KR20230051943A - 신호 전송 커넥터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피검사 디바이스 단자의 높이 공차에도 안정적으로 작용하고, 고속 신호 전송에도 유리한 신호 전송 커넥터를 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 신호 전송 커넥터는, 피검사 디바이스의 단자를 테스트 신호를 발생하는 테스터의 패드에 접속시켜 상기 피검사 디바이스의 전기적 검사를 수행하는 신호 전송 커넥터로서, 두께 방향으로 관통 형성되는 복수의 하우징 홀을 구비하고, 비탄성 소재로 이루어지는 하우징과, 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어지고, 하우징 홀 속에 배치되되, 하우징 홀의 내벽과의 사이에 갭을 두고 배치되는 도전부 바디와, 하우징과 도전부 바디의 하면에 부착되고, 도전부 바디와 대응되는 위치에 도전부 바디의 외경보다 작은 외경을 갖는 절연 필름 홀이 구비된 절연 필름과, 절연 필름 홀보다 큰 외경을 가지고, 절연 필름 홀을 통해 도전부 바디와 연결되는 도전부 하부 범프와, 하우징과 도전부 바디의 상면에 부착되고, 도전부 바디와 대응되는 위치에 도전부 바디의 외경보다 작은 외경을 갖는 가이드 시트 홀이 구비된 가이드 시트를 포함한다.
Description
본 발명은 신호 전송 커넥터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 패키지와 같은 전자부품에 접속하여 전기적 신호를 전달하는데 이용되는 신호 전송 커넥터에 관한 것이다.
현재, 전자 산업분야나 반도체 산업분야 등 다양한 분야에서 전기적 신호를 전송하기 위한 다양한 종류의 커넥터가 사용되고 있다.
반도체 디바이스의 경우, 전 공정, 후 공정 그리고 테스트 공정을 거쳐 제조되며, 이 중 테스트 공정은 반도체 디바이스가 정상적으로 동작하는지를 테스트하여 양품과 불량품을 선별하는 공정이다.
테스트 공정에 적용되는 핵심 부품 중의 하나가 소위 테스트용 소켓이라 불리는 신호 전송 커넥터이다. 테스트용 소켓은 집적회로 테스트용 테스터에 전기적으로 연결된 인쇄회로기판에 장착되어 반도체 디바이스의 검사에 이용된다. 테스트용 소켓은 콘택트 핀(Contact pin)을 구비하며, 이 콘택트 핀이 반도체 디바이스의 단자(리드)와 인쇄회로기판의 단자를 전기적으로 연결시킨다. 테스터는 테스트용 소켓과 접속될 반도체 디바이스를 테스트하기 위한 전기적 신호를 생성하여 반도체 디바이스로 출력시킨 후, 반도체 디바이스를 거쳐 입력되는 전기적 신호를 이용하여 반도체 디바이스가 정상적으로 동작하는지를 테스트하여, 그 결과에 따라 반도체 디바이스가 양품 또는 불량품으로 결정된다.
테스트 소켓으로는 대표적으로 포고 소켓과 러버 소켓이 있다.
포고 소켓은 개별로 제작되는 포고핀을 하우징에 조립하여 구성되는 것으로, 패키지 볼 손상이나, 단가 상승 등의 문제로 인해 최근에는 반도체 테스트 공정에서 포고 소켓보다 러버 소켓의 수요가 증가하고 있다.
러버 소켓은 실리콘 등 탄성력을 갖는 소재의 내부에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태의 도전부가 실리콘 등 탄성력을 갖는 소재로 이루어지는 절연부 안쪽에 서로 절연되도록 배치된 구조를 갖는다. 이러한 러버 소켓은 두께방향으로만 도전성을 나타내는 특성을 가지며, 납땜 또는 스프링과 같은 기계적 수단이 사용되지 않으므로, 내구성이 우수하며 간단한 전기적 접속을 달성할 수 있는 장점이 있다. 또한, 기계적인 충격이나 변형을 흡수할 수 있기 때문에, 반도체 디바이스 등과 부드러운 접속이 가능한 장점이 있다.
도 1은 반도체 디바이스의 테스트 공정에 이용되는 종래의 러버 소켓 형태의 신호 전송 커넥터를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1에 나타낸 신호 전송 커넥터(20)는 피검사 디바이스(10)의 단자(11)가 접촉하는 복수의 도전부(22)와, 복수의 도전부(22)를 상호 이격되도록 지지하는 절연부(21)를 포함한다. 도전부(22)는 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어지며, 절연부(21)는 탄성 절연물질로 이루어진다. 종래의 신호 전송 커넥터(20)는 테스터(30)에 설치되며, 피검사 디바이스(10)가 가압수단(미도시)에 의해 가압되면 피검사 디바이스의 단자(11)가 탄성이 있는 도전부(22)의 상단을 가압하여 도전부(22)는 전기가 통하는 통전 상태로 되고, 도전부(22)의 하단이 테스터(30)의 패드(31)에 접촉함으로써 테스터(30)의 패드(31)와 피검사 디바이스(10)의 단자(11)가 전기적으로 연결된다.
이와 같이 러버 소켓으로 이루어진 종래의 신호 전송 커넥터(20)는 하나의 도전부(22)와 인접하는 도전부(22)가 절연부(21)를 통해 서로 구조적으로 연결되어 있는 형태이다. 따라서 하나의 도전부(22)에 인가된 가압력(또는 스트로크)이 절연부(21)를 통해 인접하는 다른 도전부(22)에도 영향을 미치는 구조를 가지고 있다.
그런데 피검사 디바이스(10)의 단자(11)의 높이는 공차가 있어 높이 차이가 있고, 넓이가 상대적으로 넓거나 패키징이 상대적으로 얇은 피검사 디바이스(10)는 제조 후 중앙부가 가장자리에 비해 위쪽으로 올라가는 형태, 또는 다른 형태로 미세하게 뒤틀리는 형태를 가질 수 있다. 도 1에서는 피검사 디바이스(10)의 중앙부가 위쪽으로 올라간 형태를 예시적으로 도시하고 있다.
따라서 피검사 디바이스의 단자(11)의 높이 차이가 있는 피검사 디바이스(10)의 테스트 공정에서는 피검사 디바이스(10)가 신호 전송 커넥터(20)를 가압하면 피검사 디바이스의 단자(11)와 접촉되는 도전부(22) 부분은 압축되나, 다른 부분은 압축되지 않고 종래 높이를 유지하거나 팽창하려고 하므로, 단자(11)의 높이에 따라 압축 정도가 상이하여, 상대적으로 큰 가압력을 받는 도전부(22)의 상단부에 집중 응력이 발생하게 되고, 이러한 현상이 반복되면 집중 응력이 발생하는 도전부(22)가 손상되어 신호 전송 커넥터(20)의 수명이 단축되는 문제가 발생한다.
또한 피검사 디바이스의 단자(11)의 높이 차이가 큰 경우, 단자(11)의 높이 차이에 따라 도전부(22)가 개별적으로 압축되는 정도를 조절하기 어렵기 때문에 도 1의 (b)에 예시적으로 나타낸 것처럼, 단자(11)와 도전부(22)가 가장 먼저 접촉하는 "A" 부분에서는 단자(11)와 도전부(22)가 접촉하고 있지만, "B" 부분에서는 단자(11)와 도전부(22)가 접촉하지 않는 접촉 불량이 발생하는 문제가 있다.
그리고 러버 소켓은 도전부의 길이가 짧기 때문에 고속 신호 전송에 유리한 장점을 가지고 있지만, 반도체 디바이스의 테스트 속도가 증가하고, 반도체 디바이스의 단자 피치가 줄어들면서 고주파수에서도 양질의 신호 전달 특성을 가질 것이 요구되고 있다.
