JPH06302660A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置の製造技術において、前記半導体
装置の製造コストを低減する。また、前記半導体装置の
製造技術におけるエージング工程で使用される実装ソケ
ットの種類を低減する。 【構成】 半導体ペレット２及びこの半導体ペレット２
の外部端子２Ａに電気的に接続されるインナーリード３
Ａが封止体で封止され、かつ前記インナーリード３Ａと
電気的に接続されるアウターリード３Ｂが前記封止体の
外部に配列されている半導体装置１の製造方法におい
て、前記半導体ペレット２の外部端子２Ａにインナーリ
ード３Ａを電気的に接続するボンディング工程前に、前
記半導体ペレット２にエージング処理を施し、半導体ペ
レット２の電気的特性検査を行う。前記エージング処理
は、エージングボード１７に実装ソケット１０を介在し
て前記半導体ペレット２の実装を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造技術
に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置として、例えば樹脂封止体で
半導体ペレットを封止する樹脂封止型半導体装置があ
る。この種の樹脂封止型半導体装置は、使用される目的
に対応して例えばＤＩＰ(Ｄual Ｉn-line Ｐlug Ｐacka
ge）型、ＺＩＰ(Ｚigzag Ｉn-line Ｐackage）型、ＱＦ
Ｐ(Ｑuad Ｆlat Ｐackage)型、ＴＳＯＰ(Ｔhin Ｓmall
Ｏut-line Ｐackage）型、ＳＯＪ(Ｓmall Ｏut-line Ｊ
-bend)型、ＰＬＣＣ（Ｐlastic Ｌeaded Ｃhip Ｃarrie
r)型等のパッケージ構造で構成される。

【０００３】前記樹脂封止型半導体装置において、例え
ばＴＳＯＰ型の樹脂封止型半導体装置は、半導体ペレッ
トの外部端子(ボンディングパッド)にボンディングワイ
ヤを介してインナーリードが電気的に接続され、これら
の半導体ペレット、ボンディングワイヤ及びインナーリ
ード等が樹脂封止体で封止される。樹脂封止体の外部に
は前記インナーリードと一体に形成されたアウターリー
ドが配列され、このアウターリードは例えばガルウィン
グ形状で成形される。半導体ペレットは例えば単結晶珪
素基板で構成され、その主面(素子形成面)に例えばＤＲ
ＡＭ(ＤynamicＲandom Ａccess Ｍemory)、ＳＲＡＭ(Ｓ
tatic ＲＡＭ)等の記憶回路システムが塔載される。こ
のように構成されるＴＳＯＰ型の樹脂封止型半導体装置
は、一般的に下記の製造技術で形成される。

【０００４】まず、記憶回路システムが塔載された半導
体ペレットを用意する。次に、リードフレームにタブ吊
りリードを介して一体に形成されたタブのペレット塔載
面上に接着材を介在して前記半導体ペレットを固着す
る。次に、前記半導体ペレットの外部端子と前記リード
フレームにアウターリードを介して一体に形成されたイ
ンナーリードとをボンディングワイヤで電気的に接続す
る。次に、前記半導体ペレット、インナーリード、タブ
及びボンディングワイヤ等を樹脂封止体で封止する。次
に、前記リードフレームからアウターリード及びタブ吊
りリードを切断し、この後、アウターリードを所定の形
状(ガルウィング形状)に成形する。次に、前記樹脂封止
体の一表面に文字や記号等をマーキングする。この工程
までが所謂組立工程に相当し、実質的に樹脂封止型半導
体装置が完成する。次に、エージング(又はバーンイン)
処理を施し、樹脂封止型半導体装置の電気的特性を検査
する。エージングは、顧客での使用条件に比べて過酷な
使用条件(負荷を与えた状態)下で半導体ペレットの回路
動作を行い、顧客での使用中に欠陥になるもの、換言す
れば欠陥を加速的に発生せしめ、顧客に出荷する前の初
期段階において不良品の排除を目的とする。これによ
り、樹脂封止型半導体装置が完成する。

【０００５】前記エージング処理において、樹脂封止型
半導体装置は直接エージングボード(検査用実装基板)に
実装できないので、エージングボードには実装ソケット
（ＩＣソケット）を介在して実装される。実装ソケット
は、ソケット本体の表面側(半導体装置塔載面側）に例
えば複数のリードピンの一端が突出し配列されると共
に、ソケット本体の表面側と対向する裏面側(ボード実
装面側)に前記複数のリードピンの他端が突出し配列さ
れる。前記複数のリードピンの一端の夫々は、前記樹脂
封止型半導体装置の複数の外部リードの夫々の配列位置
に対応する位置に配列され、前記樹脂封止型半導体装置
を着脱自在に装着しかつ樹脂止型半導体装置との電気的
な接続がなされる。複数のリードピンの他端の夫々は、
ソケット本体の裏面に対して垂直方向に突出した所謂ピ
ン挿入型で構成され、エージングボードの端子に電気的
にかつ機械的に接続される。この実装ソケットはエージ
ングボードに複数実装される。実装ソケットは、樹脂封
止型半導体装置のパッケージ構造に対応した構造で構成
され、数種類用意される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前述の樹
脂封止型半導体装置の製造技術について検討した結果、
以下の問題点を見出した。

【０００７】前記樹脂封止型半導体装置の製造技術は、
樹脂封止型半導体装置が実質的に完成する組立工後にエ
ージング処理を施し、半導体ペレットの電気的特性検査
を行っている。このため、半導体ペレットに不良が発生
した場合、不良の半導体ペレットを塔載している樹脂封
止型半導体装置においては組立工程に相当する経費が無
駄になるので、これに相当する分、樹脂封止型半導体装
置(良品)の製造コストが増大するという問題があった。

【０００８】また、樹脂封止型半導体装置は、使用目的
に対応して数種類のパッケージ構造で構成される。つま
り、樹脂封止型半導体装置は、１種類の半導体ペレット
に対して数種類のパッケージ構造で構成される。このた
め、エージング処理において、樹脂封止型半導体装置の
パッケージ構造に対応して実装ソケットを数種類用意し
なければならないという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、半導体装置の製造技術に
おいて、半導体装置の製造コストを低減することが可能
な技術を提供することにある。

【００１０】また、本発明の他の目的は、前記目的を達
成すると共に、半導体装置の製造技術で使用される実装
ソケットの種類を低減することが可能な技術を提供する
ことにある。

【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】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。

【００１３】（１）半導体ペレット及びこの半導体ペレ
ットの外部端子に電気的に接続されるインナーリードが
封止体で封止され、かつ前記インナーリードと電気的に
接続されるアウターリードが前記封止体の外部に配列さ
れている半導体装置の製造方法において、前記半導体ペ
レットの外部端子にインナーリードを電気的に接続する
ボンディング工程前に、前記半導体ペレットにエージン
グ処理を施し、半導体ペレットの電気的特性検査を行
う。

【００１４】（２）前記エージング処理は、エージング
ボードに実装ソケットを介在して前記半導体ペレットの
実装を行う。

【００１５】

【作用】上述した手段（１）によれば、半導体ペレット
の外部端子とインナーリードとを電気的に接続するボン
ディング工程（組立工程）前に、不良の半導体ペレット
を排除することができるので、この不良の半導体ペレッ
トに対して接続工程からマーキング工程に至るまでの組
立工程を除去することができる。この結果、不良の半導
体ペレットの組立工程に相当する分、半導体装置の製造
コストを低減できる。

【００１６】上述した手段（２）によれば、エージング
ボードに実装ソケットを介在して半導体ペレットを実装
するので、エージングボードに実装ソケットを介在して
半導体装置を実装するのに比べて実装ソケットの種類を
低減できる。

【００１７】以下、本発明の構成について、ＴＳＯＰ型
の樹脂封止型半導体装置に本発明を適用した一実施例と
ともに説明する。

【００１８】なお、実施例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。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例であるＴＳＯＰ型の樹脂封
止型半導体装置の概略構成を図１(断面図)に示す。

【００２０】図１に示すように、樹脂封止型半導体装置
１はＴＳＯＰ型のパッケージで構成される。この樹脂封
止型半導体装置１は、タブ３Ｃのペレット塔載面上に接
着材(図示せず)を介在して半導体ペレット２を塔載して
いる。

【００２１】前記半導体ペレット２は、図示していない
が、例えば平面が方形状の単結晶珪素基板で構成され、
その主面(素子形成面)側に例えばＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等
の記憶回路システムが塔載される。半導体ペレット２の
主面上には、この半導体ペレット２の互いに対向する２
辺の夫々の辺に沿って複数個の外部端子２Ａが配列され
る。この外部端子２Ａは、前記記憶回路システムを構成
する半導体素子と電気的に接続される。

