WO2021125679A1 - 검사용 소켓 - Google Patents

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WO2021125679A1
WO2021125679A1 PCT/KR2020/017936 KR2020017936W WO2021125679A1 WO 2021125679 A1 WO2021125679 A1 WO 2021125679A1 KR 2020017936 W KR2020017936 W KR 2020017936W WO 2021125679 A1 WO2021125679 A1 WO 2021125679A1
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conductive
socket
inspection
sheet
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PCT/KR2020/017936
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정영배
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주식회사 아이에스시
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    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
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    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks

Definitions

  • the present invention relates to a socket for inspection, and more particularly, to a socket for inspection that can maintain excellent electrical properties even under high temperature and low temperature environments and can improve lifespan.
  • a socket for inspection is disposed between a device to be inspected and an inspection apparatus, and performs a function of electrically connecting a terminal of the device to be inspected and a pad of the inspection apparatus to each other.
  • Such an inspection socket is used in an inspection process for determining whether a device to be inspected is defective.
  • the test socket 10 includes a conductive part 11 extending in the thickness direction and having a plurality of conductive particles arranged in the thickness direction in the silicone rubber, and the conductive part 11 is disposed between the conductive parts 11 . and a socket body made of an insulating part 12 made of silicone rubber and supporting them.
  • the terminal 21 of the device to be inspected 20 is brought into contact with the upper end of the conductive part 11 and pressed, and then a predetermined electricity is supplied from the inspection apparatus 30 .
  • a negative signal is applied, the electrical signal is transmitted from the pad 31 of the testing apparatus 30 through the conductive part 11 to the terminal of the device under test, and a predetermined electrical test is performed.
  • electrical inspection is performed not only at room temperature, but also under a very high high temperature environment or a very low low temperature environment in order to select whether there is a product having a potential defect.
  • Description of the electrical inspection performed in a high-temperature or low-temperature environment first, an inspection device is disposed below the inspection socket, and the device to be inspected is placed on the top of the inspection socket, and the device is pressed in the thickness direction to be inspected. An electrical connection is made between the device and the inspection apparatus.
  • the device to be inspected is heated or cooled to a predetermined temperature by hot air or a heater, and is maintained in this state for a predetermined time. Thereafter, an electrical inspection is performed on the device to be inspected.
  • the socket for inspection When an electrical test is performed under a high-temperature environment, the socket for inspection is expanded and deformed. Specifically, 50% of the test socket is made of silicone rubber, and this silicone rubber is vulnerable to heat and expands at high temperatures. In particular, in the socket for inspection, the central portion of the conductive part 11 is greatly expanded under a high-temperature environment as shown in FIG. In this way, when the socket for inspection expands, there is a problem in that the distance between the conductive particles 11a is not only separated from each other, but also the conductive parts cannot be arranged in a line in the thickness direction, so that the electrical connection ability is greatly reduced.
  • the present invention has been created to solve the above problems, and more particularly, it is a technical object to provide a socket for inspection in which the lifespan can be improved without lowering the electrical connection ability under high temperature and low temperature environments.
  • the inspection socket of the present invention for achieving the above object is an inspection socket for electrically connecting a terminal of a device to be inspected and a pad of an inspection apparatus to each other,
  • a plurality of first conductive parts extending in the thickness direction at each position corresponding to the terminal of the device under test and having a plurality of first conductive particles arranged in a first elastic body, and a plurality of first conductive parts provided between the first conductive parts an intermediate sheet supporting the first conductive part and comprising an insulating support part made of a first elastic body;
  • a plurality of second conductive parts disposed on the upper side of the intermediate sheet, extending in the thickness direction at a position corresponding to the first conductive part, and having a plurality of second conductive particles arranged in a second elastic body; an upper sheet provided between the parts, supporting the second conductive part, and comprising a second insulating support part made of a second elastic body; and
  • a plurality of third conductive parts disposed under the intermediate sheet, extending in the thickness direction at a position corresponding to the first conductive part, in which a plurality of third conductive particles are arranged in a third elastic body; It is provided between the parts, supports the third conductive part, and includes a lower sheet comprising a third insulating support part made of a third elastic body,
  • the first elastic body is made of a material having a lower expansion rate at a high temperature than the second elastic body and the third elastic body.
  • the second elastic body and the third elastic body may be made of a material having a lower shrinkage rate at a lower temperature than the first elastic body.
  • the high temperature may be 150° C. or higher.
  • the first elastic body The first elastic body,
  • a heat-resistant silicone rubber may be used, or a heat-resistant material may be contained in the silicone rubber.
  • the heat-resistant material may be any one of iron oxide, boron nitride, and aluminum nitride.
  • the low temperature may be less than -55 °C.
  • the second elastic body and the third elastic body are The second elastic body and the third elastic body,
  • Silicone rubber for low temperature can be used.
  • the low-temperature silicone rubber may be a fluorine silicone rubber.
  • An insulating sheet covering the surface of the intermediate sheet may be integrally attached to the intermediate sheet at at least one position of the upper surface and the lower surface of the intermediate sheet.
  • Communication holes may be formed in the insulating sheet at positions corresponding to the first conductive parts.
  • the insulating sheet may have heat resistance.
  • the inspection socket of the present invention for achieving the above object is an inspection socket for electrically connecting a terminal of a device to be inspected and a pad of an inspection apparatus to each other,
  • a plurality of first conductive parts extending in the thickness direction at each position corresponding to the terminal of the device under test and having a plurality of first conductive particles arranged in a first elastic body, and a plurality of first conductive parts provided between the first conductive parts an intermediate sheet supporting the first conductive part and comprising an insulating support part made of a first elastic body;
  • a plurality of second conductive parts disposed on the upper side of the intermediate sheet, extending in the thickness direction at a position corresponding to the first conductive part, and having a plurality of second conductive particles arranged in a second elastic body; an upper sheet provided between the parts, supporting the second conductive part, and comprising a second insulating support part made of a second elastic body; and
  • a plurality of third conductive parts disposed under the intermediate sheet, extending in the thickness direction at a position corresponding to the first conductive part, in which a plurality of third conductive particles are arranged in a third elastic body; It is provided between the parts, supports the third conductive part, and includes a lower sheet comprising a third insulating support part made of a third elastic body,
  • the second elastic body and the third elastic body may be made of a material having a lower shrinkage rate than the first elastic body at a low temperature.
  • the low temperature may be less than -55 °C.
  • the first elastic body may be made of a material having an expansion rate of less than 3% at a temperature of 150° C. or higher.
  • the inspection socket of the present invention for achieving the above object is an inspection socket for electrically connecting a terminal of a device to be inspected and a pad of an inspection apparatus to each other,
  • a plurality of fourth conductive parts extending in the thickness direction at each position corresponding to the terminal of the device under test and having a plurality of fourth conductive particles arranged in the first elastic body, and a plurality of fourth conductive parts provided between the fourth conductive parts an upper sheet supporting the fourth conductive part and comprising a fourth insulating support part made of a fourth elastic material;
  • a lower sheet provided between the parts, supporting the fifth conductive part, and comprising a fifth insulating support part made of a fifth elastic body;
  • the fifth elastic body may be made of a material having a lower expansion rate at a higher temperature than the fourth elastic body.
  • the test socket according to the present invention uses a material with excellent heat resistance in the middle part of the socket for inspection and uses a material with excellent cold resistance for the upper and lower parts, so that the electrical properties are not deteriorated even in extremely high temperature and extremely low temperature environments. It has the advantage of increasing lifespan.
  • FIG. 1 is a view showing a socket for inspection in the prior art.
  • Figure 2 is a view showing the operation of Figure 1;
  • Figure 3 is a view showing a state that the inspection socket of Figure 1 is expanded and deformed under a high-temperature environment.
  • FIG. 4 is a view showing a socket for inspection according to the first embodiment of the present invention.
  • Fig. 5 is an operation view of Fig. 4;
  • FIG. 6 is a view showing a socket for inspection according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a socket for inspection according to a third embodiment of the present invention.
  • Fig. 8 is a view showing a socket for inspection according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the socket for testing 100 is disposed between the device to be tested 140 and the socket for testing 100 to connect the terminal 141 of the device to be tested 140 and the pad of the socket 100 for testing. to electrically connect to each other.
  • it is a technical feature to provide a socket for inspection 100 that does not deteriorate the electrical connection capability and life is not reduced even in an extremely high temperature environment of 150° C. or more or a low temperature environment of -55° C. or less.
  • the socket for inspection 100 is configured to include an intermediate sheet 110 , an upper sheet 120 , and a lower sheet 130 .
  • the intermediate sheet 110 includes an intermediate sheet body including a first conductive part 111 and a first insulating support part 112, and a pair of insulating sheets 113 attached to the upper and lower surfaces of the intermediate sheet body, respectively. is made of
  • the first conductive part 111 extends in the thickness direction at each position corresponding to the terminal 141 of the device under test 140 and a plurality of first conductive particles 111a are arranged in the first elastic body. are spaced apart from each other in the lateral direction.
  • the first conductive particles 111a are in close contact with each other to be in an electrically conductive state.
  • the first conductive particles 111a it is preferable to use those exhibiting magnetism from the viewpoint that the first conductive particles 111a can be easily moved among the molding materials for forming the intermediate sheet body by the method described later.
  • metal particles exhibiting magnetism such as iron, nickel, cobalt, or particles of an alloy thereof, particles containing these metals, or these particles are used as core particles
  • Examples include those in which a conductive magnetic material such as nickel or cobalt is plated on the surface of a , or a core particle in which both a conductive magnetic material and a metal having good conductivity are coated.
  • nickel particles as core particles, and those obtained by plating the surface of a metal having good conductivity such as gold or silver.
  • the coverage of the conductive metal on the particle surface is obtained from the viewpoint of obtaining good conductivity.
  • of the coverage area is preferably 40% or more, more preferably 45% or more, and particularly preferably 47 to 95%.
  • the coating amount of the conductive metal is preferably 2.5 to 50% by weight of the core particle, more preferably 3 to 30% by weight, still more preferably 3.5 to 25% by weight, and still more preferably 4 to 20% by weight. Especially preferred.
  • the coating amount is preferably 3 to 30% by weight of the core particle, more preferably 3.5 to 25% by weight, still more preferably 4 to 20% by weight, and 4.5 to It is particularly preferred that it is 10% by weight.
  • the coating amount is preferably 3 to 30% by weight of the core particle, more preferably 4 to 25% by weight, still more preferably 5 to 23% by weight, It is particularly preferred that it is 6 to 20% by weight.
  • the particle diameter of the first conductive particles 111a is preferably 1 to 500 ⁇ m, more preferably 2 to 400 ⁇ m, still more preferably 5 to 300 ⁇ m, and particularly preferably 10 to 150 ⁇ m. .
  • the obtained intermediate sheet body can be easily deformed under pressure, and between the first conductive particles 111a in the first conductive part 111 of the intermediate sheet body is used. sufficient electrical contact can be obtained.
  • the shape of the first conductive particles 111a is not particularly limited, but in terms of being easily dispersed in the polymer material forming material, it is a spherical one, a star-shaped one, or a mass of secondary particles in which they are aggregated. it is preferable
  • the moisture content of the first conductive particles 111a is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, still more preferably 2% or less, and particularly preferably 1% or less.
  • the content rate of the 1st electroconductive particle 111a in an electroconductive part is 10 to 60 % by volume fraction, Preferably it is 15 to 50 %.
  • the electrically conductive part with a sufficiently small electric resistance value may not be obtained.
  • the electroconductive part obtained becomes brittle easily, and the elasticity required as an electroconductive part may not be acquired.
  • an inorganic filler such as ordinary silica powder, colloidal silica, airgel silica, and alumina may be contained, if necessary.
  • an inorganic filler such as ordinary silica powder, colloidal silica, airgel silica, and alumina.
  • the first elastic material constituting the first conductive part 111 includes a heat-resistant material in the elastic material so that the expansion rate can be low even in a high-temperature environment of 150° C. or higher, or an elastic material that withstands high temperature by changing the polymer structure is used. it is possible
  • a heat-resistant polymer material having a crosslinked structure is preferable.
  • Various materials can be used as the curable polymer material forming material that can be used to obtain such a crosslinked polymer material, and specific examples thereof include silicone rubber, polybutadiene rubber, natural rubber, polyisoprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, and acrylonitrile.
  • -Conjugated diene rubbers such as butadiene copolymer rubber and hydrogenated substances thereof, block copolymer rubbers such as styrene-butadiene-diene block copolymer rubber, styrene-isoprene block copolymer, and hydrogenated substances thereof, chloroprene rubber, urethane rubber , polyester rubber, epichlorohydrin rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, and soft liquid epoxy rubber.
  • block copolymer rubbers such as styrene-butadiene-diene block copolymer rubber, styrene-isoprene block copolymer, and hydrogenated substances thereof, chloroprene rubber, urethane rubber , polyester rubber, epichlorohydrin rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, and soft liquid epoxy rubber.
  • silicone rubber is preferable from the viewpoint of moldability and adhesiveness to electrical properties.
  • the liquid silicone rubber may be any one of a condensation type, an addition type, and a type containing a vinyl group or a hydroxyl group. Specific examples include dimethyl silicone raw rubber, methylvinyl silicone raw rubber, and methylphenylvinyl silicone raw rubber.
  • the liquid silicone rubber containing a vinyl group (polydimethylsiloxane containing a vinyl group) is usually hydrolyzed and condensed by dimethyldichlorosilane or dimethyldialkoxysilane in the presence of dimethylvinylchlorosilane or dimethylvinylalkoxysilane, for example, it can be obtained by performing fractionation by repeated dissolution-precipitation.
  • the liquid silicone rubber containing vinyl groups at both terminals is anionic polymerization of a cyclic siloxane such as octamethylcyclotetrasiloxane in the presence of a catalyst, and other reactions are performed using, for example, dimethyldivinylsiloxane as a polymerization terminator. It can be obtained by appropriately selecting the conditions (eg, the amount of cyclic siloxane and the amount of the polymerization terminator).
  • a catalyst for anionic polymerization alkalis such as tetramethylammonium hydroxide and n-butylphosphonium hydroxide or silanolate solutions thereof can be used, and the reaction temperature is, for example, 80 to 130°C.
  • the molecular weight Mw standard polystyrene conversion weight average molecular weight is said, the same hereinafter
  • the molecular weight distribution index is 2 or less desirable.
  • a liquid silicone rubber containing a hydroxyl group (polydimethylsiloxane containing a hydroxyl group) is usually produced by hydrolysis and condensation reaction of dimethyldichlorosilane or dimethyldialkoxysilane in the presence of dimethylhydrochlorosilane or dimethylhydroalkoxysilane. , for example, by subsequent fractionation by repeated dissolution-precipitation.
  • anionic polymerization of cyclic siloxane is carried out in the presence of a catalyst, and as a polymerization terminator, for example, dimethylhydrochlorosilane, methyldihydrochlorosilane or dimethylhydroalkoxysilane is used, and other reaction conditions (for example, , the amount of the cyclic siloxane and the amount of the polymerization terminator).
  • a polymerization terminator for example, dimethylhydrochlorosilane, methyldihydrochlorosilane or dimethylhydroalkoxysilane
  • other reaction conditions for example, , the amount of the cyclic siloxane and the amount of the polymerization terminator.
  • alkalis such as tetramethylammonium hydroxide and n-butylphosphonium hydroxide or silanolate solutions thereof can be used as the catalyst for anionic polymerization, and the reaction temperature is, for example, 80 to 130°C.
