JP2022112095A - ヒートシンクユニット、ｉｃソケット、半導体パッケージの製造方法、及び半導体パッケージ - Google Patents

ヒートシンクユニット、ｉｃソケット、半導体パッケージの製造方法、及び半導体パッケージ Download PDF

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Koichi Miwa
英樹 佐賀野
Hideki Sagano
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Abstract

Figure 2022112095000001
【課題】パッケージを破損させ難く、使い勝手のよいヒートシンクユニットを提供する。
【解決手段】ヒートシンクユニット１は、ベース９０と、カバー２０と、第１レバー８０と、第３レバー５０と、ヒートシンク３０とを備え、第１レバー８０は、ベース９０に回動可能に保持され、ヒートシンク３０及びヒートシンク台座４０を搭載し、当該第１レバー８０の端部でベース９０にハードストップし、第３レバー５０は、カバー２０に回動可能に保持され、第１レバー８０と連結し開閉させ、当該第３レバー５０の先端でヒートシンク台座４０の上下の動きを制御し、第１レバー８０がベース９０でハードストップした後、第３レバー５０の長孔によりタイミングをずらして、ヒートシンク３０がＩＣパッケージ１００を押圧するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、バーンインテスト中のＩＣパッケージの放熱を支援する技術に関する。
ＢＧＡ（ball grid array）デバイスなどのＩＣパッケージのバーンインテストでは、試験対象であるＩＣパッケージを、電気接続テスト用のＩＣソケットに収容したのち、ＩＣソケットが支持固定された配線基板から、ＩＣソケットのコンタクトピンを介してＩＣパッケージに電気信号を送り、電気的特性、耐久性、耐熱性などの各種評価を行う。ＩＣパッケージのバーンインテスト中は、ＩＣパッケージへの通電により熱が発生するため、ＩＣソケットとそれを取り囲むアタッチメントタイプのヒートシンクユニットとが併用されることがある。
この種のヒートシンクユニットに関わる技術を開示した文献として、特許文献１がある。特許文献１に開示されたヒートシンクユニットは、ＩＣソケットの側方を取り囲むベースフレームと、コイルスプリングによってベースフレーム上に浮上支持されたトップフレームと、トップフレームにおけるＩＣソケットを囲む左右の縁壁上に駆動軸によって枢支された２つのアームと、２つのアーム上に支持された２つのヒートシンクとを有する。このソケット用アタッチメントでは、アームとヒートシンクの各対を閉じた状態において、ヒートシンクの基部の底が、ＩＣソケット内のＩＣパッケージに接触し、ＩＣパッケージの熱が基部から冷却フィンに伝わり、熱が冷却フィンから放出される。また、アームとヒートシンクの各対を開放した状態において、ベースフレームの開口部内のＩＣソケットが上側に露出し、ＩＣソケットに収容されているＩＣパッケージを取り出すことができる。
特許第５０９５９６４号公報
しかしながら、従来のヒートシンクユニットは、一対または二対のヒートシンクを具備し、開閉操作時のヒートシンクの動作は、円弧上の軌道で動き、カバーの操作により、接触、非接触の動作をさせるものであった。そのため、ヒートシンクがパッケージへ接触する際にヒートシンクが傾き、ヒートシンクの端部からパッケージに接触しパッケージのキズや欠けなどの破損が発生していた。また、ヒートシンク開放状態から閉じる過程における操作速度が速いと、閉じた際の衝撃によりヒートシンクが半導体パッケージ上面にダメージを与える場合があった。また、一対またはそれ以上の数を設置するため、ヒートシンクを開閉させる構造が複数必要となり、ヒートシンクユニットの占有スペースが広くなっていた。また、オープン状態で２方向またはそれ以上にヒートシンクが開くことで、パッケージを挿抜する装置の、ソケットおよびヒートシンクユニットへのアクセス方向が上面および２方向以下に限定されていた。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、パッケージを破損させ難く、使い勝手のよいヒートシンクユニットを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の好適な態様であるヒートシンクユニットは、パッケージの熱を放出させるヒートシンクユニットであって、ベースと、カバーと、第１レバーと、第３レバーと、ヒートシンクと、ヒートシンク台座とを備え、前記第１レバーは、前記ベースに回動可能に保持され、前記ヒートシンク及び前記ヒートシンク台座を搭載し、突起により前記ヒートシンク台座の揺れを制御し、当該第１レバーの端部で前記ベースにハードストップし、前記第３レバーは、前記カバーに回動可能に保持され、前記第１レバーと連結し開閉させ、当該第３レバーの先端で前記ヒートシンク台座の上下の動きを制御し、前記第１レバーが前記ベースでハードストップした後、前記第３レバーの長孔によりタイミングをずらして、前記ヒートシンクが前記パッケージを押圧するように構成されていることを特徴とする。
この態様において、突起により前記ヒートシンク台座の揺れを制御してもよい。
