(57)【要約】【課題】半導体素子に損傷を与えることなく半導体素子パッケージを開封することができる半導体素子パッケージ開封方法を提供する。【解決手段】内部に固体撮像素子２２が収納されたパッケージ２３の開口部が封止剤２４を用いて透明ガラス板２１により封止された半導体素子パッケージ２０を、刃部１１を有するナイフで開封する半導体素子パッケージ開封方法であって、刃部１１を加熱する加熱工程と、加熱工程により加熱された状態の刃部１１を、パッケージ２３と透明ガラス板２１との接合部に押し込んで透明ガラス板２１を剥離する剥離工程とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に半導体素子が収納されたパッケージの開口部が封止剤を用いて蓋部材により封止された半導体素子パッケージを、刃部を有するナイフで開封する半導体素子パッケージ開封方法であって、
前記刃部を加熱する加熱工程と、
前記加熱工程により加熱された状態の前記刃部を、前記パッケージと前記蓋部材との接合部に押し込んで前記蓋部材を剥離する剥離工程と、
を有する半導体素子パッケージ開封方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体素子パッケージ開封方法であって、
前記剥離工程では、更に前記刃部に超音波振動を付与した状態で、前記刃部を前記接合部に押し込む半導体素子パッケージ開封方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の半導体素子パッケージ開封方法であって、
前記刃部の位置は可変であり、
前記刃部が前記接合部に加える荷重を検出する荷重検出工程と、
前記荷重検出工程により検出される荷重が予め定められた範囲に収まるように前記刃部の位置を制御する位置制御工程と、
を有する半導体素子パッケージ開封方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体素子パッケージ開封方法であって、
前記半導体素子が固体撮像素子である半導体素子パッケージ開封方法。
【請求項５】
内部に半導体素子が収納されたパッケージの開口部が封止剤を用いて蓋部材により封止された半導体素子パッケージを開封するための半導体素子パッケージ開封用ナイフであって、
前記半導体素子パッケージ開封用ナイフに設けられた刃部を加熱する加熱手段を備える半導体素子パッケージ開封用ナイフ。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体素子パッケージ開封用ナイフであって、
前記刃部に超音波振動を付与する超音波振動付与手段を備える半導体素子パッケージ開封用ナイフ。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の半導体素子パッケージ開封用ナイフであって、
前記刃部の位置は可変であり、
前記刃部が前記パッケージと前記蓋部材との接合部に加える荷重を検出する荷重検出手段と、
前記荷重検出手段により検出される荷重が予め定められた範囲に収まるように前記刃部の位置を制御する位置制御手段と、
を備える半導体素子パッケージ開封用ナイフ。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれかに記載の半導体素子パッケージ開封用ナイフであって、
前記半導体素子が固体撮像素子である半導体素子パッケージ開封用ナイフ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子パッケージ開封方法及び半導体素子パッケージ開封用ナイフに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子は非常に繊細であるため、ゴミや水分等の影響で動作しなくなる恐れがある。また、光が誤作動の原因となる場合もある。こうしたトラブルを防止するため、半導体素子は半導体素子パッケージに封入され、提供される。もし半導体素子に異常が発生し、その原因を追究する必要が生じた場合には、半導体素子パッケージを開封し、半導体素子パッケージ内の半導体素子の異常解析を行う。
【０００３】
そこで従来は、下記特許文献１に記載されているように、半導体素子パッケージをカッターで切断し、半導体素子パッケージ内の半導体素子を取り出す方法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−４６００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術のように、半導体素子パッケージをカッターで切断し、半導体素子パッケージ内の半導体素子を取り出す方法は容易である。しかし、半導体素子の種類によっては、半導体素子が封入される半導体素子パッケージをカッターで切断することが好ましくない場合もある。
