JP4369764B2 - 金型クリーニング装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体チップを樹脂材料で封止成形するための半導体製造封止金型のクリーニングに適したレーザクリーニング装置に関する。

ＬＳＩを封止する封止金型の母材は、たとえば粉末ハイス鋼（ＳＫＨ）やダイス鋼（ＳＫＤ）と呼ばれる合金で作られている。その上層には、厚さ２μｍほどの、たとえばクロムメッキが施されている。クロムをメッキすることで、耐磨耗性を向上させることができる。また、製品の離型性をよくすることができる。クロムは多くの材料に対して良好な密着性を示し、表面に腐食に強い酸化皮膜を形成するためコーティング膜の材料として適している。

半導体製造封止金型によるＬＳＩの封止処理では、金型に、たとえば、エポキシ樹脂を充填し、硬化させて処理を行う。そのたびに、金型表面には、徐々にエポキシ樹脂が、残渣として付着していく。付着する残渣の厚みが増すと、封止されたＬＳＩ製品外面に残渣の模様が転写されてしまうため、封止されたＬＳＩ製品は、性能に問題がなくとも、不良と判断されることがある。また、残渣が厚くなることで、封止後の製品が金型から剥がれにくくなる。このため、半導体製造封止用の金型は、定期的にクリーニングを行う必要がある。

エポキシ樹脂の代わりに、メラニン樹脂で複数回、封止と同一の工程を行うことにより、徐々にメラニン樹脂にエポキシ樹脂を吸着させる金型クリーニング方法が知られている。このクリーニング方法においては、封止金型を分解し、エポキシ樹脂の残渣皮膜を剥ぎ取り、その後、金型を再び組み立てる場合もある。しかし、金型への残渣皮膜の密着性が高いため、このクリーニング方法は、手間を要する。通常、１回当たり約５時間以内のクリーニング時間で、週に１回ほど行われることが多い。近年、半導体封止処理に用いる樹脂の組成や添加剤の特殊化に伴い、数日に１回くらいまでクリーニング回数が増える傾向にある。

半導体製造封止用の金型のクリーニングにレーザビームを用いる方法も提案されている。

ＫｒＦエキシマレーザを好ましく用い、半導体パッケージングツールで用いられるモールド表面の汚染物を高速、完全で比較的安全にクリーニングするプロセス及びシステムの発明が開示されている。（たとえば、特許文献１参照。）
このシステムはロボットアームに取り付けられたミラーを有する。ロボットアームはミラーを任意の角度に正確に回転させることができ、かつ、ミラーをモールド表面に平行な面における任意の位置に正確に移動させることができる。ロボットアームはＸＹテーブルに取り付けられている。ミラーは他の一連のミラーを介して方向付けられたレーザビームを受ける。ミラー群に反射されたレーザビームは、角度付けをされてモールド表面に照射される。モールド表面の同一位置には少なくとも２回のパルスが照射される。

なお、このプロセス及びシステムにおいては、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの基本波（波長１０６４ｎｍ）と２倍高調波（波長５３２ｎｍ）を用いた場合、望ましくない結果が得られたとされている。

また、モールド表面の汚染物にレーザビームを照射して、汚染物を炭化した後剥離し、モールド表面をクリーニングする方法も開示されている。（たとえば、特許文献２参照。）
更に、近時、従来のアブレーション加工とは異なるレーザ加工方法が、本願発明者らによって、発明され、公開された。たとえば金属層上に積層された樹脂被覆層に、パルスレーザビーム、たとえばＮｄ：ＹＬＦレーザの基本波（波長１０４７ｎｍ）を１ショット入射させる。樹脂被覆層は、Ｎｄ：ＹＬＦレーザの基本波に対して、ほぼ透明な樹脂材料で形成され、金属層は、Ｎｄ：ＹＬＦレーザの基本波の多くを反射する金属材料で形成される。レーザビームの多くは、樹脂被覆層を透過し、樹脂被覆層と金属層との界面で反射する。樹脂被覆層のうち、レーザビームの入射した部分が、金属層から剥離して、樹脂被覆層に穴が開く。

このレーザ加工方法により１ショットのパルスレーザビームで樹脂被覆層に形成される穴は、従来のアブレーション加工と比較して穴径が大きく、また金属層にほとんど損傷を与えることがない。なお、Ｎｄ：ＹＬＦレーザのかわりにＮｄ：ＹＡＧレーザを使用することもきる。（たとえば、特許文献３参照。）
特許文献３に記載されたレーザ加工方法において、樹脂被覆層の金属層からの剥離は、レーザビームが樹脂被覆層と金属層との界面で樹脂の熱分解を起こし、その圧力により樹脂被覆層の剥離を誘起した結果、生じたものと考えられる。樹脂被覆層と金属層との界面が高圧力状態になり、この圧力によって上層の樹脂被覆層の一部が剥離する現象を「リフティング現象」と呼ぶこととする。また、「リフティング現象」を利用した加工を、「リフティング加工」と呼ぶこととする。

特表２００２−５０８２４９号公報 特開平１−１２２４１号公報 特開２００２−０４４９７０号公報

本発明の目的は、リフティング現象を利用して、金型に付着した樹脂の残渣を、高速、簡便に、また、金型にほとんど損傷を与えないで、除去するのに適した金型クリーニング装置を提供することである。

また、本発明の他の目的は、レーザビームを金型に入射させる光学系が簡易な構造を有する金型クリーニング装置を提供することである。

更に、本発明の他の目的は、良好な取り扱い性を有する金型クリーニング装置を提供することである。

また、本発明の他の目的は、金型から剥離した残渣物によるクリーニング性能の低下を防止しつつ、残渣物を排出する金型クリーニング装置を提供することである。

本発明の一観点によれば、リフティング現象を生じさせる性質を有する、波長５００ｎｍ〜１．１μｍ、パルス幅１０ｎｓ〜１００ｎｓのパルスレーザビームを、仮想平面に沿う方向に出射するレーザ光源であって、パルスレーザビームを出射するレーザ発振器と、前記レーザ発振器を出射したパルスレーザビームのビームサイズを調整するビームサイズ調整器とを含むレーザ光源と、前記レーザ光源を、前記仮想平面に平行で、かつパルスレーザビームの出射方向と交差する第１の方向に移動させる第１の移動装置と、前記レーザ光源を、前記仮想平面と交差する第２の方向に移動させるか、またはパルスレーザビームの出射方向が第２の方向に振れるように該レーザ光源の姿勢を変化させる第２の移動装置と、前記レーザ光源から出射されたパルスレーザビームが入射する第１の面と第２の面とを有し、前記第２の移動装置で前記レーザ光源を移動させるか、または姿勢制御を行うことにより、パルスレーザビームを該第１の面と第２の面とのいずれかに選択的に入射させることができ、該第１の面に入射したパルスレーザビームと該第２の面に入射したパルスレーザビームとは、前記仮想平面に関して相互に反対側に偏向されるように配置された偏向器と、前記偏向器を、前記仮想平面に平行で、前記レーザ光源に近づく向き及び該レーザ光源から遠ざかる向きに移動させる第３の移動装置と、前記偏向器で偏向されたパルスレーザビームがクリーニング対象物に入射する入射角に応じて、前記クリーニング対象物表面でのフルエンスが所定範囲に入るように、前記ビームサイズ調整器を制御する制御装置とを有するレーザクリーニング装置が提供される。

