

Industrielle Anwendbarkeit

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die longitudinale Größe eines länglichen Lichtflecks auf einem Hemmsteg durch eine longitudinale Strahlumformungseinrichtung so eingestellt, daß sie wenigstens zweimal so groß wie die Breite des Hemmstegs ist, wird die transversale Größe des Lichtflecks durch eine transversale Strahlumformungsein richtung so eingestellt, daß sie nicht kleiner als 1/2, jedoch nicht größer als 4/5 der Länge des Hemmstegs ist, und wird die Längsrichtung des Lichtflecks durch die Strahldreheinrichtung im wesentlichen auf die Längsrich tung der Anschlußleitung ausgerichtet, so daß der Licht fleck über der Breite des Hemmstegs liegt. Daher kann der Hemmsteg in Richtung seiner Breite durch einen einzigen Bestrahlungsimpuls des gepulsten Laserstrahls durchge schnitten werden, wobei der Wärmeeintrag an beiden Endab schnitten des Hemmstegs in Richtung seiner Breite aus reicht und wobei das steginterne Harz und die Harzgrate gleichzeitig entfernt werden können, woraus sich eine hochgenaue und zufriedenstellende Konfiguration nach dem Durchschneiden des Hemmstegs ergibt.

Außerdem entsteht selbst dann kein erhebliches Problem, wenn die Positionierungsgenauigkeit der Laserstrahlachse in Längsrichtung einer Anschlußleitung nicht so hoch ist. Selbst wenn daher die Laserstrahlachse in Längsrichtung der Anschlußleitung aufgrund der Verformung des Verdrah tungsrahmens, die der Schrumpfungsverformung eines Harz gußgehäuses oder irgendeinem anderen Grund zugeschrieben wird, leicht relativ abweicht, ist es möglich, den Hemm steg in Richtung seiner Breite durch einen einzigen Bestrahlungsimpuls sicher durchzuschneiden. Da die Posi tionierungssteuerung nur in einer axialen Richtung ausge führt werden muß, kann im Ergebnis die Steuerung erleich tert werden, ferner können die Struktur und die Kosten der Vorrichtung vereinfacht bzw. reduziert werden. Da ferner der Anordnungszustand der einzelnen Anschlußlei tungen erfaßt wird und der Zeitverlauf für die Bestrah lung des gepulsten Laserstrahls auf der Grundlage des Erfassungssignals gesteuert wird, so daß der gepulste Laserstrahl auf eine vorgegebene Position auf dem Hemm steg gesendet wird, kann der Hemmsteg mit hoher Genauig keit sicher durchgeschnitten werden. Außerdem können die Hemmstege direkt durch relatives Bewegen der Laser strahlachse bei oszillierendem gepulsten Laserstrahl nacheinander und zuverlässig durchgeschnitten werden, so daß eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung erzielt werden kann. Da weiterhin der Bearbeitungsprozeß allein durch eine elektrische Signalverarbeitung ausgeführt wird, sind keine mechanischen Steuerelemente vorhanden, so daß der Prozeß durch keinerlei Trägheitskräfte und anderweitig verursachte Schwingungen beeinflußt wird.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung darüber hinaus die Konfigurationen nach dem Durchschneiden der Hemmstege stets hochgenau und zufriedenstellend sein können, können äußere Anschlußleitungen nach dem Biegen sicher zufrie denstellende Konfigurationen und eine hohe geometrische Genauigkeit besitzen. Im Ergebnis ist es möglich, die Abmessungsgenauigkeit eines Halbleiterbauelements selbst zu verbessern, Bonding-Fehler im Oberflächenmontage schritt auf einer gedruckten Schaltungskarte zu verhin dern und folglich eine hochleistungsfähige elektronische Anordnung mit hoher Qualität herzustellen.

Weiterhin können gemäß der vorliegenden Erfindung Halb leiterbauelemente effizient in Massenproduktion bei reduzierten Kosten hergestellt werden.

