专利名称：各向异性导电连接器及生产工艺和电路器件的检验设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于，例如电路器件比如半导体集成电路检验的各向异性导电连接器，及其生产工艺，和装有该各向异性导电连接器的用于电路器件的检验设备，尤其涉及一种适用于电路器件比如具有突出电极的半导体集成电路检验的各向异性导电连接器，及其生产工艺，和用于电路器件的检验设备。
背景技术：
各向异性导电片是一种仅在其厚度方向上表现出导电性，或者具有当在厚度方向上挤压时，仅在其厚度方向上表现出导电性的压敏导电部分的薄片。因为各向异性导电片具有这样的特征，即可以实现紧凑的电连接，而不使用任何比如钎焊或机械配合的方法，并且软连接可以吸收机械冲击或应变，广泛用作各向异性导电连接器，在电路器件之间实现电连接，例如，印刷电路板和无引线芯片载体、液晶面板等之间的电连接，例如在电子计算机、电子数字钟、电子相机和计算机键盘领域。
另一方面，在电路器件的检验中，比如印刷电路板和半导体集成电路，为了在例如作为检验目标的电路器件一个表面上形成的待检验电极和在用于检验的电路板表面上形成的检测电极之间实现电连接，执行操作，使各向异性导电片作为连接器插入电路器件的电极区和用于检验的电路板的检验电极区之间。
作为这种各向异性导电片，迄今有多种已知的结构，比如通过在弹性体中均匀地分散金属颗粒(例如，参见日本专利申请公报No.93393/1976)获得的那些结构，在弹性体中不均匀地分布导电磁性金属获得的那些结构，从而形成沿其厚度方向的许多导电路径形成部分和用于使其互相隔离的绝缘部分(例如，参见日本专利申请公报No.147772/1978)，以及通过在每一导电路径形成部分和绝缘部分之间形成高度差别获得的那些结构(例如，参见日本专利申请公报No.250906/1986)。
在这些各向异性导电片中，导电颗粒在沿所述厚度方向排列定向的状态下包含在绝缘的弹性聚合物中，且每个导电路径由一连串多个导电颗粒形成。
这种各向异性导电片可以通过将具有包含在聚合物形成材料中的磁性导电颗粒的模制材料充填入模具的模腔内，形成模制材料层，并对其施加磁场，进行固化处理，其中所述聚合物形成材料将例如通过固化成为弹性聚合物。
然而，当普通各向异性片用作对具有由焊料构成的凸起电极的电路器件电气检验的连接器时，涉及以下问题。
也就是，凸起电极是作为检验目标的电路器件的待检测电极，当使凸起电极与各向异性导电片中相对应的导电路径形成部分的表面在压力下的接触重复执行时，将在各向异性导电片中的导电路径形成部分的表面上形成由于凸起电极的压力接触产生的永久变形，和由于磨损产生的变形，因此，各向异性导电片中的导电路径形成部分的电阻值增加，各路径形成部分的电阻值变化，从而产生电路器件的后续检验变得困难的问题。
另外，为了实现良好的导电性，通常使用具有金形成的涂层的颗粒作为形成所述导电路径形成部分的导电颗粒。然而，当连续进行大量电路器件的检验操作时，形成电路器件中的待检验电极的电极材料(钎料)向各向异性导电片的导电颗粒上的涂层迁移，从而改变了涂层。结果，出现了导电路径形成部分的导电性降低的问题。
为了解决上述问题，在电路器件的检验中，由各向异性导电片和通过排列多个金属电极结构获得的片状连接器形成用于电路器件检验的夹具，所述电极结构沿柔性绝缘片的厚度方向延伸，所述柔性绝缘片由绝缘片中的树脂材料构成，且使待检验电极在压力下接触用于检验电路器件的夹具中的片状连接器的金属电极结构，从而实现与作为检验目标的电路器件的电连接(例如，参见日本专利申请公报No.231019/1995)。
然而，在用于检验电路器件的夹具中，当电路器件的检验电极节距较小时，即，在所述片状连接器中金属电极结构的节距较小时，难以实现与电路器件的必需电连接。具体而言，在所述片状连接器中，由于金属电极结构之间的节距非常小，相邻的金属电极结构互相干涉，从而降低了相邻电极结构之间的柔性。因此，当电路器件的基体表面精度较低，而且基体厚度的均匀性较低时，或检验电极的高度较高时，所述片状连接器中的金属电极结构不能确定地与作为检验目标的电路器件的所有待检验电极接触。结果，不能实现与电路器件的良好电连接。
即使可以实现与所有待检验电极的良好电连接，也需要相当大的压力。因此。整个检验设备的尺寸较大，且整个检验设备的制造成本高。
当在高温环境中进行电路器件的检验时，由于形成所述各向异性导电片的弹性聚合物的热膨胀系数和形成所述片状连接器的绝缘层树脂材料的热膨胀系数不同，在各向异性导电片的导电路径形成部分和所述片状连接器的金属电极之间发生位置偏差。结果，难以稳定地保持所述良好的电连接状态。
在形成用于电路器件检验的夹具的情况下，除了生产所述各向异性导电片外，必须生产片状连接器。还必须在互相对齐的状态下固定这些部件。因此，用于检验的夹具的生产成本变得很高。
而且，普通的各向异性导电片还涉及以下问题。
也就是，形成各向异性导电片的弹性聚合物，例如，硅酮橡胶在高温下具有粘性，因此，当在高温环境中，长时间以受压状态保持在电路器件上时，所述各向异性导电片粘结在电路器件上。因此在完成检验后，不能顺利地进行将所述电路器件更换为未检验的电路器件的工作。结果，电路器件的检验效率降低。特别是当各向异性导电片以很高的强度粘结在电路器件上时，难以将各向异性导电片从电路器件上分离而不损坏它。所以，这种各向异性导电片不能用于下述检验。
发明内容
本发明在前述情况的基础上作出，它的第一个目的是提供一种避免出现由在压力下接触连接的目标电极产生的永久变形和由磨损产生的变形的各向异性导电连接器，即使所述连接的目标电极是凸起的，且在长时间实现稳定的导电性，即使反复加压。
本发明的第二个目的是提供一种适用于电路器件的电气检验的各向异性导电连接器，避免由在压力下接触电路器件的待检验电极产生的永久变形和由于磨损造成的变形，即使所述电路器件的待检验电极是凸起的，且在长时间实现稳定的导电性，即使反复加压。
除了第二个目的外，本发明的第三个目的是提供一种适用于电路器件的电气检验的各向异性导电连接器，避免和抑制待检验电极的电极材料向导电颗粒的迁移，即使在高温环境下在与电路器件压力接触的状态下使用时，也能在长时间内获得稳定的导电性，且可以避免或抑制粘结在电路器件上。
本发明的第四个目的是提供一种有利地生产上述各向异性导电连接器的生产工艺。
本发明的第五个目的是提供一种装有上述任一种各向异性导电连接器、用于电路器件的检验设备。
根据本发明，提供了一种包含各向异性导电薄膜的各向异性导电连接器，其中在通过绝缘部分互相隔离的状态下布置多个沿所述膜的厚度方向延伸的导电路径形成部分，其特征在于所述各向异性导电薄膜由至少两层弹性层整体地层叠而成，每层都由绝缘的弹性聚合物制成，且在形成导电路径形成部分的各弹性层部分中含有显示出磁性的导电颗粒，所述各向异性导电薄膜满足下述条件(1)和条件(2)
条件(1)H1≥30条件(2)H1/H2≥1.1其中H1是形成所述各向异性导电薄膜表面的弹性层的一个弹性层的弹性聚合物的肖氏硬度，H2是形成弹性层的另一个弹性层的弹性聚合物的肖氏硬度。
可取的是，本发明的各向异性导电连接器满足下述条件(3)条件(3)15≤H2≤55在根据本发明的所述各向异性导电连接器中，设有用于支撑所述各向异性导电薄膜的外围边缘部分的支撑本体。
可取的是，本发明的各向异性导电连接器，可以是通过插入电路器件和用于检验的电路板之间、用于在作为检测目标的电路器件的待检验电极和用于检验的电路板的检验电极之间实现电连接的各向异性导电连接器，其特征在于在各向异性导电薄膜中与电路器件接触的所述弹性聚合物的肖氏硬度满足条件(1)和条件(2)。
在所述各向异性导电连接器中，可取的是，在各向异性导电薄膜中与待检验电极接触的所述弹性层含有既不显示出导电性又不显示出磁性的颗粒，且更可取的是，所述既不显示出导电性又不显示出磁性的颗粒是金刚石粉末。
在所述各向异性导电连接器中，除了电连接到作为检验目标的电路器件的待检验电极的导电路径形成部分外，没有电连接到作为检验目标的电路器件的待检验电极的导电路径形成部分可以在各向异性导电薄膜内形成，所述没有电连接到作为检验目标的电路器件的待检验电极的导电路径形成部分可以至少形成于由所述支撑本体支撑的各向异性导电薄膜的外围边缘部分。
在所述各向异性导电连接器中，所述导电路径形成部分可以以固定的节距排列。
