JP5865846B2

JP5865846B2 - 検査ソケット

Info

Publication number: JP5865846B2
Application number: JP2012553600A
Authority: JP
Inventors: 智昭足立; 古澤　昌之; 昌之古澤
Original assignee: Unitechno Inc
Current assignee: Unitechno Inc
Priority date: 2011-01-19
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2032-01-12
Also published as: JPWO2012098837A1; WO2012098837A1

Description

本発明は、例えば、半導体集積回路の電気的特性を検査する際に用いられる検査ソケットに関する。

現代では半導体集積回路（以下ＩＣと記す）は種々の産業分野で広く適用されているが、プリント基板等に実装する前にＩＣが所定の性能を有することを確認するために機能試験およびバーンイン試験を行うことが一般的である。

機能試験およびバーンイン試験を行うためにはＩＣをＩＣテスタに電気的に接続することが必要となるが、ＩＣの接続端子配列はＩＣの型式により相違するため、ＩＣとＩＣテスタとの間にはＩＣを装着する検査ソケットおよびプリント基板を配置することが普通である。

従来の検査ソケットは、例えば、特許文献１に開示されているように、図６に示すような構成を有する。すなわち、従来の検査ソケット１００は、筐体１０１、ＩＣ搭載部１０２、コンタクトプローブ１１０を有する。ＩＣ搭載部１０２には、ＩＣ１２０の樹脂パッケージ１２１が配置される。コンタクトプローブ１１０は、ＩＣ１２０の半田ボール１２２に接触する接触部１１１、プリント基板１３０のランド１３１に接触する接触部１１２、接触部１１１と１１２とを互いに押圧するばね１１３を有する。この構成により、検査ソケット１００は、樹脂パッケージ１２１に荷重が加えられた状態で、プリント基板１３０を介し、半田ボール１２２をＩＣテスタ（図示省略）に電気的に接続することができる。

ところで、近年では、検査対象のＩＣも多様化され、樹脂パッケージが薄型化されたＩＣや、ベアチップのまま実装されたＩＣも登場している。この種のＩＣは、衝撃に非常に弱くダメージを受け易いことから、従来の樹脂パッケージのものと比べて小さな荷重で押圧することが求められている。またパッケージ上面に各種チップが実装される場合など、押さえられる部分が限定されてしまう。

しかしながら、特許文献１記載のものでは、コンタクトプローブのばねの反発力によって電気的接続を確保する構成となっているので、ＩＣの荷重を低減することが困難であった。具体的には、特許文献１記載のものでは、例えば、半田ボール１個当たりの荷重を３０グラムとすると、１０００個の半田ボールが配列されたＩＣでは総荷重が３０キログラムとなって近年のＩＣの検査に用いることは望ましくなかった。

そこで、半田ボールを挟み込む構成のコンタクトプローブを備え、ＩＣに加える荷重を低減可能な検査ソケットが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２記載の検査ソケットは、図７（ａ）に示すような構成を有する。すなわち、検査ソケット２００は、筐体２０１、ＩＣ搭載部２０２、スライダ２０３、端子整列板２０４、コンタクトプローブ２１０を有する。スライダ２０３は、押圧バー２０５を有する。コンタクトプローブ２１０は、ＩＣ２２０の半田ボール２２１に接触する一対の接触部２１１および２１２、プリント基板２３０のランド２３１に半田付けされる接触部２１３を有する。

図７（ｂ）および（ｃ）は、半田ボール２２１近傍の拡大図であって、図７（ｂ）は検査ソケット２００にＩＣ２２０が装着されたときの状態を示し、図７（ｃ）はスライダ２０３の移動とともにＩＣ搭載部２０２および押圧バー２０５が移動した後の状態を示している。図示のように、検査ソケット２００は、スライダ２０３の移動によってコンタクトプローブ２１０の接触部２１１および２１２が半田ボール２２１を挟み込む構成を有するので、特許文献１記載のばね１１３が不要となり、ＩＣ２２０に加える荷重を低減することができる。

