JP2006107977A - Ic socket - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ICソケットに関する。 The present invention relates to an IC socket.
パッケージの薄型化・小型化、半田ボールサイズの縮小化が進む中で、半田ボール表面の外観を損なわずに高信頼度の測定を行うことができるソケットが求められている。この種の技術として、特許文献1記載のものがある。図6に示す特許文献1記載のソケットは、貫通孔が形成された剛性の高いソケット本体1と、ソケット本体1に設けられた貫通孔に充填された導電ゴム4を有し、導電ゴム4はその一方の端面と他方の端面とを導電接続する。このため、導電ゴム4は上下方向以外の動きが制限されていた。ここで、ICの導通テストは、ICと電気的に接続された半田ボール804と導電ゴム4とを接続し、導電ゴム4と電気的に接続されたリード線2とICとにテスターなどを当てることによって行われる。
As the package becomes thinner and smaller and the solder ball size is reduced, a socket capable of performing highly reliable measurement without deteriorating the appearance of the solder ball surface is required. There exists a thing of
しかしながら、特許文献1記載の技術においては、ソケットのコンタクトピンは、剛性の高いソケット本体1に設けられた貫通孔に導電ゴム4が充填されている構造を有するため、左右方向など他方向への動きが制限されていた。そのため、半田ボールの左右方向など他方向への動きに対する追従性に課題を有していた。
However, in the technique described in
本発明によれば、本体と、前記本体に設けられ、半導体素子上のバンプに接触するコンタクトピンと、を備えるICソケットであって、前記コンタクトピンは、その一方の端部が前記本体に固定されるとともに、前記バンプと接触する他方の端部が前記本体から延出しており、前記コンタクトピンは、導電性と可撓性とを有する材料から主としてなることを特徴とするICソケットが提供される。 According to the present invention, there is provided an IC socket comprising a main body and a contact pin provided on the main body and contacting a bump on a semiconductor element, and one end of the contact pin is fixed to the main body. In addition, an IC socket is provided in which the other end that contacts the bump extends from the main body, and the contact pin is mainly made of a material having conductivity and flexibility. .
この発明によれば、コンタクトピンは、導電性と可撓性とを有する材料から主としてなり、コンタクトピンの他方の端部が本体から延出しているため、コンタクトピンの可動性を向上させることができる。そのため、バンプとコンタクトピンとの電気的接続の信頼性を向上させることができる。したがって、半導体装置の信頼性の高い測定を実現可能なICソケットを提供することができる。 According to this invention, the contact pin is mainly made of a material having conductivity and flexibility, and the other end of the contact pin extends from the main body, so that the mobility of the contact pin can be improved. it can. Therefore, the reliability of the electrical connection between the bump and the contact pin can be improved. Therefore, it is possible to provide an IC socket capable of realizing highly reliable measurement of a semiconductor device.
本発明によれば、コンタクトピンは、導電性と可撓性とを有する材料から主としてなり、コンタクトピンの他方の端部が本体から延出しているため、半導体装置の信頼性の高い測定を実現可能なICソケットが提供される。 According to the present invention, the contact pin is mainly made of a material having conductivity and flexibility, and the other end of the contact pin extends from the main body, so that the semiconductor device can be measured with high reliability. A possible IC socket is provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.
図1を用いて、本実施形態に係るICソケット100を説明する。
An
半導体装置試験用ソケットであるICソケット100は、半導体素子であるIC108が搭載された基板109と、基板109の内部に設けられた配線(不図示)によりIC108に導電接続された半田ボール106(バンプ)とを備えた半導体装置の導通試験などの際に用いられる。
The
ICソケット100は、コンタクトピン102と、ICソケット100の本体であるハウジング104から構成される。
The
コンタクトピン102は、主に導電ゴムにより構成されており、導電ゴムは、図5に示すように、母材110と母材110内に埋設された導電材料により構成されており、導電性と可撓性を有している。
The
導電性を有するとは、後述するテストボードを用いた測定が可能な範囲で導通することであり、具体的には、0.001〜1(Ω・cm)であることをさす。また、可撓性を有するとは、テストボードを用いた測定の際に、半田ボールの移動に伴ってコンタクトピンが変形しても、破壊されずに元の形状に戻る性質を有することをいう。 Having conductivity means conducting in a range where measurement using a test board described later is possible, specifically 0.001-1 (Ω · cm). Also, having flexibility means having a property of returning to the original shape without being destroyed even if the contact pin is deformed as the solder ball moves during measurement using the test board. .
