CN100582785C - 用于测试半导体封装的连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测试半导体封装的连接器及其制造方法。所述连接器采用绝缘硅树脂粉末和导电粉末的混合物制成。所述连接器包括由绝缘硅树脂粉末形成的连接器主体和一个或多个优选规则排列的导电硅树脂元件制成，该元件通过将导电粉末迁移到连接器相应于半导体封装的焊料球的位置而形成。导电硅树脂元件包括形成为靠近连接器主体上表面并从其突出的高密度导电硅树脂部分和在该高密度导电硅树脂部分下面基本垂直对准的低密度导电硅树脂部分，该低密度导电硅树脂部分具有从连接器主体下表面暴露的下表面。

Description

用于测试半导体封装的连接器

技术领域

本发明总体而言涉及一种用于测试半导体封装的硅树脂连接器。更具体而言，其涉及使用被半导体封装的焊料球所施加的压力磨损或损伤的低密度导电硅元件。

背景技术

制造的半导体封装进行各种测试以确保其可靠性。通常，存在两种封装测试：电学特性和烧入(burn-in)测试。电学特性测试通过在正常操作条件下将封装的所有输入/输出(I/O)信号端子连接到测试信号产生电路以检验在测试下的封装的性能和连接。烧入测试通过将封装的一些I/O信号端子连接到测试信号产生电路并在升高的温度和电压下向封装施加应力而检验在测试下封装的耐用性。

在两种测试中，连接器用于支撑半导体封装从而与封装进行电学的和机械的接触，该连接器用作将封装的外部界面端子与测试基底连接的媒介。连接器的形状通常取决于半导体封装的类型。

对于具有焊料球作为外部界面端子的球栅阵列(BGA)型封装，连接器具有插入塑性体的探测针，如韩国实用新型公报182523号(2000年3月7日)和247732号(2001年9月11日)所公开的。装载弹簧的所谓的“弹簧(pogo)”针通常用作探测针。

需要越来越小节距的连接器的弹簧针(pogo pin)来测试具有越来越小节距的焊料球的更薄和更小的半导体封装，例如芯片尺寸封装(chip scalepackage，CSP)和晶片级芯片尺寸封装(wafer level chip scale package，WLCSP)。然而，弹簧针节距不能无限变小。弹簧针可能在至少两个步骤的测试工艺中引起对焊料球的损伤，因此增加在封装中的形变缺陷的发生。需要减短弹簧针长度来应付超高测试信号频率，但难于制造小于或等于3mm长的弹簧针。

为了减小对用于超高测试信号频率的半导体封装的焊料球的损伤，采用如图1到3所示的硅树脂连接器100。常规的硅树脂连接器100是用于测试半导体封装的连接器，其通过硬化绝缘的硅树脂粉末25和导电粉末35而制造。硅树脂连接器100包括连接器主体20和低密度导电硅树脂元件30。连接器主体20由硬化的绝缘硅树脂粉末25制成。在测试下通过将导电粉末35带到连接器主体20相应于半导体封装的焊料球的位置而制成低密度导电硅树脂元件30。将硅树脂元件30定位和定向以垂直于连接器主体20，如同所示的柱一样。

低密度导电硅树脂元件30的下表面31从连接器主体20的下表面21暴露。下表面21与测试基底(图4中的91)的基底焊盘接触以形成电连接。低密度导电硅元件30的上表面33从连接器主体20的上表面23暴露，并在测试下与半导体封装的焊料球(图4中的81)接触以形成电连接。

常规的硅树脂连接器100典型地如下制造。首先，绝缘的硅树脂粉末25和导电粉末35以预定比例混合，并在制模框(mold frame)中熔化。第二，将导电粉末35带到将形成低密度导电硅树脂元件30的位置，如图3所示意性地示出的。具体地，选择性地施加到将形成低密度导电硅树脂元件30的位置的电功率将含在熔化的硅树脂混合物中的导电粉末35带到形成位置。第三，通过硬化熔化的硅树脂混合物而完成常规硅连接器100。

参照图4如下解释常规硅树脂连接器100如何与半导体封装80接触。首先，制备其上安装有硅树脂连接器100的测试基底90。从连接器主体20的下表面21暴露出的低密度导电硅树脂元件30的下表面31与测试基底90的基底焊盘91接触以形成电连接。

