JP2009244244A - Probe card - Google Patents

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JP2009244244A
JP2009244244A JP2008112289A JP2008112289A JP2009244244A JP 2009244244 A JP2009244244 A JP 2009244244A JP 2008112289 A JP2008112289 A JP 2008112289A JP 2008112289 A JP2008112289 A JP 2008112289A JP 2009244244 A JP2009244244 A JP 2009244244A
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JP2008112289A
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Tadafumi Tomita
忠文 冨田
Yoshinori Hotta
吉則 堀田
Akio Uesugi
彰男 上杉
Yusuke Hatanaka
優介 畠中
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Fujifilm Corp
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Fujifilm Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe card that has good connection stability between inspection electrodes and electrodes to be inspected even after being exposed to high temperatures due to a burn-in test, and that can prevent displacement in contact between the inspection electrodes and a conductive part and in contact between the conductive part and probe contact needle or the electrodes to be inspected even after repeated use. <P>SOLUTION: The probe card includes an inspection circuit board that has the inspection electrodes formed so as to correspond to the electrodes to be inspected; and an anisotropically conductive member that electrically connects the electrodes to be inspected with the inspection electrodes. The inspection electrodes are provided so that at least chips thereof protrude from a surface of the test circuit board. The anisotropically conductive member has a plurality of conductive paths formed of conductive members that penetrate an insulating base material, which includes an anodic oxide film of an aluminum substrate with micropores, in a thickness direction in a manner such that the conductive paths are insulated from one another. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエハなどの被検査体の電気的特性を検査するために用いられるプローブカード、および、プローブカードを具備するプローブ検査装置に関する。   The present invention relates to a probe card used for inspecting electrical characteristics of an object to be inspected such as a semiconductor wafer, and a probe inspection apparatus including the probe card.

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ている。
そして、この半導体チップは、電気的特性を検査するために、ウエハの状態、個々の半導体チップに切断された状態、または、パッケージ内に収納されて樹脂封止する前の状態において、プローブ試験、バーンイン試験が行われている。
In general, in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device, a semiconductor chip is formed by forming a large number of integrated circuits on a wafer and then cutting the wafer.
Then, in order to inspect the electrical characteristics, this semiconductor chip is a probe test in a wafer state, a state cut into individual semiconductor chips, or a state before being encapsulated in a package and resin-sealed. A burn-in test is being conducted.

このような検査のため、特許文献1では、「被検査体の被検査電極と接触して、被検査体の電気的特性を検査するために用いられるプローブカードであって、被検査体の被検査電極と電気的に接触するプローブ接触針と、前記プローブ接触針の先端部分近傍が表面から露出するように、プローブ接触針の基端部を固定するプローブ接触針固定用ホルダーと、前記被検査体の被検査電極と対応するように、検査用電極が形成された検査用回路基板と、前記プローブ接触針固定用ホルダーの裏面側から露出するプローブ接触針の基端部と、検査用回路基板の検査用電極との間を電気的に接続する異方導電性シートと、を備え、
前記異方導電性シートが、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と、これらの接続用導電部の間に形成された絶縁部とを備えた弾性異方導電膜と、この弾性異方導電膜を支持するフレーム板とから構成されていることを特徴とするプローブカード。カンチレバー型プローブカード」が開示されている。
For such an inspection, Patent Document 1 describes a probe card used for inspecting the electrical characteristics of an object to be inspected in contact with an electrode to be inspected. A probe contact needle that is in electrical contact with the inspection electrode; a probe contact needle fixing holder that fixes a proximal end portion of the probe contact needle so that the vicinity of the distal end portion of the probe contact needle is exposed from the surface; An inspection circuit board on which an inspection electrode is formed so as to correspond to an inspected electrode of the body, a base end portion of a probe contact needle exposed from the back side of the probe contact needle fixing holder, and an inspection circuit board An anisotropic conductive sheet that electrically connects between the inspection electrodes, and
The anisotropic conductive sheet includes a plurality of connecting conductive portions extending in the thickness direction and spaced apart from each other along the surface direction, and an insulating portion formed between the connecting conductive portions. A probe card comprising an elastic anisotropic conductive film and a frame plate that supports the elastic anisotropic conductive film. A cantilever probe card is disclosed.

また、特許文献2では、「下方に位置する被検査体の電気的特性を検査するためのプローブカードであって、回路基板と、回路基板と被検査体との間に設けられ、前記被検査体と前記回路基板との間を通電させるための検査用接触構造体と、を有し、
前記検査用接触構造体は、平板状の基板と、前記基板を挟むように基板の上下の両面に取り付けられ、弾性を有する複数の導電部と前記導電部相互間を接続する絶縁部から構成されるシートと、を有し、
前記導電部は、前記各シートを貫通し、各シートの上下の両面から突出するように形成され、
前記基板には、上面から下面に通じる複数の通電路が形成され、前記基板の両面のシートの導電部は、対応する前記基板の通電路に電気的に接続されており、
前記基板の両面の各シートは、前記基板に対して固定され、
前記基板の上面側のシートは、前記回路基板に対して固定されていることを特徴とする、プローブカード。」が開示されている。
Further, in Patent Document 2, “a probe card for inspecting electrical characteristics of an object to be inspected below, which is provided between a circuit board and the circuit board and the object to be inspected,” A contact structure for inspection for energizing between the body and the circuit board,
The inspection contact structure includes a flat substrate and a plurality of elastic conductive parts attached to both upper and lower surfaces of the substrate so as to sandwich the substrate, and an insulating part that connects the conductive parts to each other. And a sheet
The conductive portion is formed to penetrate each sheet and protrude from both upper and lower surfaces of each sheet,
A plurality of energization paths leading from the upper surface to the lower surface are formed on the substrate, and the conductive portions of the sheets on both sides of the substrate are electrically connected to the corresponding energization paths of the substrate,
Each sheet on both sides of the substrate is fixed to the substrate,
The probe card according to claim 1, wherein a sheet on an upper surface side of the substrate is fixed to the circuit substrate. Is disclosed.

特開2007−225501公報JP 2007-225501 A 特開2008−39768号公報JP 2008-39768 A

ここで、特許文献1および2に記載のプローブカードでは、シート(異方導電性シート)における導電部(接続用導電部)が絶縁性の弾性高分子物質内に導電性粒子を充填したものであるため、この導電部は、上下方向に圧縮されたときに電気的に導通可能となるものである。
そこで、本発明者は、特許文献1および2に記載のプローブカードについて検討した結果、これらのプローブカードでは、上述したように導電部が弾性高分子物質で構成されているため、バーンイン試験で高温に曝されることにより導電部が脆くなり、検査用回路基板の検査用電極(以下、単に「検査用電極」ともいう。)と被検査体の被検査電極(以下、単に「被検査電極」ともいう。)との接続安定性が不十分になる場合があることが分かった。また、上述したように導電部が上下方向に圧縮されたときに電気的に導通可能となるため、検査用電極と導通部との接触や、導通部とプローブ接触針または被検査電極との接触を圧縮した状態で繰り返すうちに、これらの接触に位置ずれが起こる場合があることが分かった。
Here, in the probe card described in Patent Documents 1 and 2, the conductive part (connecting conductive part) in the sheet (anisotropic conductive sheet) is filled with conductive particles in an insulating elastic polymer substance. For this reason, the conductive portion is electrically conductive when compressed in the vertical direction.
Therefore, as a result of studying the probe cards described in Patent Documents 1 and 2, the inventor of the present invention has a high temperature in a burn-in test because the conductive portion is made of an elastic polymer material as described above. As a result, the conductive portion becomes brittle, and the inspection electrode of the inspection circuit board (hereinafter also simply referred to as “inspection electrode”) and the inspection electrode of the inspection object (hereinafter simply referred to as “inspection electrode”). It was also found that the connection stability with ”might be insufficient. Further, as described above, when the conductive portion is compressed in the vertical direction, it becomes electrically conductive, so that the contact between the inspection electrode and the conductive portion, or the contact between the conductive portion and the probe contact needle or the electrode to be inspected. It has been found that misalignment may occur in these contacts while it is repeated in a compressed state.

一方、特許文献1に記載のプローブカードは、導電部に充填する導電性粒子の数平均粒子径が20〜80μmであることから、導電部のピッチはそれ以上に大きいものである。同様に、特許文献2に記載のプローブカードについては、導通部間のピッチは180μm程度である。
これに対し、近年の半導体素子等の電子部品は、高集積化が一層進むことに伴い、電極(端子)サイズはより小さくなり、電極(端子)数はより増加し、端子間の距離もより狭くなってきている。
そのため、これらのプローブカードでは、被検査電極の電気特性の評価に十分に対応できない場合があることが分かった。
On the other hand, since the probe card described in Patent Document 1 has a number average particle diameter of 20 to 80 μm of conductive particles filled in the conductive portion, the pitch of the conductive portions is larger than that. Similarly, for the probe card described in Patent Document 2, the pitch between the conductive portions is about 180 μm.
On the other hand, in recent electronic parts such as semiconductor elements, as the integration is further advanced, the size of electrodes (terminals) becomes smaller, the number of electrodes (terminals) increases, and the distance between terminals also increases. It is getting narrower.
For this reason, it has been found that these probe cards may not be able to sufficiently cope with the evaluation of the electrical characteristics of the electrode to be inspected.

したがって、本発明は、バーンイン試験により高温に曝された後においても検査用電極と被検査電極との接続安定性が良好で、繰り返し使用後においても検査用電極と導通部(以下、本発明においては「導通路」ともいう。)との接触や、導通部とプローブ接触針または被検査電極との接触に位置ずれが生じにくいプローブカードを提供することを第1の目的とする。   Therefore, the present invention has good connection stability between the inspection electrode and the electrode to be inspected even after being exposed to a high temperature by the burn-in test, and the inspection electrode and the conductive portion (hereinafter referred to as the present invention) even after repeated use. Is also referred to as a “conduction path”), and a first object is to provide a probe card in which positional displacement is unlikely to occur in contact with a conduction portion and contact between a conduction portion and a probe contact needle or an electrode to be inspected.

また、本発明は、高集積化が一層進んだ現在においても半導体素子等の電子部品にも十分に対応できるプローブカードを備えたプローブ検査装置を提供することを第2の目的とする。   A second object of the present invention is to provide a probe inspection apparatus including a probe card that can sufficiently cope with electronic components such as semiconductor elements even at the present time when the integration is further advanced.

本発明者は、上記第1の目的を達成すべく鋭意研究した結果、マイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる絶縁性基材中に、導電性部材からなる複数の導通路を互いに絶縁された状態で前記絶縁性基材を厚み方向に貫通し、かつ、前記各導通路の一端が前記絶縁性基材の一方の面において突出し、前記各導通路の他端が前記絶縁性基材の他方の面において突出した状態で設けられる特定部材を異方導電性部材としてを用いたプローブカードが、バーンイン試験により高温に曝された後においても検査用電極と被検査電極との接続安定性が良好で、繰り返し使用後においても検査用電極と導通部との接触や、導通部とプローブ接触針または被検査電極との接触に位置ずれが生じにくいことを見出し、本発明を完成させた。   As a result of earnest research to achieve the first object, the present inventors have insulated a plurality of conductive paths made of conductive members from each other in an insulating base material made of an anodized film of an aluminum substrate having micropores. In this state, the insulating base material is penetrated in the thickness direction, one end of each conductive path protrudes on one surface of the insulating base material, and the other end of each conductive path is the insulating base material. Stability of the connection between the electrode for inspection and the electrode to be inspected even after the probe card using the specific member provided in the protruding state on the other side of the metal as an anisotropic conductive member is exposed to a high temperature by the burn-in test The present invention has been completed by finding that positional deviation is less likely to occur in contact between the inspection electrode and the conducting portion and contact between the conducting portion and the probe contact needle or the electrode to be inspected even after repeated use.

また、本発明者は、上記第2の目的を達成すべく鋭意研究した結果、上述した特定部材の異方導電性部材のうち、皮膜内に存在するマイクロポアの規則性と周期を適宜調整することにより、高集積化が一層進んだ現在においても半導体素子等の電子部品にも十分に対応できることを見出し、本発明を完成させた。   In addition, as a result of earnest research to achieve the second object, the present inventor appropriately adjusts the regularity and period of micropores existing in the film among the anisotropic conductive members of the specific member described above. As a result, the present invention has been completed by finding that it can sufficiently cope with electronic parts such as semiconductor elements even at the present time when the integration is further advanced.

すなわち、本発明は、以下の(1)〜(9)を提供する。   That is, the present invention provides the following (1) to (9).

(1)被検査体の被検査電極と接触して被検査体の電気的特性を検査するプローブカードであって、
上記被検査電極と対応するように検査用電極が形成された検査用回路基板と、
上記被検査電極と上記検査用電極とを電気的に接続する異方導電性部材と、を具備し、
上記検査用電極が、その少なくとも先端部が上記検査用回路基板の表面から突出して設けられており、
上記異方導電性部材が、絶縁性基材中に、導電性部材からなる複数の導通路を互いに絶縁された状態で上記絶縁性基材を厚み方向に貫通し、かつ、上記各導通路の一端が上記絶縁性基材の一方の面において突出し、上記各導通路の他端が上記絶縁性基材の他方の面において突出した状態で設けられる部材であって、上記絶縁性基材がマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体である、プローブカード。
(1) A probe card for inspecting the electrical characteristics of an object to be inspected in contact with the electrode to be inspected,
An inspection circuit board on which inspection electrodes are formed so as to correspond to the electrodes to be inspected;
An anisotropic conductive member that electrically connects the electrode to be inspected and the electrode for inspection,
The inspection electrode is provided with at least a tip portion protruding from the surface of the inspection circuit board,
In the insulating base material, the anisotropic conductive member penetrates the insulating base material in the thickness direction in a state where a plurality of conductive paths made of the conductive member are insulated from each other, and each of the conductive paths A member provided with one end protruding on one surface of the insulating base material and the other end of each conduction path protruding on the other surface of the insulating base material, the insulating base material being a micro A probe card, which is a structure made of an anodized film on an aluminum substrate having pores.

(2)更に、上記被検査電極と電気的に接触する電気的接点を具備し、
上記被検査電極と上記異方導電性部材との接続が、上記電気的接点を介して行われる上記(1)に記載のプローブカード。
(2) Furthermore, an electrical contact that is in electrical contact with the electrode to be inspected is provided,
The probe card according to (1), wherein the electrode to be inspected and the anisotropic conductive member are connected through the electrical contact.

(3)上記電気的接点が、プローブ接触針である上記(2)に記載のプローブカード。   (3) The probe card according to (2), wherein the electrical contact is a probe contact needle.

(4)上記プローブ接触針の両先端部が表面から突出するように上記プローブ接触針を固定する固定ホルダを具備する上記(3)に記載のプローブカード。   (4) The probe card according to (3), further including a fixing holder that fixes the probe contact needle so that both tip portions of the probe contact needle protrude from the surface.

(5)上記検査用回路基板が、熱膨張率が2.5×10-6〜10×10-6-1の材料からなる上記(1)〜(4)のいずれかに記載のプローブカード。 (5) The probe card according to any one of (1) to (4), wherein the circuit board for inspection is made of a material having a coefficient of thermal expansion of 2.5 × 10 −6 to 10 × 10 −6 K −1. .

(6)熱膨張率が2.5×10-6〜10×10-6-1の材料からなる上記被検査体に用いる、上記(1)〜(5)のいずれかに記載のプローブカード。 (6) The probe card according to any one of (1) to (5), which is used for the object to be inspected made of a material having a coefficient of thermal expansion of 2.5 × 10 −6 to 10 × 10 −6 K −1. .

(7)上記固定ホルダが、熱膨張率が2.5×10-6〜10×10-6-1の材料からなる上記(4)〜(6)のいずれかに記載のプローブカード。 (7) The probe card according to any one of (4) to (6), wherein the fixed holder is made of a material having a coefficient of thermal expansion of 2.5 × 10 −6 to 10 × 10 −6 K −1 .

(8)上記被検査体の電気的特性を検査する前に、上記被検査電極と接触する側の上記導通路の突出部分をアルカリ性水溶液または酸性水溶液に接触させる前処理工程と、
上記前処理工程後の上記突出部分を上記被検査電極と接触させて上記被検査体の電気的特性を検査する検査工程とを有する上記(1)に記載のプローブカードの検査方法。
(8) before inspecting the electrical characteristics of the object to be inspected, a pretreatment step of bringing the protruding portion of the conduction path in contact with the electrode to be inspected into contact with an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution;
The method for inspecting a probe card according to (1), further including an inspection step of inspecting the electrical characteristics of the object to be inspected by bringing the protruding portion after the pretreatment step into contact with the electrode to be inspected.

(9)上記被検査体の電気的特性を検査する前に、上記電気的接点をアルカリ性水溶液または酸性水溶液に接触させる前処理工程と、
上記前処理工程後の上記電気的接点を上記被検査電極と接触させて上記被検査体の電気的特性を検査する検査工程とを有する上記(2)〜(7)のいずれかに記載のプローブカードの検査方法。
(9) before inspecting the electrical characteristics of the object to be inspected, a pretreatment step of bringing the electrical contact into contact with an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution;
The probe according to any one of (2) to (7), further comprising an inspection step of inspecting the electrical characteristics of the object to be inspected by bringing the electrical contact after the pretreatment step into contact with the electrode to be inspected. Card inspection method.

以下に示すように、本発明によれば、バーンイン試験により高温に曝された後においても検査用電極と被検査電極との接続安定性が良好で、繰り返し使用後においても検査用電極と導通路との接触や、導通部とプローブ接触針または被検査電極との接触に位置ずれが生じにくいプローブカードを提供することができる。   As shown below, according to the present invention, the connection stability between the inspection electrode and the electrode to be inspected is good even after being exposed to a high temperature by the burn-in test, and the inspection electrode and the conduction path are also used after repeated use. It is possible to provide a probe card that is less likely to be misaligned in contact with the contact portion or in contact between the conducting portion and the probe contact needle or the electrode to be inspected.

また、本発明によれば、マイクロポアの周期(導通路のピッチ)および導通路の密度を適宜調整することにより、高集積化が一層進んだ現在においても半導体素子等の電子部品にも十分に対応できるプローブカードを提供することができる。   In addition, according to the present invention, by appropriately adjusting the period of the micropores (conducting path pitch) and the density of the conducting paths, the present invention is sufficiently applied to electronic components such as semiconductor elements even at the present time when the integration is further advanced. A probe card that can be used can be provided.

更に、本発明のプローブカードは、異方導電性部材とともにプローブ接触針を併用する場合であっても、これらの接触が容易となるばかりでなく、これらが接触していれば、位置ずれが生じにくいことから接合までさせる必要がないため、被検査体の種類や被検査電極のサイズに応じて、適宜プローブ接触針を交換することもできるため、非常に有用である。   Furthermore, the probe card of the present invention is not only easy to contact even when a probe contact needle is used together with an anisotropic conductive member, but if they are in contact, misalignment occurs. Since it is difficult to join the probe, the probe contact needle can be appropriately replaced according to the type of the object to be inspected and the size of the electrode to be inspected, which is very useful.

更にまた、本発明のプローブカードの検査方法によれば、被検査体の電気的特性を検査する前に、被検査電極との接触部位(導通路の突出部分、電気的接点)をアルカリ性水溶液または酸性水溶液と接触させるため、この接触部位の付着物や酸化皮膜等を除去することができ、安定した検査を行なうことができる。   Furthermore, according to the method for inspecting a probe card of the present invention, before inspecting the electrical characteristics of the object to be inspected, the contact part (protruding part of the conduction path, electrical contact) with the electrode to be inspected is treated with an alkaline aqueous solution Since it is brought into contact with the acidic aqueous solution, the deposits, oxide film and the like at the contact site can be removed, and a stable inspection can be performed.

以下に、本発明のプローブカードを詳細に説明する。
本発明のプローブカードは、被検査体の被検査電極と接触して被検査体の電気的特性を検査するプローブカードであって、
上記被検査電極と対応するように検査用電極が形成された検査用回路基板と、
上記被検査電極と上記検査用電極とを電気的に接続する異方導電性部材と、を具備し、
上記検査用電極が、その少なくとも先端部が上記検査用回路基板の表面から突出して設けられており、
上記異方導電性部材が、絶縁性基材中に、導電性部材からなる複数の導通路を互いに絶縁された状態で上記絶縁性基材を厚み方向に貫通し、かつ、上記各導通路の一端が上記絶縁性基材の一方の面において突出し、上記各導通路の他端が上記絶縁性基材の他方の面において突出した状態で設けられる部材であって、上記絶縁性基材がマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体である、プローブカードである。
次に、本発明のプローブカードについて、図1〜図5を用いて説明する。
The probe card of the present invention will be described in detail below.
The probe card of the present invention is a probe card for inspecting the electrical characteristics of an object to be inspected in contact with the electrode to be inspected.
An inspection circuit board on which inspection electrodes are formed so as to correspond to the electrodes to be inspected;
An anisotropic conductive member that electrically connects the electrode to be inspected and the electrode for inspection,
The inspection electrode is provided with at least a tip portion protruding from the surface of the inspection circuit board,
In the insulating base material, the anisotropic conductive member penetrates the insulating base material in the thickness direction in a state where a plurality of conductive paths made of the conductive member are insulated from each other, and each of the conductive paths A member provided with one end protruding on one surface of the insulating base material and the other end of each conduction path protruding on the other surface of the insulating base material, the insulating base material being a micro A probe card which is a structure made of an anodized film of an aluminum substrate having pores.
Next, the probe card of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明のプローブカードの好適な実施態様の概略構成を示す断面図である。
本発明のプローブカード1は、図1に示すように、被検査体2の被検査電極3と接触して被検査体2の電気的特性を検査する目的で、被検査電極3と対応するように検査用電極4が形成された検査用回路基板5と、被検査電極3と検査用電極4とを電気的に接続する異方導電性部材6と、を具備するプローブカードである。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a preferred embodiment of the probe card of the present invention.
As shown in FIG. 1, the probe card 1 of the present invention corresponds to the electrode 3 to be inspected for the purpose of inspecting the electrical characteristics of the object 2 to be inspected by contacting the electrode 3 to be inspected 2. The probe card includes a circuit board for inspection 5 on which an inspection electrode 4 is formed, and an anisotropic conductive member 6 that electrically connects the electrode 3 to be inspected and the electrode 4 for inspection.

また、本発明のプローブカード1における異方導電性部材6は、図1に示すように、絶縁性基材7中に、導電性部材からなる複数の導通路8を互いに絶縁された状態で絶縁性基材7を厚み方向に貫通し、かつ、各導通路8の一端が絶縁性基材7の一方の面において突出し、各導通路8の他端が絶縁性基材7の他方の面において突出した状態で設けられる部材である。以下に、検査用回路基板5および異方導電性部材6について詳述する。   Further, as shown in FIG. 1, the anisotropic conductive member 6 in the probe card 1 of the present invention is insulated in a state where a plurality of conductive paths 8 made of a conductive member are insulated from each other in an insulating base material 7. The conductive substrate 7 penetrates in the thickness direction, and one end of each conduction path 8 protrudes on one surface of the insulating substrate 7, and the other end of each conduction path 8 is on the other surface of the insulating substrate 7. It is a member provided in a protruding state. The inspection circuit board 5 and the anisotropic conductive member 6 will be described in detail below.

[検査回路用基板]
上記検査用回路基板は、被検査体の被検査電極と対応するように検査用電極が形成された回路基板である。
また、上記検査用回路基板は、いわゆるパフォーマンスボードと呼ばれる基板であり、従来公知のプローブカードと同様、プリント配線基板を使用することができる。
[Inspection circuit board]
The inspection circuit board is a circuit board on which inspection electrodes are formed so as to correspond to the electrodes to be inspected.
The circuit board for inspection is a so-called performance board, and a printed wiring board can be used in the same manner as a conventionally known probe card.

本発明においては、上記検査用回路基板の材質は特に限定されないが、熱膨張率が2.5〜10×10-6-1の材料からなるものであるのが好ましく、その具体例としては、シリコン基板(熱膨張率:2.6×10-6〜3.5×10-6-1)、アルミナセラミック基板(熱膨張率:7.5×10-6-1)、炭化ケイ素(セラミック)基板(熱膨張率:4.0×10-6-1)等が好適に挙げられる。
熱膨張率が上記範囲であると、繰り返し使用後においても検査用電極と導通部との接触に位置ずれがより生じにくくなり、その結果、バーンイン試験により高温に曝された後においても検査用電極と被検査電極との接続安定性がより良好となり、また、繰り返し使用後における導通部とプローブ接触針または被検査電極との接触に位置ずれがより生じにくくなる。
中でも、耐熱性や高温での耐反り性にも優れるアルミナ基板、セラミック基板であるのが好ましい。
In the present invention, the material of the circuit board for inspection is not particularly limited, but is preferably made of a material having a coefficient of thermal expansion of 2.5 to 10 × 10 −6 K −1 , and specific examples thereof include , Silicon substrate (thermal expansion coefficient: 2.6 × 10 −6 to 3.5 × 10 −6 K −1 ), alumina ceramic substrate (thermal expansion coefficient: 7.5 × 10 −6 K −1 ), silicon carbide (Ceramic) substrates (thermal expansion coefficient: 4.0 × 10 −6 K −1 ) and the like are preferable.
When the coefficient of thermal expansion is within the above range, the displacement between the inspection electrode and the conductive portion is less likely to occur even after repeated use, and as a result, the inspection electrode even after being exposed to a high temperature by a burn-in test. The connection stability between the electrode and the electrode to be inspected becomes better, and the displacement between the conductive portion and the probe contact needle or the electrode to be inspected after repeated use becomes less likely to occur.
Among these, an alumina substrate and a ceramic substrate that are excellent in heat resistance and warpage resistance at high temperatures are preferable.

また、本発明においては、図1に示すように、上記検査用電極は、その少なくとも先端部が上記検査用回路基板の表面から突出して設けられている。
このように上記検査用電極を突出して設けることにより、後述する本発明のプローブカードの製造方法において述べるように、被検査体の被検査電極と異方導電性部材の導通路とを、熱融着等により接合することが容易となる。
In the present invention, as shown in FIG. 1, at least the tip of the inspection electrode is provided so as to protrude from the surface of the inspection circuit board.
As described above, by providing the above-described inspection electrode so as to protrude, the inspected electrode of the object to be inspected and the conduction path of the anisotropic conductive member are thermally fused as described in the method of manufacturing the probe card of the present invention described later. It becomes easy to join by wearing or the like.

ここで、上記検査用電極を突出させる方法は特に限定されず、以下に示すように公知の方法により突出させることができる。
具体的には、例えば、「プリント配線板製造入門」(第8版、2004年、日刊工業新聞)の151〜157頁に記載されているように、銅張り積層板(JIS規格)に対して、露光、現像後、エッチング処理を施すことにより、銅(Cu)配線の一部を凸部電極(突出部)として残存させる方法で形成することができる。また、凸部電極は、無電解メッキ法等によってNiを被覆し、更に最表面をAu被覆し、自然酸化を抑止することが好ましい。
Here, the method for projecting the inspection electrode is not particularly limited, and can be projected by a known method as described below.
Specifically, for example, as described in pages 151 to 157 of “Introduction to Printed Wiring Board Manufacturing” (8th edition, 2004, Nikkan Kogyo Shimbun), for copper-clad laminate (JIS standard) Then, after the exposure and development, an etching process is performed to form a part of the copper (Cu) wiring as a protruding electrode (protruding portion). The convex electrode is preferably coated with Ni by an electroless plating method or the like, and further coated with Au on the outermost surface to suppress natural oxidation.

