JP2006196243A - テスト用ソケット、接触端子の製造方法、並びに、半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体装置の電気的諸特性の測定を行うテスト用ソケットであって、ハンダ凝着物がより付着しにくいもの、および、より簡易なテスト用ソケットの接触端子の製造方法を提供する。
【解決手段】質別１／２Ｈまたはそれよりも軟らかいＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板を準備し、テスト用ソケットの接触端子の基材を、プレス加工によりベリリウム銅合金板から打ち抜いて得る。その後、接触端子の基材にメッキを施す。メッキには、下地メッキとしての無光沢ニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキが含まれる。また、接触端子の基材をエッチング液に浸漬する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、半導体装置の電気的特性の測定を安定して継続的に行うことのできるテスト用ソケットに関するとともに、その接触端子（コンタクトピン）の製造方法、並びに、そのテスト用ソケットを用いて電気的特性の測定を行う半導体装置およびその製造方法に関する。

下記特許文献１の第０００３段落に記載されているように、テスト用ソケットを用いて被測定ＩＣ（Integrated Circuit）に対してテストを行う場合には、被測定ＩＣの外部接続端子表面に生じた酸化性絶縁皮膜を破壊して、電気的導通が得られるべき外部接続端子の接触面にテスト用ソケットの接触端子を接触させなければならない。被測定ＩＣの外部接続端子とテスト用ソケットの接触端子との間の良好な電気的接触を確保することにより、被測定ＩＣの動作テストが正確に行えるからである。

また、被測定ＩＣの外部接続端子には一般的にハンダメッキがなされている。同文献の第０００４段落に記載されているように、被測定ＩＣの外部接続端子とテスト用ソケットの接触端子との間の相対すべりによって、被測定ＩＣの外部接続端子表面のハンダがテスト用ソケットの接触端子に凝着しやすい。この凝着したハンダが酸化物と化して、被測定ＩＣの外部接続端子とテスト用ソケットの接触端子との間の良好な電気的接触を妨げてしまう。よって、このようなハンダの凝着の発生を阻止しなければならない。

同文献においては、その図３に示されているように、テスト用ソケットの接触端子表面に凹凸を設けることで、酸化性絶縁皮膜を破壊し、かつ、ハンダの凝着を防止している。

なお、特許文献１以外にも、この出願の発明に関連する先行技術文献情報として、次のものがある。

特開２００１−４６９８号公報 特開２００３−５９６０７号公報 特開平７−５０３７７号公報 特開２００１−２７９４８９号公報 特開２００４−１７９０５５号公報 特開平１０−４６３８４号公報

上記特許文献１においては、テスト用ソケットの接触端子表面に凹凸を設けるために、ワイヤカット式あるいは型彫り式の放電加工を、ベリリウム銅等の接触端子材料に施していた（第００１９乃至００２２段落を参照）。

しかし、このような放電加工工程の追加は、テスト用ソケットの接触端子の製造工程を煩雑化するものであった。

また、同文献ではテスト用ソケットの接触端子の最表面を、金メッキ（第００１４段落）で覆っている。

しかし、被測定ＩＣの外部接続端子表面に鉛フリーハンダメッキがなされている場合には、ハンダメッキに錫が多く含まれるために、ハンダメッキ中の錫が、テスト用ソケットの接触端子最表面の金メッキと結合して合金を作りやすく、ハンダ凝着物がテスト用ソケットの接触端子に付着しやすかった。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、ハンダ凝着物がより付着しにくいテスト用ソケット、および、より簡易なテスト用ソケットの接触端子の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る接触端子の製造方法の発明は、（ａ）質別１／２Ｈまたはそれよりも軟らかいＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板を準備する工程と、（ｂ）半導体装置の電気的諸特性の測定を行うテスト用ソケットの接触端子の基材を、プレス加工により前記ベリリウム銅合金板から打ち抜く工程と、（ｃ）前記接触端子の基材にメッキを施す工程とを備える。

また、本発明に係る他の接触端子の製造方法の発明は、（ａ）接触端子の基材を準備する工程と、（ｂ）前記接触端子の基材をエッチング液に浸漬する工程と、（ｃ）前記エッチング液に浸漬した後の前記接触端子の基材にメッキを施す工程とを備える。

本発明に係るテスト用ソケットの発明は、半導体装置の電気的諸特性の測定を行うためのテスト用ソケットであって、質別１／２Ｈまたはそれよりも軟らかいＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板をプレス加工により打ち抜いて得られた基材に、下地メッキとしてのニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキが施された接触端子を備え、前記接触端子の表面には凹凸が設けられている。

