各向异性导电片以及导电粉末的制作方法

本申请案主张于2015年5月15日在韩国智慧财产局提出申请的韩国专利申请案第10-2015-0068173号的权益，所述韩国专利申请案的揭露内容全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明是有关于一种各向异性导电片的一个或多个实施例，且特别是有关于一种包含导电粉末的各向异性导电片以避免由于频繁地接触检测目标元件的端子而导致耐久性下降的一个或多个实施例。

背景技术：

一般来说，在检测程序中会使用各向异性导电片(anisotropic conductive sheet)以检查制造出来的元件是否具有缺陷或误差。举例来说，当进行电性测试以检查制造出来的元件是否具有缺陷或误差时，会将各向异性导电片设置于欲检测的元件与检测装置之间，而不是将所述元件与所述检测装置直接接触。其原因在于检测装置相对昂贵，且在由于与检测目标元件频繁地接触导致磨耗或损坏而更换新的检测装置时，遭遇难题以及高的成本。因此，各向异性导电片可以可拆卸的方式附接在检测装置的上部侧上，并且欲检测的元件可通过将所述元件与各向异性导电片而非与检测装置接触，而通过所述各向异性导电片与所述检测装置电性连接。之后，自检测装置产生的电子信号可通过各向异性导电片传递至所述元件。

请参照图1以及图2，如此的各向异性导电片100可配置于检测目标元件140以及检测装置130之间，以使检测目标元件140的端子141与检测装置130的衬垫131电性连接。各向异性导电片100可包含：导电路径形成部110，配置于与检测目标元件140的端子141相应的位置上，且在各向异性导电片100的厚度方向上具有导电性，导电路径形成部110通过在各向异性导 电片100的厚度方向上于弹性绝缘材料中配置导电粉末111的粒子而形成；以及绝缘部120，其支撑导电路径形成部110且使导电路径形成部110的每一者互相绝缘。当各向异性导电片100安装在检测装置130上时，各向异性导电片100的导电路径形成部110会与检测装置130的衬垫131接触，且检测目标元件140可与各向异性导电片100的导电路径形成部110接触。

检测目标元件140使用嵌入件转移时可放置在各向异性导电片100上，且同时与各向异性导电片100的导电路径形成部110接触。之后，电子信号可通过各向异性导电片自检测装置130传递至检测目标元件140，以电性检测检测目标元件140。

通过于弹性绝缘材料中配置导电粉末111的粒子而形成的各向异性导电片100的导电路径形成部110可频繁地与检测目标元件的端子接触。如上所述，假如检测目标元件的端子可频繁地与导电路径形成部110接触，分布于弹性绝缘材料中的导电粉末111的粒子可轻易地自所述弹性绝缘材料中向外分离。具体而言，由于导电粉末111的粒子具有球形形状，导电粉末111的粒子可轻易地自弹性绝缘材料中分离。如上所述，假如导电粉末111的粒子被分离，各向异性导电片100的导电度可降低，且因此无法可靠地进行检测。

另外，由于导电粉末111的粒子为固体金属粒子，导电粉末111具有较差的弹性。因此，与导电粉末111或邻近的导电粉末111的粒子接触的端子及衬垫可轻易地损坏或破裂。

技术实现要素：

本发明提供一种各向异性导电片，以及一种具有弹性、且稳固地分布于各向异性导电片的导电路径形成部中的导电粉末的一个或多个实施例。

额外的观念将在本发明的下列描述中以某种形式提出，且其在某种形式上明显出自于所述描述中或者通过本发明实施例的实作得知。

根据一个或多个实施例，各向异性导电片配置于检测目标元件与检测装置之间，以使检测目标元件的端子电性连接至检测装置的衬垫，所述各向异性导电片包括：导电路径形成部，配置于与检测目标元件的端子相应的位置上，且在各向异性导电片的厚度方向上具有导电性，导电路径形成部通过在各向异性导电片的厚度方向上于弹性绝缘材料中配置导电粉末的粒子而形 成；以及绝缘部，支撑导电路径形成部且使导电路径形成部的每一者互相绝缘，其中导电粉末的粒子的每一者具有3D网格结构，且包括多个连接导电粉末的粒子的内部区域与外部区域的孔洞，并且导电路径形成部的弹性绝缘材料填入孔洞中，且连接导电粉末的粒子的外部区域而如同一体。

