KR20180085103A - 양방향 도전성 패턴 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양방향 도전성 패턴 모듈에 관한 것으로, 절연성 재질의 절연층과 상기 절연층의 일측 표면 또는 양측 표면에 형성된 도전층을 갖는 복수의 베이스 기판이 상하 방향으로 적층되어 형성되는 본체와; 상기 본체에 상하 방향으로 관통 형성되는 복수의 메인 관통홀과; 각각의 상기 메인 관통홀의 내벽면 측에 도포되는 절연성 재질의 내부 절연벽과; 복수의 상기 메인 관통홀 중 적어도 하나의 내부에 그 내벽면과 해당 내부 절연벽 사이에 형성되어 복수의 상기 베이스 기판의 상기 도전층들을 상호 전기적으로 연결하는 내부 도전벽과; 상기 본체의 상부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 상부 관통홀이 형성된 탄성을 갖는 절연성 재질의 상부 지지층과; 상기 본체의 하부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 하부 관통홀이 형성된 탄성을 갖는 절연성 재질의 하부 지지층과; 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 수용되되 상부 표면이 상기 상부 관통홀을 통해 상부 방향으로 노출되고 하부 표면이 상기 하부 관통홀을 통해 하부 방향으로 노출된 상태로 각각의 상기 상부 지지층 및 상기 하부 지지층에 의해 각각 지지되는 복수의 양방향 도전성 핀을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 포고-핀 타입의 반도체 테스트 소켓을 대체가 가능하면서도 하이-스피드로의 테스트가 가능하고, 하이-스피드의 CPU와 보드 사이에서 CPU와 보드를 전기적으로 연결하는 인터포저(Interposer)에도 적용 가능하게 된다.

Description

양방향 도전성 패턴 모듈{BY-DIRECTIONAL ELECTRICALLY CONDUCTIVE PATTERN MODULE}

본 발명은 양방향 도전성 패턴 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포고-핀 타입의 반도체 테스트 소켓을 대체가 가능하면서도 안정적인 신호 전달과 함께 하이-스피드로의 테스트가 가능하고, 하이-스피드의 CPU와 보드 사이에서 CPU와 보드를 전기적으로 연결하는 인터포저(Interposer)에도 적용 가능한 양방향 도전성 패턴 모듈에 관한 것이다.

반도체 소자는 제조 과정을 거친 후 전기적 성능의 양불을 판단하기 위한 검사를 수행하게 된다. 반도체 소자의 양불 검사는 반도체 소자의 단자와 전기적으로 접촉될 수 있도록 형성된 반도체 테스트 소켓(또는 콘텍터 또는 커넥터)을 반도체 소자와 검사회로기판 사이에 삽입한 상태에서 검사가 수행된다. 그리고, 반도체 테스트 소켓은 반도체 소자의 최종 양불 검사 외에도 반도체 소자의 제조 과정 중 번-인(Burn-In) 테스트 과정에서도 사용되고 있다.

반도체 소자의 집적화 기술의 발달과 소형화 추세에 따라 반도체 소자의 단자 즉, 리드의 크기 및 간격도 미세화되는 추세이고, 그에 따라 테스트 소켓의 도전 패턴 상호간의 간격도 미세하게 형성하는 방법이 요구되고 있다.

그런데, 기존의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓으로는 집적화되는 반도체 소자를 테스트하기 위한 반도체 테스트 소켓을 제작하는데 한계가 있었다. 도 1 내지 도 3은 한국공개특허 제10-2011-0065047호에 개시된 종래의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓의 예를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 기존이 반도체 테스트 소켓(1100)은 반도체 디바이스(1130)의 단자(1131)와 대응되는 위치에 상하방향으로 관통공(1111)이 형성된 하우징(1110)과, 하우징(1110)의 관통공(1111) 내에 장착되어 반도체 디바이스(1130)의 단자(1131) 및 테스트 장치(1140)의 패드(1141)를 전기적으로 연결시키는 포고-핀(Pogo-pin)(1120)으로 이루어진다.

포고-핀(Pogo-pin)(1120)의 구성은, 포고-핀(Pogo-pin) 본체로 사용되며 내부가 비어있는 원통형 형태를 가지는 배럴(1124)과, 배럴(1124)의 하측에 형성되는 접촉팁(1123)과, 배럴(1124) 내부에서 접촉팁(1123)과 연결되어 수축과 팽창 운동을 하는 스프링(1122) 및 접촉팁(1123)과 연결된 스프링(1122) 반대편에 연결되어 반도체 디바이스(1130)와의 접촉에 따라 상하운동을 수행하는 접촉핀(1121)으로 구성된다.

이 때, 스프링(1122)은 수축 및 팽창을 하면서 접촉핀(1121)과 접촉팁(1123)에 전달되는 기계적인 충격을 흡수하면서 반도체 디바이스(1130)의 단자(1131)와 테스트 장치(1140)의 패드(1141)를 전기적으로 접속시켜 전기적인 불량여부를 검사하게 한다.

그런데, 상기와 같은 기존의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓은 상하 방향으로의 탄성을 유지하기 위해 물리적인 스프링을 사용하게 되고, 배럴 내부에 스프링과 핀을 삽입하고, 배럴을 다시 하우징의 관통공 내부에 삽입하여야 하므로 그 공정이 복잡할 뿐만 아니라 공정의 복잡성으로 인해 제조 가격이 상승하는 문제가 있다.

뿐만 아니라, 상하 방향으로 탄성을 갖는 전기적 접촉 구조의 구현을 위한 물리적인 구성 자체가 미세 피치를 구현하는데 한계가 있으며, 근래에 집적화된 반도체 소자에는 적용하는데 이미 한계치까지 도달해 있는 실정이다.

또한, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓은 상부의 상하 방향으로 접속팁(1123), 스프링(1122) 및 접속핀(1121)으로 연결되는 구조를 가지고 있어, 상하 방향으로의 길이를 줄이는데 한계가 있는데, 이와 같은 길이의 한계는 하이-스피드의 디바이스를 테스트하는데 한계로 작용하게 된다.

한편, 포고-핀(Pogo-pin)의 반도체 테스트 소켓은 반도체 디바이스의 테스트 외에 두 디바이스를 전기적으로 연결하는 구조에서도 사용된다. 대표적인 예로, 하이-스피드의 CPU, 예컨대 대용량의 서버에 사용되는 CPU와 보드 사이에서 CPU의 핀과 보드의 단자 간을 연결하는 인터포저(Interposer)로 적용되고 있다.

대용량 서버에 사용되는 CPU이 경우, 일반 PC의 CPU 보다 면적이 넓고 핀의 수가 1000여개가 넘는 경우가 많아, 보드의 단자와 직접 접촉시키는 경우 접촉 불량이 발생할 수 있어, CPU와 보드 사이에서 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 인터포저(Interposer)가 상하 방향으로 탄성적으로 두 디바이스를 연결하게 된다.

