JP2005149958A - 半導体装置用ソケット - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体装置の各端子部の数量が増大するとともに、その端子部の相互間距離が狭小となる場合であっても、プリント配線基板における電極パッドの相互間距離を十分に確保できるとともに、半導体装置用ソケットにおけるプリント配線基板上の実装面積の増大を回避できること。
【解決手段】 リードフレーム５４においてコンタクトピン群６０の先端における中心位置は、コンタクトピン群６２の先端の中心位置に比して所定距離だけ左側に偏倚しており、また、スペーサ５６を介して互いに重ねられるリードフレーム５４の端子部６２ｄが千鳥掛け状に配置されるもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、試験に供される半導体装置を配線基板に電気的に接続するコンタクトピンモジュールを有する半導体装置用ソケットに関する。

半導体装置のバーンイン試験に用いられる半導体装置用ソケットは、一般に、ICソケットと称され、例えば、特許文献１にも示されるように、所定の試験電圧が供給されるとともに被検査物としての半導体装置からの短絡等をあらわす異常検出信号を送出する入出力部を有するプリント配線基板上に配される。

ICソケットにおける被検査物収容部材内には、例えば、特許文献１にも示されるように、半導体装置の各端子部とプリント配線基板の各電極パッドとをそれぞれ、電気的に相互に接続するコンタクトピンの集合体としてのコンタクトピンモジュールが設けられている。そのようなコンタクトピンモジュールは、例えば、半導体装置の各端子に電気的に接続される被検査物側コンタクトピン群と、プリント配線基板の各電極に電気的に接続される配線基板側コンタクトピン群とが同一平面上に相対向して連なって形成されるリードフレームが複数、積み重ねられて形成されている。従って、被検査物側コンタクトピン群の各端子および配線基板側コンタクトピン群の各固定端子は、例えば、格子状に配列されることとなる。

また、ICソケットにおいては、電気的接続を確実にするとともに、リードフレームにおける共通の平面上のコンタクトピンの配列方向に対し直交する方向の長さを短くするために特許文献２にも示されるように、配線基板側コンタクトピン群のコンタクトピンの配列方向の相互間距離が、被検査物側コンタクトピン群の対応するコンタクトピンの相互間距離に比して大となるように拡大されるものが提案されている。

特開２００２−２０２３４４号公報 特開２０００−３３１７６６号公報

近年、半導体装置は、その各端子の数量が増大するとともに、その端子の相互間距離が狭小となる、所謂、微細ピッチとなる傾向にある。その際、上述のプリント配線基板の電極パッド相互間距離は、電気的安全性の観点から十分に確保されることが要望される。

しかし、このような現状において、ICソケットのコンタクトピンモジュールが、所定の実装面積を有する既存のプリント配線基板上に配置されるもとで、微細ピッチとなる半導体装置に対応する場合、プリント配線基板における電極パッドの相互間距離が十分に確保されない虞があるとともに、特に、上述のように配線基板側コンタクトピン群のコンタクトピンの相互間距離が拡大されるとき、配線基板側コンタクトピン群のコンタクトピンの占有面積も増大し、配線基板上のICソケットの配置可能数が減少する虞があるので既存の大きさのプリント配線基板を利用できないという不都合が生じる。

以上の問題点を考慮し、本発明は、試験に供される半導体装置を配線基板に電気的に接続するコンタクトピンモジュールを有する半導体装置用ソケットであって、半導体装置の各端子部の数量が増大するとともに、その端子部の相互間距離が狭小となる場合であっても、プリント配線基板における電極パッドの相互間距離を十分に確保できるとともに、半導体装置用ソケットにおけるプリント配線基板上の実装面積の増大を回避できる半導体装置用ソケットを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る半導体装置用ソケットは、半導体装置の電極部に電気的に接続される一端を備える被検査物側接続端子を複数、共通の平面上に有する被検査物側接続端子群と、被検査物側接続端子群の各被検査物側接続端子の他端に連なる各固定側接続端子を、被検査物側接続端子の相互間距離よりも大なる相互間距離をもって共通の平面上に複数有し、半導体装置の電極部に電気的に接続される配線基板に接続される固定側接続端子群と、被検査物側接続端子群と固定側接続端子群との中間部分を支持する支持部材と、支持部材に支持された被検査物側接続端子群および固定側接続端子群を、固定側接続端子群が千鳥掛け状に配置されるように絶縁部材を介し複数重ねて保持する保持部材と、保持部材に保持された被検査物側接続端子群および固定側接続端子群を収容するモジュール収容部と、を備え、固定側接続端子群の共通の平面上における各固定側接続端子の配列方向に沿った位置が、被検査物側接続端子群に対し一方向に所定距離、相対的に偏倚していることを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る半導体装置用ソケットは、固定側接続端子群の共通の平面上における各固定側接続端子の配列方向に沿った位置が、被検査物側接続端子群に対し一方向に所定距離、相対的に偏倚しており、また、固定側接続端子群が千鳥掛け状に配置されるように絶縁部材を介し支持部材に支持された被検査物側接続端子群および固定側接続端子群を、複数重ねて保持する保持部材を備えているので半導体装置の各端子部の数量が増大するとともに、その端子部の相互間距離が狭小となる場合であっても、プリント配線基板における電極パッドの相互間距離を十分に確保できるとともに、半導体装置用ソケットにおけるプリント配線基板上の実装面積の増大を回避できる。

