(57)【要約】【課題】  コンタクト端子の接点部における接触抵抗を増大させるような付着物を自動的に除去できること。【解決手段】  半導体装置ＤＶの端子ＤＶＬと接触する接点用ローラ３０を付勢するコイルスプリング３４が、接点用ローラ３０の回転中心軸線に対し所定距離、偏倚した位置に設けられるとともに、接点用ローラ３０の一部が露出するスリット１０Ｓの周縁にクリーニング用エッジとしての端部１０ＣＬＢが形成されるもの。【選択図】  図１
2007035401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の端子に選択的に接触する外周面を有する導電性の接点用回転体と、
前記接点用回転体の回転中心軸線に対して所定距離、偏倚して配され、前記接点用回転体を前記半導体装置の端子に向けて付勢するとともに該接点用回転体を配線基板の導電部に電気的に接続する導電性の付勢部材と、
前記接点用回転体を回転可能かつ移動可能に支持するとともに、前記付勢部材を収容する収容部と、
前記半導体装置の端子が前記接点用回転体の外周面に、前記付勢部材の付勢力に抗して押圧される場合、該接点用回転体の回転に応じて該接点用回転体の外周面に付着した付着物を自動的に除去する除去手段と、
を具備して構成される半導体装置用ソケット。
【請求項２】
前記接点用回転体が、導電性の接点用ローラであり、前記付勢部材が、導電性のコイルスプリングであることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用ソケット。
【請求項３】
前記接点用回転体が、導電性の接点用ボールプランジャーであり、前記付勢部材が、導電性のコイルスプリングであることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用ソケット。
【請求項４】
前記収容部は、前記半導体装置が配されるソケット本体の内部に形成される孔であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用ソケット。
【請求項５】
前記収容部は、パイプ部材であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用ソケット。
【請求項６】
前記除去手段は、前記半導体装置の端子が前記接点用回転体の外周面に、前記付勢部材の付勢力に抗して押圧される場合、前記付勢部材の付勢力に応じて該接点用回転体が前記回転中心軸線の回りに回転するとともに移動することにより、該接点用回転体の外周面が摺接され該接点用回転体の外周面に付着した付着物を除去する前記収容部における壁部を含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装置用ソケット。
【請求項７】
前記付勢部材は、前記除去手段の一部を構成することを特徴とする請求項１記載の半導体装置用ソケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の端子と電気的に接続するコンタクト端子を備える半導体装置用ソケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器などに実装される種々の半導体パッケージを備える集積回路またはベアチップ等の半導体装置においては、実装される以前の段階で種々の試験が行われることにより、その潜在的欠陥が除去される。このような試験に供される半導体装置用ソケットは、一般に、ＩＣソケットと称され、所定の試験信号が供給されるとともに被検査物としての半導体装置からの短絡等をあらわす異常検出信号を送出する入出力部を有するプリント配線基板としてのテストボードまたはバーンインボード等上に配される。
【０００３】
半導体装置用ソケットは、半導体装置の端子と上述のプリント配線基板の電極部とを電気的に接続する複数のコンタクトを備えている。各コンタクトにおいて半導体装置の端子と接触する接点部は、リード端子を有する半導体装置においては、そのリード端子を被覆するめっき層が削られることによって、複数個の半導体装置に対し繰り返し使用されることにより、その削り粉の酸化物が接点部に付着堆積する場合がある。また、半田バンプを有する半導体装置においても、その半田バンプから削り取られた半田粉がコンタクト端子の接点部に堆積する場合がある。このような場合、その酸化物または半田粉で接触抵抗が増大するので電気的特性が悪化する虞がある。
【０００４】
斯かる場合の対策としては、例えば、特許文献１および特許文献２にも示されるように、半導体装置の半田ボールとテストボードの導電パターンとを電気的に接続するコンタクト端子としてのコンタクトボールを有するベースプレートに試験後、衝撃を加えることによって、そのコンタクトボールを回転させることにより、コンタクトボールにおける半導体装置の端子との接触点を移動させることが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３１３０８８３号明細書
