CN101228667A - 复合多孔树脂基材及其制造方法 - Google Patents

Abstract

在复合多孔树脂基材(1)中，多孔树脂膜(2)具有功能性部分(3)，在所述功能性部分上形成有电极(4)和/或电路。在围绕所述功能性部分(3)的周围部分处形成有其高度与所述功能性部分(3)的高度不同的台阶(5)，在所述台阶(5)的平面上排布有框架板(6)。本发明提供一种复合多孔树脂基材，其具有这样的结构：在不损害所述多孔树脂基材的诸如弹性和导电性之类的特性的情况下，将刚性框架板粘附在其上形成有电极和/或电路的多孔树脂基材上。

Description

复合多孔树脂基材及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种通过使设置有电极和/或电路的多孔树脂基材与框架板彼此复合在一起而获得的复合多孔树脂基材。本发明的复合多孔树脂基材可优选用于(例如)多种连接器或插件，例如用于使两个电路装置间形成电连接的各向异性导电膜，或者用于对诸如半导体集成电路装置(例如，半导体芯片)或印刷电路板之类的电路装置进行电气检测的各向异性导电膜。本发明中，“电极和/或电路”是指电极或电路，或者电极和电路。

背景技术

日本专利公开No.2004-265844(专利文献1)中公开了一种通过以下步骤形成传导部件的方法：将电绝缘性多孔树脂膜用作基膜，在该基膜上的多个位置处设置有多个在从第一表面到第二表面的厚度方向上贯穿而成的通孔，然后将导电性金属附着在各个通孔的内壁表面的树脂部分上。

根据专利文献1所述的方法，可以得到具有多个其方向为多孔树脂膜厚度方向的传导部件的各向异性导电膜。换句话说，各个传导部件被各自独立地设置在具有电绝缘性的多孔树脂膜的基质中，并且可以在膜的厚度方向上进行传导，但是各个传导部件之间则不能传导或形成短路。

通过无电镀等方法使导电性金属结合在树脂部分(构成通孔内壁表面的多孔结构)上而形成的传导部件，根据其形状可以被称作“筒状电极”。通过调节导电性金属的结合量，可以控制筒状电极沿厚度方向的传导性。通常，沿着膜厚度方向对多孔树脂基材施加负荷，以压缩包括筒状电极在内的整个多孔树脂基材，从而使多孔树脂基材传导。

所述的各向异性导电膜在厚度方向上具有弹性，并且能够在低压缩负荷的条件下在厚度方向上进行传导。另外，可以使所述的各向异性导电膜的传导部件的大小和间距等精细化。所述的各向异性导电膜可以在低压缩负荷的条件下在厚度方向上实现导电，该各向异性导电膜可以作为用于检测(例如)半导体集成电路装置等的各向异性导电膜，同时即使反复施加这种负荷，由于所述的各向异性导电膜具有弹性而使得该膜的厚度还可以恢复，所以该膜可以反复用于所述的检测。

为了对诸如半导体集成电路装置(例如，半导体芯片)或印刷电路板之类的电路装置进行电气检测，必须将所述电路装置的电极分别与检测设备(检验设备或测试设备)的相应电极正确地连接起来。但是，由于检测设备的电极被排布在刚性基底上，所以难以将电路装置的电极与检测设备的相应电极正确地连接起来，或者电极由于相互之间的接触而容易被损坏。

因此，采用了下述方法：通过在电路装置的电极区和检测设备的电极区之间插入各向异性导电膜来使电极通过弹性各向异性导电膜而彼此电连接。所述的各向异性导电膜具有多个只能沿厚度方向传导的传导部件。这些传导部件也称为导电部件或电极。由于电路装置的电极间距被精细化，所以所述的各向异性导电膜的传导部件的间距也被精细化，或者在插入所述的各向异性导电膜的同时在所述电路装置上另外设置间距变换板。

为了将具有上述传导部件的多孔树脂基材用作用于对电路装置进行电气检测的各向异性导电膜，多孔树脂基材的位置关系必须被设定并固定成使得电路装置的电极与检测设备的电极彼此正确地电连接。用销连接来固定是一种简单的固定所述多孔树脂基材的方法。因此，在多孔树脂基材的周围部分处设置多个销孔，使销穿过该销孔从而将多孔树脂基材固定到检测设备的预定部分上。

当多孔树脂基材设置在半导体集成电路装置(例如，半导体芯片)与电路板(例如，印刷电路板)之间时，该多孔树脂基材可以起到一种具有应力缓和功能和传导功能的连接器或插件的作用。在该情况中，所述多孔树脂基材优选通过销连接固定在预定的位置上。

然而，所述多孔树脂基材的基膜由富于挠性的多孔树脂膜所形成，由此，如果所述多孔树脂基材只通过销连接来固定，该多孔树脂基材可能发生变形或从销孔附近处发生破裂，使得不能维持最初固定的位置。为了解决该问题，提出了一种将刚性框架板设置在所述多孔树脂基材的周围部分处的方法。所述框架板由具有开口的金属板等形成，所述多孔树脂基材的传导部件设置在所述开口中。当具有框架板的部分中形成有用于销连接的孔时，通过使销穿过该孔而使所述多孔树脂基材固定到电路装置上，这样可以防止所述多孔树脂基材发生变形或破裂。

然而，如果所述刚性框架板固定在所述多孔树脂基材的一面或两面上，就抑制了所述多孔树脂基材在厚度方向上的压缩，使得难以在低压缩负荷的条件下使传导部件进行传导。而且，所述刚性框架板破坏了整个多孔树脂基材的弹性。另外，所述刚性框架板妨碍了所述多孔树脂基材的电极和/或电路与电路装置或检测设备的电极或电路接触。

通常，在以橡胶状弹性体为基膜的各向异性导电薄片(各向异性导电膜)的技术领域中，提出了这样的方法：通过设置框架板将各向异性导电薄片以特定的位置关系保持/固定到电路元件上/中。