母材110としては、たとえば、シリコーンゴムなどのゴム、オレフィン系エラストマーなどが用いられ、導電材料としては、たとえば、カーボン粉、カーボンファイバーなどのカーボン、銅、アルミニウムなどの金属粉などが用いられる。また、図5(a)に示すように、コンタクトピン102の内部には、コンタクトピン102の上面(他方の端部)と下面(一方の端部)との間に、銅やアルミニウムなどの金属粒子112などの金属性物質が分散されて埋め込まれている。コンタクトピン102中、導電ゴムの重量含有率は、たとえば、70%〜80%程度、金属性物質の重量含有率は、たとえば、20%〜30%程度である。
As the
コンタクトピン102は、図1中、上面(他方の端部)において半田ボール106の下面と接触している。ここで、コンタクトピン102の上部は、ハウジング104から延出するように設けられており、ハウジング104の外部で半田ボール106の下面と接触している。コンタクトピン102の下面(一方の端部)は、ハウジング104に固定されており、導通試験用のテストボードの配線と電気的に接続されている。また、コンタクトピン102の上面と下面とは電気的に接続されている。
The
コンタクトピン102は、図1に示すように、ハウジング104の開口部に入り込む領域の径が、図1中、上部および下部の径よりも相対的に小さい形状である。つまり、コンタクトピン102の上部および下部は相対的に径が大きな領域であり、ハウジング104の開口部に入り込む領域は相対的に径が小さな領域である。コンタクトピン102は、主に導電ゴムにより構成され、導電ゴムは導電性と可撓性を有する。そのため、コンタクトピン102は、ハウジング104に固定された箇所を支点として、半田ボール106の位置のずれに追随可能に構成され、上下方向だけでなく左右方向など他方向への可動性を有する。なかでも、相対的に径が小さな領域であるハウジング104の開口部に入り込む領域は、コンタクトピン102の上部および下部よりも相対的に左右方向など上下方向以外の方向への可動性が大きい。この理由は以下のとおりであると考えられる。上部および下部と比較して相対的に径が小さいため、その領域の肉厚が相対的に小さい。そのため、コンタクトピン102が左右方向などに曲げられる際に、コンタクトピン102自身の存在によって生じる曲げ抵抗を、より低減することができる。したがって、相対的に径が大きい領域と比較して、左右方向など上下以外の方向にも曲がりやすくなるからである。
As shown in FIG. 1, the
ハウジング104は、たとえば、ポリカーボネートなどのプラスチックスなどにより構成されており、コンタクトピン102を収納する機能を有する。
The
半田ボール106は、主に鉛フリー半田などにより構成されており、表面に酸化膜を有している。
The
ICソケット100は、ハウジング104の材料として上述のプラスチックスなど、コンタクトピン102の材料として上述の導電ゴム、金属粒子などを用いて製造される。
The
ここで、コンタクトピン102は、導電ゴムに金属粒子などを混ぜあわせることによって形成される。
Here, the
ICソケット100を用いた基板109とIC108とにより構成される半導体装置の試験は、信号線が設けられたテストボードにコンタクトピン102の下部を装着し、IC108との間を電気的に接続させることによって行われる。こうすることにより、上記半導体装置に印加される電圧や通電する電流量を測定することができる。なお、図2に示すように、測定に用いられるコンタクトピン102の数が増加するほど試験の信頼性が向上する。
In the test of the semiconductor device composed of the
以下、本実施形態におけるICソケット100の効果について説明する。
Hereinafter, effects of the
コンタクトピン102は、ハウジング104から延出するように設けられており、また、可撓性を有する材料である導電ゴムを主として構成されているため、図2中、上下方向だけでなく、ハウジング104に固定される箇所を支点として、左右方向など他の方向への可動性を向上させることができる。そのため、図2に示すように、半田ボール106の左右方向など他の方向への動きに応じて、コンタクトピン102も左右方向など他の方向へ動くことができる。したがって、半田ボール106とコンタクトピン102との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
Since the
また、特許文献1記載のソケットでは、半田ボール表面の酸化膜を削ることが難しく、接触圧力のみで半田ボールと接触するため、導電性を確保することが難しかった。これに対して、ICソケット100のコンタクトピン102は、金属粒子などの金属性物質が内部に埋め込まれて、導電性が向上された導電ゴムなどの比較的導電性の高い材料により構成されている。そのため、半田ボール106の表面を覆う酸化膜を削り、コンタクトピン102と半田ボール106との導電性を、より確実に確保することができる。すなわち、導電性の高いコンタクトピン102が半田ボール106の表面と接することとなるからである。したがって、コンタクトピン102と半田ボール106との電気的接触の精度を向上させることができる。
Further, in the socket described in
また、コンタクトピン102がハウジング104に入り込む領域の径は、コンタクトピン102の上部および下部の径より相対的に小さいので、左右方向への可動性を、より高めることができる。そのため、半田ボール106の左右方向への動きに対する追従性を、より効果的に高めることができる。したがって、半田ボール106とコンタクトピン102との電気的接続の信頼性を、より効率的に向上させることができる。
Further, since the diameter of the region where the
