CN108695167B - 半导体装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体装置的制造方法,其能够检测异物并适合于半导体装置的量产。半导体装置的制造方法具备准备引线框架(RFP)的工序、将多个半导体芯片搭载到引线框架的工序以及通过密封树脂密封引线框架的一部分的工序。在这里,进行树脂密封的工序具有:将引线框架配置到具有形成有空腔部(1‑C、2‑C)的主面(1‑S1、2‑S1)且正被加热的模具(1、2)的主面的工序;将树脂注入到正被加热的模具的主面,以通过密封树脂密封引线框架的一部分的工序;以及从正被加热的模具取出引线框架的工序,在取出工序中,在取出引线框架的同时使用传感器(15)检查模具的主面,对传感器进行冷却,传感器与取出引线框架的臂一体地构成。

Description

半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种半导体装置的制造方法,例如涉及一种具备通过树脂密封搭载有半导体芯片的引线框架的工序的半导体装置的制造方法。
背景技术
半导体装置以如下方式来提供,即:将形成有各种电路模块的半导体芯片搭载于例如引线框架(或者基材),通过导线将半导体芯片的电极(接合焊盘)与引线框架之间电连接,并进行封装。封装是通过模塑装置用例如树脂局部地密封搭载有半导体芯片的引线框架而进行的。
在模塑装置中,在分别加热了的上模具与下模具之间夹持搭载有半导体芯片的引线框架,通过加压装置将上模具与下模具紧固。在上模具的主面以及与上模具的主面相对的下模具的主面,分别形成有规定的形状的空腔部,以使半导体芯片位于该空腔部的方式,将引线框架配置于上模具与下模具之间。另外,在紧固时,以将树脂填充到空腔部的方式注入树脂。由此,作为通过规定的形状的树脂来密封半导体芯片以及搭载有半导体芯片的引线框架的部分(接片等)并进行封装而成的半导体装置来提供。
这样的模塑装置例如记载在专利文献1中。此外,在专利文献1中,将模塑装置称为传递成型装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-123183号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在用树脂密封引线框架之后,在上模具的主面或者/以及下模具的主面,有时残留有所注入的树脂等的树脂碎块、树脂毛刺等。树脂碎块、树脂毛刺在用树脂密封接下来的引线框架时成为异物。如果存在这样的异物,则在用树脂进行密封时,使将接合焊盘与引线框架连接的导线变形,导线间有可能发生短路。另外,在上模具或者/以及下模具中形成放出在密封时产生的剩余空气的气道,但有可能异物堵住气道,引起空隙不良。在任意情况下,都导致成品率的降低。为了减轻成品率的降低,例如在从上模具以及下模具取出经树脂密封的引线框架之后,通过清洗机构清洗上模具以及下模具的主面。
在专利文献1中,示出了在上模具以及下模具的定期清扫作业中,清洗上模具以及下模具,使得不残留打扫用树脂的碎块,并且,将镜子设置于清洗机构,通过目视来确认清扫度。
在该专利文献1中,为了通过目视来确认树脂碎块等,要求能够确认的尺寸较大,为几mm左右。另外,为了通过目视进行确认,要求设置有镜子的清洗机构的移动速度也为低速(例如,20~30mm/sec左右)。专利文献1示出的技术在定期清扫作业中能够检测尺寸较大的树脂碎块等,但如下所述,在对半导体装置进行量产时,不适于检测树脂碎块等异物。
即,在专利文献1中,为了通过目视来确认树脂碎块等,要求使清洗机构的移动速度变慢。与此相对地,在半导体装置的量产中,清洗机构的移动速度例如为150mm/sec以上。因此,难以通过目视来确认树脂碎块等。另外,在量产上造成问题的异物的尺寸是几百μm左右。另一方面,通过目视能够确认的尺寸的限度是几mm左右。因此,根据造成问题的异物的尺寸的观点,通过专利文献1的技术,也难以检测量产时的树脂碎块等。
另外,通过目视能够确认的尺寸的灵敏度较大程度地取决于检查者。因此,即使给检查者实施训练,也推测为在检查者之间产生1mm左右的误差。即,在检查者之间确认出的结果中产生差异,得不到稳定的检查结果。进一步地,为了通过目视进行检测,要求在量产时始终配置检查者,需要庞大的人力成本。
其他课题和新颖的特征将根据本说明书的叙述以及附图而变得明确。
用于解决课题的技术方案
如果叙述一个实施方式的半导体装置的制造方法,则如下所述。
即,半导体装置的制造方法具备以下工序:a工序,准备具有多个器件形成区域的引线框架;b工序,在所述a工序之后,将多个半导体芯片搭载到引线框架的多个器件形成区域;以及c工序,在所述b工序之后,通过密封树脂密封引线框架的一部分以及多个半导体芯片。在这里,c工序具有以下工序:c1工序,将引线框架配置到具有形成有多个空腔部的主面且正被加热的模具的主面,所述多个空腔部分别配置引线框架的多个器件形成区域;c2工序,在所述c1工序之后,将树脂注入到正被加热的模具的主面上,以通过密封树脂密封引线框架的一部分以及多个半导体芯片;以及c3工序,在所述c2工序之后,从正被加热的模具取出引线框架。在所述c3工序中,在取出引线框架的同时使用传感器检查模具的主面,对传感器进行冷却,所述传感器与取出引线框架的臂一体地构成。
发明效果
根据一个实施方式,能够提供一种能够检测异物且适合于半导体装置的量产的半导体装置的制造方法。
附图说明
图1是示出实施方式1的半导体装置的制造方法的流程图。
图2的(A)至图2的(C)是实施方式1的引线框架的立体图。
图3的(A)以及图3的(B)是实施方式1的树脂密封后的引线框架以及半导体装置的立体图。
图4的(A)以及图4的(B)是示出实施方式1的半导体装置的结构的图。
图5是用于说明实施方式1的树脂密封的说明图。
图6的(A)至图6的(J)是示出实施方式1的模塑装置的动作的时序图。
图7是示出实施方式1的模塑装置的状态的图。
图8的(A)以及图8的(B)是示出实施方式1的模塑装置的状态的图。
图9的(A)以及图9的(B)是示出实施方式1的模塑装置的状态的图。
图10是示出实施方式1的模塑装置的状态的图。
图11是示出实施方式1的模塑装置的状态的图。
图12是示出实施方式1的模塑装置的状态的图。
图13的(A)至图13的(C)是示出实施方式1的复合单元的结构的图。
图14是示出实施方式1的模塑装置的状态的图。
图15是示出实施方式1的模塑装置的状态的图。
图16是示出实施方式1的模塑装置的状态的图。
图17是示出实施方式1的模塑装置的状态的图。
图18是示出实施方式1的模塑装置的状态的图。
图19是示出实施方式2的模塑装置的状态的图。
图20是示出实施方式3的模塑装置的状态的图。
标号说明
1 上模具
1-S1、2-S1 主面
2 下模具
10 模塑装置
11 装载机
12 卸载机
13 清洗机构
14 罩壳体
15 传感器
30 控制器
31 识别单元
32 管理服务器
33 马达
34 编码器
LCU 复合单元
具体实施方式
下面,参照附图,说明本发明的各实施方式。此外,公开只不过是一个例子,本领域技术人员关于保持发明的主旨的适当变更而能够容易想到的变更当然包含在本发明的范围中。另外,为了更明确地说明,在附图中,与实际的形态相比,有时示意性地示出各部的宽度、厚度、形状等,但只不过是一个例子,并非限定本发明的解释。
另外,在本说明书和各图中,有时对与关于出现过的图叙述过的要素相同的要素附加同一符号,适当省略详细说明。
(实施方式1)
<半导体装置的制造方法的概略>
