专利名称：电极的恢复处理方法
技术领域：
本发明涉及一种可使具有相对半导体器件的端子进行电连接的电极部的电极板的电极部连接面恢复成为规定的表面粗糙度的电极的恢复处理方法。
结果，半导体器件的端子可靠地电连接于布线用基板的电极。
在上述那样的电子设备用IC插座中，当反复使用导体图案的电触点部时，由于具有上述那样的耐磨性的微小凸起和陶瓷喷镀膜的耐久性也具有一定的寿命，所以，微小凸起由于接触压力等磨损。因此，该电触点部或导电电路的端面相应于使用频率而不可恢复，成为没有凹凸的大体平坦的表面，所以，其接触面积增大，而且，存在接触压力不充分的危险。结果，当初获得的可靠的电连接可能随着使用而不能获得。
为了达到上述目的，本发明的电极的恢复处理方法包括第1工序、第2工序、及第3工序，在所述第1工序，在电极板的电极部的连接面使复制板的表面与连接面相互接触地载置该复制板，该电极板具有形成于绝缘基板上的电极部并相对半导体器件的端子部通过电极部的连接面进行电连接，该复制板由与电极板的绝缘基板的线膨胀率不同的线膨胀率的材料制成并具有形成有凹凸的表面；在所述第2工序，以规定的压力朝电极部的连接面推压在第1工序中载置于上述电极部的连接面的复制板，并在规定温度下对复制板和该电极板加热规定期间；在所述第3工序，相对上述电极板使复制板离开，在电极部的连接面获得规定的凹凸。
另外，第2工序的规定温度和规定期间也可设定为80℃以上不到150℃的温度范围和5分钟以上15分钟以下的期间。
另外，本发明的电极的恢复处理方法包括第1工序和第2工序，在所述第1工序，在电极板的电极部的连接面载置半导体器件的端子部，该电极板在绝缘基板上形成有通过使母材中含有规定量的具有比母材的耐磨性优良的耐磨性的微小结晶物而构成的电极部，并且相对半导体器件的端子部经由电极部的连接面进行电连接；在所述第2工序，使半导体器件的端子部相对电极板的连接面接触并使连接面磨损，露出结晶物一部分，从而在连接面上获得规定的凹凸。
结晶物也可具有比作为母材的铜的硬度大的硬度，而且，由电导率较高的钯或镍制作。
另外，本发明的电极的恢复处理方法包括第1工序、第2工序、及第3工序，在所述第1工序，在电极板的电极部的连接面使复制板的表面与连接面相互接触地载置复制板，该电极板具有形成于绝缘基板上的电极部，并且相对半导体器件的端子部经由电极部的连接面进行电连接，该复制板具有形成有凹凸的表面；在所述第2工序，以规定的压力朝电极部的连接面推压在第1工序中载置于电极部的连接面的复制板，相对连接面在大体平行的任一方向上按规定量使复制板或电极部的连接面至少相对地移动1次；在所述第3工序，相对上述电极板使复制板离开，在电极部的连接面获得规定的凹凸。
另外，在第2工序中，也可由支承电极板并使其相对电极部的连接面大体平行移动的滑动装置使电极板相对复制板移动。
第2工序中的推压力也可对1个电极部在1g以上100g以下，另外，第2工序的相对移动的规定量也可在1μm以上1mm以下。
由以上说明可知，按照本发明的电极的恢复处理方法，由于在第1工序中以规定的压力朝电极部的连接面推压载置于电极部的连接面的复制板，同时，以规定温度在规定期间加热复制板和电极板，所以，通过由其膨胀差的作用相对地滑动，可将电极的连接面形成为规定的粗糙度，所以，可容易而且可靠地在磨损了的电极板的电极部的连接面形成规定的凹凸。
图2A局部放大地示出
图1A所示工序中的突点的前端部，为用于各工序的说明的局部断面图，图2B局部放大地示出图1B所示工序的突点的前端部，为用于各工序的说明的局部断面图。
图3A、3B、3C、及3D分别局部放大示出本发明的电极的恢复处理方法的第1实施例的各工序的突点的前端部，为用于各工序的说明的局部断面图。
图4A、图4B、及图4C分别局部放大地示出比较例的各工序的突点的前端部，为用于比较例的各工序的说明的局部断面图。
图5A、图5B、及图5C为分别用于说明突点的前端因使用而磨损的各工序的图。
图6A、图6B、及图6C分别局部放大地示出突点的前端，分别用于说明图5A、图5B、图5C所示突点的前端因使用而磨损的各工序的图。
图7为示出具有适用本发明的电极的恢复处理方法的第1实施例和第2实施例的接触片的半导体器件用插座的一例的局部断面图。
图8为示意地示出图7所示例子的托架装置的构成的局部断面图。
图9为图8所示例子的平面图。
图10A、图10B、图10C为分别放大地示出本发明的电极的恢复处理方法的第2实施例的各工序的说明所用的要部的局部断面图。
图11A、图11B、及图11C为分别放大示出图10A、图10B、图10C所示图的一部分的局部断面图。
图12A为分解示出用于本发明电极的恢复处理方法的第1实施例的另一托架外壳和底座构件的一例的构成的构成图，图12B为示出包含图12A的托架外壳的托架装置的构成的构成图。
图13A为分解示出用于本发明电极的恢复处理方法的第1实施例的再另一托架外壳和底座构件的一例的构成的构成图，图13B为示出包含图13A的托架外壳的托架装置的构成的构成图。
图14A为分解示出用于本发明电极的恢复处理方法的第1实施例的再另一托架外壳和底座构件的一例的构成的构成图，图14B为示出包含图14A的托架外壳的托架装置的构成的构成图。
图15为将用于本发明的电极的恢复处理方法的第3实施例的托架装置台的构成与复制板固定头一起示出的断面图。
