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JP4193261B2 - 半導体バリ取り方法およびバリ除去幅広ガン - Google Patents

半導体バリ取り方法およびバリ除去幅広ガン Download PDF

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JP4193261B2 JP00714799A JP714799A JP4193261B2 JP 4193261 B2 JP4193261 B2 JP 4193261B2 JP 00714799 A JP00714799 A JP 00714799A JP 714799 A JP714799 A JP 714799A JP 4193261 B2 JP4193261 B2 JP 4193261B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体のバリを除去する半導体バリ取り方法およびバリ除去幅広ガンに関し、特に研磨剤を噴射しバリを除去する半導体バリ取り方法およびバリ除去幅広ガンに関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体パッケージのバリを除去する代表的な方法として、乾式、水圧方式および液体ホーキング方式等が挙げられる。中でも液体ホーキング方式は、バリの除去効率が高く、またバリ除去後の洗浄等の後処理が容易であり、さらにランニングコストも安いため、最も多用されているバリ除去法である。
【0003】
液体ホーニング方式とは、粉末状の研磨剤を液体と混合し、その混合された研磨剤を対象物に噴射し、それによりバリ取り等を行なうバリ取り方法である。この液体ホーニング方式は、その噴射形態により、全面打ち方式と狙い打ち方式とに大別することができる。
【0004】
全面打ち方式は、バリ取り対象物全体に対し前記の研磨剤を噴射してバリ取りを行なうことを特徴としており、噴射口と対象物間において複雑な位置制御を必要としないため、装置の簡略化、低コスト化が可能となる。また、バリ取り時に噴射口と対象物間の複雑な位置制御を必要としないため、バリ取り作業時間が短縮でき、これにより高い作業効率を得ることができる。
【0005】
一方、狙い打ち方式は、バリ取り対象物のバリ位置に対し局部的に前記の研磨剤を噴射してバリ取りを行なうことを特徴としており、バリ取りが不要な部分に研磨剤を当てることなく、必要な部分のバリ取りを行なうことが可能である。これにより、表面の傷が致命傷となる光ピックアップ等の受光素子の受光部に研磨剤を当てることなく、バリ取りを行なうことが可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、全面打ち方式は、バリ取り対象物全体に対し前記の研磨剤を噴射するため、バリ取り対象物が光ピックアップ等の受光素子であった場合、その研磨剤の噴射は受光素子の受光部を傷つける結果となる。受光素子において、その受光部の傷は致命的な欠陥となるため、このような方法は受光素子には適用できない。
【0007】
一方、狙い打ち方式を用いれば、受光素子の受光部に研磨剤を当てることなくバリ取りができるため、このような受光素子のバリ取りを行なうことが可能となる。しかし、狙い打ち方式は、細く絞った噴射口の位置を複雑に制御し、バリ取り対象物のバリ部分に研磨剤を噴射することとなるため、装置が複雑化し、装置の低コスト化が図れない。また、噴射口とバリ取り対象物の位置関係を複雑に制御しながらバリ取り作業を行なうため作業効率も悪い。さらに、複数のバリ取り対象物を同時に処理する場合、更なる装置の複雑化、ハイコスト化、作業効率の悪化が進むという問題点がある。