接着，位于硅树脂连接器主体20上表面23上方的半导体封装80的焊料球81在低密度导电硅树脂元件30的上表面33上施加特定的力，与其产生弹性接触从而形成电连接。最后，通过将测试信号从测试基底90经由硅树脂连接器100流到半导体封装80而进行封装测试。

由于包括低密度导电硅树脂元件30的硅树脂连接器100由相对软及弹性的材料制成，由半导体封装80的焊料球81施加的力倾向于使低密度导电硅树脂元件30的上表面33凹陷，以将焊料球81的周边密封在微小的凹陷中，如所示。此微小的干涉配合(interference fit)及导致的软材料变形是期望的，因为其产生稳固的电连接。低密度导电硅树脂元件30在其中间稍微凸出，且密封低密度导电硅树脂元件30的连接器主体20的下表面21和上表面23也分别如所示的向下和向上稍微凸出。

然而，不希望低密度导电硅树脂元件30相对软，这样其容易通过重复接触半导体封装80的焊料球81而磨损或损伤。这是因为在它的整个有用寿命中，硅树脂连接器100重复收缩和膨胀，与连续的被测半导体封装80接触。可能从低密度导电硅树脂元件30的上表面33处由来自焊料球81的重复压力而引起的空洞或空隙或坑产生缺陷。这样，常规的硅树脂连接器100由于对低密度导电硅树脂元件30的磨损和最终的容易测试失效的的损伤而不得不被频繁替换。导致更高的测试成本。

为了解决这个问题，在韩国实用新型公报278989号中公开了在低密度导电硅树脂元件上端具有金属环的硅树脂连接器。夹置在低密度导电硅树脂元件上端的金属环倾向于防止由低密度导电硅树脂元件上的焊料球的重复压力所引起的在其上端的空洞。因此金属环有助于延长硅树脂连接器的寿命长度。

不幸的是，低密度导电硅树脂元件相对软，且提出的金属环相对硬。这样使用提出的金属环就产生另一问题：由于硅树脂连接器重复与测试下的半导体封装的焊料球相接触所导致的形状的重复变形和复原，金属环会从低密度导电硅树脂元件的上端脱离。

在韩国实用新型公报312739号中公开在低密度导电硅树脂元件上端具有金属板的另一种硅连接器。金属板可以保护低密度导电硅树脂元件，且因此金属板可以有助于延长硅树脂连接器的寿命长度。

不幸的是，提出的金属板完全覆盖相应的低密度导电硅树脂元件的上端。此外，金属板相对硬。最后，与相对软的低密度导电硅树脂元件相比，金属板提供与焊料球之间的电接触固有地较不稳定和较不可靠。

为了金属板与半导体封装的焊料球之间的稳定的电接触，可以增加接触压力。但增加的压力会引起对低密度导电硅树脂元件的损伤，因此产生重复发生的显著降低的弹性的问题。具体地，未损伤的硅树脂连接器由于其自身弹性而恢复到其初始位置，即，它是可保持形状的。然而，由金属板施加的重复增加的压力可能加速对低密度导电硅树脂元件的损伤，且损伤的硅树脂连接器不再可靠地回到其初始状态，即它被永久变形且因此被损伤并容易测试失效。

此外，金属板要求额外的制造步骤，例如镀覆、蚀刻和涂覆，导致更复杂和昂贵的制造工艺。

最后，金属板与低密度导电硅树脂元件的弹性系数之间大的差异会在其界面表面引起分层现象，因此导致金属板从低密度导电硅树脂元件的上端脱离的严重的失效模式。

因此，本发明旨在提供一种硅树脂连接器，其可以保护具有好的结性质、形成稳固的电接触和机械接触并采用现有的连接器制造工艺方法的低密度导电硅树脂元件。

发明内容

根据一个实施例，用于测试半导体封装的硅树脂连接器通过硬化与半导体封装的焊料球匹配的连接器区域中的绝缘硅树脂粉末和导电粉末而制成。硅树脂连接器包含由绝缘硅树脂粉末形成的连接器主体，和形成为两部分的导电硅树脂元件。导电硅树脂元件包括由高密度导电硅树脂形成的第一焊料球接触碟形部分，从连接器主体上表面向上延伸以从其稍微凸出，以及由低密度导电硅树脂形成的第二柱形部分，在期限具有从连接器主体的下表面暴露的其下表面。