また、本発明に係る他のテスト用ソケットの発明は、半導体装置の電気的諸特性の測定を行うためのテスト用ソケットであって、粗面化した表面を有する基材に、下地メッキとしてのニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキが施された接触端子を備え、前記接触端子の表面には凹凸が設けられている。

本発明に係る接触端子の製造方法によれば、質別１／２Ｈまたはそれよりも軟らかいＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板に対してプレス加工による打ち抜きを行うことにより、テスト用ソケットの接触端子を製造する。質別１／２Ｈまたはそれよりも軟らかいベリリウム銅合金板に対してプレス加工による打ち抜きを行えば、打ち抜き面に凹凸面が生じやすい。よって、特別な加工を施さなくても、プレス加工だけで接触端子の基材の表面に凹凸を生じさせることができ、メッキ後の接触端子の表面にも凹凸を現出させることが可能である。これにより、表面に凹凸を有する接触端子が得られるため、より簡易なテスト用ソケットの接触端子の製造方法を実現することができる。

また、本発明に係る他の接触端子の製造方法によれば、接触端子の基材をエッチング液に浸漬することにより、テスト用ソケットの接触端子を製造する。接触端子の基材をエッチング液に浸漬すれば、基材の表面に凹凸面が生じやすい。よって、エッチング液への浸漬工程だけで接触端子の基材の表面に凹凸を生じさせることができ、メッキ後の接触端子の表面にも凹凸を現出させることが可能である。これにより、表面に凹凸を有する接触端子が得られるため、より簡易なテスト用ソケットの接触端子の製造方法を実現することができる。

また、本発明に係るテスト用ソケットによれば、ベリリウム銅合金板をプレス加工により打ち抜いて得られた基材に、下地メッキとしてのニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキが施された接触端子を備え、接触端子の表面には凹凸が設けられている。よって、接触端子の表面の凹凸により、被測定ＩＣの外部接続端子表面の酸化性絶縁皮膜を破壊することが可能で、かつ、最表層の白金族合金メッキにより、ハンダ凝着物がより付着しにくい接触端子を備えるテスト用ソケットが得られる。

また、本発明に係るテスト用ソケットによれば、粗面化した表面を有する基材に、下地メッキとしてのニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキが施された接触端子を備え、接触端子の表面には凹凸が設けられている。よって、接触端子の表面の凹凸により、被測定ＩＣの外部接続端子表面の酸化性絶縁皮膜を破壊することが可能で、かつ、最表層の白金族合金メッキにより、ハンダ凝着物がより付着しにくい接触端子を備えるテスト用ソケットが得られる。

＜実施の形態１＞
本発明は、質別１／２Ｈまたはそれよりも軟らかいＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板から、テスト用ソケットの接触端子の基材をプレス加工により打ち抜いて得る接触端子の製造方法であり、その接触端子を備えるテスト用ソケットである。また、プレス加工後の接触端子の基材に、下地メッキとしての無光沢ニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキを施す。

このような製造方法によれば、特別な加工を施さなくても、プレス加工だけで接触端子の基材の表面に凹凸を生じさせることができ、メッキ後の接触端子の表面にも凹凸を現出させることが可能である。また、白金族合金メッキを最表層メッキとして行うことで、被測定ＩＣの外部接続端子からのハンダ凝着物が付着しにくい、耐久性に優れた接触端子を得ることができる。よって、ハンダ凝着物がより付着しにくいテスト用ソケット、および、より簡易なテスト用ソケットの接触端子の製造方法が実現できる。

本実施の形態では、ＱＦＰ（Quad Flat Package）型の被測定ＩＣ（半導体装置）に対して、室温・常圧の動作環境での短時間（例えば１０乃至３０分程度）の測定を行うのに適したテスト用ソケットを例に採る。

図１は、複数の接触端子（コンタクトピン）２０を備えたテスト用ソケット６０の斜視図である。このテスト用ソケット６０には、測定対象たる被測定ＩＣ１０が装着されている。また、テスト用ソケット６０には、押圧部７０が設けられている。

テスト用ソケット６０の接触端子２０は、絶縁性部材のハウジング３０に埋め込まれている。テスト用ソケット６０の接触端子２０と被測定ＩＣ１０の外部接続端子５０との接触は、測定時にテスト用ソケット６０の押圧部７０を押し下げて、外部接続端子５０の接触面５１に接触端子２０の先端部２４を押圧させることにより行う。

図２は、図１の被測定ＩＣ１０の外部接続端子５０およびテスト用ソケット６０の接触端子２０付近の拡大図である。また、図３は、接触端子２０と外部接続端子５０とが接触する部分の拡大側面図である。

