JP2017103238A - 貫通孔が形成された導電性粒子を有する検査用ソケット及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被検査デバイスとの接触による耐久性低下を防ぐ検査用ソケットを提供する。【解決手段】被検査デバイス４０と検査装置５０との間に配置され、被検査デバイスの端子４１と検査装置のパッド５１とを互いに電気的に連結させる検査用ソケット１０において、被検査デバイスの端子と対応する位置ごとに配置され、厚み方向への導電性を示す導電部２０であって、導電部は、弾性絶縁物質内に、多数の導電性粒子２１が厚み方向に配列されて配置される導電部と、それぞれの導電部を支持しながら絶縁させる絶縁性支持部３０と、を含んで構成されるが、導電性粒子は、ある一面と、該一面以外の他の面とを貫通する貫通孔が設けられており、弾性絶縁物質は、貫通孔を充填していることを特徴とする検査用ソケットである。【選択図】図３

Description

本発明は、貫通孔が形成された導電性粒子を有する検査用ソケットに係り、さらに詳細には、頻繁な被検査デバイスの端子との接触による耐久性低下を最小化することができる導電性粒子を有する検査用ソケット及びその製造方法に関する。

一般的に、検査用ソケットは、製造された被検査デバイスの不良いかんを判断するための検査過程で使用されるものである。すなわち、製造された被検査デバイスは、不良いかんを判断するために、所定の電気的検査を行うが、このとき、検査が要求される被検査デバイスと、検査のための検査装置は、互いに直接接触するのではなく、検査用ソケットを介して、間接的に接続される。その理由は、検査のための検査装置は、比較的高価であるために、頻繁な被検査デバイスとの接触による摩耗時または損傷時、交換が容易ではなく、交換コストが多くかかるからである。それにより、検査用ソケットは、検査装置の上側に交換可能に装着され、前記被検査デバイスは、検査装置ではない検査用ソケットと接触することにより、前記検査装置と電気的に連結される。従って、検査装置から出る検査信号は、前記検査用ソケットを介して、前記被検査デバイスに伝達される。

かような検査用ソケットは、図１及び図２に図示されているように、被検査デバイス１４０と、検査装置１３０との間に配置され、被検査デバイス１４０の端子１４１と、検査装置１３０のパッド１３１とを互いに電気的に連結させる検査用ソケットにおいて、前記被検査デバイスの端子と対応する位置ごとに配置され、厚み方向への導電性を示す導電部であり、前記導電部１１０は、弾性絶縁物質内に、多数の導電性粒子１１１が厚み方向に配列されて配置される導電部１１０と、前記それぞれの導電部１１０を支持しながら絶縁させる絶縁性支持部１２０と、を含んで構成される。このとき、前記検査用ソケット１００は、検査装置に搭載された状態で、検査装置のパッドと前記導電部とが互いに接触されており、被検査デバイスは、検査用ソケットの導電部に接触するように構成される。

インサートによって移動されてくる被検使用デバイスは、前記検査用ソケットの導電部に接触することにより、前記検査用ソケットに載置され、その後、検査装置から所定の電気的な信号印加されれば、その信号は、検査用ソケットを経て、被検使用デバイスに伝達されることにより、所定の電気的な検査が行われる。

一方、検査用ソケットの導電部は、絶縁物質内部に、多数の導電性粒子が配列されて構成されるが、このとき、被検査デバイスの端子が、頻繁に前記導電部に接触する。このように、被検査デバイスの端子が頻繁に導電部に接触すれば、絶縁物質内に分布されている導電性粒子は、容易に外部に離脱する。特に、導電性粒子は、球形によってなるが、このように球形の導電性粒子は、容易に絶縁物質から離脱する。このように、導電性粒子が離脱する場合には、全体的な導電性能を阻害し、それにより、全体的な検査の信頼性に影響を及ぼすという短所がある。

本発明は、上述した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、導電性粒子が導電部内に堅固に維持されている検査用ソケット及びその製造方法を提供することを目的にする。

前述の目的を達成するための本発明による検査用ソケットは、被検査デバイスと検査装置との間に配置され、被検査デバイスの端子と検査装置のパッドとを互いに電気的に連結させる検査用ソケットにおいて、前記被検査デバイスの端子と対応する位置ごとに配置され、厚み方向への導電性を示す導電部であって、前記導電部は、弾性絶縁物質内に、多数の導電性粒子が厚み方向に配列されて配置される導電部と、前記それぞれの導電部を支持しながら絶縁させる絶縁性支持部と、を含んで構成されるが、前記導電性粒子は、ある一面と、前記一面以外の他の面とを貫通する貫通孔が設けられており、前記弾性絶縁物質は、前記貫通孔を充填することができる。

