JP2002367748A - ソケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソケットのコネクタピンの腐食を抑制する。 【解決手段】 ソケットは、ベース部材及び蓋部材で形
成されるキャビティを備えたソケット本体と、前記ベー
ス部材に設けられた第１の貫通孔と、前記蓋部材に設け
られた第２の貫通孔と、前記キャビティの中に配置され
たコンタクトピンであって、一端側が前記第１の貫通孔
を通して前記ソケット本体の外部に引き出され、前記一
端側と向かい合う他端側が前記第２の貫通孔を通して前
記ソケット本体の外部に引き出されたコンタクトピン
と、前記キャビティと前記ソケット本体の外部とを結ぶ
通路とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ソケットに関し、
特に、半導体装置の特性評価試験において繰り返し使用
されるソケットに適用して有効な技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置として、例えばＣＳＰ（Ｃhi
p Ｓize Ｐackage又はＣhip ＳcaleＰackage）型と呼称
される半導体装置が知られている。このＣＳＰ型半導体
装置においては、種々なパッケージ構造のものが提案さ
れ、製品化されているが、配線基板の第１主面（一主
面）側に半導体チップを配置し、配線基板の第１面と向
かい合う第２主面（他の主面）側に外部接続用端子とし
て複数のボール状バンプを配置したパッケージ構造のも
のが最も普及している。ボール状バンプは、加工性に優
れ、熱に対する信頼性が高い例えば鉛（Ｐｂ）−錫（Ｓ
ｎ）組成の半田材で形成されている。

【０００３】ＣＳＰ型半導体装置の製造においては、一
般的に、最終検査として、正常に動作するか否かの電気
的な特性を評価する特性評価試験が含まれている。この
特性評価試験では、ソケットを仲介してＣＳＰ型半導体
装置とパフォーマンスボード（検査用配線基板）との電
気的な接続が行なわれている。ＣＳＰ型半導体装置の特
性評価試験で使用される従来のソケットの概略構成を図
９（断面図）及び図１０（図９の一部を拡大した断面
図）に示す。

【０００４】図９及び図１０に示すように、ソケット２
６は、ベース部材１及び蓋部材１０で形成されるキャビ
ティ１５を備えたソケット本体２６Ａと、ベース部材１
に設けられた貫通孔５と、蓋部材１０に設けられた貫通
孔１２と、キャビティ１５の内部に位置し、一端側が貫
通孔５を通してソケット本体２６Ａの外部に引き出さ
れ、一端側と向かい合う他端側が貫通孔１２を通してソ
ケット本体２６Ａの外部に引き出されたコンタクトピン
（ポゴピン）１６とを有する構成になっている。コンタ
クトピン１６及び貫通孔（５，１２）は、ＣＳＰ型半導
体装置の外部接続用端子の数に対応して複数設けられて
いる。

【０００５】コンタクトピン１６は、これに限定されな
いが、例えば、筒状の筐体１７、２つの可動ピン（プラ
ンジャ）１８Ａ，１８Ｂ、及び１つのスプリング等を有
する構成となっている。可動ピン１８Ａは筐体１７の長
さ方向に対して可動が可能な状態で筐体１７の一端側に
設けられている。可動ピン１８Ｂは筐体１７の長さ方向
に対して可動が可能な状態で筐体１７の一端側と向かい
合う他端側に設けられている。可動ピン１８Ａ及び１８
Ｂの夫々は互いに向かい合う一端側及び他端側を有し、
夫々の一端側は筐体１７の外部に引き出され、夫々の他
端側は筐体１７の内部に位置している。スプリングは、
可動ピン１８Ａ及び１８Ｂの夫々の他端側を押圧するよ
うに筐体１７の内部に設けられている。

【０００６】可動ピン１８Ａの一端側はベース部材１の
貫通孔５を通してソケット本体２６Ａの外部に引き出さ
れ、可動ピン１８Ｂの一端側は蓋部材１０の貫通孔１２
を通してソケット本体２６Ａの外部に引き出されてい
る。可動ピン１８Ａの一端側の先端部はＣＳＰ型半導体
装置のボール状バンプが接続される接続部として構成さ
れ、可動ピン１８Ｂの一端側の先端部はパフォーマンス
ボードの接続用端子が接続される接続部として構成され
ている。即ち、コンタクトピン１６は、一端側及び他端
側に可動ピンからなる接続部を有する構成となってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ソケット２
６とＣＳＰ型半導体装置との電気的な接続は、コンタク
トピン１６の一端側の接続部（可動ピン１８Ａの一端側
の先端部）にボール状バンプを圧接することによって行
なわれるため、ボール状バンプの半田カス等の異物がコ
ンタクトピンの一端側の接続部に付着する。一方、特性
評価試験では複数のソケット２６を繰り返し使用してい
る。１つのソケット２６が１日に繰り返し使用される使
用頻度は、半導体装置の生産量やソケット２６の使用数
によって異なるが、例えば数百回にも及ぶ。即ち、ソケ
ット２６の使用頻度に応じてコンタクトピン１６の一端
側の接続部にボール状バンプが繰り返し圧接されるた
め、コンタクトピン１６の一端側の接続部にボール状バ
ンプの半田カス等の異物が徐々に蓄積される。

