TWI684008B - 具有奈米碳管的測試插座 - Google Patents

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Abstract

本發明是有關於一種具有奈米碳管的測試插座，且更具體而言是有關於一種測試插座包括：多個導電部分，在多個導電部分中，多個導電粒子在第一絕緣彈性材料的厚度方向上排列於第一絕緣彈性材料中，多個導電部分設置於與測試目標元件的端子對應的位置處；絕緣支撐部分，排列於導電部分之間且環繞及支撐導電部分，絕緣支撐部分包括第二絕緣彈性材料；以及多個奈米碳管，分散於絕緣支撐部分中，其中奈米碳管的表面被塗佈有二氧化矽。

Description

具有奈米碳管的測試插座
本發明是有關於一種具有奈米碳管的測試插座，且更具體而言是有關於一種具有塗佈有二氧化矽的奈米碳管的測試插座。
相關申請案的交叉參考
本申請案主張於2017年8月31日在韓國智慧財產局提出申請的第10-2017-0110659號韓國專利申請案的權益，所述韓國專利申請案的揭露內容全文併入本案供參考。
通常，當對測試目標元件的電特性進行檢驗時，需要穩定地電性連接所述測試目標元件與檢驗裝置。通常，使用測試插座來將測試目標元件連接至檢驗裝置。
測試插座將測試目標元件的端子連接至檢驗裝置的接墊，以能夠在測試目標元件與檢驗裝置之間雙向傳送電性訊號。為此，測試插座中包括彈性導電片材或彈簧針(pogo pin)作為接觸構件。所述彈性導電片材包括用以與測試目標元件的端子連接的導電部分，所述導電部分是藉由將多個導電粒子排列於矽酮橡膠中而形成，且所述彈簧針包括被設置於殼體中的彈簧，以將測 試目標元件電性連接至檢驗裝置。由於此類彈性導電片材或彈簧針能夠吸收可能在接觸期間發生的機械衝擊，因此大多數測試插座使用此類彈性導電片材或彈簧針。
在此類測試插座當中，一種採用彈性導電片材的測試插座包括：導電部分，形成於與球珊陣列(ball grid array，BGA)半導體元件的球引線接觸的區域中；及絕緣支撐部分，形成於不與半導體元件的球引線(端子)接觸的區域中，用以支撐導電部分且用作絕緣層。在此種情形中，可藉由將多個導電粒子密集地排列於矽酮橡膠中來設置導電部分。在使用時，將測試插座附著至包括多個接墊的檢驗裝置。詳細而言，在導電部分分別與檢驗裝置的接墊接觸的狀態下將測試插座安裝於檢驗裝置上。
在電性檢驗過程期間，測試插座的導電部分頻繁地收縮及膨脹，且因此導電部分的矽酮橡膠可發生開裂，致使導電部分的彈性減小。在導電部分的彈性如上文所述減小時，導電部分的導電性會降低。
導電部分的導電粒子由矽酮橡膠支撐，且當在檢驗過程期間矽酮橡膠因與測試目標元件接觸而受到壓縮時，會使導電粒子彼此接觸且因此彼此電性連接。另外，當在檢驗之後移除了測試目標元件時，受壓縮矽酮橡膠恢復至其原始形狀，且因此導電粒子恢復至其原始狀態。
如上文所述，矽酮橡膠頻繁地收縮及膨脹，且在該些頻繁的收縮與膨脹期間，矽酮橡膠可發生開裂(torn)。
若矽酮橡膠開裂，則難以牢固地支撐導電粒子，且因此導電粒子可容易與導電部分分離。此種導電粒子分離是測試插座的總體導電性降低的主要原因。
本發明申請人提出申請且被授予本發明申請人的第1588844號韓國專利中揭露了能解決該些問題的測試插座。
此測試插座100包括：導電部分110，藉由將多個導電粒子111在絕緣彈性材料的厚度方向上排列於所述絕緣彈性材料中而設置於與測試目標元件140的端子141對應的位置處；絕緣支撐部分120，排列於導電部分110之間以環繞及支撐導電部分110；以及奈米碳管121，排列於導電部分110中且如同線圈一樣纏繞，其中奈米碳管121在導電部分中彼此鄰近。
