(57)【要約】【課題】少量多品種の半導体装置の製造工程に対応したモールド工程の自動化を実現できる技術を提供する。【解決手段】モールド装置内においてモータ駆動で動作するフレーム供給ユニットＦＳＵ、リードフレーム搬送ユニット、およびモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４等の部材は、リードフレーム１の寸法に合わせた動作量となるように、予め設定されたデータによってモータの駆動量を制御する。また、リードフレーム１の品種が変わった際には、そのデータを読み込んでモータの駆動量を自動的に切り替える。【選択図】図１７
2008028189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の基材に対して樹脂封止を施すモールド装置を用い、以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）前記基材に半導体チップを搭載する工程；
（ｂ）前記半導体チップが搭載された前記基材を前記モールド装置内のモールドプレス治具へ搬送する工程；
（ｃ）封止用樹脂となるタブレットを前記モールドプレス治具へ搬送する工程；
（ｄ）前記モールドプレス治具において前記タブレットをプレスし、前記封止用樹脂で前記半導体チップを封止する工程；
（ｅ）前記（ｄ）工程後、前記モールドプレス治具から前記基材を搬出する工程、
ここで、前記モールド装置は、複数種の前記タブレットを種類別に保管する複数のタブレット保管手段と、１つの成型金型を備えた複数の前記モールドプレス治具とを備え、
前記１つの成型金型は、１つの前記基材が投入できる構造を有し、
前記基材、前記複数のタブレット保管手段および前記複数のモールドプレス治具には、それぞれ製造する品種を示す識別記号が付与され、
前記（ｂ）工程においては、前記基材の前記識別記号を読み取り、対応する前記識別記号が付与されている前記モールドプレス治具へ前記基材を搬送し、
前記（ｃ）工程においては、前記（ｂ）工程で前記基材から読み取った前記識別記号に対応する前記識別記号が付与されている前記タブレット保管手段から前記タブレットを取り出して、対応する前記識別記号が付与されている前記モールドプレス治具へ供給する。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記複数のタブレット保管手段は、内部を前記タブレットの品質を保つことのできる第１の温度で保持する。
【請求項３】
請求項２記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１の温度は、１０℃〜２０℃である。
【請求項４】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールドプレス治具が備える前記成型金型は、他種の前記成型金型と交換できる。
【請求項５】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールド装置が備える複数の前記モールドプレス治具は、個別に稼動させることができる。
【請求項６】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールド装置には、前記基材の搬送時の前記モールド装置内での移動量が前記識別記号毎に予め登録され、
前記（ｂ）工程では、読み取った前記基材の前記識別記号に対応する前記移動量で、前記基材を前記モールドプレス治具へ搬送する。
【請求項７】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールド装置には、前記識別記号に対応する前記モールドプレス治具の動作量が前記識別記号毎に予め登録され、
前記モールドプレス治具は、付与された前記識別記号に対応する前記動作量で動作する。
【請求項８】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールド装置は、４台の前記モールドプレス治具を備えている。
【請求項９】
複数種の基材に対して樹脂封止を施すモールド装置を用い、以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）前記基材に半導体チップを搭載する工程；
（ｂ）前記半導体チップが搭載された前記基材を前記モールド装置内のモールドプレス治具へ搬送する工程；
（ｃ）封止用樹脂となるタブレットを前記モールドプレス治具へ搬送する工程；
（ｄ）前記モールドプレス治具において前記タブレットをプレスし、前記封止用樹脂で前記半導体チップを封止する工程；
（ｅ）前記（ｄ）工程後、前記モールドプレス治具から前記基材を搬出する工程、
ここで、前記モールド装置は、複数種の前記タブレットを種類別に保管する複数のタブレット保管手段と、１つの成型金型を備えた複数の前記モールドプレス治具と、前記タブレットを保持して前記モールドプレス治具へ供給する複数のタブレット搬送治具とを備え、
前記複数種のタブレットは、同じ第１の平面サイズを有し、
前記１つの成型金型は、１つの前記基材が投入できる構造を有し、
前記基材、前記複数のタブレット保管手段、前記複数のモールドプレス治具および前記複数のタブレット搬送治具には、それぞれ製造する品種を示す識別記号が付与され、
前記（ｂ）工程においては、前記基材の前記識別記号を読み取り、対応する前記識別記号が付与されている前記モールドプレス治具へ前記基材を搬送し、
前記（ｃ）工程においては、前記（ｂ）工程で前記基材から読み取った前記識別記号に対応する前記識別記号が付与されている前記タブレット保管手段から前記タブレットを取り出して、対応する前記識別記号が付与されている前記タブレット搬送治具へ前記タブレットを供給し、前記タブレットを保持した前記タブレット搬送治具を対応する前記識別記号が付与されている前記モールドプレス治具へ搬送する。
【請求項１０】
請求項９記載の半導体装置の製造方法において、
前記複数のタブレット保管手段は、内部を前記タブレットの品質を保つことのできる第１の温度で保持する。
【請求項１１】
請求項１０記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１の温度は、１０℃〜２０℃である。
【請求項１２】
請求項９記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールドプレス治具が備える前記成型金型は、他種の前記成型金型と交換できる。
【請求項１３】
請求項９記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールド装置が備える複数の前記モールドプレス治具は、個別に稼動させることができる。
【請求項１４】
請求項９記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールド装置には、前記基材の搬送時の前記モールド装置内での移動量が前記識別記号毎に予め登録され、
前記（ｂ）工程では、読み取った前記基材の前記識別記号に対応する前記移動量で、前記基材を前記モールドプレス治具へ搬送する。
【請求項１５】
請求項９記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールド装置には、前記識別記号に対応する前記モールドプレス治具の動作量が前記識別記号毎に予め登録され、
前記モールドプレス治具は、付与された前記識別記号に対応する前記動作量で動作する。
【請求項１６】
請求項９記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールド装置は、４台の前記モールドプレス治具を備えている。
【請求項１７】
複数種の基材に対して樹脂封止を施すモールド装置を用い、以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）前記基材に半導体チップを搭載する工程；
（ｂ）前記半導体チップが搭載された前記基材を前記モールド装置内のモールドプレス治具へ搬送する工程；
（ｃ）封止用樹脂となるタブレットを前記モールドプレス治具へ搬送する工程；
（ｄ）前記モールドプレス治具において前記タブレットをプレスし、前記封止用樹脂で前記半導体チップを封止する工程；
（ｅ）前記（ｄ）工程後、前記モールドプレス治具から前記基材を搬出する工程、
ここで、前記モールド装置は、同一種の前記タブレットを複数保管するタブレット保管手段と、１つの成型金型を備えた複数の前記モールドプレス治具とを備え、
前記１つの成型金型は、１つの前記基材が投入できる構造を有し、
前記基材および前記複数のモールドプレス治具には、それぞれ製造する品種を示す識別記号が付与され、
前記（ｂ）工程においては、前記基材の前記識別記号を読み取り、対応する前記識別記号が付与されている前記モールドプレス治具へ前記基材を搬送し、
前記（ｃ）工程においては、前記（ｂ）工程で前記基材から読み取った前記識別記号に対応する個数の前記タブレットを前記タブレット保管手段から取り出して、対応する前記識別記号が付与されている前記モールドプレス治具へ供給する。
【請求項１８】
請求項１７記載の半導体装置の製造方法において、
前記複数のタブレット保管手段は、内部を前記タブレットの品質を保つことのできる第１の温度で保持する。
【請求項１９】
請求項１８記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１の温度は、１０℃〜２０℃である。
【請求項２０】
請求項１７記載の半導体装置の製造方法において、
前記複数のモールドプレス治具は、前記タブレットが供給される複数のポットを備え、
