JP2011204401A - 検査用ソケット及び半導体検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の電極パッドを磨耗させることなく導通させる検査用ソケットを提供する。
【解決手段】基板１４の上に、検査対象の半導体チップ３４を載置するソケット本体１２が取り付けられている。基板１４には電気特性を検査する検査回路１６が設けられ、上面１４Ｕには複数の電極パッド１８が設けられている。ソケット本体１２の底面１２Ｄは、電極パッド１８の上方に形成され、底面１２Ｄと電極パッド１８の間には、異方導電性シート２６の一部が、弾性変形された状態で設けられている。ソケット本体１２には、底面１２Ｄと上面１２Ｕの間を貫通する複数の貫通孔２０が設けられ、貫通孔２０の途中には段差部２４が設けられている。貫通孔２０には、軸段差面Ｑ１が形成された導電ピン２２が挿入され、段差部２４と軸段差面Ｑ１が重ね合わされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査用ソケット及び半導体検査装置に関する。

半導体チップの検査においては、検査対象の半導体チップを、基板に取り付けられた検査用ソケットに押し当て、半導体チップに形成された半田ボールと基板に形成された電極パッドを検査用ソケットで導通させ、導通時の特性を検査する。このとき、検査用ソケットの導通部には、スプリングピン（ポゴピン）が使用されている。ポゴピンは、バネが収納された本体の両端部に別部材とされたピン部を有し、ピン部がバネで伸縮可能とされている。

しかし、検査で、ピン部が基板に形成された電極パッドに繰り返し衝突することにより、電極パッドが磨耗するという問題がある。
半導体チップの検査装置に関しては、特許文献１がある。

特開２００２−２５７８９４号公報

本発明は、上記事実に鑑み、繰り返し使用されても基板の電極パッドを磨耗させにくい検査用ソケットを提供することを目的とする。

請求項1に記載の発明に係る検査用ソケットは、検査用基板に対して着脱可能とされ、検査対象の半導体チップを載置する側の第１面と、前記第１面の裏面側に形成され、前記半導体チップの電気的特性を検査する検査回路が設けられた前記検査用基板に取り付けられた状態で前記検査用基板と対向する第２面と、前記第１面から前記第２面までを貫通する貫通孔と、を備えたソケット本体と、前記第２面から突出して形成され、前記ソケット本体が前記検査用基板に取り付けられる際に前記検査用基板と当接し、前記第２面と前記検査用基板との間に所定の隙間を形成する突出部と、前記第２面に取り付けられ、前記ソケット本体が前記検査用基板に取り付けられた状態で、前記検査用基板に設けられた電極パッドと電気的に接続される弾力性導電部材と、前記第２面側から前記第１面側への荷重が、荷重支持手段を介して前記ソケット本体に支持されるように前記貫通孔に挿入され、前記第２面側の端面を前記弾力性導電部材と電気的に接続させた導電部材と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、貫通孔及び貫通孔に挿入された導電部材に設けられた荷重支持手段が、第１面側から第２面側への荷重をソケット本体に支持させる。これにより、半導体チップの検査時に、導電部材が第１面側から第２面側への荷重を受けても、導電部材が第２面側へ押し出され、第２面側に取り付けた電極パッドと衝突することはない。

また、検査用ソケットを検査用基板に取り付けた状態において、電極パッドと導電部材の第２面側端面との間には、電極パッドと導電部材を導通させる弾性導通部材の少なくとも一部が設けられている。これにより、導電部材の第２面側の端面と電極パッドは常に導通されている。
この結果、導電部材の第２面側の端面を電極パッドに衝突させずに導通が図れ、検査用ソケットが繰り返し使用されても、検査用基板に取り付けられた電極パッドの磨耗を抑制できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検査用ソケットにおいて、前記荷重支持手段は、前記ソケット本体の前記第２面とは反対側を向く受け面と、前記導電部材に設けられ前記受け面に重ね合わされる重ね面とを含んで構成される重ね合わせ部であることを特徴としている。
請求項２に記載の発明によれば、荷重支持手段はソケット本体に設けられた受け面と、受け面に重ね合わされる導電部材に設けられた重ね面とされている。

