WO2018079982A1

WO2018079982A1 - 초정밀 가공 기술을 이용한 양방향 도전성 모듈의 제조방법 및 이를 이용한 양방향 도전성 테스트 모듈의 제조방법

Info

Publication number: WO2018079982A1
Application number: PCT/KR2017/007379
Authority: WO
Inventors: 문해중; 이지형; 이은주
Original assignee: 주식회사 이노글로벌
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2018-05-03
Also published as: KR101884745B1; KR20180046932A

Abstract

본 발명은 탄소 섬유를 이용한 양방향 도전성 핀 및 양방향 도전성 패턴 모듈, 그리고 이를 이용한 양방향 도전성 소켓에 관한 것이다. 본 발명에 따른 탄소 섬유를 이용한 양방향 도전성 핀은 탄성을 갖는 절연성 재질의 핀 본체와, 상부가 상기 핀 본체의 상부로 노출되고, 하부가 상기 핀 본체의 하부로 노출되도록 상기 핀 본체 내부에 형성되는 복수의 도전성 와이어 부재를 포함하고; 복수의 상기 도전성 와이어 부재는 상기 핀 본체의 내부에서 상하 방향을 따라 상호 꼬인 형태로 배치되며; 각각의 상기 도전성 와이어 부재는 탄소 섬유와, 상기 도전성 와이어 부재가 도전성을 갖도록 상기 탄소 섬유의 외부 표면에 도포된 도전성 외피부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 포고-핀 타입의 반도체 테스트 소켓을 대체가 가능하면서도 안정적인 신호 전달과 함께 하이-스피드로의 테스트가 가능할 뿐만 아니라 피치-프리(Pitch-free)를 구현할 수 있고, 하이-스피드의 CPU와 보드 사이에서 CPU와 보드를 전기적으로 연결하는 인터포저(Interposer)에도 적용 가능하게 된다.

Description

초정밀 가공 기술을 이용한 양방향 도전성 모듈의 제조방법 및 이를 이용한 양방향 도전성 테스트 모듈의 제조방법

본 발명은 초정밀 가공 기술을 이용한 양방향 도전성 모듈의 제조방법 및 이를 이용한 양방향 도전성 테스트 모듈의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포고-핀 타입의 반도체 테스트 소켓이 갖는 단점을 보완하면서도 다양한 피치를 갖는 반도체 소자의 테스트에 적용할 수 있는 양방향 도전성 모듈의 제조방법 및 이를 이용한 양방향 도전성 테스트 모듈의 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.

그런데, 기존의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓으로는 집적화되는 반도체 소자를 테스트하기 위한 반도체 테스트 소켓을 제작하는데 한계가 있었다. 도 1 내지 도 3은 한국공개특허 제10-2011-0065047호에 개시된 종래의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓의 예를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 기존이 반도체 테스트 소켓(1100)은 반도체 디바이스(1130)의 단자(1131)와 대응되는 위치에 상하방향으로 관통공(1111)이 형성된 하우징(1110)과, 하우징(1110)의 관통공(1111) 내에 장착되어 반도체 디바이스(1130)의 단자(1131) 및 테스트 장치(1140)의 패드(1141)를 전기적으로 연결시키는 포고-핀(Pogo-pin)(1120)으로 이루어진다.

포고-핀(Pogo-pin)(1120)의 구성은, 포고-핀(Pogo-pin) 본체로 사용되며 내부가 비어있는 원통형 형태를 가지는 배럴(1124)과, 배럴(1124)의 하측에 형성되는 접촉팁(1123)과, 배럴(1124) 내부에서 접촉팁(1123)과 연결되어 수축과 팽창 운동을 하는 스프링(1122) 및 접촉팁(1123)과 연결된 스프링(1122) 반대편에 연결되어 반도체 디바이스(1130)와의 접촉에 따라 상하운동을 수행하는 접촉핀(1121)으로 구성된다.

이 때, 스프링(1122)은 수축 및 팽창을 하면서 접촉핀(1121)과 접촉팁(1123)에 전달되는 기계적인 충격을 흡수하면서 반도체 디바이스(1130)의 단자(1131)와 테스트 장치(1140)의 패드(1141)를 전기적으로 접속시켜 전기적인 불량여부를 검사하게 한다.

그런데, 상기와 같은 기존의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓은 상하 방향으로의 탄성을 유지하기 위해 물리적인 스프링을 사용하게 되고, 배럴 내부에 스프링과 핀을 삽입하고, 배럴을 다시 하우징의 관통공 내부에 삽입하여야 하므로 그 공정이 복잡할 뿐만 아니라 공정의 복잡성으로 인해 제조 가격이 상승하는 문제가 있다.

뿐만 아니라, 상하 방향으로 탄성을 갖는 전기적 접촉 구조의 구현을 위한 물리적인 구성 자체가 미세 피치를 구현하는데 한계가 있으며, 근래에 집적화된 반도체 소자에는 적용하는데 이미 한계치까지 도달해 있는 실정이다.

포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 소자의 한계를 극복하고자 제한된 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 타입의 반도체 테스트 소켓이다.

