JP2006222094A - 異方導電性シートならびにそれを用いた電気的検査方法および電気的接続方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絶縁体中に導電性粒子を厚み方向に連鎖させて導電部を形成し、該導電部分以外の場所は、弾性を有する絶縁体で構成される異方導電性シートであって、異方導電性シートの周辺部に、位置決め用の金属板を備え、記位置決め用の金属板が、位置決め用の金属板の端部を用いて位置決めするように構成され、異方導電性シートを伸張した状態で、異方導電性シートの周辺部と、位置決め用の位置決め穴が形成された金属板と、が複合化されており、金属板は、金属板の一部が前記異方導電性シートの中に埋め込まれた状態となるように構成されている。
【選択図】図1
Description
気導通性を持つ異方導電性シートを大量に提供することにある。
絶縁体中に導電性粒子を厚み方向に連鎖させて導電部を形成し、該導電部分以外の場所は、弾性を有する絶縁体で構成される異方導電性シートであって、
前記異方導電性シートの周辺部に、位置決め用の金属板を備え、
前記位置決め用の金属板が、位置決め用の金属板の端部を用いて位置決めするように構成され、
前記異方導電性シートを伸張した状態で、前記異方導電性シートの周辺部と、位置決め用の位置決め穴が形成された金属板と、が複合化されており、
前記金属板は、
前記金属板の一部が前記異方導電性シートの中に埋め込まれた状態となるように構成されていることを特徴とする。
また、位置決め用金属板を測定系のアースに電気的に接続することにより異方導電性シート中の静電気の除去が容易であり、高周波のノイズのシールド効果もある。
ゴム状重合体としては、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、SBR,NBR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、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、シリコンゴム、エチレンプロピレン共重合体、エチレンプロピレンジエン共重合体などが挙げられる。
ここでシリコンゴムについて、さらに詳細に説明する。シリコンゴムとしては、液状シリコンゴムを架橋または縮合したものが好ましい。液状シリコンゴムは、その粘度が、歪速度10ー1secで105ポアズ以下のものが好ましく、縮合型、付加型、ビニル基やヒドロキシル基含有型などのいずれであってもよい。
これらのうち、ビニル基含有シリコンゴムとしては、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、引き続き溶解−沈澱の繰り返しによる分別を行うことにより得ることができる。
また、絶縁体としてシリコンゴムを用いる場合は、導電性粒子のシランカップリング剤の被覆率が、5%以上であることが好ましく、さらに好ましくは、7〜100%、より好ましくは、10〜100%、特に好ましくは、20〜100%である。
このような範囲の粒径を有する導電性粒子によれば、得られる導電性エラストマーにおいて、使用時導電性粒子間に十分な電気的接触が得られるようになる。この導電性粒子の形状は、特に限定されるものではないが、上記(a)成分および(b)成分またはそれらの混合物に対する分散の容易性から球状あるいは星形状であることが好ましい。
本発明において、導電性粒子は、ゴム状重合体100重量部に対して30〜1000重量部、好ましくは50〜750重量部の割合で用いられる。
、導電性金属粒子の磁場による配向を十分に達成できなくなるので好ましくない。
なお、本発明の導電性エラストマー用組成物の粘度は、温度25℃において、100,000〜1,000,000cpの範囲内であることが好ましい。本発明の導電性エラストマー用組成物は、架橋もしくは縮合反応が行われて弾性の大きいエラストマーが形成され、しかも、特定な導電性粒子成分が含有されていることにより、導電性エラストマーとしての機能を有するものとなる。
金属材料の具体例としては、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト、マグネシュウム、マンガン、モリブデン、インジウム、鉛、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウム、金、白金、銀など、およびこれらの2種以上の合金や合金鋼などが挙げられる。
このような線膨張係数が小さい金属を用いることで、常温で位置決めした接点部が、温度変化の影響を受けないので、安定な電気的接触が得られる。
金属板上の穴加工は、フォトリソグラフィとエッチングを用いることができるため、穴加工の精度ならびに、加工穴のデザインの自由度は高い。また、エッチング行程後、金属板表面が樹脂等の絶縁材料で覆われていればなお良い。
本発明において、金属板は導電性シートの周辺部に備えられており、このような金属板と導電性シートの複合化の方法としては、種々の方法が用いられる。
金属板の存在下に導電性シートを成形あるいは硬化する方法としては、印刷マスクを金型上に置いて導電ペーストを印刷し、スペーサーを挟んで位置決め用金属板を金型で挟み込む。
金属板と導電性シートとの接合(複合)部分は、金属板が導電性シートの上面もしくは下面に位置するようにしても良いが、好ましいのは、図2に示されるように、金属板の一部が導電性シートの中に埋め込まれ(挟み込まれ)たものである。
一対の金型を用いて、一度に多数個の位置決め用金属板付異方導電性シートを得るには、分割部分にミシン目を入れた位置決め用金属板を使用し、異方導電性シートを複合化して多数個を同一平面内に成形する。
位置決め用金属板の加工には、フォトリソグラフィとエッチングなどを用いることにより、ミシン目などの加工や位置決め用穴加工や異方性導電シートが設置される部分(穴開け)の加工などを、工数を増やすことなく一括で加工できる。
