KR102193528B1 - 극저온에서 적용 가능한 검사용 커넥터 - Google Patents

극저온에서 적용 가능한 검사용 커넥터 Download PDF

Info

Publication number
KR102193528B1
KR102193528B1 KR1020190045122A KR20190045122A KR102193528B1 KR 102193528 B1 KR102193528 B1 KR 102193528B1 KR 1020190045122 A KR1020190045122 A KR 1020190045122A KR 20190045122 A KR20190045122 A KR 20190045122A KR 102193528 B1 KR102193528 B1 KR 102193528B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluorine
silicone rubber
connector
group
inspection
Prior art date
Application number
KR1020190045122A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200122464A (ko
Inventor
정영배
Original Assignee
주식회사 아이에스시
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아이에스시 filed Critical 주식회사 아이에스시
Priority to KR1020190045122A priority Critical patent/KR102193528B1/ko
Priority to TW109112925A priority patent/TWI754257B/zh
Priority to CN202010304637.5A priority patent/CN111830291B/zh
Publication of KR20200122464A publication Critical patent/KR20200122464A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102193528B1 publication Critical patent/KR102193528B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/04Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
    • G01R1/0408Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
    • G01R1/0416Connectors, terminals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • C08L83/08Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/22Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/24Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen halogen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/44Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing only polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/10Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/0735Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card arranged on a flexible frame or film
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/2872Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation
    • G01R31/2874Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation related to temperature
    • G01R31/2877Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation related to temperature related to cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/16Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive material in insulating or poorly conductive material, e.g. conductive rubber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248Temperature monitoring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 개시는 일측면에 있어서 불소 실리콘 고무를 포함하는 시트; 및 상기 시트 내에서 상하 방향으로 연장되어 상하 방향으로 통전을 가능하게 하는 도전부를 포함하는, 검사용 커넥터에 관한 것이다. 본 개시의 일측면에 따른 검사용 커넥터는 극저온에서 우수한 내한성, 유연성, 절연성, 및 저항 안정성을 나타낼 수 있다.

