(57)【要約】【課題】樹脂封止に必要な樹脂量を高い精度で判断できるように、半導体チップの厚さを正確に評価することを可能とする。【解決手段】基板１０２に搭載された半導体チップ１０４を樹脂封止する樹脂封止装置１００において、半導体チップ１０４の幅方向における両端部の内側に設けられた評価区間１１４と、幅方向のうちの１方向で半導体チップ１０４の厚さを計測する計測部１２０と、評価区間１１４内の異なる位置で計測された計測データを用いて半導体チップ１０４の平均厚さＨ１を求める演算部１３２と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に搭載された半導体チップを樹脂封止する樹脂封止装置に用いられる半導体チップ厚さ算出装置において、
前記半導体チップの幅方向における両端部の内側に設けられた評価区間と、
該幅方向のうちの少なくとも１方向で前記半導体チップの厚さを計測する計測手段と、
前記評価区間内の異なる位置で計測された計測データを用いて該半導体チップの厚さ平均値又は厚さ中央値を求める評価手段と、
を備えることを特徴とする半導体チップ厚さ算出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記計測手段が、前記基板を挟むように配置される１対の高さセンサを有する
ことを特徴とする半導体チップ厚さ算出装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記計測される方向で、前記評価区間の長さが、前記半導体チップの両端部間の長さと、該半導体チップと前記基板との接続を行うワイヤの該半導体チップ上で占有する長さとの差よりも短い
ことを特徴とする半導体チップ厚さ算出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体チップ厚さ算出装置を用いて供給すべき樹脂量を決定する樹脂量決定手段を用いる
ことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項５】
請求項４において、更に、
前記計測した位置に対して、前記半導体チップの厚さ平均値又は厚さ中央値を、前記計測データと共にプロットする表示手段を
を備えることを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項６】
基板に搭載された半導体チップを樹脂封止する樹脂封止装置に用いられる半導体チップの厚さ算出方法において、
前記半導体チップの幅方向における両端部の内側に評価区間を設ける工程と、
該幅方向のうちの少なくとも１方向で前記半導体チップの厚さを計測する工程と、
前記評価区間内の異なる位置で計測された計測データを用いて該半導体チップの厚さ平均値又は厚さ中央値を求める工程と、
を含むことを特徴とする半導体チップ厚さ算出方法。
【請求項７】
請求項６記載の半導体チップ厚さ算出方法を用いて樹脂封止装置に供給すべき樹脂量を決定する
ことを特徴とする樹脂量決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板（リードフレームを含む）に搭載された半導体チップを樹脂封止する樹脂封止装置に用いられる半導体チップ厚さ算出装置とその方法、樹脂量決定装置とその方法、及び樹脂封止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップは、そのままでは外部からの影響を受け易いため、基板に搭載された後に、熱硬化性樹脂等により樹脂封止が行われている。
【０００３】
樹脂封止を行う場合には、対向する２つの金型で基板をクランプした状態で、当該金型を合わせてできるキャビティを利用して、該キャビティ内で半導体チップを封止する。
【０００４】
近年、携帯電話のＳＲＡＭ等の分野において、スタックドパッケージと呼ばれる半導体部品が用いられている。これは複数の半導体チップを積層化後に樹脂封止したモジュールで、小型でありながら高度な機能を実現できるため、需要が急拡大している。
【０００５】
ただ、この種の半導体部品は、半導体チップの積層工程での不良などにより半導体チップの積層数が不揃いになってしまうことがある。この場合、予定された積層数（正常な積層数）に達していない半導体チップの積層体があると、キャビティ内に充填すべき樹脂量（封止に必要とされる樹脂量）を増やさなければ、他の正しく積層されている半導体チップに対して十分な樹脂封止がなされないこととなる。特に圧縮成形方法を用いた樹脂封止装置の場合、キャビティが閉じており、圧縮の過程において樹脂量を調整することができないため、充填すべき樹脂量の不適は、半導体部品の不良に直結する。またトランスファ成形の場合でも、積層不良が生じた際でも成形不良が生じないように余分に樹脂を投入することとなり、樹脂コストが増大する場合もある。
【０００６】
特許文献１においては、このような問題に対する技術として、レーザ光を半導体チップに照射して得られる反射光の焦点距離を読み取ることによりワークのＺ軸高さ測定を行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１３４９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、積層された半導体チップの中心部において半導体チップ上面までの高さ測定を行うとしているが、それ以上のことについてはなんら示していない。仮に半導体チップの中央の一点で計測する場合には、なんらかの要因により計測された値に大きな誤差を有するおそれがある。また、半導体チップの積層体の中央が積層体の一番厚さが厚いところを必ずしも表しているとは限らない。そのため、半導体チップの厚さが正確に測れるとは限らず、樹脂量は正確に補填できないおそれが出てくる。
