JP6278677B2 - プラスチックモールドされた半導体集積回路パッケージの開封装置及びプラスチックモールドされた半導体集積回路パッケージの開封方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体集積回路のように、プラスチックによりパッケージされたサンプルの開封をするための開封装置に係り、特に薬液により当該パッケージを開封する装置及びその開封方法に関する。

プラスチックによりモールドされた半導体集積回路パッケージは、不良品の故障解析や良品の製造過程の状態の確認等のために、硝酸、硫酸あるいはその混合液を加熱し活性を高めた状態で樹脂を融かし取り除き開封される。

プラスチックによりモールドされた半導体集積回路パッケージの開封について、従来は、容器に採った硝酸、硫酸あるいはその混合液を加熱し、その中にICパッケージを投入してモールド材のすべてを融かしていたが、現在では開封後の解析の必要性から、ICダイだけを露出させて、パッケージの形状はのこし、ダイへのアクセスを容易にすることが求められる。

器械による開封は、薬液開封に限定すると、基本形は、非循環廃棄型及び循環型の２種類であり、それぞれ、ポンプの形状、配置、加熱冷却の手段、給排液の方法などでさまざまなシステムが構成され実用に供せられている(例えば、特許文献１参照)。

非循環廃棄型の場合、薬液は使い捨てなので開封すべき個数分の掛け算で薬液を消費し、多量の薬液の消費を免れない。また、薬液とICとの接触時間は短時間なので薬液の溶解能力の一部しか使用しないで廃棄となり不経済である。さらに、長時間の接触を求めるときには、流速を落とすことになり、開封したい形状を要求とおりに実現することが難しい。

他方，循環型は一定量の薬液をポンプを使用した循環系に閉じ込め一定の流路を循環させ、その流露の一箇所でICに接触させて樹脂を溶かすというものである。循環型の場合、１回の薬液の供給で複数個の開封を可能にして薬液を無駄なく利用できるが、開封すべきICがたとえ1個だけでも、循環させるための一定量の薬液を必要とし不経済な場合がある。また、高温の薬液は活性が高くポンプの構成材料に対してもダメージを与えるため、長期の運転はかなわず、頻繁なメンテナンスを要求される。

そこで、開封に使用する薬液量を削減でき、かつ、高温の薬液によってポンプにダメージが与えられることを防止できるサンプルの開封装置および開封方法が求められる。

また、開封に際しては、ICパッケージ樹脂の種類、ICチップの材質、ICチップの台となるリードフレーム材質、リードフレームとICチップとの配線ワイヤ材質などによって、それぞれ異なる薬液の混合物が使用される。混合薬液の濃度割合はICの構成材料で且つ耐食性の弱い材料であるAl、Cu、Ni、Ag、Fe等に対して最小限の腐食で抑える必要から決定される極めて繊細な要素である。

混合物の準備方法としては、従来から、作業者の手作業による方法又はIC開封器の機能として装置内に装備される自動分注の方法の２種のいずれかが採用されている。

作業者の手作業による方法によると、作業者に対する安全が確保しがたく、精度は作業者に依存してしまい、作るべき薬液量は装置での使用量とそれに対する余裕をも考慮することになり必要以上の薬液量を準備しなければならない等の問題点があった。

また、IC開封器の機能として装置内に装備される自動分注の方法によると、通常は定量のポンプで２種またはそれ以上の薬液を、要求された割合で同一配管内に取り込むことで混合薬液を作成することができる。

しかし、混合比と同時に攪拌は重要な要素で、その機能を単純かつ酸に耐える構造で構築することが理想であるところ、同一配管中への注入では充分な混合は見込めず、均一な混合薬液にならないという問題点があった。

また、非循環廃棄型では接触速度を上げることで使用液量が増大するという問題点があった。他方、循環型はポンプの能力を選べば接触速度に問題は出ないものの、現実的には薬液に対する耐性の制限から自由な接触速度の選択はできないという問題点があった。

また、IC開封後の処理は、薬液と開封残渣の除去に有機溶媒での洗浄が行われるが、薬液と有機溶媒の接触は発火の可能性があるので、薬液の十分な液切りで薬液量を低減することが必要とされる。安全の面から、まずは水洗浄を行うことが推奨されるが、水洗浄を先行する場合、残渣の固着があり、その後の有機溶媒洗浄でも開封残渣の除去が不完全になる場合がある。

そこで、低温度の薬液を接触させることによる樹脂残渣処理が知られている。

試料樹脂は薬液の接触のみで溶解が進行する。これは薬液の流れがある無しにかかわらないため、開封が完了したと判断したら即座に試料と薬液との接触を絶つことが望ましい。他方、開封に寄与した薬液は、新鮮な薬液に比べて経験的に樹脂の溶解能力が高い。この面からも速やかな薬液の排除が望まれる。

