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KR101580549B1 - 이방 도전성 커넥터, 그의 제조 방법 및 장치 - Google Patents

이방 도전성 커넥터, 그의 제조 방법 및 장치 Download PDF

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KR101580549B1 KR1020140058037A KR20140058037A KR101580549B1 KR 101580549 B1 KR101580549 B1 KR 101580549B1 KR 1020140058037 A KR1020140058037 A KR 1020140058037A KR 20140058037 A KR20140058037 A KR 20140058037A KR 101580549 B1 KR101580549 B1 KR 101580549B1
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Abstract

본 발명은 이방 도전성 커넥터에 관한 것으로, 두께 방향으로 도전성을 나타내도록 자성을 나타내는 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되도록 배향한 상태로 함유되어 형성되는 복수의 도전부 및 상기 복수의 도전부 주위에 형성된 탄성 절연부를 가지는 판상 탄성체를 포함하며, 상기 도전부는 피검사물의 피검사접점 표면에 부분 접촉하도록 요철(凹凸)부를 가진 단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터의 도전부 단부는 예리한 팁부가 피검사물의 피검사 접점에 접촉하도록 함으로써 테스트 시에 발생하는 이물질, 예를 들면 주석(Sn)의 전이를 방지하여 안정적인 저항 특성을 유지하도록 할 수 있다.

Description

이방 도전성 커넥터, 그의 제조 방법 및 장치{ANISOTROPIC CONDUCTIVE CONNECTOR, PRODUCTION METHOD AND PRODUCTION DEVICE THEREFOR}
본 발명은 이방 도전성 커넥터 및 그의 제조방법, 더욱 상세하게는 테스트 시에 피검사체 단자와 검사회로 단자에 접촉하는 도전부의 저항을 줄일 수 있는 이방 도전성 커넥터, 그의 제조 방법 및 제조장치에 관한 것이다.
반도체 칩이나 회로기판과 같은 피검사물은 미세한 패턴이 고밀도로 집적되어 형성되어 있으며, 제조공정 중에 정상 여부를 테스트한다. 반도체 칩이나 회로기판은 미세 피치의 피검사접점들을 포함한다. 또한, 피검사물에 테스트를 위한 전기 신호를 제공하는 검사회로 또한 상기 피검사물의 미세 피치 피검사접점에 대응하는 미세 피치의 검사접점을 포함하고 있다.
피검사물의 전기적 특성을 검사하기 위해서는 피검사물의 피검사접점(범프)과 검사회로의 검사접점(패드)을 전기적으로 연결하는 이방 도전성 커넥터가 사용될 수 있다.
도 1은 종래의 이방 도전성 커넥터(10)를 나타내는 도이다. 종래의 이방 도전성 커넥터(10)는 복수의 도전부(12) 및 상기 복수의 도전부(12) 주위에 형성된 탄성 절연부(14)를 가지는 판상의 탄성체(12,14)로 구성된다. 복수의 도전부(12)는 두께 방향으로 도전성을 나타내도록 자성을 나타내는 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되도록 배향한 상태로 함유되어 형성된다.
상기 도전부(12)는 피검사물의 피검사 접점(범프)과 검사면과 접촉하는 평면 형태의 단부를 가진다. 상기 도전부(12)의 단부는 테스트 시에 매우 많은 횟수로 범프와 같은 피검사접점에 가압 접촉을 한다. 이러한 가압 접촉 과정 중에, 이물질, 예를 들면 주석(Sn)이 단부 표면에 전이되어 접촉저항을 상승시켜, 커넥터의 수명을 단축시키고 있다.
또한, 종래의 이방 도전성 커넥터(10)는 도전성입자를 통하여 피검사 접점(범프)과 검사접점(패드)를 전기적으로 연결하기 때문에 저항이 높아져 검사신뢰성이 저하되는 문제가 있었다. 이와 같이 저항이 높아지는 이유는 제한된 패드 단면적에 도전성입자가 접촉하는 수는 한정되어 있기 때문이다.
본 발명의 목적은 상술한 종래 문제를 해결하기 위한 것으로, 테스트 시에 전이되는 이물질의 축적을 감소시킬 수 있는 도전부를 가진 이방 도전성 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 테스트 시에 저항을 낮출 수 있는 이방 도전성 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 과제를 해결하기 위한 이방도전성 커낵터는 , 두께 방향으로 도전성을 나타내도록 자성을 나타내는 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되도록 배향한 상태로 함유되어 형성되는 복수의 도전부 및 상기 복수의 도전부 주위에 형성된 탄성 절연부를 가지는 판상 탄성체를 포함하며, 상기 판상 탄성체는 상기 도전부와 검사접점 사이에 도전구조체를 포함하며, 상기 도전구조체는 상기 도전부에 접촉하는 요철(凹凸)부를 가진 단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 도전부는 피검사물의 피검사접점 표면에 부분 접촉하도록 요부(凹部) 또는 철부(凸部)부를 가진 단부를 포함할 수 있다.부분
상기 판상 탄성체의 양면에는 상기 복수의 도전부의 양 단부가 대응하는 위치에 개구들이 형성된 절연필름이 배치될 수 있다.
상기 요철(凹凸)부를 가진 단부는 도전성 재질이 코팅될 수 있다.
상기 요철(凹凸)부는 중앙이 오목한 원형 팁(tip), 다각뿔 형 팁(tip), 원뿔 형 팁(tip), 및 원뿔의 첨부를 라운딩 처리한 팁(tip) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 이방 도전성 커넥터는 도전부를 구성하는 도전성입자들이 더 많이 도전 구조체에 접촉하도록 하여 도전저항을 낮출 수 있다
또한, 피검사체의 피검사접점에 도전부의 단부가 예리한 팁으로 형성되어, 많은 횟수의 가압 접촉에도 이물질의 축적을 감소시켜, 오랫동안 접촉저항을 상승없이 유지시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 이방 도전성 커넥터는 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 수명을 향상시킬 수 있다.
또한, 도전부 단부의 이물질 축적에 따라 검사 과정을 중지한 후 검사장치를 해체한 후 클리닝을 수행하는 횟수를 줄일 수 있어 제조비용을 절약할 수 있다.
도 1은 종래의 이방 도전성 커넥터의 부분 단면을 나타내는 도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 이방 도전성 커넥터를 나타내는 도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 이방 도전성 커넥터를 나타내는 도, 및
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 이방 도전성 커넥터를 나타내는 도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명한다. 설명의 편의상 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 이방도전성 커넥터(100)를 나타내는 도이다. 이방 도전성 커넥터(100)는 복수의 도전부(120)와 상기 복수의 도전부 주위에 형성된 탄성 절연부(140)를 가진 판상 탄성체(120,140), 상기 판상 탄성체의 일측에 배치되는 제1절연필름(160), 상기 판상 탄성체의 타측에 배치되는 제2절연필름(180), 및 도전 구조체(190)를 포함하여 구성할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이 도전부(120)는 반도체와 같은 피검사물의 단자(범프)에 접촉하는 제1단부(130)와 검사회로 기판의 패드(미도시)에 접촉하는 제2단부(150)를 포함하고 있다. 제1단부(130)는 피검사물의 피검사접점 표면과 부분 접촉하도록 제1의 요철(凹凸)부(132,134)를 포함한다.
제1의 요철(凹凸)부(132,134)는 4포인트 크라운 형상으로, 원통형 단부 평면에서 가로 세로 십자 V자 컷팅한 것과 같은 형상을 갖는다. 즉, 4개의 원통면에 접한 꼭지점(134)이 피검사물의 피검사접점 표면과 접촉할 수 있다. 제1요철(凹凸)부(132,134)는 성형에 의해 제조될 수 있다.
제1의 요철(凹凸)부(132,134)는 예를 들면 도전성이 우수한 금, 은, 동, 팔라듐, 및 로듐 등으로 도금되는 도전 피복층(110)을 포함할 수 있다. 도전 피복층(110)은 습식 또는 건식 도금으로 코팅될 수 있다.
도전부(120)는 두께 방향으로 도전성을 나타내도록 자성을 나타내는 도전성 입자(P)가 두께 방향으로 배열되어 있다. 도전성 입자(P)는 강한 자력에 의해 후술하는 액상 고분자물질 내에서 배향될 수 있는 자성을 가져야 한다.
도전부(120)의 도전성 입자(P)는, 예를 들면 철, 코발트 및 니켈 등의 자성을 갖는 금속의 입자 또는 이들 합금의 입자를 포함할 수 있다.
또한, 도전성 입자(P)는 철, 코발트 및 니켈 등의 금속을 함유하는 입자, 또는 이들 입자를 코어 입자로 하여 표면에 금, 은, 팔라듐 및 로듐 등의 도전성이 양호한 금속으로 도금한 것을 사용할 수 있다.
또한, 도전성 입자(P)는 비자성 금속 입자 또는 유리 비드 등의 무기 물질 입자 또는 중합체 입자를 코어 입자로 하여 표면에 니켈 및 코발트 등의 도전성 자성 금속으로 도금하여 사용할 수 있다.
상기 절연부(140)는 액상 상태에서 열에 의해 경화되는 고분자 물질로 구성한다. 절연부(140)는 상기 복수 도전부(120) 사이를 절연하는 역할을 한다. 절연부(140)는 성형 시 도전성 입자들(P)이 액상 고분자물질 내에 분산된 상태에서 도전부(120)가 형성되는 측에 강한 자력을 인가하여 도전성 입자들(P)을 도전부(120)로 집중하게 함으로써 절연성을 유지할 수 있다.
도전부(120) 및 절연부(140)를 구성하는 고분자 물질을 얻기 위해 사용할 수 있는 경화성의 고분자 물질 형성 재료는, 예를 들면 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체 고무 및 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등의 공액 디엔계 고무 및 이들의 수소 첨가물, 스티렌-부타디엔-디엔 블록 공중합체 고무, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 등의 블록 공중합체 고무 및 이들의 수소 첨가물, 클로로프렌, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피크롤히드린 고무, 실리콘 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무 및 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무 등을 들 수 있다. 이 중에서 내구성, 성형 가공성 및 전기 특성을 고려할 때 실리콘 고무를 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘 고무로서는, 액상 실리콘 고무를 가교 또는 축합한 것이 바람직하다. 액상 실리콘 고무는 예를 들면 디메틸실리콘 생고무, 메틸비닐실리콘 생고무 및 메틸페닐비닐실리콘 생고무 등을 포함할 수 있다. 또한, 실리콘 고무는, 그의 분자량 Mw(표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 말함. 이하 동일)가 10,000 내지 40,000인 것이 바람직하다. 또한, 얻어지는 도전부(120)에 양호한 내열성이 얻어지기 때문에, 분자량 분포 지수(표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량 Mw와 표준 폴리스티렌 환산 수 평균 분자량 Mn의 비 Mw/Mn의 값을 말함. 이하 동일)가 2 이하인 것이 바람직하다.
도전 구조체(190)는 도전부(120)와 검사회로(3)의 검사접점(패드)(4) 사이에 배치되어 도전 저항을 낮출 수 있다. 도전 구조체(190)는 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 탄성 절연부(140)의 두께 내에서 상기 도전부(120) 내에 적어도 부분적으로 삽입되어 접촉하는 제2의 철(凸)부(192)를 가진 단부를 포함하는 것이 바람직하다. 검사 시 제2의 철(凸)부(192)의 표면은 평면에 비해 접촉하는 도전입자들의 수를 증가시켜 도전 저항을 낮출 수 있다. 도전 구조체(190)는 도전성이 좋은 금속, 예를 들면 금, 은, 동, 철 등으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 이방 도전성 커넥터(100)를 나타낸 것이다.
도 3에 나타낸 바와 같이 도전 구조체(190)는 상기 도전부(120)에 접촉하는 제2의 요(凹)부(194)를 가진 단부를 포함하는 것이 바람직하다. 제2의 요(凹)부(194)는 도전부(120)를 구성하는 도전입자들의 수를 상대적으로 증가시켜 도전 저항을 낮추는 것이 가능하다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 이방 도전성 커넥터(100)를 나타낸 것이다.
도 4에 나타낸 바와 같이 도전 구조체(190)는 상기 도전부(120)에 접촉하는 제2의 요철(凹凸)부(194,192)를 가진 단부를 포함하는 것이 바람직하다. 제2의 요철(凹凸)부(194,192)는 도 2 및 3에 나타낸 제1 및 제2실시예에 비해 도전부(120)를 구성하는 도전입자들의 수를 상대적으로 더욱 증가시켜 도전 저항을 더 낮추는 것이 가능하다.
물론, 상술한 실시예에 나타낸 구조는 본 발명을 설명하기 위한 예에 불과하며, 더욱 많은 요철부들(194,192)을 포함하도록 할 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 실시예를 변형할 수 있을 것이다. 따라서, 발명의 범위는 지금까지 설명된 실시예로 정해지는 것이 아니라 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100: 이방 도전성 커넥터 110: 피복층
120: 도전부 130: 제1단부
140: 절연부 150: 제2단부
160: 제1절연필름 180: 제2절연필름
190: 도전 구조체

Claims (5)

  1. 피검사물의 피검사접점과 검사회로의 검사접점을 전기적으로 연결하는 이방 도전성 커넥터에 있어서,
    두께 방향으로 도전성을 나타내도록 자성을 나타내는 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되도록 배향한 상태로 함유되어 형성되는 복수의 도전부 및 상기 복수의 도전부 주위에 형성된 탄성 절연부를 가지는 판상 탄성체를 포함하며,
    상기 판상 탄성체는 상기 도전부와 검사접점 사이에 도전구조체를 포함하며,
    상기 도전구조체는 상기 도전부에 접촉하는 요부(凹部) 또는 철부(凸部)부를 가진 단부를 포함하며,
    상기 도전구조체의 단부는 상기 탄성 절연부의 두께 내에서 상기 도전부 내에 적어도 부분적으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도전부는 피검사물의 피검사접점 표면에 부분 접촉하도록 요철(凹凸)부를 가진 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 판상 탄성체의 양면에는 상기 복수의 도전부의 양 단부가 대응하는 위치에 개구들이 형성된 절연필름이 배치되는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 요철(凹凸)부를 가진 단부는 도전성 재질로 코팅되는 도전 피복층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 요철(凹凸)부는 중앙이 오목한 원형 팁(tip), 다각뿔 형 팁(tip), 원뿔 형 팁(tip), 및 원뿔의 첨부를 라운딩 처리한 팁(tip) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
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