JP3143538B2

JP3143538B2 - 半導体装置の加工装置

Info

Publication number: JP3143538B2
Application number: JP05012679A
Authority: JP
Inventors: 信彦多田; 直毅三柳; 義昭下村; 茂行桜井; 義也長野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1993-01-28
Filing date: 1993-01-28
Publication date: 2001-03-07
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: JPH06224344A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダムバー加工に好適な
半導体装置の加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の樹脂モールド時の樹脂のリ
ードフレームへの流出を防止するために、リードフレー
ムを連結するようにしてダムバーが形成されている。樹
脂モールド終了後にあっては、このダムバーの除去をは
かる。リードフレームが４辺それぞれから外方向に導出
されているＱＦＰ形の半導体装置は、リードフレームの
高密度化をはかる半導体装置として知られている。ＱＦ
Ｐ形の半導体装置でのダムバー除去には、ダムバーピッ
チが狭いことからレーザ光が使われることが多い。例え
ば、特開平３−２９４０７７号がある。この従来例は、
ＱＦＰ形の半導体装置のダムバー除去をレーザ光で行う
と共に、その加工制御は、加工軌跡に沿うようなプログ
ラムを用意しておき、このプログラムを走らせてダムバ
ー除去をはかるやり方をとる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平３−２９４０７
７号は、ダムバー除去のための、半導体装置の移動制御
についての記載はない。特に、複数の生産ラインを持
ち、これらの各生産ライン上で同時並行的にダムバー除
去をはかる記載はない。半導体装置を大量に生産してゆ
くためには、複数の生産ラインを持ち、各生産ライン上
では１個ではなく複数の半導体装置を搭載してこれらの
複数の半導体装置についての一連のダムバーを連続的に
除去してゆくことが要求される。これによって、大量の
半導体装置が少ない生産ラインで生産できることにな
る。

【０００４】また、レーザ光源が１台数百万円と高額な
ため、少ない数のレーザ光源で数多くの半導体装置を同
時に並行的に加工できることが望ましい。一方、ＱＦＰ
形の半導体装置は、４辺が規則的であり、且つダムバー
の配列も規則的であり、複数の半導体装置の同時並行的
なダムバー加工には、こうした規則性を利用すべきであ
る。

【０００５】本発明の目的は、ダムバーの加工のための
半導体装置の移動制御に際し、その移動制御用の駆動系
の重点化と簡略化をはかる半導体装置の加工装置を提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体装置を
搭載したホルダーと、該ホルダーを直交する２つの方向
ｘ、ｙに独立して移動可能にするｘ駆動系及びｙ駆動系
と、上記ホルダーを回転可能にする回転駆動系と、より
成ると共に、連結する各辺の一連の、レーザによる、ダ
ムバー除去のためのダムバーに沿う加工経路は上記ｘ駆
動系のみの駆動によって行い、各辺の先頭ダムバーへの
位置決めはｙ駆動系、回転駆動系を利用し又はｘ駆動系
を組合せて行うようにした（請求項１）。更にこれをＱ
ＦＰ形への適用とした（請求項２）。

【０００７】更に本発明は、複数個のＱＦＰ形半導体装
置を縦横規則的に配置したホルダーを次々に供給し加工
用のテーブル上に搭載する複数個の半導体生産ライン
と、上記テーブルを半導体装置の縦横に沿う方向に独立
に駆動可能にするｘ駆動系、ｙ駆動系と、上記テーブル
を回転可能にする回転駆動系と、各生産ライン毎にレー
ザによりダムバー加工を行うダムバー加工手段と、より
成ると共に、連結する各辺を結ぶ一連のダムバー除去の
ためのダムバーに沿う加工経路は上記ｘ駆動系のみの駆
動によって行い、各辺を結ぶ一連のダムバーの先頭ダム
バーへの位置決めはｙ駆動系、回転駆動系を利用し又は
ｘ駆動系を組合せて行うようにした（請求項３）。

【０００８】更に本発明は、上記加工経路中にあって
は、ｙ駆動系、回転駆動系に係る可動部分を拘束させる
ようにした（請求項４）。

【０００９】更に本発明は、上記レーザの光源は、複数
の生産ラインを通じて単一のものとし、切替ミラーを切
替えることにより各生産ラインに時分割で且つシーケン
シャルにダムバー加工用に照射することとした（請求項
５）。

【００１０】更に本発明は、上記ダムバー加工用のレー
ザ光は、リードフレームの長手方向に長軸を持つ矩形形
状とする（請求項６）。

【００１１】

【作用】本発明によれば、連結する各辺の一連のダムバ
ー除去のためのダムバーに沿う加工経路は１つの駆動系
であるｘ駆動系のみの駆動によって行うため、３つの駆
動系の役割分担を明確にできる（請求項１、２、４）。
更に、このｘ駆動系のみで全辺のダムバー除去が可能に
なり、他の２つの駆動系は位置決めのためにのみ使用す
ればよい（請求項１、２）。更に、ｘ駆動系のみが高精
度であればよく、他の２つの駆動系はそれ程の高精度は
要求されず、駆動系の省力化、簡素化、高速化にもつな
がる（請求項１、２）。

【００１２】更に本発明によれば、複数個のＱＦＰ形半
導体装置を縦横規則的に配列したホルダーを各生産ライ
ンのテーブル上に搭載し、各生産ライン毎にレーザによ
りダムバー加工を行う（請求項３）。更に、各生産ライ
ンにあっては、各辺を結ぶ一連のダムバー除去のための
ダムバーに沿う加工経路は、ｘ駆動系のみによって行う
（請求項３）。