그런데, 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 인터포저(Interposer)의 경우, 상술한 바와 같이, 피치의 한계로 인해 피치 간격이 좁아지는 CPU에 적용하는데 한계가 있을 뿐만 아니라, 상하 방향으로의 길이 한계로 인해 하이-스피드로 동작하는 CPU의 속도를 따라가기 어려운 문제점이 제기되고 있다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 포고-핀 타입의 반도체 테스트 소켓을 대체가 가능하면서도 안정적인 신호 전달과 함께 하이-스피드로의 테스트가 가능하고, 하이-스피드의 CPU와 보드 사이에서 CPU와 보드를 전기적으로 연결하는 인터포저(Interposer)에도 적용 가능한 양방향 도전성 패턴 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 양방향 도전성 패턴 모듈에 있어서, 절연성 재질의 절연층과 상기 절연층의 일측 표면 또는 양측 표면에 형성된 도전층을 갖는 복수의 베이스 기판이 상하 방향으로 적층되어 형성되는 본체와; 상기 본체에 상하 방향으로 관통 형성되는 복수의 메인 관통홀과; 각각의 상기 메인 관통홀의 내벽면 측에 도포되는 절연성 재질의 내부 절연벽과; 복수의 상기 메인 관통홀 중 적어도 하나의 내부에 그 내벽면과 해당 내부 절연벽 사이에 형성되어 복수의 상기 베이스 기판의 상기 도전층들을 상호 전기적으로 연결하는 내부 도전벽과; 상기 본체의 상부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 상부 관통홀이 형성된 탄성을 갖는 절연성 재질의 상부 지지층과; 상기 본체의 하부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 하부 관통홀이 형성된 탄성을 갖는 절연성 재질의 하부 지지층과; 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 수용되되 상부 표면이 상기 상부 관통홀을 통해 상부 방향으로 노출되고 하부 표면이 상기 하부 관통홀을 통해 하부 방향으로 노출된 상태로 각각의 상기 상부 지지층 및 상기 하부 지지층에 의해 각각 지지되는 복수의 양방향 도전성 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈에 의해서 달성된다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 실시 형태에 따라, 양방향 도전성 패턴 모듈에 있어서, 절연성 재질의 절연층과 상기 절연층의 일측 표면 또는 양측 표면에 형성된 도전층을 갖는 복수의 베이스 기판이 상하 방향으로 적층되어 형성되는 본체와; 상기 본체에 상하 방향으로 관통 형성되는 복수의 메인 관통홀과; 각각의 상기 메인 관통홀의 내벽면 측에 도포되는 절연성 재질의 내부 절연벽과; 상기 본체의 상하 방향으로 관통 형성되는 적어도 하나의 서브 관통홀과; 상기 서브 관통홀의 내벽면에 도포되어 복수의 상기 베이스 기판의 상기 도전층들을 상호 전기적으로 연결하는 내부 도전벽과; 상기 본체의 상부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 상부 관통홀이 형성된 절연성 재질의 상부 지지층과; 상기 본체의 하부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 하부 관통홀이 형성된 절연성 재질의 하부 지지층과; 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 수용되되 상부 표면이 상기 상부 관통홀을 통해 상부 방향으로 노출되고 하부 표면이 상기 하부 관통홀을 통해 하부 방향으로 노출된 상태로 각각의 상기 상부 지지층 및 상기 하부 지지층에 의해 각각 지지되는 복수의 양방향 도전성 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈에 의해서도 달성된다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따라, 양방향 도전성 패턴 모듈에 있어서, 절연성 재질의 절연층과 상기 절연층의 양측 표면에 형성된 도전층을 갖는 본체와; 상기 본체에 상하 방향으로 관통 형성되는 복수의 메인 관통홀과; 각각의 상기 메인 관통홀의 내벽면 측에 도포되는 절연성 재질의 내부 절연벽과; 복수의 상기 메인 관통홀 중 적어도 하나의 내부에 그 내벽면과 해당 절연벽 사이에 형성되어 양측의 상기 도전층을 상호 전기적으로 연결하는 내부 도전벽과; 상기 본체의 상부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 상부 관통홀이 형성된 탄성을 갖는 절연성 재질의 상부 지지층과; 상기 본체의 하부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 하부 관통홀이 형성된 탄성을 갖는 절연성 재질의 하부 지지층과; 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 수용되되 상부 표면이 상기 상부 관통홀을 통해 상부 방향으로 노출되고 하부 표면이 상기 하부 관통홀을 통해 하부 방향으로 노출된 상태로 각각의 상기 상부 지지층 및 상기 하부 지지층에 의해 각각 지지되는 복수의 양방향 도전성 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 내부 도전벽은 복수의 상기 메인 관통홀 각각에 형성될 수 있다.

또한, 각각의 상기 양방향 도전성 핀은 상기 메인 관통홀의 내부에서 각각의 상기 내부 절연벽에 의해 상기 도전층들과 전기적으로 격리되어 상호 전기적으로 연결되는 상기 도전층 및 상기 내부 도전벽이 그라운드로 동작 가능하다.

그리고, 상기 상부 관통홀 및 상기 하부 관통홀의 내경은 상기 메인 관통홀의 내경보다 작게 형성될 수 있다.

또한, 상기 상부 지지층은 상기 본체의 상부 표면으로부터 순차적으로 형성되는 상부 필름층 및 상부 실리콘층을 포함하고; 상기 하부 지지층은 상기 본체의 하부 표면으로부터 순차적으로 형성되는 하부 필름층 및 하부 실리콘층을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 메인 관통홀에는 탄성을 갖는 실리콘 재질이 충진될 수 있다.

또한, 상기 도전층과 전기적으로 연결되고, 외부의 그라운드와 연결되어 상기 도전층을 그라운드와 연결시키는 그라운드부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 그라운드부는 상기 본체에 상하 방향으로 관통된 제1 그라운드 관통홀과, 상기 상부 지지부 및 상기 하부 지지부에 관통 형성되고 상기 제1 그라운드 관통홀과 연통되는 제2 그라운드 관통홀 및 제3 그라운드 관통홀과, 상기 제1 그라운드 관통홀의 내벽멱에 도포되어 상기 도전층과 전기적으로 연결되는 그라운드 도전벽을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 양방향 도전성 핀은 도전성을 갖는 박판이 상하 방향을 축으로 원통 형상으로 말려 형성되는 상부 접촉부와, 도전성을 갖는 박판이 상하 방향을 축으로 원통 형상을 축으로 말려 형성되고 상기 상부 접촉부의 하부에 이격된 상태로 배치되는 하부 접촉부와, 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 전기적으로 연결하고, 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부 사이의 공간으로 휜 형상을 갖는 연결부를 포함하며; 상기 상부 접촉부의 상부 표면이 상기 상부 관통홀을 통해 상부 방향으로 노출되고, 상기 하부 접촉부의 하부 표면이 상기 하부 관통홀을 통해 하부 방향으로 노출되며, 상기 연결부는 상기 메인 관통홀에 수용될 수 있다.

또한, 상기 양방향 도전성 핀은 도전성을 갖는 박판이 상하 방향을 축으로 원통 형상으로 말려 형성되는 상부 접촉부와, 도전성을 갖는 박판이 상하 방향을 축으로 원통 형상을 축으로 말려 형성되고 상기 상부 접촉부의 하부에 이격된 상태로 배치되는 하부 접촉부와, 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접척부를 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 연결부를 포함하며; 상기 연결부는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부에 원주 방향으로 상호 상이한 위치에서 연결되어, 원주 방향을 따라 감기는 형태로 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 연결하고, 상기 상부 접촉부의 상부 표면이 상기 상부 관통홀을 통해 상부 방향으로 노출되고, 상기 하부 접촉부의 하부 표면이 상기 하부 관통홀을 통해 하부 방향으로 노출되며, 상기 연결부는 상기 메인 관통홀에 수용될 수 있다.

