JP2003059611A - Anisotropic conductive sheet, and manufacturing method of the same - Google Patents
Anisotropic conductive sheet, and manufacturing method of the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハなど
の検査に使用する異方性導電シートおよびその製造方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anisotropic conductive sheet used for inspection of semiconductor wafers and the like and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ウェハ製造の完了後に行なわれる各種の
テストは、チップが電気的な設計基準に合致するか、装
着されるシステムの性能基準に合致するか、動作に信頼
性があるかなどを評価するために行なわれるものであ
り、これらの中でもチップの信頼性テストはチップにテ
スト信号を送り、繰り返し動作させる方法によって行な
われ、欠陥のあるチップが振るい落とされる。チップの
不良を促進するテストでは１５０〜２００℃の高温の雰
囲気下で行なわれる。この試験方法はバーンインテスト
と呼ばれ、使用する測定基材も耐熱性を有する必要があ
る。2. Description of the Related Art Various tests performed after the completion of wafer manufacturing check whether a chip conforms to an electrical design standard, a performance standard of a system to which the chip is mounted, operation reliability, or the like. Among them, the reliability test of the chip is performed by a method of sending a test signal to the chip and repeatedly operating it, and the defective chip is shaken off. The test for accelerating chip defects is performed in a high temperature atmosphere of 150 to 200 ° C. This test method is called a burn-in test, and the measurement base material used must also have heat resistance.
【０００３】このようなチップのテストは、ウェハ表面
のアルミなどからなる電極パッドを介して行なわれる
が、この電極パッドと測定装置のヘッド電極との平面性
の不整合による接触不良を補うために、通常は検体の電
極パッドと測定装置の電極との間に導電シートを挟んで
行なう。この導電シートは、シートの厚さ方向には導電
性を有するが、隣合うパッドが導通しないようにするた
めにシートの面方向には絶縁されている。したがって、
このシートは異方性導電シートと呼ばれる。The test of such a chip is performed through an electrode pad made of aluminum or the like on the surface of the wafer, in order to compensate for a contact failure due to a mismatch in planarity between the electrode pad and the head electrode of the measuring apparatus. Usually, a conductive sheet is sandwiched between the electrode pad of the sample and the electrode of the measuring device. This conductive sheet has conductivity in the thickness direction of the sheet, but is insulated in the surface direction of the sheet so that adjacent pads do not conduct. Therefore,
This sheet is called an anisotropic conductive sheet.
【０００４】異方性導電シートについては、特開平１０
−１４４７５０号公報に既に開示されている。このシー
トは、ポリオレフィンやポリウレタンなどの電気絶縁性
の多孔質材料からなり、シートの一定領域にある多孔質
材料の個々の成分を金属層で被覆することにより導電性
経路を形成し、この領域は導電性を有するが、隣接する
領域は絶縁性であるため、導電性経路を形成した領域を
介して厚さ方向にのみ導電する。Regarding the anisotropic conductive sheet, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-1998
It has already been disclosed in Japanese Patent Publication No. 144750. This sheet consists of an electrically insulating porous material such as polyolefin or polyurethane, which forms a conductive path by coating the individual components of the porous material in certain areas of the sheet with a metal layer, which is Although it has conductivity, since the adjacent region is insulating, it conducts only in the thickness direction through the region where the conductive path is formed.
【０００５】特開平１０−１４９７２２号公報には、前
記と同様な異方性導電シートであって、多孔質材料中に
シリコーンなどのエラストマを含むものが開示されてい
る。このシートはエラストマを含むため、２５〜７５％
まで圧縮することができ、シリコーンは非粘着性、非接
着性であるため、分離が容易で、再使用することができ
るとある。Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 10-149722 discloses an anisotropic conductive sheet similar to the above, which contains an elastomer such as silicone in a porous material. 25-75% because this sheet contains elastomer
It can be compressed up to, and because silicone is non-sticky and non-adhesive, it is easy to separate and can be reused.
【０００６】これらの異方性導電シートの製造方法の一
つは、特開平１０−１４９７２２号公報に開示されてい
る。この方法は、まず感光性還元剤、金属塩、ハロゲン
化物イオン源および第２還元剤を含む放射光感受性材料
の溶液に多孔質材料を浸し、乾燥した後、所定形状のマ
スクで覆い、紫外線などの放射光に曝し、放射光により
シート内に析出していた金属塩を非導電性の金属核に変
化させ、マスクを除去した後、マスクで保護されていた
領域にある放射光感受性材料を洗い落とし、貴金属など
の金属のカチオン置換溶液に曝し、安定化させる。金属
カチオンを堆積させた後、導電性金属塩の溶液に曝し、
無電解メッキを行なった後、乾燥する。放射光の照射に
より生じた非導電性の金属核は、この無電解メッキにお
いて無電解金属塩の溶液から導電性金属の析出を触媒す
る。得られたシートでは、マスクにより保護されていな
かった領域は導電性金属が析出しているため、厚さ方向
に導電性を有するとある。One of the methods for producing these anisotropic conductive sheets is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-149722. In this method, first, the porous material is dipped in a solution of a radiation-sensitive material containing a photosensitive reducing agent, a metal salt, a halide ion source and a second reducing agent, dried, and then covered with a mask having a predetermined shape, ultraviolet rays, etc. Exposed to the synchrotron radiation, the metal salt deposited in the sheet is changed to non-conductive metal nuclei by the radiation, and after removing the mask, the radiation-sensitive material in the area protected by the mask is washed off. , Stabilize by exposing to a cation substitution solution of metals such as precious metals. After depositing the metal cations, it is exposed to a solution of a conductive metal salt,
After electroless plating, it is dried. The non-conductive metal nuclei generated by the irradiation of synchrotron light catalyze the deposition of the conductive metal from the solution of the electroless metal salt in this electroless plating. In the obtained sheet, the conductive metal is deposited in the region which is not protected by the mask, and thus the sheet has conductivity in the thickness direction.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしウェハ表面の電
極パッドは通常アルミ製であり、アルミ電極の表面は比
較的強固な酸化膜で覆われているため、前述のいずれの
異方性導電シートも単にアルミ電極パッドに突き合わせ
るのみでは良好な電気接触が得られないという問題があ
った。However, since the electrode pads on the surface of the wafer are usually made of aluminum and the surface of the aluminum electrode is covered with a relatively strong oxide film, any of the anisotropic conductive sheets described above is used. There is a problem in that good electrical contact cannot be obtained simply by abutting against the aluminum electrode pad.
