(57)【要約】【課題】外部端子との接触面積が大きく、十分な大電流、高周波信頼性試験を行うことができ、外部端子表面への疵付けで実装時の半田付けが十分に行えなくなる虞が少なく、製品に破損や欠けなどの問題が生じる虞が少ない半導体装置のテストソケットを提供する。【解決手段】パッケージ３４から突出する外部端子３５と半導体テスト回路のコンタクトパッド３６との間に介在させて両者の対応するもの同士を導通させるコンタクト部材４０を有すると共に、コンタクト部材４０が、ゲル状導電材料でなる接触材３９ｂを導電性容器３９ａ内に収納して形成された接触体３９を有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体パッケージから突出する外部端子と半導体テスト回路のコンタクトパッドとの間に介在させて両者の対応するもの同士を導通させるコンタクト部材を有してなる半導体装置のテストソケットにおいて、前記コンタクト部材が、ゲル状導電材料でなる接触材を有して形成されていることを特徴とする半導体装置のテストソケット。
【請求項２】
接触材が、導電性の表面を有する容器内に収納されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置のテストソケット。
【請求項３】
半導体パッケージから突出する外部端子と半導体テスト回路のコンタクトパッドとの間に介在させて両者の対応するもの同士を導通させるコンタクト部材を有してなる半導体装置のテストソケットにおいて、前記コンタクト部材が、導電性の外表面を有する薄厚の柔軟なシートでなる密閉容器内に、流動性材料を収納して形成された接触体を有してなるものであることを特徴とする半導体装置のテストソケット。
【請求項４】
流動性材料が、液状物質またはゲル状物質であることを特徴とする請求項３記載の半導体装置のテストソケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばパッケージ下面から突出するボール状の外部端子、あるいはパッケージ側面から延出する外部リード端子を備えた半導体パッケージとテスト装置を接続する際に用いる半導体装置のテストソケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術を図５乃至図８を参照して説明する。
【０００３】
先ず、第１の従来技術を図５及び図６により説明する。図５は要部の断面図であり、図５において、１は、例えばＦＢＧＡ（Ｆｌａｔｐａｃｋａｇｅ  ＢＡＬＬ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）のＩＣ（集積回路）２等の特性評価テストを行うために用いるテストソケットである。テストソケット１には、ソケット本体３にスプリングプローブピン方式のコンタクト部材４が、ＩＣ２の下面に設けられた外部端子のボール端子５に対応するように設けられている。
【０００４】
コンタクト部材４は、円筒状ケース６と、ケース６内に収納された軸方向に付勢力を発生する圧縮スプリング７と、ケース６の両端部にそれぞれスプリング７により外方に付勢されるようにして進退可能に設けられた接触ピン８とを有するものとなっている。また、接触ピン８は、その先端形状がＶ字形状断面となる円錐状凹形先端部９となっており、先端部９の円錐形状については、ボール端子５の外面が凹形の円錐面に接触するような形状となっている。なお、接触ピン８の先端形状については、例えば図６に示すテストソケット１ａのソケット本体３に設けたスプリングプローブピン方式のコンタクト部材４ａにおける上側の接触ピン８ａ、下側の接触ピン８ｂのように、ボール端子５の外面に鋭角断面の環状先端が接触するような形状の先端部９ａ、甲丸状の先端部９ｂ等のものがある。
【０００５】
そして、ＩＣ２の特性評価テストは、ＩＣ２の下面のボール端子５をテストソケット１，１ａに設けられたコンタクト部材４，４ａの上側の接触ピン８，８ａをボール端子５に圧接させ、下側の接触ピン８，８ｂをテスト装置の回路基板１０に設けられたテスト端子１１に圧接させるようにして行われる。
【０００６】
しかし、このようなスプリングプローブピン方式のコンタクト部材４，４ａでは、ＩＣ２のボール端子５の表面に接触ピン８，８ａの最先端部が、１ピン当たり２０ｇ〜５０ｇの加圧力で接触することになる。このため、製品であるＩＣ２のボール端子５の表面に疵がついてしまったり、場合によっては製品に破損や欠けなどの問題を生じさせてしまったりし、さらに、接触が局部的なものであるために大電流、高周波信頼性試験において限度があり、十分な信頼性試験等を行うことができなかった。
