半導体検査装置
【課題】リードフレームに実装された複数の半導体デバイスの電気特性検査をする装置においてリードフレームが検査ステージ上の所定の位置に適切に配置されたかどうかを検出可能な装置を提供する。
【解決手段】リードフレーム内に位置検出用ホールを搭載し、検査ステージに設置された検出用ヘッドを検出用ホールに挿入し検出用ホールと検出用ヘッドが接触しているか否かを電気的に検知することで適切な位置に配置されたかを判断する機構を備える。
【解決手段】リードフレーム内に位置検出用ホールを搭載し、検査ステージに設置された検出用ヘッドを検出用ホールに挿入し検出用ホールと検出用ヘッドが接触しているか否かを電気的に検知することで適切な位置に配置されたかを判断する機構を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体検査装置に関し、複数の半導体パッケージを搭載したリードフレームの状態で電気特性検査をする半導体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リードフレーム内に実装された複数の半導体デバイスを電気特性検査する場合、検査ステージ上のプローブピンに対し、正確に位置を合わせてリードフレームごとに移送された半導体デバイスの端子を接触させる。デバイスの電気特性検査を行うためには安定した接触が必要である。
【０００３】
このため、従来の半導体検査装置では、位置決め検出としてカメラを用いて画像にて検出するような機構を用いている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０８２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術によるカメラなどによる画像認識では、リードフレームの形状やメッキ厚などの加工精度のばらつきにより、画像のコントラストが異なり位置の認識ができず不安定になる。また、画像認識による手法では、画像データの情報量が多く、認識に時間を要するとともに、カメラなどの投資も必要となりコストもかかる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、半導体検査装置上のリードフレームの位置を正確に検出し、半導体デバイスとプローブピンとの安定した接触を実現する装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明では以下のような手段を採用する。
【０００８】
まず、リードフレームに搭載された半導体デバイスの電気特性検査を行う半導体検査装置において、半導体検査装置の検査ステージ上に設けられた検出用ヘッドをリードフレームに設けた検出用ホールに挿入し、検出用ヘッドが検出用ホールに接触したことを電気的に検知することで検査ステージとリードフレームとの相対的位置ずれを検出する半導体検査装置とする。
【０００９】
また、検出用ヘッドは錘形であって、その底部外寸は前記検出用ホールの内寸よりも小さく、検出用ヘッドと検出用ホールとが電気的に接触したときに検査ステージとリードフレームとが許容範囲外に位置ずれしていると判断する半導体検査装置とする。
【００１０】
また、検出用ヘッドと検出用ホールとが電気的に接触したときに検査ステージ上にリードフレームが適切に載置されていると判断する半導体検査装置とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば以上の手段を施すことにより、複数の半導体デバイスを実装したリードフレームの移送において、高精度な位置ずれを検出することが可能になり、半導体デバイスの電気特性検査において半導体デバイスの端子と半導体検査装置のプローブピンが位置ずれなく接触できる装置を提供することができる。これにより、位置ずれに起因するプローブピンの破損防止をするとともに電気特性検査の歩留り向上を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態にかかるリードフレームの上面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる半導体検査装置の模式図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる検出用ヘッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。
【００１５】
図１は、半導体デバイスを搭載したリードフレームの上面図である。リードフレーム３には複数行で複数列の開口部１３が一定間隔で設けられ、一つの開口部１３には２つの半導体デバイス４が形成されている。半導体デバイス４は開口部１３の端部より吊りリード１１にてリードフレーム枠１４に支持されている。半導体デバイス４は図示しない半導体チップを内含する樹脂モールド１０と樹脂モールド１０から露出する端子１２からなる。また、リードフレーム枠１４には複数の検出用ホール１が設けられており、開口部１３の４隅に一つずつ検出用ホール１が配置されている。
