KR20030009785A - 이방도전성 쉬이트 및 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전기적으로 접속되어야 하는 대상물이 캐리어 등에 의해 보유되어 운반되는 경우에도 대상물과의 확실한 전기적 접속을 쉽게 달성할 수 있는 이방도전성(異方導電性) 쉬이트 및 커넥터를 제공한다. 이 이방도전성 쉬이트는 두께 방향으로 도전성을 나타내는 이방도전성 기능 영역 부분과 이 기능 영역 부분의 주위에 위치하는 절연성 주변 영역 부분으로 이루어져 있다. 기능 영역 부분의 두께는 주변 영역 부분의 두께보다 크고, 기능 영역 부분의 상면은 주변 영역 부분의 상면보다 돌출되어 기능 영역 부분의 상면과 주변 영역 부분의 상면이 단차를 갖도록 연결되어 있다. 이 단차에 의해, 전기적으로 접속되어야 하는 대상물과 주변 영역 부분의 상면과의 사이에 보유를 위한 캐리어의 선단 부분의 진입용 공간이 얻어진다. 기능 영역 부분에서 쉬이트의 두께 방향으로 뻗어 있는 복수의 도전로형성부가 각각 절연부에 의해서 서로 절연된 형태로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 상기 이방도전성 쉬이트는 커넥터로 사용하는 것이 적합이다.

Description

이방도전성 쉬이트 및 커넥터 {Anisotropically Conductive Sheet and Connector}

본 발명은 예를 들면 전자부품 등의 회로 장치 사이의 전기적 접속 또는 인쇄 회로 기판 및 반도체 집적 회로 등의 회로 장치용 검사 장치에 이용하는데 적합한 이방도전성 쉬이트 및 커넥터에 관한 것이다.

이방도전성 엘라스토머 쉬이트는 두께 방향으로만 도전성을 나타내거나, 또는 두께 방향으로 가압되었을 때 두께 방향으로만 도전성을 나타내는 가압 도전성 도전로형성부를 갖는다. 이방도전성 엘라스토머 쉬이트는 납땜 또는 기계적 회합 등의 임의 수단을 이용하지 않고서도 조밀한 전기적 접속을 달성할 수 있다는 특징과, 기계적인 충격이나 변형을 흡수하여 유연한 접속이 가능하다는 특징을 갖기 때문에, 예를 들면 전자 계산기, 전자식디지탈시계, 전자카메라 및 컴퓨터키보드 등의 분야에서 회로 장치, 예를 들면 인쇄 회로 기판과, 리드리스 칩 캐리어 또는 액정 디스플레이 패널 등과의 사이에 전기적 접속을 달성하기 위한 커넥터로 널리 이용되고 있다.

한편, 인쇄 회로 기판 및 반도체 집적 회로 등의 회로 장치의 전기적 검사에 있어서, 검사 대상인 회로 장치(이하, "피검사 회로판"이라고도 함)의 적어도 한 면에 형성된 피검사 전극과, 검사용 회로 기판의 표면에 형성된 검사용 전극과의 전기적 접속을 달성하기 위해 피검사 회로 장치의 피검사 전극 영역과 검사용 회로 기판의 검사용 전극 영역과의 사이에 이방도전성 엘라스토머 쉬이트를 개재시킨다.

종래의 이러한 이방도전성 엘라스토머 쉬이트로는 다양한 구조의 것들이 알려져 있다. 예를 들어, 특개소 제51-93393호 공보에는 금속입자를 엘라스토머중에 균일하게 분산시켜 얻은 이방도전성 엘라스토머 쉬이트가 개시되어 있으며, 특개소 제53-147772호 공보에는 도전성 자성체 입자를 엘라스토머중에 불균일하게 분포시켜, 두께 방향으로 신장된 다수의 도전로형성부와 이들 각각을 서로 절연하는 절연부를 형성하여 얻은 이방도전성 엘라스토머 쉬이트가 개시되어 있다.

그러나, 이러한 이방도전성 쉬이트는 양면이 평평한 평판 형태이거나 또는 도전로형성부의 표면이 절연부의 표면보다 약간 돌출하긴 했지만 전체적으로는 평판 형태이기 때문에, 이 이방도전성 쉬이트를, 예를 들어, 피검사 회로 장치의 전기적 검사에 이용하게 되면 다음과 같은 문제가 발생한다.

