JPH10144842A - ダムバー補修切断方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】未切断のダムバーを補修切断するに際し、リー
ドフレーム形状の再現性や、リードフレーム固定位置の
再現性が低い場合にも、加工すべきでないリードピンを
加工することなく、未切断のダムバーを精度良く補修切
断することができるようにする。 【解決手段】ダムバー切断工程後における未切断のダム
バー２の位置情報を予め指定入力部２５ａから入力して
おき、その情報に従って加工ヘッド１２のリードフレー
ム１ａに対する相対位置を未切断のダムバー２近傍まで
移動させる。そして、ＸＹテーブル２１を移動させなが
ら検出光２００を用いて未切断のダムバー２に対応する
リードピン４を検出し、その検出信号の変化即ちリード
ピン４の有無に基づく信号変化に基づいてレーザ光の発
振を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ及び
リードフレームを樹脂で封止した半導体装置（ＩＣパッ
ケージ）におけるダムバーの切断に係わり、特にそのダ
ムバー切断工程後において未切断状態のダムバーを補修
切断するダムバー補修切断方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップ及びリードフレームを樹脂
で封止した半導体装置（以下、適宜、ＩＣパッケージと
いう）１においては、樹脂による封止後にそのリードフ
レームのダムバー２が切断される。このダムバー切断
は、一般的には、図８に示すように櫛状のプレス刃９０
を持つ金型９０ａを使用し、プレス機等を用いて行って
いる。しかし、昨今のＩＣパッケージのリードピッチの
微細化や多ピン化などにより、プレス切断では以下のよ
うな不可避の問題が発生する。

【０００３】即ち、ＩＣパッケージのリードピッチの微
細化により、プレス刃９０の位置決め精度が厳しくなっ
ており、かつその厳しい位置決め精度が多ピン化された
ＩＣパッケージ全体に亘って要求されている。また、リ
ードピッチの微細化に伴い、プレス刃９０の厚さは薄く
なっている。従って、位置決めが不十分な場合には、図
９に示すように、プレス刃９０（その位置を図中斜線で
示す）によってダムバー２を切断した端面の形状が左右
対称ではないので横方向に異常な荷重を受け、薄いプレ
ス刃９０は容易に破損してしまう。ダムバー切断後に検
査を行う場合にはＩＣパッケージ全てに対しては検査を
実施しないため、上記のようなプレス刃９０が破損した
状態でも個々のパッケージに対してダムバー切断を続行
し、後ほど抜き取り検査が行われるまで未切断のダムバ
ー２が残ったままの製品を大量に生産してしまうことに
なる。

【０００４】このように未切断のダムバーを残したＩＣ
パッケージは、未切断の場所に合った金型をその都度製
作すれば補修出来るが、コストや製作時間などがかかる
ことから、実質上は上記のような製品は不良品として廃
棄するケースが多い。

【０００５】一方、レーザ加工は上記のような櫛状のプ
レス刃を持つ金型が不要で、設定された軌跡で加工を行
えるため、未切断のダムバーだけの選択的な加工を、低
コストで行うことができる。一般的なレーザ加工装置を
使用して、未切断のダムバー補修切断を行う時の装置構
成及び手順を、図１０及び図１１を参照しながら以下で
説明する。また、レーザ光の出力形態としては連続とパ
ルスとがあるが、微細な加工で熱影響が問題となるよう
な場合は、熱影響の少ないパルスレーザが使用されるこ
とが多いので、ここではパルスレーザ加工装置を使用す
る場合を中心に述べる。

【０００６】従来のパルスレーザ加工装置は、図１０に
その一例を示すように、レーザヘッド３１、加工光学系
３２、レーザ電源３３、被加工物であるワーク４０を搭
載し水平面内（ＸＹ平面内）に移動可能なＸＹテーブル
４１、レーザヘッド３１及び加工光学系３２を上下方向
（Ｚ軸方向）に移動させるＺテーブル４２、ＸＹテーブ
ル４１の水平面内の移動動作とＺテーブル４２の上下方
向の移動動作とパルスレーザ光の発振動作を自動または
手動で制御するメインコントローラ４３を備える。な
お、レーザヘッド３１およびレーザ電源３３はレーザ発
振器３０を構成する。

【０００７】また、レーザ電源３３は、レーザコントロ
ーラ３３ａ、安定化電源部３３ｂ、コンデンサ部３３ｃ
及びスイッチ部３３ｄ、交流電源部３３ｅを有する。レ
ーザコントローラ３３ａから指令された電圧値に従っ
て、交流電源部３３ｅから供給された交流電流が安定化
電源部３３ｂにより直流に変えられ、コンデンサ部３３
ｃに供給され、コンデンサ部３３ｃに蓄積された電荷が
スイッチ部３３ｄを介してそのスイッチ部３３ｄの所定
の開閉タイミングに基づきレーザヘッド３１の励起ラン
プ３１ａに放電される。スイッチ部３３ｄの開閉はレー
ザコントローラ３３ａからパルス幅及びパルス周波数を
指令するトリガ信号に従って行われる。以上のようにし
て、レーザヘッド３１よりパルスレーザ光が射出され
る。

