(57)【要約】【課題】バーンインソケットにおいて、半導体パッケージのリードへの異物の付着を防ぎつつ、そのリードとのコンタクト信頼性を向上する。【解決手段】バーンインソケットへ導入された半導体パッケージは、樹脂６が支持されることで保持される構造とし、上部コンタクトピン１０と下部コンタクトピン１１とでリード１を挟み、リード１の先端付近の下面である実装面１Ｃがバーンインソケットの構成部材等の他の部材とは接触していない状況下でバーンイン試験を行う。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の屈曲部および前記第１の屈曲部とは逆方向の第２の屈曲部を有し、先端側から順に前記第１の屈曲部および前記第２の屈曲部が配置されている複数の外部リードを備えた半導体装置を、位置合わせしてソケットに収容して加速試験を行う工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記ソケットは、前記加速試験時に前記複数の外部リード各々に上方から接触する複数の第１の接触治具と、前記加速試験時に前記複数の外部リード各々に下方から接触する複数の第２の接触治具とを有し、
前記加速試験は、前記複数の第１の接触治具と前記複数の第２の接触治具とが前記複数の外部リードの各々を挟み、前記外部リードに電圧印加した状況下で行われることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
第１の屈曲部および前記第１の屈曲部とは逆方向の第２の屈曲部を有し、先端側から順に前記第１の屈曲部および前記第２の屈曲部が配置されている複数の外部リードを備えた半導体装置を、位置合わせしてソケットに収容して加速試験を行う工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記ソケットは、前記加速試験時に前記複数の外部リード各々に上方から接触する複数の第１の接触治具と、前記加速試験時に前記複数の外部リード各々に下方から接触する複数の第２の接触治具とを有し、
前記加速試験は、前記複数の第１の接触治具と前記複数の第２の接触治具とが前記複数の外部リードの各々を挟み、前記外部リードに電圧印加した状況下で行われ、
前記加速試験時における前記複数の第１の接触治具および前記複数の第２の接触治具の前記複数の外部リードへの接触位置は、前記複数の外部リードの前記半導体装置への付け根から前記第１の屈曲部の中央までの間であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
第１の屈曲部および前記第１の屈曲部とは逆方向の第２の屈曲部を有し、先端側から順に前記第１の屈曲部および前記第２の屈曲部が配置されている複数の外部リードを備えた半導体装置を、位置合わせしてソケットに収容して加速試験を行う工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記ソケットは、前記加速試験時に前記複数の外部リード各々に上方から接触する複数の第１の接触治具と、前記加速試験時に前記複数の外部リード各々に下方から接触する複数の第２の接触治具とを有し、
前記加速試験は、前記複数の第１の接触治具と前記複数の第２の接触治具とが前記複数の外部リードの各々を挟み、前記外部リードに電圧印加した状況下で行われ、
前記複数の第１の接触治具または前記複数の第２の接触治具の少なくとも一方は、前記複数の外部リードの表面を擦り、前記複数の外部リードの前記表面の酸化膜を破ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
第１の屈曲部および前記第１の屈曲部とは逆方向の第２の屈曲部を有し、先端側から順に前記第１の屈曲部および前記第２の屈曲部が配置されている複数の外部リードを備えた半導体装置を、位置合わせしてソケットに収容して加速試験を行う工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記ソケットは、前記加速試験時に前記複数の外部リード各々に上方から接触する複数の第１の接触治具と、前記加速試験時に前記複数の外部リード各々に下方から接触する複数の第２の接触治具とを有し、
前記加速試験は、前記複数の第１の接触治具と前記複数の第２の接触治具とが前記複数の外部リードの各々を挟み、前記外部リードに電圧印加した状況下で行われ、
前記加速試験時には、前記複数の第１の接触治具または前記複数の第２の接触治具の少なくとも一方から前記複数の外部リードに試験信号が送信されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、バーンイン工程用ソケットに適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開平６−２３１８４５号公報（特許文献１）は、外部リードの肩部で半導体装置を支持することで、外部リードの先端部を浮かせて底部実装面がどこにも接触しないようにした状況下で、前記外部リードの肩部で電気的接触をとることで、半導体装置の外部リードの底部実装面への異物の付着を防ぐことのできる半導体装置用ソケットが開示されている。
