JPH0536852A - レーザ捺印装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光信号が発せられてから一定時間経過して
も発光しない場合に発生する捺印不良の半導体素子を確
実に選別してそのまま出荷しないようにする。 【構成】 レーザ発振器（３）からのレーザ光を光学系
（４）を介して捺印ポジション（Ｐ）にある半導体素子
（１）の樹脂外装部表面（２）に向けて照射し、その光
路途中に配置されて高速回転する回転マスク（６）の表
示パターン（ｂ）をレーザ光でもって半導体素子（１）
の樹脂外装部表面（２）に転写して捺印するものにおい
て、レーザ発振器（３）からのレーザ光の有無を検出す
るセンサ（12）と、回転マスク（６）の表示パターン
（ｂ）が所定位置に達した時にレーザ発振器（３）に発
光信号S₁が発せられた時点から一定の時間間隔内でセン
サ（12）によるレーザ光の検知出力S₂の有無を測定し、
その測定結果により半導体素子（１）での捺印状態の良
否を判別する判定部（13）とを具備したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ捺印装置に関し、
詳しくは、樹脂外装部表面に品名や製造年月日等の各種
情報をレーザ光により捺印して表示させるレーザ捺印装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子（１）では、通常、図３に示
すようにその樹脂外装部表面（２）の所定位置に品名や
製造年月日等の各種情報を表示することが一般的であ
る。この半導体素子（１）の製造では、個々の半導体素
子（１）についてその樹脂外装部表面（２）に品名や製
造年月日等の各種情報を表示するため、例えば、レーザ
捺印装置が使用されている。

【０００３】上記レーザ捺印装置は、図４に示すように
レーザ発振器（３）と光学系（４）と固定及び回転マス
ク（５）（６）とで構成される。一方、被捺印部材であ
る半導体素子（１）は、パーツフィーダ（７）等により
前工程から捺印工程へと移送され、そのパーツフィーダ
（７）に連設した搬送ライン（８）に転送された上で、
その搬送ライン（８）上で上記レーザ捺印装置による捺
印ポジション（Ｐ）に順次高速移送される。

【０００４】上記レーザ捺印装置の光学系（４）は、レ
ーザ発振器（３）の前方に配置され、レーザ発振器
（３）からのレーザ光を捺印ポジション（Ｐ）にある半
導体素子（１）に向けて反射するミラー（９）と、上記
ミラー（９）の前方に配置され、そのミラー（９）で反
射されたレーザ光を捺印ポジション（Ｐ）にある半導体
素子（１）に向けて透過させると共にその樹脂外装部表
面（２）に集光させるレンズ（10）とからなる。

【０００５】レーザ捺印装置の固定及び回転マスク
（５）（６）は、上記レンズ（10）の直下に配置されて
いる。固定マスク（５）は固定配置され、図５に示すよ
うにその固定マスク（５）には社名や機種名などのよう
に固定的な表示をするために透孔による表示パターン
（ａ）が形成されている。また、回転マスク（６）は上
記固定マスク（５）に近接して回転自在に配置され、そ
の周縁の一部が固定マスク（５）の一部に重合配置され
ている。この回転マスク（６）にはロット番号や特性測
定による識別記号などのように個々の半導体素子（１）
ごとに変更しなければならない可変的な表示をするため
に透孔による表示パターン（ｂ）が形成されている。上
述した固定マスク（５）と回転マスク（６）との重合部
分（ｍ）では、固定マスク（５）の側では開口窓（11）
が形成され、回転マスク（６）の表示パターン（ｂ）が
その開口窓（11）に配置されることになる。

【０００６】半導体素子（１）の捺印工程では、半導体
素子（１）がパーツフィーダ（７）から搬送ライン
（８）に転送され、その搬送ライン（８）上で捺印ポジ
ション（Ｐ）に順次高速で移送されて位置決め配置され
る。一方、レーザ捺印装置では、レーザ発振器（３）か
ら発せられたレーザ光は光学系（４）のミラー（９）及
びレンズ（10）を介して固定及び回転マスク（５）
（６）に達する。ここで、上記回転マスク（６）はモー
タ等の駆動源〔図示せず〕により高速回転し、その回転
角度を検出しながら捺印ポジション（Ｐ）に配置された
半導体素子（１）についての情報を回転マスク（６）の
周縁に形成された表示パターン（ｂ）を選別し、上記半
導体素子（１）に対する表示パターン（ｂ）が固定マス
ク（５）の開口窓（11）に配置されるように重合する。
これにより、固定マスク（５）では社名や品名などの固
定的な表示パターン（ａ）でレーザ光が透過し、回転マ
スク（６）では回転し続ける表示パターンのうち、その
半導体素子（１）に対応したロット番号や特性測定によ
る識別記号などの可変的な表示パターン（ｂ）が固定マ
スク（５）との重合部分に瞬間的に配置され、その表示
パターン（ｂ）でレーザ光が透過することになり、それ
ら固定及び回転マスク（５）（６）による所望の表示パ
ターン（ａ）（ｂ）が捺印ポジション（Ｐ）にある半導
体素子（１）の樹脂外装部表面（２）に捺印されること
になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的にレ
ーザ捺印装置には、レーザ発振器（３）としてＹＡＧレ
ーザとＣＯ₂ レーザによるものがある。このＹＡＧレー
ザによるレーザ発振器はそのレーザ光の発光時間がｍｓ
オーダーと比較的長く、これに対して、ＣＯ₂ レーザに
よるレーザ発振器はそのレーザ光の発光時間がμｓオー
ダーと非常に短い。そのため、上述したように回転マス
ク（６）を使用して半導体素子（１）ごとに異なる表示
パターン（ｂ）を捺印するに際して、高速で回転し続け
る回転マスク（６）の表示ターン（ｂ）のうち、上記半
導体素子（１）に対応した所望の表示パターン（ｂ）を
固定マスク（５）の重合部分（ｍ）の開口窓（11）に瞬
間的に配置し、そのタイミングで捺印ポジション（Ｐ）
に配置された半導体素子（１）の樹脂外装部表面（２）
に固定マスク（５）の表示パターン（ａ）と共に回転マ
スク（６）の表示パターン（ｂ）を転写するようにした
レーザ捺印装置では、上述のように発光時間の長いＹＡ
Ｇレーザによるレーザ発振器を使用することは困難であ
る。そのため、上記レーザ捺印装置では発光時間の短い
ＣＯ₂ レーザによるレーザ発振器を使用するようにして
いる。

【０００８】しかしながら、ＣＯ₂ レーザによるレーザ
発振器では数万回或いは数十万回に一回の割合で何らか
の原因により発光信号が発せられてから一定の時間間隔
〔例えば、２０μｓ程度〕経過しても発光しないという
現象が発生することが知られている。このように発光信
号が発せられてから一定時間経過しても発光しないと、
搬送ライン（８）上の捺印ポジション（Ｐ）にある半導
体素子（１）が捺印されないまま送り出されることにな
り、捺印されない不良の半導体素子（１）が発生すると
いう問題があった。そのため、次の発光信号が発せられ
るまでに強制的にレーザ発振器（３）からレーザ光を発
生させて捺印されなかった半導体素子（１）について捺
印しようとしても、搬送ライン（８）では半導体素子
（１）が連続的に移送されているため、捺印ポジション
（Ｐ）にある半導体素子（１）の樹脂外装部表面（２）
での捺印位置がずれてしまってやはり捺印不良が発生す
るという問題があった。このように捺印されなかったり
捺印位置がずれたりした捺印不良の半導体素子（１）を
多数の半導体素子（１）が連続的に移送される搬送ライ
ン（８）上から選別して一個だけ取り出すということは
非常に困難であり、このような捺印不良の半導体素子
（１）は結局そのまま出荷されてしまうという問題があ
った。

【０００９】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、発光信号が発
せられてから一定時間経過しても発光しない場合に発生
する捺印不良の半導体素子を確実に選別してそのまま出
荷しないようにし得るレーザ捺印装置を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明における上記目的
を達成するための技術的手段は、回転マスク上の所定の
表示パターンが所定位置に達した時に発せられる発光信
号によって発生したレーザ発振器からのレーザ光を回転
マスクを介して捺印ポジションにある樹脂外装部表面に
照射し、回転マスクの表示パターンを捺印するものにお
いて、発光信号の発生から所定時間内にレーザ光の発光
の有無を検知する手段を有し、この検知結果に基づいて
捺印状態の良否を判別することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明に係るレーザ捺印装置では、レーザ光の
有無を検出するセンサと、発光信号の発生時点から一定
の時間間隔内にセンサの検知出力の有無を測定し、その
測定結果に基づいて半導体素子での捺印状態の良否を判
別する判定部とを具備したから、レーザ発振器が発光信
号が発せられた時点から一定の時間間隔経過しても発光
しない場合、上記判定部では、一定の時間間隔内でセン
サによるレーザ光の検知出力を測定しているため、発光
信号の発生にもかかわらずレーザ発振器が発光状態にな
い結果、半導体素子での捺印状態が不良となることが即
座に判明する。その判定部の出力に基づいて所定の処理
が実行でき、捺印不良の半導体素子を確実に選別してそ
のまま出荷することのないようにできる。

【００１２】

【実施例】本発明に係るレーザ捺印装置の実施例を図１
及び図２を示し説明する。尚、図３乃至図５のレーザ捺
印装置と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は
省略する。

【００１３】本発明の特徴は、図１に示すようにセンサ
（12）及び判定部（13）を具備したことにある。上記セ
ンサ（12）は、例えば、搬送ライン（８）上の捺印ポジ
ション（Ｐ）にある半導体素子（１）の近傍に配置さ
れ、レーザ発振器（３）から照射されるレーザ光の有無
を半導体素子（１）の樹脂外装部表面（２）での反射で
もって検出する。尚、上記センサ（12）の取り付け位置
は上述した場合に限定されるものではない。また、判定
部（13）は、回転マスク（６）の表示パターン（ｂ）が
所定位置に達した時にレーザ発振器（３）に発光信号S₁
が発せられた時点から一定の時間間隔〔例えば、２０μ
ｓ程度〕内でセンサ（12）によるレーザ光の検知出力S₂
の有無を測定し、その測定結果に基づいて半導体素子
（１）での捺印状態の良否を判別する。即ち、この測定
部（13）での測定結果により、後述するように搬送ライ
ン（８）の駆動部（14）を制御する。

【００１４】具体的に、上記構成からなるレーザ捺印装
置の動作を図２のフローチャートに基づいて説明する。

【００１５】まず、捺印動作を開始するに際してレーザ
発振器（３）をチャージしてレーザ光照射可能状態に設
定する。この状態で搬送ライン（８）上で連続的に移送
されてきて捺印ポジション（Ｐ）に位置した半導体素子
（１）について捺印すべき各種情報に対応した回転マス
ク（６）の位置データを取り込んでセッティングし、そ
の位置データに対して上記回転マスク（６）の位置、即
ち、捺印すべき表示パターン（ｂ）が固定マスク（５）
との重合部分（ｍ）の開口窓（11）に位置するか否かを
判別する。そして、回転マスク（６）の表示パターン
（ｂ）が所定位置に達した時にレーザ発振器（３）に発
光信号S₁が発せられてレーザ発振器（３）からレーザ光
が照射される。このレーザ光により捺印ポジション
（Ｐ）にある半導体素子（１）の樹脂外装部表面（２）
に固定及び回転マスク（５）（６）による表示パターン
（ａ）（ｂ）に基づく情報が捺印される。

【００１６】この時、本発明では、回転マスク（６）の
表示パターン（ｂ）が所定位置に達した時にレーザ発振
器（３）に発光信号S₁が発せられた時点から一定の時間
間隔内でレーザ発振器（３）からレーザ光が照射されて
いるか否かを判定部（13）により監視する。即ち、上記
発光信号S₁が発せられた時点から一定の時間間隔内でレ
ーザ発振器（３）からレーザ光が正常に照射されていれ
ば、その一定の時間間隔内でセンサ（12）によりレーザ
光が検出されるため、判定部（13）ではそのセンサ（1
2）の検知出力S₂に基づいて正常な捺印が実行されてい
ることが判明し、次の半導体素子（１）についての捺印
動作を連続的に実行する。一方、発光信号S₁が発せられ
た時点から一定の時間間隔内でレーザ発振器（３）から
レーザ光が正常に照射されないと、その一定の時間間隔
内でセンサ（12）によりレーザ光が検出されないため、
判定部（13）ではそのセンサ（12）の検知出力S₂に基づ
いて正常な捺印が実行されていないことが判明する。こ
の時には、上記センサ（12）の検知出力S₂に基づいて駆
動部（14）を制御して、例えば、搬送ライン（８）を停
止させて次の半導体素子（１）についての捺印動作を中
止する。これにより捺印されなかった半導体素子（１）
を搬送ライン（８）から取り出した後、次の半導体素子
（１）の捺印動作を再開する。また、搬送ライン（８）
の制御は、上述した搬送ライン（８）の停止以外にも、
例えば、捺印されなかった半導体素子（１）を原点位置
に復帰させて、その半導体素子（１）について再度捺印
動作を実行するようにしてもよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係るレーザ捺印装置によれば、
レーザ光の有無を検出するセンサと、発光信号の発生時
点から一定の時間間隔内に上記センサの検知出力の有無
を測定し、その測定結果に基づいて半導体素子での捺印
状態の良否を判別する判定部とを具備したから、レーザ
発振器が発光信号の発生時点から一定の時間間隔経過し
ても発光しない場合、判定部の出力に基づいて半導体素
子での捺印不良が即座に判明するので、その捺印不良の
半導体素子を確実に選別してそのまま出荷することのな
いようにできて歩留まり及び信頼性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ捺印装置の実施例を示す概
略構成図

【図２】図１のレーザ捺印装置による捺印動作を示すフ
ローチャート

【図３】半導体素子の樹脂外装部表面での捺印状態を示
す平面図

【図４】レーザ捺印装置の従来例を示す概略構成図

【図５】図４のレーザ捺印装置での固定及び回転マスク
を示す平面図

【符号の説明】

１ 半導体素子 ２ 樹脂外装部表面 ３ レーザ発振器 ４ 光学系 ６ 回転マスク 12 センサ 13 判定部 ｂ 表示パターン Ｐ 捺印ポジション S₁ 発光信号 S₂ 検知出力

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転マスク上の所定の表示パターンが所
   定位置に達した時に発せられる発光信号によって発生し
   たレーザ発振器からのレーザ光を回転マスクを介して捺
   印ポジションにある樹脂外装部表面に照射し、回転マス
   クの表示パターンを捺印するものにおいて、 発光信号の発生から所定時間内にレーザ光の発光の有無
   を検知する手段を有し、この検知結果に基づいて捺印状
   態の良否を判別することを特徴とするレーザ捺印装置。