KR101254377B1 - 몰드 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 레이저 몰드 제거 방법은, 레이저광의 반사율이 다른 복수의 재료로 이루어지는 복합 재료를 가공 대상물로 하는 레이저 몰드 제거 방법이며, 가공 대상물의 가공을 행하기 위한 가공용 레이저광과 가공 대상물에 조사됨과 더불어 가공용 레이저광보다 출력이 작은 계측용 레이저광을 출사하는 레이저광 출사 공정과, 가공 대상물에서 반사된 계측용 레이저광의 반사광량을 측정하기 위한 반사광량 측정 공정과, 상기 반사광량에 의거하여 제어하는 제어 공정을 구비한다.

Description

몰드 제거 방법{MOLD REMOVING METHOD}

본 발명은, IC 몰드 등의 피가공 부재를 덮고 있는 몰드의 두께를 계측하여 몰드를 제거하고, IC를 노출하기 위한 몰드 제거 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 트랜지스터, 다이오드, 저항, 커패시터 등의 수많은 초소형 소자를 하나의 기판 상에 일체적으로 설치하고, 서로 전기적으로 접속 또는 절연하여 작성한 IC(Integrated Circuit)의 고장 해석을 하는 것이 행해지고 있다. 반도체 칩은, IC 패키지에 있어서 수지 등의 몰드로 시일링되어 있다. 따라서, IC 패키지의 반도체 칩에 형성된 집적회로에 동작 불량이 있었을 때에는, 원인의 해석이나 회로 수정을 행하기 위해 반도체 칩을 시일링하고 있는 수지를 제거하여 반도체 칩을 노출시키는 것이 요구되고 있다.

이 때문에, 종래는, IC 패키지를 개봉하는 방법으로서, IC 패키지의 반도체 칩을 시일링하고 있는 수지 몰드에 질산 등의 작용 매체를 분사함으로써 수지를 제거하고 있다. 또, 드라이 에칭 등도 이용되고 있다.

그러나, 종래의 용액을 사용하여 수지 몰드를 제거하고 IC 패키지를 개봉하는 약액 방법에서는, 폐액 처리나 장치 부식의 문제가 있다. 또 드라이 에칭에서는 가공 속도가 늦다는 문제가 있다. 또한, 수지 몰드로 시일링되어 있는 반도체 칩의 위치나 설치 상태를 모르기 때문에, 제거 공정에서 반도체 칩에 손상을 발생시키고, 반도체 칩을 덮고 있는 수지를 완전히 깨끗하게 제거할 수 없는 등의 문제점이 있다.

본 발명은, 약액을 이용하지 않고, 고속으로 개봉 처리 가능한 몰드 제거 방법을 제공한다.

본 발명은, 몰드의 잔류 두께를 모니터하면서 레이저 가공에 의해 IC에 데미지를 주지 않고 최소 두께까지 몰드를 제거할 수 있는 몰드 제거 방법을 제공한다.

본 발명의 제1 관점에 의하면, 몰드 제거 방법은, 계측용 레이저광의 출사 위치에 몰드 부재로 덮여진 IC 칩을 설치하는 공정과, 상기 몰드 부재에 계측용 레이저광을 출사하여 상기 몰드 부재로의 출사광량 및 상기 몰드 부재로부터의 반사광량을 계측하는 공정과, 상기 몰드 부재로부터의 상기 반사광량을 이용하여 상기 몰드 부재의 두께를 측정하는 공정과, 몰드 부재로의 상기 출사광량을 이용하여 몰드 부재로부터의 상기 반사광량을 정규화한 보정치를 구하고, 상기 보정치와 상기 몰드 부재의 두께에 따라 미리 설정된 설정치를 비교하여, 상기 몰드 부재의 높이 방향 위치에서 제거해야 할 몰드의 제거량을 구하는 공정과, 상기 몰드 제거량에 의거하여 레이저 출사 조건을 변경하여 상기 몰드 부재를 레이저 제거하는 공정을 구비한다.

본 발명의 제2 관점에 의하면, 상기 몰드 제거 방법은, 상기 몰드 부재에 계측용 레이저광을 출사하여 상기 몰드 부재의 높이 위치를 측정하는 공정을 구비한다.

본 발명의 제3 관점에 의하면, 상기 몰드 제거 방법은, 상기 몰드 부재의 높이 위치 방향의 위치 맞춤을 행하는 공정을 구비한다.

본 발명의 제4 관점에 의하면, 몰드 제거 방법은, 계측용 레이저광의 출사 위치에 몰드 부재로 덮여진 IC 칩을 설치하는 공정과, 상기 계측용 레이저를 출사하여 상기 몰드 부재로의 상기 출사광량 및 상기 몰드 부재로부터의 상기 반사광량을 몰드 부재의 각 위치에서 측정하는 공정과, 상기 각 위치에서 측정한 상기 출사광량과 상기 반사광량으로부터 보정광량을 산출하여 상기 몰드 부재의 높이 위치를 측정하는 공정과, 상기 몰드 부재의 높이 위치 방향의 위치 맞춤을 행하는 공정과, 몰드 부재로의 상기 출사광량을 이용하여 몰드 부재로부터의 상기 반사광량을 정규화한 보정치를 구하고, 상기 보정치와 상기 몰드 부재의 두께에 따라 미리 설정된 설정치를 비교하여, 상기 몰드 부재의 높이 방향 위치에서 제거해야 할 몰드의 제거량을 구하는 공정과, 상기 몰드 제거량에 의거하여 레이저 출사 조건을 변경하여 상기 몰드 부재를 레이저 제거하는 공정을 구비한다.

본 발명의 제5 관점에 의하면, 상기 몰드 제거 방법에 있어서, 상기 몰드 부재의 높이 위치 맞춤은, 몰드 부재의 각 위치에 대응하는 보정광량으로부터 근사 곡선을 작성하여 몰드 부재의 위치 방향의 위치 관계에서 보정광량이 극대가 되도록 초점 위치를 검출하여 행해진다.

그 밖의 특징 및 효과는, 실시예의 기재 및 첨부의 클레임으로부터 명백하다.

