JPH03261160A - 可変容量ダイオードの特性検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、前変容量ダイオードの特性検査方法に関する
もので、特に該ダイオード素子をテーピングして出荷す
る場合の検査方法として使用される。

（従来の技術） 前変容量ダイオード（以下素子と略称することもある）
は、テレビやラジオの受信チューナの、２連、３連、或
いは４連のメカニカルバリコンの代わりに使用されるも
ので、１個のチューナには必ず２〜４個使用されており
、これらの素子は電圧対容量特性曲線の揃ったもの（ベ
アーが組めるもの）が要求される。　更に客先の作業上
の都合から、これら特性の揃った素子を例えば６０個以
上まとめて（ベアリングという）１ブロツクとし、１リ
ール当たり数ブロック、３０００素子のダイオードをテ
ーピングしたものが出荷される。

′次に複数素子（例えば数十個）をベアー分類する従来
の方法を第６図及び第７図を参照して説明する。　第６
図において横軸は電圧、縦軸は容量を表わす、　又図中
の縦線分ａ＋　、ａ２．ａ３＋ａｊは、それぞれ電圧Ｖ
＋　、　Ｖ２　、　Ｖ：ｌ　、　ｖ、　ｃ；ニオｆｆる
前記複数個の素子の容量分布を示す、　ベアーを組む素
子の容量値幅は通常１〜３％に規定される。　例えば２
％に規定されている場合には、容量値幅２％ごとにリミ
ットを設は線分ａ１〜ａ４をそれぞれ８〜１０程度に区
分する。　縦線分に並記した数字は区分番号を表わす、
　各電圧における区分により組み合わせを作り、その組
み合せに対し分類番号をつける。　例えば、分類番号Ａ
の組み合せは（６−６−４−１）　、分類番号Ｂは、＜
１−ｉ　−２−５）　、分類番号Ｃは、（３−４−８−
８）である、　隣り合う２つの区分リミットを結ぶ折れ
線ＩＡ＜便宜上分類番号と同一符号を用いる）は、近似
的に容量！２％以内の特性の揃った電圧対容量特性曲線
群を表わすので、この組み合せに属する素子は互いにベ
アーを組むことができる。

分類番号が同じ素子を同じビンに収納しながら、新しい
組み合わせが発生したときは、新しいビンにその分類番
号を登録し、分類を続ける。　このような方法で最大５
００分類ぐらいに分類する。

更にテーピングリールで出荷する場合は、１リールは３
０００素子のダイオードで構成されるので、ビン分類し
た素子を、数の多いビンがら順にテーピングして行き、
３０００素子にする。

第７図を参照して説明すると、フレーム２１には４０ゲ
の樹脂封止された素子が入っているが、それをバラバラ
に切り離し、パーツフィーダ２２で再び整列させ、特性
測定器２３により各電圧（Ｖ１〜Ｖ、）ごとに容量を測
定し、コントローラ２４によりそれぞれの組み合わせで
ビン２６を決定し、ソータ２５により該当する分類のビ
ンに収納する。　更にテーピングするには、図示してい
ないが、数量の多いビンの素子がらパーツフィーダを使
用して再び整列させて、テーピングしていく、　第８図
は横軸にテープ上の素子の配列位置を、縦軸に素子容量
（例えば１４Ｖにおける）を示し、ｂ、、ｂ２．ｂ、は
ビンの分類番号で、いずれも容量値幅２％以下、６０個
以上の特性の揃った素子により構成されている。

上記のような従来の方法では、次のような課題がある。

（１）広範囲に分類が可能な特殊なハンドラー（ソータ
等）が必要で設６１ｔが高くなる。

（２）分類が約５００分類にも及ぶため、製品管理のス
ペース、人員、時間にムダが発生する。　又取り扱いミ
スにより、異なる分類の素子が混入するおそれがある。

（３）テーピングリールは３０００素子で構成するが、
１ブロツク例えば６０素子以上という制約があり、従っ
て６０個より少ないビンのものはテーピングできない、
６０ａより少ないビンの製品は、袋詰めでしか出荷でき
ない、　このため、テーピングと袋詰め製品のバランス
が必要である。