【００１３】更に本発明によれば、複数の生産ラインに
対するレーザ光のレーザ源は単一のものとし、これを切
替ミラーの切替えにより時分割でシーケンシャルに各生
産ラインに照射するようにし、これにより単一のレーザ
源で複数生産ライン上に沿ってのダムバー加工を実現で
きる（請求項５）。また、レーザ光の形状は、リードフ
レームの長手方向に長軸を持つ矩形形状とし、これによ
りリードフレームの長手方向（ｙ軸方向）での位置ずれ
が生じてもダムバー加工を確実に達成できる（請求項
６）。

【００１４】

【実施例】図２は本発明の光学装置を半導体装置の加工
装置に適用した実施例図である。４つの搬送生産ライン
（作業ライン）１〜４は、送給装置１７を構成し、この
各ライン１〜４上には、前工程での作業完了後の半導体
装置９（実際にはこの半導体装置９を複数個縦横配列し
たホルダー３２）が搭載され、ロボット１６が、ハンド
によりホルダー３２を把持し、加工テーブル１０の上に
乗せて固定され、このホルダー３２上の半導体装置９が
加工対象となる。

【００１５】レーザ源１は４つの搬送生産ライン１〜４
用の単一のレーザ発生源である。レーザビーム切替ユニ
ット２は、チョッパ形式でレーザ源１からのレーザビー
ムを時分割的に分配して、４つの搬送ライン上の４つの
加工テーブルのホルダー上の半導体装置を同時併行的に
加工するために設けてある。この切替ユニット２は、少
なくとも、３つの切替ミラー３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び反
射用のベンディングミラー５、集光レンズ１２、加工ヘ
ッド１３、及び監視用のＴＶカメラ１４より成る。レー
ザ源１からのレーザビーム励起は、事前に設定されたタ
イミングで行う。ＴＶカメラ１４は、レンズ１５を介し
てホルダー及びその上に固定した半導体装置及びダムバ
ーの位置決めのための監視であり、画像処理装置２０が
その撮像信号を取り込み、必要な画像解析を行い位置合
わせ制御に供する。

【００１６】切替ユニット２からのレーザビームが固定
位置から与えられるものであるため、加工テーブル１０
は、ＱＦＰの４辺及び各辺の切断用ダムバー位置にレー
ザビームが正確に照射できるように、移動可能になって
いる。

【００１７】ダムバー切断完了後、別のロボット１８が
半導体装置を搭載したホルダー３２を加工テーブル上か
ら取りはずし、搬出ライン１９に乗せ次工程のために送
り出す。単一のレーザ源１のレーザビームは切替ユニッ
ト２で分配して供給し、併行的に４つのホルダー３２上
の半導体装置９の加工を行うが、この切替ユニットでの
動作を以下説明する。

【００１８】図３（イ）は、加工ユニット２内の切替ミ
ラーを示す図である。チョッパ形式の切替ミラー３Ａ、
３Ｂ、３Ｃは図（ロ）に示すように、円板形状体であ
り、円周方向に全反射部（１）、透過部（０）とを持
つ。図（ロ）では、全反射部（１）は、円周方向の中の
１／４区分（即ち、１／４象限分）を占め、残りが透過
部（０）である。切替ミラー３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、単一
のレーザ源１から放出されるレーザビーム６が通過する
光軸方向に直線状に配置してある。即ち、光軸に一致す
るように配置してある。最後尾に、反射ミラーとなるベ
ンディングミラー５を設置する。

【００１９】切替ミラー３Ａ、３Ｂ、３Ｃは支持部４
Ａ、４Ｂ、４Ｃで支持されており、この支持部４Ａ、４
Ｂ、４Ｃが、コントローラ８の制御を受けたドライバー
７によって円周方向に回転する。この回転を行うこと
で、レーザビーム６は、切替ミラー３Ａ、３Ｂ、３Ｃの
いずれかの全反射部（１）で次々に反射を受け、レーザ
ビームａ、ｂ、ｃとしてシーケンシャルに分配される。
切替ミラー３Ａ、３Ｂ、３Ｃのいずれもがレーザビーム
に対して透過（即ち透過部が対応していること）であれ
ば、最後尾のベンディングミラー５で反射を受けレーザ
ビームｄとして分配される。

【００２０】このような切替ミラー３Ａ、３Ｂ、３Ｃに
よるレーザビームの分配を達成するためには、切替ミラ
ー３Ａ、３Ｂ、３Ｃの回転方向配置及び回転制御は以下
の如くする。先ず、初期配置としては、図（ロ）に示す
ように、レーザビーム６の通過光軸（これを第１象限と
呼ぶ）上に切替ミラー３Ａの全反射部（１）が存在する
ようにし、切替ミラー３Ｂの全反射部（１）は第４象限
の位置とし、切替ミラー３Ｃの全反射部（１）は第３象
限の位置としておく。

【００２１】（１）、この初期位置のもとでは、レーザ
ビーム６は、切替ミラー３Ａの全反射部（１）でのみ全
反射を受け、直角方向のレーザビームａとして放出でき
る。切替ミラー３Ｂ、３Ｃ、反射ミラー５へのレーザビ
ームの放出はない。（２）、次に、レーザビームａに代わってレーザビーム
ｂを放出するには、ドライバー７によって切替ミラー３
Ａ、３Ｂ、３Ｃのすべてを１／４象限分だけ反時計方向
に回転させる。これによって、切替ミラー３Ａの全反射
部（１）は第２象限に移動し、切替ミラー３Ｂの全反射
部（１）は第１象限に移動し、切替ミラー３Ｃの全反射
部（１）は第４象限に移動する。かくして、切替ミラー
３Ａはレーザビーム６を透過させることになり、切替ミ
ラー３Ｂの全反射部（１）で全反射し、レーザビームｂ
の放出が可能になる。