일반적으로 전기 신호가 빠른 RF(Radio Frequency)는 정해진 도전선을 통하여 전달되지만, 일부의 신호는 도전선 외부로 방출되어 주변의 다른 전기 신호에 악영향을 준다. 이러한 고주파수에서 러버 소켓은 신호용 도전부들 사이에 전자기파장의 간섭(Crosstalk)이 심하게 발생할 수 있어 원하는 신호 전달 특성을 발휘하지 못하는 경우가 발생한다.
종래의 신호 전송 커넥터(20)는, 신호가 고속으로 전달됨에 따라 도전부(22)에서는 전자기파장이 형성되며, 도전부(22) 사이에는 비유전율이 4 내지 9 정도인 실리콘 등의 탄성 절연물질로 이루어진 절연부가 형성되어 있으므로, 도전부(22)에서 발생한 신호가 상대적으로 높은 비유전율을 갖는 실리콘 등의 탄성 절연물질을 통해 인접한 다른 도전부(22)에 영향을 미쳐 전자기파장이 서로 간섭(Crosstalk)을 일으켜 신호전달 특성이 악화되는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 피검사 디바이스 단자의 높이 공차에도 안정적으로 작용하고, 고속 신호 전송에도 유리한 신호 전송 커넥터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 신호 전송 커넥터는, 피검사 디바이스의 단자를 테스트 신호를 발생하는 테스터의 패드에 접속시켜 상기 피검사 디바이스의 전기적 검사를 수행하는 신호 전송 커넥터로서, 두께 방향으로 관통 형성되는 복수의 하우징 홀을 구비하고, 비탄성 소재로 이루어지는 하우징;과, 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어지고, 상기 하우징 홀 속에 배치되되, 상기 하우징 홀의 내벽과의 사이에 갭을 두고 배치되는 도전부 바디;와, 상기 하우징과 상기 도전부 바디의 하면에 부착되고, 상기 도전부 바디와 대응되는 위치에 상기 도전부 바디의 외경보다 작은 외경을 갖는 절연 필름 홀이 구비된 절연 필름;과, 상기 절연 필름 홀보다 큰 외경을 가지고, 상기 절연 필름 홀을 통해 상기 도전부 바디와 연결되는 도전부 하부 범프;와, 상기 하우징과 상기 도전부 바디의 상면에 부착되고, 상기 도전부 바디와 대응되는 위치에 상기 도전부 바디의 외경보다 작은 외경을 갖는 가이드 시트 홀이 구비된 가이드 시트;를 포함하고, 상기 도전부 바디는 상기 하우징의 상측에 놓이는 상기 피검사 디바이스의 단자와 접속하고, 상기 도전부 하부 범프는 상기 하우징의 하측에 놓이는 상기 테스터의 패드와 접속할 수 있다.
상기 하우징 홀의 내벽과 상기 도전부 바디의 외벽 사이의 상기 갭에 의해 형성된 공간에는 공기층이 형성된다.
상기 하우징은 절연성 소재로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 하우징은 도전성 소재로 이루어지고, 상기 하우징 홀의 내벽에는 절연 코팅층이 형성되어 있을 수 있다.
그리고 상기 가이드 시트 홀에는 상기 도전부 바디 측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 가이드부가 형성되어 있을 수 있다.
상기 도전부 하부 범프는 상기 도전부 바디와 동일한 물질로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 신호 전송 커넥터는 각각의 도전부가 독립적으로 자유롭게 상하방향으로 이동할 수 있고, 비탄성 재질의 하우징이 하드 스탑(Hard Stop) 역할을 수행하므로, 피검사 디바이스의 단자의 높이 차이가 큰 반도체 패키지에도 접촉 불량 없이 대응이 가능하다.
또한 본 발명의 신호 전송 커넥터는 하우징 홀과 도전부 바디 사이에 갭(G)에 의해 형성되는 공간에서 도전부가 팽창하도록 함으로써, 피검사 디바이스를 통해 전달되는 가압력이 도전부 상단부에 집중되어 도전부가 쉽게 손상되고, 신호 전송 커넥터의 수명이 단축되는 문제가 발생하지 않는다.