상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따르면, 포고-핀 타입의 반도체 테스트 소켓을 대체가 가능하면서도 하이-스피드로의 테스트가 가능하고, 하이-스피드의 CPU와 보드 사이에서 CPU와 보드를 전기적으로 연결하는 인터포저(Interposer)에도 적용 가능한 양방향 도전성 패턴 모듈이 제공된다.

도 1 내지 도 3은 종래의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈의 사시도이고,
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선에 따른 단면도이고,
도 6 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈의 제조 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈의 단면을 나타낸 도면이고,
도 11 및 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈의 제조 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 13 내지 도 16은 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈의 양방향 도전성 핀의 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)의 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선에 따른 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 다른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)은 본체(110), 복수의 메인 관통홀(171), 내부 절연벽(130), 내부 도전벽(120), 상부 지지층(140), 하부 지지층(150) 및 양방향 도전성 핀(160)을 포함한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 본체(110)는 복수의 베이스 기판(111)이 상하 방향으로 적층되어 형성된다. 도 4 및 도 5에서는 4개의 베이스 기판(111)의 적층되어 본체(110)를 형성하는 것을 예로 한다.

베이스 기판(111)은 절연성 재질의 절연층(112)과, 절연층(112)의 일측 또는 양측 표면에 형성되는 도전층(113,114)을 포함한다. 도 4 및 도 5에서는 도전층(113,114)이 절연층(112)의 양측 표면에 형성되는 예를 도시하고 있으나, 일측 표면에만 도전층(113,114)의 형성되도록 마련될 수 있다.

여기서, 베이스 기판(111)은 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board) 형태로 마련될 수 있다. 인쇄회로기판은 절연성 재질, 예컨대 FR4 재질의 절연층(112)과, 구리 재질의 도전층(113,114)으로 구성되는 바, 본 발명에 따른 베이스 기판(111)으로 인쇄회로기판을 사용하는 것이 바람직하다.

복수의 메인 관통홀(171)은 본체(110)의 상하 방향으로 관통 형성된다(도 7 참조). 본 발명에서는 16개의 메인 관통홀(171)이 형성된 것을 예로 하여 설명하고 있으나, 그 개수는 이에 국한되지 않으며, CPU와 보드 사이의 인터포저로 적용될 경우 1000개 이상의 메인 관통홀(171)이 형성될 수도 있다.

내부 절연벽(130)은 각각의 메인 관통홀(171)의 내벽면에 도포되는데, 절연성 재질로 마련되는 것을 예로 한다. 본 발명에서는 절연성 실리콘을 내부에 형성하는 것을 예로 하는데, 그 재질은 이에 국한되지 않는다. 내부 절연벽(130)을 통해 각각의 베이스 기판(111)의 도전층(113,114)과 메인 관통홀(171)에 삽입되는 양방향 도전성 핀(160)이 물리적으로 격리되어 상호 전기적으로 연결되는 것을 차단하게 된다.

내부 도전벽(120)은 메인 관통홀(171)의 내벽면과 내부 절연벽(130) 사이에 형성되어 복수의 베이스 기판(111)의 도전층(113,114)들을 상호 전기적으로 연결한다. 이를 통해 본체(110)를 형성하는 각 층의 도전층(113,114)들은 전기적으로 상호 연결된 상태가 되는데, 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)을 반도체 테스트용 소켓에 적용하거나 인터포저에 적용할 경우 도전층(113,114)들을 그라운드(Ground)로 사용하게 되면 하이-스피드의 구현이 가능하게 된다. 예를 들어, 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)이 반도체 테스트 소켓에 사용되는 경우, 검사회로기판의 그라운드에 도전층(113,114)이 연결되는 경우 본 발명에 따르느 양방향 도전성 패턴 모듈(100)이 그라운드화 되어 안정된 신호가 양방향 도전성 핀(160)을 통해 전달 가능하게 된다. 즉, 양방향 도전성 핀(160)을 통해 전달되는 신호가 주변의 도전층(113,114) 및 내부 도전벽(120)에 의해 그라운드화되어 노이즈 및 상호 신호 간섭을 최소화하여 안정적인 신호의 전달이 가능하게 되고, 하이-스피드의 구현이 가능하게 된다.

여기서, 도전층(113,114) 및/또는 내부 도전벽(120)을 외부의 그라운드와 연결하는 방법은 후술할 그라운드부(180)를 통해 연결 가능하며, 이외에도 본 발명에 따른 양방향 도전성 모듈(100)이 적용되는 디바이스의 구조에 따라 다양한 형태로 연결 가능할 것이다. 여기서, 내부 도전벽(120)은 니켈 도금 및 금 도금을 순차적으로 수행하여 형성될 수 있는 바, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

상부 지지층(140)은 본체(110)의 상부 표면에 부착된다. 여기서, 상부 지지층(140)에는 본체(110)에 형성된 메인 관통홀(171)에 대응하는 위치에 각각 상부 관통홀(172)이 형성된다. 마찬가지로 하부 지지층(150)은 본체(110)의 하부 표면에 부착된다. 그리고, 하부 지지층(150)에는 본체(110)에 형성된 메인 관통홀(171)에 대응하는 위치에 각각 하부 관통홀(173)이 형성된다.

여기서, 상부 지지층(140) 및 하부 지지층(150)은 각각 탄성을 갖는 재질로 마련되는데, 본 발명에서는 상부 지지층(140)이 상부 필름층(141) 및 상부 실리콘층(142)이 순차적으로 적층되어 형성되고, 하부 지지층(150)이 하부 필름층(151) 및 하부 실리콘층(152)이 순차적으로 적층되어 형성되는 것을 예로 한다.

각각의 양방향 도전성 핀(160)은 메인 관통홀(171)에 각각 수용되는데, 양방향 도전성 핀(160)의 상부 표면이 상부 지지층(140)의 상부 관통홀(172)을 통해 상부 방향으로 노출된다. 그리고, 양방향 도전성 핀(160)의 하부 표면은 하부 지지층(150)의 하부 관통홀(173)을 통해 하부 방향으로 노출된다. 여기서, 양방향 도전성 핀(160)의 상부 영역은 상부 지지층(140)에 의해 지지되고, 하부 영역은 하부 지지층(150)에 의해 지지된다.

상기와 같은 구성에 따라, 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)이 반도체 소자의 테스트를 위한 반도체 테스트 소켓에 적용되는 경우, 상부 방향에서 하부 방향으로 가압하는 반도체 소자의 볼(Ball)이 양방향 도전성 핀(160)의 상부 표면에 접촉하여 하부로 가압하게 되는데, 상부 지지층(140)에 의해 양방향 도전성 핀(160)이 지지되어 탄성적인 지지가 가능하게 된다.

마찬가지로, 반도체 소자의 테스트 과정에서 상부 방향에서 하부 방향으로 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)이 가압될 때 양방향 도전성 핀(160)의 하부 표면이 검사회로기판의 단자와 접촉될 때 하부 지지층(150)이 탄성적으로 지지하게 된다.

