JP2014109454A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のソケットを備えたテストボードに付着した異物を容易に除去する。
【解決手段】テストボードに備わるソケットに向けて間欠エアを吹き付けることにより、ソケットのベースユニット内の異物を除去する。この際、第１方向に沿って延びる筒の一部に、筒の外周面ＢＨＯから内周面ＢＨＩにかけて貫通した第１方向に沿って延びるスリットＢＨＳが形成された吹き出し部ＢＨと、吹き出し部ＢＨのスリットＢＨＳに近接して筒の外周面ＢＨＯ側に配置され、吹き出し部ＢＨのスリットＢＨＳを開閉するスリット開閉部ＦＡと、を有するエアブロー部ＡＢを用いる。そして、スリット開閉部ＦＡが吹き出し部ＢＨのスリットＢＨＳを開閉することにより、吹き出し部ＢＨの筒内を通ってスリットＢＨＳから吹き出した連続エアを間欠エアに変換する。
【選択図】図１４

Description

本発明は半導体装置の製造技術に関し、例えば半導体装置を完成した後の検査工程に用いるテストボード（テストボードソケット）の清掃に好適に利用できるものである。

エア（Air）の吹き付けは、ごみを除去する洗浄手段などとして、様々な場面において使用されている。

例えば特開２００６−６８７１８号公報（特許文献１）には、オイルをミスト状に粉砕し空気流に乗せて供給するためのミスト供給装置において、ベンチュリ管に流入する空気流量の制御に、電磁力等で作動する間欠空気制御弁を使用し、パルス状の空気流をベンチュリ管に供給する技術が開示されている。

また、特開２００３−３１２８４１号公報（特許文献２）には、間欠エア吹き出し手段を備えるガラスディスク基板等の搬出装置が開示されている。基板を複数枚重ね載置した基板ラックから最上部の基板を分離して取り出す際に、基板の側面から間欠エアを吹き付けることで、最上部の基板のみを分離して搬出することができる。

特開２００６−６８７１８号公報 特開２００３−３１２８４１号公報

半導体装置を完成した後の検査工程で行うテストボードの清掃では、テストボードに一定の流量で連続してエアを吹き付けることにより、テストボードに付着した異物を除去していた。しかし、テストボードに備わるソケットの内隅にエアの吹き溜まりができて、そこに異物が移動して付着し、一定の流量で連続したエア（以下、連続エアと言う）を吹き付けるだけではテストボードに付着した異物を除去することができないという課題があった。

その他の課題と新規な特徴は、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。

一実施の形態によれば、テストボードに備わるソケットに向けて間欠エアを吹き付けることにより、ソケットに付着した異物を除去する。この際、筒の一部に、筒の外周面から内周面にかけて貫通したスリットが形成された吹き出し部と、吹き出し部のスリットに近接して吹き出し部の筒の外周面側に配置されたスリット開閉部と、を有するエアブロー部を備えた清掃装置を用いる。そして、スリット開閉部が吹き出し部のスリットを開閉することにより、吹き出し部の筒内を通って吹き出し部のスリットから吹き出した連続エアを間欠エアに変換する。

一実施の形態によれば、複数のソケットを備えたテストボードに付着した異物を容易に除去することができる。

実施の形態による半導体装置の製造方法の工程図である。 実施の形態によるリードフレームの外形の一例を示す要部平面図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ実施の形態によるダイボンディング工程における製品状態を説明する要部平面図および要部断面図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ実施の形態によるワイヤボンディング工程における製品状態を説明する要部平面図および要部断面図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ実施の形態によるモールド工程における製品状態を説明する要部平面図および要部断面図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ実施の形態によるめっき工程における製品状態を説明する要部平面図および要部断面図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ実施の形態によるリード切断工程における製品状態を説明する要部平面図および要部断面図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ実施の形態による成形工程における製品状態を説明する要部平面図および要部断面図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ実施の形態による検査工程において使用するテストボードの一例を示す要部平面図および要部断面図である。 実施の形態による検査工程における製品状態を説明する図であり、（ａ）はテストボードに備わるソケットに半導体装置が挿入された状態を説明する要部平面図、（ｂ）はソケットの開状態を説明する要部断面図、（ｃ）はソケットの閉状態を説明する要部断面図である。 実施の形態によるテストボード清掃装置の側面の概略図である。 実施の形態によるテストボード清掃装置の上面の概略図である。 実施の形態による間欠エアブローに用いるエアブロー部の斜視図である。 実施の形態による間欠エアブローに用いるエアブロー部の要部断面図である。 実施の形態による間欠エアブローに用いるエアブロー部に備わるスリット開閉部の斜視図である。 実施の形態による間欠エアブローに用いるエアブロー部に備わるスリット開閉部の変形例を示す斜視図である。 実施の形態によるテストボード清掃工程におけるソケットピンの開閉の様子を説明するソケット、吹き出し部、およびスリット開閉部の要部断面図である。 実施の形態によるテストボード清掃工程におけるソケット押さえ量と清掃ブロー量とを説明するグラフ図である。 本発明者らが検討した間欠エアブローの一例を説明する概略図である。 本発明者らが検討した間欠エアブローの他の例を説明する概略図である。