도 1은 본 발명의 실시 형태의 레이저 가공 장치의 개략 구성을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 IC 칩이 X 방향에서 계측용 레이저광의 초점으로부터 벗어난 위치에 있을 때의 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 IC 칩의 Z 방향의 위치와, 제2 수광 소자에서 측정되는 반사광량의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4는 도 1에 나타낸 반사판에서 계측용 레이저광이 반사되었을 때에 촬상 소자로 촬영되는 영상의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 나타낸 IC 칩에서 반사된 반사광의 밝기와 반사광의 중심부로부터의 거리의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 다른 레이저 가공 장치의 개략 구성을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 형태에 관한 이동 기구의 개략 구성을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 형태에 관한 레이저 가공 장치의 개략 구성을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 9는 가공 대상물인 워크로서, IC를 도시한 도이며, 도 9(A)는, 레이저 가공 전의 워크의 단면 상태를, 도 9(B)는, 레이저 가공 도중의 워크의 단면 상태를, 도 9(C)는, 레이저 가공에 의해 플라스틱 몰드가 개봉된 워크의 단면 상태를 도시하고 있다.
도 10은 YAG 레이저 및 CO2 레이저에 대한 구리, 알루미늄의 반사율을 나타낸 그래프이다.
도 11은 도 9(A), 도 9(B), 도 9(C)의 각각의 상태에 있어서의 계측용 레이저광의 반사광량을 나타낸 그래프이다.
도 12는 레이저 가공 장치를 사용하여 몰드를 제거하는 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 13은 레이저 가공 장치를 사용하여 몰드를 제거하는 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 14는 레이저 가공 장치를 사용하여 몰드를 제거하는 제3 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 15는 레이저 가공에 의해 몰드가 개봉되는 흐름도를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다.

(레이저 가공 장치의 개략 구성)

도 1은, 수지 등의 몰드 제거에 사용되는 레이저 가공 장치(1)의 개략 구성을 모식적으로 도시한 도면이다. 도 2는, 도 1에 나타낸 워크(2)가 X 방향에서 계측용 레이저광의 초점 F로부터 벗어난 위치에 있을 때의 상태를 도시한 도면이다.

레이저 가공 장치(1)는, 소정의 가공 대상물(2)(이하 「워크」라고 하는 경우가 있다)에 대해 제거 가공이나 접합 가공 등의 미세한 레이저 가공을 행하는 레이저 미세 가공 장치이다. 레이저 가공 장치(1)는, 탁상으로의 설치가 가능한 경량 또한 소형의 가공 장치이다. 이 레이저 가공 장치(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 레이저 광원(3)과, 제1 수광 소자(4)와, 제2 수광 소자(5)와, 차폐 부재(6)과, 촬상 소자(7)와, 광학계(8)를 구비하고 있다. 레이저 광원(3)은 워크(2)의 가공을 행하기 위한 가공용 레이저광 및 가공용 레이저광의 초점과 워크(2)의 위치 맞춤 등을 행하기 위한 계측용 레이저광을 출사하는 레이저광 출사 수단이다. 제1 수광 소자(4)는 레이저 광원(3)으로부터 출사된 계측용 레이저광의 출사광량을 측정하기 위한 출사광량 측정 수단이다. 제2 수광 소자(5) 및 차폐 부재(6)는 워크(2)에서 반사된 계측용 레이저광의 반사광량을 측정하기 위한 반사광량 측정 수단이다. 촬상 소자(7)에 있어서, 계측용 레이저광의 반사광을 이용하여 워크(2)를 촬영한다. 광학계(8)에서, 레이저 광원(3)으로부터 출사된 가공용 레이저광이나 계측용 레이저광의 광로를 형성한다.

또한, 가공용 레이저광 및 계측용 레이저광의 광원을, 각각 별개의 전용 광원으로 하고, 이들 광원을 동축에 배치해도 된다. 그 경우에는, 계측용 레이저광의 출사광량을 측정하기 위한 출사광량 측정 수단으로서의 제1 수광 소자(4)를 생략할 수 있다.

또, 레이저 가공 장치(1)는, 계측용 레이저광을 반사하는 반사판(9)과, 워크(2)를 이동 가능하게 유지하는 이동 기구(10)와, 레이저 가공 장치(1)의 각종의 제어를 행하는 제어부(11)을 구비하고 있다. 반사판(9)은 가공용 레이저광 및 계측용 레이저광의 광축 방향에서, 레이저 광원(3)에 대해, 워크(2)보다 멀어진 위치에 배치된다.

또한, 이하에서는, 가공용 레이저광 및 계측용 레이저광을 합쳐 나타내는 경우에는 「레이저광」이라고 표기한다. 또, 이하에서는, 도 1의 좌우 방향을 X 방향, 지면 수직 방향을 Y 방향, 상하 방향(즉, 워크(2)에 조사되는 레이저광의 광축 방향)을 Z 방향이라고 표기한다.

또, 본 형태에서는, 워크(2)에 조사되는 레이저광의 광축 방향을 가공 표면에 대해 수직으로 하고 있지만, 각도를 부여하여 비스듬히 조사해도 실시 가능하다.

광학계(8)는, 빔 익스팬더(16)와, 제1 빔 샘플러(17)와, 제2 빔 샘플러(18)와, 대물렌즈(19)를 구비하고 있다. 빔 익스팬더(16)는 오목 렌즈(14) 및 볼록 렌즈(15)를 갖는다. 제1 빔 샘플러(17)는 오목 렌즈(14)와 볼록 렌즈(15)의 사이에 배치된다. 제2 빔 샘플러(18)는 촬상 소자(7)와 제1 빔 샘플러(17)의 사이에 배치된다. 대물렌즈(19)는 워크(2)의 배치 위치와 빔 익스팬더(16)의 사이에 배치된다.

빔 익스팬더(16)에서는, 오목 렌즈(14)가 레이저 광원(3)측에 배치되고, 볼록 렌즈(15)가 대물렌즈(19)측에 배치되어 있다. 이 빔 익스팬더(16)는, 레이저 광원(3)으로부터 출사되는 레이저광의 직경을 확대한다. 제1 빔 샘플러(17)는, 레이저 광원으로부터 출사되고, 오목 렌즈(14)를 투과한 레이저광의 대부분을 볼록 렌즈(15)를 향해 투과시킴과 더불어, 그 일부를 제1 수광 소자(4)를 향해 반사한다. 또, 제1 빔 샘플러(17)는, 워크(2)나 반사판(9)에서 반사된 계측용 레이저광의 일부를 촬상 소자(7)를 향해 반사한다. 제2 빔 샘플러(18)는, 제1 빔 샘플러(17)에서 반사되어 촬상 소자(7)를 향하는 계측용 레이저광의 일부를 제2 수광 소자(5)를 향해 반사한다. 대물렌즈(19)는, 볼록 렌즈(15)를 투과한 레이저광을 워크(2)에 집광한다.

레이저 광원(3)은, 예를 들면 파이버 레이저이며, 상술한 바와 같이, 가공용 레이저광과 계측용 레이저광을 출력한다. 계측용 레이저광의 출력은, 가공용 레이저광의 출력보다 매우 작아지고 있다. 예를 들면, 계측용 레이저광의 출력은, 가공용 레이저광의 출력의 20분의 1 정도이다. 또, 본 형태의 레이저 광원(3)은, 워크(2)의 적절한 가공을 행하기 위해, 출력이 안정된 가공용 레이저광을 출사한다. 그 한편으로, 레이저 광원(3)의 특성상, 가공용 레이저광보다 출력이 매우 작은 계측용 레이저광의 레이저 광원(3)으로부터의 출력은 안정되지 않는다. 즉, 레이저 광원(3)으로부터 출사되는 계측용 레이저광의 출력은 경시적으로 변동한다. 또, 본 형태에서는, 가공용 레이저광의 파장과 계측용 레이저광의 파장이 거의 같아지고 있으며, 가공용 레이저광의 초점 위치와 계측용 레이저광의 초점 위치는 거의 일치한다.

또한, 가공용 레이저광 및 계측용 레이저광의 광원을, 각각 별개의 전용 광원으로 한 경우는, 계측용 레이저광의 출력은 안정된 것이 된다.

제1 수광 소자(4) 및 제2 수광 소자(5)는, 포토다이오드나 포토트랜지스터 등의 소자로 구성되어 있다. 제1 수광 소자(4)는, 그 수광량을 전기량으로 변환함으로써, 레이저 광원(3)으로부터 출사된 계측용 레이저광의 출사광량을 측정한다. 또, 제2 수광 소자(5)는, 그 수광량을 전기량으로 변환함으로써, 워크(2)에서 반사된 계측용 레이저광의 반사광량을 측정한다.

차폐 부재(6)에는, 제2 빔 샘플러(18)에서 반사된 계측용 레이저광이 통과하는 구멍부로서의 미소구멍(핀홀)(6a)이 형성되어 있다. 본 형태에서는, 워크(2)(구체적으로는, 예를 들면, 도 1에 있어서의 워크(2)의 상면(2a))가 계측용 레이저광의 초점 F의 위치에 있을 때에, 워크(2)의 반사광이 결상되는 위치(합초(合焦) 위치)가 미소구멍(6a)의 형성 위치가 되도록, 차폐 부재(6)가 배치되어 있다. 즉, 본 형태의 제2 수광 소자(5)는, 출력이 안정되기 어려운 초점 외의 여분의 반사광을 제거하는 공초점(共焦點) 효과를 이용하여, 워크(2)에서 반사된 계측용 레이저광의 반사광량을 측정한다.

촬상 소자(7)는, CCD나 CMOS 등의 이미지 센서이다. 이 촬상 소자(7)는, 워크(2)가 계측용 레이저광의 초점 F의 위치에 있을 때에, 워크(2)의 반사광이 결상되는 위치가 촬상 소자(7)의 수광면이 되도록 배치되어 있다.

반사판(9)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 워크(2)가, Z 방향에 직교하는 방향에서 계측용 레이저광의 초점 F로부터 벗어난 위치에 있을 때에, 계측용 레이저광을 반사한다. 이 반사판(9)은, 후술하는 바와 같이, 워크(2)의 X, Y 방향(Z 방향에 직교하는 방향)의 단부를 검출하기 위해 이용된다. 본 형태의 반사판(9)은, 세라믹 부재나 금속 부재로 형성되어 있다. 또, 반사판(9)의 반사면(도 1의 상면)(9a)은, 입사된 계측용 레이저광을 난반사시키는 난반사면(조면(粗面))으로 되어 있다. 즉, 반사면(9a)에는, 조면 가공이 실시되어 있다. 또한, 반사면(9a)은, 경면이어도 된다.

이동 기구(10)는, 워크(2)를 유지하는 유지부(21)와, 유지부(21)를 구동하는 구동부(22)를 구비하고 있다. 구동부(22)는, 유지부(21)를 X, Y, Z 방향의 3축 방향으로 구동한다.

제어부(11)에는, 레이저 광원(3)과 제1 수광 소자(4)와 제2 수광 소자(5)와 촬상 소자(7)와 이동 기구(10)가 접속되어 있다. 제어부(11)는, 레이저 가공 장치(1)의 각종의 제어를 행한다. 예를 들면, 제어부(11)는, 레이저 광원(3)에 대해, 레이저광의 출사 지령, 또는, 정지 지령을 출력한다. 또, 제어부(11)는, 후술하는 바와 같이, 제1 수광 소자(4)에서 측정된 출사광량과 제2 수광 소자(5)에서 측정된 반사광량에 의거하여(전용의 계측용 레이저 광원을 설치하고 있는 경우는 제2 수광 소자(5)에서 측정된 반사광량에 의거하여), 계측용 레이저광의 초점 F의 Z 방향 위치를 특정하고, 이동 기구(10)를 구동시켜 초점 F의 위치까지 워크(2)를 이동한다. 또, 제어부(11)는, 상기 반사광량의 변화에 의거하여 가공 대상물의 가공 상태를 검지하는 가공 상태 검지 수단을 구비하고, 가공 상태에 따라 레이저광의 정지 지령 등의 제어를 행한다.

(계측용 레이저광 초점의 Z 방향 위치의 검출 원리)

도 3은, 도 1에 나타낸 워크(2)의 Z 방향의 위치와, 제2 수광 소자(5)에서 측정되는 반사광량의 관계를 나타낸 그래프이다.

본 형태에서는, 제1 수광 소자(4)에서 측정된 계측용 레이저광의 출사광량과, 제2 수광 소자(5)에서 측정된 계측용 레이저광의 반사광량에 의거하여, 계측용 레이저광의 초점 F의 Z 방향 위치가 검출된다. 이하, 본 형태의 계측용 레이저광 초점의 Z 방향 위치의 검출 원리를 설명한다.

레이저 광원(3)으로부터 출사되는 계측용 레이저광의 출력이 일정한 경우에는, 제2 수광 소자(5)에서 측정되는 계측용 레이저광의 반사광량과, 워크(2)의 Z 방향 위치의 관계는, 도 3의 선 G로 나타낸 그래프와 같이 대략 정규 분포형상이 된다. 즉, Z 방향에서, 워크(2)가 계측용 레이저광의 초점 F의 위치에 있을 때에는, 제2 수광 소자(5)에서 측정되는 반사광량은 극대치 L이 되고, 워크(2)가 초점 F로부터 대물렌즈(19)측 또는 반사판(9)측을 향해 멀어짐에 따라, 제2 수광 소자(5)에서 측정되는 반사광량은 작아진다.

따라서, 계측용 레이저광의 출력이 일정한 경우에는, 이동 기구(10)로 Z 방향으로 워크(2)를 이동시키면서, 제2 수광 소자(5)에서 계측용 레이저광의 반사광량을 측정하여, 극대점 M을 특정하고, 극대점 M에 대응하는 워크(2)의 Z 방향 위치를 측정함으로써, 계측용 레이저광의 초점 F의 Z 방향 위치가 검출된다.

그러나, 상술한 바와 같이, 본 형태의 레이저 광원(3)으로부터 출사되는 계측용 레이저광의 출력은 안정되지 않고, 경시적으로 변동한다. 그 때문에, 제2 수광 소자(5)에서 측정되는 반사광량과 워크(2)의 Z 방향 위치의 관계는 대략 정규 분포형상으로 되지는 않으며, 예를 들면, 도 3의 선 G10으로 나타낸 그래프와 같이 변동된다. 따라서, 제2 수광 소자(5)에서 측정되는 반사광량을 그대로 이용하여, 계측용 레이저광의 초점 F의 Z 방향 위치를 검출하면, 계측용 레이저광의 초점 F의 Z 방향 위치의 검출 정밀도가 저하한다.