【００２２】（３）、レーザビームｂに代わってレーザ
ビームｃを放出するには、同様にして、ドライバー７で
１／４象限分各切替ミラー３Ａ、３Ｂ、３Ｃを回転させ
ると、切替ミラー３Ｃのみがレーザビーム６を全反射す
る位置となりレーザビームｃの放出が可能になる。（４）、最後に更に１／４象限分各切替ミラー３Ａ、３
Ｂ、３Ｃを回転させると、全切替ミラー３Ａ、３Ｂ、３
Ｃは透過状態となり、ベンディングミラー５にレーザビ
ーム６が当り、レーザビームｄの放出が可能となる。

【００２３】このように、ドライバー７で１／４象限ず
つ切替ミラー３Ａ、３Ｂ、３Ｃを回転させることで、ａ
→ｂ→ｃ→ｄなる時分割によるレーザビーム分配が可能
となる。そこで、ａ、ｂ、ｃ、ｄの放出方向に４つの生
産ラインの加工テーブルを配置しておくことで、ダムバ
ーの除去が可能になる。また、上記切替シーケンスを繰
り返すことで、４辺のダムバーの除去が達成できる。

【００２４】ＱＦＰ形の半導体装置、特に３つの半導体
装置を連結した３連式半導体装置を図４、図５に示す。
図４は、本実施例の加工対象となる樹脂モールド後の３
連式半導体装置の平面図である。３連式半導体装置は、
＃１〜＃３の３つの半導体装置をリードフレーム部２０
で連続した状態の装置である。その全体例を図５に示
す。リードフレーム部２０は、半導体部２１Ａ、２１
Ｂ、２１Ｃと各リードフレーム２６、３０、３１より成
り、図４ではこの中で半導体部２１Ａのみを特に示して
ある。半導体部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、樹脂モール
ドずみであり、本実施例の工程ではダムバー切断に入
り、その後の工程で折り曲げ工程に入るのが一般的であ
る。

【００２５】図４で、各半導体装置＃１、＃２、＃３
は、四角形の半導体部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを有し、
且つその４つの各辺から直交する方向にリードフレーム
２６、３０、３１が導出している。これはＱＦＰ（４辺
形フラットパッケージ装置）と呼ばれている。＃１と＃
２、及び＃２と＃３との間は、孔２４、２５で区切られ
ている。この３連式の他に、直列に６連構成の６連式、
３連式を並列にした並列６連式などがある。

【００２６】図４の半導体装置＃２は、周囲に樹脂モー
ルドされた半導体部２１Ａの４辺より、リードフレーム
２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄがその辺に直交する方
向に導出している。各リードフレーム２６Ａ、２６Ｂ、
２６Ｃ、２６Ｄは、リードフレーム２２Ａ、２２Ｂ、２
２Ｃ、２２Ｄと、各リードフレーム本体に直交方向で結
合するダムバー２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄとより
成る。ダムバー２３Ａ〜２３Ｄが、半導体部２１Ａへの
樹脂モールド時の樹脂のリードフレームへの流出の防止
部材となる。

【００２７】この樹脂封止後に、ダムバー２３Ａ〜２３
Ｄを切断し、各リードフレーム本体を電気的に独立した
ものとする。ダムバー２３Ａ〜２３Ｄを除去し、且つ周
辺の各辺の不要リードフレーム部材を除去した様子を図
６に示す。これは図４の点線部２７に示した部分に相当
する。除去したダムバー２３Ａ〜２３Ｄの様子を図６で
は点線で示してある。

【００２８】１つの加工テーブル１０へのホルダー３２
の搭載を説明する。加工テーブル１０は、図２に示した
ように、作業ライン上に設けられており、ロボット１６
でライン上のホルダー３２をこの加工テーブル１０上に
載せた上でテーブル上に固定する。半導体装置９をライ
ン上に直接に載せたり、テーブル上に直接に載せたりす
ることは、半導体装置自体を傷つけたりするため好まし
くない。また、テーブル１０上での加工時の損傷も考え
られる。そこで、半導体装置９をホルダー３２に載せて
固定し、このホルダー３２をライン上に載せて送り、ロ
ボット１６がホルダー３２を把持し、加工テーブル１０
に載せた上でテーブル上にチャック等で固定し、その上
で半導体装置のダムバー除去をはかる。

【００２９】図７には、半導体装置を固定した１つのホ
ルダー３２の例を示す。ホルダー３２には、３個の３連
式半導体装置（図５）３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃを搭載し
て固定してある。図面上では、複雑化をさけるためにダ
ムバー等は省略してあるが、加工前にあってはダムバー
は当然に存在する。各３連式半導体装置３６Ａ、３６
Ｂ、３６Ｃはそれぞれ固定枠３４に保持されたものであ
り、この固定枠３４がホルダー３２のベース３３に固定
される。各ベース３３の４つの隅には、固定ピン３５を
設けて、この固定ピンで多連式半導体装置３６Ａ〜３６
Ｃをベース３３に固定してある。

【００３０】ホルダー３２を固定した加工テーブル１０
は、その水平面の座標系ｘ−ｙ上で、ｘ及びｙ方向に移
動可能であり、且つこの座標系内での回転も可能になっ
ている。これはテーブル１０の駆動系（後述の図１）で
行う。更に、図７の紙面に垂直（即ち、Ｚ軸方向）にも
動けるようになっている。これらの移動及び回転は、レ
ーザビームを目的とするダムバーに位置決めするために
必要な動作である。

【００３１】図７のホルダー３２は、１つの加工テーブ
ル１０に固定されるものであるが、１つの加工テーブル
１０には、１つのレーザビームが照射されるものであ
り、且つそのレーザビームの照射位置は固定としてい
る。従って、図７に示す如き９個の半導体装置のダムバ
ーを除去するには、ホルダー自体を動かすこと、即ちホ
ルダー３２を固定したテーブルを移動することが必要と
なる。こうした、レーザビームを所定のダムバー位置に
合わせるために、ｘ、ｙ方向への移動及び回転、及びｚ
方向への移動（ｚ方向は、レーザビームとダムバーとの
間の距離調整）が必要となる。

【００３２】図１は、加工テーブル１０の実施例図であ
る。加工テーブル１０は、ｘ駆動軸１０Ａ、ｙ駆動軸１
０Ｂ、回転駆動軸（但し、図では回転テーブルをもって
便宜的に示しているが、本来的には回転駆動軸とはこの
回転部を回転させる軸を云う）１０Ｃの３つの駆動軸で
ｘ、ｙ及び回転（ｚ軸まわりの回転）がなされるように
なっている。この他に、ｚ軸方向の駆動軸もあるが省略
してある。回転駆動軸の円形テーブル１００上にホルダ
ー３２が搭載されチャックされ固定される。各駆動軸１
０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃはそれぞれ独立に駆動可能になっ
ている。ｘ駆動軸１０Ａが、各辺の一連の連続するダム
バーを除去するための加工経路を与える。この経路は、
一連のダムバーの中央位置に沿う経路であり、この移動
中にあっては、ｘ駆動軸１０Ａは等速移動を行う。等速
移動を行うことで、ダムバーのピッチの出現が等時間間
隔となり、その等時間間隔でレーザビームを照射するこ
とで、ダムバーのみを確実に除去する。

【００３３】一方、ｙ駆動軸１０Ｂ、及び回転駆動軸１
０Ｃは、各辺の一連のダムバー加工のための先頭ダムバ
ーへの位置決めのための駆動軸として使う。勿論、先頭
ダムバーへの位置決めは、ｘ駆動軸１０Ａを併せて利用
してもよいが、ｘ駆動軸１０Ａの主要な機能は、ダムバ
ー切断のための加工経路の設定である。

【００３４】図８は、図７に示した１つのホルダー３２
に３連式が３組搭載されている際の加工制御のための移
動経路を説明する図である。横方向をｘ軸、縦方向をｙ
軸とし、ｘ軸方向の移動はｘ駆動軸１０Ａで行い、ｙ軸
方向の移動はｙ駆動軸１０Ｂで行う。ホルダー３２の回
転（９０゜回転）は、回転駆動軸１０Ｃで行う。図で、
ａ→ｂ→…→ｋ→ｍまでの経路Ｒ₁が辺Ｑ１とＱ３とを
加工するための移動経路、ａ′→…→ｍ′までの経路Ｒ
₂が辺Ｑ２とＱ４とを加工するための移動経路である。
ここで、当然のことながら、レーザ光は必ず固定位置に
照射されるものであり、レーザ光の光路は固定であり、
上記経路Ｒ₁、Ｒ₂を移動するとは、テーブル１０を移動
させること、即ち、駆動軸１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを駆
動することで実現する。

【００３５】図８において経路Ｒ₁について、位置ａ〜
ｍは、以下のように設定する。位置ａ…（ｘ₁、ｙ₁）、位置ｂ…（ｘ₂、ｙ₁）位置ｃ…（ｘ₂、ｙ₂）、位置ｄ…（ｘ₁、ｙ₂）位置ｅ…（ｘ₁、ｙ₃）、位置ｆ…（ｘ₂、ｙ₃）位置ｇ…（ｘ₂、ｙ₄）、位置ｈ…（ｘ₁、ｙ₄）位置ｉ…（ｘ₁、ｙ₅）、位置ｊ…（ｘ₂、ｙ₅）位置ｋ…（ｘ₂、ｙ₆）、位置ｍ…（ｘ₁、ｙ₆）これらのａ〜ｍの位置の中で、ａ、ｃ、ｅ、ｇ、ｉ、ｋ
がダムバー加工のための先頭位置となる。このａ、ｃ、
ｅ、ｇ、ｉ、ｋへの位置決めは、ｙ駆動軸１０Ｂのみ、
又はｙ駆動軸１０Ｂとｘ駆動軸１０Ａとの組合せで実現
できる。更に、ｂ、ｄ、ｆ、ｈ、ｊ、ｍがダムバー加工
後の停止位置であり、これから駆動軸１０Ｂ、又は１０
Ｂと１０Ａとを利用することで上記先頭位置ｃ、ｅ、
ｇ、ｉ、ｋへの位置決めが行える。

【００３６】一方、ａ→ｂ、ｃ→ｄ、ｅ→ｆ、ｇ→ｈ、
ｉ→ｊ、ｋ→ｍの各経路が加工経路である。この加工経
路を与えるのがｘ駆動軸１０Ａである。この加工経路中
にあっては、ｘ駆動軸１０Ａのみが作動し、ｙ駆動軸１
０Ｂ及び回転駆動軸１０Ｃは作動しない。このｘ駆動軸
１０Ａを作動させることで、加工経路が形成され、ダム
バーの出現位置に同期してレーザ光を照射することで、
その加工経路上に存在する一連のダムバーを除去する。

【００３７】一方、ａ′→ｍ′に至る移動経路は、辺Ｑ
２、Ｑ４のダムバー加工に利用する経路である。この経
路に従って辺Ｑ２、Ｑ４のダムバーを加工するために
は、ｙ駆動軸１０Ｂを作動させることで可能であるが、
そのためには、ｙ駆動軸１０Ｂもｘ駆動軸１０Ａと同じ
様な機能をもたせる必要がある。しかし、Ｒ₁での加工
経路を達成するためには、ｘ駆動軸１０Ａはダムバー出
現位置を正確な時間タイミングで通過してゆくような高
精度の駆動系で制御することが必要であり、こうした機
能をもｙ駆動軸に持たせることが必要となる。しかしホ
ルダー３２の９０゜回転を行う回転駆動軸１０Ｃを使え
ば、ｘ駆動軸１０Ａによって経路Ｒ₂上での加工経路を
与えることが可能であり、ｙ駆動軸１０Ｂを加工経路の
形成に利用することは不要となる。

