JP3752881B2

JP3752881B2 - Socket for semiconductor device inspection equipment

Info

Publication number: JP3752881B2
Application number: JP09001799A
Authority: JP
Inventors: 広明藤森
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2019-03-30
Also published as: JP2000284020A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＩＣ等の半導体装置に関して各種測定を行なうための半導体装置検査装置で使用されるソケットに関し、装着される半導体装置の温度制御を行なうソケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような半導体装置検査装置用ソケットは、例えば図７に示すように構成されている。
【０００３】
図７において、半導体装置検査装置用ソケット１は、装着されるＩＣのピンに対応する位置にピン挿入孔（図示せず）を備えたＩＣソケットとして構成されており、その上面中央部に設けられた温度センサ２と、冷却・加熱装置３と、制御装置４と、から構成されている。温度センサ２及び冷却・加熱装置３は、ソケット１内に内蔵されている。
【０００４】
冷却・加熱装置３は、温度センサ２の周囲に配設された冷却・加熱体３ａ，冷却・加熱体３ａの一端に接続された冷却・加熱伝導部材３ｂと、冷却・加熱体３ａの他端に接続された第二の冷却・加熱伝導部材３ｃと、二つの冷却・加熱伝導部材３ｂ及び３ｃを互いに接続し且つ温度センサ２で検出された温度情報に基づいて制御装置４で制御された温度の熱を出力する冷却・加熱回路３ｄから構成されている。
【０００５】
このような構成の半導体装置検査装置用ソケット１によれば、温度センサ２がＩＣソケット１に装着されたＩＣのパッケージ即ちモールド部分の表面温度を検出して、これを温度情報に変換して、制御装置４に送る。制御装置４は、受け取った温度情報に基づいて、ＩＣソケット１に内蔵されている冷却・加熱装置２に対して温度情報を送り、これにより冷却・加熱装置２がＩＣソケット１に装着されたＩＣの温度を調整するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体装置の温度制御は、温度印加時のＩＣチップの動作特性を保証するため、特にチップ部分の温度制御が重要であるが、このチップ部分は一般にパッケージとしてモールド材料により封止され保護されていることから、熱伝導性があまり良くない。
【０００７】
従って、半導体装置のチップ部分とモールド部分は、実際にはある程度の温度差があるため、モールド部分の表面温度を測定しても、チップ部分の温度を正確に測定することはできず、またこのモールド部分を冷却・加熱装置２により温度調整しても、チップ部分の温度を正確に調整することはできない。
【０００８】
さらに、実際の検査工程では、ソケット内に常時半導体装置が装着されていないので、半導体装置が装着されていないときには、温度センサは空間の温度を検出することになる。従って、正確な温度制御が行なわれ得なくなってしまう。
【０００９】
これに対して、以下のような構成の半導体装置検査装置用ソケットも知られている。
【００１０】
即ち、ソケットの上面に設けられたキャビティ内にて、キャビティ底面に露出した複数個の接点部に対して半導体装置のピンをそれぞれ当接させた状態で、半導体装置をカバーにより覆うと共に、カバーから外部に露出した接点部に対して、所定温度の空気流を吹き付けることにより、接点部からピンを介して半導体装置内のチップに対して冷却または加熱を行なうようになっている。
【００１１】
しかしながら、このような構成の半導体装置検査装置用ソケットにおいては、ソケットの構造によっては、接点部が僅かにカバーの外側に露出している場合、冷却または加熱を十分に行なうことができない。
【００１２】
本発明は、以上の点に鑑み、半導体装置のチップ部の温度を正確に検出し且つ正確に制御し得るようにした、半導体装置検査装置用ソケットを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１の発明によれば、半導体装置を収容するキャビティを備えたソケット本体と、前記キャビティ内に収容された前記半導体装置のチップ部と、熱伝導性の高い部材により接続されている端部であるピンと、前記ピンに対応して配設されている接点部と、を含んでいる半導体装置測定用ソケットであって、
前記接点部の少なくとも一部分に対して、流動性媒体が接触するように通路が設けられており、前記流動性媒体が接触する前記接点部の温度が前記ピンを介して検出できるように温度検出部が設けられていることを特徴とする、半導体装置検査装置用ソケットにより達成される。
【００１４】
請求項１の構成によれば、上記半導体装置測定用ソケットの接点部は、キャビティ内に収容された半導体装置のチップ部と熱伝導性の高い部材により接続されている端部に対応して配設されているため、この接点部の温度と上記半導体装置のチップ部の温度差は、比較的小さいことになる。
【００１５】
したがって、上記接点部の温度を上記温度検出部で検出し、上記流動性媒体で温度制御することで、上記半導体装置のチップ部の温度を制御することができる。
【００１６】
上記目的は、請求項２の発明によれば、請求項１の構成において、上記温度検出部により検出された温度に基づいて温度制御を行う制御部と、この制御部の制御に基づいて加熱又は冷却を行う加熱又は冷却部と、を有し、この加熱又は冷却部により上記流動性媒体が供給されることを特徴とする半導体装置検査装置用ソケットである。
【００１７】
請求項２の構成によれば、上記温度検出部により検出された温度に基づいて温度制御を行う制御部と、この制御部の制御に基づいて加熱又は冷却を行う加熱又は冷却部と、を有し、この加熱又は冷却部により上記流動性媒体が供給されるため、より正確に上記接点部の温度及び上記半導体装置のチップ部の温度を制御することができる。