【００１６】
図１からも明らかなように、検査用ホール１の行方向の数は、開口部１３の行方向の数に１を加えたものであって、同様に、検査用ホール１の列方向の数は、開口部１３の列方向の数に１を加えたものになる。そして、各々の検査用ホール１は一定間隔に配置されている。
【００１７】
図２は、本発明の実施形態にかかる半導体検査装置の模式図である。半導体検査装置の検査ステージ５には複数の検出用ヘッド２が形成されているが、検出用ヘッド２は図１にて説明したリードフレーム１の検出用ホール１に対応した位置に配置されており、検出用ヘッド２は上昇して検出用ホール１に入り込むようにしてリードフレーム３が検査ステージ５上に載置される。個々の検出用ヘッド２は接触検出回路６に接続され、リードフレーム３もまた接触検出回路６に接続されており、検出用ホール１に検出用ヘッド２が入り込むと、接触検出回路６によりリードフレーム３と個々の検出用ヘッド２が電気的に接触しているか否かを検知する。なお、個々の検出用ヘッド２は検査ステージ５と電気的に絶縁されている。個々の検出用ヘッド２全てが接触検出回路６に接続されて全ての検出用ヘッド２のリードフレーム３との電気的接触を検出することにより、リードフレーム３が検査ステージ５上に適切に載置されているかどうかをチェックできる。適切な載置を確認した後に、リードフレーム３に搭載されている半導体デバイス４の端子１２に対し検査のためのプローブピンを接触させて電気特性検査を行い、その後、検出用ヘッド２が検査ステージ５内に下降し、リードフレーム３は次のステージへ移動される。
【００１８】
図３は、検出用ヘッドの断面を示す図である。
【００１９】
図３（ａ）〜（ｃ）に示す検出用ヘッドは、断面が三角形である角錐や円錐形状である。図３（ａ）の検出用ヘッド２は全てが金属体９からなり電気導電性で耐久性のあるヘッドである。図３（ｂ）に示す検出用ヘッド２は金属体９の上半部に絶縁膜７が被覆されており、検出用ホール１の内径が検出用ヘッド２の下半部の外径に合うように形成されている。検出用ヘッド２が検出用ホール１に入り込んだ時に、上半部の絶縁膜７と検出用ホール１内壁との接触ではリードフレームの載置が確認できず、下半部の電気導電性のある金属体９と検出用ホール１内壁との接触により適切な載置が確認できる。このような材質および形状とすることで更に精度良くリードフレームの位置決めが可能となる。図３（ｃ）は図（ｂ）のような被覆タイプではなく絶縁部を絶縁体８としたものである。これにより、被覆が破壊される懸念の無いものとすることができる。また、図３（ｄ）は円錐または角錐の下に台座を設けたもので円錐または角錐部分は絶縁体８、台座１４の部分を金属体９とした検出用ヘッドである。このとき、リードフレーム３の検出用ホール１の内径は絶縁体８の底部外寸と略同じになっており、リードフレーム３が台座１４に接触することで適切な載置が確認できる。
【００２０】
以上説明したように、リードフレームの検出用ホールと検査ステージ上の検出用ヘッドとの接触を検知することにより、半導体検査装置におけるリードフレームの位置決めを正確に行うことができ、半導体デバイスと半導体検査装置のプローブピンとの安定した接触を可能とする。これにより、位置ずれに起因するプローブピンの破損防止をするとともに電気特性検査の歩留り向上を可能とする。
【実施例２】
【００２１】
実施例１においてはリードフレーム３と検出用ヘッド２との電気的接触の確認によりリードフレームの正確な位置決めを行う例を示したが、本実施例ではリードフレーム３と検出用ヘッド２とが電気的に接触しないことで位置決めを行う方法について説明する。
【００２２】
検出用ヘッド２は、図３（ａ）に示す形状でその底部の外寸はリードフレーム３の検出用ホール１の内寸よりも僅か小さく設計されている。まず、リードフレーム移送装置を用いて、図２の検査ステージ５上にリードフレーム３を搬送し、所定の位置に来ると個々の検出用ホール１内に対応する検出用ヘッド２が入り込む。このとき検出用ヘッド２が検出用ホール１に接触しているか否かを接触検出回路６にて検知するが、正確に位置決めされているとすれば、両者の寸法差より検出用ヘッド２外壁が検出用ホール１内壁と接触することはない。全ての検出用ヘッド２と対応する検出用ホールとの接触が無いことでリードフレーム３が正確に位置決めされたことが認識される。逆に一箇所でも接触が確認されると検査ステージ５とリードフレーム３とが許容範囲を越えて位置ずれし、正確に位置決めされていないと判断し、リードフレーム移送装置のセンサーがアラームを発生し、次の工程である半導体デバイスの電気特性検査を行わない。
【００２３】