【００３８】そのために、図８において、Ｑ１、Ｑ３の
加工のための最後の終了点ｍに至った時点で、回転駆動
軸１０Ｃによって反時計まわりにホルダー３２を９０゜
回転する。この９０゜回転によって、レーザ光の光路は
結果的にａ′の位置に移る。そして、この位置からのＱ
２、Ｑ４とのダムバー加工経路は、ｘ駆動軸１０Ａのみ
の移動によって形成でき、Ｑ２、Ｑ４とのダムバー加工
経路は、ｘ駆動軸１０Ａのみの移動によって形成でき、
Ｑ２、Ｑ４のダムバーが経路Ｒ₂に従って除去できる。

【００３９】以上の経路Ｒ₁、及び９０゜回転の反時計
まわりの回転、経路Ｒ₂の様子を図９に示す。図９
（イ）が経路Ｒ₁のもとでの加工（長手方向の加工）時
のホルダー３２の配置、図９（ロ）が９０゜の反時計ま
わりの回転の様子、図９（ハ）がその９０゜回転後にあ
っての経路Ｒ₂のもとでの加工（幅方向の加工）時のホ
ルダー３２の配置を示す。

【００４０】加工経路にあっては、ｘ駆動軸１０Ａのみ
を作動させるが、この際、ｙ駆動軸１０Ｂ、回転駆動軸
１０Ｃは作動させない。この作動させないことと併せ
て、加工経路中にあってはｙ駆動軸１０Ｂ、回転駆動軸
１０Ｃが微動しないように機械的又は電気的な拘束を行
っておく。機械的な拘束法としては、駆動軸１０Ｂ、１
０Ｃや各軸で駆動される移動台を、機械的に押さえた
り、ストッパーで動かないようにしたりするやり方があ
る。また、機械的な方法は、固定部にピストンを埋込ん
でおき、必要な時、ピストンを突出させて可動部を拘束
する方法が簡単かつ確実である。また、モータ軸を電磁
クラッチで固定するとか、逆にモータ軸に半割りのクラ
ンプ治具を、可動中はマグネットで強制的に開き軸の回
転を可能にし、拘束時及び使用しない時にはマグネット
の電気を切るとバネ力によって自動的に拘束されるよう
な構造もある。電気的な拘束法としては、例えば駆動軸
１０Ｂ、１０Ｃの移動台が動かないように拘束させるべ
く、モータの端子間を短絡することによりモータの回転
軸を固定するというやり方、または同一位置に保持する
ように位置制御するやり方もある。

【００４１】図１０は、ｘ駆動軸１０Ａのタイムシーケ
ンスを示す図である。図（イ）がｘ駆動軸１０Ａの速度
シーケンスであり、区間１が加工経路の開始位置（図９
のａ、ｃ等を指す）にテーブル１０が存在している状態
を示し、この区間１ではｘ駆動軸１０Ａは停止状態であ
る。この状態から区間２でｘ駆動軸１０Ａは駆動開始さ
れ、区間３で加速され、区間４、５を経て減速し、定速
区間６に至る。定速区間は区間６〜８までである。この
定速移動区間が実際にダムバーを加工するための区間と
なる。

【００４２】即ち、区間１〜５までによってｘ駆動軸１
０Ａで駆動されたテーブルは図８の位置ａから実際のダ
ムバーの存在位置Ｐ₁（先頭ダムバー位置相当）まで移
動する。この位置からは、リードフレームピッチは一定
でありダムバーはそのピッチで定まる位置毎に出現す
る。そこで、先頭ダムバー位置からは、その移動速度と
ピッチとで定まる定周期でレーザを照射し、ダムバーを
次々に除去する。位置ａから位置ｂまでには、３つのダ
ムバー存在辺があり、第１の辺と第２の辺との間Ｐ₂、
第２の辺と第３の辺との間Ｐ₃には、それぞれのダムバ
ーの存在しない個所がある。従って、この辺と辺とを結
ぶダムバーの存在しない個所（位置とその長さ）Ｐ₂、
Ｐ₃を事前にデータ化しておくことで、その間でのレー
ザ照射は行わなくする。

【００４３】区間９〜１１までが最後の３つ目の辺のダ
ムバー除去完了から、ｘ駆動軸１０Ａの停止までの区間
Ｐ₄を示す。この区間では、定速度から減速し、やがて
速度０となって停止する。区間１２が停止状態を示す。
この停止位置は、例えば図８の位置ｂとなる。ついで、
ｂ→ｃへの移動がなされ、位置ｃからｄまでは、図１０
（イ）の如き速度パターンでｘ駆動軸１０Ａが動く。

【００４４】図１０（ロ）は、ｘ駆動軸１０Ａの加速度
のパターンであり、図１０（ハ）はバックラッシュパタ
ーン、図１０（ニ）はダムバー加工タイミング区間を示
す。図１０（ニ）の加工タイミング区間が定速度移動区
間である。この区間中、バックラッシュは一定であり位
置決めに誤差として悪影響を与えることはない。

【００４５】以上は１つのホルダー３２の全ダムバーを
除去する例である。このようにした場合での４つのライ
ン１〜４に対する加工シーケンスを図１１に示す。先ず
ライン１について、ホルダー３２Ａ（各ラインのホルダ
ー３２を３２Ａ〜３２Ｄと表記する）上の３×３個の半
導体装置の全ダムバーをａ→ｍ、ａ′→ｍ′の移動経路
を利用して除去する（Ｆ１）。これは図８に示した通り
である。このライン１の加工中にライン２についてホル
ダー３２Ｂのテーブルへの搭載及びチャックによる固
定、及びテーブルの位置決めを行う。次にライン２のダ
ムバー除去のために、切替ミラーの切替えを行ってライ
ン２のダムバー除去用にレーザビーム経路を切替える
（図２、図３）。そして、図８に示したやり方によって
このホルダー３２Ｂ上の３×３個の半導体装置の全ダム
バー除去を行う（Ｆ２）。以後同じようなシーケンスで
ライン３、４の半導体装置のダムバー除去を行う（Ｆ
３、Ｆ４）。４つのライン１〜４が終了すると、再びラ
イン１に戻る。

