(57)【要約】【課題】カラー画像処理を用いることなく、半導体装置に印加された熱ストレスの自動検出を行う。【解決手段】半導体装置１は、パッケージ２と、所定温度以上の熱ストレスが印加されると溶融し変形する溶融部１１を有し、パッケージ２の外面に露出している熱ストレス検出部１０と、を備える。溶融部１１が変形しているか否かを判定することによって、半導体装置１に所定温度以上の熱ストレスが印加されたか否かを検出することができる。このため、カラー画像処理を用いることなく、半導体装置１の熱ストレスの自動検出が可能となる。【選択図】図１
2011138943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージと、
所定温度以上の熱ストレスが印加されると溶融し変形する溶融部を有し、前記パッケージの外面に露出している熱ストレス検出部と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記熱ストレス検出部は、
一対の架設部を更に有し、一方の前記架設部から他方の架設部に亘って前記溶融部が架設され、
前記溶融部は、前記所定温度以上の熱ストレスの印加により溶断することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記溶融部が溶融し変形する温度が互いに異なる複数の前記熱ストレス検出部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
複数の前記熱ストレス検出部には、
当該半導体装置に印加される適正な熱ストレスよりも高温の熱ストレスが印加された場合に溶融する前記溶融部を有する第１熱ストレス検出部と、
前記適正な熱ストレスの下限温度で溶融する前記溶融部を有する第２熱ストレス検出部と、
が含まれることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
パッケージと、所定温度以上の熱ストレスが印加されると溶融し変形する溶融部を有し前記パッケージの外面に露出している熱ストレス検出部と、を備える半導体装置を搬送する搬送部と、
前記搬送部による前記半導体装置の搬送の際に前記溶融部が通過する領域に配置され、前記溶融部の変形を検出する変形検出部と、
を有し、
前記変形検出部は、前記溶融部が変形していない場合に該溶融部により押されて回動又は移動する被動体と、この被動体が回動又は移動したことを検出する被動体検出部と、を含むことを特徴とする半導体装置の熱ストレス検出装置。
【請求項６】
パッケージと、所定温度以上の熱ストレスが印加されると溶融し変形する溶融部を有し前記パッケージの外面に露出している熱ストレス検出部と、を備える半導体装置を搬送する工程と、
前記半導体装置の搬送の際に前記溶融部が通過する領域に配置され、前記溶融部が変形していない場合に該溶融部により押されて回動又は移動する被動体が、前記溶融部により押されて回動又は移動したか否かを判定する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の熱ストレス検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、半導体装置の熱ストレス検出装置、及び、半導体装置の熱ストレス検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を実装基板に実装する際、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）リフロー等の熱ストレスを印加しはんだボールを溶解させ、半導体装置と実装基板とを電気的及び機械的に接合する。その際の熱ストレスははんだボールが溶融する温度以上となる。半導体装置の耐熱性を超える熱ストレスが加わった場合は、パッケージ（封止樹脂）にクラック或いは焼損が発生したりする可能性がある。半導体装置の実装時には、パッケージの表面温度を２５０℃以上かつ２６０℃以下に管理するのが一般的である。パッケージにクラックや焼損が発生した場合、通常は電気的検査を行うまで検知することができない。このため、検知が遅れると、その検知までの間にリフロー等の熱ストレスを印加する工程を経たすべての実装基板にもパッケージにクラックや焼損が生じ、歩留まりが大きく低下する可能性がある。
【０００３】
このような問題に関し、特許文献１には、パッケージ表面に所定温度で変色する感熱記録領域を有するモールド封入型の半導体装置が記載されている。特許文献１の半導体装置によれば、感熱記録領域の変色を確認することにより、所定温度を超える熱ストレスが半導体装置に印加されたか否かを検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０２−０３３４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の技術では、感熱記録領域の変色の確認を目視又はカラー画像処理により行う必要がある。目視で変色を確認する場合、大量生産に向かない上、作業者が見落としをする可能性がある。また、カラー画像処理により自動検出する場合、カラー撮像装置とカラー画像処理装置とが必要となり、設備がコスト高となる上、処理すべき情報量が多くなる。