【００２２】前記半導体ペレット２の外部端子２Ａは、
ボンディングワイヤ４を介してインナーリード３Ａと電
気的に接続される。ボンディングワイヤ４は例えば熱圧
着に超音波振動を併用したボンディング法によりボンデ
ィングされる。

【００２３】前記半導体ペレット２、インナーリード３
Ａ、ダブ３Ｃ及びボンディングワイヤ４等は樹脂封止体
５で封止される。この樹脂封止体５は、低応力化を図る
ために例えばフェノール系硬化剤、シリコーンゴム及び
フィラーが添加された絶縁性のエポキシ系樹脂で形成さ
れる。

【００２４】前記インナーリード３Ａはアウターリード
３Ｂと一体に形成される。このアウターリード３Ｂは、
前述のように、半導体ペレット２、インナーリード３
Ａ、タブ３Ｃ及びボンディングワイヤ４等をトランスフ
ァモールド法に基づいて樹脂封止体５で封止した後、リ
ードフレームから切断され、ガルウィング形状に成形さ
れる。

【００２５】次に、前記樹脂封止型半導体装置の製造技
術について、図２（プロセスフロー図）を用いて簡単に
説明する。

【００２６】まず、単結晶珪素棒(単結晶珪素インゴッ
ト)を薄くスライス加工して形成した半導体ウエーハを
用意する。

【００２７】次に、前記半導体ウエーハの表面に半導体
素子、配線等を形成し、この半導体ウエーハの表面に、
実質的に同一の記憶回路システムを塔載する半導体ペレ
ット形成領域を複数個行列状に形成する〈１０〉。

【００２８】次に、前記半導体ウエーハの表面に形成さ
れた半導体ペレット形成領域間をダイシングで切断し、
半導体ペレット２を形成する〈１１〉。このダイシング
工程までが、半導体ウエーハの作成から半導体ペレット
の作成までの所謂前処理工程に相当する。

【００２９】次に、前記半導体ペレット２にエージング
(又はバーンイン)処理を施し、半導体ペレット２の電気
的特性検査を行う〈１２〉。エージングは、顧客での使
用条件に比べて過酷な使用条件(負荷を与えた状態)下で
半導体ペレット２の回路動作を行い、顧客での使用中に
欠陥になるもの、換言すれば欠陥を加速的に発生せし
め、顧客に出荷する前の初期段階において不良品の排除
を目的とする。この工程により、不良品の半導体ペレッ
ト２は排除される。このエージング処理工程において、
半導体ペレット２は、図３(要部断面側面)に示すよう
に、実装ソケット１０を介在してエージングボード１７
に実装される。実装ソケット１０は、主にソケット本体
１１及び蓋部材１２で構成される。ソケット本体１１の
表面側（半導体ペレット塔載面側）には半導体ペレット
２が装着される。このソケット本体１１の表面側には複
数の電極１４が突出し配列される。複数の電極１４の夫
々は、導電性のスプリング１５を介在して複数のリード
ピン１５の夫々の一端に電気的に接続される。複数のリ
ードピン１５の夫々の他端は、ソケット本体１１の裏面
側(ボード実装面側)に突出し配列される。複数の電極１
４の夫々は半導体ペレット２の複数の外部端子２Ａの夫
々の配列位置に対応する位置に配列され、半導体ペレッ
ト２を着脱自在に装着しかつ半導体ペレット２の外部端
子２Ａとの電気的な接続がなされる。複数のリードピン
１３の他端の夫々は、ソケット本体１１の裏面に対して
垂直方向に突出した所謂ピン挿入型で構成され、エージ
ングボード１７の端子に電気的にかつ機械的に接続され
る。蓋部材１２は、その一端がソケット本体１１の一端
に開閉自在に支持される。蓋部材１２の他端にはストッ
パ部材１２Ａが設けられ、ソケット本体１１に対して蓋
部材１２を閉めた状態で保持できるように構成される。
この蓋部材１２とソケット本体１１の表面側に塔載され
た半導体ペレット２との間には収縮自在な弾性体１６が
介在される。このように構成される実装ソケット１０は
半導体ペレット２の状態でエージングボード１７に実装
できる。

【００３０】次に、リードフレームに吊りリードを介し
て一体に形成されたタブ３Ｃのペレット塔載面上に接着
材を介在して前記半導体ペレット２を固着し、前記半導
体ペレット２の外部端子２Ａと前記リードフレームにア
ウターリード３Ｂを介して一体に形成されたインナーリ
ード３Ａとをボンディングワイヤ４を介して電気的に接
続する〈１３〉。

【００３１】次に、前記半導体ペレット２、インナーリ
ード３Ａ、タブ３Ｃ及びボンディングワイヤ４等を樹脂
封止体５で封止する〈１４〉。この樹脂封止体５はトラ
ンスファモールド法に基づいて成形される。

【００３２】次に、前記リードフレームからアウターリ
ード３Ｂ及びタブ吊りリードを切断した後、前記アウタ
ーリード３Ｂを所定の形状(例えばガルウィング形状)に
成形する〈１５〉。この後、前記封止体の一表面に文
字、記号等をマーキングすることにより、ＴＳＯＰ型の
樹脂封止型半導体装置が実質的に完成する。前記前処理
工程の後、この樹脂封止型半導体装置の完成までが所謂
後処理工程(組立工程)に相当する。

【００３３】このように、樹脂封止型半導体装置の製造
技術において、半導体ペレット２の外部端子２とインナ
ーリード３Ａとを電気的に接続するボンディング工程前
に半導体ペレット２にエージング処理を施し、半導体ペ
レット２の電気的特性検査を行う。これにより、半導体
ペレット２の外部端子２Ａインナーリード３Ａとを電気
的に接続するボンディング工程に不良品の半導体ペレッ
ト２を排除することができるので、この不良品の半導体
ペレット２に対してボンディング工程からマーキング工
程に至るまでの組立工程を除去することができる。この
結果、不良品の半導体ペレット２の組立工程に相当する
分、樹脂封止型半導体装置の製造コストを低減できる。

【００３４】また、前記エージング処理は、エージング
ボード１７に実装ソケット１０を介在して前記半導体ペ
レット２を実装して行う。これにより、エージングボー
ド１７に実装ソケット１０を介在して半導体ペレット２
を実装するので、エージングボード１７に実装ソケット
を介在して半導体装置を実装するのに比べて実装ソケッ
ト１０の種類を低減することができる。

【００３５】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

【００３６】例えば、本発明は、ＤＩＰ型、ＺＩＰ型、
ＳＯＪ型、ＰＬＣＣ型の樹脂封止パッケージで構成され
る樹脂封止型半導体装置に適用することができる。

【００３７】また、本発明はセラミック封止体で半導体
ペレットを封止する半導体装置に適用することができ
る。

【００３８】

【発明の効果】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。

【００３９】半導体装置の製造技術において、半導体装
置の製造コストを低減できる。

【００４０】また、半導体装置の製造技術におけるエー
ジング工程で使用される実装ソケットの種類を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例であるＴＳＯＰ型の樹脂封
止型半導体装置の概略構成を示す断面図。

【図２】 前記樹脂封止型半導体装置の製造技術を説明
するためのプロセスフロー図。

【図３】 前記樹脂封止型半導体装置の製造技術におけ
るエージング工程で使用される実装ソケットの概略構成
図。

【符号の説明】 １…樹脂封止型半導体装置、２…半導体ペレット、３Ａ
…インナーリード、３Ｂ…アウターリード、３Ｃ…タ
ブ、４…ボンディングワイヤ、５…樹脂封止体、１０…
実装ソケット、１１…ソケット本体、１２…蓋部材１
２、１２…ストッパ部材、１３…リードピン、１４…電
極、１５…スプリング、１６…弾性体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽角 弘紀 山形県天童市北久野本１丁目７番43号 エ ムテックスマツムラ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ペレット及びこの半導体ペレット
   の外部端子に電気的に接続されるインナーリードが封止
   体で封止され、かつ前記インナーリードと電気的に接続
   されるアウターリードが前記封止体の外部に配列されて
   いる半導体装置の製造方法において、前記半導体ペレッ
   トの外部端子にインナーリードを電気的に接続するボン
   ディング工程前に、前記半導体ペレットにエージング処
   理を施し、半導体ペレットの電気的特性検査を行うこと
   を特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記エージング処理は、エージングボー
   ドに実装ソケットを介在して前記半導体ペレットの実装
   を行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の
   製造方法。