半导体封装件和半导体封装件的安装方法

文档序号:6922983阅读:164来源:国知局
专利名称:半导体封装件和半导体封装件的安装方法
技术领域
本发明涉及半导体封装件及半导体封装件的安装方法,特别是涉及在向基板安装时能容易地确认半导体封装件的配置方向的半导体封装件及半导体封装件的安装方法。
背景技术
现在,往基板上安装半导体封装件主要利用以下两种方法。
第一种方法是从半导体封装件的上方利用摄像机图象识别引脚位置,确认半导体封装件的配置方向之后,往基板上安装半导体封装件后实施软溶(リフロ-)。
第二种方法是从半导体封装件的下方利用摄像机图象识别引脚位置之后,往基板上安装半导体封装件,从安装了半导体封装件的上方利用摄像机确认半导体封装件的配置方向后实施软溶。
在任何一种情况下都是在确认半导体封装件的配置方向时,根据图象识别半导体封装件的角部的倒角的形状,判断配置方向是否适当。具体地说,如图13所示,半导体封装件1的各角形成倒角,仅其中的一个角的倒角尺寸与其他的角不同。根据图象识别该倒角尺寸不同的角的位置,来判断半导体封装件的配置方向是否适当。当判断配置方向是否适当时,为了能判断是否有倒角,设定一阈值,超过该阈值的定为配置方向不适当。
通过确认半导体封装件的方向往基板上安装半导体封装件,来提高安装位置的精度的实例,在特开2000-49446号公报中提出。
但是,半导体封装件的角的倒角形状由于半导体封装件的装配制造者的不同而有差异,在安装由多个装配制造者制造的半导体封装件的情况下,在图象识别处理中,必须对应于倒角尺寸设定的不同和偏差而对每个装配制造者设定用于图象处理的图象处理阈值,这样的作法不妥。
此外,在特开2000-49446号公报中所提出的发明中,在安装基板的一侧作记号,根据该记号给半导体封装件定位,因此只能在安装后确认半导体封装件的方向,不能根据确认安装前半导体封装件的方向来判断封装体的方向是否适当。
此外,现有技术中,由于不具有识别半导体封装件的方向并将其旋转到适当方向的装置,因此出现把在错误方向置入垫座的半导体封装件就在错误方向上安装的问题。

发明内容
本发明是考虑到以上情况而提出的,其目的在于,通过在往基板安装之前能利用简便易行的方法对半导体封装件的配置方向进行确认,并配置在适当的方向,提供一种操作性优良的半导体封装件的安装方法及应用于该安装方法的半导体封装件。
为了解决所述课题,本发明的第一方面的半导体封装件设置了识别装置,其用于在基板上安装半导体封装件时确定配置方向。
本发明的第二方面,在所述第一方面中的所述识别装置的构造为设置在所述封装件上面的方形显示部的至少一个角与其他角形状不同。
本发明的第三方面,其所述第一或第二方面的识别装置是通过设在封装体上面的印记来识别。
本发明的第四方面是半导体封装件的安装方法,其由以下工序构成图象识别半导体封装件的引脚的位置;在基板上配置半导体封装件;图象识别半导体封装件的配置方向;往基板上安装该半导体封装件,其图象识别半导体封装件的配置方向工序通过识别半导体封装件上设置的识别装置判断半导体封装件的配置方向是否适当。
本发明的第五方面,在所述第四方面的半导体封装件的安装方法中,所述半导体封装件上设置的识别装置的识别,是按照将所述半导体封装件的表面分割成几个区域,在分割后的哪一个区域识别装置可以进行图象识别来进行的,对应所述识别装置的位置,将半导体封装件仅旋转必要的角度配置在适当的方向。
本发明的第六方面,在所述第四方面的半导体封装件的安装方法中,所述半导体封装件上设置的识别装置的识别,是按照图象识别所述半导体封装件的表面的任意区域,在该区域所述识别装置是否可以进行图象识别来进行的,根据识别所述识别装置的有无,将半导体封装件按需要旋转配置在适当的方向。