【０００９】
又、特許文献１は、半導体チップの撮像を行うことも示唆しているが、そこからどのように高さを求めるのかを示していない。このため、例えば、撮像しても半導体チップ上のワイヤボンディング位置や解像度などの影響で半導体チップの高さを精度良く求めることが困難となるおそれもある。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するべくなされたものであって、樹脂封止に必要な樹脂量を高い精度で判断できるように、半導体チップの厚さを正確に評価することを可能とする半導体チップ厚さ算出装置とその方法、樹脂量決定装置とその方法、そして樹脂封止装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、基板に搭載された半導体チップを樹脂封止する樹脂封止装置に用いられる半導体チップ厚さ算出装置において、前記半導体チップの幅方向における両端部の内側に設けられた評価区間と、該幅方向のうちの少なくとも１方向で前記半導体チップの厚さを計測する計測手段と、前記評価区間内の異なる位置で計測された計測データを用いて該半導体チップの厚さ平均値又は厚さ中央値を求める評価手段と、を備えることにより、上記課題を解決するものである。
【００１２】
本発明は、樹脂封止装置における過不足のない正確な樹脂量を補充するために、半導体チップの厚さの測定を簡便な構成により正確に行うものである。即ち、本発明では、半導体チップの厚さを求めるのに１箇所（１点若しくは同一箇所）ではなく、半導体チップの幅方向のうちの少なくとも１方向の異なる位置で計測した計測データを用いている。ここで、計測データのうち、半導体チップの端部の厚さデータは、ワイヤの配置や端部のかけなどで誤差を招く可能性がある。このため、その両端部の内側（両端部を除いた部分）の評価区間内の異なる位置で得られた計測データを用いて半導体チップの厚さ平均値又は厚さ中央値を求めるようにしている。即ち、不安定な計測データを予め除去し、且つ１箇所だけの計測データによって生じる厚さ誤差を除去することができる。従って、半導体チップのより正確な厚さを求めることが可能となる。
【００１３】
本発明は、半導体チップ厚さ算出装置として捉えることが可能なだけでなく、供給すべき樹脂量を決定する樹脂量決定手段を用いる樹脂封止装置としても捉えることができる。
【００１４】
同時に、本発明は、基板に搭載された半導体チップを樹脂封止する樹脂封止装置に用いられる半導体チップの厚さ算出方法において、前記半導体チップの幅方向における両端部の内側に評価区間を設ける工程と、該幅方向のうちの少なくとも１方向で前記半導体チップの厚さを計測する工程と、前記評価区間内の異なる位置で計測された計測データを用いて該半導体チップの厚さ平均値又は厚さ中央値を求める工程と、を含むことを特徴とする半導体チップ厚さ算出方法として表すことができる。又、本発明は、この方法を用いて樹脂封止装置に供給すべき樹脂量を決定することを特徴とする樹脂量決定方法として表すこともできる。
【００１５】
なお、前記計測手段は、必ずしも単一の半導体チップ厚さ算出装置、樹脂封止装置にそれぞれ収納（専用化）されて用いられることに限定されない。しかし、計測手段が専用化されていれば、計測から評価までを迅速に行うことができる。
【００１６】
又、前記計測手段が、前記基板を挟むように配置される１対の高さセンサを有する場合には、１対の高さセンサの出力データを用いることで、基板のそりなどの基板の影響を除去できるので、半導体チップの厚さを、より正確に求めることができる。結果的に、より樹脂量を正確に補充することが可能となる。
【００１７】
又、前記計測される方向で、前記評価区間の長さが、前記半導体チップの両端部間の長さと、該半導体チップと前記基板との接続を行うワイヤの該半導体チップ上で占有する長さとの差よりも短い場合には、当該ワイヤによって生じるおそれのある半導体チップの厚さの計測誤差を回避できるので、より安定して半導体チップの厚さを正確に求めることができる。
【００１８】
又、前記計測した位置に対して、前記半導体チップの厚さ平均値又は厚さ中央値を、前記計測したデータと共にプロットする表示手段を備える場合には、半導体チップの厚さ平均値又は厚さ中央値と計測データとを同時に観察することができる。このため、評価区間が適切であるか否かを瞬時に判断できる。そして、評価区間が適切である場合には、設計値を参照することなしに、求められた半導体チップの厚さ平均値又は厚さ中央値の妥当性を判断することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、樹脂封止に必要な樹脂量を高い精度で判断できるように、半導体チップの厚さを正確に評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る樹脂封止装置の概略構成図