この点、IC開封後の洗浄処理として、開封に使用した薬液を廃棄し、次に、新しい薬液を吸入し試料へ接触させるという工程を実行する場合、新しい薬液の準備ができるまでの待ち時間が残留薬液による過剰開封の原因になるという問題があり、装置化は実現されていない。そのため、通常は開封後できるだけ早くに試料を取り出し、洗浄の工程に進めるような操作手順をとることによって対応している。

さらに、装置の機構要素としては、薬液の装置内の移動及び停止や薬液の温度制御が主要素である。ほとんどの部分については耐酸性の材料を採用することで解決されているが、薬液の移動に関してはポンプなどの駆動部が、薬液と接触することが避けられていないので、装置が完全に保護されているとは言い切れていない。そこで、ポンプなどの駆動部と薬液とのより良い分離が望まれている。

特開２０１１−１８７５１７

そこで、本発明は、開封に使用する薬液量を削減することができるプラスチックモールド開封装置および開封方法を提供する。

また、本発明は、サンプルの樹脂の種類によって薬液の温度を所要の温度に調節することができるプラスチックモールド開封装置および開封方法を提供する。

また、本発明は、ガスの発生によって薬液がサンプルに接触しなくなってしまうことを防止できるプラスチックモールド開封装置および開封方法を提供する。

また、本発明は、薬液量を増やすことなくサンプルに接触させる薬液の流速を速くすることができるプラスチックモールド開封装置および開封方法を提供する。

また、本発明は、樹脂の開封の仕上がりをきれいにすることができ、樹脂開封後の洗浄処理を容易に行うことができるプラスチックモールド開封装置および開封方法を提供する。

また、本発明は、ポンプが酸を含む薬液に接触することによりダメージを受けることを抑止できるプラスチックモールド開封装置および開封方法を提供する。

また、本発明は、２種類の薬液を使用する場合、当該２種類の薬液を充分に混合させることができるプラスチックモールド開封装置および開封方法を提供する。

また、本発明は、事前に２種類の薬液を測って混合させる手間を省くことができるプラスチックモールド開封装置および開封方法を提供する。

本発明の請求項１に係る発明は、プラスチックによりモールドされたサンプルを開封するプラスチックモールド開封装置であって、薬液を薬液収納容器から一定量を第１の配管中に吸引し、第１の配管中に吸引された薬液を薬液貯蔵部に押し出す薬液供給用定量ポンプと、サンプル表面に薬液を接触させる液留部を有し、液留部に通じる第２の配管と、第３の配管とが接続されるサンプルステージと、薬液貯蔵部の薬液を、液留部へ供給する薬液供給ポンプと、を備え、薬液供給ポンプは、薬液貯蔵部から第２の配管を通じて液留部へ薬液を供給し、第３の配管側へ薬液を流出させる順回転モードと、第３の配管から液留部へ薬液を流入させ、第２の配管側へ薬液を流出させる逆回転モードとを有することを特徴とする。

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載のプラスチックモールド開封装置薬液であって、薬液供給ポンプによって前記液留部へ供給されるとき、前記第２の配管中の気体を媒介として押し出され、気体を媒介として吸い戻されることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る発明は、請求項２に記載のプラスチックモールド開封装置であって、気体は窒素であることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る発明は、請求項１に記載のプラスチックモールド開封装置薬液であって、サンプルステージの下部に加熱ヒータをさらに備えることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る発明は、請求項１に記載のプラスチックモールド開封装置薬液であって、前記第２の配管または前記第３の配管またはその両方による薬液流路に、気液分離器をさらに含むことを特徴とする。

本発明の請求項６に係る発明は、請求項１に記載のプラスチックモールド開封装置薬液であって、第２の薬液を第２の薬液収納容器から一定量を第４の配管中に吸引し、第４の配管中に吸引された第２の薬液を薬液貯蔵部に押し出す第２の薬液供給用定量ポンプと、薬液と第２の薬液とを撹拌させる薬液貯蔵部とをさらに含むことを特徴とする。

本発明の請求項７に係る発明は、請求項１または６に記載のプラスチックモールド開封装置であって、薬液供給用定量ポンプ、薬液供給ポンプ及び第２の薬液供給用定量ポンプのそれぞれはプランジャポンプであることを特徴とする。

本発明の請求項８に係る発明は、請求項１または６に記載のプラスチックモールド開封装置であって、薬液供給用定量ポンプ、薬液供給ポンプ及び第２の薬液供給用定量ポンプのそれぞれは、薬液を供給する速度の異なるポンプであることを特徴とする。

本発明の請求項９に係る発明は、プラスチックによりモールドされたサンプルを開封するためのプラスチックモールド開封方法であって、薬液供給用定量ポンプによって薬液を薬液収納容器から一定量を第１の配管中に吸引し、第１の配管中に吸引された薬液を薬液貯蔵部に押し出し、薬液供給ポンプによって、薬液貯蔵部から、サンプル表面に薬液を接触させる液留部に薬液を供給してサンプルの開封をする各段階を有し、サンプルの開封をするときに、薬液供給ポンプにより、第２の配管を通じて液留部に薬液を流入させ、かつ、液留部に供給された薬液を第２の配管に流出させることを特徴とする。