根据本发明，提供了一种用于生产具有各向异性导电薄膜的各向异性导电连接器的工艺，其中在由绝缘部分互相隔离的状态下布置多个沿所述膜的厚度方向延伸的导电路径形成部分，该方法包含以下步骤提供一种用于形成所述各向异性导电薄膜的模具，其模腔由一对模形成，在一个模的模制表面上，利用包含在聚合物形成材料中的显示出磁性的导电颗粒形成膏状形式的模制材料层，在另一模的模制表面上，利用包含在聚合物形成材料中的显示出磁性的导电颗粒形成膏状形式的至少一层模制材料层，将在所述一个模的模制表面上形成的模制材料层层叠在所述另一个模的模制表面上形成的模制材料层上，然后施加具有沿各模制材料层的厚度方向的强度分布的磁场，且使模制材料层经过固化处理，从而形成各向异性导电薄膜，其特征在于所述各向异性导电薄膜满足下述条件(1)和条件(2)条件(1)H1≥30条件(2)H1/H2≥1.1其中H1是在所述一个模的模制表面上形成的模制材料层中通过固化所述弹性聚合物形成材料获得的弹性聚合物的肖氏硬度，H2是在所述另一个模的模制表面上形成的模制材料层中通过固化所述弹性聚合物形成材料获得的弹性聚合物的肖氏硬度。
根据本发明，提供了一种用于电路器件的检验设备，包含具有检验电极的电路板，所述检验电极对应于作为检验目标的电路器件的待检验电极排布，排布在所述用于检验的电路板上的任一上述的各向异性导电连接器。
在根据本发明的用于电路器件的检验设备中，在作为检验目标的电路器件和各向异性导电连接器之间，可取的是设有压力释放框架，用于释放待检验电极对各向异性导电连接器的各向异性导电薄膜的压力，且可取的是所述压力释放框架具有弹簧弹性或橡胶弹性。
根据上述各种结构的各向异性连接器，形成所述各向异性导电薄膜的表面的弹性层的一个弹性层的弹性聚合物的肖氏硬度至少为30，因此，即使连接的目标电极是凸起的，所述各向异性导电连接器也可以避免出现由于在压力下接触连接的目标电极产生的永久变形和由于磨损产生的变形。另外，因为形成另一个弹性层的弹性聚合物的肖氏硬度远低于形成所述一个弹性层的弹性聚合物，所以通过对所述导电路径形成部分加压可以确实地实现必须的导电性。
因此，即使当导电路径形成部分受到连接的目标电极的反复加压时，也可在长时间内实现稳定的导电性。
根据所述结构，所述一个弹性层包含既不显示出导电性又不显示出磁性的颗粒，所述一个弹性层的硬度提高，从而更有效地抑制了由于压力接触连接的目标电极产生的永久变形和由于磨损产生的变形，而且避免和抑制了电极材料向各向异性导电薄膜中的导电颗粒的迁移，从而即使在高温环境下在与电路器件压力接触的状态下使用，也能在时间内实现更稳定的导电性，且避免或抑制各向异性导电连接器粘附在电路器件上。
根据所述各向异性导电连接器的生产工艺，将在所述一个模的模制表面上形成的模制材料层层叠在所述另一个模的模制表面上形成的模制材料层上，且各模制材料层在这种状态下进行固化处理，从而可以有利地、确实地生产具有各向异性导电薄膜的各向异性导电连接器，所述导电薄膜包括至少两个硬度不同且层叠成一体的弹性层。
根据所述用于电路器件的检验设备，所述设备装有上述的各向异性导电连接器，从而抑制由于压力接触待检验电极产生的永久变形和由于磨损产生的变形，即使所述待检验电极是那些凸起的，并且即使连续检验大量的电路器件，也能在长时间内实现稳定的导电性。
因为除了所述各向异性导电连接器外，本发明的检验设备不需要使用片状连接器，不需要所述各向异性导电连接器和所述层状导电连接器之间的定位，从而可以避免由于温度变化造成的所述层状导电连接器和所述各向异性导电连接器之间的定位偏差问题，而且所述检验设备的结构简易。
在作为检验目标的电路器件和所述各向异性导电连接器之间设有压力释放框架，借此释放待检验电极针对所述各向异性导电连接器的各向异性导电薄膜的压力，从而在长时间内实现稳定的导电性。
具有弹簧或橡胶弹性的框架用作压力释放框架，借此可以降低通过待检验电极施加在所述各向异性导电薄膜上的冲击强度。因此，可以防止或抑制各向异性导电薄膜的断裂或任何其他故障，并且当针对所述各向异性导电薄膜的压力释放时，电路器件可以很容易地利用压力释放框架的弹簧弹性与所述各向异性导电薄膜分离，从而在完成所述检验后可以平滑地进行从所述电路器件更换到未检验电路器件的工作。结果，可以提高电路器件的检验效率。
图1是示出了本发明的各向异性导电连接器示例的平面图。
图2是图1所示的各向异性导电连接器沿线A-A的剖面图。
图3是示出了图1所示的各向异性导电连接器一部分的放大剖面图。
图4是示出了图1所示的各向异性导电连接器的支撑本体的平面图。
图5是示出了图4所示的支撑本体沿线B-B的剖面图。
图6是示出了用于模制各向异性导电薄膜的示例模结构的剖面图。
图7是示出了隔板和支撑本体已经布置在下模的模制表面上的状态的剖面图。
图8是剖面图，示出了第一模制材料层已经在上模的模制表面上形成，第二模制材料层已经在下模的模制表面上形成的状态。
图9是剖面图，示出了第一模制材料层已经层叠在第二模制材料层上的状态。
图10是剖面图，示出了各向异性导电薄膜已经形成的状态。
图11示出了与电路器件一起的本发明的用于电路器件的示例性检验设备的结构。
图12示出了与另一电路器件一起的本发明的用于电路器件的示例性检验设备的结构。
图13是示出了各向异性导电薄膜的第一改进示例的剖面图。
图14是示出了各向异性导电薄膜的第二改进示例的剖面图。
图15是示出了各向异性导电薄膜的第三改进示例的剖面图。
图16是示出了各向异性导电薄膜的第四改进示例的剖面图。
图17是示出了各向异性导电薄膜的第五改进示例的剖面图。
图18是示出了各向异性导电薄膜的第六改进示例的剖面图。
图19是示出了各向异性导电薄膜的第七改进示例的剖面图。
图20示出了装有压力释放框架的第一示例性检验设备的结构。
图21示出了压力释放框架，其中(a)是平面图，(b)是侧视图。
图22示出了电路器件已经在图20中示出的检验设备中受压的状态。
图23示出了装有压力释放框架的第二示例性检验设备的结构。
图24示出了装有压力释放框架的第三示例性检验设备主体部分的结构。
图25示出了装有压力释放框架的第四示例性检验设备主体部分的结构。
图26示出了装有压力释放框架的第五示例性检验设备主体部分的结构。
图27是剖面图，示出了在示例6中，第一模制材料层已经在上模的模制表面上形成，第二模制材料层已经施加于下模的模制表面上的状态。
图28是剖面图，示出了在示例6中，第二模制材料层已经在下模的模制表面形成的状态。
图29是用于示例中的测试电路器件的平面图。
图30是用于示例中的测试电路器件的侧视图。
图31是用于示例中的另一测试电路器件的平面图。
图32是用于示例中的另一测试电路器件的侧视图。
图33是示出了用于示例中的重复耐久性的测试电路器件结构的示意图。
图34是示出了各向异性导电薄膜的第八改进示例的剖面图。
图35是示出了各向异性导电薄膜的第九改进示例的剖面图。
图36是示出了各向异性导电薄膜的第十改进示例的剖面图。
附图标记说明1 电路器件2 钎料球电极3 测试电路器件4 检验电路板5 检验电极7 恒温室8 线路9 导销10 各向异性导电连接器10A 各向异性导电薄膜10B 一个弹性层10C 另一个弹性层10D 中间弹性层11 导电路径形成部分11a 凸起部分12 有效导电路径形成部分13 无效导电路径形成部分15 绝缘部分16 凹槽17 通孔50 上模
51 铁磁性物质基体52 铁磁性物质层53 非磁性物质层54a，54b，54c，54d 隔板55 下模56 铁磁性物质基体57 铁磁性物质层57a 下凹空间58 非磁性物质层59 模腔60 凹槽61a. 第一模制材料层61b. 第二模制材料层65. 压力释放框架66. 开口67 片弹簧部分68 定位孔71 支撑本体72 定位孔73 开口80B，80C，80D 增强材料110 伏特计115 直流电源116 恒流控制器实现本发明的最佳方式下面详细描述本发明的实施例。
图1，2和3示出了本发明的示例性各向异性导电连接器的结构，图1是平面图，图2是沿图1的线A-A作出的剖面图，图3是局部放大剖面图。该各向异性导电连接器10由矩形的各向异性导电薄膜10A和用于支撑所述各向异性导电薄膜的板形式的矩形支撑本体71组成，且总体上形成薄片形式。
如图4和5所示，尺寸上小于各向异性导电薄膜10A的矩形开口73在支撑本体71的中心位置形成，且在4个拐角位置分别形成定位孔72。各向异性导电薄膜10A位于支撑本体71的开口73处，且各向异性导电薄膜10A的外围边缘部分固定在支撑本体71上，从而由支撑本体71支撑。
各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A包括多个沿其厚度方向延伸的柱状导电路径形成部分11，和用于使这些导电路径形成部分11互相绝缘的绝缘弹性聚合物组成的绝缘部分15。
各向异性导电薄膜10A还包括2个弹性层10B，10C，它们由绝缘弹性聚合物制成，且互相层叠成为一体，且在各弹性层10B，10C的形成导电路径形成部分11的部分中含有显示出磁性的导电颗粒(未示出)。
在所述实施例中，在所述多个导电路径形成部分11之中在各向异性导电薄膜10A的外围边缘部分之外的其他区域形成的那些，用作有效导电路径形成部分12，该部分12电连接于被连接的目标电极，例如，作为检验目标的电路器件1中的待检验电极，而在各向异性导电薄膜10A的外围边缘部分中形成的那些用作无效的导电路径形成部分13，该部分13不电连接于被连接的目标电极。有效导电路径形成部分12按对应于被连接的目标电极的图案排布。
