JPH09264922A - 半導体集積回路装置用測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定回路経路を短縮して、良好な高周波信号
の測定ができ、また、狭電極ピンピッチのＩＣでも、そ
の電気的諸特性を測定することができる測定装置を得る
こと。 【解決手段】 本発明の測定装置用ソケット６５は、高
周波測定回路が実装され、その測定回路に接続されてい
る複数のスルーホール７２が形成されている回路基板７
０の、それぞれのスルーホールに対応した位置の回路基
板の内部に水銀溜まり７３を配設し、それら各水銀溜ま
りの開口部７４及び前記回路基板の表面を弾性シート８
０で覆い、前記各水銀溜まりに対応した位置で受けピン
８５をそれぞれ前記弾性シートに貫通させ、そして前記
各スルーホールを封止して前記各水銀溜まりに水銀Ａｇ
を封入した構造で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置（以下、単に「ＩＣ」と略記する）、特に高周波信号
を取り扱うＩＣの電気的諸特性を測定するためのプロー
ブ装置を備えたＩＣ用測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先ず、従来技術のこの種のＩＣ用測定装
置を図４乃至図６を参照しながら説明する。図４は従来
技術のＩＣ用測定装置の全体像の模式図であって、同図
Ａはその正面図、同図Ｂは同図Ａの矢示Ｃから見た側面
図であり、図５は図４Ａに示した従来技術のＩＣ用測定
装置のＡ−Ａ線上における一部拡大断面図であり、図６
は現用のプローブ装置を示す拡大断面図である。

【０００３】図４において、符号１は従来技術のＩＣ用
測定装置（以下、単に「測定装置」と略記する）を指
す。この測定装置１はプローブホルダ１０、印刷配線回
路基板（以下、単に「回路基板」と略記する）２０、プ
ローブ装置３０、レセプタクル４０から構成されてい
る。前記プローブホルダ１０には、図４及び図５に示し
たように、測定しようとするＩＣ５０のパッケージ５１
の両端部から導出されているアウタリード５２の先端部
分の間隔Ｗに相当する距離を開けて互いに平行な二列状
態で、そして複数のアウタリードのピッチＰで複数のス
ルーホール１１が形成されている。また、前記回路基板
２０にも、各種電子部品２２からなる高周波測定回路が
形成されている他に、この高周波測定回路に接続されて
いて前記スルーホール１１の数及び位置に対応して所定
の配列、ピッチで複数のスルーホール２１が形成されて
いる。これらスルーホール２１の内部にはメッキが施さ
れてスルーホールメッキ部２３が形成されている。

【０００４】前記プローブ装置３０は、図６に示したよ
うに、通常、プローブ本体３１とコイルバネ３２とが細
長い外筒３３の内部で、そのプローブ本体３１がコイル
バネ３２により常時上方に押圧された状態で、そしてそ
のプローブ本体３１の先端部が前記外筒３３の上端面か
ら必要最小限の長さだけ突出した状態で収納された構造
で構成されている。図５に示したプローブ装置３０には
コイルバネ３２と外筒３３とが省略して示されている。

【０００５】また、前記レセプタクル４０は前記プロー
ブ装置３０の先端部を除いて、その大半を着脱自在に嵌
着できる内径と深さの有底の円筒構造で構成されてい
る。また、開口部にはフランジ４１が形成されている。

【０００６】プローブホルダ１０は、例えば、ポリカー
ボネイトなどの絶縁性合成樹脂で、プローブ本体３１及
びレセプタクル４０は金メッキが施された銅、真鍮など
の良導電体で形成されている。この種構造のプローブ装
置３０としては、株式会社精研製のＳＵ−５Ｍ型を挙げ
ることができる。