【特許文献２】特開２００３−１５１７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のように、試験後、コンタクトボールにおける接触点を移動させることによっても、その表面に付着した半田粉が、依然としてコンタクトボールの表面にそのままの状態であるならば、コンタクトボールの表面から拭取られない限り、その半田粉が再び、試験に供される新たな半導体装置の半田ボールの表面に付着し、電気的特性を悪化させる虞がある。また、各試験終了ごとにその付着した半田粉を拭き取る作業も煩雑となる。
【０００７】
以上の問題点を考慮し、本発明は、半導体装置の端子と電気的に接続するコンタクト端子を備える半導体装置用ソケットであって、コンタクト端子の接点部における接触抵抗を増大させるような付着物を自動的に除去できる半導体装置用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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明に係る半導体装置用ソケットは、半導体装置の端子に選択的に接触する外周面を有する導電性の接点用回転体と、接点用回転体の回転中心軸線に対して所定距離、偏倚して配され、接点用回転体を半導体装置の端子に向けて付勢するとともに接点用回転体を配線基板の導電部に電気的に接続する導電性の付勢部材と、接点用回転体を回転可能かつ移動可能に支持するとともに、付勢部材を収容する収容部と、半導体装置の端子が接点用回転体の外周面に、付勢部材の付勢力に抗して押圧される場合、接点用回転体の回転に応じて接点用回転体の外周面に付着した付着物を自動的に除去する除去手段と、を備えて構成される。
【発明の効果】
【０００９】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る半導体装置用ソケットによれば、除去手段が、半導体装置の端子が接点用回転体の外周面に、付勢部材の付勢力に抗して押圧される場合、接点用回転体の回転に応じて接点用回転体の外周面に付着した付着物を自動的に除去するのでコンタクト端子の接点部における接触抵抗を増大させるような付着物を自動的に除去できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図２および図３は、それぞれ、本発明に係る半導体装置用ソケットの一例を示す。
【００１１】
図２において、半導体装置用ソケットは、クラムシェルタイプとされ、試験される半導体装置ＤＶを着脱可能に収容するソケット本体１０と、ソケット本体１０に配され、装着された半導体装置ＤＶの各端子をプリント配線基板ＰＢの各電極部に電気的に接続するコンタクト端子群ＣＧと、ソケット本体１０の上部に対して開閉可能に配される蓋ユニットとを含んで構成されている。
【００１２】
例えば、樹脂で成形されるソケット本体１０は、プリント配線基板ＰＢに固定されるための固定用小ネジが挿入される孔（不図示）を４隅に有している。ソケット本体１０における４辺のうちの１辺には、後述するラッチ部材１４の先端がそれぞれ選択的に係合する爪部１０Ｎが形成されている。また、ソケット本体部１０は、試験に供される半導体装置ＤＶを位置決めし支持する台座部２６を収容する収容部１０ａを中央に有している。半導体装置ＤＶは、例えば、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）型のパッケージを有する略正方形の半導体装置とされる。
【００１３】
本実施例において、半導体装置とは、例えば、シリコンダイオード、トランジスタ等のシリコン半導体デバイス、および、窒化ガリウム等の化合物半導体デバイス等を含む意味である。また、シリコン半導体デバイスは、ハイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、半導体集積回路、メモリＬＳＩ、論理ＬＳＩ、マイクロコンピュータ等を含むマイクロプロセッサ、ビデオエンコーダ、デコーダ等を含むデジタル信号処理ＬＳＩ（デジタルＡＶ処理ＬＳＩを含む）、演算増幅器等を含むアナログ・デジタル混載ＬＳＩ等を含んでもよい。なお、集積回路のパッケージの種類は、ＤＩＰ型のような挿入型パッケージ、ＰＬＣＣ，ＱＦＰ型等の表面実装型パッケージ、ベアチップ実装型、縦型実装パッケージ、マルチチップパッケージ、メモリモジュール、マルチチップモジュール（ＭＣＭ）、高周波パッケージ等を含んでも良い。
【００１４】