导电粉末的粒子的每一者具有整体为球形的形状。

导电粉末的粒子的每一者具有整体为多角柱(polyprism)的形状、圆柱体的形状以及蛋形的形状中的一者。

导电粉末通过3D印刷制程而制造。

导电粉末包括选自铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、镍(Ni)-钴(Co)、金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)以及铑(Rh)中的至少一种金属材料，其中所述金属材料为合金化(alloyed)、镀上或纳米涂布的形式。

导电粉末的粒子的每一者具有由合成树脂、碳酸钙或陶瓷材料形成的网格结构，且镀上或纳米涂布选自铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、镍(Ni)-钴(Co)、金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)以及铑(Rh)中的至少一种金属材料。

导电粉末的粒子的每一者具有不平整的表面，其中凹部的部份以及凸部的部份沿着所述表面配置。

根据一个或多个实施例，导电粉末被用于各向异性导电片，所述各向异性导电片配置于检测目标元件与检测装置之间，以使检测目标元件的端子电性连接至检测装置的衬垫，其中所述各向异性导电片包括：导电路径形成部，配置于与检测目标元件的端子相应的位置上，且在各向异性导电片的厚度方向上具有导电性，导电路径形成部通过在各向异性导电片的厚度方向上于弹性绝缘材料中配置导电粉末的粒子而形成；以及绝缘部，支撑导电路径形成部且使导电路径形成部的每一者互相绝缘，其中导电粉末的粒子的每一者具有3D网格结构，且包含多个连接导电粉末的粒子的内部区域与外部区域的孔洞，并且导电路径形成部的弹性绝缘材料填入孔洞中，且连接导电粉末的粒子的外部区域而如同一体。

附图说明

这些观念及/或其他观念将通过以下实施例的描述连同附图变的明显或 变得更易于理解，其中：

图1为示出现有技术示出的各向异性导电片的示意图；

图2为在图1中描绘的各向异性导电片的操作状态的示意图；

图3为根据一实施例示出的各向异性导电片的示意图；

图4为在图3中描绘的各向异性导电片的导电粉末的粒子的实例的示意图；

图5为使用图3中描绘的各向异性导电片的电性检测制程的示意图；

图6至图10为根据其他实施例示出的导电粉末的粒子的示意图。

附图标记说明：

10、100：各向异性导电片；

20、110：导电路径形成部；

21、22、23、24、25、26、111：导电粉末；

21a、22a、23a、24a、25a、26a：孔洞；

30、120：绝缘部；

40、140：检测目标元件；

41、141：端子；

50、130：检测装置；

51、131：衬垫。

具体实施方式

现将详细地说明实施例以及示出于附图中的实例，其中相似的元件符号于全图中代表相似的元素。就这一点而言，本发明的实施例可具有不同的形式且不应被理解为被本发明提到的描述限制。因此，本发明仅仅通过参照附图描述以下的实施例以解释本发明的观念。如本文中所使用的术语“及/或”包含相关列出项的任一或全部组合中的一或多者。当例如“至少一”的表示方式位于列表的元素前时，修饰整个列表的元素而非修饰列表的个别元素。

在下文中，将参照附图描述根据实施例的各向异性导电片。

根据一实施例，各向异性导电片10配置于欲检测的检测目标元件40与检测装置50之间，以使检测目标元件40的端子41电性连接至检测装置50的衬垫51。各向异性导电片10包含导电路径形成部20以及绝缘部30。

导电路径形成部20配置于与检测目标元件40的端子41相应的位置上，且在各向异性导电片10的厚度方向上具有导电性。导电路径形成部20通过于弹性绝缘材料中配置导电粉末21的粒子而形成。

弹性绝缘材料可包含具有交联结构的高分子物质。可使用各种的固化型高分子形成材料以得到此交联的高分子物质。其具体的实例包括：共轭二烯橡胶，例如聚丁二烯橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶与丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶，及其氢化产物；嵌段共聚物橡胶，例如苯乙烯-丁二烯-二烯嵌段共聚物橡胶与苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物橡胶，及其氢化产物；氯丁二烯橡胶；胺基甲酸酯橡胶；聚酯橡胶；环氧氯丙烷(epichlorohydrin)橡胶；硅酮橡胶；乙烯-丙烯共聚物橡胶；以及乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶。

假如导电路径形成部20需具有耐候性，可使用上述列出的除共轭二烯橡胶之外的材料。举例来说，可基于铸模与处理能力的观点以及电性性质使用硅酮橡胶。

可通过交联或缩合自液态硅酮橡胶中得到硅酮橡胶。液态硅酮橡胶可具有在10^-1秒的剪切速率测量下不高于10⁵泊(poise)的黏度。硅酮橡胶可为缩合固化硅酮橡胶(condensation cure silicone rubber)、加成固化硅酮橡胶(addition cure silicone rubber)以及具有乙烯基或氢氧基的硅酮橡胶中的一者。硅酮橡胶的实例可包含二甲基硅酮生橡胶、甲基乙烯基硅酮生橡胶以及甲基苯基乙烯基硅酮生橡胶。

导电粉末21可具有磁性性质。导电粉末21可包含选自铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、镍(Ni)-钴(Co)、金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)以及铑(Rh)中的至少一种金属材料，其中所述金属材料为合金化、镀上或纳米涂布的形式。假如导电粉末21包含镍粒子作为核心粒子，可在制造过程中使用电磁铁使导电粉末21轻易地对准各向异性导电片10。假如导电粉末21包含镍粒子作为核心粒子，所述核心粒子可镀上具有高程度的导电性的金。

导电粉末21可具有约3微米至500微米的平均粒径。假如导电粉末21的平均粒径为约3微米或大于3微米，可轻易地形成具有轻易的可变形特性、低程度的阻抗以及高程度的接触可靠性的导电路径形成部20。假如导电粉末21的平均粒径为约500微米或小于500微米，可轻易地形成具有小的尺寸以 及稳定的导电性的导电路径形成部20。

导电粉末21的每一粒子可具有3D网状结构，所述3D网状结构具有多个连接所述导电粉末21的每一粒子的内部区域与外部区域的孔洞21a。举例来说，形成于导电粉末21的粒子中的孔洞21a可均匀地分布。因此，导电路径形成部20的弹性绝缘材料可填入导电粉末21的粒子的孔洞21a中，且可连接导电粉末21的粒子的内部区域以及外部区域而如同一体。

也就是说，导电粉末21可与弹性绝缘材料混合而如同一体，且因此可稳固地配置于导电路径形成部20中。导电粉末21的粒子可具有整体为球形的形状，且孔洞21a可具有任意的形状。

绝缘部30支撑导电路径形成部20且使导电路径形成部20的每一者互相绝缘，以避免导电路径形成部20之间的电流流动。绝缘部30可包含与作为导电路径形成部20的弹性绝缘材料相同的材料。举例来说，绝缘部30可包含硅酮橡胶。

可使用3D打印机而制造实例的各向异性导电片10的导电粉末21。举例来说，可备有能够印刷具有微米单元尺寸的物的高精确度3D打印机，且可输入欲得到的导电粉末21的粒子形状至3D打印机以形成导电粉末21。

举例来说，由于近年来的3D打印机能够使印刷物具有精确的形状，可制备具有任意网格型态的导电粉末21。

在使用3D打印机制造导电粉末21之后，导电粉末21可镀上具有高导电性的金属。在此情况中，导电粉末21可通过例如非电镀的方法、电镀的方法或纳米粒子涂布的方法的方法镀上具有高导电性的金属。然而，导电粉末21的制造方法不限于此。

各向异性导电片10的实例具有下列的操作性功效。

首先，如图3所示，各向异性导电片10放置在检测装置50上，且如图5所示，检测目标元件40放置在各向异性导电片10上。在此时，通过检测目标元件40的端子41按压各向异性导电片10的导电路径形成部20，且此确保导电路径形成部20变得电性导电。然后，电子信号可通过导电路径形成部20自检测装置50传递至检测目标元件40以进行检测操作。

在各向异性导电片10的实例中，导电粉末21的每一粒子具有具多个孔洞21a的网格结构，且导电路径形成部20的弹性绝缘材料填入孔洞21a中， 以使导电粉末21与弹性绝缘材料可表现得如同一体。因此，在导电粉末21与弹性绝缘材料之间的接触区域可增加，且尽管检测目标元件40的端子41频繁地与导电路径形成部20接触，导电粉末21可不自导电路径形成部20分离。如上所描述，由于导电粉末21稳定地维持在导电路径形成部20中，尽管各向异性导电片10已使用了长时间，导电路径形成部20的导电性可不降低，且可使用各向异性导电片10可靠地进行检测。

除此之外，由于各向异性导电片10的导电粉末21的粒子不为固体金属粒子而包含填入弹性绝缘材料的孔洞21a，导电粉末21的粒子可具有高程度的弹性。由于导电粉末21的粒子的孔洞21a为均匀的分布，尽管在任意方向上对导电粉末21施加外力，导电粉末21可轻易地吸收所述外力。因此，虽然导电粉末21配置于任意方向，导电粉末21可有效地吸收施加至其上的任意方向上的外力。由于导电粉末21的这些弹性特性，与导电路径形成部20或其邻近的导电粉末21的粒子接触的端子或衬垫可不损害或破裂。

除此之外，由于导电粉末21具有弹性，检测目标元件40可在各向异性导电片10的厚度方向上更深地按压导电路径形成部20。也就是说，由于有可能有效地压缩导电路径形成部20，其可增加路程(stroke)。

各向异性导电片10的实例可依如下所述来修饰。

在以上描述的实施例中，孔洞21a的直径为导电粉末21的粒子的直径的约1/4至约1/5，且孔洞21a互相交叠。然而，此并非为限制的实例。在另一实施例中，如图6所示，孔洞22a可形成于导电粉末22的球形粒子中，且孔洞22a的直径为导电粉末22的球形粒子的直径的约1/3至约1/4。在另一实施例中，如图7所示，许多孔洞23a可形成于导电粉末23的粒子中，且孔洞23a的直径可为导电粉末23的粒子的直径的约1/6至约1/7。然而，这些实施例并非为限制的实例。也就是说，孔洞的尺寸可依据导电粉末的材料以及设计需求而选择性地变化。

在以上描述的实施例中，导电粉末21、导电粉末22或导电粉末23具有球形粒子。然而，导电粉末的粒子的形状并不限于此。在另一实施例中，如图8所示，导电粉末24可包含皆具有网格结构的圆柱型粒子。除此之外，导电粉末可包含皆具有网格结构的多角柱形状(polyprism-shaped)的粒子。

在以上描述的实施例中，描述具有球形粒子或圆柱型粒子的导电粉末。 然而，这些实施例并非为限制的实例。在其他的实施例中，如图9以及图10所示，可使用包含蛋形形状的粒子的导电粉末25或导电粉末26。导电粉末25或导电粉末26的蛋形形状的粒子的每一者也可具有网格结构。

在先前的实施例中，描述包含金属材料的导电粉末。然而，在其他的实施例中，导电粉末可包含皆具有网格结构的粒子，且由合成树脂、碳酸钙或陶瓷材料形成，并且所述粒子可镀上或纳米涂布选自铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、镍(Ni)-钴(Co)、金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)以及铑(Rh)中的至少一种金属材料。

在另一实施例中，导电粉末可包含皆具有不平整的表面的粒子，其中凹部的部份以及凸部的部份沿着所述表面配置。在此情况中，检测目标元件的端子可通过高压与导电粉末接触，且因此可维持电性稳定的接触点。

如上所描述，根据一个或多个的上述实施例，分布于各向异性导电片的导电路径形成部中的导电粉末的粒子的每一者具有3D网格结构，且因此导电粉末可确切地维持于导电路径形成部的弹性绝缘材料中。因此，尽管在检测制程中频繁地或重复地使用各向异性导电片，导电粉末可不自导电路径形成部中分离，且因此各向异性导电片可具有长的寿命。

除此之外，由于导电粉末的粒子的每一者具有具多个孔洞的网格结构，可增加导电粉末的弹性。因此，与导电粉末或邻近的导电粉末的粒子接触的端子或衬垫可不损坏或破裂。

应理解本文中所描述的实施例应仅视为一种现象的描述而不具有限制的目的。在每一实施例中的特征或观念的描述应典型地视为可用于其他实施例中的其他类似的特征或观念。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。