【００１８】
上記目的は、請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の構成において、上記流動性媒体が、空気であることを特徴とする半導体装置検査装置用ソケットである。
【００１９】
また、上記目的は、請求項４の発明によれば、請求項１又は請求項２の構成において、上記流動性媒体が、絶縁性液体であることを特徴とする半導体装置検査装置用ソケットである。
【００２０】
請求項３又は請求項４の発明によれば、上記流動性媒体が空気又は絶縁性液体であるため、これらを加熱又は冷却することで、上記接点部を加熱又は冷却することができ、これにより上記半導体装置のチップ部を加熱又は冷却することができる。
【００２１】
上記目的は、請求項５の発明によれば、半導体装置が載置されるソケット本体と、前記ソケット本体上に収容された前記半導体装置のチップ部と、熱伝導性の高い部材により接続されている端部であるピンと、前記ピンに対応して配設されている接点部と、前記ソケット本体の表面を閉塞して前記半導体装置を収容するためのチャンバーを画成するカバーと、を含んでいる半導体装置検査装置用ソケットであって、
前記接点部の少なくとも一部分に対して、流動性媒体が接触するように流れる通路と、前記チャンバー内と前記通路とを連結するように配設された熱伝導部材とを備え、前記接点部から前記半導体装置の前記ピンを介して、熱伝導を利用して前記半導体装置を加熱冷却することを特徴とする、半導体装置検査装置用ソケットにより達成される。
【００２２】
請求項５の発明によれば、上記チャンバーが半導体装置を包囲し、このチャンバーと上記熱伝導部材により上記ソケット本体の上記通路と連結されているため、半導体装置を包囲するチャンバー内の熱気または冷気が、この熱伝導部材を介して、ソケットの通路内に伝導される。
【００２３】
これにより、外気温の影響を受けることなく、正確に上記接点部の温度調整を行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図５を参照しながら、詳細に説明する。
【００２５】
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
（第１の実施の形態）
図１乃至図５は、本発明による半導体装置検査装置用ソケットの第１の実施形態の構成を示している。
【００２６】
図１乃至図２において、半導体装置検査装置用ソケット１０は、ソケット本体１１と、ソケット本体１１のキャビティ１１ａ（後述）内にて、収容される半導体装置（図示の場合、例えばＢＧＡタイプのＩＣ）の端部であるピンに対応して配設された複数の接点部１２と、温度検出部１３（図５参照）と、温度検出部１３により検出された温度に基づいて温度制御を行なう制御部１４（図５参照）と、制御部１４の制御に基づいて加熱または冷却を行なう加熱・冷却装置１５（図５参照）と、を含んでいる。
【００２７】
上記ソケット本体１１は、絶縁材料から構成されていると共に、検査すべき半導体装置を収容し得るキャビティ１１ａと、このキャビティ１１ａの下方にてソケット本体１１を横方向（水平方向）に貫通する通路１１ｂと、を備えている。
この通路１１ｂは、図１の斜線部分であり、接点部１２を含む部分である。
【００２８】
ここで、キャビティ１１ａは、図３に示すように、検査すべき半導体装置１６が収容され得る大きさを有している。この半導体装置１６の内部にはチップ部であるチップが収納されており、このチップは、熱伝導性の高い部材よりピン１６ａと接続されている。このピン１６ａも熱伝導性の高い導電性材料から形成されている。
【００２９】
また、ソケット本体１１の通路１１ｂは、図１に示すように、入口部１１ｃ及び出口部１１ｄを有している。
【００３０】
上記接点部１２は、図４に示すように、熱伝導性の高い導電性材料から構成されており、その一端１２ａが、ソケット本体１１のキャビティ１１ａの底面にて、半導体装置１６のピン１６ａに対応するように露出していると共に、他端１２ｂが、図示の場合ソケット本体１１の底面から外部に露出している。
【００３１】
上記温度検出部１３は、公知の構成であって、例えば図４及び図５に示すように、そのセンサ部１３ａが上記通路１１ｂ内に露出した少なくとも一つの接点部１２の中間部分に取り付けられ、この中間部分の温度を検出するようになっている。
【００３２】
上記制御部１４は、図５に示すように、温度センサ１３の検出信号が入力され、この検出信号から温度情報を得て、この温度情報に基づいて、検査に適した温度となるように、加熱・冷却装置１５を駆動制御するようになっている。
【００３３】
上記加熱・冷却装置１５は、制御部１４により駆動制御されて、ソケット本体１１の通路１１ｂに対して、入口部１１ｃから加熱または冷却した流動性媒体である例えば、空気を送り込んで、この空気を通路１１ｂ内に露出した各接点部１２に接触させ、各接点部１２を加熱または冷却するようになっている。
【００３４】
ここで、通路１１ｂ内に送り込まれた空気は、各接点部１２の間を通過した後、出口部１１ｄから外部に流出するようになっている。このとき、空気は図１に示す接点部１２を含む斜線部分全体を通過することになる。
【００３５】
本発明の実施の形態による半導体装置検査装置用ソケット１０は、以上のように構成されており、以下のように動作する。
【００３６】
先づ、図３に示すように、ソケット本体１１のキャビティ１１ａ内に、検査すべき半導体装置１６が収容され、その各ピン１６ａが、それぞれキャビティ１１ａの底面に露出する対応する接点部１２の一端１２ａに当接することにより、半導体装置１６が装着される。
【００３７】
この状態から、図示しない検査装置の接続端子が、接続コード等を介してソケット本体１１の底面に露出する各接点部１２の他端１２ｂに電気的に接続され、検査装置による検査が行なわれる。
【００３８】