本発明の請求項１０に係る発明は、請求項９に記載のプラスチックモールド開封方法であって、薬液は、薬液供給ポンプによってサンプルへ接触させられるとき、気体を媒介として押し出し、気体を媒介として吸い戻すことを特徴とする。

本発明の請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載のプラスチックモールド開封方法であって、気体は窒素であることを特徴とする

本発明の請求項１２に係る発明は、請求項９に記載のプラスチックモールド開封方法であって、サンプルステージの下部において前記薬液を加熱して前記液留部に供給することを特徴とする。

本発明の請求項１３に係る発明は、請求項９に記載のプラスチックモールド開封方法であって、前記第２の配管または前記第３の配管またはその両方による前記薬液流路において、前記薬液に混入する気体を除去することを特徴とする。

本発明の請求項１４に係る発明は、請求項９に記載のプラスチックモールド開封方法であって、第２の薬液供給用定量ポンプによって第２の薬液を第２の薬液収納容器から一定量を第４の配管中に吸引し、第４の配管中に吸引された第２の薬液を薬液貯蔵部に押し出し、薬液貯蔵部において薬液と第２の薬液とを撹拌させることをさらに含む。

本発明の請求項１５に係る発明は、請求項９に記載のプラスチックモールド開封方法であって、プラスチックによりモールドされたサンプルを開封する過程でサンプルに接触されない薬液が、プラスチックによりモールドされたサンプルを開封する過程終了後にサンプルを洗浄することを特徴とする。

本発明によれば、１回吸い込んだ薬液を繰り返し使用する構造によって、１回分の薬液の量で開封を完了させることができ、場合によっては１回分の薬液で複数のサンプルを開封することが可能になるので、開封に使用する薬液量を削減することができる。

また、本発明によれば、加熱ヒータを設けることで、ステージの中央穴及び配管の加熱ヒータに覆われた部分を通る薬液の温度を調節することができるので、サンプルの樹脂の種類によって薬液の温度を所要の温度に調節することができる。

また、本発明によれば、気液分離器を設けて、気液分離器まで戻ってきたガスは上へ、薬液は下へと分離することで、薬液がサンプルに接触しなくなってしまうことを防止することができる。

また、本発明によれば、薬液量を増やすことなくサンプルに接触させる薬液の流速を自由に設定することができるので、サンプルに容易に深い穴を空けることができる等、決められた範囲の開封が可能になり、さらに、薬液の流速を速くすることができるので、樹脂を押し流してきれいな仕上がりとすることができる。

また、本発明によれば、樹脂の開封作業が終了し薬液を排液する段階で、開封完了後の排液と連続して、サンプルを未使用の薬液によって洗浄させリンス機能を実現することができ、しかも、このときの薬液は室温であることから過剰な開封は避けられ、洗浄の目的のみを果たすことができるので、樹脂の開封の仕上がりをきれいにすることができ、樹脂開封後の洗浄処理を容易に行うことができる。また、廃液からリンスまでに中断がないので短時間で処理を完了することができ、その後の洗浄もまず水での対応が可能となるため、安全に洗浄処理を行うことができる。

また、本発明によれば、薬液は、薬液貯蔵部にためられた後、気体を媒介として押し出され、気体を媒介として吸い込まれるため、ポンプが酸を含む薬液に接触することによりダメージを受けることを抑止することができ、ポンプの材質や構造の選択範囲を広げることができる。

また、本発明によれば、ポンプが含まれる空間を適度にコントロールされた圧力で供給された窒素で満たして密閉することによって、ポンプが酸によってダメージを受けることを防止することができる。

また、本発明によれば、２種類の薬液を使用する場合、薬液貯蔵部にためられた２種類の薬液は、押し出し及び吸い戻しの過程で細い配管から広い薬液貯蔵部の空間に出る時の乱流で効率よく撹拌されるため、当該２種類の薬液を充分に混合させることができる。

また、本発明によれば、それぞれのポンプによってそれぞれの薬液を一定量ずつ吸い込んだり押し出したりすることが可能なので、事前に２種類の薬液を測って混合させる手間を省くことができる。

本発明の実施形態によるプラスチックモールド開封装置の全体図を示したものである。 本発明の実施形態によるプラスチックモールド開封装置におけるサンプルに薬液を接触させる部分を示したものである。

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態によるプラスチックモールド開封装置の全体図を示したものである。

