JP6885278B2 - 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置 - Google Patents

Description

本開示は、半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置に関する。

近年、半導体装置の製造には、リードフレームをヒーターレールなどのガイドレール上で間欠搬送する搬送方法および搬送装置が用いられている。
例えば、特許文献１には、リードフレームの最後端の穴に挿入された送りピンを前進させて穴の内周エッジに接触した時点をエッジセンサで検出し、送りピンを穴中央部へと後退させてから、送りピンを再度前進させ、エッジセンサで検出した穴内周エッジの位置座標からさらに定ピッチで前進させて、リードフレームを定ピッチ搬送する方法について開示されている。

特開２００７−１８４５１４号公報（特許第４３２２８８４号公報）

しかしながら、上記従来の半導体装置の製造方法では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された方法では、１本の位置ずれ検出ピンをリードフレームの穴に挿入して位置合わせを行っているため、リードフレームの穴の内径と位置ずれ検出ピンの外径との関係によっては、充分な位置ずれ検出精度が得られないおそれがある。
本開示の課題は、簡易な構成により、リードフレームの位置ずれ検出を高精度に実施することが可能な半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置を提供することにある。

本開示に係る半導体装置の製造方法は、一定のピッチ間隔で配置された複数の穴を有するリードフレームを搬送しながら、リードフレームに含まれる半導体装置の製造を行う半導体装置の製造方法であって、穴に送りピンを挿入した状態で送りピンを移動させて半導体装置を所定の方向へ搬送する。複数の穴に含まれる第１穴に、半導体装置の位置ずれを検出する第１位置ずれ検出ピンを挿入する。複数の穴に含まれ半導体装置に近接する位置に配置された第２穴に、第１位置ずれ検出ピンよりも先端からリードフレームまでの距離が長い固定ピンを挿入する。複数の穴に含まれ第１穴および第２穴とは異なる第３穴に、第１位置ずれ検出ピンおよび固定ピンよりも先端からリードフレームまでの距離が長く半導体装置の位置ずれを検出する第２位置ずれ検出ピンを挿入する。第１位置ずれ検出ピンおよび第２位置ずれ検出ピンが穴に挿入されたか否かに応じて、所定の位置に搬送された半導体装置の位置ずれの有無を検出する。

本開示に係る半導体装置の製造方法によれば、簡易な構成により、リードフレームの位置ずれ検出を高精度に実施することができる。

本開示の一実施形態に係る半導体装置の製造装置の構成を示す正面図。 図１の半導体装置の製造装置の断面図。 図１の半導体装置の製造装置を構成する上部金型の構成を示す断面図。 図３の上部金型の斜視図。 図１の半導体装置の製造装置を構成する下部金型の構成を示す斜視図。 図１の半導体装置の製造装置によって製造される複数の半導体装置を含むリードフレームの構成を示す平面図。 （ａ），（ｂ）は、図６のリードフレームから切り出された半導体装置の構成を示す図。 図１の半導体装置の製造装置においてリードフレームに固定された半導体装置の加工を実施するための主要な構成部分を示す概念図。 図８の半導体装置の製造装置に含まれる第１位置ずれ検出ピン、第２位置ずれ検出ピン、固定ピン、パンチの位置関係およびリードフレームまでの距離の関係を示す概念図。 （ａ）および（ｂ）は、図９に示す第１位置ずれ検出ピン、第２位置ずれ検出ピン、固定ピン、パンチのうち、最初に第１位置ずれ検出ピン、次に固定ピンの先端がリードフレームの穴に挿入される流れを示す概念図。 （ａ）および（ｂ）は、図９に示す第１位置ずれ検出ピン、第２位置ずれ検出ピン、固定ピン、パンチのうち、第２位置ずれ検出ピンの先端がリードフレームの穴に挿入され、次に、パンチによって半導体装置の端子部分が加工される流れを示す概念図。 図９に示す第１位置ずれ検出ピン、第２位置ずれ検出ピン、固定ピン、パンチのうち、第２位置ずれ検出ピンがリードフレームの穴に挿入されず、位置ずれが検出された状態を示す概念図。

本開示の一実施形態に係る半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置について、図１〜図１２を用いて説明すれば以下の通りである。
＜製造装置１０の構成＞
本実施形態の製造装置（半導体装置の製造装置）の１０は、複数の半導体装置３１を含み、端部に沿って複数の穴３０ａが設けられたリードフレーム３０（図６参照）を所定の方向へ搬送しながら、半導体装置３１に対して各種加工を行う。

そして、製造装置１０は、図１〜図３に示すように、上部金型部１１と、下部金型部１２と、搬送機構１３と、検出部１４（図８参照）と、第１位置ずれ検出ピン２１と、第２位置ずれ検出ピン２２と、固定ピン２３と、パンチ（加工工具）２４と、折り曲げ具２５ａ〜２５ｅと、突き落とし具２６と、を備えている。
上部金型部１１は、図１および図２に示すように、下部金型部１２とともに製造装置１０を構成し、油圧シリンダ（図示せず）によって下部金型部１２に対して上昇・下降する。これにより、上部金型部１１の下面に取り付けられたパンチ２４等を用いて半導体装置３１に対する各種加工が行われる。

