JP4825610B2 - 検査用ソケット - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣなどの被検査デバイスの電気的特性を、実際に回路に組み込む前に検査するため、被検査デバイスの電極端子（リード端子）と検査装置に接続される配線端子とを接続するための検査用ソケットに関する。さらに詳しくは、電極端子の狭ピッチ化に伴って隣接する電極端子間の間隔が狭くなっても、被検査デバイスの電極端子と検査用ソケットのプローブとの接触不良を引き起こさないで、確実に接触させて検査をすることができる構造の検査用ソケットに関する。

半導体ウェハ、ＩＣあるいはモジュールなどに、電気信号を入力してそのデバイス（被検査物）の特性を調べる検査が一般的に行われている。このようなデバイスの電気的特性の検査を行う場合、検査装置に接続されるリードの端部が集められた配線基板の配線端子とデバイスの電極端子（リード端子）などとを接続するプローブが設けられたＩＣソケットなどの検査用ソケットが用いられる。この検査用ソケットは、たとえば図６に示されるように、樹脂または金属などからなるプローブ９１を支持する支持ブロック９２などに貫通孔をあけて、その中に信号用、電源用、グランド用などのプローブ９１を挿入し、ソケットの一面側に設けられる被検査デバイス９０の電極端子（リード端子）９０ａとソケットの他面側に設けられる図示しない配線基板の配線端子とを電気的に接続して検査をするものである。この支持ブロック９２の被検査デバイス９０が設けられる側の外周部には、被検査デバイス９０の位置決めをする開口部９４ａが形成されたデバイスガイド９４が、支持ブロック９２と一体に、または別部品として形成されて図示しないネジなどにより固定して設けられている（たとえば特許文献１参照）。なお、図６において、９３はプローブ９１が抜け出ないように固定する押え板である。

このように、検査用ソケットには、被検査デバイス９０の電極端子９０ａとプローブ９１との位置を合せるため、被検査デバイス９０の大きさに合せた開口部９４ａを有するデバイスガイド９４が設けられている。しかし、たとえばＩＣなどの外形は、樹脂モールドで成形されたパッケージの外形である場合が多く、このようなパッケージの外形寸法は、たとえば３０ｍｍ角のパッケージに対しては、常識的に±０.１ｍｍの範囲に入れば良いという公差が設けられており、この公差内に入っていても、一番小さい場合と一番大きい場合とでは、０.２ｍｍの差がある。デバイスガイド９４の開口部９４ａは、パッケージの一番大きい場合でもスムースに入る大きさが必要であるため、パッケージの一番大きい寸法よりもさらに０.０５ｍｍ程度は大きく形成しておく必要がある。そのため、たとえばパッケージの大きさが公差内で一番小さい場合のパッケージの幅Ｃは、開口部の幅Ｄに対して０.２５ｍｍ小さく、（Ｄ−Ｃ）＝０.２５の隙間があることになる。その結果、被検査デバイス９０の中心位置と、デバイスガイドの開口部９４ａの中心点の位置とは、０.１２５ｍｍの位置ズレが生じる可能性がある。

実際には、被検査デバイス９０の電極端子（ボールやリード端子）の位置もそれぞれにズレがあり、必ずしもパッケージの中心点に関して正確な位置に配置されている訳ではなく、また、ソケットに設けられるプローブ９１の位置も開口部９４ａの中心点に関して正確な位置に形成されている訳ではないため、これらが悪い方に重なると、被検査デバイス９０の電極端子９０ａと検査用ソケットのプローブ９１の位置とにズレが生じ、電極端子９０ａとプローブ９１との間に、０.２ｍｍ以上のズレが生じる場合がある。たとえば電極端子のピッチが０.５ｍｍの場合に、このようなズレが０.２ｍｍあると、図７（ａ）〜（ｃ）に示されるように、プローブ９１の先端が電極端子９０ａの中心から外れたり（図７（ａ））、接触しなくなったり（図７（ｂ）〜（ｃ））して、導通が取れなくなるという問題がある。なお、図７において、電極端子９０ａのピッチｐが０.５ｍｍで、電極端子のボール（図７（ａ））がφ０.３ｍｍ、電極端子９０ａのパッド（図７（ｂ）〜（ｃ））の幅が０.３ｍｍの例で示されている。