상기와 같은 구성에 따라, 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)을 반도체 테스트 소켓이나 인터포저에 적용하게 되면, 양방향 도전성 핀(160)이 반도체 소자와 검사회로기판, 또는 CPU와 보드 사이에서 양 디바이스를 전기적으로 연결시키게 되는데, 이 때 복수의 베이스 기판(111)의 각 도전층(113,114)과, 내부 도전벽(120)이 외부의 그라운드와 연결되어 양방향 도전성 핀(160)의 인근에서 그라운드로 동작할 수 있게 되어, 노이즈나 상호 간섭이 배제된 안정적인 동작 뿐만 아니라 하이-스피드로의 동작이 가능하게 된다.

또한, 베이스 기판(111)의 적층 두께, 예를 들어 적층되는 베이스 기판(111)의 수를 조절하거나 베이스 기판(111)의 절연층(112)의 두께를 조절하는 것에 의해, 양방향 도전성 패턴 모듈(100)의 두께를 조절할 수 있어, 양방향 도전성 패턴 모듈(100)이 적용되는 조건에 따라 제작이 가능하게 된다.

또한, 양방향 도전성 핀(160)을 후술할 구조에 따라 그 크기를 기존의 포고-핀(Pogo-pin)보다 작게 제작하는 경우, 기존의 포고핀 타입이 갖는 피치의 한계 및 상하 방향으로의 길이의 한계를 극복할 수 있어, 반도체 테스트 소켓이나 인터포저에 적용할 때 다양한 사이즈로의 구현이 가능하게 된다.

전술한 실시예에서는 내부 도전벽(120)이 복수의 메인 관통홀(171) 전체에 각각 형성되어, 도전층(113,114)을 전기적으로 연결하는 것을 예로 하고 있다. 이외에도, 내부 도전벽(120)은 메인 관통홀(171) 중 적어도 한 곳에만 형성되더라도 복수의 베이스 기판(111)의 전체 도전층(113,114)을 전기적으로 연결할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에서는, 상부 관통홀(172) 및 하부 관통홀(173)의 내경이 메인 관통홀(171)의 내경보다 작게(도 5이 확대 영역 및 도 9의 (b) 참조) 형성되는 것을 예로 한다. 이에 따라, 양방향 도전성 핀(160)의 상부 영역과 하부 영역은 각각 상부 지지층(140) 및 하부 지지층(150)에 의해 지지되고, 중간 영역은 메인 관통홀(171) 내부의 공간에서 그 내벽면과 이격된 상태가 유지됨으로써, 내부에서의 움직임이 자유로워진다.

이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)이 반도체 테스트 소켓에 적용될 때, 메인 관통홀(171)의 내부의 빈 공간을 통해 상하 방향으로 양방향 도전성 핀(160)의 유동 가능성이 커지게 되고, 양방향 도전성 핀(160)의 중간 영역을 후술할 연결부(163)로 구성하거나, 기존의 포고-핀(Pogo-pin)을 사용하는 경우에 연결부(163)나 스프링의 탄성력이 보다 원활하게 작용하게 되어 보다 안정적인 테스트가 가능하게 된다.

또한, 본 발명에서는, 메인 관통홀(171)이 내부를 탄성을 갖는 실리콘 재질로 충진할 수 있다. 이 경우, 상하 방향으로 가압을 보다 강하게 지지하게 되는데, 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)을 인터포저에 적용할 경우, CPU와 보드 사이에서 오랜 시간 동안 보다 안정적으로 접촉을 유지시킬 수 있게 된다.

다시 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)은 그라운드부(180)를 포함할 수 있다.

그라운드부(180)는 도전층(113,114) 및 내부 도전벽(120)과 전기적으로 연결된다. 그리고, 그라운드부(180)는 외부의 그라운드, 예를 들어 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)이 반도체 테스트 소켓에 적용되는 경우 검사회로기판의 그라운드와 연결되어 도전층(113,114) 및 내부 도전벽(120)을 그라운드와 연결시킨다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 그라운드부(180)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 그라운드 관통홀(181), 제2 그라운드 관통홀(183), 제3 그라운드 관통홀(184) 및 그라운드 도전벽(182)을 포함하는 것을 예로 한다.

제1 그라운드 관통홀(181)은 본체(110)에 상하 방향으로 관통 형성된다. 여기서, 제1 그라운드 관통홀(181)은 메인 관통홀(171)의 형성시 함께 형성될 수 있는 바, 그 상세한 설명은 후술한다.

제2 그라운드 관통홀(183)은 상부 지지층(140)에 상하 방향으로 관통 형성되는데, 제1 그라운드 관통홀(181)에 대응하는 위치에 형성된다. 마찬가지로, 제3 그라운드 관통홀(184)은 하부 지지층(150)에 상하 방향으로 관통 형성되는데, 제1 그라운드 관통홀(181)에 대응하는 위치에 형성된다. 여기서, 제2 그라운드 관통홀(183) 및 제3 그라운드 관통홀(184)는 상부 관통홀(172) 및 하부 관통홀(173)의 형성시 함께 형성될 수 있는데 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

그리고, 그라운드 도전벽(182)는 제1 그라운드 관통홀(181)의 내벽면에 도포되어 도전층(113,114)과 전기적으로 연결된다. 이를 통해, 그라운드 도전벽(182)을 외부의 그라운드에 연결하게 되면, 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)의 도전층(113,114)들이 그라운드로 동작 가능하게 된다.

이하에서는, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 베이스 기판(111)을 마련하고, 복수의 베이스 기판(111)을 상하 방향으로 적층하여, 본체(110)를 형성한다. 본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 4개의 베이스 기판(111)을 적층하여 본체(110)를 형성하는 것을 예로 하고 있으나, 상술한 바와 같이, 본체(110)의 두께 등을 고려하여 그 개수가 결정될 수 있다. 여기서, 베이스 기판(111)의 적층은 베이스 기판(111)의 사이에 접착제를 이용하여 부착할 수 있다.

또한, 도 6에서는 베이스 기판(111)이 절연층(112)의 양측에 도전층(113,114)이 형성된 인쇄회로기판 형태로 구성하는 것을 예로 하고 있으나, 상술한 바와 같이, 절연층(112)의 일측에만 도전층(113,114)이 형성된 인쇄회로기판을 사용 가능함은 물론이다.

상기와 같이 베이스 기판(111)의 적층을 통해 본체(110)가 완성되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 본체(110)에 복수의 메인 관통홀(171)을 형성한다. 여기서, 메인 관통홀(171)의 형성시 제1 그라운드 관통홀(181)이 함께 형성될 수 있다. 도 8 및 도 9는 도 7이 Ⅷ-Ⅷ에 따른 단면을 통해 제조 과정을 도시한 도면이다.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 본체(110)에 메인 관통홀(171) 및 제1 그라운드 관통홀(181)이 형성되면, 각각의 메인 관통홀(171)의 내벽면에 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 내부 도전벽(120)을 형성한다. 내부 도전벽(120)은 니켈 도금 및 금 도금을 순차적으로 수행하여 형성할 수 있다. 내부 도전벽(120)의 형성을 통해 각각의 베이스 기판(111)의 도전층(113,114)들이 상호 전기적으로 연결된다. 여기서, 도 8의 (b)는 모든 메인 관통홀(171)의 내벽면에 내부 도전벽(120)이 형성되는 것을 예로 하고 있으나, 상술한 바와 같이, 적어도 하나의 메인 관통홀(171)의 내벽면에 내부 도전벽(120)이 형성될 수 있음은 물론이다. 또한, 내부 도전벽(120)을 형성하는 도금 과정에서 제1 그라운드 관통홀(181)의 내벽면에 그라운드 도전벽(182)이 함께 형성될 수 있다.