また、上部金型部１１は、図３に示すように、下面から突出するように、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２、固定ピン２３が取り付けられている。さらに、上部金型部１１の内部には、先端部が下面から露出するように配置されたパンチ２４、折り曲げ具２５ａ〜２５ｅ、および突き落とし具２６が取り付けられている。
さらに、上部金型部１１は、図４に示すように、下面における四隅に、４本の大支柱１１ａが設けられている。さらにその４本の大支柱１１ａの内側には、４本の小支柱１１ｂが設けられている。

大支柱１１ａは、図４に示すように、略円筒状の部材であって、上部金型部１１の下面に対して略垂直方向に沿って立設されている。
小支柱１１ｂは、大支柱１１ａと同様に、図４に示すように、略円筒状の部材であって、上部金型部１１の下面に対して略垂直方向に沿って立設されている。
そして、大支柱１１ａおよび小支柱１１ｂは、後述する下部金型部１２側に設けられた挿入孔１２ａ，１２ｂにそれぞれ挿入される。これにより、上部金型部１１は、大支柱１１ａが挿入孔１２ａに、小支柱１１ｂが挿入孔１２ｂにそれぞれ挿入された状態で、油圧シリンダによって上昇・下降するように駆動される。

下部金型部１２は、上部金型部１１の下部に固定配置されており、その上面において、半導体装置３１の搬送、製造を行う。
より詳細には、下部金型部１２の上面には、図５に示すように、リードフレーム３０を搬送する搬送面Ｆ１と、挿入孔１２ａ，１２ｂとが設けられている。
搬送面Ｆ１は、加工対象となる半導体装置３１を複数含むリードフレーム３０が載置されて、搬送機構１３によって所定の方向へ搬送される面であって、下部金型部１２の上面の搬送方向に直交する方向における略中央に配置されている。

挿入孔１２ａは、図５に示すように、上部金型部１１側の略円筒状の大支柱１１ａが挿入される穴であって、下部金型部１２の上面の四隅に、下部金型部１２の上面に対して略垂直方向に沿って形成されている。
挿入孔１２ｂは、挿入孔１２ａと同様に、図５に示すように、上部金型部１１側の略円筒状の小支柱１１ｂが挿入される穴であって、下部金型部１２の上面に対して略垂直方向に沿って形成されている。

搬送機構１３は、上部金型部１１と下部金型部１２との間において、複数の半導体装置３１を含むリードフレーム３０を所定の方向へ搬送する。具体的には、搬送機構１３は、送りピン１３ａ（図８参照）を、リードフレーム３０の両端に形成された複数の穴３０ａ内に挿入して所定の方向へ移動させることで、リードフレーム３０を下流側へ間欠搬送する。
つまり、搬送機構１３は、下部金型部１２に対して上部金型部１１が下降している状態では退避位置へ移動し、上部金型部１１が上昇している状態で搬送位置まで移動し、穴３０ａに送りピン１３ａを挿入してリードフレーム３０を搬送する。

なお、図１では、搬送機構１３は、上部金型部１１の背面側に配置されているものとする。
検出部１４は、加工対象となる半導体装置３１に対して正確に加工を行うために、リードフレーム３０の位置ずれを検出するために、上部金型部１１に設けられている（図８参照）。なお、検出部１４におけるリードフレーム３０の位置ずれの検出方法については、後段にて詳述する。

第１位置ずれ検出ピン２１は、外径が約１．０ｍｍの円筒状の部材であって、リードフレーム３０の搬送方向に垂直な方向（幅方向）における両端に複数形成された穴３０ａに挿入される。そして、第１位置ずれ検出ピン２１は、パンチ２４による半導体装置３１の加工を実施する際の半導体装置３１（リードフレーム３０）の位置ずれを検出するために、上部金型部１１の下面に取り付けられている。具体的には、第１位置ずれ検出ピン２１は、図３に示すように、上部金型部１１の下面において、リードフレーム３０の搬送方向における最上流側と最下流側の端部にそれぞれ１本ずつ配置されている。

また、第１位置ずれ検出ピン２１の先端は、図３に示すように、第２位置ずれ検出ピン２２、固定ピン２３およびパンチ２４の先端と比較して、最も低い位置に配置されている。つまり、第１位置ずれ検出ピン２１は、その先端が、第２位置ずれ検出ピン２２、固定ピン２３およびパンチ２４の先端と比較して、リードフレーム３０に最も近い位置になるように配置されている（図９参照）。
これにより、上部金型部１１が下部金型部１２に対して下降していくと、第１位置ずれ検出ピン２１が第２位置ずれ検出ピン２２および固定ピン２３よりも先にリードフレーム３０（穴３０ａ）に達する。

さらに、第１位置ずれ検出ピン２１は、その先端に、上部金型部１１の可動方向に対して垂直な平面を有する先端部２１ａ（図８参照）を有している。これにより、リードフレーム３０が所望の位置からずれている場合には、リードフレーム３０の穴３０ａに挿入されずに引っ掛かりやすくなることで、リードフレーム３０の位置ずれを容易に検出することができる。
つまり、第１位置ずれ検出ピン２１は、リードフレーム３０の両端に所定間隔で複数形成された穴３０ａに対して挿入されるか否かによって、リードフレーム３０の位置ずれが検出される。