また、同文献の158〜166頁に記載されているように、ソルダーレジスト層を設けて、半田により突出部を形成する方法も好適に例示される。この方法においては、半田は溶融状態での表面張力で形状が決まり、ほぼ半球状となる。そのため、突出部の高さは、電極パターンの大きさに比例し、一般に電極パターンの大きさの1/8〜1/2(半球)となる。   Moreover, as described on pages 158 to 166 of the same document, a method of providing a solder resist layer and forming the protruding portion by solder is also suitably exemplified. In this method, the shape of the solder is determined by the surface tension in the molten state, and becomes almost hemispherical. Therefore, the height of the protruding portion is proportional to the size of the electrode pattern and is generally 1/8 to 1/2 (hemisphere) of the size of the electrode pattern.

更に、銅張り積層板から作成したプリント配線基板のCu電極部分に、金(Au)による突出部分を形成する態様が、圧着性向上の観点から好ましい。
Auによる突出部分の形成は、例えば、市販のAu配線用インク(例えば、ハリマ化成製の微細配線用金属ペースト(NPG-J)など)をインクジェット法でパターン形成する方法や、公知の形成方法(例えば、特開平2−90622、特開平2−98139、特開平5−175200、特開2004−289135など参照)等が挙げられる。
Furthermore, the aspect which forms the protrusion part by gold | metal | money (Au) in the Cu electrode part of the printed wiring board produced from the copper clad laminated board is preferable from a viewpoint of press-fit improvement.
The formation of the protruding portion by Au is, for example, a method of patterning a commercially available Au wiring ink (for example, a metal paste for fine wiring (NPG-J) manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.) by an inkjet method, or a known forming method ( Examples thereof include JP-A-2-90622, JP-A-2-98139, JP-A-5-175200, and JP-A-2004-289135.

このような方法により形成できる突出部の高さは、被検査体の被検査電極と異方導電性部材の導通路との接合の容易性の観点から、そのばらつきが±30μm以下であるのが好ましく、±10μm以下であるのがより好ましく、±1μm以下であるのが更に好ましい。   The height of the projecting portion that can be formed by such a method has a variation of ± 30 μm or less from the viewpoint of easy joining between the electrode to be inspected and the conduction path of the anisotropic conductive member. Preferably, it is ± 10 μm or less, more preferably ± 1 μm or less.

また、本発明においては、上記検査用回路基板が、略円盤状に形成されているのが好ましく、その外周部をホルダ(図1においては符号9)により保持されているのが好ましい。   In the present invention, the inspection circuit board is preferably formed in a substantially disk shape, and its outer peripheral portion is preferably held by a holder (reference numeral 9 in FIG. 1).

なお、このような検査用回路基板を具備する本発明のプローブカードは、熱膨張率が2.5〜10×10-6-1の材料からなる被検査体に用いるのが好ましく、具体的には、シリコン基板(熱膨張率:2.6×10-6〜3.5×10-6-1)等を好適に用いることができる。 The probe card of the present invention having such a circuit board for inspection is preferably used for an object to be inspected made of a material having a coefficient of thermal expansion of 2.5 to 10 × 10 −6 K −1. For this, a silicon substrate (thermal expansion coefficient: 2.6 × 10 −6 to 3.5 × 10 −6 K −1 ) or the like can be suitably used.

[異方導電性部材]
図2は、異方導電性部材の好適な実施態様の一例を示す簡略図であり、図2(A)は平面図、図2(B)は図2(A)の切断面線IB−IBからみた断面図である。
異方導電性部材6は、絶縁性基材7および導電性部材からなる複数の導通路8を具備するものである。
この導通路8は、軸線方向の長さが絶縁性基材7の厚み方向Z(Z1、Z2)の長さ(厚み)以上で、かつ、互いに絶縁された状態で絶縁性基材7を貫通して設けられる。
また、この導通路8は、各導通路8の一端が絶縁性基材7の一方の面において突出し、各導通路8の他端が絶縁性基材7の他方の面において突出した状態で設けられる。即ち、各導通路8の両端は、絶縁性基材7の主面である7aおよび7bから突出する各突出部10aおよび10bを有する。
更に、この導通路8は、少なくとも絶縁性基材7内の部分(以下、「基材内導通部11」ともいう。)が、該絶縁性基材7の厚み方向Z(Z1、Z2)と略平行(図2においては平行)となるように設けられるのが好ましい。具体的には、上記絶縁性基材の厚みに対する上記導通路の中心線の長さ(長さ/厚み)が、1.0〜1.2であるのが好ましく、1.0〜1.05であるのがより好ましい。
次に、絶縁性基材および導通路のぞれぞれについて、材料、寸法、形成方法等について説明する。
[Anisotropic conductive member]
2A and 2B are simplified views showing an example of a preferred embodiment of the anisotropic conductive member. FIG. 2A is a plan view, and FIG. 2B is a cross-sectional line IB-IB in FIG. It is sectional drawing seen from.
The anisotropic conductive member 6 includes a plurality of conductive paths 8 made of an insulating base material 7 and a conductive member.
The conduction path 8 has a length in the axial direction that is equal to or greater than the length (thickness) in the thickness direction Z (Z1, Z2) of the insulating base material 7 and penetrates the insulating base material 7 in a state of being insulated from each other. Provided.
The conductive paths 8 are provided with one end of each conductive path 8 protruding from one surface of the insulating base material 7 and the other end of each conductive path 8 protruding from the other surface of the insulating base material 7. It is done. That is, both ends of each conduction path 8 have projections 10 a and 10 b that project from the main surfaces 7 a and 7 b of the insulating substrate 7.
Further, the conductive path 8 has at least a portion in the insulating base material 7 (hereinafter, also referred to as “in-base conductive portion 11”) in the thickness direction Z (Z 1, Z 2) of the insulating base material 7. It is preferably provided so as to be substantially parallel (parallel in FIG. 2). Specifically, the length (length / thickness) of the center line of the conduction path with respect to the thickness of the insulating base material is preferably 1.0 to 1.2, and preferably 1.0 to 1.05. It is more preferable that
Next, materials, dimensions, formation methods, and the like will be described for each of the insulating base material and the conduction path.

<絶縁性基材>
上記異方導電性部材を構成する上記絶縁性基材は、マイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体である。
このような構造体を用いることにより、バーンイン試験により高温に曝された後においても検査用電極と被検査電極との接続安定性が良好となり、繰り返し使用後においても検査用電極と導通部との接触や、導通部とプローブ接触針または被検査電極との接触に位置ずれが生じにくくなる。
これは、上記絶縁性基材が、無機材料であるアルミナ(熱膨張率:4.5×10-6-1)を主成分とするものとなるため、耐熱性に優れ、かつ、一般的な検査用回路基板の材質(セラミック等)と熱膨張率が近いためであると考えられる。
<Insulating base material>
The insulating base material constituting the anisotropic conductive member is a structure made of an anodized film of an aluminum substrate having micropores.
By using such a structure, the connection stability between the inspection electrode and the electrode to be inspected is good even after being exposed to a high temperature by the burn-in test, and the inspection electrode and the conductive portion are repeatedly connected even after repeated use. Misalignment is less likely to occur in contact and contact between the conducting portion and the probe contact needle or the electrode to be inspected.
This is because the insulating base material is mainly composed of alumina, which is an inorganic material (thermal expansion coefficient: 4.5 × 10 −6 K −1 ), and thus has excellent heat resistance and is generally used. This is probably because the thermal expansion coefficient is close to the material (ceramic etc.) of the circuit board for inspection.

本発明においては、上記マイクロポアについて下記式(i)により定義される規則化度が40%以上であるのが好ましく、70%以上であるのがより好ましく、80%以上であるのが更に好ましい。
規則化度が上記範囲であると、特に100kHz以上の高周波信号での上記絶縁性基材の平面方向の絶縁性をより確実に担保することができる。
In the present invention, the degree of ordering defined by the following formula (i) for the micropores is preferably 40% or more, more preferably 70% or more, and even more preferably 80% or more. .
When the degree of ordering is in the above range, the insulating property in the planar direction of the insulating base material can be ensured more reliably particularly with a high frequency signal of 100 kHz or more.

規則化度(%)=B/A×100 (i)   Ordering degree (%) = B / A × 100 (i)

上記式(i)中、Aは、測定範囲におけるマイクロポアの全数を表す。Bは、一のマイクロポアの重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に上記一のマイクロポア以外のマイクロポアの重心を6個含むことになる上記一のマイクロポアの測定範囲における数を表す。   In the above formula (i), A represents the total number of micropores in the measurement range. B is centered on the center of gravity of one micropore, and when a circle with the shortest radius inscribed in the edge of another micropore is drawn, the center of gravity of the micropore other than the one micropore is placed inside the circle. This represents the number in the measurement range of the one micropore to be included.

図3は、ポアの規則化度を算出する方法の説明図である。図3を用いて、上記式(i)をより具体的に説明する。
図3(A)に示されるマイクロポア101は、マイクロポア101の重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円103(マイクロポア102に内接している。)を描いた場合に、円103の内部にマイクロポア101以外のマイクロポアの重心を6個含んでいる。したがって、マイクロポア101は、Bに算入される。
図3(B)に示されるマイクロポア104は、マイクロポア104の重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円106(マイクロポア105に内接している。)を描いた場合に、円106の内部にマイクロポア104以外のマイクロポアの重心を5個含んでいる。したがって、マイクロポア104は、Bに算入されない。
また、図3(B)に示されるマイクロポア107は、マイクロポア107の重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円109(マイクロポア108に内接している。)を描いた場合に、円109の内部にマイクロポア107以外のマイクロポアの重心を7個含んでいる。したがって、マイクロポア107は、Bに算入されない。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a method for calculating the degree of ordering of pores. The above formula (i) will be described more specifically with reference to FIG.
The micropore 101 shown in FIG. 3A is drawn with a circle 103 (inscribed in the micropore 102) having the shortest radius centered on the center of gravity of the micropore 101 and inscribed in the edge of another micropore. In this case, the center of the micropores other than the micropores 101 is included in the circle 103. Therefore, the micropore 101 is included in B.
The micropore 104 shown in FIG. 3B draws a circle 106 having the shortest radius (inscribed in the micropore 105) that is centered on the center of gravity of the micropore 104 and inscribed in the edge of another micropore. In such a case, the center of gravity of the micropores other than the micropores 104 is included inside the circle 106. Therefore, the micropore 104 is not included in B.
Further, the micropore 107 shown in FIG. 3B is centered on the center of gravity of the micropore 107 and has the shortest radius 109 inscribed in the edge of the other micropore (inscribed in the micropore 108). Is drawn, the circle 109 includes seven centroids of micropores other than the micropore 107. Therefore, the micropore 107 is not included in B.

また、上記マイクロポアの周期が0.1〜0.6μmであるのが好ましく、0.2〜0.6μmであるのがより好ましく、0.4〜0.6μmであるのが更に好ましい。
周期が上記範囲であると、後述する各導通路の直径と導通路間の幅(絶縁性の隔壁厚)とのバランスがとりやすいため接続信頼性が良好となり、特に100kHz以上の高周波信号での伝送(高周波特性)に優れ、高集積化が一層進んだ現在においても半導体素子等の電子部品にも十分に対応できる。
ここで、周期とは、隣接する各マイクロポアの中心間距離をいう。
Moreover, it is preferable that the period of the said micropore is 0.1-0.6 micrometer, It is more preferable that it is 0.2-0.6 micrometer, It is still more preferable that it is 0.4-0.6 micrometer.
When the period is in the above range, the connection reliability is improved because it is easy to balance the diameter of each conduction path, which will be described later, and the width between the conduction paths (insulating partition wall thickness), particularly for high-frequency signals of 100 kHz or more. It is excellent in transmission (high-frequency characteristics), and can be sufficiently applied to electronic parts such as semiconductor elements even at the present time when integration is further advanced.
Here, the period refers to the distance between the centers of adjacent micropores.

更に、後述する導通路を直管構造とする観点から、上記マイクロポアが分岐構造を有しないこと、即ち、陽極酸化皮膜の一方の表面の単位面積あたりのマイクロポア数Xと、別表面の単位面積あたりのマイクロポア数Yの比率が、X/Y=0.90〜1.10であるのが好ましく、X/Y=0.95〜1.05であるのがより好ましく、X/Y=0.98〜1.02であるのが特に好ましい。   Furthermore, from the viewpoint of making the conduction path described later into a straight tube structure, the micropores do not have a branch structure, that is, the number X of micropores per unit area of one surface of the anodized film and the unit of another surface The ratio of the number of micropores Y per area is preferably X / Y = 0.90 to 1.10, more preferably X / Y = 0.95 to 1.05, and X / Y = It is particularly preferably 0.98 to 1.02.

更にまた、アルミニウムの陽極酸化皮膜の素材であるアルミナは、従来公知の異方導電性フィルム等を構成する絶縁性基材(例えば、熱可塑性エラストマー等)と同様、電気抵抗率は1014Ω・cm程度である。 Furthermore, alumina, which is a material of an anodic oxide film of aluminum, has an electrical resistivity of 10 14 Ω · like an insulating base material (for example, a thermoplastic elastomer) constituting a conventionally known anisotropic conductive film or the like. It is about cm.

本発明においては、上記絶縁性基材の厚み(図2(B)においては符号12で表される部分)は、1〜1000μmであるのが好ましく、5〜500μmであるのがより好ましく、10〜300μmであるのが更に好ましい。絶縁性基材の厚みがこの範囲であると、絶縁性基材の取り扱い性が良好となる。   In the present invention, the thickness of the insulating base (the portion represented by reference numeral 12 in FIG. 2B) is preferably 1-1000 μm, more preferably 5-500 μm. More preferably, it is -300 micrometers. When the thickness of the insulating substrate is within this range, the handleability of the insulating substrate is improved.

また、本発明においては、上記絶縁性基材における上記導通路間の幅(図2(B)においては符号13で表される部分)は、10nm以上であるのが好ましく、20〜400nmであるのがより好ましい。絶縁性基材における導通路間の幅がこの範囲であると、絶縁性基材が絶縁性の隔壁として十分に機能する。   Moreover, in this invention, it is preferable that the width | variety between the said conduction paths in the said insulating base material (part represented by the code | symbol 13 in FIG. 2 (B)) is 10 nm or more, and is 20-400 nm. Is more preferable. When the width between the conductive paths in the insulating substrate is within this range, the insulating substrate sufficiently functions as an insulating partition.

本発明においては、上記絶縁性基材は、例えば、アルミニウム基板を陽極酸化し、陽極酸化により生じたマイクロポアを貫通化することにより製造することができる。
ここで、陽極酸化および貫通化の処理工程については、後述する異方導電性部材の製造方法において詳述する。
In the present invention, the insulating base material can be produced, for example, by anodizing an aluminum substrate and penetrating micropores generated by the anodization.
Here, the anodizing and penetrating treatment steps will be described in detail in a method for manufacturing an anisotropic conductive member described later.

<導通路>
上記異方導電性部材を構成する上記導通路は導電性部材からなるものである。
上記導電性部材は、電気抵抗率が103Ω・cm以下の材料であれば特に限定されず、その具体例としては、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、インジウムがドープされたスズ酸化物(ITO)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、Pd(パラジウム)、ベリリウム(Be)、レニウム(Re)、これらの金属を主成分とする合金等が好適に例示される。
中でも、電気伝導性の観点から、銅、ニッケルおよび金からなる群から選択されるいずれか1種の金属、または、これらの金属を主成分とする合金からなるのが好ましい。
また、コストの観点から、導通路の上記絶縁性基材の両面から突出した面(以下、「端面」ともいう。)の表面だけが金で形成されるのがより好ましい。
<Conduction path>
The conduction path constituting the anisotropic conductive member is made of a conductive member.
The conductive member is not particularly limited as long as the electrical resistivity is 10 3 Ω · cm or less, and specific examples thereof include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al ), Magnesium (Mg), nickel (Ni), tungsten (W), cobalt (Co), rhodium (Rh), tin oxide doped with indium (ITO), molybdenum (Mo), iron (Fe), Pd Preferred examples include (palladium), beryllium (Be), rhenium (Re), alloys containing these metals as main components, and the like.
Among these, from the viewpoint of electrical conductivity, it is preferably made of any one metal selected from the group consisting of copper, nickel and gold, or an alloy containing these metals as a main component.
Further, from the viewpoint of cost, it is more preferable that only the surfaces of the conductive paths protruding from both surfaces of the insulating base material (hereinafter also referred to as “end faces”) are formed of gold.

このような導電性部材を用いることにより、バーンイン試験により高温に曝された後においても検査用電極と被検査電極との接続安定性が良好で、繰り返し使用後においても検査用電極と導通部との接触や、導通部とプローブ接触針または被検査電極との接触に位置ずれが生じにくいプローブカード、および、プローブカードを備えたプローブ検査装置を提供することができる。
これは、上述した特許文献1および2に記載の導電部と異なり、上下方向の圧縮とは無関係に導通可能となるため、繰り返し使用における異方導電性部材への圧縮が軽減とたためであると考えられる。
By using such a conductive member, the connection stability between the electrode for inspection and the electrode to be inspected is good even after being exposed to a high temperature by the burn-in test, and the electrode for inspection and the conductive portion are connected even after repeated use. And a probe card that is unlikely to be displaced in contact between the contact portion and the conducting portion and the probe contact needle or the electrode to be inspected, and a probe inspection device including the probe card can be provided.
This is because, unlike the conductive parts described in Patent Documents 1 and 2 described above, conduction is possible regardless of compression in the vertical direction, and compression to the anisotropic conductive member in repeated use is reduced. Conceivable.

本発明においては、上記導通路は柱状であり、その直径(図2(B)においては符号14で表される部分)は5〜500nmであるのが好ましく、20〜400nmであるのがより好ましく、260〜380nmであるのが更に好ましく、300〜350nmであるのが特に好ましい。導通路の直径がこの範囲であると、高周波の電気信号を流した際に十分な応答が得ることができるため、プローブカードとしてより好適に用いることができる。
また、上述したように、上記絶縁性基材の厚みに対する上記導通路の中心線の長さ(長さ/厚み)は1.0〜1.2であるのが好ましく、1.0〜1.05であるのがより好ましい。上記絶縁性基材の厚みに対する上記導通路の中心線の長さがこの範囲であると、上記導通路が直管構造であると評価でき、電気信号を流した際に1対1の応答を確実に得ることができるため、プローブカードとしてより好適に用いることができる。
In the present invention, the conduction path is columnar, and the diameter (portion represented by reference numeral 14 in FIG. 2B) is preferably 5 to 500 nm, more preferably 20 to 400 nm. 260 to 380 nm is more preferable, and 300 to 350 nm is particularly preferable. When the diameter of the conduction path is within this range, a sufficient response can be obtained when a high-frequency electrical signal is passed, and thus the probe card can be used more suitably.
Further, as described above, the length (length / thickness) of the center line of the conduction path with respect to the thickness of the insulating base material is preferably 1.0 to 1.2, and 1.0 to 1. More preferably, it is 05. When the length of the center line of the conduction path with respect to the thickness of the insulating substrate is within this range, it can be evaluated that the conduction path has a straight pipe structure, and a one-to-one response is obtained when an electric signal is passed. Since it can obtain reliably, it can be used more suitably as a probe card.

また、本発明においては、上記導通路の両端が上記絶縁性基材の両面から突出している場合、その突出した部分(図2(B)においては符号10aおよび10bで表される部分。以下、「突出部分」ともいう。)の高さは、10〜500nmであるのが好ましく、10〜200nmであるのがより好ましい。突出部分の高さがこの範囲であると、電子部品の電極(パッド)部分との接合性が向上する。   Moreover, in this invention, when the both ends of the said conduction path protrude from both surfaces of the said insulating base material, the protruded part (The part represented by code | symbol 10a and 10b in FIG. 2 (B). The height of the “protruding portion” is preferably 10 to 500 nm, and more preferably 10 to 200 nm. When the height of the protruding portion is within this range, the bonding property with the electrode (pad) portion of the electronic component is improved.

本発明においては、上記導通路は上記絶縁性基材によって互いに絶縁された状態で存在するものであるが、その密度は200万個/mm2以上であるのが好ましく、300万個/mm2以上であるのが特に好ましい。
上記導通路の密度がこの範囲にあることにより、高集積化が一層進んだ現在においても半導体素子等の電子部品にも十分に対応できる。
In the present invention, the conduction paths exist in a state of being insulated from each other by the insulating base material, and the density is preferably 2 million pieces / mm 2 or more, and 3 million pieces / mm 2. The above is particularly preferable.
Since the density of the conductive paths is within this range, it can sufficiently cope with electronic components such as semiconductor elements even at the present time when the high integration is further advanced.

また、本発明においては、隣接する各導通路の中心間距離(図2においては符号15で表される部分。以下、「ピッチ」ともいう。)は、0.1〜0.6μmであるのが好ましく、0.2〜0.6μmであるのがより好ましく、0.4〜0.6μmであるのが更に好ましい。ピッチがこの範囲であると、導通路直径と導通路間の幅(絶縁性の隔壁厚)とのバランスがとりやすいため接続信頼性が良好となり、特に100kHz以上の高周波信号での伝送(高周波特性)に優れ、高集積化が一層進んだ現在においても半導体素子等の電子部品にも十分に対応できる。   In the present invention, the center-to-center distance between adjacent conductive paths (the portion represented by reference numeral 15 in FIG. 2; hereinafter also referred to as “pitch”) is 0.1 to 0.6 μm. Is more preferable, it is more preferable that it is 0.2-0.6 micrometer, and it is still more preferable that it is 0.4-0.6 micrometer. When the pitch is within this range, the connection reliability is good because the balance between the conduction path diameter and the width between the conduction paths (insulating partition wall thickness) is easy to achieve, and in particular, transmission with a high-frequency signal of 100 kHz or more (high-frequency characteristics) ) And is capable of sufficiently dealing with electronic parts such as semiconductor elements even at the present time when high integration is further advanced.

更に、本発明においては、上記導通路は、例えば、上記絶縁性基材における貫通化したマイクロポアによる孔の内部に導電性部材である金属を充填することにより製造することができる。
ここで、金属を充填する処理工程については、後述する異方導電性部材の製造方法において詳述する。
Furthermore, in the present invention, the conductive path can be manufactured, for example, by filling a metal, which is a conductive member, into a hole formed by a micropore formed in the insulating base material.
Here, the process of filling the metal will be described in detail in the method for manufacturing the anisotropic conductive member described later.

このような絶縁性基材と導通路を具備する上記異方導電性部材は、上述したように、上記絶縁性基材の厚みが1〜1000μm、であり、かつ、上記導通路の直径が5〜500nmであるのが、高い絶縁性を維持しつつ、かつ、高密度で導通が確認できる理由から好ましい。   As described above, the anisotropic conductive member having such an insulating base and a conduction path has a thickness of the insulating base of 1 to 1000 μm and a diameter of the conduction path of 5. It is preferable that the thickness is ˜500 nm because high conductivity can be confirmed while maintaining high insulation.

[電気的接点]
本発明のプローブカードは、上記被検査電極と上記異方導電性部材とを接続する電気的接点を具備しているのが好ましい。
[Electrical contact]
The probe card of the present invention preferably includes an electrical contact for connecting the electrode to be inspected and the anisotropic conductive member.

<プローブ接触針>
図4は、本発明のプローブカードにおける電気的接点の一の好適な実施態様の概略構成を示す断面図である。
本発明のプローブカードは、図4に示すように、プローブ接触針16を具備しているのが好ましい。
<Probe contact needle>
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of one preferred embodiment of the electrical contact in the probe card of the present invention.
The probe card of the present invention preferably includes a probe contact needle 16 as shown in FIG.

ここで、上記プローブ接触針は、上記導通路と同様、電気抵抗率が103Ω・cm以下の材料であれば特に限定されず、その具体例としては、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、インジウムがドープされたスズ酸化物(ITO)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、Pd(パラジウム)、ベリリウム(Be)、レニウム(Re)、これらの金属を主成分とする合金等が好適に例示される。
中でも、電気的接点としての硬度、自然酸化のし難さ等の観点から、ニッケル、タングステンおよびコバルトからなる群から選択されるいずれか1種の金属、または、これらの金属を主成分とする合金からなるのが好ましい。
Here, the probe contact needle is not particularly limited as long as it is a material having an electrical resistivity of 10 3 Ω · cm or less, as in the case of the conduction path. Specific examples thereof include gold (Au) and silver (Ag). , Copper (Cu), aluminum (Al), magnesium (Mg), nickel (Ni), tungsten (W), cobalt (Co), rhodium (Rh), indium-doped tin oxide (ITO), molybdenum ( Preferred examples include Mo), iron (Fe), Pd (palladium), beryllium (Be), rhenium (Re), and alloys containing these metals as main components.
Above all, from the viewpoint of hardness as an electrical contact, difficulty in natural oxidation, etc., any one metal selected from the group consisting of nickel, tungsten and cobalt, or an alloy containing these metals as a main component Preferably it consists of.

本発明においては、上記プローブ接触針は、その材質がニッケル、タングステンおよびコバルトからなる群から選択されるいずれか1種の金属、または、これらの金属を主成分とする合金で形成されていない場合、少なくとも上記プローブ接触針の基端部17は、これらの金属または合金で形成されているのが好ましい。
この形成方法は特に限定されず、例えば、CVD法、スパッタリング法などの真空装置を使った形成方法や、無電解メッキによる形成方法等が挙げられる。
また、上記プローブ接触針は、表面の硬度、耐摩耗性を向上させる観点から、DLCコーティング、チタン(Ti)、窒化チタン(TiN)等のイオンプレーティングなど公知の表面硬化処理を施していてもよい。
In the present invention, the probe contact needle is not formed of any one metal selected from the group consisting of nickel, tungsten and cobalt, or an alloy containing these metals as a main component. At least the proximal end portion 17 of the probe contact needle is preferably formed of these metals or alloys.
This formation method is not particularly limited, and examples thereof include a formation method using a vacuum apparatus such as a CVD method and a sputtering method, a formation method by electroless plating, and the like.
The probe contact needle may be subjected to a known surface hardening treatment such as DLC coating, ion plating of titanium (Ti), titanium nitride (TiN), etc. from the viewpoint of improving the surface hardness and wear resistance. Good.

また、図4に示すように、プローブ接触針16を具備する場合、その基端部17は、異方導電性部材6の導通路8に接触するように設けられ、その先端部18は、プローブカード1をウエハに形成された集積回路に対して押圧する際に被検査電極3に接触するように設けられる。
これにより、被検査電極3と検査用電極4とが、プローブ接触針16および異方導電性部材6の導通路8を介して電気的に接続することになる。
ここで、プローブ接触針16の固定方法としては、例えば、支持リングに接着剤で固定する方法(例えば、特開平3−139853号公報等参照)、MEMS法やVLS法でSiウエハーを加工して、プローブ針アレイを作成する方法(例えば、特開平11−190748号公報参照)等が挙げられる。
As shown in FIG. 4, when the probe contact needle 16 is provided, the base end portion 17 is provided so as to contact the conduction path 8 of the anisotropic conductive member 6, and the tip end portion 18 is provided as a probe. When the card 1 is pressed against the integrated circuit formed on the wafer, the card 1 is provided so as to contact the electrode 3 to be inspected.
Thereby, the electrode 3 to be inspected and the electrode 4 for inspection are electrically connected via the probe contact needle 16 and the conduction path 8 of the anisotropic conductive member 6.
Here, as a method for fixing the probe contact needle 16, for example, a method of fixing to a support ring with an adhesive (see, for example, JP-A-3-139533), a Si wafer is processed by a MEMS method or a VLS method. And a method of creating a probe needle array (see, for example, JP-A-11-190748).