図１を参照すると、本発明の実施形態によるプラスチックモールド開封装置は、薬液収納容器１、薬液収納容器２、排液タンク３、配管４、５、３１、３２〜３５，３７、５４、排液管６、４２、４４、バルブ１１〜１８、３６、ポンプ２１〜２３、マニホールド３０、ステージ４０、サンプル４３、ICチップ４３ａ、試料台５０、耐食性のブロック５０ａ、温度制御される金属ブロック５０ｂ、ゴムシール材５０ｃ、加熱ヒータ５０ｄ、カバー５１、気液分離器５２、チーズ５３、薬液貯蔵部６０、気液分離機５５、ポンプ室６１を有する。

薬液収納容器１及び薬液収納容器２は、配管４、３１及び配管５、３２を通じて薬液貯蔵部６０と接続される。配管３４はポンプ２１と配管３１とを接続する。配管３３はポンプ２２と配管３２とを接続する。配管３５はポンプ２３と薬液貯蔵部６０とを接続する。配管３５にはバルブ１８が配置される。配管３１における、配管３１とポンプ２１との合流地点よりも配管４側にはバルブ１１を設ける。配管３１における、配管３１とポンプ２１との合流地点よりも薬液貯蔵部６０側にはバルブ１２を設ける。配管３２における、配管３２とポンプ２２との合流地点よりも配管５側にはバルブ１３を設ける。配管３２における、配管３２とポンプ２２との合流地点よりも薬液貯蔵部６０側にはバルブ１４を設ける。配管の径は任意であるが、本発明では配管に貯留した薬液を用いてサンプルの開封処理を行うので、その処理に必要な薬液を貯留できるような配管径及び長さを有していることが好ましい。配管の経路内に十分な量の薬液を貯留できる場合には、薬液貯蔵部６０を省略することもできる。

薬液収納容器１及び薬液収納容器２は、薬液貯蔵部６０へと一定量の薬液を供給する。供給する薬液量は、一定時間に一定量を供給するように設定可能である。

薬液としては、発煙硝酸、濃硫酸、発煙硫酸及びそれらの混合液である混酸などが使用される。例えば、サンプルの配線ワイヤが銅で、ボンディングパッドがアルミの場合には、発煙硝酸の含有比率が８０〜９０ｗｔ％、硫酸の含有比率が１０〜２０ｗｔ％の混酸を用いるのが、銅及びアルミのいずれの腐食も少ない比率として有効である。

薬液収納容器１及び薬液収納容器２は、薬液を定量送れる定量ポンプであれば良く、例として、プランジャー型定量ポンプのほか、ベローズ型定量ポンプ、マスフローコントローラを使用したポンプ等が挙げられる。

ポンプ２１、２２，２３は配管５４によって接続される。配管５４とポンプ２１との間にはバルブ１５が、配管５４とポンプ２２との間にはバルブ１６が、配管５４とポンプ２３との間にはバルブ１７がそれぞれ配置される。気体が送りこまれる配管５４の先端とバルブ１５，１６，１７との間にはポンプ２１、２２、２３の設置環境を清浄に保つための気体の送気口であるチーズが設けられ、この気体は窒素であってもよい。

配管５４の先端部からは、ポンプ２１、２２，２３へと一定量の不活性ガスを供給する。配管５４の先端部から供給する不活性ガスの流量は、一定時間に一定量を供給するように設定可能である。不活性ガスとしては、窒素ガスが主に用いられるが、それ以外の不活性ガスを使用してもよい。

ステージ４０には、サンプル４３がセットされる。サンプル４３はゴムシール材５０ｃによってマスクされ、ゴムシール材５０ｃにより開封面の面積及び形状が決定される。セットされたサンプル４３に対して、ステージ４０の中央穴を通る配管３７の先端より、薬液が噴射される。

薬液貯蔵部６０とサンプル４３を配置するステージ４０とは、配管３６、３７を通って接続される。配管３６と配管３７の間には、樹脂を溶かすことで発生するガスを分離する気液分離器５２、５５を備えてもよい。

サンプル４３を配置するステージ４０は、その中央穴を通る配管３７を通じてサンプル４３へと薬液を噴射できる箇所に位置し、ステージ４０の中央穴を通る排液管４２は、サンプル４３へ噴射された薬液が戻る箇所に位置し、サンプル４３を配置するステージ４０の下部にある試料台５０の内部、排液管４４，６を通って排液タンク３と接続される。ステージ４０に配置されるサンプル４３の上部には、サンプル４３の安全確保のためにガラスカバー５１を備えてもよい。

図２は、本発明の実施形態によるプラスチックモールド開封装置におけるサンプルに薬液を接触させる部分を示したものである。

図２を参照すると、試料台５０は、ステージ４０側に耐食性のブロック５０ａを、その下部に、温度制御される金属ブロック５０ｂを有する。温度制御される金属ブロック５０ｂには、薬液の温度制御のための加熱ヒータ５０ｄを備えてもよい。耐食性のブロック５０ａとステージ４０との間の薬液が通る部分を除いた両端の部分には、薬液が漏れることを防止し開封面積及び形状を設定するゴムシール材５０ｃを有する。耐食性のブロック５０ａ及び温度制御される金属ブロック５０ｂとの内部には廃液を排液タンク３へと排出する廃液管４２を有する。薬液を供給する配管３７がゴムシール材５０ｃによりマスクされたサンプル４３に対して薬液を噴射する。サンプル４３に対して噴射された薬液は、廃液として、廃液管４２を通じて排液タンク３へと排出される。