また、第１位置ずれ検出ピン２１は、その後端部２１ｂが上部金型部１１に固定されている。そして、第１位置ずれ検出ピン２１は、先端部２１ａと後端部２１ｂとの間に形成された径大部２１ｄと上部金型部１１の下面との間に挟まれるように、後端部２１ｂの外周に巻回されたバネ２１ｃを有している（図８参照）。
バネ２１ｃは、第１位置ずれ検出ピン２１の先端部２１ａが穴３０ａに挿入されずに上昇した際に、第１位置ずれ検出ピン２１を挿入方向に向かって付勢する。

なお、第１位置ずれ検出ピン２１を用いたリードフレーム３０の位置ずれ検出に関しては、後段にて詳述する。
第２位置ずれ検出ピン２２は、外径が約１．３５ｍｍの円筒状の部材であって、パンチ２４による半導体装置３１の加工を実施する際の半導体装置３１（リードフレーム３０）の位置ずれを検出するために、上部金型部１１の下面に取り付けられている。そして、第２位置ずれ検出ピン２２は、図３に示すように、上部金型部１１の下面において、リードフレーム３０の搬送方向における最上流側と最下流側の端部にそれぞれ配置された第１位置ずれ検出ピン２１の側方に１本ずつ配置されている。

また、第２位置ずれ検出ピン２２の先端は、図３に示すように、第１位置ずれ検出ピン２１、固定ピン２３およびパンチ２４の先端と比較して、第１位置ずれ検出ピン２１、固定ピン２３に次ぐ３番目に低い位置に配置されている。
これにより、上部金型部１１が下部金型部１２に対して下降していくと、第２位置ずれ検出ピン２２が、第１位置ずれ検出ピン２１、固定ピン２３の次に、リードフレーム３０に達する。

さらに、第２位置ずれ検出ピン２２は、第１位置ずれ検出ピン２１と同様に、その先端に、上部金型部１１の可動方向に対して垂直な平面を有する先端部２２ａ（図８参照）を有している。これにより、リードフレーム３０が所望の位置からずれている場合には、リードフレーム３０の穴３０ａに挿入されずに引っ掛かりやすくなることで、リードフレーム３０の位置ずれを容易に検出することができる。
そして、第２位置ずれ検出ピン２２は、第１位置ずれ検出ピン２１と同様に、リードフレーム３０の両端に所定間隔で複数形成された穴３０ａに対して挿入されるか否かによって、リードフレーム３０の位置ずれが検出される。

また、第２位置ずれ検出ピン２２の外径（約１．３５ｍｍ）は、第１位置ずれ検出ピン２１の外径（約１．０ｍｍ）よりも太く、挿入先である穴３０ａの内径（約１．３８ｍｍ）よりも若干小さい外径を有している。
これにより、第１位置ずれ検出ピン２１では検出できなかったリードフレーム３０の位置ずれを第２位置ずれ検出ピン２２を用いて検出することで、第１位置ずれ検出ピン２１だけを用いた位置ずれ検出と比較して、検出精度を向上させることができる。

また、第２位置ずれ検出ピン２２は、第１位置ずれ検出ピン２１と同様に、その後端部２２ｂが上部金型部１１に固定されている。そして、第２位置ずれ検出ピン２２は、先端部２２ａと後端部２２ｂとの間に形成された径大部２２ｄと上部金型部１１の下面との間に挟まれるように、後端部２２ｂの外周に巻回されたバネ２２ｃを有している（図８参照）。
バネ２２ｃは、第２位置ずれ検出ピン２２の先端部２２ａが穴３０ａに挿入されずに上昇した際に、第２位置ずれ検出ピン２２を挿入方向に向かって付勢する。

なお、第２位置ずれ検出ピン２２を用いたリードフレーム３０の位置ずれ検出に関しては、後段にて詳述する。
固定ピン２３は、外径が約１．３７ｍｍの円筒状の部材であって、パンチ２４による半導体装置３１の加工を実施する際の半導体装置３１（リードフレーム３０）の位置決めをするために、上部金型部１１の下面におけるパンチ２４の近傍に取り付けられている。そして、固定ピン２３は、図３に示すように、上部金型部１１の下面において、上流側と下流側の端部に配置された第２位置ずれ検出ピン２２の間に複数本配置されている。

また、固定ピン２３の先端は、図３に示すように、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２およびパンチ２４の先端と比較して、第１位置ずれ検出ピン２１に次ぐ２番目に低い位置に配置されている。つまり、固定ピン２３は、その先端が、第１位置ずれ検出ピン２１の次に、第２位置ずれ検出ピン２２よりも先に、リードフレーム３０に接触するように配置されている（図９参照）。
これにより、上部金型部１１が下部金型部１２に対して下降していくと、固定ピン２３が、第１位置ずれ検出ピン２１の次に、リードフレーム３０に達する。

