JP2005026672A - 異方導電性コネクターおよびウエハ検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 小型で、検査用回路基板の使用寿命が短くならず、多数の被検査電極の検査を一括して行うことができ、良好な電気特性を有し、高機能集積回路の電気的検査が可能なウエハ検査装置およびこれに用いる異方導電性コネクターの提供。
【解決手段】 異方導電性コネクターは、互いに離間して配置された厚み方向に伸びる複数の接続用導電部およびこれらの間に形成された絶縁部よりなる弾性異方導電膜と、これを支持するフレーム板とよりなり、フレーム板は線熱膨張係数が３×１０-6〜３×１０-5Ｋ-1の金属材料よりなり、接続用導電部は、弾性高分子物質中に数平均粒子径が２０〜８０μｍの磁性を示す導電性粒子が密に充填されてなり、導電性粒子は、表面に厚みが２０ｎｍ以上の貴金属よりなる被覆層が形成されてなり、接続用導電部のデュロメーター硬さが１０〜３５であり、接続用導電部間における電気抵抗が１０ＭΩ以上である。
【選択図】 図２
【解決手段】 異方導電性コネクターは、互いに離間して配置された厚み方向に伸びる複数の接続用導電部およびこれらの間に形成された絶縁部よりなる弾性異方導電膜と、これを支持するフレーム板とよりなり、フレーム板は線熱膨張係数が３×１０-6〜３×１０-5Ｋ-1の金属材料よりなり、接続用導電部は、弾性高分子物質中に数平均粒子径が２０〜８０μｍの磁性を示す導電性粒子が密に充填されてなり、導電性粒子は、表面に厚みが２０ｎｍ以上の貴金属よりなる被覆層が形成されてなり、接続用導電部のデュロメーター硬さが１０〜３５であり、接続用導電部間における電気抵抗が１０ＭΩ以上である。
【選択図】 図２
Description
本発明は、ウエハ検査装置およびこのウエハ検査装置に好適に用いることができる異方導電性コネクターに関し、更に詳しくは、ウエハに形成された多数の集積回路の一部若しくは全部について一括してプローブ試験を行うためのウエハ検査装置、またはウエハに形成された多数の集積回路の一部若しくは全部について一括してバーンイン試験を行うためのウエハ検査装置、およびこれらのウエハ検査装置に好適に用いることができる異方導電性コネクターに関するものである。
一般に、半導体集積回路装置の製造工程においては、ウエハ上に多数の集積回路を形成した後、これらの集積回路の各々についてプローブ試験が行われる。次いで、このウエハを切断することによって半導体チップが形成され、この半導体チップが適宜のパッケージ内に収納されて封止され、更に、パッケージ化された半導体集積回路装置の各々について、バーンイン試験が行われる。而して、半導体集積回路装置の品質保証を行うためには、バーンイン試験によって、当該半導体集積回路装置の電気的特性の検査を行うことのみならず、半導体チップ自体の電気的特性の検査を行うことが極めて重要である。また、近年、半導体チップ自体を集積回路装置として用い、当該半導体チップよりなる回路装置を例えばプリント回路基板上に直接実装する実装法が開発されており、そのため、半導体チップ自体の品質保証を行うことが要請されている。
然るに、半導体チップは微小なものであってその取扱いが不便なものであるため、半導体チップよりなる回路装置の検査は、煩雑で長い時間を要し、従って、検査コストが相当に高くなる。
このような理由から、最近において、半導体チップよりなる回路装置の電気的特性の検査をウエハの状態で行うＷＬＢＩ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｂｕｒｎ−ｉｎ）試験が注目されている。
このような理由から、最近において、半導体チップよりなる回路装置の電気的特性の検査をウエハの状態で行うＷＬＢＩ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｂｕｒｎ−ｉｎ）試験が注目されている。
一方、ウエハ上に形成された集積回路に対して行われるプローブ試験においては、一般に、ウエハ上に形成された多数の集積回路のうち例えば１６個または３２個の集積回路について一括してプローブ試験を行い、順次、その他の集積回路についてプローブ試験を行う方法が採用されている。
而して、近年、検査効率を向上させ、検査コストの低減化を図るために、ウエハ上に形成された多数の集積回路のうち例えば６４個、１２４個または全部の集積回路について一括してプローブ試験を行うことが要請されている。
而して、近年、検査効率を向上させ、検査コストの低減化を図るために、ウエハ上に形成された多数の集積回路のうち例えば６４個、１２４個または全部の集積回路について一括してプローブ試験を行うことが要請されている。
図１８は、多数の集積回路が形成されたウエハについてＷＬＢＩ試験またはプローブ試験を行うための従来のウエハ検査装置の一例における構成の概略を示す説明用断面図である。このようなウエハ検査装置は、例えば特許文献１および特許文献２に記載されている。
このウエハ検査装置は、表面（図において下面）に多数の検査用電極８１が形成された検査用回路基板８０を有し、この検査用回路基板８０の表面には、コネクター８５を介してプローブカード９０が配置されている。このプローブカード９０は、接続用回路基板９１と、この接続用回路基板９０の表面（図において下面）に設けられた、検査対象であるウエハ１における集積回路の被検査電極（図示省略）に接触される多数の接触子（図示省略）を有する接触部材９５とにより構成されている。接触部材９５の下方には、検査対象であるウエハ１が載置される、加熱板を兼ねたウエハトレイ９６が配置されている。また、９７は、検査用回路基板８０を下方に加圧する加圧機構である。
このウエハ検査装置は、表面（図において下面）に多数の検査用電極８１が形成された検査用回路基板８０を有し、この検査用回路基板８０の表面には、コネクター８５を介してプローブカード９０が配置されている。このプローブカード９０は、接続用回路基板９１と、この接続用回路基板９０の表面（図において下面）に設けられた、検査対象であるウエハ１における集積回路の被検査電極（図示省略）に接触される多数の接触子（図示省略）を有する接触部材９５とにより構成されている。接触部材９５の下方には、検査対象であるウエハ１が載置される、加熱板を兼ねたウエハトレイ９６が配置されている。また、９７は、検査用回路基板８０を下方に加圧する加圧機構である。
プローブカード９０における接続用回路基板９１の裏面には、検査用回路基板８０の検査用電極８１のパターンに対応するパターンに従って多数の端子電極９２が形成され、当該接続用回路基板９１は、ガイドピン９３によって、端子電極９２の各々が検査用回路基板８０の検査用電極８１に対向するよう配置されている。
コネクター８５においては、「ポゴピン」と称される長さ方向に弾性的に圧縮し得る多数の接続ピン８６が、検査用回路基板８０の検査用電極８１のパターンに対応するパターンに従って配列されている。そして、コネクター８５は、接続ピン８６の各々が、検査用回路基板８０の検査用電極８１と接続用回路基板９１の端子電極９２との間に位置された状態で配置されている。
コネクター８５においては、「ポゴピン」と称される長さ方向に弾性的に圧縮し得る多数の接続ピン８６が、検査用回路基板８０の検査用電極８１のパターンに対応するパターンに従って配列されている。そして、コネクター８５は、接続ピン８６の各々が、検査用回路基板８０の検査用電極８１と接続用回路基板９１の端子電極９２との間に位置された状態で配置されている。
図１８に示すウエハ検査装置においては、検査対象であるウエハ１がウエハトレイ９６上に載置され、検査用回路基板８０が加圧機構９７によって下方に加圧されることにより、コネクター８５の接続ピン８６の各々が長さ方向に弾性的に圧縮され、これにより、検査用回路基板８０の検査用電極８１の各々と接続用回路基板９１の端子電極９２の各々とが電気的に接続されると共に、ウエハ１に形成された一部の集積回路の被検査電極の各々に、接触部材９５の接触子の各々が接触し、これにより、所要の電気的接続が達成される。そして、ウエハトレイ９６によってウエハ１が所定の温度に加熱され、この状態で、ウエハ１についての所要の電気的検査（ＷＬＢＩ試験またはプローブ試験）が行われる。
しかしながら、図１８に示す従来のウエハ検査装置においては、以下のような問題がある。
すなわち、このウエハ検査装置においては、検査用回路基板８０の検査用電極８１と接続用回路基板９１の端子電極９２との安定な電気的接続を達成するために、接続ピン８６の各々を例えば１個当たり０．８Ｎ（約０．０８ｋｇｆ）程度の加圧力で加圧することが必要であり、従って、例えば検査用回路基板８０の検査用電極８１の数が例えば５０００個である場合には、全体で４０００Ｎ程度の加圧力が必要となる。そのため、このような加圧力を作用させるための加圧機構９７は必然的に大型のものとなって、ウエハ検査装置全体が相当に大型のものとなる、という問題がある。
すなわち、このウエハ検査装置においては、検査用回路基板８０の検査用電極８１と接続用回路基板９１の端子電極９２との安定な電気的接続を達成するために、接続ピン８６の各々を例えば１個当たり０．８Ｎ（約０．０８ｋｇｆ）程度の加圧力で加圧することが必要であり、従って、例えば検査用回路基板８０の検査用電極８１の数が例えば５０００個である場合には、全体で４０００Ｎ程度の加圧力が必要となる。そのため、このような加圧力を作用させるための加圧機構９７は必然的に大型のものとなって、ウエハ検査装置全体が相当に大型のものとなる、という問題がある。
また、検査用回路基板８０の検査用電極８１の各々が接続ピン８６によって大きい加圧力で加圧されることによって、当該検査用電極８１の各々が損傷しやすくなるため、検査用回路基板８０の使用寿命が短くなり、延いては、検査コストが増大する、という問題がある。
また、機構上の制約から、接続ピン８６の長さを小さくすることには限界があり、実際上接続ピンには３ｃｍ程度の長さが必要とされる。そのため、検査用回路基板８０と接続用回路基板９１との離間距離が相当に長いものとなる結果、ウエハ検査装置の高さ方向の寸法を小さくすることが困難であり、この点からも、ウエハ検査装置全体の小型化を図ることができない、という問題がある。特に、最近においては、複数のウエハの検査を小さい作業スペースで並行して行うために、例えば図１８に示す各構成部品からなる検査ユニットの複数が積み重ねられてなるウエハ検査装置が提案されており、このようなウエハ検査装置においては、各検査ユニットの高さ方向の寸法が大きいと、ウエハ検査装置全体が相当に巨大なものとなるため、各検査ユニットの高さ方向の寸法を小さくすることは、装置の小型化を図るうえで極めて重要である。
また、接続ピン８６として、その長さが相当に大きいものが必要であることから、信号伝送系の距離が相当に長くなるため、高速処理が必要とされる高機能の集積回路の電気的検査に対応することが困難である、という問題がある。
また、機構上の制約から、接続ピン８６の長さを小さくすることには限界があり、実際上接続ピンには３ｃｍ程度の長さが必要とされる。そのため、検査用回路基板８０と接続用回路基板９１との離間距離が相当に長いものとなる結果、ウエハ検査装置の高さ方向の寸法を小さくすることが困難であり、この点からも、ウエハ検査装置全体の小型化を図ることができない、という問題がある。特に、最近においては、複数のウエハの検査を小さい作業スペースで並行して行うために、例えば図１８に示す各構成部品からなる検査ユニットの複数が積み重ねられてなるウエハ検査装置が提案されており、このようなウエハ検査装置においては、各検査ユニットの高さ方向の寸法が大きいと、ウエハ検査装置全体が相当に巨大なものとなるため、各検査ユニットの高さ方向の寸法を小さくすることは、装置の小型化を図るうえで極めて重要である。
また、接続ピン８６として、その長さが相当に大きいものが必要であることから、信号伝送系の距離が相当に長くなるため、高速処理が必要とされる高機能の集積回路の電気的検査に対応することが困難である、という問題がある。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、ウエハに形成された多数の集積回路の電気的検査を行うウエハ検査装置において、装置全体の小型化が可能で、検査用回路基板の使用寿命が短くなることがなく、多数の被検査電極についての検査を一括して行うことができ、良好な電気特性を有し、高機能の集積回路の電気的検査を行うことができるウエハ検査装置、およびこのウエハ検査装置に好適に用いることができる異方導電性コネクターを提供することにある。
本発明の異方導電性コネクターは、面方向に沿って互いに離間して配置された厚み方向に伸びる複数の接続用導電部およびこれらの接続用導電部の間に形成された絶縁部よりなる弾性異方導電膜と、この弾性異方導電膜を支持するフレーム板とよりなり、
前記フレーム板は、線熱膨張係数が３×１０-6〜２×１０-5Ｋ-1の金属材料よりなり、 前記弾性異方導電膜における接続用導電部は、弾性高分子物質中に数平均粒子径が２０〜８０μｍの磁性を示す導電性粒子が密に充填されてなり、当該導電性粒子は、表面に厚みが２０ｎｍ以上の貴金属よりなる被覆層が形成されてなり、当該接続用導電部のデュロメーター硬さが１０〜３５であり、互いに隣接する接続用導電部間における電気抵抗が１０ＭΩ以上であることを特徴とする。
前記フレーム板は、線熱膨張係数が３×１０-6〜２×１０-5Ｋ-1の金属材料よりなり、 前記弾性異方導電膜における接続用導電部は、弾性高分子物質中に数平均粒子径が２０〜８０μｍの磁性を示す導電性粒子が密に充填されてなり、当該導電性粒子は、表面に厚みが２０ｎｍ以上の貴金属よりなる被覆層が形成されてなり、当該接続用導電部のデュロメーター硬さが１０〜３５であり、互いに隣接する接続用導電部間における電気抵抗が１０ＭΩ以上であることを特徴とする。
本発明の異方導電性コネクターにおいては、前記フレーム板は、少なくとも一つの厚み方向に伸びる貫通孔を有し、前記弾性異方導電膜は、その接続用導電部が前記フレーム板の貫通孔内に位置するよう配置されていることが好ましい。
また、前記フレーム板は、それぞれ厚み方向に伸びる複数の貫通孔を有し、前記弾性異方導電膜は、その接続用導電部が前記フレーム板の各貫通孔内に位置するよう配置されていることが好ましい。
また、前記フレーム板は、それぞれ厚み方向に伸びる複数の貫通孔を有し、前記弾性異方導電膜は、その接続用導電部が前記フレーム板の各貫通孔内に位置するよう配置されていることが好ましい。
また、本発明の異方導電性コネクターにおいては、前記接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に加圧した場合における当該接続用導電部の許容電流値が１Ａ以上であることが好ましい。
また、前記接続用導電部をその歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した場合における当該接続用導電部の許容電流値が１Ａ以上であることが好ましい。
また，本発明の異方導電性コネクターにおいては、前記接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に加圧した状態で測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗が０．１Ω以下であり、温度８０℃の環境下で、接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に１５分間加圧し、次いで、加圧を解除した状態で５分間保持するサイクルを３０００回繰り返した後において、当該接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に加圧した状態で測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗が０．１Ω以下であることが好ましい。
また、本発明の異方導電性コネクターにおいては、前記接続用導電部を歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した状態で測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗が０．１Ω以下であり、温度８０℃の環境下で、接続用導電部を歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した状態で当該接続用導電部に１Ａの電流を３０００時間印加させた後に測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗が０．１Ω以下であることが好ましい。
また、前記接続用導電部をその歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した場合における当該接続用導電部の許容電流値が１Ａ以上であることが好ましい。
また，本発明の異方導電性コネクターにおいては、前記接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に加圧した状態で測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗が０．１Ω以下であり、温度８０℃の環境下で、接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に１５分間加圧し、次いで、加圧を解除した状態で５分間保持するサイクルを３０００回繰り返した後において、当該接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に加圧した状態で測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗が０．１Ω以下であることが好ましい。
また、本発明の異方導電性コネクターにおいては、前記接続用導電部を歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した状態で測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗が０．１Ω以下であり、温度８０℃の環境下で、接続用導電部を歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した状態で当該接続用導電部に１Ａの電流を３０００時間印加させた後に測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗が０．１Ω以下であることが好ましい。
本発明のウエハ検査装置は、ウエハに形成された多数の集積回路の電気的検査を行うためのウエハ検査装置であって、
表面に多数の検査用電極を有する検査用回路基板と、
