KR102046283B1 - 이방 전도성 시트 - Google Patents

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KR102046283B1
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이승우
이송규
신은희
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주식회사 새한마이크로텍
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Abstract

본 발명은 반도체 소자 등의 검사에 사용되는 테스트용 소켓 등에 사용되는 이방 전도성 시트에 관한 것에 관한 것이다. 본 발명은 검사 대상인 소자와 검사 장치 사이에 배치되어 상기 소자의 단자와 검사 장치의 접촉 패드를 서로 전기적으로 연결하는 이방 전도성 시트로서, 상기 소자의 단자 및 검사 장치의 접촉 패드에 대응하는 위치마다 제1 관통구멍이 형성된 제1 절연시트와, 상기 제1 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제1 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 관통 구멍이 형성되고, 상기 제1 절연시트에 비해서 고경도인 제2 절연시트와, 상기 제1 절연시트의 제1 관통구멍 및 상기 제2 절연시트의 제2 관통구멍 내에 배치되는 고밀도 도전부를 포함하는 이방 전도성 시트를 제공한다.

Description

이방 전도성 시트{Anisotropic conductive sheet}
본 발명은 반도체 소자 등의 검사에 사용되는 테스트용 소켓 등에 사용되는 이방 전도성 시트에 관한 것이다.
반도체 소자가 제조되면, 제조된 반도체 소자에 대한 성능 검사가 필요하다. 반도체 소자의 검사에는 검사 장치의 접촉 패드와 반도체 소자의 단자를 전기적으로 연결하는 테스트용 소켓이 필요하다.
테스트용 소켓 중에서 전도성 파우더를 실리콘 고무의 두께 방향으로 배치한 접촉부와 인접한 접촉부들을 절연시키며 지지하는 절연부를 구비한 이방 전도성 시트를 구비한 테스트용 소켓은 기계적인 충격이나 변형을 흡수하여 유연한 접속이 가능하며, 제조 비용이 저렴하다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 이방 전도성 시트를 나타내는 도면이다. 종래의 이방 전도성 시트(5)는 반도체 소자(1)의 단자(2)와 접촉하는 접촉부(6)와 인접한 접촉부(6)들을 절연시키며 지지하는 절연부(8)로 구성된다. 접촉부(6)의 상단부와 하단부는 각각 반도체 소자(1)의 단자(2)와 반도체 검사 장치(3)의 접촉 패드(4)와 접촉하여, 단자(2)와 접촉 패드(4)를 전기적으로 연결한다. 접촉부(6)는 실리콘 수지에 크기가 작은 구형의 전도성 입자(7)들을 혼합하여 굳힌 것으로서 전기가 흐르는 도체로 작용한다.
도시하지 않았으나, 이방 전도성 시트(5)의 주변부에는 금속 프레임이 결합된다. 금속 프레임에는 검사 장치(3)의 가이드 핀(미도시)에 대응하는 가이드 홀이 형성되어 있다. 가이드 핀과 가이드 홀은 테스트용 소켓을 검사 장치(3)에 대해서 정렬하는데 사용된다.
이러한 종래의 이방 전도성 시트(5)는 반복되는 측정에 의한 압력에 의해서 반도체 소자(1)의 단자(2) 측 접촉부(6)의 전도성 입자(7)들이 납작하게 소성변형되고, 결국에는 반도체 소자(1)의 단자(2) 측 접촉부(6)가 파손된다는 문제가 있었다.
일본등록특허 제04379949호 한국등록실용신안 제20-0312740호 한국등록특허 제10-1493898호 한국등록특허 제10-1566995호 한국등록특허 제10-1493901호
본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 내구성이 향상된 이방 전도성 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 검사 대상인 소자와 검사 장치 사이에 배치되어 상기 소자의 단자와 검사 장치의 접촉 패드를 서로 전기적으로 연결하는 이방 전도성 시트로서, 상기 소자의 단자 및 검사 장치의 접촉 패드에 대응하는 위치마다 제1 관통구멍이 형성된 제1 절연시트와; 상기 제1 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제1 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 관통 구멍이 형성되고, 상기 제1 절연시트에 비해서 고경도인 제2 절연시트와; 상기 제1 절연시트의 제1 관통구멍 및 상기 제2 절연시트의 제2 관통구멍 내에 배치되며, 탄성 매트릭스와, 이 탄성 매트릭스 내에 배치된 제1 전도성 입자들을 구비하며, 상기 전도성 입자들은 상기 탄성 매트릭스의 두께 방향을 따라서 정렬되는 고밀도 도전부와; 상기 제2 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제1 절연시트 및 탄성 매트릭스에 비해서 내열성이 크고, 열변형률과 연신율이 작으며, 상기 제2 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 전도성 입자들이 두께 방향으로 상기 고밀도 도전부에 비해서 낮은 밀도로 배치된 저밀도 접촉부가 형성된 제3 절연시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트를 제공한다.
