JPH11271392A - キャリアソケット構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検査物のランド部がファインピッチ化して
も充分に対応できるキャリアソケット構造体を提供す
る。 【解決手段】 このキャリアソケット構造体は、被検査
物の押え蓋１、その被検査物のランド部と接触するバン
プ端子２Ｂを有するキャリア基板２、キャリア基板２を
位置決めして配設するキャリア基板配設用ベース３、お
よびキャリア基板配設用ベースを搭載するソケットベー
ス４がこの順序で重ね合わされている分解可能な組立構
造体であって、押え蓋１の中心部には、小孔１Ａが形成
され、キャリア基板配設用ベース３には、その中心部に
キャリア基板２のバンプ端子２Ｂの配列を包含する広さ
の空孔３Ａが形成され、かつその端部には押え蓋１の上
から当該押え蓋１とキャリア基板２とを押圧して固定す
る係止具３Ｃ，３Ｃ，３Ｃ，３Ｃが装着され、ソケット
ベース４にはその端部に押え蓋１の上から当該押え蓋１
とキャリア基板２とキャリア基板配設用ベース３とを押
圧して固定する係止具４Ｅ，４Ｅが装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベアチップタイプ
のＩＣやＬＳＩ、またはパッケージタイプのＬＳＩなど
の障害点の有無を検査するときに用いるキャリアソケッ
ト構造体に関し、更に詳しくは、上記したような被検査
物のランド部がファインピッチ化していても、これら被
検査物との電気接続を安定かつ高い信頼性をもって行う
ことができ、しかも従来のキャリアソケットに比べてそ
の製造コストが安価である新規なキャリアソケット構造
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベアチップのＩＣやＬＳＩ、またはパッ
ケージタイプのＬＳＩ（以後、これらを一括して被検査
物という）などの障害点の有無を検査するときには、従
来からキャリアソケット構造体が用いられている。例え
ば、次のようなキャリアソケット構造体が知られてい
る。

【０００３】第１のタイプは、一側に開閉式の押え蓋が
取り付けられているベースソケットの中にキャリア基板
配設用ベースが一体構造をなして配設され、後述するキ
ャリア基板が前記キャリア基板配設用ベースの所定位置
に配置されているものである。そして、前記開閉式押え
蓋に被検査物を外形合わせで固定し、その開閉式押え蓋
を閉じてベースソケットに組み付けることにより、被検
査物のランド部とキャリア基板の信号検出端子とを接触
させる構造のものである。

【０００４】第２のタイプは、同じくベースソケットと
キャリア基板配線用ベースとの一体構造物の前記キャリ
ア基板配設用ベースの上にキャリア基板を位置決めして
配置し、一方、被検査物を外形合わせで固定した基板を
前記キャリア基板の上に配置し、その基板を押え板で押
圧することにより、被検査物のランド部とキャリア基板
の信号検出端子とを接触させる構造のものである。

【０００５】勿論、キャリア基板の信号検出端子はキャ
リア基板配設用ベースの信号端子と接続し、その信号端
子はベースソケットに配列されている信号取り出し端子
を介して信号取り出し線と接続しており、被検査物から
の信号は前記信号取り出し線から取り出せるようになっ
ていることはいうまでもない。ここで、キャリア基板
は、被検査物からの信号を取り出すための信号回路が配
線され、前記した被検査物のランド部と接触すべき箇所
には複数個の信号検出端子が通常は全体として平面的に
四角形状をなして形成されている回路基板である。そし
て、前記した信号検出端子としては、従来からスプリン
グ付きのコンタクトプローブが採用されていたが、最近
ではバンプ端子形式のものが主流になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来のキャリアソケットには、いずれも、次のような問題
がある。まず、第１の問題は、被検査物とキャリア基板
との位置合わせが被検査物の外形合わせで開閉式押え蓋
へ固定する（第１のタイプの場合）、また同じく外形合
わせで基板へ固定する（第２のタイプの場合）という態
様に基づいて行われることである。