これにより、導電部材に加えられた第１面側から第２面側への荷重は、導電部材に設けられた重ね面からソケット本体の受け面を経て、ソケット本体に伝達される。この結果、導電部材が第２面側に押し出され、導電部材と電極パッドが衝突することはなく、検査用ソケットが繰り返し使用されても、検査用基板の電極パッドの磨耗を抑制できる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の検査用ソケットにおいて、前記受け面は、前記第２面側の孔径が前記第１面側の孔径より小さくされた、前記貫通孔の段差部に形成された孔段差面であり、前記重ね面は、前記第２面側の軸径が前記第１面側の軸径より小さくされた前記導電部材の段差部に形成され、前記孔段差面と重ね合わされる軸段差面であることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、受け面が、貫通孔に設けられた孔段差面であり、重ね面が、孔段差面と当接される、導電部材に設けられた軸段差面とされている。

これにより、導電部材に加えられた第１面側から第２面側への荷重は、導電部材に設けられた軸段差面からソケット本体の孔段差面を経て、ソケット本体に伝達される。この結果、導電部材が第２面側に押し出され、導電部材と電極パッドが衝突することはなく、検査用ソケットが繰り返し使用されても、検査用基板の電極パッドの磨耗を抑制できる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の検査用ソケットにおいて、前記受け面は、前記第２面側に向けて小径となる方向に、前記貫通孔の内周面が傾斜した傾斜内周面であり、前記重ね面は、前記第２面側に向けて小径となる方向に、前記導電部材の外周面が傾斜した、前記傾斜内周面と重ね合わされる傾斜外周面であることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、受け面が、第１面側から第２面側に向けて小径となる貫通孔の傾斜内周面であり、重ね面が、傾斜内周面と重ね合わされる、第１面側から第２面側に向けて小径となる導電部材の傾斜外周面とされている。

これにより、導電部材に加えられた第１面側から第２面側への荷重は、導電部材に設けられた傾斜外周面からソケット本体の傾斜内周面を経て、ソケット本体に伝達される。この結果、導電部材が第２面側に押し出され、導電部材と電極パッドが衝突することはなく、検査用ソケットが繰り返し使用されても、検査用基板の電極パッドの磨耗を抑制できる。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の検査用ソケットにおいて、前記受け面は、前記ソケット本体の、前記貫通孔の周囲の前記第１面であり、前記重ね面は、前記貫通孔の径より大径に形成された前記導電部材の頭部の、前記第１面と重ね合わされる面であることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、受け面が、ソケット本体の、貫通孔の周囲の第１面であり、重ね面が、導電部材における貫通孔より大径に形成された頭部の、第１面と重ね合わされる面とされている。

これにより、導電部材に加えられた第１面側から第２面側への荷重は、導電部材に設けられた導電部材の頭部からソケット本体の第１面を経て、ソケット本体に伝達される。この結果、導電部材が第２側に押し出され、導電部材と電極パッドが衝突することはなく、検査用ソケットが繰り返し使用されても、検査用基板の電極パッドの磨耗を抑制できる。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の検査用ソケットにおいて、前記荷重支持手段は、前記貫通孔の内周面に形成された雌ねじと、前記導電部材の外周に形成され、前記雌ねじと螺合する雄ねじであることを特徴としている。
請求項６に記載の発明によれば、荷重支持手段は、貫通孔の内周面に形成された雌ねじと、雌ねじと螺合する導電部材の外周に形成された雄ねじとされている。

これにより、導電部材が第１面側から第２面側への荷重を受けたとき、導電部材の外周に形成された雄ねじから貫通孔の内周面に形成された雌ねじを経て、ソケット本体に荷重が伝達される。この結果、導電部材が第２面側に押し出され、導電部材と電極パッドが衝突することはなく、検査用ソケットが繰り返し使用されても、検査用基板の電極パッドの磨耗を抑制できる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の検査用ソケットにおいて、前記弾性導通部材の面積が、前記電極パッドの面積及び前記導電部材の前記第２面側の端面の面積より大きくされていることを特徴としている。
請求項７に記載の発明によれば、弾性導通部材の面積を、弾性導通部材と当接される電極パッドの面積及び導電部材の第２面側端部の面積より大きくしている。

これにより、電極パッド及び導電部材の第２面側端面との接触面積を大きくできる。この結果、電極パッドへ加わる荷重を分散でき、電極パッドの磨耗を抑制できる。また、複数の電極パッド及び複数の導電部材の第２面側端部を、１枚の弾性導通部材で同時に、それぞれ独立して導通させることができ、弾性導通部材の設置が容易となる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の検査用ソケットにおいて、前記弾性導通部材は、非導電性シートの中に、前記電極パッドの径及び前記導電部材の前記第２面側の端面の径より小径とされ、前記非導電性シートの一方の面から他方の面の間を導通させる埋込導通部が、前記電極パッドの径及び前記導電部材の前記第２面側の端面の径より小さいピッチで複数個形成された、異方導電性シートであることを特徴としている。