特開２００８−３９４５６号公報特開２００８−７７９８８号公報

しかしながら、特許文献２記載の検査ソケットでは、コンタクトプローブの一端がプリント基板に半田付けされる構成となっているので、例えば、半田ボールの配置構成が同一のＩＣであってもＩＣ内部の配線が同一でない場合は、ＩＣごとに個別の検査ソケットを製作するか、プリント基板の半田を溶かして別のプリント基板と交換するかしなければならず、多種多様なＩＣには対応が困難であるという課題があった。

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、ＩＣに加える荷重を低減するとともに多種多様なＩＣに対応可能な検査ソケットを提供することを目的とする。

本発明の検査ソケットは、被検査体に設けられた半田ボールとプリント基板に設けられたランドとを電気的に接続する検査ソケットであって、筐体と、前記筐体上に配置され前記被検査体を搭載する被検査体搭載部とを含み、前記筐体が、それぞれが前記半田ボールの最大径部より根元寄りの側面に接触する鉤状の先端を有する柱状の接触端子と、前記接触端子を保持する接触端子保持部と、前記ランドに接触するランド接触端子と、一端が前記接触端子保持部に接触し他端が前記ランド接触端子に接触して前記一端と前記他端との間で伸縮する弾性体からなるコンタクトプローブの中の前記接触端子保持部、前記ランド接触端子、および前記弾性体を複数収納するものであり、前記被検査体搭載部が、前記接触端子の先端部および前記半田ボールを収納する貫通孔が穿孔された天板と、前記接触端子の中央部を内部に収納する枠部と、から成り、前記被検査体搭載部が、前記接触端子が前記半田ボールの側面に接触する接触状態と前記接触端子が前記半田ボールの側面から離隔する離隔状態とを切り替える切替手段を有し、前記切替手段が、前記筐体上面に固定された前記被検査体搭載部の前記枠部を水平方向に滑動可能に貫通し、前記接触端子の中央部が貫通する貫通孔が穿孔されたスライダである構成を有している。

この構成により、本発明の検査ソケットは、接触端子が半田ボールの側面に接触する接触状態と接触端子が半田ボールの側面から離隔する離隔状態とを切り替える切替手段を備えるので、ＩＣに加える荷重を低減することができる。

また、この構成により、本発明の検査ソケットは、プリント基板の表面に設けられたランドに接触するランド接触端子を備えるので、所望の電気回路が形成されたプリント基板を配置して、そのプリント基板のランドにランド接触端子を接触させることにより、多種多様なＩＣに対応させることができる。

したがって、本実施形態における検査ソケットは、ＩＣに加える荷重を低減するとともに多種多様なＩＣに対応することができる。

また、本発明の検査ソケットは、前記接触端子保持部、前記ランド接触端子、および前記弾性体を収容する筐体をさらに備え、
前記切替手段は、前記半田ボールおよび前記接触端子の先端部を内部に収納する貫通孔が穿孔され、前記筐体上面に滑動可能に配置され、前記被検査体を搭載する被検査体搭載部である構成を有している。

この構成により、本発明の検査ソケットは、被検査体を搭載する切替手段が接触状態と離隔状態とを切り替えることにより、ＩＣに加える荷重を低減するとともに多種多様なＩＣに対応することができる。

さらに、本発明の検査ソケットは、前記接触端子保持部、前記ランド接触端子、および前記弾性体を収容する筐体と、前記半田ボールおよび前記接触端子の先端部を内部に収納する貫通孔が穿孔され、前記筐体上面に固定され、前記被検査体を搭載する被検査体搭載部と、をさらに備え、前記切替手段は、前記被検査体搭載部と前記筐体との間に滑動自在に配置され、前記接触端子が貫通する接触端子貫通孔が穿孔されたスライダである構成を有している。

この構成により、本発明の検査ソケットは、切替手段が、接触状態と離隔状態とを切り替えることにより、ＩＣに加える荷重を低減するとともに多種多様なＩＣに対応することができる。

さらに、本発明の検査ソケットは、前記被検査体搭載部は、前記貫通孔の上端部に前記接触状態において前記半田ボールの根元部と係合する係合部を有する構成を有している。

この構成により、本発明の検査ソケットは、接触端子を半田ボールに確実に接触させるとともに、接触状態におけるＩＣの浮き上がりを防止することができる。

さらに、本発明の検査ソケットは、前記接触端子が、前記半田ボールの側面に接触する鉤状の先端を有する構成を有している。

本発明は、ＩＣに加える荷重を低減するとともに多種多様なＩＣに対応することができるという効果を有する検査ソケットを提供することができるものである。

本発明に係る検査ソケットの第１実施形態における構成断面図である。本発明に係る検査ソケットの第１実施形態における動作説明の断面図である。本発明に係る検査ソケットの第１実施形態におけるＩＣ搭載部の他の態様の構成断面図である。本発明に係る検査ソケットの第２実施形態における構成断面図である。本発明に係る検査ソケットの第２実施形態における動作説明の断面図である。従来の検査ソケットの構成断面図である。従来の検査ソケットの構成断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

（第１実施形態）
まず、本実施形態における検査ソケットの構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態における検査ソケット１は、コンタクトプローブ１０、筐体２１、ＩＣ搭載部３０を備える。

コンタクトプローブ１０は、金属材料で構成されており、接触端子１１、接触端子保持部１２、ランド接触端子１３およびばね１４を備える。

接触端子１１は、その根元部が接触端子保持部１２に形成された穴に挿入され、かしめ、導電性の接着剤、または半田付けにより接触端子保持部１２に固定されるようになっている。また、拡大図に示すように、接触端子１１は、鉤状に形成された先端１１ａを有する。なお、本実施形態では、接触端子１１の形状を四角柱としているが、例えば円柱状であってもよい。また、接触端子１１の先端が鉤状ではなく、直線的に形成されていてもよい。また、接触端子１１と接触端子保持部１２とを別体として相互に固定する構造としているが、両者は一体構造であってもよい。

ランド接触端子１３は、プリント基板５０に設けられたランド５１に接触するようになっている。ばね１４は、その一端が接触端子保持部１２に接触し他端がランド接触端子１３に接触して一端と他端との間で伸縮するようになっている。ここで、ばね１４は、本発明に係る弾性体を構成する。

筐体２１は、ＩＣ搭載部３０がスライドするスライド面２１ｂを備え、コンタクトプローブ１０を保持する貫通孔２１ａが穿孔されている。筐体２１の底面には、ランド接触端子１３の段部を貫通孔の周縁で保持する保持板２２が取り付けられている。保持板２２は、ねじ２３によって筐体２１に固定されている。

ＩＣ搭載部３０は、図示の方向にスライドできる構成となっており、ＩＣ４０が搭載されるＩＣ搭載面３１を備え、ＩＣ４０の半田ボール４１および接触端子１１の先端部を収納する貫通孔３２が穿孔されている。このＩＣ搭載部３０は、本発明に係る切替手段を構成する。

ＩＣ搭載面３１の平面図に示すように、貫通孔３２は、大小２つの円形状の貫通孔が連結した形状（達磨形状）を有し、半田ボール４１の側面周囲を覆う貫通孔３２ａと、接触端子１１の先端部を覆う貫通孔３２ｂと、で構成されている。

ＩＣ４０は、ＩＣ搭載部３０のＩＣ搭載面３１に搭載された後、図示しない固定部によって固定される構成となっている。

次に、本実施形態における検査ソケット１の動作について図２を用いて説明する。

ＩＣ搭載部３０のＩＣ搭載面３１上にＩＣ４０が搭載されると、図２（ａ）に示す状態となる。すなわち、ＩＣ４０の半田ボール４１は貫通孔３２ａに収納され、接触端子１１は貫通孔３２ｂ内で直立した状態であり、半田ボール４１と接触端子１１とが離隔状態にある。一方、ランド接触端子１３は、ばね１４によって押圧された状態でプリント基板５０のランド５１に接触している。