【０００７】すなわち、被検査物の外形寸法は、例えば
ベアチップの場合、±１５μｍ程度の誤差をもっている
ので、仮にキャリア基板の信号検出端子間のピッチ幅が
設計基準どおりの正規寸法になっていたとしても、被検
査物のランド部（大きさは６０μｍ角〜８０μｍ角）と
キャリア基板の信号検出端子とが正確に接触しないとい
うことも起こり得る。とくに、第１のタイプの場合に
は、開閉式押え蓋の取り付け位置も設計基準値に比べて
±２０μｍ程度の誤差を有しているので、前記ランド部
と前記信号検出端子間で位置ずれを起こす場合が多くな
る。

【０００８】とりわけ、最近、被検査物のランド部間の
ピッチ幅はファイン化しているので、上記した位置ずれ
は頻発しやすくなる。そのため、分解構造とした押え蓋
に被検査物を固定し、そのときの被検査物におけるラン
ド部の位置とキャリア基板の信号検出端子との位置を別
々に計測して両者の位置ずれを確認し、その確認した値
の分だけ両者間の位置を補正して位置合わせをするとい
うことが行われている。しかしながら、その場合には、
その確認作業や用いる装置が必要となり、構成されたキ
ャリアソケットは高価なものになってしまうとともに、
ランド部のピッチ幅がファイン化している場合にはこれ
らランド部とキャリア基板の信号検出端子の位置合わせ
は非常に困難になる。

【０００９】また、例えばキャリア基板の信号検出端子
がバンプ端子であった場合、一般に、そのバンプ端子の
高さは±３μｍ程度ばらついているので、全てのバンプ
端子が被検査物のランド部と接触しないこともあり得
る。そして、従来のキャリア基板の場合、前記バンプ端
子が配列している箇所は上下動しないので、上記した非
接触箇所におけるバンプ端子と非検査物のランド部とを
接触させることができず、正確な信号検出はできないこ
とになる。

【００１０】本発明は、前記した第１タイプや第２タイ
プのキャリアソケット構造体における上記した問題を解
決することができ、ランド部のピッチ幅がファイン化し
ている場合でも被検査物とキャリア基板との間で安定か
つ信頼性の高い接触状態を実現することができ、しかも
製造コストも安価になる新規構造のキャリアソケット構
造体の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、被検査物の押え蓋、前記被
検査物のランド部と接触するバンプ端子を有するキャリ
ア基板、前記キャリア基板を位置決めして配設するキャ
リア基板配設用ベース、および前記キャリア基板配設用
ベースを搭載するソケットベースがこの順序で重ね合わ
されている分解可能な組立構造体であって、前記キャリ
ア基板配設用ベースには、その中心部にキャリア基板の
前記バンプ端子の配列を包含する広さの空孔が形成さ
れ、かつ端部には押え蓋の上から当該押え蓋とキャリア
基板とを押圧して固定する係止具が装着され、前記ソケ
ットベースにはその端部に押え蓋の上から当該押え蓋と
キャリア基板とキャリア基板配設用ベースとを押圧して
固定する係止具が装着されていることを特徴とするキャ
リアソケット構造体が提供される。

【００１２】とくに、前記キャリア基板には、各辺部が
独立して上下動可能な舌片部になっている四角形状の窓
部が形成されており、かつ、前記舌片部に前記バンプ端
子の配列が形成されており、そして、前記ソケットベー
スの中心部には、前記キャリア基板配設用ベースの前記
空孔から前記キャリア基板の前設バンプ端子を押圧する
台座が形成されているキャリアソケット構造体が提供さ
れる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明のキャリアソケット
構造体の１例を、その分解斜視図である図１に基づいて
説明する。このキャリアソケット構造体は、組み込むキ
ャリア基板の信号検出端子がバンプ端子で形成されてい
る場合のものである。そして、このキャリアソケット構
造体は、まず、押え蓋１，キャリア基板２，キャリア基
板配設用ベース３，およびソケットベース４をもって構
成された組立構造体になっている。