このレーザクリーニング装置は、リフティング現象を利用して、金型に付着した樹脂の残渣を、高速、簡便に、また、金型にほとんど損傷を与えないで、除去することができる。

また、本発明の他の観点によれば、リフティング現象を生じさせる性質を有する、波長５００ｎｍ〜１．１μｍ、パルス幅１０ｎｓ〜１００ｎｓのパルスレーザビームを、仮想平面に沿う方向に出射するレーザ光源であって、パルスレーザビームを出射するレーザ発振器と、前記レーザ発振器を出射したパルスレーザビームのビームサイズを調整するビームサイズ調整器とを含むレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたパルスレーザビームを、前記仮想平面で区分される２つの空間の一方に選択的に入射させ走査することのできるビーム走査装置と、前記ビーム走査装置に気体を吹き付ける気体噴出手段と、前記気体噴出手段から噴出された気体が、前記レーザ光源から出射されたパルスレーザビームが通過する空間内を流れた後、該気体を該空間の外に排出する気体排出手段と、前記ビーム走査装置を出射したパルスレーザビームがクリーニング対象物に入射する入射角に応じて、前記クリーニング対象物表面でのフルエンスが所定範囲に入るように、前記ビームサイズ調整器を制御する制御装置とを有するレーザクリーニング装置が提供される。

このクリーニング装置は、金型から剥離した残渣物によるクリーニング性能の低下を防止しつつ、残渣物を排出することが可能な金型クリーニング装置である。

本発明によれば、リフティング現象を利用して、金型に付着した樹脂の残渣を、高速、簡便に、また、金型にほとんど損傷を与えないで、除去するのに適した金型クリーニング装置を提供することができる。

また、本発明によれば、レーザビームを金型に入射させる光学系が簡易な構造を有する金型クリーニング装置を提供することができる。

更に、本発明によれば、良好な取り扱い性を有する金型クリーニング装置を提供することができる。

また、本発明によれば、金型から剥離した残渣物によるクリーニング性能の低下を防止しつつ、残渣物を排出する金型クリーニング装置を提供することができる。

本願発明者らは、先の提案（特願２００３−０２２９７０号）において、リフティング現象を利用した金型クリーニング方法及び装置を開示した。本願においては、リフティング現象を用いた金型クリーニング装置であって、レーザビームを金型に入射させる光学系が簡易な構造を有する金型クリーニング装置、良好な取り扱い性を有する金型クリーニング装置、残渣物によるクリーニング機能の低下を防止しつつ残渣物を排出する金型クリーニング装置を提案する。

以下、封止金型クリーニング装置について、ビルトイン型装置とスタンドアロン型装置の２種類に分けて説明する。ビルトイン型装置とは、半導体封止作業を行う装置部分と金型クリーニングを行う装置の一部とが一体化されている装置であり、スタンドアロン型装置とは、金型クリーニングを行う装置部分が封止装置から分離されているレーザクリーニング装置である。

図１（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ第１の実施例による１モジュールレーザクリーニングビルトイン型装置の概略を示す平面図及び正面図である。ただし、図１（Ａ）においては、説明の便宜のため、封入プレス部１００の上部を除いた構成を示してある。なお、図１（Ａ）における右方向をＸ方向、上方向をＹ方向、紙面手前方向をＺ方向と定める。Ｚ方向は、当該装置を通常の使用状態に設置したとき、鉛直上向きとなる方向である。

図１（Ａ）を参照する。１モジュールレーザクリーニングビルトイン型封入装置は、半導体封止作業及び半導体封止金型のクリーニング作業が行われる封入プレス部１００、クリーニング作業に用いられるパルスレーザビームを出射するレーザ発振器ユニット７１、及び封入プレス部１００の３方を囲むように配置されるリードフレーム供給部６３、供給搬送部６４、リードフレーム搬送部６５、収納搬送部６６、カルブレイク部６７及びリードフレーム収納部６８を含んで構成される。

リードフレーム供給部６３は、供給トレイ６９を含む。リードフレーム搬送部６５にはチャック６５ａが備えられている。また、リードフレーム収納部６８は、収納トレイ７０を含む。封入プレス部１００内を移動可能に、内部にレーザビームを偏向することのできる偏向器を備える偏向ユニット５０が配置されている。偏向ユニット５０内の偏向器にはレーザ発振器ユニット７１からたとえばＹ方向に出射されたパルスレーザビーム７２が入射し偏向されて、半導体封止金型上に照射される。

リードフレーム供給部６３の供給トレイ６９には、たとえばパターニングされた銅板であるリードフレームが段積みされている。リードフレームは、リードフレーム供給部６３から供給搬送部６４を経て、リードフレーム搬送部６５に搬送される。リードフレームはリードフレーム搬送部６５のチャック６５ａに吸着されて封入プレス部１００に運ばれ、封入プレス部１００でたとえばエポキシ樹脂による封止作業が行われる。封止されたリードフレームは、再びチャック６５ａに吸着されてリードフレーム搬送部６５に戻され、収納搬送部６６を経て、カルブレイク部６７に搬送される。カルブレイク部６７において、封止されたリードフレームから不要な樹脂が除かれる。カルブレイク部６７における処理が終了した後、封止されたリードフレームは再度収納搬送部６６を経て、リードフレーム収納部６８の収納トレイ７０に収納される。なお、封入金型下型５９については後に詳述する。

図１（Ｂ）を参照する。リードフレームの封止は、たとえばエポキシ樹脂を打ち込み、封入金型上型５７及び封入金型下型５９により上下からリードフレームをプレスすることで行われる。

クリーニングは封止されたリードフレームを封入プレス部１００から取り除いた後に行われる。クリーニングは、レーザ発振器ユニット７１から出射されたパルスレーザビーム７２が、偏向ユニット５０内の偏向器でたとえばＺ軸正方向またはＺ軸負方向に偏向されて、選択的に封入金型上型５７または封入金型下型５９に照射されることで行われる。レーザ発振器ユニット７１については、後に詳述する。

図２（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ図１に示した封入プレス部１００の平面図及び正面図である。ただし、図２（Ａ）においても、図１（Ａ）と同様、説明の便宜のため、上部を除いた構成を示してある。なお、図１（Ａ）と対応させ、図２（Ａ）においても、右方向をＸ方向、上方向をＹ方向、紙面手前方向をＺ方向と定める。

図２（Ａ）を参照する。封入金型下型５９には、封入キャビティ部５４及びポット部５５が設けられており、これらは封止作業の便に供せられる。１つの封入キャビティ部５４において、１つの封止体が製造される。封入プレス部１００をブラッシングするための回転ブラシ２８は、Ｙ方向移動装置５２により、回転ブラシガイド５１に沿ってＹ軸正方向及びＹ軸負方向（レーザ発振器ユニット７１から遠ざかる向き及び近づく向き）に移動されることができる。

Ｙ方向移動装置５２（による回転ブラシ２８の移動）の制御は、制御装置９９により行われる。なお、制御装置９９は、後述のＸ方向移動装置、Ｚ方向移動装置の制御も行う。また、これらの移動装置のうちのいくつかの制御を同期させて行うことも可能である。

回転ブラシ２８のフードには、回転ブラシ２８の機能を損なわないように、偏向器、たとえばミラーを内部に備えた偏向ユニット５０が取り付けられている。偏向ユニット５０については、後に詳述する。

図２（Ｂ）を参照する。封入金型上型５７は上側保持器６１に保持され、封入金型下型５９は下側保持器６２に保持されている。両保持器は、その間に設けられたプレス部タイバ５８によって相互に支持しあっている。プレス部タイバ５８は、上側保持器６１及び下側保持器６２の少なくとも一方を両者の間隔が変動する方向に移動させ、両者を隔離させた状態で向かい合うように保持することができる。プレス部タイバ５８は、たとえばＺ方向に伸縮が可能であり、封入金型上型５７（上側保持器６１）と封入金型下型５９（下側保持器６２）とを相対的に移動させ、両者の間隔を調整する。

