JPH08236678A - ダムバー加工方法及びダムバー加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リードの配列状態の検出結果を基にダムバーの
所望の加工位置にパルスレーザ光を照射して加工を行う
に際して、外乱光の影響を受けることなくリードの配列
状態の検出を確実かつ正確に行うことができるようにす
る。 【構成】検出光４４Ａ（検出光４１Ａ）の光軸をレーザ
光軸１３Ｃより２ピッチ分先行させ、反射した検出光４
１Ａによってリードの配列状態（材料の有無）を検出す
る。そして、検出値と基準値メモリ３９ｄからの基準値
とを比較して異常な検出データを排除し、また検出値と
その検出位置の前後１ピッチ分の検出値の平均値とを比
較して異常な検出データを排除する。さらに、信号処理
してパルスレーザ光１０Ａの発振を制御し、そのタイミ
ングに基づいてパルスレーザ光１３Ａを発振させながら
レーザ光軸１３Ｃを所定の速度で移動させていく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リードフレームに半導
体チップを搭載し樹脂モールドで一体的に封止した半導
体装置のダムバーをパルスレーザ光によって切断するダ
ムバー切断に係わり、特に、所望の加工位置を高速で加
工することが可能なダムバー加工装置及びダムバー加工
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】リードフレームに半導体チップを搭載し
樹脂モールドでそれらリードフレーム及び半導体チップ
を一体に封止した半導体装置において、ダムバーはリー
ドフレームのリード間を連結するものであり、樹脂モー
ルドでリードフレームと半導体チップを一体に封止する
時に樹脂モールドがリードの間に流れ出てくるのを堰止
める役割を果たすものである。また、このダムバーは各
リードを補強する役割も有する。樹脂モールドによる封
止が終了すると、このダムバーは切断除去され、リード
フレームの各リード（アウターリード）が個々に切り離
される。尚、以下の説明では、上記のような樹脂モール
ドでリードフレーム及び半導体チップを一体に封止した
樹脂モールド型半導体装置のことを単に半導体装置とい
う。

【０００３】従来では、このダムバーをパンチプレスに
より切断することが多かったが、最近では半導体装置の
高集積化や高性能化に伴ってリードフレームがさらに多
ピンかつ狭ピッチになってきており、その寸法精度が厳
しく要求されるため、従来のパンチプレスでは技術的に
対応できなくなってきた。

【０００４】これに対し、最近ではレーザ光を使用した
ダムバーの切断方法が開発されている。レーザ光は極め
て小さく絞ることができるため微細な加工が可能であ
り、これをダムバーに照射するだけで非接触でダムバー
を切断することができるため寸法精度の良い加工が可能
である。このようなレーザ光による加工（以下、適宜、
レーザ加工またはレーザ切断という）をダムバーの切断
等に応用する従来技術としては、例えば特開平６−１４
２９６８号公報に記載のものがある。

【０００５】この従来技術は、加工光学系とほぼ同軸上
に配置した検出光学系（光検出手段）において被加工物
のリードの配列状態（材料の有無）を光学的に検出し、
その検出信号を矩形化し、さらにその矩形化した信号に
一定の遅延時間を与え、遅延時間を与えた信号に基づい
てパルスレーザ光の発振を制御するものである。つま
り、リードの配列状態を直接視覚的に検出し、そのデー
タを利用してパルスレーザ光の照射を行うものであり、
これによって所望の加工位置、即ち切断すべきダムバー
に確実にパルスレーザ光を照射してそのダムバーを高速
に切断することが可能である。しかも、検出の方法が非
接触な方法であるため、被加工物へは機械的な影響を何
ら与えない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】レーザ加工は、切断す
べき加工位置に小さく集光したパルスレーザ光を照射
し、被加工物を局部的かつ瞬間的に加熱及び溶融した
後、アシストガスでその溶融物を吹き飛ばして切断部
（切断溝）を形成するものである。それ故、レーザ加工
時には、上記溶融物の微粒子がスパッタとして飛散した
り、レーザプラズマやプルーム（ヒュームともいう）な
どが同時に発生したりする。このプルームは、レーザプ
ラズマと高温加熱による酸化反応とによって非常に明る
く発光する現象である。さらに、照射されたレーザ光は
その一部が反射または散乱される。

【０００７】従って、特開平６−１４２９６８号公報に
記載のように加工光学系とほぼ同軸上に検出光学系（光
検出手段）を配置する場合、このようなスパッタの飛
散、レーザプラズマやプルームの発光、及び反射または
散乱されたレーザ光等（以下、適宜、外乱光または外乱
要素という）に邪魔されて、上記光検出手段によるリー
ドの配列状態の検出を確実かつ正確に行うことが困難に
なる。

【０００８】本発明の目的は、リードの配列状態の検出
結果を基にダムバーの所望の加工位置にパルスレーザ光
を照射して加工を行うダムバー加工方法及びダムバー加
工装置において、外乱光の影響を受けることなくリード
の配列状態の検出を確実かつ正確に行うことができるダ
ムバー加工装置及びダムバー加工方法を提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、樹脂モールドで半導体チップをリ
ードフレーム上に封止した半導体装置のダムバーにパル
スレーザ光を照射しながらそのパルスレーザ光の光軸を
前記半導体装置に対して所定の速度で相対的に移動させ
ることにより、前記ダムバーを順次切断するダムバー加
工方法において、ダムバーに照射されるパルスレーザ光
の光軸よりも少なくとも各リードの２ピッチ分以上先行
したリードフレーム上の位置に検出光を照射し、前記リ
ードフレーム上で反射した検出光を入射させてその検出
値に対応する検出信号を発生し、その検出信号に基づい
て前記パルスレーザ光を照射するタイミングを決定し、
そのタイミングで前記ダムバーの所定位置にパルスレー
ザ光が照射されるようそのパルスレーザ光の発振を制御
することを特徴とするダムバー加工方法が提供される。

【００１０】上記ダムバー加工方法において、好ましく
は、上記検出光に対応する検出値と、予め入力しておい
た設計値に基づく基準値とを比較し、前記検出値と前記
基準値との差が大きい場合には、基準値に基づいてパル
スレーザ光を照射するタイミングを決定する。

【００１１】また、好ましくは、検出値と前記基準値と
の差が所定の範囲にある場合には、前記検出値とその検
出位置の前後１ピッチ分の検出値の平均値とをさらに比
較し、その検出値と平均値との差が大きい場合には基準
値に基づいて前記パルスレーザ光を照射するタイミング
を決定し、上記検出値と基準値との差が所定の範囲にあ
る場合には前記検出値に基づいてパルスレーザ光を照射
するタイミングを決定する。

【００１２】さらに、好ましくは、パルスレーザ光を細
長い断面形状に変換すると共にそのレーザ光の照射位置
におけるスポットの長手方向の寸法を前記ダムバーの幅
よりも十分長くなるようにし、かつ前記スポットの幅を
前記ダムバーの長さよりも短くなるようにし、そのスポ
ットの長手方向をリードフレームのリードの長手方向と
ほぼ一致させてダムバーを幅方向に差し渡すようにその
パルスレーザ光を照射する。

【００１３】また、前述の目的を達成するため、本発明
によれば、パルスレーザ光を発振するレーザ発振器と、
上記パルスレーザ光を被加工物の加工位置まで誘導する
加工光学系と、その加工光学系により誘導されたパルス
レーザ光を出射すると共にアシストガスを噴射させる開
口部を先端に備える加工ノズルと、上記パルスレーザ光
の光軸を被加工物に対して所定の速度で相対的に移動さ
せる搬送手段とを有し、樹脂モールドで半導体チップを
リードフレーム上に封止した半導体装置を前記搬送手段
に載せ、前記リードフレームのダムバーに前記パルスレ
ーザ光を照射して前記ダムバーを順次切断するダムバー
加工装置において、ダムバーに照射されるパルスレーザ
光の光軸よりも少なくとも各リードの２ピッチ分以上先
行した前記リードフレーム上の位置に検出光を照射する
検出光発生手段と、リードフレーム上で反射した検出光
を入射させてその検出値に対応する検出信号を発生する
光検出手段と、前記検出値と予め入力しておいた設計値
に基づく基準値とを比較すると共に、その検出値と基準
値との差が大きい場合には、検出値の代わりに基準値に
基づく信号を出力する第１の比較手段と、その第１の比
較手段からの信号に対応する検出値とその検出位置の前
後１ピッチ分の検出値の平均値とを比較すると共に、そ
の検出値と平均値との差が大きい場合には検出値の代わ
りに基準値に基づく信号を出力する第２の比較手段と、
第１の比較手段および第２の比較手段からの信号を記憶
する記憶手段と、その記憶手段からの信号に基づいて前
記パルスレーザ光を照射するタイミングを決定し前記ダ
ムバーの所定の位置にパルスレーザ光が照射されるよう
前記レーザ発振器を制御する制御手段とを有することを
特徴とするダムバー加工装置が提供される。

【００１４】

【作用】上記のように構成した本発明においては、ダム
バーに照射されるパルスレーザ光の光軸（以下、レーザ
光軸という）よりも先行した位置に検出光を照射し、反
射した検出光によってリードの配列状態（材料の有無）
を検出する。この時、上記照射すべき検出光のレーザ光
軸に対する先行距離を少なくとも各リードの２ピッチ分
以上とすることにより、スパッタや、レーザプラズマ、
プルーム、加工用のパルスレーザ光の反射光等の強烈な
外乱光が検出光の検出器の方向に直接入射することを防
止でき、その影響を排除してリードの配列状態の検出を
確実かつ正確に行うことが可能となる。もし、上記先行
距離が、例えば１ピッチ分のような短い距離の場合に
は、上記検出器に外乱要素の影響がある程度及ぶことに
なるため、少なくとも２ピッチ分の先行距離が必要とな
る。

【００１５】そして、上記のように検出光を照射しなが
らその検出光の照射位置を移動させつつ、そのリードフ
レーム上で反射した検出光をもとに対応する検出信号を
順次発生し、その検出信号に基づいて上記ダムバーの所
定の位置にパルスレーザ光が照射されるようそのパルス
レーザ光の発振を制御し、そのタイミングに基づいてパ
ルスレーザ光を発振させながらレーザ光軸を所定の速度
で移動させていく。

【００１６】これにより、リードの配列状態に基づいて
ダムバーの所定の位置にそのパルスレーザ光が照射され
る。この時、レーザ光軸を被加工物に対し所定の速度で
相対的に移動させるが、パルスレーザ光の照射時間（以
下、パルス幅という）は極めて短時間であり、その時間
の移動距離は極わずかであるから、レーザ光軸を被加工
物に対して移動させるとそのパルスレーザ光の発振時刻
によってその照射位置が一義的に決定され、順次ダムバ
ーが切断され、確実かつ高速に加工が行える。

【００１７】ところで、半導体装置においては、前述の
ような樹脂モールドの収縮変形等により、多数のリード
について見ると累積誤差が問題となるが、個々のリード
について見れば誤差は極わずかであり、ある程度の寸法
精度は維持されているとみなされる。本発明ではこのこ
とを利用してある程度の寸法精度が維持されている個々
のリードの配列状況を検出し、その検出信号を基にして
個々のダムバーに対する加工位置を決定し、加工を行
う。

【００１８】また、上記検出光に対応する検出値と、予
め入力しておいた設計値に基づく基準値とを比較するこ
とにより、基準値から大きくかけ離れている検出データ
を異常であると判断することが可能となる。また、検出
値と基準値の差が大きい場合に、基準値の方を採用する
ことにより、基準値から大きくかけ離れている検出デー
タを排除することが可能となる。そして、採用されたデ
ータに基づいて上記パルスレーザ光を照射するタイミン
グが決定される。この異常な検出データは、飛散したス
パッタ、ゴミ、ホコリ及び汚れなどに起因する場合が多
いが、これらの異常原因は本来のリードフレームの寸法
とは無関係なものであり、その異常な検出データ（検出
誤差）を修正することにより良好なダムバー切断が可能
となる。

【００１９】通常、リードフレームにおいては、樹脂モ
ールドで封止する際に樹脂の収縮変形の影響等により、
そのリードの寸法やピッチが設計値からずれることがあ
るが、上記リードの寸法やピッチが急激に変わることは
なく、緩やかに変化する。従って、ある位置の寸法やピ
ッチが前後の寸法やピッチに対して飛び抜けて異なる場
合は、さらに異常があることになる。

【００２０】そこで、本発明では、上記検出値と基準値
との差（誤差）が許容される所定の範囲にある場合にお
いて、上記検出値とその検出位置の前後１ピッチ分の検
出値の平均値とをさらに比較し、それらの差が大きい場
合には基準値の方に基づいて上記パルスレーザ光を照射
するタイミングを決定する。また、検出値と基準値との
差が所定の範囲にある場合には、その検出値の方に基づ
いて上記パルスレーザ光を照射するタイミングを決定す
る。これにより、検出位置の前後のデータに対して飛び
抜けて異なる異常な検出データを排除することができ
る。

【００２１】また、パルスレーザ光を細長い断面形状の
レーザ光に変換し、そのレーザ光の照射位置におけるス
ポットの長手方向の寸法がダムバーの幅よりも十分長く
なるようにし、かつ前記スポットの幅をダムバーの長さ
よりも短くなるようにし、そのレーザ光断面、従ってス
ポットを光軸まわりに適宜回転変位させてその長手方向
をリードの長手方向とほぼ一致させる。そして、上記ス
ポットがダムバーを幅方向に差し渡すようにする。これ
により、一回のレーザ光の照射によりダムバーを確実に
切断することができる。

【００２２】また、本発明のダムバー加工装置において
は、検出光発生手段によりレーザ光軸よりも少なくとも
２ピッチ以上先行した位置に検出光が照射され、反射し
た検出光が光検出手段に入射して検出値に対応する検出
信号が発せられる。この検出信号は記憶手段で一旦記憶
される。第１の比較手段では、この検出値と基準値とを
比較し、その差が大きい場合に検出値の代わりに基準値
に基づく信号を出力する。第２の比較手段では、第１の
比較手段からの信号に対応する検出値とその検出位置の
前後１ピッチ分の検出値の平均値とを比較し、その差が
大きい場合には検出値の代わりに基準値に基づく信号を
出力する。

【００２３】上述の記憶手段、前記第１の比較手段およ
び前記第２の比較手段のいずれかからの信号は、制御手
段に送られ、その検出信号に基づいてダムバーの所定の
位置にパルスレーザ光が照射されるようレーザ発振器の
発振のタイミングを決定する処理を行い、処理された信
号に基づいてレーザ発振器でパルスレーザ光が発振され
る。

【００２４】そして、上記検出およびパルスレーザ光の
発振を行いながら、搬送手段によってレーザ光軸を半導
体装置に対して所定の速度で相対的に移動させることに
より、ダムバーが順次切断され、上述の本発明のダムバ
ー加工方法を実施することができる。

【００２５】

【実施例】本発明によるダムバー加工方法及びダムバー
加工装置の第１の実施例について、図１から図１２を参
照しながら説明する。

【００２６】図１は、本実施例で使用するダムバー加工
装置の概略構成を模式的に示す図、図２は図１の一部を
拡大して示す図である。図１に示すレーザ切断装置は、
パルスレーザ光（以下、単にレーザ光ともいう）を発生
させるレーザ発振器１０、ビーム変換器１１ａ、ビーム
回転器１１ｂ、加工ヘッド１２、加工ノズル１３、加工
テーブル２１、制御部３０、及び検出ユニット４０を備
える。

【００２７】加工ヘッド１２には、ダイクロイックミラ
ー１４、カメラ用ハーフミラー１８ｄが備えられ、さら
にテレビカメラ１８、カメラ用結像レンズ１８ａ、カメ
ラ用光源１８ｂが取り付けられ、テレビカメラ１８には
モニターテレビ１８ｃが接続されている。加工ノズル１
３内には、集光レンズ１６、アシストガス供給口１７が
備えられている。

【００２８】また、検出ユニット４０は加工ノズル１３
の側方の近接位置に設置されており、検出ユニットから
出力される検出光（後述する）の光軸は、加工ノズル１
３のレーザ光軸１３Ｃよりもアウターリード３の２ピッ
チ分だけ光軸の進行方向に先行した位置に設けられる。
この検出ユニット４０には、必要とする波長の光のみを
選択的に透過させるバンドパスフィルタ４０ａ及び検出
用結像レンズ４０ｂが取り付けられている。

【００２９】また、図２に示すように、制御部３０は、
微分回路３１、第１比較回路３９ａ、第２比較回路３９
ｂ、メモリ３９ｃ、基準値メモリ３９ｄ、ホールド回路
３２、ディレイ回路３３、レーザ電源回路３４、検出位
置設定回路３５、ビーム制御部３６、テーブル制御部３
７、及び制御回路３８、エラー処理回路５０を備える。
また、検出ユニット４０は、光電式検出器４１、検出信
号増幅器４２、比較手段であるコンパレータ４３、検出
用ＬＤレーザ発生器４４、検出位置調節器４５を備え
る。

【００３０】ビーム変換器１１ａは、図３に示すよう
に、凸型シリンドリカルレンズ１１ｓ及び凹型シリンド
リカルレンズ１１ｔを有し、レーザ発振器１０からのパ
ルスレーザ光１０Ａの断面形状を細長い楕円形に変換す
る。そして、凹型シリンドリカルレンズ１１ｔが図中矢
印のように光軸に沿って移動することにより、凸型シリ
ンドリカルレンズ１１ｓ及び凹型シリンドリカルレンズ
１１ｔの間隔が調整され、楕円形の断面形状の偏平率が
変更できるようになっている。

【００３１】また、ビーム回転器１１ｂは、図３に示す
ように、像回転プリズム１１ｚ（ドーブプリズムとも呼
ばれる）を有しており、ビーム変換器１１ａによって断
面形状が細長い楕円形に変換されたパルスレーザ光を図
中矢印のようにその光軸まわりに所定の角度回転させ
る。但し、上記像回転プリズム１１ｚは、図示しない回
転機構によってある角度光軸まわりに回転することによ
り入射する光が光軸まわりにその２倍の角度回転する光
学部材である。ビーム変換器１１ａ及びビーム回転器１
１ｂの調整はビーム制御回路３６によって行われる。

【００３２】また、加工ノズル１３はその中心軸が被加
工物であるワーク（半導体装置）１に対して垂直になる
ように取り付けられている。ワーク１は固定治具２５上
に載置されると共に押さえ治具２６でアウターリード部
分が押さえられており、さらに加工テーブル２１に搭載
されている。

