JPS6232621A - 半導体組立装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は樹脂封止型半導体装置を組立てる半導体組立装
置に関する。

〔発明の技術的背景〕

最近は半導体製品の生産規薄増大に伴い、生産性の高い
製造ラインをどのように確立するかが求められており、
その−環として半導体ウェーハサイズは大口径化の方向
に進み、現実には１２０ｍｍφも使用され、かつ半導体
単結晶の引上げはすでに、２００ｍｍφまで可能となっ
ている。

このような半導体ウェーハの大口径化に伴って人手によ
るハンドリングは困難となり、この半導体ウェーハの搬
送及び装置へのセツティング等は必然的に自動化が要求
されている。超ＬＳＩに代表されるように最近の半導体
デバイスは高集積化や高性能化の進歩が著るしく、それ
につれて製造プロセスも複数多岐にわたっており、この
ため製造ラインの清浄度が歩溜りに与える影響が益々大
きくなる傾向にある。そのためにじんあいの発生源であ
る人体を遠ざける意味からも自動化に対する要求が高ま
り、その波が押寄せている。

ところで、樹脂封止型半導体装置の組立は、（イ）個々
に分割した半導体チップを、リードフレームにダイボン
ディングする工程、（ロ）半導体ペレットに造り込まれ
た素子又は回路に設けた電極とリードフレーム間を導電
的に接続するワイヤボンディング工程、（ハ）この半導
体チップを樹脂モールド工程、（ニ）この樹脂をキュー
アする工程、（ホ）この樹脂モールドにより生じるパリ
除去工程、（へ）樹脂封止した半導体素子毎にリードフ
レームを切断する工程、（ト）樹脂封止部より導出した
リード端子に半田を付着する工程、（チ）テスタによる
特性検査工程、（す）封止樹脂層に発生する巣。

欠け、等やリード端子−り、長さ等の外観を検査する工
程、（ヌ）マーキング工程を夫々に行う製造装置の単体
機を第４図に示すように工程順に配置して組立工程の製
造ラインとしている。この製造ラインでは、各工程にお
ける時間当りの処理数に相違を生じないように各単体機
の設置数を調節している。

すなわち、ダイボンダ２０に比ベワイヤボンダ２１の処
理時間が大きいので、４台のダイボンダ１０に対して１
０台のワイヤボンダ２１を設置する。樹脂モールド装置
３０ならびにこの樹脂をキュアするオーブン２２の処理
能力はダイボンダ２０のそれとほぼ同じであるためそれ
ぞれ４台設置し、更に各装置の処理能力に応じてパリ除
去装置２３、切断加工装置２４、浸漬半田付装置２５を
それぞれ１台、テスタ２６を４台、外観検査装置２７、
マーキング装置２８を１台ずつ配置する。これら各単体
機への材料配分、供給、前工程からの半製品の配分、供
給、運搬取出し等は、人手に頼っている。更に、半製品
へのロット番号記入や、そのロットを処理する単体機指
定等も人手により実施されているのが現状である。

・一方、前述のように製造ラインの効率向上を背景とし
て、数台の単体機を作業者１人が受持つシステムが開発
採用されているが、この単体機のトラブル処理に忙しく
、従ってこの単体機への材料や半製品の供給が遅れ稼動
効率を低める問題があった。さらに、半導体製品の生産
量増大に伴い、単体機に供給する材料又は半製品の量も
増えかつ、その重量も大きくなり、作業者にとっては、
かなりの負担となってきた。

〔発明の目的〕

本発明は上記難点を除去した新規な半導体組立装置を提
供するもので、特にじんあいの発生源である人手を成る
すく省いた自動化処理を進めたものである。

〔発明の概要〕

本発明では、効率的に稼動する製造ラインを一定の面積
内に設置するために、半導体の製造に必要な工程を、要
求される清浄度がほぼ揃った工程毎に区分けし、これら
の工程を受持つ単体機を区分けした工程によって生じる
段毎に配置し、この段には、単体機の処理能力を勘案し
て供給量等を調整するバッファ機構を設置する。

本発明にあっては製品を、半製品を含めたものと定義し
、これに基き今後記述する。更に、製造ラインとしての
スペースを制限する観点から採用した無軌道式ロボット
搬送車によって製品を必要位置に搬送し、この無軌道式
ロボッ１へ搬送車にも工夫をこらした。と言うのは、比
較的要求清浄度の小さい段にその充電用端子機構を設置
し、その充電はこの端子を無軌道式ロボット搬送車に挿
入することによって達成し、しかもその稼動中止時期に
実施可能とした。この搬送車の管理はこの製造ラインに
設置した管理ステーションにより集中的に管理する方式
により本発明の目的を達成した。

〔発明の実施例〕

第１図乃至第３図により本発明を詳述する。

第１図に樹脂封止型半導体装置の製造ラインを示した。

この製造ラインは露出された半導体チップを取扱うため
にクラス１０００程度の清浄度が要求される段−１と、
製品検査にテスタならびに外観自動検査装置を使用する
段−３はコンピュータの稼動に適応した段−１より低い
清浄度雰囲気に保持し、半田付は等の処理を施す段−２
は最も低い清浄度で充分である。

段−１にはダイボンダ１、ワイヤボンダ２、樹脂封止用
モールド装置３、樹脂キュアオーブン４の４列ラインで
構成され、１列ラインは１台のダイボンダ１．３台のワ
イヤボンダ２．１台のモールド装置３及び１台のオーブ
ン４とで構成され、このダイボンダ１、ワイヤボンダ２
ならびにモールド装置３のそれぞれの間にバッファ機構
５．６を設けて各工程が連続的に処理できるようになっ
ている。尚、段−１へ供給する材料を格納するためにス
トッカ７を設け、更に、これらの段−１で得られる製品
を格納するストッカ８を配置する。

ストッカ７からダイボンダ１への材料供給には無軌道式
ロボット搬送車９が使用され、オーブン４で得られた製
品をストッカ８に搬送するには搬送車１０を、又このス
トッカ８から段−２への製品搬送には搬送車１１を利用
する６ 段−２にはパリ除去装置１２、切断加工装置１３、浸漬
半田付装置１ｉ１４で構成され、パリ除去装置１２では
、樹脂モールドされた樹脂封止型半導体装置のパリを液
体ホーニング法によって除去する。切断加工装置はいわ
ゆるｃｕｔ　＆　ｂｅｎｄと言われる工程を実施する単
体機で、複数の樹脂封止された半導体装置をリードフレ
ームから個々に切断分離すると共に、この外部リードを
所定の方向に曲げ加工する。この外部リードに予備半田
を被覆するために、この外部リードを半田槽に浸漬する
のが浸漬半田付装置１４である。このパリ除去装置１２
、切断加工装＠１３及び浸漬半田付装置１４間にもバッ
ファ機構１５．１６を設けて、各工程が連続的に、実施
し得るようになっている。

これらの各単体機は段−１のそれより処理能力が高いの
で１列のう′イン構成とする。この譚−２では、半田に
より汚染ならびに切断に伴う切りくず等が飛散するため
にこれらを排除する措置を施すことは当然であり、これ
によって段−１及び段−３に要求される清浄度を維持す
る。又ストッカ１７を設け、更に搬送車１８．１９によ
りこのストッカへの又はストッカからの搬送を行う。

段−３には外観自動検査装置２０．テスタ２１、マーキ
ング装置２２を配置するが、テスタ１８の処理能力が他
の装置より劣るために４列設置する。

外観自動検査装置ではモールド樹脂のひび割れ、乗入は
リード曲り等ｄ外観から検査し、欠陥のあるものを不良
品として除外し、テスタ２１は直交流特性及び論理機能
試験を実施し、これらの試験の結果、良品とされた樹脂
封止型半導体装置に製品番号等の記号を捺印するのがマ
ーキング装置２２である。

これらの単体機のうち、テスタ及び外観自動検査装置は
コンピュータ、マイコンを使用するので、その稼動に適
する清浄度が要求される。

このマーキング工程が終了した樹脂封止型半導体装置は
、搬送車２３を使用して収納装置！２４に運び、収納用
スティック２５に納めて組立が完了する。

ストッカ７、８．１７及び搬送車９．１０．１１．１８
゜１９．２３を集中管理するために管理ステーション２
５を設け、ここに電気的に接続した無線ステーション２
５．２６．２７．２８．２９及び３０からの電源によっ
て各搬送車は指示を受ける。

ところで搬送車９．１０．１１．１８．１９及び２３は
無軌道搬送車であり、製品を授受するハンドロボットを
備えているのは９．１０．１１であり、１８．１９゜２
３は製品を受は渡すローラを持っておりそれらの動力源
としては充電式バッテリに頼っている。この充電は段−
２に設けた充電用端子機構３１により実施し、その具体
的内容として第２図（ａ）にロボットハンド付の搬送車
を、同図（ｂ）にはその充電方式を示した。ロボットハ
ンド３２は製品を収納した被搬送トレイ３３に、形成し
た孔部３４にそのハンドを挿入し、これを所定の位置に
移動する。充電に当っては１段−２に設けた充電用端子
機構３１に充電すべき搬送車を移動し、ここに設けた充
電用端子３５に、この機構３１に設けられた可動接点３
６を挿入接触して実施する。この実施時期は、この搬送
車が果すべき本来の機構即ち製品の搬送を休止している
場合を選んで行う。

第３図によりストッカ７．８．１７の機能を説明する。

このストッカは製品ならびに材料の搬入ならびに格納の
外に、どのラインにどの材料や製品を搬出するかまでを
管理する。このためにストッカ収納部３７はマトリック
ス状に配置され、この収納部３７には人出ステーション
３８とリーダ３９を設け、人出する製品及び材料を収容
したトレイ３３に付したバーコードをリーダ３９によっ
て読み取り人出ステーションでその判別を行い、この搬
入搬出はハンド３３で実施する。一方、管理ステーショ
ン４０に電気的に接続したコントローラ４１はリーダ３
９の結果に基づいてハンド４２を制御する。

この組立装置では搬送車とストッカが集中管理されてい
るので、製品別の最適な条件が指定でき又その進捗状況
に応じた集中管理を効率的に実施できる。

〔発明の効果〕

この発明を１０００万個／月の生産能力をもつ製造ライ
ンに適用して１６ピンのＤＩＰ　（Ｄｕａｌ　Ｉｎ　Ｌ
ｉｎｅ）型樹脂封止半導体装置を生産する場合には、１
１人の作業者を削除でき生産工期を短縮することができ
ろ。

更に、管理ステーションにより集中管理されているので
、省力化を図りかつ生産性が向上するし、必要とする清
浄度に対応して組立装置を配置したので製品の（ｙｔ頼
性も改善された。

ハンドロボット式無軌道搬送車は、その休止時に充電作
業を行うので稼動率が向上した。即ち、交換頻度はロボ
ットの休止時間／作業時間によって変るが、２〜８時間
に１回起りしかも約１０分間必要である。依って１０／
２Ｘ６０分＝　１０／　１２０　キ８％の向」二となる
。更にこの充電は簡単な機構によって達成されるのでス
ペースが節約される。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る半導体装置の組立装置構成図、第
２図（ａ）は無軌道式ロボット搬送車の斜視図、第２図
（ｂ）はその充電機構を示す断面図、第３は組立装置に
おけるストッカ断面図、第４図は従来の組立装置構成図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の面積内に必要な清浄度が異なる製造装置を複数段
   に配置しこの製造装置から得られる製品を収納するバッ
   ファ機構を各段に備えこの製品を搬送する無軌道式ロボ
   ット搬送車をこの面積内に配置し必要な清浄度が小さい
   段に無軌道式ロボット搬送車の充電用端子機構を設置す
   ることを特徴とする半導体組立装置。