(57)【要約】【課題】板バネによって接触圧を得る接触端子を備えたＩＣソケットにおいて、高温環境下によって生じる板バネの弾性低下の影響を低減でき、かつ、半導体デバイスの装着が容易に行えるＩＣソケットを実現する。【解決手段】接触金具３３は、２枚の板バネ部３３Ａ・３３Ｂを有しており、板バネ部３３Ａ・３３Ｂのそれぞれは、ピン挿入孔３２の内側に突出したデバイス側接触端子３３Ｃ・３３Ｄを有している。デバイス側接触端子３３Ｃ・３３Ｄのそれぞれにおけるコンタクトピン２１との接触点は、挿入されるコンタクトピン２１の長手方向に対する位置をずらして備えられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスの試験装置への装着を介助するために使用されるＩＣソケットであって、
半導体デバイスが装着された時に、該半導体デバイスのコンタクトピンが差し込まれるピン挿入孔を有するソケット本体と、
上記各ピン挿入孔の内部に備えられ、半導体デバイスが装着された時に、上記コンタクトピンとの電気的接続を得るための接触金具とを備えており、
上記接触金具は、半導体デバイスが装着された時に上記コンタクトピンを挟み込む２枚の板バネ部を有していると共に、該板バネ部のそれぞれには上記コンタクトピンとの接触を得るデバイス側接触端子が形成されており、
上記デバイス側接触端子におけるコンタクトピンとの接触点は、挿入されるコンタクトピンの長手方向に対する位置をずらして備えられていることを特徴とするＩＣソケット。
【請求項２】
上記ピン挿入孔が少なくとも１対配置されており、
上記各対のピン挿入孔内に配置される接触金具は、この各対を結ぶ直線に対して垂直な面に対して非対称となるように設置されることを特徴とする請求項１記載のＩＣソケット。
【請求項３】
コンタクトピンが挿入された場合に、このコンタクトピンの長手軸とほぼ一致する基準ラインを想定した場合、
上記各接触点がそれぞれ、上記基準ラインよりも、対向する上記デバイス側接触端子の方向に突出していることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣソケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの評価試験を行う試験装置において、半導体デバイスの該試験装置への装着を介助するために使用されるＩＣソケットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体業界では、半導体デバイスを市場に出荷する前に、品質を確認するのための評価試験が行われている。評価試験の一例として、エレクトロマイグレーション評価試験が挙げられる。これは、エレクトロマイグレーション現象による断線不良が起こらない半導体デバイスを選別するために、出荷の事前に行う評価試験である。ここで、エレクトロマイグレーション現象とは、電流が過度に流れることで配線に使用される金属の原子配列が乱れ、断線してしまう現象をいい、高温環境下においてある一定以上の電流密度の電流を金属配線に流し続けると起こり易くなる。
【０００３】
前記評価試験を行う試験装置では、半導体デバイスの抜き差しが容易に行えるように差込型のＩＣソケットを介して半導体デバイスが該試験装置に装着される。ここで、従来のＩＣソケットの構成を図５および図６を参照して以下に説明する。
【０００４】
図５に示すＩＣソケット１０は、その上面をデバイス装着面としており、半導体デバイス２０のコンタクトピン２１を差し込むためのピン挿入孔１１を有している。また、ＩＣソケット１０は、ピン挿入孔１１の配置パターンがコンタクトピン２１の配置パターンと一致しているものが使用される。
【０００５】
各ピン挿入孔１１の内部には、半導体デバイス２０が装着されたときに、差し込まれたコンタクトピン２１との電気的接続を得るための接触金具（図６参照）１２が備えられている。
【０００６】
接触金具１２は、図６（ａ）に示すように、１枚の金属板を折り曲げて形成されたものであり、２枚の板バネ部１２Ａ・１２Ｂを有している。板バネ部１２Ａ・１２Ｂのそれぞれは、ピン挿入孔１１の内側に突出したデバイス側接触端子１２Ｃ・１２Ｄを有している。
【０００７】
ＩＣソケット１０に半導体デバイス２０を装着した場合は、図６（ｂ）に示すように、半導体デバイス２０のコンタクトピン２１が、デバイス側接触端子１２Ｃ・１２Ｄにより両側から挟み込まれることによって電気的接続が得られる。この時の接触圧は板バネ部１２Ａ・１２Ｂの弾性力によって得られる。
【０００８】
また、デバイス側接触端子１２Ｃ・１２Ｄにおけるコンタクトピン２１との接触点は、デバイス側接触端子１２Ｃ・１２Ｄの突出先端であるが、この接触点はコンタクトピン２１の長手方向において同位置となっている（一点接触）。
【０００９】
また、ＩＣソケット１０の下面は試験装置との接続面となっており、装置側接触端子(図示せず)が所定の配置パターンにて設けられている。装置側接触端子は、ＩＣソケット１０の内部で接触金具１２と電気接続されている。尚、図６では、板バネ部１２Ａ・１２Ｂにおいてその両方が稼動可能な構造となっているが、図７（ａ）（ｂ）に示すように、一方の板バネ部をピン挿入孔１１の内壁に対して接触固定し、片側の板バネ部１２Ａのみを稼動させる構造であってもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の構成では、エレクトロマイグレーション評価試験を行う場合において以下の問題が生じる。
【００１１】
上記エレクトロマイグレーション評価試験を実施する場合、半導体デバイス２０およびＩＣソケット１０は、例えば３００℃以上の高温環境下におかれる。また、このような高温環境下では、接触金具１２における板バネ部１２Ａ・１２Ｂの弾性低下が起こりうる。
【００１２】
図６（ｂ）に示すように、ＩＣソケット１０に半導体デバイス２０が装着されている状態では、デバイス側接触端子１２Ｃ・１２Ｄの間は、挿入された接触金具１２によって開いた状態となっている。この状態で板バネ部１２Ａ・１２Ｂの弾性低下が生じると、デバイス側接触端子１２Ｃ・１２Ｄが開いた状態から元に戻りにくくなり、コンタクトピン２１との接触圧が低下する。その結果、半導体デバイス２０と接触金具１２とが接触不良を起こしやすくなり、適切な試験を行うことが困難となる。
【００１３】
一方、上記弾性低下を考慮して、板バネ部１２Ａ・１２Ｂの弾性力を大きく設定した場合、これに伴ってデバイス側接触端子１２Ｃ・１２Ｄの間にコンタクトピン２１を挿入する際の抵抗力が大きくなり、半導体デバイス２０をＩＣソケット１０に装着するときの作業性が低下するといった問題が生じる。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、板バネによって接触圧を得る接触端子を備えたＩＣソケットにおいて、高温環境下によって生じる板バネの弾性低下の影響を低減でき、かつ、半導体デバイスの装着が容易に行えるＩＣソケットを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のＩＣソケットは、上記課題を解決するために、半導体デバイスの試験装置への装着を介助するために使用されるＩＣソケットであって、半導体デバイスが装着された時に、該半導体デバイスのコンタクトピンが差し込まれるピン挿入孔を有するソケット本体と、上記各ピン挿入孔の内部に備えられ、半導体デバイスが装着された時に、上記コンタクトピンとの電気的接続を得るための接触金具とを備えており、上記接触金具は、半導体デバイスが装着された時に上記コンタクトピンを挟み込む２枚の板バネ部を有していると共に、該板バネ部のそれぞれには上記コンタクトピンとの接触を得るデバイス側接触端子が形成されており、上記デバイス側接触端子におけるコンタクトピンとの接触点は、挿入されるコンタクトピンの長手方向に対する位置をずらして備えられていることを特徴としている。
【００１６】
上記構成によれば、上記デバイス側接触端子におけるコンタクトピンとの接触点は、挿入されるコンタクトピンの長手方向に対する位置をずらして備えられていることにより、接触金具における各板バネ部において、応力のかかる基点から接触点までの距離が異なる。これにより、一方の板バネ部ともう一方の板バネ部とでは、外側に開こうとする力に差が生じる。
