CN101160694A - 各向异性导电片及其制造方法、连接方法以及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适于与插装式针形电极连接的各向异性导电片。所述导电片沿厚度方向具有导电性。所述导电片包括基膜，所述基膜是利用由合成树脂制成并具有电绝缘特性的多孔膜(1)而形成的。所述多孔膜(1)设置有多个沿厚度方向形成的孔(3)，从而使得可以插装针形电极(2)。所述孔(3)的内壁涂有金属(4)。插入的针形电极(2)通过所述金属(4)与所述针形电极(2)插入侧表面的相对表面电导通。优选的是，所述多孔膜在插装所述针形电极的一侧具有由合成树脂制成并具有电绝缘特性的无孔膜，并且所述无孔膜设置有多个沿厚度方向形成的孔，从而使得可以插装所述针形电极。

Description

各向异性导电片及其制造方法、连接方法以及检测方法
技术领域
本发明涉及一种适于与插装式针形电极连接的各向异性导电片。本发明还涉及使用上述各向异性导电片时的连接方法和检测方法。本发明还涉及具有优良生产率的各向异性导电片的制造方法。
背景技术
设置在用于容纳IC或LSI的封装件的表面上的电极片有两种类型：一种是球栅阵列(BGA)，其属于表面安装式(BGA封装)，另一种是针栅阵列(PGA)，其属于插装式(PGA封装)。对于这两种类型，在PGA封装中，从半导体封装件表面垂直伸出的针形电极插入具有机械端子的普通插座中。因此，可将该半导体封装件安装在设置有插座的印刷电路板上。
用于PGA封装的插座的类型包括低插入力插座(LIF插座)、零插入力插座(ZIF插座)和使用各向异性导电片的插座。
LIF插座设置有：(a)其中形成有插孔的树脂制基壳；以及(b)保持在基壳的插孔内的弹簧触点，该弹簧触点穿过基壳延伸并具有尾部，该尾部被焊接到安装插座的印刷电路板上。当PGA封装件的针形电极置入LIF插座的插孔内时，插孔中的弹簧触点扩展或偏转。从而，弹簧触点的弹性力使针形电极与弹簧触点以机械和电气方式相连。因此，PGA封装件与安装有LIF插座的印刷电路板电连接((见已公开的日本专利申请特开2002-343524(专利文献1))。
ZIF插座设置有：(a)其中形成有栅格形插孔的树脂制基壳；(b)保持在基壳的插孔内的金属触点；(c)设置有排列成栅格形的通孔的树脂制盖壳，针形电极可穿过该通孔插入；(d)滑动机构，其相对于基壳滑动盖壳；以及(e)操纵杆。当向上或向下转动操纵杆时，盖壳相对于基壳滑动。因此，PGA封装件与安装有ZIF插座的印刷电路板电连接(见已公开的日本专利申请特表平11-513837(专利文献2))。
作为使用各向异性导电片的插座，有这样一种插座：即，在电绝缘的基板上形成有由导电橡胶或类似物制成的插座电极，并且该插座电极设置有用于插入针形电极的通孔。作为导电橡胶，使用这种材料：即，将碳或金属颗粒分散到诸如硅橡胶等的有机橡胶中(见已公开的日本专利申请特开昭63-259981(专利文献3))。由导电橡胶制成的插座电极形成在贯穿绝缘基板的金属管的内壁上，或者形成在基板的通孔内的金属内壁上(见已公开的日本专利申请特开平05-226022(专利文献4)和已公开的日本实用新型申请实开平03-091669(专利文献5))。前述的专利文献声明，无论所插入的针形电极形状如何上述各向异性导电片均可提供稳定的连接，并且针形电极利用导电橡胶的柔性而得到可靠地保持。
专利文献1：已公开的日本专利申请特开2002-34352 4
专利文献2：已公开的日本专利申请特表平11-513837
专利文献3：已公开的日本专利申请特开昭63-259981
专利文献4：已公开的日本专利申请特开平05-226022
专利文献5：已公开的日本实用新型申请实开平03-091669
发明内容
要解决的技术问题
LIF插座具有这样的问题：即，因为设定有较大的弹性力以使弹簧触点与针形电极电连接，因此将针形电极插入需要高的插入力。结果，可能损坏针形电极，或者在具有大量针脚(例如，300个或更多的针脚)的PGA封装件中，可能需要如此高的插入力：即，在安装PGA封装件时该力可损坏印刷电路板。另一方面，尽管ZIF插座只需要低插入力，但具有这样的问题：即，必须设置滑动机构。因此，ZIF插座难于实现小型化、难于减小厚度并难于获得电极部分中的小间距结构。