（４）ビン分類の結果、２素子以下のビンのものは不良
品扱いとするなめ、収率が悪くなる。

（５）２度もパーツフィーダを使用するので、製品が劣
化する。

（発明が解決しようとする課題） これまで述べたように、１枚のウェーハに多数（数千＠
）のペレットが形成される前変容量ダイオードにおいて
は、電圧対容量特性曲線が揃った素子を１ブロツク（分
類）にまとめ、複数ブロックを１テーピングリールにし
て出荷している。

従来技術では分類が５００分類にも及び、検査や分類の
ための設備、スペース、人員、時間等にムダが多いだけ
でなく、ビン分類のためテーピングリール製品と袋詰め
製品とが生じ、生産性が低いという課題がある。　他方
、素子の容量特性分布はロフトにより或いはウェーハ内
においても不規則な推移を示すが、従来方法では、この
ような特性分布推移に柔軟に対応できないという課題が
ある。

本発明の目的は、従来技術のように素子特性により多数
のブロックに分類する必要がなく、検査後の製品をその
ままテーピングリールで出荷できると共に、容量特性分
布の推移を考慮して適正な検査を維持できる前変容量ダ
イオードの特性検査方法を提供することである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の検査方法は、（ａ　）半導体ウェーハに碁盤目
状に形成された前変容量ダイオードの素子ペレットを分
離して、ペレットの縦、横、斜めのいずれかの方向にお
いて互いに接するペレットが、隣り合うペレットになる
ように一列に並び変える工程と、（ｂ）一列に配列され
たペレット群の一端から他端に向かう配列順序に従って
素子化し、その素子特性を測定した後、素子の良否判定
を行ない、配列順序を崩さずに不良素子を配列より除去
する工程と、（ｃ）被判定素子から配列の前記一端に向
かう配列順序に従い複数の良品素子の特性測定データを
集め、該特性データに基づき前記被判定素子の良否判定
基準を被判定素子ごとに設定する工程とを含むことを特
徴とする前変容量ダイオードの特性検査方法である。

（作用） 本発明は、ウェーハ上で互いに接するペレットは、材質
、製造条件等が極めて類似し、ベアー性（１！電圧対容
量特性線が非常に似ている）か良いことを利用して、従
来の分類工程を省略したものである。　特許請求の範囲
第１項の（ａ）記載の工程は、ベアー性の良いペレット
が隣り合うように一列にペレットを並び変えるものであ
る。

（ｂ　）記載の工程は、配列順序を崩さずにペレットに
例えば樹脂封止等のパッケージングをして素子化した後
、素子の特性測定、判定等の工程からテーピング工程に
至るまで、ベアー性の良い配列順序を維持し、そのまま
テーピングリールで出荷できるようにする。　　（ｃ）
記載の工程は、被判定素子が直前を先行する判定済み素
子とペアーが組めるかどうかの良否判定基準を設定する
と共に、容量分布変化の推移に柔軟に対応できるように
するため、被判定素子に近い配列の複数（例えば５個或
いは１６個）の判定済み良品素子のデータに基づき、前
記良否判定基準を設定する。　従って（ｃ）記載の工程
は、（ｂ）記載の工程の途中で、被判定素子ごとに繰り
返し行なわれる。　これにより、配列素子の全体（例え
ば３０００個）の容量のバラツキか大きくても（例えば
１０％）、部分的の配列ではベアーを組むことができる
バラツキ（例えば２％）とすることができる。

（実艙例） 第１図は、ＵＳＣ（Ｕｌｔｒａ　Ｓｍａｌｌ　Ｃｏａｘ
ｉａｌ　）型前変容量ダイオードの素子形成後のウェー
ハ１からテーピングリール製品２までの本発明の製造工
程の流れの一例を示す概略図である。

ウェーハ１上に碁盤目状に多数の素子ペレット３が配列
されている。　このウェーハｌを粘着シート上に貼付し
た状態でペレットを互いに分割するため、ウェーハの表
面に引き掻き傷を入れる。

粘着シートを全体的に引き伸ばし、各ペレットを分離す
る。　分離されたペレットは、ダイボンディング装置４
により、１つずつピックアップされ、フレーム５に一列
に配列され、ボンディングされる。　本発明の配列方法
は、ペレットの縦、横、斜めのいずれかの方向において
互いに接するペレットが、隣り合うペレットになるよう
に一列に配列される。　第２図（ａ　）に示すように、
ウェーハ１上でペレット３と互いに接するペレットは、
ペレット３ａないし３ｈの８個のペレットである。