また、突起により前記第１レバーのずれを制御してもよい。
また、前記第３レバーは、開閉動作に連動する連結部と第１支持部とを有し、前記第３レバーには、前記第１レバーに、前記ヒートシンク、及びコイルスプリングを貫通させたねじで固定され連結されていてもよい。
また、前記ヒートシンクにコイルスプリングが設けられていてもよい。
また、前記第３レバーの稼働時には、前記ヒートシンク台座の水平姿勢を保ったまま、前記ヒートシンクを前記パッケージに水平に押し当てるように構成されていてもよい。
また、前記ヒートシンクを閉じた際の衝撃により前記ヒートシンクが下がり前記パッケージに勢いよく接触すること避けるために、前記第３レバーの第１支持部により前記ヒートシンク台座を支持するように構成されていてもよい。
また、前記ヒートシンクを閉じる動作の際に発生する衝撃によりヒートシンクに回転や揺れが起き前記パッケージに接触することを避けるために、前記第１レバーで前記ヒートシンク台座を支持するように構成されていてもよい。
また、前記ヒートシンクを閉じる動作の際に、前記第１レバーの端部と前記カバーの開口にて、前記ヒートシンクの位置を仮位置決めし、前記ベースで前記ヒートシンクの位置を最終位置決めするように構成されていてもよい。
また、前記カバーに回動可能に保持された第２レバーであって、当該第２レバーの先端部で前記第１レバーに連結され、前記ベースに押し付け固定される第２レバーを具備し、
前記第２レバーは、前記第１レバーを前記ベースに押し付け固定するための第３連結部と第４連結部を有してもよい。
また、前記パッケージの中央に押圧位置が無い場合に、前記ヒートシンクの押圧部が前記パッケージの押圧位置に斜めに接触することを回避するために、前記ヒートシンクの内部における前記押圧位置の上部にバランス用コイルスプリングを設けてもよい。
また、前記バランス用コイルスプリングを保持するシャフトを具備し、前記ヒートシンク台座又は前記第１レバーに、前記シャフトを固定するための複数のシャフト用固定孔が設けられていてもよい。
また、前記第１レバーの端部に、前記第１レバーが閉じた際に前記カバーに支持されているシャフトに当接して前記第１レバーの跳ね返りを抑える当接面が設けられており、前記カバーが上がり切り最終位置に来た際には、前記第１レバーが開かないようにロックされてもよい。
また、前記ベースと前記第１レバーとの間に、前記第１レバーが閉じる際の衝撃を和らげるためのねじりコイルスプリングが設けられていてもよい。
また、前記第１レバーと前記ベースの間に、前記カバーが上昇する勢いを弱め、前記第１レバーが閉じた際の衝撃を和らげるためのコイルスプリングが設けられていてもよい。
また、前記カバーと前記ベースとの間に、前記カバーが上昇する勢いを弱め、前記第１レバーが閉じた際の衝撃を和らげるコイルスプリングが設けられていてもよい。
本発明の別の好適な態様であるＩＣソケットは、当該ＩＣソケットのソケット本体に上記のヒートシンクユニットが組み込まれていることを特徴とする。
本発明の別の好適な態様である半導体パッケージの製造方法は、半導体素子に対して外部接続端子や保護被覆などを施して半導体パッケージを組み立てる半導体組立工程と、前記半導体組立工程によって不良が生じた前記半導体パッケージを選別する第１選別工程と、前記第１選別工程を経て良品と判断された前記半導体パッケージに対し、熱的な負荷や電気的な負荷を与えて良・不良を判別するスクリーニング工程と、前記スクリーニング工程によって不良と判断された前記半導体パッケージを選別する第２選別工程と、前記スクリーニング工程によって良品と判断された前記半導体パッケージを出荷する出荷工程とを含み、前記スクリーニング工程は、所定の回路基板上に実装され、前記半導体パッケージが着脱自在に取り付けられるＩＣソケットと、前記ＩＣソケットに上記のヒートシンクソケットが着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
本発明の別の好適な態様である半導体パッケージは、上記の製造方法により製造される。
本発明によると、パッケージを破損させ難く、使い勝手のよいヒートシンクユニットを提供することができる。
（Ａ）は、本発明の一実施形態であるヒートシンクユニット１の上面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）を＋Ｙ側から見た図であり、（Ｃ）は、（Ａ）を－Ｘ側から見た図である。 図１に示すヒートシンクユニット１を分解した斜視図である。 図１（Ａ）を、カバー２０の－Ｘ側の側板２２と第３レバー５０との間を通るＸＹ面と平行な切断面で切断した断面図である。 （Ａ）は、ヒートシンク台座４０を完全に下げた状態を示す断面図であり、（Ｂ）は、ヒートシンク台座４０を完全に下げる直前の状態を示す断面図である。 （Ａ）は、第３レバー５０の第１支持部５２によりヒートシンク台座４０を支持するように構成されていることを示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の一点鎖線枠内の拡大図である。 （Ａ）は、ヒートシンクユニット１のヒートシンク３０を閉じ際に、カバー２０と第１レバー８０で仮位置決めする様子を示す図であり、（Ｂ）は、ベース９０と第１レバー８０で最終位置決めする様子を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、第２レバー６０が、第１レバー８０をベース９０に押し付け固定するための第３連結部６５及び第４連結部６７を有することを示す斜視図であり、（Ｃ）は、第２レバー６０によって、第１レバー８０がベース９０に押し付け固定される様子を示す図である。 