【０００８】このような異物がコンタクトピン１６の一
端側の接続部に蓄積されると、コンタクト抵抗の増加や
コンタクト不良の原因となり、正確な特性評価試験が行
なえなくなるため、定期的にソケット２６を洗浄してコ
ンタクトピン１６の一端側の接続部に蓄積された異物を
除去する必要がある。ソケット２６に関する洗浄方法と
しては種々な方法があるが、コンタクトピン１６の接続
部は機械的強度が小さいため、ブラッシング等によって
機械的に異物を除去する方法ではコンタクトピン１６に
曲がり、折れ等の損傷が発生する。

【０００９】そこで、ソケット２６に関しては、薬液中
にソケット２６を浸漬してコンタクトピン１６の異物を
化学的に除去する方法（以下、単に薬液浸漬法と呼ぶ）
が有効である。薬液浸漬法は異物の除去を化学的に行な
うため、コンタクトピン１６の接続部に機械的な損傷を
与えること無く、複数のコンタクトピン１６の異物を一
括して除去することができる。また、ボール状バンプが
接続されるコンタクトピン１６の一端側の接続部のみな
らず、他端側の接続部においても一端側の接続部と同時
に異物の除去を行うことができる。

【００１０】しかしながら、本発明者は、薬液浸透法を
用いたソケット２６の洗浄について検討した結果、以下
の問題点を見出した。

【００１１】貫通孔５及び１２の内径寸法は、可動ピン
１８Ａ及び１８Ｂの可動を妨げないように、可動ピン１
８Ａ及び１８Ｂの一端側における外形寸法よりも若干大
きくなっているため、貫通孔（５，１２）と可動ピン
（１８Ａ，１８Ｂ）との間の極わずかな隙間から毛管現
象によってキャビティ１５の内部に薬液が浸入する。ま
た、蓋部材１０は、ベース部材１に対して単純にネジ止
め固定されているため、ベース部材１と蓋部材１０との
間の極わずかな隙間から毛管現象によってキャビティ１
５の内部に薬液が浸入する。

【００１２】一方、薬液浸漬法を用いたソケット２６の
洗浄においては、薬液による汚染を抑制するため、薬液
で異物を除去した後、薬液を水，温水等の洗浄液で洗い
流す必要がある。貫通孔（１８Ａ，１８Ｂ）を通してソ
ケット本体２６Ａの外部に引き出されたコンタクトピン
１６の一端側及び他端側の接続部や、ソケット本体２６
Ａの外壁に付着する薬液は洗浄液によって洗い流すこと
ができるが、キャビティ１５の内部に浸入した薬液は洗
浄液によって洗い流すことが難しい。

【００１３】このため、キャビティ１５の内部におい
て、コンタクトピン１６が薬液によって腐食され易くな
る。特に、コンタクトピン１６の筐体１７は、可動ピン
１８Ａと可動ピン１８Ｂとを電気的に接続する導電通路
として使用されているため、筐体１７が腐食すると、コ
ンタクトピン１６の電気抵抗が変化し、正確な特性評価
試験が行なえなくなる。

【００１４】また、乾燥によって薬液中の薬物が可動ピ
ン（１８Ａ，１８Ｂ）の表面に残留し、可動ピンの動き
が鈍くなったり、可動ピンが動かなくなったりする。１
つのＣＳＰ型半導体装置に設けられた複数のボール状バ
ンプの夫々の高さは必ずしも同一ではなく、１つ１つの
ボール状バンプの高さにバラツキがある。また、ＣＳＰ
型半導体装置の配線基板は必ずしも平ではなく、半導体
チップ側若しくはボール状バンプ側に反っている場合が
ある。また、１つのソケット２６に設けられた複数のコ
ンタクトピン１６の夫々の一端側（可動ピン１８Ａ）及
び他端側（可動ピン１８Ｂ）がソケット本体２６Ａから
突出する突出高さは必ずしも同一ではなく、１つ１つの
コンタクトピン１６の突出高さにバラツキがある。この
ようなバラツキや配線基板の反り等による寸法誤差を可
動ピン１８Ａ及び１８Ｂの動きによって吸収し、コンタ
クトピン１６の一端側の接続部とボール状バンプとの接
続、及びコンタクトピン１６の他端側の接続部とパフォ
ーマンスボードの外部接続用端子との接続を確実に行な
っている。従って、可動ピンの動きが鈍くなったり、可
動ピンが動かなくなったりすると、コンタクト不良が起
き易くなるため、正確な特性評価試験が行なえなくな
る。

【００１５】また、ソケット２６とＣＳＰ型半導体装置
との電気的な接続はコンタクトピン１６の一端側の接続
部（可動ピン１８Ａの一端側の先端部）にボール状バン
プを圧接することによって行なわれ、パフォーマンスボ
ードとソケット２６との電気的な接続はパフォーマンス
ボードの外部接続用端子にコンタクトピン１６の他端側
の接続部（可動ピン１８Ｂの一端側の先端部）を圧接す
ることによって行なわれる。従って、可動ピンの動きが
鈍くなったり、可動ピンが動かなくなったりすると、可
動ピンの一端側の先端部に圧接力が集中し、可動ピンの
一端側の先端部が潰れたり、可動ピンが曲がったり折れ
たりする等の損傷が発生する。

