JP2011033557A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置の製造技術に関し、特に高温環境、あるいは低温環境において、組み立てた半導体装置の電気的特性が要求仕様を満たしていることを確認する電気試験工程に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a semiconductor device manufacturing technique, and more particularly to a technique that is effective when applied to an electrical test process for confirming that electrical characteristics of an assembled semiconductor device satisfy a required specification in a high temperature environment or a low temperature environment.
半導体装置の製造工程には、組み立てた半導体装置が高温環境、あるいは低温環境において要求仕様を満たしていることを確認する電気試験工程がある。この電気試験工程として、半導体装置の電気特性を測定するための電子部品が実装されたパフォーマンスボードが取り付けられたテストヘッドを有する試験装置(テスタ)と、半導体装置を収納する恒温室とを準備して、恒温室内の半導体装置とパフォーマンスボードを、例えばケーブルを介して電気的に接続して電気試験を行う技術がある(例えば、特許文献1参照)。 The semiconductor device manufacturing process includes an electrical test process for confirming that the assembled semiconductor device satisfies the required specifications in a high temperature environment or a low temperature environment. As the electrical test process, a test apparatus (tester) having a test head to which a performance board on which electronic parts for measuring electrical characteristics of the semiconductor device are mounted is mounted, and a temperature-controlled room for housing the semiconductor device are prepared. In addition, there is a technique for conducting an electrical test by electrically connecting a semiconductor device and a performance board in a temperature-controlled room via, for example, a cable (for example, see Patent Document 1).
近年、半導体装置など、電子部品の品質に対する要求の厳格化に伴い、高/低温環境下における電子部品の電気試験要求が高まっている。このような温度環境を変化させて電気試験を行う試験装置においては、電気試験を行うための各種回路が形成された試験装置が試験環境温度に起因して破損する、あるいは測定精度が低下するのを防止する観点から、恒温室と試験装置の間を断熱する必要がある。 In recent years, with stricter requirements for the quality of electronic components such as semiconductor devices, there is an increasing demand for electrical testing of electronic components in a high / low temperature environment. In such a test apparatus that changes the temperature environment and performs an electrical test, the test apparatus on which various circuits for performing the electrical test are formed is damaged due to the test environment temperature, or the measurement accuracy decreases. In order to prevent this, it is necessary to insulate between the temperature-controlled room and the test equipment.
特に、低温環境試験時には、水滴の発生による電気試験への弊害(リーク・ショート発生)や試験装置への水滴の滴下による破損を防止するため、恒温室の外部を周囲雰囲気の露点温度より、高温に保ち、飽和水蒸気量を超えた水蒸気の凝縮による水滴の発生を抑制する必要があるので、より断熱を強化する必要がある。 In particular, during low-temperature environment testing, the exterior of the temperature-controlled room is higher than the dew point temperature of the surrounding atmosphere to prevent adverse effects on the electrical test due to the generation of water droplets (leakage and short-circuiting) and damage caused by dripping water droplets on the test equipment. Therefore, it is necessary to suppress the generation of water droplets due to the condensation of water vapor exceeding the amount of saturated water vapor, so that heat insulation needs to be further strengthened.
このように、恒温室と試験装置の間を断熱する観点からは、前記特許文献1に記載されるように、恒温室に配置された半導体装置と、試験装置(パフォーマンスボード)との距離を離すことにより恒温室から試験装置への熱の伝搬距離を長くして、熱勾配を緩和することが有効である。
Thus, from the viewpoint of insulating between the temperature-controlled room and the test apparatus, as described in
また、試験装置(パフォーマンスボードやテストヘッド)への水滴の滴下を防止する観点からは、半導体装置と試験装置(パフォーマンスボード)の間の空間をドライエアで満たすことで、結露を防止ないしは抑制することができる。 Also, from the viewpoint of preventing water droplets from dropping onto the test equipment (performance board or test head), the space between the semiconductor equipment and the test equipment (performance board) is filled with dry air to prevent or suppress condensation. Can do.
ところが、本願発明者がこの高/低温環境下における半導体装置(電子部品)の電気試験について検討した結果、以下に示す新たな課題を見出した。 However, as a result of examining the electrical test of the semiconductor device (electronic component) in the high / low temperature environment, the present inventor has found the following new problem.
すなわち、近年の半導体装置の高速化、高機能化に伴い、該電気試験の測定精度を向上させる必要がある。ところが、前記特許文献1のように、半導体装置(電子部品)が収納される恒温室と、信号電流などの試験電流を検出する試験装置(パフォーマンスボードやテストヘッド)の間の距離を長くすると、半導体装置と試験装置の間の伝送路(導電経路)距離が長くなるので、これに比例して試験電流を流す伝送路のインピーダンスが増大する。このように、試験電流を流す伝送路のインピーダンス成分の増大は、電気試験におけるノイズの原因となるため、測定精度が低下してしまう。
That is, with the recent increase in speed and functionality of semiconductor devices, it is necessary to improve the measurement accuracy of the electrical test. However, as in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高/低温環境下における電子部品の電気特性を確認する電気試験の測定精度を向上させる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique for improving the measurement accuracy of an electrical test for confirming the electrical characteristics of an electronic component in a high / low temperature environment.
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。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
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。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、本発明の一つの実施の形態における半導体装置の製造方法は、
複数の第1端子を有する半導体装置を準備する工程と、
前記半導体装置を、加温されたあるいは冷却された試験温度環境下に配置して、前記半導体装置の電気的特性を確認する電気試験を行う工程と、を有し、
前記電気試験を行う工程で用いる電気試験装置は、
第1の面を有し、前記電気試験の動作を制御する制御回路が形成されたテストヘッドと、
前記半導体装置を配置する第1領域、前記半導体装置の前記第1端子と電気的に接続する第2端子、および前記第2端子と電気的に接続され、前記テストヘッドと電気的に接続する第3端子を有するソケットと、
表面、前記表面の反対側に位置する裏面、および前記表面に配置され、前記ソケットを搭載するソケット搭載領域を有し、前記裏面が前記テストヘッドの前記第1の面と対向するように、前記テストヘッド上に形成された隔壁によって囲まれ、給気経路および排気経路を備える中空空間を介して前記テストヘッド上に固定される配線基板と、
前記配線基板の前記ソケット搭載領域の周囲を囲んで配置される恒温室アダプタを密着させることにより密封される開口部を有し、内部空間の温度を前記試験温度に保持する恒温室と、を有し、
前記電気試験を行う工程は、
前記半導体装置の前記第1端子を、前記ソケットを介して前記配線基板および前記テストヘッドと電気的に接続する工程と、
前記半導体装置を前記恒温室の内部空間側に露出させた状態で、前記恒温室の前記開口部を密封し、加熱手段あるいは冷却手段により、前記恒温室の内部の温度を前記試験温度に保持する工程と、
前記半導体装置に通電し、前記半導体装置の電気特性を測定する工程と、を含み、
前記隔壁は、前記配線基板の前記ソケット搭載領域と重なる位置よりも外側に配置されているものである。
That is, a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes:
Preparing a semiconductor device having a plurality of first terminals;
Placing the semiconductor device in a heated or cooled test temperature environment and performing an electrical test to confirm the electrical characteristics of the semiconductor device, and
The electrical test apparatus used in the electrical test process is
A test head having a first surface and formed with a control circuit for controlling the operation of the electrical test;
A first region in which the semiconductor device is disposed; a second terminal electrically connected to the first terminal of the semiconductor device; and a second terminal electrically connected to the second terminal and electrically connected to the test head. A socket having three terminals;
A front surface, a back surface located on the opposite side of the front surface, and a socket mounting region disposed on the front surface for mounting the socket, the back surface facing the first surface of the test head, A wiring board surrounded by a partition wall formed on the test head and fixed on the test head via a hollow space having an air supply path and an exhaust path;
A temperature-controlled room having an opening sealed by closely contacting a temperature-controlled room adapter arranged around the socket mounting area of the wiring board and maintaining the temperature of the internal space at the test temperature. And
The step of conducting the electrical test includes
Electrically connecting the first terminal of the semiconductor device to the wiring board and the test head via the socket;
With the semiconductor device exposed to the internal space side of the temperature-controlled room, the opening of the temperature-controlled room is sealed, and the temperature inside the temperature-controlled room is maintained at the test temperature by heating means or cooling means. Process,
Energizing the semiconductor device and measuring electrical characteristics of the semiconductor device, and
The partition wall is disposed outside a position overlapping the socket mounting region of the wiring board.