【０００６】
例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサのような固体撮像素子は、フォトダイオードや信号読出回路等が形成された半導体チップの上にカラーフィルタやマイクロレンズ等の有機材料層が積層されて構成されている。固体撮像素子の受光面に光を入射させる関係で、固体撮像素子を収納した硬質のセラミック製箱形パッケージの開口部は、一般的に光透過性材料であるガラスリッド等で封止される。封止剤としては、紫外線硬化樹脂や、熱硬化樹脂等の接着力の強い接着剤が用いられる。
【０００７】
半導体素子として固体撮像素子が封入された半導体素子パッケージを開封するとき、カッターを用いて半導体素子パッケージを切断すると、樹脂片やガラス片等のゴミが発生し、固体撮像素子の受光面等に付着する恐れがある。その場合、このゴミが半導体素子パッケージの開封前から固体撮像素子の受光面に付着していたのか、開封の際に付着したのか、区別がつかないことが考えられる。また、固体撮像素子は繊細であるため、固体撮像素子は開封の際に加えられる荷重により損傷する恐れがあり、異常の原因が特定しにくくなる。
【０００８】
半導体素子パッケージの開封時に、固体撮像素子の受光面にゴミが付着したり、固体撮像素子に一定量以上の荷重が加えられたりしないようにするため、例えば、固体撮像素子が封入されている半導体素子パッケージ全体を加熱して封止剤を劣化させ、ガラスリッドを取り外すことは可能である。しかし、固体撮像素子を構成する有機材料層は熱による損傷を受けやすく、固体撮像素子を封入する半導体素子パッケージが加熱されることは好ましくない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、半導体素子に損傷を与えることなく半導体素子パッケージを開封することができる半導体素子パッケージ開封方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、内部に半導体素子が収納されたパッケージの開口部が封止剤を用いて蓋部材により封止された半導体素子パッケージを、刃部を有するナイフで開封する半導体素子パッケージ開封方法であって、前記刃部を加熱する加熱工程と、前記加熱工程により加熱された状態の前記刃部を、前記パッケージと前記蓋部材との接合部に押し込んで前記蓋部材を剥離する剥離工程と、を有する半導体素子パッケージ開封方法により達成される。
【００１１】
本発明に係る半導体素子パッケージ開封方法では、刃部を有するナイフを使用する。加熱工程により加熱された状態の刃部を接合部に押し込む場合、刃部と接する接合部の表面積は小さいため、刃部は接合部を局所的に加熱することができる。接合部は封止剤により封止されており、接合部を局所的に加熱することで、半導体素子を加熱することなく封止剤を劣化させ、パッケージから蓋部材を剥離することができる。このように、半導体素子に熱負荷を与えることなく、半導体素子パッケージを開封することができる。
【００１２】
また、上記半導体素子パッケージ開封方法は、前記剥離工程において、前記刃部に超音波振動を付与した状態で、前記刃部を前記接合部に押し込むことが好ましい。
剥離工程で、更に超音波振動を付与した状態で刃部を接合部に押し込むと、刃部は接合部を接合する封止剤に超音波振動を付与する。超音波振動を付与された封止剤は劣化するため、蓋部材をパッケージから剥離しやすくなる。このため、より少ない荷重で半導体素子パッケージを開封することができる。
【００１３】
また、上記半導体素子パッケージ開封方法は、前記刃部の位置は可変であり、前記刃部が前記接合部に加える荷重を検出する荷重検出工程と、前記検出工程により検出される荷重が予め定められた範囲に収まるように前記刃部の位置を制御する位置制御工程と、を有することが好ましい。
本発明に係る半導体素子パッケージ開封方法では、刃部を接合部に押し込むと、刃部が接合部に加える荷重が検出される。そして、検出される荷重が予め定められた範囲を超えると刃部を押し込む方向とは逆の方向に刃部が移動する。これにより、半導体素子パッケージに予め定められた範囲以上の荷重を与えることなく、半導体素子パッケージを開封することができる。
【００１４】
また、上記半導体素子パッケージ開封方法は、前記半導体素子が固体撮像素子であることが好ましい。
固体撮像素子は繊細であり、荷重や熱による損傷を受けやすい。
本発明に係る半導体素子パッケージ開封方法では、固体撮像素子を加熱することがなく、さらに、より少ない荷重で半導体素子パッケージを開封することができるので、固体撮像素子を収納する半導体素子パッケージに対しては特に効果的である。