その際、図５に示すように、温度検出部１３が、そのセンサ部１３ａにより、通路１１ｂ内に露出した接点部１２の温度を検出して、検出信号を制御部１４に出力する。これにより、制御部１４は、この温度検出部１３からの検出信号に基づいて、温度情報を得る。
【００３９】
この場合、得られた温度情報は、接点部１２の温度を示すものであるが、接点部１２に半導体装置１６のピン１６ａが当接しているので、接点部１２は半導体装置１６の熱伝導率の高いピン１６ａを介して半導体装置１６のチップ部分（図示せず）と熱的に接続されていることになり、接点部１２は半導体装置１６のチップ部分と殆ど温度差のない状態になっている。
【００４０】
従って、接点部１２の温度を検出することにより、半導体装置１６のチップの温度がほぼ正確に検出されることになる。
【００４１】
そして、制御部１３は、この温度情報に基づいて、接点部１２そして半導体装置１６のチップ部分を検査に適した温度に設定するように、加熱・冷却装置１５を駆動制御することにより、チップ部分の温度が変化した場合にも、接点部分からの熱の供給、除去によりチップ温度を補正することが可能になる。
【００４２】
すなわち、制御部１３は、接点部１２の温度を上昇させる場合には、加熱・冷却装置１５から熱気を送出し、また接点部１２の温度を下降させる場合には、加熱・冷却装置１５から冷気を送出するように、制御を行なう。
【００４３】
これにより、加熱・冷却装置１５から熱気または冷気が送出されると、この熱気または冷気は、入口部１１ｃからソケット本体１１の通路１１ｂ内に進入し、通路１１ｂ内に露出した各接点部１２の中間部分を加熱または冷却する。
【００４４】
このようにして、加熱・冷却装置１５による加熱または冷却によって、通路１１ｂ内に露出した接点部１２は、加熱または冷却され、検査に適した温度に調整される。
【００４５】
その際、接点部１２と半導体装置１６のチップとは、内部のリードフレームやピン１６ａ等の熱伝導率の高い材料を介して熱的に接続されていることから、半導体装置１６のチップ部分も検査に適した温度に調整され得ることになる。
【００４６】
この場合、半導体装置１６の温度検出及び温度調整は、そのピン１６ａが当接し且つ半導体装置１６のチップと熱伝導率の高い材料により熱的に接続されたソケット１０の接点部１２を介して行なわれるので、従来のような半導体装置１６のパッケージ即ちモールド部分の表面を介して行なわれる場合に比較して、より正確に且つ効率良く行なわれ得る。
【００４７】
このように本実施の形態にかかる半導体装置検査装置用ソケット１０によれば温度検出部１３が、通路１１ｂ内に露出している接点部１２の温度を検出する。ここで、この接点部１２は、半導体装置１６のピン１６ａから熱伝導率の高いリード，ハンダボール等を介して半導体装置１６の内部のチップに対して接続されていることから、半導体装置１６のチップ部分と接点部１２との温度差が比較的小さい。従って、温度検出部１３により半導体装置１６のチップの温度がより正確に、しかも熱伝導率が高いことから変動があった場合も素早く、検出され得る。
【００４８】
また、加熱・冷却装置１５が、ソケット本体１１の通路１１ｂ内に露出した接点部１２に対して加熱または冷却した例えば空気や，フロン等の絶縁性液体を流すことにより、接点部１２を加熱または冷却し、この加熱または冷却が接点部から半導体装置１６のピン１６ａを介してチップに伝導されるので、半導体装置１６のチップがより効率的に且つより正確に所定温度に調整され得ることになる。
【００４９】
また、本実施の形態による半導体装置検査装置用ソケット１０によれば、検査すべき半導体装置１６がソケット本体１１に装着された状態で、検査に必要な温度に正確に調整され得るので、より正確な検査が行なわれ得ることになる。
【００５０】
この場合、検査すべき半導体装置１６自体の温度を検出するのではなく、ソケット本体１１の接点部１２の温度を検出するようになっているので、実際の検査作業の際に、常時温度を検出することが可能であり、半導体装置１６が装着されていなくても、より正確で且つ安定した温度制御が行なわれ得る。
【００５１】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明による半導体装置検査装置用ソケットの第２の実施形態を示している。
【００５２】
図６において、半導体装置検査装置用ソケット２０は、ソケット本体２１と、ソケット本体２１のキャビティ２１ａ内にて、収容される半導体装置２６（図示の場合、ＱＦＰタイプのＩＣ）の端部であるピンに対応して配設された複数の接点部２２と、キャビティ２１ａを閉塞してチャンバー２３を画成するカバー２４と、熱伝導部材としてのヒートパイプ２５と、を含んでいる。
【００５３】
上記ソケット本体２１は、絶縁材料から構成されていると共に、検査すべき半導体装置２６が載置される載置面２１ａと、この載置面２１ａの下方にてソケット本体２１を横方向（水平方向）に貫通する通路２１ｂと、を備えている。
【００５４】
上記接点部２２は、導電性材料から構成されており、その一端２２ａが、ソケット本体２１の載置面２１ａ上にて、半導体装置のピンに対応するように露出していると共に、他端２２ｂが、図示の場合ソケット本体２１の底面から外部に露出している。
【００５５】
上記チャンバー２３は、ソケット本体２１及びカバー２４によって密閉されており、検査時には、例えば１２５℃程度の温度になる。
【００５６】
上記ヒートパイプ２５は、公知の構成であって、極めて高い熱伝導率を備えており、上記チャンバー２３の内部空間とソケット本体２１の通路２１ｂを熱的に連結するように、配設されている。
【００５７】
このような構成の半導体装置検査装置用ソケット２０によれば、ソケット本体２１の載置面２１ａ上に、検査すべき半導体装置２６が載置され、その各ピン２６ａが、それぞれ載置面２１ａ上に露出する対応する接点部２２の一端２２ａに当接することにより、半導体装置２６が装着される。
【００５８】
この状態から、図示しない検査装置の接続端子が、接続コード等を介してソケット本体２１の底面に露出する各接点部２２の他端２２ｂに電気的に接続され、検査装置による検査が行なわれる。
【００５９】
