CN1762051A - 各向异性导电连接器、探测部件和晶片检测设备以及晶片检测方法 - Google Patents

各向异性导电连接器、探测部件和晶片检测设备以及晶片检测方法 Download PDF

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Abstract

这里公开了一种各向异性导电连接器,通过该各向异性导电连接器,即使在晶片具有8英寸或更大直径的大面积和形成的集成电路中的被检测电极的间距很小时,也可以进行与作为检测目标的晶片的定位、保持和固定,确实地实现了所有连接用导电部件的良好导电性,同时,确实地实现了相邻连接用导电部件之间的绝缘性,而且即使重复使用,也可以在长时间内保持良好导电性。本发明的各向异性导电连接器包括弹性各向异性导电膜,每个弹性各向异性导电膜具有功能部件,其中含有导电颗粒并在膜的厚度方向延伸的多个连接用导电部件按照被绝缘部件相互绝缘的状态设置,其中假设弹性各向异性导电膜的功能部件中的连接用导电部件的厚度为T1,功能部件中的绝缘部件的厚度为T2,则比值(T2/T1)至少为0.9。

Description

各向异性导电连接器、探测部件 和晶片检测设备以及晶片检测方法
技术领域
本发明涉及一种适用于在晶片状态下对形成在晶片上的多个集成电路进行电检测的各向异性导电连接器、备有这种各向异性导电连接器的探测部件、备有这种探测部件的晶片检测设备以及使用这种探测部件的晶片检测方法,特别涉及适用于在晶片状态下对形成在具有例如8英寸或更大的直径的晶片上并且具有要检测的总共至少5000个电极的集成电路进行电检测的各向异性导电连接器、备有这种各向异性导电连接器的探测部件、备有这种探测部件的晶片检测设备以及使用这种探测部件的晶片检测方法。
背景技术
在半导体集成电路的制造工艺中,在大量集成电路形成在例如由硅构成的晶片上之后,一般通过检测这些集成电路的每个的基本电性能而对有缺陷集成电路进行分类的探针测试。然后切割这个晶片,由此形成半导体芯片。这种半导体芯片被包含并密封在各自合适的封装中。对每个被封装的半导体集成电路器件进一步进行老化测试,通过在高温环境下检测电性能来而对具有潜在缺陷的半导体集成电路器件进行分类。
在这种集成电路的电检测中,如探针测试或老化测试,使用探测部件用于将在检测目标中要被检测的每个电极电连接到测试器上。作为这种探测部件,已知一种由检测用电路板和各向异性导电弹性板构成的部件,在检测用电路板上根据对应要检测的电极的图形的图形形成了检测电极,并且所述各向异性导电弹性板设置在这个检测用电路板上。
作为这种各向异性导电弹性板,以前已经公知了各种结构。例如,下面的现有技术1公开了一种通过在弹性体中均匀地分散金属颗粒而获得的各向异性导电弹性板(以下称为“分散型各向异性导电弹性板”),下面的现有技术2公开了一种各向异性导电弹性板(以下称为“非均匀分布型各向异性导电弹性板”),它是通过在弹性体中非均匀地分布导电磁性物质的颗粒,从而形成在其厚度方向延伸的大量导电部分和用于使它们相互绝缘的绝缘部分而获得的。此外,下面的现有技术3公开了一种在导电部分和绝缘部分的表面之间有限定的水平差异的非均匀分布型各向异性导电板。
在非均匀分布型各向异性导电弹性板中,由于导电部分是根据对应要检测的集成电路的要检测的电极图形而形成的,因此与分散型各向异性导电弹性板相比有利之处在于:即使在集成电路的要检测的电极的设置间距,亦即要检测的相邻电极之间的中心距离很小的情况下,也可以高度可靠地实现电极之间的电连接。在非均匀分布型各向异性导电弹性板当中,具有在从绝缘部分的表面突出的状态下形成的导电部分,其优点是可以以小的压力实现高度导电性。
在这种非均匀分布型各向异性导电弹性板中,在对它们进行电连接的操作中必须将其保持和固定在相对于检测用电路板和检测目标的特定位置上。
该各向异性导电弹性板是柔性的并且容易变形,因此其操作性能很低。此外,利用近年来电子产品的最小化或高密度布线,其中使用的集成电路器件趋于随着电极数量增加而高密度地设置电极,并且电极的设置间距变小。因此,在将其电连接到检测目标的待检测电极上时,非均匀分布型各向异性导电弹性板的定位和保持与固定变得非常困难。
在老化测试中,存在的问题是即使已经实现了非均匀分布型各向异性导电弹性板至集成电路器件的必须的定位和保持与固定时,当通过温度变化对它们进行热迟滞作用时,在非均匀分布型各向异性导电弹性板和集成电路器件要检测的电极之间发生位置偏移,这是因为构成作为检测目标的集成电路器件的材料(例如,硅)和构成非均匀分布型各向异性导电弹性板的材料(例如硅酮橡胶)之间的热膨胀系数大大不同,结果是,改变了电连接状态,并因此不能保持稳定的连接状态。
为了解决这个问题,有人建议了一种各向异性导电连接器,它由具有开口的金属制框架板和设置在这个框架板的开口中并在其周边边缘通过靠着框架板的开口边缘而被支撑的各向异性导电板构成(例如,参见下列现有技术4)。
这种各向异性导电连接器一般是通过以下方式制造的。
如图31所示,提供一种用于模制各向异性导电弹性板的由构成一对的上模81和下模85构成的模具,具有开口91的框架板90以对准的方式设置在这个模具中,并且将模制材料馈送到包括框架板90的开口91和开口边缘的区域中,从而形成模制材料层95,其中所述模制材料具有分散在聚合物形成材料中的呈现磁性的导电颗粒。这里,模制材料层95中包含的导电颗粒P处于分散在模制材料层95中的状态下。
在该模具中的上模81和下模85的每个中,根据对应要模制的各向异性导电弹性板的导电部分的图形的图形在基板82或86上形成多个铁磁物质层83或87,所述基板82或86例如由铁磁物质构成,并且在其上形成铁磁物质层83或87的部分以外的其它部分上形成非磁性物质层84或88。通过铁磁物质层83或87和非磁性物质层84或88形成模制表面。在铁磁物质层83和87分别位于其上的上模81和下模85的模制表面的位置上形成凹陷部分84a和84b,用于在各向异性导电弹性板上形成突起部分。上模81和下模85按照以下方式设置,即它们的对应铁磁物质层83和87彼此相对。
然后在上模81的上表面和下模85的下表面上设置例如一对电磁体,并且该电磁体工作,由此将在上模81的铁磁物质层83和下模85的它们的对应铁磁物质层87之间的部分上,即变为导电部分的部分上而不是其它部分上的具有较高强度的磁场在模制材料层95的厚度方向施加于模制材料层95。结果是,分散在模制材料层95中的导电颗粒P集聚在具有较高强度的磁场施加于模制材料层95的部分上,即上模81的铁磁物质层83和下模85的它们的对应铁磁物质层87之间的部分上,并进一步取向,以便在厚度方向对准。在这个状态下,对模制材料层95进行固化处理,由此各向异性导电弹性板由多个导电部分和绝缘部分构成,其中所述导电部分中含有以对准厚度方向进行取向的导电颗粒P,并且绝缘部分用于使这些导电部分相互绝缘并具有使导电部分从绝缘部分的表面突出的突起部分,突起部分在其周边边缘被靠着框架板的开口边缘支撑的状态下被模制,由此制成各向异性导电连接器。
根据这种各向异性导电连接器,它是难以变形的并且容易操作,因为该各向异性导电弹性板由金属制框架板支撑。在框架板中预先形成定位标记(例如孔),由此可以在对集成电路器件进行电连接操作时很容易进行集成电路器件的定位和保持与固定。此外,热膨胀系数低的材料用做形成框架板的材料,由此通过该框架板抑制了各向异性导电板的热膨胀,从而即使在通过温度变化对它们进行热迟滞作用时也可以防止在非均匀分布型各向异性导电弹性板的导电部分和集成电路器件的要检测的电极之间发生位置偏移。结果是,可以稳定地保持良好的电连接。
由此,在对形成在晶片上的集成电路进行探针测试时,已经有人提出了一种方法,在形成在晶片上的大量集成电路当中在由16或32个集成电路构成的一组集成电路上共同地进行探针测试,并且在其它组的集成电路上依次进行探针测试。
近年来,需要在形成在晶片上的大量集成电路当中的例如64或124个集成电路上或所有集成电路上共同进行探针测试,以便提高检测效率和减少检测成本。
另一方面,在老化测试中,需要长时间来单独地进行大量集成电路器件的电检测,因为作为检测目标的每个集成电路器件都是很精细的,并且其操纵是不方便的,由此检测成本显著增高。鉴于这些原因,已经有人提出了一种WLBI(Wafer Lebel Burn-in)测试,其中在晶片的状态下在形成在晶片上的大量集成电路上共同进行老化测试。
当作为检测目标的晶片是大尺寸时,例如直径至少为8英寸,并且其上形成的待检测电极的数量例如至少为5000个,特别是至少10000个,但是,当施加上述各向异性导电连接器作为用于探针测试或WLBI测试的探测部件时,将发生下列问题,这是因为每个集成电路中的待检测电极之间的间距非常小。
换言之,为了检测具有例如8英寸(大约20cm)直径的晶片,必须使用具有大约8英寸直径的各向异性导电弹性板作为各向异性导电连接器。然而,这种各向异性导电弹性板的整个面积很大,但是每个导电部分很细,并且导电部分的表面与各向异性导电弹性板的整个表面的面积比很低。因此有把握地制造出这种各向异性导电弹性板是极其困难的。
此外,由于要形成的导电部分很细和间距极小,因此难以确保制造在相邻导电部分之间具有所需绝缘性能的各向异性导电弹性板。这被认为是由于下列原因造成的。
如上所述,在制造各向异性导电弹性板期间,具有强度分布的磁场施加于模制材料层,所述模制材料层具有在其厚度方向分散在聚合物形成材料中的呈现磁性的导电颗粒,由此形成导电颗粒致密地聚集在一起的部分以及导电颗粒稀少的部分,并且对这种模制材料层进行固化处理,由此形成其中致密地含有导电颗粒的导电部分和其中根本不含或稀少地含有导电颗粒的绝缘部分。
然而,当制造适于具有8英寸或更大直径和至少5000个待检测电极的晶片的各向异性导电弹性板时,即使使用上述模具,导电颗粒也难以聚集到所希望的部分,并且具有强度分布的磁场施加于模制材料层,这是因为来自邻接铁磁物质层的磁场互相影响。当特别制造具有突起部分的各向异性导电弹性板时,通过形成在模具的模制表面上的凹陷部分抑制了导电颗粒在横向的移动,从而使导电颗粒更难以聚集在所希望的部分上。
相应地,在得到的各向异性导电弹性板中,导电颗粒没有以填充在导电部分中所需量,由此不仅使导电部分的导电性下降,而且使导电颗粒保持在绝缘部分中,从而邻接导电部分之间的电阻值降低,从而难以确保邻接导电部分之间的所需绝缘性能。
近年来已经制造了其上已经形成了具有突起电极(凸块)的集成电路的晶片,并且在其制造工艺中进行形成在这个晶片上的集成电路的电检测。
然而,当具有突起部分的各向异性导电弹性板用在这种晶片中时,各向异性导电弹性板存在其重复使用的耐久性降低的问题。
更具体地说,重复地进行使突起电极在压力下与各向异性导电弹性板的导电部分接触的操作,其中所述突起电极是作为检测目标的晶片中的待检测电极,由此导电部分的突起部分在前一级碰撞,并在导电部分中发生永久变形,从而在导电部分和待检测电极之间不能实现稳定的电连接。
除了对形成在晶片上的所有集成电路共同地进行探针测试的方法以外,用于对高度集成地形成在具有8英寸或12英寸直径的晶片上的集成电路进行探针测试的方法还包括以下方法:将晶片分成2个或更多个区域,以便对形成在每个分割区域中的集成电路共同进行探针测试。希望这种方法中使用的各向异性导电弹性板具有重复使用的高度耐久性,以便减少检测成本。
现有技术1:日本专利申请特许公开No.93393/1976;
现有技术2:日本专利申请特许公开No.147772/1978;
现有技术3:日本专利申请特许公开No.250906/1986;
现有技术4:日本专利申请特许公开No.40224/1999。
发明内容
本发明是在前述情况的基础上做出的,并且其第一目的是提供一种各向异性导电连接器,利用该导电连接器,即使在晶片具有例如直径为8英寸或更大的大面积和在形成的集成电路中的要检测的电极间距很小时,也可以很容易地进行定位、保持和固定到作为检测目标的晶片上,确保实现了对于所有用于连接的导电部分的良好导电性,确保实现了用于连接的相邻导电部分之间的绝缘性,并且即使在重复使用的长时间内也可保持良好的导电性。
除了上述目的之外,本发明的第二目的是提供一种各向异性导电连接器,即使在小负载下加压时也实现了对于用于连接的导电部分的良好导电性。