【0008】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、単純で低コストな構造の装置を用い、作業効率が良く、受光素子の受光部に研磨剤を当てることなくバリ取り作業を行なうことが可能な半導体バリ取り方法およびバリ除去幅広ガンを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、半導体のバリを除去する半導体バリ取り方法において、半導体の表面のみに、前記半導体を保護するマスクを設置し、リードフレームにおける表面の各リード部に対応した複数の噴射口を有し、かつ複数の噴射口の幅が、その噴射口に対応する表面の各リード部の幅以上に設定された表面用バリ除去幅広ガンから、半導体の表面のバリ部分に局所的に、液体と混合された研磨剤を噴射する。また、リードフレームにおける裏面の各リード部に対応した複数の噴射口を有し、かつ複数の噴射口の幅が、その噴射口に対応する裏面の各リード部の幅以上に設定された裏面用バリ除去幅広ガンから、半導体の裏面のバリ部分に局所的に、液体と混合された研磨剤を噴射する。そして、表面用バリ除去幅広ガン及び裏面用バリ除去幅広ガンを移動させながら半導体のバリを除去し、半導体をシャワーによって洗浄し、半導体を洗浄幅広ガンによって洗浄することを特徴とする半導体バリ取り方法が提供される。また、半導体のバリを除去するバリ除去幅広ガンにおいて、リードフレーム上における表面の各リード部に対応した複数の噴射口を有し、かつ複数の噴射口の幅が、対応する表面の各リード部の幅以上に設定された表面用バリ除去幅広ガンと、リードフレーム上における裏面の各リード部に対応した複数の噴射口を有し、かつ複数の噴射口の幅が、対応する裏面の各リード部の幅以上に設定された裏面用バリ除去幅広ガンと、を備えている。表面用バリ除去幅広ガンは、噴射口から、液体と混合された研磨剤を前記半導体の表面のバリ部分に局所的に噴射し、裏面用バリ除去幅広ガンは、噴射口から、液体と混合された研磨剤を半導体の裏面のバリ部分に局所的に噴射し、表面用バリ除去幅広ガン及び裏面用バリ除去幅広ガンが、表面のリード部及び裏面のリード部と平行に移動することを特徴とするバリ除去幅広ガンが提供される。
【0010】
ここで、複数の噴射口を有するバリ除去幅広ガンは、同時に複数の半導体のバリ部分に研磨剤を噴射し、半導体上を移動しながらバリを除去する。シャワーは、バリ除去後の半導体を1次洗浄し、洗浄幅広ガンは、1次洗浄後の半導体を2次洗浄する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、本形態における半導体の表面バリ取り処理の構成について説明する。
【0012】
図1、図2および図3は、本発明の実施の形態における半導体の表面バリ取り処理を示す平面図、正面図および左側面図である。
本形態では、図1の示すように複数個の半導体11〜14、21〜24が一列の帯状に接続され半導体バンド10、20を形成している。これらの半導体バンド10、20は互いに平行に配置され、帯状のリード部3bを介し接続されている。また、リード部3bが接続されていない半導体バンド10のもう一方側の側面にはリード部3aが接続されている。そして、このように半導体およびリード部が交互に接続されることによりリードフレーム4を形成している。
【0013】
半導体11〜14、21〜24の表面には受光部11a〜14a、21a〜24aが設置されており、半導体11〜14、21〜24の上部には、この受光部11a〜14a、21a〜24aを保護するために、図2および図3に示すマスク10b、20bが設置されている。
【0014】
また、リード部3a、3bの下部には、一つのリード部3a、3bに対し一つの裏面サポート40a、40bが配置されており、これによりリード部3a、3bを保持している。図2の場合、リード部3aの下部には裏面サポート40aが、リード部3bの下部には裏面サポート40bが配置され、リード部3a、3bを保持している。
【0015】
リードフレーム4の上部には、半導体11〜14、21〜24のバリ取りを行なう表面用バリ除去幅広ガン1が配置される。表面用バリ除去幅広ガン1は、複数個の噴射口1a、1bを有しており、この噴射口1a、1bからリードフレーム4上に研磨剤を噴射して半導体11〜14、21〜24のバリ取りを行なう。表面用バリ除去幅広ガン1に設置されている複数の噴射口1a、1bは、それぞれリードフレーム4のいずれか一つのリード部3a、3bと一対一で対応しており、各噴射口1a、1bは、それぞれが対応しているリード部3a、3bの真上に一つずつ配置される。図1、図2の場合、リード部3aの真上に噴射口1aが、リード部3bの真上に噴射口1bが配置される。