収容部１０ａの底部に配される台座部２６の内部には、図１に拡大されて示されるように、コンタクト端子群ＣＧを構成する各コンタクト端子としての導電性の接点用ローラ３０および接点用ローラ３０を付勢する導電性のコイルスプリング３４が配されている。電気的絶縁性材料で作られる台座部２６には、図４および図５に示されるように、台座部２６に載置された半導体装置ＤＶの端子ＤＶＬに対応してスリット１０Ｓが所定の間隔で形成されている。台座部２６におけるスリット１０Ｓに連通する内部には、ソケット本体１０の収容部１０ａの底部を貫通し延在する孔１０Ｈが収容部として形成されている。スリット１０Ｓの周縁であって孔１０Ｈの内周部には、後述する接点用ローラ３０の回転方向に対向するように、図４に拡大されて示されるように、壁部の一部を構成する一対の端部１０ＣＬＡおよび１０ＣＬＢが形成されている。端部１０ＣＬＢは、後述する接点用ローラ３０の外周面に付着した接触抵抗を増大させるような付着物を自動的に除去する除去手段の一部を構成するクリーニング用エッジとして形成されている。
【００１５】
孔１０Ｈの内部に配される接点用ローラ３０は、図５に拡大されて示されるように、孔１０Ｈの内周部に形成される溝１０Ｇに回動可能に係合される軸部３２を有している。溝１０Ｇは、図６に示されるように、右下斜めに向かって形成されている。接点用ローラ３０は、その下方に配されるコイルスプリング３４によりスリット１０Ｓに向けて付勢されている。これにより、図４に示されるように、接点用ローラ３０の外周部の一部が一対の端部１０ＣＬＡおよび１０ＣＬＢに当接し、スリット１０Ｓを介して台座部２６の上方の空間に露出している。
【００１６】
コイルスプリング３４は、図４において、その中心軸線が接点用ローラ３０の軸部３２の中心線に対して所定距離Ｄだけ右側に偏倚するように孔１０Ｈ内に所定の隙間をもって配置されている。コイルスプリング３４は、図４において、接点用ローラ３０側の一端部（座巻）が所定の角度をもって右斜め上方に向けて傾斜している。これにより、図４において、座巻の左側部分、即ち、端部１０ＣＬＢに対向する部分だけが接点用ローラ３０の外周部に当接することとなる。従って、コイルスプリング３４は、除去手段の一部を構成する。
【００１７】
また、コイルスプリング３４におけるプリント配線基板ＰＢの電極部に接続される端部は、略先細状に形成されている。その座巻は、その電極部の平面に略平行に形成されている。
【００１８】
蓋ユニットは、ソケット本体１０に保持されるとき、ソケット本体１０の上端を覆う蓋本体部１２と、蓋本体部１２の一方の辺に支持軸１６を介して回動可能に設けられ、蓋本体部１２を選択的にソケット本体１０に保持するラッチ部材１４と、蓋本体部１２におけるソケット本体１０に対向する側に配され装着された半導体装置ＤＶのパッケージの外面を押圧する押込み部材２０と、を主な要素として構成されている。
【００１９】
蓋本体部１２の他方の辺は、支持軸２４を介してソケット本体１０に回動可能に連結されている。これにより、蓋本体部１２は、図２に示されるように、ソケット本体１０の上部に対し離隔し待機する位置、または、図３に示されるように、ソケット本体１０の上部に対して接触し覆う位置をとることとなる。
【００２０】
蓋本体部１２は、ラッチ部材１４が配される凹部を一方の辺に有している。その凹部内には、ラッチ部材１４の係合端を爪部１０Ｎに係合する方向に付勢するコイルスプリング１８の一端を受け止める窪みが形成されている。蓋本体部の中央部には、押込み部材２０が挿入される凹部が形成されている。凹部の周囲には、押込み部材２０の略中央部を揺動自在に支持する支持軸２２の両端が挿入される孔が形成されている。
【００２１】
押込み部材２０は、上述の蓋本体部１２が覆う位置をとるとき、半導体装置ＤＶの各端子ＤＶＬを押圧する押圧部２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ、および、２０Ｄを有し、蓋本体部１２における凹部内に揺動可能に配されている。
【００２２】
斯かる構成において、半導体装置ＤＶがソケット本体１０における台座部２６に装着された後、蓋ユニットは、ラッチ１６の先端が爪部１０Ｎに係合されることにより、ソケット本体１０に保持されることとなる。この状態において、所定の試験信号がプリント配線基板ＰＢに供給されることにより、半導体装置ＤＶに対する所定の試験が行なわれることとなる。
【００２３】
その際、接点用ローラ３０の外周面に載置された半導体装置ＤＶの各端子ＤＶＬは、図６の矢印Ｐの示す方向に上述の押圧部２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ、および、２０Ｄにより押圧される。これにより、接点用ローラ３０の外周面とスリット１０Ｓの周縁との間に隙間が形成され、かつ、接点用ローラ３０の軸部３２が溝１０Ｇに案内され図６の矢印Ｔの示す方向に移動せしめられ、従って、コイルスプリング３４の接点用ローラ３０側の一端部が図６の矢印Ｔの示す方向に押圧される。その結果、接点用ローラ３０は、コイルスプリング３４の一端部との接触による摩擦力により矢印の示す方向、即ち、時計回り方向に回転せしめられる。これにより、接点用ローラ３０の表面に付着した付着物ＰＣが、摺接するコイルスプリング３４の座巻および端部１０ＣＬＢにより自動的に除去されることとなる。従って、接点用ローラ３０の表面が清浄化された状態で試験が行なわれることとなる。