【図２】同じく半導体チップの厚さ計測のための主要な部分の構成図
【図３】同じく基板に搭載された半導体チップの概略レイアウト図
【図４】同じく樹脂封止装置の表示部の表示画面を表示する図
【図５】同じく樹脂封止装置の表示部の表示画面を表示する図
【図６】同じく樹脂封止装置の表示部の表示画面を表示する図
【図７】同じく計測部の移動する範囲を示す模式図
【図８】同じく引出ハンドの移動する範囲を示す模式図
【図９】同じく表示画面で半導体チップの厚さを表示する図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施形態に係る樹脂封止装置の概略構成図、図２は同じく半導体チップの厚さ計測のための主要部分の構成図、図３は同じく基板に搭載された半導体チップの概略レイアウト図、図４〜図６は同じく樹脂封止装置の表示部の表示画面を表示する図、図７は同じく計測部の移動する範囲を示す模式図、図８は同じく引出ハンドの移動する範囲を示す模式図、図９は同じく表示画面で半導体チップの厚さを表示する図、である。
【００２３】
最初に、本実施形態に係わる樹脂封止装置の概略構成を動作と共に、図１を用いて説明する。なお、説明の都合上、基板１０２における半導体チップ１０４が積層されている側の面を「表面」または「上面」とし、反対側を「裏面」または「底面」として説明する。但し、基板１０２の両面に半導体チップ１０４が積層されている場合を除外する意図ではない。又、半導体チップ１０４が複数積層された積層体であっても、単に半導体チップ１０４と称する。
【００２４】
樹脂封止装置１００は、マガジンユニット１１６と、基板予熱ユニット１２４と、プレスユニット１２８と、樹脂打錠ユニット１３０と、を備える。そして、樹脂封止装置１００は、基板１０２に搭載された半導体チップ１０４を、プレスユニット１２８の金型１２８Ａ、１２８Ｂ内に配置させて、樹脂封止を行う。
【００２５】
マガジンユニット１１６は、図１に示す如く、樹脂封止がされていない基板１０２を供給するための供給マガジン１１６Ａと、樹脂封止された基板１０２を収納するための収納マガジン１１６Ｂと、を有する。基板１０２は引出ハンド１１８（図８）で供給マガジン１１６Ａから引き出される。そして、計測部１２０で半導体チップ１０４の厚さが計測される。そして、基板１０２は反転レール１２２にて必要に応じて反転がなされる。反転された基板１０２は基板予熱ユニット１２４に送られる。
【００２６】
基板予熱ユニット１２４は、図１に示す如く、複数の基板予熱レールから構成される。基板１０２が予熱された後に、その基板１０２が基板ローダ／アンローダ１２６によってプレスユニット１２８に送られる。
【００２７】
プレスユニット１２８は、図１に示す如く、複数の金型（本実施形態においては、２つの金型１２８Ａ、１２８Ｂ）から構成される。金型１２８Ａ、１２８Ｂは、図示せぬ上型と下型とから構成される。基板１０２は、上型と下型とで構成されるキャビティに、予備成形された打錠樹脂と共に投入される。そして、基板１０２上の半導体チップ１０４は、減圧圧縮工程を経て樹脂封止される。
【００２８】
打錠樹脂は、計測部１２０で計測された結果に基づき、樹脂打錠ユニット１３０で予備成形される。打錠樹脂は、樹脂投入ハンド１３１で、樹脂打錠ユニット１３０からプレスユニット１２８に投入される。
【００２９】
プレスユニット１２８で樹脂封止された基板１０２は、再び基板ローダ／アンローダ１２６によって移動される。そして、引出ハンド１１８によってマガジンユニット１１６の収納マガジン１１６Ｂに収納される。
【００３０】
樹脂封止装置１００の一連の操作は、表示部１３８から行われる。表示部１３８は、入力手段としてタッチパネルを有している。表示部１３８の表示画面１４０（図４〜図６、図９）で表示されたラジオボタンやタブをタッチして、表示画面１４０上の表示状態を切り換えることができる。又、表示された値をタッチすることで、その値を入力し直すこともできる。
【００３１】
次に、主に図２を用いて、本発明の特徴的な半導体チップ１０４の厚さ測定から樹脂量の決定に関わる部分に焦点を当てて説明する。
【００３２】
半導体チップ厚さ算出装置１３５は、計測手段である計測部１２０（図７）と、評価手段である演算部１３２と、記憶部１３４と、入力手段である入力部１３６と、を備える。樹脂量決定手段である樹脂量決定装置１３７は、半導体チップ厚さ算出装置１３５と樹脂供給部１３０Ａとを備える。
【００３３】
樹脂供給部１３０Ａは、打錠樹脂ユニット１３０にホッパなどに貯蔵されている樹脂（例えば粉状樹脂、粒状樹脂、液状樹脂など）を演算部１３２で求められた樹脂量で供給する。なお、本実施形態では、打錠樹脂ユニット１３０で樹脂が予備成形されることとしたが、必ずしもそれに限定されず、直接樹脂供給部１３０Ａからプレスユニット１２８に樹脂を供給してもよい。
【００３４】