그러나, PCR 타입의 반도체 테스트 소켓은 내부에 충진되는 도전성 분말의 이탈로 인한 수명의 단축 문제 등과 같이 PCR 타입의 반도체 테스트 소켓의 구조적 한계로 인해 갖는 문제점 또한 가지고 있다.

따라서, 미세 피치의 구현이 가능하면서도 높이의 제한이나 PCR 타입의 반도체 테스트 소켓과 같은 다른 방식의 반도체 테스트 소켓이 갖는 문제점을 해소할 후 있는 다른 형태의 반도체 테스트 소켓의 개발이 요구되고 있다.

한편, 테스트 대상이 되는 반도체 소자에 형성된 볼 등의 단자 간의 피치(Pitch)는 반도체 소자의 집적도나 용도에 따라 다양하게 형성된다. 그런데, 기존의 포고핀 타입이나 PCR 타입의 반도체 테스트 소켓의 경우, 상술한 바와 같이 미세 피치 구현의 어려움 뿐만 아니라 그 구조적 특성으로 인해, 반도체 소자의 피치에 맞춰 해당 반도체 소자 전용으로 별도로 제작하여야 하는 단점이 있다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 포고-핀 타입의 반도체 테스트 소켓이 갖는 단점을 보완하면서도 다양한 피치를 갖는 반도체 소자의 테스트에 적용할 수 있는 양방향 도전성 모듈의 제조방법 및 이를 이용한 양방향 도전성 테스트 모듈의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 다양한 피치를 갖는 반도체 소자의 테스트에 적용 가능한 양방향 도전성 모듈의 제조방법에 있어서, (a) 도전성을 갖는 다수의 도전 와이어가 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 배열된 베이스 모듈을 제작되는 단계와; (b) 각각의 상기 도전 와이어의 상부 영역 및 하부 영역이 각각 상부 및 하부로 노출된 상태로 각각의 상기 도전 와이어가 내부에 수용되도록 탄성을 갖는 절연성 재질로 절연성 본체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 (a) 단계는 (a1) 베이스 와이어를 권취 지그에 감되 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태가 되도록 상기 베이스 와이어를 상기 권취 지그에 감는 단계와; (a2) 상기 가로 방향으로 연장된 한 쌍의 고정 테이프를 상기 권취 지그의 권취 방향으로 상호 이격된 상태로 상기 베이스 와이어에 부착하는 단계와; (a3) 한 쌍의 상기 고정 테이프 각각의 반대 측의 상기 베이스 와이어를 상기 가로 방향으로 각각 절단하여, 한 쌍의 상기 고정 테이프 사이에서 상기 베이스 와이어가 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 한 쌍의 상기 고정 테이프에 의해 고정되어 다수의 상기 도전 와이어를 형성하는 상기 베이스 모듈을 제작하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (b) 단계에서 상기 절연성 본체는 한 쌍의 상기 고정 테이프 사이에 형성되며; (c) 상기 절연성 본체의 형성 후에 각각의 상기 고정 테이프와 상기 절연성 본체 사이의 상기 도전 와이어를 절단하여 한 쌍의 상기 고정 테이프를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 (a) 단계는 (a4) 상기 도전 와이어에 도전성을 갖는 재질로 도금하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 도전 와이어는 가로 방향으로 휘어진 형상을 가질 수 있다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 실시 형태에 따라, 다양한 피치의 반도체 소자의 테스트에 적용 가능한 양방향 도전성 모듈의 제조방법에 있어서, (a) 도전성을 갖는 다수의 제1 도전 와이어가 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 배열된 제1 베이스 모듈을 형성하는 단계와; (b) 도전성을 갖는 다수의 제2 도전 와이어가 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 배열된 제2 베이스 모듈을 형성하는 단계와; (c) 절연성 시트를 사이에 두고 상기 절연성 시트의 양측에 각각 상기 제1 베이스 모듈 및 상기 제2 베이스 모듈을 배치하되 상기 제1 도전 와이어 및 상기 제2 도전 와이어의 상부 영역 및 하부 영역이 상기 절연성 시트의 상부 및 하부로 각각 돌출되도록 배치하는 단계와; (d) 다수의 상기 제1 도전 와이어 및 다수의 상기 제2 도전 와이어의 상부 영역 및 하부 영역이 각각 상부 및 하부로 노출된 상태로 각각의 상기 제1 도전 와이어 및 상기 제2 도전 와이어가 내부에 수용되도록 탄성을 갖는 절연성 재질로 절연성 본체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 (a) 단계는 (a1) 제1 베이스 와이어를 제1 권취 지그에 감되 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태가 되도록 상기 제1 베이스 와이어를 상기 제1 권취 지그에 감는 단계와, (a2) 상기 가로 방향으로 연장된 한 쌍의 제1 고정 테이프를 상기 제1 권취 지그의 권취 방향으로 상호 이격된 상태로 상기 제1 베이스 와이어에 부착하는 단계와, (a3) 한 쌍의 상기 제1 고정 테이프 각각의 반대 측의 상기 제1 베이스 와이어를 상기 가로 방향으로 각각 절단하여, 한 쌍의 상기 제1 고정 테이프 사이에서 상기 제1 베이스 와이어가 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 한 쌍의 제1 상기 고정 테이프에 의해 고정되어 다수의 상기 제1 도전 와이어를 형성하는 상기 제1 베이스 모듈을 제작하는 단계를 포함하며; 상기 (b) 단계는 (b1) 상기 제2 베이스 와이어를 제2 권취 지그에 감되 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태가 되도록 상기 제2 베이스 와이어를 상기 제2 권취 지그에 감는 단계와, (b2) 상기 가로 방향으로 연장된 한 쌍의 제2 고정 테이프를 상기 제2 권취 지그의 권취 방향으로 상호 이격된 상태로 상기 제2 베이스 와이어에 부착하는 단계와, (b3) 한 쌍의 상기 제2 고정 테이프 각각의 반대 측의 상기 제2 베이스 와이어를 상기 가로 방향으로 각각 절단하여, 한 쌍의 상기 제2 고정 테이프 사이에서 상기 제2 베이스 와이어가 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 한 쌍의 제2 상기 고정 테이프에 의해 고정되어 다수의 상기 제2 도전 와이어를 형성하는 상기 제2 베이스 모듈을 제작하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (a1) 단계와 상기 (b1) 단계에서는 상기 제1 베이스 와이어 및 상기 제2 베이스 와이어는 하나의 베이스 와이어 형태로 일체로 형성되어 하나의 권취 지그에 감겨 수행되고; 상기 (a2) 단계와 상기 (b2) 단계에서는 하나의 상기 권취 지그에 감긴 하나의 상기 베이스 와이어에 한 쌍의 상기 제1 고정 테이프와 한 쌍의 상기 제2 고정 테이프를 상기 권취 방향으로 상호 이격된 상태로 부착하여 수행될 수 있다.