先ず、絶縁性の弾性高分子物質、例えば、シリコンゴム中に、ニッケルなどの導電性磁性体粒子を分散させて流動性の混合物よりなるエラストマー材料(50)が調製され、図11に示すように、これが金型のキャビティ内に配置される。
その結果、エラストマー材料層(50)においては強磁性体部分(M)において、それ以外の部分(非磁性体部分(N))より強い平行磁場が厚さ方向に作用されることとなり、この分布を有する平行磁場により、エラストマー材料層(50)内の導電性磁性体粒子が、強磁性体部分(M)による磁力部分に集合して更に厚さ方向に配向する。
次に、本発明の異方導電性シートの使用法について述べる。
また、位置決め穴を使用しない方法としては、図7に示されるように位置決め用金属板の端部を用いて位置決めし、検査、計測に用いても良い。
実施例としては、メタルマスク材料として一般によく用いられるステンレス板(図4)を使用した例を示す。
位置決め用金属板は、図5に示されるように1枚に多数個の導電シートが製造できるように配置し、分割部分にミシン目を入れた位置決め用金属板を使用し、多数個を同一平面内に成形するようにした。
この状態で、図8に示すようなヒーター付着磁機の磁極間に挟んで、シートの厚み方向に磁場をかけながら加熱し、導電ペーストを硬化させた。この結果、磁性体の金属粒子がシートの厚み方向に配向し、金属粒子が連鎖した状態で樹脂が硬化し、金属粒子が配向した部分の電気的な導通が得られ、図6に示されるような複合化された位置決め用金属板付異方導電性シートが得られた。
該異方導電性シートを、図9に示されるように電気回路部品、或いは電気回路基板の検査、計測に用いた。計測基板(20)側の電極配置を被検査物(21)(電気回路部品或いは、電気回路基板)の電極配置にあわせて製造し、該計測基板と該被検査物の間に、本発明の異方性導電シート(図6)を位置決め穴を用いて位置決めし、挟んで加圧することにより、該計測基板と該被検査物との間で電気的な導通が得られ、該被検査物の検査、計測が可能となった。
11 ・・・ 異方導電性シート
12 ・・・ 異方性導電部
13 ・・・ 上金型
14 ・・・ 下金型
15 ・・・ 導電ペースト
16 ・・・ 位置決め用金属板
17 ・・・ ヒーター
18 ・・・ ヨーク
19 ・・・ 着磁コイル
20 ・・・ 計測基板
21 ・・・ 被測定物
22 ・・・ 電気回路部品
23 ・・・ 加圧固定治具
24 ・・・ 電気回路基板
50 ・・・ エラストマー材料層
51 ・・・ 上型
52 ・・・ 下型
53 ・・・ 磁極板
G ・・・ 間隙
M ・・・ 強磁性体部分
N ・・・ 非磁性体部分
Claims (10)
- 絶縁体中に導電性粒子を厚み方向に連鎖させて導電部を形成し、該導電部分以外の場所は、弾性を有する絶縁体で構成される異方導電性シートであって、
前記異方導電性シートの周辺部に、位置決め用の金属板を備え、
前記位置決め用の金属板が、位置決め用の金属板の端部を用いて位置決めするように構成され、
前記異方導電性シートを伸張した状態で、前記異方導電性シートの周辺部と、位置決め用の位置決め穴が形成された金属板と、が複合化されており、
前記金属板は、
前記金属板の一部が前記異方導電性シートの中に埋め込まれた状態となるように構成されていることを特徴とする異方導電性シート。 - 前記位置決め用の金属板の線膨張係数が、1×10-5/K以下である請求項1に記載の異方導電性シート。
- 前記導電部が、絶縁体よりも突出した導電部から構成されていることを特徴とする請求項1から2のいずれかに記載の異方導電性シート。
- 前記金属板と導電性シートとの接合部分が、金属板が導電性シートの上面に位置するように構成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の異方導電性シート。
- 前記金属板と導電性シートとの接合部分が、金属板が導電性シートの下面に位置するように構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の異方導電性シート。
- 前記金属板の厚みが、前記異方導電性シートの厚みの0.01〜0.8倍であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の異方導電性シート。
- 請求項1から6のいずれかに記載の異方導電性シートを用いて、計測基板と被検査物の間に、異方性導電シートを、位置決め用の金属板を用いて位置決めすることにより、計測基板と被検査物との間で電気的な導通を得て、被検査物の電気的な検査を実施することを特徴とする電気的検査方法。
- 前記位置決めを、位置決め用の金属板の端部を用いて行うことを特徴とする請求項7に記載の電気的検査方法。
- 請求項1から6のいずれかに記載の異方導電性シートを用いて、電気回路部品と電気回路基板の間に、異方性導電シートを、位置決め用の金属板を用いて位置決めすることにより、電気回路部品と電気回路基板との間で電気的な導通を得て、電気回路部品の電気的な接続を行うことを特徴とする電気的接続方法。
- 前記位置決めを、位置決め用の金属板の端部を用いて行うことを特徴とする請求項9に記載の電気的接続方法。
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US10802048B2 (en) | 2017-07-10 | 2020-10-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Universal test socket, semiconductor test device, and method of testing semiconductor devices |
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2006
- 2006-05-01 JP JP2006127583A patent/JP2006222094A/ja active Pending
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