JPH01217269A - 半導体デバイス製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体デバイス製造装置、特に半導体デバイ
スの特性測定、リード成形、出荷のためのテーピング等
一連の作業が行なえる半導体デバイス製造装置に関する
。

〔従来の技術〕

半導体デバイスの製造後段においては、チップボンディ
ング、ワイヤボンディングが終了したリードフレームに
対してモールドを行ない、チップ等の主要部をレジンか
らなるパッケージで被っている。また、各半導体デバイ
スは、リードフレームから分断されるとともに、リード
の成形も行なわれる。さらに、これらの半導体デバイス
は出荷に先立って電気特性の測定が行なわれている。

リードフレームからパッケージ品を分離しかつリードの
成形を行なう技術については、たとえば、工業調査会発
行「電子材料Ｊ　１９Ｂ７年８月号、昭和６２年８月１
日発行、Ｐ７３〜Ｐ７９に記載されている。

また、単体となった半導体デバイスを測定するハンドラ
については、たとえば、工業調査会発行［電子材料Ｊ　
１９８５年別冊号、昭和５９年１１月２０日発行、Ｐ２
２２〜Ｐ２２６に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、半導体デバイスの製造においては、リードフレー
ムから分離されて単体となった半導体デバイスのリード
を成形した後、高周波測定等の特性測定を行なう方法が
主流である。また、半導体デバイスの製造装置について
考察して見るならば、リードフレームから半導体デバイ
スを分離する切断成形機、特性測定を行うハンドラ、測
定後の半導体デバイスを出荷し易いようにパッケージン
グするテーピング装置はそれぞれ単体装置となっている
。

一方、面付型トランジスタ等の製造にあっては、成形の
生産性を向上させるために、数十個同時に成形するマル
チ方式が採用されている。しかし、このようなマルチ方
式は、数十個同時に形成するため、パッケージの大きさ
のバラツキ、リードフレームの曲がりや反り等の問題に
より、数十個全てが同じ条件で位置決めされるとは限ら
ず、成形寸法不良が発生し易い。

なお、第１３図はマルチ成形方式による半導体デバイス
１の成形状態を示す模式図である。同図でもわかるよう
に、半導体デバイス１は、リード成形に先立って固定台
２上に載りかつ上方の押圧体３によって確実に固定され
るようになっている。

また、半導体デバイス１のパッケージ４の両側から延在
するリード５は、パッケージ４の両面に降下して来る降
下体６の内側に配設されたカム作用によってパッケージ
４側に移動する曲げ体７によってパッケージ４の付は根
で折り曲げられるようになっている。また、前記固定台
２の両側には、前記リード５を平面方向に再度折り曲げ
る折返体８が配設されている。この、折返体８は前記降
下体６と同期して動作する。

このようにして製造された半導体デバイス１にあって、
近年高密度実装に伴ない成形寸法はより高精度なものが
要求されている。すなわち、第１４図は半導体デバイス
１を配線基板９上に実装する際の必要寸法部分を示した
図である。搬送コレット１０で半導体デバイス１のパッ
ケージ４を真空吸着し、配線基板９上に半導体デバイス
１を乗せた際、パッケージ４の底面と配線基板９との間
隔Ｈは、現状の０〜１５０μｍに対して０〜１００μｍ
と高精度を要求される。また、リード５の曲げ角度θも
現状の１５°以下から１０°以下とより高精度が要求さ
れている。なお、同図において、１１は配線基板９上に
あらかじめ被着された接着剤であり、その高さｈは１０
０μｍとなっている。

他方、マルチ成形装置は、−個ずつ成形する装置に比較
して数十倍の成形力が必要であり、このため、装置構造
も複雑化し、動作不良、調整ミス。

摩耗等トラブルが起きやすい。

また、特性測定にあっては、第１５図に示されるように
、半導体デバイス１は固定側電極端子（電極）１２上に
載せられる。より厳密にはパッケージ４の両側から突出
しかつ階段状に一段折れ曲がったり一ド５の先端を固定
側電極端子１２上に載せることによって、半導体デバイ
ス１は固定側電極端子１２上に載る。そして、各固定側
電極端子１２上に可動用電極端子（電極）１３が降下し
、固定側電極端子１２との間にリード５の先端部分を挟
み特性測定が行なわれる。

