CN103140762A - 具有连接的电路板的结构和连接电路板的方法 - Google Patents

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Abstract

提出了一种具有连接的电路板的结构，使用压力部件将各向异性导电部件与具有第一电极的刚性电路板和具有作为连接盘的第二电极的柔性电路板相连接，所述压力部件使用之间的支持板按压所述电路板。在所述结构中，多个导电路径沿厚度方向穿透各向异性导电部件的绝缘基材，所述导电路径的每一个具有分别从所述绝缘基材的一个表面和另一个表面突出的第一突出部和第二突出部，所述第二突出部的高度(H2a)是5μm或以上，并且小于或等于从柔性电路板的表面开始的连接盘的厚度的两倍。第一突出部与第一电极的至少一部分接触，第二突出部与连接盘的表面的至少一部分接触，按压所述各向异性导电部件的绝缘基材，使得所述绝缘基材不与所述柔性电路板直接接触，在利用施加至连接盘的300MPa至1000MP的压力下附着和分离电路板时不会向电路板施加负荷，并且减小了电路板的破裂。

Description

具有连接的电路板的结构和连接电路板的方法
技术领域
本发明涉及一种电路板连接结构，能够电气连接可拆卸地应用于探针装置中的电路板，所述探针装置用于检查诸如液晶面板和集成电路之类的片状产品(sheet-shaped product)。
背景技术
通常，使用诸如探针卡和探针单元之类的探针装置检查诸如集成电路和液晶显示面板之类的片状被检物。
专利文献1描述了一种探针装置，它用于对诸如液晶显示面板之类的显示装置中使用的显示器电路板进行通电测试(energization test)。
专利文献1中描述的探针装置10连接了多个片，每一个片均具有在电绝缘膜38的一个表面上通过光刻形成的多条线路。如图7所示，这些线路沿前后方向彼此平行地延伸，且沿左右方向间隔开。第一连接片20具有多条线路34和36，这些线路是利用电路印刷技术在诸如由聚酰亚胺构成的电绝缘膜之类的电绝缘膜38的一个表面上形成的，并且第一连接片20具有在与所述一个表面上的线路34和36电气连接的TAB安装芯片(集成电路)40。TAB安装芯片(集成电路)40与探针片18相连，并且第一连接片20与第二连接片22电气连接。
在通电测试时(在检查过程中)，将如图6所示的在探针片18的线路的最前末端部分处提供的突出电极30压在显示面板42的显示器电路板的相应电极44上，经由配线部件46、第二连接片22、和第一连接片20将测试信号供应给TAB安装芯片(集成电路)40。
附着至探针夹持器(probe holder)24下侧的探针片18组成了探针块(probe block)。可以通过相对于探针底座48向前和向后移动探针夹持器24来将探针夹持器24附着至探针底座48的前末端部分的下侧或者将探针夹持器24从探针底座48的前末端部分卸下来，并且可以利用螺纹部件49将探针夹持器24可移除地固定到探针底座48。
如图6所示，探针片18上的线路经由第一连接片20上的线路和在探针夹持器24的下侧设置的第二连接片22上的线路与在探针底座48的下侧设置的配线部件46上的线路电气连接。
因此，在液晶面板42的显示器电路板中，将驱动信号经由TAB安装芯片(集成电路)40、第一连接片20、和探针片18提供至由输入信号确定的电极44。
然而，将TAB安装芯片(集成电路)40用作第一连接片20，并且将TAB安装芯片的最前面的末端部分键合(bond)至探针片18，尽管尤其像探针片18这样的传统装置的探针片有时由于破损或损坏的突出电极30而需要替换。
因此，为了替换探针片18，需要将探针片18从第一连接片20剥离，并且以及在此过程中第一连接片20上的线路经常破裂，必须替换第一连接片20。
因此，研究了使用(含导电颗粒树脂型的)各向异性导电膜54来替换TAB安装芯片的可能性，其中如图4所示，通过将精细的导电颗粒52散布在树脂50中来电气连接与第一连接片相对应的电路板58的各个电极以及与探针片相对应的电路板70，并且其中在压力下将电路板58和70彼此键合以建立电气连接。然而，因为通过使用各向异性导电膜的属性实现了通过各向异性导电膜54的电气连接，即通过允许热塑性树脂50穿透非电极部分，当将用作探针片且在彼此接触的位置键合的树脂50和电路板70分开而进行替换时，各向异性导电膜54通常会破裂。例如，通过不将探针片和各向异性导电膜的树脂键合来解决以上问题的尝试会导致安装过程中如图7所示的探针片18上的线路和第一连接片20上的线路之间的电气断开。
专利文献2提出了一种各向异性导电材料，其中导电部件穿透了由绝缘材料构成的膜。
专利文献3描述了研究使用如图5所示的无机绝缘膜中具有横跨隔膜的电极的各向异性导电膜60来连接电路板58和电子部件68的技术的可能性。
然而，本发明的发明人发现在使用采用无机膜的各向异性导电膜中有以下问题。
实际上在电路板内的电极中存在高度变化62。对于仅用于补偿高度变化的无机膜，膜(硬的无机膜)需要翘曲。翘曲引起各向异性导电膜60中的扭曲66，导致膜破裂。此外，尽量小的间距减小了电极之间的距离，使得各向异性导电膜的翘曲可以对在各向异性导电膜中引起的扭曲66进行补偿的程度是有限度的。
本发明的发明人深入地研究了树脂制成的各向异性导电膜和无机各向异性导电膜以解决上述问题。
电路板70和各向异性导电膜54的接触通常使得电路板从图4所示的各向异性导电膜54脱离比较困难。具体地，当使用树脂制成的各向异性导电膜情况下，允许紧密接触持续较长时间时，与形成电路板表面的树脂层的亲合力(affinity)如此之大，以致于二者键合。为了避免这种情况，各向异性导电膜的厚度需要小于电极的厚度，使得各向异性导电膜树脂不会侵入非电极部分。为了减小各向异性导电膜的厚度并且仍然确保连接可靠性，增加导电颗粒的密度是必要的，但是进一步增加密度是困难的。
使树脂变硬可以是一种手段，但是会减小由导电颗粒实现的连接的可能性，并且会减小连接可靠性。
另一方面，使用其基材为硬膜的无机各向异性导电膜的各向异性导电材料由于其性质的缘故，只接触金属电极，并且避免了与电路板的接触，这使得各向异性导电材料对于避免上述问题是有效的。然而，这种各向异性导电材料仍然不能解决电极高度变化的问题。解决电极高度变化要求使用能够塑性变形的部件。存在两种类型的高度变化：一种发生在一个电极表面之内，即由电镀表面的表面粗糙度引起的；另一个可归因于电极之间的电镀变化。前一种的变化是约1μm；后一种的变化是约2μm至约5μm。前一种的变化可以与膜相对于电极尺寸的弹性相关；后一种的变化可以与膜相对于电极之间距离的弹性相关。
在后一种变化的情况下，具体地由工业中降低的内部电极间距产生的较小内部电极距离增加了电镀引起的变化长度(R)与内部电极距离(L)之间的比率(R/L)，使得难以利用无机膜解决所述问题。
现有技术文件列表
专利文献
专利文献1：JP 2001-141747A
专利文献2：JP 2008-270158A
专利文献3：JP 2009-224146A
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种连接柔性电路板和刚性电路板的连接方法，所述方法允许当必要时容易地分离电路板而进行替换，但各向异性导电膜不会破裂，并且实现了重复的使用，所述方法能够吸收当连接电路板时的电极高度变化，从而提供较高的连接可靠性，并且使得所述方法可应用于具有小的电极间距离的电极结构。通过透彻的研究还发现可以通过允许在作为导体的各向异性导电部件中使用的诸如铜或镍之类的金属有较大的突出量，并且使用所述突出金属的塑性变形区域，可以解决电极高度变化的问题。
还发现通过控制当电路板连接时的压力，可以确保连接并且可以进一步保证连接可靠性。
除非达到了一定的压力，突出的金属和金属电极(连接盘)只接触，导致较高的电阻。而另一方面，在压力太高的情况下，无机膜本身会破裂，使得不可能重复利用。
