KR20170035371A - 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓은 가로 방향으로 순차적으로 부착되는 복수의 라인 패턴 모듈을 포함하며; 상기 라인 패턴 모듈은 강성 재질의 지지 플레이트와, 상기 지지 플레이트의 일측 표면으로부터 소정 간격 이격된 상태로 깊이 방향을 따라 상호 이격되고, 내부에 상하 방향으로의 도전 라인이 형성된 복수의 단위 패턴 모듈과, 각각의 상기 단위 패턴 모듈을 상기 지지 플레이트로부터 소정 간격 이격된 상태로 연결하는 탄성 재질의 연결부재를 포함하며; 적어도 2 이상의 상기 연결부재가 상하 방향으로 상호 이격된 상태로 하나의 상기 단위 패턴 모듈을 상기 지지 플레이트에 연결하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 반도체 소자의 테스트 과정에서 반도체 소자의 단자가 하나의 단위 패턴 모듈을 하부 방향으로 가압하는 경우, 연결부재의 탄성력에 의해 하부 방향으로 움직여 보다 안정적인 접촉이 가능하게 되고, 반도체 소자가 제거될 때 연결부재의 탄성력에 의해 복원되어 보다 원활한 테스트가 가능하게 된다.

Description

반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법{SEMICONDUCTOR TEST SOCKET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포고-핀 타입의 반도체 테스트 소켓이 갖는 단점과, PCR 소켓 타입의 반도체 테스트 소켓이 갖는 단점을 보완할 수 있는 반도체 테스트 소켓 및 그 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 반도체 테스트 소켓(또는 콘텍터 또는 커넥터)을 반도체 소자와 검사회로기판 사이에 삽입한 상태에서 검사가 수행된다. 그리고, 반도체 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. 따라서, 기존의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓으로는 집적화되는 반도체 소자를 테스트하기 위한 반도체 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 분말을 충진하여 도전 패턴을 형성하는 PCR 소켓 타입이 널리 사용되고 있다.

도 1은 PCR 소켓 타입의 종래의 반도체 테스트 장치(1)의 단면을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 반도체 테스트 장치(1)는 지지 플레이트(30) 및 PCR 소켓 타입의 반도체 테스트 소켓(10)을 포함한다.

지지 플레이트(30)는 반도체 테스트 소켓(10)이 반도체 소자(3) 및 검사회로기판(5) 사이에서 움직일 때 반도체 테스트 소켓(10)을 지지한다. 여기서, 지지 플레이트(30)의 중앙에는 진퇴 가이드용 메인 관통홀(미도시)이 형성되어 있고, 메인 관통홀을 형성하는 가장자리를 따라 가장자리로부터 이격되는 위치에 결합용 관통홀이 상호 이격되게 형성된다. 그리고, 반도체 테스트 소켓(10)은 지지 플레이트(30)의 상면 및 하면에 접합되는 주변 지지부(50)에 의해 지지 플레이트(30)에 고정된다.

PCR 소켓 타입의 반도체 테스트 소켓(10)은 절연성의 실리콘 본체에 타공 패턴이 형성되고, 해당 타공 패턴 내에 충진되는 도전성 분말(11)에 의해 상하 방향으로 도전 패턴들이 형성된다.

이와 같은, PCR 소켓은 미세 피치의 구현이 가능하다는 장점이 있으나, 타공 패턴에 충진된 도전성 분말(11)이 반도체 소자(3)와 검사회로기판(5) 사이에서의 접촉시 발생하는 압력에 의해 도전성이 형성되는 방식이라는 점에서, 상하 방향으로의 두께 형성에 제한을 받는 단점이 있다.

즉, 상하 방향으로의 압력에 의해 도전성 분말(11)이 상호 접촉되어 도전성이 형성되는데, 두께가 증가하는 경우 도전성 분말(11)의 내부로 전달되는 압력이 약해져 도전성이 형성되지 않은 경우가 있다. 따라서, PCR 소켓은 높이 방향으로의 두께의 제약을 받는 단점이 있다.

이와 관련하여, 본원 출원인은 한국공개특허공보 제10-2015-0077762호에 개시된 '반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법'을 통해 절연성 시트에 상부 도전 패턴 및 하부 도전 패턴을 형성하고, 상부 도전 패턴과 하부 도전 패턴 간을 도전 와이어로 연결하여 상하 방향으로의 도전 패턴을 형성하는 기술을 제안하였다. 상기 한국공개특허공보를 통해 PCR 소켓이나 포고 핀 타입의 반도체 테스트 소켓이 갖는 상술한 단점을 보완하는 방안을 제시한 바 있다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 포고-핀 타입의 반도체 테스트 소켓이 갖는 단점과, PCR 소켓 타입의 반도체 테스트 소켓이 갖는 단점을 보완하여, 미세 패턴의 구현이 가능하면서도 높이 방향으로의 두께 제약을 극복할 수 있는 새로운 구조의 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 가로 방향으로 순차적으로 부착되는 복수의 라인 패턴 모듈을 포함하며; 상기 라인 패턴 모듈은 강성 재질의 지지 플레이트와, 상기 지지 플레이트의 일측 표면으로부터 소정 간격 이격된 상태로 깊이 방향을 따라 상호 이격되고, 내부에 상하 방향으로의 도전 라인이 형성된 복수의 단위 패턴 모듈과, 각각의 상기 단위 패턴 모듈을 상기 지지 플레이트로부터 소정 간격 이격된 상태로 연결하는 탄성 재질의 연결부재를 포함하며; 적어도 2 이상의 상기 연결부재가 상하 방향으로 상호 이격된 상태로 하나의 상기 단위 패턴 모듈을 상기 지지 플레이트에 연결하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 지지 플레이트에는 상기 연결부재에 대응하는 위치에 관통공이 형성되며; 상기 연결부재는 상기 단위 패턴 모듈의 반대 방향으로부터 상기 관통공을 통해 유입되어 상기 단위 패턴 모듈에 부착된 탄성 재질의 경화에 의해 형성될 수 있다.

또한, 상기 단위 패턴 모듈은 절연성 재질의 단위 시트와; 상기 단위 시트의 상기 지지 플레이트의 반대측 표면에 형성된 탄성 재질의 단위 본체와; 일측이 상기 단위 본체의 상부 표면에 노출되고, 타측이 상기 단위 본체 내부에 위치하는 상부 접촉부와; 일측이 상기 단위 본체의 하부 표면에 노출되고, 타측이 상기 단위 본체 내부에 위치하는 하부 접촉부와; 상기 단위 본체의 내부에서 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 전기적으로 연결하여 상기 도전 라인을 형성하고, 상기 단위 본체의 내부에서 상기 깊이 방향으로 휘어진 형상을 갖는 도전 와이어를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 상부 접촉부는 상기 단위 시트의 상기 지지 플레이트의 반대측 표면의 상부 가장자리영역에 형성되고 상기 도전 와이어가 연결되는 상부 도전 패드와; 일측이 상기 단위 본체의 내부에서 상기 상부 도전 패드와 연결되고, 타측이 상기 단위 본체의 외부로 노출된 상부 도전핀을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 하부 접촉부는 상기 단위 시트의 상기 지지 플레이트의 반대측 표면의 하부 가장자리영역에 형성되고 상기 도전 와이어가 연결되는 하부 도전 패드와; 일측이 상기 단위 본체의 내부에서 상기 하부 도전 패드와 연결되고, 타측이 상기 단위 본체의 외부로 노출된 하부 도전핀을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 단위 시트는 PI 필름 형태로 마련되고; 상기 상부 도전 패드 및 상기 하부 도전 패드는 상기 PI 필름의 일측 표면에 도전층이 형성된 연성회로기판의 상기 도전층의 패터닝 처리를 통해 형성될 수 있다.

상기 단위 시트는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부 사이가 절취된 형태를 가질 수 있다.

그리고, 상기 지지 플레이트는 스테인리스 스틸 재질 또는 플라스틱 재질로 마련될 수 있다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 실시 형태에 따라, 반도체 테스트 소켓의 제조방법에 있어서, (a) 절연성 시트의 일측 표면의 상부 가장자리 영역과 하부 가장자리 영역에 깊이 방향을 따라 상호 이격된 복수의 상부 접촉부 및 복수의 하부 접촉부를 형성하는 단계와; (b) 상호 대응하는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 도전 와이어로 각각 전기적으로 연결하되, 각각의 상기 도전 와이어가 상기 깊이 방향으로 휘어진 형태를 갖도록 연결하는 단계와; (c) 상기 상부 접촉부의 하부 일부, 상기 하부 접촉부의 상부 일부 및 상기 도전 와이어가 내부에 위치하도록 상기 절연성 시트의 일측 표면으로부터 소정 두께로 탄성 재질의 절연성 본체를 형성하는 단계-상기 상부 접촉부의 상부 영역과 상기 하부 접촉부의 하부 영역은 상기 절연성 본체의 상부 표면 및 하부 표면으로부터 각각 노출됨-와; (d) 강성 재질의 지지 플레이트를 상기 절연성 시트의 타측 표면으로부터 소정 간격 이격된 상태로 복수의 연결부재를 통해 상기 지지 플레이트와 상기 절연성 시트 또는 상기 절연성 본체를 연결하는 단계와; (e) 상기 절연성 본체 및 상기 절연성 시트를 상하 방향을 따라 절단하여 상기 깊이 방향으로 상호 이격된 복수의 단위 패턴 모듈을 형성하는 단계-하나의 상기 단위 패턴 모듈은 상호 연결된 하니씩의 상기 상부 접촉부, 상기 도전 와이어 및 상기 하부 접촉부와, 상기 절연성 시트의 절단으로 인해 형성되는 단위 시트, 상기 절연성 본체의 절단으로 형성되는 단위 본체로 구성됨-와; (f) 상기 (a) 단계 내지 상기 (e) 단계를 통해 제작되는 라인 패턴 모듈을 가로 방향으로 순차적으로 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 (e) 단계에서 하나의 상기 단위 본체는 상하 방향으로 이격된 2 이상의 상기 연결 부재에 의해 상기 지지 플레이트와 연결될 수 있다.

