KR20180047878A - Silicone resin composition and inspection device prepared using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실리콘 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 검사소자에 관한 것이다.The present invention relates to a silicone resin composition and an inspection device manufactured using the same.
일반적으로 반도체 소자를 제조하는 과정에서는 프로브(probe) 테스트와 번인(burn-in) 테스트가 이루어진다. 상기 프로브 테스트는 실리콘으로 이루어진 웨이퍼에 다수의 집적 회로를 형성한 후, 형성된 집적 회로 각각의 전기적 특성을 검사하는 것이고, 상기 번인 테스트는 웨이퍼를 절단하여 반도체 칩을 얻은 후 이를 패키징하여 제조된 반도체 소자의 전기적 특성을 고온의 환경 하에서 검사하는 것이다.Generally, in the process of manufacturing a semiconductor device, a probe test and a burn-in test are performed. The probe test is performed by forming a plurality of integrated circuits on a wafer made of silicon and then examining the electrical characteristics of each of the formed integrated circuits. The burn-in test is performed by cutting a wafer to obtain a semiconductor chip, Is to be inspected under a high temperature environment.
상기 프로브 테스트 또는 상기 번인 테스트와 같은 전기적 검사 과정에서는 반도체 소자를 테스터에 전기적으로 연결하는 검사소자가 사용되고 있다. 구체적으로 상기 검사소자는 테스터에서 나온 신호가 테스터 보드를 거쳐 피검사 대상물인 반도체 소자로 전달될 수 있도록 하는 매개 부품으로, 도전부와 절연부를 포함하는데, 이에 대해 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.In an electrical inspection process such as the probe test or the burn-in test, an inspecting person electrically connecting the semiconductor device to the tester is used. More specifically, the inspection terminal is a mediating part that allows a signal from a tester to be transferred to a semiconductor device to be inspected through a tester board, and includes a conductive part and an insulating part. Referring to FIG. 3, .
종래의 검사소자(10)는 실리콘 수지와 도전성 입자로 이루어진 도전부(11)과 실리콘 수지로 이루어진 절연부(12)를 포함한다. 상기 도전부(11)는 그 상단이 반도체 소자(20)과 접촉하고, 그 하단이 테스터 보드(30)의 테스터 단자(31)과 접촉함으로써, 반도체 소자(20)과 테스터 보드(30)을 전기적으로 연결시킨다.The
검사소자(10)의 도전부(11)는 반도체 소자의 성능 테스트를 위하여, 수천 회 이상의 횟수로 가압 및 통전이 매우 짧은 시간에 이루어진다. 이에, 검사 소자의 도전부(11)에 대한 우수한 도전성의 확보 및 검사 신뢰성의 확보가 필요하다.The
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해, 검사소자의 도전성을 향상시켜 검사 신뢰성을 확보 하면서, 검사 소자의 제조 시 작업의 원활화를 위하여 조성물의 흐름성을 개선할 수 있는 실리콘 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of the Invention The present invention provides a silicone resin composition capable of improving the flowability of a composition in order to facilitate work during the production of an inspection device while securing inspection reliability by improving the conductivity of the inspection element The purpose.
또한, 본 발명은 상기 실리콘 수지 조성물을 이용하여 제조된 검사소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide an inspection device manufactured using the silicone resin composition.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실리콘 수지, 도전성 입자 및, 귀금속 나노 입자를 포함하는 것인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a silicone resin composition for a semiconductor inspection office, which comprises a silicone resin, conductive particles, and noble metal nanoparticles.
또한, 본 발명은 기판부, 상기 기판부 상에 형성되는 지지부, 상기 기판부 상에 상기 지지부를 관통하여 형성되는 절연부 및, 상기 기판부와 상기 지지부를 관통하여 형성되는 도전부를 포함하고, 상기 도전부는 실리콘 수지, 도전성 입자 및, 귀금속 나노 입자를 포함하는 실리콘 수지 조성물로 형성되는 것인 반도체 검사소자를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a substrate; a support portion formed on the substrate portion; an insulating portion formed through the support portion on the substrate portion; and a conductive portion formed through the substrate portion and the support portion, Wherein the conductive portion is formed of a silicone resin composition including silicon resin, conductive particles, and noble metal nanoparticles.
본 발명은 검사소자의 도전부가, 도전성 입자 및 귀금속 나노 입자를 포함하는 실리콘 수지 조성물로 형성하기 때문에 도선성의 향상될 수 있고, 검사 신뢰성이 우수하면서 검사 소자의 제조 시 조성물의 흐름성이 개선된 검사소자를 제공할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can improve the conductivity of a test element by improving the flowability of the composition during the manufacture of an inspection device, because the conductive part of the inspection element is formed of a silicone resin composition including conductive particles and noble metal nanoparticles, Device can be provided.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사소자를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 검사소자를 나타낸 단면도이다.
도 3은 종래의 검사소자를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2 및 비교예 1의 레오미터를 이용한 토크 측정 결과 그래프이다.1 is a cross-sectional view illustrating a testing device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a testing device according to another embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a conventional inspection device.
4 is a graph showing a torque measurement result using the rheometer of Example 2 and Comparative Example 1 of the present invention.