裏面に前記検査用回路基板の検査用電極のパターンに対応するパターンに従って複数の端子電極が形成された接続用回路基板、およびこの接続用回路基板の表面に設けられた、検査対象であるウエハにおける集積回路の被検査電極に接触される多数の接触子が配置されてなる接触部材を有し、当該接続用回路基板の端子電極の各々が前記検査用回路基板の検査用電極に対向するよう配置されたプローブカードと、
前記検査用回路基板と前記プローブカードにおける接続用回路基板との間に配置され、当該検査用電極の各々と当該端子電極の各々とを電気的に接続する、上記の構成の異方導電性コネクターと
を具えてなることを特徴とする。
表面に多数の検査用電極を有する検査用回路基板と、
裏面に前記検査用回路基板の検査用電極のパターンに対応するパターンに従って複数の端子電極が形成された接続用回路基板、およびこの接続用回路基板の表面に設けられた、検査対象であるウエハにおける集積回路の被検査電極に接触される多数の接触子が配置されてなる接触部材を有し、当該接続用回路基板の端子電極の各々が前記検査用回路基板の検査用電極に対向するよう配置されたプローブカードと、
前記検査用回路基板と前記プローブカードにおける接続用回路基板との間に配置され、当該検査用電極の各々と当該端子電極の各々とを電気的に接続する、上記の構成の異方導電性コネクターと
を具えてなることを特徴とする。
本発明のウエハ検査装置においては、異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜が検査用回路基板と接続用回路基板とよって挟圧された状態で、当該検査用回路基板、当該異方導電性コネクターおよび当該接続用回路基板の三者が固定されており、これにより、当該検査用回路基板における検査用電極の各々と当該接続用回路基板における端子電極の各々とが当該異方導電性コネクターにおける接続用導電部を介して電気的に接続されていてもよい。
また、本発明のウエハ検査装置においては、検査用回路基板を加圧することによって、プローブカードにおける接触部材の接触子の各々を検査対象であるウエハにおける被検査電極の各々に電気的に接続するための加圧機構を具えてなり、
当該加圧機構によって検査用回路基板が加圧されることにより、当該検査用回路基板と接続用回路基板とによって異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜が挟圧され、これにより、当該検査用回路基板における検査用電極の各々と当該接続用回路基板における端子電極の各々とが当該異方導電性コネクターにおける接続用導電部を介して電気的に接続されるものであってもよい。
当該加圧機構によって検査用回路基板が加圧されることにより、当該検査用回路基板と接続用回路基板とによって異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜が挟圧され、これにより、当該検査用回路基板における検査用電極の各々と当該接続用回路基板における端子電極の各々とが当該異方導電性コネクターにおける接続用導電部を介して電気的に接続されるものであってもよい。
本発明の異方導電性コネクターによれば、弾性異方導電膜が金属材料よりなるフレーム板によって支持されているため、当該フレーム板を保持したときには異方導電性コネクター全体が大きく変形することがなく、これにより、当該異方導電性コネクターの接続対象電極に対する位置合わせ作業を容易に行うことができる。
また、フレーム板を構成する金属材料は線熱膨張係数が小さいものであるため、温度環境の変化に対しても優れた寸法安定性を有し、これにより、良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
また、弾性異方導電膜における接続用導電部には、デュロメーター硬さが特定の範囲にある弾性高分子物質中に特定の導電性粒子が充填されてなるため、高い導電性が得られると共に、接続対象電極に対する安定な電気的接続状態が得られる。
また、接続用導電部間における電気抵抗が１０ＭΩ以上であるため、接続対象電極に対して高い接続信頼性が得られる。
従って、本発明の異方導電性コネクターは、ウエハ検査装置に好適に用いることができる。
また、フレーム板を構成する金属材料は線熱膨張係数が小さいものであるため、温度環境の変化に対しても優れた寸法安定性を有し、これにより、良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
また、弾性異方導電膜における接続用導電部には、デュロメーター硬さが特定の範囲にある弾性高分子物質中に特定の導電性粒子が充填されてなるため、高い導電性が得られると共に、接続対象電極に対する安定な電気的接続状態が得られる。
また、接続用導電部間における電気抵抗が１０ＭΩ以上であるため、接続対象電極に対して高い接続信頼性が得られる。
従って、本発明の異方導電性コネクターは、ウエハ検査装置に好適に用いることができる。
本発明のウエハ検査装置によれば、検査用回路基板と接続用回路基板とを電気的に接続するためのコネクターが、上記の異方導電性コネクターであることにより、検査用回路基板の検査用電極と接続用回路基板の端子電極との電気的接続が小さい加圧力で確実に達成されるため、加圧機構として大型のものを用いることが不要となる。また、検査用回路基板と接続用回路基板との離間距離が短いため、当該ウエハ検査装置の高さ方向の寸法を小さくすることができる。従って、ウエハ検査装置全体の小型化を図ることができる。
また、検査用回路基板の検査用電極に作用される加圧力が小さいため、当該検査用電極が損傷することがなく、当該検査用回路基板の使用寿命が短くなることがない。
また、検査用回路基板の検査用電極は、特定の異方導電性コネクターによって電気的に接続されることにより、当該検査用電極を高密度で配置することができ、従って、多数の検査用電極を形成することができるので、多数の被検査電極についての検査を一括して行うことができる。
また、特定の異方導電性コネクターによる電気的接続は接触抵抗が小さく、しかも、安定した接続状態を達成することができるため、良好な電気特性が得られる。
また、検査用回路基板の検査用電極と接続用回路基板の端子電極とが特定の異方導電性コネクターを介して電気的に接続されているため、信号伝送系の距離が短く、従って、高速処理が必要とされる高機能の集積回路の電気的検査についても対応することができる。
また、検査用回路基板の検査用電極は、特定の異方導電性コネクターによって電気的に接続されることにより、当該検査用電極を高密度で配置することができ、従って、多数の検査用電極を形成することができるので、多数の被検査電極についての検査を一括して行うことができる。
また、特定の異方導電性コネクターによる電気的接続は接触抵抗が小さく、しかも、安定した接続状態を達成することができるため、良好な電気特性が得られる。
また、検査用回路基板の検査用電極と接続用回路基板の端子電極とが特定の異方導電性コネクターを介して電気的に接続されているため、信号伝送系の距離が短く、従って、高速処理が必要とされる高機能の集積回路の電気的検査についても対応することができる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔異方導電性コネクター〕
図１は、本発明に係る異方導電性コネクターの一例を示す平面図であり、図２は、図１に示す異方導電性コネクターのＸ−Ｘ断面図である。
この異方導電性コネクター１０は、厚み方向に導電性を示す弾性異方導電膜１５と、この弾性異方導電膜１５を支持する金属材料よりなる矩形のフレーム板２０とにより構成されている。
図３に示すように、フレーム板２０には、それぞれ厚み方向に伸びる断面が矩形の複数の貫通孔２１が縦横に並ぶよう形成されている。また、図示の例では、フレーム板２０の周縁部には、当該異方導電性コネクター１０を位置合わせして配置するための複数の位置決め用孔Ｋが形成されている。
弾性異方導電膜１５においては、それぞれ厚み方向に伸びる複数の接続用導電部１６が、接続対象電極のパターンに対応するパターンに従って面方向に互いに離間して配置されている。具体的には、それぞれ同一のパターンの格子点位置に従って複数の接続用導電部１６が配置されてなる複数の接続用導電部群が縦横に並ぶよう配置されている。また、この例では、各接続用導電部群が配置された位置以外の位置に、それぞれ厚み方向に伸びる複数の非接続用導電部１８が、接続用導電部群の各々を取り囲むよう、接続用導電部１６と同一のピッチで面方向に互いに離間して配置されている。これらの接続用導電部１６および非接続用導電部１８の各々は、それらの間に介在された絶縁部１７によって相互に絶縁されている。図４に拡大して示すように、接続用導電部１６および非接続用導電部１８の各々は、絶縁性の弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に配向した状態で密に含有されて構成され、絶縁部１７は、絶縁性の弾性高分子物質により構成されている。図示の例では、接続用導電部１６の各々には、絶縁部１７の両面の各々から突出する突出部分１６Ａ，１６Ｂが形成されている。
そして、弾性異方導電膜１５は、フレーム板２０の各貫通孔２１内に各接続用導電部群が位置され、かつ、フレーム板２０上に非接続用導電部１８の各々が位置されるよう、当該フレーム板２０に一体的に固定されて支持されている。
〔異方導電性コネクター〕
図１は、本発明に係る異方導電性コネクターの一例を示す平面図であり、図２は、図１に示す異方導電性コネクターのＸ−Ｘ断面図である。
この異方導電性コネクター１０は、厚み方向に導電性を示す弾性異方導電膜１５と、この弾性異方導電膜１５を支持する金属材料よりなる矩形のフレーム板２０とにより構成されている。
図３に示すように、フレーム板２０には、それぞれ厚み方向に伸びる断面が矩形の複数の貫通孔２１が縦横に並ぶよう形成されている。また、図示の例では、フレーム板２０の周縁部には、当該異方導電性コネクター１０を位置合わせして配置するための複数の位置決め用孔Ｋが形成されている。
弾性異方導電膜１５においては、それぞれ厚み方向に伸びる複数の接続用導電部１６が、接続対象電極のパターンに対応するパターンに従って面方向に互いに離間して配置されている。具体的には、それぞれ同一のパターンの格子点位置に従って複数の接続用導電部１６が配置されてなる複数の接続用導電部群が縦横に並ぶよう配置されている。また、この例では、各接続用導電部群が配置された位置以外の位置に、それぞれ厚み方向に伸びる複数の非接続用導電部１８が、接続用導電部群の各々を取り囲むよう、接続用導電部１６と同一のピッチで面方向に互いに離間して配置されている。これらの接続用導電部１６および非接続用導電部１８の各々は、それらの間に介在された絶縁部１７によって相互に絶縁されている。図４に拡大して示すように、接続用導電部１６および非接続用導電部１８の各々は、絶縁性の弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に配向した状態で密に含有されて構成され、絶縁部１７は、絶縁性の弾性高分子物質により構成されている。図示の例では、接続用導電部１６の各々には、絶縁部１７の両面の各々から突出する突出部分１６Ａ，１６Ｂが形成されている。
そして、弾性異方導電膜１５は、フレーム板２０の各貫通孔２１内に各接続用導電部群が位置され、かつ、フレーム板２０上に非接続用導電部１８の各々が位置されるよう、当該フレーム板２０に一体的に固定されて支持されている。
フレーム板２０を構成する金属材料は、線熱膨張係数が３×１０-6〜２×１０-5Ｋ-1のものとされ、好ましくは３．５×１０-6〜１．５×１０-5Ｋ-1のものとされる。
この線熱膨張係数が２×１０-5Ｋ-1を超える場合には、後述するウエハ検査装置におけるコネクターとして使用した際に、ウエハを加熱することによって異方導電性コネクター１０の周辺の温度が上昇したときに、当該異方導電性コネクター１０の熱膨張によって接続用導電部１６と接続対象電極との位置ずれが生じるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することが困難となる。
この線熱膨張係数が２×１０-5Ｋ-1を超える場合には、後述するウエハ検査装置におけるコネクターとして使用した際に、ウエハを加熱することによって異方導電性コネクター１０の周辺の温度が上昇したときに、当該異方導電性コネクター１０の熱膨張によって接続用導電部１６と接続対象電極との位置ずれが生じるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することが困難となる。
フレーム板２０を構成する金属材料の具体例としては、インバー、スーパーインバー、エリンバー、コバール、４２合金、ステンレスなどが挙げられる。
また、フレーム板２０の厚みは、０．０５〜１ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．１〜０．８ｍｍである。この厚みが０．０５ｍｍ未満である場合には、十分に高い強度を有するフレーム板２０が得られない。一方、この厚みが１ｍｍを超える場合には、弾性異方導電膜１５における接続用導電部１６の厚みが相当に大きいものとなって、良好な導電性を有する接続用導電部１６を得ることが困難となる。
また、フレーム板２０の厚みは、０．０５〜１ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．１〜０．８ｍｍである。この厚みが０．０５ｍｍ未満である場合には、十分に高い強度を有するフレーム板２０が得られない。一方、この厚みが１ｍｍを超える場合には、弾性異方導電膜１５における接続用導電部１６の厚みが相当に大きいものとなって、良好な導電性を有する接続用導電部１６を得ることが困難となる。
弾性異方導電膜１５における接続用導電部１６、非接続用導電部１８および絶縁部１７を構成する弾性高分子物質としては、架橋構造を有するものが好ましい。かかる架橋弾性高分子物質を得るための硬化性の高分子物質形成材料としては、種々のものを用いることができ、その具体例としては、シリコーンゴム、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムなどの共役ジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物、スチレン−ブタジエン−ジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体などのブロック共重合体ゴムおよびこれらの水素添加物、クロロプレン、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、軟質液状エポキシゴムなどが挙げられる。
これらの中では、シリコーンゴムが、成形加工性および電気特性の点で好ましい。
これらの中では、シリコーンゴムが、成形加工性および電気特性の点で好ましい。
シリコーンゴムとしては、液状シリコーンゴムを架橋または縮合したものが好ましい。液状シリコーンゴムは、その粘度が歪速度１０-1ｓｅｃで１０5 ポアズ以下のものが好ましく、縮合型のもの、付加型のもの、ビニル基やヒドロキシル基を含有するものなどのいずれであってもよい。具体的には、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴムなどを挙げることができる。
これらの中で、ビニル基を含有する液状シリコーンゴム（ビニル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシランを、ジメチルビニルクロロシランまたはジメチルビニルアルコキシシランの存在下において、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、ビニル基を両末端に含有する液状シリコーンゴムは、オクタメチルシクロテトラシロキサンのような環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として例えばジメチルジビニルシロキサンを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することにより得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
このようなビニル基含有ポリジメチルシロキサンは、その分子量Ｍｗ（標準ポリスチレン換算重量平均分子量をいう。以下同じ。）が１００００〜４００００のものであることが好ましい。また、得られる弾性異方導電膜１５の耐熱性の観点から、分子量分布指数（標準ポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗと標準ポリスチレン換算数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎの値をいう。以下同じ。）が２以下のものが好ましい。
また、ビニル基を両末端に含有する液状シリコーンゴムは、オクタメチルシクロテトラシロキサンのような環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として例えばジメチルジビニルシロキサンを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することにより得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
このようなビニル基含有ポリジメチルシロキサンは、その分子量Ｍｗ（標準ポリスチレン換算重量平均分子量をいう。以下同じ。）が１００００〜４００００のものであることが好ましい。また、得られる弾性異方導電膜１５の耐熱性の観点から、分子量分布指数（標準ポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗと標準ポリスチレン換算数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎの値をいう。以下同じ。）が２以下のものが好ましい。
一方、ヒドロキシル基を含有する液状シリコーンゴム（ヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシランを、ジメチルヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランの存在下において、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として、例えばジメチルヒドロクロロシラン、メチルジヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランなどを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することによっても得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
