(57)【要約】【課題】半導体装置の接触不良を抑制することが可能なソケット装置を提供する。【解決手段】ソケット装置１００は、プローブ２０２と、プローブ２０２が一端に挿入されたプローブシリンダ２０１と、半導体装置５００に設けられた端子５０１がプローブシリンダ２０１の他端に収容された状態で、半導体装置５００が装着される外枠部１０２と、プローブシリンダ２０１内に導電性の液体を供給する導電液供給部２５０とを有する。【選択図】図４
2015161623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブと、
前記プローブが一端に挿入されたプローブシリンダと、
半導体装置に設けられた端子が前記プローブシリンダの他端に収容された状態で、前記半導体装置が装着可能な外枠部と、
前記プローブシリンダ内に導電性の液体を供給する導電液供給部と、を備えるソケット装置。
【請求項２】
請求項１に記載のソケット装置において、
前記プローブおよび前記プローブシリンダは複数あり、
複数の前記プローブシリンダ間を連通する流路と、
前記流路に設けられ、前記プローブシリンダ間を開閉するシリンダ開閉部と、をさらに備えるソケット装置。
【請求項３】
請求項２に記載のソケット装置において、
前記導電液供給部は、
前記液体が供給される供給口と、
前記供給口から供給された液体を各プローブシリンダに供給する供給路と、
前記液体を外部に排出する排出口と、
前記供給口を開閉する供給口開閉部と、
前記排出口を開閉する排出口開閉部と、
前記供給口開閉部、前記排出口開閉部および前記シリンダ開閉部を用いて、前記排出口を閉じた状態で前記供給口および前記プローブシリンダ間を開けて前記プローブシリンダ内に前記液体を充填し、その後、前記供給口および前記プローブシリンダ間を閉じる制御部と、を有するソケット装置。
【請求項４】
請求項３に記載のソケット装置において、
前記制御部は、前記プローブシリンダ内に前記液体を充填した後、前記供給口および前記プローブシリンダ間を閉じた状態で、前記排出口を開ける、ソケット装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載のソケット装置において、
前記液体は、イオン液体である、ソケット装置。
【請求項６】
プローブと、
前記プローブが一端に挿入されたプローブシリンダと、
半導体装置に設けられた端子が前記プローブシリンダの他端に収容された状態で、前記半導体装置が装着可能な外枠部と、
前記プローブシリンダ内に導電性の液体を供給する導電液供給部と、
前記プローブと接触するテスト端子を含むボード基板と、を備える試験装置。
【請求項７】
半導体装置に設けられた端子とプローブとの間に導電性の液体を供給し、
前記プローブおよび前記液体を介して、前記端子にテスト信号を供給して前記半導体装置を動作させる、試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソケット装置、試験装置、および試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、製品を市場に流通させる前には、所定の環境下で製品を実際に動作させる試験が行われている。電子機器などに実装される半導体装置などの製品では、半導体装置に設けられた接続端子と、試験用の信号を出力するボード基板に設けられたテスト端子とを接続して、半導体装置とボード基板とを導通させて半導体装置を動作させる。半導体装置とボード基板とを容易に接続するために、この種の試験を行う試験装置は、半導体装置を着脱可能に保持するソケット装置を備えており、ソケット装置に設けられたプローブを介して半導体装置とボード基板とを導通させている。
【０００３】
例えば、特許文献１−３に記載されたソケット装置は、半導体装置に設けられた端子とプローブとを接触させて、半導体装置とボード基板とを導通させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３４２６２号公報
【特許文献２】特開２００７−２９４１４５号公報
【特許文献３】特開平０８−１０５９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１−３に記載されたソケット装置は、半導体装置に設けられた端子とプローブピンとを接触させるため、半導体装置のコンタクト不良を引き起こす可能性があるという問題があることを本願発明者は明らかにした。以下この問題点について、本発明の比較例であり、半導体装置に設けられた端子とプローブピンとを接触させるソケット装置９００を例に説明する。
【０００６】
図１５および図１６は、ソケット装置９００の構成を示す図である。ソケット装置９００は、ソケット９０１と、ソケット９０１内に設けられたプローブピンカートリッジ９０３と、蓋９０４とを有する。ソケット９０１は、ボード基板８５０上に設けられ、プローブピンカートリッジ９０３は、一端がボード基板８５０のテスト端子（図示せず）と接触する複数のプローブピン９０２を保持している。また、ソケット９０１内に半導体装置８００を載置した状態で蓋９０４を閉じると、各プローブピン９０２の他端は、半導体装置８００に設けられた端子８０１と接触する。これにより、半導体装置８００に設けられた端子８０１とボード基板８５０に設けられたテスト端子とを接続して、半導体装置８００とボード基板８５０とを導通させている。