【００４６】４つのラインに対する他の移動及び加工の
シーケンスには、ライン１の一部のダムバー除去→ライ
ン２の一部のダムバー除去→ライン３の一部のダムバー
除去→ライン４の一部のダムバー除去を→ライン１の一
部のダムバー除去→ライン２の一部のダムバー除去→…
という具合いの除去法もある。この例を図１２（イ）〜
（ト）′に示す。

【００４７】（イ）、先ず、ホルダー３２Ａに属する半
導体装置３６Ａの第１辺Ｑ１（図７参照）の先頭ダムバ
ーにレーザビームａが照射できるように加工テーブル１
０を位置決めする。この位置決めと併せて、切替ミラー
３Ａからレーザビームａが照射できるように切替ミラー
３Ａ〜３Ｃをドライバ７で制御する。この直後にホルダ
ー３２Ａを載せたテーブル１０をｘ方向に移動させ、先
頭ダムバーを含む一連のダムバーに対して、次々にレー
ザビームａを照射してダムバーの除去をはかる。ここ
で、一連のダムバーとは、図７に示す３連式半導体装置
３６Ａの＃１、＃２、＃３を通じての第１辺Ｑ１であ
る。ここで、リードフレームピッチ（又はダムバーピッ
チ）が規定されており、且つ＃１と＃２との間のＱ１間
のスペース距離、＃２と＃３との間のＱ１間のスペース
距離もわかっており、且つテーブルのｘ方向の移動速度
もわかっててることから、レーザビームを励起するタイ
ミングも自動的に決定できる。この決定処理は、コンピ
ュータ（図示せず）で行う。

【００４８】以上の動作中に、次のホルダー３２Ｂに属
する半導体装置３６Ａの第１辺Ｑ１の先頭ダムバーにレ
ーザビームｂが照射可能なようにこのホルダー３２Ｂを
指示する加工テーブル１０の位置決めを行う。この位置
決め完了後、ホルダー３２Ａの第１辺Ｑ１のすべてのダ
ムバーの除去完了を待って、切替ミラー３Ｂからレーザ
ビームｂが照射可能なように切替ミラー３Ａ〜３Ｂをド
ライバー７で制御する。切替ミラー３Ａ〜３Ｂの制御が
完了した後で、ホルダー３２Ｂを支持する加工テーブル
１０をｘ方向に移動させて、先頭ダムバーを含む一連の
ホルダー３２Ｂに所属する半導体装置３６Ａの第１辺Ｑ
１の除去を、レーザビームｂをダムバー対応に照射する
ことで行う。

【００４９】同様にして、この動作中にホルダー３２Ｃ
に属する半導体装置３６Ａに対して位置決めを行い、更
にホルダー３２Ｂに属する半導体装置３６Ａの全ダムバ
ー除去後に切替ミラー３Ａ〜３Ｃを切替て、レーザビー
ムＣが放出できるようにする。そして、ホルダー３２Ｃ
に属する半導体装置３６Ａの第１辺Ｑ１のダムバー除去
をはかる。ホルダー３２Ｄについても同様である。

【００５０】この一連の動作により、ホルダー３２Ａ〜
３２Ｄのそれぞれに属する半導体装置３６Ａの第１辺Ｑ
１の全ダムバーの除去がなされる。

【００５１】（ロ）、次にホルダー３２Ａの移動に移る
が、（イ）でのホルダー３２Ａのダムバー除去以後から
ホルダー３２Ｄのダムバー除去完了までには相当の空き
時間がある。そこで、この空き時間を利用して、ホルダ
ー３２Ａの属する加工テーブルをｙ方向に移動して、こ
のホルダー３２Ａに属する半導体装置３６Ａの第３辺Ｑ
３にレーザビームａが照射可能なような位置決めを行
う。同様にしてホルダー３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄのそれ
ぞれも、それぞれで定まる空き時間を利用して位置決め
を行う。従って、図では、３２Ａ〜３２Ｄで同時にｙ方
向に移動するようにみえるが、３２Ａ→３２Ｂ→３２Ｃ
→３２Ｄの順にｙ方向移動と位置合わせがなされること
になる。

【００５２】（ハ）、ホルダー３２Ａの半導体装置３６
Ａの第３辺Ｑ３のダムバーの加工を行う。この加工には
テーブルの移動、レーザビームａの切断ダムバー出現毎
の照射が必要であり、（イ）で説明した通りである。こ
のホルダー３２Ａに属する半導体装置３６Ａの第３辺の
全ダムバー切断完後、レーザビームａに代わってレーザ
ビームｂの選択が行われ、以後、ホルダー３２Ｄに属す
る半導体装置３６Ａの第３辺Ｑ３の全ダムバー切断が
（イ）と同様に行われる。

【００５３】（ハ）′、以上は、半導体装置３６Ａの第
１辺Ｑ１、第３辺Ｑ３の切断であったが、半導体装置３
６Ｂ、３６Ｃについても（イ）〜（ハ）が繰り返され
る。即ち、半導体装置３６Ａでの（ハ）の動作完了後
に、適当な空白時間を利用してｙ方向移動が行われ、半
導体装置３６Ｂの第１辺Ｑ１になるような位置決めを行
い、そして（イ）に従って加工し、次に（ロ）に従って
ｙ方向に移動し第３辺Ｑ３になるように位置決めし
（ハ）に従って加工する。これを半導体装置３６Ｃにつ
いても行う。

【００５４】以上の（イ）〜（ハ）′を行うことで、３
６Ａ〜３６Ｃの第１辺Ｑ１、第３辺Ｑ３の全てのダムバ
ーの除去がなされる。

【００５５】（ニ）、次に、ホルダー３２を９０゜回転
させる。これにより、レーザビームａに対してホルダー
３２Ａの半導体装置３６Ａの第２辺Ｑ２がダムバー加工
対象となる。そして、第２辺Ｑ２の先頭ダムバーがレー
ザビームａの照射位置になるように位置決めを行う。こ
のホルダー３２Ａの９０゜回転及び先頭ダムバーの位置
決めは、他のホルダー３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄでのダム
バー加工中の空き時間に行う。従って、この場合でも３
２Ａ→３２Ｂ→３２Ｃ→３２Ｄの順に９０゜回転及び位
置決めが、それぞれの空き時間を利用して行われる。

【００５６】（ホ）、（ヘ）、（ト）この動作は、Ｑ２
とＱ４についての動作であり、（イ）〜（ハ）と同じ様
な動作である。（ト）′、この（ホ）〜（ト）は半導体装置３６ＡのＱ
２、Ｑ４の例であり、半導体装置３６Ｂ、３６Ｃについ
ても（ホ）〜（ト）を繰り返す。

【００５７】かくして、３連式の半導体装置を搭載した
ホルダー３２Ａ〜３２Ｄの全ての辺Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、
Ｑ４のダムバーの除去がなされる。

【００５８】これらの（イ）〜（ト）′の一連の動作の
過程にあって、ホルダー３２Ａ→３２Ｂ→３２Ｃ→３２
Ｄの順に次々にダムバー除去が可能となる。そこで、ホ
ルダー３２Ａのダムバー除去が完了すると、空き時間を
利用してロボット１８がこのホルダー３２Ａをテーブル
１０からはずして、送給ライン１９へ送り、次工程へと
運ばせる。一方、新しいホルダーが受給ライン１に送ら
れてきていることから、この新しいホルダーをロボット
１６が把持して加工テーブル１０上に搭載固定する。同
様に、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄについてもダムバー除去
後は、送りだし、新しいホルダーにとって代わる。

【００５９】このようにして、４つのライン１〜４に運
ばれてくる半導体装置を搭載したホルダーは、次々に加
工テーブルに載せられて加工されてゆく。そして、この
間、単一のレーザビームを時分割で分配し、ダムバーの
時分割除去を行う。この間にあっては、他のホルダー作
業中、それ以外のホルダーの移動や回転を空時間を利用
して行うことにしているため、時分割のレーザ分配の効
率的な運用と、複数作業ラインの同時加工的な作業が行
えることになった。

【００６０】図１３は、本実施例の制御装置の実施例図
である。ホストコンピュータ５０は、加工ライン及びミ
ラー切替、レーザ励起の各制御を統括するコンピュータ
であり、図３のコントローラ８に相当する。このコンピ
ュータ５０には、図１２の如き移動モードによる移動軌
跡を記憶するメモリを持ち、このメモリの内容に従っ
て、加工ライン制御系５１、ミラー制御系５２は、レー
ザ制御系５３によりライン、ミラー、レーザの各制御を
行う。ここで、加工ライン制御系５１とは、ライン１〜
４におけるロボット１６によるホルダーの把持、テーブ
ルへの搭載と固定、テーブルの移動及び回転、ダムバー
除去後のロボット１８によるホルダーの排出の各制御を
行うものである。ミラー制御系５２とは、図３のドライ
バ７を含むものであり切替ミラー３Ａ〜３Ｃの切替制御
を行うものである。レーザ制御系５３とは、図２のレー
ザ源１のレーザ放出のタイミング制御をはかるものであ
り、これは電子回路により実現可能である。

【００６１】図１４は、図１３の加工ライン制御系５１
の詳細実施例図である。加工ライン制御系５１は、ロボ
ット駆動系５１Ａ、ｘ駆動系５１Ｂ、ｙ駆動系５１Ｃ、
回転駆動系５１Ｄ、及び図１に示したｘ駆動軸１０Ａ、
ｙ駆動軸１０Ｂ、回転駆動軸１０Ｃより成る。駆動系５
１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄはステッピングモータ等の動力系
より成り、ホストコンピュータ５０の指令によってＯＮ
／ＯＦＦ制御されて、駆動軸１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを
動かしたり、停止させたりする。

【００６２】図１５、図１６は、レーザビームの形状に
係る本発明の実施例を示す図である。ビームの垂直断
面は本来円形に近い形状であり、これをダムバーに当て
てのダムバー除去は可能である。しかし、レーザビーム
のエネルギーを高めるためには集束レンズによる絞り込
みを行うことが必要であり、この絞り込んだビームでダ
ムバーを確実に除去できれば好ましい。しかし、絞り込
みすぎると口径が小さくなりダムバーの一部に未切断部
分が残る恐れがあり、絞りすぎないとダムバーに連結す
るフレームの一部まで除去してしまう恐れもある。特に
ＱＦＰの半導体装置では、リードフレームピッチ（ダム
バーピッチ）が狭いため、レーザビームの口径は、確実
にダムバーの除去がはかれると同時にリードフレームの
一部の除去を絶対に回避できるような、大きさであるこ
とが必要である。そこで、この観点に立った実施例が図
１５、図１６に示したものである。

【００６３】図１５で、レーザビーム５７は、口径が円
形であり、これをシリンドリカルレンズ５６で、矩形形
状に変換する。矩形の長軸方向は、リードフレーム２６
に沿う方向である。短軸の大きさは、ダムバー２３の幅
方向の大きさ相当、又はそれよりも若干小さい値にす
る。この矩形状化したレーザビーム５５をダムバーに照
射することで、ダムバーの確実な除去がはかれ、併せて
隣接するリードフレームの一部を除去してしまうという
ことをなくすことができる。図１６には、ダムバー除去
の前後の様子を示しており、点線部５７が除去したダム
バーの部分を示している。

【００６４】尚、加工テーブルの位置制御にあっては、
基準点を設けておき、この基準点の動きを監視すること
で、テーブルの目標位置への位置決めが容易となる。そ
のためには、例えば、ホルダーの一部やリードフレーム
の一部に基準穴を設けておき、この基準穴を監視すれば
よい。又、基準穴は、ホルダーの４隅やリードフレーム
の４隅に設けておけば、移動だけでなく、回転をも監視
可能である。

【００６５】本実施例では、１ホルダーに３連式を３個
搭載した例としたが、１ホルダーに３連式１個の搭載、
１ホルダーに１個の半導体装置の搭載の例もありうる。
こうした搭載構成によって、ダムバー除去のためのホル
ダーの移動軌跡（回転軌跡をも含む）も種々可能であ
る。又、図１２以外の移動手順があることは云うまでも
ない。

【００６６】以上は半導体装置のダムバー除去の例であ
ったが、この他に、リードフレームの切断や外周リード
フレームの切断等の、半導体装置に対しての他の切断例
にも本発明の光学装置は適用できる。又、半導体装置以
外の材料加工等の作業にも適用できる。更に、ＱＦＰ形
以外への適用も可能であり、また、ｘ、ｙの駆動系は、
ＱＦＰ形の対向する２辺の方向としたが、この対向する
２辺以外の直交座標系ｘ、ｙの取り方もありうる。

【００６７】

【発明の効果】（１）、高速、高精度でダムバーを加工
できる。（２）、加工に必要なダムバー列方向の送り動作を一定
速度且つ高精度送り動作が可能な駆動装置に限定し、こ
れを用いることにより、高精度、高信頼位置決め動作が
可能となる。（３）、加工に必要でない、他の方向の駆動装置の駆動
部分を適宜に拘束、固定することにより、位置決め精度
をさらに向上する。（４）、加工時の駆動装置を限定することにより、リー
ドフレームの検出装置を簡単且つ必要な数を減らすこと
ができる。（５）、以上の効果により、加工装置を簡単且つ安価に
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の駆動系の実施例図である。

【図２】４つの生産ラインを持った半導体加工装置の実
施例図である。

【図３】レーザビームの切替装置の実施例図である。

【図４】３連式半導体装置の平面図である。

【図５】３連式半導体装置の概略図である。

【図６】ＱＦＰ形半導体装置によるダムバー配置例を示
す図である。

【図７】３連式半導体装置を３組搭載したホルダー上で
の平面図である。

【図８】図７のホルダーに対する加工のための移動軌跡
例図である。

【図９】図８の移動軌跡を得るためのホルダー制御例図
である。

【図１０】加工軌跡を得るためのｘ軸駆動系のタイムチ
ャートを示す図である。

【図１１】４つのライン１〜４のダムバー加工のフロー
チャートである。

【図１２】４つのライン１〜４の他の移動軌跡の説明図
である。

【図１３】本発明の制御装置の実施例図である。

【図１４】本発明の加工ライン制御系の実施例図であ
る。

【図１５】本発明の矩形状レーザビームの実施例図であ
る。

【図１６】本発明の矩形状レーザビームによるダムバー
切断を示す図である。

【符号の説明】

１レーザ源２切替ユニット３（３Ａ〜３Ｃ）切替ミラー６レーザ光（ビーム）９半導体装置１０テーブル１０Ａｘ駆動軸１０Ｂｙ駆動軸１０Ｃ回転駆動軸１６、１８ロボット３２ホルダー

───────────────────────────────────────────────────── 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 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/50 B23K 26/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体装置を搭載したホルダーと、該ホ
ルダーを直交する２つの方向ｘ、ｙに独立して移動可能
にするｘ駆動系及びｙ駆動系と、上記ホルダーを回転可
能にする回転駆動系と、より成ると共に、連結する各辺
の一連の、レーザによる、ダムバー除去のためのダムバ
ーに沿う加工経路は上記ｘ駆動系のみの駆動によって行
い、各辺の先頭ダムバーへの位置決めはｙ駆動系、回転
駆動系を利用し又はｘ軸駆動系を組合せて行うようにし
た半導体装置の加工装置。
【請求項２】上記半導体装置は、ＱＦＰ形の半導体装
置とし、上記直交する方向ｘ、ｙとはＱＦＰ形の半導体
装置の直交する２つの辺の方向とする請求項１の半導体
装置の加工装置。
【請求項３】複数個のＱＦＰ形半導体装置を縦横規則
的に配置したホルダーを次々に供給し加工用のテーブル
上に搭載する複数個の半導体生産ラインと、上記テーブ
ルを半導体装置の縦横に沿う方向に独立に駆動可能にす
るｘ駆動系、ｙ駆動系と、上記テーブルを回転可能にす
る回転駆動系と、各生産ライン毎にレーザによりダムバ
ー加工を行うダムバー加工手段と、より成ると共に、連
結する各辺を結ぶ一連のダムバー除去のためのダムバー
に沿う加工経路は上記ｘ駆動系のみの駆動によって行
い、各辺を結ぶ一連のダムバーの先頭ダムバーへの位置
決めはｙ駆動系、回転駆動系を利用し又はｘ軸駆動系を
組合せて行うようにした半導体装置の加工装置。
【請求項４】上記加工経路中にあっては、ｙ駆動系、
回転駆動系に係る可動部分を拘束させるようにした請求
項１又は２又は３記載の半導体装置の加工装置。
【請求項５】上記レーザの光源は、複数の生産ライン
を通じて単一のものとし、切替ミラーを切替えることに
より各生産ラインに時分割で且つシーケンシャルにダム
バー加工用に照射することとした請求項３の半導体装置
の加工装置。
【請求項６】上記ダムバー加工用のレーザ光は、リー
ドフレームの長手方向に長軸を持つ矩形形状とする請求
項１又は３又は５記載の半導体装置の加工装置。