このようなプローブ接触針を有することにより、図1に示す態様とは異なり、被検査電極がウエハ本体表面よりも奥まった位置にある表面構造の被検査体についても電気的特性を検査することができる。   By having such a probe contact needle, unlike the embodiment shown in FIG. 1, it is possible to inspect the electrical characteristics of an inspected object having a surface structure in which the inspected electrode is located deeper than the surface of the wafer body. it can.

本発明においては、上記プローブ接触針は、ウエハ本体の表面が凹凸形状である場合であっても各被検査電極への接触が容易となる観点から、垂直スプリング型の接触針であるのが好ましい。   In the present invention, the probe contact needle is preferably a vertical spring-type contact needle from the viewpoint of easy contact with each electrode to be inspected even when the surface of the wafer body is uneven. .

また、本発明においては、上記プローブ接触針の形状は特に限定されないが、針状であるのが好ましく、その先端部における直径は0.2〜200μmであるのが好ましく、0.8〜100μmであるのがより好ましく、1〜50μmであるのが更に好ましい。プローブ接触針の直径がこの範囲であると、電気信号を流した際に十分な応答が得ることができるため、プローブカードとしてより好適に用いることができる。   In the present invention, the shape of the probe contact needle is not particularly limited, but is preferably a needle shape, and the diameter at the tip thereof is preferably 0.2 to 200 μm, preferably 0.8 to 100 μm. More preferably, it is 1 to 50 μm. When the diameter of the probe contact needle is within this range, a sufficient response can be obtained when an electric signal is flowed, so that it can be more suitably used as a probe card.

更に、本発明においては、上記プローブ接触針は、導通部とプローブ接触針との接触の位置ずれをより生じにくくする観点から、その基端部の表面(導通部との接触面をいう。以下、同様。)に窪みを形成させるのが好ましい。このような窪みの深さは、10〜500nmであるのが好ましく、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を使って、プローブ接触針の鋳型のプローブ接触針の基端部に相当する部分に予め窪みを設けておき、電鋳法によって、プローブ接触針を形成する方法や、レーザーアブレーション法で窪みとなる部分を除去する方法等により形成することができる。
同様の観点から、上記プローブ接触針の基端部の表面は、算術平均粗さRaが0.001〜0.5μmであり、最大高さRzが0.01〜0.9μmであり、最大高さRz/算術平均粗さRaが2〜15であるのが好ましい。
これらは、上述したように上記導通路の柱状の直径は5〜500nmと極めて細いため、導通部とプローブ接触針とが接触した際に、導通部の一端(先端)がプローブ接触針の基端部の表面に引っ掛かるように規定したものである。
Furthermore, in the present invention, the probe contact needle is a surface of the base end portion (referred to as a contact surface with the conduction portion) from the viewpoint of making the displacement of the contact between the conduction portion and the probe contact needle more difficult. The same)) is preferably formed. The depth of such a depression is preferably 10 to 500 nm. For example, by using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology, a portion corresponding to the base end portion of the probe contact needle of the probe contact needle mold is used. A depression is provided in advance, and a method of forming a probe contact needle by electroforming, a method of removing a portion that becomes a depression by laser ablation, or the like can be used.
From the same viewpoint, the surface of the proximal end portion of the probe contact needle has an arithmetic average roughness Ra of 0.001 to 0.5 μm, a maximum height Rz of 0.01 to 0.9 μm, and a maximum height. The thickness Rz / arithmetic average roughness Ra is preferably 2 to 15.
As described above, since the columnar diameter of the conducting path is as thin as 5 to 500 nm as described above, when the conducting part comes into contact with the probe contact needle, one end (tip) of the conducting part is the base end of the probe contact needle. It is specified to be caught on the surface of the part.

本発明のプローブカードは、図4に示すように、プローブ接触針16の両先端部(17、18)が表面から突出するようにプローブ接触針16を固定する固定ホルダ19を具備しているのがより好ましい。   As shown in FIG. 4, the probe card of the present invention includes a fixing holder 19 for fixing the probe contact needle 16 so that both end portions (17, 18) of the probe contact needle 16 protrude from the surface. Is more preferable.

ここで、上記固定ホルダは、例えば、エポキシ樹脂(熱膨張率:18×10-6-1)、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂(熱膨張率:13×10-6〜16×10-6-1)、ガラス繊維補強型フェノール樹脂(熱膨張率:13×10-6〜16×10-6-1)、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂(熱膨張率:13×10-6〜16×10-6-1)、ガラス繊維補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂(熱膨張率:13×10-6〜16×10-6-1)などの樹脂;アルミナ(熱膨張率:4.5×10-6〜7×10-6-1)、ベリリア(熱膨張率:7×10-6〜8×10-6-1)、炭化ケイ素(熱膨張率:4.0×10-6-1)、窒化アルミニウム(熱膨張率:4.5×10-6-1)、窒化ホウ素(熱膨張率:3×10-6-1)などのセラミック;等の材料で構成されるのが好ましい。
中でも、熱膨張率が2.5×10-6〜10×10-6-1の材料であるのが好ましく、具体的には、炭化ケイ素であるのが、繰り返し使用後においても検査用電極と導通部との接触に位置ずれが更に生じにくくなるため好ましい。
Here, the fixed holder is, for example, an epoxy resin (thermal expansion coefficient: 18 × 10 −6 K −1 ) or a glass fiber reinforced epoxy resin (thermal expansion coefficient: 13 × 10 −6 to 16 × 10 −6 K). -1 ), glass fiber reinforced phenolic resin (thermal expansion coefficient: 13 × 10 −6 to 16 × 10 −6 K −1 ), glass fiber reinforced polyimide resin (thermal expansion coefficient: 13 × 10 −6 to 16 ×) 10 −6 K −1 ), resin such as glass fiber reinforced bismaleimide triazine resin (thermal expansion coefficient: 13 × 10 −6 to 16 × 10 −6 K −1 ); alumina (thermal expansion coefficient: 4.5 ×) 10 −6 to 7 × 10 −6 K −1 ), beryllia (thermal expansion coefficient: 7 × 10 −6 to 8 × 10 −6 K −1 ), silicon carbide (thermal expansion coefficient: 4.0 × 10 −6) Ceramics such as K -1 ), aluminum nitride (thermal expansion coefficient: 4.5 × 10 -6 K -1 ), boron nitride (thermal expansion coefficient: 3 × 10 -6 K -1 ), etc. It is preferable that it is comprised with the material of these.
Among them, a material having a coefficient of thermal expansion of 2.5 × 10 −6 to 10 × 10 −6 K −1 is preferable. Specifically, silicon carbide is an electrode for inspection even after repeated use. This is preferable because positional deviation is less likely to occur in contact with the conductive portion.

また、本発明のプローブカードは、固定ホルダ19が異方導電性部材6を検査用回路基板5に固定する機能も有しているのが更に好ましい。例えば、図4に示すように、ステンレスなどの金属材料からなるネジなどで締結するように構成した固定部材20によって、検査用回路基板5に固定されるのが好ましい。   In the probe card of the present invention, it is further preferable that the fixing holder 19 has a function of fixing the anisotropic conductive member 6 to the circuit board 5 for inspection. For example, as shown in FIG. 4, it is preferable to fix to the circuit board 5 for a test | inspection by the fixing member 20 comprised so that it might fasten with the screw etc. which consist of metal materials, such as stainless steel.

更に、本発明のプローブカードは、固定ホルダ19の表面(異方導電性部材6側の表面)が、樹脂材料21で被覆されているのが好ましい。
上記樹脂材料としては、耐熱性を有する材料であるのが好ましく、弾性ゴム(例えば、フッ素系FKM、シリコンゴム、アクリルゴムなど)、熱可塑性ポリエステルエラストマー等が好適に例示される。
Furthermore, in the probe card of the present invention, it is preferable that the surface of the fixed holder 19 (the surface on the anisotropic conductive member 6 side) is covered with the resin material 21.
The resin material is preferably a heat-resistant material, and elastic rubber (for example, fluorine-based FKM, silicon rubber, acrylic rubber, etc.), a thermoplastic polyester elastomer, and the like are preferably exemplified.

上記樹脂材料としては、薄膜シリコーンシート(Sμ−50−50、200℃耐熱、サンシンエンタープライズ社製)、熱可塑性ポリエステルエラストマー(ペルプレン(登録商標)Cタイプ、175℃耐熱:東洋紡績社製)、アンダーフィル樹脂(2274B、熱膨張率:7.4×10-6-1、スリーボンド社製)等の市販品を用いることができる。 Examples of the resin material include a thin film silicone sheet (Sμ-50-50, heat resistant at 200 ° C., manufactured by Sanshin Enterprise), a thermoplastic polyester elastomer (Perprene (registered trademark) C type, heat resistant at 175 ° C .: manufactured by Toyobo Co., Ltd.), under Commercial products such as fill resin (2274B, coefficient of thermal expansion: 7.4 × 10 −6 K −1 , manufactured by Three Bond Co., Ltd.) can be used.

上記樹脂材料における被覆厚は、プローブ接触針16の基端部17の固定ホルダ19表面からの突出高さと同様であるのが好ましく、1μm〜10mmであるのがより好ましい。   The coating thickness of the resin material is preferably the same as the protruding height of the proximal end portion 17 of the probe contact needle 16 from the surface of the fixed holder 19, and more preferably 1 μm to 10 mm.

このような樹脂材料を使用することで、固定ホルダーと異方性導電材料を接触させる際に、圧力が分散するので、締め付け過多による過加重に起因した異方導電性部材の割れの発生を防止できる。また、バーンイン試験の際に、異方導電性部材と固定ホルダとの位置ずれに伴う異方導電性部材と固定ホルダとの平行性が損なわれるのを防止することができる。   By using such a resin material, when the fixed holder and the anisotropic conductive material are brought into contact with each other, the pressure is dispersed, preventing cracks in the anisotropic conductive member due to overloading due to excessive tightening. it can. Further, in the burn-in test, it is possible to prevent the parallelism between the anisotropic conductive member and the fixed holder caused by the positional deviation between the anisotropic conductive member and the fixed holder.

本発明においては、このようなプローブ接触針を具備する場合であっても、上記導通路と上記プローブ接触針との接触は容易であり、また、位置ずれが生じにくいことから接合までさせる必要がないため、被検査体の種類や被検査電極のサイズに応じて、適宜プローブ接触針を交換することもできる。   In the present invention, even when such a probe contact needle is provided, the contact between the conduction path and the probe contact needle is easy, and it is difficult to cause a positional shift, so that it is necessary to make a connection. Therefore, the probe contact needle can be appropriately replaced according to the type of the object to be inspected and the size of the electrode to be inspected.

<バンプ状接点>
図5は、本発明のプローブカードにおける電気的接点の他の好適な実施態様の概略構成を示す断面図である。
本発明のプローブカードは、図5に示すように、バンプ状接点21を具備しているのが好ましい。
<Bump contact>
FIG. 5 is a sectional view showing a schematic configuration of another preferred embodiment of the electrical contact in the probe card of the present invention.
As shown in FIG. 5, the probe card of the present invention preferably includes a bump contact 21.

ここで、上記バンプ状接点は、上記導通路と同様、電気抵抗率が103Ω・cm以下の材料であれば特に限定されず、その具体例としては、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、インジウムがドープされたスズ酸化物(ITO)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、Pd(パラジウム)、ベリリウム(Be)、レニウム(Re)、これらの金属を主成分とする合金等が好適に例示される。
中でも、電気的接点としての硬度、自然酸化のし難さ等の観点から、ニッケル、タングステンおよびコバルトからなる群から選択されるいずれか1種の金属、または、これらの金属を主成分とする合金からなるのが好ましい。
Here, the bump-like contact is not particularly limited as long as it has a material with an electric resistivity of 10 3 Ω · cm or less, as in the case of the conduction path. Specific examples thereof include gold (Au) and silver (Ag). , Copper (Cu), aluminum (Al), magnesium (Mg), nickel (Ni), tungsten (W), cobalt (Co), rhodium (Rh), indium-doped tin oxide (ITO), molybdenum ( Preferred examples include Mo), iron (Fe), Pd (palladium), beryllium (Be), rhenium (Re), and alloys containing these metals as main components.
Above all, from the viewpoint of hardness as an electrical contact, difficulty in natural oxidation, etc., any one metal selected from the group consisting of nickel, tungsten and cobalt, or an alloy containing these metals as a main component Preferably it consists of.

図5に示すように、バンプ状接点22を具備する場合、その基端部23は、異方導電性部材6の導通路8に接触するように設けられ、その先端部24は、プローブカード1をウエハに形成された集積回路に対して押圧する際に被検査電極3に接触するように設けられる。
これにより、被検査電極3と検査用電極4とが、バンプ状接点22および異方導電性部材6の導通路8を介して電気的に接続することになる。
As shown in FIG. 5, when the bump-shaped contact 22 is provided, the base end portion 23 is provided so as to come into contact with the conduction path 8 of the anisotropic conductive member 6, and the tip end portion 24 is provided on the probe card 1. Is pressed against the integrated circuit formed on the wafer so as to come into contact with the electrode 3 to be inspected.
As a result, the electrode 3 to be inspected and the electrode 4 for inspection are electrically connected via the bump contact 22 and the conduction path 8 of the anisotropic conductive member 6.

このようなバンプ状接点を有することにより、図1に示す態様とは異なり、被検査電極がウエハ本体表面よりも奥まった位置にある表面構造の被検査体についても電気的特性を検査することができる。   By having such a bump-shaped contact, unlike the embodiment shown in FIG. 1, it is possible to inspect the electrical characteristics of an inspected object having a surface structure in which the inspected electrode is located deeper than the surface of the wafer body. it can.

本発明においては、上記バンプ状接点は、上記異方導電性部材の裏面(図2における7bおよび10b側の表面)に対して、例えば、無電解メッキ法、蒸着法、スパッタリング法等の方法により金属(例えば、銅等)層を形成した後、例えば、特開平4−126307号公報に記載されているような、フォトエッチングまたはレーザー露光によりパターン化する方法により、異方導電性部材の導通路と被検査体の被検査電極に対応した位置にバンプ状の接点(導電部)を形成することができる。
この方法においては、接点の高さは、表面に形成した金属層の厚みにほぼ等しいので、金属層の厚みを制御することで任意の高さにすることができる。
なお、この方法は、後述する金属充填工程や表面平滑化処理の後に施すのが好ましい。
In the present invention, the bump contact is formed on the back surface of the anisotropic conductive member (the surface on the 7b and 10b side in FIG. 2) by a method such as electroless plating, vapor deposition, or sputtering. After forming a metal (for example, copper) layer, the conductive path of the anisotropic conductive member is formed by a method of patterning by photoetching or laser exposure as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-126307. A bump-shaped contact (conductive portion) can be formed at a position corresponding to the electrode to be inspected.
In this method, the height of the contact is substantially equal to the thickness of the metal layer formed on the surface, and therefore it can be set to an arbitrary height by controlling the thickness of the metal layer.
In addition, it is preferable to perform this method after the metal filling process and surface smoothing process which will be described later.

また、本発明においては、上記バンプ状接点は、後述する突出部形成工程におけるトリミング処理や電着処理によっても形成することができる。
また、上記バンプ状接点は、表面の硬度、耐摩耗性を向上させる観点から、DLCコーティング、チタン(Ti)、窒化チタン(TiN)等のイオンプレーティングなど公知の表面硬化処理を施していてもよい。
In the present invention, the bump contact can also be formed by a trimming process or an electrodeposition process in a protrusion forming process described later.
Further, the bump-shaped contact may be subjected to a known surface hardening treatment such as DLC coating, ion plating of titanium (Ti), titanium nitride (TiN), etc. from the viewpoint of improving the surface hardness and wear resistance. Good.

本発明においては、上記バンプ状接点の形状は特に限定されないが、柱状または半球状であるのが好ましく、その直径は0.05〜200μmであるのが好ましく、0.1〜100μmであるのがより好ましく、1〜50μmであるのが更に好ましい。また、その高さは0.05〜50μmであるのが好ましく、0.1〜20μmであるのがより好ましく、1〜5μmであるのが更に好ましい。更に、その大きさは、電極の大きさの1/500〜1/2程度であるのが好ましい。
バンプ状接点の直径、高さおよび大きさがこの範囲であると、電気信号を流した際に十分な応答が得ることができるため、プローブカードとしてより好適に用いることができる。
In the present invention, the shape of the bump contact is not particularly limited, but is preferably columnar or hemispherical, and the diameter is preferably 0.05 to 200 μm, and preferably 0.1 to 100 μm. More preferably, it is 1-50 micrometers. Moreover, it is preferable that the height is 0.05-50 micrometers, it is more preferable that it is 0.1-20 micrometers, and it is still more preferable that it is 1-5 micrometers. Further, the size is preferably about 1/500 to 1/2 of the size of the electrode.
When the diameter, height, and size of the bump-shaped contact are within this range, a sufficient response can be obtained when an electric signal is passed, and therefore, it can be used more suitably as a probe card.

以下に、上述した検査用回路基板および異方導電性部材を具備する本発明のプローブカードの製造方法について詳細に説明する。   Below, the manufacturing method of the probe card of this invention which comprises the circuit board for an inspection mentioned above and an anisotropic conductive member is demonstrated in detail.

まず、上記異方導電性部材を製造する方法(以下、単に「異方導電部材製法」ともいう。)について詳述する。
異方導電部材製法は特に限定されないが、アルミニウム基板を陽極酸化する陽極酸化処理工程、
上記陽極酸化処理工程の後に、上記陽極酸化により生じたマイクロポアによる孔を貫通化して上記絶縁性基材を得る貫通化処理工程、
上記貫通化処理工程の後に、得られた上記絶縁性基材における貫通化した孔の内部に導電性部材である金属を充填し、上記導通路を形成する金属充填工程、および、
上記金属充填工程の後に、形成された上記導通路の端部を上記絶縁性基材の表面から突出させて上記異方導電性部材を得る突出部形成工程を具備する方法が好適に例示される。
次に、この異方導電部材製法に用いられるアルミニウム基板ならびに該アルミニウム基板に施す各処理工程について詳述する。
First, a method for producing the anisotropic conductive member (hereinafter also simply referred to as “anisotropic conductive member manufacturing method”) will be described in detail.
Although the anisotropic conductive member manufacturing method is not particularly limited, an anodizing treatment step for anodizing an aluminum substrate,
After the anodizing treatment step, a penetrating treatment step for obtaining the insulating base material by penetrating holes by the micropores generated by the anodizing,
After the penetrating treatment step, a metal filling step of filling the metal that is a conductive member into the inside of the penetrated hole in the obtained insulating base material and forming the conduction path; and
A method including a projecting portion forming step of obtaining the anisotropic conductive member by causing the end of the formed conductive path to project from the surface of the insulating base material after the metal filling step is preferably exemplified. .
Next, the aluminum substrate used in this anisotropic conductive member manufacturing method and each processing step applied to the aluminum substrate will be described in detail.

[アルミニウム基板]
異方導電部材製法に用いられるアルミニウム基板は、特に限定されず、その具体例としては、純アルミニウム板;アルミニウムを主成分とし微量の異元素を含む合金板;低純度のアルミニウム(例えば、リサイクル材料)に高純度アルミニウムを蒸着させた基板;シリコンウエハー、石英、ガラス等の表面に蒸着、スパッタ等の方法により高純度アルミニウムを被覆させた基板;アルミニウムをラミネートした樹脂基板;等が挙げられる。
[Aluminum substrate]
The aluminum substrate used in the anisotropic conductive member manufacturing method is not particularly limited, and specific examples thereof include a pure aluminum plate; an alloy plate containing aluminum as a main component and containing a small amount of foreign elements; low-purity aluminum (for example, recycled material) ) On which a high-purity aluminum is deposited; a substrate on which the surface of silicon wafer, quartz, glass or the like is coated with high-purity aluminum by a method such as vapor deposition or sputtering; a resin substrate on which aluminum is laminated;

本発明においては、アルミニウム基板のうち、後述する陽極酸化処理工程により陽極酸化皮膜を設ける表面は、アルミニウム純度が、99.5質量%以上であるのが好ましく、99.9質量%以上であるのがより好ましく、99.99質量%以上であるのが更に好ましい。アルミニウム純度が上記範囲であると、マイクロポア配列の規則性が十分となる。   In the present invention, of the aluminum substrate, the surface on which the anodized film is provided by the anodizing treatment step described later preferably has an aluminum purity of 99.5% by mass or more, and 99.9% by mass or more. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 99.99 mass% or more. When the aluminum purity is within the above range, the regularity of the micropore array is sufficient.

また、本発明においては、アルミニウム基板のうち後述する陽極酸化処理工程を施す表面は、あらかじめ脱脂処理および鏡面仕上げ処理が施されるのが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable that the surface which performs the anodic oxidation process mentioned later among aluminum substrates performs a degreasing process and a mirror surface finishing process previously.

<熱処理>
熱処理を施す場合は、200〜350℃で30秒〜2分程度施すのが好ましい。これにより、後述する陽極酸化処理工程により生成するマイクロポアの配列の規則性が向上する。
熱処理後のアルミニウム基板は、急速に冷却するのが好ましい。冷却する方法としては、例えば、水等に直接投入する方法が挙げられる。
<Heat treatment>
When heat treatment is performed, it is preferably performed at 200 to 350 ° C. for about 30 seconds to 2 minutes. Thereby, the regularity of the arrangement | sequence of the micropore produced | generated by the anodizing process mentioned later is improved.
The aluminum substrate after the heat treatment is preferably cooled rapidly. As a method of cooling, for example, a method of directly feeding into water or the like can be mentioned.

<脱脂処理>
脱脂処理は、酸、アルカリ、有機溶剤等を用いて、アルミニウム基板表面に付着した、ほこり、脂、樹脂等の有機成分等を溶解させて除去し、有機成分を原因とする後述の各処理における欠陥の発生を防止することを目的として行われる。
<Degreasing treatment>
The degreasing treatment uses acid, alkali, organic solvent, etc. to dissolve and remove the organic components such as dust, fat, and resin adhered to the surface of the aluminum substrate, and in each treatment described later due to the organic components. This is done for the purpose of preventing the occurrence of defects.

脱脂処理としては、具体的には、例えば、各種アルコール(例えば、メタノール等)、各種ケトン(例えば、メチルエチルケトン等)、ベンジン、揮発油等の有機溶剤を常温でアルミニウム基板表面に接触させる方法(有機溶剤法);石けん、中性洗剤等の界面活性剤を含有する液を常温から80℃までの温度でアルミニウム基板表面に接触させ、その後、水洗する方法(界面活性剤法);濃度10〜200g/Lの硫酸水溶液を常温から70℃までの温度でアルミニウム基板表面に30〜80秒間接触させ、その後、水洗する方法;濃度5〜20g/Lの水酸化ナトリウム水溶液を常温でアルミニウム基板表面に30秒間程度接触させつつ、アルミニウム基板表面を陰極にして電流密度1〜10A/dm2の直流電流を流して電解し、その後、濃度100〜500g/Lの硝酸水溶液を接触させて中和する方法;各種公知の陽極酸化処理用電解液を常温でアルミニウム基板表面に接触させつつ、アルミニウム基板表面を陰極にして電流密度1〜10A/dm2の直流電流を流して、または、交流電流を流して電解する方法;濃度10〜200g/Lのアルカリ水溶液を40〜50℃でアルミニウム基板表面に15〜60秒間接触させ、その後、濃度100〜500g/Lの硝酸水溶液を接触させて中和する方法;軽油、灯油等に界面活性剤、水等を混合させた乳化液を常温から50℃までの温度でアルミニウム基板表面に接触させ、その後、水洗する方法(乳化脱脂法);炭酸ナトリウム、リン酸塩類、界面活性剤等の混合液を常温から50℃までの温度でアルミニウム基板表面に30〜180秒間接触させ、その後、水洗する方法(リン酸塩法);等が挙げられる。 Specifically, as the degreasing treatment, for example, a method in which an organic solvent such as various alcohols (for example, methanol), various ketones (for example, methyl ethyl ketone), benzine, volatile oil or the like is brought into contact with the aluminum substrate surface at room temperature (organic Solvent method); a method of bringing a liquid containing a surfactant such as soap or neutral detergent into contact with the aluminum substrate surface at a temperature from room temperature to 80 ° C., and then washing with water (surfactant method); concentration of 10 to 200 g A method in which an aqueous solution of sulfuric acid / L is brought into contact with the aluminum substrate surface at a temperature from room temperature to 70 ° C. for 30 to 80 seconds and then washed with water; while contacting about seconds, the aluminum substrate surface and the electrolyte by passing a direct current of a current density of 1 to 10 a / dm 2 in the cathode, the , A method of neutralizing by bringing a nitric acid aqueous solution having a concentration of 100 to 500 g / L into contact; while bringing various known anodizing electrolytes into contact with the aluminum substrate surface at room temperature, the aluminum substrate surface is used as a cathode and a current density of 1 to A method in which a 10 A / dm 2 direct current is applied or an alternating current is applied for electrolysis; an alkaline aqueous solution having a concentration of 10 to 200 g / L is brought into contact with the aluminum substrate surface at 40 to 50 ° C. for 15 to 60 seconds; A method of neutralizing by bringing a nitric acid aqueous solution having a concentration of 100 to 500 g / L into contact; an emulsion obtained by mixing light oil, kerosene, etc. with a surfactant, water, etc. is brought into contact with the aluminum substrate surface at a temperature from room temperature to 50 ° C. Then, a method of washing with water (emulsification and degreasing method); a mixed solution of sodium carbonate, phosphates, surfactant and the like on the surface of the aluminum substrate at a temperature from room temperature to 50 ° C. Contacting 0-180 seconds, then, a method of washing with water (phosphate method); and the like.

これらのうち、アルミニウム表面の脂分を除去しうる一方で、アルミニウムの溶解がほとんど起こらない観点から、有機溶剤法、界面活性剤法、乳化脱脂法、リン酸塩法が好ましい。   Among these, the organic solvent method, the surfactant method, the emulsion degreasing method, and the phosphate method are preferable from the viewpoint that the fat content on the aluminum surface can be removed while the aluminum hardly dissolves.

また、脱脂処理には、従来公知の脱脂剤を用いることができる。具体的には、例えば、市販されている各種脱脂剤を所定の方法で用いることにより行うことができる。   Moreover, a conventionally well-known degreasing agent can be used for a degreasing process. Specifically, for example, various commercially available degreasing agents can be used by a predetermined method.

<鏡面仕上げ処理>
鏡面仕上げ処理は、アルミニウム基板の表面の凹凸をなくして、電着法等による粒子形成処理の均一性や再現性を向上させるために行われる。アルミニウム基板の表面の凹凸としては、例えば、アルミニウム基板が圧延を経て製造されたものである場合における、圧延時に発生した圧延筋が挙げられる。
本発明において、鏡面仕上げ処理は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、機械研磨、化学研磨、電解研磨が挙げられる。
<Mirror finish processing>
The mirror finishing process is performed to eliminate unevenness on the surface of the aluminum substrate and improve the uniformity and reproducibility of the particle forming process by an electrodeposition method or the like. Examples of the irregularities on the surface of the aluminum substrate include rolling stripes generated during rolling in the case where the aluminum substrate is manufactured through rolling.
In the present invention, the mirror finish is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. Examples thereof include mechanical polishing, chemical polishing, and electrolytic polishing.