그래서, 본 형태에서는, 제1 수광 소자(4)에서 측정된 계측용 레이저광의 출사광량에 의거하여, 제2 수광 소자(5)에서 측정된 반사광량을 보정한 보정광량이 산출된다. 즉, 제1 수광 소자(4)에 의해, 계측용 레이저광의 현재 상태의 출력을 파악하여, 제2 수광 소자(5)에서 측정된 반사광량으로부터 출력의 변동분을 캔슬한 보정광량이 산출된다. 그리고, 이 보정광량에 의거하여 계측용 레이저광의 초점 F의 Z 방향 위치가 검출된다.

구체적으로는, 제1 수광 소자(4)에서 측정되는 출사광량과 계측용 레이저광의 출력의 관계(제1 수광 소자(4)의 특성), 및, 제2 수광 소자(5)에서 측정되는 반사광량과 계측용 레이저광의 출력의 관계(제2 수광 소자(5)의 특성)를 미리 구하고, 이들 관계로부터 계측용 레이저광의 출력의 변동분을 캔슬한 보정광량이 산출된다. 예를 들면, 제1 수광 소자(4)의 특성과 제2 수광 소자(5)의 특성이 같으면, 보정광량은 하기와 같이 산출된다.

(보정광량)=(제2 수광 소자(5)에서의 반사광량)/(제1 수광 소자(4)에서의 출사광량)

그리고, 워크(2)의 Z 방향 위치와의 관계에서, 이 보정광량이 극대가 되는 점을 특정하고, 그 극대점에 대응하는 워크(2)의 Z 방향 위치를 측정함으로써, 계측용 레이저광의 초점 F의 Z 방향 위치가 검출된다.

본 형태에서는, 보정광량의 산출은 제어부(11)에서 행해진다. 즉, 제어부(11)는, 제1 수광 소자(4)에서 측정되는 출사광량에 의거하여, 제2 수광 소자(5)에서 측정되는 반사광량을 보정하고, 보정광량을 산출하는 광량 보정 수단으로 되어 있다. 또, 계측용 레이저광 초점 F의 위치의 검출도 제어부(11)에서 행해지고 있다.

또한, 가공용 레이저광 및 계측용 레이저광의 광원을, 각각 별개의 전용 광원으로 한 경우는, 계측용 레이저광의 출력은 안정된 것이 되므로, 계측용 레이저광의 출사광량에 의거하여, 제2 수광 소자(5)에서 측정된 반사광량을 보정할 필요는 없다.

(워크의 X, Y 방향 단부의 검출 원리)

도 4는, 도 1에 나타낸 반사판(9)에서 계측용 레이저광이 반사되었을 때에 촬상 소자(7)로 촬영되는 영상의 일례를 도시한 도면이다.

본 형태에서는, 반사판(9)에서 반사된 계측용 레이저광을 이용하여, 워크(2)의 X, Y 방향의 단부가 검출된다. 이하, 직육면체형상의 워크(2)의 X 방향 단부(2b)(도 2 참조)가 검출되는 경우를 예로, 본 형태의 워크(2)의 X, Y 방향 단부의 검출 원리를 설명한다.

워크(2)의 X 방향 단부(2b)의 검출 전에, 우선, 상술한 방법으로 계측용 레이저광의 초점 F의 Z 방향 위치가 검출되고, 워크(2)와 초점 F의 위치 맞춤이 행해진다. 즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, Z 방향에서, 워크(2)의 상면(2a)과 초점 F의 위치 맞춤이 행해진다. 이 상태에서, 촬상 소자(7)에 의해 촬영된 영상 상에, 초점 F에 대응하는 초점 대응점 F1이 설정된다(도 4 참조). 그 후, 도 2에 나타낸 바와 같이, 이동 기구(10)에 의해 워크(2)가 X 방향으로 이동되고, X 방향에서 초점 F로부터 벗어난 위치에 배치된다.

워크(2)가 X 방향에서 초점 F로부터 벗어나면, 촬상 소자(7)에 의해 예를 들면, 도 4에 나타낸 영상이 촬영된다. 즉, 반사판(9)에서 난반사된 계측용 레이저광의 일부가 워크(2)에 의해 차단되므로, 촬상 소자(7)에 의해 촬영된 영상 상의, 워크(2)에 대응하는 워크 대응 영역(210)이 어두워지고, 그 외의 영역은 밝아진다. 또, Z 방향에서, 워크(2)의 상면(2a)과 초점 F의 위치 맞춤이 행해지고 있으므로, 워크(2)의 X 방향 단부(2b)에 대응하는 단부 대응선(211)은, 촬상 소자(7)에 의해 촬영된 영상 상에서 명확하게 특정된다. 즉, 워크(2)의 X 방향 단부(2b)가 검출된다.

단부 대응선(211)이 명확하게 특정되면, 단부 대응선(211)과 초점 대응점 F1의 X 방향의 거리 X1이 산출된다. 즉, X 방향 단부(2b)와 초점 F의 거리가 산출된다. 또, X 방향 단부(2b)와 워크(2)의 가공 부위와 거리는 미리 설계 상에서 알고 있으므로, 초점 F와 워크(2)의 가공 부위까지의 X 방향의 거리가 산출된다. 동일하게, 워크(2)의 Y 방향의 단부도 검출되고, 초점 F와 워크(2)의 가공 부위까지의 Y 방향의 거리가 산출된다. 또, 초점 F와 워크(2)의 가공 부위까지의 거리의 산출은, 제어부(11)에서 행해지고 있다. 또한, 반사판(9)의 반사면(9a)이 경면인 경우에는, 단부 대응선(211)이 촬상 소자(7)에 의해 촬영된 영상 상에 나타나도록, 반사면(9a)의 기울기를 조정할 필요가 있다.

(다른 레이저 가공 장치)

상술한 형태에서는, 워크(2)에서 반사된 계측용 레이저광의 반사광량은, 제2 수광 소자(5)로 측정되고 있지만, 계측용 레이저광의 반사광량은, 촬상 소자(7)로 측정되어도 된다.

또, 계측용 레이저광의 반사광량은, 제2 수광 소자(5)와 촬상 소자(7)의 양자에서 측정되어도 된다. 여기에서, 촬상 소자(7)에 입사되는 반사광은, 도 5의 선 H로 나타낸 바와 같이, 반사광의 중심부가 가장 밝고, 중심부로부터 멀어짐에 따라 점차 어두워진다. 그리고, 촬상 소자(7)로 촬영되는 반사광의 영상에 있어서, 소정의 임계치 t 이상의 밝기를 갖는 영역이 반사광의 스폿으로서 특정되고, 특정된 스폿의 밝기의 총합이 촬상 소자(7)에서 측정되는 계측용 레이저광의 반사광량이 된다. 또, 제2 수광 소자(5)에서 반사광량이 측정되는 경우와 동일하게, 이동 기구(10)로 Z 방향으로 워크(2)를 이동시키면서, 촬상 소자(7)로 계측용 레이저광의 반사광량을 측정하고, 워크(2)의 Z 방향 위치와의 관계에서, 반사광량의 극대점을 특정함으로써, 계측용 레이저광의 초점 F의 Z 방향 위치의 검출이 가능하다.