【０００８】また、レーザヘッド３１にはビームシャッ
タ３１ｂが内蔵されており、このビームシャッタ３１ｂ
が開閉することによって、ワーク４０へのパルスレーザ
光の照射を制御する。すなわちワーク４０を加工する場
合にはビームシャッタ３１ｂを開き、加工しない場合に
はビームシャッタ３１ｂを閉じる。このビームシャッタ
３１ｂの開閉動作時間は１００〜３００ｍｓｅｃ程度で
あり、その制御は前述のレーザコントローラ３３ａから
行うが、メインコントローラ４３からレーザコントロー
ラ３３ａを介して行うことも可能である。

【０００９】上記のような装置を用いた未切断のダムバ
ー切断について説明する。図１１（ａ）はＩＣパッケー
ジを簡略化して示した平面図、図１１（ｂ）は図１１
（ａ）のＢ部拡大図である。但し、図１１（ａ）では主
に樹脂モールド部５の位置を示し、リードフレームの詳
細な構成は省略してある。さらに、Ｘ軸及びＹ軸を図の
ように設定する。図１１（ｂ）に示すように、ダムバー
２は、リードフレームの各々のピン（以下、適宜、リー
ドピンという）４を連結しており、樹脂（レジン）によ
る封止時に流出する樹脂をせき止める役割と、リードピ
ン４同士を補強する役割を有し、樹脂による封止過程の
後に除去される部分である。未切断のダムバー２をパル
ス状のレーザ光で切断する手順は、例えば次のようであ
る。

【００１０】（１）ＩＣパッケージのリードフレーム上
の基準点Ｏ（図１１（ａ）参照）にレーザ光の照射位置
の位置合わせをマニュアル操作によって行う。この時、
ＸＹテーブル４１を移動させる。 （２）予め基準点Ｏからの距離を設計値に基づいて設定
しておいたプログラムを実行する。 （３）レーザ光の照射位置を基準点Ｏから未切断のダム
バー２の位置Ａまで移動させる。 （４）ビームシャッタ３１ｂを開いて、未切断のダムバ
ー２を切断する。 （５）ビームシャッタ３１ｂを閉じる。 （６）レーザ光の照射位置を基準点Ｏまで戻す。

【００１１】複数のＩＣパッケージに関して相対的に同
じ箇所に未切断のダムバー２がある場合には、上記
（２）〜（６）の手順を繰り返すことにより、ＩＣパッ
ケージ単位或いはリードフレーム単位で未切断のダムバ
ー２を補修切断できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記（２）〜（６）の
手順で未切断のダムバー２を補修切断する場合、基準点
Ｏと未切断のダムバー２の位置Ａとの距離の再現性が十
分ならば問題なく加工できる。しかし、リードピッチの
微細化によって加工位置の精度は厳しくなっており、ま
たリードフレームはリードピッチの微細化と多ピン化に
よりリードフレームの剛性が低くなるため、樹脂による
封止工程での熱応力により変形しやすく（一般的には熱
応力によりリードピッチが収縮する）、再現性も低くな
っている。

【００１３】このように、加工位置の精度が厳しいにも
拘らず、ＩＣパッケージにおけるリードフレームの寸法
の再現性が低くなるため、上記の（２）〜（６）の手順
を繰り返すと、レーザ光の照射位置がずれる可能性が大
きく（特に、図１１（ｂ）の場合にはＸ軸方向にずれ易
い）、本来加工してはいけないリードピン４を切断して
しまう可能性が高くなる。また、複数のＩＣパッケージ
における各々のリードフレームについて未切断のダムバ
ーを切断するために、ＩＣパッケージ（リードフレー
ム）を自動的に供給しながら補修切断を実施すると、供
給して固定する時の固定位置の誤差もさらに加わるた
め、加工すべきではないリードピン４を加工する可能性
が一層高くなる。

【００１４】本発明の目的は、未切断のダムバーを補修
切断するに際し、リードフレーム形状の再現性や、リー
ドフレーム固定位置の再現性が低い場合にも、加工すべ
きでないリードピンを加工することなく、未切断のダム
バーを精度良く補修切断することができるダムバー補修
切断方法及びその装置を提供することである。