根据本发明的一实施例，高密度导电硅树脂部分可以形成在连接器主体的上表面。优选高密度导电硅树脂部分的横向尺寸基本上足够覆盖低密度导电硅树脂部分的上表面。

根据本发明的另一实施例，低密度导电硅树脂部分的下端可以从连接器主体的下表面凸出。支撑带可以粘附到连接器主体下表面，除去被低密度导电硅树脂部分的下端占据的部分，或者硅树脂粘合剂可以施加到低密度导电硅树脂部分下端的周边。支撑带可以由聚酰亚胺制成。

根据本发明的另一实施例，硅连接器还可以包括形成在高密度导电硅树脂部分周边附近的金属环。金属环可以由铍铜(BeCu)制成。

根据本发明的另一实施例，硅树脂连接器还可以包括形成在低密度导电硅树脂部分下表面处的下表面高密度导电硅树脂部分。

根据本发明再一实施例，连接器主体和低密度导电硅树脂部分可以由包含大约1∶1比例的绝缘硅树脂粉末和导电粉末的硅树脂混合物制成。高密度导电硅树脂部分可以具有百分之80与90之间的导电粉末和剩下的在百分之10与20之间的绝缘硅树脂粉末的组成。形成导电硅树脂元件的导电粉末可以是由覆金(Au)的镍(Ni)颗粒制成的金属粉末。

本领域的技术人员应该理解，可以预期本发明的其他实施例，且在没有限制的情况下，这些实施例也在本发明的精神和范畴之内。

附图说明

图1是示出常规的用于测试半导体封装的硅树脂连接器的局部剖面立体图；

图2是示出图1的硅树脂连接器的低密度导电硅树脂元件的放大立体图；

图3是示出图1的硅树脂连接器的一部分的剖面正面正视图；

图4是示出图1的硅树脂连接器如何接触在测试下的半导体封装的剖面正面正视图；

图5是示出根据本发明第一实施例的用于测试半导体封装的硅树脂连接器的局部剖面立体图；

图6是示出图5的硅连接器的导电硅元件的放大的剖面立体图；

图7是示出图5的硅树脂连接器的一部分的剖面正面正视图；

图8A到8C是示出图5的硅连接器的制造方法的步骤的剖面正面正视图；

图9是示出图5的硅树脂连接器如何接触在测试下半导体封装的剖面正面正视图；

图10是示出根据本发明的第二实施例的用于测试半导体封装的硅连接器的剖面正面正视图；

图11是示出安装在测试基底上的图10所示的硅树脂连接器的剖面正面正视图；

图12是示出根据本发明第三实施例的用于测试半导体封装的硅树脂连接器的剖面正面正视图；

图13是示出根据本发明第四实施例的用于测试半导体封装的硅树脂连接器的剖面正面正视图。

具体实施方式

下面，将参照附图详细描述本发明的实施例。

第一实施例

图5是示出根据本发明第一实施例的用于测试半导体封装的硅树脂连接器200的局部剖面立体图。图6是示出图5的硅树脂连接器的导电硅树脂元件130的放大细节剖面图。图7是示出图5的硅树脂连接器200的一部分的剖面正视图。

参照图5到7，根据第一实施例的硅树脂连接器200是用于测试半导体封装的连接器，其通过硬化硅树脂粉末区125和多个导电粉末区135而制成。硅树脂连接器200包括连接器主体120和一个或以上、优选多个且规则排列的导电硅树脂元件130的例子。连接器主体120由易膨胀的硬化的硅树脂粉末区125制成。每个导电硅树脂元件130用导电粉末在靠近相应于在测试下的半导体封装焊料球的连接器主体120的位置在区域135和136(此处分别称为导电硅树脂元件130的第一部分和第二部分)中制成。每个导电硅树脂元件130形成为，例如定位和定向为垂直于连接器主体120，类似柱。

具体地，根据第一实施例的导电硅树脂元件130包括高密度导电硅树脂粉末部分132和低密度导电硅树脂粉末部分134。高密度导电硅树脂部分132的上表面136从连接器主体120的上表面123稍微凸出，并与在测试下的半导体封装的焊料球接触以形成电连接。在高密度导电硅树脂部分132下方形成低密度导电硅树脂粉末部分134。低密度导电硅树脂部分134的下表面131从连接器主体120的下表面121暴露，并与测试基底的基底焊盘接触以形成电连接。

