KR102218626B1

KR102218626B1 - 신호 전송 커넥터 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102218626B1
Application number: KR1020200009349A
Authority: KR
Inventors: 오창수; 김보현; 남윤찬
Original assignee: (주)티에스이
Priority date: 2020-01-23
Filing date: 2020-01-23
Publication date: 2021-02-22

Abstract

본 발명은 특성 임피던스 정합에 유리한 구조를 취함으로써 고속 신호 전송에 유리한 신호 전송 커넥터 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 신호 전송 커넥터는, 전자 디바이스에 접속하여 전기 신호를 전송하는 신호 전송 커넥터에 있어서, 전자 디바이스의 단자와 전기적으로 연결될 수 있도록 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 복수의 도전부와, 탄성 절연물질로 이루어지고 복수의 도전부를 상호 이격되도록 지지하는 절연부를 포함한다. 도전부는, 절연부 속에 배치되는 몸체부와, 몸체부보다 큰 폭을 갖고 절연부로부터 돌출되도록 몸체부의 상측에 연결되는 상부 범프와, 몸체부보다 큰 폭을 갖고 절연부로부터 돌출되도록 몸체부의 하측에 연결되는 하부 범프를 포함한다. 전자 디바이스의 단자가 접촉하는 상부 범프의 접촉부 폭은 전자 디바이스의 단자 폭보다 크고, 몸체부는 전자 디바이스의 단자 폭보다 작은 폭을 갖는 기둥 형상으로 이루어진다.

Description

신호 전송 커넥터 및 그 제조방법{DATA SIGNAL TRANSMISSION CONNECTOR AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 신호 전송 커넥터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 패키지와 같은 전자부품에 접속하여 전기적 신호를 전달하는데 이용되는 신호 전송 커넥터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

현재, 전자 산업분야나 반도체 산업분야 등 다양한 분야에서 전기적 신호를 전송하기 위한 다양한 종류의 커넥터가 사용되고 있다.

일예로, 반도체 디바이스의 테스트 공정에 커넥터가 사용된다. 반도체 디바이스의 테스트는 제조된 반도체 디바이스의 불량 여부를 판단하기 위하여 실시된다. 테스트 공정에서는 테스트장치로부터 소정의 테스트 신호를 반도체 디바이스로 흘려 보내 그 반도체 디바이스의 단락 여부를 판정하게 된다. 이러한 테스트장치와 반도체 디바이스는 서로 직접 접속되는 것이 아니라, 소위 테스트 소켓이라는 커넥터를 통해 간접적으로 접속된다.

테스트 소켓으로는 대표적으로 포고 소켓과 러버 소켓이 있다. 포고 소켓의 경우, 개별로 제작되는 포고핀을 하우징에 조립하는 방식으로 구성하는 것으로, 특별한 경우를 제외하고는 포고핀과 포고핀 사이에 쇼트 및 리키지(leakage)가 발생되는 경우가 적다. 그러나 포고 소켓에서 문제되는 패키지 볼 손상이나, 단가 상승 등으로 인해 반도체 테스트 공정에서 포고 소켓보다 러버 소켓의 수요가 증가하고 있다.

러버 소켓은 실리콘 등 탄성력을 갖는 소재의 내부에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태의 도전부가 실리콘 등 탄성력을 갖는 소재로 이루어지는 절연부 안쪽에 서로 절연되도록 배치된 구조를 갖는다. 이러한 러버 소켓은 두께방향으로만 도전성을 나타내는 특성을 가지며, 납땜 또는 스프링과 같은 기계적 수단이 사용되지 않으므로, 내구성이 우수하며 간단한 전기적 접속을 달성할 수 있는 장점이 있다. 또한, 기계적인 충격이나 변형을 흡수할 수 있기 때문에, 반도체 디바이스 등과 부드러운 접속이 가능한 장점이 있다.

러버 소켓은 저항값이 낮고 안정적으로 유지되는 것이 중요한 설계 요건 중 하나이다. 저항값을 낮고 안정적으로 유지하기 위해 도전로의 직경은 도전로 사이 간격 대비하여 결정된다. 고속 신호 전송을 위해서는 신호 도전로와 그라운드 도전로 간의 특성 임피던스 정합은 필수이다. 하지만 도전로의 직경을 도전로 사이 간격 대비하여 결정한 종래의 러버 소켓은 고속 신호 전송을 위한 특성 임피던스 정합이 원활하게 이루어지지 않는다.