【００３３】加工テーブル２１はテーブル制御部３７か
らの指令によってワーク１を水平面内（これをＸＹ平面
内とする）に移動させるものであり、図４に示すように
Ｘテーブル２２、Ｙテーブル２３、θテーブル２４より
構成されており、通常のダムバー加工時にはＸテーブル
２２及びＹテーブル２３によってワーク１をレーザ光軸
１３Ｃに対して移動させる。θテーブル２４は、ワーク
１を加工テーブル２１に搭載した後に、ワーク１の取り
付け位置の誤差の中でＸＹ面内における回転角度誤差を
補正するために用いる。即ち、ダムバー５の長手方向の
中心線とＸ軸またはＹ軸がほぼ一致するようにし、これ
により、ダムバー５の切断時の制御すべき軸数を削減す
ることができ、一軸方向即ち送り方向のみの制御によっ
て高い寸法精度で加工することができる。

【００３４】図１及び図２に戻り、上記のような構成に
おいて、レーザ電源回路３４（図２参照）の制御のもと
にレーザ発振器１０よりパルスレーザ光１０Ａが発せら
れる。そして、ビーム変換器１１ａ及びビーム回転器１
１ｂを経て加工ヘッド１２に入射したパルスレーザ光１
１Ａは、ダイクロイックミラー１４で方向が変えられ、
集光レンズ１６で集光されパルスレーザ光１３Ａとなっ
て加工ノズル１３先端の開口部１３ａを通過し、ワーク
１上に照射される。

【００３５】また、検出ユニット４０の検出用ＬＤレー
ザ発生器４４から発せられた検出光４４Ａは加工ノズル
１３の側方の近接位置よりワーク１上に照射され、その
表面の検出位置で反射し、検出光４１Ａとなって光電式
検出器４１に入射する。但し、検出光４１Ａは光電式検
出器４１に入射する直前にバンドパスフィルタ４０ａで
不必要な波長部分が除かれ、検出用結像レンズ４０ｂで
集光される。検出光として上記のような検出用レーザ光
を用いることにより、検出信号（図１２参照）の立ち上
がり（応答）がシャープになり、高い分解能で高精度な
検出が行える。

【００３６】光電式検出器４１では入射した検出光４１
Ａの変化が半導体装置におけるダムバー近傍のリードの
配列状態、即ちダムバーの位置の情報を含んだ電気的な
検出信号に変換されて出力され、検出信号増幅器４２に
送られて増幅され、コンパレータ４３に送られて二値化
されて制御部３０に入力される。その後さらに信号処理
されパルスレーザ光が発振されるが、これ以後の信号処
理については後述する。

【００３７】また、ワーク１上の検出位置の調節は、光
電式検出器４１及び検出用ＬＤレーザ発生器４４を検出
位置調節器４５で調節することにより行う。さらに、検
出位置調節器４５は制御部３０の検出位置設定回路３５
によって制御される。上記光電式検出器４１と検出用Ｌ
Ｄレーザ発生器４４の実際の設置状況は図２では詳細に
示していないが、検出用ＬＤレーザ発生器４４の近傍に
光電式検出器４１を設置すればよく、これによってコン
パクトにできる。

【００３８】また、アシストガス供給口１７より供給さ
れたアシストガス１７Ａは加工ノズル１３の開口部１３
ａより噴射される。このアシストガス１７Ａは、本実施
例に限らず溶断加工であるレーザ加工を行う際に、一般
的に用いられるものであり、溶融物の大部分を吹き飛ば
して良好な加工を行うためのものである。

【００３９】以上の構成において、制御部３０の制御回
路３８には外部より加工対象とする半導体装置（ワー
ク）１のデータ、例えば半導体装置やダムバーの設計
値、ダムバー切断を行う軌跡、加工テーブル２１の加減
速運動のパターン、パルスレーザ光の発振条件やエネル
ギ条件等が入力される。また、微分回路３１、ホールド
回路３２、ディレイ回路３３、レーザ電源回路３４、検
出位置設定回路３５、ビーム制御部３６、及びテーブル
制御部３７は制御回路３０によって制御される。さら
に、基準値メモリ３９ｄには、予めリードフレーム寸法
の設計値に基づく基準値が入力される。

【００４０】次に、以上のようなダムバー加工装置によ
って半導体装置の一辺にあるダムバーを切断する動作を
説明する。まず、ワーク１即ち半導体装置の構造を図５
（ａ）により説明する。図５（ａ）において、この半導
体装置１はリードフレーム２に半導体チップ（図示せ
ず）を搭載し、対応する端子間を金線等で電気的に接続
した後に樹脂モールド４で一体的に封止したものであ
り、四方向にリード（アウターリード）３が突出してい
るＱＦＰと呼ばれるものである。ダムバー５はリードフ
レーム２の各アウターリード３間に設けられ、樹脂モー
ルド４の封止時に樹脂がリード間から流れ出るのを防止
し、かつ各アウターリード３を補強している。本実施例
では、このダムバー５を上記ダムバー加工装置によって
切断除去する。但し、図５（ａ）ではダムバー５が切断
されていないものが示されており、この半導体装置１は
厳密に言えば製造途中の段階にあるが、本発明では簡単
のためこのような製造途中の段階にあるものも半導体装
置と称することとする。

【００４１】図５（ｂ）は、ダムバー５近傍のリードの
配列状態、即ちダムバー５の位置を検出している状況の
説明図であって、図５（ａ）のＢ部拡大図である。ダム
バー５の位置の検出に際しては、ワーク１を加工テーブ
ル２１によって移動させ、加工ノズル１３のワーク１に
対する位置を例えばＸ軸の正方向に一定速度ｖ₀まで加
速してから相対的に移動させる。但し、Ｘ軸及びＹ軸を
図のように定める。また、半導体装置ではスリット部６
の幅がアウターリード３の幅とほぼ等しいことが多いた
め、図５（ｂ）においてもそのように表した。

【００４２】この時の検出光４４Ａの照射範囲４４Ｂ
は、図に示すようにダムバー５の幅ｄよりも長く、かつ
ダムバー５の幅ｄを差し渡すようにする。このように照
射範囲４４Ｂを設定することにより、ダムバー５付近に
おける特定の検出位置の情報を光電式検出器４１によっ
て容易に検出することができる。

【００４３】図６は、光電式検出器４１の感光面の配列
を示した図である。図６に示すように、複数個（１，
２，３，…，j-1，j）の検出要素４１ａを直線上に配列
することによって光電式検出器４１を構成する。また、
検出要素４１ａはダムバー５を含みかつダムバー５の幅
ｄよりも十分長い寸法の範囲を検出可能なように配置さ
れている。但し、図において二点鎖線はダムバー５の形
状に対応している。例えば、１，２，３，４及びj-3，j
-2，j-1，jを付した検出要素４１ａ（図中斜線を付した
もの）はダムバー５表面からの反射光がないためローレ
ベル（暗い状態）となり、それ以外の検出要素４１ａ
（図中斜線を付していないもの）はダムバー５表面から
の反射光があるためハイベル（明るい状態）となり、こ
れによりダムバー５の近傍のリードの配列状況、即ちリ
ードの有無が検出される。

【００４４】図５（ｂ）のうち、ダムバー５が未加工の
状態ではダムバー５の長手方向の中心線Ａ₁−Ａ₂上に形
状変化は全くないため、この線上ではリードの配列状
態、即ちダムバー５の位置を検出することが不可能であ
る。これに対し、中心線Ａ₁−Ａ₂から少し離れた軌跡Ｂ
₁−Ｂ₂または軌跡Ｃ₁−Ｃ₂に沿って検出光４４Ａの照射
範囲４４Ｂ、従って光電式検出器４１による検出位置を
移動させればリード３の配列状況を検出することができ
る。

【００４５】そのため、図６の検出要素４１ａのうち、
例えば１や２またはj-1やjを付したものにおける検出結
果（検出信号）を利用することとする。また、これによ
り、光電式検出器４１による検出位置の軌跡がＢ₁−Ｂ₂
または軌跡Ｃ₁−Ｃ₂からはずれた場合には、各々の検出
要素４１ａからの検出信号レベルの変化状況から、速や
かにはずれた状況を検出することが可能であり、リード
の配列状況の誤検出を避けることができる。このよう
に、光電式検出器４１を多数の検出要素４１ａで構成す
ることにより、検出動作の信頼性を向上することができ
る。但し、通常は、ダムバー５付近のリード３の端面に
は曲率が付いていることが多く、検出時の誤差の原因と
なることも考えられるので、検出位置の軌跡Ｂ₁−Ｂ₂ま
たはＣ₁−Ｃ₂はこの曲率のついた部分を避けて少なくと
もリード３の平行部を横切るように設定するのが望まし
い。さらに、ダムバー５の樹脂モールド４側にはレジン
ばりが存在し、検出精度に影響する可能性もあるため、
検出位置の軌跡としては、Ｂ₁−Ｂ₂を選ぶ方がより望ま
しい。

【００４６】また、例えば個々の検出要素４１ａの信号
を互いに比較すれば、検出動作状況の妥当性の評価、検
出位置のねらいずれ寸法の測定、検出位置における検出
光の光量の制御、各検出要素４１ａの故障検出等が行え
る。