【0016】
各噴射口1a、1bの噴射口幅は、その噴射口1a、1bに対応するリード部3a、3bのリード部幅以上となるように設定されている。例えば、噴射口1bの場合、噴射口1bの噴射口幅W1は、その噴射口1bに対応するリード部3bのリード部幅W2以上となるように設定されている。また同時に噴射口1a、1bは、その噴射口1a、1bから噴射される研磨剤が半導体11〜14、21〜24の受光部11a〜14a、21a〜24aの上部に当たらないよう、その噴射口幅の上限が設定される。
【0017】
次に、図1、図2および図3を用いて、半導体11〜14、21〜24表面のバリ取り処理動作について説明する。
表面のバリ取り処理が始まると、まず表面用バリ除去幅広ガン1に備え付けられている複数の噴射口1a、1bから研磨剤が噴射される。この研磨剤としては、粉末状の研磨剤と液体を混合させた混合剤、例えばガラスビーズと樹脂ビーズと水を混合させたものを用いる。
【0018】
各噴射口1a、1bから噴射された研磨剤は、それぞれの噴射口1a、1bの直下に位置するリード部3a、3bとその両端に位置する半導体11〜14、21〜24のエッジ部分に達し、それにより、その半導体11〜14、21〜24のエッジ部分に位置するバリを除去する。この研磨剤の噴射は、表面用バリ除去幅広ガン1に備え付けられている複数の噴射口1a、1bから同時に行なわれるため、それぞれの噴射口1a、1bに対応するリード部3a、3bの両端に位置する半導体11〜14、21〜24のバリを同時に除去することができる。
【0019】
このとき、噴射された研磨剤の一部は噴射口1a、1bから直接に半導体11〜14、21〜24の受光部11a〜14a、21a〜24aの上部に達し、また一部は半導体11〜14、21〜24のエッジ部分に到達後噴射の圧力等により受光部11a〜14a、21a〜24aに上部へ間接的に到達する。しかし、半導体11〜14、21〜24の上部にはマスク10a、10bが配置されており、これにより研磨剤が受光部11a〜14a、21a〜24aに直接に接することを防いでいる。
【0020】
表面用バリ除去幅広ガン1は、以上のように研磨剤を噴射した状態でリード部3a、3bおよび半導体バンド10、20と平行にリードフレーム4上を移動し、その直下にある半導体11〜14、21〜24のバリを除去していく。ここで表面用バリ除去幅広ガン1を平行移動させる動力は、後述する裏面用バリ除去幅広ガン50を平行移動させる動力と共通であり、その共通動力である一つのモータを駆動させることにより、表面用バリ除去幅広ガン1ならびに裏面用バリ除去幅広ガン50の移動を行なう。
【0021】
このようにして半導体11〜14、21〜24の表面のバリ取りが終了すると、次は半導体11〜14、21〜24の裏面のバリ取り処理へ移る。
次に、本形態における半導体の裏面バリ取り処理の構成について説明する。
【0022】
図4、図5および図6は、本発明の実施の形態における半導体の裏面バリ取り処理を示す下面図、正面図および左側面図である。
リードフレーム4の裏面も表面と同様に、リード部3a、3bと半導体11〜14、21〜24の帯が交互に配列されている。しかし、半導体11〜14、21〜24の裏面には受光部が無いため、裏面には受光部を守るためのマスクは配置されない。また、リード部3a、3bの上部には図5に示す表面サポート60a、60bが配置され、リード部3a、3bを保持する。
【0023】
リードフレーム4の下部には、裏面用バリ除去幅広ガン50が配置されており、裏面用バリ除去幅広ガン50には複数の噴射口50a、50bを有している。そして、表面用バリ除去幅広ガン1の場合と同様に、裏面用バリ除去幅広ガン50の噴射口50a、50bは、それぞれリードフレーム4のいずれか一つのリード部3a、3bと一対一で対応しており、各噴射口50a、50bは、それぞれが対応しているリード部3a、3bの真下に一つずつ配置される。各噴射口50a、50bの噴射口幅は、その噴射口50a、50bに対応するリード部3a,3bのリード部幅以上となるように設定されている。噴射口50bの場合、噴射口50bの噴射口幅W3は、その噴射口50bに対応するリード部3bのリード部幅W4以上となるように設定されている。
