JPS63500062A - リ−ドフレ−ムのばり取り - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 リード　フレームのぼり取り 見匪立覧見 通常のポスト　モールド　プラスチック集積回路パッケージは半導体集積回路が 結合される金属リード　フレームから開始され、プラスチック　ハウジングある いはカプセルが半導体本体の回りにモールドされる。シュアル　イン　ライン構 成の場合はモールド　プラスチック本体の２つの相い対する側からリード　フレ ームの指が延び、いわゆるカッド　パック構成の場合は４つの全ての側から指が 延びる。

ましくない箇所、例えば、リード上あるいはリード間にくることが頻繁に発生す ることである。この材質は後の“ぼり取り″ステップにおいて除去される。しか し、ぼり取りを遂行するための周知のプロセスはコストがかかり、またぼり取り されるデバイスを損傷する恐れがある。

本発明は改良されたぼり取り技術に関する。

衾見囚灸般 本発明においてはリード　フレームの指の間およびこれらの上に残留するカプセ ル材質（例えば、プラスチック）がレーザーを使用して除去される。レーザー加 工はの必要性が認識されているが、これを実現するにあたっての重要な事項が未 解決のままであった。１つの重要なこととして、レーザーを使用して本体から出 るリードに損傷を与えることなく包囲さ九た本体の外側の場全体を走査できるこ とが発見された。換言するならば５通常のリード　フレーム　パッケージのリー ドおよびリード間から廃プラスチツク材質を除去するのに十分な力のパワーを持 ち、しかもこれを短期間に遂行するレーザー　ビームが発見された。本発明によ るレーザー　ビームは、自己選択的であり、廃プラスチツク上に当てられるレー ザー　エネルギーの割合がリード上に当てられるレーザー　エネルギーの割合に 対して非常に大きく、プラスチックがリードの表面に損傷を与えることなく蒸発 され、しかもこれを経済的な速度にて達成できる。さらに、廃プラスチック　カ プセル材質もデバイスの電気的性能を妨害したり、あるいは半田リフロ一作業の 際のその後の接着に悪影響を与える残留物を残すことなく除去できることが確認 された。蒸発によるプラスチックの除去はカーボンあるいは炭質残留物を生成す ることが予期される燃焼プロセスである。この残留物は電気的に導電性であり、 このタイプの電気パッケージの短絡あるいは電気漏れの原因となることが考えら れる。本発明による方法においては、これが発生しないことが確認された。さら に、本発明によるぼり取り方法は電気リードをブリスティン状態のままにとどめ るという事実は技術上非常に重要なことである。実際、リードはぼり取り作業の 前よりきれいになる。前の処理あるいはモールド作業中レエリート上に形成され る残留物および酸化物は廃モールド材質の除去と一緒に除去される。これは前述 の重要な事項、つまり、ぼり取りのために使用されるレーザー　ビームがリード 間領域に選択的に当たるようにプログラムされることなく、リード上並びにリー ド間領域に非選択的に当てられるということに起因する。結果として得られるぼ り取りされたデバイスはさらに洗浄することなく半田にてコーティングあるいは パッケージ化することが可能である。研磨あるいは溶剤ぼり取り法において必要 とされる洗浄および／あるいはすすぎ作業を省略できることは経済的に非常に有 利なことである。

本発明によると方法はハイ　パワー加工レーザー　ビームをリード上に当てても 悪影響を伴わずむしろ好ましい結果を与えるが、リード間間隙より大きな間隙を 持つレーザー　ビームを使用することによってプロセスの処理量を向上させるこ とも可能である。

図面の簡単な説明 第１図は本発明が使用できる典型的なタイプの細ピッチ　カッド　パッケージの 斜視図であり；第２図はモールド作業の後の平面図を示し；第３図は第２図のセ クション３−３に沿って切断された側面図を示し； 第４図は第２図から第４図に示される廃材質を除去するためのレーザーの可能な 走査パターンの略図を示し；第５図はぼり取り作業の後のパッケージの平面図を 示し；そして 第６図はダム　バーが除去されたリード　フレームの平面図を示す。

