JPH10189791A - マーク捺印装置および半導体装置のマーク方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体パッケージのマーク品質のバラツキを
低減させるマーク捺印技術を提供すること。 【解決手段】 本発明ではマーク捺印ポジションにリー
ドフレーム２の樹脂封止部３又は樹脂封止部３の周囲の
フレーム部を上方から押さえ付けてリードフレームの変
形を矯正する押圧部材（以下マークマスク１と称する）
を設けている。マークマスク１には、リードフレーム２
に形成された樹脂封止部３の列方向の並びに対応させて
樹脂封止部３の表面を露出させる抜き部４が設けられて
いる。抜き部４は、マークマスク１上から樹脂封止部３
の列方向の並びに対応したマーク印１４が樹脂封止部３
の表面に抜けるように形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
分野に関するものであり、特にマトリックス状の多列多
連リードフレーム（４列１６連等）におけるインクマー
ク捺印時の品質安定化に利用して有効なものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程、特に半導体ウェ
ハから個々のチップにダイシングし、リードフレーム等
に搭載し、外部導出リードと接続してパッケージングす
る組立工程においては、パッケージの表面に商標、製品
名ロット番号などをインクによる捺印またはレーザー加
工による刻印で印字するマーク捺印工程がある。プラス
チックパッケージのマーク捺印工程では、リードフレー
ムから個々に分離されリード成形された半導体装置のパ
ッケージに対してマーキング処理を施す方法と、プラス
チック樹脂封止後、リードフレーム毎マーキング処理を
施す方法とがある。

【０００３】リードフレーム毎マーク捺印処理を施す場
合、樹脂封止後のリードフレームをマーク捺印装置にセ
ットし、１連間隔でリードフレームを送りながらパッケ
ージの表面にマーク捺印を行う。一つのリードフレーム
に２列以上のパッケージが形成されるマトリクス状の多
列多連リードフレーム（例えば４列１６連等）の場合
は、１連に複数個のパッケージが送られるため、複数個
のパッケージの表面に同時にマーク捺印処理を施す。

【０００４】尚、半導体装置のマーク捺印技術に関して
は、例えば、「ＶＬＳＩパッケージング技術（下）」
（日経ＢＰ社発行）第５０頁乃至第５１頁に記載されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、４列１６連
のような多列多連リードフレームを例にとると、樹脂封
止（モールド）時の熱ストレスにより、封止後リードフ
レームが列方向、又は連方向にたわみ、中央部が盛り上
がった形、あるいはその逆の形状にリードフレームが変
形してしまう。また、最近半導体パッケージが薄型化さ
れており、パッケージ自体に反りが発生しやすくなって
いる。このように変形したリードフレームの樹脂封止部
（パッケージ）にマーク捺印処理を施すとマーク品質に
バラツキが発生する。すなわち、変形した多列多連のリ
ードフレームに形成された複数列の樹脂封止部に同時に
マークを捺印すると、印圧の高い部分と低い部分とが生
じ、印圧が高い部分は濃く太く捺印され、印圧が低い部
分は薄く細く印刷される。従来はリードフレームの変形
を容認したままマーク捺印の条件出しを行う為、条件が
出しずらく、マーク交換時間が長時間となり品種交換時
のネックとなっていた。

【０００６】そこで、本発明の目的は、半導体パッケー
ジのマーク品質のバラツキを低減させるマーク捺印技術
を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、マーク捺印の条件出
し作業の簡略化及び条件出し時間低減を図ることにあ
る。

【０００８】本発明の他の目的は、マーク捺印装置にお
ける品種交換の時間を低減させることにある。

【０００９】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになる
であろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
のとおりである。すなわち、樹脂封止後のリードフレー
ムの樹脂封止部又はフレーム部を押圧部材を用いてマー
ク捺印方向から押さえ付けてリードフレーム又は樹脂封
止部の変形を矯正しながらマーク捺印を行うものであ
る。

【００１１】又、押圧部材上下動機構と押圧部材を分離
し、その樹脂封止部の配置に対応した抜き部を持つ押圧
部材のワンタッチ交換のみで品種交換を行う品種交換の
簡略化を図るものである。

【００１２】上記手段によると、従来オペレーターの習
熟度によりバラついていたマーク品質を安定化すること
ができる又、押圧部材のワンタッチ交換のみで品種交換
を行え品種交換時間低減を図ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を４列の
マトリックスフレームのインクマーク捺印時に適用した
例で説明する。