在測試插座中使用奈米碳管來補充絕緣彈性材料的彈性，使得在使用測試插座重複地檢驗測試目標元件時防止測試插座失去其彈性，且由於具有彈簧形狀的鄰近的奈米碳管纏結在一起，因此即使絕緣彈性材料在高溫下膨脹，測試插座的電特性劣化仍可被最小化。
然而，排列於測試插座中的奈米碳管可導致以下問題。
純奈米碳管具有導電性，且因此在除導電部分之外的絕緣支撐部分中亦包括純奈米碳管時，可發生電流洩漏。亦即，儘管絕緣支撐部分中不應有電流流動，但奈米碳管仍可導致電流經由絕緣支撐部分洩漏，且因此可發生短路。
另外，由於純奈米碳管對身為絕緣彈性材料的矽酮橡膠 的黏附力弱，因此在頻繁檢驗過程期間，純奈米碳管可自矽酮橡膠分離或脫開，且因此測試插座的機械強度相較於現有測試插座可減小。
另外，由於純奈米碳管因高的凡得瓦力(van der Waals force)而具有強的內聚力，如圖1的放大部分所示，因此在藉由一般製作製程製作測試插座時，奈米碳管可密集地分佈於某些局部區域中，在所述一般製作製程中，藉由將磁場施加至其中排列有奈米碳管的液體矽酮來將導電粒子密集地排列於絕緣彈性材料的某些區域中。亦即，難以使奈米碳管均勻地分佈。
提供本發明來解決上述問題。具體而言，本發明的技術目標是提供一種包括奈米碳管的測試插座，所述奈米碳管防止電流洩漏，對絕緣彈性材料具有強的黏附力，均勻地分散於絕緣彈性材料中，因碳材料具有散熱特性而在高溫下具有穩定的電阻，且在絕緣彈性材料中用作填充物以提高絕緣彈性材料的抗拉強度及耐磨度。
為實現上述目標，提供一種測試插座，所述測試插座被配置成放置於測試目標元件與檢驗裝置之間以將所述測試目標元件的端子電性連接至所述檢驗裝置的接墊，所述測試插座包括：多個導電部分，在所述多個導電部分中，多個導電粒子在第一絕緣彈性材料的厚度方向上排列於所述第一絕緣彈性材料中，所述多個導電部分設置於與所述測試目標元件的所述端子對應的位置 處；絕緣支撐部分，排列於所述導電部分之間且環繞及支撐所述導電部分，所述絕緣支撐部分包括第二絕緣彈性材料；以及多個奈米碳管，分散於所述絕緣支撐部分中，其中所述奈米碳管的表面被塗佈有二氧化矽。
含有所述奈米碳管的所述絕緣支撐部分可具有109歐姆至1014歐姆的表面電阻率。
所述奈米碳管可均勻地分散於所述絕緣支撐部分中。
所述第二絕緣彈性材料可包含矽酮橡膠。
塗佈有二氧化矽的所述奈米碳管可分散於所述導電部分的所述第一絕緣彈性材料中。
絕緣片材可附著至所述絕緣支撐部分的上表面，所述絕緣片材在與所述導電部分對應的位置處包括多個連接孔。
所述奈米碳管亦可分散於導電部分中。
為實現上述目標，提供一種測試插座，所述測試插座被配置成放置於測試目標元件與檢驗裝置之間以將所述測試目標元件的端子電性連接至所述檢驗裝置的接墊，所述測試插座包括：多個導電部分，在所述多個導電部分中，多個導電粒子在第一絕緣彈性材料的厚度方向上排列於所述第一絕緣彈性材料中，所述多個導電部分設置於與所述測試目標元件的所述端子對應的位置處；絕緣支撐部分，排列於所述導電部分之間且環繞及支撐所述導電部分，所述絕緣支撐部分包括第二絕緣彈性材料；以及多個奈米碳管，分散於所述導電部分中，其中所述奈米碳管的表面被 塗佈有二氧化矽。
為實現上述目標，提供一種測試插座，所述測試插座被配置成放置於測試目標元件與檢驗裝置之間以將所述測試目標元件的端子電性連接至所述檢驗裝置的接墊，所述測試插座包括：多個導電部分，在所述多個導電部分中，多個導電粒子在第一絕緣彈性材料的厚度方向上排列於所述第一絕緣彈性材料中，所述多個導電部分設置於與所述測試目標元件的所述端子對應的位置處；絕緣支撐部分，排列於所述導電部分之間且環繞及支撐所述導電部分，所述絕緣支撐部分包括第二絕緣彈性材料；多個導電突出部分，在所述絕緣支撐部分的表面上方自所述導電部分向上突出；以及多個奈米碳管，分散於所述導電突出部分中，其中所述奈米碳管的表面被塗佈有二氧化矽。
絕緣片材可附著至所述絕緣支撐部分的上表面，所述絕緣片材在與所述導電部分對應的位置處包括多個連接孔，且所述導電突出部分可嵌入於所述絕緣片材的連接孔中。
在本發明的測試插座中，奈米碳管被塗佈有二氧化矽，藉此將電流洩漏最小化，因奈米碳管對絕緣彈性材料的黏附力增強而使總體機械強度提高，且因凡得瓦力弱化而可保證奈米碳管均勻地分散。
另外，由於碳材料具有散熱特性，因而可保證高溫電阻穩定性，且由於奈米碳管用作填充物，因此可提高絕緣彈性材料的抗拉強度及耐磨度。
10、100‧‧‧測試插座
20、110‧‧‧導電部分
20A‧‧‧形成材料
21‧‧‧導電粒子
25‧‧‧導電突出部分
30、120‧‧‧絕緣支撐部分
31‧‧‧絕緣片材
31A‧‧‧連接孔
40、121‧‧‧奈米碳管
41‧‧‧二氧化矽
45‧‧‧框板
50‧‧‧上模具
51‧‧‧鐵磁基板
52‧‧‧鐵磁部分
55‧‧‧下模具
56‧‧‧鐵磁基板
57‧‧‧鐵磁部分
60、140‧‧‧測試目標元件
61、141‧‧‧端子
70‧‧‧檢驗裝置
71‧‧‧接墊
111‧‧‧導電粒子
圖1是說明相關技術的測試插座的示意圖。
圖2是說明圖1中所示測試插座的操作狀態的示意圖。
圖3是說明根據本發明的測試插座的示意圖。
圖4是說明圖3中所示測試插座的操作狀態的示意圖。
圖5是具體地說明根據本發明的塗佈有二氧化矽的奈米碳管的示意圖。
圖6及圖7是說明圖3中所示測試插座的製作流程的示意圖。
圖8至圖13是說明根據本發明其他實施例的測試插座的示意圖。
在下文，將參考附圖根據本發明的較佳實施例詳細地闡述測試插座10。
本發明的測試插座10放置於測試目標元件60與檢驗裝置70之間，以將測試目標元件60的多個端子61電性連接至檢驗裝置70的多個接墊71。
測試插座10包括多個導電部分20、絕緣支撐部分30及多個奈米碳管40。
導電部分20設置於與測試目標元件60的端子61對應的位置處，是藉由將多個導電粒子21在第一絕緣彈性材料的厚度方向上排列於所述第一絕緣彈性材料中而設置。導電粒子21具有 磁性且包含於導電部分中，同時在導電部分20的厚度方向上密集地排列。
較佳地，形成導電部分20的第一絕緣彈性材料可以是具有交聯結構的耐熱聚合材料。可使用各種可固化聚合物形成材料來獲得交聯聚合材料。此類可固化聚合物形成材料的具體實例包括：矽酮橡膠；共軛二烯橡膠，諸如聚丁二烯橡膠、天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠、及丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠、以及上述各類橡膠的氫化產物；嵌段共聚物橡膠，諸如苯乙烯-丁二烯-二烯嵌段共聚物橡膠、及苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物橡膠、以及上述各類橡膠的氫化產物；氯丁二烯橡膠；胺基甲酸酯橡膠；聚酯橡膠；表氯醇橡膠；乙烯-丙烯共聚物橡膠；乙烯-丙烯-二烯共聚物橡膠；及軟性液體環氧橡膠。
在所列舉的材料當中，自可成形性及電性質角度看，較佳地可使用矽酮橡膠。
另外，在使用測試插座10對晶圓的積體電路執行探針測試或老化測試的情形中，則加成固化型(addition-curing)液體矽酮橡膠的固化產物(下文稱為「矽酮橡膠固化產物」)可用作第一絕緣彈性材料，且在150℃下進行量測時，矽酮橡膠固化產物的壓縮形變率(compression set)可較佳地為30%或低於30%、更佳地為20%或低於20%，且尤其更佳地為10%或低於10%。在矽酮橡膠固化產物的壓縮形變率高於30%時，測試插座10的導電部分20可容易在測試插座10於高溫條件下被多次使用或重複使用之 後遭受永久變形。在此種情形中，導電部分20的導電粒子21的排列可發生畸變，且因此可難以維持所期望導電性。
另外，在23℃下進行量測時，矽酮橡膠固化產物的硬度計A硬度可較佳地為10至80、更佳地為15至80、且尤其更佳地為20至80。若矽酮橡膠固化產物的硬度計A硬度小於10，則在導電部分20受到擠壓時，使導電部分20彼此絕緣的絕緣支撐部分30可過度畸變，且因此可難以將導電部分20間的絕緣維持於所期望的絕緣水準。另一方面，若矽酮橡膠固化產物的硬度計A硬度大於80，則可能須對導電部分20施加極大的載荷以使導電部分20發生所期望程度的變形。在此種情形中，舉例而言，測試目標物體可變形或斷裂。
較佳地，測試插座10的導電部分20中所含有的導電粒子21可具有磁性，且在此種情形中，可藉由對導電粒子21施加磁場來輕易地使導電粒子21在形成材料中移動。具有磁性的導電粒子21的實例可包括：磁性金屬的粒子，諸如鐵、鎳及鈷；所述金屬的合金的粒子；含有所述金屬中任一者的粒子；藉由製備此類粒子作為核心粒子且用高導電性金屬，諸如金、銀、鈀、或銠，塗佈所述核心粒子而形成的粒子；藉由製備非磁性金屬粒子，諸如玻璃珠等無機材料粒子或共聚物粒子作為核心粒子，且用導電磁性材料，諸如鎳或鈷，塗佈所述核心粒子或用導電磁性材料及高導電性金屬塗佈所述核心粒子而形成的粒子。
較佳地，可藉由製備鎳粒子作為核心粒子且用高導電性 金屬，諸如，金或銀，塗佈所述核心粒子來形成導電粒子21。
用導電金屬塗佈核心粒子的方法並不受限制。舉例而言，可使用無電鍍覆。
在導電粒子21是藉由用導電金屬塗佈核心粒子而形成以獲得高導電性的情形中，用導電金屬塗佈核心粒子的塗佈比率(亦即，塗佈有導電金屬的面積對核心粒子的表面積的比率)可較佳地為40%或大於40%、更佳地為45%或大於45%、且尤其更佳地為47%至95%。
另外，塗佈所使用的導電金屬數量可較佳地為核心粒子的2.5重量%至50重量%、更佳地為核心粒子的3重量%至30重量%、尤其更佳地為核心粒子的3.5重量%至25重量%、且甚至更佳地為核心粒子的4重量%至20重量%。若導電金屬是金，則塗佈所使用的導電金屬數量可較佳地為核心粒子的3重量%至30重量%、更佳地為核心粒子的3.5重量%至25重量%、尤其更佳地為核心粒子的4重量%至20重量%、且甚至更佳地為核心粒子的4.5重量%至10重量%。另外，若導電金屬是銀，則塗佈所使用的導電金屬數量可較佳地為核心粒子的3重量%至30重量%、更佳地為核心粒子的4重量%至25重量%、尤其更佳地為核心粒子的5重量%至23重量%、且甚至更佳地為核心粒子的6重量%至20重量%。
另外，導電粒子21的直徑可較佳地為1微米至500微米、更佳地為2微米至400微米、尤其更佳地為5微米至300微 米、且甚至更佳地為10微米至150微米。
當導電粒子21滿足上述條件時，測試插座10可容易受到壓縮並變形，藉此保證導電粒子21之間可充分地電性接觸。
另外，導電粒子21的形狀並不受特殊限制。然而，導電粒子21可較佳地具有球體形狀或星形狀以易於分散於聚合物形成材料中。
絕緣支撐部分30排列於導電部分20周圍以支撐導電部分20且使導電部分20彼此絕緣。絕緣支撐部分30包含第二絕緣彈性材料，所述第二絕緣彈性材料不含有或幾乎不含有導電粒子21。較佳地，絕緣支撐部分30包含與導電部分20中所包含的第一絕緣彈性材料相同的絕緣彈性材料。舉例而言，絕緣支撐部分30可包含矽酮橡膠。然而，絕緣支撐部分30並不僅限於矽酮橡膠。亦即，絕緣支撐部分30亦可包含除矽酮橡膠之外的任何材料，只要所述材料具有彈性及絕緣性即可。
奈米碳管40分散於絕緣支撐部分30中，且奈米碳管40中的每一者形如細線。奈米碳管40具有長的細線形狀，具有10nm至20nm的厚度。奈米碳管40具有較導電部分20的水平直徑小的延伸長度，且在各個方向，諸如，垂直(厚度)方向、水平方向(表面方向)、或傾斜方向，上包括於導電部分20中。
奈米碳管40是非晶質碳纖維，其具有纖維材料所不具有的獨特結構，且具有碳材料所獨具的散熱特性。奈米碳管40容納於絕緣彈性材料中，且因此在高溫下仍可具有電阻率穩定性。 另外，奈米碳管40在矽酮橡膠中，亦即，在絕緣彈性材料中，用作填充物，藉此提高矽酮橡膠的抗拉強度及耐磨度。
可使用碳奈米管製作用觸媒，例如藉由觸媒加熱製程及生長製程來製作奈米碳管40，在所述生長製程中，藉由供應原料氣體及載氣(carrier gas)以使原料氣體與觸媒接觸來生長奈米碳結構。
在觸媒加熱製程中，將觸媒加熱至等於或高於最低溫度的加熱溫度，在所述加熱溫度下原料氣體可被觸媒分解。在此種情形中，可根據觸媒種類及原料氣體種類將加熱溫度恰當調整至例如600℃或高於600℃。
在生長製程中，將原料氣體及載氣供應至觸媒以生長奈米碳管40。詳細而言，所供應原料氣體在與被加熱觸媒的表面接觸時發生分解。隨著分解所產生的碳原子結合於觸媒表面上，便形成奈米碳管40。在生長製程中，可根據反應條件將反應室的內部壓力恰當調整至例如大氣壓。另外，可根據反應條件、奈米碳管40的所期望長度等來恰當調整反應時間。
另外，如圖5中所示出，奈米碳管40被塗佈有二氧化矽41，使得二氧化矽41可環繞奈米碳管40的表面。可藉由典型方法或製程對奈米碳管40塗佈二氧化矽41，諸如溶膠-凝膠技術(西格T.(Seeger T.)及另外6人，《化學物理通訊》(Chem.Phys.Lett.)41-46，2001；西格T.及另外6人，《化學通訊》(Chem.Commun.)，1，34-35，2002；等)、表面活性劑耦合層製 程(Fu Q.及另外2人，《奈米通訊》(Nano Lett.)，3，329-335，2002等)、或濺鍍退火製程(Liu J.W.及另外5人，《化學物理通訊》，348、357-360，2001)。
在當前實施例中，奈米碳管40的表面直接被塗佈有二氧化矽41。
根據本發明，由於奈米碳管40的表面被塗佈有二氧化矽41，因此可獲得以下優勢。
首先，相較於使用純奈米碳管40的情形而言，表面電阻率提高，且因此電流洩漏減少。詳細而言，當大量純奈米碳管40與矽酮橡膠混合時，矽酮橡膠的表面電阻率在1×108歐姆至5×108歐姆範圍內，且因此當將純奈米碳管40應用於測試插座10時，在絕緣支撐部分30處可發生電流洩漏。此電流洩漏致使難以增加第二絕緣彈性材料中純奈米碳管40的數量。然而，在當前實施例中，奈米碳管40被塗佈有二氧化矽41以提高表面電阻率，且因此可將電流洩漏最小化。因此，儘管奈米碳管40的數量增加，但穩定性仍可得到保證而不可能發生電流洩漏。另外，與塗佈有二氧化矽41的奈米碳管40混合的矽酮橡膠的恰當表面電阻率可在1×109歐姆至1×1014歐姆範圍內，且較佳地在1×1012歐姆至1×1014歐姆範圍內。
另外，純奈米碳管40對諸如矽酮橡膠等絕緣彈性材料的黏附力弱，且因此在測試期間可容易自矽酮橡膠分離，且自矽酮橡膠分離的奈米碳管40不會使矽酮橡膠的抗拉強度及耐磨度明 顯提高。然而，根據本發明的塗佈有二氧化矽41的奈米碳管40對矽酮橡膠的黏附力強，且即使在頻繁測試期間仍能維持黏附，因而在長時間段內確保提高抗拉強度及耐磨度。具體而言，塗佈有二氧化矽41的奈米碳管40用作填充物，其能夠在長時間段內使矽酮橡膠維持高的抗拉強度及耐磨度。
