KR101425601B1 - 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조가 용이하고 접촉 위치가 흔들리지 않고 고정되어 정확한 접속이 이루어질 수 있게 한 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 두 개의 회로기판에 형성된 회로패턴을 연결하기 위한 와이어를 절단하기 위해 회로패턴의 일측에 절단더미패턴을 형성하여 와이어 절단시 회로패턴이 손상되지 않게 한 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터 및 그 제조 방법{wired contactor with contacting needle and manufacturing method thereof}

본 발명은 반도체 검사용 컨텍터에 관한 것으로, 상세하게는 제조가 용이하고 접촉 위치가 흔들리지 않고 고정되어 정확한 접속이 이루어질 수 있게 한 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게 본 발명은 반도체칩과 접촉되는 회로기판의 회로패턴에 접촉니들을 형성하여 반도체칩과의 접촉 정밀도를 높였을 뿐만 아니라, 두 개의 회로기판에 형성된 회로패턴을 연결하기 위한 와이어를 솔더링하여 결합함으로써 와이어와 회로패턴이 견고하게 결합된 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

기계, 전기 전자 장치는 장치의 구동을 제어하기 위한 제어회로가 필수적으로 구비되어 있으며, 이러한 회로는 통상적으로 에폭시(epoxy)나 페놀(phenol) 위에 동박(copper)을 인쇄하여 회로를 구성한 인쇄회로기판(RIGID PCB) 또는 연성이 우수한 폴리아미드(polyimide)로 만들어진 베이스필름(base film)위에 동이나 금 등의 도전재료로 회로패턴을 형성한 연성회로기판(Flexible PCB)가 사용되고 있다.

특히, 연성회로기판은 경질 인쇄회로기판에 비해 가볍고 얇으며 고정밀도로 패키징이 가능하여 사용량이 늘고 있으나, 연성이므로 굽혀져 회로패턴이 베이스필름으로부터 떨어지거나 찍어지는 등 많은 불량이 발생하는 문제가 있다.

한편, 반도체 소자의 제조에서는 실리콘 웨이퍼 등과 같은 반도체 기판 상에 회로 패턴을 형성한 후, 또는 완성된 반도체칩(이하, "반도체칩"이라 통칭함)의 검사를 위한 이디에스(EDS : electrical die sorting) 공정 등과 같은 전기 검사를 수행하고 있으며, 이러한 검사 장치는 통상적으로 검사장비와 반도체칩을 전기적으로 접속시키기 위해 커넥터가 사용되고 있다.

이러한 반도체칩 검사에 사용되는 커넥터는 반도체칩에 전기를 공급하기 위한 회로 배턴이 형성된 인쇄회로기판에 마이크로스프링을 설치하여 구성되며, 마이크로스프링의 일측 단부가 검사 대상 반도체칩의 저면에 형성된 IC패드에 접촉되어 인쇄회로기판과 반도체칩이 전기적으로 접속을 이루게 하고 있다. 이렇게 마이크로스프링을 이용하여 접속이 이루어지고, 스프링의 탄성에 의해 반도체칩과 회로기판 사이의 높이(또는 거리) 조절이 용이하고, 반도체칩의 접속 부위에 접합하도록 레이아웃(lay-out)이 자유로운 장점이 있다.

그러나 마이크로스프링을 이용하여 구성된 커넥터는 마이크로스프링을 회로기판에 솔더링(soldering)하여 결합할 때 스프링의 단부가 회로기판에 면 접촉된 상태로 부착되고, 솔더링하는 과정에서 스프링의 탄성이 작용하여 접촉부분으로부터 미끄러지게 되므로 정확하게 원하는 위치에 솔더링되지 못하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 회로패턴이 형성된 연성필름 사이에 와이어를 솔더링하여 연결하고 충진물을 채워 탄성층을 형성하여 탄성층이 신축되어 반도체칩과 접촉이 용이하게 이루어질 수 있게 한 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

더욱이 본 발명은 반도체칩과 접촉되는 회로패턴에 접촉니들을 형성하여 반도체칩과 보다 정밀하게 접촉이 이루어질 수 있게 하였을 뿐만 아니라, 와이어의 단부를 회로패턴에 솔더링하여 와이어가 회로패턴으로부터 분리되게 않고 견고하게 접속되어 단선이 방지할 수 있게 한 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명은 제1회로패턴이 형성된 제1회로기판; 제2회로패턴이 형성된 제2회로기판; 상기 제1, 제2회로패턴 중 최소한 일측의 회로패턴에 형성된 첨형 접촉니들; 상기 제1회로패턴과 제2회로패턴에 솔더로 연결된 와이어; 및 상기 제1회로기판과 제2회로기판 사이에 충진된 탄성층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터는 상기 제1, 제2회로기판에 형성된 회로패턴들은 수직방향으로 서로 대응되게 형성되거나 서로 어긋나게 형성될 수 있고, 상기 와이어는 상기 제1, 제2회로패턴과 수직을 이루거나 서로 어긋나게 연결될 수 있다.

또한, 본 발명은 와이어를 제1, 제2회로패턴 중 어느 하나의 회로패턴에 대응하여 복수의 회로패턴이 연결되게 할 수도 있다.

다른 일 양상에 따른 본 발명은 상기와 같이 구성된 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터를 제조하는 방법에 관한 것으로, 제1, 제2회로기판에 형성된 회로패턴 중 최소한 어느 하나의 회로패턴에 접촉니들을 형성하는 단계; 회로패턴이 형성된 제1회로기판과 제2회로기판을 일정 간격이 유지되게 공급하는 필름공급단계; 공급된 제1, 제2필름 사이의 회로패턴에 단부가 접하도록 와이어를 배선하는 단계; 배선된 와이어의 단부를 솔더링(soldering)하는 단계; 및 와이어가 연결된 두 회로기판 사이에 충진물을 충진하여 탄성층을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 접촉니들을 형성하는 단계는 도전성 금속을 도금함에 의해 이루어질 수 있다.

본 발명은 두 필름에 형성된 회로패턴을 와이어로 연결하고, 필름 사이에 탄성물을 충진하여 탄성층을 구성함으로써 탄성층이 신축되어 반도체칩과 회로패턴이 접촉될 때 반도체칩에 충격을 주지 않게 되는 효과가 있다.

또한, 반도체칩과 대응되는 회로패턴에 접촉니들을 형성함으로써 반도체칩과의 접촉 정밀도를 높을 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 와이어의 단부를 각 회로기판의 회로패턴에 솔더링하여 연결함으로써 장시간 사용하여도 접점이 단선되는 것을 방지할 수 있는 효과도 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터의 일예의 단면도
도 2는 본 발명에 따른 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터를 반도체칩의 하부에 설치한 상태의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터의 솔더 부분의 확대 단면사시도
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터의 서로 다른 예를 도시한 단면도
도 8은 본 발명에 따른 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터를 제작하는 과정을 도시한 과정도

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 제조가 용이하고 접촉 위치가 흔들리지 않으며, 반도체칩과의 접촉 정밀도를 높인 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것으로, 도 1내지 도 7에 도시한 바와 같이, 제1회로패턴(1p)이 형성된 제1회로기판(1), 제2회로패턴(2p)이 형성된 제2회로기판(2), 상기 제1회로패턴(1p)과 제2회로패턴(2p)을 전기적으로 연결하는 와이어(3), 상기 제1, 제2회로패턴 중 최소한 일측의 회로패턴에 형성된 첨형 접촉니들(4); 상기 제1회로기판(1)과 제2회로기판(2) 사이에 충진된 탄성층(5)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 컨텍터는 탄성이 있어 반도체 검사 장치에 설치된 상태에서 반도체칩이 접촉되었을 때 반도체칩에 충격을 가하지 않아 반도체칩이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 회로패턴이 흔들이지 않아 반도체칩과의 접속이 용이하게 이루어질 수 있는 것이다.

또한, 회로패턴들(1p, 2p)들 중 최소한 어느 일측의 회로패턴에 첨형(尖形)으로 접촉니들(4)을 구비하여 접촉되는 반도체칩이나 장치의 회로기판과의 접촉 정밀도를 높일 수 있게 하였다.

또한, 와이어(3)를 솔더링하여 두 회로패턴(1P, 2P)을 연결함으로써 와이어가 회로패턴으로부터 분리되어 단선되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이러한 본 발명의 컨텍터는 서로 마주하고 있는 제1회로기판(1)과 제2회로기판(2)에 형성된 제1, 제2회로패턴들 사이를 연결하기 위한 와이어(3)의 배치 방법에 따라 다양한 회로패턴을 형성할 수 있다. 제1회로기판(1)과 제2회로기판(2)은 연성의 박막으로 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2회로기판(1, 2)은 연성회로기판을 구성하는 것과 동일 유사하게 연성의 필름에 회로패턴을 형성한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 제1회로기판(1)과 제2회로기판(2)은 박막의 필름으로 형성되고, 서로 마주하는 명에 도전성 물질로 회로패턴(1p, 2p)를 형성하여 구성된다. 상기 제1회로기판(1)과 제2회로기판(2)은 동일한 회로패턴이 형성되거나 서로 다른 회로패턴이 형성될 수 있다,

도 1에는 동일한 회로패턴이 형성된 것의 일예를 도시한 것으로 도시한 바와 같이, 제1회로기판(1)의 제1회로패턴(1p)과 제2회로기판의 제2회로패턴(2p)이 동일한 위치에 형성되어 있으며, 이에 따라 와이어(3)는 두 회로기판(1, 2)과 수직을 이루는 방향으로 설치되어 제1, 제2회로패턴(1p, 2p)이 일대일로 매칭된 상태가 되게 하였다. 도시하지는 않았으나, 제1, 제2회로기판(1, 2) 중 일측의 회로패턴에 타측의 회로패턴이 복수로 연결될 수도 있다. 도면상에는 와이어(3)가 직선형으로 설치된 것을 일예로 도시하였으나 중간부분이 휘어 "C"형상을 이루는 와이어가 설치될 수도 있다.

또한, 본 발명에 의한 와이어드 컨텍터는 도시한 바와 같이 와이어(3)의 단부를 회로기판의 회로패턴에 솔더링(soldering)한 솔더(solder)(6)를 구비하고 있다. 이렇게 와이어의 단부를 회로패턴에 솔더링함으로써 두 회로기판(1, 2) 사이에 충진된 탄성층(5)이 신축되어도 와이어(3)가 회로패턴으로부터 분리되지 않고 전기적으로 접속된 상태를 유지할 수 있는 것이다.

도 2는 도 1에 도시한 와이어드 컨텍터의 일예를 반도체칩의 하부에 접촉된 상태로 도시한 것으로, 도시한 바와 같이 와이어(3)의 단부가 회로패턴(1p, 2p)에 접촉된 상태에서 솔더링하여 솔더(6)를 형성함으로써 와이어(3)가 회로패턴에 견고하게 연결될 수 있는 것이다. 도 3은 솔더(6) 부분을 확대하여 도시한 부분단면 사시도이다.

상기 탄성층(5)은 액상고무 또는 실리콘 등과 같이 충진 후 경화되었을 때 탄성을 갖는 재질로 만들어지며, 전기 절연성이 있어야 한다.

상기 와이어(3)는 도전성을 갖는 재질이면 어느 것이나 사용될 수 있지만, 바람직하게는 금, 구리, 알루미늄, 은 알로이, 금 알로이 및 구리 알로이 중 하나를 사용하여 만들어질 수 있다.

상기 접촉니들(4)은 도시한 바와 같이 회ㅗ패턴(1p, 2p) 위체 형성되고, 도전성이 우수한 금속을 도금이나 인쇄하여 형성될 수 있으며, 와이어(3)의 재질과 동일 유사한 재질로 만들어질 수 있다.

전술한 바와 같이 와이어(3)의 배선 방법에 따라 제1, 제2회로기판(1, 2)에 형성되는 회로패턴은 다양하게 변형될 수 있으며, 도 1은 서로 동일한 위치 즉, 회로기판(1, 2)의 평면과 수직방향으로 서로 대응되게 회로패턴(1p, 2p)을 형성한 것이고, 도 4는 서로 엇갈린 위치에 회로패턴(1p, 2p)을 형성한 것이다. 도 4, 6, 7에 도시한 바와 같이 서로 엇갈린 위치에 회로패턴(1p, 2p)을 형성할 경우 와이어(3)는 기울어진 상태로 연결될 수 있다.

또한, 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이, 일측의 회로기판에 형성된 하나의 회로패턴에 다른 회로기판에 형성된 복수의 회로패턴을 연결할 수도 있다. 도면상에는 제2회로기판(2)의 하나의 제2회로패턴(2p)에 제1회로기판(1)에 형성된 두 개의 제1회로패턴(1p)을 연결한 것을 일예로 도시하였으나, 이와 반대로 제1회로기판(1)의 하나의 제1회로패턴(1p)에 제2회로기판(2)에 형성된 두 개의 제2회로패턴(2p)을 연결할 수도 있으며,(미도시) 이하에서는 도면을 참조하여 설명한다. 이때 하나의 제2회로패턴(2p)에 연결되는 복수의 제1회로패턴(1p)은 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이, 제1회로기판(1) 상에서 두 개의 제1회로패턴(1p)이 서로 연결되게 할 수 있다.

물론, 이렇게 하나의 회로패턴에 복수의 회로패턴이 연결할 때에도 와이어(3)는 두 회로기판(1, 2)과 수직을 이루거나(도 5 참조), 두 회로기판과 경사를 갖도록 기울어져 엇갈린 회로패턴에 연결되게 설치할 수 있다.(도 7 참조)

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터의 제조방법을 설명한다.