また、環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として、例えばジメチルヒドロクロロシラン、メチルジヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランなどを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することによっても得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
このようなヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンは、その分子量Ｍｗが１００００〜４００００のものであることが好ましい。また、得られる弾性異方導電膜１５の耐熱性の観点から、分子量分布指数が２以下のものが好ましい。
本発明においては、上記のビニル基含有ポリジメチルシロキサンおよびヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンのいずれか一方を用いることもでき、両者を併用することもできる。
本発明においては、上記のビニル基含有ポリジメチルシロキサンおよびヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンのいずれか一方を用いることもでき、両者を併用することもできる。
上記の高分子物質形成材料中には、当該高分子物質形成材料を硬化させるための硬化触媒を含有させることができる。このような硬化触媒としては、有機過酸化物、脂肪酸アゾ化合物、ヒドロシリル化触媒などを用いることができる。
硬化触媒として用いられる有機過酸化物の具体例としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ビスジシクロベンゾイル、過酸化ジクミル、過酸化ジターシャリーブチルなどが挙げられる。
硬化触媒として用いられる脂肪酸アゾ化合物の具体例としては、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
ヒドロシリル化反応の触媒として使用し得るものの具体例としては、塩化白金酸およびその塩、白金−不飽和基含有シロキサンコンプレックス、ビニルシロキサンと白金とのコンプレックス、白金と１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのコンプレックス、トリオルガノホスフィンあるいはホスファイトと白金とのコンプレックス、アセチルアセテート白金キレート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなどの公知のものが挙げられる。
硬化触媒の使用量は、高分子物質形成材料の種類、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常、高分子物質形成材料１００質量部に対して３〜１５質量部である。
硬化触媒として用いられる有機過酸化物の具体例としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ビスジシクロベンゾイル、過酸化ジクミル、過酸化ジターシャリーブチルなどが挙げられる。
硬化触媒として用いられる脂肪酸アゾ化合物の具体例としては、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
ヒドロシリル化反応の触媒として使用し得るものの具体例としては、塩化白金酸およびその塩、白金−不飽和基含有シロキサンコンプレックス、ビニルシロキサンと白金とのコンプレックス、白金と１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのコンプレックス、トリオルガノホスフィンあるいはホスファイトと白金とのコンプレックス、アセチルアセテート白金キレート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなどの公知のものが挙げられる。
硬化触媒の使用量は、高分子物質形成材料の種類、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常、高分子物質形成材料１００質量部に対して３〜１５質量部である。
また、高分子物質形成材料中には、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。このような無機充填材を含有させることにより、後述する成形材料のチクソトロピー性が確保され、その粘度が高くなり、しかも、導電性粒子の分散安定性が向上すると共に、硬化処理されて得られる弾性異方導電膜１５の強度が高くなる。
このような無機充填材の使用量は、特に限定されるものではないが、あまり多量に使用すると、後述する製造方法において、磁場による導電性粒子Ｐの配向を十分に達成することができなくなるため、好ましくない。
このような無機充填材の使用量は、特に限定されるものではないが、あまり多量に使用すると、後述する製造方法において、磁場による導電性粒子Ｐの配向を十分に達成することができなくなるため、好ましくない。
接続用導電部１６および非接続用導電部１８を構成する磁性を示す導電性粒子Ｐは、磁性を示す芯粒子の表面に貴金属よりなる被覆層が形成されてなるものである。
ここで、芯粒子を構成する材料としては、鉄、ニッケル、コバルトまたはこれらの合金などの強磁性体金属よりなるもの、非磁性金属粒子若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子またはポリマー粒子の表面に強磁性体金属のメッキを施したものなどを用いることができる。また、被覆層を構成する貴金属としては、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウムおよびこれらの合金などを用いることができる。
芯粒子の表面に導電性金属を被覆する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば無電解メッキ、置換メッキ、電気メッキ等の湿式法、スパッタリング等の乾式法などにより行うことができる。
ここで、芯粒子を構成する材料としては、鉄、ニッケル、コバルトまたはこれらの合金などの強磁性体金属よりなるもの、非磁性金属粒子若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子またはポリマー粒子の表面に強磁性体金属のメッキを施したものなどを用いることができる。また、被覆層を構成する貴金属としては、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウムおよびこれらの合金などを用いることができる。
芯粒子の表面に導電性金属を被覆する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば無電解メッキ、置換メッキ、電気メッキ等の湿式法、スパッタリング等の乾式法などにより行うことができる。
導電性粒子Ｐにおける被覆層の厚みは２０ｎｍ以上とされ、好ましくは３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上である。この被覆層の厚みが２０ｎｍ以上であれば、当該導電性粒子はその導電性が十分に高いものとなるため、厚み方向に高い導電性を有する接続用導電部が確実に得られる。ここで、導電性粒子の被覆層の厚みは、下記式（Ｉ）によって算出されるものをいう。
式（Ｉ）：ｔ＝〔１／（Ｓｗ・ρ）〕×〔Ｎ／（１−Ｎ）〕
〔但し、ｔは被覆層の厚み（ｍ）、Ｓｗは芯粒子のＢＥＴ比表面積（ｍ2 ／ｋｇ）、ρは被覆層を形成する貴金属の比重（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｎは被覆層による被覆率（被覆層の重量／導電性粒子の重量）を示す。〕
〔但し、ｔは被覆層の厚み（ｍ）、Ｓｗは芯粒子のＢＥＴ比表面積（ｍ2 ／ｋｇ）、ρは被覆層を形成する貴金属の比重（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｎは被覆層による被覆率（被覆層の重量／導電性粒子の重量）を示す。〕
上記の式（Ｉ）は、次のようにして導かれたものである。
（ａ）芯粒子の重量をＭｐ（ｋｇ）とすると、芯粒子の表面積Ｓ（ｍ2 ）は、
Ｓ＝Ｓｗ・Ｍｐ ………式（１）
によって求められる。
（ｂ）被覆層の重量をｍ（ｋｇ）とすると、当該被覆層の体積Ｖ（ｍ3 ）は、
Ｖ＝ｍ／ρ ………式（２）
によって求められる。
（ｃ）ここで、被覆層の厚みが導電性粒子の表面全体にわたって均一なものであると仮定すると、ｔ＝Ｖ／Ｓであり、これに上記式（１）および式（２）を代入すると、被覆層の厚みｔは、
ｔ＝（ｍ／ρ）／（Ｓｗ・Ｍｐ）＝ｍ／（Ｓｗ・ρ・Ｍｐ） ………式（３）によって求められる。
（ｄ）また、被覆層による被覆率Ｎは、導電性粒子の重量に対する被覆層の重量の比であるから、この被覆率Ｎは、
Ｎ＝ｍ／（Ｍｐ＋ｍ） ………式（４）
によって求められる。
（ｅ）この式（４）の右辺における分子・分母をＭｐで割ると、
Ｎ＝（ｍ／Ｍｐ）／（１＋ｍ／Ｍｐ）となり、両辺に（１＋ｍ／Ｍｐ）をかけると、
Ｎ（１＋ｍ／Ｍｐ）＝ｍ／Ｍｐ、更には、
Ｎ＋Ｎ（ｍ／Ｍｐ）＝ｍ／Ｍｐとなり、Ｎ（ｍ／Ｍｐ）を右辺に移行すると、
Ｎ＝ｍ／Ｍｐ−Ｎ（ｍ／Ｍｐ）＝（ｍ／Ｍｐ）（１−Ｎ）となり、両辺を（１−Ｎ）で割ると、
Ｎ／（１−Ｎ）＝ｍ／Ｍｐとなり、
従って、芯粒子の重量Ｍｐは、
Ｍｐ＝ｍ／〔Ｎ／（１−Ｎ）〕＝ｍ（１−Ｎ）／Ｎ ………式（５）
によって求められる。
（ｆ）そして、式（３）に式（５）を代入すると、
ｔ＝１／〔Ｓｗ・ρ・（１−Ｎ）／Ｎ〕
＝〔１／（Ｓｗ・ρ）〕×〔Ｎ／（１−Ｎ）〕
が導かれる。
（ａ）芯粒子の重量をＭｐ（ｋｇ）とすると、芯粒子の表面積Ｓ（ｍ2 ）は、
Ｓ＝Ｓｗ・Ｍｐ ………式（１）
によって求められる。
（ｂ）被覆層の重量をｍ（ｋｇ）とすると、当該被覆層の体積Ｖ（ｍ3 ）は、
Ｖ＝ｍ／ρ ………式（２）
によって求められる。
（ｃ）ここで、被覆層の厚みが導電性粒子の表面全体にわたって均一なものであると仮定すると、ｔ＝Ｖ／Ｓであり、これに上記式（１）および式（２）を代入すると、被覆層の厚みｔは、
ｔ＝（ｍ／ρ）／（Ｓｗ・Ｍｐ）＝ｍ／（Ｓｗ・ρ・Ｍｐ） ………式（３）によって求められる。
（ｄ）また、被覆層による被覆率Ｎは、導電性粒子の重量に対する被覆層の重量の比であるから、この被覆率Ｎは、
Ｎ＝ｍ／（Ｍｐ＋ｍ） ………式（４）
によって求められる。
（ｅ）この式（４）の右辺における分子・分母をＭｐで割ると、
Ｎ＝（ｍ／Ｍｐ）／（１＋ｍ／Ｍｐ）となり、両辺に（１＋ｍ／Ｍｐ）をかけると、
Ｎ（１＋ｍ／Ｍｐ）＝ｍ／Ｍｐ、更には、
Ｎ＋Ｎ（ｍ／Ｍｐ）＝ｍ／Ｍｐとなり、Ｎ（ｍ／Ｍｐ）を右辺に移行すると、
Ｎ＝ｍ／Ｍｐ−Ｎ（ｍ／Ｍｐ）＝（ｍ／Ｍｐ）（１−Ｎ）となり、両辺を（１−Ｎ）で割ると、
Ｎ／（１−Ｎ）＝ｍ／Ｍｐとなり、
従って、芯粒子の重量Ｍｐは、
Ｍｐ＝ｍ／〔Ｎ／（１−Ｎ）〕＝ｍ（１−Ｎ）／Ｎ ………式（５）
によって求められる。
（ｆ）そして、式（３）に式（５）を代入すると、
ｔ＝１／〔Ｓｗ・ρ・（１−Ｎ）／Ｎ〕
＝〔１／（Ｓｗ・ρ）〕×〔Ｎ／（１−Ｎ）〕
が導かれる。
また、被覆層の被覆率Ｎは、２．５〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは３〜３０質量％、さらに好ましくは３．５〜２５質量％、特に好ましくは４〜２０質量％である。被覆される貴金属が金である場合には、その被覆率は、３〜３０質量％であることが好ましく、より好ましくは３．５〜２５質量％、さらに好ましくは４〜２０質量％、特に好ましくは４．５〜１０質量％である。
また、導電性粒子Ｐの数平均粒子径は、２０〜８０μｍとされ、好ましくは３０〜６０μｍ、より好ましくは３５〜５０μｍとされる。
導電性粒子Ｐの数平均粒子径が２０μｍ未満である場合には、接続用導電部に形成される導電路において、導電性粒子同士の接点数が多いため、導電性粒子間の接触抵抗の総和が相当に大きくなる結果、厚み方向に高い導電性が得られない。一方、導電性粒子Ｐの数平均粒子径が８０μｍを超える場合には、接続用導電部に含有される導電性粒子の数が少ないため、接続用導電部間において導電性のバラツキが生じやすく、また、接続用導電部の硬度が高くなりやすく、接続対象電極に対する安定な電気的接続が得られない。
導電性粒子Ｐの数平均粒子径が２０μｍ未満である場合には、接続用導電部に形成される導電路において、導電性粒子同士の接点数が多いため、導電性粒子間の接触抵抗の総和が相当に大きくなる結果、厚み方向に高い導電性が得られない。一方、導電性粒子Ｐの数平均粒子径が８０μｍを超える場合には、接続用導電部に含有される導電性粒子の数が少ないため、接続用導電部間において導電性のバラツキが生じやすく、また、接続用導電部の硬度が高くなりやすく、接続対象電極に対する安定な電気的接続が得られない。
また、導電性粒子Ｐの含水率は、５％以下であることが好ましく、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、とくに好ましくは１％以下である。このような条件を満足する導電性粒子Ｐを用いることにより、後述する製造方法において、成形材料層を硬化処理する際に、当該成形材料層内に気泡が生ずることが防止または抑制される。
また、導電性粒子Ｐの表面がシランカップリング剤などのカップリング剤で処理されたものを適宜用いることができる。導電性粒子の表面がカップリング剤で処理されることにより、当該導電性粒子Ｐと弾性高分子物質との接着性が高くなり、その結果、得られる接続用導電部１６は、繰り返しの使用における耐久性が高いものとなる。
カップリング剤の使用量は、導電性粒子Ｐの導電性に影響を与えない範囲で適宜選択されるが、導電性粒子Ｐの表面におけるカップリング剤の被覆率（導電性芯粒子の表面積に対するカップリング剤の被覆面積の割合）が５％以上となる量であることが好ましく、より好ましくは上記被覆率が７〜１００％、さらに好ましくは１０〜１００％、特に好ましくは２０〜１００％となる量である。
カップリング剤の使用量は、導電性粒子Ｐの導電性に影響を与えない範囲で適宜選択されるが、導電性粒子Ｐの表面におけるカップリング剤の被覆率（導電性芯粒子の表面積に対するカップリング剤の被覆面積の割合）が５％以上となる量であることが好ましく、より好ましくは上記被覆率が７〜１００％、さらに好ましくは１０〜１００％、特に好ましくは２０〜１００％となる量である。
このような導電性粒子Ｐは、接続用導電部１６において体積分率で１５〜５０％、好ましくは２０〜４０％となる割合で含有されていることが好ましい。この割合が１５％未満の場合には、十分に電気抵抗値の小さい接続用導電部１６が得られないことがある。一方、この割合が５０％を超える場合には、得られる接続用導電部は脆弱なものとなりやすく、接続用導電部として必要な弾性が得られないことがある。
接続用導電部１６の各々は、そのデュロメーター硬さが１０〜３５とされ、好ましくは２０〜３０とされる。このデュロメーター硬さが１０未満である場合には、接続用導電部１６を加圧した状態で高温環境下に長時間保持すると、当該接続用導電部１６に大きな永久歪みが生じるため、良好な電気的接続状態を維持することが困難となる。一方、このデュロメーター硬さが３５を超える場合には、小さい加圧力では、接続用導電部１６が十分に変形しないため、当該接続用導電部に電気抵抗の小さい導電路が形成されず、その結果、安定な電気的接続状態を達成することが困難となる。
本発明において、「デュロメーター硬さ」とは、ＪＩＳ Ｋ６２５３のデュロメーター硬さ試験に基づいて、タイプＡデュロメーターによって測定されたものをいう。
本発明において、「デュロメーター硬さ」とは、ＪＩＳ Ｋ６２５３のデュロメーター硬さ試験に基づいて、タイプＡデュロメーターによって測定されたものをいう。
また、互いに隣接する接続用導電部１６間における電気抵抗が１０ＭΩ以上とされ、好ましくは２０ＭΩ以上とされる。この電気抵抗が１０ＭΩ未満である場合には、接続対象電極に対する接続信頼性が低いものとなる。
また、接続用導電部１６を２０ｇの荷重で厚み方向に加圧した場合における当該接続用導電部１６の許容電流値が１Ａ以上であることが好ましい。
また、接続用導電部１６をその歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した場合における当該接続用導電部１６の許容電流値が１Ａ以上であることが好ましい。
ここで、接続用導電部の許容電流値とは、室温環境下に、接続用導電部を厚み方向に加圧した状態において、当該接続用導電部に２０秒間電流を印加した後に、当該接続用導電部における電気抵抗が０．１Ωを超えない最大の電流値をいう。
上記の許容電流値が過小である場合には、当該異方導電性コネクター１０を例えばウエハの電気的検査に用いる場合において、当該検査に必要な値の電流を印加させたときに、接続用導電部１６が発熱して早期に故障しやすくなり、長い使用寿命が得られない。そのため、故障した異方導電性コネクター１０を新たなものに交換する作業を頻繁に行わなければならず、検査効率の低下を招く。
また、接続用導電部１６をその歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した場合における当該接続用導電部１６の許容電流値が１Ａ以上であることが好ましい。
ここで、接続用導電部の許容電流値とは、室温環境下に、接続用導電部を厚み方向に加圧した状態において、当該接続用導電部に２０秒間電流を印加した後に、当該接続用導電部における電気抵抗が０．１Ωを超えない最大の電流値をいう。
上記の許容電流値が過小である場合には、当該異方導電性コネクター１０を例えばウエハの電気的検査に用いる場合において、当該検査に必要な値の電流を印加させたときに、接続用導電部１６が発熱して早期に故障しやすくなり、長い使用寿命が得られない。そのため、故障した異方導電性コネクター１０を新たなものに交換する作業を頻繁に行わなければならず、検査効率の低下を招く。
本発明の異方導電性コネクターにおいては、接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に加圧した状態で測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗（以下、「電気抵抗Ｒa 」ともいう。）が０．１Ω以下であることが好ましく、より好ましくは０．０８Ω以下である。
この電気抵抗Ｒa が０．１Ωを超える場合には、当該異方導電性コネクター１０を例えばウエハの電気的検査に用いる場合において、当該検査に必要な値の電流を印加させたときに、接続用導電部１６が発熱して損傷しやすくなり、長い使用寿命が得られない。そのため、故障した異方導電性コネクター１０を新たなものに交換する作業を頻繁に行わなければならず、検査効率の低下を招く。