【００１７】
したがって、接触金具が弾性低下を起こしても、両側の接触圧は均一には低下せず、何れかの接触点がコンタクトピンを保持しようとする。その結果、コンタクトピンと接触金具との接触不良が起きにくくなる。
【００１８】
また、上記構成によれば、コンタクトピンが挿入されていない状態において、前記２つの接触点同士は非接触となっている。このため、２つの接触点同士が接触している従来構造に比べ、接触金具に対してコンタクトピンを挿入する際に、該コンタクトピンの先端が接触点の隙間を押し広げるようにしては差し込まれない。
【００１９】
したがって、前記板バネ部の弾性力を大きく設定しても、コンタクトピンを挿入する際の抵抗力が大きくなることを防止でき、その結果、半導体デバイスをＩＣソケットに装着し易くなる。
【００２０】
また、本発明のＩＣソケットにおいては、上記ピン挿入孔が少なくとも１対配置されており、上記各対のピン挿入孔内に配置される接触金具は、この各対を結ぶ直線に対して垂直な面に対して非対称となるように設置されることを特徴としている。
【００２１】
上記構成によれば、コンタクトピンを挿入する際の該挿入口において、同一方向に隙間が生じる。半導体デバイスを前記隙間の方向に少しずらして挿入することにより、コンタクトピンを該ＩＣソケット内に容易に挿入することが可能となる。その結果、板バネ部の接触圧が強い場合においても、コンタクトピンの抜き差しが容易となる。
【００２２】
また、本発明のＩＣソケットにおいては、コンタクトピンが挿入された場合に、このコンタクトピンの長手軸とほぼ一致する基準ラインを想定した場合、上記各接触点がそれぞれ、上記基準ラインよりも、対向する上記デバイス側接触端子の方向に突出していることを特徴としている。
【００２３】
上記構成によれば、前記突出量の分だけコンタクトピンにかかる圧力が増加する。その結果、コンタクトピンとデバイス側接触端子との接触圧を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るＩＣソケットは、以上のように、２つの接触点の位置を接触金具の長手方向にずらして備えているので、コンタクトピンとは２点で接触する。この２点接触構造により、接触金具における各板バネ部において、応力のかかる基点から接触点までの距離が異なり、そして、各板バネ部の外側に開こうとする力に差が生じる。
【００２５】
したがって、接触金具が弾性低下を起こしても、両側の接触圧は均一には低下せず、何れかの接触点がコンタクトピンを保持しようとする。このため、高温環境下で生じる接触金具の弾性低下が、コンタクトピンと接触金具の接触具合に与える影響を低減することができる。その結果、コンタクトピンと接触金具とは接触不良を起こしにくくなり、確実な測定値を得ることができる評価試験を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の一実施形態について図１〜図４に基づいて、以下に説明する。また、本ＩＣソケットは、エレクトロマイグレーション評価試験等の評価試験を行う試験装置において、半導体デバイスの該試験装置への装着を介助するために使用されるものである。上記試験装置の構成および、試験装置とＩＣソケットとの接続構造については、従来と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２７】
図１は、本実施の形態におけるＩＣソケット３０の概略構成を示す断面図である。ＩＣソケット３０の外観は、図５に示した従来のＩＣソケット１０とほぼ同じであり、その上面をデバイス装着面として、半導体デバイス２０のコンタクトピン２１を差し込むためのピン挿入孔３２を有している。もちろん、ＩＣソケット３０においても、ピン挿入孔３２の配置パターンがコンタクトピン２１の配置パターンと一致しているものが使用される。
【００２８】
図１に示すように、ＩＣソケット３０は、ピン挿入孔３２を有するソケット本体３１を有しており、各ピン挿入孔３２の内部には、半導体デバイス２０が装着されたときに、差し込まれたコンタクトピン２１との電気的接続を得るための接触金具３３が備えられている。ソケット本体３１は、高温環境（例えば４００℃以上）に対する耐性を有するように、セラミックスもしくは高耐熱樹脂等の材料が用いられる。特に高耐熱樹脂を用いれば、安価で加工性もよいため好適である。