前記検査用ソケットで、前記導電性粒子は、前記貫通孔が中央に設けられる円板形状によって構成されてもよい。

前記検査用ソケットで、前記貫通孔は、円形断面、星状断面または多角形断面のうちいずれか１つの断面形状を有することができる。

前記検査用ソケットで、前記貫通孔は、少なくとも２以上具備される。
前記検査用ソケットで、前記導電性粒子は、「Ｃ」字形を有することができる。

前記検査用ソケットで、前記導電性粒子は、一側部、他側部、及び前記一側部と他側部とを連結する連結部を含んで構成されるが、前記一側部及び他側部の縁は、前記連結部から突出しており、前記貫通孔は、前記一側部の中央と、前記他側部の中央とを連通することができる。

前記検査用ソケットで、前記導電性粒子は、中央に貫通孔が形成される円板状になるが、縁周囲には、鋭角をなす角張ったエッジが形成される。

前述の目的を達成するための本発明による検査用ソケットの製造方法は、（ａ）基板を準備する段階と、（ｂ）前記基板上に成形層を形成する段階と、（ｃ）前記成形層のうち少なくとも一部を除去し、前記導電性粒子と対応する形状を有する空間を成形層内に設ける段階と、（ｄ）前記空間内にメッキ層を形成し、導電性粒子を設ける段階と、を含む。

前記製造方法の（ｃ）段階で、前記空間は、フォトリソグラフィ工程またはインプリンティング（imprinting process）によって形成される。

本発明による検査用ソケットによれば、導電部内に配置された導電性粒子に貫通孔が形成されており、前記貫通孔内には、絶縁物質が充填され、周辺絶縁物質と一体化されていることにより、頻繁な被検査デバイスの端子との接触過程で、導電性粒子が外部に容易に離脱されなくなるという長所がある。

従来技術による検査用ソケットを示す図面である。 図１の作動図面である。 本発明の一実施形態による検査用ソケットを示す図面である。 図３の検査用ソケットにおいて、導電性粒子の一例を示す図面である。 図４の導電性粒子を製造する方法の一例を示す図面である。 図４の導電性粒子を製造する方法の一例を示す図面である。 図４の導電性粒子を製造する方法の一例を示す図面である。 図４の導電性粒子を製造する方法の一例を示す図面である。 本発明の導電性粒子の他の例を示す図面である。 本発明の導電性粒子の他の例を示す図面である。 本発明の導電性粒子の他の例を示す図面である。 本発明の導電性粒子の他の例を示す図面である。 本発明の導電性粒子の他の例を示す図面である。 本発明の導電性粒子の他の例を示す図面である。 本発明の導電性粒子の他の例を示す図面である。 本発明の導電性粒子の他の例を示す図面である。 本発明の導電性粒子の他の例を示す図面である。 本発明の導電性粒子の他の例を示す図面である。 本発明の導電性粒子の他の例を示す図面である。 本発明の導電性粒子の他の例を示す図面である。

以下、本発明の一実施形態による検査用ソケットについて、添付された図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明による検査用ソケット１０は、被検査デバイス４０と、検査装置５０との間に配置され、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連結させるものであり、導電部２０と、絶縁性支持部３０とを含んで構成される。

前記導電部２０は、前記被検査デバイス４０の端子４１と対応する位置ごとに多数個が配置されるものであり、厚み方向に導電性を示し、厚み方向と直角である面方向には、導電性を示さないものである。かような導電部２０は、弾性絶縁物質内に、多数の導電性粒子２１が厚み方向に配列されて配置される。

このとき、弾性絶縁物質は、架橋構造を有する高分子物質が望ましい。かような弾性物質を得るために利用することができる硬化性の高分子物質形成材料としては、さまざまなものを使用することができ、その具体例としては、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムなどの共役ジエン系ゴム及びそれらの水素添加物；スチレン−ブタジエン−ジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体などのブロック共重合体ゴム及びそれら水素添加物；クロロプレンゴム；ウレタンゴム；ポリエステル系ゴム；エピクロロヒドリンゴム；シリコンゴム；エチレン−プロピレン共重合体ゴム；及びエチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴムなどを挙げることができる。

以上において、得られる導電部２０に耐候性が要求される場合には、共役ジエン系ゴム以外のものを利用することが望ましく、特に、成形加工性及び電気特性の側面で、シリコンゴムを利用することが望ましい。

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、その粘度が、変形速度１０−１秒から１０５ポアズ以下であることが望ましく、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のうちいずれであってもよい。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。

導電性粒子２１としては、磁性を示す導電性粒子２１が利用される。かような導電性粒子２１の具体例としては、鉄、コバルト、ニッケルなどの磁性を有する金属の粒子；それらの合金の粒子；それら金属を含む粒子；それら粒子をコア粒子にし、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実施したもの；または非磁性金属粒子またはガラスビーズなどの無機物質粒子または重合体粒子をコア
粒子にし、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金属のメッキを施したものなどを挙げることができる。