前記（ｃ）工程では、前記成型金型のキャビティとつながっていない前記ポットへは前記タブレットを供給しない。
【請求項２１】
請求項１７記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールド装置が備える複数の前記モールドプレス治具は、個別に稼動させることができる。
【請求項２２】
請求項１７記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールド装置には、前記基材の搬送時の前記モールド装置内での移動量が前記識別記号毎に予め登録され、
前記（ｂ）工程では、読み取った前記基材の前記識別記号に対応する前記移動量で、前記基材を前記モールドプレス治具へ搬送する。
【請求項２３】
請求項１７記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールド装置には、前記識別記号に対応する前記モールドプレス治具の動作量が前記識別記号毎に予め登録され、
前記モールドプレス治具は、付与された前記識別記号に対応する前記動作量で動作する。
【請求項２４】
請求項１７記載の半導体装置の製造方法において、
前記モールド装置は、４台の前記モールドプレス治具を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、リードフレーム等の実装基板に搭載された半導体チップ等の電子部品を樹脂により封止するモールド工程に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
日本特開２００３−９２３０５号公報（特許文献１）には、リードフレーム供給機構ユニット、樹脂材料供給機構ユニット、および成型品切断機構ユニット等を成型装置に着脱自在に装設することにより、樹脂封止成型装置の生産性を向上させる技術が開示されている。
【０００３】
日本特開２００４−２６６１５３号公報（特許文献２）には、異種の基板に搭載した異種の半導体チップを各種形状の封止用樹脂材で同時に樹脂封止形成できるようにして、完全異種製品を同時に生産できるだけでなく、生産効率が高く、需要の変化に迅速に対応できる樹脂封止成型装置が開示されている。
【０００４】
日本特開平７−３２４１５号公報（特許文献３）には、電子部品を樹脂封止成型する最小構成単位の組み合わせから構成された樹脂封止成型装置におけるモールディングユニットに対して、他のモールディングユニットを着脱自在の状態で追加して組み合わせることによって、金型自体を大型化することなく、異なる種類の製品を同時に成型する樹脂封止成型装置が開示されている。
【０００５】
日本特開平９−１４１６８５号公報（特許文献４）には、樹脂タブレットの保管場所の温度管理を厳格に行うことが可能な樹脂タブレットの温度管理機構を備えた樹脂モールド装置が開示されている。
【０００６】
日本特開平７−２６３４７３号公報（特許文献５）には、モールドする樹脂を保管するレジン保管手段を備えた半導体モールド装置において、レジン保管手段内の樹脂の温度を調整する手段を半導体モールド装置本体に備えることで、半導体モールド時にボイドやワイヤの流れの発生を防止する技術が開示されている。
【０００７】
日本特開平７−３２４１４号公報（特許文献６）には、電子部品を樹脂封止成型する最小構成単位の組み合わせから構成された樹脂封止成型装置におけるモールディングユニットに対して、他のモールディングユニットを適宜追加して、金型自体を大型化することなく簡易に多量生産用に対応することを可能とした樹脂封止成型装置が開示されている。
【０００８】
日本特開平８−１９７５７１号公報（特許文献７）には、複数のモールディングユニットを配設した電子部品の樹脂封止成型装置におけるいずれかのモールディングユニットの稼動を停止させてその保守作業等を行う時に、それ以外のモールディングユニットによる成型品の生産を継続しながら、停止させた前記モールディングユニットの保守作業等を行えるようにした樹脂封止成型装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−９２３０５号公報
【特許文献２】特開２００４−２６６１５３号公報
【特許文献３】特開平７−３２４１５号公報
【特許文献４】特開平９−１４１６８５号公報
【特許文献５】特開平７−２６３４７３号公報
【特許文献６】特開平７−３２４１４号公報
【特許文献７】特開平８−１９７５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
半導体装置の製造工程におけるモールド工程は、半導体チップ（以下、単にチップと記す）等の電子部品が搭載されたリードフレームや配線基板の基材を成型金型に収容した後、成型金型のキャビティ内に樹脂を流すことで、電子部品を覆い保護する樹脂封止体を成型する工程である。
【００１０】
本発明者らは、少量多品種のモールド製品（半導体装置）の生産に容易に対応できるモールド装置について検討している。少量多品種のモールド製品を生産するに当たっては、
（ａ）電子部品が搭載された基材のサイズ（幅および長さ等）、
（ｂ）使用する樹脂の質量、
（ｃ）使用する樹脂の仕様、
（ｄ）１つの基材当たりの製品取得数、
（ｅ）１つの基材当たりの製品取得数が異なることに起因する樹脂の流路、
（ｆ）モールド時の条件、
が異なるために、原則的には既存の量産用モールド装置もしくは１つのフレーム用のモールド装置を用いてモールドを行っている。また、基本的に少量生産であることから、モールド時の生産数（モールドショット数）が約１０ショット〜１００ショットと変動する。
【００１１】
本発明者らが検討したところ、既存のモールド装置では、少量多品種生産に際して、上記（ａ）〜（ｆ）のモールド工程時の条件をすべて満たすことができないことから、モールド処理を自動では行わずに手動で行っている。仮に、自動で行う場合でも、モールド装置の搬送機構部をモールド処理が施される製品毎に切り替える必要があり、この切り替え作業や切り替え後の調整作業に時間を要することになってしまう。従って、その搬送機構部の切り替え作業時間の低減、切り替え作業後の調整作業時間の省略、および搬送機構部を切り替える切り替えユニットへの投資費用の低減を目的とすると、製品毎の成型金型のみに費用を投資し、手作業でモールド処理を行うことになってしまう。
【００１２】
しかしながら、少量多品種生産の場合には、製品を短期間で開発し、安価で生産することを求められることが多い。そのため、上記のような手作業でのモールド処理では、生産効率が低下してしまう課題が存在する。
【００１３】
また、既存のモールド装置においては、生産効率向上の観点から複数の基材に対して一度にモールドを行う構造となっている成型金型が多くなっている。このような成型金型は、最少でも２つの基材に対して一度にモールドを行う構造となることから、成型金型自体の製作費用が高くなってしまう課題が存在する。
【００１４】
また、モールド装置の保守担当者がモールド工程以外の工程の担当もしているような場合に、モールド工程を自動で行おうとすると、少量多品種生産に対応するための搬送機構部の切り替え作業および切り替え後の調整作業に時間を割けなくなってしまう課題が存在する。
【００１５】
また、少量多品種生産に対応したモールド工程の自動化を実現するために、搬送機構部を切り替える切り替えユニットを製作する場合には、膨大な費用が必要となってしまう課題が存在する。
【００１６】
本発明に開示された一つの目的は、少量多品種の半導体装置の製造工程に対応したモールド工程の自動化を実現できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
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。
【００１８】
１．本発明による半導体装置の製造方法は、複数種の基材に対して樹脂封止を施すモールド装置を用い、以下の工程を含む：
（ａ）前記基材に半導体チップを搭載する工程；
（ｂ）前記半導体チップが搭載された前記基材を前記モールド装置内のモールドプレス治具へ搬送する工程；
（ｃ）封止用樹脂となるタブレットを前記モールドプレス治具へ搬送する工程；
（ｄ）前記モールドプレス治具において前記タブレットをプレスし、前記封止用樹脂で前記半導体チップを封止する工程；
（ｅ）前記（ｄ）工程後、前記モールドプレス治具から前記基材を搬出する工程、
ここで、前記モールド装置は、複数種の前記タブレットを種類別に保管する複数のタブレット保管手段と、１つの成型金型を備えた複数の前記モールドプレス治具とを備え、
前記１つの成型金型は、１つの前記基材が投入できる構造を有し、
前記基材、前記複数のタブレット保管手段および前記複数のモールドプレス治具には、それぞれ製造する品種を示す識別記号が付与され、
前記（ｂ）工程においては、前記基材の前記識別記号を読み取り、対応する前記識別記号が付与されている前記モールドプレス治具へ前記基材を搬送し、
前記（ｃ）工程においては、前記（ｂ）工程で前記基材から読み取った前記識別記号に対応する前記識別記号が付与されている前記タブレット保管手段から前記タブレットを取り出して、対応する前記識別記号が付与されている前記モールドプレス治具へ供給する。
【００１９】
２．また、本発明による半導体装置の製造方法は、複数種の基材に対して樹脂封止を施すモールド装置を用い、以下の工程を含む：
（ａ）前記基材に半導体チップを搭載する工程；
（ｂ）前記半導体チップが搭載された前記基材を前記モールド装置内のモールドプレス治具へ搬送する工程；
（ｃ）封止用樹脂となるタブレットを前記モールドプレス治具へ搬送する工程；