このような問題を解決するため、たとえば図８に検査用ソケットの一例の上面図が示されるように、四角形の開口部（被検査デバイスの載置部）９４ａの隣接する２つの辺側からプッシャ９５がバネ９６により図示しない被検査デバイスを押し付けるようにして、載置部の１つの角側に常に寄せる構造のものが知られている。このような構造にすることにより、検査用ソケットのプローブの位置を、被検査デバイスが寄せ付けられる側の角を基準にして設けることにより、理論的には前述のズレ量の半分にすることができる。
特開２００４−１７０１８２号公報

前述のように、被検査デバイスの電極端子の間隔が狭くなってくると、検査用ソケットの被検査デバイスを載置する開口部と被検査デバイスの外形との間の隙間により被検査デバイスの電極端子と検査用ソケットのプローブとの間の接触を確実に得ることができない場合が生じるという問題がある。この傾向は、ＩＣなどの高集積化に伴い、電極端子のピッチがさらに小さくなって０.４ｍｍ以下になってくるとより一層深刻な問題となり、被検査デバイスを検査用ソケットの１つの隅に押し付ける図８に示される方法でも、電極端子と検査用ソケットのプローブとの接触不良の問題を完全には解決できないという問題がある。

さらに、図８に示される構造では、常に被検査デバイスがバネ９６付きのプッシャ９５によって１つの隅に押し付けられているため、擦れて被検査デバイスに静電気が帯電しやすいという問題がある。また、検査が終って被検査デバイスを取り出すときに、押し付けられる力に逆らって被検査デバイスを取り出す必要があるが、これは通常使用される真空吸引による取り出し方式には困難を伴う。加えて、デバイスガイド（図８の開口部９４ａの側壁）が削られて、寸法に狂いが生じやすく、耐久性に劣るとか、より一層被検査デバイスに静電気が帯電しやすくなるという問題もある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、被検査デバイスの外形の大きさにバラツキがあっても、検査用ソケットのデバイスガイドの開口部の中心点と被検査デバイスの中心点とを常に一致させることができる検査用ソケットを提供することを目的とする。

本発明による検査用ソケットは、プローブを支持するため複数個の貫通孔が設けられる支持ブロックと、該支持ブロックの貫通孔内に固定して設けられ、該支持ブロックの一面側に設けられる被検査デバイスの電極端子および他面側に設けられる検査装置に接続された配線端子を電気的に接続する信号用、電源用およびグランド用の各プローブと、前記支持ブロックの一面側に該支持ブロックと一体でまたは別体で固定して設けられ、前記被検査デバイスをガイドする平面形状が四角形状の開口部を有するデバイスガイドと、該デバイスガイドの開口部の中心位置に前記被検査デバイスの位置を調整する被検査デバイスのセンタリング機構とを具備し、前記センタリング機構が、前記被検査デバイスを一時的に支持し、荷重により上下動し得る支柱と、前記デバイスガイドの開口部のそれぞれの一辺側に、少なくとも一部がそれぞれ前記開口部側に露出し、かつ、該一辺と実質的に平行な回転軸を有するように設けられるローラガイドと、前記ローラガイドを前記一辺と垂直方向に移動させ得る押圧手段とを有している。

ここにプローブとは、配線基板の配線端子と被検査デバイスの電極端子（リード端子）とを接続する接続ピンを意味し、その接続ピンの先端が可動するコンタクトプローブや可動しないで一定の長さのピンの場合の両方を含む意味である。なお、コンタクトプローブとは、たとえば金属パイプ内にスプリングを介してリード線（プランジャ）が設けられ、プランジャの一端部は金属パイプから突出するが、他端部は金属パイプから抜け出ないように形成されることにより、プランジャの一端部を押し付ければ金属パイプの端部まで引っ込むが、外力を解除すればスプリングの力によりプランジャが金属パイプから外方に突出する構造のように、リード線の先端を可動にして常に被検査デバイスのリード端子などと確実に接触し得る構造のプローブを意味する。