さらに、固定ピン２３は、先端に向かって細くなる先端部２３ａ（図８参照）を有している。これにより、リードフレーム３０が所望の位置からずれている場合には、固定ピン２３がリードフレーム３０の穴３０ａに挿入される際に、パンチ２４に対するリードフレーム３０の位置合わせが行われることで、リードフレーム３０（半導体装置３１）の位置ずれを修正することができる。
また、固定ピン２３の外径（約１．３７ｍｍ）は、第１位置ずれ検出ピン２１の外径（約１．０ｍｍ）および第２位置ずれ検出ピン２２の外径（約１．３５ｍｍ）よりも太く、挿入先である穴３０ａの内径（約１．３８ｍｍ）と略同等の外径を有している。これにより、リードフレーム３０の穴３０ａの内径と略同等の外径を有し、先端部２３ａが鋭利な形状の固定ピン２３を穴３０ａに挿入することで、パンチ２４に対するリードフレーム３０の位置ずれを解消することができる。

固定ピン２３の後端部２３ｂは、図８に示すように、上部金型部１１に固定されており、第１位置ずれ検出ピン２１および第２位置ずれ検出ピン２２のように、上部金型部１１に対して上下に移動することはない。
よって、リードフレーム３０に位置ずれが生じており第１位置ずれ検出ピン２１が穴３０ａ内へ挿入された場合には、固定ピン２３によってリードフレーム３０の一部を破損等するおそれがある。

パンチ（加工工具）２４は、リードフレーム３０に含まれる半導体装置３１の端子部３１ｂ，３１ｃの一部を切断するための加工工具であって、上部金型部１１の内部に、上部金型部１１の下面から先端部分が突出するように取り付けられている。そして、パンチ２４は、図３に示すように、第２位置ずれ検出ピン２２と固定ピン２３との間に配置されている。
また、パンチ２４の先端は、図３に示すように、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２およびパンチ２４の先端と比較して、最も高い位置に配置されている（図９参照）。つまり、パンチ２４は、その先端が、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２および固定ピン２３の中で最も遅く、リードフレーム３０に接触するように配置されている。

これにより、上部金型部１１が下部金型部１２に対して下降していくと、パンチ２４は、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２および固定ピン２３に続いて、最後にリードフレーム３０に達する。
この結果、第１位置ずれ検出ピン２１および第２位置ずれ検出ピン２２が、正常にリードフレーム３０の穴３０ａ内へ挿入された状態で、パンチ２４による加工を行うことができる。

なお、本実施形態の製造装置１０では、第１位置ずれ検出ピン２１および第２位置ずれ検出ピン２２は、ともにパンチ２４による加工精度を向上させるために設けられている。
折り曲げ具２５ａ〜２５ｅは、パンチ２４によって所定の長さに切断された半導体装置３１の端子部３１ｂ，３１ｃを所望の方向へ折り曲げるために、図３に示すように、先端部が上部金型部１１の下面から突出した状態で、上部金型部１１の内部に設けられている。

なお、折り曲げ具２５ａ〜２５ｅは、それぞれが半導体装置３１の端子部３１ｂ，３１ｃを段階的かつ異なる方向に折り曲げる加工を行う。
突き落とし具２６は、パンチ２４によって端子部３１ｂ，３１ｃが切断され、折り曲げ具２５ａ〜２５ｅによって端子部３１ｂ，３１ｃが折り曲げられた半導体装置３１を、リードフレーム３０から切り離すために、図３に示すように、上部金型部１１の内部に設けられている。

本実施形態の製造装置１０では、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２、および固定ピン２３について、それぞれの太さ（外径）の大小関係が以下の関係式（１）を満たす。
第１位置ずれ検出ピン＜第２位置ずれ検出ピン＜固定ピン ・・・・（１）
これにより、第２位置ずれ検出ピン２２は、第１位置ずれ検出ピン２１と比較して、挿入先であるリードフレーム３０の穴３０ａの内径に近似する外径を有しているため、より精度の高い位置ずれの検出を行うことができる。
次に、本製造装置１０によって製造される半導体装置３１の詳細な構成について、説明すれば以下の通りである。

（半導体装置３１の構成）
本実施形態の製造装置１０では、図６に示すように、複数の半導体装置３１を含むリードフレーム３０を所定の方向へ搬送しながら、半導体装置３１を加工して製造する。
ここで、本製造装置１０によって搬送されるリードフレーム３０は、図６に示すように、搬送方向に対して垂直な方向（幅方向）に８つ、搬送方向（長手方向）に多数の半導体装置３１を有している。

なお、図６に示す例では、リードフレーム３０における上流側の部分から下流側に向かって、製造装置１０による加工が段階的に施され、最終的に、突き落とし具２６によって半導体装置３１が切り離された状態を示している。
リードフレーム３０は、図６に示すように、搬送方向に直交する方向における両端部に、長手方向に沿ってそれぞれ複数の穴３０ａを有している。
穴３０ａは、例えば、内径約１．３８ｍｍの貫通穴であって、上述した搬送機構１３の送りピン１３ａ、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２、固定ピン２３がそれぞれ異なる位置に挿入される。

