KR102139946B1 - 테스트 소켓 및 이의 제조방법 - Google Patents

테스트 소켓 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR102139946B1 KR1020190008542A KR20190008542A KR102139946B1 KR 102139946 B1 KR102139946 B1 KR 102139946B1 KR 1020190008542 A KR1020190008542 A KR 1020190008542A KR 20190008542 A KR20190008542 A KR 20190008542A KR 102139946 B1 KR102139946 B1 KR 102139946B1
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이은주
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 소켓은 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 것으로서, 절연성을 가지며, 상하 방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성되되, 관통홀이 상하로 단차진 통형상을 가지는 소켓본체; 복수의 관통홀에 형성되어 상하 방향으로 신호라인을 형성하는 복수의 도전패턴부; 및 관통홀보다 짧은 길이를 가지며, 각각의 관통홀의 상부를 둘러싸도록 소켓본체에 내장되어, 상부디바이스가 도전패턴부를 가압하는 힘에 의해 압축되면서 관통홀을 측방향으로 지지하여 관통홀의 상부를 보강하고, 압축해제시 상하방향으로 복원되는 복수의 보강스프링을 포함하여, 상부디바이스가 도전패턴부와 전기적으로 접촉될 때 상부디바이스가 도전패턴부를 가압하는 힘에 의한 관통홀의 측방향으로의 변형을 방지하는 것이 바람직하다.

Description

테스트 소켓 및 이의 제조방법{TEST SOCKET AND METHOD THEREOF}
본 발명은 테스트 소켓 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 상부디바이스의 테스트시 상부디바이스에 의해 가압되는 부분에서의 관통홀의 측방향 변형을 방지하여, 상부디바이스와 하부디바이스의 접속효율을 장기간 유지하게 할 수 있는 테스트 소켓 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 테스트 소켓(또는 콘텍터 또는 커넥터)을 반도체 소자와 검사회로기판 사이에 삽입한 상태에서 검사가 수행된다. 그리고, 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 테스트 소켓으로는 집적화되는 반도체 소자를 테스트하기 위한 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 파우더를 충진하여 도전 패턴을 형성하는 PCR 소켓 타입이 널리 사용되고 있다.
도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 PCR 소켓 타입의 테스트 소켓(10)은 절연성의 실리콘 본체(11)에 타공 패턴이 형성되고, 해당 타공 패턴 내에 충진되는 도전성 파우더(12)에 의해 상하 방향으로 도전 패턴들이 형성된다. 이와 같은, PCR 타입의 테스트 소켓(10)은 미세 피치의 구현이 가능하다는 장점이 있다.
그러나, PCR 타입의 테스트 소켓(10)의 도전성 파우더(12)는 테스트 소켓(10)을 누르는 힘에 의해 가압되면서 도전성을 띄게 된다. 다만, 반도체 소자가 테스트 소켓가 반도체 소자에 의해 상하방향으로 눌림에 따라 측방향으로 형상변형이 일어나면 타공 패턴도 측방향으로 형상이 변형되고, 도 1의 확대도에 도시된 바와 같이, 타공 패턴에 충진된 도전성 파우더(12)도 측방향으로 퍼지게 된다.
도전성 파우더(12)가 타공 패턴의 측방향으로 퍼지면 도전성 파우더 간의 결합력이 떨어지게 되고, 결과적으로는 도전 패턴의 도전성이 약해지게 된다. 이로 인해, 도전패턴의 도전성이 약해지면, 반도체소자와 검사회로기판에 대한 접촉불량이 발생되는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2016-0148097호에는 ＰＣＲ 디바이스 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.
본 발명은 상부디바이스의 테스트시 상부디바이스에 의해 가압되는 부분에서의 관통홀의 측방향 변형을 방지하여, 상부디바이스와 하부디바이스의 접속효율을 장기간 유지하게 할 수 있는 테스트 소켓 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 소켓은 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 것으로서, 절연성을 가지며, 상하 방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성되되, 관통홀이 상하로 단차진 통형상을 가지는 소켓본체; 복수의 관통홀에 형성되어 상하 방향으로 신호라인을 형성하는 복수의 도전패턴부; 및 관통홀보다 짧은 길이를 가지며, 각각의 관통홀의 상부를 둘러싸도록 소켓본체에 내장되어, 상부디바이스가 도전패턴부를 가압하는 힘에 의해 압축되면서 관통홀을 측방향으로 지지하여 관통홀의 상부를 보강하고, 압축해제시 상하방향으로 복원되는 복수의 보강스프링을 포함하여, 상부디바이스가 도전패턴부와 전기적으로 접촉될 때 상부디바이스가 도전패턴부를 가압하는 힘에 의한 관통홀의 측방향으로의 변형을 방지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 관통홀은 하부의 직경이 상부의 직경보다 크게 상하로 단차지게 형성되고, 보강스프링은 관통홀의 상부의 직경보다 크되 관통홀의 하부의 직경보다 작은 직경을 가진 코일 스프링으로, 관통홀의 상부를 둘러싸되 소켓본체의 상부 표면으로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 관통홀은 관통홀의 하부의 직경이 관통홀의 상부의 직경보다 작게 상하로 단차지게 형성되고, 보강스프링은 관통홀의 상부의 직경보다 큰 직경으로 가진 코일 스프링으로, 관통홀의 상부를 둘러싸되 소켓본체의 상부 표면으로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 각각의 관통홀이 상하방향으로 연통가능하게 복수의 관통홀에 대응하는 위치에 복수의 지지홀이 형성되되, 복수의 보강스프링의 하부에서 복수의 지지홀이 복수의 관통홀 각각을 둘러싸게 소켓본체에 내장되어, 관통홀을 측방향으로 지지하는 보강시트를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 도전패턴부가 상부로 노출되게 소켓본체의 상부 표면에 결합된 절연시트를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도전패턴부는 도전성 파티클을 포함하는 충진제가 관통홀에 충진되어 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 소켓의 제조방법은, (A) 상부의 직경이 하부의 직경보다 작게 상하로 단차지면서 걸림턱이 형성된 복수의 금형핀이 바닥면에 대해 수직하게 돌출된 소켓제작용 금형이 준비되는 단계; (B) 금형핀의 상부의 직경보다 크되 금형핀의 하부의 직경보다 작은 직경을 가진 보강스프링이, 금형핀을 관통하여 걸림턱에 놓여 금형핀의 상부를 둘러싸는 단계; (C) 복수의 보강스프링이 상부로 노출되지 않게, 액상의 절연 재질이 소켓제작용 금형에 주입되고 경화되는 단계; (D) 소켓제작용 금형에서 분리되어, 복수의 금형핀에 의해 상하방향으로 관통되되 상하로 단차진 복수의 관통홀이 형성된 소켓본체가 준비되는 단계; 및 (E) 도전성 파티클을 포함하는 충진제가 복수의 관통홀에 충진되어, 상하방향으로 신호 라인을 형성하여 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 복수의 도전패턴부가 형성되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, (C) 단계에서, 액상의 절연 재질의 주입 후, 절연시트가 금형핀을 관통하여 복수의 보강스프링을 중력방향으로 누르게 소켓제작용 금형에 설치되는 단계를 더 포함하되, 절연시트는 액상의 절연 재질의 경화에 의해 소켓본체에 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 소켓의 제조방법은, (A) 상부의 직경이 하부의 직경보다 작게 상하로 단차지면서 걸림턱이 형성된 복수의 금형핀이 바닥면에 대해 수직하게 돌출된 소켓제작용 금형이 준비되는 단계; (B) 금형핀의 하부의 직경보다 큰 직경을 가진 보강스프링이 금형핀을 관통하여 바닥면에 놓여 금형핀의 하부를 둘러싸는 단계; (C) 복수의 금형핀이 상부로 노출되게 액상의 절연 재질이 소켓제작용 금형으로 주입되고 경화되는 단계; (D) 소켓제작용 금형에서 분리되어, 복수의 금형핀에 의해 상하방향으로 관통되고 상하로 단차진 복수의 관통홀이 형성된 소켓본체가 준비되는 단계; 및 (E) 도전성 파티클을 포함하는 충진제가 복수의 관통홀로 충진되어, 상하방향으로 신호 라인을 형성하여 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 복수의 도전패턴부가 형성되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, C 단계는, (C1) 복수의 보강스프링이 상부로 노출되지 않게, 액상의 절연 재질이 소켓제작용 금형으로 1차 주입되는 단계;(C2) 보강시트가 복수의 금형핀을 관통하여 걸림턱에 놓여, 복수의 보강스프링을 중력방향으로 누르게 소켓제작용 금형에 설치되는 단계; 및(C3) 복수의 금형핀이 상부로 노출되게, 액상의 절연 재질이 소켓제작용 금형으로 2차 주입되고 경화되는 단계를 포함하고, 보강시트는 액상의 절연 재질의 경화에 의해 소켓본체에 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, A단계에서, 절연시트가 복수의 금형핀을 관통하여 바닥면에 놓이는 단계를 더 포함하고, C단계에서, 절연시트는 액상의 절연 재질의 경화에 의해 소켓본체의 상부 표면에 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상부디바이스의 테스트시 상부디바이스에 의해 가압되는 부분에서의 관통홀의 측방향 변형을 방지하여, 도전패턴부에서의 도전성 파우더의 퍼짐을 방지하여, 상부디바이스와 하부디바이스의 접속효율을 장기간 유지하게 할 수 있다.