그리고, 상기 (c) 단계에서 상기 절연성 본체는 한 쌍의 상기 제1 고정 테이프 사이와 한 쌍의 상기 제2 고정 테이프 사이에 형성되며; (d) 상기 절연성 본체의 형성 후에 각각의 상기 제1 고정 테이프와 상기 절연성 본체 사이의 상기 제1 도전 와이어를 절단하여 한 쌍의 상기 제1 고정 테이프를 제거하고, 각각의 상기 제2 고정 테이프와 상기 절연성 본체 사이의 상기 제2 도전 와이어를 절단하여 한 쌍의 상기 제2 고정 테이프를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 (a) 단계는 (a4) 상기 제1 도전 와이어에 도전성을 갖는 재질로 도금하는 단계를 더 포함하고, 상기 (b) 단계는 (b4) 상기 제2 도전 와이어에 도전성을 갖는 재질로 도금하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1 도전 와이어는 가로 방향으로 휘어진 형상을 가지며; 상기 제2 도전 와이어는 가로 방향으로 휘어진 형상을 갖되, 상기 제1 와이어와 반대 방향으로 휘어진 형상을 가질 수 있다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 다양한 피치를 갖는 반도체 소자의 테스트에 적용 가능한 양방향 도전성 모듈의 제조방법에 있어서, (a) 판면이 관통된 관통부가 형성된 권취 지그를 마련하는 단계와; (b) 베이스 와이어를 상기 권취 지그에 감되 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태가 되도록 상기 베이스 와이어를 상기 귄취 지그에 감는 단계와; (c) 상기 관통부에 절연성 재질을 충진하되, 상기 관통부의 양측을 각각 지나는 상기 베이스 와이어가 내부에 수용되도록 절연성 재질을 상기 관통부를 충진하여 절연성 본체를 형성하는 단계와; (d) 상기 절연성 본체 및 상기 베이스 와이어를 상기 관통부를 따라 절취하여 상기 절연성 본체 내부에 다수의 도전 와이어가 형성된 양방향 도전성 모듈을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법에 의해서도 달성된다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따라, 상기의 제조방법에 따라 양방향 도전성 모듈을 제조하는 단계와; 복수의 상기 양방향 도전성 모듈을 깊이 방향으로 인접하게 배열하여 반도체 테스트용 양방향 도전성 테스트 모듈을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 테스트 모듈의 제조방법에 의해서도 달성된다.

상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따르면, 와이어를 귄취 등의 방법으로 미세 피치 간격으로 배열하고 실리콘과 같은 탄성을 갖는 절연성 재질로 절연성 본체를 형성하여 기존의 포고-핀 타입의 반도체 테스트 소켓이 갖는 단점을 보완하여 미세 피치의 구현이 가능하게 된다.

또한, 도전 와이어가 미세 피치로 구현되어, 복수의 도전 와이어가 반도체 소자의 단자에 접촉되고, 반도체 소자의 단자 간의 피치에 대응하여 검사회로기판의 단자의 피치를 조정하는 것만으로, 반도체 소자의 피치의 다양성과 무관하게 범용적으로 사용이 가능하게 된다.

