半导体设备及其检测设备和制造方法技术

本发明专利技术的主题是提高半导体设备的制造成品率。通过使插口(其安装在半导体设备的检测设备中的测试基本上)的多个弹簧针与多个焊球分别接触，并使设置在插口中的测试针与多个焊球中的第一焊球在不同于所述弹簧针与所述第一焊球接触的位置接触，以测量所述弹簧针和所述测试针之间的电阻值。

Semiconductor device and detection equipment and manufacturing method thereof

The theme of the invention is to increase the finished product rate of semiconductor devices. The spring needle and the welding ball are measured by contacting a plurality of spring needles of the socket (which is essentially installed in the testing equipment of the semiconductor device) with a plurality of welding balls separately, and by contacting the test needle arranged in the socket with the first welding ball of the plurality of welding balls at a position different from the contact position between the spring needle and the first welding ball. The resistance value between the test pins is described.

【技术实现步骤摘要】
半导体设备及其检测设备和制造方法相关申请的交叉引用通过引用将2017年3月27日提交的第2017-061258号日本专利申请公开的全部内容(包括说明书、附图和摘要)并入本文。
本专利技术涉及半导体设备及其检测设备和制造方法，其中，通过使用插口对半导体设备进行检测。
技术介绍
在组装后对半导体设备进行测试的过程中，通过将半导体设备插入IC插口(以下简称为插口)来对半导体设备进行检测。例如，BGA(BallGridArray，球栅阵列)型半导体设备的外部端子是球电极，以便通过将BGA压入插口并使球电极与作为设置在插口中的测试端子的弹簧针接触来进行测试。关于将BGA封装插入插口以进行检测的技术，例如，第2005-241426号日本未经审查专利申请公布文献公开了一种在除去焊球表面的氧化膜后进行检测的技术。
技术实现思路
在通过将BGA插入插口以进行检测的技术中，焊球(球电极)安装在安装于BGA的基板的下表面，使所述焊球与设置在插口内用于接触的弹簧针机械接触，以使焊球和弹簧针彼此电接触并进行各种测试。本申请的专利技术人发现在上述焊球和弹簧针之间通过机械接触以进行电连接的方法中存在下述问题。首先，在将BGA的焊球和插口中的弹簧针相互接触的方法中，当重复接触时，弹簧针上会发生焊料污染。然后，由于该污染，弹簧针和焊球之间的接触电阻发生变化，尤其是在高速运行半导体设备的测试中，对操作产生不利影响，测量出与实际值不符的测量值，从而半导体设备被确定为伪故障。其次，没有方法可以明确检测上述的伪故障，对此，需要采取一些措施，例如，根据在批量生产过程和试制过程中的故障发生记录中的插入/移除次数，对插口进行维护。此外，随着半导体设备性能的提高，其产品成本也趋于上升，因此，提高质量和降低损失成本的重要性也随之增加。就上述方法而言，当条件(产品设计、工艺等)发生变化时，存在需要很长时间进行评估和调整的问题，除非发生一定数量的故障，否则不可能检测出故障(对于使用多个通常使用的插口的检测板，不能确定每个插口的接触)，故障率高的产品的检测灵敏度较低(难以与接触故障相区分)。根据本说明书及其附图的描述，其他的问题和新颖的特征将变得清晰。根据实施方式的半导体设备的制造方法，其包括以下步骤：(a)将包括半导体设备插入检测插口，其中，所述半导体设备包括配线基板，所述配线基板设置有多个作为外部端子的球电极；(b)使设置在所述插口中的多个第一端子与所述多个球电极分别接触，使所述插口中设置的第二端子与所述球电极的第一球电极接触，并且检测所述第一端子与所述第一球电极之间的导电状态。进一步的，在步骤(b)中，使所述第二端子从不同于所述第一端子与所述第一球电极的接触方向的方向与所述第一球电极接触以测量所述第一端子与所述第二端子之间的电阻值，通过测量所述电阻值检测所述第一端子与所述第一球电极之间的连接故障。