이 경우에도, 계측용 레이저광의 출력이 경시적으로 변동되면, 워크(2)의 Z 방향의 위치가 일정해도, 촬상 소자(7)에서 측정되는 반사광량은 변동된다. 예를 들면, 도 5의 선 I로 나타낸 바와 같이, 계측용 레이저광의 출력이 저하하면, 촬상 소자(7)에 입사되는 반사광의 밝기도 저하하고, 스폿이 작아져, 그 결과, 측정되는 반사광량도 저하한다. 그 때문에, 상술한 형태와 동일하게, 제1 수광 소자(4)에서의 측정 결과로부터, 출사광량의 변동을 고려하여 촬상 소자(7)에서 측정되는 반사광량을 보정함으로써, 계측용 레이저광의 초점 F의 Z 방향 위치를 고정밀도로 검출할 수 있다. 또한, 촬상 소자(7)만으로 반사광량을 측정하는 경우에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제2 수광 소자(5), 차폐 부재(6) 및 제2 빔 샘플러(18)가 불필요해지므로, 레이저 가공 장치(1)의 구성을 간소화할 수 있다. 또, 제2 수광 소자(5)만으로 반사광량을 측정하는 경우에는, 촬상 소자(7)를 생략하는 것도 가능하다.

상술한 형태에서는, 레이저 가공 장치(1)는 반사판(9)을 구비하고 있지만, 도 7에 나타낸 바와 같이, 반사판(9)을 설치하지 않고, 이동 기구(50)에 워크(2)가 올려 놓여져도 된다. 이 경우에는, 워크(2)의 X, Y 방향 단부의 검출은, 이하와 같이 행하면 된다. 즉, 우선, 도 7에 나타낸 바와 같이, X, Y, Z 방향에서, 워크(2)가 계측용 레이저광의 초점 F의 위치에 배치되고, 레이저 광원(3)으로부터 소정의 기준 출력으로 계측용 레이저광이 출사되었을 때의 기준 반사광량을 제2 수광 소자(5) 또는 촬상 소자(7)로 측정한다. 그리고, 워크(2)를 X 방향 또는 Y 방향으로 이동시키면서, 제2 수광 소자(5) 또는 촬상 소자(7)에서 측정되는 반사광량이 기준 반사광량에 대해 어떤 비율(예를 들면, 기준 반사광량의 50%)이 되었을 때에 워크(2)의 X 방향 또는 Y 방향의 단부가 검출되었다고 판단한다. 이 경우에도, 레이저 광원(3)으로부터 출사되는 계측용 레이저광의 출력이 경시적으로 변동되면, 워크(2)의 위치가 일정해도, 제2 수광 소자(5) 또는 촬상 소자(7)에서 측정되는 반사광량은 변동되지만, 제1 수광 소자(4)에서의 측정 결과로부터, 출사광량의 변동을 고려하여 반사광량을 보정함으로써, 워크(2)의 X, Y 방향의 단부를 정밀도 좋게 검출하는 것이 가능해진다. 그 결과, X, Y 방향에서 워크(2)의 가공 부위와, 가공용 레이저광의 초점 위치를 정밀도 좋게 위치 맞춤하는 것이 가능해진다.

상술한 형태에서는, 이동 기구(10)로 Z 방향으로 워크(2)를 이동시키면서, 보정광량을 산출하고, 초점 F의 위치를 검출함과 더불어 워크(2)의 위치 맞춤을 행하고 있다. 이 밖에도 예를 들면, 레이저 광원(3)으로부터 소정의 기준 출력으로 계측용 레이저광을 출사한 상태로 워크(2)를 Z 방향으로 이동시키고, 워크(2)의 Z 방향 위치와 반사광량의 관계를 미리 파악함과 더불어, 이 파악된 관계에 의거하여, 제2 수광 소자(5) 또는 촬상 소자(7)에서 측정되는 반사광량으로부터, 워크(2)와 초점 F의 위치 맞춤을 행해도 된다. 이 경우에는, 미리 파악된 관계에 의거하여, 반사광량으로부터 워크(2)의 Z 방향 위치를 검출하는 것도 가능해진다.

상술한 형태에서는, 제1 수광 소자(4)로 계측용 레이저광의 출사광량이 측정되고, 제2 수광 소자(5)로 계측용 레이저광의 반사광량이 측정되고 있다. 또, 측정된 출사광량에 의거하여, 계측용 레이저광의 출력의 변동분을 캔슬한 보정광량이 산출되고 있다. 이 밖에도 예를 들면, 출사광량을 대신하여, 계측용 레이저광의 출력, 강도 혹은 소정의 광학계를 통해 형성되는 스폿의 크기 등의 계측용 레이저광의 출력의 변동을 검출할 수 있는 다른 특성을 측정하고, 이들 특성에 의거하여, 계측용 레이저광의 출력의 변동분을 캔슬한 보정광량이 산출되어도 된다. 또, 촬상 소자(7)에서 검출되는 스폿의 크기로부터 계측용 레이저광의 초점 F의 위치를 검출함과 더불어, 레이저 광원(3)으로부터 출사되는 계측용 레이저광의 특성에 의거하여, 촬상 소자(7)에서 검출되는 스폿의 크기를 보정해도 된다.

또한, 가공용 레이저광의 출력이 매우 크고, 제1 빔 샘플러(17)에서 반사된 가공용 레이저광에 의해, 제1 수광 소자(4)가 파괴될 우려가 있는 경우, 혹은, 워크(2) 등에서 반사된 가공용 레이저광에 의해, 제2 수광 소자(5)나 촬상 소자(7)가 파괴될 우려가 있는 경우에는, 제1 빔 샘플러(17)와 제1 수광 소자(4)의 사이나, 제1 빔 샘플러(17)와 제2 빔 샘플러(18)의 사이에, 셔터, 감광용 필름 혹은, 감광을 목적으로 한 빔 샘플러를 배치하는 것이 바람직하다.

도 8은, 레이저광의 X, Y 방향의 스캐닝에 갈바노 스캐너(40)를 이용하고, 또한, Z 방향으로 이동 가능한 이동 기구(50)를 복합하여 이용한 레이저 가공 장치를 나타낸 도면이다.

실시예 1

이하, 상술한 레이저 가공 장치를 사용해 패키지 내의 반도체 칩을 덮고 있는 수지 몰드를 제거하여 반도체 칩을 노출하기 위한 수지 몰드 제거 방법을 서술한다.