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。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、高/低温環境下における電子部品の電気特性を確認する電気試験の測定精度を向上させることができる。 That is, it is possible to improve the measurement accuracy of an electrical test for confirming the electrical characteristics of an electronic component in a high / low temperature environment.
(本願における記載形式・基本的用語・用法の説明)
本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクション等に分けて記載するが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、記載の前後を問わず、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しの説明を省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
(Description format, basic terms, usage in this application)
In the present application, the description of the embodiment will be divided into a plurality of sections for convenience, if necessary, but these are not independent from each other unless otherwise specified. Regardless of the front and rear, each part of a single example, one is a part of the other, or a part or all of the modifications. In principle, repeated description of similar parts is omitted. In addition, each component in the embodiment is not indispensable unless specifically stated otherwise, unless it is theoretically limited to the number, and obviously not in context.
同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、A以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe(シリコン・ゲルマニウム)合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。また、金めっき、Cu層、ニッケル・めっき等といっても、そうでない旨、特に明示した場合を除き、純粋なものだけでなく、それぞれ金、Cu、ニッケル等を主要な成分とする部材を含むものとする。 Similarly, in the description of the embodiment, etc., regarding the material, composition, etc., “X consisting of A” etc. is an element other than A unless specifically stated otherwise and clearly not in context. It is not excluded that one of the main components. For example, as for the component, it means “X containing A as a main component”. For example, “silicon member” is not limited to pure silicon, but includes a SiGe (silicon-germanium) alloy, other multi-component alloys containing silicon as a main component, and other additives. Needless to say, it is also included. Moreover, even if it says gold plating, Cu layer, nickel / plating, etc., unless otherwise specified, not only pure materials but also members mainly composed of gold, Cu, nickel, etc. Shall be included.
さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。 In addition, when a specific number or quantity is mentioned, a numerical value exceeding that specific number will be used unless specifically stated otherwise, unless theoretically limited to that number, or unless otherwise clearly indicated by the context. There may be a numerical value less than the specific numerical value.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
<半導体装置の構造概要>
図1は、本実施の形態1の半導体装置の内部構造の概要を示す平面図、図2は図1に示す半導体装置の断面図である。なお、図1では、半導体装置内部の平面的配置を示すため、封止樹脂を透過した状態で示している。
(Embodiment 1)
<Structure overview of semiconductor device>
FIG. 1 is a plan view showing an outline of the internal structure of the semiconductor device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. In FIG. 1, in order to show a planar arrangement inside the semiconductor device, it is shown in a state where the sealing resin is transmitted.
図1および図2に示す本実施の形態のQFP1は、半導体チップ2が封止樹脂(封止体)6の内部に埋め込まれた半導体パッケージであり、ここでは、封止樹脂6から突出する外部端子である複数のアウタリード5bがガルウィング状に形成されたQFP(Quad Flat Package)1を一例として取り上げて説明する。
A
QFP(半導体装置)1は、主面2a、主面2aの反対側に位置する裏面2b、および主面2a上に形成された複数のパッド(端子)2cを有する半導体チップ2を有している。半導体チップ2の主面2aには、例えばトランジスタやダイオードなどの複数の半導体素子が形成され、この半導体素子は主面2a上に形成された複数のパッド2cに電気的に接続されている。半導体チップ2の主面2aに構成される複数の半導体素子は、主面2aに形成される図示しない配線を介して電気的に接続され、電気回路を構成する。本実施の形態では、例えば、1MHz以上の高周波で動作する、所謂、高周波回路が形成されている。
The QFP (semiconductor device) 1 includes a
また、QFP1は、半導体チップ2を搭載するタブ(チップ搭載領域、ダイパッド)3、半導体チップ2の複数のパッド2cと複数のワイヤ(導電性部材)4を介してそれぞれ電気的に接続される複数のリード5、および半導体チップ2および複数のワイヤ4を封止する封止樹脂(封止体)6を有している。半導体チップ2は、タブ3上に搭載され、半導体チップ2の複数のパッド2cは、ワイヤ4を介して外部端子である複数のリード5とそれぞれ電気的に接続されている。また、半導体チップ2および複数のワイヤ4は、封止樹脂6により樹脂封止され、複数のリード5は、それぞれ一方の端部(インナリード5a)が封止樹脂6の内部に封止され、他方の端部(アウタリード5b)は封止樹脂6の外部に配置されている。このアウタリード5bは、QFP1の外部端子となっている。
In addition, the
近年の電子機器の高速化、高機能化に伴い、本実施の形態1で例示したQFP1のような半導体装置は様々な用途に用いられる。このため、半導体装置を動作させる環境も多様化しており、例えば、高温環境、あるいは低温環境においても正常に動作する半導体装置が要求されている。
With the recent increase in speed and functionality of electronic devices, semiconductor devices such as the
<半導体装置の製造方法>
次に、前記した高温環境、あるいは低温環境においても正常に動作する半導体装置を提供するために行う電気的試験を行う工程を中心に、QFP1の製造方法について説明する。
<Method for Manufacturing Semiconductor Device>
Next, a method for manufacturing the
本実施の形態の半導体装置の製造方法は、複数の端子(リード)を有する半導体装置を準備する工程と、準備した半導体装置を常温(例えば25℃)よりも高く加温された、あるいは常温よりも低く冷却された試験温度環境下に配置して、半導体装置の電気的特性を確認する電気試験を行う工程(以下、単に電気試験工程と記す)と、を有している。 The manufacturing method of the semiconductor device of this embodiment includes a step of preparing a semiconductor device having a plurality of terminals (leads), and the prepared semiconductor device is heated to a temperature higher than room temperature (for example, 25 ° C.) or And a process of conducting an electrical test for confirming the electrical characteristics of the semiconductor device (hereinafter simply referred to as an electrical test process).
