JP2005294408A

JP2005294408A - 半導体樹脂封止装置および樹脂封止方法

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Publication number: JP2005294408A
Application number: JP2004104991A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ogata; 健治緒方
Original assignee: Dai Ichi Seiko Co Ltd
Current assignee: I Pex Inc
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP4398768B2

Abstract

【課題】基板に搭載した半導体装置等の電子部品を樹脂封止する場合に、多品種変量生産に適し、かつ、生産効率の高い半導体樹脂封止装置および半導体樹脂封止方法を提供することにある。
【解決手段】少なくとも２種類の基板１０（３０）を供給できる基板供給手段１２０と、前記基板供給手段１２０から前記基板１０（３０）を１枚ずつ引き出して所定の位置に位置決めする基板用チャック装置１４０と、位置決めされた前記基板１０（３０）を判別する画像判別手段１７０と、前記画像判別手段１７０の判別の結果に基づいて選択された少なくとも２枚の同種の基板１０（３０）を整列する基板整列手段１５０と、前記画像判別手段１７０の判別の結果に基づいて選択されなかった少なくとも１枚の基板１０（３０）を仮置きできるとともに、必要に応じて前記基板整列手段１５０に整列させることができる基板仮置きマガジン１８０と、樹脂封止作業工程に基づいて前記基板供給手段１２０等を制御する制御手段と、からなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板に搭載した半導体装置等の電子部品を樹脂封止する半導体樹脂封止装置および半導体樹脂封止方法に関する。

従来、近年の電子機器の傾向として、小型化，多様化，低コスト化に向かう傾向が見られ、それらの電子機器に使用される部品には高密度実装や高機能，低コストが要求されている。これに伴い、樹脂封止型半導体装置においては、更なる小型化，高密度化、多ピン化、高速化が求められ、それらのニーズに対応するCSP（Chip Size Package）と呼ばれるパッケージ群（FBGA，FLGA，SON，QFN等）が開発されてきている。

特に、高密度化に対しては、三次元化、MCM（Multi Chip Module）化が推進され、多くの電子チップを積層し、モジュール化した構造となる傾向がある。多ピン化に対しては、リード、半田ボールの狭ピッチ化はもちろんだが、更に半導体チップの素子面を配線基板側に対し、導電バンプを用いて直接的に母基板との電気的接続を行うフリップチップ工法を用いる実装方式も多く用いられている。この工法を用いると、基板の実装面積を同じくして、ダイから母基板へ一括して導電接続できるため、より多くの接続点を確保することが可能である。このように、近年では半導体装置はより小型化し、高密度化する傾向が見られる。

電子機器に関するもう一つの傾向として、製品サイクルが短期化する傾向が見られる。すなわち、新製品開発期間の短縮化，低価格化および高機能化によって買換え需要が高まり、部品寿命が短くなってきていることから、電子機器に使用される電子部品の生産は多品種少量生産でかつ変量生産になってきている。

一方、半導体装置においても、前述の小型化および高密度化したパッケージ群が、開発，生産された後、更に短期間で別の品種のパッケージ群が開発されるといった現況にあり、同じく多品種少量生産で変量生産の必要性が増してきている。

前記半導体装置の小型化に対処するパッケージの製法として、１枚の基板の片面上に多数の半導体素子を配列して電気的接続し、樹脂で一括封止した後、個々のパッケージ外周に沿って切断分離することにより、個片のパッケージを得るMAP（Mold Array Package）工法と呼ばれる方法が用いられている。この工法を用いると、１回の樹脂封止作業でより多くのパッケージを得る事が可能である。

また、変量生産の対応についても、樹脂封止工程におけるＭＡＰ工法によれば、キャビティが一体的に連なった形状であるので、同タイプのパッケージであれば金型および金型に付属する専用パーツを共通化できる。このため、品種替えについても専用パーツを交換しなくて良い分、その手間を省く事が出来る。

前述した様に、前記MAP（Mold Array Package）工法による製法を用いると、小型で高密度実装されたCSPパッケージが１回の樹脂封止作業で大量に成形可能である。これに対し、半導体組立工程の前工程で、基板上に高密度に搭載された半導体チップを電気的に接続する作業のうち、従来のワイヤーボンディングによる方法は、高密度（１パッケージ当たり１０００個搭載）であると、１枚当たりのボンディング工程に要する時間が長く、１時間当たり数枚しか生産できない事態が発生してきている。このような場合の半導体樹脂封止装置では、数枚の基板を樹脂封止するための待機状態の時間が長くなる。このため、それらをまとめて生産しても、数日おきに品種切換え作業が必要となるので、生産効率が著しく低下する。要するに、ＭＡＰ工法を用いたとしても、多品種少量生産および変量生産は依然として必要であり、それを更に容易に実現できる必要性が増大している。

前述した電子部品の多品種少量生産で変量生産が要求される中で、半導体装置の生産装置、特に、近年の電子部品の樹脂封止装置としては、例えば、特許第２９３２１３７号において開示された半導体樹脂封止装置が提案されている。すなわち、図２３に示すように、半導体樹脂封止装置本体９０１にモジュール化したプレス装置９０２を必要に応じて増減し、変量生産に対応するものである。
特許２９３２１３７号

しかしながら、前述の半導体樹脂封止装置では、成形する製品の品種に対応してプレス装置９０２が固定されている。このため、変量生産しようとすると、プレス装置９０２だけでなく、品種に応じて必要な金型等の専用部品をも準備する必要がある。この結果、部品メーカーにとっては多大な設備投資となり、変量生産を行いつつ、コストを低減することは困難である。

また、前記プレス装置９０２および専用部品は、その対応する品種の生産に備える為、多数の部品を確実に管理しておく必要があり、それを保管するスペースの問題、管理コストの問題等が新たに発生する。

さらに、前述の半導体樹脂封止装置では、品種切換えの際の手間や時間を短縮化しても限界があり、生産計画上、プレス装置の切換えのための作業工程を必要とした。また、前述のMAP工法を用いたパッケージの樹脂封止工程では、樹脂による一括封止を行うため、ある程度の金型の共通化は可能である。しかし、品種毎に成形条件等が異なるため、品種替えの際には、その品種に合致する成形条件に設定を変更する必要があった。従って、設定変更する場合には生産設備を停止させる必要があり、生産効率の低下を招いていた。

このような問題点に対し、予めプレス装置を複数台増設して生産に備えるとともに、要求数量の少ない品種はまとめて生産しておき、要求に応じてその在庫の中から少しずつ納品する方法を採っていた。しかし、前述の方法では、中間在庫や管理工数の増加により、コスト面で好ましくない。さらに、前述の理由から、数日おきに品種切換え作業が必要となり、その度に生産設備を停止しなければならず、生産効率の低下を招いていた。

本発明は、前述の問題点に鑑み、電子部品の多品種少量生産および変量生産を効率良く行うことができる半導体樹脂封止装置、および、これを用いた樹脂封止方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明にかかる半導体樹脂封止装置は、前記目的を達成すべく、多数個の半導体装置を搭載した少なくとも２種類の基板のうち、１枚の基板を一対の金型で挾持してキャビティを形成し、樹脂材料供給手段から供給された固形樹脂を溶融して前記キャビティに充填することにより、前記半導体装置を前記樹脂で封止する複数台のプレス装置を並設した半導体樹脂封止装置であって、
少なくとも２種類の基板を供給できる基板供給手段と、前記基板供給手段から前記基板を１枚ずつ引き出して所定の位置に位置決めする基板位置決め手段と、位置決めされた前記基板を判別する画像判別手段と、前記画像判別手段の判別の結果に基づいて選択された１枚の基板を整列する基板整列手段と、樹脂封止作業工程に基づいて前記基板供給手段等を制御する制御手段と、からなる構成としてある。
なお、前記画像判別手段の判別の結果に基づいて選択されなかった基盤は、前記基板供給手段に戻すようにしてもよい。また、前記画像判別手段の判別の結果に基づいて選択されなかった基板は、それを仮置きできる基板仮置き手段に収納してもよい。

本発明によれば、プレス装置を増減することなく、基板を画像判別手段で選択して既設のプレス装置で樹脂封止できるので、変量生産に柔軟に対応できる。また、少なくとも２種類の基板を画像判別手段で判別して選択できるので、多品種生産にも対応できる。このため、品種替えの際にも従来例のように装置全体を停止する必要がなく、連続生産が可能であるので、生産効率が向上する。

また、本発明にかかる半導体樹脂封止装置は、前記目的を達成すべく、多数個の半導体装置を搭載した少なくとも２種類の基板のうち、同種の基板を少なくとも２枚ずつ一対の金型で挾持してキャビティを形成し、樹脂材料供給手段から供給された固形樹脂を溶融して前記キャビティに充填することにより、前記半導体装置を前記樹脂で封止する複数台のプレス装置を並設した半導体樹脂封止装置であって、
少なくとも２種類の基板を供給できる基板供給手段と、前記基板供給手段から前記基板を１枚ずつ引き出して所定の位置に位置決めする基板位置決め手段と、位置決めされた前記基板を判別する画像判別手段と、前記画像判別手段の判別の結果に基づいて選択された少なくとも２枚の同種の基板を整列する基板整列手段と、前記画像判別手段の判別の結果に基づいて選択されなかった少なくとも１枚の基板を仮置きできるとともに、必要に応じて前記基板整列手段に整列させることができる基板仮置き手段と、樹脂封止作業工程に基づいて前記基板供給手段等を制御する制御手段と、からなる構成としてある。

本発明にかかる実施形態としては、基板供給手段が、異なる種類の基板を異なる位置からそれぞれ供給できる構成であってもよい。
本実施形態によれば、基板の供給位置を基板の種類に応じて選択できるので、設計の自由度が広がり、基板の供給が容易になる。

本発明にかかる他の実施形態としては、画像判別手段が、基板の種類、方向性、または、良否を判別するように構成してもよい。
本実施形態によれば、樹脂封止前に不適切な基板を排除できるので、不良品,故障の発生を回避でき、歩留まりを改善できる。

本発明にかかる別の実施形態としては、基板仮置き手段が、異なる種類の基板を積み重ねて収納できる構成であってもよい。
本実施形態によれば、異なる種類の基板を積み重ねて仮置きできるので、スペースを節約できる。さらに、基板整列手段に同種の基板を基板仮置き手段から必要に応じて供給できるので、基板整列手段に同種の基板を効率良く整列でき、生産性が向上する。

本発明にかかる新たな実施形態としては、複数台のプレス装置の金型を閉じて形成されるキャビティが、すべて同一形状であってもよい。
本実施形態によれば、プレス装置、金型等の専用部品、ハンドリング部の専用パーツ等を共通部品で対応できる。このため、製品の品種毎のプレス装置、金型等の専用部品、ハンドリング部の専用パーツが不要となり、コストを低減できる。さらに、専用パーツ等の管理が不要になるとともに、省スペースを実現できるので、管理コストを大幅に削減できる。

本発明にかかる実施形態としては、プレス装置の下流側に、樹脂封止済み基板を種類に応じて分別収納する収納手段を配置した構成であってもよい。
本実施形態によれば、種類ごとに樹脂封止済み基板を分別収納できるので、樹脂封止作業の後工程が簡単になる。

本発明にかかる半導体樹脂封止方法は、前記目的を達成すべく、多数個の半導体装置を搭載した少なくとも２種類の基板を１枚ずつ固定された複数台のプレス装置で樹脂封止する半導体樹脂封止方法であって、
少なくとも２種類の基板を供給できる基板供給手段と、前記基板供給手段から前記基板を１枚ずつ引き出して所定の位置に位置決めする基板位置決め手段と、位置決めされた前記基板を判別する画像判別手段と、前記画像判別手段の判別の結果に基づいて選択された１枚の基板を整列する基板整列手段と、封止用樹脂材料を供給する樹脂材料供給手段と、前記基板および前記樹脂材料を前記プレス装置に搬送する材料搬送手段と、樹脂封止作業工程に基づいて前記基板供給手段等を制御する制御手段と、からなり、
前記基板供給手段から供給された基板に対して行った前記画像判別手段の判別結果に基づき、複数台のプレス装置の中から最短時間で成形可能なプレス装置を選択し、選択された前記プレス装置に、前記基板整列手段に整列された１枚の前記基板と樹脂材料供給手段から供給された固形樹脂とを材料搬送手段でプレス装置に搬送し、異なった種類の基板毎に予め設定された成形条件に基づいて前記プレス装置で前記半導体装置を樹脂封止する工程からなるものである。

本発明にかかる半導体樹脂封止方法は、前記目的を達成すべく、半導体装置等の電子部品を搭載した少なくとも２種類の基板を、同種で少なくとも２枚ずつ固定された複数台のプレス装置で樹脂封止する半導体樹脂封止方法であって、
少なくとも２種類の基板を供給する基板供給手段と、前記基板供給手段から供給された基板をプレス装置に搬送する前工程で判別する画像判別手段と、少なくとも２枚の同種の基板を金型配置と同様に整列させる基板整列手段と、封止用樹脂材料を供給する樹脂材料供給手段と、前記基板および前記樹脂材料をプレス装置に搬送する材料搬送手段と、からなり、
前記基板供給手段から供給された基板に対して行った前記画像判別手段の判別結果に基づき、複数台のプレス装置の中から最短時間で成形可能なプレス装置を選択し、選択された前記プレス装置に、前記基板整列手段に整列された少なくとも２枚の前記基板と樹脂材料供給手段から供給された樹脂材料とを材料搬送手段で搬送し、異なった種類の基板毎に予め設定された成形条件に基づいて前記プレス装置で樹脂封止する工程からなるものである。

本発明にかかる実施形態としては、画像判別手段が、基板の種類、方向性、または、良否を判別する工程を有していてもよい。
本実施形態によれば、樹脂封止前に不適切な基板を排除することにより、不良品や故障の発生を回避でき、歩留まりを改善できる。

本発明にかかる他の実施形態としては、複数の異なった種類の基板に対応する樹脂材料を予め設定しておき、画像判別手段の判別結果に基づいてプレス装置に供給される基板に対応する樹脂材料を選択し、前記プレス装置に供給する工程であってもよい。
本実施形態によれば、樹脂封止に最適な樹脂材料を選択できるので、樹脂材料の成分違い等によって多種類の半導体装置の樹脂封止が可能となる。また、樹脂封止の際に生じる不可避の不要樹脂を最小にでき、樹脂材料を節約できる。

本発明にかかる別の実施形態としては、電子部品が、ＭＡＰ工法、あるいは、フリップチップ工法にて樹脂封止される工程を有していてもよい。
本実施形態によれば、樹脂封止成形の対象となる電子部品のキャビティ形状を、金型内に一体的に連なった形状としたキャビティ（ＭＡＰ工法）とすることにより、金型キャビティ形状が標準化し易くなる。さらに、一回の樹脂封止成形作業で半導体装置の取り数が多いので、生産性が向上する。
また、フリップチップ工法によれば、より高密度に実装した電子部品を効率良く樹脂封止できる。

本発明にかかる新たな実施形態としては、プレス装置の下流側に配置した収納手段に、樹脂封止済み基板を種類に応じて分別収納するようにしてもよい。
本実施形態によれば、種類ごとに樹脂封止済み基板を分別収納できるので、樹脂封止作業の後工程が簡単になるという効果がある。

本発明にかかる実施形態を図１ないし図２２の添付図面に従って説明する。
第１実施形態は、図１ないし図２０に示すように、リードフレーム１１，３１に異なる種類のＳＯＮタイプ半導体装置２０，２５をそれぞれ搭載した２種類の基板１０，３０を、樹脂封止する樹脂封止装置１００および樹脂封止方法に適用した場合である。なお、前記ＳＯＮタイプ半導体装置２０，２５は、パッケージの側方に突出していたアウターリードを無くし、パッケージの下面に母基板と電気的接続できるリードを設けたものである。

前記基板１０は、図１２ないし図１５および図１７（Ａ）に示すように、前記リードフレーム１１に多数個のＳＯＮタイプ半導体装置２０を格子状に位置決めしたものである。特に、図１２に示すように、前記リードフレーム１１は、対向する長辺両側縁部のうち、その片側縁部に沿って方向性を判定するための長孔１３ａ，１３ｂ，１３ｃを非対称に設けてある一方、残る片側縁部に沿って方向性を判定するための丸孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃを、Ｙ軸を中心線とする線対称に設けてある。前記長孔１３ａ，１３ｂ，１３ｃおよび前記丸孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃの有無および孔の形状を判別することにより、前記基板１０が正しい方向に向いているか否かを判別するためである。

すなわち、後述する基板検査工程において、図１２Ｂないし図１２Ｄに図示した方向性判別領域１５内で前記長孔１３ａ、前記丸孔１４ａの有無および孔の形状パターンを検出し、あるいは、前記判別領域１５の面積を測定することにより、基板の方向性を判別できる。例えば、基板検査工程で方向性判別領域１５内に図１２Ｂに示すような長孔１３ａの存在を確認できれば、基板１０が正しい方向を向いていると判別できる。また、図１２Ｃに示すような丸孔１４ｃを確認すれば、Ｚ軸を中心として基板１０が正しい方向と１８０度、反対方向に向いていると判別できる。さらに、図１２Ｄに示すように方向性判別領域１５において孔が全くないと判別した場合には、基板１０が裏返っていると判別できる。

また、前記基板１０は、図１４に示すように、リードフレーム１１のダイパット１２に半導体装置２０を接合するとともに、前記半導体装置２０とリードフレーム１１とを多数本のワイヤ２１で電気接続してある。さらに、前記リードフレーム１１は、その下面全面に、樹脂封止成形時の樹脂漏れを防ぐために樹脂フィルム等の絶縁シート２２を貼着してある。

さらに、例えば、図１７Ａに示すように、４個の半導体装置２０を含む半導体装置判別領域１６内を検査することにより、リードフレーム１１のダイパッド１２における半導体装置２０の有無、半導体装置２０が正しく位置決めされているか否か、および、ワイヤ２１は断線していないか等の判別を行うことができる。

そして、図１４Ｃに示すように、後述する上金型４０５および下金型４０６で前記基板１０を挾持して形成される樹脂充填領域であるキャビティ２３内に樹脂を充填する。この結果、前記基板１０の半導体装置２０が、図１３および図１４Ｂにおいて２点鎖線で囲まれた領域内に充填した樹脂で被覆される。特に、本実施形態では、図１５に示すように、２枚の基板１０,１０が同時に樹脂封止され、不要樹脂２４で連結一体化される。

基板３０は、図１６および図１７（Ｂ）に示すように、前記半導体装置２０の約４倍の平面積を有する半導体装置２５を、リードフレーム３１のダイパッド３２に接合するとともに、ワイヤ２１でリードフレーム３１に電気接続したものである。他は前述の基板１０と同様であるので、同一部分に同一番号を附して説明を省略する。

本実施形態では、２種類のＳＯＮタイプ半導体装置２０，２５をそれぞれ接合した基板１０，３０を同一の上金型４０５および下金型４０６で挾持して樹脂封止するため、樹脂封止領域、すなわち、キャビティ２３が同一形状となっている。この結果、リードフレーム１１,３１にそれぞれ搭載される半導体装置２０，２５の大きさが相互に異なっていても、異なる種類の半導体装置２０，２５を搭載した基板１０，３０を、同一の上金型４０５および下金型４０６で樹脂封止できるという利点がある。

なお、前記リードフレーム１１，３１の外形寸法が同一であっても、それらに接合する半導体装置２０，２５の大きさ（容積）が異なるので、必要な樹脂の充填量が異なる。このため、本実施形態では、樹脂封止後に切り落とされる不要樹脂２４の量を低減すべく、半導体装置２０，２５の大きさに応じて２種類のタブレット４０，４１（図１８参照）を使用する。例えば、２種類の前記タブレット４０，４１は、直径Ｄは同一であるが、異なる高さ（Ｌ＞Ｍ）をそれぞれ有している。そして、基板１０の樹脂封止にはタブレット４０を使用する一方、基板３０の樹脂封止にはタブレット４１を使用する。

前記樹脂封止装置１００は、図１に示すように、画像判別ユニット１７０および仮置きマガジン１８０を備えた基板供給ユニット１１０と、樹脂材料供給ユニット２００と、インローダユニット３００と、装置全体を制御するコントローラー４５０を配置したプレスユニット４００と、アンローダユニット５００と、ディゲータユニット６００と、ピックアップ装置６５０と、成形品収納ユニット７００と、から構成されている。

前記基板供給ユニット１１０は、図２に示すように、インプットマガジン装置１２０と、基板押出装置１３０と、基板用チャック装置１４０と、一対のガイドレール１４５,１４６と、基板整列装置１５０と、から構成されている。

前記インプットマガジン装置１２０は、図３に示すように、多数枚の基板１０あるいは３０をそれぞれ積み上げて収納したインプットマガジン１２１が上方受け台１２２にランダムに整列されている。前記インプットマガジン１２１は、マガジンエレベーター１２３側に押圧爪１２４で押されてスライド移動することにより、１台ずつ前記マガジンエレベーター１２３に搭載可能となっている。そして、最外側に位置する前記インプットマガジン１２１がマガジンエレベーター１２３を介して一段ずつ下降する。さらに、空となったインプットマガジン１２１は前記マガジンエレベーター１２３から押し出され、下方受け台１２５に整列される。

基板押出装置１３０は、図２および図４に示すように、前記マガジンエレベーター１２３を介して一段ずつ下降する前記インプットマガジン１２１から基板１０(３０)を押出し爪１３１で一枚ずつ押し出す装置である。

基板用チャック装置１４０は、図４および図５に示すように、一対のチャック爪１４１,１４１で前記インプットマガジン１２１から押し出された基板１０(３０)の先端部を把持し、前記基板１０(３０)を一対のガイドレール１４５,１４６間に引き出し、画像判別ユニット１７０の直下まで搬送する。

前記ガイドレール１４５,１４６は、図５に示すように、搬送された基板１０(３０)の両側縁部を支持するものである。

基板整列装置１５０は、図２および図４に示すように、ガイドレール１４５,１４６の下流側に配置され、同一種類の２枚の基板１０(あるいは３０)を金型配置と同様に整列し、インローダユニット３００に供給するものである。そして、前記基板整列装置１５０は、図４に示すように、搬送されてきた基板１０(あるいは３０)を載置する２対の基板整列レール１５１と、基板整列レール１５１を支持して反転させるレール反転部１５２と、基板整列レール１５１を昇降させるレール昇降部１５５と、基板整列レール１５１上の基板１０(３０)を仮置きマガジン１８０まで搬送する基板搬送部１６３と、からなる。

前記レール反転部１５２は、図４に示すように、図示しない電動モータでベルト１５３を介してプーリ１５４を回転させることにより、前記プーリ１５４と一体な基板整列レール１５１を１８０度ずつ回転させることができる。