【００４７】上記のようなダムバー加工装置を用いたダ
ムバー加工の手順を説明する。まず、ここで説明するリ
ードフレーム２における各々の寸法を図７のように定義
する。各アウターリード３の幅をａ₁〜ａ_n、リード間隙
の幅をｂ₁〜ｂ_n-1、リードピッチをｃ₁〜ｃ_n-1、レーザ
切断する位置をｄ₁〜ｄ_nとする。また、１番目から（ｎ
−１）番目までの全リードピッチを足した累積リードピ
ッチをそれぞれｐ₁〜ｐ_n-1とする。ここでｎは一辺当た
りの総リード本数であり、ｉは図７中左側から数えたリ
ードの本数である。ダムバー５近傍のリードの配列状態
を光電式検出器４１によって検出する際には、アウター
リード３の幅ａ₁〜ａ_n、リード間隙の幅ｂ₁〜ｂ_n-1、リ
ードピッチｃ₁〜ｃ_n-1の３種類データが測定データとし
て取り込まれる。

【００４８】図８から図１０は本実施例のダムバー加工
方法を説明するためのフローチャートであり、図８か
ら、図９、図１０へと順次ステップが進んでいく。ま
ず、図８のステップＳ１００におけるワーク（半導体装
置）１の加工テーブル２１への取り付け作業において、
ワーク１を取り付けたホルダーを加工テーブル２１の所
定の位置に固定し（ステップＳ１１０）、加工テーブル
２１を駆動させながら予めリードフレーム２に設けてお
いた基準位置を検出する（ステップＳ１１１）。そし
て、ステップＳ１１２でリードフレーム２と加工テーブ
ル２１の位置ずれ量（ΔＸ，ΔＹ，Δθ）を求め、ステ
ップＳ１１３で位置ずれ（ΔＸ，ΔＹ，Δθ）を補正す
る。

【００４９】次のステップＳ２００におけるダムバー切
断準備処理作業において、ダムバー加工開始位置へ加工
テーブル２１を移動開始し（ステップＳ２１０）、レー
ザ加工装置を準備し（ステップＳ２１１）、アシストガ
ス１７Ａを流す（ステップＳ２１１ａ）。

【００５０】上記に続いて、ステップＳ３００における
ダムバー切断を実施する。各辺のダムバー加工開始位置
へ移動させ（ステップＳ３１０）た後、ダムバー開始端
の加工を行う（ステップＳ３２０）。まず、ステップＳ
３１１で加工テーブル２１の駆動を開始し、ステップＳ
３１１ａで設定速度に到達したかどうかを判断し、到達
していれば次のステップに進み、そうでなければ設定速
度まで増速する（ステップＳ３１１ｂ）。そして、ステ
ップＳ３２２でリードフレーム検出の開始点を通過した
かどうかを判断し、通過したならば次のステップに進
み、そうでなければ開始点を通過するまで移動させる
（ステップＳ３２２ａ）。

【００５１】その後、ステップＳ３２３でａ₁，ｂ₁，ｃ
₁が検出される（検出信号Ｓ₁）。この検出は検出ユニッ
ト４０（図２参照）にて行われ、検出信号Ｓ₁がコンパ
レータ４３で所定の敷居値Ｅ₀（図１１および図１２参
照）により二値化され信号Ｓ₂となる。信号Ｓ₂は第１比
較回路３９ａに入力され、ａ₁，ｂ₁，ｃ₁が良好なデー
タかが判断される（ステップＳ３２４）。この時、第１
比較回路３９ａでは、基準値メモリ３９ｄにおける基準
値と上記検出値の差が演算され、その差が許容される所
定の範囲（誤差範囲）にある時にはその検出値ａ₁，
ｂ₁，ｃ₁がそのままメモリ３９ｃに記憶され（ステップ
Ｓ３２４ａ）、上記差が許容される所定の範囲を超えて
基準値から離れている時にはエラーと判断し、ステップ
Ｓ３２４ｂに進む。ステップＳ３２４ｂでは検出値が基
準値に変換されてからメモリ３９ｃに記憶され、さらに
ステップＳ３２４ｂに続いてステップＳ３２４ｃでエラ
ーを起こした位置のデータがエラー処理回路５０に出力
される。

【００５２】元々、リードフレーム２の形状はかなり高
精度に加工されているため、上記異常な検出データの現
出は、リードフレーム２の形状自体の寸法誤差に起因す
ることはほとんどなく、図１１（ａ）に断面図で示した
ように、ゴミ、ホコリ、汚れ、飛散したスパッタ、およ
びはみ出した樹脂などの異物に起因する場合が多い。リ
ードの配列状態の検出後、検出信号増幅器４２で増幅さ
れた光電式検出器４１からの検出信号Ｓ₁の変化は、図
１１に示すようにリード（ウエブ部）３で高い出力とな
り、スリット部６で低い出力となる。この時、異物が付
着したままの状態で検出を行った場合には、検出信号Ｓ
₁は異物も含めたものとなり、従って、コンパレータ４
３によって二値化されたＳ₂も異物も含めたものとな
る。

【００５３】図１１に示した異物は、本来のリードフレ
ームの寸法とは無関係なものであり、その異常な検出デ
ータ（検出誤差）を含む信号Ｓ₂を、上記ステップＳ３
２４からステップＳ３２４ｃで説明したように基準値メ
モリ３９ｄの基準値を示す信号Ｓ₂₁と比較および変換を
行い、得られた信号Ｓ₂₂を利用することにより前述のよ
うに異物の影響を排除することが可能となる。具体的に
図１１中では、ずれｅ₁およびｅ₄は前述の許容される所
定の範囲（誤差範囲）内にないと判定され、ずれｅ₂お
よびｅ₃は上記範囲内にあると判定されている。

【００５４】また、異物によるエラーが頻繁におこる場
合には、ゴミ、ホコリ、汚れ、スパッタ、はみ出した樹
脂等が多いと考えられるため、それらの異物を排除した
り、コンパレータ４３における敷居値Ｅ₀を変更した
り、検出光４４Ａの質を工夫する等の対策を要する。

【００５５】次のステップＳ３２５においては、上記検
出値ａ₁，ｂ₁，ｃ₁をもとに信号処理によりｄ₁の位置が
求められる。

【００５６】ここで、検出光４４Ａ（検出光４１Ａ）の
光軸がレーザ光軸１３Ｃより２ピッチ分先行しているた
め、上記のようにａ₁，ｂ₁，ｃ₁を検出した時には、ま
だレーザ光軸１３Ｃがｄ₀の位置、即ち最初のアウター
リード３よりもコーナー寄りのダムバー切断位置には来
ていない。その後の移動によりレーザ光軸１３Ｃがｄ₀
の位置に来るまでの間に、ａ₁，ｂ₁，ｃ₁の検出データ
をもとにｄ₀の適当な位置が決定され（ステップＳ３２
６）、レーザ光軸１３Ｃがｄ₀の位置に来た時にｄ₀のダ
ムバー５が切断される（ステップＳ３２６ａ）。

【００５７】次に、図９に移り、一辺のダムバー５のう
ちｉ＝ｎ−２番目までのダムバー５の検出、およびｉ＝
ｎ−３番目までのダムバー５の切断を繰り返し行う（ス
テップＳ３３０）。まず、ステップＳ３３１でａ_i，
ｂ_i，ｃ_iが検出され（検出信号Ｓ₁）、コンパレータ４
３の二値化により信号Ｓ₂となる。但し、厳密に言う
と、ａ_iの検出は、ｄ_i-2（ｉ＝１の場合は前述のｄ₀）
のダムバーの切断の前に完了しているはずであるが、簡
単のため、フローチャート上ではこのステップＳ３３１
で表すこととする（後述するステップＳ３４１における
ａ_n-1の検出、およびステップＳ３４９におけるａ_nにつ
いても同様）。

【００５８】また、このａ_i，ｂ_i，ｃ_iの検出時には、
ａ_i-1，ｂ_i-1，ｃ_i-1が同時に検出されるのではなく、
厳密に言うとステップＳ３３８のｄ_i-1のダムバー切断
後に検出されるのであるが、図８のステップＳ３３１で
は、簡単のためにａ_i-1，ｂ_i-1,c_i-1検出を同時に示し
た。

【００５９】信号Ｓ₂は第１比較回路３９ａに入力さ
れ、ａ_i，ｂ_i，ｃ_iが良好なデータかが判断される（ス
テップＳ３３２）。この時、第１比較回路３９ａでは、
前述のステップＳ３２４と同様に基準値メモリ３９ｄに
おける基準値と上記検出値の差が演算され、その差が許
容される所定の範囲（誤差範囲）にある時にはその検出
値ａ_i，ｂ_i，ｃ_iがそのままメモリ３９ｃに記憶され
（ステップＳ３３２ａ）、ステップＳ３３３以下に進
み、上記差が許容される所定の範囲を超えて基準値から
離れている時にはエラーと判断し、ステップＳ３３２ｂ
に進む。ステップＳ３３２ｂでは検出値が基準値に変換
されてからメモリ３９ｃに記憶され、さらにエラーを起
こした位置のデータがエラー処理回路５０に出力され
（ステップＳ３３２ｃ）、ステップＳ３３７ｄの前のＳ
５００にジャンプする。

