JPH0770662B2 - 研磨材の除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はウェットホーニング処理後の研磨材の除去方法
に関し、特に被処理物をウェットホーニング処理した際
に当該被処理の微細な関隙に詰まる研磨材を除去する方
法に関する。

＜従来技術とその問題点＞ ICやLSI等の半導体の製造工程において、半導体素子が
マウントされたリードフレームを成型用金型に収納した
後、この金型内にエポキシ樹脂を注入して半導体成型品
を成型している。しかしながら、かかるモールド成型物
については樹脂層付近のリードフレーム上及びリードフ
レームのリード間に樹脂バリが生成するため、成型後の
後加工として樹脂バリの除去工程を必要とする。一般
に、リードフレーム上に生成したバリをフラッシュバ
リ、リード間に生成したバリをダムバリと称している。

従来LED及びIC等の半導体の成型時に発生する樹脂バリ
を除去するため以下の様な処理を行なっていた。すなわ
ち、合成樹脂研磨材を水スラリーとし、加圧空気と共に
噴射する事によりバリを除去していた。この処理をウェ
ットホーニング処理と称する。しかし、最近の半導体の
高集積化に伴いリードフレームのピン間距離が小さくな
ったため、従来と同じ粒径の研磨材を用いると詰まりを
生ずるという問題が発生している。詰らないように研磨
材の粒径を小さくすると当然の事ながら研磨性能が小さ
くなるため、従来取れていたバリが除去できないという
ケースも発生する。この現象はダムバリを除去する際に
特に顕著である。つまりダムバリを除去するのに必要と
されるのは切削力ではなく研磨材がプラストされた時の
衝撃力であるので、ダムバリを除去する力は研磨材の粒
径に大きく依存するためである。そのため、リードフレ
ームのピン間に詰まらない粒径の研磨材を用いるとダム
バリが除去できないという現象が生ずる。又、実際の製
造に際しては多品種の処理を同一の研磨材で行なえなけ
れば生産性が低下してしまい実用的ではないので、処理
すべきICの中で最もピン間の狭い物でも詰まらない粒径
の研磨材を使用する必要がある。この様な理由のため、
最適粒径よりも小さな粒径の研磨材でバリ取りを行なう
事になるピン間の大きな物については処理時間の増大を
余儀無くされていた。その原因は、詰まった研磨材を除
去する適当な方法が無かったためである。従来、機械的
に取る方法としては高圧水を噴射して取る方法や高圧空
気を噴射して取る方法があったが、排水処理量が増大し
たり電力量が大きくなったりするため好ましい方法とは
言えず、実用化には至っていなかった。

合成樹脂研磨材を用いてウェットホーニング処理を行な
う際のもうひとつの問題点としては、使用中に研磨材の
微粉がリードフレームやモールド樹脂に付着し除去でき
なくなる事が挙げられる。すなわち、ウェットホーニン
グ処理を行なう際には、最後に水洗を行ないリードフレ
ームやモールド樹脂に付着した研磨材を除去している
が、合成樹脂研磨材の場合はこの操作により研磨材を除
去する事ができなくなるのである。

この現象は、合成樹脂研磨材を使用して行くと研磨材が
徐々に微粉化してゆくが、小さくなると微粉の表面積が
その重量に比較して非常に大きくなる事に起因する。一
定粒径よりも小さくなると水に沈降分散しなくなってし
まうので、ウェットホーニング処理後の水洗により処理
物に付着した研磨材を除去できなくなってしまうのであ
る。この問題を解決するためには、例えば付着が発生し
た段階で研磨材を全量交換する方法や、一定量の上澄み
を常時排出する事により系内の微粉の量が増加しない様
にする方法が考えられるが、前者は交換作業が煩雑であ
り、又ランニングコストの増大をきたし、後者は排出処
理設備の大型化が必要となり、好ましい方法とは言えな
い。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明者らは上記した問題点を解決するために研究を進
めた結果、超音波を利用する事により良好な結果が得ら
れる事を見出し、本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は被処理物をウェットホーニング処理した際
に微細な間隙に詰まる研磨材を除去する方法において、
当該被処理物に液体を介して超音波を作用させる事を特
徴とする研磨材の除去方法である。

本発明で言う被処理物とは、例えばIC、LSI、LED、トラ
ンジスタのフレームの様な、約1mm以下程度の微細な間
隙を有する物を言う。

作用させる超音波の周波数は特に制限するものではない
が、通常20KHz,28KHzの２種が用いられる。又、超音波
発生装置は通常市販されている物を使用できる。超音波
発生装置の出力は研磨材の詰まり及び付着の程度や要求
される処理時間により異なるが、100W/以上が作業性
の面から見て好ましい。又、500W/以上になると騒音
が非常に大きくなる他、モールド材とリードフレームの
密着不良を引き起こす危険性が出てくるので好ましくな
い。

被処理物に詰まった研磨材を除去するためには以下の様
な操作をおこなえば良い。すなわち、適当な槽内に超音
波発生装置を取り付け、この槽内に被処理物を浸漬すれ
ば良い。超音波の出力が大きい程処理時間は短くなる
が、初期設備投資及び電力コストは高くなる。従って、
経済性、生産性を検討したうえで、処理槽の大きさや超
音波発生装置の出力を決定するのが好ましい。一般的に
は浸漬時間が20秒以内になる様に装置を設計するのが好
ましい。超音波洗浄の際に用いられる液体は水で良い
が、研磨材が強固に詰まっている場合には比重の軽い有
機溶剤を用いた方が、同一出力でもより強い超音波が得
られるので好ましい。又、撹拌等の機械的方法により、
槽内の液体を流動させるとより好ましい結果が得られ
る。又、研磨材の付着を激しい時には界面活性剤を加え
たりその研磨材を良く漏らす液体を用いた方が良好な結
果が得られる。

前記の有機溶剤としては以下に示すものが例示でき、こ
れらは又研磨材を漏らす液体としても使用できる。即
ち、デカン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、トルエ
ン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、
シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、メタノール、イ
ソプロパノール、ブタノール、ヘキサノール、グリセリ
ン等のアルコール類、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエ
チレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル等のエーテル類、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、N,N−ジ
メチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、トルイジ
ン等の窒素化合物類、1,1,1−トリクロロエタン、トリ
クロロエチレン等のハロゲン化炭化水素類があげられ
る。安全性、作業性等の面からみて1,1,1−トリクロロ
エタンが好ましい。

前記の界面活性剤としては脂肪酸塩類、アルキル硫酸エ
ステル塩類、アルキルベンゼンスルフォン酸塩類、アル
キルナフタレンスルフォン酸塩類、アルキルスルホコハ
ク酸塩類、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸
塩類、アルキルリン酸塩類、ポリオキシエチレンアルキ
ル硫酸エステル塩類、アルキルアリル硫酸エステル塩
類、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物類、ポリ
カルボン酸類、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エス
テル類、ポリエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシ
エチレンアルキルアリルエーテル類等のポリオキシエチ
レン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂
肪酸エステル、アセチレングリコール類、アルキルアミ
ン塩類、第四級アンモニウム塩類、アルキルベタイン
類、アミンオキサイド類、アセチレングリコール類等が
ある。

本発明の方法は研磨材が有機でも無機の場合でも適用で
きる。有機研磨材としては例えば不飽和ポリエステル樹
脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂粒子、ポリカーボネ
ート、ポリアセタール、ナイロン等の熱可塑性樹脂粒子
がある。又無機研磨材としてはガラスビーズやアルミナ
炭化ケイ素等の粉末がある。また有機と無機の混合物や
複合物の場合もある。これらの平均粒径は概ね0.2〜1mm
である。

上記の様な方法でウェットホーニング後の被処理物に液
体を介して超音波を作用させる事により、被処理物の微
細な間隙に詰まった研磨材を除去する事ができる様にな
る。この結果、従来では使用できなかった大きな粒径の
研磨材が使用できる様になり、このため処理時間が短縮
する事ができる。

＜実施例＞ 次に本発明を実施例により詳細に説明する。研磨材はJI
S 35メッシュパス、60メッシュオンの不飽和ポリエステ
ル樹脂研磨材を用いた。粒径は0.45〜0.25mmである。

被処理物としてはピン間隔が0.4mmである52ピンフラッ
トパッケージの成型品を用いた。フレーム１個に含まれ
るICの数は10個である。

ホーニング処理条件は以下の通りである。スラリー濃度
40％、処理時間10秒／フレーム、投射距離7cmとし、ホ
ーニング圧力を2,3,4kgの３条件とした。

使用した装置は不二精機製造所株式会社製ウェットホー
ニング装置LH−５型である。

各条件において900フレーム（100フレーム×９回）づつ
ウェットホーニング処理を行ない、水洗後研磨材の詰ま
り及び付着の有無を調べた。その結果を超音波処理前と
して表−１に示す。

その後、これについて超音波処理を行なった。処理方法
を以下に示す。

超音波発生装置は日本精機製作所製浸漬型装置DP−600
（出力600W、周波数28KHz）を用いた。これを容量50
の槽内に入れ処理装置とした。液体としては1,1,1−ト
リクロロエタンを用い、その投入量を変える事によりリ
ッター当たりの出力を調節した。処理時間と超音波の出
力を変えながら、１条件当り100フレームづつ処理を行
ない、研磨材の詰まり及び付着の有無を調べた。その結
果を超音波処理後として表−１に示す。

なお詰まりの評価は100フレーム中、詰まりがあったフ
レームの数で示し、100は全てに詰りがあり、０は全く
詰りがなかった場合である。付着についても同様であ
る。

＜発明の効果＞ 表−１の結果からわかる様に、超音波洗浄により研磨材
の詰まり及び付着が除去できる。又、作業性の面からみ
ると処理時間が60秒以上であると設備の大型化や生産性
の悪化を招き好ましくないので、出力としては100W/
以上が望ましいとわかる。

この様にウェットホーニング処理後、超音波洗浄を行な
う事により研磨材の詰まり及び付着を除去できるのでIC
のピン間距離にかかわりなくバリ除去に最適な粒径の研
磨材を選択できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】IC,LSD,LED又はトランジスターのフレーム
   をウェットホーニング処理した際に微細な間隙に詰まる
   研磨材を除去する方法において、当該IC,LSD,LED又はト
   ランジスターのフレームに液体を介して100W/以上の
   出力の超音波を作用させる事を特徴とする研磨材の除去
   方法。