半導体装置を準備する工程は、以下に限定されないが、図1に示すQFP1の製造工程を簡単に説明すると以下である。図3〜図5は、本実施の形態の半導体装置を準備する工程を示す要部拡大平面図であって、図3はリードフレームのタブ上に半導体チップを搭載した状態、図4は図3に示す半導体チップのパッド−リード間をワイヤボンディングした状態、図5は図4に示す半導体チップおよびワイヤを樹脂封止した状態を示している。
The process for preparing the semiconductor device is not limited to the following, but the process for manufacturing the
半導体装置を準備する工程では、以下のように図1および図2に示すQFP1を組み立てる。まず、図3に示すように基板であるリードフレーム10および半導体チップ2を準備して、半導体チップ2をリードフレーム10のタブ3に搭載する(ダイボンディング工程)。図3において、リードフレーム10は、複数の製品形成領域10aを有し、各製品形成領域10aが一体に形成されている。また、各製品形成領域10aには、タブ3、リード5、吊りリード7、タイバー8がそれぞれ形成され、これらは一体に形成されている。詳しくは、タブ3は吊りリード7により支持されている。また、複数のリード5はタイバー8を介して接続され、一体に形成されている。本工程では、半導体チップ2の裏面をタブ3の上面と対向させた状態で、例えば、樹脂ペーストなどの接着材を介して、タブ3上に固定する。
In the step of preparing the semiconductor device, the
次に、図4に示すように、半導体チップ2の主面2a上に形成された複数のパッド2cと、複数のリード5とを、それぞれワイヤ4を介して電気的に接続する(ワイヤボンディング工程)。
Next, as shown in FIG. 4, the plurality of
次に図5に示すように、各製品形成領域10aに搭載された半導体チップ2および複数のワイヤ4を封止樹脂6により樹脂封止する(封止工程)。本工程では、リード5のタイバー8よりも内側の部分が封止樹脂6により封止され、タイバー8よりも外側の部分は封止樹脂6から露出した状態となる。
Next, as shown in FIG. 5, the
次に、リードフレーム10に、例えば半田めっきを施し、図5に示す封止樹脂6から露出した領域に、半田からなる外装めっき層を形成する(めっき工程)。
Next, the
次に、リードフレーム10を切断して、図5に示す製品形成領域10a毎に個片化する(個片化工程)。本工程では、吊りリード7の封止樹脂6から露出した領域、およびタイバー8が切断され、一体に形成されていたリード5は図1に示すようにそれぞれ個別に分割される。また、本工程では、図2に示すようにアウタリード5bに曲げ加工が施され、QFP1を得る。
Next, the
次に、電気試験工程について説明する。なお、半導体装置を組み立てた後に行う高温試験として、所謂、バーンインと呼ばれる加速試験があるが、このバーンインにおいて、導通試験など、簡易的な電気的検査を行う場合がある。しかし、このバーンインと本実施の形態の電気試験工程は区別される。すなわち、バーンインは、半導体装置の初期不良を温度と電圧により加速して検出し、除去するための工程であり、初期故障モード不良の最終検査での検出力を高めることを目的とする。このため、バーンインでは一般に、125℃程度の環境下で使用が予定される電圧よりも高い電圧を、数時間〜10時間程度の間半導体装置に印加して行う。 Next, the electrical test process will be described. Note that as a high temperature test performed after the semiconductor device is assembled, there is a so-called accelerated test called burn-in. In this burn-in, a simple electrical test such as a continuity test may be performed. However, this burn-in is distinguished from the electrical test process of the present embodiment. That is, burn-in is a process for detecting and removing an initial failure of a semiconductor device by accelerating it with temperature and voltage, and aims to increase the power of detection in the final inspection of an initial failure mode failure. For this reason, in burn-in, generally, a voltage higher than the voltage expected to be used in an environment of about 125 ° C. is applied to the semiconductor device for several hours to 10 hours.
一方、本実施の形態の電気試験工程は、半導体装置の仕様上要求される温度環境において、要求される電気特性が得られるか否かを確認することを目的とする機能テストを含んでいる。したがって、バーンインにおいて行う簡易的な電気的検査と比較すると、本実施の形態の電気試験工程では、測定精度を向上させる必要がある。 On the other hand, the electrical test process of the present embodiment includes a functional test aimed at confirming whether or not required electrical characteristics can be obtained in a temperature environment required by the specifications of the semiconductor device. Therefore, it is necessary to improve measurement accuracy in the electrical test process of this embodiment as compared with a simple electrical inspection performed in burn-in.
図6は、本実施の形態の電気試験工程を行う電気試験装置の概要を模式的に示す説明図、図7は図6に示す電気試験装置のテスト基板周辺を拡大して示す要部拡大断面図である。また、図8は図7に示すテストヘッドの上面側を示す要部拡大平面図、図9は、図7に示すテスト基板の裏面側を示す要部拡大平面図である。また、図10は、図7に示すテスト基板の表面側を示す要部拡大平面図、図11は、図10に示すテスト基板にソケットおよび恒温室アダプタを取り付けた状態を示す要部拡大平面図である。また、図12は、図10に示すソケットに半導体装置を固定した状態を示す平面図、図13は図12に示すA−A線に沿った要部拡大断面図である。なお、ソケット搭載領域と隔壁で囲まれた中空空間の平面的位置関係を判り易くするため、図10および図11では、隔壁25の平面位置を点線で示している。
FIG. 6 is an explanatory view schematically showing an outline of an electrical test apparatus that performs the electrical test process of the present embodiment, and FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the test board periphery of the electrical test apparatus shown in FIG. FIG. 8 is an essential part enlarged plan view showing the upper surface side of the test head shown in FIG. 7, and FIG. 9 is an essential part enlarged plan view showing the back side of the test substrate shown in FIG. 10 is an enlarged plan view of a main part showing the surface side of the test board shown in FIG. 7, and FIG. 11 is an enlarged plan view of the main part showing a state where a socket and a temperature-controlled room adapter are attached to the test board shown in FIG. It is. 12 is a plan view showing a state in which the semiconductor device is fixed to the socket shown in FIG. 10, and FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a main part along the line AA shown in FIG. In order to facilitate understanding of the planar positional relationship between the socket mounting area and the hollow space surrounded by the partition walls, the planar position of the
本実施の形態の電気試験工程で用いる電気試験装置20は、電気試験の動作を制御する制御回路が形成されたテストヘッド21と、QFP1を固定するソケット22と、テストヘッド21上に固定されるテスト基板(配線基板、パフォーマンスボード)23と、内部空間24aの温度を試験温度に保温する恒温室24と、を有している。
The
図7に示すようにテストへッド21は、テスト基板23を搭載する側の面である上面21aを有し、上面21a上には上面21aの一部を囲む隔壁25が配置され、テスト基板23は隔壁25上に固定されている。テスト基板23を固定する固定手段は特に限定されないが、本実施の形態では、図6に示すテストへッド21側からテスト基板23の方向に延在するボルト29aをテスト基板23に形成された貫通孔に挿入し、これをナット29bで締結することにより固定する例を示している。また、図8に示すように隔壁25の周囲に複数の梁29cを配置して、テスト基板23の支持強度を補強している。このように、テスト基板23は、隔壁25上にしっかりと固定され、隔壁25の上面とテスト基板23の裏面23bは密着している。テスト基板23と隔壁25の密着性を向上させる観点から、隔壁25とテスト基板23の裏面23bの間に、樹脂などの弾性体を介在させることもできる。また、テスト基板23は、テストヘッド21の上面21a上に配置された、コネクタ端子(端子)28を介してテストヘッド21に形成された回路と電気的に接続されている。また、隔壁25で囲まれた領域は、テストヘッド21の上面21a、隔壁25およびテスト基板23の裏面23bによって区画される中空空間25aとなっている。この隔壁25が形成される領域および隔壁25で囲まれた中空空間25aの詳細については、後述する。
As shown in FIG. 7, the
テスト基板23は、表面23a、表面23aの反対側に位置する裏面23b、表面23aに配置されるソケット22を搭載するソケット搭載領域23cを有する配線基板である。また、表面23aには、ソケット搭載領域23cの周囲を囲むように恒温室アダプタ26が配置されている。表面23aおよび裏面23bには、それぞれ複数の配線23dからなる配線パターンが形成され、これら複数の配線23dは、テスト基板23の表面23aから裏面23bまで貫通するスルーホールなどの伝送路を介して電気的に接続されている。また、テスト基板23にはコンデンサやコイルなど、複数の電子部品27が実装され、表面23a側に搭載されたソケット22と電気的に接続される複数の端子23eと配線23dを介して電気的に接続されている。本実施の形態では、複数の電子部品27は裏面23bに実装されている。また、テスト基板23は、裏面23bがテストヘッド21の上面21aと対向するように、テストヘッド21上に形成された隔壁25によって囲まれる中空空間25aを介してテストヘッド21上に固定されている。
The
また、ソケット22は、ソケット22の表面側に配置され、QFP1を固定して保持する固定部(第1領域)22a、QFP1の複数のリード5と電気的に接続する端子22b、および端子22bと電気的に接続され、テスト基板23を介してテストヘッド21と電気的に接続する端子22cを有している。QFP1を固定する手段は、特に限定されないが、例えば、図示しない押圧治具によりQFP1の上面側を固定部22aの方向に押圧することにより、固定することができる。固定部22aは、ソケット22の上面に対して窪んでおり、この窪み部の側壁が、QFP1の位置を所定の位置に合わせるガイド(位置決めガイド、誘い込みガイド)としての機能を有している。
The
また、本実施の形態では検査対象であるQFP1は、外部端子であるリード5が封止樹脂6の周囲に導出される半導体装置なので、ソケット22の複数の端子22bはリード5とそれぞれ接続するために、複数のリード5の配列と応じて固定部22aに並べて配置されている。本実施の形態では、端子22b、22cとして、導電性材料からなる接触ピンをバネで接続対象物に押し当てることにより電気的接続を行う、所謂ポゴピン、あるいはポゴコンタクトと呼ばれる接触端子を用いている。
Further, in the present embodiment,
また、ソケット22は、少なくとも測定対象となる半導体装置の品種変更に応じて、頻繁に着脱する必要がある。そこで、本実施の形態では、ソケット22の着脱を容易にする観点から、テスト基板23を厚さ方向に貫通する位置決め用の貫通孔23f(図9、図10および図13参照)を複数形成し、貫通孔23fに位置決めピン22d(図12および図13参照)をそれぞれ挿入して締結することによりソケット22を搭載している。なお、図13では、貫通孔23fをキャップ23gで塞ぐ構成例を示している。
Further, the
また、恒温室24は、下面側に恒温室アダプタ26を密着させることにより密封される開口部24bを有し、ソケット22を搭載した状態で、恒温室アダプタ26を恒温室24の下面側(例えば、図6に示すように恒温室24の下壁)に密着させると、ソケット22に固定されるQFP1が恒温室24の密封された内部空間24aに曝露した状態となる。また、恒温室24は、内部空間24aを試験温度に保温する加熱手段(例えばヒータ)または/および冷却手段(例えば、冷風給排気装置)を備え、内部空間24aを常温よりも高い、あるいは低い試験温度に保持する機構となっている。このため、内部空間24aに曝露したQFP1を試験温度において電気的試験に供することができる。
Moreover, the temperature-controlled
本実施の形態の電気試験工程では、まず、QFP1の複数のリード5を、ソケット22を介してテスト基板23およびテストヘッド21と電気的に接続する。本工程では、例えば、予めソケット22の固定部22aにQFP1を搭載した状態で、ソケット搭載領域23cに搭載することにより、電気的に接続する。あるいは、ソケット22をソケット搭載領域23cに搭載した後、ソケット22の固定部22aにQFP1を搭載することもできる。ここで、予めソケット22の固定部22aにQFP1を搭載した状態で、ソケット搭載領域23cに搭載する場合、測定対象であるQFP1を交換する都度、ソケット22をソケット搭載領域23cから着脱する必要がある。このため、本実施の形態のように貫通孔23f(図9、図10参照)に位置決めピン22d(図13参照)をそれぞれ挿入して締結することによりソケット22を搭載する構成は、ソケット22の着脱を容易にし、電気試験工程の効率を向上させる観点から好ましい。
In the electrical test process of the present embodiment, first, the plurality of
次に、QFP1を恒温室24の内部空間24a側に露出させた状態で、恒温室24の開口部24bを塞ぎ、加熱手段あるいは冷却手段により、恒温室24の内部の温度を試験温度とする。
Next, with the