图1是示出实施方式1的半导体装置的制造方法的流程图。在步骤(工序)S1中,通过公知的半导体制造技术而准备形成有多个电路模块的半导体芯片。另外,在步骤S2中,准备搭载在步骤S1中准备的半导体芯片的引线框架。关于在该步骤S2中准备的引线框架,将分别搭载半导体芯片的多个引线框架准备成例如1张一体化的引线框架。在步骤S3中,将在步骤S1中准备的半导体芯片搭载到在步骤S2中准备的引线框架,通过导线将半导体芯片的接合焊盘与引线框架的内引线电连接。
通过具有模具的模塑装置局部地对在步骤S3中准备的搭载有半导体芯片的引线框架进行树脂密封。通过与半导体制造装置相符的模塑装置进行的步骤(工序)如果大致区分,则包括如下3个步骤S4~S6。即,在步骤S4中,将在步骤S3中准备的引线框架作为材料投入到模塑装置(材料投入)。即,将搭载有半导体芯片的引线框架插入到构成模具的上模具与下模具之间(引线框架的装载)。在接着步骤S4的步骤S5中,在注入树脂(密封树脂)的同时通过处于加热状态的上模具与下模具将引线框架紧固,对搭载有半导体芯片的引线框架的一部分进行树脂密封。另外,在步骤S5之后的步骤S6中,取出引线框架。即,使上模具与下模具之间变宽,取出经局部地树脂密封的引线框架(引线框架的卸载)。
取出的引线框架在步骤S7中,以成为每个半导体芯片的引线框架的方式进行切断,进行引线的成型。
接下来,以QFP(Quad Flat Package,四面扁平封装)用的引线框架为例说明图1所示的流程图。图2是实施方式1的引线框架的立体图。另外,图3是实施方式1的树脂密封后的引线框架以及半导体装置的立体图。
图2的(A)是在步骤S2中准备的引线框架的立体图。在该图中,DYP表示搭载在步骤S1中准备的半导体芯片CHP(图2的(B))的管芯部(器件形成区域)。以围绕该管芯部DYP的方式配置引线部PR,形成与1个半导体芯片CHP对应的引线框架RF。分别与半导体芯片CHP对应的多个引线框架RF形成于1张金属板,形成一体的引线框架RFP。开口于引线框架RFP的部分RCK在后面说明,表示在将引线框架RFP配置到模具以及取出时被插入设置于装载机以及卸载机(下面也称为臂)的框架卡盘部的部分。
在图2的(B)中示出将在步骤S1中准备的半导体芯片CHP搭载于引线框架RF的各个管芯部DYP的状态。在图2的(C)中示出在步骤S3中通过导线BWR将半导体芯片CHP的接合焊盘(未图示)与引线部PR的内引线部电连接的状态。
将图2的(C)所示的状态的引线框架在步骤S4中装载到模具,在步骤S5中进行树脂密封,在步骤S6中从模具卸载。图3的(A)是示出卸载后的引线框架RFP的立体图。在该图中,RGP表示密封了半导体芯片CHP以及内引线部的密封树脂。在步骤S7中,从图3的(A)所示的引线框架RFP切取对应于半导体芯片CHP的引线框架RF,进行外引线部的成型,得到图3的(B)所示的半导体装置SHP。
图4是示出实施方式1的半导体装置SHP的结构的图。图4的(A)示出半导体装置SHP的俯视图,图4的(B)是示出图4的(A)的俯视图中的A-A剖面的剖视图。如图4的(B)所示,构成引线框架RF的引线部RR中的内引线部RR(IN)和管芯部DYP以及搭载于管芯部DYP的半导体芯片CHP通过密封树脂RGP来密封。另外,将半导体芯片CHP的接合焊盘PD与内引线部RR(IN)连接的导线BWR也通过密封树脂RGP来密封。在图4的(B)中,CRC表示将管芯部DYP与半导体芯片CHP连接的连接层。
MC表示涂敷于外引线部RR(OT)的镀敷层。外引线部RR(OT)如图4的(B)所示地折弯地成型。在这里以QFP为例,因此,如图4的(A)所示,外引线部RR(OT)分别从由密封树脂RGP构成的封装体的4边突出。
<密封工序的概要>
接下来,说明通过模塑装置局部地对引线框架RFP进行树脂密封时的动作。如在图2中说明的那样,引线框架RFP通过分别对应于半导体芯片CHP的多个引线框架RF而形成,但在这里,以1个引线框架RF为例进行说明。
图5是用于说明实施方式1的树脂密封的说明图。在该图中,1以及2表示模塑装置具备的模具。在这里,1表示上模具,2表示下模具。本说明书中,将在铅垂方向上配置于下侧的模具称为下模具,将配置于上侧的模具称为上模具。
上模具1具备主面1-S1以及主面1-S1的相反侧的背面1-S2。同样地,下模具2也具备主面2-S1以及主面2-S1的相反侧的背面2-S2。以上模具1的主面1-S1与下模具2的主面2-S1相对的方式(相向的方式)配置上模具1以及下模具2。另外,在该图中虽然省略,但上模具1的背面1-S2和下模具2的背面2-S2分别结合到加压装置。在将引线框架RF紧固时,通过加压装置使上模具1与下模具2以上模具1与下模具2之间变窄的方式移动,以使上模具1的主面1-S1处的分型面1-P经由引线框架RF与下模具2的主面2-S1处的分型面2-P抵接。与此相对地,在取出引线框架RF时,通过加压装置使上模具1与下模具2以主面1-S1与主面2-S1之间打开的方式移动。
另外,上模具1以及下模具2通过未图示的加热装置始终进行加热,始终维持于例如180℃。
在上模具1的主面1-S1,形成有与封装体的外形形状相匹配的空腔部1-C。另外,在该实施方式1中,在上模具1的主面1-S1的一部分,形成有连结到空腔部1-C的气道1-A。即,在主面1-S1,形成有空腔部1-C、分型面1-P以及气道1-A。
在下模具2的主面2-S,也形成有与封装体的外形形状相匹配的空腔部2-C。另外,在该实施方式1中,在下模具2的主面2-S1,形成有纵槽3用的开口部。即,在主面2-S,形成有空腔部2-C、分型面2-P以及纵槽3用的开口部。
在用树脂密封引线框架RF的一部分时,如图5所示,以将搭载有半导体芯片CHP的接片部DYP和内引线部收纳于空腔部1-C以及2-C的方式,将引线框架RF配置于上模具1与下模具2之间。其后,通过加压装置使上模具1以及下模具2移动,以使主面1-S1的分型面1-P经由引线框架RF与主面2-S1的分型面2-P抵接。此时,将树脂片RGP-T投入到纵槽3,在该图中将柱塞4沿着铅垂方向从下侧向上侧顶起。通过加热状态的上模具1以及下模具2,树脂片RGP-T发生熔化,注入到由空腔部1-C以及2-C形成的空间,用树脂填满。由此,通过树脂密封半导体芯片CHP以及内引线部。此外,通过树脂的注入而剩余的空气经由气道1-A放出。
在通过树脂进行密封之后,通过加压装置,使上模具1与下模具2之间变宽,取出用树脂局部地密封了的引线框架RF。
在这里,以对应于半导体芯片CHP的引线框架RF为例进行了说明,但在一体地形成多个引线框架RF而成的引线框架RFP的情况下也一样。
在取出经局部地树脂密封的引线框架RFP之后,如果树脂残留于主面1-S1或者/以及2-S1,则成为树脂碎块。在该情况下,残留于主面1-S1的树脂碎块由于重力而落下到在铅垂方向上配置于下侧的下模具2的主面2-S1。因此,树脂碎块残留于主面2-S1的情况较多。
<模塑装置的动作>
接下来,说明模塑装置的动作。由于通过模塑装置动作来执行图1所示的步骤S4~S5的工序,因此,以下说明的动作能够视为说明半导体装置SHP的制造方法中的工序。
模塑装置具备上模具、下模具、加压装置、装载机、卸载机、结合到装载机和卸载机的驱动机构以及控制部等。关于构成模塑装置的这些部分,在之后说明的模塑装置的动作时进行说明。
图6是示出实施方式1的模塑装置的动作的时序图。在图6中,横轴表示时间。图6的(A)示出模塑装置整体的状态,图6的(B)示出模塑装置具备的模具(上模具以及下模具)的状态。图6的(C)~图6的(I)示出与在图1的步骤S6中执行的引线框架的卸载相关的定时。另外,图6的(J)在后面说明,示出在传感器的冷却中使用的干空气的风量。首先,使用图6的(A)以及图6的(B)来说明至引线框架的装载(图1的步骤S4)以及树脂的密封(图1的步骤S5)为止,其后说明卸载(图1的步骤S6)。