도 9는, 가공 대상물인 워크로서, 예를 들면, IC를 나타낸 것이며, 도 9(A)는, 레이저 가공 전의 워크의 단면 상태를, 도 9(B)는, 레이저 가공 도중의 워크의 단면 상태를, 도 9(C)는, 레이저 가공에 의해 플라스틱 몰드가 개봉된 워크의 단면 상태를 나타내고 있다. IC는, 트랜지스터, 다이오드, 저항, 커패시터 등의 IC 칩, IC 칩을 상호 전기적으로 접속하는 배선 부재, 및, IC 칩을 덮는 수지 몰드로 구성되어 있다. 또한, 본 발명의 가공 대상인 워크로서는, IC 칩에 한정되지 않고, 예를 들면, 세라믹 등 벌크재를 혼입한 복합 재료에도 적용 가능하다. 상기 IC 칩은, 수지 부재보다 반사율이 높다.

도 9(A)에 나타낸 바와 같이, IC(30)는, 트랜지스터, 다이오드, 저항, 커패시터 등의 IC 칩(31), IC 칩을 상호 전기적으로 접속하는 배선 부재(32), 및, IC 칩(31)을 덮는 플라스틱 몰드(33)로부터 구성되어 있다. YAG 레이저(파장 1064nm), CO2 레이저(파장 10.64μm)는 IC의 몰드 재료, 기판용 수지 재료에 흡수되므로 모델넘버 마킹 등에 많이 이용되고 있다.

한편, 배선 재료인 구리, 알루미늄의 반사율을 도 10에 나타내면, YAG 레이저에서는 구리, 알루미늄 모두 80% 이상, CO2 레이저에서는 95% 이상으로 매우 높은 반사율이다. 또, 실리콘 등으로 이루어지는 IC 칩(31)도 몰드 재료에 비해 이들 레이저광을 잘 반사한다.

또한, 본 발명의 가공 대상인 워크로서는, 수지 몰드에 한정되지 않고, 예를 들면, 세라믹 등 벌크재를 혼입한 복합 재료에도 적용 가능하다.

현재, 도 9(A)에 나타낸 IC(30)에 대해, 고장 해석을 위해, IC 칩(31)의 위쪽으로부터 개봉할 때에, IC(30)의 상면(34)으로부터 레이저 가공을 실시하면, 도 9(B) 및 도 9(C)에 나타낸 바와 같이, 플라스틱 몰드(33)가 점차 제거되어 IC 칩(31)이 노출, 혹은, 그것에 가까운 상태까지 플라스틱 몰드(33)의 피복이 얇아진다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 플라스틱 몰드(33)의 두께가 큰 경우, 조사된 계측용 레이저광은, 플라스틱 몰드(33)에 흡수되어, 비교적 작은 광량의 반사·산란광이 발생한다. 가공이 진행되면 플라스틱 몰드(33)로부터의 반사·산란광에 더하여 플라스틱 몰드(33)를 투과한 레이저가 칩(31) 표면에서 반사·산란된다. 이에 의해 제2 수광 소자에서 수광하는 계측광량은 증가한다. 플라스틱 몰드(33)가 없어지면 반사율이 비교적 높은 칩(31) 표면에서의 반사·산란광만이 계측되므로, 계측광량은 최대치를 취한다. 이 계측광량의 변화를 제어부(11)의 가공 상태 검지 수단으로 모니터함으로써 가공 상태를 파악할 수 있다.

플라스틱 몰드(33)의 제거를, 도 9(C)와 같이 완전히 행하는 경우는 도 11의 값 C로 나타낸 반사광량이 될 때까지, 또, 도 9(B)와 같이 일부의 플라스틱 몰드를 남기는 경우는 도 11의 값 B로 나타낸 반사광량이 될 때까지, 레이저 가공을 행한다. 또한, 몰드는 수지에 한정되지 않고 세라믹이어도 된다.

도 12는, 수지 몰드의 제거 방법을 나타낸 제1 실시예를 도시한 흐름도이다. 우선, 공정 2에 있어서, 이동 기구에 의해 워크를 X, Y 방향으로 이동시키고, 레이저 광원으로부터 출사되는 레이저광이 조사되는 위치에 워크를 배치한다. 다음에, 공정 3에 있어서, 레이저 광원으로부터 계측용 레이저광을 출사하고, 공정 4에 있어서, 수광 소자로 출사광량, 반사광량, 또는 반사광 패턴을 측정한다. 공정 5에 있어서 출사광량과 반사광량으로부터, 보정광량을 산출하여 기억한다. 다음에 공정 6에 있어서, Z 방향에서 계측용 레이저광의 초점 위치를 포함하는 소정 범위에 워크를 배치하고, 소정 범위 내의 각 배치 위치에서 출사광량 및 반사광량을 측정하였는지의 여부를 판단한다. 소정 범위에서 측정이 행해지고 있지 않은 경우에는, 공정 15에 있어서 Z 방향의 소정 범위에 워크를 배치하고, 측정 공정 4로 되돌아간다. 소정 범위에서 측정이 행해지고 있는 경우에는, 공정 7에 있어서, 워크의 각 위치에 대응하는 보정광량으로부터 근사 곡선을 작성하고, 워크의 Z 방향 위치와의 관계에서 보정광량이 극대가 되는 점을 특정하여, 초점 F의 Z 방향 위치를 검출한다. 이 때의 계측용 레이저광 초점의 Z 방향 위치가 그 X, Y 방향에 있어서의 워크의 높이를 나타내고 있다. 다음에, 공정 8에 있어서, 상기 초점 위치 계측 결과로부터 워크의 높이 또는 몰드 두께 계측에 적합한 초점 거리까지 이동시킨다. 공정 9에 있어서, 몰드의 잔류 두께를 모니터하기 위해, 레이저 광원으로부터 계측용 레이저광을 출사하고, 출사광량, 반사광량, 반사광 패턴 등을 계측한다. 공정 10에 있어서, 측정한 출사광량을 이용해 반사광량을 정규화하여 보정치로 한다. 다음에, 공정 11에 있어서, 보정치와 잔류 몰드 두께에 따라 설정한 설정치를 비교한다(예를 들면 도 11의 점 B 또는 C의 반사광량이 설정치로 설정되어 있다). 보정치가 설정치보다 큰 경우에는, 가공 완료를 나타내는 플래그를 ON한다. 보정치가 설정치보다 작은 경우에는, 공정 16에 있어서, 보정치에 따라 가공 조건을 변경하고, 공정 17에 있어서 레이저 가공한다. 공정 13에 있어서, 모든 플래그가 ON인지 확인하고, 모든 플래그가 ON이면 공정 14에서 종료한다. 모든 플래그가 ON이 아니면, 공정 18에 있어서, 플래그를 OFF의 부분으로 이동시키고, 공정 3까지 되돌아간다.

실시예 2

도 13은, 수지 몰드의 제거 방법을 나타낸 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.