另外，純奈米碳管40因凡得瓦力所形成的強的分子間內聚力而無法均勻地分散於矽酮橡膠中，且因此成為導致矽酮的物理性質出現偏差及阻礙矽酮機械性質改良的因素。亦即，在奈米碳管40因凡得瓦力而聚結起來的區域與不存在碳奈米管40的區域之間，矽酮橡膠的抗拉強度及耐磨度可明顯不同，此導致矽酮橡膠的物理性質出現顯著偏差。
然而，塗佈有二氧化矽41的奈米碳管40所具有的凡得瓦力減小，且因此塗佈有二氧化矽41的奈米碳管40可因分散力而均勻地分散。亦即，儘管純奈米碳管40的奈米管粒子間具有高的內聚力且因此無法均勻地分散，如圖1中所示，但當前實施例奈米碳管40的奈米管粒子間具有弱的內聚力且因此均勻地分散於絕緣支撐部分30中，如圖3中所示。
另外，由於根據本發明的奈米碳管40被塗佈有二氧化矽41，因此實質上不會發生電流洩漏，且因此矽酮橡膠中可充分地包括必要數量的奈米碳管40。因此，由於碳材料具有獨特的散熱特性(與碳材料數量成比例)，因此在高溫下仍可獲得充分的電阻穩定性。
可按照如下方式製作本發明實施例的測試插座10。
首先，藉由使磁性導電粒子21及塗佈有二氧化矽的奈米碳管40分散於液體絕緣彈性材料中來製備具有流動性的形成材料20A。然後，如圖6中所示，將形成材料20A填充於模具的腔中，且與此同時，在框板45位於上模具50的鐵磁部分52與下模具55的對應鐵磁部分57之間的狀態下將框板45放置於模具中。接下來，舉例而言，將一對電磁體(未示出)放置於上模具50的鐵磁基板51的上表面上及下模具55的鐵磁基板56的下表面上，並操作此對電磁體以使得可在形成材料20A的厚度方向上施加具有不均勻強度分佈的平行磁場。亦即，沿形成材料20A的厚度施加平行磁場，所述平行磁場在上模具50的鐵磁部分52與下模具55的對應鐵磁部分57之間具有相對高的磁強度。
因此，如圖7中所示，分散於形成材料20A中的導電粒子21聚結於將在上模具50的鐵磁部分52與下模具55的對應鐵磁部分57之間形成為導電部分20的區域中，且此外，導電粒子21沿形成材料20A的厚度排列。
此外，在此種狀態中，使形成材料20A硬化，藉此製成測試插座10，測試插座10包括：導電部分20，排列於上模具50的鐵磁部分52與下模具55的對應鐵磁部分57之間，導電粒子21以在絕緣彈性材料的厚度方向上排列的狀態密集地填充於導電部分20中；及絕緣支撐部分30，設置於導電部分20周圍且不含有或幾乎不含有導電粒子21。在此種情形中，塗佈有二氧化矽的奈 米碳管40均勻地分散於導電部分20及絕緣支撐部分30中。具體而言，由於奈米碳管40被塗佈有二氧化矽，因此在製作製程中奈米碳管40與具有流動性的形成材料20A均勻地混合。
本發明測試插座10具有以下操作效果。
首先，將測試插座10安裝於檢驗裝置70上，使得導電部分20與檢驗裝置70的接墊71接觸，且在此種狀態中，使測試目標元件60朝向測試插座10移動。然後，降低測試目標元件60以使測試目標元件60的端子61與導電部分20的上表面接觸，如圖4中所示。接下來，檢驗裝置70經由導電部分20將電性訊號施加至測試目標元件60，並執行電性測試。
此時，當測試目標元件60的端子61擠壓導電部分20時，導電部分20水平地膨脹、同時在其厚度方向上受到壓縮，且設置於導電部分20之間的絕緣支撐部分30在導電部分20膨脹時支撐導電部分20。
在當前實施例中，塗佈有二氧化矽的奈米碳管40均勻地分散於測試插座10中，且因此當矽酮橡膠(絕緣彈性材料)發生彈性變形時，奈米碳管40用作填充物以提高矽酮橡膠的抗拉強度及耐磨度，藉此防止矽酮橡膠開裂。