互いに接するペレットを一列に並び変える方法には例え
ば第２図（ｂ）に示す１段取り、同図（ｃ）に示す３段
取り、同図（ｔｊ）に示す０賎取りの方法がある。　矢
線１２はペレット３をウェーハｌからピックアップする
順序を示す。

一般に３殴から１０段ぐらいの範囲、例えば５段取りが
多用される。　このようにして一列に並び変えたペレッ
トの配列に沿った容量変化の傾斜は、１賎取りに比し数
段取りの方がはるかにゆるくなる。　又ウェーハ内のペ
レットの電圧対容量特性のバラツキの改善によって、前
記ｎ段取りのｎの最適数値は変化する。

次に第１図において、フレーム５上に一列に配列された
ペレットは、公知の方法により、その配列順序を保った
状態で、ワイヤボンディング６、樹脂封止７、ハンダデ
イツプ８等のバッゲージング工程が施され、ペレット３
は素子化される。

フレームの素子配列の順に、切り出し９が行なわれ、素
子１０が得られる。　切り出された素子１０は一端（先
頭）の素子から１頓にテスト・テーピング装置１１に送
られる。

装置１１において、配列順に従い、素子の電圧衝撃テス
ト、ｉ温特性テスト、電圧対容量特性測定等のテスト及
び測定が行なわれ、最後にこれらテストで欠陥のない素
子に対し、ベアー性判定テストが行なわれる。　上記い
ずれかのテストで不合格の素子１２は配列から除去され
、すべてのテストで合格した素子のみ前記配列順序に従
ってテーピングされる。

次に本発明の特徴の１つであるベアー性判定テストにつ
いて説明する。　ベアー性判定テストは仮判定試験とマ
ツチング試験とから成る。　仮判定試験では、連続した
素子ごとの容量変化曲線（′！＃軸に素子の配列順序、
縦軸に素子の容量をプロットした時の曲線、第４図参照
）の主演から大きく容量値が外れている素子を、ベアー
を組む素子として都合が悪いため除去する。　又マツチ
ング試験は、連続して配列される所望数（例えば１６個
）の素子が互いにベアーを組むことができる素子である
かどうかを判定するための試験である。

マツチング試験は仮判定試験と並行して素子ごとに行な
われる。　前述の通り１つのチューナには、２〜４個の
素子が使用されているので、電圧対容量特性曲線が揃っ
た即ちベアーか成立する素子は１ブロツク当たり　２〜
４個でよいわけであるが、しかし客先ではテーピングリ
ールで素子を自動挿入するので、所望の連続したｌＸＣ
ｌ　　（１１は１つのチューナ基板に必要な素子数、ｐ
は挿入装置が一度にまとめて作業する基板の数）個の素
子で、ベアーが成立する必要がある。　現在はｍ＝４、
Ｏ＝４の場合の需要が最も多い、　従ってテーピングリ
ールのテープ上に配列された任意の連続した１６個の素
子は、互いにベアーが成立する必要がある。　マツチン
グ試験はこのために行なわれる。

１６個ベアーの規格は、１６個の素子の中で、容量の最
も低い値をＣ７い［ｐＦ］、容量の最も高い値をＣ１，
、［ＯＦ　Ｊとして、 α＝（（ｃ，Ｃ＋ｍｎ）　／　Ｃｎ＋＋ｎ）　Ｘ　１０
０　　［％］このαをマツチングと呼ぶ６　αの値は、
製品の種類、出荷先によって多少異なるが、最大１．５
〜２．５％の範囲内で管理される。

次にベアー性判定テストの一実施例について説明する。

ベアー性判定テストは、テストの進行の流れに対応して
、初期ルーチン１、初期ルーチン２及び定常ルーチンに
分かれる。　これはテスト開始初期には、良否判定基準
を設定するのに必要な数の先行良品素子が得られていな
いためである。　初期ルーチン１は、配列の先頭素子か
ら仮判定試験の判定基準設定に必要な複数（例えば５個
）の先行良品素子が得られるまで、初期ルーチン２はマ
ツチング試験の判定基準設定に必要な複数（例えば１６
個）の先行良品素子が得られるまで、定常ルーチンはそ
れ以降のそれぞれのテストの流れに適用される。