根据实施方式的半导体设备的检测设备，其包括：具有插口的测试板，所述插口容纳包括设有多个球电极作为外部端子的配线基板的半导体设备，并且所述插口包括与所述球电极分别对应设置的多个第一端子和能够与所述球电极中的第一球电极连接的第二端子；以及测量仪，其与所述测试板电连接，并通过所述第一端子和所述球电极向所述半导体设备发送检测信号。在所述半导体设备插入所述插口的状态下，通过使所述第一端子与所述多个球电极分别接触并且使所述第二端子从不同于所述第一端子与所述第一球电极的接触方向的方向与所述第一球电极接触，以测量所述第一端子与所述第二端子之间的电阻值，通过测量所述电阻值检测所述第一端子与所述第一球电极之间的连接故障。根据实施方式的半导体设备，其包括半导体芯片、配线基板和多个球电极。所述配线基板包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述半导体芯片安装在所述第一表面上，所述多个球电极设置于所述配线基板的第二表面上。此外，所述配线基板在所述第二面上设有与所述球电极的第一球电极相邻并电连接且未安装球电极的检查端子，并且，所述检测端子布置在设置于所述多个球电极的最外周的多个第二球电极的内侧。根据实施方式，通过在半导体设备的组装期间减少检测过程中伪故障的发生，可以提高半导体设备的制造成品率。附图说明图1是示出第一实施方式的半导体设备的检测状态示例的示意图；图2是示出第一实施方式的半导体设备的制造方法中组装过程示例的流程图；图3是示出在第一实施方式的半导体设备的检测过程中将半导体设备插入插口的方法的示意图；图4是示出图1所示的半导体设备的检测状态的放大示意图；图5是示出在图1所示的半导体设备的检测状态中球电极、第一端子和第二端子之间的位置关系的示意图；图6是图5所示结构的俯视示意图；图7是示出在对第一实施方式的半导体设备进行检测后球电极上的压痕示例的局部侧视图；图8是图7所示的球电极的后视图；图9是示出第二实施方式的半导体设备的检测状态示例的示意图；图10是示出在图9所示的半导体设备的检测状态中球电极、第一端子和第二端子之间的位置关系的示意图；图11是图10所示结构的俯视示意图；图12是示出在对第二实施方式的半导体设备进行检测后球电极上的压痕示例的局部侧视图；图13是图12所示的球电极的后视图；图14是示出第三实施方式的半导体设备的检测状态示例的示意图；图15是放大示出图14所示的A部分的结构的局部放大剖视图；图16是示出第三实施方式的半导体设备中检测端子的设置示例的放大后视图；图17示出了图16所示的检测端子与插口的第一端子之间的接触位置示例的后视图、平面图和侧视图；图18是示出变形例的半导体设备的结构示例的平面图；图19是示出沿图18所示的D-D线所截出的结构的局部剖视图。具体实施方式在以下的实施方式中，原则上不重复描述相同或相似的组件，另有要求除外。此外，为了方便起见，如有必要，以下的实施方式将被分割成多个部分或者多个实施方式进行说明。除非特别明确指出，否则这些部分或实施方式并不是彼此无关的，而是具有如下关系：一者是另一者的部分或者全部内容的变形、细化或补充。在以下的实施方式中，在提及要素的数字信息等(包含编号、数值、数量、范围等)的情况下，除了特别说明以及理论上明确地限定于特定数字等情况以外，所述要素都不限定于特定数字，可以大于或小于特定数字。在以下的实施方式中，毋庸赘述，除了特别说明以及理论上被明确地认定为是必要的等情况以外，要素(包括步骤要素)不一定是必要的。在以下的实施方式中，在提及要素等的形状、位置关系等的情况下，除了特别说明以及理论上被明确地认定为不恰当等情况以外，实质上近似或类似的形状等也包含于本专利技术的范围之内。该声明同样适用于上述数值和范围。在下文中，将参照附图描述本专利技术的实施方式。在用于说明实施方式的所有附图中，原则上具有相同功能的部件由相同的符号标记，并且省略重复的描述。同时，为了使附图易于理解，即使是平面图也可以附加剖面线。【第一实施方式】<半导体设备的构造>图1是示出第一实施方式的半导体设备的检测状态示例的示意图。现在将描述第一实施方式中待检测的半导体设备的结构。图1所示的半导体设备是基板型半导体封装，其中，半导体芯片2安装(结合、连接或封装)在封装基板(配线基板)1上。设置在封装基板1下表面上的多个外部端子是焊球(球电极)5。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体设备的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：(a)将半导体设备插入测试插口，其中，所述半导体设备包括配线基板，所述配线基板设置有多个作为外部端子的球电极；以及(b)使设置在所述插口中的多个第一端子与所述多个球电极分别接触，使设置在所述插口中的第二端子与所述多个球电极中的第一球电极接触，以及检测所述第一端子与所述第一球电极之间的导电状态，其中，在步骤(b)中，通过使所述第二端子从不同于所述第一端子与所述第一球电极的接触方向的方向与所述第一球电极接触，测量所述第一端子与所述第二端子之间的电阻值，通过测量所述电阻值检测所述第一端子与所述第一球电极之间的连接故障。