【００１５】

【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、半導体チップ及びリードフレーム
を樹脂で封止した半導体装置のダムバー切断工程後にお
ける未切断のダムバーの補修切断を、パルス状のレーザ
光照射によって行うダムバー補修切断方法において、未
切断のダムバーの位置を指定し、検出光を前記未切断の
ダムバー近傍に照射し、その検出光の反射光に基づいて
前記未切断のダムバーを挟むいずれか一方のリードを検
出し、そのリードの検出結果に基づき前記未切断のダム
バーにレーザ光が照射されるようそのレーザ光の発振を
制御し、そのレーザ光照射により前記未切断のダムバー
を切断することを特徴とするダムバー補修切断方法が提
供される。

【００１６】また、上記目的を達成するため、本発明に
よれば、パルス状のレーザ光を発振するレーザ発振器
と、前記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、前記被加工物を移動させその加工位置を決
定する搬送手段とを備え、半導体チップ及びリードフレ
ームを樹脂で封止した半導体装置の、ダムバー切断工程
後における未切断のダムバーの補修切断を行うダムバー
補修切断装置において、前記加工位置近傍に照射する検
出光を発生させる検出光源と、その加工位置近傍からの
検出光の反射光を入射させ、ダムバー切断工程後におけ
る未切断のダムバーに対応するリードを検出しその検出
結果に応じた検出信号を発生する検出手段と、その検出
手段からの検出信号の変化に基づき前記未切断のダムバ
ーにレーザ光が照射されるようそのレーザ光の発振を制
御する制御手段と、前記未切断のダムバーの位置情報を
前記制御手段に入力する指定入力手段とを備えることを
特徴とするダムバー補修切断装置が提供される。

【００１７】上記のように構成した本発明においては、
搬送手段で被加工物を移動させながら検出光源より検出
光を発生させ、加工位置近傍にその検出光を照射し、そ
の加工位置近傍からの検出光の反射光を検出手段に入射
させる。この検出手段において、検出光の反射光を基に
ダムバー切断工程後における未切断のダムバーに対応す
るリードを検出し、その検出結果に応じた検出信号を発
生する。この検出手段からの検出信号は制御手段に入力
され、上記検出信号の変化、即ちリードピンの有無に基
づく信号変化に基づいて未切断のダムバーにレーザ光が
照射されるようにレーザ光の発振が制御される。

【００１８】また、ダムバー切断工程後でも依然未切断
であるダムバーの位置情報は、上述のような一連の過程
に先立って予め指定入力手段より入力しておくことがで
き、その位置情報を利用して未切断のダムバーを速やか
に検出することが可能となる。

【００１９】上記のようにして、制御手段でリードピン
の有無に基づく検出信号に基づいてレーザ光の発振が制
御され、リードピンの表面の情報に応じて所望の加工位
置に確実にレーザ光が照射されて加工が行われる。例え
ば、リードピンの有無の情報を検出した位置より一定の
距離だけ離れた位置にレーザ光を照射することが可能と
なる。従って、リードフレーム形状の再現性や、リード
フレーム固定位置の再現性が低い場合にでも、そのリー
ドフレームの形状に追従して、切断すべき所望の位置の
未切断のダムバーが精度良く、確実かつ高速に切断さ
れ、加工すべきでないリードピンが加工されることもな
い。

【００２０】また、未切断のダムバーを検出する際に
は、該当する未切断のダムバーを挟むいずれか一方のリ
ードを検出すれば、容易に検出が行える。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明によるダムバー補修切断装
置及びその補修切断方法の一実施形態について、図１〜
図７により説明する。但し、以下では、おもに等間隔の
ピンを有する半導体装置（ＱＦＰ型ＩＣパッケージ）の
正規のダムバー切断工程後における未切断のダムバーの
補修切断について説明する。

【００２２】図１に示すように、本実施形態のダムバー
補修切断装置には、レーザヘッド１１とレーザ電源１３
とから構成されるレーザ発振器１０、加工ヘッド１２、
被加工物であるワーク１（ＩＣパッケージ）を搭載し水
平面内（ＸＹ平面内）に移動させる搬送手段としてのＸ
Ｙテーブル２１、レーザヘッド１１及び加工ヘッド１２
を上下方向（Ｚ軸方向）に移動させるＺテーブル２２、
メインコントローラ２３とトリガユニット２４を有する
コントロールユニット２５が備えられている。メインコ
ントローラ２３は、ＸＹテーブル２１の水平面内の移動
動作とＺテーブル２２の上下方向の移動動作とレーザ発
振器１０の発振動作を自動的に制御する。また、コント
ロールユニット２５には、１つのワーク１（ＩＣパッケ
ージ）について数１００箇所あるダムバーのうち、正規
のダムバー切断工程後において未切断のダムバーの位置
を指定するための指定入力部２５ａがある。

