(57)【要約】【課題】バリ屑の発生を低減することにより、バリ屑のリードへの付着による外観不良やテストコンタクト不良を防止する。新規装置を導入することなく、バリ屑の発生を低減する。【解決手段】水洗槽４０と外装めっき槽とを有する外装めっき装置であって、水洗槽４０の底部に超音波発振子４１を設けた。水洗処理中に、揺動機構７２により水洗槽４０内でフレーム４３を上下に揺動させることとした。外装めっき装置は、複数の水洗槽４０を有しており、少なくとも２つの水洗槽４０内に超音波発振子４１を設けた。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水洗槽と外装めっき槽とを有する半導体製造装置であって、
前記水洗槽内に超音波発振子を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体製造装置において、
前記超音波発振子を前記水洗槽の底部に備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体製造装置において、
半導体装置を前記水洗槽内で上下に揺動させる揺動機構を更に備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の半導体製造装置において、
前記水洗槽を複数備え、前記超音波発振子を少なくとも２つ以上の前記水洗槽内に備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載の半導体製造装置において、
電解バリ取り槽を更に備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れかに記載の半導体製造装置において、
水圧バリ取り槽を更に備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れかに記載の半導体製造装置を用いたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法に係り、特に半導体製造工程における樹脂バリの除去に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の半導体製造装置を説明するための図である。
図５において、参照符号８１はノズル、８２は高水圧ジェット、８３はフレーム、８４はフレーム８３に固定された半導体装置、８５は半導体装置８４から除去されたバリ屑を示している。
図５（ａ），（ｂ）に示すように、従来は、ローラー（図示せず）の上をフレーム８３が図中矢印方向に移動して、このフレーム８３上の半導体装置８４に対してノズル８１から高水圧ジェット８２を噴射させることによって、半導体装置８４の樹脂バリを除去していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のような高水圧法によるバリ取りのみでは、半導体装置のリード表面に形成された厚さが薄い樹脂バリ（以下「薄バリ」という。）を除去することはできるが、リード間に形成された樹脂バリ（以下「リード間バリ」という。）やフィラー（後述の図３，４参照）を完全に除去することができないという問題があった。
このため、外装めっき工程、並びに、外装めっき後に行われるリード加工工程（例えば、リード曲げ工程）及びテスト工程において、バリ屑が脱落してしまい、その脱落したバリ屑がリードへ付着することによって、外観不良やテストコンタクト不良が発生してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、バリ屑の発生を低減することにより、バリ屑のリードへの付着による外観不良やテストコンタクト不良を防止することを目的とする。
また、本発明は、新規装置を導入することなく、バリ屑の発生を低減することも目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る半導体製造装置は、水洗槽と外装めっき槽とを有する半導体製造装置であって、
前記水洗槽内に超音波発振子を備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２の発明に係る半導体製造装置は、請求項１に記載の半導体製造装置において、
前記超音波発振子を前記水洗槽の底部に備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３の発明に係る半導体製造装置は、請求項２に記載の半導体製造装置において、
