KR20170035372A

KR20170035372A - 반도체 테스트 소켓 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20170035372A
Application number: KR1020150133536A
Authority: KR
Inventors: 이은주
Original assignee: 주식회사 이노글로벌
Priority date: 2015-09-22
Filing date: 2015-09-22
Publication date: 2017-03-31
Also published as: KR101721945B1

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 연성 재질의 절연성 시트와, 상기 절연성 시트의 상부 가장자리에 깊이 방향을 따라 상호 이격된 복수의 상부 접촉부와, 각각의 상기 상부 접촉부에 대응하여, 상기 절연성 시트의 하부 가장자리에 깊이 방향을 따라 상호 이격된 복수의 하부 접촉부와, 상호 대응하는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 전기적으로 연결하는 도전 와이어와, 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 사이에 두고 상기 절연성 시트와 대향하게 배치되는 강성 재질의 지지플레이트와, 각각의 상기 상부 접촉부를 상기 지지플레이트에 연결하는 탄성 재질의 상부 연결부재와, 각각의 상기 하부 접촉부를 상기 지지플레이에 연결하는 탄성 재질의 하부 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 반도체 소자의 테스트 과정에서 반도체 소자의 단자가 하나의 상부 접촉부를 하부 방향으로 가압하는 경우, 상부 연결부재의 탄성력에 의해 하부 방향으로 움직여 보다 안정적인 접촉이 가능하게 되고, 반도체 소자가 제거될 때 상부 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 연성 재질의 절연성 시트와, 상기 절연성 시트의 상부 가장자리에 깊이 방향을 따라 상호 이격된 복수의 상부 접촉부와, 각각의 상기 상부 접촉부에 대응하여, 상기 절연성 시트의 하부 가장자리에 깊이 방향을 따라 상호 이격된 복수의 하부 접촉부와, 상호 대응하는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 전기적으로 연결하는 도전 와이어와, 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 사이에 두고 상기 절연성 시트와 대향하게 배치되는 강성 재질의 지지플레이트와, 각각의 상기 상부 접촉부를 상기 지지플레이트에 연결하는 탄성 재질의 상부 연결부재와, 각각의 상기 하부 접촉부를 상기 지지플레이에 연결하는 탄성 재질의 하부 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 지지플레이트에는 상기 상부 연결부재 및 상기 하부 연결부재에 대응하는 위치에 관통공이 형성되며; 상기 상부 연결부재와 상기 하부 연결부재는 상기 절연성 시트의 반대 방향으로부터 상기 관통공을 통해 유입되어 상기 상부 접촉부 및 상기 하부 접촉부에 부착되는 탄성 재질의 경화에 의해 형성될 수 있다.

또한, 상기 도전 와이어는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부 사이에서 상기 깊이 방향으로 휘어진 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 절연성 시트는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부 사이가 절취된 형태를 가지며, 상기 절연성 시트는 서로 인접한 상기 상부 접촉부들 사이, 서로 인접한 상기 하부 접촉부들 사이가 절취되어 각각의 상기 상부 접촉부와 각각의 상기 하부 접촉부가 상하 방향으로 독립적으로 이동 가능하게 마련될 수 있다.

그리고, 상기 상부 접촉부는 상기 절연성 시트의 상기 지지플레이트와 대면하는 표면의 상부 가장자리 영역에 형성되고 상기 도전 와이어가 연결되는 상부 도전 패드와, 일측이 상기 상부 도전 패드에 연결되고 타측이 상기 절연성 시트의 상부 방향으로 돌출되는 상부 도전핀을 포함하며; 상기 상부 연결부재는 상기 상부 도전 패드에 부착될 수 있다.

또한, 상기 하부 접촉부는 상기 절연성 시트의 상기 지지플레이트와 대면하는 표면의 하부 가장자리 영역에 형성되고 상기 도전 와이어가 연결되는 하부 도전 패드와, 일측이 상기 하부 도전 패드에 연결되고 타측이 상기 절연성 시트의 하부 방향으로 돌출되는 하부 도전핀을 포함하며; 상기 하부 연결부재는 상기 하부 도전 패드에 부착될 수 있다.

그리고, 상기 절연성 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.

