(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体モールド金型面に対してレーザトーチを対向配置する工程と、
前記半導体モールド金型面に対して前記レーザトーチからレーザビームを照射する工程と、
前記レーザトーチからレーザビームを照射するときに、前記半導体モールド金型面とレーザトーチとの間隔を一定に保った状態で前記半導体モールド金型面とレーザトーチとを相対的に移動させる工程と、
前記レーザトーチからレーザビームを照射するときに、前記半導体モールド金型面に対してレーザビームを直角方向に照射するように前記レーザトーチの方向を姿勢制御させる工程と、
前記レーザビームの照射工程によって半導体モールド金型面から分解剥離された型面汚染物を外部へ強制的に吸引排除する型面汚染物の吸引排除工程とを有することを特徴とする半導体モールド金型面のクリーニング方法。
【請求項２】
半導体モールド金型面が、半導体チップを樹脂封止成形する固定型の型面と前記固定型に対して開閉される可動型の型面とを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体モールド金型面のクリーニング方法。
【請求項３】
半導体モールド金型面に対向配置させたレーザトーチと、
前記レーザトーチからレーザビームを照射するレーザビーム照射機構と、
前記レーザトーチと半導体モールド金型面との間隔を一定に保持させる間隔保持機構と、
前記レーザトーチの方向が、前記半導体モールド金型面に対してレーザビームを直角方向に照射する方向となるように設定する姿勢制御機構と、
前記半導体モールド金型面とレーザトーチとの間隔を一定に保った状態で前記半導体モールド金型面とレーザトーチとを相対的に移動させる移動機構と、
前記半導体モールド金型面から分解剥離された型面汚染物を外部へ強制的に吸引排除する型面汚染物の吸引排除機構とを備えていることを特徴とする半導体モールド金型面のクリーニング装置。
【請求項４】
半導体モールド金型面が、半導体チップを樹脂封止成形する固定型の型面と前記固定型に対して開閉される可動型の型面とから構成されていること特徴とする請求項３に記載の半導体モールド金型面のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、半導体チップを樹脂材料にて封止成形するための、所謂、半導体モールド装置におけるモールド金型の型面をクリーニングする方法とその装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体モールド装置は、次のような基本的構成を備えている。
即ち、半導体チップを装着した成形前のリードフレーム及び樹脂タブレットを装填するための材料装填部と、前記材料装填部の両材料をモールド金型部（半導体チップの樹脂封止成形部）に移送するための材料供給機構と、前記モールド金型部にて成形された封止済リードフレームを成形品収納部に移送するための成形品移送機構と、前記封止済リードフレームに連結一体化された製品としては不要となる硬化樹脂を切断除去するための樹脂切断部と、前記モールド金型部における金型の型面に付着した型面汚染物を除去するための型面クリーニング機構、及び、これらの各部を自動制御するための制御機構等が備えられている。
【０００３】
ところで、このようなモールド装置を用いて長時間の樹脂成形作業を行うと、前記半導体モールド金型の型面〔固定型と可動型との接合面（ P.L面）と、樹脂成形部となるキャビティや樹脂通路部となるランナやゲート等の凹所や細幅状の条溝等の内低面を含む。以下、半導体モールド金型面と云う〕には、樹脂材料中に含有されている離型剤や加熱により発生した揮発ガス等が付着蓄積して型面汚染物となり、所謂、金型くもり等と称される状態となる。そして、このような型面汚染物を放置しておくと、成形品の外観不良や離型不良の原因となるため、所定の成形ショット数毎に前記型面汚染物を除去する必要がある。
このため、前記型面のクリーニングを行うことが従来より行われており、例えば、前記した封止済リードフレームを成形品収納部に移送する成形品移送機構にブラシ部材を一体に取り付けたものが提案されている。
これは、前記封止済リードフレームの移送時に、前記ブラシ部材の先端を型面に押圧させておくことにより、前記成形品移送機構の移動作用を利用して、型面に付着した型面汚染物を剥離除去しようとするものである。
また、型面から前記型面汚染物を除去するためのその他の手段としては、例えば、前記半導体モールド装置から取り外したモールド金型の型面に対してサンドブラストを吹き付けると云った物理的手段や、硫酸液等を用いる化学的手段等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記型面汚染物は、型面に強固に付着しているため、ブラシ部材の先端を型面に押圧させた状態で移動させると云った前記型面クリーニング手段によってはこのような型面汚染物を除去することができないのが実状である。