本发明的第七方面是半导体封装件的安装方法,其由以下工序构成利用激光识别半导体封装件的引脚的位置;在基板上配置该半导体封装件;利用激光识别该半导体封装件的配置方向;往基板上安装该半导体封装件,其利用激光识别所述半导体封装件的配置方向的工序由下述判断工序构成即用激光扫描所述半导体封装件的表面,根据反射光的反射率图形或反射光的变化图形识别所述半导体封装件上设置的识别装置的位置判断所述半导体封装件的配置方向是否适当。
根据本发明,可以提供一种半导体封装件,其通过把在半导体封装件本体的上面设置的显示部的一个角按统一的倒角尺寸形成倒角,或在半导体封装件本体规定的位置加有印记,使得即使是由不同的装配制造者制作的半导体封装件,在基板上安装半导体封装件时也可以很容易地确认半导体封装件的配置方向。
此外,根据本发明,可以提供一种半导体封装件的安装方法,其通过在半导体封装件本体的上面设置的显示部的一个角按统一的倒角尺寸形成倒角,或通过图象识别在半导体封装件本体的规定位置上加有印记的半导体封装件,使得可以简便且正确地在基板上的适当的方向配置并安装半导体封装件。
此外,根据本发明,可以提供一种半导体封装件的安装方法,其通过在半导体封装件本体的上面设置的显示部的一个角按统一的倒角尺寸形成倒角,或利用激光扫描在半导体封装件本体的规定位置上加有印记的半导体封装件,根据反射光的反射率图形识别半导体封装件上设置的识别装置的位置,使得可以简便且正确地在基板上的适当的方向配置并安装半导体封装件。


图1A和图1B是本发明的半导体封装件的第一实施例的俯视图;
图2是本发明的半导体封装件的第二实施例的俯视图;图3是表示本发明的半导体封装件的安装方法例的图;图4是表示判断半导体封装件的配置方向是否适当的方法的图;图5A和图5B是表示半导体封装件的配置方向的判定方法的一个例的图;图6A和图6B是表示半导体封装件的配置方向的判定方法的另一例的图;图7A和图7B是表示通过扫描激光调整半导体封装件到适当的配置方向的方法图;图8A和图8B是表示通过扫描激光调整半导体封装件到适当的配置方向的方法图;图9A和图9B是表示通过扫描激光调整半导体封装件到适当的配置方向的方法的图;图10A和图10B及图10C是表示通过扫描激光调整半导体封装件到适当的配置方向的方法的图;图11是表示扫描激光时,入射光和检波器的位置的一个例的图;图12A和图12B是表示通过扫描激光调整半导体封装件到适当的配置方向的方法的图;图13是表示现有的半导体封装件例子的图。
具体实施例方式
以下,详细说明本发明。
首先,对本发明的半导体封装件的第一实施例进行说明。
图1A和图1B是本发明的半导体封装件的第一实施例的俯视图。
在图1A和图1B中,符号1是半导体封装件,符号2是半导体封装件本体,符号3是引脚。在半导体封装件本体2中,角2a形成与其他角的倒角尺寸不同的倒角。
在图1A和图1B所示的半导体封装件1,由于由不同的装配制造者制作,其半导体封装件本体2的角2a的倒角尺寸各不相同。
符号4是设置在半导体封装件本体2的表面上的显示部。该显示部是沿半导体封装件本体的上面的平坦部分的形状形成方形的显示部。该显示部4的一个角即角4a形成倒角。即使是由不同装配制造者制作、封装件的倒角尺寸不同的半导体封装件,该显示部或至少该显示部的倒角尺寸也设定成一样。在此,所说的倒角尺寸是指显示部的倒角部分的边的长度和角度等的尺寸。
这样,在本实施例中,当图象识别半导体封装件1的显示部4,判断倒角部分,并确认半导体封装件1的配置方向时,半导体封装件1由于显示部4的一个角按统一的倒角尺寸形成倒角,因此可以不设定每个装配制造者装配图象处理用的图象处理阈值,而在相同阈值的原样进行。
根据该实施例,能够提供一种半导体封装件,其通过把设置在半导体封装件本体2的上面的显示部4的一个角按统一的倒角尺寸形成倒角,使得即使是由不同装配制造者制作的半导体封装件,也能够容易地确认在基板上安装半导体封装件时的半导体封装件的配置方向。