图16为示于图15的例子的平面图。
图17为分解示出图15所示托架外壳和托架装置台的构成的构成图。
图18A和18B为示出本发明的电极的恢复处理方法的第3实施例的滑动装置的全体构成的构成图。
第1实施方式图7示出具有适用本发明的电极的恢复处理方法的第1实施例、后面将要说明的第2实施例、及第3实施例的连接用电极板的半导体器件用插座。
在图7所示半导体器件用插座中，例如用于半导体器件的电特性试验，具体地说利用于老化试验等。半导体器件用插座包括在内部收容作为半导体器件的裸芯片的托架装置40和可装拆地在收容部收容托架装置40的IC插座30。
IC插座30主要包括本体部32、接触构件群34、罩构件36，其中，所述本体部32配置到进行送往该裸芯片的检查信号和来自裸芯片的检测输出信号等的输入输出的印刷布线基板38上，具有收容托架装置40的收容部；所述接触构件群34设于本体部32，包括分别电连接于成为托架装置40的构成要素的后面将要说明的作为连接用电极板的接触片的各焊盘的多个接触构件；所述罩构件36可相对本体部32升降地配置，并且可选择地将接触构件群34的各触点部电连接于该接触片的各焊盘。
由树脂材料形成的本体部32对应于印刷布线基板38的电极部配置到规定位置。本体部32如图7所示那样，具有收容托架装置40的收容部32A。收容部32A由接合于后面将要说明的托架装置40的底座部的下部的下部基台部32a的内周部和与下部基台部32a相连地接合于该底座部的上部的上部基台部32b的内周部围成。在下部基台部32a支承接触构件群34。在下部基台部32a和上部基台部32b形成用于插入构成接触构件群34的各接触构件34ai(i＝1～n，n为正整数)的狭缝SL。
由薄板金属材料制作的各接触构件34ai(i＝1～n，n为正整数)包括压入到下部基台部32a的端子部34T、与端子部34T相连且从下方侧电连接于接触片的焊盘的固定侧触点部34f、具有弹性的与端子部34T相连且从上方侧电连接于接触片的垫的可动侧触点部34m、及可选择地接合于后面将要说明的罩构件36的斜面部并使可动侧触点部34m朝相对固定侧触点部34f离开的方向回转的被接合部34e。该被接合部34e从可动侧触点部34m的基端分支，朝罩构件36延伸设置。
各接触构件34ai在图7中对应于接触片44的各焊盘沿相对纸面大体垂直的方向按规定的间隔排列。在图7中，仅示出围住收容部32A的四周的4个接触构件群34中的与一边对应的部位的接触构件群34。
由树脂材料形成的罩构件36具有使托架装置40通过的开口部36a。形成开口部36a的周缘的框状部分由在设于本体部32外周部的槽(未示出)受到导向的脚部(图中未示出)可升降地支承。罩构件36由省略了图示的弹性构件朝相对本体部32离开的方向施加弹性力。在该框状部分的各边的下端如图7的双点划线所示那样分别形成有斜面部36s，当使罩构件36下降到规定的位置时，该斜面部36s接合于上述各接触构件34ai的被接合部34e的前端，使可动侧触点部34m克服其弹性力而朝相对固定侧触点部34f离开的方向回转。
在后面将要说明的托架装置40安装于IC插座30的本体部32的收容部32A的场合，通过按规定量压下并保持罩构件36，在接触构件群34的各可动侧触点部34m相对收容部32A后退后，成为待机状态，从上方经由开口部36a将托架装置40定位于收容部32A内进行载置。此时，固定侧触点部34f接触于托架装置40的接触片44的焊盘的下面侧。
接着，当释放处于被保持的状态的罩构件36时，上述的弹性体的恢复力和各接触构件34ai的被接合部34e的弹性力的合力使罩构件36上升。此时，接触构件群34的各可动侧触点部34m从上述待机位置恢复到原来的位置，使其接触于托架装置40的接触片44的焊盘的上面侧。这样，如图7所示那样，接触片44的各焊盘和接触构件群34进行电连接。
托架装置40如图8所示那样，包括托架外壳46、接触片44、推压用盖52、及锁定机构50(参照图7)，其中，所述托架外壳46具有收容裸芯片60的收容部46A；所述接触片44隔着弹性片58配置到形成托架外壳46的收容部46A的底部的底座构件42上；所述推压用盖52包含相对接触片44的突点44B推压裸芯片60的电极群的推压体56；所述锁定机构50选择性地将推压用盖52保持于托架外壳46。
推压用盖52如图8所示那样，包括具有接触于裸芯片60上表面的推压面56a的推压体56、收容推压体56的基部的盖本体64、及配置于推压体56的基部的各凹部和与该凹部相向的盖本体64的较深的凹部之间的空间的朝裸芯片60对推压体56施加弹性力的弹簧54。
大体正方形的裸芯片60在例如与接触片44的突点44B相向的下表面具有规定的电极群。在图8中，具有代表性地比较夸张地示出接触片44的多个突点44B中的2个。
推压体56的基部可移动地插入到盖本体64的较浅而宽的凹部内。在该推压体56的基部的端部相向地形成多个与设于盖本体64下端的爪部接合的爪部56n。这样，推压体56在由弹簧54的弹性力作用的状态下保持于盖本体64。
盖本体64在其相向的两端部分别具有与锁定机构50的钩构件48A和48B接合的凸起部64p。凸起部64p如后面将要说明的那样，具有斜面部64ps，当安装推压用盖52时，该斜面部64ps通过接合于钩构件48A和48B前端的倾斜面从而朝相互离开的方向推压钩构件48A和48B。