【００１４】図１（ａ）に、本発明のマーク捺印装置の
主要部の上面図、（ｂ）に側面図を示す。マーク捺印装
置の主要部は、半導体チップ等の主要部が樹脂等によっ
て封止されたリードフレーム２を載置して搬送する表面
が平坦な搬送テーブル１１と、シュート１２、リードフ
レーム２の樹脂封止部３にマークを捺印するマーク印１
４及びホルダー１３から構成される。本発明ではマーク
捺印ポジションにリードフレーム２の樹脂封止部３又は
樹脂封止部３の周囲のフレーム部をマーク捺印方向から
押さえ付けてリードフレームの変形を矯正する押圧部材
（以下マークマスクと称する）を設けている。マークマ
スク１には、リードフレーム２に形成された樹脂封止部
３の列方向の配列に対応させて樹脂封止部３の表面を露
出させる抜き部４が設けられている。抜き部４は、マー
クマスク１上から樹脂封止部３の列方向の配列に対応し
たマーク印１４の印面が樹脂封止部３の表面に接触する
ように形成されている。本実施形態においては、マーク
マスク１はエアシリンダ５のエア圧によって下降動作
（クランプ）及び上昇動作（解放）を行う構成を取って
いる。そのためマークマスク１はブロック１０を介して
エアシリンダ５に接続されており、ガイド６に沿って上
下駆動を行う。マークマスク１は位置決めピン７にて位
置決めした後、固定ネジ８でブロック１０に固定する着
脱が容易な機構としている。品種交換の場合はこの固定
ネジ８によってマークマスク１の交換を行う。エアシリ
ンダ５にはエア供給管５ａとエア吸引管５ｂが接続され
ている。尚、マークマスク１の駆動機構については、エ
アーシリンダの他、ソレノイドコイル等の電磁的な駆動
手段を用いてもよい。マークマスク１の抜き部４周縁は
樹脂封止部３の周縁部を押え付ける当接部４ａとなって
いる。このような樹脂封止部自体を押圧する方式の他、
マークマスク１が樹脂封止部３周囲のリードフレーム２
表面を上から押さえる方式にてフレーム反りを矯正した
後マークを捺印することも可能である。この方式につい
ては、抜き部４はマーク印１４及びホルダー１３に対し
て比較的余裕を持った形状とすることができるので、樹
脂封止部表面いっぱいにマークを捺印する場合に有効で
ある。マークマスク１とリードフレーム２とを接触させ
て矯正を行う場合は、接触によるメッキ付着が懸念され
る為、接触面には摩擦係数が小さいＤＬＣ（Diamond Li
ke Carbon）コーティング等のメッキ付着対策を行うこ
とが好ましい。

【００１５】これらの構成によると、リードフレームの
列方向に形成された複数の樹脂封止部に対し、均一にマ
ーク捺印ができるので、マーク品質の安定化を図ること
ができる。また、マークマスクが位置決め手段によって
位置決めされており、固定ネジで駆動手段に固定されて
いることにより、ワンタッチ交換が可能な構造であるた
め、品種交換時の段取り時間も低減できる。

【００１６】次に、マーク捺印動作について図２
（ａ），（ｂ）及び図３を用いて説明する。

【００１７】半導体チップが搭載され、半導体チップの
個々の外部引出用電極（ボンディングパッド）と外部導
出用リードとが金属細線や金属バンプによって電気的に
接続された後、樹脂封止されたリードフレーム２は、搬
送テーブル１１に載置されてマーク捺印ポジションまで
搬送され、リードフレーム２に形成された樹脂封止部３
の第１列目がマーク捺印ポジションで停止する。次にマ
ークマスク１がエアシリンダ５によって下降し（図２
（ａ））、マークマスク１がリードフレーム２を押圧し
ながら搬送テーブル１０上でリードフレーム２を平坦な
形状に矯正する（図２（ｂ））。この際、図４に示す様
に、マークマスク１に設けられた当接部４ａが樹脂封止
部３表面の周縁部に当接して押圧することによりリード
フレーム２を平坦な形状に矯正している。尚、この場合
マークマスク１が樹脂封止部３周囲のリードフレーム２
表面を上から押さえて平坦化を図ってもよい。リードフ
レーム２が平坦に矯正された状態のまま、図３に示す様
にマーク印１４及びホルダー１３が下降し、インクの付
着したマーク印１４がマークマスク１の抜き部４によっ
て露出した樹脂封止部３表面に接触しマークが捺印され
る。その後、マーク印１４及びホルダー１３が上昇して
からマークマスク１が上昇し、リードフレーム２が搬送
テーブル１１上で解放され、次の列の樹脂封止部３がマ
ーク捺印ポジションへシフトされる。その後同じ動作が
繰り返され、１枚のリードフレームのマーク捺印が終了
した後、次のリードフレームのマーク捺印処理が開始す
る。