計測部１２０は、半導体チップ１０４が搭載された基板１０２を挟むように（図２において上下方向に）、取付台１２０Ｃに配置された１対の第１、第２高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂを備えている（図７）。この第１、第２高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂは、それぞれ、レーザセンサである。測定対象物までの距離は、発射されるレーザ光の測定対象物からの反射光を検出することで求められる。それぞれの反射光の検出タイミングは同期が取られている。第１、第２高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂは、取付台１２０Ｃによって所定のタイミングで図２の手前−奥方向に移動可能とされている（図７でＹ方向）。一方、基板１０２は、引出ハンド１１８によって所定のタイミングで図２の左右方向に移動可能とされている（図８でＸ方向）。このため、基板１０２に２次元的（マトリックス状）に配置された全ての半導体チップ１０４の厚さが計測される。なお、この実施形態においては、基板１０２の表面１０２Ｂが下向きとなるように配置されているが、表面１０２Ｂが上向きになるように配置しても構わない。
【００３５】
第１、第２の高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂは、演算部１３２と接続されており、検知結果を演算部１３２へとリアルタイムで送信することが可能とされている。ここで、第１高さセンサ１２０Ａと第２高さセンサ１２０Ｂとは距離Ｄで一定である。第１高さセンサ１２０Ａから基板１０２の裏面１０２Ａまでの距離ｄ１は、第１高さセンサ１２０Ａで計測される。又、第２高さセンサ１２０Ｂから半導体チップ１０４の表面１０４Ａあるいは基板１０２の表面１０２Ｂまでの距離ｄ２は、第２高さセンサ１２０Ｂで計測される。このため、第１、弟２高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂの出力から、演算部１３２で半導体チップ１０４の厚さＨを計測データとして求めることができる。
【００３６】
演算部１３２は、記憶部１３４へ接続されている。演算部１３２は、記憶部１３４に記憶されているデータを読み出すことが可能である。このため、記憶部１３４に記憶された所定の区間（評価区間１１４と称する）内の異なる位置における複数の計測データを用いて、演算部１３２は、上記の半導体チップ１０４の平均厚さ（厚さ平均値）Ｈ１を求めることができる。その平均厚さＨ１から、記憶部１３４の値に基づいて、樹脂供給部１３０Ａへ樹脂量の指示を行うことができる。又、比較、演算後のデータを記憶部１３４に送信することもできる。
【００３７】
評価区間１１４は、図３に示す如く、半導体チップ１０４の幅方向における両端部を含まずに、その両端部の内側に設けられた区間である。図３で評価区間１１４は、長さ１１０Ａ、１１０Ｂと、オフセット１１２Ａ、１１２Ｂの内側の評価領域１１４Ａに設けられている。
【００３８】
長さ１１０Ａ、１１０Ｂは、Ｘ、Ｙ方向における、半導体チップ１０４と基板１０２との電気的な接続を行うワイヤ１０８の半導体チップ１０４上で占有する長さである。  
【００３９】
オフセット１１２Ａは、レーザ光マージン、チャック精度、Ｘ方向への位置決め精度、基板１０２のＸ方向の公差、半導体チップ１０４の搭載精度、そしてワイヤボンディングの精度等が加算された値からなる。ここで、レーザ光マージンは、第１、第２高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂの発射するレーザ光のレーザスポット１２１Ａなどの拡がり（最大で数百μｍの直径）から必要されるマージンである。チャック精度は、引出ハンド１１８が基板１０２を挟持する際の精度である。オフセット１１２Ａの値としては、本実施形態では１．５ｍｍ程度が好ましい。
【００４０】
又、オフセット１１２Ｂは、同じようにレーザ光マージン、基板１０２の反りによる基板１０２の幅の減少、ガイドガタ、第１、第２高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂの互いのレーザ光軸のずれ、基板１０２のＹ方向の公差、半導体チップ１０４の搭載精度、そしてワイヤボンディングの精度等が加算された値からなる。ここで、ガイドガタは、基板１０２の搬送時に発生する基板１０２と搬送のためのガイドとのクリアランスである。オフセット１１２Ｂの値としては、本実施形態では２ｍｍ程度が好ましい。
【００４１】
オフセット１１２Ａ、１１２Ｂの値は、半導体チップ１０４の走査速度等によって変動しうるので、その都度最適な値を求めることができる。
【００４２】
そして、評価区間１１４は、パッケージ（ＰＫＧとも称する）１０６毎に設けられており、評価領域１１４Ａ内で、パッケージ中心（Ｘ０、Ｙ０）からＸ方向で距離ＰＤＸ、Ｙ方向で距離ＰＤＹを基準とする距離ＬＤＹの区間とされている。
【００４３】
ここで、距離ＰＤＸ、ＰＤＹ、ＬＤＹはそれぞれ、図６で示されるチップ厚さ計測開始点ＰＤＸ、ＰＤＹ、チップ厚さ計測距離ＬＤＹである。チップ厚さ計測開始点ＰＤＸは、半導体チップ１０４の厚さ計測を行う際の引出ハンド１１８による引出し方向（Ｘ方向）の位置合わせ量である。この値は、第１、第２高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂのレーザ光軸１２１が計測する半導体チップ１０４の位置を通過するよう位置設定される。設定量はＰＫＧ１０６中央を基準としたオフセット値で設定される（図３）。同じく、チップ厚さ計測開始点ＰＤＹは、半導体チップ１０４の異なる位置における複数の厚さ計測データから平均厚さＨ１を求める際の平均区間の開始位置である。この設定量はＰＫＧ１０６中央を基準としたオフセット値で設定される（図３）。チップ厚さ計測距離ＬＤＹは、半導体チップ１０４の異なる位置における複数の厚さ計測データから平均厚さＨ１を求める際の平均区間の距離である。この値は、チップ厚さ計測開始点ＰＤＹからの距離で設定される(図３)。