【技术特征摘要】
2017.03.27 JP 2017-0612581.一种半导体设备的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：(a)将半导体设备插入测试插口，其中，所述半导体设备包括配线基板，所述配线基板设置有多个作为外部端子的球电极；以及(b)使设置在所述插口中的多个第一端子与所述多个球电极分别接触，使设置在所述插口中的第二端子与所述多个球电极中的第一球电极接触，以及检测所述第一端子与所述第一球电极之间的导电状态，其中，在步骤(b)中，通过使所述第二端子从不同于所述第一端子与所述第一球电极的接触方向的方向与所述第一球电极接触，测量所述第一端子与所述第二端子之间的电阻值，通过测量所述电阻值检测所述第一端子与所述第一球电极之间的连接故障。2.根据权利要求1所述的半导体设备的制造方法，其中，在步骤(b)中，使所述第二端子从沿着所述配线基板的设有所述球电极的表面的方向与所述第一球电极接触。3.根据权利要求1所述的半导体设备的制造方法，其中，在步骤(b)中，使所述第二端子在比所述第一端子与所述第一球电极接触的位置更靠近所述配线基板的位置与所述第一球电极接触。4.根据权利要求1所述的半导体设备的制造方法，其中，所述第二端子为法兰型端子，其具有多个突出部，在平面视图中，所述突出部延伸至设置有所述插口的第一端子的孔部，以及其中，在步骤(b)中，使所述法兰型端子的突出部与所述第一球电极接触。5.根据权利要求4所述的半导体设备的制造方法，其中，在步骤(b)中，使所述法兰型端子的突出部在比所述第一端子与所述第一球电极接触的位置更靠近所述配线基板的位置与所述第一球电极接触。6.根据权利要求1所述的半导体设备的制造方法，其中，所述配线基板包括安装有半导体芯片的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，并且还包括检测端子，所述检测端子设置在所述第二表面上与所述第一球电极相邻且电连接，在所述检测端子上未安装球电极；以及其中，在步骤(b)中，通过使设置在所述插口中的第三端子与所述检测端子接触，测量所述第一端子与所述第三端子之间的电阻值，通过测量所述电阻值检测所述第一端子与所述第一球电极之间的连接故障。7.根据权利要求6所述的半导体设备的制造方法，其中，在所述半导体设备中，所述检测端子被绝缘膜覆盖，以及其中，在步骤(b)中，将所述第三端子插入所述绝缘膜中并与所述检测端子接触。8.根据权利要求1所述的半导体设备的制造方法，其中，在步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：武藤优，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP