JPS61174729A - 樹脂封止形半導体装置の封止状態検出方法 - 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、半導体素子がマウントされ樹脂封止されたモ
ールド部を所定間隔に複数個連接してなる半導体素子付
きリードフレームにおいて、各モールド部の封止状態を
検出する樹脂封止形半導体装置の封止状態検出方法に関
するものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、米国特許第３８
１１０１３１号明細書、およびｒＬＳＩ工場自動化プロ
セス技術集成」　（昭５ｆ３−３−３１）株式会社エデ
ィポックＰ、３４１−３４６等に記載されるものがあっ
た。

以下、その構成を概略図を用いて説明する。

第２図は従来の封止状態検出方法に用いられる半導体素
子付きリードフレームの平面図、および第３図は第２図
中のＡ−Ａ線断面図である。

第２図および第３図において、１は複数個連接された半
導体素子付きリードフレームである。この半導体素子付
きリードフレーム１は、厚さ例えば０．２５１１のリー
ドフレーム本体２と、ＩＣチップ等の半導体素子がマウ
ントされ樹脂封止された複数個のモールド部３と、この
モールド部３から外側に突出する複数本のリード部４と
、各リード部４を連結するタイバー部５と、各リード部
４間に位置しかつ対峙するモールド部３の外側とタイバ
ー部５の内側との間に位置する第１のダム部６と、リー
ドフレーム本体２の内側とこれに対峙するモールド部３
の外側との間に位置する第２のダム部７と、リードフレ
ーム本体２の両測部長手方向に沿って設けられた複数個
の孔８とにより構成される。なお、第２図および第３図
では、各ダム部６．７に樹脂が充填されている。

次に１、このように構成される半導体素子付きり、−ド
フレーム１の製造方法を第４図〜第６図を参照しつつ説
明する。なお、第４図はリードフレーム本体２の平面図
、第５図はトランスファモールド金型の斜視図、および
第６図はモールド後の半導体素子付きリードフレーム１
の概略平面図である。

先ず、リードフレーム本体２の半導体素子搭載用のマウ
ント部９に、図示しない半導体素子をマウント（固定）
し、この半導体素子とリード部４とをワイヤでポンディ
ング（接続）した後、半導体素子部の樹脂封止を行なう
。

第５図は、トランスファモールディング法に用いられる
金型である。この金型は、プランジャー１０により上下
動する上金型１１と、固定された下金型１２とを備えて
いる。各金型１１．１２の対応する面には、タブレット
化された粉末樹脂（これを樹脂タブレットという）を収
納する凹状のカル部１３と、カル部１３と連通する溝状
のランナ一部１４と、ランナ一部１４に複数の溝状のゲ
ート部１５を介して連接された複数の半導体素子収納用
のキャビティ１Ｂが、それぞれ設けられている。ここで
、−木のランナ一部１４の片側に連接されるキャビティ
１Ｂの数は、リードフレーム本体２に設けられるマウン
ト部９の数に対応している。

こノヨうなトランスファモールド金型を用いて樹脂封止
を行なうには、加熱された金型１２に、半導体素子を搭
載したリードフレーム本体２をセットする。この際、第
４図の二点鎖線で示す各半導体素子部Ｂが各キャビティ
ｌθ内に収納される。そして、エポキシ樹脂粉末等をバ
インダーで固めて作られた樹脂タブレットを、高周波加
熱し、これを金型１２のカル部１３内に投入し、プラン
ジャー１０によって上型金型１１を下型金型１２に押し
つける。すると、カル部１３内の樹脂タブレットが、ロ
ード部１４及びゲート部！５を経て各キャビティ１Ｂ内
に注入され、各各半導体素子部Ｂが樹脂封止される。な
お、キャビティ１Ｂ内に樹脂が充填される際に、第１と
第２のダム部６，７へ樹脂が飛び出す、この余剰樹脂は
上下金型１１．１２で挟んだ際、リードフレーム本体２
にじ令まされてできるもので、リードフレーム本体２の
厚さく例えば、０．２５ｍｍ）分の厚みを有している。

第６図は、樹脂封止後の複数個の半導体素子付きリード
フレームエを示すものである。金形１１．１２から取出
された各半導体素子付きリードフレームエは、樹脂から
なるカル２０、ランナー２Ｉ及びゲート２２で連結され
ているため、これらのカル２０、ランナー２１及びゲー
ト２２等が取除かれて第２図のような半導体素子付きリ
ードフレームｌが形成される。その後、このリードフレ
ーム１は、モールド部３及びリード部４がリードフレー
ム本体２から切離されると共に、モールド部外縁のダム
部６，７が取除かれて各々の樹脂封止形半導体装置とな
る。

ところで、最近、トランスファモールディング法の生産
効率をさらに上げるために、マルチプランジャ一方式に
よる自動化が進められている。自動化の項目としては、
（１）ローディングフレームへのリードフレームのセッ
ト、（２）ローディングフレームのマルチプランジャー
金型へのセット、（３）樹脂タブレットの加熱および金
型への投人、　（４）金型の作動、　（５）樹脂封止さ
れたリードフレームとローディングフレームの取出し、
（８）金型のクリーニング、　（７）カル、ランチ、ゲ
ートなどの分離である。

マルチプランジャー金型は、長いランナーがなく、プラ
ンジャー１本に対して１〜４個程度のキャビティで構成
されるので、成形ばらつきが小さく、＃Ｍ脂脂層用効率
高い等の利点を有し、自動化が容易となる。

このように自動的に量産される樹脂封止型半導体装置に
おいて、例えば金型１２のカル部１３内に投入される樹
脂タブレットは、くずれ易く、欠けを生じやすいため、
投入量が少なくなったり、あるいはモールド成形条件の
不良、ゲート部１６の詰り等の原因によって、モールド
成形の不良がしばしば起こる。

そこで、従来の封止状態検出方法は、半導体素子付きリ
ードフレーム１のダム部６．７に樹脂が完全に充填され
ているか否かを作業者が目視検査で確認し、モールド部
３の封止状態を判断していた。その理由は、モールド成
形時において、キャビティ１６内に樹脂が注入され、該
キャビティ１８内に樹脂が完全に充満すると、余剰樹脂
がダム部６．７へと流出して該ダム部６，７に充填され
る。そのため、ダム部６，７に多少でも空間がある場合
は、モールド部内部においてもボイドがあることが確認
できる。従ってダム部６．７における孔開き状態を目視
で検査することにより、封止状態の良、否の判定が行な
えるのである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような封止状態検出方法では、封
止状態の良、否を作業者の目視検査で行なっているため
、検査能率が悪く、生産能率を上げるためのモールドか
ら製品の箱詰へという自動化を阻害するという問題点が
あった。また、目視検査という人的判断では誤りが起こ
りやすく、不良品が合格とされた場合、最終的にはダム
部６゜７が全て除かれるため、封止状態の再確認が不可
能となる。この場合、電気的には良品である場合もあり
、製品使用後において早期に密封不良になるという問題
点があった。

本発明は、前記従来技術が持っていた問題点として、目
視検査では検査能率が悪く、信頼性も低いという点につ
いて解決した封止状態検出方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記問題点を解決するために、モールド部、
リード部及びタイバー部を所定間隔に複数個連接してな
る半導体素子付きリードフレームのダム部に、樹脂が充
填されているか否かにより、モールド部の封止状態を検
出する樹脂封止形半導体装置の封止状態検出方法におい
て、前記モールド部及びダム部を露出しうる開口部を有
するマスク板で前記半導体素子付きリードフレームを遮
蔽し５開孔の有無を検出するセンナを前記開口部に対応
する位置に配置し、該センサ、または前記マスク板で遮
蔽された半導体素子付きリードフレームのいずれか一方
を前記リードフレームの長手方向に移動させて、前記ダ
ム部における開孔の有無を検出するようにしたものであ
る。

（作　用） 本発明によれば、以上のように封止状態検出方法を構成
したので、マスク板はモールド部及びダム部以外を遮蔽
し、この遮蔽されない部分の孔開き状態をセンサで検出
する。この際、センサまたは半導体素子付きリードフレ
ームのいずれか一方が走査されるので、複数個のモール
ド部ごとのダム部の孔開き状態が順次、自動的に検出さ
れる。

したがって前記問題点を除去できるのである。

（実施例） 第１図は本発明の封止状態検出方法に使用される検出装
置の一構成例を示す平面図、第７図は第１図の左側面図
、第８図は第１図のＣ部分の拡大平面図である。以下、
これらの図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。な
お、図面中、第２図中の要素と同一の要素には同一の符
号が付されている。

第１図および第７図において、　３０はステンレス等か
らなる不透明なマスク板であり、このマスク板３０は検
査の対象となる半導体素子付きリードフレーム１より大
きな面積を有し、その長手方向にはモールド部３の配列
間隔と同一の間隔で複数個の開口部３１を有している。

開口部３１の開口面積は、第８図に示すように、少なく
ともモールド部３の外縁に位置するダム部６，７が全て
透視しうる大きさに形成されている。

マスク板３０の側面には支持部材３０が突設され、この
支持部材３０がロッド３３に摺動自在に装着されている
。支持部材３０はシリンダ３４に連結され、該シリンダ
３４によって第１図の矢印で示すようにロッド３３上を
左右に移動する。また、マスク板３０の下方位置にはリ
ードフレーム装着部材３５が取付けられ、さらに該装着
部材３５の一端に位置決めガイド３８が設けられている
。リードフレーム装着部材３５には、検査の対象となる
半導体素子付きリードフレーム１が、位置決めガイド３
６により位置決めされて着脱自在に装着される。

さらに、マスク板３０に設けられた複数個の開口部３１
の１つの上下位置には、開孔の有無を検出するセンサ４
０が固定状態で配設されている。センサ４０は、例えば
発光部４０ａと受光部４０ｂからなる透過形の光センサ
で構成される。

以上のように構成される検出装置を用いてモールド部３
の封止状態を検出するには、次のような方法で行なわれ
る。

まず、検査すべき半導体素子付きリードフレーム１をリ
ードフレーム装着部材３５に位置決めして取付ける。す
ると、第８図のように、モールド部外縁のダム部６，７
がマスク板開口部３１から露出する。そして、光センサ
４０の発光部４０ａから開口部３１へ光線を照射し、支
持部材３２をシリンダ３４により順次移動させていく、
すると、ある開口部３１下において、第８図に示すよう
にダム部６．７が全て樹脂で充填されている場合は、発
光部４０ａから照射された光線が受光部４０ｂへ入射し
ないため、モールド状態が良好であると検出される。と
ころが、もしダム部６，７の１ケ所にでも孔が開いてい
ると、その孔を通して発光部４０ａから照射された光線
が受光部４０ｂへ入射し、モールド状態に欠陥があるこ
とが検出される。

このように、本実施例に係る封止状態検出方法によれば
、マスク板３０で遮蔽した半導体素子付きリードフレー
ムｌを、光センサ４０の設置位置へ順次移動させてダム
部６，７の孔開き状態を検出し、これによってモールド
部３の封止状態を検出するようにしたので、従来の目視
検査に比べて、検査能率が向上すると共に、検出精度が
著しく良くなる。従って、このような検出方法を用いた
検出装置を、例えば自動モールド装置に取付け、モール
ド不良時に出力される光センサ４０の異常信号に基づき
、警報を発すると共に自動モールド装置を停止させれば
、モールド不良原因を早期に除去でき、これによってモ
ールド不良製品を大量に出すことが防止できる。

なお、上記実施例においては、マスク板３０及び半導体
素子付きリードフレーム１を移動させるようにしたが、
これらを固定して光センサ４０を走査しても、封止状態
の検出を的確に行なうことがでキル、特に、光センサ４
０を走査させる方法では、半導体素子付きリードフレー
ム１が大型化しても、走査機構が簡単になるという利点
がある。

また、上記実施例では、センサ４０として透過形の光セ
ンサを用いているが、これは反射形の光センサでもよく
、さらには光センサに限定されずに、開孔の有無を検出
できるセンサ、例えば電磁波等を用いたセンサでもよい
。

さらにまた、上記実施例のように、半導体素子付きリー
ドフレーム１のモールド部３と同数の開口部３１を有す
るマスク板３０を用いる代りに、例えば１個の開口部を
有するマスク板を用い、これを半導体素子付きリードフ
レーム１と共に、あるいはセンサと共に移動させて、ダ
ム部６，７の孔開き状態を検出するようにしてもよい。

その他、本発明は、上記実施例の半導体素子付きリード
フレームｌの形状や走査方法等に限定されず、種々の変
化が可能であることはいうまでもない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、半導体素
子付きリードフレームをマスク板で遮蔽しつつ、センサ
で順次ダム部の孔開き状態を検出するようにしたので、
孔開き状態の検出能率と検出精度が向上するという効果
が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る検出方法を説明するため
の検出装置の平面図、第２図は従来の検出方法を説明す
るための半導体素子付きリードフレームの平面図、第３
図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図〜第６図は第２図
における半導体素子付きリードフレームの製造方法を説
明するための図、第７図は第１図の右側面図、第８図は
第１図のＣ部分拡大図である。 １・・・・・半導体素子付きリードフレーム、２・・・
・・リードフレーム本体、３・・・・・モールド部、４
・・・・・リード部、５・・・・・タイバー部、６，７
・・・・・ダム部、３０・・・・・マスク板、３１・・
・・・開口部、３３・・・・・ロンド、３４・・・・・
シリンダ、　３５・・・・−リードフレーム装着部材、
４０・・・・・センサ。 出願人代理人　　　柿　　本　　恭　　成善　ｌ　図 ３０：７スク扱 ３１：Ｍｒ１郁 蔓４　回 第５　区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体素子がマウントされ樹脂封止されたモールド部と
   、このモールド部から外側に突出する複数本のリード部
   と、この各リード部を連結するタイバー部とを、所定間
   隔に複数個連接してなる半導体素子付きリードフレーム
   の、前記各リード部間に位置しかつ対応する前記モール
   ド部の外側と前記ダイバー部の内側との間のダム部に、
   樹脂が充填されているか否かにより前記モールド部の封
   止状態を検出する樹脂封止形半導体装置の封止状態検出
   方法において、 前記モールド部及びダム部を露出しうる開口部を有する
   マスク板で前記半導体素子付きリードフレームを遮蔽し
   、開孔の有無を検出するセンサを前記開口部に対応する
   位置に配置し、該センサ、または前記マスク板で遮蔽さ
   れた半導体素子付きリードフレームのいずれか一方を前
   記リードフレームの長手方向に移動させて、前記ダム部
   における開孔の有無を検出する樹脂封止形半導体装置の
   封止状態検出方法。