이하 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.
본 발명은 반도체 소자의 전기적 검사 과정에서 사용되는 검사소자의 도전부에 대하여 도선성의 향상 및 검사 신뢰성이 우수하면서도 검사 소자의 제조 시 조성물의 흐름성을 개선할 수 있는, 실리콘 수지 조성물의 특성을 최적화한 것으로, 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention optimizes the characteristics of the silicone resin composition, which can improve the flowability of the composition during the manufacture of the test device, while improving the conductivity and inspection reliability of the conductive part of the test device used in the electrical inspection of the semiconductor device This will be described in detail as follows.
1. One. 도전부Conductive part 실리콘 수지 조성물 Silicone resin composition
본 발명의 도전부에 이용되는 실리콘 수지 조성물은, 실리콘 수지, 도전성 입자, 귀금속 나노 입자를 포함한다.The silicone resin composition used in the conductive part of the present invention includes a silicone resin, conductive particles, and noble metal nanoparticles.
우선, 본 발명의 실리콘 수지 조성물에 포함되는 실리콘 수지는 내열성, 유연성 등이 우수하여, 이를 포함하는 조성물로 형성된 경화물의 내열성, 치수안정성 등을 향상시킬 수 있다. First, the silicone resin contained in the silicone resin composition of the present invention is excellent in heat resistance and flexibility, and can improve the heat resistance, dimensional stability, and the like of the cured product formed from the composition containing the silicone resin.
또한, 후술하는 반도체 검사 소자의 제조방법에서와 같이, 도전부는 실리콘 조성물을 타공부에 흘려 넣어 경화시키는 것이기 때문에, 타공부에 흘려 넣는 동안 미리 경화가 진행되어 버리면, 정밀한 제조가 이루어질 수 없어서 실리콘 조성물의 흐름성이 좋아야 한다.Further, as in the method for manufacturing a semiconductor inspection element described later, the conductive portion is formed by pouring the silicone composition into the tread to cure the conductive portion. Therefore, if curing proceeds in advance while being poured into the tread, The flow should be good.
이를 위하여 본 발명의 상기 실리콘 수지는 하기 일반식 1로 나타내는 오르가노폴리실록산을 포함하는 것일 수 있다.For this purpose, the silicone resin of the present invention may contain an organopolysiloxane represented by the following general formula (1).
[일반식 1][Formula 1]
R1 aR2 3 - aSiO - (R2 2SiO)m - SiR2 3 - aR1 a R 1 a R 2 3 - a SiO - (R 2 2 SiO) m - SiR 2 3 - a R 1 a
R1은 동일 또는 이종의 탄소수 2~20의 치환 또는 비치환 및 선형 또는 분지형 일가 불포화 탄화수소기, R2는 동일 또는 이종의 탄소수 1~20의 탄화수소기, a는 1~3에서 선택되는 정수, m은 200~1000에서 선택되는 정수이다R 1 is the same or different substituted or unsubstituted linear or branched monovalent hydrocarbon groups of 2 to 20 carbon atoms, R 2 is the same or different hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms, a is an integer of 1 to 3 , and m is an integer selected from 200 to 1000
상기 실리콘 수지는 측쇄에 불포화 탄화 수소기를 포함함으로써, 경화 후의 내열성 및 유연성 등을 확보하면서도, 후술하는 귀금속 나노입자를 촉매로 이용할 시에, 수지의 흐름성을 우수하게 확보하여 본 발명의 일 실시예에 따른 도전부의 제조 시 적합하게 이용될 수 있다. 구체적인 상기 일반식 1의 오르가노폴리실록산의 예로서는, ViMe2SiO(Me2SiO)150SiMe2Vi를 들 수 있다.Since the silicone resin contains an unsaturated hydrocarbon group in the side chain, the flowability of the resin is excellent when securing the heat resistance and flexibility after curing, and using the noble metal nanoparticles described later as a catalyst, Can be suitably used in the production of the conductive part according to the present invention. An example of the specific organopolysiloxane of the general formula (1) is ViMe 2 SiO (Me 2 SiO) 150 SiMe 2 Vi.
이러한 실리콘 수지의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 실리콘 수지 조성물의 내열성, 유연성 등을 고려할 때, 실리콘 수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 20 내지 40 중량부일 수 있다. 실리콘 수지의 함량을 상기 범위 내로 함으로써, 실리콘의 흐름성을 개선할 수 있다.The content of such a silicone resin is not particularly limited, but may be 20 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicone resin composition in consideration of the heat resistance and flexibility of the silicone resin composition. By setting the content of the silicone resin within the above range, the flowability of silicon can be improved.
본 발명의 실리콘 수지 조성물에 포함되는 도전성 입자는 철, 니켈, 코발트 등의 자성을 나타내는 금속 입자, 또는 이들의 합금의 입자 또는 이들 금속을 함유하는 입자를 포함하는 것일 수 있다. 여기서 상기 도전성 입자는 평균 입경(d50)이 10 내지 40㎛ 일 수 있다. 또한, 도전성 입자의 함량은 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 60 내지 80 중량부로 조성물 내에 포함될 수 있다. 도전성 입자의 평균 입경 및 함량을 상기 범위 내로 함으로써, 도전부가 가압시의 도전성을 충분히 확보할 수 있으면서도, 반복적으로 가해지는 압력으로 인하여 도전성 입자가 도전부 외부로 이탈되지 않아 도전부의 내구성을 확보할 수 있다.The conductive particles included in the silicone resin composition of the present invention may include metal particles exhibiting magnetism such as iron, nickel, and cobalt, particles of these alloys, or particles containing these metals. The conductive particles may have an average particle diameter (d50) of 10 to 40 mu m. The content of the conductive particles may be contained in the composition in an amount of 60 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition. By setting the average particle diameter and the content of the conductive particles within the above range, the conductive part can secure sufficient conductivity at the time of pressurization, but the conductive particles can not be released to the outside of the conductive part due to repeated pressure, have.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 수지 조성물에는 귀금속 나노 입자가 포함될 수 있다. 종래 실리콘 수지의 경화를 위하여 이용되는 촉매로서 백금족 유기금속계 착화합물을 사용하였다. 구체적인 예로서는 염화 백금산, 알코올 변성 염화백금산, 염화 백금산과 올레핀류, 비닐 실록산 또는 아세틸렌 화합물과의 배위 화합물과 같은 형태로서 존재하는 것인데, 이 경우, 촉매의 반응성이 너무 뛰어나서 실리콘 조성물이 경화가 완료되는데 걸리는 시간(가사 시간)이 매우 짧은 특징이 있었다.The silicone resin composition according to an embodiment of the present invention may include noble metal nanoparticles. Conventionally, a platinum group organometallic complex is used as a catalyst for curing of a silicone resin. As a specific example, it exists in the form of a chloroplatinic acid, an alcohol-modified chloroplatinic acid, a chloroplatinic acid and an olefin, a coordination compound of a vinylsiloxane or an acetylene compound. In this case, the reactivity of the catalyst is so excellent that the curing There was a very short time (housework time).
그러나, 본 발명은 후술하는 바와 같이 반도체 검사용 검사 소자의 도전부의 제조에 있어서, 종래 기술과는 상이하게 타공부를 형성한 후 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 조성물을 상기 타공부에 흘려 넣은 후, 조성물을 경화 시켜서 도전부를 형성하기 때문에 종래 기술과 같은 백금족 유기금속계 착화합물은 너무 짧은 가사 시간으로 인하여 본 발명에 따른 공정으로는 소망하는 모양으로 도전부를 형성하는데 어려움이 있었다. However, according to the present invention, as described later, in the production of the conductive part of the test element for semiconductor inspection, after forming the tread differently from the prior art, the silicon composition according to one embodiment of the present invention is poured into the tread Since the composition is cured to form a conductive part, the platinum group organometallic complex compound of the prior art has a difficulty in forming a conductive part in a desired shape in the process according to the present invention due to a too short pot life.
이에 본 발명자들은 예의 연구한 결과 실리콘 수지 조성물에는 귀금속 나노 입자를 포함시킴으로써, 측쇄에 불포화 탄화 수소기를 포함하는 실리콘 수지에 대하여 촉매로서의 역할을 수행하면서, 적절한 반응성을 유지하여 가사 시간을 상대적으로 길게 확보하면서도, 별도의 염을 포함하지 않아 실리콘 조성물의 불순물을 최소화 할 수 있으며, 실리콘 조성물이 경화된 후에는 상대적으로 크기가 큰 도전성 입자에 상대적으로 크기가 작은 귀금속 나노 입자를 고르게 분산시킴으로써 추가적인 도전 성능을 확보할 수 있다.The present inventors have conducted intensive studies and found that by including noble metal nanoparticles in the silicone resin composition, the present inventors have found that the silicone resin containing an unsaturated hydrocarbon group in its side chain serves as a catalyst and maintains proper reactivity, It is possible to minimize the impurities of the silicone composition without the addition of a separate salt and to further disperse noble metal nanoparticles of relatively small size in relatively large conductive particles after the silicone composition is cured, .
구체적으로 실리콘 수지 조성물에 포함되는 귀금속 나노 입자는 귀금속 원자를 10개 내지 500개 포함하는 것으로서, 상기 귀금속 원자끼리 모여 일정한 형태를 가지며, 구체적으로 사면체, 육면체, 및 구형으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 형상을 가지는 단분산(monodisperse) 나노 입자인 것일 수 있다.Specifically, the noble metal nanoparticles contained in the silicone resin composition contain 10 to 500 noble metal atoms, and the noble metal atoms are gathered together to form a certain shape. Specifically, the noble metal nanoparticles include one kind selected from the group consisting of tetrahedra, Or monodisperse nanoparticles having the above shape.
상기 귀금속은 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 귀금속은 백금(Pt)일 수 있다.The noble metal may include at least one selected from the group consisting of platinum (Pt), palladium (Pd) and rhodium (Rh). According to an embodiment of the present invention, .