偏向ユニット５０は、回転ブラシ２８のフードに取り付けられているため、封入金型上型５７と封入金型下型５９との間を、Ｙ方向移動装置５２により、回転ブラシ２８とともに回転ブラシガイド５１に沿って、Ｙ軸正方向及びＹ軸負方向に移動されることが可能である。

前述のように偏向ユニット５０には、レーザ発振器ユニット７１から出射されたパルスレーザビームが入射する。偏向ユニット５０に入射したパルスレーザビームは偏向されて封入金型上型５７または封入金型下型５９に選択的に入射する。

なお、第１の実施例による１モジュールレーザクリーニングビルトイン型装置においては、回転ブラシ２８とその移動機構の利用の観点から、偏向器を内部に備え、レーザ発振器ユニット７１から出射されたパルスレーザビーム７２を偏向させて金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）に入射させる偏向ユニット５０を、Ｙ方向に移動可能な回転ブラシ２８に取り付けたが、偏向ユニット５０をＹ方向に移動させる移動機構を、これとは別に設けてもよい。

図３は、レーザ発振器ユニット７１の概略を示す斜視図である。レーザ発振器１０は、波長がおよそ５００ｎｍ〜１．１μｍのパルスレーザビームを、１０ｎｓ〜１００ｎｓ程度のパルス幅で出射することのできるレーザ発振器、または当該レーザ発振器の内部もしくは外部に波長変換装置を装着したものである。レーザ発振器として、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ、Ｎｄ：ＹＶＯ_４レーザなどを用いることができる。レーザ発振器１０からは、これらレーザの基本波や２倍高調波が出射される。たとえばＮｄ：ＹＡＧレーザの基本波（波長１０６４ｎｍ）が出射される。なお、レーザ発振器１０が出射する５００ｎｍ〜１．１μｍのレーザビームは、樹脂残渣に吸収されにくい波長の光である。

レーザ発振器１０から出射されたＮｄ：ＹＡＧレーザの基本波は、カプラ１１を用いて光ファイバ１２に導入され、射出口１３から出射される。

射出口１３から射出したパルスレーザビームは、ある広がり角をもっているため、光学的な処理を施さなければ、パルスレーザビームのビーム径は、ビームが進行するにしたがって徐々に広がってゆく。射出口１３の直後のレーザビームの光路上に設置されたコリメートレンズ１８が、パルスレーザビームを平行光とする。コリメートレンズ１８の代わりに、同様の効果を奏する複数枚のレンズ群を使用してもよい。コリメートレンズ１８で平行光とされたパルスレーザビームは、可変式ビームエクスパンダ２０に入射し、金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）のクリーニングに必要なフルエンスとなるように、射出されたパルスレーザビームのビームサイズを調整される。制御装置９９は、金型へのビームの入射角に応じて、ビームサイズが適切になるように可変式ビームエクスパンダ２０を制御する。これについては後述する。

なお、コリメートレンズ１８と可変式ビームエクスパンダ２０の双方の機能を併せ持つように設計されたレンズ群により、コリメートレンズ１８及び可変式ビームエクスパンダ２０の代わりとしてもよい。また、コリメートレンズ１８や可変式ビームエクスパンダ２０を使用する代わりに、射出口１３近傍のクラッド・コアに適切な加工を施し、射出口１３から射出されたパルスレーザビームが、金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）表面において適当なビームプロファイルやビームサイズとなるような機能をもたせてもよい。更に、レーザ発振器１０においてエネルギ調整が可能な場合は、ビームエクスパンダ２０を用いる必要はない。また、ビームエクスパンダ２０に加えて、その直後の光路上に、減衰量が可変であるＮＤフィルタ、または１／４波長板と偏光板を配置し、ＮＤフィルタまたは１／４波長板を調整することでエネルギ調節を行ってもよい。

可変式ビームエクスパンダ２０を出射したパルスレーザビームは、貫通孔を有するマスク２１でビーム形状を整えられる。マスク２１の貫通孔の形状は円形状や、長方形等の多角形状が望ましく、とりわけ正方形、正六角形等の正多角形状であることが好ましい。

射出口１３、コリメートレンズ１８、可変式ビームエクスパンダ２０、及びマスク２１を含んで構成される出射ユニット２２は、Ｘ方向移動装置２３及びＺ方向移動装置２４により、それぞれＸ方向（パルスレーザビームの出射方向と交差する第１の方向）及びＺ方向（パルスレーザビームの出射方向及び前記第１の方向と交差する方向）に移動可能である。また、Ｚ方向移動装置２４により、出射ユニット２２をＺ方向に振れるように動かし（出射ユニット２２の姿勢を変化させ）、パルスレーザビームの出射方向がＺ方向に振れるようにしてもよい。

制御装置９９は、Ｘ方向移動装置２３及びＺ方向移動装置２４（による出射ユニット２２の移動または姿勢変化）を制御する。なお、前述のように、制御装置９９は、Ｙ方向移動装置５２（図２（Ａ）参照）の制御、及びこれらの移動装置のうちのいくつかを同期させる制御も可能である。

ここでマスク２１の貫通孔の形状が円形状または正多角形状であることが好ましい理由について説明する。実施例によるレーザクリーニング装置を用いて行うレーザクリーニングは、樹脂残渣の付着した金型に照射する１パルスで、レーザ照射位置の樹脂残渣を除去することができるという特徴を有している。また、金型表面をコーティングしているクロム膜等に対して損傷を与えにくいという特徴を備えている。そのためＸ方向移動装置２３、Ｙ方向移動装置５２、Ｚ方向移動装置２４のいずれかまたはそれらの組み合わせを用いて、当パルスと次パルスで一部分だけ金型上のビーム照射領域が重なるように、ビームの照射位置を変更しながら、ビームを金型（封入金型上型５７または封入金型下型５９）に入射させてクリーニングを行うことが適当である。ビーム照射領域の重ね合わせ部分を小さくして、クリーニング効率を上げるため、マスク２１の貫通孔の形状（金型に入射するレーザビームのビームスポットの形状）は円形状や、長方形等の多角形状が望ましく、とりわけ正方形、正六角形等の正多角形状が好適である。

図４（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ偏向ユニット５０内部に設置する偏向器を構成するミラー３０の概略を示す斜視図及び断面図であり、図４（Ｃ）は、ミラー３０の配置された偏向ユニット５０の斜視図である。

図４（Ａ）を参照する。ミラー３０は、相互に交差、たとえば直交する２つの反射面３０ａ、３０ｂを含んで構成される。２つの反射面３０ａ、３０ｂは、たとえば平面である。図示したミラー３０の場合、その全体の形状は三角柱である。

図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の２つの反射面３０ａ、３０ｂの双方に直交する平面に沿った断面図である。断面はたとえば直角二等辺三角形状である。レーザ発振器ユニット７１からたとえばＹ方向に出射されたパルスレーザビーム７２は、仮想平面３１に平行な方向に伝搬し、ミラー３０の反射面３０ａ、３０ｂのいずれかに入射し、入射光はそれぞれたとえばＺ軸正または負方向に反射される。反射面３０ａでＺ軸正方向に反射されたパルスレーザビーム７２は封入金型上型５７に、反射面３０ｂでＺ軸負方向に反射されたパルスレーザビーム７２は封入金型下型５９に照射される。