以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

また、以下の実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。

また、以下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原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（課題の詳細）
完成した半導体装置は、検査工程を経て良品と不良品とに選別される。この検査工程では、個々の半導体装置に対して、製品規格に応じた電気的検査や外観検査といった種々の検査が行われるが、電気的検査では複数のソケットを備えたテストボードが用いられる。テストボードに備わる複数のソケットにそれぞれ半導体装置を挿入し、各ソケットに設けられた電極と半導体装置の外部端子とを電気的に接続して、半導体装置の電気的特性を試験装置で測定している。

しかし、使用したテストボードには、アルミ屑、テストボード屑、ソケット破損屑、樹脂屑、はんだ屑、および繊維屑などの異物が付着するため、使用後は、テストボードを清掃する必要がある。

本発明者らは、これまでテストボードの清掃には連続エアを吹き付ける連続エアブローを採用していた。この連続エアブローにより、上記異物のうち、テストボード屑、ソケット破損屑、樹脂屑、はんだ屑、および繊維屑は１００％除去することが可能であった。

しかし、上記異物のうち、アルミ屑は１００％除去することができず、特に２ｍｍ〜１０ｍｍ程度の大きさのアルミ屑はソケットの内隅のエアの吹き溜まりに移動して付着し、６０％程度しか除去することができなかった。

そのため、テストボードを清掃した後であっても、アルミ屑がソケットに挟み込まれた状態で残っていると、このアルミ屑が導電性の異物となって、ソケットに挿入された半導体装置の外部端子間がショートするなどの不具合が生じることがあり、半導体装置の電気的特性を正確に測定することができなかった。

（実施の形態）
実施の形態による半導体装置の製造方法を図１〜図１８を用いて工程順に説明する。実施の形態においては、半導体装置として、ＱＦＰ（Quad Flat Package）タイプのパッケージ製品を例示するが、これに限定されるものではない。

図１は半導体装置の製造方法の工程図である。図２はリードフレームの外形の一例を示す要部平面図である。図３（ａ）および（ｂ）はそれぞれダイボンディング工程における製品状態を説明する要部平面図および要部断面図である。図４（ａ）および（ｂ）はそれぞれワイヤボンディング工程における製品状態を説明する要部平面図および要部断面図である。図５（ａ）および（ｂ）はそれぞれモールド工程における製品状態を説明する要部平面図および要部断面図である。図６（ａ）および（ｂ）はそれぞれめっき工程における製品状態を説明する要部平面図および要部断面図である。図７（ａ）および（ｂ）はそれぞれリード切断工程における製品状態を説明する要部平面図および要部断面図である。図８（ａ）および（ｂ）はそれぞれ成形工程における製品状態を説明する要部平面図および要部断面図である。図９（ａ）および（ｂ）はそれぞれ検査工程において使用するテストボードの一例を示す要部平面図および要部断面図である。図１０（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）はそれぞれ検査工程における製品状態を説明する要部平面図、ソケット開状態の要部断面図、およびソケット閉状態の要部断面図である。図１１〜図１８はテストボード清掃工程における清掃方法を説明する図である。

また、本実施の形態においては、半導体装置の検査工程で使用するテストボードの清掃工程における清掃方法が主要な特徴となっており、その詳細および効果等について以降の説明で明らかにする。

≪半導体チップ準備工程≫
半導体ウエハの回路形成面に集積回路を形成する。集積回路は前工程または拡散工程と呼ばれる製造工程において、所定の製造プロセスに従って半導体ウエハにチップ単位で形成される。続いて、半導体ウエハに形成された各半導体チップの良・不良を判定した後、半導体ウエハをダイシングして、各半導体チップに個片化する。

≪リードフレーム準備工程≫
第１面（表面、上面）と第１面とは反対側の第２面（裏面、下面）とを有し、例えば銅（Ｃｕ）を主材料とした金属製の枠組みであるリードフレーム（配線部材、配線板、基板）を準備する。

図２にリードフレームの一例を示す。リードフレームＬＦは、例えばリードフレームＬＦの長手方向（ｘ軸方向）を列とし、この列の直交する方向（ｙ軸方向）を行とすると、半導体製品１つ分に該当する単位フレームＳＦが２行４列に配置された構成となっている。リードフレームＬＦの第１面に存在する各単位フレームＳＦの中央部には、半導体チップを搭載するダイパッド（タブ、チップ搭載部）ＤＰが設けられ、ダイパッドＤＰから離間してダイパッドＤＰを囲むように複数のリード（外部端子）ＬＥが設けられている。また、リードフレームＬＦの周辺には、リードフレームＬＦの位置決めのための複数の孔ＬＨが設けられている。

なお、半導体装置の製造方法の一例の説明に用いる図３〜図６では、１つの単位フレームＳＦに該当する領域のみを記載している。

≪ダイボンディング工程≫
次に、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、各単位フレームＳＦのダイパッドＤＰの上面（リードフレームＬＦの第１面））に良と判定された半導体チップＳＣを搭載する。このとき、ダイパッドＤＰの上面と半導体チップＳＣの裏面とをダイボンド材、例えばペースト状の接着剤（例えば銀（Ａｇ）ペースト）を用いて接合する。なお、ダイパッドＤＰと半導体チップＳＣとの接合は、ペースト状の接着剤に限定されるものではなく、例えば金−錫（Ａｕ−Ｓｎ）共晶を用いた接合などでもよい。

