各向异性导电连接器及其生产方法和电路器件的检查设备的制作方法

文档序号:6842963阅读:166来源:国知局
专利名称:各向异性导电连接器及其生产方法和电路器件的检查设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种例如适合用于电路器件比如半导体集成电路的检查的各向异性导电连接器及其生产方法以及用于配备有这种各向异性导电连接器的电路器件的检查设备,特别是涉及一种例如适合用于具有凸起电极比如焊球电极的电路器件比如半导体集成电路的检查的各向异性导电连接器及其生产方法以及用于电路器件的检查设备。
背景技术
各向异性导电片是仅在它的厚度方向上表现出导电性或当其在厚度方向上受到挤压时带有仅在它的厚度方向上表现出导电性的压敏导电导体部的片。由于各向异性导电片具有如下的特征不使用任何装置比如焊接或机械装配就可实现紧密的电连接,以及可采用其中可吸收机械冲击或应变的软连接,因此,在例如电子计算机、电子数字时钟、电子照相机和计算机键盘等领域中它被广泛地用作实现在电路器件之间的电连接(例如在印刷电路板和无引线芯片载体、液晶面板等之间的电连接)的各向异性导电连接器。
在另一方面,在电路器件比如印刷电路板和半导体集成电路的电检查中,为了实现在形成在作为检查对象的电路器件的一个表面上的待检查电极和形成在用于检查的电路板的表面上的检查电极之间的电连接,使各向异性导电片作为连接器插入在电路器件的电极区和用于检查的电路板的用于检查的电极区之间。
作为这种各向异性导电片,迄今已经公开了各种不同的结构,比如通过将金属颗粒均匀分散在弹性体中获得的各向异性导电片(例如参见后面的已有技术1),通过在弹性体中非均匀地分布导磁性金属由此形成大量的导电路径形成部件和使它们相互绝缘的绝缘部件获得的各向异性导电片,该导电路径形成部件每个在它的厚度方向上延伸(例如参见后面的已有技术2),以及通过在每个导电路径形成部件的表面和绝缘部件之间形成水平面差获得的各向异性导电片(例如参见后面的已有技术3)。
在这些各向异性导电片中,导电颗粒以定向(取向)状态包含在绝缘弹性聚合物中以便在厚度方向上对齐,并且每个导电路径由大量的导电颗粒链形成。
这种各向异性导电片可以通过如下的方式形成将带有在聚合物形成材料中包含的具有磁性的导电颗粒的模制材料(例如通过固化它将变为弹性聚合物)填充到模具的模腔中以形成模制材料层,以及应用磁场以实施固化处理。
然而,在具有凸起电极的电路器件的电检查中在使用常规的各向异性导电片作为连接器时涉及下面的问题,其中该凸起电极例如由焊料比如焊球电极构成。
即,在对大量的电路器件实施连续的电检查时,重复如下的操作多次使作为检查对象的电路器件的待检查电极的凸起电极在压力下与各向异性导电片的表面接触。因此,通过与凸起电极的压力接触造成的永久变形和通过磨蚀造成的变形发生在各向异性导电片的表面上,因此在各向异性导电片上的导电路径形成部件的电阻值增加,以及相应的导电路径形成部件的电阻值变化,由此造成后面的电路器件的检查变得困难。
此外,具有由在其上形成的金构成的涂敷层的颗粒一般用作形成导电路径形成部件的导电颗粒以实现良好的导电性。然而,在连续地实施大量的电路器件的电检查时,在电路器件中形成待检查电极的电极材料(焊料)迁移到在各向异性导电片中的导电颗粒上的涂敷层,由此改变了涂敷层。结果,出现了导电路径形成部件的导电性降低的问题。
为了解决上述的问题,在电路器件的检查中通过各向异性导电片和在由树脂材料构成的柔性绝缘片中通过排列每个延伸通过绝缘片的厚度方向的多个金属电极结构获得的片状连接器实施形成用于电路器件的检查的夹具,以及使待检查电极在压力下与在用于电路器件的检查中的夹具中的片状连接器的金属结构电极接触,由此实现了与作为检查对象的电路器件的电连接(例如参见已有技术4)。
然而,在用于电路器件的检查的夹具中,在作为电路器件的检查的电极的间距较小(即在片状连接器中的金属电极结构的间距较小)时,难以实现通向作为检查对象的电路器件的所需的电连接。正如具体地描述,在片状连接器中在金属电极结构的间距较小的情况下,相邻的金属电极结构彼此干扰,由此降低了在相邻的金属电极结构之间的柔性。因此,在电路器件的衬底的表面的精度较低、衬底的厚度均匀性较低或者待检查电极的高度的分散度较宽时,在片状连接器中的金属电极结构不能肯定地与在作为检查对象的电路器件中待检查的所有的电极接触。结果,不能实现通向电路器件的良好的电连接。
即使实现了通向所有待检查电极的良好的电连接状态,仍然要求相当大的压力以使金属电极结构在压力下与待检查电极接触,因此涉及下面的问题。包括使金属电极结构在压力下与待检查电极接触的压力机构的整个检查设备规模较大,整个检查设备的生产成本变高,此外相当大的压力施加给各向异性导电片,由此各向异性导电片的使用寿命变短。
在其中电路器件的检查在较高的温度环境下实施的测试中,例如,老化测试,由于在形成各向异性导电片的弹性聚合物的热膨胀性的系数和在电连接中形成绝缘片的树脂材料的热膨胀性的系数之间的差的原因,在各向异性导电片的导电路径形成部件和电连接的金属电极结构之间发生了位置偏离。结果,难以稳定地保持良好的电连接状态。
在形成用于电路器件的检查的夹具的情况下,除了制造各向异性导电片之外,还需要制造片状连接器。还需要将这些部件在彼此对齐的状态下固定,由此用于检查的整个设备的生产成本变高。
此外,常规的各向异性导电片涉及如下的问题。
即,形成各向异性导电片(例如硅橡胶)的弹性聚合物在高温下具有粘性,因此,在通过这种弹性聚合物形成的各向异性导电片置于在高温环境下由电路器件挤压的状态下较长的时间周期时,它易于粘到电路器件。在通过使它们与凸起电极压力接触而在各向异性导电片上的导电路径形成部件上产生永久变性并且导电路径形成部件的弹性力降低时,电路器件不容易与各向异性导电片分离,因此在完成了对为检查的电路器件的检查之后更换电路器件的工作不能平稳地实施。结果,降低了电路器件的检查效率。特别是在各向异性导电片以较大的强度粘到电路器件时,在不损坏各向异性导电片的情况下难以使电路器件与各向异性导电片分离。因此,这种各向异性导电片不能用于如下的检查。
已有技术1日本专利申请公开No.93393/1976;已有技术2日本专利申请公开No.147772/1978;已有技术3日本专利申请公开No.250906/1986;已有技术4日本专利申请公开No.231019/1995;发明内容因此,基于前述的情况做出了本发明,本发明具有提供一种各向异性导电连接器的第一目的,该各向异性导电连接器抑制通过待连接对象电极的压力接触引起的永久变形和即使在准备压力连接的目标电极是凸起电极时由磨蚀引起的变形,即使在反复挤压它时仍然可以在较长的时间周期上实现稳定的导电性,并且可以阻止或抑制连接对象粘合。
本发明的第二目的是提供一种各向异性导电连接器,这种各向异性导电连接器适合用于电路器件的电检查,它抑制由在电路器件中待检查电极的压力接触引起的永久变形和即使在电路器件中待检查电极是凸起电极时由磨蚀引起的变形,以及即使在反复挤压它时仍然可以在较长的时间周期上实现稳定的导电性。
除了第二目的之外,本发明的第三目标是提供一种各向异性导电连接器,应用这种各向异性导电连接器阻止或抑制待检查电极的电极材料到导电颗粒的迁移,并且即使在连接器处于在高温环境下与电路器件压力接触的状态下仍然可以在较长的时间周期上实现稳定的导电性和可以阻止或抑制粘合到电路器件。
本发明的第四目标是提供一种有利地制造上文所描述的各向异性导电连接器的方法。
本发明的第五目的是提供一种电路器件的检查设备,这种检查设备配备有上文描述的各向异性导电连接器中任何一种。
根据本发明,提供一种各向异性导电连接器,包括各向异性导电膜,其中在通过绝缘部件相互绝缘的状态下排列多个导电路径形成部件,每个导电路径形成部件在该膜的厚度方向上延伸,其中通过绝缘的弹性聚合物形成该各向异性导电膜,具有磁性的导电颗粒包含在导电路径形成部件中,并且由绝缘网状物或无纺织物形成的加强材料包含在各向异性导电膜的一个表面侧上的表面层部分中。
在根据本发明的各向异性导电连接器中,优选的是加强材料由网状物形成,并且假设网状物的开口直径是r1,以及导电颗粒的平均直径是r2,则比例r1/r2至少是1.5。
在根据本发明的各向异性导电连接器中,也是优选的是加强材料由网状物形成,并且网状物的开口直径最大是500微米。
在根据本发明的各向异性导电连接器中,进一步优选的是提供用于支撑各向异性导电膜的外围边缘部分的支撑体。
根据本发明的各向异性导电连接器优选可以是适合于通过将其插入在电路器件和用于检查的电路板之间在作为检查的对象的电路器件的待检查电极和用于检查的电路板的检查电极之间实施电连接中的各向异性导电连接器,其中由绝缘网状物或无纺织物构成的加强材料包含在这种各向异性导电连接器的各向异性导电膜的一个表面侧上的并且与电路器件形成接触的表面层部分中。
在上述的各向异性导电连接器中,既没有导电性也没有磁性的颗粒优选包含在各向异性导电膜的一个表面侧上的并且与电路器件形成接触的表面层部分中,并且更为优选的是既没有导电性也没有磁性的颗粒是金刚石粉末。
在上述的各向异性导电连接器中,除了电连接到待检查电极的导电路径形成部件之外,没有电连接到作为检查对象的电路器件的待检查电极的导电路径形成部件也可以形成在各向异性导电膜中,并且没有电连接到作为检查对象的电路器件的待检查电极的导电路径形成部件也可以至少形成在通过支撑体支撑的各向异性导电膜的外围边缘部分上。
在上述的各向异性导电连接器中,导电路径形成部件也可以以固定的间距设置。
