双向导电引脚、双向导电图案模块及其制造方法与流程

文档序号:14943307发布日期:2018-07-13 21:40

本发明总体涉及一种双向导电引脚。更具体地,本发明涉及一种能够使用弹簧引脚来弥补常规半导体测试插座的薄弱点的双向导电引脚、双向导电图案模块及其制造方法。



背景技术:

在半导体装置制造之后执行检查过程以判断其电气性能。在将半导体测试插座(或者接触器或连接器)插入到半导体装置与检查电路基板之间以在其间产生电连接的同时执行半导体装置的检查过程。除了半导体装置的最终电气性能测试,半导体测试插座还用于在制造半导体装置时进行老化测试。

随着半导体集成技术的发展,半导体装置变得更小,由此半导体装置的端子也变得更小,换句话说装置上的引线的大小和间隔变得更小。因此,测试插座的导电图案之间的间隔大小也应该减小。

然而,为了研发能够处理集成半导体装置的半导体测试插座,使用弹簧引脚的常规半导体测试插座是有局限的。图1至图3是示出了使用公开于韩国专利申请公开号10-2011-0065047中的弹簧引脚的常规半导体测试插座的实例的视图。

参照图1至图3,常规半导体测试插座100包括:壳体110,其中通孔111形成在垂直方向上和对应于半导体装置130的端子131的位置上;以及弹簧引脚120,其设置在通孔111的内侧并且将半导体装置130的端子131与测试装置130的焊盘141电连接。

弹簧引脚120被配置成包括:筒124,其具有柱形形状并且用作引脚的主体;触针123,其形成在筒124的下部中;弹簧122,其设置在筒124的内侧且连接到触针123并且能够伸展和收缩;以及接触引脚121,其连接到弹簧122的与触针123连接的相对侧并且在与半导体装置130的端子131接触时垂直移动。

本文中,弹簧122通过收缩和伸展而吸收施加到接触引脚121和触针123的机械冲击,并且将半导体装置130的端子131与测试装置140的焊盘141电连接,使得半导体装置130的电气测试被执行。

使用上述弹簧引脚的常规半导体测试插座使用弹簧来维持垂直方向上的弹性。然而,弹簧设置在筒的内侧,并且筒被插入到孔中。由此,制造这样的测试插座的过程变得复杂,并且制造成本也因过程复杂而增加。

另外,物理实施在垂直方向上具有弹性的电气配置的小间距是有局限的。此外,常规半导体测试插座已经达到了施加到最近研发的集成半导体装置的极限。

为了克服使用弹簧引脚的常规半导体测试插座的局限,提出了使用压敏导电橡胶(PCR)插座的半导体测试插座,其中穿孔图案沿垂直方向形成在硅树脂体中,硅树脂体由弹性材料制成,并且穿孔图案填充有导电粉末以形成导电图案。

然而,使用PCR插座的半导体测试插座也具有局限性,即填充在使用PCR插座的半导体测试插座中的导电粉末分解,产品寿命减少。

因此,需要这样的半导体测试插座,其中实施了小间距并且解决了高度限制或常规测试插座的问题。



技术实现要素:

技术问题

因此,本发明考虑到现有技术中出现的上述问题,并且本发明旨在提出一种能够弥补使用弹簧引脚和PCR插座的常规半导体测试插座的薄弱点的双向导电引脚、双向导电图案模块及其制造方法。

技术方案

为了实现该目的,在一个方面中,本发明提供了一种双向导电引脚,所述双向导电引脚包括:上接触部分,所述上接触部分通过围绕垂直轴线螺旋地缠绕导电薄板而形成,并且当在顶部到底部方向上与半导体装置的端子接触时弹性地支撑所述半导体装置的所述端子;下接触部分,所述下接触部分通过围绕垂直轴线螺旋地缠绕导电薄板而形成,并且当在底部到顶部方向上与检查电路基板的端子接触时弹性地支撑所述检查电路基板的所述端子;以及至少一个连接部分,所述至少一个连接部分将所述上接触部分和所述下接触部分电连接。