請求項８に記載の発明によれば、弾性導通部材は異方導電性シートとされ、異方導電性シートが電極パッドと導電部材の間を導通させる。異方導電性シートには、非導電性シートの一方の面から他方の面の間を導通させる埋込導通部が形成されている。また、埋込導通部は弾性を有し、電極パッドの径及び電極パッド側の端部の径より小径とされ、電極パッドの径及び電極パッド側端部の径より小さいピッチで複数個形成されている。
これにより、異方導電性シートが弾性変形された状態で電極パッドと導電部材を導通するため、導通状態が安定する。また、電極パッドと導電部材の間の寸法誤差を吸収できる。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の検査用ソケットにおいて、前記導電部材の前記第１面側の端部には、前記半導体チップのチップ電極部が当接されるチップ側弾性導通部材が当接して設けられていることを特徴としている。

請求項９に記載の発明によれば、チップ側弾性導通部材が導電部材の第１面側に設けられている。チップ側弾性導通部材の第１面側の面は導電部材と当接しており、チップ側弾性導通部材の第１面側と反対の面には、半導体チップのチップ電極部が当接される。
これにより、半導体チップのチップ電極部をチップ側弾性導通部材に押し当てれば、チップ電極部と導電部材が導通される。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の検査用ソケットにおいて、前記チップ側弾性導通部材は、非導電性シートの中に、前記チップ電極部の径及び前記導電部材の前記第１面側の端面の径より小径とされ、前記非導電性シートの一方の面から他方の面の間を導通させる埋込導通部が、前記チップ電極部の径及び前記第１面側の端面の径より小さいピッチで複数個形成された、異方導電性シートであることを特徴としている。

請求項１０に記載の発明によれば、チップ側弾性導通部材は異方導電性シートとされ、異方導電性シートがチップ電極部と導電部材を導通する。なお、異方導電性シートは、上述した弾性導通部材で説明したものと同じ構成、作用、効果を有している。

これにより、異方導電性シートが弾性変形された状態でチップ電極部と導電部材を導通するため、導通状態が安定する。また、チップ電極部と導電部材の寸法誤差を吸収できる。また、複数のチップ電極部及び複数の導電部材の第１面側の端面を、１枚の異方導電性シートで、同時にそれぞれ導通させることができ、設置が容易となる。

請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の検査用ソケットにおいて、前記導電部材は、前記貫通孔の前記第１面側に挿入された第１導電部材と、前記第２面側に挿入された第２導電部材とを有し、前記第１導電部材と前記第２導電部材は、前記貫通孔の内部で当接され、前記第１導電部材の前記第１面側の端部には、前記貫通孔の軸線方向に伸縮可能なスプリングピンが設けられていることを特徴としている。

請求項１１に記載の発明によれば、第１面側の第１導電部材はスプリングピンとされ、スプリングピンがチップ電極部と第２導電部材の間を導通させ、第２導電部材が弾力性導電部材を介して電極パッドと電気的に接続される。
これにより、チップ電極部と導電部材の間の接触状態が安定すると共に、チップ電極部と導電部材の間の寸法誤差を吸収できる。

請求項１２に記載の発明に係る半導体検査装置は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の検査用ソケットが取り付けられた検査用基板と、前記検査用基板に設けられ、半導体チップを電気的に検査する検査回路と、を有し、前記半導体チップが前記検査用ソケットに押し当てられ、前記半導体チップのチップ電極部と、前記検査用基板の電極パッドとが前記検査用ソケットを介して導通された状態で、前記半導体チップを前記検査回路で検査することを特徴としている。

請求項１２に記載の発明によれば、半導体検査装置は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の検査用ソケットが検査用基板に取り付けられ、検査用基板に設けられた検査回路で半導体チップを電気的に検査する。
これにより、半導体チップのチップ電極部と検査用基板の電極パッドが、検査用ソケットを介して導通された状態で、半導体検査装置が半導体チップを検査する。

本発明は、上記構成としてあるので、基板の電極パッドの磨耗を抑制する検査用ソケットを提供できる。

本発明の第１の実施の形態に係るソケットの基本構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るソケットに使用される異方導電性シートの基本構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るソケットの導通時の基本構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るソケットの半田ボールの導通状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るソケットの導電ピンの重ね面の展開例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るソケットの基本構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るソケットの導通時の基本構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るソケットの導電ピンの上端部の展開例を示す図である。