【０００７】
次に、第２の従来技術を図７により説明する。図７は要部の断面図であり、図７において、１２は、ＩＣ２等の特性評価テストを行うために用いるテストソケットである。テストソケット１２には、ソケット本体１３に、ＩＣ２の下面に設けられた外部端子のボール端子５に対応するコンタクト部材１４が設けられ、さらにコンタクト部材１４の接離動作を行う図示しない押え部材が内蔵されている。またコンタクト部材１４は、ボール端子５に接触する接触部１５が上端部に形成された一対の板ばね状のもので、上端が開き、下端が略１つにまとめられた状態でテスト装置の回路基板１６に設けられたテスト端子１７の孔１８に挿入され、半田付けされている。
【０００８】
そして、ＩＣ２の特性評価テストは、ＩＣ２の下面のボール端子５をテストソケット１２に設けられたコンタクト部材１４の接触部１５間に載せ、押え部材をコンタクト部材１４の接触部１５でボール端子５を略側方から抑え挟持するよう動作させ、ボール端子５にコンタクト部材１４の上端部を圧接させて行われる。
【０００９】
しかし、このような一対の板ばね状のもので構成されたコンタクト部材１４では、簡単な構造で接触抵抗が低いが、コンタクト部材１４がテスト装置の回路基板１６に半田付けされていて交換ができない。またコンタクト部材１４では、ＩＣ２のボール端子５の表面に接触部１５が、１つのコンタクト部材１４当たり２０ｇ〜３５ｇの加圧力で局部的に接触することになる。このため、製品であるＩＣ２のボール端子５の表面に疵がついてしまったり、場合によっては製品に破損や欠けなどの問題を生じさせてしまったりし、さらに、高周波特性が悪く、高周波信頼性試験において、また大電流に対する信頼性試験において限度があり、十分な信頼性試験等を行うことができなかった。
【００１０】
次に、第３の従来技術を図８により説明する。図８は要部の側面図であり、図８において、１９は、例えばパッケージ２０の側面からガルウイング状の外部リード端子２１が延出するＩＣ２２等の特性評価テストを行うために用いるテストソケットである。テストソケット１９には、ソケット本体２３にコンタクト部材２４が、ＩＣ２２の外部リード端子２１に対応するように設けられている。またコンタクト部材２４には、外部リード端子２１の先端部２５に接触する板ばねを曲折してなる接触部２６と、接続部材２７とが設けられている。
【００１１】
そして、ＩＣ２２の特性評価テストは、ＩＣ２２の外部リード端子２１の先端部２５をテストソケット１９に設けられたコンタクト部材２４の上部の接触部２６を外部リード端子２１の先端部２５に圧接させ、接続部材２７の下端接触部位をテスト装置の回路基板２８に設けられたテスト端子２９に圧接させるようにして行われる。
【００１２】
しかし、このような板ばねを曲折してなるコンタクト部材２４では、ＩＣ２２の外部リード端子２１の先端部２５に接触部２６が、１つ当たり２０ｇ〜５０ｇの加圧力で接触することになる。このため、製品であるＩＣ２２の外部リード端子２１の表面に疵がついてしまったり、場合によっては製品に破損や欠けなどの問題を生じさせてしまったりし、さらに、接触が局部的なものであるために大電流、高周波信頼性試験において限度があり、十分な信頼性試験等を行うことができなかった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは外部端子との接触面積が大きく、十分な大電流、高周波信頼性試験を行うことができると共に、外部端子表面への疵付けで実装時の半田付けが十分に行えなくなったり、製品に破損や欠けなどの問題が生じてしまったりする虞が少ない半導体装置のテストソケットを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置のテストソケットは、半導体パッケージから突出する外部端子と半導体テスト回路のコンタクトパッドとの間に介在させて両者の対応するもの同士を導通させるコンタクト部材を有してなる半導体装置のテストソケットにおいて、前記コンタクト部材が、ゲル状導電材料でなる接触材を有して形成されていることを特徴とするものであり、
さらに、接触材が、導電性の表面を有する容器内に収納されていることを特徴とするものであり、
