(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状に配置された複数の半導体装置を搬送する治具であって、弾性部材からなって前記各半導体装置の底部がそれぞれ固定される吸着搭載部を上部に備え、しかも隣り合う前記吸着搭載部の間には、連結された前記各半導体装置を個別に分離する刃物が嵌入する溝が設けられた吸着部材と、
前記吸着部材を載せた状態で連結され、それぞれの前記吸着搭載部に連通する減圧空間部を有し、更に、前記減圧空間部に連通し、減圧源側の元継手に着脱分離が可能な閉止バルブ付きの連結継手を少なくとも２個有する治具本体とを有することを特徴とする半導体装置の搬送治具。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の搬送治具において、前記吸着部材の周囲には、前記各半導体装置が搭載されたリードフレームを固定する複数の位置決めピンが設けられていることを特徴とする半導体装置の搬送治具。
【請求項３】
請求項２記載の半導体装置の搬送治具において、前記リードフレームには、格子状に配置された複数の半導体装置の群を２つ以上備え、前記半導体装置を個別に分離する前は、それぞれの半導体装置の群は一体的に樹脂封止されていることを特徴とする半導体装置の搬送治具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置の搬送治具において、前記治具本体には、該治具本体を処理装置に位置決め固定する位置決め手段が設けられていることを特徴とする半導体装置の搬送治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マトリックス状、格子状に配置された半導体装置（半導体装置の中間製品を含む）を搬送する半導体装置の搬送治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＡＰ（mold array package) タイプやマトリックスタイプの半導体装置の製造においては、並べて配置されている多数の半導体装置を個別化する必要があり、ウェハーのダイシング時に使用されるような切断機を用いて各半導体装置の分離を行う。この際に、切断分離される半導体装置の固定方法としては、粘着テープを用いる方法や、バキュームと各半導体装置を個別に収納するネストを用いて各半導体装置を吸着して固定する方法が一般的に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、粘着テープを用いて半導体装置を固定する場合には、切断後の半導体装置の搬送は容易に行えるが、最終的に粘着テープを剥がす工程が必要となり、複雑な工程となる。
一方、粘着テープを使用しないバキュームによる半導体装置の固定は、各バキューム用のパッドが格子状に形成されたネストの開口部を貫通し、その上面が各半導体装置を吸着するようになっており、半導体装置の小型化が進むと各半導体装置が収納されるネストを製作するのが困難となるという問題があった。更には、ネストを用いると、正しい位置に半導体装置をハンドリングしにくい場合がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ネスト等を使用することなく、各半導体装置を確実に固定して、例えば、半導体装置の個別化を行うスライスやスライス後の半導体装置の洗浄や乾燥等ができる半導体装置の搬送治具を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る半導体装置の搬送治具は、格子状（マトリックス状）に配置された複数の半導体装置を搬送する治具であって、弾性部材からなって前記各半導体装置の底部がそれぞれ固定される吸着搭載部を上部に備え、しかも隣り合う前記吸着搭載部の間には、連結された前記各半導体装置を個別に分離する刃物が嵌入する溝が設けられた吸着部材と、前記吸着部材を載せた状態で連結され、それぞれの前記吸着搭載部に連通する減圧空間部を有し、更に、前記減圧空間部に連通し、減圧源側の元継手に着脱分離が可能な閉止バルブ付きの連結継手を少なくとも２個有する治具本体とを有する。
【０００５】
この発明においては、半導体装置の固定は弾性部材からなる各吸着搭載部の表面を減圧状態にして、各半導体装置を吸引することによって行う。そして、隣り合う各吸着搭載部の間には連結された前記各半導体装置を個別に分離する刃物が嵌入する溝が設けられているので、前記刃物によって各半導体装置を完全に個別化できる。更には、減圧源側の元継手に着脱分離が可能な閉止バルブ付きの連結継手を少なくとも２個有するので、一方の連結継手に減圧源側の元継手を繋いだ状態で、他方の連結継手に減圧側の別の元継手を繋いだり放したりすることができるので、減圧空間部の減圧状態を保ちながら、元継手を変えることができる。従って、半導体装置を吸着搭載部に吸着させた状態で、この半導体装置の搬送治具を自由に移動できる。
【０００６】
第２の発明に係る半導体装置の搬送治具は、第１の発明に係る半導体装置の搬送治具において、前記吸着部材の周囲には前記各半導体装置が搭載されたリードフレームを固定する複数の位置決めピンが設けられている。これによって、正確に半導体装置を所定の吸着搭載部の上に載せることができる。
また、第３の発明に係る半導体装置の搬送治具は、第２の発明に係る半導体装置の搬送治具において、前記リードフレームには、格子状に配置された複数の半導体装置の群を２つ以上備え、前記半導体装置を個別に分離する前は、それぞれの半導体装置の群は一体的に樹脂封止されている。
そして、第４の発明に係る半導体装置の搬送治具は、第１〜第３の半導体装置の搬送治具において、前記治具本体には、該治具本体を処理装置に位置決め固定する位置決め手段が設けられている。これによって、この半導体装置の搬送治具を正確に処理装置に固定できる。ここで、処理装置には、例えば、樹脂封止され一体化した複数の半導体装置を個別化する切断装置、切断後の半導体装置を洗浄する洗浄装置等がある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る半導体装置の搬送治具の平面図、同半導体装置の搬送治具の正面図、図３は同半導体装置の搬送治具の側面図、図４は同半導体装置の搬送治具の上に配置される吸着搬送手段の平面図、図５はこの半導体装置の搬送治具の使用状態を示す説明図である。
【０００８】
図１〜図４に示すように、本発明の一実施の形態に係る半導体装置の搬送治具（以下、単に「搬送治具」という）１０は、鋼等の金属材料からなって平面視して長方形の治具本体１１と、その上に載置されている吸着部材１２とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
治具本体１１は、比較的厚みを有するベースプレート１３と、その上の蓋プレート１４とを有している。ベースプレート１３の両側部にはそれぞれ位置決め手段を構成する複数の位置決め穴１５〜１８と、連結継手の一例である雌型ワンタッチカプラー１９〜２２を取付ける雌ねじ取付け口２３〜２６が設けられている。また、図３に示すように、ベースプレート１３の底部中央にも別の雌型ワンタッチカプラー２７を取付ける雌ねじ取付け口２８が設けられている。ベースプレート１３の上側周囲にはＯリング溝２９が形成されて、このＯリング溝２９にゴム製シール部材３０が嵌入し、周囲の１２本のビス３１によってベースプレート１３に固定された蓋プレート１４とのシールを行い、蓋プレート１４の下部には減圧空間部３２の一部が形成されている。
【０００９】
蓋プレート１４の上には、吸着部材１２が載置されている。吸着部材１２は金属製（鋼製）の取付け板部３３とその上の弾性部材からなるフレーム載置部材３４とを有している。蓋プレート１４と取付け板部３３とは周囲を完全にシール状態で複数のビス３５によって取付けられている。なお、例えば、取付け板部３３の下部に凹部を形成し、下部の蓋プレート１４と一体となって減圧空間部を形成してもよい。
前記した雌型ワンタッチカプラー１９〜２２、２７の雌ねじ取付け口２３〜２６、２８はこの減圧空間部３２に連通している。
取付け板部３３の上部にはフレーム載置部材３４（この実施の形態では５個に分割されている）が固着されているが、それぞれのフレーム載置部材３４は、この上に搭載しようとするリードフレーム３５ａの半導体装置取付けピッチに符合して吸着搭載部３６が設けられ、しかも、隣り合う吸着搭載部３６の間には、溝３７が設けられている。それぞれの吸着搭載部３６の中央には通気孔３８を有し、取付け板部３３を貫通して減圧空間部３２に連通している。なお、雌型ワンタッチカプラー１９〜２２、２７は何れも閉止バルブ付きで、相手側の元継手の一例である雄型ワンタッチカプラーを装着していない場合にはバルブが閉じて内部の減圧状態が保持されるが、雄型ワンタッチカプラーをそれぞれの雌型ワンタッチカプラーに装着した状態では、閉止バルブが自動的に開き、雄型ワンタッチカプラーと雌型ワンタッチカプラーの連通状態が保持される。
【００１０】
また、取付け板部３３の片側には、この上に載せる半導体装置搭載型のリードフレーム３５ａの位置決めを行う２個の位置決めピン３９、４０が設けられている。従って、リードフレーム３５ａの所定位置に設けられた位置決め孔をこの位置決めピン３９、４０に挿通させた状態で、リードフレーム３５ａを載せると、各半導体装置の中心がそれぞれの吸着搭載部３６の中心に符合する。
なお、図１において、４１はベースプレート１３と蓋プレート１４との位置決めを行うノックピンを、４２は蓋プレート１４と取付け板部３３との位置決めを行うノックピンを示す。
前記した吸着搭載部３６の間に形成されている溝３７は、半導体装置付きのリードフレーム３５ａを、各半導体装置が吸着搭載部３６の上に載っている状態で、上部から刃物で、樹脂封止が連通している各半導体装置を切り分ける場合に、刃物が通過するための空間部を形成する。
【００１１】
この搬送治具１０によって、リードフレーム３５ａに搭載された状態の半導体装置の搬送を行うと共に、分離された状態の半導体装置もその底部を吸着搭載部３６によって固定した状態で搬送が可能である。
更には、搬送の過程において、真空ポンプ等の減圧源に接続される雄型ワンタッチカプラーのフレキシブルホース等が邪魔をしてこの搬送治具１０を遠方まで搬送できない場合がある。この場合は、減圧空間部３２の減圧状態を保持するには、雌側ワンタッチカプラー１９〜２２、２７の何れか１つ又は２つに減圧源に連結されている雄型ワンタッチカプラーＡを連結しておき、雌側ワンタッチカプラー１９〜２２、２７の残りの１つ又は２つに別の雄型ワンタッチカプラーＢを取付け、前記した雄型ワンタッチカプラーＡを外す操作を繰り返すことによって、各半導体装置をこの搬送治具１０に固定した状態で搬送できる。
【００１２】
続いて、図２〜図４を参照しながら、搬送治具１０の上に搭載されている分離状態の各半導体装置を持ち上げる吸着搬送手段４３について概略説明する。吸着搬送手段４３は、前記した吸着部材１２（詳細には取付け板部３３）と実質的に同一広さの上板４５とこれに取付けられる下板４６とを有して、下板４６には、各半導体装置の位置に符合して複数の通気管４７が設けられ、各通気管４７の先端部に弾性部材からなるパッド４８が設けられている。上板４５と下板４６との間には減圧空間部４９が形成され、その周囲は弾性部材からなるシールリング５０が設けられ、更に上板４５及び下板４６は複数のビス５１によって固定されている。
上板４５の中央には減圧源への接続口５１ａが設けられ、例えば、減圧源に接続される通気孔を中央に有する搬送手段５２等に複数のボルト孔５３で連結可能となっている。なお、５４はＯリング溝を、５５は搬送手段５２の位置決めに使用するノックピンを示す。
【００１３】
この吸着搬送手段４３は図示しない台車やロボットアーム等の搬送手段に設けられているので、分離された状態の半導体装置が搭載されている搬送治具１０の上に吸着搬送手段４３を配置し、パッド４８内を減圧状態にすると共に、搬送治具１０の減圧状態を解くと、半導体装置は吸着搬送手段４３のパッド４８に吸着される。この状態で、吸着搬送手段４３に取付けられた各半導体装置を洗浄や乾燥することができ、他の場所にそのまま移すこともできる。なお、この吸着搬送手段４３においては、減圧源への接続口５１ａは固定であったが、接続口を複数設けてそれぞれに閉止バルブ付きのワンタッチカプラーを設けて、減圧状態を保持しながら吸着した半導体装置を搬送するようにすることもできる。
【００１４】
次に、図１〜図５を参照しながら、搬送治具１０及び吸着搬送手段４３を用いた半導体装置の分割切断処理の一例について説明する。
搬送治具１０は、前後の位置決め穴１５〜１８に嵌入する処理装置（例えば、切断装置、洗浄装置等）の保持手段によって支持され、図示しない搬送手段によって、順次ステーションＡからステーションＦに、そしてステーションＦからステーションＡに移動するようになっている。また、吸着搬送手段４３は洗浄及び乾燥を行うステーションＤに設けられている。
従って、最初の段階では、マガジン内に収納されている多数の半導体装置が搭載されたリードフレーム３５ａを取り出してステーションＡにある搬送治具１０の吸着部材１２上に載置する。マガジン内に入っているリードフレーム３５ａは中間製品であって、一つの群にマトリックス状に搭載された２５個の半導体装置が一体的にモールド（樹脂封止）されている。なお、リードフレーム３５ａの下面には各半導体装置の接続端子が露出している。ステーションＡにある搬送治具１０は、例えば、雌型ワンタッチカプラー１９、２０に減圧源の雄型ワンタッチカプラーが接続されて、所定のボタン信号によって減圧電磁弁が開き、減圧空間部３２が減圧又は真空状態になる。これによって、半導体装置の搭載されたリードフレーム３５ａを確実に搬送治具１０に固定できる。
【００１５】
次に、搬送治具１０をステーションＢを通過させてステーションＣにそのままの姿勢で搬送する。ステーションＣは回転する円形の刃物を用いた半導体装置の切断分離を行う場所であり、最初に下部の雌型ワンタッチカプラー２７に減圧源に接続されている雄型ワンタッチカプラー２７ａ（図３参照）を接続し、十分に減圧した状態で、雌型ワンタッチカプラー１９、２０に取付けた雄型ワンタッチカプラーを外す。この過程においても減圧空間部３２は減圧状態を保っているので、リードフレーム３５ａが外れることはない。
雄型ワンタッチカプラー２７ａを雌型ワンタッチカプラー２７に接続した後、リードフレーム３５ａに搭載されている各半導体装置の縦切りを行う。この場合、刃物の高さを調整して刃物は溝３７内に部分的に入り込み、半導体装置の連結部は切断するが、その直下の吸着搭載部３６は切断しないようになっている。切断にあっては一枚の刃物で繰り返し往復し、各半導体装置を分離してもよいが、半導体装置のピッチに合わせて配置された複数枚の刃物を用いて切断作業を行うと効率的に処理が行える。
この後、搬送治具１０を９０度回転させて同じ作業を行う。この場合、雄型ワンタッチカプラーは搬送治具１０の中央に設けられて回転可能であるので、雄型ワンタッチカプラーを取り外す必要はない。この実施の形態においては、搬送治具１０の中央にある雌型ワンタッチカプラー２７を用いて回転させたが、側部に設けられている雌型ワンタッチカプラー２１、２２に、フレキシブルパイプの先に設けられた雄型ワンタッチカプラーを繋いで、搬送治具１０の９０度回転を行うこともできる。
【００１６】
各半導体装置が分離された後は、各半導体装置は吸着搭載部３６に吸引されているので、落下することはない。この状態で、再度搬送治具１０を９０度逆転して元の位置に戻し、雌型ワンタッチカプラー１９、２０に雄型ワンタッチカプラーを取付け、次に雌型ワンタッチカプラー２７に装着されている雄型ワンタッチカプラー２７ａを外して、ステーションＢまで後退する。この状態で、雌型ワンタッチカプラー２１、２２に別の雄型ワンタッチカプラーを取付け、雌型ワンタッチカプラー１９、２０に取付けてある雄型ワンタッチカプラーを外して、ステーションＢからステーションＤに移動する。ステーションＤは半導体装置の洗浄及び乾燥用の場所で、搬送治具１０の底部の雌型ワンタッチカプラー２７に雄型ワンタッチカプラーを装着し、この状態で雌型ワンタッチカプラー２１、２２に装着されている雄型ワンタッチカプラーを外す。これによって搬送治具１０が回転可能となるので、搬送治具１０を適当に回転させながら、洗浄液をかけて半導体装置の洗浄を行う。
【００１７】
次に、各半導体装置の上部に吸着搬送手段４３の各パッド４８を中心を合わせて載せ、減圧空間部４９を減圧してパッド４８の吸着性を確保し、下部の雌型ワンタッチカプラー２７に取付けられている減圧源のバルブを止めて、減圧空間部３２に空気を入れて、半導体装置を吸着搬送手段４３に吸着させて持ち上げる。この状態で半導体装置の底部の洗浄を行い、再度吸着搬送手段４３を降ろして各半導体装置を吸着搭載部３６に載せ、底部の雌型ワンタッチカプラー２７からの減圧を効かせて半導体装置を吸着する。この状態で必要に応じて再度洗浄して、気流を吹き付ける乾燥処理を行う。
【００１８】
そして、搬送治具１０をステーションＥに移動させる。ステーションＥは検査部であって、ＸＹ方向に縦横に移動可能なカメラによって撮影された画像によって行う。カメラによる画像をモニターに出して、人が目視によって検査をしてもよいし、カメラの信号を画像処理して、基準データと比較して検査を行ってもよい。この処理によって不良品の半導体装置と良品の半導体装置を区別できるので、搬送治具１０をそのままステーションＦに移動させて、図示しないＸＹテーブルを移動するピッキング装置によって不良品の半導体装置を取り出し、別場所に配置された空トレイに収納する。そして、不良品の半導体装置を取り出した部分は空になるので、良品が入っている半導体装置の実トレイから良品の半導体装置を前記したピッキング装置によって取り出し、空部分に載せる。これによって、全部の半導体装置が良品となる。なお、ピッキング装置で半導体装置を取り出す場合には、各吸着搭載部３６の吸着度合いを減圧度を調整して弱めておくのが好ましい。
【００１９】
この後、各半導体装置を吸着搭載部３６に載せた状態で、搬送治具１０をステーションＡまで搬送し、別に設けられた図２、図３に示すような吸着搬送手段４３と同一の構造を有する吸着手段によって全部の半導体装置を吸着して、別位置に設けられた製品トレイに搬送する。
なお、搬送治具１０は、別に設けられた搬送手段（例えば、台車等）によってステーションＡからステーションＦに順次、そしてステーションＡまで搬送されるものである。
このように、搬送治具１０を用いて、複数の半導体装置が一体として樹脂封止された半導体装置を個々の半導体装置に分離することができる。
【００２０】
前記実施の形態においては、半導体装置の群が５つあったが、本発明はその群の数に限定されるものではなく、１群でもよいし、その他の数の半導体装置群であってもよい。
また、この実施の形態においては、搬送治具１０に雌型ワンタッチカプラーを取付け、減圧源側に雄型ワンタッチカプラーを用いたが、搬送治具１０に雄型ワンタッチカプラーを取付け、減圧源側に雌型ワンタッチカプラーを取付けてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１〜４記載の半導体装置の搬送治具は、以上の説明からも明らかなように減圧空間部に連通し、減圧源側の元継手に着脱分離が可能な閉止バルブ付きの連結継手を少なくとも２個有する治具本体を有するので、半導体装置を吸着搭載部に吸着させた状態で、減圧源側に接続される連結継手を切り換えることができ、これによって、半導体装置の搬送治具に吸着された半導体装置を接続する減圧配管に制限されることになく、移動できる。
更には、従来のように補助材料としての粘着テープ等は使用しないので、全体的に半導体装置が安価となる。
また、従来のようにネストに載せ替えることもしないので、確実なハンドリングができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の搬送治具の平面図である。
【図２】同半導体装置の搬送治具の正面図である。
【図３】同半導体装置の搬送治具の側面図である。
【図４】同半導体装置の搬送治具の上に配置される吸着搬送手段の平面図である。
【図５】この半導体装置の搬送治具の使用状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０：半導体装置の搬送治具、１１：治具本体、１２：吸着部材、１３：ベースプレート、１４：蓋プレート、１５〜１８：位置決め穴、１９〜２２：雌型ワンタッチカプラー、２３〜２６：雌ねじ取付け口、２７：雌型ワンタッチカプラー、２７ａ：雄型ワンタッチカプラー、２８：雌ねじ取付け口、２９：Ｏリング溝、３０：ゴム製シール部材、３１：ビス、３２：減圧空間部、３３：取付け板部、３４：フレーム載置部材、３５：ビス、３５ａ：リードフレーム、３６：吸着搭載部、３７：溝、３８：通気孔、３９、４０：位置決めピン、４１、４２：ノックピン、４３：吸着搬送手段、４５：上板、４６：下板、４７：通気管、４８：パッド、４９：減圧空間部、５０：シールリング、５１：ビス、５１ａ：接続口、５２：搬送手段、５３：ボルト孔、５４：Ｏリング溝、５５：ノックピン
【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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