図５および図６は、それぞれ、本発明に係る半導体装置用ソケットの一例の全体構成を、プリント配線基板とともに示す。

図５においては、半導体装置用ソケットは、所定の検査信号が供給されるとともに各被検査物としての半導体装置からの短絡等をあらわす異常検出信号をそれぞれ送出する入出力部を有するプリント配線基板３２上に位置決めされて配されている。

半導体装置用ソケットは、プリント配線基板３２上における所定の位置に縦横に複数個配されている。半導体装置用ソケットは、半導体装置が１個づつ着脱可能に装着される収容部を有するソケット本体部３０と、後述するソケット本体部３０の押圧部材４２Aおよび４２Bの保持または解放動作を行わせるカバー部材４４と、ソケット本体部３０内に配され、半導体装置の端子群とプリント配線基板３２の電極パッド部との電気的接続を行うコンタクトピンモジュール３４と、を主な要素として含んで構成されている。なお、図５においては、代表して一つの半導体装置用ソケットが示されている。

ソケット本体部３０は、図７に示されるように、プリント配線基板３２の各電極パッド部と半導体装置３８の端子とを電気的に接続するコンタクトピンモジュール３４と、コンタクトピンモジュール３４の上面に載置され、半導体装置３８の各電極のコンタクトピンモジュール３４の端子部に対する位置合わせを行うとともに半導体装置３８を収容する整列板/位置決め部材４０と、ソケット本体部３０において、整列板/位置決め部材４０の上方にコンタクトピンモジュール３４を包囲するように、昇降動可能に配され後述する一対の押圧部材４２Aおよび４２B（図５および図６参照）を選択的に回動させるカバー部材４４と、カバー部材４４の昇降動作に連動して半導体装置３８の各端子を整列板/位置決め部材４０を介してコンタクトピンモジュール３４に対して選択的に押圧する押圧部材４２Aおよび４２Bと、を主要な要素として含んで構成されている。

被検査物としての半導体装置３８は、ＢＧＡ型であり、例えば、略正方形の半導体素子とされる。略正方形の半導体装置３８において、整列板/位置決め部材４０に対向する面には、整列板/位置決め部材４０の透孔を介してコンタクトピンモジュール３４に接続されるべきバンプ形の電極が端子として全面にわたって所定の相互間隔で複数個形成されている。各電極の相互間距離は、例えば、約０．４ｍｍ程度とされる。

ソケット本体部３０は、耐熱性のあるプラスチック材料、例えば、ポリイミド樹脂で成形されている。ソケット本体部３０の底面部には、位置決め用のピン３０Pが４箇所に設けられている。そのソケット本体部３０の底面部は、図示が省略されるねじ締結具によりプリント配線基板３２上の所定位置に固定されている。

また、ソケット本体部３０の底面部には、その底面部全体にわたって長手方向に沿って延びる凹部３０ｇが形成されている。また、底面部には、下方側整列板／位置決め板が嵌合される凹部３０ｒが、略中央部で凹部３０ｇに交差している。

ソケット本体部３０における略中央部分には、コンタクトピンモジュール３４が収容されるモジュール収容部３６Ｍが形成されている。モジュール収容部３６Ｍの周囲には、相対向して一対の凹部（不図示）が設けられている。各凹部内には、それぞれ、カバー部材４４が下降せしめられるとき、選択的に、カバー部材４４と一体に形成されるアーム部材４４Aの下端部と、押圧部材４２Aおよび４２Bの基端部とが挿入される。押圧部材４２Aおよび４２Bの基端部は、アーム部材４４Aの下端の孔に連結ピンCPが挿入されることにより、アーム部材４４Aの下端に連結されている。

その各凹部の周縁には、ガイド部材３６TAおよび３６TBが相対向して形成されている。ガイド部材３６TAおよび３６TBは、互いに同一の構造を有するのでガイド部材３６TAについて説明し、ガイド部材３６TBの説明を省略する。

ガイド部材３６TAは、押圧部材４２Aを挟んで相対向する壁部を有している。各壁部の内面には、それぞれ、図５において押圧部材４２Aの案内ピンAPを案内する溝３６ａｇが右斜め下方に向けて所定角度傾いて細長く形成されている。また、ソケット本体部３０におけるそのガイド部材３６TAの外側となる両端部には、それぞれ、カバー部材４６をソケット本体３０から離隔する方向に付勢するコイルスプリング４６の一端が配されるスプリング受け部（不図示）が形成されている。

