KR20170072696A - 실리콘 고무에 관통 홀을 포함하는 테스트 소켓, 및 그 제조 방법 - Google Patents

실리콘 고무에 관통 홀을 포함하는 테스트 소켓, 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 테스트 소켓은, 다수 제1패드가 형성되는 제1PCB 필름, 상기 제1패드에 연결되는 도전 와이어, 상기 제1PCB 필름 상에 설치되고, 상기 도전 와이어에 대응되는 다수의 관통 홀이 형성되며, 상기 관통 홀에 상기 도전 와이어가 탑재되는 절연 실리콘 고무, 및 상기 절연 실리콘 고무 상에 설치되고, 제2패드를 통해 상기 도전 와이어와 연결되는 제2PCB 필름을 포함한다. 이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 도전 와이어의 변형이 최소화 되어 제품 라이프 사이클이 길어진다.

Description

실리콘 고무에 관통 홀을 포함하는 테스트 소켓, 및 그 제조 방법 {Test socket having through hole in silicon rubber and method for manufacturing thereof}
본 발명은, 실리콘 고무에 관통 홀을 포함하는 테스트 소켓, 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 반도체 패키지 제조 공정을 통하여 제조되는 반도체 기기가 출하되기 전에 전기적 특성을 검사하는 테스트 소켓, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 복잡한 공정을 거쳐 제조된 반도체 기기는 각종 전기적인 시험을 통하여 특성 및 불량 상태를 검사하게 된다.
구체적으로는 패키지 IC, MCM 등의 반도체 집적 회로 장치, 집적 회로가 형성된 웨이퍼 등의 반도체 기기의 전기적 검사에서, 검사 대상인 반도체 기기의 한쪽 면에 형성된 단자와 테스트 장치의 패드를 서로 전기적으로 접속하기 위하여, 반도체 기기와 테스트 장치 사이에 테스트 소켓이 배치된다.
그런데, 테스트 소켓은 테스트 기기에 구비된 단자들과 접촉하기 위한 도전 커넥터(와이어 혹은 스프링 등)를 구비한다.
그러나 도전 커넥터는 반도체 기기와의 접촉에도 그 충격을 흡수할 수 있어야 한다.
종래의 테스트 소켓에 의하면, 통상 금형에 의하여 마련되는 소정의 공간에 액상 실리콘 고무가 주입되고, 주입되는 액상 실리콘 고무가 경화되어 그 사이에 내삽 되는 도전 커넥터를 지지하게 된다. 반복적인 테스트 공정에 의하여 도전 커넥터가 테스트 기기 혹은 반도체 기기와 접촉하면, 도전 커넥터를 변형시키고, 도전 커넥터의 자체 복원력을 오히려 저해하는 결과를 초래하기도 한다.
KR 공개특허 10-2012-0138304
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 도전 커넥터와 절연 실리콘 고무 사이에 일정한 거리를 두어 실리콘 고무에 의하여 도전 커넥터의 탄성 복원력이 저해되는 것을 차단하는 테스트 소켓 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 도전 커넥터의 주변에 절연 실리콘 고무보다 경도가 높은 고경도 실리콘 고무를 이용하여 도전 커넥터를 지지하도록 하여 도전 커넥터의 탄성 복원력을 더욱 강화하는 테스트 소켓 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 테스트 소켓은, 다수 제1패드가 형성되는 제1PCB 필름, 상기 제1패드에 연결되는 도전 와이어, 상기 제1PCB 필름 상에 설치되고, 상기 도전 와이어에 대응되는 다수의 관통 홀이 형성되며, 상기 관통 홀에 상기 도전 와이어가 탑재되는 절연 실리콘 고무, 및 상기 절연 실리콘 고무 상에 설치되고, 제2패드를 통해 상기 도전 와이어와 연결되는 제2PCB 필름을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명의 테스트 소켓의 제조 방법은, 관통 홀을 포함하는 절연 실리콘 고무를 준비하는 단계, 제1PCB 필름을 준비하는 단계, 상기 제1PCB 필름 상에 도전 와이어를 연결하는 단계, 상기 제1PCB 필름 상에 절연 실리콘 고무를 설치하되, 상기 도전 와이어는 다수의 상기 관통 홀에 간섭 없이 탑재되는 단계, 및 상기 절연 실리콘 고무 상면에 제2PCB 필름이 설치되는 단계를 포함한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 고경도 실리콘 고무에 의하여 도전 와이어가 지지되고, 도전 와이어에 인가되는 하중이 고경도 실리콘 고무에 흡수되기 때문에, 도전 와이어의 수명이 증가하고, 전체 제품 라이프 사이클이 길어진다.
둘째, 관통 홀에 의하여 소정의 공간이 제공되고, 공간에 의하여 도전 와이어가 절연 실리콘 고무에 의하여 간섭을 받지 않아 도전 와이어 본래의 탄성 복력원이 개선되고, 도전 와이어의 변형이 최소화되며, 전체 제품 라이프 사이클이 길어진다.
도 1은 본 발명에 의한 실리콘 고무에 관통 홀을 포함하는 테스트 소켓의 구성의 부분 절개 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 도전 와이어에 고경도 실리콘이 코팅되는 테스트 소켓의 부분 절개 사시도.
도 3 내지 도 6은 도 1의 제조 방법을 나타내는 사시도들.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 테스트 소켓의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 테스트 소켓(100)은, 다수 제1패드(102)가 형성되는 제1PCB 필름(110), 제1패드(102)에 와이어 본딩 되는 도전 와이어(120), 제1PCB 필름(110) 상에 설치되고, 도전 와이어(120)에 대응되는 다수의 관통 홀(122)이 성형되고, 관통 홀(122)에 도전 와이어(120)가 탑재되는 절연 실리콘 고무(130), 및 절연 실리콘 고무(130) 상에 설치되고, 제2패드(132)를 통해 도전 와이어(120)와 연결되는 제2PCB 필름(140)을 포함한다.
제1패드(102)는 본딩 접합부(도면부호 없음)에 의하여 도전 와이어(120)의 일단과 체결되고, 제2패드(132)는 접착재 혹은 솔더링 접합부(도면부호 없음)를 통해서 도전 와이어(120)의 타단과 체결될 수 있다. 이러한 제1패드(102)는 반도체 기기와 접촉하고, 제2패드(132)는 테스트 기기와 접촉할 수 있다.
제1PCB 필름(110) 혹은 제2PCB 필름(140)은 에폭시(epoxy) 혹은 페놀(phenol)수지 상에 구리(Cu)를 인쇄하여 회로를 구성한 리지드 인쇄회로기판(RIGID PCB) 또는 연성이 우수한 폴리아미드 필름(polyimide film) 상에 구리(Cu)나 금(Ag) 기타 도전재료에 의하여 다양한 회로 패턴을 형성하는 플랙서블 인쇄회로기판(Flexible PCB)이 사용될 수 있다.
도전 와이어(120)는 도전성의 금(Ag) 혹은 니켈(Ni)이 도금될 수 있다. 도전 와이어(120)는 제1PCB 기판(110)과 제2PCB 기판(140) 사이에서 제1패드(102)와 제2패드(132)를 수직 혹은 경사지게 연결할 수 있다.
이때 도전 와이어(120)는 반도체 기기의 검사 시, 테스트 소켓(100)이 반도체 기기에 의하여 가압되더라도 그 충격을 흡수하는 동시에 전기적 연결을 유지할 수 있도록 반드시 직선 형태로 제작될 필요는 없다. 일례로 지그재그 혹은 나선형 스프링 형태로 제공함으로써, 물리적 충격을 흡수하고, 손상을 최소화할 수 있다.
특히 본 발명은 도전 와이어(120)가 도전 실리콘 고무(130)와 직접 접촉하지 않고 관통 홀(122)을 통해서 일정한 간격으로 이격되어 있기 때문에, 도전 와이어(120)가 절연 실리콘 고무(130)로부터 간섭을 받지 않아 도전 와이어(120)의 탄성력이 보존되고 더욱 강화된다. 관통 홀(122)에 의하여 도전 와이어(120)의 변형이 최소화 되기 때문이다.
절연 실리콘 고무(130)는, 소정의 탄성을 가지는 물질이라면 실리콘 고무에 제한되는 것은 아니다. 가령, 가교 구조를 갖는 내열성 고분자 물질로서 폴리부타디엔 고무, 우레탄 고무, 천연 고무, 폴리이소플렌 고무 기타 탄성 고무를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 도전 와이어(120)의 외주면에 고경도 실리콘 고무(126)가 더 성형될 수 있다. 고경도 실리콘 고무(126)는 절연 실리콘 고무(130)와 비교하여 경도가 높다. 따라서 고경도 실리콘 고무(126)는 도전 와이어(120)가 반복적인 실험에 의하여 가해지는 충격에 대하여 이를 지지하는 기능을 수행할 수 있다.
고경도 실리콘 고무(126)는 절연 실리콘 고무(130)와 마찬가지로 실리콘 고무, 우레탄 고무, 에폭시 고무 기타 탄성 고무를 이용하는 점에서 공통되며, 다만 그 경도가 다르다. 여기서 고경도란 쇼어 A 경도(shore A hardness)가 30 내지 90 정도 이고, 바람직하게는 50 이상이다.
이하, 본 발명에 의한 테스트 소켓의 제조 방법을 도면을 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 절연 실리콘 고무(130)를 준비한다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 절연 실리콘 고무(130)는 금형을 이용하여 소정 형상으로 패턴닝 될 수 있다. 예컨대, 금형에는 일정한 간격과 사이즈로 핀이 형성된다. 여기에 액상 실리콘 고무를 주입하면 상기 핀을 제외한 부분에만 액상 실리콘 고무가 주입되어 관통 홀(122)을 가진 절연 실리콘 고무(130)가 성형될 수 있다.
여기서 금형은 유니버셜 금형을 이용하여 절연 실리콘 고무(130)의 전체 사이즈 혹은 상기 핀의 간격 등이 이미 사양별로 정해져 있을 수 있다. 혹은 상기 핀 역시 절연 실리콘 고무 전체 넓이에 걸쳐 형성하고, 사용 시 필요한 부분의 관통 홀(122)만 사용되도록 할 수 있다.
한편, 관통 홀(122)은 절연 실리콘 고무(130)를 완성한 후 레이저 공정 등에 의하여 사후적으로 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1PCB 필름(110)을 준비한다. 제1PCB 필름(110)에는 다수의 제1패드(102)가 형성된다. 제1패드(102)는 구리(Cu)를 전기 도금 혹은 무전해 도금하여 제작되는 본딩 패드(Bonding pad)를 포함할 수 있다.
제1PCB 필름(110)은 연성 인쇄회로기판이 사용되는데, 연성 인쇄회로기판은 스크린 인쇄나 혹은 포토 리소그라피 공정을 이용하여 회로 패턴을 설계하기 용이하고 작업성이 우수하며, 롤투롤(roll-to-roll) 연속 공정에 가장 적합하다. 이와 같이 제1PCB 필름(110)은 일면 혹은 양면에 유연한 회로 패턴이 인쇄되는 연성회로 필름이 사용됨으로써, 연속 공정이 가능하다.
제1PCB 필름(110) 상에 제1패드(102)를 이용하여 도전 와이어(120)를 연결한다. 도전 와이어(120)는 제1패드(102)에 접촉된다. 이로써 본딩 접합부가 형성될 수 있다. 도전 와이어(120)는 단선 혹은 복선으로 구성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 도전 와이어(120)가 와이어 본딩 되는 제1PCB 필름(110) 상에 절연 실리콘 고무(130)를 설치한다. 이로써 도전 와이어(120)는 이와 대응되는 다수의 관통 홀(122)에 탑재된다.
도 6을 참조하면, 절연 실리콘 고무(130)의 상면에 제2PCB 필름(140)이 설치된다. 제2패드(132)를 이용하여 도전 와이어(120)와 연결된다. 이때 도전 와이어(120)는 제2패드(132)와 도전성 접착제에 의하여 연결되거나 혹은 솔더링 공법에 의하여 연결될 수 있다. 솔더링 접합부를 통하여 제2패드(132)를 연결하는 경우, 솔더링은 로봇 솔더링 혹은 도트 솔더링 공법에 의하여 수행될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 도전 와이어가 대응되는 절연 실리콘 고무에 관통 홀을 형성하고, 도전 와이어가 절연 실리콘 고무와 소정 거리를 두고 이격되게 설치함으로써, 도전 와이어가 절연 실리콘 고무로부터 간섭을 받지 않아 개별 와이어 탄성을 유지할 수 있고 와이어에 가해지는 충격을 더 잘 흡수할 수 있는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
100: 테스트 소켓 102: 제1패드
110: 제1PCB 필름 120: 도전 와이어
122: 관통 홀 130: 절연 실리콘 고무
132: 제2패드 140: 제2PCB 필름

Claims (8)

  1. 다수 제1패드가 형성되는 제1PCB 필름;
    상기 제1패드에 연결되는 도전 와이어;
    상기 제1PCB 필름 상에 설치되고, 상기 도전 와이어에 대응되는 다수의 관통 홀이 형성되며, 상기 관통 홀에 상기 도전 와이어가 탑재되는 절연 실리콘 고무; 및
    상기 절연 실리콘 고무 상에 설치되고, 제2패드를 통해 상기 도전 와이어와 연결되는 제2PCB 필름을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통 홀은 상기 도전 와이어와 상기 절연 실리콘 고무를 상호 이격시켜 상기 도전 와이어에 대한 상기 절연 실리콘 고무의 간섭을 배제하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 도전 와이어의 외주면에는 상기 절연 실리콘 고무보다 경도가 높은 고경도 실리콘 고무가 코팅되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  4. 관통 홀을 포함하는 절연 실리콘 고무를 준비하는 단계;
    제1PCB 필름을 준비하는 단계;
    상기 제1PCB 필름 상에 도전 와이어를 연결하는 단계;
    상기 제1PCB 필름 상에 절연 실리콘 고무를 설치하되, 상기 도전 와이어는 다수의 상기 관통 홀에 간섭 없이 탑재되는 단계; 및
    상기 절연 실리콘 고무 상면에 제2PCB 필름이 설치되는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 테스트 소켓의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 도전 와이어를 연결한 후, 상기 도전 와이어에 고경도 실리콘 고무가 더 코팅되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓의 제조 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 도전 와이어는 상기 제1PCB 필름의 제1패드와 와이어 본딩 접합되고, 상기 제2PCB 필름의 제2패드와 도전 접착제 혹은 솔더링 접합부에 의하여 접합되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓의 제조 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 절연 실리콘 고무는 금형을 이용하여 소정 형상으로 패턴닝되고, 상기 금형에는 일정한 간격과 사이즈로 핀이 형성되며, 액상 실리콘 고무의 주입 시 상기 핀을 제외한 부분에 주입되어 상기 관통 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 절연 실리콘 고무는 상기 도전 와이어와 대응되지 않는 관통 홀을 더 포함하고, 상기 도전 와이어와 대응되지 않는 관통 홀은 상기 제1 및 제2PCB 필름에 의하여 커버되는 유니버셜 금형인 것을 특징으로 하는 테스트 소켓의 제조 방법.
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