JP3334689B2 - 半導体装置測定用ソケット及びそれを用いた測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、半導体装置の電気的耐
性等を測定する半導体装置測定用ソケット及びそれを用
いた半導体装置の測定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体装置の樹脂封止組立工
程が終了した後には、製品としての半導体装置の性能を
検査するために、電気的な性能を検査するために及びバ
ーンイン検査工程等が行われていた。このバーンイン検
査工程は、半導体装置の初期不良（主に使用開始後約１
０００時間までに生じる不良）の発生率が近年の半導体
製造工程の微細化に伴って増大している現状に鑑み、温
度と電圧とにより加速して検出し、初期不良の発生を可
能な限り少なくするための検査工程である。一般に、こ
のバーンイン検査工程は、約１２５℃の温度条件下で、
通常使用される電圧よりも高い電圧を半導体装置に印加
し、数時間から１週間程度行われる検査であることが多
い。

【０００３】以下に、従来における半導体装置の電気的
な特性等を測定するために用いられる半導体装置測定用
ソケット及びそれを用いた半導体装置の測定方法に関し
て図面を用いて説明する。図３は、従来における半導体
装置測定用ソケット（以下、ソケットとする）の構成を
示す側部断面図である。図３（ａ）に示すように、樹脂
封止工程を終了した半導体装置２はパッケージ外に半田
ボールからなる複数の電極２１を露出させてなる。ま
た、半導体装置２の電気的特性を測定するためのソケッ
ト１の本体１１は箱形状をなしており、上面には半導体
装置２が挿入可能である凹形状の挿入面１２が設けられ
ていた。ここで、前記上面とは、ソケット１における半
導体装置２の挿入面１２を指し、上面と対向する面を下
面として説明する。この挿入面１２には複数の開口部１
０３ｄが配設され、係る開口部１０３ｄは本体の下面に
貫通してなるスルーホール１３の一方の開口部１０３ｄ
をなしていた。ここで、スルーホール１３は、挿入され
る半導体装置２の電極２１の位置、すなわち規格に対応
して前記挿入面１２に配設されていた。また、各々のス
ルーホール１３内には弾性体等を具備して両開口部方向
に摺動可能な導電性のコンタクタ１４が収納されてい
た。このコンタクタ１４の一方の端部は半導体装置２の
電極２１と効率的に接するように構成され、他方の端部
はソケット１の下方に設置されたテストボード３上の電
極パッド３１に接するように位置されていた。さらに、
挿入された半導体装置２の上面を押下するプッシャ４が
ソケット１の上方に設置されていた。

【０００４】次に、従来におけるソケットを用いた半導
体装置の測定方法について図３を用いて説明する。図３
（ｂ）に示すように、挿入面１２に測定検査対象である
半導体装置２が設置されると、係る半導体装置２の電極
２１はスルーホール１３内に設置されたコンタクタ１４
の一方の端部と接触し、コンタクタ１４自身を下面方向
に付勢する。その後、図３（ｃ）に示すように、半導体
装置２の上方からプッシャ４が下方、すなわち半導体装
置２に付勢する態様で加圧する。これによって、コンタ
クタ１４の他方の端部はソケット１の下面に開口するス
ルーホール１３から突出して、テストボード３上の電極
パッド３１に接することとなり、電極パッド３１から発
せられる電気信号によって半導体装置２の電気的な測定
が行われていた。

【０００５】しかし、以上に説明した従来のソケット
は、大量の半導体装置を繰り返し検査する装置であるた
めに、半導体装置の脱着操作による摩擦や測定時に発生
する電界によって、前記挿入面の近傍に静電気が蓄積さ
れることが多かった。すなわち、静電気が蓄積されるこ
とによって帯電した挿入面に、新たな半導体装置が装着
されると、挿入面に帯電した静電気が、新たに挿入され
た半導体装置に転移し、その結果として、半導体装置を
静電破壊させてしまうことがあった。係る問題に対して
多くの場合は、ソケットの周辺からソケットの挿入面に
イオン風を吹き付ける等の手段を用いて、ソケットに帯
電した静電気の除去を行っていた。また、導電物質を含
む樹脂からなるソケットを採用することにより、ソケッ
トに帯電した静電気の除去を行うといった技術が特開平
５−１２９４８０号公報に開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体装置測定用ソケット及びそれを用いた測定方法に
おいては次の二点の問題があった。第一の問題点は、半
導体装置の電気的な測定を行うにあたって、半導体装置
測定用ソケットに向けてその周辺からイオン風を送風し
た場合、プッシャが前記挿入面を塞いでしまうことであ
る。これにより、半導体装置の電極近傍に送風させるは
ずのイオン風がソケットの挿入面に当たらないため、効
率よく静電気を除去することができなかった。また、第
二の問題点は、導電物質を混入した樹脂からなる半導体
装置測定用ソケットを用いた場合、導電性を有する樹脂
は抵抗率の設定が困難であるため、結果として抵抗率の
ばらつきが大となり、リーク不良等の不具合が生じてい
た。さらに言えば、１０^１０Ω・cm〜１０^１２Ω・cm程
度の抵抗率を有する樹脂を用いた場合、機械的強度及び
耐熱性に信頼度が低いために、機械精度や使用時の耐久
性に悪影響を及ぼす可能性が高かった。