なお、ガイド部材３６TBの各壁部の内面には、それぞれ、押圧部材４２Bの案内ピンを案内する溝が上述の溝３６ａｇの延在する方向に延びる延長線と交差するように、左斜め下方に向けて所定角度傾けられて細長く形成されている。

モジュール収容部３６Mは、後述するコンタクトピンモジュール３４の断面形状に対応して小径部３６ｍａ、中径部３６ｍｂおよび３６ｍｃ、大径部３６ｍｄから構成されている。小径部３６ｍａ、中径部３６ｍｂおよび３６ｍｃ、大径部３６ｍｄは、共通の中心軸線上に形成されている。

小径部３６ｍａおよび中径部３６ｍｂは、その上方に配置される整列板/位置決め部材４０の下面との間に形成される空間に連通している。小径部３６ｍａ、中径部３６ｍｂ、および大径部３６ｍｄは、収容されるコンタクトピンモジュール３４の外周部が係合されることにより、コンタクトピンモジュール３４の整列板/位置決め部材４０の各接点用の孔に対する相対位置の位置決めする。

小径部３６ｍａと中径部３６ｍｂとの間の段状部となる面３６ｓａは、コンタクトピンモジュール３４のサイドプレート５２および５０の段状部５２ａｅおよび５０ａｅにそれぞれ当接している。

また、大径部３６ｍｄと中径部３６ｍｃとの間の段状部となる面３６ｓｂは、コンタクトピンモジュール３４のサイドプレート５２および５０の段部５０ｂｅおよび５２ｂｅにそれぞれ当接している。

従って、コンタクトピンモジュール３４およびその端子部は、そのソケット本体部３０のモジュール収容部３６Ｍ、および後述する整列板/位置決め部材４０に対して位置決めされることとなる。

また、凹部３０ｒおよび３０ｇに嵌合される整列板／位置決め板７０が、コンタクトピンモジュール３４におけるプリント配線基板３２側の端子部を支持している。整列板／位置決め板７０は、プリント配線基板３２側の端子部に対応して複数の貫通孔を有するとともに、図５および図７に示されるように、プリント配線基板３２の孔に嵌合される位置決めピンを有している。

これにより、モジュール収容部３６Ｍに位置決めされたコンタクトピンモジュール３４のプリント配線基板３２側の端子群とプリント配線基板３２の電極パッドとの相対位置が位置決めされる。その際、コンタクトピンモジュール３４のプリント配線基板３２側の端子部は、ソケット本体部３０がプリント配線基板３２上に固定されるとき、所定量変位せしめられる。従って、コンタクトピンモジュール３４のプリント配線基板３２側の端子群は、所定の接触力でプリント配線基板３２の電極パッドに接触することとなる。

整列板/位置決め部材４０は、図９に示されるように、被検査物としての半導体装置３８の４隅をそれぞれ支持する位置決め部４０Ａと、位置決め部４０Ａを互いに連結するように平板状に形成される平板状部４０Ｂとを含んで構成されている。

平板状部４０Ｂは、半導体装置３８の各端子にそれぞれ対応して比較的小なる凹部４０ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎは正の整数）が縦横に所定の中心間距離、例えば、約０．４ｍｍで形成されている。また、その凹部４０ａｉは、コンタクトピンモジュール３４の各端子部が移動可能に挿入される透孔４０ｂｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎは正の整数）に連通している。従って、その凹部４０ａｉにより、半導体装置３８の各端子の平板状部４０Ｂに対する相対位置が位置決めされ、かつ、半導体装置３８の各端子のコンタクトピンモジュール３４の端子群に対する相対位置が位置決めされることとなる。

整列板/位置決め部材４０は、図７に示されるように、ソケット本体３０の有低の各孔の底部との間にそれぞれ設けられるコイルスプリングＳＰにより、押圧部材４２Aおよび４２Bの押圧方向に沿った所定の範囲内で移動可能に支持されている。

なお、上述の例においては、半導体装置３８の各端子のコンタクトピンモジュール３４の端子部に対する相対位置を位置決めするにあたり、整列板/位置決め部材４０が用いられたが、かかる例に限られることなく、例えば、半導体装置３８の外周部に嵌り合うように形成されたモジュール収容部３６Ｍの開口端の周縁部の壁に半導体装置３８が直接的に移動可能に嵌合されることにより、半導体装置３８の各端子のコンタクトピンモジュール３４の端子部に対する相対位置が位置決めされてもよい。

図５および図７において、ソケット本体部３０の外周部の各辺には、カバー部材４４の下端に一体に形成される８個の爪部４４Ｎがそれぞれ、移動可能に係合される溝３０Ｇが形成されている。溝３０Ｇは、カバー部材４４の移動方向に沿って形成されている。また、図７に示されるような、カバー部材４４が最上端位置をとるとき、各溝３０Ｇの端部には、それぞれ、その爪部４４Nの先端が係止される。

枠状のカバー部材４４は、図６および図７に示されるように、半導体装置３８またはガイド部材３６ＴＡおよび３６ＴＢの上端部の外周が通過する開口部４４ａを中央部に有している。