또한, 상기 제3 절연시트는 고분자 물질과 고분자 물질에 내장된 충진재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트를 제공한다.
또한, 상기 충진재는 이산화 규소(SiO2), 이산화 타이타늄(TiO2), 폴리실록산, 폴리에스테크계 화합물, 카본블랙, 산화 아연(ZnO) 중에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트를 제공한다.
또한, 상기 제1 절연시트는 상기 제3 절연시트에 비해서 낮은 함량의 충진재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트를 제공한다.
또한, 상기 제1 절연시트의 상기 접촉 패드 측 일면에 부착되며, 상기 제1 관통구멍에 대응하는 위치마다 제3 관통 구멍이 형성되고, 상기 제1 절연시트에 비해서 고경도인 제4 절연시트를 더 포함하며, 상기 고밀도 도전부는 상기 제1 절연시트의 제1 관통구멍, 상기 제2 절연시트의 제2 관통구멍 및 상기 제4 절연시트의 제3 관통구멍 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트를 제공한다.
또한, 상기 고밀도 도전부로부터 상기 접촉 패드 측으로 연장된 절연성 탄성 물질과 이 탄성 물질 내에 내장된 제3 전도성 입자들을 포함하는 돌출 접촉부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트를 제공한다.
또한, 상기 고밀도 도전부의 탄성 매트릭스에 내장된 전도성 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트를 제공한다.
또한, 상기 스프링은 비자성인 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트를 제공한다.
또한, 상기 제1 관통구멍에 대응하는 위치마다 관통 구멍이 형성되고, 상기 제1 절연시트에 비해서 고경도이며, 상기 제1 절연시트에 내장되는 보강시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트를 제공한다.
또한, 상기 고밀도 도전부의 탄성 매트릭스의 상기 제1 절연시트와 상기 보강시트 사이의 구간에 배치되는 전도성 스프링을 더 포함하는 특징으로 하는 이방 전도성 시트를 제공한다.
또한, 상기 제1 전도성 입자들은 자성의 전도성 입자들과 비자성의 전도성 입자들을 구비하며, 상기 자성의 전도성 입자들은 상기 탄성 매트릭스의 두께 방향을 따라서 정렬되며, 상기 비자성의 전도성 입자들은 상기 자성의 전도성 입자들 사이사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트를 제공한다.
본 발명에 따른 이방 전도성 시트는 전도성 입자들이 저밀도로 배치되며, 내열성이 크고, 열변형률과 연실율이 작아서 반복되는 측정에 의한 압력에 의해서도 쉽게 파손되지 않는 제3 절연시트를 소자의 단자 측에 구비한다. 따라서 내구성 및 수명이 향상된다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 이방 전도성 시트를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이방 전도성 시트를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이방 전도성 시트를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이방 전도성 시트를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이방 전도성 시트를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이방 전도성 시트(100)는 검사 장치(3)의 접촉 패드(4)와 반도체 소자(1)의 단자(2)를 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 이방 전도성 시트(100)는 두께방향으로, 검사 장치(3)의 접촉 패드(4) 및 반도체 소자(1)의 단자(2)에 대응하는 위치에서는 전도성을 가진다. 그러나 두께방향과 직교하는 방향으로는 전도성을 가지지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이방 전도성 시트(100)는 제1 절연시트(10), 제2 절연시트(20), 고밀도 도전부(30), 제3 절연시트(40), 제4 절연시트(50) 및 돌출 접촉부(60)를 포함한다.
제1 절연시트(10)는 인접한 고밀도 도전부(30)들을 서로 절연시키는 역할을 한다. 또한, 고밀도 도전부(30)들을 지지하는 역할도 한다.
제1 절연시트(10)에는 소자(1)의 단자(2) 및 검사 장치(3)의 접촉 패드(4)에 대응하는 위치마다 제1 관통구멍(11)이 형성되어 있다.
