JP2005345271A - 検査ソケット及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体装置の量産選別に適した検査ソケットの提供。
【解決手段】 検査ソケットは、一面に複数の電極を有する半導体装置を収容する収容部、及び収容部の底部に設けられ半導体装置下面の電極に先端が接触するように配置される複数の測定端子とを有するソケット本体と、収容部の半導体装置を測定端子に押し付ける開閉制御されるソケット本体に取り付けられる抑えアームとを有し、ソケット本体の測定端子が設けられる複数箇所には、測定端子に代えて、一端が半導体装置の電極に接触するように構成され、他端が真空吸引機構に接続されるように構成される筒状の吸着ノズルが配置され、真空吸引機構のオン動作時、吸着ノズルの一端に電極を真空吸着固定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は検査ソケット及びその検査ソケットを使用する半導体装置の製造方法に係わり、例えば、絶縁性フィルムの表面にリードを形成したＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープを用いて製造するＴ−ＢＧＡ（Ball Grid Array ）の製造に適用して有効な技術に関する。

電子機器（電子装置）は、機能向上から内蔵する搭載部品の数も増大する傾向にあるが、一方で小型化、軽量化が要請されている。特に携帯情報端末のように携帯される電子装置の場合は、更なる小型化、薄型化、軽量化が要請される。このため、電子装置に搭載される半導体装置等を含む電子部品もより小型化、薄型化、軽量化が図られている。

半導体装置の集積度向上及び小型・軽量化を図るためのパッケージ構造として、絶縁性フィルムの表面にリードを形成したＴＡＢテープを用いたＢＧＡ（Ｔ−ＢＧＡ）や、ＴＡＢテープを用いたＦＢＧＡ（Fine Pitch ＢＧＡ）等が知られている。ポリイミド樹脂フィルム等の絶縁性フィルムに配線を形成したＴＡＢテープを配線基板とするこれらパッケージ製品（ＴＣＰ：Tape Carrier Package）は、高密度化、高機能化及び多ピン化が可能であり、また電気特性も優れる等の特長を有する。

一方、複数の半導体装置を重ねて実装して実装密度を向上させる三次元実装に適した半導体装置も提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載された半導体装置は、インターポーザの片面に半導体チップを搭載し、半導体チップの電極とボンディングパッドとをワイヤで接続する構造になっている。また、ボンディングパッドに接続されたボールパッドにハンダボールが設けられている。また、ボールパッドのハンダボールの反対側のインターポーザにスルーホールが設けられている。ハンダボールの高さは半導体チップを覆う封止樹脂の高さよりも高くなっている。この結果、半導体装置を重ね合わせた際、上層の半導体装置のハンダボールの下端が下層の半導体装置のスルーホールに露出するボールパッドに重なり、電気的に接続されるようになる。

一方、薄型化すると共に熱放散性能を向上させる半導体パッケージとして、回路基板に設けた貫通孔に半導体チップを位置させ、半導体チップの第１面または前記第１面の反対面となる第２面を露出させ、この露出面から放熱を図る半導体パッケージが提案されている（例えば、特許文献２）。

他方、半導体装置の製造においては、製造の最終段階で電気的特性の検査を行う。この電気的特性検査では、半導体装置をソケットに取り付けて検査が行われる。半導体装置、即ち、外部電極端子の数が多いＩＣの場合、オープントップタイプの検査ソケット（ＩＣソケット）が使用される（例えば、特許文献３）。

特開２００１−２２３２９７号公報

特開２０００−３４０７１３号公報 特開２００３−２１７７７６号公報

本出願人においても、ＴＡＢテープを用いた三次元実装に適した厚さ０．５ｍｍ以下となる超薄型の半導体装置の開発を進めている。この半導体装置は、ＴＡＢテープに設けたデバイスホールに突出するリードを半導体チップの電極に接続し、ＴＡＢテープに設けたビアホールに位置するリードに三次元実装が可能なバンプ電極を接続し、かつリードを覆うように半導体チップの一面側を絶縁性樹脂で覆った構造になっている。

このように薄いテープまたは薄い基板に直接半導体チップを搭載したＢＧＡタイプの超薄型半導体装置を、従来のオープントップタイプの検査ソケット（ＩＣソケット）で電気特定検査を行うと、半導体装置の位置合わせ及び固定が適切に行えず、所望の電気特定検査が行い難いことが判明した。