锁定机构50包括钩构件48A和48B、扭簧66、及支承轴68，其中，所述钩构件48A和48B分别可回转地支承于托架外壳46的两端，并保持盖本体64；所述扭簧66分别朝图7中的箭头所示方向，即与盖本体64的凸起部64p接合的方向，对钩构件48A和48B施加弹性力；所述支承轴68支承钩构件48A、48B和扭簧66。
在托架外壳46的两端部形成当安装推压用盖52时对盖本体64的下部的外周部进行引导的导向部46g。支承轴68的两端部支承在导向部46g的周围。
接触片44如图8和图9所示那样，以与电连接的裸芯片60的电极群对应地排列地在基材44M内具有多个突点44B。在图9中，将接触片44的多个突点44B中的多个代表性地比较夸张地示出。
各突点44B由例如对其成为母材的铜的表面进行镀镍和金处理而形成。各突点44B的前端从该基材44M的表面凸出规定的高度。基材44M例如由聚酰亚胺树脂材料(线膨胀系数35×10-6/℃)以薄板状制成，具有约40μm左右的厚度。
各突点44B如图9所示那样，经由由铜箔制作的导体层44c连接到焊盘44p上。焊盘44p如图7所示那样在基材44M分别形成于从底座构件42的两端部朝外部凸出的两端部。
接触片44的形成多个突点44B的部分可大体平行于底座构件42的表面相对移动规定范围地被支承。
在该构成中，当在托架装置40内安装裸芯片60时，首先，裸芯片60的电极群相对接触片44的各突点44B被定位，裸芯片60的电极群接触于各突点44B地配置。然后，将推压用盖52插入到托架外壳46的收容部46A内。此时，推压用盖52的盖本体64的斜面部64ps克服扭簧66的弹性力，使锁定机构50的钩构件48A和48B的前端朝相互离开的方向回转。另外，盖本体64的外周面由导向部46g的内面引导，推压体56的推压面56a克服弹簧54的弹性力推压到裸芯片60的上表面。
接着，通过从扭簧66施加弹性力，使钩构件48A和48B的前端朝相互接近的方向回转，并与盖本体64的凸起部64p接合。这样，推压用盖52保持于托架外壳46。
然后，在将该托架装置40如上述那样安装于收容部32A的状态下对裸芯片60在规定的气体介质中进行试验。
在这样的试验中，将上述那样的托架装置40和接触片44相对于所安装的新的裸芯片60反复利用规定次数。
在用于这样的试验之前，未使用的各突点44B最初如图5A放大示出的那样具有大体圆锥状的形状。另外，在突点44B的最前端部如图6A放大示出的那样在其表面全体形成微小的凹凸44a。
当接触片44用于试验时，如由图5B和图6B放大示出的那样，突点44B的最前端部按规定的压扁量以规定的压力接触于裸芯片60的电极面。
接着，通过将1片的接触片44相对于裸芯片60反复利用规定次数，从而如图5C和图6C放大示出的那样，使用后的各突点44B′的最前端部被压扁，成为具有平坦面的大体圆锥台形状。这样的各突点44B′的平滑的平坦面44fs不具有图6A所示那样的微小凹凸。
因此，在不更换1片的接触片44地使用规定次数以上的场合，存在接触片44和裸芯片60相互间的电连接不可靠的危险。
为此，在本发明的电极的恢复处理方法的第1实施例中，预先准备图1A所示那样的具有规定厚度的复制板10。该复制板10由例如作为表面处理进行了镀铬(线膨胀系数约6.2×10-6/℃)处理的冷加工工具钢(JIS牌号SKS，SKD)(线膨胀系数约11.5×10-6/℃)制作，至少在一方侧的复制面10s如图2A放大示出的那样具有规定粗糙度的凹凸10a。
首先，如图1A所示那样，将配置有磨损了的突点44B′的接触片44并代替裸芯片60而安装了复制板10的上述托架装置40配置到将槽内温度维持在规定值的恒温槽12内。恒温槽12具有能够可变地调整槽内温度的温度调整器。
此时，复制板10将其复制面10s与恒温槽12内的各突点44B′磨损了的平坦面44fs接触地载置到由多个平坦面44fs形成的通用平面上。因此，复制板10由多个突点44B′的平坦面44fs支承。此时，经由上述推压体56由弹簧54的弹性力相对多个突点44B′沿图1A所示箭头F所示方向以规定的压力对复制面10s加压。该加压力设定为例如每1个突点44B′约1g以上100g以下的范围。按照本申请的发明人的检验，该加压力在对每1个突点44B′不到约1g的场合，基本上没有恢复处理的效果，另外，加压力在对每1个突点44B′超过100g的场合，突点44B′的凸出高度比基准低得太多，而且，突点44B′的前端的压扁程度较大，从而发生被检查物的电极受到较大的损伤的问题，所以，该加压力设定在例如每1个突点44B′约1g以上100g以下的范围。
图3B放大示出复制面10s刚接触于平坦面44fs受到加压后的突点44B′的前端部的状态。这样，从图3B可以看出，突点44B′的前端部由复制板10的凹凸10a推压而形成较粗的凹凸44ps。
然后，使恒温槽12内的温度例如从标准状态上升到80℃～150℃的范围，并维持5分钟以上。恒温槽12内的温度和维持的期间最好设定为槽温150℃、15分钟左右。