또한 본 발명의 신호 전송 커넥터는 도전부 사이의 유전체에 비유전율이 1인 공기층을 배치하여 도전부 사이의 전체적인 유전율이 낮춤으로써, 도전부 간의 신호 간섭을 최소화한다.
또한 본 발명의 신호 전송 커넥터는 도전부를 비유전율이 1인 공기층과 절연 코팅층이 감싸고, 공기층을 도전성 소재의 하우징이 감싸는 동축 케이블 구조로 이루질 수 있으므로, 특성 임피던스의 정합에 유리하여 고속 신호 전송이 가능하다.
도 1은 종래의 신호 전송 커넥터를 이용한 테스트 공정을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터의 변형 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터를 이용한 테스트 공정을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터의 변형 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터를 이용한 테스트 공정을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 따른 신호 전송 커넥터 및 그 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터를 나타낸 것이고, 도 3은 신호 전송 커넥터의 변형 예를 나타낸 것이다.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터(100)는 피검사 디바이스(10)의 단자(11)를 테스트 신호를 발생하는 테스터(30)의 패드(31)에 접속시켜 상기 피검사 디바이스의 전기적 검사를 수행하는 것으로, 두께 방향으로 관통 형성되는 복수의 하우징 홀(121)을 구비하고, 비탄성 소재로 이루어지는 하우징(120)과, 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어지고, 하우징 홀 속에 배치되되, 하우징 홀의 내벽(122)과의 사이에 갭(G)을 두고 배치되는 도전부 바디(111)와, 하우징과 도전부 바디의 하면에 부착되고, 도전부 바디와 대응되는 위치에 도전부 바디의 외경보다 작은 외경을 갖는 절연 필름 홀(131)이 구비된 절연 필름(130)과, 절연 필름 홀보다 큰 외경을 가지고, 절연 필름 홀을 통해 도전부 바디와 연결되는 도전부 하부 범프(112)와, 하우징과 도전부 바디의 상면에 부착되고, 도전부 바디와 대응되는 위치에 도전부 바디의 외경보다 작은 외경을 갖는 가이드 시트 홀(141)이 구비된 가이드 시트(140)를 포함한다.
이러한 신호 전송 커넥터(100)는 도전부 바디가 하우징의 상측에 놓이는 피검사 디바이스의 단자와 접속하고, 도전부 하부 범프는 하우징의 하측에 놓이는 테스터의 패드와 접속하여 전기 신호를 전송함으로써, 테스터를 통한 피검사 디바이스의 검사, 또는 피검사 디바이스와 다양한 전자장치를 전기적으로 연결하여 전기 신호를 전송하는데 이용될 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터(100)가 테스터(30)에 설치되어 테스터(30)와 피검사 디바이스(10) 사이에서 전기적 신호를 전달하는 기능을 수행하는 것으로 예를 들어 설명한다.
하우징(120)은 신호 전송 커넥터(100)의 몸체를 이루는 것으로, 피검사 디바이스(10)의 단자(11)와 대응하는 위치에 하우징(120)의 상하 방향, 즉 두께 방향으로 관통 형성되는 복수의 하우징 홀(121)을 구비하고 있다.
하우징(120)은 비탄성을 갖는 절연성 소재 또는 도전성 소재로 이루어질 수 있다. 비탄성 절연성 소재로는 폴리이미드 등의 엔지니어링 플라스틱, 또는 그 이외의 다양한 비탄성 절연 소재가 이용될 수 있으며, 비탄성 도전성 소재로는 알루미늄, 구리, 황동, SUS, 철, 니켈 등의 도전성 금속, 또는 도전성을 가지면서 비탄성 특성을 갖는 다양한 소재가 이용될 수 있다. 이러한 비탄성 소재의 하우징(120)은 테스트 공정에서 피검사 디바이스(10)를 통해 가해지는 최대 가압력에 의해 압축 변형이 발생하지 않는 정도의 경도를 가지는 것으로, 종래 러버 소켓의 탄성 절연부처럼 쉽게 탄성 변형되지 않는 특성을 가지는 것이다.
