KR100873581B1 - 실리콘 콘택터 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

개시된 실리콘 콘택터는 서로 이격된 한 쌍의 대상물 사이에 개재되며, 수직 방향으로 형성된 복수의 삽입홀을 가진 실리콘 절연부 및 상기 복수의 삽입홀에 삽입되어 상기 한 쌍의 대상물을 전기적으로 연결하는 콘택부를 포함하되, 상기 콘택부는 다공성 탄성체에 도전성 도금층이 형성되며, 상기 다공성 탄성체의 공극에 실리콘이 충진된 구조일 수 있다. 이에 의하면, 대상물 사이를 전기적으로 연결하는 콘택부들 사이를 미세한 피치로 형성할 수 있어 초소형화되어 가는 반도체 소자 등의 결함 검사를 용이하게 수행할 수 있다.

Description

실리콘 콘택터 및 그 제조방법{SILICON CONTACTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 실리콘 콘택터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 반도체 소자의 결함 검사 등에 사용되는 실리콘 콘택터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자 등의 제조 공정이 완료되면 테스트 소켓 등과 같은 결함 검사 장비에 의하여 상기 반도체 소자의 전기적 성능을 시험한다.

반도체 소자의 전기적 성능 시험은 결함 검사 장비, 예컨대 테스트 소켓의 콘택부에 반도체 소자의 리드 단자가 접촉되도록 삽입하고, 각 콘택부에 입출력되는 신호를 시험용 회로로써 분석하는 방식으로 이루어지고 있다.

상기 테스트 소켓의 콘택부와 반도체 소자의 리드 단자는 접촉에 의하여 연결이 되므로, 접촉 저항이 작아야 하고, 빈번한 시험에 의하여 접촉 횟수가 많아지므로 이에 대한 내구성을 가져야 한다.

최근 전자제품 등이 초소형화됨에 따라 이에 내장되는 반도체 소자의 리드 단자 또한 초소형화되고, 그 피치가 작아지고 있는데, 종래 일반적으로 사용되던 테스트 소켓은 그 콘택부의 크기가 크고 상기 콘택부에 사용되는 포고 핀 등의 피치가 커 상기와 같이 초소형화되는 반도체 소자의 검사에 사용되기 어려운 문제점이 있다.

특히, 고주파 시험의 경우에는 신호의 전달 경로가 길어짐에 따라, 즉 콘택부의 두께 등이 큰 경우 신호 손실이 많아지게 되어 적정한 검사를 수행할 수 없게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초소형화되어 가는 반도체 소자 등의 검사를 적절히 수행하고, 고주파 시험에서도 신호 손실을 최대한 줄일 수 있는 개선된 실리콘 콘택터 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 실리콘 콘택터는 서로 이격된 한 쌍의 대상물 사이에 개재되며, 수직 방향으로 형성된 복수의 삽입홀을 가진 실리콘 절연부 및 상기 복수의 삽입홀에 삽입되어 상기 한 쌍의 대상물을 전기적으로 연결하는 콘택부를 포함하되, 상기 콘택부는 다공성 탄성체에 도전성 도금층이 형성된 것일 수 있다.

상기 도전성 도금층이 형성된 다공성 탄성체의 공극에는 실리콘이 충진되어 형태를 지지할 수 있다.

상기 콘택부는 상기 실리콘 절연부의 상하로 돌출될 수 있다.

상기 콘택부가 삽입된 실리콘 절연부는 프레임의 중공부에 형성되어 상기 프레임에 의하여 지지될 수 있다.

본 발명에 따른 실리콘 콘택터 제조방법은 다공성 탄성체에 도전성 도금층을 형성하는 단계와, 상기 도금층이 형성된 다공성 탄성체의 공극에 실리콘을 충진하는 단계와, 상기 실리콘이 충진된 다공성 탄성체를 일정한 크기 및 형상으로 커팅 하여 복수의 서브 다공성 탄성체를 형성하는 단계와, 상기 커팅된 복수의 서브 다공성 탄성체를 금형 내에 배치하는 단계 및 상기 금형 내에 실리콘을 주입하여 상기 서브 다공성 탄성체들을 몰딩하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 몰딩 시 상기 서브 다공성 탄성체들의 상부 및 하부가 노출되도록 몰딩될 수 있다.

본 발명에 따른 실리콘 콘택터 제조방법은 복수의 삽입홀을 가지도록 실리콘 절연부를 형성하는 단계와, 다공성 탄성체에 도전성 도금층을 형성하는 단계와, 상기 도금층이 형성된 다공성 탄성체의 공극에 실리콘을 충진시키는 단계 및 상기 실리콘이 충진된 다공성 탄성체를 상기 복수의 삽입홀에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 복수의 삽입홀에 상기 다공성 탄성체를 삽입 시, 상기 다공성 탄성체를 미리 상기 삽입홀의 크기 및 형태로 커팅한 후 삽입할 수 있다.

상기 복수의 삽입홀에 상기 다공성 탄성체를 삽입 시, 상기 다공성 탄성체를 상기 실리콘 절연부의 상하부로 돌출되게 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 실리콘 콘택터 및 그 제조방법에 의하면, 대상물들을 전기적으로 연결하는 콘택부들을 미세한 피치로 형성할 수 있으므로 실리콘 콘택터가 대상물들 사이에 개재되어 실리콘 콘택터 양측에 있는 대상물 사이를 전기적인 연결을 할 경우, 예컨대 반도체 소자의 리드 단자가 초소형화되고, 그 피치가 작아져 종래와 같은 테스트 소켓을 이용하여 반도체 소자의 결함 검사가 어려운 경우에도 본 발명의 실리콘 콘택터에 의하여 전기적으로 연결할 수 있다.

즉, 본 발명의 실리콘 콘택터는 콘택부들의 피치가 대단히 작기 때문에 상기와 같이 초소형화된 리드 단자를 가진 반도체 소자 등과 접속될 수 있다.

또한, 반도체 소자에 대해 고주파 시험 시, 상기 실리콘 콘택터는 대단히 얇은 박형이므로 도전 경로가 짧아 신호 손실을 최소화할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실리콘 콘택터 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 콘택터를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 실리콘 콘택터가 프레임 내에 형성된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2의 실리콘 콘택터가 대상물 사이에 개재된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실리콘 콘택터(10)는 아주 얇은 박형으로, 서로 이격된 한 쌍의 대상물(30,40) 사이에 개재되어 상기 한 쌍의 대상물(30,40) 사이를 전기적으로 연결하는 것으로, 실리콘 절연부(11) 및 콘택부(12)를 포함할 수 있다.

예컨대, 반도체 소자(40)의 결함 등을 테스트하기 위하여 반도체 소자(40)와 테스트 보드(30) 사이에 개재되어 반도체 소자(40)와 테스트 보드(30) 사이의 도전 경로를 제공하거나, 보드 상에 중앙처리장치(CPU)를 실장하는 경우 보드와 중앙처리장치 사이에 개재되어 도전 경로를 제공할 수 있다.

상기 실리콘 절연부(11)는 실리콘 재질로 이루어지며, 복수개의 삽입홀(13)을 가질 수 있다.

상기 콘택부(12)는 상기 실리콘 절연부(11)에 형성된 복수개의 삽입홀(13)에 삽입되어 상기 한 쌍의 대상물(30,40) 사이의 도전 경로로 기능하게 된다.

상기 콘택부(12)는 다공성 탄성체에 도전성 도금층이 형성된 것으로 이루어질 수 있다.

상기 다공성 탄성체는 복수의 공극이 형성된 스폰지 등이 이용될 수 있고, 상기 도전성 도금층은 금(Au)도금층일 수 있다.

한편, 상기 도전성 도금층이 형성된 다공성 탄성체에서 복수의 공극에는 실리콘이 충진되어 상기 콘택부(12)의 형태 등이 지지될 수 있다.

상기 콘택부(12)를 다공성 탄성체로 형성하게 되면, 상기 한 쌍의 대상물(30,40) 사이에 개재된 후 상기 콘택부(12)로부터 상기 한 쌍의 대상물(30,40)이 분리된 경우, 상기 대상물(30,40)에 의하여 수축된 콘택부(12)는 다시 원 상태로 복귀되어 처음의 형태가 유지되므로 상기 결함 검사 등과 같은 과정을 반복할 수 있게 된다.

상기 콘택부(12)는 상기 실리콘 절연부(11)의 삽입홀(13)에 삽입된 상태에서 상하가 상기 삽입홀(13) 외부로 돌출될 수 있다.

즉, 상기 콘택부(12)는 상기 대상물(30,40)과의 접속을 용이하게 하기 위하 여 상기 실리콘 절연부(11)의 상면 및 하면보다 더 돌출될 수 있다.

예컨대, 상기 콘택부(12)와 상기 반도체 소자(40) 사이에 수평이 맞지 않는 경우, 상기 콘택부(12)의 돌출된 부분은 수축 비율이 국지적으로 달라져 접속 시에는 균일한 접속으로 이끌 수 있다.

한편, 상기 실리콘 콘택터(10)에는 프레임(20)이 더 구비될 수 있는데, 상기 프레임(20)에는 중심부에 중공부가 형성되며, 상기 중공부에는 상기 콘택부(12)가 삽입된 실리콘 절연부(11), 즉 실리콘 콘택터(10)가 삽입 형성되어 상기 프레임(20)에 의하여 지지될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 콘택터 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도이고, 도 5a 내지 도 5e는 도 4의 실리콘 콘택터 제조방법을 순차적으로 나타낸 사진이다.

도 4와, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 실리콘 콘택터 제조방법은 먼저 폴리머 재질 등으로 이루어진 다공성 탄성체(110)에 금도금과 같은 도전성 도금층(120)을 형성한다(S1).

도 5c를 참조하면, 상기 다공성 탄성체(110)의 공극에 실리콘(130)을 충진하여 다공성 탄성체(110)의 형태를 유지시킨다(S2).

도 5c를 참조하면, 상기 다공성 탄성체(110)를 일정한 크기 및 형태로 커팅하여 복수개의 서브 다공성 탄성체(140)를 형성한다(S3).

상기 서브 다공성 탄성체(140)의 크기 및 형태는 접속될 대상물의 단자의 크기 및 단자들 사이의 피치 등을 고려하여 형성될 수 있다.

도 5d 및 도 5e를 참조하면, 상기 복수개의 서브 다공성 탄성체(140)가 형성된 경우, 이를 금형 내에 원하는 소정의 배열이 되도록 배치한 후(S4) 금형 내에 실리콘을 주입하여 상기 배열된 서브 다공성 탄성체(140)들을 몰딩한다(S5).

이때, 상기 서브 다공성 탄성체(140)의 상부 및 하부는 노출되도록 몰딩되되, 상부 및 하부가 상기 실리콘 몰딩층(150)의 상면 및 하면에 대해 돌출될 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리콘 콘택터 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실리콘 콘택터 제조방법은 복수의 삽입홀을 가지도록 실리콘 절연부를 마련한다(S10).

폴리머 재질 등으로 이루어진 다공성 탄성체에 금도금과 같은 도전성 도금층을 형성한다(S20).

상기 도전성 도금층이 형성된 다공성 탄성체의 공극에 실리콘을 충진하여 상기 다공성 탄성체의 형태를 유지시킨다(S30).

여기서, 상기 실리콘 절연부의 형성은 제일 먼저 이루어질 수도 있고, 도금층 형성 단계나 실리콘 형성 단계에서 동시에 또는 각 단계 사이에서 이루어질 수 있다.

상기 실리콘이 충진된 다공성 탄성체를 상기 실리콘 절연부에 형성된 복수의 삽입홀에 삽입한다(S50).

상기 다공성 탄성체의 삽입은 미리 상기 삽입홀과 같은 크기 및 형태로 상기 다공성 탄성체를 커팅하여 각각을 삽입함으로써 이루어질 수 있다(S40).

이때, 상기 삽입된 다공성 탄성체의 상하부는 외부로 노출되되, 실리콘 절연부의 상면 및 하면에 대해 돌출될 수 있다.

상기와 같은 구조 및 제조방법에 의하면, 상기 실리콘 콘택터가 대상물들 사이에 개재되어 실리콘 콘택터 양측에 있는 대상물 사이를 전기적인 연결을 할 경우, 예컨대 반도체 소자의 리드 단자가 초소형화되고, 그 피치가 작아져 종래와 같은 테스트 소켓을 이용하여 반도체 소자의 결함 검사가 어려운 경우에도 본 발명의 실리콘 콘택터에 의하여 전기적으로 연결할 수 있다.

즉, 본 발명의 실리콘 콘택터는 콘택부들의 피치가 대단히 작기 때문에 상기와 같이 초소형화된 리드 단자를 가진 반도체 소자 등과 접속될 수 있다.

또한, 반도체 소자에 대해 고주파 시험 시, 상기 실리콘 콘택터는 대단히 얇은 박형이므로 도전 경로가 짧아 신호 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 보드 상에 중앙처리장치를 실장 시 본 발명의 실리콘 콘택터를 보드와 중앙처리장치 사이에 개재하게 되면, 상기 중앙처리장치의 분리 시 보드나 중앙처리장치의 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 콘택터를 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 도 1의 실리콘 콘택터가 프레임 내에 형성된 모습을 개략적으로 나타낸 도면.

도 3은 도 2의 실리콘 콘택터가 대상물 사이에 개재된 모습을 개략적으로 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 콘택터 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도.

도 5a 내지 도 5e는 도 4의 실리콘 콘택터 제조방법을 순차적으로 나타낸 사진.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리콘 콘택터 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10... 실리콘 콘택터 11... 실리콘 절연부

12... 콘택부 20... 프레임

30... 테스트 보드 40... 반도체 소자

Claims (9)

1. 서로 이격된 한 쌍의 대상물 사이에 개재되며, 수직 방향으로 형성된 복수의 삽입홀을 가진 박형의 실리콘 절연부; 및

   상기 복수의 삽입홀에 삽입되어 상기 한 쌍의 대상물을 전기적으로 연결하는 콘택부를 포함하되,

   상기 콘택부는 다공성 탄성체에 도전성 도금층이 형성된 것을 특징으로 하는 실리콘 콘택터.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 도전성 도금층이 형성된 다공성 탄성체의 공극에는 실리콘이 충진되어 형태를 지지하는 것을 특징으로 하는 실리콘 콘택터.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 콘택부는 상기 실리콘 절연부의 상하로 돌출된 것을 특징으로 하는 실리콘 콘택터.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 콘택부가 삽입된 실리콘 절연부는 프레임의 중공부에 형성되어 상기 프레임에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 실리콘 콘택터.
5. 다공성 탄성체에 도전성 도금층을 형성하는 단계;

   상기 도금층이 형성된 다공성 탄성체의 공극에 실리콘을 충진하는 단계;

   상기 실리콘이 충진된 다공성 탄성체를 일정한 크기 및 형상으로 커팅하여 복수의 서브 다공성 탄성체를 형성하는 단계;

   상기 커팅된 복수의 서브 다공성 탄성체를 금형 내에 배치하는 단계; 및

   상기 금형 내에 실리콘을 주입하여 상기 서브 다공성 탄성체들을 몰딩하는 단계를 포함하는 실리콘 콘택터 제조방법.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 몰딩 시 상기 서브 다공성 탄성체들의 상부 및 하부가 노출되도록 몰딩되는 것을 특징으로 하는 실리콘 콘택터 제조방법.
7. 복수의 삽입홀을 가지도록 실리콘 절연부를 형성하는 단계;

   다공성 탄성체에 도전성 도금층을 형성하는 단계;

   상기 도금층이 형성된 다공성 탄성체의 공극에 실리콘을 충진시키는 단계; 및

   상기 실리콘이 충진된 다공성 탄성체를 상기 복수의 삽입홀에 삽입하는 단계를 포함하는 실리콘 콘택터 제조방법.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 복수의 삽입홀에 상기 다공성 탄성체를 삽입 시, 상기 다공성 탄성체를 미리 상기 삽입홀의 크기 및 형태로 커팅한 후 삽입하는 것을 특징으로 하는 실리콘 콘택터 제조방법.
9. 청구항 7에 있어서,

   상기 복수의 삽입홀에 상기 다공성 탄성체를 삽입 시, 상기 다공성 탄성체를 상기 실리콘 절연부의 상하부로 돌출되게 형성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 콘택터 제조방법.

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