【０００６】
このように、カラー画像処理を用いることなく、半導体装置に印加された熱ストレスの自動検出を行うことは困難だった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、パッケージと、
所定温度以上の熱ストレスが印加されると溶融し変形する溶融部を有し、前記パッケージの外面に露出している熱ストレス検出部と、
を備えることを特徴とする半導体装置を提供する。
【０００８】
この半導体装置によれば、半導体装置に所定温度以上の熱ストレスが印加されたか否かを、溶融部が変形しているか否かを判定することによって検出することができる。このため、カラー画像処理を用いることなく、半導体装置の熱ストレスの自動検出が可能となる。例えば、溶融部の変形を検出可能な検出装置であって、機械的機構を含む簡易な検出装置を用いることによっても、半導体装置の熱ストレスの自動検出が可能となる。
【０００９】
また、本発明は、パッケージと、所定温度以上の熱ストレスが印加されると溶融し変形する溶融部を有し前記パッケージの外面に露出している熱ストレス検出部と、を備える半導体装置を搬送する搬送部と、
前記搬送部による前記半導体装置の搬送の際に前記溶融部が通過する領域に配置され、前記溶融部の変形を検出する変形検出部と、
を有し、
前記変形検出部は、前記溶融部が変形していない場合に該溶融部により押されて回動又は移動する被動体と、この被動体が回動又は移動したことを検出する被動体検出部と、を含むことを特徴とする半導体装置の熱ストレス検出装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、パッケージと、所定温度以上の熱ストレスが印加されると溶融し変形する溶融部を有し前記パッケージの外面に露出している熱ストレス検出部と、を備える半導体装置を搬送する工程と、
前記半導体装置の搬送の際に前記溶融部が通過する領域に配置され、前記溶融部が変形していない場合に該溶融部により押されて回動又は移動する被動体が、前記溶融部により押されて回動又は移動したか否かを判定する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の熱ストレス検出方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、カラー画像処理を用いることなく、半導体装置に印加された熱ストレスの自動検出を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置の構成を示す図である。
【図２】半導体装置が有する熱ストレス検出部を示す正面図である。
【図３】第１の実施形態に係る半導体装置の熱ストレス検出装置の構成を示す側面図である。
【図４】第１の実施形態に係る半導体装置の熱ストレス検出装置が有する検出レバーと、熱ストレス検出部との位置関係を示す正面図である。
【図５】第１の実施形態の動作を説明する図であり、半導体装置の熱ストレス検出装置の側面を示す。
【図６】第１の実施形態に係る半導体装置の熱ストレス検出装置の判定部に入力される検出信号のタイムチャートである。
【図７】第１の実施形態に係る半導体装置の熱ストレス検出装置の判定部の動作の流れを示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る半導体装置の構成を示す平面図である。
【図９】第２の実施形態に係る半導体装置の熱ストレス検出装置の要部の構成を示す正面図であり、検出装置が有する各検出レバーと、各熱ストレス検出部との位置関係を示す。
【図１０】第２の実施形態に係る半導体装置の熱ストレス検出装置の判定部に入力される検出信号のタイムチャートである。
【図１１】第２の実施形態に係る半導体装置の熱ストレス検出装置の判定部の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態の変形例に係る半導体装置の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００１４】
〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係る半導体装置１の構成を示す図であり、このうち（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。図２は半導体装置１が有する熱ストレス検出部１０を示す正面図であり、このうち（ａ）は溶融部１１が変形していない状態を、（ｂ）は溶融部１１が変形し溶断した状態を、それぞれ示す。
【００１５】
本実施形態に係る半導体装置１は、パッケージ２と、所定温度以上の熱ストレスが印加されると溶融し変形する溶融部１１を有しパッケージ２の外面に露出している熱ストレス検出部１０と、を備えている。