例如，日本专利公开No.11-40224(专利文献2)提出了一种各向异性导电薄片(各向异性导电性弹性体薄片)，其是通过在各向异性导电薄片(其具有橡胶状弹性体基膜)的周围部分处设置作为框架板的金属板而制得的。为了制备这种各向异性导电薄片，首先将具有开口的框架板置于成型用模头组件中，同时向其中加入含有具有磁性的导电颗粒的聚合物形成材料，从而形成成型材料层。所述成型材料层的周围部分一直到达包括所述框架板的开口边缘的上部和下部的区域。在模头组件的上模具部分和下模具部分上分别交替地形成有多个铁磁层和多个磁化层。当通过电磁石施加磁场时，具有磁性的导电颗粒在上模具部分和下模具部分的彼此相背的铁磁层之间聚集，并进行取向从而沿着厚度方向排列。当在这种状态下使聚合物形成材料固化时，可以获得具有多个由沿着厚度方向取向的导电颗粒所组成的传导部件的弹性聚合物薄片(各向异性导电薄片)。

当采用专利文献2中公开的方法时，可以获得具有这样的结构的各向异性导电薄片：所述框架板的开口边缘嵌入到所述弹性聚合物薄片的周围部分中。根据这种方法，可以使厚度小于所述弹性聚合物薄片厚度的框架板固定，而所述框架板既不会损害所述弹性聚合物薄片的弹性，也不会妨碍传导部件的传导。

然而，在专利文献2所述的方法中，存在于所述框架板的上面部分和下面部分上的导电颗粒也聚集在所述框架板周围的传导部件形成区域上，而导电颗粒过量聚集在所述传导部件形成区域上使得由该传导部件形成区域所形成的传导部件不能与其相邻的其它传导部件绝缘。

为了解决专利文献2所述的方法中的上述问题，日本专利公开No.2002-324600(专利文献3)提出了一种方法，该方法使用由磁性体构成的框架板，将存在于所述框架板的上面部分和下面部分上的导电颗粒固定到所述框架板的开口边缘处，从而防止这些颗粒聚集到所述框架板周围的传导部件形成区域上。

然而，在专利文献2和3中各自公开的将所述框架板固定在各向异性导电性弹性体薄片上的技术不适用于具有由多孔树脂膜形成的基膜的各向异性导电膜。专利文献2和3中各自公开的聚合物形成材料在未固化状态下表现出流动性，当进行固化处理时，其转化为弹性膜(弹性聚合物薄片)。为了将框架板固定在这种弹性聚合物薄片上，所述聚合物形成材料必须在具有流动性的状态下与所述框架一体化成型。固化处理后当所述框架板的开口边缘嵌入聚合物薄片的周围部分中以形成一体时，由于应力使所述弹性聚合物薄片发生变形。换句话说，如果所述框架板的开口边缘被推入所述弹性聚合物薄片的周围部分中，则所述弹性聚合物的被挤压部分向另一个部分转移，进而使所述薄片变形。另外，专利文献3公开的方法对可用于所述框架板的材料有限定。

具有由多孔树脂膜形成的基膜的各向异性导电膜通常在形成所述多孔树脂膜后再设置电极和/或电路。所述多孔树脂膜通常由于对树脂材料进行拉伸处理而具有多孔性，因此很难制备具有这样的结构的复合材料：在形成所述多孔树脂膜的过程中，所述框架板的开口边缘嵌入该多孔树脂膜的周围部分中。另一方面，当所述框架板的开口边缘嵌入已经形成的多孔树脂膜的周围部分中时，所述多孔树脂膜发生变形或破裂。

专利文献1：日本专利公开No.2004-265844

专利文献2：日本专利公开No.11-40224

专利文献3：日本专利公开No.2002-324600

发明内容

本发明所要解决的问题

本发明的目的是提供一种复合多孔树脂基材，其结构是通过将刚性框架板固定在设置有电极和/或电路的多孔树脂基材上而获得的，而不损害诸如多孔树脂基材的弹性和导电性之类的性能。

为了解决上述问题，本发明人进行了深入的研究，找到了这样的方法：在具有功能性部分(其中设置有电极和/或电路)的多孔树脂基材中，在围绕该功能性部分的周围部分处形成其高度不同于该功能性部分的高度的台阶，以及在该台阶的表面上设置框架板。优选的是，形成其高度低于所述功能性部分的高度的台阶，并且在该台阶的表面上设置有厚度小于所述功能性部分与该台阶的高度差的框架板。

为了在多孔树脂基材上形成台阶，例如可以使用热压法。与具有由弹性体薄片形成的基膜的各向异性导电性弹性体薄片不同，通过热压法可以容易地在多孔树脂基材上形成台阶。当对各向异性导电性弹性体薄片的周围部分进行热压时，存在于周围部分中的弹性体会移到中心部分，从而使功能性部分的厚度容易发生波动，或者容易发生变形。另一方面，尽管经热压部分的多孔结构变得致密，但是多孔树脂基材既不会改变设置有电极和/或电路的功能性部分的厚度，也不会由于热压法形成台阶而使该功能性部分发生变形。另外，通过控制热压条件，可以得到具有所需高度差和所需形状的台阶。

尽管在多孔树脂基材的上述台阶上设置有框架板，但是优选该框架板的厚度小于功能性部分与台阶的高度差。通过使框架板的厚度小于功能性部分与台阶的高度差，可以使得功能性部分的上表面高于框架板的上表面，因而不会损害功能性部分的弹性和导电性。设置有电极和/或电路的功能性部分向上方突出，使得不会妨碍功能性部分的电极和/或电路与电路装置或检测设备的电极和/或电路之间的接触。