≪ワイヤボンディング工程≫
次に、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、例えば熱圧着に超音波振動を併用したネイルヘッドボンディング（ボールボンディング）法により、半導体チップＳＣの主面（表面）に形成された複数の電極パッド（図示は省略）と複数のリードＬＥとを複数の導電性ワイヤＣＷを介してそれぞれ電気的に接続する。具体的には、導電性ワイヤＣＷの先端をアーク放電により溶融して表面張力でボールを形成し、それをキャピラリ（円筒状の接続治具）により電極パッドおよびリードＬＥの上面（表面）に、例えば１２０ｋＨｚの超音波振動を加えながら熱圧着する。

導電性ワイヤＣＷの材料としては、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、およびアルミニウム（Ａｌ）などの金属材料を挙げることができる。金（Ａｕ）の場合、例えば１５μｍφ〜２０μｍφの金線を用いる場合が多い。

また、主として、正ボンディング方式（半導体チップＳＣの電極パッドと導電性ワイヤＣＷの一部を接続した後に、リードＬＥと導電性ワイヤＣＷの他部を接続する方式）を用いるが、逆ボンディング方式（リードＬＥと導電性ワイヤＣＷの一部を接続した後に、半導体チップＳＣの電極パッドと導電性ワイヤＣＷの他部を接続する方式）を用いても良い。

≪モールド工程≫
次に、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、リードフレームＬＦに搭載された各半導体チップＳＣを樹脂封止体（封止体、パッケージ）ＭＯにより樹脂封止する。

まず、複数の半導体チップＳＣが搭載されたリードフレームＬＦを金型成型機にセットする。続いて、温度を上げて液状化した樹脂を金型成型機に圧送して流し込み、リードフレームＬＦの半導体チップＳＣ等が搭載された第１面側と第２面側とを樹脂で封入して、１つの樹脂封止体ＭＯを形成する。樹脂封止体ＭＯは、低応力化を図ることを目的として、例えばフェノール系硬化剤、シリコーンゴム、および多数のフィラー（例えばシリカ）などが添加されたエポキシ系の熱硬化性絶縁樹脂からなる。

≪モールド後ベーク工程≫
次に、樹脂封止体ＭＯの更なる硬化促進を行い、リードフレームＬＦへの密着性向上等のために、半導体チップＳＣおよびリードフレームＬＦの一部等を樹脂封止した樹脂封止体ＭＯに対してアニール処理を施す。アニール処理は、例えば温度１６０℃〜１９０℃程度の温度で約７時間程度行う。これにより、半導体チップＳＣ、ダイパッドＤＰ、複数のリードＬＥのそれぞれの一部、および複数の導電性ワイヤＣＷが樹脂封止体ＭＯによって封止される。

≪めっき工程≫
次に、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、リードフレームＬＦにめっき処理を施す。これにより、樹脂封止体ＭＯから突出した複数のリードＬＥのそれぞれの上面、下面（裏面）、および側面に、例えば厚さ１０μｍ以下の錫（Ｓｎ）、錫−銀（Ｓｎ−Ａｇ）系合金、錫−銅（Ｓｎ−Ｃｕ）系合金、錫−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）系合金、または錫−鉛（Ｓｎ−Ｐｂ）系合金からなるめっき層（めっき膜）ＰＦを形成する。

≪リード切断工程≫
次に、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、切断装置を用いてリードＬＥを切断し、個々の半導体装置（半導体製品）ＳＤに切り分ける。このとき、切断装置に備わるダイ（金型の受け台）上に置かれたリードフレームＬＦに対し、例えばリードフレームＬＦの第１面側から第２面側に向かって切断装置に備わる切断パンチ（切り歯）を進行させることにより、リードフレームＬＦの本体から各半導体装置ＳＤが切り離される。

≪成形工程≫
次に、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、成形金型により樹脂封止体ＭＯから露出している複数のリードＬＥを所定の形状に成形する。

上記説明では、めっき工程、リード切断工程、成形工程の順に半導体装置ＳＤの製造を行っているが、リード切断工程の後に、めっき工程および成形工程を順に行ってもよい。

≪検査工程≫
次に、半導体装置ＳＤは検査工程を経て良品と不良品とに選別される。検査工程では、個々の半導体装置ＳＤに対して、製品規格に応じた電気的検査や外観検査といった種々の検査が行われる。半導体装置ＳＤの電気的検査では複数のソケットを備えるテストボードが使用される。

図９に、検査工程において使用するテストボードの一例である要部平面図を示す。

テストボードＴＢは第１面（上面）と第１面とは反対側の第２面（下面）とを有し、テストボードＴＢの第１面には複数のソケットＳＫが備わっている。各ソケットＳＫにそれぞれ半導体装置が挿入される。図９（ａ）には、第１方向を列とし、この列の直交する第２方向を行とすると、ソケットＳＫが５行５列に配置された構成のテストボードＴＢを例示しているが、これに限定されるものではない。

次に、検査工程における製品状態について、図１０（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）を用いてを説明する。図１０（ａ）はテストボードに備わるソケットに半導体装置が挿入された状態を説明する要部平面図、図１０（ｂ）はソケットの開状態を説明する要部断面図、図１０（ｃ）はソケットの閉状態を説明する要部断面図である。なお、図１０（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）では、前述の図９に示したテストボードＴＢのうち、１つのソケットＳＫに該当する領域のみを記載している。