ＩＣパッケージ１００を含むＩＣソケット１１１とその電気接続テストを行うテスト装置５００を示す図である ＩＣパッケージ１００の製造方法の流れを示す図である。 ＩＣパッケージ１００のテストの手順を示すフローチャートである。 （Ａ）は、第１レバー８０でヒートシンク台座４０を支持するように構成されていることを示す斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）を－Ｘ側から見た図である。 （Ａ）は、ヒートシンク３０の左回転の様子を示す図であり、（Ｂ）は、ヒートシンク３０の右回転の様子を示す図である。 （Ａ）は、本発明の他の実施形態であるヒートシンクユニット１の上面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＡ－Ａ線断面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。 （Ａ）は、本発明の他の実施形態であるヒートシンクユニット１のＩＣパッケージ１００の押圧位置１０５が中央にあることを示す図であり、（Ｂ）は、ＩＣパッケージ１００の押圧位置１０５がずれていることを示す図である。 （Ａ）は、本発明の他の実施形態であるヒートシンクユニット１の押圧位置１０５の真上にバランス用コイルスプリング８０２を設置してＩＣパッケージ１００の押圧位置１０５を押圧する様子を示す断面図であり、（Ｂ）は、押圧位置１０５の真上の上部２か所にバランス用コイルスプリング８０２を設置し、バランスを取りながら押圧位置１０５を押圧する様子を示す断面図である。 （Ａ）は、本発明の他の実施形態であるヒートシンクユニット１のヒートシンク台座４０を示す斜視図であり、（Ｂ）は、本発明の他の実施形態であるヒートシンクユニット１の第１レバー８０を示す斜視図である。 第１レバー８０とベース９０の間のコイルスプリング９０１によって、第１レバー８０が閉じる際の衝撃が和らげられる様子を示す図である。 カバー２０とベース９０の間のコイルスプリング９０２によって、カバー２０が上昇する勢いを弱め、第１レバー８０が閉じた際の衝撃が和らげられる様子を示す図である。 本発明の他の実施形態であるヒートシンクユニット１の第１レバー８０の端部の形状によって、第１レバー８０を閉じてロックされる様子を示す図である。 本発明の他の実施形態であるヒートシンクユニット１のねじりコイルスプリング９０５によって、第１レバー８０が閉じる際の衝撃が和らげられる様子を示す図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態であるヒートシンクユニット１を説明する。ヒートシンクユニット１は、バーンインテストにおいて、ＩＣソケット１１１内に収容されたＩＣパッケージ１００（半導体パッケージ）におけるチップのコアの露出部分を押圧位置１０５とし、押圧位置１０５にヒートシンク３０を押し当てて、ＩＣパッケージ１００の熱を放出させるものである。ＩＣソケット１１１は、トレイ部とこれを囲むソケット本体とを有する。バーンインテストでは、ＩＣソケット１１１のトレイ部に、試験対象であるＩＣパッケージ１００を載置し、ＩＣソケット１１１が支持固定されている基板からＩＣソケット１１１のコンタクトピンを介してＩＣパッケージ１００に電気信号を送り、各種評価を行う。
以降の説明では、ＩＣソケット１１１におけるＩＣパッケージ１００の収容の方向を適宜Ｚ方向といい、Ｚ方向と直交する一方向を適宜Ｘ方向といい、Ｚ方向及びＸ方向と両方と直交する方向を適宜Ｙ方向という。また、Ｚ方向におけるＩＣソケット１１１の開放されている側である＋Ｚ側を上側と称し、その逆側である－Ｚ側を下側と称することがある。また、Ｙ方向の一方の側である－Ｙ側を前側と称し、その逆側である＋Ｙ側を後側と称することがある。
図２に示すように、ヒートシンクユニット１は、Ｅリング１０と、Ｅリング１１と、カバー２０と、４つのコイルスプリング１２と、４つのねじ１３と、４つのコイルスプリング１４と、ヒートシンク３０と、２つの第３レバー５０と、ヒートシンク台座４０と、４つのコイルスプリング１４と、２つのＥリング１５と、４つのコイルスプリング１６と、２つの第２レバー６０と、第１シャフト７１と、第２シャフト７２と、第１レバー８０と、２つの第１支持軸１７と、２つのＥリング１８と、２つの第２支持軸１９と、ベース９０とを有する。
ヒートシンク３０は、基部３４と、基部３４から起立した複数の放熱フィン３５とを有している。基部３４は、略直方体状をなしている。基部３４の四隅には、貫通孔３１が設けられている。この例において、放熱フィン３５は、ＹＺ面に平行な板である。複数の放熱フィン３５は、Ｘ方向に僅かな間隔をあけて配置されている。なお、放熱フィン３５の形状や配置方向は、仕様に応じて任意に変更可能である。
カバー２０は、－Ｚ側が開放された箱状をなしている。カバー２０は、上板２１と、上板２１の四辺から－Ｚ側に延在する４つの側板２２とを有する。４つの側板２２のうち２つはＸ方向に対向しており、残り２つはＹ方向に対向している。上板２１の中央には、矩形状の開口２４が設けられている。上板２１の下面の四隅には、柱部２３が設けられている。