図２８乃至図３０は従来のオープントップタイプの検査ソケットの概要を示す模式図であり、図３１（ａ），（ｂ）は被検査物である半導体装置（ＩＣ）を示す模式的図面である。図３１（ａ），（ｂ）の正面図及び底面図に示すように、半導体装置８０は、四角形状の絶縁性の基板８１の下面中央に半導体チップ８２を固定した構造になるとともに、半導体チップ８２の外側の基板８１の下面にはボール電極８３が半導体チップ８２の外周に沿って一列に配置されている。基板８１は樹脂テープである。また、図示しないが、基板８１の中央にはデバイスホールが設けられている。また、基板８１の上面には前記ボール電極８３に接続され、先端が前記デバイスホール内に延在するリードが複数設けられている。そして、このデバイスホール内に突出するリードの先端が半導体チップ８２の主面に設けられた電極に重ねて接続されている。デバイスホールを含む領域には絶縁性の樹脂からなる封止体が形成されている。リードもこの封止体に覆われている。

検査ソケット８５は、図２８及び図２９に示すように、四角形体からなるソケット本体８６の上面中央に四角形状の窪みからなる収容部８７を有している。この収容部８７には半導体装置８０がボール電極８３を下にした状態で収容載置される。収容部８７の底部８８には半導体装置８０のボール電極８３に対応して測定端子８９が貫通状態で配列されている。測定端子８９はソケット本体８６を上下に貫通して設けられる点線で示す挿入孔９０に挿入され、上端（先端）は収容部８７に収容された半導体装置８０の下面のボール電極８３に接触するようにわずかに突出している。また、測定端子８９の下端はソケット本体８６の下面から突出し、図示しない電気特定検査装置のソケット取付部の端子孔に挿入されるようになっている。

収容部８７の対抗する一対の辺の中央部分は切り取られ、この切り取られ部分９１には抑えアーム９２が配置されている。図３０に示すように、この抑えアーム９２は、収容部８７に半導体装置８０を収容する際開き、収容後は閉じて半導体装置８０を測定端子８９に押し付けて半導体装置８０のボール電極８３が測定端子８９の先端に接触させる構造となる。

ソケット本体８６の上面外周部分には枠状の昇降体９３が配置されている。オープントップタイプの検査ソケットは、昇降体９３の下降，上昇によって抑えアーム９２が開き、また閉じるように構成されている。

半導体装置８０の供給はコレットで行われる。半導体装置８０を検査ソケット８５に供給する際、コレットの下面に半導体装置８０を保持する。コレットは下降し、その下端で昇降体９３を押し下げる。昇降体９３が矢印で示す方向に押し下げられると、抑えアーム９２は矢印に示すように内端を上昇させるように回動する。抑えアーム９２が全開の状態になると、コレットの半導体装置８０の保持が解除され、半導体装置８０は測定端子８９列上に落下して載る。

その後、コレットが上昇するに伴い昇降体９３はばね圧によって上昇して原点復帰がなされ、これに伴って抑えアーム９２は逆回動して閉じ、半導体装置８０を弾力的に測定端子８９に押し付ける。この状態で電気特定検査が行われる。

検査ソケット８５に半導体装置８０を装着して電気特定検査を行う場合、収容部８７に収容した半導体装置８０と収容部８７との間の隙間が広く、収容位置にばらつきがあり、測定端子８９がボール電極８３に接触しないこともあり、再現性良く電気特定検査が行えないことが判明した。

また、基板８１がポリイミド樹脂テープ（フィルム）のように反り等の変形が起き易い部材で構成されていると、抑えアーム９２による抑えが部分的であることから、全てのボール電極８３を測定端子８９に接触させることができない場合があり、再現性良く電気特定検査が行えないことが判明した。特に、矩形枠列状に配列されたボール電極８３のうち、角部（隅部）やこの角部に近接した位置に位置するボール電極８３と測定端子８９との接触がとり難いことも判明した。

本発明の目的は、半導体装置の製造における量産選別に適した検査ソケットを提供することにある。

本発明の他の目的は、電気的特性検査を効率的に行える半導体装置の製造方法を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほか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あきらかになるであろう。

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、下記のとおりである。

（１）基板の一面に整列配置された複数の電極を有する被検査物のオープントップタイプの検査ソケットであって、
前記被検査物を載置収容する収容部と、前記収容部の底部に前記被検査物の前記電極に先端が接触するように対応して配置される複数の測定端子とを有するソケット本体と、
前記ソケット本体に取り付けられ、前記収容部の前記半導体装置を前記測定端子に押し付ける開閉制御される抑えアームとを有し、
前記ソケット本体の前記測定端子が設けられる複数箇所には、前記測定端子に代えて、一端が前記被検査物の前記電極に接触するように構成され、他端が真空吸引機構に接続されるように構成される筒状の吸着ノズルが配置され、
前記真空吸引機構のオン動作時、前記吸着ノズルの一端に前記電極を真空吸着固定することを特徴とする。

前記吸着ノズルは前記被検査物の前記電極の配列が矩形枠列配列の場合、前記矩形枠列の各角部の電極に対応して設けられている。また、前記収容部の周面と前記収容部に収容された被検査物との隙間が０．３５ｍｍ以下となっている。

