JP2000298156A - 半導体装置の検査方法 - Google Patents

半導体装置の検査方法

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JP2000298156A
JP2000298156A JP11106421A JP10642199A JP2000298156A JP 2000298156 A JP2000298156 A JP 2000298156A JP 11106421 A JP11106421 A JP 11106421A JP 10642199 A JP10642199 A JP 10642199A JP 2000298156 A JP2000298156 A JP 2000298156A
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JP
Japan
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semiconductor device
temperature
semiconductor element
semiconductor
heating
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JP11106421A
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Keigo Akiyama
啓吾 秋山
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置のマウント状態の不具合を簡易か
つ適正に検出することができる検査方法を提供する。 【解決手段】 検査基板40に搭載した半導体チップ2
0を動作させて機能検査を開始すると、例えば内部回路
の自己発熱によってパッケージ18の表面温度が上昇す
る。そこで、この自己発熱による温度上昇の前と後と
で、保護ダイオード8A、8Bの順方向電圧をそれぞれ
測定する。この時、適正な温度上昇値に対応する保護ダ
イオード8A、8Bの自己発熱前後の順方向電圧の比較
値の範囲を予め判定用の基準値として決めておき、この
基準値の上限と実際に測定した電圧値とを比較すること
で、温度上昇の異常、すなわち製造(マウント)不良を
検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置のマウ
ント状態の不具合を検出するための半導体装置の検査方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、検査基板上に半導体装置(半
導体チップ)を載せ、温度プローブとヒートブロックの
制御により、半導体チップのパッケージを所定の温度に
保持しながら、各種機能テストを行う検査装置が知られ
ている。
【0003】図6は、このような検査装置によって機能
検査を行う半導体チップの内部構造の一例を示す断面図
である。この半導体チップ20は、半導体素子10をワ
イヤ12を介してリード14に電気的に接続し、モール
ド製のパッケージ18により密封したものであり、この
パッケージ18内に、半導体素子10に密着した状態で
放熱板16を配置し、放熱効果を高めた構造のものであ
る。このような半導体チップ20では、製造工程不良
(マウント不良)のために、半導体素子10と放熱板1
6が密着していないために、放熱効果が低下する場合が
ある。なお、図6に示す例では放熱板16を内蔵するタ
イプを説明したが、内蔵しないタイプでも、モールドに
ボイドが発生するなど、半導体の放熱効果を妨げる製造
不良には種々の要因がある。
【0004】そして、このように放熱板16からの放熱
効果が低くなると、半導体素子10と半導体チップ20
の表面温度(すなわち、パッケージ18の表面温度)が
正常にマウントされているものと比べ高くなる。一方、
半導体素子は、その動作温度に限度があり、温度が高く
なりすぎると、所定の動作ができなくなる、あるいは破
壊が発生することになる。また、短期間には、誤動作や
破壊がなくても、継続的熱ストレスによって半導体に負
荷がかかり、故障するといった信頼性上の問題になる場
合もある。
【0005】図4は、従来の半導体チップの検査装置の
構成を示す側面図である。この検査装置は、半導体チッ
プ20を搭載するLSIテスタの検査基板30と、半導
体チップ20の表面温度を測定するための温度プローブ
ユニット32と、半導体チップ20を加熱・冷却するた
めのヒートブロック34とを有する。この検査装置で
は、半導体チップ20を検査基板30に搭載する。な
お、実際にはソケットなどを介して搭載することになる
が、本発明には直接関係ないので省略する。
【0006】次に、半導体チップ20のパッケージ18
に接触するように温度プローブユニット32の複数のプ
ローブピンを設置し、さらにヒートブロック34を接触
させる。ヒートブロック34は、加熱・冷却を制御する
処理装置(図示略)に接続されており、半導体チップ2
0を加熱・冷却することができる。温度プローブユニッ
ト32で半導体チップ20のパッケージ18の表面温度
を計測し、半導体チップ20を所定の温度に保つように
ヒートブロック34の温度を制御する。例えば高温検査
の場合の測定結果例を図5に示している。この検査で
は、まず、ヒートブロック34を加熱し、所定の温度ま
で半導体チップ20の温度が上昇した段階で検査を開始
し、半導体チップ20の自己発熱などにより温度が変化
するのを、温度プローブユニット32とヒートブロック
34で制御することで、半導体チップ20を所定の温度
で検査を行うことができるようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の検査方法では、半導体チップ20の表面温度を
測定(制御)するものであり、半導体チップのマウント
工程で発生するマウント不具合を電気的には測定してい
ないため、放熱特性の悪い半導体チップでも検査に合格
してしまう。このため、上述した半導体素子の温度上昇
による誤動作・破壊・信頼性の問題を検出することがで
きないという欠点がある。
【0008】そこで本発明の目的は、半導体装置のマウ
ント状態の不具合を簡易かつ適正に検出することができ
る検査方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、半導体素子をパッケージ内に収納した半導体
装置の機能を検査するための検査方法において、前記半
導体装置の機能を検査するための検査基板に前記半導体
装置を搭載し、前記半導体装置の半導体素子の温度を変
化させる温度変化工程と、前記半導体装置の機能検査を
行う場合に、前記半導体素子内の信号端子に過電圧保護
用に設けられている保護ダイオードの順方向特性を利用
し、前記温度変化に伴う前記保護ダイオードの順方向電
圧を測定することにより、前記半導体装置のマウント状
態の良否を判定する判定工程とを有することを特徴とす
る。
【0010】本発明では、半導体素子の自己発熱等によ
る温度上昇前の保護ダイオードの順方向電圧と半導体素
子の駆動による自己発熱等による温度上昇後の保護ダイ
オードの順方向電圧を測定し、その温度上昇前後の順方
向電圧の比較値を予め決めておいた判定値と比較するこ
とにより、半導体装置内のマウント状態の良否を判定す
る。これにより、従来の検査装置と同様の構成を用いて
半導体装置内のマウント状態を判定でき、簡易で適切な
検査を行うことが可能となり、不良品の発生等を有効に
防止できる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明による半導体装置の
検査方法の実施の形態について説明する。図1は、本発
明の実施の形態による検査方法を適用する半導体装置
(半導体チップ)の検査装置の構成を示す側面図であ
る。なお、半導体チップの構成としては、図6に示すも
のと同様であるものとし、同一符号を用いて説明する。
この検査装置は、半導体チップ20を搭載するLSIテ
スタの検査基板40と、保護ダイオードの順方向電圧の
検出値により、その比較電圧の良否判定する判定回路等
を含む処理装置(図示略)とを有する。
【0012】この検査方法では、半導体チップ20を検
査基板40に搭載する。なお、実際にはソケットなどを
介して搭載することになるが、本発明には直接関係ない
ので省略する。この状態で、半導体チップ20の機能検
査を行うが、この機能検査自体については、例えば図5
で説明した従来例と同様の手順で行う。
【0013】そして、この機能検査と同時に、本実施の
形態による半導体チップ20の熱上昇検出のためにダイ
オードの順方向特性を利用した順方向電圧の測定を行
う。例えば、半導体チップ20を動作させて、自己発熱
による保護ダイオードの順方向電圧値の変化を測定し、
その電圧上昇率が半導体素子10とパッケージ18の温
度上昇を示していることから、その測定値に基づいてマ
ウント不良を判定する。すなわち、本例は、半導体素子
10の温度変化手段として、半導体チップ20を動作さ
せて自己発熱させる方法を用いるものである。そして、
保護ダイオードの自己発熱前の順方向電圧と自己発熱後
の順方向電圧とを測定し、両者を比較することにより、
自己発熱による保護ダイオードの順方向電圧値の変化を
測定し、この測定結果からマウント不良を測定する。
【0014】図3は、本実施の形態における半導体チッ
プ20内部の保護ダイオードの構成を示す回路図であ
る。図示のように、電源端子4とGND端子6との間に
直列に接続された一対の保護ダイオード8A、8Bの間
に、内部回路(図示略)に接続された信号端子2が接続
されており、内部回路を過電圧から保護する構成となっ
ている。なお、信号端子2には、入力端子、出力端子、
及び入出力端子が含まれるが、順方向電圧の検出には、
いずれの端子の保護ダイオードを用いてもよい。
【0015】図2は、本実施の形態による検査装置を用
いて機能検査および保護ダイオードの順方向電圧の測定
を行った場合の半導体チップの温度変化の具体例を示す
説明図である。半導体チップ20を動作させて機能検査
を開始すると、自己発熱によってパッケージ18の表面
温度が上昇する。なお、この場合、故意に温度上昇を誘
発する検査を追加することもできる。ここで、正常な半
導体チップ20では、半導体チップ20の内部に生じた
自己発熱による熱が内蔵する放熱板に放熱されることに
より、パッケージ18の表面の温度上昇は小さくなる。
【0016】これに対して、製造(マウント)不良によ
るものでは、パッケージ18の温度上昇が放熱板への放
熱分が少ない分だけ大きくなる。そこで、適正な温度上
昇値に対応する保護ダイオードの自己発熱前後の順方向
電圧の比較値の範囲を予め判定用の基準値として決めて
おき、この基準値の上限と実際に測定した電圧値とを比
較することで、温度上昇の異常、すなわち製造(マウン
ト)不良を検出することができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による半導
体装置の検査方法では、半導体装置の機能確認を行うと
ともに、内部の半導体素子に温度変化を与えることによ
り、その半導体素子の保護ダイオードの順方向電圧変化
を検出することで、半導体装置のマウント不具合を検出
するようにした。
【0018】このため、本発明によれば、個々の半導体
装置の保護ダイオードの順方向電圧を簡易な方法で測定
することにより、マウント不具合を確実に検出できるた
め、不良製品を有効に選別することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による半導体チップの検査
装置の構成例を示す側面図である。
【図2】上記実施の形態による検査装置を用いて熱抵抗
の検査を行った場合の半導体チップの温度変化の具体例
を示す説明図である。
【図3】上記実施の形態による半導体チップ内部の保護
ダイオードの構成を示す回路図である。
【図4】従来の半導体チップの検査装置の構成を示す側
面図である。
【図5】図4に示す従来の検査装置による高温検査の場
合の測定結果例を示す説明図である。
【図6】半導体チップの内部構造の一例を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
2……信号端子、8A、8B……保護ダイオード、10
……半導体素子、12……ワイヤ、14……リード、1
6……放熱板、18……パッケージ、20……半導体チ
ップ、40……検査基板、42……温度プローブユニッ
ト、44……ヒートブロック。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子をパッケージ内に収納した半
    導体装置の機能を検査するための検査方法において、 前記半導体装置の機能を検査するための検査基板に前記
    半導体装置を搭載し、 前記半導体装置の半導体素子の温度を変化させる温度変
    化工程と、 前記半導体装置の機能検査を行う場合に、前記半導体素
    子内の信号端子に過電圧保護用に設けられている保護ダ
    イオードの順方向特性を利用し、前記温度変化に伴う前
    記保護ダイオードの順方向電圧を測定することにより、
    前記半導体装置のマウント状態の良否を判定する判定工
    程と、 を有することを特徴とする半導体装置の検査方法。
  2. 【請求項2】 前記半導体素子内の信号端子には、入力
    端子、出力端子および入出力端子を含むことを特徴とす
    る請求項1記載の半導体装置の検査方法。
  3. 【請求項3】 前記温度変化工程は、前記半導体素子の
    駆動によって自己発熱を発生させる工程であり、前記判
    定工程は、前記半導体素子の自己発熱による半導体素子
    の温度上昇による前記保護ダイオードの順方向電圧の変
    化を検出することにより、半導体装置の温度上昇を検出
    する工程であることを特徴とする請求項1記載の半導体
    装置の検査方法。
  4. 【請求項4】 前記半導体装置の機能検査の流れの中
    で、前記半導体装置による温度上昇の検出を行い、前記
    半導体素子のマウント状態の良否を判定することを特徴
    とする請求項1、2または3記載の半導体装置の検査方
    法。
  5. 【請求項5】 前記半導体素子の自己発熱を発生させる
    前に前記保護ダイオードの順方向電圧を検出するととも
    に、前記半導体素子の自己発熱を発生させた後に前記保
    護ダイオードの順方向電圧を検出することにより、前記
    半導体素子の温度上昇による保護ダイオードの順方向電
    圧の変化を検出することを特徴とする請求項3または4
    記載の半導体装置の検査方法。
  6. 【請求項6】 前記半導体装置は、パッケージ内に半導
    体素子に密着して放熱部材を内蔵したことを特徴とする
    請求項1、2、3、4または5記載の半導体装置の検査
    方法。
  7. 【請求項7】 前記保護ダイオードの順方向電圧の変化
    は、前記半導体装置の信号端子に接続されるプローブピ
    ンによって検出することを特徴とする請求項1、2、
    3、4、5または6記載の半導体装置の検査方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8917103B2 (en) 2010-08-09 2014-12-23 Ricoh Company, Ltd. Device and method for testing semiconductor device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62147370A (ja) * 1985-12-20 1987-07-01 Nec Corp 半導体試験方法
JPH02166748A (ja) * 1988-12-20 1990-06-27 Nec Ic Microcomput Syst Ltd 温度検査回路
JPH0536457A (ja) * 1991-03-15 1993-02-12 Sony Corp 電子部品、その応用装置及びそれらの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62147370A (ja) * 1985-12-20 1987-07-01 Nec Corp 半導体試験方法
JPH02166748A (ja) * 1988-12-20 1990-06-27 Nec Ic Microcomput Syst Ltd 温度検査回路
JPH0536457A (ja) * 1991-03-15 1993-02-12 Sony Corp 電子部品、その応用装置及びそれらの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8917103B2 (en) 2010-08-09 2014-12-23 Ricoh Company, Ltd. Device and method for testing semiconductor device

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