半導体装置の検査用ソケット

【課題】電極から確実に酸化膜及び有機物を除去することができる、半導体装置の検査用ソケットを提供する。
【解決手段】第１方向に沿って伸びる貫通孔を有する基材と、前記第１方向に沿って伸び、先端が前記貫通孔の一端から突き出るように前記貫通孔に配置され、検査時に先端で被検査対象装置に設けられた被検査装置電極に押し当てられる、第１ピン部と、前記第１ピン部が前記被検査装置電極に押し当てられたときに、前記第１ピン部が前記基材に対して前記第１方向に沿って変位するように、前記第１ピン部を弾性的に支持する、弾性支持機構と、前記第１ピン部が変位したときに、前記第１ピン部を回転させる、第１ピン部用誘導機構とを具備する。前記第１ピン部は、２重構造であり、被検査装置電極に押し当てられたときに何れか一方の電極が回転する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の検査用ソケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージ（半導体装置）は、製造後に検査され、所望する電気的特性が得られているか否かが判定される。検査時には、検査基板上に半導体装置が装着され、検査基板に設けられた検査回路により、半導体装置の電気的特性が調べられる。
【０００３】
半導体装置を装着するために、検査用ソケットが用いられる。検査用ソケットに関連して、特許文献１（特許第３５２７７２４号公報）には、ハウジングに設けられた貫通孔にプローブピンが収容支持されてなるＩＣソケットが開示されている。また、特許文献２（特開平１０−２１４６４９号公報）には、スプリングコネクタを用いた集積回路素子用ソケットが開示されている。
【０００４】
図１は、検査用ソケット１００の一例を概略的に示す断面図である。図１（ａ）には、装着前の検査用ソケット１００が示されている。図１（ａ）に示されるように、検査用ソケット１００は、基材１０５、ピン１０７、及びピン１０８を備えている。基材１０５には、貫通孔１０６が設けられている。ピン１０７は、被検査対象である半導体装置１０１に設けられたボール状の電極１０３に接触する部分である。一方、ピン１０８は、検査基板１０２に設けられた端子（図示せず）に接触する部分である。ピン１０７及びピン１０８は、共に、貫通孔１０６内に配置されている。ピン１０７の先端は、貫通孔１０６の一端から突き出ており、ピン１０８の先端は、貫通孔１０６の他端から突き出ている。ピン１０７とピン１０８との間には、バネ部材１０９が設けられている。バネ部材１０９は、導電性を有しており、ピン１０７及びピン１０８は、バネ部材１０９を介して電気的に接続されている。
【０００５】
図１（ｂ）には、装着後の検査用ソケット１００が示されている。図１（ｂ）に示されるように、検査用ソケット１００は、ピン１０８が検査基板端子（図示せず）と接触するように、検査基板１０２上に配置される。また、検査用ソケット１００上には、電極１０３がピン１０７と接触するように、半導体装置１０１が配置される。この際、バネ部材１０９が圧縮され、ピン１０７が適切な力で電極１０３に押し当てられる。同様に、ピン１０８も、適切な力で、検査基板１０２に押し当てられる。これにより、検査基板１０２と半導体装置１０１とが、ピン１０８、バネ部材１０９、及びピン１０７を介して、電気的に接続される。
【０００６】
検査用ソケット１００に対しては、半導体装置１０１と検査基板１０２とを確実に導通させることが求められる。しかし、電極１０３上には、酸化膜が形成されている場合がある。また、電極１０３上には、有機物が汚れとして付着している場合もある。酸化膜及び有機物などにより、電極１０３とピン１０７との間の電気的接続が妨げられ、検査を正確に実行することが困難になる場合がある。
【０００７】
電極とピンとを確実に導通させるために、ピンを回転させながら電極に接触させる技術が知られている。ピンを回転させながら電極に接触させることにより、電極上に存在する酸化膜などを除去することができ、電極とピンとを確実に導通させることができる。
【０００８】
上記に関連する技術が、特許文献３（特開２００１−４１９７６号公報）、特許文献４（特開２００９−１１５６５９号公報）、及び特許文献５（特開平６−１４８２３７号公報）に記載されている。
【０００９】
すなわち、特許文献３には、プリント配線板上の検査用パッドにプローブピンの先端部を接触させた状態で、内蔵する弾性体または圧縮空気により加圧することにより、プローブピンを回転させる機構を有することを特徴とする、電気検査用プローブが開示されている。
【００１０】
また、特許文献４には、パッドとの電気的接触を行なうときに、プローブピンを回転させながらその先端をパッドの表面に押し当てる点が開示されている。
【００１１】
また、特許文献５には、コンタクトピンが、円筒ハウジングと、円筒ハウジングに設けられたバネと、バネ圧によってフラックスを突き破るための可動ピンとを備える点が開示されている。また、可動ピンが、先端に検査箇所と接触する接触片を有し、且つ、その表面に溝を有する回転体からなる点が開示されている。更に、円筒ハウジングが、接触片が検査箇所に接触するときに、バネ圧でもって溝に沿って接触片を回転案内する突起を内壁に備える点が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３５２７７２４号公報
