(57)【要約】  テストソケットに係り、さらに詳細には、被検査デバイスの端子と、検査装置のパッドとを互いに電気的に接続させるためのテストソケットにおいて、被検査デバイスの端子が貫通されるように、中央に中央ホールが設けられており、下面には、ガイド突起が設けられているソケットガイドと、ソケットガイドと検査装置との間に配置されるソケット本体と、を含むが、ソケット本体は、被検査デバイスの端子と対応する位置に配置され、被検査デバイスの端子と検査装置のパッドとを電気的に接続させる接続部が設けられている導電領域と、導電領域の周囲から延長され、導電領域を支持する支持領域と、から構成され、支持領域には、ソケット本体が、検査装置に対して位置決めされるように、ガイド突起を収容するガイド孔と、ガイド孔内に収容されるガイド突起を、ガイド孔の内面一側に付勢する付勢部と、を含むテストソケットである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査デバイスの端子と、検査装置のパッドとを互いに電気的に接続させるためのテストソケットにおいて、
前記被検査デバイスの端子が貫通されるように、中央に中央ホールが設けられており、下面には、ガイド突起が設けられているソケットガイドと、前記ソケットガイドと前記検査装置との間に配置されるソケット本体と、を含むが、
前記ソケット本体は、
前記被検査デバイスの端子と対応する位置に配置され、前記被検査デバイスの端子と前記検査装置のパッドとを電気的に接続させる接続部が設けられている導電領域と、前記導電領域の周囲から延長され、前記導電領域を支持する支持領域と、から構成され、
前記支持領域には、
前記ソケット本体が、前記検査装置に対して位置決めされるように、前記ガイド突起を収容するガイド孔と、前記ガイド孔内に収容されるガイド突起をガイド孔の内面一側に付勢する付勢部と、を含むことを特徴とするテストソケット。
【請求項２】
前記支持領域は、サス（ＳＵＳ）、ポリイミド、リン青銅及びベリリウム銅のうちいずれか１つの素材からなるプレートであることを特徴とする請求項１に記載のテストソケット。
【請求項３】
前記接続部は、シリコン素材内に、多数の導電性金属粒子が上下方向に整列されていることを特徴とする請求項１に記載のテストソケット。
【請求項４】
前記ガイド孔の中心から、前記ガイド孔の内面までの距離を第１半径（Ｒ１）とするとき、前記付勢部の少なくとも一部は、前記第１半径を有する第１仮想円の内部に挿入され、前記ガイド突起と接触することを特徴とする請求項１に記載のテストソケット。
【請求項５】
前記ガイド孔の第１半径は、前記ガイド突起の外径より０．００５〜０．０２５ｍｍほど長いことを特徴とする請求項４に記載のテストソケット。
【請求項６】
前記付勢部において、前記ガイド突起と接触する加圧面は、円弧状となることを特徴とする請求項４に記載のテストソケット。
【請求項７】
前記ガイド孔は、円弧状となるが、前記ガイド孔の円弧長は、前記加圧面の円弧長より長いことを特徴とする請求項６に記載のテストソケット。
【請求項８】
前記ガイド孔は、円弧状となるが、前記ガイド孔の円弧角は、１８０゜以上であることを特徴とする請求項６に記載のテストソケット。
【請求項９】
前記加圧面の曲率半径（Ｒ２）は、前記第１半径（Ｒ１）より長いことを特徴とする請求項６に記載のテストソケット。
【請求項１０】
前記加圧面の曲率半径は、前記第１半径より０．０５〜０．５ｍｍほど長いことを特徴とする請求項９に記載のテストソケット。
【請求項１１】
記付勢部は、１対のスロットによって、ガイド孔の周辺部と離隔されていることを特徴とする請求項１に記載のテストソケット。
【請求項１２】
前記付勢部は、ガイド突起がガイド孔内に挿入されるとき、前記ガイド突起によって、ガイド突起の挿入方向に押されながら弾性変形されることを特徴とする請求項１１に記載のテストソケット。
【請求項１３】
被検査デバイスの端子が貫通されるように、中央に中央ホールが設けられており、下面には、ガイド突起が設けられているソケットガイドによって位置決めされるソケット本体において、
前記被検査デバイスの端子と対応する位置に配置され、前記被検査デバイスの端子と、検査装置のパッドとを電気的に接続させる接続部が設けられている導電領域と、前記導電領域の周囲から延長され、前記導電領域を支持する支持領域と、から構成され、