【００２３】レーザ電源１３は、安定化電源部１３０、
コンデンサ部１３１、スイッチ部１３２、交流電源部１
３３、及びレーザコントローラ２６を有する。このレー
ザ電源１３では、まず、交流電源部１３３より供給され
た交流電流が安定化電源部１３０に供給され、レーザコ
ントローラ２６から指令された電圧値に従って直流に変
えられ、コンデンサ部１３１に供給される。コンデンサ
部１３１に上記電圧値で供給された電荷は、レーザコン
トローラ２６からのトリガ信号ＴＰ₂（後述する）によ
る所定のパルス幅に従うスイッチ部１３２の開閉動作に
より、レーザヘッド１１に備えられた励起ランプ１１０
に供給される。このパルス状の電荷により上記励起ラン
プ１１０が発光し、これによりレーザ媒体が励起されパ
ルスレーザ光が射出される。

【００２４】指定入力部２５ａからは未切断のダムバー
の位置情報が入力され、メインコントローラ２３で処理
され、その処理結果に基づいてＸＹテーブル２１が移動
し、レーザ光の照射位置（加工ヘッド１２の光軸位置）
が未切断のダムバーの位置情報で指定された位置にまで
移動できるようになっている。

【００２５】図１に示すレーザヘッド１１にはビームシ
ャッタ１１１が内蔵されている。このビームシャッタ１
１１は、開閉することによってレーザ発振器１０より放
出されるパルスレーザ光をＯＮ／ＯＦＦし、ワーク１へ
のレーザ光の照射を制御する。即ちワーク１を加工する
場合にはビームシャッタ１１１を開き、加工しない場合
にはビームシャッタ１１１を閉じる。またビームシャッ
タ１１１の開閉動作の制御は、レーザコントローラ２６
から行うが、メインコントローラ２３からレーザコント
ローラ２６を介して行うことも可能である。

【００２６】また、図２に示すように、加工ヘッド１２
内部には、レーザ光の波長に対し高い反射率特性を持つ
ダイクロミラー１２０、集光レンズ１２１が備えられて
おり、これらの構成は従来のレーザ加工装置の構成と同
様である。本実施形態では上記構成に検出光としてのレ
ーザ光（以下、単に検出光という）２００を発生する検
出光源１２２、コリメータレンズ１２３、ハーフミラー
１２４、回転式ウェッジ基板装置３００、結像レンズ１
２５、光検出器１２６から構成される検出光学系１２７
が追加されている。上記検出光源１２２としてはレーザ
ダイオード（半導体レーザ）等のレーザ光源が用いられ
ており、この検出光学系１２７は基本的にはＣＤプレー
ヤのディスク信号を読みとる光ピックアップ部の光学系
の構成に類似している。勿論、検出光として使用される
レーザ光は、レーザ加工を行うためのレーザ光とは異な
るものであることはいうまでもない。なお、Ｘ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸をそれぞれ図のように定める。

【００２７】回転式ウェッジ基板装置３００は、一枚の
ウェッジ基板３０１、ウェッジ基板３０１を支持する枠
体３０２、枠体３０２の外周に取り付けられたピニオン
３０３、ピニオン３０３に噛み合うピニオン３０４、ピ
ニオン３０４を回転駆動するモータ３０５を備えてい
る。枠体３０２、従ってウェッジ基板３０１は、モータ
３０５の回転がピニオン３０４及びピニオン３０３を介
して伝達されることにより、検出光２００の元の光軸に
平行なウェッジ基板３０１の軸Ｒのまわりに回転し、任
意の回転角を設定することができる。また、ウェッジ基
板３０１に入射した検出光２００は、その元の光軸に対
して一定の角度φ₁だけ傾斜して進む。この角度φ₁は、
ウェッジ基板３０１の斜面の傾斜角度θ₁に依存する。

【００２８】また、図３に示すように、トリガユニット
２４には、コンパレータ２４１、トリガ信号発生回路２
４２、ディレイ回路２４３が備えられている。このトリ
ガユニット２４においては、光検出器１２６からの検出
信号がコンパレータ２４１においてあるしきい値Ｖ
_TH（図７参照）で二値化されて矩形波信号ＴＰが生成さ
れ、トリガ信号発生回路２４２においてこの矩形波信号
ＴＰの立ち上がりに同期したトリガ信号ＴＰ₀が生成さ
れ、このトリガ信号ＴＰ₀がディレイ回路２４３に入力
され、ここでメインコントローラ２３から指令された遅
延時間Ｔ_Dが与えられＴＰ₁としてレーザコントローラ２
６に出力される。