用亘至■囲 第１図には１つの辺にカプセル包囲された半導体デバイス１２から延びる１７個 のリードを持つ微細ピッチ　カッド　バック集積回路パッケージが示される。第 ２図にはこれらリードの中心間距離、つまり、これらリードの゛′ピッチ”が寸 法ｕ　ｘ＃＋として示される。パッケージ全体の寸法が一定である場合、パッケ ージの任意の辺に沿ってのリードの数が増加すると、これらリードのピッチは減 少する。成形作業の結果として残される残留物質あるいは廃物１４（第２図）は 、ピッチが減少すると除去がより困難となることは直感的に明らかである。リー ドフレームの指の間に取り付けられ、モールド化合物が図示されるごとくリード の間からにじみでることを防止するように設計される′″ヒブル″含むモールド 　チェース、つまり、モールド内の突起物の使用は、小さなピッチを持つパッケ ージでは製造上、リード　フレームにモールドをぴったりはめることが困難なた めにあまり有効でない。これにかわって、第２図の２０の所に示されるようなダ ム　バーがモールド材質１４がモールドから出るリード間の領域を制限するため に使用される。残留モールド化合物１４は第２図に示されるようにリード間にと どまる。さらに、残留あるいは不用のモールド化合物４１が第３図の断面図に示 されるようにリードの表面上に発生する。これは１つあるいは複数のモールドの 不完全な包囲、精密でないモールドの加工、す１ドの寸法の不正確な整合あるい はコントロール等に起因する。不用な全てのモールド材質は本発明によるリード 並びにリード間の空間を適当な波長およびパワー　レベルのレーザーにて、適当 な走査速度およびＱ−スイッチ速度にて走査することによって除去される。これ らパラメータは、デバイス　パッケージのデザイン、モールド材質、リード　フ レームの仕上げ、およびその他の事項に大きく依存する。本発明の１つの形態を 実現する一例としてのセットのパラメータが以下に示される。リードを走査する のに使用されるパターンも大きく変化する。適当な一例としての走査パターンが 第４図に示される。

第３図からパーツ１２を損傷を与えることなくレーザーにてぼり取りを行なうに は厳しい要件が要求されることがわかる。レーザーはプラスチック材質１４およ び不用な材質４１をリード１１に損傷を与えることな（除去することが要求され る。リード間の不用な材質１４の厚さがリード上の不用な材質４１の厚さの］０ 倍あるいはそれ以上であるという事実に注意する。従って、フルのレーザー　パ ワーが動作の殆どの間、および残留分が発生しない動作の全ての間においてリー ドの裸の表面上に当てられる。

第５図には最終的なぼり取りされたパーツが示される。

第６図にはダム　バーが省かれたリード　フレームが示される０本発明において は、リード　フーレーム指間領域からの廃モールド材質の除去が簡単にできるた めリード　フレームからダム　バーを排除することができる。

モールド材質は外側フレーム６１に排除される。このため、通常、成形作業の後 にダム　バーを除去するために必要とされるパンチング作業が不用となる。

本発明の有効性が市販デバイスに関して実験され非常に良好な結果が確認された 。実験には１．０６４ｎｍ　にて動作し、５０ｗの連続波出力を提供する能力を 持つモデム５１２としてコントロール　レーザー社（ＣｏｎｔｒｏｌＬａｓｅｒ 　Ｃｏｒｐ）から市販のＮｄ　：　ＹＡＧレーザーが使用された。

このレーザー手法の柔軟性を実証するため以下の３つの異なるタイプのパーツが 加工された。

（１）　４０ピン、１０ミル　ピッチ、シュアル　インライン　パッケージ、１ ０ミル銅リード　フレーム、ダムバー有、ニッケルメッキ、ヒソール　ＭＧ３０ Ｆ（Ｈｙｓｏｌ　Ｍ　Ｇ　３０　Ｆ　）モールド化合物にて成形。