レール昇降部１５６は、前記レール反転部１５２を搭載した下部プレート１５５の４隅を、ブッシュ１５６に挿通したガイドロッド１５７で支持したものである。前記下部プレート１５５は、その下面中央にボールネジ１５８の上端部を連結してある。そして、前記ボールネジ１５８に螺合するナット１５９を回動自在に支持するとともに、前記ナット１５９にプーリ１６０を一体に固定してある。したがって、図示しない電動モータを駆動し、ベルト１６１およびプーリ１６０を介してナット１５９を回動させると、ボールネジ１５９が回動しながら上下動する。このため、ボールネジ１５８の上端部に連結した下部プレート１５５が上下動することにより、基板整列レール１５１がレール反転部１５２と共に昇降する。

基板搬送部１６３は、その基板搬送爪１６４を図示しない駆動装置でスライド移動させることにより、基板整列レール１５１に位置決めした基板１０(あるいは３０)を仮置きマガジン１８０まで押して搬送する。

画像判別ユニット１７０は、図５に示すように、撮像を行うＣＣＤカメラ１７１、照明１７２、被写体を映し出すモニタ１７３、撮像された情報の処理を行う画像処理装置１７４で構成されている。そして、ガイドレール１４５,１４６上の所定の位置に搬送された基板１０(３０)は、その直上に位置するカメラ１７１によって撮像される。画像処理装置１７４は、カメラ１７１によって撮像された基板１０(３０)の静止画像信号を取込み、２値化処理または多値化処理等の画像処理をした後、この取込んだ画像情報と予め記憶してある画像情報との比較または計測等を行い、基板１０(３０)の方向性、製品種別等を判別する。

基板１０(３０)の方向性判別、製品種別等の判別方法についてより具体的に詳述する。
まず、図５に示すように、ガイドレール１４５,１４６の所定の位置に搬送された基板１０(３０)は、その直上に位置するカメラ１７１によって図６に示す撮像領域１７を撮像され、その画像情報は画像処理装置１７４に送られる。前記画像処理装置１７４は、カメラ１７１に撮像された基板１０(３０)の静止画像信号を取込み、画像データを０もしくは１に分別する２値化処理と呼ばれる画像処理を行い、取込んだ画像情報と予め記憶してある画像情報との比較または計測等を行い、基板の方向性、製品種別を判別する。

特に、基板１０(３０)の方向性の判別は、撮像された撮像領域１７(図６参照)内の基板方向性領域１５を検査枠として行う。基板の方向性判別は、基板の板部および孔部を区別し、それぞれの面積を画素（ピクセル）数として測定する。一方、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄのいずれの場合も、方向性判別領域に対する孔の占める面積が異なるため、２値化処理した画像データの画素（ピクセル）数にも差異が発生する。したがって、基板１０(３０)が正常な方向に搬送された場合の孔の面積を、予めある程度の許容差を持って登録しておく。そして、孔の面積が、その許容差範囲内であれば、基板の搬送方向は正常な方向と判別でき、その許容範囲外であれば、基板の搬送方向は方向違いと判別できる。

したがって、撮像された画像が図１２Ｂの状態であれば、基板１０(３０)の方向性が正常と判断される。また、画像が図１２Ｃの状態であれば、基板１０(３０)がＺ軸を中心に１８０°回転していると判断される。さらに、画像が図１２Ｄの状態であれば、基板１０(３０)がＺ軸を中心に１８０°回転し、かつ、Ｘ軸を中心に反転していると判別される。前述の判別結果は、コントローラー４５０に送信される。

本実施形態では、２値化処理で面積を計測する方法を説明したが、多値化処理で面積を計測してもよい。また、判別方法としては、画像パターン認識を用いて判別する方法、あるいは、孔の濃淡エッジを判別し、計測にて判別する方法等であっても良い。

次に、基板１０(３０)の製品種別の判別は、撮像された撮像領域１７(図６参照)内の基板検査領域１６を検査枠として行う。特に、図１７（Ａ）、（Ｂ）は、基板１０、基板３０の基板検査領域１６をそれぞれ拡大したものである。そして、製品種別の判別方法は、例えば、図２０に示すフローチャートに基づき、撮像された基板検査領域１６内の画像データを、多値化処理による画像パターン認識を用いる方法によって行われる。

まず、基板１０、基板３０のテストモデルにて設定された２５６階調の画像データをマスターパターンとしてメモリーに登録するとともに、前述した基板１０(３０)の方向性検査と同様、許容範囲を予め設定しておく。そして、ステップＳ１において、撮像で得られた画像データを画像処理装置１７４に入力する。入力された画像データには多くの雑音、ひずみが含まれているので、ステップＳ２の第１回目の前処理において、前記画像データに対して雑音除去や補正処理を行い、画像データの特徴を出し易くする。そして、入力された画像データに対し、この画像を構成するピクセル毎に明度についての多段階調（０〜２５５の２５６階調）が与えられ、第１回目の特徴の抽出を行う(ステップＳ３)。ついで、ステップＳ４で、予め設定された基板１０,３０のマスターパターンとの照合を行い、画像データとマスターパターンとの特徴が一致するか、あるいは、許容範囲内であれば、検査対象が基板１０であるか、基板３０であるか、または、判定不能のいずれかが出力される。ただし、特徴間の整合があまり良くない場合には、条件を変えて第２回目の前処理(ステップＳ５)、第２回目の特徴の抽出(ステップＳ６)を行った後、再度、照合して判別してもよい。その判別結果は、本体側のコントローラー４５０に出力される。

なお、本実施形態では、多値化処理により画像パターン認識を用いて判定する方法を説明したが、製品の種類によっては、２値化処理を用いる方法を利用してもよい。また、判別箇所は、リードの数、半導体チップの一辺の距離、面積、色合い等の差異によっても判別可能であり、樹脂封止成形を行う基板毎の特徴に応じて選択することが好ましい。

また、本実施形態にかかる基板の検査は、基板１０,３０の方向性のみを検査する場合に限らず、半導体装置２０,２５の有無、半導体装置２０,２５の位置ずれ、ワイヤ２１の断線等を、カメラ１７１，照明１７２等の設定および画像処理検査用プログラムを変更することにより、画像処理装置の検査項目としてもよい。

前記仮置きマガジン１８０は、図４に示すように、成形可能の基板であるが、同一の基板が不足して２枚同時に成形できない場合に、同一基板が２枚揃うまで、少なくとも１枚の基板を仮置きするためのマガジンである。そして、同一基板が２枚揃う場合には、前記仮置きマガジン１８０の背後に配置した基板押戻し爪１８１が基板１０(３０)を基板整列レール１５１まで押し戻して位置決めする。このため、前記仮置きマガジン１８０はマガジンエレベーター１８２で昇降可能となっている。なお、少なくとも１枚の基板を仮置きできればよいので、前述の仮置きマガジン１８０に限らず、例えば、一対の仮置きレールであってもよい。

樹脂材料供給ユニット２００には、図３に示すように、一回の樹脂封止成形に必要な個数分のタブレット４０,４１を適宜供給するためのものである。特に、本実施形態にかかる樹脂材料供給ユニット２００は、成形する２種類の基板１０,３０に対応できるように、２種類のタブレット４０,４１をそれぞれ分別し、基台２０１に並設したタブレットマガジン２０２,２０３にそれぞれ段積み状態で収納されている。前記タブレットマガジン２０２,２０３内にそれぞれ段積みされたタブレット４０,４１は、タブレットプッシャー２０４,２０５によってそれぞれ上方へ１個ずつ押し出され、これをタブレットクランパー２０６が把持する。そして、前記タブレットクランパー２０６はスライドバー２０７に沿ってスライド移動し、タブレットホルダー２０８,２０９にタブレット４０,４１をそれぞれ受け渡す。ついで、前記タブレットホルダー２０８,２０９がそれぞれ上昇し、前記タブレット４０,４１を所定の位置にそれぞれセットする(図２参照)。

インローダユニット３００は、前記基板整列レール１５１から一対の前記基板１０(３０)を受け取るとともに、タブレットホルダー２０８(２０９)から複数個のタブレット４０(４１)を受け取った後、これらをプレスユニット４００に搬送するものである。このため、前記インローダユニット３００は、前記基板整列装置１５０と前記プレスユニット４００との間を往復移動可能に配置されている。さらに、前記インローダユニット３００は、その下面中央にタブレット４０(４１)を収納できる複数個のタブレットポット３０１を並設してあるとともに、前記タブレットポット３０１の下面両側に複数対のチャック爪３０２,３０３を並設してある。前記タブレットポット３０１およびチャック爪３０２,３０３は、前記基板１０(３０)および前記タブレット４０(４１)に応じて交換可能である。

プレスユニット４００は、図１に示すように、４台の第１,第２,第３,第４プレス装置４０１,４０２,４０３,４０４を直列に並設したものである。そして、第１プレス装置４０１ないし第４プレス装置４０４は、図９に示すように、全て同一の上金型４０５と下金型４０６とを有し、同一形状のキャビティ２３を形成する(図１４Ｃ)。前記上金型４０５は上部固定プラテン４０７に装着され、かつ、固定されている一方、前記下金型４０６は可動プラテン４０８に装着され、かつ、昇降可能となっている。そして、前記可動プラテン４０８は４本のタイバー４０９に案内され、電動モータ４１４にて駆動される公知の型開閉機構４１３にて上下動する。さらに、前記下金型４０６にはタブレット４０(４１)を投入する複数個のポット４１０が設けられ、前記ポット４１０にはタブレット加圧用のプランジャ４１１が公知のトランスファ機構４１２で上下動可能に設けられている。なお、前記上金型４０５、下金型４０６およびプランジャ４１１は、成形品の種類に応じて交換可能である。

なお、本実施形態では、４台のプレス装置４０１ないし４０４からなるプレスユニット４００を説明しているが、これに限定するものではなく、プレス装置は２台以上あればよく、そのプレス装置の台数は任意に選択できる。

アンローダユニット５００は、図１０および図１１に示すように、一定の選定された成形条件に基づく型締時間終了後、樹脂封止済の基板１９(３９)および不要樹脂２４(図１５,図１６参照)を、上金型４０５と下金型４０６との間から外部に取り出し、干渉領域外にまで移動してきたディゲータユニット６００に搬送するものである。このため、アンローダユニット５００は、その下面中央に不要樹脂２４を吸着する真空吸着パッド(図示せず)を有するとともに、前記真空吸着パッドの下面両側に樹脂封止済の基板１９(３９)を把持する基板用チャック爪５０２,５０３を有している。前記真空吸着パッドおよび基板用チャック爪５０２,５０３は、樹脂封止済の基板１９(３９)および不要樹脂２４に応じて交換可能である。

ディゲータユニット６００は、図１０に示すように、ピックアップ装置６５０と協働してアンローダユニット５００から受け取った樹脂封止済の基板１９,１９あるいは３９,３９から不要樹脂２４を分断するためのものである。このため、ディゲータユニット６００の上面には一対の曲げ起こし板６０１,６０２が並設されている。

前記ピックアップ装置６５０は、図１０および図１１に示すように、不要樹脂２４を廃棄するとともに、分断した基板１９(３９)をアウトプットマガジン７００まで搬送して収納するためのものである。このため、前記ピックアップ装置６５０は、その下面中央に吸着パッド６５１を設けるとともに、前記吸着パッド６５１の下面両側に２対のチャック爪６５２,６５３をそれぞれ並設してある。さらに、前記吸着パッド６５１の下面両側に基板押え板６５４がそれぞれ配置されている(図１１)。また、前記ピックアップ装置６５０は、１８０度毎に回動可能に支持されているとともに、図１および図１０において２点鎖線で示す移動領域６５５内を移動可能となっている。したがって、前記ディゲータユニット６００の曲げ起こし板６０１,６０２の間に位置決めされた不要樹脂２４を、ピックアップ装置６５０の吸着パッド６５１で押圧して挾持する。そして、前記曲げ起こし板６０１,６０２の外側縁部を持ち上げて、不要樹脂２４の基部２４ａ(図１５,１６)を支点とする曲げモーメントを加えることにより、基板１９(３９)と不要樹脂２４とを分断できる。

なお、不要樹脂２４の分断方法は上述のものに限らず、樹脂封止済みの基板１９(３９)にスリットを設けたタイプであれば、ピックアップ装置６５０に打抜きピンを設ける一方、ディゲータユニット６００に打抜きダイを設け、前記スリットを打抜きピンで抜き落とす、いわゆるパンチアウト方式でも良い。

また、本実施形態では、ディゲータユニット６００およびピックアップ装置６５０は、異なる外形寸法の基板および不要樹脂にそれぞれ対応できるように、前記曲げ起こし板６０１,６０２、前記吸着パッド６５１、チャック爪６５２,６５３等は交換可能である。

成形品収納ユニット７００は、前記ディゲータユニット６００の下流側に位置し、前記ピックアップ装置６５０で搬送されてきた基板１９(３９)を収納するためのものである。特に、本実施形態では、異なる基板１９(３９)にそれぞれ応じた２種類のアウトプットマガジン７０１,７０２がそれぞれ２台ずつ並設されている。そして、各アウトプットマガジン７０１,７０２には、基板１９(３９)の集積枚数に応じて昇降する支持バー７０３がそれぞれ挿入されている(図１１)。

なお、前記ディゲータユニット６００と前記アウトプットマガジン７０１,７０２との間に、ピックアップ装置６５０の吸着パッド６５１から不要樹脂２４を廃棄できる図示しない廃棄ゾーンが設けられている。

次に、本実施形態にかかる樹脂封止装置の動作手順を図１９のフローチャートに従って説明する。なお、初期設定において各品種の固有パターンがメモリーに予め格納されている。
まず、操作をスタートすると、図４に示すように、マガジンエレベーター１２３に搭載されたインプットマガジン１２１から基板１０(３０)を基板押出装置１３０の押出し爪１３１が１枚ずつ押し出す。すると、基板用チャック装置１４０のチャック爪１４１がＡ位置まで移動し、押し出された基板１０(３０)の先端部を把持する。そして、チャック爪１４１がＢ位置まで移動して一対のガイドレール１４５,１４６を引き出し、画像判別ユニット１７０のカメラ１７１の撮影領域まで搬送して位置決めする。これにより、到着信号がオンし、コントローラー４５０が画像判別ユニット１７０に検査開始を指示し、検査がスタートする(ステップＳ１０)。

ステップＳ１１において、ガイドレール１４５,１４６の所定の位置に搬送された基板１０(３０)を、その直上に位置するＣＣＤカメラ１７１によって撮像する。そして、前述したように画像処理装置１７４が、カメラ１７１に撮像された基板１０(３０)の静止画像信号を取込み、２値化処理または多値化処理等の画像処理を施して画像情報を得る。ついで、前記画像情報と予め記憶してある画像情報との比較または計測等を行い、基板の方向性検査、製品種別を判定する(ステップＳ１２)。

ステップＳ１２おいて、画像処理装置１７４が基板に対する検査でＯＫかＮＧかを判別し、基板１０(３０)がＮＧ、すなわち、成形不能な不良品であれば、ステップＳ１３でチャック爪１４１が前記基板１０(３０)をインプットマガジン１２１内に押し戻すとともに、ステップＳ１４で不良品としてカウントし、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１２おいて、検査がＯＫであれば、ステップＳ１５で基板１０(３０)が１枚目であるか、基板整列レールおよび仮置きマガジン内に基板が存在しないかを判定する。ステップＳ１５でＹＥＳであれば、ステップＳ１６でチャック爪１４１が位置Ｃに移動し、基板整列レール１５１に基板１０(３０)を位置決めした後、Ｄ位置に進む。そして、基板整列レール１５１がＨ位置まで下降した後、チャック爪１４１がＡ位置に復帰する。ついで、ステップＳ１７で基板の品種をメモリーに記憶させ、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１５でＮＯであれば、ステップＳ１８でチャック爪１４１に把持された基板１０(３０)が基板整列レール１５１上の基板１０(３０)と一致するか否かを判定し、一致しないのであれば、ステップＳ１９で仮置きマガジン１８０内に基板１０(３０)があるか否かを判定する。仮置きマガジン１８０内に基板１０(３０)が無ければ、ステップＳ２０において基板搬送爪１６４をＭ位置まで移動させることにより、基板整列レール１５１上の基板１０(３０)を仮置きマガジン１８０内に収納し、ステップＳ２１で基板の品種をメモリーに記憶させ、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１９で仮置きマガジン１８０内に基板１０(３０)があれば、その基板１０(３０)はチャック爪１４１で把持されている基板１０(３０)と同種である。このため、まず、ステップＳ２２で基板整列レール１５１上の基板１０(３０)を仮置きマガジン１８０内に基板搬送爪１６４で収納した後、ステップＳ２３で仮置きマガジン１８０内に収納されていた基板１０(３０)を基板押戻し爪１８１で押出して基板整列レール１５１に位置決めし、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ１８においてチャック爪１４１で把持されている基板１０(３０)と基板整列レール１５１上の基板１０(３０)とが一致していると判定した場合には、ステップＳ２４で基板整列レール１５１を１８０度反転した後、チャック爪１４１に把持されている基板１０(３０)を基板整列レール１５１に位置決めし、金型配置と同じ方向に整列する。

なお、方向性検査がＮＧであった基板は樹脂封止成形できないので、樹脂封止成形を行わずに、インプットマガジン１２１に返送する。しかし、基板検査の結果、半導体装置の有無、半導体装置のマウント位置ずれ、ワイヤ切れ等が判明した場合には、樹脂封止工程後に、不良品を取り除くようにしてもよい。その場合には、画像判別ユニット１７０を用いて基板の検査を行った後、検査結果の位置データをコントローラー４５０内のメモリーに格納しておく。そして、樹脂封止成形後に、インク、レーザー等を用いて、メモリー内の位置情報データに基づき、識別表示装置１０１(図１０)で基板に不良品識別マークのけがき、印字等を行い、除去するようにしてもよい。また、樹脂封止工程後の後工程において、スクリーニング装置等を使用した検査工程を行う必要が無く、ＮＧ品を識別し易いという利点がある。また、樹脂封止成形前あるいは樹脂封止成形後に基板の縁部に印字を行い、基板のみを識別出来るようにしてもよい。

ついで、基板整列レール１５１の所定の位置に２枚の基板１０(３０)が金型配置と同じ方向に整列した場合には、インローダユニット３００が基板整列レール１５１の直上位置に移動した後、基板整列レール１５１がＪの位置まで上昇し、整列された２枚の基板２０の両側縁部を前記インローダユニット３００の下面に設けられた基板用チャック爪３０２,３０３が把持する。

前述した画像判別工程にて基板１０(３０)が認識された場合、ステップＳ２５で基板種別に応じて樹脂材料を選定する。そして、コントローラー４５０から指令を受けたインローダユニット３００が、基板１０(３０)に対応するタブレット４０(４１)を保持するタブレットホルダー２０８(２０９)の直上に移動する。そして、前記インローダユニット３００がタブレットホルダー３０１からタブレット４０(４１)を受け取る(ステップＳ２６)。

なお、本実施例では、前述したようにタブレット４０(４１)は直径(Ｄ)が同一寸法であるので、タブレットホルダー２０８,２０９を共用してもよい。しかし、タブレットホルダーを個々に独立させることにより、一連する動作のサイクルタイムを短縮できるという利点がある。

ステップＳ２７において、基板１０(３０)およびタブレット４０(４１)を保持したインローダユニット３００はコントローラー４５０と通信を行い、その時点で最適な状態のプレス装置（４０１〜４０４）を選択する。ここで、最適な状態のプレス装置とは、直ちに成形が行える成形待機状態にあるプレス装置、あるいは、複数のプレス装置４０１ないし４０４内で残りの型締時間が最も短いプレス装置を意味する。

インローダユニット３００が選択したプレス装置の直前位置へ移動すると同時に、選定されたプレス装置４０２は、コントローラー４５０内のメモリーに格納された半導体装置の種類別の成形条件データを呼出し、待機する。ここで、成形条件データとは、半導体装置の種類別のプレス型締圧、プレス型締速度、プレス型締時間、プランジャ圧力、トランスファ速度等をいう。例えば、図９の電動式モータ４１４を用いたプレス装置４０１では、タイバー４０９等に歪ゲージ等の圧力測定器を装着し、型締めを行い、圧力を測定する。そのような方法で、各設定型締圧力に対する指令パルス数をメモリーに記憶する。従って、前述したプレス型締圧、プレス型締速度、トランスファ速度等の成形条件データは、各設定圧力に応じたパルス数、パルス速度となり、それらをコントローラー４５０から電動モータ４１４のドライバーを介して指令を行う。

そして、例えば、インローダユニット３００が選定されたプレス装置４０２の直前位置へ移動した後、インローダユニット３００はプレス装置４０２にセットされた下金型４０６に、基板１０(３０)およびタブレット４０(４１)を搬送し、下金型４０６の所定位置にセットする。これと同時に、プレス装置４０２に供給した基板１０(３０)の製品種別を記憶し、コントローラー４５０内のメモリーに格納する。

次に、下金型４０６を上昇させて上金型４０５に圧接させ、基板１０(３０)をクランプしてキャビティ２３を形成する。ついで、トランスファ機構４１２でタブレット４０(４１)を加熱、加圧し、溶融した樹脂を前記キャビティ２３内に射出して充填することにより、半導体装置２０(２５),ワイヤ２１４等を樹脂封止する。この樹脂封止するための成形動作は、前述のプレス装置を選定する際に呼び出された成形条件データに基づいて行われる(ステップＳ２８)。

所定の成形条件データに基づく型締時間が終了した後、図１１に示すように、開いた上金型４０５および下金型４０６の間にアンローダユニット５００が進入する。そして、樹脂封止済み基板１９(３９)の両側縁部をチャック爪５０２,５０３が把持するとともに、不要樹脂２４を真空吸着パッドが吸着し、外部に搬出する。さらに、これらを移動してきたディゲータユニット６００まで搬送する。

アンローダユニット５００から樹脂封止済み基板１９(３９)および不要樹脂２４を受け取ったディゲータユニット６００は、所定の初期位置に戻る。そして、前記初期位置の直上で待機していたピックアップ装置６５０が下降し、樹脂封止済の基板１９(３９)および不要樹脂２４を、ピックアップ装置６５０に変位可能に支持された基板押え板６５４および真空吸着パッド６５１と、ディゲータユニット６００と、でそれぞれ挟み込む。ついで、曲げ起こし板６０１,６０２の外側縁部を起こすことにより、不要樹脂２４の基部２４ａを支点に曲げ起こすことにより、樹脂封止済み基板１９(３９)と不要樹脂２４とを分断する。なお、本実施形態では、金型からアンローダユニット５００を介して搬出した樹脂封止済み基板から不要樹脂を分断する場合を開示しているが、樹脂封止直後に金型内で不要樹脂を分離するようにしてもよい。

ついで、ピックアップ装置６５０の吸着パッド６５１で不要樹脂２４を吸着するとともに、樹脂封止済み基板１９(３９)の両側縁部をチャック爪６５２,６５３で把持し、成形品収納ユニット７００まで移動する。そして、移動途中にある廃棄ゾーン(図示せず)に不要樹脂を廃棄する。

次に、ピックアップ装置６５０に搬送された基板１９(３９)を収納するアウトプットマガジン７０１,７０２の位置は、基板１９(３９)の基板種別毎に選定し、初期設定でメモリーに格納しておく。例えば、アウトプットマガジン７０１に基板１９を収納し、アウトプットマガジン７０２に基板３９を収納すると設定しておく。このため、ピックアップ装置６５０が移動する際に、コントローラー４５０内のメモリーに記憶された半導体装置２０(２５)の基板種別を呼出し、該当するアウトプットマガジン７０１,７０２の位置を選定する(ステップＳ２９)。

そして、ピックアップ装置６５０が選定されたアウトプットマガジン７０１,７０２の直上位置に到着すると、予めセットされたアウトプットマガジン７０１,７０２に向け、下方向に下降し、２枚の樹脂封止済の基板１９(３９)のうち、片側の１枚を収納する。次に、前記ピックアップ装置６５０は上昇し、１８０度回転して向きを変えた後、最後の１枚をアウトプットマガジンに収納して１枚ずつ積み重ねてゆく。したがって、アウトプットマガジン７０１,７０２に基板１９(３９)を基板種別に分けてそれぞれ収納できる。さらに、一方のアウトプットマガジン７０１,７０２が満載された後、隣接する他方のアウトプットマガジン７０１,７０２が満載される。

第２実施形態は、図２１に示すように、基板供給ユニット１１０が独立した２組のインプットマガジン装置１２０,１２７からなる場合である。そして、インプットマガジン装置１２０には、複数枚の基板１０を積み重ねるように収納した複数台のインプットマガジン１２１が並設されている。また、インプットマガジン装置１２７には、複数枚の基板３０を積み重ねるように収納した複数台のインプットマガジン１２８が並設されている。

まず、前記インプットマガジン１２１はマガジンエレベーター１２３を介して下降し、基板押出し機構１３０の押出し爪１３１が基板１０を一枚ずつ押し出す。押出された基板１０は、図示しないチャック爪で直前に待機するガイドレール１４５,１４６上に引き出される。そして、前記ガイドレールをスライド移動させた後、基板搬送装置１４０のチャック爪１４１が前記基板１０を画像判別ユニット１７０の直下まで搬送する。

そして、画像処理ユニット１７０の直下に位置決めされた基板１０に対し、前記基板１０の方向性がＯＫかＮＧかを判別し、ＯＫであれば、基板１０として認識される。そして、１枚目の基板１０を、基板搬送装置１４０のチャック爪１４で基板整列レール１５１まで搬送する。同様にして２枚目の基板１０を受取り、画像処理ユニット１７０で方向性検査を行い、基板１０として認識されれば、基板整列レール１５０が１８０°反転し、チャック爪１４が２枚目の基板１０を基板整列レール１５１に金型配置通りに整列する。なお、以後の作業工程は第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

また、各基板１０,３０を交互に樹脂封止成形する場合には、基板１０をインローダユニット３００で搬送後、ガイドレール１４５,１４６が、基板３０のインプットマガジン１２８の直前まで移動し、前述した作業工程と同様の作業工程により、基板整列装置１５０まで搬送され、金型配置通りに整列される。

各基板の樹脂封止成形を行う生産量の割合が異なる場合は、基板を供給する割合を変更できるプログラムをコントローラー４５０に入力し、入力装置（図示無し）を用い、オペレーターが設定できるようにすれば、変量生産を自在にコントロールでき、使い勝手のよい樹脂封止装置が得られる。

本実施形態によれば、基板１０(３０)の製品種別をオペレーターが供給する際に品種毎に分けることができるので、生産品種が複数ある場合に、分量生産、ロットによる区分け等が行い易い。また、基板３０が基板１０のインプットマガジンに混在していても、基板供給ユニット１１０の中央に位置する画像判別ユニット１７０が、製品種別の判別を行う。このため、第１実施形態と同様、仮置きマガジン１８０内に基板１０(３０)をストックでき、連続生産が可能である。

本発明の第３実施形態は、図２２に示すように、第１実施形態とほぼ同様の形態であり、インプットマガジン１２１の供給方向、アウトプットマガジン７０１,７０２の搬出方向が同一方向であるので、他工程の生産設備とのインライン化に最適である。また、インローダユニット３００と、アンローダユニット５００とは、それぞれ異なったエリアに配置されている。このため、第１実施形態と比べ、インローダユニット３００およびアンローダユニット５００の動作に制約が少なく、サイクルタイムを短縮しやすいという利点がある。作業工程については、前述の実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を付して説明を省略する。

なお、前述の実施形態で挙げた樹脂封止装置の違いは、搭載される半導体装置２０(２５)のサイズがそれぞれ異なる場合を説明した。しかし、これに限らず、リード数が異なるもの、ダイパットに対する基板のマウント位置が異なるもの、ダイパットの積層高さが異なるもの、ダイパットの種類が異なるものなど、グループ化された半導体装置全般に適用できる。特に、ＭＡＰ工法、フリップチップ工法を用いるCSP（Chip Size Package）と呼ばれるパッケージ群（FBGA，FLGA，SON，QFN等）及びＭＣＭ化されるパッケージ群については、各半導体装置メーカーでグループ化される傾向にあり、最適である。

本発明にかかる半導体樹脂封止装置は、前述の半導体装置以外を搭載した３種類以上の基板を樹脂封する場合にも適用できる。

図１Ａおよび図１Ｂは本発明にかかる半導体樹脂封止装置の第１実施形態を示す平面図および正面図である。図１Ａで示した平面図の部分拡大図である。図１Ｂで示した正面図の部分拡大図である。図１で示した半導体樹脂封止装置の要部拡大図である。図１で示した半導体樹脂封止装置の基板検査工程を説明するための斜視図である。図１で示した半導体樹脂封止装置の基板検査工程を説明するための部分拡大平面図である。図１Ａで示した平面図の部分拡大図である。図１Ｂで示した正面図の部分拡大図である。本発明にかかるブレス装置の部分拡大正面図である。図１Ａで示した平面図の部分拡大図である。図１Ｂで示した正面図の部分拡大図である。図１２Ａおよび図１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄは本発明にかかる基板をそれぞれ示す平面図および部分拡大図である。図１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは本発明にかかる基板をそれぞれ示す平面図、右側面図および正面図である。図１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは本発明にかかる基板をそれぞれ示す部分拡大平面図、樹脂封止前の部分拡大正面図、樹脂封止直前の部分拡大正面図である。図１５Ａ，１５Ｂは一対の基板を樹脂封止した場合をそれぞれ示す平面図、正面図である。図１６Ａ，１６Ｂは一対の他の基板を樹脂封止した場合をそれぞれ示す平面図、正面図である。図１７Ａ，１７Ｂは異なる種類の基板の検査領域をそれぞれ示す部分拡大平面図である。図１８Ａ，１８Ｂは異なる種類のタブレットを示す拡大正面図である。本発明にかかる半導体樹脂封止装置の第１実施形態の操作手順を概略的に示すフローチャート図である。第１実施形態にかかる基板検査工程を説明するためのフローチャート図である。図２１Ａおよび図２１Ｂは本発明にかかる半導体樹脂封止装置の第２実施形態を示す平面図および正面図である。図２２Ａおよび図２２Ｂは本発明にかかる半導体樹脂封止装置の第３実施形態を示す平面図および正面図である。従来例にかかる半導体樹脂封止装置を示す平面図である。

符号の説明

１０,３０：基板
１１,３１：リードフレーム
１２：ダイパット
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ：長孔
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ：丸孔
１５：方向性判別領域
１６：半導体装置判別領域
１７：撮像領域
１９,３９：樹脂封止済の基板
２０,２５：半導体装置
２１：ワイヤ
２２：絶縁シート
２３：キャビティ
２４：不要樹脂
２４ａ：不要樹脂の基部
４０,４１：タブレット