도 1 내지 도 3은 종래의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓을 설명하기 위한 도면이고,

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,

도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,

도 9는 본 발명에 따른 양방향 도전성 모듈을 이용한 반도체 소자의 테스트 원리를 설명하기 위한 도면이고,

도 10 및 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(10c)의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 피치를 갖는 반도체 소자의 테스트에 적용 가능한 양방향 도전성 모듈의 제조방법 및 이를 이용한 양방향 도전성 테스트 모듈의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈의 제조방법은 (a) 도전성을 갖는 다수의 도전 와이어가 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 배열된 베이스 모듈을 제작되는 단계와; (b) 각각의 상기 도전 와이어의 상부 영역 및 하부 영역이 각각 상부 및 하부로 노출된 상태로 각각의 상기 도전 와이어가 내부에 수용되도록 탄성을 갖는 절연성 재질로 절연성 본체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(10)의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 베이스 모듈을 제작한다. 베이스 모듈은 도전성을 갖는 다수의 도전 와이어(11)가 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 배열된다.

본 발명에서는 베이스 모듈의 제작의 제작에 있어 권취 지그(100)를 이용하는 것을 예로 한다. 도 4의 (a)를 참조하여 설명하면, 도전 와이어(11)를 구성하기 위한 베이스 와이어(W)를 권취 지그(100)에 감는데, 감기면서 인접하게 되는 베이스 와이어(W)들 간의 간격, 즉 가로 방향으로의 간격이 미세 간격으로 이격된 상태가 되도록 베이스 와이어(W)를 권취 지그(100)에 감는다. 도 4에서는 권취 지그(100)가 원통 형상을 갖는 것을 예로 하고 있으나, 그 형상이 이에 국한되지 않음은 물론이고, 도 10에 도시된 바와 같은 판 형상이나 직육면체와 같은 다면체의 바 형상을 갖도록 마련될 수 있다.

그런 다음, 가로 방향으로 연장된 한 쌍의 고정 테이프(T)를, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 권취 지그(100)의 권취 방향으로 상호 이격된 상태로 베이스 와이어(W)에 부착한다. 이에 따라, 상호 이격된 한 쌍의 고정 테이프(T) 사이에는 가로 방향으로 이격된 베이스 와이어(W)가 배열된 상태로 위치하게 되고, 한 쌍의 고정 테이프(T) 사이의 베이스 와이어(W)가 베이스 모듈의 도전 와이어(11)를 형성하는 부분이 된다.

상기와 같이, 고정 테이프(T)를 베이스 와이어(W)에 부착한 다음, 한 쌍의 고정 테이프(T) 각각의 반대측의 베이스 와이어(W)를 가로 방향으로 각각 절단한다. 도 4의 (b)를 참조하여 설명하면, 도 4의 (b)에 도시된 커팅 라인(C₁,C₂)을 따라 베이스 와이어(W)를 절단하게 되면, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 고정 테이프(T) 사이에 베이스 와이어(W)가 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 한 쌍의 고정 테이프(T)에 의해 고정된다. 이를 통해, 상술한 바와 같이, 한 쌍의 고정 테이프(T) 사이에서 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 배치되는 베이스 와이어(W)가 다수의 도전 와이어(11)를 형성하여 베이스 모듈의 제작이 가능하게 된다.

여기서, 도전 와이어(11)는 도전성을 갖는데, 베이스 와이어(W) 자체를 도전성을 갖는 재질로 마련하거나, 도전성을 갖는 재질의 도금을 통해 도전성을 형성할 수 있다. 본 발명에서는 베이스 와이어(W)를 구리와 같은 금속 재질로 마련하고, 니켈과 금의 순차적인 도금을 통해 그 도전성을 향상시킬 수 있다.

상기와 같은 과정을 통해 베이스 모듈의 제작이 완료되면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 각각의 도전 와이어(11)의 상부 영역과 하부 영역이 각각 상부 및 하부로 노출된 상태로 각각의 도전 와이어(11)가 내부에 수용되도록 탄성을 갖는 절연성 재질로 절연성 본체(12)를 형성한다.

본 발명에서는 액상의 실리콘 재질을 이용하여 도 5의 (a)에 도시된 베이스 모듈을 거치한 상태에서, 액상의 실리콘을 도포하여 절연성 본체(12)를 형성하는 것을 예로 한다. 여기서, 실리콘의 도포 방법은 금형에 액상 실리콘을 주입하거나, 붓 등을 이용하여 액상 실리콘을 도포하는 등 다양한 방법이 적용 가능할 것이다.

상기와 같이, 절연성 본체(12)의 형성이 완료되면, 각각의 고정 테이프(T)와 절연성 본체(12) 사이, 즉 도 5의 커팅 라인(C₃,C₄)을 따라 도전 와이어(11)를 절단하게 되면, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같은 양방향 도전성 모듈(10)이 형성 가능하게 된다. 이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(10)은, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 절연성 본체(12)와, 절연성 본체(12) 내부에 형성된 다수의 도전 와이어(11)를 포함하게 된다.

이 때, 도전 와이어(11)의 상부 부분과 하부 부분은 각각 절연성 본체(12)의 상부 및 하부 방향으로 노출되어, 반도체 소자의 테스트 과정에서 반도체 소자의 단자와 검사회로기판의 단자에 각각 전기적으로 접촉 가능하게 된다.

