(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナーリード先端が一体的に連結した状態で外形加工されたリードフレームを、撮影手段により撮影し、得られた画像データを画像処理手段にて画像処理して、リードフレームのインナーリードの幅ないしインナーリード間の間隔を寸法測定する方法であって、リードフレームのインナーリード先端の連結部に、位置決めマークを設けておき、位置決めマークとリードフレームの測定箇所が同一の視野内におさまるように撮影手段で撮影して画像データを得た後、撮影して得られた画像データに対し、画像処理手段により画像処理を行い、処理された画像データ内において、位置決めマークの位置を認識し、認識された位置決めマークの位置からリードフレームの所望の測定箇所位置を特定し、特定された測定箇所位置においてリードフレームのインナーリード幅ないしインナーリード間の間隔を求めるものであり、前記画像処理手段による画像処理は、撮影して得られた画像データを所定のしきい値で２値化して２値画像データを得る２値画像データ作成工程と、前記２値画像データに対し、値の連結する領域群に分ける処理を行った後に、該値の連結する領域群の中から、最も位置決めマークに近い形状の領域を位置決めマーク領域として抽出する位置決めマーク領域抽出工程と、抽出された位置決めマーク領域の重心位置を２値画像データ内における位置決めマーク位置として求める位置決めマーク位置特定工程と、２値画像データ内において特定された位置決めマーク位置を基にして、２値画像データ内における測定開始位置である第一の箇所Ｐ１と測定終点位置である第二の箇所Ｐ２を特定する寸法測定箇所特定工程と、２値画像データ内において、測定開始位置である第一の箇所Ｐ１と測定終点位置である第二の箇所Ｐ２をたどり、所望の連続する値の画素数をカウントし、所望の連続する値の画素数と、画素のサイズからインナーリードの幅ないしインナーリード間隔を求める、寸法測定工程とからなることを特徴とするリードフレームの寸法測定方法。
【請求項２】
請求項１における撮影手段による撮影が、照明手段によりリードフレームに照射された光で、リードフレームを透過した透過光、およびまたはリードフレームにて反射された反射光による撮影であることを特徴とするリードフレームの寸法測定方法。
【請求項３】
請求項１ないし２におけるリードフレームの位置決めマークは、リードフレーム素材を貫通加工、ないし半貫通加工して作製したものであることを特徴とするリードフレームの寸法測定方法。
【請求項４】
請求項３において、位置決めマークは、リードフレームの外形加工の際に、加工されるものであることを特徴とするリードフレームの寸法測定方法。
【請求項５】
請求項１ないし２におけるリードフレームの位置決めマークは、リードフレームの素材表面上に、別に設けられたものであることを特徴とするリードフレームの寸法測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，リードフレームのインナーリードの幅ないしインナーリード間の間隔を寸法測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置は、電子機器の高性能化と軽薄短小化の傾向（時流）からＬＳＩのＡＳＩＣに代表されるように、ますます高集積化、高機能化になっている。
これに伴い、外部端子（ピン）の総数の増加となり、ますます多端子（ピン）化が求められるようになってきた。
多端子（ピン）ＩＣ、特にゲートアレイやスタンダードセルに代表されるＡＳＩＣあるいは、マイコン、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の半導体装置化には、リードフレームを用いたものとしては、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）等の表面実装型パッケージが用いられており、ＱＦＰでは３００ピンクラスのものまでが実用化に至ってきている。ＱＦＰは、図６（ｂ）に示す単層リードフレーム６１０を用いたもので、図６（ａ）に示すように、ダイパッド６１１上に半導体素子６２０を搭載し、銀めっき、金めっき等の処理がされたインナーリード６１２の先端部と半導体素子６２０の端子（電極パッド）６２１とをワイヤ６３０にて結線した後に、樹脂６４０で封止し、ダムバー部をカットし、アウターリード６１３部をガルウイング状に折り曲げて作製されている。このようなＱＦＰは、パッケージの４方向へ外部回路と電気的に接続するためのアウターリードを設けた構造となり、多端子（ピン）化に対応できるものとして開発されてきた。ここで用いられる単層リードフレーム６１０は、通常、コバール、４２合金（４２％Ｎｉ−鉄）、銅系合金等の導電性に優れ、且つ強度が大きい金属板をフオトリソグラフイー技術を用いたエッチング加工方法やスタンピング法等により、図６（ｂ）に示すような形状に加工して作製されていた。
【０００３】
多端子化に伴い、インナーリードピッチ、インナーリード幅が狭くなるため、図５（ａ）に示すように、インナーリード５１２の先端を互いに連結部５１７で固定した状態にしてリードフレームの外形加工を行い、ワイヤボンディング用、ダンボンディング用等のめっき処理を行い、ポリイミドテープ５２０にて、インナーリード５１２間を跨ぐように固定した（図５（ｂ））後、連結部５１７をプレスにより切断除去していた。（図５（ｃ））