【００６０】次に、ステップＳ３３３で、検出値ａ_iを
メモリ３９ｃから読み出し、その値とその前後の値の平
均値、即ち（ａ_i-1＋ａ_i+1）／２とが比較され、その差
が許容される所定の範囲（誤差範囲）にある時にはその
検出値ａ_iがそのままメモリ３９ｃに記憶され、上記差
が許容される所定の範囲を超えて平均値から離れている
時にはエラーと判断し、ステップＳ３３３ａに進む。ス
テップＳ３３３ａでは検出値が基準値に変換されてから
メモリ３９ｃに記憶され、さらにエラーを起こした位置
のデータがエラー処理回路５０に出力される（ステップ
Ｓ３３３ｂ）。但し、上記平均値を演算する際には、第
１比較回路３９ａで処理された値が用いられる。

【００６１】次に、ステップＳ３３４で、検出値ｂ_iを
メモリ３９ｃから読み出し、その値とその前後の値の平
均値、即ち（ｂ_i-1＋ｂ_i+1）／２とが比較され、その差
が許容される所定の範囲（誤差範囲）にある時にはその
検出値ｂ_iがそのままメモリ３９ｃに記憶され、上記差
が許容される所定の範囲を超えて平均値から離れている
時にはエラーと判断し、ステップＳ３３４ａに進む。ス
テップＳ３３４ａでは検出値が基準値に変換されてから
メモリ３９ｃに記憶され、さらにエラーを起こした位置
のデータがエラー処理回路５０に出力される（ステップ
Ｓ３３４ｂ）。

【００６２】次に、ステップＳ３３５で、検出値ｃ_iを
メモリ３９ｃから読み出し、その値とその前後の値の平
均値、即ち（ｃ_i-1＋ｃ_i+1）／２とが比較され、その差
が許容される所定の範囲（誤差範囲）にある時にはその
検出値ｃ_iがそのままメモリ３９ｃに記憶され、上記差
が許容される所定の範囲を超えて平均値から離れている
時にはエラーと判断し、ステップＳ３３５ａに進む。ス
テップＳ３３５ａでは検出値が基準値に変換されてから
メモリ３９ｃに記憶され、さらにエラーを起こした位置
のデータがエラー処理回路５０に出力される（ステップ
Ｓ３３５ｂ）。

【００６３】次に、ステップＳ３３６で累積リードピッ
チｐ_iを求め、ステップＳ３３７でｐ_iが許容値に収まっ
ているかを判断し、収まっていればｄ_iの位置が信号処
理により求められ（ステップＳ３３７ａ）、収まってい
なければステップＳ３３７ｂに進む。ステップＳ３３７
ｂでは検出値が基準値に変換されてからメモリ３９ｃに
記憶され、エラーを起こした位置のデータがエラー処理
回路５０に出力され（ステップＳ３３７ｃ）、ｄ_iの位
置が信号処理により求められる（ステップＳ３３７
ｄ）。リードフレームにおいては、個々のリードについ
て見れば誤差が極わずかであっても、多数のリードにつ
いて見ると累積誤差が問題となる場合が生じる。従っ
て、上記のように累積リードピッチの評価をすること
は、非常に厳しい寸法精度を実現するために重要なこと
である。

【００６４】上記ステップＳ３３３，Ｓ３３４，Ｓ３３
５，Ｓ３３７における比較処理はいずれも第２比較回路
３９ｂで行われる。

【００６５】ここで、検出光４４Ａ（検出光４１Ａ）の
光軸がレーザ光軸１３Ｃより２ピッチ分先行しているた
め、ステップＳ３３１でａ_i，ｂ_i，ｃ_iを検出した時に
は、まだレーザ光軸１３Ｃが信号処理により既に求めて
おいたｄ_i-1の位置には来ていないが、その後の移動に
よりレーザ光軸１３Ｃがｄ_i-1の位置に達し、その時に
ｄ_i-1のダムバー５が切断される（ステップＳ３３
８）。

【００６６】上記ステップＳ３３１からステップＳ３３
８までの処理は、一辺のダムバーのうち（ｎ−２）個目
のダムバー５の検出、および（ｎ−３）番目のダムバー
５のダムバー５の切断が完了するまで繰り返される。

【００６７】次に、図１０に移り、ダムバー終了端の加
工、即ちｉ＝ｎ−１およびｉ＝ｎに相当する部分の加工
を行う（ステップＳ３４０）。まず、ステップＳ３４１
でａ_n-1，ｂ_n-1，ｃ_n-1が検出され（検出信号Ｓ₁）、コ
ンパレータ４３の二値化により信号Ｓ₂となる。信号Ｓ₂
は第１比較回路３９ａに入力され、ａ_n-1，ｂ_n-1，ｃ
_n-1が良好なデータかが判断される（ステップＳ３４
２）。この時、第１比較回路３９ａでは、前述のステッ
プＳ３３２と同様に基準値メモリ３９ｄにおける基準値
と上記検出値の差が演算され、その差が許容される所定
の範囲（誤差範囲）にある時にはその検出値ａ_n-1，ｂ
_n-1，ｃ_n-1がそのままメモリ３９ｃに記憶され（ステッ
プＳ３４２ａ）、ステップＳ３４３以下に進み、上記差
が許容される所定の範囲を超えて基準値から離れている
時にはエラーと判断し、ステップＳ３４２ｂに進む。ス
テップＳ３４２ｂでは検出値が基準値に変換されてから
メモリ３９ｃに記憶され、さらにエラーを起こした位置
のデータがエラー処理回路５０に出力され（ステップＳ
３４２ｃ）、ステップＳ３４７ｄの前のＳ６００にジャ
ンプする。

【００６８】次に、ステップＳ３４３で、検出値ａ_n-1
をメモリ３９ｃから読み出し、その値とその前２個分の
値の平均値、即ち（ａ_n-2＋ａ_n-3）／２とが比較され、
その差が許容される所定の範囲（誤差範囲）にある時に
はその検出値ａ_n-1がそのままメモリ３９ｃに記憶さ
れ、上記差が許容される所定の範囲を超えて平均値から
離れている時にはエラーと判断し、ステップＳ３４３ａ
に進む。ステップＳ３４３ａでは検出値が基準値に変換
されてからメモリ３９ｃに記憶され、さらにエラーを起
こした位置のデータがエラー処理回路５０に出力される
（ステップＳ３４３ｂ）。

【００６９】次に、ステップＳ３４４で、検出値ｂ_iを
メモリ３９ｃから読み出し、その値とその前後の値の平
均値、即ち（ｂ_n-2＋ｂ_n-3）／２とが比較され、その差
が許容される所定の範囲（誤差範囲）にある時にはその
検出値ｂ_n-1がそのままメモリ３９ｃに記憶され、上記
差が許容される所定の範囲を超えて平均値から離れてい
る時にはエラーと判断し、ステップＳ３４４ａに進む。
ステップＳ３４４ａでは検出値が基準値に変換されてか
らメモリ３９ｃに記憶され、さらにエラーを起こした位
置のデータがエラー処理回路５０に出力される（ステッ
プＳ３４４ｂ）。

【００７０】次に、ステップＳ３４５で、検出値ｃ_iを
メモリ３９ｃから読み出し、その値とその前後の値の平
均値、即ち（ｃ_n-2＋ｃ_n-3）／２とが比較され、その差
が許容される所定の範囲（誤差範囲）にある時にはその
検出値ｃ_n-1がそのままメモリ３９ｃに記憶され、上記
差が許容される所定の範囲を超えて平均値から離れてい
る時にはエラーと判断し、ステップＳ３４５ａに進む。
ステップＳ３４５ａでは検出値が基準値に変換されてか
らメモリ３９ｃに記憶され、さらにエラーを起こした位
置のデータがエラー処理回路５０に出力される（ステッ
プＳ３４５ｂ）。

【００７１】上記のように、ａ_n-1，ｂ_n-1，ｃ_n-1の評
価にその一つ前の値および二つ前の値（即ち、ａ_n-2，
ａ_n-3，ｂ_n-2，ｂ_n-3，ｃ_n-2，ｃ_n-3）を用いるのは、
ｂ_n，ｃ_nの値が存在しないためであり、上記方法は便宜
上採用した方法である。

【００７２】次に、ステップＳ３４６で累積リードピッ
チｐ_n-1を求め、ステップＳ３４７でｐ_n-1が許容値に収
まっているかを判断し、収まっていればｄ_n-1の位置が
信号処理により求められ（ステップＳ３４７ａ）、収ま
っていなければステップＳ３４７ｂに進む。ステップＳ
３４７ｂでは検出値が基準値に変換されてからメモリ３
９ｃに記憶され、エラーを起こした位置のデータがエラ
ー処理回路５０に出力され（ステップＳ３４７ｃ）、ｄ
_n-1の位置が信号処理により求められる（ステップＳ３
４７ｄ）。

【００７３】上記ステップＳ３４３，Ｓ３４４，Ｓ３４
５，Ｓ３４７における比較処理はいずれも第２比較回路
３９ｂで行われる。

【００７４】ここで、ステップＳ３３８で述べたのと同
様に、検出光４４Ａ（検出光４１Ａ）の光軸がレーザ光
軸１３Ｃより２ピッチ分先行しているため、ステップＳ
３４１でａ_n-1，ｂ_n-1，ｃ_n-1を検出した時には、まだ
レーザ光軸１３Ｃが信号処理により既に求めておいたｄ
_n-2の位置には来ていないが、その後の移動によりレー
ザ光軸１３Ｃがｄ_n-2の位置に達し、その時にｄ_n-2のダ
ムバー５が切断される（ステップＳ３４８）。

