JP2006318923A - 導電性ゴムシートならびにそれを用いたコネクターおよび回路基板の電気的検査用冶具、ならびに導電性ゴムシートの製造方法 - Google Patents
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【解決手段】電気絶縁性材料からなる絶縁部4と、電気絶縁性材料に導電性粒子を配合してなる複数個の導電部3とから形成された異方導電性ゴムシート1,2を、導電部同士が電気的に導通状態となるように、重なる位置に配置された導電性ゴムシートであって、導電性ゴムシートの一方の表面側の異方導電性ゴムシートの少なくとも1つの導電部の表面の面積が、導電性ゴムシートの他方の表面側の異方導電性ゴムシートの対応する位置に配置された導電部の表面の面積よりも大きくなるように形成され、導電性ゴムシートの間に中間層として回路基板等を有し、2層以上の積層状態の導電性シートと中間層として回路基板等が一体化されている。
【選択図】図1
Description
せる位置に置き、表面実装LSIや電子回路基板と電気的に接続する事を目的とした弾性を
有する導電性ゴムシートならびにそれを用いたコネクターおよび回路基板の電気的検査用冶具、ならびに導電性ゴムシートの製造方法に関する。
いる導電性ゴムシートを検査基板上に置き、該導電性ゴムシートの導電部を検査物である表面実装LSIや電子回路基板の電極に対面させ、検査基板と検査物との間で挟み、圧縮し
た状態を保持しながら表面実装LSIや電子回路基板と電気的に接続して検査する方法が知
られている。
を用いた位置合わせへと移行し確実に位置決めを行える機構が導入されつつある。しかし、どちらの方法も機構、装置等が複雑で高価なものである。
基材となる電気絶縁性材料からなる絶縁部と、電気絶縁性材料に導電性粒子を配合してなる複数個の導電部とから形成された異方導電性ゴムシートを、2層以上に積層状態で、それらの導電部同士が相互に電気的に導通状態となるように、重なる位置に配置された導電性ゴムシートであって、
前記導電性ゴムシートの一方の表面側の異方導電性ゴムシートの少なくとも1つの導電部の表面の面積が、
前記導電性ゴムシートの他方の表面側の異方導電性ゴムシートの対応する位置に配置された導電部の表面の面積よりも大きくなるように形成され、
前記導電性ゴムシートの間に中間層として回路基板等を有し、
前記2層以上の積層状態の導電性シートと中間層として回路基板等が一体化されていることを特徴とする。
基材となる電気絶縁性材料からなる絶縁部と、電気絶縁性材料に導電性粒子を配合してなる複数個の導電部とから形成された異方導電性ゴムシートを、2層以上に積層状態で、それらの導電部同士が相互に電気的に導通状態となるように、重なる位置に配置された導電性ゴムシートであって、
前記導電性ゴムシートの一方の表面側の異方導電性ゴムシートの少なくとも1つの導電部の表面の面積が、
前記導電性ゴムシートの他方の表面側の異方導電性ゴムシートの対応する位置に配置された導電部の表面の面積よりも大きくなるように形成され、
前記導電性ゴムシートの間に中間層として回路基板等を有し、
前記2層以上の積層状態の導電性シートと中間層として回路基板等が一体化されていることを特徴とする。
基材となる電気絶縁性材料からなる絶縁部と、電気絶縁性材料に導電性粒子を配合してなる複数個の導電部とから形成された異方導電性ゴムシートを、2層以上に積層状態で、
それらの導電部同士が相互に電気的に導通状態となるように、重なる位置に配置された導電性ゴムシートであって、
前記導電性ゴムシートの一方の表面側の異方導電性ゴムシートの少なくとも1つの導電部の表面の面積が、
前記導電性ゴムシートの他方の表面側の異方導電性ゴムシートの対応する位置に配置された導電部の表面の面積よりも大きくなるように形成され、
前記導電性ゴムシートの間に中間層として回路基板等を有し、
前記2層以上の積層状態の導電性シートと中間層として回路基板等が一体化されている導電性ゴムシートを使用したことを特徴とする。
絶縁性のゴム状重合体に磁性を有する導電性粒子を混入した組成物を製造する工程と、
前記組成物をシート状にして、磁石の間に挟み、その厚さ方向に磁場をかけて導電性粒子を配向させる工程と、
前記導電粒子を配向させた状態で硬化させて、導電部となる粒子を保持固定して、異方導電性ゴムシートを得る工程と、