カバー２０のＸ方向に対向する側板２２における＋Ｙ側の辺と＋Ｚ側の辺が交差する角部から僅かに内側に離れた位置には、連結部２５が設けられている。連結部２５は丸孔である。＋Ｘ側の側板２２及び－Ｘ側の側板２２の各々の内側と外側には、連結部２５に向かって窪んだ溝２６及び２７が設けられている。
ベース９０は、略直方体状をなしている。ベース９０は、中央の矩形状の開口９４と、開口９４を囲む４つの側壁部９２とを有する。４つの側壁部９２のうち２つはＸ方向に対向しており、残り２つはＹ方向に対向している。＋Ｙ側の側壁部９２の＋Ｙ側には、２つの角柱部９３が設けられている。
ベース９０は、開口９４内にＩＣソケット１１１を収めてその四方を側壁部９２で包囲するようにして、基板に装着される。ベース９０の四隅は、凹部９９として下側に凹んでいる。凹部９９の底には、柱部９５が設けられている。
ベース９０の＋Ｙ側の側壁部９２の上面には、支持台部９６が設けられている。支持台部９６には、当該支持台部９６をＸ方向に貫く丸孔が設けられている。ベース９０の－Ｙ側の側壁部９２の上面には、受け台部９７が設けられている。受け台部９７のＸ方向の両端部はその間の中央部分によりも上側に隆起している。
カバー２０とベース９０は、カバー２０の柱部２３とベース９０の柱部９５にコイルスプリング１２を巻回し、カバー２０の４つの側板２２によって、ベース９０の４つの側壁部９２を覆うようにして、組み合わされている。
ヒートシンク台座４０は、カバー２０の上板２１と略同じＺ方向の厚みをもった皿状をなしている。ヒートシンク台座４０の中央には、矩形状の開口４４が設けられている。ヒートシンク台座４０の四隅には、貫通孔４１が設けられている。ヒートシンク台座４０の＋Ｘ側の側辺及び－Ｘ側の側辺の中央には、外側に突出した凸部４２がある。凸部４２は、平板状の押圧部４２１と、押圧部４２１から外側の端部から起立した起立部４２２と、起立部４２２から内側に突出した凸板部４２３とを有する。押圧部４２１と凸板部４２３は、隙間を挟んで対向している。
第１レバー８０は、正方形状の枠部８３と、枠部８３のＸ方向に向かい合う２つの辺から垂直に折れ曲がって延在する凸部８３１、８３２、及び８３３と、これら２辺と交差する１つの辺から凸部８３１、８３２、及び８３３と逆の側に折れ曲がって延在する凸部８９とを有する。枠部８３の中心には、矩形状の開口８４が設けられている。枠部８３の四隅には、ねじ穴８１が設けられている。
凸部８３２と凸部８３３は、枠部８３の延在方向に沿って離れている。凸部８３３の幅は、凸部８３２の幅よりも大きくなっている。凸部８３２には、連結部８７が設けられている。凸部８３３には、支持部８６が設けられている。連結部８７及び支持部８６は、丸孔である。
凸部８３３における凸部８３２から遠い側の端部は、第１レバー８０の外に突出し、この突出部分は、凸部８３３の屈曲している側と逆側に回り込んで延在している。凸部８３３の突出部分の先端の側には、連結部８５が設けられている。連結部８５は、丸孔である。
第３レバー５０は、直進部５１と、先端部５２と、基端部５３とを有する。先端部５２は、ヒートシンク台座４０を支持する第１支持部である。先端部５２は、ヒートシンク台座４０における押圧部４２１と凸板部４２３の間の隙間に収められる。基端部５３には、連結部５５が設けられている。連結部５５は、丸孔である。直進部５１における先端部５２と基端部５３の中間部分には、支持部５６が設けられている。支持部５６は、長孔である。
第２レバー６０は、直進部６１と、屈曲部６２と、基端部６３とを有する。屈曲部６２の先端側には、連結部６７が設けられている。基端部６３には、連結部６５が設けられている。連結部６７及び連結部６５は、丸孔である。直進部６１における屈曲部６２と基端部６３の中間部分には、支持部６６が設けられている。支持部６６は、長孔である。
ヒートシンク台座４０は、ヒートシンク３０を支持しており、第１レバー８０は、ヒートシンク台座４０を支持している。第１レバー８０は、ヒートシンク３０の基部３４における放熱フィン３５の側と反対側の端面とＩＣパッケージ１００とが間隔をあけて対峙する対峙位置と、対峙位置に対して９０度傾いた開放位置との間を揺動し得るようにして、ベース９０の支持台部９６の丸孔に枢支されている。
ヒートシンク３０、ヒートシンク台座４０、及び第１レバー８０は、ヒートシンク３０の貫通孔３１、ヒートシンク台座４０の貫通孔４１、及び第１レバー８０のねじ穴８１の位置を揃えるようにして積層され、ねじ１３が、ヒートシンク３０の貫通孔３１及びヒートシンク台座４０の貫通孔４１を通って、第１レバー８０のねじ穴８１に螺合されている。
ねじ１３における当該ねじの頭とヒートシンク３０の基部３４の間の部分には、コイルスプリング１４が設けられており、ヒートシンク台座４０と第１レバー８０の間の部分には、コイルスプリング１６が設けられている。ヒートシンク３０の基部３４は、ヒートシンク台座４０の開口４４及び第１レバー８０の開口８４を通り、放熱フィン３５の側と反対側に突出している。
２つの第２レバー６０は、第１レバー８０における＋Ｘ側の凸部８３１、８３２、８３３及び－Ｘ側の凸部８３１、８３２、８３３の内側にある。２つの第３レバー５０は、＋Ｘ側及び－Ｘ側の２つの第２レバー６０の内側にある。第２レバー６０の基端部６３及び第３レバー５０の基端部５３は、カバー２０の溝２６に収まっている。