【００７５】また、ステップＳ３４９でａ_nが検出され
（検出信号Ｓ₁）、コンパレータ４３で二値化されて信
号Ｓ₂となり、第１比較回路３９ａでａ_nが良好なデータ
かが判断される（ステップＳ３５０）。ステップＳ３５
０からステップＳ３５０ｃでは、ステップＳ３４２から
ステップＳ３４２ｃと同様に、基準値メモリ３９ｄにお
ける基準値と上記検出値の差が評価された後、良好なデ
ータであればその検出値ａ_nがそのままメモリ３９ｃに
記憶され（ステップＳ３５０ａ）、エラーと判断されれ
ば、検出値が基準値に変換されてからの記憶（ステップ
Ｓ３５０ｂ）およびエラーを起こした位置のデータの出
力（ステップＳ３５０ｃ）が行われる。

【００７６】また、ステップＳ３５１ではａ_n-1，
ｂ_n-1，ｃ_n-1の検出データ、またはｄ_n-1の値をもとに
ｄ_nの適当な位置が決定される（ステップＳ３５１）。
また、レーザ光軸１３Ｃがｄ_n-1の位置に来た時にｄ_n-1
のダムバー５が切断される（ステップＳ３５２）。さら
に、レーザ光軸１３Ｃがｄ_nの位置に来た時にｄ_nのダム
バー５が切断され（ステップＳ３５３）、その後、加工
テーブル２１の駆動が停止される（ステップＳ３５３
ａ）。

【００７７】上記ステップＳ３１０からステップＳ３５
３ａまでの動作は、ステップＳ３０１に示すように４辺
のダムバー５（ｋ＝１〜４、但しｋは辺の数を示す）に
ついての切断が全て終了するまで繰り返される。

【００７８】ステップＳ３００のダムバー切断が完了す
ると、ステップＳ４００においてダムバー切断終了処理
を行う。即ち、アシストガス１７Ａを止め（ステップＳ
４１０）、レーザ加工装置を停止し（ステップＳ４１
１）、エラー処理回路５０にあるエラー位置のデータが
外部のエラー処理手段５１やエラー表示手段５２に出力
される（ステップＳ４１２）。

【００７９】そして、エラー表示手段５２ではそのエラ
ーが発生した位置およびその状況を表示すると共に、エ
ラー処理手段５１では種々の処理を行ってそのエラーに
対処することになる。本実施例ではエラー処理手段５１
の具体的構成について説明しないが、例えば、リードフ
レームの加工条件の評価および見直し、樹脂モールド封
止時の条件や収縮変形の評価および見直し、ダムバー加
工装置の取付治具や取付状態の評価および確認、ダムバ
ー加工装置の故障や事故の確認およびその予防保全や故
障修理、加工ヘッド１２や加工ノズル１３の光学系や動
作の確認、検出ユニット４０の光学系や動作の確認、制
御部３０の各部における動作の評価および確認、等々を
自動的または非自動的に行う構成が必要となる。

【００８０】さらに、エラーの要因をオンラインで解析
し、そのための対策をエラー処理手段５１で自動的に行
うことができるようにすれば、欠陥品の発生の低減に一
層寄与することができる。

【００８１】また、大きなエラーが度重なる場合は、そ
の半導体装置は欠陥品である可能性が大きい。そのよう
な欠陥品には、マーキングして正常な製品との判別が可
能なようにすることが必要で、また、その原因について
も再検討することが必要である。特に半導体装置を大量
生産する場合には、欠陥品発生率を低減し、製品歩留り
を向上することが重要である。それ故、可能性のあるエ
ラーの原因に対する手段を講じた後、該当する原因が発
見できなければ、切断作業を速やかに中断し保守整備作
業等を実施する必要がある。

【００８２】その後、ステップＳ５００における取り外
し動作、即ちワーク１を取り付けたホルダーの加工テー
ブル２１から外す動作（ステップＳ５１０）が行われ、
ダムバー加工の手順が終了する。

【００８３】次に、図８から図１０におけるステップＳ
３２５，Ｓ３３７ａ，Ｓ３３７ｄ，Ｓ３４７ａ，Ｓ３４
７ｄにおいて行われる信号処理、つまりレーザ切断する
位置（ｄ₁〜ｄ_n-1の位置）を求めるための信号処理につ
いて、図１、図２、図５および図１２により説明する。
但し、図１２では、ダムバー５付近の状態、および光電
式検出器４１からの検出信号Ｓ₁の変化を参考までに示
した。なお、簡単のため、図１２では図１１のようなエ
ラーのもととなる要因を省略した。

【００８４】第１比較回路３９ａおよび第２比較回路３
９ｂで処理されメモリ３９ｃに記憶されたデータ（信号
Ｓ₁₀）は微分回路３１に入力される。この微分回路３１
では、メモリ３９ｃからの信号Ｓ₁₀の立ち上がり及び立
ち下がりに対応する信号Ｓ₃が作成され、その信号Ｓ₃は
ホールド回路３２に入力される。ここで、図１２のｔ₁
はスリット部６の幅Ｗ₂を速度ｖ₀で移動する時間であ
り、 ｔ₁＝Ｗ₂／ｖ₀ である。

【００８５】ホールド回路３２では微分回路３１からの
信号Ｓ₃に対応してホールド信号Ｓ₄が作成される。この
ホールド回路３２では、信号Ｓ₃が正のパルス出力（ス
リット部６の始まりに対応する）を発した時刻Ｔ₀にパ
ルスを立ち上げ、制御回路３８から指定された所定時間
ｔ₂の間その値が保持されたのちパルスを立ち下げる。
ここで制御回路３８から指定される所定時間ｔ₂として
は、ｔ₁よりも大きく、かつリードピッチｐの間をｖ₀で
移動する時間ｐ／ｖ₀よりも短くなるように、つまり、 ｔ₁＜ｔ₂＜（ｐ／ｖ₀） となるように設定される。このホールド信号Ｓ₄は、信
号Ｓ₃の正のパルス出力（スリット部６の始まりに対応
する信号）以外の信号を除外するためのものである。

【００８６】上記ホールド信号Ｓ₄はディレイ回路３３
に入力され、ホールド信号Ｓ₄の立ち上がりの時刻Ｔ₀か
ら遅延時間ｔ₃だけ経過した時刻Ｔ₁にパルスを発生させ
てレーザ用トリガ信号Ｓ₅を作成する。即ち、ディレイ
回路３３では微分回路３１からの信号Ｓ₃の正のパルス
に遅延時間ｔ₃を与えて出力することになる。上記レー
ザ用トリガ信号Ｓ₅はレーザ用トリガ信号発生回路３４
に入力され、それをもとにレーザ発振器１０からパルス
レーザ光１０Ａが発振する。この時のパルスレーザ光１
０Ａのパルス幅ｔ₄は、それ以外のパルスレーザ光のエ
ネルギその他の諸条件とともに制御回路３８より指定さ
れる。以上の信号処理により、ダムバー５の所定の位置
にパルスレーザ光１３Ａが照射されるようにすることが
できる。

【００８７】ここで、パルスレーザ光１３Ａがダムバー
５の中央に照射されるようにするためのディレイ回路３
３で与える遅延時間ｔ₃について説明する。各回路での
応答のための遅れやパルスレーザ光発振までの遅れを総
合した遅延時間をδ_tとすると、レーザ光軸１３Ｃがス
リット部６の始まりから中央まで移動する時間ｔ_Aは、 ｔ_A＝ｔ₁／２＝Ｗ₂／２ｖ₀ … （１） となる。また、レーザ光軸１３Ｃがスリット部６に入っ
てからパルスレーザ光がダムバー５に照射されるまでの
時間ｔ_Bは、ディレイ回路３３で与えられる遅延時間ｔ₃
を用いて、 ｔ_B＝δ_t＋ｔ₃ … （２） と表される。

【００８８】パルスレーザ光がダムバー５の中央に照射
されるべき条件は、 ｔ_A＝ｔ_B … （３） であるから、式（１）〜（３）より遅延時間ｔ₃は、 ｔ₃＝Ｗ₂／２ｖ₀−δ_t … （４） となり、式（４）の通りに遅延時間ｔ₃を設定すればパ
ルスレーザ光１３Ａがダムバー５の概ね中央に照射され
ることになる。

【００８９】また、前述のビーム形状変更器１１を適宜
操作することにより、パルスレーザ光１３Ａの照射位置
におけるスポット１３Ｂを図５（ｂ）のように長手方向
の寸法がダムバー５の幅ｄよりも十分長くなるように
し、かつそのスポット１３Ｂの長手方向をリード３の長
手方向とほぼ一致させる。そして、スポット１３Ｂがダ
ムバー５の幅ｄを差し渡すようにする。これによって、
一回のパルスレーザ光１３Ａの照射によりダムバーを幅
方向に切断することができる。

【００９０】上記のようなダムバー５の切断中または切
断準備段階には、加工ノズル１３先端の開口部１３ａを
通してテレビカメラ１８によりダムバー５近傍の画像が
撮像され、モニターテレビ１８ｃに表示される。但し、
カメラ用光源１８ｂからの照明光がカメラ用ハーフミラ
ー１８ｄを介してダムバー５近傍に照射され、ダムバー
５近傍で反射した光がカメラ用結像レンズ１８ａを介し
てテレビカメラ１８に取り込まれる。

【００９１】以上のような本実施例によれば、検出光４
４Ａ（検出光４１Ａ）の光軸をレーザ光軸１３Ｃより２
ピッチ分先行させ、反射した検出光４１Ａによってリー
ドの配列状態（材料の有無）を検出するので、スパッタ
や、レーザプラズマ、プルーム、加工用のパルスレーザ
光の反射光等の強烈な外乱要素が検出ユニット４０の方
向に直接入射することを防止でき、その影響を排除して
リードの配列状態の検出を確実かつ正確に行うことがで
きる。従って、安定かつ確実にダムバー５の切断を行う
ことが可能となり、また装置の故障や事故への速やかな
対応も可能となり、製品品質の向上や欠陥率の低減も図
ることができる。

【００９２】また、上記検出光４１Ａをもとに発生させ
た検出信号を信号処理してパルスレーザ光１０Ａの発振
を制御し、そのタイミングに基づいてパルスレーザ光１
３Ａを発振させながらレーザ光軸１３Ｃを所定の速度で
移動させていくので、確実かつ高速にダムバー５の切断
を行うことができる。

【００９３】また、上記検出光４１Ａに対応する検出値
と基準値メモリ３９ｄからの基準値とを比較するので、
異常な検出データを排除することができる。

【００９４】さらに、上記検出光４１Ａに対応する検出
値とその検出位置の前後１ピッチ分の検出値の平均値と
を比較するので、検出位置の前後のデータに対して飛び
抜けて異なる異常な検出データを排除することができ、
一層正確な検出および切断を行うことができる。

【００９５】さらに、ビーム変換器１１ａ、ビーム回転
器１１ｂを適宜操作して、パルスレーザ光１３Ａのスポ
ット１３Ｂの長手方向の寸法をダムバー５の幅よりも十
分長くなるようにし、かつスポット１３Ｂの幅をダムバ
ー５の長さよりも短くなるようにし、そのスポット１３
Ｂの長手方向をアウターリード３の長手方向とほぼ一致
させ、スポット１３Ｂがダムバー５の幅を差し渡すよう
にするので、一回のレーザ光１３Ａの照射によりダムバ
ー５を幅方向に切断することができ、加工能率を向上す
ることができる。

【００９６】次に、本発明によるダムバー加工方法及び
ダムバー加工装置の第２の実施例について、図１３およ
び図１４を参照しながら説明する。

【００９７】第１の実施例においては、ほぼダムバー５
の中央にパルスレーザ光１３Ａが照射されるように制御
していたが、スリット部６の幅つまりダムバー５の長さ
が全て同じ場合には、これで十分である。しかし、パル
スレーザ光１３Ａの発振を制御する信号に与えるべき遅
延時間ｔ₃は一定値であり、アウターリード３の側面か
ら常に一定の距離の位置にパルスレーザ光１３Ａが照射
されるため、もし樹脂モールドで封止する際に樹脂モー
ルドの収縮変形するなどしてリードピッチが一定値から
ずれた場合には、パルスレーザ光１３Ａの照射位置がダ
ムバー５の中央（スリット部６の中央）よりもリード側
に偏って、アウターリード３に切欠き部分が形成された
りアウターリード３自体が溶断される心配もある。その
結果、後工程において実施されるアウターリード３の折
り曲げ成形時にリードの折り曲げ精度を確保できなかっ
たり破断が生じる原因となる。本実施例は、リードピッ
チが一定値からずれた場合を想定し、上記のような不具
合をなくすためのものであって、ダムバー５の中央にパ
ルスレーザ光１３Ａが照射されるようにしてその照射位
置の偏りをなくすためにのものである。

【００９８】本実施例においては、パルスレーザ光の発
振を制御するタイミング決定のための信号処理が、第１
の実施例の図１２と異なる。それ以外のダムバー加工装
置の構成やその加工方法は第１の実施例と同様である。
以下では、その信号処理を中心に説明する。

【００９９】図１３に示すように、第１比較回路３９ａ
および第２比較回路３９ｂで処理されメモリ３９ｃに記
憶されたデータ（信号Ｓ₁₀）は微分回路３１に入力され
る。微分回路３１ではコンパレータ４３からの信号Ｓ₂
の立ち上がり及び立ち下がりに対応する信号Ｓ₃が作成
される。ここで、図１３のｔ_mはｍ番目のスリット部６
の幅Ｗ_mを速度ｖ₀で移動する時間であり、ｔ_m＝Ｗ_m／ｖ
₀である。この段階でスリット部６の幅、即ちダムバー
５の長さＷ_mが測定されたことになる。

【０１００】また、図１４に示すように、本実施例の制
御部３０ａでは、図２に示したホールド回路３２がな
く、上記微分回路３１からの信号Ｓ₃がディレイ回路３
３ｅに入力されることになる。ディレイ回路３３ｅはマ
イコンで構成されており、第１積算カウンタ３３ａ、第
２積算カウンタ３３ｂ、ホールド回路３３ｃ、及びトリ
ガ信号発生回路３３ｄを備える。但し、ホールド回路３
３ｃは図１２のホールド回路３２とは異なるものであ
る。

【０１０１】ディレイ回路３３ｅでは、まず微分回路３
１からの信号Ｓ₃に対応して第１積算カウンタ３３ａで
信号Ｓ₁₁が作成される。この第１積算カウンタ３３ａで
は、信号Ｓ₃が正のパルス出力（スリット部６の始まり
に対応する）を発した時刻Ｔ_m0から負のパルス出力を発
するまでの間（ｔ_mの間）に積算が行われ、その後次の
正のパルス出力までの間にその積算した値が保持され、
次の正のパルス出力を発した時点で積算された値がリセ
ットされて再び積算が行われる。この時、ディレイ回路
３３ｅのマイコンのクロックタイム（処理を行うための
単位発振周期）をΔｔとすると、ｔ_mの間のクロックタ
イムΔｔの個数はｔ_m／Δｔであるが、信号Ｓ₁₁におけ
る積算値ｈ_mは、上記ｔ_m／Δｔの１／２、即ち次式
（４）を満たすように決められる。

【０１０２】

【数１】

【０１０３】上記ｈ_mの値はＷ_mの間を移動する間
（ｔ_m）に刻まれるクロックタイムΔｔの数の半分の値
である。従って、第１積算カウンタ３３ａでｈ_mの値ま
で積算することは、ｍ番目のダムバー５（長さＷ_m）の
中央（Ｗ_m／２）を求めること、従ってスリット部６の
始まりを検出した時刻Ｔ_m0からダムバー５の中央までの
移動時間（ｔ_m／２）を求めることと同等である。

【０１０４】次に、この信号Ｓ₁₁に対応して第２積算カ
ウンタ３３ｂで信号Ｓ₁₂が作成される。この第２積算カ
ウンタ３３ｂでは、信号Ｓ₃が正のパルス出力を発した
時刻Ｔ_m0から積算値ｈ_mまで積算が行われ、保持された
後、次の正のパルス出力を発した時点で積算された値が
リセットされて再び積算が行われる。この時の積算値ｈ
_mは第１積算カウンタ３３ａより与えられる。

【０１０５】続いて、この信号Ｓ₁₂に基づきホールド回
路３３ｃでホールド信号Ｓ₁₃が作成される。このホール
ド回路３３ｃでは、第２積算カウンタ３３ｂにおいて積
算が行われている間はパルスを発生させず、第２積算カ
ウンタ３３ｂにおいて積算値ｈ_mが保持されている間の
みパルスを発生させる。ホールド信号Ｓ₁₃において、積
算値ｈ_mまでの積算が完了した時刻Ｔ_m1は、光電式検出
器４１でスリット部６の始まりを検出した時刻Ｔ_m0に、
ｍ番目のダムバー５の中央まで移動する遅延時間ｔ_m／
２を加えた時刻となる。

【０１０６】上記ホールド回路３３ｃからのホールド信
号Ｓ₁₃はトリガ信号発生回路３３ｄに入力される。トリ
ガ信号発生回路３３ｄでは、ホールド信号Ｓ₁₃の立ち上
がり（時刻Ｔ_m1）をもとにレーザ用トリガ信号Ｓ₁₄が発
生し、これがレーザ用トリガ信号発生回路３４に入力さ
れ、それをもとにレーザ発振器１０からパルスレーザ光
１０Ａが発振する。以上の信号処理により、ダムバー５
の中央に正確にパルスレーザ光１３Ａが照射されるよう
にパルスレーザ光の発振タイミングを決定することがで
きる。

【０１０７】以上のような本実施例によれば、第１の実
施例と同様の効果が得られるだけでなく、信号処理によ
ってダムバー５の中央にパルスレーザ光１３Ａを照射し
てそのダムバー５の中央を正確に切断するので、照射位
置の偏りがなくなり、ダムバー５の切り残し幅を品質管
理上の許容値内に収めて高精度かつ良好な形状を得るこ
とが可能となる。さらに、リード３自体に切欠き部分が
形成されたりリード３自体が溶断されるような事故を防
ぐこともできる。

【０１０８】

【発明の効果】本発明によれば、検出光の光軸をレーザ
光軸より少なくとも２ピッチ分先行させるので、強烈な
外乱光の影響を排除してリードの配列状態の検出を確実
かつ正確に行うことができる。そして、検出光に対応す
る検出信号を信号処理してパルスレーザ光の発振を制御
しつつ、レーザ光軸を所定の速度で移動させていくの
で、確実かつ高速にダムバーの切断を行うことができ
る。

【０１０９】また、検出値と基準値とを比較するので、
異常な検出データを排除することができ、さらに、検出
値とその前後１ピッチ分の検出値の平均値とを比較する
ので、検出位置の前後のデータに対して飛び抜けて異な
る異常な検出データを排除して一層正確な検出および切
断を行うことができる。

【０１１０】また、レーザ光のスポットの長手方向の寸
法をダムバーの幅よりも十分長くし、かつそのスポット
の幅をダムバーの長さよりも短くし、さらにスポットの
長手方向をリードの長手方向とほぼ一致させて、スポッ
トがダムバーの幅を差し渡すようにするので、一回のレ
ーザ光照射によりダムバーを幅方向に切断することがで
き、加工能率を向上することができる。

【０１１１】従って、本発明によれば、安定かつ確実に
ダムバーの切断を行うことが可能となり、また装置の故
障や事故への速やかな対応も可能となり、製品品質の向
上や欠陥率の低減も図ることができる。さらに、多ピン
かつ狭ピッチの高性能な半導体装置を、低コストでかつ
歩留り良く製造できるとともに、大量生産することも可
能となる。その結果、欠陥がなく信頼性の高い電子機器
を、大量かつ安定に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例で使用するダムバー加工
装置の概略構成を模式的に示す図である。

【図２】図１のダムバー加工装置における制御部及び検
出ユニットの構成を示す図である。

【図３】図１のビーム変換器１１ａ及びビーム回転器１
１ｂの構成を示す図である。

【図４】図１の加工テーブルの構成を示す図である。

【図５】（ａ）はワーク即ち半導体装置の平面図であ
り、（ｂ）はダムバーの切断状況の説明図であって
（ａ）のＢ部拡大図である。

【図６】図２の光電式検出器４１の感光面の配列を示し
た図である。

【図７】リードフレームにおける各々の寸法の定義を説
明する図である。

【図８】図１のダムバー加工装置を用いたダムバー加工
の手順を説明するフローチャートである。

【図９】図１のダムバー加工装置を用いたダムバー加工
の手順を説明するフローチャートであって、図８に続く
図である。

【図１０】図１のダムバー加工装置を用いたダムバー加
工の手順を説明するフローチャートであって、図９に続
く図である。

【図１１】ダムバーの位置の検出から第１比較回路から
の信号出力までの処理を示すタイムチャートである。

【図１２】ダムバーの位置の検出からパルスレーザ光の
発振タイミングの決定までの信号処理、及びパルスレー
ザ光の発振を示すタイムチャートである。

【図１３】本発明の第２の実施例を説明する図であっ
て、ダムバーの位置の検出からパルスレーザ光の発振タ
イミングの決定までの信号処理、及びパルスレーザ光の
発振を示すタイムチャートである。

【図１４】図１３の信号処理を行うためのディレイ回路
の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 半導体装置（ワーク） ２ リードフレーム ３ リード（ウエブ部） ４ 樹脂モールド ５ ダムバー ６ スリット部 １０ レーザ発振器 １１ａ ビーム変換器 １１ｂ ビーム回転器 １１Ａ パルスレーザ光 １２ 加工ヘッド １３ 加工ノズル １３ａ （加工ノズル１３の）開口部 １３Ａ パルスレーザ光 １３Ｂ （パルスレーザ光１３Ａの）スポット １３Ｃ レーザ光軸 １６ 集光レンズ １７ アシストガス供給口 １７Ａ アシストガス １８ テレビカメラ １８ａ カメラ用結像レンズ １８ｂ カメラ用光源 １８ｃ モニターテレビ １８ｄ カメラ用ハーフミラー ２１ 加工テーブル ２２ Ｘテーブル ２３ Ｙテーブル ２４ θテーブル ３０ 制御部 ３０ａ 制御部 ３１ 微分回路 ３２ ホールド回路 ３３ ディレイ回路 ３３ａ 第１積算カウンタ ３３ｂ 第２積算カウンタ ３３ｃ ホールド回路 ３３ｄ トリガ信号発生回路 ３３ｅ ディレイ回路 ３４ レーザ電源回路 ３５ 検出位置設定回路 ３６ ビーム制御部 ３７ テーブル制御部 ３８ 制御回路 ３９ａ 第１比較回路 ３９ｂ 第２比較回路 ３９ｃ メモリ ３９ｄ 基準値メモリ ４０ 検出ユニット ４１ 光電式検出器 ４１ａ （光電式検出器４１の）検出要素 ４１Ａ 検出光 ４２ 検出信号増幅器 ４３ コンパレータ ４４ 検出用ＬＤレーザ発生器 ４４Ａ 検出光 ４４Ｂ （検出光４４Ａの）照射範囲 ４５ 検出位置調節器 ５０ エラー処理回路 ５１ エラー処理手段 ５２ エラー表示手段 ａ₁〜ａ_n アウターリード３の幅 ｂ₁〜ｂ_n-1 リード間隙の幅 ｃ₁〜ｃ_n-1 リードピッチ ｄ₀〜ｄ_n レーザ切断する位置 ｐ₁〜ｐ_n-1 累積リードピッチ ｎ 一辺当たりの総リード本数 ｉ 左側から数えたリードの本数

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 美野本 泰 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂モールドで半導体チップをリードフ
   レーム上に封止した半導体装置のダムバーにパルスレー
   ザ光を照射しながらそのパルスレーザ光の光軸を前記半
   導体装置に対して所定の速度で相対的に移動させること
   により、前記ダムバーを順次切断するダムバー加工方法
   において、 前記ダムバーに照射されるパルスレーザ光の光軸よりも
   少なくとも各リードの２ピッチ分以上先行した前記リー
   ドフレーム上の位置に検出光を照射し、前記リードフレ
   ーム上で反射した検出光を入射させてその検出値に対応
   する検出信号を発生し、その検出信号に基づいて前記パ
   ルスレーザ光を照射するタイミングを決定し、そのタイ
   ミングで前記ダムバーの所定位置に前記パルスレーザ光
   が照射されるようそのパルスレーザ光の発振を制御する
   ことを特徴とするダムバー加工方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のダムバー加工方法におい
   て、前記検出光に対応する検出値と、予め入力しておい
   た設計値に基づく基準値とを比較し、前記検出値と前記
   基準値との差が大きい場合には、前記基準値に基づいて
   前記パルスレーザ光を照射するタイミングを決定するこ
   とを特徴とするダムバー加工方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載のダムバー加工方法におい
   て、前記検出値と前記基準値との差が所定の範囲にある
   場合には、前記検出値とその検出位置の前後１ピッチ分
   の検出値の平均値とをさらに比較し、前記検出値と前記
   平均値との差が大きい場合には前記基準値に基づいて前
   記パルスレーザ光を照射するタイミングを決定し、前記
   検出値と前記基準値との差が所定の範囲にある場合には
   前記検出値に基づいて前記パルスレーザ光を照射するタ
   イミングを決定することを特徴とするダムバー加工方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１から３のうちいずれか１項記載
   の半導体装置の製造方法において、前記パルスレーザ光
   を細長い断面形状に変換すると共にそのレーザ光の照射
   位置におけるスポットの長手方向の寸法を前記ダムバー
   の幅よりも十分長くなるようにし、かつ前記スポットの
   幅を前記ダムバーの長さよりも短くなるようにし、前記
   スポットの長手方向を前記リードフレームのリードの長
   手方向とほぼ一致させて前記ダムバーを幅方向に差し渡
   すようにそのパルスレーザ光を照射することを特徴とす
   るダムバー加工方法。
5. 【請求項５】 パルスレーザ光を発振するレーザ発振器
   と、前記パルスレーザ光を被加工物の加工位置まで誘導
   する加工光学系と、前記加工光学系により誘導された前
   記パルスレーザ光を出射すると共にアシストガスを噴射
   させる開口部を先端に備える加工ノズルと、前記パルス
   レーザ光の光軸を前記被加工物に対して所定の速度で相
   対的に移動させる搬送手段とを有し、樹脂モールドで半
   導体チップをリードフレーム上に封止した半導体装置を
   前記搬送手段に載せ、前記リードフレームのダムバーに
   前記パルスレーザ光を照射して前記ダムバーを順次切断
   するダムバー加工装置において、 前記ダムバーに照射されるパルスレーザ光の光軸よりも
   少なくとも各リードの２ピッチ分以上先行した前記リー
   ドフレーム上の位置に検出光を照射する検出光発生手段
   と、 前記リードフレーム上で反射した検出光を入射させてそ
   の検出値に対応する検出信号を発生する光検出手段と、 前記検出値と予め入力しておいた設計値に基づく基準値
   とを比較すると共に、前記検出値と前記基準値との差が
   大きい場合には、前記検出値の代わりに前記基準値に基
   づく信号を出力する第１の比較手段と、 前記第１の比較手段からの信号に対応する検出値とその
   検出位置の前後１ピッチ分の検出値の平均値とを比較す
   ると共に、前記検出値と前記平均値との差が大きい場合
   には前記検出値の代わりに前記基準値に基づく信号を出
   力する第２の比較手段と、 前記第１の比較手段および前記第２の比較手段からの信
   号を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段からの信号に基づいて前記パルスレーザ光
   を照射するタイミングを決定し前記ダムバーの所定の位
   置にパルスレーザ光が照射されるよう前記レーザ発振器
   を制御する制御手段とを有することを特徴とするダムバ
   ー加工装置。