KR20240009274A - 도전성 입자, 도전성 입자의 제조방법 및 검사용 커넥터 - Google Patents
도전성 입자, 도전성 입자의 제조방법 및 검사용 커넥터 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 도전성 입자에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서, 탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하게 하는 도전성 입자에 있어서,
강자성체 소재를 포함하는 코어입자; 및 상기 코어입자의 표면상에 배치되는 피복층을 포함하되, 상기 피복층은, 상기 코어입자를 둘러싸는 피복본체와, 상기 피복본체의 외표면에 형성된 요철부로 이루어지고, 상기 요철부는, 피복본체의 외표면에서 돌출된 복수의 볼록부와, 상기 볼록부 사이에 마련되는 오목부로 구성되며, 상기 요철부는 에칭공정에 의하여 피복본체의 외표면 전체에 걸쳐서 돌출형성된 도전성 입자에 대한 것이다.
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Description
본 발명은 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사에 사용되는 도전성 입자, 도전성 입자의 제조방법 및, 그 도전성 입자가 마련된 검사용 커넥터에 대한 것이다.
피검사 디바이스의 전기적 검사를 위해, 피검사 디바이스와 검사 장치에 접촉되어 피검사 디바이스와 검사 장치를 전기적으로 접속시키는 커넥터가 당해 분야에서 사용되고 있다. 커넥터는 검사 장치의 전기 신호를 피검사 디바이스에 전달하고, 피검사 디바이스의 전기 신호를 검사 장치에 전달한다. 이러한 커넥터로서, 포고핀 테스트 소켓과 도전성 러버 시트가 당해 분야에 알려져 있다.
포고핀 테스트 소켓은 피검사 디바이스에 가해지는 외력에 의해 상하 방향으로 눌러지는 포고핀을 갖는다. 포고핀 테스트 소켓은, 포고핀을 수용하는 부품을 필요로 하므로, 얇은 두께를 갖기 어렵고, 미세 피치를 갖는 피검사 디바이스의 단자들에 적용되기 어렵다. 도전성 러버 시트는 피검사 디바이스에 가해지는 외력에 의해 탄성 변형할 수 있다.
도전성 러버 시트는 피검사 디바이스와 검사 장치를 전기적으로 접속시키는 복수의 도전부와 도전부들을 이격시키는 절연부를 가진다. 절연부는 경화된 실리콘 러버로 이루어질 수 있다. 도전성 러버 시트는, 포고핀 테스트 소켓에 비해, 적은 제조 비용으로 제조될 수 있고, 피검사 디바이스의 단자를 손상시키지 않으며, 매우 얇은 두께를 가지는 점에서, 유리하다.
이러한 도전성 러버 시트는, 도 1에 도시된 바와 같이, 피검사 디바이스(20)와 검사장치(10)의 사이에 배치되어 있으며, 피검사 디바이스(20)의 단자(21)와 대응되는 위치마다 실리콘 고무 내에 다수의 도전성 입자(12a)가 두께방향으로 배열되어 있는 도전부(12)와, 상기 도전부(12) 사이에 위치하고 도전부(12)를 지지하면서 절연시키는 절연부(13)로 이루어진다.
피검사 디바이스(20)의 단자(21)가 도전부(12)를 가압하게 되면 도전부(12) 내의 도전성 입자(12a)들이 서로 밀착접촉되면서 도전로를 형성하고 되고, 검사장치(10)에서 소정의 전기적 신호가 인가되면 그 신호는 도전부(12)를 통하여 피검사 디바이스(20)로 전달되면서 소정의 전기적 검사가 수행된다.
도전성 러버 시트는 얇은 두께를 가지면서 도전부 사이의 간격을 조밀하게 배치할 수 있다는 장점이 있으나, 빈번한 검사과정에서 도전부 내의 도전성 입자가 도전부에서 이탈되어 버리는 문제가 있게 된다. 구체적으로 다수의 도전성 입자는 실리콘 고무 내에 밀집되어 배향되어 있게 되는데, 검사과정에서 도전부가 압축과 팽창을 반복하거나 피검사 디바이스의 단자와의 접촉에 의하여 실리콘 고무에 결합된 도전성 입자가 분리되어 이탈되는 일이 발생된다. 이와 같이 도전성 입자가 도전부에서 이탈되는 경우에는 저항이 증가되고 이에 따라서 전기적 검사의 신뢰성에 악영향을 주게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 한국등록특허 제1748184호에서는 도전성 입자의 표면에 다수의 기공부를 형성한 후에, 그 기공부에 실리콘 고무가 침투됨으로서 실리콘 고무와의 결합력이 증대되어 도전성 입자가 도전부로부터 쉽게 이탈되지 않게 하는 기술이 공지되어 있게 된다.
구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, (a) 도전성 입자의 입자 몸통부를 이루는 금속 파우더(1)를 준비하는 단계와, (b) 상기 금속 파우더(1)와 융합시키기 위한 희생분말(2)을 준비하는 단계와, (c) 상기 금속 파우더(1)와 희생분말(2)을 기계적 합금화하여 복합분말(3)을 형성하는 단계 및 (d) 상기 복합분말(3)에 포함된 희생분말(2)을 제거하여 입자 몸통부(12a'')에 기공부(12a')를 형성하는 단계를 수행하여 도전성 입자(12a)를 제조하게 된다.
한편, (c) 단계에서 기계적합금화 방법으로 볼 밀링 가공에 의해 형성할 수 있으며, 볼 밀링 가공을 위한 장치로는 수평식 볼밀링 장치와, 유성볼밀(planetary ball mill), 어트리션(attrition)볼밀, 스펙스(SPEX)볼밀, 진동밀과 같은 고에너지 볼밀링 장치가 사용된다.
또한, (d) 단계에서 희생분말을 제거하는 방법으로는, 희생분말이 흑연 소재가 사용될 경우, 기화법을 이용하여 고온 상태에서 금속 파우더에 융합된 흑연을 기체 상태로 기화시켜 제거하고 있게 된다.
이러한 기공부(12a')가 마련된 종래의 도전성 입자는 실리콘 고무가 기공부 (12a')내에 침투되어 실리콘 고무와의 결합성을 다소 증가시킬 수 있게 하지만, 다음과 같은 문제점이 있게 된다.
먼저, 기공부(12a')는 도 2(d)에서도 볼 수 있는 바와 같이, 도전성 입자 표면의 일부분에만 분포하여 표면적 증가 효과가 크지 않다는 단점이 있다.
