(57)【要約】【課題】湿気に起因する不都合を除去し、ソケットのコンタクトプローブと検査用基板の電極との電気的接続の安定化を図る。【解決手段】ソケット１は、コンタクトプローブ２０と、これらを支持する絶縁支持体１０と、を備え、絶縁支持体１０の検査用基板装着側におけるコンタクトプローブ２０の配置領域に、コンタクトプローブ２０のプランジャ２２が突出する凹部１５が設けられている。凹部１５は絶縁支持体１０の前記検査用基板装着側の面以外の外面に開口し、通気用隙間Ｓ３となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトプローブと、
前記コンタクトプローブを支持する絶縁支持体と、を備え、
前記絶縁支持体の検査用基板装着側における前記コンタクトプローブの配置領域に、前記コンタクトプローブが突出する凹部が設けられていて、前記凹部が前記絶縁支持体の前記検査用基板装着側の面以外の外面に開口していることを特徴とするソケット。
【請求項２】
前記凹部が送風経路となっている請求項１に記載のソケット。
【請求項３】
前記凹部に吸湿材又は断熱材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のソケット。
【請求項４】
前記絶縁支持体の検査用基板に接する面と、前記凹部の底面との高低差が、０.１５ｍｍ以上で０.２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のソケット。
【請求項５】
コンタクトプローブと、
前記コンタクトプローブを支持する絶縁支持体と、
前記絶縁支持体の一方の側に装着される検査用基板と、を備え、
前記絶縁支持体の検査用基板装着側における前記コンタクトプローブの配置領域に、前記コンタクトプローブが突出する凹部が設けられていて、前記凹部が前記絶縁支持体の側面に開口していることを特徴とする検査治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体等を検査するためのコンタクトプローブを備えたソケット及び検査治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は従来例のソケット及び検査治具の概略拡大断面図、図１２は平面図、図１３は図１２のXIII−XIII断面図、図１４は図１２のXIV−XIV断面図、図１５は側面図、図１６は底面図である。これらの図に示すように、ソケット５０は、ピンブロック６１、ピンプレート６２及びガイド６３で構成される絶縁支持体６０と、絶縁支持体６０で支持される複数のコンタクトプローブ２０とを備える。ガイド６３は検査対象物としての半導体（ＩＣ、ＬＳＩ等）４０を所定の測定位置にガイドし、位置決めするものである。検査治具７０は、ソケット５０と検査用基板３０（コンタクトプローブ２０と測定装置とを接続するための基板）とを備え、検査用基板３０は絶縁支持体６０の基板取付面に密着固定されている。
【０００３】
測定時において、コンタクトプローブ２０の第１プランジャ２１は半導体４０の電極４１に接続し、コンタクトプローブ２０の第２プランジャ２２が検査用基板３０の電極３１に接続する。検査用基板３０の電極３１は測定装置に接続されているから、検査治具７０を介して半導体４０の電極４１が、測定装置に接続される。
【０００４】
従来例のソケット５０及び検査治具７０では、ピンブロック６１とピンプレート６２間に通気用隙間Ｓ２が設けられていて、絶縁支持体６０の側面に開口している。しかし、ピンプレート６２と検査用基板３０間には通気手段は設けられていない。
【０００５】
ところで、半導体検査においては、その半導体の使用環境を想定した温度試験が通常的に行われており、半導体検査用のソケット５０及び検査治具７０においても、同様の温度試験環境で使用することとなる。具体的には、検査治具７０のソケット５０が試験槽内側となるように検査用基板３０を試験槽に取り付ける。このとき、検査用基板３０は試験槽の内部雰囲気と外気とを仕切る壁となる。その場合の問題点として、温度試験槽の状態を高温（常温）→低温→高温（常温）→低温等に変化させることによるソケット５０、コンタクトプローブ２０、検査用基板３０での結露、凍露、霜の発生がある。これは、温度変化にともない飽和水蒸気量が変化し水蒸気が液体化または個体化する現象に起因する。温度試験での各温度条件の目安は、高温＞５０℃  常温≒２５℃  低温＜０℃である。