図１０（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）に示すように、１つのソケットＳＫには、ベースユニット（ポケット部）ＢＵ、複数のコンタクトピン（電極）ＣＰ、複数のソケットピンＳＰ、およびトッププレートＴＰが備わっている。

ベースユニットＢＵは、半導体装置ＳＤが載置される部位であり、ベースユニットＢＵの中央部に半導体装置ＳＤが載置される。複数のコンタクトピンＣＰは、ベースユニットＢＵ内で、かつ半導体装置ＳＤが載置される領域の周囲に設置されている。複数のコンタクトピンＣＰの一方の端部は半導体装置ＳＤの複数のリードＬＥと接触することができる。複数のコンタクトピンＣＰの他方の端部は複数のソケットピンＳＰによって保持されている。トッププレートＴＰは、複数のソケットピンＳＰの上方に設置されている。

トッププレートＴＰが上下動作（ベースユニットＢＵに近づく動作とベースユニットＢＵから遠ざかる動作）を行うことにより、これに連動して複数のソケットピンＳＰが開閉動作を行い、さらに、複数のソケットピンＳＰが保持する複数のコンタクトピンＣＰが開閉動作を行い、複数のコンタクトピンＣＰの一方の端部と半導体装置ＳＤの複数のリードＬＥとの接触または非接触を行うことができる。

すなわち、図１０（ｂ）に示すように、トッププレートＴＰがベースユニットＢＵに近づいて、トッププレートＴＰで複数のソケットピンＳＰを押さえた場合は、複数のコンタクトピンＣＰが外側に開いて（ソケット開状態）、複数のコンタクトピンＣＰの一方の端部が半導体装置ＳＤの複数のリードＬＥから離れる。

これに対して、図１０（ｃ）に示すように、トッププレートＴＰがベースユニットＢＵから遠ざかって、トッププレートＴＰで複数のソケットピンＳＰを押さえない場合は、複数のコンタクトピンＣＰが内側に閉じて（ソケット閉状態）、複数のコンタクトピンＣＰの一方の端部が半導体装置ＳＤの複数のリードＬＥと接触する。

次に、検査工程における検査手順について、前述の図１０（ｂ）および（ｃ）を用いてを説明する。

まず、図１０（ｂ）に示すように、複数のコンタクトピンＣＰの他方の端部を保持する複数のソケットピンＳＰをトッププレートＴＰで押さえて、複数のコンタクトピンＣＰを外側に開いた状態（ソケット開状態）にして、ベースユニットＢＵに半導体装置ＳＤを挿入する。

続いて、図１０（ｃ）に示すように、トッププレートＴＰをベースユニットＢＵから遠ざけることにより、複数のコンタクトピンＣＰを内側に閉じた状態（ソケット閉状態）にして、複数のコンタクトピンＣＰの一方の端部を半導体装置ＳＤの複数のリードＬＥと接触させる。そして、複数のコンタクトピンＣＰを介して試験装置（図示は省略）によって半導体装置ＳＤの電気的特性を測定する。

その後、再び、図１０（ｂ）に示すように、複数のコンタクトピンＣＰの他方の端部を保持する複数のソケットピンＳＰをトッププレートＴＰで押さえて、複数のコンタクトピンＣＰを外側に開いた状態（ソケット開状態）にして、ベースユニットＢＵから半導体装置ＳＤを取り出す。

≪テストボード清掃工程≫
半導体装置の検査工程で使用したテストボードＴＢには、アルミ屑、テストボード屑、ソケット破損屑、樹脂屑、はんだ屑、および繊維屑などの異物が付着する。そのため、使用後のテストボードＴＢはテストボード清掃装置を用いて清掃され、テストボードＴＢに付着した異物が除去される。

実施の形態によるテストボードＴＢの清掃では、一定の間隔でエアの風量（ブロー量）が多くなったり少なくなったりする間欠エアを吹き付ける、いわゆる間欠エアブローを用いてテストボードＴＢに付着した異物を除去する。

以下、実施の形態による間欠エアブローを用いたテストボードＴＢの清掃方法について説明する。

［テストボードの清掃手順］
まず、テストボード清掃工程におけるテストボードの清掃手順について図１１および図１２を用いて説明する。図１１はテストボード清掃装置の側面の概略図である。図１２はテストボード清掃装置の上面の概略図である。

図１１および図１２に示すように、テストボード清掃装置ＣＥは、主にボードラックリフタ部ＢＲＬ、第１ボード搬送部ＢＴ１、第２ボード搬送部ＢＴ２、ボード反転部ＢＲ、ボードリフタ部ＢＬ、およびボード清掃部ＢＣから構成されている。

使用後のテストボードＴＢは、ソケットＳＫが備わる第１面を上方に向けてボードラックリフタ部ＢＲＬに収納される。このボードラックリフタ部ＢＲＬには、複数のテストボードＴＢを収納することができる。

第１ボード搬送部ＢＴ１によって１つのテストボードＴＢはボードラックリフタ部ＢＲＬからボード反転部ＢＲへ搬送される。ボード反転部ＢＲにおいて、テストボードＴＢの第１面と第２面とが上下反転して、テストボードＴＢのソケットＳＫが備わる第１面が下方に向く。続いて、ボードリフタ部ＢＬおよび第２ボード搬送部ＢＴ２によって、ソケットＳＫが備わる第１面が下方に向いた状態でテストボードＴＢはボード清掃部ＢＣへ搬送される。