在该实施方式1中,检测在下模具处是否存在异物。在未检测到异物的情况下,模塑装置重复执行相同的动作。即,循环地重复进行相同的动作。在图6中示出当前循环以及接着当前循环的下一循环的一部分。
<<引线框架的装载>>
当前循环在时刻t1之前的时刻t0下开始。在该时刻t0至时刻t1的期间,模塑装置成为“材料投入”状态和“树脂密封”状态。即,在图6中,与作为下一循环的一部分而示出的“材料投入”相同的“材料投入”状态从时刻t0开始,其后,图6的当前循环所示的“树脂密封”状态持续至时刻t1。该“材料投入”状态相当于引线框架的装载。使用图7~图10来说明“材料投入”状态。图7~图10是示出实施方式1的模塑装置10的状态的图。
在当前循环的“材料投入”状态下,模塑装置成为图7的状态。在图7中,上模具1以及下模具2具有与图5中说明的模具相同的结构。在图7中,为了避免附图变得复杂,省略气道1-A、纵槽3、树脂片3以及柱塞4。在之后的附图中,上模具1以及下模具2也具有与图5相同的结构,也与图7同样地,省略气道1-A、纵槽3、树脂片3以及柱塞4。
另外,在图7中,1-L表示上模具1的第1端部,1-F表示上模具1的第2端部。如该图所示,在主面1-S1,在第1端部1-L与第2端部1-F之间形成有多个空腔部1-C。在图7中,2-L表示下模具2的第1端部,2-F表示下模具2的第2端部。与主面1-S1同样地,在主面2-S1,在第1端部2-L与第2端部2-F之间形成有多个空腔部2-C。
此外,在图7中,IR表示异物。示出当在图6所示的当前循环的前一循环中残留树脂碎块的情况下,树脂碎块残留于下模具的主面2-S1处的分型面2-P或者/以及空腔部2-C,成为异物。
模塑装置10具备装载机11。装载机11具备主面11-S1、主面11-S1的相反侧的背面11-S2、第1端部11-L以及第2端部11-F。在第1端部11-L与第2端部11-F之间的主面11-S1,将多个框架卡盘部PCT设置于装载机11。装载机11结合到未图示的驱动机构,被驱动机构驱动成向在该图中记载为“前”的方向(←前进)前进或者向记载为“后”的方向(→后退)向后行进。
在“材料投入”状态下,在装载机11的主面11-S1安装将半导体芯片CHP搭载于各个管芯部DYP的引线框架RFP(图2的(A)~(C))。即,将图2的(C)所示的引线框架FRP安装于主面11-S1。在该情况下,虽然没有特别限制,但框架卡盘部PCT插入到图2的(C)所示的引线框架RFP的开口部RCK,固定引线框架RFP。
在“材料投入”状态时,如图6的(B)所示,上模具1与下模具2之间变宽(敞开)。通过结合到装载机11的驱动机构,装载机11前进而插入到上模具1与下模具2之间。即,以装载机11的背面11-S2与主面1-S1相向、装载机11的主面11-S1与主面2-S1相向的方式,插入装载机11。装载机11的前进是通过装载机11的第2端部11-F从上模具1以及下模具2的第1端部1-L以及2-L朝向第2端部1-F以及2-F移动而进行的。在该情况下,装载机11以装载机11不与上模具1以及下模具2接触的方式、且以装载机11的背面11-S2与分型面1-P平行、装载机11的主面11-S1与分型面2-P平行的方式,进行移动。
图8示出在“材料投入”状态下装载机11插入到上模具1与下模具2之间而到达规定位置时的状态。图8的(A)是在剖面观察上模具1、下模具2以及装载机11的剖视图,图8的(B)是从上模具1上观察的俯视图。如图8的(B)所示,上述规定位置表示在俯视图中构成引线框架RFP的各个引线框架RF中的管芯部DYP以及内引线部RR(IN)收纳于空腔部1-C以及2-C的位置。换言之,引线框架RFP移动,以将引线框架RF中的管芯部DYP和内引线部RR(IN)配置于与空腔部1-C以及2-C对应的位置。
当装载机11到达规定位置时,通过框架卡盘部PCT固定于装载机11的引线框架RFP从框架卡盘部PCT分离。由此,如图9所示,引线框架RFP配置于下模具2的主面2-S1。图9的(A)是在剖面观察上模具1、下模具2以及装载机11的剖视图,图9的(B)是从其上表面观察下模具2的俯视图。在该情况下,各个引线框架RF中的管芯部DYP以及内引线部RR(IN)如图9的(B)所示,配置成收纳于空腔部2-C。
如图9所示,当将引线框架RFP搭载于下模具2的主面2-S1后,装载机11向“后”的方向移动。即,装载机11后退。如果关注装载机11的第2端部11-F的话,则第2端部11-F从上模具1以及下模具2的第2端部1-F以及2-F朝向第1端部1-L以及2-L移动,移动至相比第1端部1-L以及2-L更靠外侧的位置。在从其上方观察上模具1的背面1-S2的俯视图中,装载机11移动至模具(上模具1以及下模具2)的外侧。由此,如图10所示,从上模具1与下模具2之间取出装载机11。
至此,将搭载有多个半导体芯片CHP的引线框架RFP配置于下模具2的规定位置。
<<树脂密封>>
接下来,使用图11以及图12来说明“树脂密封”状态。图11以及图12是示出实施方式1的模塑装置10的状态的图。
当“材料投入”状态完成而转移到“树脂密封”状态后,通过模具(上模具1以及下模具2)进行引线框架RFP的紧固(合模)。即,如图10所示,以使打开的上模具1与下模具2之间变窄的方式,通过未图示的加压装置使模具移动。由此,如图11所示,上模具1的分型面1-P与下模具2的分型面2-P抵接,通过上模具1与下模具2将引线框架RFP紧固。
虽然没有特别限制,但在图11所示的状态时,将图5所示的树脂片RGP-T投入到纵槽3。由此,如在图5中说明的那样,将树脂RGP注入到各个空腔部,用树脂RGP密封搭载有半导体芯片CHP的接片部DYP以及内引线部RR(IN),成为图12所示的状态。
至此,成为通过树脂RGP局部地密封了引线框架RFP的规定部的状态。在“树脂密封”状态下,如果在下模具2的主面2-S1存在异物IR,则例如有时堵塞气道。另外,如果在空腔部2-C存在异物IR,则会混入到所注入的树脂RGP或者/以及附着于所成型的树脂RGP,导致导线BWR(图5的(B))的变形。
<<引线框架的卸载>>
接下来,说明在图1中说明的在步骤S6中实施的引线框架的卸载。在图6中,在时刻t1至时刻t3执行,图6的(A)的模塑装置10的状态相当于“树脂密封完成的引线框架取出”状态(下面也称为“引线框架取出”状态)。
在该实施方式中,在“引线框架取出”状态下,进行清洗存在于下模具2的主面2-S1的异物IR的动作。清洗是通过从下模具2的主面2-S1向上模具1的主面1-S1方向吸引空气而实施的。即,通过吸引来收集存在于主面2-S1的异物IR,从而进行清洗。因此,作为进行清洗的清洗机构,例如使用吸引器或者集尘器。
另外,在该实施方式中,检测在实施了清洗的主面2-S1是否残留有异物IR。该异物检测也是在“引线框架取出”状态下实施。在该实施方式中,通过传感器、摄像机来拍摄下模具2的主面2-S1,根据拍摄到的像的数据,检测是否残留有异物IR。
接下来,使用图13~图18来进行说明,在该实施方式中,从模具取出引线框架的卸载机、进行模具的清洗的清洗机构以及传感器一体地构成。由此,能够在时间上并行地进行引线框架的取出、清洗以及异物的检测,能够缩短半导体装置SHP的制造所需的时间。另外,为了拍摄主面2-S1的像,传感器接近于加热状态的上模具1以及下模具2。因此,传感器放置于高温状态,考虑到其特性的劣化或者/以及寿命变短。在该实施方式1中,通过冷却机构对传感器进行冷却,因此,即使接近于加热状态的上模具1、下模具2,也能够抑制其特性的劣化或者/以及寿命变短。