러버 소켓은 도전로의 길이가 짧기 때문에 고속 신호 전송에 유리한 장점을 가지고 있지만, 더 높은 고속 신호 전송을 위해서 신호 도전로와 그라운드 도전로 간에 특성 임피던스 정합이 이루어져야 한다.

도 1은 반도체 디바이스의 테스트 공정에 이용되는 종래의 신호 전송 커넥터를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1에 나타낸 신호 전송 커넥터(10)는 전자 디바이스(20)의 단자(21)가 접촉하는 복수의 도전부(11)와, 복수의 도전부(11)를 상호 이격되도록 지지하는 절연부(12)를 포함한다. 도전부(11)는 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어진다. 종래의 신호 전송 커넥터(10)는 테스터 보드(25)에 설치되며, 도전부(11)가 전자 디바이스(20)의 단자(21)와 접촉함으로써 테스터 보드(25)와 전자 디바이스(20)를 전기적으로 연결하게 된다.

그런데 종래의 신호 전송 커넥터(10)는 도전부(11)가 일단에서 타단까지의 두께가 일정한 원기둥 형상을 갖도록 설계되기 때문에, 각 도전부(11)의 가장자리 사이의 간격을 늘리기 쉽지 않다. 이러한 구조는 고속 신호 전송을 위한 특성 임피던스 정합에 불리하게 작용할 수 있다.

특성 임피던스는 아래의 수식으로 나타낼 수 있다.

(L: 인덕턴스, C: 캐패시턴스)

종래의 신호 전송 커넥터(10)는 도전부(11)의 가장자리 사이의 간격을 늘리기 어려워 인덕턴스를 증가시키기 어렵고, 결과적으로 임피던스를 고속 신호 전송을 위한 설계값으로 매칭시키기가 어렵다.

공개특허공보 제2006-0062824호 (2006. 06. 12)

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 특성 임피던스 정합에 유리한 구조를 취함으로써 고속 신호 전송에 유리한 신호 전송 커넥터 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 신호 전송 커넥터는, 전자 디바이스에 접속하여 전기 신호를 전송하는 신호 전송 커넥터에 있어서, 상기 전자 디바이스의 단자와 전기적으로 연결될 수 있도록 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 복수의 도전부; 및 탄성 절연물질로 이루어지고, 상기 복수의 도전부를 상호 이격되도록 지지하는 절연부;를 포함하고, 상기 도전부는, 상기 절연부 속에 배치되는 몸체부와, 상기 몸체부보다 큰 폭을 갖고 상기 절연부로부터 돌출되도록 상기 몸체부의 상측에 연결되는 상부 범프와, 상기 몸체부보다 큰 폭을 갖고 상기 절연부로부터 돌출되도록 상기 몸체부의 하측에 연결되는 하부 범프를 포함하되, 상기 전자 디바이스의 단자가 접촉하는 상기 상부 범프의 접촉부 폭은 상기 전자 디바이스의 단자 폭보다 크고, 상기 몸체부는 상기 전자 디바이스의 단자 폭보다 작은 폭을 갖는 기둥 형상으로 이루어진다.

상기 상부 범프는, 상기 몸체부와 연결되는 부분의 폭이 상기 몸체부의 폭과 같되, 상기 몸체부로부터 멀어질수록 폭이 점진적으로 증가하고, 상기 하부 범프는, 상기 몸체부와 연결되는 부분의 폭이 상기 몸체부의 폭과 같되, 상기 몸체부로부터 멀어질수록 폭이 점진적으로 증가할 수 있다.

본 발명에 따른 신호 전송 커넥터는, 상기 복수의 상부 범프가 수용되는 복수의 상부 필름 홀을 구비하고, 상기 절연부의 일면에 결합되는 상부 필름;을 포함할 수 있다.

상기 복수의 도전부 중 적어도 하나는 다른 것과 폭이 상이할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 신호 전송 커넥터의 제조방법은, 전자 디바이스에 접속하여 전기 신호를 전송할 수 있는 신호 전송 커넥터의 제조방법에 있어서, (a) 상기 전자 디바이스의 단자 폭보다 작은 폭의 기둥 형상으로 이루어지는 복수의 절연부 홀이 형성된 절연부와, 상기 복수의 절연부 홀에 대응하도록 배치되되 상기 절연부 홀보다 폭이 큰 복수의 상부 필름 홀을 갖는 상부 필름과, 상기 복수의 절연부 홀에 대응하도록 배치되되 상기 절연부 홀보다 폭이 큰 복수의 하부 필름 홀을 갖는 하부 필름을 준비하는 단계; (b) 탄성 절연물질 내에 도전성 입자들이 포함된 도전성 입자 혼합물을 상기 복수의 절연부 홀에 채우는 단계; (c) 상기 복수의 상부 필름 홀에 상기 도전성 입자 혼합물을 채우고 상기 복수의 상부 필름 홀이 상기 복수의 절연부 홀에 일대일로 대응하도록 상기 상부 필름을 상기 절연부의 일면에 결합하고, 상기 복수의 하부 필름 홀에 상기 도전성 입자 혼합물을 채우고 상기 복수의 하부 필름 홀이 상기 복수의 절연부 홀에 일대일로 대응하도록 상기 하부 필름을 상기 절연부의 다른 일면에 배치하는 단계; 및 (d) 상기 절연부 홀과 상기 상부 필름 홀 및 상기 하부 필름 홀에 채워진 상기 도전성 입자 혼합물을 일체로 경화시켜 상기 절연부 홀과 상기 상부 필름 홀 및 상기 하부 필름 홀에 배치되는 도전부를 형성하는 단계;를 포함한다.

상기 상부 필름 홀은, 상기 상부 필름의 일면에서 타면으로 갈수록 그 폭이 점진적으로 증가하되, 상기 절연부 홀과 연결될 수 있도록 상기 상부 필름의 일면으로부터 개방되는 부분의 폭이 상기 절연부 홀과 같고, 상기 상부 필름의 타면으로부터 개방되는 부분의 폭이 상기 전자 디바이스의 단자 폭보다 크며, 상기 하부 필름 홀은 상기 하부 필름의 일면에서 타면으로 갈수록 그 폭이 점진적으로 증가하되, 상기 절연부 홀과 연결되는 부분의 폭이 상기 절연부 홀과 같을 수 있다.

본 발명에 따른 신호 전송 커넥터는 도전로를 제공하는 도전부의 모양이 고속 신호 전달 특성에 유리한 구조를 취함으로써 특성 임피던스 정합에 유리하다. 즉, 도전부 중에서 전자 디바이스나 테스터 보드와 접속되는 상부 범프 및 하부 범프의 폭은 상대적으로 크고, 길이가 가장 긴 몸체부의 폭이 상대적으로 작기 때문에, 도전부 사이의 전반적인 간격을 상대적으로 멀게 할 수 있고, 이를 통해 인덕턴스를 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 신호 전송 커넥터는 종래에 비해 특성 임피던스 값의 범위가 증대될 수 있고, 접속 대상이 되는 전자 디바이스에 따라 도전부의 폭이나, 도전부 간의 간격을 적절하게 설계함으로써 고속 신호 전달에 적합한 특성 임피던스 정합을 이룰 수 있다.

도 1은 종래의 신호 전송 커넥터를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터를 나타낸 것이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터를 제조하는 과정을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명에 따른 신호 전송 커넥터 및 그 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터를 나타낸 것이다.

도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터(100)는 전자 디바이스(20)에 접속하여 전기 신호를 전송할 수 있는 것으로, 전자 디바이스(20)의 단자(21)와 접속할 수 있는 복수의 도전부(110)와, 복수의 도전부(110)를 상호 이격되도록 지지하는 절연부(120)와, 절연부(120)의 일면에 결합되어 절연부(120)의 일면을 덮는 상부 필름(130)을 포함한다. 이러한 신호 전송 커넥터(100)는 전자 디바이스(20)에 접속하여 전기 신호를 전송함으로써, 테스터를 통한 전자 디바이스의 검사, 또는 전자 디바이스와 다양한 전자장치를 전기적으로 연결하여 전기 신호를 전송하는데 이용될 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터(100)가 테스터 보드(25)에 설치되어 테스터 보드(25)와 전자 디바이스(20) 사이에서 전기적 신호를 전달하는 기능을 수행하는 것으로 예를 들어 설명한다.

도전부(110)는 전자 디바이스(20)의 단자(21)와 접속할 수 있도록 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 절연부(120)의 두께 방향으로 정렬되어 있는 형태로 이루어질 수 있다. 도전부(110)는 복수 개가 접속 대상이 되는 전자 디바이스(20)에 구비되는 단자(21)에 대응하도록 절연부(120)의 내측에 이격 배치된다. 복수의 도전부(110) 중에서 일부는 신호 전송 도전로로, 다른 일부는 그라운드 도전로로 이용될 수 있다.

도전부(110)를 구성하는 탄성 절연물질로는 가교 구조를 갖는 내열성의 고분자 물질, 예를 들어, 실리콘 고무, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소플렌 고무, 스틸렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무, 스틸렌-부타디엔-디엔 블럭 공중합체 고무, 스틸렌-이소플렌 블럭 공중합체 고무, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피크롤히드린 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무, 연질 액상 에폭시 고무 등이 이용될 수 있다.

또한, 도전부(110)를 구성하는 도전성 입자로는 자장에 의해 반응할 수 있도록 자성을 갖는 것이 이용될 수 있다. 예를 들어, 도전성 입자로는 철, 니켈, 코발트 등의 자성을 나타내는 금속의 입자, 혹은 이들의 합금 입자, 또는 이들 금속을 함유하는 입자 또는 이들 입자를 코어 입자로 하고 그 코어 입자의 표면에 금, 은, 팔라듐, 라듐 등의 도전성이 양호한 금속이 도금된 것, 또는 비자성 금속 입자, 글래스 비드 등의 무기 물질 입자, 폴리머 입자를 코어 입자로 하고 그 코어 입자의 표면에 니켈 및 코발트 등의 도전성 자성체를 도금한 것, 또는 코어 입자에 도전성 자성체 및 도전성이 양호한 금속을 도금한 것 등이 이용될 수 있다.

도전부(110)는 절연부(120) 속에 배치되는 몸체부(111)와, 전자 디바이스(20)의 단자(21)와 접촉할 수 있도록 몸체부(111)와 연결되어 절연부(120)의 상측으로 돌출되는 상부 범프(112)와, 테스터 보드(25)의 도전성 패드(미도시)와 접촉할 수 있도록 몸체부(111)와 연결되어 절연부(120)의 하측으로 돌출되는 하부 범프(113)를 포함한다.

몸체부(111)는 전자 디바이스(20)의 단자(21) 폭보다 작은 폭을 갖는 기둥 형상으로 이루어진다.

상부 범프(112)는 상부 필름(130)의 상부 필름 홀(131) 속에 배치된다. 상부 범프(112)의 폭은 몸체부(111)의 폭보다 크다. 상부 범프(112)는 몸체부(111)로부터 멀어질수록 폭이 점진적으로 증가하는 모양으로 이루어진다. 상부 범프(112) 중 몸체부(111)와 연결되는 부분의 폭은 몸체부(111)의 폭과 같다. 상부 범프(112)의 도전성 입자 밀도는 몸체부(111)의 도전성 입자 밀도와 같거나, 또는 다를 수 있다.

상부 범프(112)에는 접촉부(113)가 상부 필름(130)의 외측으로 노출되도록 구비된다. 접촉부(113)에는 전자 디바이스(20)의 단자(21)가 접촉된다. 접촉부(113)의 폭은 전자 디바이스(20)의 단자(21) 폭보다 크다. 접촉부(113)의 폭을 전자 디바이스(20)의 단자(21) 폭보다 크게 하면, 전자 디바이스(20)의 단자(21)와 도전부(110) 간의 접속이 더욱 원활하게 이루어질 수 있다. 또한, 전자 디바이스(20)의 단자(21) 중심과 상부 범프(112)의 중심이 정확하게 일치하지 않더라도, 전자 디바이스(20)의 단자(21)가 상부 범프(112)에 안정적으로 접촉할 수 있다.