作为特定的手段，不允许与除了电极之外的电路板部分接触，以在要进行分离时促进分离，并且用作吸收电极高度变化的塑性变形层的导体突出部分是5μm或以上。还发现控制压力(按压力)以便将突出部分放置为与电路板的电极完全紧密接触对于确保电气连接可靠性是很重要的。
解决问题的方案
因此，本发明提出了以下方案。
一种电路板连接结构100，包括：刚性电路板101，具有第一电极121，
各向异性导电部件120，以及
柔性电路板102，具有第二电极，作为在电路板上形成的连接盘122，其中将支持板114设置为和与刚性电路板相对的柔性电路板的平坦表面的至少一部分直接接触，
使用压力部件110通过支持板114将所述各向异性导电部件120支持板与刚性电路板和柔性电路板相连，
其中所述各向异性导电部件120包括沿绝缘基材的厚度方向穿透绝缘基材109的导电通路111，所述导电通路111由导电材料构成并且彼此隔离，所述导电通路的每一个的一端具有从绝缘基材109的一个表面突出的第一突出部113，并且所述导电通路的每一个的另一端具有从绝缘基材的另一个表面突出的第二突出部115，没接触的第二突出部115的高度H2a是5μm或以上，且不大于从柔性电路板102的表面测量时连接盘122的厚度的两倍，
其中施加压力，使得将刚性电路板101和柔性电路板102之间的电气连接实现为所述导电通路111的第一突出部113接触所述刚性电路板101的第一电极121的至少一部分，以及通过所述导电通路与所述第一突出部连通的第二突出部115接触在所述柔性电路板上形成的连接盘122的表面的至少一部分，而所述各向异性导电部件120的绝缘基材109不直接接触所述柔性电路板102，以及
其中向所述连接盘122的表面施加的压力是300MPa以上，1000MPa以下。
以上使用的数字并没有限制本发明，并且用于表示示例以辅助理解本发明。
本发明的有益效果
当本发明的电路板连接结构用于电气连接刚性电路板和柔性电路板时，可以按照稳定的方式并且以较低的电阻来电气连接每一个均具有微型化配线结构的电路板，而不允许在连接时出现对非电极部件的不必要键合，减小了在分离时施加的不必要的负荷而使电路板破裂的可能性。可以重复地使用所述各向异性导电部件，因此减小了成本，并且所述各向异性导电部件可以用于连接承载以较小间距间隔开的电极的电路板。
附图说明
图1(A)是本发明的电路连接结构的截面。图1(B)是用于解释图1(A)所示的各向异性导电部件和电极之间的关系的放大示意图。
图2是说明了各向异性导电部件的优选实施例的示意图。图2(A)是前视图(平面图)；图2(B)是沿图2(A)的IB-IB线得到的截面图。
图3(A)和图3(B)说明了计算微孔的排序程度的方法。
图4是用于解释通过各向异性导电膜实现的电路板连接的示意性截面图，其中该各向异性导电膜是由现有技术中已知的含导电颗粒的树脂构成的。
图5是用于解释使用各向异性导电膜来实现电路板和电子部件的连接的示意性截面图，其中所述各向异性导电膜具有现有技术中已知的无机绝缘膜中具有横跨隔膜电极。
图6是用于解释现有技术中已知的探针装置的截面图。
图7是用于解释现有技术中已知的探针装置的图。
图8是用于解释使用本发明的电路板连接结构的液晶面板检查装置的示意图。
图9是用于解释用于评估电路板连接结构的配线图案的示意图。
具体实施方式
下面参考图1至图3描述了本发明的电路板连接结构100。
图1(A)和图1(B)是说明本发明的电路板连接结构的优选实施例的示意性配置的截面图。图1(B)以放大的尺度示出了图1(A)的导电通路以解释由所述导电通路实现的连接。
如图1(A)和图1(B)所示，本发明的电路板连接结构100可以电气连接和断开以下部件：
具有第一电极121的刚性电路板101，
各向异性导电部件120，以及
具有第二电极的柔性电路板102，所述第二电极作为在电路板上形成的连接盘(land)122。
在电气连接时，将支持板114设置为与和刚性电路板相对的那一侧的柔性电路板的平坦表面的至少一部分直接接触；使用压力部件110实现连接，所述压力部件适用于通过支持板114将所述各向异性导电部件120推到刚性电路板和柔性电路板上。
在电气连接时，向本发明的电路板连接结构100加压，使得电气连接时突出部分的高度与电气断开时突出部分的高度不同，这是结构100的特征。
在以下描述中，除非另有声明，微米是用于表示例如距离、高度和厚度的长度单位。
H1a是断开时第一突出部113的高度；H1b是连接时第一突出部113的高度。这里的断开表示电气断开；连接表示电气连接。
H2a是断开时第二突出部115的高度；H2b是连接时第二突出部115的高度。
如图1(B)所示，各向异性导电部件120具有由导电材料构成的、彼此绝缘且沿厚度方向穿透绝缘基材的导电通路111，并且各向异性导电部件120包括从所述绝缘基材的表面之一突出的导电通路111的第一突出部113和从绝缘基材的另一个表面突出的导电通路111的第二突出部115。
断开时第二突出部115的高度H2a是5μm或以上，并且不大于从柔性电路板102的表面测量的连接盘122的厚度W2的两倍。
5μm≤H2a(μm)≤2xW2(μm)…不等式(1)
当断开时突出部分115的高度H2a在以上范围中时，电极高度和导电通路的突出部分的高度处于期望的关系，使得能够以稳定的方式连接电极和导电通路的突出部分。
优选地，断开时第一突出部113的高度H1a是5μm或以上，并且不大于从刚性电路板101的表面测量的电极121的厚度W1的两倍。
5μm≤H1a(μm)≤2xW1(μm)…不等式(2)
通常，刚性电路板上的高度W1的上限是约30μm，在柔性电路板上形成的电极凸点(bump)的高度W2的上限是约100μm。
第一突出部113是各向异性导电部件与刚性电路板相连的那一侧上的突出部；第二突出部115是各向异性导电部件与柔性电路板相连的那一侧上的突出部分。第一突出部113的高度和第二突出部115的高度可以相等或不同。
优选地，以下关系成立：
H1a-H1b≤W1…不等式(3)
H2a-H2b≤W2…不等式(4)
其中，W1是从刚性电路板的表面测量的电极121的突出高度；W2是从柔性电路板的表面测量的连接盘122的突出高度。
优选地，以下关系成立：
H1a-H1b＜W1…不等式(5)
H2a-H2b＜W2…不等式(6)
施加压力，使得将刚性电路板101和柔性电路板102之间的电气连接实现为所述导电通路111的第一突出部113接触所述刚性电路板101的第一电极121的至少一部分，以及通过所述导电通路与所述第一突出部连通的第二突出部115接触在所述柔性电路板上形成的连接盘122的表面的至少一部分，而所述各向异性导电部件120的绝缘基材109不直接接触所述柔性电路板102。在这种状态下，向所述连接盘122的表面施加的压力是300MPa以上，1000MPa以下。
优选地，当向连接盘122的表面施加的压力是300MPa以上，1000MPa以下时，在电气连接时由承载电极121的刚性电路板101的表面形成的平面和由承载连接盘122的柔性电路板102的表面形成的平面之间的距离L101-L102是：
L101-L102≤L109+W1+W2+H1a+H2a…不等式(7)
其中L109是绝缘基材的厚度。
由不等式(7)限定的关系表示连接时第一突出部和第二突出部的高度小于断开时的高度，如图1(B)所示。因此，在电气连接时，各向异性导电部件120的导电通路的第一和第二突出部处于压缩状态。
将由所述压缩产生的减小量Δ表达为：
Δ＝(L109+W1+W2+H1a+H2a)-(L101-L102)…等式(8)
其中Δ优选地是0μm至10μm，更优选地是1μm至6μm。
[压力]
这里的压力(Pa)是向电极的表面施加的每单位面积(m2)的力(N)，以通过支持板114将各向异性导电部件120推到刚性电路板和柔性电路板上，使得各向异性导电部件120的绝缘基材109不与柔性电路板102直接接触。