另一方面，绝缘部分15形成一体，从而围绕单个导电路径形成部分11，借此所有导电路径形成部分11处于由绝缘部分15互相绝缘的状态。
形成各向异性导电薄膜10A的表面的弹性层10B，10C的一个弹性层10B的表面平坦地形成，在另一弹性层10C上形成凸起部分11a，其中形成导电路径形成部分11的部分表面从形成绝缘部分15的部分表面上凸起。
既不显示出磁性也不显示出导电性的颗粒(在下文中称为“非磁性绝缘颗粒”)包含在形成各向异性导电薄膜10A的表面的弹性层10B，10C的一个弹性层10B中。
形成各向异性导电薄膜10A的表面的弹性层10B，10C中的一个弹性层10B的弹性聚合物的肖氏硬度H1(在下文中称作“硬度H1”)控制在至少30，可取的是至少40，肖氏硬度H1与形成另一弹性层(在所述实施例中的弹性层10C)的弹性聚合物的肖氏硬度H2(在下文中称作“硬度H2”)的比值H1/H2(在下文中称作“比值H1/H2”)控制在至少1.1，可取的是至少1.2，更可取的是至少1.3。
如果肖氏硬度H1过低，那么当重复使用生成的各向异性导电连接器时，每一导电路径形成部分的电阻值在短时间内增加，所以不能实现较高的重复耐久性。
如果比值H1/H2过低，那么难以形成电阻值较低的导电路径形成部分。
可取的是肖氏硬度H1至多70，更可取的是至多65。如果肖氏硬度H1过高，则在某些情况下不可能获得具有较高导电性的导电路径形成部分。
可取的是，比值H1/H2至多3.5，更可取的是至多3。如果比值H1/H2过高，那么在某些情况下难以把肖氏硬度H1和肖氏硬度H2设定为相应的最佳值。
可取的是，肖氏硬度H2为15至55，更可取的是20至50。如果肖氏硬度H2过低，则在某些情况下不可能实现较高的重复耐久性。另一方面，如果肖氏硬度H2过高，则在某些情况下不可能获得具有较高导电性的导电路径形成部分。
假定一个弹性层10B的厚度是α，另一弹性层10C的厚度是β，那么比值α/β的值可取的是0.05至1，更可取的是0.1至0.7。如果一个弹性层的厚度10B过大，则在某些情况下不可能获得具有较高导电性的导电路径形成部分。另一方面，如果一个弹性层10B的厚度过小，那么在某些情况下也不可能实现较高的重复耐久性。
可取的是，形成各向异性导电薄膜10A中的两弹性层10B，10C的弹性聚合物是具有交联结构的聚合物。作为可用于获得这种弹性聚合物的可固化聚合物形成材料，可以使用多种材料。具体的示例包括共轭二烯橡胶，比如聚丁二烯橡胶，天然橡胶，聚异戊二烯橡胶，苯乙烯-丁二烯共聚橡胶和丙烯腈-丁二烯共聚橡胶，及其氢化产物；嵌段共聚橡胶，比如苯乙烯-丁二烯-二烯嵌段共聚橡胶和苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物及其氢化产物；此外还有氯丁二烯橡胶，聚氨酯橡胶，聚酯橡胶，氯醇橡胶，硅橡胶，乙烯-丙烯共聚橡胶和乙烯-丙烯-二烯共聚橡胶。
当生成的各向异性导电连接器10需要耐候性时，可以使用共轭二烯橡胶之外的任何其他材料。尤其是，从模制和加工性以及电性能的角度来说，推荐使用硅橡胶。
作为硅橡胶，推荐通过交联或冷凝液态硅橡胶获得的。可取的是，液态硅橡胶具有在10-1秒的剪切速度下测量的不高于105泊的粘度，且可以是冷凝型，添加型和那些具有乙烯基团或羟基基团中的任一种。作为具体的示例，可以是所述的二甲基硅酮生橡胶，甲乙基硅酮生橡胶和甲苯乙基硅酮生橡胶。
可取的是，硅酮橡胶具有10000至40000的分子量Mw(按照标准聚苯乙烯确定的重量平均分子量；在下文中同样适用)。可取的是，还具有至多为2的分子量分布指数(按照标准聚苯乙烯确定的平均分子量Mw与按照标准聚苯乙烯确定的数字平均分子量Mn的比值Mw/Mn；在下文中同样适用)，因为在生成的导电路径形成部分11中实现了良好的热阻。
作为包含在各向异性导电薄膜10A中的导电路径形成部分11内的导电颗粒，使用显示出磁性的导电颗粒，因为这种颗粒可以通过随后描述的工艺容易地定向。这些导电颗粒的具体示例包括显示出磁性的金属颗粒，比如铁、钴和镍，其合金颗粒，含有所述金属的颗粒，通过使用这些颗粒作为芯颗粒并在所述芯颗粒表面镀敷具有良好导电性的金属而获得的颗粒，以及通过使用非磁性金属颗粒，无机物颗粒，比如玻璃珠，或聚合物颗粒作为芯颗粒，并在所述芯颗粒表面镀敷导电的磁性金属比如镍或钴而获得的颗粒。
在这些之中，推荐采用通过使用镍颗粒作为芯颗粒并在其表面镀敷具有良好导电性的金而获得的颗粒。
在用导电金属涂敷芯颗粒表面的方式上没有具体的限制。然而，例如，使用化学镀、电镀、溅射或气相沉积工艺。
当通过用导电金属涂敷芯颗粒的表面获得的那些颗粒用作所述导电颗粒时，从实现良好的导电性的角度来说，可取的是，导电金属在颗粒表面的涂敷速度(用导电金属涂敷的面积与芯颗粒表面积的比例)至少为40％，更可取的是至少45％，尤其可取的是47至95％。
按芯颗粒的质量计，涂敷的导电金属量可取的是0.5至50％，更可取的是2至30％，仍然更可取的是3至25％，尤其可取的是4至20％。当涂敷的导电金属是金时，按芯颗粒的质量计，其涂敷量可取的是0.5至30％，更可取的是2至20％，仍然更可取的是3至15％。
导电颗粒的颗粒直径可取的是1至100μm，更可取的是2至50μm，仍然更可取的是3至30μm，尤其可取的是4至20μm。
导电颗粒的颗粒直径分布(Dw/Dn)可取的是1至10，更可取的是1.01至7，仍然更可取的是1.05至5，尤其可取的是1.1至4。
当使用满足这些条件的导电颗粒时，生成的导电路径形成部分11变得更容易在压力下变形，且在导电路径形成部分11中的导电颗粒之间实现了充分的电接触。
在导电颗粒的形式上没有具体的限制。然而，从易于分散聚合物形成材料中的这些颗粒的角度来说，可取的是，它们是球形或星形，或者通过这些颗粒聚集而获得的次级颗粒。
可以适当地采用通过用耦合剂比如硅烷耦合剂或润滑剂处理导电颗粒表面而获得的那些颗粒。通过用耦合剂或润滑剂处理颗粒表面，生成的各向异性导电连接器的耐久形提高。
按与聚合物形成材料的体积分数计，这些导电颗粒可取的是以5至60％的比例使用，更可取的是7至50％。如果该比例低于5％，那么在某些情况下不能获得电阻值足够低的导电路径形成部分11。另一方面，如果该比例超过60％，那么生成的导电路径形成部分11易于变脆，所以在某些情况下不能实现导电路径所需的弹性。
作为在导电路径形成部分11中使用的导电颗粒，推荐的是那些表面涂敷有金的。当被连接的目标电极，例如在作为检验目标的电路器件中被检验的电极，包括含铅的钎料，然而，包含在接触被检验电极的一个弹性层10B中的导电颗粒包括钎料，可取的是涂敷有抗扩散金属，所述金属是从铑、钯、钌、钨、钼、铂、铱、银及其含有这些金属的合金中选择的，借此可以阻止铅元素扩散入导电颗粒的涂层中。
表面涂敷有抗扩散金属的导电颗粒可以通过化学镀，电镀，溅射或气相沉积工艺用抗扩散金属涂敷例如包括镍、铁、钴或其合金的芯颗粒的表面而制成。
按导电颗粒的质量分数计，抗扩散金属的涂敷量可取的是5至40％的比例，更可取的是10至30％。
作为包含在一个弹性层10B中的非磁性绝缘颗粒，可以使用金刚石粉，玻璃粉，陶瓷粉，普通的石英粉，胶态硅石，气凝胶态硅石，氧化铝等。在这些之中，推荐的是金刚石粉。
当这些非磁性绝缘颗粒包含在一个弹性层10B中时，所述一个弹性层10B的硬度变得更高，可以实现较高的重复耐久性，且可以阻止构成被检验电极的铅元素扩散入导电颗粒的涂层中。此外，可以抑制各向异性导电薄膜10A附着于作为检验目标的电路器件。
非磁性绝缘颗粒的颗粒直径可取的是0.1至50μm，更可取的是0.5至40μm，仍然更可取的是1至30μm。如果颗粒直径过小，则难以充分地发挥抑制永久变形和生成的一个弹性层10B的磨损变形的作用。当大量使用具有过小颗粒直径的非磁性绝缘颗粒时，用于获得所述一个弹性层10B的模制材料的流动性降低，所以在某些情况下难以使所述模制材料中的导电颗粒通过磁场定向。
另一方面，如果颗粒直径过大，则在某些情况下难以获得电阻值低的导电路径形成部分11，因为在导电路径形成部分11中存在所述的非磁性绝缘颗粒。
在使用的非磁性绝缘颗粒量上没有具体的限制。然而，如果使用的非磁性绝缘颗粒量较小，则生成的一个弹性层10B的硬度不会增加。如果使用的非磁性绝缘颗粒量较大，则不可能在随后描述的生产过程中通过磁场充分地实现导电颗粒的定向。因此，不推荐使用较小或较大的非磁性绝缘颗粒量。使用的非磁性绝缘颗粒的实际量是每100份的形成一个弹性层10B的弹性聚合物的重量5至90份的重量。
作为形成支撑本体71的材料，推荐采用线性热膨胀系数至多3×10-5/K的，更可取的是2×10-5/K下至1×10-6/K，尤其可取的是6×10-6/K下至1×10-6/K。