또한, 상기 (d) 단계는 (d1) 상기 지지 플레이트에 상기 연결부재에 대응하는 위치에 각각 관통공을 형성하는 단계와; (d2) 상기 절연성 시트의 반대측 방향으로부터 상기 지지 플레이트의 상기 관통공을 통해 액상의 탄성 재질을 유입시켜 상기 절연성 시트 또는 상기 절연성 본체에 부착시킨 상태로 경화시켜 상기 연결 부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 (a) 단계는 (a1) 상기 절연성 시트를 마련하는 단계와; (a2) 상기 절연성 시트의 상부 가장자리 영역 및 하부 가장자리 영역에 상기 깊이 방향으로 상호 이격된 복수의 상부 도전 패드와 복수의 하부 도전 패드를 형성하는 단계와; (a3) 각각의 상기 상부 도전 패드에 상부 도전핀을 부착하는 단계와; (a4) 각각의 상기 하부 도전 패드에 하부 도전핀을 부착하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 절연성 시트는 PI 필름 형태로 마련되며; 상기 (a2) 단계는 (a21) 상기 PI 필름의 일측 표면에 도전층이 형성된 인쇄회로기판의 상기 도전층을 패터닝 처리하여, 상기 상부 도전 패드 및 상기 하부 도전 패드에 대응하는 베이스 도전층을 형성하는 단계와, (a22) 상기 베이스 도전층에 니켈 도금하여 니켈 도금층을 형성하는 단계와; (a23) 상기 니켈 도금층에 금 도금하여 금 도금층을 형성하여 상기 상부 도전 패드 및 상기 하부 도전 패드를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (a) 단계는 상기 절연성 시트의 상기 상부 도전 패드와 상기 하부 도전 패드 사이를 절취하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 지지 플레이트는 스테인리스 스틸 재질 또는 플라스틱 재질로 마련될 수 있다.

상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따르면, 포고-핀 타입의 반도체 테스트 소켓이 갖는 단점과, PCR 소켓 타입의 반도체 테스트 소켓이 갖는 단점을 보완하여, 미세 패턴의 구현이 가능하면서도 높이 방향으로의 두께 제약을 극복할 수 있는 새로운 구조의 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법이 제공된다.

또한, 반도체 소자의 테스트 과정에서 반도체 소자의 단자가 하나의 단위 패턴 모듈을 하부 방향으로 가압하는 경우, 연결부재의 탄성력에 의해 하부 방향으로 움직여 보다 안정적인 접촉이 가능하게 되고, 반도체 소자가 제거될 때 연결부재의 탄성력에 의해 복원되어 보다 원활한 테스트가 가능하게 된다.

또한, 각각의 단위 패턴 모듈이 서로 독립적으로 상하 방향으로 움직일 수 있어, 단위 패턴 모듈 간에 발생할 수 있는 탄성적 움직임에 대한 제약을 제거할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 PCR 소켓이 적용된 반도체 테스트 장치의 단면을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓의 사시도이고,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이고,
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도이고,
도 5 내지 도 11은 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 12는 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 테스트 소켓(100)의 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(100)은 가로 방향(W)으로 순차적으로 부착되는 복수의 라인 패턴 모듈(300)을 포함한다. 하나의 라인 패턴 모듈(300)에는 상하 방향(H)으로 형성되는 도전 라인이 깊이 방향(D)으로 다수개가 배열됨으로써, 도 2에 도시된 바와 같이, 매트릭스 형상의 다수의 도전 라인이 형성된다.

하나의 라인 패턴 모듈(300)은 지지 플레이트(310), 복수의 단위 패턴 모듈(330) 및 연결부재(350)를 포함한다.

지지 플레이트(310)는 강성 재질로 마련되는 대략 판 형상을 갖는다. 본 발명에서는 지지 플레이트(310)가 스테인리스 스틸(Stainless steel, 또는 SUS) 재질 또는 플라스틱 재질로 마련되는 것을 예로 한다. 여기서, 복수의 라인 패턴 모듈(300)이 상술한 바와 같이, 가로 방향(W)으로 순차적으로 부착되면, 각각의 라인 패턴 모듈(300)을 구성하는 지지 플레이트(310)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(100)에서 길이 방향을 따라 상호 이격된 형태로 배치된다.

복수의 단위 패턴 모듈(330)은 지지 플레이트(310)의 일측 표면에, 도 3에 도시된 바와 같이, 소정 간격 이격된 상태로 깊이 방향(D)을 따라 상호 이격되도록 배치된다. 여기서, 단위 패턴 모듈(330) 간의 이격 공간(336)은 레이저 가공을 통한 절취에 의해 형성될 수 있는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

그리고, 각각의 단위 패턴 모듈(330)의 내부에는 상하 방향(H)으로 도전 라인이 형성되어 하나의 단위 패턴 모듈(330)이 상하 방향(H)으로의 하나의 도전 패턴을 형성하게 된다.

연결부재(350)는 각각의 단위 패턴 모듈(330)을 지지 플레이트(310)로부터 소정 간격 이격된 상태로 연결한다. 본 발명에서는 연결부재(350)가 탄성 재질, 예컨대 실리콘 재질로 마련되어 단위 패턴 모듈(330)을 탄성적으로 지지하는 것을 예로 한다.

본 발명에서는 적어도 2 이상의 연결부재(350)가 상하 방향(H)으로 이격된 상태로 하나의 단위 패턴 모듈(330)을 지지 플레이트(310)에 연결하는 것을 예로 한다. 도 3에서는 2개의 연결부재(350)가 하나의 단위 패턴 모듈(330)을 지지 플레이트(310)에 연결하는 것을 예로 하고 있으나, 상하 방향(H)으로 이격된 상태로 3 이상의 연결부재(350)가 연결하는 구성을 갖도록 마련될 수 있음은 물론이다.

여기서, 본 발명에 따른 지지 플레이트(310)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 연결부재(350)의 위치에 대응하는 위치에 관통공(311)이 형성될 수 있으며, 연결부재(350)는 단위 패턴 모듈(330)의 반대 방향으로부터 관통공(311)을 통해 유입되어 단위 패턴 모듈(330)에 부착된 탄성 재질의 경화에 의해 형성되는 것을 예로 하는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

상기와 같은 구성에 따라, 상하 방향(H)으로 하나의 도전 패턴을 형성하는 단위 패턴 모듈(330)이 하나의 지지 플레이트(310)에 깊이 방향(D)을 따라 상호 이격된 상태로 배열되고, 각각의 단위 패턴 모듈(330)을 연결부재(350)가 탄성적으로 지지하는 구조를 갖게 된다.

이에 따라, 반도체 소자의 테스트 과정에서 반도체 소자의 단자가 하나의 단위 패턴 모듈(330)을 하부 방향으로 가압하는 경우, 연결부재(350)의 탄성력에 의해 하부 방향으로 움직여 보다 안정적인 접촉이 가능하게 되고, 반도체 소자가 제거될 때 연결부재(350)의 탄성력에 의해 복원되어 보다 원활한 테스트가 가능하게 된다.

또한, 각각의 단위 패턴 모듈(330)이 서로 독립적으로 상하 방향(H)으로 움직일 수 있어, 단위 패턴 모듈(330) 간에 발생할 수 있는 탄성적 움직임에 대한 제약을 제거할 수 있게 된다.

이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(100)의 단위 패턴 모듈(330)의 구성의 예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 단위 패턴 모듈(330)은, 단위 시트(331), 단위 본체(335), 상부 접촉부(332a,333a), 하부 접촉부(332b,333b) 및 도전 와이어(334)를 포함할 수 있다.

단위 시트(331)는 절연성 재질로 마련되는데, 본 발명에서는 PI 필름 형태로 마련되는 것을 예로 한다. 여기서, 단위 시트(331)는 후술할 절연성 시트(410)의 절취 과정을 통해 형성되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다. 또한, 단위 시트(331)은 상부 접촉부(332a,333a)와 하부 접촉부(332b,333b) 사이가 절취된 형태를 갖는데 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

단위 본체(335)는 탄성 재질로 마련되고, 도 3에 도시된 바와 같이, 단위 시트(331)의 지지 플레이트(310)의 반대측 표면에 형성된다. 본 발명에서는 단위 본체(335)는 탄성 재질의 실리콘 재질로 마련되는 것을 예로 한다.

상부 접촉부(332a,333a)는 일측이 단위 본체(335)의 상부 표면에 노출되고, 타측이 단위 본체(335) 내부에 위치한다. 여기서, 단위 본체(335)의 상부 표면으로부터 노출되는 상부 접촉부(332a,333a)의 일측, 즉 상부측은 반도체 소자의 단자와 접촉하게 된다.

본 발명에서는 상부 접촉부(332a,333a)가 상부 도전 패드(332a)와, 상부 도전핀(333a)으로 구성되는 것을 예로 한다. 도 3을 참조하여 설명하면, 상부 도전 패드(332a)는 단위 시트(331)의 지지 플레이트(310)의 반대측 표면의 상부 가장자리 영역에 형성된다. 그리고, 상부 도전핀(333a)은 일측이 단위 본체(335)의 내부에서 상부 도전 패드(332a)와 연결되고, 타측이 단위 본체(335)의 외부로 노출된다. 여기서, 반도체 소자의 단자는 상부 도전핀(333a)과 접촉하게 된다.

마찬가지로, 하부 접촉부(332b,333b)는 일측이 단위 본체(335)의 하부 표면에 노출되고, 타측이 단위 본체(335) 내부에 위치한다. 여기서, 단위 본체(335)의 하부 표면으로부터 노출되는 하부 접촉부(332b,333b)의 일측, 즉 하부측은 검사회로기판의 단자와 접촉하게 된다.

본 발명에서는 하부 접촉부(332b,333b)가 하부 도전 패드(332b)와, 하부 도전핀(333b)으로 구성되는 것을 예로 한다. 도 3을 참조하여 설명하면, 하부 도전 패드(332b)는 단위 시트(331)의 지지 플레이트(310)의 반대측 표면의 하부 가장자리 영역에 형성된다. 그리고, 하부 도전핀(333b)은 일측이 단위 본체(335)의 내부에서 하부 도전 패드(332b)와 연결되고, 타측이 단위 본체(335)의 외부로 노출된다. 여기서, 검사회로기판의 단자는 하부 도전핀(333b)과 접촉하게 된다.

여기서, 상술한 바와 같이, 단위 시트(331)는 PI 필름 형태로 마련되는데, 상부 도전 패드(332a)와 하부 도전 패드(332b)는 PI 필름의 일측 표면에 도전층(420)이 형성된 연성회로기판의 도전층(420)의 패터닝 처리를 통해 형성될 수 있는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

도전 와이어(334)는 단위 본체(335)의 내부에서 상부 접촉부(332a,333a)와 하부 접촉부(332b,333b)를 전기적으로 연결한다. 본 발명에서는 도전 와이어(334)가 상부 접촉부(332a,333a)의 상부 도전 패드(332a)와, 하부 접촉부(332b,333b)의 하부 도전 패드(332b)를 전기적으로 연결하는 것을 예로 한다.

여기서, 본 발명에 따른 도전 와이어(334)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 단위 본체(335)의 내부에서 깊이 방향(D)으로 휘어진 형상을 갖도록 마련된다. 이를 통해, 반도체 소자의 테스트 과정에서 반도체 소자의 접촉에 의해 발생하는 상하 방향(H)으로의 압력에 탄성적으로 대응함으로써, 압력에 의한 도전 와이어(334)의 절단 현상을 방지할 수 있게 된다.

상기와 같은 구성을 통해, 하나의 단위 패턴 모듈(330)을 구성하는 상부 도전핀(333a), 상부 도전 패드(332a), 도전 와이어(334), 하부 도전 패드(332b), 하부 도전 핀이 상호 전기적으로 연결되어, 상하 방향(H)으로 하나의 도전 라인을 형성하게 된다.

이하에서는, 도 5 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(100)의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 절연성 시트(410)의 일측 표면의 상부 가장자리 영역과 하부 가장자리 영역에 깊이 방향(D)을 따라 상호 이격되는 복수의 상부 접촉부(332a,333a) 및 복수의 하부 접촉부(332b,333b)를 형성하는 과정을 수행한다.

본 발명에서는 상술한 바와 같이, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, PI 필름의 일측에 도전층(420)이 형성된 인쇄회로기판(400)을 이용하는 것을 예로 하여 설명한다.

PI 필름 형태의 절연성 시트(410)의 일측 표면에 구리 재질의 도전층(420)이 형성된 인쇄회로기판(400)을 준비한다. 그런 다음, 복수의 상부 도전 패드(332a)와 복수의 하부 도전 패드(332b)에 대응하는 패턴의 마스크를 이용하여, 에칭이나 포토리소그래피 방식을 통해, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같은 복수의 상부 도전 패드(332a)와 복수의 하부 도전 패드(333b)를 형성한다.

여기서, 상부 도전 패드(332a)와 하부 도전 패드(332b)는 도전성을 높이기 위해 도금 과정을 거칠 수 있다. 예를 들어, PI 필름의 일측 표면에 도전층(420)이 형성된 인쇄회로기판(400)의 도전층(420)을 패터닝 처리하여, 상부 도전 패드(332a) 및 상기 하부 도전 패드(332b)에 대응하는 베이스 도전층을 형성하고, 베이스 도전층을 니켈 도금하여 니켈 도금층을 형성한 후, 니켈 도금층에 금 도금하여 금 도금층을 형성함으로써, 최종적으로 상부 도전 패드(332a)와 하부 도전 패드(332b)를 형성할 수 있다.

상기와 같이, 절연성 시트(410)에 상부 도전 패드(332a)와 하부 도전 패드(332b)가 형성되면, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 상부 도전 패드(332a)와 하부 도전 패드(332b) 사이를 절취한다. 이를 통해, 도 10에 도시된 바와 같은 레이저(600) 등을 이용한 절단 과정에서 절연성 시트(410)가 단위 시트(331)를 형성하게 되는 경우, 상술한 바와 같이, 단위 시트(331)가 상부 접촉부(332a,333a)와 하부 접촉부(332b,333b) 사이가 절취된 형태를 갖게 되어, 상부와 하부가 독립적으로 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 탄성적인 지지가 가능하게 된다.

그리고, 상부 도전 패드(332a)와 하부 도전 패드(332b)에 각각 상부 도전핀(333a)과 하부 도전핀(333b)을 부착하여, 상부 접촉부(332a,333a)와 하부 접촉부(332b,333b)를 형성하게 된다. 그리고, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 상호 대응하는 위치의 상부 도전 패드(332a)와 하부 도전 패드(332b)를 도전 와이어(334)로 연결한다.

