JPH08316396A - ダムバー切断方法及びダムバー切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体装置のダムバーを細長い断面形状のレー
ザ光照射で切断するに際し、ダムバーの樹脂モールドに
近い側と遠い側の入熱量を均等にし、切断幅を同一にし
て、高精度で良好な品質が得られるようにする。 【構成】ベンディングミラー１１と集光レンズ１２の間
に細長いくさび形状穴１５ａを有するマスク１５を設
け、レーザ光１４のスポット１４ａの狭い側が樹脂モー
ルド３側に来るようにする。これにより、ダムバー２の
樹脂モールド３に遠い側よりも樹脂モールド３に近い側
でレーザ光１４照射による入熱量が少なくなり、ダム内
レジン４からの熱および正味のレーザ光照射による入熱
のトータルである樹脂モールド３に近い側の入熱量と、
樹脂モールド３から遠い側の入熱量とを均一にできる。
従って、ダムバー２切断後の切断幅を同一にできる。

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に封止した半導体
装置のダムバーをレーザ光によって切断するダムバーの
切断方法、及びダムバー切断装置に関する。

【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。そして、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。なお、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、リードフレームのリードピッチ
がそれほど微細でなくアウターリード部分の寸法精度に
もある程度余裕があったため、ダムバーをパンチプレス
等により打ち抜き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、従来のプレス打ち抜
き法では技術的に対応できなくなってきた。

【０００４】例えば０．３ｍｍピッチの多ピンかつ狭ピ
ッチのリードフレームでは、板厚が０．１〜０．２ｍｍ
程度、リード間隙（以下、適宜スリット部という）の幅
が０．１〜０．１５ｍｍ程度となり、板厚と同じかまた
はそれ以下の寸法でダムバー部分を切断する必要があ
り、このような微細な寸法の打ち抜きを行う工具を作成
することは非常に困難を伴うと共に、もしそのような工
具が作成できたとしても工具の厚さが微細な寸法となる
ため破損する可能性が大きい。しかも、ダムバーの近く
にはダムバーとリードの間に流出後固化した樹脂ダムバ
ーとリードの間に流出後固化した樹脂（以下、ダム内レ
ジンという）やリードフレーム表面に流出した樹脂（以
下、レジンばりという）も付着し、上記プレス打抜き法
ではダムバーを確実かつ良好な形状に切断することがで
きない。

【０００５】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５−２１１２６０号公報に記
載のものがある。

【０００６】この特開平５−２１１２６０号公報に記載
の従来技術においては、予め個々のダムバー加工位置を
カメラ等で取り込み、全部のデータを取り込んでから画
像処理によって全ての実際のダムバーの位置を検出し、
その後この正確な位置情報に基づいてレーザ光を照射す
る方法が開示されている。ここでも、レーザ光の集光位
置決定にはガルバノミラーが、レーザ光の集光には大口
径の集光レンズが使用されている。

【０００７】また、ダムバーの加工方法ではないが、特
開平１−２２４１８８号公報に記載の従来技術において
は、レーザ光によって断続的な加工を行う際に加減速に
よる振動を回避するため、レーザ光の発振時刻を制御し
ながら予め求めておいた加工軌跡に沿ってレーザ光の光
軸を相対移動させ、高速に位置決めしながら連続的に加
工する（オンザフライ）方式が提案されている。この方
式は半導体ウエハを加工する場合に好適なものである
が、ダムバーの加工に応用することが可能と考えられ
る。

【０００８】さらに、レーザ光を用いるダムバーの加工
に好適な従来技術として、特開平６−１４２９６８号公
報に記載のものがある。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
て被加工物における材料の有無（リードの配列状態）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、この方式は、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
光の照射を即座に行うものであり、レーザ光の光軸（以
下、レーザ光軸という）軸を被加工物に対して移動させ
るだけで、順次ダムバーが切断され、確実かつ高速に加
工が行える。

【０００９】一方、特開平４−３２２４５４号公報に記
載の従来技術は、レーザ発振器から出力されるレーザ光
の断面形状をシリンドリカルレンズによって細長い形状
（楕円形状）とし、ガルバノミラーによってレーザ光の
集光位置を決定し、大口径の集光レンズによりダムバー
に集光して溶断を行うものであり、狭いスリット幅に対
応させて一回のレーザ光照射でダムバーを切断するもの
である。これにより、前述の３つの従来技術によるより
も一層高速な加工を行うことが可能である。

【００１０】また、レーザ光を用いてダムバーおよびダ
ム内レジンを溶断、除去する方法が特開平５−３１５３
７８号公報に開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−３２２４５
４号公報等に記載の従来技術を利用し、半導体装置のダ
ムバーを細長い断面形状を有するレーザ光を照射して切
断する場合、一般的には、ダムバーの切断と同時にダム
バーとリードの間に流出後固化したダム内レジンも同時
に溶融除去する。そのために、ダムバーだけでなく、そ
のダムバーに隣接するダム内レジンの表面にも細長い断
面形状のレーザ光が照射されるようにする。このような
ダムバーおよびダム内レジンを同時に溶断除去する考え
方は、特開平５−３１５３７８号公報に属する考え方で
もある。