具体的には、穴３０ａは、リードフレーム３０を所定の方向へ搬送する際に、図８に示すように、搬送機構１３の送りピン１３ａが挿入された状態で送りピン１３ａが所定の方向へ移動する。これにより、リードフレーム３０を下流側へと搬送することができる。
また、本実施形態では、搬送機構１３が、リードフレーム３０を間欠搬送する。より詳細には、搬送機構１３は、所定の搬送位置において、上部金型部１１が上昇している間に、リードフレーム３０の穴３０ａに送りピン１３ａを挿入し、送りピン１３ａを所定の方向へ搬送する。そして、搬送機構１３は、送りピン１３ａを所定の距離だけ搬送すると、退避位置へ戻る。そして、上部金型部１１が下部金型部１２と近接するまで下降した際に、上部金型部１１側に設けられたパンチ２４等によって半導体装置３１に加工が行われる。

そして、上部金型部１１が上昇すると、搬送機構１３は再び退避位置から搬送位置へと移動し、送りピン１３ａをリードフレーム３０の穴３０ａに挿入した状態で、リードフレーム３０を所定の距離だけ下流側へ搬送する。
これにより、複数の半導体装置３１を含むリードフレーム３０を所定の方向へ間欠搬送することで、半導体装置３１を１つずつ加工することができる。
また、本実施形態の製造装置１０によって製造される半導体装置３１は、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、両端に設けられた端子部３１ｂ，３１ｃのうちの少なくとも一方がパンチ２４によって所定の長さになるように切断される。そして、切断された端子部３１ｂ，３１ｃは、複数の折り曲げ具２５ａ〜２５ｅを用いて所望の方向へ段階的に折り曲げられる。

＜検出部１４による位置ずれ検知＞
本実施形態の半導体装置の製造装置１０では、図８に示すように、上述した第１位置ずれ検出ピン２１および第２位置ずれ検出ピン２２と、光を照射する発光部１４ａと発光部１４ａに対向する位置に配置された受光部１４ｂとを有する検出部１４とを用いて、リードフレーム３０の位置ずれを検出する。
すなわち、発光部１４ａおよび受光部１４ｂは、上部金型部１１における、第１位置ずれ検出ピン２１および第２位置ずれ検出ピン２２の後端部２１ｂ，２２ｂが突出する部分を挟み込むように配置されている。

これにより、第１位置ずれ検出ピン２１または第２位置ずれ検出ピン２２が、リードフレーム３０の位置ずれによって先端部２１ａ，２２ａが穴３０ａに挿入されずリードフレーム３０の上面に接触すると、後端部２１ｂ，２２ｂに巻回されたバネ２１ｃ，２２ｃが縮んで第１位置ずれ検出ピン２１または第２位置ずれ検出ピン２２が上昇し、その後端部２１ｂ，２２ｂが発光部１４ａと受光部１４ｂとの間に突出する。
この結果、受光部１４ｂでは、発光部１４ａから照射された光を受光できなくなることで、第１位置ずれ検出ピン２１または第２位置ずれ検出ピン２２によって、リードフレーム３０の位置ずれを検出することができる。

ここで、第１位置ずれ検出ピン２１および第２位置ずれ検出ピン２２は、上部金型部１１の可動方向に対して垂直な平面を有する先端部２１ａ，２２ａ（図８参照）を有している。
これにより、リードフレーム３０が所望の位置からずれている場合には、先端部２１ａ，２２ａがリードフレーム３０の穴３０ａに挿入されず引っ掛かりやすくなることで、リードフレーム３０の位置ずれを容易に検出することができる。

＜半導体装置３１の製造の流れ＞
本実施形態の製造装置１０による半導体装置３１の製造の流れについて、図８から図１２を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、図８から図１２に示す例では、説明の便宜上、搬送方向における上流側から第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２、固定ピン２３およびパンチ２４の順に配置されているが、図３に示すように、パンチ２４が第２位置ずれ検出ピン２２と固定ピン２３との間に配置されていてもよい。

すなわち、本実施形態の製造装置１０は、図８に示すように、リードフレーム３０の穴３０ａに搬送機構１３の送りピン１３ａを挿入して下流側へと移動することで、所定の距離だけリードフレーム３０を下流側へ搬送する。
このとき、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２、固定ピン２３およびパンチ２４は、上部金型部１１が上昇して、上部金型部１１と下部金型部１２とが離間した初期位置にある。

そして、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２、固定ピン２３およびパンチ２４は、図９に示すように、初期位置において、それぞれの先端部２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａからリードフレーム３０の搬送面Ｆ１までの距離ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４が以下の関係式（２）を満たす。
ｄ１＜ｄ３＜ｄ２＜ｄ４ ・・・・（２）
これにより、上部金型部１１を下部金型部１２に向かって降下させていくと、第１位置ずれ検出ピン２１、固定ピン２３、第２位置ずれ検出ピン２２、パンチ２４の順に、リードフレーム３０の搬送面Ｆ１に到達する。