【００１４】押え蓋１は、通常、四角形状をした平板で
あって、その中心部には後述する作用効果を発揮する小
孔１Ａが形成されている。そして、この小孔１Ａを塞ぐ
ようにして、当該押え蓋１の裏面には検査対象の被検査
物が取り付けられる。キャリア基板２は、図２で示した
ように、その平面形状は通常四角形であり、その中心部
には、四隅に切り込み２ａを有する四角形状をした窓部
２Ａが形成されている。そして、この窓部２Ａは、図２
のIII−III線に沿う断面図である図３に示したように、
その四辺はいずれも薄い舌片部２ｂになっていて、各舌
片部２ｂの上には配線回路２ｃが形成され、その先端に
被検査物のランド部と接触すべき複数個のバンプ端子２
Ｂの配列が信号検出端子として形成されている。

【００１５】そして、これらバンプ端子２Ｂからの検査
信号は配線回路２ｃを通って、キャリア基板２の縁部に
位置する出力端子２Ｃから取り出される。したがって、
出力端子２Ｃのピッチ幅は舌片部２ｂにおけるバンプ端
子２Ｂのピッチ幅に比べて大幅に広くなっている。ま
た、このキャリア基板２の四隅と一方の対角線上の所定
箇所には、後述するキャリア基板配設用ベース３への位
置決め配置の際に、そのキャリア基板配設用ベース３に
突設されている位置決めピン３ａに嵌め込まれる位置決
め用穴２ｄが形成されている（図では６個）。

【００１６】このキャリア基板２の場合、窓部２Ａにお
ける舌片部２ｂは上記したように薄くなっているので弾
性的に上下への微小な湾曲運動をすることができる。例
えばこの舌片部２ｂを上方に押圧すれば上方に湾曲する
ので、先端部に位置するバンプ端子２Ｂは、その上方に
位置する被検査物のランド部と圧接することができる。
そのため、仮にバンプ端子２Ｂの高さがばらついていた
場合であっても、上記舌片部２ｂを上方に押圧すること
により、全てのバンプ端子２Ｂを被検査物のランド部と
接触させることができる。

【００１７】なお、上記した舌片部２ｂの上に配列して
いる複数個のバンプ端子の相互の間に細いスリットを切
り込み、個々のバンプ端子がそれぞれ独立して上下動で
きるようにすると、被検査物のランド部との接触をより
安定して行うことができるので好適である。キャリア基
板配設用ベース３は、全体として前記押え蓋１よりも若
干広い四角形状をなし、その中心部には、後述する作用
効果を発揮する空孔３Ａが形成されている。そして、四
隅の端部は囲み壁構造３Ｂになっていて、ここに、例え
ばばね機構（図示しない）によって図１の矢印ｐ方向に
開閉駆動する係止具３Ｃが装着されている。また、前記
４つの囲み壁構造３Ｂの内側と一方の対角線上の所定箇
所には、前記キャリア基板２の位置決め穴２ｄと対応す
る位置決めピン３ａ（図では６個）が突設されている。

【００１８】なお、前記した空孔３Ａは、通常、キャリ
ア基板２の窓部２Ａと略相似形をした四角形状をしてお
り、その大きさは、前記キャリア基板２の舌片部２ｂに
おけるバンプ端子２Ｂが配列している部分を包含できる
ような大きさになっている。したがって、キャリア基板
配設用ベース３の上にキャリア基板２を位置決めして配
設すると、キャリア基板の窓部２Ａにおける４つの舌片
部２ｂは、空孔３Ａの箇所に平面的に突き出た状態で位
置することになる。

【００１９】ソケットベース４は、前記キャリア基板配
設用ベース３の全体を収容できる大きな四角形の凹部４
Ａを有しており、その周囲を取り囲む土堤状の周縁部４
Ｂの上には、キャリア基板２の出力端子２Ｃと接続して
バンプ端子２Ｂからの検査信号を取り出すための信号取
り出し端子４Ｃが配設され、これらは信号取り出し線４
Ｄと接続されている。この信号取り出し端子４Ｃは、例
えば、従来から採用されているばね系端子やスプリング
つきのコンタクトプローブで形成することができる。

【００２０】そして、周縁部４Ｂの少なくとも２側辺に
は、例えばばね機構によって図１の矢印ｑ方向に開閉駆
動する係止具４Ｅが装着されている。また、凹部４Ａの
中心部には、前記したキャリア基板配設用ベース３の空
孔３Ａの大きさよりも少し小さい平面形状をした台座４
ａが突設されている。このキャリアソケット構造体は次
のようにして組み立てることができる。