【００２９】また、図４に示すように、レーザコントロ
ーラ２６には、入出力部２６０、中央演算部２６１、ト
リガ回路２６２が備えられている。トリガ回路２６２
は、トリガユニット２４からのトリガ信号ＴＰ₁の立ち
上がりに同期してメインコントローラ２３から中央演算
部２６１に指示されたパルス幅のトリガ信号ＴＰ₂を生
成し、このトリガ信号ＴＰ₂がスイッチ部１３２に入力
される。また、コンデンサ部１３１に供給される電荷の
電圧値は、入出力部２６０より中央演算部２６１に入力
され、中央演算部２６１から安定化電源部１３０に指示
される。これ以後は、前述したような過程に従ってレー
ザ光が発振する。

【００３０】図２に戻り、加工ヘッド１２及び検出光学
系１２７の機能を説明する。まずレーザヘッド１１から
発振したパルスレーザ光１００は、ダイクロミラー１２
０で方向が変えられ、集光レンズ１２１で集光されてワ
ーク１上に照射される。また、検出光源１２２から射出
された検出光２００は、コリメータレンズ１２３で平行
光にされ、ハーフミラー１２４、ウェッジ基板３０１及
びダイクロミラー１２０を通り、集光レンズ１２１によ
りワーク１上に微少なスポットで結像する。

【００３１】ここで、ウェッジ基板３０１の斜面の傾斜
角度θ₁で一定であるので、ウェッジ基板３０１から出
射する検出用レーザ光２００は元の光軸Ｒに対して一定
の角度φ₁だけ傾斜して進み、パルスレーザ光１００の
照射位置から一定の距離ｒ₀離れた位置に達する。この
ｒ₀とθ₁との関係は、集光レンズ１２１の焦点距離を
Ｆ、ウェッジ基板３０１の検出光２００に対する屈折率
をｎとすると、 ｒ₀＝Ｆ・（ｎ−１）・θ₁ … （１） と表される。また、ウェッジ基板３０１をその軸Ｒの回
りに回転させることにより、上記検出光２００はパルス
レーザ光１００の集光位置（スポット位置）を中心とし
た半径ｒ₀の円周上の任意の位置に結像させることがで
きる。パルスレーザ光１００の集光位置を基準とした検
出用レーザ光２００の集光位置をベクトル［δｒ］で表
すと、 ［δｒ］＝（δｒ_X，δｒ_Y）＝（ｒ₀cosω，ｒ₀sinω） … （２） と表される。但し、ωはウェッジ基板３０１の軸Ｒ回り
の回転角である。

【００３２】ワーク１表面で反射した検出光２００は、
集光レンズ１２１、ダイクロミラー１２０、ウェッジ基
板３０１、ハーフミラー１２４を通り、結像レンズ１２
５によって光検出器１２６に集められ、ワーク１表面の
情報が電気信号として検出される。本実施形態において
は、検出光源１２２としてレーザ光源を用いるため、そ
のレーザ光をコリメータレンズ１２３及び集光レンズ１
２１により極めて小さく絞ることができ、ワーク１表面
の情報（未切断のダムバーに対応するリードの有無等）
を検出する際に、信号の立ち上がり（応答）が速くな
り、高い分解能で検出することができる。

【００３３】前述の構成を有するダムバー補修切断装置
の動作を図５、図６を用いて説明する。図５は、本実施
形態のダムバー補修切断装置で未切断のダムバーを補修
切断する動作を示すフローチャート、図６は図５のフロ
ーチャートに従ってダムバーを補修切断する際の検出光
及び加工用のレーザ光の照射位置と移動軌跡を示す図で
あり、ダムバー補修切断装置の動作は以下のようであ
る。

【００３４】（１）まず、正規のダムバー切断工程後に
おいて未切断状態のダムバー２の位置情報を指定入力部
２５ａよりメインコントローラ２３に入力する（ステッ
プＳ１）。ここでの指定の方法は、図６（ａ）に示す基
準点Ｏに対する未切断のダムバー２の座標位置と個数と
で直接指定する方法と、予め登録しておいたリードフレ
ーム１ａの主要な寸法に対してＩＣパッケージの番号及
び未切断のダムバー２に対応するリードピン４の番号な
どを間接的に指定する方法とがあり、どちらの方法によ
っても良い。

【００３５】（２）次に、加工対象となるリードフレー
ム１ａ（ＩＣパッケージ）をセットする（ステップＳ
２）。

【００３６】（３）ダムバーの補修切断プログラムの実
行を開始する（ステップＳ３）。

【００３７】（４）加工ヘッド１２のリードフレーム１
ａに対する相対的な移動に際して、まず基準点Ｏから、
未切断のダムバー２近傍の点Ａまで移動する（ステップ
Ｓ４）。ここで、未切断のダムバー２までの、加工ヘッ
ド１２のリードフレーム１ａに対する相対的な移動軌跡
は前述の（１）で入力された位置情報に基づく。また、
点Ａは、例えば、未切断のダムバー２の隣り（図中左
側）のダムバー位置（実際には切断されてダムバーは存
在しない）とするのが適当である。