Ｘ方向から見て、第３レバー５０の連結部５５、第２レバー６０の連結部６５、及びカバー２０の連結部２５の位置は揃っており、これらには第１シャフト７１が通されている。第１シャフト７１には、Ｅリング１０が固定される。
第２レバー６０の連結部６５、及び第１レバー８０の連結部８５の位置は揃っており、これらには第２シャフト７２が通されている。第２シャフト７２には、Ｅリング１１が固定される。
第２レバー６０の支持部６６、及び第１レバー８０の支持部８６の位置は揃っており、これらには第１支持軸１７が嵌っている。第１支持軸１７には、Ｅリング１５が固定される。
第２レバー６０連結部６７、及び第１レバー８０の連結部８７の位置は揃っており、これらには第２支持軸１９が嵌っている。第２支持軸１９には、Ｅリング１８が固定される。
ここで、第１レバー８０が開放位置にあるときは、カバー２０とベース９０の間のコイルスプリング１２により、カバー２０とベース９０にＺ方向の逆向きの不勢力が与えられている。コイルスプリング１２は、第１レバー８０を開放位置から対峙位置に向かって揺動させたときに、第２レバー６０及び第３レバー５０における第１シャフト７１が嵌っている部分を上に持ち上げて、ヒートシンク３０を下側に押し込む力を生じさせる。
より詳細に説明すると、第１レバー８０が開放位置にあるときは、第３レバー５０の基端部５３は、カバー２０を押し下げており、カバー２０とベース９０に挟まれたコイルスプリング１２の弾性復元力は十分大きくなっている。
第１レバー８０とこれに支持されたヒートシンク台座４０及びヒートシンク３０に＋Ｙ側から力を加えると、第１レバー８０は第２シャフト７２を支点として反時計回り方向に傾く。また、第３レバー５０が反時計回りに回動し、第３レバー５０の先端部５２がヒートシンク台座４０の凸部４２に近づく。第３レバー５０の回動により、第１支持軸１７が、第１シャフト７１の真上の位置を過ぎると、コイルスプリング１２の弾性復元力が解放される。コイルスプリング１２の伸長により、カバー２０と第３レバー５０の基端部５３が上がり、第３レバー５０の先端部５２が下がる。
第１レバー８０が対峙位置に達すると、第１レバー８０の凸部８９がベース９０の受け台部９７に当接する。受け台部９７により、第１レバー８０のこれ以上の傾動は規制される。
第１レバー８０が対峙位置に達した以降は、第３レバー５０の基端部５３が、コイルスプリング１２の力により持ち上げられて、第３レバー５０が第１シャフト７１を支点としてさらに回動し、第３レバー５０の先端部５２がヒートシンク台座４０の押圧部４２１を押し下げる。そして、第３レバー５０の直進部５１が、ヒートシンク台座４０と平行になり、ヒートシンク３０の基部３４の下側の端面が、ＩＣソケット１１１内のＩＣパッケージ１００に接触する。
ここで、ヒートシンクユニット１は、ＩＣパッケージ１００が収容されるＩＣソケット１１１のソケット本体に組み込まれている。そして、図８に示すように、ＩＣパッケージ１００が収容されたＩＣソケット１１１が、複数個ずつ並べてテスト装置５００の所定の回路基板５０１に実装され、テスト装置５００が、各ＩＣソケット１１１内のＩＣパッケージ１００の電気接続テストを行う。
図９は、ＩＣパッケージ１００の製造方法の手順を示す図である。ＩＣパッケージ１００の製造方法は、半導体組立工程Ｓ１、第１選別工程Ｓ２、スクリーニング工程Ｓ３、評価試験行程Ｓ４、第２選別工程Ｓ５、及び出荷工程Ｓ６を含む。半導体組立工程Ｓ１では、半導体素子に対して外部接続端子や保護被覆などを施してＩＣパッケージ１００を組み立てる。第１選別工程Ｓ２では、半導体組立工程Ｓ１によって不良が生じたＩＣパッケージ１００を選別する。スクリーニング工程Ｓ３では、第１選別工程Ｓ２を経て良品と判断されたＩＣパッケージ１００に対し、熱的な負荷や電気的な負荷を与えて良・不良を判別する。スクリーニング工程Ｓ３では、プライマリーテスト、バーンインテスト、ファイナルテスト、及びその他の電気特性試験を行う。また、回路基板５０１上に、ＩＣソケット１１１が取り付けられ、ＩＣソケット１１１にＩＣパッケージ１００が取り付けられ、ＩＣパッケージ１００にヒートシンクユニット１が取り付けられる。出荷工程Ｓ６では、スクリーニング工程Ｓ３によって良品と判断されたＩＣパッケージ１００を出荷する。
図１０は、評価試験行程Ｓ４の手順を示すフローチャートである。図１０のステップＳ４０１では、ラッチとヒートシンク３０を開く。次のステップＳ４０２において、ベース９０にＩＣパッケージ１００を投入する。次のステップＳ４０３において、ラッチを閉じる。次のステップＳ４０４において、ヒートシンク３０を閉じる。
次のステップＳ４０５において、スクリーニングテストを開始する。このテストにおいてエラーがなかった場合は、ステップＳ４０６に進み、エラーがあった場合は、ステップＳ４０７に進む。ステップＳ４０６では、良品パッケージとして登録する。ステップＳ４０７では、不良品パッケージとして登録する。その後、ステップＳ４０８に進む。
ステップＳ４０８では、ラッチとヒートシンク３０を開く。次のステップＳ４０９では、ＩＣパッケージ１００を取り出す。以上により全処理が終了し、第２選別工程Ｓ５に進む。