본 발명의 일 실시예에 따른 귀금속 나노 입자는 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 5 중량부로 조성물 내에 포함될 수 있다. 상기 범위 내로 포함됨으로써, 가사 시간을 확보하면서도, 경화 후 형성되는 도전부의 도전성을 향상 시킬 수 있다.The noble metal nanoparticles according to an embodiment of the present invention may be contained in the composition in an amount of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition. By including it within the above-mentioned range, it is possible to improve the conductivity of the conductive portion formed after curing while securing the pot life.
또한, 상기 실리콘 수지 조성물 내에 포함되는 귀금속 나노 입자는 평균 입경(d50)이 2 내지 10 nm인 것일 수 있다. 상기 귀금속 나노 입자의 평균 입경이 2nm 미만인 경우에는 실리콘 수지 조성물의 반응성이 너무 빨라서 소망하는 가사 시간을 확보하기 어려울 수 있으며, 상기 귀금속 나노 입자의 평균 입경이 10nm를 초과하는 경우에는 반응성이 너무 작아서 촉매로서 작용이 어려울 수 있다.The noble metal nanoparticles contained in the silicone resin composition may have an average particle size (d50) of 2 to 10 nm. When the average particle diameter of the noble metal nanoparticles is less than 2 nm, the reactivity of the silicone resin composition is too fast to secure a desired pot life. When the average particle diameter of the noble metal nanoparticles exceeds 10 nm, the reactivity is too small, As shown in Fig.
상기 실리콘 수지 조성물이 경화된 이후의 도전 성능의 향상을 위하여 상기 도전성 입자와 귀금속 나노 입자는 평균 입경(d50)의 비율(도전성 입자의 평균 입경/ 귀금속 나노 입자의 평균 입경)이 1,000 내지 25,000 인 것일 수 있다. 도전성 입자와 귀금속 나노 입자 평균 입경의 비율을 상기 범위 내로 함으로써, 상대적으로 크기가 큰 도전성 입자와 상대적으로 크기가 작은 귀금속 나노 입자가 경화 실리콘 내에서 효율적으로 분산된 상태를 유지 할 수 있다.The conductive particles and the noble metal nanoparticles have an average particle diameter (d50) (average particle diameter of the conductive particles / average particle diameter of the noble metal nanoparticles) of 1,000 to 25,000 in order to improve the conductive performance after the silicone resin composition is cured . By setting the ratio of the average particle diameter of the conductive particles to that of the noble metal nanoparticles within the above range, it is possible to maintain the state that the relatively large conductive particles and the relatively small noble metal nanoparticles are efficiently dispersed in the cured silicon.
본 발명의 실리콘 수지 조성물은 그 점도가 특별히 한정되지 않으나, 조성물의 작업성, 성형성, 칙소성(Thixotrophy) 등을 고려할 때, 수지 조성물의 점도는 25℃에서 1,000,000 cps 이하이어야 하며, 바람직하게는 100,000 내지 500,000 cps 일 수 있다. 만일 점도가 상기 범위를 벗어날 경우에는, 패키지 성형 시 통상의 조건(니들 사이즈와 압력)에서 수행되는 토출 공정에서의 작업성이 불량해지고, 또한, 검사 소자 제조 시에 타공부에 상기 실리콘 조성물을 흘려 넣을 때의 흐름성에 문제가 발생할 수 있다. The viscosity of the silicone resin composition of the present invention is not particularly limited, but the viscosity of the resin composition should be 1,000,000 cps or less at 25 占 폚 in consideration of workability, moldability, and thixotrophy of the composition, 100,000 to 500,000 cps. If the viscosity is out of the above range, the workability in the discharging step performed under the normal conditions (needle size and pressure) during package molding becomes poor, and the silicone composition is flowed into the tread during the production of the testing device There is a problem in the flowability at the time of inserting.
경화된 수지 조성물의 23 ℃에서의 듀로미터 A 경도를 30 내지 70로 할 수 있다. 상기 듀로미터 A 경도가 30 미만인 경우에는, 가압되었을 때 도전부가 과도하게 왜곡되기 쉽고, 도전부의 통전성을 유지하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 상기 듀로미터 A 경도가 70를 초과하는 경우에는, 도전부에 적정한 왜곡을 제공하기 위해 상당히 큰 하중에 의한 가압력이 필요해지기 때문에, 예를 들면 검사 대상물의 변형이나 파손이 생기기 쉬워진다.The durometer A hardness of the cured resin composition at 23 캜 can be set to 30 to 70. [ When the durometer A hardness is less than 30, the conductive part tends to be excessively distorted when pressed, and it may become difficult to maintain the conductivity of the conductive part. On the other hand, when the durometer A hardness exceeds 70, a pressing force due to a considerably large load is required in order to provide adequate distortion to the conductive portion, so that, for example, the object to be inspected easily deforms or breaks.
또한, 상기 실리콘 수지의 경화 온도는 150 내지 200℃인 것일 수 있다. 경화 온도를 상기 범위 내로 함으로써, 절연 필름 및 플라스틱 프레임의 변형을 막을 수 있고, 자력성형-가열경화의 경우 전자석의 퀴리온도 이내에서 경화할 수 있는 측면에서 바람직한 효과를 가질 수 있다. In addition, the curing temperature of the silicone resin may be 150 to 200 ° C. By setting the curing temperature within the above range, it is possible to prevent the deformation of the insulating film and the plastic frame, and in the case of magnetic forming-heat curing, a desirable effect can be obtained in that it can be cured within the Curie temperature of the electromagnet.
이러한 본 발명의 실리콘 수지 조성물은 압력에 따른 전도성(이방 전도성)이 우수하기 때문에 이러한 특성이 요구되는 기술 분야(예를 들어, 전기·전자 기기 제조)에서 다양하게 사용될 수 있다.Since the silicone resin composition of the present invention has excellent conductivity (anisotropic conductivity) according to pressure, it can be used variously in technical fields (for example, manufacturing of electric and electronic devices) in which such characteristics are required.
2. 2. 검사소자Inspection element
본 발명은 상술한 실리콘 수지 조성물을 이용하여 제조된 검사소자를 제공한다. 이러한 검사소자에 대해 도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention provides an inspection element manufactured using the above-described silicone resin composition. The inspection element will be described in detail with reference to FIG.
도 2를 참조하면, 본 발명의 검사소자(100)은 기판부(110), 도전부(120), 및 절연부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a
본 발명의 검사소자(100)에 포함되는 기판부(110)은 검사소자(100)의 베이스 기재로, 도전부(120) 및 절연부(130)가 외부 응력에 의해 변형되지 않도록 지지하며, 도전부(120)에서 발생된 열을 방열시키는 역할을 한다. 상기 기판부(110)를 이루는 물질은 특별히 한정되지 않으나, 스테인레스 스틸, 구리, 니켈, 유리섬유강화플라스틱(FRP), 에폭시 글라스(FR4) 등을 들 수 있다. 또한, 기판부(110)의 두께도 특별히 한정되지 않으나, 0.1 내지 1 ㎜일 수 있다.The
본 발명의 검사소자(100)에 포함되는 절연부(130)는 기판부(110)를 관통하여 형성되는 것으로, 도전부(120) 사이에 위치하여 도전부(120) 간의 신호 전달을 차단하는 역할을 한다. 이러한 절연부(130)는 당 업계에 통상적으로 이용되는 실리콘 조성물을 이용할 수 있다. The insulating
본 발명의 검사소자(100)에 포함되는 도전부(120)는 절연부(130)을 관통하며, 기판부(110)에서 돌출되도록 형성되는 것으로, 피검출 대상인 반도체 소자와 테스터를 전기적으로 연결시키는 역할을 한다. 구체적으로, 도전부(120)의 하단은 테스터와 접촉하고, 도전부(120)의 상단은 반도체 소자와 접촉하여 테스터에서 나오는 신호를 반도체 소자에 전달한다. 이러한 도전부(120)를 이루는 물질은 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물이 포함될 수 있다.The
상기 검사 소자(100)에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 귀금속 나노 입자(122)가 포함된 도전부(120)를 이용하는 경우, 도전부(120) 내에 배치된 도전성 입자(121)의 사이 사이의 나머지 공간에 적절히 도전성을 가지는 귀금속 나노 입자(122)가 배치됨으로써, 도전부(120) 도전성능 및 검사 성능을 우수하게 확보할 수 있다.When the
한편, 본 발명의 검사소자(200)는 사용과정에서 그 형태가 변형되는 것을 보다 방지하기 위해 기판부(210) 및 절연부(230)의 하부에 지지부(240)가 더 마련될 수도 있다(도 2 참조). 이러한 지지부(240)를 이루는 물질은 특별히 한정되지 않으나, 에폭시 수지 또는 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다.The
한편, 본 발명의 검사소자(100)를 제조하는 방법은 구체적으로, 본 발명의 검사소자(100)는 기판부(110)를 형성하기 위한 프레임이 투입된 몰드에 절연부(130)를 형성하기 위한 실리콘 수지 조성물을 투입하여 성형 및 가공한 후, 도전부(120)를 형성하기 위한 실리콘 수지 조성물을 주입하여 제조하거나, 기판부(110)를 형성하기 위한 프레임에 절연부(130)를 형성하기 위한 실리콘 수지 조성물과, 도전부(120)를 형성하기 위한 실리콘 수지 조성물을 프린팅하는 과정을 거쳐 제조할 수 있다.A method of manufacturing the
특히 본 발명에 따른 실리콘 조성물을 상기 도전부(120)의 제조에 이용함으로써, 종래 백금염과 같은 종류의 높은 반응속도를 가질 수 있는 촉매 대신 적절한 흐름성을 가지는 귀금속 나노입자를 촉매로서 이용함으로써, 상기 공정에서 도전부(120)의 형성이 용이하게 이루어지게 할 수 있다.In particular, by using the silicone composition according to the present invention in the production of the
이와 같은 방법으로 본 발명의 검사소자(100)를 제조함에 따라 검사소자(100)의 검사 환경 및, 제조 환경에 따라서 절연부(130)와 도전부(120)의 형성에 사용되는 각각의 실리콘 수지 조성물의 물성을 선택적으로 조절하여 검사소자(100)를 제조할 수 있다.In this way, according to the manufacturing method of the
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래 별도의 타공 공정을 거치지 않은 상태에서 자기정렬만을 통하여 도전부와 절연부를 형성하는 검사 소자의 제조방법에 비하여 검사 환경 및, 제작 환경에 따라서, 도전부와 절연부에 포함되는 실리콘 조성물을 각각 다르게 선택할 수 있고, 실리콘 조성물의 흐름성, 경도 등과 같은 물성을 촉매로서 귀금속 나노 입자를 이용하여 조절함으로써 효율적으로 검사 소자를 제조할 수 있다. 이러한 검사 소자의 제조방법을 통하여 도전부의 경우에는 높은 내구성 및 전도성을 확보할 수 있고, 절연부의 경우에는 효율적인 방열 성능 및 절연성을 동시에 확보할 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. It should be understood, however, that the invention is not limited to the following examples, which should not be construed as limiting the scope of the present invention. The silicon composition contained in the conductive portion and the insulating portion can be selected differently from each other in accordance with the inspection environment and the manufacturing environment in comparison with the manufacturing method of the inspection element forming the conductive portion and the insulating portion, Can be efficiently controlled by controlling noble metal nanoparticles as a catalyst. Through the manufacturing method of the inspection element, it is possible to secure high durability and conductivity in the case of the conductive part, and to secure the heat radiation performance and the insulation property at the same time in the case of the insulating part.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.
