JP5191924B2 - Semiconductor inspection equipment - Google Patents

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本発明は、半導体検査装置に関し、複数の半導体パッケージを搭載したリードフレームの状態で電気特性検査をする半導体検査装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor inspection apparatus, and more particularly to a semiconductor inspection apparatus that performs an electrical characteristic inspection in a state of a lead frame on which a plurality of semiconductor packages are mounted.

リードフレーム内に実装された複数の半導体デバイスを電気特性検査する場合、検査ステージ上のプローブピンに対し、正確に位置を合わせてリードフレームごとに移送された半導体デバイスの端子を接触させる。デバイスの電気特性検査を行うためには安定した接触が必要である。   When electrical characteristics inspection is performed on a plurality of semiconductor devices mounted in the lead frame, the terminals of the semiconductor device transferred for each lead frame are brought into contact with the probe pins on the inspection stage accurately. Stable contact is necessary to test the electrical properties of the device.

このため、従来の半導体検査装置では、位置決め検出としてカメラを用いて画像にて検出するような機構を用いている(例えば、特許文献1参照。)。   For this reason, a conventional semiconductor inspection apparatus uses a mechanism that detects an image using a camera as positioning detection (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−308299号公報JP 2006-308299 A

しかしながら、従来技術によるカメラなどによる画像認識では、リードフレームの形状やメッキ厚などの加工精度のばらつきにより、画像のコントラストが異なり位置の認識ができず不安定になる。また、画像認識による手法では、画像データの情報量が多く、認識に時間を要するとともに、カメラなどの投資も必要となりコストもかかる。   However, image recognition by a camera or the like according to the prior art becomes unstable because the contrast of the image is different and the position cannot be recognized due to variations in processing accuracy such as the shape of the lead frame and the plating thickness. In addition, the image recognition method requires a large amount of information of image data, requires time for recognition, and requires an investment such as a camera, which is costly.

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、半導体検査装置上のリードフレームの位置を正確に検出し、半導体デバイスとプローブピンとの安定した接触を実現する装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides an apparatus for accurately detecting the position of a lead frame on a semiconductor inspection apparatus and realizing stable contact between a semiconductor device and a probe pin.

上記問題を解決するために、本発明では以下のような手段を採用する。   In order to solve the above problem, the present invention employs the following means.

まず、リードフレームに搭載された半導体デバイスの電気特性検査を行う半導体検査装置において、半導体検査装置の検査ステージ上に設けられた検出用ヘッドをリードフレームに設けた検出用ホールに挿入し、検出用ヘッドが検出用ホールに接触したことを電気的に検知することで検査ステージとリードフレームとの相対的位置ずれを検出する半導体検査装置とする。   First, in a semiconductor inspection apparatus for inspecting electrical characteristics of a semiconductor device mounted on a lead frame, a detection head provided on an inspection stage of the semiconductor inspection apparatus is inserted into a detection hole provided in the lead frame to detect the semiconductor device. The semiconductor inspection apparatus detects a relative positional deviation between the inspection stage and the lead frame by electrically detecting that the head is in contact with the detection hole.

また、検出用ヘッドは錘形であって、その底部外寸は前記検出用ホールの内寸よりも小さく、検出用ヘッドと検出用ホールとが電気的に接触したときに検査ステージとリードフレームとが許容範囲外に位置ずれしていると判断する半導体検査装置とする。   In addition, the detection head has a weight shape, and the outer dimension of the bottom is smaller than the inner dimension of the detection hole. When the detection head and the detection hole are in electrical contact, the inspection stage and the lead frame Is a semiconductor inspection apparatus that judges that the position is out of the allowable range.

また、検出用ヘッドと検出用ホールとが電気的に接触したときに検査ステージ上にリードフレームが適切に載置されていると判断する半導体検査装置とする。   Further, the semiconductor inspection apparatus determines that the lead frame is appropriately placed on the inspection stage when the detection head and the detection hole are in electrical contact.