因此，复制板10和接触片44在分别随着槽温的温度上升朝例如图1A的箭头E所示方向膨胀的场合，由于基材44M的热膨胀系数如上述那样设定得比复制板10的线膨胀系数大，所以，接触片44克服图3B所示凹凸44ps与复制面10s相互间的摩擦力比复制板10的延伸相对大地延伸。结果，形成凹凸44ps的面由接触片44和突点44B′相对复制面10s的微小的凹凸10a的数十微米左右的相对滑动而进而被切削，形成图3C所示那样的其表面粗糙度为较细的粗糙度的凹凸44ms。
接着，将具有进行了恢复处理的突点44B″的接触片44″如图1B所示那样从托架装置40取出。
因此，如图2B和图3D放大示出的那样，不在突点44B″的最前端的面44es施加较大的推压力即形成与复制板10的复制面10s的微小凹凸10a的推压和滑动对应的较细微的凹凸44ms。
另外，如上述那样，通过加热，突点44B变得容易变形，所以，上述凹凸更容易形成。
图4A、图4B、图4C分别示出由本申请的发明人验证了的比较例的突点44B′的各工序的状态。
在该比较例中，当进行电极的恢复处理时，不进行如上述例中那样的加热，在上述托架装置40内配置与上述例子同样地放大示于图4A的那样的、突点44B′磨损了的接触片44，而且，仅如上述那样代替裸芯片60而安装同样的复制板10。
在该比较例中，经由推压体56由弹簧54的弹性力沿图1A所示箭头F所示方向按与上述例子同样的规定压力由复制板10对突点44B′加压。图4B放大示出复制面10s刚接触平坦面44fs受到加压后的突点44BC的前端部的状态。这样，由图4B可知，突点44BC的前端部由复制板10的凹凸10a的推压，形成较粗的凹凸44ps。
然后，从托架装置40中取出具有经过恢复处理的突点44BC的接触片。
这样，如图4C放大示出的那样，在突点44BC的最前端的面上形成与复制板10的复制面10s的微小的凹凸10a的推压对应的较粗的凹凸44ps。
结果，在比较例的方法中，可确认不能形成在本申请的实施例1中获得的那样的较细微的凹凸44ms。
此外，在本发明中，由上述那样的复制面10s与突点44B之间的相对的滑动，可获得有如锉刀在突点44B的连接面上加工后那样的效果，而且，与仅由推压进行复制的场合相比，该凹凸的间隔变得更小，而且可确实地形成凹凸。
第2实施方式图10A、图10B、图10C示意地示出本发明的电极的恢复处理方法的第2实施例。
用于图10A～图10C所示例子采用的接触片80如图10A所示那样，按与电连接的裸芯片60的电极群对应地排列地在基材84M内具有多个突点84B。该各突点84B的前端从该基材84M的表面凸出规定的高度。在其前端的表面全体如图11A放大示出的那样形成微小的凹凸84a。
各突点84B通过由铜箔制作的导体层84C电连接于焊盘(图中未示出)。该焊盘在基材84M形成于从上述那样的底座构件42的两端部分别朝外部凸出的两端部。各突点84B由例如将规定的结晶物86大体均匀地混合到成为母材的金(苦氏硬度80～200)或铜(苦氏硬度250～320)中获得的材料以大体圆锥状形成。
结晶物86在母材为金的场合由具有比金的硬度大的硬度、且导电率较高的约2～3μm的粒子直径的钯(Pd)(苦氏硬度250～350)制成，按约15～20％/vol左右的含有率混合。
另外，结晶物86在母材为铜的场合由具有比铜的硬度大的硬度、且导电率较高的粒子直径约2～3μm的镍(Ni)(苦氏硬度300～490)制成，按约15～20％/vol左右的含有率混合。
基材84M由例如聚酰亚胺树脂材料(线膨胀系数35×10-6/℃)以薄板状制成，具有约40μm左右的厚度。
对该接触片80的作为电极的突点84B进行的恢复处理，由于将1片接触片80如上述那样配置到上述的托架装置40内，所以，通过突点84B的前端相对裸芯片60接触并反复利用，可自动地对突点84B的前端的连接面进行恢复处理。因此，不需要在上述第1实施例中使用的复制板10的推压工序和加热工序。
即，当将托架装置40内的接触片80用于试验时，如图10B和图11B放大地示出的那样，突点84B的最前端部按规定的压扁量以规定的压力接触于裸芯片60的电极面。
接着，通过将1片的接触片80相对于裸芯片60反复利用规定次数，如图10C和图11C放大示出的那样，各突点84B′的最前端部被压扁，成为具有平坦面的大体圆锥台形状。在这样的各突点84B′的前端面84fs如图11C所示那样由母材的磨损而露出含有的多个结晶物86的一部分，从而形成微小的凹凸。
因此，随着各突点84B′的最前端部的母材的磨损，新的具有微小的凹凸的面自动地形成于各突点84B′的最前端部。
在用于上述本发明的电极的恢复处理方法的第1实施例的托架装置40中，接触片44的形成有多个突点44B的部分可大体平行于底座构件42的表面相对移动规定范围地被支承。
然而，托架装置40的构造不必一定这样形成，也可使用例如图12A和图12B～图14A和图14B所示的托架装置。
在图12A中，托架装置与上述例同样地包括具有收容裸芯片60或复制板10的收容部47A的托架外壳47、形成托架外壳47的收容部47A的底部的底座构件43、隔着弹性片41配置到底座构件43上的接触片45、包含相对接触片45的突点45B推压裸芯片60的电极群或复制板10的推压体56的推压用盖52(参照图8)、及选择性地将推压用盖52保持在托架外壳47内的锁定机构49。推压用盖52和锁定机构49的构造由于与上述第1实施例的推压用盖和锁定机构的构造相同，所以省略重复的说明。