半導体装置を前記水洗槽内で上下に揺動させる揺動機構を更に備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４の発明に係る半導体製造装置は、請求項１から３の何れかに記載の半導体製造装置において、
前記水洗槽を複数備え、前記超音波発振子を少なくとも２つ以上の前記水洗槽内に備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５の発明に係る半導体製造装置は、請求項１から４の何れかに記載の半導体製造装置において、
電解バリ取り槽を更に備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項６の発明に係る半導体製造装置は、請求項１から５の何れかに記載の半導体製造装置において、
水圧バリ取り槽を更に備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項７の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項１から６の何れかに記載の半導体製造装置を用いたことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による半導体製造装置を説明するための図である。詳細には、図１（ａ）は、本実施の形態１による半導体製造装置を説明するための上面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の半導体製造装置の縦断面図であり、半導体製造装置における治具の搬送について説明するための図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）の半導体製造装置の横断面図である。
【００１４】
図１（ａ）〜（ｃ）において、参照符号１１はマガジンからフレームをインロードするインロード部（Ｉ／Ｌ）、１２はフレームをマガジンに収納（アウトロード）するアウトロード部（Ｏ／Ｌ）、２１，２２は電解溶液に電界を印加して樹脂バリを離脱させる電解バリ取り槽、２３は水洗槽、２４は高水圧法により樹脂バリを除去する水圧バリ取り部を示している。
なお、図１において、「Ｆｅ」は鉄製のフレーム（以下「鉄フレーム」という。）に施される処理を示し、「Ｃｕ」は銅製のフレーム（以下「銅フレーム」という。）に施される処理を示している。
また、図１（ａ）中の矢印は、フレームの搬送方向を示している。すなわち、フレームは、同図の左から右に搬送され、フレームの種類に応じた処理が施される（後述）。
【００１５】
また、参照符号３１は銀剥離槽、３２はアルカリ溶液による脱脂を行う脱脂槽、３３はニッケル剥離槽、３４は銅フレームに形成された酸化物を除去するための銅活性槽、３５は化学研磨槽、３６，３７は酸浸漬槽、３８はめっき槽、４０（４０ａ〜４０ｈ）は水洗処理を行う水洗槽、５１は乾燥部を示している。
【００１６】
また、図１（ａ），（ｂ）において、参照符号６１（６１ａ，６１ｂ）は治具を一時的に保管するための治具ストックスペース、６２は治具の汚れを除去するための治具剥離槽、６３は治具の水洗処理を行う水洗槽、６４は上記マガジンをインロード部１１からアウトロード部１２に搬送する搬送コンベアを示している。また、参照符号６５はリザーブ槽、ポンプ、フィルター等が設置された予備スペース、６６は上記銀剥離槽３１、脱脂槽３２、水洗槽４０等の処理槽を示している。
なお、図１（ｂ）中の矢印は、治具の搬送方向を示している。
【００１７】
図２は、図１に示した水洗槽を説明するための断面図である。詳細には、図１（ａ）に“＊”で示した水洗槽４０ｂ，４０ｃ，４０ｅ，４０ｇを説明するための断面図である。
図２において、参照符号４１は超音波振動子、４２は半導体装置、４３は半導体装置４２を固定するためのフレーム、４４は仕切り板、４５は第１の領域、４６は第２の領域を示している。また、参照符号７１はフレーム４３を支持するための治具、７２は治具７１に取り付けられ、フレーム４３を上下に揺動するための揺動機構を示している。
図２に示すように、水洗槽４０の底部に、電圧印加により超音波を発振する超音波振動子を設けた。この超音波を利用して、電解バリ取り（２１，２２）や水圧バリ取り（２４）では除去することができないリード間に存在する樹脂バリやフィラーを除去する（後述）。
また、図２に示すように、水洗処理中に、フレーム４３を水洗槽４０内で上下に揺動させる揺動機構７２を治具７１に取り付けた。これにより、水洗処理中に、フレーム全体に均一に超音波を当てる。