（第１の実施の形態）
図１に示すように、第１の実施の形態に係るソケット１０は、非導電体で形成されたソケット本体１２を有し、ソケット本体１２の上面１２Ｕに検査対象の半導体チップ３４が載置される。ソケット本体１２は、水平に置かれたＰＣＢ製の基板１４の上に脚部１２Ｋを当接させて取り付けられている。

基板１４には、半導体チップ３４を検査し判定する検査回路１６が設けられ、基板１４の上面１４Ｕには、検査回路１６と導通された複数の電極パッド１８が設けられている。

ソケット本体１２には、基板１４と平行な底面（第２面）１２Ｄ、及び底面１２Ｄと平行な上面（第１面）１２Ｕが形成されている。底面１２Ｄは、電極パッド１８の上方に形成され、底面１２Ｄと電極パッド１８の上面１８Ｕとの間には、隙間が設けられている。この隙間には、後述する異方導電性シート２６の一部が設けられている。

ソケット本体１２には、基板１４と直交する方向に、底面１２Ｄと上面１２Ｕの間を貫通する複数の貫通孔２０が設けられている。貫通孔２０は、複数の電極パッド１８とそれぞれ対向する位置に形成されている。

貫通孔２０の途中には、孔径が小さくされた段差部２４が設けられている。即ち、貫通孔２０の上部は、直径Ｄ１で深さＬ１まで開口され、貫通孔２０の下部はＤ１より小さい直径Ｄ２で底面１２Ｄ（深さＬ２）まで開口されている。これにより、ソケット本体１２の貫通孔２０の深さＬ１の位置に、孔径を縮小したことに基づく孔段差面Ｐ１が形成される。孔段差面Ｐ１は、ソケット本体１２の受け面として作用する。

貫通孔２０には、例えば銅材等の導電性の素材で、貫通孔２０と同じ形状に形成された導電ピン２２が挿入されている。即ち、導電ピン２２の上端部２２Ｕから長さＬ１の範囲は軸径Ｄ１、そこから下端部２２Ｄまでの範囲軸径Ｄ１で形成されている。軸径Ｄ１から軸径Ｄ２に縮小した段差部２４には軸段差面Ｑ１が形成されている。

導電ピン２２の下端部２２Ｄは、底面１２Ｄの位置と一致され、電極パッド１８と隙間を開けて対向し、導電ピン２２の上端部２２Ｕは、上面１２Ｕの位置と一致している。
導電ピン２２の軸段差面Ｑ１は、貫通孔２０の孔段差面Ｐ１の上に重ねられている。これにより、導電ピン２２に上面１２Ｕから下面１２Ｄ方向（下方向）の荷重が加えられても、軸段差面Ｑ１から孔段差面Ｐ１に荷重が伝達され、ソケット本体１２に荷重が分散されて導電ピン２２が下方向へ押し出されることはない。

電極パッド１８と導電ピン２２の下側の端面２２Ｄとの間の隙間には、弾性導通部材としての異方導電性シート２６の一部が設けられている。
異方導電性シート２６は、図２（Ａ）に示すように、弾力性を有する非導電性シート３０の中に、非導電性シート３０の一方の面から他方の面の間を導通させる埋込導通部２８が形成されている。埋込導通部２８は弾性を有し、電極パッド１８及び導電ピン２２の下側の端面２２Ｄより小径とされ、電極パッド１８及び導電ピン２２の下側の端面２２Ｄの径より小さいピッチで複数個形成されている。

また、異方導電性シート２６は、弾性変形された状態で、電極パッド１８と導電ピン２２を導通する厚さＴとされ、ソケット本体１２の底面１２Ｄに貼り付けられている。異方導電性シート２６の厚さＴは、電極パッド１８の上面１８Ｕと、底面１２Ｄとの間の隙間寸法Ｔ２より大きい厚さとされ（Ｔ＞Ｔ２）、ソケット本体１２を基板１４に取り付けた状態で弾性変形される。
これにより、図２（Ｂ）に示すように、弾性変形された異方導電性シート２６を介して、電極パッド１８と導電ピン２２の間の確実な導通が図れる。

ソケット本体１２の上面１２Ｕには、チップ側異方導電性シート３２が設けられ、チップ側異方導電性シート３２の一部で、導電ピン２２の上端２２Ｕが覆われている。導電ピン２２の上面２２Ｕは、ソケット本体１２の上面１２Ｕと同じ高さとされており、導電ピン２２の上面２２Ｕとチップ側異方導電性シート３２の下面が当接されている。なお、チップ側異方導電性シート３２は、上述した異方導電性シート２６と同じ構造であり、説明は省略する。