その際、チャンバー２３内は、例えば１２５℃に保持されており、このチャンバー２３内の温度が、ヒートパイプ２５を介して、ソケット本体２１の通路２１ｂ内に伝達され、通路２１ｂ内に露出している接点部２２の中間部分を加熱することになる。
【００６０】
ヒートパイプ２５がない場合、接点部２２の他端２２ｂが外部に露出していることから、この接点部２２の他端２２ｂから熱が外部に放出されることになり、接点部２２そして半導体装置２６のピン２６ａは、例えば５０℃程度まで温度が低下するが、ヒートパイプ２５があることによって、接点部２２そして半導体装置２６のピン２６ａは、ほぼ１２５℃程度まで加熱され、接点部２２から半導体装置２６のピン２６ａを介して、半導体装置２６のチップ部分もチャンバー２３内と同じほぼ１２５℃の温度に調整され得ることになる。
【００６１】
この場合、半導体装置２６は、チャンバー２３内にて、パッケージのモールド部分の表面から加熱されると共に、ピン２６ａを介してチップ部分が直接に加熱されることから、全体が検査に適した温度に調整され得ることになる。
【００６２】
このように本実施の形態によれば、半導体装置２６を包囲するチャンバー２３内の熱気または冷気が、ヒートパイプ２５を介して、ソケット本体２１の通路２１ｂ内に伝導される。
【００６３】
これにより、一般にはソケットの接点部が外部に露出しており、外気温の影響を受けて、半導体装置のチップ部分の温度が変化しやすいが、上述のように、接点部２２にチャンバー２３内の熱気または冷気から熱伝導が行なわれるので、ソケット本体２１の接点部２２を介して外部に熱が逃げたり、外部から熱が内部に進入することがなく、正確な温度調整が可能になる。
【００６４】
このようにして、ソケット本体２１の接点部２２を介して温度検出及び温度調整が行なわれるので、例えば最近増加している高速ＣＰＵ（中央演算ユニット）等の半導体装置において、高密度化，高速化による装置内の発熱量の増加に伴って、チップ温度が急激に上昇している場合でも、ＣＰＵ付属の冷却ファンによる雰囲気温度による冷却に加えて、ソケットの接点部からピンを介してチップ部分の冷却を行なうことが可能となり、より大きな冷却効果が得られ、確実な温度調整が可能になる。
【００６５】
尚、上述した実施形態においては、通路１１ｂ内に露出した接点部１２の加熱または冷却は、加熱・冷却装置１５により加熱または冷却された空気を使用して行なわれるようになっているが、これに限らず、他の熱媒体、例えばフッ素等の絶縁性液体も使用され得ることは明らかである。
【００６６】
また、上述した実施形態においては、半導体装置１６、２６として例えばＢＧＡタイプまたはＱＦＰタイプのＩＣの検査を行なう検査装置用ソケットについて説明したが、これに限らず、他のタイプのＩＣや他の種類の半導体装置のための検査装置用ソケットに対して本発明を適用し得ることは明らかである。
【００６７】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の発明によれば、半導体装置のチップ部の温度を正確に検出し且つ正確に制御し得るようにした、半導体装置検査装置用ソケットを提供することができる。
【００６８】
請求項２の発明によれば、より正確に上記接点部の温度及び上記半導体装置のチップ部の温度を制御し得る半導体装置検査装置用ソケットを提供することができる。。
【００６９】
請求項３及び請求項４の発明によれば、空気又は絶縁性液体を加熱又は冷却することで、上記接点部を加熱又は冷却することができる。
【００７０】
請求項５の発明によれば、より外気温の影響を受けることなく正確に温度調整をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半導体装置検査装置用ソケットの第１の実施形態の構成を示す概略平面図である。
【図２】図１の半導体装置検査装置用ソケットの第２の実施形態の構成を示す概略側面図である。
【図３】図１の半導体装置検査装置用ソケットにおける半導体装置の収容状態を示す概略側面図である。
【図４】図１の半導体装置検査装置用ソケットの図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図５】図１の半導体装置検査装置用ソケットの全体構成を示すブロック図である。
【図６】本発明による半導体装置検査装置用ソケットの第２の実施形態の構成を示す概略断面図である。
【図７】従来の半導体装置検査装置用ソケットの一例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１０・・・半導体装置検査装置用ソケット
１１・・・ソケット本体
１１ａ・・・キャビティ
１１ｂ・・・通路
１２・・・接点部
１３・・・温度検出部
１４・・・制御部
１５・・・加熱・冷却装置
１６・・・半導体装置
１６ａ・・・ピン
２０・・・半導体装置検査装置用ソケット
２１・・・ソケット本体
２１ａ・・・表面、
２１ｂ・・・通路
２２・・・接点部
２３・・・チャンバー
２４・・・カバー
２５・・・ヒートパイプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a socket used in a semiconductor device inspection apparatus for performing various measurements on a semiconductor device such as an IC, for example, and relates to a socket for controlling the temperature of a semiconductor device to be mounted.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, such a socket for a semiconductor device inspection apparatus is configured as shown in FIG. 7, for example.