【０００６】
また、結露、霜の発生原因は試験槽の温度変化によるものだけでは無く、コンタクトプローブ２０への通電によるコンタクトプローブ自体の温度変化や、断熱材を介さず検査用基板自体が外気と温度試験槽の遮蔽物となる温度試験槽構造が原因となる場合もある。
【０００７】
発生した結露、凍露、霜は、検査用基板３０とソケット５０との設置面や、コンタクトプローブ２０のプランジャ２２とソケット孔（ピンプレート６２の貫通孔６２ａ）との隙間に入り込みリーク不良（微小電流が流れる不良）やショート不良（短絡不良）を発生させ、またその水分が低温状態で凍結することでオープン不良（プランジャが動けなくなる不良）を発生させる（例えば図１１の領域Ａ）。
【０００８】
この水分の結露・凍露・霜問題に対し従来は、温度試験開始前に温度試験槽全体を高温、乾燥状態にして一旦装置全体の水分を除去している。または、ソケットや検査用基板を取り外し長時間高温乾燥状態に放置する方法もある。但し、これらの方法は除湿乾燥直後の接点性能に問題は無いものの、長時間の温度試験環境により発生した水分が装置内部に発生、堆積することにより、再びリーク・ショート・オープン不良を発生させてしまう。
【０００９】
また、半導体検査と同時に行う除湿対策として、半導体検査中にソケット内（半導体とソケットの間、ピンブロックとピンプレートの間）に乾燥した空気を吹き込み除湿する方法（例えば従来例の通気用隙間Ｓ２に強制送風する方法）もあるが、検査用基板とソケットの設置面や、コンタクトプローブのプランジャとソケット穴の隙間に入り込んだ水分に対しては、十分に除湿できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１６−２０７５１１号公報  特許文献１は半導体検査用ソケットの一例である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、温度試験に伴う結露、凍露、霜は、検査用基板とソケットとの設置面や、コンタクトプローブのプランジャとソケット孔との隙間に入り、リーク・ショート・オープン不良を発生させてしまう。
【００１２】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、湿気に起因する不都合を除去し、コンタクトプローブと検査用基板の電極との電気的接続の安定化を図ることが可能なソケット及び検査治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のある態様はソケットである。このソケットは、コンタクトプローブと、前記コンタクトプローブを支持する絶縁支持体と、を備え、
前記絶縁支持体の検査用基板装着側における前記コンタクトプローブの配置領域に、前記コンタクトプローブが突出する凹部が設けられていて、前記凹部が前記絶縁支持体の前記検査用基板装着側の面以外の外面に開口していることを特徴とする。
【００１４】
前記凹部が送風経路となっているとよい。
【００１５】
前記凹部に吸湿材又は断熱材が配置されているとよい。
【００１６】
前記絶縁支持体の検査用基板に接する面と、前記凹部の底面との高低差が、０.１５ｍｍ以上で０.２ｍｍ以下であるとよい。
【００１７】
本発明のもう一つの態様は検査治具である。この検査治具は、コンタクトプローブと、前記コンタクトプローブを支持する絶縁支持体と、前記絶縁支持体の一方の側に装着される検査用基板と、を備え、
前記絶縁支持体の検査用基板装着側における前記コンタクトプローブの配置領域に、前記コンタクトプローブが突出する凹部が設けられていて、前記凹部が前記絶縁支持体の側面に開口していることを特徴とする。
【００１８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、コンタクトプローブを支持する絶縁支持体の検査用基板装着側における前記コンタクトプローブの配置領域に、前記コンタクトプローブのプランジャが突出する凹部を設け、この凹部を外気に連通させることで、湿気に起因する不都合を除去して、前記コンタクトプローブと検査用基板の電極との電気的接続の安定化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るソケット及び検査治具の実施の形態１を示す概略拡大断面図。