【0024】
次に、図4、図5および図6を用いて、半導体11〜14、21〜24裏面のバリ取り処理動作について説明する。
裏面のバリ取り処理が始まると、まず裏面用バリ除去幅広ガン50に備え付けられている複数の噴射口50a、50bから研磨剤が噴射される。
【0025】
各噴射口50a、50bから噴射された研磨剤は、それぞれの噴射口50a、50bの直上に位置するリード部3a、3bとその両端に位置する半導体11〜14、21〜24のエッジ部分に達し、それにより、その半導体11〜14、21〜24のエッジ部分に位置するバリを除去する。この研磨剤の噴射は、裏面用バリ除去幅広ガン50に備え付けられている複数の噴射口50a、50bから同時に行なわれるため、それぞれの噴射口50a、50bに対応するリード部3a、3bの両端に位置する半導体11〜14、21〜24のバリを同時に除去することができる。
【0026】
そして、裏面用バリ除去幅広ガン50は、以上のように研磨剤を噴射した状態でリード部3a、3bおよび半導体バンド10、20に平行にリードフレーム4下部を移動し、その真上にある半導体11〜14、21〜24のバリを除去していく。このようにして半導体11〜14、21〜24の裏面のバリ取りが終了すると、次は洗浄処理へ移る。
【0027】
図7は、本形態の処理工程を示した概念図である。
本形態の処理工程は、半導体11〜14、21〜24の表面ならびに裏面のバリ取り処理を行なう処理室60、バリ取り処理が終了した半導体11〜14、21〜24の1次洗浄を行なう両面シャワー61、両面シャワー61に用いる洗浄水を貯水する1次洗浄タンク63、1次洗浄後の半導体11〜14、21〜24の2次洗浄を行なう洗浄幅広ガン62、および洗浄幅広ガン62に用いる洗浄水を貯水する2次洗浄タンク64により構成されている。
【0028】
処理室60でバリ取り処理を行なった半導体11〜14、21〜24を有するリードフレーム4は、両面シャワー61により、その両面を洗浄される。処理室60でバリ取り処理を行なった半導体11〜14、21〜24の表面および裏面には、研磨剤およびにバリ取り処理によって研磨されたバリの削りくず等が付着しており、両面シャワー61は、これらの付着物の1次洗浄を行なう。この1次洗浄を高い水圧で行なうと、付着物により半導体11〜14、21〜24の表面が傷つけられてしまう危険性があるため、1次洗浄の両面シャワー61の水圧は極力弱くする。
【0029】
両面シャワー61により1次洗浄を終えた半導体11〜14、21〜24を有するリードフレーム4は、洗浄幅広ガン62によって2次洗浄される。洗浄幅広ガンは、図示していない複数の噴射口を有しており、その噴射口から洗浄水を噴射し、半導体11〜14、21〜24の表面およびに裏面の付着物を除去する。2次洗浄時点では、1次洗浄により大まかな付着物は除去されており、2次洗浄時に付着物が半導体11〜14、21〜24の表面を傷つけることはない。そのため2次洗浄の洗浄幅広ガン62の水圧は高めに設定してあり、半導体11〜14、21〜24の付着物を十分に取り除くことができる。
【0030】
以上のように、本形態では、半導体11〜14、21〜24の表面にマスク10b、20bを配し、各リード部3a、3bと一対一で対応した複数の噴射口1a、1bを有する表面用バリ除去幅広ガン1の複数の噴射口1a、1bから研磨剤を噴射し、複数の半導体11〜14、21〜24のバリ部分に局所的に、かつ同時に研磨剤を当てながら、表面用バリ除去幅広ガン1をリード部3a、3bと平行に移動させて半導体11〜14、21〜24表面のバリ取りを行ない、同様に各リード部3a、3bに一対一で対応した複数の噴射口50a、50bを有する裏面用バリ除去幅広ガン50によって半導体裏面のバリ取り処理を行なうこととしたため、半導体11〜14、21〜24の受光部11a〜14a、21a〜24aを傷つけることなくバリ取り処理を行なうことができる。