以上説明したように、リードフレームの検出用ホールと検査ステージ上の検出用ヘッドとの非接触を検知することにより、半導体検査装置におけるリードフレームの位置決めを正確に行うことができ、半導体デバイスと半導体検査装置のプローブピンとの安定した接触を可能とする。これにより、位置ずれに起因するプローブピンの破損防止をするとともに電気特性検査の歩留り向上を可能とする。
【符号の説明】
【００２４】
１ 検出用ホール
２ 検出用ヘッド
３ リードフレーム
４ 半導体デバイス
５ 検査ステージ
６ 接触検出回路
７ 絶縁膜
８ 絶縁体
９ 金属体
１０ 樹脂モールド
１１ 吊りリード
１２ 端子
１３ 開口部
１４ 台座
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体検査装置に関し、複数の半導体パッケージを搭載したリードフレームの状態で電気特性検査をする半導体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リードフレーム内に実装された複数の半導体デバイスを電気特性検査する場合、検査ステージ上のプローブピンに対し、正確に位置を合わせてリードフレームごとに移送された半導体デバイスの端子を接触させる。デバイスの電気特性検査を行うためには安定した接触が必要である。
【０００３】
このため、従来の半導体検査装置では、位置決め検出としてカメラを用いて画像にて検出するような機構を用いている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０８２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術によるカメラなどによる画像認識では、リードフレームの形状やメッキ厚などの加工精度のばらつきにより、画像のコントラストが異なり位置の認識ができず不安定になる。また、画像認識による手法では、画像データの情報量が多く、認識に時間を要するとともに、カメラなどの投資も必要となりコストもかかる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、半導体検査装置上のリードフレームの位置を正確に検出し、半導体デバイスとプローブピンとの安定した接触を実現する装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明では以下のような手段を採用する。
【０００８】
まず、リードフレームに搭載された半導体デバイスの電気特性検査を行う半導体検査装置において、半導体検査装置の検査ステージ上に設けられた検出用ヘッドをリードフレームに設けた検出用ホールに挿入し、検出用ヘッドが検出用ホールに接触したことを電気的に検知することで検査ステージとリードフレームとの相対的位置ずれを検出する半導体検査装置とする。
【０００９】
また、検出用ヘッドは錘形であって、その底部外寸は前記検出用ホールの内寸よりも小さく、検出用ヘッドと検出用ホールとが電気的に接触したときに検査ステージとリードフレームとが許容範囲外に位置ずれしていると判断する半導体検査装置とする。
【００１０】
また、検出用ヘッドと検出用ホールとが電気的に接触したときに検査ステージ上にリードフレームが適切に載置されていると判断する半導体検査装置とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば以上の手段を施すことにより、複数の半導体デバイスを実装したリードフレームの移送において、高精度な位置ずれを検出することが可能になり、半導体デバイスの電気特性検査において半導体デバイスの端子と半導体検査装置のプローブピンが位置ずれなく接触できる装置を提供することができる。これにより、位置ずれに起因するプローブピンの破損防止をするとともに電気特性検査の歩留り向上を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態にかかるリードフレームの上面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる半導体検査装置の模式図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる検出用ヘッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。
【００１５】
図１は、半導体デバイスを搭載したリードフレームの上面図である。リードフレーム３には複数行で複数列の開口部１３が一定間隔で設けられ、一つの開口部１３には２つの半導体デバイス４が形成されている。半導体デバイス４は開口部１３の端部より吊りリード１１にてリードフレーム枠１４に支持されている。半導体デバイス４は図示しない半導体チップを内含する樹脂モールド１０と樹脂モールド１０から露出する端子１２からなる。また、リードフレーム枠１４には複数の検出用ホール１が設けられており、開口部１３の４隅に一つずつ検出用ホール１が配置されている。
