CN113544228A - 各向异性导电片、电气检查装置及电气检查方法 - Google Patents

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Abstract

各向异性导电片具有:绝缘层,其具有第一面和第二面,且由第一树脂组合物构成;多个柱状树脂,其在上述绝缘层内以沿厚度方向延伸的方式配置,且由第二树脂组合物构成;以及多个导电层,其配置在上述多个柱状树脂与上述绝缘层之间,且分别露出到上述第一面的外部和上述第二面的外部。

Description

各向异性导电片、电气检查装置及电气检查方法
技术领域
本发明涉及各向异性导电片、电气检查装置及电气检查方法。
背景技术
已知有在厚度方向上具有导电性,在面方向上具有绝缘性的各向异性导电片。这样的各向异性导电片被用于各种用途,例如用作电气检查装置的探针(接触器),该电气检查装置用于测定印刷基板等的检查对象的多个测定点之间的电气特性。
作为在电气检查中使用的各向异性导电片,已知有例如具有绝缘层和以在该导电片的厚度方向上贯通的方式配置的多个金属针(pin)的各向异性导电片(例如专利文献1和专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平4-17282号公报
专利文献2:日本特开2016-213186号公报。
发明内容
发明要解决的问题
但是,在专利文献1和专利文献2中所示的各向异性导电片的表面上有金属针露出。因此,存在以下问题:在这些各向异性导电片上进行作为检查对象的半导体封装的端子的位置对准时,存在半导体封装的端子会与从各向异性导电片的表面露出的金属针接触而容易损伤。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供能够抑制检查对象的端子的损伤的各向异性导电片、电气检查装置及电气检查方法。
解决问题的方案
上述问题可以通过以下结构解决。
本发明的各向异性导电片具有:绝缘层,其具有第一面和第二面,且由第一树脂组合物构成;多个柱状树脂,其在所述绝缘层内以沿厚度方向延伸的方式配置,且由第二树脂组合物构成;以及多个导电层,其配置在所述多个柱状树脂与所述绝缘层之间,且分别露出到所述第一面的外部和所述第二面的外部。
本发明的电气检查装置具有:具有多个电极的检查用基板;以及配置在所述检查用基板的配置有所述多个电极的面上的本发明的各向异性导电片。
本发明的电气检查方法包括如下工序:夹着本发明的各向异性导电片,将具有多个电极的检查用基板和具有端子的检查对象层叠起来,使所述检查用基板的所述电极与所述检查对象的所述端子通过所述各向异性导电片电连接。
发明效果
根据本发明,可提供能够抑制检查对象的端子的损伤的各向异性导电片、电气检查装置及电气检查方法。
附图说明
图1A是表示实施方式1的各向异性导电片的立体图,图1B是图1A的1B-1B线的局部剖面图。
图2A~图2D是用来说明实施方式1的各向异性导电片的制造工序的局部剖面图。
图3是表示实施方式1的电气检查装置的剖面图。
图4A和图4B是表示变形例的各向异性导电片的局部剖面图。
图5A和图5B是表示变形例的各向异性导电片的局部剖面图。
图6A是表示实施方式2的各向异性导电片的立体图,图6B是图6A的各向异性导电片的水平剖面的局部放大图,图6C是图6A的各向异性导电片的纵剖面的局部放大图。
图7A~图7E是用来说明实施方式2的各向异性导电片的制造工序的局部剖面图。
图8A是表示实施方式3的各向异性导电片的立体图,图8B是图8A的各向异性导电片的纵剖面的局部放大图。
图9A~图9E是用来说明实施方式3的各向异性导电片的制造工序的局部剖面图。
图10是表示变形例的各向异性导电片的局部剖面图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[实施方式1]
1.各向异性导电片
图1A是表示实施方式1的各向异性导电片10的立体图,图1B是图1A的1B-1B线的局部剖面图。
如图1A和图1B所示,各向异性导电片10具有绝缘层11、配置在其内部的多个柱状树脂12、以及配置在柱状树脂12与绝缘层11之间的多个导电层13。
1-1.绝缘层11
绝缘层11是具有位于厚度方向的一侧的第一面11a和位于厚度方向的另一侧的第二面11b的层,而且绝缘层11由第一树脂组合物构成(参照图1A和图1B)。绝缘层11使多个导电层13彼此之间绝缘。在本实施方式中,优选绝缘层11的第一面11a形成各向异性导电片10的一个面,绝缘层11的第二面11b形成各向异性导电片10的另一个面,且在第一面11a上配置检查对象。
构成绝缘层11的第一树脂组合物只要是能够使多个导电层13之间绝缘的材料即可,没有特别限制。从不易损伤检查对象的端子的角度考虑,优选构成绝缘层11的第一树脂组合物的玻璃化转变温度或储能弹性模量与构成柱状树脂12的第二树脂组合物的玻璃化转变温度或储能弹性模量相同、或者比构成柱状树脂12的第二树脂组合物的玻璃化转变温度或储能弹性模量低。
具体而言,第一树脂组合物的玻璃化转变温度优选为-40℃以下,更优选为-50℃以下。第一树脂组合物的玻璃化转变温度可以按照日本工业标准JIS K 7095:2012进行测定。
第一树脂组合物的25℃下的储能弹性模量优选为1.0×107Pa以下,更优选为1.0×105~1.0×107Pa,进一步优选为1.0×105~9.0×106Pa。第一树脂组合物的储能弹性模量可以按照日本工业标准JIS K 7244-1:1998/ISO6721-1:1994进行测定。
第一树脂组合物的玻璃化转变温度和储能弹性模量可以通过该树脂组合物中所含的弹性体的种类和填料的添加量等进行调整。另外,第一树脂组合物的储能弹性模量也可以通过该树脂组合物的形态(是否是多孔的等)来调整。
第一树脂组合物只要是能够得到绝缘性的材料即可,没有特别的限制,但是从容易满足上述玻璃化转变温度或储能弹性模量的角度考虑,优选为如下组合物的交联物,即,包含弹性体(基础聚合物)和交联剂的组合物(以下,也称为“第一弹性体组合物”)的交联物。即,绝缘层11可以是由第一弹性体组合物的交联物构成的弹性体层。
优选地,弹性体的例子包括硅橡胶、聚氨酯橡胶(聚氨酯类聚合物)、丙烯酸类橡胶(丙烯酸类聚合物)、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、氯丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚丁二烯橡胶、天然橡胶、聚酯类热塑性弹性体、烯烃类热塑性弹性体等的弹性体。其中,优选为硅橡胶。
交联剂可以根据弹性体的种类适当选择。例如,硅橡胶的交联剂的例子包括:过氧化苯甲酰、二-2,4-二氯过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基等有机过氧化物。丙烯酸类橡胶(丙烯酸类聚合物)的交联剂的例子包括:环氧化合物、三聚氰胺化合物、异氰酸酯化合物等。
从例如容易将粘合性或储能弹性模量调整为前述的范围内的角度等考虑,也可以是,第一弹性体组合物中根据需要还包含增粘剂、硅烷偶联剂、填料等其他成分。
从例如容易将储能弹性模量调整为前述的范围内的角度考虑,第一弹性体组合物可以是多孔的。也就是说,可以使用多孔有机硅。
1-2.柱状树脂12
多个柱状树脂12在绝缘层11内以沿其厚度方向延伸的方式配置,并且由第二树脂组合物构成(参照图1B)。柱状树脂12支撑导电层13。
柱状树脂12沿绝缘层11的厚度方向上延伸,具体而言,指柱状树脂12的轴向与绝缘层11的厚度方向大致平行。大致平行是指相对于绝缘层11的厚度方向的角度在±10°以内。轴向是指连结后述的两个端面即端面12a和端面12b的方向。即,柱状树脂12以其两个端面即端面12a和端面12b位于第一面11a侧和第二面11b侧的方式配置。
柱状树脂12的形状没有特别的限制,可以为棱柱状,也可以为圆柱状。在本实施方式中,柱状树脂12为圆柱状。