【００１２】この場合、レーザ光エネルギーの吸収率の
低い金属からなるダムバーと、吸収率の高い黒色樹脂か
らなるダム内レジンそれぞれに、レーザ光照射による入
熱現象が生じる。

【００１３】そこである一つのダムバーに注目すると、
ダムバーの樹脂モールドに近い側の部分には、正味のレ
ーザ光照射による入熱現象以外に、レーザ光照射によっ
てダム内レジンに発生した熱が伝わってくる入熱現象も
起こる。そして、そのダム内レジンからの入熱に伴って
ダムバーを構成する金属材料のレーザ光吸収率が上昇
し、そのレーザ光吸収率の上昇によってもさらに入熱量
が上昇する。従って、ダムバーの樹脂モールドに近い側
の部分では、ダムバーの樹脂モールドに遠い側の部分よ
りトータルの入熱量が多くなる。

【００１４】上記のようなダムバーの樹脂モールドに近
い側と遠い側の入熱量の差のために、ダムバー切断後の
切断幅は一定とはならず、ダムバーの樹脂モールドに近
い部分が広く、ダムバーの樹脂モールドに遠い部分が狭
くなってしまう。

【００１５】本発明の目的は、半導体装置のダムバーを
細長い断面形状を有するレーザ光を照射して切断するに
際して、ダムバーの樹脂モールドに近い側と遠い側の入
熱量を均等にし、ダムバーの切断幅を同一にして、高精
度で良好な品質の樹脂モールド型半導体装置を得ること
ができるダムバー切断方法及びダムバー切断装置を提供
することである。

【００１６】

【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、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に封止した半導体装置のダム
バーを、細長い断面形状を有するレーザ光を照射して切
断するダムバーの切断方法において、前記レーザ光照射
による入熱量が前記ダムバーの樹脂モールドに遠い側よ
りも樹脂モールドに近い側の方で少なくなるようにし
て、前記レーザ光を前記ダムバーに照射し前記ダムバー
を切断することを特徴とするダムバー切断方法が提供さ
れる。

【００１７】上記ダムバー切断方法において、好ましく
は、前記レーザ光の断面形状を樹脂モールド側の狭い略
くさび形状にする。

【００１８】また、上記ダムバー切断方法において、好
ましくは、前記レーザ光の断面形状を楕円形状にし、か
つ前記ダムバー上に照射される前記レーザ光のスポット
の中心を樹脂モールドから遠ざかる方向にずらせる。

【００１９】さらに、上記ダムバー切断方法において、
好ましくは、前記レーザ光の断面におけるエネルギー密
度分布を、前記ダムバーの樹脂モールドに近い側では小
さく樹脂モールドに遠い側では大きくなるような連続的
な勾配に設定する。

【００２０】また、前述の目的を達成するため、本発明
によれば、リードフレームに半導体チップを搭載し樹脂
モールドで一体に封止した半導体装置のダムバーに細長
い断面形状を有するレーザ光を照射することにより前記
ダムバーを切断するダムバー切断装置において、前記レ
ーザ光照射による入熱量が、前記ダムバーの樹脂モール
ドに遠い側よりも樹脂モールドに近い側の方で少なくな
るように調整する入熱量調整手段を有することを特徴と
するダムバー切断装置が提供される。

【００２１】上記ダムバー切断装置において、好ましく
は、前記入熱量調整手段が、前記レーザ光の断面形状を
樹脂モールド側の狭い略くさび形状にするマスクを含
む。

【００２２】または、上記入熱量調整手段が、非球面レ
ンズを含んでもよい。

【００２３】さらに、上記入熱量調整手段が、前記ダム
バーの樹脂モールドに近い側では透過率が小さく樹脂モ
ールドに遠い側では透過率が大きくなるような連続的な
透過率勾配を有するハーフミラーを含んでもよい。

【００２４】

【作用】上記のように構成した本発明のダムバー切断方
法においては、レーザ光照射による入熱量を、ダムバー
の樹脂モールドに遠い側よりも樹脂モールドに近い側の
方が少なくなるようにすることにより、レーザ光エネル
ギーの吸収率の低い金属からなるダムバーの入熱量が多
くなり、吸収率の高い黒色樹脂からなるダム内レジンの
入熱量が少なくなる。従って、ダムバーの樹脂モールド
に近い側に伝わってくるダム内レジンからの熱も少なく
なり、それに伴うダムバーのレーザ光吸収率の上昇の度
合いも小さくなる。また、ダムバー自体においても、樹
脂モールドに遠い側よりも近い側の方で正味のレーザ光
照射による入熱量が少なくなる。その結果、ダム内レジ
ンからの熱および正味のレーザ光照射による入熱のトー
タルである樹脂モールドに近い側の部分の入熱量と、樹
脂モールドから遠い側の部分の入熱量とを均一にするこ
とが可能となる。