この電気抵抗Ｒa が０．１Ωを超える場合には、当該異方導電性コネクター１０を例えばウエハの電気的検査に用いる場合において、当該検査に必要な値の電流を印加させたときに、接続用導電部１６が発熱して損傷しやすくなり、長い使用寿命が得られない。そのため、故障した異方導電性コネクター１０を新たなものに交換する作業を頻繁に行わなければならず、検査効率の低下を招く。
また、温度８０℃の環境下で、接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に１５分間加圧し、次いで、加圧を解除した状態で５分間保持するサイクルを３０００回繰り返した後において、当該接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に加圧した状態で測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗（以下、「電気抵抗Ｒb 」ともいう。）が０．１Ω以下であることが好ましく、より好ましくは０．０８Ω以下である。
この電気抵抗Ｒb が０．１Ωを超える場合には、当該異方導電性コネクター１０を例えばウエハの電気的検査に用いる場合において、当該検査に必要な値の電流を印加させたときに、接続用導電部１６が発熱して損傷しやすくなり、長い使用寿命が得られない。そのため、故障した異方導電性コネクター１０を新たなものに交換する作業を頻繁に行わなければならず、検査効率の低下を招く。
この電気抵抗Ｒb が０．１Ωを超える場合には、当該異方導電性コネクター１０を例えばウエハの電気的検査に用いる場合において、当該検査に必要な値の電流を印加させたときに、接続用導電部１６が発熱して損傷しやすくなり、長い使用寿命が得られない。そのため、故障した異方導電性コネクター１０を新たなものに交換する作業を頻繁に行わなければならず、検査効率の低下を招く。
また、接続用導電部を歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した状態で測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗（以下、「電気抵抗Ｒc 」ともいう。）が０．１Ω以下であることが好ましく、より好ましくは０．０８Ω以下である。
この電気抵抗Ｒc が０．１Ωを超える場合には、当該異方導電性コネクター１０を例えばウエハの電気的検査に用いる場合において、当該検査に必要な値の電流を印加させたときに、接続用導電部１６が発熱して損傷しやすくなり、長い使用寿命が得られない。そのため、故障した異方導電性コネクター１０を新たなものに交換する作業を頻繁に行わなければならず、検査効率の低下を招く。
この電気抵抗Ｒc が０．１Ωを超える場合には、当該異方導電性コネクター１０を例えばウエハの電気的検査に用いる場合において、当該検査に必要な値の電流を印加させたときに、接続用導電部１６が発熱して損傷しやすくなり、長い使用寿命が得られない。そのため、故障した異方導電性コネクター１０を新たなものに交換する作業を頻繁に行わなければならず、検査効率の低下を招く。
また、温度８０℃の環境下で、接続用導電部を歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した状態で当該接続用導電部に１Ａの電流を３０００時間印加させた後に測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗（以下、「電気抵抗Ｒd 」ともいう。）が０．１Ω以下であることが好ましく、より好ましくは０．０８Ω以下である。
この電気抵抗Ｒd が０．１Ωを超える場合には、当該異方導電性コネクター１０を例えばウエハの電気的検査に用いる場合において、当該検査に必要な値の電流を印加させたときに、接続用導電部１６が発熱して損傷しやすくなり、長い使用寿命が得られない。そのため、故障した異方導電性コネクター１０を新たなものに交換する作業を頻繁に行わなければならず、検査効率の低下を招く。
この電気抵抗Ｒd が０．１Ωを超える場合には、当該異方導電性コネクター１０を例えばウエハの電気的検査に用いる場合において、当該検査に必要な値の電流を印加させたときに、接続用導電部１６が発熱して損傷しやすくなり、長い使用寿命が得られない。そのため、故障した異方導電性コネクター１０を新たなものに交換する作業を頻繁に行わなければならず、検査効率の低下を招く。
また、上記の電気抵抗Ｒa 、電気抵抗Ｒb 、電気抵抗Ｒc および電気抵抗Ｒd の各々は、当該異方導電性コネクター１０の全ての接続用導電部についての変動係数が５０％以下であることが好ましい。この変動係数が５０％を超える場合には、当該異方導電性コネクターは、接続用導電部間における導電性のバラツキが大きいものとなるため、高い接続信頼性が得られないことがある。
弾性異方導電膜１５の全厚（図示の例では接続用導電部１６における厚み）は、０．２〜１．５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．３〜１．０ｍｍである。この厚みが０．２ｍｍ以上であれば、十分な強度を有する弾性異方導電膜１５が確実に得られる。一方、この厚みが１．５ｍｍ以下であれば、所要の導電性を有する接続用導電部１６が確実に得られる。
接続用導電部１６における突出部分１６Ａ，１６Ｂの突出高さは、その合計が当該接続用導電部１６の厚みの２０％以上であることが好ましく、より好ましくは２５％以上である。このような突出高さを有する突出部分１６Ａ，１６Ｂを形成することより、当該接続用導電部１６が小さい圧力で十分に圧縮されるため、良好な導電性が確実に得られる。
接続用導電部１６における突出部分１６Ａ，１６Ｂの突出高さは、その合計が当該接続用導電部１６の厚みの２０％以上であることが好ましく、より好ましくは２５％以上である。このような突出高さを有する突出部分１６Ａ，１６Ｂを形成することより、当該接続用導電部１６が小さい圧力で十分に圧縮されるため、良好な導電性が確実に得られる。
このような異方導電性コネクター１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、図３に示すフレーム板２０を作製する。ここで、フレーム板２０の貫通孔２１を形成する方法としては、打ち抜き型を用いる方法、パンチング加工法、ドリル加工法、ルーター加工法、レーザー加工法等の物理的な加工方法、化学エッチング法などの化学的な加工方法などを利用することができる。
次いで、硬化処理によって絶縁性の弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料中に、磁性を示す導電性粒子が分散されてなる流動性の成形材料を調製する。そして、図５に示すように、弾性異方導電膜成形用の金型５０を用意し、この金型５０における下型５６の上面にスペーサー（図示省略）を介してフレーム板２０を位置合わせして配置し、このフレーム板２０上にスペーサー（図示省略）を介して上型５１を位置合わせして配置すると共に、上型５１、下型５６、スペーサーおよびフレーム板２０によって形成される成形空間内に、調製した成形材料を充填して成形材料層１５Ａを形成する。
先ず、図３に示すフレーム板２０を作製する。ここで、フレーム板２０の貫通孔２１を形成する方法としては、打ち抜き型を用いる方法、パンチング加工法、ドリル加工法、ルーター加工法、レーザー加工法等の物理的な加工方法、化学エッチング法などの化学的な加工方法などを利用することができる。
次いで、硬化処理によって絶縁性の弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料中に、磁性を示す導電性粒子が分散されてなる流動性の成形材料を調製する。そして、図５に示すように、弾性異方導電膜成形用の金型５０を用意し、この金型５０における下型５６の上面にスペーサー（図示省略）を介してフレーム板２０を位置合わせして配置し、このフレーム板２０上にスペーサー（図示省略）を介して上型５１を位置合わせして配置すると共に、上型５１、下型５６、スペーサーおよびフレーム板２０によって形成される成形空間内に、調製した成形材料を充填して成形材料層１５Ａを形成する。
ここで、金型５０について説明すると、上型５１においては、強磁性体基板５２の下面に、非磁性体基板５３が例えばネジ機構（図示省略）によって固定されて配置されている。この非磁性体基板５３の上面には、形成すべき弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６および非接続用導電部１８の配置パターンに対掌なパターンに従って、後述する磁性部材５４Ａが収容される多数の磁性部材収容用凹所５３Ａが形成され、非磁性体基板５３の下面には、形成すべき弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６の配置パターンに対掌なパターンに従って、当該接続用導電部１６の突出部分１６Ａを形成するための突出部分形成用凹所５３Ｂが形成されている。そして、非磁性体基板５３の磁性部材収容用凹所５３Ａ内には、当該磁性部材収容用凹所５３Ａの径に適合する径を有する球状の磁性部材５４Ａが収容され、更に、磁性部材５４Ａを磁性部材収容用凹所５３Ａ内に固定するための柱状の蓋材５４Ｂが、当該磁性部材収容用凹所５３Ａの開口を塞ぐよう設けられている。
一方、下型５６においては、強磁性体基板５７の上面に、非磁性体基板５８が例えばネジ機構（図示省略）によって固定されて配置されている。この非磁性体基板５８の下面には、形成すべき弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６および非接続用導電部１８の配置パターンと同一のパターンに従って、磁性部材５９Ａが収容される多数の磁性部材収容用凹所５８Ａが形成され、非磁性体基板５８の上面には、形成すべき弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６の配置パターンと同一のパターンに従って、当該接続用導電部１６の突出部分１６Ｂを形成するための突出部分形成用凹所５８Ｂが形成されている。そして、非磁性体基板５８の磁性部材収容用凹所５８Ａ内には、当該磁性部材収容用凹所５８Ａの径に適合する径を有する球状の磁性部材５９Ａが収容され、更に、磁性部材５９Ａを磁性部材収容用凹所５８Ａ内に固定するための柱状の蓋材５９Ｂが、当該磁性部材収容用凹所５８Ａの開口を塞ぐよう設けられている。
上型５１および下型５６の各々における強磁性体基板５２，５７および磁性部材５４Ａ，５９Ａを構成する材料としては、鉄、ニッケル、コバルトまたはこれらの合金などを用いることができる。
また、上型５１および下型５６の各々における非磁性体基板５３，５８を構成する材料としては、銅、真鍮等の銅合金、アルミニウム、ジュラルミン等のアルミウニム合金などを用いることができる。
また、蓋材５４Ｂ，５９Ｂを構成する材料としては、強磁性体材料を用いることが好ましく、その具体例としては、鉄、ニッケル、コバルトまたはこれらの合金などを挙げることができる。
また、上型５１および下型５６の各々における非磁性体基板５３，５８を構成する材料としては、銅、真鍮等の銅合金、アルミニウム、ジュラルミン等のアルミウニム合金などを用いることができる。
また、蓋材５４Ｂ，５９Ｂを構成する材料としては、強磁性体材料を用いることが好ましく、その具体例としては、鉄、ニッケル、コバルトまたはこれらの合金などを挙げることができる。
次いで、上型５１における強磁性体基板５２の上面および下型５６における強磁性体基板５７の下面に、電磁石または永久磁石を配置し、強度分布を有する平行磁場、すなわち上型５１の磁性部材５４Ａとこれに対応する下型５６の磁性部材５９Ａとの間において大きい強度を有する平行磁場を成形材料層１５Ａの厚み方向に作用させる。その結果、成形材料層１５Ａにおいては、図６に示すように、当該成形材料層１５Ａ中に分散されている導電性粒子Ｐが、上型５１の磁性部材５４Ａとこれに対応する下型５６の磁性部材５９Ａとの間に位置する部分に集合すると共に、厚み方向に並ぶよう配向する。
そして、この状態において、成形材料層１５Ａを硬化処理することにより、上型５１の磁性部材５４Ａとこれに対応する下型５６の磁性部材５９Ａとの間に配置された導電性粒子Ｐが密に含有された接続用導電部１６および非接続用導電部１８と、これらの接続用導電部１６および非接続用導電部１８の間に介在された、導電性粒子Ｐが全くあるいは殆ど存在しない絶縁部１７とよりなる異方導電膜１５が、フレーム板２０に固定支持された状態で形成され、以て、異方導電性コネクター１０が製造される。
そして、この状態において、成形材料層１５Ａを硬化処理することにより、上型５１の磁性部材５４Ａとこれに対応する下型５６の磁性部材５９Ａとの間に配置された導電性粒子Ｐが密に含有された接続用導電部１６および非接続用導電部１８と、これらの接続用導電部１６および非接続用導電部１８の間に介在された、導電性粒子Ｐが全くあるいは殆ど存在しない絶縁部１７とよりなる異方導電膜１５が、フレーム板２０に固定支持された状態で形成され、以て、異方導電性コネクター１０が製造される。
以上において、成形材料層１５Ａに作用される平行磁場の強度は、上型５１の磁性部材５４Ａとこれに対応する下型５６の磁性部材５９Ａとの間において平均で０．０２〜２．０Ｔとなる大きさが好ましい。
成形材料層１５Ａの硬化処理は、平行磁場を作用させたままの状態で行うこともできるが、平行磁場の作用を停止させた後に行うこともできる。
成形材料層１５Ａの硬化処理は、使用される材料によって適宜選定されるが、通常、加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、成形材料層１５Ａを構成する高分子物質用材料などの種類、導電性粒子Ｐの移動に要する時間などを考慮して適宜設定される。
成形材料層１５Ａの硬化処理は、平行磁場を作用させたままの状態で行うこともできるが、平行磁場の作用を停止させた後に行うこともできる。
成形材料層１５Ａの硬化処理は、使用される材料によって適宜選定されるが、通常、加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、成形材料層１５Ａを構成する高分子物質用材料などの種類、導電性粒子Ｐの移動に要する時間などを考慮して適宜設定される。
弾性異方導電膜１５を成形するための金型としては、図５に示す金型５０の代わりに図７に示す金型６０を用いることができる。
この金型６０について具体的に説明すると、この金型６０は、上型６１および下型６６が互いに対向するよう配置されて構成されている。
上型６１においては、強磁性体基板６２の下面に、目的とする弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６および非接続用導電部１８の配置パターンに対掌なパターンに従って強磁性体層６３が形成され、この強磁性体層６３以外の個所には、当該強磁性体層６３の厚みより大きい厚みを有する非磁性体層６４が形成されている。
一方、下型６６においては、強磁性体基板６７の上面に、目的とする弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６および非接続用導電部１８の配置パターンと同一のパターンに従って強磁性体層６８が形成され、この強磁性体層６８以外の個所には、当該強磁性体層６８の厚みより大きい厚みを有する非磁性体層６９が形成されている。
上型６１および下型６６の各々における強磁性体基板６２，６７および強磁性体層６３，６８を構成する材料としては、鉄、ニッケル、コバルトまたはこれらの合金などを用いることができる。
また、上型６１および下型６６の各々における非磁性体部分６４，６９を構成する材料としては、銅などの非磁性金属、ポリイミドなどの耐熱性樹脂、放射線硬化性樹脂などを用いることができる。
この金型６０について具体的に説明すると、この金型６０は、上型６１および下型６６が互いに対向するよう配置されて構成されている。
上型６１においては、強磁性体基板６２の下面に、目的とする弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６および非接続用導電部１８の配置パターンに対掌なパターンに従って強磁性体層６３が形成され、この強磁性体層６３以外の個所には、当該強磁性体層６３の厚みより大きい厚みを有する非磁性体層６４が形成されている。
一方、下型６６においては、強磁性体基板６７の上面に、目的とする弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６および非接続用導電部１８の配置パターンと同一のパターンに従って強磁性体層６８が形成され、この強磁性体層６８以外の個所には、当該強磁性体層６８の厚みより大きい厚みを有する非磁性体層６９が形成されている。
上型６１および下型６６の各々における強磁性体基板６２，６７および強磁性体層６３，６８を構成する材料としては、鉄、ニッケル、コバルトまたはこれらの合金などを用いることができる。
また、上型６１および下型６６の各々における非磁性体部分６４，６９を構成する材料としては、銅などの非磁性金属、ポリイミドなどの耐熱性樹脂、放射線硬化性樹脂などを用いることができる。
上記のような異方導電性コネクター１０によれば、弾性異方導電膜１５が金属材料よりなるフレーム板２０によって支持されているため、当該フレーム板２０を保持したときには異方導電性コネクター１０全体が大きく変形することがなく、これにより、当該異方導電性コネクター１０の接続対象電極例えば検査用回路基板の検査用電極や接続用回路基板の端子電極に対する位置合わせ作業を容易に行うことができる。
また、フレーム板２０を構成する金属材料は線熱膨張係数が小さいものであるため、温度環境の変化に対しても優れた寸法安定性を有し、これにより、良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
また、弾性異方導電膜１５における接続用導電部１６には、特定の導電性粒子Ｐが充填されており、しかも、当該接続用導電部１６を構成する弾性高分子物質のデュロメーター硬さが特定の範囲にあるため、高い導電性が得られると共に、接続対象電極に対する安定な電気的接続状態が得られる。
また、接続用導電部１６間における電気抵抗が１０ＭΩ以上であるため、接続対象電極に対して高い接続信頼性が得られる。
また、フレーム板２０を構成する金属材料は線熱膨張係数が小さいものであるため、温度環境の変化に対しても優れた寸法安定性を有し、これにより、良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
また、弾性異方導電膜１５における接続用導電部１６には、特定の導電性粒子Ｐが充填されており、しかも、当該接続用導電部１６を構成する弾性高分子物質のデュロメーター硬さが特定の範囲にあるため、高い導電性が得られると共に、接続対象電極に対する安定な電気的接続状態が得られる。
また、接続用導電部１６間における電気抵抗が１０ＭΩ以上であるため、接続対象電極に対して高い接続信頼性が得られる。
〔ウエハ検査装置〕
図８は、本発明に係るウエハ検査装置の一例における構成を示す説明用断面図であって、このウエハ検査装置は、多数の集積回路が形成されたウエハについてＷＬＢＩ試験またはプローブ試験を行うためのものである。
このウエハ検査装置は、表面（図において下面）に多数の検査用電極３１が形成された検査用回路基板３０を有し、この検査用回路基板３０の表面には、図１および図２に示す異方導電性コネクター１０を介してプローブカード４０が配置されている。また、検査用回路基板３０の上方には、当該検査用回路基板を下方に加圧する加圧機構３５が設けられている。
プローブカード４０は、接続用回路基板４１と、この接続用回路基板４１の表面（図において下面）に設けられた、検査対象であるウエハ１における集積回路の被検査電極（図示省略）に接触される多数の接触子（図示省略）を有する接触部材４５とにより構成されている。接触部材４５の下方には、検査対象であるウエハ１が載置される、加熱板を兼ねたウエハトレイ３６が配置されている。
図８は、本発明に係るウエハ検査装置の一例における構成を示す説明用断面図であって、このウエハ検査装置は、多数の集積回路が形成されたウエハについてＷＬＢＩ試験またはプローブ試験を行うためのものである。
このウエハ検査装置は、表面（図において下面）に多数の検査用電極３１が形成された検査用回路基板３０を有し、この検査用回路基板３０の表面には、図１および図２に示す異方導電性コネクター１０を介してプローブカード４０が配置されている。また、検査用回路基板３０の上方には、当該検査用回路基板を下方に加圧する加圧機構３５が設けられている。
プローブカード４０は、接続用回路基板４１と、この接続用回路基板４１の表面（図において下面）に設けられた、検査対象であるウエハ１における集積回路の被検査電極（図示省略）に接触される多数の接触子（図示省略）を有する接触部材４５とにより構成されている。接触部材４５の下方には、検査対象であるウエハ１が載置される、加熱板を兼ねたウエハトレイ３６が配置されている。
図９にも拡大して示すように、プローブカード４０における接続用回路基板４１の裏面には、検査用回路基板３０の検査用電極３１のパターンに対応するパターンに従って多数の端子電極４２が形成されており、当該接続用回路基板４１は、ガイドピン４３によって、端子電極４２の各々が検査用回路基板３０の検査用電極３１に対向するよう位置決めされた状態で配置されている。
異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５には、検査用回路基板３０の検査用電極３１のパターンに対応するパターンに従って複数の接続用導電部１６が形成されている。そして、異方導電性コネクター１０は、ガイドピン４３によって、弾性異方導電膜１５における接続用導電部１６の各々が、検査用回路基板３０の検査用電極３１と接続用回路基板４１の端子電極４２との間に位置するよう位置決めされた状態で配置されている。
異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５には、検査用回路基板３０の検査用電極３１のパターンに対応するパターンに従って複数の接続用導電部１６が形成されている。そして、異方導電性コネクター１０は、ガイドピン４３によって、弾性異方導電膜１５における接続用導電部１６の各々が、検査用回路基板３０の検査用電極３１と接続用回路基板４１の端子電極４２との間に位置するよう位置決めされた状態で配置されている。
そして、この例のウエハ検査装置においては、異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５が検査用回路基板３０と接続用回路基板４１とよって挟圧された状態で、当該検査用回路基板３０、当該異方導電性コネクター１０および当該接続用回路基板４１の三者が固定されており、これにより、当該検査用回路基板３０における検査用電極３１の各々と当該接続用回路基板４１における端子電極４２の各々とが当該異方導電性コネクター１０における接続用導電部１６を介して電気的に接続されている。
ここで、異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５は、当該弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６の電気抵抗値が０．１Ω以下となる状態に挟圧されることが好ましく、具体的には、検査用回路基板３０と接続用回路基板４１とよる弾性異方導電膜１５に対する挟圧力が、接続用導電部１６の１個当たり０．０３〜０．４Ｎとなる力であることが好ましい。この値が過小である場合には、接続用導電部１６の電気抵抗値にばらつきが生じやすくなり、また、接続用導電部１６の電気抵抗値が高くなって所要の電気的検査を行うことが困難となることがある。一方、この値が過大である場合には、検査用回路基板３０および接続用回路基板４１が変形するため、安定な電気的接続が困難となることがある。
また、弾性異方導電膜１５に対する挟圧力を調整するため、検査用回路基板３０と接続用回路基板４１との間にスペーサーを設けることができる。
また、検査用回路基板３０、異方導電性コネクター１０および接続用回路基板４１を固定する手段としては、螺子による手段、ガイドピン４３としてボルトを用いてナットにより固定する手段などが挙げられる。
ここで、異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５は、当該弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６の電気抵抗値が０．１Ω以下となる状態に挟圧されることが好ましく、具体的には、検査用回路基板３０と接続用回路基板４１とよる弾性異方導電膜１５に対する挟圧力が、接続用導電部１６の１個当たり０．０３〜０．４Ｎとなる力であることが好ましい。この値が過小である場合には、接続用導電部１６の電気抵抗値にばらつきが生じやすくなり、また、接続用導電部１６の電気抵抗値が高くなって所要の電気的検査を行うことが困難となることがある。一方、この値が過大である場合には、検査用回路基板３０および接続用回路基板４１が変形するため、安定な電気的接続が困難となることがある。
また、弾性異方導電膜１５に対する挟圧力を調整するため、検査用回路基板３０と接続用回路基板４１との間にスペーサーを設けることができる。
また、検査用回路基板３０、異方導電性コネクター１０および接続用回路基板４１を固定する手段としては、螺子による手段、ガイドピン４３としてボルトを用いてナットにより固定する手段などが挙げられる。
検査用回路基板３０における検査用電極３１のピッチは、０．５〜５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１〜２ｍｍである。このようなピッチで検査用電極３１が形成されることにより、当該検査用電極３１と接続用回路基板４１の端子電極４２との所要の電気的接続を確実に達成することができると共に、検査用電極３１を高い密度で配置することが可能であるため、検査対象であるウエハ１の被検査電極数に応じた多数の検査用電極３１を形成することができる。
プローブカード４０における接触部材４５の接触子の各々は、接続用回路基板４１における回路を介して検査用回路基板３０の検査用電極３１の各々に電気的に接続されている。
接触部材４５としては、特に限定されるものではなく、種々の構成のものを採用することができ、例えばブレードまたはピンおよびマイクロスプリングピンよりなる接触子が配列されてなるもの、接触子が異方導電性シートよりなるもの、絶縁性シートにその厚み方向に貫通して伸びる金属体よりなる接触子が配置されてなるシート状コネクターよりなるもの、異方導電性シートとシート状コネクターとが積層されてなるものなどを用いることができる。
以下に、本発明のウエハ検査装置に好適に用いることができるプローブカードの具体例について説明する。
接触部材４５としては、特に限定されるものではなく、種々の構成のものを採用することができ、例えばブレードまたはピンおよびマイクロスプリングピンよりなる接触子が配列されてなるもの、接触子が異方導電性シートよりなるもの、絶縁性シートにその厚み方向に貫通して伸びる金属体よりなる接触子が配置されてなるシート状コネクターよりなるもの、異方導電性シートとシート状コネクターとが積層されてなるものなどを用いることができる。
以下に、本発明のウエハ検査装置に好適に用いることができるプローブカードの具体例について説明する。
図１０は、プローブカードの一例における要部の構成を示す説明用断面図である。このプローブカードにおいては、接続用回路基板４１の表面に突起状の複数の接続用電極４４が適宜のパターンに従って形成され、これらの接続用電極４４の各々の先端に接触部材４５が設けられている。接触部材４５の各々は、板バネよりなる梁部４６ａと、この梁部４６ａの一端に形成された接触子４６ｂとにより構成されている。図示の例では、接触子４６ｂは、円錐台状または角錐台状に形成されているが、この形状に限定されず、例えば円錐状または角錐状に形成されていてもよい。そして、接触部材４５における梁部４６ａの一端に形成された接触子４６ｂは、検査対象であるウエハの被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置され、梁部４６ａの他端は、接続用電極４４の先端に固定されている。
このようなプローブカードおよびその製造方法は、例えば特開２００３−２１５１６１号公報に記載されている。
このようなプローブカードおよびその製造方法は、例えば特開２００３−２１５１６１号公報に記載されている。
図１１は、プローブカードの一例における要部の構成を示す説明用断面図である。このプローブカードにおいては、接続用回路基板４１の表面に平板状の複数の接続用電極４４が検査対象であるウエハの被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成され、当該接続用回路基板４１の表面上には、異方導電性シート４７とシート状コネクター４８とが積層されてなる接触部材４５が配置されている。
接触部材４５における異方導電性シート４７は、検査対象であるウエハの被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された、それぞれ弾性高分子物質中に導電性粒子Ｐが密に含有されてなる複数の接続用導電部４７ａと、これらの接続用導電部４７ａを相互に絶縁する弾性高分子物質よりなる絶縁部４７ｂとにより構成されている。
また、接触部材４５におけるシート状コネクター４８は、絶縁性シート４８ａにその厚み方向に貫通して伸びる金属体よりなる接触子４９が配置されて構成されている。シート状コネクター４８における接触子４９は、絶縁性シート４８ａの表面に露出する半球状の表面電極４９ａと、絶縁性シート４８ａの裏面に露出する平板状の裏面電極４９ｂと、表面電極４９ａおよひ裏面電極４８ｂを互いに連結する、絶縁性シート４８ａの厚み方向に貫通して伸びる短絡部４９ｃとにより構成されている。
そして、接触部材４５における異方導電性シート４７は、接続用回路基板４１の表面に各接続用導電部４７ａが各接続用電極４４上に位置するよう配置され、シート状コネクター４８は、異方導電性シート４７の表面に各接触子４９が各接続用導電部４７ａ上に位置するよう配置されている。
このようなプローブカードおよびその製造方法は、例えば特開２００２−３２４６００号公報に記載されている。
接触部材４５における異方導電性シート４７は、検査対象であるウエハの被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された、それぞれ弾性高分子物質中に導電性粒子Ｐが密に含有されてなる複数の接続用導電部４７ａと、これらの接続用導電部４７ａを相互に絶縁する弾性高分子物質よりなる絶縁部４７ｂとにより構成されている。
また、接触部材４５におけるシート状コネクター４８は、絶縁性シート４８ａにその厚み方向に貫通して伸びる金属体よりなる接触子４９が配置されて構成されている。シート状コネクター４８における接触子４９は、絶縁性シート４８ａの表面に露出する半球状の表面電極４９ａと、絶縁性シート４８ａの裏面に露出する平板状の裏面電極４９ｂと、表面電極４９ａおよひ裏面電極４８ｂを互いに連結する、絶縁性シート４８ａの厚み方向に貫通して伸びる短絡部４９ｃとにより構成されている。
そして、接触部材４５における異方導電性シート４７は、接続用回路基板４１の表面に各接続用導電部４７ａが各接続用電極４４上に位置するよう配置され、シート状コネクター４８は、異方導電性シート４７の表面に各接触子４９が各接続用導電部４７ａ上に位置するよう配置されている。
このようなプローブカードおよびその製造方法は、例えば特開２００２−３２４６００号公報に記載されている。
上記のウエハ検査装置においては、検査対象であるウエハ１がウエハトレイ３６上に載置され、当該検査用回路基板３０が加圧機構３６によって下方に加圧されることにより、ウエハ１に形成された一部の集積回路の被検査電極の各々に、接触部材４５の接触子の各々が接触し、これにより、所要の電気的接続が達成される。そして、ウエハトレイ３６によってウエハ１が所定の温度に加熱され、この状態で、ウエハ１についての所要の電気的検査（ＷＬＢＩ試験またはプローブ試験）が行われる。
以上において、加圧機構３６による加圧力は、ウエハ１に対する接触部材４５の安定な電気的接続が得られる範囲で選択される。
以上において、加圧機構３６による加圧力は、ウエハ１に対する接触部材４５の安定な電気的接続が得られる範囲で選択される。
このようなウエハ検査装置によれば、検査用回路基板３０と接続用回路基板４１とを電気的に接続するためのコネクターが、図１および図２に示す異方導電性コネクター１０であることにより、検査用回路基板３０の検査用電極３１と接続用回路基板４１の端子電極４２との電気的接続が小さい加圧力で確実に達成されるため、これらの加圧手段として大型のものを用いることが不要となる。また、検査用回路基板３０と接続用回路基板４１との離間距離が短いため、当該ウエハ検査装置の高さ方向の寸法を小さくすることができる。従って、ウエハ検査装置全体の小型化を図ることができる。
また、検査用回路基板３０の検査用電極３１に作用される加圧力が小さいため、当該検査用電極３１が損傷することがなく、当該検査用回路基板３０の使用寿命が短くなることがない。
また、検査用回路基板３０の検査用電極３１は、特定の異方導電性コネクター１０によって電気的に接続されることにより、当該検査用電極３１を高密度で配置することができ、従って、多数の検査用電極３１を形成することができるので、多数の被検査電極についての検査を一括して行うことができる。
また、検査用回路基板３０の検査用電極３１に作用される加圧力が小さいため、当該検査用電極３１が損傷することがなく、当該検査用回路基板３０の使用寿命が短くなることがない。
また、検査用回路基板３０の検査用電極３１は、特定の異方導電性コネクター１０によって電気的に接続されることにより、当該検査用電極３１を高密度で配置することができ、従って、多数の検査用電極３１を形成することができるので、多数の被検査電極についての検査を一括して行うことができる。
また、異方導電性コネクター１０による電気的接続は接触抵抗が小さく、しかも、安定した接続状態を達成することができるため、良好な電気特性が得られる。
また、検査用回路基板３０の検査用電極３１と接続用回路基板４１の端子電極４２とが異方導電性コネクター１０を介して電気的に接続されているため、信号伝送系の距離が短く、従って、高速処理が必要とされる高機能の集積回路の電気的検査についても対応することができる。
また、異方導電性コネクター１０におけるフレーム板２０は線熱膨張係数が小さい材料よりなるため、温度環境の変化に対しても検査用回路基板３０と接続用回路基板４１との良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
また、異方導電性コネクター１０の弾性異方導電膜１５における接続用導電部１６には、特定の導電性粒子Ｐが充填されており、しかも、当該接続用導電部１６のデュロメーター硬さが特定の範囲にあるため、高い導電性が得られると共に、検査用回路基板３０および接続用回路基板４１に対する安定な電気的接続状態が得られる。
また、接続用導電部１６間における電気抵抗が１０ＭΩ以上であるため、検査用回路基板３０および接続用回路基板４１に対して高い接続信頼性が得られる。
また、検査用回路基板３０の検査用電極３１と接続用回路基板４１の端子電極４２とが異方導電性コネクター１０を介して電気的に接続されているため、信号伝送系の距離が短く、従って、高速処理が必要とされる高機能の集積回路の電気的検査についても対応することができる。
また、異方導電性コネクター１０におけるフレーム板２０は線熱膨張係数が小さい材料よりなるため、温度環境の変化に対しても検査用回路基板３０と接続用回路基板４１との良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
また、異方導電性コネクター１０の弾性異方導電膜１５における接続用導電部１６には、特定の導電性粒子Ｐが充填されており、しかも、当該接続用導電部１６のデュロメーター硬さが特定の範囲にあるため、高い導電性が得られると共に、検査用回路基板３０および接続用回路基板４１に対する安定な電気的接続状態が得られる。
また、接続用導電部１６間における電気抵抗が１０ＭΩ以上であるため、検査用回路基板３０および接続用回路基板４１に対して高い接続信頼性が得られる。
本発明においては、上記の例に限定されず種々の変更を加えることが可能である。
例えば異方導電性コネクター１０において、弾性異方導電膜１５における非接続用導電部１８は必須のものではない。
また、フレーム板２０として複数の貫通孔２１を有するものを用いる場合には、貫通孔２１毎に互いに独立した弾性異方導電膜が形成されていてもよい。
また、異方導電性コネクター１０は、図１２および図１３に示すように、フレーム板２０の貫通孔２１が、弾性異方導電膜１５における接続用導電部１６のパターンに対応するパターンに従って形成され、当該貫通孔２１の各々に１つの接続用導電部１６が配置された構成であってもよい。
また、フレーム板２０は、単一の貫通孔が形成されてなる枠状のものであってもよい。 また、検査用回路基板３０または接続用回路基板４１にチップコンデンサなどの電子部品が搭載される場合には、図１４および図１５に示すように、フレーム板２０には、接続導電部配置用の貫通孔２１の他に、電子部品収容用の貫通孔２２を形成することができる。
また、ウエハ検査装置においては、異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５を形成する弾性高分子物質として粘着性を有するものを用いることにより、当該弾性異方導電性膜１５が検査用回路基板３０または接続用回路基板４１に着脱自在に接着されていてもよい。