前記センタリング機構の構成を前述のようにすることにより、回転ローラが回転しながら被検査デバイスのセンタリングをすることができるため、擦れによる摩耗や静電気の発生を防止することができる。なお、「実質的に平行」とは、被検査デバイスの一辺と接触してセンタリングするのに差し支えない程度の平行の程度を有することを意味する。

前記各プローブが、少なくとも前記被検査デバイス側のピンの先端部がスプリングにより上下動し得るコンタクトプローブからなり、該コンタクトプローブのピンの先端が自由に突出する際の前記支持ブロック表面からの高さをｈ₃、前記ローラガイドのローラ軸の中心位置の前記支持ブロック表面からの高さをｈ₂、前記支柱に荷重がかからない状態での該支柱の上面の前記支持ブロックからの高さをｈ₁とするとき、ｈ₁＞ｈ₂＞ｈ₃となるように、前記支柱、前記ガイドローラおよび前記プローブが設けられることにより、被検査デバイスがローラガイドのローラ軸の中心位置にきたところで完全にセンタリングをすることができ、センタリングされた状態でコンタクトプローブと接触してそのまま検査用ソケットに被検査デバイスをセッティングすることができるため、被検査デバイスの電極端子とプローブとの接触を確実に得ることができる。

前記被検査デバイスの前記開口部に対する位置を検出する位置検出手段がさらに設けられ、該位置検出手段により検出される被検査デバイスの中心位置が前記開口部の中心位置になるように前記押圧手段で調整し得るように調整手段が前記押圧手段に設けられていることにより、センタリングを開始する前の状態で、対向する辺側にそれぞれ設けられる押圧手段の押圧する力が完全に等しくなくても、押圧力を調整することにより、常にセンタリングをすることができる。なお、対向する辺側にそれぞれ設けられる押圧手段の力が等しくなるように予め設定され、被検査デバイスが自由に動き得る状態であれば、一々被検査デバイスのデバイスガイドの開口部に対する位置を検出しなくても自動的にセンタリングをすることができる。

前記ローラガイドが静電気防止材料により形成されていることにより、元々回転するローラガイドとの接触で殆ど摩擦がないため静電気が発生しにくいが、たとえ静電気が発生しても、または予め被検査デバイスに静電気が帯電していても、直ちに静電気防止材料により、急激な放電ではなく、静電気破壊を引き起こさない緩やかな放電をさせることができる。ここに静電気防止材料とは、絶縁材料に炭素粒子などの導電性粒子が分散されて表面抵抗が１０⁶〜１０¹¹Ω／ｃｍ²に形成された材料を意味する。

本発明の検査用ソケットによれば、デバイスガイドの開口部の中心に被検査デバイスの中心が位置するように、被検査デバイスのセンタリング機構が設けられているため、デバイスガイドの開口部と被検査デバイスの外周との間に隙間があっても、常にその開口部の中心に被検査デバイスをセッティングすることができる。一方、本発明者が鋭意検討を重ねて調べた結果、一般には、被検査デバイスの中心位置に対する電極端子の変位は、直径で０.１５ｍｍ（電極端子の中心位置の変位は０.０７５ｍｍ）の範囲に入っており、被検査デバイスの中心位置とデバイスガイドの開口部の中心位置とを合せることにより、電極端子のピッチが０.４ｍｍ以下と小さくなっても、電極端子とプローブとの接触不良が生じることがなくなることを確認できた。

さらに、センタリング機構が、被検査デバイスを一時的に支持する支柱と、開口部のそれぞれの一辺側に設けられるローラガイドと、そのローラガイドを一辺と垂直方向に押し付ける押圧手段とにより形成されることにより、たとえば支柱上に被検査デバイスを載置し、そのまま被検査デバイスを押し下げることにより、ローラガイドと接触してローラガイドが回転しながら位置調整をする。この場合、対向する両辺側のローラガイドの押圧力が等しければ、自動的にセンタリングすることができるが、対向する辺側の押圧力が等しくないときは、被検査デバイスの開口部に対する位置関係を、顕微鏡や画像認識装置などの位置検出手段により調べて、ズレがあるときはローラガイドの位置を微調整することによりセンタリングすることができる。その状態で、そのまま支持ブロック表面に接触するように被検査デバイスを押し下げることにより、被検査デバイスをセンタリングして支持ブロック上にセッティングすることができる。その結果、被検査デバイスに摩擦による静電気が発生し難いと共に、検査ソケットなどの摩耗を抑制することができる。