根据本发明,提供一种具有各向异性导电膜的各向异性导电连接器,其中在通过绝缘部件相互绝缘的状态下排列多个导电路径形成部件,每个导电路径形成部件在该膜的厚度方向上延伸,该方法包括如下步骤提供模制各向异性导电膜的模具,该模具的模腔由一对模子形成,在一个模子的模制表面上,形成通过将由绝缘网状物或无纺织物构成的加强材料和具有磁性的导电颗粒并入在通过固化将成为弹性聚合物的液体聚合物形成材料中获得的模制材料层,以及在另一模子的模制表面上,形成通过将导电颗粒并入到通过固化将成为弹性聚合物的液体聚合物形成材料中获得的模制材料层,和层叠在所说的一个模子的模制表面上形成的模制材料层和在另一个模子的模制表面上形成的模制材料层,此后将具有强度分布的磁场施加到相应的模制材料层的厚度方向上,并对模制材料层进行固化处理,由此形成各向异性导电膜。
根据本发明,提供一种电路器件的检查设备,包括具有对应于作为检查对象的电路器件的待检查电极设置的检查电极的用于检查的电路板,和上述的各向异性导电连接器中的任何一个,它设置在用于检查的电路板上。
在根据本发明的电路器件的检查设备中,用于减轻待检查电极相对于各向异性导电连接器的各向异性导电膜的挤压力的挤压力减轻框优选设置在作为检查对象的电路器件和各向异性导电连接器之间,并且挤压力减轻框优选具有弹簧弹性或橡胶弹性。
本发明的效果根据本发明的各向异性导电连接器,由绝缘网状物或无纺织物形成的加强材料包含在各向异性导电膜的一个表面侧上的表面层部分中,因此各向异性导电连接器可以抑制通过待连接目标电极的压力接触引起的永久变形和即使待连接目标电极是凸起电极时产生的磨蚀引起的变形。此外,由于在除了各向异性导电膜的一个表面侧上的表面层部分之外,不存在加强材料,因此,在挤压导电路径形成部件时,形成各向异性导电膜的弹性聚合物本身的弹性完全被展现出来。结果,可以肯定地实现所需的导电性。因此,甚至在通过待连接目标电极反复地挤压导电路径形成部件时仍然可以在较长的时间周期上实现稳定的导电性。
由于通过待连接目标电极的压力接触产生的导电路径形成部件的永久变形较小,并且它的弹性力在较长的时间周期上稳定地保持,因此可以肯定地阻止或抑制连接的目标的粘接。
由于既没有导电性也没有磁性的颗粒包含在一个表面侧上的表面层部分上,由此在一个表面侧上的表面层部分的硬度增加。因此,可以进一步抑制通过待连接目标电极的压力接触产生的永久变形和通过磨蚀引起的变形的发生,并且此外,可以阻止或抑制电极材料迁移到在各向异性导电膜中的导电颗粒,因此可以在较长的时间周期上实现更加稳定的导电性,并且即使在电路器件的电检查中在高温环境下在与电路器件压力接触的状态下使用它时,仍然可以阻止或抑制各向异性导电连接器与电路器件粘连。
根据本发明的各向异性导电连接器的制造过程,层叠形成在一个模子的模制表面上的包含加强材料的模制材料层和形成在另一模子的模制表面上的模制材料层,并且在这种状态下对相应的模制材料层进行固化处理,因此可以有利地且肯定地生产仅在一个表面侧上的表面层部分上具有包含加强材料的各向异性导电膜的各向异性导电连接器。
根据本发明的电路器件的检查设备,提供了上述的各向异性导电连接器,因此即使待检查电极是凸起电极时仍然可以抑制通过待检查电极的压力接触产生的永久变形和磨蚀产生的变形的发生,因此即使在对大量的电路器件连续地实施检查时仍然可以在较长的时间周期上实现稳定的导电性,此外电路器件粘合到各向异性导电连接器的事实可以被肯定地阻止或抑制。
根据本发明的电路器件的检查设备,由于除了各向异性导电连接器之外使用片状连接器变得不需要,因此在各向异性导电连接器和片状连接器之间的定位也就不需要,因此可以避免由于温度变化引起的在片状连接器和各向异性导电连接器之间的位置偏差,此外检查设备的构造也变得容易。
挤压力减轻框提供在作为检查对象的电路器件和各向异性导电连接器之间,因此减轻了待检查电极抵靠各向异性导电连接器的各向异性导电膜的挤压力,因此可以在更长的时间周期上实现稳定的导电性。
具有弹簧弹性或橡胶弹性的框用作挤压力减轻框,由此可以减小通过待检查电极施加到各向异性导电膜的冲击的强度。因此,可以阻止或抑制各向异性导电膜的断裂或其它麻烦,并且在减轻对各向异性导电膜的挤压力时,通过挤压力减轻框的弹簧弹性可以容易地使电路器件与各向异性导电膜分离,因此可以平滑地实施在对未检查的电路器件的检查完成之后更换电路器件的工作。结果,可以提高电路器件的检查效率。


附图1所示为根据本发明的实例性各向异性导电连接器的平面视图。
附图2所示为沿在附图1中所示的各向异性导电连接器的线A-A的横截面视图。
附图3所示为以放大的比例说明在附图1中所示的各向异性导电连接器的一部分的横截面视图。
附图4所示为在附图1中所示的各向异性导电连接器中的支撑体的平面视图。
附图5所示为沿在附图4中所示的支撑体的线B-B的横截面视图。
附图6所示为用于模制各向异性导电膜的实例性模具的结构的横截面视图。
附图7所示为说明支撑体和衬垫已经设置在底模的模制表面上的状态的横截面视图。
附图8所示为第一模制材料层已经形成在顶模的模制表面上和第二模制材料层已经形成在底模的模制表面上的状态的横截面视图。
附图9所示为加强材料已经设置在顶模的模制表面上的状态的横截面视图。
附图10所示为第一模制材料层已经层叠在第二模制材料层上的状态的横截面视图。
附图11所示为已经形成了各向异性导电膜的状态的横截面视图。
附图12所示为带有一种电路器件的根据本发明的实例性电路器件的检查设备的结构。
附图13所示为带有另一种电路器件的根据本发明的实例性电路器件的检查设备的结构。
附图14所示为各向异性导电膜的第一改进实例的横截面视图。
附图15所示为各向异性导电膜的第二改进实例的横截面视图。
附图16所示为各向异性导电膜的第三改进实例的横截面视图。
附图17所示为各向异性导电膜的第四改进实例的横截面视图。
附图18所示为各向异性导电膜的第五改进实例的横截面视图。
附图19所示为各向异性导电膜的第六改进实例的横截面视图。
附图20所示为各向异性导电膜的第七改进实例的横截面视图。
附图21所示为配备有挤压力减轻框的第一实例性检查设备的结构。
附图22所示为挤压力减轻框,其中(a)是平面视图,而(b)是侧视图。
附图23所示为在附图21中所示的检查设备中已经被挤压的电路器件的状态。
附图24所示为配备有挤压力减轻框的第二实例性检查设备的结构。
附图25所示为配备有挤压力减轻框的第三实例性检查设备的主要部分的结构。
附图26所示为配备有挤压力减轻框的第四实例性检查设备的主要部分的结构。
附图27所示为配备有挤压力减轻框的第五实例性检查设备的主要部分的结构。
附图28所示为在实例中使用的用于测试的电路器件的平面视图。
附图29所示为在实例中使用的用于测试的电路器件的侧视图。
附图30所示为示意性地说明在实例中使用的可重复的耐久性的测试设备的结构。
(符号的详细描述)1电路器件2焊球电极3用于测试的电路器件5用于检查的电路板6检查电极7恒温室
8布线9导销10各向异性导电连接器10A各向异性导电膜10B在一个表面侧上的表面层部分10C另一层部分10D在另一个表面侧上的表面层部分10E中间层部分11导电路径形成部件11a凸起部分12有效导电路径形成部件13无效导电路径形成部件15绝缘部件16凹口17通孔50顶模51铁磁质衬底52铁磁质层53a,53b非磁质层部分54a,54b衬垫55底模56铁磁质衬底57铁磁质层57a凹口部分58非磁质层59模腔60凹口61a第一模制材料层61b第二模制材料层
65挤压力减轻框66开口67片簧部件68定位孔71支撑体72定位孔73开口110电压表115DC电源116恒流控制器具体实施方式
下文详细地描述本发明的实施例。
下文详细地描述本发明的实施例。
附图1、2和3所示为根据本发明的实例性各向异性导电连接器的结构,其中附图1为平面视图,附图2为沿附图1中的线A-A的横截面视图,以及附图3所示为局部放大的横截面视图。这个各向异性导电连接器10通过矩形各向异性导电膜10A和支撑各向异性导电膜10A的矩形片状支撑体71构造,并且总体上形成为片状形式。
附图4和5也显示,在尺寸上小于各向异性导电膜10A的矩形开口73形成在支撑体71的中心位置上,并且定位孔72分别形成在4个角落位置上。各向异性导电膜10A被设置在支撑体71的开口73处,各向异性导电膜10A的外围边缘部分固定到支撑体71,由此通过支撑体71支撑。
在这种各向异性导电连接器10中的各向异性导电膜10A由多个柱状导电路径形成部件11和与这些导电路径形成部件11相互绝缘的绝缘部件15构成,每个导电路径形成部件11在它的厚度方向上延伸。
各向异性导电膜10A由整个绝缘弹性聚合物形成,具有磁性的导电颗粒(未示)在定向的状态下包含在它的导电路径形成部件11中以便在膜的厚度方向上对齐。在另一方面,导电颗粒根本没有包含在绝缘部件15中或者很少包含在其中。
由绝缘网状物或无纺织物形成的加强材料(未示)包含在各向异性导电膜10A的一个表面侧(在附图中为上表面侧)上的表面层部分(在下文中称为“在一个表面侧上的表面层部分”)10B中。在另一方面,在各向异性导电膜10A上除了一个表面侧上的表面层部分10B之外的另一部分(下文称为“另一层部分”)10C中没有加强材料。
在所示的实施例中,在多个导电路径形成部件11中除了各向异性导电膜10A的外围边缘部分之外的另一区中形成的部分用作电连接到待连接目标电极(例如在作为检查对象的电路器件1中待检查电极)的有效导电路径形成部件12,而在各向异性导电膜10A中的外围边缘部分中形成的部分用作不电连接到待连接目标电极的无效导电路径形成部件13。根据与待连接目标电极的图形对应的图形设置有效导电路径形成部件12。
在另一方面,绝缘部件15整体地形成以便包围单个的导电路径形成部件11,由此所有的导电路径形成部件11都处于由绝缘部件15相互绝缘的状态中。
在本实施例的各向异性导电连接器10中,平整地形成各向异性导电膜10A的表面(即在一个表面侧上的表面层部分10B的表面),而导电路径形成部件11的表面从绝缘部件15的表面凸起的凸起部分11a形成在各向异性导电膜10A的另一侧上。