（２）半導体装置の製造方法であって、
第１の面及び前記第１の面の反対面となる第２の面を有し、デバイスホール及び前記デバイスホールの外側に配列される複数のビアホールを有する絶縁性の基板母材（樹脂テープ）と、前記基板母材の前記第１の面に形成され前記ビアホール内から前記デバイスホール内まで延在する複数のリードと、前記デバイスホール部分及び前記ビアホール部分を除き前記リードを選択的に覆う絶縁膜とを有する配線母基板（ＴＡＢテープ）を準備する工程と、
主面に複数の電極を有する半導体チップの前記各電極が前記配線母基板の前記デバイスホールに対面するように前記半導体チップを前記基板母材の前記第１の面と反対面となる第２の面側に接着部材で固定する工程と、
前記デバイスホール内に延在する前記リードの先端を前記半導体チップの前記各電極に重ねて接続する工程と、
前記デバイスホールを含む部分を絶縁性樹脂で塞いで封止体を形成する工程と、
前記各ビアホール内に延在する前記リードにボール電極を形成する工程と、
前記配線母基板の不要部分を切断除去し、前記基板母材から形成される基板の一面に複数の電極を有する半導体装置を形成する工程と、
前記半導体装置を検査ソケットに装着して前記半導体装置の電気的特性検査を行う工程とを有し、
前記半導体装置の電気的特性検査を行う工程では、オープントップタイプの検査ソケットを用い、
前記オープントップタイプの検査ソケットは、
前記半導体装置を載置収容する収容部と、前記収容部の底部に前記半導体装置の前記電極に先端が接触するように対応して配置される複数の測定端子とを有するソケット本体と、
前記ソケット本体に取り付けられ、前記収容部の前記半導体装置を前記測定端子に押し付ける開閉制御される抑えアームとを有し、
前記ソケット本体の前記測定端子が設けられる複数箇所には、前記測定端子に代えて、一端が前記半導体装置の前記電極に接触するように構成され、他端が真空吸引機構に接続されるように構成される筒状の吸着ノズルが配置され、
前記真空吸引機構のオン動作時、前記吸着ノズルの一端に前記電極を真空吸着固定する構成になっていることを特徴とする。

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、下記のとおりである。
前記（１）の手段によれば、（ａ）収容部に収容された被検査物と収容部の周面との隙間は０．３５ｍｍ以下と狭いので、被検査物の電極それぞれは確実に測定端子に接触するようになり、確実に電気特定検査を行うことができる。従って、本願発明の検査ソケットの使用によって再現性良く電気特定検査を行うことができる。

（ｂ）被検査物が反り返っていても、被検査物は抑えアームによって測定端子に押し付けられるとともに、被検査物の所定部は吸着ノズルによる真空吸着動作から反りが解消されて前記所定部及びその近傍に位置する電極は各測定端子に確実に接触するようになる。この結果、被検査物の全ての電極が測定端子に接触するようになり、確実に電気特定検査を行うことができる。従って、本願発明の検査ソケットの使用によって再現性良く電気特定検査を行うことができる。特に、矩形枠状に配列された電極列の場合、矩形の四隅の電極を吸着ノズルで真空吸着することは、矩形状（四角形）の被検査物を平坦化でき、確実な電気特定検査が可能になる。

前記（２）の手段によれば、前記手段（１）の検査ソケットを使用して半導体装置を製造することから、高精度で確実かつ再現性良く電気特定検査を実施することが可能になる。この結果、量産選別も効率的に行え半導体装置の製造コストの低減を達成できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

本実施例１では、オープントップタイプの検査ソケットに本発明を適用した例について説明する。

図１乃至図６は本発明の実施例１である検査ソケット（ソケット）に係わる図である。図１はソケットの模式的平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う模式的断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う模式的断面図、図４はソケットに被検査物を装着する状態を示す模式的断面図、図５はソケットで被検査物を固定する状態を示す模式的断面図、図６は図５の一部拡大断面図である。また、図７乃至図９は被検査物である半導体装置に係わる図であり、図７は半導体装置の正面図、図８は半導体装置の模式的断面図、図９は半導体装置の底面図である。

本実施例１のソケット（検査ソケット）１はオープントップタイプである。この検査ソケット１は、図７乃至図９に示すような表面実装構造のＢＧＡ型の半導体装置２０を被検査物とするものである。半導体装置２０、四角形状の絶縁性の基板２１の下面中央に半導体チップ２２を固定した構造になるとともに、半導体チップ２２の外側の基板２１の下面には電極（ボール電極）２３が半導体チップ２２の外周に沿って一列に配置されている。基板２１は樹脂テープあるいは薄い配線基板で形成されている。本実施例１では基板２１が樹脂テープで形成されているもので説明する。また、図示しないが、基板２１の中央にはデバイスホールが設けられている。また、基板２１の上面には前記ボール電極２３に接続され、先端が前記デバイスホール内に延在するリードが複数設けられている。そして、このデバイスホール内に突出するリードの先端が半導体チップ２２の主面に設けられた電極に重ねて接続されている。デバイスホールを含む領域には絶縁性の樹脂からなる封止体が形成されている。リードもこの封止体に覆われている。