本文中,所述上接触部分、所述下接触部分和所述连接部分可通过围绕所述垂直轴线螺旋地缠绕基底图案而同时形成,并且所述基底图案可通过图案化导电薄板而形成。

另外,所述双向导电引脚可进一步包括:引脚主体,所述引脚主体由弹性绝缘材料制成,并且设置在所述上接触部分与所述下接触部分之间,所述连接部分设置在所述引脚主体的内部。

此外,所述双向导电引脚可进一步包括:至少一个内部支撑部分,所述至少一个内部支撑部分从所述上接触部分朝向所述下接触部分延伸,使得所述内部支撑部分的下端与所述下接触部分间隔开预定距离。

另外,所述上接触部分可沿径向方向向外成阶梯状,从而所述上接触部分的径向内部可相对于其径向外部向上突出。

另外,所述下接触部分可沿径向方向向外成阶梯状,从而所述下接触部分的径向内部可相对于其径向外部向下突出。

另外,所述连接部分可配置成在水平方向上具有预定宽度并且可设置在所述上接触部分与所述下接触部分之间以在垂直方向上支撑所述上接触部分和所述下接触部分。

在另一方面中,本发明提供了一种双向导电图案模块,所述双向导电图案模块包括:绝缘主体;多个导电引脚,所述多个导电引脚设置在所述绝缘主体的内部,使得所述导电引脚彼此在水平方向上间隔开,并且所述导电引脚的上部和下部分别暴露至所述绝缘主体的上表面和下表面的外侧,其中每个所述导电引脚均包括:上接触部分,所述上接触部分通过围绕垂直轴线螺旋地缠绕导电薄板而形成,并且当在顶部到底部方向上与半导体装置的端子接触时弹性地支撑所述半导体装置的所述端子;下接触部分,所述下接触部分通过围绕垂直轴线螺旋地缠绕导电薄板而形成,并且当在底部到顶部方向上与检查电路基板的端子接触时弹性地支撑所述检查电路基板的所述端子;以及至少一个连接部分,所述至少一个连接部分将所述上接触部分和所述下接触部分电连接。

本文中,所述导电引脚的所述上接触部分、所述下接触部分和所述连接部分可通过围绕所述垂直轴线螺旋地缠绕基底图案而同时形成,并且所述基底图案可通过图案化导电薄板而形成。

另外,所述双向导电图案模块可进一步包括:至少一个内部支撑部分,所述至少一个内部支撑部分从所述上接触部分朝向所述下接触部分延伸,使得所述内部支撑部分的下端与所述下接触部分间隔开预定距离。

另外,所述上接触部分可沿径向方向向外成阶梯状,从而所述上接触部分的径向内部可相对于其径向外部向上突出。

另外,所述下接触部分可沿径向方向向外成阶梯状,从而所述下接触部分的径向内部可相对于其径向外部向下突出。

另外,所述连接部分可配置成在水平方向上具有预定宽度并且可设置在所述上接触部分与所述下接触部分之间以在垂直方向上支撑所述上接触部分和所述下接触部分。

在又一方面中,本发明提供了一种制造双向导电图案模块的方法,所述方法包括:(a)通过图案化导电薄板而形成基底图案,所述基底图案包括:多个上接触图案,所述多个上接触图案彼此在水平方向上间隔开;多个下接触图案,所述多个下接触图案彼此在水平方向上间隔开并且与所述多个上接触图案在垂直方向上间隔开;以及至少一个连接图案,所述至少一个连接图案将彼此面对的每个所述上接触图案和关联的那个所述下接触图案连接;(b)电镀所述基底图案;(c)围绕垂直轴线缠绕被电镀的基底图案,从而形成分别具有螺旋形状的多个上接触部分和多个下接触部分并形成将彼此面对的每个所述上接触部分和关联的那个所述下接触部分连接的连接部分。

本文中,所述方法可进一步包括:(d)形成由弹性绝缘材料制成的绝缘主体,其中所述连接部分设置在所述绝缘主体的内部,使得所述上接触部分的上表面和所述下接触部分的下表面分别向上以及向下暴露。