제1 절연시트(10)는 탄성력이 있는 절연 재료라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, SBR, NBR 등 및 그들의 수소화합물과 같은 디엔형 고무로 구현될 수 있다. 또한, 스티렌부타디엔 블럭코폴리머, 스티렌이소프렌 블럭코폴리머 등 및 그들의 수소 화합물과 같은 블럭코폴리머로 구현될 수도 있다. 또한, 클로로프렌, 우레탄 고무, 폴리에틸렌형 고무, 에피클로로히드린 고무, 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 에틸렌프로필렌디엔 코폴리머 등으로 구현될 수도 있다.
제1 절연시트(10)는 액상 수지를 경화시킨 후 레이저를 이용하여 관통구멍을 형성하는 방법으로 제작할 수 있다. 또한, 관통구멍들이 형성되는 위치에 핀들이 배치된 몰드에 액상 수지를 투입한 후 경화하는 방법으로 제작할 수도 있다.
제2 절연시트(20)는 제1 절연시트(10)의 소자(1)의 단자(2) 측 일면(도면에서는 상면)에 결합된다. 제2 절연시트(20)는 프라이머나 접착제를 이용하여 제1 절연시트(10)에 결합할 수 있다.
제2 절연시트(20)에는 소자(1)의 단자(2) 및 검사 장치(3)의 접촉 패드(4)에 대응하는 위치마다 제2 관통구멍(21)이 형성되어 있다. 즉, 제1 관통구멍(11)에 대응하는 위치마다 제2 관통구멍(21)이 형성되어 있다. 따라서 제1 관통구멍(11)과 제2 관통구멍(21)은 연통된다.
제2 절연시트(20)는 제1 절연시트(10)에 비해서 경도 및 내열성이 높은 소재로 이루어진다. 예를 들어, 제2 절연시트(20)는 폴리이미드 필름일 수 있다.
고밀도 도전부(30)는 제1 절연시트(10)의 제1 관통구멍(11), 제2 절연시트(20)의 제2 관통구멍(21) 및 후술하는 제4 절연시트(50)의 제3 관통구멍(51)의 내부에 배치된다. 고밀도 도전부(30)는 이방 전도성 시트(100)의 두께 방향으로 전기 전도성을 갖는다.
고밀도 도전부(30)는 탄성 매트릭스(31)과 제1 전도성 입자(32)들을 포함한다.
탄성 매트릭스(31)는 대체로 원기둥 형태이다. 탄성 매트릭스(31)는 제1 전도성 입자(32)들을 지지하는 역할을 한다. 또한, 측정시에 탄성 변형되면서 단자(2) 및 접촉 패드(4)에 가해지는 압력을 감소시키면서, 고밀도 도전부(30)를 단자(2) 및 접촉 패드(4)에 밀착시키는 역할을 한다.
탄성 매트릭스(31)는 다양한 종류의 고분자 물질로 형성할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 고무로 이루어질 수 있다. 실리콘 고무는 액상 실리콘 고무를 경화하여 얻을 수 있다. 실리콘 고무의 경도는 5 초과 80 미만(shore A)이 적당하며, 신율은 300~1000% 정도가 적정하다. 반도체 디바이스 등의 피검사물의 검사 단자의 협 피치화로 인해서, 경도가 80 이상일 경우, 검사 단자의 손상률이 증가하므로, 낮은 경도의 실리콘 고무를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 경도가 높은 실리콘 고무의 사용은 주변 검사 단자에 비해서 돌출된 검사 단자가 있을 경우, 주위의 검사 단자들과 고밀도 도전부(30)의 접촉을 어렵게 할 수 있다. 검사 단자(4)들 사이의 높이 차이, 미스 얼라인, 파손된 단자 조각 등의 이물질의 부착 등에 의해서 일부 검사 단자(4)가 주변 검사 단자(4)들에 비해서 돌출될 수 있다. 그리고 검사 단자(4)가 협 피치일 경우에는 더욱 문제가 될 수 있다. 또한, 신율이 300% 미만일 경우, 탄성 매트릭스(31)의 수축 팽창시에 이에 대한 억제력으로 작용하게 되므로 하중 증가의 원인이 되며, 신율이 1000% 이상일 경우 팽창 후 복원시 복원력이 약화될 우려가 있다.
제1 전도성 입자(32)들은 탄성 매트릭스(31)의 길이방향으로 배열된다. 제1 전도성 입자(32)들은 서로 접촉하여 고밀도 도전부(30)의 길이방향으로 전도성을 부여한다. 반도체 소자(1)의 검사를 위해서 고밀도 도전부(30)의 길이방향으로 압력이 가해지면, 고밀도 도전부(30)가 길이방향으로 압축된다. 그리고 제1 전도성 입자(32)들이 서로 더욱 가까워지면서 고밀도 도전부(30)의 길이방향 전기 전도도가 더욱 높아진다.