以上が、本実施形態の詳細である。本実施形態であるヒートシンクユニット１は、ベース９０と、カバー２０と、第１レバー８０と、第３レバー５０と、ヒートシンク３０とを備え、第１レバー８０は、ベース９０に回動可能に保持され、ヒートシンク３０及びヒートシンク台座４０を搭載し、突起であるベース９０の受け台部９７のＸ方向の両端の隆起部分によりヒートシンク台座４０の揺れを制御し、当該第１レバー８０の端部でベース９０にハードストップし、第３レバー５０は、カバー２０に回動可能に保持され、第１レバー８０と連結し開閉させ、当該第３レバー５０の先端でヒートシンク台座４０の上下の動きを制御し、第１レバー８０がベース９０でハードストップした後、第３レバー５０の長孔によりタイミングをずらして、ヒートシンク３０がＩＣパッケージ１００を押圧するように構成されている。よって、ＩＣパッケージ１００を破損させ難く、使い勝手のよいヒートシンクユニット１を提供することができる。
また、本実施形態であるヒートシンクユニット１では、図３に示すように、第３レバー５０は、開閉動作に連動する連結部５５と第１支持部５２とを有し、第３レバー５０には、第１レバー８０に、ヒートシンク３０、及びコイルスプリング１２を貫通させたねじ１３で固定され、連結されている。また、図４に示すように、ヒートシンク３０に、コイルスプリング１４が設けられている。よって、カバー２０が閉じた際にヒートシンク３０にかかる衝撃が吸収され、かつヒートシンク台座４０の姿勢が水平に保持され、コイルスプリング１４の荷重設定によりＩＣパッケージ１００への押圧力を自由に設定することが可能になる。
また、本実施形態であるヒートシンクユニット１では、図５に示すように、第３レバー５０の第１支持部である先端部５２によりヒートシンク台座４０を支持するように構成されている。よって、ヒートシンク３０を閉じた際の衝撃によりヒートシンク３０が下がりＩＣパッケージ１００に勢いよく接触すること避けることができる。
また、本実施形態であるヒートシンクユニット１では、図６に示すように、ヒートシンク３０を閉じる動作の際に、第１レバー８０の先端部である凸部８９とカバー２０の開口２４にて、ヒートシンク３０の位置を仮位置決めし、ベース９０でヒートシンク３０の位置を最終位置決めするように構成されている。よって、ヒートシンク３０を閉じる動作の際に、第１レバー８０の先端部付近の形状と、カバー２０の開口２４の形状との機構により、ヒートシンク３０の位置を仮位置決めすることが可能となる。
また、本実施形態であるヒートシンクユニット１は、図７に示すように、カバー２０に回動可能に保持された第２レバー６０は、その先端部で第１レバー８０に連結され、ベース９０に押し付け固定され、第１レバー８０をベース９０に押し付け固定するための第３連結部６５と第４連結部６７を有する。連結部６５、連結部６７、支持部６６を有する第２レバー６０を追加することにより、第１レバー８０を確実にベース９０に押し付け固定することが可能となる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、この実施形態に以下の変形を加えてもよい。
（１）上記実施形態において、図１１（Ａ）の丸枠内に示すように、ヒートシンク台座４０の＋Ｘ側の側面と－Ｘ側の側面に、第１レバー８０の凸部８３１を保持するための保持部４３１を設け、凸部８３１と保持部４３１によりヒートシンク抑え機構を形成し、第１レバー８０でヒートシンク台座４０を支持するようにしてもよい。このヒートシンク抑え機構によると、図１２（Ａ）に示す左回転時や図１２（Ｂ）に示す右回転時に、ヒートシンク３０に回転や揺れが起き、ＩＣパッケージ１００に接触することを避けることができる。
（２）上記実施形態において、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、及び図１３（Ｃ）に示すように、ヒートシンク３０の内部における押圧位置１０５の上部にバランス用コイルスプリング８０２を設けてもよい。ここで、ＩＣパッケージ１００の中には、図１４（Ａ）に示すように、押圧位置１０５が中心にあるものもあれば、図１４（Ｂ）に示すように、押圧位置１０５が中心からずれているものもある。図１５（Ａ）に示すように、ヒートシンク３０に、複数個の溝と、当該ヒートシンクにおける複数の溝の上をＸ方向に貫通する複数個の孔８０１を設け、押圧位置１０５の真上の溝にバランス用コイルスプリング８０２を設置し、その溝の孔８０１にシャフト８０３を通し、バランス用コイルスプリング８０２の弾性力によって、押圧位置１０５を押圧するとよい。また、図１５（Ｂ）に示すように、押圧位置１０５の真上の＋Ｙ側と－Ｙ側の２箇所の溝に２つのバランス用コイルスプリング８０２を設置し、それら２つの溝の孔８０１にシャフト８０３を通し、２つのバランス用コイルスプリング８０２のバランスを取りながら、押圧位置１０５を押圧してもよい。また、この場合において、図１６（Ａ）に示すように、ヒートシンク台座４０に、シャフト８０３を固定するための複数個のシャフト固定用孔４１３を設けてもよいし、図１６（Ｂ）に示すように、第１レバー８０に、シャフト８０３を固定するための複数個のシャフト固定用孔８１３を設けてもよい。この実施形態の構成によると、ＩＣパッケージ１００の中央に押圧位置１０５が無い場合に、ヒートシンク３０の押圧部がＩＣパッケージ１００の押圧位置１０５に斜めに接触することを回避することができる。
（４）上記実施形態において、図１７に示すように、第１レバー８０とベース９０の間に、コイルスプリング９０１を設けてもよい。この構成によると、カバー２０が上昇する勢いを弱め、第１レバー８０が閉じた際の衝撃を和らげることができる。