[0003]
In FIG. 7, a semiconductor device inspection device socket 1 is configured as an IC socket having a pin insertion hole (not shown) at a position corresponding to a pin of an IC to be mounted, and is provided at the center of the upper surface thereof. The temperature sensor 2, the cooling / heating device 3, and the control device 4 are configured. The temperature sensor 2 and the cooling / heating device 3 are built in the socket 1.
[0004]
The cooling / heating device 3 includes a cooling / heating body 3a disposed around the temperature sensor 2, a cooling / heating conduction member 3b connected to one end of the cooling / heating body 3a, and the other end of the cooling / heating body 3a. The temperature controlled by the control device 4 based on the temperature information detected by the temperature sensor 2 connected to the second cooling / heating conducting member 3c and the two cooling / heating conducting members 3b and 3c connected to each other. It is composed of a cooling / heating circuit 3d for outputting the heat.
[0005]
According to the semiconductor device inspection device socket 1 having such a configuration, the temperature sensor 2 detects the surface temperature of the package of the IC mounted on the IC socket 1, that is, the mold part, and converts this into temperature information, Send to control device 4. Based on the received temperature information, the control device 4 sends the temperature information to the cooling / heating device 2 built in the IC socket 1, and thereby the IC in which the cooling / heating device 2 is mounted on the IC socket 1. The temperature is adjusted.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the temperature control of the semiconductor device is particularly important for controlling the temperature of the chip part in order to guarantee the operating characteristics of the IC chip when the temperature is applied, but this chip part is generally sealed and protected by a molding material as a package. Therefore, thermal conductivity is not so good.
[0007]
Therefore, since there is actually a certain temperature difference between the chip part and the mold part of the semiconductor device, even if the surface temperature of the mold part is measured, the temperature of the chip part cannot be measured accurately. Even if the temperature of the mold part is adjusted by the cooling / heating device 2, the temperature of the chip part cannot be adjusted accurately.
[0008]
Further, in the actual inspection process, since the semiconductor device is not always mounted in the socket, the temperature sensor detects the temperature of the space when the semiconductor device is not mounted. Therefore, accurate temperature control cannot be performed.
[0009]
On the other hand, a semiconductor device inspection device socket having the following configuration is also known.
[0010]
That is, in the cavity provided on the upper surface of the socket, the semiconductor device is covered with the cover in a state where the pins of the semiconductor device are in contact with the plurality of contact portions exposed on the bottom surface of the cavity. By blowing an air flow at a predetermined temperature to the contact portion exposed to the outside, the chip in the semiconductor device is cooled or heated from the contact portion via a pin.
[0011]
However, in the semiconductor device inspection device socket having such a configuration, depending on the structure of the socket, when the contact portion is slightly exposed to the outside of the cover, cooling or heating cannot be sufficiently performed.
[0012]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a socket for a semiconductor device inspection apparatus capable of accurately detecting and accurately controlling the temperature of a chip portion of a semiconductor device.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the socket main body having a cavity for accommodating the semiconductor device, the chip portion of the semiconductor device accommodated in the cavity, and the high thermal conductivity member are connected. A socket for measuring a semiconductor device, comprising: a pin that is an end portion of the semiconductor device; and a contact portion disposed in correspondence with the pin,
A passage is provided so that the fluid medium is in contact with at least a part of the contact part, and the temperature detection unit is configured to detect the temperature of the contact part in contact with the fluid medium via the pin. This is achieved by a socket for a semiconductor device inspection apparatus.
[0014]
According to the configuration of the first aspect, the contact portion of the semiconductor device measurement socket is arranged corresponding to the end portion connected to the chip portion of the semiconductor device housed in the cavity by the member having high thermal conductivity. Therefore, the temperature difference between the contact portion and the chip portion of the semiconductor device is relatively small.
[0015]
Therefore, the temperature of the chip portion of the semiconductor device can be controlled by detecting the temperature of the contact portion with the temperature detecting portion and controlling the temperature with the fluid medium.
[0016]
According to the second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, in the configuration of the first aspect, a control unit that performs temperature control based on the temperature detected by the temperature detection unit, and heating or heating based on the control of the control unit. A socket for a semiconductor device inspection apparatus, wherein the fluid medium is supplied by the heating or cooling unit.
[0017]
According to the second aspect of the present invention, there is provided a control unit that performs temperature control based on the temperature detected by the temperature detection unit, and a heating or cooling unit that performs heating or cooling based on the control of the control unit. And since the said fluid medium is supplied by this heating or cooling part, the temperature of the said contact part and the temperature of the chip | tip part of the said semiconductor device can be controlled more correctly.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device inspection device socket according to the first or second aspect, wherein the fluid medium is air.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device inspection device socket according to the first or second aspect, wherein the fluid medium is an insulating liquid. .
[0020]
According to invention of Claim 3 or Claim 4, since the said fluid medium is air or an insulating liquid, the said contact part can be heated or cooled by heating or cooling these, Thereby, The chip portion of the semiconductor device can be heated or cooled.