【特許文献２】特開平１０−２１４６４９号公報
【特許文献３】特開２００１−４１９７６号公報
【特許文献４】特開２００９−１１５６５９号公報
【特許文献５】特開平６−１４８２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献３乃至５に記載されるように、ピンを回転させながら電極に接触させることにより、電極の表面から酸化膜及び有機物を除去することができる。しかしながら、電極とピンとを確実に導通させるためには、十分な力でピンを電極に押し当てる必要がある。そのような十分な力が加えられると、電極とピンとの間の摩擦力が大きくなり、ピンが回転し難くなる場合がある。その結果、電極から確実に酸化膜及び有機物を除去することができない場合がある、という問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る半導体装置の検査用ソケットは、第１方向に沿って伸びる貫通孔を有する基材と、前記第１方向に沿って伸び、先端が前記貫通孔の一端から突き出るように前記貫通孔に配置され、検査時に先端で被検査対象装置に設けられた被検査装置電極に押し当てられる、第１ピン部と、前記第１ピン部が前記被検査装置電極に押し当てられたときに、前記第１ピン部が前記基材に対して前記第１方向に沿って変位するように、前記第１ピン部を弾性的に支持する、弾性支持機構と、前記第１ピン部が変位したときに、前記第１ピン部を回転させる、第１ピン部用誘導機構とを具備する。前記第１ピン部は、筒状であり、前記第１方向に沿って伸びる、第２電極部材と、前記第２電極部材内に配置され、前記第１方向に沿って伸びる、第１電極部材とを備える。前記第１ピン部用誘導機構は、前記第１ピン部が変位したときに、前記第１電極部材及び前記第２電極部材の少なくとも一方を回転させるように、構成される。前記弾性支持機構は、前記第１ピン部が前記被検査装置電極に押し当てられたときに、前記第１電極部材及び前記第２電極部材に異なる大きさの弾性力が加わるように、前記第１ピン部を支持している。
【００１５】
この発明によれば、第１ピン部が第１電極部材と第２電極部材とを有している。そして、第１電極部材及び第２電極部材の少なくとも一方は、被検査装置電極に接触するときに、回転する。回転により、被検査装置電極に形成された酸化膜や有機物などを除去することができる。ここで、第１ピン部は、弾性支持機構により、第１ピン部が被検査装置電極に押し当てられたときに、第１電極部材及び第２電極部材に異なる大きさの弾性力が加わるように、支持されている。一方の電極部材には大きな弾性力が加えられるので、第１ピン部と被検査装置電極との間の接触圧を確保することができる。また、他方の電極部材には、小さな弾性力が加えられるので、被検査装置電極との間に働く摩擦力を抑制することができ、十分に回転させることができる。従って、接触圧を十分に確保した上で、電極部材を十分に回転させ、清浄化された被装置電極に第１ピン部を接触させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電極から確実に酸化膜及び有機物を除去することができる、半導体装置の検査用ソケットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】検査用ソケットの一例を概略的に示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る半導体装置の検査用ソケットを概略的に示す断面図である。
【図３】第１ピン部用誘導機構を概略的に示す断面図である。
【図４Ａ】第２電極部材の先端形状の一例を示す図である。
【図４Ｂ】第２電極部材の先端形状の一例を示す図である。
【図５Ａ】第２の実施形態に係る検査用ソケットを概略的に示す断面図である。
【図５Ｂ】第２の実施形態に係る検査用ソケットを示す模式図である。
【図６Ａ】第３の実施形態に係る検査用ソケットを概略的に示す断面図である。
【図６Ｂ】検査用ソケットを模式的に示す図である。
【図６Ｃ】第１ピン部用誘導機構を概略的に示す断面図である。
【図６Ｄ】半導体装置が取り付けられた後の検査用ソケットを示す断面図である。
【図７Ａ】第４の実施形態における溝を示す展開図である。
【図７Ｂ】第４の実施形態における第１の変形例に係る溝を示す展開図である。
【図７Ｃ】第４の実施形態における第２の変形例に係る溝を示す展開図である。
【図７Ｄ】第４の実施形態における第３の変形例を説明するための説明図である。
【図７Ｅ】第４の実施形態における第４の変形例に係る溝を示す展開図である。
【図７Ｆ】第４の実施形態における第５の変形例に係る溝を示す展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図２は、本実施形態に係る半導体装置の検査用ソケット１を概略的に示す断面図である。検査用ソケット１は、被検査対象装置である半導体パッケージ（以下、半導体装置２）を、検査基板４上に実装するために用いられる。検査基板４上には、パッド２７が設けられている。半導体装置２には、ボール状の電極（以下、被検査装置電極３）が設けられている。半導体装置２は、被検査装置電極３とパッド２７とが電気的に接続されるように、検査用ソケット１を介して検査基板４に実装される。
【００２０】
検査用ソケット１は、基材１２、第１ピン部５、第２ピン部材１９、弾性支持機構２８、第１ピン部用誘導機構１１、及び第２ピン部材用誘導機構１５を備えている。
【００２１】
基材１２は、上面ａ及び下面ｂを有している。基材１２には、貫通孔８が設けられている。貫通孔８は、第１方向に沿って伸びており、上面ａと下面ｂとの間で基材１２を貫通している。
【００２２】
第１ピン部５は、先端で被検査装置電極３に押し当てられる部分である。第１ピン部５は、導電性を有している。第１ピン部５は、第１方向に沿って延びており、貫通孔８に配置されている。第１ピン部５の先端は、上面ａから突き出ている。
【００２３】
第１ピン部５は、２重構造になっている。第１ピン部５は、第１電極部材６及び第２電極部材７を有している。第２電極部材７は、円筒状であり、第１方向に沿って伸びている。第１電極部材６は、鍔部６−１と、延在部６−２とを備えている。鍔部６−１は、第２電極部材７の下方に配置されている。延在部６−２は、一部が第２電極部材７内に挿入されるように、鍔部６−１から上方に向かって伸びている。また、第１電極部材６及び第２電極部材７は、それぞれ、先端において上面ａから突き出ている。ここで、第２電極部材７の突出量は、第１電極部材６の突出量よりも、大きい。従って、第１ピン部５に被検査装置電極３が押し当てられる場合、第２電極部材７の方が、第１電極部材６よりも先に、被検査装置電極３に接触する。
【００２４】
第２ピン部材１９は、パッド２７と接触する部分である。第２ピン部材１９は、導電性を有している。第２ピン部材１９は、貫通孔８の内部に配置されている。第２ピン部材１９の先端は、下面ｂから突き出ている。
【００２５】
弾性支持機構２８は、第１ピン部５及び第２ピン部材１９を弾性的に支持するために設けられている。弾性支持機構２８は、第１電極部材６及び第２電極部材７が互いに独立に変位するように、第１ピン部５を支持している。
【００２６】
具体的には、弾性支持機構２８は、弾性部材９（第１弾性部材）、及び弾性部材１０を有している。弾性部材９及び弾性部材１０は、それぞれ、貫通孔８内に配置されている。弾性部材９は、下端で第２ピン部材１９に接触し、上端で鍔部６−１に接触している。また、弾性部材１０は、下端で鍔部６−１に接触し、上端で第２電極部材７に接触している。
【００２７】
弾性支持機構２８により、第１ピン部５及び第２ピン部材１９のそれぞれは、基材１２に対して弾性的に変位可能になるように、支持されている。すなわち、第１ピン部５が被検査装置電極３に押し当てられ、第２ピン部材１９がパッド２７に押し当てられた場合、弾性部材９及び弾性部材１０が圧縮する。その結果、第１ピン部５及び第２ピン部材１９が、それぞれ、貫通孔８内に押し込まれるように、変位する。
【００２８】
また、弾性支持機構２８は、第１ピン部５が押し込まれる際に、第１電極部材６及び第２電極部材７に対して異なる大きさの弾性力が加わるように、第１ピン部５を支持している。具体的には、第２電極部材７が被検査装置電極３を押す力の方が、第１電極部材６が被検査装置電極３を押す力よりも小さくなるように、弾性部材９及び弾性部材１０として用いられる材料が決定されている。
【００２９】
第１ピン部用誘導機構１１は、第２電極部材７を回転させるために設けられている。第１ピン部用誘導機構１１は、溝１３（第２溝）、及び突起１４（第２突起）を備えている。図３は、第１ピン部用誘導機構１１を概略的に示す断面図である。図３に示されるように、溝１３は、貫通孔８の壁面に設けられている。一方、突起１４は、第２電極部材７の外周面に設けられており、溝１３に嵌まり込んでいる。また、図２に示されるように、溝１３は、第１方向に対して斜めになるように伸びている。
【００３０】
第１ピン部用誘導機構１１が設けられていることにより、第２電極部材７は、変位したときに、回転する。すなわち、第２電極部材７の先端に被検査装置電極３に押し当てられた場合、第２電極部材７は、貫通孔８内に押し込まれる。このとき、突起１４が溝１３に沿って移動し、第２電極部材７が回転する。
【００３１】
第２ピン部材用誘導機構１５は、第２ピン部材１９を回転させる為に設けられている。第２ピン部材用誘導機構１５は、第１ピン用誘導機構１１と同様に、突起１７（第３突起）及び溝１６（第３溝）を有している。溝１６は、貫通孔８の壁面に設けられている。突起１７は、第２ピン部材１９に設けられており、溝１６に嵌まり込んでいる。溝１６は、溝１３と同様に、第１方向に対して斜めになるように伸びている。これにより、第２ピン部材１９が押し込まれたときに、第２ピン部材１９は、回転方向に沿って回転する。
【００３２】
続いて、本実施形態に係る検査用ソケット１の動作方法について説明する。
【００３３】
半導体装置２を検査する場合、まず、第２ピン部材１９がパッド２７と接触するように、検査用ソケット１が検査基板４上に配置される。第２ピン部材１９は、パッド２７によって押され、貫通孔８内に押し込まれる。このとき、第２ピン部材１９は、２ピン部材用誘導機構１５により、回転しながら押し込まれる。パッド２７上には、酸化膜や有機物が形成されていることがある。第２ピン部材１９が回転しながらパッド２７に接触するため、酸化膜や有機物が除去される。その結果、第２ピン部材１９とパッド２７とが、確実に電気的に接続される。
【００３４】
次いで、被検査装置電極３が第１ピン部５に接触するように、半導体装置２が検査用ソケット１上に搭載される。この際、第２電極部材７が、第１電極部材６よりも先に、被検査装置電極３に接触する。第１ピン部材用誘導機構１１が設けられているため、第２電極部材７は、回転しながら、貫通孔８内に押し込まれる。第２電極部材７が被検査装置電極３に接触した後に、第１電極部材６が被検査装置電極３に接触する。第１電極部材６も、被検査装置電極３に押され、貫通孔８内に押し込まれる。
【００３５】
第１ピン部５が被検査装置電極３と接触することにより、検査基板４と半導体装置２とが、パッド２７、第２ピン部材１９、弾性部材９、弾性部材１０、及び第１ピン部５を介して、電気的に接続される。この状態で、検査基板４により、半導体装置２の電気的特性が検査される。
【００３６】
本実施形態によれば、第２電極部材７が第１電極部材６よりも先に被検査装置電極３に接触し、回転する。既述のように、被検査装置電極３上には、酸化膜及び有機物などが存在することがある。第２電極部材７が回転することにより、被検査装置電極３上から酸化物及び有機物などが除去され、被検査装置電極３の表面が清浄化される。これにより、被検査装置電極３及び第１ピン部５を、確実に導通させることができる。
【００３７】
加えて、既述のように、第１ピン部５が押し込まれる際に第２電極部材７が被検査装置電極３を押す力は、第１電極部材６が被検査装置電極３を押す力よりも小さい。従って、第２電極部材７と被検査装置電極３との間に生じる摩擦力は小さく、第２電極部材７は回転し易い。第２電極部材７を十分に回転させることができ、被検査装置電極３の表面を確実に清浄化することが可能である。一方、第１電極部材６が被検査装置電極３を押す力は、第２電極部材７のそれよりも、大きい。第１電極部材６は、十分な大きさの力で、被検査装置電極３に押し当てられる。これにより、第１ピン部５と被検査装置電極３との間の接触圧を、十分に確保できる。
【００３８】
すなわち、本実施形態においては、第１ピン部５が二重構造となっており、回転により被検査装置電極３を清浄化する機能が第２電極部材７に割り当てられ、第１電極部材６に接触圧を確保するための機能が割り当てられている。従って、接触圧を十分に確保した上で、電極部材を十分に回転させることができ、被検査装置電極３と第１ピン部５との間の接続信頼性をより向上させることが可能である。
【００３９】
尚、第２電極部材７の先端は、回転方向に沿って回転する方が、回転方向と逆方向に回転する場合よりも抵抗（摩擦力）が少なくなるような形状を有していることが好ましい。図４Ａ及び図４Ｂは、第２電極部材７の先端形状の一例を示す図である。図４Ａは、上方から第２電極部材７の先端を見たときの図であり、図４Ｂは側方（図４Ａに示されるＡ方向）から第２電極部材７の先端部分を見たときの図である。図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、第２電極部材７の先端には、４個の突起２５が設けられている。各突起２５は、三角錐形状であり、第１方向（上方向）に向かって突き出すように伸びている。各突起２５は、被検査装置電極３と接触する、受け面２６を有している。受け面２６は、回転方向に沿って伸びている。このような構成を採用することにより、第２電極部材７が回転方向に回転する場合のほうが、回転方向と逆方向に回転する場合よりも、第２電極部材７が被検査装置電極３から受ける抵抗が小さくなる。すなわち、第２電極部材７をより回転させ易くすることができる。尚、第２電極部材７の先端面は、回転方向に回転する場合に被検査装置電極３から受ける抵抗が小さくなるように、波打つような曲面により形成されていてもよい。
【００４０】
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。図５Ａは、本実施形態に係る検査用ソケット１を概略的に示す断面図である。本実施形態では、第１の実施形態に対して、弾性支持機構２８の構成が変更されている。その他の点については、第１の実施形態と同様の構成を採用することができるので、詳細な説明は省略する。
【００４１】
図５Ａに示されるように、本実施形態においては、弾性支持機構２８に、弾性部材１８（第２弾性部材）が追加されている。図５Ｂは、本実施形態に係る検査用ソケット１を示す模式図である。図５Ａ、Ｂに示されるように、弾性部材１８は、上面ａ側の端部（上端）で基材１２に接続されており、下面ｂ側の端部（下端）で第２ピン部材１９に接続されている。尚、図５Ｂには、説明の便宜上、弾性部材１８が２ヶ所に示されているが、実際には、弾性部材１８は、一つの部材である。弾性部材１０も同様である。
【００４２】
本実施形態においては、検査用ソケット１を検査基板４上に配置する際に、弾性部材１８が圧縮される。弾性部材１８により、第２ピン部材１９は、パッド２７を押す。一方、半導体装置２を検査用ソケット１上に配置する際には、弾性部材９及び弾性部材１０が圧縮される。第１電極部材６は、弾性部材９の弾性力により被検査装置電極３を押し、第２電極部材７は、弾性部材１０の弾性力により被検査装置電極３を押す。
【００４３】
本実施形態によれば、弾性部材１８が設けられていることにより、第２ピン部材１９とパッド２７との間に発生する接触圧と、第１ピン部５と被検査装置電極３との間に発生する接触圧とを、別々の大きさに設定することができる。従って、これらの接触圧をそれぞれ最適な大きさに設定することができ、半導体装置２と検査基板４との間の電気的接続の信頼性を、更に高めることができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態について説明する。図６Ａは、本実施形態に係る検査用ソケット１を概略的に示す断面図である。本実施形態においては、第２の実施形態に対して、第１ピン部５、第１ピン部用誘導機構１１、及び弾性支持機構２８の構成が変更されている。その他の点については、第２の実施形態と同様の構成を採用することができるので、詳細な説明は省略する。
【００４５】
まず、第１ピン部５の構成について説明する。
【００４６】
図６Ａに示されるように、第１ピン部５は、第１電極部材６、及び第２電極部材７を有している。第２電極部材７は、円筒状である。但し、第２電極部材７の下方側の端面は塞がれており、底面２９が形成されている。また、第２電極部材７の内壁面には、段差が設けられている。一方、第１電極部材６は、円柱状であり、第２電極部材７の内側に配置されている。第１電極部材６は、基部６−３及び延在部６−４を有している。延在部６−４は、基部６−３から上方に向かって伸びている。基部６−３が第２電極部材７の段差と接触することにより、第１電極部材６が上面ａ側から脱落することが防止されている。また、第１電極部材６の先端は、第２電極部材７の先端よりも、突出している。
【００４７】
続いて、弾性支持機構２８について説明する。
【００４８】
図６Ｂは、検査用ソケット１を模式的に示す図である。図６Ｂに示されるように、弾性支持機構２８は、弾性部材９、弾性部材１８、及び弾性部材２０を有している。弾性部材１８は、上端で基材１２に接続されており、下端で第２ピン部材１９に接続されている。尚、図６Ｂにおいて、弾性部材１８は２ヶ所に描かれているが、実際には、弾性部材１８は一つの部材である。弾性部材９は、上部で第２電極部材７の底面２９に接しており、下端で第２ピン部材１９に接している。弾性部材２０は、上端で第１電極部材６に接しており、下端で第２電極部材７の底面２９に接している。ここで、弾性部材９及び弾性部材２０の材料は、第１ピン部５が押し込まれたときに、第１電極部材６が被検査装置電極３を押す力のほうが、第２電極部材７が被検査装置電極３を押す力よりも小さくなるように、決定されている。
【００４９】
続いて、第１ピン部用誘導機構１１について説明する。
【００５０】
図６Ａに示されるように、第１ピン部用誘導機構１１は、第１誘導機構１１−１及び第２誘導機構１１−２を有している。第１誘導機構１１−１は、第１電極部材６を回転させるために設けられている。第２誘導機構１１−２は、第２電極部材７を回転させるために設けられている。第１誘導機構１１−１及び第２誘導機構１１−２は、それぞれ、溝及び突起により形成されている。
【００５１】
図６Ｃは、第１ピン部用誘導機構１１を概略的に示す断面図である。
【００５２】
図６Ｃに示されるように、第１誘導機構１１−１は、溝２１及び突起２２を有している。溝２１は、第２電極部材７の内壁に設けられている。尚、溝２１は、開口であってもよい。突起２２は、第１電極部材６に設けられており、溝２１に嵌まり込んでいる。図６Ａに示されるように、溝２１は、第１方向に対して斜めに伸びている。これにより、第１電極部材６が押し込まれた場合に、突起２２が溝２１に沿って移動し、第１電極部材６が回転する。
【００５３】
また、図６Ｃに示されるように、第２誘導機構１１−２は、溝１３及び突起１４を有している。溝１３は、貫通孔８の内壁面に設けられている。突起１４は、第２電極部材７の外周面に設けられており、溝１３に嵌まり込んでいる。図６Ａに示されるように、溝１３は、第１方向に対して斜めに伸びている。これにより、第２電極部材７が押し込まれた場合に、突起１４が溝１３に沿って移動し、第２電極部材７が回転する。
【００５４】
続いて、本実施形態に係る検査用ソケット１の動作方法について説明する。
【００５５】
図６Ｄは、半導体装置２が取り付けられた後の検査用ソケット１を示す断面図である。まず、検査用ソケット１が、検査基板４上に配置される。検査用ソケット１は、第２ピン部材１９がパッド２７と接触するように、検査基板４上に配置される。このとき、第２ピン部材１９は、貫通孔８内に押し込まれる。第２ピン部材１９は、第２ピン部材用誘導機構１５により、回転しながら、押し込まれる。
【００５６】
次いで、半導体装置２を検査用ソケット１上に搭載する。第１ピン部５には、被検査装置電極３が押し当てられる。この際、第１電極部材６が突出しているため、第１電極部材６の方が第２電極部材７よりも先に被検査装置電極３と接触する。第１電極部材６は、第１誘導機構１１−１により、回転しながら、押し込まれる。第１電極部材６が被検査装置電極３に接触した後、第２電極部材７が、被検査装置電極３に接触する。第２電極部材７も、第２誘導機構１１−２により、回転しながら、押し込まれる。
【００５７】
半導体装置２が搭載された後、検査基板４によって、半導体装置２の電気的特性が検査される。
【００５８】
本実施形態によれば、第１電極部材６及び第２電極部材７の双方が、回転する。従って、被検査装置電極３から、酸化物及び有機物などを、より確実に除去することが可能になる。
【００５９】
また、本実施形態においては、第１電極部材６が被検査装置電極３を押す力が、第２電極部材７のそれよりも小さい。従って、第１電極部材６と被検査装置電極３との間に生じる摩擦力を抑制することができ、第１電極部材６を回転し易くすることができる。一方で、第２電極部材７が被検査装置電極３を押す力は、大きい。従って、第２電極部材７と被検査装置電極３との間の接触圧を十分に確保することができる。すなわち、本実施形態では、被検査装置電極３を清浄化する機能が第１電極部材６に割り当てられ、第２電極部材７に接触圧を確保するための機能が割り当てられている。従って、既述の実施形態と同様に、接触圧を十分に確保した上で、電極部材を十分に回転させることができ、被検査装置電極３と第１ピン部５との間の接続信頼性をより向上させることが可能である。
【００６０】
尚、本実施形態では、第１電極部材６及び第２電極部材７の双方が回転する場合について説明したが、検査用ソケット１は、第１電極部材６だけが回転するように構成されていてもよい。すなわち、第１誘導機構１１−１だけが設けられ、第２誘導機構１１−２は設けられていなくてもよい。このような構成を採用した場合であっても、接触圧を十分に確保した上で、電極部材を十分に回転させることはできる。
【００６１】
（第４の実施形態）
続いて、第４の実施形態について説明する。本実施形態においては、第１ピン部用誘導機構１１の構成が工夫されている。具体的には、第１ピン部用誘導機構１１に含まれる溝１３（図２、図３参照）の形状が工夫されている。その他の点については、第１の実施形態と同様であるものとする。
【００６２】
図７Ａは、本実施形態における溝１３を示す展開図である。図７Ａには、半導体装置２が搭載される前における溝１３の状態が描かれている。図７Ａに示されるように、溝１３は、曲がりながら延びている。半導体装置２が搭載される前においては、突起１４は、溝１３の上面側の端部に嵌まりこんでいる。ここで、第１方向に対する溝１３の傾斜は、上面側ほど大きく、下面側ほど小さい。このような構成を採用すれば、第２電極部材７が押し込まれた量に応じて、第２電極部材７の回転量を変えることができる。すなわち、図７Ａに示される例においては、半導体装置２を搭載する際に、第２電極部材７は、はじめに大きく回転し、その後、少ない回転量で押し込まれる。
【００６３】
図７Ｂは、本実施形態における第１の変形例に係る溝１３を示す展開図である。この変形例では、図７Ａに示した例と同様に、第１方向に対する溝１３の傾斜が、上面側ほど大きく、下面側ほど小さい。但し、上面側における溝１３の傾斜は、図７Ａに示した例よりも、大きい。従って、第２電極部材７の回転量は、図７Ｂに示した例よりも、大きくなる。このように、溝１３の傾斜を適切に調節することにより、第２電極部材７の回転量を調節することが可能である。
【００６４】
図７Ｃは、本実施形態における第２の変形例に係る溝１３を示す展開図である。この変形例では、第１方向に対する溝１３の傾斜が、上面側ほど小さく、下面側ほど大きい。従って、本変形例では、半導体装置２を搭載する際に、第２電極部材７は、はじめに少ない回転量で押し込まれ、その後、大きく回転する。
【００６５】
第２電極部材７と被検査装置電極３との間に生じる摩擦力は、弾性部材１０による弾性力に依存する。その弾性力は、第２電極部材７の押し込み量に応じて、変化する。すなわち、第２電極部材７が回転する際に受ける抵抗は、第２電極部材７が押し込まれた量に応じて、変化する。上述の図７Ａ乃至図７Ｃに示されるように、溝１３の形状を適切に設定することにより、第２電極部材７が押し込まれた量に応じて回転量を調整することができ、第２電極部材７を適切に回転させることが可能になる。
【００６６】
続いて、本実施形態における第３の変形例について説明する。
【００６７】
図７Ｄは、第３の変形例を説明するための説明図である。検査用ソケット１は、繰り返し使用される。その結果、第１ピン部５の先端に汚れが付着することがある。汚れを除去する為に、クリーニングが行われる。クリーニング時には、半導体装置２の代わりに、研磨シート（図示せず）が第１ピン部５に押し付けられる。ここで、クリーニング時に第２電極部材７が押し込まれる量は、半導体装置２を搭載する際（検査時）におけるそれとは異なっている場合がある。図７Ｄに示される例では、検査時において、第２電極部材７は、突起１４が位置ｃに至るまで、押し込まれる。一方、クリーニング時において、第２電極部材７は、突起１４が位置ｄに至るまで、押し込まれる。位置ｄは、位置ｃよりも、下面側に設定されている。位置ｃよりも下面側における溝１３の傾斜は、位置ｃよりも上面側におけるそれとは、異なっている。これにより、クリーニング時と検査時とにおいて、第２電極部材７の回転量を変えることができる。従って、クリーニング時及び検査時のそれぞれにおいて、第２電極部材７を適切に回転させることができる。尚、本変形例では、位置ｃよりも下面側における溝１３の傾斜の方が、位置ｃよりも上面側におけるそれよりも、大きい。従って、クリーニング時における第２電極部材７の回転量は、検査時における回転量よりも大きい。クリーニング時における回転量が大きいので、第２電極部材７に付着した汚れを確実に除去できる。