また、前記したような物理的手段や化学的手段等によるときは、例えば、型面を傷付けたり、型面の隅角部のクリーニングが不充分であったり、或は、これらのクリーニング作業に長時間を要する等の問題が指摘されている。
そこで、本発明は、前記金型の型面に付着した型面汚染物を除去することができる金型面のクリーニング方法とクリーニング装置を提供するものである。
特に、この種の半導体モールド金型においては、その型面における前記した凹所や細幅状の条溝等の内低面に付着蓄積した型面汚染物の除去がきわめて困難であると云う問題がある。このため、本発明は、半導体モールド金型における P.L面のみならず、前記したような凹所や細幅状の条溝等の内低面に付着蓄積した型面汚染物をも簡単に且つ確実に除去することができるクリーニング方法及び装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記したような技術的課題を解決するための本発明に係る半導体モールド金型面のクリーニング方法は、半導体モールド金型面に対してレーザトーチを対向配置する工程と、前記半導体モールド金型面に対して前記レーザトーチからレーザビームを照射する工程と、前記レーザトーチからレーザビームを照射するときに、前記半導体モールド金型面とレーザトーチとの間隔を一定に保った状態で前記半導体モールド金型面とレーザトーチとを相対的に移動させる工程と、前記レーザトーチからレーザビームを照射するときに、前記半導体モールド金型面に対してレーザビームを直角方向に照射するように前記レーザトーチの方向を姿勢制御させる工程と、前記レーザビームの照射工程によって半導体モールド金型面から分解剥離された型面汚染物を外部へ強制的に吸引排除する型面汚染物の吸引排除工程とを有することを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る半導体モールド金型面のクリーニング方法は、前記した半導体モールド金型面が、半導体チップを樹脂封止成形する固定型の型面と前記固定型に対して開閉される可動型の型面とを含むことを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る半導体モールド金型面のクリーニング装置は、半導体モールド金型面に対向配置させたレーザトーチと、前記レーザトーチからレーザビームを照射するレーザビーム照射機構と、前記レーザトーチと半導体モールド金型面との間隔を一定に保持させる間隔保持機構と、前記レーザトーチの方向が、前記半導体モールド金型面に対してレーザビームを直角方向に照射する方向となるように設定する姿勢制御機構と、前記半導体モールド金型面とレーザトーチとの間隔を一定に保った状態で前記半導体モールド金型面とレーザトーチとを相対的に移動させる移動機構と、前記半導体モールド金型面から分解剥離された型面汚染物を外部へ強制的に吸引排除する型面汚染物の吸引排除機構とを備えていることを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る半導体モールド金型面のクリーニング装置は、前記した半導体モールド金型面が、半導体チップを樹脂封止成形する固定型の型面と前記固定型に対して開閉される可動型の型面とから構成されていること特徴とする。
【０００６】
【作用】
本発明によれば、半導体モールド金型面に対してレーザビームを直角方向に、若しくは、略直角方向へ照射してその型面に付着蓄積した型面汚染物を分解剥離することができると共に、分解剥離した前記型面汚染物を外部へ強制的に吸引排除することができる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明を、実施例図に基づいて詳細に説明する。
なお、図１は本発明に係る半導体モールド金型面のクリーニング装置を併設した半導体モールド装置の概略正面図、図２はそのモールド金型部を示す概略縦断面図、図３は前記モールド金型部とクリーニング装置の要部の拡大縦断面図、図４は本発明によるクリーニング作用の説明図である。
【０００８】
半導体チップのモールド装置１は、図１〜２に概略図示するように、可動下型２と固定上型３とから成る半導体モールド金型部を備えている。
また、前記可動下型２には、樹脂タブレットを供給するためのポット４と、樹脂成形用の下型キャビティ５が設けられている。
また、前記ポット４には前記樹脂タブレットを加圧するためのプランジャ６が嵌装され、更に、前記下型キャビティ５部には、成形前リードフレームのセット用凹所７等が設けられている。