ソケット本体１２の上方には、チップ側異方導電性シート３２と隙間を開けて、検査対象の半導体チップ３４がセットされるようになっている。半導体チップ３４の基板３５には、導電性パッド３８が設けられ、導電性パッド３８のチップ側異方導電性シート３２側には、半田ボール３６が形成されている。

半導体チップ３４の上方には、半導体チップ３４を押し下げて、半田ボール３６をチップ側異方導電性シート３２に押し当てる、押さえ部材４０が設けられている。押さえ部材４０は、後述する半増体検査装置６０を構成している。

従って、図３に示すように、押さえ部材４０を下方（矢印Ｅ方向）へ押し下げ、半導体チップ３４を下方へ移動させたとき、チップ側異方導電性シート３２の上面３２Ｕと半田ボール３６が当接する。

チップ側異方導電性シート３２は、図２（Ａ）で説明したように、半田ボール３６又は導電ピン２２の上面２２Ｕより小径の埋込導通部２８が、非導電性シート部材の中に、一方の表面から他方の表面の間に複数設けられ、チップ側異方導電性シート３２の面積が、半田ボール３６及び導電ピン２２の上面の面積より大きく形成されている。

次に、半導体検査装置について説明する。
図１に示すように、半導体検査装置６０は、上面に電極パッド１８が設けられた基板１４を有し、水平に配置された基板１４の上には、ソケット１０が取り付けられている。ソケット１０の上方には、チップ側異方導電性シート３２と隙間を開けて、検査対象となる半導体チップ３４がセットされ、半導体チップ３４の上には、半導体チップ３４を押し下げる押さえ部材４０が設けられている。基板１４には、半導体チップ３４を検査する検査回路１６が設けられている。

図３に示すように、押さえ部材４０が半導体チップ３４を押し下げて、半導体チップ３４の半田ボール３６とチップ側異方導電性シート３２を当接させ、半田ボール３６と基板１４の電極パッド１８がソケット１０を介して導通されたとき、検査回路１６によって半導体チップ３４を電気的に検査する。

このとき、導電ピン２２が下方向の荷重を受けると、この荷重は、導電ピン２２の重ね面Ｑ１と貫通孔の受け面Ｐ１との重ね合わせ面を介してソケット本体１２に分散・伝達されるため、導電ピン２２が下面１２Ｄの方向に押し下げられることはない。これにより、ソケット１０が繰り返し使用されても、基板１４に取り付けられた電極パッド１８の磨耗が抑制される。

以上説明したように、導電ピン２２に加えられた上面２２Ｕから下面２２Ｄ方向への荷重を、ソケット本体１２の受け面と導電ピン２２の重ね面でソケット本体１２に分散させ、導電ピン２２と電極パッド１８の導通を異方導電性シート２６で確保することで、導電ピン２２を電極パッド１８側へ押し出さずに導通が確保される。この結果、ソケット１０が繰り返し使用されても、基板１４に取り付けられた電極パッド１８の磨耗が抑制される。

この結果、図４に示すように、チップ側異方導電性シート３２に半田ボール３６が押し当てられたとき、チップ側異方導電性シート３２の埋込導通部２８が、半導体チップ底面の半田ボール３６と導電ピン２２を導通させる。このとき、チップ側異方導電性シート３２が弾性を有しているため、導通状態が安定すると共に、電極パッドと導電部材の寸法誤差を吸収できる。同時に、複数の全ての半田ボール３６と導電ピン２２を、１枚のチップ側異方導電性シート３２でそれぞれ導通できる。

なお、ソケット本体１２の受け面と導電ピン２２の重ね面の構成は、図１に示す構成に限定されることはなく、図５に示す他の形態としてもよい。
即ち、図５（Ａ）の断面図に示すように、貫通孔２１の段差部２４を幅Ｌ３の範囲で傾斜させた構成である。即ち、下面１２Ｄ側は、孔径Ｄ２を上面１２Ｕ側の孔径Ｄ１より小さくし、深さＬ３の範囲で傾斜面を形成して徐々に小さくしている。傾斜した段差部２４における傾斜内周面Ｐ２を、貫通孔２１の受け面としている。