【００２５】上記のように、ダムバーの樹脂モールドに
近い側と遠い側とで入熱量の差がなくなって均一となる
ため、ダムバー切断後の切断幅は、樹脂モールドに近い
側、遠い側にかかわらず同一となり、広い部分や狭い部
分ができることがない。

【００２６】また、レーザ光の断面形状を樹脂モールド
側の狭い略くさび形状にすることにより、上記のように
ダムバーの樹脂モールドに遠い側よりも樹脂モールドに
近い側の方が少なくなるようにレーザ光照射による入熱
量を設定することが可能である。

【００２７】あるいは、レーザ光の断面形状を楕円形状
にし、かつその楕円形のスポットの中心を樹脂モールド
から遠ざかる方向にずらせることにより、スポットの幅
をダムバーの樹脂モールド側に近づくにつれて狭くする
ことができる。従って、上記の略くさび形状と同様に、
ダムバーの樹脂モールドに遠い側よりも樹脂モールドに
近い側の方が少なくなるようにレーザ光照射による入熱
量を設定することが可能である。なお、レーザ光の断面
形状を楕円形状にするためには、ほぼ円形断面のレーザ
光を、例えば凸型または凹型のシリンドリカルレンズに
通過させればよい。

【００２８】さらに、上記レーザ光の断面におけるエネ
ルギー密度分布を、樹脂モールドに近い側では小さく樹
脂モールドに遠い側では大きくなるような連続的な勾配
に設定することによっても、上記と同様にレーザ光照射
による入熱量を設定することが可能である。

【００２９】また、上記のように構成した本発明のダム
バー切断装置においては、レーザ発振器より細長い断面
形状を有するレーザ光を発生し、そのレーザ光を光学系
によって照射位置に集光させ、集光させたレーザ光の照
射によって半導体装置のダムバーを切断する。その時、
入熱量調整手段によって、レーザ光照射による入熱量
が、ダムバーの樹脂モールドに遠い側よりも樹脂モール
ドに近い側の方で少なくなるように調整する。これによ
り、前述のダムバー切断方法が実施できる。

【００３０】上記入熱量調整手段に略くさび形状のマス
クを含めることにより、レーザ光の断面形状を樹脂モー
ルド側の狭い略くさび形状にすることができる。

【００３１】また、上記入熱量調整手段に非球面レンズ
を含めることにより、レーザ光の断面におけるエネルギ
ー密度分布を、樹脂モールドに近い側では小さく樹脂モ
ールドに遠い側では大きくなるような連続的な勾配に設
定することができる。

【００３２】さらに、上記入熱量調整手段に、ダムバー
の樹脂モールドに近い側では透過率が小さく樹脂モール
ドに遠い側では透過率が大きくなるような連続的な透過
率勾配を有するハーフミラーを含めることにより、レー
ザ光の断面におけるエネルギー密度分布を、樹脂モール
ドに近い側では小さく樹脂モールドに遠い側では大きく
なるような連続的な勾配に設定することができる。

【００３３】

【実施例】本発明の第１の実施例によるダムバー切断方
法及びダムバー切断装置について、図１から図４を参照
しながら説明する。

【００３４】図１（ａ）に示すように、本実施例のダム
バー切断装置には、レーザ発振器１０、ベンディングミ
ラー１１、集光レンズ１２が備えられており、また、ベ
ンディングミラー１１と集光レンズ１２の間には、図１
（ｂ）に示すような細長いくさび形状穴１５ａを有する
マスク１５が備えられている。レーザ発振器１０から出
力されたレーザ光１３は、加工対象である樹脂モールド
型半導体装置１００の方向に向けてベンディングミラー
１１により向きを変えられる。そして、レーザ光１３は
くさび形状穴１５ａを有するマスク１５によって断面形
状が細長いくさび形状のレーザ光１４に成形され、集光
レンズ１２により集光され、樹脂モールド型半導体装置
１００のダムバー表面に照射される。

【００３５】図２は、上記のように集光されたレーザ光
１４が樹脂モールド型半導体装置１００のダムバー２に
照射された状況を示す図である。図２においては、樹脂
モールド３、リード１、およびダムバー２で囲まれた部
分には樹脂が流出し固化したダム内レジン４が存在す
る。図２（ａ）に示すように、レーザ光１４のスポット
１４ａの形状は細長いくさび形状をしており、本実施例
では、そのスポット１４ａの長手方向をリード１の長手
方向に合わせ、かつくさび形状の狭い側が樹脂モールド
３の側に来るようにする。また、ダムバー２だけでな
く、そのダムバー２に隣接するダム内レジン４の表面に
もレーザ光が照射されるようにし、ダムバー２の切断と
同時にダム内レジン４も同時に溶融、除去する。