【0031】
また、複数の噴射口を一体化した幅広ガンを平行移動することでバリ取りが行なえるため、装置構成が単純になり設備コストの低減がはかれるとともに、バリ取り作業中の位置制御が容易になり作業時間の短縮がはかれる。さらに、バリ取り処理を行なう半導体11〜14、21〜24の数を増やしたとしても、幅広ガンのサイズを大きくし噴射口の数を増やすか、もしくは平行移動する距離を延ばすだけで対応できるため、半導体の処理個数に応じて装置の構造および処理工程自体を複雑にする必要はない。
【0032】
また、本形態では、半導体11〜14、21〜24の表面のバリ取り処理を表面用バリ除去幅広ガン1で行ない、裏面のバリ取り処理を裏面用バリ除去幅広ガン50で行なうこととしたため、表面および裏面に噴射する研磨剤の出力をそれぞれ独立に設定することができる。これによりより詳細な条件設定が可能となる。なおかつ、表面用バリ除去幅広ガン1および裏面用バリ除去幅広ガン50の平行移動時の動力は共通のモータで行なうこととしたため、設備の簡略化がはかれる。
【0033】
さらに、本形態では、バリ取り処理後に両面シャワーにより半導体11〜14、21〜24を1次洗浄し、その後洗浄幅広ガン62により2次洗浄を行なうこととしたため、洗浄によって受光部11a〜14a、21a〜24aが傷つくこと防ぎ、なおかつ十分な洗浄を行なうことができる。
【0034】
なお、本形態では、受光部11a〜14a、21a〜24aを有する半導体11〜14、21〜24の表面部のみにマスク10b、20bを配置しバリ取り処理を行なったが、表面および裏面の両面にマスクを配置することとしてもよい。
【0035】
また、本形態では、半導体11〜14、21〜24裏面のバリ取りを表面と同様にバリ除去幅広ガンを用いて行なったが、受光部11a〜14a、21a〜24aを有する半導体11〜14、21〜24表面のバリ取りをバリ除去幅広ガンで行ない、受光部11a〜14a、21a〜24aを有しない半導体11〜14、21〜24裏面のバリ取りを全面打ちの液体ホーキング方式としてもよい。
【0036】
さらに、本形態では幅広ガンに設置されている複数噴射口は、いずれかのリード部3a、3bと一対一で対応することとしたが、いずれかの半導体11〜14、21〜24のエッジ部と一対一で対応するようにしてもよい。またさらに、いずれか一つの半導体11〜14、21〜24のエッジ部に複数の噴射口が対応するようにしてもよい。
【0037】
また、本形態ではリードフレーム4の表面に半導体11〜14、21〜24の受光部11a〜14a、21a〜24aが位置するように配置されていたが、リードフレーム4の裏面に半導体11〜14、21〜24の受光部11a〜14a、21a〜24aが位置するように配置してもよい。その場合マスク10b、20bは、リードフレーム4の裏面側に設置される。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、半導体の表面にマスクを配し、各リード部と一対一で対応した複数の噴射口を有する表面用バリ除去幅広ガンの複数の噴射口から研磨剤を噴射し、複数の半導体のバリ部分に局所的に、かつ同時に研磨剤を当てながら、表面用バリ除去ガンをリード部と平行に移動させて半導体表面のバリ取りを行ない、同様に各リード部に一対一で対応した複数の噴射口を有する裏面用バリ除去幅広ガンによって半導体裏面のバリ取り処理を行なうこととしたため、単純な構成で安価な装置を用い、高い作業効率を保ちつつ、半導体の受光部を傷つけることなくバリ取り処理を行なうことができ、また、半導体の処理個数に応じて設備の複雑化、処理工程の複雑化を招くこともない。
【0039】
また、半導体の表面のバリ取り処理を表面用バリ除去幅広ガンで行ない、裏面のバリ取り処理を裏面用バリ除去幅広ガンで行なうこととしたため、表面および裏面に噴射する研磨剤の出力をそれぞれ独立に設定することができ、より詳細な条件設定が可能となる。なおかつ、表面用バリ除去幅広ガンおよび裏面用バリ除去幅広ガンの平行移動時の動力は共通のモータで行なうこととしたため、設備の簡略化をはかれる。
【0040】