만일 하우징(120)이 도전성 소재로 이루어지는 경우에는 도 3의 (a)에 나타낸 것과 같이, 하우징 홀의 내벽(122)에는 하우징 홀의 내벽 전체가 코팅되는 절연 코팅층(150)을 형성하는 것이 바람직하다. 이는 도전성 소재의 하우징에 도전부가 직접 접촉하여 전기적 쇼트가 발행하는 것을 방지하기 위한 것이다.
도전부(110)는 상단이 피검사 디바이스(10)의 단자(11)와 접속하고, 하단이 테스터(30)의 패드(31)와 접속할 수 있도록 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 하우징(120)의 두께 방향으로 정렬되어 있는 형태로 이루어질 수 있다. 도전부(110)는 복수 개가 접속 대상이 되는 피검사 디바이스(10)에 구비되는 단자(11)와 대응되는 위치에 각각 형성된다.
도전부(110)는 하우징(120)의 하우징 홀(121) 내에 배치되는 도전부 바디(111)와 테스터(30)의 패드(31)와 접촉할 수 있도록 도전부 바디(111)와 연결되어 하우징(120)의 하측으로 돌출되는 도전부 하부 범프(112)를 포함한다.
도전부(110)를 구성하는 탄성 절연물질로는 가교 구조를 갖는 내열성의 고분자 물질, 예를 들어, 실리콘 고무, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소플렌 고무, 스틸렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무, 스틸렌-부타디엔-디엔 블럭 공중합체 고무, 스틸렌-이소플렌 블럭 공중합체 고무, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피크롤히드린 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무, 연질 액상 에폭시 고무 등이 이용될 수 있다.
또한, 도전부(110)를 구성하는 도전성 입자로는 자장에 의해 반응할 수 있도록 자성을 갖는 것이 이용될 수 있다. 예를 들어, 도전성 입자로는 철, 니켈, 코발트 등의 자성을 나타내는 금속의 입자, 혹은 이들의 합금 입자, 또는 이들 금속을 함유하는 입자 또는 이들 입자를 코어 입자로 하고 그 코어 입자의 표면에 금, 은, 팔라듐, 라듐 등의 도전성이 양호한 금속이 도금된 것, 또는 비자성 금속 입자, 글래스 비드 등의 무기 물질 입자, 폴리머 입자를 코어 입자로 하고 그 코어 입자의 표면에 니켈 및 코발트 등의 도전성 자성체를 도금한 것, 또는 코어 입자에 도전성 자성체 및 도전성이 양호한 금속을 도금한 것 등이 이용될 수 있다.
도전부 바디(111)는 하우징(120)의 동일한 두께를 가지며, 도전부 바디의 외벽(113)이 하우징 홀의 내벽(122)에서 이격되도록 갭(G)을 두고 배치된다. 상기 갭(G)에 의해 형성되는 하우징 홀(121)과 도전부 바디(111) 사이의 공간, 즉, 하우징 홀(121) 내에서 도전부 바디(111)가 차지하는 영역을 제외한 영역에 해당하는 공간에는 비유전율이 1인 공기층이 형성되어 있다. 다만, 절연 코팅층(150)이 하우징 홀의 내벽(122)에 형성되는 경우에는 상기 갭(G)은 절연 코팅층의 내벽에서 도전부 바디의 외벽 사이에 존재하는 것으로 이해하면 된다.
그리고 상기 갭(G)에 의해 형성되는 공간은 도전부 바디(111)가 피검사 디바이스의 단자(11)에 의해 압축될 때 도전부 바디(111)의 중간 부분에서 볼록하게 팽창하는 부분을 흡수하는 공간으로도 이용된다.
따라서 갭(G)에 의해 형성된 공간의 크기는 도전부의 압축에 따른 팽창 정도를 고려하여 각 하우징 홀(121)마다 다르게 설정하는 것도 가능하다. 즉, 피검사 디바이스의 단자(11)에 의해 많이 압축되는 도전부 바디 부분은 상기 갭(G)의 간격을 넓게 하여 갭에 의해 형성된 공간의 크기를 크게 하여 보다 용이하게 압축 및 팽창되도록 할 수 있다. 도 3의 (b)에 예시적으로 나타낸 것처럼, 피검사 디바이스의 단자(11)에 의해 많이 압축되는 도전부 바디 부분(최 좌측과 최 우측 도전부 바디 부분)의 갭(G)의 간격을 다른 도전부 바디 부분보다 넓게 하여 도전부 바디가 팽창하는 공간을 크게 하는 것도 가능하다.
하우징(120)과 도전부 바디(111)의 하면에는 절연 필름(130)이 부착되어 있다. 절연 필름(130)은 도전부 바디(111)와 대응하는 위치마다 절연 필름 홀(131)이 형성되고, 절연 필름 홀(131)의 외경(d4)은 도전부 바디(111)의 외경(d1)보다 작게 형성된다. 따라서 절연 필름(130)은 하우징(120)과 도전부 바디(111)의 일부를 덮는 형태로 부착되므로, 하우징(120)에서 이격되어 배치되는 도전부 바디(111)를 하우징(120)에 갭(G)을 두는 형태로 고정할 수 있다.
절연 필름(130)의 재질은 절연성이 있고, 도전부 바디(111)를 안정적으로 고정하도록 강성이 있는 합성 수지 등이 이용될 수 있다. 이러한 절연 필름(130)은 도전부(110) 사이를 절연하고, 테스터의 패드(31)가 하우징(120)과 접촉하는 것을 방지한다.
도전부 하부 범프(112)는 절연 필름(130)을 통해 도전부 바디(111)와 연결되어 있다.
도전부 하부 범프(112)는 테스터(30)의 패드(31)와 접촉하는 부분으로, 절연 필름 홀(131)의 외경(d4)보다 큰 외경(d2)을 가지며 절연 필름 홀(131)을 둘러싸는 형태로 절연 필름(130)의 하면에 부착된다. 따라서 도전부 하부 범프(112)는 하우징(120)의 하측으로 돌출되는 형태로 배치된다.
도전부 하부 범프(112)는 신호 전송 커넥터(100)의 제조과정에서 도전부 바디(111)와 일체로 연결되어 형성되며, 도전부 바디(111)는 절연 필름의 상면에서 절연 필름 홀(131)의 외면을 둘러싸는 형태로 배치되고, 도전부 하부 범프(112)는 절연 필름의 하면에서 절연 필름 홀(131)의 외면을 둘러싸는 형태로 배치되면서 도전부 바디(111)와 연결된다.
도전부 하부 범프(112)는 절연 필름(130)의 하면에서 돌출되어 있으므로, 인접하는 도전부 하부 범프(112) 간에 전기적으로 연결되어 단락되는 것을 방지하도록 도전부 하부 범프(112)의 외경(d2)은 도전부 바디(111)의 외경(d1)보다 크지 않는 것이 바람직하다.
하우징(120)과 도전부 바디(111)의 상면에는 가이드 시트(140)이 부착되어 있다. 가이드 시트(140)은 도전부 바디(111)와 대응하는 위치마다 가이드 시트 홀(141)이 형성되고, 가이드 시트 홀(141)의 외경(d3)은 도전부 바디(111)의 외경(d1)보다 작게 형성된다. 따라서 가이드 시트(140)는 하우징(120)과 도전부 바디(111)의 일부를 덮는 형태로 부착할 수 있으므로, 하우징(120)에서 이격되어 배치되는 도전부 바디(111)를 하우징(120)에 갭(G)을 두는 형태로 고정할 수 있다.
가이드 시트(140)의 재질은 절연성이 있고, 도전부 바디(111)를 안정적으로 고정하도록 강성이 있는 폴리이미드 등 합성 수지가 이용될 수 있다.
이러한 가이드 시트(140)은 도전부(110) 사이를 절연하고, 피검사 디바이스의 단자(11)가 하우징(120)과 접촉하지 않도록 하며, 피검사 디바이스의 단자(11)를 도전부(110)로 유도하는 역할을 한다.