前記支持領域には、
前記ソケット本体が、前記検査装置に対して位置決めされるように、前記ガイド突起を収容するガイド孔と、前記ガイド孔内に収容されるガイド突起をガイド孔の内面一側に付勢する付勢部と、を含むことを特徴とするソケット本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テストソケット及びソケット本体に係り、さらに詳細には、ソケット本体を検査装置に対して容易に整列させるテストソケット及びソケット本体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体素子を生産するための最後の段階として、パッケージング（packging）段階が遂行されるが、かようなパッケージング段階前に、半導体チップが正常であるか否かということを確認するために遂行するテスト工程がある。
【０００３】
かような半導体素子テスト工程には、半導体デバイスの電気的特性をテストする検査装置と連繋して作業する操縦者と、ハンドラ設備（図示せず）とが必要であり、ボードに装着されたソケットと接触し、電気的特性を検査するための対象物である半導体素子を内蔵しているインサート部材をソケットに正確に載置させるためのインサートガイドがある。
【０００４】
図１は、従来技術による、被検査デバイスをテストする装置の分離図であり、図２は、図１の結合図であり、図３は、テストソケットの平面図であり、図４は、図１の従来技術の一作動例を示す図面である。
【０００５】
従来技術によるテストのための装置によれば、半導体デバイスのような被検査デバイス１５０を搬送しながら、検査装置１４０側に移動するインサート１３０と、テストソケット１００と、を含んで構成される。前記テストソケット１００は、検査装置１４０に搭載され、被検査デバイス１５０の端子と、検査装置１４０のパッドとを互いに電気的に接続させるソケット本体１１０と、前記ソケット本体１１０を検査装置１４０に対して整列させるソケットガイド１２０と、を含んで構成されている。
【０００６】
一方、前記ソケット本体１１０は、被検査デバイス１５０の端子と対応する位置に配置され、前記被検査デバイス１５０の端子と検査装置１４０のパッドとを互いに電気的に接続させる接続部１１１ａが設けられる導電領域１１１と、前記導電領域１１１を支持するフレーム１１２と、からなる。前記フレーム１１２には、ソケットガイド１２０に形成されたガイド突起１２１によって、ソケット本体１１０を位置整列させるガイド孔１１２ａが設けられている。
【０００７】
前記ソケットガイド１２０が、前記検査装置１４０に結合される場合、前記ソケットガイド１２０のガイド突起１２１が、前記ソケット本体１１０のガイド孔１１２ａに挿入されながら、前記ソケット本体１１０の位置を整列させる。具体的には、ソケット本体１１０の各接続部が、検査装置１４０のパッドと接続されるように位置整列させる。かように、ソケットガイド１２０が検査装置１４０に結合されながら、ソケット本体１１０を検査装置１４０に位置整列させた後には、インサート１３０が降りながら、前記被検査デバイス１５０の端子を、ソケット本体１１０の接続部１１１ａと接触させる。かように、被検査デバイス１５０の端子が、ソケット本体１１０の接続部１１１ａと接触した後には、検査装置１４０から、所定の電気的な信号を印加し、それにより、前記信号が接続部１１１ａを経て、被検査デバイス１５０に伝達されることにより、所定の電気的な検査を進める。
【０００８】
かような電気的な検査においては、ソケット本体１１０及び検査装置１４０のパッド、またはソケット本体１１０及び被検査デバイス１５０の端子の正確な接触が重要になる。特に、最近では、被検査デバイス１５０の端子間の間隔（ピッチ）が狭くなりながら、過去に比べ、ソケット本体１１０の精度が高まっているが、かように高精度に製作されたソケット本体１１０を、検査装置１４０の精密な位置に搭載することが必要である。
【０００９】
かように、ソケット本体１１０を検査装置に高精度に搭載するために、ソケットガイド１２０を使用する。すなわち、前述のように、ソケット本体１１０のフレーム１１２に所定のガイド孔を形成し、ソケットガイド１２０には、ガイド突起１２１を設けた後、前記ガイド突起１２１をガイド孔１１２ａに嵌め込むことにより、ソケット本体１１０の位置整列を行う。
