JP2003004658A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JP2003004658A
JP2003004658A JP2001186317A JP2001186317A JP2003004658A JP 2003004658 A JP2003004658 A JP 2003004658A JP 2001186317 A JP2001186317 A JP 2001186317A JP 2001186317 A JP2001186317 A JP 2001186317A JP 2003004658 A JP2003004658 A JP 2003004658A
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JP
Japan
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package
inspection
product
tape
tcp
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JP2001186317A
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Hidehiko Saikai
秀彦 西海
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Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
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Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 封止樹脂の材料にかかわらず外観検査によっ
てTCP製品の欠陥を検出する。 【解決手段】 外観検査装置の検査部9において、TC
P製品2に光を当てて得られた反射光を画像化し、処理
された値と基準値とを比較することによって、封止樹脂
のボイド、リード露出およびチップ露出を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
技術に関し、特に、テープ・キャリア・パッケージ(ta
pe carrier package:TCP)の半導体装置に適用して
有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体チップを包むパッケージにはさま
ざまなタイプのものがあり、実装方法の違いによって、
たとえばリード挿入型、表面実装型、ソケット型などに
大きく分類することができる。
【0003】これらパッケージのなかでも、表面実装型
の一つであるTCPは、多層の高分子材料で構成された
テープの中央に半導体チップが置かれており、テープ上
のインナーリードと半導体チップ上のボンディングパッ
ドとを接続するリードを含めた半導体チップ上を樹脂で
封止した構造であって、厚さが1mm程度の薄型のパッ
ケージを実現できるという利点を有している。
【0004】なお、たとえば日刊工業新聞社発行「CS
P/BGA技術」1998年5月28日発行、春日壽夫
著、P11には、TCPを含めたゲートアレイパッケー
ジにおける実装技術の推移が記載されている。
【0005】ところで、パッケージの構造を検査する外
観検査は、光学式検査とX線検査に大別されるが、TC
P製品の外観検査には、光学式検査のうち人間による目
視検査が用いられている。この目視検査では、高倍率に
よってチップの有無、汚れ、封止樹脂のボイド等に起因
したスリット抜けなどの封止面欠陥検査が行われ、低倍
率によってリードのクラック、汚れなどのテープ面欠陥
検査が行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記T
CP製品の外観検査では、TCP製品に照明を当てて欠
陥を浮き上がらせることによって欠陥を検出しているた
め、黒艶消しタイプの樹脂で封止したTCP製品では欠
陥を検出することができるが、光沢タイプの樹脂で封止
したTCP製品では欠陥を検出することができず、封止
樹脂の種類が制約されるという課題が残されている。
【0007】本発明の目的は、封止樹脂の材料にかかわ
らず外観検査によってTCP製品の欠陥を検出すること
のできる技術を提供することにある。
【0008】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0009】
【課題を解決するための手段】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。
【0010】本発明は、TCP製品の外観検査におい
て、TCP製品の状態を光学的に読み取り画像処理によ
って得られた値と基準値とを比較することにより、封止
樹脂のボイド、リード露出およびチップ露出を検出する
ものである。
【0011】
【発明の実施の形態】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。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0012】図1は、本発明の一実施の形態であるTC
P製品の外観検査装置を示す模式図である。1は製品リ
ール、2はTCP製品、3は製品巻き取りリール、4は
スペーサ巻き取り用リール、5はスペーサ用リール、6
は送り用スプロケット、7はバックテンション用スプロ
ケット、8はマーク、9は検査部、10はモニター、1