機械研磨としては、例えば、各種市販の研磨布で研磨する方法、市販の各種研磨剤(例えば、ダイヤ、アルミナ)とバフとを組み合わせた方法等が挙げられる。具体的には、研磨剤を用いる場合、使用する研磨剤を粗い粒子から細かい粒子へと経時的に変更して行う方法が好適に例示される。この場合、最終的に用いる研磨剤としては、#1500のものが好ましい。これにより、光沢度を50%以上(圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに50%以上)とすることができる。   Examples of the mechanical polishing include a method of polishing with various commercially available polishing cloths, a method of combining various commercially available abrasives (for example, diamond, alumina) and a buff. Specifically, when an abrasive is used, a method in which the abrasive used is changed from coarse particles to fine particles over time is preferably exemplified. In this case, the final polishing agent is preferably # 1500. Thereby, the glossiness can be 50% or more (in the case of rolled aluminum, both the rolling direction and the width direction are 50% or more).

化学研磨としては、例えば、「アルミニウムハンドブック」,第6版,(社)日本アルミニウム協会編,2001年,p.164−165に記載されている各種の方法等が挙げられる。
また、リン酸−硝酸法、Alupol I法、Alupol V法、Alcoa R5法、H3PO4−CH3COOH−Cu法、H3PO4−HNO3−CH3COOH法が好適に例示される。中でも、リン酸−硝酸法、H3PO4−CH3COOH−Cu法、H3PO4−HNO3−CH3COOH法が好ましい。
化学研磨により、光沢度を70%以上(圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに70%以上)とすることができる。
As chemical polishing, for example, “Aluminum Handbook”, 6th edition, edited by Japan Aluminum Association, 2001, p. Examples thereof include various methods described in 164 to 165.
Further, the phosphoric acid-nitric acid method, the Alupol I method, the Alupol V method, the Alcoa R5 method, the H 3 PO 4 —CH 3 COOH—Cu method, and the H 3 PO 4 —HNO 3 —CH 3 COOH method are preferably exemplified. . Among these, the phosphoric acid-nitric acid method, the H 3 PO 4 —CH 3 COOH—Cu method, and the H 3 PO 4 —HNO 3 —CH 3 COOH method are preferable.
By chemical polishing, the glossiness can be made 70% or more (in the case of rolled aluminum, both the rolling direction and the width direction are 70% or more).

電解研磨としては、例えば、「アルミニウムハンドブック」,第6版,(社)日本アルミニウム協会編,2001年,p.164−165に記載されている各種の方法;米国特許第2708655号明細書に記載されている方法;「実務表面技術」,vol.33,No.3,1986年,p.32−38に記載されている方法;等が好適に挙げられる。
電解研磨により、光沢度を70%以上(圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに70%以上)とすることができる。
As electrolytic polishing, for example, “Aluminum Handbook”, 6th edition, edited by Japan Aluminum Association, 2001, p. 164-165; various methods described in US Pat. No. 2,708,655; “Practical Surface Technology”, vol. 33, no. 3, 1986, p. The method described in 32-38;
By electropolishing, the gloss can be 70% or more (in the case of rolled aluminum, both the rolling direction and the width direction are 70% or more).

これらの方法は、適宜組み合わせて用いることができる。具体的には、例えば、研磨剤を粗い粒子から細かい粒子へと経時的に変更する機械研磨を施し、その後、電解研磨を施す方法が好適に挙げられる。   These methods can be used in appropriate combination. Specifically, for example, a method of performing mechanical polishing in which the abrasive is changed from coarse particles to fine particles with time, and then performing electrolytic polishing is preferable.

鏡面仕上げ処理により、例えば、平均表面粗さRa0.1μm以下、光沢度50%以上の表面を得ることができる。平均表面粗さRaは、0.03μm以下であるのが好ましく、0.02μm以下であるのがより好ましい。また、光沢度は70%以上であるのが好ましく、80%以上であるのがより好ましい。
なお、光沢度は、圧延方向に垂直な方向において、JIS Z8741−1997の「方法3 60度鏡面光沢」の規定に準じて求められる正反射率である。具体的には、変角光沢度計(例えば、VG−1D、日本電色工業社製)を用いて、正反射率70%以下の場合には入反射角度60度で、正反射率70%を超える場合には入反射角度20度で、測定する。
By mirror finishing, for example, a surface having an average surface roughness R a of 0.1 μm or less and a glossiness of 50% or more can be obtained. The average surface roughness Ra is preferably 0.03 μm or less, and more preferably 0.02 μm or less. Further, the glossiness is preferably 70% or more, and more preferably 80% or more.
The glossiness is a regular reflectance obtained in accordance with JIS Z8741-1997 “Method 3 60 ° Specular Gloss” in the direction perpendicular to the rolling direction. Specifically, using a variable angle gloss meter (for example, VG-1D, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), when the regular reflectance is 70% or less, the incident reflection angle is 60 degrees and the regular reflectance is 70%. In the case of exceeding, the incident / reflection angle is 20 degrees.

[陽極酸化処理工程]
上記陽極酸化工程は、上記アルミニウム基板に陽極酸化処理を施すことにより、該アルミニウム基板表面にマイクロポアを有する酸化皮膜を形成する工程である。
異方導電部材製法における陽極酸化処理は、従来公知の方法を用いることができるが、上記絶縁性基材が上記式(i)により定義される規則化度が40%以上となるように配列するマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜であるのが好ましいため、後述する自己規則化法や定電圧処理を用いるのが好ましい。
[Anodizing process]
The anodic oxidation step is a step of forming an oxide film having micropores on the surface of the aluminum substrate by subjecting the aluminum substrate to an anodic oxidation treatment.
For the anodizing treatment in the anisotropic conductive member manufacturing method, a conventionally known method can be used, but the insulating base material is arranged so that the degree of ordering defined by the above formula (i) is 40% or more. Since an anodized film of an aluminum substrate having micropores is preferable, it is preferable to use a self-ordering method or a constant voltage treatment described later.

自己規則化法は、陽極酸化皮膜のマイクロポアが規則的に配列する性質を利用し、規則的な配列をかく乱する要因を取り除くことで、規則性を向上させる方法である。具体的には、高純度のアルミニウムを使用し、電解液の種類に応じた電圧で、長時間(例えば、数時間から十数時間)かけて、低速で陽極酸化皮膜を形成させる。
この方法においては、マイクロポアの径(ポア径)は電圧に依存するので、電圧を制御することにより、ある程度所望のポア径を得ることができる。
The self-ordering method is a method for improving the regularity by utilizing the property that the micropores of the anodic oxide film are regularly arranged and removing the factors that disturb the regular arrangement. Specifically, high-purity aluminum is used, and an anodized film is formed at a low speed over a long period of time (for example, several hours to several tens of hours) at a voltage corresponding to the type of the electrolytic solution.
In this method, since the diameter of the micropore (pore diameter) depends on the voltage, a desired pore diameter can be obtained to some extent by controlling the voltage.

自己規則化法によりマイクロポアを形成するには、少なくとも後述する陽極酸化処理(A)を施せばよいが、後述する陽極酸化処理(A)、脱膜処理(B)および再陽極酸化処理(C)をこの順に施す方法(自己規則化方法I)や、後述する陽極酸化処理(D)と酸化皮膜溶解処理(E)とをこの順に少なくとも1回施す方法(自己規則化方法II)等により形成するのが好ましい。
次に、好適態様である自己規則化方法Iおよび自己規則化方法IIの各処理について詳述する。
In order to form micropores by the self-ordering method, at least an anodic oxidation treatment (A) described later may be performed. ) In this order (self-ordering method I), a method in which an anodic oxidation process (D) and an oxide film dissolution process (E) described later are performed at least once in this order (self-ordering method II), etc. It is preferable to do this.
Next, each process of the self-ordering method I and the self-ordering method II, which are preferred embodiments, will be described in detail.

〔自己規則化方法I〕
<陽極酸化処理(A)>
陽極酸化処理(A)における電解液の平均流速は、0.5〜20.0m/minであるのが好ましく、1.0〜15.0m/minであるのがより好ましく、2.0〜10.0m/minであるのが更に好ましい。上記範囲の流速で陽極酸化処理(A)を行うことにより、均一かつ高い規則性を有することができる。
また、電解液を上記条件で流動させる方法は、特に限定されないが、例えば、スターラーのような一般的なかくはん装置を使用する方法が用いられる。特に、かくはん速度をデジタル表示でコントロールできるようなスターラーを用いると、平均流速が制御できるため好ましい。このようなかくはん装置としては、例えば、「マグネティックスターラーHS−50D(AS ONE製)」等が挙げられる。
[Self-ordering method I]
<Anodizing treatment (A)>
The average flow rate of the electrolytic solution in the anodizing treatment (A) is preferably 0.5 to 20.0 m / min, more preferably 1.0 to 15.0 m / min, and 2.0 to 10 More preferably, it is 0.0 m / min. By performing the anodizing treatment (A) at a flow rate in the above range, uniform and high regularity can be obtained.
Moreover, the method of flowing the electrolytic solution under the above-mentioned conditions is not particularly limited, but, for example, a method using a general stirring device such as a stirrer is used. In particular, it is preferable to use a stirrer that can control the stirring speed by digital display because the average flow velocity can be controlled. Examples of such a stirring apparatus include “Magnetic Stirrer HS-50D (manufactured by AS ONE)” and the like.

陽極酸化処理(A)は、例えば、酸濃度1〜10質量%の溶液中で、アルミニウム基板を陽極として通電する方法を用いることができる。
陽極酸化処理(A)に用いられる溶液としては、酸溶液であることが好ましく、塩酸、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、アミドスルホン酸、グリコール酸、酒石酸、りんご酸、クエン酸等がより好ましく、中でも硫酸、リン酸、シュウ酸が特に好ましい。これらの酸は単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
For the anodizing treatment (A), for example, a method of energizing an aluminum substrate as an anode in a solution having an acid concentration of 1 to 10% by mass can be used.
The solution used for the anodizing treatment (A) is preferably an acid solution, and hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, oxalic acid, sulfamic acid, benzenesulfonic acid, amidosulfonic acid, glycolic acid, tartaric acid, Malic acid, citric acid, and the like are more preferable, and sulfuric acid, phosphoric acid, and oxalic acid are particularly preferable. These acids can be used alone or in combination of two or more.

陽極酸化処理(A)の条件は、使用される電解液によって種々変化するので一概に決定され得ないが、一般的には電解液濃度0.1〜20質量%、液温−10〜30℃、電流密度0.01〜20A/dm2、電圧3〜500V、電解時間0.5〜30時間であるのが好ましく、電解液濃度0.5〜15質量%、液温−5〜25℃、電流密度0.05〜15A/dm2、電圧5〜250V、電解時間1〜25時間であるのがより好ましく、電解液濃度1〜10質量%、液温0〜20℃、電流密度0.1〜10A/dm2、電圧10〜200V、電解時間2〜20時間であるのが更に好ましい。 The conditions for the anodizing treatment (A) vary depending on the electrolyte used, and thus cannot be determined unconditionally. In general, however, the electrolyte concentration is 0.1 to 20% by mass, and the solution temperature is −10 to 30 ° C. , Current density 0.01 to 20 A / dm 2 , voltage 3 to 500 V, electrolysis time 0.5 to 30 hours are preferable, electrolyte concentration 0.5 to 15 mass%, liquid temperature −5 to 25 ° C., More preferably, the current density is 0.05 to 15 A / dm 2 , the voltage is 5 to 250 V, the electrolysis time is 1 to 25 hours, the electrolyte concentration is 1 to 10% by mass, the solution temperature is 0 to 20 ° C., and the current density is 0.1. More preferably, it is 10A / dm < 2 >, voltage 10-200V, and electrolysis time 2-20 hours.

陽極酸化処理(A)の処理時間は、0.5分〜16時間であるのが好ましく、1分〜12時間であるのがより好ましく、2分〜8時間であるのが更に好ましい。   The treatment time for the anodizing treatment (A) is preferably 0.5 minutes to 16 hours, more preferably 1 minute to 12 hours, and even more preferably 2 minutes to 8 hours.

陽極酸化処理(A)は、一定電圧下で行う以外に、電圧を断続的または連続的に変化させる方法も用いることができる。この場合は電圧を順次低くしていくのが好ましい。これにより、陽極酸化皮膜の抵抗を下げることが可能になり、陽極酸化皮膜に微細なマイクロポアが生成するため、特に電着処理により封孔処理する際に、均一性が向上する点で、好ましい。   The anodizing treatment (A) can be performed by changing the voltage intermittently or continuously in addition to being performed under a constant voltage. In this case, it is preferable to decrease the voltage sequentially. This makes it possible to reduce the resistance of the anodized film, and fine micropores are formed in the anodized film, which is preferable in terms of improving uniformity, particularly when sealing treatment is performed by electrodeposition. .

本発明においては、このような陽極酸化処理(A)により形成される陽極酸化皮膜の膜厚は、1〜1000μmであるのが好ましく、5〜500μmであるのがより好ましく、10〜300μmであるのが更に好ましい。   In the present invention, the thickness of the anodized film formed by such anodizing treatment (A) is preferably 1-1000 μm, more preferably 5-500 μm, and 10-300 μm. Is more preferable.

また、本発明においては、このような陽極酸化処理(A)により形成される陽極酸化皮膜のマイクロポアの平均ポア密度は50〜1500個/μm2であるのが好ましい。
また、マイクロポアの占める面積率は、20〜50%であるのが好ましい。
ここで、マイクロポアの占める面積率は、アルミニウム表面の面積に対するマイクロポアの開口部の面積の合計の割合で定義される。
In the present invention, the average pore density of micropores in the anodized film formed by such anodizing treatment (A) is preferably 50 to 1500 / μm 2 .
The area ratio occupied by the micropores is preferably 20 to 50%.
Here, the area ratio occupied by the micropore is defined by the ratio of the total area of the opening of the micropore to the area of the aluminum surface.

<脱膜処理(B)>
脱膜処理(B)は、上記陽極酸化処理(A)によりアルミニウム基板表面に形成した陽極酸化皮膜を溶解させて除去する処理である。
上記陽極酸化処理(A)によりアルミニウム基板表面に陽極酸化皮膜を形成した後、後述する貫通化処理工程を直ちに施してもよいが、上記陽極酸化処理(A)の後、更に脱膜処理(B)および後述する再陽極酸化処理(C)をこの順で施した後に、後述する貫通化処理工程を施すのが好ましい。
<Film removal treatment (B)>
The film removal process (B) is a process for dissolving and removing the anodized film formed on the surface of the aluminum substrate by the anodizing process (A).
After forming an anodic oxide film on the surface of the aluminum substrate by the anodizing treatment (A), a penetration treatment step described later may be performed immediately. ) And re-anodizing treatment (C) described later are preferably performed in this order, and then a penetration treatment step described later is performed.

陽極酸化皮膜は、アルミニウム基板に近くなるほど規則性が高くなっているので、この脱膜処理(B)により、一度陽極酸化皮膜を除去して、アルミニウム基板の表面に残存した陽極酸化皮膜の底部分を表面に露出させて、規則的な窪みを得ることができる。したがって、脱膜処理(B)では、アルミニウムは溶解させず、アルミナ(酸化アルミニウム)からなる陽極酸化皮膜のみを溶解させる。   Since the anodized film becomes more regular as it gets closer to the aluminum substrate, the bottom part of the anodized film remaining on the surface of the aluminum substrate is removed once by this film removal treatment (B). Can be exposed to the surface to obtain regular depressions. Therefore, in the film removal treatment (B), aluminum is not dissolved, but only the anodized film made of alumina (aluminum oxide) is dissolved.

アルミナ溶解液は、クロム化合物、硝酸、リン酸、ジルコニウム系化合物、チタン系化合物、リチウム塩、セリウム塩、マグネシウム塩、ケイフッ化ナトリウム、フッ化亜鉛、マンガン化合物、モリブデン化合物、マグネシウム化合物、バリウム化合物およびハロゲン単体からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有した水溶液が好ましい。   Alumina solution includes chromium compound, nitric acid, phosphoric acid, zirconium compound, titanium compound, lithium salt, cerium salt, magnesium salt, sodium fluorosilicate, zinc fluoride, manganese compound, molybdenum compound, magnesium compound, barium compound and An aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of simple halogens is preferred.

具体的なクロム化合物としては、例えば、酸化クロム(III)、無水クロム(VI)酸等が挙げられる。
ジルコニウム系化合物としては、例えば、フッ化ジルコンアンモニウム、フッ化ジルコニウム、塩化ジルコニウムが挙げられる。
チタン化合物としては、例えば、酸化チタン、硫化チタンが挙げられる。
リチウム塩としては、例えば、フッ化リチウム、塩化リチウムが挙げられる。
セリウム塩としては、例えば、フッ化セリウム、塩化セリウムが挙げられる。
マグネシウム塩としては、例えば、硫化マグネシウムが挙げられる。
マンガン化合物としては、例えば、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カルシウムが挙げられる。
モリブデン化合物としては、例えば、モリブデン酸ナトリウムが挙げられる。
マグネシウム化合物としては、例えば、フッ化マグネシウム・五水和物が挙げられる。
バリウム化合物としては、例えば、酸化バリウム、酢酸バリウム、炭酸バリウム、塩素酸バリウム、塩化バリウム、フッ化バリウム、ヨウ化バリウム、乳酸バリウム、シュウ酸バリウム、過塩素酸バリウム、セレン酸バリウム、亜セレン酸バリウム、ステアリン酸バリウム、亜硫酸バリウム、チタン酸バリウム、水酸化バリウム、硝酸バリウム、あるいはこれらの水和物等が挙げられる。
上記バリウム化合物の中でも、酸化バリウム、酢酸バリウム、炭酸バリウムが好ましく、酸化バリウムが特に好ましい。
ハロゲン単体としては、例えば、塩素、フッ素、臭素が挙げられる。
Specific examples of the chromium compound include chromium (III) oxide and chromium (VI) anhydride.
Examples of the zirconium-based compound include zircon ammonium fluoride, zirconium fluoride, and zirconium chloride.
Examples of the titanium compound include titanium oxide and titanium sulfide.
Examples of the lithium salt include lithium fluoride and lithium chloride.
Examples of the cerium salt include cerium fluoride and cerium chloride.
Examples of magnesium salts include magnesium sulfide.
Examples of the manganese compound include sodium permanganate and calcium permanganate.
As a molybdenum compound, sodium molybdate is mentioned, for example.
Examples of the magnesium compound include magnesium fluoride pentahydrate.
Examples of barium compounds include barium oxide, barium acetate, barium carbonate, barium chlorate, barium chloride, barium fluoride, barium iodide, barium lactate, barium oxalate, barium perchlorate, barium selenate, selenite. Examples thereof include barium, barium stearate, barium sulfite, barium titanate, barium hydroxide, barium nitrate, and hydrates thereof.
Among the barium compounds, barium oxide, barium acetate, and barium carbonate are preferable, and barium oxide is particularly preferable.
Examples of the halogen alone include chlorine, fluorine, and bromine.

中でも、上記アルミナ溶解液が、酸を含有する水溶液であるのが好ましく、酸として、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等が挙げられ、2種以上の酸の混合物であってもよい。
酸濃度としては、0.01mol/L以上であるのが好ましく、0.05mol/L以上であるのがより好ましく、0.1mol/L以上であるのが更に好ましい。上限は特にないが、一般的には10mol/L以下であるのが好ましく、5mol/L以下であるのがより好ましい。不要に高い濃度は経済的でないし、より高いとアルミニウム基板が溶解するおそれがある。
Among them, the alumina solution is preferably an aqueous solution containing an acid. Examples of the acid include sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, and the like, and a mixture of two or more acids may be used.
The acid concentration is preferably 0.01 mol / L or more, more preferably 0.05 mol / L or more, and still more preferably 0.1 mol / L or more. There is no particular upper limit, but generally it is preferably 10 mol / L or less, more preferably 5 mol / L or less. An unnecessarily high concentration is not economical, and if it is higher, the aluminum substrate may be dissolved.

アルミナ溶解液は、−10℃以上であるのが好ましく、−5℃以上であるのがより好ましく、0℃以上であるのが更に好ましい。なお、沸騰したアルミナ溶解液を用いて処理すると、規則化の起点が破壊され、乱れるので、沸騰させないで用いるのが好ましい。   The alumina solution is preferably −10 ° C. or higher, more preferably −5 ° C. or higher, and still more preferably 0 ° C. or higher. In addition, since the starting point of ordering will be destroyed and disturbed if it processes using the boiling alumina solution, it is preferable to use it without boiling.

アルミナ溶解液は、アルミナを溶解し、アルミニウムを溶解しない。ここで、アルミナ溶解液は、アルミニウムを実質的に溶解させなければよく、わずかに溶解させるものであってもよい。   The alumina solution dissolves alumina and does not dissolve aluminum. Here, the alumina solution may not dissolve aluminum substantially or may dissolve it slightly.

脱膜処理(B)は、陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム基板を上述したアルミナ溶解液に接触させることにより行う。接触させる方法は、特に限定されず、例えば、浸せき法、スプレー法が挙げられる。中でも、浸せき法が好ましい。   The film removal treatment (B) is performed by bringing the aluminum substrate on which the anodized film is formed into contact with the above-described alumina solution. The method of making it contact is not specifically limited, For example, the immersion method and the spray method are mentioned. Of these, the dipping method is preferred.

浸せき法は、陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム基板を上述したアルミナ溶解液に浸せきさせる処理である。浸せき処理の際にかくはんを行うと、ムラのない処理が行われるため、好ましい。
浸せき処理の時間は、10分以上であるのが好ましく、1時間以上であるのがより好ましく、3時間以上、5時間以上であるのが更に好ましい。
The dipping method is a treatment in which an aluminum substrate on which an anodized film is formed is dipped in the above-described alumina solution. Stirring during the dipping process is preferable because a uniform process is performed.
The time for the dipping treatment is preferably 10 minutes or more, more preferably 1 hour or more, and further preferably 3 hours or more and 5 hours or more.

<再陽極酸化処理(C)>
上記脱膜処理(B)により陽極酸化皮膜を除去して、アルミニウム基板の表面に規則的な窪みを形成した後、再び陽極酸化処理を施すことで、マイクロポアの規則化度がより高い陽極酸化皮膜を形成することができる。
再陽極酸化処理(C)における陽極酸化処理は、従来公知の方法を用いることができるが、上述した陽極酸化処理(A)と同一の条件で行われるのが好ましい。
また、直流電圧を一定としつつ、断続的に電流のオンおよびオフを繰り返す方法、直流電圧を断続的に変化させつつ、電流のオンおよびオフを繰り返す方法も好適に用いることができる。これらの方法によれば、陽極酸化皮膜に微細なマイクロポアが生成するため、特に電着処理により封孔処理する際に、均一性が向上する点で、好ましい。
<Re-anodizing treatment (C)>
After removing the anodic oxide film by the film removal treatment (B) and forming regular depressions on the surface of the aluminum substrate, the anodic oxidation treatment is performed again, so that the degree of ordering of the micropores is higher. A film can be formed.
The anodizing treatment in the re-anodizing treatment (C) can be performed by a conventionally known method, but is preferably performed under the same conditions as the above-described anodizing treatment (A).
Also, a method of repeatedly turning on and off the current intermittently while keeping the DC voltage constant, and a method of repeatedly turning on and off the current while intermittently changing the DC voltage can be suitably used. According to these methods, fine micropores are generated in the anodic oxide film, which is preferable in that uniformity is improved particularly when sealing treatment is performed by electrodeposition.

また、再陽極酸化処理(C)を低温で行うと、マイクロポアの配列が規則的になり、また、ポア径が均一になる。
一方、再陽極酸化処理(C)を比較的高温で行うことにより、マイクロポアの配列を乱し、また、ポア径のばらつきを所定の範囲にすることができる。また、処理時間によっても、ポア径のばらつきを制御することができる。
When the re-anodizing treatment (C) is performed at a low temperature, the arrangement of micropores becomes regular and the pore diameter becomes uniform.
On the other hand, by performing the re-anodizing treatment (C) at a relatively high temperature, the arrangement of the micropores can be disturbed, and the pore diameter variation can be within a predetermined range. Also, the pore diameter variation can be controlled by the processing time.

本発明においては、このような再陽極酸化処理(C)により形成される陽極酸化皮膜の膜厚は、30〜1000μmであるのが好ましく、50〜500μmであるのが更に好ましい。   In the present invention, the film thickness of the anodized film formed by such re-anodizing treatment (C) is preferably 30 to 1000 μm, and more preferably 50 to 500 μm.

また、本発明においては、このような陽極酸化処理(C)により形成される陽極酸化皮膜のマイクロポアのポア径は0.01〜0.5μmであるのが好ましく、0.02〜0.1μmであるのがより好ましい。
平均ポア密度は、1000万個/mm2以上であるのが好ましい。
In the present invention, the pore diameter of the micropores of the anodized film formed by such anodizing treatment (C) is preferably 0.01 to 0.5 μm, preferably 0.02 to 0.1 μm. It is more preferable that
The average pore density is preferably 10 million pieces / mm 2 or more.

自己規則化方法Iにおいては、上述した陽極酸化処理(A)および脱膜処理(B)に代えて、例えば、物理的方法、粒子線法、ブロックコポリマー法、レジストパターン・露光・エッチング法等により、上述した再陽極酸化処理(C)によるマイクロポア生成の起点となる窪みを形成させてもよい。   In the self-ordering method I, instead of the above-described anodizing treatment (A) and film removal treatment (B), for example, a physical method, a particle beam method, a block copolymer method, a resist pattern / exposure / etching method, etc. In addition, a recess serving as a starting point for generating micropores by the re-anodizing treatment (C) described above may be formed.

<物理的方法>
例えば、インプリント法(突起を有する基板またはロールをアルミニウム板に圧接し、凹部を形成する、転写法、プレスパターニング法)を用いる方法が挙げられる。具体的には、複数の突起を表面に有する基板をアルミニウム表面に押し付けて窪みを形成させる方法が挙げられる。例えば、特開平10−121292号公報に記載されている方法を用いることができる。
また、アルミニウム表面にポリスチレン球を稠密状態で配列させ、その上からSiO2を蒸着した後、ポリスチレン球を除去し、蒸着されたSiO2をマスクとして基板をエッチングして窪みを形成させる方法も挙げられる。
<Physical method>
For example, a method using an imprint method (a transfer method or a press patterning method in which a substrate or a roll having a protrusion is pressed against an aluminum plate to form a recess) can be used. Specifically, a method of forming a depression by pressing a substrate having a plurality of protrusions on the surface thereof against the aluminum surface can be mentioned. For example, a method described in JP-A-10-121292 can be used.
Another example is a method in which polystyrene spheres are arranged in a dense state on the aluminum surface, SiO 2 is vapor-deposited thereon, then the polystyrene spheres are removed, and the substrate is etched using the vapor-deposited SiO 2 as a mask to form depressions. It is done.

<粒子線法>
粒子線法は、アルミニウム表面に粒子線を照射して窪みを形成させる方法である。粒子線法は、窪みの位置を自由に制御することができるという利点を有する。
粒子線としては、例えば、荷電粒子ビーム、集束イオンビーム(FIB:Focused Ion Beam)、電子ビームが挙げられる。
粒子線法としては、例えば、特開2001−105400号公報に記載されている方法を用いることもできる。
<Particle beam method>
The particle beam method is a method in which a hollow is formed by irradiating the aluminum surface with a particle beam. The particle beam method has an advantage that the position of the depression can be freely controlled.
Examples of the particle beam include a charged particle beam, a focused ion beam (FIB), and an electron beam.
As the particle beam method, for example, a method described in JP-A-2001-105400 can be used.