另外,在形成基底图案的步骤中,所述连接图案可形成为可将彼此面对的每个所述上接触图案和关联的那个所述下接触图案以对角的方式连接的对角图案。

另外,在缠绕基底图案的步骤中,彼此面对的每个所述上接触图案和关联的那个所述下接触图案可围绕相同的垂直轴线缠绕,由此上接触部分和下接触部分可形成在彼此面对的位置处。

另外,所述方法可进一步包括:当通过图案化所述导电薄板而形成所述基底图案时形成从所述上接触图案朝向所述下接触图案突出的至少一个内部支撑图案;以及当缠绕所述基底图案时通过缠绕所述内部支撑图案形成从每个所述上接触部分朝向关联的那个所述下接触部分延伸的内部支撑部分。

另外,所述上接触图案可在水平方向或垂直方向上成阶梯状,由此每个所述上接触部分可在径向方向上向外成阶梯状,从而所述上接触部分的径向内部可相对于其径向外部向上突出。

另外,所述下接触图案可在水平方向或垂直方向上成阶梯状,由此每个所述下接触部分可在径向方向上向外成阶梯状,从而所述上接触部分的径向内部可相对于其径向外部向下突出。

另外,所述连接部分可配置成在水平方向上具有预定宽度并且可设置在每个所述上接触部分与关联的那个所述下接触部分之间以在垂直方向上支撑所述上接触部分和所述下接触部分。

在再一方面中,本发明提供了一种制造双向导电引脚的方法,所述方法包括:根据制造所述双向导电图案模块的上述方法制造双向导电图案模块;以及通过沿垂直方向切割所述双向导电图案模块的绝缘主体而形成多个双向导电引脚,从而每个所述双向导电引脚的上接触部分、下接触部分和连接部分连接到彼此。

发明效果

根据配置有上述配置的本发明,通过如下手段获得所述双向导电引脚:图案化所述导电薄板,通过使用诸如模制过程的方法来缠绕图案化的薄板而形成分别具有螺旋形状的所述上接触部分和所述下接触部分,以及在圆周方向上缠绕所述连接部分以具有扭曲形式。因此,所述双向导电引脚在垂直方向上具有弹性。

另外,当具有螺旋形状的所述上接触部分与半导体装置的例如球的端子接触时,所述球从所述螺旋形状的内部分向其外部分与所述上接触部分顺序地接触。由此,可获得稳定的接触,并且当所述球脱离时所述上接触部分稳定地恢复。

另外,由于所述金属薄板通过使用蚀刻过程、冲压方法或模制过程等被图案化以具有柱形形状,所以所述制造过程被简化,由此其制造成本也减少。

另外,可制造通过在深度方向上制造以及布置所述双向导电图案模块而在水平方向和深度方向上形成多个导电图案的半导体测试插座。

附图说明

根据结合附图时的以下详细描述,将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征及其它优点,其中:

图1至图3是示出使用弹簧引脚的常规半导体测试插座的视图;

图4是解释形成根据本发明的一个实施方式的双向导电引脚的原理的视图;

图5以及图6是解释根据本发明制造双向导电引脚和双向导电图案模块的方法的视图;

图7、图8、图9、图10以及图11是示出根据本发明的基底图案的各种实例的视图;以及

图12及图13是示出根据本发明的另一实施方式的双向导电引脚的实例的视图。

实施本发明的最佳模式

本发明涉及双向导电引脚、双向导电图案模块及其制造方法。根据本发明的双向导电引脚包括:上接触部分,所述上接触部分通过围绕垂直轴线螺旋地缠绕导电薄板而形成,并且当在顶部到底部方向上与半导体装置的端子接触时弹性地支撑所述半导体装置的所述端子;下接触部分,所述下接触部分通过围绕垂直轴线螺旋地缠绕导电薄板而形成,并且当在底部到顶部方向上与检查电路基板的端子接触时弹性地支撑所述检查电路基板的所述端子;以及至少一个连接部分,所述至少一个连接部分将所述上接触部分和所述下接触部分电连接。

具体实施方式

下文中,本发明的优选实施方式将参考附图详细地描述。

图4的(a)、(b)、(c)是解释形成根据本发明的一个实施方式的双向导电引脚的原理的视图。参照图4的(a)、(b)、(c),根据本发明的双向导电引脚10包括上接触部分11、下接触部分12和连接部分13。另外,双向导电引脚10可进一步包括引脚主体14。

图4的(a)所示的根据本发明的双向导电引脚10通过使用基底图案100a来制造,该基底图案100a通过图案化导电薄板(例如,金属薄板)而形成。如图4的(a)所示,基底图案100a包括上接触图案11a、下接触图案12a和至少一个连接图案13a,该至少一个连接图案13a将上接触图案11a与下接触图案12a相连。

当基底图案100a的上接触图案11a和下接触图案12a围绕垂直轴线缠绕超过2次以分别形成如图4的(c)所示的螺旋形状时,则形成根据本发明的双向导电引脚10的上接触部分11和下接触部分12。

本文中,如图4的(a)所示,在本发明中,连接图案13a形成为以对角的方式连接彼此面对的上接触图案11a和下接触图案12a的对角图案。然后,上接触图案11a和下接触图案12a围绕垂直轴线螺旋地缠绕,并且连接图案13a也与上接触图案11a和下接触图案12a一起螺旋地缠绕。由此,连接部分13a形成如图4的(b)所示的扭曲形状。

当半导体装置的端子(例如,球)与从顶部到底部方向具有如图4的(c)所示的螺旋形状的上接触部分11接触时,首先接触上接触部分11的螺旋形状的部分①,并且上接触部分11下沉。球通过顺序地接触其部分②和③而与上接触部分11弹性地接触。当球脱离时,上接触部分11恢复。换句话说,当球从顶部到底部方向接触时,上接触部分11弹性地支撑球。

按照相同的方式,当检查电路基板的端子与从底部到顶部方向具有螺旋形状的下接触部分12接触时,端子从径向内部到径向外部与下接触部分12顺序地接触。因此,当端子从底部到顶部方向接触时,下接触部分12弹性地支撑检查电路基板的端子。

由此,导电线通过经由连接部分13将上接触部分11和下接触部分12电连接而形成。因此,双向导电引脚10可用于检查半导体装置。

本文中,引脚主体14设置在上接触部分11与下接触部分12之间,连接部分13设置在引脚主体的内部。引脚主体14在垂直方向上支撑上接触部分11和下接触部分12。本文中,在本实施方式中,引脚主体14由弹性绝缘材料(例如,硅)制成。

下文中,参照图5的(a)、(b)、(c)、图6的(a)和(b),详细地描述了制造双向导电图案模块100的方法和根据本发明的双向导电引脚10。

参照图5的(a)、(b)、(c)、图6的(a)和(b),首先,如图5的(a)所示,将金属薄板布置并图案化以形成基底图案100a。本文中,金属薄板可由导电材料制成,然而,薄板可通过执行图案化过程(将稍后描述)而具有导电性,由此不必要使用具有导电材料的薄板。本文中,金属薄板可由铜或铜合金(诸如BeCu)制成。本文中,作为图案化金属薄板的方法,在本发明中使用蚀刻方法或冲压方法。

参照图5的(a),通过图案化金属薄板而形成的基底图案100a包括多个上接触图案11a、多个下接触图案12a和连接图案13a,该连接图案13a将彼此面对的每个上接触图案11a与关联的那个下接触图案12a连接。本文中,图4的(a)示出了单个组,其形成双向导电引脚10并且配置有上接触图案11a、下接触图案12a和连接图案13a。图5的(a)所示的实施方式的连接图案13a具有向水平方向弯曲的弧形。

所述多个上接触图案11a形成为彼此沿水平方向间隔开。所述多个下接触图案12a形成为彼此沿水平方向间隔开并且与所述多个上接触图案11a沿垂直方向间隔开。

本文中,基底图案100a可包括连接到上接触图案11a和上连接图案123的每者中的上支撑图案121,并且包括连接到下接触图案12a和下连接图案124的每者中的下支撑图案122,使得可同时执行使用上接触图案11a、下接触图案12a和连接图案13a的稍后过程。