図２および図３に示すとおり、接触端子２０の先端部２４は、接触端子２０から突出して被測定ＩＣ１０の外部接続端子５０に対向する形状となっている。本実施の形態では、接触端子２０の先端部２４の曲率半径Ｒを約０.０３〜０.３ｍｍの概略球面あるいは円筒面で構成している。一方、外部接続端子５０の最表層はハンダメッキ層５５となっており、ハンダメッキ層５５の表面には酸化性絶縁皮膜５６が生じている。

接触端子２０の先端部２４の表面には、凸部２２および凹部２３が存在する。特許文献１に記載の通り、接触端子２０表面に凹凸を設けることで、外部接続端子５０の酸化性絶縁皮膜５６を破壊し、かつ、ハンダの凝着を防止することができる。

ただし、この凸部２２および凹部２３が大きすぎると、ハンダくずが目詰まりし、それを根株としてハンダくずが堆積・成長してしまう。一方、凸部２２および凹部２３が小さすぎると、外部接続端子５０表面の酸化性絶縁皮膜５６を、凸部２２が破れなくなってしまう。

本願発明者が実験を繰り返し行ったところ、この凸部２２および凹部２３の面粗度については、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１（１９９４）に規定される算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚで表せば、Ｒａ＝０．０４乃至１．１２μｍ、Ｒｙ＝０．２０乃至０．５０μｍ、Ｒｚ＝０．０５乃至０．５０μｍの範囲が、ハンダくずの目詰まり防止および酸化性絶縁皮膜５６の破砕に適していた。特に、Ｒａ＝０．０８μｍ付近、Ｒｙ＝０．３５μｍ付近、Ｒｚ＝０．２１μｍ付近の値を採る面粗度が最適であった。また、凸部２２または凹部２３の一つ分の直径は、およそ１０乃至２０μｍが適していた。

図４は、接触端子２０の先端部２４近傍の断面構造図である。図４に示すとおり、本願では、接触端子２０の基材２０ａに、ＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板をプレス加工により打ち抜いて得られたものを採用している。この基材２０ａの素材たるベリリウム銅合金板には、加工硬化の質別が１／２Ｈのもの、またはそれよりも軟らかいもの（例えば１／４Ｈのもの）を採用する。この理由については後段で詳述するが、所望の凹凸を基材２０ａの表面に容易に作ることができるからである。

そして、基材２０ａの表面には、下地メッキ２０ｂとしての無光沢ニッケルメッキ、および、最表層メッキ２０ｃとしての白金族合金メッキが施されている。白金族合金メッキの例としては、図４に示すようにパラジウム−ニッケル合金メッキ（含有比率の例はＰｄ：Ｎｉ＝８０：２０［％］や５０：５０［％］等）を採用すればよい。

下地メッキ２０ｂとしての無光沢ニッケルメッキを採用すると、凹凸を有する基材２０ａの表面に大きく硬いニッケル粒を析出させることができ、凹凸を有する下地ニッケル面を作ることができる。この下地メッキ２０ｂの膜厚は、例えば２乃至１０μｍ程度とすればよい。また、酸化性絶縁皮膜５６の破砕に耐えうるよう、下地メッキ２０ｂのビッカース硬度Ｈｖの値を２００以上としておけばよい。

下地メッキ２０ｂとしては、電解メッキ法を用い、かつ、光沢剤の入っていない無光沢ニッケルメッキ法によって、無光沢のニッケルメッキ膜を形成した。本実施の形態においては、基材２０ａとして、所望の表面凹凸を有する物を用いているが、このような基材に対して、電解メッキ法を適用する事により、表面凸部において、電界集中が起きて、メッキ膜の成長速度が凹部に比較して速くなる。従って、電解メッキ法を用いる事により、表面の凹凸は、更に拡大される。また、メッキ液として、光沢剤の入っていない、あるいは、光沢剤が微量な物を用いる事により、メッキ膜表面の凹凸を損なうことなく成膜することができる。

しかし、下地メッキ２０ｂとしては、無光沢ニッケルメッキに限ることなく、光沢ニッケルメッキを使用する事もできる。光沢ニッケルメッキを使用する場合には、基材表面に十分な凹凸を形成しておく事により、成膜されたニッケルメッキ膜表面の平均粗さを、所望の形状にする事ができる。

また、最表層メッキ２０ｃとして白金族合金メッキを採用すると、貴金属たる白金族の存在により酸化を防止することができる。それに加えて、一般的に接触端子の最表層メッキに採用されていた硬質金メッキの場合よりも、より硬い表面の接触端子とすることができる（硬質金メッキのビッカース硬度Ｈｖ＝２００前後に対して、例えばパラジウム合金の場合はビッカース硬度Ｈｖ＝５００前後となる）。