（ｄ）前記モールドプレス治具において前記タブレットをプレスし、前記封止用樹脂で前記半導体チップを封止する工程；
（ｅ）前記（ｄ）工程後、前記モールドプレス治具から前記基材を搬出する工程、
ここで、前記モールド装置は、複数種の前記タブレットを種類別に保管する複数のタブレット保管手段と、１つの成型金型を備えた複数の前記モールドプレス治具と、前記タブレットを保持して前記モールドプレス治具へ供給する複数のタブレット搬送治具とを備え、
前記複数種のタブレットは、同じ第１の平面サイズを有し、
前記１つの成型金型は、１つの前記基材が投入できる構造を有し、
前記基材、前記複数のタブレット保管手段、前記複数のモールドプレス治具および前記複数のタブレット搬送治具には、それぞれ製造する品種を示す識別記号が付与され、
前記（ｂ）工程においては、前記基材の前記識別記号を読み取り、対応する前記識別記号が付与されている前記モールドプレス治具へ前記基材を搬送し、
前記（ｃ）工程においては、前記（ｂ）工程で前記基材から読み取った前記識別記号に対応する前記識別記号が付与されている前記タブレット保管手段から前記タブレットを取り出して、対応する前記識別記号が付与されている前記タブレット搬送治具へ前記タブレットを供給し、前記タブレットを保持した前記タブレット搬送治具を対応する前記識別記号が付与されている前記モールドプレス治具へ搬送する。
【００２０】
３．また、本発明による半導体装置の製造方法は、複数種の基材に対して樹脂封止を施すモールド装置を用い、以下の工程を含む：
（ａ）前記基材に半導体チップを搭載する工程；
（ｂ）前記半導体チップが搭載された前記基材を前記モールド装置内のモールドプレス治具へ搬送する工程；
（ｃ）封止用樹脂となるタブレットを前記モールドプレス治具へ搬送する工程；
（ｄ）前記モールドプレス治具において前記タブレットをプレスし、前記封止用樹脂で前記半導体チップを封止する工程；
（ｅ）前記（ｄ）工程後、前記モールドプレス治具から前記基材を搬出する工程、
ここで、前記モールド装置は、同一種の前記タブレットを複数保管するタブレット保管手段と、１つの成型金型を備えた複数の前記モールドプレス治具とを備え、
前記１つの成型金型は、１つの前記基材が投入できる構造を有し、
前記基材および前記複数のモールドプレス治具には、それぞれ製造する品種を示す識別記号が付与され、
前記（ｂ）工程においては、前記基材の前記識別記号を読み取り、対応する前記識別記号が付与されている前記モールドプレス治具へ前記基材を搬送し、
前記（ｃ）工程においては、前記（ｂ）工程で前記基材から読み取った前記識別記号に対応する個数の前記タブレットを前記タブレット保管手段から取り出して、対応する前記識別記号が付与されている前記モールドプレス治具へ供給する。
【発明の効果】
【００２１】
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以下のとおりである。
【００２２】
（１）モールド装置内の各部材の動作量がリードフレーム（基材）の寸法に合わせた動作量となるように、予め設定されたデータによってそれら部材を動作させるモータの駆動量を制御し、リードフレームの品種が変わった際には、そのデータを読み込んでモータの駆動量を自動的に切り替える。それにより、リードフレームの品種が変わった場合でも、モールド装置内の各部材は、そのまま用いることが可能となる。すなわち、少量多品種の半導体装置の製造工程に対応したモールド工程の自動化を実現することができる。
【００２３】
（２）リードフレームの品種が変わった場合でも、モールド装置内の各部材はそのまま用いることができ、それら部材を動作させるモータの駆動量が自動的に切り替わるので、リードフレームの品種に合わせてそれら部材を交換する作業を省略することができる。また、そのモータの駆動量が自動的に切り替わることから、リードフレームの品種が変わった際のそれら部材の微調整も省略することができる。それにより、少量多品種の半導体装置の製造のＴＡＴを短縮することができる。
【００２４】
（３）モールド工程を保守担当者の手を介することなく自動で行うことから、モールド装置内におけるリードフレームの搬送を安定させることができるので、半導体装置の製造歩留まり向上を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本願発明を詳細に説明する前に、本願における用語の意味を説明すると次の通りである。
【００２６】
ウエハとは、半導体素子または集積回路の製造に用いる単結晶シリコン基板（一般にほぼ平面円形状）、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板、エピタキシャル基板、サファイア基板、ガラス基板、その他の絶縁、反絶縁または半導体基板等並びにそれらの複合的基板をいう。また、本願において半導体装置というときは、シリコンウエハやサファイア基板等の半導体または絶縁体基板上に作られるものだけでなく、特に、そうでない旨明示された場合を除き、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）およびＳＴＮ（Super-Twisted-Nematic）液晶等のようなガラス等の他の絶縁基板上に作られるもの等も含むものとする。
【００２７】
デバイス面もしくは素子形成面とは、ウエハの主面であって、その面にリソグラフィにより、複数のチップ領域に対応するデバイスパターンが形成される面をいう。
【００２８】
多層配線基板とは、樹脂材料から形成されたベース基材の表面に銅等の金属箔からなる配線材料を接着したものを複数層積層し、各層間の配線材料をスルーホールを通じて電気的に接続し、主面にチップを実装できる構造を有した実装基板をいう。
【００２９】
モールド装置とは、熱硬化性樹脂でモールド成型を行う装置をいい、後述するモールドプレスおよび成型金型等から形成されている。
【００３０】
モールドプレスとは、熱硬化性樹脂を成型するプレスをいい、金型をクランプする型締め機構と樹脂を注入するトランスファ機構とを有する。
【００３１】
成型金型とは、モールド装置に取り付けて樹脂成型を行う金型をいい、後述するポット、プランジャ、ランナ、ゲート、キャビティおよびエジェクタ等から形成されている。
【００３２】
ポットとは、成型金型の成型材料（樹脂）の供給口をいい、ポットおよびプランジャで一対となり、ポットがシリンダの役割をし、プランジャがピストンの役割をする。
【００３３】
プランジャとは、モールド装置でポット内の成型材料をキャビティに注入し、加圧および保持する部品をいう。
【００３４】
ランナとは、モールド成型用金型でキャビティに溶融材料を流し込む経路のうち、カルからゲートまでの部分およびそこで固化した材料の部分をいう。
【００３５】
カルとは、プランジャで注入された樹脂をランナに等圧に分岐させるために金型に設けられた凹みおよび凹みに残留し固化した樹脂部分をいう。
【００３６】
ゲートとは、成型金型において溶融樹脂がキャビティに注入される注入口をいう。
【００３７】
キャビティとは、成型金型において成型品に該当する上型および下型の樹脂注入部分をいう。
【００３８】
エジェクタとは、成型品を成型金型より取り出すために金型に設けた突き出し機構または装置をいう。
【００３９】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００４０】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００４１】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、実施例等において構成要素等について、「Ａからなる」、「Ａよりなる」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。
【００４２】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００４３】
また、材料等について言及するときは、特にそうでない旨明記したとき、または、原理的または状況的にそうでないときを除き、特定した材料は主要な材料であって、副次的要素、添加物、付加要素等を排除するものではない。たとえば、シリコン部材は特に明示した場合等を除き、純粋なシリコンの場合だけでなく、添加不純物、シリコンを主要な要素とする２元、３元等の合金（たとえばＳｉＧｅ）等を含むものとする。
【００４４】
また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００４５】
また、本実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするために部分的にハッチングを付す場合がある。
【００４６】
また、本願で使用するモールド工程の詳細については、本発明者および関連する発明者等による以下の特許出願に開示されている。前記特許出願、すなわち、日本特許出願第２００４−１７３７４５号である。
【００４７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４８】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１のリードフレーム（基材）１の外形の一例を示す平面図である。図１に示すリードフレーム１は、たとえば、ＱＦＰ（Quad Flat Package）向けのマトリックス型のリードフレームである。リードフレーム１の長手方向（Ｘ軸方向）を列とし、この列の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）を行とすると、製品１つ分に該当する単位フレーム１０が６行２列に配置された構造となっている。なお、本実施の形態１におけるマトリックス型のリードフレームとは、行と列のそれぞれの中に単位フレーム１０を２つ以上有するものである。また、本実施の形態１においては、前述のＸ軸とＹ軸に直行するリードフレームの厚さ方向をＺ軸方向とする。
【００４９】
各単位フレーム１０は、タブ１１、タブ１１を囲むように設けられた多数のリード１２、半導体チップ（以下、単にチップと記す）を含む樹脂封止領域となるパッケージ領域（キャビティ部）の角部に設けられたゲート部１４Ａ、およびパッケージ領域のゲート部１４Ａと対角する角部に設けられたゲート部１４Ｂ等を含んでいる。タブ１１は、ダイボンディング工程によってチップが搭載される部分である。リード１２は、ワイヤボンディング工程によってチップ主面に設けられたパッドと電気的に接続される部分である。ゲート部１４Ａは、パッケージ領域内に樹脂を流入する際の入口となる部分である。ゲート部１４Ｂは、樹脂を流入する際に空気等を排出する部分である。また、各単位フレーム１０の間および各単位フレーム１０の周辺には、複数の孔１５やスリット１６等が設けられているが、これらは、リードフレームの位置決めのためや、樹脂の流入に伴うリードフレームの歪みを緩和するためのものである。
【００５０】
列方向に隣接する単位フレーム１０の間には、樹脂流入経路となるランナ部１３が設けられている。このランナ部１３は、複数の支持リード１３Ａからなる格子状のパターンを有するものとなっている。
【００５１】
また、図示は省略するが、リードフレーム１には、品種を表す識別記号が付与されている。
【００５２】
図２は、本実施の形態１の半導体装置の製造工程の要部を示すフローチャートである。本実施の形態１においては、図１で示したようなリードフレーム１を用いて、モールド装置によるモールド工程と、切断装置による切断工程と、めっき装置によるめっき工程とを順に行なっている。
【００５３】
モールド工程には、チップがワイヤボンディングされたリードフレーム１を装置内に搬入し、所定の位置にセットするロード処理（工程Ｓ１）、セットされたリードフレーム１に対して上金型および下金型を用いて樹脂流入を行う樹脂流入処理（工程Ｓ２）、樹脂流入処理によって残存したカル部およびサブランナ部の樹脂を除去するカル／サブランナブレイク処理（工程Ｓ３）、およびカル／サブランナブレイク処理後のリードフレーム１を所定の位置から取り外して次の装置へ搬出するアンロード処理（工程Ｓ４）が含まれている。
【００５４】
切断工程には、前述の樹脂流入処理（工程Ｓ２）によって残存したランナ部の樹脂を除去するランナ除去処理（工程Ｓ１０）、残存したゲート部の樹脂を除去するゲートカット処理（工程Ｓ１１）、およびリードフレーム１のリード間を繋いでいるダムバーやこのダムバー周りに溜められた残存樹脂などを除去するダムカット処理（工程Ｓ１２）が含まれている。めっき工程には、パッケージ樹脂の外側のリードとなるアウターリードに対してはんだめっきなどを行うめっき処理（工程Ｓ２０）が含まれている。
【００５５】
ここで、前述のモールド工程を図３〜図１２を用いて詳細に説明する。図３〜図５は、図２のモールド工程を詳細に説明するためのリードフレーム１の要部平面図であり、図３は樹脂流入処理前のリードフレーム１、図４は樹脂流入処理後のリードフレーム１、図５はカル／サブランナブレイク処理後にアンロード処理されるリードフレーム１を示したものである。図６および図７は、図２のモールド工程にて用いる金型の構造を示す平面図であり、図６は上金型の平面図、および図７は下金型の平面図である。図８および図９は、図６および図７に示した金型とは異なる金型の構造を示す平面図であり、図８は上金型の平面図、および図９は下金型の平面図である。図１０および図１１は、図８および図９に示した金型の断面構造を示す要部断面図であり、図１０は図８中のＡ−Ａ線に沿った上金型の断面図、および図１１は図９中のＢ−Ｂ線に沿った下金型の断面図である。図１２は、モールド工程（図２参照）において、カル／サブランナブレイク処理方法の一例を示す要部斜視図である。
【００５６】
図３では、リードフレーム１のタブ上にチップ２１がダイボンディングされ、このチップ２１とリードフレーム１のリード１２がワイヤボンディングされた状態が示されており、図１に示したリードフレーム１の１行分を示したものである。このようなリードフレーム１に対して、図６〜図１１に示すような上金型および下金型を用いて樹脂流入処理を行う。
【００５７】
図６に示す上金型は、リードフレーム１を１つのみ搭載可能な金型となっている。ところで、金型を複数のリードフレーム１を搭載できる構造とした場合には、生産効率が向上できる一方で、金型が大型化し、構造がさらに複雑になることから、金型自体の製作費用が高くなってしまうことになる。そのため、少量多品種のパッケージ（半導体装置）生産を目的とした場合には、金型自体の種類も増えることから、複数のリードフレーム１を搭載できる金型は不向きである。それに対して、本実施の形態１の金型は、リードフレーム１を１つのみ搭載可能な構造となっていることから、複数のリードフレーム１を搭載できる構造とした場合に比べて構造を小型化かつ簡略化でき、金型自体の製作費用を低減することができる。すなわち、本実施の形態１のパッケージの製造コストを低減することができる。
【００５８】
図６に示すように、本実施の形態１の上金型おいては、リードフレーム１が搭載されるエリア３１内に、凹形状の型となるキャビティ部３２と、ゲート部３３と、ランナ部３４とが設けられている。また、リードフレーム１が搭載されるエリア３１の外部には、樹脂の供給源に対応するカル部３５と、カル部３５間を連結する連結ランナ３６が設けられている。また、その他の構造として、樹脂流入後に上金型を突き放す際に必要なリターンピン駆動用の孔３７や、上金型と下金型を位置合せするための凸状のウエッジ３８などが設けられている。
【００５９】
図７に示す下金型は、図６に示した上金型に対応した構成となっており、上金型と同様、リードフレーム１が搭載されるエリア３１内に、凹形状の型となるキャビティ部４１と、ゲート部４２と、ランナ部４３とを有している。また、下金型では、上金型のカル部３５に対応するポット部４４を有し、このポット部４４とランナ部４３とを繋ぐ流路としてサブランナ部４５が設けられている。その他の構造として、樹脂流入後に下金型を突き放す際に必要なリターンピン駆動用の孔４６や、上金型と下金型を位置合せするための凹状のウエッジ４７などが設けられている。
【００６０】
樹脂を流入する処理は、このような上金型および下金型によってリードフレーム１を挟み込み、ポット部４４に樹脂を供給することで行われる。ポット部４４に供給された樹脂は、サブランナ部４５を経由し、リードフレーム１の両面に位置するランナ部３４、４３およびゲート部３３、４２を経てキャビティ部３２、４１内に流し込まれる。
【００６１】
図８に示す上金型は、上記図６の上金型におけるランナ部３４を省いた構造となっている。それ以外の構造は、図６と同様であり、キャビティ部３２と、ゲート部３３と、カル部３５と、連結ランナ３６とを有し、さらに、リターンピン駆動用の孔３７と凸状のウエッジ３８を有するものとなっている。図９に示す下金型は、上記図７の下金型と同様であり、キャビティ部４１と、ゲート部４２と、ランナ部４３と、ポット部４４と、サブランナ部４５とを有し、さらに、リターンピン駆動用の孔４６と凹状のウエッジ４７を有するものとなっている。
【００６２】
ここで、図８に示したカル部３５からキャビティ部３２に至るまでの樹脂流入経路であるＡ−Ａ間の断面構造、および図９に示したポット部４４からキャビティ部４１に至るまでの樹脂流入経路であるＢ−Ｂ間の断面構造は、それぞれ図１０および図１１のようになっている。
【００６３】
図１０に示すように、図８に示した上金型は、さらにキャビティ部３２に突出可能なように設けられたエジェクタピン５１、ランナ部４３（図１１参照）およびサブランナ部４５（図１１参照）に突出可能なように設けられたエジェクタピン５２、カル部３５に突出可能なように設けられたエジェクタピン５３、および図８に示した孔３７に対応するリターンピン５４などを有している。
【００６４】
図１１に示すように、図９に示した下金型は、さらにキャビティ部４１に突出可能なように設けられたエジェクタピン５６、ランナ部４３およびサブランナ部４５に突出可能なように設けられたエジェクタピン５７、ポット部４４にセットした樹脂を送り出すためのピストンとなるプランジャ５８、および図９に示した孔４６に対応するリターンピン５９などを有している。また、下金型には、ランナ部４３とサブランナ部４５の繋ぎ目における樹脂の厚さを薄くするために、凸部６０などが設けられている。
【００６５】
樹脂を流入する際には、このような上金型および下金型によってリードフレーム１を挟み込み、ポット部４４に樹脂を供給することで行われる。ポット部４４に供給された樹脂は、プランジャ５８によって送り出され、サブランナ部４５とランナ部４３を経由し、リードフレーム１の両面に位置するゲート部３３、４２を経てキャビティ部３２、４１内に流し込まれる。そして、流入した樹脂の硬化後、エジェクタピン５１〜５３、５６、５７およびリターンピン５４、５９によって上金型と下金型とリードフレームを乖離させることにより、リードフレーム１は、図４に示すような状態となる。
【００６６】
