JP4210357B2 - Semiconductor device frame cutting method and frame cutting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂モールド型の半導体装置の製造に使用する半導体装置のフレーム切断方法及びフレーム切断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図11は短冊状に形成した基板10上に複数個の樹脂モールド部12を設けたフレーム体14を示す。樹脂モールド型の半導体装置ではリードフレームあるいは図11に示す基板10のように短冊状に形成したフレームに半導体チップを搭載した後、樹脂モールド装置により各々の半導体チップを樹脂モールドする。そして、樹脂モールドした後、短冊状の基板から半導体装置を各々個片に分離する。
【0003】
最近は半導体装置の基板として樹脂基板あるいはTABテープのような樹脂フィルムが使用されており、このような半導体装置の製造にあっては、短冊状に形成された基板に半導体チップを搭載し、樹脂モールドした後、個々の樹脂モールド部の外形形状に沿って基板を切断することにより、個片に分離された半導体装置製品が得られる。
基板10から半導体装置を個片に分離するのは金型を用いた抜き加工による。図12はダイ16とパンチ18とで基板10から半導体装置20を抜き加工する従来方法を示す。ダイ16とパンチ18とで基板10をクランプし、パンチ18により打ち抜くことによって個片に分離する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図11に示すようなフレーム体14から半導体装置を個片に分離する場合は、樹脂モールド部12とパンチ18とが干渉しないように樹脂モールド部12の外側面とパンチ18との間隔を0.2〜0.3mm程度あけるようにする。これは、▲1▼フレーム体14に設けたパイロット穴15にダイのパイロットピンを挿入して位置決めするため、穴位置公差を生じること、▲2▼フレーム体14を樹脂モールドするモールドプレス型に寸法公差があること、▲3▼フレーム体14を樹脂モールドした後、樹脂モールド部12は収縮するため収縮差を生じることによるためであり、樹脂モールド部12とパンチとのクリアランスをとってこれらの誤差を吸収することが必要となっている。
【0005】
実際には上記寸法差を考慮し、樹脂モールド後のフレーム体のサンプルを計測してパンチ・ダイを設計しているが、半導体装置がますます小型化する傾向にあることから、より小さなクリアランス(たとえば、樹脂モールド部の外形線位置から0.05mm以内)で切断することが求められるようになってきた。従来の切断装置でこのような高精度の切断加工を確実に行うことは不可能であり、図13に示すように、切断加工の際に樹脂モールド部12をパンチ18で削ってしまうといった問題が生じる。
【0006】
そこで、本発明はこれらの問題点を解消すべくなされたものであり、樹脂モールド後のフレーム体から精度よく個片に半導体装置を分離することができ、またフレーム体の切断装置として容易に多種製品に対応することができる半導体装置のフレーム切断方法及びフレーム切断装置を提供することを目的としている。
【0007】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、基板上に所定間隔で複数の樹脂モールド部が形成されたフレーム体を切断加工用の金型のダイによる切断加工の加工位置に位置合わせしてピッチ送りするとともに、前記樹脂モールド部の外側面に沿って基板を切断して個片の半導体装置に形成する半導体装置のフレーム切断方法であって、前記フレーム体は、1列に複数の樹脂モールド部が形成され、金型により、前記フレーム体を1列ごとに、当該列内の樹脂モールド部について全て個片に切断加工して個片の半導体装置を形成する方法において、加工平面内における前記ダイのセット位置と、前記フレーム体をピッチ送りするごとに、各列内における一つの樹脂モールド部のみの平面位置とを計測し、該計測結果に基づき、前記ピッチ送りの際に、前記樹脂モールド部が前記加工位置に一致する位置まで前記フレーム体を移動させて切断加工することを特徴とする。
また、前記樹脂モールド部の平面配置位置の計測を、前記フレーム体が前記加工位置にピッチ送りされる1ピッチ分手前の位置で行うことにより、より高精度の切断加工が可能となる。
【0008】
また、基板上に所定間隔で複数の樹脂モールド部が形成されたフレーム体を切断加工用のパンチ・ダイユニットの加工位置に位置合わせしてピッチ送りするとともに、前記樹脂モールド部の外側面に沿って基板を切断して個片の半導体装置に形成する半導体装置のフレーム切断装置において、前記パンチ・ダイユニットは、1列に複数の樹脂モールド部が形成されたフレーム体から、1列ごと個々の樹脂モールド部ごとに分離可能に設けられ、加工平面内での前記ダイのセット位置を計測して検知するダイ位置検知部と、前記フレーム体がピッチ送りされるごとに、フレーム体の各列内における一つの樹脂モールド部のみについて加工平面内での配置位置を検知する被加工品位置検知部と、前記ダイ位置検知部と前記被加工品位置検知部の計測結果に基づいて、前記フレーム体を前記加工位置にまで移動するX−Y方向への移動量を演算する演算制御部と、該演算制御部の演算結果に基づいて、前記フレーム体を前記加工位置にまで移動させるX−Y搬送装置とを有することを特徴とする。
