(57)【要約】【課題】  モールド・フラッシュ又はブリーディングによって生産されたしみを除去するためにモールド成形後に、リードフレーム基板を研磨及びクリーニングするための、改善されたシステムを提供すること。【解決手段】  電子素子を処理するため、特に前記素子の成形及びクリーニングを行うための装置及び方法が提供される。成型装置は、モールド成形材料で前記電子素子を封じ込める。その後、前記電子素子の１つ以上の表面から研磨剤を該電子素子に密着させるように構成されるしみ抜き装置によってしみ抜きが行われる。その後、残留物除去システムは、前記電子素子の１つ以上の前記表面から残留物を除去する。【選択図】  図２
2004312016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子素子を処理するための装置であって、
前記電子素子をモールド成形材料で封じ込めるための成型装置と；
前記電子素子の１つ以上の表面からしみ抜きをするために該電子素子を研磨剤に密着させるように構成されるしみ抜き装置と；
前記電子素子の１つ以上の表面から残留物を除去するように構成した残留物除去システムと；を備える装置。
【請求項２】
前記研磨剤は、プラズマ及び研磨媒体から成る群から選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記研磨剤は、プラスチック、シリカ、金属及び金属合金の粒子から成る群から選択される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記残留物除去システムは、前記電子素子の１つ以上の前記表面からの残留物を吹き飛ばすように該電子素子に加圧空気を導く加圧空気精製装置を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記加圧空気はイオン化される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記残留物削除システムは、前記電子素子の１つ以上の前記表面から残留物を取除くクリーニング装置を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記クリーニング装置はブラシを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記残留物削除システムは、前記電子素子の１つ以上の前記表面からの残留物を吸引する真空吸引装置を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記成形手段は、エラストマー材料で少なくとも部分的に被覆される成形プレスを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
成型された電子素子を検査するように構成される光学走査装置を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記しみ抜き装置は、開口を具備する固締装置を備え、これにより、前記電子素子を保持しかつ前記開口を通じて前記研磨剤の密着を許容する該電子素子の表面を露出する、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
電子素子を処理する方法であって：
前記電子素子をモールド成形材料で封じ込める段階と；
前記電子素子装置の１つ以上の表面からしみ抜きをするために該電子素子に前記研磨剤を密着させる段階と；
前記電子素子の１つ以上の前記表面から残留物を除去する段階と；を含む方法。
【請求項１３】
前記研磨剤は、プラズマ及び研磨媒体から成る群から選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記研磨剤は、プラスチック、シリカ、金属及び金属合金の粒子から成る群から選択される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
残留物を除去する前記段階は、前記電子素子の１つ以上の前記表面から残留物を吹き飛ばすように該電子素子に加圧空気を生成する段階を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記加圧空気はイオン化される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
残留物を除去する前記段階は、前記電子素子の１つ以上の前記表面から残留物を取除くためにブラシを使用する段階を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