【００４４】
このため、評価区間１１４内では、ワイヤ１０８などの影響や半導体チップ１０４の両端部の計測ばらつきを回避して半導体チップ１０４の厚さＨを計測することができる。なお、本実施形態では、基板１０２の裏面１０２Ａに配線やレジスト膜の有無などにより、計測された複数の半導体チップ１０４の厚さＨにばらつきが生じる可能性がある。しかし、計測された複数の半導体チップ１０４の厚さＨに対して平均を求めるので、ばらつきの影響は小さくなり、平均厚さＨ１は安定した値となる。
【００４５】
記憶部１３４は、種々のデータを記憶しておくことが可能である。ここでは、半導体チップ１０４が正常に積層された場合の半導体チップ１０４の平均厚さＨ１に対応した半導体チップ１０４の体積及び充填すべき樹脂量等が記憶されている。また、演算部１３２から送られてくるデータを記憶しておくことも可能である。又、半導体チップ１０４の異なる位置における複数の厚さＨを平均化する際の評価区間１１４も記憶することができる。
【００４６】
入力部１３６は、記憶部１３４に接続されている。なお、図示しないが、入力部１３６は演算部１３２に直接に接続されていても良い。入力部１３６は、表示部１３８のタッチパネルとして設けられている。入力部１３６からは、樹脂封止装置１００の動作制御のための各種命令を入力することができる。このため、装置をコンパクトにしながら、記憶部１３４への各種データを容易に入力設定することができ、高い操作性を確保している。表示部１３８は、各種入力画面や動作状態画面、出力画面等を備える。
【００４７】
次に、図４〜９に基づいて、半導体チップ１０４の異なる位置における複数の厚さＨの計測から、平均厚さＨ１を求めて表示するまでの動作を説明する。なお、各図で示される数値は、必ずしも本実施形態に沿った値を反映したものではない。
【００４８】
最初に、樹脂封止装置１００のセットアップを行う。表示画面１４０をセットアップ画面にして、搬送系の引出ハンド１１８について設定を行う（図４）（図４は、表示画面１４０の下方のセットアップのラジオボタンを押して、表示画面１４０の上方の搬送系のラジオボタンを選択し、更に引出ハンド１１８のラジオボタンを押したものである。表示画面１４０の下方のラジオボタンは、各表示画面１４０で共通であり、ここで、表示画面１４０を切り換えることができる）。図４の表示部分１４６Ａの左側では引出ハンド１１８のＸ方向の位置決めを行い、同右側では計測部１２０のＹ方向の位置決めを行う。主要な項目について図７、図８を用いて以下説明する。
【００４９】
図７において、チップ検出軸基準位置Ｙｏｇは引出ハンド１１８をＸ方向で半導体チップ１０４の計測範囲内に移動させても、干渉しない位置とされている。チップ検出軸スキャン位置（プラス側）Ｙｓｐは、半導体チップ１０４の検出（計測）動作時のプラス側走査開始位置である。チップ検出軸スキャン位置（マイナス側）Ｙｓｍは、半導体チップ１０４の検出動作時のマイナス側走査開始位置である。チップ検出軸温度補正位置Ｙｔｃは、第１、第２高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂのゼロリセットを行う位置である。チップ検出軸基板中央位置Ｙｃｔは、基板１０２の中央の位置である。
【００５０】
図８は、引出ハンド１１８が引出ハンド基準位置Ｘｄｈから移動して、紙面の左から右の各位置へ順次移動して最後に反転レール１２２に基板１０２を配置させる様子を、ほぼ時系列的に上から下に示したものである。
【００５１】
図８において、引出ハンド基準位置Ｘｄｈは、引出ハンド１１８の基板１０２の挟持部（チャック部と称する）が反転レール１２２の回転と干渉しない位置とされている。この位置は、Ｘ方向における原点センサの位置Ｘｏｇからの距離で定義され、引出ハンド１１８の基準となる位置である。引出ハンドチャック位置Ｘｈｃは、供給マガジン１１６Ａから押し出された基板１０２をチャック（挟持）する位置である。チップ検出開始位置Ｘｓｄは、チャックした基板１０２を引き出した後に、第２高さセンサ１２０Ｂのレーザ光軸（半導体チップ１０４の表面側）の計測値が最初に基板１０２の端にて正常値を示す位置である。本実施形態では、第２高さセンサ１２０Ｂのレーザ光軸（半導体チップ１０４の表面側）と基板１０２端が一致する位置である。基板センター位置（有・到達検知）Ｘｃｐは、反転レール１２２のセンター位置である。この値は、基準化後に特定の値で固定される。なお、図８で基板方向検知位置Ｘｄｄは、基板１０２の向きを検知する位置である。同じく、基板厚み計測位置Ｘｓｔは、基板１０２の厚さＴを求めるための位置である。
【００５２】
次に、表示画面１４０をレシピ画面にして、搬送系について設定を行う（図５）。ここでは、予熱時間や処理時間と半導体チップ１０４の厚さの上下限設定などを行う。
【００５３】