検査ソケット１は、図２８乃至図２９に示すものを改良した構造になっている。検査ソケット１は図１乃至図４に示すように、四角形体からなるソケット本体２の上面中央に四角形状の窪みからなる収容部３を有している。この収容部３には半導体装置２０がボール電極２３を下にした状態で収容載置される。収容部３の底部４には半導体装置２０のボール電極２３に対応して測定端子５が貫通状態で配列されている。測定端子５はソケット本体２を上下に貫通して設けられる点線で示す挿入孔６に挿入され、上端（先端）は収容部３に収容された半導体装置２０の下面のボール電極２３に接触するようにわずかに突出している。また、測定端子５の下端はソケット本体２の下面から突出し、図示しない電気特定検査装置のソケット取付部の端子孔に挿入されるようになっている。

収容部３の周面７は、上方から投入される半導体装置２０がその中心を収容部３の中心に位置決めすべく、下方に向かうに連れて徐々に狭くなるテーパ面としておいてもよい。図では周面７は直立した壁となっている。また、収容部３内に収容された半導体装置２０の周面と収容部３の周面７との隙間は、半導体装置２０の各ボール電極２３が常に対応する各測定端子５の真上に位置するように、例えば、０．２５ｍｍ以下になるように収容部３は形成されている。この場合、ボール電極２３の直径は、例えば、０．３５ｍｍとなっている。

一方、収容部３の対抗する一対の辺の中央部分は切り取られ、この切り取られ部分１０には抑えアーム１１が配置されている。図４に示すように、この抑えアーム１１は、収容部３に半導体装置２０を収容する際開き、収容後は閉じて半導体装置２０を測定端子５に押し付けて半導体装置２０のボール電極２３が測定端子５の先端に接触させる構造となる。

ソケット本体２の上面外周部分には枠状の昇降体１２が配置されている。オープントップタイプの検査ソケットは、昇降体１２の下降，上昇によって抑えアーム１１が開き、また閉じるように構成されている。

半導体装置２０の供給はコレットで行われる。半導体装置２０を検査ソケット１に供給する際、コレットの下面に半導体装置２０を保持する。コレットは下降し、その下端で昇降体１２を押し下げる。図４に示すように、昇降体１２が矢印（実線）で示す方向に押し下げられると、抑えアーム１１は矢印（実線）に示すように内端を上昇させるように回動する。抑えアーム１１が全開の状態になると、コレットの半導体装置２０の保持が解除され、半導体装置２０は測定端子５列上に点線矢印で示すように落下して載る。

その後、コレットが上昇するに伴い昇降体１２はばね圧によって上昇して原点復帰がなされ、これに伴って抑えアーム１１は逆回動して閉じ、半導体装置２０を弾力的に測定端子５に押し付ける（図４、図５参照）。この状態で電気特定検査が行われる。

本実施例１の検査ソケット１は、半導体装置２０が反りや捩れ等の変形があっても、全てのボール電極２３が測定端子５に接触できるようになっている。このため、本実施例１の検査ソケット１は、図１、図３、図５及び図６に示すように、ソケット本体２の測定端子５が設けられる複数箇所には、測定端子５に代えて、一端が半導体装置２０のボール電極２３に接触するように構成され、他端が真空吸引機構に接続されるように構成される筒状の吸着ノズル１３が配置されている。

測定端子５の一端、即ちソケット本体２の収容部３内に突出する上端と、測定端子５の上端は、図６に示すように、略同じ高さになっている。測定端子５の上端はボール電極２３の下端に接触あるいは幾分か食い込むのに対して、吸着ノズル１３は円筒状となり、球体からなるボール電極２３に吸着ノズル１３の上端全周を接触させると、ボール電極２３の下端が円筒内に入る。従って、測定端子５の上端がボール電極２３に食い込む深さと、ボール電極２３が筒状の吸着ノズル１３内に入る深さが同じ程度である場合には、測定端子５の上端の高さと吸着ノズル１３の上端の高さを同程度とすればよい。また、測定端子５のボール電極２３への食い込む深さに比較してボール電極２３が吸着ノズル１３内に入る深さが大きい場合には、その差分測定端子５よりも吸着ノズル１３を高くする必要がある。さらに、測定端子５の上端が単にボール電極２３に接触する構造の場合、ボール電極２３が筒状の吸着ノズル１３内に入る深さに相当する長さ分測定端子５よりも吸着ノズル１３を高くする必要がある。測定端子５の上端がボール電極２３に食い込む測定端子構造でも、その食い込み深さはボール電極２３を構成する材質によっても異なるので、必要に応じて吸着ノズル１３の高さの調整を行う。