Claims

1. Hemmsteg(Dam-bar)-Schneidevorrichtung zum Senden eines gepulsten Laserstrahls (13A) auf Hemmstege (5) eines Verdrahtungsrahmens (2) in einem Halbleiterbauelement (1) als Werkstück zum aufeinanderfolgenden Durchschnei den der Hemmstege mit jeweils einem Impuls (5), wobei die Hemmsteg-Schneidevorrichtung versehen ist
mit einem Laseroszillator (10) zum Anregen eines ge pulsten Laserstrahls (10A) zum Schwingen, einem Schnei de-Abbildungssystem (14, 16) zum Führen des gepulsten Laserstrahls (10A) an die Schneideposition des Werk stücks, einer Arbeitsdüse (13) zum Aussenden des vom Schneide-Abbildungssystem (14, 16) geführten gepulsten Laserstrahls (13A) durch die Düse, die an ihrer Spitze eine Öffnung (13a) zum Ausströmenlassen von Hilfsgas (17A) aufweist,
mit einer Trägereinrichtung (21) zum relativen Bewegen der optischen Achse (13C) des gepulsten Laserstrahls (13A) mit einer konstanten Geschwindigkeit in bezug auf das Werkstück,
mit einer Erfassungslicht-Erzeugungseinrichtung (44) zum Senden von Erfassungslicht (44A) auf jeden der durchzu schneidenen Hemmstege (5) und in dessen Umgebung auf dem Verdrahtungsrahmen (2), einer Lichterfassungseinrichtung (41) zum Empfangen des vom Verdrahtungsrahmen (2) re flektierten Erfassungslichts (41A) zum Erfassen der Po sition der Hemmstege (5) und zum Erzeugen eines entspre chenden Erfassungssignals
und mit einer Steuereinrichtung (30) zum Bestimmen des Zeitpunktes bzw. des Zeitverlaufs, in dem der gepulste Laserstrahl (13A) während der Bewegung mit der konstan ten Geschwindigkeit ausgesendet wird, auf der Grundlage des Erfassungssignals von der Lichterfassungseinrichtung (41) und zum Steuern des Laseroszillators (10) in der Weise, daß der eine Impuls des gepulsten Laserstrahls (13A) an eine vorgegebene Position auf dem Hemmsteg (5) gesendet wird, wobei die Hemmsteg-Schneidevorrichtung ferner enthält:
eine longitudinale Strahlumformungseinrichtung (11a) zum Umformen des vom Laseroszillator (10) zum Schwingen an geregten gepulsten Laserstrahls (10A) in einen gepulsten Laserstrahl (10B) mit einer länglichen Querschnittsform, so daß die longitudinale Größe (W₄) eines Lichtflecks (13B) des gepulsten Laserstrahls (10A) auf dem Hemmsteg (5) mindestens zweimal so groß wie die Breite (W₁) des Hemmstegs (5) ist,
eine transversale Strahlumformungseinrichtung (11b) zum Umformen der Querschnittsform des gepulsten Laserstrahls (11B), so daß die transversale Größe (W₃) des Licht flecks (13B) des gepulsten Laserstrahls (11B) auf dem Hemmsteg (5) nicht kleiner als 1/2, jedoch nicht größer als 4/5 der Länge (W₂) des Hemmstegs (5) ist, und eine Strahldreheinrichtung (11c) zum Drehen des Licht flecks (13B) um die optische Achse (13C) des gepulsten Laserstrahls (13A).

2. Hemmsteg-Schneidevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Lichterfassungseinrichtung (41) das vom Verdrah tungsrahmen (2) reflektierte und durch die Öffnung (13a) der Arbeitsdüse (13) gegangene Erfassungslicht (41A) empfängt.

