KR101823006B1 - 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 다른 직경을 가진 도전성 입자를 포함하는 도전부를 형성하여 반도체 소자의 단자와 도전부 간의 접촉 저항을 최소화할 수 있도록 하는 반도체 테스트 소켓 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
이를 위해, 본 발명은 실리콘 고무로 이루어진 절연부와, 복수의 도전성 입자 및 실리콘 고무가 융합되어 상기 절연부를 관통하도록 형성된 적어도 하나의 도전부로 이루어진 본체 및 본체를 지지하는 지지 플레이트를 포함하며, 상기 도전성 입자는, 서로 다른 직경을 가진 2종 이상, 메인 도전성 입자(120a)와 상기 메인 도전성 입자(120a) 보다 직경이 작은 미세 도전성 입자(120b)를 포함하고, 상기 메인 도전성 입자(120a)는 상기 도전부(120)에 직렬로 배치되고, 상기 미세 도전성 입자(120b)는 상기 메인 도전성 입자(120a) 주변에 군집되는 것과 함께 상기 메인 도전성 입자(120a) 간을 병렬로 연결되도록 배치되어, 자력에 의해 자력선 방향으로 상기 각 도전성 입자(120a, 120b)들이 체인형태로 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓을 제공한다.

Description

반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법{SEMICONDUCTOR TEST SOCKET AND MANUFACTURING METHOD THERE OF}
본 발명은 반도체 테스트 소켓 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테스트를 받는 반도체 소자의 단자(ball lead)와 테스트 보드(test board)를 전기적으로 연결 시켜주는 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 제작공정을 거친 후 통전이 양호한지 여부를 테스트한다. 구체적으로는 반도체 테스트 소켓을 검사장치와 반도체 소자 사이에 연결한 후 검사장치로부터 반도체 소자에 전기적인 신호를 보내어 반도체 소자로부터 신호 응답이 있는지 여부를 확인하여 반도체 소자의 통전 양호 여부를 판단한다.
그리고, 반도체 테스트 소켓은 반도체 소자의의 통전 여부 검사 외에도 반도체 소자의 제조 과정 중 고온의 가혹한 환경에서 반도체 소자의 내구성을 테스트하는 번인(burn in) 소켓으로도 활용된다.
또한, 반도체 테스트 소켓은 검사장치에 전기적으로 연결된 상태에서 다수의 반도체 소자와 일시적으로 무수한 접촉을 하면서 검사를 수행하기 때문에 테스트 소켓의 접촉 단자인 도전부는 반도체 소자의 무수한 접촉으로부터 양호한 접촉 환경을 가질 수 있도록 내구성을 유지해야 한다.
즉, 반도체 테스트 소켓은 접촉 환경이 다른 BGA(Ball Grid Array) 타입의 IC 소자나 LGA(Land Grid Array) 타입의 IC 소자에서도 양호한 접촉 환경을 유지해야 하는 것이 매우 중요하다.
또한, 고온의 가혹 환경이 번인 테스트에서도 테스트용 소켓은 가혹 환경을 견딜 수 있는 내구성을 유지하는 것이 중요하다.
한편, 이렇게 반도체 테스트 소켓과 반도체 소자의 양호한 접촉 환경을 제공할 수 있도록 다양한 종류의 반도체 테스트 소켓이 개발되었지만, 최근 반도체 소자의 단자가 점차 작아짐에 따라 반도체 테스트 소켓의 도전부를 형성하는 절연부의 관통홀도 비례하여 작게 형성해야만 했다. 도전성 입자가 충진되는 절연부의 관통홀 직경이 작아지면 관통홀 내부에 충진되는 도전성 입자의 양이 감소되어 최종적으로 반도체 소켓의 상하단을 전기적으로 연결하는 도전성 입자의 배열수가 감소되어 접촉 저항이 증가하게 되는 문제점이 있었다. 이에 따라, 반도체 테스트 소켓 자체의 수명을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 서로 다른 직경을 가진 도전성 입자를 포함하는 도전부를 형성하여 반도체 소자의 단자와 도전부 간의 접촉 저항을 최소화할 수 있도록 하는 반도체 테스트 소켓 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실리콘 고무로 이루어진 절연부와, 복수의 도전성 입자 및 실리콘 고무가 융합되어 상기 절연부를 관통하도록 형성된 적어도 하나의 도전부로 이루어진 본체 및 본체를 지지하는 지지 플레이트를 포함하며, 상기 도전성 입자는, 서로 다른 직경을 가진 2종 이상, 메인 도전성 입자(120a)와 상기 메인 도전성 입자(120a) 보다 직경이 작은 미세 도전성 입자(120b)를 포함하고, 상기 메인 도전성 입자(120a)는 상기 도전부(120)에 직렬로 배치되고, 상기 미세 도전성 입자(120b)는 상기 메인 도전성 입자(120a) 주변에 군집되는 것과 함께 상기 메인 도전성 입자(120a) 간을 병렬로 연결되도록 배치되어, 자력에 의해 자력선 방향으로 상기 각 도전성 입자(120a, 120b)들이 체인형태로 연결되는 것의 도전성 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓을 제공한다.