向连接盘122(第二电极)的表面施加的压力理论上等于向第一电极的表面施加的压力。当所述压力在上述范围中时，实现了小电阻的稳定电气连接，并且在电气连接时不会发生对于非电极部件的不必要的键合，减小了因在分离时施加的不必要的力而使电路板破裂的可能性。
下面详细描述本发明的电路板连接结构。
1.[刚性电路板]
将刚性电路板(优选地，刚性印刷电路板)保持为在本发明的电路板连接结构中使用的平坦的片。这里的刚性板表示由材料制成或制成为具有厚度的板，它具有刚性或提供刚性，从而可以均匀地向其施加压力，而不必专门地使用支持板或保持板。通常将刚性电路板保持在水平或垂直位置，但是也可以保持在对角线位置。所述板的厚度优选地为0.3mm至1.6mm。在市场上已经开发和投放了可以用作这里的刚性电路板的多种板，包括纸质酚醛树脂板(paper phenolic board)、纸质环氧板(paperepoxy boards)、玻璃合成物板(glass composite board)、玻璃环氧板(glassepoxy board)、特氟纶(注册商标)板(Teflon board)、氧化铝(陶瓷)板(alumina(ceramic)board)、低温共烧陶瓷(LTCC)板(low-temperatureco-fired ceramic(LTCC)board)和合成板(composite board)。尽管在本发明中可以使用这些板的任一个，优选地是使用表现出相对较小翘曲的玻璃环氧板、陶瓷板或LTCC板，其中假设通过经由各向异性导电部件施加压力而不使用专用保持板来实现电气连接。
具体地，在将本发明的电路板连接结构用作探针卡连接结构的情况下，并且当检查集成器件时，要求高频特性。对于这种应用，优选地使用陶瓷板或LTCC板。
通过用环氧树脂注入玻璃纤维布的叠层中获得的玻璃环氧板在电特性和机械性质两方面都是优秀的，因此广泛地用于制造表面安装型刚性印刷电路板。
通过将例如钨的图案涂覆和层压到被称为绿片的氧化铝(alumina)基底上，并且烘烤叠层来制造氧化铝(陶瓷)板。氧化铝板在高频特性和热传导性方面都是优秀的。然而，该制造方法(高温烘烤)使得配线形成困难。作为解决方案，开发了低温共烧陶瓷(LTCC)板。因为将陶瓷与玻璃混合，并且在较低的温度800℃下烘烤混合物，使得在配线中使用铜成为可能。LTCC板特有地具有小的热膨胀系数和优秀的绝缘特性。
2.[柔性电路板]
柔性电路板(优选地，柔性印刷电路板)是柔性的，并且允许显著的变形。也将其简称为FPC(柔性印刷电路)。
典型的柔性电路板具有这样的结构，所述结构具有在膜形式的(基底膜)12μm至50μm厚的绝缘材料上形成的粘附层，其上进一步形成具有约12μm至50μm厚度的导电箔。因此与具有0.3mm至1.6mm总厚度的典型刚性电路板相比，柔性电路板相对较薄。在本发明的电路板连接结构中，将柔性电路板与诸如支持板(保持板)之类的辅助工具一起使用，以保持所述柔性电路板处于平坦位置。当将柔性电路板与除了本发明的连接结构之外的另一个部件电气或机械连接时，在必要的情况下，所述柔性电路板可以利用其柔性而弯曲成所需的形状、缠绕或形成到S形状或L形状的位置。由杜邦(du Pont)研发的聚酰亚胺材料最适于用作基膜。通过用由聚酰亚胺膜或者光焊接抗蚀剂膜组成的绝缘材料(称作封盖)覆盖来保护除了端子部分和焊接部分之外的其他位置。
通常用于在柔性印刷电路板上形成配线的导电材料是铜。柔性电路板在用较小的力作用下可重复地变形，并且由于柔性电路板在变形时也保持其电气性质的特性，柔性电路板广泛地用作在探针卡中使用的探针片。在本发明中使用的柔性印刷电路板没有特别地限制，并且可以是已知的或商业可获得的柔性电路板。
柔性印刷电路板具有在连接部分上的“连接盘(land)”，所述连接盘是每一个均具有给定面积的连接电极。所述连接盘的每一个均由在柔性板上设置的10μm至50μm厚的导电箔构成；考虑到称作封盖(cover lay)的绝缘涂层的厚度，可以使用电镀方法将厚度1μm至20μm的Cu或Au沉积到由导电箔构成的这种连接盘图案上，以便确保连接可靠性。可以使用如(由Disco公司制造的)表面刨床之类的专用加工设备来将具有较小粗糙度的电镀连接盘表面加工成平坦的或无起伏的。平坦化处理能够有效地使得电极的高度(连接盘的高度)相等，使得更容易确保与本发明的各向异性导电部件的有效接触面积。另一方面，平坦化处理要求较长的时间并且相当昂贵，使得难以在大规模生产中使用该工艺。
3.[压力部件]
压力部件110包括支持板114和加压机构112。
加压机构可以是已知的加压机构，并且没有特别的限制。加压机构的示例包括螺栓和螺母；包括螺栓、螺母和弹簧在内的机构；夹具；柱塞(弹性夹持器、球和弹簧)；以及啮合结构。
优选地，支持板114(也称作保持板，例如由玻璃构成的透明板；在探针装置中使用的平板)是绝缘的片状材料，具有较高的刚性，并且具有高度平滑的表面。优选的材料包括玻璃板和陶瓷板。也可以使用玻璃环氧树脂板。也可以使用涂覆有树脂的不锈钢基板，以便提供绝缘性。支持板不需要是专为所述目的提供的板，而可以是诸如探针装置的壁表面或底部表面之类的、本发明的电路板连接结构要安装到装置的一部分。
优选地，加压机构允许压力调节。在压力已知的情况下，因为已经设计了电路板连接结构，加压调节机构不必是压力可调的，并且只需要具有能够施加所要求的压力的结构。
4.[各向异性导电部件]
图2是说明各向异性导电部件的优选实施例的示例的示意图：图2(A)是平面图；图2(B)是沿图2(A)的线IB-IB获得的截面。
各向异性导电部件130包括绝缘基材109和由导电部件构成的导电通路111。
导电通路111具有沿厚度方向Z(Z1，Z2)比绝缘基材109的长度(厚度)更长的轴向长度。彼此绝缘的导电通路111穿透绝缘基材109。
导电通路的每一个的一端从绝缘基材109的一侧突出；导电通路111的每一个的另一端从绝缘基材109的另一侧突出。因此，导电通路111的每一个在分别从主表面109a和另一个主表面19b突出的相应末端处具有第一突出部113和第二突出部115。
优选地，绝缘基材109内部的导电通路111的至少一部分(下文中也称作“导电通路111的基材内部分”)实质上与绝缘基材109的厚度方向Z(Z1，Z2)平行(图2中是“平行”)。具体地，导电通路的基材内部分的中心线相对于绝缘基材的厚度(长度/厚度)的相对长度优选地是1.0至1.2，优选地在1.0至1.05。
接下来，下面描述形成绝缘基材和导电通路的材料、尺寸和方法。
<绝缘基材>
组成各向异性导电部件的一部分的绝缘基材是由具有微孔的阳极氧化膜构成的结构，所述微孔是通过对铝基板进行阳极化而获得的。
使用这种结构，即使在暴露到高温之后也可以维持良好的连接稳定性，并且即使重复使用，本发明的电路板连接结构的部件之间的连接和接触也不容易出现偏移。
由于这样的事实而有上述考虑：包含氧化铝、无机材料作为主要成分的绝缘基材具有4.5x10-6K-1的热膨胀系数，因此在耐热性方面表现优秀，并且具有接近通常是检查电路板的材料(例如陶瓷)的热膨胀系数。
对于本发明的目的，由公式(i)限定的微孔的有序度(degree ofordering)优选地是至少50％，更优选地至少70％，并且最优选地至少80％。
当有序度度在以上范围中时，可以在增加的可靠性下确保沿各向异性导电部件120的平面方向的绝缘，尤其是100kHz或以上的高频信号。
有序度(％)＝B/A×100…(i)
在公式(i)中，A表示测量区域中的微孔的总个数。B表示当将圆心在这些微孔中的给定微孔的重心处的圆绘制为具有最小可能的半径，并且另一个微孔与其内切时，在测量区域中的这些微孔的个数，所述圆除了包含该给定微孔之外还包含六个微孔的横截面中的重心。
图3说明了计算微孔的有序度的方法。下面参考图3更加具体地解释以上的公式(i)。
参考图3(A)，当将圆心在微孔1的重心处的圆3绘制为具有最小可能的半径并且另一个微孔(微孔2)与其内切时，所述圆3除了包含微孔1之外还包含六个微孔的重心。因此，在B中包括微孔1。