【０００７】本発明は、以上の従来技術における問題に
鑑みてなされたものであり、ソケットから半導体装置へ
の静電気の転移を防止すると共に、半導体装置へ帯電す
る静電気を完全に取り除く半導体装置測定用ソケット及
びそれを用いた測定方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に提供する本願第一の発明に係る半導体装置測定用ソケ
ットは、半導体装置に設けられた複数の電極と、テスト
ボード上の電極パッドとを導通せしめるコンタクタを内
蔵したスルーホールを複数有し、前記半導体装 置の電極
にイオン風を送風する送風機と前記スルーホールとを連
結する空洞部が形成されたことを特徴とする。

【０００９】係る構成を採用することによって、半導体
装置の電極及びスルーホールの近傍へイオン風を確実に
送風させることができ、多数回にわたる半導体装置の着
脱によって前記電極近傍に生じる静電気を除去すること
が可能となる。従って、静電気の発生によって生じる半
導体装置の測定誤差や、半導体装置の静電破壊を未然に
防止することができる。

【００１０】前記課題を解決するために提供する本願第
二の発明に係る半導体装置測定用ソケットは、請求項１
に記載の半導体装置測定用ソケットにおいて、前記空洞
部は前記半導体装置が挿入される挿入面に設けられた開
口部を有することを特徴とする。

【００１１】効率的に半導体装置の電極近傍に生じ得る
静電気の転移を防ぐことができ、半導体の静電破壊等の
不具合を生じにくくすることが可能である。 また、半導
体装置の電極近傍に生じる静電気の除去に限らず、スル
ーホール内に堆積した半田屑等をイオン風によって除去
することができ、スルーホール内のコンタクタの摺動性
の劣化を防止することも可能である。

【００１２】前記課題を解決するために提供する本願第
三の発明に係る半導体装置測定用ソケットは、スルーホ
ールの開口部が形成される範囲内に前記空洞部の開口部
が配設されることを特徴とする。

【００１３】スルーホールの開口部が形成される範囲内
に前記空洞部の開口部が配設されることによって、半導
体装置の電極近傍にイオン風が充満しやすくなり、静電
気のさらなる除去効率を上げることができる。

【００１４】前記課題を解決するために提供する本願第
四の発明に係る半導体装置測定用ソケットは、少なくと
も一以上のスルーホールと前記空洞部とが連結されるこ
とを特徴とする。

【００１５】少なくとも一以上のスルーホールと前記空
洞部とが連結されることによって、イオン風が直接半導
体装置の電極に送風され、前記電極近傍に発生した静電
気を効率よく除去することが可能である。

【００１６】前記課題を解決するために提供する本願第
五の発明に係る半導体装置測定用ソケットは、スルーホ
ールと空洞部とが一対一で接続されることを特徴とす
る。

【００１７】スルーホールと空洞部とが一対一で接続さ
れることによって、安定したイオン風の排出をスルーホ
ールを介して半導体装置の電極に対して行うことができ
る。

【００１８】前記課題を解決するために提供する本願第
六の発明に係る半導体装置測定用ソケットを用いた半導
体装置の測定方法は、上面に設けられた挿入枠に挿入さ
れた半導体装置の上面をプッシャが下方へ付勢するとと
もに、半導体装置の電極の各々とテストボード上に設け
られた複数の電極パッドの各々とがコンタクタを介して
電気的に導通することによって行われる半導体装置の測
定用ソケットの測定方法において、前記コンタクタを収
納するスルーホールに連結された空洞部の開口部から半
導体装置の電極近傍に対してイオン風を送り込むことを
特徴とする。