また、前記被加工品位置検知部が、前記フレーム体が前記加工位置にピッチ送りされる1ピッチ分手前の位置にある樹脂モールド部を検知するものであることを特徴とする。
また、前記フレーム体の品種を識別する識別手段と、前記ダイ位置検知部に設けられた前記パンチ・ダイユニットの種類を識別する識別手段とを備え、前記演算制御部は、前記フレーム体の識別手段と、前記パンチ・ダイユニットの識別手段とによって識別された前記フレーム体とパンチ・ダイユニットとを比較して前記フレーム体の加工位置への供給を制御することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半導体装置のフレーム切断方法およびフレーム切断装置の実施形態について、添付図面とともに詳細に説明する。
図1はフレーム切断装置の一実施形態の概略構成を示す平面図である。このフレーム切断装置は、フレーム体14上での樹脂モールド部12の位置を画像認識によって正確に計測し、その計測結果に基づき樹脂モールド部12を抜き金型に正確に位置合わせして切断するように構成したものである。
【0010】
以下では、図11に示すような幅方向に3個の樹脂モールド部12を有するフレーム体14を被加工品とする例について説明する。
図1で22はフレーム体14を収納したマガジンの収納部、24はマガジンからフレーム体14を送り出す供給部、26は供給部24から送り出されたフレーム体14を支持する支持フレームである。この支持フレーム26は加工平面であるX−Y平面内で任意位置に支持フレーム26を移動させるX−Y搬送装置96に支持され、X−Y搬送装置96によって支持フレーム26が移動することによって、支持フレーム26に支持されたフレーム体14が金型の加工位置に合わせて移送される。
【0011】
X−Y搬送装置96は、Y軸移動用のモータ28、X軸移動用のモータ30およびこれらモータ28、30に連繋してX−Y方向に移動するジョイントプレート32を有する。34はジョイントプレート32のY軸方向の移動をガイドするガイドレールである。X軸方向の移動は僅かであって、モータ30がジョイントプレート32とともにY軸方向に移動し、その移動位置でモータ30によりジョイントプレート32がX軸方向に微動する。
支持フレーム26はこのジョイントプレート32に固定支持され、X−Y搬送装置96の制御により所定位置に搬送される。図1では左側から右側に向けてY軸方向にフレーム体14がピッチ送りされ、徐々に切断加工された後、加工後のフレーム体14が右側に排出される。
【0012】
36はマガジンからフレーム体14を引き出して支持フレーム26にセットするためのフレーム取出装置である。38は抜き加工が完了したフレーム体14を排出するためのフレーム排出装置で、フレーム排出装置38で引き出されたフレーム体14はダストシュート40内に投下されて排出される。
【0013】
42はフレーム体14から個片に半導体装置を抜き加工する抜き加工部である。抜き加工部42の上方にはフレーム体14から個片に分離された半導体装置製品をピックアップするピックアップ部44が配置されている。図1では抜き加工部42の上方にピックアップ部44がある状態を示す。46はピックアップ部44と対になって使用する他のピックアップ部を示す。本実施形態ではこの2つのピックアップ部44、46を使用することにより、半導体装置製品の搬出操作が効率的に行えるようにしている。
【0014】
48はピックアップ部44、46の移動をガイドするガイドレールである。ピップアップ部44、46は被加工品14のピッチ送り方向とは直交する方向に往復動して製品整列部50に個片に分離された半導体装置製品を搬出する。52は製品を収納する収納トレイの格納部である。
【0015】
フレーム体14は支持フレーム26に支持されて樹脂モールド部12が画像認識されるが、樹脂モールド部12を正確に画像認識して精度よく移送できるようにするため、フレーム体14を確実に支持フレーム26に支持する必要がある。図2は支持フレーム26の平面図、図3は支持フレーム26および抜き加工部42の側面図である。図3で42aはダイベッド、42bはパンチホルダー、42cはガイドポストである。
【0016】
図2に示すように、支持フレーム26はフレーム体14の側縁部分でクランプするヒンジ板60a、60bとフレーム体14の長手方向の先端位置を規定するストッパ62とを有する。ヒンジ板60a、60bはエアシリンダ63により押し上げプレート64を下方から押し上げ、押し上げピン64aで下方から突くことによって開く。その状態でフレーム取出装置36によりフレーム体14を引き出しヒンジ板60a、60bと支持枠との間に送入する。
【0017】
支持フレーム26にフレーム体14をセットする際は、フレーム体14の先端をストッパ62に当接させ、フレーム体14の側縁を一方のヒンジ板60a側に当接させて位置決めするようにする。フレーム取出装置36によりストッパ62に当接するまでフレーム体14を送入する一方、ヒンジ板60a、60bではさまれた状態でプッシャ66によりフレーム体14を幅方向に押すことにより一方のヒンジ板60a側にフレーム体14を突き当てることができる。この状態でヒンジ板60a、60bを閉じれば、常に支持フレーム26の所定位置にフレーム体14を支持することができる。
【0018】