（５）上記実施形態において、図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示すように、カバー２０とベース９０との間に、カバー２０の横棒２９０とベース９０の横棒９９０に両端のフックを固定したコイルスプリング９０２を設けてもよい。この構成によると、第１レバー８０が閉じた際の衝撃を和らげることができる。
（６）上記実施形態において、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示すように、第１レバー８０の端部に、第１レバー８０が閉じた際に、カバー２０に支持されている第１シャフト７１に当接して第１レバー８０の跳ね返りを抑える当接面６５０を設け、カバー２０が上がり切り最終位置に来た際には、第１レバー８０が開かないようにロックされるようにしてもよい。この場合において、当接面６５０の下側に、内側に曲がった湾曲面６５１を設けるとなおよい。
（７）上記実施形態において、図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示すように、ベース９０と第１レバー８０との間に、ねじりコイルスプリング９０５を設けてもよい。この構成によると、第１レバー８０が閉じる際の衝撃を和らげることができる。
（８）上記実施形態では、第３レバー５０は、カバー２０に回動可能に保持され、第１レバー８０と連結し開閉させ、第３レバー５０の先端でヒートシンク台座４０の上下の動きを制御した。しかし、第３レバー５０の先端以外の部分でヒートシンク台座４０の上下の動きを制御してもよい。
（９）上記実施系形態では、突起であるベース９０の受け台部９７のＸ方向の両端の隆起部分によりヒートシンク台座４０の揺れを制御した。しかし、第１レバー８０の凸部８３１（図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ））をカバー２０の左右の内縁の間に収めて第１レバー８０とカバー２０で仮位置決めをした後、第１レバー８０の凸部８９をベース９０の受け台部９７の左右の隆起部分の間に収めて第１レバー８０とベース９０の突起で位置決めをすることにより、第１レバー８０のＸ方向のずれを制御するようにしてもよい。
（１０）上記実施形態において、第１レバー８０の凸部８９の左右の縁を突起部として－Ｚ側に延在させ、この左右の突起部でベース９０の受け台部９７を囲い込むようにして、第１レバー８０とベース９０で位置決めをすることにより、第１レバー８０のＸ方向のずれを制御するようにしてもよい。
（１１）上記実施形態では、第１レバー８０を、その先端である凸部８９により、ベース９０にハードストップした。しかし、第１レバー８０の凸部８９以外の端部（例えば、第１レバー８０の横方向に設けたフランジ）により、ベース９０にハードストップしてもよい。
１ ヒートシンクユニット
１１ リング
１２ コイルスプリング
１４ コイルスプリング
１５ リング
１６ コイルスプリング
１７ 第１支持軸
１８ リング
１９ 第２支持軸
２０ カバー
２１ 上板
２２ 側板
２３ 柱部
２４ 開口
２５ 連結部
２６ 溝
３０ ヒートシンク
３１ 貫通孔
３４ 基部
３５ 放熱フィン
４０ ヒートシンク台座
４１ 貫通孔
４２ 凸部
４４ 開口
５０ 第３レバー
５１ 直進部
５２ 先端部
５３ 基端部
５５ 連結部
５６ 支持部
６０ 第２レバー
６１ 直進部
６２ 屈曲部
６３ 基端部
６５ 第３連結部
６６ 支持部
６７ 第４連結部
７１ 第１シャフト
７２ 第２シャフト
８０ 第１レバー
８１ 穴
８３ 枠部
８４ 開口
８５ 連結部
８６ 支持部
８７ 連結部
８９ 凸部
９０ ベース
９２ 側壁部
９３ 角柱部
９４ 開口
９５ 柱部
９６ 支持台部
９７ 台部
９９ 凹部
１００ パッケージ
１０５ 押圧位置
１１１ ソケット
２９０ 横棒
４３１ 保持部
４１３ シャフト固定用孔
４２１ 押圧部
４２２ 起立部
４２３ 凸板部
５００ テスト装置
５０１ 回路基板
６５０ 当接面
６５１ 湾曲面
８０１ 孔
８０２ バランス用コイルスプリング
８０３ シャフト
８１３ シャフト固定用孔
８３１ 凸部
８３２ 凸部
８３３ 凸部
９０１ コイルスプリング
９０２ コイルスプリング
９０５ コイルスプリング
９９０ 横棒

Claims (19)

  1. パッケージの熱を放出させるヒートシンクユニットであって、
    ベースと、カバーと、第１レバーと、第３レバーと、ヒートシンクと、ヒートシンク台座とを備え、
    前記第１レバーは、前記ベースに回動可能に保持され、前記ヒートシンク及び前記ヒートシンク台座を搭載し、当該第１レバーの端部で前記ベースにハードストップし、
    前記第３レバーは、前記カバーに回動可能に保持され、前記第１レバーと連結し開閉させ、当該第３レバーの先端で前記ヒートシンク台座の上下の動きを制御し、
    前記第１レバーが前記ベースでハードストップした後、前記第３レバーの長孔によりタイミングをずらして、前記ヒートシンクが前記パッケージを押圧するように構成されている
    ことを特徴とするヒートシンクユニット。
  2. 突起により前記ヒートシンク台座の揺れを制御することを特徴とする請求項１に記載のヒートシンクユニット。