加熱ヒータ５０ｄは薬液を加熱する。加熱する温度は一定温度に設定可能である。

薬液温度が低いと、薬液の活性が弱く、それだけプラスチックモールドの溶解速度が遅くなるため、開封により多くの薬液を必要とすることから、加熱ヒータ５０ｄにより薬液を加熱し、薬液を活性することが望ましい。

以下、本発明の一実施形態に係るプラスチックモールド開封装置の動作の例を説明する。

まず、サンプル４３を、開封面を下向きにして、ステージ４０へとセットし、薬液収納容器１の薬液の液量、装置の動作時間を操作パネルで設定する。

次に、加熱ヒータ５０ｄにおいて薬液を加熱する温度を操作パネルで設定する。

設定後、薬液収納容器１に薬液を入れ、装置をスタートさせると、バルブ１１が開けられ、ポンプ２１が、薬液収納容器１内の所定量の薬液を配管４を通って配管３４の途中まで吸い上げる。この時、バルブ１２は閉じられている。

その後、バルブ１１を閉じ、バルブ１２を開けて、ポンプ２１が、配管３４の途中まで吸い上げられた薬液を薬液貯蔵部６０に押し出し、薬液貯蔵部６０に薬液をためる。

ポンプ２１が１回に吸い上げる薬液の量は１ミリリットルであってもよい。したがって、必要となる薬液の量が２ミリリットルである場合には、この吸い上げを２回繰り返してもよい。また、１回に吸い上げる薬液の量は１ミリリットルより大きくてもよい。

そして、バルブ１８が開けられ、バルブ１２が閉じられた後、薬液貯蔵部６０にためられた薬液は、ポンプ２３によって、気液分離器５２及び配管３７を経由して、開封すべきサンプル４３が設置されたステージ４０の中央穴からサンプル４３の裏側に吹き当てられる。ポンプ２３の１回に吸い上げる薬液の量は、ポンプ２１のそれよりも大きくてもよい。

薬液は吹き当てられた後、薬液の先端部分が気液分離機５５まで流れる。

続いてポンプ２３を逆転させ、排液管４２にある薬液を開封すべきサンプル４３が設置されたステージ４０の両端部の穴からサンプル４３の裏側に吹き当てる。その後薬液の先端部分が配管４２の耐食性ブロック５０aの合流部まで吸い戻される。すなわち、この吸い戻しの過程でも薬液をサンプル４３と接触させて、開封を進める。

さらに、ポンプ２３を改めて正転し、上述と同様の方法で薬液を排液管４２の途中の位置まで送り出す。

この動作をＩＣパッケージ樹脂が所定の量取り除かれるまで繰り返す。この動作の繰返し回数は、サンプルの状態、薬液の種類及び薬液の温度によって時間換算で設定すればよい。

このように薬液はサンプル４３の裏側を薬液の先端が一度通り過ぎるが、ポンプ２３で再度吸いこむことによって、耐食性ブロック５０aの合流部まで吸い戻される。これと同様に、薬液を適宜の回数サンプル４３に接触するように押し出す過程及び吸い戻す過程を繰り返し、サンプル４３の樹脂を溶かす。したがって、行き来する薬液のみがサンプル４３に接触してサンプル４３の樹脂を溶かすことになる。その際サンプル４３に常に薬液が当たっている状態となる。

設定した動作時間が終了すると、薬液を押し出す過程及び吸い戻す過程の繰り返しによるサンプル４３の樹脂の開封作業は終了する。

例えば、サンプル４３の樹脂の量が小さければ、容易に開封が可能であるため短い時間で開封作業を終了させることができる。したがって、その溶液を他のサンプルの開封に用いることもできる。

開封作業が全て終了するか、溶液としての能力が衰えると、その薬液は捨てられ、新たな薬液を供給することになる。

薬液を捨てる際は、ポンプ２３を正転させて薬液を押し出すことによって、配管４２，４４、６を通って、廃液タンク３に押し出される。この際排出される薬液の後方部分は、開封中には試料と接触していない薬液であるため、これが排出される際に試料に接触するとリンス効果をもたらす。この点については後に詳細を説明する。

ポンプ２３については、１回の動作で全てを行うというわけではなく、送る量によっては、２回動作させたり、それ以上動作させてもよい。

これらの過程において薬液は配管４及び５、マニホールド３０、配管３７、排液管４２及び４４に接触する。配管３３、３４及び３５は気体で満たされているため、ポンプ２１、２２、２３には薬液は接触せずポンプは薬液の直接的な影響を受けない。この点については後に詳細を説明する。