【００２１】まず、係止具３Ｃを開状態にしてキャリア
基板配設用ベース３の位置決めピン３ａに、キャリア基
板２の位置決め穴２ａを嵌め込むことにより、キャリア
基板２をキャリア基板配設用ベース３の上に位置決め配
置する。その結果、図４で示したように、キャリア基板
配設用ベースの上には、キャリア基板２がその四隅も囲
み壁構造３Ｂで確保された状態で配置される。このと
き、キャリア基板配設用ベース３の空孔３Ａの上には、
キャリア基板３の窓部２Ａにおける薄い舌辺部２ｂが四
方から平面的に突き出し、それぞれの先端部の上面にバ
ンプ端子２Ｂの配列が位置することになる。

【００２２】一方、押え蓋１の小孔１Ａの上に真空ノズ
ル５を配置し、また小孔１Ａの下に検査対象の被検査物
６を配置して真空ノズル５で真空引きする。小孔１Ａの
大きさは被検査物の大きさよりも小さいので、被検査物
６は、図４で示したように、押え蓋１の裏面１ｂに吸引
される。ついで、真空ノズル５で吸引されている被検査
物６が前記したキャリア基板２に配列しているバンプ端
子２Ｂの略直上に位置するように真空ノズル５を移動し
たのちそれを降下してバンプ端子２Ｂの配列と被検査物
６のランド部とを軽く接触させる。

【００２３】そして、キャリア基板配設用ベース３の空
孔３Ａの直下に配置した例えば顕微鏡やＣＣＤカメラの
ような監視手段７を用い、かつ真空ノズル５を平面的に
微小移動させながら、バンプ端子２Ｂの配列と被検査物
６のランド部（図示しない）との平面的な位置合わせを
行い、位置合わせが完了した時点で、四隅の係止具３Ｃ
を閉状態にして押え蓋１をその上面１ａから押圧したの
ち真空ノズル５の動作を解除する。

【００２４】その結果、図５で示したように、キャリア
基板配設用ベース３の上には、キャリア基板２と被検査
物６と押え蓋１とが係止具３Ｃの働きで固定されてい
て、かつ、キャリア基板２のバンプ端子２Ｂと被検査物
６のランド部とは平面的に位置合わせされている一体構
造物Ａ１が得られる。なお、上記一体構造物Ａ１の組立
てにおいて、押え蓋１の外形寸法をキャリア基板配設用
ベース３における四隅の囲み壁構造３Ｂで囲まれている
部分の寸法よりも例えば１mm程度小さくしておくと、前
記したバンプ端子２Ｂの配列と被検査物６のランド部と
の位置合わせを行うときに、調整の自由度が大きくなる
ので好適である。

【００２５】また、被検査物のランド部が大きいかまた
はピッチ幅が広い場合には、押え蓋１としては中心部に
小孔１Ａが形成されているものでなくてもよく、例え
ば、裏面に被検査物を固定するばね機構などを備えてい
るものであってもよい。その場合には、前記したような
真空ノズルを使用することを必要としないが、その押え
蓋１を３次元的に微小移動させることができる手段に取
り付けたのち、その手段を移動させながら、同じく、キ
ャリア基板配設用ベース３の空孔３Ａの下から監視手段
７を用いることによりバンプ端子２Ｂとその上に位置す
る被検査物６のランド部との位置合わせを行なえばよ
い。

【００２６】ついで、周縁部４Ｂに装着されている係止
具４Ｅを開状態にして、ソケットベース４の凹部４Ａの
中に上記した一体構造物Ａ１を挿入したのち係止具４Ｅ
を閉状態にし、当該係止具４Ｅで押え蓋１を押圧する。
その結果、キャリア基板２の四つの縁部に配列している
出力端子２Ｃとソケットベース４の周縁部４Ｂの上に配
列している信号取り出し端子４Ｃとが接触し、同時に、
凹部４Ａの台座４ａはキャリア基板配設用ベース３の空
孔３Ａに嵌まり込み、キャリア基板２の舌辺部２ｂを上
方に押し上げるので、仮にバンプ端子２Ｂの高さがばら
ついていたとしても、これらバンプ端子２Ｂの全てと被
検査物のランド部との接触を確実に実現することができ
る。