例えば異方導電性コネクター１０において、弾性異方導電膜１５における非接続用導電部１８は必須のものではない。
また、フレーム板２０として複数の貫通孔２１を有するものを用いる場合には、貫通孔２１毎に互いに独立した弾性異方導電膜が形成されていてもよい。
また、異方導電性コネクター１０は、図１２および図１３に示すように、フレーム板２０の貫通孔２１が、弾性異方導電膜１５における接続用導電部１６のパターンに対応するパターンに従って形成され、当該貫通孔２１の各々に１つの接続用導電部１６が配置された構成であってもよい。
また、フレーム板２０は、単一の貫通孔が形成されてなる枠状のものであってもよい。 また、検査用回路基板３０または接続用回路基板４１にチップコンデンサなどの電子部品が搭載される場合には、図１４および図１５に示すように、フレーム板２０には、接続導電部配置用の貫通孔２１の他に、電子部品収容用の貫通孔２２を形成することができる。
また、ウエハ検査装置においては、異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５を形成する弾性高分子物質として粘着性を有するものを用いることにより、当該弾性異方導電性膜１５が検査用回路基板３０または接続用回路基板４１に着脱自在に接着されていてもよい。
また、検査用回路基板３０、異方導電性コネクター１０および接続用回路基板４１の三者を固定することは必須ではない。具体的には、非検査状態においては、異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５を無加圧状態とし、加圧機構３６によって検査用回路基板３０が加圧されることにより、当該検査用回路基板３０と接続用回路基板４１とによって異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５が挟圧され、これにより、当該検査用回路基板３０における検査用電極３１の各々と当該接続用回路基板４１における端子電極４２の各々とが当該異方導電性コネクター１０における接続用導電部１６を介して電気的に接続される構成であってもよい。
このようなウエハ検査装置においては、検査用回路基板３０が加圧機構３６によって下方に加圧されることにより、異方導電性コネクター１０における接続用導電部１６の各々が厚み方向に加圧され、これにより、検査用回路基板３０の検査用電極３１の各々と接続用回路基板４１の端子電極４２の各々とが電気的に接続されると共に、ウエハ１に形成された一部の集積回路の被検査電極の各々に、接触部材４５の接触子の各々が接触し、これにより、所要の電気的接続が達成される。そして、ウエハトレイ３６によってウエハ１が所定の温度に加熱され、この状態で、ウエハ１についての所要の電気的検査（ＷＬＢＩ試験またはプローブ試験）が行われる。
このようなウエハ検査装置においては、検査用回路基板３０が加圧機構３６によって下方に加圧されることにより、異方導電性コネクター１０における接続用導電部１６の各々が厚み方向に加圧され、これにより、検査用回路基板３０の検査用電極３１の各々と接続用回路基板４１の端子電極４２の各々とが電気的に接続されると共に、ウエハ１に形成された一部の集積回路の被検査電極の各々に、接触部材４５の接触子の各々が接触し、これにより、所要の電気的接続が達成される。そして、ウエハトレイ３６によってウエハ１が所定の温度に加熱され、この状態で、ウエハ１についての所要の電気的検査（ＷＬＢＩ試験またはプローブ試験）が行われる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔金型の作製例１〕
厚みが３．０ｍｍの真鍮板を用意し、ドリリング装置によって、非磁性体基板の一面に、径が０．３ｍｍで深さ；２．７ｍｍの断面円形の複数の磁性部材収容用凹所をＸ−Ｘ方向（図１に示すＸ−Ｘ方向に対応する方向を意味する。以下同じ。）において０．８ｍｍ、Ｙ−Ｙ方向（Ｘ−Ｘ方向に直交する方向を意味する。以下同じ。）において０．８ｍｍのピッチで形成すると共に、非磁性体基板の他面に、径が０．３ｍｍで深さが０．０５ｍｍの断面円形の複数の突出部分形成用凹所をＸ−Ｘ方向において０．８ｍｍ、Ｙ−Ｙ方向において０．８ｍｍのピッチで形成することにより、非磁性体基板を作製した。この非磁性体基板における各磁性部材収容用凹所内に、鉄よりなる直径が０．３ｍｍの球状の磁性部材を配置し、更に、厚み：２．４ｍｍで径が０．３ｍｍの円柱状の蓋材を、磁性部材収容用凹所の各々における開口を塞ぐよう配置した。
そして、この非磁性体基板を、厚みが６ｍｍの鉄よりなる強磁性体基板上に配置し、ネジ機構によって固定することにより、上型を作製すると共に、この上型と同様にして下型を作製し、以て図５に示す構成の金型を製造した。この金型を「金型ａ」とする。
厚みが３．０ｍｍの真鍮板を用意し、ドリリング装置によって、非磁性体基板の一面に、径が０．３ｍｍで深さ；２．７ｍｍの断面円形の複数の磁性部材収容用凹所をＸ−Ｘ方向（図１に示すＸ−Ｘ方向に対応する方向を意味する。以下同じ。）において０．８ｍｍ、Ｙ−Ｙ方向（Ｘ−Ｘ方向に直交する方向を意味する。以下同じ。）において０．８ｍｍのピッチで形成すると共に、非磁性体基板の他面に、径が０．３ｍｍで深さが０．０５ｍｍの断面円形の複数の突出部分形成用凹所をＸ−Ｘ方向において０．８ｍｍ、Ｙ−Ｙ方向において０．８ｍｍのピッチで形成することにより、非磁性体基板を作製した。この非磁性体基板における各磁性部材収容用凹所内に、鉄よりなる直径が０．３ｍｍの球状の磁性部材を配置し、更に、厚み：２．４ｍｍで径が０．３ｍｍの円柱状の蓋材を、磁性部材収容用凹所の各々における開口を塞ぐよう配置した。
そして、この非磁性体基板を、厚みが６ｍｍの鉄よりなる強磁性体基板上に配置し、ネジ機構によって固定することにより、上型を作製すると共に、この上型と同様にして下型を作製し、以て図５に示す構成の金型を製造した。この金型を「金型ａ」とする。
〔金型の作製例２〕
厚みが６ｍｍの鉄板を用意し、この鉄板の一面に対して、ドライフィルムレジストおよび塩化第二鉄を用いてフォトエッチング処理を施すことにより、厚みが５．９ｍｍの鉄よりなる強磁性体基板上に厚みが０．１ｍｍで径が０．２５ｍｍの円板状の複数の強磁性体層がＸ−Ｘ方向において０．６５ｍｍ、Ｙ−Ｙ方向に０．６５ｍｍのピッチで一体に形成されてなる中間体を作製した。
この中間体の一面における強磁性体層以外の領域に、レジストによって厚みが０．１５ｍｍの非磁性体層を形成することにより、上型を作製すると共に、この上型と同様にして下型を作製し、以て図７に示す構成の金型を製造した。この金型を「金型ｂ」とする。
厚みが６ｍｍの鉄板を用意し、この鉄板の一面に対して、ドライフィルムレジストおよび塩化第二鉄を用いてフォトエッチング処理を施すことにより、厚みが５．９ｍｍの鉄よりなる強磁性体基板上に厚みが０．１ｍｍで径が０．２５ｍｍの円板状の複数の強磁性体層がＸ−Ｘ方向において０．６５ｍｍ、Ｙ−Ｙ方向に０．６５ｍｍのピッチで一体に形成されてなる中間体を作製した。
この中間体の一面における強磁性体層以外の領域に、レジストによって厚みが０．１５ｍｍの非磁性体層を形成することにより、上型を作製すると共に、この上型と同様にして下型を作製し、以て図７に示す構成の金型を製造した。この金型を「金型ｂ」とする。
〔金型の作製例３〕
厚みが６ｍｍの鉄板を用意し、この鉄板の一面に対して、ドライフィルムレジストおよび塩化第二鉄を用いてフォトエッチング処理を施すことにより、厚みが５．９ｍｍの鉄よりなる強磁性体基板上に厚みが０．１ｍｍで径が０．４０ｍｍの円板状の複数の強磁性体層がＸ−Ｘ方向において１．００ｍｍ、Ｙ−Ｙ方向に１．００ｍｍのピッチで一体に形成されてなる中間体を作製した。
この中間体の一面における強磁性体層以外の領域に、レジストによって厚みが０．２ｍｍの非磁性体層を形成することにより、上型を作製すると共に、この上型と同様にして下型を作製し、以て図７に示す構成の金型を製造した。この金型を「金型ｃ」とする。
厚みが６ｍｍの鉄板を用意し、この鉄板の一面に対して、ドライフィルムレジストおよび塩化第二鉄を用いてフォトエッチング処理を施すことにより、厚みが５．９ｍｍの鉄よりなる強磁性体基板上に厚みが０．１ｍｍで径が０．４０ｍｍの円板状の複数の強磁性体層がＸ−Ｘ方向において１．００ｍｍ、Ｙ−Ｙ方向に１．００ｍｍのピッチで一体に形成されてなる中間体を作製した。
この中間体の一面における強磁性体層以外の領域に、レジストによって厚みが０．２ｍｍの非磁性体層を形成することにより、上型を作製すると共に、この上型と同様にして下型を作製し、以て図７に示す構成の金型を製造した。この金型を「金型ｃ」とする。
〈実施例１〉
厚みが０．１５ｍｍのステンレス（ＳＵＳ−３０４、線熱膨張係数：１．７３×１０-5Ｋ-1）よりなり、１２．５ｍｍ×１１．５ｍｍの矩形の貫通孔の１６個が縦横（４個×４個）に並ぶよう形成されてなるフレーム板を作製すると共に、厚みが０．１ｍｍのステンレス（ＳＵＳ−３０４）よりなり、５７ｍｍ×５３ｍｍの矩形の貫通孔が１個形成されてなるスペーサー２枚を作製した。
一方、付加型液状シリコーンゴム「Ｘ−３４−１６３２」（信越化学工業株式会社製）１２ｇに数平均粒子径が３０μｍの導電性粒子４．５ｇを添加して混合することにより、弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。ここで、導電性粒子としては、ニッケルよりなる芯粒子の表面に厚みが７５ｎｍの金よりなる被覆層が形成されてなるものを用いた。
厚みが０．１５ｍｍのステンレス（ＳＵＳ−３０４、線熱膨張係数：１．７３×１０-5Ｋ-1）よりなり、１２．５ｍｍ×１１．５ｍｍの矩形の貫通孔の１６個が縦横（４個×４個）に並ぶよう形成されてなるフレーム板を作製すると共に、厚みが０．１ｍｍのステンレス（ＳＵＳ−３０４）よりなり、５７ｍｍ×５３ｍｍの矩形の貫通孔が１個形成されてなるスペーサー２枚を作製した。
一方、付加型液状シリコーンゴム「Ｘ−３４−１６３２」（信越化学工業株式会社製）１２ｇに数平均粒子径が３０μｍの導電性粒子４．５ｇを添加して混合することにより、弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。ここで、導電性粒子としては、ニッケルよりなる芯粒子の表面に厚みが７５ｎｍの金よりなる被覆層が形成されてなるものを用いた。
次いで、金型ａにおける下型の上面にスペーサーを介してフレーム板を位置合わせして配置し、このフレーム板上にスペーサーを介して上型を位置合わせして配置すると共に、上型、下型、２枚のスペーサーおよびフレーム板によって形成される成形空間内に、調製した成形材料を充填して成形材料層を形成した。
そして、上型における強磁性体基板の上面および下型における強磁性体基板の下面に、電磁石を配置して作動させることにより、成形材料層に対して、上型の磁性部材とこれに対応する下型の磁性部材との間に１テスラの平行磁場を作用させながら、１００℃、１．５時間の条件で硬化処理を行うことにより、フレーム板に弾性異方導電膜を形成し、以て図１に示す構成の異方導電性コネクターを製造した。
そして、上型における強磁性体基板の上面および下型における強磁性体基板の下面に、電磁石を配置して作動させることにより、成形材料層に対して、上型の磁性部材とこれに対応する下型の磁性部材との間に１テスラの平行磁場を作用させながら、１００℃、１．５時間の条件で硬化処理を行うことにより、フレーム板に弾性異方導電膜を形成し、以て図１に示す構成の異方導電性コネクターを製造した。
〈実施例２〉
厚みが０．１ｍｍの４２アロイ（線熱膨張係数：５×１０-6Ｋ-1）よりなり、８．５ｍｍ×８．５ｍｍの矩形の貫通孔の６４個が縦横（縦８個×横８個）に並ぶよう形成されてなるフレーム板を作製すると共に、厚みが０．１ｍｍのリン青銅よりなり、８３ｍｍ×８３ｍｍの矩形の貫通孔が１個形成されてなるスペーサー２枚を作製した。
一方、付加型液状シリコーンゴム「ＫＥ−２０００−２０」（信越化学工業株式会社製）１６ｇに数平均粒子径が４０μｍの導電性粒子８．８ｇを添加して混合することにより、弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。ここで、導電性粒子としては、ニッケルよりなる芯粒子の表面に厚みが８４ｎｍの金よりなる被覆層が形成されてなるものを用いた。
厚みが０．１ｍｍの４２アロイ（線熱膨張係数：５×１０-6Ｋ-1）よりなり、８．５ｍｍ×８．５ｍｍの矩形の貫通孔の６４個が縦横（縦８個×横８個）に並ぶよう形成されてなるフレーム板を作製すると共に、厚みが０．１ｍｍのリン青銅よりなり、８３ｍｍ×８３ｍｍの矩形の貫通孔が１個形成されてなるスペーサー２枚を作製した。
一方、付加型液状シリコーンゴム「ＫＥ−２０００−２０」（信越化学工業株式会社製）１６ｇに数平均粒子径が４０μｍの導電性粒子８．８ｇを添加して混合することにより、弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。ここで、導電性粒子としては、ニッケルよりなる芯粒子の表面に厚みが８４ｎｍの金よりなる被覆層が形成されてなるものを用いた。
次いで、金型ｂにおける下型の上面にスペーサーを介してフレーム板を位置合わせして配置し、このフレーム板上にスペーサーを介して上型を位置合わせして配置すると共に、上型、下型、２枚のスペーサーおよびフレーム板によって形成される成形空間内に、調製した成形材料を充填して成形材料層を形成した。
そして、上型における強磁性体基板の上面および下型における強磁性体基板の下面に、電磁石を配置して作動させることにより、成形材料層に対して、上型の磁性部材とこれに対応する下型の磁性部材との間に１テスラの平行磁場を作用させながら、１００℃、１．５時間の条件で硬化処理を行うことにより、フレーム板に弾性異方導電膜を形成し、以て図１に示す構成の異方導電性コネクターを製造した。
そして、上型における強磁性体基板の上面および下型における強磁性体基板の下面に、電磁石を配置して作動させることにより、成形材料層に対して、上型の磁性部材とこれに対応する下型の磁性部材との間に１テスラの平行磁場を作用させながら、１００℃、１．５時間の条件で硬化処理を行うことにより、フレーム板に弾性異方導電膜を形成し、以て図１に示す構成の異方導電性コネクターを製造した。
〈実施例３〉
厚みが０．１０ｍｍのステンレス（ＳＵＳ−３０４、線熱膨張係数：１．７３×１０-5Ｋ-1）よりなり、それぞれ直径が０．５ｍｍの円形の複数の貫通孔が０．８ｍｍのピッチで縦横に並ぶよう形成されてなるフレーム板を作製し、このフレーム板に、実施例１と同様にして弾性異方導電膜を形成し、以て図１２に示す構成の異方導電性コネクターを製造した。
厚みが０．１０ｍｍのステンレス（ＳＵＳ−３０４、線熱膨張係数：１．７３×１０-5Ｋ-1）よりなり、それぞれ直径が０．５ｍｍの円形の複数の貫通孔が０．８ｍｍのピッチで縦横に並ぶよう形成されてなるフレーム板を作製し、このフレーム板に、実施例１と同様にして弾性異方導電膜を形成し、以て図１２に示す構成の異方導電性コネクターを製造した。
〈実施例４〉
厚みが０．１５ｍｍのステンレス（ＳＵＳ−３０４、線熱膨張係数：１．７３×１０-5Ｋ-1）よりなり、互いに離間して配置されたそれぞれ縦横の寸法が６．０ｍｍ×４．０ｍｍの矩形の２つの接続用導電部配置用の貫通孔と、縦横の寸法が６．０ｍｍ×１．７ｍｍの矩形の電子部品収容用の１つの貫通孔とが横方向に交互に並ぶよう配置されてなる３つの貫通孔を１組とし（以下、これらの３つの貫通孔からなる組を「貫通孔組」という。）、この貫通孔組の１４４組が縦横に（１２組×１２組）に並ぶよう形成されてなるフレーム板を作製すると共に、厚みが０．１ｍｍのステンレス（ＳＵＳ−３０４）よりなり、１４４ｍｍ×８４ｍｍの矩形の貫通孔が１個形成されてなるスペーサー２枚を作製した。以上において、フレーム板における一の貫通孔組における貫通孔間の離間距離は０．５ｍｍ、貫通孔組のピッチ（隣接する貫通孔組の電子部品収納用の貫通孔の中心点間距離）は横方向が１１．９ｍｍ、縦方向が６．９ｍｍである。
一方、付加型液状シリコーンゴム「ＫＥ−２０００−２０」（信越化学工業株式会社製）１６ｇに数平均粒子径が４０μｍの導電性粒子１０．０ｇを添加して混合することにより、弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。ここで、導電性粒子としては、ニッケルよりなる芯粒子の表面に厚みが８４ｎｍの金よりなる被覆層が形成されてなるものを用いた。
厚みが０．１５ｍｍのステンレス（ＳＵＳ−３０４、線熱膨張係数：１．７３×１０-5Ｋ-1）よりなり、互いに離間して配置されたそれぞれ縦横の寸法が６．０ｍｍ×４．０ｍｍの矩形の２つの接続用導電部配置用の貫通孔と、縦横の寸法が６．０ｍｍ×１．７ｍｍの矩形の電子部品収容用の１つの貫通孔とが横方向に交互に並ぶよう配置されてなる３つの貫通孔を１組とし（以下、これらの３つの貫通孔からなる組を「貫通孔組」という。）、この貫通孔組の１４４組が縦横に（１２組×１２組）に並ぶよう形成されてなるフレーム板を作製すると共に、厚みが０．１ｍｍのステンレス（ＳＵＳ−３０４）よりなり、１４４ｍｍ×８４ｍｍの矩形の貫通孔が１個形成されてなるスペーサー２枚を作製した。以上において、フレーム板における一の貫通孔組における貫通孔間の離間距離は０．５ｍｍ、貫通孔組のピッチ（隣接する貫通孔組の電子部品収納用の貫通孔の中心点間距離）は横方向が１１．９ｍｍ、縦方向が６．９ｍｍである。
一方、付加型液状シリコーンゴム「ＫＥ−２０００−２０」（信越化学工業株式会社製）１６ｇに数平均粒子径が４０μｍの導電性粒子１０．０ｇを添加して混合することにより、弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。ここで、導電性粒子としては、ニッケルよりなる芯粒子の表面に厚みが８４ｎｍの金よりなる被覆層が形成されてなるものを用いた。
次いで、金型ｃにおける下型の上面にスペーサーを介してフレーム板を位置合わせして配置し、このフレーム板上にスペーサーを介して上型を位置合わせして配置すると共に、上型、下型、２枚のスペーサーおよびフレーム板によって形成される成形空間内に、調製した成形材料を充填して成形材料層を形成した。
そして、上型における強磁性体基板の上面および下型における強磁性体基板の下面に、電磁石を配置して作動させることにより、成形材料層に対して、上型の磁性部材とこれに対応する下型の磁性部材との間に１テスラの平行磁場を作用させながら、１００℃、１．５時間の条件で硬化処理を行うことにより、フレーム板に弾性異方導電膜を形成した。
その後、形成された弾性異方導電膜に対してレーザー加工を施すことにより、当該弾性異方導電膜に、フレーム板の電子部品収納用の貫通孔に連通する、縦横の寸法が６．０ｍｍ×１．７ｍｍの矩形の貫通孔を形成し、以て図１４に示す構成の異方導電性コネクターを製造した。