（２）　６８ビン、２５ミル　ピッチ、カッド　パッケージ、６ミル鋼リード　 フレーム、ダム　バー無、ニッケル／金メッキ、プラスコン　３２００　Ｌ　Ｓ 　（Ｐｌａｓｋｏｎ３２００ＬＳ）モールド化合物にて成形、′ヒブル（ｈｉｂ ｂｌｅｓ）”含有７ （３）　４０ピン、２５ミル　ピッチ、カッド　パッケージ、６ミル銅リード、 ダム　バー無、−ニッケル／金メッキ、プラス：＋ン３２００　ＬＳ　（Ｐｌａ ｓｋｏｎ　３２００ＬＳ）モールド化合物にて成形、“ヒブル（ｈｉｂｂｌｅｓ ）　”含有せず。

これら全てのパッケージが同一のランプ電流および出力パワーを使用してぼり取 りされた。音響光学Ｑスイッチ速度が上の３つのパッケージ　タイプ（１）、（ ２）、および（３）に対してそれぞれ１適当たり３．０．２．２５および１　、 ７５　ｋ　Ｈｚ　に固定された。これらサンプルの加工から殆ど同一プロフィル のビームを使用して“ばり″の厚さ、幅、および薄の厚さにかなりの程度の変動 かあ　−っても対応できることが確認された。このことおよびビームが゛”０． ０４０”　の深さの場を持つという事実からこの技術は加工作業を大きく向上さ せることが理解できる。この柔軟性に富むプロセスはサンプルの高さおよびばり の量に非常に大きな許容度を持ち、ぼり条件が比較的大きく変動してもレーザー 　パラメータをリセットする必要がないことを意味する。

上の手順に従ってぼり取りされたパーツに関してり一ドーリード間の漏れ電流の 測定が遂行された。　１０−”アンペアまでの範囲の感度レンジを持つ電位計を 使用して測定が行なわれた。　この結果、漏れレベルは　１　×１０−″２以下 であることが発見された。

さらにオージェ（Ａｕｇｅｒ）分光計を使用してはり取り後のリード上の残留カ ーボンの測定が行なわれた。モールド化合物の蒸発から過多のカーボン残留物が 予期され。

この過多の残留物が電気リード上の半田のりフローを防止することが予期される 。さらにリード上の過多の残留物は望ましくない漏れを与えるパッケージ側壁上 の残留物の存在を示唆する。側壁上の残留物の測定も行なわれ、存在しないこと が確認された。オージェ（Ａｕｇｅｒ）測定の結果、従来のモールド−ぼり取り 作業の後に遭遇されるより残留カーボンが少なくなることが発見された。半田リ フロー試験の結果、リード　カバーは完壁であり、レーザーによるぼり取り作業 の後にリード上に望ましくない残留物が残らないことが確認された。

ＦＩＧ　１ ＦＩＧ　３ ＦＩＧ　５ 国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ムＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥ： ’ＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ、 　ＰＣτ／ＵＳ　８６１０１０４６　（ＳＡ　１３４２５）−―−−轡・−喝・ ＋鹸＋轡−彎−＋――−−一時−Ｉ―−―＋　曽−−−一―−−―−――＋−― ＋＋響−・−一―――−一

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．　モールド集積回路パッケージのばり取り方法において、該パッケージが半 導体デバイスを包囲するモールド本体、および該本体から出る複数の電気リード 、並びに該本体の外側の該電気リード間に残留廃モールド材質を含み、該ばり取 り作業が 該残留廃モールド材質を走査レーザー　ビームに該走査ビームが該廃モールド材 質および該電気リードの１つあるいは複数の表面上に非選択的に当たるように露 出するステップを含み、これによって該残留廃モールド材質が該電気リードを損 傷することなく除去されることを特徴とするばり取り方法。
2. ２．　請求の範囲第１項に記載の方法において、残留廃モールド材質が電気リー ドの表面の部分並びにこの間の空間を覆い、該走査レーザーが該レーザーが当た る全ての残留廃材質を除去することを特徴とする方法。
3. ３．　請求の範囲第１項に記載の方法において、該レーザーがＮｄ：ＹＡＧレー ザーであることを特徴とする方法。