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体装置の多端子化に伴い、インナーリードピッチ、インナーリード幅が狭くなり、リードフレームのインナーリード幅、インナーリード間の間隔を寸法測定する際に、正確に測定することが難しくなってきた。
このため、比較的簡単に、且つ正確に、リードフレームのインナーリード幅、インナーリード間の間隔を寸法測定する方法が求められていた。
本発明は、このような状況のもと、リードフレームのインナーリードの幅ないしインナーリード間の間隔を寸法測定する方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のリードフレームの寸法測定方法は、インナーリード先端が一体的に連結した状態で外形加工されたリードフレームを、撮影手段により撮影し、得られた画像データを画像処理手段にて画像処理して、リードフレームのインナーリードの幅ないしインナーリード間の間隔を寸法測定する方法であって、リードフレームのインナーリード先端の連結部に、位置決めマークを設けておき、位置決めマークとリードフレームの測定箇所が同一の視野内におさまるように撮影手段で撮影して画像データを得た後、撮影して得られた画像データに対し、画像処理手段により画像処理を行い、処理された画像データ内において、位置決めマークの位置を認識し、認識された位置決めマークの位置からリードフレームの所望の測定箇所位置を特定し、特定された測定箇所位置においてリードフレームのインナーリード幅ないしインナーリード間の間隔を求めるものであり、前記画像処理手段による画像処理は、撮影して得られた画像データを所定のしきい値で２値化して２値画像データを得る２値画像データ作成工程と、前記２値画像データに対し、値の連結する領域群に分ける処理を行った後に、該値の連結する領域群の中から、最も位置決めマークに近い形状の領域を位置決めマーク領域として抽出する位置決めマーク領域抽出工程と、抽出された位置決めマーク領域の重心位置を２値画像データ内における位置決めマーク位置として求める位置決めマーク位置特定工程と、２値画像データ内において特定された位置決めマーク位置を基にして、２値画像データ内における測定開始位置である第一の箇所Ｐ１と測定終点位置である第二の箇所Ｐ２を特定する寸法測定箇所特定工程と、２値画像データ内において、測定開始位置である第一の箇所Ｐ１と測定終点位置である第二の箇所Ｐ２をたどり、所望の連続する値の画素数をカウントし、所望の連続する値の画素数と、画素のサイズからインナーリードの幅ないしインナーリード間隔を求める、寸法測定工程とからなることを特徴とするものである。
そして、上記における撮影手段による撮影が、照明手段によりリードフレームに照射された光で、リードフレームを透過した透過光、およびまたはリードフレームにて反射された反射光による撮影であることを特徴とするものである。
そしてまた、上記におけるリードフレームの位置決めマークは、リードフレーム素材を貫通加工、ないし半貫通加工して作製したものであることを特徴とするものであり、該位置決めマークは、リードフレームの外形加工の際に、加工されるものであることを特徴とするものである。
また、リードフレームの位置決めマークは、リードフレームの素材表面上に、別に設けられたものであることを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】
本発明のリードフレームの寸法測定方法は、上記のように構成することにより、比較的簡単に、且つ正確に、リードフレームのインナーリード幅、インナーリード間の間隔を寸法測定する方法の提供を可能とするものである。
詳しくは、インナーリード先端が一体的に連結した状態で外形加工されたリードフレームを、撮影手段により撮影し、得られた画像データを画像処理手段にて画像処理して、リードフレームのインナーリードの幅ないしインナーリード間の間隔を寸法測定する方法であって、リードフレームのインナーリード先端の連結部に、位置決めマークを設けておき、位置決めマークとリードフレームの測定箇所が同一の視野内におさまるように撮影手段で撮影して画像データを得た後、撮影して得られた画像データに対し、画像処理手段により画像処理を行い、処理された画像データ内において、位置決めマークの位置を認識し、認識された位置決めマークの位置からリードフレームの所望の測定箇所位置を特定し、特定された測定箇所位置においてリードフレームのインナーリード幅ないしインナーリード間の間隔を求めることにより、これを達成している。