第３図において横軸は素子配列と判定順序を、縦軸は素
子の容量データ（を圧〜定）をあられす。

配列順序に従い、素子１（先頭）から素子２２の方向へ
検査をしていく。

初期ルーチン１は、先ず素子１．２．３．４゜５の５個
の容量データの中央値を持つ素子を見つけることから始
める。　この場合素子４が中央値を持つ、　この中央値
を初期基準値とする。　容量の許容変動範囲は、初期基
準値の±０．５％から±１．５％の間で設定する。　本
実施例では±１％とし、上限の容量リミットＬＭ　　＜
基準値ｘ１．ｏ１＞、下限の容量リミットＬＬ（基準値
ｘ０．９９）を設定する。　このように素子ｌから素子
５までは、初期処理のために使用し、素子６以降をベア
ー性判定テストの対象素子とする。　次に素子６の容量
データがリミットＬＨとＬＬとの間にあれば、素子６は
仮判定良とする。　更に素子工ないし素子５と素子６と
のα値を計算し、マツチング規格（例えば２％以下）に
入っているかを調べ、入っていればマツチング良とする
。　素子６は仮判定、マツチングの両方が良であり、通
過させる。　次に素子７を判定する。　このとき、被判
定素子７から先頭の素子１に向かう素子６，５，４，３
゜２の５個の容量データの中央値を求める。　この場合
素子２が中央値となるので、素子２のデータを基準値と
し、上記と同様に容量リミットＬｓ及びＬＬを設定する
。　素子７は、リミットＬ、とＬＬとの間にないので仮
判定不良とする。　従ってマツチング試験は行なわない
、　次に、素子７が不良であったので、被判定素子８の
仮判定基準値及び容量リミットＬＨ，ＬＬとも変化せず
、素子８は仮判定良である。　続いて素子１ないし素子
６と素子８とのα値を計算し、マツチング規格を満足さ
せるかどうか調べる。　この場合満足するので素子８は
マツチング試験も良であり、通過させる。　更に素子９
の判定へと進む、　これまでと同様に良品素子８．６，
５，４．３の５個の容量値のデータの中央値を求める。

　素子８の容量値が基準値となり、新しく容量リミット
ＬＨ＋し、が設定される。　このリミットＬ、とＬＬの
間に素子９はあるので、素子９は仮判定良とする。

続いて素子７を除く素子１ないし素子８と素子９とのα
値を計算し、マツチング規格を満足するかどうかを調べ
る（この場合良）。　素子９は仮判定試験もマツチング
試験も良であるので通過させる。　同様の方法でペアー
性判定テストを進め、素子１０（良）、素子１１（不良
）、素子１２（良〉に至る。　このとき素子６，８，９
．１０゜１２が良品゛となり、５個揃った時点で初期ル
ーチン１を終える。

初期ルーチン２においては、仮判定試験は、初期ルーチ
ン１に引き続いて被判定素子かう配列順序に従って５＠
の良品素子のデータを用い、同様に仮判定をする。　マ
ツチング試験は、被仮判定素子から素子６までの良品素
子と被判定素子とのデータからマツチングのα値を計算
し、マツチング規格を満足するかどうか調べる。　この
ようにして初期ルーチン１の５個を含め全部で１６個の
良品素子が通過したら、このルーチンを終え、定常ルー
チンに入る。

定常ルーチンにおいて、配列順序ｎ番目の素子のペアー
性別定テストは次のように行なう。　仮判定試験は、被
判定素子ｎから先頭素子に向かう配列順序に従い５個の
良品素子、例えば素子ｎ　−１、ｎ−３，ｎ−４，ｎ−
５，ｎ−６（ただし素子ｎ　−２は不良品と仮定）の容
量データの中から中央値をみつけ、この中央値を基準値
とし、容量リミットＬｌ−１，ＬＬは初期ルーチンと同
じ方法で決める。