在根据第一实施例的导电硅树脂元件130中，高密度和低密度导电硅树脂部分132和134具有不同的导电粉末135的浓度。高密度导电硅树脂部分132如所示与低密度导电硅树脂部分134基本垂直对准并直接位于其上方。因此，当高密度导电硅树脂部分132与半导体封装的焊料球接触时，它作为缓冲以吸收通过其间接施加到低密度导电硅树脂部分134的机械应力。

此外，高密度导电硅树脂部分132具有比低密度导电硅树脂部分134更强的金属性。它也具有比现有技术的金属板更大的弹性系数，因为它由硅树脂粉末125形成。作为有利的结果，它提供了与半导体封装的焊料球更稳固的电接触。

下面详细解释了根据第一实施例的硅树脂连接器200的结构方面。通过以预定比例混合硅树脂粉末125与导电粉末135而形成硅连接器200。导电粉末135优选由覆金(Au)的镍颗粒制成。硅树脂粉末125优选由非导电绝缘硅树脂粉末制成。

连接器主体120主要由硬化的硅树脂粉末125形成，但也可以包括在电势的选择施加中没有完全迁移到低密度导电硅树脂部分134的很小余量的导电粉末135。这在图6、7和8C中通过在低密度导电硅树脂部分134边界外的条纹记号(hash mark)而示出。

低密度导电硅树脂部分134可以由包含导电粉末135的硬化的硅树脂粉末125制成，并作为吸收由半导体封装施加到硅树脂连接器200的压力的弹性体。通过以大约1∶1的比例混合硅树脂粉末125与导电粉末135而形成低密度导电硅树脂部分134。低密度导电硅树脂部分134的末端从连接器主体120的上和下表面暴露。

高密度导电硅树脂部分132形成在低密度导电树脂部分134的暴露的上表面133上。高密度导电硅树脂部分132的横向尺寸足够覆盖低密度导电树脂部分134的上表面133，因此覆盖并保护低密度导电硅树脂部分134。

高密度导电硅树脂部分132具有比低密度导电硅树脂部分134更高的导电粉末135浓度。优选配比高密度树脂部分132为约百分之80和90之间(重量)的导电粉末135、其余约百分之10-20(重量)的硅树脂粉末125。已经发现，如果导电粉末135的浓度小于或等于约百分之80，则高密度与低密度导电硅树脂部分132与134的性质之间可能不存在有意义的差别。人们认为这是因为高密度导电硅树脂部分132变硬但没有硬到足够产生比低密度导电硅树脂部分134更好的结果。另一方面，还发现如果导电粉末135的浓度大于或等于约百分之90，则高密度导电硅树脂部分132变得太硬且可能引起与公开在韩国实用新型公报312739号中的金属板类似的问题。

本领域的技术人员应该理解，在本发明的精神和范畴内，高密度和低密度导电硅树脂部分132和134的相对浓度可以在任何能平衡竞争因素的合适的功能范围内变化，用于稳固电接触，而没有不当的脱离、磨损或损伤。

图8A到8C是示出图5的硅树脂连接器的制造方法步骤的剖面图。参照该图，解释了根据第一实施例的硅树脂连接器200的制造方法。

首先，如图8A所示，制备在即将形成高密度导电硅树脂部分132的位置处具有开口142的基层或例如带的条纹140。基层140可以由聚酰亚胺制成。

第二，高密度导电硅树脂部分132在开口142内形成。具体地，包含相对高百分比的导电粉末的第一硅树脂混合物填充在开口142中，熔化然后硬化，因此形成高密度导电硅树脂部分132。优选配比第一硅树脂混合物为约百分之80和90之间的导电粉末135，剩余约百分之10-20是硅树脂粉末125。

第三，如图8B所示，将变成连接器主体和低密度导电硅树脂部分的在区135中包含相对低百分比的导电粉末的第二硅树脂混合物设置在基层140上并熔化。优选配比第二硅树脂混合物为约百分之50(重量)的导电粉末135，剩余约百分之50(重量)为硅树脂粉末125。

第四，如图8C所示，将正电势(+)施加到高密度导电硅树脂部分132的中心，与施加到低密度导电硅树脂部分135中心的接地电势或负电势不同。此电势差引起包含在熔化的第二硅树脂混合物中的导电粉末135迁移到直接位于高密度导电硅树脂部分132上方的柱状区134中。