そして、導電ピン２３を、下面１２Ｄ側の軸径が上面１２Ｕ側の軸径より幅Ｌ３で徐々に小さくなるよう、段差部２４を傾斜面で形成し、傾斜内周面Ｐ２と当接させる、段差部２４に生じた傾斜外周面Ｑ２を、導電ピン２３の重ね面としている。

これにより、導電ピン２３が上面２３Ｕから下面２３Ｄ方向の荷重を受けたとき、導電ピン２３の傾斜外周面Ｑ２から貫通孔の傾斜内周面Ｐ２を経て、ソケット本体１２に荷重が伝達される。この結果、導電ピン２３が下面１２Ｄ側に押し出されることはなく、ソケット１０が繰り返し使用されても、基板１４に取り付けられた電極パッド１８の磨耗が抑制される。

更に、図５（Ｂ）に示すように、貫通孔５２を、下面１２Ｄ側の孔径Ｄ２が上面１２Ｕ側の孔径Ｄ１より一様に小さくなるように傾斜させて形成し、貫通孔５２の受け面を、傾斜した内周面である傾斜内周面Ｐ３としてもよい。

そして、導電ピン５３を、下面５３Ｄ側の軸径が上面５３Ｕ側の軸径より徐々に小さくなるよう傾斜させて形成し、重ね面を、傾斜内周面Ｐ３と当接する、導電ピン５３の外周面である傾斜外周面Ｑ３としてもよい。

これにより、導電ピン５３が上面５３Ｕから下面５３Ｄ方向の荷重を受けたとき、導電ピン５３の傾斜外周面Ｑ３から貫通孔の傾斜内周面Ｐ３を経て、ソケット本体１２に荷重が伝達される。この結果、導電ピン５３が下面１２Ｄ側に押し出されることはなく、ソケット１０が繰り返し使用されても、基板１４に取り付けられた電極パッド１８の磨耗が抑制される。

更に、図５（Ｃ）に示すように、貫通孔５５を、一様の孔径Ｄ３で形成し、貫通孔５５の受け面を、ソケット本体１２の上面１２Ｕの一部である貫通孔５５の周囲面Ｐ４としてもよい。
そして、軸径Ｄ３で形成された導電ピン５４の上端に、貫通孔５５の径より大径の頭部５７を形成し、重ね面を頭部５７の底面Ｑ４としてもよい。

これにより、導電ピン５６が頭部５７から軸部方向の荷重を受けたとき、導電ピン５３の頭部５７の底面Ｑ４から、ソケット本体１２の上面１２Ｕに荷重が伝達される。この結果、導電ピン５６が下面１２Ｄ側に押し出されることはなく、ソケット１０が繰り返し使用されても、基板１４に取り付けられた電極パッド１８の磨耗が抑制される。

更に、図５（Ｄ）に示すように、貫通孔５８の内周面に雌ねじＰ５を形成し、導電ピン６２の外周面に、雌ねじＰ５と螺合する雄ねじＱ５を形成してもよい。
これにより、導電ピン６２が電極パッド１８側の荷重を受けたとき、螺合した導電ピン６２の外周面に形成された雄ねじＱ５から、貫通孔５８の内周面に形成された雌ねじ５９に荷重が伝達される。この結果、導電ピン６２が電極パッド１８側に押し出されることはなく、ソケット１０が繰り返し使用されても、基板１４に取り付けられた電極パッド１８を磨耗することはない。

他に、図示は省略するが、導電ピンを貫通穴に圧入し、導電ピンに加えられた上面１２Ｕから下面１２Ｄ方向の荷重を、摩擦力でソケット本体１２に伝達させてもよい。

（第２の実施の形態）
図６に示すように、第２の実施の形態に係る検査用ソケット５０は、非導電体で形成されたソケット本体１２を有し、ソケット本体１２は、水平に置かれたＰＣＢ製の基板１４の上に取り付けられている。

ここに、基板１４とソケット本体１２は、第１の実施の形態で説明したものと構成、作用、効果が同じであり、説明は省略する。
ソケット本体１２に設けられた貫通孔２０には、第１の実施の形態で説明したように、段差部２４に孔段差面Ｐ１が設けられ、貫通孔２０には第２導電ピン４４が挿入されている。第２導電ピン４４には、段差部２４に当接する軸段差面Ｑ１が設けられ、孔段差面Ｐ１の上に軸段差面Ｑ１が重ねられ、第２導電ピン４４が下面１２Ｄ方向の荷重を受けたとき、軸段差面Ｑ１から孔段差面Ｐ１へ荷重が伝達され、第２導電ピン４４が下面１２Ｄ方向へ押し出されることはない。