図４に示すように、樹脂封止されたリードフレーム１は、チップ２１およびリード１２の一部の領域となるインナーリードを含んだキャビティ部の樹脂６１と、ゲート部の残存樹脂６２と、ランナ部の残存樹脂６３と、サブランナ部の残存樹脂６４とを有しており、サブランナ部の残存樹脂６４は、図示しないカル部の残存樹脂と繋がっている。そして、ランナ部の残存樹脂６３とサブランナ部の残存樹脂６４の繋ぎ目には、くびれ６５が存在し、樹脂の厚さ（Ｚ軸方向）が薄くなっており、これに加えて、金型の形状によって、樹脂の幅（Ｘ軸方向）も狭くしている。
【００６７】
また、ランナ部の残存樹脂６３は、図６および図７に示した金型を用いた場合には、リードフレーム１の両面に付着した状態となり、図８および図９に示した金型を用いた場合には、リードフレーム１の片面に付着した状態となる。ランナ部の残存樹脂６３は、この両面付着か片面付着のどちらでも構わないが、両面付着を用いた場合には、たとえば次のような効果がある。
【００６８】
まず、図３で示したランナ部１３における支持リード１３Ａを、樹脂によって挟み込むことができ、樹脂の硬化後、支持リード１３Ａと樹脂を一体化させることができる。次に、リードフレーム１の両面を用いることによってランナ部１３のＺ軸方向を厚くでき、樹脂を流入する際の抵抗を小さくすることができる。さらに、樹脂流入の際に両面から均等に熱応力が加わるため、リードフレーム１の反りなどを低減することができる。そして、ランナ部の残存樹脂６３の厚さをパッケージ樹脂の厚さに比べて両面共に厚くすることで、ランナ部の残存樹脂６３が残った状態のリードフレームを複数積み重ねた際に、パッケージ表面への損傷を防止することができる。
【００６９】
図６〜図１１を用いて説明した本実施の形態１の金型は、フィルムユニット機構を設けて、ラミネートモールドに対応できる構造としてもよい。
【００７０】
次に、図２で述べたモールド工程内のカル／サブランナブレイク処理（工程Ｓ３）について説明する。この処理では、図４に示したような状態のリードフレーム１に対して、たとえば図１２に示すような方法で、サブランナ部の残存樹脂６４と図示しないカル部の残存樹脂の除去を行う。
【００７１】
すなわち、図１２では、図４に示したリードフレーム１およびブレイク板７０が示されている。このブレイク板７０は、モールド装置などに備えさせ、装置の制御によって上下左右（Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向）に移動可能なものとなっている。そして、このブレイク板７０を、リードフレーム１の境界になるべく近い位置でサブランナ部の残存樹脂６４に接触させ、ブレイク板７０を下方向（Ｚ軸方向）に押し下げることで、サブランナ部の残存樹脂６４とそれに連結するカル部の残存樹脂とを除去する。この際、ランナ部の残存樹脂６３とサブランナ部の残存樹脂６４の繋ぎ目にはくびれ６５が形成されているため、このくびれ６５の位置においてランナ部の残存樹脂６３とサブランナ部の残存樹脂６４とが分断される。このような処理は、ゲートブレイク処理時に高精度な位置調整が不要であるため、高いスループットを維持することができる。また、リードフレームの種類が変わっても、共通のブレイク板７０を使用することができ、その使用する位置も共通とすることが可能である。それにより、ブレイク板７０に要するコストを低減できる。
【００７２】
図１２では、図１における１行分の単位フレームしか示していないが、実際には列方向（Ｘ軸方向）に複数行の単位フレームが存在する。この場合、その列方向の長さに応じたブレイク板７０を用いることで、複数の行および列を備えたマトリックス型のリードフレームに対して、一度の処理でそのサブランナ部およびカル部の残存樹脂を除去することができる。
【００７３】
このようなカル／サブランナブレイク処理によって、リードフレームは、図５に示すような状態となる。図５に示すリードフレームは、サブランナ部の残存樹脂等は除去済みであるが、ランナ部の残存樹脂６３が残った状態となっている。この状態でモールド工程を終え、アンロード処理を行う。アンロード処理では、リードフレーム１を、両サイドにガイドを備えた搬送レール７１などに載せ、切断工程が行われる切断装置に向けて搬送する。
【００７４】
次に、図２に示した切断工程について、図１３〜図１５を用いて説明する。図１３〜図１５は、その切断工程を詳細に説明するための要部断面図であり、図１３は、切断工程前のリードフレーム１、図１４は、ランナ除去処理が行われているリードフレーム１、および図１５は、ランナ除去処理後のリードフレーム１を示すものである。
【００７５】
図１３においては、上記図５に示したリードフレーム１を、Ｘ軸とＺ軸とからなる面における断面例が示されている。図１３では、リードフレーム１の上部に位置する樹脂６１、リードフレーム１の下部に位置する樹脂６１、ゲート部の残存樹脂６２、およびランナ部の残存樹脂６３が示されている。ランナ部の残存樹脂６３は、図６および図７に示したような両面流路の金型を用いた場合の形状となっている。
【００７６】
このようなリードフレーム１に対して、たとえば、図１４に示すような突き出しパンチ７２などを用いてランナ部の残存樹脂６３を除去する。すなわち、リードフレーム１を、上面用の切断金型７３と下面用の切断金型７４とによって挟み込むことで固定し、突き出しパンチ７２などを用いてランナ部の残存樹脂６３を突き落とす。
【００７７】
ここで、ランナ部の残存樹脂６３は、図１および図３を用いて述べたように、複数の支持リード１３Ａからなる格子状のパターンを備えたリードフレーム１のランナ部１３を、樹脂によって上面と下面から挟み込んだ状態となっている。また、図８および図９に示したような片面流路の金型を用いた場合には、格子状のパターンの部分の上面に、樹脂が付着した状態となる。
【００７８】
このようなランナ部の残存樹脂６３に対して、突き出しパンチ７２を押し当てることで、樹脂によって覆われた支持リード１３Ａをリードフレーム１から破断し、支持リード１３Ａを含めてランナ部の残存樹脂６３を除去することができる。従って、図１および図３に示した支持リード１３Ａは、破断が容易なように、その厚さ（Ｚ軸方向）を薄く形成することが望ましい。ただし、過度に薄くすると、強度が弱まり、樹脂流入の際の熱歪みなどによって破損する可能性があるため、たとえば５０μｍ程度にするとよい。
【００７９】
また、ランナ部の破断を容易にし、そして、モールド工程から切断工程に移行する際の搬送処理等の間にランナ部の樹脂が剥離して異物の発生源とならないようにするためには、図６および図７に示したような両面流路の金型を用いて格子状のパターンと樹脂を十分に一体化させた方がよい。なお、図１および図３では格子状のパターンを用いたが、リードフレームのランナ部は、この形状に限らず、適度な強度を保ち、突き出しパンチ７２などの外力によってランナ部の破断が容易となるような形状を有していればよい。
【００８０】
以上のような処理によって、リードフレームは、図１５に示すように、ランナ部の残存樹脂６３が除去され、樹脂６１とゲート部の残存樹脂６２とを備えた状態となる。その後、一般的な切断工程で行われるように、ゲート部の残存樹脂６２を除去し、次いで、図５に示すようなリード１２およびリード１２を繋ぐダムバー７５の除去を行う。なお、ここでは、ゲート部の残存樹脂６２を除去する処理と、ランナ部の残存樹脂６３を除去する処理を分けて行ったが、これらの処理内容はほぼ同様であるため、同時に行ってもよい。
【００８１】
ここで、図２に示したモールド工程にて用いる本実施の形態１のモールド装置について詳しく説明する。図１６は、そのモールド装置の外観図であり、図１７は、そのモールド装置の内部構造を示す平面図である。
【００８２】
本実施の形態１のモールド装置は、タブレット供給ユニットＴＳＵ、フレーム供給ユニットＦＳＵ、プレスユニットＰＵ１〜ＰＵ４、およびアンローダユニットＵＬＵ等から形成されている。
【００８３】
タブレット供給ユニットＴＳＵは、モールド（封止用）樹脂となるタブレットを保管するタブレットストッカ（タブレット保管手段）８１を複数備えており、図１６および図１７では、平面で４個のタブレットストッカ８１が二段重ねで配置された例を図示している。タブレットは、種類別にタブレットストッカ８１に保管されており、１つのタブレットストッカには１種類のタブレットのみが保管されている。また、タブレットストッカ８１には、個別に識別記号が付与されており、その識別記号から保管されているタブレットの種類を識別することができる。タブレットストッカ８１から取り出されたタブレットは、タブレット搬送治具８２によって保持されてフレーム供給ユニットＦＳＵへ搬送される。
【００８４】
図１８および図１９は、それぞれ上記タブレット搬送治具８２の平面図および側面図である。
【００８５】
図１８および図１９に示すように、タブレット搬送治具８２には、タブレットが投入される複数の穴８３、およびモールド装置内でのタブレット搬送治具８２の位置決め用の複数の穴８４が設けられている。また、タブレット搬送治具８２の上下にタブレットストッパ８５、８６を配置し、スプリング８７の弾性力でこれら２つのタブレットストッパ８５、８６をタブレット搬送治具８２へ引き付け、タブレットストッパ８５、８６によって穴８３の一部または全部を塞ぐことにより、搬送中のタブレットが穴８３から脱落してしまうことを防ぐようにしている。
【００８６】
また、タブレット搬送治具８２は、複数本のＩＤピンが取り付けられる構造となっており、たとえば図１８および図１９に示す例では、４本のＩＤピン８８Ａ〜８８Ｄが取り付けられる構造となっている。本実施の形態１では、これらＩＤピン８８Ａ〜８８Ｄにより製造するパッケージの品種（識別記号）を示すものであり、図２０に示すように、４本のＩＤピン８８Ａ〜８８Ｄを用い、ＩＤピン８８Ａ〜８８Ｄの各々を自動識別することによって、タブレット搬送治具８２に０から１５の１６通りのＩＤを付与することができる。すなわち、４本のＩＤピン８８Ａ〜８８Ｄが取り付けられる構造のタブレット搬送治具８２は、１６種類のパッケージの製造工程に対応させることができる。なお、図２０中において、“０”で表示してある個所はＩＤピンが無いことを示し、“１”で表示してある個所はＩＤピンがあることを示している。また、ＩＤピン８８Ａ〜８８Ｄが取り付けられる構造とする代わりに、これらＩＤピン８８Ａ〜８８Ｄに対応する穴を適宜開口できる構造とし、この穴の有無を自動識別することによって、タブレット搬送治具８２にＩＤを付与するようにしてもよい。
【００８７】
また、タブレットについては、種類が異なっても、寸法、特にタブレット搬送治具８２の穴８３に対応する平面径（第１の平面サイズ）が同じとなるように形成しておくことで、異なる種類のタブレットでも共通のタブレット搬送治具８２を用いて搬送することが可能となる。搬送中のタブレットの種類については、タブレット搬送治具８２に取り付けられたＩＤピン８８Ａ〜８８Ｄから判別することができる。
【００８８】
また、本実施の形態１では、タブレットストッカ８１の各々は、タブレットの品質の低下を抑制できる一定の温度（第１の温度）で内部を保持することを可能な構造としている。ここで、図２１は、タブレットの管理温度と、タブレットの品質が１０％劣化するまでの時間との関係を示す説明図である。タブレットが実際に使用されるまでは長くても７日程度であり、図２１から、７日以上品質を保持できるのは１７℃以下ということがわかる。また、実用的な温度範囲ということを考慮すると、本実施の形態１では、タブレットストッカ８１の内部は１０℃〜１７℃程度で保持することを例示できる。それにより、タブレットストッカ８１の各々においては、タブレットの品質の低下を抑制しつつタブレットを保管することが可能となる。
【００８９】
図１６および図１７に示した本実施の形態１のモールド装置でモールド処理を行うには、まず、フレーム供給ユニットＦＳＵ内のリードフレーム供給ラック９０内へモールド前のリードフレーム１をセットする。リードフレーム供給ラック９０内において、リードフレーム１がセットされる部分は、プレスユニットＰＵ１〜ＰＵ４内に配置されたモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４の台数に合わせて、リードフレーム１を品種毎に分離してセットできる構造となっている。なお、プレスユニットＰＵ１〜ＰＵ４のそれぞれには、モールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４のいずれかが１台ずつ配置されている。フレーム供給ユニットＦＳＵには、リードフレーム供給ラック９０からリードフレーム整列部ＬＦＬへリードフレーム１を送り出し、リードフレーム整列部ＬＦＬから後述するリードフレーム搬送ユニットによってリードフレーム１をピックアップする位置へリードフレーム１をシュートするモータ（図示は省略）が備えられている。このモータの駆動量は、リードフレーム１の寸法に合わせたシュート幅および送り量となるように自動的に設定される。
【００９０】
リードフレーム１が後述するリードフレーム搬送ユニットによってピックアップされる位置へシュートされると、上記ＩＤピン８８Ａ〜８８Ｄのうちの選択されたものが取り付けられ、シュートされたリードフレームに対応するＩＤが付与されたタブレット搬送治具８２（図２０に示したように、ＩＤが“０”の場合にはＩＤピン８８Ａ〜８８Ｄのいずれも取り付けられていない）は、まずタブレット供給ユニットＴＳＵへ搬送される。次いで、タブレット搬送治具８２に取り付けられたＩＤピンからＩＤを自動識別し、そのＩＤに対応するタブレットが保管されている（対応する識別記号が付与されている）タブレットストッカ８１へタブレット搬送治具８２を搬送し、タブレット搬送治具８２へタブレット８９を供給する。タブレット８９の供給後、タブレット搬送治具８２は、フレーム供給ユニットＦＳＵへ戻される。
【００９１】
次に、タブレット８９が供給されたタブレット搬送治具８２は、リードフレーム１と共にリードフレーム搬送ユニットによってピックアップされる位置へ送り出される。ここで、リードフレーム１に付与された識別記号とタブレット搬送治具８２に取り付けられたＩＤピンが示すＩＤとを自動識別し、共にリードフレーム搬送ユニットによってピックアップされるリードフレーム１に対応するＩＤであることを確認する。タブレット搬送治具８２のＩＤがリードフレーム１に対応するＩＤであることが確認されると、リードフレーム１およびタブレット搬送治具８２は、リードフレーム搬送ユニットによってピックアップされ、プレスユニットＰＵ１〜ＰＵ４内に配置されたモールドプレスセット（モールドプレス治具）ＭＰＳ１〜ＭＰＳ４のうちの対応するいずれかへ搬送される。リードフレーム１およびタブレット搬送治具８２がモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４のうちの対応するいずれかへ導入される前には、リードフレーム１に付与された識別記号とタブレット搬送治具８２に取り付けられたＩＤピンが示すＩＤとモールドプレスセットに付与された識別記号とを自動識別し、リードフレーム１、タブレット搬送治具８２およびモールドプレスセットが対応するものであることを確認する。
【００９２】
上記リードフレーム搬送ユニットは、モータ駆動によって稼動する。このリードフレーム搬送ユニットを稼動させるモータは、前述のフレーム供給ユニットＦＳＵに備えられたモータと同様に、リードフレーム１の寸法に合わせた移動量でリードフレーム搬送ユニットが動作するように駆動量が自動的に設定される。ここで、そのモータによって動作が制御されるリードフレーム搬送ユニットの動作は、リードフレーム１およびタブレット搬送治具８２を保持するフレームチャック部の動作、およびリードフレーム１およびタブレット搬送治具８２を保持したフレームチャック部を含むリードフレーム搬送治具（後に図示）の動作（たとえばフレーム供給ユニットＦＳＵからモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４のうちの対応するいずれかまでの移動やモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４からアンローダユニットＵＬＵへの移動）等である。
【００９３】
モールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４の各々には、図６〜図１１を用いて説明した金型（成型金型）が取り付けられ、その金型は、搬送されてくるリードフレームの寸法および形成されるパッケージの規格に合わせた構造となっている。本実施の形態１のモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４は、プレスユニットＰＵ１〜ＰＵ４内に複数台を固定もしくは連結して配置することができ、各々が個別に稼動できるようになっている。また、モールドプレスセットは、プレスユニットＰＵ１〜ＰＵ４内に複数台を配置できるが、モールド装置が大型化すること等を考慮して、本実施の形態１では、図１７に示すように、モールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４の４台を配置することを例示できる。また、モールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４の各々においては、取り付けられた金型が交換可能となっている。モールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４の各々は、上金型を備えた部分と下金型を備えた部分とがモータ駆動によって開閉する構造となっており、その開閉量（動作量）は、リードフレーム１の寸法に合わせたものとなるように、モータの駆動量は自動的に設定される。図６〜図１１を用いて前述したように、本実施の形態１の金型は、１つのリードフレーム１に対応した構造となっていることから、複数台のモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４がプレスユニットＰＵ１〜ＰＵ４内に配置されたことによって本実施の形態１のモールド装置は、複数種のリードフレーム１に対して同時にモールド処理を行うことを可能としている。
【００９４】
また、モールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４には、個別に識別記号（図示は省略）が付与されており、リードフレーム１が搬送される際には、この識別記号を読み取ることで対応するモールドプレスセットであることを確認することができる。
【００９５】
ここで、リードフレーム１をモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４のうちの対応するいずれかへ配置し、モールド処理が完了するまでのモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４の動作を図２２〜図２５を用いて詳しく説明する。
【００９６】
まず、図２２に示すように、リードフレーム１およびタブレット搬送治具８２を保持したフレームチャック部９１を含むリードフレーム搬送治具９２をモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４のうちの対応するいずれかの下金型９３上へ移動させる。下金型９３のポット部４４内には、後にポット部４４内に投入されるタブレット８９をキャビティ部４１（図７参照）に注入し、加圧および保持するプランジャ９４が備えられている。
【００９７】
次に、図２３に示すように、リードフレーム搬送治具９２を下降させて下金型９３のリードフレーム１が搭載されるエリア３１（図７および図２２参照）にリードフレーム１を配置する。この時、リードフレームに設けられた孔１５（図１参照）をエリア３１に設けられた位置決めピン９５に通すようにリードフレーム１をエリア３１に配置することにより、エリア３１上の正確な位置にリードフレーム１を配置することができる。また、この時、タブレット８９は、ポット部４４（図２２参照）内へ投入される。
【００９８】
次に、図２４に示すように、フレームチャック逃げ溝９６（図２３参照）に沿ってフレームチャック部９１をリードフレーム１から離れるように動作させることによってフレームチャック部９１によるリードフレーム１の保持を解除する。続いて、リードフレーム搬送治具９２を上昇させて退避させる。この時、リードフレーム搬送治具９２は、タブレット搬送治具８２をフレーム供給ユニットＦＳＵへ搬送する。次いで、上金型９７を閉じ、プランジャ９４によってタブレット８９を加圧することにより、金型のキャビティ部３２、４１（図６および図７参照）に樹脂を注入する。それにより、チップ２１（図３参照）を樹脂６１で封止する。この時、図４を用いて前述したゲート部の残存樹脂６２、ランナ部の残存樹脂６３、サブランナ部の残存樹脂６４、およびカル部３５の残存樹脂９８も形成される。
【００９９】
次に、図２５に示すように示すように、上金型９７を開けた後、リードフレーム１をアンローダユニットＵＬＵへ搬送するためのリードフレーム搬送治具９９をリードフレーム１上に移動させる。リードフレーム搬送治具９９は、前述のリードフレーム搬送治具９２（図２２および図２３参照）におけるフレームチャック部９１を備えている。続いて、リードフレーム搬送治具９９を下降させ、フレームチャック部９１をフレームチャック逃げ溝９６に沿って動作させることにより、フレームチャック部９１によってリードフレーム１を保持する。この状態でリードフレーム搬送治具９９を上昇させ、アンローダユニットＵＬＵへ搬送する。
【０１００】
プレスユニットＰＵ１〜ＰＵ４の各々においては、モールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４に備えられた金型は定期的に手動操作でクリーニング等の作業等を実施するためにモールドプレスセット単体で停止させる。停止した以外のその他のモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４が稼動できるように、モールド作業面とは反対側の背面側からリードフレーム１の搬入および搬出を行える構造とする。すなわち、金型のクリーニング等の作業は、モールド作業面側から行うものである。
【０１０１】
アンローダユニットＵＬＵへ搬送されたリードフレーム１は、アンローダユニットＵＬＵ内のゲートブレイク部１００（図１７参照）へ移送され、前述のゲート部の残存樹脂６２、ランナ部の残存樹脂６３、サブランナ部の残存樹脂６４、およびカル部３５の残存樹脂９８の除去が行われる。ここでは、カル部３５の残存樹脂９８の除去を行った後にゲート部の残存樹脂６２、ランナ部の残存樹脂６３およびサブランナ部の残存樹脂６４の除去を行う。これらの除去作業は、図１２を用いて説明したような方法で行うことができる。ゲート部の残存樹脂６２、ランナ部の残存樹脂６３、サブランナ部の残存樹脂６４、およびカル部３５の残存樹脂９８の除去が完了したリードフレーム１は、リードフレーム収納部１０１（図１７参照）に品種ごとに分離して収納される。
【０１０２】
上記の本実施の形態１によれば、前述したようにモールド装置（図１６および図１７参照）内においてモータ駆動で動作するフレーム供給ユニットＦＳＵ、リードフレーム搬送ユニット、およびモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４等の部材は、リードフレーム１の寸法に合わせた動作量となるように、予め設定されたデータによってモータの駆動量が制御される。また、リードフレーム１の品種が変わった際には、そのデータを読み込んでモータの駆動量が自動的に切り替わる。それにより、フレーム供給ユニットＦＳＵ、リードフレーム搬送ユニット、およびモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４等の部材については、リードフレーム１の品種が変わってもそのまま用いることが可能となる。すなわち、少量多品種のパッケージの製造工程に対応したモールド工程の自動化を実現することができる。また、それら部材をリードフレーム１の品種毎に製作する必要がなくなるので、それら部材に要するコストを低減することができ、少量多品種のパッケージの製造コストを低減することができる。
【０１０３】
また、本実施の形態１によれば、上記のようにリードフレーム１の品種が変わっても、フレーム供給ユニットＦＳＵ、リードフレーム搬送ユニット、およびモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４等の部材についてはそのまま用いることができ、それら部材を動作させるモータの駆動量が自動的に切り替わるので、リードフレーム１の品種に合わせてそれら部材を交換する作業を省略することができる。また、そのモータの駆動量が自動的に切り替わることから、リードフレーム１の品種が変わった際のそれら部材の微調整も省略することができる。それにより、少量多品種のパッケージの製造のＴＡＴ（Turn Around Time）を短縮することができる。
【０１０４】
また、上記の本実施の形態１によれば、モールド工程を保守担当者の手を介することなく自動で行うことができる。それにより、本実施の形態１のパッケージの製造のＴＡＴを短縮することができる。また、モールド工程を保守担当者の手を介することなく自動で行うことから、モールド装置内におけるリードフレーム１の搬送を安定させることができるので、パッケージの製造歩留まり向上を実現できる。
【０１０５】
（実施の形態２）
本実施の形態２は、リードフレーム１のＹ方向における幅（図１参照）が狭い場合のものであり、その際の前記実施の形態１で図２２〜図２５を用いて説明したリードフレーム１をモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４のうちの対応するいずれかへ配置し、モールド処理が完了するまでのモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４の動作について説明する。
【０１０６】
まず、図２６に示すように、リードフレーム１およびタブレット搬送治具８２を保持したフレームチャック部９１を含むリードフレーム搬送治具９２をモールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４のうちの対応するいずれかの下金型９３上へ移動させる。下金型９３のリードフレーム１が搭載されるエリア３１（図７も参照）下には、リードフレーム１の搭載後にリードフレーム１を突き上げてリードフレーム１をエリア３１から浮かせた状態で保持することができる突き上げピン１０２が備えられている。
【０１０７】
次に、図２７に示すように、上記突き上げピン１０２を所定量突き上げた後に、リードフレーム搬送治具９２を下降させて、突き上げられた突き上げピン１０２上にリードフレーム１を配置する。続いて、図２８に示すように、フレームチャック部９１をリードフレーム１から離れるように動作させることによってフレームチャック部９１によるリードフレーム１の保持を解除する。続いて、リードフレーム搬送治具９２を上昇させて退避させる。この時、リードフレーム搬送治具９２は、タブレット搬送治具８２をフレーム供給ユニットＦＳＵへ搬送する。次いで、突き上げピン１０２を下降させ、リードフレーム１をエリア３１（図２７参照）に配置する。この時、エリア３１に設けられた位置決めピン９５がリードフレームに設けられた孔１５（図１参照）に通されることで、エリア３１上の正確な位置にリードフレーム１が配置される。また、この時、タブレット８９（図２７参照）は、ポット部４４（図２７参照）内へ投入される。
【０１０８】
次いで、上金型９７を閉じ、プランジャ９４によってタブレット８９を加圧することにより、金型のキャビティ部３２、４１（図６および図７参照）に樹脂を注入する。それにより、チップ２１（図３参照）を樹脂６１で封止する。この時、図４を用いて前述したゲート部の残存樹脂６２、ランナ部の残存樹脂６３、サブランナ部の残存樹脂６４、およびカル部３５の残存樹脂９８も形成される。
【０１０９】
次に、図２９に示すように示すように、上金型９７を開けた後、リードフレーム１をアンローダユニットＵＬＵへ搬送するためのリードフレーム搬送治具９９をリードフレーム１上に移動させる。リードフレーム搬送治具９９は、前述のリードフレーム搬送治具９２（図２６および図２７参照）におけるフレームチャック部９１を備えている。続いて、突き上げピン１０２およびプランジャ９４によってリードフレーム１、上記ゲート部の残存樹脂６２、ランナ部の残存樹脂６３、サブランナ部の残存樹脂６４、およびカル部３５の残存樹脂９８を突き上げる。続いて、リードフレーム搬送治具９９を下降させ、フレームチャック部９１を動作させることにより、フレームチャック部９１によってリードフレーム１を保持する。この状態でリードフレーム搬送治具９９を上昇させ、アンローダユニットＵＬＵへ搬送する。以降の工程は、前記実施の形態１で説明したリードフレーム１をアンローダユニットＵＬＵへ搬送した後の工程と同様である。
【０１１０】
上記のような本実施の形態２は、特に、リードフレーム１の寸法の制約上、エリア３１に前記実施の形態１で説明したフレームチャック逃げ溝９６（図２３参照）が設けられない場合に特に有効である。