それらのうちには、ニッケル粒子をコア粒子にし、その表面に、導電性にすぐれる金のメッキを施したものを利用することが望ましい。

このとき、導電性粒子２１は、ある一面と、前記一面以外の他の面とを貫通する貫通孔２１ａが設けられており、前記貫通孔２１ａには、前記弾性絶縁物質が充填されるように構成され、それぞれの導電性粒子２１は、絶縁物質によって一体に結合される。すなわち、導電性粒子２１は、弾性絶縁物質と一体化されて結合されることにより、確固に弾性絶縁物質内に配置される。導電性粒子２１の形状としては、基本的に円板状をなすが、前記貫通孔２１ａは、一面中央と他面中央とを貫通するように形成されている。このとき、前記貫通孔２１ａの形状は、ほぼ円形断面を有することができる。

前記絶縁性支持部３０は、前記それぞれの導電部２０を支持しながら、導電部２０間に電気が流れないように、それぞれの導電部２０を絶縁させるものであり、前記弾性絶縁物質と同一の素材からなり、具体的には、シリコンゴムが使用されもする。

かような本発明の検査用ソケットにおいて、導電性粒子の製造方法について、図５Ａないし図５Ｄを参照しながら説明する。

まず、図５Ａに図示されているように、基板６０を準備する。その後、図５Ｂに図示されているように、成形層６１を、前記基板６０上に配置する。このとき、成形層６１は、シリコンゴム素材が使用されるが、それに限定されるものではない。その後、図５Ｃに図示されているように、成形層６１において、少なくとも一部を除去し、前記導電性粒子と対応する形状を有する空間６２を設ける。具体的には、マスキング、紫外線の照射及びエッチングなどを利用したフォトリソグラフィ工程により、所定の空間を成形層に形成するか、あるいは所望の形状が陽刻された金型で、前記成形層に押し付けて彫り込むことにより、所定の空間を形成するインプリンティング工程などを使用することができる。その後には、図５Ｄに開示されているように、前記空間６２内に、メッキ層２１’を形成することにより、導電性粒子を設ける。

一方、図示していないが、このように導電性粒子が準備されれば、導電性粒子を液状シリコンゴムに投入し、液状成形用物質を製造し、その後、前記液状成形用物質を所定の形状を有する金型内に挿入し、導電部が形成される位置ごとに磁場を加えて硬化させることにより、検査用ソケットの製造を完了する。かような図示されていない製造工程は、すでに公知技術であるので、具体的な説明は省略する。

かような本発明の一実施形態による検査用ソケットは、次のような作用効果を有する。
まず、検査装置に検査用ソケットを載置させた後、被検使用デバイスを、前記検査用ソケットに載置させる。このとき、前記検査用ソケットの導電部は、被検使用デバイスの端子によって押されることにより、電気的に導通可能な状態に置かれる。このとき、検査装置から所定の電気的な信号を印加することにより、前記電気的な信号は、導電部を介して、被検査デバイスの端子に伝達され、それにより、所定の検査が行われる。

かような本発明の検査用ソケットは、それぞれの導電性粒子に貫通孔が形成され、その貫通孔を介して、導電部を構成する弾性絶縁物質が挿入され、それぞれの導電性粒子が弾性絶縁物質に対して一体化されていることにより、頻繁な被検査デバイスの端子と導電部とが接触する場合にも、それぞれの導電性粒子が導電部から離脱することが少なくなる。このように、導電性粒子がそのまま導電部内に維持されることにより、長期間使用しても
、導電部の導電性が低下することがなく、全体的な検査の信頼性をそのまま維持することができるという長所がある。

かような本発明の一実施形態による検査用ソケットは、次のように変形されることも可能である。

まず、前述の実施形態では、貫通孔が中央に形成された円板形状について、導電性粒子の例として説明したが、それに限定されるものではない。

例えば、図６Ａ及び図６Ｂに開示されているように、導電性粒子２２が円板形状を基本にし、その内部に星状断面を有する貫通孔２２ａが形成されることも可能である。または、その他多角形断面形状を有する貫通孔が形成されることも可能であるということは言うまでもない。このように、貫通孔が星状断面形状を有することにより、絶縁物質との密着力をさらに堅固なものにすることができる。

また、図７Ａ及び図７Ｂに図示されているように、全体的には、導電性粒子２３が円板形状になるが、その断面が非定形であるものも可能である。このように、表面が若干不規則に形成される場合には、周辺弾性物質がさらに堅固に固定されるという長所がある。