第２導電ピン４４の上端部は、貫通孔２０の上面１２Ｕまでは到達してなく、第２導電ピン４４の上には、第１導電ピンであるスプリングピン４２が挿入されている。スプリングピン４２の下端部４２Ｄは導電ピン４４の上端４４Ｕと直接、当接されている。

スプリングピン４２は、内部にスプリングが設けられた中央本体部を有し、中央本体部の両端部には、中央本体部と別部材で構成され、貫通孔２０の軸線方向に伸縮可能な先端部４２Ｕ、４２Ｄが設けられている。先端部４２Ｕと４２Ｄは導通されている。
他は、第１の実施の形態と同じ構成、作用、効果であり説明は省略する。

この構成により、図７に示すように、半導体チップ３４が押さえ部材４０で押し下げられたとき、半導体チップ３４のスプリングピン４２側に設けられた半田ボール３６が、スプリングピン４２の上端４４Ｕと直接当接され、上端４４Ｕを押し下げる。これにより、半導体チップ３４の半田ボール３６、スプリングピン４２、導電ピン４４が導通される。

このとき、スプリングピン４２は軸線方向に伸縮可能とされているため、半田ボール３６に多少の不揃いが生じても、半田ボール３６、スプリングピン４２、導電ピン４４、電極パッド１８の導通が図れる。

次に、半導体検査装置について説明する。
図６に示すように、半導体検査装置６０は、半導体チップ３４を検査する検査回路１６が設けられた基板１４を有している。水平に置かれた基板１４の上には、電極パッド１８が設けられ、電極パッド１８の上方には、ソケット５０が取り付けられている。

ソケット５０の上方には、スプリングピン４２と隙間を開けて、検査対象となる半導体チップ３４が設けられている。

図７に示すように、押さえ部材４０が半導体チップ３４を押し下げて、半導体チップ３４の半田ボール３６とスプリングピン４２を当接させ、半田ボール３６と基板１４の電極パッド１８が検査用ソケット５０を介して導通されたとき、検査回路１６が半導体チップ３４を検査する。

このとき、導電ピン４４が下面１２Ｄ方向の荷重を受けたとき、導電ピン２２の重ね面Ｑ１から貫通孔の受け面Ｐ１に荷重が伝達され、導電ピン４４が下面１２Ｄ方向に押し下げられることはなく、検査用ソケット５０が繰り返し使用されても、基板１４に取り付けられた電極パッド１８の磨耗が抑制される。

なお、スプリングピン４２は、図６、７に記載した構成に限定されることはなく、軸線方向に伸縮可能であればよい。
例えば、図８（Ａ）に示すように、軸線方向に伸縮可能な先端部４３Ｕが上面１２Ｕにのみ設けられ、導電ピン４４側の端部４３Ｄは伸縮機能を有さず、導電ピン４４の上面４４Ｕと平面で接触し、スプリング力で押し当てて導通させる構成のスプリングピン４３であってもよい。これにより、構造が簡単になる。

更に、図８（Ｂ）に示すように、図８（Ａ）の構成において、スプリングピンの頭部６７Ｕの形状を、先端をチューリップ状に開いて複数の当接部を形成し、半田ボール３６と複数の接触点で当接する構成としてもよい。これにより、接触点が増えた分、安定して導通が図れる。

更に、図８（Ｃ）に示すように、半田ボール３６との当接部を頭部６６Ｕとし、頭部６６Ｕを一部貫通孔２０の内部に納めた位置に配置し、頭部６６Ｕと導電ピン４４の上面４４Ｕの間をスプリング６６で導通させたスプリングピン６６でもよい。これにより、半田ボール３６との当接部が広くなり、寸法誤差を吸収できる。

１０ ソケット（検査用ソケット）
１２ ソケット本体
１４ 基板（検査用基板）
１６ 検査回路
１８ 電極パッド
２０ 貫通孔
２２ 導電ピン（導電部材）
２６ 異方導電性シート（弾性導通部材）
３２ チップ側異方導電性シート（チップ側弾性導通部材）
３４ 半導体チップ
３６ 半田ボール（チップ電極部）
４２ スプリングピン（第１導電部材）
４４ 導電ピン（第２導電部材）
６０ 半導体検査装置
Ｐ１ 受け面（荷重支持手段）
Ｑ１ 重ね面（荷重支持手段）

Claims (12)