既没有磁性和没有导电性的颗粒(下文称为“非磁性绝缘颗粒”)包含在各向异性导电膜10A的一个表面侧上的表面层部分10B中。
形成各向异性导电膜10A的弹性聚合物的计示A硬度优选是15至70,更为优选的是25至65。如果计示A硬度太低,则在某些情况下可能不能实现高可重复的耐久性。在另一方面,如果计示A硬度太高,则在某些情况下可能不能获得具有高导电性的导电路径形成部件。
形成各向异性导电膜10A的弹性聚合物优选为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的聚合物形成材料可以使用各种材料。它的特定的实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、丁苯橡胶共聚物橡胶和丙烯腈丁二烯共聚物橡胶和它的氢化产物;成块共聚物橡胶比如苯乙烯-丁二烯-二烯成块三元共聚物橡胶和苯乙烯异戊二烯成块共聚物和它的氢化产物;以及此外的氯丁二烯、聚氨酯橡胶、聚酯橡胶、氯醇橡胶、硅橡胶、二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶。
在上述的实施例中要求各向异性导电连接器10具有抗风化性时,优选使用除了共轭二烯橡胶之外的任何其它材料。具体地,从模制和处理能力的观点以及电特性看,优选使用硅橡胶。
作为硅橡胶,优选使用通过交联或冷凝的液体硅橡胶获得的硅橡胶。液体硅橡胶优选具有不高于105泊的粘度(在10-1秒的剪切率下测量的)并且可以是冷凝型、添加型和那些具有乙烯基团或羟基基团的类型中的任一种。作为它的特定的实例,可以是二甲基硅酮生橡胶、甲基乙烯基硅酮生橡胶和甲基苯基乙烯基硅酮生橡胶。
硅酮橡胶优选具有10,000至40,000的分子量Mw(根据标准聚苯乙烯确定的重量平均分子量;下文相同地应用)。优选具有最大2的分子量分布指数(根据标准聚苯乙烯确定的分子量Mw的重量平均重量与根据标准聚苯乙烯确定的数量平均分子量Mn的比率Mw/Mn;下文相同地应用),因为在所得的导电路径形成部件11中实现了良好的耐热性。
作为在各向异性导电膜10A中的导电路径形成部件11中包含的导电颗粒,使用那些具有磁性的导电颗粒以使通过将在随后描述的处理容易对导电颗粒定向。这种导电颗粒的具体实例包括具有磁性的金属(比如铁、钴和镍)的颗粒和它的合金颗粒、包含这种金属的颗粒、通过使用这些颗粒作为芯颗粒并以具有良好导电性的金属(金、银、钯或铑)电镀芯金属的表面获得的颗粒以及通过使用非磁性金属的颗粒、无机物的颗粒(比如玻璃球)或聚合物的颗粒作为芯颗粒并以导电磁性金属(比如镍或钴)电镀芯颗粒的表面获得的颗粒。
在这些颗粒中,优选使用通过使用镍颗粒作为芯颗粒并以具有良好导电性的金电镀它们的表面获得的颗粒。
对以导电金属涂敷芯颗粒的表面的装置没有特别的限制。然而,例如,使用化学电镀、电镀、溅射或气相淀积处理。
在以导电金属涂敷芯颗粒的表面获得这些时,从实现良好的导电性的观点看,在颗粒的表面上的导电金属的涂敷率(导电金属涂敷的面积与芯颗粒的表面面积的比率)优选至少为40%,更为优选的是至少45%,特别优选的是47至95%。
基于芯颗粒,涂敷的导电金属量优选为质量的0.5至50%,更优选的是质量的2至30%,进一步更优选的是质量的3至25%,特别优选的是质量的4至20%。在涂敷的导电金属是金时,基于芯颗粒,涂敷量优选为质量的0.5至30%,更优选的是质量的2至20%,进一步更优选的是质量的3至15%。
导电颗粒的颗粒直径优选为1至100微米,更优选的是2至50微米,进一步更优选的是3至30微米,特别优选的是4至20微米。
导电颗粒的颗粒直径分布(Dw/Dn)优选为1至10,更为优选的是1.01至7,进一步更优选的是1.05至5,特别优选的是1.1至4。
在使用满足这种条件的导电颗粒,所形成的导电路径形成部件11在压力下容易变形,在导电路径形成部件11中的导电颗粒中实现了足够的电接触。
对导电颗粒的形式没有特别的限制。然而,从在聚合物形成材料中允许这些颗粒容易分散的观点看,它们优选为球形或星形,或者,优选通过聚集这些颗粒获得的第二颗粒。
可以适合地使用通过以耦合剂比如硅烷耦合剂或润滑剂处理导电颗粒的表面获得的那些颗粒。通过以耦合剂或润滑剂处理颗粒表面,改善了所得的各向异性导电连接器的耐久性。
优选以与聚合物形成材料的体积比的5至60%(更为优选的是7至50%)的比例使用这种导电颗粒。如果这种比例低于5%,则在某些情况下可能不能获得电阻值足够低的导电路径形成部件11。在另一方面,如果比例超过60%,则所得的导电路径形成部件11可能易碎,因此在某些情况下可能不能实现导电路径形成部件11所要求的弹性。
作为在导电路径形成部件11中使用的导电颗粒,优选具有以金涂敷的表面的导电颗粒。然而,在待连接目标电极(例如在作为检查对象的电路器件中待检查电极)由包含铅的焊料构成时,在一个表面侧(由焊料构成的待检查电极与其接触)上的表面层部分10B中包含的导电颗粒优选以从如下金属中选择的抗扩散金属涂敷铑、钯、钌、钨、钼、铂、铱、银和包含这些金属的合金,由此可以防止铅成分在导电颗粒的涂敷层中的扩散。
具有以抗扩散金属涂敷的表面的导电颗粒可以例如通过化学电镀、电镀、溅射或气相淀积处理通过涂敷例如由镍、铁、钴或它的合金构成的并带有抗扩散金属的芯颗粒的表面形成。
抗扩散金属的涂敷量在与导电颗粒的质量分率上优选占5至40%、更为优选占10至30%的比例。
作为组成在各向异性导电膜10A的一个表面侧上的表面层部分10B中包含的加强材料的网状物或无纺织物,优选使用通过有机纤维形成的网状物或无纺织物。
作为这种有机纤维的实例,可以使用氟树脂比如聚四氟乙烯纤维、芳香尼龙纤维、聚乙烯纤维、聚芳酯纤维、尼龙纤维和聚四氟乙烯。
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连接的对象的材料的系数的纤维,具体地,具有30×10-6至-5×10-6/K(特别是10×10-6至-3×10-6/K)的线性热膨胀系数的纤维,由此抑制了各向异性导电膜10A的热膨胀,因此即使在由于温度变化使各向异性导电连接器受到热滞现象时,仍然可以稳定地保持通向连接的对象的良好的电连接状态。
作为有机纤维,优选使用具有10至200微米的直径的纤维。
假设组成加强材料的网状物的开口直径是r1,导电颗粒的平均颗粒直径是r2,则优选满足至少1.5的r1/r2、更优选的是满足至少2、进一步更优选的是满足至少3、特别优选的满足至少4的比率的网状物。如果r1/r2的比率太低,则在生产过程中导电颗粒在厚度方向上变得难以定向,这将在下文描述,因此在某些情况下可能难以获得在电阻值上较小的导电路径形成部件。
网状物的开口直径r1优选最大500微米,更为优选的是最大400微米,特别优选的是最大300微米。如果开口直径r1太大,则在某些情况下难以获得具有较高的耐久性的各向异性导电连接器。
作为构成加强材料的无纺织物,优选使用在它的内部具有空隙的无纺织物,并且根据湿造纸技术使用上文描述的有机纤维的短纤维作为原材料生产这种无纺织物。
加强材料的厚度优选为要形成的各向异性导电膜10A的厚度的10至70%。具体地,该厚度优选是50至500微米,更为优选的是80至400微米。在本发明中加强材料的厚度是通过微米计测量的值。
考虑到液体聚合物形成材料容易注入、在挠性和尺寸稳定性之间的平衡等,合适地选择加强材料,这将在下文中描述。然而,优选使用具有25至75%更为优选的是30至60%的开口率(空隙百分比)的加强材料。
作为在各向异性导电膜10A的一个表面侧上形成的表面层部分10B中包含的非磁性绝缘颗粒,可以使用金刚石粉末、玻璃粉末、陶瓷粉末、普通硅石粉末、硅胶体、气凝硅胶、氧化铝等。在这些物质中,优选金刚石粉末。
在一个表面侧上的表面层部分10B中包含这种非磁性绝缘颗粒时,在一个表面侧上的表面层部分10B的硬度变得更高,因此可以实现较高的可重复的耐久性,并且可以防止组成待检查电极的铅成分扩散到导电颗粒的涂敷层中。此外,可以抑制各向异性导电膜10A粘合到作为检查对象的电路器件中。
非磁性绝缘颗粒的颗粒直径优选0.1至50微米,更为优选的是0.5至40微米,更为优选的是1至30微米。如果颗粒直径太小,则难以使在一个表面侧上的表面层部分10B具有足够抑制永久变形和由磨蚀引起的变形的效果。如果大量使用具有太小的颗粒直径的非磁性绝缘颗粒,则将会使在一个表面上获得表面层部分10B的模制材料的流动性变差,因此在某些情况下通过磁场可能难以使导电颗粒在这种模制材料中定向。
在一方面,如果颗粒直径太大,则在某些情况下可能难以获得在电阻值方面较低的导电路径形成部件11,因为这种非磁性绝缘颗粒存在于导电路径形成部件11中。
对使用的非磁性绝缘颗粒的多少没有特别限制。然而,如果所使用的非磁性绝缘颗粒的量较小,不能增加在一个表面侧上的表面层部分10B的硬度。如果所使用的非磁性绝缘颗粒的量较大,则在生产过程中通过磁场不可能充分地实现导电颗粒的定向,这将在下文中描述。因此,不可取的是,使用较小或较大量的非磁性绝缘颗粒。非磁性绝缘颗粒的实际使用量是在一个表面侧上形成表面层部分10B的弹性聚合物的重量在每100份重量中是5至90份。
作为形成支撑体71的材料,优选使用具有最大3×10-5/K、更为优选的是2×10-5/K下至1×10-6/K、特别优选的是6×10-6/K下至1×10-6/K的线性热膨胀系数的材料。
作为这种材料,可以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、钴或它们的合金。