なお、ここでは偏向器として、相互に交差する２枚の反射平面である反射面３０ａ、３０ｂを含むミラー３０を例としてあげたが、パルスレーザビーム７２を偏向して金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）に照射可能なものであればよい。たとえば２枚の反射面３０ａ、３０ｂを交差させず、レーザビームが入射される位置にのみ反射面を配置してもよい。また、反射面３０ａ、３０ｂは平面にも限定されない。更に、ミラー３０に代えてプリズムを用いることも可能である。

偏向器としては、レーザ発振器ユニット７１から出射されたパルスレーザビーム７２が入射する２つの面を備え、Ｚ方向移動装置２４でレーザ発振器ユニット７１の出射ユニット２２の移動または姿勢制御を行うことにより、パルスレーザビーム７２を２面のいずれかに選択的に入射させることができ、それぞれの面に入射したパルスレーザビームが仮想平面３１に関して相互に反対側に偏向されるように配置された偏向器を用いることができる。

なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示したミラー３０は、レーザ発振器ユニット７１の出射ユニット２２をＸ方向に移動させたとき、仮想平面３１からパルスレーザビーム７２の偏向位置までの距離が変化しないような形状を有している。

図４（Ｃ）を参照する。偏向ユニット５０は、たとえば直方体状の容器とその中に配置されるミラー３０を含んで構成される。ミラー３０を容器に収納せず使用することも可能であるが、好ましくは容器に収納して用いる。金型クリーニング時における金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）の温度は約１８０℃であり、このためミラー３０の環境温度は室温よりはるかに高いからである。更に、金型から除去した樹脂残渣物や熱分解されガス化した樹脂成分によるミラー３０の汚染を防止するためである。

容器には、レーザ発振器ユニット７１から出射されたパルスレーザビーム７２を透過させ、ミラー３０に入射させるレーザ光入射口５０ｃが設けられている。レーザ光入射口５０ｃは、パルスレーザビーム７２に対する反射防止のコーティングが施された石英またはガラス等の透明材料で形成される。

ミラー３０の反射面３０ａ、３０ｂで反射されたパルスレーザビーム７２は、それぞれ容器の上面５０ａ、下面５０ｂから出射して、封入金型上型５７及び封入金型下型５９に入射する。すなわちクリーニング作業時において、上面５０ａ及び下面５０ｂは、それぞれ封入金型上型５７及び封入金型下面５９に対向している。上面５０ａ及び下面５０ｂも、反射防止のコーティングのなされた石英またはガラス等の透明材料で形成される。

容器のその他の部分（透明材料で形成される以外の部分）は、パルスレーザビーム７２が漏れないように、波長５００ｎｍ〜１．１μｍの光に対して不透明で、かつ耐熱性を有する材料で形成される。

なお、上面５０ａ及び下面５０ｂの全面を透明材料で形成しなくても、それらの一部に透明材料で形成されたウィンドウを設けることも可能である。その場合、ミラー３０で反射されたパルスレーザビーム７２は、それらウィンドウを透過して金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）に照射される。

図５は、金型（封入金型下型５９）に入射するパルスレーザビーム７２の走査軌跡の一例を示す概略的な平面図である。

Ｘ方向移動装置２３またはＺ方向移動装置２４によるパルスレーザビーム７２のＸ方向またはＺ方向への出射位置もしくは出射方向の変化、及びＹ方向移動装置５２による偏向装置（偏向ユニット５０）のＹ方向への移動を、制御装置９９で制御することで、パルスレーザビーム７２で金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）の表面を走査し、封止工程で金型に付着した樹脂の残渣を金型から剥離させて除去し、金型のクリーニングを行う。

図に矢印で示したのは、たとえば偏向ユニット５０がＹ軸負方向に移動される場合における、封入金型下型５９に入射するパルスレーザビーム７２の走査軌跡である。偏向ユニット５０を静止させて出射ユニット２２をＸ軸正方向へ移動することで、パルスレーザビーム７２をＸ軸正方向に少しずつ入射位置を変えながら封入金型下型５９に入射させ、当該方向に沿って、金型の一方の端部から他方の端部まで樹脂残渣を除去する。その後、出射ユニット２２を静止させて偏向ユニット５０をＹ軸負方向に移動することで、わずかに（金型上におけるビーム照射領域が重なりをもつ範囲で）Ｙ軸負方向にパルスレーザビーム７２の入射位置を移動させる。続いて偏向ユニット５０を静止させて出射ユニット２２をＸ軸負方向へ移動することで、パルスレーザビーム７２の入射位置をＸ軸負方向に向かって移動させながら、封入金型下型５９に入射させて、クリーニングを行う。同様の走査を繰り返し、Ｙ軸方向と平行な方向に沿う一方の端部から他方の端部まで封入金型下型５９にパルスレーザビーム７２を照射して樹脂残渣を金型から剥離し、除去する。パルスレーザビーム７２の照射は、たとえば金型表面に対して満遍なく行う。

前述したように、パルスレーザビーム７２の走査は、当パルスと次パルスで一部分だけ金型上のビーム照射領域が重なるように、各移動装置を制御して行う。

図にビームの走査軌跡を矢印で示したようなクリーニング（偏向ユニット５０をＹ軸負方向に移動させて行う封入金型下型５９のクリーニング）が終了した後は、Ｚ方向移動装置２４によりパルスレーザビーム７２をミラー３０の上面３０ａに入射させることによって封入金型上型５７に照射し、封入金型上型５７のクリーニングを行う。

封入金型上型５７のクリーニングは、封入金型下型５９のクリーニングに続けて、たとえば偏向ユニット５０をＹ軸正方向に移動しながら行う。その場合の金型上のパルスレーザビームの走査軌跡は、たとえば図示の矢印と逆方向の矢印に沿うこととなる。

上述の金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）のクリーニングは、たとえば１枚のリードフレームを封止するたびに行ってもよいし、数枚のリードフレームを封止するごとに１回行ってもよい。

リフティング現象を利用したレーザクリーニングであるため、金型に付着した樹脂の残渣を、高速、簡便に、また金型にほとんど損傷を与えないで除去することができる。

第１の実施例による１モジュールレーザクリーニングビルトイン型装置は、偏向ユニット５０内部にミラー３０を備えていた。レーザビームを金型に入射させる光学系が簡易な構造であるため、製造及び使用時に不具合が生じにくい。

図６は、第２の実施例による１モジュールレーザクリーニングビルトイン型装置の概略を示す平面図である。第１の実施例によるそれの図１（Ａ）に相当する図であり、図１（Ａ）と同様に、封入プレス部１００の上部を除いた構成を示してある。右方向をＸ方向、上方向をＹ方向、紙面手前方向をＺ方向と定めることも図１（Ａ）と同様である。

第１の実施例による１モジュールレーザクリーニングビルトイン型装置と異なる点は、偏向ユニット５０の内部にミラー３０ではなくガルバノミラーが配置されている点、偏向ユニット５０をＸ軸方向に移動させる移動装置であるＸ軸用モータ５６及びＸ軸用ボールネジ５３が設けられている点、それに付随してＬＭガイド６０が備えられている点である。なお、レーザ発振器ユニット７１において出射ユニット２２をＺ軸方向に移動させるＺ方向移動装置２４は備えられていなくてもよい。この点は、以下の実施例においても、ガルバノミラーを用いるクリーニング装置に共通する。

