DE10118816A1

DE10118816A1 - Herstellungsverfahren für eine anisotrope leitfähige Folie und nach diesem Verfahren hergestellte anisotrope leitfähige Folie

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Publication number: DE10118816A1
Application number: DE10118816A
Authority: DE
Inventors: Miho Yamaguchi; Ichiro Suehiro; Fumiteru Asai; Yuji Hotta
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2001-10-31
Also published as: KR100788099B1; KR20010098711A; GB2362344B; US20010032733A1; GB0109541D0; GB2362344A; US20030201118A1; HK1041113A1; JP2002042921A; US6566608B2; US7231706B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Herstellungsverfahren für eine anisotrope leitfähige Folie bereit, das die folgenden Schritte umfasst: DOLLAR A (a) Wickeln eines isolierten Drahts um ein Kernelement, so dass eine Rolle einer Wickelschicht entsteht, wobei der isolierte Draht einem metallischen leitfähigen Draht und eine Überzugsschicht aus einem isolierenden Harz umfasst, wobei diese Überzugsschicht auf dem Draht gebildet wird, Anordnen einer isolierenden Harzfolie auf der erhaltenen Wickelschicht und Wiederholen des Wickelns und Anordnens, so dass ein Laminat entsteht, das abwechselnd die Wickelschicht mit einer einzelnen Reihe von isolierten Drähten und eine isolierende Harzschicht, die aus der isolierenden Harzfolie besteht, aufweist; DOLLAR A (b) partielles oder vollständiges Schmelzen wenigstens entweder der Überzugsschicht oder der isolierenden Harzschicht, so dass die Wickelschicht und die isolierende Harzschicht eine integrale Einheit bilden und DOLLAR A (c) Schneiden des Laminats entlang einer Ebene, die einen Winkel mit dem isolierten Draht bildet, zu Scheiben der gewünschten Foliendicke.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für eine ani sotrope leitfähige Folie und auf eine nach diesem Verfahren hergestellte anisotrope leitfähige Folie.

Anisotrope leitfähige Folien werden in der Elektronikindustrie verbreitet als An schlusseinheiten zum Testen von Halbleiterbauteilen und Leiterplatten, als An schlusseinheit von Schaltungen zwischen Platten, als Material zum Montieren eines Halbleiterbauteils auf einer Leiterplatte und dergleichen verwendet. Eine bekannte anisotrope leitfähige Folie wird gebildet, indem man leitfähige Teilchen in einer Folie dispergiert, die aus einem adhäsiven isolierenden Harz hergestellt ist. Diese anisotrope leitfähige Folie unterliegt jedoch einer Einschränkung, da eine Verbin dung mit feinem Rasterabstand schwierig zu erreichen ist und als Verbindungsan schluss eines Halbleiterelements ein konvexer Anschluss (z. B. Bondhügelkontakt) erforderlich ist.

Zur Lösung dieses Problems schlug die Anmelderin in WO 98/07216 usw. eine anisotrope leitfähige Folie mit mehreren leitfähigen Pfaden vor, die gegeneinander isoliert sind und ein isolierendes Foliensubstrat in der Dickenrichtung des Folien substrats durchdringen. Die vorgeschlagene anisotrope leitfähige Folie enthält mehrere leitfähige Pfade, deren beide Enden an der Oberfläche des aus einem isolierenden Harz hergestellten Foliensubstrats exponiert sind, und von diesen mehreren leitfähigen Pfaden sorgen diejenigen, die sich auf den Positionen befin den, die einen Kontakt mit den Anschlüssen eines elektrisch zu verbindenden Ob jekts erlauben, für eine elektrische Kontinuität mit diesem Objekt.

Eine nähere Untersuchung der physikalischen Eigenschaften und des Verbindungs zustands des Verbindungskontakts der oben vorgeschlagenen anisotropen leitfähi gen Folie zeigte jedoch, dass der leitfähige Pfad (metallische Leiter) in der Folie eine höhere Dichte hat als notwendig, so dass die Folie schwierig zu verformen ist, was wiederum dazu führt, dass die Kontakteigenschaft der Folie mit dem zu ver bindenden Objekt verschlechtert wird (insbesondere im Fall von Testanschlussein heiten erfordert die verschlechterte Kontakteigenschaft der Folie mit dem zu tes tenden Objekt zuweilen ein festes Drücken der Folie mit hohem Druck, um einen leitfähigen Pfad in Kontakt mit einem Anschluss (Elektrode) des zu testenden Ob jekts zu bringen), und dass wegen der Dichte des leitfähigen Pfads (metallischen Leiters), die höher ist als notwendig, die Menge des isolierenden Harzes ungenü gend ist, um für eine Klebeeigenschaft zu sorgen, wenn es als Material zum Mon tieren verwendet wird, so dass eine ausreichend starke Haftung an einem zu ver bindenden Objekt verhindert wird.

Die oben genannte herkömmliche anisotrope leitfähige Folie wird hergestellt, in dem man mehrere isolierte Drähte (Drähte aus einem metallischen Leiter mit einer Überzugsschicht aus einem isolierenden Harz) um ein Kernelement wickelt, so dass eine mehrschichtige Rolle entsteht, wobei die isolierten Drähte sowohl in Längs richtung als auch in Querrichtung dicht gepackt sind, Überzugsschichten miteinan der verklebt, so dass die dicht gepackten isolierten Drähte nicht mehr voneinander trennbar sind, und jeden isolierten Draht entlang einer Ebene, die einen Winkel mit dem Drahtquerschnitt bildet, in Scheiben schneidet, so dass eine Folie entsteht, die einen leitfähigen Pfad aufweist, der aus den metallischen leitfähigen Drähten be steht. Indem man die Überzugsschicht des um das Kernelement zu wickelnden isolierten Drahts dicker macht, kann der Abstand zwischen den metallischen leitfä higen Drähten (leitfähigen Pfaden) erhöht werden, wodurch wiederum die Dichte der leitfähigen Pfade in der Folie bis zu einem gewissen Grad gesenkt wird. Die Überzugsschicht kann zwar dick gemacht werden, indem man die metallischen leitfähigen Drähte wiederholt mit einem isolierenden Harz beschichtet, doch sind die Kosten dieses Schrittes keineswegs gering, und der Schritt ist in der Praxis unzweckmäßig. Außerdem kann die Dicke der Überzugsschicht keineswegs beliebig erhöht werden, und der Abstand zwischen den metallischen leitfähigen Drähten (leitfähigen Pfaden) kann nicht ausreichend erhöht werden. Andererseits kann eine vergleichsweise große Lücke zwischen benachbarten isolierten Drähten gebildet werden, wenn man die mehreren isolierten Drähte bündelt, und die Überzugs schicht der isolierten Drähte kann geschmolzen werden, um den Abstand zwischen den metallischen Leitern zu erhöhen. In diesem Fall entstehen jedoch unnötige Leerräume zwischen den metallischen leitfähigen Drähten in der Folie, so dass die Festigkeit der Folie soweit gesenkt wird, dass sie in der Praxis nicht verwendbar ist.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren für eine anisotrope leitfähige Folie bereitzustellen, bei der der Abstand (Rasterabstand) zwischen den Mitten der leitfähigen Pfade ausreichend erhöht werden kann, ohne unnötige Leerräume in der Folie zu bilden.

Es ist außerdem ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine anisotrope leitfähige Folie bereitzustellen, die eine ausreichende Festigkeit und Verformbarkeit aufweist, eine feine Kontakteigenschaft zu einem zu verbindenden Objekt aufweist, einen leitfähigen Pfad unter geringem Druck mit einem Anschluss (einer Elektrode) eines Testobjekts zu verbinden vermag, wenn sie für Testanschlusseinheiten verwendet wird, und die eine in hohem Maße zuverlässige elektrische Verbindung bilden kann, indem sie fest an einem zu verbindenden Objekt haftet, wenn sie als Montiermate rial verwendet wird.

