(57)【要約】【課題】互いに対向するように接合されたリードフレームの形状を検査可能なリードフレーム形状検査装置およびリードフレーム間距離方法を提供する。【解決手段】リードフレーム形状検査装置は、第１リードフレームに接着された発光素子と第２リードフレームに接着された受光素子とが対向したペアを構成しつつ水平面内縦方向および水平面内横方向に２次元的に配置されたリードフレーム接合体を含む。リードフレーム形状検査装置は、可視光を放出可能な光源部と、前記リードフレーム接合体に向けて可視光を折り曲げる第１ミラー部と、リードフレーム接合体を透過した可視光を折り曲げる第２ミラー部と、第２ミラー部により折り曲げられた可視光を受光し、透過画像を撮像する撮像部と、リードフレーム接合体の２つの水平面内間隙部に、第１ミラー部と第２ミラー部とをそれぞれ挿入し、かつ水平面内縦方向にピッチ送り可能な第１搬送部と、を備える。【選択図】図１
2015152510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１リードフレームに接着された発光素子と第２リードフレームに接着された受光素子とが対向したペアを構成しつつ水平面内縦方向および水平面内横方向に２次元的に配置されたリードフレーム接合体を含むリードフレーム形状検査装置であって、
可視光を放出可能な光源部と、
前記リードフレーム接合体に向けて前記可視光を折り曲げる第１ミラー部と、
前記リードフレーム接合体を透過した前記可視光を折り曲げる第２ミラー部と、
前記第２ミラー部により折り曲げられた前記可視光を受光し、透過画像を撮像する撮像部と、
前記リードフレーム接合体の２つの水平面内間隙部に、前記第１ミラー部と前記第２ミラー部とをそれぞれ挿入し、かつ水平面内縦方向にピッチ送り可能な第１搬送部と、  
を備えたリードフレーム形状検査装置。
【請求項２】
前記第１搬送部は、前記リードフレーム接合体を水平面内横方向にピッチ送り可能な請求項１記載のリードフレーム形状検査装置。
【請求項３】
前記リードフレーム接合体の水平面内横方向に、前記撮像部をピッチ送り可能な第２搬送部をさらに備えた請求項１記載のリードフレーム形状検査装置。  
【請求項４】
前記透過画像に対して画像処理可能な画像処理部をさらに備えた請求項１〜３のいずれか１つに記載のリードフレーム形状検査装置。
【請求項５】
前記画像処理部は、前記第１リードフレームと前記第２リードフレームとの間の距離を測定し、前記距離が所定の範囲の外である場合には規格外と判定する請求項４記載のリードフレーム形状検査装置。
【請求項６】
第１リードフレームに接着された発光素子と第２リードフレームに接着された受光素子とが対向したペアを構成しつつ縦方向およぶ横方向に２次元的に配置されたリードフレーム接合体のリードフレーム間距離の測定方法であって、
縦方向に前記リードフレーム接合体をピッチ送りし、前記リードフレーム接合体の２つの水平面内間隙部に、前記第１ミラー部と、前記第２ミラー部と、をそれぞれ挿入し、
前記第１ミラー部で折り曲げられた可視光を前記リードフレーム接合体に向けて照射し、前記リードフレーム接合体を透過した前記可視光を前記第２ミラー部により前記撮像部に向けて折り曲げ、前記撮像部で撮像した透視画像から、前記ペアに対して前記第１リードフレームと前記第２リードフレームとの間の距離を測定する、リードフレーム間距離の測定方法。
【請求項７】
前記撮像部を固定したままで前記リードフレーム接合体を水平面内横方向にピッチ送りし、水平面内横方向に配置されたペアに対して前記距離を測定する請求項６記載のリードフレーム間距離の測定方法。
【請求項８】
水平面内横方向に撮像部をピッチ送りし、水平面内横方向に配列された前記ペアに対応する前記距離を測定する請求項６記載のリードフレーム間距離の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、リードフレーム形状検査装置およびリードフレーム間距離測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ふたつのリードフレームを組み合わせた半導体装置がある。例えば、光結合装置は、発光素子が接着されたリードフレームと、受光素子が接着されたリードフレームと、を対向させた状態で接合した構造を有する。
【０００３】
もし、互いに対向する発光素子と受光素子との距離が変化すると、光結合装置の特性が変化する。
【０００４】