さらに、バリ取り処理後に両面シャワーにより半導体を1次洗浄し、その後洗浄幅広ガンにより2次洗浄を行なうこととしたため、洗浄によって受光部が傷つくこと防ぎ、なおかつ十分な洗浄を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における半導体の表面バリ取り処理を示す平面図である。
【図2】本発明の実施の形態における半導体の表面バリ取り処理を示す正面図である。
【図3】本発明の実施の形態における半導体の表面バリ取り処理を示す左側面図である。
【図4】本発明の実施の形態における半導体の裏面バリ取り処理を示す下面図である。
【図5】本発明の実施の形態における半導体の裏面バリ取り処理を示す正面図である。
【図6】本発明の実施の形態における半導体の裏面バリ取り処理を示す左側面図である。
【図7】本形態の処理工程を示した概念図である。
【符号の説明】
1…表面用バリ除去幅広ガン、1a…噴射口、1b…噴射口、11〜14…半導体、21〜24…半導体、11a〜14a…受光部、21a〜24a…受光部、3a…リード部、3b…リード部、4…リードフレーム、50…裏面用バリ除去幅広ガン、61…両面シャワー、62…洗浄幅広ガン

Claims (6)

  1. 半導体のバリを除去する半導体バリ取り方法において、
    前記半導体の表面のみに、前記半導体を保護するマスクを設置し、
    リードフレームにおける表面の各リード部に対応した複数の噴射口を有し、かつ前記複数の噴射口の幅が、その噴射口に対応する前記表面の各リード部の幅以上に設定された表面用バリ除去幅広ガンから、前記半導体の表面のバリ部分に局所的に、液体と混合された研磨剤を噴射し、
    前記リードフレームにおける裏面の各リード部に対応した複数の噴射口を有し、かつ前記複数の噴射口の幅が、その噴射口に対応する前記裏面の各リード部の幅以上に設定された裏面用バリ除去幅広ガンから、前記半導体の裏面のバリ部分に局所的に、液体と混合された研磨剤を噴射し、
    前記表面用バリ除去幅広ガン及び前記裏面用バリ除去幅広ガンを移動させながら前記半導体のバリを除去し、
    前記半導体をシャワーによって洗浄し、
    前記半導体を洗浄幅広ガンによって洗浄する
    半導体バリ取り方法。
  2. 前記表面用バリ除去幅広ガンと前記裏面用バリ除去幅広ガンは、同一モーターによって駆動することを特徴とする請求項記載の半導体バリ取り方法。
  3. 前記表面用バリ除去幅広ガンの噴射口は、前記表面の各リード部と一対一で対応しており、
    前記裏面用バリ除去幅広ガンの噴射口は、前記裏面の各リード部と一対一で対応していることを特徴とする請求項1記載の半導体バリ取り方法。
  4. 前記研磨剤は、ガラスビーズと樹脂ビーズの混合剤を有することを特徴とする請求項1記載の半導体バリ取り方法。
  5. 半導体のバリを除去するバリ除去幅広ガンにおいて、
    リードフレーム上における表面の各リード部に対応した複数の噴射口を有し、かつ前記複数の噴射口の幅が、対応する前記表面の各リード部の幅以上に設定された表面用バリ除去幅広ガンと、
    前記リードフレーム上における裏面の各リード部に対応した複数の噴射口を有し、かつ前記複数の噴射口の幅が、対応する前記裏面の各リード部の幅以上に設定された裏面用バリ除去幅広ガンと、を備え、
    前記表面用バリ除去幅広ガンは、前記噴射口から、液体と混合された研磨剤を前記半導体の表面のバリ部分に局所的に噴射し、
    前記裏面用バリ除去幅広ガンは、前記噴射口から、液体と混合された研磨剤を前記半導体の裏面のバリ部分に局所的に噴射し、
    前記表面用バリ除去幅広ガン及び前記裏面用バリ除去幅広ガンが、前記表面のリード部及び前記裏面のリード部と平行に移動するバリ除去幅広ガン。
  6. 前記表面用バリ除去幅広ガンの噴射口は、前記表面の各リード部と一対一で対応しており、
    前記裏面用バリ除去幅広ガンの噴射口は、前記裏面の各リード部と一対一で対応していることを特徴とする請求項記載のバリ除去幅広ガン。
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