JPH0463440A

JPH0463440A - 半導体装置の組立工程管理システム

Info

Publication number: JPH0463440A
Application number: JP17594790A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kagino; 鍵野　実; Koji Murakami; 幸司村上; Masaaki Morota; 師田　雅章
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Microelectronics Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Priority date: 1990-07-03
Filing date: 1990-07-03
Publication date: 1992-02-28
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: JP2753119B2

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は半導体装置の組立工程管理シテムに関するもの
で、特に設備の効率稼動を目的とした管理システムに使
用されるものである。

（従来の技術）従来の半導体装置の組立工程を第６図により説明する。

図中］、はホストコンピュータ、２はブロックコンピュ
ータ、３はラインコンピュータ、４は組立ライン、５は
マウンタ（マウント装＠）、６はボンダ（ボンディング
装置）、　７はモールド装置、８は自動搬送装置、９は
組立装置、１０は他工程への信号の流れを示す。

（イ）即ち従来の半導体組立工程のマウント、ボンディ
ング、モールドの各装置の生産能力は、例えばマウンタ
５では製品のチップサイズと１ウエハに形成されるチッ
プ数の歩留りによる変動及び生産するロット数により、
ボンダ６ではボンディングするワイヤ数により、又モー
ルド装Ｗ７では外囲器の形状及びサイズにより変化する
。特に、ボンダ６、モールド装置７では製品の品種の相
異による生産能力の変化が著しいため、同一外囲器とボ
ンディングワイヤ数の品種で製品をグループ化し、各グ
ルー・プについて１台のマウンタ５の生産能力に合わせ
た複数のボンダ６及びモールド装置７のグループ（ライ
ン）４を檎成し、各装置グループ間を搬送装置８により
製品搬送している。

又、前記装置グループはラインコンピュータ３により一
括管理され、複数の前記ラインコンピュータ３を管理し
、各組立ラインの生産管理を行なうブロックコンピュー
タ２と＋該ブロックコンピュータ２が接続する生産管理
用のホストコンピュータ１とで構成されるコンピュータ
システムにより管理される。該コンピュータシステムに
より、該当日の生産計画がホストコンピュータ１により
作成され、ブロックコンピュータ２に送られ、該ブロッ
クコンピュータ２では、生産計画に基づく製品のグルー
プ化及び装置グループ４の各装置での段取り作業時間を
も考慮した各装置の稼動率を最大とする様な製品の投入
順序の決定を行なうと共に各ラインコンピュータ３に指
示し、各ラインコンピュータにおいては、前記装置グル
ープ内の各装置の段取り換え作業時間が最小でかつ生産
効率が最大となる各装置グループ間あるいは、前記グル
ープ内の各装置への製品の搬送順序の決定を行ない生産
を行なっていた。

（ロ）一方、従来の個々の半導体組立工程で出来上がっ
たものの品質管理は人間系による判断の場合が多い。マ
ウント（ダイ・ボンディング）工程、ワイヤ・ボンディ
ング工程、樹脂モールド工程等における生産品を、ラン
ダムサンプリングもしくは、マシン別による系統サンプ
リングによって抽出した試料について検査を行なう。こ
の検査を基にオペレータは、経験、資料、基準から良。

不良を決定する。不良となった試料については、生産し
た装置を停止させ、不良品の作り込みを防ぐと共に、再
調整を行ない生産を再開する。この例を第１３図に示す
。この図において装置Ａはマウント装置と考えてもよい
し、ボンディング装置またはモールド装置またはこれら
装置の組み合わせと考えてもよい。

（ハ）　また、人間による個体差を無くすこと、人間に
よる判断のまちがいを無くす等の目的によりコンピュー
タによるシステムを用いる場合もある。この例を第１４
図に示す。

（発明が解決しようとする課題）前記従来の（イ）項のシステムでは、各装置グループ４
は能力計算の基準になった品種については最大の生産効
率となるが、他の品種ではその効率が落ちとしまうとい
う問題があった。例えば品種ａという製品グループで能
力計算されて装置グループ４を構成したラインでは、品
種ａの生産では最大の生産効率を示す。（第７図、第８
図）すなわち、マウンタ５でマウントした製品が途中滞
留することなく全てのボンダ６に均等に分配され、モー
ルド装置から払い出される。従って生産が連続して行な
われている場合には、生産に参加してしない装置がない
。しかしこのラインで、製品グループが品種ａとは異な
る品種すを生産すると、ボンディングワイヤ数が品種ａ
よりも少なく、ボンダの生産能力が高くなる時は、第９
図、第１０図の様にライン内のボンダに余剰能力が生じ
生産に参加しないボンダ６ａが出てくる。第１０図で１
１は余剰ボンダ能力を示す。又、逆に品種すのボンディ
ングワイヤ数が品種ａより多く、ボンダの生産能力が低
くなる時は、第１１図、第１２図の様にライン内のボン
ダが能力不足（６ｂ）となり、マウンタ及びモールド装
置が停止したり製品の滞留を引き起こす。第１２図で１
２は余剰マウンタ能力、１３は余剰モールドを示す。同
様にマウンタ、モールド装置についても生産する製品に
関する条件が変わると、他の工程の装置グループとの生
産の能力バランスがくずれ、前記ボンダの例と同様に、
製品の滞留や生産能力の余剰を生じることになる。しか
し、前記第６図の従来のシステムでは、装置のライン化
を基本としているため、生産する品種に応じて各装置グ
ループの構成を変える事ができないため、生産能力のバ
ランスを保てず、ライン全体としては、マウント、ボン
ディング、モールドの各装置グループの中に、稼動して
いない装置が同時に複数存在する事になる。特に多品種
／ｌ）量生産では、品種や数量の変動が激しく、前記例
に示した問題が多発するという欠点があった。

前記（ロ）項の人間系だけによる製品側々の品質管理で
は、最も重要である品質判断及び判断による処理判断が
詩宗の人間によって行なわれるので、人間による個体差
から来る判断のバラツキ、特にオペレータの熟練度によ
る判断２行動の早さにバラツキが生じる。このため、ま
ちがえた結論を引き出す可能性が高いこと、品質そのも
のに個人差によるバラツキが含まれてしまうこと、装置
の調整作業時間が非常にバラツクこと、調整作業の確実
性がバラツクこと、すべての作業に個人差バラツキが含
まれ、管理しにくい等の問題を生じる。

また、前記（ハ）項のコンピュータによるシステム支援
の場合には上記した判断系に関する問題を解決している
にすぎず、装置調整時間、確実性のバラツキが残ってい
ること、一部のコンピユータ化による人間とのコミュニ
ケーションが難しくなり管理が複雑化しやすい。さらに
、コンピュータを用いることにより、判断基準が厳しく
なり、品質レベルが高くなる反面、装置の個体差を考慮
することが難しく、オペレータ作業が困難なものになる
こと、コンピュータを利用したネットワークシステムを
構築する必要があること、また、その結実現存工程への
普及が難しいこと、ネットワーク化には、非常にコスト
がかかるため、品質管理のみに限定したシステム構築化
は難しい等という問題を生じる。

本発明は前記従来の（イ）項の課題を解決するためにな
されたもので、半導体組立工程内での、生産品種や数量
の変動の影響を最小限に抑え、最大の生産数量を得る事
を目的としてなされたものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段と作用）本発明は、半導体のマウント、ボンディング、モールド
の各工程の装置と、前記工程間の製品バッファと、前記
各工程への製品の投入、排出及び搬送等の製品の流れ制
御手段と、前記各工程の装置の生産管理をするコンピュ
ータとを有した半導体装置の組立工程管理システムにお
いて、生産品種に対する前記各工程の装置の生産能力と
製品バッファの容量及び生産計画とを合わせ計算し、前
記各工程内の各装置の稼動率が最大となる様に、また製
品の工程内滞留時間が最小となる様に少くとも生産品種
または前記各工程毎の装置の台数をリアルタイムに決定
し、製品の投入及び搬送の指示、前記各工程の各装置へ
の段取り換えの指示を行なう制御手段を具備したことを
特徴とする半導体装置の組立工程管理システムである。

即ち本発明は、前記制御手段により、生産計画の指示に
基づき、製品品種毎にマウント群、ボンディング群、モ
ールド群のそれぞれの最適構成台数を計算し、マウント
からボンディング、モールド工程迄のラインを構成する
ことにより、半導体組立工程内での、各工程間の能力バ
ランス不均衡による装置の稼動停止や製品の滞留を常に
最小限に抑える様に管理する半導体組立工程管理システ
ムである。なお上記製品バッファとは、製品をためてお
くところで１例えばマウント装置でマウント製品が沢山
できすぎたら、それを−時ためておき、適宜ボンディン
グ装置へ送る役目をする。

本発明では、上述した如くこの製品バッファでの製品滞
留を極力少なくし、生産効率を極力上げることも目的の
一つである。

（実施例）以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第１
図は同実施例の半導体装置の組立工程管理システムのブ
ロック図であるが、これは第６図のものと対応させた場
合の例であるから、個所には同一符号を付して説明を省
略し、特徴とする点の説明を行なう。第１図において、
１４はマウンタ群管理コンピュータ、１５はボンダ群管
理コンピュータ、１６はモールド群管理コンピュータ、
１７は自動搬送管理コンピュータ、１８はマウンタ群、
１９はボンダ群、２０はモールド群、２１は自動搬送装
置群、２６はボンディング工程内製品バッファ、２７は
モールド工程内製品バッファである。

このシステムは、ホストコンピュータ１と組立工程ブロ
ックコンピュータ２と、複数のマウンタ５からなるマウ
ンタ群１８と、マウンタ群を管理するコンピュータ１４
と、複数のボンダ６と製品バッファ部２６とからなるボ
ンダ群１９と、ボンダ群を管理するコンピュータ１５と
、複数のモールド装置７と製品バッファ部２７からなる
モールド装置群２０と、モールド装置群を管理するコン
ピュータ１６と、前記工程間の製品の搬送を行なう自動
搬送装置１８からなる自動搬送装置群２１と、自動搬送
装置群を管理するコンピュータ１７とにより構成される
。ホストコンピュータ１により組立工程への一定期間の
生産計画が作成され、ブロックコンピュータ２に指示さ
れる。ブロックコンピュータ２は、生産計画に含まれる
製品品種、ロットサイズと各装置の品種切換え作業に要
する時間と各装置の状態等を考慮して、マウンタ５、ボ
ンダ６及びモールド装置７の各装置の能力差が工程間の
製品バッファ部の容量以内となり、組立工程内で生産に
参加しない装置が最少となる様に、マウンタ５とボンダ
６とモールド装置７の構成と製品の投入順序とを決定し
、各群管理コンピュータに指示する。ここでマウンタ５
の能力は１ウエハ内の平均良品チップ数により、ボンダ
６の能力は１チツプのボンディングに要するボンディン
グワイヤ数により、モールド装Ｗ７の能力は外囲器のサ
イズにより決まる。

各群管理コンピュータはスケジュールに従って各装置に
製品を投入し、搬送する。この様にして。

一定時間毎あるいは品種が変わる毎に各グループの構成
と製品投入順序を柔軟に変えながら生産していく。

第２図は、第１図の構成において生産計画に従って構成
された組立工程ラインを示し、第３図はこのラインの各
工程の生産能力の比較図で、２２は品種Ｃでの生産数、
２３は品種ｄでの生産数、２４は品種ａに合わせて構成
されたライン、２５は品種ｄに合わせて構成されたライ
ンである。また１つのライン２４においてｒ５ｃＪ　、
　ｒ６ｃＪ　、　ｒ７ｃＪの「５」。

「６」、「７」はそれぞれマウンタ、ボンダ、モールド
装置を示し、添字の「Ｃ」は品種を示し、例えば前記品
種ａと考えればよく、また他の１つのライン２５におい
てｒ５ｄＪ　、　ｒ６ｄＪ　、　ｒ７ｄＪも同様で、そ
の添字ｒｄＪは他の品種を示し、例えば前記品種すと考
えればよい。ここでライン２４から２５への切り換えは
リアルタイム（ラインを止めないよう）に決定される。

第２図のようにすれば、第３図を見れば分かるようにマ
ウンタ、ボンダ、モールド装置とも平均化されて最大稼
動率が得られていることが分かる。

上記実施例によれば、特定の品種を基準として装置を固
定のグループ化する必要はなく、生産する品種によって
仮の装置グループ２４とか２５等を構成し、生産品種の
変更に合わせて装置グループを再構成することが出来る
。前記従来技術例にある様に第７図、第８図の品種で最
大の稼動率になる様にグループ化された装置に、異なる
品種を流した時、第９図、第１０図の場合はボンダの能
力が余り、第１１図、第１２図の場合はボンダの能力が
不足する。この様なグループが複数有り、第９図〜第１
２図の状態になる様な品種を混合して流すと、−方では
ボンダが不足し他方ではボンダが余るという現象が同時
に発生することが避けられない。しかるに本実施例によ
るシステムでは、ボンダが余まる場合には余ったボンダ
をその装置グループから切り離し、他のボンダの能力が
不足している装置グループに組み入れるという操作をブ
ロックコンピュータ２の指示により行ない、この指示に
従って自動搬送装置がグループ及び各装置を区別して製
品を搬送する。この様に装置グループの装置台数決定と
生産品種の投入順序、搬送の指示迄をコンピュータによ
って行なう為に、人間による複雑な作業は必要なく、き
めこまかい装置の配分を行なう事が可能である。さらに
工程面に製品バッファ２６．２７等を設ける事により、
各装置の能力差を吸収させることで、工程内の製品の滞
留を最小限に抑え、工期の短縮を図る事ができる。

次に、従来の個々の半導体組立工程（マウント工程また
はボンディング工程または樹脂モールド工程）で出来上
がったものの品質管理を、人間系及び装置系の個体差に
よるバラツキを無くすこと、現存工程への導入が容易で
あること、オペレータ作業時間の短縮化を行なうこと、
品質を高レベル基準で安定させること、品質管理コスト
を安くおさえることを目的とした品質管理機能付半導体
組立装置につき説明する。第４図は該装置４０の構成例
である。図中４１は半導体組立て機能部で、マウント装
置またはワイヤボンディング装置またはマウント装置ま
たはこれらの組み合わせに相当する個所である。４２は
マウント装置、ボンディング装置、モールド装置用の分
析、評価用基準データ格納部、４３は品質管理用装置制
御機能部、４４は分析。

評価２判断機能部、４５はマウント装置またはボンディ
ング装置またはモールド装置用のオペレータの作業ガイ
ドデータ（不良の場合）格納部、４５は作業ガイド出力
機能部、４７は検査結果入力機能部、４８は分析、評価
結果出力機能部である。

第５図は第４図の装置の具体例である。５１はキーボー
ドで、機能部４７に対応する。５２はプリンタで、機能
部４６と４８のプリントを行なう。５３はＣＲＴデイス
プレィで、機能部４６と４８の表示を行なう。

５４はＣＰＵで、機能部４１と４３と４４の制御を行な
う。

５５は装置動作部で、機能部４１に対応する。５６はフ
ロッピーディスクで、格納部４２．４５の格納内容と装
置（マウント、ボンディング、モールド）別の個体差の
補正値を記憶する。５７は品質管理用ＲＡＭディスクで
、フロッピーディスク５６からの格納部４２．４５のデ
ータを記憶する。５８は装置制御用ＲＡＭディスクで、
機能部４１を動作させるためのデータを記憶する。ディ
スク５６は外部メモリ、ディスク５７．５８はコンピュ
ータ内部メモリである。