接触端子の表面が硬ければ、被測定ＩＣ１０の外部接続端子５０からのハンダ凝着が生じにくい。外部接続端子５０最表層のハンダメッキ層５５は、ビッカース硬度Ｈｖ＝２０程度と接触端子２０の最表層メッキ２０ｃよりも軟らかく、両者間での結合が生じにくいからである。また、白金族合金メッキをハンダに接触させても、硬質金メッキの場合に比べ、ハンダに含まれる錫の溶解や転移が生じにくいという利点もある。さらに、白金族合金メッキとして例えばパラジウム−ニッケル合金メッキを採用すれば、硬質金メッキに比べて低コスト化することも可能である。

なお、白金族合金メッキとしては、上述のパラジウム−ニッケル合金メッキの他にも、パラジウム−コバルト合金メッキ（含有比率の例はＰｄ：Ｃｏ＝９５：５［％］等）等を採用してもよい。

この最表層メッキ２０ｃの膜厚は、例えば１μｍ程度とすればよい。また、上述のＲａ、Ｒｙ、Ｒｚの各値は、この最表層メッキ２０ｃにおける面粗度を記述したものである。

このように、本発明に係るテスト用ソケット６０は、ベリリウム銅合金板をプレス加工により打ち抜いて得られた基材２０ａに、下地メッキ２０ｂとしての無光沢ニッケルメッキ、および、最表層メッキ２０ｃとしての白金族合金メッキが施された接触端子２０を備えており、接触端子２０の表面には凸部２２および凹部２３からなる凹凸が設けられている。

よって、接触端子２０の表面の凹凸により、被測定ＩＣ１０の外部接続端子５０表面の酸化性絶縁皮膜５６を破壊することが可能で、かつ、最表層の白金族合金メッキ２０ｃにより、ハンダ凝着物がより付着しにくい接触端子２０を備えるテスト用ソケット６０が得られる。

次に、接触端子２０の製造方法につき、図５を用いて詳述する。

なお、図６は、最表層メッキ２０ｃまで実施済みの、本発明に係る接触端子２０の電子顕微鏡写真の一例である。図６は、先端部２４の凸部２２および凹部２３の設けられた面を写したものであり、細かな凹凸が現れていることがこの写真より分かる。

また、図７は、図６との比較のための、質別Ｈ・ＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板を基材とした、下地が光沢ニッケルメッキ、最表層が硬質金メッキの従来の接触端子の電子顕微鏡写真である。図７においては、滑らかな表面が現れているだけであり、図６のような細かな凹凸は接触端子表面には現れてはいない。

接触端子２０を製造するに当たっては、まず、質別１／２Ｈまたはそれよりも軟らかいＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板を準備する（ステップＳ１）。

続いて、用意したベリリウム銅合金板から接触端子２０の基材２０ａを、プレス加工により打ち抜く（ステップＳ２）。このプレス加工においては、ベリリウム銅合金板がパンチとダイとに挟まれてせん断されることにより打ち抜かれる。

ベリリウム銅合金板のせん断面（この面の一部が、被測定ＩＣ１０の外部接続端子５０に向かう面となる）の面粗度は、加工対象たる合金板の硬度により異なる。一般的には、加工対象たる合金板が硬ければ、その合金結晶組織が密なために、面粗度はきめ細かなものとなり、逆に、合金板が軟らかければ、その合金結晶組織が粗なために、面粗度は粗いものとなる。

図８は、質別Ｈ・ＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板をプレス加工により打ち抜いたときの、打ち抜き面の電子顕微鏡写真である。図８では、せん断に基づく条痕が幾筋にも亘って現れているのが見えるが、凹凸が多く現れているわけではない。本願発明者は、この打ち抜いた質別Ｈのベリリウム銅合金板を接触端子２０の基材に採用し、無光沢ニッケルメッキ及び白金族合金メッキを行った。しかし、接触端子２０の表面には、ハンダくずの目詰まり防止および酸化性絶縁皮膜５６の破砕に適した上述のＲａ、Ｒｙ、Ｒｚの値を採る面粗度が得られなかった。

一方、図９は、質別１／２Ｈ・ＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板をプレス加工により打ち抜いたときの、打ち抜き面の電子顕微鏡写真である。図９では、図８に比べて、せん断に基づく条痕に加えて、いくつもの凹凸が打ち抜き面に生じている。なお、凹凸のおよその直径は数μｍ程度であった。この打ち抜いた質別１／２Ｈのベリリウム銅合金板を接触端子２０の基材に採用し、無光沢ニッケルメッキ及び白金族合金メッキを行ったところ、上述のＲａ、Ｒｙ、Ｒｚの最適な面粗度が接触端子２０の表面に得られた。