さらに、プローブとして先端ピン（プランジャ）がスプリングにより上下動するコンタクトプローブを用い、被検査デバイスを載せない状態でのその先端部、ローラガイドのローラ軸の中心位置、および荷重がかからない状態での支柱の一番高い位置の支持ブロック表面からのそれぞれの高さを、ｈ₃、ｈ₂、ｈ₁とするとき、ｈ₁＞ｈ₂＞ｈ₃となるように設定することにより、前述のセンタリングの調整をコンタクトプローブとの接触前に行うことができると共に、検査終了後に被検査デバイスを押し付ける荷重を除去することにより、自然に被検査デバイスは支柱により押し上げられて、ローラガイドによる押圧力を受けなくなり、フリーの状態で被検査デバイスをピックアップすることができる。そのため、被検査デバイスの取り外しを非常に簡単に行うことができると共に、被検査デバイスの離脱の際に摩擦による静電気の発生や、摩耗による検査用ソケットの損傷もなくなり、非常に検査の信頼性が向上する。

つぎに、図面を参照しながら本発明の検査用ソケットについて説明をする。図１に本発明による検査用ソケットの一実施形態を示すローラガイドの中心部での横断面の一部およびそのＢ−Ｂ断面の説明図が、それぞれ示されている。

本発明による検査用ソケットは、たとえば図１に示されるように、プローブ１を支持するため複数個の貫通孔が設けられる板状の支持ブロック２の貫通孔内に信号用、電源用およびグランド用の各プローブ１が設けられ、その支持ブロック２の一面側に被検査デバイス６をガイドする平面形状が四角形状の開口部４ａを有するデバイスガイド４が支持ブロック２と一体または別体で固定して設けられている。本発明では、このデバイスガイド４の開口部４ａの中心位置に、被検査デバイス６の中心位置を調整する被検査デバイスのセンタリング機構５が設けられていることに特徴がある。

センタリング機構５は、図１に示される例では、被検査デバイス６を一時的に支持し、荷重により上下動し得る支柱５１と、デバイスガイド４の四角形状開口部４ａのそれぞれの一辺側に、少なくとも一部がそれぞれ開口部４ａ側に露出し、かつ、その一辺と実質的に平行なローラ軸５５を有するように設けられるローラガイド５２と、そのローラガイド５２をその一辺と垂直方向に移動させ得る押圧手段５３とから構成されている。このローラガイド５２は、その中心のローラ軸５５の周りを回転するように設けられ、そのローラ軸５５が前述の押圧手段５３、図１に示される例では、ローラバネ５６により、ローラガイド５２の一部が開口部４ａ内に露出するように付勢されている。この開口部４ａ内に露出する量は、たとえば被検査デバイス６の外形が公差内で最も小さい場合の寸法でも対向する両側のローラガイド５２が被検査デバイス６と等しい力で接触するように設定され、さらに、開口部４ａ内に最も突出しているときのデバイスガイド４の開口部４ａ側端部との交点の支持ブロック２表面Ａからの高さが後述する支柱５１の高さｈ₁の頂部よりもｈ₄＝０.１ｍｍ程度低くなるように設定されている（図３参照）。

なお、ローラガイド５２は、ゴムのような滑りにくい材料が好ましいが、後述するように、静電気発生防止材料であることが、被検査デバイス６に静電気が帯電するのを防止することができるためとくに好ましい。ここに静電気防止材料とは、絶縁材料に炭素粒子などの導電性粒子が分散されて表面抵抗が１０⁶〜１０¹¹Ω／ｃｍ²に形成された材料を意味する。図１に示される例では、押圧手段５３は、このローラバネ５６だけではなく、バネ調整ネジ（調整手段）５７も含んでいる。このバネ調整ネジ５７は、対向する両側のローラバネ５６の押圧する力が等しくない場合に、等しくなるように調整したり、センタリングした状態で等しい押圧力に調整しきれない場合に被検査デバイス６が開口部４ａの中心に位置するように顕微鏡や画像認識装置などの位置検出手段などでその位置を検出しながら押圧力を調整したりするために設けられている。