次に、ＩＣ搭載部３０を右方向にスライドさせていくと、半田ボール４１は、貫通孔３２ａの内壁に接触して接触端子１１側に押され、図２（ｂ）に示すように、接触端子１１に接触する接触状態となる。なお、接触状態にあるＩＣ搭載部３０を左方向に移動すると離隔状態に戻る。

図２（ｃ）は、半田ボール４１の近傍を拡大した図であって、半田ボール４１の側面に接触する前の状態の接触端子１１を破線で示し、半田ボール４１の側面に接触した状態の接触端子１１を実線で示している。図示のように、ＩＣ搭載部３０は、右方向に移動することにより半田ボール４１の側面を接触端子１１に確実に接触させることができる。その結果、検査ソケット１は、半田ボール４１とランド５１とを電気的に接続することとなる。

次に、ＩＣ搭載部３０の他の態様を説明する。図３は、前述の図２（ｃ）と同様に、半田ボール４１の近傍を拡大した図であって、ＩＣ搭載部３０は、接触状態において半田ボール４１の根元部側（ＩＣ搭載面３１側）に係合する係合部３３を貫通孔３２ａの内壁に有する。この構成により、検査ソケット１は、接触状態において接触端子１１と係合部３３とが半田ボール４１を挟み込む状態となり、接触端子１１を半田ボール４１に確実に接触させるとともに、接触状態におけるＩＣ４０の浮き上がりを防止することができる。

以上のように、本実施形態における検査ソケット１によれば、接触端子１１を半田ボール４１の側面に接触させるＩＣ搭載部３０を備える構成としたので、ＩＣに加える荷重を低減することができる。

また、本実施形態における検査ソケット１によれば、プリント基板５０の表面に設けられたランド５１に接触するランド接触端子１３を備える構成としたので、所望の電気回路が形成されたプリント基板を配置して、そのプリント基板のランドにランド接触端子１３を接触させることにより、多種多様なＩＣに対応させることができる。

したがって、本実施形態における検査ソケット１は、ＩＣに加える荷重を低減するとともに多種多様なＩＣに対応することができる。

また、本実施形態における検査ソケット１は、図７に示した従来の検査ソケット２００と比較すると次のような効果も得られる。従来の検査ソケット２００では、コンタクトプローブ２１０の接点が使用により劣化した場合、コンタクトプローブ２１０の交換作業ができないため、コンタクトプローブ２１０をプリント基板２３０ごと廃棄しなければならない。これに対し、本実施形態における検査ソケット１では、容易にコンタクトプローブ１０の交換作業ができるため、コンタクトプローブ１０の接点が使用により劣化した場合でもプリント基板５０を廃棄する必要がない。

（第２実施形態）
まず、本実施形態における検査ソケットの構成について説明する。

図４に示すように、本実施形態における検査ソケット２は、コンタクトプローブ１０、筐体２１、ＩＣ搭載部６０、スライダ７０を備える。なお、検査ソケット２において、第１実施形態における検査ソケット１（図１参照）と同様な構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

ＩＣ搭載部６０は、ＩＣ４０を搭載するＩＣ搭載面６１と、ＩＣ４０の半田ボール４１および接触端子１１の先端部を収納する貫通孔６２と、スライダ７０を貫通させる貫通孔６３と、を備える。このＩＣ搭載部６０は、筐体２１にねじで固定されている。

ＩＣ搭載面６１の平面図に示すように、貫通孔６２は、大小２つの円形状の貫通孔が連結した形状（達磨形状）を有し、半田ボール４１の側面周囲を覆う貫通孔６２ａと、接触端子１１の先端部を覆う貫通孔６２ｂと、で構成されている。

ＩＣ４０は、ＩＣ搭載面６１上に搭載された後、図示しない固定部によって固定される構成となっている。

スライダ７０は、図示の方向にスライドできる構成となっており、接触端子１１の先端部を貫通させる接触端子貫通孔７１を備える。このスライダ７０は、本発明に係る切替手段を構成する。

次に、本実施形態における検査ソケット２の動作について図５を用いて説明する。

ＩＣ搭載面６１上にＩＣ４０が搭載される前に、予めスライダ７０を右方向にスライドさせ、接触端子貫通孔７１の内壁で接触端子１１を押圧して、接触端子１１を反らせた状態としておく。次に、ＩＣ搭載面６１上にＩＣ４０が搭載されると、図６（ａ）に示す状態となる。すなわち、ＩＣ４０の半田ボール４１は貫通孔６２ａに収納され、接触端子１１は貫通孔６２ｂ内で半田ボール４１から離隔した離隔状態にある。

次に、スライダ７０を左方向にスライドさせていくと、接触端子１１は、図２（ｂ）に示すように、接触端子貫通孔７１の内壁による押圧状態から開放され、半田ボール４１に接触する接触状態となる。

以上のように、本実施形態における検査ソケット２によれば、接触端子１１を半田ボール４１の側面に接触させる接触状態と半田ボール４１から離隔させる離隔状態を切り替えるスライダ７０を備える構成としたので、ＩＣに加える荷重を低減することができる。

また、本実施形態における検査ソケット２によれば、プリント基板５０の表面に設けられたランド５１に接触するランド接触端子１３を備える構成としたので、所望の電気回路が形成されたプリント基板を配置することにより、多種多様なＩＣに対応させることができる。

したがって、本実施形態における検査ソケット２は、ＩＣに加える荷重を低減するとともに多種多様なＩＣに対応することができる。

なお、前述の実施形態において、スライダ７０が、接触端子１１を押圧したとき離隔状態とし、接触端子１１を開放したとき接触状態とする構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、スライダ７０が、接触端子１１を押圧したとき接触状態とし、接触端子１１を開放したとき離隔状態とする構成としてもよい。

以上のように、本発明に係る検査ソケットは、ＩＣに加える荷重を低減するとともに多種多様なＩＣに対応することができるという効果を有し、半導体集積回路の電気的特性を検査する際に用いられる検査ソケット等として有用である。

１、２検査ソケット
１０コンタクトプローブ
１１接触端子
１１ａ先端
１２接触端子保持部
１３ランド接触端子
１４ばね（弾性体）
２１筐体
２１ａ貫通孔
２１ｂスライド面
２２保持板
３０、６０ＩＣ搭載部
３１、６１ＩＣ搭載面
３２（３２ａ、３２ｂ）貫通孔
３３係合部
４０ＩＣ
４１半田ボール
５０プリント基板
５１ランド
７０スライダ
６２（６２ａ、６２ｂ）貫通孔
６３貫通孔
７１接触端子貫通孔

Claims

被検査体に設けられた半田ボールとプリント基板に設けられたランドとを電気的に接続する検査ソケットであって、
筐体と、前記筐体上に配置され前記被検査体を搭載する被検査体搭載部とを含み、
前記筐体が、それぞれが前記半田ボールの最大径部より根元寄りの側面に接触する鉤状の先端を有する柱状の接触端子と、前記接触端子を保持する接触端子保持部と、前記ランドに接触するランド接触端子と、一端が前記接触端子保持部に接触し他端が前記ランド接触端子に接触して前記一端と前記他端との間で伸縮する弾性体からなるコンタクトプローブの中の前記接触端子保持部、前記ランド接触端子、および前記弾性体を複数収納するものであり、
前記被検査体搭載部が、前記接触端子の先端部および前記半田ボールを収納する貫通孔が穿孔された天板と、前記接触端子の中央部を内部に収納する枠部と、から成り、
前記被検査体搭載部が、前記接触端子が前記半田ボールの側面に接触する接触状態と前記接触端子が前記半田ボールの側面から離隔する離隔状態とを切り替える切替手段を有し、
前記切替手段が、前記筐体上面に固定された前記被検査体搭載部の前記枠部を水平方向に滑動可能に貫通し、前記接触端子の中央部が貫通する貫通孔が穿孔されたスライダである検査ソケット。