【０００８】また異方性導電シートの製造方法として、
放射光感受性材料の含浸、露光後の洗浄などの複雑な処
理を必要としない、簡単でコストの安い製造方法が望ま
れていた。As a method of manufacturing an anisotropic conductive sheet,
There has been a demand for a simple and inexpensive manufacturing method which does not require complicated treatments such as impregnation of a radiation-sensitive material and cleaning after exposure.
【０００９】本発明は、アルミ電極パッドに突き合わせ
るのみで良好な電気接触が得られる異方性導電シートを
提供しようとするものである。また工程数が少なく、高
いアスペクト比を有する異方性導電シートの製造方法を
提供することを目的とする。The present invention is intended to provide an anisotropic conductive sheet which can obtain good electric contact only by being butted against an aluminum electrode pad. Moreover, it aims at providing the manufacturing method of the anisotropic conductive sheet which has few process steps and has a high aspect ratio.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の異方性導電シー
トは、電気絶縁性の多孔質材料からなり、厚さ方向に貫
通した空洞を有し、空洞の内壁が金属層で被覆されるこ
とにより厚さ方向にのみ導電性を有し、空洞の少なくと
も一方の開口部の端縁に導電性の突起を並設したことを
特徴とする。The anisotropic conductive sheet of the present invention is made of an electrically insulating porous material, has a cavity penetrating in the thickness direction, and the inner wall of the cavity is covered with a metal layer. This is characterized in that it has conductivity only in the thickness direction, and conductive projections are arranged in parallel at the edge of at least one opening of the cavity.
【００１１】多孔質材料は、孔径が０．０１〜１００μ
ｍ、気孔率が３０〜９５％の伸延ポリテトラフルオロエ
チレン（以下、必要に応じて「ｅＰＴＦＥ」という。）
からなるものが好ましい。The porous material has a pore size of 0.01 to 100 μm.
m, expanded polytetrafluoroethylene having a porosity of 30 to 95% (hereinafter referred to as "ePTFE" as necessary).
Those consisting of are preferred.
【００１２】金属層は、金、銀、銅を含むものが好まし
く、この金属層で被覆した空洞は、ニッケル、ニッケル
合金、貴金属または貴金属の合金からなる補助層でさら
に被覆しておくことが好ましい。The metal layer preferably contains gold, silver or copper, and the cavity covered with this metal layer is preferably further covered with an auxiliary layer made of nickel, a nickel alloy, a noble metal or an alloy of noble metals. .
【００１３】突起は、ニッケル、ニッケル合金、貴金属
または貴金属の合金からなるものが好ましく、突起がニ
ッケルまたはニッケル合金からなるときは貴金属、貴金
属の合金または銅で突起をさらに被覆しておくことが好
ましい。The protrusions are preferably made of nickel, a nickel alloy, a noble metal or an alloy of noble metals, and when the protrusions are made of nickel or a nickel alloy, it is preferable to further coat the protrusions with a noble metal, an alloy of noble metals or copper. .
【００１４】本発明の異方性導電シートは、まず電気絶
縁性の多孔質材料からなるシートに厚さ方向に貫通した
空洞を形成し、つづいて空洞の内壁を金属層で被覆し、
最後に空洞の少なくとも一方の開口部の端縁に導電性の
突起を並設することにより製造することができる。In the anisotropic conductive sheet of the present invention, first, a cavity formed by penetrating in the thickness direction is formed in a sheet made of an electrically insulating porous material, and then the inner wall of the cavity is covered with a metal layer,
Finally, it can be manufactured by arranging conductive projections in parallel at the edge of at least one opening of the cavity.
【００１５】シートの厚さ方向に貫通した空洞を形成す
るときは、シンクロトロン放射光や波長２５０ｎｍ以下
のレーザ光を用いるのが好ましい。When forming a cavity penetrating in the thickness direction of the sheet, it is preferable to use synchrotron radiation light or laser light having a wavelength of 250 nm or less.
【００１６】空洞の内壁に金属層を被覆するときや空洞
の開口部の端縁に突起を並設するときは、メッキにより
行なうことが好ましい。When the inner wall of the cavity is coated with a metal layer, or when the protrusions are arranged in parallel on the edge of the opening of the cavity, it is preferable to perform plating.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】（異方性導電シートの構成）本発
明の異方性導電シートは、図１に示すとおり電気絶縁性
の多孔質材料１１からなり、厚さ方向に貫通した空洞１
２を有し、空洞１２の内壁が金属層１３で被覆されるこ
とにより厚さ方向にのみ導電性を有し、空洞１２の少な
くとも一方の開口部の端縁に導電性の突起１４を並設し
たことを特徴とする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Structure of Anisotropic Conductive Sheet) An anisotropic conductive sheet of the present invention is made of an electrically insulating porous material 11 as shown in FIG. 1, and has a cavity 1 penetrating in the thickness direction.
2, the inner wall of the cavity 12 is covered with the metal layer 13 so as to have conductivity only in the thickness direction, and the conductive projection 14 is juxtaposed on the edge of at least one opening of the cavity 12. It is characterized by having done.