柱状树脂12可以在第一面11a侧和第二面11b侧中的至少一方露出到绝缘层11的外部。即,也可以是,柱状树脂12的第一面11a侧的面(端面12a)在第一面11a侧露出,或者柱状树脂12的第二面11b侧的面(端面12b)在第二面11b侧露出。在本实施方式中,柱状树脂12的端面12b在第二面11b侧露出(参照图1B)。
在柱状树脂12的端面12a(或端面12b)在第一面11a侧(或第二面11b侧)露出的情况下,柱状树脂12的端面12a(或端面12b)可以是与绝缘层11的第一面11a(或第二面11b)在同一面上,也可以是比绝缘层11的第一面11a(或第二面11b)更突出。
柱状树脂12的端面12a和12b可以是平面,也可以是曲面。在本实施方式中,柱状树脂12的端面12a和端面12b均是平面(参照图1B)。
柱状树脂12的剖面面积在绝缘层11的厚度方向(或柱状树脂12的轴向)上可以是恒定的,也可以是不同的。剖面面积是指与柱状树脂12的轴向垂直的剖面的面积。即,柱状树脂12的端面12a的面积与端面12b的面积可以是相同的,也可以是不同的。在本实施方式中,柱状树脂12的端面12a的面积与端面12b的面积是相同的。柱状树脂12的端面12a(或端面12b)的面积是指沿着绝缘层11的厚度方向观察时的端面12a(或端面12b)的面积。
柱状树脂12的端面12a的等面积圆当量直径只要是能够将多个柱状树脂12的中心间距离p调整为后述的范围内,且能够确保检查对象的端子与导电层13的导通的大小即可,例如优选为2~20μm。柱状树脂12的端面12a的等面积圆当量直径是指沿着绝缘层11的厚度方向观察时的端面12a的等面积圆当量直径。
另外,柱状树脂12的端面12a的等面积圆当量直径可以与端面12b的等面积圆当量直径相同(参照图1B),也可以比端面12b的等面积圆当量直径小。
第一面11a侧的多个柱状树脂12的中心间距离(间距)p没有特别的限制,可以根据检查对象的端子的间距适当地设定。作为检查对象的HBM(High Bandwidth Memory,高带宽存储器)的端子的间距为55μm,PoP(Package on Package,堆叠式封装)的端子的间距为400~650μm等,因此多个柱状树脂12的中心间距离(间距)p例如可以为5~650μm。其中,从无需进行检查对象的端子的对准(免对准(Alignment-free))的角度考虑,更优选地,第一面11a侧的多个柱状树脂12的中心间距离p为5~55μm。第一面11a侧的多个柱状树脂12的中心间距离(间距)p是指第一面11a侧的多个柱状树脂12的中心间距离中的最小值。柱状树脂12的中心为端面12a的重心。
第一面11a侧的多个柱状树脂12的中心间距离p和第二面11b侧的多个柱状树脂12的中心间距离p可以是相同的,也可以是不同的。在本实施方式中,第一面11a侧的多个柱状树脂12的中心间距离p与第二面11b侧的多个柱状树脂12的中心间距离p是相同的。
构成柱状树脂12的第二树脂组合物只要是能够稳定地支撑导电层13的材料即可,可以与构成绝缘层11的第一树脂组合物相同,也可以不同。构成柱状树脂12的第二树脂组合物即使与构成绝缘层11的第一树脂组合物相同,例如通过在各向异性导电片10的剖面中确认柱状树脂12与绝缘层11之间的边界线等,也能够将柱状树脂12与绝缘层11区别。其中,从容易稳定地支撑导电层13的角度考虑,优选地,构成柱状树脂12的第二树脂组合物的玻璃化转变温度或储能弹性模量与构成绝缘层11的第一树脂组合物的玻璃化转变温度或储能弹性模量相同,或者比构成绝缘层11的第一树脂组合物的玻璃化转变温度或储能弹性模量高。
即,第二树脂组合物的玻璃化转变温度优选为120℃以上,更优选为150~500℃,进一步优选为150~200℃。第二树脂组合物的玻璃化转变温度可以用与前述的方法同样的方法进行测定。
第二树脂组合物的25℃下的储能弹性模量优选为1.0×106~1.0×1010Pa,更优选为1.0×108~1.0×1010Pa。第二树脂组合物的储能弹性模量可以用与前述的方法同样的方法进行测定。
第二树脂组合物的玻璃化转变温度和储能弹性模量可以通过该树脂组合物中所含的树脂或弹性体的种类、填料的添加等来调整。另外,第二树脂组合物的储能弹性模量也可以通过该树脂组合物的形态(是否是多孔的等)来调整。
第二树脂组合物可以为包含弹性体和交联剂的组合物(以下,也称为“第二弹性体组合物”)的交联物,也可以为包含不是弹性体的树脂的树脂组合物。其中,从容易满足上述玻璃化转变温度或储能弹性模量的角度、或容易得到能够稳定地支撑导电层13的程度的强度的角度考虑,第二树脂组合物优选为包含不是弹性体的树脂的树脂组合物。
不是弹性体的树脂的例子包括聚酰胺、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等工程塑料、聚乙炔、聚噻唑等导电性树脂、光敏聚苯并噁唑、光敏聚酰亚胺等光敏树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、烯烃树脂,优选为聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、丙烯酸树脂、环氧树脂。这些树脂中,具在与固化剂反应的官能团的树脂(固化性树脂,例如环氧树脂等)可以利用固化剂等固化。即,第二树脂组合物可以为包含不为弹性体的固化性树脂和固化剂的树脂组合物的固化物。
第二树脂组合物可以进一步包含导电剂、填料等其他成分。导电剂能够对第二树脂组合物赋予导电性。这样,如果柱状树脂12由具有导电性的第二树脂组合物构成,则即使导电层13的一部分剥离,也能够确保最低限度的导通。导电剂的例子包括金属粒子、碳材料(炭黑、碳纤维等)。或者,第二树脂组合物也可以不含其他成分而由上述树脂构成的树脂组合物。
1-3.导电层13
导电层13配置在柱状树脂12与绝缘层11之间的至少一部分,且在第一面11a侧与第二面11b侧分别露出到绝缘层11的外部(参照图1B)。
具体而言,导电层13以分别在第一面11a侧和第二面11b侧露出,且使第一面11a侧与第二面11b侧之间导通的方式配置。如果这样配置导电层13,则也可以将导电层13配置在柱状树脂12的侧面12c(沿柱状树脂12的轴向延伸的面、或者连结端面12a与端面12b的面)的仅一部分。从确保充分的导通的角度考虑,导电层13优选以包围柱状树脂12的侧面12c的方式配置,更优选配置在柱状树脂12的侧面12c的全部。在本实施方式中,导电层13配置在柱状树脂12的侧面12c的全部(参照图1B)。
导电层13优选还配置在柱状树脂12的端面12a和12b中的至少一者之上。如果导电层13还配置在柱状树脂12的端面12a上,则在将检查对象配置在第一面11a上时,容易与检查对象的端子电连接,因此容易得到充分的导通。如果导电层13还配置在柱状树脂12的端面12b上,则容易使导电层13与检查用基板的电极电连接,因此容易得到充分的导通。在本实施方式中,导电层13还配置在柱状树脂12的端面12a上(参照图1B)。
导电层13的体积电阻值只要是能够得到充分的导通的程度即可,没有特别的限制,例如优选为1.0×10×10-4Ω·cm以下,更优选为1.0×10×10-6~1.0×10-9Ω·cm。导电层13的体积电阻值可按照美国材料与试验学会标准ASTM D 991中记载的方法进行测定。
构成导电层13的材料只要是其体积电阻值满足上述范围的材料即可。构成导电层13的材料的例子包括铜、金、镍、锡、铁或它们中的1种的合金等金属材料、炭黑等碳材料。
导电层13的厚度只要以体积电阻值满足上述范围的方式设定即可,没有特别的限制,通常可以小于柱状树脂12的等面积圆当量直径。例如,导电层13的厚度可以为0.1~5μm。如果导电层13的厚度为一定的厚度以上,则容易得到充分的导通,如果为一定以下的厚度,则容易抑制因与导电层13的接触而导致的检查对象的端子的损伤。需要说明的是,导电层13的厚度是与绝缘层11的厚度方向正交的方向(或者柱状树脂12的径向)的厚度。
柱状树脂12的端面12a上的导电层13的厚度与侧面12c上的导电层13的厚度可以是相同的,也可以是不同的。例如,柱状树脂12的端面12a上的导电层13的厚度也可以比侧面12c上的导电层13的厚度薄。