  • the molecular weight Mw of such a hydroxyl-group containing polydimethylsiloxane is 10000-40000. Further, it is preferable that the molecular weight distribution index of the obtained anisotropically conductive sheet 10 is 2 or less from the viewpoint of heat resistance.
  • any one of the above-described vinyl group-containing polydimethylsiloxane and hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane may be used, or both may be used in combination.
  • any one of iron oxide, boron nitride, and aluminum nitride may be used as the heat-resistant material contained in the elastic polymer material in order to increase the heat-resistance performance of the first elastomer under a high-temperature environment.
  • the present invention is not limited thereto, and any material that can improve heat resistance by being included in silicone rubber can be used.
  • an elastic polymer material having high heat resistance in a high temperature environment it is preferable to use a material having an expansion coefficient of 6% or less at 150°C, more preferably use a 4% or less material, and still more preferably use a 3% or less material.
  • the expansion rate exceeds 6%, when the obtained anisotropically conductive sheet is repeatedly used multiple times or repeatedly used in a high-temperature environment, permanent distortion is likely to occur in the first conductive part 111, Accordingly, the chain of the conductive particles in the conductive portion is disturbed, and as a result, it may be difficult to maintain the desired conductivity.
  • the insulating sheet 113 is attached to the upper and lower surfaces of the intermediate sheet, respectively, to suppress thermal expansion of the intermediate sheet, and has heat resistance.
  • the insulating sheet 113 may be a resin sheet made of polyimide resin, liquid crystal polymer, polyester, fluorine-based resin, etc., or a sheet impregnated with the above-mentioned resin in a cross woven of fibers, and various materials as long as it has heat resistance. can be used.
  • the thickness of the insulating sheet 113 is not particularly limited as long as the insulating sheet 113 is flexible, but is preferably 10 to 50 ⁇ m, more preferably 10 to 25 ⁇ m.
  • a communication hole 113a is formed in the insulating sheet 113 at a position corresponding to the first conductive part 111 so that the first conductive part 111 is connected to the second conductive part 121 and the third conductive part ( 131) can be connected. Since the insulating sheet 113 having such heat resistance is attached to the upper and lower surfaces of the intermediate sheet body, the heat resistance of the intermediate sheet 110 may be further improved.
  • the upper sheet 120 is disposed on the upper side of the intermediate sheet 110, extends in the thickness direction at a position corresponding to the first conductive part 111, and a plurality of second conductive particles are arranged in a second elastic body. It consists of a plurality of second conductive parts 121 and a second insulating support part 122 provided between the second conductive parts 121 to support the second conductive part 121 and made of a second elastic material.
  • the second conductive part 121 is disposed at each position corresponding to the first conductive part 111 , and is connected to the first conductive part 111 on an upper portion of the first conductive part 111 . it becomes
  • the second conductive particle may be made of the same material as the first conductive particle 111a, and if necessary, the second conductive particle may be made of a material having superior electrical conductivity than the first conductive particle 111a, and the device to be tested ( When in contact with the terminal 141 of 140), it is possible to improve the electrical connection ability.
  • the second elastic body is made of a material having a lower shrinkage rate at a lower temperature than the first elastic body.
  • the second elastic body is made of a material having a small shrinkage rate at a temperature of -55° C. or less, and for this purpose, a low-temperature silicone rubber may be used.
  • the low-temperature silicone rubber may be a fluorine silicone rubber.
  • Fluorine silicone rubber comprises (i) a silicone polymer consisting only of repeating units containing at least one fluorine atom in a side chain, (ii) a repeating unit containing at least one fluorine atom in a side chain and a repeating unit containing no fluorine atom, It includes a copolymer or block copolymer consisting of two or more repeating units in total.
  • the present disclosure is not limited thereto, and a variety of things can be utilized as long as a person skilled in the art can select it based on common knowledge in the field, and other types of polymers that do not impair the physical properties of the connector for inspection according to the present disclosure and the above (i ), or the copolymer of (ii) above, including a polymer crosslinked with each other is also included in the category of silicone rubber for low temperature use.
  • the second elastic material maintains a low shrinkage rate at a low temperature, excessive contraction of the second conductive part 121 does not occur even at a temperature of -55° C. or less, so that the elastic force does not decrease, and the characteristics of the silicone rubber are changed. There is an advantage in that there is less, which ultimately leads to a result of preventing a decrease in electrical conductivity.
  • the lower sheet 130 is disposed below the intermediate sheet 110, extends in the thickness direction at a position corresponding to the first conductive part 111, and a plurality of third conductive particles are arranged in the third elastic body. It consists of a plurality of third conductive parts 131 and a third insulating support part 132 provided between the third conductive parts 131 to support the third conductive part 131 and made of a third elastic material. .
  • the third conductive part 131 is disposed at each position corresponding to the first conductive part 111 and is connected to the first conductive part 111 under the first conductive part 111 . it becomes
  • the third conductive particles are arranged in the third elastic body.
  • the third conductive particles may be made of the same material as the first conductive particles 111a.
  • the third elastic body is made of a material having a lower shrinkage rate at a lower temperature than the first elastic body.
  • the second elastic body is made of a material having a small shrinkage rate at a temperature of -55° C. or less, and for this purpose, a low-temperature silicone rubber may be used.
  • the second elastic body is not limited to silicone rubber, and various materials may be used as long as it is a material having excellent elasticity and cold resistance.
  • various types of cold-resistant material added to silicone rubber to increase cold-resistant performance may be used, but boron nitride is preferably used.
  • the socket for inspection 100 has a structure manufactured by inserting an intermediate sheet 110 having heat resistance in the middle of the socket for inspection 100, the terminal ( 141) is placed on the upper portion of the socket for inspection 100, and the inspection device is placed under the socket for inspection, even when placed in a high temperature environment of 150° C. or higher, the middle portion of the socket for inspection 100 is excessive.
  • the gap between the conductive particles is prevented from being widened more than necessary, so that the conductive particles can maintain a dense arrangement, thereby preventing deterioration of electrical conduction performance.
  • the socket for inspection 100 is configured to use a material with a low shrinkage rate even in a cryogenic environment for the upper sheet 120 and the lower sheet 130, so even when performing an electrical test in a cryogenic environment, excessive There is an advantage in that it is possible to prevent a decrease in elastic force or a decrease in electrical conduction performance by preventing contraction.
  • Table 1 above compares the average value and the maximum value of the load applied under extremely high temperature and cryogenic environment using the conventional inspection socket shown in FIG. 1 and the inspection socket of the present invention shown in FIG. 4 .
  • Table 1 compares the average value and the maximum value of the load applied under extremely high temperature and cryogenic environment using the conventional inspection socket shown in FIG. 1 and the inspection socket of the present invention shown in FIG. 4 .
  • the load change amount is small and a relatively stable state is maintained.
  • the load change was not large in the case of the present invention, whereas the load change was large in the state of extreme high temperature in the prior art.
  • the present invention has an advantage in that both excessive shrinkage or expansion is prevented even in extremely high temperature and cryogenic environments, thereby preventing deterioration of electrical conduction performance and reduction of lifespan.
  • the socket for inspection in the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible as follows.
  • FIG. 6 a socket for inspection according to a second embodiment is presented.
  • insulation Indicates the state in which the sheet has been removed.
  • the first embodiment exemplifies that insulating sheets each having heat resistance are attached to the upper and lower surfaces of the intermediate sheet body, but the present invention is not limited thereto and the inspection socket 200 according to the second embodiment is an insulating sheet. It is possible to manufacture the intermediate sheet 210 including the first conductive part 211 and the first insulating support part 212 in a state in which is removed. At this time, the upper and lower portions of the intermediate sheet 210 are the same as in the first embodiment in that the upper sheet 220 and the lower sheet 230 are arranged, respectively.
  • a guide film 340 and a lower film 350 are respectively added to the upper sheet 320 and the lower sheet 330 according to the third embodiment.
  • a first through hole 341 is formed at each position corresponding to the second conductive part 321 , and the first through hole 341 .
  • the lower film 350 is attached to the lower surface of the lower sheet 230 , and the lower film 350 serves to prevent foreign substances on the inspection device side from adhering to the lower surface of the lower sheet 230 . And it performs the function of increasing the lifespan of the overall inspection socket.
  • the inspection socket 400 extends in the thickness direction at each position corresponding to the terminal of the device to be inspected, and a plurality of fourth conductive parts in which a plurality of fourth conductive particles are arranged in the first elastic body.
  • an upper sheet 410 provided between 411 and the fourth conductive part 4110, supporting each of the fourth conductive parts 411, and comprising a fourth insulating support part 412 made of a fourth elastic material;
  • a plurality of fifth conductive parts disposed under the upper sheet 410, extending in the thickness direction at a position corresponding to the fourth conductive part 411, and having a plurality of fifth conductive particles arranged in a fifth elastic body (421) and the lower sheet 420 provided between the fifth conductive part 421, supporting the fifth conductive part 421, and comprising a fifth insulating support part 422 made of a fifth elastic body; ,
  • the fifth elastic body is made of a material having a lower expansion rate at a high temperature than the fourth elastic body.
  • the first embodiment discloses a structure in which the intermediate sheet maintains little expansion in a high-temperature environment, and an upper sheet and a lower sheet, each with less shrinkage in a low-temperature environment, are disposed on the upper and lower portions of the intermediate sheet, but limited to this As shown in FIG. 8 , it is possible to keep the undersheet at a low rate of expansion at high temperatures. In this structure, it is possible to use a material having a low shrinkage rate at a low temperature for the upper sheet.

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Abstract

본 발명은 검사용 소켓에 대한 것으로서, 복수의 제1도전부와, 상기 제1도전부 사이에 마련되고 제1탄성체로 이루어지는 절연성 지지부로 이루어지는 중간시트; 상기 중간시트의 상측에 배치되고, 복수의 제2도전부와, 상기 제2도전부 사이에 마련되고 제2탄성체로 이루어지는 상부시트; 및 상기 중간시트의 하측에 배치되고, 복수의 제3도전부와, 상기 제3도전부 사이에 마련되고 제3탄성체로 이루어지는 제3절연성 지지부로 이루어지는 하부시트를 포함하고, 상기 제1탄성체는 상기 제2탄성체 및 제3탄성체보다 고온에서 팽창률이 낮은 소재로 이루어지는 검사용 소켓에 대한 것이다.

Description

검사용 소켓
본 발명은 검사용 소켓에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온 및 저온의 환경하에서도 우수한 전기적 특성을 유지할 수 있으며 수명이 향상될 수 있는 검사용 소켓에 대한 것이다.
일반적으로 검사용 소켓은 피검사 디바이스와 검사장치 사이에 배치되어 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 접속시키는 기능을 수행한다. 이러한 검사용 소켓은 피검사 디바이스에 대한 불량여부를 판단하기 위한 검사과정에서 사용된다.
도 1에서는 종래기술의 검사용 소켓이 개시된다.
상기 검사용 소켓(10)은 두께방향으로 연장되며 다수의 도전성 입자가 실리콘 고무 내에 두께방향으로 배열되는 도전부(11)와, 상기 도전부(11)들 사이에 배치되어 상기 도전부(11)들을 지지하며 실리콘 고무로 이루어지는 절연부(12)로 이루어지는 소켓 본체로 이루어진다.
이러한 검사용 소켓(10)을 검사장치에 안착시킨 상태에서, 피검사 디바이스(20)의 단자(21)를 도전부(11)의 상단에 접촉하여 가압한 후에 검사장치(30)로부터 소정의 전기적인 신호를 인가시키면 상기 전기적 신호는 검사장치(30)의 패드(31)에서 도전부(11)를 거쳐서 피검사 디바이스의 단자로 전달되면서 소정의 전기적 검사가 이루어진다.
한편, 전기적 검사는 상온에서만 이루어지는 것이 아니라 잠재적 결함을 갖는 제품이 있는지를 선별하기 위하여 매우 높은 고온환경이나, 매우 낮은 저온환경하에서도 이루어진다. 고온환경이나 저온환경에서 이루어지는 전기적 검사에 대해서 설명하면, 먼저 검사용 소켓의 하부에는 검사장치를 배치하고, 검사용 소켓의 상부에는 피검사 디바이스를 배치한 상태에서, 이들을 두께방향으로 가압하여 피검사 디바이스와 검사장치 사이의 전기적 접속이 이루어지게 한다.
이어서, 열풍이나 히터에 의하여 피검사 디바이스를 소정의 온도로 가열하거나 냉각시키고 이 상태에서 소정 시간 유지한다. 그후 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사가 행하여진다.
고온환경하에서 전기적 검사를 수행하는 경우에는 검사용 소켓이 팽창변형하게 된다. 구체적으로 검사용 소켓은 제품의 50%가 실리콘 고무로 이루어져 있는데, 이러한 실리콘 고무는 열에 취약하여 고온에서 팽창하는 특성을 가진다. 특히 검사용 소켓은 도 3에 도시된 바와 같이 고온환경하에서는 도전부(11)의 중앙부분이 크게 팽창하게 된다. 이와 같이 검사용 소켓이 팽창하는 경우에는 도전성 입자(11a)들 사이의 간격이 서로 멀어질 뿐 아니라, 도전부가 두께방향으로 일렬배치되지 못하게 되어 전기적 접속능력이 크게 저하되는 문제점이 있다.
또한, 저온의 환경에서는 실리콘 고무의 수축변형이 발생하게 되는데, 특히 상부 또는 하부에서 수축변형이 크게 발생하게 되고, 이에 따라서 실리콘 고무의 탄성능력이 크게 저하되어 전기적 접속능력이 크게 저하될 뿐 아니라 수명이 감소되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 더욱 상세하게는 고온과 저온환경하에서 전기적 접속능력이 저하되지 않고 수명이 향상될 수 있는 검사용 소켓을 제공하는 것을 기술적 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 검사용 소켓은, 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 연결시키기 위한 검사용 소켓에 있어서,
피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 두께방향으로 연장되며, 제1탄성체 내에 다수의 제1도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제1도전부와, 상기 제1도전부 사이에 마련되고 각각의 제1도전부를 지지하며 제1탄성체로 이루어지는 절연성 지지부로 이루어지는 중간시트;
상기 중간시트의 상측에 배치되고, 상기 제1도전부와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제2탄성체 내에 다수의 제2도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제2도전부와, 상기 제2도전부 사이에 마련되고 제2도전부를 지지하며 제2탄성체로 이루어지는 제2절연성 지지부로 이루어지는 상부시트; 및
상기 중간시트의 하측에 배치되고, 상기 제1도전부와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제3탄성체 내에 다수의 제3도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제3도전부와, 상기 제3도전부 사이에 마련되고 제3도전부를 지지하며 제3탄성체로 이루어지는 제3절연성 지지부로 이루어지는 하부시트를 포함하고,
상기 제1탄성체는 상기 제2탄성체 및 제3탄성체보다 고온에서 팽창률이 낮은 소재로 이루어진다.
상기 검사용 소켓에서,
상기 제2탄성체 및 제3탄성체는 상기 제1탄성체보다 저온에서 수축률이 낮은 소재로 이루어질 수 있다.
상기 검사용 소켓에서,
상기 고온은 150℃ 이상일 수 있다.
상기 검사용 소켓에서,
제1탄성체는,
내열성 실리콘 고무를 이용하거나 실리콘 고무 내에 내열성 소재를 함유한 것일 수 있다.
상기 검사용 소켓에서,
상기 내열성 소재는, 산화철, 질화붕소, 질화알루미늄 중 어느 하나일 수 있다.
상기 검사용 소켓에서,
상기 저온은 -55℃이하일 수 있다.
상기 검사용 소켓에서,
상기 제2탄성체 및 제3탄성체는,
저온용 실리콘 고무를 이용할 수 있다.
상기 검사용 소켓에서,
상기 저온형 실리콘 고무는 불소 실리콘 고무일 수 있다.
상기 검사용 소켓에서,
상기 중간시트의 상면과 하면 중 적어도 어느 한 위치에는 상기 중간시트의 표면을 덮는 절연성 시트가 상기 중간시트와 일체적으로 부착될 수 있다.
상기 검사용 소켓에서,
상기 절연성 시트에는, 상기 제1도전부와 대응되는 위치마다 연통구멍이 형성될 수 있다.
상기 검사용 소켓에서,
상기 절연성 시트는 내열성능을 가진 것일 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 검사용 소켓은, 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 연결시키기 위한 검사용 소켓에 있어서,
피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 두께방향으로 연장되며, 제1탄성체 내에 다수의 제1도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제1도전부와, 상기 제1도전부 사이에 마련되고 각각의 제1도전부를 지지하며 제1탄성체로 이루어지는 절연성 지지부로 이루어지는 중간시트;
상기 중간시트의 상측에 배치되고, 상기 제1도전부와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제2탄성체 내에 다수의 제2도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제2도전부와, 상기 제2도전부 사이에 마련되고 제2도전부를 지지하며 제2탄성체로 이루어지는 제2절연성 지지부로 이루어지는 상부시트; 및
상기 중간시트의 하측에 배치되고, 상기 제1도전부와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제3탄성체 내에 다수의 제3도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제3도전부와, 상기 제3도전부 사이에 마련되고 제3도전부를 지지하며 제3탄성체로 이루어지는 제3절연성 지지부로 이루어지는 하부시트를 포함하고,
상기 제2탄성체 및 제3탄성체는 저온에서 상기 제1탄성체보다 수축률이 낮은 소재로 이루어질 수 있다.
상기 검사용 소켓에서,
상기 저온은 -55℃이하일 수 있다.
상기 검사용 소켓에서,
상기 제1탄성체는 150℃ 이상의 온도에서 팽창률이 3% 미만인 소재로 이루어질 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 검사용 소켓은, 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 연결시키기 위한 검사용 소켓에 있어서,
피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 두께방향으로 연장되며, 제1탄성체 내에 다수의 제4도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제4도전부와, 상기 제4도전부 사이에 마련되고 각각의 제4도전부를 지지하며 제4탄성체로 이루어지는 제4절연성 지지부로 이루어지는 상부시트;
상기 상부시트의 하측에 배치되고, 상기 제4도전부와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제5탄성체 내에 다수의 제5도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제5도전부와, 상기 제5도전부 사이에 마련되고 제5도전부를 지지하며 제5탄성체로 이루어지는 제5절연성 지지부로 이루어지는 하부시트;를 포함하되,
상기 제5탄성체는 상기 제4탄성체보다 고온에서 팽창률이 낮은 소재로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 검사용 소켓은, 검사용 소켓의 중간부에는 내열성이 우수한 소재를 사용하고, 상부와 하부에는 내한성이 우수한 소재를 사용함에 따라서 극 고온과 극 저온의 환경에서도 전기적 특성이 저하되지 않고 수명이 증가되는 장점이 있다.
도 1은 종래기술의 검사용 소켓을 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 작동모습을 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 검사용 소켓이 고온 환경하에서 팽창변형되는 모습을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 검사용 소켓을 나타내는 도면.
도 5는 도 4의 작동도.
도 6은 본 발명의 제2실시형태에 따른 검사용 소켓을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제3실시형태에 따른 검사용 소켓을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제4실시형태에 따른 검사용 소켓을 나타내는 도면.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 검사용 소켓(100)은, 피검사 디바이스(140)와 검사용 소켓(100) 사이에 배치되어 피검사 디바이스(140)의 단자(141)와 검사용 소켓(100)의 패드를 서로 전기적으로 접속시키는 것이다. 특히 150℃ 이상의 극 고온 환경이나 -55 ℃ 이하의 그 저온 환경에서도 전기적 접속능력이 저하되지 않고 수명이 감소되지 않는 검사용 소켓(100)을 제공하는 것을 기술적 특징으로 한다.
이러한 검사용 소켓(100)은, 중간시트(110), 상부시트(120) 및 하부시트(130)를 포함하여 구성된다.
상기 중간시트(110)는, 제1도전부(111)와 제1절연성 지지부(112)로 이루어지는 중간시트체와, 상기 중간시트체의 상면과 하면에 각각 부착되는 한 쌍의 절연성 시트(113)로 이루어진다.
상기 제1도전부(111)는, 피검사 디바이스(140)의 단자(141)와 대응되는 위치마다 두께방향으로 연장되며 제1탄성체 내에 다수의 제1도전성 입자(111a)가 배열되어 있는 것으로서 복수개가 면방향으로 이격되어 배치된다.
이러한 제1도전부(111)는 가압에 의하여 두께방향으로 압축되면서 제1도전성 입자(111a)들이 서로 밀접하게 접촉되어 전기적 도통상태에 놓이게 한다.
제1도전성 입자(111a)로서는, 후술하는 방법에 의해 해당 중간시트체를 형성하기 위한 성형 재료 중에서 제1도전성 입자(111a)를 쉽게 이동시킬 수 있다는 관점에서 자성을 나타내는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 자성을 나타내는 제1도전성 입자(111a)의 구체예로서는 철, 니켈, 코발트 등의 자성을 나타내는 금속 입자, 또는 이들의 합금의 입자 또는 이들 금속을 함유하는 입자, 또는 이들 입자를 코어 입자로 하고, 해당 코어 입자의 표면에 금, 은, 팔라듐, 로듐 등의 도전성이 양호한 금속의 도금을 실시한 것, 또는 비자성 금속 입자 또는 유리 비드 등의 무기 물질 입자 또는 중합체 입자를 코어 입자로 하고, 해당 코어 입자의 표면에 니켈, 코발트 등의 도전성 자성체의 도금을 실시한 것, 또는 코어 입자에 도전성 자성체 및 도전성이 양호한 금속 모두를 피복한 것 등을 들 수 있다.
이들 중에서는 니켈 입자를 코어 입자로 하고, 그 표면에 금이나 은 등의 도전성이 양호한 금속의 도금을 실시한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
코어 입자의 표면에 도전성 금속을 피복하는 수단으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 무전해 도금에 의해 행할 수 있다.
제1도전성 입자(111a)로서, 코어 입자의 표면에 도전성 금속이 피복되어 이루어지는 것을 사용하는 경우에는, 양호한 도전성이 얻어지는 관점에서 입자 표면에서의 도전성 금속의 피복률(코어 입자의 표면적에 대한 도전성 금속의 피복 면적의 비율)이 40 ％ 이상인 것이 바람직하고, 45 ％ 이상인 것이 더욱 바람직하며, 47 내지 95 ％인 것이 특히 바람직하다.
또한, 도전성 금속의 피복량은 코어 입자의 2.5 내지 50 중량％인 것이 바람직하고, 3 내지 30 중량％인 것이 보다 바람직하며, 3.5 내지 25 중량％인 것이 더욱 바람직하고, 4 내지 20 중량％인 것이 특히 바람직하다. 피복되는 도전성 금속이 금인 경우에는, 그 피복량은 코어 입자의 3 내지 30 중량％인 것이 바람직하고, 3.5 내지 25 중량％인 것이 보다 바람직하며, 4 내지 20 중량％인 것이 더욱 바람직하고, 4.5 내지 10 중량％인 것이 특히 바람직하다. 또한, 피복되는 도전성 금속이 은인 경우에는, 그 피복량은 코어 입자의 3 내지 30 중량％인 것이 바람직하고, 4 내지 25 중량％인 것이 보다 바람직하며, 5 내지 23 중량％인 것이 더욱 바람직하고, 6 내지 20 중량％인 것이 특히 바람직하다.
또한, 제1도전성 입자(111a)의 입경은 1 내지 500 ㎛인 것이 바람직하고, 2 내지 400 ㎛인 것이 보다 바람직하며, 5 내지 300 ㎛인 것이 더욱 바람직하고, 10 내지 150 ㎛인 것이 특히 바람직하다.
이러한 조건을 만족하는 제1도전성 입자(111a)를 사용함으로써, 얻어지는 중간시트체는 가압 변형이 용이해지고, 해당 중간시트체에서의 제1도전부(111)에 있어서 제1도전성 입자(111a) 사이에 충분한 전기적 접촉을 얻을 수 있다.
또한, 제1도전성 입자(111a)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고분자 물질 형성 재료 중에 쉽게 분산시킬 수 있다는 점에서 구상인 것, 별 형상인 것, 또는 이들이 응집된 2차 입자에 의한 괴상인 것이 바람직하다.
또한, 제1도전성 입자(111a)의 함수율은 5 ％ 이하인 것이 바람직하고, 3 ％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 2 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1 ％ 이하인 것이 특히 바람직하다. 이러한 조건을 만족하는 제1도전성 입자(111a)를 사용함으로써, 후술하는 제조 방법에 있어서, 성형 재료층을 경화 처리할 때 해당 성형 재료층 내에 기포가 생기는 것이 방지 또는 억제된다.
도전부에서의 제1도전성 입자(111a)의 함유 비율은, 체적분률로 10 내지 60 ％, 바람직하게는 15 내지 50 ％이다. 상기 비율이 10 ％ 미만인 경우에는, 충분히 전기 저항치가 작은 도전부를 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 상기 비율이 60 ％를 초과하는 경우에는, 얻어지는 도전부가 취약해지기 쉽고, 도전부로서 필요한 탄성을 얻지 못하는 경우가 있다.
고분자 물질 형성 재료 중에는, 필요에 따라 통상의 실리카분, 콜로이드 실리카, 에어로겔 실리카, 알루미나 등의 무기 충전재를 함유시킬 수 있다. 이러한 무기 충전재를 함유시킴으로써, 얻어지는 성형 재료의 요변성이 확보되고, 그 점도가 높아지며, 나아가 제1도전성 입자(111a)의 분산 안정성이 향상됨과 동시에 경화 처리되어 얻어지는 중간시트체의 강도가 높아진다.
상기 제1도전부(111)를 구성하는 제1탄성체는, 150℃ 이상의 고온환경에서도 팽창률이 낮을 수 있도록 탄성물질 내에 내열성 재료를 포함시키거나 고분자 구조를 변경을 통해서 고온에서 견디는 탄성물질을 사용하는 것이 가능하다.
제1탄성체를 구성하는 탄성 고분자 물질로서는, 가교 구조를 갖는 내열성 고분자 물질이 바람직하다. 이러한 가교 고분자 물질을 얻기 위해서 사용할 수 있는 경화성 고분자 물질 형성 재료로서는 여러가지의 것을 사용할 수 있으며, 그 구체예로서는 실리콘 고무, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등의 공액 디엔계 고무 및 이들의 수소 첨가물, 스티렌-부타디엔-디엔 블럭 공중합체 고무, 스티렌-이소프렌 블럭 공중합체 등의 블럭 공중합체 고무 및 이들의 수소 첨가물, 클로로프렌 고무, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피클로로히드린 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무, 연질 액상 에폭시 고무 등을 들 수 있다.
이 중에서는 성형 가공성, 전기 특성에 대한 접착성의 관점에서 실리콘 고무가 바람직하다.
실리콘 고무로서는 액상 실리콘 고무를 가교 또는 축합한 것이 바람직하다. 액상 실리콘 고무는 축합형의 것, 부가형의 것, 비닐기나 히드록실기를 함유하는 것 등 중 어느 하나일 수 있다. 구체적으로는 디메틸 실리콘 생고무, 메틸비닐 실리콘 생고무, 메틸페닐비닐 실리콘 생고무 등을 들 수 있다.
이들 중에서 비닐기를 함유하는 액상 실리콘 고무(비닐기 함유 폴리디메틸실록산)는, 통상 디메틸디클로로실란 또는 디메틸디알콕시실란을 디메틸비닐클로로실란 또는 디메틸비닐알콕시실란의 존재하에서 가수 분해 및 축합 반응시키고, 예를 들면 이어서 용해-침전의 반복에 의한 분별을 행함으로써 얻을 수 있다.
또한, 비닐기를 양쪽 말단에 함유하는 액상 실리콘 고무는, 옥타메틸시클로테트라실록산과 같은 환상 실록산을 촉매의 존재하에서 음이온 중합하고, 중합 정지제로서 예를 들면 디메틸디비닐실록산을 사용하여, 그 밖의 반응 조건(예를 들면, 환상 실록산의 양 및 중합 정지제의 양)을 적절하게 선택함으로써 얻을 수 있다. 여기서, 음이온 중합의 촉매로서는 수산화 테트라메틸암모늄 및 수산화 n-부틸포스포늄 등의 알칼리 또는 이들의 실라놀레이트 용액 등을 사용할 수 있으며, 반응 온도는 예를 들면 80 내지 130 ℃이다.
이러한 비닐기 함유 폴리디메틸실록산은, 그 분자량 Mw(표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 말함, 이하 동일)가 10000 내지 40000인 것이 바람직하다. 또한, 얻어지는 이방 도전성 시트 (10)의 내열성 관점에서, 분자량 분포 지수(표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량 Mw와 표준 폴리스티렌 환산 수평균 분자량 Mn의 비 Mw/Mn의 값을 말함, 이하 동일)가 2 이하인 것이 바람직하다.
한편, 히드록실기를 함유하는 액상 실리콘 고무(히드록실기 함유 폴리디메틸실록산)는, 통상 디메틸디클로로실란 또는 디메틸디알콕시실란을 디메틸히드로클로로실란 또는 디메틸히드로알콕시실란의 존재하에서 가수 분해 및 축합 반응시키고, 예를 들면 이어서 용해-침전의 반복에 의한 분별을 행함으로써 얻을 수 있다.
또한, 환상의 실록산을 촉매의 존재하에서 음이온 중합하고, 중합 정지제로서, 예를 들면 디메틸히드로클로로실란, 메틸디히드로클로로실란 또는 디메틸히드로알콕시실란 등을 사용하여, 그 밖의 반응 조건(예를 들면, 환상 실록산의 양 및 중합 정지제의 양)을 적절하게 선택함으로써 얻을 수도 있다. 여기서, 음이온 중합의 촉매로서는 수산화 테트라메틸암모늄 및 수산화 n-부틸포스포늄 등의 알칼리 또는 이들의 실라놀레이트 용액 등을 사용할 수 있고, 반응 온도는 예를 들면 80 내지 130 ℃이다.
이러한 히드록실기 함유 폴리디메틸실록산은, 그 분자량 Mw가 10000 내지 40000인 것이 바람직하다. 또한, 얻어지는 이방 도전성 시트 (10)의 내열성 관점에서 분자량 분포 지수가 2 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기한 비닐기 함유 폴리디메틸실록산 및 히드록실기 함유 폴리디메틸실록산 중 어느 하나를 사용할 수도 있으며, 양자를 병용할 수도 있다.
또한, 고온환경하에서 제1탄성체의 내열성능을 증가시키기 위하여 탄성 고분자 물질 내에 함유되는 내열성 재료로는 산화철, 질화붕소, 질화알루미늄 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며 실리콘 고무에 포함되어 내열성능을 높일 수 있는 소재라면 무엇이나 가능하다.
고온환경에서 내열성능이 높은 탄성 고분자 물질의 경우, 150 ℃에서의 팽창율이 6％ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 4 ％ 이하인 것을 사용하는 것이 보다 바람직하며, 3 ％ 이하인 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 팽창율이 6 ％를 초과하는 경우에는, 얻어지는 이방 도전성 시트를 다수회에 걸쳐 반복 사용했을 때, 또는 고온 환경하에서 반복하여 사용했을 때에는 제1도전부(111)에 영구 왜곡이 발생하기 쉽고, 그에 따라 도전부 에서의 도전성 입자의 연쇄가 흐트러져, 그 결과 목적하는 도전성을 유지하기가 곤란해지는 경우가 있다.
상기 절연성 시트(113)는, 상기 중간시트체의 상면과 하면에 각각 부착되어 중간시트체의 열팽창을 억제하는 구조로서, 내열성능을 가지는 것이다. 절연성 시트(113)는 폴리이미드 수지, 액정 폴리머, 폴리에스테르, 불소계 수지 등으로 이루어지는 수지 시트, 섬유를 짠 크로스에 상기한 수지를 함침한 시트 등을 이용할 수 있으며, 내열성능을 가지는 소재라면 다양한 소재가 사용될 수 있다.
절연성 시트(113)의 두께는 상기 절연성 시트(113)가 유연한 것이면 특별히 한정되지 않지만, 10 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 25 ㎛이다.
상기 절연성 시트(113)에서 상기 제1도전부(111)와 대응되는 위치에는 연통구멍(113a)이 형성되어 있어서 제1도전부(111)가 제2도전부(121), 제3도전부(131)와 연결될 수 있게 한다. 이러한 내열성능을 가지는 절연성 시트(113)가 중간시트체의 상면과 하면에 부착되어 있게 됨으로서 중간시트(110)의 내열성능이 보다 향상될 수 있다.
상기 상부시트(120)는, 상기 중간시트(110)의 상측에 배치되고, 상기 제1도전부(111)와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제2탄성체 내에 다수의 제2도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제2도전부(121)와, 상기 제2도전부(121) 사이에 마련되고 제2도전부(121)를 지지하며 제2탄성체로 이루어지는 제2절연성 지지부(122)로 이루어진다.
구체적으로, 상기 제2도전부(121)는, 상기 제1도전부(111)와 대응되는 위치마다 배치되어 있으며 상기 제1도전부(111)의 상부에 상기 제1도전부(111)와 연결되어 있게 된다.
이러한 제1도전부(111)는 제2탄성체 내에 다수의 제2도전성 입자가 배열되어 있게 된다. 이때 제2도전성 입자는 제1도전성 입자(111a)와 동일한 소재로 이루어질 수 있으며 필요에 따라서는 제2도전성 입자가 제1도전성 입자(111a)보다 전기적 도통성능이 우수한 소재를 사용하여 피검사 디바이스(140)의 단자(141)와 접촉시 보다 전기적 접속능력을 향상시킬 수 있게 한다.
상기 제2탄성체는, 제1탄성체보다 저온에서 수축률이 낮은 소재로 이루어진다. 구체적으로 제2탄성체는 -55℃이하인 온도에서 수축률이 작은 소재로 이루어지며 이를 위하여 저온용 실리콘 고무를 이용할 수 있다.
이때 저온용 실리콘 고무는 불소 실리콘 고무가 이용될 수 있다. 불소 실리콘 고무는 (i) 측쇄에 하나 이상의 불소 원자를 포함하는 반복단위만으로 이루어진 실리콘 중합체, (ii) 측쇄에 하나 이상의 불소 원자를 포함하는 반복단위와 불소 원자를 포함하지 않는 반복단위를 포함하고, 총 둘 이상의 반복단위로 이루어진 공중합체 또는 블록 공중합체를 포함한다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며 통상의 기술자가 해당분야의 통상의 지식을 바탕으로 선택할 수 있는 것이라면 다양한 것이 활용될 수 있으며, 본 개시에 따른 검사용 커넥터의 물성을 해치지 않는 다른 종류의 중합체와 상기 (i)의 중합체 또는 상기 (ii)의 공중합체가 서로 가교결합된 중합체를 포함하는 것도 저온용 실리콘 고무의 범주에 포함된다.
이와 같이 제2탄성체가 저온에서 수축률이 낮게 유지됨으로서, -55℃ 이하인 온도에서도 제2도전부(121)의 과다한 수축이 발생되지 않아서 탄성력이 저하되는 일이 발생하지 않게 되고 실리콘 고무의 특성의 변화가 적게 되는 장점이 있으며, 이는 궁극적으로 전기전도성의 저하를 방지하는 결과를 유발한다.
상기 하부시트(130)는, 상기 중간시트(110)의 하측에 배치되고, 상기 제1도전부(111)와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제3탄성체 내에 다수의 제3도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제3도전부(131)와, 상기 제3도전부(131) 사이에 마련되고 제3도전부(131)를 지지하며 제3탄성체로 이루어지는 제3절연성 지지부(132)로 이루어지는 것이다.
구체적으로, 상기 제3도전부(131)는, 상기 제1도전부(111)와 대응되는 위치마다 배치되어 있으며 상기 제1도전부(111)의 하부에 상기 제1도전부(111)와 연결되어 있게 된다.
이러한 제3도전부(131)는 제3탄성체 내에 다수의 제3도전성 입자가 배열되어 있게 된다. 이때 제3도전성 입자는 제1도전성 입자(111a)와 동일한 소재로 이루어질 수 있다.
상기 제3탄성체는, 제1탄성체보다 저온에서 수축률이 낮은 소재로 이루어진다. 구체적으로 제2탄성체는 -55℃이하인 온도에서 수축률이 작은 소재로 이루어지며 이를 위하여 저온용 실리콘 고무를 이용할 수 있다. 다만 제2탄성체가 실리콘 고무로 한정되는 것은 아니며 탄성이 우수한 소재하면서 내한성을 가진 것이라면 다양한 소재가 사용될 수 있다.
또한, 실리콘 고무에 부가되어 내한성능을 높이는 내한성 재료는 다양한 것이 사용될 수 있으나, 질화붕소가 사용되는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명에 따른 검사용 소켓(100)은, 검사용 소켓(100)의 중간에 내열성능을 가지는 중간시트(110)를 삽입하여 제작되는 구조로 이루어져 있으므로, 피검사 디바이스(140)의 단자(141)를 검사용 소켓(100)의 상부에 배치하고, 검사장치를 검사용 소켓(100)의 하부에 배치한 상태에서, 150℃ 이상의 고온환경에 놓이게 하더라도 검사용 소켓(100)의 중간부가 과도하게 팽창되는 것을 방지할 뿐 아니라 검사용 소켓(100)를 전체적으로 지지하는 지지대 역할을 수행함으로서 전체적인 검사용 소켓(100)의 수명을 연장시키는 장점이 있다.
또한, 극한 고온에서 과도한 팽창이 방지됨으로서 도전성 입자들 사이의 간격이 필요이상 넓어지는 것을 방지하여 도전성 입자들이 조밀한 배열상태를 유지할 수 있게 함으로서 전기적 도통성능이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 검사용 소켓(100)은 상부시트(120)와, 하부시트(130)를 극저온 환경에서도 수축률이 적은 소재를 이용하도록 구성하고 있어서 극저온 환경에서 전기적 검사를 수행하는 경우에도 과도한 수축을 방지하여 탄성력이 저하되거나 전기적 도통성능이 감소하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
Figure PCTKR2020017936-appb-T000001
위 표 1은 도 1에 나타난 종래의 검사용 소켓과, 도 4에 나타난 본 발명의 검사용 소켓을 이용하여 극고온과 극저온 환경하에서 가해지는 하중의 평균치와 최대값을 비교해보았다. 위 표를 통해서 알 수 있는 바와 같이, 종래기술의 경우에는 극한 저온상태에서 큰 하중(contact force)이 걸리는데 반해서, 본 발명은 하중변화량이 적고 비교적 안정적인 상태를 유지하는 것을 알 수 있었다. 또한, 종래기술은 극한 고온 상태에서는 하중변화가 큰데 반해서, 본 발명의 경우에는 하중 변화가 크지 않은 것을 확인할 수 있었다.