여기서, 도전 와이어(334)를 연결할 때 도전 와이어(334)의 길이를 다소 여유있게 연결한 후, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 깊이 방향(D)으로 힘을 가하여 도전 와이어(334)를 깊이 방향(D)으로 휘어진 형태를 갖도록 한다.

상기와 같이, 도전 와이어(334)가 깊이 방향(D)으로 휘어진 형태를 갖도록 한 후, 도 7에 도시된 바와 같이, 절연성 시트(410)의 일측 표면, 즉 상부 접촉부(332a,333a), 하부 접촉부(332b,333b) 및 도전 와이어(334)가 형성된 표면으로부터 소정 두께로 탄성 재질의 절연성 본체(500)를 형성하게 된다. 여기서, 절연성 본체(500)는 절연성 시트(410)를 금형에 안치시키고 액상의 실리콘을 주입한 후 경화시켜 형성할 수 있다.

본 발명에서는 절연성 본체(500)가 절연성 시트(410)의 일측에만 형성되는 것을 예로 하고 있으나, 절연성 시트(410)의 타측에도 절연성 본체(500)가 형성될 수 있음은 물론이다. 즉, 절연성 시트(410)의 타측 표면이 노출된 상태로 마련되거나 절연성 시트(410)가 절연성 본체(500) 내부에 위치하도록 구성할 수 있다.

여기서, 상부 접촉부(332a,333a)의 하부 일부, 즉 상부 도전핀(333a)의 하부 일부와 상부 도전 패드(332a)와, 하부 접촉부(332b,333b)의 하부 일부, 즉 하부 도전핀(333b)의 상부 일부와 하부 도전 패드(332b), 그리고, 도전 와이어(334)는 절연성 본체(500)의 내부에 위치하게 되고, 상부 접촉부(332a,333a)의 상부 영역, 즉 상부 도전핀(333a)의 상부 영역과, 하부 접촉부(332b,333b)의 하부 영역, 즉 하부 도전핀(333b)의 하부 영역은 절연성 본체(500)의 상부 표면 및 하부 표면으로부터 각각 노출된다.

상기와 같이 절연성 본체(500)가 형성되면, 도 8에 도시된 바와 같은 지지 플레이트(310)를 준비한다. 여기서, 지지 플레이트(310)에는 상술한 바와 같이, 복수의 관통공(311)이 형성되어 있다.

그리고, 지지 플레이트(310)를 절연성 시트(410)로부터 소정 간격 이격된 상태로 복수의 연결부재(350)를 통해 지지 플레이트(310)와 절연성 시트(410)를 연결하는 공정이 진행된다. 예를 들어, 지지 플레이트(310)와 절연성 시트(410)가 이격된 상태를 유지할 수 있는 지그나 금형 등을 마련하고, 도 9에 도시된 바와 같이, 관통공(311)을 통해 절연성 시트(410)의 반대측에서 액상의 실리콘을 주입하게 되면, 액상의 실리콘이 관통공(311)을 통해 절연성 시트(410)에 부착된다.

그리고, 액상의 실리콘을 경화시키게 되면, 도 9에 도시된 바와 같이 지지 플레이트(310)와 절연성 시트(410)를 연결하는 연결부재(350)가 형성 가능하게 된다. 여기서, 절연성 본체(500)가 절연성 시트(410)를 내부에 수용하도록 형성되는 경우, 액상의 실리콘은 절연성 본체(500)에 부착된 상태로 경화될 수 있다.

도 10은 절연성 시트(410)와 지지 플레이트(310)가 연결된 상태의 사시도를 나타낸 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같은 상태에서, 절연성 본체(500)의 내부에 형성된 다수의 도전 라인 단위로 절연성 본체(500)와 절연성 시트(410)를 상하 방향(H)을 따라 레이저(600) 등을 이용하여 절단하게 되면, 깊이 방향(D)으로 상호 이격된 복수의 단위 패턴 모듈(330)이 형성됨으로써, 최종적인 라인 패턴 모듈(300)의 제작이 완료된다.

이 때, 절연성 본체(500)와 절연성 시트(410)의 절단 과정에서, 절연성 본체(500)의 절단으로 인해 하나의 단위 패턴 모듈(330)을 형성하는 단위 본체(335)가 형성되고, 절연성 시트(410)의 절단으로 인해 하나의 단위 패턴 모듈(330)을 형성하는 단위 시트(331)가 형성된다.

또한, 절단 과정은, 도 10에 도시된 바와 같이, 깊이 방향(D)으로 휜 형상을 갖는 도전 와이어(334)의 형상에 대응하여 휜 형태의 절단 라인을 형성하게 되는데, 이에 따라, 깊이 방향(D)으로 휘는 도전 와이어(334)에 의해 깊이 방향(D)으로의 피치가 줄어드는 제약을 제거할 수 있게 된다.

상기와 같은 과정을 통해 하나의 라인 패턴 모듈(300)의 제작이 완료되면, 동일한 방법으로 제작되는 다수의 라인 패턴 모듈(300)을, 도 11에 도시된 바와 같이, 가로 방향(W)으로 순차적으로 부착함으로써, 도 2에 도시된 반도체 테스트 소켓(100)의 제작이 완료된다.

이하에서는, 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(100)의 작동 원리에 대해 설명한다. 여기서, 도 12를 참조하여 설명하는데 있어, 설명의 편의를 위해 연결 부재(350)에 의해 지지되는 상부 접촉부(332a,333a) 및 하부 접촉부(332b,333b)의 구성 중 상부 도전핀(333a)과 하부 도전핀(333b) 만을 도시하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(100)이 제작된 상태에서, 상부 도전핀(333a)과 하부 도전핀(333b)은 연결 부재(350)에 의해 지지되는 상태를 유지한다.

그리고, 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(100)이 하우징(미도시) 등에 의해 지지된 상태로 검사회로기판의 단자에 하부 도전핀(333b)이 접촉된 상태로 안착되는 경우, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 하부의 연결 부재(350)가 상부 방향으로 휘면서 하부 도전핀(333b)을 탄성적으로 지지하게 되어, 하부 도전핀(333b)과 검사회로기판의 단자 간의 안정적인 접촉을 가능하게 된다.

상기와 같은 상태에서, 상부 도전핀(333a)에 반도체 소자의 단자(또는 볼 그리드)가 접촉하여 하부 방향으로 가압하게 되면, 상부의 연결 부재(350)가 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이 하부 방향으로 휘면서, 상부 도전핀(333a)을 탄성적으로 지지하여 상부 도전핀(333a)과 반도체 소자의 단자 간의 안정적인 접촉을 보장하게 된다.

그리고, 해당 반도체 소자의 검사가 완료되어 해당 반도체 소자가 제거되면, 상부의 연결 부재(350)의 탄성력에 의해, 도 12(b)와 같이 상부 도전핀(333a)이 원래 위치로 복원된 상태가 되고, 다음의 반도체 소자의 검사시 동일한 원리로 탄성적인 접촉을 가능하게 한다.

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 : 반도체 테스트 소켓 300 : 라인 패턴 모듈
310 : 지지 플레이트 311 : 관통공
330 : 단위 패턴 모듈 331 : 단위 시트
332a : 상부 도전 패드 332b : 하부 도전 패드
333a : 상부 도전핀 333b : 하부 도전핀
334 : 도전 와이어 335 : 단위 본체
336 : 이격 공간 350 : 연결부재
400 : 인쇄회로기판 410 : 절연성 시트
420 : 도금층 500 : 절연성 본체

Claims (15)