プッシャ66はエアシリンダ68によって駆動され、ヒンジ板60a、60bはヒンジ板60a、60bと支持枠との間に装着されたスプリング69の付勢力によって閉じる。したがって、品種切り換えの際にフレーム体14の幅寸法が変わっても支持フレーム26を交換する必要がない。支持フレーム26の長手方向の両端には各々橋梁部60c、60cが設けられ、ヒンジ板60a、60bの端部を支持する。これによって、フレーム体14を支持する領域ではフレーム体14の側縁部をクランプする部位以外の領域は穴あきとなっている。支持フレーム26は抜き加工部42を通過するまで常にフレーム体14を支持しているから、フレーム体14の側縁部分を除いて穴あきとすることで支持フレーム26にフレーム体14を支持して抜き加工することが可能となる。
支持フレーム26は異種のフレーム体14に対して共通に使用するが、フレーム体14の幅が支持フレーム26よりも広いような場合には、ジョイントプレート32に支持フレーム26を交換して装着すればよい。
【0019】
画像認識によってフレーム体14の樹脂モールド部12を正確に金型に位置決めするには、金型のダイ位置を正確に認識し、これに対して樹脂モールド部12を正確に位置決めする必要がある。本実施形態ではこのため金型のダイ位置をあらかじめ画像認識により正確に計測しておき、フレーム体14上での樹脂モールド部12の位置を計測して、金型のダイに樹脂モールド部12の位置を一致させるようにしている。
【0020】
図4は抜き加工部42に設置されるダイベッド42aの平面図である。70はダイベッド42aに固定したダイである。72はダイ70を支持する可動ブロックで、フレーム体14から半導体装置を個片に分離する際に、突き上げ機構によりパンチホルダー42bに向けてダイ70を突き上げるように作用する。74は可動ブロック72を上下にガイドして支持するころ軸受けである。76は可動ブロック72を元位置に復帰させる戻しスプリングである。
【0021】
図5はダイ70の平面図を示す。本実施形態のフレーム切断装置はフレーム体14を1列ごと、すなわち一度に3個ずつ樹脂モールド部12を切断するよう構成されており、列内の樹脂モールド部12の配置位置に合わせて3つの切断突起部70a、70a、70aを設けている。これら3つの切断突起部70aは樹脂モールドされ収縮した基板10のサンプルを測定して位置決めされている。
【0022】
80はダイ70の品種の識別とダイ70のセット位置を計測するための画像計測領域である。この画像計測領域80にはダイ70がセットされている位置を計測するための位置計測孔81と品種判別孔82が設けられている。品種判別穴82は穴が開いているか閉じているかによってダイ70の品種を判別する。品種判別穴82は4つの孔を2列に配置し、開孔と閉孔の組み合わせによって数十種類識別することができる。位置計測孔81は一つの孔からなり、品種判別孔82は8つの孔からなる。
位置計測孔81は孔位置を画像認識してそのX−Y位置を検知するためのものである。ダイ製作時に切断突起部70aと位置計測孔81との位置関係を正確に設定することはもちろんであるが、位置計測孔81を画像認識することにより、演算制御部94に切断突起部70aと位置計測孔81との位置関係を記憶させる。品種判別孔82は孔が開孔しているか閉じているかによってダイ70の品種を判別する。このダイ70の品種判別は、そのダイ70によっては加工できない異種製品を確実に事前に排除するためのものである。
【0023】
84の領域はパンチホルダー42b側から画像計測領域80を視認するため、パンチホルダー42bの逃げ孔を示している。この逃げ孔84の上方にCCDカメラが据えつけられて、画像計測領域80を視認している。
なお、この画像計測領域80は被加工品のフレーム体14での樹脂モールド部12の位置を計測する計測領域でもある。すなわち、ダイ70のセット位置とダイ70の判別は、装置に金型をセットして加工を開始する前に行って記憶しておけばよいから、実際に被加工品を搬送しながら抜き加工する際に画像計測領域80を視認するのは個々の樹脂モールド部12の位置を検知するためとなる。
【0024】
図6は画像計測領域80でフレーム体14の樹脂モールド部12を画像認識する状態を示す。本実施形態では1列に3個配置されている樹脂モールド部12のうち端部の一つの樹脂モールド部12aについて、その左下部分のコーナー部CのL形部分を認識して計測している。もちろん、樹脂モールド部12aの対角位置にあるコーナー部を合わせて計測すればさらに精度のよいX−Y位置の計測が可能である。
【0025】
なお、場合によっては列ごとに樹脂モールド部12の位置を計測するかわりに、フレーム体14の対角線位置にある一対の樹脂モールド部12のコーナー部を計測してフレーム体14の位置を計測する方法も可能である。たとえば、図11に示すフレーム体14で対角線位置にある樹脂モールド部12a1 と12j3 、樹脂モールド部12a3 と12j1 の外側のコーナー部を計測することでフレーム体14全体としての位置計測ができるから、フレーム体14全体の計測結果に基づいて順次ピッチ送りすることによって切断加工することも可能である。この方法は、列ごとに樹脂モールド部12の位置を計測しないから処理速度を速くすることができるという利点がある。
【0026】
本実施形態で列内の3つの樹脂モールド部のうちの一つの樹脂モールド部12についてのみX−Y位置を計測しているのは、樹脂モールド部12の全数位置計測時間よりも計測時間を短縮することによって加工処理速度を上げるられるようにするためである。また、樹脂モールド部12はあらかじめ収縮した基板10のサンプルを測定して列内の他の樹脂モールド部12についても正確に位置出しできるので、製作時および取り付け時に精度良く位置決めした切断突起部70aの位置を画像処理により演算制御部94に記憶させておき、樹脂モールド部12と位置合わせすることによって精度の良い切断加工が可能となる。