1. 検査用基板に対して着脱可能とされ、検査対象の半導体チップを載置する側の第１面と、前記第１面の裏面側に形成され、前記半導体チップの電気的特性を検査する検査回路が設けられた前記検査用基板に取り付けられた状態で前記検査用基板と対向する第２面と、前記第１面から前記第２面までを貫通する貫通孔と、を備えたソケット本体と、
   前記第２面から突出して形成され、前記ソケット本体が前記検査用基板に取り付けられる際に前記検査用基板と当接し、前記第２面と前記検査用基板との間に所定の隙間を形成する突出部と、
   前記第２面に取り付けられ、前記ソケット本体が前記検査用基板に取り付けられた状態で、前記検査用基板に設けられた電極パッドと電気的に接続される弾力性導電部材と、
   前記第２面側から前記第１面側への荷重が、荷重支持手段を介して前記ソケット本体に支持されるように前記貫通孔に挿入され、前記第２面側の端面を前記弾力性導電部材と電気的に接続させた導電部材と、
   を有する検査用ソケット。
2. 前記荷重支持手段は、前記第２面とは反対側を向く受け面と、前記導電部材に設けられ前記受け面に重ね合わされる重ね面とを含んで構成される重ね合わせ部である請求項１に記載の検査用ソケット。
3. 前記受け面は、前記第２面側の孔径が前記第１面側の孔径より小さくされた、前記貫通孔の段差部に形成された孔段差面であり、
   前記重ね面は、前記第２面側の軸径が前記第１面側の軸径より小さくされた前記導電部材の段差部に形成され、前記孔段差面と重ね合わされる軸段差面である請求項２に記載の検査用ソケット。
4. 前記受け面は、前記第２面側に向けて小径となる方向に、前記貫通孔の内周面が傾斜した傾斜内周面であり、
   前記重ね面は、前記第２面側に向けて小径となる方向に、前記導電部材の外周面が傾斜した、前記傾斜内周面と重ね合わされる傾斜外周面である請求項２に記載の検査用ソケット。
5. 前記受け面は、前記ソケット本体の、前記貫通孔の周囲の前記第１面であり、
   前記重ね面は、前記貫通孔の径より大径に形成された前記導電部材の頭部の、前記第１面と重ね合わされる面である請求項２に記載の検査用ソケット。
6. 前記荷重支持手段は、前記貫通孔の内周面に形成された雌ねじと、前記導電部材の外周に形成され、前記雌ねじと螺合する雄ねじである請求項１に記載の検査用ソケット。
7. 前記弾性導通部材の面積が、前記電極パッドの面積、及び前記導電部材の前記第２面側の端面の面積より大きくされている請求項１〜６のいずれか１項に記載の検査用ソケット。
8. 前記弾性導通部材は、非導電性シートの中に、前記電極パッドの径及び前記導電部材の前記第２面側の端面の径より小径とされ、前記非導電性シートの一方の面から他方の面の間を導通させる埋込導通部が、前記電極パッドの径及び前記導電部材の前記第２面側の端面の径より小さいピッチで複数個形成された、異方導電性シートである請求項７に記載の検査用ソケット。
9. 前記導電部材の前記第１面側の端部には、前記半導体チップのチップ電極部が当接されるチップ側弾性導通部材が当接して設けられている請求項１〜８のいずれか１項に記載の検査用ソケット。
10. 前記チップ側弾性導通部材は、非導電性シートの中に、前記チップ電極部の径及び前記導電部材の前記第１面側の端面の径より小径とされ、前記非導電性シートの一方の面から他方の面の間を導通させる埋込導通部が、前記チップ電極部の径及び前記第１面側の端面の径より小さいピッチで複数個形成された、異方導電性シートである請求項９に記載の検査用ソケット。
11. 前記導電部材は、前記貫通孔の前記第１面側に挿入された第１導電部材と、前記第２面側に挿入された第２導電部材とを有し、前記第１導電部材と前記第２導電部材は、前記貫通孔の内部で当接され、前記第１導電部材の前記第１面側の端部には、前記貫通孔の軸線方向に伸縮可能なスプリングピンが設けられている請求項９に記載の検査用ソケット。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の検査用ソケットが取り付けられた検査用基板と、
    前記検査用基板に設けられ、半導体チップを電気的に検査する検査回路と、
    を有し、
    前記半導体チップが前記検査用ソケットに押し当てられ、前記半導体チップのチップ電極部と、前記検査用基板の電極パッドとが前記検査用ソケットを介して導通された状態で、前記半導体チップを前記検査回路で検査する半導体検査装置。

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