Description

극저온에서 적용 가능한 검사용 커넥터{TEST CONNECTOR APPLICABLE AT EXTREMELY LOW TEMPERATURE}
본 개시는 극저온 환경에서 사용 가능한 검사용 커넥터에 관한 것이다.
반도체 칩의 사용 온도 범위가, 예를 들어 -40℃ 이하의 극저온에서부터 고온으로는 150℃에 이르는 광범위한 영역에서 적용되고 있다. 이에 따라 극한 온도에서 반도체 칩의 전기적 특성 등이 소정 목표 성능을 만족하는지 여부를 검사하는 것이 필요하다.
전자 제품이나 소자 등의 전기적 특성 등을 측정하기 위해서는 절연성, 내후성, 내열성, 내한성, 난연성 및 유연성 등의 매우 다양한 성질이 보장되는 측정 소켓이 필요하다. 내열성과 내한성을 동시에 만족하며, 열에 의한 수축 및 팽창이 측정에 필요한 요구 범위를 만족하면서, 유연성이 확보되는 재료로는 폴리실록산이 있다. 그러나, 폴리실록산은 극한 온도에서 사용되는 소켓의 재료로 사용하기 어렵다. 예를 들어, 폴리메틸실록산으로 제조된 소켓용 액상 실리콘 고무(LSR: liquid silicone rubber)로 제조된 테스트 소켓은 통상 -40℃ 내지 130℃의 온도에서만 사용 가능하기 때문에 -40℃이하의 낮은 극한 온도에서는 사용하기 어렵다.
한편, 액상 실리콘 고무는 비닐 말단기를 갖는 폴리디메틸실록산과 수소 말단기 갖는 폴리디메틸실록산을 부가 반응시켜 제조할 수 있다. 이 때, 열에 의해 액상 실리콘 고무가 팽창하여 피착체(예를 들어, 도전성 입자)와 액상 실리콘 고무와의 접착이 정밀하게 형성되지 않아 접착 불량으로 인한 부작용이 발생하는 문제도 존재한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0030124호(2017. 3. 17.) 대한민국 등록특허공보 제10-1926588호(2018. 12. 10.) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0105986호(2009. 10. 8.)
본 개시의 발명자들은 종래에 인식하지 못하였던 것으로서, 일반적인 액상 실리콘 고무는 극저온에서 유연성이 현저히 감소하고 저항이 현저히 증가하는 문제가 발생한다는 점을 발견하였다. 예를 들어 극저온은 -40℃ 이하의 온도일 수 있으며, 약 -70℃ 내지 -50℃일 수 있다. 특히, 본 발명의 검사용 커넥터는 -55℃에서도 내한성, 유연성, 절연성, 및 저항 안정성이 우수하다.그리하여 본 개시의 목적은 극저온에서 내한성, 유연성, 절연성, 및 저항 안정성이 우수한 검사용 커넥터를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 개시의 일 측면은 불소 실리콘 고무를 포함하는 시트를 포함하는 검사용 커넥터를 제공한다.
본 개시의 불소 실리콘 고무는 하나 이상의 불소기를 측쇄에 포함하는 폴리오르가노실록산일 수 있다.
본 개시의 불소 실리콘 고무는 1 액형 실리콘 고무일 수 있으며, 특히 검사용 커넥터에 필요한 물성을 가질 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따른 검사용 커넥터는 액상 디스플레이, 반도체 소자, 발광 다이오드, 메모리 칩 등의 패키지(package) 테스트 소켓용으로 사용될 수 있다.
본 개시의 일측면에 따른 불소 실리콘 고무를 이용하여 검사용 커넥를 제조하면 극저온에서도 우수한 내한성, 유연성, 절연성, 및 저항 안정성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 검사용 커넥터는, -40℃ 이하의 온도 범위, 더 구체적으로는 약 -70℃ 내지 -50℃의 온도 범위, 특히 -55℃에서도 내한성, 유연성, 절연성, 및 저항 안정성이 우수하다. 또한 이러한 중합체는 높은 가교 밀도를 나타내고 극저온에서 낮은 수축율을 나타낼 수 있다.
본 개시의 이러한 효과는 불소 실리콘 고무에서 결정화 온도(crystallization temperature; Tc)와 용융온도(Melting temperature; Tm)의 형성이 나타나지 않는 특성에 기인한 것으로 생각된다.
도 1은 일 실시예에 따른 검사용 커넥터(100)의 부분 단면도로서, 검사용 커넥터(100)가 피검사 디바이스(10)와 테스트 장비(20) 사이에 배치된 모습을 보여준다.
도 2는 본 개시의 일 측면에 따른 실시예와 비교예의 상온에서 깊이에 따른 Force 특성 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 개시의 일 측면에 따른 실시예와 비교예의 저온에서 깊이에 따른 Force 특성 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 상온과 저온에서 본 개시의 일 측면에 따른 실시예와 비교예의 Force 특성을 함께 비교한 그래프이다.
도 5는 상온과 저온에서 본 개시의 일 측면에 따른 실시예와 비교예의 저항 특성을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 개시의 일 측면에 따른 불소 실리콘의 시차주사열량분석(Differential scanning calorimetry; DSC) 결과를 나타낸 그래프이다.
본 개시의 실시예 또는 일측면들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예 또는 일측면들이나 이들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 사용되는 해당 구성 "만으로 구성되는" 등과 같은 표현은, 해당 구성 외에 다른 구성을 포함할 가능성을 배제하는 폐쇄형 용어(closed-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 용어 "불소 실리콘 고무"는 "불소 실리콘 중합체"와 상호 교환적으로 사용될 수 있으며, 이는 실리콘(Si) 자체로 구성된 엘라스토머(elastomer) 또는 실리콘을 탄소, 수소, 또는 산소와 함께 포함하는 중합체이되 측쇄에 하나 이상의 불소원자를 포함하는 실리콘 고무를 의미할 수 있다. 여기서 불소 실리콘 고무는 (i) 측쇄에 하나 이상의 불소 원자를 포함하는 반복단위만으로 이루어진 실리콘 중합체, (ii) 측쇄에 하나 이상의 불소 원자를 포함하는 반복단위와 불소 원자를 포함하지 않는 반복단위를 포함하고, 총 둘 이상의 반복단위로 이루어진 공중합체 또는 블록 공중합체, (iii) 통상의 기술자가 해당 분야의 통상의 지식을 바탕으로 선택할 수 있는 것으로서, 본 개시에 따른 검사용 커넥터의 물성을 해치지 않는 다른 종류의 중합체와 상기 (i)의 중합체 또는 상기 (ii)의 공중합체가 서로 가교결합된 중합체를 포함하는 넓은 개념으로 해석될 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 실리콘 고무는 액상 실리콘 고무(LSR; Liquid Silicone Rubber)일 수 있다. 이때 본 개시의 일 측면에 따른 최종 검사용 커넥터에서 시트를 구성하는 실리콘 고무는 액상 실리콘 고무를 경화시켜 제조될 수 있다. 액상 실리콘 고무는 일반적으로 1 액형과 2 액형으로 존재할 수 있다. 1 액형 실리콘 고무는 별도의 경화제를 첨가하지 않더라도 공기 중의 수분을 이용한 축합반응에 의해 경화된다. 그러므로 제조하고자 하는 실리콘 고무의 두께가 두꺼우면 경화 속도가 느리고, 축합반응에 의해 경화되므로 수축이 과다하게 일어나 치수 안정성이 열악하여 테스트 소켓으로 사용되기 어렵다. 반면 2 액형 실리콘 고무는 주 재료와 경화제(또는 촉매)가 별도로 분리되어 있는 것을 의미하며, 이들을 혼합하여야 경화되는 것을 의미한다. 해당 기술분야에서 검사용 커넥터를 제조하기 위한 액상 실리콘 고무는 그 특성상 특정 비율로 혼합된 2 액형 고무를 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 2 액형 이라고 하더라도 검사용 커넥터에 필요한 물성을 반드시 충족하는 것은 아니며, 1 액형 고무는 위에 기재한 이유와 더불어 상온 경화형의 접착 씰링제이므로 테스트 소켓에 사용되지 않는다. 또한, 2 액형 액상 실리콘 고무에 경화 지연제를 첨가하여 상온 이하의 온도에서 보관하는 1 액형 부가반응형 액상 실리콘 고무를 만들 수도 있다. 그러나 보관상의 제약이 있고, 열에 의해 경화 반응이 진행될 때 사용된 경화 지연제의 휘발이 있어, 실리콘이 경화되면서 기포로 형성될 수 있기 때문에 소켓에 적용하기에는 물리적 특성이 적합하게 형성되지 않는다.
