KR102270278B1

KR102270278B1 - 테스트 러버 소켓의 제조 방법

Info

Publication number: KR102270278B1
Application number: KR1020200044045A
Authority: KR
Inventors: 전진국; 차상훈; 정창모
Original assignee: 주식회사 오킨스전자
Priority date: 2020-04-10
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2021-06-28

Abstract

본 발명은, 나선형의 나선 코일 및 나선 코일의 일단에서 연장되는 직선 코일을 형성하는 단계와, 직선 코일을 프레스 가공하여 코일 스프링을 형성하는 단계와, 성형 홀에 나선 코일 및 코일 스프링을 탑재하는 단계와, 성형 홀에 도전 파우더를 포함하는 액상의 도전 실리콘 러버 수지를 충진하는 단계와, 강자성체의 지그를 이용하여 도전 파우더를 자성 배열하는 단계와, 도전 실리콘 러버 수지를 경화하는 단계를 포함하는 테스트 러버 소켓의 제조 방법을 제공한다.

Description

테스트 러버 소켓의 제조 방법 {METHOD FOR MANUFACTURING TEST RUBBER SOCKET}

본 발명은 테스트 러버 소켓의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 코일 스프링 상단에 나선 코일을 형성함으로써 반복적인 검사 공정에도 불구하고 메탈 파우더의 외부 이탈을 방지할 수 있는 테스트 러버 소켓의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 가공이 완료된 반도체 기기는 사용자에게 제공되기 전에 전기 검사 공정을 거치게 된다. 전기 검사 공정에서는 테스트 소켓을 이용하여 반도체 기기의 전기적 특성을 검사하게 된다.

최근에는 짧은 도전 경로 구현 및 반도체 기기의 도전 볼에 데미지를 최소화 할 수 있다는 장점 때문에 실리콘 고무를 탄성체로 한 가압 전도 실리콘 고무 방식의 소켓 사용이 점차 확산되어 가고 있다.

그러나 가압 전도 실리콘 고무는 길이 방향으로 충분한 압력을 주는 경우에만 도전성이 확대되는 등 아래와 같이 몇 가지 문제점이 있다.

도전성 파티클은 일정한 자성 밀도를 가지고 수직으로 배열되고, 반도체 패키지의 도전 볼에 의하여 소정 압력이 가해지면 전기적 경로를 형성하게 된다. 이때, 계속되는 반복적인 접촉으로 인하여 실리콘 러버가 변형되고, 도전성 파티클의 자성 배열이 무질서하게 되며, 전기 저항이 증가하면, 전기적 검사의 신뢰성이 저하된다.

소정 압력이 제거된 후에는 복원력에 의하여 원래 형상대로 복귀되어야 하는데 시간이 많이 걸리거나 압축된 상태로 머무는 경우가 종종 있다.

또한, 검사 공정이 반복적으로 수행되면 도전 볼이 접촉되는 부위가 손상되거나, 도전 파티클이 외부로 일탈하게 됨에 따라, 다음 검사 공정 시 접촉 성능이 저하된다.

본 발명의 목적은 반복적인 검사 공정에도 불구하고 메탈 파우더의 자성 배열를 유지하고, 메탈 파우더의 외부 이탈을 방지할 수 있는 테스트 러버 소켓의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 압축력은 우수하나 장기적인 사용으로 복원력이 약화되는 실리콘의 내구성을 반영구적으로 유지 보완할 수 있는 테스트 러버 소켓의 제조 방법을 제공하는 것이다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 나선형의 나선 코일 및 나선 코일의 일단에서 연장되는 직선 코일을 형성하는 단계와, 직선 코일을 프레스 가공하여 코일 스프링을 형성하는 단계와, 성형 홀에 나선 코일 및 코일 스프링을 탑재하는 단계와, 성형 홀에 도전 파우더를 포함하는 액상의 도전 실리콘 러버 수지를 충진하는 단계와, 강자성체의 지그를 이용하여 도전 파우더를 자성 배열하는 단계와, 도전 실리콘 러버 수지를 경화하는 단계를 포함하는 테스트 러버 소켓의 제조 방법을 제공한다.

여기서, 나선 코일 및 직선 코일을 형성하는 단계는, 나선 코일 및 직선 코일은 멤스 공정을 통해 판형 구조로 형성하는 단계일 수 있다.

또한, 나선 코일 및 코일 스프링을 탑재하는 단계는, 나선 코일을 성형 홀 상부에 탑재하는 단계일 수 있다.

또한, 나선 코일을 형성하는 단계는, 평면형, 볼록형 및 오목형 중 어느 하나로 형성하는 단계일 수 있다.

또한, 나선 코일을 볼록형으로 형성하는 단계는, 평면형의 나선 코일의 타단을 위로 잡아 당겨 형성하는 단계일 수 있다.

또한, 나선 코일을 오목형으로 형성하는 단계는, 평면형의 나선 코일의 타단을 아래로 잡아 당겨 형성하는 단계일 수 있다.

또한, 도전 실리콘 러버 수지를 경화하는 단계는, 도전 실리콘 러버 수지가 경화하여 복수의 도전성 개별 콘택 블록을 형성하는 단계일 수 있다.

또한, 본 발명의 테스트 러버 소켓의 제조 방법은, 복수의 관통 홀을 포함하는 바디 블록을 형성하는 단계와, 복수의 관통 홀에 복수의 도전성 개별 콘택 블록을 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 테스트 러버 소켓의 제조 방법은, 성형홀을 절연 바디에 복수 개로 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 도전성 실리콘 러버가 반복 하중에도 불구하고 내구성이 유지되고, 변형이 방지됨으로써, 수명이 연장되어 교체 사이클이 길어지는 경제적 효과가 기대된다.

둘째, 코일 스프링을 결합하여 사용하더라도 자성 배열에 지장을 주지 않기 때문에, 코일 스프링의 결합이 활성화되고, 코일 스프링을 통한 복원력 개발과 콘택 특성 강화에 이바지할 수 있다.

셋째, 상부에 나선 코일이 형성된 코일 스프링을 멤스(Micro Electro Mechanical Systems; MEMS) 공정으로 제조하기 때문에 연속 제작이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 테스트 러버 소켓의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 나선 코일이 형성된 코일 스프링의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 강자성체 코일 스프링의 비교예를 나타내는 단면도들이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 나선 코일이 형성된 코일 스프링의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7는 본 발명에 의한 일 실시예에 의한 테스트 러버 소켓의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 8은 본 발명에 의한 비자성체 코일 스프링의 실시예를 나타내는 단면도들이다.
도 9는 본 발명에 의한 다른 실시예에 의한 테스트 러버 소켓의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 10은 본 발명에 의한 또 다른 실시예에 의한 테스트 러버 소켓의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 부품의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 테스트 러버 소켓의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 테스트 러버 소켓(100)은 일측에 검사 대상인 반도체 기기(D)가 연결되고, 타측에는 검사 장치인 테스트 장치(T)가 연결됨으로써 반도체 기기(D)와 테스트 장치(T) 사이에서 이들을 전기적으로 연결시켜 준다. 가령, 테스트 러버 소켓(100)의 도전 커넥터는 반도체 기기(D)에 구비되는 단자와 테스트 장치(T)의 단자를 상호 연결하여 반도체 기기(D)를 전기적으로 테스트할 수 있다. 여기서, 반도체 기기(D)의 단자는 도전 볼(ball)이 다수 형성되는 BGA(ball grid array) 형태의 단자가 사용될 수 있다.

여러 가지 타입의 테스트 소켓이 있겠지만, 본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 러버 소켓(100)은, 반도체 기기(D)와 테스트 장치(T) 사이에 개재되고, 실리콘 러버로 구성되는 절연 바디 블록, 반도체 기기(D)와 테스트 장치(T)를 전기적으로 연결하는 도전 콘택 블록을 포함함으로써, 상기 도전 실리콘 러버의 일측에는 반도체 기기(D)가 연결되고, 타측에는 테스트 장치(T)가 연결되어 검사를 수행할 수 있다.

테스트 러버 소켓(100)은, 반도체 기기(D)의 단자와 테스트 장치(T)의 단자를 상호 연결하여 전기적 검사를 수행하는 테스트 소켓에 있어서, 반도체 기기(D)와 테스트 장치(T) 사이에 개재되는 절연 바디(110), 상기 단자들과 대응되는 영역에 자성 배열되는 도전 파우더(120), 도전 파우더(120) 둘레에 배치되는 코일 스프링(130) 및 나선 코일(135)을 포함한다.

절연 바디(110)는, 절연 물질로 구성됨으로써 도전 파우더(120)의 산화를 방지하고, 도전 파우더(120) 간의 쇼트를 방지하며, 기타 이물질의 유입을 차단한다. 이를 위하여, 절연 바디(110)는 당업계에서 사용하는 일반적인 실리콘 고무 수지가 사용될 수 있다.

특히, 절연 바디(110)는, 소정의 탄성을 가지고 수축 팽창하는 물질이라면 반드시 실리콘 고무 수지에 제한되지 않고, 가교 구조를 갖는 내열성 고분자 물질로서 폴리부타디엔 고무, 우레탄 고무, 천연 고무, 폴리이소플렌 고무 기타 탄성 고무를 포함할 수 있다.

도면에는 도시되어 있지 않지만, 절연 바디(110)의 상면은 콘 타입 혹은 아치 타입으로 제공되어 개별 콘택을 보장할 수 있다. 또는 절연 바디(110)의 상면에는 FPCB 필름이 더 포함될 수 있다. 또는 상기 필름에는 개별 콘택을 강화하도록 콘택 홀을 구비하는 콘택 가이드 필름이 더 제공될 수 있다. 또한 절연 바디(110) 저면에도 이와 같은 구성을 포함할 수 있음은 물론이다. 절연 바디(110)의 하부 둘레에는 전자파 차단에 효과적인 SUS(Steel use stainless) 재질의 프레임이 더 설치될 수 있다.

도전 파우더(120)는 자성 배열이 가능한 금속 파티클이 배합될 수 있다. 특히, 자성 배열되는 금속 파티클은 도전성이 우수한 금(Au) 및/또는 니켈(Ni) 파티클을 포함할 수 있다. 혹은 금(Au), 은(Ag), 철(Fe), 니켈(Ni), 혹은 코발트(Co) 기타 자성을 띠는 단독 금속 혹은 둘 이상의 합금으로 구성될 수 있다. 또한 전기 전도성을 크게 개선하기 위하여 금속 파티클 표면에 상기한 이종 금속 등이 도금 처리될 수 있다. 가령, 전술한 금속의 금속 파티클 표면에 금(Au), 은(Ag) 등의 이종 금속이 코팅 처리될 수 있다.

이와 같은 도전 파우더(120)는 수직 방향으로 도전 경로를 형성하게 되는데, 검사 시 수직 방향에서 최소한의 가압에 의하여 도전 특성을 나타낼 수 있어야 한다. 즉, 적은 압력으로도 전기가 통해야 하고, 수직 방향으로 도전 밀도가 강화되어야 하며, 특히 전기적 특성이 강화되어야 검사의 신뢰성을 보장할 수 있다.

검사 공정 시 도전 볼(혹은 도전 패드)에 의하여 제공되는 압력에 의하여 절연 바디(110)는 그 충격을 흡수하여 탄성 변형된다. 도전 볼의 가압이 제거되면, 후속 공정에 대비하여 탄성 복원되어야 한다. 그대로 수축 변형되어 있으면, 검사의 수율이 저하된다.

이를 해결하기 위하여, 본 발명은 코일 스프링(130)을 포함한다. 코일 스프링(130)은, 압축률은 우수하지만 복원력은 다소 떨어지는 실리콘 러버의 특성을 고려하여 상기 복원력을 보완 강화한다. 예컨대, 압축성을 보완하여 복원력을 강화한다. 코일 스프링(130)에 의하여 충격 흡수성과 복원성이 동시에 강화될 수 있다.

다만, 본 발명의 실시예에서는, 파우더 영역(120a)과 스프링 영역(130a)이 상호 오버랩 되지 않는다. 파우더 영역(120a)과 스프링 영역(130a)은 소정 거리를 두고 형성된다.

한편, 검사 공정이 반복적으로 수행되면 도전 볼(혹은 도전 패드)이 접촉되는 절연 바디(110)의 상부면이 손상되거나, 절연 바디(110)의 상부면에 배치되는 도전 파우더(120)가 외부로 일탈하게 된다. 이에 따라, 다음 검사 공정 시 콘택 성능이 저하된다.

이를 해결하기 위해 본 발명은 나선 코일(135)을 포함한다. 나선 코일(135)은 코일 스프링(130)의 코일 상단에서 연장되어 나선형으로 감겨 형성된다. 이 때, 나선 코일(135)은 도 2에 도시한 바와 같이 절연 바디(110)의 상부를 기준으로 평면형(a), 볼록형(b) 및 오목형(c) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

이와 같이 형성된 나선 코일(135)은, 도전 볼(혹은 도전 패드)이 접촉되는 절연 바디(110)의 상부면을 도전볼(혹은 도전 패드)로부터 보호하여 절연 바디(110)의 상부면이 손상되거나, 절연 바디(110)의 상부면에 배치되는 도전 파우더(120)가 외부로 일탈하는 것을 방지할 수 있다.

나선 코일(135)은 코일 스프링(130)으로부터 연장되어 코일 스프링(130)과 일체로 형성되기 때문에, 이하에서는 나선 코일(135)을 코일 스프링(130)에 포함하여 설명하겠다. 즉, 이하에서 설명하는 코일 스프링(130)은 나선 코일(135)이 형성된 코일 스프링(130)이다.

도 3에 도시된 바와 같이 <비교예>의 코일 스프링(130)은 비자성체를 포함한다. 도면에 도시된 바와 같이, <비교예>의 코일 스프링(130)이 강자성 혹은 상자성을 갖게 되면, 도전 파우더(120)의 자성 배열 시 자성체인 코일 스프링(130)에 의하여 간섭을 받게 된다. 따라서 도전 파우더(120)는 코일 스프링(130) 주위로 밀집되거나 부착되고, 반대로 중앙에는 금속 파티클이 공동(cavity)이 형성된다. 정작 도전 경로가 형성되어야 할 중앙에 전기 경로가 형성되지 못하는 문제점이 있게 된다.

이와 같이 도전 파우더(120)의 자성 배열(도 1 참조)은 콘택 방향에서 수직으로 형성될수록 신호 경로가 짧아져 신호 특성이 우수하다. 그러나 자성 배열이 수직으로 형성되지 못하면 신호 경로가 길어져 신호 특성이 악화된다.

또한, 코일 스프링(130)에 의하여 신호 경로가 형성되면, 전기적 경로가 길어지면서 전기 저항이 증가하고, 전기적 특성이 악화된다. 따라서 신호를 코일 스프링(130)이나 그 주변을 경유하지 않고 오로지 중앙의 도전 파우더(120)를 통하여 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서 중앙의 파우더 영역(120a)과 주변의 스프링 영역(130a) 사이의 거리(d1)는 적어도 스프링 영역(130a)의 직경(d2)의 1/4 이상 내지 1/3 이하의 범위 내에서 이격되는 것이 바람직하다. 혹은 1/5 이상 내지 1/2 이하의 범위 내에서도 가능하다. 이를 위하여 후술하는 자성 배열 공정 시 사용되는 강자성체 지그는 그 폭이 제한될 수밖에 없다.

코일 스프링(130)은 비철금속을 포함할 수 있다. 비자성의 오스테나이트 계열의 스테인리스강을 포함할 수 있다. 통상적으로 크롬이나 니켈을 포함하는 오스테나이트 계열의 스테인리스강은 페라이트 계열과 달리 자성을 띄지 않는 비자성체이고, 예외적으로 가공 경과(가령, 냉간 가공)에 따라 약자성체를 포함할 수 있다. 이러한 스테인리스강은 자계 중에 영향을 받지 않고 전기를 발생시키지 않는다.

또한, 코일 스프링(130)은 비자성의 구리(Cu) 합금을 포함할 수 있다. 가령, 인장강도가 우수하고 내식성이 강한 베릴륨동(Cu-Be)이 사용될 수 있다. 그 밖에, 코일 스프링(130)은 비자성의 알루미늄(Al) 합금이나 아연(Zn) 합금으로 구성될 수 있다.

코일 스프링(130)은 외부로 노출되어 도전 볼이나 콘택 패드와 직접 콘택 되거나 콘택 되지 않을 수 있다. 외부로 노출되는 경우에도 비자성체로 형성되는 경우 별다른 전기적 경로를 형성하지 않고, 충격 흡수 혹은 탄성 복원을 제공할 뿐이다.

이와 같이, 본 발명의 구성에 의하면, 절연 바디(110)의 일측에는 금속 파티클이 액상 실리콘 러버 수지와 함께 충진되고 콘택 방향으로 자성 배열되고, 이방성에 의하여 수직 방향으로 가압 시 적은 압력으로도 도전 특성이 강화되며, 수직 방향으로 도전 경로가 형성된다. 특히, 코일 스프링(130)은 그 자체로서 비자성체 혹은 약자성체이기 때문에 도전 경로를 형성하지 않으며, 설사 일부 자성체를 띄더라도 도전 파우더(120)와 소정 거리를 두고 배치되기 때문에 신호 간섭의 원인이 되지 않는다.

이로써, 반도체 기기(D)의 볼 단자와 테스트 기기(T)의 콘택 패드 사이의 전기적 흐름을 형성하여 반도체 기기(D)의 전기적 특성을 검사할 수 있는데, 이때 도전 실리콘 러버는 탄성을 제공하여 반도체 기기(D)의 손상을 최소화하고 금속 파티클을 통하여 전도성을 제공하여 검사 효율을 개선하게 된다. 또한 검사 후에는 코일 스프링(130)에 의하여 쉽게 복원되며, 후속 공정에 대비할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 테스트 러버 소켓의 제조 방법을 설명한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 나선형의 나선 코일(135a) 및 나선 코일(135a)의 일단에서 연장되는 직선 코일(130a)을 형성하고 나서, 직선 코일(130a)을 프레스(Press) 가공하여 코일 스프링(130)을 형성한다.

구체적으로, 도 4내지 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 먼저, 일정 직경을 갖는 나선 코일(135a)과 나선 코일(135a)의 외측 일단에서 연장되는 직선 코일(130a)을 멤스(Micro Electro Mechanical Systems; MEMS) 공정을 통해 판형 구조로 형성한다.

다음, 도 4내지 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 나선 코일(135a)의 직경에 맞추어 직선 코일(130a)을 비틀어 감아 일정 길이의 코일 스프링(130)을 형성한다. 이 때, 나선 코일(135)은 평면형으로 형성된다.

다음, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 평면형의 나선 코일(135)의 내측 타단을 위로 잡아 당겨 볼록형의 나선 코일(135)을 형성할 수 있다. 이와 달리, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 평면형의 나선 코일(135)의 내측 타단을 아래로 잡아 당겨 오목형의 나선 코일(135)을 형성할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 나선 코일(135)은 평면형(a), 볼록형(b) 및 오목형(c) 모두 적용 가능하기 때문에 필요에 따라 나선 코일(135)의 형태를 변경할 수 있다.

도 7의 ⒞를 참조하면, 바디 블록(BB)을 준비한다. 바디 블록(B)은, 절연 실리콘 러버를 포함할 수 있다. 바디 블록(BB)에는 일부 혹은 전체 면적에 걸쳐 다수의 관통 홀(h)이 일정한 규칙을 가지고 배열된다.

상기 관통 홀(h)에는 콘택 블록(CB)이 삽입될 수 있다. 콘택 블록(CB)은 별도의 공정을 통하여 제공될 수 있다. 혹은 관통 홀(h) 자체에 액상의 도전 실리콘 러버 수지가 충진되어 형성될 수 있다. 다만 관통 홀(h)에 충진되는 도전 실리콘 러버 수지는 반도체 기기와 테스트 기기를 전기적으로 상호 연결하는 도전 파우더(120)를 포함하는 점에서 바디 블록(BB)과 구별된다.

이러한 바디 블록(BB)은, 소정의 탄성을 가지는 물질이라면 절연 실리콘 러버에 제한되는 것은 아니다. 가령, 절연 폴리부타디엔 러버, 절연 우레탄 러버, 절연 천연 러버, 절연 폴리이소플렌 러버 기타 탄성 러버를 포함할 수 있다. 이에 본 발명의 바디 블록(BB)은 탄성의 경화성 고분자 물질을 포함할 수 있다. 따라서 도전 실리콘 러버 역시 절연 실리콘 러버와 마찬가지로 도전 실리콘 러버, 도전 우레탄 러버, 도전 에폭시 러버 기타 탄성 러버를 이용할 수 있다.

다만, 여기에 자성 배열되는 도전성 금속 파티클이 배합될 수 있다. 금속 파티클은, 철, 니켈, 혹은 코발트 기타 자성을 띠는 단독 금속 혹은 둘 이상의 합금으로 구성될 수 있다. 혹은 절연성 코어에 상기한 도전성 입자가 도금되는 혼합 형태로 구성될 수 있다. 혹은 도전 실리콘 러버는 액상의 도전성 실리콘 러버 수지에 도전성 분말 및 백금(Pt) 촉매를 포함하여 조성되는 비정렬형 도전 커넥터를 포함할 수 있다.

이와 별도로 도 7의 ⒜ 및 ⒝를 참조하면, 도전성 개별 콘택 블록(CB)을 준비한다. 콘택 블록(CB)은 도전 실리콘 러버 수지를 포함할 수 있다.

도전 실리콘 러버 수지는 절연 바디(BB)의 관통 홀(h)에 직접 액상의 실리콘 러버 수지가 충진되고 경화될 수 있거나, 혹은 별도의 공정을 통하여 관통 홀(h)에 대응되는 형상으로 성형되고, 관통 홀(h)에 삽입될 수 있다. 여기서는 별도의 공정을 통하여 도전성 실리콘 러버를 형성하는 것으로 한다.

도 7의 ⒜에 도시된 바와 같이, 관통 홀(h)과 대응되는 성형 홀에 나선 코일(135) 및 코일 스프링(130)을 탑재한다. 이 때, 나선 코일(135)이 관통 홀(h)의 상부에 위치하도록 코일 스프링(130)을 탑재한다. 코일 스프링(130)은, 비자성체 혹은 약자성체의 비철금속을 포함할 수 있다.

또한, 코일 스프링(130)이 탑재되면, 액상 도전 실리콘 러버 수지를 충진한다. 도전 실리콘 러버 수지는 도전성이 금속 파티클을 포함하고 있다. 반대로 도전 실리콘 러버 수지를 먼저 충진할 수도 있다.

도 7의 ⒝에 도시된 바와 같이, 충진 공정 후 자성 배열 공정이 실시된다.

액상 도전성 실리콘 러버 수지 내에 분산되는 도전성 금속 파티클이 콘택 방향(가령, 바디 블록의 상하 방향)으로 배향되도록, 상부 및 하부에서 각각 자기장을 형성한다. 가령, 상/하부에서 각각 배치되는 N극 강자성체 및 S극 강자성체는 수직으로 연장되는 자기력선을 형성하게 됨으로써, 액상 도전성 실리콘 러버 수지 내에 분산되는 금속 파티클이 수직으로 정렬되어 도전성을 강화한다. 이와 같은 자기장은 금속 파티클 사이의 간격을 저감시켜 금속 파티클의 밀도를 증가시킴으로써 도전성을 개선한다. 이로써 콘택 방향으로 적은 압력으로도 도전성을 크게 개선할 수 있다.

한편, 도 7의 ⒝에 도시된 바와 같이, 지그에 구비되는 강자성체의 폭 사이즈에 따라 자성 배열의 형태가 달라지는 것을 알 수 있다. 가령, 상기 강자성체의 폭(w1)은 코일 스프링(w2) 폭의 2/3를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 가령, 도 8을 참조하면, 지그 강자성체의 폭에 따라 도전 파우더의 자성 배열 폭이 변경되는 것을 알 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 이러한 강자성체의 폭을 조절하여 코일 스프링(130)과의 간섭을 피할 수 있다.

마지막으로 경화 공정을 실시한다. 이때 경화 공정과 동시에 혹은 경화 공정 전에 실리콘 고무에 상하 압력을 가하여 금속 파티클 사이의 간격을 저감시킬 수 있다. 이때, 경화 공정이 완료되면 복수의 도전성 개별 콘택 블록(CB)이 형성된다.

도 7의 ⒞에 도시된 바와 같이, 바디 블록(BB)의 관통 홀(h)에 도전성 실리콘 콘택 블록(CB)을 삽입한다.

전술한 바와 같이 바디 블록(BB)과 콘택 블록(CB)을 별도로 형성하고, 이를 조립할 수 있지만, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 성형홀이 형성된 바디 블록(BB)을 먼저 형성하고, 바디 블록(BB)을 그대로 이용하여 복수의 성형홀에 나선 코일(135) 및 코일 스프링(130)을 탑재하고, 도전 파우더를 포함하는 액상의 실리콘 수지를 충진 및 자성 배열하고 경화하는 공정을 실시할 수 있다.

혹은 도 10에 도시된 바와 같이, 바디 블록(BB)과 콘택 블록(CB)를 독립적으로 형성하지 않고, 일체로 형성할 수 있음을 배제하지 않는다. 즉, 별도의 관통 홀(h) 또는 성형홀을 미리 형성하지 않고, 금속 파티클을 포함하는 액상의 실리콘 러버 수지를 충진하고 콘택 방향으로만 나선 코일(135) 및 코일 스프링(130)을 탑재하고 지그를 설치하여 자성 배열할 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 실리콘 러버의 탄성 복원력을 보강하면서도 도전 파우더의 자성 배열에 영향을 주지 않도록 코일 스프링을 비철금속 기타 비자성체 혹은 약자성체로 형성하되, 코일 스프링과 도전 파우더 사이에 거리를 두는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

100: 테스트 러버 소켓
110: 절연 바디
120: 도전 파우더
130: 코일 스프링
135: 나선 코일

Claims

나선형의 나선 코일 및 상기 나선 코일의 일단에서 연장되는 직선 코일을 형성하는 단계;
상기 직선 코일을 프레스 가공하여 비자성체로 이루어진 코일 스프링을 형성하는 단계;
성형 홀에 상기 나선 코일 및 상기 코일 스프링을 탑재하는 단계;
상기 성형 홀에 도전 파우더를 포함하는 액상의 도전 실리콘 러버 수지를 충진하는 단계;
강자성체의 지그를 이용하여 상기 도전 파우더를 상기 코일 스프링에 둘러싸이도록 자성 배열하되 상기 도전 파우더가 상기 코일 스프링과 이격 하도록 배열하는 단계; 및
상기 도전 실리콘 러버 수지를 경화하는 단계
를 포함하는 테스트 러버 소켓의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 나선 코일 및 상기 직선 코일을 형성하는 단계는
상기 나선 코일 및 상기 직선 코일은 멤스 공정을 통해 판형 구조로 형성하는 단계인
테스트 러버 소켓의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 나선 코일 및 상기 코일 스프링을 탑재하는 단계는
상기 나선 코일을 상기 성형 홀 상부에 탑재하는 단계인
테스트 러버 소켓의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 나선 코일을 형성하는 단계는
평면형, 볼록형 및 오목형 중 어느 하나로 형성하는 단계인
테스트 러버 소켓의 제조 방법.
제4 항에 있어서,
상기 나선 코일을 볼록형으로 형성하는 단계는
상기 평면형의 나선 코일의 타단을 위로 잡아 당겨 형성하는 단계인
테스트 러버 소켓의 제조 방법.
제4 항에 있어서,
상기 나선 코일을 오목형으로 형성하는 단계는
상기 평면형의 나선 코일의 타단을 아래로 잡아 당겨 형성하는 단계인
테스트 러버 소켓의 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 도전 실리콘 러버 수지를 경화하는 단계는
상기 도전 실리콘 러버 수지가 경화하여 복수의 도전성 개별 콘택 블록을 형성하는 단계인
테스트 러버 소켓의 제조 방법.
제7 항에 있어서,
복수의 관통 홀을 포함하는 바디 블록을 형성하는 단계; 및
상기 복수의 관통 홀에 상기 복수의 도전성 개별 콘택 블록을 삽입하는 단계
를 더 포함하는 테스트 러버 소켓의 제조 방법.
제7 항에 있어서,
상기 성형홀을 절연 바디에 복수 개로 형성하는 단계
를 더 포함하는 테스트 러버 소켓의 제조 방법.