ステージ４０の下部には、ステージ４０の下部及び配管３７を覆うように加熱ヒータ５０を設けてもよい。このように加熱ヒータ５０を設けることで、ステージ４０の中央穴及び配管３７の加熱ヒータ５０に覆われた部分を通る薬液の温度を調節することができるので、サンプル４３の樹脂の種類によって薬液の温度を所要の温度に調節することができる。加熱ヒータ５０は、約５０度乃至約２５０度の範囲内で調節されてもよい。加熱ヒータ５０を用いず室温の薬液を使用してもよい。

また、開封作業を行う際には溶解する樹脂の量によってはガスが大量に発生し、サンプル４３と薬液との接触が阻害される場合がある。

そこで、気液分離器５２、５５を設けて、気液分離器５２、５５まで達したガスは気液分離器５２、５５上部に保持し、薬液のみを移動させることで、薬液がサンプル４３に接触しなくなってしまうことを防止することができる。気液分離器５２、５５は、薬液によって樹脂を溶かす際に発生するガスの発生量に応じて必要に応じて設けてもよい。

また、薬液の使用にはコストがかかるので、従来の薬液を流しっぱなしにする手法による場合には薬液の流速をむやみに上げることは好ましくない。

しかしながら、例えば、サンプルに穴を開ける際、その穴の深さが深くなってくるとステージのノズルから試料まで遠くなるので、流速を速くしないと薬液がサンプルまで届かなくなってしまう。

また、樹脂を押し流すという意味でも、薬液の流速が速くないときれいに押し流すことができない。すなわち、樹脂は酸にダメージを受けて溶解するが、さらに奥の樹脂を溶かすために、手前の溶解した樹脂を押し流さなければならない。したがって、薬液の流速は速い方がきれいに短時間でサンプルの樹脂を溶かすことができる。

本装置によれば、一定量の薬液を行ったり来たりさせてサンプル４３に接触させるので、ポンプのスピードを変えることによって、同じ薬液量でもサンプル４３に接触させる流速を変えることができる。したがって、本装置によれば、薬液量を増やすことなくサンプル４３に接触させる薬液の流速を速くすることができる。

また、薬液貯蔵部にためられた薬液の中には、上述の樹脂の開封作業の際にステージ上のサンプルまで届いていない薬液が存在する。このサンプルまで届いていないきれいな薬液は、樹脂の開封作業が終了し薬液を廃液する段階でサンプルに接触するので、本装置によれば、樹脂の開封作業が終了し薬液を廃液する段階で、きれいな薬液によってサンプルを洗浄することができる。

さらに、加熱ヒータによって、樹脂の開封のためにサンプルに接触する薬液の温度を高くしている場合、このサンプルまで届いていない薬液は室温である。この場合、室温の薬液は樹脂を溶かす能力が低いが、ある程度酸によってダメージを受けた樹脂を溶かす能力は有する。したがって、本装置によれば、樹脂の開封作業が終了し薬液を廃液する段階で、サンプルを室温のきれいな薬液によって洗浄することができ、樹脂の開封の仕上がりをきれいにすることができる。

開封処理がされたサンプルは、被処理面に薬液が残るので洗浄処理をすることが望ましい。酸性の薬液で開封処理をした後は、水洗若しくはアルコール等を用いて洗浄処理を行う。

また、従来、薬液を所定のところまで導くという手段として、薬液をポンプに吸い込んで、これを押し出すという方法が用いられてきた。しかし、この方法によると、ポンプが酸を含む薬液に接触するので、ポンプが痛みやすく、頻繁に取り替えなければならなかった。

他方、本装置によると、薬液は、薬液貯蔵部にためられた後、気体を媒介として押し出され、気体を媒介として吸い込まれるため、ポンプには薬液が接触しない。したがって、本装置によると、ポンプが酸を含む薬液に接触することによりダメージを受けることを抑止することができる。開封過程終了後、図１のバルブ１１及びバルブ１３よりも右側の配管内には窒素で満たしておいてもよい。この気体は窒素以外の不活性ガスであってもよい。

本発明の実施形態において、例えば、２ミリリットルの薬液を吸い上げその内１ミリリットルを押し出し開封する場合、３秒間で押し出し吸い込みの１往復をさせてもよい。配管の内径が２ミリリットルの場合、約３０センチメートルの範囲を往復させてもよい。

また、ポンプ２１、ポンプ２２及びポンプ２３は電気部品であるため周りの影響を受けやすいが、本装置には酸が用いられるため、本装置全体は腐食性の高い場所に置かれる可能性が高い。そこで、図１の上部に長方形の形状に囲まれた部分は、適度にコントロールされた圧力で供給された窒素で満たして密閉されてもよく、これによって、ポンプ２１、ポンプ２２及びポンプ２３が酸によってダメージを受けることを防止してもよい。