另外，由导电橡胶制成的插座具有这样的问题：即，由于导电橡胶具有高的摩擦系数，与LIF插座一样，需要高的插入力。此外，插座电极形成在贯穿绝缘基板的金属管的内壁上，或者形成在基板的通孔内的金属内壁上。如此复杂的橡胶结构难于形成，由此增加了制造成本。此外，当插入或拔出针形电极时施加有外力。因此，由导电橡胶制成的插座电极由于外力而趋于脱离金属内壁，由此缩短了操作寿命。
本发明的一个目的在于提供一种适于与插装式针形电极连接的各向异性导电片及其制造方法。另一目的在于提供使用前述各向异性导电片的连接方法和检测方法。
技术方案
本发明的各向异性导电片沿厚度方向具有导电性。所述导电片包括基膜，所述基膜是利用由合成树脂制成并具有电绝缘特性的多孔膜而形成的。所述多孔膜设置有多个沿厚度方向形成的孔，从而使得可以插装(through-hole-mounted)针形电极。所述孔的内壁涂有金属。插入的针形电极通过所述金属与所述针形电极插入侧表面的相对表面电导通。当待插装的针形电极具有尖锐的末端时，或者当在检测应用中需要反复插入或拔出针形电极时，必须能够容易地插装所述针形电极，并且必须防止所述多孔膜被所述针形电极损坏。为了满足这一需要，优选的是，所述多孔膜在插装所述针形电极的一侧具有由合成树脂制成并具有电绝缘特性的无孔膜，并且所述无孔膜设置有多个沿厚度方向形成的孔，从而使得可以插装所述针形电极。
优选的是可将所述孔形成为通孔。优选的是，插入所述针形电极的开口部分具有锥形结构。优选的是，所述多孔膜是膨体聚四氟乙烯膜并且所述无孔膜是无孔的聚四氟乙烯膜。另外，优选的是，所述无孔膜是通过如下方式得到的膜，即：将可聚合单体施加到所述多孔膜上，然后使所述单体固化。
本发明的制造方法是制造前述各向异性导电片的方法。所述方法具有这样的特征：即，利用同步加速器辐射的x射线或激光进行照射以形成所述孔。作为另一种选择，也可利用钻头或通过冲孔形成所述孔。本发明的连接方法具有这样的特征：即，将所述针形电极插装到上述各向异性导电片的孔中。本发明的检测方法具有这样的特征：即，将所述针形电极插装到上述各向异性导电片的孔中。
有益效果
本发明的各向异性导电片使得PGA封装件的已插入的针形电极可以与所述针形电极插入侧表面的相对表面电导通。此外，因为以低的插入力即可插装所述针形电极，因此可以抑制插入的针形电极被损坏。另外，所述导电片这样与所述已插装的针形电极连接：即，所述导电片柔软地包围所述针形电极，因此所述导电片可以柔软地适应所述针形电极的位置偏离。即使所述针形电极具有尖锐的末端，也可已容易地插入所述针形电极。即使在检测应用中反复插入和拔出所述针形电极，所述孔的入口也具有抗损坏性，因此可以获得稳定而可靠的电连接。此外，所述导电片易于实现小型化，易于减少厚度并易于获得所述电极部分中的小间距结构。结果，所述导电片可以满足电子装置和信息装置小型化的需要。
附图说明
图1为显示本发明的各向异性导电片的基本结构的示意图。
图2为显示本发明的各向异性导电片处于安装状态的横截面图。
图3为显示本发明的各向异性导电片的制造方法的工艺流程图。
图4为显示本发明的各向异性导电片的制造方法的工艺流程图。
图5为显示本发明的各向异性导电片的制造方法的工艺流程图。
图6为显示本发明的各向异性导电片的基本结构的示意图。
标号说明
1，61a：多孔膜；2，22和62：针形电极；3，23和63：孔；4，24和64：金属；20：各向异性导电片；21和61：基膜；38：x射线；48a和48b：钻头；61b：无孔膜。
具体实施方式
各向异性导电片
如图1所示，本发明的各向异性导电片是沿厚度方向具有导电性的各向异性导电片。在该导电片中，通过使用由合成树脂制成的并具有电绝缘特性的多孔膜1形成基膜。多孔膜1设置有多个沿厚度方向形成的孔3，以便于诸如PGA等的针形电极2可以进行插装。孔3的内壁涂有金属4。所插入的针形电极2通过金属4与针形电极2插入侧表面的相对表面电导通。图1(a)显示了孔3为通孔的实例。作为另一种选择，如图1(b)的实例所示，孔3可以被导体6封闭。
图2显示了本发明的各向异性导电片20处于安装状态的实例。如图2(a)所示，各向异性导电片20通过粘接剂27b、粘性材料或类似物与测量基板27a相接合。在这种情形下，测量基板27a上的电极触头27c通过焊料27d与形成于基膜21中的孔23的内壁上所设置的金属24相连接。因此，当诸如PGA等的针形电极22插装在孔23中时，针形电极22通过金属24与测量基板上的电极触头27c电导通。另一方面，如图2(b)的实例所示，当孔23被导体26封闭时，导体26与电极触头27c焊接接合。导体26的设置可以增强接合强度以及与测量基板27a上的电极触头27c导通的导电性。作为另一种选择，如图5(f)所示，孔53可以形成至基材51的中间位置而不形成通孔。在这种情况下，可以通过安装在孔53的内壁上的金属54获得与针形电极导通的导电性。
如图2所示，当诸如PGA等的针形电极22配合到基膜2 1内的孔23中时，针形电极22可以通过孔23的内壁上的金属24与测量基板27a上的电极触头27c电导通。更具体而言，在图2所示的实例中，基膜21是由合成树脂制成的多孔弹性片。由于该基膜是柔软的，当将针形电极22插入各向异性导电片20的孔23中时，针形电极22可以柔软地连接，从而使得该针形电极22被孔23的内壁紧密地包围。因此，即使半导体封装件或类似物由于温度变化而产生热膨胀或热收缩，针形电极22的位置变化可以被吸收。从而，各向异性导电片20可以在保持电连接的同时跟随针形电极的位置偏离。因此，根据本发明的连接方法，即：针形电极22插装到各向异性导电片20的孔23中，可以获得柔软而可靠的连接。另外，使用前述连接方法的本发明的检测方法可作为半导体封装件或类似物的检测方法。
如图2所示，优选的是孔23的针形电极22插入一侧的开口部分具有锥形结构。该锥形结构使针形电极22可以平滑地插入。此外，即使针形电极的间距产生一定程度的偏离，也可插入该针形电极。换句话说，当设置有锥形结构时，可以柔软地适应位置偏离。从上述观点来看，优选的是圆锥角α为30至60度，更优选的是40至50度。例如，可以采用45度的圆锥角。另外，当测量基板的电极触头是针形电极时，优选的是通孔的两个开口每一个都具有锥形结构。
基膜是由合成树脂制成的电绝缘膜。电绝缘材料的使用可以确保沿着基膜表面方向的绝缘特性，因此可以消除相邻针形电极之间的相互影响。另一方面，基膜设置有多个沿厚度方向形成的孔，并且这些孔的内壁涂有金属，以便通过该金属获得导电性。因此，本发明的导电片是各向异性的导电片。该导电片只沿着厚度方向具有导电性，从而只可建立与特定针形电极的电接触。
优选的是，用于形成多孔膜的合成树脂是聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚氨酯或类似物，因为这些材料具有电绝缘特性和柔性。这些材料可以薄膜、机织织物、非织造织物或类似的形式使用。更优选的是使用氟代聚合物，因为燃烧测试中需要耐热性，而该聚合物具有良好的耐化学腐蚀性、可加工性、机械特性、介电特性(低介电常数)等。氟代聚合物的类型包括聚四氟乙烯(下面也称作“PTFE”)、四氟乙烯六氟乙烯共聚物、四氟乙烯全氟烷基乙烯醚共聚物、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯共聚物以及乙烯四氟乙烯共聚物。特别优选的是，考虑到耐热性、可加工性以及机械特性，使用膨体聚四氟乙烯。该材料即使在高达200℃或更高的温度或在低达-30℃或更低的温度下也可保持其弹性，因此该材料可以保持稳定的连接。此外，可用的材料包括诸如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜以及液晶聚合物等的工程塑料。
此外，多孔膜具有弹性和柔性。因此，使用多孔材料作为基膜使针形电极可以以低的插入力进行插装。另外，可以缓和由于针形电极的位置偏离而造成的接触不良，并可以实现柔软而可靠的连接。从此观点来看，优选的是，包含在多孔材料中的小孔具有至多10μm的平均孔径或者至少2kPa的泡点。从在电导通部分中实现小间距的观点来看，更优选的是，平均孔径至多为1μm或者泡点至少为10kPa。如果平均孔径大于10μm或者泡点低于2kPa，薄膜的强度将变低，因此对薄膜的处理趋于变得困难。