作为特定材料，使用金属材料或非金属材料。
作为金属材料，可以使用金、银、铜、铁、镍、钴或其合金。
作为非金属材料，可以使用具有较高机械强度的树脂材料，比如聚酰亚胺树脂，聚酯树脂，聚芳族酰胺树脂或聚酰胺树脂，复合树脂材料，比如玻璃纤维增强的环氧树脂，玻璃纤维增强的聚酯树脂或玻璃纤维增强的聚酰亚胺树脂，或具有无机材料的复合树脂材料，比如硅石、氧化铝或氮化硼，作为混和入环氧树脂等中的填料。在这些之中，推荐聚酰亚胺树脂，复合树脂材料比如玻璃纤维增强的环氧树脂，或复合树脂材料比如混和有作为填料的氮化硼的环氧树脂，因为热膨胀系数较低。
根据上述的各向异性导电连接器10，形成各向异性导电薄膜10A的表面的弹性层的一个弹性层10B的弹性聚合物的肖氏硬度是至少30，从而防止各向异性导电薄片由于在压力下接触被连接的目标电极而产生永久变形，和由于磨损产生变形，即使被连接的电极是那些凸出的。此外，因为形成另一弹性层10C的弹性聚合物的肖氏硬度远低于形成一个弹性层10B的弹性聚合物，所以通过对导电路径形成部分11加压确保实现所需的导电性。因此，在长期内实现了稳定的导电性，即使当导电路径形成部分受到被连接的目标电极的反复加压。
因为一个弹性层10B包含非磁性绝缘颗粒，所以一个弹性层10B的硬度增加，借此可以更有效地抑制由于在压力下被连接的目标电极的接触造成的永久变形和由于摩擦造成的变形的出现，而且阻止或抑制了电极材料迁移到导电颗粒，从而在长期内实现更加稳定的导电性，且可以防止或抑制各向异性导电连接器附着于电路器件上，即使它在高温环境下与电路器件压力接触的状态下使用。
这种各向异性导电连接器10可以按下述方式生产。
图6是示出了用于生产本发明的各向异性导电连接器的示例性模具结构的剖面图。该模具这样构成，即形成一对的上模50和下模55互相相对地布置。在上模50的模制表面(图6中的下表面)和下模55的模制表面(图6中的上表面)之间形成模制腔59。
在上模50中，根据配置图案形成铁磁性物质层52，所述图案对应于铁磁性物质基体51表面(图6中的下表面)上预定的各向异性导电连接器10中导电路径形成部分11的图案，且在铁磁性物质层52之外的其他位置形成非磁性物质层53，该物质层包括具有基本上与铁磁性物质层52相同的厚度的部分53b(在下文中简称为“部分53b”)和具有比铁磁性物质层52的厚度更大的厚度的部分53a(在下文中简称为“部分53a”)。在非磁性物质层53的部分53a和53b之间有高度差别，从而在上模50的表面上形成凹槽60。
另一方面，在下模55中，根据图案形成铁磁性物质层57，所述图案对应于铁磁性物质基体56的表面(图6中的上表面)上预定的各向异性导电连接器10的导电路径形成部分11的图案，且在铁磁性物质层57之外的其他位置形成厚度大于铁磁性物质层57的非磁性物质层58。在非磁性物质层58和磁性物质层57之间有高度差别，从而形成用于在下模55的模制表面形成凸起部分11a的下凹空间。
作为形成上模50和下模55中的各铁磁性物质基体51，56的材料，可以使用铁磁性金属，比如铁，铁-镍合金，铁-钴合金，镍或钴。可取的是铁磁性物质基体51，56具有0.1至50mm的厚度，且可取的是其表面是平滑的，并经历化学除油处理和机械抛光处理。
作为形成上模50和下模55中的各铁磁性物质基体52，567的材料，可以使用铁磁性金属，比如铁，铁-镍合金，铁-钴合金，镍或钴。可取的是，铁磁性物质层52，57具有至少10μm的厚度。如果该厚度小于10μm，则难以对模具内形成的模制材料层施加具有足够强度分布的磁场。结果，难以使导电颗粒以高密度聚集在模制材料层中成为导电路径形成部分11的部分处，在某些情况下可能不能提供良好的各向异性导电连接器。
作为用于在上模50和下模55中形成非磁性物质层53，58的材料，可以使用非磁性金属，比如铜，具有热阻的聚合物等。然而，可取的是，可以使用通过辐射熟化的聚合物，因为通过光刻技术可以容易地形成非磁性物质层53，56。作为其材料，可以使用例如光致抗蚀剂，比如丙烯酸型干膜抗蚀剂，环氧型液体抗蚀剂或聚酰亚胺型液体抗蚀剂。
下模55中的非磁性物质层58的厚度根据要形成的凸起部分11a的凸起高度和铁磁性物质层57的厚度预置。
各向异性导电连接器10例如以下述方式使用上述模具进行生产。
如图7所示，首先形成框架式隔板54a，54b和具有如图4和5所示的开口73和定位孔72的支撑本体71，然后支撑本体71通过框架式隔板54b固定并布置在下模55的规定位置。而且，框架式隔板54a位于支撑本体71上。
另一方面，通过在可固化的聚合物形成材料中分散显示出磁性的导电颗粒和非磁性绝缘颗粒，制备用于形成弹性层10B的膏状第一模制材料，通过在可固化的聚合物形成材料中分散显示出磁性的导电颗粒，制备用于形成弹性层10C的膏状第二模制材料。在这里，第一模制材料中使用的聚合物形成材料是通过固化使其满足硬度H1的条件而获得的弹性聚合物，而在第二模制材料中使用的聚合物形成材料是通过固化使其满足硬度H2的条件而获得的弹性聚合物材料。
如图8所示，第一模制材料充填入上模50的模制表面的凹槽60内(见图6)，从而形成第一模制材料层61a。另一方面，第二模制材料充填入由下模50、隔板54a和54b和支撑本体71形成的凹腔中，从而形成第二模制材料层61b。
如图9所示，上模50对齐排列在隔板54a上，借此第一模制材料层61a层叠在第二模制材料层61b上。
位于上模50的铁磁性物质基体51上表面上和下模55的铁磁性物质基体56的下表面上的电磁铁(未示出)工作，从而是具有强度分布的平行磁场施加在第一模制材料层61a和第二模制材料层61b上，即在上模50的铁磁性物质层52及下模55的对应铁磁性物质层57之间的部分具有较高强度的平行磁场。结果，在第一模制材料层61a和第二模制材料层61b中，分散在各模制材料层中的导电颗粒聚集在成为导电路径形成部分11的部分，所示导电路径形成部分位于上模50的铁磁性物质层52和下模55的对应铁磁性物质层57之间，且沿各模制材料层的厚度方向定位。
在这种状态，各模制材料层经过固化处理，从而形成各向异性导电薄膜10，该薄膜具有导电路径形成部分11，其中导电颗粒在沿厚度方向对齐的方位状态下以较高的密度充填在弹性聚合物中，该薄膜还具有绝缘部分15，围绕导电路径形成部分11，且由绝缘弹性聚合物组成，其中根本没有或几乎没有导电颗粒，且由弹性层10B，10C组成，所述弹性层由绝缘弹性聚合物形成，且如图10所示互相层叠在一起。这样，生产出图1至3所示结构的各向异性导电连接器10。
在上述工艺中，各模制材料层的固化处理可以在事实上已经施加了平行磁场的状态下进行，或者也可以在停止施加平行磁场之后进行。
可取的是，施加在各模制材料层上的平行磁场的强度是平均达到20000至1000000μT的强度。
作为用于给各聚合物材料层施加平行磁场的方式，可以使用永磁体代替电磁铁。作为这种永磁体，推荐它们包括alunico(Fe-Al-Ni-Co合金)，铁氧体等，因为实现了在上述范围内的平行磁场强度。
各模制材料层的固化处理根据使用的材料适当地选择。然而，通常进行加热工艺。考虑到构成模制材料层的聚合物形成材料的种类等，导电颗粒运动所需的时间等，适当地选择特定的加热温度和加热时间。
根据这种生产工艺，在上模50的模制表面上形成的第一模制材料61a层叠在下模55的模制表面上形成的第二模制材料层61b，且各模制材料层在这种状态下经历固化处理，而使具有至少两层相互之间硬度不同且互相层叠成一体的弹性层组成的各向异性导电薄膜10A的各向异性导电连接器10，可以有益地和确实地生产。
图11示意性地示出了用于本发明的电路器件的示例性检验设备的结构。
用于电路器件的检验设备设有用于检验的具有导销9的电路板5。在用于检验的电路板5的前表面(图11的上表面)，根据对应于作为检验目标的电路器件1的球形钎料球电极2的图案的图案形成检验电极6。
在用于检验的电路板5的前表面上，布置有图1至3所示结构的各向异性导电连接器10。具体而言，导销9插入各向异性导电连接器10的支撑本体71中形成的定位孔72(见图1至3)，借此在各向异性导电薄膜10A的导电路径形成部分11已经定位，而位于检验电极6上的状态下，各向异性导电连接器10固定在用于检验的电路板5的表面上。
在用于电路器件的检验设备中，电路器件1以钎料球电极2位于导电路径形成部分11上的方式布置在各向异性导电连接器10上。在这种状态下，例如，电路器件1沿接近用于检验的电路板5的方向受压，借此各向异性导电连接器10中的各导电路径形成部分11处于由钎料球电极2和检验电极6固定和加压的状态。结果，实现了电路器件1中的每一钎料球电极2和用于检验的电路板5的检验电极6之间的电连接。在这种检验状态下，进行电路器件1的检验。