また、図８Ａ及び図８Ｂに図示されているように、導電性粒子２４が円板形状になる形状において、周囲縁に鋭角を有するエッジが形成されるものも可能である。例えば、一側部２４’、他側部２４’’、及び前記一側部２４’と他側部２４’’とを連結する連結部２４’’’を含むが、前記一側部２４’及び他側部２４’’の端は、前記連結部から突出しており、前記貫通孔２４ａは、前記一側部の中央と、前記他側部の中央とを連通するように構成される。このように、鋭角を有する角が形成される場合には、被検査デバイスの端子と導電性粒子とが互いに接触する場合、接触圧力を増大させ、全体的に安定した接触を維持させるという長所がある。

また、図９Ａ及び図９Ｂに図示されているように、導電性粒子２５には、多数の貫通孔２５ａが形成されるものも可能である。例えば、４個ほどの貫通孔が形成されているものも可能である。このように、多数の貫通孔が形成される場合には、さらに弾性絶縁物質との接触面を増大させ、全体的に安定した結合を可能にする。

また、図１０Ａ及び図１０Ｂに図示されているように、導電性粒子２６が円板形状ではない一方向に長く延長されたやや長めの板状によってなり、その内部の貫通孔２６ａも、対応する形状を有するものも可能である。このように、やや長めの板状を有する場合には、機械的な接着強度を高めることができるという長所がある。

また、図１１及び図１２に図示されているように、導電性粒子２７，２８がＣ字形を有するものも可能である。例えば、貫通孔２７ａ，２８ａを有する板状によってなる形状において、前記貫通孔と、周囲のうち一部を連結する連結用ホール２７ｂ，２８ｂがさらに形成されるものも可能である。このように、一部開かれられたリング状をなす場合には、さらに弾性絶縁物質との機械的な接着強度を高めることができるということは言うまでもなく、被検査デバイスの端子との接触過程において、さらに大きい弾性力を吸収させるという機能を遂行することができる。

以上、多様な実施形態を挙げ、本発明の検査用ソケットについて説明したが、それらに限定されるものではなく、本発明の権利範囲から合理的に解釈されるものであるならば、いかなるものでも本発明の権利範囲に属するということは言うまでもない。

Claims (9)

1. 被検査デバイスと検査装置との間に配置され、被検査デバイスの端子と検査装置のパッドとを互いに電気的に連結させる検査用ソケットにおいて、
   前記被検査デバイスの端子と対応する位置ごとに配置され、厚み方向への導電性を示す導電部であって、前記導電部は、弾性絶縁物質内に、多数の導電性粒子が厚み方向に配列されて配置される導電部と、
   前記それぞれの導電部を支持しながら絶縁させる絶縁性支持部と、を含んで構成されるが、
   前記導電性粒子は、
   ある一面と、前記一面以外の他の面とを貫通する貫通孔が設けられており、前記弾性絶縁物質は、前記貫通孔を満たしていることを特徴とする貫通孔が形成された導電性粒子を有する検査用ソケット。
2. 前記導電性粒子は、
   前記貫通孔が中央に設けられる円板形状によって構成されたことを特徴とする請求項１に記載の貫通孔が形成された導電性粒子を有する検査用ソケット。
3. 前記貫通孔は、円形断面、星状断面または多角形断面のうちいずれか１つの断面形状を有することを特徴とする請求項２に記載の貫通孔が形成された導電性粒子を有する検査用ソケット。
4. 前記貫通孔は、少なくとも２以上設けられたことを特徴とする請求項１に記載の貫通孔が形成された導電性粒子を有する検査用ソケット。
5. 前記導電性粒子は、「Ｃ」字形を有することを特徴とする請求項１に記載の貫通孔が形成された導電性粒子を有する検査用ソケット。
6. 前記導電性粒子は、
   一側部、他側部、及び前記一側部と他側部とを連結する連結部を含んで構成されるが、前記一側部及び他側部の縁は、前記連結部から突出しており、前記貫通孔は、前記一側部の中央と、前記他側部の中央とを連通することを特徴とする請求項１に記載の貫通孔が形成された導電性粒子を有する検査用ソケット。
7. 前記導電性粒子は、
   中央に貫通孔が形成される円板状になるが、縁周囲には、鋭角をなす角張ったエッジが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の貫通孔が形成された導電性粒子を有する検査用ソケット。
8. 請求項１に記載の検査用ソケットの製造方法であって、
   （ａ）基板を準備する段階と、
   （ｂ）前記基板上に成形層を形成する段階と、
   （ｃ）前記成形層のうち少なくとも一部を除去し、前記導電性粒子と対応する形状を有する空間を成形層内に設ける段階と、
   （ｄ）前記空間内にメッキ層を形成し、導電性粒子を設ける段階と、を含むことを特徴とする貫通孔が形成された導電性粒子を有する検査用ソケットの製造方法。
9. 前記（ｃ）段階で、前記空間は、フォトリソグラフィ工程またはインプリンティングによって形成されることを特徴とする請求項８に記載の貫通孔が形成された導電性粒子を有する検査用ソケット。