次に、表示画面１４０をレシピ画面の材料製品について設定を行う（図６）。表示画面１４０Ｃの中央の表示部分１４６Ｃに、左から順番に、基板情報とチップ（半導体チップ）情報、樹脂情報、ＰＫＧ（パッケージ）情報、が表示される。部分図１４６ＣＡには、図３で示したパッケージ１０６毎の概略レイアウトが表示される。部分図１４６ＣＢには、基板１０２上のマトリックス状に配列した半導体チップ１０４が表示される。主要な項目について、以下説明する。
【００５４】
基板厚さ、基板サイズは、それぞれ設計上の基板１０２の厚み（バックアップテープ等含む）と基板１０２の大きさである。方向判別位置ＤＨは、Ｘ方向における基板１０２の方向判別穴の位置である。この位置が基板方向検知位置Ｘｄｄを規定する。１ＰＫＧ目ＯＣＸ、ＯＣＹはそれぞれ、基板１０２の端から１つ目ＰＫＧ１０６までのＸ方向とＹ方向における長さである。ＰＫＧピッチＰＣＸ、ＰＣＹはそれぞれ、ＰＫＧ１０６間のＸ方向及びＹ方向の長さである。ブロック内ＰＫＧ列数ＮＣＸは、ブロック内のＸ方向におけるＰＫＧ１０６の数である。同じく、ブロック内ＰＫＧ行数ＮＣＹは、ブロック内のＹ方向におけるＰＫＧ１０６の数である。Ｘ方向ブロック数ＮＢＸは、Ｘ方向のブロック数である。Ｘ方向ブロックピッチＢＣＸは、ブロック間のＸ方向の長さ（複数ブロック分けのときに有効）である。基板厚み計測位置ＳＴＸ、ＳＴＹはそれぞれ、半導体チップ１０４の計測前の基板厚み計測位置（Ｘ、Ｙ方向）である。これらはそれぞれ、基板１０２の右端と上端を基準とする。基板厚み計測位置ＳＴＸが基板厚み計測位置Ｘｓｔを規定する。これらの値の一部は、図４で入力する値と整合をとった上で、入力する必要がある。
【００５５】
上記値等を入力して、基板１０２上の全てのパッケージ１０６に対して評価区間１１４を設定する。
【００５６】
すると、図８に示す動作がなされる。引出ハンドチャック位置Ｘｈｃで、供給マガジン１１６Ａから押し出された基板１０２を引出ハンド１１８で挟持して、基板１０２をＸ方向に引き出す。そして、基板方向検知位置Ｘｄｄで、基板１０２の所定の場所をセンサ１１９で検知して、基板１０２の方向（向き）を検知する。次に、チップ検出開始位置Ｘｓｄを始点として、基板１０２の厚みＴ及び半導体チップ１０４の厚さＨの計測が行われる。その際、第１、第２高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂを図７の矢印で示すように移動させて、Ｙ方向への走査計測がなされる。そして、Ｘ方向へは引出ハンド１１８の移動により走査計測され、基板１０２全面の走査計測が行われる。まず、基板厚み計測位置Ｘｓｔで基板１０２の厚みＴが計測される。その後、半導体チップ１０４の異なる位置における複数の厚さＨが計測される。計測後、引出ハンド１１８は、基板１０２を反転レール１２２に移動させる。そして、基板中央位置Ｘｃｐに基板１０２の中央を合わせる。本実施形態では、基板１０２を反転レール１２２の基板中央位置Ｘｃｐに容易に合わせることができ、その結果が確認できるように突起１２２Ａが設けてある（図７）。ここで、基板１０２があることをセンサ１２３で確認する。そして、センサ１１９の出力に基づいて、基板１０２の向きが正しくないなら、反転レール１２２で基板１０２を反転させる。
【００５７】
図２に戻り、第１高さセンサ１２０Ａと第２高さセンサ１２０Ｂとの距離Ｄは既知である。よって、演算部１３２において、第１高さセンサ１２０Ａにて計測される値ｄ１と第２高さセンサ１２０Ｂにて計測される値ｄ２とを既知のＤから差し引くことによって、半導体チップ１０４の厚さＨ及び基板１０２の厚みＴの合計値Ｋが求められる。
【００５８】
Ｋ＝Ｄ−（ｄ１＋ｄ２）…（１）
【００５９】
また、計測の際に、上述の如く、基板厚み計測位置ＳＴＸ、ＳＴＹで、基板１０２自体の厚みＴが当該第１、第２高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂにて計測される。なお、同じ基板１０２であれば、最初のものだけを計測しておけば、その後の当該計測値を基板１０２の厚みＴとして利用できる。勿論基板１０２の厚みＴは、既知情報として予め入力した値を利用することも可能である。
【００６０】
そして、演算部１３２において、合計値Ｋから基板１０２自体の厚みＴが差し引かれて、半導体チップ１０４の厚さＨが計測データとして求められる。
【００６１】
Ｈ＝Ｋ−Ｔ…（２）
【００６２】
そして、式（２）で得られた異なる位置における複数個Ｎの計測データＨを用いて、チップ厚さ計測開始点（ＰＤＸ、ＰＤＹ）からチップ厚さ計測距離ＬＤＹの間の評価区間１１４の半導体チップ１０４の平均厚さＨ１が算出される。
【００６３】
【数１】
2010245328.tif 000003
【００６４】
これが、各パッケージ１０６毎に行われる。
【００６５】
次に、表示画面の下方に位置するラジオボタンのメンテナンスを選択して、更に、表示画面１４０の上方のラジオボタンのマルチモニタを選択し、その結果を図９に示す表示画面１４０Ｄに表示させる。ここでは、表示画面１４０Ｄの中央の表示部分１４６Ｄに、横軸に計測した位置（Ｙ軸）をとり、縦軸に高さ（厚さ）をとるグラフ画面を表示する。そこに、式（２）による計測データのグラフ１４６ＤＢと式（３）による平均厚さＨ１を表すデータのグラフ１４６ＤＣとが共にプロット表示される。
【００６６】
グラフ１４６ＤＢは、いわば半導体チップ１０４の厚さＨの生データであり、計測データのばらつきを含めて、計測結果がそのまま反映される。即ち、基板１０２の裏面１０２Ａの細かい凸凹や、ワイヤボンディングのワイヤや、半導体チップ１０４の両端部の厚さ変動などがそのまま反映されている。