【０００９】
また、前記下型ポット４の位置と対向する固定上型３の位置にはカル部８が設けられると共に、前記下型キャビティ５の位置と対向する固定上型３の位置には上型キャビティ９が対設されている。
なお、前記上下両型(2・3) を閉じ合わせる型締時において、前記カル部８と上下両キャビティ(5・9) とは短いランナ及びゲートから成る樹脂通路10を介して連通接続されるように設けられており、また、前記上型キャビティ９と外部とは適宜なエアベント11を介して連通されるように設けられている。
更に、前記カル部８と前記上下両キャビティ(5・9) とは前記樹脂通路10を介して連通接続されるため、前記ポット４内の溶融樹脂材料は、前記カル部８から、前記樹脂通路10を通して前記上下両キャビティ(5・9) 内に注入されるように構成されている。
【００１０】
前記したモールド装置１には半導体モールド金型面のクリーニング装置12が併設されている。
そして、前記クリーニング装置12には、図３〜４に示すように、前記上下両型(2・3) の型面に対して夫々対向配置したレーザトーチ13と、前記レーザトーチ13から上下両型(2・3) の型面、即ち、半導体モールド金型面に対してレーザビーム14を夫々照射するレーザビーム照射機構15と、前記レーザトーチ13と前記半導体モールド金型面との間隔を夫々一定に保持させる間隔保持機構（位置制御機構）16と、前記レーザトーチ13の姿勢を所定の方向に保持させる姿勢制御機構17と、前記レーザトーチ13と前記半導体モールド金型面との間隔を一定に保った状態で前記レーザトーチ13と前記半導体モールド金型面とを相対的に移動させる移動機構18と、前記半導体モールド金型面にレーザビーム14を照射することによってその型面から分解剥離された型面汚染物を外部へ強制的に吸引排除する型面汚染物の吸引排除機構19等が備えられている。
【００１１】
なお、前記した移動機構18は、前記レーザトーチ13側を前記半導体モールド金型面側に向かって移動させる場合を図示しているが、例えば、前記モールド装置１から上下両型(2・3) を取り外してその型面クリーニングを行う場合や待機中の半導体モールド金型面に対してレーザビーム14の照射を行うようなときは、前記したとは逆に、レーザトーチ側を固定状態に配置すると共に、半導体モールド金型面側を移動可能に配置するようにしても差し支えない。
この場合は、半導体モールド金型面側を移動させながらその型面の端から固定されたレーザトーチによるレーザビームを順に走射させることができる。
【００１２】
以下、前記実施例についての作用を説明する。
予め、図１〜２に示すように、モールド装置１における上下両型(2・3) を開いて型開きを行い、この状態で、前記クリーニング装置12の移動機構18を介して、レーザトーチ13を前記上下両型(2・3) 間に挿入移動すると共に、この移動時に、その半導体モールド金型面に対する所要のクリーニング作用を行う。
【００１３】
前記したように、レーザトーチ13を前記上下両型(2・3) 間に挿入することによって、前記半導体モールド金型面に対してレーザトーチ13を対向配置することができる。
そして、このとき、前記間隔保持機構16を介して、前記レーザトーチ13と前記半導体モールド金型面とを適正な且つ一定の間隔に保持させることができる。
即ち、前記間隔保持機構16を介して、前記レーザトーチ13を上下方向へ或は水平方向へ進退調整することによって、前記レーザトーチ13と前記上下両型(2・3) の P.L面との間のみならず、前記レーザトーチ13と前記固定上型３のエアベント11、上型キャビティ９、上型側の樹脂通路10及びカル部８の内低面との間が、常に、適正な且つ一定の間隔となるように位置制御することができる。
更に、前記した姿勢制御機構17を介して、前記レーザトーチ13の姿勢を修正することによって、レーザトーチ13を所定の方向、即ち、前記レーザトーチ13の方向が、前記半導体モールド金型面に対してレーザビーム14を直角方向若しくは略直角方向へ照射する方向となるように設定することができる。
【００１４】
なお、前記したように、半導体モールド金型面は前記上下両型(2・3) の型面を意味しており、従って、前記可動下型２の型面クリーニングについても前記した固定上型３側の型面クリーニングと同様にして行うことができるものである。
即ち、前記間隔保持機構16を介して、前記したレーザトーチ13と前記可動下型２の P.L面との間、及び、前記レーザトーチ13と前記可動下型２のポット４、下型キャビティ５、プランジャ６の上面部、成形前リードフレームのセット用凹所７等との間における夫々の間隔・位置決め制御も、同様に行うことができる。