【0027】
前述したように、支持フレーム26にフレーム体14をセットする際に、フレーム体14をストッパ62と一方のヒンジ板60a側に当接させるようにして位置合わせし、支持フレーム26上で確実にフレーム体14を位置合わせしてセットすることによって、列内の一つの樹脂モールド部12aのみの位置計測だけで精度の良い切断加工が可能になる。
【0028】
図6で矢印Aで示す列位置は樹脂モールド部12aを計測する列位置であり、矢印Bで示す列位置はダイ70で樹脂モールド部12を切断加工する位置である。すなわち、A列の位置で樹脂モールド部12の位置を計測し、ダイ70の切断位置に対しフレーム体14をX−Y方向にどの程度移動するかを演算して求め、その演算結果に基づいてフレーム体14をX−Y方向にピッチ送りしてダイ70と樹脂モールド部12とを位置合わせする。
【0029】
画像計測領域80はダイ70での切断位置に対して1列分だけ手前の位置に配置されており、フレーム体14を1列ずつピッチ送りするごとに、次列の樹脂モールド部12が画像計測領域80に移動してくるから、送り操作ごとに樹脂モールド部12のコーナー部を画像認識し、当該列を次のピッチ送りでどのようにX−Y移動すべきかを演算して順次送りすることを繰り返すことによって切断加工する。
【0030】
なお、A列の位置で樹脂モールド部12の位置を検知する意味は金型の切断位置に正確に樹脂モールド部12を移送するため、X−Y平面内での樹脂モールド部12の位置を事前に正確に検知することに相当する。したがって、樹脂モールド部12の位置検出を行うのはつねに切断加工位置に移動する1ピッチ手前の位置である必要はなく、事前に樹脂モールド部12の位置検出ができればよい。しかし、X−Y搬送装置の移動誤差等を考慮すると、切断加工位置に移動する1ピッチ前の位置で樹脂モールド部12の位置を検出するのが最も正確である。
【0031】
図7は画像認識によってフレーム体14を抜き加工する制御系のブロック図を示す。ダイ位置検知部90は金型をセットした際にダイ70がX−Y平面でどの位置にセットされているかを検知する手段である。本実施形態ではダイ70に設けられた位置計測孔81を画像認識して検知している。被加工品位置検知部92は被加工品のフレーム体14での樹脂モールド部12のX−Y平面での位置を検知する手段であり、樹脂モールド部12のコーナー部を画像認識して検知している。
【0032】
演算制御部94はフレーム体14をダイ70とパンチによる切断位置にピッチ送りする際に、X−Y方向にどの程度移動させるかを演算する。そして、この演算結果に基づいてX−Y搬送装置96により支持フレーム26をX−Y方向に所定量移動させることにより、フレーム体14の樹脂モールド部12を正確にダイ70とパンチの抜き加工位置に一致させて加工することができる。
【0033】
本実施形態のフレーム切断装置はフレーム体14の全ての列について樹脂モールド部12の位置を検知し、樹脂モールド部12を切断加工位置に一致させて切断するから、樹脂モールド部12が位置ずれしているような場合でも位置ずれを補正して正確に切断することが可能となる。これによって、従来の位置合わせによる切断方法では不可能であった0.05mmといった高精度のクリアランスでの切断加工が可能となる。
【0034】
なお、本実施形態では1列内の樹脂モールド部12については1回の抜き加工で切断するようにしているから、1列内では1個の樹脂モールド部12についてのみ位置検出しているが、樹脂モールド部12を一つ一つ個別に切断する場合には、樹脂モールド部12の全数について位置検出して位置合わせするようにすればよい。たとえば、1列に複数個の樹脂モールド部を有するフレーム体で加工処理速度等についても問題がなければ、樹脂モールド部の全数について位置検出して個々に切断加工するように制御することも可能である。
【0035】
図8、9は本実施形態のフレーム切断装置で用いているダイ70とパンチ100の構成を示す。図8に示すように、ダイ70の上面には1列内の3つの樹脂モールド部12を抜き加工するための切断突起部70aが3個並設されている。切断突起部70aの上面にはフレーム体14の下面に接合されているはんだボールを逃がすための逃げ凹部が設けられている。また、パンチホルダー42bに支持されたパンチ100にはダイ70に設けられている切断突起部70aに対応して3つのパンチ孔100aが設けられる。
【0036】
図9で84はパンチプレート102を貫通して設けた逃げ孔であり、金型の上方から画像計測領域80を視認できるようになっている。104はダイ70を下向きに付勢するスプリングであり、可動ブロック72を突き上げてダイ70とパンチ100との間でフレーム体14から樹脂モールド部12を抜き加工した後、ダイ70を下位置に復帰させる作用をなす。
【0037】
なお、品種切り換えに応じてダイ70およびパンチ100を交換セットする際は、可動ブロック72を共通に使用してダイ70のみを交換できるようになっており、パンチホルダー42bを共通に使用してパンチ100のみを交換できるようになっている。これによって、多品種の被加工品についての切断加工に汎用的に使用することができる。
【0038】
106はダイ70とパンチ100とで樹脂モールド部12を個片に切断した半導体装置をエア吸着して支持する吸着パッドである。ダイ70とパンチ100とで半導体装置を個片に分離する際は、ダイ70で半導体装置を突き上げ、個片に分離された半導体装置を上方の吸着パッド106によりエア吸着して支持する。吸着パッド106はピックアップ部44、46に支持されており、吸着パッド106に支持された半導体装置は、図1に示したように製品整列部50側に搬出される。