[실시예 1][Example 1]
점도가 150Pa·s이고 중량평균 분자량(Mw) 160,000의 실리콘 수지 99.7 중량부, 및 백금 촉매 0.3 중량부를 배합하고, 플렌터리믹서로 균일하게 분산시켰다. 금속몰드에 스테인레스 스틸 재질의 프레임과 상하부 보호필름과 절연필름을 각각 투입하고, 상기 프레임 내부에 제조된 실리콘 수지 배합액을 주입한 후, 200℃ 에서 30분간 압축성형하여 성형물을 제조하였다.99.7 parts by weight of a silicone resin having a viscosity of 150 Pa · s and a weight average molecular weight (Mw) of 160,000, and 0.3 part by weight of a platinum catalyst were mixed and uniformly dispersed by a planetary mixer. A frame made of stainless steel, upper and lower protective films and an insulating film were put into the metal mold, respectively, and the silicone resin mixture solution produced in the frame was injected thereinto, followed by compression molding at 200 DEG C for 30 minutes.
제조된 성형물에 직경과 간격이 각각 250 ㎛인 복수의 관통공을 레이저 드릴링하여 형성한 후, 상기 관통공에 실리콘 수지 조성물(도전부 형성용 조성물)을 충진하고, 니켈 입자의 자기장 정열을 위해 1테슬라의 자력을 인가하였다. 자력을 유지한 상태에서 200℃ 에서 30분간 압축 성형하여 전체 두께가 500 ㎛ 이하인 검사소자를 제조하였다. A plurality of through-holes each having a diameter and an interval of 250 占 퐉 were formed by laser drilling in the molded product, and the through-holes were filled with a silicone resin composition (composition for forming a conductive part) Tesla authorized the magnetism. The test piece was compression-molded at 200 DEG C for 30 minutes while maintaining the magnetic force, thereby producing an inspection device having a total thickness of 500 mu m or less.
상기 실리콘 수지 조성물(도전부 형성용 조성물)은 도전성 입자로서 표면이 금속으로 코팅된 니켈 입자(니켈입자 크기: 30 ㎛, 금코팅층 두께: 0.5 ㎛) 70중량부와 점도가 100Pa·s이고 중량평균 분자량(Mw) 132,000의 실리콘 수지 29.9 중량부와 촉매로서 4.5㎚ 크기의 백금 나노 입자 0.1 중량부로 혼합된 실리콘 수지 조성물을 제조하였다.70 parts by weight of nickel particles (nickel particle size: 30 mu m, gold coating layer thickness: 0.5 mu m) having a surface coated with a metal as conductive particles, 70 parts by weight of a silicone resin composition having a viscosity of 100 Pa · s, 29.9 parts by weight of a silicone resin having a molecular weight (Mw) of 132,000 and 0.1 part by weight of platinum nanoparticles having a size of 4.5 nm as a catalyst were mixed to prepare a silicone resin composition.
[실시예 2][Example 2]
실시예 1과 동일한 제조방법으로 관통공을 갖는 절연부가 형성되었고, 본 예시의 전도성 실리콘 조성물은 표면이 금속으로 코팅된 니켈 입자(니켈입자 크기: 30 ㎛, 금코팅층 두께: 0.5 ㎛) 70중량부와 점도가 100Pa·s이고 중량평균 분자량(Mw) 132,000의 실리콘 수지 29.5 중량부와 4.5㎚ 크기의 백금나노입자 0.5 중량부로 혼합된 실리콘 수지 조성물(도전부 형성용 조성물)을 제조하였다.An insulating portion having a through hole was formed by the same manufacturing method as in Example 1. The conductive silicone composition in this example had 70 parts by weight of nickel particles whose surface was coated with a metal (nickel particle size: 30 mu m, gold coating layer thickness: 0.5 mu m) , 29.5 parts by weight of a silicone resin having a viscosity of 100 Pa · s and a weight average molecular weight (Mw) of 132,000, and 0.5 parts by weight of platinum nanoparticles having a size of 4.5 nm were mixed to prepare a silicone resin composition (composition for forming a conductive part).
[비교예 1][Comparative Example 1]
실시예 1과 동일한 제조방법으로 관통공을 갖는 절연부가 형성되었고, 본 예시의 전도성 실리콘 조성물은 표면이 금속으로 코팅된 니켈 입자(니켈입자 크기: 30 ㎛, 금코팅층 두께: 0.5 ㎛) 70중량부와 점도가 100Pa·s이고 중량평균 분자량(Mw) 132,000의 실리콘 수지 29.7 중량부와 염화 백금산 0.3 중량부로 혼합된 실리콘 수지 조성물(도전부 형성용 조성물)을 제조하였다.An insulating portion having a through hole was formed by the same manufacturing method as in Example 1. The conductive silicone composition in this example had 70 parts by weight of nickel particles whose surface was coated with a metal (nickel particle size: 30 mu m, gold coating layer thickness: 0.5 mu m) , 29.7 parts by weight of a silicone resin having a viscosity of 100 Pa · s and a weight average molecular weight (Mw) of 132,000, and 0.3 part by weight of chloroplatinic acid were mixed to prepare a silicone resin composition (composition for forming a conductive part).
[실험예][Experimental Example]
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1에서 각각 제조된 실리콘 수지 조성물과 이의 검사소자의 물성을 하기와 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The silicone resin compositions prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 and their physical properties were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1 below.
1. 가사시간: 실리콘 수지 조성물을 열동역학분석(DMA, Dynamic mechanical analysis)를 통해 측정하였다. 승온조건은 10℃/분으로 하였다.1. Pot life: The silicone resin composition was measured by dynamic mechanical analysis (DMA). The temperature was raised to 10 ° C / min.
2. 가교밀도: 20·50·0.5mm 시편을 준비하여 중량을 측정 후 노르말 헥산(99%)에 24시간 동안 침지하였다. 시편을 회수하여 완전건조 후 중량을 측정하여 소실량을 고려했다.2. Crosslink density: A specimen of 20 · 50 · 0.5 mm was prepared and weighed and immersed in n-hexane (99%) for 24 hours. The specimens were collected, completely dried, and weighed to determine the loss.
3. 전기저항: 상기 제작한 검사소자를 40g/실린더의 하중을 부여하여 소자 전체의 저항값을 멀티미터를 통해 저항(R)을 측정하고 1개의 실린더의 저항값을 평균을 통해 고려하였다.3. Electrical Resistance: The resistance of the entire device was measured through a multimeter by applying a load of 40 g / cylinder, and the resistance value of one cylinder was averaged.
4. 검사소자 수명: 상기 전기저항 측정방법과 동일한 방법을 수 천 내지 수 만번 반복하여 소자의 접촉저항 증가를 고려하였다.4. Test device lifetime: The same method as the above electric resistance measuring method was repeated several thousands to several tens of times to increase the contact resistance of the device.
<Normalized torque 측정 실험><Normalized torque measurement test>
실시예 2 및 비교예 1의 조성물을 레오미터(Anton Paar, MCR302)의 진동측정법을 활용하여 미세한 진동(떨림)을 조성물에 가하면서 상온에서 180℃ 까지(승온속도 10℃/분) 기기로부터 측정되는 시간별 모터의 토크값(mNm)을 측정하여 도 4에 나타내었다. The compositions of Example 2 and Comparative Example 1 were measured from an apparatus at room temperature to 180 占 폚 (heating rate of 10 占 폚 / minute) while applying minute vibrations (shaking) to the composition using a vibration measurement method of a rheometer (Anton Paar, MCR302) The torque value (mNm) of the motor for each time is measured and shown in Fig.
조성물의 점도에 따라서 상기 토크 값은 상대적으로 높게 나타나며, 가열에 의하여 자연적으로 경화되는 것이 가속화하는 것으로 고려될 수 있으며, 조성물이 겔화-고분자화-경화 되면서 점도가 급변하고 이에 따라 레오미터 모터의 토크(torque)가 증가하며 변곡점을 나타내게 된다. 이를 통해 표1의 가사시간(s)을 측정하였다. 그 결과, 본 발명의 실시예 2의 경우 가사 시간이 약 15분으로서, 비교예 1의 가사 시간 인 약 12분 보다 증가하는 것을 확인할 수 있었다.The torque value is relatively high depending on the viscosity of the composition, and it can be considered that the curing by heating naturally accelerates, and the viscosity rapidly changes as the composition gels-polymerizes-cures and thus the torque of the rheometer motor the torque increases and the inflection point is shown. The pot life (s) of Table 1 was measured. As a result, it was confirmed that the pot life in Example 2 of the present invention was about 15 minutes, which was about 12 minutes, which is the pot life of Comparative Example 1.
