JPH02177551A - 樹脂封止型半導体素子用外囲器 - 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】 【発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は表面実装型半導体素子に利用する外囲器に係わ
り、特に、この外囲器の樹脂封止層と外部リードの相対
位置検出を容易にする樹脂封止型半導体素子用外囲器に
関する。

（従来の技術） 半導体素子の組立技術には、いわゆるリードフレームを
利用する方式も採用され、特に、最近のように集積度の
大きいＤ−ＲＡＭ及びゲートアレイなどの多ビン素子で
も専らこの方式に頼っているのが現状である。

リードフレー　ムは、　ＳＩＰ型用、　ＤＩＰ型用及び
その混合型用が知ら九でいるが、多くの外部端子が必要
な多ビン素子にはＤＩＰ型用または混合型用のリードフ
レームが利用されており、プレス工程により形成するの
が一般的である。

その材質としてはＦｅ−Ｎｉ合金や純鉄などが利用され
ており、プレス工程により打抜かれた形状は、周りを囲
んで形成した枠体から中心に向けて延長する偏平なリー
ドを、必要とする本数だけ形成している。更に、半導体
素子をマウントするベツド部は、枠体のほぼ中心に設置
し、その端部と枠体間をリードの一部により固定してお
り、また、リードの先端はベツド部付近で遊端とする。

しかも、半導体素子は各ベツド部に固着するので、枠体
を連続的に形成してリードフレームを構成しており、枠
体数により長尺物か短尺物に区別している。

更にまた、リードの機械的強度を保つために枠体に近い
位置に連結細条をリード間にまたがって形成している。

ベツド部にマウントされた半導体素子はトランスファー
・モールド（Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｍｏ１ｄ）法により樹
脂層を封止し、更にＣｕｔ　１ｋＢａｎｄ工程、を経て
個々の半導体素子が完成される。

この樹脂封止工程は、ポットに樹脂タブレットを添加す
る方式を採った専用の装置により行われ。

溶融樹脂は、ランナーを経て一対の金型内に形成したキ
ャビティに収容された半導体素子にゲートを介して導入
して封止工程が施される。その後、エジェクタービンに
より金型から遊離させるとともに、所定の記号を樹脂封
止層に付けて完了とする。しかし、この工程でパリが発
生するので、各種の対策が採られてきたが、完全には除
去できないのが現状である。

一方、最近のように集積度が向上して多くの外部リード
数が必要な多ピン素子では、当然そのピッチも小さくな
り、　１００ピン以上のゲートアレイでは０．６５−が
主流となっており、将来は０．５０■に狭められる方向
にある。

更に、半導体素子を部品として組立てる方式としては、
いわゆる表面実装タイプが一般的に採用してコストダウ
ン（Ｃｏｓｔ　Ｄｏｗｎ）を図ることが多い。

このために、第４図と第６図に示すように、はぼ直方体
に成型した樹脂封止層２０の軸方向に沿って複数の外部
リード２１・・・を導出する。この外部り−ド２１・・
・は上記のようなピッチで成型されており、更に一旦折
曲げて段部２２を設け、最終的に遊端付近を水平面に対
し０〜５１になる様に折曲げて折曲部２３を形成する。

これにより先端即ち遊端は、プリント基板に形成した銅
張りパターン層と接触するので、リフロ一方式による被
組立部品に対する半田付けがし易くなる。

両図には、表面実装タイプの半導体素子を示しており、
特に、第４図の外部リードは、簡略化して少数だけを画
いている。また両図では判然としないが、いわゆるクワ
ッド型フラットパッケイジ（Ｑｕａｄ　Ｔｙｐｅ　Ｆｌ
ａｔ　Ｐａｃｋａｇｅ）を外囲器として利用した素子を
想定している。このような表面実装に利用される樹脂封
止型半導体素子用外囲器では、外部リードの成型状態を
厳しく管理せざるを得す、自動化された測定手段を採用
している。

即ち、外部リード２１・・・と樹脂封止層２０の相対位
置は、ＣＣＤエリヤセンサー、　ＣＣＤラインセンサー
やレーザセンサーなどを用いた画像処理及び数値解析に
より行われており、この測定の基準面は、はぼ直方体の
樹脂封止層２０の４隅か、偏平な外部リード２１・・・
の露出面を機械的または光学的な床として利用している
。

（発明が解決しようとする課題） 樹脂封止型半導体素子の集積度の向上にともなって、上
記のように各外部リード間のピッチが小さくなり、更に
、実装上の制約から外部リードの曲り許容公差も厳しく
なってきた。そこで、基準面の精度を向上するには下記
の問題がある。

ω　第５図すに明らかなように、樹脂封止層２０に欠損
部２４があると基準面にならない、この第５図すの欠損
部２４は第３図Ａを拡大した図である。

■　第５図ａにあるように、樹脂封止層２０の側面や偏
平な外部リード２１の露出面に樹脂バリ２５が発生して
いると同じく基準面にならない。この樹脂バリ２５は第
３図Ｂを拡大したものである。

このように、基準面の欠落及び直線性の欠如により、外
部リードピッチや外部リード・寸法の測定値に誤差を生
ずるか、極端な場合には測定不能になる。

本発明はこのような事情により成されたもので。

特に、外部リード測定の基準面となる樹脂封止層に欠損
部や樹脂バリが発生していても、樹脂封止層と外部リー
ド間の相対位置及び外部リード直線性を精度良く測定す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 電気接点を形成した半導体素子と、この半導体素子を埋
設するほぼ直方体の樹脂封止層と、この樹脂封止層の側
面から導出し前記電気接点に接続したほぼ偏平な外部リ
ードと、このリード道端部付近に設置する折曲部と、同
一方向に面した外部リード表面及び樹脂封止層表面に形
成する基準マークとに、本発明に係わる樹脂封止型半導
体素子用外囲器の特徴がある。

（作　用） このように樹脂封止型半導体素子の外囲器を構成する樹
脂封止層の露出面と、ここから導出するほぼ偏平な外部
リードの同一方向の露出面とに夫々基準マークを設置し
て、両者の相対位置や外部リードの直線性を精度良く測
定可能にしたものである。

（実施例） 第１図乃至第３図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。即ち、ＤＩＰ型用または混合型用リードフレームの
ベツド部に多ビン半導体素子例えば１００ピン以上のゲ
ートアレイを導電性接着剤または金共晶などの常法によ
りマウント後、トランスファーモールド法により樹脂層
を被覆して多ピン半導体素子を埋設する。

ところで、半導体素子では、不純物を半導体基板内に導
入して形成する能動または受動領域には。

導電性金属を堆積して電極を形成する。この電極を起点
として配線層を形成するのは常法通りであり、これを半
導体素子の母体となる半導体基板の表面にも導出して電
気接点（通称パッド）を設ける０本発明における電気接
点は、電極及び配線層も含むものとする。

この電気接点とＤＩＰ型用または混合型用リードフレー
ムに設置した外部リード間には、いわゆるワイヤーボン
ディング工程を、後述の樹脂封止工程に先立って施して
、金属細線を連結して電気的接続を完了する。

棗尺または短尺型のＤＩＰ型用または混合型用リードフ
レームにマウントされ、ワイヤーボンディング工程を施
した半導体素子は、専用の装置用の一対の金型の雌型に
設置し、この雌金型には、溶融樹脂が流入するキャビテ
ィ及びゲートが付設されている。

外囲器を構成する樹脂封止層の形成は、上記のようにポ
ットを形成した専用の装置を利用し、ポットに投入した
タブレット状樹脂が溶融され、カル、ランナー及びゲー
トを経て多ピン半導体素子を被覆する。

樹脂封止層の形成後金型からの剥離は、専用装置に付属
するエジェクタービンの突上げによるが。

ビンの先端には、半導体素子に必要な記号などを予め刻
印しである。従って、樹脂封止層の露出面に形成する基
準マークもエジェクタービンの打痕を利用するのが簡単
であるが、その他には金型の雌型に突起を形成しておい
てモールド工程の押し付けを利用して基準マークを形成
しても良い。

この基準マーク１としては、第１図と第２図に示したよ
うに、原点となる樹脂封止層用基準マーク２と測定物で
ある偏平外部リード用基準マーク３を夫々に最低−測点
状もしくは線状のいずれかの形状に形成する。偏平外部
リード用基準マーク３には、第２図にあるように２個の
点状マーク間に線状マークを形成して偏平リード用基準
マーク３としても良い、このように基準マーク１を付け
た樹脂封止層４からなる外囲器を備えた半導体素子でも
当然外部リード５が形成されているが、ここには従来例
に示したように段部及び折曲部が設置されて、図示して
いない表面実装用プリント基板の銅張リパターン層にの
せて、自動半田リフロー工程により両者を固着する。

次に、リード外観検査測定装置の構成図を第３図に明ら
かにした。即ち、検査ステージ６には、フラットパッケ
ージ用外囲器を備えた被検査樹脂封止型半導体素子（Ｑ
ＦＰ集積回路素子）７をセット（Ｓｅｔ）　シ（精密な
位置制御は不必要）、これをコントローラ８付きリング
照明９により照射し、ＩＴＶカメラ１０による映像を画
像処理装置１１に転送して画像処理と数値解析を行う。

この画像処理装置１１には、デイスプレィ（Ｄｉｓ−ｐ
ｌａｙ）　１２とプリンター１３が設置されており１判
定結果や被検査樹脂封止型半導体素子のセット状況監視
などに利用する。

ところでその動作は、そのリード外観検査測定装置をＯ
ｎして被検査樹脂封止型半導体素子７を検査ステージ６
にセット後画像処理装置１１から処理開始指示を発信し
て、画像の取込みをＩＴＶカメラ１０の動作とあいまっ
て行う、この取込みにより基準マーク２，３の位置を検
出後、予め画像処理装置１１１に設定した登録パターン
との比較を行う。

登録パターンとは、樹脂封止層４に設定した原点と外部
リード５間の例えば距離を意味しており、比較工程によ
り外部リード５の曲り量を計算して、良／不良を判定し
て外観検査工程を終了する。勿論この検査工程は、被検
査樹脂封止型半導体素子毎か、適当なロットにより施す
。

〔発明の効果〕

ω　このように本発明に係わる樹脂封止型半導体素子用
外囲器では、樹脂封止部に欠損部があろうが、樹脂パリ
が生じていようが樹脂封止部と外部リードの相対位置が
測定できる。

■　外部リードのピッチ、曲り更に、全体的な傾き（傾
き）なども計測できる。

■　基準マークを画像としてとらえるので、被検査樹脂
封止型半導体素子を事前に所定の位置にセットする必要
がない、即ち、精密な位置決めが要らない。

に）当該基準マーク付き外囲器を備えた樹脂封止型半導
体素子をプリント基板に実装する際に、位置姿勢認識マ
ークとして利用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を夫々示す上面図、
第３図は基準マークを利用する外観検査装置の概要を示
す構成図、第４図は従来の樹脂封止型半導体素子用外囲
器の上面図、第５図ａ、ｂは第４図の外囲器の発生した
欠損部の状態を示した断面図、第６図は多ピン樹脂封止
型半導体素子用外囲器及びその外部リードの側面図であ
る。 １・・・基準マーク ２・・・樹脂封止層用基準マーク ３・・・外部リード用基準マーク ４・・・樹脂封止層　　５・・・外部リード６・・・検
査ステージ　７・・・樹脂封止型半導体素子８・・・コ
ントローラ　９・・・リング照明１０・・・ＩＴＶカメ
ラ　　１１・・・画像処理装置１２・・・デイスプレィ １３・・・プリンター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気接点を形成した半導体素子と、この半導体素子を埋
   設するほぼ直方体の樹脂封止層と、この樹脂封止層の側
   面から導出し前記電気接点に接続したほぼ偏平な外部リ
   ードと、このリード遊端部付近に設置する折曲部と、同
   一方向に面した外部リード表面及び樹脂封止層表面に形
   成する基準マークとを具備することを特徴とする樹脂封
   止型半導体素子用外囲器。