以下、詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すように、第１の実施形態に係る半導体装置１は、例えば、パッケージ基板３と、このパッケージ基板３上に設けられた図示しない半導体チップと、この半導体チップを被覆する封止樹脂等のパッケージ２と、パッケージ基板３の裏面に設けられたはんだボール４と、を有している。
更に、半導体装置１は、熱ストレス検出部１０を有している。この熱ストレス検出部１０は、例えば、パッケージ２の上面より起立するように、該上面に設けられている。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、熱ストレス検出部１０は、例えば、溶融部１１の他に、一対の支柱（架設部）１２、１３を含んで構成されている。このうち一方の支柱１２から他方の支柱１３に亘って溶融部１１が架設されている。
【００１８】
溶融部１１は、検出したい温度の近辺の融点を持つ材質により構成されている。
上述のように、半導体装置１の実装時には、例えば、パッケージ２の表面温度の上限を例えば２６０℃に管理する。この場合、溶融部１１は、この管理温度を若干上回る融点の材質、例えば、融点が約２６５℃のＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリエチレンテレフタレート ）により構成することができる。
このように構成された溶融部１１に所定温度以上（例えば、２６５℃以上）の熱ストレスが印加されると、溶融部１１は、例えば図２（ｂ）に示すように溶断するようになっている。
【００１９】
一方、支柱１２、１３は、溶融部１１よりも十分に融点が高い材質により構成することが好ましい。具体的には、例えば、ＳＵＳ（ステンレススチール）或いはその他の金属等により構成することができる。
【００２０】
溶融部１１は、パッケージ２の上端よりも高い位置において、支柱１２、１３間に水平方向に架設されていることが好ましい。このようにすることにより、後述する半導体装置の熱ストレス検出装置１００（図３）によって、容易に半導体装置１に印加された熱ストレスを検出することができる。
【００２１】
図３は第１の実施形態に係る半導体装置の熱ストレス検出装置１００（以下、単に検出装置１００）の構成を示す側面図である。
なお、図３は、ブロック構成（レバー回動検出部５１、半導体装置検出部５２、判定部５３及び報知部５４）については、その配置を示すものではない。
【００２２】
本実施形態に係る検出装置１００は、パッケージ２と、所定温度以上の熱ストレスが印加されると溶融し変形する溶融部１１を有しパッケージ２の外面に露出している熱ストレス検出部１０と、を備える半導体装置１を搬送する搬送部３０を有している。検出装置１００は、更に、搬送部３０による半導体装置１の搬送の際に溶融部１１が通過する領域に配置され、溶融部１１の変形を検出する変形検出部（例えば、検出レバー４０、レバー回動検出部５１、半導体装置検出部５２及び判定部５３により構成されている）を有している。変形検出部は、溶融部１１が変形していない場合に該溶融部１１により押されて回動又は移動（例えば、本実施形態の場合、回動）する被動体（例えば、検出レバー４０）と、この被動体が回動又は移動したことを検出する被動体検出部（例えば、レバー回動検出部５１）と、を含む。
以下、詳細に説明する。
【００２３】
図３に示すように、搬送部３０は、例えば、半導体装置１を一方向（図３の矢印Ａ方向）に搬送するベルトコンベアにより構成することができる。
【００２４】
半導体装置１は、実装基板２０上に実装されて、搬送部３０によって実装基板２０ごと搬送される。ここで、半導体装置１を実装基板２０に実装する際には、はんだボール４が溶融する温度以上の熱ストレスが半導体装置１に印加される。
この熱ストレスが過剰であれば（例えば、溶融部１１をＰＥＴにより構成した場合に２６５℃以上であれば）、熱ストレス検出部１０の溶融部１１は、図２（ｂ）に示すように溶断する。また、この熱ストレスが許容できる温度範囲であれば（例えば、溶融部１１をＰＥＴにより構成した場合に２６５℃未満であれば）、溶融部１１は図２（ａ）に示すように溶断せずに一対の支柱１２、１３間に架設されたままとなる。
【００２５】
検出レバー４０は、例えば、回動軸部４１と、この回動軸部４１に一端が固定されている棒状部４２と、を有している。具体的には、例えば、棒状部４２は、直線状の棒状に形成されている。
この検出レバー４０は、半導体装置１の搬送方向（図３の矢印Ａ方向）と平行な面内で回動軸部４１を回転軸として回動可能となるように、図示しない支持部材によって支持されている。具体的には、例えば、回動軸部４１は、水平面内において、半導体装置１の搬送方向と直交する方向に（図３の紙面の手前から奥に向かって）延在するように配置される。また、棒状部４２は、回動軸部４１に対して直交し、常態において回動軸部４１から垂下している。
棒状部４２が矢印Ａ方向に押されると、検出レバー４０は回動軸部４１を回動軸として図３の矢印Ｂ方向に回動する。また、棒状部４２を矢印Ａ方向に押す力が解除されると、棒状部４２、ひいては検出レバー４０の全体が、重力に従って、回動軸部４１を回動軸として矢印Ｂ方向に対する反対向きの回動方向である矢印Ｃ方向に回動し、再び図３に示すように棒状部４２が回動軸部４１から垂下した状態となる（常態に戻る）。
検出レバー４０を配置する高さ（鉛直位置）は、実装基板２０上に実装された半導体装置１が搬送部３０によって搬送される際に、溶融部１１が通過する高さに設定されている。
【００２６】
検出装置１００は、更に、検出レバー４０が矢印Ｂ方向に回動した場合に、その回動を検出するレバー回動検出部５１と、半導体装置１が検出レバー４０の配置領域の近傍に存在していることを検出する半導体装置検出部５２と、を有している。
レバー回動検出部５１は、例えば、スイッチ或いは各種のセンサ（赤外線センサ等）により構成することができる。レバー回動検出部５１をスイッチにより構成する場合、検出レバー４０が矢印Ｂ方向に回動した場合に、該検出レバー４０によって押されてスイッチがオン又はオフとなるようにすると良い。また、センサにより構成する場合、検出レバー４０が矢印Ｂ方向に回動した場合に、センサにより該検出レバー４０を検出するようにするか、或いは、検出レバー４０が矢印Ｂ方向に回動した場合に、センサにより該検出レバー４０の不在を検出するようにすれば良い。
また、半導体装置検出部５２は、例えば、各種のセンサ（赤外線センサ等）により構成することができる。半導体装置検出部５２を赤外線センサにより構成する場合、例えば、赤外線の照射方向を、水平方向であって矢印Ａ方向に直交する方向（回動軸部４１の延在方向と平行な方向）に設定し、半導体装置１が検出レバー４０の配置領域の下方を通る際に、その赤外線が半導体装置１（例えば、半導体装置１のパッケージ２）により遮られるようにすると良い。その赤外線の遮断を半導体装置検出部５２により検出することにより、半導体装置１が検出レバー４０の下方に位置していることを検出することができる。更に、その赤外線が半導体装置１によって遮断される状態から遮断されない状態へと切り替わったことが、半導体装置検出部５２により検出されることによって、半導体装置１が検出レバー４０の下方を通り過ぎたことを検出することができる。
【００２７】
検出装置１００は、更に、半導体装置１に過剰な熱ストレスが印加されているか否かを判定する判定部５３と、半導体装置１に過剰な熱ストレスが印加されていると判定部５３が判定した場合に報知動作を行う報知部５４と、を有している。
判定部５３には、レバー回動検出部５１による検出信号（レバー検出信号）と、半導体装置検出部５２による検出信号（半導体装置検出信号）と、が入力されるようになっている。レバー検出信号は、例えば、検出レバー４０の矢印Ｂ方向への回動を検出していない場合にはＬｏｗとなり、検出レバー４０の矢印Ｂ方向への回動を検出している場合にはＨｉとなるような２値信号である。また、半導体装置検出信号は、半導体装置１を検出していない場合にはＬｏｗとなり、半導体装置１を検出している場合にはＨｉとなるような２値信号である。
判定部５３は、これらレバー検出信号及び半導体装置検出信号に応じて、半導体装置１に過剰な熱ストレスが印加されているか否かの判定を行う。
すなわち、判定部５３は、例えば、半導体装置検出部５２が半導体装置１を検出後、半導体装置１が検出レバー４０の配置領域の下方を通り過ぎたことを検出するまでの間に、レバー回動検出部５１によって検出レバー４０の矢印Ｂ方向への回動が検出されたか否かを判定する。そして、この回動が検出されなかった場合には、半導体装置１に過剰な熱ストレスが印加されて溶融部１１が溶断していると判断し、報知部５４に所定の報知動作を行わせる。一方、この回動が検出された場合には、半導体装置１に過剰な熱ストレスが印加されてはおれず、溶融部１１が溶断していないと判断し、報知部５４に報知動作は行わせない。
報知部５４は、例えば、報知音を発音する発音部（スピーカ）や、報知表示を行う表示部を備えて構成されている。
【００２８】
次に、本実施形態に係る半導体装置の熱ストレス検出方法を説明する。
【００２９】
本実施形態に係る半導体装置の熱ストレス検出方法は、パッケージ２と、所定温度以上の熱ストレスが印加されると溶融し変形する溶融部１１を有しパッケージ２の外面に露出している熱ストレス検出部１０と、を備える半導体装置１を搬送する工程を有する。更に、半導体装置１の搬送の際に溶融部１１が通過する領域に配置され、溶融部１１が変形していない場合に該溶融部１１により押されて回動又は移動する被動体（例えば、検出レバー４０）が、溶融部１１により押されて回動又は移動したか否かを判定する工程を有する。
以下、詳細に説明する。
【００３０】
半導体装置１の熱ストレスの検出動作は、図３に示すように、実装基板２０に実装した後の半導体装置１を、搬送部３０によって実装基板２０ごと矢印Ａ方向に搬送しながら行う。
【００３１】
図４は検出レバー４０と熱ストレス検出部１０との位置関係を示す正面図であり、搬送部３０によって実装基板２０ごと半導体装置１を搬送する状態において、矢印Ａ方向の反対方向から検出レバー４０及び熱ストレス検出部１０を見た図である。このうち図４（ａ）は熱ストレス検出部１０の溶融部１１が溶断していない場合を、図４（ｂ）は溶融部１１が溶断している場合を、それぞれ示す。
図５は本実施形態の動作を説明する図であり、検出装置１００の側面を示す。このうち図５（ａ）は溶融部１１が溶断していない場合の動作を、図５（ｂ）は溶融部１１が溶断している場合の動作を、それぞれ示す。
【００３２】
図４に示すように、検出レバー４０は、搬送部３０による半導体装置１の搬送の際に溶融部１１が通過する領域に配置されている。
このため、図４（ａ）に示すように溶融部１１が溶断していない場合には、半導体装置１が図３の位置から矢印Ａ方向に搬送されると、やがて、溶融部１１によって検出レバー４０が押されて、図５（ａ）に示すように検出レバー４０が矢印Ｂ方向に回動する。
一方、図４（ｂ）に示すように溶融部１１が溶断している場合には、半導体装置１が図３の位置から矢印Ａ方向に搬送されても、図５（ｂ）に示すように、検出レバー４０が回動しないまま、溶融部１１が検出レバー４０の配置領域を通り過ぎる。
【００３３】
図６は判定部５３に入力される検出信号（半導体装置検出信号及びレバー検出信号）のタイムチャートであり、このうち図６（ａ）は溶融部１１が溶断していない場合を、図６（ｂ）は溶融部１１が溶断している場合を、それぞれ示す。
【００３４】
半導体装置検出信号は、半導体装置１が検出レバー４０の下方を通る際にはＬｏｗからＨｉに切り替わり、半導体装置１が検出レバー４０の下方を通り過ぎると、再びＬｏｗに切り替わる。また、レバー検出信号は、検出レバー４０が矢印Ｂ方向に回動した際にＬｏｗからＨｉに切り替わり、その後、検出レバー４０が矢印Ｃ方向に回動して常態に戻ると、再びＬｏｗに切り替わる。
溶融部１１が溶断していない場合には、図６（ａ）に示すように、半導体装置１が検出レバー４０の下方を通過している期間Ｔの間に、レバー検出信号がＨｉとなる。
一方、溶融部１１が溶断している場合には、図６（ｂ）に示すように、半導体装置１が検出レバー４０の下方を通過している期間Ｔの間に、レバー検出信号がＨｉとはならない。
従って、判定部５３は、期間Ｔにおいてレバー検出信号がＨｉとなったか否かを判定することにより、半導体装置１の溶融部１１が溶断しているか否か、すなわち、半導体装置１に過剰な熱ストレスが印加されているか否かを判定することができる。
【００３５】
図７は判定部５３の動作の流れを示すフローチャートである。
【００３６】
図７に示すように、判定部５３は、半導体装置１が検出されたか否かを、半導体装置検出信号に応じて判定する（ステップＳ１）。すなわち、半導体装置検出信号がＨｉとなったか否かを判定する。
半導体装置検出信号がＨｉとなっていなければ（ステップＳ１のＮｏ）、図７の処理を終了する。
一方、半導体装置検出信号がＨｉとなっていれば、ステップＳ２の判定を行う。
ステップＳ２では、判定部５３は、半導体装置１が検出レバー４０の下方を通り過ぎたか否かを、半導体装置検出信号に応じて判定する。すなわち、半導体装置検出信号がＨｉからＬｏｗに切り替わったか否かを判定する。この判定は、半導体装置検出信号がＨｉからＬｏｗに切り替わるまで繰り返し行う。
半導体装置検出信号がＨｉからＬｏｗに切り替わると（ステップＳ２のＹｅｓ）、ステップＳ３の判定を行う。
ステップＳ３では、判定部５３は、半導体装置１を検出してから半導体装置１が通過するまでの間（期間Ｔの間）に検出レバー４０の矢印Ｂ方向への回動を検出したか否かを判定する。
期間Ｔの間に検出レバー４０の矢印Ｂ方向への回動を検出した場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、溶融部１１が溶断していないので、報知を行わずに（判定部５３から報知部５４に過剰熱ストレス報知指令を出力せずに）図７の処理を終了する。
一方、半導体装置１を検出してから半導体装置１が通過するまでの間に検出レバー４０の矢印Ｂ方向への回動を検出しなかった場合（ステップＳ３のＮｏ）、溶融部１１が溶断しているので、判定部５３から報知部５４に対して過剰熱ストレス報知指令を出力し（ステップＳ４）、図７の処理を終了する。
報知部５４は、判定部５３から過剰熱ストレス報知指令を受けると、所定の報知動作を行う。この報知により、作業者は、半導体装置１に過剰な熱ストレスが印加されていることを認識することができる。
【００３７】
以上のような第１の実施形態によれば、半導体装置１は、パッケージ２と、所定温度以上の熱ストレスが印加されると溶融し変形する溶融部１１を有しパッケージ２の外面に露出している熱ストレス検出部１０と、を備えている。よって、半導体装置１に所定温度以上の熱ストレスが印加されたことを、溶融部１１が変形しているか否かを判定することによって検出することができる。このため、カラー画像処理を用いることなく、半導体装置の熱ストレスの自動検出が可能となる。例えば、上述のような検出装置１００を用いることによって、半導体装置１の熱ストレスの自動検出が可能となる。具体的には、例えば、２値信号を用いた簡単な情報処理で、半導体装置１の熱ストレスの自動検出が可能となる。
【００３８】
また、熱ストレス検出部１０は、一対の支柱１２、１３を更に有し、一方の支柱１２から他方の支柱１３に亘って溶融部１１が架設され、溶融部１１は、所定温度以上の熱ストレスの印加により溶断するので、溶融部１１の溶断を判定することによって、半導体装置１に所定温度以上の熱ストレスが印加されたか否かを判定することができる。
【００３９】
〔第２の実施形態〕
図８は第２の実施形態に係る半導体装置２０１の構成を示す平面図である。
【００４０】
本実施形態に係る半導体装置２０１は、溶融部１１が溶融し変形する温度が互いに異なる複数の熱ストレス検出部１０Ａ、１０Ｂを有している。
これら熱ストレス検出部１０Ａ、１０Ｂは、上記の第１の実施形態における熱ストレス検出部１０と同様に構成されている。
ただし、これら複数の熱ストレス検出部１０Ａ、１０Ｂには、半導体装置２０１に印加される適正な熱ストレスよりも高温の熱ストレスが印加された場合に溶融する溶融部１１を有する第１熱ストレス検出部（例えば、熱ストレス検出部１０Ａ）と、半導体装置２０１に印加される適正な熱ストレスの下限温度で溶融する溶融部１１を有する第２熱ストレス検出部（例えば、熱ストレス検出部１０Ｂ）と、が含まれる。
このうち、熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１の溶融温度は、例えば、上記の第１の実施形態における熱ストレス検出部１０と同様に、例えば、２６５℃にする。
ここで、上述のように、半導体装置２０１は、例えば、パッケージ２の表面を２５０℃以上かつ２６０℃以下に管理する。このため、熱ストレス検出部１０Ｂの溶融部１１の溶融温度は、例えば、２５０℃にする。
なお、熱ストレス検出部１０Ａと、熱ストレス検出部１０Ｂは、半導体装置２０１の搬送方向（矢印Ａ方向）に対して交差する方向（例えば、直交する方向）における位置が互いにずれている。
【００４１】
図９は第２の実施形態に係る半導体装置の熱ストレス検出装置２００（以下、検出装置２００）の要部の構成を示す正面図である。図９は、検出装置２００が有する各検出レバー４０Ａ、４０Ｂと、各熱ストレス検出部１０Ａ、１０Ｂとの位置関係を示す。なお、図９は、ブロック構成（第１レバー回動検出部５１Ａ、第２レバー回動検出部５１Ｂ、半導体装置検出部５２、判定部５３及び報知部５４）については、その配置を示すものではない。
【００４２】
図９に示すように、本実施形態に係る検出装置２００は、第１検出レバー４０Ａと、第２検出レバー４０Ｂと、第１レバー回動検出部５１Ａと、第２レバー回動検出部５１Ｂと、半導体装置検出部５２と、判定部５３と、報知部５４と、を有している。また、図示は省略するが、検出装置２００は、第１の実施形態と同様の搬送部３０を有している。
【００４３】
第１及び第２検出レバー４０Ａ、４０Ｂは、それぞれ、第１の実施形態における検出レバー４０と同様に構成され、検出レバー４０と同様に支持されている。
このうち、第１検出レバー４０Ａは、搬送部３０による半導体装置２０１の搬送の際に、熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１が通過する領域に配置されている（図９参照）。また、第１検出レバー４０Ａを配置する高さ（鉛直位置）は、実装基板２０上に実装された半導体装置１の熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１が通過する高さに設定されている。従って、第１検出レバー４０Ａは、熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１が溶断していない場合には該溶融部１１により押されて回動する。ただし、第１検出レバー４０Ａは、熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１が溶断している場合には該溶融部１１により押されず、回動しない。
同様に、第２検出レバー４０Ｂは、搬送部３０による半導体装置２０１の搬送の際に、熱ストレス検出部１０Ｂの溶融部１１が通過する領域に配置されている（図９参照）。また、第２検出レバー４０Ｂを配置する高さ（鉛直位置）は、実装基板２０上に実装された半導体装置１の熱ストレス検出部１０Ｂの溶融部１１が通過する高さに設定されている。従って、第２検出レバー４０Ｂは、熱ストレス検出部１０Ｂの溶融部１１が変形していない場合には該溶融部１１により押されて回動する。ただし、第２検出レバー４０Ｂは、熱ストレス検出部１０Ｂの溶融部１１が溶断している場合には該溶融部１１により押されず、回動しない。
【００４４】
第１レバー回動検出部５１Ａは、第１検出レバー４０Ａが熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１により押されて回動した場合に、その回動を検出する。
一方、第２レバー回動検出部５１Ｂは、第２検出レバー４０Ｂが熱ストレス検出部１０Ｂの溶融部１１により押されて回動した場合に、その回動を検出する。
これら第１及び第２レバー回動検出部５１Ａ、５１Ｂは、それぞれ、上記の第１の実施形態におけるレバー回動検出部５１と同様に構成されている。
【００４５】