リードフレームを多数個取りとすると、光結合装置の生産性を高めることができる。但し、リードフレーム内で発光素子と受光素子との間の距離の変動が大きいと、光結合装置の特性の変化が大きくなる。
【０００５】
リードフレームから個々に分離した光結合装置を、個別に全数検査すると良品選別が可能となるが生産性が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２０１０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
互いに対向するように接合されたリードフレームの形状を検査可能なリードフレーム形状検査装置およびリードフレーム間距離方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態のリードフレーム形状検査装置は、第１リードフレームに接着された発光素子と第２リードフレームに接着された受光素子とが対向したペアを構成しつつ水平面内縦方向および水平面内横方向に２次元的に配置されたリードフレーム接合体を含む。リードフレーム形状検査装置は、可視光を放出可能な光源部と、前記リードフレーム接合体に向けて前記可視光を折り曲げる第１ミラー部と、前記リードフレーム接合体を透過した前記可視光を折り曲げる第２ミラー部と、前記第２ミラー部により折り曲げられた前記可視光を受光し、透過画像を撮像する撮像部と、前記リードフレーム接合体の２つの水平面内間隙部に、前記第１ミラー部と前記第２ミラー部とをそれぞれ挿入し、かつ水平面内縦方向にピッチ送り可能な第１搬送部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態にかかるリードフレーム形状検査装置の構成図である。
【図２】図２（ａ）はリードフレーム接合体を構成する第１リードフレームの模式平面図、図２（ｂ）は単位領域Ｕの模式平面図、図２（ｃ）はＡ−Ａ線に沿った模式断面図、である。
【図３】図３（ａ）はリードフレーム接合体を構成する第２リードフレームの模式平面図、図３（ｂ）は単位領域Ｕの模式平面図、図３（ｃ）はＢ−Ｂ線に沿った模式断面図、である。
【図４】図４（ａ）は第１の実施形態にかかるリードフレーム形状検査装置を用いるリードフレーム間距離測定方法を説明する模式平面図、図４（ｂ）はＣ−Ｃ線に沿った模式断面図、である。
【図５】図５（ａ）はリードフレーム接合体の模式正面図、図５（ｂ）は本実施形態にかかるリードフレーム形状検査装置による透視画像、である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図１は、第１の実施形態にかかるリードフレーム形状検査装置の構成図である。
リードフレーム形状検査装置は、第１リードフレーム１２に接着された発光素子８０と第２リードフレーム１４に接着された受光素子８２とが対向したペアを構成しつつ水平面内縦方向および水平面内横方向に２次元的に配置されたリードフレーム接合体１０を含む。
【００１１】
リードフレーム形状検査装置は、光源部４０と、第１ミラー部３０と、第２ミラー部３２と、撮像部５０と、第１搬送部９０と、第２搬送部９２と、を有する。
【００１２】
光源部４０は、可視光ＶＬ１を放出可能であり、たとえば、バックライト発光装置などを含むことができる。バックライト発光装置は、ＬＥＤ(Light  Emitting  Diode)やＬＤ（Laser Diode)などの発光素子からの放出光や波長変換光、またはこれらの混合光を、導光板により導光したり拡散板で散乱させるなどして可視光（白色光を含む）を放出する。
【００１３】
第１ミラー部３０は、リードフレーム接合体１０に向けて可視光ＶＬ１を折り曲げる。また、第２ミラー部３２は、リードフレーム接合体１０を透過した可視光ＶＬ１を撮像部５０に向けて折り曲げる。第１ミラー部３０および第２ミラー部３２は、誘電体多層膜などからなる高反射膜などとすることができる。また、その形状は、平板形状またはプリズム形状などとすることができる。
【００１４】
撮像部５０は、第２ミラー部３２により折り曲げられた可視光ＶＬ２を受光する。また、撮像部５０は、たとえば、ＣＣＤカメラなどとすることができる。第１ミラー部３０や第２ミラー部３２をプリズム形状とすると、折り曲げ角度を９０度にし、光学系を小型にすることが容易となる。なお、撮像部５０をステージ７０に配設すると、たとえばＸＹ面内で駆動可能となる。
【００１５】