10 반도체 검사 소자
11 도전부
12 절연부
20 반도체 소자
30 테스터 보드
31 테스터 단자
100, 200 검사 소자
110, 210 기판부
120, 220 도전부
121, 221 도전성 입자
122, 222 귀금속 나노 입자
130, 230 절연부
240 지지부10 semiconductor inspection element
11 conductive part
12 insulation part
20 Semiconductor device
30 tester board
31 Tester Terminals
100, 200 inspection element
110 and 210,
120, 220 conductive parts
121, 221 conductive particles
122, 222 noble metal nanoparticles
130, 230 insulation part
240 support
Claims (14)
도전성 입자; 및
귀금속 나노 입자를 포함하는 것인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물.Silicone resin;
Conductive particles; And
Wherein the noble metal nanoparticles comprise noble metal nanoparticles.
상기 실리콘 수지는 하기 일반식 1로 나타내는 오르가노폴리실록산을 포함하는 것인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물.
[일반식 1]
R1 aR2 3 - aSiO - (R2 2SiO)m - SiR2 3 - aR1 a
(R1은 동일 또는 이종의 탄소수 2~20의 치환 또는 비치환 및 선형 또는 분지형 일가 불포화 탄화수소기, R2는 동일 또는 이종의 탄소수 1~20의 탄화수소기, a는 1~3에서 선택되는 정수, m은 200~1000에서 선택되는 정수이다.)The method according to claim 1,
Wherein the silicone resin comprises an organopolysiloxane represented by the following general formula (1).
[Formula 1]
R 1 a R 2 3 - a SiO - (R 2 2 SiO) m - SiR 2 3 - a R 1 a
(Wherein R 1 is the same or different C 2 -C 20 substituted or unsubstituted, linear or branched monovalent hydrocarbon group, R 2 is the same or different hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a is selected from 1 to 3 And m is an integer selected from 200 to 1000.)
상기 도전성 입자는 철, 니켈, 코발트 등의 자성을 나타내는 금속 입자, 또는 이들의 합금의 입자 또는 이들 금속을 함유하는 입자를 포함하는 것인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the conductive particles comprise metal particles exhibiting magnetism such as iron, nickel, and cobalt, particles of an alloy thereof, or particles containing these metals.
상기 귀금속 나노 입자는 귀금속 원자를 10개 내지 500개 포함하는 것인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the noble metal nanoparticles contain 10 to 500 noble metal atoms.
상기 귀금속 나노 입자는 평균 입경(d50)이 2 내지 10 nm인 것인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the noble metal nanoparticles have an average particle diameter (d50) of 2 to 10 nm.
상기 도전성 입자와 귀금속 나노 입자는 평균 입경(d50)의 비율(도전성 입자의 평균 입경/ 귀금속 나노 입자의 평균 입경)이 1,000 내지 25,000 인 것인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the conductive particles and the noble metal nanoparticles have an average particle diameter (d50) (average particle diameter of conductive particles / average particle diameter of noble metal nanoparticles) of 1,000 to 25,000.
상기 귀금속 나노 입자는 사면체, 육면체, 및 구형으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 형상을 가지는 단분산(monodisperse) 나노 입자인 것인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the noble metal nanoparticles are monodisperse nanoparticles having at least one shape selected from the group consisting of tetrahedrons, hexahedrons, and spherical ones.
상기 귀금속은 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the noble metal includes at least one selected from the group consisting of platinum (Pt), palladium (Pd), and rhodium (Rh).
상기 귀금속은 백금(Pt)인 것인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물.The method of claim 8,
Wherein the noble metal is platinum (Pt).
상기 실리콘 수지 조성물은 조성물 100 중량부를 기준으로 실리콘 수지 20 내지 40 중량부, 도전성 입자 60 내지 80 중랑부, 및 귀금속 나노 입자 0.01 내지 5 중량부를 포함하는 것인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the silicone resin composition comprises 20 to 40 parts by weight of a silicone resin, 60 to 80 weight parts of conductive particles, and 0.01 to 5 parts by weight of noble metal nanoparticles based on 100 parts by weight of the composition.
상기 실리콘 수지의 점도는 상온에서 100,000 내지 500,000 cps인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the silicone resin has a viscosity of 100,000 to 500,000 cps at room temperature.
상기 실리콘 수지의 경화 온도는 150 내지 200℃ 인 것인 반도체 검사소자용 실리콘 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the silicone resin has a curing temperature of 150 to 200 占 폚.
상기 기판부 상에 형성되는 지지부;
상기 기판부 상에 상기 지지부를 관통하여 형성되는 절연부; 및
상기 기판부와 상기 지지부를 관통하여 형성되는 도전부를 포함하고,
상기 도전부는 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항의 실리콘 수지 조성물로형성되는 것인 반도체 검사소자.A substrate portion;
A support portion formed on the substrate portion;
An insulating part formed on the substrate part through the supporting part; And
And a conductive portion formed through the substrate portion and the support portion,
Wherein the conductive portion is formed of the silicone resin composition according to any one of claims 1 to 12.
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|---|---|---|---|---|
| KR102220172B1 (en) * | 2020-03-03 | 2021-02-25 | (주)티에스이 | Data signal transmission connector |
| WO2023211016A1 (en) * | 2022-04-25 | 2023-11-02 | 주식회사 아이에스시 | Method for manufacturing conductive particle, conductive particle, and connector for electrical connection |
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2016
- 2016-11-01 KR KR1020160144688A patent/KR20180047878A/en unknown
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