【００１０】
しかし、かようなガイド孔１１２ａは、その寸法公差によって、ガイド突起１２１と裕隔が発生する。特に、微細ピッチになるほど、従来には大きい問題にならなかった裕隔がだんだんと重要な問題になり、図４に図示されているように、検査装置１４０に搭載されたソケット本体１１０の接続部１１１ａが、検査装置のパッド、または被検査デバイスの端子と正確に接触できず、精密な電気的な検査を行うことができない場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前述の問題点を解決するために創出されたものであり、さらに詳細には、検査装置に対する整列が容易に行われるテストソケット及びソケット本体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】
【００１２】
前述の目的を達成するための本発明のテストソケットは、被検査デバイスの端子と、検査装置のパッドとを互いに電気的に接続させるためのテストソケットにおいて、前記被検査デバイスの端子が貫通されるように、中央に中央ホールが設けられており、下面には、ガイド突起が設けられているソケットガイドと、前記ソケットガイドと前記検査装置との間に配置されるソケット本体と、を含むが、前記ソケット本体は、前記被検査デバイスの端子と対応する位置に配置され、前記被検査デバイスの端子と前記検査装置のパッドとを電気的に接続させる接続部が設けられている導電領域と、前記導電領域の周囲から延長され、前記導電領域を支持する支持領域と、から構成され、前記支持領域には、前記ソケット本体が、前記検査装置に対して位置決めされるように、前記ガイド突起を収容するガイド孔と、前記ガイド孔内に収容されるガイド突起をガイド孔の内面一側に付勢する付勢部と、を含んでもよい。
【００１３】
前記テストソケットにおいて、前記支持領域は、サス（ＳＵＳ：stainless steel）、ポリイミド（polyimide）、リン青銅（phosphor bronze）及びベリリウム銅（beryllium copper）のうちいずれか一つの素材からなるプレートでもある。
【００１４】
前記テストソケットにおいて、前記接続部は、シリコン素材内に多数の導電性金属粒子が上下方向に整列される。
【００１５】
前記テストソケットにおいて、前記ガイド孔の中心から、前記ガイド孔の内面までの距離を第１半径（Ｒ１）とするとき、前記付勢部の少なくとも一部は、前記第１半径を有する第１仮想円の内部に挿入され、前記ガイド突起と接触する。
【００１６】
前記テストソケットにおいて、前記ガイド孔の第１半径は、前記ガイド突起の外径より０．００５〜０．０２５ｍｍほど大きくなる。
【００１７】
前記テストソケットにおいて、前記付勢部で、前記ガイド突起と接触する加圧面は、円弧状となってもよい。
【００１８】
前記テストソケットにおいて、前記ガイド孔は、円弧状となるが、前記ガイド孔の円弧長は、前記加圧面の円弧長より長い。
【００１９】
前記テストソケットにおいて、前記ガイド孔は、円弧状となるが、前記ガイド孔の円弧角は、１８０゜以上でもある。
【００２０】
前記テストソケットにおいて、前記加圧面の曲率半径（Ｒ２）は、前記第１半径（Ｒ１）より長い。
【００２１】
前記テストソケットにおいて、
前記加圧面の曲率半径は、前記第１半径より０．０５〜０．５ｍｍほど長い。
【００２２】
前記テストソケットにおいて、前記付勢部は、１対のスロットによって、ガイド孔の周辺部と離隔される。
【００２３】
前記テストソケットにおいて、前記付勢部は、ガイド突起がガイド孔内に挿入されるとき、前記ガイド突起によって、ガイド突起の挿入方向に押されながら弾性変形される。
【００２４】