1は打ち抜き部である。
【0013】製品リール1には、35〜70mm程度の
幅を有する多層の高分子材料で構成されたテープが巻か
れており、このテープには、半導体チップを搭載した複
数のTCP製品2が形成されている。テープ上のインナ
ーリードと半導体チップ上のボンディングパッドとはリ
ードによって接続されており、このリードを含めた半導
体チップ上は樹脂で封止されている。
【0014】製品リール1からTCP製品2は供給さ
れ、TCP製品2は外観検査装置を通り、製品巻き取り
リール3で巻き取られる。スペーサテープは、スペーサ
巻き取り用リール4で巻き取られ、製品保護スペーサ
は、スペーサ用リール5から供給される。
【0015】TCP製品2は、送り用スプロケット6で
搬送され、この際、バックテンション用スプロケット7
でTCP製品2のよじれ等をなくすことができる。さら
にマーク8によってTCP製品2にマークが捺印され
る。
【0016】検査部9に搬送されたTCP製品2は、こ
こで外観検査され、表面封止面の検査、裏面封止面の検
査、表面テープ面の検査および裏面テープ面の検査が各
々の検査装置9a〜9dによって行われる。上記検査
は、自動光学式外観検査であり、TCP製品2に光を当
てて得られた反射光を画像化し、処理された値と基準値
とを比較することによってTCP製品2の良・不良が判
定される。これにより、従来の目視による外観検査では
欠陥の検出が難しい光沢レジンにおいても外観検査が可
能となる。なお、欠陥検出方法については、図2〜図4
を用いて後に詳細に説明する。さらに、検査装置9eに
よってTCP製品2に捺印されたマークが検査される。
【0017】検査部9で得られた検査結果はモニター1
0で確認することができ、検査部9で不良と判定された
TCP製品2は、打ち抜き部11で打ち抜かれる。
【0018】次に、本発明の一実施の形態であるTCP
製品の欠陥検出方法を図2〜図4を用いて説明する。
【0019】TCP製品の欠陥検出は、ボイド検出、リ
ード露出検出およびチップ露出検出に分けることができ
る。外観検査装置の検査部9における表面封止面の検査
装置9aおよび裏面封止面の検査装置9bでは、TCP
製品のボイド検出、リード露出検出およびチップ露出検
出が高倍率でそれぞれ行われ、表面テープ面の検査装置
9cおよび裏面テープ面の検査装置9dでは、TCP製
品のボイド検出が低倍率でそれぞれ行われる。
【0020】TCP製品に光を一度照射し、TCP製品
の表面および裏面の反射光を四つの検査装置9a〜9d
で同時に取り込んだ後、各々の検査装置9a〜9dにお
いて反射光を画像化し、処理された値と基準値とを比較
して、表面封止面、裏面封止面、表面テープ面および裏
面テープ面のそれぞれの検査が行われる。これにより、
1回のTCP製品の外観検査時間は、30秒程度とする
ことができる。
【0021】図2(a)は、ボイド検出におけるTCP
製品の検査ウィンドウを示し、同図(b)は、画像処理
後のTCP製品の画像を示す。
【0022】ボイド検出方法では、樹脂が塗布された封
止面12のうち、半導体チップとほぼ同一形状、ほぼ同
一寸法の検査ウィンドウ13が設けられる。この検査ウ
ィンドウ13内において、同図(b)に示すように対象
画像14で、たとえば256階調で表示された背景画像
14aの濃淡値よりも高い画質または低い画質が検出さ
れた場合に対象画像14はボイドと判断され、TCP製
品は不良と判定される。
【0023】図3は、リード露出検出におけるTCP製
品の検査ウィンドウを示す。
【0024】リード露出検出方法では、封止面12のう
ちテープ上のインナーリードと半導体チップ上のボンデ
ィングパッドとを接続するリード上に四つの検査ウィン
ドウ15a〜15dが設けられる。各々の検査ウィンド
ウ15a〜15d内において不均一な部分の濃淡値を求
め、その最大値が受け入れ基準よりも高くなった場合に
リードが露出していると判断され、TCP製品は不良と
判定される。
【0025】図4は、チップ露出検出におけるTCP製
品の検査ウィンドウを示す。
【0026】チップ露出検出方法では、封止面12の四
隅に検査ウィンドウ16a〜16dが設けられる。各々
の検査ウィンドウ16a〜16d内において平均輝度を
算出し、その値が受け入れ基準よりも高くなった場合に
半導体チップのコーナー部が露出していると判断され、
TCP製品は不良と判定される。
【0027】このように、本実施の形態によれば、TC
P製品に光を当てて得られた反射光を画像化し、処理さ
れた値と基準値とを比較することによってTCP製品の
欠陥(封止樹脂のボイド、リード露出、チップ露出)が
検出されるので、封止材料の種類に関係なくTCP製品
の良・不良を判定することができる。
【0028】さらに、本実施の形態によれば、表面封止
面および裏面封止面における欠陥(封止樹脂のボイド、
リード露出、チップ露出)と、表面テープ面および裏面
テープ面における欠陥(封止樹脂のボイド)とをほぼ同
時に自動で検出することができるので、処理速度が従来
の目視による外観検査よりも速くなる。
【0029】さらに、本実施の形態によれば、マーク捺
印、外観検査、打ち抜きまで自動で一貫して行うことが
できるので、外観検査における処理能率が向上する。
【0030】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の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言うまでも
ない。
【0031】たとえば、前記実施の形態では、本発明を
TCP製品に適用した場合について説明したが、その他