本实施方式的各向异性导电片10也可以根据需要进一步具有上述层以外的其他层。例如,也可以是,在配置在柱状树脂12的端面12a的导电层13(在第一面11a侧露出的导电层13)之上进一步配置电解质层(未图示)。
(电解质层)
电解质层例如是包含润滑剂的被膜,可以配置于在柱状树脂12的端面12a上配置的导电层13之上。由此,在第一面11a上配置检查对象时,不会损害与检查对象的端子的电连接,能够抑制检查对象的端子的变形、或者抑制检查对象的电极物质附着于导电层13的表面。需要说明的是,电解质层不仅可以配置于在柱状树脂12的端面12a上配置的导电层13之上,还可以配置在第一面11a侧的各向异性导电片10的整个面上。
电解质层中所含的润滑剂的例子包括:以氟树脂类润滑剂、氮化硼、二氧化硅、氧化锆、碳化硅、石墨等无机材料为主剂的润滑剂;石蜡系蜡、金属皂、天然及合成石蜡类、聚乙烯蜡类、碳氟化合物等烃类脱模剂;硬脂酸、羟基硬脂酸等高级脂肪酸、含氧脂肪酸类等脂肪酸类脱模剂;硬脂酸酰胺、乙烯基双硬脂酰胺等脂肪酸酰胺、亚烷基双脂肪酸酰胺类等脂肪酸酰胺系脱模剂;硬脂醇、鲸蜡醇等脂肪族醇、多元醇、聚乙二醇、聚甘油类等醇类脱模剂;硬脂酸丁酯、季戊四醇四硬脂酸酯等脂肪族酸低级醇酯、脂肪酸多元醇酯、脂肪酸聚甘油酯类等脂肪酸酯系脱模剂;有机硅油类等的有机硅类脱模剂;烷基磺酸金属盐等。其中,从使得检查对象的电极被污染等不良影响较少,特别是在高温下的使用时的不良影响较少的角度考虑,烷基磺酸金属盐是优选的。
烷基磺酸的金属盐优选为烷基磺酸的碱金属盐。烷基磺酸的碱金属盐的例子包括:1-癸烷磺酸钠、1-十一烷磺酸钠、1-十二烷磺酸钠、1-十三烷磺酸钠、1-十四烷磺酸钠、1-十五烷磺酸钠、1-十六烷磺酸钠、1-十七烷磺酸钠、1-十八烷磺酸钠、1-十九烷磺酸钠、1-二十烷癸磺酸钠、1-癸烷磺酸钾、1-十一烷磺酸钾、1-十二烷磺酸钾、1-十三烷磺酸钾、1-十四烷磺酸钾、1-十五烷磺酸钾、1-十六烷磺酸钾、1-十七烷磺酸钾、1-十八烷磺酸钾、1-十九烷磺酸钾、1-二十烷癸磺酸钾、1-癸烷磺酸锂、1-十一烷磺酸锂、1-十二烷磺酸锂、1-十三烷磺酸锂、1-十四烷磺酸锂、1-十五烷磺酸锂、1-十六烷磺酸锂、1-十七烷磺酸锂、1-十八烷磺酸锂、1-十九烷磺酸锂、1-二十烷癸磺酸锂及它们的异构体。其中,从耐热性优异的角度考虑,特别优选烷基磺酸的钠盐。可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上的上述金属盐。
电解质层可以根据需要进一步包含如上所述的导电剂。需要说明的是,即使电解质层不包含导电剂,通过将电解质层配置于在柱状树脂12的端面12a上配置的导电层13之上,并且使电解质层的厚度极薄,也能够确保导电性。
(其他)
各向异性导电片10的厚度只要是能够确保非导通部分的绝缘性的厚度即可,没有特别的限制,例如可以为20~100μm。
(作用)
在本实施方式的各向异性导电片10中,代替以往的金属针,具有配置在具有适当的柔软性的柱状树脂12的侧面12c上的导电层13。由此,即使检查对象的端子与各向异性导电片10的导电层13接触,也能够不易由此损伤。
2.各向异性导电片的制造方法
图2A~图2D是用来说明本实施方式的各向异性导电片10的制造工序的局部剖面图。
如图2A~图2D所示,本实施方式的各向异性导电片10可以经过如下工序而得到:1)准备树脂基材20的工序,所述树脂基材20具有支撑部21和配置在其一个面上的多个柱部22且由第二树脂组合物或其前体构成(参照图2A);2)在柱部22的表面形成导电层13的工序(参照图2B);3)在多个柱部22之间的空隙部填充第一树脂组合物R1来形成绝缘层11的工序(参照图2C);以及4)除去树脂基材20的支撑部21的工序(参照图2D)。
关于1)的工序
准备具有支撑部21和配置在其一个面上的多个柱部22的树脂基材20(参照图2A)。
树脂基材20的多个柱部22是成为各向异性导电片10的柱状树脂12的构件。因此,多个柱部22的大小、形状、中心间距离可以分别与上述的多个柱状树脂12的大小、形状、中心间距离相同。
树脂基材20可以用任意的方法得到。例如,可以用如下方法得到树脂基材20:在树脂片上配置光掩模,隔着该光掩模曝光成图案状后,除去(显影)不需要的部分,从而形成多个柱部22的方法(光致抗蚀剂法);利用例如激光等对树脂板进行切削加工来形成多个柱部22的方法(切削法);或者,在模具中填充树脂组合物、或将模具的转印面按压于树脂片来形成多个柱部22的方法(模具成形或模具转印法)。
例如,在光致抗蚀剂法中,树脂片可以由作为第二树脂组合物的前体的光敏树脂组合物构成。光敏树脂组合物的例子包括:酚醛清漆型环氧树脂与邻萘醌二叠氮化合物(光敏剂)的混合物、丙烯酸树脂与光产酸剂的混合物等正型的光敏树脂组合物;以及包含碱溶性丙烯酸树脂、多官能丙烯酸酯(交联剂)和光聚合引发剂的固化性组合物、包含光敏聚酰亚胺或光敏聚苯并噁唑以及光聚合引发剂或交联剂的固化性组合物等负型的感光性树脂组合物。
光掩模例如在树脂片上配置成图案状。曝光用光可以为紫外线、X射线、电子束、激光等。
不需要的部分的除去(显影)可以是使用了等离子体等反应性气体的干式蚀刻,也可以是使用了碱水溶液等药液的湿式蚀刻。在树脂片由正型的光敏树脂组合物构成的情况下,除去曝光部即可,在由负型的光敏树脂组合物构成的情况下,除去未曝光部即可。
关于2)的工序
接下来,在柱部22的表面形成导电层13(参照图2B)。
可以用任意的方法进行导电层13的形成。例如,导电层13可以通过镀覆法(例如非电解镀覆法)形成,也可以通过将柱部22浸渍于导电糊中或者对柱部22涂布导电糊而形成。
关于3)的工序
在多个柱部22之间的空隙部形成绝缘层11(参照图2C)。
具体而言,在多个柱部22之间的空隙部填充第一弹性体组合物(第一树脂组合物的前体)。第一弹性体组合物的填充可以用任意的方法进行,例如用分配器等来进行。
接下来,对第一弹性体组合物进行干燥或加热,使第一弹性体组合物交联。由此,形成由第一弹性体组合物的交联物(第一树脂组合物)构成的绝缘层11。
关于4)的工序
然后,除去树脂基材20的支撑部21,得到各向异性导电片10(参照图2D)。
可以用任意的方法进行支撑部21的除去。例如,可以用激光等切断来除去支撑部21。
关于其他工序
本实施方式的各向异性导电片10的制造方法可以根据各向异性导电片10的结构进一步包括除了上述1)~4)的工序以外的其他工序。例如,可以进一步包括5)在配置于柱状树脂12的端面12a的导电层13上(或端面12a上)形成电解质层的工序。5)的工序例如可以在3)的工序与4)的工序之间进行、或者在4)的工序之后进行。
可以用任意的方法来进行电解质层的形成,例如可以用涂布电解质层的溶液的方法来进行。电解质层的溶液的涂布方法可以是喷涂法、利用刷毛的涂布、电解质层的溶液的滴下、各向异性导电片10在该溶液中的浸蘸等公知的方法。
在这些涂布方法中,可以适当利用如下方法:将电解质层的材料用醇等溶剂稀释,将该稀释液(电解质层的溶液)涂布于各向异性导电片10(导电层13)的表面后,使溶剂蒸发。由此,能够在各向异性导电片10的表面(的导电层13上)均匀地形成电解质层。
另外,关于使用常温下为固体粉末状态的电解质层的材料的情况,也可以使用如下方法:在各向异性导电片10的表面上配置适量的材料后,将各向异性导电片10加热至高温而使该材料熔化,由此进行涂布。
3.电气检查装置及电气检查方法
(电气检查装置)
图3是表示本实施方式的电气检查装置100的一个例子的剖面图。
电气检查装置100使用图1B的各向异性导电片10,例如是对检查对象130的端子131间(测定点间)的电气特性(导通等)进行检查的装置。需要说明的是,在该图中,从说明电气检查方法的角度考虑,还一并图示了检查对象130。
如图3所示,电气检查装置100具有保持容器(插座)110、检查用基板120和各向异性导电片10。
保持容器(插座)110是保持检查用基板120和各向异性导电片10等的容器。
检查用基板120配置在保持容器110内,在与检查对象130相对的面上,具有与检查对象130的各测定点相对的多个电极121。
各向异性导电片10被配置成,在检查用基板120的配置了电极121的面上,使该电极121与各向异性导电片10中的第二面11b侧的导电层13相接。
对检查对象130没有特别的限制,例如,作为检查对象130可以举出HBM、PoP等的各种半导体装置(半导体封装)或电子部件、印刷基板等。在检查对象130是半导体封装的情况下,测定点可以是凸点(端子)。另外,在检查对象130是印刷基板的情况下,测定点可以是设置在导电图案中的测定用焊盘或部件安装用的焊盘。
(电气检查方法)
对使用图3的电气检查装置100的电气检查方法进行说明。
如图3所示,本实施方式的电气检查方法包括如下工序:夹着经由各向异性导电片10将具有电极121的检查用基板120和检查对象130层叠起来,检查用基板120的电极121与检查对象130的端子131通过各向异性导电片10电连接。
在进行上述工序时,从使检查用基板120的电极121与检查对象130的端子131容易通过各向异性导电片10充分导通的角度考虑,可以根据需要,按压检查对象130等进行加压(参照图3)、或者在加热气氛下使它们接触。
在上述工序中,各向异性导电片10的表面(第一面11a)与检查对象130的端子131接触。各向异性导电片10不是以往那样的硬的金属针,而是通过配置在具有适当的柔软性的柱状树脂12上的导电层13来进行导通的。因此,即使检查对象130的端子131与各向异性导电片10的导电层13接触,也能够不易由此损伤。
3.变形例
需要说明的是,在上述实施方式中,作为各向异性导电片10,示出了图1B所示的各向异性导电片,但不限于此。
图4A和图4B是表示变形例的各向异性导电片10的局部剖面图。
如图4A所示,导电层13不仅配置在柱状树脂12的端面12a上,还可以进一步配置在端面12b上。另外,如图4B所示,也可以在柱状树脂12的(在第一面11a侧露出的)端面12a上进一步配置导电层13。这样,配置在柱状树脂12的端面12a上的导电层13也可以比绝缘层11的第一面11a突出。
在图4A和图4B中,配置在柱状树脂12的端面12a或12b上的导电层13可以与配置在柱状树脂12的侧面12c上的导电层13为一体,也可以为分体。另外,配置在柱状树脂12的端面12a或12b的导电层13的组成可以与配置在柱状树脂12的侧面12c上的导电层13的组成相同,也可以不同。例如,也可以是,配置在柱状树脂12的端面12a或12b上的导电层13例如是导电性涂料(纳米级的金属粒子、包含导电性填料的导电性糊)的涂膜等,而配置在柱状树脂12的侧面12c上的导电层13是通过化学镀形成的层。
图5A和图5B是表示变形例的各向异性导电片10的局部剖面图。
如图5A所示,在构成柱状树脂12的第二树脂组合物包含导电剂的情况下(为导电性树脂组合物的情况下),可以是,柱状树脂12的端面12a在第一面11a侧露出且端面12b在第二面11b侧露出。导电性树脂组合物可以是包含前述的树脂和导电剂的树脂组合物,也可以是导电性树脂。
另外,如图5A所示,在柱状树脂12的端面12a在第一面11a侧露出的情况下,也可以在该露出的柱状树脂12的端面12a上进一步配置前述的电解质层(未图示)。
如图5B所示,柱状树脂12的端面12a的面积可以比端面12b的面积小。柱状树脂12可以构成为随着从第一面11a侧朝向第二面11b侧,柱状树脂12的剖面面积连续地(逐渐地)变大,也可以构成为不连续地变大。在该图中,柱状树脂12构成为随着从第一面11a侧朝向第二面11b侧,其剖面面积连续地变大(构成为锥形状)。
在柱状树脂12具有锥形状(锥部)的情况下,锥比C优选超过0且为0.1以下。锥比由以下的式表示。
C=(D2-D1)/L
(D2:柱状树脂12的锥部的第二面11b侧的端部的剖面(或端面12b)的等面积圆当量直径,
D1:柱状树脂12的锥部的第一面11a侧的端部的剖面(或端面12a)的等面积圆当量直径,
L:锥部的第一面11a侧的端部与第二面11b侧的端部之间的轴向上的距离)
由此,能够减小在配置检查对象的第一面11a侧露出的导电层13的面积,因此能够进一步抑制检查对象的端子因与导电层13的接触的损伤。特别是,在构成柱状树脂12的第二树脂组合物的储能弹性模量高于构成绝缘层11的第一树脂组合物的储能弹性模量的情况下,能够进一步抑制检查对象的端子因与导电层13的接触的损伤。
另外,在上述实施方式中,以绝缘层11由第一树脂组合物构成的例子进行说明,但不限于此。绝缘层11只要具有如果在厚度方向上施加压力则发生弹性变形那样的弹性即可。因此,绝缘层11只要具有由第一弹性体组合物的交联物构成的弹性体层即可,只要是在整体上不损害弹性的范围内,也可以进一步具有其他层。
另外,在上述实施方式中,示出了对配置了各向异性导电片10的检查用基板120按压检查对象130来进行电气检查的例子,但并不限于此,也可以对检查对象130按压配置有各向异性导电片10的检查用基板120来进行电气检查。
另外,在上述实施方式中,示出了将各向异性导电片用于电气检查的例子,但并不限于此,也可以用于两个电子构件间的电连接,例如也可以用于玻璃基板与柔性印刷基板之间的电连接、基板与安装于该基板上的电子部件之间的电连接等。
[实施方式2]
1.各向异性导电片
图6A是表示实施方式2的各向异性导电片10的立体图,图6B是图6A的各向异性导电片10的水平剖面的局部放大图(沿着与厚度方向正交的方向的局部剖面图),图6C是图6A的各向异性导电片10的纵剖面的局部放大图(沿着厚度方向的局部剖面图)。
如图6A~图6C所示,各向异性导电片10具有绝缘层11、在该绝缘层11的内部以沿其厚度方向延伸的方式配置的多个导电通路14、以及分别配置在多个导电通路14与绝缘层11之间的至少一部分的多个粘接层15。
导电通路14具有柱状树脂12、以及配置在柱状树脂12与绝缘层11之间的至少一部分的导电层13。粘接层15配置在导电层13与绝缘层11之间。
即,本实施方式的各向异性导电片10还具有分别配置在多个导电层13与绝缘层11之间的至少一部分的多个粘接层15,除此之外,与实施方式1的各向异性导电片10同样地构成。因此,对与实施方式1相同的构件和组合物标注相同的附图标记或名称,省略其说明。
1-1.粘接层15
粘接层15配置在导电层13与绝缘层11之间的至少一部分。并且,粘接层15提高导电层13与绝缘层11之间的粘接性,使在它们的边界面不易剥离。即,粘接层15也可以作为提高导电层13与绝缘层11之间的粘接性的接合层或底漆层发挥功能。
粘接层15配置在导电层13的表面的至少一部分(参照图6C)。在本实施方式中,以包围导电层13的表面的方式配置。
构成粘接层15的材料只要是能够使柱状树脂12与绝缘层11之间充分粘接的材料即可,没有特别限制。构成粘接层15的材料可以是包含烷氧基硅烷或其低聚物的缩聚物的有机-无机复合组合物,也可以是第三树脂组合物。
(有机-无机复合组合物)
有机-无机复合组合物包含烷氧基硅烷或其低聚物的缩聚物。
烷氧基硅烷是由2~4个烷氧基与硅结合而成的烷氧基硅烷化合物。即,烷氧基硅烷可以是双官能的烷氧基硅烷、三官能的烷氧基硅烷、四官能的烷氧基硅烷或它们的一个或多个的混合物。其中,从形成三维交联物而容易得到足够的粘接性的角度考虑,优选地,烷氧基硅烷包括三官能或四官能的烷氧基硅烷,更优选地,烷氧基硅烷包括四官能的烷氧基硅烷(四烷氧基硅烷)。烷氧基硅烷的低聚物可以是烷氧基硅烷部分水解和缩聚而成的产物。
即,优选地,烷氧基硅烷或其低聚物包括例如由下式(1)表示的化合物。
RSiO-(Si(OR)2O)n-SiR 式(1)
式(1)中,R各自独立地为烷基。n是0~20的整数。式(1)所表示的烷氧基硅烷的例子包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丁氧基硅烷等。
烷氧基硅烷或其低聚物可以是市场销售品。烷氧基硅烷的低聚物的市场销售品的例子包括COLCOAT公司制造的COLCOAT N-103X和COLCOAT PX等。
有机-无机复合组合物中,根据需要可以进一步包含导电材料、硅烷偶联剂、表面活性剂等的其它成分。
(第三树脂组合物)
构成粘接层15的第三树脂组合物的玻璃化转变温度没有特别的限制,但从在加热状态下构成绝缘层11的第一树脂组合物(第一弹性体组合物的交联物)膨胀时,容易抑制导电层13追随其而破裂的角度、以及容易抑制导电层13冲破粘接层15而与相邻的导电层13接触(抑制短路)的角度等考虑,构成粘接层15的第三树脂组合物的玻璃化转变温度优选高于构成绝缘层11的第一树脂组合物的玻璃化转变温度。另外,构成粘接层15的第三树脂组合物的玻璃化转变温度可以与构成柱状树脂12的第二树脂组合物的玻璃化转变温度相同,也可以不同,从高度抑制导电层13的破裂、短路的观点角度考虑,优选与第二树脂组合物的玻璃化转变温度相同或高于第二树脂组合物的玻璃化转变温度。
具体而言,第三树脂组合物的玻璃化转变温度优选为150℃以上,更优选为160~600℃。第三树脂组合物的玻璃化转变温度可以用与前述的方法同样的方法进行测定。
构成粘接层15的第三树脂组合物没有特别的限制,从表现出粘接性并且容易满足上述玻璃化转变温度的角度考虑,优选地,第三树脂组合物是与构成柱状树脂12的第二树脂组合物相同的树脂组合物。即,第三树脂组合物可以是包含弹性体和交联剂的组合物(以下,也称为“第三弹性体组合物”)的交联物,也可以是包含不是弹性体的树脂的树脂组合物,或者是包含不是弹性体的固化性树脂和固化剂的树脂组合物的固化物。
作为第三弹性体组合物中所含的弹性体,可以使用与作为第一弹性体组合物中所含的弹性体而列举的弹性体相同的弹性体。第三弹性体组合物中所含的弹性体的种类可以与第一弹性体组合物中所含的弹性体的种类相同,也可以不同。例如,从容易提高绝缘层11与粘接层15之间的亲和性和紧密接触性的观点考虑,可以是,第三弹性体组合物中所含的弹性体的种类与第一弹性体组合物中所含的弹性体的种类相同。
第三弹性体组合物中所含的弹性体的重量平均分子量没有特别的限制,但是从容易达到上述玻璃化转变温度的角度考虑,优选地,第三弹性体组合物中所含的弹性体重量平均分子量比第一弹性体组合物中所含的弹性体的重量平均分子量高。弹性体的重量平均分子量可以通过凝胶渗透色谱法(GPC,gel permeation chromatography),以聚苯乙烯换算来测定。
第三弹性体组合物中所含的交联剂,根据弹性体的种类适当地选择即可,可以使用与作为第一弹性体组合物中所含的交联剂而列举的交联剂相同的交联剂。第三弹性体组合物中的交联剂的含量没有特别的限制,但是从容易达到上述玻璃化转变温度的角度考虑,优选地,第三弹性体组合物中的交联剂的含量比第一弹性体组合物中的交联剂的含量多。另外,第三弹性体组合物的交联物的交联度(凝胶分率)优选比第一弹性体组合物的交联物的交联度(凝胶分率)高。
作为第三树脂组合物中所含的不是弹性体的树脂(也包括固化性树脂)或固化剂,可以使用与作为第二树脂组合物中所含的不是弹性体的树脂或固化剂而列举的物质分别相同的材料。第三树脂组合物中所含的不是弹性体的树脂优选聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、丙烯酸树脂、环氧树脂。
其中,从通过容易达到上述玻璃化转变温度来抑制上述导电层13的破裂或导电层13彼此的短路的角度考虑,第三树脂组合物优选为包含不是弹性体的树脂的树脂组合物、或包含不是弹性体的固化性树脂和固化剂的树脂组合物的固化物。
(厚度)
粘接层15的厚度只要是在不损害导电层13的功能的范围内能够使导电层13与绝缘层11充分粘接的厚度即可,没有特别限制。粘接层15的厚度通常优选小于导电层13的厚度。具体而言,粘接层15的厚度优选为1μm以下,更优选为0.5μm以下。
2.各向异性导电片的制造方法
图7A~图7E是用来说明本实施方式的各向异性导电片10的制造工序的局部剖面图。
如图7A~图7E所示,本实施方式的各向异性导电片10可以经过如下工序而得到:1)准备树脂基材20的工序,所述树脂基材20具有支撑部21和配置在其一个面上的多个柱部22,且由第二树脂组合物或其前体构成(参照图7A);2)在柱部22的表面形成导电层13的工序(参照图7B);3)在导电层13的表面形成粘接层15的工序(参照图7C);4)在多个柱部22之间的空隙部形成绝缘层11的工序(参照图7D);以及5)除去树脂基材20的支撑部21和多余的粘接层15等不需要的部分(图7D的虚线的外侧部分)来得到各向异性导电片10的工序(参照图7E)。
即,在实施方式1中的3)的工序(形成导电层13的工序)与4)的工序(形成绝缘层11的工序)之间进一步进行在导电层13的表面形成粘接层14的工序,除此之外,可以与实施方式1的各向异性导电片10的制造方法相同。
本实施方式中的1)、2)、4)和5)的工序与实施方式1中的1)、2)、3)和4)的工序相同。
关于3)的工序
接下来,在导电层13的表面形成粘接层15(参照图7C)。
具体而言,将形成有导电层13的柱部22浸渍于例如包含前述的烷氧基硅烷或其低聚物的溶液或第三树脂组合物或其前体(包含环氧树脂和固化剂的树脂组合物、第三弹性体组合物等)中,或者在形成有导电层13的柱部22的表面涂布该溶液或组合物。
接下来,将涂布的包含烷氧基硅烷或其低聚物的溶液(或第三树脂组合物或其前体)干燥或加热,使该烷氧基硅烷或其低聚物缩聚(或者使第三树脂组合物或其前体干燥或交联)。由此,形成包含烷氧基硅烷或其低聚物的缩聚物的粘接层15(或者由第三树脂组合物构成的粘接层15)。
也可以是,干燥或加热进行至使溶液中的烷氧基硅烷或其低聚物缩聚的程度、或者进行至使第三树脂组合物或其前体干燥或交联的程度。例如,在使包含烷氧基硅烷或其低聚物的溶液缩聚的情况下,干燥温度可以优选为80℃以上,更优选为120℃以上。干燥时间取决于干燥温度,例如可以为1~10分钟。
本实施方式的各向异性导电片10与实施方式1同样地,能够用于电气检查装置及电气检查方法。电气检查装置及电气检查方法的内容与实施方式1相同。
(作用)
本实施方式的各向异性导电片10具有配置在多个导电层13与绝缘层11之间的粘接层15。由此,除了在上述实施方式1中叙述的效果以外,还起到以下效果。
即,在进行电气检查时,即使反复进行加压和除压,由于已提高多个导电层13与绝缘层11之间的粘接性,因此也能够使各向异性导电片10的导电层13与绝缘层11的边界面不易剥离。由此,能够进行准确的电气检查。
特别是,在构成柱状树脂12的第二树脂组合物的25℃下的储能弹性模量(G2)比构成绝缘层11的第一树脂组合物的25℃下的储能弹性模量(G1)高的情况下,具体而言,在G1/G2小于1、优选为0.1以下的情况下,容易在因反复进行加压和除压而引起的导电通路12与绝缘层11的边界面剥离。在这样的情况下,设置粘接层15是特别有效的。
3.变形例
需要说明的是,在上述实施方式中,作为各向异性导电片10,示出了图6B和图6C所示的各向异性导电片,但不限于此。例如,在构成柱状树脂12的第二树脂组合物具有导电性的情况下,可以是柱状树脂12的端面12a在第一面11a侧露出,且端面12b在第二面11b侧露出。
另外,本实施方式的各向异性导电片10可以根据需要进一步具有上述层以外的其他层。例如,也可以是,在配置于柱状树脂12的端面12a的导电层13(在第一面11a侧露出的导电层13)之上进一步配置电解质层(未图示)。
电解质层例如是包含润滑剂的被膜。由此,在第一面11a上配置检查对象时,不会损害与检查对象的端子的电连接,能够抑制检查对象的端子的变形、或者检查对象的电极物质向导电层13的附着。从检查对象的电极被污染等不良影响少的角度、特别是从高温下的使用时的不良影响少的角度考虑,电解质层中所含的润滑剂优选烷基磺酸金属盐。电解质层可以配置在第一面11a侧的各向异性导电片10的整个面上。
另外,在上述实施方式中,作为各向异性导电片10的制造方法,示出了在3)的工序中使第三树脂组合物或其前体干燥或交联而形成粘接层15之后,在4)的工序中使第一弹性体组合物(第一树脂组合物的前体)交联而形成绝缘层11的例子,但不限于此。例如,也可以是,通过将3)的工序中的第三树脂组合物或其前体的干燥或交联与4)的工序中的第一弹性体组合物的交联同时进行,从而同时形成粘接层15和绝缘层11。
另外,在上述实施方式中,也可以进行与实施方式1的变形例相同的变形(参照图4A和图4B、图5A和图5B)。
[实施方式3]
1.各向异性导电片
图8A是表示实施方式3的各向异性导电片10的立体图,图8B是图8A的各向异性导电片10的纵剖面的局部放大图(沿着厚度方向的局部剖面图)。
如图8A和图8B所示,各向异性导电片10具有绝缘层11、在该绝缘层11的内部以沿其厚度方向延伸的方式配置的多个柱状树脂12、以及分别配置在多个柱状树脂12与绝缘层11之间的多个导电层13。绝缘层11包括第一绝缘层11A和第二绝缘层11B。
即,将实施方式1中的绝缘层11变更为包括第一绝缘层11A和第二绝缘层11B的绝缘层11,除此之外,与实施方式1的各向异性导电片10同样地构成。因此,对与实施方式1相同的构件和组合物标注相同的附图标记或名称,省略其说明。
1-1.绝缘层11
绝缘层11包括第一绝缘层11A和第二绝缘层11B(参照图8B)。
(第一绝缘层11A)
第一绝缘层11A能够作为绝缘层11的支撑层(或基材层)发挥功能。第一绝缘层11A具有第一面11a,并且由第一树脂组合物构成。
第一绝缘层11A具有用于配置检查对象的第一面11a,因此优选不具有粘合性。具体而言,第一绝缘层11A的第一面11a的25℃下的探针粘性值优选为1N/5mmφ以下。探针粘性值可以按照ASTM D2979:2016,在25℃下进行测定。
同样地,具体而言,第一绝缘层11A对SUS面的25℃下的粘合力优选为1N/25mm以下。粘合力可以按照JIS0237:2009,作为剥离角度90°下的粘合力来进行测定。
构成第一绝缘层11A的第一树脂组合物只要是探针粘性值或粘合力满足上述范围、且能够使多个导电层13之间绝缘的的材料即可,没有特别限制。从不易损伤检查对象的端子的角度考虑,优选构成第一绝缘层11A的第一树脂组合物的储能弹性模量或玻璃化转变温度与构成柱状树脂12的第二树脂组合物的储能弹性模量或玻璃化转变温度相同、或者比构成柱状树脂12的第二树脂组合物的储能弹性模量或玻璃化转变温度低。另外,从使第一绝缘层11A的探针粘性值或粘合力满足上述范围、且容易确保绝缘层11的强度的角度考虑,优选构成第一绝缘层11A的第一树脂组合物的储能弹性模量或玻璃化转变温度比构成第二绝缘层11B的第四树脂组合物的储能弹性模量或玻璃化转变温度高。
即,构成第一绝缘层11A的第一树脂组合物的25℃下的储能弹性模量(G1)和玻璃化转变温度的范围可以与实施方式1中的第一树脂组合物的25℃下的储能弹性模量(G1)和玻璃化转变温度的范围相同。
第一树脂组合物的探针粘性值、粘合力、储能弹性模量和玻璃化转变温度可以通过后述的弹性体的种类、交联度(或凝胶分率)和填料的添加量等进行调整。另外,第一树脂组合物的储能弹性模量也可以通过该树脂组合物的形态(是否使多孔的等)来调整。
构成第一绝缘层11A的第一树脂组合物只要使具有绝缘性且满足上述物性即可,没有特别的限制,可以是上述实施方式1中的第一树脂组合物,即第一弹性体组合物。
第一绝缘层11A的厚度T1没有特别的限制,第一绝缘层11A的厚度T1与第二绝缘层11B的厚度T2之比(T1/T2)例如设定为1/9~9/1,优选设定为4/6~9/1。如果第一绝缘层11A的厚度T1为一定以上的厚度,则容易良好地保持绝缘层11的形状,如果第一绝缘层11A的厚度T1为一定以下的厚度,则第二绝缘层11B的厚度T2不会变得过薄,因此不易损害第二面11b的粘合性。具体而言,第一绝缘层11A的厚度T1优选为2~90μm,更优选为20~80μm。
(第二绝缘层11B)
第二绝缘层11B层叠在第一绝缘层11A之上,作为粘合层发挥功能。第二绝缘层11B具有第二面11b,并且由第四树脂组合物构成。
如上所述,第二绝缘层11B作为粘合层发挥功能,因此具有粘合性。即,第二绝缘层11B的第二面11b的25℃下的探针粘性值优选比第一绝缘层11A的第一面11a的25℃下的探针粘性值高。具体而言,第二绝缘层11B的25℃下的探针粘性值优选为3N/5mmφ以上。如果第二绝缘层11B的25℃下的探针粘性值为3N/5mmφ以上,则能够表现出充分的粘合性,因此即使不使用特别的夹具等,仅通过放置各向异性导电片10,也能够容易地进行向测定装置的安装和固定。从上述角度考虑,第二绝缘层11B的25℃的探针粘性值更优选为5~50N/5mmφ,进一步优选为7~50N/5mmφ。探针粘性值可以用与前述的方法同样的方法进行测定。
第二绝缘层11B对SUS面的25℃下的粘合力优选比第一绝缘层11A对SUS面的25℃下的粘合力高。具体而言,第二绝缘层11B对SUS面的25℃下的粘合力优选为0.8~10N/25mm,更优选为5~10N/25mm。粘合力可以用与前述的方法同样的方法进行测定。
从探针粘性值和粘合力容易满足上述范围的角度考虑,构成第二绝缘层11B的第四树脂组合物的25℃下的储能弹性模量(G4)优选比构成第一绝缘层11A的第一树脂组合物的25℃下的储能弹性模量(G1)低。具体而言,第四树脂组合物的储能弹性模量(G4)与第一树脂组合物的储能弹性模量(G1)之比G4/G1优选为0.001~0.9。第四树脂组合物的储能弹性模量G4只要满足上述关系即可,没有特别的限制,例如优选为1.0×104~1.0×106Pa。第四树脂组合物的储能弹性模量G4可以用与前述的方法同样的方法进行测定。
从探针粘性值和粘合力容易满足上述范围的角度考虑,构成第二绝缘层11B的第四树脂组合物的玻璃化转变温度优选比构成第一绝缘层11A的第一树脂组合物的玻璃化转变温度低。具体而言,第四树脂组合物的玻璃化转变温度优选为-40℃以下。第四树脂组合物的玻璃化转变温度可以用与前述的方法同样的方法进行测定。
第四树脂组合物的探针粘性值、粘合力、储能弹性模量和玻璃化转变温度可以通过后述的弹性体的种类、重量平均分子量和交联度(或凝胶分率)等进行调整。
从探针粘性值、粘合力、储能弹性模量和玻璃化转变温度容易满足上述关系的角度考虑,第四树脂组合物与第一树脂组合物同样地,优选为包含弹性体(基础聚合物)和交联剂的组合物(以下,也称为“第四弹性体组合物”)的交联物。
作为第四弹性体组合物中所含的弹性体,可以使用与作为第一弹性体组合物中所含的弹性体而列举的弹性体相同的弹性体。第四弹性体组合物中所含的弹性体的种类可以与第一弹性体组合物中所含的弹性体的种类相同,也可以不同。从容易提高第一绝缘层11A与第二绝缘层11B之间的紧密接触性的观点可考虑,优选第四弹性体组合物中所含的弹性体的种类与第一弹性体组合物中所含的弹性体的种类相同。例如,第一弹性体组合物中所含的弹性体优选为硅橡胶,因此第四弹性体组合物中所含的弹性体也优选为硅橡胶。
第四弹性体组合物中所含的弹性体的重量平均分子量没有特别的限制,但是从探针粘性值、粘合力、储能弹性模量或玻璃化转变温度容易满足上述关系的角度考虑,例如第四弹性体组合物中所含的弹性体的重量平均分子量可以比第一弹性体组合物中所含的弹性体的重量平均分子量低。弹性体的重量平均分子量可以通过凝胶渗透色谱法(GPC),以聚苯乙烯换算进行测定。
第四弹性体组合物中所含的交联剂,可以根据弹性体的种类适当低选择。作为第四弹性体组合物中所含的交联剂,可以使用与作为第一弹性体组合物中所含的交联剂而列举的交联剂相同的交联剂。第四弹性体组合物中的交联剂的含量没有特别的限制,但是从探针粘性值、粘合力、储能弹性模量或玻璃化转变温度容易满足上述关系的角度考虑,优选地,第四弹性体组合物中的交联剂的含量比第一弹性体组合物中的交联剂的含量少。
与上述同样地,第四弹性体组合物可以根据需要还包含增粘剂、硅烷偶联剂、填料等其他成分。
从探针粘性值、粘合力、储能弹性模量和玻璃化转变温度容易满足上述关系的角度考虑,构成第二绝缘层11B的第四弹性体组合物的交联物的交联度优选比构成第一绝缘层11A的第一弹性体组合物的交联物的交联度低。即,构成第二绝缘层11B的第四弹性体组合物的交联物的凝胶分率优选比构成第一绝缘层11A的第一弹性体组合物的交联物的凝胶分率低。
第二绝缘层11B与第一绝缘层11A之间的25℃下的剥离强度(层间剥离强度)优选为5N/25mm以上,更优选为7~30N/25mm。剥离强度(层间剥离强度)可以通过按照ISO29862:2007(JIS Z 0237:2009)的180°剥离试验,在25℃、剥离速度300mm/min的条件下进行测定。
第二绝缘层11B的厚度T2优选以厚度之比(T1/T2)成为上述范围的方式进行设定。
1-2.柱状树脂12
构成柱状树脂12的第二树脂组合物只要是能够稳定地支撑导电层13的材料即可,可以与构成第一绝缘层11A的第一树脂组合物相同,也可以不同。即使构成柱状树脂12的第二树脂组合物即使与第一绝缘层11A构成第一树脂组合物相同,例如通过在各向异性导电片10的剖面中确认柱状树脂12与绝缘层11之间的边界线等,也能够将柱状树脂12与第一绝缘层11A区别。其中,从容易稳定地支撑导电层13的角度考虑,优选地,构成柱状树脂12的第二树脂组合物的储能弹性模量或玻璃化转变温度与构成第一绝缘层11A的第一树脂组合物的储能弹性模量或玻璃化转变温度相同,或者比构成第一绝缘层11A的第一树脂组合物的储能弹性模量或玻璃化转变温度高。
即,第二树脂组合物的25℃下的储能弹性模量(G2)优选为1.0×106~1.0×1010Pa,更优选为1.0×108~1.0×1010Pa。第二树脂组合物的储能弹性模量可以用与前述的方法同样的方法进行测定。
另外,例如在第一绝缘层11A与第二绝缘层11B的厚度比(T1/T2)为4/6~9/1的情况下,第二树脂组合物的储能弹性模量(G2)与第一树脂组合物的储能弹性模量(G1)和第四树脂组合物的储能弹性模量(G4)之和(G1+G4)之比G2/(G1+G4)优选为9.0~9.0×104。如果G2/(G1+G4)为9.0以上,则柱状树脂12具有适当的强度,因此容易稳定地保持导电层13,如果为9.0×104以下,则作为绝缘层11整体的强度不会过低,因此容易抑制伴随加热下的绝缘层11的膨胀变形的导电层13的破裂等。
从相同的角度考虑,G2/G1优选为10.0~1.0×105,G2/G4优选为1.0×102~1.0×106。如果G2/G1(或G2/G4)为下限值以上,则柱状树脂12具有适当的强度,因此容易稳定地保持导电层13,如果G2/G1(或G2/G4)为上限值以下,则第一绝缘层11A(或第二绝缘层11B)的强度不会过低,因此容易抑制伴随加热下的第一绝缘层11A(或第二绝缘层11B)的膨胀变形的导电层13的破裂等。
2.各向异性导电片的制造方法
图9A~图9E是用来说明本实施方式的各向异性导电片10的制造工序的局部剖面图。
如图9A~图9E所示,本实施方式的各向异性导电片10可以经过如下工序而得到:1)准备树脂基材20的工序,所述树脂基材20具有支撑部21和配置在其一个面上的多个柱部22,且由第二树脂组合物或其前体构成(参照图9A);2)在柱部22的表面形成导电层13的工序(参照图9B);3)在多个柱部22之间的空隙部形成第二绝缘层11B的工序(参照图9C);4)在该第二绝缘层11B之上形成第一绝缘层11A的工序(参照图9D);以及5)除去树脂基材20的支撑部21的工序(参照图9E)。
即,代替实施方式1中的3)的工序(填充第一树脂组合物R1而形成绝缘层11的工序),进行3)形成第二绝缘层11B的工序(参照图9C)、以及4)在该第二绝缘层11B之上形成第一绝缘层11A的工序(参照图9D),除此以外,可以与实施方式1的各向异性导电片10的制造方法相同。
本实施方式中的1、2)和5)的工序分别与实施方式1中的1)、2)和4)的工序相同。
关于3)的工序
在多个柱部22之间的空隙部填充第二绝缘层11B(参照图9C)。
具体而言,在多个柱部22之间的空隙部填充用于得到第二绝缘层11B的第四弹性体组合物(第四树脂组合物的前体)。第四弹性体组合物的填充可以用任意的方法,例如用分配器来进行。
接下来,对所填充的第四弹性体组合物进行干燥或加热,使该弹性体组合物交联。由此,形成由第四弹性体组合物的交联物(第四树脂组合物)构成的第二绝缘层11B。
干燥或加热可以进行至使第四弹性体组合物交联的程度。干燥或加热温度可以优选为100~170℃。干燥或加热时间取决于干燥或加热温度,例如可以为5~60分钟。
关于4)的工序
在多个柱部22之间的空隙部的第二绝缘层11B之上形成第一绝缘层11A(参照图9D)。
具体而言,在多个柱部22之间的空隙部填充用于得到第一绝缘层11A的第一弹性体组合物(第一树脂组合物的前体)(参照图9D)。第一弹性体组合物的填充可以用与前述的方法同样的方法来进行。
接下来,与上述同样地,对所填充的第一弹性体组合物进行干燥或加热,使该弹性体组合物交联。由此,形成由第一弹性体组合物的交联物(第一树脂组合物)构成的第一绝缘层11A。
干燥或加热可以在与3)的工序中的干燥或加热相同的条件下进行。
本实施方式的各向异性导电片10与实施方式1同样地,能够用于电气检查装置及电气检查方法。电气检查装置及电气检查方法的内容与实施方式1相同。
(作用)
本实施方式的各向异性导电片10具有第二绝缘层11B。由此,除了在上述实施方式1中叙述的效果以外,还起到以下的效果。
即,仅通过在电气检查装置100的检查用基板120上载置各向异性导电片10,就能够进行向该装置的安装和固定。因此,不需要像以往那样为了将各向异性导电片安装和固定于测定装置而使用固定夹具,能够在向该装置的安装、固定上不花费工夫。
3.变形例
需要说明的是,在上述实施方式中,作为各向异性导电片10,示出了图8B所示的各向异性导电片,但不限于此。例如,各向异性导电片10也可以根据需要还具有上述层以外的其他层。其他层的例子包括粘接层、电解质层。
(粘接层)
图10是表示变形例的各向异性导电片10的局部剖面图。
如图10所示,各向异性导电片10也可以还具有分别配置在多个导电层13与绝缘层11之间的至少一部分的多个粘接层15。
构成粘接层15的材料可以使用与构成柱状树脂12的材料相同的材料。即,粘接层15可以由包含弹性体和交联剂的弹性体组合物的交联物构成;也可以由包含不是弹性体的树脂的树脂组合物、或者包含不是弹性体的固化性树脂和固化剂的树脂组合物的固化物构成。
作为弹性体和交联剂,可以使用与作为上述第二弹性体组合物中的弹性体、交联剂而列举的弹性体和交联剂相同的弹性体和交联剂。另外,作为不是弹性体的树脂和固化剂,可以使用与作为上述第二树脂组合物中的不是弹性体的树脂和固化剂而列举的不是弹性体的树脂和固化剂相同的不是弹性体的树脂和固化剂。或者,粘接层15也可以是包含烷氧基硅烷或其低聚物的缩聚物的层。烷氧基硅烷或其低聚物可以为市场销售品,其例子包括COLCOAT公司制的COLCOAT N-103X、COLCOAT PX。或者,粘接层15和其构成材料可以与实施方式2的粘接层和其构成材料相同的粘接层和其构成材料。
(过渡层)
另外,各向异性导电片10也可以还具有配置在第一绝缘层11A与第二绝缘层11B之间的过渡层(未图示)。
过渡层例如可以与第一绝缘层11A、第二绝缘层11B同样地为包含弹性体和交联剂的弹性体组合物的交联物。并且,也可以是,构成过渡层的弹性体组合物的交联物的交联度(凝胶分率)比构成第一绝缘层11A的第一弹性体组合物的交联物的交联度(凝胶分率)低,且比构成第二绝缘层11B的第四弹性体组合物的交联物的交联度(凝胶分率)高。通过进一步具有这样的过渡层,能够进一步提高第一绝缘层11A与第二绝缘层11B之间的紧密接触性。
(电解质层)
另外,也可以在配置于柱状树脂12的端面12a的导电层13(在第一面11a侧露出的导电层13)之上进一步配置电解质层(未图示)。
电解质层例如是包含润滑剂的被膜。由此,在第一面11a上配置检查对象时,能够不会损害与检查对象的端子的电连接地抑制检查对象的端子的变形和检查对象的电极物质向导电层13的附着。从检查对象的电极被污染等不良影响少的角度、特别是从高温下使用时的不良影响少的角度考虑,电解质层中所含的润滑剂优选为烷基磺酸金属盐。电解质层可以配置在第一面11a侧的各向异性导电片10的整个面上。
另外,在上述实施方式中,示出了导电层13配置在柱状树脂12的端面12a上的例子,但并不限于此,也可以还配置在端面12b上。
或者,在构成柱状树脂12的第二树脂组合物具有导电性的情况下,也可以在柱状树脂12的端面12a和12b上不配置导电层13。即,也可以是,柱状树脂12的端面12a在第一面11a侧露出,且端面12b在第二面11b侧露出。
另外,在上述实施方式中,作为各向异性导电片10的制造方法,示出了在3)的工序中使第四弹性体组合物(第四树脂组合物的前体)交联,在形成第二绝缘层11B后,在4)的工序中使第一弹性体组合物(第一树脂组合物的前体)交联而形成第一绝缘层11A的例子,但不限于此。例如,也可以是,通过将3)的工序中的第四弹性体组合物的交联与4)的工序中的第一弹性体组合物的交联同时进行,从而同时形成第二绝缘层11B和第一绝缘层11A。
另外,也可以在3)的工序中形成第一绝缘层11A之后,在4)的工序中形成第二绝缘层11B。由此,在5)的工序中,能够切断粘合性低的第一绝缘层11A,因此处理性变得良好。当然,也可以同时进行3)的工序中的第四弹性体组合物的交联和4)的工序中的第一弹性体组合物的交联。
另外,在上述实施方式中,也可以进行与实施方式1的变形例相同的变形(参照图4A和图4B、图5A和图5B)。
本申请要求基于在2019年2月28日提出的日本专利申请特愿2019-036179、在2019年5月27日提出的日本专利申请特愿2019-98814和在2019年5月27日提出的日本专利申请特愿2019-98816的优先权。将上述申请的说明书及附图中记载的内容全部引用到本申请说明书中。
工业实用性
根据本发明,可提供一种能够抑制检查对象的损伤的各向异性导电片、电气检查装置及电气检查方法。
附图标记说明
10 各向异性导电片
11 绝缘层
11a 第一面
11b 第二面
11A 第一绝缘层
11B 第二绝缘层
12 柱状树脂
12a、12b 端面
12c 侧面
13 导电层
14 导电通路
15 粘接层
20 树脂基材
21 支撑部
22 柱部
100 电气检查装置
110 保持容器
120 检查用基板
121 电极
130 检查对象
131 (检查对象的)端子

Claims (31)

1.一种各向异性导电片,其具有:
绝缘层,其具有第一面和第二面,且由第一树脂组合物构成;
多个柱状树脂,其在所述绝缘层内以沿厚度方向延伸的方式配置,且由第二树脂组合物构成;以及
多个导电层,其配置在所述多个柱状树脂与所述绝缘层之间,且分别露出到所述第一面的外部和所述第二面的外部。
2.如权利要求1所述的各向异性导电片,其中,
所述导电层以包围所述柱状树脂的侧面的方式配置。
3.如权利要求1或2所述的各向异性导电片,其中,
所述导电层还配置在所述柱状树脂的所述第一面侧的端面上。
4.如权利要求3所述的各向异性导电片,其中,
所述导电层还配置在所述柱状树脂的所述第二面侧的端面上。
5.如权利要求3或4所述的各向异性导电片,其中,
还具有电解质层,该电解质层配置在所述第一面侧的端面上的所述导电层上。
6.如权利要求5所述的各向异性导电片,其中,
所述电解质层包含润滑剂。
7.如权利要求6所述的各向异性导电片,其中,
所述润滑剂包含烷基磺酸金属盐。
8.如权利要求1~7中任一项所述的各向异性导电片,其中,
所述第二树脂组合物的玻璃化转变温度为120℃以上。
9.如权利要求1~8中任一项所述的各向异性导电片,其中,
所述第二树脂组合物的25℃下的储能弹性模量为1.0×106Pa~1.0×1010Pa。
10.如权利要求9所述的各向异性导电片,其中,
所述第二树脂组合物的25℃下的储能弹性模量为1.0×108Pa~1.0×1010Pa。
11.如权利要求1~10中任一项所述的各向异性导电片,其中,
所述第一树脂组合物的25℃下的储能弹性模量比所述第二树脂组合物的25℃下的储能弹性模量低。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的各向异性导电片,其中,
所述第二树脂组合物为导电性树脂组合物。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的各向异性导电片,其中,
还具有分别配置在所述多个导电层与所述绝缘层之间的至少一部分的多个粘接层。
14.根据权利要求13所述的各向异性导电片,其中,
所述粘接层的厚度比所述导电层的厚度小。
15.根据权利要求13或14所述的各向异性导电片,其中,
所述粘接层以包围所述导电层的方式配置。
16.根据权利要求13~15中任一项所述的各向异性导电片,其中,
所述粘接层包含烷氧基硅烷或其低聚物的缩聚物。
17.根据权利要求13~15中任一项所述的各向异性导电片,其中,
所述粘接层由第三树脂组合物构成,
所述第三树脂组合物的玻璃化转变温度比所述第一树脂组合物的玻璃化转变温度高。
18.根据权利要求17所述的各向异性导电片,其中,
所述第三树脂组合物的玻璃化转变温度为150℃以上。
19.根据权利要求1~18中任一项所述的各向异性导电片,其中,
所述绝缘层具有:
第一绝缘层,其具有所述第一面,并且由所述第一树脂组合物构成;以及
第二绝缘层,其具有所述第二面,并且由第四树脂组合物构成,
所述第二绝缘层的所述第二面的、按照美国材料与试验学会标准ASTM D2979:2016测定的25℃下的探针粘性值比所述第一绝缘层的所述第一面的所述探针粘性值高,
所述第二绝缘层的所述探针粘性值为3N/5mmφ以上。
20.根据权利要求19所述的各向异性导电片,其中,
所述第四树脂组合物的25℃下的储能弹性模量比所述第一树脂组合物的25℃下的储能弹性模量低。
21.根据权利要求19或20所述的各向异性导电片,其中,
所述第四树脂组合物的储能弹性模量为1.0×104Pa~1.0×106Pa。
22.根据权利要求19~21中任一项所述的各向异性导电片,其中,
所述第四树脂组合物的玻璃化转变温度比所述第一树脂组合物的玻璃化转变温度低。
23.根据权利要求22所述的各向异性导电片,其中,
所述第四树脂组合物的玻璃化转变温度为-40℃以下。
24.根据权利要求19~23中任一项所述的各向异性导电片,其中,
所述第一绝缘层的厚度T1与所述第二绝缘层的厚度T2之比T1/T2为4/6~9/1。
25.根据权利要求19~24中任一项所述的各向异性导电片,其中,
在将所述第一树脂组合物的25℃下的储能弹性模量设为G1、将所述第二树脂组合物的25℃下的储能弹性模量设为G2、将所述第四树脂组合物的25℃下的储能弹性模量设为G4时,G2/(G1+G4)为9.0~9.0×104
26.根据权利要求19~24中任一项所述的各向异性导电片,其中,
在将所述第一树脂组合物的25℃下的储能弹性模量设为G1、将所述第二树脂组合物的25℃下的储能弹性模量设为G2、将所述第四树脂组合物的25℃下的储能弹性模量设为G4时,G2/G1为10.0~1.0×105,且/或G2/G4为1.0×102~1.0×106
27.根据权利要求1~26中任一项所述的各向异性导电片,其中,
所述柱状树脂的所述第一面侧的端面的面积比所述第二面侧的端面的面积小。
28.根据权利要求1~27中任一项所述的各向异性导电片,其中,
所述第一面侧的所述多个柱状树脂的中心间距离为5~55μm。
29.根据权利要求1~28中任一项所述的各向异性导电片,其是在检查对象的电气检查中使用的各向异性导电片,
所述检查对象配置在所述第一面上。
30.一种电气检查装置,其具有:
具有多个电极的检查用基板;以及
配置在所述检查用基板的配置有所述多个电极的面上的、权利要求1~29中任一项所述的各向异性导电片。
31.一种电气检查方法,其包括以下工序:
夹着权利要求1~29中任一项所述的各向异性导电片,将具有多个电极的检查用基板和具有端子的检查对象层叠起来,使所述检查用基板的所述电极与所述检查对象的所述端子通过所述各向异性导电片电连接。
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