根据上述的用于电路器件的检验设备，所述设备装有各向异性导电连接器10，而抑制出现由于在压力下接触被检验电极产生各向异性导电薄膜10A的永久变形和由于磨损产生的变形，即使检验电极是凸起的钎料球电极2，且在长时间内实现稳定的导电性，即使对许多电路器件连续进行检验。
因为各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A的一个弹性层10B含有非磁性绝缘颗粒，阻止或抑制了钎料球电极2的电极材料迁移导导电颗粒，从而在长时间内实现更稳定的导电性，且可以阻止或抑制各向异性导电片附着于电路器件1，即使在高温环境下与电路器件1压力接触的状态下使用。
因为抑制了各向异性导电连接器10由于与被检验电极压力接触产生的永久变形和由于磨损产生的变形，所以电路器件的电气检验可以在除了各向异性导电连接器10之外不使用任何片状连接器的情况下进行。
当不使用片状连接器时，各向异性导电连接器10和片状连接器之间的定位是不需要的，所以可以避免由于温度变化造成的片状连接器和各向异性导电连接器10之间的位置偏差问题，而且检验设备的结构变得更容易。
本发明不限于上述的实施例，且可以增加各种变化或改进。
(1)当在电路器件的电气检验过程中使用本发明的各向异性导电连接器10时，作为检验目标的电路器件的被检验电极不限于半球形的钎料球电极，它们可以例如是引线电极或平板电极。
(2)不必提供支撑本体，各向异性导电连接器可以仅由各向异性导电薄膜构成。
(3)当在电路器件的电气检验过程中使用本发明的各向异性导电连接器10时，各向异性导电薄膜可以整体地附着于用于检验的电路板。根据这种结构，可以确实地防止各向异性导电薄膜和用于检验的电路板之间的位置偏差。
这种各向异性导电连接器可以通过使用具有布置电路板的空间区域的模具生产，作为用于生产各向异性导电连接器的模具，其中用于检验的电路板5可以布置在模腔内，使用于检验的电路板布置在用于布置模具模腔内的电路板的空间区域，例如在这种状态下的模腔，而进行固化处理。
(4)在本发明的各向异性导电连接器的生产工艺中，导电路径形成部分可以通过具有不同性能的层叠层部分形成，从而可以获得具有对应于使用实际状态的性能的各向异性导电连接器。具体而言，可以通过除了上述的导电颗粒种类不同的层部分层叠的结构外，由例如导电颗粒的颗粒直径不同，或导电颗粒的成份不同的层部分层叠的结构，形成导电性程度受控制的导电路径形成部分，或可以通过弹性聚合物种类不同的层部分层叠的结构形成凸起部分的弹性受控制的导电路径形成部分。
本发明的各向异性导电连接器也可以根据日本专利申请No.2001-262550和2001-313324中描述的各向异性导电连接器的生产工艺生产。
(5)在本发明的各向异性导电连接器中，导电路径形成部分可以以固定的节距布置，且导电路径形成部分的一部分可以用作电连接于被检验电极的有效的导电路径形成部分，且其他的导电路径形成部分可用作不电连接于检验电极的无效的导电路径形成部分。
具体地描述，作为检验目标的电路器件1包括那些作为被检验电极的钎料球电极2仅位于固定节距的点阵位置中的局部位置，例如CSP(芯片几封装)，TSOP(薄型小外面封装)等，如图12所示。在用于检验这种电路器件1的各向异性导电连接器10中，导电路径形成部分11可以根据与被检验电极的节距基本相同的点阵位置排布，位于与被检验电极对应的位置的导电路径形成部分11可以用作有效的导电路径形成部分，其他的导电路径形成部分11可以用作无效的导电路径形成部分。
根据这种结构的各向异性导电连接器10，在这种各向异性导电连接器的生产过程中，模具的铁磁性物质以固定的节距布置，从而导电颗粒可以有效地聚集，并在规定的位置通过对模制材料层施加磁场定位，而使生成的每一导电路径形成部分中的导电颗粒的密度均匀。结果，可以获得各导电路径形成部分之中电阻值不同的各向异性导电连接器较小。
(6)各向异性导电薄膜的具体形式和结构可以不同地变化。
例如图13所示，各向异性导电报名10A可以在其中部具有在接触作为检验目标的电路器件的被检验电极的表面上的凹槽16。
如图14所示，各向异性导电薄膜10A可以在其中部具有通孔17。
如图15所示，各向异性导电薄膜10A可以是这样的，即在支撑本体71支撑的外围边缘部分没有形成导电路径形成部分11，仅在所述外围边缘部分之外的其他区域形成导电路径形成部分11。所有这些导电路径形成部分11可以用作有效的导电路径形成部分。
如图16所示，各向异性导电薄膜10A可以是这样的，即在有效的导电路径形成部分12和外围边缘部分之间形成无效的导电路径形成部分13。
如图17所示，各向异性导电薄膜10A可以是3层结构的薄膜，具有在一个弹性层10B和另一弹性层10D之间的中间弹性层10D，它们分别形成表面，或者是4或更多层的结构。
如图18所示，各向异性导电薄膜10A可以是其两表面都加工成平坦的。
如图19所示，各向异性导电薄膜10A可以是这样的，即在一个弹性层10B和另一弹性层10C上形成凸起部分11a，它们分别形成表面，其中形成导电路径形成部分11的部分表面从形成绝缘部分15的部分表面上凸起。
(7)在本发明的各向异性导电连接器中，增强材料可以包含在形成各向异性导电薄膜的至少各弹性层之一中。所述的增强材料可以适当地使用网眼织物或无纺织物形成的材料。
这种增强材料包含在形成各向异性导电薄膜的至少各弹性层之一中，从而更有效地抑制导电路径形成部分的变形，即使当它们受到连接的目标电极重复加压时，所以可以在长时间内实现更稳定的导电性。
作为形成增强材料的网眼或无纺织物，可以适当地使用有机纤维形成的织物。这种有机纤维的示例可以是所述的碳氟树脂纤维，比如聚四氟乙烯纤维，芳族聚酰胺纤维，聚乙烯纤维，聚芳酯纤维，尼龙纤维和聚酯纤维。
此外，作为有机纤维，使用其线性热膨胀系数等于或接近形成待连接的目标结构的材料的纤维，具体而言，具有30×10-6至-5×10-6/K，尤其是10×10-6至-3×10-6/K，借此抑制各向异性导电薄膜的热膨胀，从而稳定地保持与要连接的目标结构的良好的电连接，即使各向异性导电薄膜受到温度变化造成的热滞后现象。
作为有机纤维，可取的是使用直径为10至200μm的。
这种各向异性导电连接器的具体示例在图34，35和36中示出。
具体地描述，图34中示出的各向异性导电连接器具有3层结构的各向异性导电薄膜10A，在一个弹性层10B和另一弹性层10C之间形成中间弹性层10D，它们分别形成表面，其中在各向异性导电薄膜10A的一个弹性层10B中含有网眼织物或无纺织物形成的增强材料80B。
图35中示出的各向异性导电连接器具有3层结构的各向异性导电薄膜10A，在一个弹性层10B和另一弹性层10C之间形成中间弹性层10D，它们分别形成表面，其中在各向异性导电薄膜10A的中间弹性层10D中含有网眼织物或无纺织物形成的增强材料80D。
图36中示出的各向异性导电连接器具有3层结构的各向异性导电薄膜10A，在一个弹性层10B和另一弹性层10C之间形成中间弹性层10D，它们分别形成表面，其中在各向异性导电薄膜10A的另一弹性层10C中含有网眼织物或无纺织物形成的增强材料80C。
(8)在本发明的电路器件的检验设备中，如图20所示，用于释放作为被检验电极的钎料球电极的压力的压力释放框架65，靠着各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A，可以位于作为检验目标的电路器件1和各向异性导电连接器10之间。
如图21所示，压力释放框架65总体上是矩形板式，且在其中部形成基本上矩形的开口66，用于将作为检验目标的电路器件1的被检验电极接触各向异性导电连接器10的导电路径形成部分11。片弹簧部分65分别与开口66的4个外围侧面整体地形成，从而从开口66的各外围侧面向内且倾斜地凸起。在所述的实施例中，压力释放框架65以这种方式形成，即开口66在尺寸上大于各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A，且以这种方式布置，即仅每一片弹簧部分67的自由顶端位于各向异性导电薄膜10A的外围边缘部分上方。每一片弹簧部分67的自由顶端的高度以这样的方式预置，即当片弹簧部分67的自由顶端接触电路器件1，电路器件1的被检验电极接触各向异性导电薄膜10A。在压力释放框架65的4个拐角位置分别形成定位孔68，其中插入用于检验的电路板5的导销。
根据这种结构的电路器件的检验设备，作为被检验电极的钎料球电极2的压力，该压力对着各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A，并通过片弹簧部分67的弹簧弹性得以释放，当电路器件1通过对例如电路器件1沿接近用于检验的电路板5的方向加压而与压力释放框架65的片弹簧部分67压力接触。此外，在压力释放框架65的片弹簧部分67已经与各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A的外围边缘部分压力接触，如图22所示，待检验电极对各向异性导电薄膜10A的压力通过各向异性导电薄膜10A的橡胶弹性得到更有效地释放。因此，在更长的时间内在各向异性导电薄膜10A的导电路径形成部分11中实现稳定的导电性。
此外，通过压力释放框架65的片弹簧部分67的弹簧弹性可以减小由被检验电极施加在各向异性导电薄膜10A上的冲击强度，从而可以防止或抑制各向异性导电薄膜10A的断裂或任何其他故障，且当对着各向异性导电薄膜10A的压力释放时，由于压力释放框架65的片弹簧部分的弹簧弹性，电路器件1可以容易地与各向异性导电薄膜10A分离，且在完成对未检验的电路器件的检验之后可以平顺地进行改变电路器件1的工作。结果，可以提高电路器件的检验效率。
(9)压力释放框架65不限于图20所示的。
例如，压力释放框架65可以是这样的，即开口66在尺寸上大于各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A，如图23所示。
压力释放框架65也可以是这样的，即开口66在尺寸上大于各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A，且所述框架这样布置，即每一片弹簧部分67的自由顶端位于支撑本体71的露出部分上方，如图24所示。仅通过片弹簧部分67的弹簧弹性释放，作为待检验电极的钎料球电极2对各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A的压力。
而且，压力释放框架65可以由橡胶片构成，如图25所示。根据这种结构，作为待检验电极的钎料球电极2对着各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A的压力通过压力释放框架65的橡胶弹性得以释放。
而且，压力释放框架65可以是板形，既不具有弹簧弹性，也不具有橡胶弹性，如图26所示。根据这种结构，作为待检验电极的钎料球电极2对着各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A的压力可以通过选择压力释放框架65的适当厚度进行控制。
(10)在本发明的用于电路器件的检验设备中，片式连接器包含由树脂材料和多个金属电极结构构成的柔性绝缘片，所述电极结构都沿所述薄片的厚度方向延伸，且位于绝缘片上，所述片式连接器可以位于各向异性导电连接器10和作为检验目标的电路器件1之间。
根据这种结构，通过所述片式连接器的金属电极结构，实现了各向异性导电薄膜10A的导电路径形成部分11和电路器件的被检验电极之间的电连接，而使被检验电极接触导电路径形成部分11。所以，可以确实地防止被检验电极的电极材料迁移至导电路径形成部分中的导电颗粒。
此外，在具有所述片式连接器的结构中，所述片式连接器可以整体地设有各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A。用于形成与各向异性导电薄膜10A成为一体的片式连接器的工艺示例包括这样一种工艺，其中在形成各向异性导电薄膜10A时所述片式连接器位于模具中，且模制材料层经过固化处理，还包括这样一种工艺，其中各向异性导电薄膜10A利用粘结剂等与所述片式连接器接合。
示例下面将通过下述示例具体地描述本发明。然而，本发明不限于下述示例。
添加型液态硅酮橡胶在下述示例和比较例中，在下表1中示出的具有对应性能的双液体型的那些用作添加型液态硅酮橡胶。
表1
表1所述的添加型液态硅酮橡胶的性能以下述方式确定。
(1)添加型硅酮橡胶的粘度通过Brookfield粘度计测量粘度为23±2℃。
(2)硬化硅酮橡胶的压缩形变双液体型的添加型液态硅酮橡胶的溶液A和溶液B进行搅拌并以其数量相等的比例混和。在将该混和物倒入模具并通过减压进行去泡沫处理，在120℃，30分钟的条件下进行固化处理，从而生成厚度为12.7mm，直径为29mm的硬化硅酮橡胶形成的柱状体。所述柱状体在200℃、4小时的条件下进行固化后处理。这样获得的柱状体用作根据JIS K6249测量在150±2℃下的压缩形变。
(3)硬化硅酮橡胶的撕裂强度添加型液态固化橡胶的固化处理和固化后处理在与项(2)中相同的条件下进行，从而生产厚度为2.5mm的薄片。新月型试样通过冲裁该薄片制备，根据JIS K 6249测量在23±2℃下的撕裂强度。
(4)硬化硅酮橡胶的肖氏硬度以与项(3)中相同的方式生产的5张薄片互相层叠，且生成的叠层用作试样，根据JIS K 6249测量在23±2℃下的肖氏硬度A。
示例1(a)支撑本体和模具的制备根据下述条件制备图4所示结构的支撑本体和用于模制图6所示结构的各向异性导电薄膜的模具。
支撑本体支撑本体(71)的材料是SUS304，厚度为0.1mm，开口(73)尺寸是17mm×10mm，定位孔(72)位于4个拐角处。
模具铁磁性物质基体(51，56)的材料是铁，厚度为6mm。
铁磁性物质层(52，57)的材料是镍，直径为0.45mm(圆形)，厚度为0.1mm，排列节距(中心距离)为0.8mm，铁磁性物质层的数目是288(12×24)。
非磁性物质层(53，58)的材料是经过固化处理的干膜抗蚀剂，在上模(50)上的非磁性物质层(53)的部分(53a)的厚度是0.2mm，部分(53b)的厚度是0.1mm，在下模(50)上的非磁性物质层(58)的厚度为0.15mm。
由所述模具形成的模腔(59)的尺寸是20mm乘13mm。
(b)模制材料的制备按重量计，将60份的平均颗粒直径为30μm的导电颗粒加入100份的添加型液态硅酮橡胶(5)中并混和。此后，通过减压使生成的混和物经过去泡沫处理，从而制备第一模制材料。在上述工艺中，通过用金涂敷镍制成的芯颗粒而获得的那些(平均涂敷量芯颗粒重量的20％)用作导电颗粒。
另一方面，按重量计，将60份的平均颗粒直径为30μm的导电颗粒加入100份的添加型液态硅酮橡胶(2)中并混和。此后，通过减压使生成的混和物经过去泡沫处理，从而制备第二模制材料。在上述工艺中，通过用金涂敷镍制成的芯颗粒而获得的那些(平均涂敷量芯颗粒重量的20％)用作导电颗粒。
(c)各向异性导电薄膜的制成制备的第一模制材料通过丝网印刷施加在上模(50)的模制表面上，从而形成厚度为0.1mm的第一模制材料层(61a)。
厚度为0.1mm的隔板(54b)在模具的下模(55)的模制表面上对齐排布，支撑本体(71)对齐排列在隔板(54a)上，厚度为0.1mm的隔板(54a)接着对齐排列在支撑本体(71)上，且通过丝网印刷施加第三模制材料，从而在由下模(55)、隔板(54a，54b)和支撑本体(71)形成的凹腔中形成厚度为0.4mm的第二模制材料层(61b)。
在上模(50)上形成的第一模制材料层(61a)对齐层叠在下模(55)上形成的第二模制材料层(61b)上。
在上模(50)和下模(55)之间形成的各模制材料层在100℃和1小时的条件下经过固化处理，同时对位于铁磁性物质层(52，57)之间的部分沿厚度方向由电磁铁施加2T的磁场，从而形成各向异性导电薄膜(10A)。
本发明的各向异性导电连接器(10)按上述方式生产。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器B1”。
示例2除了使用添加型液态硅酮橡胶(4)代替制备第一模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(5)之外，各向异性导电连接器按与示例1相同的方式制备。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器B2”。
示例3除了使用添加型液态硅酮橡胶(1)代替制备第二模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(2)之外，各向异性导电连接器按与示例1相同的方式制备。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器B3”。
示例4
除了使用添加型液态硅酮橡胶(3)代替制备第一模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(5)之外，各向异性导电连接器按与示例1相同的方式制备。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器B4”。
示例5除了使用添加型液态硅酮橡胶(3)代替制备第二模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(2)之外，各向异性导电连接器按与示例1相同的方式制备。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器B5”。