本実施形態の場合、判定部５３には、第１レバー回動検出部５１Ａによる検出信号（第１レバー検出信号）と、第２レバー回動検出部５１Ｂによる検出信号（第２レバー検出信号）と、半導体装置検出部５２による検出信号（半導体装置検出信号）と、が入力されるようになっている。第１及び第２レバー検出信号は、例えば、それぞれ、上記の第１の実施形態におけるレバー検出信号と同様の２値信号である。
【００４６】
ここで、図１０は判定部５３に入力される検出信号（第１レバー検出信号、第２レバー検出信号及び半導体装置検出信号）のタイムチャートである。このうち図１０（ａ）は熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１は溶断しておらず、熱ストレス検出部１０Ｂの溶融部１１は溶断している場合、つまり、半導体装置２０１に適正な熱ストレスが印加された場合を示す。また、図１０（ｂ）は熱ストレス検出部１０Ａ、１０Ｂの溶融部１１がそれぞれ溶断している場合、つまり、半導体装置２０１に過剰な熱ストレスが印加された場合を示す。また、図１０（ｃ）は熱ストレス検出部１０Ａ、１０Ｂの溶融部１１がそれぞれ溶断していない場合、つまり、半導体装置２０１に印加された熱ストレスが不足する場合を示す。
判定部５３は、第１レバー検出信号、第２レバー検出信号及び半導体装置検出信号に応じて、半導体装置１に印加された熱ストレスの判定を行う。
すなわち、判定部５３は、例えば、半導体装置検出部５２が半導体装置１を検出後、半導体装置１が検出レバー４０の配置領域の下方を通り過ぎたことを検出するまでの間、すなわち図１０に示す期間Ｔの間に、第１レバー回動検出部５１Ａによって第１検出レバー４０Ａの回動が検出されたか否か、並びに、第２レバー回動検出部５１Ｂによって第２検出レバー４０Ｂの回動が検出されたか否かを判定する。
そして、判定部５３は、期間Ｔの間に、第１レバー回動検出部５１Ａによって第１検出レバー４０Ａの回動が検出されなかった場合に（図１０（ｂ））、熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１が溶断していると判断する。熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１が溶断するのは、半導体装置１に過剰な熱ストレスが印加された場合であるため、この場合、判定部５３は、半導体装置１に過剰な熱ストレスが印加された旨の報知を報知部５４に行わせる。
また、判定部５３は、期間Ｔの間に、第２レバー回動検出部５１Ｂによって第２検出レバー４０Ｂの回動が検出された場合に（図１０（ｃ））、熱ストレス検出部１０Ｂの溶融部１１が溶断していないと判断する。熱ストレス検出部１０Ｂの溶融部１１が溶断しないのは、半導体装置１に印加された熱ストレスが不足する場合であるため、この場合、判定部５３は、半導体装置１に印加された熱ストレスが不足する旨の報知を報知部５４に行わせる。
なお、判定部５３は、期間Ｔの間に、第１レバー回動検出部５１Ａによって第１検出レバー４０Ａの回動が検出され、且つ、第２レバー回動検出部５１Ｂによって第２検出レバー４０Ｂの回動が検出されなかった場合（図１０（ａ））、熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１は溶断しておらず、熱ストレス検出部１０Ｂの溶融部１１は溶断していると判断する。熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１は溶断せずに熱ストレス検出部１０Ｂの溶融部１１が溶断するのは、半導体装置１に適正な熱ストレスが印加された場合であるため、この場合、判定部５３は、報知部５４に報知動作は行わせない。
【００４７】
次に、本実施形態に係る半導体装置の過剰熱ストレス検出方法を説明する。
【００４８】
半導体装置２０１の熱ストレスの検出動作は、実装基板２０（図３参照）に実装した後の半導体装置２０１を、搬送部３０（図３参照）によって実装基板２０ごと搬送しながら行う。
【００４９】
半導体装置２０１に適正な熱ストレスが印加された場合には、図１０（ａ）に示すように、半導体装置１が検出レバー４０の下方を通過している期間Ｔの間に、第１レバー検出信号がＨｉとなり、第２レバー検出信号はＨｉとはならない。
また、半導体装置２０１に過剰な熱ストレスが印加された場合には、図１０（ｂ）に示すように、半導体装置１が検出レバー４０の下方を通過している期間Ｔの間に、第１レバー検出信号と第２レバー検出信号の何れの信号もＨｉとはならない。
また、半導体装置２０１に印加された熱ストレスが不足する場合には、図１０（ｃ）に示すように、半導体装置１が検出レバー４０の下方を通過している期間Ｔの間に、第１レバー検出信号と第２レバー検出信号の何れの信号もＨｉとなる。
従って、判定部５３は、期間Ｔにおける第１及び第２レバー検出信号の変化を判定することにより、半導体装置１に印加された熱ストレスを判定することができる。
【００５０】
図１１は本実施形態の場合における判定部５３の動作の流れを示すフローチャートである。
【００５１】
図１１に示すように、判定部５３は、半導体装置２０１が検出されたか否かを、半導体装置検出信号に応じて判定する（ステップＳ１１）。すなわち、半導体装置検出信号がＨｉとなったか否かを判定する。