【００２４】
図７は、本発明に係る半導体装置用ソケットの一例に用いられるコンタクト端子の他の一例を示す。図７に示されるコンタクト端子４０も、図２に示されるようなソケット本体１０においてコンタクト端子群ＣＧを構成するものとされる。
【００２５】
図１に示される例においては、コンタクト端子としての接点用ローラ３０およびコイルスプリング３４を収容する収容部として孔１０Ｈがソケット本体１０に形成されているが、その代わりに、図７においては、収容部としてパイプ部材４４が用いられ、それがソケット本体１０内に挿入されている。
【００２６】
図７において、コンタクト端子４０は、図８（Ａ）に拡大されて示されるように、半導体装置ＤＶの端子ＤＶＬに接触する接点用ボールプランジャー４２と、上述のプリント配線基板ＰＢの電極部に接触する基板電極用プランジャー４８と、接点用ボールプランジャー４２および基板電極用プランジャー４８を内部に収容するパイプ部材４４と、接点用ボールプランジャー４２と基板電極用プランジャー４８との間に配され互いに引き離す方向に付勢するコイルスプリング４６とを含んで構成されている。
【００２７】
パイプ部材４４は、導電性の接点用ボールプランジャー４２の外周部の一部が露出する開口端と、導電性の基板電極用プランジャー４８の接点部が突出する開口端を両端に有している。接点用ボールプランジャー４２が配される開口端の周縁には、図８（Ａ）に拡大されて示されるように、接点用ボールプランジャー４２を回動可能かつ移動可能に保持する端部４４ＣＬが形成されている。端部４４ＣＬは、接点用ボールプランジャー４２の外周面に付着した接触抵抗を増大させるような付着物を除去する除去手段の一部を構成するクリーニング用エッジとして形成されている。
【００２８】
導電性のコイルスプリング４６は、図８（Ａ）に拡大されて示されるように、接点用ボールプランジャー４２に接触する一方の端部の座巻の接触部が接点用ボールプランジャー４２の中心軸線から所定距離Ｄだけ左側に偏心した位置に接触するように斜めに形成されている。
【００２９】
また、基板電極用プランジャー４８に接触する他方の端部の座巻は、基板電極用プランジャー４８の接点部に連なる段差部に係合するように略平行に形成されている。基板電極用プランジャー４８の段差部は、開口の周縁に移動可能に係合している。
【００３０】
斯かるコンタクト端子４０が装着されるソケット本体１０においても、上述の例と同様に、図８（Ａ）に示されるように、接点用ボールプランジャー４２の外部に露出した外周面に載置された半導体装置ＤＶの各端子ＤＶＬは、図８（Ｂ）の矢印Ｐの示す方向に上述の押圧部２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ、および、２０Ｄにより押圧される。これにより、押圧された接点用ボールプランジャー４２の外周面と開口の周縁との間に隙間が形成され、かつ、接点用ボールプランジャー４２がコイルスプリング４６の座巻に沿って内側に向かって押し込まれ、従って、コイルスプリング４６の接点用ローラ４２側の座巻が押圧される。その結果、接点用ボールプランジャー４２は、コイルスプリング４６の一端部との接触による摩擦力により矢印の示す方向、即ち、時計回り方向に回転せしめられる。これにより、接点用ボールプランジャー４２の表面に付着した付着物が、除去手段としての摺接するコイルスプリング４６の一端部および端部４４ＣＬにより自動的に除去されることとなる。
【００３１】
図９は、本発明に係る半導体装置用ソケットの一例に用いられるコンタクト端子のさらなる他の一例を示す。
【００３２】
図９に示されるコンタクト端子５０も、上述のコンタクト端子４０と同様な方法で装着され、図２に示されるようなソケット本体１０においてコンタクト端子群ＣＧを構成するものとされる。
【００３３】
図９において、コンタクト端子５０は、半導体装置ＤＶの端子ＤＶＬに接触する導電性の接点用ボールプランジャー５２と、上述のプリント配線基板ＰＢの電極部に接触する導電性の基板電極用プランジャー６２と、接点用ボールプランジャー５２を内部に収容するパイプ部材５４と、パイプ部材５４の一方の端部に連結され基板電極用プランジャー６２を内部に収容するパイプ部材５８と、接点用ボールプランジャー５２とパイプ部材５４の一方の端部との間に配され接点用ボールプランジャー５２を開口端に向けて付勢する導電性のコイルスプリング５６と、基板電極用プランジャー６２とパイプ部材５８の一方の端部との間に配され基板電極用プランジャー６２を開口端に向けて付勢する導電性のコイルスプリング６０と、を含んで構成されている。
【００３４】
パイプ部材５４は、接点用ボールプランジャー５２の外周部の一部が露出する開口端と、後述するパイプ部材５８が連結される端部とを両端に有している。接点用ボールプランジャー５２が配される開口端の周縁には、接点用ボールプランジャー５２を回動可能に、かつ移動可能に保持する端部５４ＣＬが形成されている。端部５４ＣＬは、接点用ボールプランジャー５２の外周面に付着した接触抵抗を増大させるような付着物を除去する除去手段の一部を構成するクリーニング用エッジとして形成されている。
【００３５】
コイルスプリング５６は、図９において、接点用ボールプランジャー５２に接触する一方の端部の座巻の接触部が接点用ボールプランジャー５２の中心軸線から所定距離Ｄだけ左側に偏心した位置に接触するように斜めに形成されている。
【００３６】
また、他方の端部の座巻は、パイプ部材５４に挿入されるパイプ部材５８の端部に当接するように端部に対し略平行に形成されている。
【００３７】
パイプ部材５８の内部に収容される基板電極用プランジャー６２の段差部は、パイプ部材５８の開口の周縁に係合している。また、基板電極用プランジャー６２は、コイルスプリング６０により開口端に向けて付勢されている。
【００３８】
斯かるコンタクト端子５０が装着されるソケット本体１０においても、上述の例と同様に、接点用ボールプランジャー５２の外部に露出した外周面に載置された半導体装置ＤＶの各端子ＤＶＬは、上述の押圧部２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ、および、２０Ｄにより接点用ボールプランジャー５２に向けて押圧される。これにより、押圧された接点用ボールプランジャー５２の外周面とパイプ部材５４の開口の周縁との間に隙間が形成され、かつ、接点用ボールプランジャー５２がコイルスプリング５６の座巻に沿って内側に向かって押し込まれ、従って、コイルスプリング５６の接点用ボールプランジャー５２側の座巻が押圧される。その結果、接点用ボールプランジャー５２は、コイルスプリング５６の一端部との接触による摩擦力により時計回り方向に回転せしめられる。これにより、接点用ボールプランジャー５２の表面に付着した付着物が、除去手段としての摺接するコイルスプリング５６の一端部および端部５４ＣＬにより自動的に除去されることとなる。
【００３９】
なお、上述の例においては、本発明に係る半導体装置用ソケットの一例がＱＦＰ型のパッケージを有する略正方形の半導体装置が装着される半導体装置用ソケットに対して適用されているが、斯かる例に限られることなく、上述したようなＢＧＡ型のパッケージを有する半導体装置が装着されるクラムシェルタイプまたはオープントップタイプの半導体装置用ソケットに対して適用されてもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る半導体装置用ソケットの一例の要部を示す部分断面図である。
【図２】本発明に係る半導体装置用ソケットの一例の構成を、装着された半導体装置とともに示す断面図である。
【図３】図２に示される例において、蓋ユニットが閉じた状態を示す断面図である。
【図４】図２に示される例における要部を部分的に拡大して示す部分断面図である。
【図５】図４に示される部分の側面から見た部分断面図である。
【図６】図２に示される例における動作説明に供される部分断面図である。
【図７】本発明に係る半導体装置用ソケットの一例に用いられるコンタクト端子の他の例の構成を示す断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、図７に示される例における動作説明に供される図である。
【図９】本発明に係る半導体装置用ソケットの一例に用いられるコンタクト端子のさらなる他の例の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    ソケット本体
２６    台座部
３０    接点用ローラ
３４、４６、５６、６０    コイルスプリング
４０、５０    コンタクト端子
４２、５２    接点用ボールプランジャー
ＤＶ    半導体装置
【図１】
2007035401.tif 000003
【図２】
2007035401.tif 000004
【図３】
2007035401.tif 000005
【図４】
2007035401.tif 000006
【図５】
2007035401.tif 000007
【図６】
2007035401.tif 000008
【図７】
2007035401.tif 000009
【図８】
2007035401.tif 000010
【図９】
2007035401.tif 000011