(57)【要約】【課題】レーザーを用いてキャリア上の電子部品を分離する際に、さらなる加工ステップを必要とせずに付着の被害を低減する。【解決手段】本発明は、レーザービームを用いて電子部品を切断するための方法に関する。本発明はまた、切断ビームを生成するためのレーザー光源と、分離されていない電子部品を保持するための保持具とを少なくとも含む、電子部品を分離するための装置にも関し、ここで保持具とレーザー光源とは、互いに対して移動可能である。【選択図】図２Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザービームを用いて電子部品を切断するための方法であって、前記レーザービームがパルス状であり、個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅が５００ｎｓより長い、方法。
【請求項２】
前記個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅が、６００ｎｓより長いことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅が、９００ｎｓより短いことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅が、７００〜７４０ｎｓの範囲内にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記レーザービームを形成する全てのレーザーパルスのパルス幅が同じであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
−切断ビームを生成するためのレーザー光源と、
−分離されていない電子部品のアセンブリを保持するための少なくとも１つの保持具と
を少なくとも含む、電子部品を分離するための装置であって、前記保持具と前記レーザー光源とが、互いに対して移動可能である、装置において、
前記レーザー光源が、前記個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅が５００ｎｓより長くなるようにパルス状であるレーザービームを生成するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項７】
前記レーザー光源が、前記個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅が６００ｎｓより長くなるようにパルス状であるレーザービームを生成するように構成されることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記レーザー光源が、前記個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅が９００ｎｓより短くなるようにパルス状であるレーザービームを生成するように構成されることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記レーザー光源が、前記個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅が７００〜７４０ｎｓの範囲内にあるようにパルス状であるレーザービームを生成するように構成されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記レーザー光源がディスクレーザーであることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザービームを用いて電子部品を切断するための方法に関する。本発明はまた、切断ビームを生成するためのレーザー光源と、分離されていない電子部品のアセンブリを保持するための少なくとも１つの保持具とを少なくとも含む、電子部品を分離するための装置にも関し、ここで保持具とレーザー光源とは、互いに対して移動可能である。また、かかる相対的な移動性は、可動のミラーおよび／またはプリズムなどの指向手段を用いて、レーザービームを保持具に対して移動させることを意味するものと理解されるべきである。かかる状況は、例えばガルボヘッドレーザー装置において見出されるものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製品の製造においては、多数の製品が、半導体製品の組み合わされたアセンブリ（例えば、リードフレームまたは基板とも呼ばれる）内に一緒に結合されているのが通常である。製造ステップの大部分が完了した後、組み合わされた半導体製品は、切断操作または鋸引き（ｓａｗｉｎｇ）操作によって互いに分離される。このために、レーザー切断技術も利用される。既存のレーザー切断技術の大きな欠点は、分離のための部品への材料の付着が生じることである。これは、材料（例えば、金属類、完全に燃焼されているかまたは完全に燃焼されていない場合があり、接着剤、エポキシ樹脂などに由来する炭化水素類）の蒸発および該材料のその後の付着によって説明され得る。付着物は、例えば、ポリマー、およびプラスチック封入を作製する充填材（無機酸化物、より具体的にはケイ素酸化物など）からなる。半導体製品の加工にレーザー分離技術を使用する際には、材料付着の現象が好ましくなく、または許容できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、レーザーを用いてキャリア上の電子部品を分離する際に、そのためにさらなる加工ステップを必要とせずに付着の被害を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このため、本発明は、前文に記載のタイプの方法を提供し、該方法ではレーザービームがパルス状であり、個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅は５００ｎｓより長い。