【００６７】
これに対して、グラフ１４６ＤＣは評価区間１１４（チップ厚さ計測距離ＬＤＹ）の平均値が評価区間１１４でのみ表示され、評価区間１１４以外では、値をゼロとしているため、値は一定である。また、グラフ１４６ＤＣは、グラフ１４６ＤＢとの同時表示により、評価区間１１４が半導体チップ１０４の両端部にかかるか否かを直ちに判断することができる。このため、評価区間１１４及び平均厚さＨ１の妥当性を、半導体チップ１０４の厚さの設計値を参照することなく、評価可能となる。
【００６８】
表示画面に表示された評価区間１１４が半導体チップ１０４の両端部にかかっている（評価区間１１４の途中に半導体チップ１０４のいずれかの端部がくる態様）場合には、図６に示す表示画面１４０Ｃにラジオボタンで戻り、再度評価区間１１４の設定を行う。この場合には、評価区間１１４の再設定のみ（計測はしない）をすることができ、その評価区間１１４における平均厚さＨ１を直ちに求めることができる。このため、表示画面１４０Ｄに戻り、評価区間１１４の設定が妥当か否かを瞬時に判断することができる。なお、表示画面１４０Ｄの表示部分１４６Ｄの右側には、パッケージ１０６毎に求められた半導体チップ１０４の平均厚さＨ１（チップ厚みで表示）と、評価区間１１４の開始位置、終了位置の座標を示している。
【００６９】
このようにして、半導体チップ１０４の厚さＨの計測データのうち、不安定な値を予め除去し、且つ１箇所だけの計測データによる厚さ誤差を除去することができる。従って、半導体チップ１０４のより正確な厚さを求めることが可能となる。
【００７０】
又、計測データを計測する計測手段である計測部１２０を専用的に設けているので、計測から評価までを迅速に行うことができる。
【００７１】
又、計測部１２０が、基板１０２を挟むように配置される１対の高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂを有するので、１対の高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂの出力データを用いることで、基板１０２の反りなどの基板１０２の影響や基板１０２が振動している場合の影響などを除去できる。このため、半導体チップ１０４の厚さを、より正確に求めることができる。結果的に、より樹脂量を正確に補充することが可能となる。
【００７２】
又、計測されるＹ方向で、評価区間１１４の長さ（チップ厚さ計測距離ＬＤＹ）が、オフセット１１２Ｂを考慮しているので、半導体チップ１０４の両端部間の長さと、半導体チップ１０４と基板１０２との接続を行うワイヤ１０８の半導体チップ１０４上で占有する長さ（２つの長さ１１０Ｂの加算した長さ）との差よりも短い。このため、ワイヤ１０８によって生じるおそれのある半導体チップ１０４の厚さの計測誤差を確実に回避できるので、より安定して半導体チップ１０４の厚さを正確に求めることができる。
【００７３】
又、評価区間１１４を設定するための入力部１３６が設けられているので、半導体チップ１０４に適切な評価区間１１４を直接的に設定できる。更に、１度評価区間１１４を設定し半導体チップ１０４の平均厚さＨ１を評価後、更に評価区間１１４を修正でき、最適な評価区間１１４を設定して、より正確な樹脂量を補充することが可能となる。
【００７４】
又、Ｙ方向の計測した位置に対して、演算部１３２で求められた半導体チップ１０４の平均厚さＨ１を、計測データと共にプロットする表示画面１４０Ｄを備える。このため、演算部１３２で求められた半導体チップ１０４の平均厚さＨ１と計測データとを同時に観察することができる。従って、評価区間１１４が適切であるか否かを瞬時に判断できる。そして、評価区間１１４が適切である場合には、半導体チップ１０４の厚さの設計値を参照することなしに、求められた半導体チップ１０４の平均厚さＨ１の妥当性を判断することが可能となる。
【００７５】
即ち、本発明によれば、樹脂封止に必要な樹脂量を高い精度で判断できるように、半導体チップ１０４の厚さを正確に評価することが可能となる。
【００７６】
本発明について、本実施形態を挙げて説明したが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでもない。
【００７７】
本実施形態においては、評価区間１１４内の異なる位置で計測された複数の計測データを用いて半導体チップ１０４の平均厚さを求めていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、評価区間１１４内の異なる位置で計測された複数の計測データを用いて厚さ中央値（メジアン）を求めてもよい。中央値であれば、大きな誤差に左右された突飛な計測データによって平均厚さが変わってしまうことがなく、突飛な計測データによる影響を排除できる。
【００７８】
又、本実施形態においては、半導体チップ１０４の計測される同じＸ方向の位置（チップ厚さ計測開始点ＰＤＸ）でのみ評価区間１１４が設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、評価領域１１４Ａ内であれば、異なるＸ方向における評価区間(平面的な評価区間の設定、もしくは２方向の計測データを用いる評価区間)を設けてもよい。その際には、更に精度良く半導体チップの平均厚さを求めることができる。