Ｘ軸用ボールネジ５３及びＸ軸用モータ５６は、たとえば回転ブラシ２８のフードに支持されている。また、偏向ユニット５０は、ＬＭガイド６０を介して、回転ブラシ２８のフードに並進移動可能に取り付けられている。偏向ユニット５０は、Ｘ軸用モータ５６でＸ軸用ボールネジ５３を回転させることにより、ＬＭガイド６０に沿ってＸ軸方向への移動（並進移動）が可能である。制御装置９９は、Ｘ軸用モータ５６及びＸ軸用ボールネジ５３による偏向ユニット５０のＸ軸方向への移動を制御する。

なお、制御装置９９は、Ｙ方向移動装置５２による回転ブラシ２８と偏向ユニット５０のＹ方向への移動、及びレーザ発振器ユニット７１におけるＸ方向移動装置２３による出射ユニット２２のＸ方向への移動も制御する。更に、後述するように、偏向ユニット５０内部のガルバノミラーを含む光学系を制御して、金型に照射するパルスレーザビーム７２の出射方向及び出射位置を制御する。

第１の実施例による１モジュールレーザクリーニングビルトイン型装置と同様に、レーザ発振器ユニット７１から出射したパルスレーザビーム７２は、偏向ユニット５０に入射して偏向され、金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）に照射されて、金型に付着した樹脂残渣を金型から剥離させる。

レーザ発振器ユニット７１から出射したパルスレーザビーム７２が偏向ユニット５０に入射するように、レーザ発振器ユニット７１の出射ユニット２２と偏向ユニット５０とは、同期してＸ方向に移動される。

図７は、ガルバノミラーを含む光学系の配置された偏向ユニット５０の斜視図である。

偏向ユニット５０は、容器、及びその容器内に配置されたガルバノミラーを含む。図４（Ｃ）に示したものと同様、容器には、レーザ発振器ユニット７１から出射されたパルスレーザビーム７２を透過させ、偏向ユニット５０内に導入するレーザ光入射口５０ｃが設けられている。レーザ光入射口５０ｃは、パルスレーザビーム７２に対する反射防止のコーティングが施された石英またはガラス等の透明材料で形成される。

レーザ入射口５０ｃから入射したパルスレーザビーム７２は、ミラー１４ａ、１４ｂで反射され、ガルバノ光学系１７に入射する。ガルバノ光学系１７は、２枚の揺動可能なミラー１６ａ、１６ｂを含んで構成される。各ミラー１６ａ、１６ｂは、それぞれガルバノモータ１５ａ、１５ｂにより揺動される。前述のように、制御装置９９は、ガルバノモータ１５ａ、１５ｂによるミラー１６ａ、１６ｂの揺動を制御し、パルスレーザビーム７２の出射方向を制御する。

ガルバノ光学系１７を出射したパルスレーザビーム７２は、偏向ユニット５０の上面５０ａまたは下面５０ｂから出射して、封入金型上型５７または封入金型下型５９に選択的に入射する。図４（Ｃ）に示した偏向ユニット５０と同様に、容器の上面５０ａ及び下面５０ｂも、反射防止のコーティングのなされた石英またはガラス等の透明材料で形成される。容器のその他の部分（透明材料で形成される以外の部分）を形成する材料、及び上面５０ａ及び下面５０ｂの一部に透明材料で形成されたウィンドウを設けてもよいことも図４（Ｃ）に示した偏向ユニット５０の場合と同じである。

パルスレーザビーム７２の走査によるクリーニング時には、偏向ユニット５０の動作がたとえば図５の矢印に沿って為されるように制御される。

ミラー３０の代わりにガルバノ光学系１７を用いてパルスレーザビーム７２を偏向し、金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）に入射させることによって、パルスレーザビーム７２を金型に対して適切な方向や入射角となるように照射することが可能である。

金型に入射させるパルスレーザビーム７２の入射角について補足する。

リフティング現象を利用した金型レーザクリーニングでは、クリーニングに最適なフルエンスの範囲が存在する。フルエンスは単位面積、１パルス当たりの照射エネルギで規定される。すなわち、パルスエネルギと照射面積を調整することでフルエンスを最適な値に保つことが可能である。金型上の樹脂残渣をレーザビームの照射で剥離させるこのクリーニング方法では、金型に斜めからビームを照射してもフルエンスのしきい値（樹脂残渣を除去することが可能なフルエンスの下限値）さえ越えていれば、照射領域の残渣が除去される。すなわち照射されるレーザビームの入射角はあくまで照射面積の変化としてフルエンスに対して影響するだけで、入射角が大きくなり照射面積が広くなってもパルスエネルギを増加させることにより同じ効果のレーザクリーニングを行うことができる。

一般的なＬＳＩ用の金型の封入キャビティ部５４のうち、大きいもののサイズは４０ｍｍ角であり、テーパ角（金型上面の法線と封入キャビティ部５４の側面の法線のなす角）は約８０°である。このような大きな封入キャビティ部５４であればテーパ面に対して垂直にレーザビームを照射することができる。ところが、小さな封入キャビティ部５４のサイズは０．１〜０．５ｍｍ角、深さ１ｍｍ程度である。このような小さな封入キャビティ部５４のテーパ面にレーザビームを垂直に入射させようとすると、レーザビームが封入キャビティ部５４の縁で遮られてしまうため、テーパ面に垂直にレーザビームを照射することは困難である。この場合は、斜め方向からレーザビームを照射し、金型表面でのフルエンスが最適値の範囲に入るようにビーム径やパルスエネルギを調整する必要がある。

たとえば可変式ビームエクスパンダ２０でビーム径の調節を行い、マスク２１でレーザビームの一部を遮って、貫通孔を通過するエネルギを変化させる。ビームの拡大率を小さくすれば通過するレーザビームのパルスエネルギが大きくなり、拡大率を大きくすれば通過するレーザビームのパルスエネルギは小さくなる。クリーニング面に対して斜めから照射する場合は照射領域が大きくなるため、ビームの拡大率を小さくすることで通過するレーザビームのパルスエネルギを大きくし、実効的なフルエンスを最適の範囲に入るように調整する。

なお、大きなサイズの封入キャビティ部５４のテーパ面のクリーニングの場合であっても、可変式ビームエクスパンダ２０によるビーム径の調整を行ってもよい。

たとえば、上記の４０ｍｍ角の封入キャビティ部５４のクリーニングにおいては、真上方向からキャビティ面に対して照射を行った後に、４つのテーパ面を金型の上面の法線方向に対して８０°傾けて、すなわちテーパ面に対して垂直にレーザビームを照射してクリーニングを行ってもよいし、また、たとえば、可変式ビームエクスパンダ２０でビーム径の調節を行った上で、テーパ面の法線方向に対して４０°傾けてレーザビームを照射し、クリーニングを行ってもよい。この場合、対キャビティの底面、対テーパ面ともに４０°入射となり、キャビティ底面とテーパ面で可変式ビームエクスパンダ２０でビーム径を調整する必要がない。

あらかじめ金型の３次元形状（たとえば３次元ＣＡＤ図）を記憶装置に記憶させ、それに従って適切にパルスレーザビームを金型に入射させることもできる。

図８（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ第３の実施例による２モジュールレーザクリーニングビルトイン型装置の概略を示す平面図及び正面図である。

２モジュールの装置においては、１モジュールのそれとは異なり、封入プレス部１００が２つある。

レーザ発振器ユニット７１から出射したパルスレーザビーム７２が、偏向ユニット５０で偏向されて金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）に入射する過程は、第２の実施例においてした説明と同様である。

一方の封入プレス部１００のクリーニングを終え、他方のクリーニングを行うに当たっては、レーザ発振器ユニット７１の移動、またはレーザ発振器ユニット７１の出射ユニット２２の移動によってパルスレーザビーム７２の出射位置を変更する。