個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅は、好ましくは６００ｎｓより長く、および／または９００ｎｓより短い。最も有利な結果は、少なくともしばらくの間にわたる、個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅８００ｎｓ未満、より具体的には７００〜７４０ｎｓの範囲内にあるパルス幅で実現された。また、最適なレーザーパルス幅は、加工のための材料および所望の最終結果に応じて決まる。銅の加工の場合、好ましいレーザーパルス長は、７５０〜８００ｎｓで試験した際に決定され、ケイ素の場合には、好ましい結果は、約６８０ｎｓのレーザーパルス長で見られた。本発明による方法において適用されるパルス長は、当該技術分野においてこれまでに適用されたレーザーパルス長より長いことが強調される。また、より長いレーザーパルスの使用には抵抗があるが、その理由は、加工のための位置の近傍に強い加熱が生じるため、特に半導体回路などの熱に弱い製品の場合に損傷が生じるおそれがあるためである。また、エネルギーが分離のための電子部品内に消散すると、分離の効率が低下し得る。それにもかかわらず、パルス幅を長くすると、付着の減少という利点をもたらすことが分かっている。この意外な現象に対する考えられる説明は、エネルギーが、レーザーパルスの結果として蒸発される材料に長時間にわたって供給され、結果として化学反応の程度が大きくなることである。ここでは、蒸発される材料のかなりの部分が、昇華しないかまたはわずかに昇華し得る気体状態に変化するであろう。また、ここで例えば、不完全な燃焼がすす粒子の生成をもたらすことを考えると；燃焼の改善（パルス幅の増大）の結果、すす粒子の一部も燃焼され、結果としてより少ないすすが付着され得る。
【０００５】
該方法の好ましい適用例では、レーザービームを形成する全てのレーザーパルスのパルス幅は同じである。これにより、レーザー光源の制御が簡単になる。一定の長さのレーザーパルスを用いることの他の利点は、分離のための電子部品の均一な加工が得られる結果、より一貫した加工結果も得られることである。
【０００６】
本発明はまた、前文に記載のタイプの装置を提供し、該装置は、レーザー光源が、個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅が５００ｎｓより長く、より好ましくは６００ｎｓより長くなるようにパルス状であるレーザービームを生成するように構成されることを特徴とする。さらに、個々のレーザーパルスの少なくとも一部のパルス幅が９００ｎｓより短いことが望ましく、ここで（特に加工のための材料などの）諸条件にしたがって、最良の試験結果は、レーザーパルスが７００〜７４０ｎｓの範囲内にあるパルス状レーザービームで実現されたことに留意されたい。この装置の利点については、本発明による方法に関して既に上述した利点を参照されたい。しかし、結晶レーザー緩衝部（ｃｒｙｓｔａｌ  ｌａｓｅｒ  ｂｕｆｆｅｒ）（圧電素子）の必要とされるより大きな容量（ｃａｐａｃｉｔｙ）、およびこの容量の増大の結果として必要とされる放熱量に注意を払う必要がある。より大きな容量の圧電素子はやはりより速く加熱され、（他にも理由があるが素子の屈折率の変化の結果として）精密さの低下をもたらす。ディスクレーザーを含むレーザー光源の特定の適用例は、克服不可能な悪影響を伴わずに本発明にしたがって所望のパルス長を得るための十分な可能性を実現する。特に有利なのは、比較的高い出力であっても、ディスクレーザーによって生成されるレーザービームの制御性が正確なことである。
【０００７】
本発明を、以下の図に示された限定されない例示的実施形態に基づいてさらに説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、移動可能なキャリア３を備えたフレーム２を有する装置１を示す。キャリア３は、加工のための電子部品４のアセンブリを支持するように構成される。また、フレーム２は、アーム５を介してレーザー光源６を支承し、該レーザー光源６によって、電子部品４のアセンブリに指向され得るレーザービーム７が生成され、その結果、電子部品４のアセンブリに切れ目８が設けられる。
【０００９】
図２Ａは、先行技術によるパルス状レーザービームの概略図を示す。かかるレーザービームのパルス長τ１は制限された長さを有する。図２Ｂに概略的に示される本発明によるパルス状レーザービームは、少なくとも５００ｎｓのパルス長τ２を有し、ここでτ１はτ２より著しく短い。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】レーザービームを用いて電子部品を分離するための装置の概略図を示す。
【図２Ａ】電子部品を分離するための従来のレーザー光源の放出（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）の概略図である。
【図２Ｂ】本発明による、電子部品を分離するためのレーザー光源の放出の概略図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【国際調査報告】
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