托架外壳47由具有比上述复制板10的线膨胀率大的线膨胀率的材料，例如树脂材料形成。作为树脂材料，最好为例如聚醚酰亚胺(线膨胀系数56×10-6/℃)。托架外壳47的收容部47A的内周部如图12B所示那样当安装推压用盖52时，对推压用盖52的外周部进行引导并将其定位于规定位置地形成。在托架外壳47的收容部47A的底面部，将后面将要说明的供连接构件51插入的孔47a形成于中央的开口部47b的周围的4个部位。
接触片45与电连接的裸芯片60的电极群对应地排列地在基材45M内具有多个突点45B。例如，各突点45B的前端从该基材45M的表面凸出规定的高度。该接触片45由对成为各突点45B的母材的铜的表面进行镀镍和镀金处理而形成。基材45M由例如聚酰亚胺树脂材料(线膨胀系数35×10-6/℃)以薄板状制成，具有约40μm左右的厚度。
各突点44B经由由铜箔制作的导体层连接到焊盘45p上。多个焊盘45p在基材45M分别形成于从底座构件43两端部朝外部凸出的两端部。
接触片45对应于托架外壳47的孔47a在多个突点44B的周边具有用于插入连接构件51的孔45a。
底座构件43由与托架外壳47的材料相同的材料形成，与托架外壳47的孔47a和接触片45的孔45a对应地具有孔43a。
配置于接触片45的多个突点44B的正下方的弹性片41所起的作用之一是与上述例子同样地使由各突点45B的凸出高度产生的突点45B的接触力的偏差均匀化。
如图12B所示那样，作为中间夹有接触片45地将托架外壳47和底座构件43相互连接的连接构件51，最好为例如铆钉或小螺钉和螺母。
当使用这样的托架装置时，突点的恢复处理，与上述第1实施例同样，首先将配置有磨损了的突点的接触片45且代替裸芯片60而安装了复制板10的上述托架装置配置到将槽内温度维持在规定的值的恒温槽12内。
推压力的条件与上述第1实施例同样地设定。
然后，使恒温槽12内的温度例如从标准状态上升到80℃～150℃的范围，并维持5分钟以上。恒温槽12内的温度和维持的期间最好设定为槽温150℃、15分钟左右。
这样，在复制板10与底座构件43、托架外壳47、接触片45分别随着槽温的温度上升而膨胀的场合，由于托架外壳47等的热膨胀系数如上述那样设定得比复制板10的线膨胀系数大，所以，接触片45克服与复制面10s相互间的摩擦力比复制板10的延伸大地延伸。结果，与上述第1实施例同样，各突点45B与接触片45一起移动，所以，在突点45B的前端形成其表面粗糙度为更细的粗糙度的凹凸。
图13A和图13B分别示出用于本发明电极的恢复处理方法的一例的另一托架装置。
在图12A和图12B所示托架装置中，由连接构件51夹有接触片45地相互连接托架外壳47与底座构件43，但在图13A和B中，作为其替代结构，由粘结剂或通过熔接夹有接触片45地相互连接托架外壳47与底座构件43。在图13A和图13B中，与图12A和图12B中相同的构成要素采用相同符号，省略其重复说明。
托架外壳47′由具有比上述复制板10的线膨胀率大的线膨胀率的材料，例如树脂材料形成。作为树脂材料，最好为例如聚醚酰亚胺(线膨胀系数56×10-6/℃)。托架外壳47′的收容部47′A的内周部如图13B所示那样当安装推压用盖52时对推压用盖52的外周部进行引导并将其定位于规定位置地形成。在形成托架外壳47′的收容部47′A的底部的底面部将开口部47′b形成于中央。
底座构件43′由与托架外壳47′的材料相同的材料形成，分别对应于接触片45的孔45a在4个部位具有定位销43′P。定位销43′P相对配置弹性片41的面凸出规定的长度，例如接触片45的厚度程度的长度。定位销43′P由于对接触片45相对底座构件43′的位置进行定位，同时，也用于相应于底座构件43′的热膨胀或收缩的位移同样地使接触片45移动。底座构件43′相对托架外壳47′的收容部47′A的位置在熔接时定位。
在该例中，在复制板10、底座构件43′、托架外壳47′、及接触片45分别随着槽温的温度上升而膨胀的场合，也由于托架外壳47′等的线膨胀系数如上述那样设定得比复制板10的线膨胀系数大，所以，接触片45克服与复制面10s的相互间的摩擦力比复制板10的延伸大地延伸。结果，与上述第1实施例同样，由于各突点45B与接触片45一起移动，所以，在各突点45B的前端形成其表面粗糙度为更细的粗糙度的凹凸。
图14A和图14B分别示出用于本发明电极的恢复处理方法的一例的再另一托架装置。
在图13A和图13B所示托架装置中，托架外壳47′与具有定位销43′P的底座构件43′夹有接触片45地相互连接，但在图14A和图14B中，作为其替代结构，具有定位销47″P的托架外壳47″与底座构件43″由粘结剂或通过熔接夹有接触片45地相互连接。在图14A和图14B中，对与图12A和图12B中相同的构成要素采用相同符号，省略其重复说明。
托架外壳47″由具有比上述复制板10的线膨胀率大的线膨胀率的材料，例如树脂材料形成。作为树脂材料，最好为例如聚醚酰亚胺(线膨胀系数56×10-6/℃)。托架外壳47″的收容部47″A的内周部如图14B所示那样当安装推压用盖52时(参照图8)对推压用盖52的外周部进行引导并将其定位于规定位置地形成。在托架外壳47″的收容部47″A的底面部将开口部47″b形成于中央。在开口部47″b的周边的外面，分别对应于接触片45的孔45a在4个部位凸出有定位销47″P。定位销47″P相对该底面凸出规定的长度，例如接触片45的厚度程度的长度。定位销47″P用于对接触片45相对托架外壳47″的位置进行定位，同时，也用于相应于托架外壳47″的热膨胀或收缩的位移同样地使接触片45移动。托架外壳47″的收容部47′A相对底座构件43″的位置在熔接时定位。