본 발명에 의한 컨텍터의 제조방법은 제1, 제2회로기판에 형성된 회로패턴 중 최소한 어느 하나의 회로패턴에 접촉니들을 형성하는 단계(S1); 회로패턴이 형성된 제1회로기판과 제2회로기판을 일정 간격이 유지되게 공급하는 필름공급단계(S2); 공급된 제1, 제2필름 사이의 회로패턴에 단부가 접하도록 와이어를 배선하는 단계(S3); 배선된 와이어의 단부를 솔더링(soldering)하는 단계(S4); 및 와이어가 연결된 두 회로기판 사이에 충진물을 충진하여 탄성층을 형성하는 단계(S5)로 이루어질 수 있다.

회로패턴이 형성된 회로기판들(1, 2)을 제작하는 방법은 통상적으로 회로기판을 제작하는 방법과 동일 유사하고, 이미 만들어진 회로기판을 이용하여 본 발명의 컨텍터를 제조하는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

첨형 접촉니들(4)을 형성하는 방법은 전술한 바와 같이 도금이나 코팅 또는 인쇄 방법에 의해 이루어질 수 있고, 와이어의 재질과 동일한 도전성이 우수한 금속이 제료로 사용될 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 회로기판들(1, 2)은 경성 인쇄회로기판(RIGID PCB)으로 구성할 수도 있으나 탄성층의 신축성에 대응하여 굽혀질 수 있고, 높이가 다를 수 있는 반도체칩의 접점에 용이하게 접촉될 수 있도록 연성회로기판으로 구성하는 것이 바람직하므로 회로기판들은 연성 회로기판으로 준비한다.

롤러에 감긴 연성 회로기판을 풀어 두 회로기판(1, 2)들이 서로 일정한 간격이 유지되게 한 상태에서 와이어를 회로패턴들 사이에 배선한다. 물론 이때 배선되는 와이어는 전술한 바와 같이 회로기판들과 수직을 이루거나 경사지게 배치될 수 있다.

또한, 와이어를 배치함과 동시에 솔더링 단계를 수행할 수 있다.

와이어를 절단한 후 두 회로기판(1, 2) 사이에 액상 고무나 실리콘을 충진시킨 후 경화시킴으로써 컨텍터의 제작이 완료되는 것이다.

1: 제1회로기판 1p: 제1회로패턴
2: 제2회로기판 2p: 제2회로패턴
3: 와이어
4: 접촉니들
5: 탄성층
6: 솔더

Claims (10)

1. 제1회로패턴이 형성된 제1회로기판;
   제2회로패턴이 형성된 제2회로기판;
   상기 제1, 제2회로패턴 중 최소한 일측의 회로패턴에 형성된 첨형 접촉니들;
   상기 제1회로패턴과 제2회로패턴에 솔더로 연결된 와이어; 및
   상기 제1회로기판과 제2회로기판 사이에 충진된 탄성층;을 포함하며,
   상기 제1, 제2회로기판에 형성된 회로패턴들은 수직방향으로 서로 대응되게 형성되거나 서로 어긋나게 형성되고,
   상기 와이어는 상기 제1, 제2회로패턴과 수직을 이루거나 서로 어긋나게 연결되는 것을 특징으로 하는 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 와이어는 제1, 제2회로패턴 중 어느 하나의 회로패턴에 대응하여 복수의 회로패턴이 연결되는 것을 특징으로 하는 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 접촉니들은 도전성 금속을 도금하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터.
6. 제1항에 있어서,
   상기 와이어는 금, 구리, 알루미늄, 은 알로이, 금 알로이 및 구리 알로이 중 어느 하나로 만들어진 것을 특징으로 하는 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터.
7. 제1항에 있어서,
   상기 탄성층은 액상고무 또는 실리콘을 충진하여 만들어진 것을 특징으로 하는 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1, 제2회로기판은 연성회로기판인 것을 특징으로 하는 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터.
   
9. 제1, 제2회로기판에 형성된 회로패턴 중 최소한 어느 하나의 회로패턴에 접촉니들을 형성하는 단계;
   회로패턴이 형성된 제1회로기판과 제2회로기판을 일정 간격이 유지되게 공급하는 필름공급단계;
   공급된 제1, 제2필름 사이의 회로패턴에 단부가 접하도록 와이어를 배선하는 단계;
   배선된 와이어의 단부를 솔더링(soldering)하는 단계; 및
   와이어가 연결된 두 회로기판 사이에 충진물을 충진하여 탄성층을 형성하는 단계;로 이루어지고,
   상기 접촉니들은 도전성 금속을 도금하여 형성하는 것을 특징으로 하는 접촉니들을 구비한 와이어드 컨텍터 제조방법.
10. 삭제

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