즉, 본 발명은 상부디바이스의 테스트시 상부디바이스의 가압에 의해 눌리는 부분에 도전패턴부를 둘러싸게 보강스프링이 내장되어, 보강스프링이 상부디바이스의 가압에 의해 압축되면서 관통홀의 측방향 변형을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상부디바이스가 누르는 힘이 제거되면 보강스프링이 원래 형상으로 복원되면서 소켓본체의 상부 방향으로 복원력을 제공하여, 상부디바디스의 가압에 의해 도전패턴부의 눌린 부분이 펴지도록 보조할 수 있다.
아울러, 본 발명은 보강스프링이 관통홀을 전부를 둘러싸는 것이 아니라, 관통홀의 상부만을 둘러싸게 내장되어, 상부디비아스의 가압시 압축되는 강도를 증대시켜 상부디바이스에 의해 가압되는 부분만을 집중적으로 보강할 수 있다.
한편, 본 발명은 제조과정 중에 발생될 수 있는 보강스프링의 이탈에 의한 소켓본체의 불량을 방지하여, 테스트 소켓의 생산성 증대 및 제조단가를 낮출 수 있다.
도 1은 종래의 PCR타입의 반도체 테스트 소켓을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 테스트 소켓의 구성도이고, 도 3은 상부디바이스에 의해 테스트 소켓이 가압될 때의 작동 상태도를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 테스트 소켓의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 테스트 소켓의 구성도이고, 도 6은 상부디바이스에 의해 테스트 소켓이 가압될 때의 작동 상태도를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 테스트 소켓의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 테스트 소켓의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 테스트 소켓에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 소켓은 상부디바이스를 테스트하기 위해, 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 장치이다.
예시적으로, 상부디바이스로는 반도체 소자 등이 해당될 수 있다. 상부디바이스가 반도체 소자일 때, 하부디바이스는 검사장치에 해당된다. 다만, 이는 설명의 편의를 위해 예시한 것에 불과하며, 본 명세서에서는 상부디바이스 및 하부디바이스의 종류 및 구조에 대해 한정하지 않기로 한다.
본 명서서에서는 설명의 편의를 위해, 상부디바이스의 구조 및 테스트 소켓의 구조를 간략하게 도시하였으나, 테스트 소켓의 도전패턴부 간의 피치간격 및 배열은 상부디바이스에 따라 다양하게 가변될 수 있다.
제 1 실시예
● 테스트 소켓
이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여, 테스트 소켓(100)에 대해 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 소켓본체(110), 복수의 도전패턴부(120), 복수의 보강스프링(130) 및 절연시트(140)로 구성된다.
소켓본체(110)는 절연 재질로 마련된다. 액상의 절연 재질로는 실리콘과 같은 탄성을 갖는 재질이 사용가능하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 변경가능함은 물론이다.
도 4(d)을 참조하면, 소켓본체(110)에는 복수의 관통홀(111)이 형성된다. 관통홀(111)은 소켓본체(110)의 상하방향으로 관통된 개구이다. 관통홀(111)은 하부(111b)의 직경이 상부(111a)의 직경보다 크게 상하로 단차지게 형성된 통형 개구이다.
도전패턴부(120)는 상하방향으로 신호 라인을 형성하여 상부디바이스(10)와 하부디바이스(20)를 전기적으로 연결하는 구성이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 도전패턴부의 상부(120a)는 상부디바이스의 단자(11)와 전기적으로 접촉되고, 도전패턴부의 하부(120b)는 하부디바이스의 단자(21)와 전기적으로 접촉된다.
복수의 도전패턴부(120)는 액상의 실리콘과 도전성 파티클이 혼합된 충진제가 각각의 관통홀(111)에 충진된 후 경화되어 형성된다. 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.
복수의 도전패턴부(120)는 상부디바이스(10)의 단자의 배열에 대응되게 마련된다. 복수의 도전패턴부(120) 간의 피치간격은 상부디바이스(10)의 단자 간의 피치간격에 대응된다.
도전패턴부(120)는 관통홀(111)에 충진되어 형성되는 바, 관통홀(111)의 형상대로 상하로 단차진 구조를 가진다. 이에, 도전패턴부의 상부(120a)는 관통홀의 상부(111a)에 대응되고, 도전패턴부의 하부(120b)는 관통홀의 하부(111b)에 대응된다.
도전패턴부의 상부(120a)는 보강스프링(130)에 의해 보강된다. 보강스프링(130)은 상부디바이스(10)의 가압에 의해 압축되면서 관통홀의 상부(즉, 도전패턴부의 상부(120a))을 측방향으로 지지한다.