불소 실리콘 고무도 이와 마찬가지로 1 액형과 2 액형이 존재하며, 최종 검사용 커넥터 제품에서는 이러한 실리콘 고무를 경화시켜 제조한다. 그러나 기존에 알려진 1 액형 불소 실리콘 고무와 2 액형 불소 실리콘은 검사용 커넥터로서 사용함에 필요한 물성을 가지지 않았다. 검사용 커넥터에 적용되기 위해서는, 실리콘 고무가 200,000 cPs 내지 400,000 cPs 수준의 점도와 자기 평활성을 나타내어야 하지만, 상용화되어 통상적으로 사용되는 2 액형 실리콘 고무는 이들 물성을 모두 충족하지 못한다. 그럼에도 본 개시의 발명자들은 불소 실리콘 중합체로 합성된 액상 실리콘 고무를 이용하여 시트를 포함하는 검사용 커넥터를 제조할 수 있음을 발견하였고, 이에 발명을 완성하였다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 용어 "약"은 구체적 수치에 포함되는 제조 공정상의 오차나 본 개시의 기술적 사상의 범주에 포함되는 약간의 수치 조정을 포함하는 의도로 사용되었다. 예를 들어, 용어 “약”은 그것이 지칭하는 값의 ±10%, 일 측면에서 ±5%, 또 다른 측면에서 ±2%의 범위를 의미한다. 이 개시내용의 분야에 있어서, 값이 구체적으로 보다 좁은 범위를 요구하는 것으로 언급되지 않는다면 이 수준의 근사치가 적절하다.
본 개시에서 사용되는 "상방", "상" 등의 방향지시어는 검사용 커넥터(100)를 기준으로 피검사 디바이스(10)의 단자(11)가 배치되는 방향을 의미하고, "하방", "하" 등의 방향지시어는 검사용 커넥터(100)를 기준으로 테스트 장비(20)의 단자(21)가 배치되는 방향을 의미한다. 본 개시에서 언급하는 검사용 커넥터(100)의 "두께 방향'은 상하 방향을 의미한다. 이는 어디까지나 본 개시가 명확하게 이해될 수 있도록 설명하기 위한 기준이며, 기준을 어디에 두느냐에 따라 상방 및 하방을 다르게 정의할 수도 있음은 물론이다.
본 개시는 일 측면에 있어서, 피검사 디바이스와 테스트 장비 사이에 배치되어 피검사 디바이스와 테스트 장비를 서로 전기적으로 연결시키기 위한 검사용 커넥터에 있어서, 불소 실리콘 고무를 포함하는 시트; 및 상기 시트 내에서 상하 방향으로 연장되어 상하 방향으로 통전을 가능하게 하는 도전부를 포함하는, 검사용 커넥터에 관한 것일 수 있다. 여기서 시트는 절연성을 나타낼 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 불소 실리콘 고무는, 하나 이상의 불소 원자로 치환된 측쇄를 반복단위에 포함하는 폴리오르가노실록산일 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 불소 실리콘 고무는 하기 화학식 1의 구조를 가지는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112019039627719-pat00001
상기 식에서 R, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소, 선형 또는 분지형의 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 히드록시알킬기, 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아랄킬기, 및 탄소수 2 내지 20의 알케닐기 중에서 선택되되, 수소원자와 비닐기는 동일한 실리콘 원자의 치환기로 존재하지 않으며; R4는 불소 또는 하나 이상의 불소를 가지는 치환기이며; m 및 n은 각각 0 내지 10,000의 정수 또는 0 내지 1,000의 정수이고, o는 1 내지 10,000 또는 1 내지 1,000의 정수일 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 선형 또는 분지형의 탄소수 1 내지 10의 알킬기로는 메틸, 에틸, 노말프로필, 이소프로필, 노말부틸, 이소부틸, 터셔리부틸, 노말펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 및 데실로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 탄소수 1 내지 10의 히드록시알킬기는 히드록시메틸, 히드록시에틸 및 히드록시프로필로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 R4는 탄소수 1 내지 20의 불소 알킬기 일 수 있다. 여기서 불소 알킬기는 트리플루오로프로필, 헵타플루오로펜틸, 헵타플루오로이소펜틸, 트리데카플루오로옥틸 및 헵타데카플루오로데실로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 시클로노닐, 시클로데실, 시클로운데실, 시클로도데실, 부틸시클로프로필, 메틸시클로펜틸, 디메틸시클로헥실, 에틸디메틸시클로헵틸 및 디메틸시클로옥틸로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 탄소수 6 내지 12의 아릴기는 페닐기, 톨루일기, 크실릴기 및 나프틸기로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 탄소수 7 내지 20의 아랄킬기는 메틸페닐기, 에틸페닐기, 메틸나프틸기 및 디메틸나프틸기로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 탄소수 2 내지 20의 알케닐기는 비닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 옥테닐기, 데세닐기, 헥사데세닐기, 및 옥타데세닐기로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 R, R2, 및 R3는 메틸기이고, R1은 비닐기이며, R4는 트리플루오로프로필기이고, m과 n의 합이 300 내지 500의 정수이며, o는 500 내지 800의 정수일 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 불소 실리콘 고무 전체를 기준으로 불소 원자를 포함하는 치환기의 중량비 또는 몰비가 증가할수록 극저온에서 우수한 내한성, 유연성, 절연성, 및 저항 안정성이 개선되므로, -55℃의 극 저온에서의 적용 가능한 소켓을 제작하기 위해서는 불소 원자를 포함하는 치환기의 중량비 또는 몰비가 약 30% 이상인 것이 바람직할 수 있다. 상기 치환기는 불소 실리콘 고무를 제조하기 위한 불소 실리콘 중합체의 반복단위에서 실리콘 원자에 결합된 측쇄 치환기를 의미할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 불소 실리콘 고무는 액상 실리콘 고무(LSR; Liquid Silicone Rubber)일 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 도전부는 노출부를 제외하고 시트에 의해 둘러싸여 있고, 불소 실리콘 고무와 접촉하면서 시트 내에 상하 방향으로 연장된 형태로 존재할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 시트는 불소원자를 포함하지 않는 실리콘 고무 및 또는 불소원자를 포함하지 않는 가교 고분자 물질 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 이때 상기 시트는 상기 불소 실리콘 고무와 불소원자를 포함하지 않는 실리콘 고무 및 또는 불소원자를 포함하지 않는 가교 고분자 물질 중 하나 이상의 혼합물로 형성될 수 있다. 상기 혼합물에서 불소 실리콘 고무는 혼합물 전체 중량을 기준으로 약 30% 이상일 수 있다. 