KR101096589B1 - 양방향 도전성 시트, 이를 이용한 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법 - Google Patents

양방향 도전성 시트, 이를 이용한 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양방향 도전성 시트, 이를 이용한 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 양방향 도전성 시트에 있어서, 3차원의 망상 구조를 갖는 베이스 구조부와; 상기 베이스 구조부의 상기 3차원 망상 구조의 표면을 도포하는 도전성 금속부와; 전기적인 절연 재질로 마련되어 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간을 채우는 절연성 탄성부와; 상기 베이스 구조부의 상부 표면과 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 형성되며, 2차원의 망상 구조를 갖는 도전성 메쉬층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 반도체 소자의 제조 과정 중 양불 테스트에 사용되는 반도체 테스트 소켓의 제조 비용을 현저히 감소시킬 수 있다. 또한, 양방향 도전성 시트를 반도체 테스트 소켓에 형성되는 도전 패턴의 사이즈에 맞게 절단하고, 절단된 단위 패턴 시트의 배치를 다양화하여 제작 가능하게 됨으로서, 다양한 도전 패턴을 갖는 테스트 소켓의 제작이 가능하게 되어, 반도체 소자에 형성된 다양한 전극 형상에 맞게 반도체 테스트 소켓의 제작이 가능하게 된다.

Description

양방향 도전성 시트, 이를 이용한 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법{BY-DIRECTIONAL ELECTRIC CONDUCTIVE SHEET, SEMICONDUCTOR TEST SOCKET USING THE SAME, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 양방향 도전성 시트, 이를 이용한 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 소자의 제조 과정 중 양불 테스트에 사용되는 반도체 테스트 소켓의 제조 비용을 현저히 감소시킬 수 있는 양방향 도전성 시트, 이를 이용한 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법에 관한 것이다.
반도체 소자는 제조 과정을 거친 후 전기적 성능의 양불을 판단하기 위한 검사를 수행하게 된다. 반도체 소자의 양불 검사는 반도체 소자의 단자와 전기적으로 접촉될 수 있도록 형성된 반도체 테스트 소켓(또는 콘텍터 또는 커넥터)을 반도체 소자와 검사 회로기판 사이에 삽입한 상태에서 검사가 수행된다. 그리고, 반도체 테스트 소켓은 반도체 소자의 최종 양불 검사 외에도 반도체 소자의 제조 과정 중 번-인(Burn-In) 테스트 과정에서도 사용되고 있다.
반도체 소자의 집적화 기술의 발달과 소형화 추세에 따라 반도체 소자의 단자 즉, 리드의 크기 및 간격도 미세화되는 추세이고, 그에 따라 테스트 소켓의 도전 패턴 상호간의 간격도 미세하게 형성하는 방법이 요구되고 있다. 따라서, 기존의 포고(Pogo) 타입의 반도체 테스트 소켓으로는 집적화되는 반도체 소자를 테스트하기 위한 반도체 테스트 소켓을 제작하는데 한계가 있었다.
이와 같은 반도체 소자의 집적화에 부합하도록 제안된 기술이, 탄성 재질의 실리콘 소재로 제작되는 실리콘 본체 상에 수직 방향으로 타공 패턴을 형성한 후, 타공된 패턴 내부에 도전성 분말을 충진하여 도전 패턴을 형성하는 방법이 널리 사용되고 있다.
그런데, 반도체 테스트 소켓을 제작하기 위한 상기와 같은 두 가지 방식은 기본적으로 반도체 테스트 소켓의 제조 단가가 상대적으로 높은 단점을 갖고 있다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 반도체 소자의 제조 과정 중 양불 테스트에 사용되는 반도체 테스트 소켓의 제조 비용을 현저히 감소시킬 수 있는 양방향 도전성 시트, 이를 이용한 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 양방향 도전성 시트에 있어서, 3차원의 망상 구조를 갖는 베이스 구조부와; 상기 베이스 구조부의 상기 3차원 망상 구조의 표면을 도포하는 도전성 금속부와; 전기적인 절연 재질로 마련되어 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간을 채우는 절연성 탄성부와; 상기 베이스 구조부의 상부 표면과 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 부착되며, 2차원의 망상 구조를 갖는 도전성 메쉬층을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트에 의해서 달성된다.
또한, 상기 목적은 본 발명의 다른 실시 형태에 따라, 양방향 도전성 시트에 있어서, 3차원의 망상 구조를 갖는 베이스 구조부와; 상기 베이스 구조부의 상기 3차원 망상 구조의 표면을 도포하는 도전성 금속부와; 전기적인 절연 재질로 마련되어 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간을 채우는 절연성 탄성부와; 상기 베이스 구조부의 상부 표면과 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 형성되며, 도전성 파우더가 포함되어 형성되는 도전성 탄성층을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따라, 양방향 도전성 시트에 있어서, 3차원의 망상 구조를 갖는 베이스 구조부와; 상기 베이스 구조부의 상기 3차원 망상 구조의 표면을 도포하는 도전성 금속부와; 도전성 분말이 포함되어 마련되며, 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간에 충진되는 도전성 충진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따라, 양방향 도전성 시트에 있어서, 3차원의 망상 구조를 갖는 베이스 구조부와; 도전성 분말이 포함되어 마련되며, 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간에 충진되는 도전성 충진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 베이스 구조부의 상부 표면과 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 형성되며, 2차원의 망상 구조를 갖는 도전성 메쉬층을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 베이스 구조부의 상부 표면과 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 형성되며, 도전성 파우더가 포함되어 형성되는 도전성 탄성층을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 베이스 구조부는 다수의 오픈 셀이 형성되어 상기 3차원 망상 구조를 형성하는 스펀지 형태로 마련할 수 있다.
그리고, 상기 베이스 구조부는 내부 공간이 형성되도록 다수의 미세 와이어가 엉켜 상기 3차원 망상 구조를 형성하여 마련될 수 있다.
또한, 상기 베이스 구조부의 상기 3차원의 망상 구조의 표면에 코팅되어 상기 3차원의 망상 구조의 표면과 상기 도전성 금속부 사이에 형성되는 금속 재질의 보강부를 더 포함할 수 있다.
상기 보강부는 니켈 또는 구리 재질로 마련될 수 있다.
그리고, 상기 베이스 구조부는 합성수지 재질, 실리콘, 폴리에스테르, 플라스틱 재질, 스테인리스 재질 또는 구리 재질로 마련될 수 있다.
그리고, 상기 도전성 금속층은 금 재질로 마련될 수 있다.
그리고, 상기 도전성 메쉬층에 형성된 상기 2차원 망상 구조의 공간 사이즈는 0.01mm ~ 0.4mm일 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따라, 반도체 테스트 소켓에 있어서, 상기의 양방향 도전성 시트가 단위 크기로 절단되어 형성된 복수의 단위 패턴 시트와; 상기 복수의 단위 패턴 시트가 상호간에 전기적으로 절연된 상태로 배치되도록 상기 복수의 단위 패턴 시트를 지지하되, 상기 각 단위 패턴 시트가 상하 방향으로 전기적으로 도통되도록 상기 각 단위 패턴 시트를 지지하는 절연성 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓에 의해서도 달성된다.
여기서, 상기 절연성 지지부는 실리콘 고무 재질로 마련될 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따라, 양방향 도전성 시트의 제조방법에 있어서, (a) 3차원의 망상 구조를 갖는 베이스 구조부를 형성하는 단계와; (b) 상기 베이스 구조부의 상기 3차원 망상 구조의 표면에 도전성 금속부를 형성하는 단계와; (c) 상기 베이스 구조부의 상기 3차원의 망상 구조 내부가 상기 베이스 구조부의 상부 및 하부 방향으로 차단되도록 상기 베이스 구조부의 상부 및 하부를 차단 시트로 차단하는 단계와; (d) 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간을 전기적인 절연 재질로 충진하되, 상기 베이스 구조부의 측면을 통해 상기 절연 재질을 충진하여 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간에 절연성 탄성부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트의 제조방법에 의해서 달성된다.
여기서, (e) 상기 (b) 단계의 수행 전에 상기 베이스 구조부의 상부 표면 및 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 2차원 망상 구조를 갖는 메쉬를 부착하는 단계를 더 포함하며; 상기 (b) 단계에서는 상기 베이스 구조부의 상기 3차원 망상 구조의 표면과 상기 메쉬의 표면에 상기 도전성 금속부가 형성되고; 상기 (c) 단계에서는 상기 차단 시트가 상기 베이스 구조부 또는 상기 메쉬에 부착되어 상기 베이스 구조부의 상부 및 하부가 차단될 수 있다.
그리고, (f) 상기 (e) 단계와 상기 (b) 단계의 수행 전에 상기 베이스 구조부 및 상기 메쉬의 전체 표면을 금속 재질로 코팅하여 보강층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 (b) 단계에서 상기 도전성 금속층은 금 도금을 통해 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따르면, 반도체 소자의 제조 과정 중 양불 테스트에 사용되는 반도체 테스트 소켓의 제조 비용을 현저히 감소시킬 수 있는 양방향 도전성 시트, 이를 이용한 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법이 제공된다.