【0039】
図10は画像計測領域80を視認して画像認識するCCDカメラの配置を示す。108は画像計測領域80を視認するための第1のCCDカメラ、110はフレーム体14の品種を判別するための第2のCCDカメラである。第1のCCDカメラ108は抜き加工部42の上方に配置され、第2のCCDカメラ110はフレーム体14の供給部24の出口位置の上方に配置される。112、114はリング照明部、116、118は支柱である。
【0040】
第1のCCDカメラ108は、1台のカメラでプログラムソフトを切り換えることにより、画像計測領域80を視認してダイ70のセット位置を検知するとともに、被加工品のフレーム体14の樹脂モールド部12の位置を検知する。第2のCCDカメラ110はフレーム体14の製品を判別するためのものである。本実施形態では樹脂モールド部12の外形寸法を検知して製品を判別する。第2のCCDカメラ110を用いて製品を判別するのは、装置にセットされているダイ70に合致しない製品が供給されないようにチェックするためである。フレーム切断装置ではダイ70とパンチ100が交換してセットされるから、金型と合致しない被加工品が供給されることがあり得る。本装置ではダイ70と被加工品とを加工前に比較し、合致しない被加工品が搬入された際には供給を停止して供給ミスが発生しないようにしている。
【0041】
なお、本実施形態では画像認識方法によってダイの配置位置や樹脂モールド部の位置を検知しているが、これらの位置検出には種々の方法が可能であり、上述した方法に限定されるものではない。また、被加工品の品種判別も実施形態の方法に限らず、被成形品に設けたマークを識別して判別するといった他の判別方法を利用することももちろん可能である。
【0042】
以上説明したように、本発明に係るフレームの切断方法は、被加工品であるフレーム体14上の樹脂モールド部12の配置位置を個々に検出し、その検出位置に基づいて樹脂モールド部を金型の切断位置に位置合わせして切断加工するものであり、したがって、フレーム体14上での樹脂モールド部12の配置が若干ずれていた場合、あるいはフレーム体14の送りに僅かな誤差があったような場合でも、被加工品を正確に切断することが可能となり、きわめて小さなクリアランスを設定しても確実な切断加工が可能となるものである。
【0043】
【発明の効果】
本発明に係る半導体装置のフレーム切断方法及び切断装置によれば、上述したように、加工平面内におけるダイのセット位置と、フレーム体の各列内における一つの樹脂モールド部のみについて配置位置を計測し、その計測結果に基づいて樹脂モールド部を金型の所定の切断位置に位置合わせして切断するから、フレーム体を高精度に切断加工することができ、また樹脂モールド部を全数計測して加工する場合と比較して加工処理速度を上げることができる。これにより、樹脂モールド部とのクリアランスをきわめて小さく設定して個片の半導体装置に確実に切断することが可能となり、チップサイズパッケージのような小型の半導体装置の製造に好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】フレーム切断装置の一実施形態の全体構成を示す平面図である。
【図2】支持フレームの平面図である。
【図3】支持フレームおよび抜き加工部の側面図である。
【図4】ダイベッドの平面図である。
【図5】ダイの平面図である。
【図6】画像認識方法を示す説明図である。
【図7】フレーム体を抜き加工する制御系のブロック図である。
【図8】フレーム切断装置のダイおよびパンチの構成を示す側面断面図である。
【図9】フレーム切断装置のダイおよびパンチの構成を示す正面断面図である。
【図10】CCDカメラの配置を示す説明図である。
【図11】フレーム体の平面図である。
【図12】ダイおよびパンチによりフレーム体から半導体装置を個片に分離する方法を示す説明図である。
【図13】樹脂モールド部がパンチによって削られる状態を示す説明図である。
【符号の説明】
10 基板
12 樹脂モールド部
14 フレーム体
22 マガジンの収納部
24 供給部
26 支持フレーム
28、30 モータ
32 ジョイントプレート
36 フレーム取出装置
42 抜き加工部
42a ダイベッド
42b パンチホルダー
42c ガイドポスト
44、46 ピックアップ部
60a、60b ヒンジ板
62 ストッパ
66 プッシャ
70 ダイ
70a 切断突起部
72 可動ブロック
80 画像計測領域
81 位置計測孔
82 品種判別孔
84 逃げ孔
90 ダイ位置検知部
92 被加工品位置検知部
94 演算制御部
96 X−Y搬送装置
100 パンチ
108 第1のCCDカメラ
110 第2のCCDカメラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a frame cutting method and a frame cutting apparatus for a semiconductor device used for manufacturing a resin mold type semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 11 shows a
[0003]