第１搬送部９０は、リードフレーム接合体１０をＸＺ面内で移動可能である。第１ミラー部３０と、第２ミラー部３２と、の間に、リードフレーム接合体１０に設けられ、発光素子／受光素子のペアで構成された光結合構造部が挿入される。また、第１搬送部９０は、リードフレーム接合体１０を、Ｘ方向にピッチ送り可能である。
【００１６】
リードフレーム形状検査装置は、撮像部５０で撮像された透過画像情報ＩＭに対して画像処理可能な画像処理部６０をさらに有することができる。
【００１７】
また、リードフレーム形状検査装置は、リードフレーム接合体１０のＹ方向に、撮像部５０をピッチ送り可能な第２搬送部９２をさらに有することができる。このようにすると、リードフレーム接合体１０をＹ方向にピッチ送りする工程が省略できて、処理時間を短縮できる。
【００１８】
第１搬送部９０や第２搬送部９２は、モーターなどを含むリードフレーム送り機構を有することができる。
【００１９】
図２（ａ）はリードフレーム接合体を構成する第１リードフレームの模式平面図、図２（ｂ）は単位領域Ｕの模式平面図、図２（ｃ）はＡ−Ａ線に沿った模式断面図、である。
第１リードフレーム１２は、ダイパッド部１２ａ、リード部１２ｂ、内枠部１２ｃ、外枠部１２ｄ、が設けられる。ダイパッド部１２ａには、ＬＥＤなどの発光素子８０が接着される。
【００２０】
１枚の第１リードフレーム１２は、たとえば、Ｘ（縦）方向に１０列、Ｙ（横）方向に１０行、などの単位領域Ｕを含み、取り数を１００などとすることができる。また、図２（ｃ）に表すように、ダイパッド部１２ａに接続するリード部１２ｂは、上方へ向かって折り曲げられ、受光素子との間に間隙部を設ける。
【００２１】
図３（ａ）はリードフレーム接合体を構成する第２リードフレームの模式平面図、図３（ｂ）は単位領域Ｕの模式平面図、図３（ｃ）はＢ−Ｂ線に沿った模式断面図、である。
第２リードフレーム１４は、ダイパッド部１４ａ、リード部１４ｂ、内枠部１４ｃ、外枠部１４ｄ、が設けられる。ダイパッド部１４ａには、フォトダイオードなどの受光素子８２が接着される。
【００２２】
１枚の第２リードフレーム１４は、たとえば、Ｘ方向に１０列、Ｙ方向に１０行、などの単位領域Ｕを含み、取り数を１００などとすることができる。また、図３（ｃ）に表すように、ダイパッド部１４ａは、下方へ向かって折り曲げられ、発光素子との間に間隙部を設ける。
【００２３】
第１リードフレーム１２のダイパッド部１２ａに接着された発光素子８０（発光中心Ｏｔ）と、第２リードフレーム１４のダイパッド部１４ａに接着された受光素子８２（受光中心Ｏｒ）と、が互いに対向するように、かつ上方からみて発光中心Ｏｔと受光中心Ｏｒとが一致するように、第１リードフレーム１２と第２リードフレーム１４とを重ね合わせる。このため、第１リードフレーム１２のダイパッド部１２ａと第２リードフレーム１４のダイパッド部１４ａとの間には、垂直方向間隙部１６を生じる。なお、貫通孔１２ｅ、１４ｅなどを設けると、マガジンなどに収納することが容易になる。
【００２４】
図４（ａ）は第１の実施形態にかかるリードフレーム形状検査装置を用いるリードフレーム間距離測定方法を説明する模式平面図、図４（ｂ）はＣ−Ｃ線に沿った模式断面図、である。
リードフレーム接合体１０は、第１リードフレーム１２に接着された発光素子８０と第２リードフレーム１４に接着された受光素子８２とが対向したペアを含む光結合構造部を構成するように、第１リードフレーム１２と第２リードフレーム１４とを、金属接合など行うことにより形成される。金属接合は、ＹＡＧレーザー溶接、抵抗溶接、銀ロウ付けなどを用い、２つのリードフレームの外枠部１２ｄと１４ｄとを接合する。
【００２５】
このようにすると、リードフレーム接合体１０の内枠部１０ｃの間には水平面内間隙部１８を設けることができる。２つの水平面内間隙部１８の間には発光素子８０と受光素子８２とが対向するペアが形成されるように、上下リードフレーム間に垂直方向間隙部１６を生じる。
【００２６】
まず、Ｘ方向にリードフレーム接合体１０をピッチ（Ｐｘ）送りし、Ｘ方向にリードフレーム接合体１０の２つの水平面内間隙部１８に、第１ミラー部３０と、第２ミラー部３２と、をそれぞれ挿入する。発光素子８０のチップサイズは、たとえば、３００μｍ×３００μｍなどと小さくできるので、可視光ＶＬ１の広がり角は小さくてよい。
【００２７】
このため、第１ミラー部３０および第２ミラー部３２のサイズは、たとえば、プリズムの一辺が２ｍｍ、Ｙ方向に沿った長さは５０ｍｍなどと小さくでき、リードフレーム接合体１０のサイズを縮小できる。
【００２８】