前述の目的を達成するための本発明のソケット本体は、被検査デバイスの端子が貫通されるように、中央に中央ホールが設けられており、下面には、ガイド突起が設けられているソケットガイドによって位置決めされるソケット本体において、前記被検査デバイスの端子と対応する位置に配置され、前記被検査デバイスの端子と、検査装置のパッドとを電気的に接続させる接続部が設けられている導電領域と、前記導電領域の周囲から延長され、前記導電領域を支持する支持領域と、から構成され、前記支持領域には、前記ソケット本体が、前記検査装置に対して位置決めされるように、前記ガイド突起を収容するガイド孔と、前記ガイド孔内に収容されるガイド突起をガイド孔の内面一側に付勢する付勢部と、を含まれる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によるテストソケット及びソケット本体によれば、ソケット本体に挿入されるガイ突起が、支持領域内の付勢部によって、ガイド孔内で一定位置上に置かれるようにすることにより、精密な位置整列が可能になるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来技術による装置の分離図である。
【図２】図１の結合図である。
【図３】図１に図示されたテストソケットの平面図である。
【図４】図１の従来技術の装置の作動例を図示した図面である。
【図５】本発明の一実施形態によるソケット本体を図示した平面図である。
【図６】図５の一部拡大図である。
【図７】図６において、被検査デバイスが挿入される様子を示す図面である。
【図８】図５のソケット本体を利用して検査を進める様子を示す図面である。
【図９】本発明の他の実施形態によるソケット本体を図示した図面である。
【図１０】本発明の他の実施形態によるソケット本体を図示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態による望ましい実施形態について、添付された図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
本発明によるテストソケット１０は、被検査デバイス４０の端子４１と、検査装置５０のパッド５１とを互いに電気的に接続させるためのものであり、ソケットガイドとソケット本体３０とを含んで構成される。
【００２９】
前記ソケットガイド（図示せず）は、被検査デバイス４０の端子４１が貫通されるように、中央に中央ホールが設けられており、下面には、ガイド突起２１が設けられており、図１に図示された構成と同一であるので、具体的な説明は省略する。
【００３０】
前記ソケット本体３０は、導電領域３１と支持領域３２とを含んで構成される。
前記導電領域３１は、前記被検査デバイス４０の端子４１と対応する位置に配置され、前記被検査デバイス４０の端子４１と、前記検査装置５０のパッド５１とを電気的に接続させる接続部３１１が多数設けられており、接続部３１１と絶縁部３１２とを含んでもよい。
【００３１】
前記接続部３１１は、弾性分子物質内に、多数の導電性粒子３１１ａが上下方向に整列されている。かような接続部３１１の上端には、被検査デバイス４０の端子４１が接触し、下端には、検査装置５０のパッド５１が接触する。
【００３２】
このとき、導電領域３１を構成する弾性高分子物質としては、架橋構造を有する高分子物質が望ましい。かような弾性高分子物質を得るために利用される硬化性の高分子形成材料としては、多様なものを使用することができるが、特に、成形加工性及び電気特性の側面において、シリコンゴムの利用が望ましい。シリコンゴムとしては、液状シリコンゴムを架橋または縮合したものが望ましい。液状シリコンゴムは、縮合型のもの、付加型のもの、ビニル基やヒドロキシル基を含むものなどいずれでもよい。具体的には、ジメチルシリコン生ゴム、メチルビニルシリコン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコン生ゴムなどを挙げることができる。
【００３３】
また、導電性粒子３１１ａの具体例としては、鉄、コバルト、ニッケルなどの磁性を示す金属粒子、それらの合金粒子、それら金属を含む粒子、それら粒子をコア粒子にして、前記コア粒子の表面に、金・銀・パラジウム・ロジウムなどの導電性が良好な金属のメッキを施したもの、非磁性金属粒子またはガラスビードなどの無機物質粒子または重合体粒子をコア粒子にして、前記コア粒子の表面にニッケル・コバルトなどの導電性磁性体のメッキを施したもの、あるいはコア粒子に、導電性磁性体及び導電性が良好な金属のいずれも被覆させたものなどを挙げることができる。それらのうちでは、ニッケル粒子をコア粒子にして、その表面に、金・銀・ロジウム・パラジウム・ルテニウム・タングステン・モリブデン・白金・イリジウムなどの金属のメッキを施したものを利用することが望ましく、ニッケル粒子に、銀メッキを土台メッキにして、表層に金メッキした粒子など、複数の異なる金属を被覆させたものを利用することも望ましい。