これはすなわち、ＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板が質別Ｈのように硬ければ、その合金結晶組織が密なために、打ち抜き面の面粗度はきめ細やかで、条痕しか現れないのに対し、質別１／２Ｈと軟らかければ、打ち抜き面の微小な随所に、弾性変形の一種たるスプリングバックが生じて凹凸面が出来やすいからであると考えられる。

よって、質別１／２Ｈよりも軟らかい、例えば質別１／４ＨのＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板を、プレス加工により打ち抜いて接触端子２０の基材に採用し、無光沢ニッケルメッキ及び白金族合金メッキを行っても、上述のＲａ、Ｒｙ、Ｒｚの最適な値を採る面粗度が接触端子２０の表面に得られると考えられる。

なお、プレス加工時に用いるパンチの刃先の状態によっては、プレス加工による打ち抜き面の状態は若干、変動する。すなわち、パンチの刃先が鋭利な場合には、打ち抜き面にスプリングバックが適度に生じて上述のＲａ、Ｒｙ、Ｒｚの最適な値を採る面粗度が接触端子２０の表面に得られるが、パンチの刃先が鈍磨するにつれて、打ち抜き面には異常に大きな凹凸が生じてくるのである。

よって、上述のＲａ、Ｒｙ、Ｒｚの最適な値を確保するためには、質別１／２Ｈまたはそれよりも軟らかいＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板を、刃先が鋭利なパンチで打ち抜くことが望ましい。

接触端子２０の材料としては、質別１／２Ｈまたはそれよりも柔らかいＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板を使用するのが好ましいとしたが、これに限る物ではなく、材料および硬さについても、適宜変更可能である。例えば、硬さについて、質別１／２Ｈ以上の硬さを持つ材料を選択する事も可能である。この場合、例えば、打ち抜き工程に用いるパンチとダイのクリアランスや、切断速度などを適宜選択する事により、打ち抜いた接触端子２０の切断表面に、適度なスプリングバックが生じ、上述のＲａ、Ｒｙ、Ｒｚの最適な値を取る面粗度が得られるようにするのが好ましい。

接触端子２０の基材２０ａをエッチング液に浸漬して、接触端子２０の基材２０ａの面粗度を大きくすることも可能である（ステップＳ３）。エッチング液には、例えば塩化第二鉄溶液を採用すればよい。エッチング液としてはその他にも、塩化第二銅溶液やアルカリエッチング液、過酸化水素−硫酸系のエッチング液を採用してもよい。

基材２０ａをエッチング液に浸漬する理由は、例えば鈍磨した刃先のパンチを使用せざるを得ない場合など、打ち抜き面に適度な面粗度が得られない場合であっても、打ち抜き面をエッチングして荒らすことにより、十分な面粗度を得るためである。例えば塩化第二鉄溶液には、５０°Ｂｅ、４７°Ｂｅ、４５°Ｂｅ、４２°Ｂｅ、４０°Ｂｅ、の各純度が存在するが、打ち抜き面に十分な面粗度が得られるように、これらの純度の中から選択を行えばよい。

なお、打ち抜き面に適度な面粗度が得られる場合には、このエッチング液浸漬工程を省略してもよい。また、エッチング液浸漬工程によって、十分な面粗度が得られる場合には、打ち抜き工程後の接触端子２０の基材２０ａとして、面粗度の小さい物を選択する事も可能である。打ち抜き後の面粗度についての制約が小さくなる事により、材料選択の自由度は向上する。したがって、場合に応じてより適当な端子材料の選択や、打ち抜き工程条件の選択をする事が可能となる。

そして、接触端子２０の基材２０ａにメッキを施す。具体的には、下地メッキとしての無光沢ニッケルメッキ（ステップＳ４）、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキ（ステップＳ５）を行う。

無光沢ニッケルメッキについては、無光沢で大きく硬いニッケル粒を高速に析出させるために、スルファミン酸ニッケルメッキ浴を使用した電解メッキ法によって実施すればよい。スルファミン酸ニッケルメッキ浴によれば、メッキ皮膜の内部応力も小さいので厚いメッキの形成に適する。また、光沢剤等の不純物を加えない電解純ニッケルメッキであるため、メッキ温度・時間、電流密度の調整を行うことにより、大きく硬いニッケル粒を実現しやすい。