除了上述目的之外,本发明的第三目的是提供一种各向异性导电连接器,甚至通过环境变化如由于温度变化导致的热磁滞作用,也可以稳定地保持良好的电连接状态。
本发明的第四目的是提供一种探测部件,通过该探测部件,即使在晶片具有例如直径为8英寸或更大的大面积和在形成的集成电路中的要检测的电极间距很小时,也可以很容易地进行定位、保持和固定到作为检测目标的晶片上,而且连接到要检测的每个电极上的可靠性很高,并且即使在重复使用的长时间内也可保持良好的导电性。
本发明的第五目的是提供一种各向异性导电连接器和探测部件,即使在对于以高集成度形成在具有8英寸或12英寸的直径的晶片上的集成电路进行探针测试,本发明也具有重复使用的高度耐久性。
本发明的第六目的是提供一种各向异性导电连接器和探测部件,即使在对于具有以高集成度形成在大面积晶片上的突起电极的集成电路进行电检测,本发明也具有重复使用的高度耐久性。
本发明的第七目的是提供一种晶片检测设备和晶片检测方法,使用上述探测部件在晶片状态下对形成在晶片上的多个集成电路进行电检测。
根据本发明,提供一种各向异性导电连接器,它包括:各具有功能部件的弹性各向异性导电膜,其中含有导电颗粒并在膜的厚度方向延伸的多个连接用导电部件以通过绝缘部件相互绝缘的状态设置,
其中假设弹性各向异性导电膜的功能部件中的连接用导电部件的厚度为T1,功能部件中的绝缘部件的厚度为T2,则比例(T2/T1)至少为0.9。
根据本发明,还提供一种各向异性导电连接器,它适于用来在晶片状态下对形成在晶片上的多个集成电路的每个进行电检测,其包括:
框架板,其中在形成在作为检测目标的晶片上的所有或部分集成电路中对应电极区形成多个各向异性导电膜-设置孔,每个所述设置孔穿过框架板的厚度方向延伸,所述电极区中设置了要检测的电极,并且多个弹性各向异性导电膜设置在这个框架板中的各个各向异性导电膜-设置孔中,而且各由各向异性导电膜-设置孔附近的周边部件支撑,
其中每个弹性各向异性导电膜备有功能部件,该功能部件具有多个连接用导电部件和绝缘部件,所述连接用导电部件对应形成在作为检测目标的晶片上的集成电路中的要检测电极而设置、以高密度含有呈现磁性的导电颗粒并在膜的厚度方向延伸,并且所述绝缘部件使这些连接用导电部件相互绝缘,和
其中假设弹性各向异性导电膜的功能部件中的连接用导电部件的厚度为T1,功能部件中的绝缘部件的厚度为T2,则比例(T2/T1)至少为0.9。
在这种各向异性导电连接器中,每个弹性各向异性导电膜中的功能部件的至少一个表面优选可以是平的。
优选地,每个弹性各向异性导电膜中的功能部件的所述至少一个平表面形成得从任何其它部分突出。
假设所有弹性各向异性导电膜的功能部件的一个表面的面积总和是S1,在已经形成要检测的电极的一侧上的作为检测目标的晶片的表面的面积S2,则比例S1/S2为0.001到0.3。
框架板的线热膨胀系数优选最大为3×10-5/K。
根据本发明,进一步提供一种用于在晶片状态下电检测形成在晶片上的多个集成电路的每个的探测部件,包括:
检测用电路板,在其表面上,根据对应形成在作为检测目标的晶片上的集成电路的要检测的电极图形的图形形成检测电极,并且上述各向异性导电连接器具有框架板并设置在检测用电路板的表面上。
在根据本发明的探测部件中,优选地,各向异性导电连接器中的框架板的线性热膨胀系数至多为3×10-5/K,并且构成检测用电路板的基本材料的线性热膨胀系数至多为3×10-5/K。
在探测部件中,由绝缘板和多个电极结构构成的板状连接器可以设置在各向异性导电连接器上,所述多个电极结构各穿过绝缘板在其厚度方向延伸并根据对应要检测的电极图形的图形进行设置。
根据本发明,仍然提供一种用于在晶片状态下进行形成在晶片上的多个集成电路的每个的电检测的晶片检测设备,包括:
上述探测部件,其中通过该探测部件实现了与形成在作为检测目标的晶片上的集成电路的电连接。
根据本发明,还提供一种晶片检测方法,包括以下步骤:通过上述探测部件将形成在晶片上的多个集成电路的每个电连接到测试器上,从而进行形成在晶片上的集成电路的电检测。
根据本发明的各向异性导电连接器,在每个弹性各向异性导电膜中的具有连接用导电部件的功能部件的周边边缘上形成将被支撑的部分,并将这个要支撑的部分固定到框架板中的各向异性导电膜-设置孔附近的周边上,从而各向异性导电连接器难以变形并且容易操纵,而且在对晶片进行电连接操作时很容易进行向作为检测目标的晶片的定位、保持和固定。
此外,在每个弹性各向异性导电膜的功能部件中的连接用导电部件和绝缘部件之间不存在或几乎不存在厚度差,从而在形成弹性各向异性导电膜时使用的模具具有平坦模制表面或凹陷部分的深度很小的模制表面,因此在向模制材料层施加磁场时不阻止导电颗粒的移动,并且导电颗粒很容易集中到成为连接用导电部件的部分上,同时几乎不保留在成为模制材料层中的绝缘部件的部分上。结果是,对于形成的所有连接用导电部件确保实现了良好的导电性,并在相邻连接用导电部件之间可靠地实现了充分的绝缘性能。
此外,在每个各向异性导电膜的功能部件的表面中在连接用导电部件和绝缘部件之间不存在或几乎不存在高度差,从而,即使在作为检测目标的晶片具有要检测的突出电极的情况下,也可以避免或抑制由于其突出部分的挤压而导致连接用导电部件的永久变形,并且实现了重复使用的高耐久性。
根据如下结构,其中功能部件的一个平表面形成得从任何其它部分突出,并且功能部件的一个表面的面积与作为检测目标的晶片的表面的面积之比在指定范围内,在厚度方向对各向异性导电连接器加压时只对功能部件集中施加负载,从而即使在小负载下对各向异性导电连接器加压时也可以在连接用导电部件上保证实现良好的导电性。
由于框架板中的各个各向异性导电膜-设置孔对应作为检测目标的晶片中的集成电路的其中形成要检测的电极的电极区形成,并且设置在每个各向异性导电膜-设置孔中的弹性各向异性导电膜的面积可以很小,单独的弹性各向异性导电膜很容易形成。此外,由于即使在对其进行热磁滞作用时面积很小的弹性各向异性导电膜在弹性各向异性导电膜的平面方向上的热膨胀的绝对量很小,因此通过使用具有低线性热膨胀系数的材料作为用于形成框架板的材料而由框架板确切地限制了弹性各向异性导电膜在平面方向的热膨胀。相应地,即使在大面积晶片上进行WLBI测试时,也可以稳定地保持良好的电连接状态。
根据本发明的探测部件,在向晶片的电连接操作中很容易进行对作为检测目标的晶片的定位、保持和固定,而且即使在检测其上已经形成了具有突出电极的集成电路的晶片时重复使用它们,也可以在长时间内保持所需的导电性。
根据本发明的晶片检测设备和晶片检测方法,通过上述探测部件实现了与作为检测目标的晶片的要检测电极的电连接,因而即使要检测的电极的间距很小,也可以很容易地进行定位、保持和固定到晶片上。此外,即使在其上已经形成了具有突出电极的集成电路的晶片上重复进行检测,也可以在长时间内稳定地进行所需电检测。
附图说明
图1是表示根据本发明的示意各向异性导电连接器的平面图。
图2是表示图1所示的各向异性导电连接器的放大尺寸的一部分上的平面图。
图3是表示图1所示的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的放大尺寸的平面图。
图4是表示图1所示的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的放大尺寸的剖面图。
图5是表示给用于模制弹性各向异性导电膜的模具施加模制材料从而形成模制材料层的状态的剖面图。
图6是表示用于模制弹性各向异性导电膜的模具的一部分的放大尺寸的剖面图。
图7是表示穿过图5中所示的模具中的上模和下模之间的间隔器设置框架板的状态的剖面图。
图8是表示在模具中的上模和下模之间已经形成预定形式的模制材料层的状态的剖面图。
图9是表示图8所示模制材料层的放大尺寸的剖面图。
图10是表示在其厚度方向给模制材料层施加具有强度分布的磁场的状态的剖面图。
图11是表示根据本发明的典型晶片检测设备的结构的剖面图。
图12是表示图11所示晶片检测设备中的探测部件的主要部分的结构的剖面图。
图13是表示根据本发明另一实施例的晶片检测设备的结构的剖面图。
图14是表示图13所示晶片检测设备中的探测部件的主要部分的结构的剖面图。
图15是表示根据本发明另一实施例的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的放大尺寸的平面图。
图16是表示根据本发明的上述另一实施例的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的放大尺寸的剖面图。
图17是表示根据本发明的再一实施例的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的放大尺寸的平面图。
图18是表示根据本发明的又一实施例的晶片检测设备的结构的剖面图。
图19是表示图18所示晶片检测设备中的探测部件的主要部分的结构的剖面图。
图20是表示用于检测具有突出电极的晶片的晶片检测设备的结构的剖面图。
图21是表示图20中所示晶片检测设备中的探测部件的主要部分的结构的剖面图。
图22是表示根据本发明的又一实施例的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的放大尺寸的平面图。
图23是在例子中使用的评估用晶片的顶部图。
图24表示在图23所示评估用晶片上形成的集成电路中的要检测的电极的区域的位置。
图25表示在形成在图23所示的评估用晶片上的集成电路中的要检测的电极。
图26是在例子中制造的框架板的顶部图。
图27表示图26所示的框架板的一部分的放大尺寸的示意图。
图28表示在例子中制造的模具的模制表面的放大尺寸的示意图。
图29是表示用于模制在获得对比各向异性导电连接器时使用的弹性各向异性导电膜的模具的一部分的放大尺寸的剖面图。
图30表示用于模制在获得对比的各向异性导电连接器时使用的弹性各向异性导电膜的模具的模制表面的放大尺寸的剖面图。
图31是表示在用于制造常规各向异性导电连接器的工艺中在模具内设置了框架板和已经形成模制材料层的状态的剖面图。
[标记说明]
1探测部件,2各向异性导电连接器,3加压板,4晶片安装台,5加热器,6晶片,7要检测的电极,10框架板,11各向异性导电膜-设置孔,15空气循环孔,16定位孔,20弹性各向异性导电膜,20A模制材料层,21功能部件,22连接用导电部件,23绝缘部件,24突出部分,25要支撑的部分,26非连接用导电部件,30检测用电路板,31检测电极,41绝缘板,40板状连接器,42电极结构,43前表面电极部分,44背表面电极部分,45短路部件,50腔室,51排气管,55O形环,60模具,61上模,62基板,63、63a铁磁性物质层,64非磁性物质层,64a、64b、64c凹陷部分,65下模,66基板,67、67a铁磁性物质层,68非磁性物质层,68a、68b、68c凹陷部分,69a、69b间隔器,81上模,82基板,83铁磁性物质层,84非磁性物质层,84a凹陷部分,85下模,86基板,87铁磁性物质层,88非磁性物质层,88a凹陷部分,90框架板,91开口,95模制材料层,P导电颗粒。
具体实施方式
下面详细介绍本发明的实施例。
[各向异性导电连接器]
图1是表示根据本发明的典型各向异性导电连接器的平面图,图2是表示图1所示的各向异性导电连接器的放大尺寸的一部分上的平面图,图3是表示图1所示的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的放大尺寸的平面图,图4是表示图1所示的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的放大尺寸的剖面图。
图1所示的各向异性导电连接器用于在晶片状态下进行例如形成在晶片上的多个集成电路的每个的电检测并具有框架板10,在该框架板中,形成了各在框架板的厚度方向延伸的多个各向异性导电膜-设置孔11(虚线表示的),如图2所示。这个框架板10中的各向异性导电膜-设置孔11是根据电极区的图形形成的,在该电极区中在形成在作为检测目标的晶片上的集成电路中形成了要检测的电极。在由框架板10的各向异性导电膜-设置孔11附近的周边部分支撑的状态下和在相邻的弹性各向异性导电膜20彼此独立的状态下在框架板10中的各个各向异性导电膜-设置孔11中设置厚度方向具有导电性的弹性各向异性导电膜20。在本实施例的框架板10中,形成空气循环孔15,在减压系统的加压装置用在晶片检测设备中时该空气循环孔15用于使空气在各向异性导电连接器和与其相邻的部件之间通过。此外,形成用于在作为检测目标的晶片和检测用电路板之间定位的定位孔16。
每个弹性各向异性导电膜20是通过弹性聚合物形成的,如图3所示,并具有由多个连接用导电部件22和绝缘部件23构成的功能部件21,所述连接用导电部件22各在膜的厚度方向(图3中垂直于纸面的方向)延伸,所述绝缘部件形成在各个连接用导电部件22的周围并相互绝缘这些连接用导电部件22。功能部件21设置成位于框架板10中的各向异性导电膜-设置孔11内。功能部件21中的连接用导电部件22根据形成在作为检测目标的晶片上的集成电路中的对应要检测的电极的图形的图形进行设置,并在检测晶片时电连接到要检测的电极上。
在功能部件21的周边边缘上,与功能部件21一体地和连续地形成被支撑的部分25,该部分25固定到各向异性导电膜-设置孔11附近的周边上并由其支撑。更具体地说,被实施例中的被支撑部分25成形为叉形并以紧密接触状态固定和支撑,以便抓住框架板10中的各向异性导电膜-设置孔11附近的周边。
在弹性各向异性导电膜20的功能部件21中的连接用导电部件22中,以高密度含有在取向与厚度方向对准的状态下呈现磁性的导电颗粒P,如图4所示。另一方面,绝缘部件23根本不含有导电颗粒P或含有很少的导电颗粒P。在本实施例中,弹性各向异性导电膜20中的被支撑部分25含有导电颗粒P。
在根据本发明的各向异性导电连接器中,假设弹性各向异性导电膜20的功能部件21中的连接用导电部件22的厚度为T1,功能部件21中的绝缘部件23的厚度为T2,则绝缘部件23的厚度与连接用导电部件22的厚度的比例(T2/T1)至少为0.9,优选为0.92-1.2。在本实施例中,弹性各向异性导电膜20的功能部件21的两个表面形成在平坦表面中,并因此绝缘部件23的厚度与连接用导电部件22的厚度之比(T2/T1)为1。特别优选的是比值(T2/T1)如上所述为1,因此提高了各向异性导电连接器的生产量,即使在要检测的电极具有突起形式时也可以抑制由于连接用导电部件的变形而导致产生连接用导电部件的电阻升高,并且更提高了重复使用的耐久性。
如果这个比值(T2/T1)太低,则在形成各向异性导电膜20过程中在向模制材料层施加具有强度分布的磁场时,模制材料层中的导电颗粒难以聚集到成为连接用导电部件22的部分上,从而得到的连接用导电部件22的电阻变高,或者在有些情况下相邻连接用导电部件22之间的电阻变低。
在本实施例中的各向异性导电连接器中,每个弹性各向异性导电膜20中的功能部件21具有大于被支撑部分25的厚度的厚度,并且按照每个功能部件21的两个表面从被支撑部分25突出的方式形成。
在这种各向异性导电连接器中,假设所有弹性各向异性导电膜的功能部件的一个表面的面积的总和为S1,在已经形成了要检测的电极的一侧上的作为检测目标的晶片的表面的面积为S2,则比值S1/S2优选为0.001到0.3,更优选为0.002到0.2。
如果这个比值S1/S2的值太低,则存在以下可能性:在这种各向异性导电连接器从加压状态释放时,每个弹性各向异性导电膜20可能保持在被压缩状态,并变得难以通过检测用电路板的重量利用每个弹性各向异性导电膜20的功能部件21的粘附性或者通过弹性各向异性导电膜20自身的粘附性恢复到原始形式,由此在有些情况下明显降低了弹性各向异性导电膜20的重复使用的耐久性。另一方面,如果这个比值S1/S2的值太高,则为了实现与作为检测目标的晶片的电连接,这种各向异性导电连接器必须在相当重的负载下被加压。因此,必须在晶片检测设备安装大尺寸加压机构。结果是,出现了晶片检测设备本身变成大尺寸并且晶片检测设备的制造成本增加的问题。由于各向异性导电连接器在相当重的负载下被加压,因此还出现了各向异性导电连接器、检测用电路板和作为检测目标的晶片可能被损坏的问题。
框架板10的厚度根据其材料而变化,但是优选为20-600μm,更优选为40-400μm。
如果这个厚度小于20μm,则不能实现在使用得到的各向异性导电连接器过程中所需的强度,并且其耐久性也容易降低。此外,不能实现象保持框架板的形状的这种强度,并且各向异性导电连接器的操作性能变低。另一方面,如果厚度超过600μm,则形成在各向异性导电膜-设置孔11中的弹性各向异性导电膜20其厚度变得太厚,并且在有些情况下可能难以实现连接用导电部件22中的良好导电性和相邻连接用导电部件22之间的绝缘性能。
框架板10中的各向异性导电膜-设置孔11的平面方向的形状和尺寸是根据作为检测目标的晶片中的要检测的电极的尺寸、间距和图形进行设计。
对于用于形成框架板10的材料不特别限制,只要它具有使得到的框架板10不易变形的强度并稳定地保持其形状即可。例如,可以使用各种材料,如金属材料、陶瓷材料和树脂材料。当框架板10例如由金属材料形成时,可以在框架板10的表面上形成绝缘膜。
用于形成框架板10的金属材料的具体例子包括:金属,如铁、铜、镍、铬、钴、镁、锰、钼、铟、铅、钯、钛、钨、铝、金、铂和银;和由这些金属中的至少两种组合而成的合金或合金钢。
形成框架板10的树脂材料的具体例子包括液晶聚合物和聚酰亚胺树脂。
框架板10可优选至少在每个各向异性导电膜-设置孔11附近的周边部分即支撑弹性各向异性导电膜20的部分上呈现磁性,使之在所述部分中通过将在后面介绍的工艺可以使导电颗粒P很容易地包含在弹性各向异性导电膜20中的被支撑部分25中。具体地说,这个部分可优选具有至少0.1Wb/m2的饱和磁化。特别是,整个框架板10可优选通过磁性物质来形成,使之很容易制造框架板10。
形成这种框架板10的磁性物质的具体例子包括铁、镍、钴、这些磁性金属的合金和这些磁性金属与任何其它金属的合金或合金钢。
当在WLBI测试中使用得到的各向异性导电连接器时,优选使用具有至多3×10-5/K、更优选为-1×10-7/K到1×10-5/K、特别优选为1×10-6/K到8×10-6/K的线行热膨胀系数的材料作为用于形成框架板10的材料。
这种材料的具体例子包括因瓦合金如因钢、镍铬恒弹性钢合金如镍铬恒弹性钢和磁性金属的合金或合金钢,如超级镍钴钢、柯伐合金和42合金。
弹性各向异性导电膜20的功能部件21的总厚度优选为40-3000μm,更优选为50-2500μm,特别优选为70-2000μm。当这个厚度为40μm或以上时,确实提供了具有足够强度的弹性各向异性导电膜20。另一方面,当这个厚度为3000μm或以下时,确实提供了具有所需导电性的连接用导电部件22。
被支撑部分25的厚度(所示实施例中的叉形部分之一的厚度)优选为5-600μm,更优选为10-500μm。
被支撑部分25不是必须是叉形的以便固定到框架板10的两个表面上,它也可以只固定到框架板10的一个表面上。
作为形成弹性各向异性导电膜20的弹性聚合物,优选使用具有交链结构的耐热聚合物。各种材料可以用做可用于获得交链聚合物的可固化聚合物-形成材料。然而,液体硅橡胶是优选的。
液体硅橡胶可以是任何添加型和浓缩型的。但是,添加型液体硅橡胶是优选的。这种添加型液体硅橡胶可通过乙烯基与Si-H键的反应来固化并包括由具有乙烯基和Si-H键二者的聚硅氧烷构成的一封装型(一元件型)和由具有乙烯基的聚硅氧烷和具有Si-H键的聚硅氧烷构成的两封装型(两元件型)。在本发明中,优选使用两封装型的添加型液体硅橡胶。
作为添加型液体硅橡胶,使用在23℃下粘度优选为100-1250Pa·S、更优选为150-800Pa·S、特别优选为250-500Pa·S的添加型液体硅橡胶。如果这个粘度低于100Pa·S,则在将要在后面介绍的用于获得弹性各向异性导电膜20的模制材料中容易发生这种添加型液体硅橡胶中的导电颗粒的沉淀,从而不能获得良好的储存稳定性。此外,在平行磁场施加于模制材料层时,导电颗粒不以与厚度方向对准取向,因而在有些情况下可能难以在均匀状态下形成导电颗粒的链。另一方面,如果这个粘度超过1250Pa·S,得到的模制材料的粘度太高,因而在有些情况下难以在模具中形成模制材料层。此外,甚至在平行磁场施加于模制材料层时,导电颗粒也不能充分地移动。因此,在有些情况下可能难以使导电颗粒取向成在厚度方向对准。
这种添加型液体硅橡胶的粘度可以通过Brookfiled型粘度计来测量。
当通过液体硅橡胶的固化产品(以下称为“固化硅橡胶”)形成弹性各向异性导电膜20时,固化硅橡胶优选具有在150℃下的至多10%、更优选至多8%、仍然优选至多6%的压缩形变。如果压缩形变超过10%,则在得到的各向异性导电连接器在高温环境下重复使用时,连接用导电部件22中的导电颗粒P的链变为混乱。结果是,难以保持所需的导电性。
在本发明中,固化硅橡胶的压缩形变可以通过根据JIS K 6249的方法进行测量。
形成弹性各向异性导电膜20的固化硅橡胶优选具有在23℃下的10-60、更优选15-60、特别优选20-60的硬度计A硬度。如果硬度计A硬度低于10,则使连接用导电部件22互相绝缘的绝缘部件23在被加压时很容易过变形,因而在有些情况下难以保持连接用导电部件22之间的所需绝缘性。另一方面,如果硬度计A硬度超过60,为了给连接用导电部件22提供合适的变形而需要由相当重的负载施加压力,因而,例如作为检测目标的晶片趋于产生大的变形或损坏。
在本发明中,固化硅橡胶的硬度计A硬度可通过根据JIS K 6249的方法进行测量。
此外,用于形成弹性各向异性导电膜20的固化硅橡胶优选具有在23℃下的至少8KN/m、更优选至少为10KN/m、进一步优选至少15KN/m、特别优选至少20KN/m的撕扯强度。如果撕扯强度小于8KN/m,在它们过度变形时,得到的弹性各向异性导电膜20趋于使耐久性下降。
在本发明中,固化硅橡胶的撕扯强度可以通过根据JIS K 6249的方法进行测量。
作为具有这种性能的添加型液体硅橡胶,可以使用市场上可买到的由Shin-EtsuChemical公司制造的液体硅橡胶“KE2000”系列、“KE1950”系列或“KE1990”系列。
在本发明中,为了使添加型液体硅橡胶固化,可以使用合适的固化催化剂。作为这种固化催化剂,可以使用含铂的催化剂。其具体例子包括公知的催化剂,如氯化铂及其盐类、含不饱和基的铂-硅氧烷络合物、乙烯基硅氧烷-铂络合物、铂-1,3-丁二烯四甲基二硅氧烷络合物、三有机磷化氢或具有铂的亚磷酸盐的络合物、乙酰乙酸-铂螯合物和环二烯-铂络合物。
根据固化催化剂的种类和其它固化处理条件来适当地选择使用的固化催化剂的量。然而,一般情况下是每100重量份中的3-15重量份的添加型液体硅橡胶。
为了提高添加型液体硅橡胶的触变性、调节粘度、提高导电颗粒的分散稳定性、提供具有高强度的基料等,可以根据需要在添加型液体硅橡胶中含有一般的无机填料,如硅石粉末、胶状硅石、气凝胶硅石或氧化铝。
对使用的这种无机填料的量不特别限制。但是,使用的量太大不是优选的,因为不能充分实现由磁场引起的导电颗粒的取向。
导电颗粒P的数量平均粒径优选为3-30μm,更优选为6-15μm。
假设导电颗粒P的数量平均粒径为Dn,并且其重量平均粒径为Dw,则其重量平均粒径与数量平均粒径的比Dw/Dn(以下只称为“比Dw/Dn”)至多为5的这种导电颗粒优选用做导电颗粒P。具有至多3的比Dw/Dn的导电颗粒是更优选的。通过使用这种导电颗粒确实获得了相邻连接用导电部件22之间的所需绝缘性能。
在本发明中,颗粒的平均粒径指的是通过激光衍射散射法测量的值。
此外,导电颗粒P优选具有至多50%、更优选至多35的粒径的变化系数。
在本发明中,粒径的变化系数是根据以下公式确定的值:(σ/Dn)×100,其中σ是粒径的标准偏差值。
如果导电颗粒P的粒径变化系数超过50%,则难以确实实现相邻连接用导电部件22之间的所需绝缘性能。
对导电颗粒P的形状不特别限制。但是,从可以容易地在聚合物-形成材料中分散这些颗粒的角度来看,它们优选是球形或星形,或者是通过使这些颗粒聚集在一起获得的次级颗粒。
通过用高导电金属涂覆呈现磁性的芯粒(以下还称为“磁芯粒子”)的表面而获得的颗粒优选用做导电颗粒P。
这里使用的术语“高导电金属”指的是在0℃下具有至少5×106Ω-1m-1的导电率的金属。
作为用于形成磁芯粒子的材料,可以使用铁、镍、钴、通过将这种金属涂覆到铜或树脂上获得的材料等。优选使用具有至少0.1Wb/m2的饱和磁化的材料。其饱和磁化更优选至少为0.3Wb/m2,特被优选为少0.5Wb/m2。该材料的具体例子包括铁、镍、钴或其合金。其中,镍是优选的。
当这种饱和磁化至少为0.1Wb/m2,导电颗粒P可以在用于通过工艺形成弹性各向异性导电膜20的模制材料层中很容易地移动,这将在后面进行说明,由此导电颗粒P可以确保移动到模制材料层中成为连接用导电部件的部分,从而形成导电颗粒P的链。
作为用于涂覆磁芯粒子的高导电金属,可以使用金、银、铑、铂、铬等。其中,优选使用金,其化学性能稳定并具有高导电性。
为了获得具有高导电性的连接用导电部件22,优选使用其高导电金属与磁芯粒子的比例[(高导电金属的质量)/(磁芯粒子的质量)×100]至少为15%质量的导电颗粒,并且高导电金属与磁芯粒子的比例更优选为25-35%质量。
导电颗粒P中的水含量优选至多为5%,更优选至多为3%,再优选至多为2%,特别优选至多为1%。使用满足这种条件的导电颗粒P可以在制造工艺中在模制材料层的固化处理期间防止或抑制在模制材料层中产生气泡,其中所述制造工艺将在后面介绍。
这种导电颗粒P可以根据例如以下工艺获得。
首先根据本领域公知的方法用铁磁物质形成颗粒,或者提供商业上可获得的铁磁物质的颗粒。根据需要对这些颗粒进行分类处理。
颗粒的分类处理可以通过例如分类器如空气分类器或声波分类器来进行。
用于分类处理的具体条件根据磁芯粒子的预定数量平均粒径、分类器的种类等进行适当地预设置。
然后用酸处理磁芯粒子的表面,并进一步用例如纯净水清洗,由此除去位于磁芯粒子的表面上的杂质如灰尘、外来物质和氧化膜。之后,用高导电金属涂覆磁芯粒子的表面,由此获得呈现磁性的导电颗粒。
作为用于处理磁芯粒子表面的酸的例子,可以是上述的盐酸。
作为用高导电金属涂覆磁芯粒子的表面的方法,可以使用化学镀、置换镀等。但是,该方法不限于这些方法。
下面介绍通过化学镀或置换镀法制造导电颗粒的工艺。进行了酸处理和清洗处理的磁芯粒子首先添加到镀液中,从而制备浆料,并且在搅拌浆料的同时在磁芯粒子上进行化学镀或置换镀。然后从镀液中分离出浆料中的颗粒。随后,用例如纯净水对分离出来的颗粒进行清洗处理,由此获得磁芯粒子的表面用高导电金属涂覆的导电颗粒。
或者,可以在磁芯粒子的表面上进行初镀,从而形成初镀层,然后在初镀层的表面上形成由高导电金属构成的镀层。对用于形成初镀层和形成在其上的镀层的工艺不特别限制。然而,优选通过化学镀在磁芯粒子的表面上形成初镀层,然后通过置换镀在初镀层的表面上形成由高导电金属构成的镀层。
对在化学镀或置换镀中使用的镀液不特别限制,并且可以使用商业上可获得的各种镀液。
对利用这种方式获得的导电颗粒进行分类处理,目的是提供具有上述粒径和粒径分布的粒子。
作为用于进行导电颗粒的分类处理的分类器,可以使用以在磁芯粒子的上述分类处理中使用的分类器为代表的分类器。然而,至少优选使用空气分类器。通过空气分类器对导电颗粒进行分类处理,由此确实获得了具有上述粒径和粒径分布的导电颗粒。
根据需要,可以用耦合剂如硅烷耦合剂对导电颗粒P进行处理。通过用耦合剂处理导电颗粒P的表面,提高了导电颗粒P与弹性聚合物的粘接性能。结果是,得到的弹性各向异性导电膜20的重复使用的耐久性变高了。
使用的耦合剂的量可以在不影响导电颗粒P的导电性的有限范围内进行适当地选择。然而,优选这样的量,使得耦合剂在导电颗粒P的表面上的涂覆率(用耦合剂涂覆的面积与导电颗粒的表面面积的比)至少等于5%,更优选为7-100%,进一步优选为10-100%,特别优选为20-100%。
以体积分数表示,在功能部件21的连接用导电部件22中含的导电颗粒P的比例优选是10-60%,更优选是15-50%。如果这个比例低于10%,则在有些情况下不可能获得具有充分低的电阻值的连接用导电部件22。另一方面,如果这个比例超过60%,则得到的连接用导电部件22容易碎,因而在有些情况下不能实现连接用导电部件22所需的弹性。
在被支撑部分25中含有的导电颗粒P的比例根据用于形成弹性各向异性导电膜20的模制材料中的导电颗粒的含量而变化。然而,它优选等于或大于在模制材料中含有的导电颗粒的比例,使之确实防止了导电颗粒P被过量地包含在位于弹性各向异性导电膜20中的连接用导电部件22的最外侧的连接用导电部件22中。还优选以体积分数表示的比例至多为30%,使之提供了具有足够强度的被支撑部分25。
例如可以用以下方式可以制造上述的各向异性导电连接器。
首先制造由磁性金属构成的框架板10,在该框架板10中对应作为检测目标的晶片中的集成电路的电极区的图形已经形成了各向异性导电膜-设置孔11,在所述电极区中已经形成了要检测的电极。作为用于在框架板10中形成各向异性导电膜-设置孔11的方法,例如可以使用刻蚀法等。
然后制备用于弹性各向异性导电膜的模制材料,其具有在添加型液体硅橡胶中分散的呈现磁性的导电颗粒。如图5所示,提供用于模制弹性各向异性导电膜的模具60,并根据所需图形,即要形成的弹性各向异性导电膜的设置图形,向模具60中的上模61和下模65的模制表面施加用于弹性各向异性导电膜的模制材料,由此形成模制材料层20A。
下面将具体介绍模具60。这个模具60是如此构成的,构成一对的上模61和下模65彼此相对设置。
在上模61中,根据与要在基板62的下表面上模制的每个弹性各向异性导电膜20中的连接用导电部件22的设置图形正相反的图形形成铁磁物质层63,并在除了铁磁物质层63以外的其它部分上形成非磁性物质层64,如图6中以放大尺寸示出的。通过这些铁磁物质层63和非磁性物质层64形成模制表面。
另一方面,在下模65中,根据与要在基板66的上表面上模制的每个弹性各向异性导电膜20中的连接用导电部件22的设置图形相同的图形形成铁磁物质层67,并且在除了铁磁物质层67以外的其它部分上形成非磁性物质层68。通过这些铁磁物质层67和非磁性物质层68形成了模制表面。
分别在上模61和下模65的模制表面中形成凹陷部分64a和68a,用于形成具有比被支撑部分25的厚度更厚的厚度的功能部件21。
优选由铁磁物质形成上模61和下模65中的各个基板62和66。这种铁磁物质的具体例子包括铁磁金属如铁、铁-镍合金、铁-钴合金、镍和钴。基板62、66优选具有厚度0.1-50mm的厚度,其表面优选是平滑的,并进行化学去油处理或机械抛光处理。
作为用于在上模61和下模65中形成铁磁物质层63、67的材料,可以使用铁磁金属如铁、铁-镍合金、铁-钴合金、镍或钴。铁磁物质层63、67优选具有至少10μm的厚度。当这个厚度至少为10μm时,可以向模制材料层20A施加具有足够强度分布的磁场。结果是,导电颗粒可以以高密度聚集在模制材料层20A中的成为连接用导电部件22的部分上,因而可以提供具有良好导电性的连接用导电部件22。
作为用于在上模61和下模65中形成非磁性物质层64、68的材料,可以使用非磁性金属,如铜、具有耐热性的聚合物等。然而,通过磁波固化的聚合物质可以优选使用,使之非磁性物质层64、68可以通过光刻技术很容易地形成。作为其材料,例如可以使用光刻胶,如丙烯酸型干膜抗蚀剂、环氧型液体抗蚀剂或聚酰亚胺型液体抗蚀剂。
作为用于用模制材料涂覆上模61和下模65的模制表面的方法,优选使用丝网印刷法。根据这种方法,可以根据所需图形很容易地施加模制材料,并且可以施加适量的模制材料。
如图7所示,然后在其上已经形成模制材料层20A的下模65的模制表面上通过间隔器69a对准地设置框架板10,并在框架板10上,通过间隔器69b对准设置其上已经形成了模制材料层20A的上模61。这些部件彼此叠加,由此在上模61和下模65之间形成了预定形状(要形成的弹性各向异性导电膜20的形状)的模制材料层20A,如图8所示。在这些模制材料层20A的每个中,在模制材料层20A中以分散状态含有导电颗粒P,如图9所示。
间隔器69a和69b分别设置在框架板10、和下模65和上模61之间,如上所述,由此可以形成预定形状的弹性各向异性导电膜,并防止相邻弹性各向异性导电膜彼此连接,因而确实地形成了彼此独立的大量各向异性导电膜。
然后将例如一对电磁体设置在上模61中的基板62的上表面上和下模65中的基板66的下表面上,并使电磁体工作,由此形成了在上模61的铁磁物质层63和下模65的它们的对应铁磁物质层67之间的部分上具有比其周围区域更高的强度的磁场,这是因为上模61和下模65的铁磁物质层63,67用做磁极。结果是,在模制材料层20A中,分散在模制材料层20A中的导电颗粒P聚集到成为连接用导电部件22的部分上,该部分位于上模61的铁磁物质层63和下模65的它们的对应铁磁物质层67之间,并且这些导电颗粒取向成在厚度方向对准,如图10所示。在上述工艺中,由于框架板10由磁性金属构成,因此形成了在上模61和下模65的每个与框架板10之间的部分上具有比其附近更高的强度的磁场。结果是,位于模制材料层20A中的框架板10之上和之下的导电颗粒P不会聚集在上模61的铁磁物质层63和下模65的铁磁物质层67之间,而是保持在框架板10之上和之下。
在这个状态下,对模制材料层20A进行固化处理,由此在被支撑部分25已经固定到框架板10的每个各向异性导电膜-设置孔11的周边上的状态下形成了各由功能部件21构成的弹性各向异性导电膜20,以及连续和整体地形成在功能部件21的周边且其中导电颗粒P包含在弹性聚合物质中的被支撑部分25,由此制造各向异性导电连接器,其中在弹性聚合物质中含有取向与厚度方向对准的导电颗粒P的多个连接用导电部件22在被由弹性聚合物质构成的绝缘部件23相互绝缘的状态下进行设置,其中在所述绝缘部件23中根本不存在或存在很少的导电颗粒P。
在上述工艺中,施加于模制材料层20A中的成为连接用导电部件22的部分和成为被支撑部分25的部分的外部磁场的强度优选平均在0.1-2.5T范围内。
根据使用的材料适当地选择模制材料层20A的固化处理。但是,该处理一般是通过热处理来进行的。当通过加热来进行模制材料层20A的固化处理时,只需要在电磁体中提供加热器。具体加热温度和加热时间根据用于形成模制材料层20A的聚合物质-形成材料的种类等、用于移动导电颗粒P所需的时间等适当地选择。
根据上述各向异性导电连接器,由于被支撑部分25形成在每个弹性各向异性导电膜20中的具有连接用导电部件22的功能部件21的周边边缘,并且这个被支撑部分25固定到框架板10中的各向异性导电膜-设置孔11附近的周边上,因此各向异性导电连接器难以变形和容易控制,因而在对晶片进行电连接操作时很容易进行与作为检测目标的晶片的定位、保持和固定。
此外,由于在每个弹性各向异性导电膜20的功能部件21中连接用导电部件22和绝缘部件23之间没有厚度差,因此在形成弹性各向异性导电膜20时使用的模具具有平坦模制表面,并因此在磁场施加于模制材料层20A时,不妨碍导电颗粒P移动,并且导电颗粒P可以很容易聚集到成为连接用导电部件22的部分上而不会保持在成为模制材料层20A中的绝缘部件的部分上。结果是,关于形成的所有连接用导电部件22确实实现了良好的导电性,并在相邻连接用导电部件22之间确实地实现了足够的绝缘性。
此外,由于在每个弹性各向异性导电膜20的功能部件21的表面中在连接用导电部件22和绝缘部件23之间没有高度差,因此即使作为检测目标的晶片具有被检测的突出电极,也可以避免由于其突出部分受挤压而导致连接用导电部件22产生永久变形,并实现了重复使用的高耐久性。
弹性各向异性导电膜20中的功能部件21的一个平坦表面形成得从被支撑部分25突出,并且功能部件21的一个表面的面积与作为检测目标的晶片的前表面的面积之比落入规定范围内,由此在厚度方向对各向异性导电连接器进行加压时,将负载只集中施加于功能部件上,因而即使在小负载下加压也在连接用导电部件22上确实地实现了良好的导电性。
由于框架板10中的各个各向异性导电膜-设置孔11对应作为检测目标的晶片中的集成电路的其中已经形成被检测电极的电极区而形成,并且在每个各向异性导电膜-设置孔11中的弹性各向异性导电膜20的面积可以很小,很容易形成单独的弹性各向异性导电膜20。此外,由于即使在对弹性各向异性导电膜20进行热磁滞作用时,面积很小的弹性各向异性导电膜20在弹性各向异性导电膜20的平面方向上的热膨胀的绝对量很小,因此通过使用具有低线性热膨胀系数的材料作为用于形成框架板10的材料而利用框架板10确实地防止了弹性各向异性导电膜20在平面方向上的热膨胀。相应地,即使在大面积晶片上进行WLBI测试,也可以稳定地保持良好的电连接状态。
此外,使用由铁磁物质构成的框架板10,由此在形成弹性各向异性导电膜20时在通过例如给模制材料层20A中的成为被支撑部分25的部分施加磁场而使导电颗粒P已经存在于所述部分中的状态下对模制材料层20A进行固化处理时,存在于模制材料层20A中的要成为被支撑部分25的部分中、即存在于位于框架板10中的各向异性导电膜-设置孔11附近的周边之上和之下的部分中的导电颗粒P不聚集到成为连接用导电部件22的部分上。结果是,确实地防止了导电颗粒P被过量地包含在弹性各向异性导电膜20中的连接用导电部件22当中的位于最外侧的连接用导电部件22中。相应地,不必减少模制材料层20A中的导电颗粒P的含量,因而确实地实现了对于弹性各向异性导电膜20的所有连接用导电部件22的导电性,并确实地实现了相邻连接用导电部件22之间的绝缘性能。
由于定位孔16形成在框架板10内,因此很容易进行与作为检测目标的晶片或检测用电路板进行定位。
由于空气循环孔15形成在框架板10中,因此在利用减压系统作为用于挤压晶片检测设备中的探测部件的装置(将在后面进行说明)时,在减少腔室内的压力时,各向异性导电连接器和检测用电路板之间存在的空气通过框架板10中的空气循环孔15被释放,由此可以确保各向异性导电连接器与检测用电路板紧密接触,因而可以确实地实现所需的电连接。
[晶片检测设备]
图11是示意性地表示使用根据本发明的各向异性导电连接器的典型晶片检测设备的结构的剖面图。这种晶片检测设备用于在晶片状态下对形成在晶片中的多个集成电路的每个进行电检测。
图11所示的晶片检测设备具有用于将作为检测目标的晶片6的每个被检测电极7电连接到测试器的探测部件1。还如图12中的以放大尺寸所示的,探测部件1具有检测用电路板30,在该检测用电路板30的前表面(图11中的下表面)上根据对应作为检测目标的晶片6的被检测电极7的图形的图形形成了多个检测电极31。在检测用电路板30的前表面上,按照连接器的弹性各向异性导电膜20中的连接用导电部件22分别与检测用电路板30的检测电极31相对并接触的方式设置如图1-4所示的结构的各向异性导电连接器2。在各向异性导电连接器2的前表面(图中的下表面)上,按照电极结构42分别与各向异性导电连接器2的弹性各向异性导电膜20中的连接用导电部件22相对并接触的方式,设置板状连接器40,其中多个电极结构42根据对应作为检测目标的晶片6的被检测电极7的图形的图形设置在绝缘板41中。
在探测部件1中的检测用电路板30的后表面(图中的上表面)上,设置用于向下压探测部件1的加压板3。其上安装了作为检测目标的晶片6的晶片安装台4设置在探测部件1的下面。加热器5连接到加压板3和晶片安装台4的每个上。
作为构成检测用电路板30的基本材料,可以使用常规公知的任何各种基本材料。其具体例子包括:合成树脂材料,如玻璃纤维增强环氧树脂、玻璃纤维增强苯酚树脂、玻璃纤维增强聚酰亚胺树脂和玻璃纤维增强双马来酰亚胺三嗪树脂;和陶瓷材料,如玻璃、二氧化硅和氧化铝。
当构成用于进行WLBI的晶片检测设备时,优选使用具有至多3×10-5/K、更优选为1×10-7/K到1×10-5/K、特别优选为1×10-6/K到6×10-6/K的线性热膨胀系数的材料。
这种基本材料的具体例子包括Pyrex(商标)玻璃、石英玻璃、氧化铝、氧化铍、碳化硅、氮化铝、和氮化硼。
下面将具体描述探测部件1中的板状连接器40。这种板状连接器40具有柔性绝缘板41,并且在这种绝缘板41中,根据对应作为检测目标的晶片6的被检测电极7的图形的图形,在绝缘板41的平面方向上、在彼此分离的状态下设置在绝缘板41的厚度方向延伸的多个电极结构42。
每个电极结构42是通过利用穿过绝缘板41的厚度方向延伸的短路部件45将暴露于绝缘板41的前表面(图中的下表面)的突出前表面电极部分43和暴露于绝缘板41的后表面的板状后表面电极部分44彼此整体地连接起来而形成。
对绝缘板41不特别限制,只要它具有绝缘性能并且是柔性的即可。例如,可以使用由聚酰胺树脂、液晶聚合物、聚酯、氟树脂等形成的树脂板,或者通过向由纤维纺织的布内注入上述任何树脂而获得的板。
对绝缘41的厚度不特别限制,只要这种绝缘板41是柔性的即可。然而,其厚度优选为10-50μm,更优选为10-25μm。
作为用于形成电极结构42的金属,可以使用镍、铜、金、银、钯、铁等。电极结构42可以是由简单金属作为整体形成的、由至少两种金属的合金形成的、以及通过叠加至少两种金属获得的结构中的任何一种。
在电极结构42中的前表面电极部分43和后表面电极部分44的表面上,优选形成具有高导电性的化学性能稳定的金属的膜,例如金、银或铂使之可以防止这些电极部分的氧化,并且获得接触电阻小的电极部分。
电极结构42中的前表面电极部分的突出高度优选为15-50μm,更优选为15-30μm,使之可以实现与晶片6的被检测电极7的稳定电连接。前表面电极部分43的直径根据晶片6的被检测电极的尺寸和间距而预先设置,例如其直径为30-80μm,优选为30-50μm。
对于电极结构42中的后表面电极部分44的直径来说,只需大于短路部件45的直径并小于电极结构42的设置间距,并且该直径优选尽可能的大,由此可以确实地实现与各向异性导电连接器2的弹性各向异性导电膜20中的连接用导电部件22的稳定电连接。后表面电极部分44的厚度优选为20-50μm,更优选为35-50μm,使之强度足够高,并且实现了优异的重复耐久性。
电极结构42中的短路部件45的直径优选为30-80μm,更优选为30-50μm,使之可以实现足够高的强度。
板状连接器40可以例如利用以下方式进行制造。
即,提供通过在绝缘板41上叠加金属层而获得的叠加材料,并且利用激光加工、湿刻蚀加工、干刻蚀加工等,根据对应要形成的电极结构42的图形的图形在叠加材料的绝缘板41中形成在绝缘板41的厚度方向延伸的多个通孔。然后对这种叠加材料进行光刻和电镀处理,由此在绝缘板41中的通孔中形成整体地连接到金属层上的短路部件45,同时,在绝缘板41的前表面上形成整体地连接到各个短路部件45上的突出前表面电极部分43。之后,对叠加材料的金属层进行光刻蚀处理,从而除去其一部分,由此形成后表面电极部分44,从而形成电极结构42,由此获得板状连接器40。
在这种电检测设备中,在晶片安装台4上安装作为检测目标的晶片6,然后通过加压板3向下对探测部件1施加压力,由此使其板状连接器40的电极结构42中的各个前表面电极部分43与晶片6的它们的对应被检测电极7接触,并进一步通过前表面电极部分43对晶片6的各被检测电极7施加压力。在这种状态下,各向异性导电连接器2的弹性各向异性导电膜20中的每个连接用导电部件22分别被检测用电路板30的检测电极31和板状连接器40的电极结构42的前表面电极部分43固定并加压,并且在厚度方向被压缩,由此在其厚度方向在各连接用导电部件22中形成导电通路。结果是,实现了晶片6的被检测电极7和检测用电路板30的检测电极31之间的电连接。随后,利用加热器5通过晶片安装台4和加压板3将晶片6加热到预定温度。在这种状态下,对晶片6中的多个集成电路的每个进行必须的电检测。
根据这种晶片检测设备,通过具有上述各向异性导电连接器2的探测部件1实现了与作为检测目标的晶片6的被检测电极7的电连接。
因此,即使在被检测电极7的间距很小时,也很容易实现与晶片的定位、保持和固定。此外,由于各向异性导电连接器2中的弹性各向异性导电膜20的连接用导电部件22具有良好的导电性,因此实现了与各个被检测电极的连接的高可靠性,并充分地保证了相邻连接用导电部件22之间的绝缘性能,而且即使重复进行检测,也可以在长时间内稳定地进行所需电检测。
由于各向异性导电连接器2中的每个弹性各向异性导电膜20其自身的面积很小,并且即使在进行热磁滞作用时,弹性各向异性导电膜20的平面方向上的热膨胀的绝对量也很小,通过使用具有低线性热膨胀系数的材料作为框架板10的材料而利用框架板确实地防止了弹性各向异性导电膜20在平面方向上的热膨胀。因而,即使在大面积晶片上进行WLBI测试时,也可以稳定的保持良好的电连接状态。
图13是示意性地表示利用根据本发明的各向异性导电连接器的另一典型晶片检测设备的结构的剖面图,图14是表示图13中所示的晶片检测设备中的探测部件的放大尺寸的剖面图。
这种晶片检测设备具有在其顶部开口的盒式腔室50,其中装有作为检测目标的晶片6。在这个腔室50的侧壁中设置用于排放腔室50内的空气的排气管51,并且排气器(未示出)例如真空泵连接到排气管51上。
与图11所示的晶片检测设备中的探测部件1结构相同的探测部件1设置在腔室50上,以便气密地封闭腔室50的开口。更具体地说,弹性O形环55紧密接触地设置在腔室50中的侧壁的上端表面上,并且探测部件1在各向异性导电连接器2和其板状连接器40安装在腔室50中的状态下设置,并且其检测用电路板30的周边与O形环55紧密接触。此外,检测用电路板30在由设置在其后表面(图13中的上表面)上的加压板3向下加压的状态下固定。
加热器5连接到腔室50和加压板3上。
在这种晶片检测设备中,连接到腔室50的排气管51上的排气器(未示出)被驱动,由此使腔室50内的压力减小到例如1000Pa或更低。结果是,探测部件1被大气压向下加压,由此使O形环弹性变形,并且探测部件1向下移动。结果是,晶片6的被检测电极7分别被板状连接器40的电极结构42中的它们的对应前表面电极部分43加压。在这个状态下,各向异性导电连接器2的弹性各向异性导电膜20中的连接用导电部件22分别被检测用电路板30的检测电极31和板状连接器40的电极结构42中的前表面电极部分43固定和加压,并在厚度方向被压缩,由此在其厚度方向在各个连接用导电部件22中形成导电通路。结果是,实现了晶片6的被检测电极7与检测用电路板30的检测电极31之间的电连接。此后,利用加热器5经过腔室50和加压板3将晶片6加热到预定温度。在这个状态下,在晶片6中的多个集成电路的每个上进行所需的电检测。
根据这种晶片检测设备,可以获得与图11所示晶片检测设备中相同的效果。此外,由于不需要任何大尺寸的加压机构,因此整个检测设备可以最小化,而且,即使在晶片6具有例如直径为8英寸或更大的大面积时,也可以利用均匀力对作为检测目标的整个晶片6进行加压。此外,由于空气循环孔15形成在各向异性导电连接器2中的框架板10中,因此当减小腔室50内的压力时,通过各向异性导电连接器2中的框架板10的空气循环孔15排放了各向异性导电连接器2和检测用电路板30之间存在的空气,由此可以确保各向异性导电连接器2与检测用电路板30紧密接触,因而确实实现了所需电连接。
[其它实施例]
本发明不限于上述实施例,并且可以给其添加下列各种变化或修改。
(1)在本发明的各向异性导电连接器中,除了连接用导电部件22之外,可以在弹性各向异性导电膜20中形成没有电连接到晶片中的被检测电极上的非连接用导电部件。其中形成了非连接用导电部件的具有各向异性导电膜的各向异性导电连接器将在后面进行说明。
图15是表示根据本发明另一实施例的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的放大尺寸的平面图,图16是表示图15中所示的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的放大尺寸的剖面图。在这种各向异性导电连接器的弹性各向异性导电膜20中,电连接到作为检测目标的晶片中的被检测电极上并在厚度方向(在图15中,垂直于纸面的方向)延伸的多个连接用导电部件22设置成根据对应被检测电极的图形的图形而对准成一线。这些连接用导电部件22的每个以高密度含有在取向与厚度方向对准的状态下呈现磁性的导电颗粒,并被绝缘部件23相互绝缘,在该绝缘部件23中根本不含有或者含有很少的导电颗粒。
连接用导电部件22当中彼此相邻并位于中心的二个连接用导电部件22其设置间隔比彼此相邻的其它连接用导电部件22之间的间隔大。没有电连接到作为检测目标的晶片中的任何被检测电极上并在厚度方向延伸的非连接用导电部件26形成在彼此相邻并位于中心的二个连接用导电部件22之间。此外,在设置连接用导电部件22的方向上位于最外侧的连接用导电部件22和框架板10之间形成不电连接到作为检测目标的晶片中的任何被检测电极上并在厚度方向延伸的非连接用导电部件26。这些非连接用导电部件26以高密度含有在取向与厚度方向对准的状态下呈现磁性的导电颗粒并利用绝缘部件23与连接用导电部件22相互绝缘,在绝缘部件23中根本不含有或含有很少的导电颗粒。
在功能部件21的周边边缘上,固定到框架板10中的各向异性导电膜-设置孔11附近的周边边缘并由其支撑的被支撑部分25与功能部件21整体地和连续地形成,并且在被支撑部分25中含有导电颗粒。
其它结构与图1-4中所示的各向异性导电连接器中的结构基本相同。
图15和16所示的各向异性导电连接器可以使用由上模和下模构成的模具而利用与用于制造图1-4所示的各向异性导电连接器的工艺相同的方式来制造,在所述模具上,根据对应要形成的弹性各向异性导电膜20中的连接用导电部件22和非连接用导电部26的设置图形的图形分别形成了铁磁物质层,并在除了铁磁物质层以外的其它部分上形成非磁性物质层,代替图6所示的模具。
更具体地说,根据这种模具,例如一对电磁体设置在上模中的基板的上表面和下模中的基板的下表面上,并使电磁铁工作,由此在形成在上模和下模之间的模制材料层中,分散在要成为模制材料层中的功能部件21的部分中的导电颗粒聚集到要成为连接用导电部件22的部分和要成为非连接用导电部件26的部分上,并且取向成在厚度方向对准。另一方面,位于模制材料层中的框架板10之上和之下的导电颗粒保持留在框架板10的上面和下面。
在这个状态下,对模制材料层进行固化处理,由此在被支撑部分25已经固定到框架板10的每个各向异性导电膜-设置孔11附近的周边的状态下形成了各由功能部件21和被支撑部分25构成的弹性各向异性导电膜20,由此制造各向异性导电连接器,所述功能部件21中多个连接用导电部件22和非连接用导电部件26在被由弹性聚合物质构成的绝缘部件23相互绝缘的状态下设置,所述导电部件22和26中以取向成在厚度方向对准的状态下在弹性聚合物质中含有导电颗粒,所述绝缘部件23中根本不含有或很有很少的导电颗粒,所述被支撑部分25在功能部件21的周边边缘上连续地和整体地形成,并且其中在弹性聚合物质中含有导电颗粒。
在形成弹性各向异性导电膜20时,通过给每个模制材料层中要成为非连接用导电部件26的部分施加磁场而获得图15所示的各向异性导电连接器中的非连接用导电部件26,由此使存在于在要成为连接用导电部件22的模制材料层中以大间隔设置的两个相邻部分之间的导电颗粒以及将要成为连接用导电部件22的模制材料层中的位于最外侧的部分和框架板10之间的导电颗粒聚集到要成为非连接用导电部件26的部分上,并在这个状态下对模制材料层进行固化处理。因此,防止导电颗粒过量地聚集到在将要成为连接用导电部件22的模制材料层中以较大间隔设置的两个相邻部分,和在将要成为连接用导电部件22的模制材料层中位于最外侧的部分。相应地,即使要形成的每个弹性各向异性导电膜20具有以较大间隔设置的至少两个连接用导电部件22,也能确保防止这些连接用导电部件22含有过量的导电颗粒。此外,即使要形成的弹性各向异性导电膜20具有相对大量的连接用导电部件22,确实防止了位于弹性各向异性导电膜20中的最外侧的连接用导电部件22含有过量的导电颗粒。
(2)在根据本发明的各向异性导电连接器中,连接用导电部件22及其周边部分从任何其它部分的表面突出的突出部分24可以形成在弹性各向异性导电膜20的功能部件21的一个表面上,如图17所示,或者连接用导电部件22及其周边部分从任何其它部分的表面突出的突出部分24可以形成在弹性各向异性导电膜20的功能部件21的两个表面上,使得各向异性导电膜20中的绝缘部件23的厚度与连接用导电部件22的厚度的比至少为0.9。
(3)在根据本发明的各向异性连接器中,金属层可以形成在弹性各向异性导电膜20中的连接用导电部件22的表面上。
(4)在根据本发明的各向异性导电连接器中,DLC层可以形成在弹性各向异性导电膜20的表面上。
(5)在制造本发明的各向异性导电连接器时,在用非磁性物质作为框架板10的基本材料时,作为给模制材料层20A中要成为被支撑部分25的部分施加磁场的方法,可以采用用磁性物质电镀框架板10中的各向异性导电膜-设置孔11的周边部分或用磁性油漆涂覆它们从而给其施加磁场的方式,或者采用在对应弹性各向异性导电膜20的被支撑部分25的模具60上形成铁磁物质层从而给其施加磁场的方式。
(6)在形成模制材料层时使用间隔器不是重要的,并且用于形成弹性各向异性导电膜的间隔可以在上模和下模与框架板之间由任何其它装置固定。
(7)在根据本发明的晶片检测设备中,探测部件中的板状连接器不是主要的,并且晶片检测设备可以如此构成,使得各向异性导电连接器2中的弹性各向异性导电膜20与作为检测目标的晶片接触,从而实现如图18和19所示的电连接。
(8)除了对其上形成具有铝组成的平面电极的集成电路的晶片进行检测,根据本发明的各向异性导电连接器或根据本发明的探测部件还可以在检测晶片6时使用,其中所述晶片6上形成了具有由金、焊料等构成的突起电极(凸块)作为被检测电极7的集成电路,如图20和21所示。由于与由铝构成的电极相比,由金、焊料等形成的电极可以抵抗在其表面上形成氧化膜,因此在检测晶片6时不必在用于破裂所需的重负载下对这些电极加压,其中所示晶片6上形成了具有作为被检测电极7的突起电极的集成电路,并且可以在不使用任何板状连接器而使各向异性导电连接器2中的连接用导电部件22直接与被检测电极7接触的状态下进行检测。
当在各向异性导电连接器的连接用导电部件已经与突起电极直接接触的状态下进行晶片的检测时,其中所述突起电极是要检测的电极,在重复使用各向异性导电连接器时,通过用突起电极加压而对连接用导电部件进行研磨或永久压缩变形。结果是,在连接用导电部件上发生了电阻的增加和与被检测电极的连接故障,因而必须频繁地用新的各向异性导电连接器代替该各向异性导电连接器。
然而,根据本发明的各向异性导电连接器或本发明的探测部件,即使作为检测目标的其上以高集成度形成了集成电路的晶片6是具有8英寸或12英寸的直径的晶片时,也可以在长时间内保持所需的导电性,并且被检测电极7是突起电极,因为各向异性导电连接器或探测部件的重复使用的耐久性很高,由此用新各向异性导电连接器替换各向异性导电连接器的频率变低,因而可以减少检测成本。
(9)在根据本发明的各向异性导电连接器中,可以对应电极区形成其框架板中的各向异性导电膜-设置孔,在所述电极区中被检测电极设置在形成在作为检测目标的晶片上的一部分集成电路中,并且弹性各向异性导电膜可以设置在这些各向异性导电膜-设置孔中。
根据这种各向异性导电连接器,晶片可以被分成两个或更多个区域,从而在形成在每个分割区域中的集成电路上共同地进行探针测试。
更具体地说,在使用根据本发明的各向异性导电连接器或根据本发明的探测部件对晶片进行检测的方法中,在形成在晶片上的所有集成电路上共同地进行检测不是重要的。
在老化测试中,每个集成电路所需的检测时间是几个小时,并且在形成在晶片上的所有集成电路上共同地进行检测时,可以实现高时间效率。另一方面,在探针测试中,每个集成电路所需的检测时间只有几分钟,即使晶片分成2或更多个区域时,也可以实现充分高的时间效率,并且在形成在每个分割区域中的集成电路上共同地进行探针测试。
如上所述,根据关于形成在晶片上的集成电路而对每个分割区进行电检测的方法,当对以高集成度形成在具有8英寸或12英寸的直径的晶片上的集成电路进行电检测时,与在所有集成电路上共同地进行检测的方法相比,可以减少使用的检测电极和检测用电路板的布线的数量,由此可以减少检测设备的制造成本。
由于根据本发明的各向异性导电连接器或根据本发明的探测部件在重复使用上的耐久性很高,在每个分割区域中、在对形成在晶片上的集成电路进行电检测的方法中使用它时,各向异性导电连接器发生故障和用新的代替它的频率变低,因而可以减少检测成本。
(10)在根据本发明的各向异性导电连接器中,形成被支撑部分25不是主要的,被支撑部分25相对于框架板10进行堆叠,如图4所示,但是弹性各向异性导电膜20可以通过将弹性各向异性导电膜20的侧表面连接到框架板10中的各向异性导电膜-设置孔11的内表面上而由框架板10来支撑,如图22所示。
为了获得这种各向异性导电连接器,在形成弹性各向异性导电膜20的步骤中,只需要形成模制材料层而不用在上模和下模与框架板之间设置间隔器。
在这种各向异性导电连接器中,在形成弹性各向异性导电膜20时不需要在上模和下模与框架板之间设置间隔器,并且由框架板10的厚度和在模具的模制表面中形成的凹陷部分的深度来确定弹性各向异性导电膜20的预定,因而很容易形成具有例如100μm或以下的厚度的薄弹性各向异性导电膜20。
下面将通过以下例子具体介绍本发明。但是,本发明不限于这些例子。
[评估用晶片的制造]
如图23所示,在由硅(线性热膨胀系数:3.3×10-6/K)制成并具有8英寸直径的晶片6上形成总数为393个正方形集成电路L,其中每个集成电路具有8nm×8nm的尺寸。形成在晶片6上的每个集成电路L在其中心具有被检测电极的区域A,如图24所示。在被检测电极的区域A中,如图25所示,50个被检测的矩形电极7在横向方向以100μm的间距设置成一行,其中每个电极7具有200μm的垂直方向尺寸(图25中的上下方向)和50μm的横向尺寸(图25中的左右方向)。整个晶片6中的被检测电极7的总数量是19650。所有被检测电极电连接到形成在晶片6的周边边缘上的公共引线电极(未示出)上。在形成被检测电极7的一侧上的晶片6的表面的面积S2为3.14×104mm2。下面将这个晶片称为“评估用晶片W1”。
此外,在晶片6上形成393个集成电路(L),这些集成电路具有与评估用晶片W1中相同的结构,除了在集成电路(L)上形成了关于50个被检测电极(7)的公共引线电极,并且被检测电极彼此电绝缘之外。整个晶片中的被检测电极的总数量是19650。形成被检测电极(7)的一侧上的晶片(6)的表面的面积S2为3.14×104mm2。下面将这个晶片称为“评估用晶片W2”。
[测试用晶片的制造]
在晶片(6)上,形成393个集成电路(L),这些集成电路具有与评估用晶片W1中相同的结构,除了以下结构之外:在集成电路(L)中的50个被检测电极(7)当中,在从最末端被检测电极(7)数每隔一个电极上,每两个被检测电极(7)彼此电连接,并且不形成引线电极。整个晶片中的被检测电极的总数量为19650。下面,整个晶片中的被检测电极的总数量是19650。在形成被检测电极(7)的一侧上的晶片(6)的表面的面积S2是3.14×104mm2。下面将这种晶片称为“测试用晶片W3”。
此外,在晶片(6)上形成393个集成电路(L),这些集成电路具有与评估用晶片W1相同的结构,除了以下结构之外:在集成电路(L)中的50个被检测电极(7)当中,在从最末端被检测电极(7)数每隔一个电极上,每两个被检测电极(7)彼此电连接,不形成引线电极,并且被检测电极变为具有70μm的直径和30μm的高度的突起电极。整个晶片中的被检测电极的总数量为19650。在形成被检测电极(7)的一侧上的晶片(6)的表面的面积S2是3.14×104mm2。下面将这种晶片称为“测试用晶片W4”。
<例子和比较例>
(1)导电颗粒的制备
向粉末电镀设备的处理容器中注入由镍(饱和磁化:0.6Wb/m2)构成并具有10μm的数量平均粒径的100g颗粒,并进一步添加2L的0.32N盐酸。搅拌得到的混合物,从而获得含有磁芯颗粒的浆料。在常温下搅拌这种浆料30分钟,由此对磁芯颗粒进行酸处理。之后,将如此处理过的浆料静放1分钟,从而使磁芯颗粒沉淀,并除去清液层。
向进行了酸处理的磁芯颗粒添加2L纯净水,并在常温下搅拌该混合物2分钟。然后将这种混合物静放1分钟,使磁芯颗粒沉淀,并除去清液层。重复两次进行这个过程,由此对磁芯颗粒进行清洗处理。
向进行了酸处理和清洗处理的磁芯颗粒添加含金比例为20g/L的2L镀金液。将处理容器的温度升高到90℃并搅拌混合物,由此制备浆料。在这个状态下搅拌这种混合物的同时,对磁芯颗粒进行用金的置换电镀。之后,静放该浆料同时使其冷却,由此使颗粒沉淀,并除去上清液,从而制备导电颗粒,该导电颗粒具有由镍构成的用金电镀的表面。
向通过这种方式获得的导电颗粒中添加2L纯净水,并且在常温下搅拌该混合物2分钟。随后,静放该混合物1分钟,使导电颗粒沉淀,并且除去上清液。重复两次这个过程,然后向颗粒添加被加热到90℃的纯净水,并搅拌该混合物。得到的浆料通过过滤纸进行过滤,从而收集导电颗粒。借助预置到90℃的干燥剂对导电颗粒进行干燥处理。
然后在比重8.9、2.5m3/分钟的气流、1600rpm的转速、25μm的分类点和16g/min的导电颗粒的馈送速度的条件下,使用空气分类器“Turboclassifier TC-15N”(由Nisshin Engineering公司制造)对200g导电颗粒进行分类处理,由此收集180g导电颗粒。此外,在比重8.9、25m3/分钟的气流、3000rpm的转速、10μm的分类点和14g/min的导电颗粒的馈送速度的条件下,对180g导电颗粒进行另一分类处理。
如此获得的导电颗粒,其数量平均粒径为8.7μm,重量平均粒径为9.9μm,比例Dw/Dn值为1.1,粒径的标准偏差为2.0,粒径的变化系数为23%,并且金与磁芯颗粒的比例为30%质量。该导电颗粒被称为“导电颗粒(a)”。
(2)框架板的制造
在下列条件下根据图26和27所示的结构制造总数为二十的框架板,每个框架板具有8英寸的直径和对应评估用晶片W1中的被检测电极的各个区域形成的393个各向异性导电膜-设置孔。
这种框架板10的材料是柯伐合金(饱和磁化:1.4Wb/m2;线性热膨胀系数:5×10-6/K),并且其厚度为50μm。
每个各向异性导电膜-设置孔11具有5500μm的横向(图26和27中的左右方向)尺寸和320μm的垂直方向(图26和27中的上下方向)尺寸。
在垂直方向相邻的各向异性导电膜-设置孔11之间的中心位置形成圆形空气循环孔15,并且其直径为1000μm。
(3)间隔器的制造:
在下列条件下制造用于模制弹性各向异性导电膜的两个间隔器,每个间隔器具有对应评估用晶片W1中的被检测电极的区域形成的多个通孔。这些间隔器的材料是不锈钢板(SUS304),并且其厚度为10μm。
对应被检测电极的每个区域的通孔具有6000μm的横向尺寸和1200μm的垂直方向尺寸。
(4)模具的制造:
在下列条件下根据图7和28所示的结构制造用于模制弹性各向异性导电膜的模具(K1)。
这个模具(K1)中的上模61和下模65分别具有由铁构成的基板62和66,并且每个基板的厚度为6mm。在基板62和66上,根据对应评估用晶片W1中的被检测电极的图形的图形而设置用于形成连接用导电部件的铁磁物质层63(67)和用于形成非连接用导电部件的铁磁物质层63a(67a),上述导电部件都由镍制成。更具体地说,用于形成连接用导电部件的每个铁磁物质层63(67)的尺寸为40μm(横向方向)×200μm(垂直方向)×100μm(厚度),并且50个铁磁物质层63(67)在横向方向上以100μm的间距设置成一行。用于形成非连接用导电部件的铁磁物质层63a(67a)设置在位于设置铁磁物质层63(67)的方向上的最外侧的铁磁物质层63(67)的外侧。每个铁磁物质层63a(67a)的尺寸为40μm(横向方向)×200μm(垂直方向)×100μm(厚度)。
对应评估用晶片W1中的被检测电极的区域,总共形成393个区域,每个区域中形成了用于形成连接用导电部件的50个铁磁物质层63(67)和用于形成非连接用导电部件的2个铁磁物质层63a(67a)。在整个基板中,形成19650个用于形成连接用导电部件的铁磁物质层63(67)和786个用于形成非连接用导电部件的铁磁物质层63a(67a)。通过对干膜抗蚀剂进行固化处理而形成非磁性物质层64(68)。用于形成功能部件的每个凹陷部分64a的尺寸为5250μm(横向方向)×210μm(垂直方向)×25μm(深度),并且除了凹陷部分以外的其它部分的厚度为125μm(凹陷部分的厚度:100μm)。
在下列条件下根据图29和30中所示的结构制造用于模制弹性各向异性导电膜的模具(K2)。
这个模具(K2)中的上模61和下模65分别具有由铁构成的基板62和66,并且每个基板的厚度为6mm。在基板62和66上,根据对应评估用晶片W1中的被检测电极的图形的图形而设置用于形成连接用导电部件的铁磁物质层63(67)和用于形成非连接用导电部件的铁磁物质层63a(67a),上述导电部件都由镍制成。更具体地说,用于形成连接用导电部件的每个铁磁物质层63(67)的尺寸为40μm(横向方向)×200μm(垂直方向)×100μm(厚度),并且50个铁磁物质层63(67)在横向方向上以100μm的间距设置成一行。用于形成非连接用导电部件的铁磁物质层63a(67a)设置在位于设置铁磁物质层63(67)的方向上的最外侧的铁磁物质层63(67)的外侧。每个铁磁物质层63a(67a)的尺寸为40μm(横向方向)×200μm(垂直方向)×100μm(厚度)。
对应评估用晶片W1中的被检测电极的区域,总共形成393个区域,每个区域中形成了用于形成连接用导电部件的50个铁磁物质层63(67)和用于形成非连接用导电部件的2个铁磁物质层63a(67a)。在整个基板中,形成19650个用于形成连接用导电部件的铁磁物质层63(67)和786个用于形成非连接用导电部件的铁磁物质层63a(67a)。通过对干膜抗蚀剂进行固化处理而形成非磁性物质层64(68)。在设置用于形成连接用导电部件的铁磁物质层63(67)的区域以及设置用于形成非连接用导电部件的铁磁物质层63a(67a)的区域中,形成用于在弹性各向异性导电膜上形成突起部分的凹陷部分64b(68b)和64c(68c)。其上设置了用于形成连接用导电部件的铁磁物质层63(67)的凹陷部分64b(68b)的尺寸为60μm(横向方向)×210μm(垂直方向)×25μm(深度),并且其上设置了用于形成非连接用导电部件的铁磁物质层63a(67a)的凹陷部分64c(68c)的尺寸为90μm(横向方向)×260μm(垂直方向)×25μm(深度),并且除了凹陷部分以外的其它部分的厚度为125μm(凹陷部分的厚度:100μm)。
(5)各向异性导电连接器的制造:
[各向异性导电连接器(A1)-(A10)的制造]
利用下列方式使用上述框架板、间隔器和模具在框架板中形成弹性各向异性导电膜。
添加100质量份的添加型液体硅橡胶并混合30质量份的导电颗粒(a)。之后,通过减压对得到的混合物进行去沫处理,由此制备用于模制弹性各向异性导电膜的模制材料。
在上述工艺中,使用两封装型液体硅橡胶作为添加型液体硅橡胶,在这种两封装型液体硅橡胶中,溶液A的粘度为250Pa·S,溶液B的粘度为250Pa·S,其固化产品在150℃下的压缩形变为5%,固化产品的硬度计A硬度为32,并且固化产品的撕扯强度为25kN/m。
通过以下方式确定添加型液体硅橡胶的性能。
(i)添加型液体硅橡胶的粘度:
通过Bookfield粘度计测量在23±2℃的粘度。
(ii)硅橡胶的固化产品的压缩形变:
按照它们的量彼此相等的比例对两封装型的添加型液体硅橡胶中的溶液A和溶液B进行搅拌和混合。之后,将这种混合物注入到模具中并通过减压进行去沫处理,在120℃的条件下进行30分钟的固化处理,由此制造具有12.7mm厚度和29mm直径的柱状体,该柱状体由硅橡胶的固化产品构成。在200℃的条件下对柱状体进行4小时的后固化处理。将通过这种方式获得的柱状体用做样品,根据JIS K 6249在150±2℃下测量它的压缩形变。
(iii)硅橡胶的固化产品的撕扯强度:
在与第(ii)项相同的条件下进行添加型液体硅橡胶的固化处理和后固化,由此制造具有2.5mm厚度的板。通过对这个板进行冲压制备月牙型样品,根据JIS K 6249在23±2℃下测量它的撕扯强度。
(iv)硬度计A硬度:
通过与第(iii)项相同的方式制造的五个板彼此叠在一起,并将得到的叠置体用做样品,根据JIS K 6249在23±2℃下测量其硬度计A硬度。
利用丝网印刷将制备的模制材料施加于上述模具的上模和下模的表面上,由此根据要形成的弹性各向异性导电膜的图形而形成模制材料层,并且穿过用于下模的一侧的间隔器在下模的模制表面上对准叠置框架板。此外,将上模穿过用于上模的一侧的间隔器而对准叠置在框架板上。
在100℃的条件下对形成在上模和下模之间的模制材料层进行固化处理1小时,同时利用电磁体向位于厚度方向的铁磁物质层之间的部分施加2T的磁场,由此在框架板的每个各向异性导电膜-设置孔中形成弹性各向异性导电膜。
如此获得的弹性各向异性导电膜将在后面详细说明。各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的总数为393,并且每个弹性各向异性导电膜具有6000μm的横向尺寸和1200μm的垂直方向尺寸。
每个弹性各向异性导电膜中的功能部件具有5250μm的横向尺寸和210μm的垂直方向尺寸,并且其一个表面的面积为1.1025mm2。相应地,所有弹性各向异性导电膜的功能部件的一个表面的面积的总和S1为433mm2,并且所有弹性各向异性导电膜的功能部件的一个表面的面积的总和S1与形成被检测电极的一侧上的评估用晶片W1的表面的面积S2的比S1/S2为0.0138。
在每个弹性各向异性导电膜中的功能部件中,50个连接用导电部件在横向方向上以100μm的间距设置成一行。每个连接用导电部件的尺寸是厚度为120μm、横向方向尺寸为40μm,垂直方向的尺寸为200μm。在功能部件中,在位于横向方向的最外侧的连接用导电部件和框架板之间设置非连接用导电部件。每个非连接用导电部件的尺寸为:在横向方向的尺寸为40μm、在垂直方向的尺寸为200μm。功能部件中的绝缘部件的厚度为120μm。绝缘部件的厚度与连接用导电部件的厚度的比(T2/T1)为1。相应地,每个功能部件的两个表面是平坦的,并具有均匀的厚度。每个功能部件是按照其两个表面从被支撑部分突出并且功能部件的突出高度为25μm的方式形成的。每个弹性各向异性导电膜中的被支撑部分的总厚度为70μm,一个叉形部分的厚度为10μm。
利用上述方式在10个框架板中分别形成弹性各向异性导电膜,从而制造总共10个各向异性导电连接器。这些各向异性导电连接器将在后面被称为各向异性导电连接器(A1)-各向异性导电连接器(A10)。
观察弹性各向异性导电膜的功能部件中的被支撑部分和绝缘部件。结果是,确认导电颗粒存在于被支撑部分中,并且导电颗粒很少地存在于功能部件中的绝缘部件中。
[各向异性导电连接器(B1)-(B10)的制造]
利用与各向异性导电连接器(A1)-(A10)中相同的方式制造用于对比的各向异性导电连接器,除了使用模具(K2)代替模具(K1)之外。
下面将具体介绍如此获得的各向异性导电板的弹性各向异性导电膜。各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的总数量为393,并且每个弹性各向异性导电膜具有6000μm的横向方向尺寸和1200μm的垂直方向尺寸。五十个连接用导电部件在横向方向上以100μm的间距设置成一行。每个连接用导电部件的尺寸为:横向尺寸40μm、垂直方向尺寸200μm和厚度为120μm。在位于横向方向的最外侧的连接用导电部件和框架板之间设置非连接用导电部件。每个非连接用导电部件的尺寸为:在横向方向的尺寸为40μm、在垂直方向的尺寸为200μm和厚度为120μm。形成在连接用导电部件上的突出部分的突出高度在每个表面上为25μm,并且每个突出部分具有60μm的横向尺寸和210μm的垂直方向尺寸。形成在非连接用导电部件上的突出部分的突出高度在每个表面上为25μm,并且每个突出部分具有90μm的横向尺寸和260μm的垂直方向的尺寸。因而,所有弹性各向异性导电膜中的突出部分的端面的面积的总和是266mm2,并且所有弹性各向异性导电膜中的突出部分的端面的面积的总和与形成被检测电极的一侧上的评估用晶片W1的表面的面积的比为0.0085。绝缘部件的厚度为70μm,并且绝缘部件的厚度与连接用导电部件的厚度的比(T2/T1)为0.58。每个弹性各向异性导电膜中的被支撑部分的厚度(一个叉形部分的厚度)为10μm。这些各向异性连接器将在后面称为各向异性导电连接器(B1)-各向异性导电连接器(B10)。
(6)检测用电路板
氧化铝陶瓷(线性热膨胀系数:4.8×10-6/K)用做制造检测用电路板的基本材料,在该检测用电路板中已经根据对应评估用晶片W1中的被检测电极的图形的图形而形成了检测电极。这个检测用电路板总体上是矩形的,其尺寸为30cm×30cm。其检测电极各具有60μm的横向方向尺寸和200μm的垂直方向尺寸。这个检测用电路板将在后面称为“检测用电路板T”。
(7)板状连接器
提供一种叠置材料,它是通过在由聚酰亚胺形成并具有20μm厚度的绝缘板的一个表面上叠加厚度为15μm的铜层而获得的,并且对这个叠置材料中的绝缘板进行激光加工,由此根据对应评估用晶片W1中的被检测电极的图形的图形在绝缘板中形成各穿过绝缘板的厚度方向延伸的19650个通孔,这些通孔的直径为30μm。然后对这种叠置材料进行光刻和镍镀处理,由此形成整体地连接到绝缘板中的通孔中的铜层上的短路部件,同时,在绝缘板的前表面上形成整体地连接到各个短路部件的突出前表面电极部分。每个前表面电极部分的直径为40μm,并且相对于绝缘板的表面的高度为20μm。之后,对叠置材料的铜层进行光刻蚀处理,除去其一部分,由此形成各具有60μm×210μm尺寸的矩形后表面电极部分。此外,对前表面电极部分和后表面电极部分进行金镀处理,由此形成电极结构,从而制造板状连接器。这个板状连接器在后面将被称为“板状连接器M”。
(8)弹性各向异性导电膜的初始性能:
利用下列方式确定每个各向异性导电连接器(A1)-(A10)和各向异性导电连接器(B1)-(B10)中的弹性各向异性导电膜的初始性能。
利用如下方式在检测用电路板T上对准设置各向异性导电连接器,使得其连接用导电部件位于检测用电路板T的各个检测电极上,并且利用RTV硅橡胶将各向异性导电连接器的周边部分连接到检测用电路板T上,从而制造探测部件。然后将这个探测部件固定到加压板上,并且将评估用晶片W1安装在晶片安装台上。在探测部件和评估用晶片W1之间推进可观察上下方向的CCD照相机,并根据这个CCD照相机的图像对评估用晶片W1与探测部件进行对准,使得各向异性导电连接器的连接用导电部件分别位于评估用晶片W1的被检测电极的正上方。然后从探测部件和评估用晶片W1之间取出CCD照相机,并在58.95kg(施加于每个连接用导电部件的负载为:平均为3g)的负载下向下加压探测部件,由此使各向异性导电连接器的弹性各向异性导电膜在压力下与评估用晶片W1接触。然后在室温(25℃)下测量评估用电路板T中的19650个检测电极的每个检测电极与评估用晶片W1的引线电极之间的电阻,并作为连接用导电部件中的电阻(下面将其称为“导电电阻”),从而计算出导电电阻低于1Ω的连接用导电部件的比例。
在晶片安装台上安装评估用晶片W2来代替评估用晶片W1,并且在探测部件和评估用晶片W2之间推进能观察上下方向的CCD照相机,并根据这个CCD照相机的图像对评估用晶片W2与探测部件的对准,使得各向异性导电连接器的连接用导电部件分别位于评估用晶片W2的被检测电极的正上方。然后从探测部件和评估用晶片W2之间取出CCD照相机,并在58.95kg(施加于每个连接用导电部件的负载为:平均为3g)的负载下向下加压探测部件,由此使各向异性导电连接器的弹性各向异性导电膜在压力下与评估用晶片W2接触。然后在室温(25℃)下测量评估用电路板T中的2个相邻检测电极之间的电阻,并作为2个相邻连接用导电部件(以下称为“导电部件对”)之间的电阻(下面将其称为“绝缘电阻”),从而计算出绝缘电阻为10MΩ或更高的导电部件对的比例。
结果示于表1中。
[表1]
导电电阻低于1Ω的连接用导电部件的比例(%) 绝缘电阻为10MΩ或更高的导电部件对的比例(%)
例子   各向异性导电连接器(A1)     100     0
  各向异性导电连接器(A2)     100     0
  各向异性导电连接器(A3)     100     0
  各向异性导电连接器(A4)     100     0
  各向异性导电连接器(A5)     100     0
  各向异性导电连接器(A6)     100     0
  各向异性导电连接器(A7)     100     0
  各向异性导电连接器(A8)     100     0
  各向异性导电连接器(A9)     100     0
  各向异性导电连接器(A10)     100     0
比较例   各向异性导电连接器(B1)     100     0
  各向异性导电连接器(B2)     100     0
  各向异性导电连接器(B3)     100     0
  各向异性导电连接器(B4)     100     0
  各向异性导电连接器(B5)     100     0
  各向异性导电连接器(B6)     100     0
  各向异性导电连接器(B7)     100     0.1
  各向异性导电连接器(B8)     100     0.1
  各向异性导电连接器(B9)     99.5     0.2
  各向异性导电连接器(B10)     99.3     0.4
(9)测试1:
利用如下方式在高温环境下对各向异性导电连接器(A1)、各向异性导电连接器(A2)、各向异性导电连接器(B1)、各向异性导电连接器(B2)进行耐久性测试。
按照以下方式将各向异性导电连接器对准地设置在检测用电路板T上,使得其连接用导电部件位于检测用电路板T的各个检测电极上,并利用RTV硅橡胶将各向异性导电连接器的周边部分连接到检测用电路板T上,从而制造探测部件。然后将这个探测部件固定到加压板上,并且将测试用晶片W4安装在备有电加热器的晶片安装台上。在探测部件和测试用晶片W4之间推进可观察上下方向的CCD照相机,并根据这个CCD照相机的图像对测试用晶片W4与探测部件进行对准,使得各向异性导电连接器的连接用导电部件分别位于测试用晶片W4的被检测电极的正上方。然后从探测部件和测试用晶片W4之间移去CCD照相机,并在158kg(施加于每个连接用导电部件的负载为:平均为8g)的负载下向下加压探测部件,由此使各向异性导电连接器的弹性各向异性导电膜在压力下与测试用晶片W4接触。然后加热晶片安装台至125℃。在晶片安装台的温度稳定之后,在检测用电路板T中的19650个检测电极当中,依次检测通过各向异性导电连接器彼此电连接的2个检测电极和测试用晶片W4之间的电阻,从而记录测量的电阻的半值作为各向异性导电连接器中的连接用导电部件的导电电阻,由此计算导电电阻为1Ω或更高的连接用导电部件的数量。之后,在这个状态下将晶片安装台放置1小时,然后冷却到室温。随后,释放施加于探测部件的压力。
将上述过程看作是一个循环,并且将该循环总共连续重复进行500次。
在上述测试中,连接用导电部件的导电电阻为1Ω或更高的那些连接用导电部件实际上难以在形成在晶片上的集成电路的电检测中使用。
结果示于表2中。
(10)测试2:
利用如下方式在高温环境下对各向异性导电连接器(A3)、各向异性导电连接器(A4)、各向异性导电连接器(B3)、各向异性导电连接器(B4)进行耐久性测试。
按照以下方式将各向异性导电连接器对准地设置在检测用电路板T上,使得其连接用导电部件位于检测用电路板T的各个检测电极上,并利用RTV硅橡胶将各向异性导电连接器的周边部分连接到检测用电路板T上,板状探针M对准地设置在这个各向异性导电连接器上,使得其后表面电极部分位于各向异性导电连接器的各个连接用导电部件上,并利用RTV硅橡胶将板状连接器M的周边部分连接到检测用电路板T上,从而制造探测部件。然后将这个探测部件固定到加压板上,并且将测试用晶片W3安装在备有电加热器的晶片安装台上。在探测部件和测试用晶片W3之间推进可观察上下方向的CCD照相机,并根据这个CCD照相机的图像对测试用晶片W3与探测部件进行对准,使得板状连接器的前表面电极部分分别位于测试用晶片W3的被检测电极的这正上方。然后从探测部件和测试用晶片W3之间移去CCD照相机,并在158kg(施加于每个连接用导电部件的负载为:平均为8g)的负载下向下加压探测部件,由此使各向异性导电连接器的弹性各向异性导电膜在压力下与测试用晶片W4接触。然后将晶片安装台加热到125℃。在晶片安装台的温度稳定之后,在检测用电路板T中的19650个检测电极当中,依次检测通过各向异性导电连接器彼此电连接的2个检测电极、板状连接器M和测试用晶片W3之间的电阻,从而记录各向异性导电连接器中的连接用导电部件的导电电阻,由此计算导电电阻为1Ω或更高的连接用导电部件的数量。之后,在这个状态下将晶片安装台放置1小时,然后冷却到室温。随后,释放施加于探测部件的压力。
将上述过程看作是一个循环,并且将该循环总共连续重复进行500次。
在上述测试中,连接用导电部件的导电电阻为1Ω或更高的那些连接用导电部件实际上难以在形成在晶片上的集成电路的电检测中使用。
结果示于表3中。
[表2]
Figure A20048000764600541
[表3]
Figure A20048000764600542
如从表1-3所示结果明显看出的,确信根据关于例子的各向异性导电连接器,即使在连接用导电部件的间距很小时,在弹性各向异性导电膜中的连接用导电部件上实现了良好的导电性,而且甚至通过环境变化如由于温度变化产生的热磁滞作用也可以稳定地保持良好的电连接状态,并且即使在高温环境下重复使用它们时,也可以在长时间内保持良好的导电性。还确信根据关于例子的各向异性导电连接器,即使在作为检测目标的晶片具有大量被检测电极时,也可以是重复使用的高耐久性,并且这些被检测电极是突起电极。

Claims (10)

1、一种各向异性导电连接器,包括:各具有功能部件的弹性各向异性导电膜,其中含有导电颗粒并在膜的厚度方向延伸的多个连接用导电部件以通过绝缘部件相互绝缘的状态设置,
其中假设弹性各向异性导电膜的功能部件中的连接用导电部件的厚度为T1,功能部件中的绝缘部件的厚度为T2,则比值(T2/T1)至少为0.9。
2、一种各向异性导电连接器,它适于用来在晶片状态下对形成在晶片上的多个集成电路的每个进行导电检测,其包括:
框架板,其中在形成在作为检测目标的晶片上的所有或部分集成电路中对应电极区形成多个各向异性导电膜-设置孔,每个所述设置孔穿过框架板的厚度方向延伸,所述电极区中设置了要检测的电极,并且多个弹性各向异性导电膜设置在这个框架板中的各个各向异性导电膜-设置孔中,而且各由各向异性导电膜-设置孔附近的周边部分支撑,
其中每个弹性各向异性导电膜备有功能部件,该功能部件具有多个连接用导电部件和绝缘部件,所述连接用导电部件对应形成在作为检测目标的晶片上的集成电路中的要检测电极而设置、以高密度含有呈现磁性的导电颗粒并在膜的厚度方向延伸,并且所述绝缘部件使这些连接用导电部件相互绝缘,和
其中假设弹性各向异性导电膜的功能部件中的连接用导电部件的厚度为T1,功能部件中的绝缘部件的厚度为T2,则比值(T2/T1)至少为0.9。
3、根据权利要求2的各向异性导电连接器,其中每个弹性各向异性导电膜中的功能部件的至少一个表面是平的。
4、根据权利要求3的各向异性导电连接器,其中每个弹性各向异性导电膜中的功能部件的所述至少一个平表面形成得从任何其它部分突出,和
其中假设所有弹性各向异性导电膜的功能部件的一个表面的面积总和是S1,在已经形成要检测的电极的一侧上的作为检测目标的晶片的表面的面积为S2,则比值S1/S2为0.001到0.3。
5、根据权利要求2-4中任一项的各向异性导电连接器,其中框架板的线性热膨胀系数至多为3×10-5/K。
6、一种用于在晶片状态下电检测形成在晶片上的多个集成电路的每个的探测部件,其包括:
检测用电路板,在其表面上,根据对应形成在作为检测目标的晶片上的集成电路的要检测的电极图形的图形形成检测电极,以及设置在检测用电路板的表面上的根据权利要求2-5中任一项的各向异性导电连接器。
7、根据权利要求6的探测部件,其中各向异性导电连接器中的框架板的线性热膨胀系数至多为3×10-5/K,并且构成检测用电路板的基本材料的线性热膨胀系数至多为3×10-5/K。
8、根据权利要求6或7的探测部件,其中在各向异性导电连接器上设置板状连接器,该板状连接器由绝缘板和多个电极结构构成,每个电极结构在其厚度方向穿过绝缘板延伸,并且该板状连接器根据对应被检测电极的图形的图形进行设置。
9、一种用于在晶片状态下进行形成在晶片上的多个集成电路的每个的导电检测的晶片检测设备,其包括根据权利要求6-8中任一项的探测部件,
其中通过探测部件实现了与形成在作为检测目标的晶片上的集成电路的电连接。
10、一种晶片检测方法,包括以下步骤:通过根据权利要求6-8中任一项的探测部件将形成在晶片上的多个集成电路的每个电连接到测试器上,从而对形成在晶片上的集成电路进行电检测。
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