しかし、このように成形されたリード５を、−対の電極
面で挟んで測定する構造では、リード自体が曲面がつい
た形状であることから、成形バラツキが発生し易いとと
もに、本質的に電極面との接触面積が極端に小さく、接
触ミスによる測定不良が発生し易い。

また、リード成形後、ハンドラ、テーピング装置等の間
で半導体デバイス１を搬送する製造システムでは、ロー
ディング・アンローディングや搬送時に成形されたリー
ド形状が衝突等の接触事故により変化してしまうことも
多い。

本発明の目的は、特性測定の信頬度が高い半導体デバイ
ス製造装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、リード成形寸法精度を高精度にで
きる半導体デバイス製造装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、リード成形後の衝突による成形寸
法変動を最小限にすることができる半導体デバイス製造
装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔課題を解決するだめの手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明の半導体デバイス製造装置は、リード
フレームから切断分離しかつパッケージの側面から真っ
直くリードを突出させた半導体デバイスに対して一対の
測定端子でリードを挟んで半導体デバイスの特性を測定
する測定部と、前記半導体デバイスのリードを所望長さ
に切断する切断部と、前記半導体デバイスのリードを面
付構造に１個ずつ成形する成形部と、半導体デバイスが
静電破壊状態にあるか否かを検出する検出部と、半導体
デバイスを出荷のためテーピングするテーピング部とを
有する構造となっている。

〔作用〕

上記した手段によれば、本発明の半導体デバイス製造装
置は、リードフレームから切断分離しかつパッケージの
側面から真っ直ぐリードを突出させた半導体デバイスに
対して一対の測定端子でリードを挟んで半導体デバイス
の特性を測定する構造となり、従来のような曲がったリ
ードを測定端子で測定する構造と異なり、測定端子とリ
ードとの密着性が常に良好になるため、確実で高精度な
特性測定が行える。また、リードの成形は一個ずつ行わ
れることから、成形時の位置決めも正確となり成形精度
も向上するとともに、−度に多数の成形を行う装置に比
較して機構が簡素となり、トラブルの発生頻度を低下さ
せることができる。また、半導体デバイスは、リード成
形後静電破壊されていないか否かを検出され、その後直
くにテーピングされるため、リードが接触によって変形
する確率も少なくなり、半導体デバイスは実装に適した
形状を維持できるようになる。さらに、この装置は特性
測定、リード成形、テーピングと一貫して作業ができる
ことから生産性が高く、かつ個別処理方式であることか
ら装置全体も小型化される。

〔実施例］ 以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例による半導体デバイス製造装
置の模式的平面図、第２図は同じく半導体デバイス製造
装置の作業フローを示すフローチャート、第３図〜第１
２図は同じく半導体デバイス製造装置の各部やワーク等
を示す図であって、第３図はモールド工程完了後のリー
ドフレームを示す平面図、第４図はリードフレームから
分離された半導体デバイスの正面図、第５図は同じく平
面図、第６図は特性測定部を示す模式的正面図、第７図
はリード成形ユニットの概要を示す正面図、第８図は同
じくリード成形部拡大模式図、第９図はリードが成形さ
れた半導体デバイスの正面図、第１０図は同じく平面図
、第１１図は静電破壊不良有無検出部を示す正面図、第
１２図はテーピング部を示す斜視図である。

この実施例の半導体デバイス製造装置１４にあっては、
第２図のフローチャートで示されるように、ローディン
グ、特性測定２分類、リード切断。

リード成形、静電破壊検査、テーピングを行なうことに
よって、単体の半導体デバイス１の特性測定、リード成
形、出荷のためのパッケージ等の各作業を一貫して行な
う。このような作業を行なう半導体デバイス製造装置１
４の各部の構成は第１図に示されるようになっている。

すなわち、同図は半導体デバイス製造装置１４の模式的
平面図である。同図かられかるように、右上のポール型
のパーツフィーダ１５から順次１個ずつ単体の半導体デ
バイス１をリニアフィーダ１６に送り込むようになって
いる。前記半導体デバイス１は、第３図に示されるよう
に、リードフレーム１７から分断され、第４図および第
５図に示されるようになっている。すなわち、パッケー
ジ４の両側からそれぞれ２本のリード５を突出させる半
導体デバイス１となる前のモールド品１８は、リード５
のリードフレーム１７の枠１９近傍での切断により、第
４図および第５図のような半導体デバイス１となる。こ
のリード切断の際、半導体デバイス１のリード５は見、
他方がＬとなるように形成され、パッケージ４を挟んで
非対称形状となっている。これにより、パーツフィーダ
１５による誤整列がないようにしている。なお、半導体
デバイス１のリード５はパッケージ４から真っ直ぐ延在
するいわゆるフラットな状態となっている。

また、半導体デバイス製造装置１４の右側中央には測定
部が設けられるとともに、この測定部には先端下面に測
定部コレット２０を有する４本のアーム２１を有する間
欠的に回転する搬送機構２２が配設されている。そして
、この搬送機構２２では、前記リニアフィーダ１６の端
末のＡステーションでリニアフィーダ１６から半導体デ
バイス１を真空吸着保持する。半導体デバイス１は右廻
りに順次Ｂステーション、Ｃステーションを経てＤステ
ーションに順次運ばれる。同図において、各ステーショ
ンとしてＡ−Ｄなる記号を付しである。Ｂステーション
では半導体デバイスｌのＤＣ測定が行われ、Ｃステーシ
ョンでは半導体デバイスｌのＡＣ測定が行われる。また
、Ｄステーションでは半導体デバイス１は分断され、不
良品は取り除かれる。

前記ＢステーションおよびＣステーションでは、半導体
デバイス１は第６図に示されるような状態で特性測定が
行われる。すなわち、半導体デバイス１のパッケージ４
は支持台２３上に載せられると、パッケージ４の両側か
ら突出するフラットなリード５を、上下から一対の測定
端子（電極）２４．２５が挟み、それぞれ測定を行うよ
うになっている。

Ｄステーションで分類されて良品と判定された半導体デ
バイス１は、搬送機構３１の先端に取り付いている。吸
着コレット（コレット）２６によりピックアップし、切
断装置２７．成形ユニット２８、静電破壊不良有無検出
部２９を順次搬送処理され、最後にはテーピング部のテ
ーピングユニント３０によって出荷のためにパッケージ
ングされる。

半導体デバイス１は、搬送機構３１のコレット２６で保
持されて切断装置２７の作業ステーションに運ばれ、こ
こで半導体デバイス１のパッケージ４から突出するり−
ド５の長さが完成寸法に揃えられる。すなわち、たとえ
ば、長い方のリードの先端が切断され旦なる長さとされ
る。

つぎに、成形ユニット２８に運ばれた半導体デバイス１
は、リード５の成形が行われる。すなわち、第７図は成
形ユニット２８を示すものである。

成形ユニット２８は機械本体３２と、半導体デバイス１
を位置決めする位置決めブロック３４と、その位置決め
ブロック３４の上方に配設された昇降ユニット３３とか
らなっている。この昇降ユニット３３には、バネ３５に
抗して下降する下降体３６が配設されている。また、こ
の下降体３６の上端にはＬ字状レバー３７の一端が一端
に設けられたカムフォロア３８を介して接触している。

前記り字状レバー３７はその折曲部の支軸３９で回転動
作するようになっている。また、前記り字状レバー３７
の他端にはカムフォロア４０が取り付けられている。こ
のカムフォロア４０は前記機械本体３２に配設されたカ
ム４１に接触している。

したがって、このカム４１の回転によって前記下降体３
６は上下動する。

前記下降体３６の下部は、第８図に示されるように、位
置決めブロック３４上に設置された半導体デバイス１の
パッケージ４を位置決めブロック３４に押し付けて固定
する押付体４２と、前記パッケージ４の両側にそれぞれ
降下する降下プロッり４３とからなっている。また、前
記降下ブロック４３の内側にはへの字状の成形ブロック
４４が配設されている。そして、前記下降体３６の降下
によって押付体４２は位置決めブロック３４上に載る半
導体デバイス１のパッケージ４を位置決めブロック３４
に押しつけて固定するとともに、降下ブロック４３は下
降し、成形ブロック４４でパッケージ４の両側からフラ
ットに突出するパンケージ４を下方に折り曲げかつり−
ド５の先端をテーブル３４との間で水平方向に折り曲げ
、第９図および第１０図に示されるように、面実装タイ
プに成形する。

なお、この成形特半導体デバイス１は高精度に位置決め
されて成形される。すなわち、第１６図に示すように、
各面がテーバ状で、高さ寸法精度が良好で且つ耐摩耗性
の材料によって形成される位置決めブロックを用い、中
央吸着穴から真空吸着することにより、半導体デバイス
１をテーパ部にてならい動作を行い、修正後安定姿勢と
なり、高精度な位置決めが可能となる。

このように、リード成形特半導体デバイス１を１個ずつ
成形すること、高精度に位置決めしてリード成形するこ
とによって、第１４図に示されるように、寸法Ｈを０〜
１００μｍ以内に、θを１０°以下にすることができ、
高密度面実装が可能な寸法精度に成形できる。

つぎに、リードの成形が終了した半導体デバイス１は、
前記静電破壊不良有無検出部２９で静電破壊不良の有無
が検出される。すなわち、半導体デバイス１はコレット
２６で吸着され、静電破壊不良有無検出部２９の作業ス
テーションに配設されたステージ５２に運ばれる。前記
ステージ５２には■、電極５３が半導体デバイス１のリ
ード５に対応するように配設され、リード押さえ５７で
しっかり半導体デバイス１のリード５を押さえ、任意の
電圧をかけ、その出力をもって静電破壊不良の有無を判
定する。静電破壊不良品はここで除去され、良品のみが
テーピングユニット３ｏに運ばれる。

テーピング部のテーピングユニット３０では、半導体デ
バイス１は収容テープ５４とカバーテープ５５とからな
る一対のテープに収容される。前記収容テープ５４は一
定間隔に直方体状の収容窪み５６を有している。したが
って、テーピングユニット３０に送り込まれた半導体デ
バイス１は順次間欠的に移動する収容テープ５４のカバ
ーテープ５５に挿入される。また、収容テープ５４にあ
って、半導体デバイス１が収容された部分には順次カバ
ーテープ５５が重ねられ、かつ図示しないシー５によっ
て熱圧着で封止される。半導体デバイス１はこの一対の
テープに収容されて出荷される。

このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。

（１）本発明の半導体デバイス製造装置は、リードがフ
ラットな状態で特性測定が行なわれることから、リード
と測定端子との接触面積が広くかつ接触状態も良好とな
るため、高密度な特性測定ができるという効果が得られ
る。

（２）上記（１）により、本発明の半導体デバイス製造
装置は、特性測定の信頼度が高いという効果が得られる
。

（３）本発明の半導体デバイス製造装置は、半導体デバ
イスにおけるリードの成形は、１個ずつ行なうことと、
成形時の位置決めが良好であることから、高精度な寸法
でリード成形が行なえるという効果が得られる。

（４）上記（３）により、本発明によれば、高密度実装
が可能なリード成形寸法を有する半導体デバイスを提供
することができるという効果が得られる。

（５）本発明の半導体デバイス製造装置は、リード成形
等の各作業を１個ずつ行なう機構となっていることから
、各機構は多数の半導体デバイスを同時に処理する構造
と異って簡素となるという効果が得られる。

（６）上記（５）により、本発明の半導体デバイス製造
装置は、機構が簡素となることから、１−ラブルの発生
頻度を低減させることができ、稼働率が向上するという
効果が得られる。

（７）本発明の半導体デバイス製造装置は、リード成形
等の各作業を１個ずつ行なう機構となっていることから
、各機構は多数の半導体デバイスを同時に処理する構造
と異って簡素となることもあって、装置全体が小型とな
るという効果が得られる。

（８）本発明の半導体デバイス製造装置は、成形後良不
良の判別が行なわれ、すぐにテーピングされることから
、成形されたリードが相互に接触したり衝突したりして
変形することがないので、高密度実装が可能なリード成
形寸法を常に維持できるという効果が得られる。

（９）本発明の半導体デバイス製造装置は、−度に多数
の成形を行う装置に比較して機構が簡素となることから
、トラブルの発生頻度を低下させることができるという
効果が得られる。

（１０）上記（１）〜（９）により、本発明によれば、
半導体デバイスの高精度な特性測定、リード成形が行な
えかつ出荷用のテーピングが行なえる性能の優れた小型
の半導体デバイス製造装置を提供することができるとい
う相乗効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体デバイス製造
技術に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