Recently, a resin film such as a resin substrate or a TAB tape has been used as a substrate of a semiconductor device. In the manufacture of such a semiconductor device, a semiconductor chip is mounted on a substrate formed in a strip shape, After the molding, the substrate is cut along the outer shape of each resin mold part to obtain a semiconductor device product separated into individual pieces.
The semiconductor device is separated into individual pieces from the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the semiconductor device is separated from the
[0005]
In actuality, the punch and die are designed by measuring the sample of the frame body after resin molding in consideration of the above dimensional difference. However, since semiconductor devices tend to become smaller and smaller, a smaller clearance ( For example, it has come to be required to cut within 0.05 mm from the position of the outline of the resin mold portion. It is impossible to reliably perform such high-accuracy cutting with a conventional cutting device, and there is a problem that the
[0006]
Therefore, the present invention has been made to solve these problems. The semiconductor device can be accurately separated into individual pieces from the frame body after resin molding, and various kinds of frame body cutting devices can be easily used. It is an object of the present invention to provide a frame cutting method and a frame cutting apparatus for a semiconductor device that can be applied to products.
[0007]
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
That is, a frame body in which a plurality of resin mold parts are formed at predetermined intervals on a substrate is cut into a mold for cutting.Cutting with a dieA frame cutting method for a semiconductor device in which a pitch is fed while being aligned with a processing position, and the substrate is cut along the outer surface of the resin mold portion to form a semiconductor device in a piece.Because,The frame body is formed with a plurality of resin mold portions in one row, and the frame body is cut into individual pieces for each row of the resin mold portions in the row by a mold. In a method of forming a device,In the processing planeDie set positionAnd the frame bodyEach time the pitch is fed, only one resin mold part in each rowPlane position andTotalMeasureBased on the measurement results,During the pitch feed,The resin mold portion is cut by moving the frame body to a position that coincides with the processing position.
