(57)【要約】【課題】半導体パッケージの生産性を向上させる。【解決手段】コンタクタ１０は、半導体パッケージの外部端子に電気的に接続させるコンタクタであり、コンタクタ１０に外部端子が接触するコンタクタ１０の接触部１０ａに、剥離可能な金属層１１が複数層形成されている。このような構成によれば、半導体パッケージの外部端子とコンタクタ１０の接触部１０ａとの接触によって生成する接触部１０ａ上の酸化膜を冶具の接触により簡便に除去することができる。従って、このコンタクタ１０の接触部１０ａにおいては、常時フレッシュな金属面を表出することができる。従って、半導体パッケージの電気的特性検査の作業効率が向上し、その結果、半導体パッケージ製造工程の生産性が向上する。【選択図】図１
2008243520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体パッケージの外部端子に電気的に接続させるコンタクタであって、
前記半導体パッケージの前記外部端子が接触する接触部に、剥離可能な金属層が複数層形成されていることを特徴とするコンタクタ。
【請求項２】
前記金属層は、第１の金属膜上に、第２の金属膜が形成され、前記第２の金属膜上に第３の金属膜が形成された３層構造を備えていることを特徴とする請求項１記載のコンタクタ。
【請求項３】
前記金属層間に絶縁膜及び各金属層を導通する他の金属層が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のコンタクタ。
【請求項４】
前記第１の金属膜、前記第２の金属膜、及び前記第３の金属膜は、それぞれ銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）からなることを特徴とする請求項２記載のコンタクタ。
【請求項５】
半導体パッケージの外部端子に電気的に接続させるコンタクタを備えたＩＣソケットであって、
前記外部端子が接触する前記コンタクタの接触部に、複数の金属層が積層され、前記金属層が剥離可能に形成されていることを特徴とするＩＣソケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンタクタ及びＩＣソケットに関し、特に半導体パッケージの電気的特性検査の際に、半導体パッケージの外部端子に接触させるコンタクタ、及びそのようなコンタクタを備えたＩＣソケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージの最終検査では、半導体パッケージをＩＣ（Integrated Circuit）ソケットと呼ばれる半導体パッケージ用のテストソケット内に設置し、ＩＣソケットを検査ボード上に搭載して、その電気的特性検査を行うのが一般である。例えば、図６は電気的特性検査装置のシステム図である。
【０００３】
上述したように、半導体パッケージ（不図示）は、ＩＣソケット１００内に設置され、半導体パッケージを内部に設置させたＩＣソケット１００は、検査ボード２００上に実装される。そして、検査ボード２００は、さらにテストヘッド３００上に載置され、ＩＣソケット１００内に設置された半導体パッケージと、テストヘッド３００との電気的な接続が確保される。そして、インターフェースを介してＬＳＩテスタ４００並びにＷＳ（Work Station）５００により、ＩＣソケット１００内に設置された半導体パッケージの電気的特性検査が遂行される。
【０００４】
このように、半導体パッケージの最終検査では、半導体パッケージをＩＣソケット内に設置し、その電気的特性検査が行われる。
次に、電気的特性検査で用いるＩＣソケット１００の構造について説明する。
【０００５】
図７はＩＣソケットの基本構造を説明する概略図である。この図では、一般的なＩＣソケットの基本構造の概略図が示されている。
ＩＣソケット１００は、ソケット基体１０１と、ソケット基体１０１の一端に形成された軸穴１０２と、半導体パッケージ１０３が載置されるコンタクタ１０４等から構成されている。軸穴１０２には、開閉可能な蓋１０５が軸支される。
【０００６】
先ず、コンタクタ１０４は、半導体パッケージ１０３の外部端子１０３ａと電気的に接続される接触部１０４ａと、半導体パッケージ１０３の外部端子１０３ａと接触部１０４ａとの電気的接続を確実にするための湾曲状のバネ部１０４ｂとを備え、さらに、図６に示す検査ボード２００に電気的な接続をするための端子部１０４ｃを備えている。
【０００７】
