KR101042374B1

KR101042374B1 - 매개부재의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 매개부재

Info

Publication number: KR101042374B1
Application number: KR1020090061151A
Authority: KR
Inventors: 이재학
Original assignee: 주식회사 아이에스시테크놀러지
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2009-07-06
Publication date: 2011-06-17
Also published as: KR20110003732A

Abstract

본 발명은 매개부재를 제조하는 제조방법으로서, 상금형과 하금형으로 이루어지며 내부에 성형공간이 마련되는 한 쌍의 금형을 마련하는 금형준비단계; 상기 매개부재의 도전부와 대응되는 위치에 자성체층이 형성되고 그 자성체층 사이에 비자성체층이 마련되는 자성체부를 마련하는 자성체부 마련단계; 상기 자성체부를 상기 금형의 성형공간 내에 배치하는 배치단계; 액상의 절연성 물질 내에 다수의 도전성 입자가 배치되는 매개부재 성형재료를 상기 성형공간 내에 충진하는 충진단계; 및 상기 상금형과 하금형의 외부에서 자장을 가하여 상기 도전성 입자가 상기 피검사기판과 대응되는 위치로 정렬하도록 하는 정렬단계;를 포함하되,

상기 자성체부 마련단계는, 비자성소재로 이루어진 시트를 준비하는 시트 준비단계; 상기 시트에 두께방향으로 다수의 상기 도전부와 대응되는 위치에 형성되는 관통구멍을 형성하는 구멍 형성단계; 및 상기 각각의 관통구멍 내에 자성분말을 채워넣음으로서 자성체층을 형성하는 자성체층 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 매개부재의 제조방법에 대한 것이다.

매개부재, 도전부, 시트, 레이져, 관통구멍

Description

매개부재의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 매개부재{Manufacturing method of interfering sheet and interfering sheet}

본 발명은 매개부재의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 매개부재에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 미세피치를 가진 매개부재를 제조하기 용이한 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 매개부재에 대한 것이다.

일반적으로 제조가 완료된 반도체 소자 등의 피검사 디바이스는 그 불량여부를 판단하기 위하여 전기적 테스트를 실시한다. 구체적으로는 테스트장치로부터 소정의 테스트신호를 피검사 디바이스로 흘려보내 그 피검사 디바이스의 단락여부를 판정하게 된다. 이러한 테스트장치와 피검사 디바이스는 서로 직접 접속되는 것이 아니라, 소위 테스트소켓이라는 매개장치를 이용하여 간접적으로 접속되게 된다. 이러한 테스트소켓으로는 포고핀 등 다양한 것이 사용될 수 있으나, 최근에는 다수의 도전부를 가지며 일방향으로의 전기적 흐름은 허용하고 그 일방향과 수직인 방향으로의 전기적 흐름은 억제하는 등의 이방성의 특징을 가지는 매개부재를 이용한 테스트 소켓이 주로 사용되어 오고 있다.

이러한 매개부재를 제작하는 일례가 도 1 및 도 2에 도시된다. 구체적으로는 상금형(101)과 하금형(102)으로 이루어지는 한 쌍의 금형내에는 성형공간이 마련되고, 이 성형공간 내에 소정의 성형 재료(130a)를 주입하고 그 성형재료(130a)를 경화시킴에 의하여 매개부재(130)를 제작하게 된다. 구체적으로는 상기 성형공간 내에는 매개부재(130)의 도전부(131)와 대응되는 부분에 자성체층(121)이 형성되고 그 이외에 부분에는 비자성체층(122)이 형성되는 자성체부(120)가 마련되고, 자성체부(120)와 금형(101, 102)사이에는 강자성체 기판(111)이 형성되어 있게 된다. 한편, 상기 상금형(101)의 상측과 하금형(102)의 하측에는 각각 자장을 가하기 위한 전자석이 마련되어 있게 된다.

상기 금형 내의 성형공간에는 충진되는 성형재료(130a)는 액상의 실리콘(132a) 내에 평균 입경이 수㎛ ~ 수십㎛ 로 이루어진 도전성 입자(131a)를 첨가하여 혼합하여 이루어진 것으로서, 감압에 의한 탈포처리를 행함으로써 제조된다.

이러한 성형재료(130a)가 상기 성형공간 내에 충진된 후에는, 도 2에 도시된 바와 같이 전자석이 작동함에 따라 상하방향으로 자장이 형성되게 되고, 이러한 자장의 방향을 따라서 액상 실리콘(132a) 내의 도전성 입자(131a)가 일렬로 수직배치되며, 이후에 상기 액상 실리콘(132a)을 경화시킴으로서 매개부재(130)를 제작하게 되는 것이다.

이와 같이 제작된 매개부재(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 피검사 디바이스(150)와 검사장치(160)의 사이에 배치된다. 구체적으로는 상기 매개부재(130)의 도전부(131)와 대응되는 위치에 피검사 디바이스(150)의 단자(151)와 검사장치(160)의 패드(161)를 접촉시킨 상태에서 검사장치(160)로부터 검사신호를 인가함 에 따라 소정의 전기적 검사가 이루어지게 된다.

이러한 종래기술에 따른 매개부재의 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

종래기술에 따른 매개부재를 제작하기 위한 금형 내에 배치되는 자성체부에서 자성체층은 기계적인 가공에 의하여 소정의 크기로 제작된 후에 그 사이에 비자성체층을 형성시킴에 의하여 제작되게 되는데, 이와 같이 기계적 가공에 의하여 자성체층을 형성시키는 경우에는 미세한 크기로 제작하기 어려운 단점이 있다. 또한, 기계적인 가공에 의하여 자성체층을 제작하는 경우에는 기계적인 오차가 필연적으로 발생할 우려가 있으며 이에 따라 전체적인 신뢰성에 문제가 생기게 된다.

즉, 최근에는 도전부 사이의 거리(피치; P₁)가 0.4mm 이하로 유지되는 정밀한 크기의 매개부재가 필요로 하게 되는데, 상술한 바와 같이 자성체부를 제작하는 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이 도전부가 수직으로 정렬되지 못하고 일부 도전부의 경우에는 인접한 도전부와 전기적으로 접속되는 등의 문제가 생기게 되는 것이다.

또한, 기계적인 가공에 의하여 자성체부를 제작하는 경우에는 정밀도를 높이기 위한 절삭기계 등이 상당히 고가이게 되어 전체적인 제작비용을 증대시키는 요인일 될 수 있을 뿐만 아니라, 불량율도 높게 되어 전체적인 매개부재의 신뢰성에도 문제를 일으킬 염려가 있게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 도전부 사이의 거리가 미세피치를 가지는 가지는 매개부재도 신뢰성있게 제작할 수 있는 매개부재의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 그 제조방법에 의하여 제조된 매개부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 매개부재의 제조방법은,

피검사 디바이스와 검사장치의 사이에 배치되어 상기 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 연결하기 위한 매개부재로서, 상기 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 배치되는 다수의 도전부; 및 상기 각각의 도전부를 지지하면서 서로 절연시키는 절연부;를 포함하되, 상기 각각의 도전부는 다수의 도전성 입자가 두께방향으로 배열되어 있는 매개부재를 제조하는 제조방법으로서,

상금형과 하금형으로 이루어지며 내부에 성형공간이 마련되는 한 쌍의 금형을 마련하는 금형준비단계;

상기 매개부재의 도전부와 대응되는 위치에 자성체층이 형성되고 그 자성체층 사이에 비자성체층이 마련되는 자성체부를 마련하는 자성체부 마련단계;

상기 자성체부를 상기 금형의 성형공간 내에 배치하는 배치단계;

액상의 절연성 물질 내에 다수의 도전성 입자가 배치되는 매개부재 성형재료를 상기 성형공간 내에 충진하는 충진단계; 및

상기 상금형과 하금형의 외부에서 자장을 가하여 상기 도전성 입자가 상기 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치로 정렬하도록 하는 정렬단계;를 포함하되,

상기 자성체부 마련단계는,

비자성소재로 이루어진 시트를 준비하는 시트 준비단계;

상기 시트에 두께방향으로 다수의 상기 도전부와 대응되는 위치에 형성되는 관통구멍을 형성하는 구멍 형성단계; 및

상기 각각의 관통구멍 내에 자성분말을 채워넣음으로서 자성체층을 형성하는 자성체층 형성단계를 포함한다.

상기 제조방법에서,

상기 관통구멍은 레이저에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제조방법에서,

상기 비자성소재는 폴리이미드, 세라믹, 비자성 금속인 것이 바람직하다.

상기 제조방법에서,

상기 자성분말은 Ni 또는 Fe 계 합금분말인 것이 바람직하다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 매개부재는, 상술한 제조방법에 의하여 제조된다.

상기 매개부재에서,상기 도전성 입자는 자성을 가지는 금속소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 매개부재에서,

상기 금속소재는 니켈(Ni) 또는 철(Fe) 계 합금 분말인 것이 바람직하다.

상술한 본 발명에 따른 제조방법에 의하면, 미세한 피치를 가지는 자성체층을 쉽게 제작할 수 있어 정밀성을 가지는 매개부재를 제조가 가능하다는 장점이 있다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 매개부재를 나타내는 도면이고, 도 6 및 도 7은 금형내에서 매개부재가 제조되는 모습을 나타내는 도면이며, 도 8은 도 6 및 도 7에 개시된 자성체부를 제작하는 방법을 나타내는 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매개부재(10)는, 피검사 디바이스와 검사장치의 사이에 배치되어 상기 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 연결하기 위한 것이다.

구체적으로는 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 배치되는 다수의 도전부(11)와, 상기 각각의 도전부(11)를 지지하면서 서로 절연시키는 절연부(12)로 이루어진다.

상기 각각의 도전부(11)는 탄력성을 가지면서 절연성을 가지는 절연성 물질내에 다수의 도전성 입자(11a)가 두께 방향으로 배열되는 상태로 배치되며, 각각의 도전부(11) 사이의 거리는 0.4mm 이하인 것이 바람직하다.

상기 절연성 물질은, 가교 구조를 갖는 내열성의 고분자 물질이 바람직하다. 이러한 가교 고분자 물질을 얻기 위해 사용할 수 있는 경화성의 고분자 물질 형성 재료로서는, 여러 가지의 것을 사용할 수 있지만 액상 실리콘 고무가 바람직하다.

액상 실리콘 고무는 부가형의 것이나 축합형의 것이라도 좋지만, 부가형 액상 실리콘 고무가 바람직하다. 이 부가형 액상 실리콘 고무는, 비닐기와 Si-H 결합과의 반응에 의해 경화하는 것이고, 비닐기 및 Si-H 결합의 양쪽을 함유하는 폴리실록산으로 이루어지는 1액형(1성분형)의 것과, 비닐기를 함유하는 폴리실록산 및 Si-H 결합을 함유하는 폴리실록산으로 이루어지는 이액형(이성분형)의 것이 있지만, 본 발명에 있어서는 이액형의 부가형 액상 실리콘 고무를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 도전성 입자(11a)는, 자성을 띠는 코어 입자(이하,「자성 코어 입자」라고도 함)의 표면에, 1층 또는 2층 이상인 고도전성 금속으로 이루어지는 피복층이 형성되어 이루어지는 것이 이용된다. 여기서,「고도전성 금속」이라 함은, 0 ℃에서의 도전율이 5 ㅧ 10⁶ Ω^-1m^-1 이상인 것을 말한다. 도전성 입자 P를 얻기 위한 자성 코어 입자는, 그 수평균 입자 지름이 수 내지 수십㎛이되, 구체적으로는 3 내지 50 ㎛인 것이 바람직하다. 여기서, 자성 코어 입자의 수평균 입자 지름은 레이저 회절 산란법에 의해 측정된 것을 말한다.

상기 수평균 입자 지름이 3 ㎛ 이상이면, 가압 변형이 쉽고, 저항치가 낮아 접속 신뢰성이 높은 접속용 도전부를 얻기 쉽다. 한편, 상기 수평균 입자 지름이 50 ㎛ 이하이면, 미세한 접속용 도전부를 쉽게 형성할 수 있고, 또한 얻을 수 있는 접속용 도전부는 안정된 도전성을 갖는 것이 되기 쉽다.

또한, 자성 코어 입자는 그 BET 비표면적이 10 내지 1500 ㎡/kg인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 20 내지 1000 ㎡/kg, 특히 바람직하게는 50 내지 500 ㎡/kg이다.

이 BET 비표면적이 10 ㎡/kg 이상이면, 당해 자성 코어 입자는 도금 가능한 영역이 충분히 큰 것이므로, 당해 자성 코어 입자에 소요의 양의 도금을 확실하게 할 수 있어, 따라서 도전성이 큰 도전성 입자 P를 얻을 수 있는 동시에, 당해 도전성 입자 P 사이에 있어서 접촉 면적이 충분히 크기 때문에, 안정되고 높은 도전성을 얻을 수 있다. 한편, 이 BET 비표면적이 1500 ㎡/kg 이하이면, 당해 자성 코어 입자가 취약한 것이 되지 않아 물리적인 응력이 가해졌을 때에 파괴되는 일이 적어, 안정되고 높은 도전성이 유지된다.

자성 코어 입자를 구성하는 재료로서는 철, 니켈, 코발트 및 이들의 합금을 사용할 수 있지만, 그 포화 자화가 0.1 Wb/㎡ 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.3 Wb/㎡ 이상, 특히 바람직하게는 0.5 Wb/㎡ 이상인 것이다.

한편, 본 실시예에서는 인접한 도전부(11) 사이의 거리가 0.4mm 인 것이 바람직하며, 이러한 미소피치를 가지는 매개부재(130)를 얻는 경우에는 미세피치를 가지는 피검사 디바이스의 전기적 검사를 수행할 수 있다.

상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매개부재는 다음과 같이 제작할 수 있다.

구체적으로는, 상금형(30)과 하금형(31)으로 이루어지며 내부에 성형공간이 마련되는 한 쌍의 금형을 마련한다(금형준비단계). 이후에, 상기 매개부재(10)의 도전부(11)와 대응되는 위치에 자성체층(22)이 형성되고 그 자성체층(22) 사이에 비자성체층(23)이 마련되는 자성체부(20)를 마련한다(자성체부 마련단계), 이후에, 상기 자성체부(20)를 상기 금형(30, 31)의 성형공간 내에 배치한다(배치단계). 이후에 액상의 절연성 물질(11a) 내에 다수의 도전성 입자(12a)가 배치되는 매개부재 성형재료(10a)를 상기 성형공간 내에 충진한다.(충진단계; 도 6에서는 금형준비단계, 자성체부 마련단계, 배치단계, 충진단계를 최종적으로 거친 상태가 도시된다). 이후에, 상기 상금형(30)과 하금형(31)의 외부에서 자장을 가하여 상기 도전성 입자(11a)가 상기 피검사 디바이스과 대응되는 위치로 정렬한다(정렬단계; 도 7에 도시) 이후에는 상기 매개부재 성형재료를 경화시켜 상술한 매개부재는 제조하게 된다.

한편 이때, 미세피치를 제작하기 위한 핵심적인 기술인 자성체부 마련단계는 다음과 같은 순서에 의하여 제작된다. 구체적으로 살펴보면, 비자성소재로 이루어진 시트(20)를 준비한다.(시트준비단계; 도 8(a)에 도시) 이후에, 상기 시트(20)에 두께방향으로 다수의 상기 도전부(11)와 대응되는 위치에 형성되는 관통구멍(21)을 형성한다.(구멍 형성단계; 도 8(b)에 도시) 이후에, 상기 각각의 관통구멍(21) 내에 자성분말을 채워넣음으로서 자성체층(22)을 형성한다(자성체층 형성단계; 도 8(c)에 도시) 한편, 자성체층(22)와 자성체층(22) 사이의 시트(20)는 비자성체 층(23)이 된다.

이후에, 소정의 평탄화 작업을 거쳐 최종적인 자성체부를 제조완료하게 되는 것이다.

이때, 상기 관통구멍(21)은 레이저에 의하여 형성되는 것이 바람직하나, 이외에도 드릴링에 의하여 형성되는 것도 가능하며 기타 다양한 수단에 의하여 제조될 수 있다.

또한, 비자성소재는 폴리이미드와 같은 합성수지소재, 세라믹, 비자성 금속으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 자성분말은 Ni 또는 Fe 계 합금분말인 것이 바람직하나, 자장을 유도할 수 있는 분말소재라면 이에 한정되는 것은 아니며 다양하게 사용될 수 있음은 물론이다.

이러한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매개부재의 제조방법에 의하면, 간편하게 레이저 또는 드릴링에 의하여 정밀한 관통구멍을 형성한 후에, 그 관통구멍 내에 자성분말을 충진하는 방식에 의하여 자성체부의 제조가 이루어지므로 미세피치를 가지면서 정밀성을 만족할 수 있게 된다. 이와 같이 자성체부의 정밀도가 이루어지게 되면, 미세피치를 가지면서 정확하게 정렬되는 도전부를 가지는 매개부재가 제작될 수 있는 장점이 있다.

이상에서 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예 및 변형예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 매개부재를 제조하는 방법을 나타내는 도면.

도 3는 도 1 및 2에 의하여 제조된 매개부재를 나타내는 도면.

도 4는 미세피치를 가지는 매개부재를 도 1 및 도 2에 의하여 제조된 모습을 나타내는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 매개부재를 나타내는 도면

도 6 및 도 7은 매개부재가 제조되는 모습을 나타내는 도면

도 8은 도 6 및 7에 사용되는 자성체부를 제작하는 방법을 나타내는 도면

<도면부호의 상세한 설명>

10...매개부재 11...도전부

12...절연부 20...자성체부

22...자성체층 30...상금형

40...하금형

Claims

피검사 디바이스와 검사장치의 사이에 배치되어 상기 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 연결하기 위한 매개부재로서, 상기 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 배치되는 다수의 도전부; 및 상기 각각의 도전부를 지지하면서 서로 절연시키는 절연부;를 포함하되, 상기 각각의 도전부는 다수의 도전성 입자가 두께방향으로 배열되어 있는 매개부재를 제조하는 제조방법으로서,

상금형과 하금형으로 이루어지며 내부에 성형공간이 마련되는 한 쌍의 금형을 마련하는 금형준비단계;

상기 매개부재의 도전부와 대응되는 위치에 자성체층이 형성되고 그 자성체층 사이에 비자성체층이 마련되는 자성체부를 마련하는 자성체부 마련단계;

상기 자성체부를 상기 금형의 성형공간 내에 배치하는 배치단계;

액상의 절연성 물질 내에 다수의 도전성 입자가 배치되는 매개부재 성형재료를 상기 성형공간 내에 충진하는 충진단계; 및

상기 상금형과 하금형의 외부에서 자장을 가하여 상기 도전성 입자가 상기 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치로 정렬하도록 하는 정렬단계;를 포함하되,

상기 자성체부 마련단계는,

비자성소재로 이루어진 시트를 준비하는 시트 준비단계;

상기 시트에 두께방향으로 다수의 상기 도전부와 대응되는 위치에 형성되는 관통구멍을 형성하는 구멍 형성단계; 및

상기 각각의 관통구멍 내에 자성분말을 채워넣음으로서 자성체층을 형성하는 자성체층 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 매개부재의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 관통구멍은 레이저에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 매개부재의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 비자성소재는 폴리이미드, 세라믹, 비자성 금속인 것을 특징으로 하는 매개부재의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 자성분말은 Ni 또는 Fe 계 합금분말인 것을 특징으로 하는 매개부재의 제조방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의하여 제조된 매개부재.
제5항에 있어서,

상기 도전성 입자는 자성을 가지는 금속소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 매개부재.
제6항에 있어서,

상기 금속소재는 니켈(Ni) 또는 철(Fe) 계 합금 분말인 것을 특징으로 하는 매개부재.