この無光沢ニッケルメッキにより、接触端子２０の基材２０ａ表面の凹凸がより強調され、拡大することとなる。なお、プレス加工による打ち抜き時に、接触端子２０の基材２０ａ表面に十分な凹凸がすでに生じている場合には、凹凸の強調は不要となるので、スルファミン酸ニッケルメッキ浴でなくともワット浴を採用したり、無光沢でなくとも半光沢や光沢のメッキ、または均一な厚みでより硬い無電解ニッケルメッキを採用してもよい。

また、白金族合金メッキについては、上記特許文献６に記載の方法等を用いて電気メッキを行えばよい。上述の通り、白金族合金メッキとしては、パラジウム−ニッケル合金メッキやパラジウム−コバルト合金メッキを採用すればよい。この白金族合金メッキを行うことにより、接触端子２０表面の凸部２２または凹部２３の一つ分の直径をおよそ１０乃至２０μｍにする。

図１０は、質別Ｈのベリリウム銅合金板を基材とした、下地が光沢ニッケルメッキ、最表層が硬質金メッキの従来の接触端子を採用したテスト用ソケットを用いて、３０日間の半導体装置のテスト数、および、コンタクト不良の検出率を示したグラフである。また、図１１は、本発明に係る、質別１／２Ｈのベリリウム銅合金板を基材とした、下地が無光沢ニッケルメッキ、最表層が白金族合金（Ｐｄ−Ｎｉ）メッキの接触端子２０を採用したテスト用ソケット６０を用いて、３０日間の半導体装置のテスト数、および、コンタクト不良の検出率を示したグラフである。

図１０においては、各日のコンタクト不良検出率（菱形にてデータ点を表示）の値が０乃至３０％の間に広く分布しており、その各日あたり平均コンタクト不良検出率も５．９５％と高い率であった。一方、図１１では、各日のコンタクト不良検出率（菱形にてデータ点を表示）の値が、ほぼ０乃至１５％の間に分布しているだけであって、その各日あたり平均コンタクト不良検出率も０．４１％と激減した。

これはすなわち、本発明に係る接触端子２０が、ハンダくずの目詰まり防止および酸化性絶縁皮膜５６の破砕に効果を奏し、被測定ＩＣ１０の外部接続端子５０とテスト用ソケット６０の接触端子２０との間の良好な電気的接触が確保できて、被測定ＩＣ１０の動作テストが正確に行えていることを示していると考えられる。

このように、本発明に係る接触端子の製造方法によれば、質別１／２Ｈまたはそれよりも軟らかいＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板に対してプレス加工による打ち抜きを行うことにより、テスト用ソケット６０の接触端子２０を製造する。

質別１／２Ｈまたはそれよりも軟らかいベリリウム銅合金板に対してプレス加工による打ち抜きを行えば、打ち抜き面に凹凸面が生じやすい。よって、特別な加工を施さなくても、プレス加工だけで接触端子２０の基材２０ａの表面に凹凸を生じさせることができ、メッキ後の接触端子２０の表面にも凹凸を現出させることが可能である。これにより、表面に凹凸を有する接触端子２０が得られるため、より簡易なテスト用ソケット６０の接触端子２０の製造方法を実現することができる。

なお、図３及び図４においては、説明の簡略化のために、先端部２４の表面付近にのみ、凸部２２および凹部２３を示した。しかし、上記の説明の通り、本発明によれば、打ち抜き面の全体に凹凸面が生じるので、実際には凸部２２及び凹部２３は図３及び図４の先端部２４の表面だけに生じているのではない。

また、本発明に係る接触端子の製造方法によれば、接触端子２０の基材２０ａをエッチング液に浸漬する。よって、プレス加工のみでは基材２０ａの表面に十分に凹凸が生じない場合であっても、エッチング液で基材２０ａの表面を荒らすことによって、接触端子２０の基材２０ａの表面に凹凸を生じさせることができる。

また、本発明に係る接触端子の製造方法によれば、メッキには、下地メッキとしての無光沢ニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキが含まれる。プレス加工のみでは基材２０ａの表面に十分に凹凸が生じない場合であっても、無光沢ニッケルメッキを下地メッキとして行うことで、表面に凹凸を生じさせることができる。また、白金族合金メッキを最表層メッキとして行うことで、被測定ＩＣ１０の外部接続端子５０からのハンダ凝着物が付着しにくい、耐久性に優れた接触端子２０を得ることができる。

なお、本願発明の射程は、上記接触端子２０を備えたテスト用ソケット６０を用いて電気的特性の測定がなされた半導体装置、およびその製造方法にまで及ぶ。

＜実施の形態２＞
本実施の形態は、実施の形態１に係るテスト用ソケットの変形例であって、バーンインテスト用ソケットの接触端子にも、実施の形態１の場合と同様の接触端子およびその製造方法を適用するものである。

図１２は、バーンインテスト用ソケットの一例を示す斜視図である。また、図１３は、図１２内の仮想切断面Ｐにおける、被測定ＩＣ９の外部接続端子１１およびバーンインテスト用ソケットの接触端子３付近の拡大図である。

図１２および図１３に示すとおり、このバーンインテスト用ソケット２においては、被測定ＩＣ９（図１３にのみ表示）を収納するための収納部が、ハウジング１の上面内に形成されている。そして、収納部の周縁に沿って、複数の接触端子３が配設されている。

ハウジング１上には、ソケット蓋８が摺動可能に被さっている。ソケット蓋８がハウジング上で上下動することにより、ハウジング１上のソケットレバー７が回動する。接触端子３の頂部３ａの一端部３ａ２が、ソケットレバー７の一端部７ａに噛み合わさっているので、ソケットレバー７の回動に応じて接触端子３の頂部３ａの他端部３ａ１が、図１３の左下方向に変位可能である。この変位により、接触端子３の頂部３ａの他端部３ａ１が被測定ＩＣ９の外部接続端子１１に接触可能である。

このバーンインテスト用ソケット２の接触端子３についても、実施の形態１の場合と同様の製造方法により、実施の形態１の接触端子２０と同じく、その基材にＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板をプレス加工により打ち抜いて得られたものを採用し、基材の表面に、下地メッキとしての無光沢ニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキを施して、被測定ＩＣ９の外部接続端子１１への接触面に、実施の形態１と同様の最適な面粗度の凹凸を設ければよい。この場合も、実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。

＜実施の形態３＞
実施の形態１にて述べた室温・常圧の動作環境のテスト用ソケット、および、実施の形態２にて述べたバーンインテスト用ソケット以外にも、本発明は、例えばＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Scale Package）などのハンダボール電極に対するテスト用ソケットにも適用できる。よって、そのようなハンダボール電極への接触端子の先端部に上述の最適な面粗度の凹凸を設ければよい。この場合も、実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。

その他にも、筒の中にスプリングの入ったいわゆるポゴピンの表面や、また、スプリングプローブと呼ばれる接触端子を構成するプランジャ先端の表面などに、上述の最適な面粗度の凹凸を設ければよい。この場合も、実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。

＜実施の形態４＞
実施の形態１乃至３では、各種テスト用ソケットの接触端子をその基材から形成する場合について説明した。

しかし、表面に金メッキが施された、既存のテスト用ソケットの接触端子に改変を加えることによっても、上記実施の形態１乃至３に係る発明と同様の効果を奏することが可能である。例えば、既に工場等で使用しているテスト用ソケットの接触端子に、以下の改良を加えても良い。

すなわち、既存のテスト用ソケットに備わった接触端子（表面に金メッキが施されている）の全てを、テスト用ソケットから分解する。分解後の接触端子をメッキ剥離液に浸漬し、表面の金メッキを剥離して接触端子の基材を得る。

既存のテスト用ソケットの接触端子には表面の金メッキの下に、下地メッキとしての２〜３μｍ膜厚のニッケルメッキが施されている場合が多い。よって、このニッケルメッキ層が、金メッキ剥離後の接触端子の基材の表面となる。

次に、金メッキ剥離後の接触端子の基材を、上記塩化第二鉄溶液等のエッチング液に浸漬する。これにより、プレス加工による打ち抜き時と同様、接触端子の基材の表面が粗面化する。

そして、エッチング液に浸漬後の接触端子の基材に、下地メッキとしての無光沢ニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキを施す。

このようにすることによっても、各種テスト用ソケットの接触端子において、上記実施の形態１乃至３の場合と同様の効果が得られる。

すなわち、本実施の形態に係る接触端子の製造方法によれば、金メッキを剥離して得た接触端子の基材をエッチング液に浸漬することにより、テスト用ソケットの接触端子を製造する。金メッキを剥離して得た接触端子の基材をエッチング液に浸漬すれば、基材の表面に凹凸面が生じやすい。よって、エッチング液への浸漬工程だけで接触端子の基材の表面に凹凸を生じさせることができ、メッキ後の接触端子の表面にも凹凸を現出させることが可能である。これにより、表面に凹凸を有する接触端子が得られるため、より簡易なテスト用ソケットの接触端子の製造方法を実現することができる。