여기서, 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 도전 와이어(11)는 가로 방향으로 휜 형상을 갖도록 제작될 수 있다. 이를 통해, 상부 방향에서 하부 방향으로 접촉하는 반도체 소자로부터 전달되는 하부 방향으로의 힘을 탄성적으로 지지하고, 또한 힘의 제거 후 복원력을 가질 수 있게 된다.

상기와 같은 과정을 통해, 하나의 양방향 도전성 모듈(10)의 제작이 완료되면, 다수의 양방향 도전성 모듈(10)을 깊이 방향으로 인접하게 순차적으로 배열시키게 되면 반도체 테스트용 양방향 도전성 테스트 모듈의 제작이 가능하게 된다. 여기서, 양방향 도전성 모듈(10)의 깊이 방향으로 고정 방법은 테스트용 소켓에 순차적으로 삽입하거나, 실리콘 등의 절연성 물질로 접착을 통해 고정시킬 수 있다.

이하에서는, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(10)의 제조방법에 대해 설명한다.

먼저, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 베이스 모듈과 제2 베이스 모듈을 형성한다. 여기서, 제1 베이스 모듈은 도전성을 갖는 다수의 제1 도전 와이어(11a)가 가로 방향으로 상호 이격된 상태로 배열된다. 마찬가지로 제2 베이스 모듈은 도전성을 갖는 다수의 제2 도전 와이어(11b)가 가로 방향으로 상호 이격된 상태로 배열된다.

여기서, 제1 베이스 모듈과 제2 베이스 모듈은, 전술한 베이스 모듈의 구성에 대응하며, 그 제조 방법도 도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같은 전술한 베이스 모듈의 제조 과정에 대응한다.

제1 베이스 모듈의 제조 과정을 예로 하여 설명하면, 제1 도전 와이어(11a)를 구성하기 위한 제1 베이스 와이어(W)를 제1 권취 지그(100)에 감는데, 감기면서 인접하게 되는 제1 베이스 와이어(W)들 간의 간격, 즉 가로 방향으로의 간격이 미세 간격으로 이격된 상태가 되도록 제1 베이스 와이어(W)를 권취 지그(100)에 감는다.

그런 다음, 가로 방향으로 연장된 한 쌍의 제1 고정 테이프(T)를, 도 4의 (b)에서와 마찬가지로, 제1 권취 지그(100)의 권취 방향으로 상호 이격된 상태로 제1 베이스 와이어(W)에 부착한다. 이에 따라, 상호 이격된 한 쌍의 제1 고정 테이프(T) 사이에는 가로 방향으로 이격된 제1 베이스 와이어(W)가 배열된 상태로 위치하게 되고, 한 쌍의 제1 고정 테이프(T) 사이의 제1 베이스 와이어(W)가 제1 베이스 모듈의 제1 도전 와이어(11a)를 형성하는 부분이 된다.

상기와 같이, 제1 고정 테이프(T)를 제1 베이스 와이어(W)에 부착한 다음, 한 쌍의 제1 고정 테이프(T) 각각의 반대측의 제1 베이스 와이어(W)를 가로 방향으로 각각 절단한다. 즉, 도 4의 (b)를 참조하여 설명한 전술한 실시예에서와 같이, 커팅 라인(C₁,C₂)을 따라 제1 베이스 와이어(W)를 절단하게 되면, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제1 고정 테이프(T) 사이에 제1 베이스 와이어(W)가 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 한 쌍의 제1 고정 테이프(T)에 의해 고정된다. 이를 통해, 상술한 바와 같이, 한 쌍의 제1 고정 테이프(T) 사이에서 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 배치되는 제1 베이스 와이어(W)가 다수의 제1 도전 와이어(11a)를 형성하여 제1 베이스 모듈의 제작이 가능하게 된다.

여기서, 다수의 제2 도전 와이어(11b)로 구성되는 제2 베이스 모듈은 동일한 방법으로 제작이 가능하게 되는 바, 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제1 도전 와이어(11a) 및 제2 도전 와이어(11b)에 도전성을 형성하는 방법은 전술한 실시예에서와 동일한 바, 그 설명은 생략한다.

또한, 제1 베이스 모듈과 제2 베이스 모듈이 각각 개별적으로 권취 지그(100)를 이용하여 제작될 수 있으나, 하나의 베이스 와이어(W)를 하나의 권취 지그(100)에 감은 상태에서 한 쌍의 제1 고정 테이프(T) 및 한 쌍의 제2 고정 테이프(T), 즉 4개의 고정 테이프(T)를 권취 방향으로 부착한 후 절단하여 제1 베이스 모듈 및 제2 베이스 모듈을 하나의 권취 지그(100)를 이용하여 동시에 제조할 수 있음은 물론이다.

상기와 같이, 제1 베이스 모듈 및 제2 베이스 모듈의 제작이 완료되면, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 절연성 시트(13)를 사이에 두고 절연성 시트(13)의 양측에 각각 제1 베이스 모듈과 제2 베이스 모듈을 배치한다. 이 때, 제1 베이스 모듈의 제1 도전 와이어(11a), 그리고 제2 베이스 모듈의 제2 도전 와이어(11b)의 상부 영역 및 하부 영역은 절연성 시트(13)의 상부 및 하부로 각각 돌출되도록 배치된다.

그런 다음, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 도전 와이어(11a) 및 제2 도전 와이어(11b)의 중앙 부분이 내부에 수용되도록 탄성을 갖는 절연성 재질, 예를 들어 실리콘 재질의 절연성 본체(12a,12b)를 형성한다. 이 때, 제1 도전 와이어(11a)의 상부 영역 및 하부 영역, 그리고 제2 도전 와이어(11b)의 상부 영역 및 하부 영역은 절연성 본체(12a,12b)의 상부 및 하부로 각각 노출된 상태가 되도록 절연성 본체(12a,12b)를 형성하게 된다. 여기서, 절연성 본체(12a,12b)의 형성 방법은 전술한 실시예와 동일하다.

상기와 같이, 절연성 본체(12a,12b)의 형성이 완료되면, 각각의 제1 고정 테이프(T) 및 제2 고정 테이프(T)와 절연성 본체(12a,12b) 사이, 즉 도 7의 (b)의 커팅 라인(C₅,C₆)을 따라 제1 도전 와이어(11a) 및 제2 도전 와이어(11b)를 절단하게 되면, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같은 양방향 도전성 모듈(10)이 형성 가능하게 된다. 이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(10)은, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 절연성 시트(13), 절연성 시트(13)의 양측에 배치되는 제1 도전 와이어(11a) 및 제2 도전 와이어(11b), 그리고 절연성 시트(13)의 양측 방향으로 형성된 절연성 본체(12a,12b)를 포함하게 된다.

여기서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 제1 도전 와이어(11a) 및 제2 도전 와이어(11b)는 가로 방향으로 휜 형상을 갖도록 제작되는데, 본 발명에서는 제1 도전 와이어(11a)의 휜 방향과 제2 도전 와이어(11b)의 휜 방향이 상호 반대 방향인 것을 예로 한다. 이를 통해, 상부 방향에서 하부 방향으로 접촉하는 반도체 소자로부터 전달되는 하부 방향으로의 힘을 탄성적으로 지지하고, 또한 힘의 제거 후 복원력을 가질 수 있게 된다.

상기와 같은 과정을 통해, 하나의 양방향 도전성 모듈(10)의 제작이 완료되면, 전술한 실시예에서와 마찬가지로, 다수의 양방향 도전성 모듈(10)을 깊이 방향으로 인접하게 순차적으로 배열시키게 되면 반도체 테스트용 양방향 도전성 테스트 모듈의 제작이 가능하게 된다. 여기서, 양방향 도전성 모듈(10)의 깊이 방향으로 고정 방법은 테스트용 소켓에 순차적으로 삽입하거나, 실리콘 등의 절연성 물질로 접착을 통해 고정시킬 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 양방향 도전성 모듈(10)을 이용한 반도체 소자의 테스트 원리를 설명하기 위한 도면이다. 상술한 바와 같이, 도전 와이어(11)(또는 제1 도전 와이어(11a) 및 제2 도전 와이어(11b), 이하 동일)를 미세 간격으로 절연성 본체(12a,12b) 내부에 상하 방향으로 형성하게 되는데, 상술한 제조 방법을 통해 도전 와이어(11)의 피치는 기존의 포고핀 타입이나 PCR 타입보다 최소한으로 줄일 수 있게 된다.

이는, 도 9에 도시된 바와 같이, 반도체 소자의 단자, 예를 들어, 볼(b)의 직경보다 작은 피치로도 제작이 가능하게 되는데, 이 경우, 반도체 소자의 테스트 과정에서 반도체 소자의 볼(b)이 하강하게 되면, 다수의 도전 와이어(11)와 접촉이 가능하게 된다.

이 때, 검사회로기판의 단자의 위치 만을 반도체 소자의 볼(b)의 위치에 매칭시키게 되면, 반도체 소자의 볼(b)의 피치가 바뀌더라도 본 발명에 따른 양방향 도전성 테스트 모듈은 범용적으로 적용이 가능하게 된다.

따라서, 미세 피치의 구현이 어려운 포고핀 타입의 단점을 보완할 뿐만 아니라, 반도체 소자의 피치와 무관하게 범용적으로 적용 가능하게 된다.

먼저, 관통부(110a)가 형성된 권취 지그(100a)를 마련한다. 본 발명에서는 귄취 지그가 박판 형태로 마련되는 것을 예로 하는데, 권취 지그(100a)의 두께는 후술할 베이스 와이어(W)의 권취시 관통부(110a)를 통해 마주하는 베이스 와이어(W)의 간격을 기 설정된 간격이 되도록 결정될 수 있다. 이를 통해, 베이스 와이어(W)에 의해 형성되는 후술할 도전성 와이어 간의 간격, 즉 마주하는 도전성 와이어 간의 간격이 조절이 가능하게 된다.

그리고, 관통부(110a)는 권취 지그(100a)의 판면이 관통되어 형성되는데, 본 발명에서는 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 직사각형 형태의 관통부(110a)가 형성되는 것을 예로 하고 있다.