当上述基底图案100a完成时,在基底图案100a上执行电镀过程以提高导电性。在本发明中,在基底图案110a上顺序地执行镀镍和镀金。

在完成电镀过程之后,如图4的(c)所示,基底图案100a围绕垂直轴线缠绕,使得每个上接触图案11a和每个下接触图案12a均被缠绕而具有螺旋形状。如图5的(b)所示,形成了上接触部分11、下接触部分12和连接部分13中的每个。本文中,当上接触图案11a和下接触图案12a被螺旋地缠绕时,连接图案13a也被螺旋地缠绕,由此连接部分13形成为具有扭曲形状。

本文中,彼此面对的上接触图案11a和关联的那个下接触图案12a围绕相同的垂直轴线被缠绕,由此形成了分别彼此面对的上接触部分11和下接触部分12。

如上所述,当上接触部分11、下接触部分12和连接部分13如图5的(c)所示地形成时,绝缘主体110形成在上接触部分11和下接触部分12之间,使得上接触部分11的每个上表面和下接触部分12的每个下表面均分别向上和向下暴露。在图5的(c)的实例中,绝缘主体110形成为在其内部包括连接部分13并且覆盖上接触部分11的下部的一部分和下接触部分12的上部的一部分。

在一个实施方式中,图5的(b)的基底图案100a设置在模制件中,并且将液体硅树脂注入到模制件中。绝缘主体110通过固化液体硅树脂而形成。因此,上接触部分11的上表面和下接触部分12的下表面暴露至绝缘主体110以及上接触部分11和下接触部分12的相应相对表面的外侧,并且连接部分13定位在绝缘主体110的内部。

当通过使用上述过程获得绝缘主体110时,上连接图案123和下连接图案124通过使用激光切割方法而沿着图5的(c)的切割线C1、C2切割,并且获得了如图6A所示的双向导电图案模块100。

参照图6的(a),在双向导电图案模块100中,多个双向导电引脚10形成在绝缘主体110的内部,其中导电引脚10彼此沿水平方向间隔开。本文中,多个双向导电引脚10均形成为包括上接触部分11、下接触部分12和连接部分13。另外,多个双向导电引脚10均在垂直方向上形成双向导电线。

另外,当多个双向导电图案模块100布置在深度方向上时,可配置在水平方向和深度方向上具有多个导电图案的半导体测试插座。

另外,当双向导电图案模块100通过使用激光切割方法而沿着图6的(a)中示出的切割线C3切割时,如图6的(b)所示,可获得单个双向导电引脚10。留在上接触部分11和下接触部分12之间的绝缘主体110变为引脚主体14。单个双向导电引脚10可代替常规弹簧引脚。

图7的(a)和(b)、图8的(a)和(b)、图9、图10的(a)至(d)、图11的(a)和(b)是示出根据本发明的基底图案100a的各种实例的视图。根据本发明的技术概念范围如上文提到,并且图7的(a)和(b)、图8的(a)和(b)、图9、图10的(a)至(d)、图11的(a)和(b)中示出的基底图案的各种实例及其它修改实例可被包括在本发明的精神之中。换句话说,本领域技术人员能根据本发明的精神内的各种修改实例(除了在本发明中示出的实例)容易地制造基底图案100a。

在一个实施方式中,图10的(a)至(d)示出了上接触部分11和下接触部分12的实例形状,其根据上接触图案11a和下接触图案12a的形状而改变。另外,在图11的(a)示出的实例中,当内部支撑图案15a形成为从上接触图案11a朝向下接触图案12a延伸时,则内部支撑部分15形成在绝缘主体110或引脚主体14的内部,如图11的(b)所示。本文中,内部支撑图案15a可在形成导电薄板被图案化的基底图案100a时通过图案化金属薄板而形成。

下文中,参考图12的(a)和(b)描述根据本发明的另一实施方式的双向导电引脚10'。

参照图12的(a)和(b),根据本发明的双向导电引脚10'包括上接触部分11'、下接触部分12'和连接部分13'。另外,如上述实施方式,双向导电引脚10'可包括内部支撑部分15'和引脚主体14。