次に、下部金型部１２に対して上部金型部１１が下降していき、図１０（ａ）に示すように、搬送機構１３によって所定の距離だけ搬送されたリードフレーム３０の穴３０ａに、第１位置ずれ検出ピン２１の先端部２１ａが挿入される。
ここで、第１位置ずれ検出ピン２１が穴３０ａに挿入されたことで、パンチ２４に対するリードフレーム３０の位置ずれなしと判定して、次のステップへ進む。
次に、下部金型部１２に対して上部金型部１１がさらに下降していき、図１０（ｂ）に示すように、リードフレーム３０の別の穴３０ａに、固定ピン２３の先端部２３ａが挿入される。

ここで、固定ピン２３が穴３０ａに挿入されることで、パンチ２４に対するリードフレーム３０の位置合わせを行うことができる。
次に、下部金型部１２に対して上部金型部１１がさらに下降していき、図１１（ａ）に示すように、リードフレーム３０の別の穴３０ａに、第１位置ずれ検出ピン２１よりも太い第２位置ずれ検出ピン２２の先端部２２ａが挿入される。
ここで、第２位置ずれ検出ピン２２が穴３０ａに挿入されたことで、パンチ２４に対するリードフレーム３０の位置ずれなしと判定して、次のステップへ進む。

次に、下部金型部１２に対して上部金型部１１がさらに下降していき、図１１（ｂ）に示すように、リードフレーム３０の端子部３１ｂまたは端子部３１ｃが所定の長さになるように、パンチ２４を用いて端子部３１ｂまたは端子部３１ｃの切断が行われる。
ここで、パンチ２４による切断は、リードフレーム３０の穴３０ａに、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２、および固定ピン２３が挿入された状態で行われる。

これにより、第１位置ずれ検出ピン２１および第２位置ずれ検出ピン２２がそれぞれ穴３０ａに挿入されたことで、パンチ２４に対するリードフレーム３０の位置ずれのない状態で、端子部３１ｂまたは端子部３１ｃの切断を行うことができる。
よって、端子部３１ｂ，３１ｃの長さ不良に起因する半導体装置３１の不良品の発生を抑制することができる。
一方、リードフレーム３０に位置ずれが生じており、例えば、図１２に示すように、第１位置ずれ検出ピン２１の挿入時には穴３０ａに挿入されたものの、固定ピン２３および第２位置ずれ検出ピン２２が穴３０ａに挿入できなかった場合には、固定ピン２３の穴３０ａへの挿入によって穴３０ａの一部が破損してしまう。

そして、第２位置ずれ検出ピン２２は、その先端部２２ａが挿入方向に垂直な平面となっているため、図１２に示すように、僅かでもリードフレーム３０に位置ずれが生じていると、穴３０ａに挿入することができない。
これにより、図１２に示すように、第２位置ずれ検出ピン２２はバネ２２ｃを縮ませながら上昇して、その後端部２２ｂが検出部１４を構成する発光部１４ａと受光部１４ｂとの間を遮るように突出する。

この結果、検出部１４では、受光部１４ｂにおいて発光部１４ａから照射された光を検出できない、あるいは受光量が減少する等が検出されることで、リードフレーム３０の位置ずれの発生を検出して、例えば、製造装置１０を停止させることができる。
よって、不良が発生したリードフレーム３０を、緊急停止した製造装置１０から取り出して廃棄する等の対応を採ることができる。

＜本製造装置１０および製造方法の主な特徴＞
本実施形態の半導体装置３１の製造装置１０は、以上のように、第１位置ずれ検出ピン２１と第２位置ずれ検出ピン２２とを用いて、２段階で、リードフレーム３０のパンチ２４に対する位置ずれの有無を検出することができる。
そして、第２位置ずれ検出ピン２２は、第１位置ずれ検出ピン２１と比較して、穴３０ａの内径に近似するほど外径が大きいため、第１位置ずれ検出ピン２１よりも精度の高い位置ずれの検出を行うことができる。
さらに、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２、固定ピン２３およびパンチ２４は、それぞれの先端部２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａからリードフレーム３０の搬送面Ｆ１までの距離ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４が以下の関係式（２）を満たす。
ｄ１＜ｄ３＜ｄ２＜ｄ４ ・・・・（２）

これにより、上部金型部１１を下降させていくと、第１位置ずれ検出ピン２１、固定ピン２３、第２位置ずれ検出ピン２２の順に、リードフレーム３０の穴３０ａに各先端部２１ａ，２３ａ，２２ａが挿入される。
この結果、第１位置ずれ検出ピン２１および固定ピン２３が穴３０ａに挿入された後、２段階目の位置ずれ検出用の第２位置ずれ検出ピン２２を穴３０ａに挿入することができる。よって、第２位置ずれ検出ピン２２を用いて、精度の高い位置ずれの検出を行うことができる。

また、本実施形態では、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２、固定ピン２３およびパンチ２４は、共通の上部金型部１１に固定されている。
これにより、下部金型部１２に対して、上部金型部１１を上下に移動させるだけで、第１位置ずれ検出ピン２１による位置ずれ検出、固定ピン２３による位置ずれの補正、第２位置ずれ検出ピン２２による位置ずれ検出、パンチ２４による端子部３１ｂ，３１ｃの切断等の各種処理を容易に実施することができる。

［他の実施形態］
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施形態では、半導体装置３１の端子部３１ｂ，３１ｃを切断するパンチ２４に対して、半導体装置３１（リードフレーム３０）の位置精度を向上させるために、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２等を用いた例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、第１・第２位置ずれ検出ピンによる位置ずれ検出は、パンチ等の切削工具に限らず、半導体装置の端子を折り曲げる加工工具に対して行われてもよい。
この場合でも、位置ずれが検出されなかった半導体装置に対して各種加工を行うことで、上記と同様の効果を得ることができる。

（Ｂ）
上記実施形態では、リードフレーム３０の搬送方向における上流側から順に、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２、固定ピン２３を配置した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、第１位置ずれ検出ピン２１と第２位置ずれ検出ピン２２との位置を入れ替えてもよい。
つまり、リードフレーム３０の穴３０ａに挿入されるタイミングが第１位置ずれ検出ピン２１、固定ピン２３、第２位置ずれ検出ピン２２の順序であれば、各ピンの配置は変更されてもよい。
ただし、固定ピン２３は、リードフレーム３０の位置ずれを修正する機能を有することを考慮すれば、加工工具のできるだけ近い位置に配置されていることが好ましい。

（Ｃ）
上記実施形態では、リードフレーム３０の穴３０ａに挿入される各ピンの外径が、固定ピン２３、第２位置ずれ検出ピン２２、第１位置ずれ検出ピン２１の順に太い例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、第１位置ずれ検出ピン２１と第２位置ずれ検出ピン２２とが、同じ外径であってもよい。
ただし、固定ピン２３は、リードフレーム３０の位置ずれを修正する機能を有することを考慮すれば、リードフレームの穴よりも若干小さい程度であって、第１位置ずれ検出ピンおよび第２位置ずれ検出ピンよりも太いことが好ましい。

（Ｄ）
上記実施形態では、リードフレーム３０の位置ずれがある場合には、上部金型部１１が降下しても第１位置ずれ検出ピン２１あるいは第２位置ずれ検出ピン２２が、リードフレーム３０の穴３０ａに挿入されずに、リードフレーム３０上に乗り上げることで、第１位置ずれ検出ピン２１あるいは第２位置ずれ検出ピン２２の後端部２２ｂが発光部１４ａから照射された光を遮断して受光部１４ｂにおいて光を受光できないことで、位置ずれを検出する例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、位置ずれの検出方法としては、第１位置ずれ検出ピンまたは第２位置ずれ検出ピンの後端部によって発光部と受光部との間が遮光されたことを検出する方法以外に、第１位置ずれ検出ピンまたは第２位置ずれ検出ピンの後端部が物理的に接触したことを検出してもよい。

（Ｅ）
上記実施形態では、搬送機構１３がリードフレーム３０を間欠搬送しながら半導体装置３１の加工（切断、端子の折り曲げ等）を行う例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、搬送機構によって、リードフレームを１回停止、あるいは連続搬送する構成であってもよい。
連続搬送する場合には、リードフレームの搬送速度に合わせて、第１位置ずれ検出ピン、第２位置ずれ検出ピン、固定ピン、パンチ等の加工工具を同じ方向へ移動させることで、上記と同様の効果を得ることができる。

（Ｆ）
上記実施形態では、第１位置ずれ検出ピン２１および第２位置ずれ検出ピン２２の先端部２１ａ，２２ａの形状が、ともに挿入方向に垂直な平面である例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、第１位置ずれ検出ピンおよび第２位置ずれ検出ピンの先端部の形状が互いに異なる形状であってもよいし、挿入方向に垂直な平面でなくてもよい。

（Ｇ）
上記実施形態では、第１位置ずれ検出ピン２１、第２位置ずれ検出ピン２２、固定ピン２３およびパンチ２４が、全て上部金型部１１に固定されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上下方向に同じ動きをする部材であれば、各ピン、パンチ等の加工工具が別々の部材に固定されていてもよい。

本開示の半導体装置の製造方法は、簡易な構成により、リードフレームの位置ずれ検出を高精度に実施することができるという効果を奏することから、半導体装置の加工や搬送を行う各種装置に対して広く適用可能である。

１０ 製造装置（半導体装置の製造装置）
１１ 上部金型部
１１ａ 大支柱
１１ｂ 小支柱
１２ 下部金型部
１２ａ 挿入孔
１２ｂ 挿入孔
１３ 搬送機構
１３ａ 送りピン
１４ 検出部
１４ａ 発光部
１４ｂ 受光部
２１ 第１位置ずれ検出ピン
２１ａ 先端部
２１ｂ 後端部
２１ｃ バネ
２１ｄ 径大部
２２ 第２位置ずれ検出ピン
２２ａ 先端部
２２ｂ 後端部
２２ｃ バネ
２２ｄ 径大部
２３ 固定ピン
２３ａ 先端部
２３ｂ 後端部
２４ パンチ（加工工具）
２４ａ 先端部
２５ａ〜２５ｅ 折り曲げ具
２６ 突き落とし具
３０ リードフレーム
３０ａ 穴
３０ｂ 保持部
３１ 半導体装置
３１ａ 本体部
３１ｂ，３１ｃ 端子部
ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４ 距離
Ｆ１ 搬送面