【００２７】以上説明したようにして本発明のキャリア
ソケット構造体は組み立てられる。したがって、前記し
た一体構造物Ａ１の組立過程で、キャリア基板２のバン
プ端子２Ｂと被検査物のランド部との平面的な位置合わ
せが実現している。その一体構造物Ａ１をソケットベー
ス４に固定する過程で、キャリア基板の出力端子２Ｃと
ソケットベース４の信号取り出し端子４Ｃとの接触は確
実に実現する。そして、ソケットベース４の係止具４Ｅ
による固定状態を解除することによりソケットベース４
と一体構造物Ａ１に分解することができ、更に係止具３
Ｃによる固定状態を解除することにより一体構造物Ａ１
をキャリア基板配設用ベース３とキャリア基板２と押え
蓋１に分解することができる。

【００２８】なお、前記した一体構造物Ａ１は、それ自
体を１個の独立した部材として取り扱うことができる。
したがって、例えば検査装置のメインボードの上に複数
個のソケットベース４を実装しておき、それらソケット
ベースに別工程で組み立てておいた一体構造物Ａ１を組
み込んで検査に供するということもできる。その場合、
キャリア基板２の出力端子のピッチ幅は被検査物のラン
ド部のピッチ幅よりも広くなっているので、その出力端
子とソケットベースの端子との接続は手動でも容易に行
うことができる。

【００２９】図６は、本発明の構造体におけるキャリア
基板配設用ベースの別の態様を示す斜視図である。この
キャリア基板配設用ベース３は、中心部の空孔３Ａの４
つの縁部のそれぞれに４つの土堤状台座３ｂが突設され
た構造になっている。このキャリア基板配設用ベース３
を用いて図５で示したような一体構造物Ａ１を組み立て
ると、前記した４つの台座３ｂがキャリア基板２の窓部
２Ａにおける舌片部２ｂを上方に押し上げるので、全て
のバンプ端子２Ｂと被検査物のランド部との接触が実現
する。

【００３０】したがって、図６で示したキャリア基板配
設用ベースを用いてキャリアソケット構造体を組み立て
る場合には、相手材であるソケットベース４には、図１
で示したような台座４ａを設けることは不要になる。図
７は、本発明の構造体におけるソケットベースの好適例
４’を示す断面図である。

【００３１】このソケットベース４’は、その信号取り
出し端子がピン方式ではなくバンプ方式になっているも
のである。具体的には、凹部４Ａを取り囲む４つの周縁
部４Ｂの内側に可撓性を備えた導体回路シート８を装着
し、周縁部４Ｂの上面に所定配列のバンプ端子８ａを信
号取り出し端子として形成し、また周縁部４Ｂの下面に
は例えばはんだバンプ８ｂが形成されているものであ
る。

【００３２】この導体回路シート８は、図８で示したよ
うに、可撓性を備えた絶縁シート８ｄの片面に所定パタ
ーンの導体回路８ｃを形成し、その導体回路８ｃのそれ
ぞれの端部にバンプ端子８ａとはんだバンプ８ｂを、例
えばバンプ端子８ａの場合は選択エッチングやめっきバ
ンプで、またはんだバンプ８ｂの場合ははんだめっき法
で形成したものである。

【００３３】そして、このソケットベース４’は、ソケ
ットベース４’における周縁部４Ｂの立ち上がり基部に
当該周縁部の長手方向に所定のスリット９を刻設し、そ
のスリット９に上記導体回路シート８を通したのち、周
縁部４Ｂの内側に沿わせて曲げて固定することにより製
造することができる。本発明の構造体を組み立てるとき
には、キャリア基板の出力端子２Ｃが上記導体回路シー
ト８のバンプ端子８ａと接触し、またはんだバンプ８ｂ
は、この構造体が搭載されるマザーボードの端子と溶融
接続される。