MaFurther, the planar arrangement position of the resin mold partMeasurement ofBy performing the cutting at a position one pitch before the frame body is pitch-fed to the processing position, it is possible to perform cutting with higher accuracy.
[0008]
In addition, the frame body in which a plurality of resin mold parts are formed on the substrate at predetermined intervals is aligned with the processing position of the punching and die unit for cutting, and is fed along the outer surface of the resin mold part. In a semiconductor device frame cutting device that cuts a substrate and forms it into a piece of semiconductor device,The punch / die unit is provided so as to be separable from the frame body in which a plurality of resin mold portions are formed in one row for each resin mold portion for each row,Of the die in the processing planeSet positionA die position detector for measuring and detectingEach time the frame body is pitch fed, only one resin mold part in each row of the frame bodyA workpiece position detection unit that detects an arrangement position in a processing plane, and the frame body is moved to the processing position based on measurement results of the die position detection unit and the workpiece position detection unit. An arithmetic control unit that calculates the amount of movement in the −Y direction, and an XY conveyance device that moves the frame body to the processing position based on the calculation result of the arithmetic control unit. .
MaThe processed productpositionThe detection unit detects a resin mold portion at a position one pitch before the frame body is pitch-fed to the processing position.
MaIn addition, the identification means for identifying the type of the frame body and the die position detection unitProvidedIdentification means for identifying the type of punch / die unitAnd with,The arithmetic control unit includes: an identification unit for the frame body; and the punch / die unit.Identification meansAnd byThe identified frame body is compared with the punch / die unit to control the supply of the frame body to the processing position.RukoAnd features.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a frame cutting method and a frame cutting apparatus for a semiconductor device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an embodiment of a frame cutting device. This frame cutting device accurately measures the position of the
[0010]
Below, the example which makes the
In FIG. 1,
[0011]
The
The
[0012]
[0013]
[0014]
[0015]
The
[0016]
As shown in FIG. 2, the
[0017]
When the
[0018]
The
The
[0019]
In order to accurately position the
[0020]
FIG. 4 is a plan view of the
[0021]
FIG. 5 shows a plan view of the
[0022]
The
[0023]
A
The
[0024]
FIG. 6 shows a state where the image of the
[0025]
In some cases, instead of measuring the position of the
[0026]
In this embodiment, the XY position is measured only for one
[0027]
As described above, when the
[0028]
In FIG. 6, the row position indicated by the arrow A is a row position where the
[0029]
The
[0030]
The meaning of detecting the position of the
[0031]
FIG. 7 shows a block diagram of a control system for cutting the
[0032]
The
[0033]
Since the frame cutting device of this embodiment detects the position of the
[0034]
In this embodiment, since the
[0035]
8 and 9 show the configuration of the
[0036]
In FIG. 9, 84 is a relief hole provided through the punch plate 102 so that the
[0037]
In addition, when the
[0038]
[0039]
FIG. 10 shows the arrangement of a CCD camera that recognizes an image by visually recognizing the
[0040]
The
[0041]
In this embodiment, the position of the die and the position of the resin mold portion are detected by the image recognition method. However, various methods are possible for detecting these positions, and the present invention is not limited to the above-described methods. Absent. Further, the type discrimination of the workpiece is not limited to the method of the embodiment, and other discrimination methods such as discriminating and discriminating marks provided on the workpiece can be used.
[0042]
As described above, in the frame cutting method according to the present invention, the arrangement position of the
[0043]
【The invention's effect】
According to the semiconductor device frame cutting method and cutting device according to the present invention, as described above, in the processing plane.Die set position and one in each row of frame bodyResin mold partAbout onlySince the placement position is measured and the resin mold part is aligned with the predetermined cutting position of the mold and cut based on the measurement result, the frame body is highly accurate.InCan be cutIn addition, the processing speed can be increased as compared with the case where all the resin mold parts are measured and processed.As a result, the clearance with the resin mold portion can be set to be extremely small, and it can be surely cut into individual semiconductor devices, which can be suitably used for manufacturing a small semiconductor device such as a chip size package.The
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of an embodiment of a frame cutting device.
FIG. 2 is a plan view of a support frame.
FIG. 3 is a side view of a support frame and a punching portion.
FIG. 4 is a plan view of a die bed.
FIG. 5 is a plan view of a die.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an image recognition method.
FIG. 7 is a block diagram of a control system for punching a frame body.
FIG. 8 is a side sectional view showing a configuration of a die and a punch of the frame cutting device.
FIG. 9 is a front sectional view showing a configuration of a die and a punch of the frame cutting device.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the arrangement of a CCD camera.
FIG. 11 is a plan view of the frame body.
FIG. 12 is an explanatory view showing a method of separating a semiconductor device from a frame body into individual pieces by a die and a punch.
FIG. 13 is an explanatory view showing a state in which a resin mold portion is scraped by a punch.
[Explanation of symbols]
10 Substrate
12 Resin mold part
14 frame body
22 Magazine storage
24 Supply section
26 Support frame
28, 30 Motor
32 Joint plate
36 Frame extractor
42 Punching part
42a Die bed
42b Punch holder
42c guide post
44, 46 Pickup section
60a, 60b Hinge plate
62 Stopper
66 Pusher
70 dies
70a Cutting protrusion
72 Movable block
80 Image measurement area
81 Position measurement hole
82 Product identification hole
84 Escape hole
90 Die position detector
92 Workpiece position detector
94 Operation control unit
96 XY transport device
100 punches
108 First CCD camera
110 Second CCD camera
Claims (5)
前記フレーム体は、1列に複数の樹脂モールド部が形成され、金型により、前記フレーム体を1列ごとに、当該列内の樹脂モールド部について全て個片に切断加工して個片の半導体装置を形成する方法において、
加工平面内における前記ダイのセット位置と、前記フレーム体をピッチ送りするごとに、各列内における一つの樹脂モールド部のみの平面位置とを計測し、
該計測結果に基づき、前記ピッチ送りの際に、前記樹脂モールド部が前記加工位置に一致する位置まで前記フレーム体を移動させて切断加工することを特徴とする半導体装置のフレーム切断方法。A frame body in which a plurality of resin mold portions are formed at predetermined intervals on a substrate is positioned and fed to a cutting processing position by a die of a cutting die, and is sent to the outer surface of the resin mold portion. A method of cutting a frame of a semiconductor device, wherein the substrate is cut along the substrate and formed into individual semiconductor devices,
The frame body is formed with a plurality of resin mold portions in one row, and the frame body is cut into individual pieces for each row of the resin mold portions in the row by a mold. In a method of forming a device,
And set position of the die in the processing plane, every time pitch feeding said frame member, and a planar position of one resin mold portion only to measure total in each row,
Based on the measurement results, the during pitch feed, the frame cutting method of a semiconductor device in which the resin mold portion, characterized in that the cutting machining by moving the frame member to a position corresponding to the working position.
前記パンチ・ダイユニットは、1列に複数の樹脂モールド部が形成されたフレーム体から、1列ごと個々の樹脂モールド部ごとに分離可能に設けられ、
加工平面内での前記ダイのセット位置を計測して検知するダイ位置検知部と、
前記フレーム体がピッチ送りされるごとに、フレーム体の各列内における一つの樹脂モールド部のみについて加工平面内での配置位置を検知する被加工品位置検知部と、
前記ダイ位置検知部と前記被加工品位置検知部の計測結果に基づいて、前記フレーム体を前記加工位置にまで移動するX−Y方向への移動量を演算する演算制御部と、
該演算制御部の演算結果に基づいて、前記フレーム体を前記加工位置にまで移動させるX−Y搬送装置とを有することを特徴とする半導体装置のフレーム切断装置。A frame body in which a plurality of resin mold portions are formed at predetermined intervals on a substrate is positioned and fed to a processing position of a punch / die unit for cutting processing, and the substrate is disposed along the outer surface of the resin mold portion In a frame cutting device of a semiconductor device that forms a piece of semiconductor device by cutting
The punch / die unit is provided so as to be separable from the frame body in which a plurality of resin mold portions are formed in one row for each resin mold portion for each row,
A die position detector for measuring and detecting the set position of the die in a processing plane;
Each time the frame body is pitch-fed, a workpiece position detection unit that detects an arrangement position in the processing plane for only one resin mold part in each row of the frame body ,
Based on the measurement results of the die position detection unit and the workpiece position detection unit, an arithmetic control unit that calculates a movement amount in the XY direction for moving the frame body to the processing position;
An apparatus for cutting a frame of a semiconductor device, comprising: an XY transfer device that moves the frame body to the processing position based on a calculation result of the calculation control unit.
前記演算制御部は、前記フレーム体の識別手段と、前記パンチ・ダイユニットの識別手段とによって識別された前記フレーム体とパンチ・ダイユニットとを比較して前記フレーム体の加工位置への供給を制御することを特徴とする請求項3または4記載の半導体装置のフレーム切断装置。Identifying means for identifying varieties of the frame body, and a discrimination means for discriminating a type of the punch die unit provided on the die position detection unit,
The arithmetic control unit includes identification means of said frame body, the supply of comparing the punch die the frame body identified by the identification means of the unit and the punch-die unit to the machining position of the frame member frame cutting device as claimed in claim 3, wherein the control to Turkey.
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