KR100496841B1 - 엘라스토머 전기 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1 및 제2 저기 요소를 서로 접속시키기 위해 사용된 전기 커넥터를 제공하는 것이다. 커넥터의 본체는 상부면 및 바닥면을 갖는 엘라스토머로 형성된다. 엘라스토머 범프는 상부 및 바닥면으로부터 연장되고, 구멍은 범프쌍 및 본체를 관통하여 연장된다. 상기 범프 및 구멍은 금속화된다. 커넥터를 설치하기 위해, 상기 커넥터는 제1 및 제2 요소들 사이에 가압되어 보유된다. 커넥터의 압축력은 범프가 제1 및 제2 요소에 대해 커넥터의 금속화된 층을 가압하게 한다.

Description

엘라스토머 전기 커넥터 {ELASTOMERIC ELECTRICAL CONNECTOR}

본 발명은 두 개의 도전성 요소들 사이에 전기 접속부를 제공하는 전기 커넥터에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 실리콘 다이(die) 및 회로판과 같은 두 개의 도전성 요소들 사이에 양호한 전기 접속부를 제공하기 위해 스프링력을 사용하는 실리콘 본체에 전기 경로 세트의 어레이(array)를 포함하는 커넥터를 고려한다.

실리콘 다이의 도전성 패드와, 회로판에 궁극적으로 땜납된 금속 리드 사이를 와이어 본딩(wire bonding)함으로써, 실리콘 다이 또는 다른 전자 장치를 회로판에 상호접속시킨다. 상기 금속 리드는 실리콘 다이와 회로판 사이에 입력/출력 접속부를 제공한다. 현 추세가 상기 회로판의 소정의 영역에서 보다 많은 장치를 패키지하는 것이기 때문에, 결국 보다 높은 리드 카운트를 필요로 하게 된다. 패키지리드 카운트에서의 증가는 상기 리드의 피치를 보다 작게 함으로써, 그리고 상기 리드가 이로부터 연장되는 측면 또는 표면의 개수를 증가시킴으로써 달성되었다. 그러나, 더 이상 보다 작은 금속 리드 프레임을 스탬프(stamp)할 수 없을 경우, 이러한 기술은 한계에 도달한다. 결국, 다이 영역 당 보다 많은 입력/출력 접속부 및 보다 높은 출력 밀도(즉, 열)에 대한 필요성과, 보다 개선된 패키징 기술에 대한 필요성이 요구된다.

현재 사용되는 이러한 상호접속부의 예에는 신츠 커넥터(Cinch Connector)에 의해 제조된 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array; BGA), CIN 및 APSE와, 폼 팩터(Form Factor)에 의해 개선된 와이어 온 웨이퍼(Wire on Wafer; WOW) 기술과, 전자 패키징 및 테스팅용 전자 커넥터(미국 특허 제4,932,883호)와, 토마스 앤 베트(Thomas and Betts)에 의해 사용되는 금속화된 입자 상호접속 공정을 포함한다.

상기 BGA는 쿼드 플랫 패키지(Quad Flat Package)와 같은 금속 리드 패키징을 가질 수 있는 것보다 보다 많은 입력/출력 접속부를 갖는 회로 기판 상에 실리콘 다이를 패키지하도록 개선된다. 이러한 패키징 접근법은 실리콘 다이의 바닥측면 상에서 패드에 부착된 "고온" 땜납 볼을 사용한다. 다이의 주변부보다 다이의 전체 바닥면을 사용함으로써, 회로판에 접촉하는 접점 개수는 쿼드 플랫 팩과 비교할 때 현저하게 증가된다. 이러한 접근법은 FR4와 같은 기판 또는 상부 와이어 본드 패드와 바닥 상에 범프 패드 사이의 구멍을 통해 도금된 세라믹을 필요로한다. 상기 바닥 상의 범프 패드는 이에 장착된 고온 땜납 볼을 갖고, 이후 완전한 조립체가 회로판에 장착된다. 이러한 패키징 접근법은 비교적 고비용(입력/출력 접속 당 $0.015 내지 $0.05)이며, 그 자체가 테스팅에서 연소 전에 상기 다이가 패키지도어야 하는 웨이퍼 레벨 테스팅을 하기 위해 제공되지 않는다. 전형적인 70 위치 패키지의 비용은 $1.00 및 $3.00이다.

제2 상호접속 방법인 CIN::APSE는 높은 단부 실리콘 장치를 회로판에 상호접속시키는 데 주로 사용된다. 금도금 "강철솜"의 그 안으로 가압되는 0.8 ㎜ 및 2 ㎜ 사이의 피치를 갖는 구멍의 그리드 패턴을 갖는 평평한 플라스틱 프레임을 포함한다. 이러한 조립체는 그들 사이에 전기 접점을 제공하는 두 개의 도전성 패드들 사이에 가압된다. 이러한 커넥터용 전형적인 억제력은 접점 당 2온스이고, 결국 전체적인 억제력의 수 백 파운드일 수 있다. CIN::APSE 커넥터의 비용은 접점당 평균 $0.04이다. 따라서, 전형적인 70 위치 장치의 비용은 $2.80이다. 전기 요소 패키징에 대한 이러한 접근법은 비교적 고비용이며, 그 자체가 웨이퍼 레벨 테스팅에 제공되지 않는다.

제3 기술인 와이어 온 웨이퍼(WOW)는 실리콘 다이에 직접 금속 스프링을 장착한다. 이러한 스프링은 다이와, 회로판과 같은 정합면 사이에 전기 상호접속부를 제공한다. 이것은 비교적 저비용이며, 웨이퍼 레벨 테스팅할 수 있다는 이점이 있다. 단점에는 메모리 제조업자가 제조를 위한 다량의 기구를 설치하고 다이 상에 스프링을 장착할 필요가 있다는 점을 포함한다. 이러한 패키징 접근법의 실행 가능성 및 비용 효과는 아직 결정되지 않았다.

실리콘 패키징에 대한 제4 접근법은 표면 상에 선택적으로 금속화된 엘라스토머 기판을 사용하는 것이다. 관통 구멍이 바닥 패드를 상부 패드에 전기 접속시키는 데 사용된다. 평평한 엘라스토머 표면 상에 금속화된 패드는 도금된 관통 구멍으로부터 오프셋되어 이후 엘라스토머가 가압될 때 도금된 관통 구멍의 배럴(barrel) 내의 전기 커넥터를 깰 수 없다. 이러한 형태의 커넥터의 일예는 미국특허 제5,071,359호 및 미국 특허 제5,245,751호에 개시되어 있다.

본 발명은 종래 기술에서 나타난 문제점을 해결하고 종래 기술보다 개선된 부가적인 이점을 제공하는 전기 커넥터를 제공한다. 이러한 이점은 도면의 연구와 관련된 명세서를 읽음으로 인해 명백해질 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예의 특징을 구체화하는 것으로, 실리콘 다이는 커버 내에 위치되고, 실리콘 다이가 전기 커넥터에 의해 회로판에 접속되는 전기 커넥터의 분해 사시도이다.

도2는 도1의 전기 커넥터의 하부 사시도이다.

도3은 도1의 전기 커넥터의 상부 사시도이다.

도4는 도2의 라인 3-3을 따라 취한 전기 커넥터의 단면도이다.

도5는 본 발명의 제2 실시예의 특징을 구체화하는 전기 커넥터의 부분 단면도이다.

도6은 본 발명의 제3 실시예의 특징을 구체화하는 전기 커넥터의 부분 단면도이다.

도7은 본 발명의 제4 실시예의 특징을 구체화하는 전기 커넥터의 부분 단면도이다.

도8은 본 발명의 제5 실시예의 특징을 구체화하는 전기 커넥터의 하부 사시도이다.

도9는 본 발명의 제6 실시예의 특징을 구체화하는 전기 커넥터의 하부 평면도이다.

본 발명의 주목적은 와이어 본딩 금속 리드의 필요성을 제거하는 전기 커넥터를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 몇가지 종래 기술의 패키징 기술로 가능한 것보다 회로 기판의 영역당 보다 많은 입력/출력 접속부를 제공하는 전기 커넥터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 회로판, 실리콘 다이 또는 다른 전자 장치에서 커넥터와 도전성 패드 사이에 전기 접속할 수 있는 전기 커넥터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 비용면에서 효과적으로 제조될 수 있는 전기 커넥터를 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 웨이퍼 레벨 테스팅할 수 있는 전기 커넥터를 제공하는 것이다.

간단하게, 상기와 관련하여, 본 발명은 금속 리드 프레임에 대한 필요성을 제거하고, 회로판에 영역 당 많은 입력/출력 접속부를 제공하고, 접속된 장치들 사이에 양호한 전기 접속부를 제공하여 최종 집적 회로의 전체적인 배열을 위한 웨이퍼 레벨 테스팅할 수 있고, 비용면에서 효과적으로 제조될 수 있는 전기 커넥터를 제공한다. 관통 구멍 및 범프는 실리콘 다이 및 회로판과 같이 접속된 장치들 사이에 전기 경로를 제공하도록 금속화된다. 양각 범프(raised bump)는 엘라스토머 기부의 상부 및 바닥면 사에 제공되고, 압축력의 사용을 통해 전기 장치의 도전성 패드와 도금된 구멍 사이에 전기 접속시킬 수 있다. 양각 범프는 접속된 장치들 사이에 양호한 전기 접촉 및 컴플라이언스(compliance)를 생성하도록 스프링력을 제공한다.

사용 영역의 예에는 표면 장착 커넥터 마운팅(mounting) 예로써 액정 디스플레이(LCDs)에 사용되는 디스플레이 상호접속부와, 다양한 실리콘 장치의 상호접속부를 포함한다.

본 발명의 구조 및 작동의 구성 및 방식은 그 목적 및 이점과 함께 동일한 요소는 동일한 부호로 동일시한 첨부된 도면과 관련지어 설명된 이후의 설명을 참조함으로써 잘 이해될 수 있다.

본 발명은 다른 형태의 실시예에 적용될 수 있고, 본 발명의 원리의 예증으로 고려되는 본 개시 내용을 도면에 도시하고 본 명세서에 상세하게 설명하였으며, 이것은 본 발명을 도시되고 설명된 것으로 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 제1 실시예는 도1 내지 도4에 도시되고, 본 발명의 제2 실시예는 도5에 도시되고, 본 발명의 제3 실시예는 도6에 도시되고, 본 발명의 제4 실시예는 도7에 도시되고, 본 발명의 제5 실시예는 도8에 도시되고, 본 발명의 제6 실시예는 도9에 도시된다.

도1 내지 도4에 도시된 커넥터(10)의 제1 실시예에 대해 설명한다. 도1에 도시된 것처럼, 전기 커넥터(10)는 실리콘 다이(12) 및 회로판(16)과 같은 두 개의 장치들 사이에 접속부를 제공한다. 실리콘 다이(12) 및 회로판(16)의 접속부를 설명하였지만, 본 발명의 전기 커넥터(10)는 다양한 전기 장치를 접속시키기 위해 사용될 수 있다는 점을 알아야 한다. 실리콘 다이(12)는 서로로부터 이격되고 행과 열로 정렬된 금속 접촉 패드(도시 생략)를 포함한다. 실리콘 다이(12)는 커버(14)에 수용된다. (3개가 도시된) 4개의 장착 포스트(22)는 본 명세서에 설명된 이유로 인해 커버(14)에 구비된다. 회로판(16)은 서로로부터 이격되고 행과 열로 정렬된 접촉 패드(20)를 포함한다. 또한, 회로판(16)은 자체를 관통하는 4개의 장착 구멍(26)을 포함한다.

도2 및 도3에 도시된 것처럼, 전기 커넥터(10)는 본 명세서에서 설명된 것처럼 선택적으로 도금되거나 금속화되는 엘라스토머 물질로 형성된 본체(30)를 포함한다. 본체(30)는 바닥면(도2에서 도면부호 30a) 및 상부면(도3에서 도면부호 30b)을 갖는다. 도면에서 도시된 것처럼, 본체(30)는 직사각형(30)이며, 상기 본체(30)는 다른 형태를 취할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

엘라스토머 범프(bump; 32)의 어레이(array)는 본체(30)의 바닥면(30a)으로부터 연장되고, 엘라스토머 범프(34)의 어레이는 본체(30)의 상부면(30b)으로부터 연장된다. 범프(32)의 직경은 범프(34)의 직경보다 크다. 범프(32, 34)는 환형 형상이고, 각각의 범프(32, 34)의 표면은 주 본체(30)의 각각의 표면(30a, 30b) 근처에서의 각각의 범프(32, 34)의 직경이 그 최외부면에서의 범프(32, 34)의 직경보다 크도록 경사진다. 범프(32)는 서로로부터 이격되고 회로판(16)의 접촉 패드(20)와 유사한 방식으로 본체(30)의 표면(30a)에 행과 열로 정렬된다. 범프(34)는 서로로부터 이격되고 실리콘 다이(12) 상의 접촉 패드(도시 생략)와 유사한 방식으로 본체(30)의 표면(30b) 상에 행과 열로 정렬된다. 각각의 범프(32)는 범프 쌍을 생성하도록 각각의 범프(34)와 수직으로 정렬된다. 범프(32, 34)는 본체(30)의 표면(30a, 30b) 위로 상승되고 예로써, 벨빌(Bellville) 스프링 와셔(washer)와 같은 스프링 와셔와 같이 작용하도록 형성되는 것이 바라직하다.

벽에 의해 형성된 관통 구멍(36)은 각 쌍의 정렬 범프(32, 34) 및 본체(30)를 통해 연장된다. 각각의 관통 구멍(36)은 범프(32, 34)에 중심적으로 위치되는 것이 바람직하다. 도4에 가장 잘 도시된 것처럼, 각각의 관통 구멍(36)은 각각의 범프(32)에서의 각각의 관통 구멍(36)의 직경이 각각의 범프(34)에서의 각각의 관통 구멍(36)의 직경보다 크도록 외형을 이루거나 또는 테이퍼진다.

장착 구멍(24)은 바닥면(30a)으로부터 상부면(30b)까지 본체(30)를 통해 연장된다. 장착 구멍(24)은 본체(30)의 각각의 코너로부터 이격된다.

범프(32, 34)는 본체(30)에 일체식으로 형성되는 것이 바람직하다. 본체(30) 및 범프(32, 34)는 예로써, 실리콘과 같은 엘라스토머 물질 또는 예로써 VITON(등록 상표)와 같은 플루오르엘라스토머로 제조된다. 본체(30), 범프(32, 34), 관통 구멍(36) 및 장착 구멍(24)은 유체 분사 성형(LIM)으로 불리우는 공정을 사용하여 성형될 수 있다. 예로써, 실리콘 및 VITON(등록 상표)은 성형 가능하다는 양호한 특징을 제공하고, 이들은 고온 저압 세트, 양호한 전기적 특성을 제공하며, 선택적으로 금속화가 가능하다. 적절한 필터는 커넥터(10)의 열팽창 특성(CTE)이 구리와 같은 금속에 접근하도록 상기의 재료에 부가될 수 있다. 예로써, 실리콘용 CTE는 150-300 ppm/℃의 범위 내이지만, 실리케이트(silicate) 필터를 부가함으로써 약 75 ppm/℃으로 감소될 수 있다. 구리는 약 17 ppm/℃의 CTE를 갖는다. 알루미늄은 약 27 ppm/℃의 CTE를 갖는다. 20 ppm/℃의 CTE를 갖는 실리콘 재료의 일예는 GE MC550이다.

관통 구멍(36) 및 범프(32, 34)의 표면은 금속화된다. 도4에 도시된 것처럼, 금속화는 범프(32, 34)의 표면에 관통 구멍(36)을 형성하는 벽을 따라 금속층(40)을 침착시킴으로써 달성된다. 이러한 금속화는 구리, 니켈, 금, 주석, 알루미늄, 크롬, 티타늄 또는 이러한 금속의 조합 또는 다른 적절한 도전성 금속일 수 있다. 구리 및 금은 그들의 연성 때문에 바람직하다. 관통 구멍(36) 및 범프(32, 34)는 예로써, 금속이 증발되고 금속화되는 표면을 향해 지향되는 스퍼터링(sputtering)과 같은 지향 진공 침착 공정(direction vacuum deposition progress)을 사용함으로써 금속화될 수 있다. 이러한 접근법은 금속화된 것의 전체 두께를 인가하거나 또는 기부를 인가하거나 또는 이후에 다른 다양한 도금 방법으로 두께가 증가되는 시드(seed)층 중 어느 하나에 사용될 수 있다. 또한, 전기 도금, 비전기 도금 등과 같은 다른 기술 이 금속화를 달성하기 위해 사용될 수 있다.

실리콘 다이(12)와 회로판(16) 사이에 전기 접속부를 제공하기 위해 필요로 되는 관통 구멍(36) 및 합체된 범프(32, 34)를 금속화할 필요만 있기 때문에, 관통 구멍(36) 및 범프(32, 34)는 선택적으로 금속화될 수 있다. 관통 구멍(36) 및 범프(32, 34)를 선택적으로 금속화하기 위한 간단하고 비용면에서 효과적인 방법은 실리콘의 표면에 적절한 금속화를 침착시키기 전에 실리콘 어레이 커넥터(10)의 표면에 마스크를 위치시키는 것이다. 관통 구멍(36) 및 범프(32, 34)를 선택적으로 금속화하기 위한 다른 방법이 사용될 수 있다.

사용 중에, 커넥터(10)는 실리콘 다이(12)와 회로판(16) 사이에 가압된다. 커버(14)의 장착 포스트(22)는 커넥터(10) 본체(30)의 장착 구멍(24)을 통과한 뒤, 회로판(16)의 장착 구멍(26)을 통과한다. 4개의 포스트(22)의 단부에서의 외형(도시 생략)은 커버(14) 및 실리콘 다이(12)를 커넥터(10) 및 회로판(16)에 고정하는 것이다. 회로판(16)으로의 포스트(22)의 접속은 가압력을 커넥터(10)에 인가한다. 가압력이 인가될 때, 커넥터(10)의 바닥면(30a)의 범프(32)는 회로판(16)의 상부면의 접촉 패드(20)에 대해 가압되고, 커넥터(10)의 상부면(30b) 상의 범프(34)는 실리콘 다이(12)의 바닥면의 접촉 패드(도시 생략)에 대해 가압된다. 범프(32, 34)와 정합 접촉 패드 사이의 통상적인 접촉력은 접점 당 약 5 내지 50 그램이다. 이것은 범프(32, 34)를 가압하고, 실리콘 다이(12)의 정합 접점(도시 생략)과 범프(32) 사이의 일정한 힘을 제공한다. 또한, 일정한 힘은 회로판(16) 상의 접점(20) 과 범프(34) 사이에 제공된다. 범프(32, 34)는 커넥터(10)와 다이(12) 사이와, 커넥터(10)와 회로판(16) 사이에 일정한 힘을 제공하고, 이러한 금속화된 표면들 사이에서의 와이핑 액션은 그들 사이에 양호한 전기 접촉을 보장한다. 단지 하나의 클램핑 조립체가 도시되었지만, 다양한 클램핑 조립체가 커넥터(10) 및 회로판(16)에 다이(12)를 장착하는 데 사용될 수 있다.

도4에서 알 수 있듯이, 관통 구멍(36)은 외형을 취할 수 있다. 관통 구멍(36)의 외형을 형성하는 목적은 두 개이다. 우선, 관통 구멍(36)의 외형은 실리콘 다이(12) 및 커버(14)를 회로판(16)에 설치할 때 인가되는 압축력으로 인해 금속층(40)과 엘라스토머 본체(30) 사이에 응력이 최소화한다. 직선벽을 갖는 관통 구멍을 사용함으로써, 압축력이 범프(32)와 범프(34) 사이에 개방 회로를 포텐셜하게 발생시키는 동안 금속의 관통 구멍의 표면을 따라 "비틀림(buckle)"되는 경향을 증가시킬 수 있다. 둘째, 관통 구멍(36)의 외형은 상기 외형이 관통 구멍의 표면을 관통 구멍을 금속화하기 위해 사용된 수단에 대해 "조준선(line-of-sight)"에서 도금되게 하기 때문에 관통 구멍(36)을 금속화시키는 공정을 간단하게 한다.

도5 내지 도7에 도시된 것처럼, 커넥터(10)의 엘라스토머 범프(32, 34) 및 관통 구멍(36)은 다양한 형상으로 될 수 있다. 이러한 범프(62, 64, 72, 74, 82, 84) 및 관통 구멍(60, 70, 80)은 제1 실시예에 도시된 범프(32, 34) 및 관통 구멍(36)으로 대체되는 점을 이해해야 한다.

도5는 본 발명의 제2 실시예의 특성과 관련된 관통 구멍(60) 및 대응 스프링 범프(62, 64)를 도시한다. 관통 구멍(60)은 커넥터(10)의 주 본체(30)의 바닥면(30a)으로부터 주 본체(30)의 상부면(30b)까지 균일한 직경을 갖는다. 엘라스토머 범프(62, 64)는 원통형상이고 평평한 접촉면(62a, 64a)을 갖는다.

도6은 본 발명의 제3 실시예의 특성과 관련된 관통 구멍(70) 및 대응 스프링 범프(72, 74)를 도시한다. 관통 구멍(70)은 그 중심에서 바닥면(30a) 및 상부면(30b)에서의 직경보다 작은 직경을 갖는 모래시계형이다. 엘라스토머 범프(72, 74)는 원통형상이고 평평한 접촉면(72a, 74a)을 갖는다.

도7은 본 발명의 제4 실시예의 특성과 관련된 관통 구멍(80) 및 대응 엘라스토머 범프(82, 84)를 도시한다. 관통 구멍(80)은 그 중심에서 바닥면(30a) 및 상부면(30b)에서의 직경보다 작은 직경을 갖는 모래시계형이다. 범프(82, 84)는 일반적으로 원형형상이지만, 범프(82)의 접촉면(82a)은 파형(ripple)으로되고, 범프(84)의 접촉면(84a)은 평평하다. 파형면(82a)은 회로판(16)에서 접촉면(82a)과 접점(20) 사이에 전기적 저항을 감소시키면서 커넥터(10)와 회로판(16) 사이의 몇몇 지점에서 접촉을 허용한다. 파형면(82a)은 다양한 형상을 취할 수 있다는 점을 알 수 있다. 예로써, 표면(82a)은 서로로부터 이격된 복수의 피크를 포함한다. 복수의 피크를 포함하는 것에 부가하여, 표면(82a)은 본 발명의 제1 실시예에 대해 설명된 것처럼 경사질 수도 있다. 또한, 도7에 도시된 파형면은 도7의 실시예로 제한되지 않지만, 본 명세서에 설명되거나 또는 고려된 소정의 실시예에 사용될 수 있고, 상기 파형면은 커넥터의 양측면 또는 어느 한측면에 위치된 범프들 사이에 있을 수 있다.

상기 설명된 것처럼, 관통 구멍(36) 및 범프(32, 34)는 마스킹 공정을 사용함으로써 선택적으로 금속화될 수 있다. 이와 달리, 도8에 도시된 것처럼, 범프(32, 34) 및 관통 구멍(36)을 포함하는 본체(30)의 적어도 하나의 표면(30a, 30b)은 커넥터(10)의 적어도 하나의 전체 표면 위로 금속화된 층(90)을 제공하도록 금속화될 수 있다. 적절한 재료에는 구리, 니켈, 금, 주석, 알루미늄, 티타늄, 크롬 또는 이들 재료의 조합 또는 다른 적절한 도전성 금속을 포함한다. 경로(92)는 이후 레이저 스크라이브(scribed) 경로(92)를 따라 본체(30)의 엘라스토머 표면을 노출시키도록 금속화된 면(90)을 통해 레이저 스크라이빙(scribing)에 의해서와 같이 에칭된다. 각각의 관통 구멍(36) 및 이에 합체된 범프(32, 34)쌍 주위에 레이저 스프라이브 경로(92)를 제공함으로써, 각각의 관통 구멍(36) 및 각 쌍의 범프(32, 34)는 나머지 관통 구멍(36) 및 범프 쌍(32, 34)으로부터 전기적으로 절연된다. 각각의 관통 구멍은 각 범프 쌍 주위에 레이저 스크라이브 경로를 제공하지 않으면서 나머지 관통 구멍으로부터 전기적으로 절연될 수 있다는 점을 알아야 한다. 또한, 절연은 경로가 범프(32, 34)의 일부를 통해 위치될 경우에 달성될 수 있다. 또한, 경로를 선택적으로 선택함으로써, 하나는 다른 관통 구멍으로부터 소정의 관통 구멍을 선택적으로 절연시킬 수 있으며, 동시에 다른 관통 구멍을 전기 접속시킬 수 있다.

다른 실시예로, 도9에 도시된 것처럼, 전체적인 표면이 금속화된 뒤 패턴(96)은 선택된 관통 구멍(32, 34)들 사이에서 커넥터(10)의 엘라스토머 표면(30a, 30b)까지 상기 금속화된 것 내에 발생된다. 이로써, 패턴(96)은 선택된 관통 구멍(36)을 서로로부터 절연시킨다. 소정의 관통 구멍들 사이에 패턴을 생성하지 않음으로써, 이러한 선택된 관통 구멍은 서로 전기 접속된다. 상기 패턴은 예로써, 레이저 스크라이빙 또는 사진 석판술과 같은 종래의 방법으로 제조될 수 있다.

본 발명의 커넥터(10)는 사용자가 실리콘 다이(12)를 회로판(16)에 직접적으로 상호접속시킬 수 있게 한다. 플라스틱 커버(14)의 포스트(22)는 커버(14)와 회로판(16) 사이에서 다이(12)를 클램프한다. 이러한 클램프 작동으로 인한 압축력은 커넥터(10)에 금속화된 범프(32, 34)와 실리콘 다이(12) 및 회로판(16)의 접점들 사이에 양호한 전기 접촉을 발생시킨다. 실리콘 어레이 커넥터의 제조 비용은 종래 기술의 방법보다 현저하게 낮아질 수 있다. 또한, 대부분의 다이 제조업자는 본 발명의 커넥터(10) 제조에 부가적인 설비를 설치할 필요가 없으므로, 비용 효과적으로 실리콘 다이(12)를 회로판(16)에 전기적으로 패키징하는 데에 접근할 수 있다.

범프(32, 34)의 어레이 및 관통 구멍(36)을 도시하고 설명하였지만, 범프 및 관통 구멍은 열과 행으로 정렬될 필요가 없고, 바람직하게는 소정의 배열로 위치될 수 있다. 이것은 단지 표면(30a)의 범프(32)를 회로판(16)의 선택된 접촉 패드(20)와 정렬시키고, 표면(30b)의 범프(34)를 실리콘 다이(12)의 선택된 접촉 패드(20)와 정렬시키고, 상기 범프 쌍을 서로 정렬시키는 것만을 필요로 한다. 또한, 커넥터(10)가 몇몇의 관통 구멍(36) 및 범프(32, 34) 쌍을 포함한다고 설명하였지만, 이것은 특정한 적용에 주어진 것이고, 단지 하나의 관통 구멍 및 범프 쌍 만이 필수적인 전기 접속을 제공하는 데 필요하다.

본 발명의 양호한 실시예를 도시하고 설명하였지만, 이 기술 분야의 숙련자는 첨부되는 청구범위의 기술 사상 및 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있다.

Claims (22)

1. 제1 요소의 전기 접점을 제2 요소의 전기 접점에 전기 접속시키는 커넥터이며,

   제1 표면 및 제2 표면을 갖는 엘라스토머 본체와,

   상기 제1 표면으로부터 연장되는 엘라스토머 범프와,

   상기 제2 표면으로부터 연장되는 엘라스토머 범프와,

   벽에 의해 형성되고 범프와 본체를 통해 연장되는 구멍과,

   상기 범프와, 상기 구멍을 형성하는 벽을 코팅하는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
2. 제1항에 있어서, 상기 엘라스토머 본체 및 엘라스토머 범프는 일체식으로 형성된 것을 특징으로 하는 커넥터.
3. 제1항에 있어서, 상기 엘라스토머 본체, 엘라스토머 범프 및 구멍이 일체식으로 형성된 것을 특징으로 하는 커넥터.
4. 제1항에 있어서, 상기 엘라스토머 본체 및 범프는 약 75 ppm/℃ 이하의 열팽창 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 커넥터.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 표면의 범프는 제2 표면의 범프와 수직으로 정렬된 것을 특징으로 하는 커넥터.
6. 제1항에 있어서, 상기 범프는 표면을 포함하고, 상기 적어도 하나의 범프의 표면은 파형인 것을 특징으로 하는 커넥터.
7. 제1항에 있어서, 상기 구멍을 형성하는 벽은 테이퍼진 것을 특징으로 하는 커넥터.
8. 제1항에 있어서, 상기 각각의 범프는 소정의 직경을 갖고, 상기 제1 표면의 범프의 직경은 제2 표면의 범프의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 커넥터.
9. 제1항에 있어서, 상기 코팅은 구리, 니켈, 금, 주석, 알루미늄, 티타늄 및 크롬의 그룹 중 하나 또는 구리, 니켈, 금, 주석, 알루미늄, 티타늄 및 크롬의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
10. 제1항에 있어서,

    상기 제1 표면으로부터 연장되는 복수의 부가적인 엘라스토머 범프와,

    상기 제2 표면으로부터 연장되는 복수의 부가적인 엘라스토머 범프와,

    복수의 범프쌍을 형성하도록 제2 표면으로부터 연장되는 엘라스토머 범프의 각각의 하나에 정렬된 제1 표면으로부터 연장된 엘라스토머 범프의 각각의 하나와,

    벽에 의해 형성되고, 각각이 범프쌍 및 본체를 통해 연장되는 복수의 부가적인 구멍과,

    상기 복수의 범프와 복수의 구멍을 형성하는 벽을 코팅하는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
11. 제10항에 있어서, 상기 엘라스토머 본체 및 범프는 약 75 ppm/℃ 이하의 열팽창 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 커넥터.
12. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 표면 중 적어도 하나는 금속화된 것을 특징으로 하는 커넥터.
13. 제10항에 있어서, 복수의 구멍 중 적어도 하나는 복수의 구멍 중 다른 것으로부터 전기적으로 절연된 것을 특징으로 하는 커넥터.
14. 제10항에 있어서, 상기 범프 쌍을 형성하는 범프는 수직으로 정렬된 것을 특징으로 하는 커넥터.
15. 제10항에 있어서, 상기 각각의 범프는 표면을 포함하고, 상기 표면의 적어도 하나는 파형인 것을 특징으로 하는 커넥터.
16. 제10항에 있어서, 상기 범프 쌍 및 본체를 통해 연장되는 각각의 구멍을 형성하는 각각의 벽은 테이퍼진 것을 특징으로 하는 커넥터.
17. 제10항에 있어서, 상기 각각의 범프는 소정의 직경을 갖고, 상기 제1 표면 의 범프의 직경은 상기 제2 표면의 범프의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 커넥터.
18. 제10항에 있어서, 상기 코팅은 구리, 니켈, 금, 주석, 알루미늄, 티타늄 또는 크롬의 그룹 중 하나 또는 구리, 니켈, 금, 주석, 알루미늄, 티타늄 및 크롬의 조합으로 형성된 것을 특징으로 하는 커넥터.
19. 제1 표면으로부터 연장되는 복수의 엘라스토머 제1 범프와, 제2 표면으로부터 연장되는 복수의 엘라스토머 제2 범프와, 상기 본체와 각각의 범프 쌍을 통해 연장되어 복수의 구멍을 이루는 구멍을 포함하는 제1 및 제2 표면을 갖는 엘라스토머 본체를 형성하는 단계와,

    상기 범프 쌍 및 구멍을 금속화하는 단계를 포함하고,

    상기 제1 범프 및 제2 범프들 중 각각의 하나는 범프 쌍을 형성하도록 정렬되고, 상기 구멍의 각각은 벽에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 형성 방법.
20. 제19항에 있어서, 상기 금속화는 지향성 진공 침착에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 형성 방법.
21. 제19항에 있어서, 상기 본체의 제1 및 제2 면 중 적어도 하나가 금속화되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 형성 방법.
22. 제21항에 있어서, 경로는 복수의 구멍의 적어도 하나를 복수의 구멍의 다른 하나로부터 전기적으로 절연시키기 위해 복수의 구멍의 적어도 하나 주위에 에칭되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 형성 방법.