<ブロックコポリマー法>
ブロックコポリマー法は、アルミニウム表面にブロックコポリマー層を形成させ、熱アニールによりブロックコポリマー層に海島構造を形成させた後、島部分を除去して窪みを形成させる方法である。
ブロックコポリマー法としては、例えば、特開2003−129288号公報に記載されている方法を用いることができる。
<Block copolymer method>
The block copolymer method is a method in which a block copolymer layer is formed on an aluminum surface, a sea-island structure is formed in the block copolymer layer by thermal annealing, and then an island portion is removed to form a depression.
As a block copolymer method, the method described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-129288 can be used, for example.

<レジストパターン・露光・エッチング法>
レジストパターン・露光・エッチング法は、フォトリソグラフィあるいは電子ビームリソグラフィ法によりアルミニウム板表面のレジストに露光および現像を施し、レジストパタンを形成した後これをエッチングする。レジストを設け、エッチングしてアルミニウム表面まで貫通した窪みを形成させる方法である。
<Resist pattern, exposure, etching method>
In the resist pattern / exposure / etching method, the resist on the surface of the aluminum plate is exposed and developed by photolithography or electron beam lithography to form a resist pattern, which is then etched. In this method, a resist is provided and etched to form a recess penetrating to the aluminum surface.

〔自己規則化方法II〕
<第1の工程:陽極酸化処理(D)>
陽極酸化処理(D)は、従来公知の電解液を用いることができるが、直流定電圧条件下にて、通電時の皮膜形成速度Aと、非通電時の皮膜溶解速度Bとした時、以下一般式(ii)で表されるパラメータRが、160≦R≦200、好ましくは170≦R≦190、特に好ましくは175≦R≦185を満たす電解液を用いて処理を施すことで、孔の規則配列性を大幅に向上することができる。
[Self-ordering method II]
<First step: Anodizing treatment (D)>
For the anodizing treatment (D), a conventionally known electrolytic solution can be used. When the film formation rate A is energized and the film dissolution rate B is non-energized under a direct current constant voltage condition, When the parameter R represented by the general formula (ii) is 160 ≦ R ≦ 200, preferably 170 ≦ R ≦ 190, and particularly preferably 175 ≦ R ≦ 185, the treatment is performed using an electrolytic solution. The regular arrangement can be greatly improved.

R=A[nm/s]÷(B[nm/s]×加電圧[V]) ・・・ (ii)   R = A [nm / s] ÷ (B [nm / s] × applied voltage [V]) (ii)

陽極酸化処理(D)における電解液の平均流速は、上述した陽極酸化処理(A)と同様、0.5〜20.0m/minであるのが好ましく、1.0〜15.0m/minであるのがより好ましく、2.0〜10.0m/minであるのが更に好ましい。上記範囲の流速で陽極酸化処理(D)を行うことにより、均一かつ高い規則性を有することができる。
また、電解液を上記条件で流動させる方法は、上述した陽極酸化処理(A)と同様、特に限定されないが、例えば、スターラーのような一般的なかくはん装置を使用する方法が用いられる。特に、かくはん速度をデジタル表示でコントロールできるようなスターラーを用いると、平均流速が制御できるため、好ましい。そのようなかくはん装置としては、例えば、「マグネティックスターラーHS−50D(AS ONE製)」等が挙げられる。
また、陽極酸化処理液の粘度としては、25℃1気圧下における粘度が0.0001〜100.0Pa・sが好ましく、0.0005〜80.0Pa・sが更に好ましい。上記範囲の粘度を有する電解液で陽極酸化処理(D)を行うことにより、均一かつ高い規則性を有することができる。
The average flow rate of the electrolytic solution in the anodizing treatment (D) is preferably 0.5 to 20.0 m / min, similarly to the above-described anodizing treatment (A), and is 1.0 to 15.0 m / min. More preferably, it is 2.0 to 10.0 m / min. By performing anodization treatment (D) at a flow rate in the above range, uniform and high regularity can be obtained.
Moreover, the method of flowing the electrolytic solution under the above-mentioned conditions is not particularly limited as in the case of the above-described anodic oxidation treatment (A). For example, a method using a general stirring device such as a stirrer is used. In particular, it is preferable to use a stirrer that can control the stirring speed with a digital display because the average flow rate can be controlled. Examples of such a stirring apparatus include “Magnetic Stirrer HS-50D (manufactured by AS ONE)” and the like.
The viscosity of the anodizing solution is preferably 0.0001 to 100.0 Pa · s, more preferably 0.0005 to 80.0 Pa · s at 25 ° C. under 1 atm. By performing the anodic oxidation treatment (D) with an electrolytic solution having a viscosity in the above range, uniform and high regularity can be obtained.

陽極酸化処理(D)で用いる電解液には、酸性、アルカリ性いずれも使用することができるが、孔の真円性を高める観点から酸性の電解液が好適に用いられる。
具体的には、上述した陽極酸化処理(A)と同様、塩酸、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、グリコール酸、酒石酸、りんご酸、クエン酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、アミドスルホン酸等がより好ましく、中でも硫酸、リン酸、シュウ酸が特に好ましい。これらの酸は単独でまたは2種以上を組み合わせて、上記一般式(ii)の計算式より所望のパラメータに調整して用いることができる。
Although both acidic and alkaline can be used for the electrolytic solution used in the anodizing treatment (D), an acidic electrolytic solution is preferably used from the viewpoint of enhancing the roundness of the holes.
Specifically, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, oxalic acid, glycolic acid, tartaric acid, malic acid, citric acid, sulfamic acid, benzenesulfonic acid, amidosulfonic acid, as in the above-described anodizing treatment (A) Of these, sulfuric acid, phosphoric acid, and oxalic acid are particularly preferable. These acids can be used singly or in combination of two or more, adjusted to the desired parameters from the calculation formula of the above general formula (ii).

陽極酸化処理(D)の条件は、使用される電解液によって種々変化するので一概に決定され得ないが、上述した陽極酸化処理(A)と同様、一般的には電解液濃度0.1〜20質量%、液温−10〜30℃、電流密度0.01〜20A/dm2、電圧3〜500V、電解時間0.5〜30時間であるのが好ましく、電解液濃度0.5〜15質量%、液温−5〜25℃、電流密度0.05〜15A/dm2、電圧5〜250V、電解時間1〜25時間であるのがより好ましく、電解液濃度1〜10質量%、液温0〜20℃、電流密度0.1〜10A/dm2、電圧10〜200V、電解時間2〜20時間であるのが更に好ましい。 The conditions for the anodizing treatment (D) vary depending on the electrolyte used, and cannot be determined unconditionally. However, as with the above-described anodizing treatment (A), generally, the concentration of the electrolyte is 0.1 to It is preferably 20% by mass, a liquid temperature of −10 to 30 ° C., a current density of 0.01 to 20 A / dm 2 , a voltage of 3 to 500 V, an electrolysis time of 0.5 to 30 hours, and an electrolyte concentration of 0.5 to 15 It is more preferable that the mass%, the liquid temperature −5 to 25 ° C., the current density 0.05 to 15 A / dm 2 , the voltage 5 to 250 V, the electrolysis time 1 to 25 hours, and the electrolyte concentration 1 to 10 mass%, the liquid More preferably, the temperature is 0 to 20 ° C., the current density is 0.1 to 10 A / dm 2 , the voltage is 10 to 200 V, and the electrolysis time is 2 to 20 hours.

本発明においては、このような陽極酸化処理(D)により形成される陽極酸化皮膜の膜厚は、0.1〜300μmであるのが好ましく、0.5〜150μmであるのがより好ましく、1〜100μmであるのが更に好ましい。   In the present invention, the thickness of the anodized film formed by such anodizing treatment (D) is preferably 0.1 to 300 μm, more preferably 0.5 to 150 μm. More preferably, it is ˜100 μm.

また、本発明においては、このような陽極酸化処理(D)により形成される陽極酸化皮膜のマイクロポアの平均ポア密度は50〜1500個/μm2であるのが好ましい。
また、マイクロポアの占める面積率は、20〜50%であるのが好ましい。
ここで、マイクロポアの占める面積率は、アルミニウム表面の面積に対するマイクロポアの開口部の面積の合計の割合で定義される。
In the present invention, the average pore density of micropores in the anodized film formed by such anodizing treatment (D) is preferably 50 to 1500 / μm 2 .
The area ratio occupied by the micropores is preferably 20 to 50%.
Here, the area ratio occupied by the micropore is defined by the ratio of the total area of the opening of the micropore to the area of the aluminum surface.

この陽極酸化処理(D)により、図6(A)に示されるように、アルミニウム基板32の表面に、マイクロポア36aを有する陽極酸化皮膜34aが形成される。なお、陽極酸化皮膜44aのアルミニウム基板32側には、バリア層38aが存在している。   By this anodizing treatment (D), an anodized film 34 a having micropores 36 a is formed on the surface of the aluminum substrate 32 as shown in FIG. 6A. A barrier layer 38a is present on the aluminum substrate 32 side of the anodized film 44a.

<第2の工程:酸化皮膜溶解処理(E)>
酸化皮膜溶解処理(E)は、上記陽極酸化処理(D)により形成された陽極酸化皮膜に存在するポア径を拡大させる処理(孔径拡大処理)である。
<Second step: oxide film dissolution treatment (E)>
The oxide film dissolution treatment (E) is a treatment (pore diameter enlargement treatment) for expanding the pore diameter present in the anodized film formed by the anodization treatment (D).

酸化皮膜溶解処理(E)は、上記陽極酸化処理(D)後のアルミニウム基板を酸水溶液またはアルカリ水溶液に接触させることにより行う。接触させる方法は、特に限定されず、例えば、浸せき法、スプレー法が挙げられる。中でも、浸せき法が好ましい。   The oxide film dissolution treatment (E) is performed by bringing the aluminum substrate after the anodization treatment (D) into contact with an acid aqueous solution or an alkali aqueous solution. The method of making it contact is not specifically limited, For example, the immersion method and the spray method are mentioned. Of these, the dipping method is preferred.

酸化皮膜溶解処理(E)において、酸水溶液を用いる場合は、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等の無機酸またはこれらの混合物の水溶液を用いることが好ましい。中でも、クロム酸を含有しない水溶液が安全性に優れる点で好ましい。酸水溶液の濃度は1〜10質量%であるのが好ましい。酸水溶液の温度は、25〜60℃であるのが好ましい。
一方、酸化皮膜溶解処理(E)において、アルカリ水溶液を用いる場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリの水溶液を用いることが好ましい。アルカリ水溶液の濃度は0.1〜5質量%であるのが好ましい。アルカリ水溶液の温度は、20〜35℃であるのが好ましい。
具体的には、例えば、50g/L、40℃のリン酸水溶液、0.5g/L、30℃の水酸化ナトリウム水溶液または0.5g/L、30℃の水酸化カリウム水溶液が好適に用いられる。
酸水溶液またはアルカリ水溶液への浸せき時間は、8〜120分であるのが好ましく、10〜90分であるのがより好ましく、15〜60分であるのが更に好ましい。
In the oxide film dissolution treatment (E), when an acid aqueous solution is used, it is preferable to use an aqueous solution of an inorganic acid such as sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, or a mixture thereof. Especially, the aqueous solution which does not contain chromic acid is preferable at the point which is excellent in safety | security. The concentration of the acid aqueous solution is preferably 1 to 10% by mass. The temperature of the acid aqueous solution is preferably 25 to 60 ° C.
On the other hand, when an alkaline aqueous solution is used in the oxide film dissolution treatment (E), it is preferable to use at least one alkaline aqueous solution selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide. The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 0.1 to 5% by mass. The temperature of the alkaline aqueous solution is preferably 20 to 35 ° C.
Specifically, for example, 50 g / L, 40 ° C. phosphoric acid aqueous solution, 0.5 g / L, 30 ° C. sodium hydroxide aqueous solution or 0.5 g / L, 30 ° C. potassium hydroxide aqueous solution is preferably used. .
The immersion time in the acid aqueous solution or alkali aqueous solution is preferably 8 to 120 minutes, more preferably 10 to 90 minutes, and still more preferably 15 to 60 minutes.

また、酸化皮膜溶解処理(E)において、ポア径の拡大量は陽極酸化処理(D)の条件により異なるが、処理前後の拡大比が1.05倍〜100倍が好ましく、1.1倍〜75倍がより好ましく、1.2倍〜50倍が特に好ましい。   Further, in the oxide film dissolution treatment (E), the amount of enlargement of the pore diameter varies depending on the conditions of the anodization treatment (D), but the enlargement ratio before and after the treatment is preferably 1.05 times to 100 times, and 1.1 times to 75 times is more preferable, and 1.2 times to 50 times is particularly preferable.

この酸化皮膜溶解処理(E)により、図6(B)に示されるように、図6(A)に示される陽極酸化皮膜34aの表面およびマイクロポア36aの内部(バリア層38aおよび多孔質層)が溶解し、アルミニウム基板32上に、マイクロポア36bを有する陽極酸化皮膜34bを有するアルミニウム部材が得られる。なお、図6(A)と同様、陽極酸化皮膜34bのアルミニウム基板32側には、バリア層38bが存在している。   By this oxide film dissolution treatment (E), as shown in FIG. 6B, the surface of the anodic oxide film 34a and the inside of the micropore 36a shown in FIG. 6A (barrier layer 38a and porous layer) The aluminum member having the anodic oxide film 34b having the micropores 36b on the aluminum substrate 32 is obtained. As in FIG. 6A, a barrier layer 38b is present on the aluminum substrate 32 side of the anodized film 34b.

<第3の工程:陽極酸化処理(D)>
自己規則化方法IIにおいては、上記酸化皮膜溶解処理(E)の後に、再度上記陽極酸化処理(D)を施すのが好ましい。
<Third step: Anodizing treatment (D)>
In the self-ordering method II, the anodic oxidation treatment (D) is preferably performed again after the oxide film dissolution treatment (E).

再度の陽極酸化処理(D)により、図6(C)に示されるように、図6(B)に示されるアルミニウム基板32の酸化反応が進行し、アルミニウム基板32上に、マイクロポア36bよりも深くなったマイクロポア36cを有する陽極酸化皮膜34cを有するアルミニウム部材が得られる。なお、図6(A)と同様、陽極酸化皮膜34cのアルミニウム基板32側には、バリア層38cが存在している。   By the second anodic oxidation process (D), as shown in FIG. 6C, the oxidation reaction of the aluminum substrate 32 shown in FIG. 6B proceeds, and on the aluminum substrate 32, more than the micropores 36b. An aluminum member having an anodic oxide film 34c having deep micropores 36c is obtained. As in FIG. 6A, a barrier layer 38c is present on the aluminum substrate 32 side of the anodized film 34c.

<第4の工程:酸化皮膜溶解処理(E)>
また、自己規則化方法IIにおいては、上記陽極酸化処理(D)、上記酸化皮膜溶解処理(E)および上記陽極酸化処理(D)をこの順に施した後に、更に上記酸化皮膜溶解処理(E)を施すのが好ましい。
<Fourth step: Oxide film dissolution treatment (E)>
Further, in the self-ordering method II, after the anodic oxidation treatment (D), the oxide film dissolution treatment (E) and the anodic oxidation treatment (D) are performed in this order, the oxide film dissolution treatment (E) is further performed. It is preferable to apply.

この処理により、マイクロポアの中に処理液が入るため、第3の工程で施した陽極酸化処理(D)で形成された陽極酸化皮膜を全て溶解し、第3の工程で施した陽極酸化処理(D)で形成されたマイクロポアのポア径を広げることができる。
即ち、再度の酸化皮膜溶解処理(E)により、図6(D)に示されるように、図6(C)に示される陽極酸化皮膜34cの変曲点より表面側のマイクロポア36cの内部が溶解し、アルミニウム基板32上に、直管状のマイクロポア36dを有する陽極酸化皮膜34dを有するアルミニウム部材が得られる。なお、図6(A)と同様、陽極酸化皮膜34dのアルミニウム基板32側には、バリア層38dが存在している。
By this treatment, since the treatment liquid enters the micropores, all the anodized film formed in the anodizing treatment (D) performed in the third step is dissolved, and the anodizing treatment performed in the third step The pore diameter of the micropore formed in (D) can be increased.
That is, by the oxide film dissolution treatment (E) again, as shown in FIG. 6D, the inside of the micropore 36c on the surface side from the inflection point of the anodic oxide film 34c shown in FIG. The aluminum member which melt | dissolves and has the anodic oxide film 34d which has the straight tubular micropore 36d on the aluminum substrate 32 is obtained. As in FIG. 6A, the barrier layer 38d is present on the aluminum substrate 32 side of the anodized film 34d.

ここで、マイクロポアのポア径の拡大量は、第3の工程で施した陽極酸化処理(D)の処理条件により異なるが、処理前後の拡大比が1.05倍〜100倍が好ましく、1.1倍〜75倍がより好ましく、1.2倍〜50倍が特に好ましい。   Here, the amount of expansion of the pore diameter of the micropore varies depending on the processing conditions of the anodizing treatment (D) performed in the third step, but the expansion ratio before and after the treatment is preferably 1.05 times to 100 times. 1 to 75 times is more preferable, and 1.2 to 50 times is particularly preferable.

自己規則化方法IIは、上述した陽極酸化処理(D)と酸化皮膜溶解処理(E)のサイクルを1回以上行うものである。繰り返しの回数が多いほど、上述したポアの配列の規則性が高くなる。
また、直前の陽極酸化処理(D)で形成された陽極酸化皮膜を酸化皮膜溶解処理(E)で全て溶解することにより、皮膜表面から見たマイクロポアの真円性が飛躍的に向上するため、上記サイクルを2回以上繰り返して行うのが好ましく、3回以上繰り返して行うのがより好ましく、4回以上繰り返して行うのが更に好ましい。
また、上記サイクルを2回以上繰り返して行う場合、各回の酸化皮膜溶解処理および陽極酸化処理の条件は、それぞれ同じであっても、異なっていてもよく、また、最後の処理を陽極酸化処理で終えてもよい。
In the self-ordering method II, the above-described cycle of the anodic oxidation treatment (D) and the oxide film dissolution treatment (E) is performed one or more times. The greater the number of repetitions, the higher the regularity of the pore arrangement described above.
In addition, by completely dissolving the anodized film formed by the last anodizing treatment (D) by the oxide film dissolving treatment (E), the roundness of the micropores viewed from the surface of the film is dramatically improved. The above cycle is preferably repeated twice or more, more preferably 3 times or more, and even more preferably 4 times or more.
In addition, when the above cycle is repeated twice or more, the conditions of each oxide film dissolution treatment and anodization treatment may be the same or different, respectively, and the last treatment is anodization treatment. You can finish it.

〔定電圧処理〕
定電圧処理は、長時間(例えば、数時間から十数時間)かけて、低速で陽極酸化皮膜を形成させる処理方法である。この処理方法においては、ポア径が電圧に依存するため、マイクロポアの分岐を防ぐ観点から、電圧を一定に制御することが必須となる。
[Constant voltage processing]
The constant voltage treatment is a treatment method in which an anodized film is formed at a low speed over a long time (for example, several hours to several tens of hours). In this processing method, since the pore diameter depends on the voltage, it is essential to control the voltage to be constant from the viewpoint of preventing branching of the micropores.

陽極酸化処理における電解液の平均流速は、0.5〜20.0m/minであるのが好ましく、1.0〜15.0m/minであるのがより好ましく、2.0〜10.0m/minであるのが更に好ましい。上記範囲の流速で陽極酸化処理を行うことにより、均一かつ高い規則性を有することができる。
また、電解液を上記条件で流動させる方法は、特に限定されないが、例えば、スターラーのような一般的なかくはん装置を使用する方法が用いられる。特に、かくはん速度をデジタル表示でコントロールできるようなスターラーを用いると、平均流速が制御できるため好ましい。このようなかくはん装置としては、例えば、「マグネティックスターラーHS−50D(AS ONE製)」等が挙げられる。
The average flow rate of the electrolytic solution in the anodizing treatment is preferably 0.5 to 20.0 m / min, more preferably 1.0 to 15.0 m / min, and 2.0 to 10.0 m / min. More preferably, it is min. By performing anodizing treatment at a flow rate in the above range, uniform and high regularity can be obtained.
Moreover, the method of flowing the electrolytic solution under the above-mentioned conditions is not particularly limited, but, for example, a method using a general stirring device such as a stirrer is used. In particular, it is preferable to use a stirrer that can control the stirring speed by digital display because the average flow velocity can be controlled. Examples of such a stirring apparatus include “Magnetic Stirrer HS-50D (manufactured by AS ONE)” and the like.

陽極酸化処理は、例えば、酸濃度1〜10質量%の溶液中で、アルミニウム基板を陽極として通電する方法を用いることができる。
陽極酸化処理に用いられる溶液としては、酸溶液であることが好ましく、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、アミドスルホン酸、グリコール酸、酒石酸、りんご酸、クエン酸等がより好ましく、中でも硫酸、リン酸、シュウ酸が特に好ましい。これらの酸は単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
For the anodizing treatment, for example, a method in which an aluminum substrate is used as an anode in a solution having an acid concentration of 1 to 10% by mass can be used.
The solution used for the anodizing treatment is preferably an acid solution, sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, oxalic acid, sulfamic acid, benzenesulfonic acid, amidosulfonic acid, glycolic acid, tartaric acid, malic acid, citric acid. Of these, sulfuric acid, phosphoric acid, and oxalic acid are particularly preferable. These acids can be used alone or in combination of two or more.

陽極酸化処理の条件は、使用される電解液によって種々変化するので一概に決定され得ないが、一般的には電解液濃度0.1〜20質量%、液温−10〜30℃、電流密度0.01〜20A/dm2、電圧3〜300V、電解時間0.5〜50時間であるのが好ましく、電解液濃度0.5〜15質量%、液温−5〜25℃、電流密度0.05〜15A/dm2、電圧5〜250V、電解時間1〜25時間であるのがより好ましく、電解液
濃度1〜10質量%、液温0〜20℃、電流密度0.1〜10A/dm2、電圧10〜2
00V、電解時間2〜20時間であるのが更に好ましい。
The conditions for anodizing treatment vary depending on the electrolyte used, and therefore cannot be determined unconditionally. In general, however, the electrolyte concentration is 0.1 to 20% by mass, the solution temperature is -10 to 30 ° C., and the current density. 0.01 to 20 A / dm 2 , voltage 3 to 300 V, electrolysis time 0.5 to 50 hours are preferable, electrolyte concentration 0.5 to 15% by mass, liquid temperature −5 to 25 ° C., current density 0 0.05 to 15 A / dm 2 , voltage 5 to 250 V, electrolysis time 1 to 25 hours are more preferable, electrolyte concentration 1 to 10% by mass, solution temperature 0 to 20 ° C., current density 0.1 to 10 A / dm 2 , voltage 10-2
More preferably, it is 00V and electrolysis time is 2 to 20 hours.

陽極酸化処理の処理時間は、0.5分〜16時間であるのが好ましく、1分〜12時間であるのがより好ましく、2分〜8時間であるのが更に好ましい。   The treatment time for the anodizing treatment is preferably 0.5 minutes to 16 hours, more preferably 1 minute to 12 hours, and further preferably 2 minutes to 8 hours.

本発明においては、このような陽極酸化処理により形成される陽極酸化皮膜の膜厚は、1〜1000μmであるのが好ましく、5〜500μmであるのがより好ましく、10〜300μmであるのが更に好ましい。   In the present invention, the film thickness of the anodized film formed by such anodizing treatment is preferably 1-1000 μm, more preferably 5-500 μm, and even more preferably 10-300 μm. preferable.

また、本発明においては、このような陽極酸化処理により形成される陽極酸化皮膜のマイクロポアの平均ポア密度は50〜1500個/μm2であるのが好ましい。
また、マイクロポアの占める面積率は、20〜50%であるのが好ましい。
ここで、マイクロポアの占める面積率は、アルミニウム表面の面積に対するマイクロポアの開口部の面積の合計の割合で定義される。
In the present invention, the average pore density of micropores in the anodized film formed by such anodizing treatment is preferably 50-1500 / μm 2 .
The area ratio occupied by the micropores is preferably 20 to 50%.
Here, the area ratio occupied by the micropore is defined by the ratio of the total area of the opening of the micropore to the area of the aluminum surface.

[貫通化処理工程]
上記貫通化処理工程は、上記陽極酸化処理工程の後に、上記陽極酸化により生じたマイクロポアによる孔を貫通化して上記絶縁性基材を得る工程である。
上記貫通化処理工程としては、具体的には、例えば、上記陽極酸化処理工程の後に、アルミニウム基板(図6(D)においては符号32で表される部分)を溶解し、陽極酸化皮膜の底部(図6(D)においては符号38dで表される部分)を除去する方法;上記陽極酸化処理工程の後に、アルミニウム基板およびアルミニウム基板近傍の陽極酸化皮膜を切断する方法;等が挙げれる。
次に、好適態様である前者の方法について詳述する。
[Penetration process]
The penetrating treatment step is a step of obtaining the insulating base material by penetrating holes by the micropores generated by the anodizing after the anodizing treatment step.
Specifically, as the penetration treatment step, for example, after the anodization treatment step, an aluminum substrate (portion represented by reference numeral 32 in FIG. 6D) is dissolved, and the bottom of the anodized film is formed. (The part represented by reference numeral 38d in FIG. 6D); a method of cutting the aluminum substrate and the anodized film in the vicinity of the aluminum substrate after the anodizing treatment step; and the like.
Next, the former method which is a preferred embodiment will be described in detail.

<アルミニウム基板の溶解>
上記陽極酸化処理工程の後のアルミニウム基板の溶解は、陽極酸化皮膜(アルミナ)は溶解しにくく、アルミニウムを溶解しやすい処理液を用いる。
即ち、アルミニウム溶解速度1μm/分以上、好ましくは3μm/分以上、より好ましくは5μm/分以上、および、陽極酸化皮膜溶解速度0.1nm/分以下、好ましくは0.05nm/分以下、より好ましくは0.01nm/分以下の条件を有する処理液を用いる。
具体的には、アルミよりもイオン化傾向の低い金属化合物を少なくとも1種含み、かつ、pHが4以下8以上、好ましくは3以下9以上、より好ましくは2以下10以上の処理液を使用して浸漬処理を行う。
<Dissolution of aluminum substrate>
For the dissolution of the aluminum substrate after the anodizing treatment step, a treatment solution in which the anodized film (alumina) is difficult to dissolve and aluminum is easily dissolved is used.
That is, the aluminum dissolution rate is 1 μm / min or more, preferably 3 μm / min or more, more preferably 5 μm / min or more, and the anodic oxide film dissolution rate is 0.1 nm / min or less, preferably 0.05 nm / min or less, more preferably Uses a treatment liquid having a condition of 0.01 nm / min or less.
Specifically, a treatment liquid containing at least one metal compound having a lower ionization tendency than aluminum and having a pH of 4 or less and 8 or more, preferably 3 or less and 9 or more, more preferably 2 or less and 10 or more is used. Immerse treatment.

このような処理液としては、酸またはアルカリ水溶液をベースとし、例えば、マンガン、亜鉛、クロム、鉄、カドミウム、コバルト、ニッケル、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、銅、水銀、銀、パラジウム、白金、金の化合物(例えば、塩化白金酸)、これらのフッ化物、これらの塩化物等を配合したものであるのが好ましい。
中でも、酸水溶液ベースが好ましく、塩化物をブレンドするのが好ましい。
特に、塩酸水溶液に塩化水銀をブレンドした処理液(塩酸/塩化水銀)、塩酸水溶液に塩化銅をブレンドした処理液(塩酸/塩化銅)が、処理ラチチュードの観点から好ましい。
なお、このような処理液の組成は特に限定されず、例えば、臭素/メタノール混合物、臭素/エタノール混合物、王水等を用いることができる。
Such treatment liquid is based on an acid or alkaline aqueous solution, for example, manganese, zinc, chromium, iron, cadmium, cobalt, nickel, tin, lead, antimony, bismuth, copper, mercury, silver, palladium, platinum, A gold compound (for example, chloroplatinic acid), a fluoride thereof, a chloride thereof, or the like is preferably used.
Among them, an acid aqueous solution base is preferable, and it is preferable to blend a chloride.
In particular, a treatment liquid (hydrochloric acid / mercury chloride) in which mercury chloride is blended with an aqueous hydrochloric acid solution and a treatment liquid (hydrochloric acid / copper chloride) in which copper chloride is blended with an aqueous hydrochloric acid solution are preferable from the viewpoint of treatment latitude.
The composition of such a treatment liquid is not particularly limited, and for example, a bromine / methanol mixture, a bromine / ethanol mixture, aqua regia and the like can be used.

また、このような処理液の酸またはアルカリ濃度は、0.01〜10mol/Lが好ましく、0.05〜5mol/Lがより好ましい。   Moreover, 0.01-10 mol / L is preferable and, as for the acid or alkali concentration of such a processing liquid, 0.05-5 mol / L is more preferable.

更に、このような処理液を用いた処理温度は、−10℃〜80℃が好ましく、0℃〜60℃がより好ましい。   Furthermore, the processing temperature using such a processing liquid is preferably −10 ° C. to 80 ° C., more preferably 0 ° C. to 60 ° C.

本発明においては、アルミニウム基板の溶解は、上記陽極酸化処理工程の後のアルミニウム基板を上述した処理液に接触させることにより行う。接触させる方法は、特に限定されず、例えば、浸せき法、スプレー法が挙げられる。中でも、浸せき法が好ましい。このときの接触時間としては、10秒〜5時間が好ましく、1分〜3時間がより好ましい。   In the present invention, the aluminum substrate is dissolved by bringing the aluminum substrate after the anodizing treatment step into contact with the treatment liquid described above. The method of making it contact is not specifically limited, For example, the immersion method and the spray method are mentioned. Of these, the dipping method is preferred. The contact time at this time is preferably 10 seconds to 5 hours, and more preferably 1 minute to 3 hours.

<陽極酸化皮膜の底部の除去>
アルミニウム基板を溶解した後の陽極酸化皮膜の底部の除去は、酸水溶液またはアルカリ水溶液に浸せきさせることにより行う。底部の陽極酸化皮膜が除去されることにより、マイクロポアによる孔が貫通する。
<Removal of the bottom of the anodized film>
The bottom part of the anodized film after the aluminum substrate is dissolved is removed by dipping in an acid aqueous solution or an alkali aqueous solution. By removing the bottom anodic oxide film, the pores by the micropores penetrate.

陽極酸化皮膜の底部の除去は、予めpH緩衝液に浸漬させてマイクロポアによる孔の開口側から孔内にpH緩衝液を充填した後に、開口部の逆面、即ち、陽極酸化皮膜の底部に酸水溶液またはアルカリ水溶液に接触させる方法により行うのが好ましい。   The bottom of the anodized film is removed by pre-soaking in a pH buffer solution and filling the hole with the pH buffer solution from the opening side of the micropore, and then on the opposite side of the opening, that is, on the bottom of the anodized film. It is preferably carried out by a method of contacting with an acid aqueous solution or an alkali aqueous solution.

酸水溶液を用いる場合は、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等の無機酸またはこれらの混合物の水溶液を用いることが好ましい。酸水溶液の濃度は1〜10質量%であるのが好ましい。酸水溶液の温度は、25〜40℃であるのが好ましい。
一方、アルカリ水溶液を用いる場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリの水溶液を用いることが好ましい。アルカリ水溶液の濃度は0.1〜5質量%であるのが好ましい。アルカリ水溶液の温度は、20〜35℃であるのが好ましい。
In the case of using an acid aqueous solution, it is preferable to use an aqueous solution of an inorganic acid such as sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, hydrochloric acid or a mixture thereof. The concentration of the acid aqueous solution is preferably 1 to 10% by mass. The temperature of the acid aqueous solution is preferably 25 to 40 ° C.
On the other hand, when an alkaline aqueous solution is used, it is preferable to use an aqueous solution of at least one alkali selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide. The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 0.1 to 5% by mass. The temperature of the alkaline aqueous solution is preferably 20 to 35 ° C.

具体的には、例えば、50g/L、40℃のリン酸水溶液や、0.5g/L、30℃の水酸化ナトリウム水溶液または0.5g/L、30℃の水酸化カリウム水溶液が好適に用いられる。   Specifically, for example, a 50 g / L, 40 ° C. phosphoric acid aqueous solution, a 0.5 g / L, 30 ° C. sodium hydroxide aqueous solution, or a 0.5 g / L, 30 ° C. potassium hydroxide aqueous solution is suitably used. It is done.

酸水溶液またはアルカリ水溶液への浸せき時間は、8〜120分であるのが好ましく、10〜90分であるのがより好ましく、15〜60分であるのが更に好ましい。
また、予めpH緩衝液に浸漬させる場合は、上述した酸/アルカリに適宜対応した緩衝液を使用する。
The immersion time in the acid aqueous solution or alkali aqueous solution is preferably 8 to 120 minutes, more preferably 10 to 90 minutes, and still more preferably 15 to 60 minutes.
Moreover, when immersing in a pH buffer solution beforehand, the buffer solution corresponding to the acid / alkali mentioned above is used appropriately.

この貫通化処理工程により、図6(D)に示されるアルミニウム基板32およびバリア層38dがなくなった状態の構造物、即ち、図7(A)に示される絶縁性基材40が得られる。   By this penetration process, a structure in which the aluminum substrate 32 and the barrier layer 38d shown in FIG. 6D are eliminated, that is, the insulating base material 40 shown in FIG. 7A is obtained.

一方、後者のアルミニウム基板およびアルミニウム基板近傍の陽極酸化皮膜を切断する方法としては、アルミニウム基板(図6(D)においては符号32で表される部分)および陽極酸化皮膜の底部(図6(D)においては符号38dで表される部分)を、レーザー等による切削処理や種々の研磨処理等を用いて物理的に除去する方法が好適に例示される。   On the other hand, as a method for cutting the latter aluminum substrate and the anodic oxide film in the vicinity of the aluminum substrate, an aluminum substrate (portion represented by reference numeral 32 in FIG. 6D) and the bottom of the anodic oxide film (FIG. 6D). ) Is preferably exemplified by a method in which the portion represented by the reference numeral 38d) is physically removed using a cutting process using a laser or the like or various polishing processes.

[金属充填工程]
上記金属充填工程は、上記貫通化処理工程の後に、得られた上記絶縁性基材における貫通化した孔の内部に導電性部材である金属を充填して上記異方導電性部材を得る工程である。
[Metal filling process]
The metal filling step is a step of obtaining the anisotropic conductive member by filling a metal which is a conductive member into the inside of the penetrated hole in the obtained insulating base material after the penetrating treatment step. is there.

ここで、充填する金属は、異方導電性部材の導通路を構成するものであり、異方導電性部材において説明したものと同様、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、インジウムがドープされたスズ酸化物(ITO)、これらの金属を主成分とする合金等が好適に例示される。
中でも、電気伝導性および充填の容易性の観点から、銅、ニッケルおよび金からなる群から選択されるいずれか1種の金属、または、これらの金属を主成分とする合金からなるのが好ましい。
Here, the metal to be filled constitutes the conduction path of the anisotropic conductive member, and as described in the anisotropic conductive member, gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), Aluminum (Al), magnesium (Mg), nickel (Ni), tungsten (W), cobalt (Co), rhodium (Rh), tin oxide doped with indium (ITO), and these metals as main components An alloy etc. are illustrated suitably.
Among these, from the viewpoint of electrical conductivity and ease of filling, it is preferably made of any one metal selected from the group consisting of copper, nickel and gold, or an alloy containing these metals as a main component.

異方導電部材製法においては、金属の充填方法として、電解メッキ法または無電解メッキ法を用いることができる。
ここで、着色などに用いられる従来公知の電解メッキ法では、選択的に孔中に金属を高アスペクトで析出(成長)させることは困難である。これは、析出金属が孔内で消費され一定時間以上電解を行なってもメッキが成長しないためと考えられる。
In the anisotropic conductive member manufacturing method, an electrolytic plating method or an electroless plating method can be used as a metal filling method.
Here, in the conventionally known electroplating method used for coloring or the like, it is difficult to selectively deposit (grow) a metal in a hole at a high aspect. This is presumably because the deposited metal is consumed in the holes and the plating does not grow even if electrolysis is performed for a certain time or longer.

そのため、異方導電部材製法においては、電解メッキ法により金属を充填する場合は、時間経時に従って一定速度で電位を走査する電位走査法(電位走査電解)、常に一定の電流値となるように電解する定電流法(定電位電解)による電解メッキが好ましい。
ここで、電解の途中で、適宜、休止時間をもうけることができ、その場合の休止時間は、数秒〜10秒以上で10分以内であるのが好ましく、30〜60秒以上で10分以内であるのが好ましい。このように休止時間を適宜もうけることで、貫通孔内に発生した水素ガスの脱ガスが十分になり、貫通孔内の電気化学反応を円滑に進行させることができる。特に、10分以内の休止時間であるのが、上記絶縁性基材を構成する陽極酸化皮膜に与えるダメージ(例えば、化学溶解等)が少ないため好ましい。
また、電解液のかくはんと貫通孔内に発生した水素ガスの脱ガスを促進するため、超音波を加えることも望ましい。
更に、電解電圧は、通常、−20V以下であって望ましくは−5V以下であるが、0Vを開始電位とした電位走査電解を行なうことが好ましい。なお、電位走査電解を行なう際には、サイクリックボルタンメトリを併用できるものが望ましく、Solartron社、BAS社、北斗電工社、IVIUM社等のポテンショスタット装置を用いることができる。一方、定電流電解の場合は、その電流密度は、0.1〜5A/dm2であるのが好ましく、0.5〜3A/dm2であるのがより好ましい。
Therefore, in the anisotropic conductive member manufacturing method, when the metal is filled by the electrolytic plating method, the potential scanning method (potential scanning electrolysis) in which the potential is scanned at a constant speed as time passes, and the electrolysis is performed so that the current value is always constant. Electroplating by a constant current method (constant potential electrolysis) is preferable.
Here, during the electrolysis, a pause time can be appropriately provided. In this case, the pause time is preferably several seconds to 10 seconds or more and 10 minutes or less, and 30 to 60 seconds or more and 10 minutes or less. Preferably there is. Thus, by appropriately providing the downtime, hydrogen gas generated in the through hole is sufficiently degassed, and the electrochemical reaction in the through hole can be smoothly advanced. In particular, a resting time of 10 minutes or less is preferable because damage (for example, chemical dissolution) applied to the anodized film constituting the insulating base material is small.
It is also desirable to apply ultrasonic waves in order to promote the degassing of the hydrogen gas generated in the through hole and the stirring of the electrolytic solution.
Furthermore, the electrolysis voltage is usually −20 V or less, preferably −5 V or less, but it is preferable to perform potential scanning electrolysis with 0 V as the starting potential. In addition, when performing potential scanning electrolysis, what can use cyclic voltammetry together is desirable, and potentiostat apparatuses, such as Solartron, BAS, Hokuto Denko, and IVIUM, can be used. On the other hand, in the case of galvanostatic electrolysis, the current density is preferably 0.1~5A / dm 2, and more preferably 0.5~3A / dm 2.

メッキ液は、従来公知のメッキ液を用いることができる。
具体的には、銅を析出させる場合には硫酸銅水溶液が一般的に用いられるが、硫酸銅の濃度は、1〜600g/Lであるのが好ましく、飽和溶液であるのがより好ましい。また、電解液中に塩酸を添加すると析出を促進することができる。この場合、塩酸濃度は10〜20g/Lであるのが好ましい。
また、金を析出させる場合、テトラクロロ金の硫酸溶液を用い、直流電解でメッキを行なうのが望ましい。
A conventionally known plating solution can be used as the plating solution.
Specifically, when copper is precipitated, an aqueous copper sulfate solution is generally used. The concentration of copper sulfate is preferably 1 to 600 g / L, and more preferably a saturated solution. Moreover, precipitation can be promoted by adding hydrochloric acid to the electrolytic solution. In this case, the hydrochloric acid concentration is preferably 10 to 20 g / L.
When gold is deposited, it is desirable to perform plating by direct current electrolysis using a sulfuric acid solution of tetrachlorogold.

一方、無電解メッキ法では、アスペクトの高いマイクロポアからなる孔中に金属を完全に充填には長時間を要するので、異方導電部材製法においては、電解メッキ法により金属を充填するのが望ましい。
なお、無電解メッキ法の条件としては、例えば、特開平3−266306号公報に記載の方法、具体的には、上記貫通化処理工程により得られた上記絶縁性基材を60℃のシアン化金メッキ浴に浸漬し、貫通孔内部の壁面に金属を析出させる方法が挙げられる。
On the other hand, in the electroless plating method, since it takes a long time to completely fill the hole made of micropores with a high aspect ratio, in the anisotropic conductive member manufacturing method, it is desirable to fill the metal by the electrolytic plating method. .
In addition, as the conditions of the electroless plating method, for example, the method described in JP-A-3-266306, specifically, the insulating base material obtained by the penetration process step is cyanated at 60 ° C. A method of immersing in a gold plating bath and depositing metal on the wall surface inside the through hole is mentioned.

また、金属を充填するその他の方法としては、例えば、特開平4−170036号公報に記載の方法、具体的には、電析用電極上に上記貫通化処理工程により得られた上記絶縁性基材を設置し、電析用電極を陰極として電析する方法が挙げられる(同公報第1図(d)参照。)。   In addition, as another method for filling the metal, for example, the method described in JP-A-4-170036, specifically, the insulating group obtained by the penetration treatment step on the electrode for electrodeposition is used. There is a method in which a material is installed and electrodeposition is performed using the electrode for electrodeposition as a cathode (see FIG. 1 (d) of the publication).

この金属充填工程により、図7(B)に示される異方導電性部材の前駆体41が得られる。   By this metal filling step, the anisotropic conductive member precursor 41 shown in FIG. 7B is obtained.

[表面平滑化処理]
異方導電部材製法においては、上記金属充填工程の後に、機械研磨、特に、化学機械研磨処理によって異方導電性部材の表面および裏面を平滑化する表面平滑処理工程を具備するのが好ましい。
化学機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)処理を行うことにより、金属を充填させた後の絶縁性基材(即ち、異方導電性部材)の表面および裏面の平滑化と表面に付着した余分な金属を除去することができる。
CMP処理には、フジミインコーポレイテッド社製のPNANERLITE−7000、日立化成社製のGPX HSC800、旭硝子(セイミケミカル)社製のCL−1000等のCMPスラリーを用いることができる。
[Surface smoothing]
In the anisotropic conductive member manufacturing method, it is preferable to include a surface smoothing process for smoothing the front and back surfaces of the anisotropic conductive member by mechanical polishing, particularly chemical mechanical polishing after the metal filling process.
By performing chemical mechanical polishing (CMP) treatment, the surface and back surface of the insulating base material (that is, anisotropic conductive member) after the metal is filled are smoothed and excessively attached to the surface. The metal can be removed.
For the CMP treatment, CMP slurry such as PANANERLITE-7000 manufactured by Fujimi Incorporated, GPX HSC800 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., CL-1000 manufactured by Asahi Glass (Seimi Chemical Co., Ltd.), or the like can be used.

[突出部形成工程]
上記突出部形成工程は、上記金属充填工程(上記CMP処理を施した場合は上記表面平滑処理工程。以下、本工程において同様。)の後に、形成された上記導通路の端部を上記絶縁性基材の表面から突出させて上記異方導電性部材を得る工程である。
具体的には、以下に示すトリミング処理および/または電着処理を施すことにより、上記導通路の端部を上記絶縁性基材の表面から突出させることができるが、上記導通路のピッチや径によっては、上記導通路の端部に塗布により半田を形成させてもよい。
[Protrusion formation process]
In the projecting portion forming step, after the metal filling step (the surface smoothing step when the CMP treatment is performed, the same applies in the following step), the end portion of the conductive path formed is insulative. In this step, the anisotropic conductive member is obtained by projecting from the surface of the substrate.
Specifically, the end of the conduction path can be projected from the surface of the insulating substrate by performing the following trimming process and / or electrodeposition treatment, but the pitch and diameter of the conduction path Depending on the case, solder may be formed on the end of the conduction path by coating.

<トリミング処理>
トリミング処理は、上記金属充填工程の後に、異方導電性部材表面の絶縁性基材のみを一部除去し、導通路を突出させる処理である。
ここで、トリミング処理は、導通路を構成する金属を溶解しない条件であれば、上述した酸化皮膜溶解処理(E)と同様の処理条件で施すことができる。特に、溶解速度を管理しやすいリン酸を用いるのが好ましい。
このトリミング処理により、図7(C)に示される異方導電性部材42が得られる。
<Trimming>
The trimming process is a process in which only the insulating base material on the surface of the anisotropic conductive member is partially removed after the metal filling process to project the conduction path.
Here, the trimming process can be performed under the same processing conditions as the oxide film dissolution process (E) described above as long as the metal constituting the conduction path is not dissolved. In particular, it is preferable to use phosphoric acid that can easily control the dissolution rate.
By this trimming process, an anisotropic conductive member 42 shown in FIG. 7C is obtained.

<電着処理>
異方導電部材製法においては、上記トリミング処理工程に代えてまたは上記トリミング処理工程の後に、図7(B)に示される導通路8の表面にのみ、更に同一のまたは異なる導電性金属を析出させる電着処理を施してもよい(図7(D))。
本発明においては、電着処理は、異種金属の電気陰性度の差異を利用した無電解メッキ処理も含む処理である。
ここで、無電解メッキ処理は、無電解メッキ処理液(例えば、pHが1〜9の貴金属含有処理液に、pHが6〜13の還元剤処理液を適宜混合した液)に浸漬させる工程である。
この電着処理により、図7(D)に示される異方導電性部材42が得られる。
<Electrodeposition treatment>
In the anisotropic conductive member manufacturing method, the same or different conductive metal is further deposited only on the surface of the conduction path 8 shown in FIG. 7B instead of or after the trimming process. Electrodeposition treatment may be performed (FIG. 7D).
In the present invention, the electrodeposition process is a process including an electroless plating process using a difference in electronegativity of different metals.
Here, the electroless plating treatment is a step of immersing in an electroless plating treatment solution (for example, a solution obtained by appropriately mixing a noble metal-containing treatment solution having a pH of 1 to 9 and a reducing agent treatment solution having a pH of 6 to 13). is there.
By this electrodeposition process, an anisotropic conductive member 42 shown in FIG. 7D is obtained.

本発明においては、以下に示すように、上記導通路の検査電極側との接合面と、被検査電極(電気的接点を有する場合は電気的接点)側の接触面とを異なる材質で形成できる理由から、突出部形成工程としては、電着処理が好ましい。
具体的には、電着処理により導通路の突出部を形成する場合、検査電極側と接合する側の突出部としては、接合性の容易性の観点から、貴金属、例えば、金(Au)または銅(Cu)、これらの金属を主成分とする合金を析出させるのが好ましい。
また、非検査電極(電気的接点を有する場合は電気的接点)と接触する側の突出部としては、繰り返しの接触に対する耐久性の観点から、高硬度の金属、例えば、ニッケル(Ni)、タングステン(W)またはコバルト(Co)、これらの金属を主成分とする合金を析出させるのが好ましい。
In the present invention, as will be described below, the contact surface on the inspection electrode side of the conduction path and the contact surface on the electrode to be inspected (electrical contact if having an electrical contact) side can be formed of different materials. For the reason, an electrodeposition process is preferable as the protrusion forming step.
Specifically, when forming the protruding portion of the conduction path by the electrodeposition process, the protruding portion on the side to be joined to the inspection electrode side is a noble metal, for example, gold (Au) or the like from the viewpoint of ease of bonding. It is preferable to deposit copper (Cu) and an alloy mainly composed of these metals.
Moreover, as a protrusion part on the side which contacts a non-inspection electrode (in the case of having an electrical contact), a hard metal such as nickel (Ni) or tungsten is used from the viewpoint of durability against repeated contact. It is preferable to deposit (W) or cobalt (Co) or an alloy mainly composed of these metals.

また、本発明においては、後述する、上記検査用回路基板と上記異方導電性部材との接合を考慮して、被検査電極(電気的接点を有する場合は電気的接点)側の接触面については、かかる接合の後に突出部を形成するのが好ましい。
具体的には、上記検査用回路基板と上記異方導電性部材との接合が後述する加圧ヘッドを使用する態様である場合、被検査電極側の導通路(突出部)を加圧ヘッドから保護する観点から、かかる接合の後まで、被検査電極(電気的接点を有する場合は電気的接点)側の接触面に対してはトリミング処理、電着処理を施さないのが好ましい。
In the present invention, the contact surface on the side of the electrode to be inspected (electrical contact in the case of having an electrical contact) in consideration of the joining of the circuit board for inspection and the anisotropic conductive member, which will be described later. Preferably, the protrusion is formed after such joining.
Specifically, when the bonding of the circuit board for inspection and the anisotropic conductive member is a mode using a pressure head described later, the conduction path (protrusion) on the inspection electrode side is connected to the pressure head. From the viewpoint of protection, it is preferable not to perform the trimming process and the electrodeposition process on the contact surface on the electrode to be inspected (or the electrical contact in the case of having an electrical contact) until after the joining.

更に、本発明においては、被検査電極側の導通路(突出部)を加圧ヘッドから保護する観点から、トリミング処理、電着処理を施した後であっても、上記導通路の被検査電極(電気的接点を有する場合は電気的接点)側の接触面を易剥離性樹脂層(例えば、テフロン(登録商標)、ポリイミド、ラミネート層など)を、被検査電極側の導通路(突出部)の高さと同程度の高さで設ける態様も好ましい。   Furthermore, in the present invention, from the viewpoint of protecting the conduction path (protruding portion) on the side of the electrode to be inspected from the pressure head, the electrode to be inspected of the above-described conduction path even after the trimming process and the electrodeposition process are performed. (Electrical contact if it has an electrical contact) The contact surface on the side is an easily peelable resin layer (eg, Teflon (registered trademark), polyimide, laminate layer, etc.), and the conductive path (protrusion) on the electrode to be inspected An embodiment in which the height is approximately the same as the height of is also preferable.

[表面硬化処理]
異方導電部材製法においては、上記突出部形成工程により形成された突出部の表面の硬度、耐摩耗性を向上させる観点から、DLCコーティング、チタン(Ti)、窒化チタン(TiN)等のイオンプレーティングなど公知の表面硬化処理を施すことができる。
[Surface curing treatment]
In the anisotropic conductive member manufacturing method, ion plating such as DLC coating, titanium (Ti), and titanium nitride (TiN) is used from the viewpoint of improving the hardness and wear resistance of the surface of the protrusion formed by the protrusion formation step. A known surface hardening treatment such as ting can be performed.

[保護膜形成処理]
一方、異方導電部材製法においては、アルミナで形成された絶縁性基材が、空気中の水分との水和により、経時により孔径が変化してしまうことから、上記金属充填工程前に、保護膜形成処理を施すことが好ましい。
[Protective film formation treatment]
On the other hand, in the anisotropic conductive member manufacturing method, since the insulating base material formed of alumina changes its pore diameter over time due to hydration with moisture in the air, it is protected before the metal filling step. It is preferable to perform a film forming process.

保護膜としては、Zr元素および/またはSi元素を含有する無機保護膜、あるいは、水不溶性ポリマーを含有する有機保護膜が挙げられる。   Examples of the protective film include an inorganic protective film containing Zr element and / or Si element, or an organic protective film containing a water-insoluble polymer.

Zr元素を有する保護膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、ジルコニウム化合物が溶解している水溶液に直接浸せきして処理する方法が一般的である。また、保護膜の強固性と安定性の観点から、リン化合物をあわせて溶解させた水溶液を用いることが好ましい。   The method for forming the protective film containing the Zr element is not particularly limited, but, for example, a method in which the protective film is directly immersed in an aqueous solution in which a zirconium compound is dissolved is generally used. Further, from the viewpoint of the robustness and stability of the protective film, it is preferable to use an aqueous solution in which a phosphorus compound is dissolved together.

ここで、ジルコニウム化合物としては、具体的には、例えば、ジルコニウム、フッ化ジルコニウム、フッ化ジルコン酸ナトリウム、フッ化ジルコン酸カルシウム、塩化ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムプロポキシド、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセチルアセトナート、テトラクロロビス(テトラヒドロフラン)ジルコニウム、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジシクロペンタジエニルジルコニウムジクロリド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウム(IV)ジクロリド等が挙げられ、中でも、フッ化ジルコン酸ナトリウムが好ましい。
また、水溶液におけるジルコニウム化合物の濃度としては、保護膜厚の均一性の観点から、0.01〜10wt%が好ましく、0.05〜5wt%がより好ましい。
Here, specific examples of the zirconium compound include zirconium, zirconium fluoride, sodium fluoride zirconate, calcium fluoride zirconate, zirconium chloride, zirconium oxychloride, zirconium oxynitrate, zirconium sulfate, zirconium ethoxide. , Zirconium propoxide, zirconium butoxide, zirconium acetylacetonate, tetrachlorobis (tetrahydrofuran) zirconium, bis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, dicyclopentadienylzirconium dichloride, ethylenebis (indenyl) zirconium (IV) dichloride Among them, sodium zirconate fluoride is preferable.
Moreover, as a density | concentration of the zirconium compound in aqueous solution, 0.01-10 wt% is preferable from a viewpoint of the uniformity of a protective film thickness, and 0.05-5 wt% is more preferable.

リン化合物としては、リン酸、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カルシウム等が挙げられ、中でも、リン酸水素ナトリウムが好ましい。
また、水溶液におけるリン化合物の濃度としては、保護膜厚の均一性の観点から、0.1〜20wt%が好ましく、0.5〜10wt%がより好ましい。
Examples of the phosphorus compound include phosphoric acid, sodium phosphate, calcium phosphate, sodium hydrogen phosphate, and calcium hydrogen phosphate. Among them, sodium hydrogen phosphate is preferable.
Moreover, as a density | concentration of the phosphorus compound in aqueous solution, 0.1-20 wt% is preferable from a viewpoint of the uniformity of a protective film thickness, and 0.5-10 wt% is more preferable.

また、処理温度としては、0〜120℃が好ましく、20〜100℃がより好ましい。   Moreover, as processing temperature, 0-120 degreeC is preferable and 20-100 degreeC is more preferable.

一方、Si元素を有する保護膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、アルカリ金属ケイ酸塩が溶解している水溶液に直接浸せきして処理する方法が一般的である。
アルカリ金属ケイ酸塩の水溶液は、ケイ酸塩の成分である酸化ケイ素SiO2とアルカリ金属酸化物M2Oの比率(一般に〔SiO2〕/〔M2O〕のモル比で表す。)と濃度によって保護膜厚の調節が可能である。
ここで、Mとしては、特にナトリウム、カリウムが好適に用いられる。
また、モル比は、〔SiO2〕/〔M2O〕が0.1〜5.0が好ましく、0.5〜3.0がより好ましい。
更に、SiO2の含有量は、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜10質量%がより好ましい。
On the other hand, the method for forming the protective film containing Si element is not particularly limited. For example, a method in which the protective film is directly immersed in an aqueous solution in which an alkali metal silicate is dissolved is generally used.
The aqueous solution of alkali metal silicate has a ratio of silicon oxide SiO 2 and alkali metal oxide M 2 O which is a component of silicate (generally expressed as a molar ratio of [SiO 2 ] / [M 2 O]). The protective film thickness can be adjusted by the concentration.
Here, as M, sodium and potassium are particularly preferably used.
The molar ratio of [SiO 2 ] / [M 2 O] is preferably 0.1 to 5.0, and more preferably 0.5 to 3.0.
Furthermore, the content of SiO 2 is preferably 0.1 to 20% by mass, and more preferably 0.5 to 10% by mass.

有機保護膜としては、水不溶性ポリマーが溶解している有機溶剤に、直接浸せきしたのち、加熱処理により溶剤のみを揮発させる方法が好ましい。
水不溶性ポリマーとしては、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリ(メタ)アクリロニトリル、ポリサルホン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、セロハン等が挙げられる。
また、有機溶剤としては、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール、2−メトキシエチルアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジメトキシエタン、乳酸メチル、乳酸エチル、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラメチルウレア、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ−ブチロラクトン、トルエン等が挙げられる。
濃度としては、0.1〜50wt%が好ましく、1〜30wt%がより好ましい。
また、溶剤揮発時の加熱温度としては、30〜300℃が好ましく、50〜200℃がより好ましい。
As the organic protective film, a method in which only the solvent is volatilized by heat treatment after being directly immersed in an organic solvent in which a water-insoluble polymer is dissolved is preferable.
Examples of the water-insoluble polymer include polyvinylidene chloride, poly (meth) acrylonitrile, polysulfone, polyvinyl chloride, polyethylene, polycarbonate, polystyrene, polyamide, cellophane and the like.
Examples of organic solvents include ethylene dichloride, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol monomethyl ether, 1-methoxy-2-propanol, 2-methoxyethyl acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, dimethoxyethane. , Methyl lactate, ethyl lactate, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, tetramethylurea, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, sulfolane, γ-butyrolactone, toluene and the like.
As a density | concentration, 0.1-50 wt% is preferable and 1-30 wt% is more preferable.
Moreover, as heating temperature at the time of solvent volatilization, 30-300 degreeC is preferable and 50-200 degreeC is more preferable.

保護膜形成処理後において、保護膜を含めた陽極酸化皮膜の膜厚は、0.1〜1000μmであるのが好ましく、1〜500μmであるのが更に好ましい。   After the protective film formation treatment, the thickness of the anodized film including the protective film is preferably 0.1 to 1000 μm, and more preferably 1 to 500 μm.

異方導電部材製法においては、加熱処理を施すことにより、硬度および耐ヒートサイクル性を制御することができる。
例えば、100℃以上で加熱することが好ましく、200℃以上がより好ましく、400℃以上が特に好ましい。また加熱時間としては、10秒〜24時間が好ましく、1分〜12時間がより好ましく、30分〜8時間が特に好ましい。このような加熱処理により硬度が向上し、半導体製造工程等における加熱および冷却のヒートサイクル時においても伸縮が抑制される。
In the anisotropic conductive member manufacturing method, the hardness and heat cycle resistance can be controlled by heat treatment.
For example, heating at 100 ° C. or higher is preferable, 200 ° C. or higher is more preferable, and 400 ° C. or higher is particularly preferable. The heating time is preferably 10 seconds to 24 hours, more preferably 1 minute to 12 hours, and particularly preferably 30 minutes to 8 hours. Hardness is improved by such heat treatment, and expansion and contraction are suppressed even during a heat cycle of heating and cooling in a semiconductor manufacturing process or the like.

次に、このような製法により得られる異方導電性部材を用いて本発明のプローブカードを製造する方法を詳述する。
本発明のプローブカードは、上記検査用回路基板と上記異方導電性部材とを接合、即ち、上記検査用回路基板の検査用電極と上記異方導電性部材の上記導通路とを接合することにより製造することができる。
また、本発明のプローブカードが電気的接点として上記プローブ接触針を具備する場合は、例えば、上記検査用回路基板と上記異方導電性部材との接合の後、上記異方導電性部材の上記導通路と上記プローブ接触針とを接触することにより製造することができる。
以下に、この接合および接触の方法について具体的に説明する。
Next, a method for manufacturing the probe card of the present invention using the anisotropic conductive member obtained by such a manufacturing method will be described in detail.
The probe card of the present invention joins the inspection circuit board and the anisotropic conductive member, that is, joins the inspection electrode of the inspection circuit board and the conduction path of the anisotropic conductive member. Can be manufactured.
When the probe card of the present invention includes the probe contact needle as an electrical contact, for example, after joining the inspection circuit board and the anisotropic conductive member, the anisotropic conductive member It can manufacture by contacting a conduction path and the probe contact needle.
Below, the method of this joining and contact is demonstrated concretely.

[接合]
上記検査用回路基板と上記異方導電性部材とを接合する方法としては、以下に示す熱圧着法、超音波接続法等が好適に挙げられる。
[Join]
As a method for joining the circuit board for inspection and the anisotropic conductive member, the following thermocompression bonding method, ultrasonic connection method, and the like are preferably exemplified.

<熱圧着>
熱圧着とは、上記検査用回路基板の検査用電極と上記異方導電性部材の上記導通路との金属同士の拡散接合を利用し、金属の融点以下の温度で、所定の圧力を加えて接合する方法である。
上記温度は、上記検査用電極および上記導通路に使用する金属により異なるため特に限定されないが、150℃以上であるのが好ましく、180〜300℃であるのがより好ましい。
同様に、上記圧力は、上記検査用電極および上記導通路に使用する金属により異なるため特に限定されないが、0.2〜1.0MPaであるのが好ましく、0.4〜0.8MPaであるのがより好ましい。
また、熱圧着接合には、市販の熱圧着接合装置(MODEL6000、ハイソル社製)等を使用することができる。
<Thermo-compression bonding>
Thermocompression bonding uses diffusion bonding of metals between the inspection electrode of the inspection circuit board and the conduction path of the anisotropic conductive member, and applies a predetermined pressure at a temperature below the melting point of the metal. It is a method of joining.
The temperature is not particularly limited because it varies depending on the metal used for the inspection electrode and the conduction path, but is preferably 150 ° C. or higher, and more preferably 180 to 300 ° C.
Similarly, the pressure is not particularly limited because it varies depending on the metal used for the inspection electrode and the conduction path, but it is preferably 0.2 to 1.0 MPa, and 0.4 to 0.8 MPa. Is more preferable.
For thermocompression bonding, a commercially available thermocompression bonding apparatus (MODEL6000, manufactured by Hisol Co., Ltd.) or the like can be used.

図8は、熱圧着による上記検査用回路基板と上記異方導電性部材との接合方法の好適態様を説明する概略図である。
本発明においては、上記検査用回路基板と上記異方導電性部材との接合は、図8に示すように、所定の加圧ヘッド45を用いて、異方導電性部材6を検査用回路基板5の検査用電極4が設けられた面に対して、加熱条件下で押し付ける態様が好ましい。
ここで、加圧ヘッド45は、その裏面(異方導電性部材6と接触する側の面)が、型枠となっているヘッド45aや、メッシュ枠となっているヘッド45bを用いるのが好ましい。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a preferred embodiment of a method for joining the circuit board for inspection and the anisotropic conductive member by thermocompression bonding.
In the present invention, the inspection circuit board and the anisotropic conductive member are joined by using a predetermined pressure head 45 to connect the anisotropic conductive member 6 to the inspection circuit board as shown in FIG. The aspect which presses on a heating condition on the surface in which the test | inspection electrode 4 of 5 was provided is preferable.
Here, it is preferable that the pressure head 45 uses a head 45a whose back surface (the surface in contact with the anisotropic conductive member 6) is a mold frame or a head 45b whose mesh frame is used. .

<超音波接合>
超音波接合とは、上記検査用回路基板の検査用電極と上記異方導電性部材の上記導通路とを、加圧ヘッドを用いて超音波振動を与え、適宜、所定の荷重を加えて接合する方法である。
上記振幅は2〜10μmの範囲であって接合電極面積の10〜20%に設定するのが好ましい。
同様に、上記荷重は、電極1個当たり0.1〜10gであって接合電極単位面積当たり100g〜11kg/mm2に設定するのが好ましい。
また、超音波接合には、市販の超音波接合装置(FC2000、東レ社製)等を使用することができる。
<Ultrasonic bonding>
In ultrasonic bonding, the inspection electrode of the circuit board for inspection and the conduction path of the anisotropically conductive member are subjected to ultrasonic vibration using a pressure head, and a predetermined load is applied as appropriate. It is a method to do.
The amplitude is preferably in the range of 2 to 10 μm and 10 to 20% of the bonding electrode area.
Similarly, the load is preferably set to 0.1 to 10 g per electrode and 100 g to 11 kg / mm 2 per unit area of the bonded electrode.
For ultrasonic bonding, a commercially available ultrasonic bonding apparatus (FC2000, manufactured by Toray Industries, Inc.) can be used.

[接触]
上記異方導電性部材の上記導通路と上記プローブ接触針との接触は、上記プローブ接触針を固定する上記固定ホルダを有しない場合は、上記導通路と上記プローブ接触針とを容易に外れないように接合することにより接触させるのが好ましいが、上記固定ホルダを有する場合は、図4に示すように上記固定フォルダと上記検査用基板とで挟み込むようにして上記導通路と上記プローブ接触針とを適宜取り外し可能なように接触させるのが好ましい。
[contact]
The contact between the conduction path of the anisotropic conductive member and the probe contact needle does not easily disengage the conduction path and the probe contact needle unless the fixing holder for fixing the probe contact needle is provided. However, when the fixed holder is provided, the conduction path, the probe contact needle, and the probe contact needle are sandwiched between the fixed folder and the inspection substrate as shown in FIG. Is preferably brought into contact so as to be removable.

上述した本発明のプローブカードを用いた検査方法においては、上記被検査体の電気的特性を検査する前に、被検査電極との接触部位(導通路の突出部分、電気的接点)をアルカリ性水溶液または酸性水溶液と接触させるのが好ましい。
具体的には、本発明の検査方法は、上記被検査電極と接触する側の上記導通路の突出部分をアルカリ性水溶液または酸性水溶液に接触させる前処理工程と、上記前処理工程後の上記突出部分を上記被検査電極と接触させて上記被検査体の電気的特性を検査する検査工程とを有する態様であるのが好ましい。
また、本発明のプローブカードが上述した電気的接点を有する場合、本発明の検査方法は、上記被検査体の電気的特性を検査する前に、上記電気的接点をアルカリ性水溶液または酸性水溶液に接触させる前処理工程と、上記前処理工程後の上記電気的接点を上記被検査電極と接触させて上記被検査体の電気的特性を検査する検査工程とを有する態様であるのが好ましい。
In the above-described inspection method using the probe card of the present invention, before inspecting the electrical characteristics of the object to be inspected, the contact portion with the electrode to be inspected (the protruding portion of the conduction path, the electrical contact) is subjected to an alkaline aqueous solution. Or it is preferable to make it contact with acidic aqueous solution.
Specifically, the inspection method of the present invention includes a pretreatment step in which a protruding portion of the conduction path on the side in contact with the electrode to be inspected is brought into contact with an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution, and the protruding portion after the pretreatment step. And an inspection step of inspecting the electrical characteristics of the object to be inspected by bringing it into contact with the electrode to be inspected.
Further, when the probe card of the present invention has the above-described electrical contact, the inspection method of the present invention contacts the electrical contact with an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution before inspecting the electrical characteristics of the object to be inspected. It is preferable that the method includes a pretreatment step to be performed and an inspection step in which the electrical contact after the pretreatment step is brought into contact with the electrode to be inspected to inspect the electrical characteristics of the object to be inspected.

ここで、被検査電極との接触部位(導通路の突出部分、電気的接点)を接触させるアルカリ性水溶液または酸性水溶液としては、上述したトリミング処理および酸化皮膜溶解処理において例示した溶液が挙げられる。
アルカリ性水溶液としては、具体的には、例えば、1〜35質量%の水酸化ナトリウム水溶液、1〜35質量%の水酸化カリウム水溶液、過硫酸アンモニウム水溶液が好適に用いられる。また、その水溶液のpHは、12以上であるのが好ましく、13以上であるのがより好ましい。
一方、酸性水溶液としては、具体的には、例えば、0.01〜0.05質量%の過酸化水素水、5〜30質量%の硫酸水溶液、1〜10質量%のりん酸水溶液が好適に用いられる。
本発明においては、これらの水溶液は、メタノール、イソプロパノール等のアルコール類を5〜20質量%程度含有していてもよく、水溶液用の脱脂剤を含有していてもよい。また、塩化亜鉛等の塩化物を0.5〜5質量%程度含有していてもよい。
Here, examples of the alkaline aqueous solution or acidic aqueous solution in contact with the contact portion (protruding portion of the conduction path, electrical contact) with the electrode to be inspected include the solutions exemplified in the above-described trimming treatment and oxide film dissolution treatment.
Specifically, as the alkaline aqueous solution, for example, a 1 to 35% by mass sodium hydroxide aqueous solution, a 1 to 35% by mass potassium hydroxide aqueous solution, and an ammonium persulfate aqueous solution are preferably used. Further, the pH of the aqueous solution is preferably 12 or more, and more preferably 13 or more.
On the other hand, as the acidic aqueous solution, specifically, for example, 0.01 to 0.05 mass% hydrogen peroxide solution, 5 to 30 mass% sulfuric acid aqueous solution, and 1 to 10 mass% phosphoric acid aqueous solution are preferable. Used.
In this invention, these aqueous solutions may contain about 5-20 mass% of alcohols, such as methanol and isopropanol, and may contain the degreasing agent for aqueous solutions. Moreover, about 0.5-5 mass% of chlorides, such as zinc chloride, may be contained.

本発明においては、被検査電極との接触部位(導通路の突出部分、電気的接点)をアルカリ性水溶液または酸性水溶液に接触させる処理条件、処理方法は特に限定されない。   In the present invention, there are no particular limitations on the treatment conditions and treatment method for bringing the contact portion (the protruding portion of the conduction path, the electrical contact) with the electrode to be inspected into contact with an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution.

処理温度としては、溶液の種類によって大きく異なるが、概ね30〜85℃であるのが好ましい。
また、処理時間も溶液の種類によって大きく異なるが、概ね1〜600秒であるのが好ましく、30〜300秒であるのがより好ましい。
The treatment temperature varies greatly depending on the type of solution, but is preferably about 30 to 85 ° C.
In addition, the treatment time varies greatly depending on the type of the solution, but is preferably about 1 to 600 seconds, and more preferably 30 to 300 seconds.

一方、処理方法としては、接触効率の観点から、アルカリ性水溶液または酸性水溶液を含浸させた吸収体を用いるのが好ましい。
このような吸収体としては、液体を含浸させることができる部材であれば特に限定されないが、薬液吸収剤、ゲル状物質、ガラス繊維フィルタ、不織布、スポンジ等が挙げられる。
薬液吸収剤としては、具体的には、例えば、3M社製の液体吸収材のうち、シートタイプ(P−110)、フォールデッド(C−FL550DD)が好適に用いられる。
ゲル状物質としては、具体的には、例えば、ポリアクリルアミドゲルのようなシート状ゲルが好適に例示に用いられる。なお、ゲル状物質は、20〜30質量%程度の水酸化ナトリウムまたは15〜25質量%程度の水酸化カリウムを含有するのが好ましい。
ガラス繊維フィルタとしては、例えば、有機バインダ処理をされたガラス繊維フィルタが好適に用いられ、具体的には、アクリル樹脂処理をされたガラス繊維フィルタを用いることができる。なお、ガラス繊維フィルタとしては、アドバンテック東洋社製のGC−90、GS−25等の市販品も用いることができる。
不織布としては、具体的には、例えば、ポリオレフィン系不織布を好適に用いることができる。
これらの吸収体のうち、薬液吸収材、ゲル状物質、ガラス繊維フィルタが好ましく、特に、薬液吸収材が好ましい。
On the other hand, as a treatment method, it is preferable to use an absorbent body impregnated with an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution from the viewpoint of contact efficiency.
Such an absorbent body is not particularly limited as long as it is a member that can be impregnated with a liquid, and examples thereof include a chemical absorbent, a gel substance, a glass fiber filter, a nonwoven fabric, and a sponge.
Specifically, for example, a sheet type (P-110) or folded (C-FL550DD) is preferably used among the liquid absorbents manufactured by 3M, as the chemical absorbent.
Specifically, for example, a sheet-like gel such as polyacrylamide gel is suitably used as the gel-like substance. In addition, it is preferable that a gel-like substance contains about 20-30 mass% sodium hydroxide or about 15-25 mass% potassium hydroxide.
As the glass fiber filter, for example, a glass fiber filter treated with an organic binder is preferably used, and specifically, a glass fiber filter treated with an acrylic resin can be used. As the glass fiber filter, commercially available products such as GC-90 and GS-25 manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd. can also be used.
Specifically, for example, a polyolefin-based nonwoven fabric can be suitably used as the nonwoven fabric.
Among these absorbers, a chemical solution absorbent, a gel substance, and a glass fiber filter are preferable, and a chemical solution absorbent is particularly preferable.

また、処理方法としては、上述したアルカリ性水溶液または酸性水溶液を収容した容器に、被検査電極との接触部位(導通路の突出部分、電気的接点)を浸漬させる方法であってもよい。
この場合、浸漬後の接触部位は、水をかけて洗浄してもよいが、上述したアルカリ性水溶液または酸性水溶液を含浸(吸水)することができる洗浄部材(例えば、上述した吸収体)に、水、特に純水を含浸させたものを用いて、洗浄することができる。
Moreover, as a processing method, the method of immersing the contact part (the protrusion part of a conduction path, an electrical contact) with a to-be-inspected electrode in the container which accommodated the alkaline aqueous solution or acidic aqueous solution mentioned above may be sufficient.
In this case, although the contact part after immersion may be washed with water, the washing member (for example, the absorbent body described above) that can be impregnated (absorbed with water) with the alkaline aqueous solution or the acidic aqueous solution described above, In particular, it can be cleaned using a material impregnated with pure water.

本発明の検査方法においては、被検査電極との接触部位、特に、導通路の突出部分をアルカリ性水溶液または酸性水溶液と接触させる前に、必要に応じて、研磨処理を施すのが好ましい。
研磨処理としては、上述した表面平滑化処理と同様の処理を施すことができる。
このような研磨処理を施した後にアルカリ性水溶液または酸性水溶液と接触させることにより、導通路の突出部分が磨耗などにより滅失した場合であっても、上述した表面平滑化処理およびトリミング処理を施すことと同様の効果、即ち、導通路の突出部分を再生することができる。
In the inspection method of the present invention, it is preferable to perform a polishing treatment as necessary before contacting the contact portion with the electrode to be inspected, particularly the protruding portion of the conduction path with the alkaline aqueous solution or the acidic aqueous solution.
As the polishing treatment, the same treatment as the surface smoothing treatment described above can be performed.
Even if the protruding portion of the conduction path is lost due to wear or the like by performing contact with an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution after performing such a polishing treatment, the above-described surface smoothing treatment and trimming treatment are performed. The same effect, that is, the protruding portion of the conduction path can be reproduced.

このような態様による検査方法により、被検査体の電気的特性を検査する前に、被検査電極との接触部位(導通路の突出部分、電気的接点)をアルカリ性水溶液または酸性水溶液と接触させるため、この接触部位の付着物や酸化皮膜等を除去することができ、安定した検査を行なうことができる。
また、このような態様による検査方法により、被検査電極との接触部位を電気的に活性な状態に維持できるので、加圧荷重が低い使用態様であっても、電気的特性を検査することができる。
By inspecting the electrical characteristics of the object to be inspected by the inspection method according to such an embodiment, the contact portion (the protruding portion of the conduction path, the electrical contact) with the electrode to be inspected is brought into contact with the alkaline aqueous solution or the acidic aqueous solution. The deposits, oxide film, and the like at the contact portion can be removed, and a stable inspection can be performed.
In addition, since the contact portion with the electrode to be inspected can be maintained in an electrically active state by the inspection method according to such an aspect, the electrical characteristics can be inspected even in a usage aspect where the pressure load is low. it can.

本発明は、上述した本発明のプローブカードを具備するプローブ検査装置を提供することもできる。
図9は、プローブ検査装置の好適な実施態様の概略構成を示す模式図である。
プローブ装置は、従来公知のプローブカードに代えて本発明のプローブカードを具備するものであれば特に限定されないが、例えば、図9に示すように、本発明のプローブ装置70は、本発明のプローブカード1、被検査電極が設置された被検査体2、被検査体2を収納するプローバー71、プローバー71と接続してインターフェースリング72、および、テスターヘッド73を具備するものが好ましい。
The present invention can also provide a probe inspection apparatus including the above-described probe card of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a preferred embodiment of the probe inspection apparatus.
The probe device is not particularly limited as long as it includes the probe card of the present invention instead of the conventionally known probe card. For example, as shown in FIG. 9, the probe device 70 of the present invention is a probe of the present invention. It is preferable that the card 1, the inspected object 2 on which the inspected electrode is installed, the prober 71 for storing the inspected object 2, the interface ring 72 and the tester head 73 connected to the prober 71.

<異方導電性部材の製造>
(A)鏡面仕上げ処理(電解研磨処理)
高純度アルミニウム基板(住友軽金属社製、純度99.99質量%、厚さ0.4mm)を10cm四方の面積で陽極酸化処理できるようカットし、以下組成の電解研磨液を用い、電圧25V、液温度65℃、液流速3.0m/minの条件で電解研磨処理を施した。
陰極はカーボン電極とし、電源は、GP0110−30R(高砂製作所社製)を用いた。また、電解液の流速は渦式フローモニターFLM22−10PCW(AS ONE製)を用いて計測した。
<Manufacture of anisotropic conductive member>
(A) Mirror finish (electropolishing)
A high-purity aluminum substrate (manufactured by Sumitomo Light Metal Co., Ltd., purity 99.99 mass%, thickness 0.4 mm) is cut so that it can be anodized in an area of 10 cm square, using an electropolishing liquid having the following composition, voltage 25 V, liquid The electropolishing treatment was performed under conditions of a temperature of 65 ° C. and a liquid flow rate of 3.0 m / min.
The cathode was a carbon electrode, and GP0110-30R (manufactured by Takasago Seisakusho) was used as the power source. The flow rate of the electrolytic solution was measured using a vortex flow monitor FLM22-10PCW (manufactured by AS ONE).

(電解研磨液組成)
・85質量%リン酸(和光純薬社製試薬) 660mL
・純水 160mL
・硫酸 150mL
・エチレングリコール 30mL
(Electrolytic polishing liquid composition)
-660 mL of 85% phosphoric acid (reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・ Pure water 160mL
・ Sulfuric acid 150mL
・ Ethylene glycol 30mL

(B)陽極酸化処理工程(自己規則化法I)
次いで、電解研磨処理後のアルミニウム基板に、0.5mol/Lシュウ酸の電解液で、電圧40V、液温度15℃、液流速3.0m/minの条件で、10時間のプレ陽極酸化処理を施した。
その後、プレ陽極酸化処理後のアルミニウム基板を、0.2mol/L無水クロム酸、0.6mol/Lリン酸の混合水溶液(液温:50℃)に12時間浸漬させる脱膜処理を施した。
その後、0.5mol/Lシュウ酸の電解液で、電圧40V、液温度15℃、液流速3.0m/minの条件で、15時間の再陽極酸化処理を施した。
なお、プレ陽極酸化処理および再陽極酸化処理は、いずれも陰極はステンレス電極とし、電源はGP0110−30R(高砂製作所社製)を用いた。また、冷却装置にはNeoCool BD36(ヤマト科学社製)、かくはん加温装置にはペアスターラー PS−100(EYELA社製)を用いた。更に、電解液の流速は渦式フローモニターFLM22−10PCW(AS ONE製)を用いて計測した。
(B) Anodizing treatment process (self-regulating method I)
Next, the aluminum substrate after the electropolishing treatment is subjected to a pre-anodizing treatment for 10 hours with an electrolyte solution of 0.5 mol / L oxalic acid at a voltage of 40 V, a liquid temperature of 15 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min. gave.
Thereafter, a film removal treatment was performed in which the aluminum substrate after the pre-anodizing treatment was immersed in a mixed aqueous solution (liquid temperature: 50 ° C.) of 0.2 mol / L chromic anhydride and 0.6 mol / L phosphoric acid for 12 hours.
Then, re-anodizing treatment was performed for 15 hours with an electrolyte solution of 0.5 mol / L oxalic acid under conditions of a voltage of 40 V, a liquid temperature of 15 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min.
In both the pre-anodizing treatment and the re-anodizing treatment, the cathode was a stainless electrode, and the power source was GP0110-30R (manufactured by Takasago Seisakusho). Moreover, NeoCool BD36 (made by Yamato Kagaku) was used for the cooling device, and Pear Stirrer PS-100 (made by EYELA) was used for the stirring and heating device. Furthermore, the flow rate of the electrolyte was measured using a vortex flow monitor FLM22-10PCW (manufactured by AS ONE).

(C)貫通化処理工程
次いで、20%塩酸水溶液に0.1mol/Lの塩化銅をブレンドした処理液を用い、液温15℃で、目視によりアルミニウムが除去されるまで浸漬させることによりアルミニウム基板を溶解し、更に、5質量%リン酸に30℃、30分間浸漬させることにより陽極酸化皮膜の底部を除去し、ポア径を拡大したマイクロポアを有する陽極酸化皮膜からなる構造体(絶縁性基材)を作製した。貫通化処理後の構造体の厚みは120μmであった。
(C) Penetration treatment step Next, an aluminum substrate was immersed by using a treatment solution in which 0.1 mol / L copper chloride was blended in a 20% hydrochloric acid aqueous solution at a liquid temperature of 15 ° C until the aluminum was visually removed. In addition, the bottom of the anodized film is removed by immersing in 5% by mass phosphoric acid at 30 ° C. for 30 minutes to form a structure (insulating group) having an anodized film having micropores with an enlarged pore diameter. Material). The thickness of the structure after the penetration treatment was 120 μm.

(D)加熱処理
次いで、上記で得られた構造体に、温度400℃で1時間の加熱処理を施した。
(D) Heat treatment Next, the structure obtained above was subjected to a heat treatment at a temperature of 400 ° C for 1 hour.

(E)金属充填処理工程
次いで、上記加熱処理後の構造体の一方の表面に金を0.1μm厚で蒸着して金電極を形成した。この金電極を陰極にし、銅を正極にして電解メッキを行なった。
600g/Lの硫酸銅飽和溶液を60℃に保った状態で電解液として使用し、直流電解を実施することにより、マイクロポアからなる孔に銅が充填された構造体を製造した。
ここで、直流電解には、山本鍍金社製のメッキ装置を使用し、AMEL社製のポテンショスタット/ガルバノスタット(Model 7060)を使用した。また、標準電極はAg/AgClタイプを使用した。
電解は、Cu:0Vから負側に1mV/secの走査速度で走査し、電気量が4000C/dm2になるまで行った。
金属充填処理後の構造体の破断面を光学顕微鏡にて観察したところ、マイクロポアの内部に銅が金電極側からの高さが約70μmとなる量で充填されていた。
(E) Metal filling treatment step Next, gold was deposited on one surface of the structure after the heat treatment to a thickness of 0.1 μm to form a gold electrode. Electrolytic plating was performed using the gold electrode as a cathode and copper as a positive electrode.
Using a 600 g / L copper sulfate saturated solution as the electrolytic solution in a state kept at 60 ° C., DC electrolysis was performed to produce a structure in which copper formed in the pores made of micropores was filled.
Here, for direct current electrolysis, a plating apparatus manufactured by Yamamoto Sekin Co., Ltd. was used, and a potentiostat / galvanostat (Model 7060) manufactured by AMEL was used. The standard electrode was an Ag / AgCl type.
Electrolysis, Cu: scanning at a scan rate of 1 mV / sec on the negative side from 0V, the quantity of electricity was conducted until 4000C / dm 2.
When the fracture surface of the structure after the metal filling process was observed with an optical microscope, copper was filled in the micropore in an amount such that the height from the gold electrode side was about 70 μm.