次に、恒温室24の内部を試験温度とした状態で、QFP1に通電し、QFP1の電気特性を測定する。測定項目としては、例えばACタイミングテスト、アナログ精度テスト等が挙げられる。試験温度は、QFP1の仕様により異なるが、例えば、低温の場合には、−50℃、高温の場合には、150℃の環境で電気的試験を行う。
Next, the
ここで、低温、あるいは高温環境で試験を行う場合、何ら対策を施さなければ、電気試験装置20が、試験環境温度に起因して破損する、あるいは測定精度が低下する場合がある。例えば、高温環境で試験を行う場合、QFP1とテストヘッド21の間を電気的に接続する金属材料を介した熱伝導により、テスト基板23に実装される電子部品27やテストヘッド21の回路が破損する場合がある。また、テスト基板23やテストヘッド21に形成される試験用の回路特性が高温により変化して測定精度が低下する原因となる。一方、低温環境で試験を行う場合、恒温室24の内外の温度差が大きくなるため、恒温室24の近傍に結露が生じ、試験用の回路の短絡や、水滴がテストヘッド21に落下すると、電気試験装置20の破損の原因となる。
Here, when the test is performed in a low temperature or high temperature environment, if no measures are taken, the
この熱伝達による電気試験装置20の破損や測定精度の低下を防止する観点からは、恒温室24とテスト基板23の距離を離し、恒温室24からテスト基板23への熱の伝搬距離を長くして、熱勾配を緩和することが好ましい。
From the viewpoint of preventing the
しかし、恒温室24からテスト基板23までの距離を離すと、熱の伝搬距離のみでなく、信号電流など、試験電流の伝送距離も長くなる。この結果、QFP1からテスト基板23までのインピーダンスが上昇することとなる。本実施の形態の電気試験においては、信号電流の透過や反射、あるいはノイズ耐性の観点から、信号電流の伝送路のインピーダンスは、極力低く、所定の値(例えば50Ω)となるように調整することが好ましい。インピーダンスを低く抑えることにより、信号電流の伝送路におけるインピーダンスのばらつきを抑制することができるので、測定精度を向上させることができる。また、インピーダンスを低く抑えることにより、伝送路の反射波の影響を低減することができるので、測定精度を向上させることができる。つまり、本実施の形態の電気試験工程において、ノイズの原因を低減することにより、測定精度を向上させることができる。
However, when the distance from the temperature-controlled
このように、測定精度を向上させる観点からは、QFP1−テスト基板23間の伝送距離を短くすることが好ましい。特に、QFP1のように高周波回路が形成された半導体装置の電気試験においては、動作周波数が高くなる程、電気試験における処理速度も上昇するため、測定精度の向上が必要となる。
Thus, from the viewpoint of improving measurement accuracy, it is preferable to shorten the transmission distance between the
そこで、本実施の形態では、QFP1が搭載されたソケット22をテスト基板23上に直接搭載することにより、QFP1とテスト基板23の伝送距離を短縮し、測定精度を向上させている。例えば、前記特許文献1に記載されるように、検査対象である半導体装置とパフォーマンスボードを離間して配置する電気試験装置と比較すると、測定精度を大幅に向上させることができる。
Therefore, in this embodiment, by directly mounting the
本実施の形態の電気試験装置20のように、QFP1とテスト基板23の距離を近付けると、恒温室24とテスト基板23の距離も近付くこととなる。そこで、本実施の形態では、試験温度に起因する電気試験装置20の破損や、測定精度の低下を以下により防止している。
When the distance between the
すなわち、本実施の形態では、テスト基板23は、裏面23bがテストヘッド21の上面21aと対向するように、テストヘッド21上に形成された隔壁25によって区画される中空空間25aを介してテストヘッド21上に固定されている。この中空空間25aは、表面23aに配置されるソケット搭載領域23cと(テスト基板23の厚さ方向に)重なる位置に配置され、給気経路である給気ノズル25bと排気経路である排気ノズル25cを備えている。
In other words, in the present embodiment, the
電気試験装置20は給気ノズル25bおよび排気ノズル25cを経由して、中空空間25a内にガスを対流させることにより、試験温度に起因する電気試験装置20の破損や、測定精度の低下を防止することができる。
The
例えば、恒温室24内を加熱して常温よりも高い高温環境下で電気試験を行う場合、中空空間25aに試験温度よりも低い、常温(例えば25℃)、あるいは常温よりも低い温度のガス(冷却ガス)を対流させることにより、熱交換を行い、テスト基板23を裏面23b側から冷却することができる。熱交換により暖められたガスは、排気ノズル25cから中空空間25aの外部に排出され、中空空間25a内は、給気ノズル25bから供給される冷却ガスで満たされる。このよう高温環境下で電気試験を行う際に、テスト基板23を冷却することにより、試験用の回路の温度上昇を防止ないしは抑制することができるので、電気試験装置20の破損や、測定精度の低下を防止することができる。
For example, when the inside of the temperature-controlled
また例えば、恒温室24内を冷却して常温よりも低い低温環境下で電気試験を行う場合、中空空間25aに露点が試験温度よりも低い(例えば試験温度が−50℃の場合に−60℃)ガス(乾燥ガス)を対流させる。これにより、テスト基板23の中空空間25aと対向する領域では、結露の発生を防止することができる。したがって、試験用の回路の短絡や、水滴がテストヘッド21に落下することによる電気試験装置20の破損を防止することができる。なお、乾燥ガスを対流させる場合には、安全率を考慮して、露点温度を試験温度よりも10℃程度低くすることが好ましい。
Further, for example, when the inside of the temperature-controlled
ところで、本願発明者の検討によれば、電気試験装置20を用いて低温環境下で電気試験を行う場合、テスト基板23の裏面23bの内、ソケット搭載領域23cと重なる領域の温度が最も低下することが判った。これは、ソケット22に搭載されたQFP1とテスト基板23との伝送距離を短縮する観点から、ソケット搭載領域23cには十分な厚さの断熱材を配置することができないからである。また、本実施の形態のように、ソケット搭載領域23c内に、ソケット22を締結するための貫通孔23fを形成する場合、貫通孔23fを経由して試験温度の熱(温熱あるいは冷熱)がテスト基板23の裏面23b側に伝達される懸念がある。一方、ソケット搭載領域23c以外の部分は、例えば、恒温室24の外壁に断熱材を配置することにより、外部への熱伝達を防止ないしは大幅に抑制することができる。本願発明者は、低温環境下での電気試験において、テスト基板23の裏面23bのソケット搭載領域23cと重なる領域に特に結露が生じ易いという知見に基づいて、この現象を見出したので、低温環境下での電気試験の場合について説明したが、高温環境下での電気試験についても同様のことが言える。
By the way, according to the study of the present inventor, when the electrical test is performed in the low temperature environment using the
つまり、本願発明者が検討の結果見出した上記知見から、テスト基板23において、最も試験温度の影響(熱伝達による温度上昇、あるいは結露の発生)を受けやすいのは、ソケット搭載領域23cと重なる領域であることが判った。このため、この領域に高温対策、あるいは結露対策を施すことにより、試験温度に起因する電気試験装置20の破損や、測定精度の低下を防止ないしは抑制することができる。また、このように、テスト基板23の裏面23b側に高温対策あるいは結露対策を施す場合、高温対策あるいは結露対策に必要なスペースを大幅に縮小することができる。この結果、QFP1とテスト基板23の伝送距離を短縮することができるので、測定精度を向上させることができる。