【図２】実施の形態１の平面図。
【図３】図２のIII−III断面図。
【図４】図２のIV−IV断面図。
【図５】実施の形態１の側面図。
【図６】同底面図。
【図７】実施の形態１の作用効果を説明する概略拡大断面図。
【図８】本発明の実施の形態２を示す概略拡大断面図。
【図９】本発明の実施の形態３を示す概略拡大断面図。
【図１０】本発明の実施の形態４を示す概略拡大断面図。
【図１１】ソケット及び検査治具の従来例の概略拡大断面図。
【図１２】従来例の平面図。
【図１３】図１２のXIII−XIII断面図。
【図１４】図１２のXIV−XIV断面図。
【図１５】従来例の側面図。
【図１６】同底面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２２】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係るソケット及び検査治具の実施の形態１を示す概略拡大断面図、図２は平面図、図３は図２のIII−III断面図、図４は図２のIV−IV断面図、図５は側面図、図６は底面図、図７は作用効果を説明する概略拡大断面図である。これらの図に示すように、ソケット１は、ピンブロック１１、ピンプレート１２及びガイド１３を一体化した構造の絶縁支持体１０と、絶縁支持体１０で支持される複数のコンタクトプローブ２０とを備える。また、検査治具２は、ソケット１と絶縁支持体１０のガイド１３の反対側に装着される検査用基板３０とを備える。検査用基板３０は絶縁支持体１０の基板取付面に密着固定されている。後で詳述するが、絶縁支持体１０と検査用基板３０間に通気用隙間Ｓ３が形成されている。
【００２３】
コンタクトプローブ２０は、導体金属のチューブ２３と、その両端部にそれぞれ設けられる第１プランジャ２１及び第２プランジャ２２と、導体金属のチューブ２３内に設けられたコイルスプリング２４とを有する。コイルスプリング２４は第１プランジャ２１及び第２プランジャ２２を互いに離間する方向に付勢し、第１プランジャ２１及び第２プランジャ２２の先端はチューブ２３の両端からそれぞれ突出している。
【００２４】
絶縁支持体１０のガイド１３は、検査対象物としての半導体（ＩＣ、ＬＳＩ等）４０を所定の測定位置にガイドし、位置決めするものであり、ピンブロック１１のガイド保持部１１ｅによってピンブロック１１の一方の側に隙間Ｓ１の範囲内で移動自在に保持される。ピンブロック１１及びピンプレート１２は貫通孔１１ａ，１２ａを有し、貫通孔１１ａ，１２ａに配置されたコンタクトプローブ２０を脱落しないように保持している。ガイド１３にも貫通孔１１ａ，１２ａに対応する貫通孔１３ａが形成されている。半導体４０の測定時において、ガイド１３は、半導体４０の電極４１を第１プランジャ２１に押し当てるように、隙間Ｓ１が縮小する向きに移動される。なお、半導体４０は図示しない押え部材によって上方から押えられて、ガイド１３に保持される。
【００２５】
ピンブロック１１の他方の側にはピンプレート１２を配置するための凹部１１ｂが形成されており、ここにピンプレート１２が配置、固定される。また、ピンブロック１１とピンプレート１２間に通気用隙間Ｓ２が形成され、絶縁支持体１０の側面に開口している。通気用隙間Ｓ２は貫通孔１１ａ，１２ａ及びチューブ２３周辺の除湿のために設けられている。
【００２６】
また、検査用基板３０を密着させて取り付けるためのピンブロック１１の基板取付面１１ｄから凹部１１ｂのピンプレート取付面１１ｃに至る深さ（コンタクトプローブ２０の軸方向でみた深さ）がピンプレート１２の厚みよりも大きいため、絶縁支持体１０の検査用基板装着側におけるコンタクトプローブ２０の配置領域に、第２プランジャ２２が突出する凹部１５が設けられることになる。つまり、絶縁支持体１０に検査用基板３０を装着したときに、絶縁支持体１０と検査用基板３０間に通気用隙間Ｓ３が形成され、通気用隙間Ｓ３は絶縁支持体１０の側面に開口している。
【００２７】