상기와 같이, 권취 지그(100a)가 마련되면, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 베이스 와이어(W)를 권취 지그(100a)에 감는다. 이 때, 베이스 와이어(W)는 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태가 되도록 권취 지그(100a)에 감기게 된다. 여기서, 베이스 와이어(W)의 가로 방향으로의 간격은 베이스 와이어(W)에 의해 형성되는 후술할 도전 와이어(11c)의 가로 방향으로의 피치를 결정하게 되며, 상술한 바와 같이, 권취 지그(100a)의 두께에 따라 마주하는 베이스 와이어(W) 간의 간격이 결정됨으로써, 가로 방향 그리고 두께 방향으로의 피치가 베이스 와이어(W)의 권치와 권취 지그(100a)의 두께 만으로 보다 쉽게 조절이 가능하게 된다.

권취 지그(100a)에 베이스 와이어(W)가 권취되면, 절연성 재질, 예컨대 액상의 실리콘을 관통부(110a)에 충진시킨 후 이를 경화시켜 절연성 본체(12c)를 형성한다. 이 때, 절연성 재질은, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 관통부(110a)의 양측을 각각 지나는 베이스 와이어(W)가 내부에 수용되도록 절연성 본체(12c)를 형성한다.

그런 다음, 절연성 본체(12c) 및 베이스 와이어(W)를 관통부(110a)를 따라, 즉 도 11의 (a)에 도시된 절취선(C₇, C₈, C₉, C₁₀)을 따라 절취한다. 이를 통해, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 절연성 본체(12c) 내부에 복수의 절연성 본체(12c) 내부에 다수의 도전 와이어(11c)가 형성된 양방향 도전성 모듈(10c)의 제작이 가능하게 된다.

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.

[부호의 설명]

10 : 양방향 도전성 모듈 11 : 도전 와이어

12 : 절연성 본체 13 : 절연성 시트

W : 베이스 와이어 T : 고정 테이프

본 발명은 반도체 소자의 제조 과정에서 수행되는 양불 테스트나 번-인(Burn-In) 테스트 과정에서 사용되는 반도체 테스트 소켓(또는 콘텍터 또는 커넥터)을 제조하는데 적용될 수 있다.

Claims

다양한 피치를 갖는 반도체 소자의 테스트에 적용 가능한 양방향 도전성 모듈의 제조방법에 있어서,

(a) 도전성을 갖는 다수의 도전 와이어가 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 배열된 베이스 모듈을 제작되는 단계와;

(b) 각각의 상기 도전 와이어의 상부 영역 및 하부 영역이 각각 상부 및 하부로 노출된 상태로 각각의 상기 도전 와이어가 내부에 수용되도록 탄성을 갖는 절연성 재질로 절연성 본체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 (a) 단계는

(a1) 베이스 와이어를 권취 지그에 감되 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태가 되도록 상기 베이스 와이어를 상기 권취 지그에 감는 단계와;

(a2) 상기 가로 방향으로 연장된 한 쌍의 고정 테이프를 상기 권취 지그의 권취 방향으로 상호 이격된 상태로 상기 베이스 와이어에 부착하는 단계와;

(a3) 한 쌍의 상기 고정 테이프 각각의 반대 측의 상기 베이스 와이어를 상기 가로 방향으로 각각 절단하여, 한 쌍의 상기 고정 테이프 사이에서 상기 베이스 와이어가 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 한 쌍의 상기 고정 테이프에 의해 고정되어 다수의 상기 도전 와이어를 형성하는 상기 베이스 모듈을 제작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
제2항에 있어서,

상기 (b) 단계에서 상기 절연성 본체는 한 쌍의 상기 고정 테이프 사이에 형성되며;

(c) 상기 절연성 본체의 형성 후에 각각의 상기 고정 테이프와 상기 절연성 본체 사이의 상기 도전 와이어를 절단하여 한 쌍의 상기 고정 테이프를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
제2항에 있어서,

상기 (a) 단계는

(a4) 상기 도전 와이어에 도전성을 갖는 재질로 도금하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
제2항에 있어서,

상기 도전 와이어는 가로 방향으로 휘어진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
다양한 피치의 반도체 소자의 테스트에 적용 가능한 양방향 도전성 모듈의 제조방법에 있어서,

(a) 도전성을 갖는 다수의 제1 도전 와이어가 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 배열된 제1 베이스 모듈을 형성하는 단계와;

(b) 도전성을 갖는 다수의 제2 도전 와이어가 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 배열된 제2 베이스 모듈을 형성하는 단계와;

(c) 절연성 시트를 사이에 두고 상기 절연성 시트의 양측에 각각 상기 제1 베이스 모듈 및 상기 제2 베이스 모듈을 배치하되 상기 제1 도전 와이어 및 상기 제2 도전 와이어의 상부 영역 및 하부 영역이 상기 절연성 시트의 상부 및 하부로 각각 돌출되도록 배치하는 단계와;