【００３８】（５）次に、点Ａで検出光２００を利用し
たリードピン４の検出からダムバーのレーザ加工までの
一連の機能であるトリガ機能をｏｎにする（ステップＳ
５）。

【００３９】（６）次に、加工ヘッド１２をリードフレ
ーム１ａに対し点Ａから点Ｂまで相対的に移動させつ
つ、その間に未切断のダムバー２にレーザ光を照射し、
補修切断を行う（ステップＳ６）。但し、この動作は前
述の（５）のトリガ機能により、図中の点Ｃ〜点Ｄの軌
跡は検出光２００による検出位置の軌跡である。

【００４０】（７）次に、点Ｂに加工ヘッド１２が到達
したところで上記トリガ機能をｏｆｆにする（ステップ
Ｓ７）。点Ｂは、例えば、未切断のダムバー２の隣り
（図中右側）のダムバー位置（実際には切断されてダム
バーは存在しない）とするのが適当である。

【００４１】（８）次に、所定個数の未切断のダムバー
２が補修切断されたどうかを判断し（ステップＳ８）、
所定個数の補修切断が完了するまで前述の（４）〜
（７）即ちステップＳ４〜ステップＳ７の動作を繰り返
す。

【００４２】（９）所定個数の補修切断が完了するとプ
ログラムを終了する（ステップＳ９）。

【００４３】続いて、上記説明における点Ａから点Ｂま
での加工ヘッド１２の移動におけるレーザ光照射の制御
について説明する。ワーク（ＩＣリードフレーム）１を
ＸＹテーブル２１によって、図６に示すように点Ａから
点ＢまでＸ軸の負方向に一定速度ｖで移動させると、微
少スポットに絞られた検出光２００はリードフレーム１
ａ上を軌跡ＣＤに沿って移動する。これにより、光検出
器１２６で検出された検出信号の変化はリードピン（ウ
ェブ部）４で高い出力となり、スリット部３で低い出力
となる。

【００４４】光検出器１２６からの検出信号はトリガユ
ニット２４に入力され、図７にタイムチャートで示すよ
うな処理で二値化される。但し、図７の横軸は時間を示
し、さらに図７では、ワーク１を一定速度ｖで動かした
時のリードピン（ウエブ部）４とスリット部３を時間変
化として模式的に付記している。

【００４５】光検出器１２６からトリガユニット２４に
入力された検出信号は、コンパレータ２４１において図
中破線で示す所定のしきい値電圧Ｖ_THをもとに二値化さ
れて矩形波信号ＴＰとなり、トリガ信号発生回路２４２
に入力される。トリガ信号発生回路２４２では矩形波信
号ＴＰの立ち下がりをもとにトリガ信号ＴＰ₀を出力す
る。トリガ信号ＴＰ₀はディレイ回路２４３に入力さ
れ、このトリガ信号ＴＰ₀にメインコントローラ２３か
ら指令された遅延時間Ｔ_Dが与えられトリガ信号ＴＰ₁と
してレーザコントローラ２６に入力される。なお、光検
出器１２６からの検出信号をトリガユニット２４に入力
する前にアンプで増幅しておいてもよい。

【００４６】次にレーザコントローラ２６では、トリガ
信号ＴＰ₁がトリガ回路２６２に入力され、このトリガ
回路２６２からはトリガ信号ＴＰ₁の立ち上がりに同期
したトリガ信号ＴＰ₂（図４参照）が出力される。この
トリガ信号ＴＰ₂のパルス幅は、前述のようにメインコ
ントローラ２３から中央演算部２６１を介して指示され
る。さらにトリガ信号ＴＰ₂はスイッチ部１３２に入力
され、トリガ信号ＴＰ₂の立ち上がりに同期してスイッ
チ部１３２がｏｎとなり、励起ランプ１１０にコンデン
サ部１３１からの電荷が供給され、さらにトリガ信号Ｔ
Ｐ₂の立ち下がりに同期して、スイッチ部１３２がＯＦ
Ｆとなり、励起ランプ１１０への電荷の供給は停止す
る。以上のようにしてトリガ信号ＴＰ₂に同期したパル
ス状のレーザ光が発振する。このパルス状のレーザ光
は、例えばシリンドリカルレンズ等を通すことによっ
て、図７に示すような細長いスポット１００Ａとするこ
ともできる。なお、図７中のトリガ信号ＴＰ₂及びレー
ザ光は実際にはある幅を持ったパルス波形を有するが、
他の信号に比べて非常にそのパルス幅が短いために、図
では線状に示してある。

【００４７】ここで、ディレイ回路２４３で与える遅延
時間Ｔ_Dについて説明する。ワーク１の移動速度（加工
ヘッド１２に対するＸＹテーブル２１の相対的な移動速
度）を前述のようにｖ、スリット部３の幅をＬ_Sとする
と、検出光２００がリードピン（ウェブ部）４の端部を
検出してから、パルスレーザ１００のスポット位置が前
記リードピン４の前にあるスリット部３の中央まで移動
する時間Ｔ₁は、 Ｔ₁＝Ｌ_S／２ｖ … （３） と表される。また、トリガ信号ＴＰ₀の立ち上がりか
ら、パルスレーザ光１００が未切断のダムバー２に照射
されるまでの時間Ｔ₂は、ディレイ回路２４３で与えら
れる遅延時間Ｔ_Dを用いて、 Ｔ₂＝Ｔ_D＋δｔ … （４） と表される。但し、δｔはトリガ回路２６２での遅れ、
スイッチ部１３２での遅れ、及びレーザ発振までの遅れ
等を総合した遅延時間を表す。

【００４８】レーザ光が未切断のダムバー２の中央に照
射されるべき条件は、 Ｔ₁＝Ｔ₂ … （５） であるから、上記式（３）〜（５）より遅延時間Ｔ
_Dは、 Ｔ_D＝Ｌ_S／２ｖ−δｔ … （６） に設定されることになる。なお、ワーク１の移動速度
ｖ、スリット部３の幅Ｌ_S、遅延時間δｔ等は、予めメ
インコントローラ２３に入力される。

【００４９】上記では、ＱＦＰ型のＩＣパッケージにお
ける４つの辺のうち、図６（ａ），（ｂ）の点Ａから点
Ｂに至る軌跡に対応した辺（以下、下辺という）におい
ての未切断のダムバー２を切断、除去する場合を中心に
説明したが、ＩＣパッケージの残り３つの辺に未切断の
ダムバー２が存在する場合についても上記と同様の方式
により補修切断できる。

【００５０】例えば、図６（ａ）に示すＩＣパッケージ
の４つ辺のうち、図中右側の辺（以下、右辺という）に
ある未切断のダムバー２を補修切断する場合には、図２
のモータ３０５によってウェッジ基板３０１を軸Ｒを中
心に反時計まわりに回転させ、下辺の場合によりも９０
°進ませる。そして、基準点Ｏより未切断のダムバー２
の近傍に加工ヘッド１２を相対移動させ、下辺の時と同
様にＸＹテーブル２１によって加工ヘッド１２の位置を
リードフレーム１ａに対して相対的にＹ軸正方向に一定
速度ｖで移動させ、検出光２００の反射光に基づく検出
信号を基にして前述と同様にパルスレーザ光１００によ
るダムバー２の補修切断を行う。ＩＣパッケージの４つ
辺のうち、下辺の対辺（以下、上辺という）、或いは右
辺の対辺（以下、左辺という）の場合も同様にウェッジ
基板３０１を回転させ、検出光２００の位置をそれぞれ
の辺に対応する位置にすれば、下辺や右辺と同様に未切
断のダムバー２の補修切断が出来る。

【００５１】図６には、ウェッジ基板３０１の回転によ
る加工用のレーザ光のスポット１００Ａと検出光２００
による検出位置（検出光照射位置）２００Ａの位置関係
を、下辺、右辺、上辺、及び左辺のそれぞれについて模
式的に示した。

【００５２】なお、下辺、右辺、上辺、及び左辺におけ
る未切断のダムバー２の位置がそれぞれ異なる場合に
は、図５の（３）即ちステップＳ３で説明したプログラ
ムが各辺について合計４個必要になる。

【００５３】以上のような本実施形態においては、ダム
バー切断工程後における未切断のダムバー２の位置情報
を予め指定入力部２５ａから入力し、その情報に従って
加工ヘッド１２のリードフレーム１ａに対する相対位置
を未切断のダムバー２近傍まで移動させ、さらにＸＹテ
ーブル２１を移動させながら検出光２００を用いて未切
断のダムバー２に対応するリードピン４を検出し、その
検出信号の変化即ちリードピン４の有無に基づく信号変
化に基づいてレーザ光の発振を制御するので、リードフ
レーム１ａの形状の再現性や、リードフレーム１ａの固
定位置の再現性が低い場合にでも、基準位置Ｏから未切
断のダムバー２までの位置のばらつきの影響なく、切断
すべき所望の位置の未切断のダムバー２が精度良く、確
実かつ高速に切断され、加工すべきでないリードピン４
が加工されることがない。