【００３６】これにより、ダムバー２の樹脂モールド３
に遠い側よりも樹脂モールド３に近い側の方が少なくな
るようにレーザ光１４の照射による入熱量が設定され、
それによって、レーザ光エネルギーの吸収率の低い金属
からなるダムバー２の入熱量が多くなり、吸収率の高い
黒色樹脂からなるダム内レジン４の入熱量が少なくな
る。従って、ダムバー２の樹脂モールド３に近い側に伝
わってくるダム内レジン４からの熱も少なくなり、それ
に伴うダムバー４のレーザ光吸収率の上昇の度合いも小
さくなる。また、ダムバー４自体においても、樹脂モー
ルド３に遠い側よりも近い側の方で正味のレーザ光照射
による入熱量が少なくなる。その結果、ダム内レジン４
からの熱および正味のレーザ光照射による入熱のトータ
ルである樹脂モールド３に近い側の部分の入熱量と、樹
脂モールド３から遠い側の部分の入熱量とを均一にする
ことが可能となる。

【００３７】上記のように、ダムバー２の樹脂モールド
３に近い側と遠い側とで入熱量の差がなくなって均一に
できるため、図２（ｂ）に示すように、ダムバー２切断
後の切断幅を、樹脂モールド３に近い側、遠い側にかか
わらず同一にでき、切断面２Ａが平行となって広い部分
や狭い部分ができることがない。

【００３８】図３および図４は、断面形状が細長いくさ
び形状のレーザ光を用いずに幅が一定の細長い矩形断面
形状を有するレーザ光を用いた場合について説明する図
である。ある一つのダムバー２に注目すると、ダムバー
２の樹脂モールド３に近い側の部分には、正味のレーザ
光（図３ではスポット１４ｂで示す）の照射による入熱
現象以外に、レーザ光照射によってダム内レジン４に発
生した熱が伝わってくる入熱現象も起こる。このダム内
レジン４で発生した熱が伝わってくる状況を図３（ａ）
において矢印１４Ａで示す。そして、ダム内レジン４か
らの入熱に伴ってダムバー２を構成する金属材料のレー
ザ光吸収率が上昇し、そのレーザ光吸収率の上昇によっ
てもさらに入熱量が上昇する。従って、ダムバー２の樹
脂モールド３に近い側の部分では、ダムバー２の樹脂モ
ールド３に遠い側の部分よりトータルの入熱量が多くな
る。この時のダムバー２周辺の等温線を図３（ｂ）に、
また、図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面における金属材料のレー
ザ光吸収率αの分布の一例を図３（ｃ）に示す。

【００３９】上記のようなことから、図４（ａ）のよう
に幅が一定の細長い矩形断面形状を有するレーザ光（ス
ポット１４ｂ）を用いてダムバー２を切断した場合に
は、図３で説明したようなダムバー２の樹脂モールド３
に近い側と遠い側の入熱量の差のために、ダムバー２切
断後の切断幅は一定とはならず、図４（ｂ）のようにダ
ムバー２の樹脂モールド３に近い部分が広く、ダムバー
２の樹脂モールド３に遠い部分が狭くなってしまう。こ
のため、アウターリードの折り曲げ成形時に均一に変形
しないこと等により、高精度で良好な品質の樹脂モール
ド型半導体装置１００を得ることが困難となる。

【００４０】これに対し、本実施例では、くさび形状の
断面形状を有するレーザ光１４を利用するため、ダムバ
ー２切断後の切断幅を樹脂モールド３に近い側、遠い側
にかかわらず同一にでき、高精度で良好な品質の樹脂モ
ールド型半導体装置１００を得ることができる。

【００４１】以上のように本実施例によれば、レーザ光
１４の断面形状を細長いくさび形状とし、そのくさび形
状のスポット１４ａの狭い側が樹脂モールド３の側に来
るようにするので、ダムバー２の樹脂モールド３に遠い
側よりも樹脂モールド３に近い側の方でレーザ光１４の
照射による入熱量が少なくなり、それによってダム内レ
ジン４からの熱および正味のレーザ光照射による入熱の
トータルである樹脂モールド３に近い側の部分の入熱量
と、樹脂モールド３から遠い側の部分の入熱量とを均一
にできる。

【００４２】従って、ダムバー２切断後の切断幅を、樹
脂モールド３に近い側、遠い側にかかわらず同一にで
き、高精度で良好な品質の樹脂モールド型半導体装置１
００を得ることができる。