图13是示出一体地构成卸载机、清洗机构以及传感器而成的复合单元的结构的结构图。另外,图14~图18是示出实施方式1的模塑装置10的状态的图。
<<<复合单元>>>
图13的(A)是复合单元LCU的俯视图,图13的(B)是示出图13的(A)中的B-B剖面的剖视图,图13的(C)是示出图13的(A)中的C-C剖面的剖视图。
复合单元LCU具备卸载机(臂)12、清洗机构13以及收纳于罩壳体14的传感器15。卸载机12在俯视观察时,其外形是长方形的箱形。将相当于长方形的一条短边的端部设为卸载机12的第1端部12-L,并将相当于另一条短边的端部设为卸载机12的第2端部12-F。将箱的底面设为卸载机12的主面12-S1,并将上表面设为卸载机12的背面12-S2。由于是箱形,因此,第1端部12-L与第2端部12-F相互位于相反侧,主面12-S1与背面12-S2也相互位于相反侧。在卸载机12的主面12-S1,与装载机11同样地,将多个框架卡盘部PCT设置于第1端部12-L与第2端部12-F之间。
将清洗机构13安装于卸载机12的第2端部12-F侧。该实施方式1的清洗机构13是具备主面13-S1、背面13-S2以及4个侧面13-L、13-U、13-D和13-F的箱状的框体。在这里,主面13-S1是做成开口状态的开口面,背面13-S2经由配管结合到集尘器(未图示)。当通过集尘器开始空气的吸引时,从清洗机构13的开口面在BA的方向上进行空气的吸引,与空气一起,异物也被向BA的方向吸引。该清洗机构13的侧面13-L安装并固定于卸载机12的第2端部12-F。
罩壳体14也是箱形的外形形状,具备主面14-S1、背面14-S2以及4个侧面14-L、14-F(侧面14-L的相反侧的侧面)、14-U、14-D(侧面14-U的相反侧的侧面)。主面14-S1是开口状态的开口面,在背面设置有与配管结合的开口部16。罩壳体14的侧面14-L安装于清洗机构13的侧面13-F,罩壳体14固定于清洗机构13。另外,开口部16结合到配管19,该配管19结合到设置有模塑装置10的制造半导体装置的工厂的干燥空气源(未图示)。配管19在该实施方式1中,由3个配管部19-1~19-3构成。在配管部19-1与19-2之间,设置有调整向罩壳体14供给的空气(干燥空气:下面也称为干空气)的流量的流量调整阀20,在配管部19-2与19-3之间设置有使向罩壳体14的干空气的供给停止/开始的开闭阀体21。
通过打开开闭阀体21,将来自干燥空气源的干空气送给罩壳体14,从而从罩壳体14的开口面14-S1向BB的方向排出干空气。另外,能够通过流量调整阀20来调整从开口面14-S1排出的干空气的流量。
将传感器15配置于罩壳体14内。传感器15在该实施方式中,通过线传感器构成。线传感器(传感器)15通过贯通罩壳体14的侧面14-L的安装配件18而安装并固定于清洗机构13的侧面13-F。即,罩壳体14以及传感器15隔着清洗机构13配置并固定于卸载机12的第2端部12-F侧。清洗机构13、罩壳体14以及传感器15固定于卸载机12,因此,当卸载机12移动时,清洗机构13、罩壳体14以及传感器15也一体地移动。即,构成复合单元LCU的卸载机13、清洗机构13、罩壳体14以及传感器15作为一体而构成并作为一体而移动。
使用图14~图18来进行说明,在“引线框架取出”状态时,复合单元LCU前进而插入到上模具1与下模具2之间,其后后退。在将复合单元LCU插入于模具之间的状态下,卸载机12的主面12-S1、清洗机构13的主面(开口面)13-S1、罩壳体14的主面(开口面)14-S1以及传感器15的摄像面15-S1与下模具2的主面2-S1相向。因此,清洗机构13的开口面13-S1在从下模具2的主面2-S1朝向上模具1的主面1-S1的方向(BA)上进行吸引而进行集尘。另一方面,罩壳体14的开口面14-S1在从上模具1的主面1-S1朝向下模具2的主面2-S1的方向(BB)上进行干空气的排出。
在该实施方式中,如图13的(B)所示,开口面14-S1、摄像面15-S1、开口面13-S1依次变低。因此,在将复合单元LCU配置于下模具2上时,开口面13-S1最接近于主面2-S1,接下来,摄像面15-S1近,开口面14-S1最远。由此,能够高效地收集异物IR。另外,干空气流过传感器15的周围的空间17,从开口面13-S1排出,因此,能够通过流过的干空气来抑制传感器15的温度上升并进行冷却。
在图13的(A)中,虚线所示的多个框2-C示出将复合单元LCU配置于下模具2上时的空腔部。例如,在图7中,以示意性的剖面示出上模具1以及下模具2,因此,空腔部1-C以及2-C以1列示出,但空腔部1-C、2-C分别如图8的(B)、图9的(B)以及图13的(A)所示,在上模具1的主面1-S1以及下模具2的主面2-S1,在俯视图中形成为矩阵状。另外,清洗机构13对在图13的(A)中在列方向上形成的多个空腔部2-C同时进行集尘。同样地,线传感器15对在列方向上形成的多个空腔部2-C同时进行拍摄。
<<<引线框架取出>>>
接下来,说明使用上述复合单元LCU的“引线框架取出”状态。返回到图6进行说明。图6的(C)是示出上述复合单元LCU的状态的图。在图6的(C)中,在时刻t1至t2的期间,复合单元LCU前进,进行引线框架卡夹。另外,图6的(J)示出从罩壳体14的开口面14-S1朝向下模具2的主面2-S1排出的干空气的流量。在时刻t1至t2的期间,通过调整流量调整阀20,使从开口面14-S1排出的干空气的流量变小(微风)。
使用图14以及图15来说明复合单元LCU的前进。图14示出复合单元LCU开始前进时的状态。如图6的(A)以及(B)所示,当成为“引线框架取出”状态时,模具敞开。即,上模具1与下模具2之间变宽。由此,在经树脂密封的引线框架RFP如图14所示地配置于下模具2的主面2-S1的状态下,上模具1的主面1-S1与下模具2的主面2-S1之间变宽。
经由配管部19-1将流量少的干空气供给到罩壳体14,因此,通过流过空间17的干空气来抑制传感器15的温度上升。
在后面使用图17来说明,在卸载机12的第1端部12-L结合驱动复合单元LCU的驱动机构。通过该驱动机构,复合单元LCU向在图14中记载为“前”的方向(←前进)移动,插入到打开的状态的上模具1与下模具2之间。即,以背面14-S2、13-S2以及12-S2与主面1-S1相向且主面14-S1、13-S1以及12-S1与主面2-S1相向的方式,插入复合单元LCU。复合单元LCU的前进是通过侧面14-F、侧面13-F以及第2端部12-F从上模具1以及下模具2的第1端部1-L以及2-L朝向第2端部1-F以及2-F移动而进行的。在该情况下,复合单元LCU以不与上模具1以及下模具2接触的方式,且以上模具1的分型面1-P以及下模具2的分型面2-P与卸载机12的主面12-S1平行的方式进行移动。
在图15中示出复合单元LCU前进而到达规定位置的状态。在这里,规定位置是指设置于卸载机12的各个框架卡盘部PCT到达引线框架RFP的对应的开口部PCK(图2的(C))上的位置。由此,复合单元LCU的前进完成,开始引线框架卡夹。
在引线框架卡夹中,使复合单元LCU与下模具2的主面2-S1之间的距离变小。例如,通过未图示的驱动机构使复合单元LCU向下侧移动。通过复合单元LCU向下侧移动,从而将框架卡盘部PCT插入到引线框架RFP的开口部PCK,将引线框架RFP固定到卸载机12。在将引线框架RFP固定于卸载机12的状态下,复合单元LCU向上侧移动。在图16中示出固定了引线框架RFP而复合单元LCU向上侧移动的状态。
至此,针对规定部被树脂密封的引线框架RFP的引线框架卡夹完成。此外,在引线框架卡夹中,在罩壳体14的开口面14-S1中,也持续排出微风。
再次返回到图6,继续说明。当引线框架卡夹在时刻t2下完成后,如图6的(C)所示,复合单元LCU开始后退。图17是示出复合单元LCU开始后退时的状态的图。
在图17中,33表示马达,34表示产生与马达33的转速相应的编码器脉冲ECP的编码器。马达33与卸载机12的第1端部12-L之间通过滚珠丝杠35而结合。通过马达33旋转,从而滚珠丝杠35旋转,通过滚珠丝杠35的旋转,卸载机12前进或者后退。即,通过马达33旋转,从而复合单元LCU前进或者后退。因此,通过马达33以及滚珠丝杠35,构成驱动复合单元LCU的驱动机构。另外,从编码器14输出的编码器脉冲ECP与马达33的转速相应地产生,因此,无论马达33的旋转速度多少,都能够根据编码器脉冲ECP来掌握复合单元LCU的位置。
实施方式1的模塑装置10不仅具备上述模具(上模具1、下模具2)、装载机11、复合单元LCU,还具备上述驱动机构,还具备控制器30以及识别单元31。
识别单元31连接到收纳于罩壳体14的传感器15,对传感器15供给扫描开始信号SCC。传感器15响应于扫描开始信号SCC,进行拍摄,将拍摄到的像的数据作为扫描图像数据SCD供给到识别单元31。识别单元31根据所供给的扫描图像数据SCD,判定是否存在异物。即,通过传感器15与识别单元31来检查在下模具2的主面是否存在异物。当在该检查中判定为存在异物的情况下,虽然没有特别限制,但识别单元31掌握判定出的异物的尺寸和异物的个数,进一步地判定是否存在尺寸超过规定的尺寸(阈值)的异物。在判定为存在尺寸超过阈值的异物的情况下,识别单元31将停止信号STP1供给到控制器30。这里的阈值是在量产上造成问题的异物的尺寸(例如,几百μm左右)。
另外,识别单元31将有没有异物、异物的尺寸、异物的个数以及有没有超过阈值的异物作为识别结果DET供给到管理服务器32。该管理服务器32不设置于模塑装置10而设置于工厂,是管理设置于工厂的多个制造装置(包括模塑装置10)的共同的服务器。结合到配管19-3的工厂干空气源36也同样地不设置于模塑装置10而设置于工厂。
控制器30控制模塑装置10的整体。例如,控制器30接收来自编码器34的编码器脉冲ECP,掌握复合单元LCU的位置,根据所掌握的位置,以使复合单元LCU到达期望的位置的方式控制马达30的转速以及旋转方向。除此以外,控制器30还进行装载机11以及加压装置等的控制,但在本说明书中,仅说明与复合单元LCU相关的控制。
控制器30通过驱动机构使复合单元LCU前进,当根据编码器脉冲ECP判定为复合单元LCU到达规定位置时,如图16所示,以将引线框架RFP固定于复合单元LCU的方式控制驱动机构。其后,控制器30通过驱动机构使复合单元LCU后退。在后退时,控制器30使未图示的集尘器进行动作,并且对识别单元31供给识别开始触发DETS,并且供给与编码器脉冲ECP同步的编码器脉冲RECT。在该实施方式1中,控制器30根据编码器脉冲ECP判定复合单元LCU的位置,根据位置来控制流量调整阀20。在该实施方式1中,在复合单元LCU到达规定位置而开始后退的时刻t2下,控制流量调整阀20以使干空气的流量变大。
识别单元31当被供给上述识别开始触发DETS时,形成扫描开始信号SCC,传感器15以与编码器脉冲RECT同步地进行拍摄的方式进行动作。此外,构成传感器15的线传感器拍摄与拍摄面15-S1相向的面(主面2-S1)。
控制器30当被从识别单元31供给停止信号STP1时,使构成驱动机构的马达33停止。另外,控制器30在被从管理服务器32供给停止信号STP2的情况下,也使马达33停止。
管理服务器32例如在未从识别单元31定期地供给识别结果DET的情况下,产生停止信号STP2。在模塑装置10适当地工作的情况下,定期地成为“引线框架取出”状态。每当成为“引线框架取出”状态时,将扫描图像数据SCD供给到识别单元31,不管停止信号STP1如何,都对管理服务器32供给识别结果DET。另一方面,当在模塑装置10中发生异常而陷入不适当地工作的状态时,陷入不产生“引线框架取出”状态的状态。在该情况下,不将扫描图像数据SCD供给到识别单元31。其结果是,不将识别结果DET供给到管理服务器32。因此,在不将识别结果DET定期地供给到管理服务器32的情况下,管理服务器32判断为模塑装置10不适当地工作,产生停止信号STP2。
另外,当在传感器15或者/以及识别单元31中发生异常的情况下,也不将识别结果DET定期地供给到管理服务器32。因此,在检查机构(传感器15以及识别单元32)不适当地工作的情况下,也产生停止信号STP2。当这样产生停止信号STP2时,模塑装置10停止。因此,在模塑装置10或者检查机构不适当地工作的情况下,能够防止制造不良产品,能够降低产生不良产品的风险。
另外,管理服务器32基于定期地供给的识别结果DET,推测模塑装置10的状况,根据推测而产生停止信号STP2。例如,在连续供给的识别结果DET中,在尺寸不超过阈值的异物的数量增加的情况下,管理服务器32推测为期望进行模塑装置10的维修,产生停止信号STP2,使模塑装置10停止。即,管理服务器32根据尺寸不超过阈值的异物的数量来掌握异物的倾向,如果是异物的数量增加的倾向,则推测为进行维修是更好的状况,使模塑装置10停止。如果从掌握异物的倾向这样的观点来看,则能够视为管理服务器32基于定期地供给的识别结果来实施异物的倾向管理。在这样看的情况下,在尺寸不超过阈值的异物的数量超过规定的值(倾向管理用阈值)时,管理服务器32使模塑装置10停止。
在图6的(D)中示出在“引线框架取出”状态下通过控制器30控制的集尘器的定时。另外,在图6的(E)中示出上述识别开始触发信号的波形,在图6的(F)中示出上述编码器脉冲信号ECP以及RECP的波形。进一步地,在图6的(G)中示出传感器15的摄像定时,在图6的(H)中示出识别单元31的动作,在图6的(I)中示出上述停止信号STP1。此外,图6的(I)示出在识别单元31的异物有无判定中判定为存在异物的情况下的波形。
另外,在图6的(J)中示出通过由控制器30实施的流量调整阀20的控制而变化的干空气的流量变化。图6的(J)所示的流量变化是从罩壳体14排出的干空气的流量变化。
<<<后退的动作>>>
使用图6以及图17来说明复合单元LCU后退时的动作。当框架卡夹在时刻t2下完成后,控制器30使马达33向与“前进”时相反的方向旋转。由此,滚珠丝杠35向相反方向旋转,复合单元LCU如图6的(C)所示地后退。
在复合单元LCU的后退中,复合单元LCU向在图17中记载为“后”的方向(←后退)移动,从打开的状态的上模具1与下模具2之间取出固定了引线框架RFP的状态的复合单元LCU。即,复合单元LCU以背面14-S2、13-S2以及12-S2与主面1-S1相向且主面14-S1、13-S1以及12-S1与主面2-S1相向的状态向后退的方向移动。在复合单元LCU的后退中,侧面14-F、侧面13-F以及第2端部12-F从上模具1以及下模具2的第2端部1-F侧以及2-F侧向第1端部1-L侧以及2-L侧移动。在该情况下,复合单元LCU也以不与上模具1以及下模具2接触的方式,以上模具1的分型面1-P以及下模具2的分型面2-P与卸载机12的主面12-S1平行的方式移动。
当复合单元LCU开始后退时,如图6的(D)所示,控制器30使集尘器进行动作。由此,在清洗机构13的开口面13-L1开始吸引,存在于下模具2的主面2-S1的异物IR与空气一起被收集。如图6的(D)所示,在复合单元LCU后退的期间,集尘器维持动作状态。因此,伴随着复合单元LCU的后退,开口面13-S1在从下模具2的第2端部2-F侧向第1端部2-L侧移动的同时收集与开口面13-S1相对的下模具2的主面部分的异物。即,从下模具2的第2端部2-F侧朝向第1端部2-L侧依次进行清洗。
控制器30当根据编码器脉冲ECP掌握到复合单元LCU开始后退而到达规定位置时,如图6的(E)所示,产生识别开始触发信号DETS,并且产生编码器脉冲RECT。识别单元31当被供给识别开始触发信号DETS时,产生扫描开始信号SCC,使传感器15开始拍摄。传感器15由线传感器构成,识别单元31以编码器脉冲RECT的规定脉冲数为单位,使其执行拍摄。伴随着复合单元LCU的后退,传感器15的摄像面15-S1从下模具2的第2端部2-F侧朝向第1端部2-L侧移动,从第2端部2-F侧朝向第1端部2-L侧依次进行拍摄,将拍摄到的像的数据作为扫描图像数据SCD供给到识别单元31。
在复合单元LCU中,如图17所示,传感器15相对于第1端部12-L配置于比清洗机构13更远的位置。因此,在复合单元LCU后退时,传感器15拍摄通过清洗机构13进行了清洗的主面部分。即,在下模具2的主面2-S1,拍摄清洗后的主面部(位置),将拍摄到的像的数据作为扫描图像数据SCD供给到识别单元31。
如果进一步地详细叙述,则如图17所示,在剖视图中,卸载机(臂)12具备第1端部12-L、第1端部的相反侧的第2端部12-F以及配置于第1端部12-L与第2端部12-F之间且具有保持引线框架RFP的卡盘部PCT的主面12-S1。在这里,清洗机构13配置于臂12的第2端部12-F,传感器15在剖视图中隔着(经由)清洗机构13配置于臂12的第2端部12-F侧。进一步地,下模具2(或者上模具1)具备第1端部2-F(或者第1端部1-F)、第1端部2-F(或者第1端部1-F)的相反侧的第2端部2-L(或者第2端部1-L)以及位于第1端部2-F(或者第1端部1-F)与第2端部2-L(或者第2端部1-L)之间且形成有多个空腔部2-C(或者空腔部1-C)的主面2-S1(或者主面1-S1)。在这里,在从正被加热的下模具2(或者上模具1)取出引线框架RFP的工序中,具备如下工序。
首先,使臂12的第2端部12-F以臂12的主面12-S1与下模具2的主面2-S1平行的方式从下模具的第2端部2-L侧朝向第1端部2-F侧移动。其后,通过臂12的卡盘部PCT保持引线框架RFP。然后,使臂12的第2端部12-F以臂12的主面12-S1与下模具2的主面2-S1平行的方式从下模具2的第1端部2-F侧朝向第2端部2-L侧移动。在这里,在使臂12的第2端部12-F从下模具2的第1端部2-F侧朝向第2端部2-L侧移动时,进行由清洗机构13实施的清洗以及由传感器15实施的拍摄。
即,以在剖视图中由臂12与传感器15夹着清洗机构13的方式配置,使臂12的第2端部12-F从下模具2的第1端部2-F侧朝向第2端部2-L侧移动,从而能够从清洗后的模具的主面的一部分进行由传感器15实施的拍摄,能够对生产率的提高、周转时间(Turn AroundTime)的提高作出贡献。
例如在以由臂12与清洗机构13夹着传感器15的方式配置且使臂12的第2端部12-F从下模具2的第1端部2-F侧朝向第2端部2-L侧移动的情况下,为了利用传感器15拍摄(检查)通过传感器15并由清洗机构13清洗了的模具的主面的一部分,需要使臂12的第2端部12-F从下模具2的第2端部2-L侧朝向第1端部2-F侧移动一次,再使臂12的第2端部12-F从下模具2的第1端部2-F侧朝向第2端部2-L侧移动一次。作为结果,以由臂12与传感器15夹着清洗机构13的方式配置且使臂12的第2端部12-F从下模具2的第1端部2-F侧朝向第2端部2-L侧移动,这带来生产率的提高等。
从传感器15依次对识别单元31供给扫描图像数据SCD,能够取得下模具2的主面2-S1的模具面图像。如图6的(H)所示,识别单元31在取得模具面图像之后,判定有没有异物。该判定如上所述根据是否超过阈值来进行判断。在判定为存在异物的情况下,如图6的(I)所示,识别单元31产生停止信号STP1并供给到控制器30,并且将识别结果DET供给到管理服务器32。在如果判定为不存在异物的情况下,识别单元31不产生停止信号STP1,将识别结果DET供给到管理服务器32。
在该实施方式中,如图6的(J)所示,控制器30在使复合单元LCU后退时,通过流量调整阀20使干空气的流量增大(强风)。由此,经由配管部19-1供给到罩壳体14的干空气的流量变大,能够使从传感器15的周围排出的干空气的流量增大,提高冷却传感器15的能力。由于通过清洗机构13清洗主面2-S1,因此,即使使复合单元LCU与下模具2之间的距离相比例如使复合单元LCU前进时减小,与前进以及引线框架卡夹时相比,也提高冷却能力,因此,能够抑制传感器15的特性劣化或者/以及寿命变短。在图6的(J)中,在“材料投入”状态以及“树脂密封”状态下流量也变大,但在这些时候,也可以使流量变小。
此外,关于冷却传感器15所需的干空气的流量(流量大:强风),例如通过模塑装置10进行多次密封,在各次密封中求出传感器15的温度为可动作温度以下的流量,将所求出的流量的例如平均值设为需要的干空气的流量即可。在这里,可动作温度表示能够抑制传感器15的特性劣化以及寿命变短的温度。如果叙述一个例子,则可动作温度例如是50℃~60℃。
如图6的(I)所示,当产生停止信号STP1时,控制器30使马达33的旋转停止。由此,使之后的由复合单元LCU实施的引线框架取出停止。
关于驱动装载机11的驱动机构,也在产生停止信号STP1时,控制器30使其停止。由此,由模塑装置10实施的密封停止,因此,能够降低由于异物存在于模具导致的成品率降低。在使模塑装置10停止的期间,进行清洗以去除例如根据扫描图像数据SCD确定的异物,其后使模塑装置10再起动,再次开始制造即可。
当然,在产生停止信号STP2的情况下,控制器30也使双方的驱动机构停止。在该情况下,在使模塑装置10停止的期间执行维修即可。
另外,也可以将驱动复合单元LCU的驱动机构兼用作驱动装载机11的驱动机构。在该情况下,控制器30通过使马达33停止,能够使模塑装置10停止。
图18示出从上模具1与下模具2之间取出了复合单元LCU的状态。在该状态下,也从配管19-1将干空气供给到罩壳体14,并从传感器15的周围排出。此时,经局部地树脂密封的引线框架RFP仍固定于复合单元LCU,但其外形形状如图3的(A)所示。其后,通过执行图1所示的步骤S7等,从而从1张经局部地树脂密封的引线框架RFP取得多个半导体装置SHP。
在该实施方式1中,上模具1以及下模具2在循环的期间中,即在“材料投入”状态、“树脂密封”状态以及“引线框架取出”状态的期间,持续地被加热,维持于例如180℃。在循环的期间中,通过在从上模具1的主面1-S1朝向下模具2的主面2-S1的方向(BB)上排出的空气,持续地对传感器15进行冷却。由此,能够抑制传感器15的特性劣化以及寿命变短,并且检查下模具2的主面2-S1。
传感器15也能够通过在从下模具2向上模具1的方向上吸引的空气来进行冷却。然而,如果这样吸引,则在罩壳体14内从下模具2收集碎块等的可能性变高,碎块等有可能附着于传感器15。与此相对地,如果如实施方式1所示地进行排出,则罩壳体14内相对于外部变成正压,因此,防止碎块等侵入到罩壳体14内,相反地,以从传感器15吹走碎块等的方式起作用。因此,期望如在实施方式1中说明的那样排出空气(干空气)。
作为冷却传感器15的冷却机构,示出使用干空气的例子,但不限定于此。例如,作为冷却机构,也可以使用珀尔帖元件那样的冷却装置。
另外,在该实施方式1中,作为传感器15而使用线传感器。作为传感器,也能够使用能够一次拍摄宽的范围的高角度的传感器。然而,在使用高角度的传感器的情况下,考虑到连尚未通过清洗机构13进行清洗的主面部也被拍摄的情形。例如,当在下模具2的中央附近由高角度传感器拍摄下模具2的主面2-S1的整个区域的情况下,由于下模具2的第1端部2-L侧尚未进行清洗,因此,取得包括清洗前的主面部的扫描图像数据SCD。即使根据所取得的扫描图像数据SCD,识别单元31判定为存在异物,但由于包括清洗前的状态,因此,也有可能通过清洗来除去异物,不必要地使模塑装置10停止。因此,作为传感器15,期望使用线传感器。
(实施方式2)
图19是示出实施方式2的模塑装置10的状态的图。图19类似于图17,因此,主要说明不同点。在该实施方式2中,将冷却装置40追加到罩壳体14内。该冷却装置40例如由珀尔帖元件构成。虽然没有特别限制,但冷却装置40结合到传感器15。由此,传感器15通过流过周围的干空气来进行冷却,并且,也通过冷却装置40来进行冷却。在实施方式1中,通过流过周围的干空气,将传感器15冷却到可动作温度以下,而根据该实施方式2,能够将传感器15维持于更低的温度。由此,能够进一步降低由温度导致的特性劣化,更长时间地使用传感器15。进一步地,与实施方式1同样地,也能够减少碎块附着于传感器15的摄像面15-S1的情形。
冷却装置40既可以始终冷却传感器15,也可以通过控制器30控制成例如仅在使复合单元LCU后退时冷却装置40冷却传感器15。
另外,也可以通过冷却装置40始终冷却传感器15,而使干空气仅在复合单元LCU后退时流过传感器15的周围。
(实施方式3)
图20是示出实施方式3的模塑装置10的结构的框图。图20也类似于图17,因此,在这里仅主要说明不同点。
在该实施方式3中,罩壳体14的背面14-S2也做成开口面,将2个传感器15-1以及15-2配置到罩壳体内。在这里,传感器15-1的摄像面15-1-S1与实施方式1以及2同样地,与下模具2的主面2-S1相对,拍摄主面2-S1。与此相对地,传感器15-2的摄像面15-2-S1与上模具1的主面1-S1相对,在复合单元LCU后退时拍摄上模具1的主面1-S1。
由于罩壳体14的背面14-S2也做成开口面,因此,干空气从罩壳体14的各个开口面向上模具以及下模具排出。由此,干空气流过传感器15-1以及15-2各自的周围,能够抑制传感器15-1以及15-2的温度上升,防止碎块等附着于各自的摄像面。
在该实施方式3中,对识别单元31供给与上模具1相关的扫描图像数据和与下模具2相关的扫描图像数据。识别单元31在根据这些扫描图像数据而判定为在上模具1以及下模具2中的某一方存在异物的情况下,产生停止信号STP1。另外,将针对各个扫描图像数据的识别结果DET供给到管理服务器32。
根据该实施方式3,不仅能够检测下模具2的主面处的异物,还能够检测上模具1的主面处的异物。其结果是,能够进一步降低由异物导致的半导体产品的不良产生风险。
当然,在该实施方式3中,也可以将在实施方式2中说明的冷却装置40结合到各个传感器15-1、15-2。
在实施方式1~3中,识别单元31不基于目视,而是基于由传感器15拍摄到的像的数据(扫描图像数据CSD)来判定异物。即,通过识别单元31中的图像处理,进行异物的判定,能够高速地检测异物。在半导体装置SHP的量产中,复合单元LCU的移动速度例如最大为400mm/sec左右,但即使以该移动速度使复合单元LCU移动(后退),也能够检测存在于模具的主面的异物。另外,传感器15的分辨能力比目视高,能够识别例如几μm的树脂碎块。因此,还能够检测在量产时造成问题的尺寸的树脂碎块的存在。
进一步地,和与编码器脉冲ECP同步的脉冲RECP同步地进行拍摄,因此,即使复合单元LCU的后退速度发生变化,也能够拍摄规定位置。因此,能够以稳定的品质取得模具的主面的像。通过识别单元31中的图像处理来检测异物,因此与目视相比,能够抑制可检测的异物之间的尺寸的偏差。如果是图像处理,则检测为异物的尺寸的偏差例如是几十μm。由此,在量产时能够进行稳定的检测。另外,由于不通过目视进行检测,因此,能够避免持续地产生庞大的人力成本。
在模塑装置10中,模具1以及2始终为加热状态,另外,模具放置在存在碎块等的粉尘环境中。在这样的环境下,也通过在罩壳体14内收容传感器15,排出干空气,从而能够抑制传感器15的特性劣化以及寿命变短,并且高速地进行检查。即,能够在半导体装置SHP的量产时检查模具上的异物。
另外,管理服务器32根据定期地供给的识别结果DET,推测模塑装置10的状态。由此,为了防止产生不良产品,能够进行模塑装置10的维修。进一步地,管理服务器32通过监视是否定期地供给识别结果DET,能够掌握模塑装置10或者/以及检查机构(传感器15、识别单元31)是否在适当的状态下工作。由此,能够担保模塑装置10在适当的状态下工作,降低产生不良产品的风险。
在实施方式1~3中,以将通过冷却机构来冷却的传感器15、清洗机构13以及卸载机12做成一体而成的复合单元LCU为例进行了说明,但也可以使用例如将传感器15与装载机11做成一体而成的复合单元来拍摄模具的主面。另外,既可以使用将传感器15与卸载机12做成一体而成的复合单元,也可以使用将传感器15与清洗机构13做成一体而成的复合单元。在任意情况下,传感器15在拍摄模具的主面时,都接近于加热状态的模具,因此,如在实施方式1~3中说明的那样被冷却。这样,传感器15和冷却机构能够与其他结构一体化而构成复合单元。然而,如实施方式1~3所示,如果使用将传感器、清洗机构以及卸载机一体化而成的复合单元,则能够在时间上并行地进行引线框架的取出、模具的清洗以及模具的拍摄。由此,能够抑制在量产时树脂密封所需的时间变长,因此优选。
另外,在实施方式1~3中,以QFP为例进行了说明,但封装体不限定于此,封装体也可以是BGA(Ball Grid Array,焊球阵列封装)、SOB(System on Board,板上系统)或者OFM。
进一步地,在图17等中,示出了将扫描图像数据SCD仅供给到识别单元31的例子,但扫描图像数据SCD也可以还供给到控制器30。同样地,编码器脉冲ECP不仅供给到控制器30,也可以还供给到识别单元31。进一步地,根据扫描图像数据SCD来判定有没有异物也可以不由识别单元31进行,而由控制器30进行。另外,在实施方式1~3中,将识别结果DET供给到管理服务器32,但不限定于此。例如,也可以在模塑装置10中设置存储装置,将来自识别单元31的识别结果DET定期地供给到管理服务器32或者/以及模塑装置10内的存储装置。在该情况下,模塑装置10内的存储装置依次储存定期地供给的识别结果DET。
另外,作为清洗机构13,示出了收集树脂碎块的例子,但不限定于此。例如,也可以用刷子等刷掉附着于主面1-S1以及2-S1的树脂碎块并进行集尘。进一步地,不仅能够应用于半导体装置SHP的量产的情况,也能够应用于专利文献1所述的定期清扫作业的情况。
<附记>
在本说明书中公开了多个发明,其中的几个记载在权利要求书中,但还公开了除此以外的发明,以下列举其代表发明。
(A)一种半导体制造装置,具备下模具和上模具,该下模具具备形成有多个空腔部的主面,该上模具具备与所述下模具的主面相对且形成有多个空腔部的主面,在加热状态的所述上模具的主面与所述下模具的主面之间夹持搭载有半导体芯片的引线框架,从而形成经局部地树脂密封的引线框架,其中,
所述半导体制造装置具备:
臂,为了卸载所述经局部地树脂密封的引线框架,具备第1端部、与所述第1端部相对的第2端部以及配置于所述第1端部与所述第2端部之间并保持所述引线框架的卡盘部,在从所述上模具的主面与所述下模具的主面之间取出所述经局部地树脂密封的引线框架时,从所述第1端部侧后退;
清洗机构,配置于所述臂的所述第2端部侧;
传感器,隔着所述清洗机构而配置于所述臂的所述第2端部侧;以及
冷却机构,对所述传感器进行冷却,
所述传感器在所述臂后退时被所述冷却机构冷却,在冷却状态下拍摄所述下模具的主面。
(B)根据上述(A)所述的半导体制造装置,其中,
所述半导体制造装置具备:
识别单元,根据由所述传感器拍摄到的像的数据来检测异物;
马达,驱动所述臂;
编码器,输出表示所述臂的位置的编码器脉冲;以及
控制器,根据来自所述编码器的编码器脉冲以及来自所述识别单元的结果,控制所述马达,
所述控制器在通过所述识别单元检测到异物的情况下,使所述马达停止。
(C)根据上述(B)所述的半导体制造装置,其中,
将来自所述识别单元的识别结果供给到管理服务器,所述控制器根据来自所述管理服务器的指示,使所述马达停止。
(D)根据上述(C)所述的半导体制造装置,其中,
所述传感器隔着所述清洗机构而设置于所述臂的所述第2端部侧,包括收容于具备与所述下模具的主面相对的开口面的罩壳体的线传感器,
经由配管将空气供给到所述罩壳体,所述罩壳体从所述开口面向所述下模具的主面排出空气。
(E)根据上述(D)所述的半导体制造装置,其中,
与所述臂在所述上模具的主面与所述下模具的主面之间前进时相比,在后退时从所述罩壳体的所述开口面排出的空气的流量较大。
(F)根据上述(C)所述的半导体制造装置,其中,
所述管理服务器实施异物的倾向管理。
(G)根据上述(F)所述的半导体制造装置,其中,
所述管理服务器在异物的数量超过阈值时,使所述控制器将所述马达停止。
(H)根据上述(C)所述的半导体制造装置,其中,
所述管理服务器在未被定期地供给所述识别结果时,使所述控制器将所述马达停止。
(I)根据上述(B)所述的半导体制造装置,其中,
所述半导体制造装置具备储存来自所述识别单元的识别结果的存储装置。
(J)根据上述(B)所述的半导体制造装置,其中,
所述控制器对所述识别单元供给使拍摄开始的识别开始触发信号。
以上,根据实施方式来具体说明了由本申请发明人完成的发明,但本发明不限定于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更,这自不待言。

Claims (11)

1.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括以下工序:
a工序,准备具有多个器件形成区域的引线框架;
b工序,在所述a工序之后,将多个半导体芯片搭载到所述引线框架的所述多个器件形成区域;以及
c工序,在所述b工序之后,通过密封树脂密封所述引线框架的一部分以及所述多个半导体芯片,
所述c工序具有以下工序:
c1工序,将所述引线框架配置到具有形成有多个空腔部的主面且正被加热的模具的所述主面,所述多个空腔部分别配置所述引线框架的所述多个器件形成区域;
c2工序,在所述c1工序之后,将树脂注入到正被加热的所述模具的所述主面上,以通过密封树脂密封所述引线框架的一部分以及所述多个半导体芯片;以及
c3工序,在所述c2工序之后,从正被加热的所述模具取出所述引线框架,
在所述c3工序中,在取出所述引线框架的同时使用传感器检查所述模具的所述主面,
对所述传感器进行冷却,所述传感器与取出所述引线框架的臂一体地构成,
所述c3工序具备清洗所述模具的所述主面的工序,清洗所述主面的清洗机构与所述臂一体地构成,
所述臂在剖视图中具备第1端部、所述第1端部的相反侧的第2端部以及第1主面,该第1主面配置于所述第1端部与所述第2端部之间并具有保持所述引线框架的卡盘部,
所述清洗机构在剖视图中配置于所述臂的所述第2端部侧,
所述传感器在剖视图中隔着所述清洗机构而配置于所述臂的所述第2端部侧,
所述模具在剖视图中具备第3端部、所述第3端部的相反侧的第4端部以及第2主面,该第2主面位于所述第3端部与所述第4端部之间且形成有多个空腔部,
所述c3工序具有以下工序:
c3-1工序,使所述臂的所述第2端部以所述第1主面与所述第2主面平行的方式从所述模具的所述第4端部侧朝向所述第3端部侧移动;
c3-2工序,在所述c3-1工序之后,通过所述臂的所述卡盘部保持所述引线框架;以及
c3-3工序,在所述c3-2工序之后,使所述臂的所述第2端部以所述第1主面与所述第2主面平行的方式从所述模具的所述第3端部侧朝向所述第4端部侧移动,
在所述c3-3工序中,进行由所述清洗机构实施的清洗以及由所述传感器实施的拍摄。
2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述传感器包括线传感器,
所述线传感器拍摄通过所述清洗机构进行了清洗的所述模具的主面。
3.根据权利要求2所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
在所述c3工序时,通过朝向所述模具的所述主面排出的空气来对所述线传感器进行冷却。
4.根据权利要求3所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述清洗通过从所述模具的所述主面进行吸引来实施。
5.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述传感器隔着所述清洗机构而配置于所述臂的所述第2端部侧,并收容于具备与所述模具的主面相对的开口面的罩壳体,
经由配管将空气供给到所述罩壳体,所述罩壳体从所述开口面朝向所述模具的主面排出空气。
6.根据权利要求5所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述清洗机构在后退时,从所述模具的主面进行吸引。
7.根据权利要求6所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
当所述臂在所述模具的所述主面上前进时,与所述臂后退时相比,从所述罩壳体的所述开口面排出流量较少的空气。
8.根据权利要求7所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
在所述罩壳体设置冷却机构,通过所述空气的排出以及由所述冷却机构实施的冷却来对所述传感器进行冷却。
9.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,所述冷却机构在所述臂前进时和后退时,对所述传感器进行冷却,
在所述臂前进时停止所述空气的排出,在所述臂后退时进行所述空气的排出。
10.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述传感器根据表示所述臂的位置的编码器脉冲,在到达所述模具的主面的规定位置时开始拍摄,
在所述c3工序中,识别单元根据由所述传感器拍摄到的像的数据进行异物的识别,并将识别结果供给到管理服务器,管理服务器根据识别结果控制所述c工序。
11.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述模具具备在所述c工序中夹持所述引线框架的上模具与下模具,
在所述c3工序中,所述传感器拍摄所述上模具以及所述下模具的主面,
根据拍摄到的像,检查所述下模具以及所述上模具的主面上的异物。
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