作为非金属材料,可以使用具有高机械强度的树脂材料,比如聚酰亚胺树脂、聚酯树酯、聚芳族酰胺树脂或聚酰胺树脂、纤维加强树脂材料比如玻璃纤维加强的环氧树脂、玻璃纤维加强的聚酯树酯或玻璃纤维加强的聚酰亚胺树脂或具有作为填充剂混合到环氧树脂等中的无机材料比如二氧化硅、氧化铝或氮化硼的复合树脂材料。在这些树脂中,优选使用其热膨胀系数较低的聚酰亚胺树脂、玻璃纤维加强的环氧树脂或复合树脂材料比如与氮化硼作为填充剂混合的环氧树脂的复合树脂材料。
根据上文描述各向异性导电连接器10,绝缘网状物或无纺织物的各向异性导电连接器10包含在各向异性导电膜10A的一个表面侧上的表面层部分10B中,因此各向异性导电连接器可以抑制要压力连接的目标电极的接触引起的永久变形和即使待连接目标电极是凸起电极时发生的磨蚀引起的变形。此外,由于加强材料不存在于各向异性导电膜10A中的另一层部分10C中,因此在挤压导电路径形成部件11时充分显示了形成各向异性导电膜10A的弹性聚合物本身的弹性。结果,可以肯定地实现所需的导电性。因此,在通过待连接目标电极反复地挤压导电路径形成部件时在较长的时间周期上可以实现稳定的导电性。
由于通过待连接目标电极的压力接触引起的导电路径形成部件11的永久变形较小,并且它的弹性力可以在较长的时间周期保持,因此可以肯定地阻止或抑制连接对象粘连的事实。
由于既没有导电性也没有磁性的颗粒包含在各向异性导电膜10A的一个表面侧上的表面层部分10B中,因此增加了在一个表面侧上的表面层部分10B的硬度,因此可以进一步抑制由待连接目标电极的压力接触引起的永久变形和磨蚀引起的变形,此外阻止或抑制了电极材料到导电颗粒的迁移,因此可以在较长的时间周期上实现更加稳定的导电性,并且即使在电路器件的电检查中在高温环境下与电路器件压力接触的状态下使用它时,仍然可以阻止或抑制各向异性导电连接器粘到电路器件。
例如可以以如下的方式制造这种各向异性导电连接器10。
附图6所示为用于制造根据本发明的各向异性导电连接器的实例性模具的结构的横截面视图。这个模具这样构造组成一对的顶模50和底模55被设置成彼此相对。模腔59确定在顶模50的模制表面(在附图6中的下表面)和底模55的模制表面(在附图6中的上表面)之间。
在顶模50中,根据对应于在铁磁质衬底51的表面(附图6中的下表面)上的预期的各向异性导电连接器10中的导电路径形成部件11的图形的结构图形形成铁磁质层52,而由具有与铁磁质层52的厚度基本相同的厚度的部分53b(下文仅称为“部分53b”)和具有大于铁磁质层52的厚度的厚度的部分53a(下文仅称为“部分53a”)构成的非磁质层53形成在除了铁磁质层52之外的位置上。在非磁质层53中的部分53a和部分53b之间形成了水平差,由此在顶模50的表面中形成凹口60。
在另一方面,在底模55中,根据与在铁磁质衬底56的表面(附图6的上表面)上的预计的各向异性导电连接器10中的导电路径形成部件11的图形的对应的图形形成铁磁质层57,而在除了铁磁质层57之外的位置上形成具有大于铁磁质层57的厚度的厚度的非磁质层58。在非磁质层58和铁磁质层57之间形成了水平差,由此在底模55的模制表面中形成了在各向异性导电膜10A中形成凸起部分11a的凹口部分57a。
作为在顶模50和底模55中形成相应的铁磁质衬底51、56的材料,可以使用铁磁金属比如铁、铁-镍合金、铁-钴合金、镍或钴。铁磁质衬底51、56优选具有0.1至50毫米的厚度,它的表面优选光滑并且进行化学脱脂处理和/或机械抛光处理。
作为在顶模50和底模55中形成相应的铁磁质层52、57的材料,可以使用铁磁金属比如铁、铁-镍合金、铁-钴合金、镍或钴。铁磁质层52、57优选具有至少10微米的厚度。如果这种厚度小于10微米,则难以将具有足够的强度的分布的磁场应用到在模具中形成的模制材料层。结果,难以以较高的密度在成为在模制材料层中的导电路径形成部件11的部分上聚集导电颗粒,因此在某些情况下不能提供良好的各向异性导电连接器。
作为在顶模50和底模55中形成相应的非磁质层53、58的材料,可以使用非磁性金属比如铜、具有耐热性的聚合物等。然而,通过辐射固化的聚合物优选使用,因为通过光刻技术容易形成非磁质层53、58。作为它的材料,例如可以使用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。
在底模55中的非磁质层58的厚度根据要形成的凸起部分11a的凸起高度和铁磁质层57的厚度预先设定。
例如使用上述的模具以下述的方式生产各向异性导电连接器10。
如附图4和5所示,首先提供框状衬垫54a、54b和具有开口73和定位孔72的支撑体71,框状衬垫54a、54b每个在中心位置上具有开口,并且如附图7所示通过框状衬垫54b在底模55的预先规定的位置上固定并设置支撑体71。此外,框状衬垫54a设置在支撑体71上。
在另一方面,通过将具有磁性的导电颗粒和非磁性绝缘颗粒分散在液体聚合物形成材料(通过固化它将成为弹性聚合物)中来制备用于形成在一个表面侧上的表面层部分10B的膏状的第一模制材料,通过将具有磁性的导电颗粒分散在液体聚合物形成材料(通过固化它将成为弹性聚合物)中来制备用于形成另一层部分10C的膏状的第二模制材料。
如附图8所示,由绝缘网状物或无纺织物形成的片状加强材料H然后设置在顶模50的模制表面中的凹口60(参见附图6)中,第一模制材料进一步填充到凹口60中,由此以在聚合物形成材料中包含的具有磁性的导电颗粒、非磁性绝缘颗粒和加强材料形成第一模制材料层61a,如附图9所示。在另一方面,第二模制材料层填充到通过底模55、衬垫54a和54b和支撑体71形成的空腔中,由此以在聚合物形成材料中包含的具有磁性的导电颗粒形成了第二模制材料层61b。
如附图10所示,顶模50在衬垫54a上对齐地设置,由此第一模制材料层61a层叠在第二模制材料层61b上。
然后操作在顶模50上的铁磁质衬底51的上表面和在底模55上的铁磁质衬底56的下表面上分别设置的电磁体(未示),由此具有强度分布的平行磁场(即在顶模50的铁磁质层52和它们对应的底模55的铁磁质层57之间的部分上具有更高的强度的平行磁场)施加到第一模制材料层61a和第二模制材料层61b的厚度方向上。结果,在第一模制材料层61a和第二模制材料层61b中,在相应的模制材料层中分散的导电颗粒聚集这样的部分上,该部分成为位于顶模50的每个铁磁质层52和它们相应的底模55的铁磁质层57之间的导电路径形成部件11,并且定向为在相应的模制材料层的厚度方向上对齐。
在这种状态下,对相应的模制材料层进行固化处理,由此如附图11所示,形成了在包含加强材料和非磁性绝缘颗粒的一个表面侧上的表面层部分10B中的各向异性导电膜10A,并具有导电路径形成部件11和绝缘部件15,在这种导电路径形成部件11中导电颗粒以较高的密度在厚度方向上对齐地定向的状态下填充在聚合物中,并且该绝缘部件15被形成为包围这些导电路径形成部件11并由其中根本不存在或很少存在导电颗粒的绝缘弹性聚合物构成。因此制造了附图1至3中所示的结构的各向异性导电连接器10。
在上述的过程中,相应的模制材料的固化处理在已经应用平行磁场的状态下可以实施,但也可以在停止平行磁场的应用之后实施。
施加到相应的模制材料层中的平行磁场的强度优选是平均达到20,000至1,000,000μT的强度。
作为将平行磁场施加到相应的聚合材料层的装置,也可以使用永磁体替代电磁体。作为永磁体,优选使用由铝镍钴磁钢(Fe-Al-Ni-Co合金)、铁氧体等构成的达到了上述范围的平行磁场强度的永磁体。
相应的模制材料层的固化处理根据所使用的材料适当地选择。然而,一般地实施热处理。根据组成模制材料层的聚合物形成材料等的种类、导电颗粒的运动所需的时间等等适当地选择特定的热处理温度和加热时间。
根据这种制造过程,包含加强材料并且形成在顶模51的模制表面上的第一模制材料层61a层叠在底模56的模制表面上形成的第二模制材料层61b上,对相应的模制材料层在这种状态下进行固化处理,因此可以有利地且肯定地生产具有仅在一个表面侧上的表面层部分10B中包含的加强材料的各向异性导电膜10A。
附图12示意性地示出了根据本发明的实例性的电路器件的检查设备的构造。
这种电路器件的检查设备配备有带有导销9的用于检查的电路板5。在用于检查的电路板9的正面(附图1的上表面)上,根据与在作为检查对象的电路器件1中的半球形焊球电极2的图形对应的图形形成检查电极6。
在用于检查的电路板5的正面上,设置在附图1至3中示出的结构的各向异性导电连接器10。具体地说,导销9插入在各向异性导电连接器10中的支撑体71中形成的定位孔72(参见附图1至3)中,由此在各向异性导电膜10A中的导电路径形成部件11已经被定位以位于相应的检查电极6上的状态下,各向异性导电连接器10固定在用于检查的电路板5的正面上。
在这种电路器件的检查设备中,电路器件1被设置在各向异性导电连接器10上以使焊球电极2位于相应的导电路径形成部件11上。例如,在这种状态下,在接近用于检查的电路板5的方向上挤压电路器件1,由此在各向异性导电连接器10中的导电路径形成部件11每个都处于通过焊球电极2和检查电极6保持并挤压的状态下。结果,实现了在电路器件1中的每个焊球电极2和用于检查的电路板5的对应的检查电极6之间的电连接。在这种检查状态下,实施电路器件1的检查。
根据电路器件的上述的检查设备,提供各向异性导电连接器10,因此,即使待检查电极是凸起的焊球电极2,仍然可以抑制由于待检查电极的压力接触引起的各向异性导电膜10A的磨蚀引起的变形和永久变形,因此即使在对大量的电路器件1连续地实施检查时仍然可以在较长的时间周期上实现稳定的导电性,此外,可以肯定地阻止或抑制电路器件1粘到各向异性导电膜10A的事件发生。