【０００７】前記測定装置１は、前記レセプタクル４０
が、そのフランジ４１がプローブホルダ１０側の上端面
に衝合する状態まで、前記スルーホール１１及びスルー
ホールメッキ部２３に挿入、装着され、そしてレセプタ
クル４０の後端部が前記回路基板２０の高周波測定回路
端子に接続されている回路基板２０側のスルーホールメ
ッキ部２３の下端面に半田Ｓで固定され、そしてこれら
レセプタクル４０内に前記構造のプローブ装置３０が着
脱自在に嵌着されて構成されているものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
に従来技術の測定装置１は、コイルバネ３２が内蔵され
ているため、プローブ本体３１のみでも８ｍｍもあり、
その全長Ｌが約１９ｍｍと長くなる。これは高周波測定
回路経路が長くなり、そのため誘導ノイズが混信して高
周波信号を良好に測定することには向かない嫌いがあっ
た。また、プローブ本体３１を交換し易くするためにレ
セプタクル４０が用いられており、これはレセプタクル
４０そのもの、或いはフランジ４１があるために、例え
ば、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）型ＩＣのようにＩ
Ｃの電極ピンが１ｍｍピッチ、或いはそれ以下のピッチ
のような狭ピッチには、プローブ本体３１のピンピッチ
Ｐを取ることができない。それ故、本発明は、このよう
な欠点を無くすることを課題とするものであって、前記
高周波測定回路経路を可及的に短縮して、良好な高周波
信号の測定ができ、また、ＢＧＡ型ＩＣのような狭電極
ピンピッチのＩＣでも、その電気的諸特性を測定するこ
とができる測定装置を得ることを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】従って、本発明では、Ｉ
Ｃ用測定ソケットを、高周波測定回路が実装され、その
高周波測定回路に接続されていて所定の配列、ピッチで
複数のスルーホールが形成されている回路基板の、それ
ぞれのスルーホールに対応した位置の回路基板の内部に
水銀溜まりを配設し、それら各水銀溜まりの開口及び前
記回路基板の表面を弾性シートで覆い、前記各水銀溜ま
りに対応した位置で受けピンをそれぞれ前記弾性シート
に貫通させ、そして前記各スルーホールを封止して前記
各水銀溜まりに水銀を封入した構造で構成し、前記前記
課題を解決した。

【００１０】また、本発明では、ＩＣ用測定装置を、前
記のように構成された半導体集積回路装置用測定ソケッ
トに、前記各受けピンに対応して配設され、ガイド部材
に弾性的に支持されたコンタクトピンを、その後端部が
前記各受けピンに接触するように装着して構成し、前記
課題を解決した。

【００１１】従って、本発明によれば、高周波測定回路
経路を極めて短くできるので、誘導ノイズが混信する余
地が極めて少なく、良好な状態で高周波信号の測定がで
き、また、狭電極ピンピッチのＩＣの電気的諸特性の測
定にも対応できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、図１乃至図３を参照しなが
ら、本発明のＩＣ用測定装置を説明する。図１は本発明
の第１実施例であるＩＣ用測定装置の全体像を示す模式
図であって、同図Ａはその正面図、同図Ｂは同図Ａの矢
示Ｃから見た側面図であり、図２は図１Ａに示した本発
明のＩＣ用測定装置のＡ−Ａ線上における一部拡大断面
図であり、そして図３は本発明の第２実施例であるＩＣ
用測定装置の図２に示したものと同様の一部拡大断面図
である。

【００１３】先ず、図１及び図２を参照しながら、本発
明の第１実施例のＩＣ用測定装置（以下、単に「測定装
置」と略記する）６０を説明する。この測定装置６０
は、回路基板７０、弾性シート８０、ガイド部材９０と
が積層され、そしてそれぞれに各種ピンが組み込まれた
状態で構成されている。

【００１４】前記回路基板７０には、各種電子部品７１
からなる高周波測定回路が形成されており、測定しよう
とする、例えば、ＢＧＡ型ＩＣ１００のパッケージ１０
１の表面にマトリックス状に形成されている電極ピン１
０２のピッチＰの間隔に相当する距離を開けてマトリッ
クス状に複数のスルーホール７２と、これらにそれぞれ
連通した水銀溜まり７３とが形成されている。これら水
銀溜まり７３の開口部７４は回路基板７０の前記スルー
ホール７２が形成されている面と反対側の面に開口して
いる。水銀溜まり７３には水銀Ａｇが後記の弾性シート
８０で封入されている。また、前記各スルーホール７２
にはフランジ７６付きの後端ピン７５が、そのフランジ
７６を回路基板７０面に当接するまで挿入されており、
そのフランジ７６が回路基板７０上に形成されている電
子回路に半田付けされている。この半田付けに当たって
は、後端ピン７５を挿入した後、これらの後端ピン７５
にフラックスを塗布し、半田槽に浸漬して半田付けつる
場合に、半田が付着しないようにしておく。

【００１５】前記弾性シート８０は、例えば、耐熱性の
ポリイミド製シート８１とゴムシート８２とが積層され
ており、そしてこの弾性シート８０はそのゴムシート８
２側を回路基板７０側にして前記回路基板７０の水銀溜
まり７３の開口部７４を覆うように回路基板７０に接着
されている。かくして、前記水銀溜まり７３の水銀Ａｇ
は封入されることになる。この弾性シート８０は従来技
術の測定装置１のコイルバネ３２に相当するものであ
る。また、前記弾性シート８０には、一組の前記スルー
ホール７２、水銀溜まり７３、そして後端ピン７５の中
心線に合致して、これもマトリックス状に複数のスルー
ホール８３が形成されていて、これらのスルーホール８
３には、それぞれフランジ８４付きの受けピン８５が挿
入、固定されている。受けピン８５の先端部は前記水銀
溜まり７３の水銀Ａｇに常時浸漬させておく。以上のよ
うな構造で本発明の一つである測定装置用ソケット６５
が構成されている。

【００１６】そして前記ガイド部材９０は、また、前記
後端ピン７５、水銀溜まり７３、受けピン８５の中心線
に合致して、これもマトリックス状に複数の貫通孔９１
Ａとこれらの貫通孔９１Ａの直径より短い直径の貫通孔
９１Ｂが形成されている。貫通孔９１Ａの開口部は弾性
シート８０側に、貫通孔９１Ｂの開口部はＢＧＡ型ＩＣ
１００側のガイド部材９０の表面に開口している。これ
らの貫通孔９１Ａにそれぞれフランジ９２付きのコンタ
クトピン９３がそのフランジ９２を貫通孔９１Ａの底に
当接させた状態で、そしてコンタクトピン９３を貫通孔
９１Ｂに挿入し、その先端部がガイド部材９０の表面か
ら僅かに突出した状態で進退自在に装着されており、ま
た、それぞれのコンタクトピン９３の後端は前記受けピ
ン８５のフランジ８４に接触するように装着されてい
る。これらのコンタクトピン９３の交換はガイド部材９
０を前記測定装置用ソケット６５から外し、分解するこ
とで行うことができる。

【００１７】以上のような構造で本発明の測定装置６０
が完成する。このような構造で構成すると、測定装置６
０の全長を３ｍｍ程度に抑えることができ、また、電極
ピンピッチも１ｍｍ以下の狭ピッチに構成することがで
きる。測定に当たっては、測定装置６０のコンタクトピ
ン９３をＢＧＡ型ＩＣ１００の電極ピン１０２に当接さ
せる。この時、前記弾性シート８０が存在するために、
コンタクトピン９３に外圧が掛かると、コンタクトピン
９３が僅かに後退し、そのストロークの吸収は弾性シー
ト８０及び水銀溜まり７３で行われる。高周波信号はコ
ンタクトピン９３、受けピン８５、水銀溜まり７３の水
銀Ａｇ、そして後端ピン７５を通り、周辺の高周波測定
回路に流れることになるので、極めて良好に高周波測定
することができる。

【００１８】次に、図３を参照して、本発明の第２実施
例の測定装置６０Ａを説明する。この測定装置６０Ａの
大部分の構造、構成は前記測定装置６０と同一である。
従って、同一の構造、構成部分には同一の符号を付し
て、それらの説明は省略する。この測定装置６０Ａで
は、前記測定装置６０の後端ピン７５を用いず、スルー
ホール７２部分を半田浴に浸漬して半田７７で封止し、
水銀溜まり７３に水銀Ａｇを封入した構造とした。従っ
て、この半田７７部分が前記後端ピン７５に相当する。