제1 전도성 입자(32)들은 철, 구리, 아연, 크롬, 니켈, 은, 코발트, 알루미늄 등과 같은 단일 도전성 금속재 또는 이들 금속재료 둘 이상의 합금재로 구현될 수 있다. 또한, 제1 전도성 입자(32)들은 코어 금속의 표면을 전도성이 뛰어난 금, 은, 로듐, 팔라듐, 백금 또는 은과 금, 음과 로듐, 은과 팔라듐 등과 같은 금속으로 코팅하는 방법으로 구현할 수도 있다.
제3 절연시트(40)는 제2 절연시트(20)의 단자(2) 측 일면(도면에서는 상면)에 부착된다. 제3 절연시트(40)를 구성하는 고분자 물질은 제1 절연시트(10) 및 탄성 매트릭스(31)에 비해서 내열성이 크며, 열변형률과 연신율이 작다. 제3 절연시트(40)를 구성하는 고분자 물질의 연신율은 제1 절연시트(10) 및 탄성 매트릭스(31)의 연신율에 비해서 100% 이상 작은 것이 바람직하다.
제3 절연시트(40)의 제2 관통구멍(21)에 대응하는 위치에는 자성의 제2 전도성 입자(42)들이 두께 방향으로 배치된 저밀도 접촉부(41)가 형성된다.
제3 절연시트(40)는 소자(1)의 단자(2)가 고경도의 제2 절연시트(20)에 의해서 손상을 입는 것은 방지하는 완충 층으로서의 역할을 한다. 제3 절연시트(40)의 저밀도 접촉부(41)는 고밀도 도전부(30)에 비해서 고분자 물질의 비율을 높고 제2 전도성 입자(42)들의 비율을 낮아서 내구성이 높다.
좀더 상세히 설명하면, 제3 절연시트(40)의 저밀도 접촉부(41)는 고밀도 도전부(30)에 비해서 소성 변형되는 제2 전도성 입자(42)들의 비율은 낮으며, 탄성 변형이 가능한 고분자 물질의 비율이 높다. 따라서 측정 시에 압력이 가해지면, 고분자 물질이 탄성변형되면서 제2 전도성 입자(42)들의 소성변형을 방지할 수 있다. 따라서 제3 절연시트(40)의 내구성이 높다.
제2 전도성 입자(42)들의 비율이 높고 고분자 물질의 비율이 낮으면, 고분자 물질이 완충작용을 할 수 없어서, 측정과정에서의 압력에 의해서 제2 전도성 입자(42)들이 소성변형되고, 결국 제3 절연시트(40)가 파손될 수 있다.
제3 절연시트(40)는 다양한 종류의 고분자 물질로 형성할 수 있다. 예를 들어, 부가형 실리콘 또는 축합형 실리콘으로 구성될 수 있으며, 열경화 실리콘 또는 자외선 경화 실리콘일 수 있다.
또한, 강도를 높이기 위해, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리아크릴아미드, 폴리아세탈, 폴리에틸렌형 고무, 에피클로로히드린 고무, 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 에틸렌프로필렌디엔 코폴리머 등으로 구현될 수도 있다.
또한, 제3 절연시트(40)의 경도와 강도를 높이기 위해서, 이산화 규소(SiO2), 이산화 타이타늄(TiO2), 폴리실록산, 폴리에스테크계 화합물, 카본블랙, 산화 아연(ZnO) 등에서 선택된 적어도 하나의 충진재(Filler)가 고분자 물질의 내부에 포함될 수도 있다.
경우에 따라서는 제1 절연시트(10)에도 충진재가 포함될 수 있다. 이러한 경우에 제1 절연시트(10)는 제3 절연시트(40)에 비해서 낮은 함량의 충진재를 포함한다.
제2 전도성 입자(42)들은 자성이 있는 전도성 입자들이다. 예를 들어, 철, 니켈 등과 같은 단일 도전성 금속재 또는 이들 금속재료 둘 이상의 합금재로 구현될 수 있다. 또한, 제2 전도성 입자(42)들은 자성이 있는 코어 금속의 표면을 전도성이 뛰어난 금, 은, 로듐, 파라듐, 백금 또는 은과 금, 음과 로듐, 은과 파라듐 등과 같은 금속으로 코팅하는 방법으로 구현할 수도 있다.