Claims (14)

1. 一定のピッチ間隔で配置された複数の穴を有するリードフレームを搬送しながら、前記リードフレームに含まれる半導体装置の製造を行う半導体装置の製造方法であって、
   前記穴に送りピンを挿入した状態で前記送りピンを移動させて前記半導体装置を所定の方向へ搬送し、
   前記複数の穴に含まれる第１穴に、前記半導体装置の位置ずれを検出する第１位置ずれ検出ピンを挿入し、
   前記複数の穴に含まれ前記半導体装置に近接する位置に配置された第２穴に、前記第１位置ずれ検出ピンよりも先端から前記リードフレームまでの距離が長い固定ピンを挿入し、
   前記複数の穴に含まれ前記第１穴および前記第２穴とは異なる第３穴に、前記第１位置ずれ検出ピンおよび前記固定ピンよりも先端から前記リードフレームまでの距離が長く前記半導体装置の位置ずれを検出する第２位置ずれ検出ピンを挿入し、
   前記第１位置ずれ検出ピンおよび前記第２位置ずれ検出ピンが前記穴に挿入されたか否かに応じて、所定の位置に搬送された前記半導体装置の位置ずれの有無を検出する、
   半導体装置の製造方法。
2. 前記第１位置ずれ検出ピン、前記固定ピン、および前記第２位置ずれ検出ピンが前記第１穴および前記第３穴に挿入されると、加工工具を用いて前記半導体装置の加工を行う、
   請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記第１位置ずれ検出ピン、前記固定ピン、および前記第２位置ずれ検出ピンは、太さの関係が以下の関係式（１）を満たす、
   請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
   第１位置ずれ検出ピン＜第２位置ずれ検出ピン＜固定ピン ・・・・（１）
4. 前記リードフレームを間欠搬送する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記第１位置ずれ検出ピンおよび前記第２位置ずれ検出ピンは、先端部に前記穴への挿入方向に対して略垂直な面を有している、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記第２位置ずれ検出ピンは、前記リードフレームの搬送方向において、前記第１位置ずれ検出ピンと前記固定ピンとの間に配置されている、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記第１位置ずれ検出ピン、前記固定ピン、および前記第２位置ずれ検出ピンは、共通の第１金型部に取り付けられている、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
8. 一定のピッチ間隔で配置された複数の穴を有するリードフレームを搬送しながら、前記リードフレームに含まれる半導体装置の製造を行う半導体装置の製造装置であって、
   前記穴に挿入される送りピンを有し、前記送りピンが前記穴に挿入された状態で前記送りピンを所定の方向へ移動させる搬送機構と、
   前記複数の穴に含まれる第１穴に挿入され、前記半導体装置の位置ずれを検出する第１位置ずれ検出ピンと、
   前記複数の穴に含まれ前記半導体装置に近接する位置に配置された第２穴に挿入され、前記第１位置ずれ検出ピンよりも先端から前記リードフレームまでの距離が長い固定ピンと、
   前記複数の穴に含まれ前記第１穴および前記第２穴とは異なる第３穴に挿入され、前記第１位置ずれ検出ピンおよび前記固定ピンよりも先端から前記リードフレームまでの距離が長く前記半導体装置の位置ずれを検出する第２位置ずれ検出ピンと、
   前記第１位置ずれ検出ピンおよび前記第２位置ずれ検出ピンが前記穴に挿入されたか否かに応じて、所定の位置に搬送された前記半導体装置の位置ずれの有無を検出する検出部と、
   を備えている半導体装置の製造装置。
9. 前記第１位置ずれ検出ピンおよび前記第２位置ずれ検出ピンが前記第１穴および前記第３穴に挿入された状態において、前記半導体装置の加工を行う加工工具を、さらに備えた、
   請求項８に記載の半導体装置の製造装置。
10. 前記第１位置ずれ検出ピン、前記固定ピン、および前記第２位置ずれ検出ピンは、太さの関係が以下の関係式（１）を満たす、
    請求項８または９に記載の半導体装置の製造方法。
    第１位置ずれ検出ピン＜第２位置ずれ検出ピン＜固定ピン ・・・・（１）
11. 前記搬送機構は、前記リードフレームを間欠搬送する、
    請求項８から１０のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置。
12. 前記第１位置ずれ検出ピンおよび前記第２位置ずれ検出ピンは、先端部に前記穴への挿入方向に対して略垂直な面を有している、
    請求項８から１１のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置。
13. 前記第２位置ずれ検出ピンは、前記リードフレームの搬送方向において、前記第１位置ずれ検出ピンと前記固定ピンとの間に配置されている、
    請求項８から１２のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置。
14. 前記第１位置ずれ検出ピン、前記固定ピン、および前記第２位置ずれ検出ピンが取り付けられており、前記リードフレームに対して接近・離間するように駆動される第１金型部を、さらに備えている、
    請求項８から１３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置。
    

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