3. Hemmsteg-Schneidevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Lichterfassungseinrichtung (41) ein photoelektri scher Detektor zum Umsetzen der Intensitätsänderung des reflektierten Lichts in ein elektrisches Signal und zum Ausgeben des elektrischen Signals ist.

4. Hemmsteg-Schneidevorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Überwachungs-Bildaufnahmeeinrichtung (18) zum Auf nehmen eines Bildes des Hemmstegs (5) und seiner Umge bung durch die Öffnung (13a) an der Spitze der Arbeits düse (13) und einer Überwachungs-Bildanzeigeeinrichtung (18c) zum gleichzeitigen Anzeigen der optischen Achse (13C) des auf den Hemmsteg (5) gesendeten gepulsten Laserstrahls (13A) und der Bestrahlungsposition des Erfassungslichts (44A) auf der Erfassungslicht-Erzeu gungseinrichtung (44) auf dem von der Überwachungs-Bil aufnahmeeinrichtung (18) aufgenommenen Bild.

5. Hemmsteg(Dam-bar)-Schneideverfahren zum Senden eines gepulsten Laserstrahls (13A) von einem Laseroszillator (10) auf Hemmstege (5) eines Verdrahtungsrahmens (2) mit Anschlußleitungen (3) in einem Halbleiterbauelement, wo bei die optische Achse (13C) des gepulsten Laserstrahls (13A) mit einer vorgegebenen konstanten Geschwindigkeit in bezug auf das Halbleiterbauelement (1) relativ bewegt wird, wodurch die Hemmstege (5) mit jeweils einem Impuls nacheinander durchgeschnitten werden, wobei das Hemm steg-Schneideverfahren die Schritte enthält: Senden von Erfassungslicht (44A) auf jeden der durchzuschneidenden Hemmstege (5) und dessen Umgebung auf dem Verdrahtungs rahmen (2), Empfangen des Erfassungslichts (41A), das vom Verdrahtungsrahmen (2) reflektiert wird, zum jewei ligen Erfassen der Position des Hemmstegs (5), und Er zeugen eines entsprechenden Erfassungssignals, Bestimmen des Zeitpunkts bzw. Zeitverlaufs, in dem der gepulste Laserstrahl (13A) gesendet wird, auf der Grundlage des Erfassungssignals und Steuern des Laseroszillators des gepulsten Laserstrahls (13A) in der Weise, daß der eine Impuls des gepulsten Laserstrahls (13A) zu diesem Zeit punkt bzw. mit diesem Zeitverlauf während der Bewegung mit der konstanten Geschwindigkeit an eine vorgegebene Position auf dem jeweiligen Hemmsteg (5) gesendet wird, wobei das Hemmsteg-Schneideverfahren ferner die Schritte enthält:
Umformen des gepulsten Laserstrahls (13A), der vom La seroszillator (10) zum Schwingen angeregt wird, in einen gepulsten Laserstrahl (10B) mit einer länglichen Quer schnittsform, so daß die longitudinale Größe (W₄) eines Lichtflecks (13B) des gepulsten Laserstrahls (13A) auf dem Hemmsteg (5) mindestens zweimal so groß wie die Breite (W₁) des Hemmstegs (5) ist, Umformen des ge pulsten Laserstrahls (10B), so daß die transversale Größe (W₃) des Lichtflecks (13B) des gepulsten Laser strahls (13A) auf dem Hemmsteg (5) nicht kleiner als 1/2, jedoch nicht größer als 4/5 der Länge (W₂) des Hemmstegs (5) zwischen den Anschlußleitungen (3) des Verdrahtungsrahmens (2) ist, Drehen des Lichtflecks (13B) um die optische Achse (13C) des gepulsten La serstrahls (13A), so daß die Längsrichtung des Licht flecks (13B) im wesentlichen auf die Längsrichtung der Anschlußleitung (3) ausgerichtet ist, und Senden des gepulsten Laserstrahls (13A), so daß der Lichtfleck (13B) über der Breitenrichtung des Hemmstegs liegt.