以上では、本発明の実施形態において、サンプル４３の樹脂の開封について１種類の薬液を用いる場合について述べたが、本発明の他の実施形態においては、サンプル４３の樹脂の種類によって、２種類以上の薬液を使用してもよい。

以下、２種類以上の薬液を使用する場合の装置の動作について説明する。

まず、サンプル４３を、開封面を下向きにして、ステージ４０へとセットし、薬液収納容器１及び薬液収納容器２の薬液の液量を所定の混酸比率になるように、また、装置の動作時間を操作パネルで設定する。

次に、加熱ヒータ５０ｄにおいて薬液を加熱する温度を操作パネルで設定する。設定温度は、前述の通り、４０℃以下であることが望ましい。

まず、薬液収納容器１に薬液１、薬液収納容器２に薬液１とは別種類の薬液２を入れ、装置をスタートさせる。薬液１及び薬液２は硝酸や硫酸であってもよい。

薬液１及び薬液２は、上述したのと同様の手順によって、薬液貯蔵部６０に押し出され、薬液貯蔵部６０の中で混合される。

薬液貯蔵部６０に混合薬液がためられると、バルブ１８が開けられ、バルブ１２、１４が閉じられた後、ポンプ２３によって、配管３７に押し出される。その後、配管３７に押し出された混合薬液は、ポンプ２３によって、再び薬液貯蔵部６０に戻される。この液移動によって、薬液貯蔵部にためられた２種類の薬液は撹拌され、混合薬液を均一にまぜ合わせることができる。したがって、２種類の薬液を使用する場合にも、当該２種類の薬液を充分に混合させることができる。

そして、薬液貯蔵部６０で撹拌された薬液は、再びポンプ２３によって、配管３７を通り、開封すべきサンプル４３が設置されたステージ４０の中央穴からサンプル４３の裏側に接触させられた上、さらにステージ４０の中央穴を通って薬液の先端が気液分離機５５まで押し出される。

混合された薬液は、上述したのと同様の手順によって、サンプル４３に繰り返し接触され、サンプル４３の樹脂の開封を行う。

このように開封作業を行うことで、開封作業に用いられる薬液の量を削減することができる。

本装置によると、それぞれのポンプによってそれぞれの薬液を一定量ずつ吸い込んだり押し出したりすることが可能なので、事前に２種類の薬液を測って混合させる手間を省くことができる。

１ 薬液収納容器１
２ 薬液収納容器２
３ 排液タンク
４、５、３１、３２〜３５，３７、５４ 配管
６、４２、４４ 排液管
１１〜１８、３６ バルブ
２１〜２３ ポンプ
３０ マニホールド
４０ ステージ
４３ サンプル
４３ａ ICチップ
５０ 試料台
５０ａ 耐食性のブロック
５０ｂ 温度制御される金属ブロック
５０ｃ ゴムシール材
５０ｄ 加熱ヒータ
５１ カバー
５２ 気液分離器
５３ チーズ
６０ 薬液貯蔵部

Claims (15)