参考图3(B)，当将圆心在微孔4的重心处的圆6绘制为具有最小可能的半径并且另一个微孔(微孔5)与其内切时，所述圆6除了包含微孔4之外还包含5个微孔的重心。因此，在B中不包括微孔4。
同样参考图3(B)，当将圆心在微孔7的重心处的圆9绘制为具有最小可能的半径并且另一个微孔(微孔8)与其内切时，所述圆9除了包含微孔7之外还包含7个微孔的重心。因此，在B中不包括微孔7。
考虑后面描述的导电通路的直管构造(straight configuration)，优选地是所述微孔不具有分叉(bifurcate)的配置。也就是说，阳极氧化膜的一个表面的单位面积中的微孔的个数X和其他表面的单位面积中的微孔的个数Y的比率X/Y优选地是0.9至1.10，更优选地是0.95至1.05，最优选地是0.98至1.02。
氧化铝(用于阳极化的铝膜的材料)具有约1014Ω·cm的电阻率，与组成例如已知的各向异性导电膜(例如，热塑性弹性体)的绝缘基材的电阻率相同。
对于本发明的目的，绝缘基材优选地具有1μm至1000μm的厚度(由图2(B)中的数字12表示)，更优选地5μm至500μm，最优选地10μm至300μm。当绝缘基材的厚度在以上范围中时，绝缘基材易于使用。
对于本发明的目的，绝缘基材中的导电通路之间的间距(由图2(B)中的数字13表示)优选地是10nm或以上，更优选地是20nm至200nm。在以上范围中的绝缘基材中的导电通路之间的间距允许所述绝缘基材完全用作绝缘壁。
对于本发明的目的，绝缘基材的相邻导电通路之间的中心与中心间距(由图2(B)中的数字15表示，下面也称作“节距”)优选地是20nm至500nm，更优选地40nm至200nm，以及更优选地50nm至140nm。当所述节距在以上范围中时，易于获得导电通路直径和导电通路间距(绝缘壁厚度)之间的良好关系且能提供良好的连接可靠性。
根据本发明，例如可以通过将铝基板阳极化并且允许由阳极化产生的微孔穿透所述基材来产生绝缘基材。
后面在描述产生各向异性导电部件方法时对阳极化和穿透工艺进行解释。
<导电通路>
组成各向异性导电部件的一部分的导电通路由导电材料构成。
导电材料没有特别地限制，只要其电阻率是103Ω·cm或以下，导电材料的优选示例包括金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、镍(Ni)、钨(W)、钴(Co)、铑(Rh)、锡氧化物(tin oxides)、掺铟锡氧化物(ITO)、和包含这些金属的任一种作为主要成分的合金。
考虑导电性，导电材料优选地由从以下组中选择的一种金属构成，所述组包括：铜、镍、和金，或者包含这些金属的任一种作为主要成分的合金。
本发明的电路板连接结构中的各向异性导电部件的导电通路(具有适用于执行特定功能的突出部)优选地由其中导电金属本身具有高硬度的材料构成，并且具体地Ni是优选的。
考虑到成本，使用金只形成从绝缘基材突出的导电通路的突出部分的表面或者只形成与电极接触的电路板的那部分也是优选的。
对于本发明的目的，所述导电通路具有柱形形状，其直径(由图2(B)中的数字14表示的部分)优选地是1μm或以下，更优选地5nm至500nm，更优选地20nm至400nm，更优选地40nm至200nm，最优选地50nm至100nm。在以上范围中的导电通路的直径使得当施加电信号时能获得足够的响应，并且因此增强了使用本发明的电路板连接结构的半导体封装的可靠性。
如上所述，导电通路的中心线(只是基材内部分，例即每一个导电通路在绝缘基材内部的那部分，这同样适用于这一段落中的描述)相对于绝缘基材的厚度(长度/厚度)的相对长度优选地是1.0至1.2，更优选地是1.0至1.05。当导电通路的中心线长度与绝缘基材厚度的比率在以上范围中时，可以将所述导电通路看作是直管构造，并且当施加电信号时，可以绝对无误地获得一对一响应，使得可以增强使用本发明的电路板连接结构的装置的可靠性。
对于本发明的目的，当导电通路的两端都从绝缘基材的相应一侧突出时，在电气断开时突出部分(由图2(B)中的数字113和115表示；下面也称作“突出部分”)的高度优选地是至少5μm，更优选地是8μm至15μm。在以上范围中的突出部分的高度增强了与电路板的电极的连接性。
所述突出部分可以具有没有特别限制的形状，并且包括半球、锥形、棱锥、圆柱、和棱柱。
对于本发明的目的，导电通路通过绝缘基材彼此绝缘，并且具有优选地2百万/mm2或以上，或更优选地50百万/mm2或以上，或最优选地100百万/mm2或以上的密度。在以上范围中的导电通路的密度使得当施加电信号时能够绝对无误地获得一对一响应，并且进一步增强了使用本发明的电路板连接结构的装置的可靠性。
根据本发明，例如可以通过用金属、导电材料填充穿透绝缘基材的微孔来产生导电通路。
后面描述产生各向异性导电部件的方法时对填充金属的工艺进行解释。
包括绝缘基材和导电通路在内的各向异性导电部件优选地具有上述配置，使得绝缘基材具有1μm至1000μm的厚度，导电通路具有5nm至500nm的直径，以保持高绝缘性，并且使得能够利用高密度来检验电气连续性。
[产生各向异性导电部件的方法]
下面描述产生各向异性导电部件的方法。
根据本发明，例如可以通过在专利文献2(JP 2008-270158A)的[0040]段中描述的产生方法来制造包括这种绝缘基材和导电通路在内的各向异性导电部件，所述方法至少包括：
阳极化步骤，对铝基板进行阳极化，
所述阳极化步骤之后的穿透步骤，使由所述阳极化产生的微孔穿透所述阳极化的铝基板，从而获得绝缘基材，以及
所述穿透步骤之后的金属填充步骤，利用金属、导电材料填充所获得的绝缘基材中的穿透微孔的内部，以获得各向异性导电膜；以及
所述方法在金属填充步骤之后包括突出部分形成步骤，使所形成的导电通路的每一个的末端部分从绝缘基材的相应表面突出，从而获得各向异性导电部件。
根据本发明，可以在本发明中使用如JP 2008-270158 A的[0041]至[0141]段中实质上描述的、在产生各向异性导电膜的方法和应用于铝基板的处理工艺中使用的铝基板。
在本发明中使用的铝板没有特别的限制，但是优选地具有至少99.5重量％的铝纯度，更优选地至少99.9重量％的铝纯度，更优选地至少99.99重量％的铝纯度。当铝纯度在以上范围中时，微孔阵列的整齐度是足够的。
尽管可以使用已知的方法实现用于产生各向异性导电部件的方法中的阳极化，优选地是使用自排序方法或者恒定电压阳极化，因为所述绝缘基材优选地是通过对铝基板阳极化，并且让微孔排成阵列以便具有由以上公式(i)限定的50％或以上的有序度而获得的阳极氧化膜。
可以通过按照这种顺序实现阳极化、阳极氧化膜熔化和重新阳极化，或者通过实现重复阳极化和阳极氧化膜熔化多次、接着是重新阳极化的方法，来实现通过自排序方法形成微孔。
恒定电压阳极化是用于低速度下花费较长的时间(即，几个小时至大于12个小时)形成阳极氧化膜的处理。
[穿透步骤]
阳极化步骤之后的穿透步骤引起由阳极化产生的微孔穿透阳极化的铝基板，从而获得绝缘基材。具体地，在其他的方法中，可以使用在阳极化之后熔化铝基板以去除阳极氧化膜的底部部分的方法、在阳极化之后提供铝基板和靠近铝基板的阳极氧化膜，来实现穿透步骤。
[金属填充步骤]
在产生各向异性导电部件的方法中，可以使用电解电镀(electrolyticplating)方法或无电镀(electroless plating)方法实现金属填充。
在将电解电镀方法用于产生各向异性导电部件的方法中的金属填充的情况下，优选地通电势扫描方法(电势扫描电解)实现电解电镀，从而随着时间的流逝按照恒定速度或恒定电流方法(恒定电势电解)扫描电势，从而控制电解在恒定的电流下发生。
[表面平滑处理]
产生各向异性导电部件的方法优选地包括：在金属填充步骤之后，通过机械抛光(具体地化学机械抛光)来平滑所述各向异性导电部件的顶面和背面的表面平滑工艺。
[突起部形成步骤]
在金属填充步骤(或者当应用化学机械抛光(CMP)时的表面平滑步骤；同样适用于下面的突起部分形成步骤的以下描述)之后的突起部分形成步骤使所形成的导电通路的末端部分从绝缘基材的各个表面突出，从而获得了各向异性导电部件。
具体地，可以通过下面所述的修整工艺(trimming process)和/电极定位工艺使所述导电通路的末端部分从绝缘基材的各个表面突出，并且依赖于导电通路的节距和直径，向所述导电通路的末端部分涂覆焊料。
[修整工艺]
金属填充步骤之后的修整工艺仅仅去除了各向异性导电部件表面的绝缘基材的一部分，并且使所述导电通路突出。
<电沉积工艺>
在产生各向异性导电部件的方法中，可以代替地或者在修整工艺之后实现电沉积工艺，从而可以将相同的导电金属或不同的导电金属进一步仅仅沉积到导电通路8的表面上。
[保护膜形成工艺]
考虑随着时间流逝通过与空气中的水的水合作用导致的由氧化铝构成的绝缘基材的小孔直径的可能变化，优选地是在金属填充步骤之前实现用于形成保护膜的处理。
所述保护膜例示为包含Zr元素和/或Si元素的无机保护膜或者包含不溶水的聚合物的有机保护膜。
在产生各向异性导电部件的方法中，加热处理使得能够控制硬度和热循环阻力(heat-cycle resistance)。
优选地，在例如至少100℃，更优选地200℃或以上，以及最优选地400℃或以上的温度下进行加热。加热时间优选地是10秒至24小时，更优选地1分钟至12小时，以及最优选地30分钟至8小时。这种加热处理增加了硬度，并且抑制了热循环时的膨胀和收缩。
5.[电路板连接结构的定位]
各向异性导电部件具有优选地在其表面或侧面上的定位部件。当定位部件具有与刚性电路板和/或柔性电路板的对应物结合实现定位的结构时，所述定位部件证明了对于电气连接和断开的重复使用是有用的。另外，这种定位部件证明了当替换电路板连接结构的柔性电路板时是有用的。
例如，其中插入各向异性导电部件的压力部件110的凹口118的形状在水平截面中朝着更靠近刚性电路板的一侧变小。因此，只将各向异性导电部件装配到凹口118中实现了相对于刚性电路板的电极的定位，便于各向异性导电部件的替换。可以将所述定位部件设置在柔性电路板和各向异性导电部件之间。所述定位部件可以是在各向异性导电部件上实现的标记，所述标记与在柔性板的侧部末端中实现的孔洞一起作用。所述各向异性导电部件可以具有位于不与电极或侧部接触的表面上的定位部件；位于所述侧面表面的定位部件可以是导电通路或者部分切断的导电通路。
6.[电气连接方法]
作为本发明的产生电路板连接结构的方法的连接电路板的方法如下：
一种连接电路板的方法，包括：
设置：
1)刚性电路板，所述刚性电路板具有第一电极；以及
2)柔性电路板，所述柔性电路板具有第二电极，作为在电路板上形成的连接盘，将支持板114设置为和与所述刚性电路板相对的柔性电路板的平坦表面的至少一部分直接接触，以及
4)利用通过支持板将各向异性导电部件推进至所述刚性电路板和所述柔性电路板的压力部件，经过在各向异性导电部件的导电通路将所述刚性电路板的第一电极的至少一部分和所述柔性电路板的第二电极的至少一部分电气连接，支持板，使得所述各向异性导电部件的绝缘基材不直接接触所述柔性电路板，并且向所述连接盘的表面施加的压力是300MPa以上，1000MPa以下，
3)其中所述各向异性导电部件包括沿绝缘基材的厚度方向穿透绝缘基材的导电通路，所述导电通路由导电材料构成并且彼此隔离，所述导电通路的每一个的一端从绝缘基材的一个表面突出，并且所述导电通路的每一个的另一端从绝缘基材的另一个表面突出，从另一个表面突出的并且处于未接触状态的突出部的高度H是5μm或以上，且不大于从所述柔性电路板的表面测量时连接盘的厚度的两倍。
7.[一种用于替换电路板连接结构的柔性电路板的方法]
由于劣化而需要替换电路板连接结构的柔性电路板或者需要用不同结构的电路板替换电路板连接结构的柔性电路板时，可以通过以下方法实现所述替换。
一种用于替换柔性电路板的方法，包括：1)释放由所述电路板连接结构的压力部件施加的压力，以将所述刚性电路板的第一电极的至少一部分和所述柔性电路板的第二电极的至少一部分电气断开；以及
用另一个柔性电路板替换所述柔性电路板，并且将所述刚性电路板的第一电极的至少一部分和所述柔性电路板的第二电极的至少一部分再次电气连接。
将参考图8的示意图描述应用于液晶面板检查装置的本发明的电路板连接结构。
如图8所示的液晶显示器(LCD)面板检查探针单元90具有由控制/检查单元88控制的LCD驱动器IC 86。将LCD驱动器IC 86与刚性电路板101的电极电气连接。与检查探针84相连的刚性电路板101和柔性电路板102通过本发明的电路板连接结构100的各向异性导电部件电气连接。响应于来自LCD驱动器IC的信号，检查探针84可以经由液晶面板驱动电极82驱动液晶显示面板80、接收来自所述面板的信号、并且经由本发明的电路板连接结构100将对检查结果加以表示的信号供应给所述控制/检查单元88。所述控制/检查单元88也可以显示检查结果。
本发明的电路板连接结构不但可以应用于在液晶面板检查装置中使用的探针单元，而且可以应用于用来检查诸如集成电路之类的其他平坦状测试物体的探针装置。
示例
下面通过示例详细描述本发明。然而，不应该将本发明解释为局限于这些示例。
[产生各向异性导电部件]
(A)镜面精加工处理(电解抛光)
将高纯度铝基板(住友轻金属株式会社，纯度99.99重量％，厚度0.4mm)切割为允许阳极化的10厘米见方的尺寸，然后在25V的电压下、65℃的溶液温度以及3.0米/分钟的溶液流速使用下面给出的组成的电解抛光溶液进行电解抛光。
将碳电极用作阴极，并且将(株式会社高砂制作所制造的)GP0110-30R单元用作电源。此外，使用由As One公司制造的旋流监测器(vortex flow monitor)FLM22-10PCM来测量电解溶液的流速。
(电解抛光溶液组成)
*85wt％磷酸(和光纯药工业株式会社)660mL
*纯水    160mL
*硫酸    150mL
*乙二醇  30mL
(B)阳极化步骤(自排序方法)
然后，将已经经历了电解抛光处理的铝基板经历10小时的预阳极化处理，在40V电压下的0.5mol/L的草酸电解溶液中，15℃的溶液温度以及3.0m/分钟的溶液流速。
在接下来的脱膜工艺中，在50℃的溶液温度下，在包含0.2mol/L铬酸酐和0.6mol/L的磷酸的混合水溶液中将预阳极化的铝基板浸泡12小时。
然后，在40V电压下的0.5mol/L的草酸电解溶液中，15℃的溶液温度以及3.0m/分钟的溶液流速下，再次施加阳极化处理15小时。
使用不锈钢电极作为阴极以及(株式会社高砂制作所制造的)GP0110-30R单元作为电源执行预阳极化处理和重新阳极化处理。使用(大和科学社制造的)NeoCool BD 36进行冷却，并且使用(东京理化器械株式会社制造的)Pairstirrer PS-100进行搅拌和加热。利用As One公司制造的旋流监测器FLM22-10PCW测量电解溶液的流速。
(C)[穿透步骤]
随后，将铝基板浸泡在通过将0.1mol/L的氯化铜与20％的盐酸水溶液混合获得的处理溶液中，允许在15℃的溶液温度下分解，直到通过视觉检查观察到铝的去除为止，并且进一步浸泡在5重量％的磷酸中30℃下30分钟，以去除阳极氧化膜的底部部分，并且获得由具有扩大直径的微孔的阳极氧化膜组成的结构(绝缘基材)。穿透工艺之后的结构具有120μm的厚度。
(D)加热工艺
然后，将所获得的结构经历400℃的热处理一个小时。
(E)金属填充步骤
随后，将金气相沉积到热处理结构的一个表面上具有0.1μm的厚度，以形成金电极。将金电极用作阴极，并且使用镍球作为阳极，以执行电解电镀。
使用保持在60℃下的300g/L的氨基磺酸镍的水溶液作为电解溶液，实现了直流电解以获得具有填充镍的微孔的结构。
使用YAMAMOTO-MS Co.，Ltd制造的电镀设备和AMEL S.r.l制造的7060型稳压器/恒电流仪来实现直流电解。所使用的标准电极是Ag/AlCl型。
利用从Ni：0V至负极一侧的1mV/秒的扫描速度下执行的扫描，继续电解，直到达到4000C/dm2的电量。
利用光学显微镜对于填充金属结构中的断裂面的观察揭示了用镍将微孔填充到从承载金电极一侧测量的约70μm的高度。
(F)表面平滑工艺
在接下来的表面平滑工艺中，将在承载金电极一侧上的填充金属结构的表面抛光10μm，并且将相对一侧上的其他表面抛光60μm。
更具体地，利用承载碳化硅作为研磨剂的片实现了研磨，接着是利用具有2μm颗粒直径的金刚石浆，进一步是利用具有0.25μm颗粒直径的金刚石浆的抛光，以获得镜面精加工的表面。
利用光学显微镜对于表面平滑结构中的断裂面的观察揭示了所述结构具有平滑的表面，使得导电通路(镍)和绝缘基材(阳极氧化膜)两者都具有50μm的厚度。
(G)突出部形成步骤(具有不同突出部分高度的各向异性导电部件的制造)
然后，将表面平滑的结构浸泡在具有1重量％浓度的KOH水溶液中，随着浸泡时间变化来控制氧化铝膜的分解量，从而产生如在表1的示例和比较示例中的具有镍导电通路的突出部分的不同高度的各向异性导电部件。
另外，也使用氯金酸(tetrachloroaurate)的硫酸溶液实现了交流电解电镀。处理之后的ESCA分析结果显示镍被金覆盖。
从镍电镀的开始到金电镀的结束无中断地连续执行从金属填充(E)至突出部分形成步骤(G)的工艺，不允许将涂料暴露到大气中。
在用水冲洗并且干燥之后，进行利用FE-SEM的观察。
以下的表1所示的结果揭示了导电通路的突出部分具有表1中给出的高度，并且所述导电通路的电极尺寸具有60nm的直径。观察还揭示导电通路的中心线长度与基材厚度(长度/厚度)的比率是1.01。
用FE-SEM(放大倍数x20000)对所获得的各向异性导电部件的表面拍照，以在2μm x 2μm的视场中测量由各向异性导电部件中的微孔的公式(i)限定的有序度。在10个位置测量有序度以计算平均值。在任一个示例和比较示例中，有序度在70％至95％的范围中。
在各向异性导电膜是阳极氧化膜类型的情况下，在示例和比较示例两者中，周期指的是导电通路之间的中心与中心距离(节距)。利用FE-SEM(放大倍数x50000)对所获得的各向异性导电部件(膜)的表面拍照，并且在50个点进行测量，产生了在50nm至90nm范围内的周期平均值以及约150百万/mm2的微孔密度。
<刚性电路板和柔性电路板>
(测试图案)
获得并且使用都承载图9所示测试图案的刚性电路板(5厘米见方)和柔性电路板(FPC板，5cm x 10cm)。在刚性电路板和柔性电路板两者上制造和使用相同的测试图案。
如图9所示，柔性电路板使用在四边形评估端子92处端接的铜电路图案、连接评估端子92和第二电极的具有10μm线宽的铜线路94。第一电极是10个四边形的镀金连接电极96，在刚性电路板上测量20μm x 100μm。电极之间的间距是50μm。通过在示例和比较示例的每一个中制造的各向异性导电部件连接柔性电路板的第二电极和刚性电路板的第一电极，并且允许压力部件在各个示例中施加表1中给定的压力。
(电极)
耦合的刚性电路板和柔性电路板的电极适用于具有如表1所示的相同高度。在示例5和比较示例5中，耦合的刚性电路板和柔性电路板具有高度16μm的电极；在其他示例和比较示例中，耦合的刚性电路板和柔性电路板具有高度8μm的电极。
在参考示例7中，使用由Disco公司制造的DAS8920表面平坦器来平坦化刚性电路板和柔性电路板上的连接盘，并且确保均匀的连接盘高度。就Ra而言，所述处理将电极高度变化从3μm减小至0.6μm，并且将电极表面的表面粗糙度从1.2μm减小到0.04μm，并且使用这样处理的电路板。
<压力部件>
使用由螺栓和螺母组成的加压机构以及将1mm厚陶瓷制半透明支持板放置为与柔性电路板直接接触支持板。
将刚性板安装到(HiSOL，Inc.制造的6000型)表面安装测试器的下部样品台，并且将附着上述柔性电路板的陶瓷制加压夹具安装到上部样品台，在样品台上进行对准调节。随后，将上述各向异性导电膜安装到下部台中的刚性板的预定位置中，并且进行加压接触。观看显示器调节压力，使得向所述电极(连接盘)的表面施加所需的压力。
<连接的评估>
通过将具有相同形状的金隆起焊盘设置在玻璃板上，将在示例和比较示例中制造的各向异性导电部件的每一个推进到上面，并且观察状态来评估通过加压接触获得的连接。
在用表1所示的每一个压力加压之后，将导电结构放置三天，分离所述各向异性导电膜，并且再次将相同的各向异性导电膜插回，重复所述过程。通过当将膜分离第10次和第50次时观察FPC板的表面来进行评估。
<评估准则>
(1)连接电阻评估准则：○＝连接电阻小于1Ω；×＝连接电阻不小于1Ω。
(2)连接评估准则
A＝当绝缘层没有与柔性电路板(FPC板)接触时
B＝当绝缘层与柔性电路板(FPC板)接触时
C＝当绝缘层破裂并且与柔性电路板(FPC板)接触时
(3)柔性电路板(FPC板)配线损坏评估
在重复如表1所示次数的附着和分离之后，视觉地评估FPC板上的配线状态。分级是：
○＝没有观察到变化
△＝表面有附着物
×＝在配线上观察到刮痕。
表1所示的结果揭示了示例1至7中的结构能够稳定地电气连接电路板并且具有低电阻，以及例如在连接时不会发生与非电极部件的不必要键合，减小了通过在分离时可能施加的负载导致的电路板破裂的可能性。
表1也示出了在比较示例4和5中，突出部分的高度是电极高度的至少两倍，使得突出部分和电极之间的连接是不稳定的。因此，在附着和分离时施加负载，引起形成承载电极的电路板表面的一部分的配线上的刮痕。参考示例7中的结构能够与示例中结构的性能可比拟，但是比较昂贵。
表1
Figure BDA00002998163300261
参考符号列表
1、2、4、5、7、8 微孔
3、6、9 圆
10 探针装置
12 绝缘基材厚度
13 导电通路间距离
14 导电通路的直径
15 导电通路之间的中心与中心距离(节距)
18 探针片
20 第一连接片
22 第二连接片
30 突出电极
34 配线
36 配线
38 电绝缘膜
40 TAB(TAB，集成电路)
42 液晶面板
44 电极
46 配线材料
48 探针底座
49 螺栓
50 树脂
52 导电颗粒
54 各向异性导电膜(含导电颗粒树脂型)
56 树脂和电路板之间的接触区域
58 电路板
60 各向异性导电膜(穿透结构型)
62 电极高度差
66 各向异性导电膜扭曲
68 电子部件
70 电路板
80 液晶显示器(LCD)面板
82 液晶面板驱动电源
84 检查探针
86 液晶显示器(LCD)驱动器IC
88 控制/检查单元
90 检查探针单元
92 评估端子
94 铜配线
96 连接电极
100 电路板连接结构
101 刚性电路板
102 柔性电路板
109 绝缘基材，109a 一个主表面，109b 另一个主表面
110 压力部件
111 导电通路
112 螺母
113 第一突出部，113a 未连接时的第一突出部
113b 连接时的第一突出部
H1 第一突出部高度，H1a 未连接时的第一突出部高度
H1b 连接时的第一突出部高度
114 支持板
115 第二突出部，115a 未连接期间的第二突出部
115b 连接期间的第二突出部
H2 第二突出部高度，H2a 未连接期间的第二突出部高度
H2b 连接期间的第一突出部高度
118 凹口
120 各向异性导电部件
121 第一电极，W1第一电极高度
122 第二电极(连接盘)，W2第二电极高度

Claims (9)

1.一种电路板连接结构，包括：
刚性电路板，具有第一电极，
各向异性导电部件，以及
柔性电路板，具有第二电极，作为在电路板上形成的连接盘，将支持板设置为和与所述刚性电路板相对的所述柔性电路板的平坦表面的至少一部分直接接触，
使用压力部件通过所述支持板将各向异性导电部件与所述刚性电路板和所述柔性电路板相连接，
其中，所述各向异性导电部件包括沿绝缘基材的厚度方向穿透所述绝缘基材的导电通路，所述导电通路由导电材料构成并且彼此隔离，所述导电通路的每一个的一端具有从所述绝缘基材的一个表面突出的第一突出部，并且所述导电通路的每一个的另一端具有从所述绝缘基材的另一个表面突出的第二突出部，没接触的所述第二突出部的高度H2a是5μm或以上，并且不大于从所述柔性电路板的表面测量时所述连接盘的厚度的两倍，
其中，将所述刚性电路板和所述柔性电路板之间的电气连接实现为所述导电通路的所述第一突出部接触所述刚性电路板的所述第一电极的至少一部分，以及通过所述导电通路与所述第一突出部连通的所述第二突出部接触在所述柔性电路板上形成的所述连接盘的表面的至少一部分，施加压力，使得所述各向异性导电部件的所述绝缘基材不直接接触所述柔性电路板，以及
其中，向所述连接盘的表面施加的压力是300MPa以上，1000MPa以下。
2.根据权利要求1所述的电路板连接结构，其中通过释放由所述压力部件施加的压力，将在权利要求1中描述的电气连接中的电路板连接结构置为电气断开。
3.根据权利要求1或2所述的电路板连接结构，其中所述导电通路具有200nm或以下的直径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板连接结构，其中所述绝缘基材包括阳极氧化膜，所述阳极氧化膜具有通过对铝基板进行阳极化处理而获得的微孔。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电路板连接结构，其中接触时的所述第一突出部、接触时的所述第二突出部和所述各向异性导电部件的所述绝缘基材的总厚度不大于电气断开时的所述第一突出部、所述第二突出部和所述绝缘基材的总厚度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电路板连接结构，
其中，所述导电通路的没接触时的所述第一突出部的高度和没接触时所述第二突出部的高度实质上相等，以及
其中，构成所述导电材料的金属是镍。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电路板连接结构，其中所述各向异性导电部件在与所述电极不接触的表面上或在侧面部分上具有的定位部件，所述定位部件与所述刚性电路板和/或所述柔性电路板的定位部件一起用于实现定位。
8.一种连接电路板的方法，包括：
设置刚性电路板和柔性电路板，所述刚性电路板具有第一电极，所述柔性电路板具有第二电极，作为在电路板上形成的连接盘，将支持板设置为和与所述刚性电路板相对的所述柔性电路板的平坦表面的至少一部分直接接触，
利用通过支持板将各向异性导电部件推至所述刚性电路板和所述柔性电路板上的压力部件，经过所述各向异性导电部件的导电通路将所述刚性电路板的所述第一电极的至少一部分和所述柔性电路板的所述第二电极的至少一部分电气连接，使得所述各向异性导电部件的绝缘基材不直接接触所述柔性电路板，并且向所述连接盘的表面施加的压力是300MPa以上，1000MPa以下，
其中，所述各向异性导电部件具有沿所述绝缘基材的厚度方向穿透所述绝缘基材的所述导电通路，所述导电通路由导电材料构成并且彼此隔离，所述导电通路的每一个的一端从所述绝缘基材的一个表面突出，并且所述导电通路的每一个的另一端从所述绝缘基材的另一个表面突出，从所述绝缘基材的另一个表面突出且没接触的突出部的高度H2a是5μm或以上，并且不大于从所述柔性电路板的表面测量时所述连接盘的厚度的两倍。
9.一种用于替换柔性电路板的方法，包括：
释放由在权利要求8中电气连接的压力部件施加的压力，以电气断开所述刚性电路板的所述第一电极的至少一部分和所述柔性电路板的所述第二电极的至少一部分，用另一个柔性电路板替换柔性电路板，并且将所述刚性电路板的所述第一电极的至少一部分和所述柔性电路板的所述第二电极的至少一部分再次电气连接。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104538225A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 福建联迪商用设备有限公司 电气开关结构与电子设备
CN105723568A (zh) * 2013-11-22 2016-06-29 申泰公司 两片式辅助分离间隙器
CN107113984A (zh) * 2014-12-19 2017-08-29 富士胶片株式会社 多层配线基板
CN111103445A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 普因特工程有限公司 探针卡用导板及其制造方法、以及具备其的探针卡
TWI708062B (zh) * 2019-10-24 2020-10-21 中華精測科技股份有限公司 可拆式高頻測試裝置及其垂直式探針頭
CN112424614A (zh) * 2018-07-18 2021-02-26 日本电产理德股份有限公司 探针、检查治具、检查装置以及探针的制造方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6175942B2 (ja) * 2013-07-04 2017-08-09 富士通株式会社 接続部材、電子装置及び電子装置の製造方法
EP3026764A4 (en) * 2013-07-22 2016-11-16 Fujifilm Corp METHOD FOR PRODUCING AN ANISOTROPIC CONDUCTIVE ELEMENT AND METHOD FOR PRODUCING AN ANISOTROPIC CONDUCTIVE BONDING ENCAPSULATION
WO2015111542A1 (ja) * 2014-01-27 2015-07-30 富士フイルム株式会社 微細構造体、多層配線基板、半導体パッケージおよび微細構造体の製造方法
JP6478891B2 (ja) * 2015-10-07 2019-03-06 三菱電機株式会社 プローブ位置検査装置
TWI576591B (zh) * 2016-02-03 2017-04-01 京元電子股份有限公司 探針卡組裝結構與其組裝方法、以及由該探針卡組裝結構取出斷針的方法
KR101823527B1 (ko) * 2016-06-09 2018-01-30 (주)포인트엔지니어링 프로브 카드용 기판 및 이를 이용한 프로브 카드
TWI597504B (zh) * 2017-01-26 2017-09-01 Electronic components conveying device and its application test classification equipment
US11224131B2 (en) * 2018-04-04 2022-01-11 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Systems and methods for surface mounting cable connections
JP7257415B2 (ja) * 2018-11-21 2023-04-13 三井化学株式会社 異方導電性シート、異方導電性複合シート、異方導電性シートセット、電気検査装置および電気検査方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1409443A (zh) * 2001-09-25 2003-04-09 日本压着端子制造株式会社 用于连接柔性电路板的连接器
JP2008153120A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 配線体接続構造体
JP2008218185A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Nec Corp 異方性導電部材およびこれを用いたデバイス接続構造
JP2010019672A (ja) * 2008-07-10 2010-01-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 基板体
JP2010177171A (ja) * 2009-02-02 2010-08-12 Fujifilm Corp 異方導電性部材およびその製造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3154713B2 (ja) * 1990-03-16 2001-04-09 株式会社リコー 異方性導電膜およびその製造方法
JPH04177223A (ja) * 1990-11-09 1992-06-24 Sharp Corp 表示装置
US5800184A (en) * 1994-03-08 1998-09-01 International Business Machines Corporation High density electrical interconnect apparatus and method
JPH1140224A (ja) * 1997-07-11 1999-02-12 Jsr Corp 異方導電性シート
JP4171148B2 (ja) 1999-11-12 2008-10-22 株式会社日本マイクロニクス プローブ装置
US6264476B1 (en) * 1999-12-09 2001-07-24 High Connection Density, Inc. Wire segment based interposer for high frequency electrical connection
WO2003075408A1 (fr) * 2002-03-07 2003-09-12 Jsr Corporation Connecteur conducteur anisotrope, son procede de fabrication et instrument servant a tester un circuit
CN1806178A (zh) * 2003-06-09 2006-07-19 Jsr株式会社 各向异性导电性连接器以及晶片检测装置
JP2006194620A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Tokyo Electron Ltd プローブカード及び検査用接触構造体
JP5043621B2 (ja) 2007-03-27 2012-10-10 富士フイルム株式会社 異方導電性部材およびその製造方法
EP1976007B1 (en) 2007-03-27 2017-11-29 Fujifilm Corporation Method of manufacture of anisotropically conductive member
WO2009054053A1 (ja) * 2007-10-24 2009-04-30 Fujitsu Limited プリント基板ユニットおよびソケット
US7766667B2 (en) * 2007-12-18 2010-08-03 Russell James V Separable electrical connectors using isotropic conductive elastomer interconnect medium
CN101971037A (zh) 2008-03-14 2011-02-09 富士胶片株式会社 探针卡
JP2009224146A (ja) 2008-03-14 2009-10-01 Fujifilm Corp 異方性導電性部材を有する積層板とその製造方法
TWM373059U (en) * 2009-05-18 2010-01-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Electrical connector
US8123529B2 (en) * 2009-12-18 2012-02-28 International Business Machines Corporation Apparatus for connecting two area array devices using a printed circuit board with holes with conductors electrically connected to each other

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1409443A (zh) * 2001-09-25 2003-04-09 日本压着端子制造株式会社 用于连接柔性电路板的连接器
JP2008153120A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 配線体接続構造体
JP2008218185A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Nec Corp 異方性導電部材およびこれを用いたデバイス接続構造
JP2010019672A (ja) * 2008-07-10 2010-01-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 基板体
JP2010177171A (ja) * 2009-02-02 2010-08-12 Fujifilm Corp 異方導電性部材およびその製造方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105723568A (zh) * 2013-11-22 2016-06-29 申泰公司 两片式辅助分离间隙器
CN105723568B (zh) * 2013-11-22 2017-12-12 申泰公司 两片式辅助分离间隙器
CN107113984A (zh) * 2014-12-19 2017-08-29 富士胶片株式会社 多层配线基板
US10249563B2 (en) 2014-12-19 2019-04-02 Fujifilm Corporation Multilayer wiring substrate
CN107113984B (zh) * 2014-12-19 2019-06-04 富士胶片株式会社 多层配线基板
CN104538225A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 福建联迪商用设备有限公司 电气开关结构与电子设备
CN112424614A (zh) * 2018-07-18 2021-02-26 日本电产理德股份有限公司 探针、检查治具、检查装置以及探针的制造方法
CN111103445A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 普因特工程有限公司 探针卡用导板及其制造方法、以及具备其的探针卡
TWI708062B (zh) * 2019-10-24 2020-10-21 中華精測科技股份有限公司 可拆式高頻測試裝置及其垂直式探針頭

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Publication number Publication date
US20130252443A1 (en) 2013-09-26
US9077122B2 (en) 2015-07-07
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JP2012078222A (ja) 2012-04-19

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