以上において、弾性異方導電膜に対するレーザー加工は、三菱電機社製の炭酸ガスレーザー装置を用い、出力が１０Ａ、周波数が１００Ｈｚ、走査速度が２４００ｍｍ／ｍｉｎ、ビーム径が１５０μｍの条件で行った。
そして、上型における強磁性体基板の上面および下型における強磁性体基板の下面に、電磁石を配置して作動させることにより、成形材料層に対して、上型の磁性部材とこれに対応する下型の磁性部材との間に１テスラの平行磁場を作用させながら、１００℃、１．５時間の条件で硬化処理を行うことにより、フレーム板に弾性異方導電膜を形成した。
その後、形成された弾性異方導電膜に対してレーザー加工を施すことにより、当該弾性異方導電膜に、フレーム板の電子部品収納用の貫通孔に連通する、縦横の寸法が６．０ｍｍ×１．７ｍｍの矩形の貫通孔を形成し、以て図１４に示す構成の異方導電性コネクターを製造した。
以上において、弾性異方導電膜に対するレーザー加工は、三菱電機社製の炭酸ガスレーザー装置を用い、出力が１０Ａ、周波数が１００Ｈｚ、走査速度が２４００ｍｍ／ｍｉｎ、ビーム径が１５０μｍの条件で行った。
〈比較例１〉
フレーム板として、厚みが０．１５ｍｍのＰＥＴ〔ポリエチレンテレフタート（線熱膨張係数：６×１０-5Ｋ-1）〕よりなり、１２．５ｍｍ×１１．５ｍｍの矩形の貫通孔の１６個が縦横（縦４個×横４個）に並ぶよう形成されてなるものを用いたこと以外は実施例１と同様にして異方導電性コネクターを製造した。
得られた異方導電性コネクターは、成形材料層の硬化処理におけるシリコーンゴムの硬化収縮によって弾性異方導電膜に歪みが生じた結果、当該異方導電性コネクターに反りが生じてその表面の平面性が保たれておらず、更に弾性異方導電膜の接続用導電部が、所期の位置から位置ずれしており、ウエハ検査装置における検査用回路基板と接続用回路基板との電気的接続を達成することが困難なものであった。
フレーム板として、厚みが０．１５ｍｍのＰＥＴ〔ポリエチレンテレフタート（線熱膨張係数：６×１０-5Ｋ-1）〕よりなり、１２．５ｍｍ×１１．５ｍｍの矩形の貫通孔の１６個が縦横（縦４個×横４個）に並ぶよう形成されてなるものを用いたこと以外は実施例１と同様にして異方導電性コネクターを製造した。
得られた異方導電性コネクターは、成形材料層の硬化処理におけるシリコーンゴムの硬化収縮によって弾性異方導電膜に歪みが生じた結果、当該異方導電性コネクターに反りが生じてその表面の平面性が保たれておらず、更に弾性異方導電膜の接続用導電部が、所期の位置から位置ずれしており、ウエハ検査装置における検査用回路基板と接続用回路基板との電気的接続を達成することが困難なものであった。
〈比較例２〉
付加型液状シリコーンゴム「Ｘ−３４−１６３２」（信越化学工業株式会社製）１２ｇに、数平均粒子径が１２０μｍの導電性粒子４．５ｇを添加して混合することにより、弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。ここで、導電性粒子としては、ニッケルよりなる芯粒子の表面に厚みが１２５ｎｍの金よりなる被覆層が形成されてなるものを用いた。
この成形材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして異方導電性コネクターを製造した。
付加型液状シリコーンゴム「Ｘ−３４−１６３２」（信越化学工業株式会社製）１２ｇに、数平均粒子径が１２０μｍの導電性粒子４．５ｇを添加して混合することにより、弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。ここで、導電性粒子としては、ニッケルよりなる芯粒子の表面に厚みが１２５ｎｍの金よりなる被覆層が形成されてなるものを用いた。
この成形材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして異方導電性コネクターを製造した。
〈比較例３〉
付加型液状シリコーンゴム「ＫＥ−２０００−６０」（信越化学工業株式会社製）１２ｇに数平均粒子径が３０μｍの導電性粒子４．５ｇを添加して混合することにより、弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。ここで、導電性粒子としては、ニッケルよりなる芯粒子の表面に厚みが７５ｎｍの金よりなる被覆層が形成されてなるものを用いた。
この成形材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして異方導電性コネクターを製造した。
付加型液状シリコーンゴム「ＫＥ−２０００−６０」（信越化学工業株式会社製）１２ｇに数平均粒子径が３０μｍの導電性粒子４．５ｇを添加して混合することにより、弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。ここで、導電性粒子としては、ニッケルよりなる芯粒子の表面に厚みが７５ｎｍの金よりなる被覆層が形成されてなるものを用いた。
この成形材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして異方導電性コネクターを製造した。
実施例１〜４および比較例１〜３に係る異方導電性コネクターにおける各部の寸法、接続用導電部における導電性粒子の割合および接続用導電部のデュロメーター硬さを下記表１に示す。
〔異方導電性コネクターの評価〕
実施例１〜４および比較例２〜３に係る異方導電性コネクターに対して、２００℃、２時間の条件で後硬化処理を行った後、これらの異方導電性コネクターについて、下記の試験１および試験２を行った。また、実施例１〜４および比較例２に係る異方導電性コネクターについては、更に、下記の試験３および試験４を行った。
実施例１〜４および比較例２〜３に係る異方導電性コネクターに対して、２００℃、２時間の条件で後硬化処理を行った後、これらの異方導電性コネクターについて、下記の試験１および試験２を行った。また、実施例１〜４および比較例２に係る異方導電性コネクターについては、更に、下記の試験３および試験４を行った。
試験１：
一面に、それぞれ表面に金メッキを施した複数のパターン電極が弾性異方導電膜の接続用導電部のパターンと同一のパターンに従って形成された一方の試験用電極板と、一面に、それぞれ表面に金メッキを施した複数のパターン電極が弾性異方導電膜の接続用導電部のパターンと対掌なパターンに従って形成された他方の試験用電極板とを用意し、一方の試験用電極板上に異方導電性コネクターをその弾性異方導電膜の接続用導電部の各々が当該一方の試験用電極板のパターン電極上に位置するよう位置合わせした状態で配置し、この異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜上に、他方の試験用電極板をそのパターン電極の各々が接続用導電部上に位置するよう位置合わせして配置した。
次いで、８０℃の環境下において、他方の試験用電極板によって異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜をその厚み方向に接続用導電部１個当たりの荷重が２０ｇとなるよう加圧し、この状態で１５分間保持した後に、当該接続用導電部における厚み方向の電気抵抗（以下、「導通抵抗」という。）および隣接する接続用導電部間の電気抵抗（以下、「絶縁抵抗」という。）を測定した。この測定が終了した後、他方の試験用電極板による弾性異方導電膜の加圧を解除し、この状態で５分間保持した。この操作を１サイクルとして合計で３０００サイクル繰り返した。
１サイクル目における導通抵抗の平均値、最大値、最小値および絶縁抵抗の最小値、並びに３０００サイクル目の導通抵抗の平均値、最大値、最小値および絶縁抵抗の最小値を下記表２に示す。
一面に、それぞれ表面に金メッキを施した複数のパターン電極が弾性異方導電膜の接続用導電部のパターンと同一のパターンに従って形成された一方の試験用電極板と、一面に、それぞれ表面に金メッキを施した複数のパターン電極が弾性異方導電膜の接続用導電部のパターンと対掌なパターンに従って形成された他方の試験用電極板とを用意し、一方の試験用電極板上に異方導電性コネクターをその弾性異方導電膜の接続用導電部の各々が当該一方の試験用電極板のパターン電極上に位置するよう位置合わせした状態で配置し、この異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜上に、他方の試験用電極板をそのパターン電極の各々が接続用導電部上に位置するよう位置合わせして配置した。
次いで、８０℃の環境下において、他方の試験用電極板によって異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜をその厚み方向に接続用導電部１個当たりの荷重が２０ｇとなるよう加圧し、この状態で１５分間保持した後に、当該接続用導電部における厚み方向の電気抵抗（以下、「導通抵抗」という。）および隣接する接続用導電部間の電気抵抗（以下、「絶縁抵抗」という。）を測定した。この測定が終了した後、他方の試験用電極板による弾性異方導電膜の加圧を解除し、この状態で５分間保持した。この操作を１サイクルとして合計で３０００サイクル繰り返した。
１サイクル目における導通抵抗の平均値、最大値、最小値および絶縁抵抗の最小値、並びに３０００サイクル目の導通抵抗の平均値、最大値、最小値および絶縁抵抗の最小値を下記表２に示す。
試験２：
図１６に示すように、一面における中央領域に、それぞれ金メッキを施した複数のパターン電極１０１が弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６のパターンと同一のパターンに従って形成され、当該一面における周縁領域に、当該パターン電極１０１の各々にプリント配線（図示省略）によって電気的に接続された複数のリード電極１０２が形成された一方の試験用電極板１００と、一面全面に金メッキよりなる共通電極１０６が形成された他方の試験用電極板１０５とを用意し、一方の試験用電極板１００上に異方導電性コネクター１０をその弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６の各々が当該一方の試験用電極板１００のパターン電極１０１上に位置するよう位置合わせした状態で配置し、この異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５上に、他方の試験用電極板１０５を配置し、一方の試験用電極板１００における各リード電極１０２および他方の試験用電極板１０５における共通電極１０６を、電圧計１１０に電気的に接続すると共に、この電圧計１１０とは並列に、定電流制御装置１１６を介して直流電源１１５に電気的に接続した。
次いで、室温環境下において、他方の試験用電極板１０５によって異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５をその厚み方向に接続用導電部１６の１個当たりの荷重が２０ｇとなるよう加圧し、この状態で、直流電源１１５および定電流制御装置１１６によって弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６の一つに１Ａの直流電流を２０秒間印加した後、当該接続用導電部１６における電圧を電圧計１１０によって測定した。この電圧の測定を全ての接続用導電部１６に対して順次行った。そして、接続用導電部１６に印加した直流電流をＩ1 （＝１Ａ）とし、測定した接続用導電部１６の電圧の値（Ｖ）をＶ1 として、下記式（II）により、導通抵抗Ｒ1 を求めた。また、上記試験１と同様にして弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６を３０００回押圧した後、当該弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６の導通抵抗Ｒ1 を上記と同様にして求めた。この導通抵抗Ｒ1 の値が１００ｍΩ以下のとき、当該接続用導電部１６の許容電流値が１Ａ以上である。導通抵抗Ｒ1 の平均値を下記表２に示す。
式（II）：Ｒ1 ＝Ｖ1 ／Ｉ1
図１６に示すように、一面における中央領域に、それぞれ金メッキを施した複数のパターン電極１０１が弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６のパターンと同一のパターンに従って形成され、当該一面における周縁領域に、当該パターン電極１０１の各々にプリント配線（図示省略）によって電気的に接続された複数のリード電極１０２が形成された一方の試験用電極板１００と、一面全面に金メッキよりなる共通電極１０６が形成された他方の試験用電極板１０５とを用意し、一方の試験用電極板１００上に異方導電性コネクター１０をその弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６の各々が当該一方の試験用電極板１００のパターン電極１０１上に位置するよう位置合わせした状態で配置し、この異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５上に、他方の試験用電極板１０５を配置し、一方の試験用電極板１００における各リード電極１０２および他方の試験用電極板１０５における共通電極１０６を、電圧計１１０に電気的に接続すると共に、この電圧計１１０とは並列に、定電流制御装置１１６を介して直流電源１１５に電気的に接続した。
次いで、室温環境下において、他方の試験用電極板１０５によって異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５をその厚み方向に接続用導電部１６の１個当たりの荷重が２０ｇとなるよう加圧し、この状態で、直流電源１１５および定電流制御装置１１６によって弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６の一つに１Ａの直流電流を２０秒間印加した後、当該接続用導電部１６における電圧を電圧計１１０によって測定した。この電圧の測定を全ての接続用導電部１６に対して順次行った。そして、接続用導電部１６に印加した直流電流をＩ1 （＝１Ａ）とし、測定した接続用導電部１６の電圧の値（Ｖ）をＶ1 として、下記式（II）により、導通抵抗Ｒ1 を求めた。また、上記試験１と同様にして弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６を３０００回押圧した後、当該弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６の導通抵抗Ｒ1 を上記と同様にして求めた。この導通抵抗Ｒ1 の値が１００ｍΩ以下のとき、当該接続用導電部１６の許容電流値が１Ａ以上である。導通抵抗Ｒ1 の平均値を下記表２に示す。
式（II）：Ｒ1 ＝Ｖ1 ／Ｉ1
試験３：
一面に、それぞれ表面に金メッキを施した複数のパターン電極が弾性異方導電膜の接続用導電部のパターンと同一のパターンに従って形成された一方の試験用電極板と、一面に、それぞれ表面に金メッキを施した複数のパターン電極が弾性異方導電膜の接続用導電部のパターンと対掌なパターンに従って形成された他方の試験用電極板とを用意し、一方の試験用電極板上に異方導電性コネクターをその弾性異方導電膜の接続用導電部の各々が当該一方の試験用電極板のパターン電極上に位置するよう位置合わせした状態で配置し、この異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜上に、他方の試験用電極板をそのパターン電極の各々が接続用導電部上に位置するよう位置合わせして配置した。
次いで、８０℃の環境下において、他方の試験用電極板によって異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜をその厚み方向に接続用導電部の歪み率が２０％となるよう加圧し、当該接続用導電部における導通抵抗および絶縁抵抗を測定した。更に、異方導電性コネクターに対する加圧を３０００時間保持した後、当該接続用導電部における導通抵抗および絶縁抵抗を測定した。
初期の導通抵抗の平均値、最大値、最小値および絶縁抵抗の最小値、並びに３０００時間経過後の導通抵抗の平均値、最大値、最小値および絶縁抵抗の最小値を下記表３に示す。
一面に、それぞれ表面に金メッキを施した複数のパターン電極が弾性異方導電膜の接続用導電部のパターンと同一のパターンに従って形成された一方の試験用電極板と、一面に、それぞれ表面に金メッキを施した複数のパターン電極が弾性異方導電膜の接続用導電部のパターンと対掌なパターンに従って形成された他方の試験用電極板とを用意し、一方の試験用電極板上に異方導電性コネクターをその弾性異方導電膜の接続用導電部の各々が当該一方の試験用電極板のパターン電極上に位置するよう位置合わせした状態で配置し、この異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜上に、他方の試験用電極板をそのパターン電極の各々が接続用導電部上に位置するよう位置合わせして配置した。
次いで、８０℃の環境下において、他方の試験用電極板によって異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜をその厚み方向に接続用導電部の歪み率が２０％となるよう加圧し、当該接続用導電部における導通抵抗および絶縁抵抗を測定した。更に、異方導電性コネクターに対する加圧を３０００時間保持した後、当該接続用導電部における導通抵抗および絶縁抵抗を測定した。
初期の導通抵抗の平均値、最大値、最小値および絶縁抵抗の最小値、並びに３０００時間経過後の導通抵抗の平均値、最大値、最小値および絶縁抵抗の最小値を下記表３に示す。
試験４：
図１７に示すように、一面における中央領域に、それぞれ表面に金メッキを施した複数のパターン電極１０１が弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６のパターンと同一のパターンに従って形成され、当該一面における周縁領域に、当該パターン電極１０１の各々にプリント配線（図示省略）によって電気的に接続された複数のリード電極１０２が形成された、異方導電性コネクター１０より大きい寸法の一方の試験用電極板１００と、一面全面に金メッキよりなる共通電極１０６が形成された、異方導電性コネクター１０より大きい寸法の他方の試験用電極板１０５とを用意し、一方の試験用電極板１００上に異方導電性コネクター１０をその接続用導電部１６の各々が当該一方の試験用電極板１００のパターン電極１０１上に位置するよう位置合わせした状態で配置し、この異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５上に、他方の試験用電極板１０５を配置し、一方の試験用電極板１００における各リード電極１０２および他方の試験用電極板１０５における共通電極１０６を、電圧計１１０に電気的に接続すると共に、この電圧計１１０とは並列に、定電流制御装置１１６を介して直流電源１１５に電気的に接続し、更に、一方の試験用電極１００と他方の試験用電極１０５との間に、異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５の全厚の８０％の厚みを有する電気的に絶縁性の枠状のスペーサー１２０を配置した。
次いで、室温環境下において、他方の試験用電極板１０５の他面におけるスペーサー１２０の外側の位置において、当該他方の試験用電極板１０５をその厚み方向に加圧して当該異方導電性コネクター１０を圧縮変形させることにより、当該他方の試験用電極板１０５の共通電極１０６をスペーサー１２０に接触させた。この状態において、異方導電性コネクター１０における接続用導電部１６の歪み率は２０％である。
次いで、直流電源１１５および定電流制御装置１１６によって異方導電性コネクター１０の接続用導電部１６の一つに１Ａの直流電流を２０秒間印加した後、当該接続用導電部１６における電圧を電圧計１１０によって測定した。この電圧の測定を全ての接続用導電部１６に対して順次行った。そして、接続用導電部１６に印加した直流電流をＩ2 （＝１Ａ）とし、測定した接続用導電部１６における電圧の値（Ｖ）をＶ2 として、下記式（III)により、導通抵抗Ｒ2 を求めた。また、上記試験３と同様にして異方導電性コネクター１０の接続用導電部１６を３０００時間加圧した後、当該異方導電性コネクター１０の導通抵抗Ｒ2 を上記と同様にして求めた。この導通抵抗Ｒ2 の値が１００ｍΩ以下のとき、当該接続用導電部１６の許容電流値が１Ａ以上である。導通抵抗Ｒ2 の平均値を下記表３に示す。
試験３および試験４において、異方導電性コネクター１０の接続用導電部１６を歪み率２０％となるよう他方の試験用電極板を加圧した場合に、当該他方の試験用電極板の加圧による変形が大きいときには、当該他方の試験用電極板が破損する恐れがあるため、加圧による試験用電極板の変形（反り）が０．１ｍｍ以上生じたときには、試験の続行を中止した。
式（III)：Ｒ2 ＝Ｖ2 ／Ｉ2
図１７に示すように、一面における中央領域に、それぞれ表面に金メッキを施した複数のパターン電極１０１が弾性異方導電膜１５の接続用導電部１６のパターンと同一のパターンに従って形成され、当該一面における周縁領域に、当該パターン電極１０１の各々にプリント配線（図示省略）によって電気的に接続された複数のリード電極１０２が形成された、異方導電性コネクター１０より大きい寸法の一方の試験用電極板１００と、一面全面に金メッキよりなる共通電極１０６が形成された、異方導電性コネクター１０より大きい寸法の他方の試験用電極板１０５とを用意し、一方の試験用電極板１００上に異方導電性コネクター１０をその接続用導電部１６の各々が当該一方の試験用電極板１００のパターン電極１０１上に位置するよう位置合わせした状態で配置し、この異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５上に、他方の試験用電極板１０５を配置し、一方の試験用電極板１００における各リード電極１０２および他方の試験用電極板１０５における共通電極１０６を、電圧計１１０に電気的に接続すると共に、この電圧計１１０とは並列に、定電流制御装置１１６を介して直流電源１１５に電気的に接続し、更に、一方の試験用電極１００と他方の試験用電極１０５との間に、異方導電性コネクター１０における弾性異方導電膜１５の全厚の８０％の厚みを有する電気的に絶縁性の枠状のスペーサー１２０を配置した。
次いで、室温環境下において、他方の試験用電極板１０５の他面におけるスペーサー１２０の外側の位置において、当該他方の試験用電極板１０５をその厚み方向に加圧して当該異方導電性コネクター１０を圧縮変形させることにより、当該他方の試験用電極板１０５の共通電極１０６をスペーサー１２０に接触させた。この状態において、異方導電性コネクター１０における接続用導電部１６の歪み率は２０％である。
次いで、直流電源１１５および定電流制御装置１１６によって異方導電性コネクター１０の接続用導電部１６の一つに１Ａの直流電流を２０秒間印加した後、当該接続用導電部１６における電圧を電圧計１１０によって測定した。この電圧の測定を全ての接続用導電部１６に対して順次行った。そして、接続用導電部１６に印加した直流電流をＩ2 （＝１Ａ）とし、測定した接続用導電部１６における電圧の値（Ｖ）をＶ2 として、下記式（III)により、導通抵抗Ｒ2 を求めた。また、上記試験３と同様にして異方導電性コネクター１０の接続用導電部１６を３０００時間加圧した後、当該異方導電性コネクター１０の導通抵抗Ｒ2 を上記と同様にして求めた。この導通抵抗Ｒ2 の値が１００ｍΩ以下のとき、当該接続用導電部１６の許容電流値が１Ａ以上である。導通抵抗Ｒ2 の平均値を下記表３に示す。
試験３および試験４において、異方導電性コネクター１０の接続用導電部１６を歪み率２０％となるよう他方の試験用電極板を加圧した場合に、当該他方の試験用電極板の加圧による変形が大きいときには、当該他方の試験用電極板が破損する恐れがあるため、加圧による試験用電極板の変形（反り）が０．１ｍｍ以上生じたときには、試験の続行を中止した。
式（III)：Ｒ2 ＝Ｖ2 ／Ｉ2
表２および表３から明らかなように、実施例１〜４に係る異方導電性コネクターによれば、良好な電気的接続状態が得られると共に、高温環境下において長時間使用した場合でも、良好な電気的接続状態が安定に維持されることが理解される。
これに対し、比較例１に係る異方導電性コネクターは、弾性異方導電膜を支持するフレームがポリエチレンテレフタートよりなるため、弾性異方導電膜を形成工程において、シリコーンゴムの硬化収縮によってフレーム板が大きく変形しており、試験用電極板の電極の位置合わせ、固定が困難であった。
また、比較例２に係る異方導電性コネクターは、接続用導電部中に含有される導電性粒子の粒子径が大きいものであるため、各接続用導電部間において厚み方向の導電性がバラツキが大きく、また長時間使用した場合には、接続用導電部の電気抵抗値が増加し、安定な電気的接続が維持されなかった。
また、比較例３に係る異方導電性コネクターは、接続用導電部のデュロメータ硬度が高いため、加圧によって試験用電極板を変形させることなしに、異方導電性コネクターの接続用導電部をその歪み率が２０％となるよう加圧することが困難であった。このような異方導電性コネクターは、ウエハ検査装置に使用した場合において、検査用回路基板および接続用回路基板を変形または破損させることなしに、ウエハに対する電気的接続を達成させることが困難であり、従って、実際の使用において問題がある。
これに対し、比較例１に係る異方導電性コネクターは、弾性異方導電膜を支持するフレームがポリエチレンテレフタートよりなるため、弾性異方導電膜を形成工程において、シリコーンゴムの硬化収縮によってフレーム板が大きく変形しており、試験用電極板の電極の位置合わせ、固定が困難であった。
また、比較例２に係る異方導電性コネクターは、接続用導電部中に含有される導電性粒子の粒子径が大きいものであるため、各接続用導電部間において厚み方向の導電性がバラツキが大きく、また長時間使用した場合には、接続用導電部の電気抵抗値が増加し、安定な電気的接続が維持されなかった。
また、比較例３に係る異方導電性コネクターは、接続用導電部のデュロメータ硬度が高いため、加圧によって試験用電極板を変形させることなしに、異方導電性コネクターの接続用導電部をその歪み率が２０％となるよう加圧することが困難であった。このような異方導電性コネクターは、ウエハ検査装置に使用した場合において、検査用回路基板および接続用回路基板を変形または破損させることなしに、ウエハに対する電気的接続を達成させることが困難であり、従って、実際の使用において問題がある。
１ ウエハ １０ 異方導電性コネクター
１５ 弾性異方導電膜 １５Ａ 成形材料層
１６ 接続用導電部 １６Ａ，１６Ｂ 突出部分
１７ 絶縁部 １８ 非接続用導電部
２０ フレーム板 ２１ 貫通孔
２２ 貫通孔
３０ 検査用回路基板 ３１ 検査用電極
３５ 加圧機構 ３６ ウエハトレイ
４０ プローブカード ４１ 接続用回路基板
４２ 端子電極 ４３ ガイドピン
４４ 接続用電極
４５ 接触部材
４６ａ 梁部 ４６ｂ 接触子
４７ 異方導電性シート ４７ａ 接続用導電部
４７ｂ 絶縁部
４８ シート状コネクター
４８ａ 絶縁性シート
４９ 接触子 ４９ａ 表面電極
４９ｂ 裏面電極 ４９ｃ 短絡部
５０ 金型 ５１ 上型
５２ 強磁性体基板 ５３ 非磁性体基板
５３Ａ 磁性部材収容用凹所
５３Ｂ 突出部分形成用凹所
５４Ａ 球状の磁性部材 ５４Ｂ 蓋材
５６ 下型
５７ 強磁性体基板 ５８ 非磁性体基板
５８Ａ 磁性部材収容用凹所
５８Ｂ 突出部分形成用凹所
５９Ａ 球状の磁性部材 ５９Ｂ 蓋材
６０ 金型 ６１ 上型
６２ 強磁性体基板 ６３ 強磁性体層
６４ 非磁性体層
６６ 下型 ６７ 強磁性体基板
６８ 強磁性体層 ６９ 非磁性体層
８０ 検査用回路基板 ８１ 検査用電極
８５ コネクター ８６ 接続ピン
９０ プローブカード ９１ 接続用回路基板
９２ 端子電極 ９３ ガイドピン
９５ 接触部材 ９６ ウエハトレイ
９７ 加圧機構 Ｋ 位置決め用孔
Ｐ 導電性粒子
１００ 一方の試験用電極板
１０１ パターン電極 １０２ リード電極
１０５ 他方の試験用電極板
１０６ 共通電極 １１０ 電圧計
１１５ 直流電流 １１６ 定電流制御装置
１２０ スペーサー
１５ 弾性異方導電膜 １５Ａ 成形材料層
１６ 接続用導電部 １６Ａ，１６Ｂ 突出部分
１７ 絶縁部 １８ 非接続用導電部
２０ フレーム板 ２１ 貫通孔
２２ 貫通孔
３０ 検査用回路基板 ３１ 検査用電極
３５ 加圧機構 ３６ ウエハトレイ
４０ プローブカード ４１ 接続用回路基板
４２ 端子電極 ４３ ガイドピン
４４ 接続用電極
４５ 接触部材
４６ａ 梁部 ４６ｂ 接触子
４７ 異方導電性シート ４７ａ 接続用導電部
４７ｂ 絶縁部
４８ シート状コネクター
４８ａ 絶縁性シート
４９ 接触子 ４９ａ 表面電極
４９ｂ 裏面電極 ４９ｃ 短絡部
５０ 金型 ５１ 上型
５２ 強磁性体基板 ５３ 非磁性体基板
５３Ａ 磁性部材収容用凹所
５３Ｂ 突出部分形成用凹所
５４Ａ 球状の磁性部材 ５４Ｂ 蓋材
５６ 下型
５７ 強磁性体基板 ５８ 非磁性体基板
５８Ａ 磁性部材収容用凹所
５８Ｂ 突出部分形成用凹所
５９Ａ 球状の磁性部材 ５９Ｂ 蓋材
６０ 金型 ６１ 上型
６２ 強磁性体基板 ６３ 強磁性体層
６４ 非磁性体層
６６ 下型 ６７ 強磁性体基板
６８ 強磁性体層 ６９ 非磁性体層
８０ 検査用回路基板 ８１ 検査用電極
８５ コネクター ８６ 接続ピン
９０ プローブカード ９１ 接続用回路基板
９２ 端子電極 ９３ ガイドピン
９５ 接触部材 ９６ ウエハトレイ
９７ 加圧機構 Ｋ 位置決め用孔
Ｐ 導電性粒子
１００ 一方の試験用電極板
１０１ パターン電極 １０２ リード電極
１０５ 他方の試験用電極板
１０６ 共通電極 １１０ 電圧計
１１５ 直流電流 １１６ 定電流制御装置
１２０ スペーサー
Claims (10)
- 面方向に沿って互いに離間して配置された厚み方向に伸びる複数の接続用導電部およびこれらの接続用導電部の間に形成された絶縁部よりなる弾性異方導電膜と、この弾性異方導電膜を支持するフレーム板とよりなり、
前記フレーム板は、線熱膨張係数が３×１０-6〜２×１０-5Ｋ-1の金属材料よりなり、 前記弾性異方導電膜における接続用導電部は、弾性高分子物質中に数平均粒子径が２０〜８０μｍの磁性を示す導電性粒子が密に充填されてなり、当該導電性粒子は、表面に厚みが２０ｎｍ以上の貴金属よりなる被覆層が形成されてなり、当該接続用導電部のデュロメーター硬さが１０〜３５であり、互いに隣接する接続用導電部間における電気抵抗が１０ＭΩ以上であることを特徴とする異方導電性コネクター。 - フレーム板は、少なくとも一つの厚み方向に伸びる貫通孔を有し、弾性異方導電膜は、その接続用導電部が前記フレーム板の貫通孔内に位置するよう配置されていることを特徴とする請求項１に記載の異方導電性コネクター。
- フレーム板は、それぞれ厚み方向に伸びる複数の貫通孔を有し、弾性異方導電膜は、その接続用導電部が前記フレーム板の各貫通孔内に位置するよう配置されていることを特徴とする請求項１に記載の異方導電性コネクター。
- 接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に加圧した場合における当該接続用導電部の許容電流値が１Ａ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の異方導電性コネクター。
- 接続用導電部をその歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した場合における当該接続用導電部の許容電流値が１Ａ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の異方導電性コネクター。
- 接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に加圧した状態で測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗が０．１Ω以下であり、温度８０℃の環境下で、接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に１５分間加圧し、次いで、加圧を解除した状態で５分間保持するサイクルを３０００回繰り返した後において、当該接続用導電部を２０ｇの荷重で厚み方向に加圧した状態で測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗が０．１Ω以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の異方導電性コネクター。
- 接続用導電部を歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した状態で測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗が０．１Ω以下であり、温度８０℃の環境下で、接続用導電部を歪み率が２０％となるよう厚み方向に加圧した状態で当該接続用導電部に１Ａの電流を３０００時間印加させた後に測定される当該接続用導電部の厚み方向における電気抵抗が０．１Ω以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の異方導電性コネクター。
- ウエハに形成された多数の集積回路の電気的検査を行うためのウエハ検査装置であって、
表面に多数の検査用電極を有する検査用回路基板と、
裏面に前記検査用回路基板の検査用電極のパターンに対応するパターンに従って複数の端子電極が形成された接続用回路基板、およびこの接続用回路基板の表面に設けられた、検査対象であるウエハにおける集積回路の被検査電極に接触される多数の接触子が配置されてなる接触部材を有し、当該接続用回路基板の端子電極の各々が前記検査用回路基板の検査用電極に対向するよう配置されたプローブカードと、
前記検査用回路基板と前記プローブカードにおける接続用回路基板との間に配置され、当該検査用電極の各々と当該端子電極の各々とを電気的に接続する、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の異方導電性コネクターと
を具えてなることを特徴とするウエハ検査装置。 - 異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜が検査用回路基板と接続用回路基板とよって挟圧された状態で、当該検査用回路基板、当該異方導電性コネクターおよび当該接続用回路基板の三者が固定されており、これにより、当該検査用回路基板における検査用電極の各々と当該接続用回路基板における端子電極の各々とが当該異方導電性コネクターにおける接続用導電部を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項８に記載のウエハ検査装置。
- 検査用回路基板を加圧することによって、プローブカードにおける接触部材の接触子の各々を検査対象であるウエハにおける被検査電極の各々に電気的に接続するための加圧機構を具えてなり、
当該加圧機構によって検査用回路基板が加圧されることにより、当該検査用回路基板と接続用回路基板とによって異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜が挟圧され、これにより、当該検査用回路基板における検査用電極の各々と当該接続用回路基板における端子電極の各々とが当該異方導電性コネクターにおける接続用導電部を介して電気的に接続されることを特徴とする請求項８に記載のウエハ検査装置。
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|---|---|---|---|
| JP2004157008A JP2005026672A (ja) | 2003-06-09 | 2004-05-27 | 異方導電性コネクターおよびウエハ検査装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2003163866 | 2003-06-09 | ||
| JP2004157008A JP2005026672A (ja) | 2003-06-09 | 2004-05-27 | 異方導電性コネクターおよびウエハ検査装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005026672A true JP2005026672A (ja) | 2005-01-27 |
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| JP2004157008A Pending JP2005026672A (ja) | 2003-06-09 | 2004-05-27 | 異方導電性コネクターおよびウエハ検査装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009259415A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Jsr Corp | 異方導電性シートおよび異方導電性シートの製造方法 |
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2004
- 2004-05-27 JP JP2004157008A patent/JP2005026672A/ja active Pending
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