1. プラスチックによりモールドされたサンプルを開封するプラスチックモールド開封装置であって、
   薬液を薬液収納容器から一定量を第１の配管中に吸引し、前記第１の配管中に吸引された前記薬液を薬液貯蔵部に押し出す薬液供給用定量ポンプと、
   前記サンプル表面に前記薬液を接触させる液留部を有し、前記液留部に通じる第２の配管と、第３の配管とが接続されるサンプルステージと、
   前記薬液貯蔵部の前記薬液を、前記液留部へ供給する薬液供給ポンプと、
   を備え、
   前記薬液供給ポンプにより、前記第２の配管を通じて前記液留部に前記薬液を流入させ、かつ、前記液留部に供給された前記薬液を前記第２の配管に流出させ、
   前記薬液は、前記薬液供給ポンプによって前記液留部へ供給されるとき、前記第２の配管中の気体を媒介として押し出され、気体を媒介として吸い戻されることを特徴とするプラスチックモールド開封装置。
2. プラスチックによりモールドされたサンプルを開封するプラスチックモールド開封装置であって、
   薬液を薬液収納容器から一定量を第１の配管中に吸引し、前記第１の配管中に吸引された前記薬液を薬液貯蔵部に押し出す薬液供給用定量ポンプと、
   前記サンプル表面に前記薬液を接触させる液留部を有し、前記液留部に通じる第２の配管と、第３の配管とが接続されるサンプルステージと、
   前記薬液貯蔵部の前記薬液を、前記液留部へ供給する薬液供給ポンプと、
   を備え、
   前記薬液供給ポンプにより、前記第２の配管を通じて前記液留部に前記薬液を流入させ、かつ、前記液留部に供給された前記薬液を前記第２の配管に流出させ、
   第２の薬液を第２の薬液収納容器から一定量を第４の配管中に吸引し、前記第４の配管中に吸引された前記第２の薬液を前記薬液貯蔵部に押し出す第２の薬液供給用定量ポンプと、
   前記薬液と前記第２の薬液とを撹拌させる薬液貯蔵部とをさらに含むことを特徴とするプラスチックモールド開封装置。
3. 前記気体は窒素であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックモールド開封装置。
4. 前記サンプルステージの下部に加熱ヒータをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプラスチックモールド開封装置。
5. 前記第２の配管または前記第３の配管またはその両方による薬液流路に、気液分離器をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプラスチックモールド開封装置。
6. 前記薬液供給ポンプは、前記薬液貯蔵部から前記第２の配管を通じて前記液留部へ前記薬液を供給し、前記第３の配管側へ前記薬液を流出させる順回転モードと、前記第３の配管から前記液留部へ前記薬液を流入させ、前記第２の配管側へ前記薬液を流出させる逆回転モードとを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプラスチックモールド開封装置。
7. 前記薬液供給用定量ポンプ、薬液供給ポンプ及び第２の薬液供給用定量ポンプのそれぞれはプランジャポンプであることを特徴とする請求項２又は６に記載のプラスチックモールド開封装置。
8. 前記薬液供給ポンプは薬液の流速を変化させることができることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のプラスチックモールド開封装置。
9. プラスチックによりモールドされたサンプルを開封するためのプラスチックモールド開封方法であって、
   薬液供給用定量ポンプによって薬液を薬液収納容器から一定量を第１の配管中に吸引し、
   前記第１の配管中に吸引された前記薬液を薬液貯蔵部に押し出し、
   薬液供給ポンプによって、前記薬液貯蔵部から、前記サンプル表面に前記薬液を接触させる液留部に前記薬液を供給して前記サンプルの開封をする各段階を有し、
   前記サンプルの開封をするときに、前記薬液供給ポンプにより、前記液留部に通じる第２の配管を通じて前記液留部に前記薬液を流入させ、かつ、前記液留部に供給された前記薬液を前記第２の配管に流出させ、
   前記薬液は、前記薬液供給ポンプによって前記サンプルへ接触させられるとき、気体を媒介として押し出し、気体を媒介として吸い戻すことを特徴とするプラスチックモールド開封方法。
10. プラスチックによりモールドされたサンプルを開封するためのプラスチックモールド開封方法であって、
    薬液供給用定量ポンプによって薬液を薬液収納容器から一定量を第１の配管中に吸引し、
    前記第１の配管中に吸引された前記薬液を薬液貯蔵部に押し出し、
    薬液供給ポンプによって、前記薬液貯蔵部から、前記サンプル表面に前記薬液を接触させる液留部に前記薬液を供給して前記サンプルの開封をする各段階を有し、
    前記サンプルの開封をするときに、前記薬液供給ポンプにより、前記液留部に通じる第２の配管を通じて前記液留部に前記薬液を流入させ、かつ、前記液留部に供給された前記薬液を前記第２の配管に流出させ、
    第２の薬液供給用定量ポンプによって第２の薬液を第２の薬液収納容器から一定量を第４の配管中に吸引し、前記第４の配管中に吸引された前記第２の薬液を前記薬液貯蔵部に押し出し、
    前記薬液貯蔵部において前記薬液と前記第２の薬液とを撹拌させることを特徴とするプラスチックモールド開封方法。
11. 前記気体は窒素であることを特徴とする請求項９に記載のプラスチックモールド開封方法。
12. 前記第２の配管と、第３の配管とが接続されるサンプルステージの下部において前記薬液を加熱して前記液留部に供給することを特徴とする請求項９又は１０に記載のプラスチックモールド開封方法。
13. 前記第２の配管と、第３の配管とがサンプルステージで接続され、
    前記薬液供給ポンプは、前記薬液貯蔵部から前記第２の配管を通じて前記液留部へ前記薬液を供給し、前記第３の配管側へ前記薬液を流出させる順回転モードと、前記第３の配管から前記液留部へ前記薬液を流入させ、前記第２の配管側へ前記薬液を流出させる逆回転モードとを有し、
    前記第２の配管または前記第３の配管またはその両方による前記薬液流路において、前記薬液に混入する気体を除去することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一項に記載のプラスチックモールド開封方法。
14. 第２の薬液供給用定量ポンプによって第２の薬液を第２の薬液収納容器から一定量を第４の配管中に吸引し、前記第４の配管中に吸引された前記第２の薬液を前記薬液貯蔵部に押し出し、
    前記薬液貯蔵部において前記薬液と前記第２の薬液とを撹拌させることをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のプラスチックモールド開封方法。
15. 前記プラスチックによりモールドされた前記サンプルを開封する過程で前記サンプルに接触されない薬液が、前記プラスチックによりモールドされた前記サンプルを開封する過程終了後に前記サンプルを洗浄することを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか一項に記載のプラスチックモールド開封方法。
    

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