底座构件43″由与托架外壳47″的材料相同的材料形成。
在该例中，在复制板10、底座构件43″、托架外壳47″、及接触片45分别随着槽温的温度上升而膨胀的场合，也由于托架外壳47″等的线膨胀系数如上述那样设定得比复制板10的线膨胀系数大，所以，接触片45克服与复制面10s的相互间的摩擦力比复制板10的延伸大地延伸。结果，与上述第1实施例同样，由于各突点45B与接触片45一起移动，所以，在各突点45B的前端形成其表面粗糙度为更细的粗糙度的凹凸。
第3实施方式图15和图16分别将用于本发明的电极的恢复处理方法的第3实施例的托架装置台的构成与复制板固定头一起示意地示出。
在图15和图16中，对在图7和图8所示例的托架装置中相同的构成要素采用相同符号，省略其重复说明。另外，在图15图16中，示出了将拆去了推压用盖的状态的托架装置的一部分的构成要素保持于托架装置台的状态。
托架装置的一部分如图15和图17所示那样，包括具有收容裸芯片60的收容部116A的托架外壳116、在形成托架外壳116的收容部116A的底部的底座构件108上隔着弹性片110地配置的接触片44、包含相对接触片44的突点44B推压裸芯片60的推压体的推压用盖(未在图中示出)、及将该推压用盖选择性地保持在托架外壳116内的锁定机构116F。
图中未示出的上述推压用盖具有与图8所示例中的构成同样的构成。
锁定机构116F包括在托架外壳116的两端分别由图7所示那样的支承轴可回转地支承并对推压用盖的端部进行保持的钩构件和朝与推压用盖的端部接合的方向对钩构件施加弹性力的螺旋弹簧。
托架装置台106具有在接触片44的突点44B的恢复处理时临时收容托架外壳116的收容部106A。朝上方开口的收容部106A的内周部如图15和图17所示那样，为了限制底座构件108相对收容部106A的相对位置，与底座构件108的端部接合地形成。
在收容部106A的周缘部，如图16和图17所示那样，相向地设置在收容部106A内可装拆地保持托架装置的托架外壳116的一对锁定机构。该锁定机构包括保持托架外壳116的收容部116A的周缘部的钩构件112和分别朝与收容部116A的周缘部接合的方向对钩构件112施加弹性力的螺旋弹簧114。钩构件112分别由支承轴118可回转地支承于形成托架装置台106的收容部106A的壁部。
钩构件112在仅将托架装置的托架外壳116安装于收容部106A内时或从收容部106A拆下时，如图17中由2点划线示出的那样，使其一端克服螺旋弹簧114的弹性力而从收容部106A内离开地回转。另一方面，钩构件112的一端在托架外壳116被保持于收容部106A内时，如在图15和图17由实线示出的那样，因螺旋弹簧114的弹性力而接触于托架外壳116的收容部116A的周缘部。
复制板固定头如后面将要说明的那样，当对磨损了突点的接触片44进行恢复处理时，如图15所示那样，配置到托架装置的托架外壳116的收容部116A内。
复制板固定头如图15所示那样，包括具有固定复制板104的固定面102a的推压体102、具有收容推压体102的基部的凹部的盖本体100、及朝接触片44的突点44B对复制板104施加弹性力的多个弹簧103。各弹簧103分别配置在推压体102的基部的凹部与盖本体100的较深的凹部之间的各空间里。
推压体102的基部可移动地插入到盖本体100的较浅而宽的凹部内。在该推压体102的插入部分的端部相向地形成有多个与设于盖本体100下端的爪部接合的爪部102n。这样，推压体102在由多个弹簧103的弹性力作用的状态下被保持于盖本体100。
由金属材料或陶瓷材料等制成的复制板104的一面相对固定面102a由粘接或连接件固定。在复制板104的另一面形成有具有规定的平面度和规定的表面粗糙度的凹凸。复制板104不限于该例，也可与推压体102一体形成。另外，推压体102也可不夹设多个弹簧103，例如与盖本体100一体地形成。
另一方面，托架装置的推压用盖(图中未示出)在对安装的裸芯片60进行试验时，由其锁定机构116F将其保持在托架外壳116上。
在盖本体100的上部的大体中央部设置有与后面将要说明的载荷传感器的外螺纹部配合的内螺纹部100s。
图18A和18B示意地示出在本发明的电极的恢复处理方法的第3实施例中，通过对接触片44的突点44B进行恢复处理的工序使接触片44相对复制板固定头移动的滑动装置的整体构成。
滑动装置包括台机构部和加压机构部，其中，所述台机构部配置于底座构件120上，将保持收容接触片44的托架外壳116的托架装置台106固定，并使其朝规定的方向移动；所述加压机构部保持上述复制板固定头，将规定的压力作用到复制板104和接触片44的突点44B。