【０００７】
図１７は、ソケット装置９００の問題点について説明するための図である。半導体装置８００に設けられた端子８０１と、プローブピン９０２とを接触させると、プローブピン９０２が端子８０１と接触する部分８０１０で、端子８０１が破損する場合がある。端子８０１が破損すると、端子８０１表面の高さにバラつきが生じてしまう。また、繰り返し試験を行ううちに、端子８０１の破片がプローブピン９０２に付着して、隣接するプローブピン９０２の高さにバラつきが生じることもある。
【０００８】
このように、端子８０１やプローブピン９０２の高さにバラつきが生じた場合には、半導体装置８００の接触不良を起こすことがある。接触不良が生じると、正しく試験を行うことができなかったり、良品として出荷することができない製品が増加して、歩留の低下を引き起こしたりすることもある。また、端子８０１の破片が付着する場所や破片の大きさによっては、破片が短絡を引き起こして半導体装置８００やソケット装置９００が破壊されてしまうこともある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による半導体装置用ソケット装置は、
プローブと、
前記プローブが一端に挿入されたプローブシリンダと、
半導体装置に設けられた端子が前記プローブシリンダの他端に収容された状態で、前記半導体装置が装着される外枠部と、
前記プローブシリンダ内に導電性の液体を供給する導電液供給部と、を備える。
【００１０】
また、本発明による試験装置は、
プローブと、
前記プローブが一端に挿入されたプローブシリンダと、
半導体装置に設けられた端子が前記プローブシリンダの他端に収容された状態で、前記半導体装置が装着される外枠部と、
前記プローブシリンダ内に導電性の液体を供給する導電液供給部と、
前記プローブと接触するテスト端子を含むボード基板と、を備える。
【００１１】
また、本発明による試験方法は、
半導体装置に設けられた端子とプローブとの間に導電性の液体を供給し、
前記プローブおよび前記導電性の液体を介して、前記端子にテスト信号を供給して前記半導体装置を動作させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、半導体装置の端子とプローブとの間に導電性の液体が供給されるため、導電性の液体を介して、端子とプローブとを導通させることができる。これにより、端子とプローブとを接触させる必要がないため、端子が破損することを抑制することができ、半導体装置の接触不良を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態にかかるバーンイン装置１の外観を示す図である。
【図２】図１の測定ブロック１０の詳細な構成を示す図である。
【図３】図２の測定ブロック１０内のソケット装置１００の構成を示す図である。
【図４】ソケット装置１００の断面構成を示す図である。
【図５】ソケット装置１００の導電液体回収時における状態を説明するための図である。
【図６】ソケット装置１００の積層構造について説明するための図である。
【図７】図７の第１ソケット板２０１の詳細な構成を示す図である。
【図８】図７の第２ソケット板２０２の詳細な構成を示す図である。
【図９】図７の第３ソケット板２０３の詳細な構成を示す図である。
【図１０】図７の第４ソケット板２０４の詳細な構成を示す図である。
【図１１】図７の第５ソケット板２０５の詳細な構成を示す図である。
【図１２】図７の第６ソケット板２０６の詳細な構成を示す図である。
【図１３】ソケット装置１００の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１４Ａ】図１３のステップＳ１００におけるソケット装置１００の状態について説明するための図である。
【図１４Ｂ】図１３のステップＳ１０２におけるソケット装置１００の状態について説明するための図である。
【図１４Ｃ】図１３のステップＳ１０３におけるソケット装置１００の状態について説明するための図である。
【図１４Ｄ】図１３のステップＳ１０６におけるソケット装置１００の状態について説明するための図である。
【図１４Ｅ】図１３のステップＳ１０７におけるソケット装置１００の状態について説明するための図である。
【図１５】本発明の比較例にかかるソケット装置９００の構成を示す斜視図である。
【図１６】図１５のソケット装置９００の構成を示す断面図である。
【図１７】図１５のソケット装置９００の問題点について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、同一の機能を有する構成要素については同じ符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるバーンイン装置１の構成を示す図である。バーンイン装置１は、半導体装置を所定の環境下で動作させる試験装置の一例である。例えば、試験装置として、メモリテスタ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）ライタも適用可能である。バーンイン装置１は、例えば、高温環境下や低温環境下で半導体装置を動作させる。