一方、ソケット本体２の下端側に突出する吸着ノズル１３の下端部分には、図３、図５、図６に示すように、図示しない真空吸引機構に接続されるチューブ１４に接続されている。そして、真空吸引機構のオン動作時、吸着ノズル１３の上端にボール電極２３を真空吸着固定するように構成されている。なお、図５は左側半分は図１のＡ−Ａ線に沿う断面であり、右側半分は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面である。

本実施例１では、吸着ノズル１３は、図１に示すように、矩形枠状に配列される半導体装置２０のボール電極２３に対応して配列される矩形枠状の測定端子５の配列において、各角部の測定端子５の代わりに吸着ノズル１３を配置した構成になっている。即ち、四角形窪みからなる収容部３の四隅にそれぞれ吸着ノズル１３を配置した構造になっている。吸着ノズル１３の配置位置はこれに限定されるものではない。吸着ノズル１３の外形寸法は測定端子５の外形寸法に一致させて作製してあることから、所定箇所の挿入孔６から測定端子５を引き抜き、代わりに吸着ノズル１３を挿入孔６に挿入することによって容易に吸着ノズル１３の装着が行える。

収容部３は半導体装置２０の形状に対応して形成されていて四角形状の窪となっている。そして、図１に示すように、四角形状の収容部３の左右の辺の中央には、抑えアーム１１がそれぞれ配置されていることから、左右の辺に沿う測定端子は、中間での抑えアーム１１の押し付けと、測定端子列の両端の吸着ノズル１３による吸引によってボール電極２３に確実に接触することができる。

しかし、収容部３の四角形の上下の辺の一列の測定端子列においては、両端部分が吸着ノズル１３となり、その間は基板２１を測定端子５の上端側に押し付ける（引き付ける）ものは存在していない。そこで、心配ならば、例えば、収容部３の上下の辺に沿う一列の測定端子列の中央箇所、あるいは一列の測定端子列を３分割する中間の２箇所にそれぞれ吸着ノズル１３を配列して、全ての測定端子５が確実にボール電極２３に接触できるようにすることも可能である。

本実施例１によれば、以下の効果を有する。

（１）収容部３に収容された被検査物である半導体装置２０と、収容部３の周面との隙間は０．２５ｍｍ以下と狭いので、半導体装置２０を収容部３内に落下収容しても半導体装置２０の各ボール電極２３は、対応する測定端子５の上端に載り確実に電気特定検査が行える。従って、本実施例１の検査ソケット１の使用によって再現性良く半導体装置２０の電気特定検査を行うことができる。

（２）被検査物である半導体装置２０が反り返っていても、半導体装置２０は抑えアーム１１によって測定端子５に押し付けられるとともに、半導体装置２０のボール電極２３は吸着ノズル１３による真空吸着動作により固定される。従って、反りや捩れ等の変形がある半導体装置２０も矯正される結果、全ての測定端子５にボール電極２３が接触することになる。この結果、確実に半導体装置２０の電気特定検査を行うことができる。特に、矩形枠状に配列された電極列の場合、矩形の四隅の電極（ボール電極２３）を吸着ノズル１３で真空吸着することは、矩形状（四角形）の半導体装置２０を平坦化でき、確実な電気特定検査が可能になる。

図１０乃至図２５は本発明の実施例２である半導体装置の製造方法に係わる図である。また、図２６は製造された半導体装置の実装状態を示す模式的断面図、図２７は製造された半導体装置を複数個積層して形成した多段積層型半導体装置の実装状態を示す模式的断面図である。

本実施例２では、実施例１の検査ソケット１を使用する半導体装置の製造方法について説明する。本実施例２では、ＴＡＢテープに主面の中央に沿って１列に電極を有するいわゆるセンターパッド構造の半導体チップを固定し、半導体チップの外側のテープ部分にボール電極を有するいわゆるファンアウト型の半導体装置２９の製造について説明する。

最初に、図１０に示すＴＡＢテープ３０を準備する。ＴＡＢテープ３０は、細長の絶縁性のテープ３１の第１の面３１ａに定間隔に製品形成部３２を有する構造となっている。テープ３１は、例えば、厚さ５０μｍ程度のポリイミド樹脂フィルムで形成されている。テープ３１は、図１０に示すように、その両側に一定間隔に配設されるスプロケットホール３３を有している。スプロケットホール３３に図示しないスプロケット歯車が噛み合い、かつスプロケット歯車の所定量回転によってＴＡＢテープ３０はピッチ送りされる。

一対のスプロケットホール列の間に、単一の半導体装置を製造するための製品形成部３２がＴＡＢテープ３０の長手方向に沿って所定間隔に配置されている。図１０には製品形成部３２は二つ示されている。

ＴＡＢテープ３０は、図１１に示すように、テープ３１と、このテープ３１の第１の面３１ａに形成された複数のリード３４と、このリード３４を選択的に覆う絶縁膜（ソルダーレジスト）３５とからなっている。リード３４は、例えば３５μｍの厚さの銅箔を所望パターンにエッチングすることによって形成されている。絶縁膜（ソルダーレジスト）３５は２０μｍ程度の厚さである。また、図示しないが、電極やボール電極が形成される部分には所定のメッキ膜が形成されている。図１１は図１０のＴＡＢテープ３０を裏返しにした断面図であり、かつ単一の製品形成部３２の一部を示すものである。

本実施例２では、図２３及び図２４に示すように、長方形の半導体装置２９が製造される。従って、図１０に示すように、製品形成部３２において、テープ３１にはテープ３１を貫通する不連続構成の矩形枠スリット３６が形成されている。矩形枠スリット３６の内縁が半導体装置の外形になる。矩形枠スリット３６は直線的に延在する直線スリット３６ａと、直角に曲がる屈曲スリット３６ｂとの組み合わせによって形成され、矩形状に配置されている。半導体装置の製造の電気特定検査の前の工程で前記矩形枠スリット３６の内側の縁の延長線部分でテープ３１が切断されて半導体装置が製造されることになる。

矩形枠スリット３６の内側には矩形枠スリット３６に沿ってテープ３１を貫通する複数のビアホール４０が所定間隔で形成されている。従って、ビアホール４０は矩形枠状に配列されることになる。この矩形枠配列のビアホール４０の内側のテープ領域には、いずれもテープ３１を貫通するデバイスホール４１が設けられている。デバイスホール４１は矩形枠スリット３６の内側の領域の中央に長手方向に沿って延在している。スリット４２はデバイスホール４１の領域には、ＴＡＢテープ３０に取り付けられる半導体チップの電極が対面して位置するようになっている。リード３４は各ビアホール４０を塞ぐように設けられるとともに、細く延在する部分はデバイスホール４１内にまで延在している。即ち、各リード３４の先端（内端）は、デバイスホール４１の長手方向に向かって左右から交互に片持梁式にデバイスホール４１内に突出している。ビアホール４０において、リード３４の表裏面が露出する構造になっている。なお、図１１に示すように、テープ３１の第１の面３１ａの反対面となる第２の面３１ｂの半導体チップを固定する箇所には、加熱によって軟化して接着剤となる枠状の接着体４３が接着されている。

つぎに、図１２及び図１３に示すように、テープ３１の第２の面３１ｂ側、即ち、ＴＡＢテープ３０の第２の面側の接着体４３上に図示しない電極が下面となる状態で半導体チップ２２を加熱処理して固定する。この状態では、半導体チップ２２の下面となる主面にはその中央に沿って電極が一列に並び、かつこれらの電極はデバイスホール４１の中央線に対面するようになる。

つぎに、インナーリードボンディングを行い半導体チップ２２の図示しない電極に、デバイスホール４１内に突出（延在）するリード３４の先端を重ねて接続する。図１５の断面図にデバイスホール４１に突出するリード３４の先端を押し下げて半導体チップ２２の図示しない電極に接続させた状態を示す。図１４にはデバイスホール４１の両側から交互にリード３４の先端が突出して半導体チップ２２の図示しない電極に接続させた状態が示されている。

つぎに、図１６及び図１７に示すように、図示しないディスペンサのノズルからＴＡＢテープ３０の所定箇所に絶縁性の樹脂を滴下塗布（ポッティング）する。その後、図示しないベーク処理装置によって塗布した樹脂をベークして硬化させて封止体２４を形成する。

つぎに、図１８及び図１９に示すように、ＴＡＢテープ３０の第１の面を上面とし、ビアホール４０内に延在するリード３４に電極（ボール電極）４４を形成する。これは特に限定されるものではないが、ボール電極４４は半導体チップ２２よりもわずかに突出するように形成する。

つぎに、ＴＡＢテープを矩形枠スリット３６の内側の縁に沿うようにテープ３１を切断して、図２０に示す半導体装置２９を形成する。テープ３１は四角形（長方形）に切断されて基板４５を形成する。半導体装置２９は、各部の寸法によっても異なるが、半導体チップ２２の厚さ、電極（ボール電極）４４の大きさを選択することによって厚さ０．５ｍｍ以下に製造することができる。図２０は半導体装置２９の底面図であり、図２１はその断面図である。図２２が半導体装置２９の実装状態の断面図である。また、図２３が半導体装置２９の拡大平面図である。

ＴＡＢテープ３０を切断して個片化の後、図２４及び図２５に示すように、検査ソケット１で電気特定検査が行われる。この検査ソケット１は、収容部３の形状が半導体装置２９に合わせる結果、図１に示す実施例のものと異なる点、及び測定端子５のピッチや本数が異なる以外は同じ構造となっている。そして、半導体装置２９の電気特定検査時、半導体装置２９の四隅の電極（ボール電極）４４は吸着ノズル１３によって真空吸着固定された状態で電気特定検査が行われる。この電気特定検査は実施例１で説明したとおり、各電極（ボール電極）４４が確実に測定端子５に接触することから、高精度な電気特定検査が行えることになる。

本実施例２の半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置２９は、図２６に示すように、実装基板５０に実装される。即ち、実装基板５０の上面にはランド５１が設けられている。このランド５１は半導体装置２９のボール電極４４に対応して設けられている。また、実装基板５０のランド５１が設けられない上面は図示しない絶縁膜で覆われている。そこで、実装においては、半導体装置２９を下面の各ボール電極４４が実装基板５０のランド５１上に重なるように載置し、その後、ランド５１の表面に設けておいたハンダ等を再溶融（リフロー）してボール電極４４をランド５１に電気的に接続する。

本実施例２の半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置２９は、ボール電極４４が設けられたリード３４の面の反対面がビアホール４０内に露出する構造となることから、図２７に示すように、多段積層型半導体装置５５とすることができる。図２７は多段積層型半導体装置５５を実装基板５０に実装した模式的断面図である。

多段積層型半導体装置５５は、半導体装置２９を３段に積層接続した構造の半導体装置である。即ち、３個の半導体装置２９ａ〜２９ｃを準備した後、半導体装置２９ａ上に半導体装置２９ｂを載置し、半導体装置２９ｂ上に半導体装置２９ｃを載置する。この積層時、上段側の半導体装置のボール電極４４を下段側の半導体装置のビアホール４０内に延在するリード３４に重なるように位置決めして積層する。その後，リフローによってリード３４とその上のボール電極４４を電気的に接続して多段積層型半導体装置５５を製造する。

このような多段積層型半導体装置５５は、図２６で示す個別の半導体装置２９の実装と同様に、多段積層型半導体装置５５を下面の各ボール電極４４が実装基板５０のランド５１上に重なるように載置し、その後、ランド５１の表面に設けておいたハンダ等を再溶融（リフロー）してボール電極４４をランド５１に電気的に接続する。

本実施例２の半導体装置の製造によれば、実施例１の検査ソケット１を使用して半導体装置２９を製造することから、高精度で確実かつ再現性良く電気特定検査を実施することが可能になる。この結果、量産選別も効率的に行え半導体装置２９の製造コストの低減を達成できる。

また、多段積層型半導体装置５５は、前記実施例２で製造した反りや捩れがない良品の半導体装置２９を使用することから、上下の半導体装置は確実に電気的に接続され、実装性能の良好な多段積層型半導体装置５５となる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例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いうまでもない。

本発明の実施例１であるソケットの模式的平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う模式的断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿う模式的断面図である。 本実施例１のソケットに被検査物を装着する状態を示す模式的断面図である。 本実施例１のソケットで被検査物を固定する状態を示す模式的断面図である。 図５の一部拡大断面図である。 被検査物である半導体装置の正面図である。 前記半導体装置の模式的断面図である。 前記半導体装置の底面図である。 本発明の実施例２である半導体装置の製造方法で使用するＴＡＢテープのリード形成面（第１の面）側を示す一部の模式的平面図である。 第１の面を下面とし、第２の面を上面とする前記ＴＡＢテープの模式的拡大断面図である。 半導体チップを取り付けた前記ＴＡＢテープの第２の面側を示す模式的拡大平面図である。 半導体チップを取り付けた前記ＴＡＢテープの模式的拡大断面図である。 半導体チップの電極にリード先端を接続した前記ＴＡＢテープの第１の面側を示す模式的拡大平面図である。 半導体チップの電極にリード先端を接続した前記ＴＡＢテープの模式的拡大断面図である。 デバイス孔を絶縁性樹脂で塞いだ第１の面側を示す前記ＴＡＢテープの模式的拡大平面図である。 デバイス孔を絶縁性樹脂で塞いだ状態を示す前記ＴＡＢテープを示す模式的拡大断面図である。 ボール電極を形成した前記ＴＡＢテープの第２の面側を示す模式的拡大平面図である。 ボール電極を形成した前記ＴＡＢテープの一部を示す模式的拡大断面図である。 前記ＴＡＢテープから切り外した２個の半導体装置の底面図である。 図２０で示す半導体装置の模式的断面図である。 本実施例２の半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置の模式的断面図である。 本実施例２の半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置の模式的平面図である。 本実施例２の製造方法によって製造された半導体装置の電気特性検査を本発明によるＩＣソケットで検査する状態を示すＩＣソケットの模式的平面図である。 前記ＩＣソケットと電気特性検査される半導体装置を示す模式的断面図である。 本実施例２で製造した半導体装置を実装基板に実装した状態を示す模式的断面図である。 本実施例２で製造した半導体装置を複数個積層して形成した多段積層型半導体装置の実装状態を示す模式的断面図である。 従来のオープントップタイプのＩＣソケットの模式的平面図である。 図２８のＥ−Ｅ線に沿う模式的断面図である。 半導体装置を装着した従来のＩＣソケットの模式的断面図である。 従来のＩＣソケットに装着する半導体装置を示す図である。