除使矽酮橡膠受到測試目標元件60擠壓之外，亦可使其在高溫環境中過度膨脹以進行老化測試(burn-in test)。然而，根據實施例，由於塗佈有二氧化矽的奈米碳管40被設置於矽酮橡膠中，因此矽酮橡膠的過度膨脹可得到抑制。亦即，奈米碳管40 允許矽酮橡膠膨脹，但會控制矽酮橡膠的最大膨脹度(使矽酮橡膠發生開裂的膨脹程度)，藉此防止矽酮橡膠開裂。
另外，由於奈米碳管40被塗佈有二氧化矽，因此可防止電流洩漏，且因此可增加絕緣彈性材料中奈米碳管40的數量。另外，奈米碳管40可被牢固接合至矽酮橡膠，且可使矽酮橡膠在長時間段內維持彈性。另外，由於奈米碳管40均勻地分散於矽酮橡膠中，因此在整個測試插座10中，矽酮橡膠的物理性質偏差可實質上為零。此外，由於奈米碳管40具有散熱特性，因此測試插座10在高溫下仍可具有穩定的電阻。
可對本發明的測試插座10做出如下修改。
在上述實施例中，奈米碳管40排列於絕緣支撐部分30中。然而，本發明並不僅限於此。舉例而言，如圖8中所示，奈米碳管40可僅排列於導電部分20中。在此種情形中，絕緣支撐部分30不含有或實質上不含有奈米碳管。
另外，如圖9中所示，奈米碳管40可排列於導電部分20及絕緣支撐部分30兩者中。
此外，奈米碳管40可僅排列於絕緣支撐部分30中。
另外，如圖10中所示，絕緣片材31可附著至絕緣支撐部分30的上表面，絕緣片材31在與導電部分20對應的位置處具有多個連接孔31A。
可用於形成絕緣片材31的材料的實例可包括：樹脂材料，諸如液晶聚合物、聚醯亞胺、聚酯、聚芳醯胺、或聚醯胺； 纖維強化型樹脂材料，諸如玻璃纖維強化型環氧樹脂、玻璃纖維強化型聚酯樹脂、或玻璃纖維強化型聚醯亞胺樹脂；及在環氧樹脂等中含有無機材料，諸如氧化鋁或氮化硼，作為填充物的複合樹脂材料。
當在高溫環境中使用測試插座10時，絕緣片材31可較佳地具有在3×10-5/K或小於3×10-5/K範圍內、更佳地在1×10-6/K至2×10-5/K範圍內、且尤其更佳地在1×10-6/K至6×10-6/K範圍內的線性熱膨脹係數。在此種情形中，絕緣片材31熱膨脹所導致的不對準可得到抑制。
絕緣片材31附著至絕緣支撐部分30的上表面作為絕緣支撐部分30的一部分，且因此來自測試目標元件的異物無法直接到達絕緣支撐部分30而是積聚於絕緣支撐部分30上。另外，由於絕緣片材31附著至絕緣支撐部分30的上表面，因此矽酮橡膠的過度膨脹可得到抑制。
另外，如圖11中所示，可在導電部分20的上表面上另外設置自導電部分20向上突出的多個導電突出部分25。在此種情形中，導電突出部分25位於絕緣支撐部分30的表面上方。在此種情形中，奈米碳管40可僅包括於導電突出部分25中。
另外，如圖12中所示，奈米碳管40可排列於測試插座10的導電部分20、絕緣支撐部分30及導電突出部分25中。
此外，如圖13中所示，導電突出部分25可在絕緣片材31附著至絕支緣撐部分30的上表面的狀態中嵌入於絕緣片材31 的連接孔31A中且由絕緣片材31支撐。
雖然已根據各種實施例闡述了本發明的測試插座，但本發明並不僅限於所述實施例，而是可在不背離本發明的精神及範疇的情況下對所述實施例做出各種形式及細節上的改變。
10‧‧‧測試插座
20‧‧‧導電部分
21‧‧‧導電粒子
30‧‧‧絕緣支撐部分
40‧‧‧奈米碳管
45‧‧‧框板
60‧‧‧測試目標元件
61‧‧‧端子
70‧‧‧檢驗裝置
71‧‧‧接墊

Claims (10)