１００：樹脂封止装置
１０１：識別表示装置
１１０：基板供給ユニット
１２０：インプットマガジン装置
１２１：インプットマガジン
１２３：マガジンエレベーター
１３０：基板押出装置
１３０：基板押出し爪
１４０,１４１：基板チャック装置
１４５,１４６：ガイドレール
１５０：基板整列装置
１５１：基板整列レール
１５２：レール反転部
１５６：レール昇降部
１６３：基板搬送部
１６４：基板搬送爪
１７０：画像判別ユニット
１７１：ＣＣＤカメラ
１７２：照明
１７３：モニタ
１７４：画像処理装置
１８０：仮置きマガジン
１８１：基板押戻し爪

２００：樹脂材料供給ユニット
２０２,２０３：タブレットマガジン
２０４,２０５：タブレットプッシャー
２０６：タブレットクランパー
２０７：スライドバー
２０８,２０９：タブレットホルダー

３００：インローダユニット
３０１：タブレットポット
３０２,３０３：チャック爪

４００：プレスユニット
４０１〜４０４：プレス装置
４０５：上金型
４０６：下金型
４０７：固定プラテン
４０８：可動プラテン
４０９：タイバー
４１０：ポット
４１１：プランジャ
４１２：トランスファ機構
４５０：コントローラーユニット

５００：アンローダユニット
５０２,５０３：チャック爪

６００：ディゲータユニット
６０２,６０３：曲げ起し板

６５０：ピックアップ装置
６５１：吸着パッド
６５２,６５３：チャック爪
６５４：基板押え板

７００：成形品収納ユニット
７０１,７０２：アウトプットマガジン
７０３：支持バー

Claims

多数個の半導体装置を搭載した少なくとも２種類の基板のうち、１枚の基板を一対の金型で挾持してキャビティを形成し、樹脂材料供給手段から供給された固形樹脂を溶融して前記キャビティに充填することにより、前記半導体装置を前記樹脂で封止する複数台のプレス装置を並設した半導体樹脂封止装置であって、
少なくとも２種類の基板を供給できる基板供給手段と、前記基板供給手段から前記基板を１枚ずつ引き出して所定の位置に位置決めする基板位置決め手段と、位置決めされた前記基板を判別する画像判別手段と、前記画像判別手段の判別の結果に基づいて選択された１枚の基板を整列する基板整列手段と、樹脂封止作業工程に基づいて前記基板供給手段等を制御する制御手段と、からなることを特徴とする半導体樹脂封止装置。
多数個の半導体装置を搭載した少なくとも２種類の基板のうち、同種の基板を少なくとも２枚ずつ一対の金型で挾持してキャビティを形成し、樹脂材料供給手段から供給された固形樹脂を溶融して前記キャビティに充填することにより、前記半導体装置を前記樹脂で封止する複数台のプレス装置を並設した半導体樹脂封止装置であって、
少なくとも２種類の基板を供給できる基板供給手段と、前記基板供給手段から前記基板を１枚ずつ引き出して所定の位置に位置決めする基板位置決め手段と、位置決めされた前記基板を判別する画像判別手段と、前記画像判別手段の判別の結果に基づいて選択された少なくとも２枚の同種の基板を整列する基板整列手段と、前記画像判別手段の判別の結果に基づいて選択されなかった少なくとも１枚の基板を仮置きできるとともに、必要に応じて前記基板整列手段に整列させることができる基板仮置き手段と、樹脂封止作業工程に基づいて前記基板供給手段等を制御する制御手段と、からなることを特徴とする半導体樹脂封止装置。
基板供給手段が、異なる種類の基板を異なる位置からそれぞれ供給できることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体樹脂封止装置。
画像判別手段が、基板の種類を判別することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に載の半導体樹脂封止装置。
画像判別手段が、基板の方向性を判別することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の半導体樹脂封止装置。
画像判別手段が、基板の良否を判別することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の半導体樹脂封止装置。
基板仮置き手段が、異なる種類の基板を積み重ねて収納できることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の半導体樹脂封止装置。
複数台のプレス装置の金型を閉じて形成されるキャビティが、すべて同一形状であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の半導体樹脂封止装置。
プレス装置の下流側に、樹脂封止済み基板を種類に応じて分別収納する収納手段を配置したことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の半導体樹脂封止装置。
多数個の半導体装置を搭載した少なくとも２種類の基板を１枚ずつ固定された複数台のプレス装置で樹脂封止する半導体樹脂封止方法であって、
少なくとも２種類の基板を供給できる基板供給手段と、前記基板供給手段から前記基板を１枚ずつ引き出して所定の位置に位置決めする基板位置決め手段と、位置決めされた前記基板を判別する画像判別手段と、前記画像判別手段の判別の結果に基づいて選択された１枚の基板を整列する基板整列手段と、封止用樹脂材料を供給する樹脂材料供給手段と、前記基板および前記樹脂材料を前記プレス装置に搬送する材料搬送手段と、樹脂封止作業工程に基づいて前記基板供給手段等を制御する制御手段と、からなり、
前記基板供給手段から供給された基板に対して行った前記画像判別手段の判別結果に基づき、複数台のプレス装置の中から最短時間で成形可能なプレス装置を選択し、選択された前記プレス装置に、前記基板整列手段に整列された１枚の前記基板と樹脂材料供給手段から供給された固形樹脂とを材料搬送手段でプレス装置に搬送し、異なった種類の基板毎に予め設定された成形条件に基づいて前記プレス装置で前記半導体装置を樹脂封止することを特徴とする半導体樹脂封止方法。
半導体装置等の電子部品を搭載した少なくとも２種類の基板を、同種で少なくとも２枚ずつ固定された複数台のプレス装置で樹脂封止する半導体樹脂封止方法であって、
少なくとも２種類の基板を供給する基板供給手段と、前記基板供給手段から供給された基板をプレス装置に搬送する前工程で判別する画像判別手段と、少なくとも２枚の同種の基板を金型配置と同様に整列させる基板整列手段と、封止用樹脂材料を供給する樹脂材料供給手段と、前記基板および前記樹脂材料をプレス装置に搬送する材料搬送手段と、からなり、
前記基板供給手段から供給された基板に対して行った前記画像判別手段の判別結果に基づき、複数台のプレス装置の中から最短時間で成形可能なプレス装置を選択し、選択された前記プレス装置に、前記基板整列手段に整列された少なくとも２枚の前記基板と樹脂材料供給手段から供給された樹脂材料とを材料搬送手段で搬送し、異なった種類の基板毎に予め設定された成形条件に基づいて前記プレス装置で樹脂封止することを特徴とする半導体樹脂封止方法。
画像判別手段が、基板の種類を判別することを特徴とする請求項１０または１１に記載の半導体樹脂封止方法。
画像判別手段が、基板の方向性を判別することを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の半導体樹脂封止方法。
画像判別手段が、基板の良否を判別することを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の半導体樹脂封止方法。
複数の異なった種類の基板に対応する樹脂材料を予め設定しておき、画像判別手段の判別結果に基づいてプレス装置に供給される基板に対応する樹脂材料を選択し、前記プレス装置に供給することを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか１項に記載の半導体樹脂封止方法。
電子部品が、ＭＡＰ工法にて樹脂封止されることを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載の半導体樹脂封止方法。
電子部品が、フリップチップ工法にて樹脂封止されることを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載の半導体樹脂封止方法。
プレス装置の下流側に配置した収納手段に、樹脂封止済み基板を種類に応じて分別収納することを特徴とする請求項１０ないし１７のいずれか１項に記載の半導体樹脂封止方法。