메인 관통홀(171)이 내벽면에 내부 도전벽(120)이 형성되면, 내부 도전벽(120)의 내벽면(또는 메인 관통홀(171)이 내벽면)에 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 내부 절연벽(130)을 형성한다. 내부 절연벽(130)은 절연성 재질, 예를 들어 실리콘을 도포하여 형성할 수 있다.

여기서, 내부 절연벽(130)을 형성할 때, 제1 그라운드 관통홀(181)의 내벽면에 형성된 그라운드 도전벽(182)의 내벽면에 절연벽이 형성되지 않도록 제1 그라운드 관통홀(181)의 상부 및 하부를 막은 후 내부 절연벽(130)의 형성 과정이 진행될 수 있다.

내부 절연벽(130)의 형성이 완료되면, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 본체(110)의 상부에 상부 지지층(140)을 형성하고, 본체(110)의 하부에 하부 지지층(150)을 형성한다. 여기서, 상부 지지층(140)은 상부 필름층(141)을 본체(110)의 상부에 부착한 후 상부 실리콘층(142)을 도포하여 형성할 수 있다. 마찬가지로, 하부 지지층(150)은 하부 필름층(151)을 본체(110)의 하부에 부착한 후 하부 실리콘층(152)을 도포하여 형성할 수 있다.

그런 다음, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 상부 지지층(140)과 하부 지지층(150)에 각각 상부 관통홀(172) 및 하부 관통홀(173)을 형성한다. 이 때, 상부 관통홀(172) 및 하부 관통홀(173)의 내경은 메인 관통홀(171)의 내경보다 작게 형성할 수 있음은 상술한 바와 같다. 여기서, 상부 관통홀(172) 및 하부 관통홀(173)의 형성 과정에서 제2 그라운드 관통홀(183) 및 제2 그라운드 관통홀(184)이 함께 형성될 수 있다.

그리고, 각각의 상부 관통홀(172), 메인 관통홀(171) 및 하부 관통홀(173)에 양방향 도전성 핀(160)을 삽입하게 되면, 도 5에 도시된 바와 같은 양방향 도전성 패턴 모듈(100)의 제작이 가능하게 된다.

여기서, 양방향 도전성 핀(160)의 삽입 후, 상부 지지층(140)의 상부 표면, 즉 상부 실리콘층(142)과 양방향 도전성 핀(160)을 실리콘 등을 이용하여 고정시키고, 하부 지지층(150)의 하부 표면, 즉 하부 실리콘층(152)과 양방향 도전성 핀(160)을 실리콘 등을 이용하여 고정시킴으로써, 양방향 도전성 핀(160)이 상부 지지층(140) 및 하부 지지층(150)에 의해 지지되도록 구성할 수 있다.

전술한 실시예에서는 내부 도전벽(120)의 형성 과정에서 메인 관통홀(171)의 내벽면에만 도금이 되는 것으로 설명하고 있으나, 본체(110)의 상부 표면 및 하부 표면이 모두 도금될 수 있다. 마찬가지로, 내부 절연벽(130)의 형성 과정에서 메인 관통홀(171)의 내벽면 및/또는 내부 도전벽(120)의 내벽면에만 절연층이 형성되는 것을 예로 하고 있으나, 본체(110)의 상부 표면 및 하부 표면에 모두 절연층이 형성될 수 있다.

이하에서는, 도 10을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)의 구성에 대해서 설명한다. 여기서, 본 발명이 제2 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)의 구성을 설명하는데 있어, 제1 실시예의 구성과 대응하는 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 본체(110a), 복수의 메인 관통홀(171a), 내부 절연벽(130a), 내부 도전벽(120a) 및 상부 지지층(140a), 하부 지지층(150a) 및 양방향 도전성 핀(160a)을 포함할 수 있다.

본체(110a)는 절연성 재질의 절연층(112a)과 절연층(112a)의 양측 표면에 형성된 도전층(113a,114a)을 포함한다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)은 제1 실시예에서와 달리, 하나의 베이스 기판(111a)이 본체(110a)를 형성하게 된다. 본 발명의 제2 실시예에서는 본체(110a)가 절연층(112a)의 양측에 도전층(113a,114a)이 형성된 인쇄회로기판이 적용되는 것을 예로 한다. 여기서, 본체(110a)의 두께는 절연층(112a)의 두께를 조절함으로써, 조절 가능하게 된다.

복수의 메인 관통홀(171a)은 본체(110a)의 상하 방향으로 관통 형성된다(도 11 참조a). 제1 실시예에서와 마찬가지로, 메인 관통홀(171a)의 개수는 테스트 대상인 반도체 소자의 단자나 CPU의 핀에 따라 달라질 수 있다.

내부 절연벽(130a)은 각각의 메인 관통홀(171a)의 내벽면에 도포되는데, 절연성 재질로 마련되는 것을 예로 한다. 본 발명에서는 절연성 실리콘을 내부에 형성하는 것을 예로 하는데, 그 재질은 이에 국한되지 않는다. 내부 절연벽(130a)을 통해 본체(110a)의 도전층(113a,114a)과 메인 관통홀(171a)에 삽입되는 양방향 도전성 핀(160a)을 물리적으로 격리시켜 상호 전기적으로 연결되는 것을 차단하게 된다.

내부 도전벽(120a)은 메인 관통홀(171a)의 내벽면과 내부 절연벽(130a) 사이에 형성되어 본체(110a) 양측의 도전층(113a,114a)을 상호 전기적으로 연결한다. 이를 통해, 본체(110a)의 도전층(113a,114a)은 상호 전기적으로 연결된 상태가 되는데, 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)을 반도체 테스트용 소켓에 적용하거나 인터포저에 적용할 경우 도전층(113a,114a)들을 그라운드(Grounda)로 사용하게 되면 하이-스피드의 구현이 가능하게 된다. 여기서, 내부 도전벽(120a)은 니켈 도금 및 금 도금을 순차적으로 수행하여 형성될 수 있다.

상부 지지층(140a)은 본체(110a)의 상부 표면에 부착된다. 여기서, 상부 지지층(140a)에는 본체(110a)에 형성된 메인 관통홀(171a)에 대응하는 위치에 각각 상부 관통홀(172a)이 형성된다. 마찬가지로 하부 지지층(150a)은 본체(110a)의 하부 표면에 부착된다. 그리고, 하부 지지층(150a)에는 본체(110a)에 형성된 메인 관통홀(171a)에 대응하는 위치에 각각 하부 관통홀(173a)이 형성된다.

여기서, 상부 지지층(140a) 및 하부 지지층(150a)은 각각 탄성을 갖는 재질로 마련되는데, 제1 실시예에서와 마찬가지로 상부 지지층(140a)이 상부 필름층(141a) 및 상부 실리콘층(142a)이 순차적으로 적층되어 형성되고, 하부 지지층(150a)이 하부 필름층(151a) 및 하부 실리콘층(152a)이 순차적으로 적층되어 형성되는 것을 예로 한다.

각각의 양방향 도전성 핀(160a)은 메인 관통홀(171a)에 각각 수용되는데, 양방향 도전성 핀(160a)의 상부 표면이 상부 지지층(140a)의 상부 관통홀(172a)을 통해 상부 방향으로 노출된다. 그리고, 양방향 도전성 핀(160a)의 하부 표면은 하부 지지층(150a)의 하부 관통홀(173a)을 통해 하부 방향으로 노출된다. 여기서, 양방향 도전성 핀(160a)의 상부 영역은 상부 지지층(140a)에 의해 지지되고, 하부 영역은 하부 지지층(150a)에 의해 지지된다.

상기와 같은 구성에 따라, 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)이 반도체 소자의 테스트를 위한 반도체 테스트 소켓에 적용되는 경우, 상부 방향에서 하부 방향으로 가압하는 반도체 소자의 볼(Balla)이 양방향 도전성 핀(160a)의 상부 표면에 접촉하여 하부로 가압하게 되는데, 상부 지지층(140a)에 의해 양방향 도전성 핀(160a)이 지지되어 탄성적인 지지가 가능하게 된다.

마찬가지로, 반도체 소자의 테스트 과정에서 상부 방향에서 하부 방향으로 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)이 가압될 때 양방향 도전성 핀(160a)의 하부 표면이 검사회로기판의 단자와 접촉될 때 하부 지지층(150a)이 탄성적으로 지지하게 된다.

상기와 같은 구성에 따라, 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)을 반도체 테스트 소켓이나 인터포저에 적용하게 되면, 양방향 도전성 핀(160a)이 반도체 소자와 검사회로기판, 또는 CPU와 보드 사이에서 양 디바이스를 전기적으로 연결시키게 되는데, 이 때 본체(110a)의 절연층(112a) 양측에 형성된 도전층(113a,114a)과 내부 도전벽(120a)이 양방향 도전성 핀(160a)이 외부의 그라운드와 연결되어 양방향 도전성 핀(160)의 인근에서 그라운드로 동작할 수 있게 되어, 노이즈나 상호 간섭이 배제된 안정적인 동작 뿐만 아니라 하이-스피드로의 동작이 가능하게 된다.

또한, 본체(110a)룰 구성하는 절연층(112a)의 두께를 조절하는 것에 의해, 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)의 두께를 조절할 수 있어, 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)이 적용되는 조건에 따라 제작이 가능하게 된다.

또한, 양방향 도전성 핀(160a)을 후술할 구조에 따라 그 크기를 기존의 포고-핀(Pogo-pin)보다 작게 제작하는 경우, 기존의 포고핀 타입이 갖는 피치의 한계 및 상하 방향으로의 길이의 한계를 극복할 수 있어, 반도체 테스트 소켓이나 인터포저에 적용할 때 다양한 사이즈로의 구현이 가능하게 된다.

전술한 실시예에서는 내부 도전벽(120a)이 복수의 메인 관통홀(171a) 전체에 각각 형성되어, 도전층(113a,114a)을 전기적으로 연결하는 것을 예로 하고 있다. 이외에도, 내부 도전벽(120a)은 메인 관통홀(171a) 중 적어도 한 곳에만 형성되더라도 복수의 베이스 기판(111a)의 전체 도전층(113a,114a)을 전기적으로 연결할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명에서는, 메인 관통홀(171a)이 내부를 탄성을 갖는 실리콘 재질로 충진할 수 있다. 이 경우, 상하 방향으로 가압을 보다 강하게 지지하게 되는데, 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)을 인터포저에 적용할 경우, CPU와 보드 사이에서 오랜 시간 동안 보다 안정적으로 접촉을 유지시킬 수 있게 된다.

또한, 제1 실시예에서와 마찬가지로 제2 실시예에도 제1 실시예의 그라운드부(180)가 적용될 수 있으며, 후술할 제2 실시예에서의 제조 과정에서 제1 실시예의 그라운드부(180)에 대응하는 구조가 적용 가능함은 물론이다.

이하에서는 도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)의 제조 방법에 대해 설명한다.

먼저, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 절연층(112a)과, 그 양측에 도전층(113a,114a)이 형성된 본체(110a)를 마련된다. 그런 다음, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 본체(110a)에 메인 관통홀(171a)을 형성한다.

그리고, 각각의 메인 관통홀(171a)의 내벽면에 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이, 내부 도전벽(120a)을 형성한다. 내부 도전벽(120a)은 니켈 도금 및 금 도금을 순차적으로 수행하여 형성할 수 있다. 내부 도전벽(120a)의 형성을 통해 절연층(112a)의 양측에 형성된 도전층(113a,114a)이 상호 전기적으로 연결된다. 여기서, 도 11의 (c)는 모든 메인 관통홀(171a)의 내벽면에 내부 도전벽(120a)이 형성되는 것을 예로 하고 있으나, 상술한 바와 같이, 적어도 하나의 메인 관통홀(171a)의 내벽면에 내부 도전벽(120a)이 형성될 수 있음은 물론이다.

메인 관통홀(171a)이 내벽면에 내부 도전벽(120a)이 형성되면, 내부 도전벽(120a)의 내벽면(또는 메인 관통홀(171a)이 내벽면)에 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 내부 절연벽(130a)을 형성한다. 그리고, 본체(110a)의 상부 표면 및 하부 표면에 각각 상부 필름층(141a) 및 하부 필름층(151)을 형성하고(도 12의 (a) 참조), 상부 필름층(141a)의 상부 표면 및 하부 필름층(151a)의 하부 표면에 각각 상부 실리콘층(142a) 및 하부 실리콘층(152a)을 형성하여, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같은 상부 지지층(140a) 및 하부 지지층(150a)을 형성한다.

그런 다음, 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이, 상부 지지층(140a)과 하부 지지층(150a)에 각각 상부 관통홀(172a) 및 하부 관통홀(173a)을 형성한다. 이 때, 상부 관통홀(172a) 및 하부 관통홀(173a)의 내경은 메인 관통홀(171a)의 내경보다 작게 형성할 수 있음은 전술한 실시예에서와 동일하다.

그리고, 각각의 상부 관통홀(172a), 메인 관통홀(171a) 및 하부 관통홀(173a)에 양방향 도전성 핀(160a)을 삽입하게 되면, 도 10에 도시된 바와 같은 양방향 도전성 패턴 모듈(100a)의 제작이 가능하게 된다.

여기서, 양방향 도전성 핀(160a)의 삽입 후, 상부 지지층(140a)의 상부 표면, 즉 상부 실리콘층(142a)과 양방향 도전성 핀(160a)을 실리콘 등을 이용하여 고정시키고, 하부 지지층(150a)의 하부 표면, 즉 하부 실리콘층(152a)과 양방향 도전성 핀(160a)을 실리콘 등을 이용하여 고정시킴으로써, 양방향 도전성 핀(160a)이 상부 지지층(140a) 및 하부 지지층(150a)에 의해 지지되도록 구성할 수 있다.

이하에서는, 도 13 내지 도 17을 참조하여 본 발명에 따른 양방향 도전성 핀(160)의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 도 13을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 도전성 핀(160)은 상부 접촉부(161), 하부 접촉부(162) 및 연결부(163)를 포함할 수 있다.

상부 접촉부(161)는 도전성을 갖는 박판이 상하 방향을 축으로 원통 형상으로 말려 형성된다. 마찬가지로, 하부 접촉부(162)는 도전성 박판이 상하 방향을 축으로 원통 형상을 갖도록 말려 형성되며, 상부 접촉부(161)의 하부에 이격된 상태로 배치된다.