또한, 기계적 합금화 과정에서 볼밀자(Ball Mill Jar) 내부에서 금속 파우더(1)가 운동하면서 희생분말(2)과 접촉하고 이 과정에서 금속 파우더의 표면에 전단력과 수직하중이 작용하게 된다. 그런데 볼밀 자(Ball Mill Jar)는 희생분말이 금속 파우더에 용이하게 침투할 수 있도록 고속으로 회전하고 있기 때문에, 금속 파우더에 가해지는 힘이 매우 크고 이 과정에서 금속파우더(1)의 전체적인 형상변형이 불가피하게 된다. 따라서 금속파우더(1)의 초기 형상을 유지하기 어려운 문제가 있다.
또한, 기계적 합금화는 희생분말(2)이 균일한 형태로 금속파우더(1)에 합금화되는 것이 아니기 때문에 도 2 (d)에 도시된 바와 같이 기공부(12a')의 형상이 매우 불균일하게 된다. 특히 금속파우더(1)는 일반적으로 완전한 구가 아니기 때문에 표면의 굴곡에 따라 희생분말(b)이 부착되기도 하고 부착되지 않기도 하는 등 문제가 발생하여 기공부(12a')는 불균일하게 분포되는 단점이 있다.
또한, 고속으로 회전하는 볼밀 자 내에서 금속 파우더에 부딪히는 과정에서 희생분말(2)은 넓고 평평하게 펴진 형태로 합금화된다. 이에 따라 도 2에 도시된 제조방법에 따라서 제조된 기공부(12a')는 홈 두께가 상당히 얇고 거의 평평한 형상이기 때문에 결합력 향상 효과가 크지 않다는 단점이 있게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 더욱 상세하게는 실리콘 고무와의 접착력이 향상되어 도전부에서 쉽게 이탈되지 않게 되어 검사용 커넥터의 수명이 향상될 수 있게 하는 도전성 입자를 제공하는 것을 기술적 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 실리콘 고무와의 접착력이 향상될 수 있는 도전성 입자의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 실리콘 고무와의 접착력이 향상되어 도전부에서 이탈되지 않는 도전성 입자가 마련된 검사용 커넥터를 제공하는 것을 기술적 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도전성 입자는,
피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하게 하는 도전성 입자에 있어서,
강자성체 소재를 포함하는 코어입자; 및
상기 코어입자의 표면상에 배치되는 피복층을 포함하되,
상기 피복층은, 상기 코어입자를 둘러싸는 피복본체와, 상기 피복본체의 외표면에 형성된 요철부로 이루어지고,
상기 요철부는, 피복본체의 외표면에서 돌출된 복수의 볼록부와, 상기 볼록부 사이에 마련되는 오목부로 구성되며,
상기 요철부는 에칭공정에 의하여 피복본체의 외표면 전체에 걸쳐서 돌출형성된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도전성 입자는, 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하는 도전성 입자에 있어서,
강자성체 소재 및 고전도성 소재가 혼합되어 이루어지는 코어입자; 및
상기 코어입자의 표면상에 배치되는 요철부로 이루어지고,
상기 요철부는, 피복본체의 외표면에서 돌출된 복수의 볼록부와, 상기 볼록부 사이에 마련되는 오목부로 구성되며,
상기 요철부는 에칭공정에 의하여 피복본체의 외표면 전체에 걸쳐서 돌출형성된 도전성 입자에 대한 것이다.
상기 도전성 입자에서,
상기 볼록부 중 적어도 하나는 선단이 라운드 형상을 가질 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 볼록부 중 적어도 하나는 선단이 일측으로 기울어진 형상을 가질 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
서로 인접한 2개의 볼록부는 선단이 서로 연결되어 전체적으로 링형상을 가질 수 있다.
상기 도전성 입자는
다층으로 3차원 망상구조를 가질 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 볼록부의 평균높이는 50nm ~ 3㎛ 일 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 볼록부의 평균폭은 50nm ~ 3㎛ 일 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 피복본체와 상기 볼록부는 동일한 소재로 이루어질 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 피복본체와 상기 볼록부는, 금, 은, 팔라듐, 로듐, 구리 중 어느 하나의 소재 또는 이들의 합금일 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 볼록부의 표면에는 고전도성 금속층이 코팅될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도전성 입자는,
피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하는 도전성 입자에 있어서,
강자성체 소재 및 고전도성 소재가 혼합되어 이루어지는 코어입자; 및
상기 코어입자의 표면상에 배치되는 피복층을 포함하되,
상기 피복층은, 상기 코어입자를 둘러싸는 피복본체와, 상기 피복본체의 외표면에 형성된 요철부로 이루어지고,
상기 요철부는, 피복본체의 외표면에서 돌출된 복수의 볼록부와, 상기 볼록부 사이에 마련되는 오목부로 구성되며,
상기 요철부는 에칭공정에 의하여 피복본체의 외표면 전체에 걸쳐서 돌출형성된다.
상기 도전성 입자에서,
상기 코어입자는, 고전도성 금속으로 이루어진 기재 내에 강자성 입자가 다수 분포될 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 강자성 입자는 구형, 별형, 기둥형, 뿔형, 십자 형상, 슬롯 형상, 레고 형상, 스프링 형상, 파이프 형상, 땅콩형상 중 어느 하나의 형상 또는 그 형상들의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 코어입자의 기재와, 상기 볼록부는 서로 동일한 소재로 이루어질 수 있다.
상술한 기술적 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도전성 입자의 제조방법은,
피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하는 도전성 입자를 제조하는 방법으로서,
(a) 강자성체 소재를 포함하는 코어입자를 마련하는 단계;
(b) 상기 코어입자의 표면에 고전도성 소재로 이루어지는 피복층을 도금형성하는 단계;
(c) 피복층을 에칭액에 의하여 형상 변형하는 단계; 및
(d) 피복층의 표면에 볼록부와 오목부로 이루어진 요철부가 형성되는 도전성 입자를 얻어내는 단계;를 포함한다.