そして、半導体パッケージ１０３は、その外部端子１０３ａがコンタクタ１０４の接触部１０４ａに接触するように、コンタクタ１０４上に載置され、蓋１０５によってＩＣソケット１００内に閉じ込められる。その結果、半導体パッケージ１０３の外部端子１０３ａがコンタクタ１０４の接触部１０４ａ上に弾性的に押圧支持される。
【０００８】
このように、ＩＣソケット１００内には、半導体パッケージ１０３の外部端子１０３ａと電気的な接続をするためのコンタクタ１０４が備えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−００７４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、半導体パッケージ１０３の外部端子１０３ａには、半田、パラジウム（Ｐｄ）、錫（Ｓｎ）等の外装めっきが施されている場合が多い。また、半導体パッケージによっては、外部端子自体が半田等で構成されている場合もある。
【００１０】
このような半導体パッケージの電気的特性検査を行う場合、半導体パッケージをＩＣソケット内に設置させる毎に、例えば、図７では、半導体パッケージ１０３の外部端子１０３ａとコンタクタ１０４の接触部１０４ａとが接触する。この接触によって、外部端子１０３ａ表面に形成されている半田、パラジウム、錫等の金属がコンタクタ１０４の接触部１０４ａに転写される。
【００１１】
そして、転写された金属が酸化することにより、接触部１０４ａ表面に酸化膜が形成され、半導体パッケージ１０３の外部端子１０３ａとコンタクタ１０４との接触不良が生じる。これにより、半導体パッケージ１０３の電気的特性が見かけ上不良になり、半導体パッケージ１０３の正確な検査が遂行できないという問題があった。
【００１２】
また、正確な検査を遂行させるために、定期的に接触部１０４ａの洗浄や、ブラシ等による研磨により、生成した酸化膜を除去する方法がある。また、コンタクタ１０４全体をソケット基体１０１から外して交換する方法もある。
【００１３】
しかし、これらの方法は、いずれも作業工数が増加し、半導体パッケージ製造工程のコストが増加するという問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、半導体パッケージの外部端子とコンタクタの接触部との接触によって生成する接触部上の酸化膜を簡便な方法により除去することのできるコンタクタ、及びそのようなコンタクタを備えたＩＣソケットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明では上記課題を解決するために、図１に例示する構成で実現可能なコンタクタ１０が提供される。
本発明のコンタクタ１０は、半導体パッケージの外部端子に電気的に接続させるコンタクタであって、半導体パッケージの外部端子が接触する接触部１０ａに、剥離可能な金属層１１が複数層形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明では、図２に例示する構成で実現可能なＩＣソケット２０が提供される。
本発明のＩＣソケット２０は、半導体パッケージの外部端子に電気的に接続させるコンタクタ１０を備えたＩＣソケット２０であって、外部端子が接触するコンタクタ１０の接触部１０ａに、複数の金属層が積層され、その金属層が剥離可能に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
このようなコンタクタ１０またはＩＣソケット２０によれば、コンタクタ１０に外部端子が接触するコンタクタ１０の接触部１０ａに、剥離可能な金属層１１が複数層形成され、金属層１１が冶具により簡便に剥離される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、半導体パッケージの外部端子に電気的に接続させるコンタクタ、当該コンタクタを備えたＩＣソケットにおいて、コンタクタに外部端子が接触するコンタクタの接触部に、複数の金属層を積層し、その金属層を剥離可能に形成するようにした。
【００１８】
これにより、半導体パッケージの外部端子とコンタクタの接触部との接触によって生成する接触部上の酸化膜を簡便に除去することができ、半導体パッケージの電気的特性検査の作業効率が向上する。その結果、半導体パッケージ製造工程の生産性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
最初に、半導体パッケージの外部端子を接触させるＩＣソケット内のコンタクタの構成について説明する。本発明では、特に、半導体パッケージの外部端子が接触するコンタクタの接触部の構成に特徴がある。