【００１８】本発明の異方性導電シートは電気絶縁性材
料からなる。電気絶縁性材料を用いることにより、ＩＣ
チップを検査する際に、隣合うチップの影響を受けるこ
となく、正確なデータを取ることができるようになる。The anisotropic conductive sheet of the present invention is made of an electrically insulating material. By using an electrically insulating material, IC
When inspecting chips, accurate data can be obtained without being affected by adjacent chips.
【００１９】電気絶縁性材料としては、電気絶縁性のほ
か柔軟性も必要とされるため、綿、ポリエステル、ポリ
アミド、ポリオレフィン、ポリウレタンなどのポリマー
が好ましく、材料に応じてフィルム、織布または不織布
などの形態とすることができる。またバーンインテスト
では異方性導電シートにも耐熱性が要求されるため、フ
ッ素置換したポリマーが好ましい。フッ素置換したポリ
マーとしては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテト
ラフルオロエチレンとポリエステルの共重合体、ポリテ
トラフルオロエチレンとフッ化エチレン−プロピレンの
共重合体などがあるが、これらの中では耐熱性や加工
性、機械的強度の面から伸延ポリテトラフルオロエチレ
ンが特に好ましい。As the electrically insulating material, a polymer such as cotton, polyester, polyamide, polyolefin, polyurethane, etc. is preferable because it is required to have electric insulation as well as flexibility. Depending on the material, a film, a woven cloth or a non-woven cloth is used. Can be in the form of. Further, in the burn-in test, the anisotropic conductive sheet is also required to have heat resistance, and therefore a fluorine-substituted polymer is preferable. Fluorine-substituted polymers include polytetrafluoroethylene, copolymers of polytetrafluoroethylene and polyester, and copolymers of polytetrafluoroethylene and fluorinated ethylene-propylene. Among these, heat resistance and processing From the viewpoints of properties and mechanical strength, stretched polytetrafluoroethylene is particularly preferable.
【００２０】本発明の異方性導電シートは多孔質材料か
らなる。異方性導電シートは、ＩＣチップを検査する際
に、検体であるウェハ表面の電極と測定装置のヘッド電
極との間に挟んで使用するが、異方性導電シートが多孔
質材料からなるために柔軟性やクッション性を発揮し、
検体の電極表面と測定装置の電極表面の平面性不良に原
因する接触不良を緩和することができる。The anisotropic conductive sheet of the present invention is made of a porous material. When an IC chip is inspected, the anisotropic conductive sheet is used by being sandwiched between the electrode on the surface of the wafer, which is the sample, and the head electrode of the measuring device, but the anisotropic conductive sheet is made of a porous material. Demonstrates flexibility and cushioning,
It is possible to mitigate poor contact caused by poor flatness of the electrode surface of the sample and the electrode surface of the measuring device.
【００２１】多孔質材料の孔径は０．０１〜１００μｍ
が好ましく、０．１〜２０μｍがより好ましい。孔径が
０．０１μｍ未満になると、多孔質材料としての柔軟性
やクッション性が不足し、前述の効果が得られにくくな
る。一方、孔径が１００μｍより大きくなると、構造体
として不安定となり、使用が困難になる。孔径とは、多
孔質材料に含まれる孔の平均直径をいう。The pore size of the porous material is 0.01 to 100 μm.
Is preferred, and 0.1-20 μm is more preferred. If the pore size is less than 0.01 μm, the flexibility and cushioning properties of the porous material will be insufficient, and it will be difficult to obtain the above-mentioned effects. On the other hand, when the pore size is larger than 100 μm, the structure becomes unstable and it becomes difficult to use. The pore diameter refers to the average diameter of the pores contained in the porous material.
【００２２】多孔質材料の気孔率は３０〜９５％が好ま
しく、５０〜９０％がより好ましい。気孔率が３０％未
満になると、多孔質材料としての柔軟性やクッション性
が不十分になる。一方、気孔率が９５％より大きくなる
と、強度などが不十分となる。気孔率とは、多孔質材料
の全容積に対する気孔の容積の割合（％）をいう。The porosity of the porous material is preferably 30 to 95%, more preferably 50 to 90%. If the porosity is less than 30%, the flexibility and cushioning properties of the porous material will be insufficient. On the other hand, when the porosity exceeds 95%, the strength and the like become insufficient. The porosity refers to the ratio (%) of the volume of pores to the total volume of the porous material.
【００２３】本発明の異方性導電シートは、厚さ方向に
のみ導電性を有する。このシートは厚さ方向に貫通した
空洞を有し、空洞の内壁は金属層で被覆されている。し
たがって空洞内壁の金属層を介して厚さ方向に導電性を
有する。一方、シートは電気絶縁性材料からなるため、
シートの面方向には絶縁されている。すなわち、本発明
のシートは厚さ方向にのみ導電性を有する異方性導電シ
ートである。厚さ方向にのみ導電性を有するため、隣合
うチップの影響を受けることなく、所定のチップとのみ
電気的にコンタクトを取ることができるという機能を発
揮する。The anisotropic conductive sheet of the present invention has conductivity only in the thickness direction. This sheet has a cavity penetrating in the thickness direction, and the inner wall of the cavity is covered with a metal layer. Therefore, it has conductivity in the thickness direction through the metal layer on the inner wall of the cavity. On the other hand, since the sheet is made of an electrically insulating material,
It is insulated in the plane direction of the seat. That is, the sheet of the present invention is an anisotropic conductive sheet having conductivity only in the thickness direction. Since it has conductivity only in the thickness direction, it exerts the function of being able to make electrical contact only with a predetermined chip without being affected by adjacent chips.
【００２４】空洞をシートに平行な平面で切断したとき
の形状は、検体であるウェハの表面にある電極パッドの
形状に合わせて、円形、楕円形、正方形、長方形、三角
形などとすることができ、その大きさも任意に設計でき
る。The shape of the cavity cut along a plane parallel to the sheet can be a circle, an ellipse, a square, a rectangle, a triangle or the like according to the shape of the electrode pad on the surface of the wafer as the sample. The size can be designed as desired.