カバー部材４４におけるソケット本体３０の各凹部にそれぞれ対向する部分には、押圧部材４２Ａおよび４２Ｂにそれぞれ連結されるアーム部材４４Aおよび４４Bがソケット本体３０に向けて突出している。

アーム部材４４Aは、押圧部材４２Aの基端部を回動可能に挟持するように隙間を有している。各アーム部材４４Aは、アーム部材４４Aと押圧部材４２Aとを結合するピンCPが挿入される孔を有している。アーム部材４４Bも、押圧部材４２Bの基端部を回動可能に挟持するように同様な構造を有している。

カバー部材４４における長手方向の両端部には、図７に示されるように、それぞれ、ソケット本体部３０の溝３０Gに係合される爪部４４Nが、複数本、ソケット本体部３０に向けて突出している。

また、カバー部材４４においてソケット本体部３０におけるスプリング受け部に対向する部分には、それぞれ、スプリング受け部４４Ｓが４箇所に設けられている。スプリング受け部４４Ｓには、カバー部材４４をソケット本体部３０から離隔する方向に付勢するコイルスプリング４６の他端が配されている。

押圧部材４２Aは、上述のピンCPが回動可能に挿入される孔を有する基端部と、半導体装置３８の上面に選択的に当接される押圧面部と、基端部と押圧面部とを連結する連結部とを含んで構成されている。

押圧部材４２Aの連結部には、双方の溝３６ａｇに移動可能に係合する案内ピンＡＰが設けられている。なお、押圧部材４２Aに対し線対称に設けられる押圧部材４２Bは、押圧部材４２Aの構成と同様な構成を有するのでその説明を省略する。

従って、カバー部材４４が、図５に示されるように、コイルスプリング４６の付勢力に抗してソケット本体部３０に近接するように押圧される場合、押圧部材４２Aおよび４２Bの基端部がそれぞれ、同期して下降せしめられるとともに、各案内ピンＡＰが溝３６ａｇに案内されることにより、押圧部材４２Aおよび４２Bの各押圧面部が、互いに離隔される。即ち、ソケット本体部３０のモジュール収容部３６Mの上方、即ち、整列板/位置決め部材４０の上方が開放されることとなる。

一方、カバー部材４４が、図５および図７に示されるように、コイルスプリング４６の付勢力により、上昇せしめられる場合、押圧部材４２Aおよび４２Bの基端部がそれぞれ、同期して上昇せしめられるとともに、各案内ピンＡＰが溝３６ａｇに案内されることにより、押圧部材４２Aおよび４２Bの各押圧面部が、互いに近接される。即ち、押圧部材４２Aおよび４２Bの各押圧面部が、それぞれ、ソケット本体部３０の整列板/位置決め部材４０内に進入せしめられることとなる。

コンタクトピンモジュール３４は、図２および図４に示されるように、図４においてＺ座標方向のその両端部をそれぞれ、形成するサイドプレート５０および５２と、サイドプレート５０とサイドプレート５２との間に、スペーサ５６を介して互いに略平行となるように重ねられて集合体として配される複数のリードフレーム５４と（図８参照）、を主な要素として構成されている。

板状のサイドプレート５０および５２は、プラスチック材料、例えば、ポリイミド樹脂で作られ、互いに同一構造とされるのでサイドプレート５０について説明し、サイドプレート５２についての説明を省略する。

サイドプレート５０は、後述する結合ピン５８がそれぞれ嵌合される透孔５０ａが所定の間隔をもって２箇所に設けられている。

末広がりに形成されるサイドプレート５０における両端部は、それぞれ、階段状に形成されている。各端部には、上述したモジュール収容部３６Ｍの段状部となる面３０ｓａおよび３０ｓｂにそれぞれ対応して段状部５０ａｅおよび５０ｂｅが形成されている。その段状部５０ａｅとその段状部５０ｂｅとの間の部分は、階段状に連結されている。

薄板状の各スペーサ５６は、それぞれ、絶縁性材料で作られ、結合ピン５８が嵌合される透孔をサイドプレート５０および５２の透孔５０ａおよび５２ａに対応して２箇所に有している。また、各スペーサ５６は、それぞれ、サイドプレート５０および５２の段状部５０ａｅ，５０ｂｅ，５２ａｅ，５２ｂｅに対応して段状部を有している。

各リードフレーム５４は、図８に示されるように、半導体素子３８の端子に電気的に接続される被検査物側接続端子群としてのコンタクトピン群６０と、コンタクトピン群６０と同一の平面上に形成されプリント配線基板３２の電極に電気的に接続される固定側接続端子群としてのコンタクトピン群６２と、コンタクトピン群６０とコンタクトピン群６２との中間の連結部６８（図１１参照）に設けられ、コンタクトピン群６０および６２を支持する支持プレート６４とを含んで形成されている。

リードフレーム５４におけるコンタクトピン群６０および６２を形成するコンタクトピン５４ｐｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎは正の整数）は、それぞれ、１本のリードから構成されている。コンタクトピン５４ｐｉは、図８において矢印Ｘが示すＸ座標方向に向けて所定の間隔で共通の平面上に配列されている。

なお、コンタクトピン５４ｐｉの数量は、半導体素子３８の端子数および配列形式、または、プリント配線基板３２の電極パッドの数量に応じて設定される。コンタクトピン５４ｐｉの数量は、例えば、２２本、３１本等であってもよい。即ち、コンタクトピン５４ｐｉの数量は、偶数本あるいは奇数本であってもよい。

コンタクトピン群６０および６２におけるコンタクトピン５４ｐｉの先端の相互間距離も半導体素子３８の端子相互間のピッチ、プリント配線基板３２の電極パッド相互間のピッチに応じて設定されている。コンタクトピン群６０および６２におけるコンタクトピン５４ｐｉの先端の相互中心間距離は、例えば、互いに異なり、約０．４ｍｍ、約０．６ｍｍ程度に設定されている。従って、コンタクトピン群６０におけるコンタクトピン５４ｐｉの先端の相互間距離は、コンタクトピン群６２におけるコンタクトピン５４ｐｉの先端の相互間距離に比して小とされる。

その際、例えば、コンタクトピン５４ｐｉが２２本である場合、コンタクトピン群６０の先端における端から中心位置（第１１番目の端子と第１２番目の端子との間の位置）までの距離Ｌａｃは、コンタクトピン群６０の先端の幅Ｌａの半分となる。一方、コンタクトピン群６２の先端における端から中心位置（１１番目の端子と１２番目の端子との間の位置）までの距離Ｌｂｃは、コンタクトピン群６２の先端の幅Ｌｂの半分となる。また、コンタクトピン群６０の先端における端から中心位置は、コンタクトピン群６２の先端の中心位置に比して所定距離ＤＬ、例えば、０．１５ｍｍだけ左側に偏倚している。

コンタクトピン５４ｐｉは、コンタクトピン群６０の端子群を形成する端子部６０ｄと、支持プレート６４に支持される連結線部６８ｆと、端子部６０ｄと連結線部６８ｆとを連結する湾曲部６０ｂと、コンタクトピン群６２の端子群を形成する端子部６２ｄと、端子部６２ｄと連結線部６８ｆとを連結する湾曲部６２ｂとを含んで構成されている。

直線状に形成される端子部６０ｄの先端は、例えば、半導体素子３８の端子の形状に応じて円弧状に形成されている。湾曲部６０ｂの形状は、図８において矢印Ｘが示すＸ座標方向に向けて凸状とされ、半導体素子３８の端子と端子部６０ｄの先端との間の適正な接触力に応じて板厚、幅、曲率半径が設定される。従って、湾曲部６０ｂの曲げ剛性（ばね定数）、即ち、湾曲部６０ｂの変位により生じる弾性力が半導体素子３８の端子と端子部６０ｄの先端との間の適正な接触力に応じて設定されることとなる。その際、互いに隣接するコンタクトピン５４ｐｉの湾曲部６０ｂの曲率半径は、各端子部６０ｄの接触力を略同一とするために略同一に設定されている。

図１１において、右端の連結線部６８ｆの一端は、図１１に示されるように、湾曲部６０ｂの一端に所定の角度をなして結合された後、端子部６０ｄに平行に延びており、さらに、所定の角度をもって湾曲部６２ｂの一端に結合されている。一方、図１１において、左端の連結線部６８ｆの一端は、右端の連結線部６８ｆの一端と線対称となるように湾曲部６０ｂの一端に所定の角度をなして結合された後、端子部６０ｄに平行に延びており、さらに、所定の角度をもって湾曲部６２ｂの一端に結合されている。右端の連結線部６８ｆと左端の連結線部６８ｆとの間に位置する各連結線部６８ｆは、それぞれ、中央位置に向かうにつれて略直線状に形成されている。

一方、コンタクトピン群６２の端子群を形成する直線状に形成される端子部６２ｄの先端は、例えば、プリント配線基板３２の電極パッドとの電気的抵抗を低減すべく、尖塔状に形成されている。湾曲部６２ｂは、プリント配線基板３２の電極パッドと端子部６２ｄの先端との間の適正な接触力に応じて板厚、幅、曲率半径が設定される。従って、湾曲部６２ｂの曲げ剛性（ばね定数）、即ち、湾曲部６２ｂの変位により生じる弾性力がプリント配線基板３２の電極パッドと端子部６２ｄの先端との間の適正な接触力に応じて設定されることとなる。

湾曲部６２ｂの形状は、図８において矢印Ｘが示すＸ座標方向に向けて湾曲部６０ｂとは反対方向に凸状とされ、適正な接触力に応じて湾曲部６２ｂの板厚、幅、曲率半径が設定されている。その際、互いに隣接するコンタクトピン５４ｐｉの湾曲部６２ｂの曲率半径は、各端子部６２ｄの接触力を略同一とするために略同一に設定されている。

樹脂材料で成形される支持プレート６４は、図８に示されるように、連結線部６８ｆの外周を被覆するように形成されている。また、支持プレート６４は、中央部に開口部６４ｂを有している。さらに、支持プレート６４の両端部には、それぞれ、上述した結合ピン５８が挿入される透孔６４ａが形成されている。

即ち、コンタクトピン群６０およびコンタクトピン群６２の端子群における接触力が、それぞれ、湾曲部６０ｂおよび６２ｂの形状を変更することにより、個別に設定されることとなる。しかも、端子部６２ｄの先端から連結線部６８ｆ近傍までの長さと、端子部６０ｄの先端から連結線部６８ｆ近傍までの長さとは、略同一に設定されるもとで、湾曲部６０ｂおよび６２ｂの形状を変更することにより接触力を個別に設定できるのでコンタクトピンモジュールの小型化が容易に図られる。

コンタクトピンモジュール３４を組立てるにあたっては、図９（Ａ）に示されるように、得られたリードフレーム５４と一組のスペーサ５６を介して交互に図４のＺ座標方向に沿って配置し互いに重ね合わされる。その際、図９（Ａ）において、例えば、スペーサ５６を介して互いに重ねられるリードフレーム５４は、コンタクトピン５４ｐｉの湾曲部６０ｂおよび６２ｂが線対称に配されるように重ねられる。従って、図３および図１０（Ａ）に示されるように、コンタクトピン５４ｐｉの端子部６０ｄが同一直線上に複数列、縦横に同一ピッチで配されることとなる。

一方、コンタクトピン５４ｐｉの端子部６２ｄは、上述したように、コンタクトピン群６０の先端における中心位置は、コンタクトピン群６２の先端の中心位置に比して所定距離ＤＬだけ左側に偏倚しているので図１、図９（Ｂ）、および、図１０（Ｂ）に示されるように、千鳥掛け状に配置されることとなる。その結果、隣接する相対向する列の相互間ピッチ、即ち、Ｚ座標方向の相互間ピッチは、図１０（Ｂ）に示されるように、約０．４ｍｍとなり、また、隣接する相対向する列の相互間における端子部６２ｄのＸ座標方向の相互間距離は、例えば、端子部６２ｄのピッチの半分のピッチ、即ち、約０．３ｍｍとなる。

さらに、対向配置されるリードフレーム５４相互間において、図９（Ａ）において重なり合う共通部分Ａ１およびＡ２の面積が、例えば、上述の特許文献１にも示されるような従来のコンタクトピンモジュールに比して小となるのでプリント配線基板３２および各コンタクト端子群を通じて検査信号が半導体装置３８に供給されることにより試験が行なわれる場合、リードフレーム５４相互における平行面間のキャパシタンスが従来のものに比して低減されることとなる。

上述のようなリードフレーム５４を複数個、一度に製造するにあたっては、図１１および１２に示されるように、例えば、先ず、薄板状のフレーム部材素材に対して所定のエッチング処理、および、樹脂の被覆処理等の加工が施されることにより一つのフレーム部材６６の複数の開口部６６H内にそれぞれ、支持プレート６４を有するリードフレーム５４が形成される。次に、リードフレーム５４と各開口部６６Hの周縁部との結合部６６a，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，および６６ｆがそれぞれ切断されることにより、個々のリードフレーム５４が得られることとなる。

次に、コンタクトピンモジュール３４を組立てるにあたっては、図４に示されるように、得られたリードフレーム５４と一組のスペーサ５６とを上述したように交互に配置し互いに重ね合わされる。その際、一組のスペーサ５６は、その透孔とサイドプレート５０および５２の透孔５０ａ、５２ａおよびリードフレーム５４の支持プレート６４の透孔６４ａとが一致するように配される。さらに、リードフレーム５４の各端子部６０ｄおよび６２ｄがスペーサ５６の各凹部（不図示）にそれぞれ嵌め合わされる。

続いて、重ね合わされたリードフレーム５４およびスペーサ５６を挟持するようにサイドプレート５０および５２が配置される。

そして、リードフレーム５４およびスペーサ５６と、サイドプレート５０および５２とを一体にすべく、各結合ピン５８が透孔５０ａ，５２ａに挿入される。これにより、コンタクトピンモジュール３４自体が図３に示されるように、完成することとなる。

かかる構成において、半導体素子３８の試験を行うにあたっては、先ず、図５に示されるように、図示が省略される作業ロボットのアームの先端がカバー部材４４の上面に当接されてコイルスプリング４６の付勢力に抗して下方に向けて押圧される。これにより、押圧部材４２Aおよび４２Bの先端が互いに離隔し開放状態とされる。また、半導体素子３８が、図示が省略される搬送ロボットの搬送アームにより吸引保持されてカバー部材４４の開口部４４ａおよび整列板４０の位置決め部４０Aの真上となる位置まで搬送される。

次に、その搬送アームにより吸引保持された半導体素子３８は、押圧部材４２Aおよび４２Bの間に形成された空間を通じて下降せしめられて位置決め部４０Aを通じて平板状部４０Bに位置決めされ装着される。その際、半導体素子３８の各端子は、平板状部４０Bの凹部にそれぞれ対応して当接されている。

続いて、カバー部材４４は、作業ロボットの先端がカバー部材４４の上面に当接された状態で上昇されるとき、図５に示されるように、コイルスプリング４６の付勢力により開放位置から試験位置まで上昇せしめられる。

その際、押圧部材４２Aおよび４２Bにおける押圧面部は、それぞれ、略同一のタイミングで、回動されて半導体素子３８をコンタクトピンモジュール３４の端子群に向けて押圧することとなる。これにより、半導体素子３８は、押圧部材４２Aおよび４２Bにおける押圧面部により押圧され、その結果、半導体素子３８は平板状部４０Bに向けて所定の圧力で均等に押圧されることとなる。また、コンタクトピンモジュール３４の端子部６０ｄが変位せしめられ、所定の接触力で半導体素子３８の端子に当接することとなる。その際、その作用される押圧力は、コンタクトピンモジュール３４の端子部６２ｄには伝達されない。

そして、カバー部材４４が試験位置に維持されるもとでプリント配線基板３２の入出力部に検査信号が供給されるとき、コンタクトピンモジュール３４を通じてその検査信号が半導体素子３８に供給されるとともにその回路の異常が検出されるとき、半導体素子３８からの異常検出信号が入出力部を通じて外部の故障診断装置に供給されることとなる。

半導体素子３８の検査が終了した場合、その半導体素子３８を取り出し、新たな半導体素子３８を装着するために作業ロボットにおけるアームの先端が、上述と同様に、カバー部材４４の上面に当接されてコイルスプリング４６の付勢力に抗して下方に向けて押圧される。試験された半導体素子３８は、整列板／位置決め部材４０から搬送アームにより取り出され、また、試験される新たな半導体素子３８は、上述と同様に、装着されることとなる。

なお、上述の例においては、各リードフレーム５４の端子部６０ｄ、６２ｄの数量が同一とされているが、かかる例に限られることなく、半導体素子３８の端子配列に応じて各リードフレームごとにコンタクトピンが適宜間引きされて使用されてもよいことは勿論である。

図１３および図１４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係る半導体装置用ソケットの一例に用いられる他のリードフレームの一例を示す。

図１３において、各リードフレーム５４’は、半導体素子３８の端子に電気的に接続される被検査物側接続端子群としてのコンタクトピン群６０’と、コンタクトピン群６０’と同一の平面上に形成されプリント配線基板３２の電極に電気的に接続される固定側接続端子群としてのコンタクトピン群６２’と、コンタクトピン群６０’とコンタクトピン群６２’との中間の連結部６８’に設けられ、コンタクトピン群６０および６２を支持する支持プレート６４とを含んで形成されている。なお、図１３において、図８に示される例と同一とされる構成要素については同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。

図８に示される例においては、コンタクトピン群６０の先端における中心位置は、コンタクトピン群６２の先端の中心位置に比して所定距離ＤＬ、例えば、０．１５ｍｍだけ左側に偏倚しているが、その代わりに、図１３に示される例においては、コンタクトピン群６０’の先端における中心位置は、コンタクトピン群６２’の先端の中心位置に比して所定距離ＤＬ’、例えば、０．２ｍｍだけ左側に偏倚しているものとされる。

図１３に示される例においても、コンタクトピン群６０’および６２’におけるコンタクトピン５４’ｐｉの先端の相互間距離もそれぞれ半導体素子３８の端子相互間のピッチ、プリント配線基板３２の電極パッド相互間のピッチに応じて設定されている。コンタクトピン群６０’および６２’におけるコンタクトピン５４’ｐｉの先端の相互中心間距離は、それぞれ、互いに異なり、例えば、約０．４ｍｍ、約０．６ｍｍ程度に設定されている。従って、コンタクトピン群６０’におけるコンタクトピン５４’ｐｉの先端の相互間距離は、コンタクトピン群６２’におけるコンタクトピン５４’ｐｉの先端の相互間距離に比して小とされる。

コンタクトピン５４’ｐｉは、上述のコンタクトピン５４ａｉと同様な構造を有し、コンタクトピン群６０’の端子群を形成する端子部６０’ｄと、支持プレート６４に支持される連結線部６８’ｆと、端子部６０’ｄと連結線部６８’ｆとを連結する湾曲部６０’ｂと、コンタクトピン群６２の端子群を形成する端子部６２’ｄと、端子部６２’ｄと連結線部６８’ｆとを連結する湾曲部６２’ｂとを含んで構成されている。