【００３４】このソケットベース４’の場合は、信号取
り出し端子が高価なピン方式ではないため構造体全体の
価格を低廉化することができ、また、多信号の検出にと
ってもピン方式の場合より有利となる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
キャリアソケット構造体は、全体が分解可能な組立構造
体になっていて、被検査物のランド部とキャリア基板の
バンプ端子との平面的な位置合わせはキャリア基板配設
用ベースの空孔から監視手段を用いて行うことができ、
またソケットベース（またはキャリア基板配設用ベー
ス）の台座によってバンプ端子を上方に押し上げること
により当該バンプ端子の全てと被検査物のランド部とを
確実に接触させることができる。したがって、被検査物
のランド部のファインピッチ化に対しても、有効に対処
することができる。

【００３６】また、別工程で図５で示したような一体構
造物Ａ１を組み立ててそれを保管しておき、実際の検査
時には、その一体構造物をソケットベースに組み込むと
いう態様で検査工程を進めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のキャリアソケット構造体の１例を示す
分解斜視図である。

【図２】本発明のキャリアソケット構造体に組み込むキ
ャリア基板の１例を示す平面図である。

【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。

【図４】被検査物をキャリア基板の上に配置する状態を
示す概略図である。

【図５】本発明のキャリアソケット構造体における一体
構造物Ａ１を示す側面図である。

【図６】本発明のキャリアソケット構造体で用いるキャ
リア基板配設用ベースの別の例を示す斜視図である。

【図７】本発明のキャリアソケット構造体に用いるソケ
ットベースの別の態様を示す断面図である。

【図８】導体回路シートを示す断面図である。

【符号の説明】

１ 押え蓋 １Ａ 小孔 １ａ，１ｂ 押え蓋１の表面 ２ キャリア基板 ２Ａ 窓部 ２Ｂ バンプ端子 ２Ｃ 出力端子 ２ａ 位置決め穴 ２ｂ 舌片部 ３ キャリア基板配設用ベース ３Ａ 空孔 ３Ｂ 囲み壁構造 ３Ｃ 係止具 ３ａ 位置決め用ピン ３ｂ 台座 ４，４’ ソケットベース ４Ａ 凹部 ４Ｂ 周縁部 ４Ｃ 信号取り出し端子 ４Ｄ 信号取り出し線 ４Ｅ 係止具 ４ａ 台座 ５ 真空ノズル ６ 被検査物 ７ 位置合わせ監視手段 ８ 導体回路シート ８ａ バンプ端子 ８ｂ はんだバンプ ８ｃ 導体回路 ８ｄ 可撓性の絶縁シート ９ スリット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査物の押え蓋、前記被検査物のラン
   ド部と接触するバンプ端子を有するキャリア基板、前記
   キャリア基板を位置決めして配設するキャリア基板配設
   用ベース、および前記キャリア基板配設用ベースを搭載
   するソケットベースがこの順序で重ね合わされている分
   解可能な組立構造体であって、前記キャリア基板配設用
   ベースには、その中心部にキャリア基板の前記バンプ端
   子の配列を包含する広さの空孔が形成され、かつ端部に
   は押え蓋の上から当該押え蓋とキャリア基板とを押圧し
   て固定する係止具が装着され、前記ソケットベースには
   その端部に押え蓋の上から当該押え蓋とキャリア基板と
   キャリア基板配設用ベースとを押圧して固定する係止具
   が装着されていることを特徴とするキャリアソケット構
   造体。
2. 【請求項２】 前記押え蓋の中心部には小孔が形成され
   ている請求項１のキャリアソケット構造体。
3. 【請求項３】 前記キャリア基板には、各辺部が独立し
   て上下動可能な舌片部になっている四角形状の窓部が形
   成されており、かつ、前記舌片部に前記バンプ端子の配
   列が形成されている請求項１のキャリアソケット構造
   体。
4. 【請求項４】 前記ソケットベースの中心部には、前記
   キャリア基板配設用ベースの前記空孔から前記キャリア
   基板の前設バンプ端子を押圧する台座が形成されている
   請求項１のキャリアソケット構造体。
5. 【請求項５】 前記キャリア基板配設用ベースの空孔の
   周縁には、前記キャリア基板のバンプ端子を押圧する台
   座が形成されている請求項１のキャリアソケット構造
   体。