보강스프링(130)은 도전패턴부(120)를 전부를 둘러싸는 것이 아니라, 도전패턴부의 상부(120a)만을 둘러싸게 내장된다. 이로 인해, 보강스프링(130)은 상부디비아스의 가압시 압축강도를 증대시켜 상부디바이스에 의해 가압되는 부분만을 집중적으로 보강할 수 있다.
보강스프링(130)은 상부디바이스(10)의 테스트시 상부디바이스(10)의 가압에 의해 눌리는 부분에 도전패턴부(120)를 둘러싸게 소켓본체(110)에 내장된다. 보강스프링(130)은 관통홀(111)의 상부(111a)의 길이보다 짧은 길이를 가진다. 보강스프링(130)은 도전패턴부의 상부(120a)를 둘러싼다.
보강스프링(130)은 관통홀(111)의 상부(111a)의 직경보다 크되 관통홀(111)의 하부(111b)의 직경보다 작은 직경을 가진 코일 스프링이다. 보강스프링(130)은 관통홀(111)의 상부를 둘러싸되 소켓본체(110)의 상부 표면으로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 보강스프링(130)은 상부디바이스(10)가 도전패턴부(120)와 전기적으로 접촉될 때, 상부디바이스(10)가 도전패턴부(120)를 가압하는 힘에 의해 압축되면서 관통홀(111)의 주변을 보강한다. 즉, 보강스프링(130)은 압축되면서 관통홀(111)을 측방향으로 지지하여, 보강스프링(130)이 둘러싼 관통홀(111) 주변이 측방향으로 변형되는 것을 방지할 수 있다.
배경기술에서 상술했듯이, 관통홀(111)의 측방향 변형은 도전패턴부(120)를 구성하는 도전성 파우더의 퍼짐을 유발하고, 도전성 파우더가 퍼지면 도전패턴부(120)의 도전성능이 저하되는데, 본 발명은 관통홀(111)의 측방향으로의 변형을 방지함으로써, 상부디바이스(10)의 반복적인 테스트에도 도전패턴부(120)의 도전성을 장시간 유지하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상부디바이스(10)가 누르는 힘이 제거되면 보강스프링(130)이 원래 형상으로 복원되면서 소켓본체(110)의 상부 방향으로 복원력을 제공하여, 상부디바디스의 가압에 의해 도전패턴부(120)의 눌린 부분이 펴지도록 보조할 수 있다.
절연시트(140)는 복수의 도전패턴부(120)가 상부로 노출되게 소켓본체(110)의 상부 표면에 결합된다. 절연시트(140)는 소켓본체(110)를 제조하는 공정에서 소켓본체(110)와 일체로 형성될 수 있고, 또는 별도로 부착될 수도 있다. 절연시트(140)는 상부디바이스(10)가 소켓본체(110)의 상부표면과 접촉될 때, 복수의 도전패턴부(120) 이외의 다른 부분이 상부디바이스(10)와 통전되는 것을 방지한다.
● 테스트 소켓의 제조방법
우선, 도 4를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 테스트 소켓의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
도 4(a)에 도시된 바와 같이, 금형핀(31)이 마련된 소켓제작용 금형(30)이 준비된다. 소켓제작용 금형(30)으로는 복수의 금형핀(31) 간의 이격간격이 상부디바이스(10)의 단자 간의 피치간격으로 규격화된 것이 사용될 수 있다.
금형핀(31)은 소켓본체(110)에 관통홀(111)을 형성하기 위한 구성이다. 금형핀(31)은 소켓제작용 금형(30)의 바닥면으로부터 수직하게 돌출된다. 금형핀(31)은 상하로 단차지면서 걸림턱(31c)이 형성된 원통형 핀이다. 금형핀(31)은 상부(31a)의 직경이 하부(31b)의 직경보다 작게 상하로 단차지면서 걸림턱(31c)이 형성된다.
복수의 보강스프링(130)은 복수의 금형핀(31)을 관통하여 걸림턱(31c)에 놓인다. 보강스프링(130)은 금형핀(31)의 상부(31a)의 직경보다 크되, 금형핀(31)의 하부(31b)의 직경보다 작은 직경을 가진다. 또한, 보강스프링(130)은 금형핀(31)의 상부의 길이보다 짧은 길이를 가진다. 이에, 보강스프링(130)이 걸림턱(31c)에 놓일 때, 보강스프링(130)은 금형핀(31)의 상부 일부만 상하방향으로 둘러싼다.
도 4(b)에 도시된 바와 같이, 액상의 절연 재질이 소켓제작용 금형(30)에 주입된다. 이때, 액상의 절연 재질은 복수의 금형핀(31)이 상부로 노출되게 주입된다.
이어서, 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 절연시트(140)가 금형핀(31)을 관통하여, 소켓제작용 금형(30)에 설치된다. 제조과정에서, 절연시트(140)는 보강스프링(130)을 중력방향으로 눌러 보강스프링(130)이 액상의 절연 재질로 부유되어, 보강스프링(130)이 설계된 위치에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 4(d)에 도시된 바와 같이, 액상의 절연 재질이 경화된 후 소켓제작용 금형(30)에서 분리된다. 소켓본체(110)는 복수의 금형핀(31)에 의해 상하방향으로 관통된 복수의 관통홀(111)이 형성된다. 관통홀(111)은 금형핀(31)의 형상대로 형성된다.
도 4(e)에 도시된 바와 같이, 도전성 파티클을 포함하는 충진제가 소켓본체(110)의 복수의 관통홀(111)에 충진된다. 도전패턴부(120)는 액상의 절연 재질과 도전성 파티클이 혼합된 충진제의 충진 및 경화에 의해 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 도전패턴부(120)의 상부는 보강스프링(130)에 의해 둘러싸여진다.
본 발명은 제조 과정 중에 절연시트(140)를 이용하여 복수의 보강스프링(130)을 중력방향으로 눌러, 보강스프링(130)이 액상의 절연 재질에 부유되어 보강스프링(130)이 설치되는 위치에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 보강스프링(130)의 이탈에 의한 소켓본체(110)의 불량을 방지할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 테스트 소켓의 생산성 증대 및 제조단가의 감소 효과를 도출할 수 있다.
아울러, 본 발명은 보강스프링(130)을 통해, 상부디바이스(10)를 테스트하는 테스트 소켓이 상부디바이스(10)에 의해 가압되는 부분을 집중적으로 보강하여 도전성 파우더의 퍼짐을 방지할 수 있어, 상부디바이스(10)와 하부디바이스(20)에 대한 접속효율을 안정적으로 도모할 수 있다.
제 2 실시예
이하에서는 도 5 내지 7을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 테스트 소켓 및 이의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
● 테스트 소켓
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 테스트 소켓(200)은 소켓본체(210), 복수의 도전패턴부(220), 복수의 보강스프링(230) 및 절연시트(240)를 포함한다.
소켓본체(210)는 절연 재질로 마련된다. 액상의 절연 재질로는 실리콘과 같은 탄성을 갖는 재질이 사용가능하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 변경가능함은 물론이다.
소켓본체(210)에는 복수의 관통홀(211)이 형성된다. 관통홀(211)은 소켓본체(210)의 상하방향으로 관통된 개구이다. 관통홀(211)은 관통홀(211)의 하부(211b)의 직경이 관통홀(211)의 상부(211a)의 직경보다 작게 상하로 단차지게 형성된다.
도전패턴부(220)는 상하방향으로 신호 라인을 형성하여 상부디바이스(10)와 하부디바이스(20)를 전기적으로 연결하는 구성이다. 복수의 도전패턴부(220)는 액상의 실리콘과 도전성 파티클이 혼합된 충진제가 각각의 관통홀(211)에 충진된 후 경화되어 형성된다. 복수의 도전패턴부(220) 간의 피치간격은 상부디바이스(10)의 단자 간의 피치간격에 대응된다. 도전패턴부(220)는 관통홀(211)에 충진되어 형성되는 바, 관통홀(211)의 형상대로 상하로 단차진 구조를 가진다.
보강스프링(230)은 관통홀(211)의 상부(211b)의 직경보다 큰 직경을 가진 코일 스프링으로, 관통홀(211)의 상부를 둘러싸되 소켓본체(210)의 상부 표면으로 노출되지 않게 마련된 것이 바람직하다.
보강스프링(230)은 각각의 도전패턴부(220)의 상부를 둘러싸도록 소켓본체(210)의 상부에 내장된다. 보강스프링(230)은 관통홀(211)의 상부(211a)의 길이보다 짧은 길이를 가진다. 보강스프링(230)은 도전패턴부(220)의 주변을 둘러싸면서, 관통홀(211)을 측방향으로 지지한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 보강스프링(230)은 상부디바이스(10)가 도전패턴부(220)와 전기적으로 접촉될 때, 상부디바이스(10)가 도전패턴부(220)를 가압하는 힘에 의해 압축되면서 관통홀(211)의 주변을 보강한다. 즉, 보강스프링(230)은 압축되면서 관통홀(211)을 측방향으로 지지하여, 보강스프링(230)이 둘러싼 관통홀(211) 주변이 측방향으로 변형되는 것을 방지할 수 있다.
상술했듯이, 관통홀(211)의 측방향 변형은 도전패턴부(220)를 구성하는 도전성 파우더의 퍼짐을 유발하고, 도전성 파우더가 퍼지면 도전패턴부(220)의 도전성능이 저하되는데, 본 발명은 관통홀(211)의 측방향으로의 변형을 방지함으로써, 상부디바이스(10)의 반복적인 테스트에도 도전패턴부(220)의 도전성을 장시간 유지하게 할 수 있다.
절연시트(240)는 복수의 도전패턴부(220)가 상부로 노출되게 소켓본체(210)의 상부 표면에 결합된다. 절연시트(240)는 소켓본체(210)를 제조하는 공정에서 소켓본체(210)와 일체로 형성될 수 있고, 또는 별도로 부착될 수도 있다. 절연시트(240)는 상부디바이스(10)가 소켓본체(210)의 상부표면과 접촉될 때, 복수의 도전패턴부(220) 이외의 다른 부분이 상부디바이스(10)와 통전되는 것을 방지한다.
● 테스트 소켓의 제조방법
우선, 도 7을 참조하여, 본 실시예에 따른 테스트 소켓의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
도 7(a)에 도시된 바와 같이, 복수의 금형핀(41)이 구비된 소켓제작용 금형(40)이 준비된다. 절연시트이 복수의 금형핀(41)을 관통하여 소켓제작용 금형(40)의 바닥면에 놓인다. 금형핀(41)은 하부(41b)의 직경이 상부(41a)의 직경보다 크게 상하로 단차진 형상을 가지며, 걸림턱(41c)이 마련된다.
본 단계는, 소켓본체(210)에 절연시트이 일체형으로 제작되는 경우에 반영되며, 절연시트이 소켓본체(210)에 일체형으로 제작되지 않은 경우에는 생략가능하다.
도 7(b)에 도시된 바와 같이, 복수의 보강스프링(230)이 각각의 금형핀(41)을 관통하여, 절연시트(240)의 상부에 놓인다. 본 실시예에서, 보강스프링(230)은 금형핀의 하부(41b)의 길이보다 짧고 금형핀의 하부(41b)의 직경보다 큰 직경을 가진 코일 스프링이다. 보강스프링(230)은 각각의 금형핀의 하부(41b)를 상하방향으로 둘러싼다.
도 7(c)에 도시된 바와 같이, 액상의 절연 재질이 소켓제작용 금형(40)에 주입된다. 이때, 액상의 절연 재질은 복수의 금형핀(41)이 상부로 노출되게 주입된다.
도 7(d)에 도시된 바와 같이, 액상의 절연 재질이 경화된 후 소켓제작용 금형(40)에서 분리된다. 소켓본체(210)는 복수의 금형핀(41)에 의해 상하방향으로 관통된 복수의 관통홀(211)이 형성된다. 관통홀(211)은 금형핀(41)의 형상대로 형성된다.
도 7(e)에 도시된 바와 같이, 도전성 파티클을 포함하는 충진제가 소켓본체(210)의 복수의 관통홀(211)에 충진된다. 도전패턴부(220)는 액상의 절연 재질과 도전성 파티클이 혼합된 충진제의 충진 및 경화에 의해 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 도전패턴부(220)의 상부는 보강스프링(230)에 의해 둘러싸여진다.
제 3 실시예
● 테스트 소켓
이하에서는 도 8 및 도 9을 참조하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 테스트 소켓 및 이의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 테스트 소켓(300)은 소켓본체(310), 복수의 도전패턴부(320), 복수의 보강스프링(330), 절연시트(340) 및 보강시트(350)를 포함한다.
본 실시예에 따른 소켓본체(310), 복수의 도전패턴부(320), 복수의 보강스프링(330) 및 절연시트(340)는 상술한 제 2 실시예의 소켓본체(210), 복수의 도전패턴부(220), 복수의 보강스프링(230) 및 절연시트(240)와 동일하다. 이에, 본 실시예에서는 상술한 제 2 실시예와 상이한 구성인 보강시트(350)에 대해 설명하기로 한다.
본 실시예에서, 보강시트(350)는 복수의 보강스프링(330)과 더불어, 관통홀(311)을 측방향으로 지지하기 위해 소켓본체(310)에 내장된 구성이다.
도 9(g)에 도시된 바와 같이, 보강시트(350)는 각각의 관통홀(311)이 상하방향으로 연통가능하게 소켓본체(310)에 내장된다. 보강시트(350)는 복수의 보강스프링(330)의 하부에 위치된다. 보강시트(350)에는 복수의 관통홀(311)에 대응하는 위치에 복수의 지지홀이 형성된다. 지지홀은 관통홀(311)의 하부(311b)의 직경보다 크되, 관통홀의 상부(311a)의 직경보다 작게 형성된다.
보강시트(350)는 각각의 관통홀(311)을 측방향으로 지지하여, 상부디바이스(10)와 하부디바이스(20)와의 접촉시 복수의 보강스프링(330)과 더불어 관통홀(311)의 상하방향으로 가해지는 힘에 의해 관통홀(311)의 측방향으로의 변형을 방지할 수 있다.
보강시트(350)는 소켓본체(310)의 재질보다 높은 강도를 가진 재질로 이루어진 것이 바람직하다. 예를 들어, 보강시트(350)는 폴리이미드, 실리콘 또는 우레탄과 같은 절연 재질, 스테인레스 재질, 또는 FR4(Flame Retardant Type 4)와 같은 복합 재료 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또는, 보강시트(350)는 액상의 절연 재질이 메쉬천에 도포 및 경화되어 형성될 수도 있다.
본 발명은 보강스프링(330) 및 보강시트(350)를 통해, 상부디바이스(10)에 의해 가압되는 부분을 집중적으로 보강하여 관통홀(311)의 측방향 변형을 방지할 수 있고, 이로 인해 도전성 파우더의 퍼짐을 방지하여 상부디바이스(10)와 하부디바이스(20)에 대한 접속효율을 안정적으로 도모할 수 있다.
● 테스트 소켓의 제조방법
이하에서는 본 실시예에 따른 테스트 소켓의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
도 8(a)에 도시된 바와 같이, 복수의 금형핀(41)이 구비된 소켓제작용 금형(40)이 준비된다. 절연시트(340)가 복수의 금형핀(41)을 관통하여 소켓제작용 금형(40)의 바닥면에 놓인다. 금형핀(41)은 하부(41b)의 직경이 상부(41a)의 직경보다 크게 상하로 단차진 형상을 가지며, 걸림턱(41c)이 마련된다.
도 8(b)에 도시된 바와 같이, 복수의 보강스프링(330)이 각각의 금형핀(41)을 관통하여, 절연시트(340)의 상부에 놓인다. 본 실시예에서, 보강스프링(330)은 금형핀의 하부(41b)의 길이보다 짧고 금형핀의 하부(41b)의 직경보다 큰 직경을 가진 코일 스프링이다. 보강스프링(330)은 각각의 금형핀의 하부(41b)를 상하방향으로 둘러싼다.
도 8(c)에 도시된 바와 같이, 소켓제작용 금형(40)으로 액상의 절연 재질이 1차 주입된다. 이때, 액상의 절연 재질은 금형핀(41)의 일부만 잠기게, 즉, 복수의 보강스프링(330)이 외부로 노출되지 않는 정도까지, 소켓제작용 금형(40)으로 주입된다.
도 8(d)에 도시된 바와 같이, 1차로 주입된 액상의 절연 재질이 경화되지 전에, 보강시트(350)가 복수의 금형핀(41)을 관통하여 소켓제작용 금형(40)에 설치된다. 보강시트(350)는 지지홀(351)의 직경이 금형핀의 상부(41a)의 직경보다 크고, 금형핀의 하부(41b)의 직경보다 작게 마련된다.
보강시트(350)는 각각의 금형핀(41)을 따라 상부에서 하부로 이동되면서 복수의 보강스프링(330)을 중력방향으로 누르게, 걸림턱(41c)에 안착된다. 이에, 본 발명은 테스트 소켓의 제조공정에서 발생될 수 있는, 복수의 보강스프링(330) 중 일부 또는 전부가 액상의 절연 재질에서 부유되어, 액상의 절연 재질의 경화에 의해 서로 다른 위치에 설치되는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 도 9(e)에 도시된 바와 같이, 액상의 절연 재질이 소켓제작용 금형(40)으로 2차 주입된다. 이때, 액상의 절연 재질은 복수의 금형핀(41)이 상부로 노출되게 주입된다.
도 9(f)에 도시된 바와 같이, 액상의 절연 재질이 경화된 후 소켓제작용 금형(40)에서 분리된다. 소켓본체(310)는 복수의 금형핀(41)에 의해 상하방향으로 관통된 복수의 관통홀(311)이 형성된다. 이때, 소켓본체(310)는 액상의 절연 재질의 1차 주입에 의해 형성된 상부블럭(310a)과, 액상의 절연 재질의 2차 주입에 의해 형성된 하부블럭(310b)으로 구분되며, 이는 소켓본체(310)를 상하로 구분하기 위해 임의적으로 구분한 것에 불과하다. 보강스프링(330)은 상부블럭(310a)에 위치된다.
도 9(g)에 도시된 바와 같이, 도전성 파티클을 포함하는 충진제가 소켓본체(310)의 복수의 관통홀(311)에 충진되어, 도전패턴부(320)를 형성한다. 도전패턴부(320)는 액상의 절연 재질과 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.
상술한 바와 같은 과정에 따라 제작된 테스트 소켓(300)은 보강시트(350)에 의해 보강스프링(330)이 액상의 절연 재질에 부유되어 보강스프링(330)이 설치되는 위치에서 이탈되는 것을 방지하여, 보강스프링(330)의 이탈에 의한 소켓본체(310)의 불량을 방지할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 테스트 소켓의 생산성 증대 및 제조단가의 감소 효과를 도출할 수 있다.
아울러, 본 발명은 보강스프링(330) 및 보강시트(350)를 통해, 상부디바이스(10)를 테스트하는 테스트 소켓이 상부디바이스(10)에 의해 가압되는 부분을 집중적으로 보강하여 도전성 파우더의 퍼짐을 방지할 수 있어, 상부디바이스(10)와 하부디바이스(20)에 대한 접속효율을 안정적으로 도모할 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, 300: 테스트 소켓
110, 210, 310: 소켓본체
111, 211, 311: 관통홀
120, 220, 320: 도전패턴부
130, 230, 330: 보강스프링
140, 240, 340: 절연시트
350: 보강시트

Claims (11)

  1. 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 테스트 소켓에 있어서,
    절연성을 가지며, 상하 방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성되되, 상기 관통홀이 상하로 단차진 통형상을 가지는 소켓본체;
    상기 복수의 관통홀에 형성되어 상하 방향으로 신호라인을 형성하는 복수의 도전패턴부; 및
    상기 관통홀보다 짧은 길이를 가지며, 각각의 상기 관통홀의 상부를 둘러싸도록 상기 소켓본체에 내장되어, 상기 상부디바이스가 상기 도전패턴부를 가압하는 힘에 의해 압축되면서 상기 관통홀을 측방향으로 지지하여 상기 관통홀의 상부를 보강하고, 압축해제시 상하방향으로 복원되는 복수의 보강스프링을 포함하여,
    상기 상부디바이스가 상기 도전패턴부와 전기적으로 접촉될 때 상기 상부디바이스가 상기 도전패턴부를 가압하는 힘에 의한 상기 관통홀의 측방향으로의 변형을 방지하고,
    상기 관통홀은 하부의 직경이 상부의 직경보다 크게 상하로 단차지게 형성되고,
    상기 보강스프링은 상기 관통홀의 상부의 직경보다 크되 상기 관통홀의 하부의 직경보다 작은 직경을 가진 코일 스프링으로, 상기 관통홀의 상부를 둘러싸되 상기 소켓본체의 상부 표면으로 노출되지 않게 마련된 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 관통홀이 상하방향으로 연통가능하게 상기 복수의 관통홀에 대응하는 위치에 복수의 지지홀이 형성되되, 상기 복수의 보강스프링의 하부에서 상기 복수의 지지홀이 상기 복수의 관통홀 각각을 둘러싸게 상기 소켓본체에 내장되어, 상기 관통홀을 측방향으로 지지하는 보강시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 도전패턴부가 상부로 노출되게 상기 소켓본체의 상부 표면에 결합된 절연시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전패턴부는 도전성 파티클을 포함하는 충진제가 상기 관통홀에 충진되어 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  7. 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 테스트 소켓의 제조방법에 있어서,
    (A) 상부의 직경이 하부의 직경보다 작게 상하로 단차지면서 걸림턱이 형성된 복수의 금형핀이 바닥면에 대해 수직하게 돌출된 소켓제작용 금형이 준비되는 단계;
    (B) 상기 금형핀의 상부의 직경보다 크되 상기 금형핀의 하부의 직경보다 작은 직경을 가진 보강스프링이, 상기 금형핀을 관통하여 상기 걸림턱에 놓여 상기 금형핀의 상부를 둘러싸는 단계;
    (C) 상기 복수의 보강스프링이 상부로 노출되지 않게, 액상의 절연 재질이 상기 소켓제작용 금형에 주입되고 경화되는 단계;
    (D) 상기 소켓제작용 금형에서 분리되어, 상기 복수의 금형핀에 의해 상하방향으로 관통되되 상하로 단차진 복수의 관통홀이 형성된 소켓본체가 준비되는 단계; 및
    (E) 도전성 파티클을 포함하는 충진제가 상기 복수의 관통홀에 충진되어, 상하방향으로 신호 라인을 형성하여 상기 상부디바이스와 상기 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 복수의 도전패턴부가 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (C) 단계에서, 상기 액상의 절연 재질의 주입 후, 절연시트가 상기 금형핀을 관통하여 상기 복수의 보강스프링을 중력방향으로 누르게 상기 소켓제작용 금형에 설치되는 단계를 더 포함하되,
    상기 절연시트는 상기 액상의 절연 재질의 경화에 의해 상기 소켓본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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