우선, 공정 102에 있어서, 이동 기구에 의해, 워크를 X, Y 방향으로 이동시키고, 레이저 광원으로부터 출사되는 레이저광이 조사되는 위치에 워크를 배치한다. 다음에, 공정 103에 있어서, 레이저 광원으로부터 계측용 레이저광을 출사하고, 공정 104에 있어서, 수광 소자로 출사광량, 반사광량, 또는 반사광 패턴을 측정한다. 공정 105에 있어서 출사광량과 반사광량으로부터, 보정광량을 산출하여 기억한다. 다음에, 공정 106에 있어서, Z 방향에서 계측용 레이저광의 초점 위치를 포함하는 소정 범위에 워크를 배치하고, 각 배치 위치에서 출사광량 및 반사광량을 측정하였는지의 여부를 판단한다. 소정 범위에서 측정이 행해지고 있지 않은 경우에는, 공정 115에 있어서, Z 방향의 소정 범위에 워크를 배치하고, 측정 공정 104로 되돌아간다. 소정 범위에서 측정이 행해지고 있는 경우에는, 공정 107에 있어서 워크의 각 위치에 대응하는 보정광량으로부터 근사 곡선을 작성하고, 워크의 Z 방향 위치와의 관계에서 보정광량이 극대가 되는 점을 특정하여, 초점 F의 Z 방향 위치를 검출한다. 이 때의 계측용 레이저광 초점의 Z 방향 위치가 그 Y, Y 방향에 있어서의 워크의 높이를 나타내고 있다. 다음에, 공정 108에 있어서, 워크 높이와 X, Y 방향의 측정 위치를 기억한다. 공정 109에 있어서, 계측·가공을 행하는 XY 방향 영역에 대해 워크 높이의 측정이 종료하였는지 판단하여, 측정이 종료하고 있지 않으면 공정 102로 되돌아간다. 측정이 종료하고 있으면, 공정 110에 있어서, 상기 초점 위치 계측 결과로부터 워크의 높이 또는 몰드 두께 계측에 적합한 초점 거리까지 이동시킨다. 다음에, 공정 111에 있어서, 몰드의 잔류 두께를 모니터 하기 위해, 레이저 광원으로부터 계측용 레이저광을 출사하고, 출사광량, 반사광량을 계측한다. 공정 111에서 측정한 출사광량을 이용해, 공정 112에 있어서, 반사광량을 정규화하여 보정치로 하고, 또 보정치와 X, Y, Z 방향의 측정 위치를 기억한다. 다음에, 공정 113에 있어서, 계측·가공을 행하는 XY 방향 영역에 대해 몰드 잔류 두께의 측정이 종료하였는지 판단한다. 종료하고 있지 않으면 공정 110으로 되돌아간다. 공정 114에 있어서 보정치는 모두 잔류 몰드 두께에 따라 설정한 설정치 이상인지를 판단하고, 모두 설정치 이상이면 공정 115에서 종료한다. 설정치 이상이 아닌 보정치가 있으면, 공정 117에 있어서, 각 X, Y 방향 위치에 있어서의 보정치에 따라 가공 조건을 설정한다. 공정 118에 있어서 가공 조건을 변경한다. 공정 119에 있어서, 변경한 가공 조건으로 가공을 행하도록 설정된 X, Y 좌표 및 워크의 높이 또는 몰드 가공에 적합한 초점 거리까지 이동시킨다. 공정 120에 있어서, 레이저 가공을 행한다. 다음에, 공정 120에 있어서, 동일 가공 조건으로 행하도록 설정된 XY 방향 전 영역에 대해 가공이 종료하였는지 판단한다. 종료하고 있지 않으면 공정 119로 되돌아간다. 공정 122에 있어서, 보정치<설정치인 모든 영역에 대해 가공이 종료하였는지 판단한다. 종료하고 있지 않으면 공정 118로 되돌아오고, 종료하고 있으면 공정 102로 되돌아간다.

실시예 3

상기 실시예 1 및 2에 있어서는, IC 칩을 계측용 레이저광의 출사 위치에 설치하고, 계측용 레이저광에 의해 몰드의 높이 위치를 측정하는 공정을 마련하였지만, 이하의 실시예 3과 같이, 미리 측정해 둔 높이를 데이터베이스에 축적해 둠으로써, 몰드의 높이 위치를 측정하는 공정을 생략할 수도 있다.

도 14는, 수지 몰드의 제거 방법을 나타낸 제3 실시예를 도시한 흐름도이다.

우선, 공정 202에 있어서, 이동 기구에 의해, 워크를 X, Y 방향으로 이동시키고, 레이저 광원으로부터 출사되는 레이저광이 조사되는 위치에 워크를 배치한다. 다음에, 공정 203에 있어서, 몰드의 잔류 두께를 모니터하기 위해, 레이저 광원으로부터 계측용 레이저광을 출사하고, 출사광량, 반사광량을 계측한다. 공정 204에 있어서, 측정한 출사광량을 이용해 반사광량을 정규화하여 보정치로 한다. 또 보정치와 X, Y 방향의 측정 위치를 기억한다. 공정 205에 있어서, 계측·가공을 행하는 XY 방향 영역에 대해 몰드 잔류 두께의 측정이 종료하였는지 판단한다. 종료하고 있지 않으면 공정 202로 되돌아간다. 공정 206에 있어서, 보정치는 모두 잔류 몰드 두께에 따라 설정한 설정치 이상인지 판단한다. 모두 설정치 이상이면, 공정 207에서 종료한다. 설정치 이상이 아닌 보정치가 있으면, 공정 208에 있어서, 워크를 X, Y 방향으로 이동시키고, 레이저 광원로부터 출사되는 레이저광이 조사되는 위치에 워크를 배치한다. 다음에, 공정 209에 있어서, 기억한 각 X, Y 방향 위치에 있어서의 보정치에 따라 가공 조건을 변경한다. 공정 210에서 레이저 가공한다. 공정 211에 있어서, 보정치<설정치인 모든 영역에 대해 가공이 종료하였는지 판단한다. 종료하고 있지 않으면 공정 208로 되돌아가고, 종료하고 있으면 공정 202로 되돌아간다.

도 15는, IC(60)가 비스듬히 경사져 수지 몰드(62) 내에 배치된 상태를 나타낸다. 우선, IC 칩의 위치를 측정하는 계측용 레이저와 수지 몰드를 제거하는 가공용 레이저를 사용한다. IC 칩(60)의 위쪽으로부터 개봉할 때에, 측정용 레이저광을 조사하여 IC 칩 상의 수지 몰드의 두께(Z 방향)를 측정하고 레이저 가공을 실시하여 몰드를 제거해서 캐비티(61)를 형성한다.