피검사 디바이스의 단자(11)가 도전부(110) 측으로 보다 용이하게 유도되도록 가이드 시트 홀(141)에는 도전부 바디(111) 측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 가이드부(142)가 형성될 수 있다. 따라서 피검사 디바이스의 테스트 과정에서 단자(11)가 도전부(110)의 중심에서 어긋난 상태로 접근하는 경우, 단자(11)가 가이드부(142)에 접하게 되고, 가이드부(142)의 경사면에 의해 단자(11)를 도전부(110)의 중심 쪽으로 위치 옵셋 시킬 수 있는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 커넥터(100)를 이용한 테스트 공정을 나타낸 것이다.
도면에 나타낸 것과 같이, 피검사 디바이스의 단자(11)의 높이 차이가 있는 피검사 디바이스(10)의 테스트를 위해 가압수단(미도시)이 피검사 디바이스(10)를 가압하면, 가장 낮은 위치의 피검사 디바이스의 단자(11)부터 도전부 바디(111)의 상단에 접촉하면서 도전부 바디(111)를 가압한다. 이때 인접하는 도전부 바디(111)들은 서로 구조적으로 분리되어 있으므로 독립적으로 압축되며, 도전부 바디(111)의 중간 부분은 하우징 홀(121) 내의 공기층이 형성된 공간으로 팽창하게 된다. 도 4의 (b)에 나타낸 것과 같이, 가장 낮은 위치의 피검사 디바이스의 단자(11)와 접촉하는 최 좌측 및 최 우측의 도전부 바디는 중앙부의 도전부 바디에 비해 좀 더 압축되면서 팽창하게 되지만, 도전부 바디는 서로 분리되어 있으므로 그 압축력이 다른 도전부 바디에 영향을 주지는 않는다.
도전부 바디(111)가 압축되면 그 압축력은 도전부 하부 범프(112)에도 전달되어 도전부 바디(111)와 도전부 하부 범프(112)는 전기가 통하는 통전 상태가 되어 테스터의 패드(31)와 접속하므로, 테스터(30)와 피검사 디바이스(10)가 신호 전송 커넥터(100)를 통해 전기적으로 연결되어 테스트가 진행되는 것이다.
따라서 본 발명의 신호 전송 커넥터(100)는 비탄성 재질의 하우징(120)에 도전부(110)가 이격되어 배치되어 있으므로, 각각의 도전부가 독립적으로 자유롭게 상하방향으로 이동할 수 있고, 비탄성 재질의 하우징은 신호 전송 커넥터에 과도한 스트로크가 가해지지 않도록 하는 하드 스탑(Hard Stop) 역할을 수행하므로, 피검사 디바이스의 단자(11)의 높이 차이가 큰 반도체 패키지에도 접촉 불량 없이 대응이 가능한 장점이 있다.
또한 본 발명의 신호 전송 커넥터(100)는 하우징 홀의 내벽(122)과 도전부 바디의 외벽(113) 사이에 갭(G)에 의해 형성되는 공간을 마련하여, 도전부가 상기 공간 내에서 팽창되도록 함으로써, 피검사 디바이스를 통해 전달되는 가압력이 도전부 상단부에 집중되어 도전부가 쉽게 손상되고, 신호 전송 커넥터의 수명이 단축되는 문제가 발생하지 않는다.
또한 본 발명의 신호 전송 커넥터(100)는 도전부 사이의 유전체를 절연성 소재의 하우징(120)과 갭(G)에 의해 형성되는 공간에 채워진 비유전율이 1인 공기층으로 구성하여 전체적인 유전율이 낮춤으로써, 도전부 간의 신호 간섭을 최소화하고, 특성 임피던스 값의 범위를 증대할 수 있으므로 고속 신호 전송에 유리한 효과가 있다.