이와 같이 본 발명은 극고온과 극저온 환경에서도 모두 과도한 수축 또는 팽창이 방지됨으로서 전기적 도통성능이 저하되고 수명이 감소하는 것을 모두 방지할 수 있는 장점이 있게 된다.
이러한 본 발명에 검사용 소켓은 이에 한정되는 것은 아니며 다음과 같이 다양한 변형도 가능하다.도 6에서는, 제2실시형태에 따른 검사용 소켓을 제시하고 있는데, 도 4 및 도 5의 실시형태에서 절연성 시트가 제거된 상태를 나타낸다.
구체적으로 제1실시형태에서는 중간시트체의 상면과 하면에 각각 내열성능을 가지는 절연성 시트가 부착되는 것을 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제2실시형태에 따른 검사용 소켓(200)은 절연성 시트가 제거된 상태로 제1도전부(211)와 제1절연성 지지부(212)로 이루어지는 중간시트(210)를 제작하는 것이 가능하다. 이때 중간시트(210)의 상부와 하부에는 각각 상부시트(220)와 하부시트(230)가 배열되어 있다는 점에서는 제1실시형태와 동일하다.
도 7에서는, 상부시트(320)와 하부시트(330)에 각각 가이드 필름(340)과 하부필름(350)이 추가된 제3실시형태를 도시하고 있게 된다.
이때 상부시트(320)의 상면에 접착된 가이드 필름(340)은 제2도전부(321)와 대응되는 위치마다 제1관통구멍(341)이 형성되어 있게 되며, 상기 제1관통구멍(341)은 상단에서 하단으로 갈수록 내경이 감소되는 역테이퍼의 형상을 가지게 된다. 이는 피검사 디바이스의 단자가 중앙의 제2도전부(3210)에 쉽게 접촉될 수 있게 한다.
상기 하부필름(350)은 상기 하부시트(230)의 하면에 부착되어 있는 것으로서, 하부필름(350)은 검사장치 측에 있는 이물질이 하부시트(230)의 하면에 부착되는 것을 방지하는 기능을 수행하며 전체적인 검사용 소켓의 수명을 증가시키는 기능을 수행한다.
도 8에서는, 제4실시형태에 따른 검사용 소켓을 개시한다.
제4실시형태에 따른 검사용 소켓(400)은, 피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 두께방향으로 연장되며, 제1탄성체 내에 다수의 제4도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제4도전부(411)와, 상기 제4도전부(4110) 사이에 마련되고 각각의 제4도전부(411)를 지지하며 제4탄성체로 이루어지는 제4절연성 지지부(412)로 이루어지는 상부시트(410);
상기 상부시트(410)의 하측에 배치되고, 상기 제4도전부(411)와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제5탄성체 내에 다수의 제5도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제5도전부(421)와, 상기 제5도전부(421) 사이에 마련되고 제5도전부(421)를 지지하며 제5탄성체로 이루어지는 제5절연성 지지부(422)로 이루어지는 하부시트(420);를 포함하되,
상기 제5탄성체는 상기 제4탄성체보다 고온에서 팽창률이 낮은 소재로 이루어지게 한다.
상기 제1실시형태에서는 중간시트가 고온환경에서 팽창이 적게 유지되게 하고, 그 중간시트의 상부와 하부에 각각 저온환경에서 수축이 적은 상부시트와 하부시트를 배치하는 구조를 개시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도 8에 도시된 바와 같이, 하부시트를 고온에서 팽창률이 낮게 유지할 수 있게 하는 것이 가능하다. 이러한 구조에서는 상부시트를 저온에서 수축률이 낮은 소재를 사용할 수 있게 된다.
이상에서 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

Claims (15)

  1. 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 연결시키기 위한 검사용 소켓에 있어서,
    피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 두께방향으로 연장되며, 제1탄성체 내에 다수의 제1도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제1도전부와, 상기 제1도전부 사이에 마련되고 각각의 제1도전부를 지지하며 제1탄성체로 이루어지는 절연성 지지부로 이루어지는 중간시트;
    상기 중간시트의 상측에 배치되고, 상기 제1도전부와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제2탄성체 내에 다수의 제2도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제2도전부와, 상기 제2도전부 사이에 마련되고 제2도전부를 지지하며 제2탄성체로 이루어지는 제2절연성 지지부로 이루어지는 상부시트; 및
    상기 중간시트의 하측에 배치되고, 상기 제1도전부와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제3탄성체 내에 다수의 제3도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제3도전부와, 상기 제3도전부 사이에 마련되고 제3도전부를 지지하며 제3탄성체로 이루어지는 제3절연성 지지부로 이루어지는 하부시트를 포함하고,
    상기 제1탄성체는 상기 제2탄성체 및 제3탄성체보다 고온에서 팽창률이 낮은 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2탄성체 및 제3탄성체는 상기 제1탄성체보다 저온에서 수축률이 낮은 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고온은 150℃ 이상인 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  4. 제1항에 있어서,
    제1탄성체는,
    내열성 실리콘 고무를 이용하거나 실리콘 고무 내에 내열성 소재를 함유한 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내열성 소재는, 산화철, 질화붕소, 질화알루미늄 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 저온은 -55℃이하인 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제2탄성체 및 제3탄성체는,
    저온용 실리콘 고무를 이용하는 것을특징으로 하는 검사용 소켓.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 저온용 실리콘 고무는 불소 실리콘 고무인것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 중간시트의 상면과 하면 중 적어도 어느 한 위치에는 상기 중간시트의 표면을 덮는 절연성 시트가 상기 중간시트와 일체적으로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 절연성 시트에는, 상기 제1도전부와 대응되는 위치마다 연통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 절연성 시트는 내열성능을 가진 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  12. 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 연결시키기 위한 검사용 소켓에 있어서,
    피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 두께방향으로 연장되며, 제1탄성체 내에 다수의 제1도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제1도전부와, 상기 제1도전부 사이에 마련되고 각각의 제1도전부를 지지하며 제1탄성체로 이루어지는 절연성 지지부로 이루어지는 중간시트;
    상기 중간시트의 상측에 배치되고, 상기 제1도전부와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제2탄성체 내에 다수의 제2도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제2도전부와, 상기 제2도전부 사이에 마련되고 제2도전부를 지지하며 제2탄성체로 이루어지는 제2절연성 지지부로 이루어지는 상부시트; 및
    상기 중간시트의 하측에 배치되고, 상기 제1도전부와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제3탄성체 내에 다수의 제3도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제3도전부와, 상기 제3도전부 사이에 마련되고 제3도전부를 지지하며 제3탄성체로 이루어지는 제3절연성 지지부로 이루어지는 하부시트를 포함하되,
    상기 제2탄성체 및 제3탄성체는 저온에서 상기 제1탄성체보다 수축률이 낮은 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검사용 소켓을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 저온은 -55℃이하인 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1탄성체는 150℃ 이상의 온도에서 팽창률이 3% 미만인 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
  15. 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 연결시키기 위한 검사용 소켓에 있어서,
    피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 두께방향으로 연장되며, 제1탄성체 내에 다수의 제4도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제4도전부와, 상기 제4도전부 사이에 마련되고 각각의 제4도전부를 지지하며 제4탄성체로 이루어지는 제4절연성 지지부로 이루어지는 상부시트;
    상기 상부시트의 하측에 배치되고, 상기 제4도전부와 대응되는 위치에 두께방향으로 연장되며 제5탄성체 내에 다수의 제5도전성 입자가 배열되어 있는 복수의 제5도전부와, 상기 제5도전부 사이에 마련되고 제5도전부를 지지하며 제5탄성체로 이루어지는 제5절연성 지지부로 이루어지는 하부시트;를 포함하되,
    상기 제5탄성체는 상기 제4탄성체보다 고온에서 팽창률이 낮은 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검사용 소켓.
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