Es wurde außerdem gefunden, dass eine anisotrope leitfähige Folie ohne unnötige Leerräume in der Folie, die einen ausreichend großen Rasterabstand zwischen den leitfähigen Pfaden (metallischen Leitern) und eine reduzierte Dichte der leitfähigen Pfade aufweist, erhalten werden kann, indem man ein Laminat bildet, das alternie rende Schichten einer Wickelschicht, die eine einzelne Reihe isolierter Drähte um fasst, sowie eine isolierende Harzfolie umfasst, wobei das Laminat hergestellt wird, indem man eine isolierende Harzfolie auf die Wickelschicht legt, die den um ein Kernelement gewickelten isolierten Draht umfasst, und dieses Laminat zu einer Folie schneidet.

Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung folgendes bereit.

1. Ein Herstellungsverfahren für eine anisotrope leitfähige Folie, das die folgen den Schritte umfasst:
- a) Wickeln eines isolierten Drahts um ein Kernelement, so dass eine Rolle einer Wickelschicht entsteht, wobei der isolierte Draht einen metallischen leitfähigen Draht und eine Überzugsschicht aus einem isolierenden Harz umfasst, wobei diese Überzugsschicht auf dem Draht gebildet wird, An ordnen einer isolierenden Harzfolie auf der erhaltenen Wickelschicht und Wiederholen des Wickelns und Anordnens, so dass ein Laminat entsteht, das abwechselnd die Wickelschicht mit einer einzelnen Reihe von isolierten Drähten und eine isolierende Harzschicht, die aus der isolierenden Harzfo lie besteht, aufweist;
- b) partielles oder vollständiges Schmelzen wenigstens entweder der Über zugsschicht oder der isolierenden Harzschicht, so dass die Wickelschicht und die isolierende Harzschicht eine integrale Einheit bilden; und
- c) Schneiden des Laminats entlang einer Ebene, die einen Winkel mit dem isolierten Draht bildet, zu Scheiben der gewünschten Foliendicke.
2. Herstellungsverfahren für die anisotrope leitfähige Folie gemäß dem obigen Punkt (1), wobei der isolierte Draht so um das Kernelement gewickelt wird, dass zwischen einer Wicklung und der nächsten Wicklung des isolierten Drahts ein Zwischenraum gebildet wird.
3. Herstellungsverfahren für die anisotrope leitfähige Folie gemäß dem obigen Punkt (1) oder (2), wobei die Wicklungsposition des isolierten Drahts in unge radzahligen Wicklungsschichten und die Wicklungsposition desselben in gerad zahligen Wicklungsschichten, vom Kernelement aus gezählt, in der Längsrich tung des Kernelements voneinander verschieden sind.
4. Herstellungsverfahren für die anisotrope leitfähige Folie gemäß dem obigen Punkt (1), wobei die Überzugsschicht des isolierten Drahts und die isolierende Harzfolie aus derselben Harzart bestehen.
5. Herstellungsverfahren für die anisotrope leitfähige Folie gemäß dem obigen Punkt (1), wobei die isolierende Harzfolie eine mehrschichtige Struktur aufweist.
6. Herstellungsverfahren für die anisotrope leitfähige Folie gemäß dem obigen Punkt (5), wobei die isolierende Harzfolie wenigstens eine Oberflächenschicht aufweist, die mit der Überzugsschicht des isolierten Drahts in Kontakt kommt und die weich wird und fließt, so dass sie bei einer Temperatur, bei welcher die Schichten, die von der Oberflächenschicht verschieden sind, nicht weich werden, an der Überzugsschicht des isolierten Drahts haften kann.
7. Herstellungsverfahren für die anisotrope leitfähige Folie gemäß dem obigen Punkt (5), wobei die Folie mit der mehrschichtigen Struktur wenigstens eine Oberflächenschicht umfasst, die mit der Überzugsschicht des isolierten Drahts in Kontakt kommt und einen Erweichungspunkt aufweist, der um wenigstens 20°C niedriger ist als der Erweichungspunkt der Schichten, die von der Oberflächen schicht verschieden sind.
8. Anisotrope leitfähige Folie, die durch das Herstellungsverfahren gemäß dem obigen Punkt (1) hergestellt wird und die folgendes umfasst: einen Bandbereich A, der eine erste isolierende Harzschicht und mehrere leitfähige Pfade umfasst, wobei die leitfähigen Pfade gegeneinander isoliert sind, in einer Reihe angeord net sind und die erste isolierende Harzschicht in Richtung der Schichtdicke durchdringen, sowie einen Bandbereich B, der eine zweite isolierende Harz schicht ohne einen leitfähigen Pfad umfasst, wobei die Bandbereiche A und die Bandbereiche B zur Bildung der Folie abwechselnd schmelzverklebt werden.
9. Anisotrope leitfähige Folie gemäß dem obigen Punkt (8), wobei die mehrfa chen Bandbereiche A jeweils eine Reihe leitfähiger Pfade umfassen, die Reihen der leitfähigen Pfade parallel zueinander angeordnet sind, und zwei Bandberei che A, zwischen denen sich ein Bandbereich B befindet, in einem Abstand ange ordnet sind, der 2,5- bis 10mal so groß ist wie der Durchmesser des leitfähigen Pfades, gemessen zwischen den Mitten der leitfähigen Pfade der beiden Bandbe reiche A.
10. Anisotrope leitfähige Folie gemäß dem obigen Punkt (8), wobei die erste isolierende Harzschicht des Bandbereichs A und die zweite isolierende Harz schicht des Bandbereichs B aus derselben Harzart bestehen.
11. Anisotrope leitfähige Folie gemäß dem obigen Punkt (8), wobei die zweite isolierende Harzschicht des Bandbereichs B eine mehrschichtige Struktur auf weist, welche mehrere Schichten umfasst, die in Richtung ihrer Breite laminiert sind, wobei wenigstens eine Schicht auf der Seite, die mit der ersten isolieren den Harzschicht des Bandbereichs A in Kontakt kommt, weicht wird und fließt, so dass sie bei einer Temperatur, bei der die Schichten, die von dieser Schicht ver schieden sind, nicht weich werden, an der ersten isolierenden Harzschicht haften kann.
12. Anisotrope leitfähige Folie gemäß dem obigen Punkt (11), wobei von den mehreren Schichten, welche die zweite isolierende Harzschicht des Bandbereichs B bilden, wenigstens eine Schicht auf der Seite, die mit der ersten isolierenden Harzschicht in Kontakt kommt, einen Erweichungspunkt aufweist, der um we nigstens 20°C niedriger ist als derjenige der Schichten, die von der Oberflächen schicht verschieden sind.
13. Anisotrope leitfähige Folie gemäß dem obigen Punkt (8), wobei die Folie leitfähige Pfade in einem Volumenanteil von 1 bis 30% enthält.

Fig. 1 zeigt ein Laminierungsverfahren für eine Wickelschicht aus isolierten Drähten und einer isolierenden Harzfolie bei der Herstellung der anisotropen leitfähigen Folie der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform des Laminats aus einer Wickelschicht aus isolierten Drähten und einer isolierenden Harzfolie, das bei der Herstellung der anisotropen leitfähigen Folie gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird.

Fig. 3 zeigt das Schneiden einer anisotropen leitfähigen Folie aus dem in Fig. 2 gezeigten Laminat.

Fig. 4 ist eine Draufsicht, die eine erste Ausführungsform der anisotropen leit fähigen Folie der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform des Laminats aus einer Wickelschicht aus isolierten Drähten und einer isolierenden Harzfolie, das bei der Herstelluhg der anisotropen leitfähigen Folie gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird.

Fig. 6 ist eine Draufsicht, die eine zweite Ausführungsform der anisotropen leitfähigen Folie der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform des Laminats aus einer Wickelschicht aus isolierten Drähten und einer isolierenden Harzfolie, das bei der Herstellung der anisotropen leitfähigen Folie gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird.

Fig. 8 ist eine Draufsicht, die eine dritte Ausführungsform der anisotropen leit fähigen Folie der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 9 zeigt eine vierte Ausführungsform des Laminats aus einer Wickelschicht aus isolierten Drähten und einer isolierenden Harzfolie, das bei der Herstellung der anisotropen leitfähigen Folie gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird.

Fig. 10 ist eine Draufsicht, die eine vierte Ausführungsform der anisotropen leitfähigen Folie der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 11 zeigt einen bevorzugten Bandbereich B in der anisotropen leitfähigen Folie der vorliegenden Erfindung.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.