  1. 一種測試插座，被配置成放置於測試目標元件與檢驗裝置之間以將所述測試目標元件的多個端子電性連接至所述檢驗裝置的多個接墊，所述測試插座包括：多個導電部分，在所述多個導電部分中，多個導電粒子在第一絕緣彈性材料的厚度方向上排列於所述第一絕緣彈性材料中，所述多個導電部分設置於與所述測試目標元件的所述多個端子對應的位置處；絕緣支撐部分，排列於所述多個導電部分之間且環繞及支撐所述多個導電部分，所述絕緣支撐部分包括第二絕緣彈性材料；以及多個奈米碳管，分散於所述絕緣支撐部分中，其中所述多個奈米碳管具有長的細線形狀，其中具有長的細線形狀的所述多個奈米碳管的表面被塗佈有二氧化矽以覆蓋整個所述表面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的測試插座，其中含有所述多個奈米碳管的所述絕緣支撐部分具有109歐姆至1014歐姆的表面電阻率。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的測試插座，其中所述多個奈米碳管均勻地分散於所述絕緣支撐部分中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的測試插座，其中所述第二絕緣彈性材料包含矽酮橡膠。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的測試插座，其中塗佈有二氧化矽的所述多個奈米碳管分散於所述多個導電部分的所述第一絕緣彈性材料中。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的測試插座，其中絕緣片材附著至所述絕緣支撐部分的上表面，所述絕緣片材在與所述多個導電部分對應的位置處包括多個連接孔。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的測試插座，其中所述多個奈米碳管更分散於所述多個導電部分中。
  8. 一種測試插座，被配置成放置於測試目標元件與檢驗裝置之間以將所述測試目標元件的多個端子電性連接至所述檢驗裝置的多個接墊，所述測試插座包括：多個導電部分，在所述多個導電部分中，多個導電粒子在第一絕緣彈性材料的厚度方向上排列於所述第一絕緣彈性材料中，所述多個導電部分設置於與所述測試目標元件的所述多個端子對應的位置處；絕緣支撐部分，排列於所述多個導電部分之間且環繞及支撐所述多個導電部分，所述絕緣支撐部分包括第二絕緣彈性材料；以及多個奈米碳管，分散於所述多個導電部分中，其中所述多個奈米碳管具有長的細線形狀，其中具有長的細線形狀的所述多個奈米碳管的表面被塗佈有二氧化矽以覆蓋整個所述表面。
  9. 一種測試插座，被配置成放置於測試目標元件與檢驗裝置之間以將所述測試目標元件的多個端子電性連接至所述檢驗裝置的多個接墊，所述測試插座包括：多個導電部分，在所述多個導電部分中，多個導電粒子在第一絕緣彈性材料的厚度方向上排列於所述第一絕緣彈性材料中，所述多個導電部分設置於與所述測試目標元件的所述多個端子對應的位置處；絕緣支撐部分，排列於所述多個導電部分之間且環繞及支撐所述多個導電部分，所述絕緣支撐部分包括第二絕緣彈性材料；多個導電突出部分，在所述絕緣支撐部分的表面上方自所述多個導電部分向上突出；以及多個奈米碳管，分散於所述多個導電突出部分中，其中所述多個奈米碳管具有長的細線形狀，其中具有長的細線形狀的所述多個奈米碳管的表面被塗佈有二氧化矽以覆蓋整個所述表面。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的測試插座，其中絕緣片材附著至所述絕緣支撐部分的上表面，所述絕緣片材在與所述多個導電部分對應的位置處包括多個連接孔，且所述多個導電突出部分嵌入於所述絕緣片材的所述多個連接孔中。
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