図３乃至図５のように、ピンブロック１１の基板取付面１１ｄには位置決めピン１６が立設固定されており、位置決めピン１６が検査用基板３０の位置決め穴に嵌合することで、検査用基板３０はピンブロック１１の基板取付面１１ｄ（つまり絶縁支持体１０の基板取付面）に位置決め、固定される。
【００２８】
なお、絶縁支持体１０の検査用基板３０に接する基板取付面１１ｄと、凹部１５の底面（ピンプレート１２の検査用基板３０への対向面１２ｂ）との高低差は、０.１５ｍｍ以上で０.２ｍｍ以下に設定される。前記高低差は、第２プランジャ２２のストローク等に配慮して決められるが、０.１５ｍｍ未満では通気効果が少なく、０.２ｍｍより大きいと第２プランジャ２２の位置決め精度が低下する。
【００２９】
測定時において、半導体４０は図示しない押え部材によって上方から押えられて、ガイド１３に保持され、コンタクトプローブ２０の第１プランジャ２１は半導体４０の電極４１に接続し、コンタクトプローブ２０の第２プランジャ２２が検査用基板３０の電極３１に接続する。検査用基板３０の電極３１は測定装置に接続されているから、検査治具２を介して半導体４０の電極４１が、測定装置に接続される。
【００３０】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００３１】
(1) 絶縁支持体１０と検査用基板３０間に通気用隙間Ｓ３を設けることで、コンタクトプローブ２０と検査用基板３０の電極３１との接触部分を開放し（通気用隙間Ｓ３に対して露出させ）、第２プランジャ２２と貫通孔１２ａの隙間部分への水分の流れ込みを防止することができる。
【００３２】
(2) 通気用隙間Ｓ３を設けることで、コンタクトプローブ２０と検査用基板３０の電極３１との接触部分を開放し、試験環境雰囲気へ水分を蒸発させることができる。
【００３３】
(3) 通気用隙間Ｓ３を乾燥空気の経路として利用し、乾燥空気を強制送風することで、コンタクトプローブ２０と検査用基板３０の電極３１との接触部分を直接的に乾燥させることが可能である。また、乾燥空気を強制送風することで、図７に示すコンタクトプローブ２０の摺動部分から発生する摺動異物Ｃ（ゴミ、カス）を送風によって除去することも可能である。
【００３４】
(4) 以上のことから、温度試験に伴う結露、凍露、霜による悪影響を除去でき、コンタクトプローブ２０と検査用基板３０の電極との電気的接続の安定化を実現できる。さらに、通気用隙間Ｓ３を設けたことで、ソケット１の検査用基板３０への接触面が小さくなり、通気用隙間Ｓ３がソケット１と検査用基板３０間の直接的熱伝導を遮ることができる。これによって、ソケット１を有する検査治具２を試験槽に取り付けた温度試験において、試験槽が高温状態の場合に検査用基板３０のソケット取付面の反対面から試験槽の熱が逃げることを防ぐことができ、試験槽が低温状態の場合に検査用基板３０のソケット取付面の反対面から外気の熱が入ることを防ぐことが可能になる。この結果、温度試験時における試験槽の温度を安定的にかつ効率よく保持することができる。
【００３５】
＜実施の形態２＞
図８は本発明の実施の形態２を示す概略拡大断面図であり、絶縁支持体の全体の外形は実施の形態１と実質的に同じであるが、分割構造が異なっている。実施の形態２において、絶縁支持体１０Ａは、ピンブロック１１Ａ、ピンプレート１２Ａ及びガイド１３を一体化した構造であるが、ピンプレート１２Ａが検査用基板３０とピンブロック１１Ａ間に介在している。つまり、ピンブロック１１Ａに、凹部１５を有するピンプレート１２Ａが重ねて一体化され、検査用基板３０はピンプレート１２Ａの基板取付面１２ｄに密着固定され、凹部１５を設けた所が通気用隙間Ｓ３となる。絶縁支持体１０Ａの外形は絶縁支持体１０と実質的に同じになる。その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一又は相当部分に実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００３６】
この実施の形態２によっても、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
＜実施の形態３＞