제4 절연시트(50) 제1 절연시트(10)의 접촉 패드(4) 측 일면(도면에서는 하면)에 부착된다. 제4 절연시트(50)에는 제1 관통구멍(11)에 대응하는 위치마다 제3 관통구멍(51)이 형성된다. 제4 절연시트(50)는 제1 절연시트(10)에 비해서 고경도이다. 제4 절연시트(50)는 예를 들어, 폴리이미드 필름일 수 있다.
상술한 바와 같이, 고밀도 도전부(30)는 제1 절연시트(10)의 제1 관통구멍(11), 제2 절연시트(20)의 제2 관통구멍(21) 및 제4 절연시트(50)의 제3 관통구(51)멍 내에 배치된다.
돌출 접촉부(60)는 고밀도 도전부(30)로부터 접촉 패드(4) 측으로 연장된 절연성 탄성 물질(61)과 이 탄성 물질(61) 내에 내장된 제3 전도성 입자(62)들을 포함한다.
돌출 접촉부(60)는 접촉 패드(4) 및 단자(2)에 가해지는 하중을 감소시키는 역할을 한다. 돌출 접촉부(60)는 고밀도 도전부(30)에 비해서 탄성 물질(61)의 함량이 높으며, 제3 전도성 입자(62)들의 함량은 작다. 측정과정에서 두께 방향으로 압력이 가해지면, 돌출 접촉부(60)가 두께 방향과 직교하는 방향으로 변형되면서, 하중을 줄인다. 이를 통해서, 단자(2) 및 이방 전도성 시트(100)의 손상을 방지할 수 있다.
탄성 물질(61)은 다양한 종류의 고분자 물질일 수 있다. 예를 들어, 실리콘 고무로 이루어질 수 있다. 실리콘 고무는 액상 실리콘 고무를 경화하여 얻을 수 있다. 제3 전도성 입자(62)들은 자성의 전도성 입자이거나 비자성의 전도성 입자들일 수 있다.
또한, 도시하지 않았으나, 제1 절연시트(10)의 주변에는 금속 프레임이 결합될 수 있다. 금속 프레임은 검사 장치(3)에 설치된 가이드 핀이 삽입되는 가이드 홀이 형성되어 있다. 가이드 핀과 가이드 홀은 이방성 시트를 검사 장치(3)에 대해서 정렬하는데 사용된다. 그리고 제4 절연시트(50)는 제1 절연시트(10)뿐 아니라 금속 프레임의 하면에도 접착제를 이용하여 결합한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이방 전도성 시트를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 이방 전도성 시트(200)는 고밀도 도전부(130)가 전도성 스프링(135)을 더 포함한다는 점과 제1 전도성 입자(132)가 자성의 전도성 입자(132a)들과 비자성의 전도성 입자(132b)들의 혼합이라는 점에서 도 2에 도시된 이방 전도성 시트(100)와 차이가 있다.
전도성 스프링(135)은 전기 전도성 및/또는 탄성력이 우수한 물질로 이루어진다. 전도성 스프링(135)은 고탄소강, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 청동, 니켈, 금, 은, 팔라듐, 구리 등 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 비자성의 고전도 금속으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 구리 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 전도성이 높은 도금 층을 구비할 수도 있다.
전도성 스프링(135)은 선재를 나선형으로 감아서 만든 원통형의 코일 스프링 형태일 수 있다.
전도성 스프링(135)은 측정 시에 복원력을 제공하는 역할을 한다. 또한, 고밀도 도전부(130)의 전기전도도를 더욱 높이는 역할도 한다.
전도성 스프링(135)의 외경은 탄성 매트릭스(131)의 지름과 거의 같은 것이 바람직하다. 그리고 전도성 스프링(131)의 길이는 탄성 매트릭스(131)의 길이와 같거나, 약간 짧을 수 있다.
전도성 스프링(135)의 스프링 상수는 50 이하가 적정한데, 스프링 상수가 50을 초과할 경우, 반도체 소자(1)의 단자(2)가 손상될 우려가 있다.
전도성 스프링(135)의 유효 권수는 0.1 ~ 0.3㎜당 1회 정도가 적정하며, 이보다 작은 경우, 스프링 상수가 올라가 하중을 증가시킬 우려가 있으며, 이를 초과하는 경우, 최대 작동범위가 감소하는 문제가 있다.