하부 범프(114)의 폭은 몸체부(111)의 폭보다 크다. 하부 범프(114)는 몸체부(111)로부터 멀어질수록 폭이 점진적으로 증가하는 모양으로 이루어진다. 하부 범프(114) 중 몸체부(111)와 연결되는 부분의 폭은 몸체부(111)의 폭과 같다. 하부 범프(112)의 도전성 입자 밀도는 몸체부(111)의 도전성 입자 밀도와 같거나, 또는 다를 수 있다.

절연부(120)는 탄성 절연물질로 이루어질 수 있다. 절연부(120)는 복수의 도전부(110) 각각의 측부를 둘러싸면서 복수의 도전부(110)를 상호 이격되도록 지지한다. 절연부(120)에는 도전부(110)의 몸체부(111)가 배치되는 복수의 절연부 홀(121)이 구비된다. 절연부 홀(121)은 몸체부(111)에 대응하는 기둥 모양으로 이루어진다. 절연부(120)를 구성하는 탄성 절연물질은 도전부(110)를 구성하는 탄성 절연물질과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

상부 필름(130)은 절연부(120)의 일면, 즉 절연부(120)의 전자 디바이스(20)과 마주하는 면에 배치된다. 상부 필름(130)은 형상이 안정적으로 유지될 수 있도록 합성수지 등 절연부(120)의 강성보다 큰 강성을 갖는 다양한 소재로 이루어질 수 있다.

상부 필름(130)에는 복수의 도전부(110) 각각에 대응하는 위치마다 상부 필름 홀(131)이 형성되어 있다. 상부 필름 홀(131)에는 도전부(110)의 상부 범프(112)가 수용된다. 상부 필름 홀(131)은 도전부(110)의 상부 범프(112) 형상에 대응하는 형상으로 이루어진다. 즉, 상부 필름 홀(131)은 상부 필름(130)의 일면에서 타면으로 갈수록 그 폭이 점진적으로 증가하는 형상을 갖는다. 상부 필름 홀(131) 중에서 절연부 홀(121)과 연결될 수 있도록 상부 필름(130)의 일면으로부터 개방되는 부분의 폭은 절연부 홀(121)의 폭과 같다.

상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터(100)는 도전로를 제공하는 도전부(110)가 절연부(120) 속에 배치되는 몸체부(111)와, 몸체부(111)의 상측에 연결되는 상부 범프(112)와, 몸체부(111)의 하측에 연결되는 하부 범프(114)를 포함한다. 몸체부(111)는 전자 디바이스(20)의 단자(21) 폭보다 작은 폭을 갖는 기둥 형상으로 이루어지고, 상부 범프(112) 및 하부 범프(114)는 몸체부(111)의 폭보다 큰 폭을 갖는다. 전자 디바이스(20)의 단자(21)가 접촉하는 상부 범프(112)의 접촉부(113) 폭은 단자(21) 폭보다 크다. 따라서, 도전부(110)가 전자 디바이스(20)의 단자(21) 및 테스터 보드(10)의 도전성 패드와 안정적인 접속이 가능하고, 이웃하는 두 도전부(110) 사이의 전체적인 간격이 증대될 수 있다.

이러한 신호 전송 커넥터(100)에 대한 특성 임피던스는 아래의 수식으로 나타낼 수 있다.

(L: 인덕턴스, C: 캐패시턴스)

전송선 이론을 기준으로 전송선을 매우 짧은 구간으로 보았을 때, 신호 전송 커넥터(100)의 도전부들(110)에는 인덕턴스와 캐패시턴스가 존재한다. 신호 전송 커넥터(100)의 특성 임피던스는 이 도전부들(110)의 인덕턴스와 캐패시턴스를 조절하여 정합할 수 있다. 도전부(110) 사이의 간격이 멀어지면 캐패시턴스는 작아지고 인덕턴스는 커진다. 반대로, 도전부(110) 사이의 간격이 가까워지면 캐패시턴스는 커지고 인덕턴스는 작아진다. 또한, 도전부(110)의 길이에 따라 캐패시턴스와 인덕턴스의 조절이 가능하다.

본 발명에 따른 신호 전송 커넥터(100)는 도전부(110)의 모양이 신호 전달 특성에 유리한 구조를 취함으로써 특성 임피던스 정합에 유리하다. 즉, 도전부(110) 중에서 전자 디바이스(20)나 테스터 보드(10)와 접속되는 상부 범프(112) 및 하부 범프(114)의 폭은 상대적으로 크고, 길이가 가장 긴 몸체부(111)의 폭이 상대적으로 작기 때문에, 도전부(110) 사이의 전반적인 간격을 상대적으로 멀게 할 수 있고, 이를 통해 인덕턴스를 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 신호 전송 커넥터(100)는 종래에 비해 특성 임피던스 값의 범위가 증대될 수 있고, 도전부(110)의 폭이나, 도전부(110) 간의 간격을 적절하게 설계함으로써 고속 신호 전달에 적합한 특성 임피던스 정합을 이룰 수 있다. 예를 들어, Single-ended 신호 전송 방식에서 특성 임피던스 정합은 50옴±20%으로, Differential Pair 신호 전송 방식에서 특성 임피던스 정합은 100옴±20%로 맞춤으로써 고속 신호 전송에 이용될 수 있다.

이하에서는, 도 3 내지 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터(100)의 제조방법에 대하여 설명한다.

도 3은 절연부(120)를 제작하고 절연부(120)의 절연부 홀(121)에 도전성 입자 혼합물(C)을 채우는 과정을 나타낸 것이다. 먼저, 도 3의 (a)에 나타낸 것과 같이, 탄성 절연물질로 이루어지는 탄성 절연체(30)를 준비한다. 다음으로, 도 3의 (b)에 나타낸 것과 같이, 탄성 절연체(30)를 천공하여 탄성 절연체(30)를 두께 방향으로 관통하는 복수의 절연부 홀(121)을 탄성 절연체(30)에 형성함으로써 절연부(120)를 완성한다. 다음으로, 도 3의 (c)에 나타낸 것과 같이, 복수의 절연부 홀(121)에 탄성 절연물질 내에 도전성 입자들이 포함된 도전성 입자 혼합물(C)을 채운다. 도전성 입자 혼합물(C)은 유동성을 갖는 페이스트 상태로 절연부 홀(121) 속으로 압입될 수 있다.

도 4는 상부 필름(130)에 도전성 입자 혼합물(C)을 배치하는 과정을 나타낸 것이다. 먼저, 도 4의 (a)에 나타낸 것과 같이, 절연부(120)의 절연부 홀(121)에 대응하는 복수의 상부 필름 홀(131)을 갖는 상부 필름(130)을 준비한다. 다음으로, 도 4의 (b)에 나타낸 것과 같이, 복수의 상부 필름 홀(131)에 도전성 입자 혼합물(C)을 채운다. 도전성 입자 혼합물(C)은 유동성을 갖는 페이스트 상태로 상부 필름 홀(131) 속으로 압입될 수 있다.

도 5는 도전부(110)의 하부 범프(114)를 형성하기 위한 하부 필름(140)에 도전성 입자 혼합물(C)을 배치하는 과정을 나타낸 것이다. 먼저, 도 5의 (a)에 나타낸 것과 같이, 절연부(120)의 절연부 홀(121)에 대응하는 복수의 하부 필름 홀(141)을 갖는 하부 필름(140)을 준비한다. 다음으로, 도 4의 (b)에 나타낸 것과 같이, 복수의 하부 필름 홀(141)에 도전성 입자 혼합물(C)을 채운다. 도전성 입자 혼합물(C)은 유동성을 갖는 페이스트 상태로 하부 필름 홀(141) 속으로 압입될 수 있다.

다음으로, 도 6에 나타낸 것과 같이, 도전성 입자 혼합물(C)이 배치된 절연부(120)에 도전성 입자 혼합물(C)이 배치된 상부 필름(130)을 결합한다. 이때, 복수의 상부 필름 홀(131)이 복수의 절연부 홀(121)에 일대일로 대응하도록 상부 필름(130)을 절연부(120)에 결합한다. 상부 필름(130)은 접착 방식 등 다양한 방식으로 절연부(120)에 단단히 고정될 수 있다. 그리고 도전성 입자 혼합물(C)이 배치된 하부 필름(140)을 절연부(120)와 접촉하도록 절연부(120)의 하측에 배치한다. 이때, 복수의 하부 필름 홀(141)이 복수의 절연부 홀(121)에 일대일로 대응하도록 한다.

이와 같이, 절연부(120)에 배치된 도전성 입자 혼합물(C)이 상부 필름(130)에 배치된 도전성 입자 혼합물(C) 및 하부 필름(140)에 배치된 도전성 입자 혼합물(C)과 연결된 상태에서 경화 공정을 수행한다. 경화 공정은 도시된 것과 같은 금형(40) 속에서 이루어질 수 있다. 여기에서, 금형(40)은 하부 금형(41)과, 상부 금형(42)을 포함할 수 있다. 하부 금형(41)과 상부 금형(42)의 사이에는 캐비티(43)가 마련된다. 경화 공정에서, 절연부(120)의 절연부 홀(121)에 채워진 도전성 입자 혼합물(C)과, 상부 필름(130)의 필름 홀(131)에 채워진 도전성 입자 혼합물(C)과, 하부 필름(140)의 하부 필름 홀(141)에 채워진 도전성 입자 혼합물(C)을 일체로 경화시킨다. 도전성 입자 혼합물(C)을 경화시키는 방법은 일정 온도로 가열 후, 상온으로 냉각시키는 방법 등 도전성 입자 혼합물(C)의 특성에 따라 다양한 방법이 이용될 수 있다.

경화 공정을 통해 도전성 입자 혼합물(C)이 경화됨으로써 절연부 홀(121)에 배치되는 몸체부(111)와, 상부 필름 홀(131)에 배치되는 상부 범프(112)와, 하부 필름 홀(141)에 배치되는 하부 범프(113)를 포함하는 도전부(110)가 형성된다. 그리고 도전부(110)가 형성됨으로써, 복수의 도전부(110)와 절연부(120) 및 상부 필름(130)을 포함하는 신호 전송 커넥터(100)가 완성된다. 하부 필름(140)은 필요에 따라 제거되거나, 절연부(120)와 결합된 상태를 유지할 수 있다. 만들어진 신호 전송 커넥터(100)는 금형(40)으로부터 분리되어 보관 또는 운반될 수 있다.

이러한 신호 전송 커넥터(100)의 제조방법에 있어서, 도전성 입자 혼합물(C)을 경화시키기 전에 도전성 입자 혼합물(C)에 자기장을 인가하는 공정이 수행될 수 있다. 도전성 입자 혼합물(C)에 자기장을 인가하면, 탄성 절연물질 중에 분산되어 있던 도전성 입자들이 자기장의 영향으로 절연부(120)의 두께 방향으로 배향되면서 전기적 통로를 형성할 수 있다.

이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도면에는 도전부(110)의 상부 범프(112) 및 하부 범프(114)가 각각 몸체부(111)로부터 멀어질수록 폭이 점진적으로 증가하는 형상을 갖는 것으로 나타냈으나, 상부 범프(112) 및 하부 범프(114)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 도면에는 도전부(110)의 몸체부(111)가 원기둥 형상으로 이루어지고, 상부 범프(112) 및 하부 범프(114)가 원뿔 모양으로 이루어진 것으로 나타냈으나, 몸체부(111)와 상부 범프(112) 및 하부 범프(114)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 도면에는 복수의 도전부가 모두 같은 모양으로 동일한 폭을 갖는 것으로 나타냈으나, 복수의 도전부 중 적어도 하나는 특성 임피던스 정합을 위해 신호 특성 및 관계되는 전자 디바이스의 종류 등에 따라 다른 폭을 갖도록 설계될 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100 : 신호 전송 커넥터 110 : 도전부
111 : 몸체부 112 : 상부 범프
113 : 접촉부 114 : 하부 범프
120 : 절연부 121 : 절연부 홀
130 : 상부 필름 131 : 상부 필름 홀
140 : 하부 필름 141 : 하부 필름 홀

Claims

전자 디바이스에 접속하여 전기 신호를 전송하는 신호 전송 커넥터에 있어서,
상기 전자 디바이스의 단자와 전기적으로 연결될 수 있도록 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 복수의 도전부; 및
탄성 절연물질로 이루어지고, 상기 복수의 도전부를 상호 이격되도록 지지하는 절연부;를 포함하고,
상기 도전부는, 상기 절연부 속에 배치되는 몸체부와, 상기 몸체부보다 큰 폭을 갖고 상기 절연부로부터 돌출되도록 상기 몸체부의 상측에 연결되는 상부 범프와, 상기 몸체부보다 큰 폭을 갖고 상기 절연부로부터 돌출되도록 상기 몸체부의 하측에 연결되는 하부 범프를 포함하되,
상기 전자 디바이스의 단자가 접촉하는 상기 상부 범프의 접촉부 폭은 상기 전자 디바이스의 단자 폭보다 크고, 상기 몸체부는 상기 전자 디바이스의 단자 폭보다 작은 폭을 갖는 기둥 형상으로 이루어져, 인접한 상기 몸체부 사이의 간격이 상기 전자 디바이스의 단자 폭과 상기 몸체부의 폭의 차이만큼 증가되도록 하며,
상기 절연부의 강성보다 큰 강성을 가지는 소재로 이루어지고, 상기 복수의 상부 범프가 수용되는 복수의 상부 필름 홀을 구비하며, 상기 절연부의 일면에 결합되는 상부 필름;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 커넥터.
제 1 항에 있어서,
상기 상부 범프는, 상기 몸체부와 연결되는 부분의 폭이 상기 몸체부의 폭과 같되, 상기 몸체부로부터 멀어질수록 폭이 점진적으로 증가하고,
상기 하부 범프는, 상기 몸체부와 연결되는 부분의 폭이 상기 몸체부의 폭과 같되, 상기 몸체부로부터 멀어질수록 폭이 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 커넥터.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 도전부 중 적어도 하나는 다른 것과 폭이 상이한 것을 특징으로 하는 신호 전송 커넥터.
전자 디바이스에 접속하여 전기 신호를 전송할 수 있는 신호 전송 커넥터의 제조방법에 있어서,
(a) 상기 전자 디바이스의 단자 폭보다 작은 폭의 기둥 형상으로 이루어지는 복수의 절연부 홀이 형성되어 인접한 상기 절연부 홀 사이의 간격이 상기 전자 디바이스의 단자 폭과 상기 절연부 홀의 폭의 차이만큼 증가되도록 한 절연부와, 상기 복수의 절연부 홀에 대응하도록 배치되되 상기 절연부 홀보다 폭이 큰 복수의 상부 필름 홀을 갖는 상부 필름과, 상기 복수의 절연부 홀에 대응하도록 배치되되 상기 절연부 홀보다 폭이 큰 복수의 하부 필름 홀을 갖는 하부 필름을 준비하는 단계;
(b) 탄성 절연물질 내에 도전성 입자들이 포함된 도전성 입자 혼합물을 상기 복수의 절연부 홀에 채우는 단계;
(c) 상기 복수의 상부 필름 홀에 상기 도전성 입자 혼합물을 채우고 상기 복수의 상부 필름 홀이 상기 복수의 절연부 홀에 일대일로 대응하도록 상기 상부 필름을 상기 절연부의 일면에 결합하고, 상기 복수의 하부 필름 홀에 상기 도전성 입자 혼합물을 채우고 상기 복수의 하부 필름 홀이 상기 복수의 절연부 홀에 일대일로 대응하도록 상기 하부 필름을 상기 절연부의 다른 일면에 배치하는 단계; 및
(d) 상기 절연부 홀과 상기 상부 필름 홀 및 상기 하부 필름 홀에 채워진 상기 도전성 입자 혼합물을 자기장 인가 후 일체로 경화시켜 상기 절연부 홀과 상기 상부 필름 홀 및 상기 하부 필름 홀에 배치되는 도전부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 커넥터의 제조방법.
제 5 항에 있어서,
상기 상부 필름 홀은, 상기 상부 필름의 일면에서 타면으로 갈수록 그 폭이 점진적으로 증가하되, 상기 절연부 홀과 연결될 수 있도록 상기 상부 필름의 일면으로부터 개방되는 부분의 폭이 상기 절연부 홀과 같고, 상기 상부 필름의 타면으로부터 개방되는 부분의 폭이 상기 전자 디바이스의 단자 폭보다 크며,
상기 하부 필름 홀은 상기 하부 필름의 일면에서 타면으로 갈수록 그 폭이 점진적으로 증가하되, 상기 절연부 홀과 연결되는 부분의 폭이 상기 절연부 홀과 같은 것을 특징으로 하는 신호 전송 커넥터의 제조방법.