이 때, 연결부(163)는 상부 접촉부(161)와 하부 접촉부(162)를 전기적으로 연결하는데, 상부 접촉부(161)와 하부 접촉부(162)에 원주 방향으로 상호 상이한 위치에서 연결되어, 원주 방향을 따라 감기는 형태로 상부 접촉부(161)와 하부 접촉부(162)를 연결한다.

도 14는 도 13에 도시된 양방향 도전성 핀(160)을 제작하기 위한 베이스 박판(10)의 예를 나타낸 도면이다. 도전성을 갖는 박판의 패터닝을 통해 도 14에 도시된 바와 같은 베이스 박판(10)을 제작한다. 베이스 박판(10)은, 도 14에 도시된 바와 같이, 상부 패턴(11), 하부 패턴(12) 및 연결 패턴(13)을 포함한다. 이와 같은 베이스 박판(10)을 금형을 통해 상부 패턴(11)을 도 14의 좌측에서 우측 방향으로 원형으로 말고, 하부 박판을 도 14의 우측 방향에서 좌측 방향으로 원형으로 말게 되면, 상부 접촉부(161) 및 하부 접촉부(162)가 각각 형성된다.

여기서 상부 패턴(11) 및 하부 패턴(12)을 상하 방향을 축으로 마는 과정에서, 연결 패턴(13)이 원주 방향을 따라 말리는 위치가 되고, 최종적으로 형성된 연결부(163)는 원주 방향으로 상호 상이한 위치를 연결하게 된다.

상기와 같은 구성에 따라, 양방향 도전성 핀(160)이 양방향 도전성 패턴 모듈(100)에 적용되는 경우, 상부 접촉부(161)의 상부 표면이 상부 관통홀(172)을 통해 상부 방향으로 노출되고, 하부 접촉부(162)의 하부 표면이 하부 관통홀(173)을 통해 하부 방향으로 노출된 상태가 되며, 연결부(163)가 메인 관통홀(171)에 수용된 상태가 된다.

그리고, 연결부(163)가 원주 방향을 따라 감기는 형태로 메인 관통홀(171) 내부에 수용됨으로써, 하부 방향으로 가압될 때 탄성적인 역할, 즉, 기존의 포고-핀의 스프링과 동일한 역할을 수행하게 된다.

이와 같이, 도전성 박판의 패터닝을 통해 베이스 박판(10)을 형성하고, 금형 등의 방법으로 말아 양방향 도전성 핀(160)을 제작함으로써, 기존의 포고-핀보다 작은 사이즈로의 제작이 가능하게 된다.

여기서, 양방향 도전성 핀(160)이 상부 접촉부(161)의 외경에는, 내측으로 함몰되거나 절취된 함몰부(164)를 포함할 수 있다. 이를 통해, 양방향 도전성 핀(160)이 양방향 도전성 패턴 모듈(100)의 메인 관통홀(171)에 삽입된 후, 상부 지지층(140)에 의해 지지될 때, 상부 지지층(140), 특히 상부 실리콘층(142)이 함몰부(164)로 삽입되어(도 5 참조) 상부 지지층(140)이 상부 접촉부(161)를 잡아주는 형태가 된다.

이를 통해, 상부 지지층(140)이 상부 접촉부(161)를 잡아주어 상부로부터 하부 방향으로 상부 접촉부(161)가 가압될 때 상부 지지층(140)이 상부 접촉부(161)를 상하 방향으로 탄성적으로 지지하는 기능을 수행할 수 있게 된다.

여기서, 함몰부(164)의 구성은 후술할 다른 실시예에 따른 양방향 도전성 핀(160a)에도 적용될 수 있으며, 본 발명에 따른 양방향 도전성 패턴 모듈(100)에 적용될 수 있는 다른 형태의 핀에도 적용 가능하다.

도 15는 본 발명이 다른 실시예에 따른 양방향 도전성 핀(160a)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 양방향 도전성 핀(160a)은, 상부 접촉부(161a), 하부 접촉부(162a) 및 연결부(163a)를 포함할 수 있다.

여기서, 상부 접촉부(161a) 및 하부 접촉부(162a)는 도전성을 갖는 박판이 상하 방향을 축으로 말려 형성되는 것은 상술한 실시예에서와 동일하다. 여기서, 연결부(163a)는 상부 접촉부(161a)와 하부 접촉부(162a)를 전기적으로 연결하는데, 상부 접촉부(161a)와 하부 접촉부(162a) 사이의 공간에서 휜 형상을 갖게 된다.

도 16은 도 15에 도시된 양방향 도전성 핀(160a)의 제조 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 15를 참조하여 설명하면, 도전성을 갖는 박판을 패터닝 처리하여, 베이스 박판(10a)을 제작한다. 도 15의 (a)에서는 박판에 3개의 베이스 박판(10a)을 동시에 형성하는 것을 예로 하고 있다.

여기서, 베이스 박판(10a)은 상부 패턴(11a), 하부 패턴(12a) 및 연결 패턴(13a)을 포함할 수 있다. 그리고, 작업의 편의를 위해 상부 가로판과 하부 가로판 사이에 연결판을 통해 베이스 박판(10a)들이 연결된 상태가 되도록 패터닝 처리한다.

그런 다음, 상부 패턴(11a) 및 하부 패턴(12a)을 상하 방향을 축으로 말라, 도 16의 (b)에 도시된 바와 같은 상부 접촉부(161a)와 하부 접촉부(162a)를 형성한다. 그리고, 연결 패턴(13a)을 도 16의 (c)에 도시된 바와 같이, A 방향으로 밀어 휜 형태로 형성함으로써 연결부(163a)를 형성하게 된다. 그런 다음, 연결판을 절단하게 되면, 양방향 도전성 핀(160a)의 제작이 가능하게 된다.

전술한 실시예에서는 양방향 도전성 핀(160,160a)의 예로, 도 13 내지 16에 도시된 도면을 예로 하여 설명하고 있으나, 양방향 도전성 핀(160,160a)은 다양한 형태가 적용 가능하다. 일 예로, 기존의 포고-핀이 적용되더라도 그라운드 기능에 의해 하이-스피드로의 동작이 가능할 것이다.

한편, 전술한 실시예들에서는 메인 관통홀(171)의 내부에 내부 도전벽(120)이 형성되는 것을 예로 하고 있다. 즉, 양방향 도전성 핀(160)이 삽입되는 메인 관통홀(171) 중 적어도 한 곳에 내부 도전벽(120)이 형성되는 것을 예로 하였다. 그러나, 본체(110)에 양방향 도전성 핀(160)이 삽입되지 않는 별도의 서브 관통홀(미도시)을 형성하고, 서브 관통홀의 내벽면에 내부 도전벽(120)을 형성하더라도 도전층(113,114)들이 전기적으로 연결될 수 있음은 물론이다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100,100a : 양방향 도전성 패턴 모듈
110,110a : 본체 111 : 베이스 기판
112,112a : 절연층 113,113a,114,114a : 도전층
120,120a : 내부 도전벽 130,130a : 내부 절연벽
140,140a : 상부 지지층 141,141a : 상부 필름층
142,142a : 상부 실리콘층 150,150a : 하부 지지층
151,151a : 하부 필름층 152,152a : 하부 실리콘층
160,160a : 양방향 도전성 핀 161,161a : 상부 접촉부
162,162a : 하부 접촉부 163,163a : 연결부
171,171a : 메인 관통홀 172,172a : 상부 관통홀
173,173a : 하부 관통홀

Claims (12)