【０１１１】
上記の本実施の形態２によっても、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１１２】
（実施の形態３）
図３０および図３１は、本実施の形態３の成型金型（下金型）における樹脂流入経路を説明するための下金型の要部平面図である。
【０１１３】
本実施の形態３では、図３０に示すように、製造するパッケージのサイズが小さく、キャビティ部４１が小さくなる場合には、配置されたすべてのポット部４４のうち選択されたもののみをゲート部４２、ランナ部４３およびサブランナ部４５を介してキャビティ部４１と接続し、タブレット８９については、キャビティ部４１と繋がったポット部４４にのみ投入する。この場合、タブレット８９が投入されていないポット部４４では、プランジャ９４（図２２〜図２９参照）が空動作することになる。また、図３１に示すように、製造するパッケージのサイズが大きく、キャビティ部４１が大きくなる場合には、複数のポット部４４をゲート部４２、ランナ部４３およびサブランナ部４５を介して１つのキャビティ部４１と接続し、タブレット８９については、すべてのポット部４４に投入する。
【０１１４】
上記のような本実施の形態３によれば、パッケージのサイズに関係なくタブレット８９の寸法を共通化することができる。また、パッケージのサイズに関係なくプランジャ９４の規格および配置数も共通化できるので、モールドプレスセットＭＰＳ１〜ＭＰＳ４（図１７参照）においては、成型金型（上金型および下金型）以外の部材を共通化することができる。それにより、成型金型の交換作業を簡略化することができるので、少量多品種のパッケージの製造のＴＡＴ（Turn Around Time）をさらに短縮することができる。
【０１１５】
上記の本実施の形態３によっても、前記実施の形態１、２と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０１１７】
たとえば、前記実施の形態では、チップが搭載される実装基板としてリードフレームを用いる場合について説明したが、リードフレーム以外に配線が多層に形成された多層配線基板を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明の半導体装置の製造方法は、たとえばリードフレーム上にチップが搭載され、その主面が樹脂で封止された半導体装置の製造工程で適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程にて用いるリードフレームの外形の一例を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程の要部を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるモールド工程を詳細に説明するためのリードフレームの要部平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるモールド工程を詳細に説明するためのリードフレームの要部平面図である。
【図５】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるモールド工程を詳細に説明するためのリードフレームの要部平面図である。
【図６】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるモールド工程にて用いる金型の上金型の平面図である。
【図７】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるモールド工程にて用いる金型の下金型の平面図である。
【図８】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるモールド工程にて用いる金型の上金型の平面図である。
【図９】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるモールド工程にて用いる金型の下金型の平面図である。
【図１０】図８中のＡ−Ａ線に沿った上金型の断面図である。
【図１１】図９中のＢ−Ｂ線に沿った下金型の断面図である。
【図１２】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程のモールド工程におけるカル／サブランナブレイク処理方法の一例を示す要部斜視図である。
【図１３】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるモールド工程後の切断工程を説明する要部断面図である。
【図１４】図１３に続く切断工程中の要部断面図である。
【図１５】図１４に続く切断工程中の要部断面図である。
【図１６】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程において用いるモールド装置の外観図である。
【図１７】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程において用いるモールド装置の内部の平面図である。
【図１８】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程において用いるモールド装置内に備えられたタブレット搬送治具の平面図である。
【図１９】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程において用いるモールド装置内に備えられたタブレット搬送治具の側面図である。
【図２０】図１８および図１９に示したタブレット搬送治具に取り付けるＩＤピンとタブレット搬送治具のＩＤとの関係を示す説明図である。
【図２１】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程のモールド工程において用いるタブレットの管理温度と、タブレットの品質が１０％劣化するまでの時間との関係を示す説明図である。
【図２２】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程のモールド工程におけるモールドプレスセットの動作を説明する要部断面図である。
【図２３】図２２に続くモールドプレスセットの動作を説明する要部断面図である。
【図２４】図２３に続くモールドプレスセットの動作を説明する要部断面図である。
【図２５】図２４に続くモールドプレスセットの動作を説明する要部断面図である。
【図２６】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造工程のモールド工程におけるモールドプレスセットの動作を説明する要部断面図である。
【図２７】図２６に続くモールドプレスセットの動作を説明する要部断面図である。
【図２８】図２７に続くモールドプレスセットの動作を説明する要部断面図である。
【図２９】図２８に続くモールドプレスセットの動作を説明する要部断面図である。
【図３０】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造工程におけるモールド工程にて用いる金型の下金型の要部平面図である。
【図３１】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造工程におけるモールド工程にて用いる金型の下金型の要部平面図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１  リードフレーム（基材）
１０  単位フレーム
１１  タブ
１２  リード
１３  ランナ部
１３Ａ  支持リード
１４Ａ、１４Ｂ  ゲート部
１５  孔
１６  スリット
２１  チップ
３１  エリア
３２  キャビティ部
３３  ゲート部
３４  ランナ部
３５  カル部
３６  連結ランナ
３７  孔
３８  ウエッジ
４１  キャビティ部
４２  ゲート部
４３  ランナ部
４４  ポット部
４５  サブランナ部
４６  孔
４７  ウエッジ
５１〜５３  エジェクタピン
５４  リターンピン
５６、５７  エジェクタピン
５８  プランジャ
５９  リターンピン
６０  凸部
６１  樹脂
６２〜６４  残存樹脂
６５  くびれ
７０  ブレイク板
７１  搬送レール
７２  突き出しパンチ
７３、７４  切断金型
７５  ダムバー
８１  タブレットストッカ（タブレット保管手段）
８２  タブレット搬送治具
８３、８４  穴
８５、８６  タブレットストッパ
８７  スプリング
８８Ａ〜８８Ｂ  ＩＤピン
８９  タブレット
９０  リードフレーム供給ラック
９１  フレームチャック部
９２  リードフレーム搬送治具
９３  下金型
９４  プランジャ
９５  位置決めピン
９６  フレームチャック逃げ溝
９７  上金型
９８  残存樹脂
９９  リードフレーム搬送治具
１００  ゲートブレイク部
１０１  リードフレーム収納部
１０２  突き上げピン
ＦＳＵ  フレーム供給ユニット
ＬＦＬ  リードフレーム整列部
ＭＰＳ１〜ＭＰＳ４  モールドプレスセット（モールドプレス治具）
ＰＵ１〜ＰＵ４  プレスユニット
Ｓ１〜Ｓ４、Ｓ１０〜Ｓ１２、Ｓ２０  工程
ＴＳＵ  タブレット供給ユニット
ＵＬＵ  アンローダユニット
【図１】
2008028189.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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