さらに、半導体パッケージから突出する外部端子と半導体テスト回路のコンタクトパッドとの間に介在させて両者の対応するもの同士を導通させるコンタクト部材を有してなる半導体装置のテストソケットにおいて、前記コンタクト部材が、導電性の外表面を有する薄厚の柔軟なシートでなる密閉容器内に、流動性材料を収納して形成された接触体を有してなるものであることを特徴とするものであり、
さらに、流動性材料が、液状物質またはゲル状物質であることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１６】
先ず第１の実施形態を図１により説明する。図１は要部の断面図であり、図１において、３１は、例えばＦＢＧＡ（Ｆｌａｔｐａｃｋａｇｅ  ＢＡＬＬ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）等のＩＣ（集積回路）３２の特性評価テストを行うために用いるテストソケットで、このテストソケット３１にＩＣ３２を取り付け、さらにテスト装置のテストボード３３に装着することによって特性評価のためのテストが行われる。テストするＩＣ３２には、パッケージ３４の下面にボール状半田でなる外部端子３５が所定ピッチで複数突出しており、またテスト装置のテストボード３３には、ＩＣ３２の外部端子３５に対応する表面に金めっきが施された銅材料でなるコンタクトパッド３６が、同じく所定ピッチで複数設けられている。
【００１７】
一方、テストソケット３１は、例えばポリイミド樹脂フィルム等でなる寸法変化が少なく耐熱性の高いシート状の絶縁基材３７に上下面から上接触部３８ａと下接触部３８ｂが突出するよう取着された導電性材料でなる導電体３８と、導電体３８の上接触部３８ａに載せるようにして着脱可能に設けられた、例えば上部開口を有する金属製または表面に金等の導電材料が被着された容器３９ａ内にゲル状導電材料でなる接触材３９ｂを収納した接触体３９とを有してなるコンタクト部材４０を備えている。そして、このコンタクト部材４０を、テスト時にはＩＣ３２の外部端子３５とテストボード３３のコンタクトパッド３６の間に介在させることで、両者の対応するもの同士を導通させる。なお、接触材は、例えば導電材料として粉末状の金や銅を、所定の導電性を有するよう所定固さのゼラチン物質に混合しゲル状とすることにより形成されている。
【００１８】
また、テストソケット３１は、テストを行うのに際してコンタクト部材４０を支持し位置決めするために、例えばガラスフィラー入りのエポキシ樹脂やＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）の合成樹脂材料等の絶縁材料で形成された所定厚さ、所定硬さを有する上位置決め部材４１と下位置決め部材４２を備えている。
【００１９】
上位置決め部材４１は、絶縁基材３７上に載置されて接触体３９の横方向の位置決めをすると共にテスト時にＩＣ３２を支持するもので、接触体３９が挿入される上位置決め孔４３が形成されている。そして、上位置決め部材４１の厚さを適正に取ることにより、ＩＣ３２の外部端子３５が接触体３９の接触材３９ｂに所要の接触面積で接触する。一方、下位置決め部材４２は、テストボード３３のコンタクトパッド３６上に載置されて導電体３８の横方向の位置決めをすると共にテスト時に絶縁基材３７とその上に載せられている上位置決め部材４１やＩＣ３２を支持するもので、導電体３８の下接触部３８ｂが挿入される下位置決め孔４４が形成されている。
【００２０】
このような構成のものでは、ＩＣ３２の特性評価テストを行う場合、絶縁基材３７に取着された導電体３８の各上接触部３８ａの上にそれぞれ接触体３９が載せられたコンタクト部材４０を、各下接触部２８ｂを対応する下位置決め孔４４に挿し入れて下位置決め部材４２に組み合わせ、さらに各接触体３９を対応する上位置決め孔４３に挿し入れるようにして上位置決め部材４１を絶縁基材３７上に載置してテストソケット３１を構成する。
【００２１】
そして、ＩＣ３２をテストソケット３１に、外部端子３５が対応する上位置決め孔４３内の各接触体３９の接触材３９ｂに接触するようにセットする。続いてテストソケット３１をテスト装置のテストボード３３上に載せ、テストソケット３１にセットされたＩＣ３２をテスト装置の図示しない押圧機構によって押圧し、ＩＣ３２のパッケージ３４の下面が上位置決め部材４１の上面に当接するまでの範囲で外部端子３５を接触材３９ｂ中に入れる。これにより下接触部３８ｂの下面がテストボード３３のコンタクトパッド３６に所定の圧接力で接触し、ＩＣ３２の外部端子３５がテストボード３３の対応するコンタクトパッド３６に導通する。
【００２２】