상기 혼합물에서 불소 실리콘 고무는 혼합물 전체 중량을 기준으로 고분자 내에 -Si(CH3)(CH2CH2CF3)-O-의 불소기를 함유한 고분자 중합 단위가 약 30% 이상일 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 불소원자를 포함하지 않는 가교 고분자 물질을 얻기 위해서 사용할 수 있는 경화성의 고분자 물질 형성 재료의 예로서는, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 공중 합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등의 공액 디엔계 고무 및 이들의 수소 첨가물, 스티렌-부타디엔-디엔 블록 공중합체 고무, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 등의 블록 공중합체 고무 및 이들의 수소 첨가물, 클로로프렌, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피크롤히드린 고무, 실리콘 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무 등을 들 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 불소원자를 포함하지 않는 실리콘 고무는 폴리실록산일 수 있으며, 축합합형, 부가형, 비닐 또는 히드록실기를 함유하는 폴리실록산일 수 있고, 예를 들어, 폴리디메틸실록산, 폴리메틸페닐실록산, 또는 폴리디페닐실록산일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 본 개시에서 사용 가능한 불소원자를 포함하지 않는 실리콘 고무는 본 개시의 일측면에 따른 검사용 커넥터의 성능을 열악하지 않게 하는 범위 내에서 통상의 기술자가 절연성 물질로서 사용할 수 있는 액상 실리콘 고무를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 불소 실리콘 고무는 폴리디메틸실록산, 폴리메틸페닐실록산, 및 폴리디페닐실록산 중 하나 이상과 폴리메틸트리플루오로프로필실록산을 포함하는 블록 공중합체일 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 불소 실리콘 고무는 불소계 고분자, 불소계 가교제, 및 불소계 가소제 중 하나 이상; 실리카, 소수성으로 표면처리된 실리카, 불소 고분자나 각종 실란으로 표면처리된 실리카; 및 가교조제(Co-Crosslinking Agent) 및 가교촉진제 중 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 가교조제는 불소 실리콘 고무의 가교시 가교효율 증가 및 균일한 가교를 위해 포함될 수 있다. 구체적으로 상기 가교조제로는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트 (Trimethylolpropane Trimethacrylate, TMPTMA) 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane Triacrylate, TMPTA) 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 가교조제를 사용시 가교 효율이 우수하며, 균일하게 가교될 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 가교조제는 불소계 고분자 100 중량부에 대하여 0.1~30 중량부 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 개시의 물성을 저해하지 않으면서 스코치 현상을 방지할 수 있으며, 균일한 가교를 실시할 수 있다. 상기 가교조제를 0.1 중량부 미만으로 포함시, 본 발명의 절연체 제조시 외관성 및 기계적 물성이 저하될 수 있으며, 30 중량부 초과하여 포함시 본 발명의 내열성, 및 내한성 등의 물성이 저하될 수 있다. 예를 들면 1~25 중량부 포함될 수 있다. 다른 예를 들면 2~20 중량부 포함될 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 불소 실리콘 고무의 내열 특성의 향상이나 방열 특성의 향상을 위해 특성 부여제 등이 첨가될 수 있다. 특성 부여제로는 산화아연(ZnO), 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화마그네슘(MgO) 등을 사용할 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 본 개시의 일 측면에서 상기 특성 부여제는 상기 산화아연, 산화알루미늄 및 산화마그네슘을 1:0.1~1:5 중량비로 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함시 내열성 및 방열성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 1:0.5~1:1.5 중량비로 포함될 수 있다. 본 개시의 일 측면에서 상기 특성 부여제(E)는 불소계 고분자 100 중량부에 대하여 1~500 중량부 포함될 수 있다. 상기 범위에서 본 발명의 물성을 저해하지 않으면서 내열 또는 방열 효율이 우수할 수 있다. 예를 들면 2~300 중량부 포함될 수 있다. 다른 예를 들면 5~150 중량부 포함될 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 불소 실리콘 고무는 2 액형 실리콘 고무일 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 도전부는 금, 은, 백금, 구리, 팔라듐, 로듐 및 이들 중 어느 하나 이상을 포함하는 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 도전성 분말을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 합금은 도전성 입자(금, 은, 백금, 팔라듐, 및 로듐) 중 어느 하나에, 이들 외에 다른 물질(예를 들어, 인)을 첨가한 합금일 수 있고, 또는 이들 중 적어도 2개 이상에 형성된 합금일 수도 있다.
본 발명의 일 측면에 있어서, 상기 도전성 분말은 자성 코어 입자, 및 코어 입자 표면을 덮는 도전성 입자(금, 은, 백금, 구리, 팔라듐, 로듐 및 이들 중 어느 하나 이상을 포함하는 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상)를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 자성 입자는 코발트, 니켈, 철 및 이들 중 어느 하나 이상을 포함하는 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 이를 통해, 도전부(130)의 도전성을 향상시키고, 자성체 입자가 자기장 안에서 자화되는 성질을 이용하여 후술하는 제조방법에서 제조성을 향상시킬 수 있다. 본 개시의 일 측면에 있어서, 상기 합금은 자성 물질(코발트, 니켈, 및 철) 중 어느 하나에, 이들 외에 다른 물질(예를 들어, 구리)을 첨가한 합금일 수 있고, 또는 이들 중 적어도 2개 이상에 형성된 합금일 수도 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 도 1을 참고하여, 피검사 디바이스(10)는 반도체 디바이스 등이 될 수 있다. 피검사 디바이스(10)는 복수의 단자(11)를 포함한다. 복수의 단자(11)는 피검사 디바이스(10)의 하측면에 배치된다. 피검사 디바이스(10)를 검사할 때, 복수의 단자(11)는 검사용 커넥터(100)의 상측 면에 접촉할 수 있다.
테스트 장비(20)는 복수의 단자(21)를 포함한다. 복수의 단자(21)는 복수의 단자(11)와 대응된다. 복수의 단자(21)는 피검사 디바이스(10)의 상측면에 배치된다. 피검사 디바이스(10)를 검사할 때, 복수의 단자(21)는 검사용 커넥터(100)의 하측 면에 접촉할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 각각의 복수의 단자(21)는 각각의 복수의 단자(11)를 상하 방향으로 마주보는 위치에 배치된다. 도시되지는 않았으나, 복수의 도전부(130)가 상하 방향에 대해 기울어진 다른 실시예에서, 각각의 복수의 단자(21)는 각각의 복수의 단자(11)를 복수의 도전부(130)의 기울어진 방향으로 마주보는 위치에 배치될 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 검사용 커넥터(100)는 피검사 디바이스(10)와 테스트 장비(20) 사이에 배치되어 피검사 디바이스(10)와 테스트 장비(20)를 서로 전기적으로 연결시키기 위해 구성된다. 검사용 커넥터(100)는 시트(110)와, 피검사 디바이스(10)의 단자(11) 및 테스트 장비(20)의 단자(21)를 전기적으로 연결시키기 위해 구성되는 도전부(130)를 포함한다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 시트(110)는 상하 방향으로 두께를 가진다. 시트(110)의 두께(두께 방향의 길이)는 시트(110)의 두께 방향에 수직한 방향으로의 길이보다 작다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 시트(110)는 상기 불소 실리콘 고무로 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 시트(110)은 전기적으로 절연성이고 탄성 변형 가능한 성질을 나타낸다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 도전부(130)는 상하 방향으로 연장될 수 있다. 도전부(130)는 시트(110) 내에서 상하 방향으로 연장되어 상하 방향으로 통전을 가능하게 한다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 도전부(130)는 시트(110)에 배치된다. 도전부(130)는 시트(110)에 의해 지지될 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 복수의 도전부(130)는 상하 방향에 수직한 수평 방향으로 서로 이격된다. 복수의 도전부(130)는 서로 실질적으로 일정 간격 이격되어 배열될 수 있다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 도전부(130)의 상하 방향 양단은 시트(110)의 상하 방향 표면에 노출된다. 도전부(130)의 상단은 시트(110)의 상측 표면에 노출되고, 도전부(130)의 하단은 시트(110)의 하측 표면에 노출된다. 도전부(130)의 상단은 피검사 디바이스(10)의 단자(11)에 접촉 가능하도록 구성되고, 도전부(130)의 하단은 테스트 장비(20)의 단자(21)에 접촉 가능하도록 구성된다.
본 개시의 일 측면에 있어서, 도전부(130)는 시트(110)의 표면에 노출된 노출부(미도시)를 포함하며, 이는 도전부(130)의 표면을 의미한다. 상기 노출부는 도전부(130)의 양단에 위치한다. 시트(110)는 상기 노출부를 제외한 도전부(130)를 둘러싸도록 구성될 수 있다. 설계적 필요에 따라 도전부(130)가 시트(110)의 상부 표면 또는 하부 표면을 기준으로 돌출되거나 오목한 형태로 제조될 수 있음은 물론이다. 도전부(130)가 돌출된 경우 도전부(130)의 돌출 부분은 시트에 의해 둘러싸여 있지 않을 수 있다. 이때 도전부(130)는 둘러싸인 부분에서 시트(110)의 성분, 예를 들어 불소 실리콘 고무와 접촉할 수 있다. 도 1에서는 시트(110) 내에 배치된 도전부(130)의 그림을 개략적으로 도시한 것이며, 시트 내부에서 시트와 접촉하는 도전부는 접촉면이 불규칙적인 형상을 나타낼 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따른 검사용 커넥터는 해당 분야의 통상의 기술자가 일반적으로 적용할 수 있는 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 미리 제조된 도전부(130)을 금형 내의 일정한 위치에 배치시키고, 그 후 금형에 본 개시의 일측면에 따른 불소 실리콘 고무를 주입하여 경화시킴으로써, 시트(110)을 형성시켜 제조할 수 있다. 또한, 금형을 사용하는 대신 실리콘 고무 시트에 상하 방향으로 복수의 관통공을 형성하고, 가교 물질과 도전성 입자가 교반된 혼합물을 관통공에 주입하고 경화시키는 방식도 적용할 수 있음은 물론이다. 여기서 가교 물질은 본 개시의 일 측면에 따른 불소 실리콘 고무, 불소원자를 포함하지 않는 실리콘 고무, 또는 불소원자를 포함하지 않는 가교 고분자 물질일 수 있다.
다른 실시예에서는, 예를 들어, (a) 본 개시의 일 측면에 따른 불소 실리콘 고무와 도전성 분말의 혼합물을 금형에 주입하는 단계; (b) 도전성 분말이 기설정된 위치들에 정렬되도록 자기장을 발생시키는 단계; (c) 불소 실리콘 고무를 경화시켜 시트(110)를 형성하는 단계를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다. 상기 (b) 단계에서 발생시킨 자기장에 의해, 상기 도전성 분말은 불소 실리콘 고무 내에서 유동하여 기설정된 위치들에 정렬될 수 있다. 이렇게 정렬된 도전성 분말은 상하 방향으로 연장되고 상하 방향으로 통전을 가능하게 하여 도전부(130)를 형성한다.
제조방법에 따라 시트(110)와 도전부(130)의 경계는 명확하지 않을 수 있다. 예를 들어 도전부(130)에 포함된 실리콘 고무와 시트(110)의 실리콘 고무는 동일할 수 있다. 또한, 불소 실리콘 고무와 도전성 분말의 혼합물을 금형에 주입한 후 자기장을 인가하는 방식에서는 시트(110)의 상하 방향에서 발생하는 자기장의 밀도 변화, 액상 실리콘 고무의 점도에 따라 도전부(130) 형상이 매끈한 원통 형상 등으로 제조되지 않고, 일부 부분이 볼록하거나 오목한 형태가 될 수도 있으며, 도전부(110)의 경계부가 명확하지는 않을 수도 있다. 본 발명이 도전부(130)와 시트(110)라는 용어를 이용하여 양 구성을 구분하고는 있으나, 이는 발명의 설명을 위한 것일 뿐 권리범위를 제한하려는 것이 아니다. 본 발명은 도전부(110)와 시트(130)가 일체로 제조되어 구성된 경우, 명확한 경계선 등으로 구분되는 경우까지 모두 포함한다.
이하, 실시예 및 시험예를 들어 본 개시의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 시험예는 본 개시에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐 본 개시의 범주 및 범위가 하기 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
또한, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있을 수 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
[ 실시예 ] 불소 실리콘 고분자와 불소 실리콘 고무( LSR )의 제조
1 몰의 옥타메틸사이클로테트라실록산(Octamethylcyclotetrasiloxane), 2 몰의 1,3,5-트리스[(3,3,3-트리플루오로프로필)메틸]사이클로트리실록산, 0.01 몰의 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산(1,1,3,3-tetramethyl-1,3-divinyldisiloxane) 및 0.01 몰의 HO--Si(Me)2-N-(CH3)4+(이는 메틸 시드(Methyl Seed)로 작용한다)를 혼합하고 이를 반응시켜 불소 실리콘 중합체인 Vi-Si(Me2)-O-{[-Si(Me2)-O]4}100-{[Si(Me)(Trifluoropropyl)-O]3}200-Si(Me2)-Vi 고분자를 수득하였다. 여기서 "Vi"는 비닐기를 의미한다.
1 몰의 옥타메틸사이클로테트라실록산(Octamethylcyclotetrasiloxane), 2 몰의 1,3,5-트리스[(3,3,3-트리플루오로프로필)메틸]사이클로트리실록산, 0.01 몰의 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디히드로젠디실록산(1,1,3,3-tetramethyl-1,3-dihydrogendisiloxane) 및 0.01 몰의 HO--Si(Me)2-N-(CH3)4+(이는 메틸 시드(Methyl Seed)로 작용한다)를 혼합하고 이를 반응시켜 불소 실리콘 중합체인 H-Si(Me2)-O-{[-Si(Me2)-O]4}100-{[Si(Me)(Trifluoropropyl)-O]3}200-Si(Me2)-H 고분자를 수득하였다.
불소실리콘 고무(LSR)는 2 액형으로, Part A(주제)와 Part B(경화제)로 제조하였고, 주제는 상기 Vi-Si(Me2)-O-{[-Si(Me2)-O]4}100-{[Si(Me)(Trifluoropropyl)-O]3}200-Si(Me2)-Vi 고분자에 백금계 촉매와 실리카 외 첨가제로 제조하였고, 경화제는 Vi-Si(Me2)-O-{[-Si(Me2)-O]4}100-{[Si(Me)(Trifluoropropyl)-O]3}200-Si(Me2)-Vi 고분자와 H-Si(Me2)-O-{[-Si(Me2)-O]4}100-{[Si(Me)(Trifluoropropyl)-O]3}200-Si(Me2)-H 고분자 및 실리카 외 첨가제로 제조하였다. 상기 부가 반응형의 2 액형 불소 실리콘 고무(LSR)는 Part A와 Part B로 주제와 경화제를 분리하여 저장하였다가 이 둘을 혼합하여 소켓을 제조하는 것을 말한다. 여기에서 첨가제란 접착력을 부여하는 커플링제 등을 의미하며, 필요에 따라서 사용될 수 있다. 또한 비닐 고분자와 수소 고분자는 여러 가지 분자량, 또는 점도가 다른 고분자를 혼합하여 사용할 수 있다.
[ 비교예 ] 일반 실리콘 고분자와 실리콘 고무의 제조
위 실시예에서 1,3,5-트리스[(3,3,3-트리플루오로프로필)메틸]사이클로트리실록산을 제외하고 동일한 방법으로 비닐기와 수소기를 갖는 실록산을 제조하였으며, 이를 액상 실리콘 고무로 사용하였다.
비교예의 실리콘 고무는 부가 반응형의 2 액형 액상 실리콘 고무이다. 상기 부가 반응형의 2 액형은 Part A와 Part B로 주제와 경화제를 분리하여 저장하였다가 이 둘을 혼합하여 소켓을 제조하는 것을 말한다. 여기서 상기 Part A는 주제로 비닐기를 갖는 실록산과 백금계 촉매, 충전제 및 첨가제로 구성되고, 상기 Part B는 경화제로 비닐기를 갖는 실록산과 수소기를 갖는 실록산, 충전제 및 첨가제의 적절한 혼합을 의미한다. 여기에서 첨가제란 접착력을 부여하는 커플링제 등을 의미하며, 필요에 따라서 사용될 수 있다. 또한 비닐 고분자와 수소 고분자는 여러 가지 분자량, 또는 점도가 다른 고분자를 혼합하여 사용할 수 있다.
[ 실험예 1] 유연성 관련 Force 특성 측정
실시예와 비교예의 실리콘을 절연성 시트의 성분으로 사용하여, 통상적인 방법으로 검사용 커넥터를 제조하였다.
구체적으로 상기 실시예 및 비교예에 금 입자를 적정비율 혼합하여 검사용 커넥터에 패턴을 형성하였다. 이때 패턴이 원활히 형성될 수 있도록 20~50℃로 온도를 조절하여 실리콘의 점성을 낮춘 후 패턴을 형성하여 경화 공정을 수행하였다. 검사용 커넥터의 종류는 DDR 200-0.65x0.8p 칩을 시험하는 소켓을 대상으로 진행하였다. 기본적인 커넥터의 구성은 PI Film, SUS Frame, 실리콘, 도전성 파우더(금 입자)로 구성되어 있다.
그런 뒤 온도에 따른 Force 특성을 아래 조건으로 측정하였다.
- 온도: 상온(25℃), 저온(-55℃)
- 실험 샘플: E1 유형(실리콘 별로 적용)
- 실험 PKG: 200-0.65x0.8p
- 실험 방법: SCM(Stroke Control Mechanism)(범위: 0~0.22mm / Recommended: 0.20mm)에 따라 테스트 깊이(stroke)를 변경하며 Force를 측정
- 포화 시간(Saturation Time): 적용 온도의 챔버 디스플레이 후 1시간
Force 측정 결과를 아래 표 1 내지 표 3, 및 도 1 내지 도 3에 나타내었다.
RT Silicone S(mm) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22
25℃ 비교예 F(g/pin) 0.12 0.33 3.07 5.93 8.88 12.12 15.67 19.3 23.3 27.81 32.93 38.44
실시예 1.04 1.4 2.65 5.47 8.82 12.59 16.79 21.16 25.81 31.28 37.18 43.58
Cold Silicone S(mm) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22
-55℃ 비교예 F(g/pin) -0.29 0.48 5.5 12.66 19.47 26.09 33.42 41.16 48.88 55.7 63.73 71.61
실시예 0.29 0.95 3.65 7.83 12.22 16.95 21.69 27.46 33.68 40.37 47.43 54.52
  비교예 실시예
25℃ 32.93 gf 37.18 gf
-55℃ 63.73 gf 47.43 gf
변동율(%) 93.52 % 27.58 %
위 결과에 따르면 일반적인 실리콘을 사용할 경우 0.2 mm Stroke를 기준으로 극저온에서 Force 변동율이 93.52% 증가하여 유연성이 매우 떨어진 것을 확인할 수 있다. 이렇게 유연성이 떨어지게되면 극저온에서 반복적으로 사용시 커넥터의 내구도가 빠르게 감소할 수 있고, 이에 따라 사용 수명이 짧아지게 되어 커넥터를 자주 교체해야하는 문제점이 발생할 수 있다. 또한 절연성 시트의 유연성이 감소할 경우 시트 내에 존재하는 도전성 입자가 실리콘 고무로부터 탈락되어 피검사 디바이스와 테스트 장비를 전기적으로 연결하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 반면 본 개시의 일 측면에 따른 불소 실리콘 고무를 사용한 실시예의 경우 Force 변동율이 27.58 %로서 상온일때와 비교하여 극저온에서 유연성이 상당히 유지되는 것을 확인할 수 있고, 비교예보다 대략 65 % 포인트 만큼 현저하고 우수하게 개선된 것을 확인할 수 있다.
[ 실험예 2] 저항 측정
실험예 1과 마찬가지로 제조된 검사용 커넥터를 이용하여 아래 조건 및 방법으로 온도에 따른 커넥터의 저항 특성을 측정하였다.
- 온도: 상온(25℃), 저온(-55℃)
- 실험 샘플: E1 유형(실리콘 별로 적용)
- 실험 PKG: 200-0.65x0.8p
- 실험 방법: FCM(Force Control Mechanism)에 따라 30g/pin을 동일하게 적용하여 적정한 Force를 인가해 커넥터의 저항을 측정함
- 포화 시간(Saturation Time): 적용 온도의 챔버 디스플레이 후 1시간
저항 측정 결과를 아래 표 4 및 도 4에 나타내었다. 아래 저항값의 단위는 모두 mΩ이다.
상온 극저온 상온온 대비 증가 %
(평균 저항값 기준)
실시예 비교예 실시예 비교예 실시예 비교예
최소 저항값 21 23 30 104 77.4 257.3
평균 저항값 31 48 55 171.5
최대 저항값 47 71 90 385
이러한 결과에 따르면 일반 실리콘을 사용한 비교예의 경우 상온 대비 극저온에서 평균 저항값이 약 3.5배 증가하였으나 본 개시의 실시예는 약 1.7배만이 증가하여, 극저온에서 우수한 도전성과 저항 안정성을 가지는 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 커넥터의 특성을 우수하고 안정적으로 유지하는 것을 확인 할 수 있다. 또한 본 개시의 실시예는 상온에서 최소 및 최대 저항값 자체도 비교예보다 낮았으며, 극저온에서도 비교예보다 현저히 낮았다. 그러나 극저온에서 비교예의 최대 저항값은 일반적으로 검사용 커넥터에서 요구되는 300 mΩ의 저항값을 초과하여, 검사용 커넥터의 사양을 만족하지 못하였다.
[ 실험예 3] 시차주사열량분석
본 개시의 일 측면에 따른 불소 실리콘 중합체의 물성을 확인하기 위하여 시차주사열량분석을 Netzsch-DSC200F3를 이용하여 수행하였다. 구체적으로 실시예의 불소 실리콘 중합체를 분석기에 넣고 온도에 따른 열유동(Heat Flow)을 측정하였으며, 그 결과를 도 6에 도시하였다. 이러한 결과에 따르면 본 개시의 일 측면에 따른 불소 실리콘 고무는 가열 시 또는 냉각시에 결정화 온도(crystallization temperature; Tc)와 용융온도(Melting temperature; Tm)의 형성이 나타나지 않는 것을 확인할 수 있다. 이러한 특성으로 인해 본 개시의 일 측면에 따른 불소 실리콘 고무는 일반 실리콘에 비하여 극저온에서 우수한 유연성과 저항안정성을 나타내는 것으로 생각된다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
10: 피검사 디바이스, 20: 테스트 장비, 100: 검사용 커넥터,
110: 시트, 130: 도전부