그리고, 상기 지지플레이트는 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 연결하는 단계와; (c) 강성 재질의 지지플레이트를 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 사이에 두고 상기 절연성 시트와 대향하게 배치된 상태로, 각각의 상기 상부 접촉부를 탄성 재질의 상부 연결부재를 통해 상기 지지플레이트에 연결하고, 각각의 상기 하부 접촉부를 탄성 재질의 하부 연결부재를 통해 상기 지지플레이트에 연결하여 라인 패턴 모듈을 형성하는 단계와; (d) 복수의 상기 라인 패턴 모듈을 가로 방향으로 순차적으로 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 (c) 단계는 (c1) 상기 지지플레이트에 상기 상부 연결부재 및 상기 하부 연결부재에 대응하는 위치에 각각 관통공을 형성하는 단계와; (c2) 상기 절연성 시트의 반대측 방향으로부터 상기 지지플레이트의 상기 관통공을 통해 액상의 탄성 재질을 유입시켜 각각의 상기 상부 접촉부 및 각각의 상기 하부 접촉부에 부착시킨 상태로 경화시켜 상기 상부 연결부재 및 상기 하부 연결부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 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 부착하여 상기 상부 접촉부를 형성하는 단계와; (a4) 각각의 상기 하부 도전 패드에 하부 도전핀을 부착하여 상기 하부 접촉부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 (a) 단계는 상기 절연성 시트의 상기 상부 도전 패드와 상기 하부 도전 패드 사이를 절취하는 단계와; 서로 인접한 상기 상부 접촉부들 사이, 서로 인접한 상기 하부 접촉부들 사이의 상기 절연성 시트를 상하 방향으로 절취하는 단계를 더 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.

또한, 상기 지지플레이트는 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 상부 접촉부를 하부 방향으로 가압하는 경우, 상부 연결부재의 탄성력에 의해 하부 방향으로 움직여 보다 안정적인 접촉이 가능하게 되고, 반도체 소자가 제거될 때 연결부재의 탄성력에 의해 복원되어 보다 원활한 테스트가 가능하게 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 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(100)의 사시도이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(100)은 복수의 라인 패턴 모듈(110)을 포함한다.

복수의 라인 패턴 모듈(110)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 가로 방향(W)으로 순차적으로 부착되고, 하나의 라인 패턴 모듈(110)에 깊이 방향(D)으로 다수의 도전 패턴이 형성됨으로써, 매트릭스 형태의 상하 방향(H)으로의 도전 패턴에 형성 가능학 된다.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 3이 A 영역과 B 영역의 확대도이다. 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 라인 패턴 모듈(110)은 절연성 시트(410), 복수의 상부 접촉부(131,132), 복수의 하부 접촉부(141,142), 복수의 도전 와이어(150), 지지플레이트(120), 복수의 상부 연결부재(161), 및 복수의 하부 연결부재(162)를 포함한다.

지지플레이트(120)는 강성 재질로 마련되는 대략 판 형상을 갖는다. 본 발명에서는 지지플레이트(120)가 스테인리스 스틸(Stainless steel, 또는 SUS) 재질이나 플라스틱 재질로 마련되는 것을 예로 한다.

절연성 시트(410)는 연성 재질로 마련된다. 본 발명에서는 절연성 시트(410)가 PI 필름 형태로 마련되고, 절연성 시트(410)는 상부 접촉부(131,.132)와 하부 접촉부(141,142) 사이가 절취되어, 상부 영역(140a)과 하부 영역(140b)로 분리되는 것을 예로 하는데(도 6 참조), 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

상부 접촉부(131,132)는 절연성 시트(410)의 상부 가장자리에 깊이 방향(D)을 따라 상호 이격된 상태로 배치된다. 그리고, 하부 접촉부(141,142)는 절연성 시트(410)의 하부 가장자리에 깊이 방향(D)을 따라 상호 이격된 상태로 배치된다. 이 때, 상호 대응하는 상부 접촉부(131,132)와 하부 접촉부(141,142)는 도전 와이어(150)를 통해 상호 전기적으로 연결됨으로써, 하나의 상부 접촉부(131,132), 도전 와이어(150) 및 하부 접촉부(141,142)가 상하 방향(H)으로의 하나의 도전 패턴을 형성하게 된다.

본 발명에서는 상부 접촉부(131,132)가 상부 도전 패드(132)와 상부 도전핀(131)으로 구성되는 것을 예로 한다. 도 4의 (a)는 도 3의 A 영역을 확대한 도면이다. 도 4의 (a)를 참조하여 설명하면, 상부 도전 패드(132)는 절연성 시트(410)의 지지플레이트(120)와 대면하는 표면의 상부 가장자리 영역에 형성된다. 그리고, 상부 도전핀(131)은 일측이 상부 도전 패드(132)와 지지플레이트(120) 사이에서 상부 도전 패드(132)와 연결되고, 타측이 절연성 시트(410)의 상부 방향으로 돌출된다. 여기서, 반도체 소자의 단자는 상부 도전핀(131)에 접촉된다.