【００１６】本発明の目的は、コンタクトピンの腐食を
抑制することが可能なソケットを提供することにある。
本発明の他の目的は、コンタクトピンの動作不良を抑制
することが可能なソケットを提供することにある。本発
明の他の目的は、ソケットの長寿命化を図ることが可能
な技術を提供することにある。本発明の前記ならびにそ
の他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図
面によって明らかになるであろう。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。 （１）本発明のソケットは、ベース部材及び蓋部材で形
成されるキャビティを備えたソケット本体と、前記ベー
ス部材に設けられた第１の貫通孔と、前記蓋部材に設け
られた第２の貫通孔と、前記キャビティの中に配置され
たコンタクトピンであって、一端側が前記第１の貫通孔
を通して前記ソケット本体の外部に引き出され、前記一
端側と向かい合う他端側が前記第２の貫通孔を通して前
記ソケット本体の外部に引き出されたコンタクトピン
と、前記キャビティと前記ソケット本体の外部とを結ぶ
通路とを有する。

【００１８】（２）前記手段（１）に記載のソケットに
おいて、前記通路は、前記キャビティに連なる第１の部
分と、前記第１の部分及び前記ソケット本体の外部に連
なる第２の部分とを有し、前記第１の部分は、前記ベー
ス部材と前記蓋部材との間に設けられ、前記第２の部分
は、前記蓋部材に設けられている。

【００１９】（３）前記手段（２）に記載のソケットに
おいて、前記通路の第１の部分は、前記ベース部材に設
けられた溝、及び前記溝を覆う前記蓋部材によって構成
され、前記通路の第２の部分は、前記蓋部材に設けられ
た開口部によって構成されている。

【００２０】（４）前記手段（１）に記載のソケットに
おいて、前記通路の開口面積は、前記第１及び第２の貫
通孔の開口面積よりも大きい。

【００２１】（５）前記手段（１）に記載のソケットに
おいて、前記コンタクトピンは、筒状の筐体と、前記筐
体の一端側の内部において可動自在に設けられた第１の
可動ピンと、前記筐体の一端側と向かい合う他端側の内
部において可動自在に設けられた第２の可動ピンと、前
記第１及び第２の可動ピンを押圧するように前記筐体の
内部に設けられたスプリングとを有し、前記第１及び第
２の可動ピンは、一端側が前記筐体の外部に位置し、前
記一端側と向かい合う他端側が前記筐体の内部に位置
し、前記第１の可動ピンの一端側は、前記第１の貫通孔
を通して前記ソケット本体の外部に引き出され、前記第
２の可動ピンの一端側は、前記第２の貫通孔を通して前
記ソケット本体の外部に引き出され、前記筐体は前記キ
ャビティの内部に位置している。

【００２２】上述した手段によれば、液体の中にソケッ
トを浸漬した時、通路を通してソケット本体の外部から
キャビティの内部に液体が供給され、液体の中からソケ
ットを取り出した時、通路を通してキャビティの内部か
らソケット本体の外部に液体が排出されるため、キャビ
ティの内部における薬液を水，温水等の洗浄液で容易に
洗い流すことができる。この結果、キャビティの内部に
おいて、薬液によるコンタクトピンの腐食を抑制するこ
とができる。また、乾燥によって薬液中の薬物が可動ピ
ンの表面に残留して生じるコンタクトピンの動作不良を
抑制できる。また、コンタクトピンの腐食及び動作不良
を抑制することができるので、ソケットの長寿命化を図
ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を
説明するための全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。本実
施形態では、ＣＳＰ型半導体装置の特性評価試験に用い
られるソケットに本発明を適用した例について説明す
る。

【００２４】図１は、本発明の一実施形態であるソケッ
トの平面図であり、図２は、図１のソケットの分解状態
を示す斜視図であり、図３は、図１のａ−ａ線に沿う断
面図であり、図４は、図１のａ−ａ線に沿う断面図であ
って、コンタクトピンを取り除いた状態を示す断面図で
あり、図５は、図１のソケットのコンタクトピンの概略
構成を示す断面図であり、図６は、図１のソケットを使
用して特性評価試験が施される半導体装置の概略構成を
示す断面図であり、図７は、図１のソケットを仲介して
図６の半導体装置とパフォーマンスボードとを電気的に
接続した状態を示す断面図であり、図８は、図１のソケ
ットの洗浄を説明するための図（（ａ）は薬液工程，
（ｂ）は洗浄工程，（ｃ）は乾燥工程）である。

【００２５】まず、ＣＳＰ型半導体装置の概略構成につ
いて、図６を用いて説明する。図６に示すように、ＣＳ
Ｐ型半導体装置３０は、配線基板３１の互いに向かい合
う第１主面（一主面）及び第２主面（他の主面）のうち
の第１主面側に半導体チップ３４を配置し、第２主面側
に外部接続用端子として複数のボール状バンプ３８を配
置した構成になっている。ボール状バンプは、これに限
定されないが、加工性に優れ、熱に対する信頼性が高い
例えば鉛（Ｐｂ）−錫（Ｓｎ）組成の半田材で形成され
ている。