また、前記姿勢制御機構17を介して、前記したレーザトーチ13の姿勢を前記可動下型２の型面に対してレーザビーム14を直角方向若しくは略直角方向へ照射する方向となるように設定することも、同様に行うことができる。
【００１５】
更に、前記上下両型(2・3) におけるキャビティ(5・9) 及び樹脂通路10には半導体チップを樹脂封止成形したモールドパッケージとリードフレーム及び樹脂通路10内で硬化した樹脂を夫々離型させるためのエジェクタピンが配設されている場合を示しているが、これらのエジェクタピンの先端部は前記キャビティ(5・9) 及び樹脂通路10の内底面に露出されてそれらの一部を構成するものである。
従って、これらのエジェクタピンの先端部は、前記した型面クリーニング時において、同時に同様のクリーニング作用を受けることになる。
【００１６】
次に、前記した吸引排除機構19を作動させ、且つ、その状態で前記移動機構18を介してレーザトーチ13を前記上下両型(2・3) 間を挿入移動させる。
そして、このレーザトーチ13の挿入移動と同時に、前記レーザビーム照射機構15を介して、前記レーザトーチ13からのレーザビーム14を前記半導体モールド金型面に照射（走射）する。従って、このとき、前記レーザビーム14の断続的な熱衝撃派及び微少共鳴作用によって、前記半導体モールド金型面に付着蓄積した型面汚染物(20)を効率よく分解してこれより剥離することができる。
次に、前記半導体モールド金型面から分解剥離された型面汚染物(20)は、前記吸引排除機構19を介して、外部へ強制的に吸引排除すればよい。
【００１７】
前記したレーザビーム14の照射による型面汚染物(20)の分解剥離作用時において、前記レーザトーチ13は、前記半導体モールド金型面に対して、常に、適正な且つ一定の間隔となるように位置制御されており、しかも、前記レーザトーチ13の方向は、前記半導体モールド金型面に対して、常に、レーザビーム14を直角方向若しくは略直角方向へ照射するように姿勢制御されている。
このため、前記半導体モールド金型面の全てに、即ち、平らな金型 P.L面のみならず、その型面に所要深さの凹所若しくは細幅状の条溝として形成されている前記キャビティ(5・9) や前記樹脂通路10等の傾斜面や内底面等の全ての面に対しても前記レーザビーム14のエネルギー密度の高いところを照射させることができるので、効率の良い且つ確実な型面クリーニング作用を行うことができる。
【００１８】
本発明は、上述した実施例のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意に且つ適宜に変更・選択して採用できるものである。
【００１９】
例えば、前記した型面汚染物(20)の吸引排出機構19を前記したモールド金型部側に配設してもよく、また、このモールド金型部側の吸引排出機構と前記した吸引排出機構19とを併設するような構成を採用してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体モールド金型面に付着する型面汚染物を効率良く且つ確実に除去することができる型面クリーニング方法とその装置を提供することができるものである。
特に、本発明によれば、半導体モールド金型の P.L面に付着蓄積した型面汚染物の除去のみならず、金型の P.L面に所要深さの凹所若しくは細幅状の条溝として形成されている樹脂充填部や溶融樹脂材料の通路部等の内低面に付着蓄積した型面汚染物をも簡易に、しかも、効率良く且つ確実に除去することができると云った優れた実用的な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  半導体モールド金型面のクリーニング装置を併設した半導体モールド装置の概略正面図である。
【図２】  図１に対応する半導体モールド装置におけるモールド金型部を示す一部切欠拡大縦断面図である。
【図３】  図２に対応するモールド金型部の一部切欠拡大縦断面図であって、モールド金型部にクリーニング装置を挿入した状態を示している。
【図４】  図４(1) 及び(2) は、本発明によるクリーニング作用の説明図である。
【符号の説明】
１  半導体モールド装置
２  可動下型
３  固定上型
４  ポット
５  型キャビティ
６  プランジャ
７  凹  所
８  カル部
９  上型キャビティ
10  樹脂通路
11  エアベント
12  クリーニング装置
13  レーザトーチ
14  レーザビーム
15  レーザビーム照射機構
16  間隔保持機構（位置制御機構）
17  姿勢制御機構
18  移動機構
19  吸引排除機構
20  型面汚染物
【図１】
0004358326.tif 000002
【図２】
0004358326.tif 000003
【図３】
0004358326.tif 000004
【図４】
0004358326.tif 000005