상술한 기술적 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도전성 입자의 제조방법은,
피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하는 도전성 입자를 제조하는 방법으로서,
(a) 강자성체 소재를 포함하는 코어입자를 마련하는 단계;
(b) 상기 코어입자의 표면에 고전도성 소재로 이루어지는 피복층을 도금형성하는 단계;
(c) 피복층을 에칭액에 의하여 형상변형시키는 단계; 및
(d) 상기 피복층의 표면에 고전도성 금속층이 코팅되도록 하는 단계를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도전성 입자의 제조방법은,
피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하는 도전성 입자를 제조하는 방법으로서,
(a) 고전도성 소재로 이루어진 기재 내에 강자성 입자가 다수 분포된 코어입자를 마련하는 단계;
(b) 상기 코어입자의 표면을 에칭액에 의하여 형상변형하는 단계; 및
(c) 코어입자의 표면에 볼록부와 오목부로 이루어진 요철부가 형성되는 도전성 입자를 얻어내는 단계;를 포함한다.
상술한 기술적 목적을 달성하기 위한 도전성 입자의 제조방법은, 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하는 도전성 입자를 제조하는 방법으로서,
(a) 고전성 소재로 이루어진 기재 내에 강자성 입자가 다수 분포된 코어입자를 마련하는 단계;
(b) 상기 코어입자의 표면을 에칭액에 의하여 형상 변형시켜 코어입자의 표면에 볼록부와 오목부로 이루어진 요철부가 형성되도록 하는 단계;
(c) 상기 요철부의 표면에 고전도성 금속층이 코팅되도록 하는 단계가 포함될 수 있다.
상기 도전성 입자의 제조방법에서,
상기 볼록부 중 적어도 하나는 선단이 라운드 형상을 가질 수 있다.
상기 도전성 입자의 제조방법에서,
상기 볼록부 중 적어도 하나는 선단이 일측으로 기울어진 형상을 가질 수 있다.
상기 도전성 입자의 제조방법에서,
서로 인접한 2개의 볼록부는 선단이 서로 연결되어 전체적으로 링형상을 가질 수 있다.
상기 도전성 입자의 제조방법에서,
상기 요철부는 3차원 망상구조를 가질 수 있다.
상기 도전성 입자의 제조방법에서,
상기 볼록부의 평균높이와 평균폭은 50nm ~ 3㎛ 일 수 있다.
상술한 기술적 목적을 달성하기 위한 검사용 커넥터는, 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 있어서,
피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 두께방향으로 연장되어 배치되는 도전부; 및
상기 도전부들을 서로 절연하면서 지지하는 절연부를 포함하되,
상기 도전성 입자는,
코어입자; 및
상기 코어입자의 표면상에 배치되는 피복층을 포함하되,
상기 피복층에는, 외표면에서 돌출된 복수의 볼록부와, 상기 볼록부 사이에 배치되는 오목부가 마련되며, 상기 요철부는 에칭공정에 의하여 피복본체의 외표면 전체에 걸쳐서 균일하게 형성되고,
상기 탄성 절연물질은, 상기 볼록부 사이의 상기 오목부 내부에 침투하여 도전성 입자와 견고하게 결합된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 검사용 커넥터는,
피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 있어서,
피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 두께방향으로 연장되어 배치되는 도전부; 및
상기 도전부들을 서로 절연하면서 지지하는 절연부를 포함하되,
상기 도전성 입자는,
강자성체 소재 및 고전도성 소재가 혼합되어 이루어지는 코어입자; 및
상기 코어입자의 표면상에 형성된 요철부로 이루어지고,
상기 요철부는, 코어입자의 외표면에서 돌출된 복수의 볼록부와, 상기 볼록부 사이에 마련되는 오목부로 구성되며, 상기 요철부는 에칭공정에 의하여 피복본체의 외표면 전체에 걸쳐서 돌출형성되고,
상기 탄성 절연물질은, 상기 볼록부 사이의 상기 오목부 내부에 침투하여 도전성 입자와 견고하게 결합될 수 있다.
본 발명은 검사용 커넥터를 제조하는 과정에서 액상 실리콘 고무가 도전성 입자의 오목부에 침투하게 되며, 그 상태로 실리콘 고무가 경화되면 실리콘 고무와 도전성 입자 간의 접촉면적이 증가되어 접착력이 향상되는 효과가 있다.
본 발명은, 도전성 입자의 요철부가 에칭에 의하여 형성되며 표면 전체에 걸쳐서 형성되고 있으며, 볼록부와 오목부의 폭과 깊이를 원하는 정도로 조절할 수 있어서 접착력을 극대화하는 장점이 있다.
본 발명은 실리콘 고무와 전도성 입자 간의 접착력이 향상되면 도전성 입자가 실리콘 고무로부터 이탈되지 않아서 검사용 커넥터의 전체적인 수명이 향상된다.
도 1은 종래의 검사용 커넥터를 나타내는 도면.
도 2는 종래의 도전성 입자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사용 커넥터를 도시한 도면.
도 4는 도 3의 작동모습을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 입자를 나타내는 도면.
도 6은 도 5의 도전성 입자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 7 내지 도 12은 도 5의 도전성 입자의 실물사진.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성 입자를 나타내는 도면.
도 14는 도 13의 도전성 입자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 15은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성 입자를 나타내는 도면.
도 16 은 도 15의 도전성 입자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 17은 다른 실시예에 따른 도전성 입자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 2는 종래의 도전성 입자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사용 커넥터를 도시한 도면.
도 4는 도 3의 작동모습을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 입자를 나타내는 도면.
도 6은 도 5의 도전성 입자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 7 내지 도 12은 도 5의 도전성 입자의 실물사진.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성 입자를 나타내는 도면.
도 14는 도 13의 도전성 입자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 15은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성 입자를 나타내는 도면.
도 16 은 도 15의 도전성 입자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 17은 다른 실시예에 따른 도전성 입자의 제조방법을 나타내는 도면.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 사용되는 "상방"의 방향지시어는 커넥터가 검사 장치에 대해 위치하는 방향에 근거하고, "하방"의 방향지시어는 상방의 반대 방향을 의미한다. 본 개시에서 사용되는 "상하 방향"의 방향지시어는 상방 방향과 하방 방향을 포함하지만, 상방 방향과 하방 방향 중 특정한 하나의 방향을 의미하지는 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에 사용되는 "에칭공정"이란 에칭액에 의하여 피복본체의 외표면이 식각되는 것을 의미할 뿐 아니라, 에칭액에 의하여 이루어지는 피복본체의 형상변형, 예를 들어 에칭액에 반응하여 용해된 금속용액이 다시 피복본체에 결합되어 형상이 변형되는 것 또는 기타 에칭액에 의하여 수반되어 피복본체의 형상이 변형되는 것을 포괄적으로 의미하는 것이다.