以上説明した通り、本実施形態によれば、テストソケット３１の線路長が短くなり、また特性評価テストを行う際にＩＣ３２の外部端子３５が、接触体３９の接触材３９ｂ中に包み込まれるように入り、面接触するようになるので接触面積が大きくなり、大電流、高周波信頼性試験を行うことができる。また局部的に圧力が加わらないので、外部端子３５表面への疵付けの虞がなく、疵付きによる実装時に半田付け不十分なものとなってしまったり、製品に破損や欠けなどの問題が生じてしまったりすることがなくなる。
【００２３】
次に第２の実施形態を図２及び図３により説明する。図２は要部の断面図であり、図３はテスト前の状態を示す部分断面図である。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。
【００２４】
図２及び図３において、４５は、例えばＩＣ３２の特性評価テストを行うために用いるテストソケットで、このテストソケット４５にＩＣ３２を取り付け、さらにテスト装置のテストボード３３に装着することによって特性評価のためのテストが行われる。またテストソケット４５は、例えばポリイミド樹脂フィルム等でなるシート状の絶縁基材３７に取着された導電性材料でなる導電体３８と、導電体３８の上接触部３８ａに載せるようにして着脱可能に設けられた接触体４６とを有してなるコンタクト部材４７を備えている。
【００２５】
また、接触体４６は、例えばポリエチレンシート等の薄厚で柔軟なシートで形成された密閉袋容器４８内に、純水やシリコーンオイル等の液状物質、またはゼラチン等のゲル状物質などの流動性材料４９を収納し、さらに密閉袋容器４８の外表面に金蒸着膜等の導電膜５０を設けて導電性を有するように形成したものとなっている。そして、このコンタクト部材４７を、テスト時にはＩＣ３２の外部端子３５とテストボード３３のコンタクトパッド３６の間に介在させることで、両者の対応するもの同士を導通させる。
【００２６】
また、テストソケット４５は、テストを行う際にコンタクト部材４７を支持し位置決めするために、上位置決め部材４１と下位置決め部材４２を備えている。そして、上位置決め部材４１の厚さを適正に取ることによって、ＩＣ３２の外部端子３５が接触体４６の密閉袋容器４８の導電膜５０に所要の接触面積で接触することになり、下位置決め部材４２は、テストボード３３のコンタクトパッド３６上に載置されて導電体３８の横方向の位置決めをし、テスト時には絶縁基材３７とその上に載せられている上位置決め部材４１やＩＣ３２を支持する。
【００２７】
このような構成のものでは、ＩＣ３２の特性評価テストを行う場合、絶縁基材３７に取着された導電体３８の各上接触部３８ａの上にそれぞれ接触体４６が載せられたコンタクト部材４７を、各下接触部２８ｂを対応する下位置決め孔４４に挿し入れて下位置決め部材４２に組み合わせ、さらに各接触体４６を対応する上位置決め孔４３に挿し入れるようにして上位置決め部材４１を絶縁基材３７上に載置してテストソケット４５を構成する。
【００２８】
そして、ＩＣ３２をテストソケット４５に、外部端子３５が対応する上位置決め孔４３内の各接触体４６に接触するようにセットする。続いてテストソケット４５をテスト装置のテストボード３３上に載せ、テストソケット４５にセットされたＩＣ３２をテスト装置の図示しない押圧機構によって押圧し、ＩＣ３２のパッケージ３４の下面が上位置決め部材４１の上面に当接するまでの範囲で、外部端子３５に接触体４６を包み込むように接触させる。これにより下接触部３８ｂの下面がテストボード３３のコンタクトパッド３６に所定の圧接力で接触し、ＩＣ３２の外部端子３５がテストボード３３の対応するコンタクトパッド３６に導通する。
【００２９】
この結果、本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
次に第３の実施形態を図４により説明する。図４は要部の断面図である。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。
【００３１】
図４において、５１は、例えばパッケージ５２の側面からガルウイング状の外部リード端子５３が延出するＩＣ５４等の特性評価テストを行うために用いるテストソケットで、このテストソケット５１にＩＣ５４を取り付け、さらにテスト装置のテストボード３３に装着することによって特性評価のためのテストが行われる。またテストソケット５１は、例えばポリイミド樹脂フィルム等でなるシート状の絶縁基材３７に取着された導電性材料でなる導電体３８と、導電体３８の上接触部３８ａに載せるようにして着脱可能に設けられた接触体５５とを有してなるコンタクト部材５６を備えている。
【００３２】
また、接触体５５は、例えばポリエチレンシート等の薄厚で柔軟なシートで形成された密閉袋容器５７内に、純水やシリコーンオイル等の液状物質、またはゼラチン等のゲル状物質などの流動性材料５８を収納し、さらに密閉袋容器５７の外表面に金蒸着膜等の導電膜５９を設けて導電性を有するように形成したものとなっている。そして、このコンタクト部材５６を、テスト時にはＩＣ５４の外部リード端子５３とテストボード３３のコンタクトパッド３６の間に介在させることで、両者の対応するもの同士を導通させる。
【００３３】
また、テストソケット５１は、テストを行う際にコンタクト部材５６を支持し位置決めするために、図示しない上位置決め部材と下位置決め部材を備えている。なお、上位置決め部材は適正な厚さと上位置決め孔を有し、上位置決め孔によって接触体５５の横方向の位置決めをし、また下位置決め部材は適正な厚さと下位置決め孔を有し、テストボード３３のコンタクトパッド３６上に載置されて導電体３８の横方向の位置決めをし、テスト時には絶縁基材３７とその上に載せられている上位置決め部材やＩＣ５４を支持する。
【００３４】
このような構成のものでは、ＩＣ５４の特性評価テストを行う場合、絶縁基材３７に取着された導電体３８の各上接触部３８ａの上にそれぞれ接触体５５が載せられたコンタクト部材５６を、各下接触部２８ｂを対応する下位置決め孔に挿し入れて下位置決め部材に組み合わせ、さらに各接触体５５を対応する上位置決め孔に挿し入れるようにして上位置決め部材を絶縁基材３７上に載置してテストソケット５１を構成する。
【００３５】
そして、ＩＣ５４をテストソケット５１に、外部リード端子５３の先端部６０が対応する上位置決め孔内の各接触体５５に接触するようにセットする。続いてテストソケット５１をテスト装置のテストボード３３上に載せ、テストソケット５１にセットされたＩＣ５４をテスト装置の図示しない押圧機構によって押圧し、ＩＣ５４のパッケージ５２の下面が上位置決め部材の上面に当接するまでの範囲で、外部リード端子５３の先端部６０に接触体５５を包み込むように接触させる。これにより下接触部３８ｂの下面がテストボード３３のコンタクトパッド３６に所定の圧接力で接触し、ＩＣ５４の外部リード端子５３がテストボード３３の対応するコンタクトパッド３６に導通する。
【００３６】
この結果、本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、外部端子との接触面積を大きくとることができ、十分な大電流、高周波信頼性試験を行うことができ、また外部端子表面への疵付けで実装時の半田付けが不十分な状態になる虞がなくなり、さらに、製品に破損や欠けなどの問題が生じてしまうといった虞が少なくなる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す要部の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す要部の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるテスト前の状態を示す部分断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す要部の断面図である。
【図５】第１の従来技術を示す要部の断面図である。
【図６】第１の従来技術における変形例を示す要部の断面図である。
【図７】第２の従来技術を示す要部の断面図である。
【図８】第３の従来技術を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
３４，５２…パッケージ
３５…外部端子
３６…コンタクトパッド
３９，４６，５５…接触体
３９ａ…容器
３９ｂ…接触材
４０，４７，５６…コンタクト部材
４８，５７…密閉袋容器
４９，５８…流動性材料
５０，５９…導電膜
５３…外部リード端子
【図１】
2004158330.tif 000003
【図２】
2004158330.tif 000004
【図３】
2004158330.tif 000005
【図４】
2004158330.tif 000006
【図５】
2004158330.tif 000007
【図６】
2004158330.tif 000008
【図７】
2004158330.tif 000009
【図８】
2004158330.tif 000010