다음, 제1 전도성 입자(132)들에 대해서 설명한다. 본 실시예에서 제1 전도성 입자(132)들은 자성의 전도성 입자(132a)들과 비자성의 전도성 입자(132b)들의 혼합이다.
자성의 전도성 입자(132a)들은 예를 들어, 철, 니켈 등과 같은 단일 도전성 금속재 또는 이들 금속재료 둘 이상의 합금재로 구현될 수 있다. 또한, 자성의 전도성 입자(132a)들은 자성이 있는 코어 금속의 표면을 전도성이 뛰어난 금, 은, 로듐, 파라듐, 백금 또는 은과 금, 음과 로듐, 은과 파라듐 등과 같은 금속으로 코팅하는 방법으로 구현할 수도 있다. 자성의 전도성 입자(132a)들은 구형, 타원형, 스파이크형, 덴드라이트형, 생강형 등일 수 있다.
자성의 전도성 입자(132a)들은 자기장에 의해서 이방 전도성 시트(100)의 두께 방향(탄성 매트릭스(31)의 길이 방향)으로 열을 이루며 배열되어 이방 전도성 시트(100)의 두께 방향으로 전도성을 부여한다. 반도체 소자(1)의 검사를 위해서 반도체 소자(1)의 단자(2)와 검사 장치(3)의 접촉 패드(4)가 가까워지는 방향으로 압력이 가해지면, 이들 사이에 배치되는 이방 전도성 시트(100)가 두께 방향으로 압축된다. 그리고 자성의 전도성 입자(132a)들이 서로 가까워지면서 전기 전도도가 더욱 높아진다.
비자성의 전도성 입자(132b)들은 예를 들어, 구리, 금, 은 등과 같은 단일 도전성 금속재 또는 이들 금속재료 둘 이상의 합금재로 구현될 수 있다. 또한, 비자성의 전도성 입자(132b)들은 자성이 없는 코어 금속의 표면을 전도성이 뛰어난 금, 은, 로듐, 파라듐, 백금 또는 은과 금, 음과 로듐, 은과 파라듐 등과 같은 금속으로 코팅하는 방법으로 구현할 수도 있다.
비자성의 전도성 입자(132b)들은 자기장에 의해서 이방 전도성 시트(100)의 두께 방향(탄성 매트릭스(31)의 길이 방향)으로 열을 이루며 배열되어 있는 자성의 전도성 입자(132a)들 사이사이의 공간에 배치되어 이방 전도성 시트(100)의 두께 방향으로의 전도성을 더욱 향상시킨다. 비자성의 전도성 입자(132b)들은 자성이 없기 때문에 자성의 전도성 입자(132a)들이 자기장에 의해서 열을 이루며 배열될 때 자성의 전도성 입자(132a)들과 함께 열을 이루며 배열되는 대신에 자성의 전도성 입자(132a)들 사이의 공간에 끼어들 수 있다.
비자성의 전도성 입자(132b)들의 평균 입경(Dn)과 자성의 전도성 입자(132a)들의 평균 입경(Df)의 비(Dn/Df)는, 입자 크기의 변동률 및 입자들의 형상을 고려할 때, 0.21 내지 1인 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이방 전도성 시트를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 이방 전도성 시트(300)는 제1 절연시트(210)에 내장되는 보강시트(215)를 더 포함하며, 고밀도 도전부(230)에 배치되는 전도성 스프링(235)을 더 포함한다는 점에서 도 2에 도시된 이방 전도성 시트(100)와 차이가 있다.
보강시트(215)에는 제1 절연시트(210)의 제1 관통구멍(211)에 대응하는 위치마다 관통 구멍(216)이 형성된다. 보강시트(215)는 제1 절연시트(210)에 비해서 고경도이다. 예를 들어, 보강시트(215)는 폴리이미드 필름일 수 있다. 보강시트(215)는 제1 절연시트(210)의 중심부에 제2 절연시트(20) 측으로 조금 치우치게 배치될 수 있다.
전도성 스프링(235)은 고밀도 도전부(230)의 탄성 매트릭스(231)의 제1 절연시트(210)와 보강시트(215) 사이의 구간에 배치된다.
본 실시예는 반복되는 측정으로 제3 절연시트(40)가 파손되어도 보강시트(215)와 전도성 스프링(235)으로 강화된 구간이 소자(1)의 단자(2)와의 접촉을 유지할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 소자
2: 단자
3: 검사 장치
4: 접촉 패드
100, 200, 300: 이방 전도성 시트
10, 110, 210: 제1 절연시트
20: 제2 절연시트
30, 130, 230: 고밀도 도전부
31, 131, 231: 탄성 매트릭스
32, 132, 232: 제1 전도성 입자
135, 235: 전도성 스프링
40: 제3 절연시트
42: 제2 전도성 입자
50: 제4 절연시트
60: 돌출 접촉부
62: 제3 전도성 입자

Claims (11)

  1. 검사 대상인 소자와 검사 장치 사이에 배치되어 상기 소자의 단자와 검사 장치의 접촉 패드를 서로 전기적으로 연결하는 이방 전도성 시트로서,
    상기 소자의 단자 및 검사 장치의 접촉 패드에 대응하는 위치마다 제1 관통구멍이 형성된 제1 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제1 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 관통 구멍이 형성되고, 상기 제1 절연시트에 비해서 고경도인 제2 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 제1 관통구멍 및 상기 제2 절연시트의 제2 관통구멍 내에 배치되며, 탄성 매트릭스와, 이 탄성 매트릭스 내에 배치된 제1 전도성 입자들을 구비하며, 상기 전도성 입자들은 상기 탄성 매트릭스의 두께 방향을 따라서 정렬되는 고밀도 도전부와,
    상기 제2 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제2 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 전도성 입자들이 두께 방향으로 상기 고밀도 도전부에 비해서 낮은 밀도로 배치된 저밀도 접촉부가 형성된 제3 절연시트를 포함하며,
    상기 제3 절연시트는 고분자 물질과 고분자 물질에 내장된 충진재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 절연시트는 상기 제1 절연시트 및 탄성 매트릭스에 비해서 내열성이 크고, 열변형률과 연신율이 작은 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 충진재는 이산화 규소(SiO2), 이산화 타이타늄(TiO2), 폴리실록산, 폴리에스테크계 화합물, 카본블랙, 산화 아연(ZnO) 중에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 절연시트는 상기 제3 절연시트에 비해서 낮은 함량의 충진재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트.
  5. 검사 대상인 소자와 검사 장치 사이에 배치되어 상기 소자의 단자와 검사 장치의 접촉 패드를 서로 전기적으로 연결하는 이방 전도성 시트로서,
    상기 소자의 단자 및 검사 장치의 접촉 패드에 대응하는 위치마다 제1 관통구멍이 형성된 제1 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제1 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 관통 구멍이 형성되고, 상기 제1 절연시트에 비해서 고경도인 제2 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 제1 관통구멍 및 상기 제2 절연시트의 제2 관통구멍 내에 배치되며, 탄성 매트릭스와, 이 탄성 매트릭스 내에 배치된 제1 전도성 입자들을 구비하며, 상기 전도성 입자들은 상기 탄성 매트릭스의 두께 방향을 따라서 정렬되는 고밀도 도전부와,
    상기 제2 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제2 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 전도성 입자들이 두께 방향으로 상기 고밀도 도전부에 비해서 낮은 밀도로 배치된 저밀도 접촉부가 형성된 제3 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 상기 접촉 패드 측 일면에 부착되며, 상기 제1 관통구멍에 대응하는 위치마다 제3 관통 구멍이 형성되고, 상기 제1 절연시트에 비해서 고경도인 제4 절연시트를 포함하며,
    상기 고밀도 도전부는 상기 제1 절연시트의 제1 관통구멍, 상기 제2 절연시트의 제2 관통구멍 및 상기 제4 절연시트의 제3 관통구멍 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트.
  6. 검사 대상인 소자와 검사 장치 사이에 배치되어 상기 소자의 단자와 검사 장치의 접촉 패드를 서로 전기적으로 연결하는 이방 전도성 시트로서,
    상기 소자의 단자 및 검사 장치의 접촉 패드에 대응하는 위치마다 제1 관통구멍이 형성된 제1 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제1 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 관통 구멍이 형성되고, 상기 제1 절연시트에 비해서 고경도인 제2 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 제1 관통구멍 및 상기 제2 절연시트의 제2 관통구멍 내에 배치되며, 탄성 매트릭스와, 이 탄성 매트릭스 내에 배치된 제1 전도성 입자들을 구비하며, 상기 전도성 입자들은 상기 탄성 매트릭스의 두께 방향을 따라서 정렬되는 고밀도 도전부와,
    상기 제2 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제2 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 전도성 입자들이 두께 방향으로 상기 고밀도 도전부에 비해서 낮은 밀도로 배치된 저밀도 접촉부가 형성된 제3 절연시트와,
    상기 고밀도 도전부로부터 상기 접촉 패드 측으로 연장된 절연성 탄성 물질과 이 탄성 물질 내에 내장된 제3 전도성 입자들을 포함하는 돌출 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트.