【００１９】前記課題を解決するために提供する本願第
七の発明に係る半導体装置測定用ソケットを用いた半導
体装置の測定方法は、空洞部に接続された送風装置から
任意の温度のイオン風を空洞部に送り込むことを特徴と
する。

【００２０】空洞部に接続された送風装置から任意の温
度のイオン風を空洞部に送り込むことによって、半導体
装置の静電破壊を防止すると共に、バーンイン検査の代
替として恒温槽や雰囲気温度の設定等を行うことなく半
導体装置自体の高温環境下若しくは低温環境下での半導
体装置の測定をも可能とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る半導体装置
測定用ソケットの一実施の形態における構成及びそれを
用いた半導体装置の測定方法について図面を参照して説
明する。図１は、本発明に係る半導体装置測定用ソケッ
トの一実施の形態における構造を示す側部断面図であ
る。図１に示すように、本発明に係る半導体装置測定用
ソケットは箱形状の本体１１よりなり、係る本体１１の
上面には半導体装置２が挿入される挿入面１２が凹形状
をなして形成される。ここで、上面とは、本発明に係る
半導体装置測定用ソケットと後述のテストボードとの位
置関係における方向を指し、本発明に係る半導体装置測
定用ソケットにおいては、前記テストボードに対向する
面を下面として以下に説明する。挿入面１２には半導体
装置２に設けられる電極２１の位置、すなわち規格に対
応して複数の開口部１０３ｄが形成されており、係る開
口部１０３ｄを一方の開口部として下面に貫通するスル
ーホール１３が形成されている。例えば測定検査対象が
ＤＩＰ型半導体装置であった場合、その半導体装置のパ
ッケージ幅とほぼ同じ間隔を有して２列にスルーホール
１３が配設される。このスルーホール１３の中には、導
電性のコンタクタ１４が弾性体を具備して両開口部方向
に摺動可能な態様で内蔵され、このコンタクタ１４は、
それぞれの端部が開口部から自在に突出するように設置
されている。

【００２２】挿入面１２にはスルーホール１３の他に開
口部１０３が複数設けられており、係る開口部１０３を
一方の開口部１０３ａ及び開口部１０３ｂとしてソケッ
ト１内部に空洞部１０１が設けられている。この空洞部
１０１の他方の開口部１０３ｃはソケットの側面に設け
られ、この開口部１０３ｃとイオン風送風機１００とが
送風管１０２を介して接続されている。加えて、ソケッ
ト１内部においては、隣接するスルーホール１３同士が
コンタクタ１４の挙動を妨げない様に連結され、係るス
ルーホール１３と空洞部１０１ とが連結して設けられて
いる。この様な構成を有することによって、挿入面１２
におけるスルーホール１３の開口部１０３から半導体装
置２の下面にイオン風を送風して挿入面１２近傍に発生
した静電気を除去することができると共に、スルーホー
ル１３内に堆積した半田屑等をも同時に除去することが
可能となる。

【００２３】次に、本発明に係る半導体装置測定用ソケ
ットの一実施の形態における半導体装置の測定方法につ
いて図面を参照して以下に説明する。図２は、本発明に
係る半導体装置測定用ソケットの一実施の形態における
半導体装置の測定方法を示す側部断面図である。図２
（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、挿入面１２に測定
検査対象である半導体装置２が設置されると、係る半導
体装置２の電極２１はスルーホール１３内に設置された
コンタクタ１４の一方の端部と接触し、弾性体を具備し
たコンタクタ１４の一方の端部が前記電極２１に付勢す
る。その後、半導体装置２の上方からプッシャ４が下
方、すなわち半導体装置２に付勢する。これによって、
コンタクタ１４の他方の端部はソケット１の下面に開口
するスルーホール１３から突出して、テストボード３上
の電極パッド３１に接することとなり、電極パッド３１
から発せられる電気信号によって半導体装置２の測定を
行っていた。この様に半導体装置２の測定を行っている
間、挿入面１２に設けられたスルーホール１３以外の開
口部、すなわち空洞部１０１の開口部１０３からはイオ
ン風が常時、若しくは所定の間隔を有して排出されてい
る。ここで、挿入面１２上の空洞部１０１の開口部１０
３はスルーホール１３の開口部が形成する範囲内に設け
られることが望ましい。すなわち、平行に配設されたス
ルーホール１３の開口部群によって形成される領域内に
空洞部の開口部１０３が設けられることによって、イオ
ン風は挿入された半導体装置２の真下に直接送風される
こととなり、挿入面１２近傍に帯電した静電気を効率よ
く除去することができる。また、一のスルーホール１３
と一の空洞部１０１とを一対一で連結することによっ
て、均一にイオン風を半導体装置２に送風させるといっ
た構成をなしてもよい。