本発明によれば以上の手段を施すことにより、複数の半導体デバイスを実装したリードフレームの移送において、高精度な位置ずれを検出することが可能になり、半導体デバイスの電気特性検査において半導体デバイスの端子と半導体検査装置のプローブピンが位置ずれなく接触できる装置を提供することができる。これにより、位置ずれに起因するプローブピンの破損防止をするとともに電気特性検査の歩留り向上を可能とする。   According to the present invention, by performing the above-described means, it is possible to detect a positional deviation with high accuracy in transferring a lead frame mounted with a plurality of semiconductor devices. It is possible to provide an apparatus in which the terminal and the probe pin of the semiconductor inspection apparatus can be contacted without any displacement. This prevents the probe pin from being damaged due to misalignment and improves the yield of electrical characteristic inspection.

本発明の実施形態にかかるリードフレームの上面図である。It is a top view of the lead frame concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかる半導体検査装置の模式図である。It is a mimetic diagram of a semiconductor inspection device concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかる検出用ヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the head for a detection concerning embodiment of this invention.

本発明の実施形態について、図1〜図3を用いて説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、半導体デバイスを搭載したリードフレームの上面図である。リードフレーム3には複数行で複数列の開口部13が一定間隔で設けられ、一つの開口部13には2つの半導体デバイス4が形成されている。半導体デバイス4は開口部13の端部より吊りリード11にてリードフレーム枠14に支持されている。半導体デバイス4は図示しない半導体チップを内含する樹脂モールド10と樹脂モールド10から露出する端子12からなる。また、リードフレーム枠14には複数の検出用ホール1が設けられており、開口部13の4隅に一つずつ検出用ホール1が配置されている。   FIG. 1 is a top view of a lead frame on which a semiconductor device is mounted. The lead frame 3 is provided with a plurality of rows and a plurality of columns of openings 13 at regular intervals, and two semiconductor devices 4 are formed in one opening 13. The semiconductor device 4 is supported on the lead frame 14 by the suspension leads 11 from the end of the opening 13. The semiconductor device 4 includes a resin mold 10 including a semiconductor chip (not shown) and terminals 12 exposed from the resin mold 10. The lead frame 14 is provided with a plurality of detection holes 1, and the detection holes 1 are arranged one by one at the four corners of the opening 13.

図1からも明らかなように、検査用ホール1の行方向の数は、開口部13の行方向の数に1を加えたものであって、同様に、検査用ホール1の列方向の数は、開口部13の列方向の数に1を加えたものになる。そして、各々の検査用ホール1は一定間隔に配置されている。   As apparent from FIG. 1, the number of inspection holes 1 in the row direction is obtained by adding 1 to the number of openings 13 in the row direction, and similarly, the number of inspection holes 1 in the column direction. Is obtained by adding 1 to the number of openings 13 in the column direction. The inspection holes 1 are arranged at regular intervals.

図2は、本発明の実施形態にかかる半導体検査装置の模式図である。半導体検査装置の検査ステージ5には複数の検出用ヘッド2が形成されているが、検出用ヘッド2は図1にて説明したリードフレーム1の検出用ホール1に対応した位置に配置されており、検出用ヘッド2は上昇して検出用ホール1に入り込むようにしてリードフレーム3が検査ステージ5上に載置される。個々の検出用ヘッド2は接触検出回路6に接続され、リードフレーム3もまた接触検出回路6に接続されており、検出用ホール1に検出用ヘッド2が入り込むと、接触検出回路6によりリードフレーム3と個々の検出用ヘッド2が電気的に接触しているか否かを検知する。なお、個々の検出用ヘッド2は検査ステージ5と電気的に絶縁されている。個々の検出用ヘッド2全てが接触検出回路6に接続されて全ての検出用ヘッド2のリードフレーム3との電気的接触を検出することにより、リードフレーム3が検査ステージ5上に適切に載置されているかどうかをチェックできる。適切な載置を確認した後に、リードフレーム3に搭載されている半導体デバイス4の端子12に対し検査のためのプローブピンを接触させて電気特性検査を行い、その後、検出用ヘッド2が検査ステージ5内に下降し、リードフレーム3は次のステージへ移動される。   FIG. 2 is a schematic diagram of a semiconductor inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. A plurality of detection heads 2 are formed on the inspection stage 5 of the semiconductor inspection apparatus. The detection heads 2 are arranged at positions corresponding to the detection holes 1 of the lead frame 1 described with reference to FIG. The lead frame 3 is placed on the inspection stage 5 so that the detection head 2 rises and enters the detection hole 1. Each detection head 2 is connected to a contact detection circuit 6, and the lead frame 3 is also connected to the contact detection circuit 6. When the detection head 2 enters the detection hole 1, the contact detection circuit 6 causes the lead frame to be connected to the lead frame 3. 3 and the individual detection heads 2 are detected. Each detection head 2 is electrically insulated from the inspection stage 5. All the individual detection heads 2 are connected to the contact detection circuit 6 to detect electrical contact with the lead frames 3 of all the detection heads 2, so that the lead frames 3 are appropriately placed on the inspection stage 5. You can check if it is. After confirming proper placement, the probe pin for inspection is brought into contact with the terminal 12 of the semiconductor device 4 mounted on the lead frame 3 to perform electrical characteristic inspection, and then the detection head 2 is inspected on the inspection stage. The lead frame 3 is moved to the next stage.

図3は、検出用ヘッドの断面を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a cross section of the detection head.

図3(a)〜(c)に示す検出用ヘッドは、断面が三角形である角錐や円錐形状である。図3(a)の検出用ヘッド2は全てが金属体9からなり電気導電性で耐久性のあるヘッドである。図3(b)に示す検出用ヘッド2は金属体9の上半部に絶縁膜7が被覆されており、検出用ホール1の内径が検出用ヘッド2の下半部の外径に合うように形成されている。検出用ヘッド2が検出用ホール1に入り込んだ時に、上半部の絶縁膜7と検出用ホール1内壁との接触ではリードフレームの載置が確認できず、下半部の電気導電性のある金属体9と検出用ホール1内壁との接触により適切な載置が確認できる。このような材質および形状とすることで更に精度良くリードフレームの位置決めが可能となる。図3(c)は図(b)のような被覆タイプではなく絶縁部を絶縁体8としたものである。これにより、被覆が破壊される懸念の無いものとすることができる。また、図3(d)は円錐または角錐の下に台座を設けたもので円錐または角錐部分は絶縁体8、台座14の部分を金属体9とした検出用ヘッドである。このとき、リードフレーム3の検出用ホール1の内径は絶縁体8の底部外寸と略同じになっており、リードフレーム3が台座14に接触することで適切な載置が確認できる。   The detection head shown in FIGS. 3A to 3C has a pyramid or conical shape having a triangular cross section. The detection head 2 shown in FIG. 3 (a) is a metal head 9 and is an electrically conductive and durable head. In the detection head 2 shown in FIG. 3B, the upper half of the metal body 9 is covered with the insulating film 7 so that the inner diameter of the detection hole 1 matches the outer diameter of the lower half of the detection head 2. Is formed. When the detection head 2 enters the detection hole 1, the placement of the lead frame cannot be confirmed by contact between the upper half insulating film 7 and the inner wall of the detection hole 1, and the lower half has electrical conductivity. Appropriate placement can be confirmed by contact between the metal body 9 and the inner wall of the detection hole 1. By using such a material and shape, the lead frame can be positioned with higher accuracy. FIG. 3C is not a covering type as shown in FIG. As a result, there is no concern that the coating will be destroyed. FIG. 3D shows a detection head in which a pedestal is provided under a cone or pyramid, and the cone or pyramid portion is an insulator 8 and the pedestal 14 is a metal body 9. At this time, the inner diameter of the detection hole 1 of the lead frame 3 is substantially the same as the outer dimension of the bottom of the insulator 8, and proper placement can be confirmed by the lead frame 3 contacting the pedestal 14.

以上説明したように、リードフレームの検出用ホールと検査ステージ上の検出用ヘッドとの接触を検知することにより、半導体検査装置におけるリードフレームの位置決めを正確に行うことができ、半導体デバイスと半導体検査装置のプローブピンとの安定した接触を可能とする。これにより、位置ずれに起因するプローブピンの破損防止をするとともに電気特性検査の歩留り向上を可能とする。   As described above, by detecting the contact between the detection hole of the lead frame and the detection head on the inspection stage, the lead frame can be accurately positioned in the semiconductor inspection apparatus. Enables stable contact with the probe pin of the device. This prevents the probe pin from being damaged due to misalignment and improves the yield of electrical characteristic inspection.

実施例1においてはリードフレーム3と検出用ヘッド2との電気的接触の確認によりリードフレームの正確な位置決めを行う例を示したが、本実施例ではリードフレーム3と検出用ヘッド2とが電気的に接触しないことで位置決めを行う方法について説明する。   In the first embodiment, an example in which the lead frame 3 is accurately positioned by confirming electrical contact between the lead frame 3 and the detection head 2 has been described. However, in this embodiment, the lead frame 3 and the detection head 2 are electrically connected. A method for positioning without touching will be described.

検出用ヘッド2は、図3(a)に示す形状でその底部の外寸はリードフレーム3の検出用ホール1の内寸よりも僅か小さく設計されている。まず、リードフレーム移送装置を用いて、図2の検査ステージ5上にリードフレーム3を搬送し、所定の位置に来ると個々の検出用ホール1内に対応する検出用ヘッド2が入り込む。このとき検出用ヘッド2が検出用ホール1に接触しているか否かを接触検出回路6にて検知するが、正確に位置決めされているとすれば、両者の寸法差より検出用ヘッド2外壁が検出用ホール1内壁と接触することはない。全ての検出用ヘッド2と対応する検出用ホールとの接触が無いことでリードフレーム3が正確に位置決めされたことが認識される。逆に一箇所でも接触が確認されると検査ステージ5とリードフレーム3とが許容範囲を越えて位置ずれし、正確に位置決めされていないと判断し、リードフレーム移送装置のセンサーがアラームを発生し、次の工程である半導体デバイスの電気特性検査を行わない。   The detection head 2 has a shape shown in FIG. 3A, and the outer dimension of the bottom is designed to be slightly smaller than the inner dimension of the detection hole 1 of the lead frame 3. First, the lead frame 3 is transported onto the inspection stage 5 of FIG. 2 using the lead frame transfer device, and when it reaches a predetermined position, the corresponding detection head 2 enters into each detection hole 1. At this time, whether or not the detection head 2 is in contact with the detection hole 1 is detected by the contact detection circuit 6, but if the positioning is accurately performed, the outer wall of the detection head 2 is detected from the dimensional difference between the two. There is no contact with the inner wall of the detection hole 1. It is recognized that the lead frame 3 has been accurately positioned because there is no contact between all the detection heads 2 and the corresponding detection holes. On the other hand, if contact is confirmed even at one location, the inspection stage 5 and the lead frame 3 are displaced beyond the allowable range, and it is determined that the positioning is not accurately performed, and the sensor of the lead frame transfer device generates an alarm. In the next step, the electrical characteristics inspection of the semiconductor device is not performed.

以上説明したように、リードフレームの検出用ホールと検査ステージ上の検出用ヘッドとの非接触を検知することにより、半導体検査装置におけるリードフレームの位置決めを正確に行うことができ、半導体デバイスと半導体検査装置のプローブピンとの安定した接触を可能とする。これにより、位置ずれに起因するプローブピンの破損防止をするとともに電気特性検査の歩留り向上を可能とする。   As described above, by detecting the non-contact between the detection hole of the lead frame and the detection head on the inspection stage, the lead frame can be accurately positioned in the semiconductor inspection apparatus. Enables stable contact with the probe pin of the inspection device. This prevents the probe pin from being damaged due to misalignment and improves the yield of electrical characteristic inspection.

1 検出用ホール
2 検出用ヘッド
3 リードフレーム
4 半導体デバイス
5 検査ステージ
6 接触検出回路
7 絶縁膜
8 絶縁体
9 金属体
10 樹脂モールド
11 吊りリード
12 端子
13 開口部
14 台座
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detection hole 2 Detection head 3 Lead frame 4 Semiconductor device 5 Inspection stage 6 Contact detection circuit 7 Insulating film 8 Insulator 9 Metal body 10 Resin mold 11 Hanging lead 12 Terminal 13 Opening part 14 Base

Claims (6)

リードフレームに搭載された半導体デバイスの電気特性検査を行う半導体検査装置において、前記半導体検査装置の検査ステージ上に設けられた検出用ヘッドを前記リードフレームに設けた検出用ホールに挿入し、前記検出用ヘッドが前記検出用ホールに接触したことを電気的に検知することで前記検査ステージと前記リードフレームとの相対的位置ずれを検出することを特徴とする半導体検査装置。   In a semiconductor inspection apparatus for inspecting electrical characteristics of a semiconductor device mounted on a lead frame, a detection head provided on an inspection stage of the semiconductor inspection apparatus is inserted into a detection hole provided in the lead frame, and the detection A semiconductor inspection apparatus characterized in that a relative positional deviation between the inspection stage and the lead frame is detected by electrically detecting that the head for contact has come into contact with the detection hole. 前記検出用ヘッドは錘形であって、その底部外寸は前記検出用ホールの内寸よりも小さく、前記検出用ヘッドと前記検出用ホールとが電気的に接触したときに前記検査ステージと前記リードフレームとが許容範囲外に位置ずれしていると判断することを特徴とする請求項1記載の半導体検査装置。   The detection head has a spindle shape, and an outer dimension of a bottom thereof is smaller than an inner dimension of the detection hole, and when the detection head and the detection hole are in electrical contact, the inspection stage and the 2. The semiconductor inspection apparatus according to claim 1, wherein it is determined that the lead frame is displaced from an allowable range. 前記検出用ヘッドと前記検出用ホールとが電気的に接触したときに前記検査ステージ上に前記リードフレームが適切に載置されていると判断することを特徴とする請求項1記載の半導体検査装置。   2. The semiconductor inspection apparatus according to claim 1, wherein when the detection head and the detection hole are in electrical contact, it is determined that the lead frame is properly placed on the inspection stage. . 前記検出用ヘッドは、電気導電性のある材料からなることを特徴とする請求項1記載の半導体検査装置。   The semiconductor inspection apparatus according to claim 1, wherein the detection head is made of an electrically conductive material. 前記検出用ヘッドは錘形であって、前記錘形の上半部は絶縁部分で、前記錘形の下半部は電気導電性部分であることを特徴とする請求項1記載の半導体検査装置。   2. The semiconductor inspection apparatus according to claim 1, wherein the detection head has a spindle shape, and the upper half portion of the spindle shape is an insulating portion and the lower half portion of the spindle shape is an electrically conductive portion. . 前記検出用ヘッドは、絶縁性の錘形部分と、前記錘形の底部に電気導電性を有する台座部分とからなることを特徴とする請求項1記載の半導体検査装置。   The semiconductor inspection apparatus according to claim 1, wherein the detection head includes an insulating weight-shaped portion and a pedestal portion having electrical conductivity at a bottom of the weight-shaped portion.
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