根据本发明，可以使用由刚性大于多孔树脂膜(形成多孔树脂基材的基膜)的刚性的金属材料或树脂材料所制成的任意框架板。在排布好框架板后，在该框架板的所需部分上设置贯穿该框架板和多孔树脂基材的用于销连接的孔，通过该孔使多孔树脂基材与电路装置或检测设备的电极区域进行销连接，这样多孔树脂基材可以预定的位置关系被固定并保持。

可以在设置好框架板后再形成上述设置有电极和/或电路的功能性部分。换句话说，在多孔树脂膜的周围部分处形成台阶并且在该台阶上设置框架板之后，再在位于该框架板的开口中的多孔树脂膜的部分(中心部分)上设置电极和/或电路。可以选择的是，在多孔树脂膜的周围部分处形成台阶并且在位于框架板的开口中的多孔树脂膜的部分(中心部分)处形成电极和/或电路之后，再在台阶上设置框架板。基于上述认识完成了本发明。

解决问题的手段

根据本发明提供一种复合多孔树脂基材，其包含：多孔树脂膜，所述多孔树脂膜具有其中设置有电极和/或电路的功能性部分；台阶，所述台阶的高度与所述功能性部分的高度不同，并且该台阶是在围绕该功能性部分的周围部分处形成的；以及框架板，所述框架板设置在所述台阶的表面上。

根据本发明，提供一种制造复合多孔树脂基材的方法，该方法包括以下步骤1和2：

(1)步骤1：在围绕多孔树脂基材功能性部分的周围部分处形成其高度小于该功能性部分的高度的台阶，其中所述多孔树脂基材具有其中设置有电极和/或电路的功能性部分；以及

(2)步骤2：在所述台阶的表面上设置其厚度小于所述功能性部分与该台阶的高度差的框架板。

根据本发明，还提供一种制造复合多孔树脂基材的方法，该方法包括以下步骤A至C：

(A)步骤A：在围绕多孔树脂膜中心部分的周围部分处形成其高度小于该中心部分的高度的台阶；

(B)步骤B：在所述台阶的表面上设置其厚度小于所述功能性部分与该台阶的高度差的框架板；以及

(C)步骤C：在多孔树脂膜的所述中心部分上形成电极和/或电路。

根据本发明，还提供一种制造复合多孔树脂基材的方法，该方法包括以下步骤I至III：

(I)步骤I：在围绕多孔树脂膜中心部分的周围部分处形成其高度小于该中心部分的高度的台阶；

(II)步骤II：在多孔树脂膜的所述中心部分处形成电极和/或电路；以及

(III)步骤I11：在所述台阶的表面上设置其厚度小于所述功能性部分与该台阶的高度差的框架板。

本发明的效果

根据本发明，提供一种复合多孔树脂基材，其结构是通过将刚性框架板固定在设置有电极和/或电路的多孔树脂基材上而获得的，而不损害诸如所述多孔树脂基材的弹性和导电性之类的性能。由于排布有框架板，可防止该多孔树脂基材发生移位和破裂。

本发明的复合多孔树脂基材可以通过下述步骤获得：将具有较小的厚度的框架板排布在台阶上，所述台阶设置在多孔树脂膜的周围部分，而不损害其中设置有电极和/或电路的功能性部分的弹性和传导性。当使其中设置有电极和/或电路的功能性部分突出出来时，不会妨碍功能性部分的电极和/或电路与电路装置或检测设备的电极和/或电路之间的接触。

附图简要说明

图1是示出根据本发明的示例性的复合多孔树脂基材的示意图。

图2是示出制造本发明的复合多孔树脂基材的示例性步骤的流程图。

图3是示出本发明的复合多孔树脂基材的功能性部分的高度、台阶的高度与框架板的厚度间的关系的示意图。

图4是示出通过热压法来形成台阶的方法的示意图。

附图标记说明

1复合多孔树脂基材，2多孔树脂膜，3功能性部分，4电极(传导部件)，5台阶，6框架板，7用于销连接的孔，2 1多孔树脂基材，202多孔树脂膜，203功能性部分，204电极，205台阶，206框架板，401下模具部分，402上模具部分，403多孔树脂基材，404具有台阶的多孔树脂基材。

本发明的最佳实施方式

1.多孔树脂膜(基膜)

对于用于进行半导体集成电路装置等的老化测试的各向异性导电膜，优选的是其基膜的耐热性应该是优异的。所述各向异性导电膜在横向方向(即，与膜厚度方向垂直的方向)上必须具有电绝缘性。因此，用于形成多孔树脂基底的基膜的合成树脂必须具有电绝缘性。

用于形成被用作基膜的多孔树脂膜的合成树脂材料(例如)可列举如下：氟树脂，例如聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE树脂)；工程塑料，例如聚酰亚胺(PI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚酰胺(PA)、变性聚苯醚(mPPE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、液晶聚合物(LCP)；等等。

在这些合成树脂材料中，从耐热性、加工性、机械特性、介电性等方面考虑，氟树脂是优选的，聚四氟乙烯(PTFE)是特别优选的。

用于制备由合成树脂构成的多孔树脂膜的方法可列举如下：成孔法、相分离法、溶剂提取法、拉伸法、激光照射法等。在这些方法中，从控制平均孔径和孔隙率的容易程度来考虑，拉伸法是优选的。通过用合成树脂来形成多孔树脂膜，可以使膜在厚度方向上具有弹性，同时进一步降低介电常数。

被用作各向异性导电膜的基膜的多孔树脂膜的孔隙率优选为约20％至80％。多孔树脂膜的平均孔径优选为不大于10μm，或其泡点为至少2kPa，并且从使传导部件的间距精细化的观点考虑，平均孔径优选不大于5μm、更优选不大于1μm。平均孔径的下限为约0.05μm。多孔树脂膜的泡点优选为至少5kPa、更优选为至少10kPa。尽管泡点的上限值为约300kPa，但本发明并不限于此。

可以根据使用目的和使用场所适当地选择多孔树脂膜的厚度，厚度通常为20μm至3000μm、优选为25μm至2000μm、更优选为30μm至1000μm。因此，多孔树脂膜的厚度包括膜的范围(小于250μm)和薄片的范围(至少250μm)这两种。如果多孔树脂膜的厚度太薄，就难以形成具有能使其上设置刚性框架板的高度差的台阶，。

在多孔树脂膜中，通过拉伸法得到的多孔聚四氟乙烯膜(拉伸多孔PTFE膜)具有优异的耐热性、加工性、机械特性、介电性等，并且易于形成具有均匀的孔径分布的多孔树脂膜，是作为各向异性导电膜的基膜的最佳材料。另外，所述拉伸多孔PTFE膜具有由多根纤维和多个节点构成的精细结构，并且可以将导电性金属(例如，镀敷颗粒)结合在所述纤维上。

本发明所用的拉伸多孔PTFE膜可以通过(例如)日本专利公开公告No.42-13560中所描述的方法来制造。首先，将液体润滑剂混入到未烧结的聚四氟乙烯粉末中，并通过柱塞式挤出方法将该混合物挤成管状或板状。当需要得到厚度较薄的薄片时，通过滚轧机对所得的板状体进行滚轧。在经过挤出/滚轧步骤后，如果需要的话，将液体润滑剂从经挤出或经滚轧的产品中除去。当至少沿一个单轴方向对所得到的经挤出的或经滚轧的产品进行拉伸时，可以得到膜状的未烧结的拉伸多孔PTFE。当未烧结的拉伸多孔PTFE膜被固定以便不引起膜收缩，同时加热至至少为327℃(对应于PTFE的熔点)的温度，使得所述拉伸结构被烧结/固定时，可以得到具有高强度的拉伸多孔PTFE膜。当拉伸多孔PTFE膜为管状时，可以将其切开，得到平坦的膜。

所述的拉伸多孔PTFE膜具有由极细的纤维和该纤维相互连接而成的节点构成的精细结构，其中所述的纤维由PTFE形成。在所述拉伸多孔PTFE膜中，所述的精细结构形成了多孔结构。

2.设置有电极和/或电路的多孔树脂基材：

当设置有电极的多孔树脂基材用作各向异性导电膜时，优选的是，在由电绝缘性多孔树脂膜(由合成树脂制成)构成的基膜上的多个位置上形成从第一表面到第二表面的厚度方向上穿透的通孔，并且优选使导电性金属结合在各通孔内壁表面上的多孔树脂部分(例如纤维)处，从而独立地形成多个能够在厚度方向上具有传导性的传导部件(筒状电极)。导电性金属的结合一般可以采用这样的方法：在该方法中，通过无电镀或者通过无电镀与电镀的组合方法将镀敷颗粒结合到通孔内壁表面上的多孔树脂部分处。

尽管对在多孔树脂膜的厚度方向上设置多个通孔的方法以及对通过将导电性金属结合在通孔的内壁表面上来形成传导部件(筒状电极)的方法并不特别限定，但是(例如)可以列举下列方法。

例如，一种制造多孔树脂基材的方法，该方法包括下列步骤a至e：

(a)步骤a，通过将作为掩模层的树脂层堆叠到多孔树脂膜的两个表面上来形成一个三层层叠体；

(b)步骤b，在所述层叠体上形成沿厚度方向穿透的多个通孔；

(c)步骤c，将用于促进金属离子还原反应的催化剂结合在所述层叠体的表面上，包括所述通孔的内壁表面上；

(d)步骤d，将所述掩模层从所述多孔树脂膜上剥离；和

(e)利用所述催化剂，将导电性金属结合在通孔内壁表面的树脂部分上。

优选的是，将树脂材料用作掩模层的材料。当将多孔氟树脂膜用作多孔树脂膜时，优选使用相同种类的多孔氟树脂膜作为掩模层，但是，也可以使用无孔氟树脂膜和由除了氟树脂以外的其它树脂材料构成的无孔树脂膜或多孔树脂膜。考虑到层间的熔融性和剥离性的均衡，优选使用与所述的多孔树脂膜的种类相同的多孔树脂膜作为掩模层的材料。

将掩模层排布在多孔树脂膜的两个表面上，并通常通过熔融使这三层形成一体。如果拉伸多孔PTFE膜用作多孔树脂膜，也优选使用相同种类的拉伸多孔PTFE膜作为掩模层。可以通过将这三层进行热压结合而获得各层熔融在一起的层叠体。该层叠体在后续步骤中可易于剥离。

在所述层叠体中形成有多个其方向为厚度方向的通孔。可以列出下列方法作为形成通孔的方法：i)机械穿孔法；ii)通过光烧蚀进行蚀刻的方法、以及iii)使用超声波头进行穿孔的方法，该超声波头的前端具有至少一个振荡器，通过将振荡器的前端压按在层叠体上并施加超声波能量等从而对层叠体进行穿孔。

可以采用诸如压制、冲压或钻孔之类的机械加工方法进行机械穿孔。采用机械加工方法，可以以低成本形成直径相对较大(例如，为至少50μm、在大多数情况下为至少75μm、进一步为至少100μm)的通孔。还可以通过所述的机械加工方法形成较小直径的通孔。

当通过光烧蚀法形成通孔时，优选采用这样的方法：透过具有多个透光部件(开口)  (各个透光部件分别以预定的图案设置)的遮光片(掩模)，将光施加到层叠体的表面上，从而形成图案化的通孔。光透过所述遮光片上的多个开口，对层叠体上被照射的部分进行蚀刻，进而形成通孔。根据这种方法，可以形成直径相对较小(10μm至200μm、在大多数情况下为15μm至150μm、进而为20μm至100μm)的通孔。光烧蚀法中的照射光的例子包括同步辐射光、激光等。

在超声波方法中，通过使用其前端部分设有至少一个振荡器的超声波头来将超声波能量施加到层叠体上而形成图案化的通孔。超声波能量只施加到与振荡器的前端所接触的区域邻近的部分，由此由于超声波的振动能量导致温度局部升高，使得树脂易于切割和除去而形成通孔。

在形成通孔的过程中，可以采用这样的方法：将可溶性聚合物(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)或石蜡在溶液状态下或在熔融状态下浸渍到多孔氟树脂薄片的多孔结构中并使其固化，然后对该薄片进行穿孔。优选的是，采用本方法，易于保持通孔壁内的多孔结构。穿孔后，可以通过溶解或熔融来除去可溶性聚合物或石蜡。

所述通孔可以具有任选的形状：例如，圆形、椭圆形、星形、八角形、六角形、正方形或三角形。在小直径的通孔所适合的应用领域中，通孔的直径通常可降低至5μm至100μm，进一步减至5μm至30μm。另一方面，在直径相对较大的通孔所适合的应用领域中，通孔的直径通常可以增加至50μm至3000μm、在大多数情况下为75μm至2000μm、进一步为100μm至1500μm。优选的是，根据诸如半导体集成电路装置或印刷电路板之类的电路装置的电极分布情况，(例如)以预定的图案形成多个通孔。

为了将用于促进金属离子还原反应的催化剂(也称为“镀敷催化剂”)结合在层叠体的表面(包括通孔的内壁表面)上，可以将层叠体浸渍在(例如)处于充分搅拌条件下的钯-锡胶态催化剂溶液中。通过附着和残留在通孔内壁表面上的催化剂，可以使导电性金属选择性地结合在内壁表面上。尽管用于结合导电性金属的方法的例子包括无电镀法、喷溅法、导电性金属糊剂涂敷法等，但是在这些方法中，无电镀法是优选的。

在进行无电镀之前使留在通孔内壁表面上的催化剂(例如，钯-锡)活化。更具体地说，将层叠体浸渍在作为镀敷催化剂的活化剂而出售的有机酸盐等中，从而使锡溶解并使催化剂活化。将在通孔的内壁表面上附着有催化剂的多孔树脂膜浸渍在无电镀溶液中，由此可以使导电性金属(镀敷颗粒)只在结合有催化剂的通孔内壁表面上发生沉积。通过这种方法，形成了筒状电极。尽管导电性金属的例子包括铜、镍、银、金或镍合金，但是如果需要高传导性，优选使用铜。

当使用拉伸多孔PTFE膜时，首先使镀敷颗粒沉积，进而与树脂部分(主要是纤维)粘着，其中所述树脂部分暴露于拉伸多孔PTFE膜中的通孔的内壁表面上，由此可以通过控制镀敷的时间来控制导电性金属的结合状态。通过将镀敷控制在一个合适的量，可以在保持多孔结构的状态下形成导电性金属层，进而在具有弹性的同时，也可以在厚度方向上获得导电性。

精细多孔结构的树脂部分的厚度(例如，拉伸多孔PTFE膜的纤维的厚度)优选为不大于10μm、更优选为不大于5μm、进一步更优选为不大于1μm。导电性金属的颗粒直径优选为约0.001μm至5μm。为了保持多孔结构和弹性，导电性金属的结合量优选设定在约0.01g/ml至4.0g/ml。

为了防止氧化和提高电接触性，对按照上述方式制成的传导部件(筒状电极)优选使用抗氧化剂、稀有金属或稀有金属合金来涂敷。所述稀有金属优选为钯、铑或金，因为这些稀有金属的电阻小。涂层的厚度优选为0.005μm至0.5μm、更优选为0.01μm至0.1μm。例如，当用金涂敷传导部件时，在用镍以约8nm的厚度来涂敷导电性金属层之后再进行浸金镀是一种有效的方法。

当将拉伸多孔PTFE膜用作多孔树脂膜时，形成具有这样的结构的筒状电极：导电性金属颗粒结合在通孔内壁表面的纤维上。当沿膜厚度方向向所述多孔氟树脂基材施加应力时，纤维间的距离减小，使该应力得以缓和，从而保持了管状电极的结构而没有被破坏。因此，当反复向拉伸多孔PTFE基材施加压缩力时，管状电极也几乎不会劣化。

尽管筒状电极通常具有这样的结构：导电性金属仅结合在其方向处于多孔氟树脂膜厚度方向上的通孔的内壁表面上，但是，可以通过调节无电镀的量或者通过除了进行无电镀外还进行电镀、从而使筒状电极的两个开口末端中的一个开口或两个开口堵塞，由此形成由导电性金属构成的盖体。当增加镀敷的量时，镀敷颗粒从开口末端的边缘生长，进而使该方向的开口末端堵塞。另一方面，一种在不增加附着到通孔内壁表面上的导电性金属的量的条件下堵塞开口的方法是这样的方法：将含有导电性金属颗粒的粘稠糊施加在开口末端。采用这样的方法，通过使用导电性材料来堵塞筒状电极的开口末端以形成盖体时，可以增加多孔氟树脂基材的筒状电极与电路电极和/或半导体芯片的电极之间的接触面积。

本发明使用的多孔树脂基材上可以设置有各种结构的电极和/或电路，以代替上述筒状电极。例如，可以列出通过下述步骤制备基底的方法：将铜箔结合到多孔树脂膜的表面上，并通过光刻技术在铜箔层上形成电极和/或电路。另一种方法如下：以与电极或电路的形状相同的图案将镀敷催化剂施加到多孔树脂膜上，利用该镀敷催化剂，通过无电镀或者无电镀与电解电镀的组合方法形成所述的电极或电路。

为了设置框架板，设置有功能性部分(其具有电极和/或电路)的多孔树脂基材在该功能性部分的周围具有没有电极和/或电路的部分。

3.框架板：

根据本发明，框架板优选由其刚性大于多孔树脂膜(构成多孔树脂基材的基膜)的刚性的材料制备而得。金属材料、陶瓷材料、树脂材料等是用于形成所述框架板的常用材料。

构成形成框架板的金属材料可以列举如下：金属，例如铜、镍、铬、钴、铁、镁、锰、钼、铟、铅、钯、钛、钨、铝、金、铂或银；合金，例如含有至少两种上述金属的不锈钢；等。

虽然聚酯、聚酰胺、氟树脂、各种工程塑料、弹性体等也可作为构成框架板的树脂材料，但是在这些材料中，优选使用熔点或玻璃化转变温度至少为150℃的耐热性树脂材料。熔点和玻璃化转变温度是采用差示扫描热量仪(DSC)所测定的数值。

例如，构成框架板的耐热性树脂材料可列举如下：聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙6、尼龙66、尼龙46、聚苯硫醚、聚醚醚酮、全芳族聚酯、聚甲基戊稀、聚四氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯/全氟烷氧基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚苯醚、聚烯丙基化物、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、液晶聚合物、热固性聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、环烯类树脂等。

为了提高耐热性和强度，可以将上述树脂材料与纤维填料(例如玻璃纤维)、颗粒状或粉末状无机填料等配混。对将树脂材料成型为框架板形状的方法并不特别限定，可以任意选择注射成型法、压缩成型法、挤出成型法等。框架板可通过拉伸树脂材料而形成。另外，也可以通过将树脂材料成型、然后使其交联或固化而形成框架板。

框架板的厚度通常为5μm至1500μm，优选为10μm至1000μm，更优选为20μm至700μm。如果框架板的厚度太薄，取决于所用材料，将难以获得足够的刚性和强度。如果框架板的厚度太厚，难以对复合多孔树脂基材进行处理。

尽管框架板通常为设置有开口的框状，但是框架板的形状和开口的形状可以根据多孔树脂基材和功能性部分的形状而任意设计。框架板的框的尺寸可以根据多孔树脂基材的形状而任意设计，只要可以获得加固效果即可。然而，框架板必须具有这样的部分，该部分的厚度可以允许形成用于销连接的孔。

4.复合多孔树脂基材：

图1是示出根据本发明的示例性的复合多孔树脂基材的示意图。该复合多孔树脂基材1具有功能性部分3(通过在多孔树脂膜2上形成传导部件(筒状电极)4而获得所述功能性部分)，以及其高度低于功能性部分的高度的台阶5，在围绕功能性部分的周围部分(只有多孔树脂膜的部分)处形成所述台阶。将厚度小于功能性部分与台阶的高度差的框架板6排布在台阶5的表面上。

穿过框架板6和多孔树脂基材的台阶5而形成销连接孔7。可以通过任意的方法例如机械穿孔法、光烧蚀法、超声波能量穿孔法等来形成销连接孔7。可以使用预先设置有销连接孔的框架板，在这种情况中，穿过框架板的销连接孔对设置在框架板下面的多孔树脂基材的台阶进行穿孔。

图2是示出制造复合多孔树脂基材的示例性步骤的流程图。多孔树脂基材21具有功能性部分203，通过在多孔树脂膜202中心处形成传导部件(筒状电极)204而获得所述功能性部分。通过热压法在围绕功能性部分203的多孔树脂基材21的周围部分处形成其高度低于功能性部分203的高度的台阶205。然后，将其厚度小于功能性部分与台阶的高度差的框架板206排布在台阶205的表面上，从而制得复合多孔树脂基材23。

图3是复合多孔树脂基材的剖视图。假定a表示多孔树脂基材的功能性部分3的高度，b表示台阶5的高度，a＞b，并且c(a-b＝c)表示功能性部分与台阶的高度差。假定d表示框架板6的厚度，c＞d，e(c-d＝e)表示框架板6的上表面与功能性部分3的上表面之间的高度差。

台阶的高度b通常为多孔树脂基材的厚度a的20％至90％，优选30％至80％，更优选40％至70％。如果台阶的高度b太高，则不能使框架板的厚度d充分增加。如果台阶的高度b太低，则可能会损害整个多孔树脂基材的弹性，或者在热压过程中可能引起变形。

根据多孔树脂基材的厚度，功能性部分3的上表面与框架板6的上表面之间的高度差e通常为至少2μm至500μm，优选为3μm至400μm，更优选为5μm至300μm。如果差值e过小，则可能损坏功能性部分的弹性或者难以与电路装置等的电极相连接。如果差值e太大，则施加到功能性部分上的压缩力可能过大。功能性部分3适当地突出，使得可以在较小负荷的情况下获得与电路装置等的传导。

尽管对形成台阶的方法没有特别限定，但热压法是优选的。在热压法中，例如，使用了如图4所示的两个模具部分401和402，将多孔树脂基材403放入下模具部分401中。对上模具部分402进行热压以与下模具部分401嵌合。可以通过调节上模具部分402的形状来控制台阶的形状和高度。当在热压后除去模具部分时，可以得到具有台阶的多孔树脂基材404。

热压法中的加热温度处于这样一种水平，该温度低于构成多孔树脂基材的树脂材料的热分解温度，可以根据树脂材料的种类而适当地设定该加热温度。当基膜是拉伸多孔氟树脂膜(例如拉伸PTFE膜)时，加热温度通常为200℃至320℃，优选250℃至310℃。压力设定为将上模具部分与下模具部分啮合的水平。在台阶的形状固定的条件下，可以根据树脂材料的种类适当地设定施压时间。当基膜是拉伸多孔氟树脂膜(例如拉伸PTFE膜)时，施压时间一般为100秒至1000秒，优选充分的施压时间为200秒至800秒，但本发明不限于此。

为了形成台阶，可以使用除了热压法以外的其它方法。虽然机械加工法(例如切削法)可作为其它的方法，但是该方法通常难以将薄的多孔树脂基材切至正确的厚度而且切削不充分。虽然也可以通过光烧蚀法形成台阶，但是该方法难以有效地蚀刻较宽的区域。

可以在台阶上只设置框架板，可以使用粘合剂或粘着剂将框架板结合或粘附在台阶上。当框架板结合或粘附在台阶上时，就很容易形成销孔或者很容易进行销连接中的定位。当使用粘着剂时，该框架板可以容易地循环使用。

能够使构成框架板的金属材料、陶瓷材料或树脂材料与构成多孔树脂基材的树脂材料结合或粘附并且彼此固定在一起的材料优选作为粘合剂或粘着剂。

例如，粘合剂可列举如下：热塑性树脂类粘合剂，例如聚乙酸乙烯酯类粘合剂、聚乙烯醇类粘合剂、聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂、聚乙烯醇缩乙醛类粘合剂、聚烯烃类粘合剂、聚氯乙烯类粘合剂、聚甲基丙烯酸甲酯类粘合剂、聚苯乙烯类粘合剂、聚酰胺类粘合剂、聚异丁烯类粘合剂、热熔氟树脂类粘合剂或改性聚苯醚树脂类粘合剂；热固性树脂类粘合剂，例如脲醛树脂类粘合剂、三聚氰胺树脂类粘合剂、酚醛树脂类粘合剂、间苯二酚树脂类粘合剂、环氧树脂类粘合剂、聚氨酯类粘合剂或不饱和聚酯类粘合剂；弹性体类粘合剂，例如氯丁二烯橡胶类粘合剂、丁腈橡胶类粘合剂、SBR类粘合剂、SBS类粘合剂、SIS类粘合剂、丁基橡胶类粘合剂、聚硫橡胶类粘合剂或有机硅橡胶类粘合剂等，但本发明不限于此。

这种粘合剂可以以溶液、乳液或无溶剂粘合剂的形式施加到结合的表面上。所述粘合剂可以以薄膜或薄片(干膜)的形式施加到结合的表面上。热熔型粘合剂可以在被加热/熔融后施加到结合的表面上。所述结合的表面是指台阶的上表面或框架板的下表面。

粘着剂可以列举橡胶类粘着剂、丙烯酸类粘着剂或硅氧烷类粘着剂。橡胶类粘着剂可列举如下：溶剂型粘着剂，例如天然橡胶类粘着剂、苯乙烯-丁二烯类粘着剂、聚异丁烯类粘着剂或异戊二烯类粘着剂；热熔型粘着剂，例如苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯嵌段共聚物或乙烯-乙酸乙烯酯热塑性弹性体。丙烯酸类粘着剂包括溶剂型和乳液型丙烯酸类粘着剂。与粘合剂相类似，也可以通过将粘着剂施加到所粘着的表面等上的方法来施加这种粘着剂。为了使台阶和框架板通过粘附而彼此固定，可以将双面胶带置于所粘着的表面上。

可以使用预先设置有电极和/或电路的多孔树脂基材来制备本发明的复合多孔树脂基材。如果电极和/或电路可能由于高温热压而损坏，可以通过下述步骤来制备复合多孔树脂基材：在多孔树脂膜(基膜)上设置台阶，在该台阶上排布框架板，然后在对应于框架板的开口处的多孔树脂膜部分(中心部分)形成电极和/或电路。可供选择的其它方式是，通过下述步骤来制备复合多孔树脂基材：在多孔树脂膜(基膜)上设置台阶，在对应于框架板的开口处的多孔树脂膜部分(中心部分)形成电极和/或电路，然后再排布框架板。

形成电极和/或电路的方法如上所述。在形成电极和/或电路的过程中，当采用步骤a(即，通过将作为掩模层的多孔树脂层堆叠在多孔树脂膜的两个表面上而形成三层层叠体)时，为了避免由于在高温下进行热压而导致电极和/或电路传导不良，优选采用这样的步骤：先通过热压该层叠体从而在多孔树脂膜上设置台阶，然后再形成电极和/或电路。

下文中，通过实施例来对本发明进行更具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。

实施例1

将孔隙率为60％、平均孔径为0.1μm、厚度为30μm的拉伸多孔PTFE薄片层叠在拉伸多孔PTFE膜的基膜(该基膜的孔隙率(ASTM-D-792)为60％、平均孔径为0.1μm、泡点为150KPa(根据ASTM-F-316-76用异丙醇来测定)、厚度为600μm)的两个表面上，置于两张厚度为3mm的不锈板间，向其施加负荷，并在350℃下热处理30分钟。热处理后，向不锈板的上面加水使样品淬火，进而得到具有熔合的三层结构的多孔PTFE层叠体。

将按照上述方式获得的层叠体切成40mm的正方形。将该样品用图4所示的成型模头组件进行热压(加热温度为300℃、压制时间为600秒)，由此在基膜的周围部分处形成高度差为300μm、宽度为10mm的台阶。

在转速为100,000转/分钟、进给速度为0.01mm/转的条件下使用钻孔机对层叠体的突出部分(相当于功能性部分的部分)进行加工，从而在多个间距为1mm的位置上形成直径为250μmφ的通孔。将设置有通孔的层叠体浸入乙醇中1分钟，以使其具有亲水性，然后在60℃的温度下将其在稀释到100ml/L的Melplate PC-321(由Meltex公司生产)中浸渍4分钟以进行脱脂处理。此外，将该层叠体在10％的硫酸中浸渍1分钟，随后作为预浸，在通过使Emplate PC-236(由Meltex公司生产)以180g/L的比例溶解于0.8％的盐酸中而制备的溶液中将该层叠体浸渍2分钟。

此外，在通过使Emplate PC-236(Meltex公司生产)以150g/L的比例溶解于水溶液(其通过使3％的Emplate活化剂444(Meltex公司生产)、1％的Emplate活化剂添加剂和3％的盐酸进行溶解而制备得到)中而制备得到的溶液中将该层叠体浸渍5分钟，由此将催化剂颗粒结合在层叠体的表面和通孔的壁表面上。接着，将该层叠体在5％的Emplate PA-360(由Meltex公司生产)溶液中浸渍5分钟，以活化钯催化剂核。然后剥离第一层掩模层和第三层掩模层，得到只在通孔的内壁表面上结合有催化剂钯颗粒的多孔PTFE膜。

在进行充分的空气搅拌的同时，将上述多孔PTFE膜在无电镀铜镀溶液中浸渍20分钟，该无电镀铜镀溶液是由5％的MelplateCu-3000A(由Meltex公司生产)、5％的Melplate Cu-3000B、5％的Melplate Cu-3000C、5％的Melplate Cu-3000D和0.1％的MelplateCu-3000稳定剂组成，由此用铜颗粒仅使直径250μmφ的通孔的壁表面具有导电性。

然后，为了防止生锈和提高与电路板电极的接触性，可以进行镀金。在以下的方法中，通过化镍浸金的方法来进行镀金：作为预浸，将在其通孔的内壁表面上结合有铜颗粒的多孔PTFE膜在活化剂Aurotec SIT添加剂(由日本Atotech株式会社生产)(80ml/L)中浸渍3分钟，然后作为催化，将其在Aurotec SIT活化剂浓缩液(125ml/L)(由日本Atotech株式会社生产)与活化剂Aurotec SIT添加剂(80ml/L)(由日本Atotech株式会社生产)的电解浴中浸渍1分钟，进一步在Aurotec SIT Postdip(25ml/L)(由日本Atotech株式会社生产)中浸渍1分钟，从而使催化剂结合在铜颗粒上。

接着，将基膜在由次磷酸钠(20g/L)、柠檬酸三钠(40g/L)、硼酸铵(13g/L)和硫酸镍(22g/L)组成的无电镀镍镀溶液中浸渍5分钟，由此使铜颗粒上涂敷有镍。然后，将基膜在由Meltex公司生产的浸金镀液[Melplate AU-6630A(200ml/L)、Melplate AU-6630B(100ml/L)、Melplate AU-6630C(20ml/L)、亚硫酸金钠溶液(金为1.0g/L)]中浸渍5分钟，使得导电性金属颗粒上涂敷有金。

将丙烯酸类粘着剂施加到不锈钢框架板(长度和宽度均为40mm，开口尺寸为25mm×25mm，厚度为100μm)的一个表面上，然后将框架板粘附在拉伸多孔PTFE基材的台阶上。此后，通过钻孔在框架板的四个角上设置直径为1000μm的并穿过下层的孔。

可以确定的是，当对功能性部分施加负荷时，通过上述方式获得的复合拉伸多孔PTFE基材能够进行传导，当负荷被去除时，其又弹性恢复原状。调节位置关系使检测设备的每个电极与每个传导部件(筒状电极)彼此连接在一起，同时通过销连接使该复合拉伸多孔PTFE基材固定在检测设备的电极区域上。重复对半导体芯片进行电气检测100次，该拉伸多孔PTFE基材没有发生变形，并且没有发现从销连接的部分处发生破裂。

工业适用性

本发明的复合多孔树脂基材(例如)可优选用作将两个电路装置彼此形成电连接时所用的各向异性导电膜或者对诸如半导体集成电路装置或印刷电路板之类的电路装置进行电气检测时所用的各向异性导电膜。

Claims (8)

1.一种复合多孔树脂基材(1)，其包含：

多孔树脂膜(2)，所述多孔树脂膜具有功能性部分(3)，所述功能性部分具有电极(4)和/或电路；

台阶(5)，所述台阶的高度与所述功能性部分的高度不同，并且该台阶是在围绕所述功能性部分(3)的周围部分处形成的；以及

框架板(6)，所述框架板排布在所述台阶的表面上。

2.根据权利要求1所述的复合多孔树脂基材(1)，其中所述台阶(5)的高度小于所述功能性部分(3)的高度。

3.根据权利要求2所述的复合多孔树脂基材(1)，其中所述框架板(6)的厚度小于所述功能性部分与所述台阶的高度差。

4.根据权利要求1所述的复合多孔树脂基材(1)，其中所述多孔树脂膜(2)为这样的多孔氟树脂膜，其是通过在多孔氟树脂膜上设置具有电极和/或电路的功能性部分而获得的。

5.根据权利要求4所述的复合多孔树脂基材(1)，其中所述多孔氟树脂膜为各向异性导电膜，该各向异性导电膜具有多个其方向为所述多孔氟树脂膜的厚度方向的通孔以及通过使导电性金属结合在所述通孔的内壁表面上而形成的筒状电极。

6.一种制造复合多孔树脂基材(23)的方法，该方法包括以下步骤1和2：

(1)步骤1：在围绕多孔树脂基材(21)功能性部分(203)的周围部分处形成其高度小于所述功能性部分(203)的高度的台阶(205)，其中所述多孔树脂基材(21)具有所述功能性部分(203)，所述功能性部分(203)具有电极(204)和/或电路；以及

(2)步骤2：在所述台阶(205)的表面上排布其厚度小于所述功能性部分与所述台阶的高度差的框架板(206)。

7.一种制造复合多孔树脂基材的方法，该方法包括以下步骤A至C：

(A)步骤A：在围绕多孔树脂膜中心部分的周围部分处形成其高度小于所述中心部分的高度的台阶；

(B)步骤B：在所述台阶的表面上排布其厚度小于所述功能性部分与所述台阶的高度差的框架板；以及

(C)步骤C：在多孔树脂膜的所述中心部分处形成电极和/或电路。

8.一种制造复合多孔树脂基材的方法，该方法包括以下步骤I至III：

(I)步骤I：在围绕多孔树脂膜中心部分的周围部分处形成其高度小于所述中心部分的高度的台阶；

(II)步骤II：在多孔树脂膜的所述中心部分处形成电极和/或电路；以及

(III)步骤I11：在所述台阶的表面上排布其厚度小于所述功能性部分与所述台阶的高度差的框架板。

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