また、水洗槽４０は、仕切り板４４により２つの領域４５，４６に分けられており、第２の領域４６に供給された水がオーバーフローして第１の領域４５に供給される。第１の領域４５でフレーム４３に水洗処理を施した後、図２中の矢印に従って、第２の領域４６で水洗処理を施す。また、第２の領域４６で水洗処理が施される間に、第１の領域４５で次のフレーム４３の水洗処理が行われる。
なお、水洗槽は、図２のように２つの領域４５，４６で連続して水洗処理を行うものに限らず、１つの領域で水洗処理を行うものであってもよい。
【００１８】
次に、図２に示す水洗槽において水洗処理が施される半導体装置について説明する。
図３は、水洗処理が施される半導体装置を説明するための図である。詳細には、図３（ａ）は半導体装置の外観図であり、図３（ｂ）はリード間に存在する樹脂バリ（リード間バリ）の近傍を示す図である。
また、図４は、図３で示したリード間バリを示す図であり、図３（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。詳細には、図４（ａ）は水洗処理前のリード間バリを示す図であり、図４（ｂ）は超音波を用いた水洗処理中のリード間バリを示す図である。図３及び図４において、１は半導体パッケージ、２はリード、３はタイバー、４はリード間バリ、４ａは角バリ（突出部）、４ｂはバリ屑、５はフィラー、６は超音波を示している。
図３に示すように、半導体パッケージ１の外縁には複数のリード２が配置されており、そのリード２間にコの字型の樹脂バリ（リード間バリ）４が存在する。リード間バリ４の角バリ（突出部）４ａでは、図４（ａ）に示すように、ひび割れたバリ屑４ｂや露出したフィラー５が形成しやすい。図２の水洗槽における水洗処理では、図４（ｂ）に示すように、超音波６を用いることにより、かかるひび割れたバリ屑４ｂや露出したフィラー５を除去する。
【００１９】
次に、上記半導体製造装置の動作、すなわち、半導体製造装置を用いた半導体装置の製造方法について説明する。
【００２０】
先ず、銅フレームを用いた場合について説明する。
インロード部１１において、マガジンからフレーム４３を取り出して、その取り出したフレームを治具７１にロードする。ここで、フレーム４３には、半導体装置４２が複数固定されている（図２参照）。なお、空のマガジンは、搬送コンベア６４によりアウトロード部１２に搬送される（後述する「鉄フレームを用いた場合」についても同様。）。
次に、電解バリ取り槽２２において、電解溶液に電界をかけることによって主にリード上の薄バリを離脱させる。そして、水洗槽２３において、水洗処理を行う。その後、治具からフレームを取り外す。ここで、取り外した治具は、治具ストックスペース６１ａに一時的に保管される（後述する「鉄フレームを用いた場合」についても同様。）。
次に、水圧バリ取り部２３において、高水圧ジェットによる水洗処理、すなわち高水圧法によるバリ除去を行う。この水圧バリ取りにより、上記電界バリ取りと同様に、薄バリが除去される。なお、この水洗処理に続いて、図１（ａ）中に括弧書きで示すように水素炎処理を行ってもよい。
【００２１】
次に、別の治具７１にフレーム４３をロードして、銀剥離槽３１において、銀剥離処理を行う。そして、水洗槽４０ａにおいて、水洗処理を行う。
次に、ニッケル（Ｎｉ）剥離槽３３において、ニッケル剥離処理を行う。そして、水洗槽４０ｃにおいて、超音波を利用した水洗処理を行って、リード間バリ及びフィラーを除去する。
次に、銅活性槽３４において、銅フレームの表面に形成された酸化物を除去する。そして、水洗槽４０ｄにおいて、水洗処理を行う。
次に、酸浸漬槽３７において、酸浸漬処理を行う。そして、水洗槽４０ｇにおいて、超音波を利用した水洗処理を行って、リード間バリ及びフィラーを除去する。
次に、めっき槽３８において、外装めっき処理を行う。このとき、上記水洗槽４０ｃ，４０ｇにおける超音波を利用した水洗処理によりリード間バリやフィラーは既に除去されているのでバリ屑が発生せず、バリ屑のリードへの付着も起こらない。
次に、水洗槽４０ｈにおいて、水洗処理を行う。その後、治具７１からフレーム４３を取り外す。ここで、取り外された治具７１は、処理槽６６下方にある治具剥離槽６２で汚れが除去され、続く水洗槽６３で水洗処理が施される。その後、治具７１は、治具ストックスペース６１ｂに一時的に保管される（後述する「鉄フレームを用いた場合」についても同様。）。
【００２２】
次に、乾燥部５１において、フレーム４３を乾燥させる。
最後に、アウトロード部１２において、フレーム４３を元のマガジンに収納する。
【００２３】
次に、上記銅フレームの代わりに、鉄フレームを用いた場合について説明する。
上記銅フレームを用いた場合と同様に、インロード部１１において、フレーム４３を治具７１にロードする。