【特許文献１】特開平６−２３１８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
半導体装置のバーンイン（通電加速）試験は、個々の半導体装置をバーンインソケットに収容して行われる。本発明者らは、ＱＦＰ（Quad Flat Package）およびＳＯＰ（Small Outline Package）等のように、ガルウイング状の外部接続用のリードを備えた半導体パッケージのバーンイン試験技術について検討しており、以下のような課題を見出した。
【０００４】
本発明者らが検討したバーンイン試験技術は次の通りである。すなわち、ガルウイング状の外部接続用のリードを備えた半導体パッケージに対してのバーンイン試験は、リードの先端の裏面（実装面）または上面に、バーンインソケットが備えるコンタクトピンを接触させた状況下で行う。コンタクトピンがリードの上面に接触する場合には、反対側の実装面はバーンインソケット内のシーティング面と接し、リードの先端がコンタクトピンとシーティング面とに挟まれる構成とすることで、コンタクトピンとリードとの電気的接続を確実なものとしている。一方、コンタクトピンがリードの先端の裏面に接触する場合には、反対側の上面はリード押さえを兼ねたバーンインソケットの蓋と接し、リードの先端がコンタクトピンとバーンインソケットの蓋とに挟まれる構成とすることで、コンタクトピンとリードとの電気的接続を確実なものとしている。
【０００５】
しかしながら、上記のようにリードの先端をコンタクトピンに接触させてバーンイン試験を行う場合には、バーンインソケット内に落下していた外来異物、半田屑および繊維屑等の異物がリード先端の裏面に付着してしまう不具合が懸念される。このような異物が付着してしまうと、接触不良および外観不良等の不具合の発生が懸念される。
【０００６】
本発明の目的は、バーンインソケットにおいて、半導体パッケージのリードへの異物の付着を防ぎつつ、そのリードとのコンタクト信頼性を向上できる技術を提供することにある。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
本発明による半導体装置の製造方法は、第１の屈曲部および前記第１の屈曲部とは逆方向の第２の屈曲部を有し、先端側から順に前記第１の屈曲部および前記第２の屈曲部が配置されている複数の外部リードを備えた半導体装置を、位置合わせしてソケットに収容して加速試験を行う工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記ソケットは、前記加速試験時に前記複数の外部リード各々に上方から接触する複数の第１の接触治具と、前記加速試験時に前記複数の外部リード各々に下方から接触する複数の第２の接触治具とを有し、
前記加速試験は、前記複数の第１の接触治具と前記複数の第２の接触治具とが前記複数の外部リードの各々を挟み、前記外部リードに電圧印加した状況下で行われるものである。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【００１１】
すなわち、バーンインソケットにおいて、半導体パッケージのリードへの異物の付着を防ぎつつ、そのリードとのコンタクト信頼性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下の実施の形態においては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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。また、実施例等において構成要素等について、「Ａからなる」、「Ａよりなる」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。
【００１５】
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。
【００１６】
また、材料等について言及するときは、特にそうでない旨明記したとき、または、原理的または状況的にそうでないときを除き、特定した材料は主要な材料であって、副次的要素、添加物、付加要素等を排除するものではない。たとえば、シリコン部材は特に明示した場合等を除き、純粋なシリコンの場合だけでなく、添加不純物、シリコンを主要な要素とする２元、３元等の合金（たとえばＳｉＧｅ）等を含むものとする。
【００１７】
また、本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。
【００１８】
また、本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部分的にハッチングを付す場合がある。
【００１９】
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。
【００２０】