【００１８】この方法によれば、リードフレームの列方
向に形成された複数の樹脂封止部に対し、均一にマーク
捺印を行うことができる。従って、多列多連のリードフ
レームで製造される樹脂封止型の半導体装置のマーク品
質の安定化を図ることができる。

【００１９】本発明の応用例として、図５に示す様に、
従来からの１列多連型のリードフレームに本発明の押圧
部材を用いて、リードフレームに形成された全ての樹脂
封止部に対し同時にマークを捺印する形態を説明する。
この実施形態の場合、マークマスク１５は１列多連型の
リードフレーム１６に形成された全ての樹脂封止部１７
に対応して樹脂封止部１７の表面を露出させる抜き部１
８及び樹脂封止部の周縁部に接触して押圧する当接部１
８ａが形成されている。マークマスク１５の駆動機構は
エアーシリンダ又はソレノイドコイル等の電磁的駆動手
段を用いる。

【００２０】半導体チップ搭載部及び電気的接続部が樹
脂封止されたリードフレーム１６は、搬送テーブル２１
に載置されてマーク捺印ポジションまで搬送され、リー
ドフレーム１６に形成された複数の樹脂封止部１７がマ
ークマスク１５の抜き部１８に対応するようにマーク捺
印ポジションで停止する。次マークマスク１５がエアシ
リンダ等の駆動手段によって下降する。その際、マーク
マスク１５のそれぞれの当接部１８ａがリードフレーム
１６の全ての樹脂封止部１７周縁部に当接し、押圧しな
がら表面が平坦な搬送テーブル２１上でリードフレーム
１６を平坦な形状に矯正する。この状態のままマーク印
及びホルダー（図示せず）が下降し、インクの付着した
マーク印がマークマスク１５の抜き部１８によって露出
した全ての樹脂封止部１７表面に同時に接触しマークが
捺印される。その後、マーク印及びホルダーが上昇して
からマークマスク１５が上昇し、リードフレーム１６が
搬送テーブル２１上で解放され、次のリードフレームが
マーク捺印ポジションへシフトされる。その後同じ動作
が繰り返される。

【００２１】本実施形態によると、連方向にたわみの生
じたリードフレームにおいても、連方向に形成された全
ての樹脂封止部に対し、均一にマーク捺印を行うことが
できるとともに、リードフレーム毎にマーク捺印処理が
できるので、マーク捺印装置のスループットを向上させ
ることができる。

【００２２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００２３】（１）リードフレームに連方向又は列方向
に整列して形成された複数の樹脂封止部にマーク捺印を
行うマーク捺印装置に、リードフレームをマーク捺印方
向から押圧する押圧部材を設けたことにより、リードフ
レームの反りを矯正しながらマーク捺印を行うことがで
きる。従ってマーク品質を均一とすることができる。

【００２４】又、オペレーターの習熟度によるマーク品
質の差及びマーク捺印条件出し時間の差を無くすること
ができる。

【００２５】（２）押圧部材にマーク印が貫通する抜き
部及び抜き部の周縁部に樹脂封止部の表面に当接して押
圧する当接部を設けたことにより、樹脂封止部を確実に
固定させてマーク捺印を行うことができる。

【００２６】（３）抜き部及びマ−ク印を樹脂封止部に
対応して列方向に複数個整列させて設けたことにより、
多列多連のリードフレームの列方向に整列した複数の樹
脂封止部に対して同時にかつ均一にマーク捺印を行うこ
とができる。

【００２７】（４）抜き部及びマーク印を樹脂封止部に
対応して連方向に複数個整列して設けたことにより、リ
ードフレームの連方向に整列した複数の樹脂封止部に対
して同時にかつ均一にマーク捺印を行うことができる。
又、１列多連のリードフレームのマーク捺印処理におい
ては、リードフレーム毎にマーク捺印処理が可能となる
のでマーク捺印装置のスループットを向上させることが
できる。

【００２８】（５）押圧部材は位置決め手段によって位
置決めされており、固定ネジで駆動手段に固定されてい
ることにより、ワンタッチ交換可能な構造とすること
で、品種交換時の段取り時間も低減できる。