1. 양방향 도전성 패턴 모듈에 있어서,
   절연성 재질의 절연층과 상기 절연층의 일측 표면 또는 양측 표면에 형성된 도전층을 갖는 복수의 베이스 기판이 상하 방향으로 적층되어 형성되는 본체와;
   상기 본체에 상하 방향으로 관통 형성되는 복수의 메인 관통홀과;
   각각의 상기 메인 관통홀의 내벽면 측에 도포되는 절연성 재질의 내부 절연벽과;
   복수의 상기 메인 관통홀 중 적어도 하나의 내부에 그 내벽면과 해당 내부 절연벽 사이에 형성되어 복수의 상기 베이스 기판의 상기 도전층들을 상호 전기적으로 연결하는 내부 도전벽과;
   상기 본체의 상부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 상부 관통홀이 형성된 탄성을 갖는 절연성 재질의 상부 지지층과;
   상기 본체의 하부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 하부 관통홀이 형성된 탄성을 갖는 절연성 재질의 하부 지지층과;
   복수의 상기 메인 관통홀에 각각 수용되되 상부 표면이 상기 상부 관통홀을 통해 상부 방향으로 노출되고 하부 표면이 상기 하부 관통홀을 통해 하부 방향으로 노출된 상태로 각각의 상기 상부 지지층 및 상기 하부 지지층에 의해 각각 지지되는 복수의 양방향 도전성 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈.
2. 양방향 도전성 패턴 모듈에 있어서,
   절연성 재질의 절연층과 상기 절연층의 일측 표면 또는 양측 표면에 형성된 도전층을 갖는 복수의 베이스 기판이 상하 방향으로 적층되어 형성되는 본체와;
   상기 본체에 상하 방향으로 관통 형성되는 복수의 메인 관통홀과;
   각각의 상기 메인 관통홀의 내벽면 측에 도포되는 절연성 재질의 내부 절연벽과;
   상기 본체의 상하 방향으로 관통 형성되는 적어도 하나의 서브 관통홀과;
   상기 서브 관통홀의 내벽면에 도포되어 복수의 상기 베이스 기판의 상기 도전층들을 상호 전기적으로 연결하는 내부 도전벽과;
   상기 본체의 상부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 상부 관통홀이 형성된 절연성 재질의 상부 지지층과;
   상기 본체의 하부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 하부 관통홀이 형성된 절연성 재질의 하부 지지층과;
   복수의 상기 메인 관통홀에 각각 수용되되 상부 표면이 상기 상부 관통홀을 통해 상부 방향으로 노출되고 하부 표면이 상기 하부 관통홀을 통해 하부 방향으로 노출된 상태로 각각의 상기 상부 지지층 및 상기 하부 지지층에 의해 각각 지지되는 복수의 양방향 도전성 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈.
3. 양방향 도전성 패턴 모듈에 있어서,
   절연성 재질의 절연층과 상기 절연층의 양측 표면에 형성된 도전층을 갖는 본체와;
   상기 본체에 상하 방향으로 관통 형성되는 복수의 메인 관통홀과;
   각각의 상기 메인 관통홀의 내벽면 측에 도포되는 절연성 재질의 내부 절연벽과;
   복수의 상기 메인 관통홀 중 적어도 하나의 내부에 그 내벽면과 해당 절연벽 사이에 형성되어 양측의 상기 도전층을 상호 전기적으로 연결하는 내부 도전벽과;
   상기 본체의 상부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 상부 관통홀이 형성된 탄성을 갖는 절연성 재질의 상부 지지층과;
   상기 본체의 하부 표면에 부착되고, 복수의 상기 메인 관통홀에 각각 대응하는 복수의 하부 관통홀이 형성된 탄성을 갖는 절연성 재질의 하부 지지층과;
   복수의 상기 메인 관통홀에 각각 수용되되 상부 표면이 상기 상부 관통홀을 통해 상부 방향으로 노출되고 하부 표면이 상기 하부 관통홀을 통해 하부 방향으로 노출된 상태로 각각의 상기 상부 지지층 및 상기 하부 지지층에 의해 각각 지지되는 복수의 양방향 도전성 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 내부 도전벽은 복수의 상기 메인 관통홀 각각에 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 상기 양방향 도전성 핀은 상기 메인 관통홀의 내부에서 각각의 상기 내부 절연벽에 의해 상기 도전층들과 전기적으로 격리되어 상호 전기적으로 연결되는 상기 도전층 및 상기 내부 도전벽이 그라운드로 동작 가능한 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 상부 관통홀 및 상기 하부 관통홀의 내경은 상기 메인 관통홀의 내경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 상부 지지층은 상기 본체의 상부 표면으로부터 순차적으로 형성되는 상부 필름층 및 상부 실리콘층을 포함하고;
   상기 하부 지지층은 상기 본체의 하부 표면으로부터 순차적으로 형성되는 하부 필름층 및 하부 실리콘층을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 메인 관통홀에는 탄성을 갖는 실리콘 재질이 충진되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 도전층과 전기적으로 연결되고, 외부의 그라운드와 연결되어 상기 도전층을 그라운드와 연결시키는 그라운드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈.
10. 제9항에 있어서,
    상기 그라운드부는
    상기 본체에 상하 방향으로 관통된 제1 그라운드 관통홀과,
    상기 상부 지지부 및 상기 하부 지지부에 관통 형성되고 상기 제1 그라운드 관통홀과 연통되는 제2 그라운드 관통홀 및 제3 그라운드 관통홀과,
    상기 제1 그라운드 관통홀의 내벽멱에 도포되어 상기 도전층과 전기적으로 연결되는 그라운드 도전벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양방향 도전성 핀은
    도전성을 갖는 박판이 상하 방향을 축으로 원통 형상으로 말려 형성되는 상부 접촉부와,
    도전성을 갖는 박판이 상하 방향을 축으로 원통 형상을 축으로 말려 형성되고 상기 상부 접촉부의 하부에 이격된 상태로 배치되는 하부 접촉부와,
    상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 전기적으로 연결하고, 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부 사이의 공간으로 휜 형상을 갖는 연결부를 포함하며;
    상기 상부 접촉부의 상부 표면이 상기 상부 관통홀을 통해 상부 방향으로 노출되고,
    상기 하부 접촉부의 하부 표면이 상기 하부 관통홀을 통해 하부 방향으로 노출되며,
    상기 연결부는 상기 메인 관통홀에 수용되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈.
12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양방향 도전성 핀은
    도전성을 갖는 박판이 상하 방향을 축으로 원통 형상으로 말려 형성되는 상부 접촉부와,
    도전성을 갖는 박판이 상하 방향을 축으로 원통 형상을 축으로 말려 형성되고 상기 상부 접촉부의 하부에 이격된 상태로 배치되는 하부 접촉부와,
    상기 상부 접촉부와 상기 하부 접척부를 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 연결부를 포함하며;
    상기 연결부는 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부에 원주 방향으로 상호 상이한 위치에서 연결되어, 원주 방향을 따라 감기는 형태로 상기 상부 접촉부와 상기 하부 접촉부를 연결하고,
    상기 상부 접촉부의 상부 표면이 상기 상부 관통홀을 통해 상부 방향으로 노출되고,
    상기 하부 접촉부의 하부 표면이 상기 하부 관통홀을 통해 하부 방향으로 노출되며,
    상기 연결부는 상기 메인 관통홀에 수용되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 패턴 모듈.

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