【００２６】半導体チップ３４は、配線基板３１の第１
主面に接着層を介在して接着固定されている。半導体チ
ップ３４は互いに向かい合う第１主面（一主面）及び第
２主面（他の主面）を有し、第１主面の平面形状は方形
状で形成されている。半導体チップ３４の第１主面に
は、その第１主面の各辺に沿って複数の電極パッド（接
続部）３５が形成されている。また、半導体チップ１０
には、集積回路として例えばＤＲＡＭ（Ｄynamic Ｒand
om Ａccess Ｍemory）回路が内蔵されている。

【００２７】配線基板３１は、これに限定されないが、
絶縁層、導電層の夫々を順次積み重ねた多層配線構造と
なっている。各絶縁層は例えばガラス繊維にエポキシ系
の樹脂を含浸させたガラスエポキシ基板で形成され、各
配線層は例えば銅（Ｃｕ）からなる金属膜で形成されて
いる。配線基板３１の第１主面の平面形状は方形状で形
成され、本実施形態においては例えば長方形で形成され
ている。

【００２８】配線基板３１の第１主面には、その最上層
の導電層に形成された配線の一部分からなる複数の電極
パッド（接続部）３２が配置されている。また、配線基
板３１の第２主面には、その最下層の導電層に形成され
た配線の一部分からなる複数の電極パッド（接続部）３
３が配置されている。

【００２９】半導体チップ３４の複数の電極パッド３５
は、配線基板３１の複数の電極パッド３２に接続手段を
介して夫々電気的に接続されている。接続手段としては
例えばボンディングワイヤ３６を用いている。複数のボ
ール状バンプ３８は、配線基板の複数の電極パッド３３
に夫々固着され、電気的にかつ機械的に接続されてい
る。

【００３０】半導体チップ３４、ボンディングワイヤ３
６等は、配線基板３１の第１主面側に形成された樹脂封
止体３７によって封止されている。樹脂封止体３７は、
低応力化を図る目的として、例えば、フェノール系硬化
剤、シリコーンゴム及び多数のフィラー（例えばシリ
カ）等が添加されたエポキシ系の熱硬化性絶縁樹脂で形
成されている。

【００３１】このように構成されたＣＳＰ型半導体装置
３０の製造においては、エージング試験の後に、最終検
査として特性評価試験が含まれている。特性評価試験で
は、ＣＳＰ型半導体装置３０の集積回路が所望の動作を
行なうか否かの電気的な特性を評価し、良品、不良品、
動作周波数等の電気特性のグレードを判別する。

【００３２】次に、ＣＳＰ型半導体装置３０の特性評価
試験で使用されるソケットの概略構成について、図１乃
至図５を用いて説明する。

【００３３】図１乃至図４に示すように、ソケット２５
は、主に、内部にキャビティ１５を備えたソケット本体
２５Ａ、ＣＳＰ型半導体装置３０の外部接続用端子であ
るボール状バンプ３８の数に対応して設けられた複数の
コンタクトピン（ポゴピン）１６等を有する構成になっ
ている。ソケット本体２５Ａは、主に、ベース部材１及
び蓋部材１０で形成されている。

【００３４】ベース部材１は、主に、互いに向かい合う
第１主面（一主面）１Ｘ及び第２主面（他の主面）１Ｙ
と、第１主面１Ｘから第２主面１Ｙに向かって窪む凹部
２と、凹部２の底面から第２主面１Ｙに向かって窪む凹
部３と、凹部３の底面から第２主面１Ｙに向かって窪む
凹部４と、凹部４の底面から第２主面１Ｙに亘って貫く
貫通孔５とを有する構成になっている。凹部４及び貫通
孔５は、コンタクトピン１６の数に対応して複数設けら
れている。ベース部材１、凹部２及び凹部３の夫々の平
面形状は方形状で形成され、凹部２はベース部材１の第
１主面１Ｘの中央部に設けられ、凹部３は凹部２の底面
の中央部に設けられている。ベース部材１の第２主面１
Ｙ側における中央部は、その周囲における周辺部よりも
突出している。

【００３５】蓋部材１０は、主に、互いに向かい合う第
１主面（一主面）１０Ｘ及び第２主面（他の主面）１０
Ｙと、第２主面１０Ｙから第１主面１０Ｘに向かって窪
む凹部１１と、凹部１１の底面から第１主面１０Ｘに亘
って貫く貫通孔１２とを有する構成になっている。貫通
孔１２は、コンタクトピン１６の数に対応して複数設け
られている。蓋部材１０及び凹部１１の平面形状は方形
状で形成され、凹部１１は蓋部材１０の第２主面１０Ｙ
の中央部に設けられている。

【００３６】蓋部材１０は、その第２主面１０Ｙがベー
ス部材１の凹部２の底面と向かい合うようにして、かつ
ベース部材１の凹部３を覆う（塞ぐ）ようにしてベース
部材１の凹部２の中に装着され、例えばネジ７による固
定手段によってベース部材１にネジ止め固定されてい
る。蓋部材１０及び凹部２は同一の平面形状で形成さ
れ、凹部２の中に蓋部材１０を容易に装着し易くするた
めに蓋部材１０の平面サイズは凹部２の平面サイズより
も若干小さくなっている。

【００３７】キャビティ１５は、主に、ベース部材１に
設けられた凹部３及び蓋部材１０に設けられた凹部１１
によって形成されている。即ち、キャビティ１５は、ベ
ース部材１及び蓋部材１０によって形成されている。