Das Herstellungsverfahren für die anisotrope leitfähige Folie der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis Fig. 3 erläutert, die eine typi sche Ausführungsform zeigen.

Das Herstellungsverfahren für die anisotrope leitfähige Folie der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens die folgenden Schritte (a) bis (c).

a) Ein isolierter Draht 13 (Fig. 1(a)), der einen metallischen leitfähigen Draht 11 und eine Überzugsschicht 12 aus einem isolierenden Harz umfasst, wird unter Bildung einer Rollenschicht um ein Kernelement 20 gewickelt, wie es in Fig. 1(b) gezeigt ist, was eine Wickelschicht 14 ergibt, die eine einzelne Reihe isolierter Drähte 13 umfasst, und wie in Fig. 1(c) gezeigt ist, wird eine isolierende Harzfolie 15 auf einen Teil oder den gesamten Umfang (in der Figur ist es mit dem gesam ten Umfang gezeigt) der Wickelschicht 14 geschichtet. Dieser Schritt wird wieder holt, was ein Laminat 16 ergibt, welches Wickelschichten 14 umfasst, die einzelne Reihen aus mehreren isolierten Drähten und isolierenden Harzfolien 15 umfassen, die abwechselnd übereinander geschichtet sind, wie es in den Fig. 2(a) und 2(b) gezeigt ist. Fig. 2(a) zeigt eine perspektivische Gesamtansicht des Laminats, und Fig. 2(b) zeigt einen Querschnitt der Fig. 2(a) entlang der Linie IIb-IIb oder einen Teilschnitt des Laminats parallel zur Längsrichtung des Kernelements.
b) Das im obigen Schritt (a) erhaltene Laminat 16 wird erhitzt oder unter Druck erhitzt, so dass wenigstens entweder die Überzugsschicht 12 des isolierten Drahts 13 oder die isolierende Harzfolie 15 schmilzt, und diese werden verschmolzen oder schmelzdruckverklebt, so dass die Wickelschichten 14, die eine einzelne Reihe isolierter Drähte 13 umfassen, und die isolierenden Harzfolien 15 eine integrale Einheit bilden.
c) Wie in Fig. 3 gezeigt, wird das im obigen Schritt (b) erhaltene Laminat 16, das Wickelschichten 14, die einzelne Reihen isolierter Drähte 13 umfassen, sowie iso lierende Harzfolien 15 als integrale Einheit umfasst, mit einem Schneidwerkzeug 17 entlang einer Ebene, die einen Winkel mit dem isolierten Draht 13 bildet, in Scheiben mit einer gewünschten Foliendicke geschnitten, so dass man eine ani sotrope leitfähige Folie erhält.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Ausführungsform der anisotropen leitfähigen Folie, die nach dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung erhalten wird.

Fig. 4(a) ist eine Draufsicht auf die anisotrope leitfähige Folie, und Fig. 4(b) ist eine vergrößerte Ansicht des Querschnitts von Fig. 4(a) entlang der Linie Z-Z.

Wie in dieser Figur gezeigt ist, besteht die anisotrope leitfähige Folie der vorliegen den Erfindung aus Bandbereichen A und Bandbereichen B, die aus einer zweiten isolierenden Harzschicht 1b ohne leitfähige Pfade hergestellt sind, wobei der Band bereich A eine erste isolierende Harzschicht 1a und mehrere gegeneinander isolier te leitende Pfade 2 umfasst, die in einer Reihe in der ersten isolierenden Harz schicht 1a angeordnet sind und die Schicht 1a in Richtung der Dicke durchdringen, und die Bereiche A und B sind zur Bildung einer Folie abwechselnd angeordnet (schmelzverklebt), und die in den mehreren Bandbereichen A angeordneten Rei hen der leitfähigen Pfade 2 verlaufen parallel zueinander.

Die erste isolierende Harzschicht 1a des Bandbereichs A wird durch die Überzugs schicht 12 (siehe Fig. 1 und 2) des bei der Herstellung um das Kernelement 20 zu wickelnden isolierten Drahts 13 gebildet, und die Breite des Bandbereichs A wird durch die Dicke der Überzugsschicht 12 des isolierten Drahts 13 eingestellt.

Die zweite isolierende Harzschicht 1b des Bandbereichs B wird durch die bei der Herstellung zwischen die Wickelschichten 14 der isolierten Drähte 13 einzusetzen de isolierende Harzfolie 15 gebildet (siehe Fig. 1 und 2), und die Breite des Bandbereichs B wird durch die Dicke der isolierenden Harzfolie 15 eingestellt. Der Anordnungsabstand (Anordnungsabstand in der X-Richtung in der Figur) der leitfä higen Pfade 2 (metallischen leitfähigen Drähte 11), die in einer Reihe in einer ers ten isolierenden Harzschicht 1a des Bandbereichs A angeordnet sind, wird also durch die Dicke der Überzugsschicht 12 des für die Herstellung verwendeten iso lierten Drahts 13 eingestellt, und der Abstand in der Anordnungsrichtung (Y- Richtung in der Figur: Richtung orthogonal zur X-Richtung) des Bandbereichs A und des Bandbereichs B wird durch die Dicke der Überzugsschicht 12 des für die Herstellung verwendeten isolierten Drahts 13 sowie die Dicke der isolierenden Harzfolie 15 eingestellt.

Die Breite der oben genannten Bandbereiche A, B und der Anordnungsabstand der leitfähigen Pfade variieren in Abhängigkeit von der thermischen Fluidität der Über zugsschicht 12 des isolierten Drahts 13 und der isolierenden Harzfolie 15, dem Druck zum Verbinden der Wicklungsschicht 14 des isolierten Drahts 13 und der isolierenden Harzfolie 15 zu einer integralen Einheit und dergleichen. Daher wer den die Dicke der Beschichtungsschicht 12 des isolierten Drahts 13 und die Dicke der isolierenden Harzfolie 15 so eingestellt, dass die gewünschte Breite und der gewünschte Abstand erreicht werden, wobei man diese Variationsfaktoren in Be tracht zieht.

In Bezug auf die durch das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung er haltene anisotrope leitfähige Folie wird der Anordnungsabstand (Rasterabstand) der leitfähigen Pfade 2 in der Folie in wenigstens einer Richtung (Y-Richtung in Fig. 4), wie oben erwähnt, gemäß der Dicke der Überzugsschicht 12 des für die Herstellung um ein Kernelement zu wickelnden isolierten Drahts 13 und der Dicke der zwischen die Wicklungsschichten 14 der isolierten Drähte 13 einzusetzenden isolierenden Harzfolie 15 eingestellt. Im Vergleich zu einer anisotropen leitfähigen Folie, die nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellt ist, wobei der Anord nungsabstand der leitfähigen Pfade 2 in jeder Richtung in der Folie nur gemäß der Dicke der Überzugsschicht des isolierten Drahts eingestellt wird, kann der Anord nungsabstand (Rasterabstand) der leitfähigen Pfade in der Folie also erhöht wer den, so dass die Dichte der leitfähigen Pfade in der Folie reduziert wird.

Die in der oben genannten Fig. 4 gezeigte anisotrope leitfähige Folie wird herge stellt, indem man die isolierten Drähte 13 in einer Reihe anordnet (ohne einen Zwischenraum zwischen isolierten Drähten zu bilden), so dass eine Wicklungs schicht 14 entsteht (siehe Fig. 1(b), Fig. 2(b)). Wie in Fig. 5 gezeigt ist, kön nen die isolierten Drähte 13 zur Bildung einer Wicklungsschicht 14 in einer Reihe angeordnet sein, während dazwischen ein Zwischenraum 18 gebildet wird; in die sem Fall füllt bei der Verbindung mit der isolierenden Harzfolie 15 zu einer integra len Einheit ein Harz aus der isolierenden Harzfolie 15 den Zwischenraum 18 zwi schen den isolierten Drähten 13 in einer Schicht der Wicklungsschicht 14 aus, wenn der Zwischenraum nicht mit dem Harz der Überzugsschicht 12 des isolierten Drahts 13 allein ausgefüllt werden kann. Fig. 6 zeigt eine so erhaltene anisotrope leitfähige Folie. In dieser anisotropen leitfähigen Folie ist der Abstand (Abstand in der X-Richtung der Figur) der in einer Reihe im Bandbereich A (erste isolierende Harzschicht 1a) angeordneten leitfähigen Pfade 2 größer als in der anisotropen leitfähigen Folie von Fig. 4, und die Dichte der leitfähigen Pfade in der Folie kann weiter reduziert werden. Fig. 6 zeigt zwar eine lineare Grenze zwischen dem Bandbereich A und dem Bandbereich 8, doch wenn ein Harz aus der isolierenden Harzfolie verwendet wird, um für die oben genannte Verbindung der Wicklungs schicht mit der isolierenden Harzfolie zu einer integralen Einheit den Zwischenraum zwischen den isolierten Drähten auszufüllen, wird die Grenze zwischen dem Band bereich A und dem Bandbereich 8 tatsächlich im allgemeinen gekrümmt wie eine Wellenlinie.

Wie in Fig. 7 gezeigt, sind überdies die Wicklungsposition der isolierten Drähte 13 in der ungeradzahligen Wicklungsschicht 14-1 und die in der geradzahligen Wick lungsschicht 14-2 (wo die Mittellinie des isolierten Drahts auf dem Kernelement vorbeiläuft), vom Kernelement 20 aus gezählt, in Längsrichtung des Kernele ments unterschiedlich verschoben (im allgemeinen um die Hälfte des Wicklungs abstands (Rasterabstand) verschoben), wie in Fig. 8 gezeigt ist. Die leitfähigen Pfade 2 in den beiden benachbarten Bereichen (A1 und A2) des Bandbereichs A in der erhaltenen anisotropen leitfähigen Folie entsprechen einander nicht, und die ungeradzahligen Bereiche (A1 und A3) und die geradzahligen Bereiche (A2 und A4), von einem Ende der Folie aus gezählt, enthalten die entsprechenden leitfähigen Pfade 2 (leitfähige Pfade 2 sind im dichtest gepackten Zustand ange ordnet), wodurch der Anordnungsabstand der leitfähigen Pfade 2 in der Anord nungsrichtung (Y-Richtung in der Figur) des Bandbereichs A und des Bandbe reichs B erhöht wird. Folglich kann die Dichte der leitfähigen Pfade 2 in der Folie stärker verringert werden als bei der anisotropen leitfähigen Folie der Fig. 4.

Außerdem ist eine Ausführungsform möglich, bei der die oben genannten Fig. 5 und 7 miteinander kombiniert sind, wobei die isolierten Drähte 13 zur Bildung einer Wicklungsschicht in einer Reihe angeordnet werden, während man dazwischen einen Zwischenraum 18 freilässt, und die Wicklungspositionen der isolierten Drähte 13 in den ungeradzahligen Wicklungsschichten 14-1 und in den geradzahligen Wicklungsschichten 14-2 in Längsrichtung des Kernelements ver schoben sind, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, und da der Anordnungsabstand der leitfähigen Pfade 2 (Abstand in X-Richtung der Figur), die in einer Reihe im Bandbereich A (der ersten isolierenden Harzschicht 1a) angeordnet sind, und derjenige der leitfähigen Pfade 2 in der Anordnungsrichtung (Y-Richtung in der Figur) der Bandbereiche A und B erhöht sind, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, kann die Dichte der leitfähigen Pfade 2 in der Folie weiter gesenkt werden.

In der vorliegenden Erfindung kann der metallische leitfähige Draht 11 (d. h. der leitfähige Pfad 2), der den isolierten Draht 13 bildet, unter dem Aspekt der elekt rischen Leitfähigkeit vorzugsweise ein Metalldraht sein, der aus wenigstens ei nem Vertreter besteht, der aus verschiedenen bekannten Metalldrähten ausge wählt ist, wie Gold, Kupfer, Aluminium, Edelstahl, Nickel und dergleichen. Au ßerdem kann die Querschnittsform des metallischen leitfähigen Drahts 11 (leit fähigen Pfades 2) kreisförmig oder vieleckig sein oder jeder anderen Form entsprechen, die im Großen und Ganzen kreisförmig ist. Der Drahtdurchmesser (äußere Durchmesser) des metallischen leitfähigen Drahts 11 (leitfähigen Pfades 2) beträgt im Falle eines kreisförmigen Querschnitts im allgemeinen 5 bis 200 µm, vorzugsweise 10 bis 80 µm. Wenn er vieleckig oder von anderer Form ist, ist der äußere Durchmesser so groß, dass er eine Fläche innerhalb des oben genannten Bereichs liefert.

Der Drahtdurchmesser des metallischen leitfähigen Drahts 11 (leitfähigen Pfades 2) ist im Hinblick auf die Verbindung mit einer Elektrode mit feinem Rasterab stand vorzugsweise enger, aber ein zu feiner Rasterabstand verschlechtert die Handhabungseigenschaften beim Wickeln. Wenn der Drahtdurchmesser groß ist, kann der Widerstand des leitfähigen Pfades 2 außerdem vorteilhafterweise redu ziert werden, wenn die anisotrope leitfähige Folie auf ein Verbindungssystem angewendet wird, bei dem eine hohe Stromstärke fließt, aber ein zu großer Durchmesser kann bei der Verbindung der isolierenden Harzfolie 15 und der Wicklungsschicht 14 des isolierten Drahts zu einer integralen Einheit Leerräume erzeugen. Wenn der Drahtdurchmesser des metallischen leitfähigen Drahts 11 in den oben genannten Bereich fällt, werden die oben genannten vorteilhaften Aspekte deutlich beobachtet, und nachteilige Aspekte werden unterdrückt.

Die Überzugsschicht 12 zur Abdeckung des metallischen leitfähigen Drahts 11 (erste isolierende Harzschicht 1a des Bandbereichs A) kann aus einem thermo plastischen oder duroplastischen Harz bestehen, wie etwa einem Polyimidharz, Epoxidharz, Polyetherimidharz, Polyamidharz, Phenoxyharz, Acrylharz, Polycar bodiimidharz, Fluorkohlenstoffharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Polyamidi midharz und dergleichen. Diese Überzugsschicht ist vorzugsweise ein thermo plastisches Harz, das beim Erhitzen oder Erhitzen und Verpressen adhäsive Ei genschaften zeigt.

Die Dicke dieser Beschichtungsschicht 12 beträgt im allgemeinen 0,5 bis 20 µm, vorzugsweise 1 bis 15 µm.

Der isolierte Draht 13 kann mit einer bekannten Technik zur Herstellung einer elektromagnetischen Spule, wie eines Relais, eines Transformators oder derglei chen, um ein Kernelement 20 gewickelt werden. Es ist auch möglich, ein Spin delverfahren, das das Drehen des Kernelements beinhaltet, ein Flyerverfahren, das ein Kreisen des Drahts beinhaltet, oder ein anderes Verfahren anzuwenden.

Bei der isolierenden Harzfolie 15 (d. h. der zweiten isolierenden Harzschicht 1b des Bandbereichs B der anisotropen leitfähigen Folie) kann es sich um jede beliebige handeln, solange sie als Folie selbsttragende Eigenschaften liefert und durch Heiß schmelzen zum Haften am isolierten Draht 13 gebracht werden kann. Beispiele dafür sind eine Folie aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Harz, wie einem Polyimidharz, Epoxidharz, Polyetherimidharz, Polyamidharz, Phenoxyharz, Acrylharz, Polycarbodiimidharz, Fluorkohlenstoffharz, Polyesterharz, Polyu rethanharz, Polyamidimidharz und dergleichen. Diese Folie kann aus einem ein zelnen Harz oder aus einem Gemisch von zwei oder mehr Harzen bestehen. Insbesondere sind eine thermoplastische Polyimidfolie, Polycarbodiimidfolie, Polyesterharzfolie, duroplastische Harzfolie, die ein Epoxidharz enthält, und der gleichen zu bevorzugen. Vorzugsweise wird dieselbe Art von Harz verwendet wie in der Überzugsschicht 12 des isolierten Drahts 13, im Hinblick auf die adhäsiven Eigenschaften zwischen den beiden Harzen und die physikalischen Eigenschaften der anisotropen leitfähigen Folie.

Diese Folie kann nach einem bekannten Verfahren, wie einem Gießverfahren und dergleichen, aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Harz hergestellt werden, oder es kann sich um eine kommerziell erhältliche Folie handeln.

Die Folie hat zwar im allgemeinen eine einschichtige Struktur, kann jedoch auch eine mehrschichtige Struktur haben, wenn die anisotrope leitfähige Folie der vorliegenden Erfindung zu Testzwecken verwendet wird. Wenn die Folie eine mehrschichtige Struktur hat, wird im allgemeinen durch Beschichtung und der gleichen eine Harzbeschichtung auf einer Oberfläche oder beiden Oberflächen der als Substrat zu verwendenden Folie gebildet, so dass man eine mehrschich tige Struktur erhält. Wenn die Folie eine mehrschichtige Struktur hat, besteht die äußerste Schicht einer Harzbeschichtung wenigstens einer Schicht auf der Seite, die mit dem isolierten Draht 13 in Kontakt kommt, vorzugsweise aus ei nem Harz, das bei einer Temperatur schmilzt und haftet, bei der die Substratfo lie nicht weich wird. Besonders bevorzugt besteht die äußerste Schicht einer Harzbeschichtung wenigstens einer Seite der Folie mit der mehrschichtigen Struktur, die mit dem isolierten Draht 13 in Kontakt kommt, aus einem Harz mit einem Erweichungspunkt, der um wenigstens 20°C niedriger ist als der Erwei chungspunkt der Substratfolie. Wenn der Erweichungspunkt der äußersten Schicht einer Harzbeschichtung auf einer Seite oder auf beiden Seiten, die mit dem isolierten Draht in Kontakt kommt, die gleiche ist wie die der Substratfolie oder einer Temperatur in der Nähe dieses Erweichungspunkts entspricht, wird die Fluiditätskontrolle des Harzes schwierig, nachdem die Folie erhitzt wurde, um weich zu werden und zu fließen und sich mit dem isolierten Draht zu einer integ ralen Einheit zu verbinden, und der Rasterabstand der metallischen leitfähigen Drähte (leitfähigen Pfade) kann unbeständig werden, so dass der Rasterabstand in einigen Teilen unnötigerweise zunimmt.

Als Substratfolie ist eine Harzfolie zu bevorzugen, die aus einem Polyamid (Ny lon), Polyester, Polyimid, Polyetherimid und dergleichen mit einer Wärmebestän digkeit von wenigstens 100°C (das bei einer Temperatur von nicht mehr als 100°C nicht weich wird) besteht. Die Harzbeschichtung der äußersten Schicht wenigstens einer Seite, die mit dem isolierten Draht 13 in Kontakt kommt, be steht vorzugsweise aus einer duroplastischen Epoxidharzzusammensetzung.

Der hier verwendete Ausdruck "Erweichungstemperatur" bedeutet eine Tempera tur, bei der die Veränderungen der Schrumpfung maximal werden; dies wird durch thermomechanische Analyse (TMA) bestimmt, indem man den Betrag der Verschiebung bei 10°C/min unter einer Last von 1 g/mm misst.

Fig. 11 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Grenze zwischen dem Bandbereich A und dem Bandbereich B der anisotropen leitfähigen Folie, die unter Verwendung einer isolierenden Harzfolie 15 der mehrschichtigen Struktur (dreischichtige Struktur) hergestellt wurde. Die zweite isolierende Harzschicht 1b des Bandbe reichs B hat eine mehrschichtige Struktur, die 3 Schichten (L1 bis L3) umfasst, die in Richtung der Breite übereinander gebildet sind. Das heißt, die mehrschich tige Struktur der isolierenden Harzfolie wird in Richtung der Breite der zweiten isolierenden Harzschicht 1b des Bandbereichs B zu einer mehrschichtigen Struk tur.

Die Dicke der isolierenden Harzfolie 15 beträgt im allgemeinen etwa 10 µm bis 1000 µm, vorzugsweise etwa 10 µm bis 500 µm.

Das Schneidwerkzeug 17 zum Schneiden des Laminats 16, das erhalten wird, indem man die Wickelschicht 14 des isolierten Drahts 13 und die isolierende Harzfolie 15 zu einer integralen Einheit verbindet, unterliegt keiner besonderen Einschränkung, und es kann sich um jedes beliebige handeln, solange es einen metallischen leitfähigen Draht und das zu schneidende Objekt zu Folien schnei den kann. Zum Beispiel können eine Drahtsäge, ein Waferzerteiler und derglei chen verwendet werden.

In der anisotropen leitfähigen Folie der vorliegenden Erfindung variiert der An ordnungsabstand der leitfähigen Pfade 2 in der Anordnungsrichtung des Bandbe reichs A und des Bandbereichs B (Abstand in der Y-Richtung in den Fig. 4, 6, 8, 10), mit anderen Worten der Abstand zwischen den Mitten der leitfähigen Pfade, in Abhängigkeit vom Durchmesser des leitfähigen Pfades 2, beträgt je doch im allgemeinen das 2,5- bis 10fache, besonders bevorzugt das 2,5- bis 8fache, des Durchmessers des leitfähigen Pfades.

Je nach dem Anordnungsabstand der leitfähigen Pfade 2, die in einer Reihe im Bandbereich A angeordnet sind (Abstand in der X-Richtung in den Fig. 4, 6, 8, 10) liegt der Anordnungsabstand der leitfähigen Pfade 2 in der Anordnungs richtung des Bandbereichs A und des Bandbereichs B (Abstand in der Y-Richtung in den Fig. 4, 6, 8, 10) (der Abstand zwischen den Mitten der leitfähigen Pfade) innerhalb des oben genannten Bereichs. Als Ergebnis kann das Volumen verhältnis der leitfähigen Pfade in der Folie auf 1 bis 30%, vorzugsweise 5 bis 25%, reduziert werden, und die Folie kann eine überlegene Verformbarkeit und einen erhöhten Harzgehalt zeigen. Die Folie kann also einen leitfähigen Pfad 2 unter geringem Druck mit einem Anschluss eines Testobjekts verbinden, wenn sie für Testanschlusseinheiten verwendet wird, und sie kann fest an einem zu verbindenden Objekt haften, wenn sie als Montiermaterial verwendet wird.

Der Anordnungsabstand der leitfähigen Pfade 2, wenn diese im Bandbereich A in einer Reihe dicht gepackt sind (Abstand zwischen den Mitten der leitfähigen Pfade 2), beträgt im allgemeinen das 1,1- bis 2,Sfache, besonders bevorzugt das 1,5- bis 2fache, des Durchmessers des leitfähigen Pfades.

Wenn die isolierten Drähte 13 im Bandbereich A in einer Reihe dicht angeordnet sind und mit einem Abstand der leitfähigen Pfade 2 (Abstand zwischen den Mit ten der leitfähigen Pfade 2) gewickelt sind, der vorzugsweise das 1,1- bis 2,5fache, besonders bevorzugt das 1,5- bis 2fache, des Durchmessers des leit fähigen Pfades beträgt, kann eine relativ harte anisotrope leitfähige Folie erhal ten werden (Fig. 4 und 8). Wenn die isolierten Drähte 13 im Bandbereich A in einer Reihe unter Bildung eines Zwischenraums angeordnet sind und mit ei nem Abstand der leitfähigen Pfade 2 (Abstand zwischen den Mitten der leitfähi gen Pfade 2) gewickelt sind, der vorzugsweise das 2,5- bis 10fache, besonders bevorzugt das 2,5- bis 8fache, des Durchmessers des leitfähigen Pfades beträgt, kann eine relativ weiche anisotrope leitfähige Folie erhalten werden (Fig. 6 und 10). Auf diese Weise können je nach der Verwendung der Folie leicht ani sotrope leitfähige Folien mit unterschiedlicher Härte bereitgestellt werden.

Der Anordnungszustand der leitfähigen Pfade 2 kann erreicht werden, indem man den Durchmesser des metallischen leitfähigen Drahts 11 in dem isolierten Draht 13, die Dicke der Überzugsschicht 12 und die Dicke der isolierenden Harz folie 15 bestimmt, den Wicklungszustand der Wickelschicht 14, die die isolierten Drähte 13 enthält (d. h. den Abstand der isolierten Drähte 13 in der Wickelschicht 14 und die Wicklungspositionen der isolierten Drähte 13 zwischen den zu lami nierenden Wickelschichten 14), anpasst und das Laminat 16, das Wickelschich ten 14 umfasst, die die isolierten Drähte 13 und die isolierenden Harzfolien 15 enthält, im allgemeinen auf 70 bis 250°C, vorzugsweise auf 80 bis 210°C, er hitzt, oder das Laminat 16 gleichzeitig mit dem Erhitzen unter einen Druck von im allgemeinen 0,49 bis 2,94 MPa, vorzugsweise 0,78 bis 2,45 MPa, setzt, wobei man die thermischen Eigenschaften (z. B. thermische Fluidität usw.), die adhäsi ven Eigenschaften und dergleichen der Überzugsschicht 12 und der isolierenden Harzfolie 15 berücksichtigt.

Die anisotrope leitfähige Folie der vorliegenden Erfindung hat eine variable Di cke. Sie beträgt im allgemeinen 20 bis 500 µm, vorzugsweise 50 bis 200 µm.

Die anisotrope leitfähige Folie der vorliegenden Erfindung wird so hergestellt, dass sie einen Elastizitätsmodul von im allgemeinen 0,01 bis 6 GPa hat. Wenn sie für Testanschlusseinheiten verwendet wird, wird die Folie vorzugsweise so eingestellt, dass sie einen Elastizitätsmodul von 0,01 bis 2 GPa, vorzugsweise 0,01 bis 1,5 GPa, hat. Ein Elastizitätsmodul in diesem Bereich führt zu äußerst feinen Kontakteigenschaften zu der Unregelmäßigkeit, Krümmung und derglei chen des zu verbindenden Objekts, und die Folie kann einen leitfähigen Pfad unter einem Druck von etwa 9,8 bis 294 mN (vorzugsweise 9,8 bis 147 mN) pro 1 Anschluss sicher mit einem Anschluss (einer Elektrode) eines Testobjekts ver binden.

Wenn sie als Material zum Montieren verwendet wird, hat die Folie einen Elastizi tätsmodul von 0,5 bis 6 GPa, vorzugsweise 1 bis 5 GPa. Zur Verwendung als Material zum Montieren wird der lineare Ausdehnungskoeffizient vorzugsweise so eingestellt, dass er nahe bei dem Koeffizienten des zu verbindenden Chips liegt. Zu diesem Zweck kann ein Füllstoff, wie Siliciumoxid und dergleichen, zu dem Harz gegeben werden. Die Zugabe eines Füllstoffs führt im allgemeinen zu einem erhöhten Elastizitätsmodul, aber da die Folie einen geringen Volumenanteil der leitfähigen Pfade aufweist, nimmt der Elastizitätsmodul nicht bis zu einem unnö tig hohen Wert zu, sondern liegt in einem geeigneten Bereich, so dass die oben genannte Verarbeitbarkeit nicht beeinträchtigt wird. In der Verbindungsgrenzflä che erhöht eine Abnahme des Volumenanteils der leitfähigen Pfade die Kontakt eigenschaften zu dem zu verbindenden Objekt und erhöht die Haftfläche des zu verbindenden Objekts. Es kann also eine in hohem Maße zuverlässige elektrische Verbindung gebildet werden.

Die anisotrope leitfähige Folie der vorliegenden Erfindung kann einer Nachbe handlung und dergleichen unterzogen werden, um das Ende eines leitfähigen Pfades aus der Folienoberfläche herausragen zu lassen. Beispiele für eine solche Behandlung sind selektives Ätzen, wobei die erste isolierende Harzschicht 1a und die zweite isolierende Harzschicht 1b (Überzugsschicht 12 des isolierten Drahts 13, isolierende Harzfolie 15) geätzt werden, aber der leitfähige Pfad 2 (metalli scher leitfähiger Draht 11 des isolierten Drahts 13) nicht geätzt wird, und der gleichen. In diesem Fall ragt das Ende des leitfähigen Pfades 2 im allgemeinen um 10 bis 80 µm, vorzugsweise 10 bis 50 µm, aus dem Ende heraus.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden ausführlicher unter Bezugnahme auf die Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutert, welche die vorliegende Erfin dung in keiner Weise einschränken.

Beispiel 1

Ein Polyester (hergestellt von Toray Industries, Inc., Hytrel™, Erweichungstempe ratur 204°C) wurde in einer Dicke von 4 µm auf einen dünnen Kupferdraht (Durchmesser 18 µm) aufgetragen, und der Draht wurde unter Bildung einer ein zelnen Rollenschicht um ein Kernelement (Querschnitt: 180 mm × 180 mm, quad ratische Säule) gewickelt, ohne einen Zwischenraum zwischen den Drähten zu lassen. Eine 100 µm dicke Fluorkohlenstoff/Acrylharz-Folie (hergestellt von Denki Kagaku Kogyo K. K., DENKA DX-14™, Erweichungstemperatur 150°C, Elastizitäts modul 1,3 GPa) wurde auf die einzelne Rollenschicht geschichtet. Dieser Vorgang wurde wiederholt, was ein Laminat ergab, das abwechselnd 50 Schichten einer Wickelschicht, die dünne Kupferdrähte mit einer Überzugsschicht aus einem Poly esterharz in einer Reihe sowie eine Fluorkohlenstoff/Acrylharz-Folienschicht um fasste. Beim Wickeln des dünnen Kupferdrahts der Wickelschicht wurde die Wick lungsposition zwischen den ungeradzahligen Wickelschichten und den geradzahli gen Wickelschichten in Längsrichtung des Kernelements in einem dichtest gepack ten Zustand gewechselt. Dieses Laminat wurde auf 150°C erhitzt und unter einen Druck von 1,96 MPa gesetzt, so dass ein Block entstand (der Polyester wurde nicht weich und floss nicht, sondern nur die Fluorkohlenstoff/Acrylharz-Folie wurde weich und floss). Das Kernelement wurde entfernt, und dieser Block wurde mit einer Drahtsäge entlang einer Ebene, die einen Winkel mit dem dünnen Kupferdraht bildete, in Scheiben geschnitten, was eine 100 µm dicke anisotrope leitfähige Folie ergab. Bei der Herstellung dieser anisotropen leitfähigen Folie betrug der Anord nungsabstand der leitfähigen Pfade in der Richtung, die der Laminierungsrichtung der Wickelschicht, welche dünne Kupferdrähte und die Fluorkohlenstoff/Acrylharz- Folie enthielt, entsprach (Y-Richtung in Fig. 8), 93 µm; dies war etwa das 5,2fache des Durchmessers des leitfähigen Pfades (dünnen Kupferdrahts), und der Anordnungsabstand der leitfähigen Pfade in der Richtung, die der Wickelrichtung des dünnen Kupferdrahts der Wickelschicht entsprach (X-Richtung in Fig. 8), betrug 80 µm; dies war etwa das 4,4fache des Durchmessers des leitfähigen Pfa des (dünnen Kupferdrahts). Außerdem betrug der Volumenanteil der leitfähigen Pfade in der Folie 8%, und die Folie hatte einen Elastizitätsmodul von 1,4 GPa.

Diese anisotrope leitfähige Folie wurde zwischen ein Halbleiterelement und eine Leiterplatte eingesetzt. Eine Kontaktlast wurde angelegt, und die minimale Last, die für eine vollständige Leitung aller Elektroden in dem Halbleiterelement notwen dig war, wurde gemessen. Als Ergebnis betrug die Kontaktlast pro Elektrode 98 mN, und die Elektrode war frei von Verformung.

Beispiel 2

Ein Polycarbodiimidharz (erhalten durch Polymerisieren von 2,2-Dimethyl-1,3- bis(4-aminophenoxy)propan (40 g), 3-Methyl-1-phenyl-2-phospholen-1-oxid (1,14 g) und p-Isopropylphenylisocyanat (2,19 g) in Toluol bei 80°C während 2 h, Erweichungstemperatur 100°C) wurde in einer Dicke von 7,5 µm auf einen dünnen Kupferdraht (Durchmesser 18 µm) aufgetragen, und der Draht wurde unter Bil dung einer einzelnen Rollenschicht um dieselbe Kernsäule gewickelt, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurde, ohne einen Zwischenraum zwischen den Drähten zu lassen. Eine 50 µm dicke duroplastische Epoxidharz-Folie (Erweichungstemperatur 100°C, Elastizitätsmodul 2 GPa) wurde auf die einzelne Rollenschicht aufgetragen, und dieser Vorgang wurde wiederholt, was ein Laminat ergab, das abwechselnd 100 Schichten einer Wickelschicht, die dünne Kupferdrähte mit einer Überzugs schicht aus einem Polycarbodiimidharz in einer Reihe sowie eine Epoxidharz- Folienschicht umfasste. Die hier verwendete duroplastische Epoxidharzfolie wurde erhalten, indem man ein Epoxidharz des Bisphenol-A-Typs während einer vorbe stimmten Zeit mit einem Säureanhydrid-Härter und einem carboxygruppenhaltigen flüssigen Kautschuk umsetzt, so dass das Harz in einen B-Zustand gelangt, und aus dem Harz im B-Zustand eine Folie bildet (insbesondere wurden Epikote 827™ (100 g), hergestellt von Yuka Shell Epoxy Kabushiki Kaisha, Methylhexahydro phthalsäureanhydrid (144 g) und CTBN-modifiziertes Epoxidharz (100 g), herge stellt von Toto Kasei Co., Ltd., YR450™ 5 h lang bei 50°C umgesetzt). Beim Wi ckeln des dünnen Kupferdrahts der Wickelschicht wurde die Wicklungsposition zwischen den ungeradzahligen Wickelschichten und den geradzahligen Wickel schichten in Längsrichtung des Kernelements in einem dichtest gepackten Zustand gewechselt. Dieses Laminat wurde auf 160°C erhitzt und unter einen Druck von 1,96 MPa gesetzt, so dass ein Block entstand (sowohl das Polycarbodümidharz als auch die duroplastische Epoxidharzfolie wurden weich und flossen). Das Kernele ment wurde entfernt, und dieser Block wurde mit einer Drahtsäge entlang einer Ebene, die einen Winkel mit dem dünnen Kupferdraht bildete, in Scheiben ge schnitten, was eine 50 µm dicke anisotrope leitfähige Folie ergab. Bei der Herstel lung dieser anisotropen leitfähigen Folie betrug der Anordnungsabstand der leitfä higen Pfade in der Richtung, die der Laminierungsrichtung der Wickelschicht, wel che dünne Kupferdrähte und die Epoxidharz-Folie enthielt, entsprach (Y-Richtung in Fig. 8), 76 µm; dies war etwa das 4,2fache des Durchmessers des leitfähigen Pfades (dünnen Kupferdrahts), und der Anordnungsabstand der leitfähigen Pfade in der Richtung, die der Wickelrichtung des dünnen Kupferdrahts der Wickelschicht entsprach (X-Richtung in Fig. 8), betrug 33 µm; dies war etwa das 1,8fache des Durchmessers des leitfähigen Pfades (dünnen Kupferdrahts). Außerdem betrug der Volumenanteil der leitfähigen Pfade in der Folie 10%, und die Folie hatte einen Elastizitätsmodul von 1 GPa.

Diese anisotrope leitfähige Folie wurde zwischen einen Si-Chip von 3 mm im Quad rat und eine FR-4-Platte (eine Gfasepoxidplatte für gedruckte Schaltungen, wie sie bei der National Electrical Manufacturers Association (NEMA) definiert ist) einge setzt, so dass sie aneinander hafteten, und die Scherhaftung wurde zu 15 MPa gemessen. Weiterhin wurden ein Halbleiterelement und eine Leiterplatte unter Verwendung dieser anisotropen leitfähigen Folie miteinander verbunden. Diese Folie wurde einem TCT-Test (-55°C bis 125°C) unterzogen. Als Ergebnis behielt die Folie den anfänglichen Widerstandswert bis zu 1000 Cyclen lang bei.

Beispiel 3

Ein Amidimidharz (Erweichungstemperatur 170°C) wurde in einer Dicke von 3 µm auf einen dünnen Kupferdraht (Durchmesser 18 µm) aufgetragen, und der Draht wurde unter Bildung einer einzelnen Rollenschicht im Abstand von 48 µm um das selbe Kernelement gewickelt, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde. Eine 150 µm dicke Polycarbodiimidharz-Folie (Erweichungstemperatur 100°C) wurde auf die einzelne Rollenschicht aufgetragen, und dieser Vorgang wurde wiederholt, was ein Laminat ergab, das abwechselnd 100 Schichten einer Wickelschicht, die dünne Kupferdrähte mit einer Überzugsschicht aus einem Amidimidharz in einer Reihe sowie eine Polycarbodiimidharz-Folie umfasste. Der gesamte dünne Kupferdraht in den Wickelschichten wurde so gewickelt, dass die Wickelposition jedes dünnen Kupferdrahts in Längsrichtung des Kernelements auf dieselbe Position gelangte. Dieses Laminat wurde unter den Bedingungen 140°C und 1,96 MPa zu einem Block verarbeitet (nur das Polycarbodümidharz wurde weich und floss). Das Kern element wurde entfernt, und dieser Block wurde mit einer Drahtsäge entlang einer Ebene, die einen Winkel mit dem dünnen Kupferdraht bildete, in Scheiben ge schnitten, was eine 70 µm dicke anisotrope leitfähige Folie ergab. Bei der Herstel lung dieser anisotropen leitfähigen Folie betrug der Anordnungsabstand der leitfä higen Pfade in der Richtung, die der Laminierungsrichtung der Wickelschicht, wel che dünne Kupferdrähte und die Polycarbodiimid-Folie enthielt, entsprach (Y- Richtung in Fig. 6), 141 µm; dies war etwa das 7,8fache des Durchmessers des leitfähigen Pfades (dünnen Kupferdrahts), und der Anordnungsabstand der leitfähi gen Pfade in der Richtung, die der Wickelrichtung des dünnen Kupferdrahts der Wickelschicht entsprach (X-Richtung in Fig. 6), betrug 80 µm; dies war etwa das 4,4fache des Durchmessers des leitfähigen Pfades (dünnen Kupferdrahts). Die Folie hatte eine Dichte der leitfähigen Pfade von 6% und einen Elastizitätsmodul von 3 GPa.

Diese Folie wurde zwischen einen Si-Chip von 3 mm im Quadrat und eine FR-4- Platte eingesetzt, so dass sie aneinander hafteten, und die Scherhaftung wurde zu 20 MPa gemessen. Weiterhin wurden ein Halbleiterelement und eine Leiterplatte unter Verwendung dieser anisotropen leitfähigen Folie miteinander verbunden. Diese Folie wurde einem TCT-Test (-55°C bis 125°C) unterzogen. Als Ergebnis behielt die Folie den anfänglichen Widerstandswert bis zu 1000 Cyclen lang bei.

Vergleichsbeispiel 1

In derselben Weise wie in Beispiel 1, außer dass keine Nylonfolie zwischen die Wickelschichten eingesetzt wurde, wurde eine anisotrope leitfähige Folie herge stellt. Bei der Herstellung dieser anisotropen leitfähigen Folie betrug der Anord nungsabstand der leitfähigen Pfade in der Richtung, die der Laminierungsrichtung der Wickelschicht, welche dünne Kupferdrähte enthielt, entsprach, 23 µm; dies war etwa das 1,3fache des Durchmessers des leitfähigen Pfades (dünnen Kupfer drahts), und der Anordnungsabstand der leitfähigen Pfade in der Richtung, die der Wickelrichtung der dünnen Kupferdrähte entsprach, betrug 23 µm; dies war etwa das 1,3fache des Durchmessers des leitfähigen Pfades (dünnen Kupferdrahts).

Diese anisotrope leitfähige Folie wurde zwischen ein Halbleiterelement und eine Leiterplatte eingesetzt, um diese miteinander zu verbinden. Eine Kontaktlast wurde angelegt, und die minimale Last, die für eine vollständige Leitung aller Elektroden in dem Halbleiterelement notwendig war, wurde gemessen. Als Ergebnis betrug die Kontaktlast pro Elektrode 588 mN, und die Elektrode wurde stark verformt.

Vergleichsbeispiel 2

In derselben Weise wie in Beispiel 2, außer dass keine Epoxidharzfolie zwischen die Wickelschichten eingesetzt wurde, wurde eine anisotrope leitfähige Folie herge stellt. Bei der Herstellung dieser anisotropen leitfähigen Folie betrug der Anord nungsabstand der leitfähigen Pfade in der Richtung, die der Laminierungsrichtung der Wickelschicht, welche dünne Kupferdrähte enthielt, entsprach, 29 µm; dies war etwa das 1,6fache des Durchmessers des leitfähigen Pfades (dünnen Kupfer drahts), und der Anordnungsabstand der leitfähigen Pfade in der Richtung, die der Wickelrichtung der dünnen Kupferdrähte entsprach, betrug 29 µm; dies war etwa das 1,6fache des Durchmessers des leitfähigen Pfades (dünnen Kupferdrahts). Diese Folie wurde zwischen einen Si-Chip von 3 mm im Quadrat und eine FR-4- Platte eingesetzt, so dass sie aneinander hafteten, und die Scherhaftung wurde zu 5 MPa gemessen. Weiterhin wurden ein Halbleiterelement und eine Leiterplatte unter Verwendung dieser anisotropen leitfähigen Folie miteinander verbunden. Diese Folie wurde einem TCT-Test (-55°C bis 125°C) unterzogen. Als Ergebnis behielt die Folie den anfänglichen Widerstandswert nur bis zu 300 Cyclen lang bei.

Wie aus der obigen Erklärung hervorgeht, ermöglicht die vorliegende Erfindung die kostengünstige Herstellung einer anisotropen leitfähigen Folie mit einem ausrei chend vergrößerten Anordnungsabstand der leitfähigen Pfade, ohne unnötige Leer räume in der Folie zu bilden.

Die anisotrope leitfähige Folie der vorliegenden Erfindung hat eine ausgezeichnete Festigkeit und Verformbarkeit, zeigt eine feine Kontakteigenschaft an einem zu verbindenden Objekt, kann einen leitfähigen Pfad unter geringem Druck mit einem Anschluss (einer Elektrode) eines Testobjekts verbinden, wenn sie für Testan schlusseinheiten verwendet wird, und kann eine in hohem Maße zuverlässige elekt rische Verbindung bilden, indem sie fest an einem zu verbindenden Objekt haftet, wenn sie als Montiermaterial verwendet wird.

Diese Anmeldung beruht auf der in Japan eingereichten Anmeldung Nr. 2000- 117039, auf deren Inhalt hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

Claims

1. Herstellungsverfahren für eine anisotrope leitfähige Folie, das die folgen den Schritte umfasst:

a) Wickeln eines isolierten Drahts um ein Kernelement, so dass eine Rolle einer Wickelschicht entsteht, wobei der isolierte Draht einen metallischen leitfähigen Draht und eine Überzugsschicht aus einem isolierenden Harz umfasst, wobei diese Überzugsschicht auf dem Draht gebildet wird, Anordnen einer isolierenden Harzfolie auf der erhaltenen Wickelschicht und Wiederholen des Wickelns und Anord nens, so dass ein Laminat entsteht, das abwechselnd die Wickel schicht mit einer einzelnen Reihe von isolierten Drähten und eine isolierende Harzschicht, die aus der isolierenden Harzfolie besteht, aufweist;
b) partielles oder vollständiges Schmelzen wenigstens entweder der Überzugsschicht oder der isolierenden Harzschicht, so dass die Wi ckelschicht und die isolierende Harzschicht eine integrale Einheit bilden; und
c) Schneiden des Laminats entlang einer Ebene, die einen Winkel mit dem isolierten Draht bildet, zu Scheiben der gewünschten Foliendi cke.

2. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei der isolierte Draht so um das Kernelement gewickelt wird, dass zwischen einer Wicklung und der nächsten Wicklung des isolierten Drahts ein Zwischenraum gebildet wird.

3. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Wicklungsposition des isolierten Drahts in ungeradzahligen Wicklungsschichten und die Wick lungsposition desselben in geradzahligen Wicklungsschichten, vom Kern element aus gezählt, in der Längsrichtung des Kernelements voneinander verschieden sind.

4. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Wicklungsposition des isolierten Drahts in ungeradzahligen Wicklungsschichten und die Wick lungsposition desselben in geradzahligen Wicklungsschichten, vom Kern element aus gezählt, in der Längsrichtung des Kernelements voneinander verschieden sind.

5. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Überzugsschicht des isolierten Drahts und die isolierende Harzfolie aus derselben Harzart be stehen.

6. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die isolierende Harzfolie eine mehrschichtige Struktur aufweist.

7. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 6, wobei die isolierende Harzfolie wenigstens eine Oberflächenschicht aufweist, die mit der Überzugsschicht des isolierten Drahts in Kontakt kommt und die weich wird und fließt, so dass sie bei einer Temperatur, bei welcher die Schichten, die von der Oberflächenschicht verschieden sind, nicht weich werden, an der Über zugsschicht des isolierten Drahts haften kann.

8. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 6, wobei die isolierende Harzfolie wenigstens eine Oberflächenschicht aufweist, die mit der Überzugsschicht in Kontakt kommt und einen Erweichungspunkt aufweist, der um wenigs tens 20°C niedriger ist als der Erweichungspunkt der Schichten, die von der Oberflächenschicht verschieden sind.

9. Anisotrope leitfähige Folie, die durch das Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1 hergestellt wird und die folgendes umfasst: einen Bandbereich A, der eine erste isolierende Harzschicht und mehrere leitfähige Pfade um fasst, wobei die leitfähigen Pfade gegeneinander isoliert sind, in einer Rei he angeordnet sind und die erste isolierende Harzschicht in Richtung der Schichtdicke durchdringen, sowie einen Bandbereich B, der eine zweite i solierende Harzschicht ohne einen leitfähigen Pfad umfasst, wobei die Bandbereiche A und die Bandbereiche B zur Bildung der Folie abwechselnd schmelzverklebt werden.

10. Anisotrope leitfähige Folie gemäß Anspruch 9, wobei die mehrfachen Bandbereiche A jeweils eine Reihe leitfähiger Pfade umfassen, die Reihen der leitfähigen Pfade parallel zueinander angeordnet sind, und zwei Band bereiche A, zwischen denen sich ein Bandbereich B befindet, in einem Ab stand angeordnet sind, der 2,5- bis 10mal so groß ist wie der Durchmes ser des leitfähigen Pfades, gemessen zwischen den Mitten der leitfähigen Pfade der beiden Bandbereiche A.

11. Anisotrope leitfähige Folie gemäß Anspruch 9, wobei die erste isolierende Harzschicht des Bandbereichs A und die zweite isolierende Harzschicht des Bandbereichs B aus derselben Harzart bestehen.

12. Anisotrope leitfähige Folie gemäß Anspruch 9, wobei die zweite isolierende Harzschicht des Bandbereichs B eine mehrschichtige Struktur aufweist, welche mehrere Schichten umfasst, die in Richtung ihrer Breite laminiert sind, wobei wenigstens eine Schicht auf der Seite, die mit der Oberfläche der ersten isolierenden Harzschicht des Bandbereichs A in Kontakt kommt, weicht wird und fließt, so dass sie bei einer Temperatur, bei der die Schichten, die von dieser Schicht verschieden sind, nicht weich werden, an der ersten isolierenden Harzschicht haften kann.

13. Anisotrope leitfähige Folie gemäß Anspruch 12, wobei von den mehreren Schichten, welche die zweite isolierende Harzschicht des Bandbereichs B bilden, wenigstens eine Schicht auf der Seite, die mit der Oberfläche der ersten isolierenden Harzschicht des Bandbereichs A in Kontakt kommt, ei nen Erweichungspunkt aufweist, der um wenigstens 20°C niedriger ist als derjenige der Schichten, die von der Oberflächenschicht verschieden sind.

14. Anisotrope leitfähige Folie gemäß Anspruch 9, wobei die Folie leitfähige Pfade in einem Volumenanteil von 1 bis 30% umfasst.