  7. 검사 대상인 소자와 검사 장치 사이에 배치되어 상기 소자의 단자와 검사 장치의 접촉 패드를 서로 전기적으로 연결하는 이방 전도성 시트로서,
    상기 소자의 단자 및 검사 장치의 접촉 패드에 대응하는 위치마다 제1 관통구멍이 형성된 제1 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제1 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 관통 구멍이 형성되고, 상기 제1 절연시트에 비해서 고경도인 제2 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 제1 관통구멍 및 상기 제2 절연시트의 제2 관통구멍 내에 배치되며, 탄성 매트릭스와, 이 탄성 매트릭스 내에 배치된 제1 전도성 입자들을 구비하며, 상기 전도성 입자들은 상기 탄성 매트릭스의 두께 방향을 따라서 정렬되는 고밀도 도전부와,
    상기 제2 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제2 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 전도성 입자들이 두께 방향으로 상기 고밀도 도전부에 비해서 낮은 밀도로 배치된 저밀도 접촉부가 형성된 제3 절연시트와,
    상기 고밀도 도전부의 탄성 매트릭스에 내장된 전도성 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스프링은 비자성인 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트.
  9. 검사 대상인 소자와 검사 장치 사이에 배치되어 상기 소자의 단자와 검사 장치의 접촉 패드를 서로 전기적으로 연결하는 이방 전도성 시트로서,
    상기 소자의 단자 및 검사 장치의 접촉 패드에 대응하는 위치마다 제1 관통구멍이 형성된 제1 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제1 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 관통 구멍이 형성되고, 상기 제1 절연시트에 비해서 고경도인 제2 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 제1 관통구멍 및 상기 제2 절연시트의 제2 관통구멍 내에 배치되며, 탄성 매트릭스와, 이 탄성 매트릭스 내에 배치된 제1 전도성 입자들을 구비하며, 상기 전도성 입자들은 상기 탄성 매트릭스의 두께 방향을 따라서 정렬되는 고밀도 도전부와,
    상기 제2 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제2 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 전도성 입자들이 두께 방향으로 상기 고밀도 도전부에 비해서 낮은 밀도로 배치된 저밀도 접촉부가 형성된 제3 절연시트와,
    상기 제1 관통구멍에 대응하는 위치마다 관통 구멍이 형성되고, 상기 제1 절연시트에 비해서 고경도이며, 상기 제1 절연시트에 내장되는 보강시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고밀도 도전부의 탄성 매트릭스의 상기 제1 절연시트와 상기 보강시트 사이의 구간에 배치되는 전도성 스프링을 더 포함하는 특징으로 하는 이방 전도성 시트.
  11. 검사 대상인 소자와 검사 장치 사이에 배치되어 상기 소자의 단자와 검사 장치의 접촉 패드를 서로 전기적으로 연결하는 이방 전도성 시트로서,
    상기 소자의 단자 및 검사 장치의 접촉 패드에 대응하는 위치마다 제1 관통구멍이 형성된 제1 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제1 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 관통 구멍이 형성되고, 상기 제1 절연시트에 비해서 고경도인 제2 절연시트와,
    상기 제1 절연시트의 제1 관통구멍 및 상기 제2 절연시트의 제2 관통구멍 내에 배치되며, 탄성 매트릭스와, 이 탄성 매트릭스 내에 배치된 제1 전도성 입자들을 구비하며, 상기 전도성 입자들은 상기 탄성 매트릭스의 두께 방향을 따라서 정렬되는 고밀도 도전부와,
    상기 제2 절연시트의 단자 측 일면에 부착되며, 상기 제2 관통구멍에 대응하는 위치마다 제2 전도성 입자들이 두께 방향으로 상기 고밀도 도전부에 비해서 낮은 밀도로 배치된 저밀도 접촉부가 형성된 제3 절연시트를 포함하며,
    상기 제1 전도성 입자들은 자성의 전도성 입자들과 비자성의 전도성 입자들을 구비하며, 상기 자성의 전도성 입자들은 상기 탄성 매트릭스의 두께 방향을 따라서 정렬되며, 상기 비자성의 전도성 입자들은 상기 자성의 전도성 입자들 사이사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 시트.
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