That is, from the above findings found by the inventor of the present application, the
また、テスト基板23の裏面23bにおいて、ソケット搭載領域23cと重なる領域を効率的に冷却する、あるいは結露を防止する観点から、給気ノズル25bはテストヘッド21の上面21aにおいて、当該領域(ソケット搭載領域23cと重なる領域)と重なる位置に形成されている。また、給気ノズル25bは、開口部が当該領域(ソケット搭載領域23cと重なる領域)に向くように配置され、給気ノズル25bから供給されるガス(冷却ガス、乾燥ガス)はテスト基板23の裏面23bのソケット搭載領域23cと重なる領域に向かって供給される。これにより、最も試験温度の影響を受けやすい領域周辺を効率的に冷却する、あるいは結露を防止することができる。
Further, from the viewpoint of efficiently cooling the area overlapping the
また、テスト基板23には、前記したようにコンデンサやコイルなど、電子部品27が実装されているが、この電子部品27は、QFP1と電気的に接続される伝送路(導電経路)のうち、信号電流が流れる伝送路におけるノイズを除去あるいは減衰させるための部品である。電気試験工程におけるノイズは、例えば、電源ラインから侵入するノイズや、電気試験装置20の内部で発生するノイズなどがあるが、これらのノイズを除去あるいは減衰させる観点からは、電子部品27とQFP1の距離を近づけて配置することが好ましい。そこで、本実施の形態では、電子部品27をテスト基板23に実装することにより、電子部品27とQFP1の伝送距離を近づけている。したがって、電気試験工程におけるノイズの影響を効率的に取り除き、測定精度を向上させることができる。本実施の形態では、電子部品27の一例として、リード(端子)をスルーホールに挿入して、実装面の反対側から半田などの導電性接合材料で固定するピン挿入型電子部品を用いている。このため、電子部品27のリードと、ソケット22あるいは恒温室アダプタ26との干渉を防止するため、電子部品27は恒温室アダプタ26の横(本実施の形態では裏面23b側)に実装している。
In addition, as described above, the
また、電子部品27に対する試験温度の影響(温度上昇による誤作動や、結露による短絡など)を防止する観点からは、電子部品27をテスト基板23の裏面23b側の中空空間25a内に実装することが好ましい。換言すれば、隔壁25を電子部品27よりも外側に配置することが好ましい。電子部品27を冷却ガスあるいは乾燥ガスが滞留する中空空間25a内に実装することにより、電子部品27の温度上昇あるいは水滴の発生を抑制できるからである。
Further, from the viewpoint of preventing the influence of the test temperature on the electronic component 27 (malfunction due to temperature rise, short circuit due to condensation, etc.), the
同様に、本実施の形態では、コネクタ端子28に対する試験温度の影響(温度上昇による誤作動や、結露による短絡など)を防止する観点から、コネクタ端子28を中空空間25a内に配置している。換言すれば、隔壁25をコネクタ端子28よりも外側に配置している。これにより、コネクタ端子28の冷却あるいは結露の抑制をすることができるので、テスト基板23とテストヘッド21の距離を短くすることができる。この結果、テスト基板23と、テストヘッド21に形成された回路の伝送距離を短くすることができるので、インピーダンスを低減し、測定精度を向上させることができる。なお、本実施の形態では、ソケット22をテスト基板23に直接搭載し、信号電流が流れる伝送路におけるノイズを除去あるいは減衰させる電子部品27をテスト基板23に実装することにより、測定精度を大幅に向上させることが可能となる。しかし、これに加えて、
テスト基板23からテストヘッド21までの伝送距離を短縮することにより、さらに測定精度を向上させることができる。
Similarly, in the present embodiment, the
By reducing the transmission distance from the
この電気試験が完了した後、良品と不良品の選別を行い、要求仕様を満足していることが確認された良品は、包装工程などの次工程に搬送され、その後出荷される。 After the electrical test is completed, the non-defective product and the defective product are selected, and the non-defective product confirmed to satisfy the required specifications is transported to the next process such as a packaging process and then shipped.
(実施の形態2)
前記実施の形態1では、ノイズを除去あるいは減衰させる電子部品27およびテスト基板23とテストヘッド21を電気的に接続するコネクタ端子28を隔壁25で囲まれる中空空間25a内に配置する実施態様について説明した。本実施の形態2では、前記実施の形態1の変形例として、電子部品27およびコネクタ端子28を中空空間25aの外側に配置する実施態様について説明する。図14は、本実施の形態2の電気試験装置のテスト基板周辺を拡大して示す要部拡大断面図である。また、図15は、図14に示す電気試験装置のテストヘッドの上面側を示す要部拡大平面図である。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, an
図14に示す電気試験装置30と前記実施の形態1で説明した電気試験装置20との相違点は、隔壁25の位置および中空空間25aの範囲である。すなわち、本実施の形態2の電気試験装置30では、隔壁25が電子部品27およびコネクタ端子28よりも内側に配置されている。換言すれば、電子部品27およびコネクタ端子28は隔壁25に囲まれる中空空間25aの外に配置されている。
The difference between the
前記実施の形態1で説明したように、本願発明者の検討によれば、試験温度の影響により、特に温度が上昇あるいは低下するのは、ソケット搭載領域23cと重なる領域であり、この周辺の領域は、比較的試験温度の影響を受けにくい。したがって、少なくとも隔壁25をソケット搭載領域23cと重なる領域よりも外側に配置していれば、試験温度の影響(熱伝達による温度上昇、あるいは結露の発生)を抑制することができる。また、電気試験装置30のように、中空空間25aの範囲(体積)を低減することにより、中空空間25a内でのガス(冷却ガス、乾燥ガス)の流れを制御し易くなる。例えば、中空空間25a内でのガスの滞留を防止することができるので、高温環境下で電気試験を行う際に、中空空間25a内の温度上昇をより確実に抑制することができる。この結果、電気試験装置の破壊を防止する、あるいは測定精度を向上させる観点から特に重要な領域(すなわち、ソケット搭載領域23cと重なる領域)において、高温対策あるいは結露対策を確実に行うことができる。
As described in the first embodiment, according to the examination by the inventors of the present application, the temperature rises or falls due to the influence of the test temperature, particularly in the region overlapping the
また、隔壁25で囲む範囲を小さくすると、加工精度との関係で、隔壁25に囲まれた中空空間25aの気密性を向上させることができる。このため、隔壁25とテスト基板23の隙間から、中空空間25aの外側に温熱あるいは冷熱が漏れることを防止することができる。
Further, if the range surrounded by the
なお、電気試験装置30では、排気ノズル25cとコネクタ端子28の干渉を防止するため、図15に示すように排気ノズル25cを隣り合う梁29cの間に配置して、コネクタ端子28を回避している。また、コネクタ端子28との干渉を防止する観点からは、排気手段として、ノズルに換えて、隔壁25に貫通孔(排気孔)を形成する方法を採用することもできる。
In the
(実施の形態3)