比较例1除了使用添加型液态硅酮橡胶(5)代替制备第二模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(2)之外，各向异性导电连接器按与示例1相同的方式制备。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器B6”。
比较例2除了使用添加型液态硅酮橡胶(4)代替制备第一模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(5)，且使用添加型液态硅酮橡胶(4)代替制备第二模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(2)之外，各向异性导电连接器按与示例1相同的方式制备。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器B7”。
比较例3除了使用添加型液态硅酮橡胶(1)代替制备第一模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(5)，且使用添加型液态硅酮橡胶(6)代替制备第二模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(2)之外，各向异性导电连接器按与示例1相同的方式制备。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器B8”。
示例6按重量计，将60份的平均颗粒直径为30μm的导电颗粒加入100份的添加型液态硅酮橡胶(5)中并混和。此后，通过减压使生成的混和物经过去泡沫处理，从而制备第一模制材料。在上述工艺中，通过用金涂敷镍制成的芯颗粒而获得的那些(平均涂敷量芯颗粒重量的20％)用作导电颗粒。
按重量计，将60份的平均颗粒直径为30μm的导电颗粒加入100份的添加型液态硅酮橡胶(2)中并混和。此后，通过减压使生成的混和物经过去泡沫处理，从而制备第二模制材料。在上述工艺中，通过用金涂敷镍制成的芯颗粒而获得的那些(平均涂敷量芯颗粒重量的20％)用作导电颗粒。
使用示例1中生产的模具，在上模(50)的凹槽(60)内布置隔板(54c)，它们的尺寸是13mm×13mm×0.1mm，且在其中心具有9.5mm×9.5mm的开口，然后将制备的第一模制材料通过丝网印刷施加到上模(50)的表面，从而形成厚度为0.1mm的第一模制材料层(61a)。
另一方面，厚度为0.1mm的隔板(54b)对齐排列在模具的下模(55)的模制表面上，支撑本体(71)对齐排列在隔板(54a)上，厚度为0.1mm的隔板(54a)接着对齐排列在支撑本体(71)上，且通过丝网印刷施加第二模制材料，从而将第二模制材料充填在由下模(55)、隔板(54a，54b)和支撑本体(71)形成的凹腔中。如图28所示，在隔板(54a)上接着排列尺寸为18mm×18mm×5mm，且在其中心具有9.5mm×9.5mm的开口的隔板(54d)，然后通过丝网印刷将第二模制材料充填入隔板(54d)的开口中，从而形成最大厚度为0.85mm的第二模制材料层(61b)。
在上模(50)上形成的第一模制材料层(61a)对齐层叠在下模(55)上形成的第二模制材料层(61b)上。在上模(50)和下模(55)之间形成的各模制材料层在100℃和1小时的条件下经过固化处理，同时对位于铁磁性物质层(52，57)之间的部分沿厚度方向由电磁铁施加2T的磁场，从而形成各向异性导电薄膜(10A)。
本发明的各向异性导电连接器(10)按上述方式生产。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器C1”。
示例7除了在制备第一模制材料时将按重量计30份的平均颗粒直径为16.2μm的金刚石粉末与导电颗粒一起加入添加型液态硅酮橡胶(5)中之外，按与示例6相同的方式制备各向异性导电连接器。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器C2”。
示例8除了使用添加型液态硅酮橡胶(3)代替制备第一模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(5)之外，按与示例6相同的方式制备各向异性导电连接器。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器C3”。
示例9除了使用添加型液态硅酮橡胶(3)代替制备第一模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(5)，且将按重量计30份的平均颗粒直径为16.2μm的金刚石粉末与导电颗粒一起加入添加型液态硅酮橡胶(3)中之外，按与示例6相同的方式制备各向异性导电连接器。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器C4”。
比较例4除了使用添加型液态硅酮橡胶(1)代替制备第一模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(5)，且使用添加型液态硅酮橡胶(6)代替制备第二模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(2)之外，各向异性导电连接器按与示例6相同的方式制备。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器C5”。
比较例5除了使用添加型液态硅酮橡胶(1)代替制备第一模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(5)，且将按重量计30份的平均颗粒直径为16.2μm的金刚石粉末与导电颗粒一起加入添加型液态硅酮橡胶(3)中，并使用添加型液态硅酮橡胶(6)代替制备第二模制材料时的添加型液态硅酮橡胶(2)之外，各向异性导电连接器按与示例6相同的方式制备。
这种各向异性导电连接器将在下文中称作“各向异性导电连接器C6”。
各向异性导电连接器的评价对于示例1至9和比较例1至5的每一各向异性导电连接器，按下述方式评价其性能。
提供如图29和30所示的用于测试的电路器件3，用于评价示例1至5和比较例1至3的各向异性导电连接器B1至B8。
这种用于测试的电路器件3具有总共72个钎料球电极2(材料64钎料)，每一电极具有0.4mm的直径和0.3mm的高度。在这种电路器件中，形成2个电极组，每组包括36个钎料球电极2。在每一电极组中，形成以0.8mm的节距排列在直线上的每行18个钎料球电极2的两行。这些钎料球电极中的每两个通过电路器件3中的线路8互相电连接。电路器件3内的线路数目总共36个。
提供如图31和32所示的用于测试的电路器件3，用于评价示例6至9和比较例4至5的各向异性导电连接器C1至C6。
这种用于测试的电路器件3具有总共32个钎料球电极2(材料64钎料)，每一电极具有0.4mm的直径和0.3mm的高度。在这种电路器件中，形成2个电极组，每组包括16个钎料球电极2。在每一电极组中，形成以0.8mm的节距排列在直线上的每行8个钎料球电极2的两行。这些钎料球电极中的每两个通过电路器件3中的线路8互相电连接。电路器件3内的线路数目总共16个。
重复使用所述用于测试的电路器件，按下述方式对示例1至9和比较例1至5的各向异性导电连接器作出评价。
重复耐久性通过将用于检验的电路板5的导销9插入各向异性导电连接器10的支撑本体71的定位孔中，如图33所示，使各向异性导电连接器10对齐排列在用于检验的电路板5上。用于测试的电路器件3排列在该各向异性导电连接器10上。它们通过压力夹具(未示出)固定，且在这种状态下排布在恒温室7内。
恒温室7内的温度设为100℃，且通过在经各向异性导电连接器10互相电连接的用于检验的电路板5的外部端子(未示出)和用于检验的电路器件3之间，和用于检验的电路板5的检验电极6及其线路(未示出)之间的DC电源115和恒流控制器116稳定地施加10mA的直流，同时以各向异性导电连接器10的各向异性导电薄膜10A的导电路径形成部分的失真系数为30％(在加压时导电路径形成部分的厚度0.35mm)的方式，由加压夹具以5秒/击的加压周期重复加压，从而通过伏特计110测量在加压时用于检验的电路板5的外部端子之间的测量电压。
假定测量的电压值(V)是V1，施加的直流是I1(＝10mA)，那么根据下述表达式确定电阻值R1。
R1＝V1/I1除2个导电路径形成部分之间的电阻值之外，电阻值R1包括用于测试的电路器件3的电极之间的电阻值和用于检验的电路板的外部端子之间的电阻值。
因为在电阻值R1高于2Ω时，实际上电路器件的电连接变得很难，所以继续电压的测量，直到电阻值R1高于2Ω。然而，总共进行100000次加压操作。结果在表2中示出。
对于示例6至9和比较例4和5的各向异性导电连接器，除了如图20所示结构的压力释放框架位于各向异性导电连接器和用于测试的电路器件之间外，按与上述相同的方式确定电阻值R1，所述压力释放框架已经按照下述条件生产。结果在表2中示出。
压力释放框架是24mm×30mm×1mm的矩形板的形式，且具有20mm×20mm的开口，5mm×9mm×1mm的片弹簧部分(67)，每一所述片弹簧部分(67)的自由顶端的凸出高度为3mm，以及在其4个拐角处的定位孔(72)。
在完成了这些测试之后，根据下述标准评价每一各向异性导电连接器的导电路径形成部分的变形情况和电极材料向导电颗粒迁移的情况。结果在表3中示出视觉观察导电路径形成部分的表面，几乎没有产生变形的情况列为○，观测到少许变形的情况列为△，或观测到重大变形的情况列为×。电极材料向导电颗粒的迁移情况视觉观察导电路径形成部分中的导电颗粒的颜色，几乎没有变色的情况列为○，观测到少许变灰的情况列为△，或颜色几乎变为灰或黑色的情况列为×。
对电路器件的粘性提供一百个示例1至9和比较例1至5的各向异性导电连接器。对于这些各向异性导电连接器，按与重复耐久性测试相同的方式进行加压测试。此后，观测各向异性导电薄膜对用于测试的电路器件的粘结情况，粘结的薄膜数目小于30％的情况列为○，数目为30至70％的情况列为△，或数目超过70％时列为×。结果在表3中示出。
表2
表3
发明效果根据本发明的各向异性导电连接器，形成所述各向异性导电薄膜表面的弹性层中的一个弹性层的弹性聚合物的肖氏硬度至少为30，从而可以防止各向异性导电片由于在压力下接触目标电极而产生的永久变形和由于磨损产生的变形，即使在压力下连接的目标电极是那些凸出的。此外，因为形成另一弹性层的弹性聚合物的肖氏硬度远低于形成所述一个弹性层的弹性聚合物，所以通过对导电路径形成部分加压可以确实地实现必需的导电性。因此，可以在长时间内实现稳定的导电性，即使所述导电路径形成部分受到连接的目标电极的重复加压。
因为所述一个弹性层含有既不显示出导电性，又显示不出磁性的颗粒，所以所述一个弹性层的硬度增加了。所以，可以更有效地抑制由于在压力下与连接的目标电极的压力接触产生的永久变形和由于磨损造成的变形，而且，防止或抑制了电极颗粒向各向异性导电薄膜中的导电颗粒的迁移，从而可以在长时间内实现更加稳定的导电性，且可以防止或抑制各向异性导电片粘附于电路器件上，即使它在高温环境下与电路器件压力接触的状态下使用。
根据本发明的各向异性导电连接器的生产工艺，在一个模的模制表面上形成的模制材料层层叠在另一模的模制表面上形成的模制材料层，且各模制材料层在这种状态下经过固化处理，从而可以有利地和确实地生产具有各向异性导电薄膜的各向异性导电连接器，所述导电薄膜包括至少两个硬度互不相同且彼此层叠在一起的弹性层。
根据本发明的用于电路器件的检验设备，所述设备装有上述的各向异性导电连接器，所以可以抑制由于在压力下与被检验电极接触而产生的永久变形和由于磨损产生的变形的出现，即使所述被检验电极是那些凸出的，且可以在长时间内实现稳定的导电性，即使对大量的电路器件连续进行检验。
根据本发明的检验设备，可以进行电路器件的电气检验，而不使用任何片状连接器，除了各向异性导电连接器之外。当不使用片状连接器时，各向异性导电连接器和片状连接器之间不需要定位，所以可以避免由于温度变化造成的片状连接器和各向异性导电连接器之间的位置偏差问题，而且检验设备的结构更加简易。
在作为检验目标的电路器件和各向异性导电连接器之间提供压力释放框架，可以释放待检验电极逆着各向异性导电连接器的各向异性导电薄膜的压力，从而可以在更长的时间内实现稳定的导电性。
具有弹簧弹性或橡胶弹性的框架用作压力释放框架，从而可以减小通过被检验电极施加在各向异性导电薄膜上的冲击强度。所以，可以防止或抑制各向异性导电薄膜的断裂或任何其他的故障，且在针对各向异性导电薄膜的压力释放时，可以通过压力释放框架的弹簧弹性使电路器件与各向异性导电薄膜容易地分离，而在完成对未检验的电路器件检验之后，可以平顺地进行改变电路器件的工作。结果，可以提高电路器件的检验效率。
权利要求
1.一种包含各向异性导电薄膜的各向异性导电连接器，其中在通过绝缘部分互相隔离的状态下布置多个沿所述薄膜的厚度方向延伸的导电路径形成部分，其中所述各向异性导电薄膜由至少两层弹性层整体地层叠而成，每层都由绝缘的弹性聚合物制成，且在形成导电路径形成部分的各弹性层部分中含有显示出磁性的导电颗粒，所述各向异性导电薄膜满足下述条件(1)和条件(2)条件(1)H1≥30条件(2)H1/H2≥1.1其中H1是形成所述各向异性导电薄膜表面的弹性层中的一个弹性层的弹性聚合物的肖氏硬度，H2是形成另一个弹性层的弹性聚合物的肖氏硬度。
2.如权利要求1所述的各向异性导电连接器，其特征在于满足下述条件(3)条件(3)15≤H2≤55
3.如权利要求1或2所述的各向异性导电连接器，其特征在于提供了用于支撑所述各向异性导电薄膜的外围边缘部分的支撑本体。
4.如权利要求1至3任一所述的各向异性导电连接器，是通过插入电路器件和用于检验的电路板之间、用于在作为检测目标的电路器件的待检验电极和用于检验的电路板的检验电极之间实现电连接的各向异性导电连接器，其中在各向异性导电薄膜中与电路器件接触的所述弹性聚合物的肖氏硬度满足条件(1)和条件(2)。
5.如权利要求4所述的各向异性导电连接器，其特征在于在各向异性导电薄膜中与待检验电极接触的所述弹性层含有既不显示出导电性又不显示出磁性的颗粒。
6.如权利要求5所述的各向异性导电连接器，其特征在于所述既不显示出导电性又不显示出磁性的颗粒是金刚石粉末。
7.如权利要求3至6任一所述的各向异性导电连接器，其特征在于除了电连接到作为检验目标的电路器件的待检验电极的导电路径形成部分外，没有电连接到作为检验目标的电路器件的待检验电极的导电路径形成部分形成在各向异性导电薄膜内。
8.如权利要求7所述的各向异性导电连接器，其特征在于所述没有电连接到作为检验目标的电路器件的待检验电极的导电路径形成部分至少形成于由所述支撑本体支撑的各向异性导电薄膜的外围边缘部分。
9.如权利要求7或8所述的各向异性导电连接器，其特征在于所述导电路径形成部分以固定的节距排列。
10.一种用于生产具有各向异性导电薄膜的各向异性导电连接器的工艺，其中在由绝缘部分互相隔离的状态下布置多个沿所述膜的厚度方向延伸的导电路径形成部分，该方法包含以下步骤提供一种用于形成所述各向异性导电薄膜的模具，其模腔由一对模形成，在一个模的模制表面上，利用包含在聚合物形成材料中的显示出磁性的导电颗粒形成膏状形式的模制材料层，在另一模的模制表面上，利用包含在聚合物形成材料中的显示出磁性的导电颗粒形成膏状形式的至少一层模制材料层，将在所述一个模的模制表面上形成的模制材料层层叠在所述另一个模的模制表面上形成的模制材料层上，然后施加具有沿各模制材料层的厚度方向的强度分布的磁场，且使模制材料层经过固化处理，从而形成各向异性导电薄膜，其特征在于所述各向异性导电薄膜满足下述条件(1)和条件(2)条件(1)H1≥30条件(2)H1/H2≥1.1其中H1是在所述一个模的模制表面上形成的模制材料层中通过固化所述弹性聚合物形成材料获得的弹性聚合物的肖氏硬度，H2是在所述另一个模的模制表面上形成的模制材料层中通过固化所述弹性聚合物形成材料获得的弹性聚合物的肖氏硬度。
11.一种用于电路器件的检验设备，包含具有检验电极的电路板，所述检验电极对应于作为检验目标的电路器件的检验电极排布，以及排布在所述用于检验的电路板上、如权利要求3至9任一所述的各向异性导电连接器。
12.如权利要求11所述的用于电路器件的检验设备，其特征在于在作为检验目标的电路器件和各向异性导电连接器之间，设有压力释放框架，用于释放待检验电极对各向异性导电连接器的各向异性导电薄膜的压力。
13.如权利要求12所述的用于电路器件的检验设备，其特征在于所述压力释放框架具有弹簧弹性和橡胶弹性。
全文摘要
本发明涉及一种各向异性导电连接器及其生产工艺和检验电路板，可避免由于压力接触连接的目标电极产生的永久变形和由于磨损产生变形且可在长时间内实现稳定导电性。该导电连接器具有各向异性导电薄膜，其中在通过绝缘部分互相隔离的状态下布置多个沿膜的厚度方向延伸的导电路径形成部分。该导电薄膜由至少两层由绝缘弹性聚合物制成的弹性层组成，且在形成导电路径形成部分的各弹性层部分中含有显示出磁性的导电颗粒。该导电连接器满足H
文档编号G01R1/073GK1639919SQ0380549
公开日2005年7月13日 申请日期2003年2月27日 优先权日2002年3月7日
发明者山田大典, 真弓和明, 木村洁 申请人:Jsr株式会社