【００３４】
コア粒子の表面に、導電性金属を被覆する手段としては、特別に限定されるものではないが、例えば、化学メッキまたは電解メッキによって行うことができる。
【００３５】
導電性粒子３１１ａとしては、コア粒子の表面に、導電性金属が被覆されてなるものを利用する場合には、良好な導電性が得られる側面において、粒子表面での導電性金属の被覆率（コア粒子の表面積に対する導電性金属の被覆面積の割合）が４０％以上であることが望ましく、さらに望ましくは、４５％以上、特に望ましくは、４７ないし９５％である。また、導電性金属の被覆量は、コア粒子の０．５ないし５０重量％であることが望ましく、さらに望ましくは、２ないし３０重量％、一層望ましくは、３ないし２５重量％、特に望ましくは、４ないし２０重量％である。被覆される導電性金属が金である場合には、その被覆量は、コア粒子の０．５ないし３０重量％であることが望ましくて、さらに望ましくは、２ないし２０重量％、一層望ましくは、３ないし１５重量％、特に望ましくは、４ないし１０重量％である。また、被覆される導電性金属が銀である場合には、その被覆量は、コア粒子の４ないし５０重量％であることが望ましく、さらに望ましくは、５ないし４０重量％、一層望ましくは、１０ないし３０重量％である。
【００３６】
また、導電性粒子３１１ａの粒径は、１ないし１，０００μｍであること望ましく、さらに望ましくは、２ないし５００μｍ、一層望ましくは、５ないし３００μｍ、特に望ましくは、１０ないし２００μｍである。また、導電性粒子３１１ａの粒径分布（Ｄｗ／Ｄｎ）は、１ないし１０であることが望ましく、さらに望ましくは、１．０１ないし７、一層望ましくは、１．０５ないし５、特に望ましくは、１．１ないし４である。かような条件を満足させる導電性粒子３１１ａを利用することにより、得られる接続部３１１は、加圧変形が容易になり、また前記導電部において、導電性粒子３１１ａ間において、十分な電気的接触が得られる。また、導電性粒子３１１ａの形状は、特別に限定されるものではないが、高分子形成材料内に容易に分散させることができるという点で、球形のもの、星状のもの、またはそれらが凝集された二次粒子による塊状のものが望ましい。
【００３７】
前記絶縁部３１２は、上下方向に延長される多数の接続部３１１を連結しながら、それぞれの接続部３１１を絶縁させるものであり、シリコンゴムからもなる。
【００３８】
前記支持領域３２は、前記導電領域３１の周囲から延長され、前記導電領域３１を支持する。かような支持領域３２は、サス（ＳＵＳ：stainless steel）、ポリイミド（polyimide）、リン青銅（phosphor bronze）及びベリリウム銅（beryllium copper）のうちいずれか１つの素材からなるプレートでもある。かような支持領域３２は、前記導電領域３１より若干高硬度の素材からなり、前記導電領域３１を支持する。
【００３９】
かような支持領域３２には、ソケット本体３０が、前記検査装置５０に対して位置決めされるように、前記ガイド突起２１を収容するガイド孔３２１と、前記ガイド孔３２１内に収容されるガイド突起２１を、ガイド孔３２１内面の一側に付勢する付勢部３２２と、を含んでもよい。
【００４０】
前記ガイド孔３２１は、ガイド突起２１の外径より、０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍほど長い内径（半径にすれば、０．０５〜０．０２５ｍｍ）を有することができる。かようなガイド孔３２１は、少なくとも一部が切開されており、円弧状となる。かようなガイド孔３２１の円弧角（θ）は、１８０゜以上でもあり、具体的には、２７０〜３３０゜である。
【００４１】
前記付勢部３２２は、ガイド孔３２１の周辺部と、スロット３２２ａによって離隔されており、少なくとも一部が、前記ガイド孔３２１の内部に含まれている。具体的には、前記ガイド孔３２１の中心から、前記ガイド孔３２１の内面までの距離を第１半径Ｒ１とするとき、前記付勢部３２２の少なくとも一部は、前記第１半径Ｒ１を有する第１仮想円Ｃ１の内部に挿入され、前記ガイド突起２１と接触する。前記付勢部３２２において、前記ガイド突起２１と接触する加圧面３２２ｂは、円弧状となる。具体的には、前記加圧面３２２ｂの曲率半径Ｒ２は、第１半径Ｒ１より長い。さらに詳細には、加圧面３２２ｂの曲率半径Ｒ２は、第１半径Ｒ１より０．０５〜０．５ｍｍほど長い。かように加圧面３２２ｂの曲率半径が、第１半径Ｒ１より長くなることにより、挿入されるガイド突起２１が、加圧面３２２ｂの角ばった部分に接触するのではなく、ラウンドされた面に接触する。一方、ガイド孔３２１の円弧長は、前記加圧面３２２ｂの円弧長より長い。
【００４２】
かように、付勢部３２２は、ガイド突起２１がガイド孔３２１内に挿入されるとき、ガイド突起２１によって、ガイド突起２１の挿入方向に押されながら弾性変形される。ガイド突起２１が抜けた後には、前記付勢部３２２が本来の位置に弾性復帰されるということは言うまでもない。
【００４３】
かような本発明の一実施形態によるテストソケット１０及びソケット本体３０は、次のような作用効果を有する。
【００４４】
まず、ソケット本体３０を、検査装置５０側に載せた状態で、ソケットガイドのガイド突起２１を、前記ソケット本体３０の支持領域３２に設けられたガイド孔３２１内に挿入すれば、前記ガイド突起２１は、前記ガイド孔３２１に挿入される過程において、そのガイド孔３２１内に少なくとも一部が突出される付勢部３２２と接触する。かように接触した付勢部３２２は、前記ガイド突起２１の挿入によって、弾性変形されながら前記ガイド突起２１を、ガイド孔３２１内面の一側に押し出す（具体的には、付勢部３２２と対面する面）。かようにガイド突起２１が、ガイド孔３２１内面に押されれば、ソケット本体３０は、常にほぼ同一の位置上に置かれるという長所がある。
【００４５】
すなわち、付勢部３２２が、前記ガイド突起２１を、その付勢部３２２と対面しているガイド孔３２１の一面の内側に常に加圧しているために、前記ガイド突起２１が挿入される位置にかかわらず、前記ガイド突起２１は、ガイド孔内の一定位置上に位置される。かように、ガイド突起２１が、ガイド孔３２１内の一定位置に整列されるために、ソケット本体の整列が確実になるという長所がある。
【００４６】
一方、かようにソケット本体の位置整列が常に一定に行われることにより、図８に図示されているように、ソケット本体の接続部と、検査装置のパッドまたは被検査デバイスの端子は、常に接触状態を所望の通り維持することができる。
【００４７】
かような本発明の一実施形態によるテストソケットは、次のように変形されることも可能である。
【００４８】
図９に図示されているように、ソケット本体３０’から、付勢部３２２’が、ガイド孔３２１’の内部の相当する位置に進入することも可能である。また、図１０に図示されているように、加圧面３２２ｂ”の曲率半径が、第１半径Ｒ１より短いことも考慮することができる。ただし、その場合には、加圧面の角ばったエッジがガイド突起に接触しないようにすることが必要になる。
【００４９】
以上、一実施形態を挙げて、本発明について詳細に説明したが、本発明は、必ずしもかような実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の技術思想をはずれない範囲内で多様に変形実施される。
【図１】
2016507866.tif 000003
【図２】
2016507866.tif 000004
【図３】
2016507866.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016507866.tif 000007
【図６】
2016507866.tif 000008
【図７】
2016507866.tif 000009
【図８】
2016507866.tif 000010
【図９】
2016507866.tif 000011
【図１０】
2016507866.tif 000012
【国際調査報告】
2016507866.tif 000013
2016507866.tif 000014
2016507866.tif 000015
2016507866.tif 000016