本実施の形態の半導体装置は、たとえばＳＯＰおよびＱＦＰのようにガルウイング状の外部接続用のリードを備えた半導体パッケージである。図１はＳＯＰの平面図であり、図２はＱＦＰの平面図であり、図３はＳＯＰまたはＱＦＰの断面図である。
【００２１】
図１〜図３に示すように、本実施の形態の半導体装置は、ガルウイング状に成形された外部接続用のリード（外部リード）１が対向する一組の辺、もしくは四辺から延在している。リード１は、ガルウイング状に成形されたことによって２箇所の屈曲部１Ａ、１Ｂを有し、リード１の先端から順に屈曲部（第１の屈曲部）１Ａおよび屈曲部（第２の屈曲部）１Ｂが配置され、屈曲部１Ａの屈曲方向と屈曲部１Ｂの屈曲方向とは、逆方向となっている。半導体パッケージ内部では、タブ２上にＤＡＦ（Die Attach Film）等の接着材３を介して半導体チップ４が搭載され、半導体チップ４とリード１とがボンディングワイヤ５を介して電気的に接続されている。これらタブ２、半導体チップ４およびボンディングワイヤ５は、樹脂６によって封止されている。
【００２２】
次に、上記のようなガルウイング状に成形された外部接続用のリード１を有する本実施の形態の半導体装置のバーンイン試験（加速試験）について説明する。ここで、本実施の形態において、バーンインまたはバーンイン試験とは、初期故障を除去するための一手法であり、通常、半導体デバイス製造におけるスクリーニング工程として、温度および電圧ストレスを印加することによってストレスを加速し、初期不良品を除去することをいうものである。
【００２３】
図４および図５は、それぞれ本実施の形態におけるバーンイン試験で用いるバーンインソケットの要部平面図および要部断面図である。
【００２４】
筐体７には、バーンイン試験対象の半導体パッケージを筐体７内の所定位置へ誘導するための誘い込みガイド８、半導体パッケージを筐体７内の所定位置で位置決めおよび保持するための位置決めガイド９、および上部コンタクトピン（第１の接触治具）１０と下部コンタクトピン（第２の接触治具）１１と押し込みピン１２とを備えた接触治具１３等が配置されている。また、筐体７の上部には、ばね１４を介して蓋１５が配置されている。
【００２５】
蓋１５は、ばね１４の弾性力によって通常は持ち上げられた状態となっているが、押し下げられることによって押し込みピン１２を下方へ押し込む。それに連動して押し込みピン１２と一体に形成されている上部コンタクトピン１０が持ち上がり、バーンインソケットへ半導体パッケージを導入できる状態となる。この状況下で、バーンインソケットへ半導体パッケージを導入する。前述の位置決めガイド９は、バーンインソケットへ導入された半導体パッケージの樹脂６を支持することで半導体パッケージを保持し、半導体パッケージのリード１の各々には、後に詳述する所定の位置にて下部コンタクトピン１１が下方から接触する。バーンインソケットへ半導体パッケージを導入した後、再び蓋１５を開放することで下方へ押し下げられていた押し込みピン１２が元の位置へ復元し、それに連動して上部コンタクトピン１０が下がる。それにより、リード１は、所定位置で上方からの上部コンタクトピン１０と下方からの下部コンタクトピン１１とで挟まれた状態となり、この状態で半導体パッケージのバーンイン試験が行われる。また、上部コンタクトピン１０が下がってリード１と接触した際に、上部コンタクトピン１０および下部コンタクトピン１１の少なくとも一方は、ワイピング動作を行うことでリード１の表面の自然酸化膜等の酸化膜を破り、リード１との電気的接続を確実にする。
【００２６】
接触治具１３から種々の信号をリード１へ送る構成としてもよい。それにより、半導体パッケージには、温度および電圧ストレスの印加によるストレス加速が実施されるだけでなく、上部コンタクトピン１０と下部コンタクトピン１１とに挟まれ電気的に接続されたリード１を通じて種々の信号が送り込まれ、正常に動作するか否か試験することもできるようになる。
【００２７】
ここで、本実施の形態では、半導体パッケージが実装される際に実装基板に接触するリード１の先端付近の下面を実装面１Ｃとする。上記のように、リード１が上部コンタクトピン１０と下部コンタクトピン１１とによって挟まれた状況下において、本実施の形態では、リード１の実装面１Ｃは、バーンインソケットの構成部材等の他の部材とは接触していない状態となっている。このような状態でバーンイン試験を行うことにより、バーンインソケット内に残留している半田屑および繊維屑等の異物がリード１の実装面１Ｃに付着してしまうことを防止できる。リード１の実装面１Ｃに異物が付着してしまうと、半導体パッケージの外観不良や、半導体パッケージの実装時における接続不良といった不具合の発生が懸念されるが、本実施の形態のバーンインソケットを用いることにより、そのような不具合の発生を防ぐことができる。
【００２８】
また、本実施の形態におけるバーンイン試験で用いるバーンインソケットは、図６に示すような構造であってもよい。
【００２９】
図６に示すバーンインソケットは、ばね１４と連結し上部コンタクトピン１０と嵌合した押し込み治具１６を蓋１５が押し下げることで、上部コンタクトピン１０が持ち上がる構造となっている。蓋１５は、図５に示した構造の場合と同様に、ばね１４の弾性力によって通常は持ち上げられた状態となっている。上部コンタクトピン１０は、押し込み治具１６と嵌合した構造となっていることからリード１へのワイピング動作を行い難いが、下部コンタクトピン１１が撓み１１Ａを有していることから、この撓み１１Ａでの弾性を利用して下部コンタクトピン１１がリード１へのワイピング動作を行うことができる。
【００３０】
次に、図７を用いて、上記上部コンタクトピン１０と下部コンタクトピン１１とによるリード１の挟み位置について説明する。
【００３１】
図７に示すように、本実施の形態における上部コンタクトピン１０と下部コンタクトピン１１とによるリード１の挟み位置は、リード１の付け根である位置Ａから屈曲部１Ａの中央の位置Ｂまでの範囲とすることが好ましい。ただし、上部コンタクトピン１０および下部コンタクトピン１１が封止用の樹脂６と接触しない位置とする。この屈曲部１Ａの中央の位置Ｂは、リード１の先端からの水平部分が屈曲部１Ａを中心として４５°回転した位置に相当するものである。
【００３２】
上部コンタクトピン１０と下部コンタクトピン１１とによるリード１の挟み位置について、さらに好ましくは、位置Ａから屈曲部１Ｂの中央の位置Ｃまでの範囲とする。ただし、上部コンタクトピン１０および下部コンタクトピン１１が封止用の樹脂６と接触しない位置とする。この屈曲部１Ｂの中央の位置Ｃは、リード１の付け根からの水平部分が屈曲部１Ｂを中心として４５°回転した位置に相当するものである。
【００３３】
上記のような位置で上部コンタクトピン１０と下部コンタクトピン１１とがリード１を挟むことにより、上部コンタクトピン１０および下部コンタクトピン１１の少なくとも一方のワイピング動作を可能な状態としつつ、リード１の先端付近の実装面１Ｃに下部コンタクトピン１１が接触してしまうことを防ぐことができる。それにより、そのリード１の実装面１Ｃに異物が付着してしまうことを防ぎつつ、上部コンタクトピン１０と下部コンタクトピン１１とによるリード１への良好なコンタクトを実現することができる。
【００３４】
また、図８に示すように、上部コンタクトピン１０と下部コンタクトピン１１とが、リード１を挟む位置からずれて接触する構成としてもよい。この場合には、上部コンタクトピン１０と下部コンタクトピン１１との位置がずれて接触したことに起因してリード１を変形させてしまう応力が作用してしまうことから、そのような変形を防ぐために、図示しない固定治具によってリード１の実装面１Ｃ以外の位置でリード１を固定する。
【００３５】
以上、本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。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の半導体装置の製造方法は、ＱＦＰおよびＳＯＰ等のように、ガルウイング状の外部接続用のリードを備えた半導体パッケージのバーンイン試験に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態である半導体装置の平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態である半導体装置の平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態である半導体装置の断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるバーンイン試験で用いるバーンインソケットの要部平面図である。
【図５】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるバーンイン試験で用いるバーンインソケットの要部断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるバーンイン試験で用いるバーンインソケットの要部断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるバーンイン試験を説明する説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程におけるバーンイン試験を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  リード（外部リード）
１Ａ  屈曲部（第１の屈曲部）
１Ｂ  屈曲部（第２の屈曲部）
１Ｃ  実装面
２  タブ
３  接着材
４  半導体チップ
５  ボンディングワイヤ
６  樹脂
７  筐体
８  誘い込みガイド
９  位置決めガイド
１０  上部コンタクトピン（第１の接触治具）
１１  下部コンタクトピン（第２の接触治具）
１１Ａ  撓み
１２  押し込みピン
１３  接触治具
１４  ばね
１５  蓋
１６  押し込み治具
【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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