【００４３】次に、本発明の第２の実施例によるダムバ
ー切断方法及びダムバー切断装置について、図５から図
７を参照しながら説明する。

【００４４】本実施例においては、図５に示すように、
レーザ発振器１０とベンディングミラー１１との間に凸
型シリンドリカルレンズ２０と凹型シリンドリカルレン
ズ２１が備えられる。そして、レーザ発振器１０からは
円形の断面形状を持つレーザ光２２が出力され、凸型シ
リンドリカルレンズ２０と凹型シリンドリカルレンズ２
１により楕円形の断面形状のレーザ光２３に成形され、
加工対象である樹脂モールド型半導体装置１００の方向
に向けてベンディングミラー１１により向きを変えら
れ、集光レンズ１２により集光され、樹脂モールド型半
導体装置１００のダムバー表面に照射される。なお、図
５において、図１と同等の部材には同じ符号を付してあ
る。

【００４５】図６は、上記のように集光されたレーザ光
２３が樹脂モールド型半導体装置１００のダムバー２に
照射された状況を示す図である。図６において、図２と
同等の部材には同じ符号を付してある。図６（ａ）に示
すように、レーザ光２３のスポット２３ａの形状は細長
い楕円形をしており、本実施例では、そのスポット２３
ａの長手方向をリード１の長手方向に合わせ、かつ楕円
形のスポット２３ａの中心２３Ａを樹脂モールド３から
遠ざかる方向にずらせる。また、ダムバー２だけでな
く、そのダムバー２に隣接するダム内レジン４の表面に
もレーザ光が照射されるようにし、ダムバー２の切断と
同時にダム内レジン４も同時に溶融、除去する。

【００４６】これにより、第１の実施例のくさび形状の
断面形状を有するレーザ光を利用した場合と同様に、ダ
ムバー２の樹脂モールド３に遠い側よりも樹脂モールド
３に近い側の方が少なくなるようにレーザ光１４の照射
による入熱量が設定され、それによってダム内レジン４
からの熱および正味のレーザ光照射による入熱のトータ
ルである樹脂モールド３に近い側の部分の入熱量と、樹
脂モールド３から遠い側の部分の入熱量とを均一にする
ことが可能となる。従って、図６（ｂ）に示すように、
ダムバー２切断後の切断幅は、樹脂モールド３に近い
側、遠い側にかかわらず同一にでき、切断面２Ｂが平行
となって広い部分や狭い部分ができることがない。

【００４７】図７は、楕円形のスポット２３ａの中心２
３Ａをダムバー２の中心線上に位置させた場合について
説明する図である。従来は、ダムバー２をなるべく均一
な幅で切断しようというねらいから、図７（ａ）のよう
にスポット２３ａの中心２３Ａをダムバー２の中心線上
に位置させる方法が採用されることが多いが、図７
（ａ）の場合は図４（ａ）のようにダムバー２に対して
均等にスポットを当てることになり、従って図４（ｂ）
場合と同様の結果となる。即ち、図３で説明したように
ダムバー２の樹脂モールド３に近い側と遠い側の入熱量
の差のために、ダムバー２切断後の切断幅は一定とはな
らず、図７（ｂ）のようにダムバー２の樹脂モールド３
に近い部分が広く、ダムバー２の樹脂モールド３に遠い
部分が狭くなってしまう。このため、やはり高精度で良
好な品質の樹脂モールド型半導体装置１００を得ること
が困難となる。

【００４８】これに対し、本実施例では、楕円形のスポ
ット２３ａの中心２３Ａを樹脂モールド３から遠ざかる
方向にずらせるため、ダムバー２切断後の切断幅を樹脂
モールド３に近い側、遠い側にかかわらず同一にでき、
高精度で良好な品質の樹脂モールド型半導体装置１００
を得ることができる。

【００４９】以上のように本実施例によれば、レーザ光
２３の断面形状を細長い楕円形とし、その楕円形のスポ
ット２３ａの長手方向をリード１の長手方向に合わせ、
かつ楕円形のスポット２３ａの中心２３Ａを樹脂モール
ド３から遠ざかる方向にずらせるので、第１の実施例の
くさび形状の断面形状を有するレーザ光を利用した場合
と同様に、ダムバー２の樹脂モールド３に遠い側よりも
樹脂モールド３に近い側の方でレーザ光１４の照射によ
る入熱量が少なくなり、それによってダム内レジン４か
らの熱および正味のレーザ光照射による入熱のトータル
である樹脂モールド３に近い側の部分の入熱量と、樹脂
モールド３から遠い側の部分の入熱量とを均一にでき
る。

【００５０】従って、ダムバー２切断後の切断幅を、樹
脂モールド３に近い側、遠い側にかかわらず同一にで
き、高精度で良好な品質の樹脂モールド型半導体装置１
００を得ることができる。