Ｘ方向にリードフレーム接合体１０をピッチ（Ｐｘ）送りする場合、第１搬送部９０により、リードフレーム接合体１０を、まず上下方向に移動し（Ｍ１）、Ｘ方向に沿って水平移動し（Ｍ２＝Ｐｘ）、さらにもとの上下位置に戻す（Ｍ３）。
【００２９】
Ｙ方向にリードフレーム接合体１０をピッチ（Ｐｙ）送りする場合、リードフレーム接合体１０を移動せずに、第２搬送部９２により、ステージ７０などに配設された撮像部５０を移動することができる。第１ミラー部３０、第２ミラー部３２、および光源部４０のＹ方向の長さは、リードフレーム接合体１０のＹ方向の長さに合わせることにより、リードフレーム接合体１０をＹ方向にピッチ送りする工程が省略できて、処理時間を短縮できる。
【００３０】
第１ミラー部３０で折り曲げられた可視光ＶＬ１をリードフレーム接合体１０に向けて照射し、リードフレーム接合体１０を透過した可視光ＶＬ２を第２ミラー部３２により撮像部５０に向けて折り曲げ、撮像部５０で撮像した透過画像情報ＩＭ から、ペアに対して第１リードフレーム１２と第２リードフレーム１４との間の距離ＴＦを測定する。なお、撮像部５０からの透過画像を、画像処理部６０で画像処理することにより、リードフレーム間距離ＴＦの測定が短時間にでき、規格外であるとの自動判定ができる。
【００３１】
第１の実施形態のリードフレーム形状検査装置による透過画像情報ＩＭから、ワイヤ形状の変形、樹脂層の形状、異物の有無などの検査が可能である。このため、光結合装置の品質を高めることができる。
【００３２】
図５（ａ）はリードフレーム接合体の模式正面図、図５（ｂ）は本実施形態にかかるリードフレーム形状検査装置による透過画像である。
図５（ａ）に表す模式正面図におけるリードフレーム接合体１０におけるリードフレーム間距離ＴＦは、たとえば、第１リードフレーム１２と第２リードフレーム１４との外寸とすることができる。図５（ｂ）に表す透過画像は、図５（ａ）に表す正面図にほぼ対応している。画像処理によりリードフレーム接合体１０のリードフレーム間距離ＴＦは、たとえば、測定誤差５μｍ以内で測定できる。
【００３３】
発光素子８０と受光素子８２とが対向し光結合装置（光結合型絶縁回路、フォトカプラー、フォトリレー等を含む）では、リードフレーム間距離ＴＦが、要求範囲よりも大きくなると、発光素子８０と受光素子８２との距離が大となる。このため、受光領域が広がり（光路が長くなる）、スイッチング時間が長くなる。もし、全数検査をしないと、リードフレーム間距離ＴＦがばらつき、スイッチング応答特性が規格外である光結合装置が含まれることになる。抜き取り検査ではこれらの規格外品を除くことは困難である。このため、リードフレーム接合体１０をモールドにより成型し、個々の装置に分離したのち、個別に全数検査する工程を追加する必要がある。
【００３４】
本実施形態のリードフレーム形状検査装置では、モールドによる成型工程を行う前に、リードフレーム接合体１０のリードフレーム間距離ＴＦを自動的に全数検査可能である。このため、リードフレーム状態で、規格外であることを判定でき、規格外品が流出することを防ぐことが可能である。
【００３５】
本実施形態のリードフレーム形状検査装置は、リードフレーム接合体の形状の撮像する。このため、透視画像情報ＩＭにより形状不良の判定が容易である。さらに、画像処理部を有することにより、形状不良を短時間で自動判定できる。この結果、たとえば、光結合装置を含む光半導体装置の品質を高めることが容易となる。また、本実施形態のリードフレーム間距離測定方法によれば、光結合装置のリードフレーム間距離を精度よく測定できる。このため、光結合装置製品の特性分布を改善できる。
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
１０  リードフレーム接合体、１２  第１リードフレーム、１４  第２リードフレーム、１２ａ、１４ａ  ダイパッド部、１２ｂ、１４ｂ  リード部、１２ｃ、１４ｃ  内枠部、１２ｄ、１４ｄ  外枠部、１６  垂直方向間隙部、１８  水平面内間隙部、３０  第１ミラー部、３２  第２ミラー部、４０  光源部、５０  撮像部、６０  画像処理部、８０  発光素子、８２  受光素子、９０  第１搬送部、９２  第２搬送部、ＶＬ１  可視光（照射光）、ＶＬ２  可視光（透過光）、ＩＭ  透過画像情報、ＴＦ  リードフレーム間距離  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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