【００２４】また、本発明に係る半導体装置測定用ソケ
ット及びそれを用いた半導体装置の測定方法の他の実施
の形態として、半導体装置２を予備加熱若しくは予備冷
却した後に任意の温度に設定されたイオン風を挿入面１
２に挿入された半導体装置２の下部に吹き付けることに
よって、半導体装置２の高温状態又は低温状態における
電気的な試験をも行うことが可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体装置測定用ソケット及びそれを用いた半導体装置の測
定方法を採用することによって、半導体装置測定用ソケ
ットから半導体装置への静電気の転移を防ぐことができ
るとともに、半導体装置に帯電する静電気を除電するこ
とができ、結果として半導体装置の静電破壊を未然に防
ぎ、歩留まりの向上を図ることが可能となる。また、ス
ルーホールと空洞部とが連結されることによって、イオ
ン風送風機から吹き込まれたイオン風がスルーホール内
を通過し、スルーホール内に堆積した半田屑等をも除去
することが可能である。さらに、任意の温度を設定して
イオン風を半導体装置の電極近傍に吹き込むことによっ
て、半導体装置の静電気を除去すると共に半導体装置の
高温状態及び低温状態におけるテスト等も同時に行うこ
とができる。すなわち、本発明に係る装置を採用するこ
とによって、バーンイン検査で行われてきた恒温槽及び
雰囲気温度等の設定を簡略化することができ、電気的な
検査において同様の検査を同時に行うことが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体装置測定用ソケットの一実
施の形態における構成を示す断面図である。

【図２】本発明に係る半導体装置測定用ソケットの一実
施の形態における測 定方法を示す断面図である。

【図３】従来における半導体装置測定用ソケットの構成
を示す断面図である。

【符号の説明】

１．半導体装置測定用ソケット ２．半導体装置 ３．テストボード １１．本体 １２．挿入面 １３．スルーホール １４．コンタクタ ２１．電極 ３１．パッド電極 １００．イオン風送風機 １０１．空洞部 １０２．送風管 １０３．開口部

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体装置に設けられた複数の電極と、テ
   ストボード上の電極パッドとを導通せしめるコンタクタ
   を内蔵したスルーホールを複数有し、前記半導体装置の
   電極にイオン風を送風する送風機と前記スルーホールと
   を連結する空洞部が形成されたことを特徴とする半導体
   装置測定用ソケット。
2. 【請求項２】前記空洞部は前記半導体装置が挿入される
   挿入面に設けられた開口部を有することを特徴とする請
   求項１に記載の半導体装置測定用ソケット。
3. 【請求項３】前記スルーホールの開口部が形成される範
   囲内に前記空洞部の開口部が配設されることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載の半導体装置測定用ソケ
   ット。
4. 【請求項４】隣接するスルーホールが互いに連結される
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一に記
   載の半導体装置測定用ソケット。
5. 【請求項５】スルーホールと空洞部とが一対一で接続さ
   れることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一
   に記載の半導体装置測定用ソケット。
6. 【請求項６】上面に設けられた挿入枠に挿入された半導
   体装置の上面をプッシャが下方へ付勢するとともに、半
   導体装置の電極の各々とテストボード上に設けられた複
   数の電極パッドの各々とがコンタクタを介して電気的に
   導通することによって行われる半導体装置の測定用ソケ
   ットの測定方法において、前記コンタクタを収納するス
   ルーホールに連結された空洞部の開口部から半導体装置
   の電極近傍に対してイオン風を送り込むことを特徴とす
   る半導体装置の測定方法。
7. 【請求項７】前記空洞部に接続された送風装置から任意
   の温度のイオン風を空洞部に送り込むことを特徴とする
   請求項６に記載の半導体装置の測定方法。