【００２５】空洞はシートの厚さ方向に貫通しているた
め、空洞の長さはシートの厚さに等しく、本発明の異方
性導電シートを後述するシンクロトロン放射光や波長２
５０ｎｍ以下のレーザ光を用いて製造するときは、空洞
の長さは最大１ｍｍとすることができるが、シートの柔
軟性や空洞部の電気抵抗をできるだけ下げる点から、１
００〜５００μｍが好ましい。Since the cavity penetrates in the thickness direction of the sheet, the length of the cavity is equal to the thickness of the sheet, and the anisotropic conductive sheet of the present invention has a synchrotron radiation light and a wavelength of 2 which will be described later.
When manufacturing using a laser beam of 50 nm or less, the length of the cavity can be set to 1 mm at maximum, but from the viewpoint of reducing the flexibility of the sheet and the electric resistance of the cavity as much as possible, 1
It is preferably from 00 to 500 μm.
【００２６】空洞同士の間隔は、検体であるウェハの表
面にある電極パッドの位置に合わせて設計する必要があ
るが、空洞間でのショートを防ぐため５μｍ以上離すこ
とが好ましく、１０μｍ離すとより好ましい。The distance between the cavities needs to be designed in accordance with the position of the electrode pad on the surface of the wafer as the sample, but it is preferable that the cavities be separated by 5 μm or more in order to prevent a short circuit between the cavities, and 10 μm is more preferable. preferable.
【００２７】空洞の数も、検体であるウェハの表面にあ
る電極パッドの数に合わせて任意に設計することができ
る。The number of cavities can be arbitrarily designed according to the number of electrode pads on the surface of the wafer as the sample.
【００２８】金属層は、金、銀および銅からなる群より
選ばれる少なくとも一つを含むものが好ましい。これら
の金属は電気抵抗が小さいからである。これらの中で
は、機械的強度と体積固有抵抗のバランスが良いため、
銅がより好ましい。The metal layer preferably contains at least one selected from the group consisting of gold, silver and copper. This is because these metals have low electric resistance. Among these, good balance of mechanical strength and volume resistivity,
Copper is more preferred.
【００２９】金属層の厚さは、１〜２０μｍが好まし
く、３〜１０μｍがより好ましい。１μｍより薄いと十
分な導電性を確保することができず、２０μｍより厚い
と空洞の径を小さくできないためである。The thickness of the metal layer is preferably 1 to 20 μm, more preferably 3 to 10 μm. This is because if it is thinner than 1 μm, sufficient conductivity cannot be secured, and if it is thicker than 20 μm, the diameter of the cavity cannot be reduced.
【００３０】本発明の異方性導電シートは、空洞の少な
くとも一方の開口部の端縁に導電性の突起が並設されて
いる。図２（ａ）に示すとおり、検体であるウェハ２１
の表面にはアルミ製の電極パッド２２があり、電極パッ
ド２２の表面には比較的強固な酸化アルミの皮膜が形成
されている。このため従来の異方性導電シートを検体に
押し当てるのみでは酸化アルミの皮膜に遮られて、良好
な電気的接触が得られなかった。本発明の異方性導電シ
ートは空洞の開口部の端縁に導電性の突起を有するた
め、測定ヘッド２６の電極２７（金コート）を押し当て
ることにより、シートの突起２４が検体の電極パッド２
２の酸化皮膜に突き刺さり（図２（ｂ）の左の状態を指
す。）、あるいは酸化皮膜を削り（図２（ｂ）の右の状
態を指す。図２（ｃ）にその拡大図を示す。）、検体の
電極パッド２２と測定装置の電極２７との良好な電気的
接触が得られるようになる。In the anisotropic conductive sheet of the present invention, conductive projections are arranged in parallel on the edge of at least one opening of the cavity. As shown in FIG. 2A, the wafer 21 that is the sample
There is an electrode pad 22 made of aluminum on the surface of the electrode, and a relatively strong aluminum oxide film is formed on the surface of the electrode pad 22. Therefore, only by pressing the conventional anisotropic conductive sheet against the sample, the film was blocked by the aluminum oxide film, and good electrical contact could not be obtained. Since the anisotropic conductive sheet of the present invention has a conductive protrusion on the edge of the opening of the cavity, by pressing the electrode 27 (gold coat) of the measuring head 26, the protrusion 24 of the sheet causes the protrusion 24 of the sheet to be the electrode pad of the sample. Two
No. 2 punctures the oxide film (refers to the left state in FIG. 2B) or scrapes the oxide film (refers to the right state in FIG. 2B. An enlarged view is shown in FIG. 2C. ), Good electrical contact between the electrode pad 22 of the sample and the electrode 27 of the measuring device can be obtained.
【００３１】突起は、空洞の開口部の片方または両方に
設ける。図２（ａ）に示すように検体であるウェハ２１
の電極パッド２２がアルミ製であり、測定ヘッド２６の
電極２７が金コートされているような場合には、アルミ
製の電極パッド２２の表面には酸化皮膜が形成されてい
る。したがってこのような場合には、突起２４が開口部
の片方のみにある異方性導電シートを使用し、突起２４
のある面を検体に向けて使用するのが好ましい。一方、
電極パッド２２と電極２７の両方がアルミ製であるよう
な場合には、空洞の開口部の双方に突起２４があるシー
ト（図示していない。）を使用するのが好ましい。The protrusion is provided on one or both of the openings of the cavity. As shown in FIG. 2A, the wafer 21 that is the sample
When the electrode pad 22 is made of aluminum and the electrode 27 of the measuring head 26 is gold-coated, an oxide film is formed on the surface of the electrode pad 22 made of aluminum. Therefore, in such a case, an anisotropic conductive sheet in which the protrusion 24 is provided only on one side of the opening is used, and the protrusion 24 is
It is preferable to use it with the surface with the side facing the specimen. on the other hand,
When both the electrode pad 22 and the electrode 27 are made of aluminum, it is preferable to use a sheet (not shown) having protrusions 24 on both of the openings of the cavity.
【００３２】突起は、図３に示すとおりシートの外方に
向けて設けられ、複数個の突起３４が各空洞の開口部の
端縁に並設される。The protrusions are provided toward the outside of the sheet as shown in FIG. 3, and a plurality of protrusions 34 are arranged side by side at the edge of the opening of each cavity.
【００３３】突起の形状は、検体の電極パッドに突き刺
さり、または削ることができるようにするため、針状、
円錐状、釣鐘状などとすることができる。The shape of the protrusion is needle-like in order to pierce or scrape the electrode pad of the specimen.
The shape can be a cone, a bell, or the like.
【００３４】突起の長さは、アルミ製の電極パッドの表
面にある酸化皮膜の厚さが３０〜１００ｎｍであり、こ
の酸化皮膜を貫通し、あるいは削ることにより、良好な
電気的接触を得るため、１０〜１００μｍが好ましい。The length of the protrusion is such that the thickness of the oxide film on the surface of the electrode pad made of aluminum is 30 to 100 nm, and in order to obtain good electrical contact by penetrating or scraping this oxide film. , 10 to 100 μm is preferable.
【００３５】突起の材質は、ニッケル、ニッケル合金、
貴金属または貴金属の合金のいずれか一つが好ましく、
これらの金属の中ではニッケル、ニッケル合金がより好
ましい。異方性導電シートを検体に押し当てると、導電
性の突起がアルミ製の電極パッドの酸化皮膜に突き刺さ
り、あるいは酸化皮膜を削ることにより、電極パッドと
の良好な電気的接触が得られる。したがって突起には剛
性が大きく、かつ電気的接触が良好であるという特性が
要求されるからである。貴金属とは、金、銀、白金、パ
ラジウム、イリジウム、ロジウム、オスミウムおよびル
テニウムをいう。The material of the protrusions is nickel, nickel alloy,
Any one of a noble metal or an alloy of noble metals is preferable,
Among these metals, nickel and nickel alloys are more preferable. When the anisotropic conductive sheet is pressed against the sample, the conductive protrusions stick into the oxide film of the electrode pad made of aluminum, or the oxide film is scraped off, whereby good electrical contact with the electrode pad is obtained. Therefore, the projections are required to have characteristics of high rigidity and good electrical contact. The noble metal means gold, silver, platinum, palladium, iridium, rhodium, osmium and ruthenium.
【００３６】突起がニッケルまたはニッケル合金からな
る場合には、貴金属、貴金属の合金または銅で突起を被
覆しておくことが好ましい。貴金属または貴金属の合金
で突起を被覆することにより、突起の電気的接触性がさ
らに高まるためである。したがって、貴金属としては電
気抵抗の小さい点で、パラジウム、ロジウム、金がより
好ましい。When the protrusions are made of nickel or a nickel alloy, it is preferable to coat the protrusions with a noble metal, an alloy of noble metal or copper. This is because coating the protrusions with a noble metal or an alloy of a noble metal further enhances the electrical contact of the protrusions. Therefore, palladium, rhodium, and gold are more preferable as the noble metal because of its low electric resistance.
【００３７】突起の表面に設ける被覆層の厚さは、０．
００５〜０．５μｍが好ましく、０．０１〜０．１μｍ
がより好ましい。０．００５μｍより薄いと電気的接触
性を十分に高めることができず、０．５μｍより厚いと
被覆層が剥離しやすくなるため好ましくない。The thickness of the coating layer provided on the surface of the protrusion is 0.
005 to 0.5 μm is preferable, 0.01 to 0.1 μm
Is more preferable. If it is thinner than 0.005 μm, the electrical contact property cannot be sufficiently enhanced, and if it is thicker than 0.5 μm, the coating layer tends to peel off, which is not preferable.
【００３８】金属層で被覆した空洞は、ニッケル、ニッ
ケル合金、貴金属または貴金属の合金のいずれか一つか
らなる補助層でさらに被覆しておくことが好ましい。前
述のとおり突起には剛性が必要であり、突起は空洞の開
口部に並設されるから、空洞にも剛性が必要となる。し
たがって金属層が金、銀、銅などからなる場合は、空洞
の剛性を高めるために、剛性の高いニッケルやニッケル
合金からなる補助層を金属層の上にさらに設けておくこ
とが好ましい。このような場合、補助層の厚さは、５〜
１５μｍが好ましく、５〜１０μｍがより好ましい。５
μｍより薄いと十分な剛性を得にくく、また１５μｍよ
り厚いと空洞の径を小さくできないためである。一方、
金属層がニッケルやニッケル合金からなる場合は、金属
層は剛性を有するが、導電性が不足する傾向にあるた
め、導電性の高い金、銀などからなる補助層を金属層の
上にさらに設けておくことが好ましい。このような場
合、補助層の厚さは、１〜１０μｍが好ましく、１〜５
μｍがより好ましい。１μｍより薄いと十分な導電性が
得られず、１０μｍより厚いと導電性の向上にメリット
はなく、空洞の径を小さくできないためである。The cavity covered with the metal layer is preferably further covered with an auxiliary layer made of any one of nickel, nickel alloy, noble metal and alloy of noble metal. As described above, the protrusion needs to have rigidity, and since the protrusion is provided in parallel with the opening of the cavity, the cavity also needs to have rigidity. Therefore, when the metal layer is made of gold, silver, copper or the like, it is preferable to further provide an auxiliary layer made of nickel or nickel alloy having high rigidity on the metal layer in order to increase the rigidity of the cavity. In such a case, the thickness of the auxiliary layer is 5 to
15 μm is preferable, and 5 to 10 μm is more preferable. 5
This is because if it is thinner than μm, it is difficult to obtain sufficient rigidity, and if it is thicker than 15 μm, the diameter of the cavity cannot be reduced. on the other hand,
When the metal layer is made of nickel or a nickel alloy, the metal layer has rigidity, but since the conductivity tends to be insufficient, an auxiliary layer made of highly conductive gold or silver is further provided on the metal layer. It is preferable to keep. In such a case, the thickness of the auxiliary layer is preferably 1 to 10 μm, and 1 to 5 μm.
μm is more preferable. This is because if it is thinner than 1 μm, sufficient conductivity cannot be obtained, and if it is thicker than 10 μm, there is no merit in improving the conductivity and the diameter of the cavity cannot be reduced.
【００３９】（異方性導電シートの製造方法）本発明の
異方性導電シートは、まず電気絶縁性の多孔質材料から
なるシートに厚さ方向に貫通した空洞を形成し、つづい
て空洞の内壁を金属層で被覆し、最後に空洞の少なくと
も一方の開口部の端縁に導電性の突起を並設することに
より製造することができる。(Manufacturing Method of Anisotropic Conductive Sheet) In the anisotropic conductive sheet of the present invention, first, a cavity formed in the thickness direction is formed in a sheet made of an electrically insulating porous material, and then a cavity is formed. It can be manufactured by coating the inner wall with a metal layer and finally arranging conductive projections in parallel at the edge of at least one opening of the cavity.
【００４０】本発明の異方性導電シートの製造方法につ
いて、図４（ａ）〜（ｆ）にその一実施の形態を概略的
に図示する。Regarding the method for producing the anisotropic conductive sheet of the present invention, one embodiment thereof is schematically shown in FIGS. 4 (a) to 4 (f).
【００４１】まず図４（ａ）において、電気絶縁性の多
孔質材料として厚さ１００μｍのｅＰＴＦＥシート４１
を用意し、タングステンからなり、所定のパターンを有
するマスク吸収体４０を介して、シンクロトロン放射光
または波長２５０ｎｍ以下のレーザ光をｅＰＴＦＥシー
ト４１に照射した。ｅＰＴＦＥのうち露光された部分４
１ａは分解されて、シートの厚さ方向に貫通した空洞が
形成され、ｅＰＴＦＥのうちマスク吸収体により遮光さ
れた部分４１ｂのみからなる構造体が得られた。この構
造体を図４（ｂ）に示す。First, in FIG. 4 (a), an ePTFE sheet 41 having a thickness of 100 μm is formed as an electrically insulating porous material.
Was prepared, and the ePTFE sheet 41 was irradiated with synchrotron radiation light or laser light having a wavelength of 250 nm or less through the mask absorber 40 made of tungsten and having a predetermined pattern. Exposed part 4 of ePTFE
1a was disassembled to form a cavity penetrating in the thickness direction of the sheet, and a structure having only a portion 41b of the ePTFE shielded by the mask absorber was obtained. This structure is shown in FIG.
【００４２】空洞の形成にはシンクロトロン放射光を用
いることが好ましい。シンクロトロン放射光によるエッ
チングでは露光のみの１工程で所定の空洞で貫通した構
造体を製造することができ、露光後の現像工程が不要で
あり、また従来技術におけるように放射光感受性材料の
含浸、露光後の洗浄などの複雑な処理も不要となる。さ
らにエッチング速度が１００μｍ／分と速いため、フォ
トンコストを大幅に削減でき、数千μｍの高さで数十μ
ｍの幅を持った大きなアスペクト比の加工も容易に達成
できるからである。Synchrotron radiation is preferably used for forming the cavity. By etching with synchrotron radiation, a structure penetrated by a predetermined cavity can be manufactured by a single step of exposure only, a development step after exposure is unnecessary, and, as in the prior art, impregnation of a radiation sensitive material. No complicated processing such as cleaning after exposure is required. Furthermore, since the etching rate is as high as 100 μm / min, the photon cost can be significantly reduced, and the photon cost can be reduced to several tens of μm at a height of several thousand μm.
This is because processing of a large aspect ratio having a width of m can be easily achieved.
【００４３】空洞の形成にはまた波長２５０ｎｍ以下の
レーザ光を用いることが好ましい。波長２５０ｎｍ以下
のレーザ光によるエッチングでは装置サイズおよび装置
コストが小さく、容易に加工が行なえる利点がある。Laser light having a wavelength of 250 nm or less is preferably used for forming the cavity. Etching with a laser beam having a wavelength of 250 nm or less has an advantage that the apparatus size and the apparatus cost are small and the processing can be easily performed.
【００４４】つぎに図４（ｃ）において、空洞の内壁を
無電解銅メッキし、連続した金属層４３を形成した。金
属層４３は、生産性が高い点で、このようにメッキによ
り形成するのが好ましい。空洞の内壁はシンクロトロン
放射光またはレーザ光の照射により親水性化しているの
で、内壁のみを選択的にメッキすることができる。Next, in FIG. 4C, the inner wall of the cavity was electroless copper-plated to form a continuous metal layer 43. The metal layer 43 is preferably formed by plating as described above in terms of high productivity. Since the inner wall of the cavity is made hydrophilic by irradiation with synchrotron radiation light or laser light, only the inner wall can be selectively plated.
【００４５】無電解銅メッキはつぎのように行なった。
すなわち、ｅＰＴＦＥからなる構造体４１ｂを酸洗浄し
た後、日鉱メタルプレーティング社製ＣＲ−３０２３に
よりプレディップし、つぎに触媒として日鉱メタルプレ
ーティング社製ＣＰ−３３１６を用い、メッキ促進剤と
して日鉱メタルプレーティング社製ＮＲ−２ＡおよびＮ
Ｒ−２Ｂを用い、日鉱メタルプレーティング社製ＮＫＭ
５５４により無電解銅メッキを行なった。Electroless copper plating was performed as follows.
That is, after the structure 41b made of ePTFE was washed with an acid, it was pre-dipped with CR-3023 manufactured by Nikko Metal Plating Co., then CP-3316 manufactured by Nikko Metal Plating Co. was used as a catalyst, and Nikko Metal Co., Ltd. was used as a plating accelerator. Plating NR-2A and N
NKM manufactured by Nikko Metal Plating Co., Ltd. using R-2B
Electroless copper plating was performed according to 554.
【００４６】図４（ｄ）において、無電解ニッケルメッ
キまたは電気ニッケルメッキにより金属層４３の上に補
助層４５を形成した。補助層４５は、生産性が高い点
で、このようにメッキにより形成するのが好ましい。In FIG. 4D, an auxiliary layer 45 was formed on the metal layer 43 by electroless nickel plating or electric nickel plating. The auxiliary layer 45 is preferably formed by plating as described above in terms of high productivity.
【００４７】ニッケルメッキはつぎのように行なった。
すなわち、無電解メッキのときは、日鉱メタルプレーテ
ィング社製ラピットクリーンＰ−５によりアルカリ浸漬
脱脂を行ない、水洗浄後、塩酸により酸洗浄を行ない、
日鉱メタルプレーティング社製ＮＫＭ７Ｎによりニッケ
ルメッキを行なった。電気メッキのときは、塩酸により
酸洗浄後、スルファミン酸ニッケルメッキ液によりニッ
ケルメッキを行なった。Nickel plating was performed as follows.
That is, in the case of electroless plating, alkaline immersion degreasing is performed with Rapid Clean P-5 manufactured by Nikko Metal Plating Co., and after washing with water, acid washing with hydrochloric acid is performed.
Nickel plating was performed using NKM7N manufactured by Nikko Metal Plating Co., Ltd. In the case of electroplating, after acid cleaning with hydrochloric acid, nickel plating was performed with a nickel sulfamate plating solution.
【００４８】図４（ｅ）において、高電流密度電気ニッ
ケルメッキにより、空洞の一方の開口部の端縁に突起４
４を形成した。突起４４は、生産性が高い点で、このよ
うにメッキにより形成するのが好ましい。In FIG. 4 (e), projections 4 are formed on the edge of one opening of the cavity by high current density electro nickel plating.
4 was formed. The protrusions 44 are preferably formed by plating in this manner in terms of high productivity.
【００４９】高電流密度電気ニッケルメッキは、補助層
４５を形成した後の構造体を酸洗浄後、スルファミン酸
ニッケルメッキ液により、電流密度２０Ａ／ｄｍ2で行
なった。The high current density electric nickel plating was carried out with a nickel sulfamate plating solution at a current density of 20 A / dm 2 after acid cleaning of the structure after forming the auxiliary layer 45.
【００５０】図４（ｆ）において、突起４４の上に金メ
ッキ層４６を形成した。金メッキのほか、パラジウムま
たはロジウムによりメッキすることもできる。In FIG. 4F, a gold plating layer 46 was formed on the protrusion 44. Besides gold plating, it is also possible to plate with palladium or rhodium.
【００５１】金メッキは、酸性クリーナ（ＥＥＪＡ製ミ
クロファブ７２）で洗浄した後、水洗浄し、塩酸による
酸活性を行ない、ＥＥＪＡ製レクトロレスＡｕ１１００
により行なった。金メッキの代わりにパラジウムメッキ
とするときは、ＥＥＪＡ製レクトロレスＡｕ１１００の
代わりにＥＥＪＡ製パラデックス８２ＧＹを用いて同様
に行なった。また、金メッキの代わりにロジウムメッキ
とするときは、ＥＥＪＡ製レクトロレスＡｕ１１００の
代わりにＥＥＪＡ製スーパーロジウムＮｏ．１を用いて
同様に行なった。The gold plating was washed with an acid cleaner (EEJA microfab 72), followed by water washing and acid activation with hydrochloric acid, and EEJA Lectroless Au1100.
It was done by. When palladium plating was used instead of gold plating, the same procedure was performed using EEJA Paradex 82GY instead of EEJA Rectroless Au1100. When rhodium plating is used instead of gold plating, EEJA Super Rhodium No. 1 is used instead of EEJA Rectroless Au1100. The same procedure was performed using 1.
【００５２】今回開示された実施の形態および実施例は
すべての点で例示であって制限的なものではないと考え
られるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではな
くて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と
均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれるこ
とが意図される。The embodiments and examples disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
【００５３】[0053]
【発明の効果】本発明によれば、検体のアルミ電極パッ
ドに突き合わせるのみで良好な電気接触が得られる異方
性導電シートが得られる。また工程数が少なく、高いア
スペクト比を有する異方性導電シートの製造方法を提供
する。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, an anisotropic conductive sheet can be obtained in which good electrical contact can be obtained only by abutting against the aluminum electrode pad of the sample. Further, the present invention provides a method for manufacturing an anisotropic conductive sheet having a small number of steps and a high aspect ratio.
【図１】 本発明の異方性導電シートを示す断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an anisotropic conductive sheet of the present invention.
【図２】 本発明の異方性導電シートを検体に突き合わ
せて測定するときの状態を示す図である。すなわち、
（ａ）は突き合わせる前の状態を示し、（ｂ）は突き合
わせた後の状態を示し、（ｃ）は（ｂ）における削った
状態を示す部分拡大図である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which the anisotropic conductive sheet of the present invention is butted against a sample for measurement. That is,
(A) shows the state before abutting, (b) shows the state after abutting, (c) is a partial enlarged view showing the shaved state in (b).
【図３】 本発明の異方性導電シートの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of an anisotropic conductive sheet of the present invention.
【図４】 本発明の異方性導電シートの製造方法を示す
工程図である。FIG. 4 is a process drawing showing the method for producing an anisotropic conductive sheet of the present invention.
１１ 多孔質材料、１２，３２ 空洞、１３，４３ 金
属層、１４，２４，３４，４４ 突起、１５，４５ 補
助層、２１ ウェハ、２２ 電極パッド、２６測定ヘッ
ド、２７ 電極、４０ 吸収体マスク、４１ａ ｅＰＴ
ＦＥ（露光部分）、４１ｂ ｅＰＴＦＥ（遮光部分）、
４６ 金メッキ層。11 Porous Material, 12, 32 Cavity, 13, 43 Metal Layer, 14, 24, 34, 44 Protrusion, 15, 45 Auxiliary Layer, 21 Wafer, 22 Electrode Pad, 26 Measuring Head, 27 Electrode, 40 Absorber Mask, 41a ePT
FE (exposed part), 41b ePTFE (light-shielded part),
46 gold plated layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｒ 11/01 ５０１ Ｈ０１Ｒ 11/01 ５０１Ｈ // Ｈ０５Ｋ 3/32 Ｈ０５Ｋ 3/32 Ａ (72)発明者 森岡 恒典 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 Ｆターム(参考） 2G003 AA10 AB01 AG04 AG07 AG12 2G011 AA16 AA21 AB06 AB08 AC14 AE03 4M106 AA01 BA01 CA60 DD03 DD09 5E051 CA10 5E319 AA03 AB05 BB16 CC03 GG20─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01R 11/01 501 H01R 11/01 501H // H05K 3/32 H05K 3/32 A (72) Inventor Morioka Tsutenori 1-3-1-3 Shimaya, Konohana-ku, Osaka-shi Sumitomo Electric Industries, Ltd. Osaka Factory F-term (reference) 2G003 AA10 AB01 AG04 AG07 AG12 2G011 AA16 AA21 AB06 AB08 AC14 AE03 4M106 AA01 BA01 CA60 DD03 DD09 5E051 CA10 5E319 AA03 AB05 BB16 CC03 GG20
Claims (12)
であって、厚さ方向に貫通した空洞を有し、該空洞の内
壁が金属層で被覆されることにより厚さ方向にのみ導電
性を有する異方性導電シートにおいて、前記空洞の少な
くとも一方の開口部の端縁に導電性の突起を並設したこ
とを特徴とする異方性導電シート。1. A sheet made of an electrically insulating porous material, which has a cavity penetrating in the thickness direction, and the inner wall of the cavity is covered with a metal layer so that the sheet is electrically conductive only in the thickness direction. An anisotropic conductive sheet having the above-mentioned, wherein conductive projections are arranged in parallel on the edge of at least one opening of the cavity.
００μｍ、気孔率が３０〜９５％のポリマーである請求
項１記載の異方性導電シート。2. The porous material has a pore size of 0.01 to 1.
The anisotropic conductive sheet according to claim 1, which is a polymer having a pore size of 00 µm and a porosity of 30 to 95%.
オロエチレンである請求項１記載の異方性導電シート。3. The anisotropic conductive sheet according to claim 1, wherein the porous material is extended polytetrafluoroethylene.
群より選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とする
請求項１記載の異方性導電シート。4. The anisotropic conductive sheet according to claim 1, wherein the metal layer contains at least one selected from the group consisting of gold, silver and copper.
ル、ニッケル合金、貴金属または貴金属の合金のいずれ
か一つからなる補助層でさらに被覆したことを特徴とす
る請求項１記載の異方性導電シート。5. The anisotropy according to claim 1, wherein the cavity covered with the metal layer is further covered with an auxiliary layer made of any one of nickel, nickel alloy, noble metal and alloy of noble metal. Conductive sheet.
貴金属または貴金属の合金のいずれか一つからなること
を特徴とする請求項１記載の異方性導電シート。6. The protrusion comprises nickel, a nickel alloy,
The anisotropic conductive sheet according to claim 1, comprising one of a noble metal and an alloy of a noble metal.
からなる場合において、貴金属、貴金属の合金または銅
のいずれかで前記突起を被覆したことを特徴とする請求
項１記載の異方性導電シート。7. The anisotropic conductive sheet according to claim 1, wherein when the protrusions are made of nickel or a nickel alloy, the protrusions are coated with any one of a noble metal, a noble metal alloy, and copper.
に厚さ方向に貫通した空洞を形成する第１の工程と、 前記空洞の内壁を金属層で被覆する第２の工程と、 前記空洞の少なくとも開口部の一方の端縁に導電性の突
起を並設する第３の工程とからなる異方性導電シートの
製造方法。8. A first step of forming a cavity penetrating in a thickness direction in a sheet made of an electrically insulating porous material, a second step of coating an inner wall of the cavity with a metal layer, and the cavity. And a third step of arranging conductive projections in parallel on at least one edge of the opening.
に厚さ方向に貫通した空洞を形成する前記第１の工程に
おいて、シンクロトロン放射光を用いることを特徴とす
る請求項８記載の異方性導電シートの製造方法。9. The synchrotron radiation light is used in the first step of forming a cavity penetrating in a thickness direction in a sheet made of an electrically insulating porous material. Method for producing anisotropic conductive sheet.
トに厚さ方向に貫通した空洞を形成する前記第１の工程
において、波長２５０ｎｍ以下のレーザ光を用いること
を特徴とする請求項８記載の異方性導電シートの製造方
法。10. The laser beam having a wavelength of 250 nm or less is used in the first step of forming a cavity penetrating in a thickness direction in a sheet made of an electrically insulating porous material. Method for producing anisotropic conductive sheet.
２の工程をメッキにより行なうことを特徴とする請求項
８記載の異方性導電シートの製造方法。11. The method for producing an anisotropic conductive sheet according to claim 8, wherein the second step of coating the inner wall of the cavity with a metal layer is performed by plating.
に突起を並設する前記第３の工程をメッキにより行なう
ことを特徴とする請求項８記載の異方性導電シートの製
造方法。12. The method for producing an anisotropic conductive sheet according to claim 8, wherein the third step of arranging protrusions in parallel on the edge of at least one opening of the cavity is performed by plating.
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