【００１９】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のＩＣ用
測定装置によれば、従来の測定装置に見受けられるコイ
ルバネ３２、レセプタクル４０などを用いていないの
で、高周波信号の測定回路の長さを短縮でき、良好な高
周波信号の測定ができる。また、狭ピッチ化できるの
で、ＢＧＡ型ＩＣのような１ｍｍ以下０．８ｍｍ程度ま
での狭電極ピンピッチ、多ピンのＩＣでも、その電気的
諸特性を良好に測定することができる。無論、ＢＧＡ型
ＩＣでなくとも、ＳＯＰ型ＩＣ、ＱＦＰ型ＩＣにも応用
できる。更にまた、コンタクトピン９３が損耗した場合
には、ガイド部材９０を外すことにより、その交換を容
易に行うことができる。そして測定装置用ソケット６５
に相当する部分の耐久性、特に水銀溜まり７３の耐久性
は半永久的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例のＩＣ用測定装置の全体
像を示す模式図であって、同図Ａはその正面図、同図Ｂ
は同図Ａの矢示Ｃから見た側面図である。

【図２】 図１Ａに示した本発明のＩＣ用測定装置のＡ
−Ａ線上における一部拡大断面図である。

【図３】 本発明の第２実施例のＩＣ用測定装置の一部
拡大断面図である。

【図４】 従来技術のＩＣ用測定装置の全体像を示す模
式図であって、同図Ａはその正面図、同図Ｂは同図Ａの
矢示Ｃから見た側面図である。

【図５】 図４Ａに示した従来技術のＩＣ用測定装置の
Ａ−Ａ線上における一部拡大断面図であり、

【図６】 現用のプローブ装置を示す拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

６０…本発明の第１実施例の（ＩＣ用）測定装置、６０
Ａ…本発明の第２実施例の（ＩＣ用）測定装置、６５…
本発明の測定装置用ソケット、７０…（印刷配線）回路
基板、７２…スルーホール、７３…水銀溜まり、７５…
後端ピン、７６…フランジ、７８…半田、８０…弾性シ
ート、８１…ポリイミド製シート、８２…ゴムシート、
８３…スルーホール、８４…フランジ、８５…受けピ
ン、９０…ガイド部材、９１Ａ，９１Ｂ…貫通孔、９２
…フランジ、９３…コンタクトピン、１００…ＢＧＡ型
ＩＣ、１０１…パッケージ、１０２…電極ピン、Ａｇ…
水銀

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波測定回路が実装され、該高周波測
   定回路に接続されていて所定の配列、ピッチで複数のス
   ルーホールが形成されている回路基板の、それぞれのス
   ルーホールに対応した位置の回路基板の内部に水銀溜ま
   りが配設されており、該各水銀溜まりの開口及び前記回
   路基板の表面を弾性シートで覆い、前記各水銀溜まりに
   対応した位置で受けピンがそれぞれ前記弾性シートを貫
   通、固定されており、そして前記各スルーホールを封止
   して前記各水銀溜まりに水銀が封入されていることを特
   徴とする半導体集積回路装置の測定装置用ソケット。
2. 【請求項２】 前記水銀溜まりの水銀の封入はフランジ
   付き後端ピンを前記スルーホールに挿入し、該フランジ
   を前記回路基板に半田付けすることにより行われている
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路装置
   の測定装置用ソケット。
3. 【請求項３】 前記水銀溜まりの水銀の封入は前記スル
   ーホールを直接半田で封止することにより行われている
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路装置
   の測定装置用ソケット。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の半導体集積回路装置の
   測定装置用ソケットに、前記各受けピンに対応して配設
   され、ガイド部材に弾性的に支持されたコンタクトピン
   を、その後端部が前記各受けピンに接触するように装着
   されていることを特徴とする半導体集積回路装置用測定
   装置。