  3. 突起により前記第１レバーのずれを制御することを特徴とする請求項１に記載のヒートシンクユニット。
  4. 前記第３レバーは、開閉動作に連動する連結部と第１支持部とを有し、
    前記第３レバーには、前記第１レバーに、前記ヒートシンク、及びコイルスプリングを貫通させたねじで固定され連結されている
    ことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のヒートシンクユニット。
  5. 前記ヒートシンクにコイルスプリングが設けられている
    ことを特徴とする請求項４に記載のヒートシンクユニット。
  6. 前記第３レバーの稼働時には、前記ヒートシンク台座の水平姿勢を保ったまま、前記ヒートシンクを前記パッケージに水平に押し当てるように構成されている
    ことを特徴とする請求項５に記載のヒートシンクユニット。
  7. 前記ヒートシンクを閉じた際の衝撃により前記ヒートシンクが下がり前記パッケージに勢いよく接触すること避けるために、前記第３レバーの第１支持部により前記ヒートシンク台座を支持するように構成されている
    ことを特徴とする請求項６に記載のヒートシンクユニット。
  8. 前記ヒートシンクを閉じる動作の際に発生する衝撃によりヒートシンクに回転や揺れが起き前記パッケージに接触することを避けるために、前記第１レバーで前記ヒートシンク台座を支持するように構成されている
    ことを特徴とする請求項７に記載のヒートシンクユニット。
  9. 前記ヒートシンクを閉じる動作の際に、前記第１レバーの端部と前記カバーの開口にて、前記ヒートシンクの位置を仮位置決めし、前記ベースで前記ヒートシンクの位置を最終位置決めするように構成されている
    ことを特徴とする請求項８に記載のヒートシンクユニット。
  10. 前記カバーに回動可能に保持された第２レバーであって、当該第２レバーの先端部で前記第１レバーに連結され、前記ベースに押し付け固定される第２レバーを具備し、
    前記第２レバーは、前記第１レバーを前記ベースに押し付け固定するための第３連結部と第４連結部を有する
    ことを特徴とする請求項９に記載のヒートシンクユニット。
  11. 前記パッケージの中央に押圧位置が無い場合に、前記ヒートシンクの押圧部が前記パッケージの押圧位置に斜めに接触することを回避するために、前記ヒートシンクの内部における前記押圧位置の上部にバランス用コイルスプリングを設けたことを特徴とする請求項８に記載のヒートシンクユニット。
  12. 前記バランス用コイルスプリングを保持するシャフトを具備し、
    前記ヒートシンク台座又は前記第１レバーに、前記シャフトを固定するための複数のシャフト用固定孔が設けられている
    ことを特徴とする請求項１１に記載のヒートシンクユニット。
  13. 前記第１レバーの端部に、前記第１レバーが閉じた際に前記カバーに支持されているシャフトに当接して前記第１レバーの跳ね返りを抑える当接面が設けられており、前記カバーが上がり切り最終位置に来た際には、前記第１レバーが開かないようにロックされる
    ことを特徴とする請求項１２に記載のヒートシンクユニット。
  14. 前記ベースと前記第１レバーとの間に、前記第１レバーが閉じる際の衝撃を和らげるためのねじりコイルスプリングが設けられていることを特徴とする請求項１３に記載のヒートシンクユニット。
  15. 前記第１レバーと前記ベースの間に、前記カバーが上昇する勢いを弱め、前記第１レバーが閉じた際の衝撃を和らげるためのコイルスプリングが設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のヒートシンクユニット。
  16. 前記カバーと前記ベースとの間に、前記カバーが上昇する勢いを弱め、前記第１レバーが閉じた際の衝撃を和らげるコイルスプリングが設けられていることを特徴とする請求項１５に記載のヒートシンクユニット。
  17. ＩＣソケットであって、当該ＩＣソケットのソケット本体に請求項１～１６のいずれかに記載のヒートシンクユニットが組み込まれていることを特徴とするＩＣソケット。
  18. 半導体素子に対して外部接続端子や保護被覆などを施して半導体パッケージを組み立てる半導体組立工程と、
    前記半導体組立工程によって不良が生じた前記半導体パッケージを選別する第１選別工程と、
    前記第１選別工程を経て良品と判断された前記半導体パッケージに対し、熱的な負荷や電気的な負荷を与えて良・不良を判別するスクリーニング工程と、
    前記スクリーニング工程によって不良と判断された前記半導体パッケージを選別する第２選別工程と、
    前記スクリーニング工程によって良品と判断された前記半導体パッケージを出荷する出荷工程とを含み、
    前記スクリーニング工程は、所定の回路基板上に実装され、前記半導体パッケージが着脱自在に取り付けられるＩＣソケットと、前記ＩＣソケットに請求項１に記載のヒートシンクソケットが着脱可能に取り付けられていることを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
  19. 請求項１８に記載の半導体パッケージの製造方法により製造された半導体パッケージ。
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