【００２９】
本実施の形態に係るＩＣソケット３０は、接触金具３３の形状に特徴を有するものである。以下に、接触金具３３の構成について詳細に説明する。また、ＩＣソケット３０において、その他の構成については公知の構成を適用することが可能であるため、接触金具３３以外の構成については詳細な説明を省略する。
【００３０】
接触金具３３は、従来と同様、１枚の金属板を折り曲げて形成されたものであり、２枚の板バネ部３３Ａ・３３Ｂを有している。板バネ部３３Ａ・３３Ｂのそれぞれは、ピン挿入孔３２の内側に突出したデバイス側接触端子３３Ｃ・３３Ｄを有している。尚、上記接触金具３３は、高温に耐えることができ、弾性力の大きい金属材、例えばＳＵＳ材で形成されることが好ましい。また、表面に金メッキ処理を施し、コンタクトピン２１との導通性を向上させても良い。
【００３１】
接触金具３３は、図２（ｂ）に示すように、半導体デバイス２０が挿入されている場合、コンタクトピン２１をデバイス側接触端子３３Ｃ・３３Ｄによって両側から挟みこむ構造を有するように形成される。
【００３２】
接触金具３３は、コンタクトピン２１と接触する部分として、デバイス側接触端子３３Ｃ・３３Ｄのそれぞれの先端部分に接触点を有している。本実施の形態に係る接触金具３３においては、上記２つの接触点が同一水平線上に備えられておらず、挿入されるコンタクトピン２１の長手方向に対する位置をずらして備えられている（二点接触）ことを特徴としている。
【００３３】
また、接触金具３３に半導体デバイス２０が挿入されていない状態では、図２(ａ)に示すように、上記２つの接触点は、図示するような基準ラインを想定した場合に、この基準ラインより若干飛び出している構造とすることが好ましい。これにより、前記飛び出し部の分だけコンタクトピン２１にかかる圧力を増加させることができ、その結果、コンタクトピン２１とデバイス側接触端子３３Ｃ・３３Ｄとの接触圧を大きくすることができる。ここにおいて、上記基準ラインは、コンタクトピン２１が挿入された場合に、このコンタクトピン２１の長手軸とほぼ一致するラインとして想定される。
【００３４】
このように、本実施の形態に係る接触金具３３は、コンタクトピン２１に対する２つの接触点が、該コンタクトピン２１の長手方向に対する位置をずらして備えられている。言い換えれば、図２（ａ）に示すように、接触金具３３における２つの接触点は、コンタクトピン２１の挿入方向に対して、距離Ｌ１だけ離れて配置されている。この構成は、半導体デバイス２０の評価試験時の高温環境下によって板バネ部３３Ａ・３３Ｂの弾性低下が生じた場合、その影響によってコンタクトピン２１とデバイス側接触端子３３Ｃ・３３Ｄとの接触圧が低下し、接触不良が生じることを抑制する上で有効である。これは、以下の理由によるものと考えられる。
【００３５】
接触金具３３にコンタクトピン２１が挿入されることにより、接触金具３３には両側に開こうとする力が働く。本実施の形態においては、二つの接触点をコンタクトピン２１の長手方向にずらしているが、このずれによって板バネ部３３Ａ・３３Ｂのそれぞれにおいて、応力のかかる基点から接触点までの距離が異なる。図２（ｂ）の構成では、板バネ部３３Ａにおいて、基点から接触点までの距離が板バネ部３３Ｂよりも大きくなっている。これにより、板バネ部３３Ａと板バネ部３３Ｂとでは外側に開こうとする力に差が生じる。これにより、接触金具３３が弾性低下を起こしても、両側の接触圧は均一には低下せず、板バネ部３３Ａ・３３Ｂの何れかの接触点がコンタクトピン２１を保持しようとする。その結果、コンタクトピン２１と接触金具３３の接触不良が起きにくくなる。
【００３６】
また、本実施の形態に係る接触金具３３の構造は、ＩＣソケット３０に対する半導体デバイス２０の装着を容易に行えるようにする上でも有効である。
【００３７】
すなわち、本実施の形態に係る接触金具３３では、二つの接触点をコンタクトピン２１の長手方向にずらしているため、コンタクトピン２１が挿入されていない状態において、これら２つの接触点同士は非接触となっている。このため、２つの接触点同士が接触している従来構造に比べ、接触金具３３に対してコンタクトピン２１を挿入する時に、該コンタクトピン２１の先端が接触点の隙間を押し広げるようにしては差し込まれない。その結果、板バネ部３３Ａ・３３Ｂの弾性力を大きく設定しても、コンタクトピン２１を挿入する際の抵抗力が大きくなることを防止でき、半導体デバイス２０をＩＣソケット３０に装着し易くなる。
【００３８】
また、上記説明における接触金具３３は、図１に示す断面の水平方向に対して、非対称となる向きに配置されている。すなわち、ＩＣソケット３０においては、ピン挿入孔３２が少なくとも１対配置されており、さらに、各対の一方をなすピン挿入孔３２が列状に配置されるため、ピン挿入孔３２は２列に配置されている。接触金具３３はＩＣソケット３０に対して２列に配置されたピン挿入孔３２内に設置されるが、各列の接触金具３３は、この２列のピン挿入孔３２の間にある垂直面（ピン挿入孔の各対を結ぶ直線に対して垂直な面）に対して非対称とされる。このように、接触金具３３を非対称となるように設置する構成は、コンタクトピン２１を容易に挿入できるという観点から好ましい。
【００３９】
すなわち、接触金具３３を非対称となるように設置した構成では、コンタクトピンを挿入する際の該挿入口において、同一方向に隙間が生じるので、半導体デバイスを前記隙間の方向に少しずらして挿入することにより、コンタクトピン２１を容易に挿入できる。また、図３に示すように、コンタクトピン２１を傾けて挿入することで、接触圧が強くても、半導体デバイス２０の抜き挿しがさらに容易となる。但し、本発明において、各列の接触金具３３の向きは、この２列のピン挿入孔３２の間にある垂直面に対して非対称であることに限定されるものではなく、図４に示すように対称に配置されていても良い。
【００４０】
尚、本実施の形態では、デバイス側接触端子３３Ｃ・３３Ｄにおける接触点の形状を、先が尖った形状としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、デバイス側接触端子３３Ｃ・３３Ｄを緩やかな丸みを帯びた円弧形状としてもよい。
【００４１】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のＩＣソケットは、半導体デバイスの評価試験に適用することができる。例えば、エレクトロマイグレーション評価試験等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、ＩＣソケットの概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態における接触金具の構造を示す図であり、（ａ）はコンタクトピンが挿入されていない状態を示す図であり、（ｂ）はコンタクトピンが挿入されている状態を示す図である。
【図３】接触金具に半導体デバイスを斜めに傾けて挿入する状態を示す図である。
【図４】各列の接触金具の向きを対称に備えた場合の構成を示す図である。
【図５】ＩＣソケットの外観を示す斜視図である。
【図６】図６（ａ）（ｂ）は、ＩＣソケットに備えられる従来の接触金具の一例を示す図である。
【図７】図７（ａ）（ｂ）は、ＩＣソケットに備えられる従来の接触金具の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
２０    半導体デバイス
２１    コンタクトピン
３０    ＩＣソケット
３１    ソケット本体
３２    ピン挿入孔
３３    接触金具
３３Ａ・３３Ｂ  板バネ部
３３Ｃ・３３Ｄ  デバイス側接触端子
【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】
2007250476.tif 000007
【図６】
2007250476.tif 000008
【図７】
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