本発明の半導体デバイス製造装置は、リードフレームか
ら切断分離しかつパッケージの側面から真っ直く゛リー
ドを突出させた半導体デバイスに対して一対の測定端子
でリードを挟んで半導体デバイスの特性を測定する構造
となり、従来のような曲がったリードを測定端子で測定
する構造と異なり、測定端子とリードとの密着性が常に
良好になるため、確実で高精度な特性測定が行える。ま
た、この装置はリードの成形は一個ずつ行われることか
ら、成形時の位置決めも正確となり成形精度が向上する
。また、この装置は、−度に多数の成形を行う装置に比
較して機構が簡素となり、トラブルの発生頻度を低下さ
せることができる。また、この装置はリードの成形後、
半導体デバイスが静電破壊されていないか否かを検出し
た後に直ぐにテーピングするため、リードが接触によっ
て変形する確率も低くなり、半導体デバイスは実装に適
した形状を維持できるようになる。さらに、この装置は
、特性測定、リード成形、テーピングと一貫して作業が
できることから生産性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による半導体デバイス製造装
置の模式的平面図、 第２図は同しく半導体デバイス製造装置の作業フローを
示すフローチャート、 第３図はモールド工程完了後のリードフレームを示す平
面図、 第４図はリードフレームから分離された半導体デバイス
の正面図、 第５回は同じく平面図、 第６図は本発明の半導体デバイス製造装置における特性
測定部を示す模式的正面図、 第７図は同じくリード成形ユニットの概要を示す正面図
、 第８図は同しくリード成形部の拡大模式図、第９図は同
じくリードが成形された半導体デバイスの正面図、 第１０図は同じく平面図、 第１１図は同じく静電破壊不良有無検出部を示す正面図
、 第１２図は同じくテーピング部を示す斜視図、第１３［
ｆｆｌは従来のマルチ方式の成形部を示す模式的正面図
、 第１４図は実装状態の半導体デバイスにおける寸法状態
を示す正面図、 第１５図は従来の特性測定部を示す模式的正面図、 第１６図は本発明の半導体デバイス製造装置におけるリ
ード成形部位置決めブロック平面図、第１７図は同しく
正面図、 第１８図は同しく側面図である。 １・・・半導体デバイス、２・・・固定台、３・・・押
圧体、４・・・パッケージ、５・・・リード、６・・・
降下体、７・・・曲げ体、８・・・折返体、９・・・配
線基板、１０・・・搬送コレット、１１・・・接着剤、
１２・・・固定側電極端子、１３・・・可動用電極端子
、１４・・・半導体デバイス製造装置、１５・・・パー
ツフィーダ、１６・・・リニアフィーダ、１７・・・リ
ードフレーム、１８・・・モールド品、１９・・・枠、
２０・・・測定部コレット、２１・・・アーム、２２・
・・搬送機構、２３・・・支持台、２４．２５・・・測
定端子、２６・・・吸着コレット、２７・・・切断装置
、２８・・・成形ユニット、２９・・・静電破壊不良有
無検出部、３０・・・テーピングユニソト、３１・・・
搬送機構、３２・・・機械本体、３３・・・昇降ユニッ
ト、３４・・・位置決めブロック、３５・・・ノ＼ネ、
３６・・・下降体、３７・・・Ｌ字状レノ＼−１３８・
・・カムフォロア、３９・・・支軸、４０・・・カムフ
ォロア、４１・・・カム、４２・・・押付体、４３・・
・降下ブロツ乞４４・・・成形ブロック、５２・・・ス
テージ、５３・・・■、電極、５４・・・収容テープ、
５５・・・カバーテープ、５６・・・収容窪み、５７・
・・リード押さえ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パッケージの側面からリードを突出させる面付型半
   導体デバイスの製造装置であって、パッケージの側面か
   ら折れ曲がることなくリードを突出させた半導体デバイ
   スのリードに対して測定端子を接触させて特性を測定す
   る測定部と、前記半導体デバイスのリードを面付構造に
   １個ずつ成形する成形部とを有することを特徴とする半
   導体デバイス製造装置。 ２、パッケージの側面からリードを突出させる面付型半
   導体デバイスの製造装置であって、パッケージの側面か
   ら折れ曲がることなくリードを突出させた半導体デバイ
   スのリードに対して測定端子を接触させて特性を測定す
   る測定部と、前記半導体デバイスのリードを面付構造に
   １個ずつ成形する成形部と、半導体デバイスの良否を検
   出する検出部と、半導体デバイスをテーピングするテー
   ピング部とを有することを特徴とする半導体デバイス製
   造装置。 ３、前記検出部は半導体デバイスの静電破壊不良の有無
   を検出することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の半導体デバイス製造装置。