Claims (13)

  1. 불소 실리콘 고무를 포함하는 시트; 및
    상기 시트 내에서 상하 방향으로 연장되어 상하 방향으로 통전을 가능하게 하는 도전부를 포함하는 검사용 커넥터이고,
    상기 불소 실리콘 고무 전체를 기준으로 불소 원자를 포함하는 치환기의 중량비 또는 몰비가 30% 이상인 검사용 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불소 실리콘 고무는, 하나 이상의 불소 원자로 치환된 측쇄를 반복단위에 포함하는 폴리오르가노실록산으로 제조된 것인,
    검사용 커넥터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 불소 실리콘 고무는 하기 화학식 1의 구조를 가지는 중합체로 제조된 것인, 검사용 커넥터.
    [화학식 1]
    Figure 112019039627719-pat00002

    (상기 식에서 R, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소, 선형 또는 분지형의 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 히드록시알킬기, 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아랄킬기, 및 탄소수 2 내지 20의 알케닐기 중에서 선택되되, 수소원자와 비닐기는 동일한 실리콘 원자의 치환기로 존재하지 않으며,
    R4는 불소 또는 하나 이상의 불소를 가지는 치환기이며,
    m 및 n은 각각 0 내지 10,000의 정수 또는 0 내지 1,000의 정수이고, o는 1 내지 10,000 또는 1 내지 1,000의 정수임)
  4. 제3항에 있어서,
    상기 R4는 탄소수 1 내지 20의 불소 알킬기인,
    검사용 커넥터.
  5. 제3항에 있어서,
    R, R2, 및 R3는 메틸기이고, R1은 비닐기이며,
    R4는 트리플루오로프로필기이고,
    m과 n의 합이 300 내지 500의 정수이며,
    o는 500 내지 800의 정수인,
    검사용 커넥터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 불소 실리콘 고무는 액상 실리콘 고무(LSR)인,
    검사용 커넥터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 시트는
    상기 불소 실리콘 고무; 및
    불소원자를 포함하지 않는 실리콘 고무 또는 불소원자를 포함하지 않는 가교 고분자 물질 중 하나 이상
    의 혼합물로 형성되는 것이고,
    상기 혼합물에서 불소 실리콘 고무는 혼합물 전체 중량을 기준으로 고분자 내에 -Si(CH3)(CH2CH2CF3)-O-의 불소기를 함유한 고분자 중합 단위가 30% 이상인,
    검사용 커넥터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 불소 실리콘 고무는 폴리디알킬실록산, 폴리알킬알릴실록산, 및 폴리디알릴실록산 중 하나 이상과 폴리메틸트리플루오로프로필실록산을 포함하는 블록 공중합체로 제조된 것 또는 혼합물로 구성된 실리콘 고무를 이용하여 제작된,
    검사용 커넥터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 폴리디알킬실록산은 폴리디메틸실록산이고,
    상기 폴리알킬알릴실록산은 폴리메틸페닐실록산이고,
    상기 폴리디알릴실록산은 폴리디페닐실록산인,
    검사용 커넥터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 불소 실리콘 고무는
    불소계 고분자, 불소계 가교제, 및 불소계 가소제 중 하나 이상;
    실리카, 소수성으로 표면처리된 실리카, 불소 고분자나 각종 실란으로 표면처리된 실리카;
    및 가교조제(Co-Crosslinking Agent) 및 가교촉진제 중 하나 이상
    을 포함하는 것인,
    검사용 커넥터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 불소 실리콘 고무는 2 액형 실리콘 고무인,
    검사용 커넥터.
  12. 제1항에 있어서, 상기 도전부는 금, 은, 백금, 구리, 팔라듐, 로듐 및 이들 중 어느 하나 이상을 포함하는 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 도전성 분말을 포함하는,
    검사용 커넥터.
  13. 삭제
KR1020190045122A 2019-04-17 2019-04-17 극저온에서 적용 가능한 검사용 커넥터 KR102193528B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190045122A KR102193528B1 (ko) 2019-04-17 2019-04-17 극저온에서 적용 가능한 검사용 커넥터
TW109112925A TWI754257B (zh) 2019-04-17 2020-04-17 應用於極低溫之測試連接器
CN202010304637.5A CN111830291B (zh) 2019-04-17 2020-04-17 适用于极低温的测试连接器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190045122A KR102193528B1 (ko) 2019-04-17 2019-04-17 극저온에서 적용 가능한 검사용 커넥터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200122464A KR20200122464A (ko) 2020-10-28
KR102193528B1 true KR102193528B1 (ko) 2020-12-23