また、本実施の形態に係るテスト用ソケットによれば、粗面化した表面を有する基材に、下地メッキとしての無光沢ニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキが施された接触端子を備え、接触端子の表面には凹凸が設けられている。よって、接触端子の表面の凹凸により、被測定ＩＣの外部接続端子表面の酸化性絶縁皮膜を破壊することが可能で、かつ、最表層の白金族合金メッキにより、ハンダ凝着物がより付着しにくい接触端子を備えるテスト用ソケットが得られる。

複数の接触端子（コンタクトピン）を備えた、実施の形態１に係るテスト用ソケットの斜視図である。 図１の被測定ＩＣの外部接続端子およびテスト用ソケットの接触端子付近の拡大図である。 接触端子と外部接続端子とが接触する部分の拡大側面図である。 接触端子の先端部近傍の断面構造図である。 接触端子の製造方法を示すフローチャートである。 本発明に係る、質別１／２Ｈのベリリウム銅合金板を基材とした、下地が無光沢ニッケルメッキ、最表層が白金族合金メッキの接触端子の電子顕微鏡写真である。 質別Ｈのベリリウム銅合金板を基材とした、下地が光沢ニッケルメッキ、最表層が硬質金メッキの接触端子の電子顕微鏡写真である。 質別Ｈのベリリウム銅合金板をプレス加工により打ち抜いたときの、打ち抜き面の電子顕微鏡写真である。 質別１／２Ｈのベリリウム銅合金板をプレス加工により打ち抜いたときの、打ち抜き面の電子顕微鏡写真である。 質別Ｈのベリリウム銅合金板を基材とした、下地が光沢ニッケルメッキ、最表層が硬質金メッキの従来の接触端子を採用したテスト用ソケットを用いて、３０日間の半導体装置のテスト数、および、コンタクト不良の検出率を示したグラフである。 質別１／２Ｈのベリリウム銅合金板を基材とした、下地が無光沢ニッケルメッキ、最表層が白金族合金（Ｐｄ−Ｎｉ）メッキの接触端子２０を採用したテスト用ソケット６０を用いて、３０日間の半導体装置のテスト数、および、コンタクト不良の検出率を示したグラフである。 実施の形態２に係るバーンインテスト用ソケットの一例を示す斜視図である。 図１２の切断面Ｐにおける、被測定ＩＣの外部接続端子およびテスト用ソケットの接触端子付近の拡大図である。

符号の説明

９，１０ 被測定ＩＣ、３，２０ 接触端子、１，３０ ハウジング、２，６０ テスト用ソケット。

Claims (8)

1. （ａ）質別１／２Ｈまたはそれよりも軟らかいＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板を準備する工程と、
   （ｂ）半導体装置の電気的諸特性の測定を行うテスト用ソケットの接触端子の基材を、プレス加工により前記ベリリウム銅合金板から打ち抜く工程と、
   （ｃ）前記接触端子の基材にメッキを施す工程と
   を備える接触端子の製造方法。
2. 請求項１に記載の接触端子の製造方法であって、
   （ｄ）前記工程（ｂ）の後であって、前記工程（ｃ）の前に、前記接触端子の基材をエッチング液に浸漬する工程
   をさらに備える接触端子の製造方法。
3. （ａ）接触端子の基材を準備する工程と、
   （ｂ）前記接触端子の基材をエッチング液に浸漬する工程と、
   （ｃ）前記エッチング液に浸漬した後の前記接触端子の基材にメッキを施す工程と
   を備える接触端子の製造方法。
4. 請求項１または請求項３に記載の接触端子の製造方法であって、
   前記工程（ｃ）における前記メッキには、下地メッキとしてのニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキが含まれる
   接触端子の製造方法。
5. 半導体装置の電気的諸特性の測定を行うためのテスト用ソケットであって、
   質別１／２Ｈまたはそれよりも軟らかいＪＩＳ合金番号Ｃ１７２０のベリリウム銅合金板をプレス加工により打ち抜いて得られた基材に、下地メッキとしてのニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキが施された接触端子
   を備え、
   前記接触端子の表面には凹凸が設けられた
   テスト用ソケット。
6. 半導体装置の電気的諸特性の測定を行うためのテスト用ソケットであって、
   粗面化した表面を有する基材に、下地メッキとしてのニッケルメッキ、および、最表層メッキとしての白金族合金メッキが施された接触端子
   を備え、
   前記接触端子の表面には凹凸が設けられた
   テスト用ソケット。
7. 請求項５または請求項６に記載のテスト用ソケットを用いて電気的特性の測定を行うことを特徴とする
   半導体装置の製造方法。
8. 請求項５または請求項６に記載のテスト用ソケットを用いて電気的特性の測定がなされた
   半導体装置。
   

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