JP7295217B2 - 異方導電性シート、電気検査装置および電気検査方法 - Google Patents
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Description
1.異方導電性シート
図1Aは、実施の形態1に係る異方導電性シート10を示す斜視図であり、図1Bは、図1Aの1B-1B線の部分断面図である。
絶縁層11は、厚み方向の一方の側に位置する第1面11aと、厚み方向の他方の側に位置する第2面11bとを有する層であり、かつ第1樹脂組成物で構成されている(図1AおよびB参照)。絶縁層11は、複数の導電層13同士の間を絶縁する。本実施の形態では、絶縁層11の第1面11aが異方導電性シート10の一方の面、絶縁層11の第2面11bが異方導電性シート10の他方の面をなし、かつ第1面11a上に、検査対象物が配置されることが好ましい。
複数の柱状樹脂12は、絶縁層11内において、その厚み方向に延在するように配置され、かつ第2樹脂組成物で構成されている(図1B参照)。柱状樹脂12は、導電層13を支持する。
導電層13は、柱状樹脂12と絶縁層11との間の少なくとも一部に配置され、かつ第1面11a側と第2面11b側とにおいて、絶縁層11の外部にそれぞれ露出している(図1B参照)。
電解質層は、例えば潤滑剤を含む被膜であり、柱状樹脂12の端面12aに配置された導電層13上に配置されうる。それにより、第1面11a上に検査対象物を配置した際に、検査対象物の端子との電気的接続を損なうことなく、検査対象物の端子の変形を抑制したり、検査対象物の電極物質が導電層13の表面に付着したりするのを抑制することができる。なお、電解質層は、柱状樹脂12の端面12aに配置された導電層13上だけでなく、第1面11a側の異方導電性シート10の面全体に配置されてもよい。
異方導電性シート10の厚みは、非導通部分での絶縁性を確保できる程度であればよく、特に制限されないが、例えば20~100μmでありうる。
本実施の形態に係る異方導電性シート10では、従来の金属ピンに代えて、適度な柔軟性を有する柱状樹脂12の側面12c上に配置された導電層13を有する。それにより、検査対象物の端子が異方導電性シート10の導電層13と接触しても、それによって傷付きにくくすることができる。
図2A~Dは、本実施の形態に係る異方導電性シート10の製造工程を示す部分断面図である。
支持部21と、その一方の面上に配置された複数の柱部22とを有する樹脂基材20を準備する(図2A参照)。
次いで、柱部22の表面に、導電層13を形成する(図2B参照)。
複数の柱部22の間の空隙部に、絶縁層11を形成する(図2C参照)。
そして、樹脂基材20の支持部21を取り除いて、異方導電性シート10を得る(図2D参照)。
本実施の形態に係る異方導電性シート10の製造方法は、異方導電性シート10の構成に応じて、上記1)~4)以外の他の工程をさらに含みうる。例えば、5)柱状樹脂12の端面12aに配置された導電層13上(または端面12a上)に電解質層を形成する工程をさらに有してもよい。5)の工程は、例えば3)の工程と4)の工程の間、または4)の工程の後に行うことができる。
(電気検査装置)
図3は、本実施の形態に係る電気検査装置100の一例を示す断面図である。
図3の電気検査装置100を用いた電気検査方法について説明する。
なお、上記実施の形態では、異方導電性シート10として、図1Bに示されるものを示したが、これに限定されない。
C=(D2-D1)/L
(D2:柱状樹脂12のテーパ部の第2面11b側の端部の断面(または端面12b)の円相当径、
D1:柱状樹脂12のテーパ部の第1面11a側の端部の断面(または端面12a)の円相当径、
L:テーパ部の第1面11a側の端部と第2面11b側の端部との間の軸方向の距離)
1.異方導電性シート
図6Aは、実施の形態2に係る異方導電性シート10を示す斜視図であり、図6Bは、図6Aの異方導電性シート10の水平断面の部分拡大図(厚み方向に対して直交する方向に沿った部分断面図)であり、図6Cは、図6Aの異方導電性シート10の縦断面の部分拡大図(厚み方向に沿った部分断面図)である。
接着層15は、導電層13と絶縁層11との間の少なくとも一部に配置されている。そして、接着層15は、導電層13と絶縁層11との間の接着性を高めて、これらの境界面で剥がれにくくする。すなわち、接着層15は、導電層13と絶縁層11との間の接着性を高めるような接合層またはプライマー層としても機能しうる。
有機-無機複合組成物は、アルコキシシランまたはそのオリゴマーの重縮合物を含む。
RSiO-(Si(OR)2O)n-SiR 式(1)
接着層15を構成する第3樹脂組成物のガラス転移温度は、特に限定されないが、加熱下において絶縁層11を構成する第1樹脂組成物(第1エラストマー組成物の架橋物)が膨張した際に、導電層13がそれに追従して割れるのを抑制しやすくする観点、および、導電層13が接着層15を突き破って、隣の導電層13と接触するのを抑制(短絡を抑制)しやすくする観点などでは、絶縁層11を構成する第1樹脂組成物のガラス転移温度よりも高いことが好ましい。また、接着層15を構成する第3樹脂組成物のガラス転移温度は、柱状樹脂12を構成する第2樹脂組成物のガラス転移温度と同じであってもよいし、異なってもよいが、導電層13の割れや短絡を高度に抑制する観点では、第2樹脂組成物のガラス転移温度と同じかそれよりも高いことが好ましい。
接着層15の厚みは、導電層13の機能を損なわない範囲で、導電層13と絶縁層11との間を十分に接着させうる程度であればよく、特に制限されない。接着層15の厚みは、通常、導電層13の厚みよりも小さいことが好ましい。具体的には、接着層15の厚みは、1μm以下であることが好ましく、0.5μm以下であることがより好ましい。
図7A~Eは、本実施の形態に係る異方導電性シート10の製造工程を示す部分断面図である。
次いで、導電層13の表面に、接着層15を形成する(図7C参照)。
本実施の形態に係る異方導電性シート10は、複数の導電層13と絶縁層11との間に配置された接着層15を有する。それにより、上記実施の形態1で述べた効果に加え、以下の効果をさらに奏する。
なお、上記実施の形態では、異方導電性シート10として、図6BおよびCに示されるものを示したが、これに限定されない。例えば、柱状樹脂12を構成する第2樹脂組成物が導電性を有する場合、柱状樹脂12の端面12aは第1面11a側に露出し、かつ端面12bは第2面11b側に露出していてもよい。
1.異方導電性シート
図8Aは、実施の形態3に係る異方導電性シート10を示す斜視図であり、図8Bは、図8Aの異方導電性シート10の縦断面の部分拡大図(厚み方向に沿った部分断面図)である。
絶縁層11は、第1絶縁層11Aと、第2絶縁層11Bとを有する(図8B参照)。
第1絶縁層11Aは、絶縁層11の支持層(または基材層)として機能しうる。第1絶縁層11Aは、第1面11aを有し、かつ第1樹脂組成物で構成されている。
第2絶縁層11Bは、第1絶縁層11A上に積層され、粘着層として機能する。第2絶縁層11Bは、第2面11bを有し、かつ第4樹脂組成物で構成されている。
柱状樹脂12を構成する第2樹脂組成物は、導電層13を安定に支持できるものであればよく、第1絶縁層11Aを構成する第1樹脂組成物と同じであってもよいし、異なっていてもよい。柱状樹脂12を構成する第2樹脂組成物と、第1絶縁層11Aを構成する第1樹脂組成物とが同じであっても、例えば異方導電性シート10の断面において、柱状樹脂12と絶縁層11との間の境界線を確認することなどにより、柱状樹脂12と第1絶縁層11Aとを区別することは可能である。中でも、導電層13を安定に支持しやすくする観点では、柱状樹脂12を構成する第2樹脂組成物の貯蔵弾性率またはガラス転移温度は、第1絶縁層11Aを構成する第1樹脂組成物の貯蔵弾性率またはガラス転移温度と同じか、それよりも高いことが好ましい。
図9A~Eは、本実施の形態に係る異方導電性シート10の製造工程を示す部分断面図である。
複数の柱部22の間の空隙部に、第2絶縁層11Bを充填する(図9C参照)。
複数の柱部22の間の空隙部の第2絶縁層11B上に、第1絶縁層11Aを形成する(図9D参照)。
本実施の形態に係る異方導電性シート10は、第2絶縁層11Bを有する。それにより、上記実施の形態1で述べた効果に加え、以下の効果をさらに奏する。
なお、上記実施の形態では、異方導電性シート10として、図8Bに示されるものを示したが、これに限定されない。例えば、異方導電性シート10は、必要に応じて上記以外の他の層をさらに有してもよい。他の層の例には、接着層や電解質層が含まれる。
図10は、変形例に係る異方導電性シート10を示す部分断面図である。
また、異方導電性シート10は、第1絶縁層11Aと第2絶縁層11Bとの間に配置された移行層(不図示)をさらに有してもよい。
また、柱状樹脂12の端面12aに配置された導電層13(第1面11a側に露出した導電層13)上に、電解質層(不図示)がさらに配置されてもよい。
11 絶縁層
11a 第1面
11b 第2面
11A 第1絶縁層
11B 第2絶縁層
12 柱状樹脂
12a、12b 端面
12c 側面
13 導電層
14 導電路
15 接着層
20 樹脂基材
21 支持部
22 柱部
100 電気検査装置
110 保持容器
120 検査用基板
121 電極
130 検査対象物
131 (検査対象物の)端子
Claims (29)
- 第1面と第2面とを有し、かつ第1樹脂組成物で構成された絶縁層と、
前記絶縁層内において厚み方向に延在するように配置され、かつ第2樹脂組成物で構成された複数の柱状樹脂と、
前記絶縁層で囲まれた前記複数の柱状樹脂の側面上と第1面側の端面上とに一体的に配置され、かつ前記第1面と前記第2面の外部にそれぞれ露出している複数の導電層とを有し、
前記第2樹脂組成物のTgは120℃以上であり、
前記第1樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率は、前記第2樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率よりも低い、
異方導電性シート。 - 前記導電層は、前記柱状樹脂の側面を取り囲むように配置されている、
請求項1に記載の異方導電性シート。 - 前記導電層は、前記柱状樹脂の前記第2面側の端面上にさらに配置されている、
請求項1又は2に記載の異方導電性シート。 - 前記第1面側の端面上の前記導電層上に配置された、電解質層をさらに有する、
請求項1~3のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記電解質層は、潤滑剤を含む、
請求項4に記載の異方導電性シート。 - 前記潤滑剤は、アルキルスルホン酸金属塩を含む、
請求項5に記載の異方導電性シート。 - 前記第2樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率は、1.0×106~1.0×1010Paである、
請求項1~6のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記第2樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率は、1.0×108~1.0×1010Paである、
請求項7に記載の異方導電性シート。 - 前記第1樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率をG1、前記第2樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率をG2としたとき、G2/G1は、10.0~1.0×105である、
請求項1~8のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記第2樹脂組成物は、導電性樹脂組成物である、
請求項1~9のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記複数の導電層と前記絶縁層との間の少なくとも一部にそれぞれ配置された複数の接着層をさらに有する、
請求項1~10のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記接着層の厚みは、前記導電層の厚みよりも小さい、
請求項11に記載の異方導電性シート。 - 前記接着層は、前記導電層を取り囲むように配置されている、
請求項11または12に記載の異方導電性シート。 - 前記接着層は、アルコキシシランまたはそのオリゴマーの重縮合物を含む、
請求項11~13のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記接着層は、第3樹脂組成物からなり、
前記第3樹脂組成物のガラス転移温度は、前記第1樹脂組成物のガラス転移温度よりも高い、
請求項11~13のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記第3樹脂組成物のガラス転移温度は、150℃以上である、
請求項15に記載の異方導電性シート。 - 前記絶縁層は、
前記第1面を有し、かつ前記第1樹脂組成物で構成された第1絶縁層と、
前記第2面を有し、かつ第4樹脂組成物で構成された第2絶縁層と
を有し、
前記第2絶縁層の前記第2面の、ASTM D2979:2016に準拠して測定される25℃におけるプローブタック値は、前記第1絶縁層の前記第1面の前記プローブタック値よりも高く、
前記第2絶縁層の前記プローブタック値は、3N/5mmφ以上である、
請求項1~16のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記第4樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率は、前記第1樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率よりも低い、
請求項17に記載の異方導電性シート。 - 前記第4樹脂組成物の貯蔵弾性率は、1.0×104~1.0×106Paである、
請求項17または18に記載の異方導電性シート。 - 前記第4樹脂組成物のガラス転移温度は、前記第1樹脂組成物のガラス転移温度よりも低い、
請求項17~19のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記第4樹脂組成物のガラス転移温度は、-40℃以下である、
請求項20に記載の異方導電性シート。 - 前記第1絶縁層の厚みT1と、前記第2絶縁層の厚みT2の比T1/T2は、4/6~9/1である、
請求項17~21のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記第1樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率をG1、前記第2樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率をG2、前記第4樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率をG4としたとき、G2/(G1+G4)は、9.0~9.0×104である、
請求項17~22のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記第1樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率をG1、前記第2樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率をG2、前記第4樹脂組成物の25℃における貯蔵弾性率をG4としたとき、G2/G1は、10.0~1.0×105であるか、および/またはG2/G4は、1.0×102~1.0×106である、
請求項17~22のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記柱状樹脂の前記第1面側の端面の面積は、前記第2面側の端面の面積よりも小さい、
請求項1~24のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 前記第1面側における前記複数の柱状樹脂の中心間距離は、5~55μmである、
請求項1~25のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 検査対象物の電気検査に用いられる異方導電性シートであって、
前記検査対象物は、前記第1面上に配置される、
請求項1~26のいずれか一項に記載の異方導電性シート。 - 複数の電極を有する検査用基板と、
前記検査用基板の前記複数の電極が配置された面上に配置された、請求項1~27のいずれか一項に記載の異方導電性シートと、
を有する、
電気検査装置。 - 複数の電極を有する検査用基板と、端子を有する検査対象物とを、請求項1~27のいずれか一項に記載の異方導電性シートを介して積層して、前記検査用基板の前記電極と、前記検査対象物の前記端子とを、前記異方導電性シートを介して電気的に接続する工程を有する、
電気検査方法。
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