도 15는, 실시예 1에 있어서의 수지 몰드 제거 공정의 (공정 13)으로부터 (공정 18)로 이행할 때의 제거 상태, 실시예 2에 있어서의 수지 몰드 제거 공정의 (공정 22)로부터 (공정 2)로 이행할 때의 제거 상태, 실시예 3에 있어서의 수지 몰드 제거 공정의 (공정 11)로부터 (공정 2)로 이행할 때의 제거 상태를 나타낸 개략도이다. 여기에서, 부호 63은, 레이저에 의한 황삭 가공 영역, 부호 64는, 레이저에 의한 중삭 가공 영역, 부호 65는, 레이저에 의한 정삭 가공(마무리 가공) 영역을 각각 나타낸다.

도 15(a) 및 도 15(b)는, 레이저에 의한 황삭 가공 영역을 나타낸다. 수지 몰드(33)가 점차 제거되어 수지 몰드(33)의 두께 전체의 피복이 얇아진다. 도 15(c)로부터 도 15(e)는, 수지 몰드의 두께의 대소를 고려하여 레이저에 의한 황삭 가공, 레이저에 의한 중삭 가공, 레이저에 의한 정삭 가공을 실시하는 각 영역을 나타낸다. 이 수지 몰드의 두께의 대소를 고려하여 레이저에 의한 황삭 가공, 레이저에 의한 중삭 가공, 레이저에 의한 정삭 가공을 실시함으로써 IC 칩 상에 수지 몰드가 완전히 제거되어 IC 칩이 개방된 상태가 얻어진다(도 15(f)).

상기의 실시예에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 트랜지스터, 다이오드, 저항, 커패시터 등의 IC 칩과 이것을 덮는 곳의 플라스틱 몰드에서는 레이저광의 반사율이 다른 것을 이용하여, 플라스틱 몰드 표면에 조사한 레이저의 반사율이 변화하므로, 가공 대상물에서 반사된 계측용 레이저광의 반사광량을 측정함으로써 몰드의 두께를 측정할 수 있다.

따라서, IC 칩을 손상시키지 않고, 플라스틱 몰드를 고속으로 개봉 처리 가능하다. 또, IC 샘플이 기울어져 설치되어 있는 경우, 혹은, 칩이 기울어져 몰드 내에 존재하고 있는 경우여도, IC 칩을 손상시키는 일이 없다.

본 발명을 상세히 또 특정한 실시 양태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 더할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명백하다.

본 출원은, 2007년 11월 26일 출원의 일본 특허 출원(특원 2007-304584)에 의거한 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.

본 출원은, 고장난 반도체 칩을 취출하기 위한 IC 패키지의 개봉에 이용된다.

1 : 레이저 가공 장치
2 : 워크(가공 대상물)
3 : 레이저 광원(레이저광 출사 수단)
4 : 제1 수광 소자(출사광 특성 측정 수단, 출사광량 측정 수단)
5 : 제2 수광 소자(반사광 특성 측정 수단의 일부, 반사광량 측정 수단의 일부, 수광 소자)
6 : 차폐 부재(반사광 특성 측정 수단의 일부, 반사광량 측정 수단의 일부)
6a : 미소구멍(구멍부)
7 : 촬상 소자(반사광 특성 측정 수단, 반사광량 측정 수단)
8 : 광학계
9 : 반사판
10 : 이동 기구
11 : 제어부(제어 수단)
14 : 오목 렌즈
15 : 볼록 렌즈
16 : 빔 익스팬더
17 : 제1 빔 샘플러
18 : 제2 빔 샘플러
19 : 대물렌즈
21 : 유지부
22 : 구동부
30 : IC
31, 60 : IC 칩
32 : 배선 부재
33, 62 : 수지 몰드
34 : IC의 상면
40 : 갈바노 스캐너
61 : 캐비티
63 : 레이저에 의한 황삭 가공 영역
64 : 레이저에 의한 중삭 가공 영역
65 : 레이저에 의한 정삭 가공(마무리 가공) 영역

Claims (6)

1. 계측용 레이저광의 출사 위치에 몰드 부재로 덮여진 IC 칩을 설치하는 공정과,
   상기 몰드 부재에 계측용 레이저광을 출사하여 상기 몰드 부재로의 출사광량 및 상기 몰드 부재로부터의 반사광량을 계측하는 공정과,
   상기 몰드 부재로부터의 상기 반사광량을 이용하여 상기 몰드 부재의 두께를 측정하는 공정과,
   몰드 부재로의 상기 출사광량을 이용하여 몰드 부재로부터의 상기 반사광량을 정규화한 보정치를 구하고, 상기 보정치와 상기 몰드 부재의 두께에 따라 미리 설정된 설정치를 비교하여, 상기 몰드 부재의 높이 방향 위치에서 제거해야 할 몰드의 제거량을 구하는 공정과,
   상기 몰드 제거량에 의거하여 레이저 출사 조건을 변경하여 상기 몰드 부재를 레이저 제거하는 공정을 구비하는 몰드 제거 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 몰드 부재에 계측용 레이저광을 출사하여 상기 몰드 부재의 높이 위치를 측정하는 공정을 구비하는 몰드 제거 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 몰드 부재의 높이 위치 방향의 위치 맞춤을 행하는 공정을 구비하는 몰드 제거 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 몰드 부재의 높이 위치 맞춤은, 몰드 부재의 각 위치에 대응하는 보정광량으로부터 근사 곡선을 작성하여 몰드 부재의 위치 방향의 위치 관계에서 보정광량이 극대가 되도록 초점 위치를 검출하여 행해지는 것을 특징으로 하는 몰드 제거 방법.
5. 계측용 레이저광의 출사 위치에 몰드 부재로 덮여진 IC 칩을 설치하는 공정과,
   상기 계측용 레이저를 출사하여 상기 몰드 부재로의 출사광량 및 상기 몰드 부재로부터의 반사광량을 몰드 부재의 각 위치에서 측정하는 공정과,
   상기 각 위치에서 측정한 상기 출사광량과 상기 반사광량으로부터 보정광량을 산출하여 상기 몰드 부재의 높이 위치를 측정하는 공정과,
   상기 몰드 부재의 높이 위치 방향의 위치 맞춤을 행하는 공정과,
   몰드 부재로의 상기 출사광량을 이용하여 몰드 부재로부터의 상기 반사광량을 정규화한 보정치를 구하고, 상기 보정치와 상기 몰드 부재의 두께에 따라 미리 설정된 설정치를 비교하여, 상기 몰드 부재의 높이 방향 위치에서 제거해야 할 몰드의 제거량을 구하는 공정과,
   상기 몰드 제거량에 의거하여 레이저 출사 조건을 변경하여 상기 몰드 부재를 레이저 제거하는 공정을 구비하는 몰드 제거 방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 몰드 부재의 높이 위치 맞춤은, 몰드 부재의 각 위치에 대응하는 보정광량으로부터 근사 곡선을 작성하여 몰드 부재의 위치 방향의 위치 관계에서 보정광량이 극대가 되도록 초점 위치를 검출하여 행해지는 것을 특징으로 하는 몰드 제거 방법.

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