KR102114110B1 - 양방향 도전성 모듈 및 이의 제조방법 - Google Patents

양방향 도전성 모듈 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에서, 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 양방향 도전성 모듈은, 절연성을 갖는 재질로 마련되고, 상하방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성된 절연성본체; 도전성을 가지며, 각각의 관통홀이 상하방향으로 연통가능하게 각각의 관통홀에 대응하는 위치에 지지홀이 형성되고, 지지홀의 내부에 관통홀이 위치되게 절연성본체에 결합된 복수의 보강시트; 및 각각의 관통홀에 형성되어 상하방향으로 신호 라인을 형성하여 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 복수의 도전패턴부를 포함하고, 복수의 보강시트는 상하방향으로 이격되되, 복수의 보강시트 중 어느 하나가 절연성본체의 외부로 노출되게 절연성본체의 내부에 적층되어, 상부디바이스와 하부디바이스와의 접촉시 관통홀의 상하방향으로 가해지는 힘에 의해 관통홀의 측방향으로의 변형을 방지하는 것이 바람직하다.

Description

양방향 도전성 모듈 및 이의 제조방법{BY-DIRECTIONAL ELECTRICALLY CONDUCTIVE MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 양방향 도전성 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이며, 상세하게는 상부디바이스와 하부디바이스와의 반복적인 접촉시에도, 도전패턴부가 충진된 관통홀의 측방향으로의 형상변형을 방지하여, 상부디바이스와 하부디바이스에 대한 접속효율을 안정적으로 도모할 수 있는 양방향 도전성 모듈 및 이의 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 검사회로기판 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.
그런데, 기존의 포고-핀(Pogo-pin) 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 PCR 소켓 타입이 널리 사용되고 있다.
도 1은 PCR 소켓 타입의 종래의 반도체 테스트 장치(10)의 단면을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 PCR 소켓 타입의 반도체 테스트 소켓(10)은 절연성의 실리콘 본체(11)에 타공 패턴이 형성되고, 해당 타공 패턴 내에 충진되는 도전성 분말(12)에 의해 상하 방향으로 도전 패턴들이 형성된다. 이와 같은, PCR 타입의 반도체 테스트 소켓(10)은 미세 피치의 구현이 가능하다는 장점이 있다.
그러나, PCR 타입의 반도체 테스트 소켓(10)은 타공 패턴에 충진된 도전성 분말(12)이 반도체 소자(20)의 단자(21)와 검사회로기판(30)의 단자(31) 사이에서의 접촉시 발생하는 압력에 의해 도전성이 형성되는 방식이라는 점에서, 도 1의 확대도에 도시된 바와 같이, 반도체 소자(20)와 검사회로기판(30)과의 접촉시 가해지는 압력에 의해 도전성 파우더(12)가 옆으로 퍼지면서, 상하 방향으로의 두께 형성에 제한을 받는 단점이 있다.
또한, PCR타입의 경우 반도체소자와 검사회로기판의 접촉시 발생하는 압력에 의해 도전성파우더의 퍼짐에 따라 반도체소자와 검사회로기판에 대한 접촉불량이 발생되는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2016-0148097호에는 ＰＣＲ 디바이스 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.
본 발명은 본 발명은 상부디바이스와 하부디바이스와의 반복적인 접촉시에도, 복수의 보강시트에 의해 도전패턴부가 충진된 관통홀의 측방향으로의 형상변형을 방지할 수 있는 양방향 도전성 모듈 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 양방향 도전성 모듈은, 절연성을 갖는 재질로 마련되고, 상하방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성된 절연성본체; 도전성을 가지며, 각각의 관통홀이 상하방향으로 연통가능하게 각각의 관통홀에 대응하는 위치에 지지홀이 형성되고, 지지홀의 내부에 관통홀이 위치되게 절연성본체에 결합된 복수의 보강시트; 및 각각의 관통홀에 형성되어 상하방향으로 신호 라인을 형성하여 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 복수의 도전패턴부를 포함하고, 복수의 보강시트는 상하방향으로 이격되되, 복수의 보강시트 중 어느 하나가 절연성본체의 외부로 노출되게 절연성본체의 내부에 적층되어, 상부디바이스와 하부디바이스와의 접촉시 관통홀의 상하방향으로 가해지는 힘에 의해 관통홀의 측방향으로의 변형을 방지하는 것이 바람직하다.
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한편, 절연성본체는, 각각의 보강시트와 결합되고 복수의 지지홀에 대응되는 위치에 복수의 단위관통홀이 형성된 복수의 본체유닛이 상하로 적층되어 형성되고, 각각의 본체유닛에 마련된 복수의 단위관통홀이 상하로 연통되어 복수의 관통홀을 형성하는 것이 바람직하다.
일 예로, 보강시트는 본체유닛의 외부로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다.
다른 예로, 보강시트는 본체유닛의 일면으로 노출되게 마련된 것이 바람직하다.
또 다른 예로, 보강시트는 도전성 재질로 이루어지고, 지지홀의 내부에 관통홀이 위치되게 본체유닛과 결합되고, 상부디바이스의 접지단자 또는 하부디바이스의 접지단자와의 접촉시 접지되는 것이 바람직하다.
아울러, 보강시트는 각각의 지지홀이 각각의 관통홀로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다.
또한, 보강시트에는 복수의 십자홀이 마련되고, 복수의 십자홀은 상기 복수의 지지홀들 사이에 이격배치된 것이 바람직하다.
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다른 한편, 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 양방향 도전성 모듈을 제조하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법은, (A) 도전성을 가지며 복수의 지지홀이 마련된 보강시트가 준비되고, 보강시트가 절연재질로 이루어진 본체유닛에 결합되는 단계; (B) 복수의 지지홀에 대응되는 위치에서, 본체유닛이 상하방향으로 관통되어 복수의 단위관통홀이 형성되는 단계; (C) 각각의 본체유닛에 마련된 복수의 단위관통홀이 상하로 연통되어 복수의 관통홀을 형성하게, 복수의 본체유닛이 상하로 적층되어 결합되는 단계; 및 (D) 각각의 관통홀에 형성되어 상하방향으로 신호 라인을 형성하여 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 복수의 도전패턴부가 형성되는 단계를 포함하고, (C) 단계에서, 복수의 본체유닛은 복수의 보강시트 중 어느 하나가 절연성본체의 외부로 노출되게 적층되고, 보강시트는 지지홀의 내부에 관통홀이 위치되게 본체유닛에 결합된 것이 바람직하다.
일 예로, 보강시트는 본체유닛의 외부로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다.
다른 예로, 보강시트는 본체유닛의 일면으로 노출되게 마련된 것이 바람직하다.
또 다른 예로, 보강시트는 도전성 재질로 이루어지고, 지지홀의 내부에 관통홀이 위치되게 본체유닛과 결합되고, 상부디바이스의 접지단자 또는 하부디바이스의 접지단자와의 접촉시 접지되는 것이 바람직하다.
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아울러, 보강시트는 각각의 지지홀이 각각의 관통홀로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다.
또한, 보강시트에는 복수의 십자홀이 마련되고, 복수의 십자홀은 상기 복수의 지지홀들 사이에 이격배치된 것이 바람직하다.
본 발명은 복수의 보강시트가 절연성본체의 관통홀을 측방향으로 지지하여, 상부디바이스와 하부디바이스와의 접촉시 가해지는 힘에 의해 절연성본체가 측방향으로 압박됨에 따른 관통홀의 측방향 변형을 방지할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 상부디바이스와 하부디바이스와의 반복적인 접촉시에도, 관통홀의 측방향 변형을 방지함으로써, 복수의 도전패턴부의 측방향으로의 퍼짐을 방지하여, 복수의 도전패턴부의 도전성의 저하를 방지할 수 있다.
아울러, 본 발명은 관통홀의 측방향 변형을 방지함으로써, 상부디바이스와 하부디바이스에 대한 접속효율을 안정적으로 도모할 수 있고, 양방향 도전성 모듈의 사용수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 각각의 도전 패턴부에서의 노이즈 및 상호 신호 간섭을 최소화하여 안정적인 신호의 전달이 가능하게 되고, 하이-스피드를 구현할 수 있다.
도 1은 종래의 PCR타입의 반도체 테스트 소켓을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈이 상부디바이스와 하부디바이스에 설치된 상태도를 개략적으로 도시한 것이고,
도 3은 도 2의 X부분의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보강시트의 일예에 따른 평면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보강시트의 다른 예에 따른 평면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 본체유닛의 단면도를 예시적으로 도시한 것이다.
도 11은 도 10(a)의 평면도를 도시한 것이다.
도 12은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈이 상부디바이스와 하부디바이스에 설치된 상태도를 개략적으로 도시한 것이고,
도 14은 도 13의 Y부분의 확대도이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈 및 이의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
제 1 실시예
● 양방향 도전성 모듈
도 2 및 도3을 참조하여, 본 발명인 양방향 도전성 모듈에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명인 양방향 도전성 모듈(100)은 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)를 전기적으로 연결하는데 적용된다. 예를 들어, 본 발명이 반도체 디바이스의 양불 검사에 적용되는 경우, 상부 디바이스는 테스트 대상이 되는 반도체소자이고, 하부 디바이스는 검사 회로 기판일 수 있다. 또는, 본 발명이 인터포저(Interposer)에 적용되는 경우, 상부 디바이스는 CPU이고, 하부 디바이스는 보드일 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명인 양방향 도전성 모듈(100)은 절연성본체(111), 복수의 도전패턴부(112) 및 복수의 보강시트(113)로 이루어진다.
절연성본체(111)는 절연성 재질로 마련된다. 절연성 재질로는 실리콘과 같은 탄성을 갖는 재질이 사용가능하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 변경가능함은 물론이다.
절연성본체(111)에는 상하 방향으로 관통된 복수의 관통홀(111a)이 형성된다. 복수의 관통홀(111a)은 상부디바이스의 단자(21) 간의 피치간격으로 배열된다. 복수의 관통홀(111a)에는 도전성을 가진 충진제가 충진된다. 충진제는 도전성을 갖는 도전성 파티클을 포함한다.
복수의 도전패턴부(112)는 각각의 관통홀(111a)에 형성되어 상하 방향으로 신호 라인을 형성한다. 도전패턴부(112)는 충진제가 각각의 관통홀(111a)에 충진되어 형성되는 것을 예로 한다. 예를 들어, 액상의 실리콘과 도전성 파티클이 혼합된 충진제의 충진 및 경화에 의해 형성될 수 있다. 여기서, 도전성 파티클은 도전성을 갖는 도전성 분말, 도전성 파이버 또는 도전성 와이어의 형태를 가질 수 있으며, 도전성의 향상을 위해 외부 표면에 도전성 재질의 도금이 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 보강시트(113)는 절연성본체(111)의 상하방향으로 이격배치된다. 각각의 보강시트(113)는 절연성본체의 측방향으로 관통홀(111a)을 지지한다. 여기서, 측방향은 절연성본체의 상하방향에 대해 수직한 방향을 지칭한다.
복수의 보강시트(113)는, 각각의 관통홀(111a)을 측방향으로 지지하여, 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)와의 접촉시 관통홀(111a)의 상하방향으로 가해지는 힘에 의해 관통홀(111a)의 측방향으로의 변형을 방지할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 보강시트(113)에는 복수의 지지홀(113a)이 마련된다. 복수의 지지홀(113a)은 상부디바이스의 단자(21)의 배열에 대응되게 보강시트(113)에 마련된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 보강시트(113)에는 복수의 십자홀(118)이 더 마련될 수 있다. 복수의 십자홀(118)은 복수의 지지홀(113a)들 사이에 이격배치된다. 복수의 십자홀(118)은 레이저에 의해 보강시트(113)를 관통하는 홀이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 지지홀(113a)은 관통홀(111a)의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 각각의 관통홀(111a)은 각각의 지지홀(113a)의 내부에 위치되게, 절연성본체(111)에 마련된다.
본 실시예에서, 보강시트(113)는 절연성본체(111)의 재질보다 높은 강도를 가진 재질로 이루어진 것이 바람직하다. 일 예로, 보강시트는 폴리이미드, 실리콘 또는 우레탄과 같은 절연물질, 스테인레스 재질, 또는 FR4(Flame Retardant Type 4)와 같은 복합 재료 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또는, 보강시트는 액상의 절연물질이 메쉬천에 도포 및 경화되어 형성될 수도 있다. 지지홀(113a)은 보강시트(113)가 각각의 관통홀(111a)로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다.
본 발명은 상부디바이스와 하부디바이스와의 반복적인 접촉시에도, 복수의 보강시트(113)에 의해 도전패턴부(112)가 충진된 관통홀(111a)의 측방향으로의 형상변형을 방지하여, 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)에 대한 접속효율을 안정적으로 도모할 수 있다.
● 양방향 도전성 모듈의 제조방법
이하에서는 도 6 내지 도 8을 참조하여 양방향 도전성 모듈(100)을 제조하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
우선, 복수의 지지홀(113a)이 마련된 보강시트(113)가 준비된다. 복수의 지지홀(113a)은 상부디바이스의 단자(21) 간의 배열에 대응되는 배열로, 보강시트(113)에 형성된다.
이후, 보강시트(113)가 모듈몰드(40)에 설치된다. 이때, 복수의 보강시트(113)는 간격유지부재(41)에 의해 이격배치된다. 복수의 보강시트(113)는 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 지지홀만 형성된 시트 또는 도 5에 도시된 복수의 지지홀(113a)과 복수의 십자홀(118)이 마련된 시트 중 어느 하나가 사용될 수 있으나, 본 명세서에서는 도 5에 도시된 복수의 지지홀(113a)과 복수의 십자홀(118)이 마련된 보강시트가 사용된 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
간격유지부재로(41)는 스페이서가 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 다양하게 변경가능하다. 아울러, 보강시트의 설치개수는 양방향 도전성 모듈의 크기 및 두께에 따라, 설계요구사항에 맞춰 다양하게 변경가능하여, 본 실시예에서는 보강시트의 설치개수에 대해서는 구체적으로 한정하지 않는다.
이후, 모듈몰드(40)로 액상의 절연물질(예컨대, 액상실리콘)이 주입된다. 이 과정에서, 모듈몰드(40)에 절연물질이 주입되는 과정에서, 보강시트의 복수의 지지홀(113a)과 복수의 십자홀(118)에는 절연물질이 채워지게 된다.
이후, 액상실리콘이 복수의 보강시트(113)과 함께 경화되면서, 절연성본체(111)가 마련된다. 절연성본체(111)가 모듈몰드(40)에서 분리된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 절연성본체(111)가 상하로 관통되어, 복수의 관통홀(111a)이 형성된다. 복수의 관통홀(111a)은, 상부디바이스의 단자(21) 간의 피치간격으로, 상기 단자(21)들의 배열에 대응되게, 절연성본체(111)에 마련된다. 이때, 복수의 관통홀(111a)은 각각의 지지홀(113a)에 속하게 마련된 것이 바람직하다.
이후, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 관통홀(111a)에 도전성파우더가 충진되어, 복수의 도전패턴부(112)가 마련된다. 복수의 도전패턴부(112)는 상부디바이스의 단자(21)와 하부디바이스의 단자(31)와의 접촉시, 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)를 전기적으로 연결한다.
상기와 같은 방법에 의해 제조된 양방향 도전성 모듈(100)은, 복수의 보강시트(113)가 측방향으로 각각의 관통홀(111a)을 지지하여, 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)와의 반복적인 접촉시 관통홀(111a)의 상하방향으로 가해지는 힘에 의한 관통홀(111a)의 측방향으로의 변형을 방지할 수 있다.
또한, 절연물질이 충진된 복수의 십자홀(118)에 의해, 보강시트(113)를 통한 힘의 전달이 추가적으로 차단되어, 각각의 도전패턴부(112)는 인접하게 위치된 단자들간에 단차가 존재하는 단자와 접촉하더라도 접촉불량없이 안정적으로 각각의 단자와 접촉가능하다.
제 2 실시예
● 양방향 도전성 모듈의 제조방법
이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈 및 이의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
도 9은 양방향 도전성 모듈의 제조방법의 다른 예를 설명하는 도면이다. 도 9에 도시된 예는, 절연 재질의 보강시트(213)가 사용된 경우이다. 보강시트는 폴리이미드, 실리콘 또는 우레탄과 같은 절연물질로 제작된 것이 사용될 수 있다. 또는, 보강시트는 액상의 절연물질(예컨대, 액상실리콘)이 메쉬천에 도포 및 경화되어 형성된 것이 사용될 수 있다.
도 9(a)에 도시된 바와 같이, 내부가 중공된 모듈몰드(40)가 준비된다. 상술한 제 1 실시예와 달리 본 실시예에 따른 보강시트는 지지홀이 마련되지 않는다.
모듈몰드(40)에서, 복수의 보강시트(213)는 간격유지부재(41)에 의해 이격배치된다. 간격유지부재로는 스페이서가 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 다양하게 변경가능하다.
도 9(b)에 도시된 바와 같이, 모듈몰드(40)로 액상의 절연물질(예컨대, 액상실리콘)이 주입된다. 이후, 액상실리콘이 복수의 보강시트(213)과 함께 경화되면서, 절연성본체(211)가 마련된다. 절연성본체(211)가 모듈몰드(40)에서 분리된다.
도 9(c)에 도시된 바와 같이, 복수의 관통홀(211a)은 절연성본체(211) 및 복수의 보강시트(213)의 상하방향으로 관통되어 형성된다. 본 예에서, 복수의 관통홀(211a)은 상부디바이스의 단자(21) 간의 피치간격으로, 복수의 보강시트의 적층방향의 상하로 절연성본체(211) 및 복수의 보강시트(213)가 관통되어 형성된다. 복수의 관통홀(211a)은 기계적 방식 또는 레이저 방식에 의해 마련되며, 당업자의 입장에서 자명한 범위 내의 다양한 타공방식이 사용가능함은 물론이다.
이후, 도 9(d)에 도시된 바와 같이, 복수의 관통홀(211a)에 도전성파우더가 충진되어, 복수의 도전패턴부(212)가 마련된다.
● 양방향 도전성 모듈
도 9(d)에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈은 절연성본체(211), 복수의 도전패턴부(212) 및 복수의 보강시트(213)로 이루어진다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(200)은 상기와 같은 방법으로 제조된 것으로 그 단면은 도 9(d)에 도시된 바와 같다.
상술한 제1실시예의 양방향 도전성 모듈(100)과 동일한 방식으로, 본 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(200)은 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30) 사이에 설치되어, 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)를 전기적으로 연결한다.
본 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(200)은, 절연성본체(211)에 복수의 관통홀(211a)이 타공되는 과정에서, 복수의 보강시트(213)가 절연성본체(211)와 함께 타공되어, 보강시트(213)가 관통홀(211a)에 노출되는 점에서, 상술한 제 1 실시예와 차이가 있다.
이에, 본 실시예에 따른 보강시트(213)는 도전패턴부(212)와 통전되지 않게, 절연성을 가지는 것이 바람직하다. 이에, 보강시트(213)는 폴리이미드, 실리콘 또는 우레탄과 같은 절연물질로 제작되는 것이 바람직하다. 또는, 보강시트(213)는 액상의 절연물질(예컨대, 액상실리콘)이 메쉬천에 도포 및 경화된 것이 사용될 수 있다.
양방향 도전성 모듈(200)은, 복수의 보강시트(213)가, 절연성본체(211)의 측방향으로 각각의 관통홀(211a)을 지지하여, 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)와의 접촉시 관통홀(211a)의 상하방향으로 가해지는 힘에 의한 관통홀(211a)의 측방향으로의 변형을 방지할 수 있다.
이로 인해, 본 발명은 상부디바이스와 하부디바이스와의 반복적인 접촉시에도, 복수의 보강시트에 의해 도전패턴부가 충진된 관통홀의 측방향으로의 형상변형을 방지하여, 상부디바이스와 하부디바이스에 대한 접속효율을 안정적으로 도모할 수 있다.
제 3 실시예
● 양방향 도전성 모듈(300)
이하에서는 도 10 내지 도 12을 참조하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(300) 및 이의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
도 12(c)에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(300)은 절연성본체(311), 복수의 도전패턴부(312) 및 복수의 보강시트(313)로 이루어진다.
상술한 제1실시예와 달리, 본 실시예에 따른 절연성본체(311)는 복수의 본체유닛(311-A, 311-B)이 상하로 적층되어 형성된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본체유닛(311-A, 311-B)은 각각의 보강시트(313)와 결합되고 복수의 지지홀(313a)에 대응되는 위치에 복수의 단위관통홀(311a1)이 형성된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 본체유닛(311-A, 311-B)이 적층될 때, 각각의 본체유닛(311-A, 311-B)에 마련된 복수의 단위관통홀(311a1)이 상하로 연통되어 복수의 관통홀(311a)을 형성한다.
일 예로, 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 보강시트(313)는 본체유닛(311-A)의 일면으로 노출되게 마련된 것이 바람직하다. 또는, 다른 예로, 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 보강시트(313)는 본체유닛(311-B)의 외부로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다.
보강시트(313)는 절연성본체(311)의 재질보다 높은 강도를 가진 재질로 이루어진 것이 바람직하다. 보강시트(313)는 폴리이미드, 실리콘 또는 우레탄과 같은 절연물질, 스테인레스 재질, 또는 FR4(Flame Retardant Type 4)와 같은 복합 재료 중 어느 하나로 이루어진 것이 바람직하다. 또는, 보강시트(313)는 액상의 절연물질이 메쉬천에 도포 및 경화되어 형성된 것이 바람직하다. 도전성 재질로 제작된 경우, 보강시트(313)는 각각의 지지홀(313a)이 각각의 관통홀(311a)로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다.
도 10(b)에 도시된 바와 같이, 보강시트(313)가 본체유닛(311-B)의 외부로 노출되지 않게 마련된 경우에는 보강시트(313)가 상부디바이스와 하부디바이스에 접촉되지 않아, 본체유닛(311-B)의 재질보다 높은 강도를 가지면 된다.
그러나, 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 보강시트(313)가 본체유닛(311-A)의 일면으로 노출된 경우에는 보강시트(313)의 재질이 절연재질 또는 도전성재질 중 어떤 것으로 이루어진 것인지에 따라, 보강시트(313)의 지지홀(313a)과 본체유닛(311-A)의 단위관통홀(311a1)의 배치에 따른 구조 및 기능상의 차이가 존재한다.
예컨대, 보강시트(313)가 절연재질로 이루어진 경우에, 보강시트(313)가 본체유닛(311-A)의 일면으로 노출되게 마련되더라도, 보강시트(313)가 상부디바이스와 하부디바이스에 접촉되더라도 통전되지 않는다.
보강시트(313)는 복수의 지지홀(313a)이 각각의 단위관통홀(311a1)에 대응되게 본체유닛(311-A)에 결합되어, 본체유닛(311-A)을 측방향으로 지지하면 된다. 이때, 복수의 보강시트(313)는, 각각의 단위관통홀(311a1)이 상호 간에 연통되어 형성된 관통홀(311a)을 측방향으로 지지하여, 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)와의 접촉시 관통홀(311a)의 상하방향으로 가해지는 힘에 의해 관통홀(311a)의 측방향으로의 변형을 방지할 수 있다.
다른 예로, 보강시트(313)가 도전성재질로 이루어진 경우에, 보강시트(313)는 지지홀(313a)의 내부에 관통홀(311a)이 위치되게 본체유닛(311-A)과 결합된 것이 바람직하다. 즉, 보강시트(313)는 각각의 지지홀(313a)이 각각의 관통홀(311a)로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다. 이는, 양방향 도전성 모듈(300)이 상부디바이스와 하부디바이스에 전기적으로 연결될 때, 보강시트(313)가 상부디비아스 및/또는 하부디바이스의 단자와 접촉되어 통전되는 것을 방지하기 위함이다.
● 양방향 도전성 모듈(300)의 제조방법
이하에서는 도 12을 참조하여, 양방향 도전성 모듈(300)을 제작하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 12(a)에 도시된 보강시트(313)가 일면으로 노출된 본체유닛(311-A)이 준비된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본체유닛(311-A)은 각각의 단위관통홀(311a1)이 보강시트(313)의 각각의 지지홀(313a)의 내부에 위치되게, 보강시트(313)와 결합된다.
예를 들어, 보강시트(313)가 본체유닛(311-A)의 일면에 결합된 상태에서, 복수의 지지홀(313a)에 대응되는 위치에서 본체유닛(311-A)이 상하 방향으로 관통되어 복수의 단위관통홀(311a1)을 형성할 수 있다. 본체유닛(311-A)의 가장자리에는 기둥결합홀(313c)이 마련된다.
도 12(a)에 도시된 바와 같이, 돌출기둥이 마련된 금형이 마련된다. 각각의 본체유닛(311-A)은 기둥결합홀(313c)이 돌출기둥을 관통하여 금형에 상하로 적층된다. 적층되는 과정에서, 각각의 본체유닛(311-A)은 접착제에 의해 접착된다.
도 12(b)에 도시된 바와 같이, 금형에 적층된 복수의 본체유닛(311-A)은 복수의 단위관통홀(311a1)이 상하로 연통되어 복수의 관통홀(311a)을 형성한다.
이후, 복수의 관통홀(311a)에 도전성파우더가 충진되어 복수의 도전패턴부(312)가 마련된다. 마지막으로, 금형에서 양방향 도전성 모듈(300)을 분리한 후, 기둥결합홀(313c)이 마련된 양방향 도전성 모듈(300)의 가장자리를 컷팅한다.
도 12(c)에 도시된 바와 같이, 복수의 도전패턴부(312)는 각각의 관통홀(311a)에 형성되어 상하방향으로 신호 라인을 형성하여 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결한다.
제 4 실시예
본 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(400)은, 상술한 제 3 실시예에 도시된 도전성 재질로 이루어진 보강시트가 절연성본체의 외부로 노출되게 형성된 구조에, 도전라인(414)이 더 구비된 것이다.
본 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(400)은 보강시트(413)가 도전성 재질로 이루어지고, 보강시트(413)가 본체유닛의 일면으로 노출된 것으로 제작된 것이다.
보강시트(413)가 도전성재질로 이루어진 경우에, 보강시트(413)는 지지홀(413a)의 내부에 관통홀(411a)이 위치되게 본체유닛과 결합된 것이 바람직하다. 즉, 보강시트(413)는 각각의 지지홀(413a)이 각각의 관통홀(411a)로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다.
상기 복수의 본체유닛은 상기 복수의 보강시트(413) 중 어느 하나가 상기 절연성본체(411)의 외부로 노출되게 적층된다. 그리고, 상기 복수의 보강시트(413)는 각각의 상기 본체유닛에 의해 상하방향으로 이격배치되고, 도전라인(414)에 의해 상호 간에 전기적으로 연결된다.
여기서, 도전라인(414)은 복수의 보강시트(413)가 위치된 부분에서 절연성본체(411)를 상하로 관통하여 비어홀 처리하여 형성될 수 있으며, 당업자의 입장에서 상하로 이격배치된 복수의 보강시트(413)를 전기적으로 연결할 수 있는 결합방식이라면 비어홀 처리 외에 다양한 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 구조를 가진 양방향 도전성 모듈(400)은, 복수의 도전패턴부(412)가 상부디바이스의 단자(21) 및 하부디바이스의 단자(31)에 각각 접촉되고, 노출된 상기 보강시트(413)가 하부디바이스의 접지단자(32)와의 접촉되게 위치된다. 노출된 상기 보강시트(413)는 하부디바이스의 접지단자와의 접촉시 접지되어, 각각의 도전 패턴부에서의 노이즈 및 상호 신호 간섭을 최소화하여 안정적인 신호의 전달이 가능하게 되고, 하이-스피드를 구현할 수 있다.
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.
100, 200: 양방향 도전성 모듈
111, 211, 311, 411: 절연성본체
112, 212, 312, 412: 도전패턴부
113, 213, 313, 413: 보강시트
414: 도전라인

Claims (26)

  1. 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 양방향 도전성 모듈에 있어서,
    절연성을 갖는 재질로 마련되고, 상하방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성된 절연성본체;
    도전성을 가지며, 각각의 상기 관통홀이 상하방향으로 연통가능하게 각각의 상기 관통홀에 대응하는 위치에 지지홀이 형성되고, 상기 지지홀의 내부에 상기 관통홀이 위치되게 상기 절연성본체에 결합된 복수의 보강시트; 및
    각각의 상기 관통홀에 형성되어 상하방향으로 신호 라인을 형성하여 상기 상부디바이스와 상기 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 복수의 도전패턴부를 포함하고,
    상기 복수의 보강시트는 상하방향으로 이격되되, 상기 복수의 보강시트 중 어느 하나가 상기 절연성본체의 외부로 노출되게 상기 절연성본체의 내부에 적층되어, 상기 상부디바이스와 상기 하부디바이스와의 접촉시 상기 관통홀의 상하방향으로 가해지는 힘에 의해 상기 관통홀의 측방향으로의 변형을 방지하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연성본체는, 각각의 상기 보강시트와 결합되고 상기 복수의 지지홀에 대응되는 위치에 복수의 단위관통홀이 형성된 복수의 본체유닛이 상하로 적층되어 형성되고, 각각의 상기 본체유닛에 마련된 상기 복수의 단위관통홀이 상하로 연통되어 상기 복수의 관통홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보강시트는 상기 본체유닛의 외부로 노출되지 않게 마련된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 보강시트는 상기 본체유닛의 일면으로 노출되게 마련된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  8. 삭제
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 보강시트는 각각의 상기 본체유닛에 의해 상하방향으로 이격배치되고, 도전라인에 의해 상호 간에 전기적으로 연결되어,
    노출된 상기 보강시트가 상기 상부디바이스의 접지단자 또는 상기 하부디바이스의 접지단자와의 접촉시 접지되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강시트는 각각의 상기 지지홀이 각각의 상기 관통홀로 노출되지 않게 마련된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강시트에는 복수의 십자홀이 마련되고,
    상기 복수의 십자홀은 상기 복수의 지지홀들 사이에 이격배치된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 양방향 도전성 모듈을 제조하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법에 있어서,
    (A) 도전성을 가지며 복수의 지지홀이 마련된 보강시트가 준비되고, 상기 보강시트가 절연재질로 이루어진 본체유닛에 결합되는 단계;
    (B) 상기 복수의 지지홀에 대응되는 위치에서, 상기 본체유닛이 상하방향으로 관통되어 복수의 단위관통홀이 형성되는 단계;
    (C) 각각의 상기 본체유닛에 마련된 상기 복수의 단위관통홀이 상하로 연통되어 복수의 관통홀을 형성하게, 상기 복수의 본체유닛이 상하로 적층되어 결합되는 단계; 및
    (D) 각각의 상기 관통홀에 형성되어 상하방향으로 신호 라인을 형성하여 상기 상부디바이스와 상기 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 복수의 도전패턴부가 형성되는 단계를 포함하고,
    상기 (C) 단계에서, 상기 복수의 본체유닛은 상기 복수의 보강시트 중 어느 하나가 외부로 노출되게 적층되어 절연성본체를 형성하며,
    상기 보강시트는 상기 지지홀의 내부에 상기 관통홀이 위치되게 상기 본체유닛에 결합된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 보강시트는 상기 본체유닛의 외부로 노출되지 않게 마련된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 보강시트는 상기 본체유닛의 일면으로 노출되게 마련된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
  20. 삭제
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 보강시트는 각각의 상기 본체유닛에 의해 상하방향으로 이격배치되고, 도전라인에 의해 상호 간에 전기적으로 연결되어,
    노출된 상기 보강시트가 상기 상부디바이스의 접지단자 또는 상기 하부디바이스의 접지단자와의 접촉시 접지되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 제 17 항에 있어서,
    상기 보강시트는 각각의 상기 지지홀이 각각의 상기 관통홀로 노출되지 않게 마련된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
  26. 제 17 항에 있어서,
    상기 보강시트에는 복수의 십자홀이 마련되고,
    상기 복수의 십자홀은 상기 복수의 지지홀들 사이에 이격배치된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
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