【００１５】
さらに、本発明の上記目的は、内部に半導体素子が収納されたパッケージの開口部が封止剤を用いて蓋部材により封止された半導体素子パッケージを開封するための半導体素子パッケージ開封用ナイフであって、前記半導体素子パッケージ開封用ナイフに設けられた刃部を加熱する加熱手段を備える半導体素子パッケージ開封用ナイフにより達成される。
【００１６】
上記構成によれば、刃部は加熱手段により加熱される。加熱された状態の刃部をパッケージと蓋部材との接合部に押し込むと、接合部を封止する封止剤を局所的に加熱することができる。加熱された封止剤は劣化し、パッケージから蓋部材を剥離することができる。これにより、半導体素子を加熱することなく、半導体素子パッケージを開封することができる。
【００１７】
また、上記半導体素子パッケージ開封用ナイフは、前記刃部に超音波振動を付与する超音波振動付与手段を備えることが好ましい。
上記構成によれば、刃部は更に、超音波振動付与手段により超音波振動を付与される。加熱されつつ、超音波振動を付与された状態の刃部を接合部に押し込むと、刃部は封止剤を加熱するだけではなく、封止剤に超音波振動をも与える。超音波振動を与えられた封止剤は一層劣化し、パッケージから蓋部材を剥離することができる。このため、より少ない荷重で半導体素子パッケージを開封することができる。
【００１８】
また、上記半導体素子パッケージ開封用ナイフは、前記刃部の位置は可変であり、前記刃部が前記接合部に加える荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重検出手段により検出される荷重が予め定められた範囲に収まるように前記刃部の位置を制御する位置制御手段とを備えることが好ましい。
上記構成によれば、例えばワークに対して刃部を押し込んだとき、刃部が予め定められた値以上の荷重をワークに対して加えた場合、位置制御手段は刃部を押し込む方向とは逆の方向に刃部をスライドさせることができる。そのため、接合部に刃部を押し込むとき、必要以上の荷重を加えることはない。
【００１９】
また、上記半導体素子パッケージ開封用ナイフは、前記半導体素子が固体撮像素子であることが好ましい。
固体撮像素子は繊細であり、荷重や熱による損傷を受けやすい。本発明に係る半導体素子パッケージ開封用ナイフは、
固体撮像素子を加熱することがなく、さらに、より少ない荷重で半導体素子パッケージを開封することができるので、固体撮像素子を収納する半導体素子パッケージに対しては特に効果的である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、半導体素子に損傷を与えることなく半導体素子パッケージを開封することが可能な半導体素子パッケージ開封方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る半導体素子パッケージ開封方法及び半導体素子開封用パッケージ開封用ナイフの実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る半導体素子パッケージ開封用ナイフの構成を表す図である。半導体素子パッケージ開封用ナイフ１０は、刃部１１と保持部１２とを備えている。保持部１２は開口面を有しており、開口面より刃部１１をスライドすることができる。スライド機構は公知のものを使うことができる。刃部１１の形状は平面略四角であり、厚みは、１０〜２０ｍｍが好ましい。
【００２３】
保持部１２の内部には、刃部１１を加熱する加熱手段として機能するヒータ部１３と、刃部１１に超音波振動を付与する超音波振動付与手段として機能する超音波ホーン１４が設けられている。さらに、保持部１２の内部には、刃部１１をワークに押し込んだときに刃部１１がワークに加える荷重を検出する荷重検出手段として圧電素子１５が設けられている。圧電素子１５は、圧電素子１５が検出する荷重に応じて刃部１１の位置を制御する位置制御手段として機能する刃部コントローラ１６と接続している。
【００２４】
予め荷重検出条件を設定することで、圧電素子１５が検出する荷重が所定の荷重を超えた場合、刃部コントローラ１６は刃部１１の位置を制御し、刃部を移動させることができる。
【００２５】
また、保持部１２の内部には、ヒータ部１３の加熱条件と、超音波ホーン１４の超音波振動条件と、刃部コントローラ１６の荷重検出条件が入力され、その入力結果にもとづいてヒータ部１３と、超音波ホーン１４と、刃部コントローラ１６とに指令を発する図示しないＣＰＵを備えている。
【００２６】