また、図7(a)、(b)に示すような金属製のプローブピンタイプのコンタクトピン3を用いる場合、コンタクトピン3と半田ボール804との間の電気的接続の信頼度が高い一方で、コンタクトピン3の硬度が大きいため、コンタクトピン3と接触する面である半田ボール804表面の外観形状が損なわれることがあった。これに対して、ICソケット100のコンタクトピン102は、主に導電ゴムにより構成されるため、半田ボール106の表面と接するコンタクトピンの上面の柔軟性を向上させることができる。そのため、半田ボール106表面の外観形状を向上させることができる。
Further, when the metal probe pin
また、図7(c)に示すような挟み込みタイプのコンタクトピン3を用いる場合、半田ボール804のピッチが狭い形態に対応することが難しいことがあった。コンタクトピン3が半田ボール804を挟む必要があるために、半田ボール804のピッチ方向にコンタクトピン3の厚みのぶんだけ、スペースを必要とするからである。これに対して、ICソケット100においては、コンタクトピン102の上面と半田ボール106の下面とが接触する。そのため、コンタクトピン102の半田ボール106のピッチ方向における省スペース化を図ることができ、半田ボール106のピッチが狭い形態に対応することができる。
Further, in the case where the pinching
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.
たとえば、上記実施形態においては、コンタクトピン102の上面の形状が平面である形態について説明したが、図3に示すように、コンタクトピン102の上面は、すり鉢状などの曲面を含んでいてもよい。こうすることにより、半田ボール106の左右方向の中心位置とコンタクトピン102の左右方向の中心位置とのズレを自動補正(セルフアライメント)することができる。そのため、半田ボール106とコンタクトピン102との接触面積をほぼ一定にすることができ、よりよい状態で半田ボール106とコンタクトピン102とをコンタクトさせることが可能となる。したがって、ICソケット120自身の自動補正機能(セルフアライメント機能)による、ICソケット120と半田ボール106との間の、よりよいコンタクトを実現させることができる。この結果、ICソケット120と半田ボール106との間の電気的接続の信頼性を、より効果的に高めることができる。
For example, in the above embodiment, the form in which the shape of the upper surface of the
また、上記実施形態と同様、図4に示すように、コンタクトピン102は左右方向など他方向にも可動性を有している。そのため、半田ボール106の他方向への動きに応じて、コンタクトピン102も他方向へ動くことができる。したがって、半田ボール106とコンタクトピン102との電気的接続の信頼性を、さらに効率的に向上させることができる。
As in the above embodiment, as shown in FIG. 4, the
また、上記実施形態においては、コンタクトピン102の母材110に金属粒子112を埋め込んだ形態について説明したが、図5(b)に示すように、金属配線114など他の金属性物質を埋め込んでもよい。
In the above embodiment, the embodiment in which the
また、上記実施形態においては、コンタクトピン102のうち、ハウジング104の開口部に入り込む領域の径が小さくなる形状について説明したが、左右方向への可動性を有するのであれば、コンタクトピンの形状は円柱状など他の形状であってもよい。
Further, in the above embodiment, the shape of the
また、上記実施形態においては、コンタクトピン102を構成する材料として、導電ゴムを用いた形態について説明したが、導電性と可撓性を有し、上記実施形態の効果と同様の効果を得られる材料であればよい。
Moreover, in the said embodiment, although the form using a conductive rubber was demonstrated as a material which comprises the
また、上記実施形態においては、コンタクトピン102内に金属粒子などの金属性物質が埋め込まれている形態について説明したが、コンタクトピン102と半田ボール106との電気的接続の信頼性を向上させることができる形態であればよい。たとえば、金属性物質が埋め込まれていない形態も有効である。
In the above-described embodiment, the form in which the metallic material such as metal particles is embedded in the
また、上記実施形態においては、コンタクトピン102中、導電ゴムの重量含有率は70%〜80%程度、金属性物質の重量含有率は20%〜30%程度である形態について説明したが、上記実施形態の効果を奏することができる範囲の重量含有率であればよい。
Moreover, in the said embodiment, although the weight content rate of the electrically-conductive rubber in the
100 ICソケット
102 コンタクトピン
104 ハウジング
106 半田ボール
108 IC
109 基板
110 母材
112 金属粒子
114 金属配線
120 ICソケット
100
109
Claims (9)
前記本体に設けられ、半導体素子上のバンプに接触するコンタクトピンと、