第五，通过硬化熔化的第二硅树脂混合物而获得连接器主体120和低密度导电硅树脂部分134。

最后，如图7所示，通过除去基层140而获得根据第一实施例的硅树脂连接器200。

高密度和低密度导电硅树脂部分132和134可以具有相同的组成，除了导电粉末135的浓度，使得位于低密度导电硅树脂部分134的上表面133的它们之间的界面具有优异的结性质(参照图7)。这将本发明与提出的现有技术方案区别开来，如上所述，现有技术方案中在该界面处涉及完全不同材料。

本领域的技术人员应该理解，根据第一实施例的硅树脂连接器200可以通过可选的方法制造。例如，虽然根据上述描述，高密度导电硅树脂部分132在低密度导电硅树脂部分134之前被硬化，但高密度和低密度导电硅树脂部分132和134可以是同时硬化的。

将参照图9解释如何使用根据第一实施例的用于测试半导体封装的硅树脂连接器200。首先，制备在其上表面上具有硅树脂连接器200的测试基底90。从连接器主体120的下表面暴露的低密度导电硅树脂部分134的下表面131与测试基底90的基底焊盘91接触。

第二，被测半导体封装80在硅树脂连接器200上对准使得半导体封装80的焊料球81面对硅树脂连接器200的上部。本领域的技术人员应该理解，多个半导体封装80被任何合适的输运设备同时传送，或者它们可以装载在托盘中批量传送，然后连续排列以测试，如所示出的。如果半导体封装80装载在托盘中并被传送，硅树脂连接器200安装在一位置，从而与安装在托盘中的给定半导体封装80对应。半导体封装80典型地是在其下表面上具有半球形焊料球的CSP或WLCSP。应该理解，连接器200或者半导体封装80是否相对于彼此移动到测试队列中是与本发明无关的。

最后，半导体封装80被向下挤压(如图9中的虚线所示)，以紧密接触硅树脂连接器200，使得半导体封装80的焊料球81弹性接触导电硅树脂元件130。具体地，在半导体封装80上向下压(或者作为选择但仍在本发明的精神和范畴内，在连接器200上向上的)的力引起半球形焊料球81稍微压下高密度导电硅树脂部分132的上表面136并被可压缩地包围在该处。被压下的高密度导电硅树脂部分132向下并向内凹陷以包围焊料球81的下周边，因此形成光滑但有力的且稍微膨胀的接触区(其为半圆的而不是线性的)。通过半导体封装80所施加的力被低密度硅树脂部分132吸收，所以半导体封装80的焊料球81弹性地与形成稳固及可靠的电连接的导电硅树脂元件130接触。

在测试基底90与半导体封装80之间通过硅树脂连接器200建立电连接之后，可以通过将测试信号从测试基底90的基底焊盘91通过硅树脂连接器200的导电硅树脂元件130供应到半导体封装80的焊料球81，从而供应到半导体封装内连接到焊料球81的信号通路而进行测试工艺。

因此，在根据第一实施例的硅树脂连接器200中，高密度导电硅树脂部分132与半导体封装80的焊料球81电接触，而保护低密度导电硅树脂部分134，因此最小化了对导电硅树脂元件130的磨损和损伤，否则半导体封装80的压力会引起磨损和损伤。

高密度导电硅树脂部分132具有比低密度导电硅树脂部分134稍强的金属性，所以硅树脂连接器200可以比仅具有低密度导电硅树脂元件的硅树脂连接器承受更高的来自半导体封装80的接触压力。因此，当测试时电接触更可靠。同时，发明的连接器200显示出比具有金属板的硅树脂连接器更低的接触压力。这样，连接器200不会在重复使用中磨坏或损伤。高密度导电硅树脂部分132也具有比金属板更强的振动吸收性质，因此形成与半导体封装80的焊料球81的稳固的电连接，而不被半导体封装80形成过大的接触压力。

第二实施例

作为第一实施例的另一种选择，低密度硅树脂部分的下表面可以形成为在连接器主体220的下表面221下突出预定距离，如图10和11所示。这样根据第二实施例的硅树脂连接器300具有与根据第一实施例的硅树脂连接器相同的结构，除了包括下表面231的低密度导电硅树脂部分234的下端237形成为在连接器主体220的下表面221下方突出。