更に具体的には、画像処理手段による画像処理は、撮影して得られた画像データを所定のしきい値で２値化して２値画像データを得る２値画像データ作成工程と、２値画像データに対し、値の連結する領域群に分け、それぞれラベリングするラベリング処理工程と、ラベリングされた、値の連結する領域群の中から、最も位置決めマークに近い形状の領域を位置決めマーク領域として抽出する位置決めマーク領域抽出工程と、抽出された位置決めマーク領域の重心位置を２値画像データ内における位置決めマーク位置として求める位置決めマーク位置特定工程と、２値画像データ内において特定された位置決めマーク位置を基にして、２値画像データ内における測定開始位置である第一の箇所Ｐ１と測定終点位置である第二の箇所Ｐ２を特定する寸法測定箇所特定工程と、２値画像データ内において、測定開始位置である第一の箇所Ｐ１と測定終点位置である第二の箇所Ｐ２をたどり、所望の連続する値の画素数をカウントし、所望の連続する値の画素数と、画素のサイズからインナーリードの幅ないしインナーリード間隔を求める、寸法測定工程とからなることにより、これを達成している。
リードフレームの位置決めマークは、リードフレーム素材を貫通加工、ないし半貫通加工して作製したもので、リードフレームの外形加工の際に、同時に加工されたものとすることにより、別に、位置決めマーク作製の工程を設ける必要がない。
また、位置決めマークは、リードフレームの素材表面上に、別に設けられたものでも良い。
そして、撮影手段による撮影は、照明手段によりリードフレームに照射された光で、リードフレームを透過した透過光、およびまたはリードフレームにて反射された反射光によもので、リードフレーム素材を貫通させて位置決めマークを設けた場合は、透過光、およびまたは反射光で撮影でき、半貫通加工により位置決めマークを設けた場合や、リードフレームの素材表面上に、別に位置決めマークを設けた場合には、反射光のみで撮影する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のリードフレームの寸法測定方法を、図１にもとづいて説明する。
図１は、本発明のリードフレームの寸法測定方法のフローを示した工程図で、図２は、本発明のリードフレームの寸法測定方法を行うための装置の概略構成図であり、図３（ａ）はリードフレームのインナーリード先端の一部拡大図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＢ０部をさらに拡大して示した図であり、図４（ａ）は撮影された画像データを示したもので、図４（ｂ）は図４（ａ）のＰ１−Ｐ２における２値画像データを画素単位で示したものである。
図２、図３中、１００は撮影装置、１１０はＣＣＤカメラ、１２０は顕微鏡レンズ、１３０はカメラスタンド、１４０は光ファイバー、１５０はハロゲン光源、１６０はリードフレーム（試料）、１６１はダイパッド、１６１Ａは吊りリード、１６２はインナーリード、１６７は連結部、１６８は位置決めマーク、１７０は試料台、１８０は画像処理部、１９０はテレビモニターである。
本発明のリードフレームの寸法測定方法は、インナーリード先端が一体的に連結した状態で外形加工されたリードフレームを、撮影し、得られた画像データを画像処理して、リードフレームのインナーリードの幅ないしインナーリード間の間隔を寸法測定する方法である。
リードフレームを撮影する前に、図３に示すように、あらかじめ、リードフレームのインナーリード１６２先端の連結部１６７に、位置決めマーク１６８を設けておく。（Ｓ１１０）
図３の位置決めマーク１６８は、リードフレーム１６０の外形加工の際に形成した貫通丸孔であるが、半貫通孔でも良いし、孔形状も特に丸孔に限定はされない。
また、外形加工の際には位置決めマークを形成せず、後に形成しても良く、場合によっては、後にリードフレーム素材とは別のものでリードフレームの連結部の表面部に設けても良い。
そして、リードフレームを図２に示す撮影装置１００の試料台１７０に置き、位置決めマーク１６８とリードフレームの測定箇所が、図４（ａ）に示すように、同一の視野内におさまるように、ＣＣＤカメラ１１０にて撮影する。（Ｓ１２０）
４００は撮影された画像データである。
尚、図４（ａ）においては、位置決めマーク１６８が１つであるが、必要に応じて、複数個設けても良い。
図２に示す装置の場合は、撮影は顕微鏡レンズ１２０を介して、ＣＣＤカメラ１１０にて撮影するが、照明としては、顕微鏡レンズの方向に落射照明を用いており、リードフレームからの反射光にて撮影しているが、撮影はこれに限定はされない。
連結部１６７の位置決めマーク１６８が貫通丸孔である場合には、透過光照明による撮影でも良い。
図２に示す装置１００においては、照明の光源としてハロゲン光源１５０等が用いられ、光ファイバー１４０にて、顕微鏡レンズ１２０に導いている。
【０００８】
次いで、撮影して得られた画像データ４００に対し、画像処理部（図２の１８０）により画像処理を行い、所望の箇所におけるインナーリード幅ないしインナーリード間の間隔を求める。（Ｓ１３０）
以下、画像処理Ｓ１３０の１例を挙げて、さらに詳しく説明する。
先ず、撮影して得られた画像データを、所定のしきい値で２値化し、２値画像データを得る。（Ｓ１３１）
図２に示す装置では、落射照明からの反射光を、顕微鏡レンズ１２０を介して、ＣＣＤカメラ１１０にて撮影しているため、リードフレームの平坦部では反射光強度は大で、それ以外の箇所においては小となるため、所定のしきい値で２値化して、位置決めマークを含む、リードフレームの形状を２値化データにて表すことができる。
【０００９】
次いで、２値画像データに対し、値の連結する領域群に分け、それぞれラベリングするラベリング処理を行う。（Ｓ１３２）
次いで、ラベリングされた、値の連結する領域群から、最も位置決めマークに近い形状の領域を抽出する。（Ｓ１３３）
リードフレーム形状に２値化されるため、いくつかの値の連結する領域をもつが、このうち、位置決めマークはその形状に特徴をもたせており、位置決めマーク領域を特定することができる。
例えば、図３に示すように位置決めマークが貫通丸孔である場合は、円形となるため、そのＸ、Ｙ方向等の画素数から、形状を特定できる。
次いで、２値画像データ内におけるこの位置決めマーク領域の重心位置を位置決めマーク位置として求める。（Ｓ１３４））
同様に、その領域のＸ、Ｙ方向等の画素数から、中心位置を特定できる。
【００１０】
尚、図４（ａ）に示すように、１視野内の位置決めマークは１つであるが、必要に応じて複数個用いても良い。
そして、求められた位置決めマーク位置を基にして、２値画像データ内における測定開始位置である第一の箇所Ｐ１と測定終点位置である第二の箇所Ｐ２を特定する。（Ｓ１３５））
第一の箇所Ｐ１、第二の箇所Ｐ２間が測定位置である。
【００１１】
次いで、２値画像データ内において、第一の箇所Ｐ１と測定終点位置である第二の箇所Ｐ２をたどり、連続する値の画素数をカウントし、連続する値の画素数と、画素のサイズからインナーリードの幅ないしインナーリード間隔を求める。（Ｓ１３６）
図２に示す装置にて撮影した画像データから２値化データを得る場合、２値化データ作製において、所定しきい値より大のものを１とした場合には、リードフレームの平坦部の幅が１の連続する画素数として求められる。
撮影により、図４（ａ）に示すような画像データが得られた場合、２値化データにおいては、Ｐ１、Ｐ２間は例えば、図４（ｂ）のようになる。
図４（ｂ）の場合、Ｐ１からＰ２にたどるには、値０画素を連続して２ケ、値１画素を連続して４ケとおることとなり、これより、２画素分の幅が、インナーリード間の間隔として、４画素分の幅がインナーリード幅として得られる。
このようにして、リードフレームの所定の位置におけるインナーリード幅ないしインナーリード間の間隔を寸法測定できる。
【００１２】
画像処理Ｓ１３０については、上記のＳ１３１〜Ｓ１３６に示す処理例に、限定されない。
例えば、２値化データを作成する前の元の画像データを用いて１画素よりも細かい精度で寸法を測定しても良い。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、比較的簡単に、且つ正確に、リードフレームのインナーリード幅、インナーリード間の間隔を寸法測定する方法の提供を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリードフレームの寸法測定方法のフローを示した工程図
【図２】本発明のリードフレームの寸法測定方法を行うための装置の概略構成図
【図３】リードフレームのインナーリード先端の図
【図４】図４（ａ）は撮影された画像データを示した図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＰ１−Ｐ２における２値画像データを画素単位で示した図
【図５】連結部を持つリードフレームの処理工程を説明するための図
【図６】ＱＦＰタイプの半導体装置とリードフレームの図
【符号の説明】
１００                      撮影装置
１１０                      ＣＣＤカメラ
１２０                      顕微鏡レンズ
１３０                      カメラスタンド
１４０                      光ファイバー
１５０                      ハロゲン光源
１６０                      リードフレーム（試料）
１６１                      ダイパッド
１６１Ａ                    吊りリード
１６２                      インナーリード
１６７                      連結部
１６８                      位置決めマーク
１７０                      試料台
１８０                      画像処理部
１９０                      テレビモニター
５１０                      リードフレーム
５１１                      ダイパッド
５１１Ａ                    吊りリード
５１２                      インナーリード
５１７                      連結部
５２０                      ポリイミドテープ
【図１】
0003655046.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003655046.tif 000006
【図６】
0003655046.tif 000007