【００５４】

【発明の効果】以上のような本発明によれば、ダムバー
切断工程後における未切断のダムバーの位置情報を予め
指定入力手段から入力し、その情報に従っての被加工物
の加工位置を未切断のダムバー近傍まで移動させ、さら
に搬送手段を移動させながら検出光を用いて未切断のダ
ムバーに対応する情報を検出し、その情報に基づいてレ
ーザ光の発振を制御するので、リードフレームの形状の
再現性や、リードフレームの固定位置の再現性が低い場
合にでも、未切断のダムバーまでの位置のばらつきの影
響なく、切断すべき所望の未切断のダムバーが精度良
く、確実かつ高速に切断され、加工すべきでないリード
ピンが加工されることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるダムバー補修切断装
置の構成の概略図である。

【図２】図１の加工ヘッド及び検出光学系の構成の概略
図である。

【図３】図１のトリガユニットの構成を示す図である。

【図４】図１のレーザコントローラの構成を示す図であ
る。

【図５】図１のダムバー補修切断装置で未切断のダムバ
ーを補修切断する動作を示すフローチャートである。

【図６】図５のフローチャートに従ってダムバーを補修
切断する際の検出光及び加工用のレーザ光の照射位置と
移動軌跡を示す図である。

【図７】未切断のダムバーを切断する時の検出からレー
ザ光照射までのタイムチャートである。

【図８】櫛状のプレス刃を持つ金型を使用した従来の一
般的なダムバー切断を説明する図である。

【図９】プレス刃によってダムバーを切断した端面の形
状が左右対称でない場合を説明する図である。

【図１０】従来の一般的なレーザ加工装置の構成の概略
図である。

【図１１】（ａ）はＩＣパッケージを簡略化して示した
平面図、（ｂ）は図１１（ａ）のＢ部拡大図で図８のプ
レス刃によってダムバーを切断した後における未切断の
ダムバーを示す図である。

【符号の説明】

１ ワーク（ＩＣパッケージ） ２ ダムバー ３ スリット部 ４ リードピン（ウェブ部） ５ 樹脂モールド部 １０ レーザ発振器 １１ レーザヘッド １２ 加工ヘッド １３ レーザ電源 ２１ ＸＹテーブル ２２ Ｚテーブル ２３ メインコントローラ ２４ トリガユニット ２５ コントロールユニット ２５ａ 指定入力部 ２６ レーザコントローラ １００ レーザ光 １１０ 励起ランプ １２０ ダイクロミラー １２１ 集光レンズ １２２ 検出光源 １２３ コリメータレンズ １２４ ハーフミラー １２５ 結像レンズ １２６ 光検出器 １２７ 検出光学系 １３０ 安定化電源部 １３１ コンデンサ部 １３２ スイッチ部 １３３ 交流電源部 ２００ 検出光 ２４１ コンパレータ ２４２ トリガ信号発生回路 ２４３ ディレイ回路 ２６０ 入出力部 ２６１ 中央演算部 ２６２ トリガ回路 ３００ 回転式ウェッジ基板装置 ３０１ ウェッジ基板 ３０５ モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体チップ及びリードフレームを樹脂
   で封止した半導体装置のダムバー切断工程後における未
   切断のダムバーの補修切断を、パルス状のレーザ光照射
   によって行うダムバー補修切断方法において、 前記未切断のダムバーの位置を指定し、検出光を前記未
   切断のダムバー近傍に照射し、前記検出光の反射光に基
   づいて前記未切断のダムバーを挟むいずれか一方のリー
   ドを検出し、前記リードの検出結果に基づき前記未切断
   のダムバーに前記レーザ光が照射されるよう前記レーザ
   光の発振を制御し、そのレーザ光照射による前記未切断
   のダムバーを切断することを特徴とするダムバー補修切
   断方法。
2. 【請求項２】 パルス状のレーザ光を発振するレーザ発
   振器と、前記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、前記被加工物を移動させその加工位置
   を決定する搬送手段とを備え、半導体チップ及びリード
   フレームを樹脂で封止した半導体装置の、ダムバー切断
   工程後における未切断のダムバーの補修切断を行うダム
   バー補修切断装置において、 前記加工位置近傍に照射する検出光を発生させる検出光
   源と、 前記加工位置近傍からの前記検出光の反射光を入射さ
   せ、ダムバー切断工程後における前記未切断のダムバー
   に対応するリードを検出しその検出結果に応じた検出信
   号を発生する検出手段と、 前記検出手段からの検出信号の変化に基づき前記未切断
   のダムバーに前記レーザ光が照射されるよう前記レーザ
   光の発振を制御する制御手段と、 前記未切断のダムバーの位置情報を前記制御手段に入力
   する指定入力手段と、 を備えることを特徴とするダムバー補修切断装置。