残留物を除去する前記段階は前記電子素子の１つ以上の前記表面から残留物を吸引する真空吸引を使用する段階を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
エラストマー材料を具備する前記電子素子を封じ込めるために使用される成形プレスを少なくとも部分的に被覆する段階を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
光学走査装置を具備するモールド形成された電子素子を検査する段階を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
研磨剤を前記電子素子に密着させる間に固締プレートをで前記電子素子を固締する段階であって、前記固締装置が前記電子素子の表面を露出する開口を具備する、前記固締段階と、前記研磨剤を前記開口を通じて密着させる段階と、を含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体リードフレーム・パッケージのようなモールド成形された電子素子の封じ込め後のクリーニング、そして特に限定するものではないが、モールド成形が、モールド成形中のモールド・フラッシュ又はブリードを制限する装置の表面に取り付けられた粘着性マスキングテープ無しで行なわれた時のモールド成形された素子のクリーニングに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体リードフレーム・パッケージをモールド成型することは、従来のパッケージング・プロセスで金属製リードフレーム基板に取り付けられた半導体集積回路ダイを保護するために行なわれる。モールド成型は成形プレス又はモールド成形機で実行される。典型的には、モールド成形機は、２つのモールド半体を具備するモールド・チェースを含む。このモールド・チェースはモールド半体に形成された空洞内に位置づけられた半導体ダイスを具備するリードフレームを間に挟む。エポキシ製モールド成形材料（ＥＭＣ）のような封じ込め材料はモールド内に導入されることにより半導体ダイスを封じ込める。
【０００３】
クワッドフラット無鉛（ＱＦＮ）パッケージのような或るタイプの半導体パッケージについては、ＥＭＣは、リードフレーム基板の一側上でのみ、半導体ダイス周りでモールド成型される。基板の反対側側部は、実質的にＥＭＣがない。したがって、ＥＭＣが基板の非モールド成型側内に漏出しかつフラッシュが生じるのを阻止するためにリードフレームの非モールド成形面を密封する、特別に構成された接着テープを使用する実務が産業上開発されてきた。
【０００４】
しかしながら、テープの各部片は好ましくはリードフレーム表面全体を被覆すべきであるから、こうした接着テープの使用はコスト効率が良くない。また、テープは再度使用し得ない。それは環境にもやさしくない。さらにまた、リードフレーム又はパッケージにされた装置を損傷せずにテープから剥ぎ取る機器のような更なる処理が必要である。それにも拘わらず、付着の少々の残りが、生産ラインの下流で、他の機器による処理に影響を及ぼし得るリードフレームに残り得る。したがって、こうしたパッケージのモールド成形中に接着性マスキングテープの使用を回避することは望ましい。
【０００５】
接着テープの使用を回避する１つの方法は、非モールド成形面への封じ込め材料の流れを阻止するリードフレームの表面を密封するために、接着性マスキングテープの代わりのモールド半体の１つ上に被覆されたエラストマー材料を使用することである。それにも拘わらず、封じ込め材料の漏れを減じる間のこうしたエラストマー材料は、この材料がリードフレームに接着テープほど緊密に固着し得ないから、依然として、少々のモールド・フラッシュ又はブリーディングに帰着し得る。確かに、あるモールド・フラッシュ又はブリーディングは、依然として、従来の接着性マスキングテープを使用して生じ得る。