优选的是多孔材料具有范围为20％至80％的孔隙率。如果孔隙率小于20％，多孔材料的弹性和柔性趋于变得不足够。另一方面，如果孔隙率大于80％，强度趋于变得不足够。在上述说明中，术语“孔隙率”定义为孔部的体积与多孔材料的总体积之比(百分比)。
当如下所述利用同步加速器辐射的x射线、激光或钻头形成孔3时，如图1所示的基膜的厚度T至多可以为3mm。考虑到确保导电片的柔性并增加附着在孔内壁上的金属与针形电极表面之间的接触面积，优选的是厚度T较大。然而，当考虑到可加工性及其它特性时，优选的是厚度T为0.5至2mm。例如，在设计中可以采用1mm的厚度。
优选的是，孔3的内径D小至针形电极2的外径的60％至90％，从而使得能够可靠地保持插入的针形电极2。例如，内径D可设计为200μm。如上所述，即使孔3的内径D设计为小于针形电极2的外径，孔3的开口部分的锥形结构也可以确保针形电极2的可靠插入。可根据待安装的针形电极2的布置模式来设计相邻孔3之间的间距W。例如，可将间距W设计为1mm。
根据本发明，金属4可以这样形成：例如，利用附着并保持在内壁表面上的催化剂在孔3的内壁表面上镀覆。作为镀覆(电镀)方法，优选的是使用非电解镀方法。首先，在进行非电解镀之前，使保持在孔3的内壁表面上的催化剂(钯-锡)活化。更具体而言，当将多孔膜浸入例如用于活化镀覆用催化剂的商用有机酸盐时，锡溶解以活化钯催化剂。
接下来，将孔3的内壁表面上附着有催化剂的多孔膜浸入非电解镀溶液。该浸入操作只在孔3的内壁表面上沉积导电金属，以形成管状的导电部分(也称作“导电通路”或“电极”)。导电金属的类型包括铜、镍、银、金和镍合金。当需要特别高的导电率时，优选的是使用铜。
当使用膨体多孔PTFE片作为多孔膜时，首先以这样的方式沉积镀覆颗粒(晶粒)：即，该镀覆颗粒与形成于多孔PTFE片中的孔的内壁表面上暴露的细小纤维缠结在一起。通过调节镀覆时间，可以控制导电金属的沉积状态。当镀覆量合适时，在形成导电金属层的同时保持多孔结构。从而，不仅可以获得足够的弹性和柔性，还可以获得沿薄膜厚度方向的电导通性。
当插装针形电极2时，针形电极2将孔3扩张。然后，弹性使导电金属4与针形电极2相挤压。结果，针形电极2与导电金属4可靠地电连接。因此，针形电极2可以与该针形电极插入侧表面的相对表面电导通。此外，当拔出针形电极2时，通过弹性作用多孔膜和孔3的形状恢复到初始状态。因此，即使在像检测应用中那样需要反复地插入和拔出针形电极的情况下，也可使用该各向异性导电片。如果非电解镀的时间非常短，将难于确保足够的电导通性。相反，如果非电解电镀的时间非常长，导电金属将沉积成金属块，以致难于使多孔膜和孔3弹性恢复。
优选的是，多孔结构的树脂部分的直径至多为50μm。在以上说明中，术语“树脂部分的直径”是指例如膨体多孔PTFE片的细小纤维的直径。优选的是导电金属具有大约0.001至5μm的粒径。为了保持多孔结构和弹性，优选的是导电金属的沉积量大约为0.01至4.0g/cm3。
优选的是，如上所述制造的管状电导通部分涂有抗氧化剂或贵金属或贵金属合金，以增强抗氧化性和电气接触性。作为贵金属，优选的是使用钯、铑或金，因为这些金属具有低电阻率。优选的是贵金属或类似物的涂层具有0.005至0.5μm的厚度，更合适地具有0.01至0.1μm的厚度。如果涂层的厚度非常薄，改善电气接触性的效果小。如果涂层的厚度非常厚，则该涂层趋于脱落。例如在电导通部分涂有金的情况下，下面的方法是有效的。首先，涂上具有大约8nm厚度的镍，然后进行置换镀金。
图6显示了本发明的各向异性导电片的另一实例。从图6可见，在该各向异性导电片中，多孔膜61a在插装针形电极62的一侧具有由合成树脂制成并具有电绝缘特性的无孔膜61b。该无孔膜61b设置有多个沿厚度方向形成的孔63，从而使得可以插装针形电极62。孔63与多孔膜61a中的孔相通。图6(a)显示了孔为通孔的实例。作为另一种选择，图6(b)显示了孔被导体66封闭的实例。
在图6所示的实例中，针形电极62所插入的开口部分具有锥形结构。因此，在将针形电极62插入孔63中的时刻，即使针形电极的间距偏离，也可安全可靠地插装该针形电极以获得电导通性。此外，当基膜61除多孔膜61a以外还具有无孔膜61b时，因为该无孔膜比多孔膜硬，已加工表面可变得平滑，从而降低摩擦系数。因此，该无孔膜具有抗变形性和抗划削性。因此，即使针形电极具有尖锐的末端，该针形电极也可以平滑地插装而不会卡在孔的入口处。此外，在检测应用中，即使通过反复插入和拔出该针形电极来使用针形电极，孔的入口受到损坏的可能性也很低。结果，可以获得稳定而可靠的电连接。在插装针形电极之后，该针形电极与附着在孔内壁上的金属64连接，以至于该针形电极被金属64紧密地包围。因为多孔膜61a具有弹性和柔性，即使针形电极产生位置偏离，多孔膜61a也可柔软地跟随针形电极，同时保持电连接。
要求无孔膜61b具有与多孔膜相当的特性：即电绝缘特性、耐热性、耐化学腐蚀性和介电特性(低介电常数)。然而，当插装针形电极时该无孔膜必须起到引导的作用。因此，优选的是，无孔膜除了具有多孔膜所需的特性以外，还满足如下要求：对于针形电极的摩擦系数较低，具有这样程度的机械强度：即当针形电极挤压无孔膜时该无孔膜可以经得住压力而不会被划削、以及这样程度的弹性系数：即当针形电极挤压无孔膜时该无孔膜可以自由变形。考虑到上述特性，优选的是，无孔膜由与上述用于多孔膜的合成树脂相类似的合成树脂制成。更具体而言，就低摩擦系数、机械强度和弹性系数而言，优选的是使用氟代聚合物。特别地，更优选的是使用无孔PTFE。
要求无孔膜61b为孔63的开口部分的内壁提供平滑的表面，以便于可以平滑地插装针形电极62。在这方面，优选的是，无孔膜61b具有这样的表面粗糙度：即，算术平均粗糙度至多为10μm，更合适地至多为1μm。非电解镀的催化剂只沉积在多孔膜中的孔的内壁表面上，而不沉积在无孔膜中的孔的内壁表面上。因此，金属不附着在无孔膜中的孔的内壁表面上。因此，当无孔膜的厚度增加时，电导通部分的长度减小。结果，针形电极与电导通部分之间的接触面积减小，由此增加了电阻值。考虑到此方面，优选的是，无孔膜的厚度T1至多为由无孔膜和多孔膜组成的导电片的总厚度的60％，更合适地至多为50％。另一方面，如果无孔膜的厚度小，则该膜无法用于引导。因此，优选的是，无孔膜的厚度至少为导电片总厚度的10％，更合适地至少为20％。在这种情况下，导电片的总厚度可以至多为3mm。考虑到确保导电片的柔性以及增加附着在孔内壁上的金属与针形电极的表面之间的接触面积，优选的是导电片的总厚度较大。然而，当考虑到可加工性及其它特性时，优选的是导电片的总厚度为0.5至2mm。例如，在设计中可以采用1mm的厚度。
无孔膜的柔性和弹性都小于多孔膜的柔性和弹性。因此，如果无孔膜具有这样的部分：即，孔63的内径小于针形电极的外径，则将需要大的力量来插装封装件。因此，优选的是无孔膜中孔63的内径的最小值大于针形电极62的外径。
无孔膜必须与多孔膜接合，从而使得即使在检测或其它应用中在进行反复接触时插装或拔出电极，该接合面也不容易分离。在这方面，优选的是利用热熔合方法或利用粘接剂来进行接合。例如，可以通过在350℃和100g/cm2的条件下热熔合2小时而使膨体多孔PTFE膜与无孔PTFE膜相接合。通过此接合，可以获得这样的基膜：即，使当反复接触时该基膜的接合面也不容易分离。作为另一种选择，可利用环氧树脂基粘接剂使聚酰亚胺无孔膜与膨体多孔PTFE膜牢固地接合在一起。作为粘接剂，优选的是，使用环氧树脂基粘接剂、聚酰亚胺基粘接剂、丙烯酸树脂粘接剂、甲基丙烯酸树脂粘接剂、氧杂环丁烷基粘接剂、热熔性粘接剂等。从耐热性、机械强度和接合强度的观点来看，优选的是使用环氧树脂基粘接剂或聚酰亚胺基粘接剂。
作为另一种选择，也可通过将可聚合的单体施加到多孔膜上然后将该单体固化而得到无孔膜。优选的是，使用如此得到的无孔膜：即，即使当反复接触时该无孔膜也不容易脱落。此外，该单体在固化之前是液体。因此，该单体易于成形，因此可以容易地调节膜的厚度。当使用凸式的铸模时，在固化操作的同时可以形成锥体形状，由此消除了用于单独形成锥体形状的步骤。可聚合单体的类型包括例如热固性树脂和紫外线固化树脂。热固性树脂的类型包括环氧树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂和氧杂环丁烷树脂。优选的是，根据所要求的树脂的类型添加诸如过氧化物的热聚合引发剂。
优选的是，如下所述制备紫外线固化树脂。所使用的树脂与用于制备热固性树脂的树脂类似。作为替代热聚合引发剂的聚合引发剂，根据树脂的类型和施加的厚度，将夺氢式或分裂式自由基光聚合引发剂、阳离子光聚合引发剂或类似物添加到树脂中。作为硬化单体，就耐热性、机械强度和柔性而言，特别优选的是使用环氧树脂。制造各向异性导电片的方法
实施例1
根据本发明，制造各向异性导电片的方法具有这样的特征：即，该方法通过同步加速器辐射的x射线或激光的照射形成孔。图3显示了作为实例的该制造方法的概况。首先，如图3(a)所示，在诸如具有600μm厚度的PTFE片的基膜31b的两个主面上形成牺牲层31a和31c。优选的是，牺牲层31a和31c由与基膜31b材料相同的PTFE制成，以增加牺牲层31a和31c与基膜31b的接合能力和分离能力。可以通过热熔合形成各具有大约100μm厚度的牺牲层31a和31c。
然后，如图3(b)所示，采用同步加速器辐射的x射线38或激光通过由钨或类似物制成的具有特定图案的掩模吸收体37a照射该导电片。在基膜中，暴露在射线或光线下的部分分解，从而形成沿厚度方向穿透该导电片的孔。该过程制造出这样的结构体：即，该结构体只由基膜中被掩模吸收体37a遮蔽射线或光的部分形成。
优选的是使用同步加速器辐射的x射线来形成孔。利用同步加速器辐射的x射线进行烧蚀使得能够在射线曝光这一个步骤中同时形成多个特定孔，因此消除了曝光后的显影步骤。另外，因为烧蚀速率高达100μm/min，可以显著减少光子成本。此方法易于实现对具有几千微米高度和几十微米宽度的大纵横比工件进行处理。作为另一种选择，激光也可形成特定孔。在这种情况下，装置的尺寸和成本都较小，并且可以容易地进行该处理。特别地，当使用具有短达至多10ps的脉冲的激光时，可在不破坏多孔膜微观结构的情况下形成孔。
接下来，如图3(c)所示，当将要在孔的开口部分处形成锥形结构时，利用同步加速器辐射的x射线38或激光通过横截面具有特定锥形结构的掩模吸收体37b照射该导电片。在这种情况下，基膜与掩模吸收体37b的锥形结构对应地暴露在射线或光线下，相应地分解，结果在孔的开口部分处形成锥形结构。
随后，如图3(d)所示，进行非电解镀以沉积金属34a。该镀覆方法可以同时赋予导电性。因此，该方法具有优良的生产率并可实现大规模制造。当进行非电解镀铜时，例如可以采用下面的方法。首先，使用由Nikko Metal Plating公司制造的CR-3023进行预浸。其次，使用由Nikko Met al Plating公司制造的CP-3316作为催化剂。使用由Nikko Metal Plating公司制造的NR-2A和NR-2B作为镀覆促进剂。然后，利用由Nikko Metal Plating公司制造的NKM5 54进行非电解镀铜。
最后，当牺牲层31a1和31c1脱落时，如图3(e)所示可以得到本发明的各向异性导电片30。该各向异性导电片30具有基膜31，该基膜为具有电绝缘特性的多孔PTFE片。该导电片设置有多个沿厚度方向形成的孔33，从而使得可以插装针形电极。孔33的内壁涂有金属34。该导电片可以通过金属34与插入的针形电极电导通。换句话说，该导电片是沿厚度方向具有导电性的各向异性导电片。
优选的是，金属34涂覆有抗氧化剂或贵金属或贵金属合金，以增强抗氧化性及电气接触性。作为贵金属，优选的是使用钯、铑或金，因为这些金属具有低的电阻率。优选的是，贵金属及类似物的涂层具有0.005至0.5μm的厚度，更合适地具有0.01至0.1μm的厚度。
实施例2
根据本发明，另一种制造各向异性导电片的方法具有这样的特征：即，该方法利用钻头或者通过冲孔形成孔。图4显示了该制造方法的概况。首先，如图4(a)所示，在基膜41b的两个主面上形成有各具有100μm厚度并由PTFE制成的牺牲层41a和41c，在这种情况下该基膜为具有1mm厚度的PTFE片。
接下来，如图4(b)所示，利用钻头48a形成沿厚度方向穿透该导电片的孔。尽管可以利用同步加速器辐射的x射线或激光形成特定的孔，但用于产生射线或光的装置价格昂贵。当使用微型钻头代替这种昂贵的装置形成孔时，可以降低制造成本。例如，当使用具有至少100μm的切削部直径和至少1.5mm的切削部长度的钻头(诸如由Daiwa Seiko公司制造的特硬微型钻头SCMMR)时，可以容易地形成具有至少100μm内径的孔。随后，如图4(c)所示，可以利用更大直径的钻头48b进行局部加工以在孔的开口部分处形成锥形结构。
为了进一步改善可加工性，优选的是，采用热熔石蜡填充多孔PTFE片的小孔部分，然后使该石蜡冷却凝固。此处理可以抑制多孔PTFE片的小孔部分由于钻孔时的机械载荷而造成变形和坍缩。在形成孔之后，利用例如二甲苯来去除填充小孔部分的石蜡。
作为另一种选择，可以通过冲孔来形成孔。利用冲头和冲模来进行冲孔。例如，可以利用设置有柱状齿的冲头以及设置有孔的冲模冲压PTFE片，其中该柱状齿具有300μm的直径和2mm的长度，该冲模的孔具有320μm的内径和1mm的厚度。在此方法中，同样为了改善可加工性，优选的是，采用热熔石蜡填充多孔PTFE片的小孔部分，然后使该石蜡冷却凝固。此处理可以抑制多孔PTFE片的小孔部分由于冲孔时的机械载荷而造成变形和坍缩。在形成孔之后，利用二甲苯溶液来去除填充小孔部分的石蜡。
在钻孔或冲孔之后，PTFE片中以机械方式形成的孔的内壁有时是粗糙的，或者壁上的小孔有时会坍缩。因此，优选的是，利用蚀刻溶液对侧壁进行轻度蚀刻以修复侧壁上的小孔部分。优选的是，利用含有碱金属的蚀刻溶液进行蚀刻。作为碱金属，优选的是使用钠或锂。
接下来，如图4(d)所示，采用催化剂粒子涂覆该结构体的包括孔内壁在内的全部表面，以促进还原反应。例如，当将要进行非电解镀铜时，使用含有Pd-Sn胶质催化剂的溶液作为催化剂。随后，如图4(e)所示，使牺牲层41a1和41c1脱落。牺牲层的脱落产生了这样的状态：即，只在孔的内壁上形成有用于促进非电解镀的催化剂粒子。然后，进行非电解镀。通过该非电解镀，金属44只附着在通孔的内壁上。因此，如图4(f)所示，可以得到本发明的各向异性导电片40。该镀覆操作同时可以使孔部分具有导电性。因此，该制造方法具有优良的生产率、减少了成本并可实现大规模制造。
如实施例1所述，可以通过在不形成催化剂粒子的情况下进行非电解镀而制造出本发明的各向异性导电片。然而，实施例2的方法具有这样的优势：即，可以只有效地镀覆孔的内壁(也就是期望镀覆的区域)。结果，与实施例1一样，可以形成所需要的涂层。
各向异性导电片40具有基膜41，该基膜为具有电绝缘特性的多孔PTFE片。该导电片设置有多个沿厚度方向形成的孔43，从而使得可以插装针形电极。孔43的内壁涂有金属44。该导电片可以通过金属44与插入的针形电极电导通。换句话说，该导电片是沿厚度方向具有导电性的各向异性导电片。
实施例3
在本实施例中，在不形成通孔的情况下通过钻孔使孔形成至基膜的中间位置。图5显示了该制造方法的概况。首先，如图5(a)所示，在具有2mm厚度并由PTFE制成的基膜51b的两个主面上形成各具有100μm厚度并由PTFE制成的牺牲层51a和51c。
然后，如图5(b)所示，沿厚度方向这样形成孔：即，钻头58a的尖端刚好到达牺牲层51c。随后，如图5(c)所示，使用更大直径的钻头58b进行局部加工，以在孔的开口部分处形成锥形结构。
接下来，如图5(d)所示，采用催化剂粒子涂覆该结构体的包括孔内壁在内的全部表面，以促进还原反应。随后，如图5(e)所示，使牺牲层51a1和51c1脱落。牺牲层的脱落产生了这样的状态：即，只在孔的内壁上形成有用于促进非电解镀的催化剂粒子。然后，当进行非电解镀时，只在孔的内壁上附着金属54。因此，如图5(f)所示，可以得到本发明的各向异性导电片50。该镀覆操作同时可以使孔部分具有导电性。因此，该制造方法具有优良的生产率并可实现大规模制造。
各向异性导电片50具有基膜51，该基膜为具有电绝缘特性的多孔PTFE片。该导电片设置有多个沿厚度方向形成的孔53，从而使得可以插装针形电极。孔53的内壁涂有金属54。该导电片可以通过金属54与插入的针形电极电导通。换句话说，该导电片是沿厚度方向具有导电性的各向异性导电片。
实施例4
根据本发明，另一种制造各向异性导电片的方法具有这样的特征：即，该方法使用膨体多孔PTFE片作为多孔膜，并且将作为无孔膜的无孔PTFE片与该膨体多孔PTFE片热熔。该方法使用具有0.7mm厚度的膨体多孔PTFE片和具有0.3mm厚度的无孔PTFE片。通过在350℃和100g/cm2条件下将膨体多孔PTFE片和无孔PTFE片加热2小时来进行热熔。通过使用类似于实施例2中所使用的方法，可利用钻头在导电片中形成孔，并在孔的内壁表面上的多孔膜部分处进行非电解镀，从而制造出各向异性导电片。
实施例5
根据本发明，另一种制造各向异性导电片的方法具有这样的特征：即，该方法使用膨体多孔PTFE片作为多孔膜，并通过在该PTFE片上施加可聚合单体然后使其固化以形成无孔膜。该方法使用具有0.7mm厚度的膨体多孔PTFE片。通过将40重量份的epicure 134A(酸酐，由Japan Epoxy Resins Co.，Lid.制造)添加到100重量份的环氧树脂(epikote)828(双酚A型环氧树脂，由Japan Epoxy ResinsCo.，Lid.制造)中来制备可聚合单体。将0.3mm厚度的可聚合单体施加到PTFE片上。将所施加的单体在80℃温度下固化4小时以形成无孔膜。通过使用类似于实施例2中所使用的方法，利用钻头在导电片中形成孔，并在孔的内壁表面上的多孔膜部分处进行非电解镀，从而制造出各向异性导电片。
应该认为以上公开的实施例和实例无论在任何方面都是说明性的而非限制性的。本发明的范围由所附权利要求书的范围限定，而不是由上述说明限定。因此，本发明旨在覆盖在与权利要求书的范围等同的意义和范围内所包括的全部修改和变型。
工业实用性
本发明的各向异性导电片可以与插装的针形电极柔软而可靠地连接。因此，当该导电片用于半导体封装件的检测时特别有效。

Claims (11)

1.一种各向异性导电片，其沿厚度方向具有导电性，
所述导电片包括基膜，所述基膜是利用由合成树脂制成并具有电绝缘特性的多孔膜(1)而形成的，
所述多孔膜(1)设置有多个沿厚度方向形成的孔(3)，从而使得可以插装针形电极(2)，
所述孔(3)具有涂有金属(4)的内壁，以及
已插装的所述针形电极(2)通过所述金属(4)与所述针形电极(2)插入侧表面的相对表面电导通。
2.根据权利要求1所述的各向异性导电片，其中，
(a)所述多孔膜(61a)在插装所述针形电极(62)的一侧具有由合成树脂制成并具有电绝缘特性的无孔膜(61b)，以及
(b)所述无孔膜(61b)设置有多个沿厚度方向形成的孔(63)，从而使得可以插装所述针形电极(62)。
3.根据权利要求2所述的各向异性导电片，其中，
所述无孔膜是聚四氟乙烯膜。
4.根据权利要求2所述的各向异性导电片，其中，
所述无孔膜是通过将可聚合单体施加到所述多孔膜上然后使所述单体固化而得到的。
5.根据权利要求1所述的各向异性导电片，其中，
所述孔(3)是通孔。
6.根据权利要求1所述的各向异性导电片，其中，
所述孔(63)的用于插入所述针形电极(62)的开口部分具有锥形结构。
7.根据权利要求1所述的各向异性导电片，其中，
所述多孔膜(1)是膨体聚四氟乙烯膜。
8.一种制造根据权利要求1所述的各向异性导电片的方法，其中，
利用同步加速器辐射的x射线或激光进行照射而形成所述孔。
9.一种制造根据权利要求1所述的各向异性导电片的方法，其中，
利用钻头或通过冲孔来形成所述孔。
10.一种连接方法，包括如下步骤：
将针形电极(22)插装到根据权利要求1所述的各向异性导电片(20)的孔(23)中。
11.一种检测方法，包括如下步骤：
将针形电极(22)插装到根据权利要求1所述的各向异性导电片(20)的孔(23)中。
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