次に、電解バリ取り槽２１において、電解液中で樹脂バリ（薄バリ）を離脱させる。そして、水洗槽２３において、水洗処理を行う。
次に、治具からフレームを取り外し、上記銅フレームを用いた場合と同様に、水圧バリ取り部２３において、高水圧ジェットによる水洗処理を行う。
【００２４】
次に、別の治具にフレーム７１をロードして、脱脂層３２において、アルカリ溶液による脱脂処理を行う。そして、水洗槽４０ｂにおいて、水洗処理を行う。次に、化学研磨槽３５において、化学研磨処理を行う。そして、水洗槽４０ｅにおいて、水洗処理を行う。
【００２５】
次に、上記銅フレームを用いた場合と同様に、めっき槽３８での外装めっき処理、水洗槽４０ｈでの水洗処理、及び乾燥部５１での乾燥処理を行った後、アウトロード部１２において、フレーム４３をマガジンに収納する。
【００２６】
以上のように、本実施の形態１では、水洗槽とめっき槽とを有する外装めっき装置において、水洗槽４０に超音波発振子４１を設けた。この超音波を利用した水洗処理により、電解バリ取りや水圧バリ取りでは完全に除去することができなかったリード間バリ（フィラーを含む。）を除去することができる。よって、外装めっき工程、リード加工工程、およびテスト工程において、バリ屑の発生を低減することができる。このため、バリ屑のリードへの付着による外観不良やテストコンタクト不良を防止することができる。
【００２７】
また、超音波振動子４１は、水洗槽の底部に設けた。これにより、既存の水洗槽に容易に増設することができる。従って、新規装置を導入することなく、バリ屑の発生を低減することができる。
【００２８】
また、水洗槽内でフレームを上下に揺動するよう揺動機構７２を設けた。これにより、超音波をフレーム全体に均一に当てることができる。よって、半導体装置間でバリ屑発生低減効果の差を少なくすることができる。
【００２９】
また、本実施の形態１では、水洗槽４０ｂ，４０ｃ，４０ｅ，４０ｇに超音波振動子４１を設けた。すなわち、銅フレームが通る２つの水洗槽４０ｃ，４０ｇと、鉄フレームが通る２つの水洗槽４０ｂ，４０ｅとにそれぞれ超音波振動子４１を設けた。このように、超音波を用いた水洗処理を２回行うことにより、リード間バリやフィラーを確実に除去することができ、バリ屑の発生を確実に防止することができる。
なお、超音波振動子４１を設ける水洗槽は、上記水洗槽４０ｂ，４０ｃ，４０ｅ，４０ｇに限らず、水洗槽４０ａ，４０ｄ，４０ｆに超音波振動子４１を設けてもよい。
また、各フレームが通る少なくとも２つ以上の水洗槽に超音波発振子４１を設けていればよく、例えば、銅フレームが通る３つの水洗槽４０ａ，４０ｃ，４０ｄに超音波発振子４１を設けてもよい。これにより、バリ屑が発生する確立を更に低減することが可能になる。
【００３０】
なお、本実施の形態１では、図１に示すような複数の工程を有する半導体製造装置について述べたが、各工程の順番等が異なる半導体製造装置に対して本発明を適用してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、バリ屑の発生を低減することにより、バリ屑のリードへの付着による外観不良やテストコンタクト不良を防止することができる。また、新規装置を導入することなく、バリ屑の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による半導体製造装置を説明するための図である。
【図２】図１に示した水洗槽を説明するための断面図である。
【図３】水洗処理が施される半導体装置を説明するための図である。
【図４】図３で示したリード間バリを示す図である。
【図５】従来の半導体製造装置を説明するための図である。
【符号の説明】
１　半導体パッケージ、　２　リード、　３　タイバー、　４　リード間バリ、　４ａ　角バリ（突出部）、　４ｂ　バリ屑、　５　フィラー、　６　超音波、　１１　インロード部、　１２　アウトロード部、　２１，２２　電解バリ取り槽、　２３　水洗槽、　２４　水圧バリ取り部、　３３　ニッケル剥離槽、　３４　銅活性槽、　３７　酸浸漬槽、　３８　めっき槽、　４０，４０ａ〜４０ｈ　水洗槽、　４１　超音波振動子、　４２　半導体装置、　４３　フレーム、５１　乾燥部、　６１　治具ストックスペース、　６２　治具剥離槽、　６３水洗槽、　６４　搬送コンベア、　６５　予備スペース、　６６　処理槽、　７１　治具、　７２　揺動機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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