(d) 다수의 상기 제1 도전 와이어 및 다수의 상기 제2 도전 와이어의 상부 영역 및 하부 영역이 각각 상부 및 하부로 노출된 상태로 각각의 상기 제1 도전 와이어 및 상기 제2 도전 와이어가 내부에 수용되도록 탄성을 갖는 절연성 재질로 절연성 본체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 (a) 단계는

(a1) 제1 베이스 와이어를 제1 권취 지그에 감되 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태가 되도록 상기 제1 베이스 와이어를 상기 제1 권취 지그에 감는 단계와,

(a2) 상기 가로 방향으로 연장된 한 쌍의 제1 고정 테이프를 상기 제1 권취 지그의 권취 방향으로 상호 이격된 상태로 상기 제1 베이스 와이어에 부착하는 단계와,

(a3) 한 쌍의 상기 제1 고정 테이프 각각의 반대 측의 상기 제1 베이스 와이어를 상기 가로 방향으로 각각 절단하여, 한 쌍의 상기 제1 고정 테이프 사이에서 상기 제1 베이스 와이어가 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 한 쌍의 제1 상기 고정 테이프에 의해 고정되어 다수의 상기 제1 도전 와이어를 형성하는 상기 제1 베이스 모듈을 제작하는 단계를 포함하며;

상기 (b) 단계는

(b1) 상기 제2 베이스 와이어를 제2 권취 지그에 감되 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태가 되도록 상기 제2 베이스 와이어를 상기 제2 권취 지그에 감는 단계와,

(b2) 상기 가로 방향으로 연장된 한 쌍의 제2 고정 테이프를 상기 제2 권취 지그의 권취 방향으로 상호 이격된 상태로 상기 제2 베이스 와이어에 부착하는 단계와,

(b3) 한 쌍의 상기 제2 고정 테이프 각각의 반대 측의 상기 제2 베이스 와이어를 상기 가로 방향으로 각각 절단하여, 한 쌍의 상기 제2 고정 테이프 사이에서 상기 제2 베이스 와이어가 상기 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태로 한 쌍의 제2 상기 고정 테이프에 의해 고정되어 다수의 상기 제2 도전 와이어를 형성하는 상기 제2 베이스 모듈을 제작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
제7항에 있어서,

상기 (a1) 단계와 상기 (b1) 단계에서는 상기 제1 베이스 와이어 및 상기 제2 베이스 와이어는 하나의 베이스 와이어 형태로 일체로 형성되어 하나의 권취 지그에 감겨 수행되고;

상기 (a2) 단계와 상기 (b2) 단계에서는 하나의 상기 권취 지그에 감긴 하나의 상기 베이스 와이어에 한 쌍의 상기 제1 고정 테이프와 한 쌍의 상기 제2 고정 테이프를 상기 권취 방향으로 상호 이격된 상태로 부착하여 수행되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
제7항에 있어서,

상기 (c) 단계에서 상기 절연성 본체는 한 쌍의 상기 제1 고정 테이프 사이와 한 쌍의 상기 제2 고정 테이프 사이에 형성되며;

(d) 상기 절연성 본체의 형성 후에 각각의 상기 제1 고정 테이프와 상기 절연성 본체 사이의 상기 제1 도전 와이어를 절단하여 한 쌍의 상기 제1 고정 테이프를 제거하고, 각각의 상기 제2 고정 테이프와 상기 절연성 본체 사이의 상기 제2 도전 와이어를 절단하여 한 쌍의 상기 제2 고정 테이프를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
제7항에 있어서,

상기 (a) 단계는 (a4) 상기 제1 도전 와이어에 도전성을 갖는 재질로 도금하는 단계를 더 포함하고,

상기 (b) 단계는 (b4) 상기 제2 도전 와이어에 도전성을 갖는 재질로 도금하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
제7항에 있어서,

상기 제1 도전 와이어는 가로 방향으로 휘어진 형상을 가지며;

상기 제2 도전 와이어는 가로 방향으로 휘어진 형상을 갖되, 상기 제1 와이어와 반대 방향으로 휘어진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
다양한 피치를 갖는 반도체 소자의 테스트에 적용 가능한 양방향 도전성 모듈의 제조방법에 있어서,

(a) 판면이 관통된 관통부가 형성된 권취 지그를 마련하는 단계와;

(b) 베이스 와이어를 상기 권취 지그에 감되 가로 방향으로 상호 미세 간격으로 이격된 상태가 되도록 상기 베이스 와이어를 상기 귄취 지그에 감는 단계와;

(c) 상기 관통부에 절연성 재질을 충진하되, 상기 관통부의 양측을 각각 지나는 상기 베이스 와이어가 내부에 수용되도록 절연성 재질을 상기 관통부를 충진하여 절연성 본체를 형성하는 단계와;

(d) 상기 절연성 본체 및 상기 베이스 와이어를 상기 관통부를 따라 절취하여 상기 절연성 본체 내부에 다수의 도전 와이어가 형성된 양방향 도전성 모듈을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈의 제조방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 따라 양방향 도전성 모듈을 제조하는 단계와;

복수의 상기 양방향 도전성 모듈을 깊이 방향으로 인접하게 배열하여 반도체 테스트용 양방향 도전성 테스트 모듈을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 테스트 모듈의 제조방법.