KR102124997B1 - 도전성 입자의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 도전성 입자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도전성 입자의 제조방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 전기적 연결을 위한 도전부를 형성하는 도전성 입자의 제조방법으로서, (a) 기판을 준비하는 단계; (b) 상기 기판 상에 원하는 도전성 입자와 대응되는 형상을 가지는 도전성 입자 형성용 홈을 마련하는 단계; (c) 상기 도전성 입자 형성용 홈 내부에 금속분말을 채우는 단계; (d) 금속분말을 가열하여 고체화된 도전성 입자를 제조하는 단계; 및 (e) 고체화된 도전성 입자를 상기 기판으로부터 분리하는 단계;를 포함하는 도전성 입자의 제조방법에 대한 것이다.
Description
본 발명은 도전성 입자의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 도전성 입자에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 미세한 크기의 도전성 입자를 정밀하면서도 간편한 공정으로 제조할 수 있는 도전성 입자의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 도전성 입자에 대한 것이다.
일반적으로, 반도체 집적 회로나 반도체 패키지 등의 전자 부품이나 이러한 전자 부품을 구성하기 위한 혹은 탑재하기 위한 회로 기판에 대해서는 제조 후에 전기적 특성을 검사하는 것이 필요하다. 이러한 피검사 디바이스의 전기적 특성 검사를 위해서는 피검사 디바이스와 검사 장치(테스트 보드)와의 전기적 접속이 안정적으로 이루어져야 하며, 이를 위해 전기접속용 커넥터가 사용된다. 즉, 전기접속용 커넥터 장치의 역할은 피검사 디바이스의 단자와 검사 장치의 패드를 서로 접속시켜 전기적인 신호가 양방향으로 교환 가능하게 하는 것이다. 이러한 전기접속용 커넥터는 피검사 디바이스를 테스트하기 위한 검사 장치에 사용되며 피검사 디바이스가 결합된다는 점에서 테스트 소켓이라고도 한다.
종래의 전기접속용 커넥터, 즉 테스트 소켓으로는, 일반적으로 이방 도전성 시트와 포고핀이 사용되고 있다. 이 중에서 이방 도전성 시트는 탄성을 가지는 도전부를 피검사 디바이스의 단자에 접속시키는 구조를 갖고 있으며, 포고핀은 그 내부에 마련된 스프링에 의해 피검사 디바이스의 단자에 탄성 접촉하도록 구성되어 있다.
이와 같이, 종래의 이방 도전성 시트와 포고핀은 피검사 디바이스와 검사 장치와의 연결 시 발생할 수 있는 기계적인 충격을 완충할 수 있는 장점이 있어서, 테스트 소켓으로서 널리 사용되고 있다.
도 1에는 종래의 전기접속용 커넥터의 일 예로서 이방 도전성 시트가 도시되어 있으며, 도 2는 도 1의 이방 도전성 시트를 이용하여 전기적 검사를 수행하는 모습을 나타낸다.
종래기술에 따른 이방 도전성 시트(100)는 피검사 디바이스(130)의 단자(131)와 대응되는 위치에 배치된 복수의 도전부(110)와, 상기 복수의 도전부(110)를 지지하면서 서로 절연시키는 절연지지부(120)를 포함하고 있다.
상기 도전부(110)는 실리콘 고무와 같은 절연성 탄성 물질로 이루어진 기재 내에 도전성 입자들(111)이 두께 방향으로, 즉 수직 방향으로 배열되어 있는 구조를 가지며, 상기 절연지지부(120)는 상기 도전부(110) 내의 탄성 물질과 동일한 소재, 예컨대 실리콘 고무로 이루어진다.
검사가 수행되기 전에 이방 도전성 시트(100)는 검사 장치(140)에 탑재되며, 이때 검사 장치(140)의 패드(141)에 각 도전부(110)가 접촉되어 있게 된다. 무가압상태에서 도전부(110)는 절연성 탄성 물질 내에서 다수의 도전성 입자(111)들이 서로 이격되어 있게 된다.