マツチング試験は、被判定素子ｎと１５個の良品素子、
例えば素子ｎ−１，ｎ−３，ｎ−４，・・・ｎ−１６（
素子２を除きすべて良品と仮定）の容量データからα値
を計算し、マツチング規格を満足するかどうかを調べる
。　仮判定試験及びマツチング試験の両方とも判定良の
素子は、良品素子として通過させる。

第５図は上記実施例における、テーピングされた素子と
容量分布の一例を示すもので、横軸はテーピング順に並
べた素子の数量、縦軸は容量を表わす、　この場合、配
列の任意の箇所で連続する１６個の素子を取り出しても
、ベアー性が成立する。

上記実施例のペアー性判定テストにおいて、良否判定基
準を設定するために使用した先行良品素子数即ち仮判定
試験の５個、マツチング試験の１６個は、この数値に限
定されないことは勿論である。

又判定基準値は複数の先行良品素子の容量データの中央
値を使用したが、平均値、３次関数近似式（最小二乗法
）の代入値等を用いることもできる。

一般に前変容量ダイオードの前記素子配列に沿った容量
分布は不規則な変化をしている。　第４図は、容量分布
の推移の一例を示す模式図で、横軸は配列順に並べた素
子数を、縦軸は容量を表わす、　図中の曲線帯は主たる
分布範囲を示す。

この容量分布の変化は、部分的には１次、２次、対数等
の関数で近似することができるが、素子配列の全域の容
量分布を１つの関数で近似することは難しい、　本発明
の検査方法は、素子配列順（又は判定順序）の容量変化
を部分的にとらえ、この部分領域の容量分布を統計的手
法により近似曲線で表わし、近似曲線の上下に許容値を
設定した浮動リミットにより検査し、分布から外れたも
のを取り除いた後、前記マツチング試験をするので、効
率のよいペアー性判定テストができる。

本発明の検査方法を用いた自動化システムは、Ｄ　Ｐ　
Ｓ　（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｐａｉｒｉｎｇ　５ｙｓｔｅｌ）
方式と呼ばれ、従来技術で述べた諸問題点を解決し、ペ
アー製品の信頼性と生産性を著しく向上することができ
た。

［発明の効果コ これまで述べたように、本発明の前変容量ダイオードの
特性検査法によれば、従来技術のように素子特性により
多数のブロックに分類する必要がなく、検査後の製品を
そのままテーピングして出荷できる。　製品のテーピン
グ出荷比率を１００％にすることも可能である。　又本
発明の検査方法によれば、ロット削成いはウェーハ内に
容量のバラツキがあっても、容量特性分布の推移を柔軟
にとらえることができるので、効率のよい適正な検査を
維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の検査方法における工程の流れの一例を
示す概略図、第２図はウェーハ上の素子ペレットを一列
に並び変える方法の実施例を示す図、第３図は本発明の
ベアー性判定テストの実施例の説明図、第４図は本発明
の素子配列に沿う容量分布の概略図、第５図は本発明の
テーピングされた素子の容量分布を説明する図、第６図
は従来の組み合わせによるペアー分類方法を示す図、第
７図は従来の検査分類工程を示す概略図、第８図は従来
のテーピングされた素子の容量分布を示す図である。 １・・・半導体ウェーハ、　２・・・テーピングリール
製品、　３・・・素子ペレット、　５・・・フレーム、
６・・・ワイヤボンディング、　７・・・樹脂封止、　
８・・・ハンダデイツプ、　９・・・切り出し、　　１
０・・・素子。 第１図 第２図 第３図 舌￥駁（配列櫃） 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）半導体ウェーハに碁盤目状に形成された可変容
   量ダイオードの素子ペレットを分離して、ペレットの縦
   、横、斜めのいずれかの方向において互いに接するペレ
   ットが、隣り合うペレットになるように一列に並び変え
   る工程と、 （ｂ）一列に配列されたペレット群の一端から他端に向
   かう配列順序に従って素子化し、その素子特性を測定し
   た後、素子の良否判定を行ない、配列順序を崩さずに不
   良素子を配列より除去する工程と、 （ｃ）被判定素子から配列の前記一端に向かう配列順序
   に従い複数の良品素子の特性測定データを集め、該特性
   データに基づき前記被判定素子の良否判定基準を被判定
   素子ごとに設定する工程とを 含むことを特徴とする前変容量ダイオードの特性検査方
   法。