符号の説明

１…検査ソケット、２…ソケット本体、３…収容部、４…底部、５…測定端子、６…挿入孔、７…周面、１０…切り取られ部分、１１…抑えアーム、１２…昇降体、１３…吸着ノズル、１４…チューブ、２０…半導体装置、２１…基板、２２…半導体チップ、２３…ボール電極、２４…封止体、２９…半導体装置、３０…ＴＡＢテープ、３１…テープ、３１ａ…第１の面、３１ｂ…第２の面、３２…製品形成部、３３…スプロケットホール、３４…リード、３５…絶縁膜（ソルダーレジスト）、３６…矩形枠スリット、４０…ビアホール、４１…デバイスホール、４２…スリット、４３…接着体、４４…電極（ボール電極）、４５…基板、５０…実装基板、５１…ランド、８０…半導体装置、８１…基板、８２…半導体チップ、８３…ボール電極、８５…検査ソケット、８６…ソケット本体、８７…収容部、８８…底部、８９…測定端子、９０…挿入孔、９１…切り取られ部分、９２…抑えアーム、９３…昇降体。

Claims (5)

1. 基板の一面に整列配置された複数の電極を有する被検査物のオープントップタイプの検査ソケットであって、
   前記被検査物を載置収容する収容部と、前記収容部の底部に前記被検査物の前記電極に先端が接触するように対応して配置される複数の測定端子とを有するソケット本体と、
   前記ソケット本体に取り付けられ、前記収容部の前記半導体装置を前記測定端子に押し付ける開閉制御される抑えアームとを有し、
   前記ソケット本体の前記測定端子が設けられる複数箇所には、前記測定端子に代えて、一端が前記被検査物の前記電極に接触するように構成され、他端が真空吸引機構に接続されるように構成される筒状の吸着ノズルが配置され、
   前記真空吸引機構のオン動作時、前記吸着ノズルの一端に前記電極を真空吸着固定することを特徴とする検査ソケット。
2. 前記吸着ノズルは前記被検査物の前記電極の配列が矩形枠列配列の場合、前記矩形枠列の各角部の電極に対応して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の検査ソケット。
3. 前記収容部の周面と前記収容部に収容された被検査物との隙間が０．３５ｍｍ以下となっていることを特徴とする請求項１に記載の検査ソケット。
4. 第１の面及び前記第１の面の反対面となる第２の面を有し、デバイスホール及び前記デバイスホールの外側に配列される複数のビアホールを有する絶縁性の基板母材と、前記基板母材の前記第１の面に形成され前記ビアホール内から前記デバイスホール内まで延在する複数のリードと、前記デバイスホール部分及び前記ビアホール部分を除き前記リードを選択的に覆う絶縁膜とを有する配線母基板を準備する工程と、
   主面に複数の電極を有する半導体チップの前記各電極が前記配線母基板の前記デバイスホールに対面するように前記半導体チップを前記基板母材の前記第１の面と反対面となる第２の面側に接着部材で固定する工程と、
   前記デバイスホール内に延在する前記リードの先端を前記半導体チップの前記各電極に重ねて接続する工程と、
   前記デバイスホールを含む部分を絶縁性樹脂で塞いで封止体を形成する工程と、
   前記各ビアホール内に延在する前記リードにボール電極を形成する工程と、
   前記配線母基板の不要部分を切断除去し、前記基板母材から形成される基板の一面に複数の電極を有する半導体装置を形成する工程と、
   前記半導体装置を検査ソケットに装着して前記半導体装置の電気的特性検査を行う工程とを有し、
   前記半導体装置の電気的特性検査を行う工程では、オープントップタイプの検査ソケットを用い、
   前記オープントップタイプの検査ソケットは、
   前記半導体装置を載置収容する収容部と、前記収容部の底部に前記半導体装置の前記電極に先端が接触するように対応して配置される複数の測定端子とを有するソケット本体と、
   前記ソケット本体に取り付けられ、前記収容部の前記半導体装置を前記測定端子に押し付ける開閉制御される抑えアームとを有し、
   前記ソケット本体の前記測定端子が設けられる複数箇所には、前記測定端子に代えて、一端が前記半導体装置の前記電極に接触するように構成され、他端が真空吸引機構に接続されるように構成される筒状の吸着ノズルが配置され、
   前記真空吸引機構のオン動作時、前記吸着ノズルの一端に前記電極を真空吸着固定する構成になっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 前記基板は絶縁性のテープで形成され、前記配線母基板はＴＡＢテープであることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。

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