【００７９】
又、本実施形態においては、計測データを計測する計測手段である計測部１２０を専用化して備えていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、同じ基板で同じ半導体チップを扱う他の樹脂封止装置等と兼用にすることで、よりコンパクトで、且つ低コストに装置を実現することができる。
【００８０】
又、本実施形態においては、計測手段は、基板１０２を挟むように配置される１対の高さセンサ１２０Ａ、１２０Ｂを有していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体チップ１０４の厚さＨを検知できる限りにおいて他の構成を採用してもよい。例えば、接触式変位センサを利用すれば、センサ１つでも十分に機能させることができ、構造が簡単であり低コストで実現できる。また、一定の幅広のレーザ光を基板に対して所定の斜め方向から照射すると同時に、基板に対して例えば垂直方向にカメラを配置して計測手段としてもよい。このような構成とすれば、半導体チップの厚さを短時間に計測することができる。また、異なる方向に配置した複数台のカメラによって計測手段を構成してもよい。このような構成とすれば、面で計測できるため、一度に多数の半導体チップを計測することが可能となる。その他にも、レーザの焦点距離によって判断することや、干渉縞の強度をカメラで撮影することによって半導体チップの厚さを検知することも可能である。
【００８１】
又、本実施形態においては、半導体チップ１０４の計測されるＹ方向で、評価区間１１４の長さ（チップ厚さ計測距離ＬＤＹ）が、半導体チップ１０４の両端部間の長さと、半導体チップ１０４と基板１０２との接続を行うワイヤ１０８の半導体チップ１０４上で占有する長さとの差よりも短いが、本発明はこれに限定されるものではない。ワイヤの接続されないフリップチップボンド（フェイスダウンボンド）された半導体チップが搭載された基板に適用してもよい。その場合においても、評価区間を設けることで、半導体チップの両端部における計測誤差を含まないので、正確な半導体チップの厚さを計測することができる。
【００８２】
又、本実施形態においては、評価区間１１４を設定するための入力手段である入力部１３６が設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。他の情報源（例えば前工程の装置情報）を利用して自動的にロードされるような構成であってもよい。
【００８３】
又、本実施形態においては、半導体チップ１０４の厚さを計測した位置に対して、半導体チップ１０４の平均厚さＨ１を、図９に示す如く、計測データと共にプロットしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、別々に、あるいは一方のみを表示するようにしてもよい。
【００８４】
又、本実施形態においては、評価区間１１４内で計測された複数の計測データを、異なる位置で計測された計測データとして用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。評価区間内の異なる位置の間において、連続的に計測された一連の計測データを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、特に圧縮成形方法を用いた樹脂封止装置に適用すると、顕著な効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１００…樹脂封止装置
１０２…基板
１０４…半導体チップ（チップ）
１０６…パッケージ（ＰＫＧ）
１０８…ワイヤ
１１２Ａ、１１２Ｂ…オフセット
１１４…評価区間
１１４Ａ…評価領域
１１６…マガジンユニット 
１１８…引出ハンド
１２０…計測部
１２０Ａ、１２０Ｂ…高さセンサ  
１２２…反転レール
１２４…基板予熱ユニット
１２６…基板ローダ／アンローダ
１２８…プレスユニット
１３０…樹脂打錠ユニット
１３０Ａ…樹脂供給部
１３１…樹脂投入ハンド
１３２…演算部
１３４…記憶部
１３５…半導体チップ厚さ算出装置
１３６…入力部
１３７…樹脂量決定装置
１３８…表示部
１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄ…表示画面
１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃ、１４２Ｄ、１４４Ａ、１４４Ｂ、１４４Ｃ、１４４Ｄ、１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃ、１４６Ｄ…表示部分
【図１】
2010245328.tif 000004
【図２】
2010245328.tif 000005
【図３】
2010245328.tif 000006
【図４】
2010245328.tif 000007
【図５】
2010245328.tif 000008
【図６】
2010245328.tif 000009
【図７】
2010245328.tif 000010
【図８】
2010245328.tif 000011
【図９】
2010245328.tif 000012