一方の封入プレス部１００において封止作業を行っている間、他方の封入プレス部１００のクリーニングを行うことができる。このため作業効率を高めることが可能である。

図８（Ａ）及び（Ｂ）では、２モジュールの装置を示したが、２モジュールに限らず多数モジュールの装置であってもよい。

図９（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ半導体封止装置に結合された第４の実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置の一部の概略を示す平面図及び正面図である。レーザクリーニングスタンドアロン型装置は、可動式のクリーニング装置であり、半導体封止装置と結合させて用いる。図９（Ａ）においては、説明の便宜のため、半導体封止装置の上部を除いた構成を示してある。

図９（Ａ）を参照する。スタンドアロン型のクリーニング装置は、レーザ発振器ユニット７１を含んで構成され、たとえば結合棒６によって半導体封止装置に結合される。第４の実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置は、結合棒６によって、たとえば半導体封止装置の回転ブラシガイド５１に装着され（たとえば結合棒６は、回転ブラシガイド５１に対して嵌め合う構成になっている。）、その結果、金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）に対して平行となる基準面（ＸＹ平面と平行な平面）が画定される。なお、金型に対し平行な基準面が画定されれば、結合棒６の取り付け対象は回転ブラシガイド５１に限らない。

図９（Ｂ）を参照する。第４の実施例によるレーザクリーニング装置は、偏向器、たとえばガルバノ光学系を内部に備えた偏向ユニット５０を含む。クリーニング時、偏向ユニット５０は、上下の金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）間に挿入される。レーザ発振器ユニット７１から出射したパルスレーザビーム７２は、偏向ユニット５０で偏向され金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）に照射されて金型のクリーニングが行われる。

図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれスタンドアロン型レーザクリーニング装置の一部を挿入した状態の封入プレス部１００の平面図及び正面図である。ただし、図１０（Ａ）においても、図９（Ａ）と同様、説明の便宜のため、上部を除いた構成を示してある。

図１０（Ａ）を参照する。偏向ユニット５０は移動機構を伴い、結合棒６によるクリーニング装置の装着によって画定された基準面を移動可能に配置される。移動機構については後述する。

図１０（Ｂ）を参照する。第４の実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置においても、パルスレーザビーム７２の走査によるクリーニングの際には、偏向ユニット５０の動作はたとえば図５の矢印に沿って為される。また、パルスレーザビーム７２は、金型に付着する樹脂残渣を有効に、剥離、除去できるような角度で金型に照射される。

図１１は、偏向ユニット５０及び偏向ユニット５０の移動機構を備えたレーザクリーニングスタンドアロン型装置の概略を示す斜視図である。レーザ発振器ユニット７１を中心に表した。図３に示したレーザ発振器ユニット７１と比較すると、出射ユニット２２が、射出口１３、コリメートレンズ１８、可変式ビームエクスパンダ２０、マスク２１に加えて、たとえばＹ方向に伸びる一対の平行なＹ方向ガイド４を備えている点に特徴を有する。射出口１３から出射され、コリメートレンズ１８、可変式ビームエクスパンダ２０、及びマスク２１を経たパルスレーザビーム７２が、一対のＹ方向ガイド４の間を、Ｙ方向ガイド４と平行な方向（Ｙ方向）に向かって進行するように、各要素は配置される。図１１に示す出射ユニット２２も、図３に示したそれと同様に、Ｘ方向移動装置２３により、各構成要素の位置関係が一定に保たれたまま、Ｘ方向に移動されうる。Ｘ方向への移動はＸ方向ガイド５に沿って行われる。

Ｙ方向ガイド４には、偏向ユニット５０がＹ方向に移動可能に取り付けられている。偏向ユニット５０のＹ方向への移動は、Ｙ方向移動装置５２により行われる。

Ｘ方向移動装置２３による出射ユニット２２のＸ方向への移動、及びＹ方向移動装置５２による偏向ユニット５０のＹ方向への移動は、ともに制御装置９９により制御される。

偏向ユニット５０は、たとえば図７に示したものと同様のものである。Ｙ方向ガイド４間をＹ方向に進行してきたパルスレーザビーム７２が、レーザ光入射口５０ｃから偏向ユニット５０内に導入され、ガルバノ光学系１７で走査されて金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）に選択的に入射する。なお、偏向ユニット５０内のガルバノミラーの揺動も制御装置９９で制御される。

図７に示した偏向ユニット５０内のガルバノ光学系１７には、ガルバノミラーが２枚含まれていた。図１１に示す出射ユニット２２及び偏向ユニット５０の場合は、出射ユニット２２中に回転機構、たとえば２本のＹ方向ガイド４の中央線となる部分を中心軸とした回転機構を設けてもよい。このような回転機構を設けることにより、回転機構による回転円周の接線方向の入射角（ビームの金型への入射角）を制御することが可能となる。この場合は、ガルバノ光学系１７は、この接線方向に垂直な方向にのみ揺動させればよいため、１枚のガルバノミラーを含むことで足りる。

図１２は、偏向ユニット５０及び偏向ユニット５０の移動機構を備えたレーザクリーニングスタンドアロン型装置の他の例の概略を示す斜視図である。図１１と同様に、レーザ発振器ユニット７１を中心に表した。

図１１に示したそれと異なるところは、まず、一対の平行なＸ方向ガイド５がＸ軸と平行な方向に設けられている点である。Ｘ方向ガイド５には、ミラー３３及びＸ軸方向に移動可能に偏向ユニット５０が取り付けられている。偏向ユニット５０は、ガルバノミラーを含む光学系を内部に備えている。偏向ユニット５０のＸ軸方向への移動はＸ方向移動装置２３によって行われる。また、ミラー３３は、Ｘ方向ガイド５に対して相対的に移動しない。

Ｘ方向ガイド５に取り付けられたミラー３３及び偏向ユニット５０は、Ｙ方向移動装置５２により、Ｘ方向ガイド５ごとＹ方向に移動可能である。Ｙ方向への移動は、Ｙ方向ガイド４に沿って行われる。

偏向ユニット５０及びミラー３３のＹ方向移動装置５２による移動は、制御装置９９により制御される。

また、図１１に示したレーザ発振器ユニット７１とは、射出口１３、コリメートレンズ１８、可変式ビームエクスパンダ２０及びマスク２１からなる出射ユニット２２が移動せず、ビームの出射位置及び出射方向が一定であるという点においても異なる。

図１２に示したレーザ発振器ユニット７１においては、出射ユニット２２から出射したパルスレーザビーム７２が、ミラー３３で反射されて偏向ユニット５０に導入される。偏向ユニット５０に入射したパルスレーザビーム７２は偏向され、金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）に選択的に照射されて、金型に付着した樹脂残渣を金型から剥離させる。

図１３は、図１２に示したミラー３３及び偏向ユニット５０の概略を示す斜視図である。

偏向ユニット５０は、図７に示したものと類似しているが、レーザ発振器ユニット７１から出射されミラー３３で反射されたパルスレーザビーム７２を偏向ユニット５０内に導入するレーザ光入射口５０ｃが、ミラー３３に対向する面（レーザ発振器ユニット７１の出射ユニット２２に対しては側面）に設けられている点が異なっている。また、偏向ユニット５０内部にミラー１４ａ、１４ｂが備えられていない点も相違する。

ミラー３３で反射され、レーザ入射口５０ｃから偏向ユニット５０内に導入されたパルスレーザビーム７２は、ガルバノ光学系１７に入射する。その後のパルスレーザビーム７２の走査の制御について、また容器の上面５０ａ、下面５０ｂ、レーザ入射口５０ｃ、及び容器のその他の部分を形成する材料についても、図７に示した偏向ユニット５０の場合と同様である。更に、上面５０ａ及び下面５０ｂの一部に透明材料で形成されたウィンドウを設けてもよいことも同様である。