台机构部包括配置于底座构件120的基台122、X轴向台构件126、Y轴向台构件130、及回转台136。X轴向台构件126由支承于基台122的滚珠螺杆构件124移动。另外，Y轴向台构件130由沿与滚珠螺杆构件124的轴线方向大体垂直的方向由支承于X轴向台构件126的滚珠螺杆构件132移动。另外，回转台136可回转地支承在配置于Y轴向台构件130的台支承部134，并保持托架装置。
基台122包括沿图18A和18B的箭头X所示方向形成的平坦部和相对平坦部大体垂直地朝箭头Z所示方向扩展延伸的倒立面部。
X轴向台构件126由导轨168引导，而且经由螺母由滚珠螺杆构件124可移动地支承。滚珠螺杆构件124的两端部分别由基台122的平坦部的沿图18A和18B中箭头X所示方向的端部支承。在滚珠螺杆构件124的一方的端部，经由行星齿轮机构等减速机构160GH连接有对固定于基台122的驱动马达160的输出轴。驱动马达160也可使用例如线性马达、步进马达、伺服马达等。驱动马达160和后面将要说明的各驱动马达由后面将要说明的控制装置150控制。
Y轴向台构件130在X轴向台构件126的内周部由1对相向配置的导轨128A和128B可沿与纸面垂直的方向移动地被支承。另外，Y轴向台构件130经由螺母由滚珠螺杆构件132可移动地支承。滚珠螺杆构件132的两端部分别由X轴向台构件126的沿与图18A和18B的纸面垂直的方向的端部支承。在滚珠螺杆构件132的一方的端部经由行星齿轮机构等减速机构连接有固定于X轴向台构件126的驱动马达162的输出轴。驱动马达162也可使用例如线性马达、步进马达、伺服马达等。
驱动马达164固定在固定于Y轴向台构件130的顶面的台支承部134的中央部。台支承部134经由X轴向台构件126的切口固定于Y轴向台构件130的顶面。驱动马达164的输出轴经由减速机构164GH连接到回转台136的圆板部的中央的内孔。回转台136的侧壁经由轴承137可回转地支承于台支承部134的上部。驱动马达164也可使用例如线性马达、步进马达、伺服马达等。
这样，当驱动马达164处于工作状态时，回转台136绕Y轴向台构件130的中心轴线和台支承部134的中心轴线回转。
托架装置台106由图中省略的连接构件，例如螺纹构件等相对回转台136的圆板部固定。
加压机构部包括检测经由复制板固定头对突点44B的推压力的载荷传感器138、保持载荷传感器138并将推压力传递到复制板固定头的Z轴向台构件140、与Z轴向台构件140配合且可移动地将其支承的滚珠螺杆构件142、及使滚珠螺杆构件142回转的驱动马达166。
滚珠螺杆构件142的两端部分别可回转地支承在隔开规定间隔地设于倒立面部的一对托架部。滚珠螺杆构件142的一方的端部经由减速机构166GH连接到固定于倒立面部的驱动马达166的输出轴。驱动马达166也可使用例如线性马达、步进马达、伺服马达等。
Z轴向台构件140经由螺母使滚珠螺杆构件142相对其轴线大体垂直地与之配合，而且不自转地由导轨144引导。
载荷传感器138通过将连接于内部的传感器的外螺纹部138s拧入到复制板固定头的内螺纹部100s而连接到盖本体100。载荷传感器138检测Z轴向台构件140相对复制板固定头的推压力，并将表示推压力的检测信号Sp向控制装置150送出。
向控制装置150供给来自省略了图示的生产管理用主计算机的用于表示将各台构件的位置返回到规定的基准位置的命令的复位指令信号Sr、表示托架外壳116的应移动的方向的移动方向指令信号Sd、恢复处理开始指令信号Ss、及来自上述的载荷传感器138的检测信号Sp。
另外，控制装置150在内部具有存储部150M，该存储部150M存储表示对应于接触片44设定的对复制板固定头的推压力的设定值或托架外壳116(托架装置台106)的移动量的设定值的数据、及用于实施恢复处理的程序数据等。
该推压力的值对应于突点44B的大小设定，例如，设为每1个电极1g以上100g以下的范围。作为推压力的值的下限的范围的一例，设为每1个电极1g以上40g以下的范围。
托架外壳116(托架装置台106)的一个方向的移动量将各机构的游隙和接触片44的挠曲等加以考虑地设定，例如使突点44B的相对的移动量成为1μm以上1mm以下的范围地设定。作为突点44B的相对的移动量的下限的范围的一例，可以是1μm以上100μm以下的范围。
在本发明的电极的恢复处理方法的第3实施例的恢复处理中，首先，如图18A和18B所示那样将安装有配置了磨损了的突点的接触片44的托架外壳116的托架装置台106保持于处于规定的基准位置的回转台136的圆板部。
然后，控制装置150根据恢复处理开始指令信号Ss、移动方向指令信号Sd、及存储装置150M内的数据使托架外壳116和托架装置台106的移动量成为规定的值地设定各台构件的移动量。
此时，控制装置150根据检测信号Sp和存储部150M内的推压力的设定值的数据设定Z轴向台构件140的移动量。
控制装置150对应于设定的移动量形成脉冲控制信号Cz，并将其供给到马达驱动电路158。马达驱动电路158根据脉冲控制信号Cz供给驱动信号。
接着，控制装置150对应于设定的移动量形成应使托架外壳116和托架装置台106至少移动1次的脉冲控制信号Cx、Cy、Cr，并将其分别供给马达驱动电路152、154、及156。马达驱动电路152、154、及156分别根据脉冲控制信号Cx、Cy、Cr对驱动马达160、162、及164供给驱动信号。