또한, 양방향 도전성 시트를 반도체 테스트 소켓에 형성되는 도전 패턴의 사이즈에 맞게 절단하고, 절단된 단위 패턴 시트의 배치를 다양화하여 제작 가능하게 됨으로서, 다양한 도전 패턴을 갖는 테스트 소켓의 제작이 가능하게 되어, 반도체 소자에 형성된 다양한 전극 형상에 맞게 반도체 테스트 소켓의 제작이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 테스트 장치의 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 테스트 장치의 단면도이고,
도 3 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 도전성 시트 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓의 제조 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 11은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 양방향 도전성 시트의 베이스 구조부의 예를 도시한 도면이고,
도 12 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 양방향 도전성 시트의 구성을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 테스트 장치(1)의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 반도체 테스트 장치(1)의 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 반도체 테스트 장치(1)는 지지 플레이트(30)와 반도체 테스트 소켓(10)을 포함한다.
지지 플레이트(30)는 반도체 테스트 소켓(10)이 상하 방향으로 이동 가능하도록 반도체 테스트 소켓(10)을 지지한다. 여기서, 지지 플레이트(30)의 중앙에는 진퇴 가이드용 메인 관통홀(미도시)이 형성되어 있고, 메인 관통홀을 형성하는 가장자리를 따라 가장자리로부터 이격되는 위치에 결합용 관통홀이 상호 이격되게 형성된다. 그리고, 반도체 테스트 소켓(10)은 지지 플레이트(30)의 상면 및 하면에 접합되는 주변 지지부(50)에 의해 지지 플레이트(30)에 고정된다.
본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(10)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 도전 패턴을 형성하는 다수의 단위 패턴 시트(100')와, 절연성 지지체를 포함한다.
각각의 단위 패턴 시트(100')는 반도체 소자(3)의 단자(3a)와, 감사회로기판(5)의 검사 단자(5a)를 전기적으로 연결할 수 있도록 절연성 지지체의 상부 및 하부에 노출되록 형성된다. 즉, 절연성 지지체는 도전 패턴을 형성하는 다수의 단위 패턴 시트(100')가 상호간에 전기적으로 절연된 상태로 배치되도록 복수의 단위 패턴 시트(100')를 지지하는데, 이 때 각 단위 패턴 시트(100')가 두께 방향 즉 상하 방향으로 전기적으로 도통되도록 각 단위 패턴 시트(100')를 지지하게 된다.
여기서, 본 발명에 따른 절연성 지지체는 탄성을 갖는 실리콘 고무 재질이나 플라스틱 재질로 마련될 수 있으며, 이에 따라 반도체 소자(3)의 단자(3a)와 검사 회로기판(5)의 검사 단자(5a) 간의 통전을 위해 반도체 소자(3)가 반도체 테스트 소켓(10)을 가압할 때 탄성에 의해 반도체 소자(3)의 단자(3a)가 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다. 여기서, 절연성 지지체가 탄성을 갖는 것은 필수적인 구성이 아니며, 비탄성 재질로 마련될 수 있는데, 이는 단위 패턴 시트(100')의 형성에 사용되는 후술할 양방향 도전성 시트(100) 자체가 탄성체 성질을 가져 단위 패턴 시트(100') 또한 탄성체 성질을 가지므로 절연성 지지체가 비탄성 재질로 형성되는 것이 가능하다.
한편, 반도체 테스트 소켓(10)의 도전 패턴을 형성하는 단위 패턴 시트(100')는 본 발명에 따른 양방향 도전성 시트(100)를 단위 크기로 절단하여 제작된다. 이하에서는 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(10)에서 도전 패턴을 형성하는데 적용되는 양방향 도전성 시트(100)의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 본 발명에 따른 양방향 도전성 시트(100)의 실시예들을 설명하는데 있어, 동일한 실시예에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하며, 필요에 따라 그 설명은 생략할 수 있다.
제1 실시예에 따른 양방향 도전성 시트
본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 구조부(110), 도전성 금속부(130), 절연성 탄성부(140) 및 도전성 메쉬층(150)을 포함한다.
베이스 구조부(110)는 3차원의 망상 구조를 갖는다. 여기서, 3차원의 망상 구조는 규칙적 또는 불규칙적으로 내부에 구멍 또는 공간이 형성되어 있는 형태를 말하며, 구멍 또는 공간은 베이스 구조부(110)의 외부까지 연장되어 형성된다.
그리고, 3차원의 망상 구조의 내부 구멍 또는 공간은 서로 규칙적 또는 불규칙적으로 연결된다. 즉, 베이스 구조부(110)의 상부와 하부는 공간적으로 연통된 상태를 갖게 된다.
본 발명에 따른 베이스 구조부(110)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 빈 공간인 다수의 오픈 셀(140a)(Open cell)이 형성되어 3차원 망상 구조를 형성하는 스펀지 형태로 마련되는 것을 예로 한다. 여기서, 도 4에서는 베이스 구조부(110)의 단면을 도시하고 있어, 오픈 셀(140a)이 상호 연결되지 않은 형태로 도시되어 있으나, 실제 입체적으로 접근하는 경우, 오픈 셀(140a)들이 상호 공간적으로 연통되어 있다.