前記実施の形態1では、ノイズを除去あるいは減衰させる電子部品27として、リード(端子)をスルーホールに挿入して、実装面の反対側から半田などの導電性接合材料で固定するピン挿入型電子部品を用いた実施態様について説明した。このため、電気試験装置20では、電子部品27のリードと、ソケット22あるいは恒温室アダプタ26との干渉を防止するため、電子部品27は恒温室アダプタ26の横に実装している。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, as an
本実施の形態3では、テスト基板23に形成されたランド(端子)の表面上に電子部品27の端子を接合して実装する、所謂、面実装型の電子部品27を用いる実施態様について説明する。図16は、本実施の形態3の電気試験装置のテスト基板周辺を拡大して示す要部拡大断面図である。
In the third embodiment, an embodiment using a so-called surface mount type
図16に示す電気試験装置35と前記実施の形態1で説明した電気試験装置20との相違点は、テスト基板23の裏面23bにおける電子部品27を実装する平面位置である。すなわち、本実施の形態3の電気試験装置35では、電子部品27はテスト基板23の裏面23bにおいてソケット搭載領域23cと重なる領域内に実装されている。電子部品27をソケット搭載領域23cと重なる領域内に実装すると、QFP1と電子部品27とを電気的に接続する伝送路の伝送距離は、前記実施の形態1で説明した電気試験装置20と比較して、さらに短縮することができる。電子部品27は、前記実施の形態1で説明したように、信号電流が流れる伝送路におけるノイズを除去あるいは減衰させるための部品(ノイズフィルタ部品)である。したがって、このノイズフィルタ部品から測定対象であるQFP1までの伝送距離を低減することにより、ノイズの除去あるいは減衰をさらに効果的に行うことが可能となり、測定精度を向上させることができる。
The difference between the
また、電子部品27をソケット搭載領域23cと重なる領域内に実装すると、隔壁25で囲まれる中空空間25aの範囲を前記実施の形態1で説明した電気試験装置20と比較して小さくすることができる。このため、前記実施の形態2で説明したように、中空空間25a内でのガス(冷却ガス、乾燥ガス)の流れを制御し易くなる。また、加工精度との関係で、隔壁25に囲まれた中空空間25aの気密性を向上させることができる。
Further, when the
ここで、本実施の形態3では、テスト基板23の裏面23bにランド(端子)23hを形成し、ランド23h上に、例えばクリーム半田と呼ばれる半田(導電性接続材料)を介して電子部品27の端子を接合している。このような実装方式は、面実装方式、あるいは表面実装方式と呼ばれ、面実装方式で実装する電子部品は面実装型電子部品と呼ばれる。ランド23hとテスト基板23の表面に形成された配線23dとは、図示しないスルーホールなどの層間導電路を介して電気的に接続されている。
Here, in the third embodiment, a land (terminal) 23h is formed on the
前記実施の形態1で説明した図7に示すピン挿入型の電子部品27を用いる場合電子部品27のリード(端子)の先端がテスト基板23の表面23a側に突出するので、ソケット搭載領域23cと重なる領域内に実装するためには、テスト基板23の表面23aにおけるソケット22と電子部品27のリード(端子)の干渉を防止する対策が必要となる。一方、面実装型電子部品の場合、電子部品27の端子がテスト基板23の表面23a側に突出することなく実装できるので、容易にソケット搭載領域23cと重なる領域内に実装することができる点で好ましい。
When the pin insertion type
本実施の形態3において、電子部品27を実装するソケット搭載領域23cと重なる領域は、前記したように試験温度の影響により最も温度が高く、あるいは低くなり易い領域である。したがって、電子部品27の温度変化に伴う測定精度の低下、あるいは結露による配線の短絡を防止する観点からは電子部品27の雰囲気を確実に冷却ガスや乾燥ガス雰囲気とする必要がある。つまり、前記実施の形態1で説明したように、給気ノズル25bはテストヘッド21の上面21aにおいて、ソケット搭載領域23cと重なる領域と重なる位置に形成し、給気ノズル25bの開口部を当該領域に向けて配置することは、ソケット搭載領域23cと重なる領域に搭載した電子部品27に対する試験温度の影響を抑制する観点から本実施の形態3に適用して特に好適である。
In the third embodiment, the region overlapping the
(実施の形態4)
前記実施の形態1では、排気経路として隔壁25の1カ所に排気経路を形成する実施態様について説明した。本実施の形態4では、隔壁25の複数カ所に排気経路を形成する実施態様について説明する。図17は、本実施の形態4の電気試験装置のテストヘッドの上面側を示す要部拡大平面図である。
(Embodiment 4)
In the first embodiment, the embodiment in which the exhaust path is formed at one place of the
図17に示す電気試験装置37と前記実施の形態1で説明した電気試験装置20との相違点は、隔壁25に形成する排気経路である排気ノズル25cの数である。すなわち、
電気試験装置37では、隔壁25に複数(図17では4個)の排気ノズル25cが形成されている。
The difference between the
In the
このように、隔壁25で囲まれた中空空間25aに複数の排気経路を形成することにより、給気経路(給気ノズル25b)から供給されるガス(冷却ガス、乾燥ガス)が対流する方向が制御し易くなる。例えば、中空空間25a内に配置される各部材の配置に応じて、排気ノズル25cの位置や口径を調整することにより、ガスの滞留を抑制することができる。この結果、試験温度の影響により最も温度が高く、あるいは低くなり易い領域である、ソケット搭載領域と重なる領域における高温対策や結露対策を確実に行うことができる。
Thus, by forming a plurality of exhaust passages in the
以上、本願発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上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。 Although the invention made by the inventors of the present application has been specifically described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
例えば、実施の形態1〜4では、電気試験の測定対象となる半導体装置の例としてQFP1を取り上げて説明したが、半導体装置の種類、形状はこれに限定されない。例えば、配線基板の表面上に半導体装置を搭載し、裏面側に複数の外部端子が形成された、所謂BGA(Ball Grid Allay)あるいはLGA(Land Grid Allay)などの半導体装置(半導体パッケージ)に適用することもできる。
For example, in
また、実施の形態1〜4では、給気経路および排気経路の例としてノズルを配設する例について説明したが、ノズルに換えて、貫通孔(給気孔あるいは排気孔)を形成する方法を採用することもできる。 In the first to fourth embodiments, the example in which the nozzle is provided as an example of the air supply path and the exhaust path has been described. However, a method of forming a through hole (air supply hole or exhaust hole) instead of the nozzle is employed. You can also
本発明は、高温環境、あるいは低温環境において、使用される半導体装置に利用可能である。 The present invention is applicable to a semiconductor device used in a high temperature environment or a low temperature environment.
1 QFP(半導体装置)
2 半導体チップ
2a 主面
2b 裏面
2c パッド
3 タブ
4 ワイヤ
5 リード
5a インナリード
5b アウタリード
6 封止樹脂、
7 吊りリード
8 タイバー
10 リードフレーム
10a 製品形成領域
20、30、35、37 電気試験装置
21 テストヘッド
21a 上面
22 ソケット
22a 固定部(第1領域)
22b、22c 端子
22d 位置決めピン
23 テスト基板(パフォーマンスボード、配線基板)
23a 表面
23b 裏面
23c ソケット搭載領域
23d 配線
23e 端子
23f 貫通孔
23g キャップ
23h ランド
24 恒温室
24a 内部空間
24b 開口部
25 隔壁
25a 中空空間
25b 給気ノズル
25c 排気ノズル
26 恒温室アダプタ、
27 電子部品
28 コネクタ端子
29a ボルト
29b ナット
29c 梁
1 QFP (semiconductor device)
7
22b,
27
Claims (15)
前記半導体装置を、加温された、あるいは冷却された試験温度環境下に配置して、前記半導体装置の電気的特性を確認する電気試験を行う工程と、を有し、
前記電気試験を行う工程で用いる電気試験装置は、
第1の面を有し、前記電気試験の動作を制御する制御回路が形成されたテストヘッドと、
前記半導体装置を配置する第1領域、前記半導体装置の前記第1端子と電気的に接続する第2端子、および前記第2端子と電気的に接続され、前記テストヘッドと電気的に接続する第3端子を有するソケットと、
表面、前記表面の反対側に位置する裏面、および前記表面に配置され、前記ソケットを搭載するソケット搭載領域を有し、前記裏面が前記テストヘッドの前記第1の面と対向するように、前記テストヘッド上に形成された隔壁によって囲まれ、給気経路および排気経路を備える中空空間を介して前記テストヘッド上に固定される配線基板と、
前記配線基板の前記ソケット搭載領域の周囲を囲んで配置される恒温室アダプタを密着させることにより密封される開口部を有し、内部空間の温度を前記試験温度に保持する恒温室と、を有し、
前記電気試験を行う工程は、
前記半導体装置の前記第1端子を、前記ソケットを介して前記配線基板および前記テストヘッドと電気的に接続する工程と、
前記半導体装置を前記恒温室の内部空間側に露出させた状態で、前記恒温室の前記開口部を密封し、加熱手段あるいは冷却手段により、前記恒温室の内部の温度を前記試験温度に保温する工程と、
前記半導体装置に通電し、前記半導体装置の電気特性を測定する工程と、を含み、
前記隔壁は、前記配線基板の前記ソケット搭載領域と重なる位置よりも外側に配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 Preparing a semiconductor device having a plurality of first terminals;
Placing the semiconductor device in a heated or cooled test temperature environment and performing an electrical test to confirm the electrical characteristics of the semiconductor device, and
The electrical test apparatus used in the electrical test process is
A test head having a first surface and formed with a control circuit for controlling the operation of the electrical test;
A first region in which the semiconductor device is disposed; a second terminal electrically connected to the first terminal of the semiconductor device; and a second terminal electrically connected to the second terminal and electrically connected to the test head. A socket having three terminals;
A front surface, a back surface located on the opposite side of the front surface, and a socket mounting region disposed on the front surface for mounting the socket, the back surface facing the first surface of the test head, A wiring board surrounded by a partition wall formed on the test head and fixed on the test head via a hollow space having an air supply path and an exhaust path;
A temperature-controlled room having an opening sealed by closely contacting a temperature-controlled room adapter arranged around the socket mounting area of the wiring board and maintaining the temperature of the internal space at the test temperature. And
The step of conducting the electrical test includes
Electrically connecting the first terminal of the semiconductor device to the wiring board and the test head via the socket;
With the semiconductor device exposed to the internal space side of the temperature-controlled room, the opening of the temperature-controlled room is sealed, and the temperature inside the temperature-controlled room is kept at the test temperature by heating means or cooling means. Process,
Energizing the semiconductor device and measuring electrical characteristics of the semiconductor device, and
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the partition wall is disposed outside a position overlapping the socket mounting region of the wiring board.
前記配線基板には、前記半導体装置と電気的に接続される導電経路のうち、信号電流が流れる導電経路におけるノイズを除去あるいは減衰させるための電子部品が実装されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 1,
An electronic component for removing or attenuating noise in a conductive path through which a signal current flows among conductive paths electrically connected to the semiconductor device is mounted on the wiring board. Manufacturing method.
前記給気経路の前記中空空間側の端部には、開口部を有し、前記テストヘッドの前記第1の面において、前記ソケット搭載領域と重なる位置に形成される給気ノズルが配置され、
前記給気ノズルの開口部は、前記ソケット搭載領域に向くように配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 2,
At the end of the air supply path on the hollow space side, an air supply nozzle having an opening and formed on the first surface of the test head at a position overlapping the socket mounting area is disposed,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the opening of the air supply nozzle is arranged to face the socket mounting region.
前記電気試験を行う工程は、
冷却手段により前記恒温室内を冷却した低温環境において行う電気試験であって、
前記給気経路から前記中空空間に前記試験温度よりも露点が低いガスを供給した状態で、前記半導体装置の電気的特性を確認することを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 3,
The step of conducting the electrical test includes
An electrical test performed in a low temperature environment in which the inside of the temperature-controlled room is cooled by a cooling means,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: checking electrical characteristics of the semiconductor device in a state where a gas having a dew point lower than the test temperature is supplied from the air supply path to the hollow space.
前記電子部品は、前記隔壁よりも内側に実装されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 4,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the electronic component is mounted inside the partition.
前記電子部品は、前記配線基板の前記裏面において、前記ソケット搭載領域と重なる領域内に実装されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 5,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the electronic component is mounted in an area overlapping the socket mounting area on the back surface of the wiring board.
前記電子部品は、前記隔壁よりも外側に実装されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 4,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the electronic component is mounted outside the partition wall.
前記配線基板は、前記テストヘッドに形成された回路と、前記第1の面上に配置されたコネクタ端子を介して電気的に接続され、
前記コネクタ端子は、前記隔壁よりも内側に配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 4,
The wiring board is electrically connected to a circuit formed on the test head via a connector terminal disposed on the first surface,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the connector terminal is disposed inside the partition wall.
前記配線基板は、前記テストヘッドに形成された回路と、前記第1の面上に配置されたコネクタ端子を介して電気的に接続され、
前記コネクタ端子は、前記隔壁よりも外側に配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 4,
The wiring board is electrically connected to a circuit formed on the test head via a connector terminal disposed on the first surface,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the connector terminal is disposed outside the partition wall.
前記電気試験を行う工程は、
加熱手段により前記恒温室内を加熱した高温環境において行う電気試験であって、
前記給気経路から前記中空空間に前記試験温度よりも温度が低いガスを供給した状態で、前記半導体装置の電気的特性を確認することを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 3,
The step of conducting the electrical test includes
An electrical test performed in a high temperature environment where the inside of the temperature-controlled room is heated by a heating means,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: confirming electrical characteristics of the semiconductor device in a state where a gas having a temperature lower than the test temperature is supplied from the air supply path to the hollow space.
前記電子部品は、前記隔壁よりも内側に実装されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 10,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the electronic component is mounted inside the partition.
前記電子部品は、前記配線基板の前記裏面において、前記ソケット搭載領域と重なる領域内に実装されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 11,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the electronic component is mounted in an area overlapping the socket mounting area on the back surface of the wiring board.
前記電子部品は、前記隔壁よりも外側に実装されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 10,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the electronic component is mounted outside the partition wall.
前記配線基板は、前記テストヘッドに形成された回路と、前記第1の面上に配置されたコネクタ端子を介して電気的に接続され、
前記コネクタ端子は、前記隔壁よりも内側に配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 10,
The wiring board is electrically connected to a circuit formed on the test head via a connector terminal disposed on the first surface,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the connector terminal is disposed inside the partition wall.
前記配線基板は、前記テストヘッドに形成された回路と、前記第1の面上に配置されたコネクタ端子を介して電気的に接続され、
前記コネクタ端子は、前記隔壁よりも外側に配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 10,
The wiring board is electrically connected to a circuit formed on the test head via a connector terminal disposed on the first surface,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the connector terminal is disposed outside the partition wall.
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