这样，托架外壳116内的接触片44的突点44B相对复制板104朝规定方向按规定量相对移动1次。
因此，与上述第1实施例的场合同样，不施加较大的推压力即在突点磨损了的端部形成与复制板104的复制面的微小的凹凸的推压和滑动对应的较微细的凹凸。该凹凸例如按0.1μm以上50μm以下左右的间隔以约0.001μm以上5μm以下的高度形成。作为该凹凸的下限的范围，设为例如0.1μm以上50μm以下左右的间隔、约0.002μm以上3μm以下的高度的范围。
另外，在本实施例中，由于不需要如第1实施例的场合那样加热，所以，恢复处理的滑动量的控制容易进行，而且，可在较短期间处理，结果，更适合大批量生产。
另外，控制装置150为了解除推压力形成脉冲控制信号Cz，并将其供给到马达驱动电路158。
将收容进行了恢复处理的接触片的托架外壳116从托架装置台106拆下。此时，控制装置150为了根据供给的控制信号Sr形成应将各台构件的位置返回到规定的基准位置脉冲控制信号Cx、Cy、Cr、及Cz，将其分别供给到马达驱动电路152、154、156、158。
拆下的托架外壳116在安装裸芯片60和推压用盖后，与上述例同样，作为托架装置安装到IC插座30的收容部。
权利要求
1.一种电极的恢复处理方法，包括第1工序、第2工序、及第3工序，在所述第1工序，在电极板的电极部的连接面上，使复制板的表面与连接面相互接触地载置该复制板，该电极板具有形成于绝缘基板上的电极部，并且相对半导体器件的端子部经由该电极部的连接面进行电连接，该复制板由与该电极板的绝缘基板的线膨胀率不同的线膨胀率的材料制成，并且具有形成有凹凸的表面；在所述第2工序，以规定的压力朝该电极部的连接面推压在上述第1工序中载置于上述电极部的连接面的复制板，并在规定温度下对该复制板和上述电极板加热规定期间；在所述第3工序，相对上述电极板使复制板离开，在电极部的连接面获得规定的凹凸。
2.根据权利要求1所述的电极的恢复处理方法，其特征在于上述第2工序中的规定温度和规定期间分别设定为80℃以上不到150℃的温度范围和5分钟以上15分钟以下的期间。
3.一种电极的恢复处理方法，包括第1工序和第2工序，在所述第1工序，在电极板的电极部的连接面载置半导体器件的端子部，该电极板在绝缘基板上形成有通过使母材中含有规定量的具有比母材的耐磨性优良的耐磨性的微小结晶物而构成的电极部，并且相对半导体器件的端子部经由该电极部的连接面进行电连接；在所述第2工序，使半导体器件的端子部相对上述电极板的连接面接触并使该连接面磨损，露出上述结晶物的一部分，从而在该连接面获得规定的凹凸。
4.根据权利要求3所述的电极的恢复处理方法，其特征在于上述结晶物具有比作为上述母材的铜的硬度大的硬度，而且，由电导率较高的钯或镍制作。
5.一种电极的恢复处理方法，包括第1工序、第2工序、及第3工序，在所述第1工序，在电极板的电极部的连接面使复制板的表面与该连接面相互接触地载置该复制板，该电极板具有形成于绝缘基板上的电极部，并且相对半导体器件的端子部经由该电极部的连接面进行电连接，该复制板具有形成有凹凸的表面；在所述第2工序，以规定的压力朝该电极部的连接面推压在上述第1工序中载置于电极部的连接面的复制板，同时，相对该连接面在大体平行的任一方向上按规定量使该复制板或该电极部的连接面至少相对地移动1次；在所述第3工序，相对上述电极板使复制板离开，在电极部的连接面获得规定的凹凸。
6.根据权利要求5所述的电极的恢复处理方法，其特征在于在上述第2工序中，由支承上述电极板并使其相对上述电极部的连接面大体平行移动的滑动装置使该电极板相对上述复制板移动。
7.根据权利要求5所述的电极的恢复处理方法，其特征在于上述第2工序中的推压力对1个电极部在1g以上100g以下。
8.根据权利要求5所述的电极的恢复处理方法，其特征在于上述第2工序的相对移动的规定量在1μm以上1mm以下。
9.根据权利要求1所述的电极的恢复处理方法，其特征在于对上述电极部的成为母材的铜的表面进行镀镍和金处理。
10.根据权利要求1所述的电极的恢复处理方法，其特征在于上述绝缘基板由聚酰亚胺树脂材料构成。
11.根据权利要求10所述的电极的恢复处理方法，其特征在于上述聚酰亚胺树脂材料的线膨胀系数为35×10-6/℃。
12.根据权利要求1所述的电极的恢复处理方法，其特征在于上述复制板由作为表面处理进行了镀铬处理的冷加工工具钢制作。
13.根据权利要求1所述的电极的恢复处理方法，其特征在于上述绝缘基板的热膨胀系数设定得比上述复制板的线膨胀系数大。
14.根据权利要求5所述的电极的恢复处理方法，其特征在于上述第3工序中的凹凸按0.1μm以上50μm以下左右的间隔以约0.001μm以上5μm以下的高度形成。
全文摘要
本发明提供一种电极的恢复处理方法。按规定的压力将具有规定粗糙度的复制面10的复制板10的复制面10s接触于形成在具有比复制板10的线膨胀率大的线膨胀率的基材44M上的接触片44的多个突点44B，并将基材44M和复制板10加热到规定的温度，从而使突点44B的连接面恢复为规定粗糙度的表面。
文档编号H05K3/40GK1467832SQ03138409
公开日2004年1月14日 申请日期2003年5月27日 优先权日2002年5月27日
发明者铃木威之, 若林良典, 典 申请人:山一电机株式会社