を備えるICソケットであって、
前記コンタクトピンは、その一方の端部が前記本体に固定されるとともに、前記バンプと接触する他方の端部が前記本体から延出しており、
前記コンタクトピンは、導電性と可撓性とを有する材料から主としてなることを特徴とするICソケット。 The body,
Contact pins provided on the main body and in contact with bumps on the semiconductor element;
An IC socket comprising:
The contact pin has one end fixed to the main body and the other end contacting the bump extends from the main body.
The IC socket is characterized in that the contact pin is mainly made of a material having conductivity and flexibility.
前記コンタクトピンは、前記本体に固定された箇所を支点として、前記バンプの位置のずれに追随可能に構成されていることを特徴とするICソケット。 The IC socket according to claim 1,
The IC socket according to claim 1, wherein the contact pin is configured to be able to follow the displacement of the bump with a portion fixed to the body as a fulcrum.
前記材料は、導電ゴムであることを特徴とするICソケット。 The IC socket according to claim 1 or 2,
The IC socket is characterized in that the material is conductive rubber.
前記導電ゴム中に金属性物質が埋設されたことを特徴とするICソケット。 The IC socket according to claim 3,
An IC socket, wherein a metallic substance is embedded in the conductive rubber.
前記金属性物質が金属粒子であることを特徴とするICソケット。 The IC socket according to claim 4,
An IC socket, wherein the metallic substance is metal particles.
前記金属性物質が金属配線であることを特徴とするICソケット。 The IC socket according to claim 4,
An IC socket, wherein the metallic substance is a metal wiring.
前記導電ゴム中に前記金属性物質が分散されていることを特徴とするICソケット。 The IC socket according to any one of claims 4 to 6,
An IC socket, wherein the metallic substance is dispersed in the conductive rubber.
前記コンタクトピンの他方の端部は、曲面を含むことを特徴とするICソケット。 The IC socket according to any one of claims 1 to 7,
An IC socket, wherein the other end of the contact pin includes a curved surface.
前記コンタクトピンは、相対的に径が大きな領域と相対的に径が小さな領域とを含むことを特徴とするICソケット。 The IC socket according to any one of claims 1 to 8,
The contact pin includes an area having a relatively large diameter and an area having a relatively small diameter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP2006107977A true JP2006107977A (en) | 2006-04-20 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7518384B2 (en) * | 2005-01-31 | 2009-04-14 | Agilent Technologies, Inc. | Method and apparatus for manufacturing and probing test probe access structures on vias |
KR200470253Y1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-06 | 정운영 | A test socket for semiconductor package |
CN104319247A (en) * | 2014-10-30 | 2015-01-28 | 南通富士通微电子股份有限公司 | Test pin head and semiconductor test fixture |
-
2004
- 2004-10-07 JP JP2004294702A patent/JP2006107977A/en active Pending
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