为了支撑低密度导电硅树脂部分234突起的下端237，例如条纹或带的支撑层240可以粘附到连接器主体220的下表面221，除去被低密度导电硅树脂部分234的下端237占据的部分。取代支撑层240，硅树脂粘合剂可以应用于低密度导电硅树脂部分234的下端237的周边。

从连接器主体220的下表面221突出的低密度导电硅树脂部分234的下端237允许低密度导电硅树脂部分234弹性接触测试基底90的基底焊盘91，并将接触负载从半导体封装在连接器主体220的下表面221上方分散。这样，低密度导电硅树脂部分234的突出的下端237提供与测试基底90之间更稳定的电连接。这根据本发明的第二实施例通过由低密度导电硅树脂部分234与测试基底90的弹性接触而实现。

当安装在测试基底90上时，与其中低密度导电硅树脂部分的下表面与连接器主体下表面共面的硅树脂连接器相比，根据第二实施例的硅树脂连接器300允许在连接器主体220的下表面221与测试基底90之间更宽的间隙T。因此，当半导体封装挤压硅树脂连接器300时，连接器主体220的上表面223和下表面221都向外突出并吸收压力。因此，硅树脂连接器300与测试基底90之间的间隙T向连接器主体220的下表面221提供足够的空间以向测试基底90膨胀。

第三实施例

如图12所示，根据第三实施例的硅树脂连接器400在从连接器主体320的下表面321突出的低密度导电硅树脂部分334的下表面331具有薄的下表面高密度导电硅树脂部分338。为了支撑低密度导电硅树脂部分334的突出的下端337，硅树脂粘合剂350可以施加到其周边。

下表面高密度导电硅树脂部分338可以由与高密度导电硅树脂部分332相同的材料制成。考虑连接器主体320与低密度导电硅树脂部分334的下端337之间的结性质，优选采用与用于硅树脂连接器400的连接器主体320的硅树脂粉末相同的材料制成硅树脂粘合剂350。

形成在低密度导电硅树脂部分334的下表面311上的下表面高密度导电硅树脂部分338不仅产生与第二实施例所述的相同的效应，而且提供与基底焊盘的更稳固的接触。

第四实施例

根据第一、第二、第三实施例的每个硅树脂连接器具有形成在连接器主体上表面上的高密度导电硅树脂部分以覆盖或罩住低密度导电硅树脂部分。

如图13所示，根据第四实施例的硅树脂连接器500提供围绕高密度导电硅树脂部分432周围的金属环460。低密度导电硅树脂部分434的下端437具有与根据第三实施例的硅树脂连接器相同的结构，因此此处不再进一步解释。低密度导电硅树脂部分434的下端437可选择地能形成为具有与根据第一或第二实施例的硅树脂连接器相同的结构，这点本领域的技术人员应该理解。

下面详细解释根据第四实施例的硅树脂连接器500。高密度导电硅树脂部分432通过将硅树脂混合物填充在由金属环460的内周边所界定的圆柱形内部空间内而形成，该金属环关于连接器主体420的上表面423形成为预定深度。低密度导电硅树脂部分434在金属环460的下方形成。上述关于第一实施例的硅树脂混合物也可以用于导电硅树脂元件430。因此，此处不再进一步解释。

低密度导电硅树脂部分434形成为具有大于高密度导电硅树脂部分432的直径，如所示出的，高密度导电硅树脂部分432被限制在金属环460的周边内。

优选地，金属环460由铍铜(BeCu)制成。它也可以由其他金属制成，在本发明的精神和范畴内。

为了与半导体封装的焊料球与高密度导电硅树脂部分432的上表面436之间的稳定接触，优选金属环460的上端从连接器主体420的上表面423稍微突出。此外，高密度导电硅树脂部分432的上表面436优选基本与金属环460的上表面共面。

在根据第四实施例的硅树脂连接器500中，半导体封装的焊料球主要与高密度导电硅树脂部分432的上表面436接触，因此减少了施加在低密度导电硅树脂部分434上的机械应力的总量。此外，形成在高密度导电硅树脂部分432外周边上的金属环460防止高密度导电硅树脂部分432的分离，并减少施加到低密度导电硅树脂部分434上的机械应力的总量。

考虑公开在韩国实用新型公报278989号中的硅树脂连接器，它可能涉及到金属环460本身可能从高密度导电硅树脂部分432脱离。当公开在韩国实用新型公报278989号中的硅树脂连接器具有安装到低密度导电硅树脂元件的金属环时，根据第四实施例的硅树脂连接器500具有安装到高密度导电硅树脂部分432的金属环460，所以在本发明与现有技术之间仍然存在另一结构差异。与低密度导电硅树脂部分434对比，高密度导电硅树脂部分432具有更高的导电粉末浓度，且因此具有更强的金属性和更小的弹性系数。因此，虽然高密度导电硅树脂部分432在测试中重复经受来自半导体封装的挤压，高密度导电硅树脂部分432的少量的收缩和膨胀使金属环460从高密度导电硅树脂部分432脱离的可能性是很小的。

另一方面，在第一到第三实施例中，高密度导电硅树脂部分仅形成在连接器主体的上表面上。另一高密度导电硅树脂部分也可以形成在连接器主体的下表面上。在第四实施例中，金属环在连接器主体上表面安装到高密度导电硅树脂部分。另一金属环(未示出)也可以形成为在连接器主体下表面安装到高密度导电硅树脂部分。

因此，本发明在它的很多实施例中提供了下面的优点。首先，与半导体封装的焊料球接触的高密度导电硅树脂部分形成在低密度导电硅树脂元件的上部。这样高密度导电硅树脂部分吸收来自半导体封装的压力，因此防止对低密度导电硅树脂部分的磨损或损伤。

第二，高密度导电硅树脂部分代表远好于金属板的振动吸收体，更显示出比低密度导电硅树脂部分更强的金属性。虽然根据本发明的硅树脂连接器受到来自半导体封装的比常规仅具有低密度导电硅树脂元件硅树脂的连接器更高的接触压力，不过它能最小化对低密度导电硅树脂部分的磨损和损伤，而没有接触压力的额外增加。

第三，高密度导电硅树脂部分保护作为弹性体的低密度导电硅树脂部分，因此延长了硅树脂连接器的寿命长度。

第四，高密度和低密度导电硅树脂部分具有相同的组成，除了导电粉末的浓度差异，因此在它们的界面处导致好的结性质。

第五，高密度和低密度导电硅树脂部分采用现有的制造方法制成，因此使高密度导电硅树脂部分所导致的制造成本的增加最小化。

最后，低密度导电硅树脂部分的基底接触部分可以被制成为从连接器主体的下表面突出，因此允许低密度导电硅树脂部分弹性接触测试基底的基底焊盘，并从半导体封装在连接器主体下表面上分散接触负载。

虽然在本说明书中示出并描述了本发明的实施例，本领域的技术人员应该理解，可以在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神的情况下对这些实施例进行各种变化或改进。

本申请要求于2004年12月6日提交的韩国专利申请No.2004-101799的优先权，其全部内容引入于此作为参考。

Claims (30)

1、一种用于测试半导体封装的连接器，所述连接器包括：

连接器主体，由具有限定的导电粉末浓度的绝缘硅树脂粉末的混合物制成；和

导电硅树脂元件，其包括：

高密度导电硅树脂部分，靠近所述连接器主体的上表面并从其突出，和

低密度导电硅树脂部分，在所述高密度导电硅树脂部分下面基本垂直对准，所述低密度导电硅树脂部分的下表面从所述连接器主体下表面暴露，所述低密度导电硅树脂部分通过导电粉末向连接器相应于半导体封装的焊料球的位置的强制迁移而制成，所述高密度导电硅树脂部分比所述低密度导电硅树脂部分具有更高的导电粉末浓度。

2、如权利要求1所述的连接器，其中所述高密度导电硅树脂部分形成在所述连接器主体的上表面上。

3、如权利要求2所述的连接器，其中所述高密度导电硅树脂部分基本覆盖所述低密度导电硅树脂部分的上表面。

4、如权利要求3所述的连接器，其中所述低密度导电硅树脂部分的下端从所述连接器主体的下表面突出。

5、如权利要求4所述的连接器，其中支撑层附着到所述连接器主体的下表面，除去被所述低密度导电硅树脂部分的下端所占据的部分。

6、如权利要求5所述的连接器，其中所述支撑层由包括聚酰亚胺的材料制成。

7、如权利要求4所述的连接器，其中硅树脂粘合剂应用到所述低密度导电硅树脂部分下端的周边，以支撑其突出的下端。

8、如权利要求1所述的连接器，还包括：

金属环，形成在所述高密度导电硅树脂部分的周边上。

9、如权利要求8所述的连接器，其中所述金属环由包括铍铜(BeCu)的材料制成。

10、如权利要求9所述的连接器，其中所述低密度导电硅树脂部分的下端从所述连接器主体的下表面突出。

11、如权利要求10所述的连接器，其中支撑层附着到所述连接器主体的下表面，除去被所述低密度导电硅树脂部分的下端所占据的部分。

12、如权利要求11所述的连接器，其中所述支撑层由包括聚酰亚胺的材料制成。

13、如权利要求10所述的连接器，其中硅树脂粘合剂应用到所述低密度导电硅树脂部分下端的周边，以支撑其突出的下端。

14、如权利要求10所述的连接器，其中薄的高密度导电硅树脂部分形成在所述低密度导电硅树脂部分的下表面上。

15、如权利要求1所述的连接器，其中所述连接器主体和低密度导电硅树脂部分由包含比例为1∶1的绝缘硅树脂粉末和导电粉末的硅树脂混合物制成。

16、如权利要求15所述的连接器，其中所述高密度导电硅树脂部分具有在百分之80和90之间的导电粉末浓度，剩余的百分之10-20是绝缘硅树脂粉末。

17、如权利要求1所述的连接器，其中形成所述导电硅树脂元件的导电粉末是由包括覆金(Au)的镍(Ni)颗粒的材料制成的金属粉末。

18、如权利要求1所述的连接器，还包括：

下表面高密度导电硅树脂部分，形成在所述低密度导电硅树脂部分的下表面。

19、如权利要求18所述的连接器，还包括：

金属环，形成在所述高密度导电硅树脂部分下表面的周边。

20、如权利要求19所述的连接器，其中所述金属环由包括铍铜(BeCu)的材料制成。

21、一种制造用于测试半导体封装的连接器的方法，所述方法包括：

由具有限定的导电粉末浓度的绝缘硅树脂粉末的混合物形成连接器主体；

在所述连接器主体中形成多个导电硅树脂元件的阵列，每个导电硅树脂元件包括靠近所述连接器主体的上表面并从其突出的上部高密度导电硅树脂部分，每个导电硅树脂元件还包括在相应的上部高密度导电硅树脂部分下面基本垂直对准的下部低密度导电硅树脂部分，每个下部低密度导电硅树脂部分具有暴露在所述连接器主体下表面的下表面，所述形成低密度导电硅树脂部分包括在交叉的阵列位置处在所述连接器的上和下垂直范围之间选择地施加电势，从而引起限定浓度的导电粉末大量迁移到相应于阵列型的导电元件的阵列型的柱状区中，其中所述高密度导电硅树脂部分比所述低密度导电硅树脂部分具有更高的导电粉末浓度。

22、如权利要求21所述的方法，其中，在所述形成多个导电硅树脂元件的规则阵列之前，还包括：

以1∶1的比例混合绝缘硅树脂粉末和导电硅树脂粉末。

23、如权利要求21所述的方法，其中所述多个导电硅树脂元件是规则排列的。

24、一种半导体封装测试连接器，包括：

绝缘连接器主体，

一个或多个导电元件，在所述连接器主体内，相应于所述半导体封装的导电球设置，每个导电元件包括：

高密度导电区，靠近连接器主体上表面并从其突出，和

低密度导电区，在所述高密度导电区下面基本上垂直对准，所述低密度导电区的下表面从所述连接器主体的下表面暴露，以及金属环，形成在所述高密度导电区周边上。

25、如权利要求24所述的测试连接器，其中所述高密度导电区形成在连接器主体的上表面上。

26、如权利要求25所述的测试连接器，其中所述高密度导电区基本上覆盖所述低密度导电区的上表面。

27、如权利要求26所述的测试连接器，其中所述低密度导电区的下端从所述连接器主体的下表面突出。

28、如权利要求27所述的测试连接器，其中支撑层附着到所述连接器主体的下表面，除去被所述低密度导电区的下端所占据的部分。

29、如权利要求28所述的测试连接器，其中所述连接器主体和低密度导电区由包含1∶1比例的绝缘硅树脂粉末和导电粉末的硅树脂混合物制成。

30、如权利要求29所述的测试连接器，其中所述高密度导电区具有在百分之80和90之间的导电粉末浓度，剩余的百分之10-20是绝缘硅树脂粉末。

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