【００６８】
続いて、本実施形態における第４の変形例について説明する。図７Ｅは、本変形例における溝１３を示す展開図である。図７Ｅに示されるように、本変形例においては、溝１３が、周方向において折り返されるように伸びている。本変形例では、第２電極部材７の回転方向が、途中で反転する。従って、第２電極部材７は、被検査装置電極３において一度清浄化された部分に、最終的に接触する。これにより、第２電極部材７と被検査装置電極３とを、より確実に導通させることができる。
【００６９】
続いて、本実施形態における第５の変形例について説明する。図７Ｆは、本変形例における溝１３を示す展開図である。図７Ｆに示されるように、本変形例においては、溝１３が、折れ曲がりながら、伸びている。また、溝１３は、環状である。具体的には、溝１３は、第１側壁２３及び第２側壁２４を有している。第１側壁２３は下面側の側壁であり、第２側壁は上面側の側壁である。ここで、展開図により見た場合に、第１側壁２３は、複数の頂点Ａ（Ａ−１〜Ａ−３）及び複数の頂点Ｂ（Ｂ−１〜Ｂ−３）を有している。複数の頂点Ａは、複数の頂点Ｂよりも、下面側に位置している。複数の頂点Ａと複数の頂点Ｂとは、周方向において交互である。同様に、第２側壁２４も、複数の頂点Ｃ（Ｃ−１〜Ｃ−３）及び複数の頂点Ｄ（Ｄ−１〜Ｄ−３）を有している。複数の頂点Ｃは、複数の頂点Ｄよりも、下面側に位置している。複数の頂点Ａと複数の頂点Ｂとは、周方向において交互である。更に、第１側壁２３の頂点（複数の頂点Ａ及び複数の頂点Ｂ）の位置は、第２側壁２４の頂点（複数の頂点Ｃ及び複数の頂点Ｄ）に対して、周方向においてずれている。
【００７０】
検査前において、突起１４は、頂点Ｄ−１によって形成される第２側壁２４の谷部分に位置している。検査時には、電極３が第１ピン部５に押し当てられ、突起１４が設けられた第２電極部材７は、下面側に押し込まれる。このとき、突起１４は、第１側壁２３に突き当たり、第１側壁２３に形成される斜面に沿って移動し、頂点Ａ−１によって形成される谷部分に到達する（図中、矢印ａ）。検査の終了後、検査用ソケット１は、検査基板４から取り外される。このとき、第１ピン部５は、上面側に押し出される。この際、突起１４は、第２側壁２４に突き当たり、頂点Ｃ−１及び頂点Ｄ−２によって形成される斜面に沿って移動し、頂点Ｄ−２によって形成される谷部分に到達する（図中、矢印ｂ）。従って、検査が繰り返されるたびに、突起１４は、一方向に移動し続ける。すなわち、第１ピン部５における第２電極部材７は、一方向にのみ、回転し続ける。
【００７１】
第２電極部材７が一方向にのみ回転することにより、検査の度に異なる状態で、第２電極部材７が電極３に押し当てられる。第２電極部材７が、検査の都度、同じ状態で電極３に押し当てられる場合、電極３における同一部分に荷重が加わり、電極３が損傷しやすくなることがある。これに対し、本変形例では、検査の度に異なる状態で第２電極部材７が電極３に押し当てられるため、電極３の損傷を防止することができる。
【００７２】
尚、上述の第４の実施形態、及び第１乃至第５の変形例においては、第１ピン部用誘導機構１１における溝１３の形状が工夫されている場合について説明した。但し、これらの工夫は、溝１３だけでなく、第２ピン部材用誘導機構１５における溝１６（図２等参照）、及び溝２１（図６Ｃ等参照）についても、同様に適用することが可能である。
【００７３】
以上、本発明について、第１乃至第４の実施形態を用いて説明した。但し、これらの実施形態及び変形例は、独立するものではなく、矛盾のない範囲内で組み合わせて用いることも可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１検査用ソケット
２半導体装置（被検査対象装置）
３被検査装置電極
４ボード基板（検査基板）
５第１ピン部
６第１電極部材
７第２電極部材
８貫通孔
９弾性部材（第１弾性部材）
１０弾性部材
１１第１ピン部用誘導機構
１１−１第１誘導機構
１１−２第２誘導機構
１２基材
１３溝（第２溝）
１４突起（第２突起）
１５第２ピン部材用誘導機構
１６溝（第３溝）
１７突起（第３突起）
１８弾性部材（第２弾性部材）
１９第２ピン部材
２０弾性部材
２１溝（第１溝）
２２突起（第１突起）
２３第１側壁
２４第２側壁
２５突起
２６受け面
２７パッド
２８弾性支持機構
２９底面
１００検査用ソケット
１０１半導体装置（被検査対象装置）
１０２ボード基板（検査基板）
１０３被検査装置電極
１０５基材
１０６貫通孔
１０７第１ピン部材
１０８第２ピン部材
１０９バネ部材

【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に沿って伸びる貫通孔を有する基材と、