검사가 요구되는 피검사 디바이스(130)가 하강하면서 피검사 디바이스(130)의 단자(131)가 상기 도전부(110)를 하측으로 가압하면 서로 이격되어 있는 도전성 입자들(111)이 서로 접촉함으로써 도전부(110)가 전기적으로 도통 가능한 상태가 되며, 이 과정에서 도전부(110)가 탄성적으로 압축 변형되면서 피검사 디바이스(130)의 단자(131)와 접촉 시 발생할 수 있는 기계적인 충격을 완충하게 된다.
이와 같이, 피검사 디바이스(130)의 단자(131)와 검사 장치(140)의 패드(141)가 이방 도전성 시트(100)의 도전부(110)에 의해 서로 전기적으로 연결된 상태에서, 검사 장치(140)의 패드(141)로부터 소정의 검사신호가 인가되면 그 신호가 이방 도전성 시트(100)의 도전부(110)를 거쳐서 피검사 디바이스(130)의 단자(131)로 전달됨으로써 소정의 전기적인 테스트가 수행될 수 있는 것이다.
이러한 도전부 내에 배열되어 있는 다수의 도전성 입자는 통상적으로 구형, 포도상형을 포함한 부정형의 입자형태를 가지게 된다. 이러한 통상적인 도전성 입자는 정밀한 형태를 가지고 있지 않을 뿐 아니라 설계자가 원하는 모양과 형상을 가지고 있지 않아 원하는 기능을 달성하기 어렵게 된다는 단점이 있다.
특히 일반적인 도전성 입자의 제조방법은 수분사법, 아토마이징(Atomizing), 전기도금 등을 이용하게 되는데, 이러한 공정에 의하여 제조되는 도전성 입자의 형상과 크기는 매우 불균일하고 구형 외에 원하는 형상을 일정하게 만드는 것은 거의 불가능하다는 문제점이 있다.
이와 같이 도전성 입자가 구형, 포도상형 같은 형상을 가지는 경우에는 빈번한 도전부의 가압과정에서 해당 입자가 도전부로부터 이탈되거나 전기적 접속이 불량하게 되는 경우가 많게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 설계자가 원하는 형상으로 도전성 입자를 제작하기 위한 도전성 입자의 제조기술이 일본 공개특허공보 2011-150837호에 개시되어 있게 된다.
예를 들어, 도 3에 개시된 바와 같은 판형(도 3(a)), 링형(도 3(b),(c))의 도전성 입자를 설계자가 원하는 데로 정밀하게 제작하기 위하여 다음과 같은 제조공정을 사용하고 있게 된다.
먼저, 소정의 기판(150)을 준비한 후에(도 4(a)), 기판(150) 상에 동박(151)을 형성하고(도 4(b)), 동박(151) 위에 드라이 필름(152)을 형성하게 된다.(도 4(c)).
이후에, 포토레지스트 공정을 통하여 드라이 필름(152)에 소정의 홈(152a)을 형성하고(도 4(d), 소정의 홈 내부에 금속(111')을 도금한 후에(도 4(e)), 도금층의 상면을 연마하여 도전성 입자(111)를 제조완료하게 된다.(도 4(f)) 이후에, 드라이 필름에 일체화된 도전성 입자(111)를 드라이 필름으로부터 제거하기 위하여 드라이 필름을 용해시킴으로서 도전성 입자를 얻어내게 된다.
이러한 종래기술에 따른 도전성 입자의 제조공정은 도전성 입자를 형성하는 몰드를 드라이 필름으로 제작하고 도전성 입자를 얻어내기 위하여 드라이 필름을 용해시켜 제거해야 하기 때문에, 매회 드라이 필름을 기판 상에 접착해야 하는 문제점이 있다.
또한, 기판 상에 접촉된 드라이 필름을 포토레지스트 공정을 이용하여 소정의 패턴을 형성해야 하기 때문에 몰드 제작 단계에서 비용이 많이 발생한다는 단점이 있게 된다.
또한 종래기술에 따른 도전성 입자의 제조방법은, 도전성 입자를 제작하기 위하여 도금 공정을 이용하기 때문에 금속입자의 두께가 클수록 도금시간이 많이 소요되는 단점이 있게 된다.
또한, 도금 공정을 이용하기 때문에 도금 후 각 도전성 입자의 두께를 일정하게 하기 위해서는 상면을 CMP 공정을 통해 연마해야하는 단점이 있게 된다.
또한, 도전성 입자를 기판과 드라이 필름으로부터 분리하기 위하여 용해 등의 방법을 사용하게 되는데, 이 과정에서 드라이 필름이 완전하게 용해되지 않기 때문에 분리가 용이하지 않다는 단점이 있게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 더욱 상세하게는 미세하고 정밀한 형상을 가지는 도전성 입자를 제조공정이 단순화되고 제조시간이 단축되며 전체적인 제조비용을 줄일 수 있는 도전성 입자의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 도전성 입자의 제조방법은, 탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 전기적 연결을 위한 도전부를 형성하는 도전성 입자의 제조방법으로서,
(a) 기판을 준비하는 단계;
(b) 상기 기판 상에 원하는 도전성 입자와 대응되는 형상을 가지는 도전성 입자 형성용 홈을 마련하는 단계;
(c) 상기 도전성 입자 형성용 홈 내부에 금속분말을 채우는 단계;
(d) 금속분말을 가열하여 고체화된 도전성 입자를 제조하는 단계; 및
(e) 고체화된 도전성 입자를 상기 기판으로부터 분리하는 단계;를 포함한다.
상기 도전성 입자의 제조방법은,
상기 (c) 단계에서, 상기 금속 분말의 직경은 수 um일 수 있다
상기 (c) 단계에서, 상기 금속 분말의 직경은 수~수백 nm 일 수 있다
상기 (d) 단계에서, 상기 금속분말을 가열하는 온도는 (c)단계에서 도전성 입자 형성용 홈 내부에 채워진 금속 분말의 녹는점을 기준으로 45~97%의 온도일 수 있다.
상기 (d) 단계에서, 상기 금속분말을 가열하는 온도는 (c)단계에서 도전성 입자 형성용 홈 내부에 채워진 금속 분말의 녹는점을 기준으로 10~97%의 온도일 수 있다.
상기 도전성 입자의 제조방법에서,
상기 금속분말은, 니켈, 코발트 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 혼합물질로 이루어질 수 있다.
상기 도전성 입자의 제조방법에서, 상기 기판은 규소, 유리, 석영 및 질화규소, 세라믹 중 적어도 어느 하나의 소재로 이루어질 수 있다.
상기 도전성 입자의 제조방법은,
상기 (b) 단계에서, 상기 도전성 입자 형성용 홈은 드라이 에칭, 레이저 가공, 화학적 에칭 중 어느 하나에 의하여 상기 기판 상에 형성될 수 있다.
상기 도전성 입자의 제조방법에서,
상기 도전성 입자 형성용 홈은, 원판, 원기둥, 링, 관 및 다단 적층체 중 어느 하나의 도전성 입자와 대응되는 형상을 가질 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도전성 입자의 제조방법은, 탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 전기적 연결을 위한 도전부를 형성하는 도전성 입자의 제조방법으로서,
(a) 기판을 준비하는 단계;
(b) 상기 기판 상에 원하는 도전성 입자와 대응되는 형상을 가지는 도전성 입자 형성용 홈을 마련하는 단계;
(c) 상기 도전성 입자 형성용 홈 내부에 비금속분말을 채우는 단계;
(d) 비금속분말을 가열하여 고체화된 입자를 제조하는 단계; 및
(e) 고체화된 입자를 상기 기판으로부터 분리하는 단계;
(f) 상기 입자의 표면에 금속도금층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도전성 입자의 제조방법은, 탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 전기적 연결을 위한 도전부를 형성하는 도전성 입자의 제조방법으로서,
(a) 기판을 준비하는 단계;
(b) 상기 기판 상에 원하는 도전성 입자와 대응되는 형상을 가지는 도전성 입자 형성용 홈을 마련하는 단계;
(c) 상기 도전성 입자 형성용 홈 내부에 금속 및 비금속의 혼합분말을 채우는 단계;
(d) 혼합분말을 가열하여 고체화된 도전성 입자를 제조하는 단계; 및
(e) 고체화된 도전성 입자를 상기 기판으로부터 분리하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 도전성 입자의 제조방법은, (f) 상기 도전성 입자의 표면에 금속도금층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도전성 입자는 상술한 방법에 의하여 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 도전성 입자의 제조방법에 의하면, 종래의 제조방법과 달리 드라이 필름, 포토레지스트 공정을 수행하지 않고 기존의 기판을 재사용할 수 있어서 비용절감효과가 크다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 도전성 입자의 제조방법에 의하면, 도금방식을 이용하여 도전성 입자를 제조하는 것이 아니기 때문에, 두께가 큰 도전성 입자의 경우에도 용이하게 제조할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 도전성 입자의 제조방법에 의하면, 별도의 도전성 입자의 표면연마작업이 필요하지 않기 때문에 전체적인 제조공정이 단순화되는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 도전성 입자의 제조방법에 의하면, 기판으로부터 도전성 입자를 용이하게 분리할 수 있기 때문에 제조공정을 간편하게 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 도전성 입자의 제조방법에 의하면, 기공이 형성된 도전성 입자를 제조할 수 있고, 서로 다른 재료의 혼합 입자가 고유의 성질을 유지하며 구성되는 하나의 도전성 입자를 제조할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 이방 도전성 시트의 모습을 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 이방 도전성 시트를 이용하여 피검사 디바이스의 전기적 검사를 수행하는 모습을 나타내는 도면.
도 3은 종래의 도전성 입자의 모양과 형상을 나타내는 도면.
도 4는 도 3의 도전성 입자를 제조하는 제조공정을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 입자의 제조공정을 나타내는 도면.
도 6은 도 5의 제조공정의 블럭도.
도 7은 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 도전성 입자의 일 예를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제조공정에서 사용되는 기판의 일 형상을 나타내는 도면.
도 9는 도 8의 기판에 의하여 제조된 도전성 입자의 일 예를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 제조공정에서 사용되는 기판의 다른 형상을 나타내는 도면.
도 11은 도 10의 기판에 의하여 제조된 도전성 입자의 다른 예를 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 이방 도전성 시트를 이용하여 피검사 디바이스의 전기적 검사를 수행하는 모습을 나타내는 도면.
도 3은 종래의 도전성 입자의 모양과 형상을 나타내는 도면.
도 4는 도 3의 도전성 입자를 제조하는 제조공정을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 입자의 제조공정을 나타내는 도면.
도 6은 도 5의 제조공정의 블럭도.
도 7은 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 도전성 입자의 일 예를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제조공정에서 사용되는 기판의 일 형상을 나타내는 도면.
도 9는 도 8의 기판에 의하여 제조된 도전성 입자의 일 예를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 제조공정에서 사용되는 기판의 다른 형상을 나타내는 도면.
도 11은 도 10의 기판에 의하여 제조된 도전성 입자의 다른 예를 나타내는 도면.
이하, 본 발명의 일 실시예에 다른 도전성 입자의 제조방법을 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 도전성 입자의 제조방법은, 탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 전기적 연결을 위한 도전부를 형성하는 도전성 입자의 제조방법에 대한 것이다. 구체적으로는 피검사 디바이스를 검사장치에 전기적 연결시키기 위한 이방 도전성 시트에 사용되는 도전성 입자의 제조방법에 대한 것이다. 이러한 도전성 입자는 실리콘 고무 내에 다수개가 밀집되어 두께방향으로 정렬되어 있게 되며, 피검사 디바이스에 의하여 가압되었을 때 도전부가 압축되면서 서로 이격되어 있는 도전성 입자들이 서로 접촉하여 도전부의 전기적 도통을 가능하게 한다.