したがって、の形態をした（特に）、ステインを有効に削除することができることは望ましいだろう、カプセル封入中の成形コンパウンドの型フラッシュまたはブリーディング、完成品の質に影響するかもしれないすべての望まれない成形コンパウンドを削除するために製品品質を向上させるために可能な限り、これは行われるべきである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、モールド・フラッシュ又はブリーディングによって生産されたこうしたしみを除去するためにモールド成形後に、リードフレーム基板を研磨及びクリーニングするための、改善されたシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様によれば、前記電子素子をモールド成形材料で封じ込めるための成型装置；と前記電子素子の１つ以上の表面からしみ抜きをするために該電子素子を研磨剤に密着させるように構成される染み抜き装置；と 前記電子素子の１つ以上の前記表面から残留物を除去するように構成した残留物除去システムと；を備える電子素子を処理する装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２態様によれば、前記電子素子をモールド成形材料で封じ込める段階；と、前記電子素子装置の１つ以上の表面からしみ染み抜きをするために該電子素子に前記研磨剤を密着させる段階；と、前記電子素子の１つ以上の前記表面から残留物を除去する段階と；を含む電子素子を処理するための方法が提供される。
【０００９】
本発明の１つの実施形態を図示する添付図面を参照して以下に本発明を詳細に説明することは好都合である。図面及び関連する記載の特殊性は、請求項によって定義されるような本発明の広い認識の一般性に取って代わることとして理解すべきでない。
【００１０】
本発明に従うモールド成型された電子素子をクリーニングするための方法及び装置の実例を、添付図面を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるクリーニング・モジュール１８を組み込んだ、モールド成型システム１０の概略的配置である。ダイスを自身上に取り付けた半導体基板のような電子素子は、予め加熱するために、及びエポキシモールド成形材料（ＥＭＣ）のようなモールド成形材料と共に積み込み機によってモールド成形モジュール１４の成形装置に搬送するために入力モジュール１２に積み込まれる。
【００１２】
モールド成型モジュール１４では、基板とＥＭＣは成形装置のモールド成形道具内、特に、モールド成形用の基板を間に挟むモールド半体から成る成形プレス内に配置される。好ましい実施形態では、基板の一側面のみがＱＦＮパッケージを生産するためにモールド成形されるから、好ましくは、基板のモールド成形されていない側に対応する少なくとも１つのモールド半体は、フラッシング及びブリーディングを阻止するためにエラストマー材料（出願人によって開発されたＳＯＦＴＴＥＣ（登録商標）のような）で被覆される、アウトプット・モジュール１６では、封じ込められた基板は、フラッシュ、ボイド及び不完全な充填のような欠陥に対して検査される。カルとして知られているゲート及び湯道システムからの残部はこの位置で、通常、除去される。入力モジュール１２の詳細、モールド成形モジュール１４及びアウトプット・モジュール１６は、当該分野ではかなり知られた機器を利用し得る時には更に詳述しない。
【００１３】
クリーニング・モジュール１８では、モールド成形中に構成された如何なるしみ、特にモールド・フラッシュ及び／又はブリードは、以下により詳細に述べるように、封じ込められた基板をクリーニング媒体で外部からクリーニングすることによって除去される。
【００１４】
図２は、本発明の好ましい実施形態によるクリーニング・モジュール１８の概略レイアウトである。クリーニング・モジュール１８は、サブ・モジュール、すなわち、しみ抜きモジュール２０の形態をしたしみ抜き装置、残部クリーニングシステムを集合的に構成し得る第１クリーニング・モジュール２２及び第２クリーニング・モジュール２４、光学走査装置及びアウトプット・マガジン・モジュール２８を備える光学走査点検モジュール２６を更に備える。
【００１５】
しみ抜きモジュール２０では、封じ込められた基板は、研磨剤とこれらを密着させることによるしみ抜きを受ける。研磨剤は好ましくはプラズマ又は研磨媒体である。このステーションでは、モールド成形フラッシュ及び／又はブリードのような何れかのしみは、研磨剤媒体又は化学プラズマ研磨によるブラスチングを使用して除去される。これらの媒体は基板の何れかの露出した領域と直に接触する。このステーションは好ましくは負圧環境下にある。研磨剤媒体は、プラスチック又はシリカ、アルミニウム又は銅の粒子形態の金属、及び真鍮形態の金属合金の粒子のような成分を備え得る。これらは、清潔にすべき表面に密着される。しみ抜きをするのに十分に粗いものであるなら他の比較的柔軟な材料を使用し得るが、その結果、それらはブラスチング中にリードフレーム又は半導体パッケージを損傷させる。プラズマ・クリーニングは、商用上入手可能なプラズマ機械内に封じ込められた基板を配置することによっても使用し得る。また、プラズマ・クリーニング・プロセスを更に詳細に本願明細書で説明する必要はない。
【００１６】
残留物除去システムの主要なクリーニング・モジュール２２では、しみ及び封じ込め後の基板表面の残部の形態をした何れかの残留物が基板表面から除去される。このプロセスは、パッケージング・プロセスの間に生成されてきた静電荷を中和しかつ遠方に吹き飛ばすか又は残留物を取除くように基板に導かれ、好ましくはイオン化され、加圧された清浄な空気を使用する。
【００１７】
残留物除去システムの第２クリーニング・モジュール２４は、封じ込め後の基板が、例えば、モールド・フラッシュ及び／又はブリードの形態をしたしみ、及びブラスチング媒体がしみ抜きの間に使用された場合に研磨剤のような、残部から絶対的に清潔であることを保証するための最終ゲートとして働く。その後、基板上の任意の表面又は他の視覚的に認別可能な欠陥を捜すために、基板は光学走査点検モジュール２６を通過し得る。
【００１８】
基板は自身に欠陥がないことを保証するために検査された後、清潔にされた基板はアウトプット・マガジン・モジュール２８に通されかつ、例えば、システムからの除去のためにスロットが形成されるか又はスタック構成を備えるような、マガジン内に配置される。好ましくは、各サブ・モジュール２０、２２、２４、２６、２８を互いに対して分配するために二重ドアが使用される。
【００１９】
図３ａ〜図３ｃは、モールド成形プロセスに含まれる段階の横断面視図である。特に、これらの図は、リードフレーム基板の一側のみがモールド成形されることになっているモールド成形プロセスを図示する。図３ａは、リードフレーム基板が挿入されたプレス・モジュール１４のモールド空洞３０を示す。基板は、ダイパッド３４及びリード３６から全体的に構成される。半導体ダイス３２はダイパッド３４上に取り付けられる。本願出願人によって開発されたＳＯＦＴＴＥＣＴＭ（登録商標）という名称でモールド成形被覆を備え得る、エラストマー材料４０は、モールド成形プレス上、特にモールド成形プレスの底部モールド部片上で少なくとも部分的に形成される。頂部及び底部モールド部片が基板を間に挟むために閉まっている時、エラストマー材料４０はモールド成形する側とは鼻体側の基板の底部面を密封するために該基板の底部面を押圧する。
【００２０】
図３ｂはモールド成形中の空洞３０を示す。エラストマー材料４０は、ＥＭＣがモールド空洞３０内に射出されるように、モールド成形材料４２として基板の底部面に押圧される、キャビティ３０に注入される。モールド空洞３０はモールド成形材料４２で充填される。また、モールド成形材料４２は硬化可能にされる。
【００２１】
図３ｃは、モールド成形プレスから解放された時に完成したＱＦＮパッケージを示す。基板の一面のみがモールド成形される。幾つかのモールド成形材料４２はモールド成形中に早く進み得る。また、モールド・フラッシュ又はブリードによるしみは基板の底部面４３上に形成し得る。
【００２２】
図４ａ及び４ｂは、クリーニング・モジュール１８のしみ抜きモジュール２０及び第１クリーニング・モジュール２２に生じ得る、多重ノズルガン５６を備えた基板５０の研磨の間の、基板５０の底部面及び頂部面のそれぞれの等角図である。しみ抜きモジュール２０及び第１クリーニング・モジュール２２は、本願明細書の記載では一体化されるが、これらのモジュールは、図２に概略的に示すようにも、分離し得る。図４ａを参照すると、多重ノズルガン５６は異なるタイプのノズルから構成し得る。１つのタイプのノズルは、研磨剤６０を最充填する研磨ブラスト・ノズル５８とし得る。また、別のタイプのノズルは加圧された空気を放出する気流ガン６２とし得る。基板５０は、基板５０の非モールド成形面を、基板５０の非モールド成形面に対応して、多重ノズルガン５６に露出するための開口を具備するベースプレート５２を含む固締装置上に取り付けられる。
【００２３】
多重ノズルガン５６は水平面に沿って移動するように構成される。この水平面はｘ及びｙ方向として参照すると好都合となり得る。基板全体が清潔になるように、多重ノズルガン５６がｘとｙの方向に運動する一方で、研磨ブラスト・ノズル５８は、ベースプレート５２の開口によって、基板５０の露出面に対する研磨剤６０を吹き付けるために最初に付勢される。モールド・フラッシュ及び／又はブリードの形態をしたしみはこのように除去し得る。その後、研磨ブラスト・ノズル５８は付勢されない。また、気流ガン６２は第１クリーニングのために付勢される。上述したように、第１クリーニングは、パッケージング・プロセスの間に生成されてきた静電荷を中和するために好ましくはイオン化されて、加圧された清潔な空気を使用することを含む。また、加圧された気流は何れかの残留物、例えば、基板表面上に残るしみ、及び基板の表面上の研磨剤６０の残りも分離する。
【００２４】
図４ｂを参照すると、固締装置の固締プレート５４は、しみ抜き及び第１クリーニングの間にこれを固定するために基板５０の頂部面をベースプレート５２に固締する。固締プレート５４は、好ましくは、清潔にされる基板を固締解除し且つ固締するために上下動するＺ方向運動を行うことができる。
【００２５】
図５は、第２クリーニング・モジュール２４内のクリーニング・プロセスの間の基板５０の頂面の等角図である。基板５０は、それが搬送され得るトラック６４上に配置される。ステッパ６６は、それを押し進めることによりトラック６４に沿って基板５０を漸増的にシフトさせる。頂部クリーナ７０は、それがトラック６４に沿って移動すると共に、基板５０が清潔になるようにトラック６４上に位置づけられる。頂部クリーナ７０はｚ方角に上下動するように構成され、かつ残留物から成る基板５０をさらに清潔にするように、頂部ブラシ器７２のようなクリーニング装置及び頂部真空吸引器７４を含む。
【００２６】
図６は、基板５０の底部面の等角図である。この図は基板の図でありかつ逆転された図５のクリーニング・モジュールである。実質的に、基板５０の底部面に対する配置は、頂部面の配置に類似している。底部クリーナ７６は、トラック６４に隣接して位置づけられる。しかしながら、それは、頂部クリーナ７０の場合でのように上下動する底部クリーナ７６にとって必要ではあり得ない。底部クリーナ７６は、底部ブラシ器７２及び底部真空吸引器７４のようなクリーナ装置を含む。
【００２７】
本願明細書に記載された発明は、変形、変更及び／又は特に記載された以外の付加を受け入れることができる。そして、本発明は、上述の記載の精神及び範囲内に当るこうした変形、変更及び／又は付加の全てを含むことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるクリーニング・モジュールに組み入れたモールド成形システムの概略的レイアウトを示す図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態によるクリーニング・モジュールの概略的レイアウトを示す図である。
【図３ａ】モールド成形ポロセスに含まれる段階の横断面図である。
【図３ｂ】モールド成形ポロセスに含まれる段階の横断面図である。
【図３ｃ】モールド成形ポロセスに含まれる段階の横断面図である。
【図４ａ】多重ノズルガンを具備する基板の研磨の間に、基板の頂面の等角図である。
【図４ｂ】多重ノズルガンを具備する基板の研磨の間に、基板の底面の等角図である。
【図５】第２クリーニングモジュール内のクリーニング・プロセス間の基板の頂面の等角図である。
【図６】基板の底面の等角図であり、逆転時の図５の基板及びクリーニング・モジュールの等角図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  モールド成形システム
１２  入力モジュール
１４  モールド成形モジュール
１６  アウトプット・モジュール
１８  クリーニング・モジュール
２０  しみ抜きモジュール
２２  第１クリーニング・モジュール
２４  第２クリーニング・モジュール
２６  光学走査点検モジュール
２８  マガジン・モジュール
３０  モールド空洞
３２  半導体ダイス
３４  ダイパッド
３６  リード
３８  
４０  エラストマー材料
４２  モールド成形材料
４３  底部面
５０  基板
５２  ベースプレート
５４  固締プレート
５６  多重ノズルガン
５８  研磨ブラスト・ノズル
６０  研磨剤
６２  気流ガン
６４  トラック
６６  ステッパ
７０  頂部クリーナ
７２  頂部ブラシ器
７４  真空吸引器
７６  底部クリーナ
【図１】
2004312016.tif 000003
【図２】
2004312016.tif 000004
【図３ａ】
2004312016.tif 000005
【図３ｂ】
2004312016.tif 000006
【図３ｃ】
2004312016.tif 000007
【図４ａ】
2004312016.tif 000008
【図４ｂ】
2004312016.tif 000009
【図５】
2004312016.tif 000010
【図６】
2004312016.tif 000011