상기 도전성 입자는 메인 도전성 입자와 메인 도전성 입자보다 직경이 작은 미세 도전성 입자를 포함하고, 상기 미세 도전성 입자가 상기 메인 도전성 입자 간을 연결되도록 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 메인 도전성 입자는 도전부에 직렬로 배치되고, 상기 미세 도전성 입자는 메인 도전성 입자 주변에 군집되는 것과 함께 상기 메인 도전성 입자 간을 병렬로 연결되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 미세 도전성 입자의 직경은 메인 도전성 입자 직경의 1/3 ~ 1/50 범위 이내로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 도전부의 상단에는 반도체 소자의 단자와 접촉되는 제1 접촉부가 더 형성되고, 상기 제1 접촉부는 복수의 메인 도전성 입자 및 실리콘 고무가 융합되어 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 절연부의 상단에는 상기 단자와 제1 접촉부 간의 접촉 위치를 안내함과 더불어 도전성 입자가 외부로 이탈 및 함몰되는 것을 방지하기 위해 가이드 홀이 마련된 가이드 플레이트가 더 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 절연부와 도전부로 이루어진 본체 및 상기 본체를 지지하는 지지 플레이트를 포함하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법에 있어서, (a) 상기 지지 플레이트에 절연성 실리콘 고무를 이용하여 절연부를 형성하는 단계와 (b) 상기 절연부에 반도체소자의 단자에 대응되도록 복수의 관통홀을 형성하는 단계와 (c) 상기 각 관통홀 내부에 액상의 실리콘고무와 서로 다른 직경을 가진 2종 이상의 도전성 입자가 혼합된 도전성 혼합물을 충진하여 도전부를 형성하는 단계와, (d) 상기 각 도전부의 상부 및 하부에 마그넷 금형을 장착하여 상기 마그넷 금형의 자기력 방향으로 상기 관통홀에 각 도전성 입자들을 배치하는 단계 및 (f) 상기 도전부(120)를 경화시킨 후, 상기 마그넷 금형을 제거하여 본체를 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법을 제공한다.
상기 관통홀은 레이저 가공, 펀칭 가공 및 어레이 가공 중 어느 하나의 가공을 통해 균일한 피치를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 2종 이상의 도전성 입자는 메인 도전성 입자와, 상기 메인 도전성 입자 보다 직경이 작은 미세 도전성 입자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 도전성 입자는 도전부에 직렬로 배치되고, 상기 미세 도전성 입자는 메인 도전성 입자 주변에 군집되는 것과 함께 상기 메인 도전성 입자 간을 병렬로 연결되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 미세 도전성 입자의 직경은 메인 도전성 입자 직경의 1/3 ~ 1/50 범위 이내로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 (d) 단계 이후, (e) 상기 도전부의 상단에 반도체 소자의 단자와 접촉되는 제1 접촉부를 형성하는 단계 및 상기 절연부의 상단에 상기 단자와 상기 제1 접촉부 간의 접촉 위치를 안내함과 더불어 도전성 입자가 외부로 이탈 및 함몰되는 것을 방지하기 위해 가이드 홀이 마련된 가이드 플레이트를 결합시키는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 접촉부는 실리콘 고무 및 복수의 메인 도전성 입자가 융합되어 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓의 제조방법에 의하면, 도전부의 메인 도전성 입자 간을 미세도전성 입자에 의해 병렬로 연결시킨 것에 의해 메인 도전성 입자 간의 병렬 접점 수를 증가시켜 일정하고 낮은 접촉 저항 값을 얻을 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
이에 따라, 도전부와 반도체 소자 간의 접촉 안정성이 증대되어, 기술발전에 따른 반도체 소자에 전송되는 고주파 전기신호에 대응할 수 있으며, 반도체 소자의 조밀한 피치(Pitch)에 대응할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 절연부 상부에 가이드 플레이트를 구비하고 도전부 상부에 제1 접촉부를 형성한 것에 의해 단자와 제1 접촉부 간의 접촉 위치를 안내하고 도전성 입자가 외부로 이탈 및 함몰되는 것을 방지할 수 있어 빈번한 반도체 소자의 테스트 시에도 반도체 테스트 소켓의 내구성 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제조방법에 따라 제조된 반도체 테스트 소켓을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 반도체 테스트 소켓을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓의 다른 예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 4를 참조로 본 발명의 실시예를 설명한다.
먼저, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제조방법에 따라 제조된 반도체 테스트 소켓을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
다음, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓의 다른 예를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓은 크게 절연부(110)와 도전부(120)로 이루어진 본체(100) 및 지지부(210)가 마련된 지지 플레이트(200)를 포함할 수 있다.
이때, 절연부(110)는 지지 플레이트(200)에 마련된 지지부(210)에 지지되어 검사회로 기판(미도시)에 정렬될 수 있다.
절연부(110)는 실리콘 고무(110a)로 형성되어 본체(100)의 외관을 이루며, 후술하는 각 도전부(120)가 접촉 하중을 받을 때 지지하는 역할을 한다.
더욱 구체적으로 절연부(110)는 반도체 소자(20)의 단자(21) 또는 테스트 보드(30)의 도전 패드(31)가 접촉될 경우, 접촉력을 흡수하여 각 단자(21) 및 도전부(120)를 보호하는 역할을 한다.
절연부(110)를 형성하는 실리콘 고무(110a)는 폴리부타디엔, 자연산 고무, 폴리이소프렌, SBR, NBR등 및 그들의 수소화합물과 같은 디엔형 고무와, 스티렌 부타디엔 블럭, 코폴리머, 스티렌 이소프렌 블럭 코폴리머등, 및 그들의 수소 화합물과 같은, 블럭 코폴리머와, 클로로프렌, 우레탄 고무, 폴리에틸렌형 고무, 에피클로로히드린고무, 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 에틸렌 프로필렌 디엔 코폴리머 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
도전부(120)는 도전성 혼합물인 복수의 도전성 입자(120a, 120b) 및 액상의 실리콘 고무(110a)가 융합되어 형성된 것이며, 절연부(110)를 관통하도록 형성된다. 이때, 절연부(110)에는 각 도전부(120)가 형성될 수 있도록 복수의 관통홀(111)이 마련된다.
본 발명의 실시예에 따른 도전성 입자는 서로 다른 직경을 가진 2종 이상의 도전성 입자(120a, 120b)를 포함한다. 이러한 도전성 입자는 메인 도전성 입자(120a)와 메인 도전성 입자(120a)보다 직경이 작은 미세 도전성 입자(120b)를 포함하며 미세 도전성 입자(120b)가 메인 도전성 입자(120a) 간을 연결시키도록 배치된다.
더욱 구체적으로, 메인 도전성 입자(120a)는 도전부(120)에 직렬로 배치되고, 미세 도전성 입자(120b)는 메인 도전성 입자(120a) 주변에 군집되는 것과 함께 메인 도전성 입자(120a) 간을 병렬로 연결되도록 배치된다.
즉, 도전부(120)에 미세 도전성 입자(120b)에 의해 메인 도전성 입자(120a)가 병렬로 연결됨에 따라 반도체 소자(20)의 테스트 시, 반도체 소자(20)의 단자(21)와 접촉되는 메인 도전성 입자(120a) 간의 병렬 접점 수가 증가하여 접촉 저항을 최대한 줄일 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 미세 도전성 입자(120b)의 직경은 메인 도전성 입자(120a) 직경의 1/3 ~ 1/50 범위 이내로 형성되는 것이 바람직하며, 이때 미세 도전성 입자(120b)의 직경은 메인 도전성 입자(120a) 직경의 1/4 ~ 1/10 범위 이내로 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 이때, 각 도전성 입자의 직경은 각 도전성 입자의 수평균 직경을 의미한다.
즉, 미세 도전성 입자(120b)의 직경이 상기 제시된 범위보다 크게 형성될 경우, 미세 도전성 입자(120b)가 직렬로 배치되는 메인 도전성 입자(120a) 사이에 배치될 뿐 메인 도전성 입자(120a) 간을 병렬로 연결시키지 못하게 되고, 미세 도전성 입자(120b)의 직경이 상기 제시된 범위보다 작게 형성될 경우, 메인 도전성 입자(120a)의 주변에 군집될 뿐 메인 도전성 입자(120a) 간을 병렬로 연결시키지 못하기 때문에 상기 제시된 범위 내에서 형성되는 것이 바람직한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 각 도전성 입자(120a, 120b)의 형상은 구형, 라운드형, 비정형, 기둥형 등 다양한 형상으로 형상할 수 있어 굳이 한정하지는 않으나, 자력에 의해 자력선 방향으로 각 도전성입자(120a, 120b)들이 체인형태로 연결되는 군집성을 좋게 하기 위하여 구형 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 메인 도전성 입자(120a) 및 미세 도전성 입자(120b)로는 니켈, 철, 코발트 등과 같이 도전성이 우수한 다양한 형태의 분말이 하나 또는 그 이상이 합금이 사용될 수 있고, 메인 도전성 입자(120a) 및 미세 도전성 입자(120b)에 구리, 금, 은, 인등을 첨가해 도전성 및 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 메인 도전성 입자(120a) 및 미세 도전성 입자(120b)는 은, 금,로듐, 파라듐등의 고도전성 재료를 이용한 도금을 통해 강도 및 내구성을 향상시킬 수 있다. 한편, 각 도전성 입자(120a, 120b)에 로듐을 도금하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 무전해 도금 및 전해 도금법등 다양한 방법에 의해 도금시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도전부(120)는 절연부(110)에 6개가 형성된 것이 제시되었지만, 반도체 소자의 크기에 적합하도록 적어도 하나 이상 복수개가 형성되는 것도 가능하여 이에 한정하지는 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓의 다른 예로, 도전부(120)의 상단에는 반도체 소자(20)의 단자(21)와 접촉되는 제1 접촉부(122)가 형성되고, 절연부(110) 상단에는 가이드 홀(141)이 마련된 가이드 플레이트(140)가 설치된 것이 제시된다.
이때, 제1 접촉부(122)는 복수의 메인 도전성 입자(120a) 및 실리콘 고무(110a)가 융합되어 형성되는 것이 바람직하다.
더욱 구제적으로, 메인 도전성 입자(120a) 및 미세 도전성 입자(120b)를 혼합해 도전부(120)를 형성할 경우 단자(21)와 직접 접촉하는 도전부(120)의 상단에도 메인 도전성 입자(120a)와 연결된 미세 도전성 입자(120b)가 분포하게 되어 반도체 소자(20)의 테스트 시, 반복적으로 단자(21)와 접촉되는 과정에서 미세 도전성 입자(120b)는 실리콘 고무(110a)와의 결합력이 약해 쉽게 분리 및 이탈될 수 있다.
따라서, 도전부(120)에는 메인 도전성 입자(120a) 및 미세 도전성 입자(120b)가 혼합된 상태로 형성하여 접촉 저항을 낮추게 하고 제1 접촉부(122)에는 메인 도전성 입자(120a)만 포함하도록 형성하여 도전부(120)에 포함된 미세 도전성 입자(120b)의 분리 및 이탈을 방지할 수 있도록 이중구조의 도전부(120)를 형성하는 것이 바람직하다.
가이드 플레이트(140)는 가이드 플레이트(140)에 형성된 가이드 홀(141)에 제1 접촉부(122)가 삽입 설치되며, 테스트를 받을 반도체 소자(20)의 단자(21)와 제1 접촉부(122) 간의 접촉 위치를 안내하는 것과 더불어 상호간 접촉 시, 단자(21)의 충격에 의해 제1 접촉부(122)의 도전성 입자가 외부로 이탈되거나 함몰되는 것을 방지한다.
이상 전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓의 제조 방법에 대해 설명하면 이하와 같다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓(10)의 제조방법은 절연부(110)와 도전부(120)로 이루어진 본체(100) 및 본체(100)를 지지하는 지지 플레이트(200)를 포함하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법에 있어서, (a) 지지 플레이트(200)에 절연성 실리콘 고무(110a)를 이용하여 절연부(110)를 형성하는 단계와, (b) 절연부(110)에 반도체 소자(20)의 단자(21)에 대응되도록 관통홀(111)을 형성하는 단계와, (c) 관통홀(111) 내부에 액상의 실리콘 고무(110a)와 서로 다른 직경을 가진 2종 이상의 도전성 입자가 혼합된 도전성 혼합물을 충진하여 도전부(120)를 형성하는 단계와, (d) 도전부(120)의 상부 및 하부에 마그넷 금형(300)을 장착하여 마그넷 금형(300)의 자기력 방향으로 관통홀(111)에 각 도전성 입자들을 배치하는 단계 및 (f) 도전부(120)를 경화시킨 후, 마그넷 금형(300)을 제거하여 본체(100)를 완성하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 관통홀(111)은 레이저 홀 가공, 펀칭 가공 및 어레이 가공 중 어느 하나의 가공을 통해 균일한 피치를 형성할 수 있다.
또한, 2종 이상의 도전성 입자는 메인 도전성 입자(120a)와, 메인 도전성 입자(120a) 보다 직경이 작은 미세 도전성 입자(120b)를 포함하며, 메인 도전성 입자(120a)는 도전부(120)에 직렬로 배치되고, 미세 도전성 입자(120b)는 메인 도전성 입자(120a) 주변에 군집되는 것과 함께 메인 도전성 입자(120a) 간을 병렬로 연결되도록 배치된다.
한편, 미세 도전성 입자(120b)의 직경은 메인 도전성 입자(120a) 직경의 1/3 ~ 1/50 범위 이내로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓의 제조방법의 다른 예로, (d) 단계 이후, 도전부(120)의 상단에 반도체 소자(20)의 단자(21)와 접촉되는 제1 접촉부(122)를 형성하는 단계와, 절연부(110) 상단에 단자(21)와 제1 접촉부(122) 간의 접촉 위치를 안내함과 더불어 도전성 입자가 외부로 이탈 및 함몰되는 것을 방지하기 위해 가이드 홀(141)이 마련된 가이드 플레이트(140)를 결합시키는 (e) 단계가 더 포함될 수 있다.
이때, 제1 접촉부(122)는 실리콘 고무(110a) 및 복수의 메인 도전성 입자(120a)가 융합되어 형성될 수 있다.
다시 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓의 제조방법을 구체적으로 설명하면 이하와 같다.
이때, 도 4a는 지지 플레이트에 절연부를 형성한 상태를 나타낸 것이고, 도 4b는 절연부에 관통홀을 형성한 상태를 나타낸 것이며, 도 4c는 관통홀에 도전성 혼합물을 충진한 상태를 나타낸 것이다.
또한, 도 4d는 도전부의 상하부에 마그넷 금형을 설치한 상태를 나타낸 것이고, 도 4e는 도전부를 경화시켜 본체를 완성한 상태를 나타낸 것이다.
또한, 도 4f는 도전부의 상단에 제1 접촉부가 형성된 상태 및 가이드 플레이트가 결합된 상태를 나타낸 것이다.
먼저, 도 4a 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(200)의 지지부(210)에 절연성 실리콘 고무(110a)를 이용하여 절연부(110)를 형성한다.
다음, 도 4b에 도시된 바와 같이, 절연부(110)에 반도체 소자(20)의 단자(21)에 대응되도록 관통홀(111)을 형성한다. 이때, 관통홀(111)은 레이저 홀 가공, 펀칭 가공 및 어레이 가공 중 어느 하나의 가공을 통해 균일한 피치를 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 레이저 홀 가공을 이용하여 절연부(110)를 상하로 관통하는 관통홀(111)을 형성한 것을 제시한다.
여기서, 레이저 홀 가공은 미세 선폭을 형성하기 위해 적용되는 레이저 홀 가공기(미도시)가 사용될 수 있다. 레이저 홀 가공기는 빔의 선폭을 1pm(pico meter) 이하까지 줄일 수 있어, 관통홀(111)과 관통홀(111) 사이를 최대한 미세 간격을 가지도록 형성할 수 있다.
다음, 도 4c에 도시된 바와 같이, 절연부(110)에 형성된 각 관통홀(111)의 내부에 액상의 실리콘 고무(110a)와 서로 다른 직경을 가진 2종 이상의 도전성 입자(120a, 120b)가 혼합된 도전성 혼합물을 충진하여 도전부(120)를 형성한다.
여기서, 2종 이상의 도전성 입자(120a, 120b)는 메인 도전성 입자(120a)와, 메인 도전성 입자(120a) 보다 직경이 작은 미세 도전성 입자(120b)를 포함하며, 미세 도전성 입자(120b)의 직경은 메인 도전성 입자(120a) 직경의 1/3 ~ 1/50 범위 이내로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 미세 도전성 입자(120b)의 직경은 메인 도전성 입자(120a) 직경의 1/4 ~ 1/10 범위 이내로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
즉, 미세 도전성 입자(120b)의 직경이 상기 제시된 범위보다 크게 형성될 경우, 미세 도전성 입자(120b)가 직렬로 배치되는 메인 도전성 입자(120a) 사이에 배치될 뿐 메인 도전성 입자(120a) 간을 병렬로 연결시키지 못하게 되고, 미세 도전성 입자의 직경(120b)이 상기 제시된 범위보다 작게 형성될 경우, 메인 도전성 입자(120a)의 주변에 군집될 뿐 메인 도전성 입자(120a) 간을 병렬로 연결시키지 못하기 때문에 상기 제시된 범위 내에서 형성되는 것이 바람직한 것이다.
이때, 미리 도전부(120)를 형성하기 위한 액상의 실리콘 고무(110a)와 메인 도전성 입자(120a) 및 미세 도전성 입자(120b)를 혼합하여 도전성 혼합물을 마련한다.
한편, 메인 도전성 입자(120a) 및 미세 도전성 입자(120b)로는 니켈, 철, 코발트 등과 같이 도전성이 우수한 다양한 형태의 분말이 하나 또는 그 이상이 합금이 사용될 수 있고, 메인 도전성 입자(120a) 및 미세 도전성 입자(120b)에 구리, 금, 은, 인등을 첨가해 도전성 및 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 도전성 혼합물을 형성하는데 있어, 액상의 접착용 프라이머를 함께 혼합하여 도전성 혼합물을 형성함으로써, 각 도전성 입자(120a, 120b)와 액상 실리콘 고무(110a) 간의 결합을 보다 견고히 할 수 있다.
도전성 혼합물을 절연부(110)에 형성된 관통홀(111) 내로 충진시키는 방법은 디스펜서(미도시)를 통해 도전성 혼합물을 절연부(110)의 관통홀(111) 내로 충진시킬 수 있다.
다음, 도 4d에 도시된 바와 같이, 도전부(120)의 상부 및 하부에 마그넷 금형(300)을 장착하여 마그넷 금형(300)의 자기력 방향으로 각 도전성 입자(120a, 120b)들을 배치시킨다.
이때, 마그넷 금형(300)은 상부 금형(310)과 하부 금형(320)을 포함할 수 있고, 상부 금형(310) 및 하부 금형(320)은 전체적으로 자성 절연체(magnetic insulator)로 형성되며, 상부 금형(310) 및 하부 금형(320)에는 각 도전부(120)에 상응하는 위치에 상부 자력부재(311) 및 하부 자력부재(312)가 설치된다.
여기서, 상부 금형(310)의 상부 자력부재(311)에 N극이 형성되고, 하부 금형(320)의 하부 자력부재(321)에 S극이 형성되어 도전부(120)의 상하측 방향으로 자기력선이 형성된다. 이때, 상부 금형(310)과 하부 금형(320)의 각 자력부재(311, 312)를 통해서만 자력이 형성된다.
상부 금형(310)의 상부 자력부재(311)와 하부 금형(320)의 하부 자력부재(312) 사이에 형성되는 자력선 방향을 따라 자력에 의해 먼저 메인 도전성 입자(120a)가 상하의 자력부재(311, 312) 사이에 직렬로 배치되고, 계속해서 자력을 인가하면 미세 도전성 입자(120b)가 메인 도전성 입자(120a)의 주변에 군집되고, 일부 미세 도전성 입자(120b)가 메인 도전성 입자(120a)간을 연결되도록 배치된다.
결과적으로 메인 도전성 입자(120a)는 관통홀(111)에 직렬로 배치되어 상호 연결된 상태를 유지하며, 미세 도전성 입자(120b)는 메인 도전성 입자(120a)에 주변에 군집되거나 각 메인 도전성 입자(120a) 간을 병렬로 연결시켜 메인 도전성 입자(120a) 간에 병렬로 접점될 수 있는 상태가 된다.
다음, 도 4e에 도시된 바와 같이, 절연부(110)의 관통홀(111)에 충진된 도전성 혼합물을 경화장치(도시하지 않음)에 의해 경화시켜 본체(100)를 완성한다.
한편, 관통홀(111)에 도전성 혼합물을 충진시키는 과정과 관통홀(111)에 충진된 도전성 혼합물을 경화하는 과정은 공정 여건에 따라 동시에 진행될 수도 있다.
이와 같은 제조방법을 통하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓의 제조가 완료된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓의 제조방법의 다른 예로, 도 4f에 도시된 바와 같이, 도전부(120)의 상단에 반도체 소자(20)의 단자(21)와 접촉되는 제1 접촉부(122)를 형성하는 것과 더불어 절연부(110) 상단에 단자(21)와 제1 접촉부(122) 간의 접촉 위치를 안내하고 도전성 입자(120a)가 외부로 이탈 및 함몰되는 것을 방지하기 위해 가이드 홀(141)이 마련된 가이드 플레이트(140)를 결합시키는 단계가 더 포함된다.
이때, 제1 접촉부(122)는 실리콘 고무(110a) 및 복수의 메인 도전성 입자(120a)가 융합되어 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 메인 도전성 입자(120a) 및 미세 도전성 입자(120b)를 혼합해 도전부(120)를 형성할 경우 단자와 직접 접촉하는 도전부(120)의 상단에도 메인 도전성 입자(120a)와 연결된 미세 도전성 입자(120b)가 분포하게 되고 반복적으로 단자와 접촉 시 미세 도전성 입자(120b)는 실리콘 고무(110a)와의 결합력이 약해 쉽게 분리 및 이탈될 수 있기 때문에 도전부(120)에는 메인 도전성 입자(120a) 및 미세 도전성 입자(120b)를 혼합한 상태로 형성하고 제1 접촉부(122)에는 메인 도전성 입자(120a)만 형성되도록 이중구조의 도전부를 형성한다.
한편, 도시되지는 않았지만, 절연부(110) 하부로 돌출된 제2 접촉부(미도시)를 형성하여 테스트 보드(30)의 도전 패드(31)와 접촉되도록 할 수도 있다.
즉, 반도체 소자(20) 및 테스트 보드(30)의 특성에 맞게 도전부(120)에 제1 접촉부(122) 및 제2 접촉부 중 어느 한 측만 형성시킬 수도 있고, 도전부(120) 양측에 모두 형성시킬 수도 있다.
이상으로 본 발명에 관하여 실시예를 들어 설명하였지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형 실시가 가능하다.
20: 반도체 소자
21: 단자 30: 테스트 보드
31: 도전 패드 100: 본체
110: 절연부 110a: 실리콘 고무
111: 관통홀 120: 도전부
120a: 메인 도전성 입자 120b: 미세 도전성 입자
122: 제1 접촉부 140: 가이드 플레이트
141: 가이드 홀 200: 지지 플레이트
210: 지지부 300: 마그넷 금형
310: 상부 금형 311: 상부 자력부재
320: 하부 금형 312: 하부 자력부재

Claims (13)

  1. 실리콘 고무(110a)로 이루어진 절연부(110)와, 복수의 도전성 입자 및 상기 실리콘 고무(110a)가 융합되어 상기 절연부(110)를 관통하도록 형성된 적어도 하나의 도전부(120)로 이루어진 본체(100) 및 상기 본체(100)를 지지하는 지지 플레이트(200)를 포함하며,
    상기 도전성 입자는, 서로 다른 직경을 가진 2종 이상으로, 메인 도전성 입자(120a)와 상기 메인 도전성 입자(120a) 보다 직경이 작은 미세 도전성 입자(120b)를 포함하고, 상기 메인 도전성 입자(120a)는 상기 도전부(120)에 직렬로 배치되고, 상기 미세 도전성 입자(120b)는 상기 메인 도전성 입자(120a) 주변에 군집되는 것과 함께 상기 메인 도전성 입자(120a) 간을 병렬로 연결되도록 배치되어, 자력에 의해 자력선 방향으로 상기 각 도전성 입자(120a, 120b)들이 체인형태로 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세 도전성 입자(120b)의 직경은 메인 도전성 입자(120a) 직경의 1/3 ~ 1/50 범위 이내로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전부(120)의 상단에는 반도체 소자(20)의 단자(21)와 접촉되는 제1 접촉부(122)가 더 형성되고, 상기 제1 접촉부(122)는 상기 복수의 메인 도전성 입자(120a) 및 상기 실리콘 고무(110a)가 융합되어 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 절연부(110)의 상단에는
    상기 단자(21)와 상기 제1 접촉부(122) 간의 접촉 위치를 안내함과 더불어 상기 도전성 입자가 외부로 이탈 및 함몰되는 것을 방지하기 위해 가이드 홀(141)이 마련된 가이드 플레이트(140)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
  7. 절연부(110)와 도전부(120)로 이루어진 본체(100) 및 상기 본체(100)를 지지하는 지지 플레이트(200)를 포함하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법에 있어서,
    (a) 상기 지지 플레이트(200)에 절연성 실리콘 고무(110a)를 이용하여 상기 절연부(110)를 형성하는 단계;
    (b) 상기 절연부(110)에 반도체 소자의 단자에 대응되도록 복수의 관통홀(111)을 형성하는 단계;
    (c) 상기 각 관통홀(111) 내부에 액상의 실리콘 고무(110a)와 서로 다른 직경을 가진 2종 이상으로, 메인 도전성 입자(120a)와 상기 메인 도전성 입자(120a) 보다 직경이 작은 미세 도전성 입자(120b)를 포함하고, 상기 메인 도전성 입자(120a)는 상기 도전부(120)에 직렬로 배치되고, 상기 미세 도전성 입자(120b)는 상기 메인 도전성 입자(120a) 주변에 군집되는 것과 함께 상기 메인 도전성 입자(120a) 간을 병렬로 연결되도록 배치되어, 자력에 의해 자력선 방향으로 상기 각 도전성 입자(120a, 120b)들이 체인형태로 연결된 도전성 입자가 혼합된 도전성 혼합물을 충진하여 상기 도전부(120)를 형성하는 단계;
    (d) 상기 각 도전부(120)의 상부 및 하부에 마그넷 금형(300)을 장착하여 상기 마그넷 금형(300)의 자기력 방향으로 상기 관통홀(111)에 상기 각 도전성 입자들을 배치하는 단계; 및
    (f) 상기 도전부(120)를 경화시킨 후, 상기 마그넷 금형(300)을 제거하여 상기 본체(100)를 완성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 관통홀(111)은 레이저 홀 가공, 펀칭 가공 및 어레이 가공 중 어느 하나의 가공을 통해 균일한 피치를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 미세 도전성 입자(120b)의 직경은 상기 메인 도전성 입자(120a) 직경의 1/3 ~ 1/50 범위 이내로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
  12. 제 7 항, 제 8 항 또는 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (d) 단계 이후,
    (e) 상기 도전부(120)의 상단에 상기 반도체 소자의 단자와 접촉되는 제1 접촉부(122)를 형성하는 단계 및 상기 절연부(110)의 상단에 상기 단자(21)와 상기 제1 접촉부(122) 간의 접촉 위치를 안내함과 더불어 도전성 입자가 외부로 이탈 및 함몰되는 것을 방지하기 위해 가이드 홀(141)이 마련된 가이드 플레이트(140)를 결합시키는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 접촉부(122)는 상기 실리콘 고무(110a) 및 상기 복수의 메인 도전성 입자(120a)가 융합되어 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
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