첨부한 도면에 도시된 예들을 참조하여, 실시예들이 설명된다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 3은 일 실시예에 따른 검사용 커넥터를 개략적으로 도시한다. 도 4는, 실시예의 설명을 위해, 검사용 커넥터, 검사용 커넥터가 배치되는 검사 장치, 검사용 커넥터와 접촉되는 피검사 디바이스의 예시적 형상을 도시한다. 또한, 도 4는, 검사용 커넥터의 형상, 도전부의 형상, 절연부의 형상을 개략적으로 도시하며, 이들은 실시예의 이해를 위해 선택된 예에 불과하다.
도 3 및 도 4을 참조하면, 일 실시예에 따른 검사용 커넥터(100)는, 검사 장치(10)와 피검사 디바이스(20)의 사이에 위치하며, 피검사 디바이스(20)의 전기적 검사 시에, 검사 장치(10)와 피검사 디바이스(20)에 각각 접촉되어 검사 장치(10)와 피검사 디바이스(20)의 전기적 접속을 실행할 수 있다. 일예로, 검사용 커넥터(100)는, 피검사 디바이스(20)의 제조 공정 중 후공정에서, 피검사 디바이스의 최종적인 전기적 검사 시에 사용될 수 있다.
검사용 커넥터(100)는 시트(sheet) 형상의 구조물이다. 검사용 커넥터(100)는 미도시된 테스트 소켓에 결합되어 검사 장치(10)에 제거가능하게 장착될 수 있다. 테스트 소켓은 운반 장치에 의해 검사 장치(10)로 운반된 피검사 디바이스(20)를 그 안에 수용하고 피검사 디바이스(20)를 검사 장치(10)에 위치시킨다.
피검사 디바이스(20)는, 내부에 반도체 IC 칩을 갖는 반도체 패키지일 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 피검사 디바이스(20)는 그 하측에 반구형의 다수의 단자(21)를 가질 수 있다.
검사 장치(10)는 피검사 디바이스(20)의 전기적 특성, 기능적 특성, 동작 속도 등을 검사할 수 있다. 검사 장치(10)는, 검사가 수행되는 보드 내에, 전기적 테스트 신호를 출력할 수 있고 응답 신호를 받을 수 있는 다수의 단자(11)를 가질 수 있다. 검사용 커넥터(100)는 테스트 소켓에 의해 검사 장치(10)의 단자(11)와 접촉되도록 배치될 수 있다.
검사용 커넥터(100)의 대부분은 탄성을 갖는 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 검사용 커넥터(100)는 상하 방향(VD)과 수평 방향(HD)으로 탄성을 가질 수 있다. 외력이 상하 방향(VD)에서의 하방으로 검사용 커넥터(100)에 가해지면, 검사용 커넥터(100)는 탄성 변형될 수 있고, 외력이 제거되면 검사용 커넥터(100)는 그 원래 형상으로 복원될 수 있다. 상기 외력은, 피검사 디바이스(20)의 검사 시에 푸셔 장치가 피검사 디바이스(20)를 검사 장치(10) 측으로 눌러서 발생될 수 있다.
검사용 커넥터(100)는 복수의 도전부(110)와, 절연부(120)를 포함한다. 복수의 도전부(110)는 상하 방향(VD)으로 연장되어 각각이 수평방향으로 이격되어 배치되는 것으로서, 상하 방향(VD)으로 도전 가능하다. 절연부(120)는 수평 방향(HD)으로 이격된 복수의 도전부(110)를 지지하고, 복수의 도전부(110)를 서로 절연시킨다.
도전부(110)는 그 상단에서 피검사 디바이스의 단자(21)와 접촉되고 그 하단에서 검사 장치의 단자(11)와 접촉된다. 이에 따라, 하나의 도전부(110)에 대응하는 단자(11)와 단자(21)의 사이에서 도전부(110)를 매개로 하여 상하 방향(VD)의 도전로가 형성된다. 따라서 검사 장치(10)의 테스트 신호는 단자(11)로부터 도전부(110)를 통해 피검사 디바이스(20)의 단자(21)에 전달될 수 있고, 피검사 디바이스(20)의 응답 신호는 단자(21)로부터 도전부(110)를 통해 검사 장치(10)의 단자(11)에 전달될 수 있다.
도전부(110)들의 평면 배열은 피검사 디바이스(20)의 단자(21)의 배열에 따라 다양할 수 있다. 도전부(110)들은 사각형의 절연부(120) 내에서 하나의 행렬 또는 한 쌍의 행렬 형태로 배열될 수 있다. 또는, 도전부(110)들은 사각형의 절연부(120)의 각 변을 따라 복수 열로 배열될 수 있다.
각 도전부(110)에서, 절연 물질이 도전성 입자(111)들의 사이를 채울 수 있다. 이러한 절연 물질은 절연부(120)를 형성하는 절연 물질과 동일할 수 있다. 즉, 도전부(110)는 절연부(120)를 형성하는 절연 물질을 부분적으로 포함하며, 이러한 도전부(110)의 절연 물질은 도전부(110)의 일단부터 타단까지 존재할 수 있다. 또한, 절연부(120)를 형성하는 절연 물질이 다수의 도전성 입자(111)들을 도전부(110)의 형상으로 유지할 수 있다. 따라서 절연 물질을 포함하는 각 도전부(110)는 상하 방향(VD)과 수평 방향(HD)으로 탄성을 갖는다. 피검사 디바이스의 단자에 의해 각 도전부(110)가 하방으로 눌릴 때, 각 도전부(110)는 수평 방향(HD)으로 약간 팽창될 수 있고, 각 절연부(120)는 도전부(110)의 이러한 팽창을 허용할 수 있다.
도전부(110)를 구성하는 절연 물질은, 가교 구조를 갖는 탄성 고분자 물질이 바람직하다. 이러한 탄성 고분자 물질을 얻기 위해 이용할 수 있는 경화성의 고분자 형성 재료로서는 다양한 것을 사용할 수 있지만, 특히 성형 가공성 및 전기 특성 측면에서 실리콘 고무를 이용하는 것이 바람직하다.
실리콘 고무로서는 액상 실리콘 고무를 가교 또는 축합한 것이 바람직하다. 액상 실리콘 고무는 축합형의 것, 부가형의 것, 비닐기나 히드록실기를 함유하는 것 등의 어느 것이어도 좋다. 구체적으로는, 디메틸실리콘 생고무, 메틸비닐실리콘 생고무, 메틸페닐비닐실리콘 생고무 등을 들 수 있다.
이들 중에서, 비닐기를 함유하는 액상 실리콘 고무(비닐기 함유 폴리디메틸실록산)은 통상, 디메틸디클로로실란 또는 디메틸디알콕시실란을, 디메틸비닐클로로실란 또는 디메틸비닐알콕시실란의 존재하에서 가수분해 및 축합 반응시키고, 예를 들면 계속해서 용해-침전의 반복에 의한 분별을 행함으로써 얻어진다. 또한, 비닐기를 양쪽 말단에 함유하는 액상 실리콘 고무는 옥타메틸시클로테트라실록산과 같은 환상 실록산을 촉매의 존재하에서 음이온 중합하고, 중합 정지제로서 예를 들면 디메틸디비닐실록산을 이용하고, 그 밖의 반응 조건(예를 들면, 환상 실록산의 양 및 중합 정지제의 양)을 적절하게 선택함으로써 얻어진다. 여기서, 음이온 중합의 촉매로서는 수산화테트라메틸암모늄 및 수산화 n-부틸포스포늄 등의 알칼리 또는 이들의 실라놀레이트 용액 등을 사용할 수 있고, 반응 온도는 예를 들면 80 내지 130℃이다. 이러한 비닐기 함유 폴리디메틸실록산은 그의 분자량 Mw(표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 말함, 이하 동일)가 10000 내지 40000의 것인 것이 바람직하다. 또한, 얻어지는 도전로 소자의 내열성 측면에서, 분자량 분포 지수(표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량 Mw와 표준 폴리스티렌 환산 수 평균 분자량 Mn과의 비 Mw/Mn의 값을 말함, 이하 동일)가 2 이하인 것이 바람직하다.
절연부(120)는 검사용 커넥터(100)의 사각형의 탄성 영역을 형성할 수 있다. 절연부(120)는 하나의 탄성체로서 형성될 수 있으며, 상하 방향(VD)과 수평 방향(HD)으로 탄성을 갖는다. 절연부(120)는 도전부(110)의 형상을 유지하고 도전부(110)를 상하 방향으로 지지한다.
절연부(120)는 절연 물질로 이루어진다. 상세하게는, 절연부(120)는 액상의 절연 물질이 경화됨으로써 성형된다. 일 예로서, 전술한 도전성 입자(111)들이 분산된 액상 절연 물질로부터 자기장을 이용하여 도전부(110)를 형성하고, 그 후 액상 절연 물질이 경화되어 절연부(120)가 형성될 수 있다. 구체적으로 제조후 도전부(110)가 형성될 부위마다 상하방향으로 자기장을 가하게 되면, 액상 절연 물질 내에 분산된 도전성 입자(111)들이 자기장이 가해지는 영역에 밀집배열되고, 이후에 열을 가하여 액상 절연 물질을 경화시키게 되면 도전성 입자(111)가 도전부(110)에 밀집되어 있는 검사용 커넥터(100)가 제조된다. 이때 도전부(110)와 절연부(120)를 구성하는 절연 물질은 동일한 소재로 이루어질 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 액상 절연 물질이 경화되어 성형되고 검사용 커넥터의 형상을 갖는 소재에 도전부(110)의 위치마다 관통 홀이 형성되고, 이러한 관통 홀을 상기 액상 절연 물질로 충전시키고 자기장에 의해 도전부(110)가 형성될 수 있다. 이때 도전부(110)와 도전부(110)를 구성하는 절연물질은 동일한 소재 일 수 있으나, 상호 다른 소재로 이루어지는 것이 가능하다. 예를 들어 외력에 의하여 도전부(110)이 과도하게 변형되는 것을 방지하기 위하여 절연부를 구성하는 절연물질은 도전부를 구성하는 절연물질보다 경도가 높은 소재를 사용하는 것이 가능하다.
한편, 도전부(110)와 절연부(120)를 구성하는 절연 물질은 절연성과 탄성을 갖는다. 이러한 절연 물질이 절연부(120)를 구성하고 도전부(110)의 일부를 구성한다.
상기 도전부(110) 내에 분포되어 있는 도전성 입자(111)는, 입자를 용이하게 배향시킬 수 있는 측면에서 자성을 나타내는 도전성 입자(111)를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 전기적 전도성을 높이기 위하여 도전성 입자(111)가 고전도성을 나타내는 것도 바람직하다. 이러한 점을 감안하여 본 발명에서는 자성체 소재와, 고전도성 소재를 함께 사용하여 도전성 입자(111)를 제조한다.
도 5에 나타난 제1실시예에 의하면, 도전성 입자(111)는, 철, 코발트, 니켈 등의 자성을 나타내는 금속의 입자 또는 이들의 합금의 입자 또는 이들 금속을 함유하는 입자, 또는 이들 입자를 코어 입자로 하고, 상기 코어 입자의 표면에 금, 은, 팔라듐, 로듐 등의 도전성이 양호한 고전도성 소재를 피복한 피복층(113)을 형성하였다.
구체적으로 코어입자(112)는 강자성체 소재를 포함하여 구성되는 것으로서 대략 구형상을 가질 수 있다. 다만 코어입자(112)의 형상은 구형상에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 플레이크, 다각형 또는 기타 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 피복층(113)은, 코어입자(112)를 둘러싸고 있으면서 다른 도전성 입자(111)와 접촉시 전기적 전도 특성을 높이기 위하여 고전도성 소재가 사용된다.
이러한 코어입자(112)를 고전도성 소재로 피복하는 수단으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 화학 도금 또는 전해 도금에 의해 행할 수 있다.
상기 피복층(113)은, 소정의 두께를 가지면서 일정한 두께를 가지면서 코어입자(112)를 둘러싸는 피복본체(1131)와, 상기 피복본체(1131)의 외표면에 형성되는 요철부(1132)를 포함하여 이루어진다.
상기 요철부(1132)는, 피복본체(1131)의 외표면에서 돌출된 복수의 볼록부(1132a)와, 상기 볼록부(1132a) 사이에 마련되는 오목부(1132b)로 구성되며, 상기 요철부는 에칭공정에 의하여 피복본체(1131)의 외표면 전체에 걸쳐서 돌출형성된다.
요철부(1132)를 형성하기 위한 에칭으로는 주로 화학적 에칭이 사용된다. 또한, 에칭용액은 질산(Nitric acid), 염산(Hydrochloric acid), 수산화칼륨(Potassium hydroxide), 페리시안화칼륨(Potassium ferricyanide), 과황산암모늄(Ammonium persulfate), 황산구리(Copper(II) sulfate), 황산철(Iron(III) sulfate), 피크산(Picric acid), 적혈염(K3Fe(CN)6), 빙초산(Glacial acetic acid) 중에서 선택된 어느 하나 또는 두 가지 이상이 혼합된 용액일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 고전도성 소재를 에칭가능한 것이라면 다양한 것이 사용될 수 있다.
한편, 에칭의 조건의 따라서 오목부(1132b)와 볼록부(1132a)의 형상이 조절될 수 있다. 구체적으로 오목부(1132b)의 폭과 깊이, 볼록부(1132a)의 높이, 폭은 사용되는 에칭액과, 에칭시간에 따라서 다양하게 조절될 수 있게 된다.
이러한 에칭공정에 의하여 제조되는 요철부(1132) 중에서 볼록부(1132a)는, 선단이 라운드된 형상을 가질 수 있다. 즉, 에칭공정을 수행하는 경우에 적어도 하나의 볼록부(1132a)는 선단이 라운드된 형상을 가질 수 있게 되는데, 이에 따라서 볼록부(1132a)가 쉽게 파손되지 않으면서도 절연물질인 실리콘 고무와의 접촉면적을 높일 수 있게 된다.
볼록부(1132a)의 평균높이와, 폭은 50nm ~ 3㎛ 인 것이 좋다. 볼록부(1132a)의 폭과 높이가 50nm 보다 작은 경우에는 실리콘 고무와 결합되는 면적이 작아서 실질적으로 접착력이 높아지지 않게 되어서 바람직하지 않으며, 볼록부(1132a)의 폭과 높이가 3㎛보다 크게 되면 실리콘 고무와 결합되는 표면적이 작아지게 되어서 실리콘 고무와의 결합력에서 유리하지 않게 된다.
상기 볼록부(1132a) 중 적어도 어느 하나는 선단이 일측으로 경사져 있어서 오목부(1132b) 내에 실리콘 고무가 침투한 후에 경화되었을 때 오목부(1132b)에서 경화된 실리콘 고무가 쉽게 빠지지 않게 한다.
상기 볼록부(1132a)와, 상기 피복본체(1131)는 서로 동일한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 구체적으로 피복층(113)을 에칭액 내에 잠기게 한 후에 피복층(113)의 일부가 식각되거나 복합적 반응에 의하여 요철부(1132)를 형성하는 것이므로 볼록부(1132a)는 피복본체(1131)와 동일한 소재로 이루어지게 할 수 있다.
상기 오목부(1132b)는 볼록부(1132a)들 사이의 공간으로서 실리콘 고무가 내부에 침투할 수 있도록 구성된 것이다. 이러한 오목부(1132b)는 볼록부(1132a)들 사이에 위치하고 있다.
이러한 도전성 입자(111)는 도 6에 도시된 바와 같이 제조될 수 있다.
먼저, (a) 강자성체 소재를 포함하는 코어입자를 마련한다. (S100). 이후에는 (b) 상기 코어입자의 표면에 고전도성 소재로 이루어지는 피복층(113)을 도금형성한다. (S200) 이후에는, (c) 피복층을 에칭액에 잠기게 하는 것에 의하여 피복층을 형상을 변형시킨다. (S300) 이때 피복층(113)을 에칭액 내에 잠기게 하는 시간, 에칭액의 종류에 따라서 요철부(1132)를 다양한 형상을 가질 수 있게 된다.
이후에는, (d) 피복층(113)의 표면에 볼록부(1132a)와 오목부(1132b)로 이루어진 요철부(1132)가 형성되는 도전성 입자(111)를 얻어낸다. (S400)
이와 같이 제조된 도전성 입자(111)는, 검사용 커넥터(100)를 제조하기 위하여 액상 실리콘 고무 내에 투입한 후에, 금형 내에 자기장을 가하면서 경화시켜서 원하는 검사용 커넥터를 제조하게 되는 것이다.
이때, 도전성 입자(111)는 코어입자(112)가 강자성을 나타내는 소재로 이루어져 있으므로 자기장을 가했을 때 원하는 위치로 쉽게 이동할 수 있게 한다.
또한, 도전성 입자(111)의 피복층(113)은 고도전성 소재로 이루어져 있기 때문에 인접한 다른 도전성 입자(111) 또는 피검사 디바이스(20)의 단자(21)와 접촉시 전기저항을 크게 낮출 수 있게 한다.
또한, 도전성 입자(111)의 표면에는 볼록부(1132a)와 오목부(1132b)로 이루어진 요철이 도전성 입자(111)의 전체 범위에 걸쳐서 고르게 분포되어 있으므로 오목부(1132b) 내부에 실리콘 고무의 침투가 용이하게 되고 전체적으로 실리콘 고무와 도전성 입자(111) 간의 접촉면적이 증가될 수 있게 되어 접착력이 향상될 수 있다. 이와 같이 실리콘 고무와 도전성 고무 간의 접착력이 향상되면 도전성 입자(111)가 실리콘 고무로부터 이탈되지 않기 때문에 검사용 커넥터의 수명이 향상될 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 6에 의하여 제조된 도전성 입자(111)의 일반적인 형상을 도시한다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 에칭에 의하여 표면에 요철부(1132)가 형성된 도전성 입자(111)는 표면 전체에 걸쳐서 볼록부(1132a)와 오목부가 고르게 분포되어 있어서 액상 실리콘 고무와의 접착면적을 크게 할 수 있게 된다.
또한, 도 9 및 도 10은, 에칭조건을 달리하여 볼록부(1132a)의 크기를 비교적 크게 한 경우를 나타내고 있다. 액상의 실리콘 고무는 볼록부(1132a) 사이의 오목부 내부로 침투하여 도전성 입자가 견고하게 결합할 수 있다.
이와 같이 에칭조건을 다양하게 함으로서 볼록부(1132a)의 크기를 설계자가 원하는 데로 용이하게 설정할 수 있게 된다.
이러한 본 발명의 도전성 입자(111)는 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 도전성 입자(111)에서, 볼록부(1132a)의 상단이 기울어진 형태로 형성되어 오목부(1132b)의 위에 위치하고 인접한 볼록부(1132a)와 연결되는 경우가 많을 경우 도전성 입자(111)의 표면에서는 볼록부(1132a)와 오목부(1132b)가 관측되지 않는 구조가 될 수 있다.
예를 들어 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 볼록부(1132a)의 상단이 서로 연결되더라도 완전히 밀폐되지 않고 액상 실리콘 고무가 유입될 수 있는 관통공(1132c)이 남아있기 때문에 관통공(1132c)을 통하여 액상 실리콘고무가 오목부(1132b) 내부로 유입되어 서로 연결되기 때문에 접착력이 향상된다.
이때 볼록부(1132a) 들이 상호 연결되어 전체적으로 링형상을 가지는 것이 가능하다. 이와 같이 요철부(1132)에서 일부 볼록부(1132a) 들이 서로 연결되어 링형상을 가지게 되는 경우, 실리콘 고무와의 접착력이 보다 향상될 뿐 아니라, 관통공 내부에 침투된 실리콘 고무는 도전성 입자(111)에서 쉽게 이탈되지 않게 되어 검사용 커넥터의 수명을 크게 높일 수 있게 기여한다.
또한, 도전성 입자(111)에서 볼록부(1132a)가 오목부(1132b) 위에서 서로 연결되고 공간을 형성하면서 다층으로 삼차원 망상구조를 형성할 수 있다. 이와 같이 요철부(1132)가 전체적으로 삼차원 망상구조를 가지는 경우에는 실리콘 고무와의 접착력은 더욱 향상 된다.
도 13은, 도 5, 6의 제1실시예에서, 요철부(1132)의 표면에 고전도성 금속층(114)이 추가로 코팅되는 것을 개시한다. 구체적으로 요철부(1132)의 표면에 요철부(1132)와 동일한 소재 또는 요철부(1132)보다 내산화특성이 우수하거나, 고경도이거나, 전도성이 우수한 고전도성 소재를 추가로 도금처리 함으로서, 도전성 입자(111)의 내산화성, 내마모성 또는 내마모성을 높일 수 있게 된다.
이때 요철부(1132)의 표면에 형성되는 고전도성 금속층은 볼록부(1132a)의 높이, 폭보다 낮은 것이 바람직하다. 구체적으로 고전도성 금속층(114)이 오목부(1132b)를 전체적으로 없애버리게 되면 실리콘 고무와의 접착력이 저하되므로 고전도성 금속층(114)의 폭은 볼록부(1132a)의 높이, 폭의 1/10 ~ 4/10 의 범위 내에서 이루어지는 것이 바람직하다. 고전도성 금속층(114)의 폭이 지나치게 얇은 경우에는 전도성이 향상되기 어렵고, 금속층이 지나치게 두꺼운 경우에는 볼록부(1132a)의 형상이 금속층 내부에 묻혀버려 원하는 실리콘 고무와의 결합력을 얻기 어렵다.
도 13에 도시된 도전성 입자(111)는 도 14에 도시된 바와 같이 제조될 수 있다.
구체적으로, (a) 강자성체 소재를 포함하는 코어입자를 마련하고 (S100'), (b) 상기 코어입자의 표면에 고전도성 소재로 이루어지는 피복층을 도금형성하며 (S200'), (c) 피복층을 에칭액에 의하여 형상변형시켜 볼록부(1132a')와 오목부(1132b')로 이루어진 요철부가 형성되도록 하고 (d) 상기 피복층의 표면에 고전도성 금속층(114)이 코팅되도록 한다. (S400')
이와 같이 제조된 도전성 입자(111)는 커넥터를 제조하기 위하여 액상 실리콘 고무 내에 투입한 후에, 금형 내에 자기장을 가하면서 경화시켜서 원하는 검사용 커넥터를 제조하게 되는 것이다.
본 발명의 도전성 입자(111)는 도 15과 같이 변형되는 것이 가능하다.
구체적으로 도전성 입자는, 강자성체 소재 및 고전도성 소재가 혼합되어 이루어지는 코어입자(112″)와, 상기 코어입자(112″)의 표면상에 배치되는 요철부(113″))로 이루어진다.
구체적으로 코어입자(112″)는, 고도전성 소재로 이루어진 기재(1121″) 내에 복수의 강자성체 입자(1122″)가 함유되어 있는 것이다. 이때 강자성체 입자(1122″)는 구형, 별형, 기둥형, 뿔형, 십자 형상, 슬롯 형상, 레고 형상, 스프링 형상, 파이프 형상, 땅콩형상 중 어느 하나의 형상 또는 그 형상들이 조합된 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 요철부는, 코어입자 외표면에서 돌출된 복수의 볼록부(1131″)와, 상기 볼록부(1131″) 사이에 마련되는 오목부(1132″)로 구성되며, 상기 요철부는 에칭공정에 의하여 피복본체의 외표면 전체에 걸쳐서 돌출형성되도록 구성된다.
이와 같이 고전도성 소재로 이루어진 기재(1121'')가 강자성체 입자(1122'')를 내부에 포함하고 있으므로 자기력에 의한 도전성 입자(111)의 이동이 용이하게 하면서도 고전도성 소재로 인하여 전도성능이 향상될 수 있게 된다.
이러한 도전성 입자는 도 16에 도시된 바와 같이 제조될 수 있다. 구체적으로 고전도성 금속으로 이루어진 기재 내에 강자성 입자가 다수 분포된 코어입자를 마련하는 단계(S500)와, 상기 코어입자의 표면을 에칭액에 의하여 형상변형하는 단계(S600)과, 코어입자의 표면에 볼록부와 오목부로 이루어진 요철부가 형성되는 도전성 입자를 얻어내는 단계(S700)을 포함한다.
또한, 도전성 입자에는 요철부에 고도전성 금속층을 코팅할 수 있으며, 이에 대한 제조방법은 도 17에 도시된 바와 같다.
구체적으로, 고전도성 금속으로 이루어진 기재 내에 강자성 입자가 다수 분포된 코어입자를 마련하는 단계(S500')와, 상기 코어입자의 표면을 에칭액에 의하여 형상변형시켜 코어입자의 표면에 볼록부와 오목부로 이루어진 요철부가 형성되도록 하는 단계(S600')과, 상기 요철부의 표면에 고전도성 금속층이 코팅되도록 하는 단계(S700')을 포함할 수 있다.
이상에서 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예들 및 변형예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.
100...검사용 커넥터 110...도전부
111...도전성 입자 112...코어입자
113...피복층 1131...피복본체
1132...요철부 1132a...볼록부
1132b...오목부 114...고전도성 금속층
120...절연부
111...도전성 입자 112...코어입자
113...피복층 1131...피복본체
1132...요철부 1132a...볼록부
1132b...오목부 114...고전도성 금속층
120...절연부
Claims (25)
- 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하게 하는 도전성 입자에 있어서,
강자성체 소재를 포함하는 코어입자; 및
상기 코어입자의 표면상에 배치되는 피복층을 포함하되,
상기 피복층은, 상기 코어입자를 둘러싸는 피복본체와, 상기 피복본체의 외표면에 형성된 요철부로 이루어지고,
상기 요철부는, 피복본체의 외표면에서 돌출된 복수의 볼록부와, 상기 볼록부 사이에 마련되는 오목부로 구성되며,
상기 요철부는 에칭공정에 의하여 피복본체의 외표면 전체에 걸쳐서 돌출형성된 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하는 도전성 입자에 있어서,
강자성체 소재 및 고전도성 소재가 혼합되어 이루어지는 코어입자; 및
상기 코어입자의 표면상에 배치되는 요철부로 이루어지고,
상기 요철부는, 피복본체의 외표면에서 돌출된 복수의 볼록부와, 상기 볼록부 사이에 마련되는 오목부로 구성되며,
상기 요철부는 에칭공정에 의하여 피복본체의 외표면 전체에 걸쳐서 돌출형성된 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 볼록부 중 적어도 하나는 선단이 라운드 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 볼록부 중 적어도 하나는 선단이 일측으로 기울어진 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
서로 인접한 2개의 볼록부는 선단이 서로 연결되어 전체적으로 링형상을 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 제5항에 있어서,
다층으로 3차원 망상구조를 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 볼록부의 평균높이는 50nm ~ 3㎛ 인 것을 특징으로 하는 도전성 입자 - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 볼록부의 평균폭은 50nm ~ 3㎛ 인 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 제1항에 있어서,
상기 피복본체와 상기 볼록부는 동일한 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 제9항에 있어서,
상기 피복본체와 상기 볼록부는, 금, 은, 팔라듐, 로듐, 구리 중 어느 하나의 소재 또는 이들의 합금인 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 볼록부의 표면에는 고전도성 금속층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 제2항에 있어서,
상기 코어입자는, 고전도성 금속으로 이루어진 기재 내에 강자성 입자가 다수 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 제12항에 있어서,
상기 강자성 입자는 구형, 별형, 기둥형, 뿔형, 십자 형상, 슬롯 형상, 레고 형상, 스프링 형상, 파이프 형상, 땅콩형상 중 어느 하나의 형상 또는 그 형상들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 제13항에 있어서,
상기 코어입자의 기재와, 상기 볼록부는 서로 동일한 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자. - 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하는 도전성 입자를 제조하는 방법으로서,
(a) 강자성체 소재를 포함하는 코어입자를 마련하는 단계;
(b) 상기 코어입자의 표면에 고전도성 소재로 이루어지는 피복층을 도금형성하는 단계;
(c) 피복층을 에칭액에 의하여 형상변형시키는 단계; 및
(d) 피복층의 표면에 볼록부와 오목부로 이루어진 요철부가 형성되는 도전성 입자를 얻어내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하는 도전성 입자를 제조하는 방법으로서,
(a) 강자성체 소재를 포함하는 코어입자를 마련하는 단계;
(b) 상기 코어입자의 표면에 고전도성 소재로 이루어지는 피복층을 도금형성하는 단계;
(c) 피복층을 에칭액에 의하여 형상 변형시키는 단계; 및
(d) 상기 피복층의 표면에 고전도성 금속층이 코팅되도록 하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하는 도전성 입자를 제조하는 방법으로서,
(a) 고전도성 소재로 이루어진 기재 내에 강자성 입자가 다수 분포된 코어입자를 마련하는 단계;
(b) 상기 코어입자의 표면을 에칭액에 의하여 형상변형시키는 단계; 및
(c) 코어입자의 표면에 볼록부와 오목부로 이루어진 요철부가 형성되는 도전성 입자를 얻어내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 적용되는 도전성 입자로서,
탄성 절연물질 내에 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 다수가 배치되어 피검사 디바이스의 가압에 의하여 도전로를 형성하는 도전성 입자를 제조하는 방법으로서,
(a) 고전도성 소재로 이루어진 기재 내에 강자성 입자가 다수 분포된 코어입자를 마련하는 단계;
(b) 상기 코어입자의 표면을 에칭액에 의하여 형상변형시켜 코어입자의 표면에 볼록부와 오목부로 이루어진 요철부가 형성되도록 하는 단계;
(c) 상기 요철부의 표면에 고전도성 금속층이 코팅되도록 하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼록부 중 적어도 하나는 선단이 라운드 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제15 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼록부 중 적어도 하나는 선단이 일측으로 기울어진 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제15 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
서로 인접한 2개의 볼록부는 선단이 서로 연결되어 전체적으로 링형상을 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제15 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 요철부는 3차원 망상구조를 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제15 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼록부의 평균높이와 평균폭은 50nm ~ 3㎛ 인 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 있어서,
피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 두께방향으로 연장되어 배치되는 도전부; 및
상기 도전부들을 서로 절연하면서 지지하는 절연부를 포함하되,
상기 도전성 입자는,
강자성체 소재를 포함하는 코어입자; 및
상기 코어입자의 표면상에 배치되는 피복층을 포함하되,
상기 피복층에는, 외표면에서 돌출된 복수의 볼록부와, 상기 볼록부 사이에 배치되는 오목부가 마련되며, 상기 요철부는 에칭공정에 의하여 피복본체의 외표면 전체에 걸쳐서 균일하게 형성되고,
상기 탄성 절연물질은, 상기 볼록부 사이의 상기 오목부 내부에 침투하여 도전성 입자와 견고하게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 검사용 커넥터. - 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행하는 검사용 커넥터에 있어서,
피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 두께방향으로 연장되어 배치되는 도전부; 및
상기 도전부들을 서로 절연하면서 지지하는 절연부를 포함하되,
상기 도전성 입자는,
강자성체 소재 및 고전도성 소재가 혼합되어 이루어지는 코어입자; 및
상기 코어입자의 표면상에 형성된 요철부로 이루어지고,
상기 요철부는, 코어입자의 외표면에서 돌출된 복수의 볼록부와, 상기 볼록부 사이에 마련되는 오목부로 구성되며, 상기 요철부는 에칭공정에 의하여 피복본체의 외표면 전체에 걸쳐서 돌출형성되고,
상기 탄성 절연물질은, 상기 볼록부 사이의 상기 오목부 내부에 침투하여 도전성 입자와 견고하게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 검사용 커넥터.
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