Family

ID=72913603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190045122A KR102193528B1 (ko) 2019-04-17 2019-04-17 극저온에서 적용 가능한 검사용 커넥터

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102193528B1 (ko)
CN (1) CN111830291B (ko)
TW (1) TWI754257B (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100199317B1 (ko) * 1991-03-27 1999-06-15 마쯔모또 에이찌 도전성 엘라스토머용 조성물
JP2019504919A (ja) * 2016-02-23 2019-02-21 ダウ シリコーンズ コーポレーション 低温硬化シリコーンエラストマー

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5059668A (en) * 1986-01-20 1991-10-22 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Fluorosilicone rubber composition
US5204408A (en) * 1989-03-28 1993-04-20 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Modified silicone vulcanization activator
EP0691373A1 (en) * 1994-07-08 1996-01-10 Dow Corning Corporation Method for preparing organopolysiloxane bases and compositions therefrom
TW498162B (en) * 2000-06-21 2002-08-11 Phicom Corp Compliant probe apparatus
CN100539304C (zh) * 2002-03-07 2009-09-09 Jsr株式会社 各向异性导电连接器及生产工艺和电路器件的检验设备
GB0512193D0 (en) * 2005-06-15 2005-07-20 Dow Corning Silicone rubber compositions
TWI378960B (en) * 2008-03-20 2012-12-11 Ind Tech Res Inst Organic/inorganic hybrid material of dielectric composition with electrostatic discharge protection property
KR100963081B1 (ko) 2008-04-04 2010-06-09 차용철 내유성 도전성 실리콘고무 조성물 및 그 경화물
US8174279B2 (en) * 2009-08-21 2012-05-08 Freescale Semiconductor, Inc. Socket connector for connection lead of semiconductor device under test with tester
KR101043818B1 (ko) * 2010-08-18 2011-06-22 주식회사 프로이천 액정패널 테스트를 위한 프로브 유닛
JP2012242332A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Advantest Corp 電子部品試験装置および固定装置
KR101266124B1 (ko) * 2012-04-03 2013-05-27 주식회사 아이에스시 고밀도 도전부를 가지는 테스트용 소켓 및 그 제조방법
KR101378916B1 (ko) * 2012-12-21 2014-03-28 평화오일씰공업 주식회사 퀵커넥터용 불소실리콘 오링의 고무조성물
JP6209376B2 (ja) * 2013-07-08 2017-10-04 株式会社日本マイクロニクス 電気的接続装置
JP6209375B2 (ja) * 2013-07-08 2017-10-04 株式会社日本マイクロニクス 電気的接続装置
KR101393601B1 (ko) * 2013-07-24 2014-05-13 주식회사 아이에스시 도전성 커넥터 및 그 제조방법
KR101732723B1 (ko) 2015-09-08 2017-05-08 주식회사 경신전선 불소 실리콘 엘라스토머 조성물, 이를 이용하여 제조된 절연체, 및 이를 포함하는 전선 및 케이블
WO2017082510A1 (ko) * 2015-11-12 2017-05-18 주식회사 오킨스전자 도전 실리콘 고무 안에 도전 와이어를 포함하는 테스트 소켓, 및 그 제조 방법
CN107404032A (zh) * 2016-05-20 2017-11-28 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 电连接器及其制造方法
CN107828165A (zh) * 2017-11-21 2018-03-23 张文平 一种硅/氟醚/氟硅复合橡胶材料及其制备方法
KR101926588B1 (ko) 2017-12-26 2018-12-10 (주)화승엑스윌 실리콘 고무 조성물 및 이로부터 제조된 실리콘 고무 성형품

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100199317B1 (ko) * 1991-03-27 1999-06-15 마쯔모또 에이찌 도전성 엘라스토머용 조성물
JP2019504919A (ja) * 2016-02-23 2019-02-21 ダウ シリコーンズ コーポレーション 低温硬化シリコーンエラストマー

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200122464A (ko) 2020-10-28
CN111830291B (zh) 2023-04-07
CN111830291A (zh) 2020-10-27
TW202107094A (zh) 2021-02-16
TWI754257B (zh) 2022-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6947186B2 (ja) 熱伝導性シリコーン組成物
US9441107B2 (en) Shaped product suppressed in bleeding and production process therefor
JP5644747B2 (ja) 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物
EP2495285A1 (en) Silicone rubber composition
CN112867765B (zh) 导热性有机硅组合物及其固化物
KR20170016864A (ko) 열전도성 시트
KR20170117323A (ko) 열전도성 함불소 접착제 조성물 및 전기·전자 부품
EP3848411A1 (en) Silicone composite for high temperature applications
US20230227708A1 (en) Silicone composition and a thermally conductive silicone cured product having high thermal conductivity
KR102412508B1 (ko) 경화성 수지 조성물, 그의 경화물 및 반도체 장치
TW202028360A (zh) 熱傳導性矽氧組成物的硬化物
JP4463117B2 (ja) 難燃性・熱伝導性シリコーン成形体およびその製造方法
KR20210114507A (ko) 열전도성 조성물 및 그 제조 방법
KR102193528B1 (ko) 극저온에서 적용 가능한 검사용 커넥터
Chano et al. Rheology of thermal interface materials composed of silicone gels
KR20230057268A (ko) 열전도성 실리콘 조성물
US20080166552A1 (en) Silicone based compositions for thermal interface materials
JP5539283B2 (ja) 熱伝導性シリコーンゴム組成物
JP2021095569A (ja) 熱伝導性組成物、熱伝導性シート及びその製造方法
KR102555551B1 (ko) 정착 부재 형성용 실리콘 고무 조성물 및 정착 부재
CN112714784A (zh) 导热性有机硅组合物及其固化物
JPH03227364A (ja) 電子部品封止用樹脂組成物および封止電子部品
KR20240035532A (ko) 열전도성 시트 제품 및 그 제조 방법
KR20180044709A (ko) 실리콘 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 검사소자
JP2005056791A (ja) 電気コネクタ

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant