CN111149003B - 导电接触件以及具有其的各向异性导电片 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种使用于检查半导体元件等的测试用插座等的各向异性导电片，更详细而言，本发明是有关于一种包括多个接触部及绝缘部的各向异性导电片，上述多个接触部具备导电弹簧及导电粉，上述绝缘部使邻接的接触部绝缘并支撑上述接触部。本发明提供一种各向异性导电片，配置在作为检查对象的元件与检查装置之间，将上述元件的端子与检查装置的接触垫彼此电连接。各向异性导电片包括：多个接触部，其配置在与上述元件的端子及检查装置的接触垫对应的位置，在厚度方向上具有导电性；及绝缘部，其使邻接的接触部彼此绝缘，并支撑接触部。并且，上述接触部包括：弹性基质；导电弹簧，其配置在上述弹性基质内；及多个导电粒子，沿上述弹性基质的厚度方向排列。本发明的特征在于，相比于在上述弹性基质的中心部，上述导电粒子以高密度配置在构成上述导电弹簧的线材的周边部。本发明将导电粒子集中配置在构成导电弹簧的线材的周边部，藉此具有可减少导电粒子的量，并且提高接触部的导电性的优点。

Description

导电接触件以及具有其的各向异性导电片

技术领域

本发明是有关于一种使用于检查半导体元件等的测试用插座等的各向异性导电片，更详细而言，本发明是有关于一种包括多个接触部及绝缘部的各向异性导电片，上述多个接触部具备导电弹簧及导电粉，上述绝缘部使邻接的接触部绝缘并支撑上述接触部。

背景技术

在制造半导体元件后，需对所制造的半导体元件进行性能检查。在检查半导体元件时，需要使用将检查装置的接触垫与半导体元件的端子电连接的测试用插座。

在测试用插座中，包括具备沿硅橡胶的长度方向配置导电粉的接触部、及使邻接的接触部绝缘并支撑上述接触部的绝缘部的各向异性导电片的测试用插座具有如下优点：可吸收机械冲击或变形而实现柔软的连接，制造费用低廉。

图1是表示先前技术的测试用插座的各向异性导电片的图。先前技术的测试用插座的各向异性导电片10包括：接触部11，其与半导体元件1的端子2接触；及绝缘部15，其使邻接的接触部11绝缘并支撑上述接触部。接触部11的上端部及下端部分别与半导体元件1的端子2及半导体检查装置3的接触垫4接触而将端子2与接触垫4电连接。接触部11是在硅树脂中混合尺寸较小的球形导电粒子12而进行凝固而成，其作为导电的导体发挥作用。

虽未图示，但在各向异性导电片10的周边部结合金属框架。在金属框架形成有与检查装置3的导销(未示出)对应的导孔。导销及导孔用于将测试用插座对准至检查装置3。

各向异性导电片10的接触部11在为了检查半导体元件1而接触时，上下受到压力。若对接触部11施加压力，则接触部11的两端部的导电粒子12向下推移，中间部的导电粒子12逐渐向旁边推移。因此，存在如下问题：在执行多次检查后，球形导电粒子12脱离接触部11而各向异性导电片10的电特性、机械特性下降。即，先前的各向异性导电片10存在寿命较短的问题。

为了解决此种问题，在韩国注册专利第10-1493898号等中揭示有如下的半导体测试用插座：如图2所示，在硅橡胶基质21的内部配置导电弹簧23，在除配置有导电弹簧23的空间以外的空间配置导电粒子22而形成接触部20，利用硅橡胶25使邻接的接触部20绝缘并同时支撑上述接触部。此种半导体测试用插座具有因导电弹簧而寿命延长，电流容量增大的优点。

先前技术文献

专利文献

日本注册专利第04379949号

韩国注册实用新型第20-0312740号

韩国注册专利第10-1493898号

韩国注册专利第10-1566995号

韩国注册专利第10-1493901号

发明内容

技术课题

然而，最近随着半导体元件的端子之间的间隔变窄，各向异性导电片的接触部之间的间隔也变窄，且接触部的直径也变小。若接触部的直径变小，则包括在接触部的导电粒子的尺寸及量也需要减少。因此，需要一种可减少导电粒子的量，并且提高接触部的导电性的方法。

本发明用于应对此种需求，其目的在于提供一种可减少导电粒子的量，并且提高接触部的导电性的各向异性导电片。

另外，本发明的目的在于提供一种安装在各向异性导电片等而将元件的端子与检查装置的接触垫电连接的接触部。

技术方案

为了达成上述目的，本发明提供一种各向异性导电片，配置在作为检查对象的元件与检查装置之间，将上述元件的端子与检查装置的接触垫彼此电连接。

各向异性导电片包括：多个接触部，配置在与上述元件的端子及检查装置的接触垫对应的位置，在厚度方向上具有导电性；及绝缘部，使邻接的接触部彼此绝缘，并支撑接触部。

并且，上述接触部包括：弹性基质；导电弹簧，其配置在上述弹性基质内；及多个导电粒子，沿上述弹性基质的厚度方向排列。

本发明的特征在于：相比于在上述弹性基质的中心部，上述导电粒子以高密度配置在构成上述导电弹簧的线材的周边部。根据此种构成上的特征，本发明具有可减少导电粒子的量，并且提高接触部的导电性的优点。

另外，本发明提供一种各向异性导电片，其特征在于：相比于在上述弹性基质的中心部，上述导电粒子以更高的密度配置在上述弹性基质的两端部。

在本发明中，上述导电弹簧可为螺旋弹簧。

另外，在追加的特征构成中，上述绝缘部的厚度与上述接触部的长度之比可为0.7以上且小于0.9。根据此种构成上的特征，具有如下优点：可在进行检查时防止绝缘部与半导体元件接触，故而可防止半导体元件受到污染或半导体元件与绝缘部贴合的现象。本发明的接触部包括导电弹簧，因此易于使接触部的厚度厚于绝缘部。

另外，提供一种各向异性导电片，其特征在于：上述导电弹簧为从中心朝向两端部，直径越大的沙漏形态的螺旋弹簧。根据此种构成上的特征，具有如下优点：接触部可更容易地向与厚度方向垂直的方向弯曲，从而即便端子与接触垫之间发生错误对准，还可保持顺畅的连接状态。

另外，本发明提供一种各向异性导电片，其特征在于：还包括导电板，其以邻接于上述导电弹簧的两端部中的至少一个的方式配置在上述弹性基质的内部。根据此种构成上的特征，具有如下优点：可防止元件的端子及检查装置的接触垫因导电弹簧的相对尖锐的前端部而受损。

另外，提供一种各向异性导电片，其特征在于：在上述导电板的中心部形成有贯通孔。

另外，根据本发明，提供一种导电接触件，其包括：弹性基质、配置在上述弹性基质内的导电弹簧及沿上述弹性基质的厚度方向排列的多个导电粒子。相比于在上述弹性基质的中心部，上述导电粒子以高密度配置在构成上述导电弹簧的线材的周边部。

发明效果

本发明将导电粒子集中配置在构成导电弹簧的线材的边缘部，藉此具有可减少导电粒子的量，并且提高接触部的导电性的优点。更详细而言，集中配置于构成导电弹簧的线材的周边的导电粉填充导电弹簧的线材之间的空间，藉此具有如下优点：因导电弹簧形成的细长的导电路径变更为较短且较厚的导电路径，从而接触部的电导性提高。

另外，还具有如下优点：导电粒子集中，从而可防止因接触部短路而寿命下降。

附图说明

图1及2是表示先前技术的测试用插座的各向异性导电片的图。

图3是表示本发明的一实施例的各向异性导电片的图。

图4是表示与在厚度方向上施加的压力对应的接触部的变化的剖面图。

图5是表示本发明的另一实施例的各向异性导电片的图。

图6是表示本发明的又一实施例的各向异性导电片的图。

图7是表示本发明的又一实施例的各向异性导电片的图。

具体实施方式

以下，参照随附图式，详细地对本发明的实施例进行说明。然而，本发明能够以各种不同的形态实现，并不限定于以下揭示的实施例，这些实施例仅是为了完整地揭示本发明且向在本发明的技术领域内具有常识者完整地说明发明的范畴而提供。图中的相同符号表示相同的元件。

图3是表示本发明的一实施例的各向异性导电片的图。

各向异性导电片100发挥将检查装置3的接触垫4与半导体元件1的端子2电连接的作用。各向异性导电片100在厚度方向上在与检查装置3的接触垫4及半导体元件1的端子2对应的位置具有导电性。然而，在与厚度方向垂直的方向上不具有导电性。

如图3所示，本发明的一实施例的各向异性导电片100包括接触部110及绝缘部115。接触部110分别配置在与半导体元件1的端子2及检查装置3的接触垫4对应的位置。接触部110在厚度方向上具有导电性。

接触部110包括弹性基质111、导电弹簧113、导电粒子112。接触部110可与绝缘部115一体地形成、或以可自绝缘部115分离的方式形成。在以可自绝缘部115分离的方式形成的情形时，具有可仅单独地更换发生不良的接触部115的优点。

在本实施例中，弹性基质111大致呈圆柱形态。弹性基质111发挥支撑导电弹簧113及导电粒子112的作用。另外，发挥如下作用：在进行测量时弹性变形而减小施加到端子2及接触垫4的压力，并且使接触部110贴紧在端子2及接触垫4。

弹性基质111可由各种聚合物物质形成。例如，可包括硅橡胶。可将液态硅橡胶硬化而获得硅橡胶。硅橡胶的硬度为10至40(肖氏(shore)A)为适当，伸长率为300％至700％左右为适当。在硬度超过40时，有元件1产生微芯片龟裂(micro die crack)的可能性。另外，在伸长率小于300％时，在接触部110收缩、膨胀时作为其抑制力而发挥作用，因此导致负荷增加，在伸长率为700％以上时，有在恢复时恢复力减弱的可能性。

导电弹簧113包括导电性优异的物质。导电弹簧113可包括不锈钢、铝、青铜、镍、金、银、钯等或其合金。另外，可更具备导电性较高的镀层。导电弹簧113可呈按照螺旋形缠绕线材制成的圆筒形的螺旋弹簧形态。导电弹簧113优选为其外径等于或略小于弹性基质111的直径。并且，导电弹簧113的长度可等于或长于绝缘部115的厚度。

导电弹簧113的外径优选为比半导体元件1的端子2的尺寸大10％左右。若外径小于该范围，则存在如下问题：导电率下降，弹簧常数增加而导致负荷增加。若外径大于该范围，则会对邻接的端子2产生干涉。

另外，弹簧常数为30以下为宜，在弹簧常数超过30时，有损伤被测定物的可能性。

另外，螺旋弹簧的有效圈数为每0.128mm一圈为宜，在小于该值时，有弹簧常数上升而负载增加的可能性，在超过该值时，存在最大动作范围减小的问题。

导电粒子112沿弹性基质111的厚度方向排列。导电粒子112与导电弹簧113一并在厚度方向上对各向异性导电片100赋予导电性。若为了检查半导体元件1而向半导体元件1的端子2与检查装置3的接触垫4靠近的方向施加压力，则配置在上述端子与上述接触垫之间的各向异性导电片100沿厚度方向压缩。并且，导电粒子112彼此靠近而导电率进一步变高。

导电粒子112可由如铁、铜、锌、铬、镍、银、钴、铝等的单一导电金属材料或上述金属材料中的两种以上的合金材料实现。另外，导电粒子112也可藉由以导电性卓越的如金的金属涂复核心金属的表面的方法实现。

图4是表示与在厚度方向上施加的压力对应的接触部的变化的剖面图。如图3及图4所示，在本发明中，导电粒子112并非均匀地配置在弹性基质111，而是以不同的密度配置在各位置。即，导电粒子112以高密度配置在构成导电弹簧113的线材的周边部、即线材的周围而填充线材之间的空间。另外，相比于在弹性基质111的中心部，导电粒子112以更高的密度配置在弹性基质111的两端部。其结果，导电弹簧113与导电粒子112一同构成大致圆筒形态。

另外，如图4所示，当施加压力时，导电粒子112向导电粒子112的密度较低的弹性基质111的中心部方向推移而在压力较低时不彼此接触的导电粒子112也彼此接触，从而接触面积进一步增加。其结果，导电率进一步变高。

绝缘部115发挥使邻接的接触部110彼此绝缘的作用。另外，还发挥支撑接触部110的作用。绝缘部115只要为具有弹性力的绝缘材料，则并无特别限制。例如，可由聚硅氧烷、聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯橡胶(Styrene Butadiene Rubber，SBR)、丁腈橡胶(Nitrile Butadiene Rubber，NBR)等及如其氢化合物的二烯类橡胶实现。另外，也可由如苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物等及其氢化合物的嵌段共聚物实现。另外，也可由氯丁二烯、聚胺酯橡胶、聚乙烯类橡胶、表氯醇橡胶、乙烯-丙烯共聚物、乙烯丙烯二烯共聚物等实现。

虽未图示，但可在绝缘部115的周边结合金属框架。金属框架形成有供设置于检查装置3的导销插入的导孔。导销及导孔用于将各向异性导电片对准至检查装置3。

图5是表示本发明的另一实施例的各向异性导电片的图。本实施例的各向异性导电片包括接触部210及绝缘部215。接触部210包括弹性基质211、导电弹簧213、导电粒子212。

与图3所示的实施例不同，本实施例中接触部210的长度长于绝缘部215的厚度。绝缘部215的厚度t与接触部210的长度l之比可为0.7以上且小于0.9。如图5所示，接触部210可为两端均突出，也可为两端中的一个突出。具有此种构成特征的本实施例具有如下优点：可防止在进行检查时绝缘部215与半导体元件1接触，故而可防止半导体元件1受到污染、或半导体元件1与绝缘部215贴合的现象。本发明的接触部210包括导电弹簧213，因此易于使接触部210的厚度厚于绝缘部215。

图6是表示本发明的又一实施例的各向异性导电片的图。本实施例的各向异性导电片包括接触部310及绝缘部315。接触部310包括弹性基质311、导电弹簧313、导电粒子312。

与图3所示的实施例不同，本实施例使用沙漏形态的螺旋弹簧313。本实施例具有如下优点：接触部310可更容易地向与厚度方向垂直的方向弯曲，因此即便端子2与接触垫4之间发生错误对准，还可保持顺畅的连接状态。

图7是表示本发明的又一实施例的各向异性导电片的图。本实施例的各向异性导电片包括接触部410及绝缘部415。接触部410包括弹性基质411、导电弹簧413、导电粒子412。

与图3所示的实施例不同，本实施例更包括以邻接于螺旋弹簧413的上端与下端的方式设置的导电板416。在导电板416分别形成有贯通孔。贯通孔为可供导电粒子412及弹性基质411通过的通道。

本实施例具有如下优点：可防止端子2及接触垫4因螺旋弹簧413的前端部而受损。另外，还具有如下优点：导电板416与端子2及接触垫4直接接触、或藉由配置于上述端子与上述接触垫之间的导电粒子412接触而可增大电流容量。

以上，参照图式及实施例进行了说明，但本技术领域的业者应可理解，可在不脱离权利要求中所记载的本发明的技术思想的范围内对本发明进行各种修正及变更。

例如，虽在图7中表示为导电板配置于螺旋弹簧的两端，但也可仅配置在上端或下端中的一端。

Claims (13)

1.一种各向异性导电片，其配置在作为检查对象的元件与检查装置之间，将所述元件的端子与所述检查装置的接触垫彼此电连接，

所述各向异性导电片包括多个接触部及绝缘部，所述多个接触部配置在与所述元件的所述端子及所述检查装置的所述接触垫对应的位置，所述多个接触部在厚度方向上具有导电性，所述绝缘部使邻接的所述接触部彼此绝缘并支撑所述接触部，所述各向异性导电片的特征在于，

所述接触部包括弹性基质、配置在所述弹性基质内的导电弹簧及沿所述弹性基质的厚度方向排列的多个导电粒子，

相比于在所述弹性基质的中心部，所述导电粒子以高密度配置在构成所述导电弹簧的线材的周边部。

2.根据权利要求1所述的各向异性导电片，其特征在于，

相比于在所述弹性基质的所述中心部，所述导电粒子以更高的密度配置在所述弹性基质的两端部。

3.根据权利要求1所述的各向异性导电片，其特征在于，

所述导电弹簧为螺旋弹簧。

4.根据权利要求1所述的各向异性导电片，其特征在于，

所述绝缘部的厚度与所述接触部的长度之比为0.7以上且小于0.9。

5.根据权利要求1所述的各向异性导电片，其特征在于，

所述导电弹簧为从中心朝向两端部，直径越大的沙漏形态的螺旋弹簧。

6.根据权利要求1所述的各向异性导电片，其特征在于，

还包括导电板，其以邻接于所述导电弹簧的两端部中的至少一个的方式配置在所述弹性基质的内部。

7.根据权利要求6所述的各向异性导电片，其特征在于，

在所述导电板的中心部形成有贯通孔。

8.一种导电接触件，其特征在于，

包括：弹性基质、配置在所述弹性基质内的导电弹簧及沿所述弹性基质的厚度方向排列的多个导电粒子；且

相比于在所述弹性基质的中心部，所述多个导电粒子以高密度配置在构成所述导电弹簧的线材的周边部。

9.根据权利要求8所述的导电接触件，其特征在于，

相比于在所述弹性基质的所述中心部，所述导电粒子以更高的密度配置在所述弹性基质的两端部。

10.根据权利要求8所述的导电接触件，其特征在于，

所述导电弹簧为螺旋弹簧。

11.根据权利要求8所述的导电接触件，其特征在于，

所述导电弹簧为从中心朝向两端部，直径越大的沙漏形态的螺旋弹簧。

12.根据权利要求8所述的导电接触件，其特征在于，

还包括导电板，其以邻接于所述导电弹簧的两端部中的至少一个的方式配置在所述弹性基质的内部。

13.根据权利要求12所述的导电接触件，其特征在于，

在所述导电板的中心部形成有贯通孔。

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