前記工程で得られた異方導電性ゴムシートと、中間層として回路基板等を、複数枚用意して、これらの異方導電性ゴムシートと、中間層として回路基板等を貼り合せることによって、異方導電性ゴムシートを製造することを特徴とする。
圧縮荷重で電気的に安定した接続が得られると共に、繰り返し圧縮においても圧縮接続に対する耐久性が優れている。
ゴムシートを検査基板上に配置し、かつ検査物の電極に対面させた位置に置き、検査基板と検査物との間で挟み、必要に応じて圧縮した状態を保持しながら検査物の電極と検査基板の電極とを、導電性ゴムシートの導電部を介して電気的に確実に接続する事ができる。
本発明の導電性ゴムシートによれば、隣接する導電部の間隔(ピッチ)、すなわち隣接した導電部の中心から中心までの間隔に対し、導電性ゴムシート表面の導電部の幅を大きくすることができるため、回路基板、LSIなどを実装した基板、CSPやBGA等の電極と当該導電部とを確実に当接でき、両者の位置が少々ずれても確実な接続ができる。
ーパーを有していてもよい。また、図5のように3層以上が積層した形状のものでもよい。また、図6のように導電性のある金属7を接合させてもよい。かかる金属の被検査物との接触面は平面でも良いし、導通方向に沿って断面を見たときに図7のように三角や半球状でも良いしその他形状等、特に制限はない。
子を配合した組成物を積層し、その厚さ方向に磁場をかけて導電性粒子を配向させ、硬化させることで導電性シートを製造することもできる。また、図3のように、予め製造した2枚の異方導電性シートの間に、上記導電性粒子を配合した組成物を積層し、その厚さ方向に磁場をかけて導電性粒子を配向させ、硬化させることで導電性シートを製造することもできる。なお、絶縁性のゴム状重合体に磁性を有する導電性粒子を混入した組成物をシート状にし、図8に示すように磁石の間に挟み、その厚さ方向に磁場をかけて導電性粒子を配向させる際、上型の強磁性体部の面積と、下型の強磁性体部の面積とを変えてもよい。例えば上型の強磁性体部の面積を大きくし、下型の強磁性体部の面積を小さくして、図4のような本発明の導電性ゴムシートを製造してもよい。
や電子回路基板の電極部形状及び配列により、個々に対応が可能である。
キシル基含有型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。これらのうちビニル基含有シリコーンゴムとしては、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。
ものが好ましい。なお、 上記ゴム状重合体の分子量分布指数(標準ポリスチレン換算重
量平均分子量と標準ポリスチレン換算数平均分子量との比(以下「Mw /Mn 」と記す)は、得られる導電性エラストマーの耐熱性の点から2 以下が好ましい。
の被覆と銀の被覆の両方を併用したものが好ましい。芯粒子の表面への貴金属の被覆方法については特に制限はないが、例えば化学メッキ、無電解メッキなどにより行うことができる。
5%以下が好ましく、さらに好ましくは3%以下、より好ましくは2%以下、特に好ましくは1%以下である。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、星形状あるいはこれらが凝集した塊状であることが好ましい。
ましくは50〜750 重量部の割合で用いられる。この割合が30重量部未満の場合には、得られる導電性ゴムシートは、使用時にも電気抵抗値が十分に低くならず、従って良好な接続機能を有しないものとなり、また 1,000重量部を超えると硬化されたエラストマーが脆弱になって導電性ゴムシートとして使用することが困難となる。本発明の導電性ゴムシートには、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、未硬化時におけるチクソ性が確保され、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、硬化後におけるゴムシートの強度が向上する。
実施例1[導電性ゴムシートの製造]
電気的絶縁材料として硬度が40度のシリコーンゴムを用い、粒子表面に粒子の3重量%の金メッキをしたニッケル粒子を7重量%となる割合で混合し、成形材料組成物を調製した。ニッケル粒子の平均粒子径は40μmであった。次に図8に示すような金型を用い、上記の割合で調製した成形材料組成物を金型の間に流し込んだ。この金型は表面実装LSIや電子回路基板の電極部に対応したパターンの強磁性体部25とそれ以外の非磁性体2
6とが上型22下型23の対向磁極からなる一対の平坦な磁極板21で、且つ導電性ゴムシートに必要な厚さに応じてスペーサー24を有するものである。 次に、真空下で脱泡
した後、その上に上型を被せ成形品の厚さ方向に加圧力と電磁石による平行磁場を作用させ成形した。成形は、室温にて厚さ方向の4000ガウスの平行磁場で、100℃で1時間架橋を行い、一層目の導電性ゴムシートを作製した。
。導電性ゴムシートの導電部のピッチは1.27mmであり、厚さは1mmであり、導電性ゴムシートの上側の導電部は直径が1mmの円形であり、下側の導電部は直径が0.5mmの円形であった。
と検査基板11上との間に、上記で製造した導電性ゴムシート1を電極位置合わせをして挟み固定した。これを加圧圧縮した状態で保持し、検査基板11の電極12より導電性ゴムシート1の導電部3を通じて表面実装LSI14の電極13へ導通させ、表面実装LSI14の電気的動作検査を行った。その結果、十分な性能を持って電気的導通及びショートの検査が行えた。また、長時間使用したが、導通不良や劣化が無く、長期間にわたって繰り返し検査をすることができた。
3 導電部
4 絶縁部
12、13 電極
21 磁性板
22 上型
23 下型
24 スペーサー
25 強磁性体部
26 非磁性体部
31 被検査物(LSI)
Claims (4)
- 基材となる電気絶縁性材料からなる絶縁部と、電気絶縁性材料に導電性粒子を配合してなる複数個の導電部とから形成された異方導電性ゴムシートを、2層以上に積層状態で、それらの導電部同士が相互に電気的に導通状態となるように、重なる位置に配置された導電性ゴムシートであって、
前記導電性ゴムシートの一方の表面側の異方導電性ゴムシートの少なくとも1つの導電部の表面の面積が、
前記導電性ゴムシートの他方の表面側の異方導電性ゴムシートの対応する位置に配置された導電部の表面の面積よりも大きくなるように形成され、
前記導電性ゴムシートの間に中間層として回路基板等を有し、
前記2層以上の積層状態の導電性シートと中間層として回路基板等が一体化されていることを特徴とする導電性ゴムシート。 - 基材となる電気絶縁性材料からなる絶縁部と、電気絶縁性材料に導電性粒子を配合してなる複数個の導電部とから形成された異方導電性ゴムシートを、2層以上に積層状態で、それらの導電部同士が相互に電気的に導通状態となるように、重なる位置に配置された導電性ゴムシートであって、
前記導電性ゴムシートの一方の表面側の異方導電性ゴムシートの少なくとも1つの導電部の表面の面積が、
前記導電性ゴムシートの他方の表面側の異方導電性ゴムシートの対応する位置に配置された導電部の表面の面積よりも大きくなるように形成され、
前記導電性ゴムシートの間に中間層として回路基板等を有し、
前記2層以上の積層状態の導電性シートと中間層として回路基板等が一体化されていることを特徴とする導電性ゴムシートからなるコネクター。 - 基材となる電気絶縁性材料からなる絶縁部と、電気絶縁性材料に導電性粒子を配合してなる複数個の導電部とから形成された異方導電性ゴムシートを、2層以上に積層状態で、それらの導電部同士が相互に電気的に導通状態となるように、重なる位置に配置された導電性ゴムシートであって、
前記導電性ゴムシートの一方の表面側の異方導電性ゴムシートの少なくとも1つの導電部の表面の面積が、
前記導電性ゴムシートの他方の表面側の異方導電性ゴムシートの対応する位置に配置された導電部の表面の面積よりも大きくなるように形成され、
前記導電性ゴムシートの間に中間層として回路基板等を有し、
前記2層以上の積層状態の導電性シートと中間層として回路基板等が一体化されている導電性ゴムシートを使用したことを特徴とする回路基板の電気的検査用冶具。 - 請求項1に記載の導電性ゴムシートを製造する方法であって、
絶縁性のゴム状重合体に磁性を有する導電性粒子を混入した組成物を製造する工程と、
前記組成物をシート状にして、磁石の間に挟み、その厚さ方向に磁場をかけて導電性粒子を配向させる工程と、
前記導電粒子を配向させた状態で硬化させて、導電部となる粒子を保持固定して、異方導電性ゴムシートを得る工程と、
前記工程で得られた異方導電性ゴムシートと、中間層として回路基板等を、複数枚用意して、これらの異方導電性ゴムシートと、中間層として回路基板等を貼り合せることによって、異方導電性ゴムシートを製造することを特徴とする導電性ゴムシートの製造方法。
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