【００２０】
図１はコンタクタの要部断面模式図である。ここで、図（Ａ）では、コンタクタ上部の要部断面模式図が示され、図（Ｂ）では、コンタクタ接触部の拡大図が示されている。
図（Ａ）に示すように、コンタクタ１０は、半導体パッケージ（不図示）の外部端子が接触する接触部１０ａにおいて、複数の金属層１１を積層させた積層構造を構成する。そして、金属層１１は、図（Ｂ）に示すように、さらに複数の被膜が積層した構造になっている。
【００２１】
例えば、金属層１１は、コンタクタ１０上端の一部を掘削して形成させたコンタクタ１０の表出面１０ｃを下地とし、この表出面１０ｃに銅（Ｃｕ）で構成された金属膜１１ａが形成され、金属膜１１ａの一部の上面に、例えば、ニッケル（Ｎｉ）構成された金属膜１１ｂが形成されている。そして、金属膜１１ｂ上には、例えば、金（Ａｕ）で構成された金属膜１１ｃが形成されている。なお、コンタクタ１０の基体１０ｂは、例えば、銅により構成されている。
【００２２】
そして、金属膜１１ｂ，１１ｃによって被覆されていない金属膜１１ａ上には、金属膜１１ｃの上面と、その高さが揃うように、例えば、銅で構成された金属膜１１ｄが形成されている。
【００２３】
さらに、この積層構造においては、金属層１１上に、例えば、熱硬化性のポリイミド樹脂で構成された絶縁膜１２が形成されている。そして、絶縁膜１２にあっては、その側面をコンタクタ１０の側面１０ｄから突出させ、絶縁膜１２には、庇（ひさし）部１２ａを形成している。
【００２４】
このような絶縁膜１２を金属膜１１ｃ上に形成させた理由については、後述する。
そして、金属膜１１ｄ上には、銅で構成される金属膜１３が絶縁膜１２上面と、その高さが揃うように形成されている。
【００２５】
このような複数の金属膜で構成された金属層１１並びに絶縁膜１２が組になって、コンタクタ１０の表出面１０ｃ上に複数積層されている。例えば、金属層１１並びに絶縁膜１２の組が２〜２０層になってコンタクタ１０の表出面１０ｃ上に複数積層されている。
【００２６】
そして、金属層１１並びに絶縁膜１２が組になって積層された最表層においては、銅で構成された金属膜１１ｅ上に、ニッケルで構成された金属膜１１ｆが形成され、さらに、最表面に、金で構成された金属膜１１ｇが形成されている。
【００２７】
なお、銅で構成された各層の金属膜１３は、各層の金属層１１間の導通を確保すると共に、コンタクタ１０の基体１０ｂと各層の金属層１１間の抵抗を低下させる機能を有する。
【００２８】
また、各々の金属層１１並びに金属膜１３の形成方法については、鍍金により形成してもよく、真空装置を用いた成膜により形成してもよい。
絶縁膜１２については、例えば、スピンコートにより、ペースト状の被膜を形成させた後、熱硬化により形成してもよく、シート状の樹脂を金属層１１間に固着させてもよい。
【００２９】
また、絶縁膜１２の庇部１２ａは、必要に応じて除去し、絶縁膜１２の側面とコンタクタ１０の側面１０ｄとを揃えてもよい。
次に、このようなコンタクタ１０を備えたＩＣソケットについて、説明する。
【００３０】
図２はＩＣソケットの要部断面模式図である。ＩＣソケット２０は、ソケット基体２１と、ソケット基体２１の一端に形成された軸穴２２と、半導体パッケージ３０が載置されるコンタクタ１０等から構成されている。
【００３１】
軸穴２２には、開閉且つ脱着可能な蓋２３が軸支される。また、ＩＣソケット２０内のコンタクタ１０上には、一例として、リードフレーム（外部端子３０ａ）を備えた半導体パッケージ３０が設置されている。
【００３２】
コンタクタ１０は、半導体パッケージ３０の外部端子３０ａと電気的に接続される接触部１０ａと、半導体パッケージ３０の外部端子３０ａと接触部１０ａとの電気的接続を確実にするための湾曲状のバネ部１０ｈとを備え、さらに、検査ボード（不図示）に接続する端子部１０ｉを備えている。
【００３３】
そして、半導体パッケージ３０は、その外部端子３０ａがコンタクタ１０の接触部１０ａに接触するように、コンタクタ１０上に載置され、蓋２３によってソケット基体２１内に閉じ込められる。その結果、半導体パッケージ３０の外部端子３０ａがコンタクタ１０の接触部１０ａ上に弾性的に押圧支持される。
【００３４】
そして、コンタクタ１０の接触部１０ａ表面に半導体パッケージ３０の外部端子３０ａが接触され、半導体パッケージ３０の電気的特性検査が検査用装置のシステム（不図示）を用いて遂行される。
【００３５】
次に、コンタクタ１０の接触部１０ａの表面を剥離する方法について説明する。
この剥離を定期的に行うことにより、半導体パッケージ３０の外部端子３０ａの接触により接触部１０ａに生成する酸化膜が当該接触部１０ａ表面から簡便に除去される。そして、当該酸化膜が接触部１０ａ表面から簡便且つ定期的に除去されることにより、ＩＣソケット２０は、コンタクタ１０の接触部１０ａに酸化膜が形成されていない状態を常時維持する。
【００３６】
図３はコンタクタの接触部の最表層を剥離する方法を説明する概略図である。
先ず、ＩＣソケット２０から、図２に示す蓋２３を取り外し、蓋２３に代えて接触部１０ａの最表層を剥離する冶具４０をソケット基体２１に嵌合する。
【００３７】
この冶具４０については、ソケット基体２１に嵌合させた後、冶具４０とソケット基体２１との所定のクリアランスにより、冶具４０全体をソケット基体２１に対し水平方向、或いは対向する方向（図の上下方向）に移動させることができる。また、コンタクタ１０の接触部１０ａと接触する冶具４０側の接触部４１表面には、研磨紙（サンドペーパー）あるいは表面が凹凸形状で、シート状のヤスリで構成された研磨部４２が固設されている。
【００３８】
次に、冶具４０の接触部４１によりコンタクタ１０の接触部１０ａを押圧させた後、水平方向に冶具４０を移動または振動させ、摩擦によりコンタクタ１０の接触部１０ａに形成した金属層１１の最表層を剥離する。
【００３９】
或いは、最表層を剥離する方法においては、研磨部４２に代えて、例えば、シリコンゴムやテフロン（登録商標）で構成されているシートのような粘着性を有するシート状のエラストマを冶具４０の接触部４１表面に固着させ、接触部１０ａに形成した金属層１１の最表層を剥離してもよい。
【００４０】
この場合、シート状のエラストマにより、コンタクタ１０の接触部１０ａにエラストマを押圧させた後、金属層１１の最表層にエラストマが密着し、最表層がエラストマに転写する。このような方法によりコンタクタ１０の接触部１０ａから金属層１１の最表層を剥離してもよい。
【００４１】
また、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）または硝酸（ＨＮＯ3）のような酸性の薬剤並びに有機溶剤を用いて、金属層１１の最表層並びに絶縁膜１２を溶解させ、コンタクタ１０の接触部１０ａから金属層１１の最表層を剥離してもよい。
【００４２】
次に、このようなコンタクタ表面剥離方法によって、金属層１１の最表層が剥離した状態について説明する。
図４は金属層の最表層を剥離したコンタクタ接触部の要部断面模式図である。
【００４３】
この図では、コンタクタ１０の接触部１０ａに積層させた金属層１１の最表層が剥離された状態が示されている。
上述したように、接触部１０ａの積層構造においては、金属層１１間にポリイミドで構成された庇状の絶縁膜１２が形成されている。
【００４４】
ここで、金は金属結合を形成するものの、有機物とは化合物を形成し難いため、金で構成された金属膜１１ｃと絶縁膜１２との密着力は、他の層間の密着力に比べ弱い。また、絶縁膜１２の平面形状は、上述したように、その上層に形成された金属層１１の平面形状よりも大きいため、絶縁膜１２には、冶具４０の接触によって大きな負荷が印加される。従って、上述した冶具４０の接触により、金属膜１１ｃと絶縁膜１２との界面は、容易に剥離する。そして、このような剥離を定期的に繰り返し行うことにより、コンタクタ１０の接触部１０ａには、酸化膜が形成されていないフレッシュな金属膜１１ｃが常時表出する。上述したように、金属膜１１ｃの材質は金であるため、コンタクタ１０の接触部１０ａは、常時、フレッシュな金でコーティングされた接触部１０ａが表出することになる。
【００４５】
なお、剥離においては、絶縁膜１２と共に、絶縁膜１２の側部に位置する金属膜１３も、同時に剥離する。
最後に、コンタクタの積層構造の変形例について説明する。この変形例では、積層構造の間に挿入させた絶縁膜の構成に特徴がある。
【００４６】
図２では、ＩＣソケット２０の断面図を示したため、ＩＣソケット２０内にコンタクタ１０が２ヶのみ示されているが、実際には、複数のコンタクタがＩＣソケット２０内に隣接し、併設されている。
【００４７】
図５はＩＣソケット内に配置された隣接する複数のコンタクタの要部模式図である。ここで、図（Ａ）は上部図であり、図（Ｂ）は断面図である。
この図には、ＩＣソケット２０内に隣接する複数のコンタクタ１０が模式的に示されている。
【００４８】
図示するように、この変形例では、各コンタクタ１０の金属層１１に、一体となったテープ状の絶縁膜１４が形成されている。
このような構成によれば、テープ状の絶縁膜１４を上から順に、剥離することにより、コンタクタ１０の接触部１０ａには、酸化膜が形成されていないフレッシュな金属膜１１ｃが表出する。この場合、一度に、複数のコンタクタ１０の金属層１１を絶縁膜１４と共に剥離することができるので、作業効率がより向上する。
【００４９】
このように、本発明の実施の形態では、半導体パッケージ３０の外部端子３０ａに電気的に接続させるＩＣソケット２０内のコンタクタ１０であって、外部端子３０ａがコンタクタ１０に接触するコンタクタ１０の接触部１０ａに、剥離可能な金属層１１が複数積層されている。
【００５０】
従って、外部端子３０ａのコンタクタ１０の接触部１０ａの接触によって、コンタクタ１０の接触部１０ａに酸化膜が形成しても、酸化膜が付着した金属層１１が容易に剥離され、外部端子３０ａとコンタクタ１０との接触不良を防止することができる。その結果、半導体パッケージ３０の電気的特性検査が良好に遂行する。
【００５１】
また、本発明によれば、ソケット基体２１からコンタクタ１０を取り外すことなく、簡便にフレッシュな金属膜をコンタクタ１０の接触部１０ａに表出させることができる。その結果、作業効率が向上し、半導体パッケージ製造工程のコストを低減させることができる。
【００５２】
（付記１）  半導体パッケージの外部端子に電気的に接続させるコンタクタであって、
前記半導体パッケージの前記外部端子が接触する接触部に、剥離可能な金属層が複数層形成されていることを特徴とするコンタクタ。
【００５３】
（付記２）  前記金属層は、第１の金属膜上に、第２の金属膜が形成され、前記第２の金属膜上に第３の金属膜が形成された３層構造を備えていることを特徴とする付記１記載のコンタクタ。
【００５４】
（付記３）  前記金属層間に絶縁膜及び各金属層を導通する他の金属層が形成されていることを特徴とする付記１または２記載のコンタクタ。
（付記４）  前記絶縁膜の平面形状が前記金属層の平面形状より大きく、前記絶縁膜の側面が前記金属層の側面よりも突出していることを特徴とする付記３記載のコンタクタ。
【００５５】
（付記５）  前記第１の金属膜、前記第２の金属膜、及び前記第３の金属膜は、それぞれ銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）からなることを特徴とする付記２記載のコンタクタ。
【００５６】
（付記６）  隣接する少なくとも一つの前記コンタクタの接触部において、前記金属層間に形成させた前記絶縁膜が一体的に形成されていることを特徴とする付記３記載のコンタクタ。
【００５７】
（付記７）  前記絶縁膜の材質がポリイミドを主たる成分とすることを特徴とする付記３または４記載のコンタクタ。
（付記８）  半導体パッケージの外部端子に電気的に接続させるコンタクタを備えたＩＣソケットであって、
前記外部端子が接触する前記コンタクタの接触部に、複数の金属層が積層され、前記金属層が剥離可能に形成されていることを特徴とするＩＣソケット。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】コンタクタの要部断面模式図である。
【図２】ＩＣソケットの要部断面模式図である。
【図３】コンタクタの接触部の最表層を剥離する方法を説明する概略図である。
【図４】金属層の最表層を剥離したコンタクタ接触部の要部断面模式図である。
【図５】ＩＣソケット内に配置された隣接する複数のコンタクタの要部模式図である。
【図６】電気的特性検査装置のシステム図である。
【図７】ＩＣソケットの基本構造を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  コンタクタ
１０ａ，４１  接触部
１０ｂ  基体
１０ｃ  表出面
１０ｄ  側面
１０ｈ  バネ部
１０ｉ  端子部
１１  金属層
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１３  金属膜
１２，１４  絶縁膜
１２ａ  庇部
２０  ＩＣソケット
２１  ソケット基体
２２  軸穴
２３  蓋
３０  半導体パッケージ
３０ａ  外部端子
４０  冶具
４２  研磨部
【図１】
2008243520.tif 000003
【図２】
2008243520.tif 000004
【図３】
2008243520.tif 000005
【図４】
2008243520.tif 000006
【図５】
2008243520.tif 000007
【図６】
2008243520.tif 000008
【図７】
2008243520.tif 000009