半導体装置検出信号がＨｉとなっていなければ（ステップＳ１１のＮｏ）、図１１の処理を終了する。
一方、半導体装置検出信号がＨｉとなっていれば、ステップＳ１２の判定を行う。
ステップＳ１２では、判定部５３は、半導体装置２０１が第１及び第２検出レバー４０Ａ、４０Ｂの下方を通過したか否かを、半導体装置検出信号に応じて判定する。すなわち、半導体装置検出信号がＨｉからＬｏｗに切り替わったか否かを判定する。この判定は、半導体装置検出信号がＨｉからＬｏｗに切り替わるまで繰り返し行う。
半導体装置検出信号がＨｉからＬｏｗに切り替わると（ステップＳ１２のＹｅｓ）、ステップＳ１３の判定を行う。
ステップＳ１３では、判定部５３は、半導体装置２０１を検出してから半導体装置２０１が通過するまでの間（期間Ｔの間）に第２検出レバー４０Ｂの回動を検出したか否かを判定する。
期間Ｔの間に第２検出レバー４０Ｂの回動を検出した場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、熱ストレス検出部１０Ｂの溶融部１１が溶断していないので、判定部５３から報知部５４に対して加熱不足報知指令を出力し（ステップＳ１４）、図１１の処理を終了する。
一方、期間Ｔの間に第２検出レバー４０Ｂの回動を検出しなかった場合（ステップＳ１３のＮｏ）、ステップＳ１５の処理に移行する。
ステップＳ１５では、判定部５３は、期間Ｔの間に第１検出レバー４０Ａの回動を検出したか否かを判定する。
期間Ｔの間に第１検出レバー４０Ａの回動を検出した場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１が溶断していないので、過剰熱ストレス報知指令を行わずに図１１の処理を終了する。
一方、期間Ｔの間に第１検出レバー４０Ａの回動を検出しなかった場合（ステップＳ１５のＮｏ）、熱ストレス検出部１０Ａの溶融部１１が溶断しているので、判定部５３から報知部５４に対して過剰熱ストレス報知指令を出力し（ステップＳ１６）、図１１の処理を終了する。
報知部５４は、判定部５３から加熱不足報知指令を受けると、所定の加熱不足報知動作を行う。この加熱不足報知により、作業者は、半導体装置２０１に印加された熱ストレスが不足していることを認識することができる。
また、報知部５４は、過剰熱ストレス報知指令を受けると、所定の過剰熱ストレス報知動作を行う。この過剰熱ストレス報知により、作業者は、半導体装置２０１に過剰な熱ストレスが印加されていることを認識することができる。
【００５２】
以上のような第２の実施形態によれば、半導体装置２０１は、溶融部１１が溶融し変形する温度が互いに異なる複数の熱ストレス検出部１０Ａ、１０Ｂを有しているので、半導体装置２０１に印加された熱ストレスをより具体的に検出することが可能となる。
【００５３】
なお、上記の第２の実施形態では、溶融部１１が溶融し変形する温度が互いに異なる複数の熱ストレス検出部１０Ａ、１０Ｂを半導体装置２０１の搬送方向（矢印Ａ方向）に対して横並びに配置する例（図８）を説明したが、この例に限らない。例えば、図１２に変形例として示すように、複数の熱ストレス検出部１０Ａ、１０Ｂを半導体装置２０１の搬送方向（矢印Ａ方向）に沿って並べて配置しても良い。この場合、上記の第１の実施形態と同様に１つの検出レバー４０を有する半導体装置の熱ストレス検出装置１００（図３参照）によって、複数の熱ストレス検出部１０Ａ、１０Ｂの溶融部１１が変形しているか否かをそれぞれ検出することができる。よって、検出レバー４０の数が少なくて良い分、上記の第２の実施形態と比べて搬送部３０の上方のスペースに余裕ができる。なお、この変形例の場合、例えば、搬送方向における半導体装置２０１の位置を監視するための撮像装置（図示略）を設け、この撮像装置による撮像結果と、検出レバー４０の回動のタイミングと、を判定部５３においてモニターすることにより、何れの熱ストレス検出部１０Ａ、１０Ｂの変形を検出したのかを判別することが可能となる。よって、半導体装置検出部５２も不要となる。この場合の撮像装置は、カラー撮像装置である必要は無く、モノクロ撮像装置で良いため、画像処理の情報量を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 半導体装置
２ パッケージ
３ パッケージ基板
４ はんだボール
１０ 熱ストレス検出部
１０Ａ 熱ストレス検出部
１０Ｂ 熱ストレス検出部
１１ 溶融部
１２ 支柱（架設部）
１３ 支柱（架設部）
２０ 実装基板
３０ 搬送部
４０ 検出レバー
４０Ａ 第１検出レバー
４０Ｂ 第２検出レバー
４１ 回動軸部
４２ 棒状部
５１ レバー回動検出部
５１Ａ 第１レバー回動検出部
５１Ｂ 第２レバー回動検出部
５２ 半導体装置検出部
５３ 判定部
５４ 報知部
１００ 半導体装置の熱ストレス検出装置
２００ 半導体装置の熱ストレス検出装置
２０１ 半導体装置
Ｔ 期間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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