KR20050040102A

KR20050040102A - 죽순형상 콘택트의 제조방법, 그 방법에 의해 제조된콘택트 및 그 콘택트를 구비하는 검사장치 또는 전자기기

Info

Publication number: KR20050040102A
Application number: KR1020040083941A
Authority: KR
Inventors: 하가츠요시
Original assignee: 스미토모덴키고교가부시키가이샤
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2005-05-03
Also published as: US7219426B2; TW200525153A; CN1611950A; US20050088193A1; JP2005129428A

Abstract

본 발명은, 전자기기 또는 검사장치의 전극과 전기적으로 도통하는 콘택트의 제조방법으로서, 금형에 의해 수지주형을 형성하는 공정과, 수지주형에 금속재료로 이루어지는 층을 전기주조에 의해 형성하는 공정과, 금속재료로 이루어지는 층에 볼록가공을 실시함으로써, 외부에 죽순형상으로 돌출하는 나선형 스프링을 형성하는 공정을 포함하는 죽순형상 콘택트의 제조방법이다. 이 방법에 의해, 대전류를 도통시킬 수 있는 신뢰성이 높은 검사용 또는 접속용 콘택트를 저비용으로 제공하는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

죽순형상 콘택트의 제조방법, 그 방법에 의해 제조된 콘택트 및 그 콘택트를 구비하는 검사장치 또는 전자기기{METHOD OF MANUFACTURING PROTRUDING-VOLUTE CONTACT, CONTACT MADE BY THE METHOD, AND INSPECTION EQUIPMENT OR ELECTRONIC EQUIPMENT HAVING THE CONTACT}

본 발명은, IC 또는 LSI 등으로 이루어지는 전자기기의 전극에 바짝 대고, 전극으로부터 전기신호를 끄집어내기 위해서 사용하는 콘택트에 관한 것이다. 또, 이러한 콘택트를 구비하는 검사장치 및 전자기기에 관한 것이다.

IC 또는 LSI 등으로 이루어지는 전자기기의 전기적 도통 등을 검사하기 위해서, 전자기기의 전극에 콘택트를 바짝 대고, 전극으로부터 콘택트를 통해서 전기적 신호를 끄집어낼 목적으로, 검사용 소켓이 사용된다. 또, 전자기기와의 전기적 도통을 유지하기 위해서, 전자기기의 랜드전극에 콘택트를 바짝 대고, 콘택트를 통해서 전기적 도통을 유지할 목적으로 커넥터가 사용된다. 검사용 소켓 및 커넥터에는, 접속하는 전자기기의 전극의 수에 대응한 수의 콘택트가 설치되지만, 전자기기의 고밀도화에 대응하여, 검사용 소켓 및 커넥터에 설치되는 콘택트도 고밀도화가 요구되고 있다.

이러한 콘택트에는, 예를 들면, BGA(ball grid array)용의 콘택트로서, 볼형상 전극에 접촉하기 전은 평면형상의 나선(소용돌이)형상을 나타내고, 볼형상 전극과의 접촉에 의해, 볼형상 전극의 형상에 대응하여 나선이 변형하는 콘택트가 알려져 있다(특개2002-175859호 공보 참조). 이 콘택트에 의하면, 전극의 고밀도화에 대응할 수 있고, 볼형상 전극을 변형시키는 일없이 도통을 확보하는 것이 가능하여, 신뢰성이 높다고 서술하고 있다.

나선형상 콘택트를 이용하는 경우, 볼형상 전극의 선단부분에는, 나선의 휨의 양이 적어서, 선단부분으로부터 간격이 벌어짐에 따라서 휨의 양이 커진다. 이 때문에, 나선형상 콘택트의 가장 휘기 어려운 근원부근의 굴곡응력이 가장 커져서, 볼형상 전극의 고밀도화에 수반하여, 신뢰성이 저하한다. 이러한 문제를 해소하기 위해서, 전자기기측의 전극형상을 원뿔, 삼각뿔, 사각뿔 등의 뿔꼴로 하는 방법이 알려져 있다(특개2003-78078호 공보 참조).

검사용 콘택트에는, 예를 들면, 외주로부터 내주를 향해서 코일지름이 차츰 작아지는 나선형상의 스프링을 가지고, 전자기기의 전극에 바짝 댐으로써, 전기적인 도통을 얻는 죽순형상 콘택트가 알려져 있다(특개2001-235486호 공보 참조). 이 콘택트는, 나선형상의 스프링을 가지기 때문에, 코일지름이 균일한 스프링에 비해서 전체길이가 짧아지고, 스프링부분의 임피던스가 작아지기 때문에, 고주파전기신호를 검출하는 경우라도 전기신호의 감쇠를 저감할 수 있다고 서술하고 있다.

이들의 나선형 콘택트의 제조방법에는, 파장 200㎚정도의 자외선(UV)을 이용하는 리소그래피법에 도금법을 조합한 방법, 레이저가공, 에칭 또는 펀칭 등에 의해 제조하는 방법, 또는 판형상체를 감아올리는 등의 기계적인 가공방법이 있다. 그러나, UV를 이용하는 리소그래피법, 레이저가공, 에칭 또는 펀칭 등의 방법에서는, 두께 20㎛정도이하의 나선형 콘택트밖에 얻어지지 않기 때문에, 애스펙트비가 작다. 따라서, 접속신뢰성이 높은 콘택트를 얻기 위해서, 스트로크(나선형의 휨의 양)를 크게 하려고 하면, 스프링이 가늘어지기 때문에, 0.5A이상의 대전류를 도통시킬 수 없다.

또, 애스펙트비가 작기 때문에, 나선형의 소용돌이수가 적어져서, 스트로크를 크게 하려고 하면 접촉하중이 작아지고, 접촉하중을 크게 하려고 하면 스트로크가 작아진다. 따라서, 접속신뢰성이 낮은 나선형 콘택트밖에 얻을 수 없다. 또한 나선형 콘택트, 비어(VIA)부착 중계기판 등, 부품점수가 많아서, 부품비용이 증가하고, 조립에 얼라인먼트를 필요로 하여, 조립비용도 증가하기 때문에, 콘택트의 비용이 증가된다. 한편, 나선형 콘택트를, 판형상체를 감아올리는 등의 기계가공에 의해 제조하려고 해도, 콘택트의 미세화에 한계가 있어서, 정밀한 콘택트를 정확하게, 재현성 좋게, 대량으로 제조하는 것이 어렵다.

본 발명은, 상기의 문제점을 감아해서 이루어진 것이며, 대전류를 도통시킬 수 있는 신뢰성이 높은, 검사용 또는 접속용 콘택트를 저비용으로 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 죽순형상 콘택트의 제조방법은, 전자기기 또는 검사장치의 전극과 전기적으로 도통하는 콘택트의 제조방법으로서, 금형에 의해 수지주형을 형성하는 공정과, 수지주형에 금속재료로 이루어지는 층을 전기주조에 의해 형성하는 공정과, 금속재료로 이루어지는 층에 볼록가공을 실시함으로써, 외부에 죽순형상으로 돌출하는 나선형 스프링을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 죽순형상 콘택트의 제조방법의 다른 양태은, X선 리소그래피에 의해 수지주형을 형성하는 공정과, 수지주형에 금속재료로 이루어지는 층을 전기주조에 의해 형성하는 공정과, 금속재료로 이루어지는 층에 볼록가공을 실시함으로써, 외부에 죽순형상으로 돌출하는 나선형 스프링을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 제조방법에서는, 금속재료로 이루어지는 층의 두께가, 외주부분에서 중심부분으로 가까워짐에 따라서 얇아지도록, 금속재료로 이루어지는 층의 한 쪽 면 또는 양면을 절삭하는 공정을 구비하는 양태로 해도 되고, 절삭공정은, 방전가공에 의해 실시해도 된다. 또, 절삭가공 후의 금속재료로 이루어지는 층의 한 쪽 면 또는 양면이, 구면 또는 회전포물면에 접하도록 절삭하는 양태로 해도 된다. 본 발명의 콘택트는, 이러한 방법에 의해 제조되고, 니켈 또는 니켈합금으로 이루어지는 것으로 해도 된다.

본 발명의 검사장치는, 이러한 죽순형상 콘택트를 구비하는 소켓을 가져도 되고, 랜드그리드어레이 배치의 반도체의 검사에 사용하는 것을 특징으로 해도 된다. 한편, 본 발명의 전자기기는, 이러한 죽순형상 콘택트를 구비하는 커넥터를 가지고, 랜드전극에 접속하는 것을 특징으로 해도 된다.

본 발명에 의하면, 대전류를 도통시킬 수 있는 신뢰성이 높은 검사용 또는 접속용 콘택트를 저비용으로 제공할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명에 의한 광수신기의 실시의 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 도면의 설명에서 동일한 요소에는, 동일한 부호를 붙여서, 중복하는 설명을 생략한다.

(죽순형상 콘택트)

본 발명의 죽순형상 콘택트의 전형적인 예를 도 1에 표시한다. 도 1에 표시하는 바와 같이, 본 발명의 죽순형상 콘택트는, 외부에 죽순형상으로 돌출하는 나선형 스프링구조를 가진다. 이러한 죽순형상 콘택트는, 예를 들면, 도 3(d)에 표시하는 바와 같이, 한 쌍의 콘택트(31a, 31b)를, 죽순형상의 볼록부분을 바깥쪽을 향해서, 서로 등을 맞대고 반대방향을 향하도록 배향시키고, 기판(32)의 관통구멍 내에 끼워 붙여서, 검사장치용 소켓 또는 전자장치실장용 커넥터 등에 사용된다. 검사장치용 소켓을 예로 들면, LSI35와, 측정장치측에 있는 변압기(38)와의 사이에서 검사장치용 소켓을 사이에 끼움으로써, 콘택트(31)의 나선형 스프링의 부가세력에 의해 적당한 접촉하중을 가지고, LSI35의 전극(36)과, 변압기(38)의 전극(37)과의 사이에서 전기적인 도통이 얻어지고, 콘택트(31)를 통해서, LSI35로부터 얻은 전기신호가, 변압기(38)를 거쳐해서 측정기로 유도된다. 따라서, 본 발명의 죽순형상 콘택트는, 랜드그리드어레이 배치의 반도체 등을 대상으로 하는 검사장치용 소켓의 콘택트로서 유용하다. 또한, 본 발명의 죽순형상 콘택트는, 휴대전화 등의 통신기기 또는 퍼스널 컴퓨터 등의 전자기기의 랜드전극에 접속하는 전자기기용 커넥터의 콘택트로서 유용하다.

죽순형상 콘택트의 나선형 스프링의 두께는, 외주부분에서 중심부분으로 가까워짐에 따라서 얇아지는 것이 바람직하다. 나선형 스프링은, 중심으로 갈수록 곡률반지름이 작아지기 때문에, 나선형 스프링의 두께 및 폭이 동일할 때는, 중심부분일수록 강성이 커진다. 그러나, 죽순형상 콘택트의 나선형 스프링의 두께를 중심부분일수록 얇게 함으로써, 어느 위치에서나 강성이 동등해지기 때문에, 스프링 전체가 균일하고 효율적으로 동작하게 된다. 나선형 스프링의 폭을, 중심부분일수록 짧게 함으로써도, 강성을 균일하게 할 수 있지만, 그와 같은 나선형 스프링은, 외주부분이 굵어져 버려서, 감은 수가 적어져, 스트로크가 작아진다고 하는 결점이 생긴다. 따라서, 중심부분일수록 두께를 얇게 하는 본 발명의 양태가 바람직하다.

죽순형상 콘택트와 전극과의 확실한 접촉이 얻어지는 점에서, 검사장치 또는 전자기기의 전극은, 평판형상의 것이 바람직하지만, 표면에 凸凹, 구덩이가 있는 전극 등에도 사용할 수 있다. 또, 도 1에는, 콘택트의 긴쪽방향으로 수직인 평면에서 절단했을 때의 형상이, 대략 원형인 예를 표시하지만, 본 발명의 콘택트는, 반드시 원형인 경우에 한정하지 않고, 타원형 혹은 원둘레의 일부가 일그러진 것 같은 형상, 삼각형, 사각형 등의 다각형으로 할 수 있다. 또, 다각형은, 정다각형뿐만 아니라, 변의 길이가 달라지게 되는 양태가 포함된다. 도 6에, 콘택트의 긴쪽방향으로 수직인 평면에서 절단했을 때의 형상이 원형인 경우의 각종의 양태를 표시한다. 모두 본 발명에 포함된다. 도 6(a)에는, 한 개의 가로대(arm)로 이루어지는 예를 표시한다. 도 6(b)와 도 6(c)에는, 두 개의 가로대로 이루어지는 예를 표시한다. 도 6 (b)의 예에서는, 선단부가 연결되어 있지 않지만, 도 6(c)의 예에서는, 선단부가 중심부분에서 연결되어 있다.

(죽순형상 콘택트의 제조방법)

본 발명의 죽순형상 콘택트의 제조방법은, X선 리소그래피에 의해 수지주형을 형성하는 공정과, 수지주형에 금속재료로 이루어지는 층을 전기주조에 의해 형성하는 공정과, 금속재료로 이루어지는 층에 볼록가공을 실시함으로써, 외부에 죽순형상으로 돌출하는 나선형 스프링을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 방법에 의해, 대전류를 도통시킬 수 있는 신뢰성이 높은 검사용 또는 접속용 콘택트를 저비용으로 제공할 수 있다.

본 발명의 제조방법에서는, 높은 애스펙트비를 가지는 콘택트가 얻어지기 때문에, UV(파장 200㎚)보다 단파장인 X선(파장 0.4㎚)을 사용하지만, X선 중에서도 지향성이 높은 싱크로트론방사의 X선(이하, 「SR광」이라고 함)을 사용하는 양태가 바람직하다. SR광을 이용하는 LIGA(Lithographie Galvanoformung Abformung)프로세스는, 폭이 넓은 리소그래피가 가능하며, 수 1OO㎛의 높이의 금속미세구조체를 미크론오더의 고정밀도에 의해 대량으로 제조할 수 있다.

X선과 전기주조를 조합한 방법에 의해 제조함으로써, 도 1에 표시하는 바와 같은, 애스펙트비(b/a)가 2이상의 콘택트를 용이하게 제조할 수 있고, 애스펙트비가 30이상의 콘택트의 제조도 가능하다. 높은 애스펙트비가 얻어지기 때문에, 스프링의 폭 a를 얇게 해도 두께 b를 두껍게 할 수 있고, 접촉강도를 높여서, 접촉신뢰성이 큰 콘택트의 제조가 가능하며, 또, 0.5A이상의 큰 허용전류를 확보할 수 있다. 또한, 스프링의 폭 a를 얇게 할 수 있기 때문에, 나선형의 소용돌이수를 많게 할 수 있어서, 스프링의 스트로크가 큰 나선형 콘택트를 제조할 수 있고, 스트로크를 크게 해도 접촉하중은, 저하하지 않는다. 구체적으로는, 나선형의 소용돌이수가 2이상의 콘택트를 용이하게 제조할 수 있고, 스트로크를 높이기 위해서, 소용돌이수가 4이상의 콘택트도 제조 가능하다. 또, 스트로크가 100㎛이상에서, 접촉하중이 0.03N의 콘택트도 용이하게 제조할 수 있고, 접촉하중을 0.lN이상으로 할 수도 있다.

판형상체를 감아올리는 등의 기계가공에 의해 나선형 콘택트를 제조하려고 해도, 콘택트의 미세화에는 한계가 있으며, 작은 것이라도, 두께 b가 1000㎛, 직경 D가 500㎛~1000㎛정도의 크기가 되어서, 이 사이즈로는, 반도체의 고밀도실장에의 대응이 어렵다. 또, 정밀한 콘택트를 정확하게, 재현성 좋게, 대량으로 제조하는 것이 곤란하다. 본 발명에 의하면, 두께 b가 50㎛~500㎛, 직경 D가 100㎛~500㎛, 돌출량 c가 100㎛이상의 콘택트를, 정밀하고 또한 정확하게, 재현성 좋게, 용이하게 제조할 수 있기 때문에, 전자기기의 고밀도실장에 대응할 수 있다. 또한, 리소그래피와 전기주조를 조합한 제조방법에 의하기 때문에, 미세구조체를 일체 형성할 수 있고, 부품점수를 줄여서, 부품비용 및 조립비용을 저감할 수 있다.

본 발명의 제조방법은, 도 4(a)에 표시하는 바와 같이, 도전성기판(41) 위에 수지층(42)을 형성한다. 도전성기판으로서 예를 들면, 구리, 니켈, 스테인리스강철 등으로 이루어지는 금속제 기판, 티탄, 크롬 등의 금속재료를 스퍼터링한 실리콘기판 등을 이용한다. 수지층에는, 폴리메타크릴산메틸(PMMA) 등의 폴리메타크릴산에스테르를 주성분으로 하는 수지재료, 또는 X선에 감수성을 가지는 화학증폭형 수지재료 등을 이용한다. 수지층의 두께는, 형성하려고 하는 콘택트의 두께에 맞춰서 임의로 설정할 수 있고, 예를 들면 50㎛~500㎛로 할 수 있다.

다음에, 수지재료(42) 상에 마스크(43)를 배치하고, 마스크(43)를 통해서 X선(44)을 조사한다. X선으로서는, SR광이 바람직하다. 마스크(43)는, 콘택트의 패턴에 따라서 형성한 X선 흡수층(43a)과, 투광성베이스(43b)로 이루어진다. 투광성베이스(43b)에는, 질화실리콘, 실리콘, 다이아몬드, 티탄 등을 이용한다. 또, X선 흡수층(43a)에는, 금, 텅스텐, 탄탈 등의 중금속 또는 그 화합물 등을 이용한다. X선(44)의 조사에 의해, 수지층(42) 중, 수지층(42a)은, 노광되어 변질되지만, 수지층(42b)은, X선 흡수층(43a)에 의해 노광되지 않는다. 이 때문에, 현상에 의해, X선(44)에 의해 변질된 부분만이 제거되어, 도 4(b)에 표시하는 바와 같은 수지주형(42b)이 얻어진다.

다음에, 전기주조를 실시하여, 도 4(c)에 표시하는 바와 같이, 수지주형(42b)에 금속재료(45)를 퇴적한다. 전기주조란, 금속이온용액을 이용해서 도전성 기판 위에 금속재료로 이루어지는 층을 형성하는 것을 말한다. 도전성기판(41)을 시드층으로서 전기주조를 실시함으로써, 수지주형(42b)에 금속재료(45)를 퇴적할 수 있다. 수지주형의 기공부분이 메워질 정도로 금속재료를 퇴적하는 경우, 퇴적한 금속재료층으로부터, 최종적으로 본 발명의 콘택트를 얻을 수 있다. 또, 수지주형의 높이를 초과하여, 수지주형 위에도 금속재료를 퇴적하면, 수지주형 및 기판을 제거함으로써, 기공부분을 가지는 금속미세구조체가 얻어지고, 얻어진 구조체를 금형으로서, 후술하는 금형을 이용하는 본 발명의 콘택트의 제조방법에서 사용할 수 있다. 금속재료에는, 니켈, 구리, 또는 그들의 합금 등을 이용하지만, 콘택트의 내마모를 높이는 점에서, 니켈 또는 니켈망간 등의 니켈합금이 바람직하다.

전기주조 후, 연마 또는 연삭에 의해 소정의 두께로 가지런히 한 후(도 4(d)), 도 4(e)에 표시하는 바와 같이, 웨트 에칭 또는 플라스마 에칭에 의해 수지주형(42b)을 제거한다. 계속해서, 산 혹은 알칼리에 의해 웨트 에칭하고, 또는 기계적으로 가공해서 도전성기판(41)을 제거하면, 도 4(f)에 표시하는 바와 같은 금속미세구조체를 얻을 수 있다. 이 금속미세구조체의 사시도를 도 2에 표시한다. 도 2의 화살표로 표시하는 바와 같이, 금속미세구조체에 볼록가공을 실시함으로써, 외부에 죽순형상으로 돌출하는 나선형 스프링구조를 형성하면, 도 1에 표시하는 바와 같은 본 발명의 콘택트가 얻어진다. 볼록가공의 간이한 방법으로서는, 예를 들면, 도 2에서 중심부분에 화살표의 방향으로 외력을 가해서 소성변형시킨 후, 100℃~350℃에서, 5시간~40시간의 가열처리를 실시하여, 가공응력을 개방하는 방법이 있다. 얻어진 콘택트는, 전자장치 등의 전극과의 전기적인 도통성을 높이기 위해서, 필요에 따라서, 두께 0.05㎛~1㎛의 금코팅을 실시한다.

상술한 금속재료층으로 이루어지는 금속미세구조체의 두께는, 외주부분에서 중심부분으로 가까워짐에 따라서 얇아지도록, 한 쪽 면 또는 양면을 절삭가공하는 양태가 바람직하다. 나선형 스프링은, 중심부분일수록 곡률반지름이 작아서, 가로대의 폭과 두께가 일정한 경우, 중심부분일수록 강성이 커진다. 이 때문에, 특히 가로대의 폭과 두께가 균일한 하나의 가로대의 나선형 스프링에서는, 볼록가공 시에, 가로대의 근원부분에 응력이 집중하기 쉽다. 따라서, 나선형 스프링의 중심부분일수록 두께가 얇아지도록, 한 쪽 면 또는 양면을 절삭가공하고, 한 쪽 면 또는 양면이, 예를 들면, 구면 또는 회전포물면에 접하도록 가공함으로써, 가로대의 어느 위치에서나 강성이 균일하게 되어서, 균일한 볼록가공이 용이하게 된다. 또, 나선형 스프링의 중심부분의 두께를 얇게 해서, 오목부분으로 함으로써, 볼록가공 시에, 중심부분을 누르는 막대가 중심부분에 어긋나기 쉬워서, 본 발명의 콘택트와 같은 미세구조체이더라도, 굴곡진 볼록가공으로 되기 어려워진다.

도 7에, 본 발명의 콘택트의 단면도를 표시한다. 도 7(a)는, 두께가 균일한 예를 표시한다. 도 7(b)와 도 7(c)에는, 한 쪽 면가공에 의해 중심부분일수록 두께를 얇게 한 예를 표시한다. 도 7(b)의 예에서는, 가공면이 구면(71)에 접하고 있다. 또, 도 7(c)의 예에서는, 가공면이 회전포물면(72)에 접하고 있다. 도 7(d)의 예에서는, 양면가공에 의해 중심부분일수록 두께를 얇게 해서, 양면이 구면(73)에 접하고 있다. 이와 같은 절구형상의 오목부분은, 방전가공, 기계가공 또는 에칭 등에 의해 형성할 수 있지만, 정확한 가공이 가능한 점에서, 방전가공이 바람직하다. 방전가공은, 예를 들면, 방전가공에 사용하는 전극의 선단부를, 반구형상 또는 회전포물면형상으로 가공하고, 상술한 방법에 의해 콘택트를 제조할 때는, 전기주조 후, 에칭에 의해 수지주형을 제거하기 전(도 4(d), 도 5(f)), 또는 제거한 후에(도 4(e), 도 5(g)), 기판 위의 금속층을, 선단부가공을 한 전극에 의해 깎아 내는 것이 바람직하다. 전극형을 이용해서, 여러 개를 일괄적으로 가공할 수도 있다. 양면가공하는 경우에는, 기판으로부터 금속층을 떼어내고 나서, 마찬가지로 가공할 수 있다.

다음에, 얻어진 콘택트로부터 검사용 소켓을 제조하는 방법을 도 3에 표시한다. 실장용 커넥터도 마찬가지의 방법에 의해 제조할 수 있다. 검사용 소켓 또는 실장용 커넥터의 제조방법은, 도 3에 표시하는 방법에 한정되는 것은 아니지만, 도 3에 표시하는 제조방법은, 제조가 용이한 점에서 바람직한 양태이다. 우선, 도 3(a)에 표시하는 바와 같이, 실장하는 전자기기의 전극 또는 검사하는 반도체의 전극에 대응한 위치에, 수용하는 콘택트의 바깥지름에 맞춰서, 기판(32)에 관통구멍을 형성한다. 계속해서, 마찬가지로 전극의 배치에 대응한 위치에, 수용하는 콘택트의 바깥지름보다 작은 구멍을 형성한 하부덮개시트(33)를, 기판(32)에 맞붙인다. 이어서, 도 3(b)에 표시하는 바와 같이, 죽순형상의 볼록부분을 바깥쪽을 향해서 서로 등을 맞대고 반대방향을 향하도록 배향시킨 한 쌍의 콘택트(31a, 31b)를, 기판(32)의 관통구멍에 끼워 맞춘다. 그 후, 하부덮개시트(33)와 동일한 상부덮개시트(34)를 기판(32)에 붙이면, 콘택트(31)는, 고정되어서, 도 3(c)에 표시하는 바와 같은 본 발명의 검사용 소켓 또는 실장용 커넥터가 얻어진다. 기판(32), 하부덮개시트(33) 및 상부덮개시트(34)의 재질은, 폴리이미드수지, 일반의 섬유강화수지(FRP) 등에서 임의로 선택한다.

본 발명의 콘택트의 제조방법의 다른 양태는, 금형에 의해 수지주형을 형성하는 공정과, 수지주형에 금속재료로 이루어지는 층을 전기주조에 의해 형성하는 공정과, 금속재료로 이루어지는 층에 볼록가공을 실시함으로써, 외부에 죽순형상으로 돌출하는 나선형 스프링을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 방법에 의해서도, X선 리소그래피에 의해 수지주형을 형성하는 상술의 제조방법과 마찬가지로, 대전류를 도통시킬 수 있는 신뢰성이 높은 검사용 또는 접속용 콘택트를 저비용으로 제조할 수 있다. 또, 동일한 금형을 이용해서, 콘택트의 대량생산이 가능한 점에서 유리하다.

이러한 제조방법은, 도 5(a)에 표시하는 바와 같이, 볼록부분을 가지는 금형(52)을 이용해서, 프레스 또는 사출성형 등의 몰드에 의해, 도 5(b)에 표시하는 바와 같은 오목형상의 수지주형(53)을 형성한다. 수지로서는, 폴리메타크릴산메틸 등의 아크릴수지, 폴리우레탄수지, 폴리옥시메틸렌 등의 폴리아세탈수지 등의 열가소성 수지를 이용한다. 금형(52)은, 본 발명의 콘택트와 동일한 금속미소구조체이기 때문에, X선 리소그래피법과 전기주조를 조합한 상술의 방법에 의해 제조하는 것이 바람직하다.

다음에, 수지주형(53)의 상하를 반전시킨 후, 도 5(c)에 표시하는 바와 같이, 도전성기판(51)에 붙인다. 계속해서, 도 5(d)에 표시하는 바와 같이, 수지주형(53)을 연마해서, 수지주형(53a)을 형성한다. 그 후는 상술과 마찬가지로, 전기주조에 의해 수지주형(53a)에 금속재료(55)를 퇴적해서(도 5(e)), 두께를 조정하고 (도 5(f)), 수지주형(53a)을 제거해서(도 5(g)), 도전성기판(51)을 제거하면, 도 5(h)와 도 2에 표시하는 바와 같은 금속미세구조체가 얻어지고, 그 후, 볼록가공을 실시함으로써, 외부에 죽순형상으로 돌출하는 나선형 스프링을 형성하면, 도 1에 표시하는 바와 같은 본 발명의 콘택트가 얻어진다. 계속해서, 이러한 콘택트로부터 상술과 동일한 방법에 의해, 검사장치용 소켓 또는 전자기기용 커넥터가 얻어진다.

실시예 1

우선, 도 4(a)에 표시하는 바와 같이, 도전성기판(41) 위에 수지층(42)을 형성했다. 도전성기판으로서는, 티탄을 스퍼터링한 실리콘기판을 이용했다. 수지층을 형성하는 재료는, 메타크릴산메틸과 메타크릴산과의 공중합체를 이용하고, 수지층의 두께는, 200㎛로 했다.

다음에, 수지층(42) 위에 마스크(43)를 배치하고, 마스크(43)를 통해서 X선(44)을 조사했다. X선으로서는, SR장치에 의한 SR광을 조사했다. 마스크(43)는, 콘택트의 패턴으로 이루어지는 X선 흡수층(43a)을 가지는 것을 사용하고, 마스크(43)를 구성하는 투광성베이스(43b)는, 질화실리콘으로 이루어지고, X선 흡수층(43a)은, 질화텅스텐으로 이루어지는 것을 이용했다.

X선(44)의 조사 후, 메틸이소부틸케톤에 의해 현상해서, X선(44)에 의해 변질된 부분을 제거하면, 도 4(b)에 표시하는 바와 같은 수지주형(42b)이 얻어졌다. 다음에, 전기주조를 실시하여, 도 4(c)에 표시하는 바와 같이, 수지주형(42b)의 기공부분에 금속재료(45)를 퇴적했다. 금속재료로서 니켈을 이용했다.

전기주조 후, 도 4(d)에 표시하는 바와 같이, 연마해서 표면의 凸凹를 제거하고 나서, 도 4(e)에 표시하는 바와 같이, 산소플라스마에 의해 수지주형(42b)을 제거하고, 계속해서 KOH수용액에 의해 웨트 에칭해서, 도전성기판(41)을 제거하면, 도 4(f)에 표시하는 바와 같은, 관통상태의 금속미세구조체가 얻어졌다. 이 금속미세구조체의 사시도를 도 2에 표시한다.

다음에, 금속미세구조체의 외주부분을 고정하여, 도 2에 표시하는 바와 같이, 금속미세구조체의 중심부분을 화살표의 방향으로 압출하여, 소성변형시킨 후, 열처리해서, 가공응력을 개방함으로써, 볼록가공을 실시한 후, 두께 O.1㎛의 금코팅을 하면, 도 1에 표시하는 바와 같은, 외부에 죽순형상으로 돌출한 나선형 스프링을 가지는 본 발명의 콘택트가 얻어졌다. 이 콘택트는, 직경 D가 300㎛, 두께 b가 150㎛, 스프링의 두께 a가 10㎛이며, 애스펙트비(b/a)는, 15이었다. 또, 돌출량 c가 150㎛, 나선형의 소용돌이수가 3.5회전, 스프링의 스트로크가 120㎛이었다.

계속해서, 도 3(a)에 표시하는 바와 같이, 검사하는 반도체(LSI)의 전극의 위치에 대응해서 관통구멍을 형성한 기판(32)과 하부덮개시트(33)를 맞붙였다. 기판(32)은, 재질이 폴리이미드수지이며, 두께가 300㎛의 것을 이용하여 직경은, 300㎛의 관통구멍을 형성했다. 또, 하부덮개시트(33)는, 재질이 폴리이미드수지이며, 두께가 20㎛의 것을 이용하여 기판(32)의 관통구멍의 위치에 맞춰서, 직경 250㎛의 구멍을 형성했다.

다음에, 도 3(b)에 표시하는 바와 같이, 죽순형상의 볼록부분을 바깥쪽을 향해서 서로 등을 맞대고 반대방향을 향하도록 배향시킨 한 쌍의 콘택트(31a, 31b)를, 기판(32)의 관통구멍에 끼워 맞추고, 하부덮개시트(33)와 동일한 상부덮개시트(34)를 기판(32)에 붙이면, 콘택트(31)는, 고정되어서, 도 3(c)에 표시하는 바와 같은 본 발명의 검사용 소켓이 얻어졌다. 얻어진 검사용 소켓을, 도 3(d)에 표시하는 바와 같이, 검사장치의 변압기(38)의 전극(37) 위에 실장하여, 검사장치 위에, 피검사체인 LSI35를 배치하고, 도 3(d)에 표시하는 화살표의 방향으로 70mN의 힘으로 가압하면, 나선형 스프링의 부가세력에 의해, LSI35의 평판형상 전극(36)과, 변압기(38) 상의 전극(37)과의 사이에서 전기적 도통이 얻어지고, 얻어진 전기신호에 의거해서 LSI의 검사를 실시할 수 있었다.

본 실시예에서는, 콘택트의 직경 D는, 300㎛이었지만, 직경 D가 10O㎛정도의 콘택트도 본 발명의 방법에 의해 제조할 수 있기 때문에, 전자기기의 가일층의 고밀도실장에도 대응할 수 있음을 알 수 있었다.

이번 개시된 실시의 형태 및 실시예는, 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아님을 고려해야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 설명이 아니고 특허청구의 범위에 의해서 표시되고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

본 발명에 의하면, 대전류를 도통시킬 수 있는 신뢰성이 높은, 염가의 콘택트를 구비하는 검사장치 또는 전자기기를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 죽순형상 콘택트의 사시도

도 2는, 중심부분의 압출가공을 하기 전의 금속미세구조체의 사시도

도 3(a)~도 3(d)는, 본 발명의 콘택트로부터 검사용 소켓을 제조하는 방법을 표시하는 공정도

도 4(a)~도 4(f)는, 본 발명의 콘택트의 제조방법을 표시하는 공정도

도 5(a)~도 5(h)는, 본 발명의 콘택트의 제조방법을 표시하는 공정도

도 6(a)~도 6(c)는, 본 발명의 콘택트를 긴쪽방향으로 수직인 면에서 절단했을 때의 단면도

도 7(a)~도 7(d)는, 본 발명의 콘택트를 긴쪽방향으로 절단했을 때의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

31a, 31b: 콘택트 32: 기판

33: 하부덮개시트 34: 상부덮개시트

36, 37: 전극 38: 변압기

41, 51: 도전성기판 42, 42a, 42b: 수지층

43: 마스크 43a: X선 흡수층

43b: 투과성베이스 44: X선

45, 55: 금속재료 52: 금형

53, 53a: 수지주형 71, 73: 구면

72: 회전포물면

Claims

전자기기 또는 검사장치의 전극과 전기적으로 도통하는 콘택트의 제조방법으로서,

금형에 의해 수지주형을 형성하는 공정과,

상기 수지주형에 금속재료로 이루어지는 층을 전기주조에 의해 형성하는 공정과,

금속재료로 이루어지는 상기 층에 볼록가공을 실시함으로써, 외부에 죽순형상으로 돌출하는 나선형 스프링을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 죽순형상 콘택트의 제조방법.
전자기기 또는 검사장치의 전극과 전기적으로 도통하는 콘택트의 제조방법으로서,

X선 리소그래피에 의해 수지주형을 형성하는 공정과,

상기 수지주형에 금속재료로 이루어지는 층을 전기주조에 의해 형성하는 공정과,

금속재료로 이루어지는 상기 층에 볼록가공을 실시함으로써, 외부에 죽순형상으로 돌출하는 나선형 스프링을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 죽순형상 콘택트의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

금속재료로 이루어지는 상기 층의 두께가, 외주부분에서 중심부분으로 가까워짐에 따라서 얇아지도록, 상기 층의 한 쪽 면 또는 양면을 절삭하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 죽순형상 콘택트의 제조방법.
제 3항에 있어서,

상기 공정은, 방전가공에 의해 실시하는 것을 특징으로 하는 죽순형상 콘택트의 제조방법.
제 3항 또는 제 4항에 있어서,

절삭 후의 금속재료로 이루어지는 상기 층의 한 쪽 면 또는 양면이, 구면 또는 회전포물면에 접하도록 절삭하는 것을 특징으로 하는 죽순형상 콘택트의 제조방법.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 콘택트는, 니켈 또는 니켈합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 죽순형상 콘택트의 제조방법.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 죽순형상 콘택트.
제 7항에 기재된 죽순형상 콘택트를 구비하는 소켓으로서, 랜드그리드어레이 배치의 반도체의 검사에 사용하는 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
제 8항에 기재된 소켓을 구비하는 것을 특징으로 하는 검사장치.
제 7항에 기재된 죽순형상 콘택트를 구비하는 커넥터로서, 랜드전극에 접속하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
제 10항에 기재된 커넥터를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.