마찬가지로, 하부 접촉부(141,142)는 하부 도전 패드(142)와 하부 도전핀(141)으로 구성되는 것을 예로 한다. 도 4의 (b)는 도 3의 B 영역을 확대한 도면이다. 도 4의 (b)를 참조하여 설명하면, 하부 도전 패드(142)는 절연성 시트(410)의 지지플레이트(120)와 대면하는 표면의 하부 가장자리 영역에 형성된다. 그리고, 하부 도전핀(141)은 일측이 하부 도전 패드(142)와 지지플레이트(120) 사이에서 하부 도전 패드(142)와 연결되고, 타측이 절연성 시트(410)의 하부 방향으로 돌출된다. 여기서, 검사회로기판의 단자는 하부 도전핀(141)에 접촉된다.

여기서, 본 발명에 따른 도전 와이어(150)는 상부 도전 패드(132)와 하부 도전 패드(142)를 연결하여 상하 방향(H)으로 도전 패턴을 형성하는 것을 예로 한다. 또한, 본 발명에 따른 도전 와이어(150)는, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 상부 접촉부(131,132)와 하부 접촉부(141,142) 사이에서 깊이 방향(D)으로 휘어진 형상을 갖도록 마련되는 것을 예로 한다. 이를 통해, 반도체 소자의 테스트 과정에서 반도체 소자의 접촉에 의해 발생하는 상하 방향(H)으로의 압력에 탄성적으로 대응함으로써, 압력에 의한 도전 와이어(150)의 절단 현상을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상부 연결부재(161)는 각각의 상부 접촉부(131,132)를 지지플레이트(120)에 연결하는데 탄성 재질로 마련된다. 그리고, 하부 연결부재(162)는 각각의 하부 접촉부(141,142)를 지지플레이트(120)에 연결하는데 마찬가지로 탄성 재질로 마련된다.

즉, 각각의 상부 접촉부(131,132)가 상부 연결부재(161)에 의해 지지플레이트(120)에 탄성적으로 연결되고, 각각의 하부 접촉부(141,142)가 하부 연결부재(162)에 의해 지지플레이트(120)에 탄성적으로 연결되는 구조를 가지게 된다.

이에 따라, 반도체 소자의 테스트 과정에서 반도체 소자에 접촉에 의해 발생하는 하부 방향으로의 압력이 상부 접촉부(131,132)로 인가될 때, 하나의 상부 접촉부(131,132)를 지지하는 상부 연결부재(161)의 탄성력에 의해 반도체 소자와 상부 접촉부(131,132) 간의 탄성적인 접촉이 가능하게 되고, 반도체 소자의 접촉이 해제될 때 상부 연결부재(161)의 탄성력에 의해 상부 접촉부(131,132)가 원 위치로 이동 가능하게 된다. 마찬가지로, 검사회로기판에 접촉되는 상태를 유지하는 하부 접촉부(141,142)의 경우, 하부 연결부재(162)의 탄성력에 의해 탄성적인 접촉이 유지됨으로써, 보다 안정적인 접촉이 가능하게 된다.

여기서, 본 발명에 따른 지지 플레이트에는 상부 연결부재(161) 및 하부 연결부재(162)에 대응하는 위치에 관통공(121a,121b, 도 7 참조)이 형성될 수 있으며, 상부 연결부재(161)와 하부 연결부재(162)는 절연성 시트(410)의 반대 방향으로부터 관통공을 통해 유입되어 상부 접촉부(131,132) 및 하부 접촉부(141,142)에 부착되는 탄성 재질의 경화에 의해 형성될 수 있는데 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

상기와 같은 구성에 따라, 상하 방향으로 하나의 도전 패턴을 상부 접촉부(131,132), 도전 와이어(150) 및 하부 접촉부(141,142)가 하나의 라인 패턴 모듈(110)에서 깊이 방향(D)으로 복수개 형성되고, 복수의 라인 패턴 모듈(110)이 가로 방향(W)으로 순차적으로 부착되는 구성에 의해, 도 2에 도시된 바와 같이 상하 방향(H)으로 다수의 도전 패턴이 형성되는 반도체 테스트 소켓(100)이 제공 가능하게 된다.

또한, 지지플레이트(120)에 각각의 상부 접촉부(131,132)를 상부 연결부재(161)를 통해 탄성적으로 연결하여 반도체 소자의 테스트 과정에서 발생하는 하부 방향으로의 압력을 탄성적으로 지지하는 구조를 갖도록 함으로써, 반도체 소자의 테스트 과정에서 반도체 소자의 단자가 하나의 상부 접촉부(131,132)를 하부 방향으로 가압하는 경우, 상부 연결부재(161)의 탄성력에 의해 하부 방향으로 움직여 보다 안정적인 접촉이 가능하게 되고, 반도체 소자가 제거될 때 상부 연결부재(161)의 탄성력에 의해 복원되어 보다 원활한 테스트가 가능하게 된다.

이하에서는, 도 5 내지 도 7을 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(131,132) 및 복수의 하부 접촉부(141,142)를 형성하는 과정을 수행한다.

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

PI 필름 형태의 절연성 시트(410)의 일측 표면에 구리 재질의 도전층(420)이 형성된 연성회로기판(400)을 준비한다. 그런 다음, 복수의 상부 도전 패드(132)와 복수의 하부 도전 패드(142)에 대응하는 패턴의 마스크를 이용하여, 에칭이나 포토리소그래피 방식을 통해, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같은 복수의 상부 도전 패드(132)와 복수의 하부 도전 패드(142)를 형성한다.

여기서, 상부 도전 패드(132)와 하부 도전 패드(142)는 도전성을 높이기 위해 도금 과정을 거칠 수 있다. 예를 들어, PI 필름의 일측 표면에 도전층(420)이 형성된 연성회로기판(400)의 도전층(420)을 패터닝 처리하여, 상부 도전 패드(132) 및 상기 하부 도전 패드(142)에 대응하는 베이스 도전층을 형성하고, 베이스 도전층을 니켈 도금하여 니켈 도금층을 형성한 후, 니켈 도금층에 금 도금하여 금 도금층을 형성함으로써, 최종적으로 상부 도전 패드(132)와 하부 도전 패드(142)를 형성할 수 있다.

상기와 같이, 절연성 시트(410)에 상부 도전 패드(132)와 하부 도전 패드(142)가 형성되면, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 상부 도전 패드(132)와 하부 도전 패드(142) 사이를 절취하여 절연성 시트(410)를 상부 영역(140a)과 하부 영역(140b)으로 분리한다. 이를 통해, 상부 접촉부(131,132)를 통해 인가되는 압력이 상부 영역(140a)과 하부 영역(140b) 사이의 절취된 영역을 통해 상부 영역(140a) 만이 상하 방향(H)으로 이동 가능하게 되어, 일체로 형성된 절연성 시트(410)에 의해 발생하는 저항을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 서로 인접한 상부 접촉부(131,132) 사이의 절연성 시트(410) 또한 도 6에 도시된 절취선을 따라 절취될 수 있다. 이를 통해, 하나의 상부 접촉부(131,132)가 상부 접촉부(131,132)와 하부 접촉부(141,142) 사이의 절취된 영역과, 인접한 상부 접촉부(131,132) 사이의 절취선을 통해 상하 방향(H)으로 독립적으로 이동 가능하게 되어, 상호 간의 간섭을 최소화할 수 있게 된다. 마찬가지로 서로 인접한 하부 접촉부(141,142) 사이의 절연성 시트(410) 또한 절취선을 따라 절취될 수 있음은 물론이다.

여기서, 서로 인접한 상부 접촉부(131,132) 사이의 절연성 시트(410)의 절취와, 서로 인접한 하부 접촉부(141,142) 사이의 절연성 시트(410)의 절취는, 도 7에 도시된 바와 같이, 지지플레이트(120)와의 연결 후에 진행될 수 있음은 물론이다.

다시, 도 6을 참조하여 설명하면, 절연성 시트(410)의 절취가 완료되면, 서로 대응하는 상부 도전 패드(132)와 하부 도전 패드(142)를 도전 와이어(150)의 솔더링을 통해 전기적으로 연결하고, 상부 도전 패드(132)와 하부 도전 패드(142)에 각각 상부 도전핀(131)과 하부 도전핀(141)을 부착하여, 최종적으로 상부 접촉부(131,132) 및 하부 접촉부(141,142)를 형성하게 된다.

여기서, 도전 와이어(150)를 연결할 때 도전 와이어(150)의 길이를 다소 여유있게 연결하거나, 도전 와이어(150)의 연결 후 절연성 시트(410)의 상부 영역(140a)과 하부 영역(140b)을 서로 접근시킨 후, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 깊이 방향(D)으로 힘을 가하여 도전 와이어(150)를 깊이 방향(D)으로 휘어진 형태를 갖도록 한다.

상기와 같이, 도전 와이어(150)가 깊이 방향(D)으로 휘어진 형태를 갖도록 한 후, 복수의 관통공이 형성된 지지플레이트(120)를 상부 접촉부(131,132)와 하부 접촉부(141,142)를 사이에 두고 절연 시트와 대향하게 배치시킨 후, 지지플레이트(120)와 상부 접촉부(131,132) 및 하부 접촉부(141,142) 각각에 연결하는 공정이 진행된다.

예를 들어, 지지플레이트(120)와 절연성 시트(410)가 이격된 상태를 유지할 수 있는 지그나 금형 등을 마련하고, 관통공을 통해 상부 접촉부(131,132) 및 하부 접촉부(141,142)의 반대측에서 액상의 실리콘을 주입하게 되면, 액상의 실리콘이 관통공을 통해 상부 접촉부(131,132) 및 하부 접촉부(141,142)에 각각 부착된다.

본 발명에서는 상부 접촉부(131,132)의 상부 도전핀(131)과 하부 접촉부(141,142)의 하부 도전핀(141)에 액상의 실리콘이 부착되고, 액상의 실리콘의 경화되어 도 7에 도시된 바와 같이 지지 플레이트와 상부 접촉부(131,132) 및 하부 접촉부(141,142)를 연결하는 상부 연결부재(161) 및 하부 연결부재(162)가 형성 가능하게 된다.

상기와 같은 과정을 통해 하나의 라인 패턴 모듈(110)의 제작이 완려되면, 동일한 방법으로 제작되는 다수의 라인 패턴 모듈(110)을, 가로 방향(W)으로 순차적으로 부착시킴으로써, 도 2에 도시된 바와 같은 반도체 테스트 소켓(100)의 제작이 완료된다.

이하에서는, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(100)의 작동 원리에 대해 설명한다. 여기서, 도 8을 참조하여 설명하는데 있어, 설명의 편의를 위해 상부 연결부재(161)와 하부 연결부재(162)에 연결된 상부 도전핀(131) 및 하부 도전핀(141) 만을 도시한 상태로 설명하기로 한다.

먼저, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(100)이 제작된 상태에서, 상부 도전핀(131)과 하부 도전핀(141) 각각은 상부 연결부재(161) 및 하부 연결부재(162)에 의해 지지되는 상태를 유지한다.

그리고, 본 발명에 따른 반도체 테스트 소켓(100)이 하우징(미도시) 등에 의해 지지된 상태로 검사회로기판의 단자에 하부 도전핀(141)이 접촉된 상태로 안착되는 경우, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 하부 연결부재(162)가 상부 방향으로 휘면서 하부 도전핀(141)을 탄성적으로 지지하게 되어, 하부 도전핀(141)과 검사회로기판의 단자 간의 안정적인 접촉을 가능하게 된다.

상기와 같은 상태에서, 상부 도전핀(131)에 반도체 소자의 단자(또는 볼 그리드)가 접촉하여 하부 방향으로 가압하게 되면, 상부 연결부재(161)가 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 하부 방향으로 휘면서, 상부 도전핀(131)을 탄성적으로 지지하여 상부 도전핀(131)과 반도체 소자의 단자 간의 안정적인 접촉을 보장하게 된다.

그리고, 해당 반도체 소자의 검사가 완료되어 해당 반도체 소자가 제거되면, 상부 연결부재(161)의 탄성력에 의해, 도 8의 (b)와 같이 상부 도전핀(131)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 110 : 라인 패턴 모듈
120 : 지지플레이트 131 : 상부 도전핀
132 : 상부 도전 패드 140a : 상부 영역
140b : 하부 영역 141 : 하부 도전핀
142 : 하부 도전 패드 150 : 도전 와이어
161 : 상부 연결부재 162 : 하부 연결부재
400 : 연성회로기판 410 : 절연성 시트
420 : 도전층

