KR101038269B1 - 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 검사 장치의 제2 전극과 피검사 장치의 제1 전극을 전기적으로 접속하는데 사용되는 하나 이상의 도전부(130)를 구비하며, 상기 도전부(130)는 제1 전극을 향하여 오목하게 개구된 구조를 가지는 이방 도전성 커넥터(100)에 관한 것으로; 제1 전극이 가압될 때 형태가 용이하게 변경되어 접촉에 의하여 도전부(130)와 제1 전극이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 제1 전극과 도전부(130) 사이에 미끄럼이 발생하여 이물질이 있는 경우에도 접촉성이 향상되며, 압입에 의하여 접촉 면적이 증가하며, 제1 전극의 가압력이 소멸되면 자체의 복원력에 의하여 원상태로 복귀되는 효과가 있다.
이방, 도전, 커넥터
Description
본 발명은 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접촉에 의하여 도전부와 제1 전극이 손상되는 것을 방지하며, 접촉성이 향상되며, 압입에 의하여 접촉 면적이 증가하며, 응력 집중에 의한 조기 파손이 방지되는 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
반도체소자나 회로 장치(DUT, 이하에서 '피검사 장치'라 한다)의 제조공정이 끝나면 테스트 지그 등을 사용하여 피검사 장치의 전기적 성능을 시험한다. 피검사 장치의 시험은 대부분은 이방 전도성 커넥터를 매개로 검사용 회로 기판(이하에서 '검사 장치'라 한다)의 검사용 전극인 제2 전극에 피검사 장치의 리드 단자인 제1 전극이 전기적으로 접촉되도록 하고, 입출력되는 신호를 시험용 회로로서 분석하는 방식으로 이루어지고 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 이방 전도성 커넥터를 도시한 평면도이며, 도 2는 도 1의 A-A선에 따르는 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시한 이방 전도성 커넥터의 사용 상태도이며, 도 4 내지 도 6은 도 1에 도시한 이방 전도성 커넥터의 제조 공 정을 설명하기 위하여 도시한 것이며, 도 7은 도 2의 A부를 확대 도시한 것이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 종래 기술에 의한 이방 도전성 커넥터(10)는 중앙 부분에 개구부(73)가 형성된 직사각형의 판상 지지체(71)와, 상기 지지체(71)의 개구부(73)에 고정 구비되는 연성 탄성 고분자 물질로 이루어지는 절연부(15)와, 복수 개의 도전부(11)로 이루어지며, 전체로서 시트상으로 형성되어 있다. 상기 절연부(15)는 개개의 도전부(11)의 주위를 둘러싸도록 도전부(11)와 일체로 형성되어 있고, 이에 의해 모든 도전부(11)는 절연부(15)에 의해서 서로 절연된 상태로 되어 있다. 상기 절연부(15)의 둘레는 지지체(71)의 개구부(73)를 따라 고정된다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 상기 도전부(11)는 한쪽으로는 절연부(15)의 표면과 같은 평면을 이루고, 다른 쪽으로는 절연부(15)의 표면으로부터 돌출되는 돌출 부분(11a)을 가질 수 있다.
상기 도전부(11)에 포함되는 도전성 입자로서는 철, 코발트, 니켈 등의 자성을 갖는 금속 입자 또는 이들의 합금 입자 또는 이들 금속을 함유하는 입자, 또는 이들의 입자를 코어 입자로 하고, 상기 코어 입자의 표면에 금, 은, 팔라듐, 로듐 등의 도전성이 양호한 금속의 도금을 실시한 것, 또는 비자성 금속 입자 또는 유리 비드 등의 무기 물질 입자, 또는 중합체 입자를 코어 입자로 하고, 상기 코어 입자의 표면에 니켈, 코발트 등의 도전성 자성 금속의 도금을 실시한 것 등을 들 수 있다.
상기 절연부(15)를 형성하는 탄성 고분자 물질로서는, 가교 구조를 갖는 고 분자 물질이 사용된다. 이러한 탄성 고분자 물질을 얻기 위해서 이용할 수 있는 경화성 고분자 물질 형성 재료로서는, 다양한 것을 사용할 수 있고, 그의 구체 예로서는, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등의 공액 디엔계 고무 및 이들의 수소 첨가물; 스티렌-부타디엔-디엔 블록 공중합체 고무, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 고무 등의 블록 공중합체 고무 및 이들의 수소 첨가물; 클로로프렌 고무, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피클로로히드린 고무, 실리콘 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무 등을 들 수 있다.
상기 지지체(71)를 구성하는 재료로서 금속 재료나 비금속 재료가 사용된다. 금속 재료로서는, 금, 은, 구리, 철, 니켈, 코발트 또는 이들의 합금 등을 사용할 수 있다. 비금속 재료로서는, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아라미드 수지, 폴리아미드 수지 등의 기계적 강도가 높은 수지 재료, 유리 섬유 보강형 에폭시 수지, 유리 섬유 보강형 폴리에스테르 수지, 유리 섬유 보강형 폴리이미드 수지 등의 복합 수지 재료, 에폭시 수지 등에 실리카, 알루미나, 붕소 니트라이드 등의 무기 재료를 충전제로서 혼합한 복합 수지 재료 등을 사용할 수 있지만, 열 팽창계수가 작은 점에서 폴리이미드 수지, 유리 섬유 보강형 에폭시 수지 등의 복합 수지 재료, 붕소 니트라이드를 충전제로서 혼입한 에폭시 수지 등의 복합 수지 재료를 사용한다.
도 2 및 도 3에서 도면부호 40은 윤활제로서의 이방 도전성 커넥터와 피검사 장치 제1 전극과의 압접에 있어서, 이방 도전성 커넥터의 영구 변형의 억제나, 전극 물질의 이방 도전성 커넥터의 도전성 입자로의 이행을 억제하고, 오염 발생이 적으며 고온에서의 사용시의 악영향이 적은 점에서 알킬술폰산 금속염이 사용된다.
상기 이방 전도성 커넥터(10)는 도 3에 도시한 바와 같이 피검사 장치(1)와 검사 장치(5)에 구비되어 피검사 장치(1)의 리드 단자인 제1 전극(2)과, 검사 장치(5)의 제2 전극(6)을 전기적으로 연결하게 된다. 도 3에서 화살표는 피검사 장치(1)가 가압되는 방향을 도시한 것이다.
도 1 및 도 2에서 도면부호 72는 가이드핀(9)이 삽입되는 가이드공을 도시한 것이다.
도 4 내지 도 6은 도 1 및 도 2에 도시한 이방 도전형 커넥터(10)의 제조 과정을 도시한 것으로, 상형(50) 및 이것과 쌍을 이루는 하형(55)이 상호 대향하도록 배치되고, 상형(50)의 성형면(도 4에 있어서 하면)과 하형(55)의 성형면(도 4에 있어서 상면) 사이에 성형 공간(59)이 형성된다.
상기 상형(50)에 있어서는, 강자성체 기판(51)의 표면(도 4에 있어서 하면)에, 목적으로 하는 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 도전부(11)의 패턴에 대응하는 배치 패턴에 따라서 강자성체층(52)가 형성되고, 이 강자성체층(52) 이외의 부분에는, 상기 강자성체층(52)의 두께와 실질적으로 동일 두께를 갖는 비자성체층(53)이 형성된다.
한편, 하형(55)에 있어서는, 강자성체 기판(56)의 표면(도 4에 있어서 상면)에, 목적으로 하는 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 도전부(11)의 패턴에 대응 하는 패턴에 따라서 강자성체층(57)이 형성되고, 이 강자성체층(57) 이외의 부분에는 상기 강자성체층(57)의 두께보다 큰 두께를 갖는 비자성체층(58)이 형성되어 있으며, 비자성체층(58)과 강자성체층(57) 사이에 단차가 형성됨으로써, 상기 하형(55)의 성형면에는, 돌출 부분(11a)을 형성하기 위한 오목한 공간이 형성된다.
상형(50) 및 하형(55)의 각각에 있어서의 강자성체 기판(51), (56)을 구성하는 재료로서는, 철, 철-니켈 합금, 철-코발트 합금, 니켈, 코발트 등의 강자성 금속을 사용할 수 있다. 또한, 상형(50) 및 하형(55)의 각각에 있어서의 강자성체층(52), (57)을 구성하는 재료로서는, 철, 철-니켈 합금, 철-코발트 합금, 니켈, 코발트 등의 강자성 금속을 사용할 수 있다. 또한, 상형(50) 및 하형(55)의 각각에 있어서의 비자성체층(53), (58)을 구성하는 재료로서는, 구리 등의 비자성 금속, 내열성을 갖는 고분자 물질 등을 사용할 수 있지만, 포토리소그래피의 수법에 의해 쉽게 비자성체층(53), (58)을 형성할 수 있는 점에서, 방사선에 의해서 경화된 고분자 물질이 이용되며, 그의 재료로서는, 예를 들면 아크릴계 건식 필름 레지스트, 에폭시계 액상 레지스트, 폴리이미드계 액상 레지스트 등의 포토레지스트를 사용할 수 있다.
상기 금형을 이용하여, 다음과 같이 하여 이방 도전성 커넥터(10)가 제조된다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 프레임상의 스페이서(54a), (54b)와, 개구부(73) 및 가이드공(72)이 형성된 지지체(71)를 준비하고, 지지체(71)를 프레임상의 스페이서(54b)를 개재하여 하형(55)의 소정의 위치에 고정하고 배치하며, 또한 상형(50)에 프레임상의 스페이서(54a)를 배치한다.
한편, 경화성 고분자 물질 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자를 분산시킴으로써 페이스트상의 성형 재료를 제조한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 성형 재료를 상형(50)의 성형면 상에 스페이서(54a)에 의해 형성되는 공간 내에 충전하여 제1 성형 재료층(61a)을 형성하고, 성형 재료를 하형(55) 스페이서(54b) 및 지지체(71)에 의해서 형성되는 공간 내에 충전하여 제2 성형 재료층(61b)을 형성한다.
그리고 도 6에 나타낸 바와 같이, 상형(50)을 지지체(71) 상에 위치 정렬하여 배치함으로써, 제2 성형 재료층(61b) 상에 제1 성형 재료층(61a)을 적층한다. 계속해서, 상형(50)에 있어서의 강자성체 기판(51)의 상면 및 하형(55)에 있어서의 강자성체 기판(56)의 하면에 배치된 전자석(도시하지 않음)을 작동시킴으로써, 강도 분포를 갖는 평행 자장, 즉 상형(50)의 강자성체층(52)과 이것에 대응하는 하형(55)의 강자성체층(57) 사이에서 큰 강도를 갖는 평행 자장이 제1 성형 재료층(61a) 및 제2 성형 재료층(61b)의 두께로 구성된다.
그 결과, 제1 성형 재료층(61a) 및 제2 성형 재료층(61b)에서는, 각 성형 재료층 중에 분산되어 있던 도전성 입자가, 상형(50)의 각각의 강자성체층(52)와 이것에 대응하는 하형(55)의 강자성체층(57) 사이에 위치하는 도전부(11)가 되어야 하는 부분에 집합함과 동시에, 각 성형 재료층의 두께 방향으로 배열되도록 배향된다. 또한, 이 상태에 있어서, 각 성형 재료층을 경화 처리함으로써, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 탄성 고분자 물질 중에 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되도록 배향한 상태로 조밀하게 충전된 도전부(11)와, 이들 도전부(11)의 주위를 포 위하도록 형성된, 도전성 입자가 전혀 또는 거의 존재하지 않는 절연성 탄성 고분자 물질로 이루어지는 절연부(15)를 이방 도전성 커넥터(10)가 제조된다.
상기와 같은 방법으로 제조되는 이방 도전성 커넥터(10)는 도전부(11)가 도 7에 도시한 바와 같이 서로 접촉하는 도전 입자(11b)들로 구성되므로 저항이 크고, 측정시 발생하는 반복 가압에 의하여 도전 입자들 사이에 마찰이 발생하며, 반복 가압에 의한 도전 입자(11b)들의 위치 이동으로 접촉이 일정하게 유지되지 않는 문제점이 있었으며, 따라서 일정한 저항을 가지는 도전부(11)를 형성할 수 없는 문제점이 있었다. 그리고 상기 도전부(11)를 입자들의 집합이 아닌 일체형으로 형성하는 경우 측정시 발생하는 가압에 의하여 제1, 2 전극(2, 6)에 변형이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 도전부와 제1 전극의 손상을 방지하며, 이물질이 있는 경우에도 접촉성이 향상되며, 압입력이 증가하면 접촉 면적이 증가하는 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 검사 장치의 제2 전극과 피검사 장치의 제1 전극을 전기적으로 접속하는데 사용되는 하나 이상의 도전부를 구비하며, 상기 도전부는 제1 전극을 향하여 오목하게 개구된 구조를 가지는 이방 도전성 커 넥터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 도전부는 제1 전극이 가압되는 방향으로 단면적이 감소하는 부분을 가지는 이방 도전성 커넥터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 도전부는 제1 전극의 가압에 의하여 개구된 부분의 단면의 형태가 변경되는 이방 도전성 커넥터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 이방 도전성 커넥터는 개구부가 형성된 판상의 지지체와, 하나 이상의 도전부 형성공이 관통 형성되고 절연재로 이루어지며 상기 개구부에 구비되는 절연부를 더 포함하며; 상기 도전부는 도전부 형성공에 위치하며 제1 전극을 향하여 개구되며 제1 전극이 가압되는 방향으로 단면적이 감소하는 부분을 가지는 본체를 포함하며 구성되는 이방 도전성 커넥터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 도전부는 제1 전극을 향하는 상기 본체의 단부로부터 연장되는 라운딩면을 더 포함하는 이방 도전성 커넥터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1 전극은 가압 시 본체의 내측으로 접촉하는 이방 도전성 커넥터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 본체는 중공체로서 단면은 서로 대향하는 2개의 직선부와, 서로 오목하게 대향하는 2개의 곡선부로 이루어지며; 가압 초기에 제1 전극은 본체에 2점 접촉하는 이방 도전성 커넥터를 제공한다.
한편, 본 발명은 개구부가 형성된 판상의 지지체를 인서트로 하여 하나 이상의 도전부 형성공이 관통 형성되며 절연재로 이루어진 절연부를 개구부에 고정되도록 사출하는 인서트 사출 단계와; 사출품의 표면에 금속을 스퍼터링하는 스퍼터링 단계와; 스퍼터링된 사출품의 표면을 금속으로 도금하여 도전층을 형성하는 도전층 형성 단계와; 도전층 위로 금을 코팅하는 금 코팅 단계와; 금 코팅된 사출품에 합성 수지 필름층을 형성하는 필름 도포 단계와; 일부분의 필름층을 고정하는 필름 고정 단계와; 고정되지 않은 필름층 부분을 제거하는 필름 제거 단계와; 필름을 제거한 도전층이 형성된 사출품을 부식액에 침적하여 필름층에 제거된 부분의 금속을 제거하는 에칭 단계와; 고정된 필름층을 제거하는 단계로 이루어지는 이방 도전성 커넥터 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 인서트 사출 단계 전에 지지체의 표면에 미세 요철을 형성하는 이방 도전성 커넥터 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따르는 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법에 의하면 제1 전극을 향하여 오목하게 개구된 구조를 가지는 도전부(130)를 구비함으로써 제1 전극이 가압될 때 형태가 용이하게 변경되어 접촉에 의하여 도전부(130)와 제1 전극의 사용 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있으며, 제1 전극이 도전부(130)로 가압될 때 개구된 부분을 압입되어 제1 전극과 도전부(130) 사이에 미끄럼이 발생하여 이물질이 있는 경우에도 접촉성이 향상되며, 압입에 의하여 접촉 면적이 증가하며, 개구된 단면이 2개의 직선부와 2개의 곡선부로 이루어져 반복 압입되는 경우에도 응력 집중에 의한 조기 파손이 방지되고, 제1 전극의 가압력이 소멸되면 자체의 복원력에 의하여 원상태로 복귀되는 효과가 있다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따르는 이방 전도성 커넥터를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 9는 도 8의 A-A선에 따르는 단면도이며, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따르는 이방 전도성 커넥터에 구비되는 도전부를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 11은 도 10에 도시한 도전부의 평면도이며, 도 12는 도 11의 A-A선에 따르는 개략적인 단면도이며, 도 13은 도 11의 B-B선에 따르는 개략적인 단면도이며, 도 14 내지 도 16은 본 발명에 따른 도전부의 접촉 상태를 설명하기 위하여 도시한 것이며, 도 17는 본 발명에 따르는 이방 전도성 커넥터의 제조 과정의 예를 도시한 것이며, 도 18은 본 발명에 따르는 이방 전도성 커넥터의 제조 과정에서 사출 단계를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 것이며, 도 19는 본 발명에 따르는 이방 전도성 커넥터에 구비되는 지지체를 도시한 평면도이며, 도 20은 사출 단계에서 사출된 상태의 예를 도시한 개략적인 단면도이다.
이하의 설명에서 도 8의 지면에 수직한 방향을 상하 방향으로 하며, 도 8의 지면에 수평 방향을 측방으로 한다. 상기에서 상하 방향은 도 8의 지면에 수직한 방향과 예각을 이루는 방향까지 포함하는 것으로 하며, 측방도 도 8의 지면에 수평한 방향과 예각을 이루는 방향까지 포함하는 것으로 한다.
본 발명은 도 3, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이 검사 장치의 제2 전극(6)과 피검사 장치의 제1 전극(2)을 전기적으로 접속하는데 사용되는 이방 도전성 커넥터에 관한 것으로, 도 8, 도 9, 도 10, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이 검사 장치의 제2 전극(6)과 피검사 장치의 제1 전극(2)을 전기적으로 연결하는 도전부(130)는 제1 전극(2)을 향하여 오목하게 개구된 구조를 가진다. 일반적으로 상기 제1 전극(2)은 반구체와 유사한 형태를 가진다.
"제1 전극을 향하여 오목하게 개구된 구조"는 도전부(130)가 관통된 통공이 형성된 중공체인 형태와, 제1 전극(2)을 향하는 일측으로는 오목하게 형성되고 타측은 막힌 형태를 모두 포함하는 의미이다. 중공체로 형성하는 경우와, 제1 전극(2)을 향하는 일측은 오목하게 타측은 막힌 형태로 하는 경우 모두 제1 전극(2)을 향하여 오목하게 개구된 구조를 가지게 된다.
도 14 내지 도 16에 도시한 바와 같이 제1, 2 전극(2, 6) 사이에서 가압될 때, 상기 제1 전극(2)은 도전부(130)의 개구된 부분으로 압입되고, 상기 도전부(130)는 측방으로 용이하게 변형하므로 제1 전극(2)에 손상이 발생할 염려가 없으며, 도전부(130)가 변형할 때 제1 전극(2)과 도전부(130) 사이에 미끄럼 마찰이 발생하므로 제1 전극(2)이나 도전부(130)의 접촉부 표면에 이물질이 부착되어 있는 경우에도 미끄럼 마찰에 의하여 이물질이 제거되어 접촉성이 향상된다.
도 8, 도 9 및 도 19에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따르는 도전성 커넥터(100)는 개구부(111)가 형성된 판상의 지지체(110)와, 하나 이상의 도전부 형성공(121)이 관통 형성되고 절연재로 이루어지며 상기 개구부(111)에 구비되는 절연부(120)와, 상기 도전부 형성공(121)에 위치하는 도전부(130)를 포함하여 구성된다. 상기 도전부(130)는 도체로서 검사 장치의 제2 전극과 피검사 장치의 제1 전극을 전기적으로 연결하는 작용을 한다.
상기에서 지지체(110)는 금속이나 합성 수지로 제조하는 것이 가능하다. 도 8, 도 9 및 도 19에 도시한 바와 같이 상기 지지체(110)는 판상으로서 중앙부에 관통공인 개구부(111)가 형성되며, 상기 개구부(111) 주위를 따라 관통공인 복수의 고정공(115)이 형성된다. 상기 개구부(111)와 고정공(115)은 판상인 지지체(110)에 상하 방향으로 형성된다. 상기 개구부(111)의 가장자리를 따라 절연부(120)가 고정 구비되며, 고정공(115)에 삽입되는 고정부(122)가 형성되어 더욱더 견고하게 고정된다. 도 8 및 도 19에서 도면부호 113은 안내공을 도시한 것이다(도 1 내지 도 3 참조).
상기 절연부(120)는 엘라스토머와 같은 탄성 고분자 물질로서, 가교 구조를 갖는 고분자 물질이 바람직하다. 그 구체 예로서는, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등의 공액 디엔계 고무 및 이들의 수소 첨가물; 스티렌-부타디엔-디엔 블록 공중합체 고무, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 고무 등의 블록 공중합체 고무 및 이들의 수소 첨가물; 클로로프렌 고무, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피클로로히드린 고무, 실리콘 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무 등을 들 수 있다.
상기 절연부(120)는 내부에 기공이 형성되지 않은 구조로 하는 것도 가능하며, 내부에 복수의 기공이 형성된 구조로 형성하는 것도 가능하다. 절연부(120)의 내부에 기공이 형성되는 경우 유전율이 감소하고 전기 저항이 감소하여 고주파 대응이 용이하다. 상기 절연부(120)에는 상하 방향으로 관통공인 하나 이상의 도전 부 형성공(121)이 형성된다. 상기 개구부(111)를 따라 절연부(120)가 고정될 때 상기 고정공(115)에 위치하는 고정부(122)를 구비하여 지지체(110)에 더욱 더 견고하고 고정 구비된다. 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 상기 절연부(120)의 상하 방향 두께는 지지체(110)의 두께보다 더 두껍게 형성되어, 상기 지지체(110)의 상하면으로부터 상하 방향으로 돌출된 상하면을 가지는 판상의 구조를 가지게 된다.
상기 도전부(130)는 도전부 형성공(121)에 위치하여 구비되며, 각 도전부(130)는 절연부(120)에 의하여 서로 절연된다. 상기 도전부(130)는 도전성 물질로 이루어지며 철, 니켈, 구리 등을 예로 들 수 있다. 상기 도전부(130)의 노출된 표면에는 금, 은, 팔라듐, 로듐 등의 도전성이 양호한 금속이 도포된다. 상기 금, 은, 팔라듐, 로듐 등은 도금 등의 방법에 의하여 표면에 도포될 수 있다.
도 19에 도시한 바와 같이 상기 지지체(110)의 개구부(111) 일측으로 오목하게 하나 이상의 요홈(106)이 형성되며, 상기 요홈(106)은 도 8에 도시한 바와 같이 절연부(120)에 의하여 일측 변이 형성되어 관통공인 삽입공(102)으로 형성된다. 상기 삽입공(102)은 도 3에서 피검사 장치(1)를 파지하는 구조물의 돌출 부분(도시하지 않음)이 시험시 삽입되도록 하는 공간을 제공한다.
도 8 내지 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 도전부(130)는 도전부 형성공(121)에 위치하며 개구된 구조를 가지는 본체(131)와, 상기 본체(131)의 일단으로부터 방사상으로 측방으로 연장되며 절연부(120)에 접하는 제1 연장부(134)와, 상기 본체(131)의 타단으로부터 방사상으로 측방으로 연장되며 절연부(120)에 접하는 제2 연장부(135)로 이루어진다.
상기 본체(131)는 제1 전극을 향하여 개구된 구조를 가진다. 상기 본체(131)는 내측에 상하로 관통된 통공(137)이 형성된 중공체로 하는 것도 가능하다. 도 14 및 도 15에 화살표로 도시한 바와 같이 상기 본체(131)는 제1 전극(2)이 가압되는 방향으로 단면적이 감소하는 부분을 가진다. 즉, 상기 본체(131)는 제1 전극(2)과 멀어지는 방향으로 단면적이 감소하는 테이퍼 형태를 가진다. 상기 본체(131)는 도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이 상부로부터 하부로 갈수록 통공(137)의 단면적이 감소하는 테이퍼진 형태로 형성된다. 일반적으로 반구와 유사한 형태를 가지는 제1 전극(2)은 본체(131)의 개구된 부분으로 삽입되면서 도전부(130)와 접촉하게 된다. 따라서 제1 전극(2)이 삽입시 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 도전부(130)의 제1 연장부(134)와 본체(131) 사이에는 라운딩면(133)을 형성하는 것이 바람직하다.
도 14 내지 도 16에 도시한 바와 같이 제1 전극(2)이 도전부(130)를 향하여 가압되면, 제1 전극(2)은 본체(131)의 개구된 부분으로 삽입되며, 제1 전극(2)과 본체(131) 사이에는 미끄럼이 발생하게 되고 본체(131)의 단면 형태는 변하게 되며, 개구된 부분은 제1 전극(2)이 가압되는 방향으로(즉, 도 15에서 하방으로 갈수록) 단면적이 감소하므로 제1 전극(2)이 가압됨에 따라서 제1 전극(2)과 본체(131)의 접촉 면적은 증가하게 된다. 상기 제1 전극(2)에 의한 가압력은 도전부(130)를 따라 제2 전극(6)으로 전달되어 제2 전극(6)과 도전부(130)의 접촉이 이루어진다.
도 14 내지 도 16에 도시한 바와 같이 제1 전극(2)은 가압 초기에 도전부(130)의 개구된 본체(131)의 내면에 접하여 가압에 따라 본체(131)의 내면을 따 라 제2 전극(6)을 향하여 진행하면서 접촉 면적이 증가하게 된다. 상기 제1 전극(2)은 가압 초기에 본체(131)의 상부로 구비되는 라운딩면(133)에 접하며 가압에 따라 더욱 하강하여 본체(131)의 내면을 따라 진행하여 접촉 면적이 증가하게 된다.
도 14 내지 도 16에 도시한 바와 같이, 상기 제1 전극(2)은 가압 초기에 본체(131)에 내면이 접하거나 라운딩면(133)에 접하며 2점 접촉을 하여, 가압에 의하여 접촉된 부분의 사이의 간격을 멀어지게 한다.
도 14 내지 도 16에 도시한 바와 같이 피검사 장치의 시험 시, 제1 전극(2)에 의하여 가압되면, 본체(131)의 단면 형상이 변형되고 상기 본체(131)를 둘러싼 절연부(120)도 측방 그리고 하방으로 변형되면서 압축되는 한편, 제2 연장부(135)로 가압력이 전달되어 제2 전극(6)과 제2 연장부(135) 사이에 가압력이 발생하게 되어 제2 연장부(135)와 제2 전극(6)이 전기적으로 접촉된다. 상기 제1 전극(2)에 의한 가압이 해제되면 변형에서 회복되려는 본체(131)의 탄성력과 절연부(120)의 반발력에 의한 복원력으로 가압 전 상태로 회복한다.
도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 개구된 부분을 가지는 상기 본체(131)의 단면 형태는 서로 대향하는 2개의 직선부와, 오목하게 서로 대향하는 2개의 곡선부로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 또는 오목하게 서로 대향하는 제1 곡선부와 오목하게 서로 대향하는 제2 곡선부로 이루어지도록 하는 것도 가능하다. 이때 제1 곡선부와 제2 곡선부의 곡률 반경은 서로 다르게 한다. 상기와 같은 구조로 하는 경우 도 11에 도시한 바와 같이 직선부와 곡선부의 연결 부분에 응력 집중 현상을 완화시킬 수 있다.
상기 2개의 직선부 사이의 간격과 서로 대향하는 곡선부 사이의 최대 간격은 서로 다르게 하는 것이 바람직하다. 가압 초기에 제1 전극(2)은 서로 대향하는 직선부에 접하여 2점 접촉을 하거나, 서로 대향하는 곡선부에 접하여 2점 접촉을 하도록, 개구된 부분의 단면 형태를 형성하는 것이 바람직하다.
가압 초기에 제1 전극(2)이 2접 접촉을 하는 경우에는, 3점이나 4점 접촉을 하는 경우보다 제1 전극(2)의 가압에 의하여 본체(131)의 단면 변화가 커지게 되므로 제1 전극(2)과 본체(131)의 접촉 면적은 커질 수 있다. 도 14 내지 도 16은 가압 초기에 제1 전극(2)이 서로 대향된 직선부에 접하여 2접 점촉하는 예를 도시한 것으로, 제1 전극(2)의 가압에 의하여 본체(131)의 단면에서 직선부는 곡선화된 형태로 변하게 된다.
도 17 내지 도 20을 참조하여 본 발명에 따르는 이방 도전성 커넥터(100)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 19에 도시한 판상의 지지체(110)를 인서트로 하여 절연부(120)를 사출하게 된다(ST-110). 상기에서 지지체(110)에 절연부(120)를 더욱더 견고하게 고정하기 위하여, 샌드블래스팅이나 폴리머 처리 등의 방법에 지지체(110)의 표면에 미세 요철을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 지지체(110)는 중앙부에 개구부(111)가 형성되며, 상기 개구부(111)의 가장 자리를 따라 관통공인 복수의 고정공(115)이 형성된다.
도 18에 도시한 바와 같이 오목한 홈이 형성된 상형(210)과, 오목한 홈이 형성된 하형(220)을 서로 마주하게 하고, 그 사이에 지지체(110)를 고정 위치시킨다. 상기 상형(210)의 오목한 홈과 하형(220)의 오목한 홈에는 더 오목한 복수의 오목한 홈을 형성하여 단자부로 형성될 절연부(120)의 돌출부를 형성할 수 있다. 상형(210)과 하형(220) 사이에는 절연부(120)가 성형될 공간부(230)가 형성되고, 상기 공간부(230)에는 상하 방향으로 복수의 핀(231)이 상형(210)과 하형(220) 사이에 설치된다. 상기 핀(231)은 외면이 길이 방향(도 18에서 상하 방향)으로 경사진 부분을 가지며, 본체(131)가 테이퍼진 형태로 형성되도록 테이퍼진 형태를 가진다.
상기 고정공(115)은 공간부(230)에 위치되도록 한다. 도 18과 같이 설치한 상태에서 공간부(230)로 연통된 주입공(211)으로 절연부(120)로 성형될 액상(또는 젤상)의 물질을 투입한 후 냉각하여 응고시킨다. 상기 주입공(211)은 상형(210)과 하형(220) 모두에 형성될 수 있으며, 상형(210) 또는 하형(220)에만 형성될 수도 있다. 상기 액상의 물질은 고정공(115)을 통하여 응고되어 고정부(122)를 형성한다. 상기 고정공(115)에 의하여 개구부(111)에 절연부(120)가 더욱더 견고하게 고정된다. 도 20는 지지체(110)를 인서트로 하여 절연부(120)를 사출 성형한 사출품(110')을 도시한 개략적인 단면도이다. 상기 핀(231)에 의하여 상기 절연부(120)에 도전부 형성공(121)이 형성된다.
사출품(110')을 성형이 완료되면, 금속 입자를 사출품(110')의 표면에 스퍼터링(Sputtering)하여(ST-120), 사출품(110')의 표면에 금속 입자층을 형성한다. 상기에서 스퍼터링하는 금속 입자의 예로 니켈, 크롬, 니크롬 등을 들 수 있다. 스퍼터링에 의한 상기 금속 입자층은 도전부 형성공(121)에도 형성된다.
스퍼터링이 완료되면, 도금 등의 방법에 의하여 스퍼터링 금속 입자층 위로 도전층을 형성한다(ST-130). 상기 도전층을 이루는 금속은 니켈, 구리 등을 들 수 있다. 상기 도전층의 형성이 완료되면 도금 등의 방법에 의하여 도전층 위로 금 등을 코팅한다(ST-150). 금 등의 코팅에 의하여 도전층 형성 작업은 완료된다.
그리고 금 코팅된 사출품의 금 코팅층 위로 합성 수지 필름층을 형성한다(ST-160). 금 코팅된 사출품에 드라이 필름을 접착시키거나, 금 코팅된 사출품을 액상의 합성 수지가 담겨있는 용기에 침적시키거나, 액상의 합성수지를 금 코팅된 사출품 표면에 분사하여 금 코팅층 위로 합성 수지 필름층을 형성할 수 있다. 그리고 도전부(130)를 형성할 부분에만 필름층을 고정시킨다(ST-170). 필름층의 고정에 있어서, 고정시킬 부분에 UV를 조사하여 고정한다. 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이 본체(131)와, 절연부(120)의 상하면에 제1 연장부(134)와 제2 연장부(135)로 형성될 부분으로 필름층을 고정한다. 필름층 고정 후 고정되지 않은 필름층의 필름은 제거한다(ST-180).
고정되지 않은 필름층을 제거한 후, 사출품을 부식액에 접촉시키면 필름층이 제거된 부분의 금 코팅층, 제1 도전층, 제2 도전층이 제거되어(ST-190), 도 7에 도시한 바와 같은 이방 도전성 커넥터가 제조된다. 에칭 작업 후 도전부(130)의 표면에 남아 있는 필름층을 제거하여(ST-210) 제조를 완료한다.
도 20에서 도면부호 124는 라운딩면(133)을 형성하기 위하여 형성된 곡면부를 도시한 것이다.
이상에서 도면을 참조하여 본원 발명을 설명하였으나, 본원 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것이 아니며, 본원 발명이 속하는 당업자에게 자명한 범위는 본원 발명의 권리에 속하는 것으로 해석하여야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 이방 전도성 커넥터를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선에 따르는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 이방 전도성 커넥터의 사용 상태도이다.
도 4 내지 도 6은 도 1에 도시한 이방 전도성 커넥터의 제조 공정을 설명하기 위하여 도시한 것이다.
도 7은 도 2의 A부를 확대 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따르는 이방 전도성 커넥터를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9는 도 8의 A-A선에 따르는 단면도이다.
도 10는 본 발명의 실시 예에 따르는 이방 전도성 커넥터에 구비되는 도전부를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시한 도전부의 평면도이다.
도 12는 도 11의 A-A선에 따르는 개략적인 단면도이다.
도 13은 도 11의 B-B선에 따르는 개략적인 단면도이다.
도 14 내지 도 16은 본 발명에 따른 도전부의 접촉 상태를 설명하기 위하여 도시한 것이다.
도 17는 본 발명에 따르는 이방 전도성 커넥터의 제조 과정의 예를 도시한 것이다.
도 18은 본 발명에 따르는 이방 전도성 커넥터의 제조 과정에서 사출 단계를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 것이다.
도 19는 본 발명에 따르는 이방 전도성 커넥터에 구비되는 지지체를 도시한 평면도이다.
도 20은 사출 단계에서 사출된 상태의 예를 도시한 개략적인 단면도이다.
Claims (9)
- 검사 장치의 제2 전극과 피검사 장치의 제1 전극을 전기적으로 접속하는데 사용되는 하나 이상의 도전부(130)를 구비하며, 상기 도전부(130)는 제1 전극을 향하여 오목하게 개구된 구조를 가지고 상기 제1 전극이 가압되는 방향으로 단면적이 감소하는 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터(100).
- 삭제
- 제1 항에 있어서, 상기 도전부(130)는 제1 전극의 가압에 의하여 개구된 부분의 단면의 형태가 변경되는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터(100).
- 제1 항에 있어서, 상기 이방 도전성 커넥터(100)는 개구부(111)가 형성된 판상의 지지체(110)와, 하나 이상의 도전부 형성공(121)이 관통 형성되고 절연재로 이루어지며 상기 개구부(111)에 구비되는 절연부(120)를 더 포함하며; 상기 도전부(130)는 도전부 형성공(121)에 위치하며 제1 전극을 향하여 오목하게 개구되며 제1 전극이 가압되는 방향으로 단면적이 감소하는 부분을 가지는 본체(131)를 포함하며 구성되는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터(100).
- 제4 항에 있어서, 상기 도전부(130)는 제1 전극을 향하는 상기 본체(131)의 단부로부터 연장되는 라운딩면(133)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터(100).
- 제4 항에 있어서, 상기 제1 전극은 가압 시 본체(131)의 내측으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터(100).
- 제4 항에 있어서, 상기 본체(131)는 중공체로서 단면은 서로 대향하는 2개의 직선부와, 서로 오목하게 대향하는 2개의 곡선부로 이루어지며; 가압 초기에 제1 전극은 도전부(130)에 2점 접촉하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터(100).
- 제5 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 커넥터(100)를 제조하는 방법에 있어서, 개구부(111)가 형성된 판상의 지지체(110)를 인서트로 하여 하나 이상의 도전부 형성공(121)이 관통 형성되며 절연재로 이루어진 절연부(120)를 개구부(111)에 고정되도록 사출하는 인서트 사출 단계(ST-110)와; 사출품(100')의 표면에 금속을 스퍼터링하는 스퍼터링 단계(ST-120)와; 스퍼터링된 사출품(100')의 표면을 금속으로 도금하여 도전층을 형성하는 도전층 형성 단계와; 도전층 위로 금을 코팅하는 금 코팅 단계(ST-150)와; 금 코팅된 사출품에 합성 수지 필름층을 형성하는 필름 도포 단계(ST-160)와; 일부분의 필름층을 고정하는 필름 고정 단계(ST-170)와; 고정되지 않은 필름층 부분을 제거하는 필름 제거 단계(ST-180)와; 필름을 제거한 도전층이 형성된 사출품(100')을 부식액에 침적하여 필름층에 제거된 부분의 금속을 제거하는 에칭 단계(ST-190)와; 고정된 필름층을 제거하는 단계(ST-210)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터 제조방법.
- 제8 항에 있어서, 인서트 사출 단계(ST-110) 전에 지지체(110)의 표면에 미세 요철을 형성하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터 제조 방법.
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2009
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