下面,对本发明的半导体封装件的第二实施例进行说明。
图2是本发明的半导体封装件的第二实施例的俯视图。
符号5是设置在半导体封装件本体2的一个角2a的附近的印记,是在基板上安装半导体封装件时,为了确认半导体封装件的配置方向而设置的。该印记5由墨水或激光照射形成。
印记5的形状可以是如图2中所显示的圆形、三角形、方形、箭头形,但不仅限于此,只要作为图形能够识别,任何图形都可以。
根据该实施例,能够提供一种半导体封装件,其通过在半导体封装件本体2的规定的地方加有印记5,使得即使是由不同装配制造者制作的半导体封装件,也可以容易地确认在基板上安装半导体封装件时的半导体封装件的配置方向。
在以上的说明中,作为用于识别半导体封装件1的配置方向的装置,采用了把设置在半导体封装件本体2的上面的方形的显示部4的一个角按统一倒角尺寸形成倒角的方式和在半导体封装件本体2的规定地方施加印记5的方式,但是,显示部一个方位上的某一部分可以与其他部分形状不同,没有必要为方形。此外,也可以将所述方式组合起来进行表示。
再有,本发明中,对半导体封装件1的种类没有特殊限定,对QFP(QuadFlat Package)、QFN(Quad Flat Non-leaded Package)、CSP(Chip Size Package)等的所有半导体封装件都能够适用。
下面,对本发明的半导体封装件的安装方法的实施例进行说明。
图3是表示本发明的半导体封装件的安装方法例的图。
在基板10上配置半导体封装件1时,从半导体封装件1的上面,用摄像机11,通过图象识别来确认并调整引脚3的位置后,在基板10上配置半导体封装件1。
然后,利用摄像机11图象识别半导体封装件本体2的上面。如图1A和图1B所示,在作为显示部4的一角的角4a按统一倒角尺寸形成倒角的半导体封装件1的情况下识别该倒角部。此外,如图2所示,在半导体封装件本体2的规定的位置设置印记5的半导体封装件1的情况下,识别印记5的位置。
其结果,若识别到该角4a的倒角部或印记5的位置适当,就判断半导体封装件1的配置方向为适当。另一方面,若未识别到角4a的倒角部或印记5适当,就判断半导体封装件1的配置方向为不适当,就修正半导体封装件1的配置方向,直到判断为适当的方向。
以下对判断半导体封装件1的配置方向是否适当的方法进行具体说明。
在此,对在显示部4的一个角上印有图2中所例示的有特征的印记的情况进行说明,而对在显示部4设置倒角部的情况也是一样。
图4是以流程图表示判断半导体封装件1的配置方向是否适当的方法的图。
首先,图象识别印在显示部4的一个角上的印记。在该图象识别中,把预先在适当位置上的半导体封装件1的图象变换成数字信号的图象识别数据存储在存储装置中。然后,将测定对象的半导体封装件1的图象变换成数字信号,得到图象识别数据。
在此,用CCD摄像机等摄取图象,对该摄取的图象进行轮廓强调及对比强调,变成容易与其他的图象图形进行比较的识别图象图形。这样进行对比强调,由于半导体封装件1通常是黑褐色,因此被识别了的图象图形就变得乌黑,印字图形的识别就变得容易。此外,通过进行轮廓强调,即使在由于印字的形状零乱、污染和有灰尘等而难以识别的情况下,也能摄取只是轮廓的特征点,因此能提高误识别的防止率。
然后,基于所述的图象识别数据判断半导体封装件1的配置方向是否适当。即判断在适当位置上的半导体封装件1的图象识别数据与作为测定对象的半导体封装件1的图象识别数据是否一致。其判断结果,若图象识别数据为一致,配置方向为适当,这样就吸住半导体封装件1向基板10上安装。另一方面,配置方向不适当时,吸住以后就将半导体封装件1旋转到适当的方向后,再向基板10上安装。
在图5A和图5B中,对判断半导体封装件1的配置方向是否适当的另一方法进行说明。
在图5A中,将半导体封装件本体2的图象识别区域分成A、B、C、D等四个区域,在此,印记5在区域A内时就是适当的配置方向。
图5B是显示半导体封装件1的配置方向的判定方法的一例的流程图。首先,进行区域A的图象识别。在对该区域A的图象识别中,能识别到印记5时,就判断半导体封装件1在适当的方向上。在不能识别印记5时,就进行区域B的图象识别,能识别到印记5时,就吸住半导体封装件1后向右旋转90°。在不能识别到印记5时,就进行对区域C的图象识别。
在对区域C的图象识别中,能识别到印记5时,就吸住半导体封装件1后向右旋转180°。在不能识别印记5时,就进行对区域D的图象识别,能识别到印记5时,就吸住半导体封装件1后向右旋转270°。不能识别印记5时,就发出出错信息。
再有,在以上的说明中,依次进行A、B、C、D的四个区域的图象识别,但是,也可以把A、B、C、D这四个区域全体一起进行图象识别,采用将该识别图形与半导体封装件1为适当配置方向时所存储记录了的识别图形进行比较的方法。
图6A和图6B中,对判断半导体封装件1的配置方向是否适当的再一方法进行说明。
该例是将半导体封装件1配置在能旋转的中间台上,每进行一次图象识别,就根据需要旋转半导体封装件1,将其配置在适当的方向上。
图6A表示用CCD摄像机图象识别半导体封装件本体2的一个角2a附近的区域的情况。在此,由于半导体封装件1在适当的配置方向上,因此显示的是利用CCD摄像机图象识别印在半导体封装件本体2上的印记5的情况。
图6B是表示该实施例的半导体封装件1的配置方向的判定方法的流程图。将半导体封装件1移动到中间台上后,利用CCD摄像机图象识别半导体封装件本体2上的规定区域。由该图象识别能识别到印记5时,就判断半导体封装件1在适当的方向上,吸住后安装在基板上。
在不能识别印记5时,就将半导体封装件1旋转90°后进行图象识别。通过该图象识别能识别到印记5时,就判断半导体封装件1在适当的方向上,吸住后安装在基板上。不能识别印记5时,就将半导体封装件1再旋转90°后进行图象识别。通过该图象识别能识别到印记5时,就判断半导体封装件1在适当的方向上,吸住后安装在基板上。不能识别印记5时,就将半导体封装件1再旋转90°后进行图象识别。通过该图象识别能识别到印记5时,就判断半导体封装件1在适当的方向上,吸住后安装在基板上。不能识别印记5时,就发出出错信息。
再者,作为适当调整半导体封装件1的配置方向的方法,代替以上说明的图象识别,也可以通过对半导体封装件本体2的表面扫描激光,测定其反射光,来使半导体封装件1的配置方向适当。以下对这种具体例进行说明。
图7A和图7B及图8A和图8B是表示通过扫描激光调整半导体封装件1到适当的配置方向的方法的图。其中,如图7A中的虚线所示,表示从半导体封装件本体2的一端开始顺序扫描激光的情况,图7B表示在如图7A所示的扫描激光的情况下,以扫描时间为横轴在半导体封装件本体2的表面上反射的激光反射率。在此,如图7A所示,为了与封装件本体2的表面的黑色的其他部分的光反射率不同,印记5被涂成白色。
如图7B所示,由于激光照射在印记5上时反射率下降,根据到反射率最低点的扫描时间t1和通过反射率最低点后的扫描时间t2的关系,可以检测出加在半导体封装件本体2上的印记5的位置。基于该印记5的检测位置,将半导体封装件1旋转必要的角度,配置在适当的方向上。
图8A表示将半导体封装件1配置在能旋转的中间台上,将半导体封装件1每旋转90°,就同时扫描激光的情况,在此时,激光如图8A所示按一条直线形状扫描。
图8B表示如图8A所示的扫描激光的情况下,每旋转90°在导体封装件本体2的表面上反射的激光反射率。由于采用这种方法,根据第几次旋转时反射率下降,可以检测出半导体封装件1的配置方向,基于该信息,可以将半导体封装件1配置在适当的方向上。图8A和图8B表示由于在第一次旋转时检测出反射率最低点,所以确认该半导体封装件1是配置在适当的方向上的情况。
图9A和图9B表示通过激光扫描调整半导体封装件1到适当的配置方向的方法的另一例。
在该例中,如图9A所示,在半导体封装件本体2的表面上,为了提高光的反射率,设有涂成了白色的印记5,在该印记5上,用黑色表示连字附号(ロゴマ-ク)等文字。此外,在印记5的一个角设置一块缺欠,该缺欠位于图9A所示的位置时,半导体封装件1就是配置在适当的方向上。
通过这样形成印记5,用激光扫描半导体封装件本体2的表面时,根据扫描的位置,反射光的反射率的图形发生变化。图9B表示利用激光扫描,激光的反射率根据扫描位置而变化的情况。
例如,在扫描1时,从开始扫描,到激光到达印记5的时间较短,在扫描2时,由于激光通过印记5的缺角部分,因此激光到达印记5的时间较长。由于激光通过印记5的黑色部分时反射光的反射率较小,所以扫描1中反射光的峰值幅度窄,扫描2中的反射光的峰值幅度宽。这样根据扫描位置反射光的峰值幅度不同。
在半导体封装件1的配置方向不适当的情况下,由于印记5的缺角部分不在图9A所示的位置上,因此反射光的峰值幅度不是如图9B中所示的那样。由此可以判断半导体封装件1的配置方向是否适当,并调整半导体封装件1到适当的配置方向。
以上,作为调整将半导体封装件1到适当的配置方向的方法,对半导体封装件本体2的表面上加有印记等并进行激光扫描的情况进行了说明,但是,如采用基于激光的反射率的变化而调整配置方向到适当的方法,用别的方法也可以。作为其中一例,下面对在半导体封装件本体2的表面上设有阶差并查看反射率的变化图形的方法进行说明。
图10A中表示在半导体封装件本体2的表面设置的阶差部分,图10B表示该半导体封装件本体2的沿A-A’线的剖面和沿B-B’线的剖面。
对这样设置了阶差的半导体封装件进行激光扫描。把从半导体封装件本体2的表面反射的激光通过偏光滤光片,用能接收光的检波器来测定反射光强度。该反射光在半导体封装件本体2的表面的平坦部分,即阶差的上部和阶差的下部的相位不乱,其边界部分的相位变成混乱的状态。
该反射光的情况如图10C所示。由于扫描1和扫描2中的扫描位置不同,根据图10C所示的反射光的峰值幅度(A)和(B)的不同,可以识别配置方向。
图11表示用检波器接收来自半导体封装件本体2的表面的反射光时,对半导体封装件本体2的表面倾斜照射激光的情况。
在图11中,入射光a0以相对于半导体封装件本体2的表面成角度θ的方向照射,倾斜配置检波器,将该检波器的位置移动到a1、a2、…an。在半导体封装件本体2的表面的阶差部分的反射光的强度由于在与其他位置的反射光的强度比发生变化,因此能够据此识别阶差部分的位置。
此外,能够利用从半导体封装件本体2的表面的阶差部分的反射光的相位差测定高度。在此时,利用由反射光的相位差产生的莫阿干涉纹的条数来进行高度的测定。
其次,对根据设置在半导体封装件本体2表面上的一个圆坑(ピン)标记的位置来调整半导体封装件1到适当的配置方向的方法进行说明。
图12A表示设置在半导体封装件本体2的表面上的一个圆坑标记,图12B表示从侧面看它的情况。如图12A和图12B所示,一个圆坑钉标记的大小通常随制造厂商而不同,在此,B公司的一个圆坑钉标记比A公司的一个圆坑钉标记大。
这样,即使是设置了大小不同的一个圆坑钉标记的半导体封装件1,通过进行激光扫描来测定其反射光,可以检测一个圆坑钉标记的阶差,识别一个圆坑钉标记所设置的位置,可以基于该信息将半导体封装件1配置在适当的方向。再有,进行扫描激光时,通过在垂直于半导体封装件本体2的表面的方向带有一定角度地照射,可以更明确地掌握阶差信号。
根据以上方法,在半导体封装件1按适当的方向配置在基板10上的地方,将半导体封装件1安装在基板1 0上,经过软溶(リフロ-)工序,就完成了向半导体封装件1的基板10的安装。
根据该例,可以提供一种半导体封装件的安装方法,其通过设置在半导体封装件本体2的上面的显示部4的一个角按同一倒角尺寸形成倒角,或图象识别在半导体封装件本体2的规定位置印有印记5的半导体封装件1,因此可以简便且正确地把半导体封装件1按适当的方向配置在基板10上并安装。
此外,可以提供一种半导体封装件的安装方法,其通过设置在半导体封装件本体2的上面的显示部4的一个角按同一倒角尺寸形成倒角,或用激光扫描在半导体封装件本体2的规定位置印有印记5的半导体封装件1,识别由反射光的反射率图形设置在半导体封装件本体1的识别装置的位置,因此可以简便且正确地将半导体封装件1按适当的方向配置在基板10上并安装。
权利要求
1.一种半导体封装件,其特征在于,设置了识别装置,其用于确定在基板上安装半导体封装件(1)时的配置方向。
2.如权利要求1所述的半导体封装件,其特征在于,在所述识别装置中设置在所述封装件(1)上面的方形显示部(4)的至少一个角(4a)与其他角形状不同。
3.如权利要求1所述的半导体封装件,其特征在于,所述识别装置通过设在所述封装(1)上面的印记(5)来识别。
4.一种半导体封装件的安装方法,其包括以下工序图象识别半导体封装件(1)的引脚(3)的位置;在基板(10)上配置半导体封装件(1);图象识别该半导体封装件(1)的配置方向;向基板上(10)安装该半导体封装件(1),其特征在于,图象识别该半导体封装件(1)的配置方向的工序,包括通过识别该半导体封装件(1)上设置的识别装置判断该半导体封装件(1)的配置方向是否适当的工序。
5.如权利要求4所述的半导体封装件的安装方法,其特征在于,所述半导体封装件(1)上设置的识别装置的识别,是按照将所述半导体封装件(1)的表面分割成几个区域,在分割后的某一区域中识别装置是否可以进行图象识别来进行的,对应所述识别装置的位置,将半导体封装件(1)旋转必要的角度配置在适当的方向。
6.如权利要求4所述的半导体封装件的安装方法,其特征在于,所述半导体封装件(1)上设置的识别装置的识别,是按照图象识别所述半导体封装件(1)的表面的任意区域,并在该区域中所述识别装置是否可以进行图象识别来进行的,根据识别所述识别装置的有无,将半导体封装件(1)按需要旋转后配置在适当的方向。
7.一种半导体封装件的安装方法,其包括以下工序利用激光识别半导体封装件(1)的引脚(3)的位置;在基板(10)上配置该半导体封装件(1);利用激光识别该半导体封装件(1)的配置方向;向基板(10)上安装该半导体封装件(1),其特征在于,利用激光识别所述半导体封装件(1)的配置方向的工序,包括判断工序,其借助于激光扫描所述半导体封装件(1)的表面,靠反射光的反射率图形或反射光的变化图形通过,识别所述半导体封装件(1)上设置的识别装置的位置,判断所述半导体封装件(1)的配置方向是否适当。
全文摘要
一种半导体封装件的安装方法及用于该方法中的半导体封装件。该方法操作性良好,且能够在安装前使用简便的方法确认半导体封装件的方向。该方法在半导体封装件本体(2)的表面上设置的方形显示部(4)的一个角(4a)形成的倒角与其他角的尺寸不同。当利用摄像机图象识别该倒角部分处于适当的位置,就判断半导体封装件(1)的配置方向为适当;若图象识别为非适当的位置,就调整半导体封装件(1)的配置方向到适当的方向。
文档编号H01L23/00GK1381891SQ0212170
公开日2002年11月27日 申请日期2002年4月11日 优先权日2001年4月13日
发明者白坂健一 申请人:雅马哈株式会社
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