또한 본 발명의 신호 전송 커넥터(100)는 도전성 소재로 이루어지는 하우징(120)을 적용하면, 도전부(110)를 비유전율이 1인 공기층과 절연 코팅층(150)이 감싸고, 공기층을 도전성 소재의 하우징(120)이 감싸는 동축 케이블 구조를 형성할 수 있으므로, 고속 신호 전송이 요구되는 반도체 패키지의 테스트 장치에도 적용 가능하다.
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도면에는 도전부 하부 범프(112)를 가지는 것으로 나타냈으나, 도전부 하부 범프(112)를 형성하지 않고도 신호 전송 커넥터를 구성하는 것이 가능하다.
또한, 도면에는 복수의 도전부가 모두 같은 모양으로 동일한 폭을 갖는 것으로 나타냈으나, 복수의 도전부 중 적어도 하나는 특성 임피던스 정합을 위해 신호 특성 및 관계되는 피검사 디바이스의 종류 등에 따라 다른 폭을 갖도록 설계될 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10: 피검사 디바이스
11: 단자
30: 테스터 31: 패드
100: 신호 전송 커넥터 110: 도전부
111: 도전부 바디 112: 도전부 하부 범프
113: 도전부 바디의 외벽 120: 하우징
121: 하우징 홀 122: 하우징 홀의 내벽
130: 절연 필름 131: 절연 필름 홀
140: 가이드 시트 141: 가이드 시트 홀
142: 가이드부 150: 절연 코팅층
30: 테스터 31: 패드
100: 신호 전송 커넥터 110: 도전부
111: 도전부 바디 112: 도전부 하부 범프
113: 도전부 바디의 외벽 120: 하우징
121: 하우징 홀 122: 하우징 홀의 내벽
130: 절연 필름 131: 절연 필름 홀
140: 가이드 시트 141: 가이드 시트 홀
142: 가이드부 150: 절연 코팅층
Claims (6)
- 피검사 디바이스의 단자를 테스트 신호를 발생하는 테스터의 패드에 접속시켜 상기 피검사 디바이스의 전기적 검사를 수행하는 신호 전송 커넥터에 있어서,
두께 방향으로 관통 형성되는 복수의 하우징 홀을 구비하고, 비탄성 소재로 이루어지는 하우징;
탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어지고, 상기 하우징 홀 속에 배치되되, 상기 하우징 홀의 내벽과의 사이에 갭을 두고 배치되는 도전부 바디;
상기 하우징과 상기 도전부 바디의 하면에 부착되고, 상기 도전부 바디와 대응되는 위치에 상기 도전부 바디의 외경보다 작은 외경을 갖는 절연 필름 홀이 구비된 절연 필름;
상기 절연 필름 홀보다 큰 외경을 가지고, 상기 절연 필름 홀을 통해 상기 도전부 바디와 연결되는 도전부 하부 범프;
상기 하우징과 상기 도전부 바디의 상면에 부착되고, 상기 도전부 바디와 대응되는 위치에 상기 도전부 바디의 외경보다 작은 외경을 갖는 가이드 시트 홀이 구비된 가이드 시트;를 포함하고,
상기 도전부 바디는 상기 하우징의 상측에 놓이는 상기 피검사 디바이스의 단자와 접속하고, 상기 도전부 하부 범프는 상기 하우징의 하측에 놓이는 상기 테스터의 패드와 접속하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 커넥터. - 제1항에 있어서,
상기 하우징 홀의 내벽과 상기 도전부 바디의 외벽 사이의 상기 갭에 의해 형성된 공간에는 공기층이 형성되는 것을 특징으로 하는 신호 전송 커넥터. - 제1항에 있어서,
상기 하우징은 절연성 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호 전송 커넥터. - 제1항에 있어서,
상기 하우징은 도전성 소재로 이루어지고, 상기 하우징 홀의 내벽에는 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 신호 전송 커넥터. - 제1항에 있어서,
상기 가이드 시트 홀에는 상기 도전부 바디 측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 가이드부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 신호 전송 커넥터. - 제1항에 있어서,
상기 도전부 하부 범프는 상기 도전부 바디와 동일한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 신호 전송 커넥터.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |