JPH1070209A - 半導体装置用セラミック板の封止材の厚み測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置用セラミック板の周辺部に付着さ
れた封止材の厚みの計測精度を大幅に向上させると共に
計測作業の効率を大幅に向上させることができる、半導
体装置用セラミック板の封止材の厚み測定装置を提供す
る。 【解決手段】 可動ベースと、この可動ベースに取り付
けられ、その先端をセラミック板に当接させることによ
り測定対象の基準点を検出するための基準ピンと、前記
可動ベースに取り付けられ、その先端を封止材に当接さ
せることにより封止材の厚みを測定するための接触式変
位計と、から成るものである。また、前記前記基準ピン
の先端は球面に形成され、前記接触式変位計の先端は平
面に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置用のパ
ッケージ、リッド、キャップなどに用いられるセラミッ
ク板の周辺部に付着された封止材の厚みを測定するため
の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７（ａ）は半導体装置用リッド１，２
を示す図である。このリッド１，２は、セラミック板
３，４の周囲に、それぞれ所定厚みの半田又はガラスよ
りなる封止材５，６が付着されることにより構成されて
いる。

【０００３】この封止材５，６の厚みを測定するとき
は、従来は、まず、手動でダイヤルゲージ７をセラミッ
ク板４の表面に当接させ、その状態で指示値をリセット
して基準レベルを測定し、次に図７（ｂ）に示すよう
に、手動でセラミック板４を図の左側にずらして、封止
材６の上に当接させて指示値を読み取り、この指示値を
封止材の厚みとしていた。なお、図７（ｂ）において、
８は前記ダイヤルゲージ７を支持するベースである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明したような
従来のセラミック板に付着された封止材の厚み測定方法
では、次のような問題がある。まず、前記ダイヤルゲー
ジ７の下端部は、表面が曲面である封止材６に当接する
必要があるため、平面に形成されている。この平面に形
成されたダイヤルゲージ７の下端部を前記セラミック板
４の表面に当接する場合、前記セラミック板４に反り等
による傾きがあるときは、計測誤差が生じてしまう。ま
た、前記セラミック板４は、測定者が計測時に手で固定
しているが、前記セラミック板４に反り等がある場合、
ダイヤルゲージ７を当接したときに前記セラミック板４
が傾斜することがあるため、測定結果にバラツキが生じ
やすく、測定の再現性が悪い。また、従来の測定方法で
は、１本のダイヤルゲージ７を使用して、前記セラミッ
ク板４と封止材６にそれぞれ順次当接させていくので、
測定の作業能率が悪いという問題がある。

【０００５】本発明はこのような従来技術の問題点に着
目してなされたもので、半導体装置用セラミック板の周
辺部に付着された封止材の厚みの計測精度を大幅に向上
させると共に計測作業効率を大幅に向上させることがで
きる半導体装置用セラミック板の封止材の厚み測定装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するための本発明による半導体装置用セラミック板の封
止材の厚み測定装置は、可動ベースと、この可動ベース
に取り付けられ、セラミック板に当接されて測定対象の
基準点を検出するための基準ピンと、前記可動ベースに
取り付けられ、封止材に当接されて封止材の厚みを測定
するための接触式変位計と、から成るものである。

【０００７】また、本発明においては、前記基準ピンの
先端は球面に形成され、前記接触式変位計の先端は平面
に形成されているのがよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、図面を参照して本発明の実施形態
１を説明する。図１は本発明の実施形態１による半導体
装置用封止材の厚み測定装置を示す側面図、図２はその
平面図である。図１及び図２において、１１は測定時に
被測定物であるリッド２の方向へ下降されるベース、１
２はこのベース１１に取り付けられ図２の左右方向に移
動可能な位置調整機構、１３は前記位置調整機構１２に
取り付けられ図１の上下方向にスライド可能な上下スラ
イド機構、１４は前記上下スライド機構１３に支持部１
７を介して取り付けられ前記セラミック板４に当接され
る基準ピン、１５は前記上下スライド機構１３に支持部
１７を介して取り付けられ前記封止材６に当接されるダ
イヤルゲージである。なお、この実施形態１において
は、前記基準ピン１４の下端部１４ａは球面に形成さ
れ、前記ダイヤルゲージ１５の下端部１５ａは平面に形
成されている。また、図１において、１６はこの測定装
置を別体のモニター装置などに接続するためのケーブル
である。

【０００９】このように、この実施形態１では、基準ピ
ン１４をセラミック板４の表面に当接させるのと同時に
ダイヤルゲージ１５を封止材６の表面に当接させること
により、基準点を測定すると同時に封止材６の厚みを計
測するようにしているので、従来と比べて、測定誤差が
少なくなり、測定結果のバラツキが少なくなり再現性が
向上するようになる。また、測定の基準点と封止材の厚
みを同時に測定するようにしているので、測定の作業効
率が大幅に向上するようになる。また、さらに、この実
施形態１では、前記基準ピン１４の下端部１４ａを球面
に形成しているので、基準ピン１４の下段部１４ａがセ
ラミック板４と点接触するので、セラミック板４に反り
等があっても位置の狂いが少なくなる。また、この実施
形態１では、前記ダイヤルゲージ１５の下端部１５ａを
平面に形成しているので、被測定物である封止材６の位
置が多少ずれていてもほぼ正確且つ確実に封止材６の厚
み又は高さを検出できるようになる。

【００１０】実施形態２．次に、本発明の実施形態２を
図３を参照して説明する。図３において、２１は可動
台、２２はこの可動台２１の上に載置された零点校正ブ
ロック、２３は前記可動台２１の上に載置されたセンタ
合わせ位置矯正機である。前記センタ合わせ位置矯正機
２３は、封止材６が付着されたセラミック板４を載置
し、このセラミック板４の位置を矯正するためのもので
ある。また、この実施形態２においては、それぞれ基準
ピン１４及びダイヤルゲージ１５を備えた２つの測定装
置を互いに対向するように配置し、リッド２の封止材６
の厚みを、同時に２カ所で測定するようにしている。

【００１１】すなわち、まず、零点校正時には、図３
（ａ）に示すように、可動台２１を図の右方向に移動さ
せて、零点校正ブロック２２が前記２つの測定装置の下
にくるようにする。そして、零点校正ブロック２２の表
面に前記２つの測定装置の各基準ピン１４及び各ダイヤ
ルゲージ１５を当接させて、零点校正を行う。次に、封
止材厚み測定時には、図３（ｂ）に示すように、前記可
動台２１を図の左方向に移動させて、前記セラミック板
４を載せた前記センタ合わせ位置矯正機２３が前記２つ
の測定装置の下にくるようにする。そして、前記各基準
ピン１４及び各ダイヤルゲージ１５がそれぞれセラミッ
ク板４及び封止材６に当接するように位置合わせして、
測定を行う。

【００１２】以上のように、この実施形態２では、２つ
の測定装置を互いに対向するように設けて、一つのセラ
ミック板４の封止材６の２カ所についてそれぞれその厚
みを同時に一度に測定するようにしているので、測定作
業の効率がより向上するようになる。また、封止材厚み
の測定前に、ダイヤルゲージ１５と基準ピン１４の先端
の高さを合わせるための零点校正ブロック２２を設けて
いるので、零点校正がより容易に行えるようになる。

【００１３】なお、図４はこの実施形態２の計測時の上
下移動範囲と清掃時の待機上昇範囲を説明するための図
である。図４において、２４は固定台、２５はこの固定
台２４に対して上下移動可能に取り付けられた移動台
で、前記の２つの測定装置を図の上下方向に移動させる
ものである。図４に示すように、前記２つの測定装置
は、通常の計測時には、図４の矢印Ａで示す範囲内で上
下移動し、清掃時には、図４の矢印Ｂで示す範囲内で上
に移動させて、０点校正ブロック２２、センタ合わせ位
置矯正機２３を清掃しやすくする。

【００１４】実施形態３．次に、図５を参照して本発明
の実施形態３を説明する。この実施形態３では、前記の
実施形態２の構成に加えて、図５に示すような被測定物
位置決め機構を備えている。すなわち、図５において、
３１，３２はそれぞれ図の矢印Ｃ方向及びＤ方向に互い
に接近するように移動して被測定物であるリッド２を位
置決めする位置決めプッシャー、３３はこれらの２つの
位置決めプッシャー３１，３２がそれぞれ図５の矢印Ｃ
及びＤ方向に正確に移動するようにこれらを導くための
ガイド、３５，３６はそれぞれ前記位置決めプッシャー
３１，３２を前記各方向へ移動させるための駆動部であ
る。これらの駆動部３５，３６は、歯車３４の回転によ
り前記各方向に移動させられて、前記前記位置決めプッ
シャー３１，３２を駆動する。

【００１５】このように、この実施形態３においては、
被測定物を位置決めするための機構を備えているので、
被測定物であるリッド２の位置の狂いがなくなり、測定
のバラツキがなくなり、測定の再現性が大幅に向上され
るようになる。

【００１６】実施形態４．次に、図６を参照して本発明
の実施形態４を説明する。この実施形態４では、前記の
実施形態３の構成に加えて、被測定物をエアー吸着する
ための吸着テーブル４１を備えている。すなわち、図６
に示すように、前記リッド２などの被測定物は、吸着テ
ーブル４１上に位置決めされて載置されるが、その位置
決めされた位置の中央には、エアーを吸い込むためのエ
アー吸い込み穴４２が形成されている。このエアー吸い
込み穴４２は吸着テーブル４１内に設けられたエアー流
通管４３に接続され、さらに、このエアー流通管４３は
エアー排出口４４に接続されている。したがって、前記
エアー吸い込み穴４２が形成された位置に被測定物であ
るリッド２が位置決めされ載置されると、前記エアー吸
い込み穴４２からエアーが吸い込まれる。すると、この
吸い込まれたエアーは、前記エアー流通管４３を介して
エアー排出口４４から外部に排出される。これにより、
被測定物は吸着テーブル４１に強く吸着される。このよ
うに、前記被測定物は吸着テーブル４１上に強く吸着さ
れて固定されるので、被測定物であるセラミック板４に
反り等があっても、測定のバラツキが生じにくくなり、
測定の再現性が大幅に向上されるようになる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基準ピンをセラミック板の表面に当接させながら接触式
変位計を封止材の表面に当接させることにより、封止材
の厚みを計測するようにしているので、従来と比べて、
測定誤差が少なくなり、測定結果のバラツキが少なくな
り測定の再現性が大幅に向上するようになる。また、測
定の基準点と封止材厚みとを同時に測定するようにした
ので、測定の作業効率が大幅に向上するようになる。

【００１８】また、本発明によれば、前記基準ピンの先
端を球面に形成しているので、基準ピンの先端がセラミ
ック板と点接触するので、セラミック板に反り等があっ
ても位置の狂いが少なくなり基準点が正確に検出される
ようになる。また、前記接触式変位計の先端を平面に形
成しているので、被測定物である封止材の位置が多少ず
れていてもほぼ確実に封止材の厚みを検出できるように
なり、測定精度を大幅に向上させられるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１による封止材厚み測定装
置を示す側面図である。

【図２】 実施形態１による封止材厚み測定装置を示す
平面図である。

【図３】 本発明の実施形態２による封止材厚み測定装
置を説明するための図である。

【図４】 本発明の実施形態２による封止材厚み測定装
置を説明するための図である。

【図５】 本発明の実施形態３による封止材厚み測定装
置をするための図である。

【図６】 本発明の実施形態４による封止材厚み測定装
置をするための図である。

【図７】 （ａ）は被測定物であるリッドを示す図、
（ｂ）は従来の封止材厚み測定装置をするための図であ
る。

【符号の説明】 ２ リッド ４ セラミック板 ６ 封止材 １１ ベース １２ 位置調整機構 １３ 上下スライド機構 １４ 基準ピン １５ ダイヤルゲージ １６ ケーブル ２１ 可動台 ２２ 零点校正ブロック ２３ センタ合わせ位置矯正機 ２４ 固定台 ２５ 移動台 ３１，３２ 位置決めプッシャー ３３ ガイド ３５，３６ 駆動部 ４１ 吸着テーブル ４２ エアー吸い込み穴 ４３ エアー流通管 ４４ エアー排出口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体装置用セラミック板の周辺部に付
   着された封止材の厚みを測定するための装置であって、 可動ベースと、 この可動ベースに取り付けられ、その先端をセラミック
   板に当接させることにより測定対象の基準点を検出する
   基準ピンと、 前記可動ベースに取り付けられ、その先端を封止材に当
   接させることにより封止材の厚みを測定する接触式変位
   計と、を含むことを特徴とする半導体装置用セラミック
   板の封止材の厚み測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記基準ピンの先端
   は球面に形成され、前記接触式変位計の先端は平面に形
   成されている、ことを特徴とする半導体装置用セラミッ
   ク板の封止材の厚み測定装置。