이러한 도전성 입자는, 다음과 같은 제조순서에 의하여 제조된다.
먼저, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 판 형태의 기판(10)을 마련한다.(S100) 이때 기판(10)은 반복하여 사용할 수 있도록 규소, 유리, 석영, 세라믹 등의 소재를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 반복하여 재사용할 수 있도록 내구성이 우수한 소재라면 무엇이나 사용가능함은 물론이다.
이후에, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 기판(10) 상에 원하는 도전성 입자와 대응되는 형상을 가지는 도전성 입자 형성용 홈(10a)을 형성한다(S200). 구체적으로 도 7와 같은 원판 형태의 도전성 입자(20)를 제조하기 위해서는 해당 도전성 입자와 대응되는 형상을 가지는 도전성 입자 형성용 홈(10a)을 기판(10) 상에 형성하게 되는 것이다.
이때 기판(10)에 도전성 입자 형성용 홈을 형성시키는 방법으로는, 드라이 에칭 방법, 레이저 가공, 화학적 에칭 등 다용한 방법을 사용할 수 있게 된다.
이후에, 도 5(c)에 도시된 바와 같이 상기 도전성 입자 형성용 홈(10a) 내부에 금속분말(20')을 채우게 된다. 이때 금속분말(20')은 원하는 도전성 입자(20)의 형상과 대응되는 형상을 가지도록 채우게 되는 것이다. 금속분말(20')로서는 니켈, 코발트, 철과 같은 전기전도성이 우수하고 내구성이 좋은 소재로 이루어지는 것이 좋으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 소재가 사용될 수 있다. 또한 니켈, 코발트가 각각 사용되는 것도 가능하나 혼합되어 함께 사용되는 것도 가능함은 물론이다.
구체적으로 고전도성 금속, 강자성체 금속, 세라믹, 고강도 금속 및 이들의 조합으로 된 것, 이들이 조합된 것에 카본소재를 혼합한 것, 이들의 조합에 폴리에틸린, 왁스와 같은 열분해가 가능한 비금속 분말입자를 포함한 것이 사용될 수 있다.
이때, 고전도성 금속이란, 금, 은, 구리, 팔라듐, 로듐, 백금, 등이 포함될 수 있으며, 강자성 금속에는 코발트, 니켈, 철, 페라이트 등이 포함될 수 있으며, 고강도 금속에는 텅스텐, 티타늄등이 포함될 수 있다. 또한 카본소재에는 CNT, 카본 섬유, 풀러린 등이 포함될 수 있다.
이후에, 도 5(d)에 도시된 바와 같이 금속분말을 가열하여 고체화된 도전성 입자(20)를 제조하게 된다. 구체적으로 금속분말의 녹는점에 가까운 온도에서 가열하는 것에 의하여 금속분말 가루가 서로 밀착하여 고결(固結)화시키게 한다. 이때 소결을 위한 가열 온도는 금속분말 가루의 크기에 따라 금속분말의 재료의 녹는점을 기준으로 10%부터 시작될 수 있으며, 소결을 위한 효과적인 가열온도는 녹는점의 45~97% 수준인 것이 좋다. 구체적으로는 금속 분말의 직경이 수 um 수준일 때는 재료의 녹는점을 기준으로 10~97%의 가열온도가 바람직하며, 금속분말의 직경이 수 um 수준일 때는 재료의 녹는점을 기준으로 45~97% 수준으로 가열하여 소결한다.