【００５１】次に、本発明の第３の実施例によるダムバ
ー切断方法及びダムバー切断装置について、図８および
図９を参照しながら説明する。

【００５２】本実施例においては、図８に示すように、
集光レンズとして非球面レンズ３０が備えられるが、こ
の非球面レンズ３０としては、ダムバー２の樹脂モール
ド３に近い側では曲率が小さく樹脂モールド３に遠い側
では曲率が大きくなるように連続的に曲率が変化するも
のを用いる。レーザ発振器１０ａからは細長い矩形の断
面形状を持つレーザ光３１が出力され、加工対象である
樹脂モールド型半導体装置１００の方向に向けてベンデ
ィングミラー１１により向きを変えられ、集光レンズと
しての非球面レンズ３０により集光され、レーザ光３２
となって樹脂モールド型半導体装置１００のダムバー表
面に照射される。但し、非球面レンズ３０と加工対象と
の間の距離は曲率が小さい方の焦点距離に合わせるよう
にする。また、レーザ発振器１０ａとしては、細長い矩
形の断面形状を有するレーザ光を発生するスラブレーザ
発振器、またはシリンドリカルレンズやマスク等により
レーザ光の断面形状を変換する構成を有するものを利用
する。なお、図８において、図１と同等の部材には同じ
符号を付してある。

【００５３】図９は、上記のように集光されたレーザ光
３２が樹脂モールド型半導体装置１００のダムバー２に
照射された状況を示す図である。図９において、図２と
同等の部材には同じ符号を付してある。図９（ａ）に示
すように、レーザ光３２のスポット３２ａの形状は細長
い楕円形をしており、本実施例では、そのスポット３２
ａの長手方向をリード１の長手方向に合わせる。また、
ダムバー２だけでなく、そのダムバー２に隣接するダム
内レジン４の表面にもレーザ光が照射されるようにし、
ダムバー２の切断と同時にダム内レジン４も同時に溶
融、除去する。

【００５４】さらに、本実施例では、ダムバー２の樹脂
モールド３に近い側の曲率が小さく樹脂モールド３に遠
い側の曲率が大きくなるように非球面レンズ３０を設置
し、かつ非球面レンズ３０と加工対象との間の距離を曲
率が小さい方の焦点距離に合わせるようにするため、レ
ーザ光３２の断面におけるエネルギー密度分布、従って
スポット３２ａのエネルギー密度分布Ｅが、図９（ｂ）
に示すように樹脂モールド３に近い側では小さく樹脂モ
ールド３に遠い側では大きくなるような連続的な勾配に
設定される。

【００５５】これにより、図９（ａ）に矢印３２Ａで示
すようにレーザ光３２からの入熱量も樹脂モールド３に
近い側では小さく樹脂モールド３に遠い側では大きくな
るような連続的な勾配となり、それによってダム内レジ
ン４からの熱および正味のレーザ光照射による入熱のト
ータルである樹脂モールド３に近い側の部分の入熱量
と、樹脂モールド３から遠い側の部分の入熱量とが均一
となる。従って、図９（ｃ）に示すように、ダムバー２
切断後の切断幅は、樹脂モールド３に近い側、遠い側に
かかわらず同一となり、切断面２Ｃが平行となって広い
部分や狭い部分ができることがない。

【００５６】なお、ダムバー２の樹脂モールド３に近い
側の曲率が大きく樹脂モールド３に遠い側の曲率が小さ
くなるように非球面レンズ３０を設置し、かつ非球面レ
ンズ３０と加工対象との間の距離を曲率が大きい方の焦
点距離に合わせるようにしてもよい。

【００５７】以上のように本実施例によれば、集光レン
ズとしてダムバー２の樹脂モールド３に近い側の曲率が
小さく樹脂モールド３に遠い側の曲率が大きくなるよう
な非球面レンズ３０を設置し、かつ非球面レンズ３０と
加工対象との間の距離を曲率が小さい方の焦点距離に合
わせるようにするので、レーザ光３２のスポット３２ａ
のエネルギー密度分布Ｅを、樹脂モールド３に近い側で
小さく樹脂モールド３に遠い側で大きくなるようにで
き、それによってダム内レジン４からの熱および正味の
レーザ光照射による入熱のトータルである樹脂モールド
３に近い側の部分の入熱量と、樹脂モールド３から遠い
側の部分の入熱量とを均一にできる。

【００５８】従って、ダムバー２切断後の切断幅を、樹
脂モールド３に近い側、遠い側にかかわらず同一にで
き、高精度で良好な品質の樹脂モールド型半導体装置１
００を得ることができる。

【００５９】次に、本発明の第４の実施例によるダムバ
ー切断方法及びダムバー切断装置について、図１０によ
り説明する。

【００６０】本実施例においては、図１０に示すよう
に、ベンディングミラー１１と集光レンズ１２との間に
ハーフミラー４０が備えられるが、このハーフミラー４
０としては、図１０（ｂ）および（ｃ）に示すように、
ダムバー２の樹脂モールド３に近い側では透過率γが小
さく樹脂モールド３に遠い側では透過率γが大きくなる
ような連続的な透過率勾配を有するものを用いる。但
し、図１０（ｂ）では透過率γの等しい線を等高線４０
Ａで示し、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）のＣ−Ｃ方向の
断面における透過率γの分布の一例を示した図である。

【００６１】レーザ発振器１０ａからは細長い矩形の断
面形状を持つレーザ光４１が出力され、加工対象である
樹脂モールド型半導体装置１００の方向に向けてベンデ
ィングミラー１１により向きを変えられ、ハーフミラー
４０でエネルギー密度分布が設定されてレーザ光４２と
なり、集光レンズ１２により集光され、樹脂モールド型
半導体装置１００のダムバー表面に照射される。なお、
図１０において、図１と同等の部材には同じ符号を付し
てある。

【００６２】本実施例の場合、ハーフミラー４０の透過
率γを、ダムバー２の樹脂モールド３に近い側で小さく
樹脂モールド３に遠い側で大きくなるようにするため、
レーザ光４２の断面におけるエネルギー密度分布が、図
９（ｂ）と同様に樹脂モールド３に近い側では小さく樹
脂モールド３に遠い側では大きくなるような連続的な勾
配に設定される。これにより、第３の実施例と同様にレ
ーザ光４２からの入熱量が樹脂モールド３に近い側では
小さく樹脂モールド３に遠い側では大きくなるような連
続的な勾配となり、それによってダム内レジン４からの
熱および正味のレーザ光照射による入熱のトータルであ
る樹脂モールド３に近い側の部分の入熱量と、樹脂モー
ルド３から遠い側の部分の入熱量とが均一となる。従っ
て、ダムバー２切断後の切断幅は、樹脂モールド３に近
い側、遠い側にかかわらず同一となり、広い部分や狭い
部分ができることがない。

【００６３】以上のように本実施例によれば、ダムバー
２の樹脂モールド３に近い側では透過率γが小さく樹脂
モールド３に遠い側では透過率γが大きいハーフミラー
４０を用いるので、レーザ光３２のスポット３２ａのエ
ネルギー密度分布を、樹脂モールド３に近い側で小さく
樹脂モールド３に遠い側で大きくなるようにでき、それ
によってダム内レジン４からの熱および正味のレーザ光
照射による入熱のトータルである樹脂モールド３に近い
側の部分の入熱量と、樹脂モールド３から遠い側の部分
の入熱量とを均一にできる。

【００６４】従って、ダムバー２切断後の切断幅を、樹
脂モールド３に近い側、遠い側にかかわらず同一にで
き、高精度で良好な品質の樹脂モールド型半導体装置１
００を得ることができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、レーザ光照射による入
熱量が、ダムバーの樹脂モールドに遠い側よりも樹脂モ
ールドに近い側の方で少なくなるようにするので、ダム
内レジンからの熱および正味のレーザ光照射による入熱
のトータルである樹脂モールドに近い側の部分の入熱量
と、樹脂モールドから遠い側の部分の入熱量とを均一に
できる。従って、ダムバー切断後の切断幅を、樹脂モー
ルドに近い側、遠い側にかかわらず同一にでき、高精度
で良好な品質の樹脂モールド型半導体装置を得ることが
できる。

【００６６】また、レーザ光の断面形状を樹脂モールド
側の狭い略くさび形状にするので、ダムバーの樹脂モー
ルドに遠い側よりも樹脂モールドに近い側の方が少なく
なるようにレーザ光照射による入熱量を設定することが
できる。

【００６７】また、レーザ光の断面形状を楕円形状に
し、かつその楕円形のスポットの中心を樹脂モールドか
ら遠ざかる方向にずらせるので、上記略くさび形状と同
様に、ダムバーの樹脂モールドに遠い側よりも樹脂モー
ルドに近い側の方が少なくなるようにレーザ光照射によ
る入熱量を設定することができる。

【００６８】さらに、レーザ光の断面におけるエネルギ
ー密度分布を、例えば非球面レンズやハーフミラー等に
よって、樹脂モールドに近い側では小さく樹脂モールド
に遠い側では大きくなるような連続的な勾配に設定する
ので、レーザ光照射による入熱量を上記と同様に設定す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を説明する図であって、
（ａ）はダムバー切断装置を示し、（ｂ）は（ａ）のダ
ムバー切断装置に備えられるマスク１５を示す。

【図２】図１のダムバー切断装置によってレーザ光が樹
脂モールド型半導体装置のダムバーに照射された状況を
示す図であり、（ａ）はスポットの形状およびダムバー
との位置関係を示し、（ｂ）はダムバー切断後の状況を
示す。

【図３】断面形状が細長いくさび形状のレーザ光を用い
ずに幅が一定の細長い矩形断面形状を有するレーザ光を
用いた場合について説明する図であり、（ａ）はダム内
レジンで発生した熱が伝わってくる状況を示し、（ｂ）
はダムバー周辺の等温線を示し、（ｃ）は（ｂ）のＣ−
Ｃ断面における金属材料のレーザ光吸収率αの分布の一
例を示す。

【図４】断面形状が細長いくさび形状のレーザ光を用い
ずに幅が一定の細長い矩形断面形状を有するレーザ光を
用いた場合について説明する図であり、（ａ）はスポッ
トの形状およびダムバーとの位置関係を示し、（ｂ）は
ダムバー切断後の状況を示す。

【図５】本発明の第２の実施例によるダムバー切断装置
およびダムバー切断方法を説明する図である。

【図６】図５のダムバー切断装置によってレーザ光が樹
脂モールド型半導体装置のダムバーに照射された状況を
示す図であり、（ａ）はスポットの形状およびダムバー
との位置関係を示し、（ｂ）はダムバー切断後の状況を
示す。

【図７】楕円形のスポットの中心をダムバーの中心線上
に位置させた場合について説明する図であり、（ａ）は
スポットの形状およびダムバーとの位置関係を示し、
（ｂ）はダムバー切断後の状況を示す。

【図８】本発明の第３の実施例によるダムバー切断装置
およびダムバー切断方法を説明する図である。

【図９】図８のダムバー切断装置によってレーザ光が樹
脂モールド型半導体装置のダムバーに照射された状況を
示す図であり、（ａ）はスポットの形状およびダムバー
との位置関係を示し、（ｂ）はスポットのエネルギー密
度分布Ｅを示し、（ｃ）はダムバー切断後の状況を示
す。

【図１０】本発明の第４の実施例によるダムバー切断装
置およびダムバー切断方法を説明する図であって、
（ａ）はダムバー切断装置を示す図、（ｂ）は（ａ）の
ダムバー切断装置に備えられたハーフミラーの透過率γ
の等しい線を等高線で示した図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−
Ｃ方向の断面における透過率γの分布の一例を示した図
である。

【符号の説明】

１ リード ２ ダムバー ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 切断面 ３ 樹脂モールド ４ ダム内レジン １０，１０ａ レーザ発振器 １１ ベンディングミラー １２ 集光レンズ １３，１４ レーザ光 １４ａ スポット １５ マスク １５ａ くさび形状穴 ２０ 凸型シリンドリカルレンズ ２１ 凹型シリンドリカルレンズ ２２，２３ レーザ光 ２３ａ スポット ２３Ａ スポットの中心 ３０ 非球面レンズ ３１，３２ レーザ光 ３２ａ スポット ４０ ハーフミラー ４１，４２ レーザ光 １００ 樹脂モールド型半導体装置 α 金属材料のレーザ光吸収率 Ｅ レーザ光の断面におけるエネルギー密度分布 γ ハーフミラーの透過率

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長野 義也 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 下村 義昭 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 桜井 茂行 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (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 (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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に封止した半導体装置のダムバー
   を、細長い断面形状を有するレーザ光を照射して切断す
   るダムバーの切断方法において、 前記レーザ光照射による入熱量が前記ダムバーの前記樹
   脂モールドに遠い側よりも前記樹脂モールドに近い側の
   方で少なくなるようにして、前記レーザ光を前記ダムバ
   ーに照射し前記ダムバーを切断することを特徴とするダ
   ムバー切断方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のダムバー切断方法におい
   て、前記レーザ光の断面形状を前記樹脂モールド側の狭
   い略くさび形状にすることを特徴とするダムバー切断方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１記載のダムバー切断方法におい
   て、前記レーザ光の断面形状を楕円形状にし、かつ前記
   ダムバー上に照射される前記レーザ光のスポットの中心
   を前記樹脂モールドから遠ざかる方向にずらせることを
   特徴とするダムバー切断方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載のダムバー切断方法におい
   て、前記レーザ光の断面におけるエネルギー密度分布
   を、前記ダムバーの前記樹脂モールドに近い側では小さ
   く前記樹脂モールドに遠い側では大きくなるような連続
   的な勾配に設定することを特徴とするダムバー切断方
   法。
5. 【請求項５】 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に封止した半導体装置のダムバーに
   細長い断面形状を有するレーザ光を照射することにより
   前記ダムバーを切断するダムバー切断装置において、 前記レーザ光照射による入熱量が前記ダムバーの前記樹
   脂モールドに遠い側よりも前記樹脂モールドに近い側の
   方で少なくなるように調整する入熱量調整手段を有する
   ことを特徴とするダムバー切断装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のダムバー切断装置におい
   て、前記入熱量調整手段は、前記レーザ光の断面形状を
   前記樹脂モールド側の狭い略くさび形状にするマスクを
   含むことを特徴とするダムバー切断装置。
7. 【請求項７】 請求項５記載のダムバー切断装置におい
   て、前記入熱量調整手段は、非球面レンズを含むことを
   特徴とするダムバー切断装置。
8. 【請求項８】 請求項５記載のダムバー切断装置におい
   て、前記入熱量調整手段は、前記ダムバーの前記樹脂モ
   ールドに近い側では透過率が小さく前記樹脂モールドに
   遠い側では透過率が大きくなるような連続的な透過率勾
   配を有するハーフミラーを含むことを特徴とするダムバ
   ー切断装置。