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, the semiconductor device is connected to the socket body on which the semiconductor device is placed, the chip portion of the semiconductor device housed on the socket body, and a member having high thermal conductivity. A pin that is an end of the socket, a contact portion that is disposed corresponding to the pin, and a cover that defines a chamber for closing the surface of the socket main body to accommodate the semiconductor device. A socket for a semiconductor device inspection device,
A passage through which a fluid medium comes into contact with at least a portion of the contact portion; and a heat conduction member disposed to connect the inside of the chamber and the passage. The semiconductor device inspection device socket is characterized in that the semiconductor device is heated and cooled using heat conduction through the pins of the semiconductor device.
[0022]
According to the invention of claim 5, since the chamber surrounds the semiconductor device and is connected to the passage of the socket body by the chamber and the heat conducting member, the hot or cold air in the chamber surrounding the semiconductor device can be obtained. Is conducted through the heat conducting member into the socket passage.
[0023]
Thereby, the temperature adjustment of the said contact part can be performed correctly, without receiving to the influence of external temperature.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0025]
The embodiments described below are preferable specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention particularly limits the present invention in the following description. As long as there is no description of the effect, it is not restricted to these aspects.
(First embodiment)
1 to 5 show a configuration of a first embodiment of a socket for a semiconductor device inspection apparatus according to the present invention.
[0026]
1 and 2, a semiconductor device inspection device socket 10 includes a socket body 11 and a semiconductor device (in the case of illustration, for example, a BGA type IC) accommodated in a cavity 11a (described later) of the socket body 11. A plurality of contact portions 12 arranged corresponding to the pins that are the end portions of each of these, a temperature detection unit 13 (see FIG. 5), and a control unit that performs temperature control based on the temperature detected by the temperature detection unit 13 14 (see FIG. 5), and a heating / cooling device 15 (see FIG. 5) for heating or cooling based on the control of the control unit 14.
[0027]
The socket body 11 is made of an insulating material, and has a cavity 11a that can accommodate a semiconductor device to be inspected, and a passage 11b that penetrates the socket body 11 in the lateral direction (horizontal direction) below the cavity 11a. And.
The passage 11b is a hatched portion in FIG. 1 and includes the contact portion 12.
[0028]
Here, as shown in FIG. 3, the cavity 11a has a size capable of accommodating the semiconductor device 16 to be inspected. A chip, which is a chip portion, is accommodated inside the semiconductor device 16, and this chip is connected to the pin 16a by a member having high thermal conductivity. This pin 16a is also formed of a conductive material having high thermal conductivity.
[0029]
Moreover, the channel | path 11b of the socket main body 11 has the entrance part 11c and the exit part 11d, as shown in FIG.
[0030]
As shown in FIG. 4, the contact portion 12 is made of a conductive material having high thermal conductivity, and one end 12 a is connected to the pin 16 a of the semiconductor device 16 on the bottom surface of the cavity 11 a of the socket body 11. The other end 12b is exposed to the outside from the bottom surface of the socket body 11 in the illustrated case.
[0031]
The temperature detection unit 13 has a known configuration, and for example, as shown in FIGS. 4 and 5, the sensor unit 13a is attached to an intermediate portion of at least one contact unit 12 exposed in the passage 11b. The temperature of this intermediate part is detected.
[0032]
As shown in FIG. 5, the control unit 14 receives a detection signal from the temperature sensor 13, obtains temperature information from the detection signal, and based on the temperature information, a temperature suitable for the inspection is obtained. The heating / cooling device 15 is driven and controlled.
[0033]
The heating / cooling device 15 is driven and controlled by the control unit 14, for example, air that is a fluid medium heated or cooled from the inlet 11 c to the passage 11 b of the socket body 11, and this air is sent to the passage 11 b. The contact portions 12 exposed in the passage 11b are brought into contact with each other, and the contact portions 12 are heated or cooled.
[0034]
Here, the air sent into the passage 11b passes between the contact parts 12, and then flows out from the outlet part 11d. At this time, the air passes through the entire shaded portion including the contact portion 12 shown in FIG.
[0035]
The semiconductor device inspection device socket 10 according to the embodiment of the present invention is configured as described above and operates as follows.
[0036]
First, as shown in FIG. 3, the semiconductor device 16 to be inspected is accommodated in the cavity 11a of the socket body 11, and each pin 16a is one end of the corresponding contact portion 12 exposed on the bottom surface of the cavity 11a. The semiconductor device 16 is mounted by coming into contact with 12a.
[0037]
From this state, a connection terminal of an inspection device (not shown) is electrically connected to the other end 12b of each contact portion 12 exposed on the bottom surface of the socket body 11 via a connection cord or the like, and inspection by the inspection device is performed.
[0038]
At that time, as shown in FIG. 5, the temperature detector 13 detects the temperature of the contact 12 exposed in the passage 11 b by the sensor 13 a and outputs a detection signal to the controller 14. Thereby, the control unit 14 obtains temperature information based on the detection signal from the temperature detection unit 13.
[0039]
In this case, the obtained temperature information indicates the temperature of the contact portion 12, but since the pin 16 a of the semiconductor device 16 is in contact with the contact portion 12, the contact portion 12 has a thermal conductivity of the semiconductor device 16. It is thermally connected to the chip portion (not shown) of the semiconductor device 16 through the high pin 16a, and the contact portion 12 is in a state of almost no temperature difference from the chip portion of the semiconductor device 16. Yes.
[0040]
Therefore, the temperature of the chip of the semiconductor device 16 is detected almost accurately by detecting the temperature of the contact portion 12.