コンタクトピンモジュール３４を組立てるにあたっては、図１４（Ａ）に示されるように、得られたリードフレーム５４と一組のスペーサ５６を介して交互に図４のＺ座標方向に沿って配置し互いに重ね合わされる。その際、図１４（Ａ）において、例えば、スペーサ５６を介して互いに重ねられるリードフレーム５４は、コンタクトピン５４’ｐｉの湾曲部６０’ｂおよび６２’ｂが線対称に配されるように重ねられる。従って、図３に示される例と同様に、コンタクトピン５４’ｐｉの端子部６０’ｄが同一直線上に複数列、縦横に同一ピッチで配されることとなる。

一方、コンタクトピン５４’ｐｉの端子部６２’ｄは、上述したように、コンタクトピン群６０’の先端における中心位置は、コンタクトピン群６２’の先端の中心位置に比して所定距離ＤＬ’だけ左側に偏倚しているので図１４（Ｂ）に示されるように、千鳥掛け状に配置されることとなる。その結果、隣接する相対向する列の相互間ピッチ、即ち、Ｚ座標方向の相互間ピッチは、図１４（Ｂ）に示されるように、約０．４ｍｍとなり、また、隣接する相対向する列の相互間における端子部６２ｄのＸ座標方向の相互間距離は、例えば、約０．２ｍｍとなる。

さらに、本例においても、対向配置されるリードフレーム５４相互間において、図１４（Ａ）において重なり合う共通部分Ａ１およびＡ２の面積が、例えば、特許文献１にも示されるような従来のコンタクトピンモジュールに比して小となるのでプリント配線基板３２および各コンタクト端子群を通じて検査信号が半導体装置３８に供給されることにより試験が行なわれる場合、リードフレーム５４における平行面間のキャパシタンスが従来のものに比して低減されることとなる。

本発明に係る半導体装置用ソケットの一例に用いられるコンタクトピンモジュールを示す底面図である。 図１に示される例における正面図である。 図１に示される例における上面図である。 図１に示される例における側面図である。 本発明に係る半導体装置用ソケットの一例の外観を示す正面図である。 図５に示される例における平面図である。 図５に示される例における側面図である。 図１に示されるコンタクトピンモジュールに用いられるリードフレームを示す正面図である。 （Ａ）は、図８に示されるリードフレームが互いに重ねあわされた状態を示す正面図である。（Ｂ）は、（Ａ）に示される複数のリードフレームにおける一方の端子群の配列を示す平面図である。 （Ａ）は、図８に示されるリードフレームが互いに重ねあわされた状態における一方の端子群の配列を示す平面図である。（Ｂ）は、図８に示されるリードフレームが互いに重ねあわされた状態における他方の端子群の配列を示す平面図である。 フレーム部材素材に連結された図８に示されるリードフレームにおいて支持部材が省略された状態で示される平面図である。 図８に示されるリードフレームがフレーム部材素材に連結された状態で示される平面図である。 図１に示されるコンタクトピンモジュールに用いられるリードフレームの他の例を示す正面図である。 （Ａ）は、図８に示されるリードフレームが互いに重ねあわされた状態を示す正面図である。（Ｂ）は、（Ａ）に示される複数のリードフレームにおける一方の端子群の配列を示す平面図である。

符号の説明

３０ ソケット本体部
３２ プリント配線基板
３４ コンタクトピンモジュール
５４、５４’ リードフレーム
６０、６０’ コンタクトピン群
６２，６２’ コンタクトピン群
６４ 支持プレート

Claims (3)

1. 半導体装置の電極部に電気的に接続される一端を備える被検査物側接続端子を複数、共通の平面上に有する被検査物側接続端子群と、
   前記被検査物側接続端子群の各被検査物側接続端子の他端に連なる各固定側接続端子を、該被検査物側接続端子の相互間距離よりも大なる相互間距離をもって共通の平面上に複数有し、前記半導体装置の電極部に電気的に接続される配線基板に接続される固定側接続端子群と、
   前記被検査物側接続端子群と前記固定側接続端子群との中間部分を支持する支持部材と、
   前記支持部材に支持された前記被検査物側接続端子群および前記固定側接続端子群を、該固定側接続端子群が千鳥掛け状に配置されるように絶縁部材を介し複数重ねて保持する保持部材と、
   前記保持部材に保持された前記被検査物側接続端子群および前記固定側接続端子群を収容するモジュール収容部と、を備え、
   前記固定側接続端子群の共通の平面上における各固定側接続端子の配列方向に沿った位置が、前記被検査物側接続端子群に対し一方向に所定距離、相対的に偏倚していることを特徴とする半導体装置用ソケット。
2. 前記所定距離は、前記固定側接続端子群の共通の平面上における各固定側接続端子の配列方向に沿った相互間距離よりも小に設定されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用ソケット。
3. 前記保持部材に保持された複数の前記被検査物側接続端子群および前記固定側接続端子群は、該被検査物側接続端子群および前記固定側接続端子群における平行面間のキャパシタンスが低減されるように重なり合う共通部分を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置用ソケット。
   

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