Claims

가로 방향으로 순차적으로 부착되는 복수의 라인 패턴 모듈을 포함하며;
상기 라인 패턴 모듈은
연성 재질의 절연성 시트와,
상기 절연성 시트의 상부 가장자리에 깊이 방향을 따라 상호 이격된 복수의 상부 접촉부와,
각각의 상기 상부 접촉부에 대응하여, 상기 절연성 시트의 하부 가장자리에 깊이 방향을 따라 상호 이격된 복수의 하부 접촉부와,
상호 대응하는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 전기적으로 연결하는 도전 와이어와,
상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 사이에 두고 상기 절연성 시트와 대향하게 배치되는 강성 재질의 지지플레이트와,
각각의 상기 상부 접촉부를 상기 지지플레이트에 연결하는 탄성 재질의 상부 연결부재와,
각각의 상기 하부 접촉부를 상기 지지플레이에 연결하는 탄성 재질의 하부 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
제1항에 있어서,
상기 지지플레이트에는 상기 상부 연결부재 및 상기 하부 연결부재에 대응하는 위치에 관통공이 형성되며;
상기 상부 연결부재와 상기 하부 연결부재는 상기 절연성 시트의 반대 방향으로부터 상기 관통공을 통해 유입되어 상기 상부 접촉부 및 상기 하부 접촉부에 부착되는 탄성 재질의 경화에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
제1항에 있어서,
상기 도전 와이어는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부 사이에서 상기 깊이 방향으로 휘어진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
제1항에 있어서,
상기 절연성 시트는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부 사이가 절취된 형태를 가지며,
상기 절연성 시트는 서로 인접한 상기 상부 접촉부들 사이, 서로 인접한 상기 하부 접촉부들 사이가 절취되어 각각의 상기 상부 접촉부와 각각의 상기 하부 접촉부가 상하 방향으로 독립적으로 이동 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
제1항에 있어서,
상기 상부 접촉부는
상기 절연성 시트의 상기 지지플레이트와 대면하는 표면의 상부 가장자리 영역에 형성되고 상기 도전 와이어가 연결되는 상부 도전 패드와,
일측이 상기 상부 도전 패드에 연결되고 타측이 상기 절연성 시트의 상부 방향으로 돌출되는 상부 도전핀을 포함하며;
상기 상부 연결부재는 상기 상부 도전 패드에 부착되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
제5항에 있어서,
상기 하부 접촉부는
상기 절연성 시트의 상기 지지플레이트와 대면하는 표면의 하부 가장자리 영역에 형성되고 상기 도전 와이어가 연결되는 하부 도전 패드와,
일측이 상기 하부 도전 패드에 연결되고 타측이 상기 절연성 시트의 하부 방향으로 돌출되는 하부 도전핀을 포함하며;
상기 하부 연결부재는 상기 하부 도전 패드에 부착되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
제6항에 있어서,
상기 절연성 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.
제1항에 있어서,
상기 지지플레이트는 스테인리스 스틸 재질 또는 플라스틱 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓.
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 연결하는 단계와;
(c) 강성 재질의 지지플레이트를 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 사이에 두고 상기 절연성 시트와 대향하게 배치된 상태로, 각각의 상기 상부 접촉부를 탄성 재질의 상부 연결부재를 통해 상기 지지플레이트에 연결하고, 각각의 상기 하부 접촉부를 탄성 재질의 하부 연결부재를 통해 상기 지지플레이트에 연결하여 라인 패턴 모듈을 형성하는 단계와;
(d) 복수의 상기 라인 패턴 모듈을 가로 방향으로 순차적으로 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 (c) 단계는
(c1) 상기 지지플레이트에 상기 상부 연결부재 및 상기 하부 연결부재에 대응하는 위치에 각각 관통공을 형성하는 단계와;
(c2) 상기 절연성 시트의 반대측 방향으로부터 상기 지지플레이트의 상기 관통공을 통해 액상의 탄성 재질을 유입시켜 각각의 상기 상부 접촉부 및 각각의 상기 하부 접촉부에 부착시킨 상태로 경화시켜 상기 상부 연결부재 및 상기 하부 연결부재를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
제9항에 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 부착하여 상기 상부 접촉부를 형성하는 단계와;
(a4) 각각의 상기 하부 도전 패드에 하부 도전핀을 부착하여 상기 하부 접촉부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
제11항에 있어서,
상기 (a) 단계는
상기 절연성 시트의 상기 상부 도전 패드와 상기 하부 도전 패드 사이를 절취하는 단계와;
서로 인접한 상기 상부 접촉부들 사이, 서로 인접한 상기 하부 접촉부들 사이의 상기 절연성 시트를 상하 방향으로 절취하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.
제11항에 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.
제9항에 있어서,
상기 지지플레이트는 스테인리스 스틸 재질 또는 플라스틱 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓의 제조방법.