JPH06179089A

JPH06179089A - 半導体装置の加工装置

Info

Publication number: JPH06179089A
Application number: JP4332077A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Tada; 信彦多田; Naoki Mitsuyanagi; 直毅三柳; Yoshiaki Shimomura; 義昭下村; Shigeyuki Sakurai; 茂行桜井; Yoshiya Nagano; 義也長野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1992-12-11
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 1994-06-28

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の作業ライン上で、同時併行的にＱＦＰ
半導体装置のダムバー除去をはかりたい。【構成】ライン１、２、３、４からは半導体装置を固
定搭載したホルダーが供給され、これをロボット１６が
把持して加工テーブル１０上に固定する。加工テーブル
上での位置決めを行い、単一のレーザ源１からのレーザ
ビームを切替ミラー３Ａ〜３Ｃを切替ることで、各加工
テーブル１０上に時分割でレーザビームが照射される。
これによって４つの加工テーブル上で同時に併行的なダ
ムバー除去が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の半導体装置のダ
ムバーを時分割で加工する加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置を製作する際、樹脂モールド
する時にリードフレームへの樹脂の必要以上なはみ出し
を防ぐために、リードフレームには、必ずダムバー（タ
イバーとも云う）を設けている。ダムバーは、リードフ
レームの配列方向に沿って、リードフレームを連結する
形で設けてある。樹脂モールド後にあってはダムバーを
除去する。これによって、リードフレームは電気的に独
立したものとなる。ダムバーの除去の従来例には、特開
平３−１４８１６１号、特開平３−２９４０７７号があ
る。両者ともレーザビームをダムバーに照射してその除
去をはかる点で共通する。更に、特開平３−１４８１６
１号は、リードフレーム面とレーザ照射部との間にマス
クをかけて、ダムバーのみの除去をはかる。特開平３−
２９４０７７号はダムバー近傍のフレーム表面収縮量を
検出し事前に定めたダムバー位置の位置調整を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平３−１４８１６
１号、特開平３−２９４０７７号は、共に１つの半導体
装置のダムバー除去に関する。しかし、流れ作業の中で
のダムバー除去を効率的に行うには、複数の半導体装置
のダムバーを併行的に除去できることが望ましい。例え
ば、各種のパッケージの半導体装置の中で、リードフレ
ームが４辺に張り出しているＱＦＰタイプの半導体装置
がある。ＱＦＰタイプは、リードフレーム間ピッチが狭
く、且つピン数（リードフレームの数）も３００〜５０
０本と非常に多いが、その需要は増大している。同じ型
式の半導体装置を毎月数１０万個〜数百万個と大量生産
することが望まれている。従って、レーザ切断によって
ダムバーを切断するには、高速、高繰り返し、高精度加
工が要求される。

【０００４】こうした半導体装置を、複数の生産ライン
に載せて高速加工するには、各生産ライン毎にレーザ源
を設けておき、全生産ラインで半導体装置を同時に加工
してゆくことが考えられる。しかし、レーザ源の単価は
数百万円と高く、各生産ライン毎に設置することは得策
でない。又、ＱＦＰ形の半導体装置に関してみれば、４
辺が存在し、且つ各辺には数多くのリードフレームが設
けられている。レーザ光源の設置位置は固定であり、そ
の放出レーザビームの方向も固定である。従って、半導
体装置をレーザビームの方向に位置合わせするだけでな
く、除去タイミングとなる辺への位置合わせ、各辺のダ
ムバーへの位置合わせが必要となる。こうした位置合わ
せをしている間にあっては、レーザビームの放射は不要
である。従って、生産ライン毎にレーザ源を設けなくて
も、又、同時加工は不可能であっても同時併行的な加工
は可能である。

【０００５】本発明の目的は、複数の生産ライン上での
半導体装置の加工を１個のレーザ源にて同時併行的に可
能にする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、光軸が互いに
一致するように直線状に配置された、円周方向に区分さ
れた反射面と透過面とを持つ回転可能な、複数個の切替
ミラーと、この切替ミラーの光軸方向からレーザ光を放
出するレーザ源と、別々の作業ライン上に搭載され、ダ
ムバー除去作業後排出されて新しいものにとって代わ
る、各切替ミラー対応の複数個の半導体装置と、上記複
数個の切替ミラーの反射面の１つからレーザ光を、対応
する作業ライン上の半導体装置のダムバー除去用に照射
すべく、切替ミラーの回転を制御し、複数の半導体装置
へシーケンシャルにレーザ光を分配する制御手段と、よ
り成る（請求項１）。

【０００７】更に本発明は、上記各切替ミラーの反射面
は同じ大きさの１個の全反射面とし、光軸が一致するよ
うな配置とはレーザ光の通路上に必ずいずれか１個の全
反射面が現れるような配置とする（請求項２）。

【０００８】更に本発明は、上記複数配置の切替ミラー
の最後尾に全反射ミラーを設け、この全反射ミラーのレ
ーザ光の反射方向にもダムバーを持つ半導体装置を設け
てなる（請求項３）。

【０００９】更に本発明は、光軸が互いに一致するよう
に直線状に配置された、円周方向に区分された反射面と
透過面とを持つ回転可能な、複数個の切替ミラーと、こ
の切替ミラーの光軸方向からレーザ光を放出するレーザ
源と、別々の作業ライン上に搭載され、ダムバー除去作
業後排出されて新しいものにとって代わる、各切替ミラ
ー対応の複数個の半導体装置と、上記複数個の切替ミラ
ーの反射面の１つからレーザ光を、対応する作業ライン
上の半導体装置のダムバー除去用に照射すべく、切替ミ
ラーの回転を制御し、複数の半導体装置へシーケンシャ
ルにレーザ光を分配する制御手段と、レーザ光が照射さ
れている半導体装置以外の半導体装置に対して、レーザ
光の照射位置とこの半導体装置との位置合わせを行わせ
る制御手段と、より成る（請求項４）。

【００１０】更に本発明は、半導体装置のダムバー移動
軌跡及び移動速度並びにダムバーが連結するリードフレ
ームピッチ（又はダムバーピッチ）から、ダムバーを中
心にレーザ光が照射するように、レーザ光の励起タイミ
ングを与えるようにした（請求項５）。

【００１１】更に本発明は、最初のダムバー除去に先だ
って、この最初のダムバー中心位置にレーザ光が照射さ
れる初期位置決めを行い、それ以降のダムバー除去のレ
ーザ光の励起タイミングは、上記移動軌跡と移動速度並
びにリードフレームピッチ（又はダムバーピッチ）から
与えるようにした（請求項６）。

【００１２】更に本発明は、半導体装置のダムバーをレ
ーザ光で除去する半導体装置の加工方法において、レー
ザ光はダムバーを連結するリードフレームの長手方向に
長さを持つ楕円形レーザビームとする（請求項７）。

【００１３】更に本発明は、半導体装置のダムバーをレ
ーザ光で除去する半導体装置の加工方法において、ダム
バーを連結するリードフレーム素材にダムバー列の位置
合わせのために使用する基準穴を設けて、基準穴に従っ
て位置合わせを行う（請求項８）。

【００１４】

【作用】本発明によれば、単一のレーザ源のもとで、切
替ミラーが時分割に切替り、レーザビームが複数ダムバ
ーに照射できることになり、複数ダムバーの時分割除去
が可能となる（請求項１、２、３、４）。

【００１５】更に本発明によれば、レーザビームの励起
タイミングの管理が移動軌跡に合わせて行うことができ
る（請求項５、６）。

【００１６】更に本発明によれば、レーザビームの口径
が楕円形となることから、ダムバーの確実な除去及びリ
ードフレームの不用意な除去の抑制ができる（請求項
７）。

【００１７】

【実施例】図１は本発明の半導体装置の加工装置の実施
例図である。４つの搬送ライン（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が搭載され、
ロボット１６が、ハンドにより半導体装置を把持し、加
工台テーブル１０の上に乗せて固定されて加工対象とな
る。

【００１８】レーザ源１は４つの搬送ライン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、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半導
体装置を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、３
Ｂ、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１
４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。

【００１９】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。

【００２０】ダムバー切断完了後、別のロボット１８が
半導体装置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。このようにし
て、単一のレーザ源１のレーザビームを切替ユニット２
で分配して供給し、併行的に４つの半導体装置９の加工
を行う。

【００２１】図２（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２（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、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。

【００２２】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）で反射を受け、レーザビーム
ａ、ｂ、ｃとして分配される。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。

【００２３】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。

【００２４】（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。

【００２５】（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。

【００２６】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。

【００２７】ＱＰＦ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３、図４に示す。
図３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４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３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。

【００２８】図３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。

【００２９】図３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。

【００３０】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
５に示す。不要リードフレーム部材は図３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〜２
３Ｄの様子を図５では点線で示してある。１つの加工テ
ーブル１０への半導体装置の搭載を説明する。加工テー
ブル１０は、図１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でライン上の半導体装置９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。

【００３１】図６には、半導体装置３６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４）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、３
６Ｂ、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〜３
６Ｃをベース３３に固定してある。

【００３２】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（図示せず）で行
う。更に、図６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。

【００３３】図６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６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。

【００３４】図６のホルダー３２上の半導体装置を加工
するには、種々の移動モードが可能である。移動モード
に合わせてレーザビームの分配先が定まる。図７、図８
にその例を示す。図７は、４つの加工テーブル１０の辺
毎に区分して加工する際の図である。４つの加工テーブ
ル１０上のホルダー３２を、３２Ａ〜３２Ｄと表示して
ある。

【００３５】（イ）、先ず、ホルダー３２Ａに属する半
導体装置３６Ａの第１辺Ｑ１（図６参照）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は、切替ミラ
ー３Ａからレーザビームａが放出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６に示す３連式半導体と装
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。

【００３６】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が放出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。

【００３７】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が照射できるようにする。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。

【００３８】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。

【００３９】（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。

【００４０】（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辺の全ダムバー切断が（イ）
と同様に行われる。

【００４１】（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。

【００４２】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。

【００４３】（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。

【００４４】（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につて
いも（ホ）〜（ト）を繰り返す。

【００４５】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。

【００４６】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１
０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１
６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。

【００４７】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き時間を利
用して行うことにしているため、時分割によるレーザ分
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。

【００４８】図８は、移動制御の他の実施例図である。
図７との差異は、図７では４つのホルダー３２Ａ〜３２
Ｄに対して、同一位置の半導体装置（例えば３６Ａ）＃
１〜＃３の第１辺Ｑ１を時分割でシーケンシャルに加工
するとしたが、図８では、３連式の中の１つの半導体装
置（例えば＃１）を集中的に加工するやりかたをとった
点にある。即ち、図（イ）では、ｘ方向の移動を行っ
て、３２Ａの＃１のＱ１→３２Ｂの＃１のＱ１→……→
３２Ｄの＃１のＱ１の順で加工を行い、次に、図（ロ）
で、ｙ方向の移動を行い、（ハ）で３２Ａの＃１のＱ３
→３２Ｂの＃１のＱ３→……→３２Ｄ＃１のＱ３の順で
加工を行う。更に、図（ニ）で９０゜回転し、（ホ）で
３２Ａの＃１のＱ２→３２Ｂの＃１のＱ２→……→３２
Ｄの＃１のＱ２の順で加工を行う。同様に（ヘ）、
（ト）でＱ４の加工を行う。

【００４９】以上の図８の操作を、次の＃２について
（イ）〜（ト）の手順で加工を行い、更に＃３について
（イ）〜（ト）の手順で加工を行う。勿論、これらの加
工中に他のテーブルでは空白時間を利用して、移動や回
転、位置決めを行うことは図７と同じである。

【００５０】図９は、タイムチャートである。図（イ）
は、図２に示したコントローラ８が発生する時間Ｔ₁の
タイミング信号を示す。最初のタイミング信号が発生す
ると、この時間Ｔ₁の間に、ライン１上での加工テーブ
ル上での加工準備を行う。ここで加工準備とは、テーブ
ルの位置決め、切替ミラー３Ａ、３Ｂ、３Ｃの切替によ
るレーザビームａ方向への分配のための制御等を云う。
図２では、ミラー切替はドライバー７で行うとしテーブ
ルの制御系は省略しているが、この省略した制御系にも
タイミング信号が送られてテーブルの位置決め制御を行
う。以下、第２のコントロール信号の時間幅Ｔ₁でライ
ン２上での加工準備、第３のコントロール信号時間幅Ｔ
₁でライン３上での加工準備、第４のコントロール信号
の時間幅Ｔ₁でライン４上での加工準備を行う。コント
ロール信号の周期Ｔ₂及び４つのコントロール信号を経
ての１サイクル周期Ｔ₃及び時間幅Ｔ₁は、図７や図８に
示した移動モードに従って事前に定まった値である。

【００５１】図９（ロ）は、ライン１の加工ライン上で
のダムバー加工区間を指定するライン１信号であり、こ
のライン１信号で、先に位置決めされた加工テーブル上
の先頭ダムバーから連続する一連のダムバーの除去をは
かるライン１加工制御を行う。ここで加工制御とは、加
工テーブルの移動を行い合致するダムバーにレーザビー
ムａを照射する制御を云う。テーブルの移動速度が一定
であれば、その時の半導体装置の該当辺Ｑのダムバーピ
ッチ（又はリードフレームピッチ）が一定であるから、
レーザビームａを放出するレーザ源の励起タイミングも
一定となり、辺Ｑのダムバーの除去を確実にできる。

【００５２】同様に、（ハ）、（ニ）、（ホ）で次々に
ライン２信号、ライン３信号、ライン４信号を発生し加
工制御を行う。はこれら各ライン信号における加工対象
辺Ｑは、図７と図８では異なり、且つその時間幅も異な
る。

【００５３】図１０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２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７や図８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
ブルの搭載、そしてテーブルへの固定、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２のドライバ７を含むものであり切替ミラー３
Ａ〜３Ｃの切替制御を行うものである。レーザ制御系５
３とは、図１のレーザ源１のレーザ照射のタイミング制
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。

【００５４】図１１、図１２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
１１、図１２に示したものである。

【００５５】図１１で、レーザビーム５７は、口径が円
形であり、これをシリンドカルレンズ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１２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。

【００５６】図１３、図１４は、ロボットによるホルダ
ーの把持から一連のダムバー除去完了に伴うホルダーの
送出までの処理フローを示す図である。この動作は、図
７、図８の動作で説明したものと基本的に同じである。

【００５７】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。

【００５８】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７、図８以外の移動手順があることは云うま
でもない。

【００５９】図１５は、１個の半導体装置３６の４辺を
集中的に加工する場合での移動軌跡例を示す。移動軌跡
６１の中でダムバーを貫く軌跡６０が加工軌跡である。
基準穴６２がこのリードフレームの４隅に設けてあり、
加工テーブルが所定のダムバー配列に沿っているか否か
をこの基準穴を利用して監視する。このような半導体装
置の軌跡は、３連式を３個ホルダーに搭載した例でも、
１個搭載した例でも、半導体装置１個を搭載した例で
も、いずれも可能である。又、ＱＦＰ以外の例もありう
る。

【００６０】

【発明の効果】

（１）、半導体装置ダムバーを切断する時、複数の加工
システムを同時に使い、レーザビームの出射すべき加工
ヘッドを順次切替えることにより、高速加工を実現す
る。（２）、ＱＦＰなどのように加工する方向の変更に伴い
位置合せや加工タイミング合せなどのレーザ加工前に必
要な準備作業時間の中もレーザ発振器を止めずに加工で
きるから、レーザ発振器の稼働率が向上し、加工機の生
産も増せる。（３）、小形、高性能の半導体装置（特にＱＦＰ）を製
造できるようになる。特に、狭ピッチ、多ピンの分野で
の製品提供に効果が大である。（４）、加工能率向上により、大量生産と低コストを実
現できる。（５）、加工精度向上と、高品質化を実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の４ライン式ダムバー加工装置の実施例
図である。

【図２】本発明の切替ミラーの実施例図である。

【図３】本発明の加工対象とする３連式ＱＦＰの半導体
装置の構成例を示す図である。

【図４】本発明の加工対象とする３連式ＱＦＰの半導体
装置の平面配置構成図である。

【図５】本発明のＱＦＰの半導体装置のダムバー切断後
の様子を示す図である。

【図６】本発明の加工テーブルに搭載するホルダー上で
の半導体装置の搭載例図である。

【図７】図６のホルダーでの加工のためのシーケンスを
示す図である。

【図８】図６のホルダーでの加工のための他のシーケン
スを示す図である。

【図９】本発明のタイムシーケンス例図である。

【図１０】本発明の制御系統の実施例図である。

【図１１】レーザビーム口径の実施例図である。

【図１２】レーザビーム口径の実施例図である。

【図１３】本発明の処理フローチャートである。

【図１４】本発明の処理フローチャートである。

【図１５】本発明の１つの半導体装置での４辺のダムバ
ーのシーケンシャルな除去例を示す図である。

【符号の説明】

１レーザ源２レーザビーム切替ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ切替ミラー５ベンディングミラー６レーザビーム９半導体装置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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸が互いに一致するように直線状に配
置された、円周方向に区分された反射面と透過面とを持
つ回転可能な、複数個の切替ミラーと、この切替ミラー
の光軸方向からレーザ光を放出するレーザ源と、別々の
作業ライン上に搭載され、ダムバー除去作業後排出され
て新しいものにとって代わる、各切替ミラー対応の複数
個の半導体装置と、上記複数個の切替ミラーの反射面の
１つからレーザ光を、対応する作業ライン上の半導体装
置のダムバー除去用に照射すべく、切替ミラーの回転を
制御し、複数の半導体装置へシーケンシャルにレーザ光
を分配する制御手段と、より成る半導体装置の加工装
置。
【請求項２】請求項１において、上記各切替ミラーの
反射面は同じ大きさの１個の全反射面とし、光軸が一致
するような配置とはレーザ光の通路上に必ずいずれか１
個の全反射面が現れるような配置とする半導体装置の加
工装置。
【請求項３】請求項２において、上記複数配置の切替
ミラーの最後尾に全反射ミラーを設け、この全反射ミラ
ーのレーザ光の反射方向にもダムバーを持つ半導体装置
を設けてなる半導体装置の加工装置。
【請求項４】光軸が互いに一致するように直線状に配
置された、円周方向に区分された反射面と透過面とを持
つ回転可能な、複数個の切替ミラーと、この切替ミラー
の光軸方向からレーザ光を放出するレーザ源と、別々の
作業ライン上に搭載され、ダムバー除去作業後排出され
て新しいものにとって代わる、各切替ミラー対応の複数
個の半導体装置と、上記複数個の切替ミラーの反射面の
１つからレーザ光を、対応する作業ライン上の半導体装
置のダムバー除去用に照射すべく、切替ミラーの回転を
制御し、複数の半導体装置へシーケンシャルにレーザ光
を分配する制御手段と、レーザ光が照射されている半導
体装置以外の半導体装置に対して、レーザ光の照射位置
とこの半導体装置との位置合わせを行わせる制御手段
と、より成る半導体装置の加工装置。
【請求項５】請求項４において、半導体装置のダムバ
ー移動軌跡及び移動速度並びにダムバーが連結するリー
ドフレームピッチ（又はダムバーピッチ）から、ダムバ
ーを中心にレーザ光が照射するように、レーザ光の励起
タイミングを与えるようにした半導体装置の加工装置。
【請求項６】請求項４の半導体装置において、最初の
ダムバー除去に先だって、この最初のダムバー中心位置
にレーザ光が照射される初期位置決めを行い、それ以降
のダムバー除去のレーザ光の励起タイミングは、上記移
動軌跡と移動速度並びにリードフレームピッチ（又はダ
ムバーピッチ）から与えるようにした半導体装置の加工
装置。
【請求項７】請求項４において、レーザ光はダムバー
を連結するリードフレームの長手方向に長さを持つ楕円
形レーザビームとする半導体装置の加工装置。
【請求項８】請求項４において、ダムバーを連結する
リードフレーム素材にダムバー列の位置合わせのために
使用する基準穴を設けて、この基準穴に従って位置合わ
せを行う半導体装置の加工装置。