1. 가로 방향으로 순차적으로 부착되는 복수의 라인 패턴 모듈을 포함하며;
   상기 라인 패턴 모듈은
   강성 재질의 지지 플레이트와,
   상기 지지 플레이트의 일측 표면으로부터 소정 간격 이격된 상태로 깊이 방향을 따라 상호 이격되고, 내부에 상하 방향으로의 도전 라인이 형성된 복수의 단위 패턴 모듈과,
   각각의 상기 단위 패턴 모듈을 상기 지지 플레이트로부터 소정 간격 이격된 상태로 연결하는 탄성 재질의 연결부재를 포함하며;
   적어도 2 이상의 상기 연결부재가 상하 방향으로 상호 이격된 상태로 하나의 상기 단위 패턴 모듈을 상기 지지 플레이트에 연결하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지 플레이트에는 상기 연결부재에 대응하는 위치에 관통공이 형성되며;
   상기 연결부재는 상기 단위 패턴 모듈의 반대 방향으로부터 상기 관통공을 통해 유입되어 상기 단위 패턴 모듈에 부착된 탄성 재질의 경화에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
3. 제1항에 있어서,
   상기 단위 패턴 모듈은
   절연성 재질의 단위 시트와;
   상기 단위 시트의 상기 지지 플레이트의 반대측 표면에 형성된 탄성 재질의 단위 본체와;
   일측이 상기 단위 본체의 상부 표면에 노출되고, 타측이 상기 단위 본체 내부에 위치하는 상부 접촉부와;
   일측이 상기 단위 본체의 하부 표면에 노출되고, 타측이 상기 단위 본체 내부에 위치하는 하부 접촉부와;
   상기 단위 본체의 내부에서 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 전기적으로 연결하여 상기 도전 라인을 형성하고, 상기 단위 본체의 내부에서 상기 깊이 방향으로 휘어진 형상을 갖는 도전 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
4. 제3항에 있어서,
   상기 상부 접촉부는
   상기 단위 시트의 상기 지지 플레이트의 반대측 표면의 상부 가장자리영역에 형성되고 상기 도전 와이어가 연결되는 상부 도전 패드와;
   일측이 상기 단위 본체의 내부에서 상기 상부 도전 패드와 연결되고, 타측이 상기 단위 본체의 외부로 노출된 상부 도전핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
5. 제4항에 있어서,
   상기 하부 접촉부는
   상기 단위 시트의 상기 지지 플레이트의 반대측 표면의 하부 가장자리영역에 형성되고 상기 도전 와이어가 연결되는 하부 도전 패드와;
   일측이 상기 단위 본체의 내부에서 상기 하부 도전 패드와 연결되고, 타측이 상기 단위 본체의 외부로 노출된 하부 도전핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
6. 제5항에 있어서,
   상기 단위 시트는 PI 필름 형태로 마련되고;
   상기 상부 도전 패드 및 상기 하부 도전 패드는 상기 PI 필름의 일측 표면에 도전층이 형성된 연성회로기판의 상기 도전층의 패터닝 처리를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
7. 제3항에 있어서,
   상기 단위 시트는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부 사이가 절취된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
8. 제1항에 있어서,
   상기 지지 플레이트는 스테인리스 스틸 재질 또는 플라스틱 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
9. 반도체 테스트 소켓의 제조방법에 있어서,
   (a) 절연성 시트의 일측 표면의 상부 가장자리 영역과 하부 가장자리 영역에 깊이 방향을 따라 상호 이격된 복수의 상부 접촉부 및 복수의 하부 접촉부를 형성하는 단계와;
   (b) 상호 대응하는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 도전 와이어로 각각 전기적으로 연결하되, 각각의 상기 도전 와이어가 상기 깊이 방향으로 휘어진 형태를 갖도록 연결하는 단계와;
   (c) 상기 상부 접촉부의 하부 일부, 상기 하부 접촉부의 상부 일부 및 상기 도전 와이어가 내부에 위치하도록 상기 절연성 시트의 일측 표면으로부터 소정 두께로 탄성 재질의 절연성 본체를 형성하는 단계-상기 상부 접촉부의 상부 영역과 상기 하부 접촉부의 하부 영역은 상기 절연성 본체의 상부 표면 및 하부 표면으로부터 각각 노출됨-와;
   (d) 강성 재질의 지지 플레이트를 상기 절연성 시트의 타측 표면으로부터 소정 간격 이격된 상태로 복수의 연결부재를 통해 상기 지지 플레이트와 상기 절연성 시트 또는 상기 절연성 본체를 연결하는 단계와;
   (e) 상기 절연성 본체 및 상기 절연성 시트를 상하 방향을 따라 절단하여 상기 깊이 방향으로 상호 이격된 복수의 단위 패턴 모듈을 형성하는 단계-하나의 상기 단위 패턴 모듈은 상호 연결된 하니씩의 상기 상부 접촉부, 상기 도전 와이어 및 상기 하부 접촉부와, 상기 절연성 시트의 절단으로 인해 형성되는 단위 시트, 상기 절연성 본체의 절단으로 형성되는 단위 본체로 구성됨-와;
   (f) 상기 (a) 단계 내지 상기 (e) 단계를 통해 제작되는 라인 패턴 모듈을 가로 방향으로 순차적으로 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 하나의 상기 단위 본체는 상하 방향으로 이격된 2 이상의 상기 연결 부재에 의해 상기 지지 플레이트와 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 (d) 단계는
    (d1) 상기 지지 플레이트에 상기 연결부재에 대응하는 위치에 각각 관통공을 형성하는 단계와;
    (d2) 상기 절연성 시트의 반대측 방향으로부터 상기 지지 플레이트의 상기 관통공을 통해 액상의 탄성 재질을 유입시켜 상기 절연성 시트 또는 상기 절연성 본체에 부착시킨 상태로 경화시켜 상기 연결 부재를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
12. 제10항에 있어서,
    상기 (a) 단계는
    (a1) 상기 절연성 시트를 마련하는 단계와;
    (a2) 상기 절연성 시트의 상부 가장자리 영역 및 하부 가장자리 영역에 상기 깊이 방향으로 상호 이격된 복수의 상부 도전 패드와 복수의 하부 도전 패드를 형성하는 단계와;
    (a3) 각각의 상기 상부 도전 패드에 상부 도전핀을 부착하는 단계와;
    (a4) 각각의 상기 하부 도전 패드에 하부 도전핀을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 절연성 시트는 PI 필름 형태로 마련되며;
    상기 (a2) 단계는
    (a21) 상기 PI 필름의 일측 표면에 도전층이 형성된 인쇄회로기판의 상기 도전층을 패터닝 처리하여, 상기 상부 도전 패드 및 상기 하부 도전 패드에 대응하는 베이스 도전층을 형성하는 단계와,
    (a22) 상기 베이스 도전층에 니켈 도금하여 니켈 도금층을 형성하는 단계와;
    (a23) 상기 니켈 도금층에 금 도금하여 금 도금층을 형성하여 상기 상부 도전 패드 및 상기 하부 도전 패드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 절연성 시트의 상기 상부 도전 패드와 상기 하부 도전 패드 사이를 절취하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
15. 제11항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 스테인리스 스틸 재질 플라스틱 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.

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