のテープ製品、たとえばチップ・オン・フィルム(chip
onfilm:COF)、チップ・サイズ/スケール・パッ
ケージ(chip size/scale package:CSP)などにも
適用することが可能であり、同様の効果が得られる。
【0032】
【発明の効果】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。
【0033】TCP製品に光を当てて得られた反射光を
画像化し、処理された値と基準値とを比較することによ
ってTCP製品の欠陥を検出するので、封止材料の種類
に関係なくTCP製品の良・不良を判定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるTCP製品の外観
検査装置を示す模式図である。
【図2】(a)は、本発明の一実施の形態であるTCP
製品の検査ウィンドウを示す図であり、(b)は、画像
処理後のTCP製品の画像である。
【図3】本発明の一実施の形態であるTCP製品の検査
ウィンドウを示す図である。
【図4】本発明の一実施の形態であるTCP製品の検査
ウィンドウを示す図である。
【符号の説明】 1 製品リール 2 TCP製品 3 製品巻き取りリール 4 スペーサ巻き取り用リール 5 スペーサ用リール 6 送り用スプロケット 7 バックテンション用スプロケット 8 マーク 9 検査部 9a 検査装置 9b 検査装置 9c 検査装置 9d 検査装置 9e 検査装置 10 モニター 11 打ち抜き部 12 封止面 13 検査ウィンドウ 14 対象画像 14a 背景画像 15a 検査ウィンドウ 15b 検査ウィンドウ 15c 検査ウィンドウ 15d 検査ウィンドウ 16a 検査ウィンドウ 16b 検査ウィンドウ 16c 検査ウィンドウ 16d 検査ウィンドウ
フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA49 CC17 CC25 CC27 DD06 FF04 GG00 HH00 JJ05 QQ03 QQ08 QQ24 QQ25 QQ31 QQ36 RR08 SS02 TT03 2G051 AA61 AB07 AB08 CA04 CA07 CB01 DA06 DA13 EA11 EA12 EB01 ED01 5F044 MM48 RR16

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テープ上に搭載された半導体チップを樹
    脂で封止したパッケージの外観検査において、前記パッ
    ケージの状態を光学的に読み取り画像処理によって得ら
    れた値と基準値とを比較することにより、前記パッケー
    ジの欠陥を検出することを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 テープ上に搭載された半導体チップを樹
    脂で封止したパッケージの外観検査において、前記パッ
    ケージの状態を光学的に読み取り画像処理によって得ら
    れた値と基準値とを比較することにより、前記パッケー
    ジの欠陥を検出する半導体装置の製造方法において、 前記樹脂のボイド、リード露出およびチップ露出を検出
    することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 テープ上に搭載された半導体チップを樹
    脂で封止したパッケージの外観検査において、前記パッ
    ケージの状態を光学的に読み取り画像処理によって得ら
    れた値と基準値とを比較することにより、前記パッケー
    ジの欠陥を検出する半導体装置の製造方法において、 前記パッケージの表面封止面、裏面封止面、表面テープ
    面および裏面テープ面を外観検査装置の各々のステーシ
    ョンで検査することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 テープ上に搭載された半導体チップを樹
    脂で封止したパッケージの外観検査において、前記パッ
    ケージの状態を光学的に読み取り画像処理によって得ら
    れた値と基準値とを比較することにより、前記パッケー
    ジの欠陥を検出する半導体装置の製造方法であって、 前記パッケージは、テープ・キャリア・パッケージ製
    品、チップ・オン・フィルム製品、チップ・サイズ/ス
    ケール・パッケージ製品であることを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 テープ上に搭載された半導体チップを樹
    脂で封止したパッケージの外観検査において、前記パッ
    ケージの状態を光学的に読み取り画像処理によって得ら
    れた値と基準値とを比較することにより、前記パッケー
    ジの欠陥を検出する半導体装置の製造方法であって、 マーク捺印および前記外観検査を自動で一貫して行うこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100714968B1 (ko) * 2005-11-21 2007-05-04 합명회사 서우테크 티씨피/씨오에프 외관검사기
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KR20220167911A (ko) * 2021-06-15 2022-12-22 주식회사 티에스아이코리아 배율 가변 기능을 갖는 칩 온 필름 검사장치

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