また、支柱５１は、図１（ａ）に半分程度の横断面の説明図が示されているように、プローブが設けられない位置に、たとえば４本設けられ、被検査デバイス６をデバイスガイド４の開口部４ａ内で支持し得るように設けられ、押し具７により被検査デバイス６に荷重をかけることにより、ローラガイド５２を押し広げて、さらにコンタクトプローブ１の突出しているプランジャ１１を押し下げて支持ブロック２の表面に達するように、支柱バネ５４により支えられている。なお、この支柱５１および支柱バネ５４は、支持ブロック２に設けられ、図１に示される例では、プローブ１が林立しながらプローブ１のない部分に設けられているが、プローブ１が林立する部分にそのようなスペースがない場合には、図２に示されるように、プローブ１群の外側で、被検査デバイス６のパッケージのコーナ部分に当る部分に形成することもできる。この支柱は４本の必要はなく、被検査デバイス６を安定して支持することができれば、３本でもよく、また、プローブ１群の中と外側の両方に設けるなど５本以上でも構わない。

この支柱５１に荷重がかかっていない状態で突出する支持ブロック２の表面Ａからの高さｈ₁は、図３に部分拡大説明図が示されるように、ローラガイド５２のローラ軸５５の中心位置における支持ブロック２の表面Ａからの高さｈ₂よりも大きく、さらにローラガイド５２が開口部４ａ内に露出する位置より０.１ｍｍ程度高く（図３のｈ₄）なるように支柱バネ５４および支柱５１の長さが設定されている。ただし、デバイスガイド４の開口部４ａ内に位置する高さである。これは、支柱５１の表面に被検査デバイス６を載置した状態で、ローラガイド５２とは接触しないように保持するためである。また、ローラガイド５２のローラ軸５５の中心位置の高さｈ₂は、後述するコンタクトプローブ１のプランジャ１１の突出する先端位置の支持ブロック２表面Ａからの高さｈ₃よりも高くなるようにローラガイド５２およびそのローラ軸５５が設けられている。これらの高さ関係の理由および動作について、後述する。

プローブ１としては、図１に示される例では、スプリングにより先端部のプランジャ（リード線）が可動するように設けられ、被検査デバイスや配線基板との接触を確実にできるコンタクトプローブが用いられているが、必ずしもこのような可動ピンによるものには限定されない。図１に示されるコンタクトプローブ１は、たとえば図５に一例の断面説明図が示されるように、金属パイプ１３内にスプリング１４とプランジャ１１、１２の一端部が収納され、金属パイプ１３に設けられた、くびれ部１３ａにより、プランジャ１１、１２が金属パイプ１３から抜け出ないようにされると共にスプリング１４により外方に付勢され、プランジャ１１、１２の先端部を押し付ければスプリング１４が縮んで金属パイプ１３内に押し込められ、力が加わらないときはプランジャ１１の先端部がたとえば１ｍｍ程度突出する構造になっている。なお、プランジャ１１の先端部は、図１などに示される例では先端が尖った状態になっているが図５に示されるように先端を４つ割りにした方が、確実に接触させることができる。

また、図１や図５などに示される例では、両端にプランジャ１１、１２が設けられる構造になっているが、少なくとも被検査デバイスと接触する一方の側がプランジャ１１となる構造になっていればよい。なお、金属パイプ１３の長さは数ｍｍ程度で、たとえば洋白（銅・ニッケル・亜鉛合金）により形成され、プランジャ１１、１２は、たとえばＳＫ材またはベリリウム銅などからなる、０.１ｍｍ程度の太さの線材が用いられ、スプリング１４はピアノ線などにより形成される。このコンタクトプローブ１の構造は、信号用、電源用、およびグランド用のいずれの用途に対するものであってもほぼ同様の構造である。しかし、高周波・高速用（アナログで周波数の高いものを高周波といい、デジタルでパルス幅およびパルス間隔が非常に短いものを高速という）の信号用のプローブは、このコンタクトプローブ１を内部導体とする同軸構造にして使用されても良い。

支持ブロック２は、プローブ１を保持するもので、樹脂などの絶縁性のものを用いることもできるし、被検査デバイス６の電極端子の間隔が狭くなり、しかも高周波・高速用のデバイスを検査する場合には、信号用プローブを同軸構造にする必要があることから、金属ブロックを用いて、その金属ブロックを外部導体として用いられることがある。絶縁性ブロックの場合は、たとえばポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）などの樹脂を用いることができ、金属ブロックの場合には、アルミニウムや黄銅などを用いることができる。共に、厚さとしては、３〜８ｍｍ程度に形成される。この支持ブロック２の大きさは、被検査デバイスによって異なるが、通常は３０〜５０ｍｍ角程度の大きさに形成される。

図１に示される例では、支持ブロック２の上部側に、コンタクトプローブ１の金属パイプ１３の端部で止まり、プランジャ１１の先端部が突出する段つきの貫通孔が形成され、そのコンタクトプローブ１の下端側には、金属パイプ１３を貫通せず、プランジャ１２のみを貫通させる貫通孔が形成された絶縁性シートからなる押え板３が設けられることによりコンタクトプローブ１を支持する構成になっている。なお、コンタクトプローブ１のプランジャ１１は、被検査デバイス６がセッティングされることにより、支持ブロック２の表面まで沈みながら被検査デバイス６の電極端子と接続され、下端側のプランジャ１２は、図示しない検査装置と接続された配線基板の配線端子上に配置されることにより、支持ブロック２の下端面まで縮んで配線端子と接続される。

支持ブロック２の表面側周囲には、樹脂などの絶縁体または金属により、被検査デバイス６をコンタクトプローブ１上にガイドするデバイスガイド４が設けられている。図１に示される例では、支持ブロック２と別体で形成され、図示しないネジなどにより支持ブロック２に固定された例になっているが、支持ブロック２と一体に形成されていても良い。このデバイスガイド４は、被検査デバイス６をガイドする開口部４ａがその中心部に形成されると共に、前述のように、センタリング機構５を構成するローラガイド５２、ローラ軸５５、押圧手段５３（ローラバネ５６、バネ調整ネジ５７）が取り付けられている。なお、このセンタリング機構５が設けられている以外は、従来のこの種の検査用ソケットとほぼ同様の構成である。

つぎに、この検査用ソケットを用いてＩＣなどを検査する場合の方法について説明をする。まず、被検査デバイス６をバキュームチャックなどにより吸着して検査用ソケットのデバイスガイド４の開口部４ａ上に搬送する。そして、開口部４ａ内に被検査デバイス６を挿入して支柱５１上に載置する。この際、開口部４ａの幅は、図６に示されるＤで、被検査デバイス６の幅Ｃより若干大きいだけで、被検査デバイス６は検査用ソケットに対してラフに位置決めされることになる。また、前述のように、支柱５１の高さｈ₁がローラガイド５２の開口部４ａ内に突出する部分よりも０.１ｍｍほど高く設定されているため、被検査デバイス６は回転ローラ５２と接触することなく支柱５１上に載置される。従って、当然のことながら、支柱５１の高さｈ₁は、ローラガイド５２のローラ軸５５の中心位置ｈ₂よりも大きい。

つぎに、押し具７により被検査デバイス６に荷重をかけると、支柱５１を支える支柱バネ５４が縮むため、被検査デバイス６は下がり、ローラガイド５２と接触してローラガイド５２を押し退け、ローラ軸５５の中心線の位置まで下がる。この際、ローラ軸５５に押圧手段５３による押圧力がかかっていないと、被検査デバイスの位置が図４（ａ）に示されるように、左側に寄っているとき、ローラガイド５２は左側に多く押し込まれて最初の位置と比べてＬ₁だけ押し下げられるのに対し、右側では押し下げられる量は少なく、Ｌ₂だけ押し下げられる。しかし、被検査デバイス６で押される前に開口部４ａ内に入り込んでいるローラガイド５２の部分に、対向する両側で等しくなる（最大寸法の被検査デバイスが挿入されたときに両側の押圧手段５３の荷重が等しくなる）ように押圧力を設定しておくことにより、対向する両側のローラバネ５６が同じ性能で形成されると共に、被検査デバイス６が自由に動くことができれば、多く縮められた方は少ない方に押し戻して両方の荷重が等しくなるように働くため、自動的にセンタリングされる。すなわち、図４（ｂ）に示されるように、変位量（押し込み量）は、押圧手段５３の荷重にほぼ比例して変化し、Ｌ₁＞Ｌ₂であれば、ｆ₁＞ｆ₂となるから、この力が等しくなろうとすると、Ｌ₁＝Ｌ₂となるからである。

なお、前述の方法でセンタリングを行う際、被検査デバイス６と押し具７または支柱５１との摩擦が大き過ぎて自動的にセンタリングしきれない場合がある。このような場合は、被検査デバイス６が押し具により高さｈ₂に達した時点で押し具７を若干上方へ戻して前述の摩擦力を低減させることにより、自動的なセンタリングを助けることができる。

しかし、自動的にセンタリングされない場合には、たとえば顕微鏡や画像認識装置などの図示しない位置検出手段により、被検査デバイス６を前述の高さｈ₂まで押し込んだときの開口部４ａの両端部（図４（ａ）では被検査デバイスを挿入する前の点線で示したローラガイド５２の位置）からの変位量Ｌ₁、Ｌ₂をそれぞれ測定し、変位量の大きい方の押圧手段５３の調整ネジ５７によりさらに荷重を加えて両側の変位量を等しくすることにより、センタリングをすることができる。なお、図では、左右の対向する２辺側のローラガイドだけが示されているが、紙面と垂直方向の対向する２辺側のローラガイドも同様に中心位置に設定されるため、被検査デバイス６とデバイスガイド４の開口部４ａの中心位置を一致させることができる。

なお、被検査デバイス６が押し具７により押されてローラガイド５２を押し退ける際には、ローラガイド５２が回転しながら押し下げられるため、被検査デバイス６とローラガイド５２との間には摩擦が殆ど働かない。そのため、静電気の発生も生じにくいが、このローラガイド５２を静電気防止材料により形成しておくことにより、より確実に静電気が被検査デバイス６に帯電することを防止することができると共に、たとえ検査前の状態で被検査デバイス６に静電気が帯電していても静電破壊を引き起こすことなく放電することができるため好ましい。さらに、被検査デバイス６とローラガイド５２とが回転接触で摩擦が発生しないため、検査用ソケットのセンタリング機構が磨耗することがなく、耐久性が非常に高いというメリットがある。

このローラガイド５２によりセンタリングされた被検査デバイス６が、さらに押し具７により押し下げられると、コンタクトプローブ１のプランジャ１１の先端部に触れる。すなわち、前述のように、支持ブロック２表面からのプランジャ１１先端部までの高さｈ₃は、ローラガイド５１の中心位置ｈ₂よりも小さいため、センタリングされた後に、プランジャ１１の先端部に接触する。このように、コンタクトプローブ１と接触する前にセンタリングをすることが望ましく、そのためには、ｈ₁＞ｈ₂＞ｈ₃の関係を満たすことが必要となる。そして、さらに押し具７に荷重がかけられることにより、支柱バネ５６およびコンタクトプローブ１のスプリング１４が縮められて押し下げられ、支持ブロック２表面に被検査デバイス６が達するまで押し下げられて、検査用ソケット内に、開口部４ａの中心点と被検査デバイス６の中心点とを一致させて被検査デバイス６がセッティングされる。すなわち、この押し下げの際には、センタリングを行うローラガイド５２以外の横方向の荷重は働かないため、横移動はなく、センタリングがずれないで真下に押し下げられてセッティングされる。その結果、各コンタクトプローブ１と被検査デバイス６の電極端子とは確実に接触して検査を行うことができる。

検査が完了したら、押し具７への荷重を解除することにより、始めのうちは、コンタクトプローブ１のスプリング１４および支柱５１の支柱バネ５６の力で被検査デバイス６は上昇し、ｈ₃の位置に達すると支柱バネ５６の力により、最初に支柱５１上に載置された位置（ｈ₁の位置）まで上昇する。この上昇の際にも、ローラガイド５２とは回転接触であるため、被検査デバイス６に摩擦力は一切かからず、静電気の発生は生じない。そして、この位置では、ローラガイド５２とも接触していないため、バキュームチャックなどで被検査デバイス６を吸着しても、一切摩擦が生じることなく被検査デバイス６を除去搬送することができる。

前述の例では、センタリング機構５を支柱５１とローラガイド５２とその押圧手段５３とにより構成したが、このような構成にすることにより、被検査デバイスに摩擦力を働かせることなくセンタリングすることができて好ましいが、必ずしもこのような構成に限定されるものではなく、たとえば支柱で保持した状態でその位置を検出しながら横方向に移動させることによりセンタリングする構成など他の構成を採用することもできる。

以上のように、本発明によれば、非常に簡単な方法で検査用ソケットの開口部の中心に被検査デバイスをセッティングすることができるため、被検査デバイスの高集積化に伴い、電極端子の間隔（ピッチ）が狭くなっても、確実に検査用ソケットのプローブと被検査デバイスの電極端子との接続を確実に行うことができ、非常に検査の信頼性を向上させることができる。

本発明による検査用ソケットの一実施形態の構成を示す説明図である。 本発明による検査用ソケットの変形例を示す図である。 本発明による検査用ソケットのセンタリング機構の各部の位置関係を説明する図である。 図１に示される検査用ソケットにより被検査デバイスのセンタリングを行う際の説明図である。 図１のプローブの一例であるコンタクトプローブの構成を示す図である。 従来の検査用ソケットの一例を示す図である。 従来の検査用ソケットで、電極端子とプローブとの位置ずれを説明する図である。 従来の検査用ソケットの他の例を示す図である。

符号の説明

１ コンタクトプローブ
２ 支持ブロック
３ 押え板
４ デバイスガイド
４ａ 開口部
５ センタリング機構
５１ 支柱
５２ ローラガイド
５３ 押圧手段
５４ 支柱バネ
５５ ローラ軸
５６ ローラバネ
５７ 調整ネジ
６ 被検査デバイス
７ 押し具

Claims (4)

1. プローブを支持するため複数個の貫通孔が設けられる支持ブロックと、該支持ブロックの貫通孔内に固定して設けられ、該支持ブロックの一面側に設けられる被検査デバイスの電極端子および他面側に設けられる検査装置に接続された配線端子を電気的に接続する信号用、電源用およびグランド用の各プローブと、前記支持ブロックの一面側に該支持ブロックと一体でまたは別体で固定して設けられ、前記被検査デバイスをガイドする平面形状が四角形状の開口部を有するデバイスガイドと、該デバイスガイドの開口部の中心位置に前記被検査デバイスの位置を調整する被検査デバイスのセンタリング機構とを具備し、前記センタリング機構が、前記被検査デバイスを一時的に支持し、荷重により上下動し得る支柱と、前記デバイスガイドの開口部のそれぞれの一辺側に、少なくとも一部がそれぞれ前記開口部側に露出し、かつ、該一辺と実質的に平行な回転軸を有するように設けられるローラガイドと、前記ローラガイドを前記一辺と垂直方向に移動させ得る押圧手段とを有してなる検査用ソケット。
2. 前記各プローブが、少なくとも前記被検査デバイス側のピンの先端部がスプリングにより上下動し得るコンタクトプローブからなり、該コンタクトプローブのピンの先端が自由に突出する際の前記支持ブロック表面からの高さをｈ₃、前記ローラガイドのローラ軸の中心位置の前記支持ブロック表面からの高さをｈ₂、前記支柱に荷重がかからない状態での該支柱の上面の前記支持ブロックからの高さをｈ₁とするとき、ｈ₁＞ｈ₂＞ｈ₃となるように、前記支柱、前記ガイドローラおよび前記プローブが設けられてなる請求項１記載の検査用ソケット。
3. 前記被検査デバイスの前記開口部に対する位置を検出する位置検出手段がさらに設けられ、該位置検出手段により検出される被検査デバイスの位置が前記開口部の中心位置になるように前記押圧手段で調整し得るように調整手段が前記押圧手段に設けられてなる請求項１または２記載の検査用ソケット。
4. 前記ローラガイドが静電気防止材料により形成されてなる請求項１ないし３のいずれか１項記載の検査用ソケット。

Images