따라서, 후술할 도전성 금속부(130)가 베이스 구조부(110)의 전체 표면, 즉 오픈 셀(140a)을 형성하는 내부 표면을 포함하는 베이스 구조부(110)의 전체 표면에 코팅되는 경우, 상하 방향, 즉 두께 방향으로 전기적으로 도통될 수 있다. 본 명세서에서 표현되는 '전체 표면'은 베이스 구조부(110)의 외부 표면만을 의미하지 않고, 내부의 3차원 망상 구조를 형상하는 내부 표면을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
도전성 금속부(130)는 베이스 구조부(110)의 3차원 망상 구조의 전체 표면을 도포한다. 여기서, 도전성 금속부(130)가 베이스 구조부(110)의 전체 표면을 도포함으로써, 베이스 구조부(110)에 도전성이 부여된다. 즉, 상술한 바와 같이 베이스 구조부(110)에 형성되는 3차원의 망상 구조 상의 내부 공간은 베이스 구조부(110)의 상부와 하부가 공간적으로 연통되도록 형성되는 바, 그 전체 표면에 도전성 금속부(130)를 형성하게 되면, 베이스 구조부(110) 전체가 전기적인 도전체를 형성하게 된다.
여기서, 본 발명에 따른 양방향 도전성 시트(100)는 베이스 구조부(110)의 전체 표면에 코팅되어 베이스 구조부(110)의 전체 표면과 도전성 금속부(130) 사이에 형성되는 금속 재질의 보강부(120)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서는 보강부(120)가 니켈 또는 구리 재질의 도금을 통해 형성되는 것을 예로 하며, 보강부(120)의 도금 후에 금 도금을 통해 도전성 금속부(130)를 형성하는 것을 예로 한다.
한편, 절연성 탄성부(140)는 전기적인 절연 재질로 마련되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 구조부(110)의 3차원의 망상 구조의 빈 공간을 채운다. 여기서, 절연성 탄성부(140)는 전기적인 절연 재질인 실리콘 고무 재질로 마련되는 것을 예로 한다. 이에 따라, 스펀지 형태의 베이스 구조부(110)가 일정 정도의 힘을 유지하면서 탄성을 갖는 시트 형태를 유지할 수 있게 된다.
그리고, 도전성 메쉬층(150)은 베이스 구조부(110)의 상부 표면과 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 부착된다. 도 3에서는 도전성 메쉬층(150)이 베이스 구조부(110)의 상부 표면과 하부 표면 양측에 부착되는 것을 예로 하고 있다.
여기서, 도전성 메쉬층(150)은 2차원의 망상 구조, 예를 들어 그물망 형태로 마련되고, 그 표면이 도전성 물질로 코팅됨으로써, 도전성을 갖도록 마련될 수 있다. 본 발명에서는 도전성 메쉬층(150)의 형성 방법에 대해서는 후술한다. 그리고, 도전성 메쉬층(150)에 형성된 2차원 망상 구조의 공간 사이즈는 0.01mm ~ 0.4mm인 것을 예로 한다.
이하에서는, 상기와 같은 구성을 갖는 양방향 도전성 시트(100)의 제조 과정을 도 3 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 3차원의 망상 구조를 갖는 베이스 구조부(110)를 형성한다. 그런 다음, 베이스 구조부(110)에 도전성을 부여하기 위한 보강부(120) 및 도전성 금속부(130)를 형성하는 과정이 진행된다. 여기서, 본 발명에서는 도전성 메쉬층(150)에 부여되는 도전성이 보강부(120) 및 도전성 금속부(130)의 형성 과정에서 함께 부가되는 것을 예로 하여 설명한다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 구조부(110)의 상부 및 하부 표면에 메쉬(150a)를 부착한다. 여기서, 메쉬(150a)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 2차원의 망상 구조, 즉 그물망 구조를 가지며, 그물망 구조를 갖는 다양한 재질로 마련될 수 있다. 예를 들어, 메쉬(150a)는 섬유 재질, 금속 재질, 플라스틱 재질로 마련될 수 있다.
상기와 같이 베이스 구조부(110)의 상부 및 하부 표면에 메쉬(150a)가 부착된 상태에서, 베이스 구조부(110)의 전체 표면에 도전성 금속부(130)을 형성한다. 여기서, 본 발명에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 전도성 금속부의 형성 전에 베이스 구조부(110)의 전체 표면을 금속 재질로 코팅하여 보강부(120)를 형성한다.
여기서, 보강부(120)는 니켈 또는 구리를 이용한 도금을 통해 형성될 수 있다. 그리고, 보강부(120)를 형성하기 위한 도금 과정에서 베이스 구조부(110)의 상부 및 하부에 부착된 메쉬(150a)의 표면도, 도 5에 도시된 바와 같이, 보강부(120)가 형성된다(도 5의 150b 참조).
그런 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 보강부(120)의 표면에 금 도금을 통해 도전성 금속부(130)를 형성하게 된다. 여기서, 도전성 금속부(130)의 형성을 위한 금 도금 과정에서는 메쉬(150b)의 표면에도 금 도금이 이루어진다. 즉, 보강부(120)가 형성된 메쉬(150b)의 표면에 다시 금이 도금됨으로써, 메쉬(150)에 도전성이 부여되어 베이스 구조부(110)의 상부 및 하부에 도전성 메쉬층(150)이 형성된다.
상기와 같은 과정을 통해 베이스 구조부(110)에 형성된 3차원의 망상 구조의 전체 표면이 도전체인 금으로 도금되어 베이스 구조부(110) 전체가 전기가 도통되는 도전체로 형성되고, 보강부(120) 및 도전성 금속부(130)의 형성 과정에서 베이스 구조부(110)에 부착된 메쉬(150a)에 도전성이 부여되어 도전성 메쉬층(150)이 형성된다.
상기와 같이 베이스 구조부(110)에 보강부(120)과 도전성 금속부(130)을 순차적으로 형성한 후, 3차원의 망상 구조의 빈 공간을 전기적인 절연 재질로 충진하여 절연성 탄성부(140)를 형성한다.
여기서, 본 발명에서는 절연성 탄성부(140)의 형성 과정에서 도전성 메쉬층(150)의 2차원 망상 구조 사이로 절연성 탄성부(140)를 형성하기 위한 절연 재질이 노출되어 도전성 메쉬층(150)의 표면을 막는 것을 방지하기 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 베이스 구조부(110)의 3차원의 망상 구조 내부가 베이스 구조부(110)의 상부 및 하부 방향으로 차단되도록 베이스 구조부(110)의 상부 및 하부를 차단 시트(160)로 차단한다.
본 발명에서는 도전성 메쉬층(150)이 보강부(120) 및 도전성 금속부(130)의 형성 과정에서 형성되는 바, 도 7에 도시된 바와 같이, 차단 시트(160)가 도전성 메쉬층(150)의 표면에 부착된다. 그리고, 차단 시트(160)의 부착이 완료된 상태에서 베이스 구조부(110)의 측면을 통해 절연 재질을 충진함으로써, 3차원의 망상 구조의 빈 공간에 절연성 탄성부(140)를 형성하게 된다.
상기와 같이 베이스 구조부(110)의 3차원의 망상 공간 내부 공간에 절연성 탄성부(140)의 충진이 완료된 후, 부착되었던 차단 시트(160)를 제거함으로써, 도 3에 도시된 바와 같은 양방향 도전성 시트(100)의 제작이 완료된다.
여기서, 절연성 탄성부(140)은 3차원 망상 구조의 빈 공간을 채움으로서 양방향 도전성 시트(100)의 전기 전도성에는 영향을 미치지 않고, 절연성 탄성부(140)가 갖는 탄성의 정도에 따라 양방향 도전성 시트(100)의 탄성의 정도를 결정할 수 있게 된다.
이하에서는, 상기와 같은 양방향 도전성 시트(100)를 이용하여 반도체 테스트 소켓(10)을 제조하는 과정을, 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 8에 도시된 바와 같이, 양방향 도전성 시트(100)의 제작이 완료되면, 도 9에 도시된 바와 같이, 반도체 테스트 소켓(10)의 도전 패턴의 형상에 대응하도록 양방향 도전성 시트(100)를 절단하여 단위 패턴 시트(100')를 제작한다. 여기서, 양방향 도전성 시트(100)의 절단 방법으로는 레이저를 이용하는 방법이 적용 가능하며, 이외에도 양방향 도전성 시트(100)의 절단이 가능한 물리적, 화학적 방법이 적용 가능함은 물론이다.
그런 다음, 단위 패턴 시트(100')를, 반도체 테스트 소켓(10)의 도전 패턴 형태, 즉 상호 이격되어 배치된 상태에서, 복수의 단위 패턴 시트(100') 사이를 전기적 절연 재질로 충진하여, 도 10에 도시된 바와 같이 절연성 지지체를 형성함으로써, 반도체 테스트 소켓(10)의 제작이 완료된다.
전술한 실시예에서는 도전성 메쉬층(150)을 형성하는데 있어, 베이스 구조부(110)에 메쉬(150a)를 부착하여 보강부(120) 및 도전성 금속부(130)를 형성하는 과정에서 메쉬(150a)에도 보강부(120) 및 도전성 금속부(130)가 형성되어 도전성이 부가됨으로써 도전성 메쉬층(150)이 형성되는 것을 예로 하였다.
이외에도, 메쉬(150a) 자체가 도전성을 갖거나 메쉬(150a)에 도금이 완료된 상태에서, 즉 도전성 메쉬(150a)를 베이스 구조부(110)에 부착하여 제작 가능함은 물론이다. 이 때, 도전성 메쉬(150a)의 부착 공정은 보강부(120) 및 도전성 금속부(130)가 베이스 구조부(110)에 형성된 후에 부착 가능하다.
또한, 전술한 실시예에서는 본 발명에 따른 양방향 도전성 시트(100)의 베이스 구조부(110)가, 도 3에 도시된 바와 같이, 3차원 망상 구조가 형성된 스펀지 형태로 마련되는 것을 예로 하여 설명하였다. 이외에도 도전성 베이스 구조부(110)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 내부 공간이 형성되도록 다수의 미세 와이어가 엉켜 3차원 망상 구조를 형성하도록 마련될 수 있다. 도 11의 (a)는 미세 와이어가 엉켜 형성된 3차원 망상 구조를 확대 촬영한 도면이고, 도 11의 (b)는 (a)를 보다 높은 배율로 확대 촬영한 도면이다.
여기서, 미세 와이어의 재질은 우레탄, 폴리 우레탄과 같은 합성수지 재질, 실리콘, 폴리에스테르와 같은 플라스틱 재질이나, 스테인리스 재질, 또는 구리 재질 등과 같이, 미세 와이어의 형성이 가능한 다양한 재질로 마련될 수 있다.
그리고, 미세 와이어에 의해 베이스 구조부(110)가 형성되면, 상술한 바와 같은 보강부(120) 및 도전성 금속부(130)가 순차적으로 도금되어 형성되는 경우 양방향 전기 전도성을 갖게 되며, 미세 와이어 간의 공간에 절연성 탄성층이 형성됨으로써, 양방향 도전성 시트(100)의 제작이 가능하게 된다. 그리고, 양방향 도전성 시트(100)의 전단을 통한 도전 패턴의 형상은 상술한 바와 같다.
제2 실시예에 따른 양방향 도전성 시트
이하에서는 도 12을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100a)에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100a)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 베이스 구조부(110), 도전성 금속부(130), 절연성 탄성부(140) 및 도전성 탄성층(151)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100a)는 보강부(120)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100a)의 베이스 구조부(110), 도전성 금속부(130), 절연성 탄성부(140) 및 보강부(120)의 구성은 상술한 제1 실시예의 구성에 대응하는 바, 그 상세한 설명은 생략한다.
도전성 탄성층(151)은 베이스 구조부(110)의 상부 표면과 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 형성된다. 도 12에서는 도전성 탄성층(151)이 베이스 구조부(110)의 상부 표면과 하부 표면 양측에 형성되는 것을 예로 하고 있다.
여기서, 도전성 탄성층(151)은 도전성 분말이 포함되어 형성되어 도전성을 갖게 된다. 본 발명에서는 도전성 분말로 금(Au)이 코팅된 니켈 분말, 은 분말, 금 분말 자체, 니켈 분말, 구리 분말 등과 같이 도전성이 우수한 다양한 형태의 분말이 하나 또는 그 이상이 섞여서 사용될 수 있다.
그리고, 도전성 탄성층(151)은 도전성 분말과 실리콘 고무가 혼합된 혼합 실리콘을 베이스 구조부(110)의 양측에 일정 두께로 코팅하는 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 이외에도 도전성 탄성층(151)의 형성 방법은 당업자가 다양한 방법을 통해 적용할 수 있음은 물론이다.
상기와 같이, 베이스 구조부(110)의 도전성 탄성층(151)을 형성하여, 양방향 도전성 시트(100)의 양측 표면을 보강하면서도 일정 크기의 탄성을 제공할 수 있게 된다.
여기서, 도전성 탄성층(151)의 형성 공정은 베이스 구조부(110)에 도전성 금속부(130) 및 보강부(120)가 형성된 후에 형성될 수 있다. 여기서, 여기서, 도전성 금속부(130) 및 보강부(120)의 형성 과정은 제1 실시예에 대응하는 바 그 설명은 생략한다.
이 때, 베이스 구조부(110)에 도전성 금속부(130) 및 보강부(120)가 형성된 후 도전성 탄성층(151)을 형성하고, 그리고 절연성 탄성부(140)를 형성하는 경우, 베이스 구조부(110)의 양측에 형성된 도전성 탄성층(151)에 의해 절연성 탄성부(140)를 형성하기 위한 절연 재질이 베이스 구조부(110)의 상부 및 하부로 노출되는 것이 차단될 수 있어, 제1 실시예에서와 같은 차단 시트(160)의 부착 공정은 생략될 수 있다.
반면, 도전성 탄성층(151)을 절연성 탄성부(140)의 형성 후에 형성할 때에는 도전성 금속부(130) 및 보강부(120) 형성 후에 차단 시트(160)를 부착한 후 절연성 탄성부(140)를 형성하는 것이 바람직할 것이다.
제3 실시예에 따른 양방향 도전성 시트
이하에서는 도 13을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100b)에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100b)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 베이스 구조부(110), 도전성 금속부(130) 및 도전성 충진부(141)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100b)는 보강부(120)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100)의 베이스 구조부(110), 도전성 금속부(130) 및 보강부(120)의 구성은 상술한 제1 실시예의 구성에 대응하는 바, 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100b)는, 제1 실시예와 달리, 베이스 구조부(110)의 3차원의 망상 공간의 빈 공간에 비도전성의 절연성 탄성부(140)가 형성되지 않고, 도전성 충진부(141)가 형성된다. 즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100b)에서는 도전성 분말을 포함하는 도전성 충진부(141)가 3차원의 망상 구조의 빈 공간에 채워져 형성됨으로써, 도전성 충진부(141) 자체가 도전체로서의 기능을 수행하게 된다.
따라서, 베이스 구조부(110)의 전체 표면, 즉 3차원 망상 구조의 전체 표면에 도금된 도전성 금속부(130)에 의해 베이스 구조부(110)에 도전성이 형성되는 것에 더하여, 베이스 구조부(110)의 3차원 망상 구조 내부를 채우는 도전성 충진부(141)에 의해서도 도전성이 형성됨으로써, 양방향 도전성 시트(100)의 도전성을 높일 수 있게 된다.
또한, 도전성 충진부(141)를 도전성 분말과 실리콘 고무를 혼합하여 사용함으로써, 실리콘 고무에 의한 탄성의 부가가 가능하게 되어 제1 실시예에 따른 절연성 탄성부(140)가 제공하는 탄성적 성질도 가질 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100b)에는, 도 3에 도시된 바와 같은 도전성 메쉬층(150)이 추가적으로 형성되거나, 도 12에 도시된 도전성 탄성층(151)이 추가적으로 형성될 수 있음은 물론이다.
여기서, 도전성 충진부(141)는 자체가 도전성을 가지므로, 도전성 충진부(141)를 형성하는 도전성 재질이 베이스 구조부(110)의 상부 또는 하부로 노출되어도 도전성에 영향을 미치지 않으므로, 도전성 충진부(141)의 형성 과정에서 상술한 차단 시트(160)를 부착하지 않아도 무방할 것이다.
제4 실시예에 따른 양방향 도전성 시트
이하에서는 도 14를 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100c)에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100c)는 제3 실시예의 변형된 실시 형태이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100c)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 베이스 구조부(110) 및 도전성 충진부(141)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100c)는 제3 실시예에서의 도전성 금속부(130) 및 보강부(120)가 제거된 상태, 즉 베이스 구조부(110) 상태에서 도전성 충진부(141)가 형성되는 것을 예로 하고 있다.
따라서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100c)에서는 베이스 구조부(110)의 3차원의 망상 구조의 빈 공간에 채워지는 도전성 충진부(141)가 양방향 도전성 시트(100c) 전체에 도전성을 부가하도록 마련된다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100c)의 도전성 충진부(141)의 구성은 제3 실시예에 대응하는 바, 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 도전성 시트(100)에는, 도 3에 도시된 바와 같은 도전성 메쉬층(150)이 추가적으로 형성되거나, 도 12에 도시된 도전성 탄성층(151)이 추가적으로 형성될 수 있음은 물론이다.
여기서, 도전성 충진부(141)는 자체가 도전성을 가지므로, 도전성 충진부(141)를 형성하는 도전성 재질이 베이스 구조부(110)의 상부 또는 하부로 노출되어도 도전성에 영향을 미치지 않으므로, 도전성 충진부(141)의 형성 과정에서 상술한 차단 시트(160)를 부착하지 않아도 무방할 것이다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 양방향 도전성 시트(100,100a,100b,100c)의 두께, 즉 상하 방향으로의 길이는 0.1mm~ 6mm로 형성되는 것을 예로 한다. 따라서, 상술한 실시예들에 따른 양방향 도전성 시트(100,100a,100b,100c)로 단위 패턴 시트(100')를 형성하는 경우 반도체 테스트 소켓(10)의 두께가 0.1mm~ 6mm로 형성 가능하게 된다.
따라서, 종래의 PCR 타입의 반도체 테스트 소켓이 그 특성상 두께의 제약을 받아 포고 타입의 테스트 소켓을 사용하여야 했던 문제점이 해소되어, 기존의 포고 타입의 반도체 테스트 소켓 및 PCR 타입의 반도체 테스트 소켓이 적용되었던 모든 분야에 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(10)이 적용 가능하게 된다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
1 : 반도체 테스트 장치 10 : 반도체 테스트 소켓
11 : 절연성 지지체 12 : 도전 패턴부
100' : 단위 패턴 시트 100 : 양방향 도전성 시트
110 : 베이스 구조체 120 : 보강부
130 : 도전성 금속부 140 : 절연성 탄성부
150 : 도전성 메쉬층 151 : 도전성 탄성층

Claims (19)

  1. 양방향 도전성 시트에 있어서,
    3차원의 망상 구조를 갖는 베이스 구조부와;
    상기 베이스 구조부의 상기 3차원 망상 구조의 표면을 도포하는 도전성 금속부와;
    전기적인 절연 재질로 마련되어 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간을 채우는 절연성 탄성부와;
    상기 베이스 구조부의 상부 표면과 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 부착되며, 2차원의 망상 구조를 갖는 도전성 메쉬층을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  2. 양방향 도전성 시트에 있어서,
    3차원의 망상 구조를 갖는 베이스 구조부와;
    상기 베이스 구조부의 상기 3차원 망상 구조의 표면을 도포하는 도전성 금속부와;
    전기적인 절연 재질로 마련되어 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간을 채우는 절연성 탄성부와;
    상기 베이스 구조부의 상부 표면과 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 형성되며, 도전성 파우더가 포함되어 형성되는 도전성 탄성층을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  3. 양방향 도전성 시트에 있어서,
    3차원의 망상 구조를 갖는 베이스 구조부와;
    상기 베이스 구조부의 상기 3차원 망상 구조의 표면을 도포하는 도전성 금속부와;
    도전성 분말이 포함되어 마련되며, 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간에 충진되는 도전성 충진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  4. 양방향 도전성 시트에 있어서,
    3차원의 망상 구조를 갖는 베이스 구조부와;
    도전성 분말이 포함되어 마련되며, 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간에 충진되는 도전성 충진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 베이스 구조부의 상부 표면과 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 형성되며, 2차원의 망상 구조를 갖는 도전성 메쉬층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 베이스 구조부의 상부 표면과 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 형성되며, 도전성 파우더가 포함되어 형성되는 도전성 탄성층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 구조부는 다수의 오픈 셀이 형성되어 상기 3차원 망상 구조를 형성하는 스펀지 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 구조부는 내부 공간이 형성되도록 다수의 미세 와이어가 엉켜 상기 3차원 망상 구조를 형성하여 마련되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 구조부의 상기 3차원의 망상 구조의 표면에 코팅되어 상기 3차원의 망상 구조의 표면과 상기 도전성 금속부 사이에 형성되는 금속 재질의 보강부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보강부는 니켈 또는 구리 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한에 있어서,
    상기 베이스 구조부는 합성수지 재질, 실리콘, 폴리에스테르, 플라스틱 재질, 스테인리스 재질 또는 구리 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 금속층은 금 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 메쉬층에 형성된 상기 2차원 망상 구조의 공간 사이즈는 0.01mm ~ 0.4mm인 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트.
  14. 반도체 테스트 소켓에 있어서,
    제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 양방향 도전성 시트가 단위 크기로 절단되어 형성된 복수의 단위 패턴 시트와;
    상기 복수의 단위 패턴 시트가 상호간에 전기적으로 절연된 상태로 배치되도록 상기 복수의 단위 패턴 시트를 지지하되, 상기 각 단위 패턴 시트가 상하 방향으로 전기적으로 도통되도록 상기 각 단위 패턴 시트를 지지하는 절연성 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 절연성 지지부는 실리콘 고무 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
  16. 양방향 도전성 시트의 제조방법에 있어서,
    (a) 3차원의 망상 구조를 갖는 베이스 구조부를 형성하는 단계와;
    (b) 상기 베이스 구조부의 상기 3차원 망상 구조의 표면에 도전성 금속부를 형성하는 단계와;
    (c) 상기 베이스 구조부의 상기 3차원의 망상 구조 내부가 상기 베이스 구조부의 상부 및 하부 방향으로 차단되도록 상기 베이스 구조부의 상부 및 하부를 차단 시트로 차단하는 단계와;
    (d) 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간을 전기적인 절연 재질로 충진하되, 상기 베이스 구조부의 측면을 통해 상기 절연 재질을 충진하여 상기 3차원의 망상 구조의 빈 공간에 절연성 탄성부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    (e) 상기 (b) 단계의 수행 전에 상기 베이스 구조부의 상부 표면 및 하부 표면 중 어느 하나 또는 양측에 2차원 망상 구조를 갖는 메쉬를 부착하는 단계를 더 포함하며;
    상기 (b) 단계에서는 상기 베이스 구조부의 상기 3차원 망상 구조의 표면과 상기 메쉬의 표면에 상기 도전성 금속부가 형성되고;
    상기 (c) 단계에서는 상기 차단 시트가 상기 베이스 구조부 또는 상기 메쉬에 부착되어 상기 베이스 구조부의 상부 및 하부가 차단되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    (f) 상기 (e) 단계와 상기 (b) 단계의 수행 전에 상기 베이스 구조부 및 상기 메쉬의 전체 표면을 금속 재질로 코팅하여 보강층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트의 제조방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 도전성 금속층은 금 도금을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 시트의 제조방법.
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