図９は本発明の実施の形態３を示す概略拡大断面図であり、絶縁支持体の全体の外形は実施の形態１と実質的に同じであるが、分割構造が異なっている。実施の形態３において、絶縁支持体１０Ｂは、ピンブロック１１Ｂ、ピンプレート１２Ｂ及びスペーサ１４及びガイド１３を一体化した構造である。つまり、実施の形態２の凹部１５を有するピンプレート１２Ａの代わりに、平板状のピンプレート１２Ｂとスペーサ１４との積層構造とし、スペーサ１４には積層時に凹部１５となる透孔１９が予め形成されている。ピンプレート１２Ｂと検査用基板３０間にスペーサ１４を介在させて検査用基板３０が絶縁支持体１０Ｂに固定されている。これにより、スペーサ１４の透孔１９（絶縁支持体１０Ｂの凹部１５）を設けた所が通気用隙間Ｓ３となる。絶縁支持体１０Ｂの外形は絶縁支持体１０と実質的に同じになる。その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一又は相当部分に実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００３８】
この実施の形態３によっても、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
＜実施の形態４＞
図９は本発明の実施の形態４を示す概略拡大断面図であり、実施の形態１の構成に加えて、絶縁支持体１の凹部１５に吸湿材（除湿材）又は断熱材１６が設けられている。吸湿材又は断熱材１６にはコンタクトプローブ２０の第２プランジャ２２と検査用基板３０の電極３１との接触を妨げないように第２プランジャ２２を貫通させる構造となっている。その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一又は相当部分に実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００４０】
絶縁支持体１の凹部１５に吸湿材又は断熱材１６を設けたことで、コンタクトプローブ２０の第２プランジャ２２と検査用基板３０との接触部分周辺に結露、凍露、霜が発生するのを抑え、コンタクトプローブ２０と検査用基板３０間の電気的接続の安定化が可能である。
【００４１】
また、凹部１５に断熱材１６を設けた場合には、断熱材１６がソケット１と検査用基板３０間の直接的熱伝導を遮ることになり、これによって、ソケット１を有する検査治具２を試験槽に取り付けた温度試験において、試験槽が高温状態の場合に検査用基板３０のソケット取付面の反対面から試験槽の熱が逃げることを防ぐことができ、試験槽が低温状態の場合に検査用基板３０のソケット取付面の反対面から外気の熱が入ることを防ぐことが可能になる。この結果、温度試験時における試験槽の温度を安定的にかつ効率よく保持することができる。
【００４２】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００４３】
各実施の形態において、コンタクトプローブと、コンタクトプローブを支持する絶縁支持体の構造は、検査対象物の種類に応じて適宜変更可能である。
【００４４】
各実施の形態において、絶縁支持体に設けられた通気用隙間Ｓ２，Ｓ３の開口は絶縁支持体の４側面に設けられるが、通気用隙間Ｓ２，Ｓ３に強制送風する場合には、開口を給気側と排気側の２箇所に限定してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１，５０  ソケット
２，７０  検査治具
１０，１０Ａ，１０Ｂ，６０  絶縁支持体
１５  凹部
１６  吸湿材（除湿材）又は断熱材
２０  コンタクトプローブ
３０  検査用基板
３１，４１  電極
４０  半導体
Ｓ２，Ｓ３  通気用隙間
【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】
2019008989.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2019008989.tif 000015
【図１４】
2019008989.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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