非磁性绝缘颗粒被包含在各向异性导电连接器10中的各向异性导电膜10A上的一个表面侧上的表面层部分10B中,电路器件1与该一个表面侧接触,由此阻止或抑制了待检查电极2的电极材料迁移到导电颗粒,因此在较长的时间周期上实现了更加稳定的导电性,并且即使在该设备在各向异性导电连接器已经在高温环境下与电路器件1压力接触的状态下使用时,仍然可以更加肯定地阻止或抑制电路器件1粘到各向异性导电膜10A的事件发生。
由于除了各向异性导电连接器10之外的任何其它的片状连接器的使用都变得不需要,因此在各向异性导电连接器10和片状连接器之间的定位也不需要,因此可以避免由于温度变化引起在片状连接器和各向异性导电连接器10之间的定位偏差的问题,此外这种检查设备的构造变得容易。
本发明并不限于上述的实施例,可以增加各种改变和变形。
(1)在根据本发明的各向异性导电连接器10用于电路器件的电检查时,作为检查对象的电路器件的待检查电极并不限于半球形焊球电极,例如它们可以是引线电极或平板电极。
(2)根据本发明在各向异性导电连接器中提供支撑体不是必要的,并且各向异性导电连接器可以单独由各向异性导电膜构成。
(3)在各向异性导电连接膜10A的一个表面侧上的表面层部分10B中包含非磁性绝缘颗粒不是必要的。
(4)在根据本发明的各向异性导电连接器10用于电路器件的电检查时,可以将各向异性导电膜整体地粘到用于检查的电路板中。根据这种构造,可以肯定地阻止在各向异性导电膜和用于检查的电路板之间的定位偏差。
可以通过如下方式生产各向异性导电连接器使周在模具的模腔中具有用于电路板设置的空间区的模具作为制造各向异性导电连接器的模具,在该空间区中可以设置用于检查的电路板5,在模具的模腔中用于电路板设置的空间区中设置用于检查的电路板,以及在这种状态下将模制材料填充到例如模腔中以实施固化处理。
(5)在根据本发明的各向异性导电连接器的生产过程中,为以对应于通过将第一模制材料层层叠在第二模制材料层形成所预计的各向异性导电膜的模式的形式形成导电路径形成部件,因此使用彼此不同种类的材料作为第一模制材料层和第二模制材料层,由此可以实现具有所需的特性的各向异性导电连接器。
具体地,除了层叠彼此不同种类的导电颗粒的层部分的已经描述的构造之外,其中控制导电程度的导电路径形成部件可以通过层叠例如导电颗粒的颗粒直径或导电颗粒的含量彼此不同的层部分的构造形成,或者通过层叠不同种类的弹性聚合物的层部分的构造可以形成其中弹性特性受控制的导电路径形成部件。
根据日本专利申请公开No.2003-77962和2003-123869中描述的各向异性导电连接器的生产过程也可以生产根据本发明的各向异性导电连接器。
(6)在根据本发明的各向异性导电连接器中,可以以固定的间隔设置导电路径形成部件,一部分的导电路径形成部件可以用作电连接到待检查电极的有效导电路径形成部件,而其它的导电路径形成部件可以用作不电连接到待检查电极的无效导电路径形成部件。
具体描述,作为检查对象的电路器件1包括这样的结构仅在固定间隔的网格点位置中的部分位置上设置待检查电极,例如CSP(芯片比例封装)、TSOP(薄且小的轮廓封装),如附图13所示。在用于检查这种电路器件1的各向异性导电连接器10中,可以根据与待检查电极基本相同的间隔的网格点位置设置导电路径形成部件11,位于对应于待检查电极的位置上的导电路径形成部件11可以用作有效导电路径形成部件,而其它的导电路径形成部件11可以用作无效导电路径形成部件。
根据这种构造的各向异性导电连接器10,在这种各向异性导电连接器10的生产中以固定的间隔设置模具的铁磁质层,由此通过给模制材料层施加磁场可以在预定的位置上有效地聚集并定向导电颗粒,由此使在所得的相应的导电路径形成部件中的导电颗粒的密度均匀。结果,可以获得在相应的导电路径形成部件中电阻值差值较小的各向异性导电连接器。
(7)可以不同地改变各向异性导电膜的特定形式和结构。
例如如附图14所示,各向异性导电膜10A在它的中心部分上在与作为检查对象的电路器件的待检查电极形成接触的表面上具有凹口16。
如附图15所示,各向异性导电膜10A在它的中心部分上可以具有通孔17。
如附图16所示,可以使各向异性导电膜10A形成为在由支撑体71支撑的外围边缘部分上不形成导电路径形成部件11,而仅在除了外围边缘部分之外另一部分上形成导电路径形成部件11。所有这些导电路径形成部件11可以用作有效导电路径形成部件。
如附图17所示,各向异性导电膜10A可以形成为使无效导电路径形成部件13形成在有效导电路径形成部件12和外围边缘部分之间。
如附图18所示,在各向异性导电膜10A中的另一层部分10C可以由在其它侧面上的表面层部分(下文称为“在其它表面侧上的表面层部分”)10D和在其它侧上的与表面层部分10D的种类不同的弹性聚合物形成的中间层部分10E构成,或者可以具有通过种类彼此不同的弹性聚合物形成的多个中间层部分形成。
如附图19所示,各向异性导电膜10A可以形成为使它的两个表面都平整。
如附图20所示,各向异性导电膜10A可以形成为导电路径形成部件11的表面从绝缘部件15的表面凸起的凸起部分11a形成在它的两个表面上。
(8)在根据本发明的电路器件的检查设备中,如附图21所示,可以在作为检查对象的电路器件1和各向异性导电连接器10之间设置用于减轻将待检查电极(焊球电极2)挤压在各向异性导电连接器10的各向异性导电膜10A上的挤压力的挤压力减轻框65。
也在附图22中示出,挤压力减轻框65整个呈矩形板的形式,并且在它的中心部分上形成有用于使作为检查对象的电路器件1的待检查电极与各向异性导电连接器10的导电路径形成部件11形成接触的基本矩形开口66。将片簧部件67与开口66的4个外围侧面整体地形成以便从开口66的相应的外围侧面朝内且倾斜地凸伸。在所示的实施例中,挤压力减轻框65被形成为使开口66的尺寸在比各向异性导电连接器10中的各向异性导电膜10A的尺寸更大,并被设置成仅使每个片簧部件67的自由端部分位于各向异性导电膜10A的外围边缘部分之上。片簧部件67的自由端的高度预先设置成,在片簧部件67的自由端与电路器件1接触时,使电路器件1的待检查电极与各向异性导电膜10A不接触。其中插入用于检查的电路板5的导销的定位孔68分别形成在挤压力减轻框65的4个角落位置上。
根据这种结构的电路器件的检查设备,在例如通过挤压在接近用于检查的电路板5的方向上的电路器件1而使电路器件1与挤压力减轻框65的片簧部件67压力接触时,通过片簧部件67的弹性力减轻待检查电极对各向异性导电连接器10的各向异性导电膜10A的挤压力。此外,在使挤压力减轻框65的片簧部件67已经与在如附图23中所示的各向异性导电连接器10的各向异性导电膜10A的外围边缘部分压力接触的状态下,通过各向异性导电连接器10的橡胶弹性进一步减轻待检查电极对各向异性导电膜10A的挤压力。因此,在更长的时间周期上在各向异性导电膜10A的导电路径形成部件11中实现稳定的导电性。
此外,由于可以借助于挤压力减轻框65的片簧部件67的弹簧弹性减轻通过待检查电极(焊球电极2)施加到各向异性导电膜10A的冲击的强度,因此可以阻止或抑制各向异性导电膜10A的断裂或任何其它的麻烦,并且在减轻对各向异性导电膜10A的挤压力时,通过挤压力减轻框65的片簧部件67可以容易地使电路器件1与各向异性导电膜10A分离,因此可以平稳地实施在对未检查的电路器件的检查完成之后更换电路器件1的工作。结果,可以改善电路器件的检查效率。
(9)挤压力减轻框65并不限于附图21所示的形式。
例如,挤压力减轻框65可以被形成为使开口66的尺寸大于如附图24中所示的各向异性导电连接器10中的各向异性导电膜10A。
挤压力减轻框65也可以被形成为使开口66的尺寸大于在各向异性导电连接器10中的各向异性导电膜10A,并将该框设置成使片簧部件67的自由端位于如附图25所示的支撑体71的暴露部分之上。仅通过片簧部件67的弹簧弹性减轻待检查电极(焊球电极2)对各向异性导电连接器10的各向异性导电膜10A的挤压力。
此外,挤压力减轻框65可以是由如附图26所示的橡胶片构成。根据这种结构,通过挤压力减轻框65的橡胶弹性减轻待检查电极(焊球电极2)对各向异性导电连接器10的各向异性导电膜10A的挤压力。
此外,挤压力减轻框65可以被是如附图27所示的既没有弹簧弹性和也没有橡胶弹性的板的形式。根据这种结构,通过选择具有适当厚度的框作为挤压力减轻框65可以控制待检查电极(焊球电极2)对各向异性导电连接器10的各向异性导电膜10A的挤压力。
通过下面的实例具体地描述本发明。然而,本发明并不限于下面的实例。
(添加型液体硅橡胶)在后面的实例和比较实例中,使用如下的两种液体型的硅橡胶作为添加型液体硅橡胶液体A的粘度是500Pa·s,液体B的粘度是500Pa·s,它的固化产物具有6%的压缩变形,计示A硬度是42,撕裂强度是30kN/m。
添加型液体硅橡胶的特性如下地确定。
添加型液体硅橡胶的粘度通过Brookfield粘度计测量在23±2℃下的粘度。
(2)硅橡胶的固化产物的压缩变形以它们的量相等的比例搅拌并混合在两种液体类型的添加型液体硅橡胶中的液体A和液体B。在将这种混合物倒入模具并通过压力减小进行去泡沫处理之后,在120℃的条件下实施固化处理30分钟,由此生产由硅橡胶的固化产物构成的具有12.7毫米的厚度和29毫米的直径的柱状体。在200℃的条件下对柱状体进行后固化4分钟。由此获得的柱状体用作试样以根据JIS 6249在150±2℃测量它的压缩变形。
(3)硅橡胶的固化产物的撕裂强度在第(2)项相同的条件下实施添加型液体硅橡胶的固化处理和后固化,由此生产具有2.5毫米厚的片。通过对这个片冲压来制备月牙形试样以根据JIS K6249在23±2℃下测量它的撕裂强度。
(4)计示A硬度以与第(3)项相同的方式生产的5个片彼此层叠,并将所得的层叠制品用作试样以根据JIS K6249在23±2℃下测量它的计示A硬度。
(实例1)(支撑体和模具的生产)根据如附图4所示的结构生产下面说明的支撑体,以及根据在附图6中所示的结构生产下面说明的用于模制各向异性导电膜的模具。
(支撑体)支撑体(71)的材料是SUS304,厚度是0.1毫米,开口(73)的尺寸是17毫米×10毫米,以及定位孔(72)提供在4个角落。
(模具)顶模(50)和底模(55)两者的铁磁质衬底(51,56)的材料为铁,厚度为6毫米。
顶模(50)和底模(55)两者的铁磁质层(52,57)的材料是镍,直径是0.45毫米(圆形),厚度是0.1毫米,排列间距(中心距离)是0.8毫米,以及在每个模子中铁磁质层的数量是288(12×24)。
顶模(50)和底模(55)两者的非磁质层(53,58)的材料是进行固化处理的干膜抗蚀剂,在顶模(50)的非磁质层(53)中的部分(53a)的厚度是0.3毫米,部分(53b)的厚度是0.1毫米,以及在底模(55)的非磁质层(58)的厚度是0.15毫米。
模具形成的模腔(59)的尺寸是20毫米×13毫米。
(b)模制材料的制备具有30微米的平均颗粒直径的导电颗粒重量60份加入到添加型液体硅橡胶的重量100份中并与其混合。此后,通过降低压力对所得的混合物进行去泡沫处理,由此制备了形成各向异性导电膜的模制材料。在上述的处理过程中,通过以金对由镍构成的芯颗粒进行电镀获得的颗粒(平均涂敷量芯颗粒的重量的20%)用作导电颗粒。
(c)各向异性导电膜的形成由聚四氟乙烯纤维(纤维直径100微米)形成的网状物(厚度0.2毫米,开口直径210微米,开口率46.0%)构成的片状加强材料设置在上述的模具的顶模(50)的模制表面上,并通过丝网印刷进一步施加制备的模制材料,由此以在添加型液体硅橡胶中包含的加强材料和导电颗粒形成具有0.2毫米厚的第一模制材料层(61a)。
在另一方面,具有0.1毫米厚和20毫米×13毫米的尺寸的矩形开口的衬垫(54b)在模具的底模(55)的模制表面上对齐地设置,上述的支撑体(71)在这个衬垫(54b)中对齐地设置,具有0.1毫米厚和20毫米×13毫米的尺寸的矩形开口的衬垫(54a)在这个支撑体(71)上进一步对齐地设置,以及通过丝网印刷施加制备的第三模制材料,由此形成了第二模制材料层(61b),在这个层中导电颗粒包含在液体添加型硅橡胶中,并且在由底模(55)、衬垫(54a,54b)和支撑体(71)确定的腔中,位于非磁质层(58)上的部分的厚度是0.3毫米。
在顶模(50)上形成的第一模制材料层(61a)和在底模(55)上形成的第二模制材料层(61b)彼此对齐地层叠。
在100℃的条件下对形成在顶模(50)和底模(55)之间的相应的模制材料层进行固化处理1小时,同时通过磁体将2T的磁场在厚度方向上施加给位于铁磁质层(52,57)之间的部分中,由此形成了各向异性导电膜(10A)。
以上述的方式生产根据本发明的各向异性导电连接器(10)。在各向异性导电连接器(10)中的各向异性导电膜(10A)具有20毫米×13毫米的尺寸的矩形形式,其中导电路径形成部件(11)的厚度是0.55毫米,绝缘部件(15)的厚度是0.5毫米,导电路径形成部件(11)的数量是288(12×24),每个导电路径形成部件(11)的直径是0.45毫米,以及导电路径形成部件(11)的排列间距(中心距离)是0.8毫米。此外,网状物的开口直径与导电颗粒的平均颗粒直径的比例r1/r2是7。
下文将这种各向异性导电连接器称为“各向异性导电连接器A1”。
(比较实例1)除了没有将加强材料设置在顶模(50)的模制表面上之外,以与实例1相同的方式生产各向异性导电连接器。在各向异性导电连接器(10)中的各向异性导电膜(10A)具有20毫米×13毫米的尺寸的矩形形式,其中导电路径形成部件(11)的厚度是0.55毫米,绝缘部件(15)的厚度是0.5毫米,导电路径形成部件(11)的数量是288(12×24),每个导电路径形成部件(11)的直径是0.45毫米,以及导电路径形成部件(11)的排列间距(中心距离)是0.8毫米。
下文将这种各向异性导电连接器称为“各向异性导电连接器B1”。
(各向异性导电连接器的评价)关于实例1的各向异性导电连接器A1和根据比较实例1的各向异性导电连接器B1,以下面的方式评价它们的性能。
为了评价根据实例1的各向异性导电连接器A1和根据比较实例1的各向异性导电连接器B1,提供如附图28和29所示的用于测试的电路器件3。
这个用于测试的电路器件3总共具有72个焊球电极2(材料64焊料),每个焊球电极2具有0.4毫米的直径和0.3毫米的高度。在这个电路器件中,形成2个电极组,每个电极组通过排列36个焊球电极2获得。在每个电极组中,总共形成2个电极行,每个电极行由以0.8毫米的间距对齐的18个焊球电极2构成。这些焊球电极中每2个电极通过在电路器件3内的布线8彼此电连接。在电路器件3内的布线的数量总共是36。
使用这种用于测试的电路器件以如下的方式评价根据实例1的各向异性导电连接器A1和根据比较实例1的各向异性导电连接器B1。
(可重复的耐久性)如附图30所示,通过将用于检查的电路板5的导销9插入到在各向异性导电连接器10中的支撑体71的定位孔中,将各向异性导电连接器10对齐地排列在用于检查的电路板5上,并将用于测试的电路器件3排列在这种各向异性导电连接器10上。通过受挤压的夹具(未示)固定它们并在这种状态下将其排列在恒温室7内。
在恒温室7内的温度被设定到100℃,并通过DC电源115和恒流控制器116,在用于检查的电路板5的外部端子(未示)(通过各向异性导电连接器10彼此电连接)、用于测试的电路器件3和用于检查的电路板5的检查电极2及其布线(未示)之间恒定地施加10mA的DC电流,同时通过挤压夹具以5秒/行程的挤压循环重复挤压,以使在各向异性导电连接器10中的各向异性导电膜10A的导电路径形成部件11的变形系数是30%(一旦挤压,导电路径形成部件的厚度是0.4毫米),由此通过电压表110测量一旦挤压在用于检查的电路板5的外部端子之间的电压。
假设以这种方式测量的电压值V是V1,并且所施加的DC电流是I1(=0.01A),根据表达式R1=V1/I1获得电阻值R1(Ω)。
在此,除了在2个导电路径形成部件之间的电阻值之外,电阻值R1还包括在用于测试的电路器件3的电极之间的电阻值和在用于检查的电路板的外部端子之间的电阻值。
由于在电阻值R1高于2Ω时电路器件的电检查变得困难,因此继续电压的测量直到电阻值R1超过2Ω。然而,总共实施压力操作100,000次。结果在表1中示出。
在这些测试完成之后,根据下面的相应的标准评价关于相应的各向异性导电连接器的导电路径形成部件的变形状态和电极材料到导电颗粒的迁移状态。结果在表2中示出。
导电路径形成部件的变形状态可视地观察导电路径形成部件的表面,几乎没有产生变形的表面作为○级,观察到细微变形的表面作为□级,或者观察到较大的变形作为x级。
电极材料到导电颗粒的迁移状态可视地观察在导电路径形成部件中的导电颗粒的颜色,几乎没有产生变色的颗粒作为○级,观察到颜色稍稍有点变为灰色的颗粒作为□级,或者颜色几乎变成灰色或黑色的颗粒作为x级。
(与电路板的粘性特性)
分别提供100个根据实例1的各向异性导电连接器A1和根据比较实例1的各向异性导电连接器B1。关于这些各向异性导电连接器,以与上文所述的可重复的耐久性测试相同的方式实施挤压测试。此后,观察各向异性导电膜与用于测试的电路器件的粘性状态,粘性膜的数量小于30%的评为○级,数量在30至70%的评为□级,或者数量超过70%的评为x级。结果在表2中示出。
表1

表2

正如从在表1和2所示的结果中可以明显看出,可以确认,根据实例1的各向异性导电连接器A1,甚至在通过电路器件反复挤压连接器时,仍然可以抑制通过与电路器件的压力接触造成的永久变形和由磨蚀引起的变形的发生,因此在较长的时间周期上实现稳定的导电性,并且可以肯定地阻止或抑制电路器件的粘性。
(实例2)支撑体和模具的制造根据如附图4所示的结构生产下面说明的支撑体,以及根据在附图6中所示的结构生产下面说明的用于模制各向异性导电膜的模具,但顶模的非磁性质层具有均匀的厚度并且在顶模的表面上没有形成凹口。
(支撑体)支撑体(71)的材料是SUS304,厚度是0.15毫米,开口73的尺寸是17毫米×10毫米,以及定位孔(72)提供在4个角落。
(模具)顶模(50)和底模(55)两者的铁磁质衬底(51,56)的材料为铁,厚度为6毫米。
顶模(50)和底模(55)两者的铁磁质层(52,57)的材料是镍,直径是0.45毫米(圆形),厚度是0.1毫米,排列间距(中心距离)是0.8毫米,以及在每个模子中铁磁质层的数量是288(12×24)。
顶模(50)和底模(55)两者的非磁质层(53,58)的材料是进行固化处理的干膜抗蚀剂,在顶模(50)的非磁质层(53)中的厚度是0.1毫米,以及在底模(55)的非磁质层(58)的厚度是0.15毫米。
模具形成的模腔(59)的尺寸是20毫米×13毫米。
(b)模制材料的制备具有30微米的平均颗粒直径的导电颗粒重量60份加入到添加型液体硅橡胶的重量100份中并与其混合。此后,通过降低压力对所得的混合物进行去泡沫处理,由此制备了形成各向异性导电膜的模制材料。在上述的处理过程中,通过以金对由镍构成的芯颗粒进行电镀获得的颗粒(平均涂敷量芯颗粒的重量的20%)用作导电颗粒。
(c)各向异性导电膜的形成其中已经形成了20毫米×13毫米的尺寸的矩形开口的0.2毫米厚的衬垫(54a)在上述的模具的顶模(50)的模子表面上对齐地设置,由多芳基化合物型复合纤维(纤维直径70微米)形成的网状物(厚度0.115毫米,开口直径184微米,开口率52%)构成的片状加强材料设置在衬垫(54a)的开口内,以及通过丝网印刷进一步施加制备的模制材料,由此形成了在液体添加型硅橡胶中包含的加强材料和导电颗粒的0.2毫米厚的第一模制材料层(61a)。
在另一方面,具有0.15毫米厚和20毫米×13毫米的尺寸的矩形开口的衬垫(54b)在模具的底模(55)的模制表面上对齐地设置,上述的支撑体(71)在这个衬垫(54b)中对齐地设置,以及通过丝网印刷施加制备的模制材料,由此形成了第二模制材料层(61b),在这个层中导电颗粒包含在液体添加型硅橡胶中,并且在由底模(55)、衬垫(54b)和支撑体(71)确定的腔中,位于非磁质层(58)上的部分的厚度是0.3毫米。
在顶模(50)上形成的第一模制材料层(61a)和在底模(55)上形成的第二模制材料层(61b)彼此对齐地层叠。
在100℃的条件下对形成在顶模(50)和底模(55)之间的相应的模制材料层进行固化处理1小时,同时通过磁体将2T的磁场在厚度方向上施加给位于铁磁质层(52,57)之间的部分中,由此形成了各向异性导电膜(10A)。
以上述的方式生产根据本发明的各向异性导电连接器(10)。在各向异性导电连接器(10)中的各向异性导电膜(10A)具有20毫米×13毫米的尺寸的矩形形式,其中导电路径形成部件(11)的厚度是0.55毫米,绝缘部件(12)的厚度是0.5毫米,导电路径形成部件(11)的数量是288(12×24),每个导电路径形成部件(11)的直径是0.45毫米,以及导电路径形成部件(11)的排列间距(中心距离)是0.8毫米。此外,网状物的开口直径与导电颗粒的平均颗粒直径的比例r1/r2是6.13。
下文将这种各向异性导电连接器称为“各向异性导电连接器C1”。
(实例3)除了在顶模(50)的模制表面上设置的衬垫(54a)的厚度改变到0.1毫米并且在底模(55)的模制表面上设置的衬垫(54b)的厚度改变到0.1毫米之外,以与实例2相同的方式生产根据本发明的各向异性导电连接器(10)。在所得的各向异性导电连接器(10)中的各向异性导电膜(10A)是具有20毫米×13毫米的尺寸的矩形形式,其中导电路径形成部件(11)的厚度是0.40毫米,绝缘部件(12)的厚度是0.35毫米,导电路径形成部件(11)的数量是288(12×24),每个导电路径形成部件(11)的直径是0.45毫米,以及导电路径形成部件(11)的排列间距(中心距离)是0.8毫米。此外,网状物的开口直径与导电颗粒的平均颗粒直径的比例r1/r2是6.13。
下文将这种各向异性导电连接器称为“各向异性导电连接器C2”。
(实例4)除了加强材料改变为由多芳基化合物型复合纤维(纤维直径100微米)形成的网状物(厚度0.19毫米,开口直径408微米,开口率65%)构成的片状加强材料之外,以与实例2相同的方式生产根据本发明的各向异性导电连接器(10)。在所得的各向异性导电连接器(10)中的各向异性导电膜(10A)是具有20毫米×13毫米的尺寸的矩形形式,其中导电路径形成部件(11)的厚度是0.55毫米,绝缘部件(12)的厚度是0.40毫米,导电路径形成部件(11)的数量是288(12×24),每个导电路径形成部件(11)的直径是0.45毫米,以及导电路径形成部件(11)的排列间距(中心距离)是0.8毫米。此外,网状物的开口直径与导电颗粒的平均颗粒直径的比例r1/r2是13.6。
下文将这种各向异性导电连接器称为“各向异性导电连接器C3”。
(比较实例2)除了加强材料不设置在顶模(50)的模制表面上之外,以与实例2相同的方式生产各向异性导电连接器。在所得的各向异性导电连接器中的各向异性导电膜是具有20毫米×13毫米的尺寸的矩形形式,其中导电路径形成部件的厚度是0.55毫米,绝缘部件的厚度是0.50毫米,导电路径形成部件的数量是288(12×24),每个导电路径形成部件的直径是0.45毫米,以及导电路径形成部件的排列间距(中心距离)是0.8毫米。
下文将这种各向异性导电连接器称为“各向异性导电连接器D1”。
(比较实例3)除了加强材料不设置在顶模(50)的模制表面上之外,以与实例3相同的方式生产各向异性导电连接器。在所得的各向异性导电连接器中的各向异性导电膜是具有20毫米×13毫米的尺寸的矩形形式,其中导电路径形成部件的厚度是0.40毫米,绝缘部件的厚度是0.35毫米,导电路径形成部件的数量是288(12×24),每个导电路径形成部件的直径是0.45毫米,以及导电路径形成部件的排列间距(中心距离)是0.8毫米。
下文将这种各向异性导电连接器称为“各向异性导电连接器D2”。
(各向异性导电连接器的评价)关于实例2至4的各向异性导电连接器C1至C3和比较实例2和3的各向异性导电连接器D1和D2,以下面的方式评价它们的性能。
为了评价根据实例2至4的各向异性导电连接器C1至C3和根据比较实例2和3的各向异性导电连接器D1和D2,提供如附图28和29所示的用于测试的电路器件3。
这个用于测试的电路器件3总共具有72个焊球电极2(材料64焊料),每个焊球电极2具有0.4毫米的直径和0.3毫米的高度。在这个电路器件中,形成2个电极组,每个电极组通过排列36个焊球电极2获得。在每个电极组中,总共形成2个电极行,每个电极行由以0.8毫米的间距对齐的18个焊球电极2构成。这些焊球电极中每2个电极通过在电路器件3内的布线8彼此电连接。在电路器件3内的布线的数量总共是36。
使用这种用于测试的电路器件以如下的方式评价根据实例2至4的各向异性导电连接器C1至C3和根据比较实例2和3的各向异性导电连接器D1和D2。
(初始特性)如附图30所示,通过将用于检查的电路板5的导销9插入到在各向异性导电连接器10中的支撑体71的定位孔中,将各向异性导电连接器10对齐地排列在用于检查的电路板5上,并将用于测试的电路器件3排列在这种各向异性导电连接器10上。通过挤压夹具(未示)在4.5kg的负载(施加在每个导电路径形成部件上的负载大约60g)在室温下挤压并固定它们。通过DC电源115和恒流控制器116,在用于检查的电路板5的外部端子(未示)(通过各向异性导电连接器10彼此电连接)、用于测试的电路器件3和用于检查的电路板5的检查电极2及其布线(未示)之间恒定地施加10mA的DC电流,由此通过电压表110测量一旦挤压在用于检查的电路板5的外部端子之间的电压。
假设以这种方式测量的电压值(V)是V1,并且所施加的DC电流是I1(=0.01A),根据表达式R1=V1/I1发现电阻值R1(Ω)。结果在表3中示出。
表3

正如从在表3所示的结果中可以明显看出,可以确认,根据实例2至4的各向异性导电连接器C1至C3具有相当于根据比较实例2和3的各向异性导电连接器D1和D2的良好的导电性,在各向异性导电连接器D1和D2中在各向异性导电膜中没有包含加强材料。
(可重复的耐久性)如附图30所示,通过将用于检查的电路板5的导销9插入到在各向异性导电连接器10中的支撑体71的定位孔中,将各向异性导电连接器10对齐地排列在用于检查的电路板5上,并将用于测试的电路器件3排列在这种各向异性导电连接器10上。通过挤压夹具(未示)固定它们并在这种状态下将其排列在恒温室7内。
在恒温室7内的温度被设定到125℃,并通过DC电源115和恒流控制器116,在用于检查的电路板5的外部端子(未示)(通过各向异性导电连接器10彼此电连接)、用于测试的电路器件3和用于检查的电路板5的检查电极2及其布线(未示)之间恒定地施加10mA的DC电流,同时通过挤压夹具在对于根据实例2、实例4和比较实例2的各向异性导电连接器采用4.5kg的负载(施加在每个导电路径形成部件上的负载大约60g)和对于根据实例3和比较实例3的各向异性导电连接器采用3.0kg的负载(施加在每个导电路径形成部件上的负载大约40g)以5秒/行程的挤压循环重复挤压,由此通过电压表110测量一旦挤压在用于检查的电路板5的外部端子之间的电压。
假设以这种方式测量的电压值(V)是V1,并且所施加的DC电流是I1(=0.01A),根据表达式R1=V1/I1获得电阻值R1(Ω)。
在此,除了在2个导电路径形成部件之间的电阻值之外,电阻值R1还包括在用于测试的电路器件3的电极之间的电阻值和在用于检查的电路板的外部端子之间的电阻值。
确定直到电阻值R1超过1Ω的挤压次数。结果在表4中示出。
表4

在完成了耐久性测试之后,可视地观察相应的各向异性导电连接器的导电路径形成部件的表面。
结果,证实,根据实例2和3的各向异性导电连接器C1至C3的导电路径形成部件很少变形,而且导电颗粒保持在导电路径形成部件中。
关于根据实例4的各向异性导电连接器C3,在一部分导电路径形成部件的表面层部分中形成了空心,并且在空心周围的绝缘部件的表面层部分中存在导电颗粒。
关于根据比较实例2和3的各向异性导电连接器D1和D2,在导电路径形成部件的表面层部分中形成了空心,并且在所形成的空心周围的绝缘部件的边缘层部分中存在导电颗粒。这被认为是由于下述事实引起导电路径形成部件的表面层部分被通过凸起电极的重复的挤压而磨蚀,从而在表面层部分中包含的导电颗粒分散在各处,并且通过用于测试的电路器件的进一步挤压将导电颗粒推入绝缘部件的表面层部分中。
正如从在上述的结果中可以明显看出,可以确认,根据实例2至4的各向异性导电连接器C1至C3,即使通过凸起电极反复挤压导电路径形成部件时,仍然可以抑制通过凸起电极的压力接触引起的永久变形和磨蚀引起的变形的发生,因此在较长的时间周期上实现稳定的导电性。
(参考实例1)除了加强材料改变为由多芳基化合物型复合纤维(纤维直径30微米)形成的网状物料(厚度0.052毫米,开口直径72微米,开口率50%)构成的片状加强材之外,以与实例2相同的方式生产根据本发明的各向异性导电连接器(10)。在所得的各向异性导电连接器(10)中的各向异性导电膜(10A)是具有20毫米×13毫米的尺寸的矩形形式,其中导电路径形成部件(11)的厚度是0.55毫米,绝缘部件(12)的厚度是0.40毫米,导电路径形成部件(11)的数量是288(12×24),每个导电路径形成部件(11)的直径是0.45毫米,以及导电路径形成部件(11)的排列间距(中心距离)是0.8毫米。此外,网状物的开口直径与导电颗粒的平均颗粒直径的比例r1/r2是2.4。
以与实例2相同的方式确定这个各向异性导电连接器的初始特性。结果,电阻值R1的最小值、最大值和平均值分别是0.20Ω、2.56Ω和0.75Ω。
(参考实例2)除了加强材料改变为由多芳基化合物型复合纤维(纤维直径45微米)形成的网状物(厚度0.073毫米,开口直径114微米,开口率51%)构成的片状加强材料之外,以与实例2相同的方式生产根据本发明的各向异性导电连接器(10)。在所得的各向异性导电连接器(10)中的各向异性导电膜(10A)是具有20毫米×13毫米的尺寸的矩形形式,其中导电路径形成部件(11)的厚度是0.55毫米,绝缘部件(12)的厚度是0.40毫米,导电路径形成部件(11)的数量是288(12×24),每个导电路径形成部件(11)的直径是0.45毫米,以及导电路径形成部件(11)的排列间距(中心距离)是0.8毫米。此外,网状物的开口直径与导电颗粒的平均颗粒直径的比例r1/r2是3.8。
以与实例2相同的方式确定这个各向异性导电连接器的初始特性。结果,电阻值R1的最小值、最大值和平均值分别是0.15Ω、3.15Ω和0.88Ω。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1、一种各向异性导电连接器,包括各向异性导电膜,其中在通过绝缘部件相互绝缘的状态下排列多个导电路径形成部件,每个导电路径形成部件在该膜的厚度方向上延伸,其中通过绝缘的弹性聚合物形成该各向异性导电膜,在导电路径形成部件中包含具有磁性的导电颗粒,并且在各向异性导电膜的一个表面侧上的表面层部分中包含由绝缘网状物形成的加强材料,假设网状物的开口直径是r1,且导电颗粒的平均直径是r2,则比例r1/r2至少是1.5。
2、根据权利要求1所述的各向异性导电连接器,其中加强材料由网状物形成,并且网状物的开口直径最大是500微米。
3、根据权利要求1或2所述的各向异性导电连接器,其中提供用于支撑各向异性导电膜的外围边缘部分的支撑体。
4、根据权利要求1至3中任一权利要求所述的各向异性导电连接器,它是通过将其插入在电路器件和用于检查的电路板之间,在作为检查对象的电路器件的待检查电极和用于检查的电路板的检查电极之间实施电连接的各向异性导电连接器,其中由绝缘网状物或无纺织物构成的加强材料包含在各向异性导电膜的一个表面侧上的并且与电路器件形成接触的表面层部分中。
5、根据权利要求4所述的各向异性导电连接器,其中在各向异性导电膜的一个表面侧上的并且与电路器件形成接触的表面层部分中,包含既没有导电性也没有磁性的颗粒。
6、根据权利要求5所述的各向异性导电连接器,其中既没有导电性也没有磁性的颗粒是金刚石粉末。
7、根据权利要求4至6中任一权利要求所述的各向异性导电连接器,其中除了电连接到待检查电极的导电路径形成部件之外,在各向异性导电膜中还形成有没有电连接到作为检查对象的电路器件的待检查电极的导电路径形成部件。
8、根据权利要求7所述的各向异性导电连接器,其中至少在通过支撑体支撑的各向异性导电膜的外围边缘部分处,形成有没有电连接到作为检查对象的电路器件的待检查电极的导电路径形成部件。
9、根据权利要求7或8所述的各向异性导电连接器,其中导电路径形成部件以固定的间距设置。
10、一种生产具有各向异性导电膜的各向异性导电连接器的方法,其中在通过绝缘部件相互绝缘的状态下排列多个导电路径形成部件,每个导电路径形成部件在该膜的厚度方向上延伸,该方法包括如下步骤提供模制各向异性导电膜的模具,该模具的模腔由一对模子形成,在一个模子的模制表面上形成模制材料层,该模制材料层通过将由绝缘网状物或无纺织物构成的加强材料和具有磁性的导电颗粒加入到通过固化将成为弹性聚合物的液体聚合物形成材料中而获得,以及在另一模子的模制表面上形成模制材料层,该模制材料层通过将导电颗粒加入到通过固化将成为弹性聚合物的液体聚合物形成材料中而获得,和层叠在所说的一个模子的模制表面上形成的模制材料层和在另一个模子的模制表面上形成的模制材料层,此后将具有强度分布的磁场施加到相应的模制材料层的厚度方向上,并对模制材料层进行固化处理,由此形成各向异性导电膜。
11、一种电路器件的检查设备,包括具有对应于作为检查对象的电路器件的待检查电极而设置的检查电极的用于检查的电路板,和根据权利要求4至9中任一权利要求所述的各向异性导电连接器,它设置在用于检查的电路板上。
12、根据权利要求11所述的电路器件的检查设备,其中在作为检查对象的电路器件和各向异性导电连接器之间,设置有用于减轻待检查电极对各向异性导电连接器的各向异性导电膜的挤压力的挤压力减轻框。
13、根据权利要求12所述的电路器件的检查设备,其中挤压力减轻框具有弹簧弹性或橡胶弹性。
权利要求
1.一种各向异性导电连接器,包括各向异性导电膜,其中在通过绝缘部件相互绝缘的状态下排列多个导电路径形成部件,每个导电路径形成部件在该膜的厚度方向上延伸,其中通过绝缘的弹性聚合物形成该各向异性导电膜,在导电路径形成部件中包含具有磁性的导电颗粒,并且在各向异性导电膜的一个表面侧上的表面层部分中包含由绝缘网状物或无纺织物形成的加强材料。
2.根据权利要求1所述的各向异性导电连接器,其中加强材料由网状物形成,并且假设网状物的开口直径是r1,且导电颗粒的平均直径是r2,则比例r1/r2至少是1.5。
3.根据权利要求1或2所述的各向异性导电连接器,其中加强材料由网状物形成,并且网状物的开口直径最大是500微米。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的各向异性导电连接器,其中提供用于支撑各向异性导电膜的外围边缘部分的支撑体。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的各向异性导电连接器,它是通过将其插入在电路器件和用于检查的电路板之间,在作为检查对象的电路器件的待检查电极和用于检查的电路板的检查电极之间实施电连接的各向异性导电连接器,其中由绝缘网状物或无纺织物构成的加强材料包含在各向异性导电膜的一个表面侧上的并且与电路器件形成接触的表面层部分中。
6.根据权利要求5所述的各向异性导电连接器,其中在各向异性导电膜的一个表面侧上的并且与电路器件形成接触的表面层部分中,包含既没有导电性也没有磁性的颗粒。
7.根据权利要求6所述的各向异性导电连接器,其中既没有导电性也没有磁性的颗粒是金刚石粉末。
8.根据权利要求5至7中任一权利要求所述的各向异性导电连接器,其中除了电连接到待检查电极的导电路径形成部件之外,在各向异性导电膜中还形成有没有电连接到作为检查对象的电路器件的待检查电极的导电路径形成部件。
9.根据权利要求8所述的各向异性导电连接器,其中至少在通过支撑体支撑的各向异性导电膜的外围边缘部分处,形成有没有电连接到作为检查对象的电路器件的待检查电极的导电路径形成部件。
10.根据权利要求8或9所述的各向异性导电连接器,其中导电路径形成部件以固定的间距设置。
11.一种生产具有各向异性导电膜的各向异性导电连接器的方法,其中在通过绝缘部件相互绝缘的状态下排列多个导电路径形成部件,每个导电路径形成部件在该膜的厚度方向上延伸,该方法包括如下步骤提供模制各向异性导电膜的模具,该模具的模腔由一对模子形成,在一个模子的模制表面上形成模制材料层,该模制材料层通过将由绝缘网状物或无纺织物构成的加强材料和具有磁性的导电颗粒加入到通过固化将成为弹性聚合物的液体聚合物形成材料中而获得,以及在另一模子的模制表面上形成模制材料层,该模制材料层通过将导电颗粒加入到通过固化将成为弹性聚合物的液体聚合物形成材料中而获得,和层叠在所说的一个模子的模制表面上形成的模制材料层和在另一个模子的模制表面上形成的模制材料层,此后将具有强度分布的磁场施加到相应的模制材料层的厚度方向上,并对模制材料层进行固化处理,由此形成各向异性导电膜。
12.一种电路器件的检查设备,包括具有对应于作为检查对象的电路器件的待检查电极而设置的检查电极的用于检查的电路板,和根据权利要求5至10中任一权利要求所述的各向异性导电连接器,它设置在用于检查的电路板上。
13.根据权利要求12所述的电路器件的检查设备,其中在作为检查对象的电路器件和各向异性导电连接器之间,设置有用于减轻待检查电极对各向异性导电连接器的各向异性导电膜的挤压力的挤压力减轻框。
14.根据权利要求13所述的电路器件的检查设备,其中挤压力减轻框具有弹簧弹性或橡胶弹性。
全文摘要
本发明公开了各向异性导电连接器及其制造方法和配备了各向异性导电连接器的电路器件检查设备,其中抑制通过待连接目标电极的压力接触引起的永久变形和即使在要压力连接的对象电极是凸起电极时由磨蚀引起的变形,即使在反复挤压时仍可在较长时间周期中实现稳定的导电性,且可阻止或抑制连接的对象粘合。该各向异性导电连接器具有各向异性导电膜,其中在通过绝缘部件相互绝缘的状态下排列多个导电路径形成部件,每个导电路径形成部件在该膜的厚度方向上延伸。通过绝缘的弹性聚合物形成各向异性导电膜,具有磁性的导电颗粒包含在导电路径形成部件中,并且由绝缘网状物或无纺织物形成的加强材料包含在各向异性导电膜的一个表面侧上的表面层部分中。
文档编号H01R11/01GK1701468SQ200480000868
公开日2005年11月23日 申请日期2004年1月15日 优先权日2003年1月17日
发明者山田大典, 木村洁 申请人:Jsr株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1