【００１６】
バーンイン装置１は、複数の測定ブロック１０を含んでいる。図２は、図１の測定ブロック１０の詳細な構成を示す図である。各測定ブロック１０は、測定部１１と、演算制御ユニット１２とを含む。
【００１７】
測定部１１は、温度調整ユニット２１と、バーンインボード２２と、測定部カバー２３と、ソケット装置１００とを有しており、演算制御ユニット１２から供給される制御信号に従って動作する。また、温度調整ユニット２１上にバーンインボード２２が設けられ、バーンインボード２２上に複数のソケット装置１００が設けられている。また、バーンインボード２２上には、複数のソケット装置１００を覆うように測定部カバー２３が設けられている。
【００１８】
温度調整ユニット２１は、測定部１１内を加熱したり冷却したりして、測定部１１内の温度を調整する。
【００１９】
バーンインボード２２は、ソケット装置１００内に載置される半導体装置に対してバーンイン試験を行うために必要な回路パターンが形成されたボード基板である。バーンインボード２２は、ソケット装置１００に設けられたプローブ（図２では図示せず）と接触するテスト端子（図示せず）を有する。バーンインボード２２は、テスト端子およびプローブを介して半導体装置と導通し、半導体装置にテスト信号を供給する。
【００２０】
図３は、図２のソケット装置１００の構成を示す図である。ソケット装置１００は、バーンインボード２２上に複数設けられ、各ソケット装置１００は、ソケット１０１と、外枠部１０２と、蓋１０３と、液面制御ユニット１０４とを有する。
【００２１】
ソケット１０１上には、半導体装置５００を保持するための外枠部１０２が設けられており、外枠部１０２は、ソケット１０１上において半導体装置５００を所定の位置に保持する機能を有する。また、外枠部１０２が設けられた位置には、ソケット１０１内にバーンインボード２２と接続される複数のプローブ（図３では図示せず）が設けられている。ソケット装置１００は、これらのプローブと、半導体装置５００に設けられた各端子とを導電性の液体（以下、導電液と称する）を介して導通させる。
【００２２】
また、蓋１０３は、外枠部１０２の上部を覆う形状をしており、半導体装置５００が外枠部１０２上に載置された状態で蓋１０３を閉めると、蓋１０３が半導体装置５００を押圧する。これにより、半導体装置５００が外枠部１０２内の所定の位置で保持される。
【００２３】
また、ソケット１０１上には、液面制御ユニット１０４が設けられており、液面制御ユニット１０４は、導電液の供給および排出を制御する。
【００２４】
図４は、ソケット装置１００の断面を模式的に示した図である。ソケット装置１００は、ソケット１０１上に半導体装置５００が載置された状態で、半導体装置５００に設けられた端子５０１と対応する位置に、複数のプローブシリンダ２０１が設けられている。各プローブシリンダ２０１の一端には、棒状の導電体であるプローブ２０２が挿入される。各プローブシリンダ２０１は、筒状であり、プローブ２０２が挿入される一端には、複数のプローブシリンダ２０１間を連通させる流路２１４が設けられている。プローブシリンダ２０１の他端には、半導体装置５００に設けられた端子５０１が収容される。外枠部１０２には、プローブシリンダ２０１の他端に端子５０１が収容された状態で、半導体装置５００が装着される。また、プローブ２０２の一端は、ソケット１０１の外部に露出していてバーンインボード２２と接触させることができる。
【００２５】
プローブシリンダ２０１内において、半導体装置５００の端子５０１とプローブ２０２とは、接触せずに隔離した状態にある。そして、プローブシリンダ２０１内に導電液ＣＬが充填されると、端子５０１とプローブ２０２とが電気的に接続される。これにより、バーンインボード２２と半導体装置５００とが導通される。
【００２６】
導電液ＣＬは、バーンイン装置１が試験を行う際の温度環境では、性質が安定しており、液体の状態を維持することが望ましい。導電液ＣＬは、例えばイオン液体の一種である。また、導電液ＣＬは、金属液体や導電性を備える高分子（ポリマー）を溶かした液体であっても良い。金属液体は、例えば、導電性のガリウム・インジウム合金の液体金属である。導電性を備える高分子は、例えば、ポリチオフェン系導電性高分子である。
【００２７】
導電液ＣＬをプローブシリンダ２０１内に供給するために、ソケット１０１には、ソケット１０１外から導電液ＣＬを供給する供給口２０３が設けられている。また、ソケット１０１は、供給口２０３と連通しており、供給口２０３から供給された導電液ＣＬを一時的に溜める液溜まり２０４と、液溜まり２０４と連通しており、導電液ＣＬをソケット１０１外に排出する排出口２０５とを有する。
【００２８】
また、ソケット１０１は、供給口２０３がソケット１０１の外部と液溜まり２０５とを連通した状態と、ソケット１０１の外部と液溜まり２０５との間を遮断した状態とを切り替えるための供給口開閉部２０６を有する。供給口開閉部２０６は、空気流路２０７Ａと、空気流路２０７Ａから流入される空気圧によって位置が変化して供給口２０３を塞ぐ弁体を有する供給エアーオペレートバルブ（以下、供給ＡＯＶと称する）２０８Ａとを含む。これにより、供給口開閉部２０６は、空気流路２０７Ａに供給される空気の有無に応じて、供給口２０３を開閉することになる。
【００２９】