【００１６】
図１からも明らかなように、検査用ホール１の行方向の数は、開口部１３の行方向の数に１を加えたものであって、同様に、検査用ホール１の列方向の数は、開口部１３の列方向の数に１を加えたものになる。そして、各々の検査用ホール１は一定間隔に配置されている。
【００１７】
図２は、本発明の実施形態にかかる半導体検査装置の模式図である。半導体検査装置の検査ステージ５には複数の検出用ヘッド２が形成されているが、検出用ヘッド２は図１にて説明したリードフレーム１の検出用ホール１に対応した位置に配置されており、検出用ヘッド２は上昇して検出用ホール１に入り込むようにしてリードフレーム３が検査ステージ５上に載置される。個々の検出用ヘッド２は接触検出回路６に接続され、リードフレーム３もまた接触検出回路６に接続されており、検出用ホール１に検出用ヘッド２が入り込むと、接触検出回路６によりリードフレーム３と個々の検出用ヘッド２が電気的に接触しているか否かを検知する。なお、個々の検出用ヘッド２は検査ステージ５と電気的に絶縁されている。個々の検出用ヘッド２全てが接触検出回路６に接続されて全ての検出用ヘッド２のリードフレーム３との電気的接触を検出することにより、リードフレーム３が検査ステージ５上に適切に載置されているかどうかをチェックできる。適切な載置を確認した後に、リードフレーム３に搭載されている半導体デバイス４の端子１２に対し検査のためのプローブピンを接触させて電気特性検査を行い、その後、検出用ヘッド２が検査ステージ５内に下降し、リードフレーム３は次のステージへ移動される。
【００１８】
図３は、検出用ヘッドの断面を示す図である。
【００１９】
図３（ａ）〜（ｃ）に示す検出用ヘッドは、断面が三角形である角錐や円錐形状である。図３（ａ）の検出用ヘッド２は全てが金属体９からなり電気導電性で耐久性のあるヘッドである。図３（ｂ）に示す検出用ヘッド２は金属体９の上半部に絶縁膜７が被覆されており、検出用ホール１の内径が検出用ヘッド２の下半部の外径に合うように形成されている。検出用ヘッド２が検出用ホール１に入り込んだ時に、上半部の絶縁膜７と検出用ホール１内壁との接触ではリードフレームの載置が確認できず、下半部の電気導電性のある金属体９と検出用ホール１内壁との接触により適切な載置が確認できる。このような材質および形状とすることで更に精度良くリードフレームの位置決めが可能となる。図３（ｃ）は図（ｂ）のような被覆タイプではなく絶縁部を絶縁体８としたものである。これにより、被覆が破壊される懸念の無いものとすることができる。また、図３（ｄ）は円錐または角錐の下に台座を設けたもので円錐または角錐部分は絶縁体８、台座１４の部分を金属体９とした検出用ヘッドである。このとき、リードフレーム３の検出用ホール１の内径は絶縁体８の底部外寸と略同じになっており、リードフレーム３が台座１４に接触することで適切な載置が確認できる。
【００２０】
以上説明したように、リードフレームの検出用ホールと検査ステージ上の検出用ヘッドとの接触を検知することにより、半導体検査装置におけるリードフレームの位置決めを正確に行うことができ、半導体デバイスと半導体検査装置のプローブピンとの安定した接触を可能とする。これにより、位置ずれに起因するプローブピンの破損防止をするとともに電気特性検査の歩留り向上を可能とする。
【実施例２】
【００２１】
実施例１においてはリードフレーム３と検出用ヘッド２との電気的接触の確認によりリードフレームの正確な位置決めを行う例を示したが、本実施例ではリードフレーム３と検出用ヘッド２とが電気的に接触しないことで位置決めを行う方法について説明する。
【００２２】
検出用ヘッド２は、図３（ａ）に示す形状でその底部の外寸はリードフレーム３の検出用ホール１の内寸よりも僅か小さく設計されている。まず、リードフレーム移送装置を用いて、図２の検査ステージ５上にリードフレーム３を搬送し、所定の位置に来ると個々の検出用ホール１内に対応する検出用ヘッド２が入り込む。このとき検出用ヘッド２が検出用ホール１に接触しているか否かを接触検出回路６にて検知するが、正確に位置決めされているとすれば、両者の寸法差より検出用ヘッド２外壁が検出用ホール１内壁と接触することはない。全ての検出用ヘッド２と対応する検出用ホールとの接触が無いことでリードフレーム３が正確に位置決めされたことが認識される。逆に一箇所でも接触が確認されると検査ステージ５とリードフレーム３とが許容範囲を越えて位置ずれし、正確に位置決めされていないと判断し、リードフレーム移送装置のセンサーがアラームを発生し、次の工程である半導体デバイスの電気特性検査を行わない。
【００２３】
以上説明したように、リードフレームの検出用ホールと検査ステージ上の検出用ヘッドとの非接触を検知することにより、半導体検査装置におけるリードフレームの位置決めを正確に行うことができ、半導体デバイスと半導体検査装置のプローブピンとの安定した接触を可能とする。これにより、位置ずれに起因するプローブピンの破損防止をするとともに電気特性検査の歩留り向上を可能とする。
【符号の説明】
【００２４】
１ 検出用ホール
２ 検出用ヘッド
３ リードフレーム
４ 半導体デバイス
５ 検査ステージ
６ 接触検出回路
７ 絶縁膜
８ 絶縁体
９ 金属体
１０ 樹脂モールド
１１ 吊りリード
１２ 端子
１３ 開口部
１４ 台座
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームに搭載された半導体デバイスの電気特性検査を行う半導体検査装置において、前記半導体検査装置の検査ステージ上に設けられた検出用ヘッドを前記リードフレームに設けた検出用ホールに挿入し、前記検出用ヘッドが前記検出用ホールに接触したことを電気的に検知することで前記検査ステージと前記リードフレームとの相対的位置ずれを検出することを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】
前記検出用ヘッドは錘形であって、その底部外寸は前記検出用ホールの内寸よりも小さく、前記検出用ヘッドと前記検出用ホールとが電気的に接触したときに前記検査ステージと前記リードフレームとが許容範囲外に位置ずれしていると判断することを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項３】
前記検出用ヘッドと前記検出用ホールとが電気的に接触したときに前記検査ステージ上に前記リードフレームが適切に載置されていると判断することを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項４】
前記検出用ヘッドは、電気導電性のある材料からなることを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項５】
前記検出用ヘッドは錘形であって、前記錘形の上半部は絶縁部分で、前記錘形の下半部は電気導電性部分であることを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項６】
前記検出用ヘッドは、絶縁性の錘形部分と、前記錘形の底部に電気導電性を有する台座部分とからなることを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項１】
リードフレームに搭載された半導体デバイスの電気特性検査を行う半導体検査装置において、前記半導体検査装置の検査ステージ上に設けられた検出用ヘッドを前記リードフレームに設けた検出用ホールに挿入し、前記検出用ヘッドが前記検出用ホールに接触したことを電気的に検知することで前記検査ステージと前記リードフレームとの相対的位置ずれを検出することを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】
前記検出用ヘッドは錘形であって、その底部外寸は前記検出用ホールの内寸よりも小さく、前記検出用ヘッドと前記検出用ホールとが電気的に接触したときに前記検査ステージと前記リードフレームとが許容範囲外に位置ずれしていると判断することを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項３】
前記検出用ヘッドと前記検出用ホールとが電気的に接触したときに前記検査ステージ上に前記リードフレームが適切に載置されていると判断することを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項４】
前記検出用ヘッドは、電気導電性のある材料からなることを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項５】
前記検出用ヘッドは錘形であって、前記錘形の上半部は絶縁部分で、前記錘形の下半部は電気導電性部分であることを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項６】
前記検出用ヘッドは、絶縁性の錘形部分と、前記錘形の底部に電気導電性を有する台座部分とからなることを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１９０７３７（Ｐ２０１０−１９０７３７Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３５５１０（Ｐ２００９−３５５１０）
【出願日】平成２１年２月１８日（２００９．２．１８）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１８日（２００９．２．１８）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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