図示しないスイッチでＣＰＵを作動させると、ＣＰＵはヒータ部１３と、超音波ホーン１４とに指令を発する。刃部１１はヒータ部１３により加熱され、さらに超音波ホーン１４により超音波振動を付与される。圧電素子１５が予め入力された荷重検出条件を越える荷重を検出した場合は、刃部コントローラ１６が刃部１１の位置を制御し、移動させる。
【００２７】
図２は、図１で示した半導体素子パッケージ開封用ナイフ１０を用いて半導体素子パッケージを開封する、半導体素子パッケージ開封方法を説明する図である。半導体素子パッケージ２０は、箱型形状でセラミック製のパッケージ２３のキャビティ２６内に半導体素子の一例である固体撮像素子２２が固定されている。図示しないパッケージインナーリードには、固体撮像素子２２の電極パッド２２ａがボンディングワイヤ２５で電気的に接続されている。パッケージ２３の表面外周に設けられたシール面には、蓋部材としての機能を有する透明ガラス板２１が封止剤２４により接着された構造となっている。
【００２８】
かかる半導体素子パッケージ２０を開封する場合には、まずワークの固定手段としての役割を有する万力３０で半導体素子パッケージ２０を固定する。パッケージ２３と蓋部材２１との接合部は封止剤２４で封止されている。封止剤２４の情報は通常、製造メーカが持っているので予め把握することができ、封止剤２４を劣化させ得る好適な加熱条件、超音波振動条件をＣＰＵに入力する。また、固体撮像素子２２に損傷を与えない荷重検出条件も併せてＣＰＵに入力する。
【００２９】
ＣＰＵを作動させると、入力結果に応じてヒータ部１３は刃部１１を加熱し、超音波ホーン１４は刃部１１に超音波振動を付与する。そして、加熱されつつ超音波振動を付与された状態の刃部１１を、パッケージ２３と透明ガラス板２１の接合部に押し込んで、パッケージ２３から透明ガラス板２１を剥離することで、半導体素子パッケージ２０の開封を行う。なお、刃部１１の形状は平面略四角としたがこの限りではなく、接合部の形状に応じて変えることができるのは言うまでもない。
【００３０】
また、接合部に刃部１１を押し込んだ際、圧電素子１５が検出する荷重が予め定めた荷重検出条件の範囲を超えた場合は、範囲に収まるように刃部コントローラ１６が刃部１１の位置を制御して、刃部１１が接合部に押し込まれる方向とは逆の方向に刃部１１をスライドさせる。こうすれば、刃部１１は必要以上の荷重で接合部に押し込まれることはない。なお、ここでは透明ガラス板２１をパッケージ２３から剥離するため、半導体素子パッケージ２０を万力３０で固定し、接合部に対して半導体素子パッケージ開封用ナイフ１０を押し込んでいるが、逆に、半導体素子パッケージ開封用ナイフ１０を固定し、半導体素子パッケージ２０を相対的に移動させてもよい。
【００３１】
以上の方法によれば、加熱された状態の刃部１１を接合部に押し込むと、接合部を封止する封止剤２４のみが局所的に加熱される。加熱された封止剤２４は劣化し、パッケージ２３から透明板ガラス２１を剥離することができる。このように、固体撮像素子２２を加熱することなく、半導体素子パッケージ２０を開封することができる。
【００３２】
また、加熱されつつ、超音波振動を付与された状態の刃部１１を接合部に押し込むと、接合部を封止する封止剤２４は加熱されるだけではなく、超音波振動を与えられる。超音波振動を与えられた封止剤２４は一層劣化し、パッケージ２３から透明板ガラス２１を容易に剥離することができる。こうすることで、より少ない荷重で、半導体素子パッケージ２０を開封することができる。
【００３３】
さらに、刃部１１を接合部に押し込む際、刃部１１が予め定められた値以上の荷重を接合部に加えた場合、刃部１１の位置は制御され、刃部１１を押し込む方向とは逆向きに移動する。こうすることで、必要以上の荷重が接合部に加えられることはない。
【００３４】
なおここでは、接合部に刃部１１を押し込む際、刃部１１を加熱し、更に超音波振動をも付与した状態で押し込むものとしたが、刃部１１を加熱した状態で押し込むだけでも効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】半導体素子パッケージ開封用ナイフの構成を表す図
【図２】半導体素子パッケージ開封方法を説明する図
【符号の説明】
【００３６】
１０    半導体素子パッケージ開封用ナイフ
１１    刃部
１２    保持部
２０    半導体素子パッケージ
２１    透明ガラス板
２２    固体撮像素子
２３    パッケージ
２４    封止剤
２５    ボンディングワイヤ
２６    キャビティ
３０    万力
【図１】
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【図２】
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