また、ソケット１０１は、排出口２０５がソケット１０１の外部と液溜まり２０５とを連通した状態と、ソケット１０１の外部と液溜まり２０５との間を遮断した状態とを切り替えるための排出口開閉部２０９を有する。排出口開閉部２０９は、空気流路２０７Ｂと、空気流路２０７Ｂから流入される空気圧によって位置が変化して排出口２０５を塞ぐ弁体を有する排出ＡＯＶ２０８Ｂとを含む。これにより、排出口開閉部２０９は、空気流路２０７Ｂに供給される空気の有無に応じて、排出口２０５を開閉することになる。
【００３０】
また、ソケット１０１は、液溜まり２０４と各プローブシリンダ２０１とを連通させる２系統の流路を有する。流路のうち、一方は液溜まり２０４から各プローブシリンダ２０１に導電液ＣＬを供給する供給路２１１であり、他方は各プローブシリンダ２０１の上部から溢れた導電液ＣＬを回収して液溜まり２０４に戻す回収路２１２である。各プローブシリンダ２０１の一端には、複数のプローブシリンダ２０１を互いに連通させる流路２１４が設けられており、供給路２１１は、この流路２１４と連通されている。
【００３１】
また、導電液ＣＬが端子５０１間およびプローブ２０２間を短絡させることを避けるために、各プローブシリンダ２０１内に導電液ＣＬを充填した後、プローブシリンダ２０１間を隔離する必要がある。このため、ソケット１０１は、各プローブシリンダ２０１間が連通した状態と、各プローブシリンダ２０１間が遮断されて互いに離隔された状態とを切り替えるためのシリンダ開閉部２１０を有する。シリンダ開閉部２１０は、空気流路２０７Ｃと、空気流路２０７Ｃから流入される空気圧によって位置が変化してプローブシリンダ２０１間を塞ぐ弁体を含む複数の連結ＡＯＶ２０８Ｃとを有する。連結ＡＯＶ２０８Ｃは、プローブシリンダ２０１間の流路２１４に設けられ、複数の連結ＡＯＶ２０８Ｃは、連動して開閉される。これにより、シリンダ開閉部２１０は、空気流路２０７Ｃに供給される空気の有無に応じて、プローブシリンダ２０１間を開閉することになる。
【００３２】
また、ソケット装置１００は、液面制御ユニット１０４が、空気流路２０７Ａ，２０７Ｂ，２０７Ｃへ空気を供給したり、空気の供給を停止したりすることによって、供給ＡＯＶ２０８Ａ，排出ＡＯＶ２０８Ｂ，および連結ＡＯＶ２０８Ｃをそれぞれ開閉する。例えば、空気流路２０７Ａ，２０７Ｂ，２０７Ｃへ空気を供給している状態では、供給ＡＯＶ２０８Ａ，排出ＡＯＶ２０８Ｂ，連結ＡＯＶ２０８Ｃは閉じた状態となり、空気流路２０７Ａ，２０７Ｂ，２０７Ｃへの空気の供給を停止すると、供給ＡＯＶ２０８Ａ，排出ＡＯＶ２０８Ｂ，連結ＡＯＶ２０８Ｃは開いた状態となる。
【００３３】
また液面制御ユニット１０４は、液溜まり２０４内の導電液ＣＬの液面の高さを検出する液面センサ２１５を有している。液溜まり２０４内の導電液ＣＬの液面の高さは、プローブシリンダ２０１内の導電液ＣＬの液面の高さと略同一となるため、液面センサ２１５は、液溜まり２０４内の導電液ＣＬの液面の高さに基づいて、プローブシリンダ２０１内の導電液ＣＬの液面の高さが所定の状態となったことを検出することができる。例えば、液面センサ２１５は、液溜まり２０４内の導電液ＣＬの液面の高さが所定の状態２１３Ａとなったことを検出することで、プローブシリンダ２０１内の導電液ＣＬが端子５０１に到達したことを検出することができる。なお、図４は、ソケット装置１００が導電液ＣＬを充填している間の状態を示しており、供給口２０３およびプローブシリンダ２０１間が開いた状態であり、回収口２０５が閉じられた状態である。これにより、供給口２０３、液溜まり２０４、供給路２１１、およびプローブシリンダ２０１間に設けられた流路を介して、各プローブシリンダ２０１内に導電液ＣＬが充填される。
【００３４】
また、供給口２０３、液溜まり２０４、排出口２０５、供給口開閉部２０６、排出口開閉部２０９、シリンダ開閉部２１０、供給路２１１、回収路２１２、および液面制御ユニット１０４は、ソケット装置１００に導電液ＣＬを供給するための導電液供給部２５０として機能する。
【００３５】
図５は、ソケット装置１００が導電液ＣＬを排出している状態について説明するための図である。導電液ＣＬがプローブシリンダ２０１内に充填されると、ソケット装置１００は、余分な導電液ＣＬをソケット装置１００の外部に排出する。例えば、液面制御ユニット１０４は、液面センサ２１５が液溜まり２０４内の液面が液面２１３Ａの状態であることを検出すると、導電液ＣＬの供給を停止して、導電液ＣＬの排出を開始することができる。余分な導電液ＣＬを排出するとき、複数のプローブシリンダ２０１間と、供給口２０３とはそれぞれ閉じられており、排出口２０５は開けられている。これにより、プローブシリンダ２０１内には導電液ＣＬが溜められた状態で、余分な導電液ＣＬがソケット装置１００外に排出される。
【００３６】
図４および図５で示した構造を有するソケット装置１００は、複数のソケット板により構成されるソケット１０１によって実現することが可能である。図６は、図４のソケット１０１の積層構造を説明するための図である。
【００３７】
ソケット１０１は、板状の部材である第１〜第６のソケット板３０１〜３０６と、供給ＡＯＶ弁体３０７と、連結ＡＯＶ弁体３０８と、排出ＡＯＶ弁体３０９とを有する。第６のソケット板３０６上には、プローブ２０２が設けられており、第１〜第５のソケット板３０１〜３０５には、プローブ２０２と対応する位置にプローブシリンダ２０１の一部となる孔が設けられている。
【００３８】
積層構造のソケット１０１上に外枠１０２と、蓋１０３と、液面制御ユニット１０４とが設けられ、外枠１０２上に半導体装置５００が載置される。液面制御ユニット１０４は、液面センサ２１５を有している。
【００３９】
図７は、第１ソケット板３０１の詳細な構成を示す図である。第１ソケット板３０１は、液溜まり２０４の一部である開口部２０４−１と、第１ソケット板３０１の側面から、第１ソケット板３０１が第２ソケット板３０２と対向する面まで貫通する孔である供給口２０３とを有する。また、第１ソケット板３０１は、空気流路２０７Ａ，２０７Ｂ，２０７Ｃそれぞれの一部である空気供給口２０７Ａ−１，２０７Ｂ−１，２０７Ｃ−１を有する。空気供給口２０７Ａ−１，２０７Ｂ−１，２０７Ｃ−１のそれぞれは、第１ソケット板３０１を貫通する孔である。
【００４０】
第１ソケット板３０１は、さらに、プローブシリンダ２０１の一部となる貫通孔である複数のシリンダ部２０１−１を有している。複数のシリンダ部２０１−１は、マトリクス状に並設され、各シリンダ部２０１−１の一端部には、孔の径が他の部分よりも大きくなったプローブカップ２０１Ａが設けられている。また、第１ソケット板３０１は、プローブシリンダ２０１の上部から溢れた導電液ＣＬを液溜まり２０４に回収する回収路２１２を有する。回収路２１２は、第１ソケット板３０１に設けられた溝であり、各シリンダ部２０１−１を取り囲むようにマトリクス状に設けられており、液溜まり２０４につながっている。
【００４１】
図８は、第２ソケット板３０２の詳細な構成を示す図である。第２ソケット板３０２は、液溜まり２０４の一部である開口部２０４−２と、空気流路２０７Ａ，２０７Ｂ，２０７Ｃそれぞれの一部である空気シリンダ部２０７Ａ−２，２０７Ｂ−２，２０７Ｃ−２を有する。空気シリンダ部２０７Ａ−２，２０７Ｂ−２，２０７Ｃ−２は、それぞれ空気供給口２０７Ａ−１，２０７Ｂ−１，２０７Ｃ−１と連通しており、空気シリンダ部２０７Ｂ−２および２０７Ｃ−２は、第２ソケット板３０２を貫通する孔である。また、第２ソケット板３０２は、供給ＡＯＶ２０８Ａの一部である供給ＡＯＶ上部２０８Ａ−１をさらに有する。供給ＡＯＶ上部２０８Ａ−１は、第１ソケット板３０１に設けられた供給口２０３と連通している。また、供給ＡＯＶ上部２０８Ａ−１は、供給ＡＯＶ弁体３０７の上部が嵌入する溝であり、空気シリンダ部２０７Ａ−２と連通している。
【００４２】
また、第２ソケット板３０２は、プローブシリンダ２０１の一部となる貫通孔である複数のシリンダ部２０１−２を有している。各シリンダ部２０１−２は、第１ソケット板３０１に設けられたシリンダ部２０１−１のそれぞれと連通するように設けられている。
【００４３】
図９は、第３ソケット板３０３の詳細な構成を示す図である。第３ソケット板３０３は、液溜まり２０４の一部である開口部２０４−３と、各空気流路２０７Ｂ，２０７Ｃの一部である空気シリンダ部２０７Ｂ−３，２０７Ｃ−３とを有する。空気シリンダ部２０７Ｂ−３，２０７Ｃ−３は、空気シリンダ部２０７Ｂ−２，２０７Ｃ−２のそれぞれと連通し、第３ソケット板３０３を貫通する孔である。
【００４４】
また、第３ソケット板３０３は、供給ＡＯＶ２０８Ａの一部である供給ＡＯＶ下部２０８Ａ−２をさらに有する。供給ＡＯＶ下部２０８Ａ−２は、第２ソケット板３０２に設けられた供給ＡＯＶ上部２０８Ａ−１と対応する位置に設けられ、供給ＡＯＶ弁体３０７の下部が嵌入する溝であり、開口部２０４−３と連通している。これにより、空気供給口２０７Ａ−１から空気が供給されると、空気シリンダ部２０７Ａ−２を介して供給ＡＯＶ上部２０８Ａ−１に空気が流入し、供給ＡＯＶ弁体３０７の位置を変化させる。したがって、空気供給口２０７Ａ−１から供給される空気の有無によって、供給ＡＯＶ弁体３０７が動作し、供給ＡＯＶ弁体３０７が供給口２０３と液溜まり２０４との間を遮断している状態と連通している状態とが切り替えられる。
【００４５】
また、第３ソケット板３０３は、プローブシリンダ２０１の一部であるシリンダ部２０１−３を有する。各シリンダ部２０１−３は、第３ソケット板３０３を貫通する孔であり、シリンダ部２０１−２のそれぞれと連通する。
【００４６】
図１０は、第４ソケット板３０４の詳細な構成を示す図である。第４ソケット板３０４は、液溜まり２０４の一部である開口部２０４−４と、各空気流路２０７Ｂ，２０７Ｃの一部である空気シリンダ部２０７Ｂ−４，２０７Ｃ−４とを有する。空気シリンダ部２０７Ｂ−４は、第４ソケット板３０４を貫通する孔であり、第３ソケット板３０３に設けられた空気シリンダ部２０７Ｂ−３と連通する。空気シリンダ部２０７Ｃ−４は、第３ソケット板３０３に設けられた空気シリンダ部２０７Ｃ−３と連通する流路である。
【００４７】
また、第４ソケット板３０４は、プローブシリンダ２０１の一部であるシリンダ部２０１−４を有する。各シリンダ部２０１−４は、第４ソケット板３０４を貫通する孔であり、シリンダ部２０１−３のそれぞれと連通する。また、第４ソケット板３０４が第５ソケット板３０５と対向する面には、シリンダ部２０１−４が設けられた位置に対応して連結ＡＯＶ２０８Ｃの一部である連結ＡＯＶ上部２０８Ｃ−１が設けられている。連結ＡＯＶ上部２０８Ｃ−１は、連結ＡＯＶ弁体３０８が嵌入する溝であり、空気シリンダ部２０７Ｃ−４と連通している。
【００４８】
図１１は、第５ソケット板３０５の詳細な構成を示す図である。第５ソケット板３０５は、液溜まり２０４の一部である開口部２０４−５と、空気流路２０７Ｂの一部である空気シリンダ部２０７Ｂ−５とを有する。空気シリンダ部２０７Ｂ−５は、第４ソケット板３０４に設けられた空気シリンダ部２０７Ｂ−４と連通する流路である。また第５ソケット板３０５が第６ソケット板３０６と対向する面には、排出ＡＯＶ２０８Ｂの一部である排出ＡＯＶ上部２０８Ｂ−１が設けられている。排出ＡＯＶ上部２０８Ｂ−１は、排出ＡＯＶ弁体３０９が嵌入する溝であり、空気シリンダ部２０７Ｂ−５と連通している。
【００４９】
また、第５ソケット板３０５は、シリンダ部２０１−４が設けられた位置に対応して連結ＡＯＶ２０８Ｃの一部である連結ＡＯＶ下部２０８Ｃ−２が設けられている。連結ＡＯＶ下部２０８Ｃ−２は、連結ＡＯＶ弁体３０８が嵌入する溝であり、複数のシリンダ部２０１−４と連通している。また、第５ソケット板３０５は、液溜まり２０４の一部である開口部２０４−５の内壁と連結ＡＯＶ下部２０８Ｃ−２とを接続する複数の供給路２１１を有する。これにより、空気供給口２０７Ｃ−１から空気が供給されると、空気シリンダ部２０７Ｃ−２，２０７Ｃ−３，２０７Ｃ−４を介して連結ＡＯＶ上部２０８Ｃ−１に空気が流入し、連結ＡＯＶ弁体３０８の位置を変化させる。したがって、空気供給口２０７Ｃ−１から供給される空気の有無によって、連結ＡＯＶ弁体３０８が動作し、連結ＡＯＶ弁体３０８が液溜まり２０４と複数のプローブシリンダ２０１との間およびプローブシリンダ間を遮断している状態と連通している状態とが切り替えられる。
【００５０】
図１２は、第６ソケット板３０６の詳細な構成を示す図である。第６ソケット板３０６は、液溜まり２０４の一部である溝部２０４−６と、排出ＡＯＶ２０８Ｂの一部である排出ＡＯＶ下部２０８Ｂ−２とを有する。排出ＡＯＶ下部２０８Ｂ−２は、排出ＡＯＶ弁体３０９が嵌入する溝であり、排出ＡＯＶ上部２０８Ｂ−１および液溜まり２０４と連通している。また、第６ソケット板３０６は、排出ＡＯＶ下部２０８Ｂ−２と第６ソケット板３０６の側面とを連通する排出口２０５を有する。これにより、空気供給口２０７Ｂ−１から空気が供給されると、空気シリンダ２０７Ｂ−２，２０７Ｂ−３，２０７Ｂ−４，２０７Ｂ−５を介して排出ＡＯＶ上部２０８Ｂ−１に空気が流入し、排出ＡＯＶ弁体３０９の位置を変化させる。したがって、空気供給口２０７Ｂ−１から供給される空気の有無によって、排出ＡＯＶ弁体３０９が動作し、排出ＡＯＶ弁体３０９が液溜まり２０４と排出口２０５との間を遮断している状態と連通している状態とが切り替えられる。
【００５１】
また、第６ソケット板３０６は、複数のプローブ２０２を有する。複数のプローブ２０２は、プローブシリンダ２０１と対応する位置に設けられる。これにより、第１〜第６ソケット板３０１〜３０６が連結された状態で、プローブ２０２は、プローブシリンダ２０１内に保持される。
【００５２】
図１３は、ソケット装置１００の動作について説明するためのフローチャートであり、図１４Ａ〜図１４Ｅは、図１３の動作中におけるソケット装置１００の状態を説明するための図である。
【００５３】
ソケット装置１００は、複数のソケット装置１００を含む測定ブロック１０ごとに設けられた演算制御ユニット１２が、各ソケット装置１００に設けられた液面制御ユニット１０４やバーンインボード２２の動作を指示することによって制御される。なお、以下の説明において、供給ＡＯＶ２０８Ａ、排出ＡＯＶ２０８Ｂ、連結ＡＯＶ２０８Ｃは、空気流路２０７Ａ，２０７Ｂ，２０７Ｃに空気が供給されていない初期状態で開いており、空気流路２０７Ａ，２０７Ｂ，２０７Ｃに空気が供給されると閉じるものとする。
【００５４】
ソケット装置１００上に半導体装置５００が載置されると、演算制御ユニット１２は、液面制御ユニット１０４に、試験環境の準備を指示する。液面制御ユニット１０４は、この指示を受けて、空気流路２０７Ａ〜２０７Ｃのうち、空気流路２０７Ｂへの空気の供給を開始する。これにより、図１４Ａに示されるように、排出ＡＯＶ２０８Ｂが閉じて、供給ＡＯＶ２０８Ａおよび連結ＡＯＶ２０８Ｃが開き、供給口２０３から供給された導電液ＣＬが各プローブシリンダ２０１内に流入する（ステップＳ１００）。
【００５５】
導電液ＣＬが各プローブシリンダ２０１内に流入を開始した後、液面制御ユニット１０４は、導電液ＣＬの液面が設定レベルに達したか否かを判断する。ここでは、液溜まり２０４内の導電液ＣＬの液面の高さは、プローブシリンダ２０１内の液面の高さと略同一となるため、液面制御ユニット１０４は、液溜まり２０４内の液面の高さを、プローブシリンダ２０１内の液面の高さとして検出する（ステップＳ１０１）。
【００５６】
導電液ＣＬの液面が設定レベルに達した場合、液面制御ユニット１０４は、空気流路２０７Ａおよび２０７Ｃに空気の供給を開始する。これにより、図１４Ｂに示されるように、供給ＡＯＶ２０８Ａおよび連結ＡＯＶ２０８Ｃが閉じた状態となり、ソケット装置１００の外部からの導電液ＣＬの供給が停止し、液溜まり２０４から各プローブシリンダ２０１への導電液ＣＬの流入が停止する（ステップＳ１０２）。
【００５７】
続いて、液面制御ユニット１０４は、空気流路２０７Ｂへの空気の供給を停止する。これにより、図１４Ｃに示されるように、排出ＡＯＶ２０８Ｂが開いた状態となり、液溜まり２０４内の導電液ＣＬが排出口２０５から排出される。したがって、各プローブシリンダ２０１内は導電液ＣＬで充填され、液溜まり２０４や、プローブシリンダ２０１に導電液ＣＬを供給する供給路２１１から導電液ＣＬが排出された状態となる（ステップＳ１０３）。
【００５８】
各プローブシリンダ２０１内以外の導電液ＣＬが排出された後、試験が開始される。液面制御ユニット１０４は、例えば導電液ＣＬが排出されると、試験準備が整った旨を通知する準備完了信号を演算制御ユニット１２に出力する。演算処理ユニット１２は、この準備完了信号に応じて、温度調整ユニット２１およびバーンインボード２２を制御して試験を開始させる（ステップＳ１０４）。
【００５９】
演算制御ユニット１２は、試験が完了したか否かを判断する。例えば、バーンインボード２２が予め規定された処理手順を完了すると、バーンインボード２２は、試験が完了したことを通知する試験完了信号を演算制御ユニット１２に出力する。演算制御ユニット１２は、この試験完了信号の有無に基づいて試験が完了したか否かを判断することができる（ステップＳ１０５）。
【００６０】
試験が完了した場合、演算制御ユニット１２は、液面制御ユニット１０４に試験後処理の実行を指示する。液面制御ユニット１０４は、この指示を受けて、空気流路２０７Ｃへの空気の供給を停止する。これにより、図１４Ｄに示されるように、連結ＡＯＶ２０８Ｃが開き、各プローブシリンダ２０１と液溜まり２０４が連通した状態となる。したがって、プローブシリンダ２０１内に充填されていた導電液ＣＬが液溜まり２０４を介して排出口２０５から排出される（ステップＳ１０６）。
【００６１】
導電液ＣＬが排出された後、液面制御ユニット１０４は、空気流路２０７Ｂおよび２０７Ｃに空気の供給を開始する。これにより、図１４Ｅに示されるように、排出ＡＯＶ２０８Ｂおよび連結ＡＯＶ２０８Ｃが閉じて、供給ＡＯＶ２０８Ａ，排出ＡＯＶ２０８Ｂ，連結ＡＯＶ２０８Ｃが全て閉じた状態となり、この状態で半導体装置５００は取り出される（ステップＳ１０７）。
【００６２】
以上説明したように、本発明の一実施形態にかかるソケット装置（１００）は、プローブ（２０２）と、プローブ（２０２）が一端に挿入されたプローブシリンダ（２０１）と、半導体装置（５００）に設けられた端子（５０１）がプローブシリンダ（２０１）の他端に収容された状態で、半導体装置（５００）が装着可能な外枠部（１０２）と、プローブシリンダ（２０１）内に導電性の液体ＣＬを供給する導電液供給部（２５０）と、を有する。
【００６３】
これにより、プローブ（２０２）と端子（５０１）とが、プローブシリンダ（２０１）内に供給された液体ＣＬで導通される。したがって、プローブ（２０２）を端子（５０１）と接触させずに半導体装置（５００）とソケット装置（１００）とを導通させることができるため、端子（５０１）の破損を抑制することができ、半導体装置（５００）の接触不良を抑制することが可能になる。
【００６４】
また、プローブ（２０２）を端子（５０１）と接触させる必要がないため、半導体装置（５００）の高さが変わったとしても、新たにソケット装置（１００）を作成する必要がなく、液体ＣＬを注入する量を調整するだけでよい。このため、ソケット装置（１００）の開発にかかる時間や費用を抑制することができる。また、プローブ（２０２）を端子（５０１）と接触させるソケット装置では、ソケット装置に装着する半導体装置を間違えてしまうと、半導体装置やソケット装置が破壊される危険性が高かった。しかしながら、ソケット装置（１００）では、ソケット装置（１００）に装着する半導体装置を間違えた場合であっても、液体ＣＬが溢れてしまうだけで済む可能性が高く、半導体装置やソケット装置が破壊される可能性を低減させることが可能である。
【００６５】
また、ソケット装置（１００）において、プローブ（２０２）およびプローブシリンダ（２０１）は複数あり、複数のプローブシリンダ（２０１）間を連通させる流路（２１４）が設けられており、ソケット装置（１００）は、この流路（２１４）に設けられ、各プローブシリンダ（２０１）間を開閉するシリンダ開閉部（２１０）をさらに有する。
【００６６】
これにより、シリンダ開閉部（２１０）を開けると、プローブシリンダ（２０１）が連通した状態となり、シリンダ開閉部（２１０）を閉じると、各プローブシリンダ（２０１）が離隔された状態となる。したがって、複数のプローブシリンダ（２０１）に液体ＣＬを容易に充填させることができるとともに、各プローブシリンダ（２０１）に液体ＣＬが充填された後、プローブシリンダ（２０１）間を離隔させて、プローブ（２０２）間が短絡することを抑制することが可能になる。
【００６７】
また、ソケット装置（１００）において、導電液供給部（２５０）は、液体ＣＬが供給される供給口（２０３）と、供給口（２０３）から供給された液体ＣＬを各プローブシリンダ（２０１）に供給する供給路（２１２）と、液体ＣＬを外部に排出する排出口（２０５）と、供給口（２０３）を開閉する供給口開閉部（２０６）と、排出口（２０５）を開閉する排出口開閉部（２０９）と、供給口開閉部（２０６）、排出口開閉部（２０９）およびシリンダ開閉部（２１０）を用いて、排出口（２０５）を閉じた状態で供給口（２０３）およびプローブシリンダ（２０１）間を開けて、プローブシリンダ（２０１）内に液体（ＣＬ）を充填し、その後、供給口（２０３）およびプローブシリンダ（２０１）間を閉じる制御部（１０４）とを有する。
【００６８】
これにより、排出口（２０５）が閉じた状態で、供給口（２０３）および各プローブシリンダ（２０２）間の供給路（２１２）が開いた状態となる。このため、供給口（２０３）を介して、ソケット装置（１００）の外部から供給される液体ＣＬは、供給路（２１２）を介して各プローブシリンダ（２０１）に供給される。また、プローブシリンダ（２０１）内に液体ＣＬが充填されると、供給口（２０３）およびプローブシリンダ（２０１）間の供給路（２１２）が閉じられる。このため、より確実に、複数のプローブシリンダ（２０１）に液体ＣＬを容易に充填させることができるとともに、各プローブシリンダ（２０１）に液体ＣＬが充填された後、プローブシリンダ（２０１）間を電気的に遮断させて、プローブ（２０２）間が短絡することを抑制することが可能になる。
【００６９】
また、ソケット装置（１００）において、制御部（１０４）は、プローブシリンダ（２０１）内に液体（ＣＬ）を充填した後、供給口（２０３）およびシリンダ（２０１）間を閉じた状態で、排出口（２０５）を開ける。
【００７０】
これにより、プローブシリンダ（２０１）内に液体ＣＬが充填された後、プローブシリンダ（２０１）内に液体ＣＬが充填された状態を維持したまま、ソケット装置（１００）内の液体ＣＬを外部に排出することが可能になる。したがって、各プローブシリンダ（２０１）に液体ＣＬが充填された後、プローブシリンダ（２０１）間をより確実に電気的に遮断させて、プローブ（２０２）間が短絡することをより確実に抑制することが可能になる。
【００７１】
また、ソケット装置（１００）において用いられる液体ＣＬは、イオン液体である。イオン液体は、広い温度帯域において液体の状態を維持することができるため、液体ＣＬが揮発または凝固することによって、ソケット装置（１００）が破損することを抑制することが可能になる。
【００７２】
また、本発明の一実施形態にかかる試験装置（１）は、プローブ（２０２）と、プローブ（２０２）が一端に挿入されたプローブシリンダ（２０１）と、半導体装置（５００）に設けられた端子（５０１）がプローブシリンダ（２０１）の他端に収容された状態で、半導体装置（５００）が装着可能な外枠部（１０２）と、プローブシリンダ（２０１）内に導電性の液体（ＣＬ）を供給する導電液供給部（２５０）と、プローブ（２０２）と接触するテスト端子を含むボード基板（２２）とを有する。
【００７３】
また、本発明の一実施形態にかかる試験方法は、半導体装置（５００）に設けられた端子（５０１）とプローブ（２０２）との間に導電性の液体（ＣＬ）を供給し、プローブ（２０２）および液体（ＣＬ）を介して、端子（５０１）にテスト信号を供給して半導体装置（５００）を動作させる。
【００７４】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態で説明した本願発明の構成や詳細には、本願発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１      バーンイン装置
１０    測定ブロック
１１    測定部
１２    演算制御ユニット
２１    温度調整ユニット
２２    バーンインボード（ボード基板）
１００  ソケット装置
１０１  ソケット
１０２  外枠部
１０３  蓋
１０４  液面制御ユニット
２０１  プローブシリンダ
２０２  プローブ
２０３  供給口
２０４  液溜まり
２０５  排出口
２０６  供給口開閉部
２０９  排出口開閉部
２１０  シリンダ開閉部
２１１  供給路
２１２  排出路
２１４  流路
２５０  導電液供給部
５００  半導体装置
５０１  端子
【図１】
2015161623.tif 000003
【図２】
2015161623.tif 000004
【図３】
2015161623.tif 000005
【図４】
2015161623.tif 000006
【図５】
2015161623.tif 000007
【図６】
2015161623.tif 000008
【図７】
2015161623.tif 000009
【図８】
2015161623.tif 000010
【図９】
2015161623.tif 000011
【図１０】
2015161623.tif 000012
【図１１】
2015161623.tif 000013
【図１２】
2015161623.tif 000014
【図１３】
2015161623.tif 000015
【図１４Ａ】
2015161623.tif 000016
【図１４Ｂ】
2015161623.tif 000017
【図１４Ｃ】
2015161623.tif 000018
【図１４Ｄ】
2015161623.tif 000019
【図１４Ｅ】
2015161623.tif 000020
【図１５】
2015161623.tif 000021
【図１６】
2015161623.tif 000022
【図１７】
2015161623.tif 000023