【００２９】（６）リードフレームに整列して形成され
た複数の樹脂封止部にマーク捺印を行うマーク捺印方法
において、押圧部材を用いてリードフレームをマーク捺
印方向から押圧し、その状態でマーク印を複数の樹脂封
止部の表面へ接触させてマークを捺印することにより、
リードフレームの反りを矯正しながらマーク捺印を行う
ことができる。従ってマーク品質を均一とすることがで
きる。又、オペレーターの習熟度によるマーク品質の差
及びマーク捺印条件出し時間の差を無くすることができ
る。

【００３０】（７）押圧部材が樹脂封止部の表面に当接
して押圧することにより、樹脂封止部を確実に固定させ
てマーク捺印を行うことができる。

【００３１】（８）押圧部材が複数個の樹脂封止部を列
方向に同時に押圧し、マークを捺印することにより、多
列多連のリードフレームの列方向に整列した複数の樹脂
封止部に対して同時にかつ均一にマーク捺印を行うこと
ができる。

【００３２】（９） 押圧部材が複数個の樹脂封止部を
連方向に同時に押圧し、マークを捺印することにより、
リードフレームの連方向に整列した複数の樹脂封止部に
対して同時にかつ均一にマーク捺印を行うことができ
る。又、１列多連のリードフレームのマーク捺印処理に
おいては、リードフレーム毎にマーク捺印処理が可能と
なるので処理時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明のマーク捺印装置の主要部の上
面図、（ｂ）は側面図である。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明のマーク捺印装置
の動作を示す図である。

【図３】本発明のマーク捺印装置の動作を示す図であ
る。

【図４】本発明のマーク捺印装置における、樹脂封止部
の押圧状態を示す図である。

【図５】本発明のマーク捺印装置の応用例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…マークマスク，２…リードフレーム，３…樹脂封止
部，４…抜き部，４ａ…当接部，５…エアシリンダ，６
…ガイド，７…位置決めピン，８…固定ネジ，９…シリ
ンダブラケット，１０…ブロック，１１…搬送テーブ
ル，１２…シュート，１３…ホルダー，１４…マーク
印，１５…マークマスク，１６…リードフレーム，１７
…樹脂封止部，１８…抜き部，１９…固定ネジ，２０…
位置決めピン，２１…搬送テーブル，２２…シュート。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リードフレームに連方向又は列方向に整列
   して形成された複数の樹脂封止部にマーク捺印を行うマ
   ーク捺印装置であって、前記リードフレームを搬送しマ
   ーク捺印位置へ前記樹脂封止部をセットする搬送テーブ
   ルと、前記リードフレームをマーク捺印方向から押圧す
   る押圧部材と、前記樹脂封止部の表面へ接触させること
   によりマークを捺印するマーク印とを有することを特徴
   とするマーク捺印装置。
2. 【請求項２】前記押圧部材には、前記マーク印が貫通す
   る抜き部及び該抜き部の周縁部に前記樹脂封止部の表面
   に当接して押圧する当接部が設けられていることを特徴
   とする請求項１記載のマーク捺印装置。
3. 【請求項３】前記抜き部及び前記マーク印は前記樹脂封
   止部に対応して列方向に複数個整列して設けられている
   ことを特徴とする請求項２記載のマーク捺印装置。
4. 【請求項４】前記抜き部及び前記マーク印は前記樹脂封
   止部に対応して連方向に複数個整列して設けられている
   ことを特徴とする請求項２記載のマーク捺印装置。
5. 【請求項５】前記押圧部材は位置決め手段によって位置
   決めされており、固定ネジで駆動手段に固定されている
   ことを特徴とする請求項１記載のマーク捺印装置。
6. 【請求項６】リードフレームに整列して形成された複数
   の樹脂封止部にマーク捺印を行うマーク捺印方法であっ
   て、前記リードフレームを搬送しマーク捺印位置へ前記
   樹脂封止部をセットし、押圧部材を用いて前記リードフ
   レームの複数の樹脂封止部をマーク捺印方向から押圧
   し、その状態でマーク印を前記複数の樹脂封止部の表面
   へ接触させることによりマークを捺印することを特徴と
   する半導体装置のマーク方法。
7. 【請求項７】前記押圧部材による押圧は、前記複数個の
   樹脂封止部を列方向に同時に押圧することにより行い、
   その状態でマークを捺印することを特徴とする請求項６
   記載の半導体装置のマーク方法。
8. 【請求項８】前記押圧部材による押圧は、前記複数個の
   樹脂封止部を連方向に同時に押圧することにより行い、
   その状態でマークを捺印することを特徴とする請求項６
   記載の半導体装置のマーク方法。