【００３８】コンタクトピン１６は、主に、キャビティ
１５の内部に配置されている。コンタクトピン１６は互
いに向かい合う一端側及び他端側を有し、コンタクトピ
ン１６の一端側はベース部材１の貫通孔５を通してソケ
ット本体２５Ａの外部に引き出され、コンタクトピン１
６の他端側は蓋部材１０の貫通孔１２を通してソケット
本体２５Ａの外部に引き出されている。

【００３９】コンタクトピン１６は、これに限定されな
いが、例えば、図５に示すように、筒状の筐体１７、２
つの可動ピン（プランジャ）１８Ａ，１８Ｂ、及び１つ
のスプリング１９等を有する構成となっている。可動ピ
ン１８Ａは筐体１７の長さ方向に対して可動が可能な状
態で筐体１７の一端側に設けられている。可動ピン１８
Ｂは筐体１７の長さ方向に対して可動が可能な状態で筐
体１７の一端側と向かい合う他端側に設けられている。
可動ピン１８Ａ及び１８Ｂの夫々は互いに向かい合う一
端側及び他端側を有し、夫々の一端側は筐体１７の外部
に引き出され、夫々の他端側は筐体１７の内部に位置し
ている。スプリング１９は、可動ピン１８Ａ及び１８Ｂ
の夫々の他端側を押圧するように筐体１７の内部に設け
られている。

【００４０】筐体１７、可動ピン１８Ａ及び１８Ｂは、
外観的な形状が例えば円柱形状で形成されている。可動
ピン１８Ａ及び１８Ｂは、一端側に位置する第１の部分
（１８Ａ１，１８Ｂ１）と、他端側に位置する第２の部
分（１８Ａ２，１８Ｂ２）とを有し、第１の部分（１８
Ａ１，１８Ｂ１）における外径寸法φは、第２の部分
（１８Ａ２，１８Ｂ２）における外径寸法φよりも若干
小さくなっている。筐体１７は、第１の部分１７Ａと、
この第１の部分１７Ａの一端側及び他端側に位置する第
２の部分１７Ｂとを有し、第２の部分１７Ｂにおける内
径寸法φは第１の部分１７Ａにおける内径寸法φよりも
若干小さくなっている。筐体１７の第２の部分１７Ｂに
おける内径寸法φは、筐体１７から可動ピン１８Ａ及び
１８Ｂが脱落しないように、可動ピン１８Ａ及び１８Ｂ
の夫々の第２の部分（１８Ａ２，１８Ｂ２）の外径寸法
φよりも小さくなっている。

【００４１】なお、可動ピン１８Ａ及び１８Ｂの夫々の
一端側における第１の部分（１８Ａ１，１８Ｂ１）の外
径寸法φは、例えば０．３ｍｍ程度になっている。ま
た、筐体１７の外径寸法φは、例えば０．５８ｍｍ程度
になっている。

【００４２】図３に示すように、筐体１７はキャビティ
１５の中に配置され、一端側がベース部材１の凹部４の
中に嵌め込まれている。凹部４の形状は筐体１７の形状
に合わせて例えば円柱形状で形成され、凹部の内径寸法
φは、筐体１７の嵌め込み及び抜き取りを容易に行うこ
とができるように、筐体１７の外径寸法φよりも若干大
きくなっている。

【００４３】可動ピン１８Ａの一端側（第１の部分１８
Ａ１）は、ベース部材１の貫通孔５を通してソケット本
体２５Ａの外部に引き出され、可動ピン１８Ｂの一端側
（第１の部分１８Ｂ１）は、蓋部材１０の貫通孔１２を
通してソケット本体２５Ａの外部に引き出されている。
可動ピン１８Ａの一端側の先端部はＣＳＰ型半導体装置
３０のボール状バンプ３８が接続される接続部として構
成され、可動ピン１８Ｂの一端側の先端部はパフォーマ
ンスボードの接続用端子が接続される接続部として構成
されている。即ち、コンタクトピン１６は、一端側及び
他端側に可動ピンからなる接続部を有する構成となって
いる。

【００４４】貫通孔５及び１２の夫々の形状は、可動ピ
ン１８Ａ及び１８Ｂの形状に合わせて例えば円柱形状で
形成されている。貫通孔５の内径寸法φは、可動ピン１
８Ａの可動を妨げないように、可動ピン１８Ａの一端側
における第１の部分１８Ａ１の外径寸法φよりも若干大
きくなっており、貫通孔１２の内径寸法φは、可動ピン
１８Ｂの可動を妨げないように、可動ピン１８Ｂの一端
側における第１の部分１８Ｂ１の外径寸法φよりも若干
大きくなっている。

【００４５】本実施形態において、ソケット２５は、キ
ャビティ１５とソケット本体２５Ａの外部とを結ぶ通路
２０を更に有する構成となっている。通路２０は、これ
に限定されないが、例えば、キャビティ１５に連なる第
１の部分２１と、この第１の部分２１に連なり、かつソ
ケット本体２５Ａの外部に連なる第２の部分２２とを有
する構成になっている。通路２０の第１の部分２１はベ
ース部材１と蓋部材１０との間に設けられ、通路２０の
第２の部分２２は蓋部材１０に設けられている。通路２
０の第１の部分２１は、例えば、ベース部材１の凹部２
の底面に設けられた溝２１Ａと、この溝２１Ａを覆う蓋
部材１０とで構成されている。通路２０の第２の部分２
２は、例えば、蓋部材１０に設けられた開口部２２Ａで
構成されている。開口部２２Ａは、例えば、蓋部材１０
の周縁から中央に向かって延びる切り込みによって構成
されている。

【００４６】通路２０の第１及び第２の部分（２１，２
２）は、ベース部材１に設けられた接続孔５及び蓋部材
１０に設けられた貫通孔１２よりも大きい開口面積で形
成されている。本実施形態において、通路２０の第１の
部分２１は例えば４．５ｍｍ ^２程度の開口面積で形成さ
れ、通路２０の第２の部分２２は例えば９ｍｍ^２程度の
開口面積で形成されている。なお、通路２０は、これに
限定されないが、キャビティ１５を挟んで互いに向かい
合う２つの位置に夫々１つずつ設けられている。

【００４７】次に、ソケット２５を用いたＣＳＰ型半導
体装置３０の特性評価試験について、図７を用いて説明
する。特性評価試験では、図７に示すように、ソケット
２５を仲介して、ＣＳＰ型半導体装置３０とパフォーマ
ンスボード４５との電気的な接続が行なわれている。

【００４８】ソケット２５はパフォーマンスボード４５
に装着されており、パフォーマンスボード４５とソケッ
ト２５との電気的な接続はパフォーマンスボード４５の
外部接続用端子４６にコンタクトピン１６の他端側の接
続部（可動ピン１８Ｂの一端側の先端部）を圧接するこ
とによって行なわれている。

【００４９】ＣＳＰ型半導体装置３０は収納用ボード４
０の凹部４１の内部に収納されており、収納ボード４０
に固定された蓋部材４２によって凹部４１から脱落しな
いように保持されている。ＣＳＰ型半導体装置３０のボ
ール状バンプ３８は蓋部材４２に設けられた開口部を通
して外部に露出されている。ソケット２５とＣＳＰ型半
導体装置３０との電気的な接続はコンタクトピン１６の
一端側の接続部（可動ピン１８Ａの一端側の先端部）に
ボール状バンプ３８を圧接することによって行なわれて
いる。

【００５０】パフォーマンスボード４０は試験装置と電
気的に接続されおり、試験装置からパフォーマンスボー
ド４０及びソケット２５を介してＣＳＰ型半導体装置３
０に電源及び信号等が供給される。試験装置においては
複数（例えば２つ）のパフォーマンスボード４０を受け
持つことができるようになっており、パフォーマンスス
ボード４０においては複数（例えば６４つ）のソケット
２５を装着できるようになっている。

【００５１】１つのＣＳＰ型半導体装置３０に設けられ
た複数のボール状バンプ３８の夫々の高さは必ずしも同
一ではなく、１つ１つのボール状バンプ３８の高さにバ
ラツキがある。また、ＣＳＰ型半導体装置３０の配線基
板３１は必ずしも平ではなく、半導体チップ３４側若し
くはボール状バンプ３８側に反っている場合がある。ま
た、１つのソケット２５に設けられた複数のコンタクト
ピン１６の夫々の一端側（可動ピン１８Ａ）及び他端側
（可動ピン１８Ｂ）がソケット本体２５Ａから突出する
突出高さは必ずしも同一ではなく、１つ１つのコンタク
トピン１６の突出高さにバラツキがある。このようなバ
ラツキや配線基板３１の反り等による寸法誤差を可動ピ
ン１８Ａ及び１８Ｂの動きによって吸収できるため、コ
ンタクトピン１６の一端側の接続部とボール状バンプ３
８との接続、及びコンタクトピン１６の他端側の接続部
とパフォーマンスボード４０の外部接続用端子４１との
接続を確実に行なうことができる。

【００５２】また、可動ピン１８Ａの動作により、コン
タクトピン１６の一端側の接続部にボール状バンプ３８
を圧接する時の圧力が各コンタクトピン１６及び各ボー
ル状バンプ３８に対して均一に作用し、可動ピン１８Ｂ
の動作により、パフォーマンスボード４０の外部接続用
端子４１にコンタクトピン１６の他端側の接続部を圧接
する時の圧力が各コンタクトピン１６及び各外部接続用
端子４１に対して均一に作用するため、コンタクトピン
１６、ボール状バンプ３８及び外部接続用端子４１の損
傷を抑制することができる。

【００５３】次に、ソケット２５の洗浄について、図８
を用いて説明する。まず、図８（ａ）に示すように、特
性評価試験において繰り返し使用されたソケット２５を
薬液５１の中に浸漬し、コンタクトピン１６の一端側の
接続部に蓄積された異物を化学的に溶かして除去する。
薬液５１としては、除去する異物に対して溶融性を有す
るものを用いる。本実施形態において、ＣＳＰ型半導体
装置３０のボール状バンプ３８はＰｂ−Ｓｎ組成の半田
材で形成されている。従って、コンタクトピン１６の一
端側の接続部に蓄積された異物は大部分が錫と鉛で占め
られているため、これに限定されないが、例えば有機酸
系の薬液を用いている。

【００５４】この工程において、コンタクトピン１６の
一端側の接続部が清浄される。また、コンタクトピン１
６の他端側の接続部に蓄積された異物に対して薬液が溶
融性を有していれば、コンタクトピン１６の他端側の接
続部も清浄される。

【００５５】次に、薬液５１の中からソケット２５を取
り出した後、図８（ｂ）に示すように、水，温水等の洗
浄液５２の中にソケット２５を浸漬する。この工程にお
いて、貫通孔（１８Ａ，１８Ｂ）を通してソケット本体
２５Ａの外部に引き出されたコンタクトピン１６の一端
側及び他端側の接続部や、ソケット本体２５Ａの外壁に
付着する薬液を洗浄液５２によって洗い流すことができ
る。また、ソケット２５は、キャビティ１５の内部とソ
ケット本体２５Ａの外部とを結ぶ通路２０を有する構成
となっているため、通路２０を通してソケット本体２５
Ａの外部からキャビティ１５の内部に洗浄液５２が供給
される。

【００５６】次に、洗浄液５２の中からソケット２５を
取り出す。この工程において、ソケット２５は、キャビ
ティ１５の内部とソケット本体２５Ａの外部とを結ぶ通
路２０を有する構成となっているため、通路２０を通し
てキャビティ１５の内部からソケット本体２５Ａの外部
に洗浄液５２が排出される。即ち、洗浄液５２の中にソ
ケット２５を浸漬した時、通路２０を通してソケット本
体２５Ａの外部からキャビティ１５の内部に洗浄液５２
が供給され、洗浄液５２の中からソケット２５を取り出
した時、通路２０を通してキャビティ１５の内部からソ
ケット本体２５Ａの外部に洗浄液５２が排出されるた
め、キャビティ１５の内部における薬液５１を洗浄液５
２で容易に洗い流すことができる。

【００５７】次に、図８（ｃ）に示すように、例えば温
風機５３を用いてソケット２５の乾燥を行う。この工程
において、キャビティ１５の内部に残存する洗浄液５２
は温風機５３の熱によって気化し、気化した気体はソケ
ット２５の通路２０を通してキャビティ１５の内部から
ソケット本体２５Ａの外部に放出される。この工程によ
り、薬液浸透法を用いたソケット２５の洗浄が完了す
る。

【００５８】このように、本実施形態によれば、以下の
効果が得られる。ソケット２５は、キャビティ１５の内
部とソケット本体２５Ａの外部とを結ぶ通路２０を有す
る構成となっている。このような構成にすることによ
り、洗浄液５２の中にソケット２５を浸漬する時、通路
２０を通してソケット本体２５Ａの外部からキャビティ
１５の内部に洗浄液５２が供給され、洗浄液５２の中か
らソケット２５を取り出す時、通路２０を通してキャビ
ティ１５の内部からソケット本体２５Ａの外部に洗浄液
５２が排出されるため、キャビティ１５の内部における
薬液５１を水，温水等の洗浄液５２で容易に洗い流すこ
とができる。この結果、キャビティ１５の内部におい
て、薬液５１によるコンタクトピン１６の腐食を抑制す
ることができる。また、乾燥によって薬液５２中の薬物
が可動ピン（１８Ａ，１８Ｂ）の表面に残留して生じる
コンタクトピン１６の動作不良を抑制できる。また、コ
ンタクトピン１６の腐食及び動作不良を抑制することが
できるので、ソケット２５の長寿命化を図ることができ
る。また、キャビティ１５の内部に残存する洗浄液５２
が温風機５３の熱によって気化し、この気化した気体が
通路２０を通してキャビティ１５の内部からソケット本
体２５Ａの外部に放出されるので、ソケット２５の乾燥
時間を短縮することができる。

【００５９】なお、通路２０の内部における洗浄液５２
の流動抵抗は、洗浄液５２の粘性や通路２０の開口面積
（通路２０の延在方向に対して直交する断面積）によっ
て支配されるため、通路２０の開口面積は出来るだけ大
きくすることが望ましい。本実施形態において、通路２
０の第１の部分２１は例えば４．５ｍｍ^２程度の開口面
積で形成され、通路２０の第２の部分２２は例えば９ｍ
ｍ^２程度の開口面積で形成されているため、ソケット本
体２５Ａの外部からキャビティ１５の内部への洗浄液５
２の供給、及びキャビティ１５の内部からソケット本体
２５Ａの外部への洗浄液５２の排出を速やかに行うこと
ができる。

【００６０】また、洗浄液５２の供給量及び排出量は通
路２０の数によって支配されるため、通路２０は複数設
けることが望ましい。また、本実施形態では、通路２０
の第２の部分２２を蓋部材１０の周縁から中央に向かっ
て延びる切り込みで構成した例について説明したが、通
路２０の第２の部分２２は、蓋部材１０の第１主面１０
Ｘから第２主面１０Ｙに亘って貫く貫通孔で構成しても
よい。

【００６１】また、本実施形態では、通路２０の第１の
部分２１をベース部材１の凹部２の底面に設けられた溝
２１Ａと、この溝２１Ａを覆う蓋部材１０とで構成した
例について説明したが、通路２０の第１の部分２１は、
蓋部材１０の第１主面１０Ｙに設けられた溝と、この溝
を覆うベース部材１とで構成してもよい。

【００６２】また、本実施形態では、通路２０を、キャ
ビティ１５に連なる第１の部分２１と、この第１の部分
２１に連なり、かつソケット本体２５Ａの外部に連なる
第２の部分２２とで構成した例について説明したが、通
路２０は、キャビティ１５及びソケット本体２５Ａの外
部に連なる１つの貫通孔で構成してもよい。但し、この
場合、成形による蓋部材及びベース部材の形成が本実施
形態の場合と比べて難しくなる。

【００６３】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、
前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論で
ある。例えば、本発明は、ＣＳＰ型半導体装置３０の製
造工程の中のエージング試験において使用されるソケッ
トに適用することができる。また、本発明は、ボール状
バンプを有するＭＣＭ（Ｍulti Ｃhip Ｍodule）型半導
体装置の製造において使用されるソケットに適用するこ
とができる。

【００６４】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。本発明によれば、コンタクトピンの
腐食を抑制することができる。本発明によれば、コンタ
クトピンの動作不良を抑制することができる。本発明に
よれば、ソケットの長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるソケットの平面図で
ある。

【図２】図１のソケットの分解状態を示す斜視図であ
る。

【図３】図１のａ−ａ線に沿う断面図である。

【図４】図１のａ−ａ線に沿う断面図であって、コンタ
クトピンを取り除いた状態を示す断面図である。

【図５】図１のソケットのコンタクトピンの概略構成を
示す断面図である。

【図６】図１のソケットを使用して特性評価試験が施さ
れる半導体装置の概略構成を示す断面図である。

【図７】図１のソケットを仲介して図６の半導体装置と
パフォーマンスボードとを電気的に接続した状態を示す
断面図である。

【図８】図１のソケットの洗浄を説明するための図
（（ａ）は薬液工程，（ｂ）は洗浄工程，（ｃ）は乾燥
工程）である。

【図９】従来のソケットの断面図である。

【図１０】図９の一部を拡大した断面図である。

【符号の説明】

１…ベース部材、２，３，４…凹部、５…貫通孔、１０
…蓋部材、１１…凹部、１２…貫通孔、１５…キャビテ
ィ、１６…コンタクトピン、１７…筐体、１８Ａ，１８
Ｂ…可動ピン、１９…スプリング、２０…通路、２１…
第１の部分、２２…第２の部分、２５…ソケット、２５
Ａ…ソケット本体、３０…ＣＳＰ型半導体装置、３１…
配線基板、３２，３３…電極パッド、３４…半導体チッ
プ、３５…電極パッド、３６…ボンディングワイヤ、３
７…樹脂封止体、４０…収納用ボード、４１…凹部、４
２…蓋部材、４５…パフォーマンスボード、４６…外部
接続用端子、５１…薬液、５２…洗浄液、５３…温風
機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 隆信 秋田県南秋田郡天王町天王字長沼64 アキ タ電子株式会社内 Ｆターム(参考） 2G003 AA07 AG01 AG12 AH07 2G011 AA04 AA14 AA15 AB01 AB04 AB06 AB08 AC14 AE03 AF02 5E024 CA18 CB05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース部材及び蓋部材で形成されるキャ
   ビティを備えたソケット本体と、 前記ベース部材に設けられた第１の貫通孔と、 前記蓋部材に設けられた第２の貫通孔と、 前記キャビティの中に配置されたコンタクトピンであっ
   て、一端側が前記第１の貫通孔を通して前記ソケット本
   体の外部に引き出され、前記一端側と向かい合う他端側
   が前記第２の貫通孔を通して前記ソケット本体の外部に
   引き出されたコンタクトピンと、 前記キャビティと前記ソケット本体の外部とを結ぶ通路
   とを有することを特徴とするソケット。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のソケットにおいて、 前記通路は、前記キャビティに連なる第１の部分と、前
   記第１の部分及び前記ソケット本体の外部に連なる第２
   の部分とを有し、 前記第１の部分は、前記ベース部材と前記蓋部材との間
   に設けられ、 前記第２の部分は、前記蓋部材に設けられていることを
   特徴とするソケット。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のソケットにおいて、 前記通路の第１の部分は、前記ベース部材に設けられた
   溝、及び前記溝を覆う前記蓋部材によって構成され、 前記通路の第２の部分は、前記蓋部材に設けられた開口
   部によって構成されていることを特徴とするソケット。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のソケットにおいて、 前記通路の開口面積は、前記第１及び第２の貫通孔の開
   口面積よりも大きいことを特徴とするソケット。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のソケットにおいて、 前記コンタクトピンは、筒状の筐体と、前記筐体の一端
   側の内部において可動自在に設けられた第１の可動ピン
   と、前記筐体の一端側と向かい合う他端側の内部におい
   て可動自在に設けられた第２の可動ピンと、前記第１及
   び第２の可動ピンを押圧するように前記筐体の内部に設
   けられたスプリングとを有し、 前記第１及び第２の可動ピンは、一端側が前記筐体の外
   部に位置し、前記一端側と向かい合う他端側が前記筐体
   の内部に位置し、 前記第１の可動ピンの一端側は、前記第１の貫通孔を通
   して前記ソケット本体の外部に引き出され、 前記第２の可動ピンの一端側は、前記第２の貫通孔を通
   して前記ソケット本体の外部に引き出され、 前記筐体は前記キャビティの内部に位置していることを
   特徴とするソケット。