ボード清掃部ＢＣにおいて、テストボードＴＢのソケットＳＫが備わる第１面にエアブロー部ＡＢから間欠エアが吹き付けられて、テストボードＴＢに付着した異物が除去される。テストボードＴＢから除去された異物は落下して集塵部（図示は省略）に集められ、集塵部から集塵経路を通してテストボード清掃装置ＣＥの外へ排出される。

清掃が終わったテストボードＴＢは、再び第２ボード搬送部ＢＴ２およびボードリフタ部ＢＬによって、ボード反転部ＢＲへ搬送される。ボード反転部ＢＲにおいて、テストボードＴＢの第１面と第２とが反転して、テストボードＴＢのソケットＳＫが備わる第１面が上方に向く。続いて、第１ボード搬送部ＢＴ１によってテストボードＴＢはボードラックリフタ部ＢＲＬへ搬送され、収納される。

［エアブロー部の構造］
次に、ボード清掃部に備わるエアブロー部の構造について図１３〜図１５を用いて詳細に説明する。図１３は間欠エアブローに用いるエアブロー部の斜視図である。図１４は間欠エアブローに用いるエアブロー部の要部断面図である。図１５は間欠エアブローに用いるエアブロー部に備わるスリット開閉部の斜視図である。

図１３に示すように、エアブロー部ＡＢは、筒からなる吹き出し部（ブローヘッド）ＢＨと、スリット開閉部（ファン、ロータリファン）ＦＡとを有する。

図１３および図１４に示すように、吹き出し部ＢＨは、第１方向に沿って延びる筒を有し、筒の一部に、その外周面ＢＨＯから内周面ＢＨＩにかけて貫通した第１方向に沿って延びるスリット（開口部）ＢＨＳが形成されている。スリットＢＨＳの第１方向に沿った長さが筒の直径よりも大きくなるように、スリットＢＨＳは筒の一部に形成されている。吹き出し部ＢＨに連結された送風機によって生成された連続エアが、筒の両端部（または一方の端部）から筒内へ送り込まれており、その連続エアは筒内を通ってスリットＢＨＳから吹き出す。

スリット開閉部ＦＡは、第１方向に沿って延びる柱状（棒状）の回転体であり、吹き出し部ＢＨの筒の外周面ＢＨＯ側に、吹き出し部ＢＨに形成されたスリットＢＨＳと第１の距離（例えば３〜５ｍｍ程度）を有して、スリットＢＨＳと並行して配置されている。

図１３では、吹き出し部ＢＨの１つの筒に対して、第１方向に沿って同一線上に３つのスリットＢＨＳが形成され、それぞれのスリットＢＨＳに対応して３つのスリット開閉部ＦＡを設けているが、吹き出し部ＢＨの筒に形成されるスリットＢＨＳの数およびスリット開閉部ＦＡの数は、これに限定されるものではない。

図１４および図１５に示すように、スリット開閉部ＦＡの基本構造は、第１方向と直交する第２方向の断面視において正円となる円柱状の回転体であるが、その外周面ＦＡＯに、第１方向に沿って延びる遮風面ＦＡＯ１と、外周面ＦＡＯの一部が面取りされて形成された第１方向に沿って延びる通風面ＦＡＯ２とを有する。よって、第２方向の断面視において、スリット開閉部ＦＡの中心から遮風面ＦＡＯ１までの距離は、スリット開閉部ＦＡの中心から通風面ＦＡＯ２までの距離よりも長い。

また、遮風面ＦＡＯ１と通風面ＦＡＯ２とは、第１方向と直交する第２方向の断面視において、外周面ＦＡＯに交互に設けられており、遮風面ＦＡＯ１および通風面ＦＡＯ２は外周面ＦＡＯにそれぞれ３面形成されている。遮風面ＦＡＯ１および通風面ＦＡＯ２がそれぞれ１面または２面形成されたスリット開閉部ＦＡの場合は、スリット開閉部ＦＡの回転のバランスが悪くなることから、外周面ＦＡＯに遮風面ＦＡＯ１および通風面ＦＡＯ２がそれぞれ３面形成されたスリット開閉部ＦＡが望ましい。

さらに、遮風面ＦＡＯ１には、第１方向に沿って延びる溝ＦＡＯ３が形成されている。この溝ＦＡＯ３に連続エアが当たる風圧によって、スリット開閉部ＦＡが回転する。また、この溝ＦＡＯ３がスリット開閉部ＦＡの回転のトリガとなって、スリット開閉部ＦＡの回転の始動を容易に行うことができる。

スリット開閉部ＦＡがベアリング（図示は省略）を介して回転し、吹き出し部ＢＨに形成されたスリットＢＨＳを開閉することにより、吹き出し部ＢＨの筒内を通ってスリットＢＨＳから吹き出した連続エアを、間欠エアに変換することができる。

すなわち、吹き出し部ＢＨの筒内を通ってスリットＢＨＳから吹き出した連続エアが、スリット開閉部ＦＡの遮蔽面ＦＡＯ１に当たっている間は連続エアが遮断され、スリット開閉部ＦＡの通風面ＦＡＯ２に当たっている間は連続エアが吹き出されることにより、間欠エアが生成される。

ここで、間欠エアとは、規則性を有して風量の多いエアと風量の少ないエアとが交互に流れている状態を言う。すなわち、エアはテストボードＴＢに向かって常に吹き出しており、その吹き出しているエアの風量が規則的に多くなったり少なくなったりするエアの流れを言う。なお、全くエアが流れていない状態と一定の風量のエアが流れている状態の間欠エアを除外するものではない。

図１６に、実施の形態による間欠エアブローに用いるエアブロー部に備わるスリット開閉部の変形例を示す斜視図である。

スリット開閉部ＦＢは、第１方向に沿って延びる円柱状の本体ＦＢＢと、この本体ＦＢＢの外周面に設けられた３つの羽部ＦＢＦとから構成されている。すなわち、本体ＦＢＢを第１方向に３つに分けると、各部分の外周面の１／３にそれぞれ羽部ＦＢＦが設けられており、第１方向に沿って見た場合に、３つの羽部ＦＢＦが互いに重ならないように、本体ＦＢＢに３つの羽部ＦＢＦが設置されている。

スリット開閉部ＦＢを用いて、吹き出し部ＢＨに形成されたスリットＢＨＳを開閉することにより、吹き出し部ＢＨの筒内を通ってスリットＢＨＳから吹き出した連続エアを、間欠エアに変換することができる。

すなわち、吹き出し部ＢＨの筒内を通ってスリットＢＨＳから吹き出した連続エアが、スリット開閉部ＦＢの羽部ＦＢＦに当たっている間は連続エアが遮断され、スリット開閉部ＦＢの本体ＦＢＢの外周面に当たっている間は連続エアが吹き出されることにより、間欠エアが生成される。

［テストボードの清掃方法］
次に、ボード清掃部におけるテストボードの清掃方法について図１７および図１８を用いて詳細に説明する。図１７はテストボード清掃工程におけるソケットピンの開閉の様子を説明するソケット、吹き出し部、およびスリット開閉部の要部断面図である。図１８はテストボード清掃工程におけるソケット押さえ量および清掃ブロー量を説明するグラフ図である。

第１工程では、テストボードＴＢの第１面に備わるソケットＳＫの下方にエアブロー部ＡＢを配置する。この際、ソケットＳＫの直下にスリット開閉部ＦＡ（吹き出し部ＢＨのスリット）が位置するようにエアブロー部ＡＢを配置する。

吹き出し部ＢＨの筒内の連続エアの流量を、第１流量（例えば４,０００リットル／分）に保った状態で、エアブロー部ＡＢに備わる押さえ爪部ＰＮのトッププレートＴＰの押さえ量を徐々に増加させる。トッププレートＴＰを押圧することにより、複数のコンタクトピンＣＰの他方の端部を保持する複数のソケットピンＳＰが押さえられて、複数のコンタクトピンＣＰを内側に閉じた状態（ソケット閉状態）から外側に開いた状態（ソケット開状態）とする。テストボードＴＢは、ソケットＳＫが備わる第１面を下方に向けて配置されているので、ソケットＳＫのベースユニットＢＵ内に付着した異物が自重落下する。第１工程の時間は、例えば１秒である。

連続エアの第１流量は、送風機のモータの制御周波数が、例えば２０Ｈｚ（第１周波数）のときの流量である。

第２工程では、エアブロー部ＡＢに備わる押さえ爪部ＰＮよってトッププレートＴＰを押圧して、複数のコンタクトピンＣＰを外側に開いた状態（ソケット開状態）に保ち、吹き出し部ＢＨの筒内の連続エアの流量を、第１流量から徐々に第２流量（例えば１１,５００リットル／分）へ流量を上げていく。テストボードＴＢは、ソケットＳＫが備わる第１面を下方に向けて配置されているので、第１工程でソケットＳＫのベースユニットＢＵ内に残った異物が自重落下する。第２工程の時間は、例えば１秒である。

連続エアの流量を第１流量から第２流量へ一気に上げると、逆に異物をソケットＳＫのベースユニットＢＵ内に押し付けるため、第２工程において連続エアの流量を徐々に上げている。

第３工程では、エアブロー部ＡＢに備わる押さえ爪部ＰＮよってトッププレートＴＰを押圧して、複数のコンタクトピンＣＰを外側に開いた状態（ソケット開状態）に保ち、かつ、吹き出し部ＢＨの筒内の連続エアの流量を第２流量に保つ。テストボードＴＢは、ソケットＳＫが備わる第１面を下方に向けて配置されているので、さらに、第３工程でソケットＳＫのベースユニットＢＵ内に残った異物が自重落下する。第３工程の時間は、例えば１秒である。

連続エアの第２流量は、送風機のモータの制御周波数が、例えば４０Ｈｚ（第２周波数）のときの流量である。送風機のモータの制御周波数を１００Ｈｚより高くすると、スリット開閉部ＦＡを回転させるベアリングが焼付く危険性があるので、制御周波数は１００Ｈｚ以下が望ましい。

第４工程では、エアブロー部ＡＢに備わる押さえ爪部ＰＮのトッププレートＴＰの押さえ量を徐々に減少させて、複数のコンタクトピンＣＰを外側に開いた状態（ソケット開状態）から内側に閉じた状態（ソケット閉状態）とする。同時に、吹き出し部ＢＨの筒内の連続エアの流量を、第２流量から徐々に第１流量に流量を下げていく。第４工程の時間は、例えば１秒である。

上記第１工程〜第３工程において自重落下した異物は、吹き出し部ＢＨの直下に配置されている集塵部に集められ、集塵部から集塵経路を通してテストボード清掃装置ＣＥの外へ排出される（前述の図１１および図１２参照）。

このように、前述したテストボード清掃工程により、半導体装置の検査工程で使用したテストボードＴＢに備わる複数のソケットＳＫのベースユニットＢＵ内に付着したアルミ屑、テストボード屑、ソケット破損屑、樹脂屑、はんだ屑、および繊維屑などの異物が除去される。本発明者らが評価したところ、実施の形態による間欠エアブローを採用したことにより、上記異物のうち、テストボード屑、ソケット破損屑、樹脂屑、はんだ屑、および繊維屑は１００％除去することができる。さらに、連続エアブローでは６０％程度しか除去することができない２ｍｍ〜１０ｍｍ程度の大きさのアルミ屑でも、９７．５％除去することができる。

従って、間欠エアブローを採用した清掃により、テストボードＴＢに備わる複数のソケットＳＫのベースユニットＢＵ内に付着した異物をほぼ全て除去することができるので、複数のソケットＳＫに挿入されたそれぞれの半導体装置ＳＤの電気的特性の測定において生じる、ソケットＳＫのベースユニットＢＵ内に残存する異物に起因した不具合を回避することができる。

≪出荷工程≫
次に、検査工程において良品と判定された半導体装置ＳＤは梱包されて出荷される。

このように実施の形態によれば、複数のソケットＳＫが備わるテストボードＴＢの清掃工程において、テストボードＴＢ、特にソケットＳＫのベースユニットＢＵ内に付着した異物を容易に除去することができる。

なお、本発明者らは、他の間欠動作による間欠エアブローの検討も行った。図１９および図２０に、本発明者らが検討した他の間欠動作による間欠エアブローを説明する概略図を示す。

図１９に示す間欠エアブローは、エア配管ＰＩの途中に電磁弁ＣＶを設けて間欠動作を行う間欠エアブローである。また、図２０に示す間欠エアブローは、エア配管ＰＩに繋がるダクトＤＵの内部に風切板ＷＰを設けて、この風切板ＷＰを駆動モータＤＭなどの外部動力によって遮風動作することにより間欠動作を行う間欠エアブローである。これらの間欠エアブローを用いることにより、連続エアブローを用いた場合と比べて、テストボードに付着した異物をより除去することができる。

しかし、これらの間欠エアブローは、前述したエアブロー部ＡＢを用いた間欠エアブローと比べて、エアが流れている時間とエアが流れていない時間とがそれぞれ相対的に長く、エアが流れている間に逆に異物をソケットのベースユニット内に押し付けるため、異物が残る場合がある。従って、前述したエアブロー部ＡＢを用いた間欠エアブローが、ソケットのベースユニット内の異物を除去する間欠エアブローとして最も好適である。

以上、本発明者ら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、本発明は前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いうまでもない。

ＡＢ エアブロー部
ＢＣ ボード清掃部
ＢＨ 吹き出し部（ブローヘッド）
ＢＨＩ 内周面
ＢＨＯ 外周面
ＢＨＳ スリット（開口部）
ＢＬ ボードリフタ部
ＢＲ ボード反転部
ＢＲＬ ボードラックリフタ部
ＢＴ１ 第１ボード搬送部
ＢＴ２ 第２ボード搬送部
ＢＵ ベースユニット（ポケット部）
ＣＥ テストボード清掃装置
ＣＰ コンタクトピン（電極）
ＣＶ 電磁弁
ＣＷ 導電性ワイヤ
ＤＭ 駆動モータ
ＤＰ ダイパッド（タブ、チップ搭載部）
ＤＵ ダクト
ＦＡ スリット開閉部（ファン、ロータリファン）
ＦＡＯ 外周面
ＦＡＯ１ 遮風面
ＦＡＯ２ 通風面
ＦＡＯ３ 溝
ＬＥ リード（外部端子）
ＬＦ リードフレーム（配線部材、配線板、基板）
ＬＨ 孔
ＭＯ 樹脂封止体（封止体、パッケージ）
ＰＦ めっき層（めっき膜）
ＰＩ エア配管
ＰＮ 押さえ爪部
ＳＣ 半導体チップ
ＳＤ 半導体装置（半導体製品）
ＳＦ 単位フレーム
ＳＫ ソケット
ＳＰ ソケットピン
ＴＢ テストボード
ＴＰ トッププレート
ＷＰ 風切板

Claims (15)

1. 以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
   （ａ）配線部材の上面に半導体チップを搭載する工程；
   （ｂ）前記半導体チップの主面に形成された電極パッドと前記配線部材の外部端子とを電気的に接続する工程；
   （ｃ）前記半導体チップを封止樹脂により封止して封止体を形成し、前記半導体装置を完成する工程；
   （ｄ）第１面と、前記第１面と反対側の第２面とを有し、前記第１面に複数のソケットが備わるテストボードを準備する工程；
   （ｅ）前記半導体装置を前記ソケットのベースユニットに挿入する工程；
   （ｆ）前記半導体装置を前記ソケットの前記ベースユニットに挿入した状態で、前記半導体装置の電気的特性を測定する工程、
   さらに、前記（ｄ）工程は以下の工程を含む：
   （ｄ１）前記ソケットに向けて間欠エアを吹き付けて、前記ソケットの前記ベースユニット内の異物を除去する工程。
2. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
   前記（ｄ１）工程で前記ソケットに向けて吹き付ける前記間欠エアは、吹き出し部とスリット開閉部とを有するエアブロー部から吹き出し、
   前記吹き出し部は第１方向に沿って延びる筒を有し、前記筒の一部に、前記筒の外周面から内周面にかけて貫通した前記第１方向に沿って延びるスリットが形成されており、
   前記スリット開閉部が前記吹き出し部の前記スリットを開閉することにより、前記吹き出し部の前記筒内を通って前記吹き出し部の前記スリットから吹き出した連続エアを前記間欠エアに変換する。
3. 請求項２記載の半導体装置の製造方法において、
   前記スリット開閉部は、前記第１方向に沿って延びる柱状の回転体であり、前記吹き出し部の前記筒の前記外周面側に、前記吹き出し部の前記スリットから第１の距離を有して配置され、
   前記スリット開閉部の外周面は、遮風面と通風面とを有し、
   前記吹き出し部の前記スリットから吹き出した前記連続エアが前記スリット開閉部の前記遮風面に当たっている間は、前記連続エアは遮断され、前記吹き出し部の前記スリットから吹き出した前記連続エアが前記スリット開閉部の前記通風面に当たっている間は、前記連続エアが遮断されないことにより、前記間欠エアが生成される。
4. 請求項３記載の半導体装置の製造方法において、
   前記スリット開閉部の前記第１方向と直交する第２方向の断面視において、前記スリット開閉部の中心から前記遮風面までの距離は、前記スリット開閉部の中心から前記通風面までの距離よりも長い。
5. 請求項３記載の半導体装置の製造方法において、
   前記スリット開閉部の前記第１方向と直交する第２方向の断面視において、前記スリット開閉部の前記外周面に、前記遮風面と前記通風面とが交互に設けられている。
6. 請求項３記載の半導体装置の製造方法において、
   前記スリット開閉部の前記外周面には溝が形成されており、前記連続エアが前記溝に当たる風圧により、前記スリット開閉部は回転する。
7. 請求項２記載の半導体装置の製造方法において、
   前記吹き出し部の前記スリットの前記第１方向の長さは、前記吹き出し部の前記筒の直径よりも大きい。
8. 請求項２記載の半導体装置の製造方法において、
   前記ソケットは、前記半導体装置の外部端子と接触し、前記ベースユニット内に配置されたコンタクトピンと、前記コンタクトピンを開閉動作するトッププレートと、を有し、
   さらに、前記（ｄ１）工程は以下の工程を含む：
   （ｉ）前記ソケットが備わる前記第１面が下方を向くように前記テストボードを配置し、前記吹き出し部の前記筒内の前記連続エアの流量を第１流量に保った状態で、前記ソケットの前記トッププレートを押圧し、前記コンタクトピンを外側に開いた状態にして、前記ベースユニット内の前記異物を自重落下させる工程；
   （ii）前記（ｉ）工程の後、前記コンタクトピンを外側に開いた状態に保ち、前記吹き出し部の前記筒内の前記連続エアの流量を、前記第１流量から徐々に前記第１流量よりも流量が大きい第２流量に上げて、前記（ｉ）工程で前記ベースユニット内に残った異物を自重落下させる工程；
   （iii）前記（ii）工程の後、前記コンタクトピンを外側に開いた状態に保ち、かつ、前記吹き出し部の前記筒内の前記連続エアの流量を前記第２流量に保ち、前記（ii）工程で前記ベースユニット内に残った異物を自重落下させる工程。
9. 請求項８記載の半導体装置の製造方法において、
   前記スリット開閉部が前記ソケットの直下に位置するように前記エアブロー部は配置される。
10. 請求項８記載の半導体装置の製造方法において、
    前記エアブロー部は、前記（ｉ）工程、前記（ii）工程、および前記（iii）工程においてそれぞれ自重落下した前記異物を集塵する集塵部を有し、
    前記集塵部は、前記吹き出し部の直下に配置されている。
11. 請求項８記載の半導体装置の製造方法において、
    前記エアブロー部は、前記ソケットの前記トッププレートを押圧する押さえ爪部を有する。
12. 請求項８記載の半導体装置の製造方法において、
    前記連続エアは、前記吹き出し部と連結された送風機により生成される。
13. 請求項１２記載の半導体装置の製造方法において、
    前記連続エアの前記第１流量は、前記送風機のモータの制御周波数が第１周波数のときの流量であり、前記連続エアの前記第２流量は、前記送風機のモータの制御周波数が前記第１周波数よりも周波数が高い第２周波数のときの流量である。
14. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記異物は、アルミ屑、テストボード屑、ソケット破損屑、レジン屑、はんだ屑、および繊維屑のうちの少なくともいずれか１つを含む。
15. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記配線部材はリードフレームであって、前記半導体装置はＱＦＰタイプのパッケージ製品である。

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