前記第１方向に沿って伸び、先端が前記貫通孔の一端から突き出るように前記貫通孔に配置され、検査時に先端で被検査対象装置に設けられた被検査装置電極に押し当てられる、第１ピン部と、
前記第１ピン部が前記被検査装置電極に押し当てられたときに、前記第１ピン部が前記基材に対して前記第１方向に沿って変位するように、前記第１ピン部を弾性的に支持する、弾性支持機構と、
前記第１ピン部が変位したときに、前記第１ピン部を回転させる、第１ピン部用誘導機構と、
を具備し、
前記第１ピン部は、
筒状であり、前記第１方向に沿って伸びる、第２電極部材と、
少なくとも一部で前記第２電極部材内に配置され、前記第１方向に沿って伸びる、第１電極部材とを備え、
前記弾性支持機構は、前記第１電極部材及び前記第２電極部材が互いに独立に変位可能となるように、前記第１ピン部を弾性的に支持し、
前記第１ピン部用誘導機構は、前記第１ピン部が変位したときに、前記第１電極部材及び前記第２電極部材の少なくとも一方を回転させるように、構成されている
半導体装置の検査用ソケット。
【請求項２】
請求項１に記載された半導体装置の検査用ソケットであって、
前記弾性支持機構は、前記第１ピン部が前記被検査装置電極に押し当てられたときに、前記第１電極部材及び前記第２電極部材に対して異なる大きさの弾性力が加わるように、前記第１ピン部を支持している
半導体装置の検査用ソケット。
【請求項３】
請求項２に記載された半導体装置の検査用ソケットであって、
前記第１電極部材は、前記第１電極部材の方が前記第２電極部材よりも先に前記被検査装置電極に接触するように、前記第２電極部材よりも突出しており、
前記弾性支持機構は、前記第１ピン部が前記被検査装置電極に押し当てられたときに、前記第１電極部材が前記被検査装置電極を押す力のほうが、前記第２電極部材が前記被検査装置電極を押す力よりも小さくなるように、前記第１ピン部を弾性的に支持している
半導体装置の検査用ソケット。
【請求項４】
請求項２に記載された半導体装置の検査用ソケットであって、
前記第２電極部材は、前記第２電極部材の方が前記第１電極部材よりも先に前記被検査装置電極に接触するように、前記第１電極部材よりも突出しており、
前記弾性支持機構は、前記第１ピン部が前記被検査装置電極に押し当てられたときに、前記第２電極部材が前記被検査装置電極を押す力のほうが、前記第１電極部材が前記被検査装置電極を押す力よりも小さくなるように、前記第１ピン部を弾性的に支持している
半導体装置の検査用ソケット。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された半導体装置の検査用ソケットであって、
前記第１ピン部用誘導機構は、
前記第１電極部材を回転させる、第１誘導機構と、
前記第２電極部材を回転させる、第２誘導機構とを備え、
前記第１誘導機構は、
前記第１電極部材に設けられた第１突起と、
前記第２電極部材に設けられ、前記第１突起が嵌めこまれ、前記第１電極部材が変位したときに前記第１電極部材が回転するように伸びる、第１溝とを備え、
前記第２誘導機構は、
前記第２電極部材に設けられた第２突起と、
前記基材の前記貫通孔の内面に設けられ、前記第２突起が嵌め込まれ、前記第２電極部材が変位したときに前記第２電極部材が回転するように伸びる、第２溝とを備える
半導体装置の検査用ソケット。
【請求項６】
請求項５に記載された半導体装置の検査用ソケットであって、
更に、
前記貫通孔の他端から先端が突き出るように前記貫通孔に配置され、検査時に、検査基板に設けられた検査基板端子に押し当てられる、第２ピン部材と、
前記第２ピン部材を回転させる、第２ピン部材用誘導機構と、
を具備し、
前記弾性支持機構は、更に、前記第２ピン部材が前記検査基板端子に押し当てられたときに、前記第２ピン部材が前記基材に対して前記貫通孔に沿って変位するように、前記第２ピン部材を弾性的に支持し、
前記第２ピン部材用誘導機構は、
前記第２ピン部材に設けられた第３突起と、
前記貫通孔の内面に設けられ、前記第３突起が嵌め込まれ、前記第２ピン部材が変位したときに回転するように伸びる、第３溝とを備える
半導体装置の検査用ソケット。
【請求項７】
請求項６に記載された半導体装置の検査用ソケットであって、
前記弾性支持機構は、一端で前記第１ピン部に接続され、他端で前記第２ピン部材に接続された、第１弾性部材を有する
半導体装置の検査用ソケット。
【請求項８】
請求項７に記載された半導体装置の検査用ソケットであって、
前記弾性支持機構は、一端で前記基材に接続され、他端で前記第２ピン部材に接続された、第２弾性部材を有する
半導体装置の検査用ソケット。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれかに記載された半導体装置の検査用ソケットであって、
前記第１溝、前記第２溝、及び前記第３溝の少なくとも一つは、展開図により見た場合に、曲がるように伸びている
半導体装置の検査用ソケット。
【請求項１０】
請求項６乃至８のいずれかに記載された半導体装置の検査用ソケットであって、
前記第１溝、前記第２溝、及び前記第３溝の少なくとも一つは、環状になるように形成され、回転対象となる部材が一方向にのみ回転するように、折れ曲がりながら伸びている
半導体装置の検査用ソケット。

【図１】