CN114667644A - 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

本发明的各向异性导电片具有绝缘层和多个导电层。绝缘层具有位于厚度方向上的一侧的第一面、位于另一侧的第二面、以及将所述第一面和所述第二面之间贯穿的多个通孔，且具有弹性。导电层配置于多个通孔的各自的内壁面。绝缘层具有由弹性体组合物的交联物制成的弹性体层、以及由玻璃化转变温度比所述弹性体组合物的交联物高的耐热性树脂组合物制成的耐热性树脂层。

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
对于搭载于电子产品的印刷电路板等半导体器件，通常进行电气检查。一般地，通过使电气检查装置的(具有电极的)基板与半导体器件等作为检查对象的端子电接触，并读取在检查对象的端子间施加规定的电压时的电流等方法进行电气检查。而且，为了可靠地进行电气检查装置的基板的电极与检查对象的端子之间的电接触，在电气检查装置的基板与检查对象之间配置各向异性导电片。
各向异性导电片是在厚度方向上具有导电性且在面方向上具有绝缘性的片，被作为电气检查中的探测器(接触器)使用。尤其是，为了可靠地进行电气检查装置的基板与检查对象之间的电连接，需要在厚度方向上弹性变形的各向异性导电片。
作为在厚度方向上弹性变形的各向异性导电片，已知一种电连接器(例如参照专利文献1)，其具有：具有在厚度方向上贯穿的多个通孔的弹性体(例如硅橡胶片)、和接合于通孔的内壁面的中空状的多个导电部件。另外，已知一种各向异性导电片(例如参照专利文献2和3)，其具有：具有在厚度方向上贯穿的多个通孔的片(聚烯烃的多孔片、PEFE膜)、和通过电镀形成于通孔的内壁面的多个导通部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2018/212277号
专利文献2：日本特开2007-220512号公报
专利文献3：日本特开2010-153263号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1中，由于绝缘层由硅橡胶制成，所以存在各向异性导电片过于柔软而无刚度、操作性差的问题。另外，由于硅橡胶的线膨胀系数(CTE)较高，因此，在电气检查中被加热时，也存在多个导电通路的间距易于变化的问题。另一方面，在专利文献2和3中，由于绝缘层不包括弹性体，因此，厚度方向上的变形(弹性变形)不够充分，在电气检查装置的基板与检查对象之间无法进行足够的电连接。
另外，专利文献1～3中示出的各向异性导电片虽然在通孔的内壁面具有导电层，但是在片的表面不具有导电层，因此在电气检查装置的基板与检查对象之间无法进行足够的电连接。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其第一目的在于，提供能够在厚度方向上充分地变形且具有良好的操作性，并可减少由热导致的多个导电通路间的间距的变动的各向异性导电片、电气检查装置及电气检查方法。另外，其第二目的在于，提供能够在厚度方向上充分地变形且具有低电阻值，并能够在电气检查装置的基板与检查对象之间进行足够的电连接的各向异性导电片。
解决问题的方案
上述问题能够通过以下结构来解决。
本发明的第一个形态的各向异性导电片具有：绝缘层，具有位于厚度方向上的一侧的第一面、位于另一侧的第二面、以及将所述第一面和所述第二面之间贯穿的多个通孔，所述绝缘层具有弹性；以及多个导电层，配置于所述多个通孔的各自的内壁面，所述绝缘层具有由弹性体组合物的交联物制成的弹性体层；以及由玻璃化转变温度比所述弹性体组合物的交联物高的耐热性树脂组合物制成的耐热性树脂层。
本发明的第二个形态的各向异性导电片具有：绝缘层，具有位于厚度方向的一侧的第一面、位于另一侧的第二面、以及将所述第一面和所述第二面之间贯穿的多个通孔，所述绝缘层具有弹性；多个导电层，在所述多个通孔的每一个中，在所述通孔的内壁面和所述通孔的所述第一面上的开口部的周围连续地配置；以及多个第一槽部，在所述第一面上配置于所述多个导电层之间，并用于使所述多个导电层绝缘。
本发明的电气检查装置具有：具有多个电极的检查用基板；以及本发明的各向异性导电片，该各向异性导电片配置在所述检查用基板的配置有所述多个电极的面上。
本发明的电气检查方法具有以下工序：以隔着本发明的各向异性导电片的方式，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
根据本发明的第一个形态，可以提供能够在厚度方向上充分地变形且具有良好的操作性，并可减少由热导致的多个导电通路间的间距的变动的各向异性导电片、电气检查装置及电气检查方法。另外，根据本发明的第二个形态，可以提供能够在厚度方向上充分地变形且具有低电阻，并能够在电气检查装置的基板与检查对象之间进行足够的电连接的各向异性导电片。
附图说明
图1A是表示实施方式1的各向异性导电片的俯视图，图1B是图1A的各向异性导电片的1B-1B线的局部放大剖面图。
图2是图1B的放大图。
图3A～图3D是表示实施方式1的各向异性导电片的制造方法的剖面示意图。
图4是表示变形例的各向异性导电片的制造方法的剖面示意图。
图5是表示实施方式1的电气检查装置的剖面图。
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纵剖面的局部放大图。
图7是图6B的放大图。
图8A～图8D是表示实施方式2的各向异性导电片的制造方法的剖面示意图。
图9A和图9B是表示变形例的各向异性导电片的局部剖面图。
图10A和图10B是表示变形例的各向异性导电片的局部剖面图。
图11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
[实施方式1]
1.各向异性导电片
本实施方式的各向异性导电片10涉及本发明的第一个形态的各向异性导电片。
图1A是实施方式1的各向异性导电片10的俯视图，图1B是图1A的各向异性导电片10的1B-1B线的局部放大剖面图。图2是图1B的放大图。
如图1A和图1B所示，各向异性导电片10具有：具有多个通孔12的绝缘层11；以及分别与多个通孔12的每一个对应而配置的多个导电层13(例如，参照图1B中用虚线所围的两个导电层13)。这样的各向异性导电片10具有由导电层13围成的多个空腔12’。
在本实施方式中，优选地，在绝缘层11的第一面11a(各向异性导电片10中的一个面)配置检查对象。
1-1.绝缘层11
绝缘层11具有：位于厚度方向上的一侧的第一面11a；位于厚度方向上的另一侧的第二面11b；以及将第一面11a和第二面11b之间贯穿的多个通孔12(参照图1A和图1B)。
通孔12在其内壁面保持导电层13，并且提高绝缘层11的挠性，从而能够容易使绝缘层11在厚度方向上变形。
通孔12的形状可以为柱状。不特别地限定通孔12的与轴向正交的剖面的形状，例如，可以为圆形、椭圆形、四边形、其他多边形等。通孔12的第一面11a侧的剖面形状和第二面11b侧的剖面形状可以相同也可以不同，从对作为测定对象的电子设备的连接稳定性的观点考虑，优选为相同。
例如，通孔12的形状可以为圆柱状，也可以为棱柱状。在本实施方式中，通孔12的形状为圆柱状。另外，通孔12的与轴向正交的剖面的等效圆直径在轴向上可以是固定的，也可以不是固定的。轴向是指，将通孔12的第一面11a侧的开口部和第二面11b侧的开口部的中心彼此相连的线的方向。
不特别地限定通孔12的第一面11a侧的开口部的等效圆直径D1，只要被设定为使得多个通孔12的开口部的中心间距离(间距)p在后述的范围内即可，例如优选为1μm～330μm，更优选为3μm～55μm(参照图2)。通孔12的第一面11a侧的开口部的等效圆直径D1是指，从第一面11a侧沿通孔12的轴向观察时的通孔12的开口部的等效圆直径。
通孔12的第一面11a侧的开口部的等效圆直径D1与通孔12的第二面11b侧的开口部的等效圆直径D2可以相同，也可以不同。当通孔12的开口部的等效圆直径在第一面11a侧和第二面11b侧不同的情况下，它们之比(第一面11a侧的开口部的等效圆直径D1/第二面11b侧的开口部的等效圆直径D2)例如为0.5～2.5，优选为0.6～2.0，更优选为0.7～1.5。
不特别地限定多个通孔12的第一面11a侧的开口部的中心间距离(间距)p，可与检查对象的端子的间距对应地适当设定(参照图2)。考虑到作为检查对象的HBM(HighBandwidth Memory，高带宽存储器)的端子的间距为55μm，以及PoP(Package on Package，叠层封装)的端子的间距为400μm～650μm等情况，多个通孔12的开口部的中心间距离p例如可以为5μm～650μm。特别是，从不需要检查对象的端子的位置对准(实现无需对准(alignment-free))的观点考虑，更优选地，多个通孔12的第一面11a侧的开口部的中心间距离p为5μm～55μm。多个通孔12的第一面11a侧的开口部的中心间距离p是指，多个通孔12的第一面11a侧的开口部的中心间距离中的最小值。通孔12的开口部的中心是开口部的重心。另外，多个通孔12的开口部的中心间距离p在轴向上可以是固定的，也可以不是固定的。
不特别地限定通孔12的轴向上的长度L(第一绝缘层11的厚度T)与通孔12的第一面11a侧的开口部的等效圆直径D1之比(L/D1)，但优选为3～40(参照图2)。
绝缘层11具有弹性，该弹性使得绝缘层11在向厚度方向被施加压力时进行弹性变形。即，绝缘层11至少具有由弹性体组合物的交联物制成的弹性体层，优选地，在整体上不会影响弹性的范围内，还具有由玻璃化转变温度比弹性体组合物的交联物高的耐热性树脂组合物制成的耐热性树脂层。
耐热性树脂层可以为一个，也可以为两个以上。在本实施方式中，耐热性树脂层具有第一耐热性树脂层11B和第二耐热性树脂层11C(参照图1B)。即，在本实施方式中，绝缘层11具有弹性体层11A、第一耐热性树脂层11B及第二耐热性树脂层11C(参照图1B)。
(弹性体层11A)
弹性体层11A由弹性体组合物的交联物构成，作为绝缘层11的基材(弹性体层)发挥功能。交联物也可以是部分交联物。
从使检查对象的端子难以划伤的观点考虑，优选地，构成弹性体层11A的弹性体组合物的交联物的玻璃化转变温度比构成第一耐热性树脂层11B或第二耐热性树脂层11C的耐热性树脂组合物的玻璃化转变温度低。具体而言，优选地，构成弹性体层11A的弹性体组合物的交联物的玻璃化转变温度为-40℃以下，更优选为-50℃以下。玻璃化转变温度可以按照JIS K 7095：2012进行测定。
另外，优选地，构成弹性体层11A的弹性体组合物的交联物的线膨胀系数(CTE)比构成第一耐热性树脂层11B或第二耐热性树脂层11C的耐热性树脂组合物的线膨胀系数(CTE)高。具体而言，构成弹性体层11A的弹性体组合物的交联物的线膨胀系数通常高于60ppm/K，例如可以是200ppm/K以上。线膨胀系数可以按照JIS K7197：1991进行测定。
另外，构成弹性体层11A的弹性体组合物的交联物的25℃下的储能弹性模量优选为1.0×107Pa以下，更优选为1.0×105～9.0×106Pa。弹性体的储能弹性模量可以按照JISK 7244-1：1998/ISO6721-1：1994进行测定。
弹性体组合物的交联物的玻璃化转变温度、线膨胀系数及储能弹性模量可以通过该弹性体组合物的组成来调整。另外，弹性体层11A的储能弹性模量还可以通过其形态(是否为多孔等)来调整。
弹性体组合物所含的弹性体只要是呈现绝缘性且弹性体组合物的交联物的玻璃化转变温度、线膨胀系数或储能弹性模量符合上述范围的即可，不特别地进行限定，但是，优选地，其例子包括：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，三元乙丙橡胶)、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、热塑性聚酯弹性体、热塑性聚烯烃弹性体、氟橡胶等弹性体。其中，优选为硅橡胶。
弹性体组合物根据需要还可以包含交联剂。交联剂可以根据弹性体的种类来适当地选择。例如，硅橡胶的交联剂的例子包括：具有氢化硅烷化反应的催化活性的金属、金属化合物、金属络合物等(铂、铂化合物、它们的络合物等)加成反应催化剂；苯甲酰过氧化物、双(2，4-二氯苯甲酰)过氧化物、二枯基过氧化物以及二叔丁基过氧化物等有机过氧化物。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。
例如，硅橡胶组合物的交联物包括：包含具有氢化硅烷基(SiH基)的有机聚硅氧烷、具有乙烯基的有机聚硅氧烷和加成反应催化剂的硅橡胶组合物的加成交联物；包含具有乙烯基的有机聚硅氧烷和加成反应催化剂的硅橡胶组合物的加成交联物；以及包含具有SiCH3基的有机聚硅氧烷和有机过氧化物固化剂的硅橡胶组合物的交联物等。
例如从便于将粘性或储能弹性模量调整在上述范围内的观点等考虑，弹性体组合物根据需要还可以包含增粘剂、硅烷偶联剂、填料等其他成分。
例如从便于将储能弹性模量调整在上述范围内的观点考虑，弹性体层11A也可以是多孔的。即，也可以使用多孔有机硅。
(第一耐热性树脂层11B、第二耐热性树脂层11C)
第一耐热性树脂层11B和第二耐热性树脂层11C分别由耐热性树脂组合物构成。构成第一耐热性树脂层11B的耐热性树脂组合物和构成第二耐热性树脂层11C的耐热性树脂组合物可以相同，也可以不同。
优选地，构成第一耐热性树脂层11B或第二耐热性树脂层11C的耐热性树脂组合物具有比构成弹性体层11A的弹性体组合物的交联物高的玻璃化转变温度。具体而言，由于电气检查在大约-40℃～150℃下进行，耐热性树脂组合物的玻璃化转变温度优选为150℃以上，更优选为150℃～500℃。耐热性树脂组合物的玻璃化转变温度可以用上述相同的方法测定。
另外，优选地，构成第一耐热性树脂层11B或第二耐热性树脂层11C的耐热性树脂组合物具有比构成弹性体层11A的弹性体组合物的交联物低的线膨胀系数。具体而言，构成第一耐热性树脂层11B或第二耐热性树脂层11C的耐热性树脂组合物的线膨胀系数优选为60ppm/K以下，更优选为50ppm/K以下。
另外，第一耐热性树脂层11B或第二耐热性树脂层11C例如在无电解镀处理等中被浸渍于药液中，因此，优选地，构成这些的耐热性树脂组合物具有耐化学性。
另外，优选地，构成第一耐热性树脂层11B或第二耐热性树脂层11C的耐热性树脂组合物具有比构成弹性体层11A的弹性体组合物的交联物高的储能弹性模量。
不特别地限定耐热树脂组合物的组成，只要是玻璃化转变温度、线膨胀系数或储能弹性模量符合上述范围且具有耐化学性的即可。耐热性树脂组合物所含的树脂的例子包括：聚酰胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺等工程塑料、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、烯烃树脂。耐热性树脂组合物根据需要还可以包含填料等其他成分。
(共同事项)
绝缘层11根据需要还可以具有上述以外的其他层。其他层的例子包括配置于两个弹性体层11A与弹性体层11A之间的粘接层11D(参照后述的图9A)等。
不特别地限定绝缘层11的厚度，只要是能够确保非导通部分的绝缘性的程度的厚度即可，但例如可以为40μm～500μm，优选为100μm～300μm。
不特别地限定第一耐热性树脂层11B的厚度Tb(或第二耐热性树脂层11C的厚度Tc)，但从使绝缘层11的弹性不易受到影响的观点考虑，优选地，比弹性体层11A的厚度Ta薄(参照图2)。具体而言，第一耐热性树脂层11B的厚度Tb(或第二耐热性树脂层11C的厚度Tc)与弹性体层11A的厚度Ta之比(Tb/Ta或Tc/Ta)优选例如为3/97～30/70，更优选为10/90～20/80。若第一耐热性树脂层11B(或第二耐热性树脂层11C)的厚度的比例为一定的比例以上，则能够以不影响绝缘层11的弹性(易变形程度)的程度对绝缘层11赋予适当的硬度(刚度)。由此，不只是能够提高操作性，还能够抑制因绝缘层11的伸缩等而破坏导电层13，或多个通孔12的中心间距离因热而变动的情况。
例如从使各向异性导电片10的翘曲等不易产生的观点等考虑，优选地，第一耐热性树脂层11B的厚度Tb与第二耐热性树脂层11C的厚度Tc为相等。优选地，第一耐热性树脂层11B的厚度Tb与第二耐热性树脂层11C的厚度Tc之比(Tb/Tc)例如为0.8～1.2。
1-2.导电层13
导电层13配置于通孔12的内壁面12c。而且由虚线围成的单元的导电层13作为一个导电通路发挥功能(参照图1B)。
不特别地限定构成导电层13的材料的体积电阻率，只要是能够得到足够的导通的程度的即可，但优选例如为1.0×10×10-4Ω·cm以下，更优选为1.0×10×10-6Ω·cm～1.0×10-9Ω·cm。构成导电层13的材料的体积电阻率可以按照ASTM D 991中记载的方法测定。
对于构成导电层13的材料，只要是体积电阻率符合上述范围的即可。构成导电层13的材料的例子包括：铜、金、铂、银、镍、锡、铁或其中一种材料的合金等金属材料、或炭黑等炭材料。
不特别地限定导电层13的厚度，只要是在能够得到足够的导通的程度的范围的厚度即可。具体而言，导电层13的厚度可以为0.1μm～5μm。若导电层13的厚度为一定的厚度以上，则容易得到充分的导通，若为一定的厚度以下，则通孔12不易被覆盖，或不易因与导电层13的接触而导致检查对象的端子损伤。应予说明，导电层13的厚度t是与绝缘层11的厚度方向正交的方向的厚度(参照图2)。
第一面11a侧的由导电层13围成的空腔12’的形状为柱状，与通孔12的形状对应。即，空腔12’的与轴向正交的剖面的形状和通孔12的与轴向正交的剖面的形状相同。
空腔12’的等效圆直径可从通孔12的第一面11a侧的开口部的等效圆直径D1减去导电层13的厚度尺寸而求得，例如可以是1μm～330μm。
1-3.效果
本实施方式的各向异性导电片10(本发明的第一个形态的各向异性导电片)具有由导电层13围成的多个空腔12’(来源于通孔12的空腔)。由此，在向各向异性导电片10的厚度方向施加了压力时，可良好地变形。另外，绝缘层11具有：弹性高的弹性体层11A；以及耐热性高的(或线膨胀系数低的)第一耐热性树脂层11B或第二耐热性树脂层11C。由此，能够以不影响绝缘层11的弹性(易变形程度)的程度对绝缘层11赋予适当的硬度(刚度)。由此，不只是能够提高操作性，还能够抑制因热所导致的绝缘层11的伸缩等而破坏导电层13，或多个通孔12的中心间距离因热而变动的情况。
另外，在本实施方式中，配置有导电层13的第一面11a由第一耐热性树脂层11B构成。由此，与第一面11a由弹性体层11A构成的情况相比，容易得到与导电层13之间的良好的密接性。
2.各向异性导电片的制造方法
图3A～图3D是表示本实施方式的各向异性导电片10的制造方法的剖面示意图。图4是表示变形例的各向异性导电片10的制造方法的剖面示意图。
本实施方式的各向异性导电片10例如可以经过以下工序制造：1)准备层叠片作为绝缘片的工序(参照图3A)；2)在绝缘片21形成多个通孔12的工序(参照图3B)；3)在形成有多个通孔12的绝缘片21的表面形成导电层22的工序；以及4)去除绝缘片21的第一面21a侧的一部分和第二面21b侧的一部分，形成多个导电层13的工序(参照图3D)。
关于工序1)
首先，准备如下的层叠片作为绝缘片21，该层叠片具有弹性体层21A、和以夹着弹性体层21A的方式层叠的两个耐热性树脂层21B和耐热性树脂层21C。
可以通过任意方法制造层叠片。例如，也可以通过如下方法得到层叠片：准备将耐热性树脂层21B和弹性体层21A和粘接层(未图示)按该顺序具有的第一层叠物、以及将耐热性树脂层21C和弹性体层21A和粘接层(未图示)按该顺序具有的第二层叠物；之后将第一层叠物的粘接层和第二层叠物的粘接层贴合在一起并进行热压接。
构成牺牲层的材料可以与耐热性树脂组合物相同，也可以不同。
关于工序2)
接着，在绝缘片21形成多个通孔12。
可以通过任意方法来形成通孔12。例如，可以通过机械地形成孔的方法(例如冲压加工、冲孔加工)、激光加工法等进行形成。特别是，由于能够形成细微且形状精度高的通孔12，优选地，通过激光加工法来形成通孔12(参照图3A)。
对于激光，可以使用能够精度良好地将树脂穿孔的准分子激光、飞秒激光、二氧化碳激光、YAG激光等。其中，优选使用飞秒激光。
应予说明，在激光加工中，在照射激光的时间最长的、绝缘层11的激光照射面处，通孔12的开口直径容易变大。也就是说，容易成为随着从绝缘层11的内部靠近激光的照射面而开口直径变大的锥形形状。从减少这样的锥形形状的观点考虑，也可以使用在照射激光的面还具有牺牲层(未图示)的绝缘片21进行激光加工。具有牺牲层的绝缘片21的激光加工方法例如可以通过与国际公开第2007/23596号的内容相同的方法进行。
关于工序3)
接着，在形成有多个通孔12的绝缘片21的表面整体形成一个连续的导电层22(参照图3C)。具体而言，在绝缘片21的、多个通孔12的内壁面12c和其开口部的周围的第一面21a及第二面21b连续地形成导电层22。
可以通过任意方法来形成导电层22，但由于能够不覆盖通孔12而形成较薄且厚度均匀的导电层22，优选地，通过电镀法(例如无电解镀法、电解镀法等)形成。
关于工序4)
然后，去除绝缘片21的第一面21a侧的一部分和第二面21b侧的一部分，形成多个导电层13(参照图3D)。关于这些部分的去除，例如可以通过切削等物理方法进行，也可以通过化学蚀刻等化学方法进行。
应予说明，各向异性导电片10的制造方法根据需要还可以包括其他工序。例如，也可以在工序4)后还进行5)去除第一耐热性树脂层11B及第二耐热性树脂层11C的表层部分的工序。
关于工序5)
也可以对绝缘片21的双面分别进行等离子处理。由此，第一耐热性树脂层11B和第二耐热性树脂层11C被蚀刻，从而得到导电层13突出的形状(参照图4)。通过设为这样的形状，使得在与检查对象连接时，电阻值容易下降，容易得到稳定的连接。
另外，也可以在工序2)与工序3)之间，进行6)用于使得容易形成导电层22的前处理。
关于工序6)
优选地，对形成有多个通孔12的绝缘片21，进行用于使得容易形成导电层22的去污处理(前处理)。
去污处理是去除在激光加工中产生的残留物的处理，优选为氧等离子处理。例如在绝缘片21由有机硅类弹性体组合物的交联物构成的情况下，若对绝缘片21进行氧等离子处理，则不只能够进行灰化/蚀刻，还能够使有机硅的表面氧化，从而形成二氧化硅膜。通过形成二氧化硅膜，能够使电镀液容易浸入通孔12内，或提高导电层22与通孔12的内壁面之间的密接性。
氧等离子处理例如可以使用等离子灰化机、高频等离子蚀刻设备、或微波等离子蚀刻设备进行。
优选地，所得到的各向异性导电片可以用于电气检查。
3.电气检查装置及电气检查方法
(电气检查装置)
图5是表示本实施方式的电气检查装置100的一例的剖面图。
电气检查装置100是使用图1B的各向异性导电片10的装置，例如用于对检查对象130的端子131间(测定点间)的电气特性(导通等)进行检查。应予说明，在该图中，从说明电气检查方法的观点出发，还一并图示了检查对象130。
如图5所示，电气检查装置100具有保持容器(插座)110、检查用基板120及各向异性导电片10。
保持容器(插座)110是用于保持检查用基板120和各向异性导电片10等的容器。
检查用基板120配置于保持容器110内，在与检查对象130相对的面，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在检查用基板120的配置有电极121的面上配置为，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。
不特别地限定检查对象130，但例如可举出HBM、PoP等各种半导体装置(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，测定点可以是焊垫(端子)。另外，在检查对象130是印刷基板的情况下，测定点可以是设置于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5的电气检查装置100的电气检查方法进行说明。
如图5所示，本实施方式的电气检查方法具有以下工序：以隔着各向异性导电片10的方式将具有电极121的检查用基板120和检查对象130层叠起来，使检查用基板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，从便于使检查用基板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充分导通的观点考虑，可以根据需要，通过按压检查对象130等方法来进行加压，或者在加热气氛下使它们接触。
如上所述，各向异性导电片10具有由导电层13围成的多个空腔12’。由此，在将各向异性导电片10在厚度方向上按压时，容易良好地变形。另外，绝缘层11具有容易变形的弹性体层11A、耐热性高的第一耐热性树脂层11B和第二耐热性树脂层11C。由此，能够在使电气检查装置100的检查用基板120的电极121与检查对象130的端子131良好地电连接的同时，抑制在加热的情况下绝缘层的成分附着于检查对象的端子，或因绝缘层11的伸缩等而破坏导电层13，或多个通孔12的中心间距离发生变动的情况。
[实施方式2]
1.各向异性导电片
本实施方式的各向异性导电片10涉及本发明的第二个形态的各向异性导电片。
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的纵剖面的局部放大图(沿厚度方向的局部剖面图)。图7是图6B的放大图。
如图6A和图6B所示，在本实施方式的各向异性导电片10中，除了绝缘层11由单层构成，且多个导电层13也配置于绝缘层11的第一面11a和第二面11b上，还具有在该多个导电层13彼此之间配置的多个第一槽部14和多个第二槽部15以外，与上述实施方式1同样地构成。
即，本实施方式的各向异性导电片10具有：具有多个通孔12的绝缘层11；分别与多个通孔12对应而配置的多个导电层13(例如，参照图1B中由虚线所围的两个导电层13等)；以及在多个导电层13彼此之间配置的多个第一槽部14和多个第二槽部15。
1-1.绝缘层11
绝缘层11至少具有弹性体层，在整体上不影响弹性的范围内，还可以具有其他层。在本实施方式中，绝缘层11除了利用由弹性体组合物的交联物制成的弹性体层构成以外，与实施方式1的绝缘层11同样地构成。
构成绝缘层11的弹性体组合物与构成实施方式1的弹性体层11A的弹性体组合物相同。即，构成绝缘层11的弹性体组合物所含的弹性体和任意的交联剂与在实施方式1中说明过的弹性体和任意的交联剂相同。
通孔12也与实施方式1的通孔12相同。
1-2.导电层13
导电层13与通孔12(或空腔12’)对应而配置(参照图6B)。具体而言，导电层13在通孔12的内壁面12c、通孔12的第一面11a上的开口部的周围、以及通孔12的第二面11b上的开口部的周围连续地配置。而且，由虚线围成的单元的导电层13作为一个导电通路发挥功能(参照图6B)。而且，相邻的两个导电层13和导电层13(例如图6B中由虚线围成的导电层13(a1)和导电层13(a2))通过第一槽部14和第二槽部15被绝缘(参照图6B)。
导电层13的厚度只要是在能够得到充分的导通且在向绝缘层11的厚度方向按压时多个导电层13隔着第一槽部14或第二槽部15而彼此不接触的范围的厚度即可。具体而言，优选地，导电层13的厚度比第一槽部14和第二槽部15的宽度和深度小。
具体而言，导电层13的厚度可以为0.1μm～5μm。若导电层13的厚度为一定的厚度以上，则容易得到充分的导通，若为一定的厚度以下，则通孔12不易被覆盖，不易因与导电层13接触而导致检查对象的端子划伤。应予说明，导电层13的厚度t在第一面11a和第二面11b上是指，与绝缘层11的厚度方向平行的方向的厚度，在通孔12的内壁面12c上是指，与绝缘层11的厚度方向正交的方向的厚度(参照图7)。
第一面11a侧的由导电层13围成的空腔12’的等效圆直径可从通孔12的第一面11a侧的开口部的等效圆直径D1减去导电层13的厚度尺寸而求得，但例如可以是1μm～330μm。
导电层13的构成材料和其体积电阻率与上述实施方式1中的导电层13的构成材料和其体积电阻率相同。
1-3.第一槽部14和第二槽部15
第一槽部14和第二槽部15是分别形成于各向异性导电片10的一个面和另一个面的槽(凹道)。具体而言，第一槽部14在第一面11a上配置于多个导电层13之间，并将它们之间绝缘。第二槽部15在第二面11b上配置于多个导电层13之间，并将它们之间绝缘。
第一槽部14(或第二槽部15)的与延伸设置方向正交的方向的剖面形状可以是矩形、半圆形、U字型、V字型中的任一种，不特别地进行限定。在本实施方式中，第一槽部14(或第二槽部15)的剖面形状是矩形。
优选地，第一槽部14(或第二槽部15)的宽度w和深度d被设定在如下范围内，即，使得在将各向异性导电片10在厚度方向上按压时，一侧的导电层13与另一侧的导电层13隔着第一槽部14(或第二槽部15)而不会接触的范围。
具体而言，若将各向异性导电片10在厚度方向上按压，则一侧的导电层13与另一侧的导电层13隔着第一槽部14(或第二槽部15)而容易接近并接触。因此，优选地，第一槽部14(或第二槽部15)的宽度w比导电层13的厚度大，优选地，相对于导电层13的厚度为2倍～40倍。
第一槽部14(或第二槽部15)的宽度w为在第一面11a(或第二面11b)中与第一槽部14(或第二槽部15)延伸设置的方向正交的方向上的最大宽度(参照图7)。
第一槽部14(或第二槽部15)的深度d可以与导电层13的厚度相同，也可以比其大。即，第一槽部14(或第二槽部15)的最深部可以位于绝缘层11的第一面11a，也可以位于绝缘层11的内部。特别是，从便于设定在如下范围内，即，一方的导电层13与另一方的导电层13隔着第一槽部14(或第二槽部15)而不接触的范围内的观点考虑，优选地，第一槽部14(或第二槽部15)的深度d比导电层13的厚度大，更优选地，相对于导电层13的厚度为1.5倍～20倍(参照图7)。
第一槽部14(或第二槽部15)的深度d是指，在与绝缘层11的厚度方向平行的方向上从导电层13的表面到最深部为止的深度(参照图7)。
第一槽部14与第二槽部15的宽度w和深度d分别可以彼此相同，也可以不同。
1-4.效果
本实施方式的各向异性导电片10(本发明的第二个形态的各向异性导电片)具有由导电层13围成的多个空腔12’(来源于通孔12的空腔)。由此，在向各向异性导电片10的厚度方向施加了压力时，可良好地变形。另外，各向异性导电片10不只是在通孔12的内壁面12c具有导电层13，还在绝缘层11的第一面11a和第二面11b(或各向异性导电片10的表面)具有导电层13。由此，在电气检查中，在夹在检查用基板的电极与检查对象的端子之间并施加压力的情况下，能够可靠地进行电接触。
2.各向异性导电片的制造方法
图8A～图8D是表示本实施方式的各向异性导电片10的制造方法的剖面示意图。
在本实施方式的各向异性导电片10中，例如，除了在上述实施方式1的各向异性导电片10的制造方法中，将绝缘片21设为由弹性体层制成的片，且替代工序4)而进行4)在绝缘片21的第一面21a和第二面21b分别形成第一槽部14和第二槽部15，并形成多个导电层13的工序以外，与上述实施方式1同样地进行制造(参照图8A～图8D)。
在工序4)中，在绝缘片21的第一面和第二面分别形成多个第一槽部14和多个第二槽部15(参照图8D)。由此，可将导电层22设为针对每个通孔12设置的多个导电层13(参照图8B)。
可以通过任意方法来形成多个第一槽部14和第二槽部15。例如，优选地，通过激光加工法来形成多个第一槽部14和多个第二槽部15。在本实施方式中，在第一面11a(或第二面11b)，可将多个第一槽部14(或多个第二槽部15)形成为交叉状。
优选地，所得到的各向异性导电片10可以用于电气检查。
如上所述，各向异性导电片10具有由导电层13围成的多个空腔12’。由此，在将各向异性导电片10在厚度方向上按压时，容易良好地变形。另外，导电层13还配置于第一面11a和第二面11b上，因此，能够进一步降低接触电阻。由此，能够使电气检查装置100的检查用基板120的电极121与检查对象130的端子131良好地电连接。
[变形例]
应予说明，在上述实施方式1和2中，利用图1和图6所示的各向异性导电片10的例子进行了说明，但不限于此。
即，在上述实施方式1的图1A和图1B中，示出了导电层13的第一面11a侧的端部(或第二面11b侧的端部)未从第一面11a(或第二面11b)突出的例子，但不限于此，如图4所示，导电层13的第一面11a侧的端部(或第二面11b侧的端部)也可以从第一面11a(或第二面11b)突出。
图9A和图9B是表示变形例的各向异性导电片10的局部放大剖面图。
即，在上述实施方式1中，示出了绝缘层11具有一个弹性体层11A的例子，但不限于此，也可以具有多个弹性体层11A(参照图9A)。另外，绝缘层11也可以还具有配置于两个弹性体层11A之间的粘接层11D(参照图9A)。
另外，在上述实施方式1的图1A和图1B中，示出了绝缘层11按照(包括第一面11a的)第一耐热性树脂层11B、弹性体层11A、以及(包括第二面11b的)第二耐热性树脂层11C的顺序具有这些层的例子，但也可以与此相反地，按照(包括第一面11a的)第一弹性体层11A、耐热性树脂层11B、以及(包括第二面11b的)第二弹性体层11A的顺序具有这些层。在该情况下，第一弹性体层11A和第二弹性体层11A的组成或物理特性可以彼此相同，也可以不同。
另外，在上述实施方式1中，示出了导电层13仅配置于通孔12的内壁面12c上的例子，但不限于此。例如，导电层13可以在第一面11a和第二面11b上连续地配置，且还具有将第一面11a和第二面11b上的多个导电层13之间绝缘的多个第一槽部14和第二槽部15(参照图9B)。第一槽部14和第二槽部15分别可以与实施方式2中的第一槽部14和第二槽部15相同。该各向异性导电片10与在实施方式2的各向异性导电片10中将绝缘层11构成为具有弹性体层11A、第一耐热性树脂层11B及第二耐热性树脂层11C的相同。
图10A、图10B及图11是表示变形例的各向异性导电片10的局部剖面图。即，在上述实施方式2中，示出了导电层13配置于绝缘层11的第一面11a和第二面11b这两者的例子(参照图6B)，但不限于此，也可以仅配置于绝缘层11的第一面11a(参照图10A)。
另外，在上述实施方式2中，示出了绝缘层11由弹性体层制成的例子，但不限于此，也可以在能够进行弹性变形的范围内还具有其他层。例如，绝缘层11也可以还具有包括第一面11a(或第二面11b)的弹性体层11A、和包括第二面11b(或第一面11a)的耐热性树脂层11E(参照图10B)。构成耐热性树脂层11E的耐热性树脂组合物可与实施方式1中的耐热性树脂组合物相同。
另外，耐热性树脂层也可以为多个。即，在上述实施方式2中，绝缘层11也可以具有包括第一面11a的第一耐热性树脂层11B和包括第二面11b的第二耐热性树脂层11C，且在它们之间具有弹性体层11A(参照图11)。在该情况下，优选地，第一槽部14的深度比第一耐热性树脂层11B的厚度大；第二槽部15的深度比第二耐热性树脂层11C的厚度大。
即，第一耐热树脂层11B、第二耐热性树脂层11C等耐热性树脂层具有比弹性体层11A高的弹性率。此时，若第一槽部14和第二槽部15的深度小，则第一耐热性树脂层11B和第二耐热性树脂层11C不会完全断开，因此，在将检查对象130载置于各向异性导电片10上并压入时，容易将周围的导电层13也一起压入。
相对于此，通过将第一槽部14和第二槽部15的深度如上述那样设定为较大，将第一耐热性树脂层11B或第二耐热性树脂层11C完全断开，从而能够使得在将检查对象130载置并压入时，周围的导电层13不会被一起压入，能够降低对周围的导电层13的影响。由于不会对周围的导电层13带来影响，因此，即使在检查对象130的各端子(焊垫、焊盘等)的高度差异较大的情况下，也能够在各端子与各导电层13之间充分地进行电连接。
另外，在上述实施方式2中也可以与上述实施方式1的图11同样地，绝缘层11按照(包括第一面11a的)第一弹性体层11A、耐热性树脂层11B、以及(包括第二面11b的)第二弹性体层11A的顺序具有这些层。
在这些情况下，也与上述实施方式1同样地，从使绝缘层11的弹性不易受到影响的观点考虑，优选地，耐热性树脂层(耐热性树脂层11E、第一耐热性树脂层11B及第二耐热性树脂层11C)的厚度比弹性体层11A的厚度薄(参照图10B和图11)。
另外，在上述实施方式1和2中，示出了将各向异性导电片用于电气检查的例子，但不限于此，也可以用于两个电子部件间的电连接，例如，玻璃基板与柔性印刷基板之间的电连接、和基板与安装于基板的电子零件之间的电连接等。
本申请主张基于在2019年11月22日提出的日本专利申请特愿2019-211816的优先权。将该申请说明书中记载的内容全部引用于本申请说明书。
工业实用性
根据本发明，第一，可以提供能够在厚度方向上充分地弹性变形且具有良好的耐热性的各向异性导电片。另外，第二，可以提供能够在厚度方向上充分地弹性变形且具有较低的电阻，能够在电气检查装置的基板与检查对象之间进行足够的电连接的各向异性导电片。
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 弹性体层
11B 第一耐热性树脂层
11C 第二耐热性树脂层
11D 粘接层
11E 耐热性树脂层
12 通孔
12c 内壁面
13 导电层
14 第一槽部
15 第二槽部
21 绝缘片
22 导电层
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 (21)

1.一种各向异性导电片，具有：
绝缘层，具有位于厚度方向上的一侧的第一面、位于另一侧的第二面、以及将所述第一面和所述第二面之间贯穿的多个通孔，所述绝缘层具有弹性；以及
多个导电层，配置于所述多个通孔的各自的内壁面，
所述绝缘层具有由弹性体组合物的交联物制成的弹性体层；以及
由玻璃化转变温度比所述弹性体组合物的交联物高的耐热性树脂组合物制成的耐热性树脂层。
2.如权利要求1所述的各向异性导电片，其中，
所述耐热性树脂层具有：
第一耐热性树脂层，包括所述第一面，且由所述耐热性树脂组合物制成；以及
第二耐热性树脂层，包括所述第二面，且由所述耐热性树脂组合物制成，
所述弹性体层配置于所述第一耐热性树脂层与所述第二耐热性树脂层之间。
3.如权利要求2所述的各向异性导电片，其中，
所述第一耐热性树脂层的厚度Tb与所述第二耐热性树脂层的厚度Tc之比Tb/Tc为0.8～1.2。
4.如权利要求2或3所述的各向异性导电片，其中，
所述第一耐热性树脂层的厚度或所述第二耐热性树脂层的厚度比所述弹性体层的厚度薄。
5.如权利要求1～4中任意一项所述的各向异性导电片，其中，
所述多个导电层从所述通孔的内壁面连续配置到所述通孔的所述第一面上的开口部的周围，
所述各向异性导电片还具有多个第一槽部，该多个第一槽部在所述第一面上配置于所述多个导电层之间，用于使所述多个导电层绝缘。
6.一种各向异性导电片，具有：
绝缘层，具有位于厚度方向上的一侧的第一面、位于另一侧的第二面、以及将所述第一面和所述第二面之间贯穿的多个通孔，所述绝缘层具有弹性；
多个导电层，在所述多个通孔的每一个中，在所述通孔的内壁面和所述通孔的所述第一面上的开口部的周围连续地配置；以及
多个第一槽部，在所述第一面上配置于所述多个导电层之间，并用于使所述多个导电层绝缘。
7.如权利要求5或6所述的各向异性导电片，其中，
所述第一槽部为凹道。
8.如权利要求5～7中任意一项所述的各向异性导电片，其中，
所述第一槽部的宽度比所述导电层的厚度大。
9.如权利要求5～8中任意一项所述的各向异性导电片，其中，
所述第一槽部的深度比所述导电层的厚度大。
10.如权利要求5～9中任意一项所述的各向异性导电片，其中，
所述多个导电层还配置于所述多个通孔的所述第二面上的周围，
所述各向异性导电片还具有多个第二槽部，该多个第二槽部在所述第二面上配置于所述多个导电层之间，用于使所述多个导电层绝缘。
11.如权利要求10所述的各向异性导电片，其中，
所述第二槽部的宽度比所述导电层的厚度大。
12.如权利要求10或11所述的各向异性导电片，其中，
所述第二槽部的深度比所述导电层的厚度大。
13.如权利要求6所述的各向异性导电片，其中，
所述绝缘层具有由弹性体组合物的交联物制成的弹性体层。
14.如权利要求13所述的各向异性导电片，其中，
所述绝缘层还具有：
第一耐热性树脂层，包括所述第一面，且由玻璃化转变温度比所述弹性体组合物的交联物高的耐热性树脂组合物制成；以及
第二耐热性树脂层，包括所述第二面，且由玻璃化转变温度比所述弹性体组合物的交联物高的耐热性树脂组合物制成，
所述弹性体层配置于所述第一耐热性树脂层与所述第二耐热性树脂层之间。
15.如权利要求14所述的各向异性导电片，其中，
所述第一槽部的深度比所述第一耐热性树脂层的厚度大。
16.如权利要求14或15所述的各向异性导电片，其中，
所述第二槽部的深度比所述第二耐热性树脂层的厚度大。
17.如权利要求1～16中任意一项所述的各向异性导电片，其中，
所述多个通孔的所述第一面侧的开口部的中心间距离为5μm～55μm。
18.如权利要求1～17中任意一项所述的各向异性导电片，其中，
所述通孔的所述第一面侧的开口部的等效圆直径D1与所述通孔的所述第二面侧的开口部的等效圆直径D2之比D1/D2为0.7～1.5。
19.如权利要求1～18中任意一项所述的各向异性导电片，其用于对检查对象进行电气检查，
所述检查对象配置于所述第一面上。
20.一种电气检查装置，其具有：
具有多个电极的检查用基板；以及
权利要求1～19中任意一项所述的各向异性导电片，该各向异性导电片配置在所述检查用基板的配置有所述多个电极的面上。
21.一种电气检查方法，其具有以下工序：
以隔着权利要求1～19中任意一项所述的各向异性导电片的方式，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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