上記のような構成において、まず、フロッピーディスク
５６から生産予定の製品に関する格納部４２の品質検査
評価用基準データと、格納部４５の品質不良判定時のオ
ペレータ・ガイダンス用データと、機能部４１つまり装
置５５自身の個体差を補正するためのデータをＲＡＭデ
ィスク５７に記憶させる。本装置にて生産された製品か
らサンプリングした試料を人間が定められた項目につい
て検査し、結果を装置キーボード５１から入力する。こ
の結果と、先に入力された評価用基準データ等を用いて
分析をＣＰＵ５４が行ない、製品の良、不良を判定する
。

この結果とディスク５７のガイダンス用データから、Ｃ
ＰＵ５４はオペレータへのガイダンス項目を決める。検
査結果及びガイダンス項目は、プリンター５２から文字
出力され記録を残す。また、不良判定が出された場合、
表示装置５３であるＣＲＴにもオペレータ・ガイダンス
を出すと共に、不良品の作り込みを防ぐため装置５５の
動作を自動的に停止される。オペレータはガイダンスに
従い装置５５に適切な処置を行ない、生産を再開させる
。

第３図、第４図のものは、半導体製品の組み立て機能部
（４υに、品質検査結果の入力機能部（４７ンと、基準
データを用いた不良品判定機能部（１２，４４見、品質
の分析判定及び分析結果出力機能畔４．４８ｋ、不良防
止のためオペレータへの作業ガイドで調整指示を行なう
機能部（４４，４５，４６）と、不良品作り込み防止の
ための自動生産停止機能部（４１，４３八を付加したこ
とを特徴としている。

このようにすれば１品質評価と判断を、標準化されたデ
ータからコンピュータが行なっているため、結論から人
間系による時間及び内容のバラツキを除外できること、
誤った結論を出すことが無くなること、調整作業に関し
て、装置個体差、オペレータの熟練度等によるバラツキ
を、過去のデータから作業ガイダンスとしてコンピュー
タが出力するので、どの様なレベルのオペレータについ
ても、装置個体別の最適な処理を行なうことができる。

また、人間が思考しなければならない大部分を過去のデ
ータからコンピュータが行なうので、作業時間が短縮化
できること、バラツキの少い高水準で標準化された安定
した品質が保障できること、装置５自身が各機能部を保
有するため、現存の組立て現場に投入しゃすいこと、シ
ステム構築が必要ないのでコストが低くおさえられるこ
と。

個体別なので要求される品質水準に合わせた開発ができ
、コスト選択の幅も広くなる等の効果が期待できる。

なお本発明は実施例に限定されず種々の応用が可能であ
る。例えば本発明においては、一定期間内にマウントす
る製品の総ボンディングワイヤ数が、ボンディング前の
製品バッファの容量と一定期間内にボンダによってボン
ディングされるボンディングワイヤ数つまりボンデング
工程の生産能力との和を越えない様に、マウンタへ投入
する製品品種とその投入順序及び各工程の装置の台数を
決めるようにするとよい。またモールドによる外囲器の
種類に応じて変動するモールド装置の生産能力に対して
、マウント及びボンディング工程での生産能力が同一あ
るいはバランスする様に、マウンタへ投入する製品品種
とその投入順序及び前記各工程の装置の台数を決めるよ
うにするとよい。

また予め決定された各工程の装置の台数に従って各装置
と生産する品種を指示するようにするとよい。また予め
決定された各工程の装置の台数に従って、マウンタで生
産された製品をボンダへ、ボンダで生産さ九た製品をモ
ールド装置へ自動的に区別しながら搬送するようにする
とよい。またマウント、ボンディング及びモールドの各
工程間に製品バッファを有し、各工程間に生じる生産能
力の差を吸収しながら連続して製品の生産が出来る様に
前記各工程への製品の投入順序を決定するようにすると
よい。

［発明の効果コ以上説明した如く本発明によれば、半導体装置の組立工
程内での生産品種や数量の変動の影響を最小限に抑え、
最大の生産数量を得ることができるなどの利点を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図。第３図は同構成の作用説明図、第４図、第５図は品質管
理付半導体組立装置の構成図、第６図ないし第１２図は
従来の半導体組立工程管理システムの説明図、第１３図
、第１４図は従来の半導体組立装置による製品の良、不
良管理システムの説明図である。１・・・ホストコンピュータ、２・・・ブロックコンピ
ュータ、５・・・マウンタ、５ｃ・・・品種ａを生産し
ているマウンタ、　５ｄ・・・−品種ｄを生産している
マウンタ、６・・・ボンダ、６ａ・・・余剰ボンダ、６
ｂ・・・不足ボンダ、６ｃ・・・品種ａを生産している
ボンダ、６ｄ・・・品種すを生産しているボンダ、７・
・・モールド装置、７ｃ・・・品種ａを生産しているモ
ールド装置、７ｄ・・・品種すを生産しているモールド
装置、８・・・自動搬送装置、１４・・・マウンタ群管
理コンピュータ、１５・・・ボンダ群管理コンピュータ
、１６・・・モールド群管理コンピュータ、１７・・・
自動搬送管理コンピュータ、１８・・・マウンタ群、１
９・・・ボンダ群、２０・・・モールド群、２１・・・
自動搬送装置群、２４・・・品種ａに合わせて構成され
たライン、２５・・品種すに合わせて構成されたライン、２６・・・ボンデインク工程内製品バッファ、・・・モ
ールド工程内製品バッファ。第２図溶３図第図第４図らち第５図第１１図マウント　ポーチ鷲ングモールドライン全体第１３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体のマウント、ボンディング、モールドの各
工程の装置と、前記工程間の製品バッファと、前記各工
程への製品の投入、排出及び搬送等の製品の流れ制御手
段と、前記各工程の装置の生産管理をするコンピュータ
とを有した半導体装置の組立工程管理システムにおいて
、生産品種に対する前記各工程の装置の生産能力と製品
バッファの容量及び生産計画とを合わせ計算し、前記各
工程内の各装置の稼動率が最大となる様に、また製品の
工程内滞留時間が最小となる様に少くとも生産品種また
は前記各工程毎の装置の台数をリアルタイムに決定し、
製品の投入及び搬送の指示、前記各工程の各装置への段
取り換えの指示を行なう制御手段を具備したことを特徴
とする半導体装置の組立工程管理システム。
（２）前記請求項（１）において、一定期間内にマウン
トする製品の総ボンディングワイヤ数が、ボンディング
前の製品バッファの容量と一定期間内にボンダによって
ボンディングされるボンディングワイヤ数（ボンディン
グ工程の生産能力）との和を越えない様に、マウント装
置へ投入する製品品種または前記各工程の装置の台数が
決められることを特徴とする半導体装置の組立工程管理
システム。
（３）前記請求項（１）において、モールドによる外囲
器の種類に応じて変動するモールド装置の生産能力に対
して、前記マウント及びボンディング工程での生産能力
が同一あるいはバランスする様に、マウント装置へ投入
する製品品種または前記各工程の装置の台数を決めるこ
とを特徴とする半導体装置の組立工程管理システム。
（４）前記請求項（１）において、各工程の装置の台数
を予め決定し、この予め決定された前記各工程の装置の
台数に従って、生産する品種を指示することを特徴とす
る半導体装置の組立工程管理システム。
（５）前記請求項（１）において、生産品種を予め決定
し、該品種に従って、マウント装置で生産された製品を
ボンディング装置へ、該装置で生産された製品をモール
ド装置へ自動的に区別しながら搬送すことを特徴とする
半導体装置の組立工程管理システム。
（６）前記請求項（１）において、マウント、ボンディ
ング及びモールドの各工程間に製品バッファを有し、前
記各工程間に生じる生産能力の差を吸収しながら連続し
て製品の生産が出来る様に前記各工程への製品の投入順
序を決定することを特徴とする半導体装置の組立工程管
理システム。