[0041]
Based on this temperature information, the control unit 13 drives and controls the heating / cooling device 15 so as to set the temperature of the contact portion 12 and the chip portion of the semiconductor device 16 to a temperature suitable for inspection. Even when the temperature of the chip changes, the chip temperature can be corrected by supplying and removing heat from the contact portion.
[0042]
That is, the controller 13 sends hot air from the heating / cooling device 15 when raising the temperature of the contact portion 12, and cools air from the heating / cooling device 15 when lowering the temperature of the contact portion 12. Is controlled so as to be transmitted.
[0043]
As a result, when hot air or cold air is sent from the heating / cooling device 15, the hot air or cold air enters the passage 11b of the socket body 11 from the inlet portion 11c and is exposed to the contact portions 12 exposed in the passage 11b. Heat or cool the middle part.
[0044]
In this way, the contact portion 12 exposed in the passage 11b is heated or cooled by heating or cooling by the heating / cooling device 15, and is adjusted to a temperature suitable for inspection.
[0045]
At this time, since the contact portion 12 and the chip of the semiconductor device 16 are thermally connected via a material having high thermal conductivity such as an internal lead frame or a pin 16a, the chip portion of the semiconductor device 16 is also connected. It can be adjusted to a temperature suitable for the inspection.
[0046]
In this case, temperature detection and temperature adjustment of the semiconductor device 16 are performed through the contact portion 12 of the socket 10 in which the pin 16a abuts and is thermally connected to the chip of the semiconductor device 16 by a material having high thermal conductivity. Therefore, it can be carried out more accurately and efficiently than in the case where it is carried out through the surface of the package or mold part of the conventional semiconductor device 16.
[0047]
As described above, according to the semiconductor device inspection device socket 10 according to the present embodiment, the temperature detection unit 13 detects the temperature of the contact part 12 exposed in the passage 11b. Here, the contact portion 12 is connected to the chip inside the semiconductor device 16 from the pin 16a of the semiconductor device 16 through a lead, solder ball, or the like having high thermal conductivity. The temperature difference between the tip portion and the contact portion 12 is relatively small. Accordingly, the temperature of the chip of the semiconductor device 16 can be more accurately detected by the temperature detection unit 13, and even when there is a change due to high thermal conductivity, it can be detected quickly.
[0048]
Further, the heating / cooling device 15 heats or contacts the contact portion 12 by flowing an insulating liquid such as air or chlorofluorocarbon, which is heated or cooled with respect to the contact portion 12 exposed in the passage 11b of the socket body 11. Cooling and this heating or cooling is conducted from the contact portion to the chip via the pin 16a of the semiconductor device 16, so that the chip of the semiconductor device 16 can be adjusted to the predetermined temperature more efficiently and more accurately. .
[0049]
Further, according to the semiconductor device inspection device socket 10 according to the present embodiment, the semiconductor device 16 to be inspected can be accurately adjusted to the temperature required for the inspection in a state in which the semiconductor device 16 to be inspected is mounted on the socket body 11, so that it is more accurate. Can be performed.
[0050]
In this case, instead of detecting the temperature of the semiconductor device 16 itself to be inspected, the temperature of the contact portion 12 of the socket body 11 is detected, so that the temperature is always detected during actual inspection work. Even if the semiconductor device 16 is not mounted, more accurate and stable temperature control can be performed.
[0051]
(Second Embodiment)
FIG. 6 shows a second embodiment of a socket for a semiconductor device inspection apparatus according to the present invention.
[0052]
In FIG. 6, a semiconductor device inspection device socket 20 is a pin that is an end of a socket body 21 and a semiconductor device 26 (QFP type IC in the case of illustration) accommodated in the cavity 21 a of the socket body 21. And a cover 24 that closes the cavity 21a to define the chamber 23, and a heat pipe 25 as a heat conducting member.
[0053]
The socket body 21 is made of an insulating material, and has a mounting surface 21a on which the semiconductor device 26 to be inspected is mounted, and the socket body 21 in the horizontal direction (horizontal direction) below the mounting surface 21a. ) And a passage 21b penetrating therethrough.
[0054]
The contact portion 22 is made of a conductive material. One end 22a of the contact portion 22 is exposed on the mounting surface 21a of the socket body 21 so as to correspond to the pin of the semiconductor device, and the other end 22b. However, in the illustrated case, the socket body 21 is exposed to the outside.
[0055]
The chamber 23 is hermetically sealed by the socket body 21 and the cover 24, and has a temperature of about 125 ° C., for example, at the time of inspection.
[0056]
The heat pipe 25 has a known configuration and has extremely high thermal conductivity, and is disposed so as to thermally connect the internal space of the chamber 23 and the passage 21b of the socket body 21. .
[0057]
According to the semiconductor device inspection device socket 20 having such a configuration, the semiconductor device 26 to be inspected is placed on the placement surface 21a of the socket body 21, and each pin 26a thereof is placed on the placement surface 21a. The semiconductor device 26 is mounted by coming into contact with the one end 22a of the corresponding contact portion 22 exposed at.
[0058]
From this state, a connection terminal of an inspection device (not shown) is electrically connected to the other end 22b of each contact portion 22 exposed on the bottom surface of the socket body 21 via a connection cord or the like, and inspection by the inspection device is performed.
[0059]
At that time, the inside of the chamber 23 is maintained at, for example, 125 ° C., and the temperature in the chamber 23 is transmitted to the passage 21b of the socket body 21 via the heat pipe 25 and exposed to the passage 21b. The intermediate part of the contact part 22 is heated.
[0060]
When the heat pipe 25 is not provided, the other end 22b of the contact portion 22 is exposed to the outside, so that heat is released to the outside from the other end 22b of the contact portion 22, and the contact portion 22 and the semiconductor device. The temperature of the pin 26a of 26 is reduced to, for example, about 50 ° C. However, the presence of the heat pipe 25 causes the contact portion 22 and the pin 26a of the semiconductor device 26 to be heated to about 125 ° C. Through the pins 26 a of the device 26, the chip portion of the semiconductor device 26 can also be adjusted to the same temperature of about 125 ° C. as in the chamber 23.
[0061]
In this case, the semiconductor device 26 is heated from the surface of the mold part of the package in the chamber 23, and the chip part is directly heated via the pin 26a. Can be adjusted.
[0062]
As described above, according to the present embodiment, hot air or cold air in the chamber 23 surrounding the semiconductor device 26 is conducted into the passage 21 b of the socket body 21 through the heat pipe 25.
[0063]
As a result, generally, the contact portion of the socket is exposed to the outside, and the temperature of the chip portion of the semiconductor device is likely to change due to the influence of the outside air temperature. Since heat conduction is performed from the hot air or the cold air, heat does not escape to the outside through the contact portion 22 of the socket body 21, and heat does not enter the inside from the outside, and accurate temperature adjustment becomes possible.
[0064]
In this way, temperature detection and temperature adjustment are performed via the contact portion 22 of the socket body 21, so that, for example, in a semiconductor device such as a high-speed CPU (central processing unit) that has been increasing recently, the density and speed are increased. Even if the chip temperature has risen sharply as the amount of heat generated in the device increases, in addition to cooling by the ambient temperature by the cooling fan attached to the CPU, Cooling can be performed, a greater cooling effect is obtained, and reliable temperature adjustment is possible.
[0065]
In the above-described embodiment, the contact portion 12 exposed in the passage 11b is heated or cooled by using air heated or cooled by the heating / cooling device 15. It is obvious that other heat mediums, for example insulating liquids such as fluorine, can also be used.
[0066]
In the above-described embodiment, the inspection device socket for inspecting, for example, a BGA type or QFP type IC has been described as the semiconductor devices 16 and 26. It is apparent that the present invention can be applied to the inspection device socket for the semiconductor device.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a semiconductor device inspection device socket that can accurately detect and accurately control the temperature of the chip portion of the semiconductor device.
[0068]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to provide a semiconductor device inspection device socket capable of controlling the temperature of the contact portion and the temperature of the chip portion of the semiconductor device more accurately. .
[0069]
According to invention of Claim 3 and Claim 4, the said contact part can be heated or cooled by heating or cooling air or an insulating liquid.
[0070]
According to the fifth aspect of the present invention, the temperature can be accurately adjusted without being influenced by the outside air temperature.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of a first embodiment of a socket for a semiconductor device inspection apparatus according to the present invention;
2 is a schematic side view showing a configuration of a second embodiment of a socket for a semiconductor device inspection apparatus in FIG. 1; FIG.
3 is a schematic side view showing a housing state of the semiconductor device in the semiconductor device inspection device socket of FIG. 1; FIG.
4 is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG. 1 of the socket for a semiconductor device inspection apparatus in FIG. 1;
5 is a block diagram showing an overall configuration of the semiconductor device inspection device socket of FIG. 1; FIG.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a second embodiment of a socket for a semiconductor device inspection apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic perspective view showing an example of a conventional socket for a semiconductor device inspection apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Socket 11 for semiconductor device test | inspection apparatuses ... Socket main body 11a ... Cavity 11b ... Passage 12 ... Contact part 13 ... Temperature detection part 14 ... Control part 15 ... Heating -Cooling device 16 ... Semiconductor device 16a ... Pin 20 ... Semiconductor device inspection device socket 21 ... Socket body 21a ... Surface,
21b ... passage 22 ... contact part 23 ... chamber 24 ... cover 25 ... heat pipe

Claims

A socket body having a cavity for housing a semiconductor device, and a pin which is an end connected to the chip portion of the semiconductor device housed in the cavity by a member having high thermal conductivity is disposed. A socket for measuring a semiconductor device, comprising:
A passage is provided so that the fluid medium is in contact with at least a part of the contact portion, and the temperature of the contact portion with which the fluid medium contacts can be detected by a sensor attached to the contact portion. The semiconductor device inspection device socket is provided with a temperature detection unit.

A control unit that performs temperature control based on the temperature detected by the temperature detection unit; and a heating or cooling unit that performs heating or cooling based on the control of the control unit, and the flow by the heating or cooling unit. The socket for a semiconductor device inspection apparatus according to claim 1, wherein a conductive medium is supplied.

The socket for a semiconductor device inspection device according to claim 1, wherein the fluid medium is air.

The socket for a semiconductor device inspection apparatus according to claim 1, wherein the fluid medium is an insulating liquid.

A socket body on which the semiconductor device is placed, and a pin that is an end connected to the chip portion of the semiconductor device housed on the socket body by a member having high thermal conductivity. A socket for a semiconductor device inspection device, comprising: a contact portion that is closed; and a cover that defines a chamber for closing the surface of the socket body to accommodate the semiconductor device;
A passage through which a fluid medium contacts at least a part of the contact portion; and a heat conducting member disposed to connect the inside of the chamber and the passage, and the temperature of the contact portion . The semiconductor device inspection device socket is characterized in that the semiconductor device is measured by a sensor attached to the contact portion and the semiconductor device is heated and cooled using heat conduction through the pins of the semiconductor device.