이와 같이 금속분말을 높은 온도에서 가열시키는 경우에는 단위 면적당 원자나 분자들이 서로 응집되면서 외부와 접촉하는 표면적이 줄어들게 된다. 이 과정에서 기존의 도전성 입자의 형성용 홈보다는 다소 작은 크기의 도전성 입자를 얻을 수 있게 된다. 이와 같이 가열후에 고체화된 도전성 입자가 도전성 입자 형성용 홈보다 다소 부피면에서 감소된다는 점을 감안하여 도전성 입자 형성용 홈은 원하는 도전성 입자보다 다소 크게 기판 상에 마련하는 것이 좋다.
이후에, 도 5(d)에 도시된 바와 같이 도전성 입자 형성용 홈(10a)으로부터 제조가 완료된 도전성 입자(20)를 분리해내게 된다. 이때 도전성 입자(20)는 도전성 입자 형성용 홈(10a)보다 약간 작게 배치되어 있기 때문에 도전성 입자 형성용 홈(10a)으로부터 쉽게 분리해낼 수 있게 되는 것이다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에 의하면, 도 4의 제조방법에 비하여, 다음과 같은 장점이 있다.
먼저, 본 발명의 제조방법에서는 드라이 필름 형성공정 내지 포토레지스트 공정을 하지 않고 기판을 재사용할 수 있기 때문에 비용 절감의 장점이 있다. 예를 들어, 도 4의 제조공정의 경우 도전성 입자를 도금에 의하여 제조하기 때문에, 제조가 완료된 도전성 입자는 도금과정에서 주변 몰드와 일체화되어 있어서 제조후 폐기하는 1회성의 드라이 필름을 사용해야 했다. 이에 반해서, 본원발명의 경우에는 금속분말을 가열하여 고체화하는 과정에서 도전성 입자가 주변 몰드로부터 수축되어 분리하기 용이하게 되기 때문에 드라이 필름과 같은 1회성의 소재를 사용할 필요가 없게 되는 것이다.
즉, 규소, 유리, 석영, 세라믹과 같은 소재로 이루어지는 기판을 계속적으로 반복하여 사용할 수 있으므로 제조비용을 효과적으로 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 도전성 입자의 두께가 큰 형상의 경우 도 4의 제조방법에 의하면, 도금 방식을 사용하고 있기 때문에, 두께에 비례하여 도금시간이 증가되는 단점이 있게 된다. 이에 반해서, 본원발명은 금속분말을 원하는 두께로 채운후에 가열을 통하여 고체화된 도전성 입자를 제조하기 때문에, 도전성 입자의 두께가 증가되어도 전체적인 제조시간의 증가가 없다는 장점이 있다.
또한, 도 4의 제조공정에 의하면, 도금처리한 후에 패턴 주변에 남아있는 불필요한 도금층을 제거하기 위하여 표면을 연마하는 작업(CMP)이 필요했으나, 본 발명의 제조공정에 따르면 원하는 형태를 그대로 제작할 수 있으므로 별도의 연마작업이 필요하지 않다는 장점이 있다.
이러한 본 발명의 제조방법에 의하면, 도 7의 원판형 도전성 입자(20), 도 9의 링형 도전성 입자(21), 도 11의 "C"형 도전성 입자(22)를 용이하게 제작할 수 있다.
예를 들어, 도 7의 원판형 도전성 입자(20)를 제조하기 위해서는 도전성 입자 형성용 홈(10a)을 원판과 대응되는 형태로 기판(10) 상에 형성시키면 된다.
또한, 도 9의 링형 도전성 입자(21)를 제조하기 위해서는 도 8에 개시된 바와 같이 기판(11) 상에 링형 도전성 입자(21)와 대응되는 형상을 가지는 도전성 입자 형성용 홈(11a)을 형성시키면 된다.
또한, 도 11의 "C"형 도전성 입자(22)를 제조하기 위해서는 도 10에 개시된 바와 같이 기판(12) 상에 "C"형 도전성 입자(22)와 대응되는 형상을 가지는 도전성 입자 형성용 홈(12a)을 형성시키면 된다. 한편 "C"형 도전성 입자의 제조방법에 의하면, 도 9의 링형 도전성 입자를 제조하는 방법에 비하여 도전성 입자를 용이하게 제조할 수 있는 장점이 있게 된다. 예를 들어, 링형 도전성 입자 제조용 기판에서는 중앙에 기둥형성부가 하면만이 부착되어 독립적으로 마련되어 있는데 비하여 "C"형 도전성 입자는 기둥형성부가 측면과 하면이 동시에 기판의 주변에 부착되어 있어서 견고하게 위치를 유지할 수 있는 장점이 있다.
이러한 본 발명에 따른 도전성 입자의 제조방법은, 다음과 같이 변형되는 것도 가능하다.
상술한 실시예에서는 금속분말만을 도전성 입자 성형용 홈 내에 채운 후에 이를 가열하여 고체화된 도전성 입자를 제조하는 기술을 개시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도전성 입자 성형용 홈 내에 금속분말과 비금속분말로 이루어진 혼합물질을 채운 후에 가열하여 고체화된 도전성 입자를 제조하는 것이 가능하다. 이와 같이 금속 분말와 함께 수지 성분의 비금속 분말을 기판의 도전성 입자 성형용 홈 내에 넣을 경우 열처리가 완료되기 전에 비금속 분말은 열분해됨으로서 고체화된 도전성 입자의 내외부에 기공을 형성하여 기공이 있는 입자를 만들수 있다.
구체적으로는, 절연물질 내에 다수개가 분포되어 전기적 연결을 위한 도전부를 형성하는 도전성 입자의 제조방법으로서, (a) 기판을 준비하는 단계; (b) 상기 기판 상에 원하는 도전성 입자와 대응되는 형상을 가지는 도전성 입자 형성용 홈을 마련하는 단계; (c) 상기 도전성 입자 형성용 홈 내부에 비금속분말을 채우는 단계; (d) 비금속분말을 가열하여 고체화된 입자를 제조하는 단계; 및 (e) 고체화된 입자를 상기 기판으로부터 분리하는 단계; (f) 상기 입자의 표면에 금속도금층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
한편, 도전성 입자를 제조한 후에는 그 표면에 소정의 금, 은과 같은 전도성이 우수한 금속으로 도금처리를 수행하는 것이 좋다.
한편, 상술한 실시예에서는 일반적인 금속분말을 사용하는 것을 예시하였으나, 금속 분말을 산화된 소재로 사용하는 경우에는 열처리 전에 수소가스를 이용한 환원 공정이 필요하게 된다.
한편, 상술한 실시예에서는 원판, 고리형 판, "C"형 판 형상을 가지는 도전성 입자를 제조하는 것을 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 원기둥, 관, "C"형 기둥 또는 다단적층체 등 다양한 형상을 가지는 도전성 입자를 제조할 수 있게 되는 것이다.
또한 서로 다른 직경을 가진 판을 상하 적층시킨 다단 적층체의 형태로 도전성 입자를 제조하는 것이 가능함은 물론이다.
이상에서 다양한 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 권리범위로부터 합리적으로 해석될 수 있는 것이라면 무엇이나 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연하다.
10...기판 10a...도전성 입자 형성용 홈
20...도전성 입자
20...도전성 입자
Claims (14)
- 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 상호 전기적으로 연결시켜 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행할 수 있는 전기접속용 커넥터의 도전부 내부에 마련되고,
탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 전기적 연결을 위한 도전부를 형성하는 도전성 입자의 제조방법으로서,
(a) 기판을 준비하는 단계;
(b) 상기 기판 상에 원하는 도전성 입자와 대응되는 형상을 가지는 도전성 입자 형성용 홈을 마련하는 단계;
(c) 상기 도전성 입자 형성용 홈 내부에 금속분말을 채우는 단계;
(d) 상기 도전성 입자 형성용 홈 내부에 채워진 금속분말의 녹는점보다 낮은 온도에서 금속분말을 가열하여 분말입자들이 서로 응집되면서 부피가 감소되어 고체화된 도전성 입자를 제조하는 단계; 및
(e) 상기 도전성 입자 형성용 홈보다 작은 부피로 축소되어 고체화된 도전성 입자를 상기 기판으로부터 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 상기 금속 분말의 직경은 수 um인 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 상기 금속 분말의 직경은 수 ~ 수백 nm인 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 (d) 단계에서, 상기 금속분말을 가열하는 온도는 (c)단계에서 도전성 입자 형성용 홈 내부에 채워진 금속 분말의 녹는점을 기준으로 45~97%의 온도인 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제3항에 있어서,
상기 (d) 단계에서, 상기 금속분말을 가열하는 온도는 (c)단계에서 도전성 입자 형성용 홈 내부에 채워진 금속 분말의 녹는점을 기준으로 10~97%의 온도인 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 금속분말은, 니켈, 코발트, 철, 금, 은, 구리 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 혼합물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 기판은 규소, 유리, 석영 및 세라믹 중 적어도 어느 하나의 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 상기 도전성 입자 형성용 홈은 드라이 에칭, 레이저 가공, 화학적 에칭 중 어느 하나에 의하여 상기 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 도전성 입자 형성용 홈은, 원판, 원기둥, 링, 관 및 다단 적층체 중 어느 하나의 도전성 입자와 대응되는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 상호 전기적으로 연결시켜 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행할 수 있는 전기접속용 커넥터의 도전부 내부에 마련되고,
탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 전기적 연결을 위한 도전부를 형성하는 도전성 입자의 제조방법으로서,
(a) 기판을 준비하는 단계;
(b) 상기 기판 상에 원하는 도전성 입자와 대응되는 형상을 가지는 도전성 입자 형성용 홈을 마련하는 단계;
(c) 상기 도전성 입자 형성용 홈 내부에 금속분말 및 비금속분말이 혼합된 혼합분말을 채우는 단계;
(d) 상기 도전성 입자 형성용 홈 내부에 채워진 금속분말의 녹는점보다 낮고 비금속분말의 녹는점보다 높은 온도에서 상기 혼합분말을 가열하여 비금속분말은 제거되고 상기 금속분말이 서로 응집되면서 부피가 감소되어 고체화된 도전성 입자를 제조하는 단계; 및
(e) 상기 도전성 입자 형성용 홈보다 작은 부피로 축소되어 고체화된 도전성 입자를 상기 기판으로부터 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 제8항에 있어서,
(f) 상기 도전성 입자의 표면에 금속도금층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법. - 삭제
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따라서 제조된 도전성 입자.
- 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 상호 전기적으로 연결시켜 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사를 수행할 수 있는 전기접속용 커텍터의 도전부 내부에 마련되고,
탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 전기적 연결을 위한 도전부를 형성하는 도전성 입자의 제조방법으로서,
(a) 기판을 준비하는 단계;
(b) 상기 기판 상에 원하는 도전성 입자와 대응되는 형상을 가지는 도전성 입자 형성용 홈을 마련하는 단계;
(c) 상기 도전성 입자 형성용 홈 내부에 비금속분말을 채우는 단계;
(d) 상기 도전성 입자 형성용 홈 내부에 채워진 비금속분말의 녹는점보다 낮은 온도에서 상기 비금속분말을 가열하여 분말입자들이 서로 응집되면서 부피가 감소되어 고체화된 입자를 제조하는 단계; 및
(e) 상기 도전성 입자 형성용 홈보다 작은 부피로 축소되어 고체화된 입자를 상기 기판으로부터 분리하는 단계; 및
(f) 상기 입자의 표면에 금속도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법.
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KR101452366B1 (ko) | 전기접속용 커넥터의 제조방법 |
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Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
Z072 | Maintenance of patent after cancellation proceedings: certified copy of decision transmitted [new post grant opposition system as of 20170301] | ||
Z131 | Decision taken on request for patent cancellation [new post grant opposition system as of 20170301] |