本文中,在图12的(a)和(b)示出的实施方式中,如图12的(a)所示,上接触图案11a'形成为沿水平方向成阶梯状。因此,当上接触图案11a'围绕垂直轴线螺旋地缠绕以形成上接触部分11'时,上接触部分11'的径向内部相对于其径向外部向上突出,如图12的(b)所示。换句话说,上接触部分11'形成为沿径向方向向外成阶梯状。

因此,当半导体装置的端子与上接触部分11'的上表面接触时,端子首先与上接触部分11'的径向内部接触,从而上接触部分11'下沉。端子能够通过另外接触上接触部分11'的径向外部而与上接触部分11'弹性而稳定地接触。

在图12的(a)和(b)示出的实施方式中,上接触图案11a'形成为沿水平方向成阶梯状。然而,在图10的(b)至(d)示出的实施方式中,上接触图案11a'形成为沿垂直方向成阶梯状,并且可形成使径向内部相对于径向外部向上突出的上接触部分11'。

按照相同的方式,如图12的(a)所示,下接触图案12a'可形成为沿水平方向成阶梯状。因此,当通过沿垂直方向螺旋地缠绕下接触图案而形成下接触部分12'时,形成使下接触部分12'的径向内部相对于其径向外部向下突出的下接触部分12'。换句话说,如图12的(b)所示,下接触部分12'形成为沿径向方向向外成阶梯状。

因此,当检查电路基板的端子接触下接触部分12'的下表面时,端子首先与下接触部分12'的径向内部接触,并且下接触部分12'上升。端子能够通过另外接触下接触部分12'的径向外部而与下接触部分12'弹性而稳定地接触。

在图12的(a)和(b)示出的实施方式中,下接触图案12a'形成为沿水平方向成阶梯状。然而,在图10的(b)至(d)示出的实施方式中,下接触图案12a'形成为沿垂直方向成阶梯状,并且下接触部分12'的径向内部相对于其径向外部向下突出。

下文中,参考图13的(a)和(b)描述根据本发明的另一实施方式的双向导电引脚10”。

参照图13的(a)和(b),根据本发明的双向导电引脚10”包括上接触部分11”、下接触部分12”和连接部分13”。图13的(a)和(b)中示出的实施方式不包括内部支撑部分15'。

另外,在图13的(a)和(b)示出的实施方式中,双向导电引脚10”不包括引脚主体14。连接部分13”设置在上接触部分11”与下接触部分12”之间,以支撑上接触部分11”和下接触部分12”。在图13的(a)和(b)示出的实施方式中,连接图案13a”形成为在水平方向上具有预定宽度(如图13的(a)所示),并且当上接触图案11a”和下接触图案12a”围绕垂直轴线螺旋地缠绕时,连接图案13a”也被缠绕。本文中,连接部分13”形成为使连接图案13a”具有柱形形状(如图13的(b)所示),并且在垂直方向上支撑上接触部分11”和下接触部分12”。

本文中,连接图案13a”的水平宽度可以是能够形成柱形形状或者形成柱形形状的一部分的宽度。

虽然本发明的优选实施方式出于说明性目的来描述,但是本领域技术人员将认识到,可以在不脱离随附权利要求书中公开的本发明的范围和精神的情况下做出各种修改、添加和替换。因此,示例性实施方式应该仅在描述的意义上考虑,而非出于限制的目的。本发明的范围可由权利要求而非本发明的详细描述来限定,并且来自权利要求等同物的含义和范围的所有改变或修改都应该被包括在本发明的范围内。

附图标记

10:双向导电销

11:上接触部分 11a:上接触图案

12:下接触部分 12a:下接触图案

13:连接部分 13a:连接图案

14:销主体 15:内支撑部分

15a:内部支撑图案 100:双向导电图案模块

100:双向导电图案模块

110:绝缘主体 100a:基底图案

121:上支撑图案

122:下支撑图案

123:上连接图案

124:下连接图案

工业实用性

本发明可在半导体装置、印刷电路板和LCD显示装置等的制造过程中应用于电气性能的故障测试以及烧入测试。

再多了解一些
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