ガルバノ光学系１７を用いてパルスレーザビーム７２を偏向し、金型（封入金型上型５７及び封入金型下型５９）に入射させることによって、パルスレーザビーム７２を金型に対して適切な方向や入射角となるように照射することが可能である。また、図１３に示したミラー３３及び偏向ユニット５０を用いた場合、図７に示した偏向ユニット５０を用いた場合に比べて、レーザ発振器ユニット７１の出射ユニット２２の位置を固定することができるため、偏向ユニット５０へのビーム導入の制御が容易である。

図１４は、第５の実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置の概略を示す斜視図である。

図示のスタンドアロン型装置は、金型結合ブロック４５を用いて、半導体封止装置の封止金型と位置決めされ、結合される。

第５の実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置は、たとえばＮｄ：ＹＡＧレーザの基本波（波長１０６４ｎｍ）を出射可能なレーザ発振器１０、レーザ発振器１０から出射されたパルスレーザビームを光ファイバ１２に導入するカプラ１１、カプラ１１を用いて導入されたパルスレーザビームを金型付近まで伝送する光ファイバ１２、光ファイバ１２によって伝送されたパルスレーザビームのビームサイズ及び形状を調整し、平行化して出射する出射ユニット２２を有する。出射ユニット２２は、射出口１３、可変式ビームエクスパンダ２０、コリメートレンズ１８、及び貫通孔を有するマスク２１を含んで構成される。これらは、これまでの実施例において説明したのと同様の機能、効果を有する。

Ｘ方向移動装置２３は、出射ユニット２２をＸ軸方向へ移動させることができる。また、Ｚ方向移動装置２４は、出射ユニット２２をＺ軸方向へ移動、または姿勢制御することができ、出射ユニット２２から出射されるパルスレーザビーム７２の出射方向を、Ｚ軸方向に沿って変化させることが可能である。

ミラー３０が備えられ、第１の実施例と同様に、出射ユニット２２を出射したビームは、ミラー３０で反射されて上下の金型に選択的に入射する。

図には、ミラー３０が剥き出しになっている場合を示したが、ミラー３０を、第１の実施例（図４（Ｃ）参照。）のように容器の内部に設置してもよい。

Ｙ方向移動装置５２は、ミラー３０をＹ方向ガイド４６に沿って移動させ得る。

Ｘ方向移動装置２３による出射ユニット２２のＸ方向への移動、Ｚ方向移動装置２４による出射ユニット２２のＺ方向への移動または姿勢制御、及びＹ方向移動装置５２によるミラー３０のＹ方向への移動は、制御装置９９により制御される。

出射ユニット２２を出射したパルスレーザビーム７２が、ミラー３０で反射されて金型に入射し、クリーニングを行う動作は、たとえば第１の実施例による１モジュールレーザクリーニングビルトイン型装置の場合と同様である。

また、第５の実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置は、ミラーエアブロ４３、集塵ダクト４２、及び集塵器４１を備えることに特徴を有する。

ミラーエアブロ４３は、Ｙ方向移動装置５２によりＹ方向ガイド４６に沿って、ミラー３０とともにＹ方向に移動可能であり、ミラー３０に気体を吹き付けることができる。

ミラー３０の移動可能領域には、金型のレーザクリーニングによって金型から剥離した樹脂の残渣が飛散している。ミラー３０に樹脂残渣物が付着した場合、パルスレーザビーム７２の反射に不具合を生じることがあるため、ミラーエアブロ４３からの気体の吹き付けによって、付着した樹脂残渣物をミラー３０から除去する。

ミラーエアブロ４３から噴出された気体は、レーザ発振器ユニット７１から出射されたパルスレーザビーム７２が通過する空間を流れた後、集塵ダクト４２から吸い込まれ、集塵器４１に集められる。ミラーエアブロ４３は、樹脂残渣をクリーニング領域から除去するための気体の導入口としても機能する。

なお、金型から剥離され除去された樹脂の残渣物は薄膜の形で存在している。このため、回転ブラシ２８と共同させて吸い取ることが効果的である。更に、図示の場合のように、ミラー３０がミラーエアブロ４３と集塵ダクト４２の間に配置されているときには、集塵効果を向上させるために、集塵ダクト４２と対向する位置にミラーエアブロ４３や回転ブラシ２８を取り付けることが好ましい。

ミラー３０が、偏向ユニット５０の内部に収められている場合、ミラーエアブロ４３による気体の吹き付けは、偏向ユニット５０の上面５０ａ、下面５０ｂまたはレーザ光入射口５０ｃに向けて行われる。吹き付け位置の樹脂残渣を除去し、レーザビームの透過における不具合を防止することが可能である。

なお、ミラーエアブロ４３からの気体の吹き付けは、ミラー３０または偏向ユニット５０の空冷という効果も有する。

第５の実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置は、金型から剥離した残渣物によるクリーニング性能の低下を防止しつつ、残渣物を排出させる金型クリーニング装置であるといえる。

第５の実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置においては、更に、Ｘ方向移動装置２３による出射ユニット２２のＸ方向への移動、及びＹ方向移動装置５２によるミラー３０のＹ方向への移動が独立に行われ、上下の金型間に挿入し金型に向けてレーザビームを出射する部分（ミラー３０の移動可能領域を含む部分。ミラー３０及びＹ方向移動装置５２が取り付けられた部分。）が折り畳み可能であるという特徴も有する。

クリーニング作業時には当該部分を保持している折り畳み式アーム４４を折り畳むことにより、当該部分はＸ軸に平行な折り畳み回転軸４７を中心としてその周囲に回転し折り畳むことが可能である。このため、第５の実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置は、良好な収納性、取り扱い性を有している。

なお、レーザビームの発振及び停止等、第５の実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置の操作は、操作盤４０を用い人手にて行う。

図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれレーザクリーニングスタンドアロン型装置の結合された２モジュール半導体封止装置の概略を示す平面図及び正面図である。

図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示した２モジュール（多数モジュール）半導体封止装置に対しても、実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置を使用することができる。

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自明であろう。

クリーニング対象物にレーザビームを照射して付着物を剥離し、除去するクリーニング装置として利用することができる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ第１の実施例による１モジュールレーザクリーニングビルトイン型装置の概略を示す平面図及び正面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ図１に示した封入プレス部１００の平面図及び正面図である。 レーザ発振器ユニット７１の概略を示す斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ偏向ユニット５０内部に設置する偏向器を構成するミラー３０の概略を示す斜視図及び断面図であり、（Ｃ）は、ミラー３０の配置された偏向ユニット５０の斜視図である。 金型（封入金型下型５９）に入射するパルスレーザビーム７２の走査軌跡の一例を示す概略的な平面図である。 第２の実施例による１モジュールレーザクリーニングビルトイン型封入装置の概略を示す平面図である。 ガルバノミラーを含む光学系の配置された偏向ユニット５０の斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ第３の実施例による２モジュールレーザクリーニングビルトイン型装置の概略を示す平面図及び正面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ半導体封止装置に結合された第４の実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置の一部の概略を示す平面図及び正面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれスタンドアロン型レーザクリーニング装置の一部を挿入した状態の封入プレス部１００の平面図及び正面図である。 偏向ユニット５０及び偏向ユニット５０の移動機構を備えたレーザクリーニングスタンドアロン型装置の概略を示す斜視図である。 偏向ユニット５０及び偏向ユニット５０の移動機構を備えたレーザクリーニングスタンドアロン型装置の他の例の概略を示す斜視図である。 図１２に示したミラー３３及び偏向ユニット５０の概略を示す斜視図である。 第５の実施例によるレーザクリーニングスタンドアロン型装置の概略を示す斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれレーザクリーニングスタンドアロン型装置の結合された２モジュール半導体封止装置の概略を示す平面図及び正面図である。

符号の説明

４ Ｙ方向ガイド
５ Ｘ方向ガイド
６ 結合棒
１０ レーザ発振器
１１ カプラ
１２ 光ファイバ
１３ 射出口
１４ａ、１４ｂ ミラー
１５ａ、１５ｂ ガルバノモータ
１６ａ、１６ｂ ガルバノミラー
１７ ガルバノ光学系
１８ コリメートレンズ
２０ 可変式ビームエクスパンダ
２１ マスク
２２ 出射ユニット
２３ Ｘ方向移動装置
２４ Ｚ方向移動装置
２８ 回転ブラシ
３０ ミラー
３０ａ、３０ｂ 反射面
３１ 仮想平面
３３ ミラー
４０ 操作盤
４１ 集塵器
４２ 集塵ダクト
４３ ミラーエアブロ
４４ 折り畳み式アーム
４５ 金型結合ブロック
４６ Ｙ方向ガイド
４７ 折り畳み回転軸
５０ 偏向ユニット
５０ａ 上面
５０ｂ 下面
５０ｃ レーザ光入射口
５１ 回転ブラシガイド
５２ Ｙ方向移動装置
５３ Ｘ軸用ボールネジ
５４ 封入キャビティ部
５５ ポット部
５６ Ｘ軸用モータ
５７ 封入金型上型
５８ プレス部タイバ
５９ 封入金型下型
６０ ＬＭガイド
６１ 上側保持器
６２ 下側保持器
６３ リードフレーム供給部
６４ 供給搬送部
６５ リードフレーム搬送部
６５ａ チャック
６６ 収納搬送部
６７ カルブレイク部
６８ リードフレーム収納部
６９ 供給トレイ
７０ 収納トレイ
７１ レーザ発振器ユニット
７２ パルスレーザビーム
９９ 制御装置
１００ 封入プレス部

Claims (12)

1. リフティング現象を生じさせる性質を有する、波長５００ｎｍ〜１．１μｍ、パルス幅１０ｎｓ〜１００ｎｓのパルスレーザビームを、仮想平面に沿う方向に出射するレーザ光源であって、パルスレーザビームを出射するレーザ発振器と、前記レーザ発振器を出射したパルスレーザビームのビームサイズを調整するビームサイズ調整器とを含むレーザ光源と、
   前記レーザ光源を、前記仮想平面に平行で、かつパルスレーザビームの出射方向と交差する第１の方向に移動させる第１の移動装置と、
   前記レーザ光源を、前記仮想平面と交差する第２の方向に移動させるか、またはパルスレーザビームの出射方向が第２の方向に振れるように該レーザ光源の姿勢を変化させる第２の移動装置と、
   前記レーザ光源から出射されたパルスレーザビームが入射する第１の面と第２の面とを有し、前記第２の移動装置で前記レーザ光源を移動させるか、または姿勢制御を行うことにより、パルスレーザビームを該第１の面と第２の面とのいずれかに選択的に入射させることができ、該第１の面に入射したパルスレーザビームと該第２の面に入射したパルスレーザビームとは、前記仮想平面に関して相互に反対側に偏向されるように配置された偏向器と、
   前記偏向器を、前記仮想平面に平行で、前記レーザ光源に近づく向き及び該レーザ光源から遠ざかる向きに移動させる第３の移動装置と、
   前記偏向器で偏向されたパルスレーザビームがクリーニング対象物に入射する入射角に応じて、前記クリーニング対象物表面でのフルエンスが所定範囲に入るように、前記ビームサイズ調整器を制御する制御装置と
   を有するレーザクリーニング装置。
2. 前記偏向器は、前記レーザ光源を前記第１の方向に移動させたとき、前記仮想平面からレーザビームの偏向位置までの距離が変化しないような形状を有する請求項１に記載のレーザクリーニング装置。
3. 前記第２の方向が前記仮想平面に直交する請求項１または２に記載のレーザクリーニング装置。
4. 前記第１の方向と前記第２の方向とが相互に直交する請求項１〜３のいずれかに記載のレーザクリーニング装置。
5. さらに、前記レーザ光源、前記第１の移動装置、及び前記第２の移動装置が取り付けられた本体と、
   前記偏向器及び前記第３の移動装置が取り付けられた折り畳み部と、
   前記折り畳み部を、前記本体に、前記第１の方向に平行な方向の軸を中心として折り畳み可能に保持する折り畳み機構と
   を有する請求項１〜４のいずれかに記載のレーザクリーニング装置。
6. さらに、
   金型の下型を保持する下側保持手段と
   前記金型の上型を保持する上側保持手段と、
   前記上側保持手段及び下側保持手段の少なくとも一方を、両者の間隔が変動する方向に移動させ、両者を離隔させた状態で、両者が前記仮想平面を挟んで向かい合うように保持する昇降機構と
   を有する請求項１〜４のいずれかに記載のレーザクリーニング装置。
7. さらに、
   前記偏向器に気体を吹き付ける気体噴出手段と、
   前記気体噴出手段から噴出された気体が、前記レーザ光源から出射されたパルスレーザビームが通過する空間内を流れた後、該気体を該空間の外に排出する気体排出手段と
   を有する請求項１〜６のいずれかに記載のレーザクリーニング装置。
8. リフティング現象を生じさせる性質を有する、波長５００ｎｍ〜１．１μｍ、パルス幅１０ｎｓ〜１００ｎｓのパルスレーザビームを、仮想平面に沿う方向に出射するレーザ光源であって、パルスレーザビームを出射するレーザ発振器と、前記レーザ発振器を出射したパルスレーザビームのビームサイズを調整するビームサイズ調整器とを含むレーザ光源と、
   前記レーザ光源から出射されたパルスレーザビームを、前記仮想平面で区分される２つの空間の一方に選択的に入射させ走査することのできるビーム走査装置と、
   前記ビーム走査装置に気体を吹き付ける気体噴出手段と、
   前記気体噴出手段から噴出された気体が、前記レーザ光源から出射されたパルスレーザビームが通過する空間内を流れた後、該気体を該空間の外に排出する気体排出手段と、
   前記ビーム走査装置を出射したパルスレーザビームがクリーニング対象物に入射する入射角に応じて、前記クリーニング対象物表面でのフルエンスが所定範囲に入るように、前記ビームサイズ調整器を制御する制御装置と
   を有するレーザクリーニング装置。
9. さらに、
   前記レーザ光源から出射したパルスレーザビームを偏向し、前記ビーム走査装置に入射させる偏向器を有する請求項８に記載のレーザクリーニング装置。
10. さらに、
    前記ビーム走査装置及び前記偏向器を、パルスレーザビームの出射方向と平行な第１の方向に移動させる第１の移動装置を有する請求項８または９に記載のレーザクリーニング装置。
11. さらに、
    前記ビーム走査装置を、前記仮想平面に平行で、かつ前記第１の方向と交差する第２の方向に移動させる第２の移動装置を有する請求項８〜１０のいずれかに記載のレーザクリーニング装置。
12. 前記第１の方向と前記第２の方向とが直交する方向である請求項８〜１１のいずれかに記載のレーザクリーニング装置。

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