(F)表面平滑化処理
次いで、金属充填処理後の構造体の金電極側の表面を10μm研磨し、その反対の面を60μm研磨する表面平滑化処理を施した。
具体的には、研磨剤の種類がシリコンカーバイトのシート(#1200)でラッピング研磨を行なった後、粒子径2μmのダイヤモンドスラリーでポリッシングを行い、さらに、粒子径0.25μmのダイヤモンドスラリーでポリッシングを行なって鏡面状態とした。
表面平滑化処理後の構造体の破断面を光学顕微鏡で観察したところ、導通路(銅)および絶縁性基材(陽極酸化皮膜)の厚さがいずれも50μmとなる平滑な構造体であることが分かった。
(F) Surface smoothing treatment Subsequently, the surface on the gold electrode side of the structure after the metal filling treatment was polished by 10 μm, and the opposite surface was polished by 60 μm.
Specifically, after lapping polishing with a sheet of silicon carbide (# 1200), the polishing is performed with diamond slurry having a particle size of 2 μm, and further polishing is performed with diamond slurry having a particle size of 0.25 μm. To obtain a mirror state.
When the fracture surface of the structure after the surface smoothing treatment is observed with an optical microscope, the thickness of the conductive path (copper) and the insulating base material (anodized film) is 50 μm. I understood.

(G)突出部形成工程
次いで、表面平滑化処理後の構造体に40℃の5%リン酸水溶液を用いて10分間トリミング処理を施した。
その後、構造体を水洗し、0.9mol/L硫酸ニッケル、0.99mol/L塩化ニッケルおよび0.5mol/Lホウ酸の混合水溶液を用い、40℃、5A/dm2、電気量2Cの条件で電解処理を施した。
これらの処理後の構造体の破断面をFE−SEMにて観察したところ、銅上に厚さ0.1μmのニッケルが析出しており、導通路としてニッケルからなる突出部が形成された異方導電性部材であることが分かった。
さらに、無電解ロジウムめっき液(RH−1、奥野製薬社製)を用い、液度80℃で、1分間浸漬処理を施した。処理後のESCA分析の結果、析出したニッケルがロジウムで被覆されていることが分かった。
(G) Protrusion part formation process Next, the trimming process was performed to the structure after a surface smoothing process for 10 minutes using 40 degreeC 5% phosphoric acid aqueous solution.
Thereafter, the structure was washed with water, and a mixed aqueous solution of 0.9 mol / L nickel sulfate, 0.99 mol / L nickel chloride and 0.5 mol / L boric acid was used, and conditions of 40 ° C., 5 A / dm 2 , and an electric charge of 2 C. The electrolytic treatment was applied.
The fracture surface of the structure after these treatments was observed with FE-SEM. As a result, nickel with a thickness of 0.1 μm was deposited on the copper, and the projecting portion made of nickel was formed as a conduction path. It was found to be a conductive member.
Furthermore, immersion treatment was performed for 1 minute at a liquidity of 80 ° C. using an electroless rhodium plating solution (RH-1, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.). As a result of ESCA analysis after the treatment, it was found that the deposited nickel was covered with rhodium.

なお、上記金属充填処理工程(E)から上記突出部形成工程(G)までの処理は、銅のメッキ開始からロジウムのメッキ終了までの間、そのメッキ部分を大気に触れさせることなく施し、時間を開けず連続にて処理を行った。   The process from the metal filling process (E) to the protrusion formation process (G) is performed without exposing the plated part to the atmosphere from the start of copper plating to the end of rhodium plating. The process was carried out continuously without opening.

次いで、水洗し、乾燥した後に、FE−SEMで観察した。
その結果、下記第1表にも示すように、導通路の突出部の高さが0.1μmであり、電極部サイズである導通路の直径が60nmであり、部材の厚みが50μmであることを確認した。また、部材の厚みに対する導通路の中心線の長さ(長さ/厚み)は1.01であることを確認した。
Subsequently, it was washed with water and dried, and then observed with an FE-SEM.
As a result, as shown in Table 1 below, the height of the protruding portion of the conductive path is 0.1 μm, the diameter of the conductive path as the electrode part size is 60 nm, and the thickness of the member is 50 μm. It was confirmed. Moreover, it confirmed that the length (length / thickness) of the centerline of the conduction path with respect to the thickness of a member was 1.01.

また、得られた異方導電性部材の形状を下記第1表に示す。
ここで、規則化度は、得られた異方銅導電性部材についてFE−SEMにより表面写真(倍率20000倍)を撮影し、2μm×2μmの視野で、マイクロポアについて上記式(i)により定義される規則化度を測定した。なお、規則化度の測定は、10箇所において行い、平均値を算出した。
また、周期とは、導通路の中心間距離(ピッチ)をいい、得られた異方銅導電性部材(フィルム)についてFE−SEMにより表面写真(倍率50000倍)を撮影し、50点測定した平均値である。
また、密度は、図10に示すように、上記式(i)により定義される規則化度が50%以上となるように配列するマイクロポアの単位格子51中に1/2個の導電性電極部52があるとして、下記式により計算した。ここで、下記式中、Ppは周期を表す。
The shape of the anisotropically conductive member obtained is shown in Table 1 below.
Here, the degree of ordering is defined by the above formula (i) for the micropores in the field of view of 2 μm × 2 μm by taking a surface photograph (magnification 20000 times) for the obtained anisotropic copper conductive member by FE-SEM. The degree of ordering was measured. The degree of ordering was measured at 10 locations, and the average value was calculated.
Moreover, a period means the distance (pitch) between the centers of a conduction path, surface photographs (magnification 50000 times) were taken with FE-SEM about the obtained anisotropic copper conductive member (film), and 50 points were measured. Average value.
Further, as shown in FIG. 10, the density is 1/2 conductive electrode in the unit cell 51 of the micropore arranged so that the degree of ordering defined by the above formula (i) is 50% or more. Assuming that there is a part 52, the following formula was used for calculation. Here, in the following formula, Pp represents a period.

密度(個/μm2)=(1/2個)/{Pp(μm)×Pp(μm)×√3×(1/2)} Density (pieces / μm 2 ) = (1/2 piece) / {Pp (μm) × Pp (μm) × √3 × (1/2)}

Figure 2009244244
Figure 2009244244

(実施例1〜12)
上記で得られた異方導電性部材と、下記第2表に示す検査用回路基板とを、熱圧着接合装置(MODEL6000、ハイソル社製)を用い、300℃の温度で、0.6MPaの圧力を加えて熱圧着させた。
次いで、異方導電性部材に対して、下記第2表に示す固定ホルダにより固定されたプローブ接触針(本数:50本、領域:10cm、隣接する先端部のピッチ:2mm、基端部の表面サイズ:500μmφ)を接触させることにより、プローブカードを作製した。
(Examples 1-12)
The anisotropically conductive member obtained above and the circuit board for inspection shown in Table 2 below were used at a temperature of 300 ° C. and a pressure of 0.6 MPa using a thermocompression bonding apparatus (MODEL6000, manufactured by Hisol). Was added and thermocompression bonded.
Next, probe contact needles (number: 50, area: 10 cm, adjacent tip portion pitch: 2 mm, base end surface, fixed to the anisotropic conductive member by the fixing holder shown in Table 2 below A probe card was prepared by bringing a size (500 μmφ) into contact.

(比較例1〜4)
市販品である異方導電性部材(アニソルム AC−4000、日立化成社製)と、下記第2表に示す検査用回路基板とを、熱圧着接合装置(MODEL6000、ハイソル社製)を用い、180℃の温度で、0.4MPaの圧力を加えて熱圧着させた。
次いで、異方導電性部材に対して、下記第2表に示す固定ホルダにより固定されたプローブ接触針(本数:50本、領域:10cm、隣接する先端部のピッチ:2mm、基端部の表面サイズ:500μmφ)を接触させることにより、プローブカードを作製した。
(Comparative Examples 1-4)
A commercially available anisotropically conductive member (anisol AC-4000, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) and a circuit board for inspection shown in Table 2 below are used 180 using a thermocompression bonding apparatus (MODEL6000, manufactured by Hisol Co.). At a temperature of 0 ° C., a pressure of 0.4 MPa was applied for thermocompression bonding.
Next, probe contact needles (number: 50, area: 10 cm, adjacent tip portion pitch: 2 mm, base end surface, fixed to the anisotropic conductive member by the fixing holder shown in Table 2 below A probe card was prepared by bringing a size (500 μmφ) into contact.

図11は、実施例および比較例で用いたプローブカードの検査用電極と異方導電性部材とプローブ接触針との接触(接合)状態を説明する模式的な断面図である。
図11に示すように、実施例および比較例では、片側を固定部材20で検査用回路基板5と接続した固定ホルダ19により固定されたプローブ接触針16を50本等間隔で配置し、最も外側に設けられたプローブ接触針同士の間隔が10cmとなるように配置したものを用いた。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining the contact (joining) state of the inspection electrode, the anisotropic conductive member, and the probe contact needle of the probe card used in the examples and comparative examples.
As shown in FIG. 11, in the example and the comparative example, 50 probe contact needles 16 fixed by a fixing holder 19 whose one side is connected to the circuit board for inspection 5 by a fixing member 20 are arranged at equal intervals, and the outermost side. The one arranged so that the distance between the probe contact needles provided on the head was 10 cm.

<導電性>
作製した各プローブカードについて、被検査体の電気的特性を調べる前に、導電性を調べた。
具体的には、作製した各プローブカードの接触針の先端と、金リボン(AU−170324、サイズ:0.10mm×2.0mm×500mm、純度:99.95%、ニラコ社製)とを接触させて、導電性試験を行った。
導電性の測定は、4端子法による電気抵抗をミリオームメーターにより計測し、金リボンの大きさと最も外側に設けられたプローブ接触針同士の距離(10cm)から、比抵抗に換算した。
ここで、「電気電子材料ハンドブック」(初版、1987年、朝倉書店)の597頁によれば、金の比抵抗(ρ)は下記の通りである。
ρ=2.21×10-8[Ω・m](20℃)
ρ=3.57×10-8[Ω・m](150℃)
そこで、比抵抗の値が、文献値から1倍以上5倍以下であるものを○と評価し、文献値から5倍超10倍以下であるものを△と評価し、文献値から10倍超であるものを×と評価した。その結果を下記第2表に示す。
<Conductivity>
Each manufactured probe card was examined for conductivity before examining the electrical characteristics of the object to be inspected.
Specifically, the tip of the contact needle of each probe card produced is contacted with a gold ribbon (AU-170324, size: 0.10 mm × 2.0 mm × 500 mm, purity: 99.95%, manufactured by Niraco). The conductivity test was conducted.
In the measurement of electrical conductivity, the electrical resistance measured by the 4-terminal method was measured with a milliohm meter, and converted into a specific resistance from the size of the gold ribbon and the distance (10 cm) between the probe contact needles provided on the outermost side.
Here, according to page 597 of the “Electrical and Electronic Materials Handbook” (first edition, 1987, Asakura Shoten), the specific resistance (ρ) of gold is as follows.
ρ = 2.21 × 10 −8 [Ω · m] (20 ° C.)
ρ = 3.57 × 10 −8 [Ω · m] (150 ° C.)
Therefore, when the specific resistance value is 1 to 5 times the reference value, it is evaluated as ◯, and when the specific resistance value is more than 5 times and less than 10 times from the reference value, it is evaluated as △ and more than 10 times from the reference value. What was was evaluated as x. The results are shown in Table 2 below.

<位置ずれ>
作製した各プローブカードについて、検査用電極と異方導電性部材の導通路との位置ずれ(図11のA−B間)、および、異方導電性部材の導通路とプローブ接触針との位置ずれ(図11のB−C間)を調べた。
具体的には、各プローブカードをホットプレート(HTP452AA、アズワン社製)に載せ、加熱前(25℃)の接点間隔dr[μm]と加熱時(125℃)の接点間隔dh[μm]を測定し、その差から接点ずれ量を算出した。
接点ずれ量[mm]=dh-dr
ここで、接点間隔は、デジタル式読取顕微鏡(NRM−D−2XZ、測定範囲:X軸0〜200mm、Z軸:0〜150mm、最小読取値:液晶デジタル0.01mm)を用いて測定した。
<Position>
About each produced probe card, position shift (between AB of Drawing 11) with an inspection electrode and a conduction path of an anisotropic conductive member, and a position of a conduction path of an anisotropic conductive member and a probe contact needle The shift (between B and C in FIG. 11) was examined.
Specifically, each probe card is placed on a hot plate (HTP452AA, manufactured by ASONE), and the contact interval dr [μm] before heating (25 ° C.) and the contact interval dh [μm] before heating (125 ° C.) are measured. The contact deviation amount was calculated from the difference.
Contact displacement [mm] = dh-dr
Here, the contact interval was measured using a digital reading microscope (NRM-D-2XZ, measurement range: X axis 0 to 200 mm, Z axis: 0 to 150 mm, minimum reading value: liquid crystal digital 0.01 mm).

Figure 2009244244
Figure 2009244244

上記第2表中、検査用回路基板と固定ホルダに使用したものの材料、熱膨張率を下記第3表に示す。   In Table 2, the materials used for the circuit board for inspection and the fixed holder and the coefficient of thermal expansion are shown in Table 3 below.

Figure 2009244244
Figure 2009244244

実施例1および比較例4で製造したプローブカードについて、−40℃と125℃との温度下でヒートサイクル試験(125時間で186サイクル)を行った。
その結果、実施例1のプローブカードについては、比抵抗の増加率は10%に留まったのに対し、比較例4のプローブカードについては、比抵抗の増加率は80%であった。
The probe card manufactured in Example 1 and Comparative Example 4 was subjected to a heat cycle test (186 cycles at 125 hours) at temperatures of −40 ° C. and 125 ° C.
As a result, for the probe card of Example 1, the increase rate of the specific resistance remained at 10%, whereas for the probe card of Comparative Example 4, the increase rate of the specific resistance was 80%.

これらの結果から、マイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる絶縁性基材中に、導電性部材からなる複数の導通路を互いに絶縁された状態で上記絶縁性基材を厚み方向に貫通し、かつ、前記各導通路の一端が前記絶縁性基材の一方の面において突出し、前記各導通路の他端が前記絶縁性基材の他方の面において突出した状態で設けられる特定部材を異方導電性部材を用いることにより、バーンイン試験により高温に曝された後においても検査用電極と被検査電極との接続安定性が良好で、繰り返し使用後においても検査用電極と導通部との接触や、導通部とプローブ接触針との接触に位置ずれが生じにくいことが分かった。   From these results, the insulating base material made of an anodized film of an aluminum substrate having micropores penetrates the insulating base material in the thickness direction in a state where a plurality of conductive paths made of a conductive member are insulated from each other. And a specific member provided in a state in which one end of each conductive path protrudes on one surface of the insulating base material and the other end of each conductive path protrudes on the other surface of the insulating base material. By using an anisotropic conductive member, the connection stability between the inspection electrode and the electrode to be inspected is good even after being exposed to a high temperature by a burn-in test, and the inspection electrode and the conductive portion are not used even after repeated use. It has been found that positional displacement hardly occurs in contact and contact between the conductive portion and the probe contact needle.

実施例1で製造したプローブカードについて、−40℃と125℃との温度下でヒートサイクル試験(125時間で186サイクル)を行った。
ヒートサイクル試験前後の抵抗値を上述した導電性試験により測定した結果、ヒートサイクル試験後の抵抗値がヒートサイクル試験前の抵抗値に比べて10%大きい値となった。
次いで、このヒートサイクル試験後のプローブカードのプローブ接触針を、0.1Nの水酸化カリウム水溶液を含漬させた3M社製の液体吸収材(シートタイプ(P−110)に、25℃下、5分間接触させた。
この接触後の比抵抗を上述した導電性試験により測定した結果、ヒートサイクル試験後の抵抗値の増大は5%にまで減少し、プローブ接触針の電気的な活性が回復していることが分かった。
About the probe card manufactured in Example 1, the heat cycle test (186 cycles in 125 hours) was performed under the temperature of -40 degreeC and 125 degreeC.
As a result of measuring the resistance value before and after the heat cycle test by the above-described conductivity test, the resistance value after the heat cycle test was 10% larger than the resistance value before the heat cycle test.
Next, the probe contact needle of the probe card after the heat cycle test was placed in a liquid absorbent material (sheet type (P-110) manufactured by 3M Co., Ltd.) impregnated with 0.1N potassium hydroxide aqueous solution at 25 ° C., Contacted for 5 minutes.
As a result of measuring the specific resistance after the contact by the above-described conductivity test, it was found that the increase in the resistance value after the heat cycle test was reduced to 5%, and the electrical activity of the probe contact needle was restored. It was.

本発明においては、上述したプローブ接触針は、上記被検査電極と上記異方導電性部材とを接続する電気的接点として記載しているが、例えば、特開2002−257898号公報に記載の半導体装置検査用プローブ構造におけるプローブピンの使用態様で用いる場合は、特許請求の範囲の請求項1に係るプローブカードに包含する使用態様として、上記異方導電性部材は、上記被検査電極とプローブピンとの間の接触子としても使用することができる。   In the present invention, the probe contact needle described above is described as an electrical contact for connecting the electrode to be inspected and the anisotropic conductive member. For example, the semiconductor described in JP-A-2002-257898 is described. When used in the probe pin usage mode in the device inspection probe structure, as the usage mode included in the probe card according to claim 1 of the claims, the anisotropic conductive member includes the electrode to be inspected, the probe pin, It can also be used as a contact between the two.

同様に、上述したプローブ接触針が、例えば、特開平11−190748号公報に記載のプローブカードにおけるプローブピンの使用態様で用いる場合は、特許請求の範囲の請求項1に係るプローブカードに包含する使用態様として、上記異方導電性部材は、コンタクター上の回路と基板上の配線回路(FPC)とを接触するコネクターとしても使用することができる。   Similarly, when the probe contact needle described above is used, for example, in the usage mode of the probe pin in the probe card described in JP-A-11-190748, it is included in the probe card according to claim 1 of the claims. As a usage mode, the anisotropic conductive member can also be used as a connector for contacting a circuit on a contactor and a wiring circuit (FPC) on a substrate.

図1は、本発明のプローブカードの好適な実施態様の概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a preferred embodiment of the probe card of the present invention. 図2は、異方導電性部材の好適な実施態様の一例を示す簡略図である。FIG. 2 is a simplified diagram showing an example of a preferred embodiment of the anisotropic conductive member. 図3は、ポアの規則化度を算出する方法の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a method for calculating the degree of ordering of pores. 図4は、本発明のプローブカードにおける電気的接点の一の好適な実施態様の概略構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of one preferred embodiment of the electrical contact in the probe card of the present invention. 図5は、本発明のプローブカードにおける電気的接点の他の好適な実施態様の概略構成を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a schematic configuration of another preferred embodiment of the electrical contact in the probe card of the present invention. 図6は、異方導電部材製法における陽極酸化処理工程の一例を説明する模式的な端面図である。FIG. 6 is a schematic end view for explaining an example of the anodizing process in the anisotropic conductive member manufacturing method. 図7は、異方導電部材製法における金属充填工程等の一例を説明する模式的な端面図である。FIG. 7 is a schematic end view for explaining an example of a metal filling step and the like in the anisotropic conductive member manufacturing method. 図8は、熱圧着による上記検査用回路基板と上記異方導電性部材との接合方法の好適態様を説明する概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a preferred embodiment of a method for joining the circuit board for inspection and the anisotropic conductive member by thermocompression bonding. 図9は、本発明のプローブ検査装置の好適な実施態様の概略構成を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a preferred embodiment of the probe inspection apparatus of the present invention. 図10は、導電性部材の導通路の密度を計算するための説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for calculating the density of the conductive path of the conductive member. 図11は、実施例および比較例で用いたプローブカードの検査用電極と異方導電性部材とプローブ接触針との接触(接合)状態を説明する模式的な断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining the contact (joining) state of the inspection electrode, the anisotropic conductive member, and the probe contact needle of the probe card used in the examples and comparative examples.

符号の説明Explanation of symbols

1 プローブカード
2 被検査体
3 被検査電極
4 検査用電極
5 検査用回路基板
6 異方導電性部材
7 絶縁性基材
8 導通路
9 ホルダ
10a,10b 突出部
11 基材内導通部
12 絶縁性基材の厚み
13 導通路間の幅
14 導通路の直径
15 導通路の中心間距離(ピッチ)
16 プローブ接触針
17 基端部
18 先端部
19 固定ホルダ
20 固定部材
21 樹脂材料
22 バンプ状接点
23 基端部
24 先端部
32 アルミニウム基板
34a、34b、34c、34d 陽極酸化皮膜
36a、36b、36c、36d マイクロポア
38a、38b、38c、38d バリア層
40 絶縁性基材
41 異方導電性部材の前駆体
42 異方導電性部材
45、45a、45b 加圧ヘッド
51 マイクロポアの単位格子
52 導電性電極部
70 プローブ装置
71 プローブカード
72 インターフェースリング
73 テスターヘッド
101、102、104、105、107、108 マイクロポア
103、106、109 円
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Probe card 2 Inspected object 3 Inspected electrode 4 Inspection electrode 5 Inspection circuit board 6 Anisotropic conductive member 7 Insulating base material 8 Conducting path 9 Holder 10a, 10b Protrusion part 11 In-base conductive part 12 Insulation Thickness of base material 13 Width between conductive paths 14 Diameter of conductive paths 15 Distance between centers of conductive paths (pitch)
16 Probe Contact Needle 17 Base End 18 Tip 19 Fixed Holder 20 Fixing Member 21 Resin Material 22 Bump Contact 23 Base End 24 Tip 32 Aluminum Substrate 34a, 34b, 34c, 34d Anodized Films 36a, 36b, 36c, 36d Micropores 38a, 38b, 38c, 38d Barrier layer 40 Insulating substrate 41 Precursor of anisotropic conductive member 42 Anisotropic conductive member 45, 45a, 45b Pressure head 51 Unit cell of micropore 52 Conductive electrode Part 70 Probe device 71 Probe card 72 Interface ring 73 Tester head 101, 102, 104, 105, 107, 108 Micropore 103, 106, 109 yen

Claims (9)

被検査体の被検査電極と接触して被検査体の電気的特性を検査するプローブカードであって、
前記被検査電極と対応するように検査用電極が形成された検査用回路基板と、
前記被検査電極と前記検査用電極とを電気的に接続する異方導電性部材と、を具備し、
前記検査用電極が、その少なくとも先端部が前記検査用回路基板の表面から突出して設けられており、
前記異方導電性部材が、絶縁性基材中に、導電性部材からなる複数の導通路を互いに絶縁された状態で前記絶縁性基材を厚み方向に貫通し、かつ、前記各導通路の一端が前記絶縁性基材の一方の面において突出し、前記各導通路の他端が前記絶縁性基材の他方の面において突出した状態で設けられる部材であって、前記絶縁性基材がマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体である、プローブカード。
A probe card for inspecting the electrical characteristics of a test object in contact with the test electrode of the test object,
An inspection circuit board on which inspection electrodes are formed so as to correspond to the electrodes to be inspected;
An anisotropic conductive member that electrically connects the electrode to be inspected and the electrode for inspection, and
The inspection electrode is provided with at least a tip portion protruding from the surface of the inspection circuit board,
The anisotropic conductive member penetrates the insulating base material in the thickness direction in a state in which a plurality of conductive paths made of the conductive member are insulated from each other in the insulating base material, and each of the conductive paths A member provided with one end projecting on one surface of the insulating base material and the other end of each conduction path projecting on the other surface of the insulating base material, wherein the insulating base material is micro A probe card, which is a structure made of an anodized film on an aluminum substrate having pores.
更に、前記被検査電極と電気的に接触する電気的接点を具備し、
前記被検査電極と前記異方導電性部材との接続が、前記電気的接点を介して行われる請求項1に記載のプローブカード。
Furthermore, an electrical contact that makes electrical contact with the electrode to be inspected is provided,
The probe card according to claim 1, wherein the electrode to be inspected and the anisotropic conductive member are connected via the electrical contact.
前記電気的接点が、プローブ接触針である請求項2に記載のプローブカード。   The probe card according to claim 2, wherein the electrical contact is a probe contact needle. 前記プローブ接触針の両先端部が表面から突出するように前記プローブ接触針を固定する固定ホルダを具備する請求項3に記載のプローブカード。   The probe card according to claim 3, further comprising a fixing holder that fixes the probe contact needle so that both tip portions of the probe contact needle protrude from the surface. 前記検査用回路基板が、熱膨張率が2.5×10-6〜10×10-6-1の材料からなる請求項1〜4のいずれかに記載のプローブカード。 The probe card according to claim 1, wherein the inspection circuit board is made of a material having a coefficient of thermal expansion of 2.5 × 10 −6 to 10 × 10 −6 K −1 . 熱膨張率が2.5×10-6〜10×10-6-1の材料からなる前記被検査体に用いる、請求項1〜5のいずれかに記載のプローブカード。 The probe card according to claim 1, wherein the probe card is used for the object to be inspected made of a material having a thermal expansion coefficient of 2.5 × 10 −6 to 10 × 10 −6 K −1 . 前記固定ホルダが、熱膨張率が2.5×10-6〜10×10-6-1の材料からなる請求項4〜6のいずれかに記載のプローブカード。 The probe card according to claim 4, wherein the fixed holder is made of a material having a coefficient of thermal expansion of 2.5 × 10 −6 to 10 × 10 −6 K −1 . 前記被検査体の電気的特性を検査する前に、前記被検査電極と接触する側の前記導通路の突出部分をアルカリ性水溶液または酸性水溶液に接触させる前処理工程と、
前記前処理工程後の前記突出部分を前記被検査電極と接触させて前記被検査体の電気的特性を検査する検査工程とを有する請求項1に記載のプローブカードの検査方法。
Before inspecting the electrical characteristics of the object to be inspected, a pretreatment step of contacting the protruding portion of the conduction path on the side in contact with the electrode to be inspected with an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution;
The probe card inspection method according to claim 1, further comprising: an inspection step of inspecting electrical characteristics of the object to be inspected by bringing the protruding portion after the pretreatment step into contact with the electrode to be inspected.
前記被検査体の電気的特性を検査する前に、前記電気的接点をアルカリ性水溶液または酸性水溶液に接触させる前処理工程と、
前記前処理工程後の前記電気的接点を前記被検査電極と接触させて前記被検査体の電気的特性を検査する検査工程とを有する請求項2〜7のいずれかに記載のプローブカードの検査方法。
Before inspecting the electrical characteristics of the object to be inspected, a pretreatment step of bringing the electrical contact into contact with an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution;
The inspection of the probe card according to claim 2, further comprising: an inspection step of inspecting an electrical characteristic of the object to be inspected by bringing the electrical contact after the pretreatment step into contact with the electrode to be inspected. Method.
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