즉, 피검사 회로 장치는, 예를 들면 그의 하면에 설치된 피검사 전극이 노출된 상태로, 그 주변 연부에서 회로 장치의 하면과 정합하는 캐리어의 보유고리에 의해 유지되는 캐리어에 의해 운반되는 경우가 있다. 그러나, 전체의 두께가 똑같은 이방도전성 쉬이트에서는 이 이방도전성 쉬이트의 주변 연부가 캐리어의 보유고리와 접촉하게 된다. 따라서, 피검사 회로 장치를 소정의 위치에 정확하게 설치또는 배치할 수 없으며, 피검사 회로 장치의 피검사 전극과 이방도전성 쉬이트의 도전로형성부와의 전기적 접속을 달성하기가 곤란하다.

본 발명은 상기 사실을 기초로 하며, 본 발명의 목적은 전기적으로 접속되어야 할 대상물이 캐리어 등에 의해 보유되어 운반되는 경우에도 대상물과의 확실한 전기적 접속을 쉽게 달성할 수 있는 이방도전성 쉬이트 및 커넥터를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 이방도전성(異方導電性) 쉬이트의 한 예의 전체 구성을 나타내는 평면도이고,

도 2는 본 발명의 이방도전성 쉬이트의 전기적 접속 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이고,

도 3은 이방도전성 쉬이트의 각 부분의 비율을 나타내는 단면도이고,

도 4는 본 발명의 이방도전성 쉬이트의 이방도전성 쉬이트 본체를 제조하는데 이용되는 금형의 한 예의 구성을 나타내는 단면도이고,

도 5는, 도 4에 나타낸 금형내에 고분자물질 재료층이 형성된 상태를 나타내는 단면도이며,

도 6은 고분자물질 재료층중의 도전성 입자가 고분자물질 재료층에서 도전로형성부로 되는 부분에 집합한 상태를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

1: 피검사 회로 장치, 2: 피검사 전극, 5: 접속용 회로 기판, 6: 접속용 전극, 7: 절연성 보호막, 8: 관통구멍, 10: 이방도전성 쉬이트, 20: 이방도전성 쉬이트 본체, 20a: 기능 영역 부분, 20b: 주변 영역 부분, 20H: 고분자물질 재료층,21H: 도전로형성부가 되는 부분, 22: 절연부, 30: 지지 부재, 31: 개구, 32: 관통구멍, 40: 가이드 핀, 50: 캐리어, 51: 보유고리, 60: 상형, 61: 강자성체 기판, 62: 강자성체 층, 63: 비자성체 층, 64: 프레임형 스페이서, 64a, 64b: 프레임형 스페이서, 65: 하형, 66: 강자성체 기판, 67: 강자성체 층, 68: 비자성체 층, G: 단차, S: 진입용 공간.

본 발명은 그의 일면으로 두께 방향으로 도전성을 나타내는 이방도전성 기능 영역 부분과 이 기능 영역 부분의 주위에 위치하는 절연성 주변 영역 부분으로 이루어지며, 상기 기능 영역 부분의 두께가 주변 영역 부분의 두께보다 크고, 기능 영역 부분의 상면이 주변 영역 부분의 상면보다 돌출되어 기능 영역 부분의 상면과 주변 영역 부분의 상면이 단차를 갖도록 연결되어 있는 이방도전성 쉬이트를 제공한다.

기능 영역 부분의 상면과 주변 영역 부분의 상면 사이의 단차에 의해, 기능 영역 부분의 상면에 배치되어 있는 피검사 회로 장치의 주변 연부의 하면과 정합하는 보유를 위한 캐리어의 선단 부분의 진입용 공간이 얻어진다.

본 발명의 이방도전성 쉬이트에 있어서, 기능 영역 부분에서 쉬이트의 두께 방향으로 뻗어 있는 복수의 도전로형성부가 각각 절연부에 의해서 서로 절연된 형태로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

상기한 이방도전성 쉬이트에 있어서, 도전로형성부의 최대 직경에 대한 각 도전로형성부의 두께의 비율 A는 1.5 초과 8 이하인 것이 바람직하며, 도전로형성부의 최소 배치 간격에 대한 도전로형성부의 두께의 비율 B는 1 이상 3 이하인 것이 바람직하다.

상기한 이방도전성 쉬이트에 있어서, 주변 영역 부분의 두께에 대한 기능 영역 부분의 두께의 비율 C는 1 초과 5 이하인 것이 바람직하다.

상기한 이방도전성 쉬이트에 있어서, 기능 영역 부분의 상면과 주변 영역 부분의 상면과의 단차 크기는 O.1 mm 이상인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 그의 일면으로 상기한 이방도전성 쉬이트로 이루어진 커넥터를 제공한다.

이상과 같은 구성에 따르면, 기능 영역 부분은 그 두께가 주변 영역 부분의 두께보다 크고, 그의 상면이 주변 영역 부분의 상면보다 돌출되어 기능 영역 부분의 상면과 주변 영역 부분의 상면이 단차를 갖도록 연결되어 있어서, 전기적으로 접속되어야 하는 대상물과 주변 영역 부분의 상면과의 사이에 보유를 위한 캐리어의 선단 부분의 진입용 공간이 얻어지며, 결국 캐리어의 선단 부분과 이방도전성 쉬이트가 접촉하여 대상물이 정확하게 위치할 수 있게 된다. 그 결과, 대상물을 소정의 위치에 배치할 수 있게 되어 대상물과의 확실한 전기적 접속을 쉽게 달성할 수 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징 및 이점은 하기 상세한 설명과 청구의 범위, 및 첨부된 도면에 의해 분명해진다.

<바람직한 실시태양의 상세한 설명>

이하, 본 발명에 관하여 첨부된 도면을 이용하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 이방도전성 쉬이트의 한 예의 전체 구성을 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 이방도전성 쉬이트의 전기적 접속 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.

이 예에서는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판이나 반도체 집적 회로 등의 회로 장치의 전기적 검사를 행하기 위한 커넥터로서 구성된 이방도전성 쉬이트에 대하여 설명한다.

도면에서, 1은 피검사 회로 장치이고, 5는 피검사 회로 장치 1의 전기적 검사에 이용되는 접속용 회로 기판이다.

피검사 회로 장치 1에는 그의 하면으로부터 돌출되도록 복수의 피검사전극 2가 형성되어 있다.

접속용 회로 기판 5의 상면에는 피검사전극 2의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 접속용 전극 6이 형성되어 있고, 그 접속용 전극 6이 형성되어 있는 위치 이외의 표면에는 접속용 회로 기판 5의 절연성을 유지하고 접속용 전극 6의 전극 패턴을 보호하기 위해, 예를 들어, 아크릴 수지 또는 에폭시 수지로 이루어진 절연성 보호막 7이 설치되어 있다. 또한, 이 접속용 회로 기판 5의 주변 연부 근처에는 검사 장치(도시하지 않음)로부터 뻗어 있는 위치 결정용 가이드 핀 40이 관통하는 관통구멍 8이 형성되어 있다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 위와 같은 이방도전성 쉬이트 10은 이방도전성 쉬이트 본체 20과, 이 이방도전성 쉬이트 본체 20의 주변 연부에 고정되어 있는 지지 부재 30으로 구성되어 있다.

이방도전성 쉬이트 10을 구성하는 지지 부재 30은, 예를 들어, 직사각형 프레임 형태의 금속판으로 이루어져 있으며, 그 중앙 영역에 이방도전성 쉬이트 본체 20이 배치되도록 개구 31의 안쪽 주변 연부에 이방도전성 쉬이트 본체 20의 주변 연부가 고정되어 있다. 이 지지 부재 30에는, 그의 두께 방향으로 뻗어있으며 가이드 핀 40의 외부 직경에 들어 맞는 관통구멍 32가 형성되어 있다.

이방도전성 쉬이트 10을 구성하는 이방도전성 쉬이트 본체 20은, 예를 들면 직사각형의 기능 영역 부분 20a와, 이 기능 영역 부분 20a의 주위에 위치하는 주변 영역 부분 20b로 구성되어 있다.

이방도전성 쉬이트 본체 20에서, 기능 영역 부분 20a는 절연부 22에 의해 서로 절연되어 있는 상태로 배치되어 있는 수개의 도전로형성부 21로 이루어져 있으며, 이방도전성 쉬이트 본체 20의 두께 방향으로 이방도전성을 나타낸다. 도전로형성부 21은 이방도전성 쉬이트 본체 20의 두께 방향으로 배열하도록 배향되며, 탄성 고분자물질로 된 기재 및 기재 중에 포함된 도전성 입자로 구성된다. 보다 구체적으로, 각 도전로형성부 21에는 도전성 입자가 탄성 고분자물질로 이루어진 기재 전체에 걸쳐 조밀하게 충전되어 있으며 이방도전성 쉬이트 본체 20의 두께 방향으로 뻗어있지만, 절연부 22에는 도전성 입자가 전혀 존재하지 않거나 거의 존재하지 않는다. 이 기능 영역 부분 20a중의 도전로형성부 21은 피검사 회로 장치 1의 피검사 전극 2의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치되어 있다.

한편, 주변 영역 부분 20b는 상기한 기재를 구성하는 탄성 고분자물질과 동질의 탄성 고분자물질로 이루어져 있으며 절연성이 있다.

이 이방도전성 쉬이트 10의 기능 영역 부분 20a에 있어서, 그의 상면은 평평하며, 각 도전로형성부 21의 상면은 절연부 22의 상면과 같은 높이이다. 한편, 각 도전로형성부 21의 하면은 절연부 22의 하면보다 돌출된 상태로 형성되어 있다.

이방도전성 쉬이트 본체 20에서, 기능 영역 부분 20a의 두께는 주변 영역 부분 20b의 두께보다 크고, 기능 영역 부분 20a의 상면은 주변 영역 부분 20b의 상면보다 돌출되어 기능 영역 부분 20a의 상면과 주변 영역 부분 20b의 상면이 단차 G를 갖도록 연결되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 이방도전성 쉬이트 본체 20의 기능 영역 부분 20a에서 도전로형성부 21의 최대 직경 t에 대한 각 도전로형성부 21의 두께 d2의 비율로 정의되는 어스펙트비 A(d2/t)는 1.5 초과 8 이하, 바람직하게는 2 이상 4 이하이다.

이 어스펙트비 A가 1.5 보다 크지 않은 경우, 단차 G의 크기 d4 또는 (d1-d3)은 너무 작아져서 보유를 위한 캐리어의 선단 부분을 진입하는데 충분히 큰 공간을 만들기 어렵게 된다. 한편, 이 어스펙트비 A가 8 보다 큰 경우, 도전로형성부의 전기저항값이 너무 커지기 때문에 이러한 이방도전성 쉬이트는 어느 회로 장치의 전기적 검사에나 이용할 수는 없다.

기능 영역 부분 20a에서, 도전로형성부 21의 최소 배치 간격(t + u)에 대한 각 도전로형성부 21의 두께 d2의 비율 B(d2/(t + u))는 1 이상 3 이하, 바람직하게는 1 이상 2 이하이다.

이 비율 B가 1 미만인 경우, 이 이방도전성 쉬이트는 낮은 해상도 때문에 피검사전극이 고밀도로 배치되어 있는 피검사 회로 장치의 전기적 검사에 이용할 수 없다. 한편, 비율 B가 3 보다 큰 경우, 인접하는 도전로형성부 사이의 절연성을 확보하는 것이 곤란하게 되어, 이 이방도전성 쉬이트는 도전로형성부의 전기 저항치가 커지기 때문에 어느 피검사 회로 장치의 전기적 검사에나 이용할 수는 없다.

또한, 주변 영역 부분 20b의 두께 d3에 대한 기능 영역 부분 20a의 두께 d2의 비율 C(d2/d3)는 1 초과 5 이하, 바람직하게는 2 이상 4 이하이다.

이 비율 C가 1 이하인 경우, 단차 G의 크기 d4가 너무 작아져서 보유를 위한 캐리어의 선단 부분을 진입하기에 충분히 큰 공간을 만들기 어렵다. 한편, 이 비율 C가 5 보다 큰 경우, 기능 영역 부분의 두께는 어느 정도 작은 크기로 규제되어야 하기 때문에 주변 영역 부분의 두께를 확보할 수 없다. 따라서, 비율 C를 너무 크게 하는 것은 바람직하지 않다.

단차 G의 크기 d4(d1 - d3)은 0.1 mm 이상, 바람직하게는 0.3 mm 이상이다.

이 단차 G의 크기 d4가 0.1 mm 미만인 경우, 후술하는 진입용 공간이 형성되지 않는다. 따라서, 예를 들어, 캐리어 등에 의해 보유되어 운반되는 피검사 회로 장치와의 전기적 접속을 쉽게 달성할 수 없다.

상기한 바와 같은 이방도전성 쉬이트 10을 구성하는 이방도전성 쉬이트 본체 20의 기능 영역 부분 20a의 기재 및 주변 영역 부분 20b를 형성하는 탄성 고분자물질로는, 가교 구조를 갖는 고분자물질이 바람직하다. 가교 고분자물질을 얻기 위해 사용되는 경화성 고분자물질-형성 재료로는, 여러가지 물질을 이용할 수 있다. 그 구체예로는 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체 고무 및 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무와 같은 공액 디엔계 고무 및 이들의 수소화 산물; 스티렌-부타디엔-디엔 블록 공중합체 고무 및 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 고무와 같은 블록 공중합체 고무 및 이들의 수소화 산물; 및 이외에도 클로로프렌 고무, 우레탄 고무, 폴리에스테르 고무, 에피클로로히드린 고무, 실리콘 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무 및 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무 등을 들 수 있다.

생성된 이방도전성 쉬이트 10에 내후성이 요구되는 경우, 공액 디엔계 고무 이외의 임의 다른 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 성형가공성 및 전기적 특성의 관점에서는 실리콘 고무를 이용하는 것이 특히 바람직하다.

실리콘 고무로는 액형 실리콘 고무를 가교 또는 축합시켜 수득하는 것이 바람직하다. 액형 실리콘 고무는 1O^-1sec의 전단 속도에서 측정할 때 그 점도가 10^-5포이즈(poise) 이하이며, 축합형, 부가형, 및 비닐기 또는 히드록시기를 함유하는 형태 중 어느 것이어도 무방하다. 구체예로는 디메틸실리콘 생고무, 메틸비닐실리콘 생고무 및 메틸페닐비닐실리콘 생고무를 들 수 있다.

고분자물질-형성 재료를 경화시키기 위해 적절한 경화촉매 등을 이용할 수 있다. 이러한 경화촉매로는 유기과산화물, 지방산 아조화합물 또는 히드로실릴화 촉매를 이용할 수 있다.

경화촉매로 이용되는 유기과산화물의 구체예로는 과산화벤조일, 과산화비스디시클로벤조일, 과산화디쿠밀 및 과산화 디-tert-부틸 등을 들 수 있다.

경화촉매로 이용되는 지방산 아조화합물의 구체예로는 아조비스이소부티로니트릴 등을 들 수 있다.

히드로실릴화 반응의 촉매로 사용되는 것의 구체예로는 염화백금산 및 그의 염, 백금-불포화기-함유 실록산 착체, 비닐실록산-백금 착체, 백금-1,3-디비닐테트라메틸디실록산 착체, 트리오르가노포스핀 또는 포스파이트와 백금과의 착체, 아세틸아세테이트백금킬레이트, 시클릭 디엔-백금 착체 등의 공지의 촉매를 들 수 있다.

기능 영역 부분 20a의 기재중에는 필요에 따라 실리카 분말, 콜로이드성 실리카, 에어로겔 실리카 또는 알루미나 등의 통상의 무기충전제를 함유시킬 수 있다. 이러한 무기충전제를 함유시킴으로써 이방도전성 쉬이트 10을 얻기 위한 성형재료의 요변성(thixotropic property)이 확보되고, 그 점도가 높아지게 되어 도전성 입자의 분산 안정성이 향상될 수 있으며, 고강도의 이방도전성 쉬이트 10을 얻을 수 있다.

이러한 무기충전제의 사용량은 특별히 한정되지는 않는다. 그러나, 다량 사용하게 되면 자장에 의한 도전성 입자의 배향을 충분히 달성할 수 없기 때문에 바람직하지 않다.

기능 영역 부분 20a의 기재중에 함유된 도전성 입자로는, 이 입자들에 자장을 작용시키면 기능 영역 부분 20a의 두께 방향으로 배열하도록 쉽게 배향시킬 수있다는 관점에서, 자성을 나타내는 도전성 입자를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 도전성 입자의 구체예로는, 자성을 나타내는 니켈, 철 및 코발트 등의 금속 입자, 이들의 합금 입자 또는 이러한 금속을 함유하는 입자; 이러한 입자를 코어입자로 사용하여 코어입자에 도전성이 양호한 금, 은, 팔라듐 또는 로듐 등의 금속을 도금하여 얻은 입자; 비자성금속 입자, 글래스 비드 등의 무기물질입자 또는 폴리머입자를 코어입자로 사용하여 코어입자에 니켈 또는 코발트 등의 도전성 자성체를 도금하여 얻은 입자; 및 코어입자에 도전성 자성체 및 도전성이 양호한 금속 둘 다를 피복하여 얻은 입자 등을 들 수 있다.

이 중에서는 니켈 입자를 코어입자로 사용하여 코어입자에 도전성이 양호한 금 등의 금속을 도금하여 얻은 입자를 사용하는 것이 바람직하다.

코어입자의 표면에 도전성 금속을 피복하는 방법은 특별히 한정되지는 않는다. 그러나, 예를 들면 화학도금 또는 전해도금법에 의해 피복시킬 수 있다.

코어입자의 표면에 도전성 금속을 피복시켜 얻은 입자를 도전성 입자로 이용하는 경우, 양호한 도전성을 얻는 관점에서는 입자표면에서의 도전성 금속의 피복율(즉, 코어입자의 표면적에 대한 도전성 금속의 피복 면적의 비율)은 바람직하게는 40 % 이상, 보다 바람직하게는 45 % 이상, 특히 바람직하게는 47 내지 95 %이다.

도전성 금속의 피복량은 코어입자를 기준으로 바람직하게는 0.5 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 30 중량%, 보다 더 바람직하게는 3 내지 25 중량%, 특히 바람직하게는 4 내지 20 중량% 이다. 피복에 사용되는 도전성 금속이 금인경우, 피복량은 코어입자를 기준으로 바람직하게는 2.5 내지 30 중량%, 보다 바람직하게는 3 내지 20 중량%, 보다 더 바람직하게는 3.5 내지 15 중량%, 특히 바람직하게는 4 내지 10 중량%이다. 피복에 사용되는 도전성 금속이 은인 경우, 피복량은 코어입자를 기준으로 바람직하게는 3 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 4 내지 40 중량%, 보다 더 바람직하게는 5 내지 30 중량%, 특히 바람직하게는 6 내지 20 중량%이다.

도전성 입자의 입경은 바람직하게는 1 내지 1,OOO ㎛, 보다 바람직하게는 2 내지 500 ㎛, 보다 더 바람직하게는 5 내지 300 ㎛, 특히 바람직하게는 10 내지 200 ㎛이다.

도전성 입자의 입경 분포(Dw/Dn)는 바람직하게는 1 내지 10, 보다 바람직하게는 1.01 내지 7, 보다 더 바람직하게는 1.05 내지 5, 특히 바람직하게는 1.1 내지 4이다.

이러한 조건을 만족시키는 도전성 입자를 이용하는 경우, 생성된 기능 영역 부분 20a가 쉽게 가압변형되어 도전성 입자들 사이에서 충분한 전기적 접촉이 달성된다.

도전성 입자의 형태는 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 고분자물질-형성 재료중에 이러한 입자를 쉽게 분산시킬 수 있다는 관점에서 입자는 구형 또는 성상형, 또는 이들 입자를 응집시켜 얻은 제2 입자의 덩어리 형태인 것이 바람직하다.

도전성 입자의 함수율은 바람직하게는 5 % 이하, 보다 바람직하게는 3 % 이하, 보다 더 바람직하게는 2 % 이하, 특히 바람직하게는 1 % 이하이다. 이러한 조건을 만족시키는 도전성 입자를 사용함으로써, 고분자물질-형성 재료를 경화 처리할 때 기포가 생기는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.

도전성 입자로는 그 표면이 실란커플링제 등의 커플링제로 처리된 것을 적절하게 이용할 수 있다. 도전성 입자의 표면을 커플링제로 처리함으로써 도전성 입자와 탄성 고분자물질과의 접착성이 증대된 결과, 생성된 기능 영역 부분 20a는 반복 사용하여도 내구성이 크다.

커플링제의 사용량은 도전성 입자의 도전성에 영향을 주지 않는 범위내에서 적절하게 선택된다. 그러나, 도전성 입자 표면에서의 커플링제의 피복률(즉, 도전성 코어입자의 표면적에 대한 커플링제의 피복 면적의 비율)은 5 % 이상, 보다 바람직하게는 7 내지 100 %, 보다 더 바람직하게는 10 내지 100 %, 특히 바람직하게는 20 내지 100 %이다.

이러한 이방도전성 쉬이트 10의 이방도전성 쉬이트 본체 20은 예를 들면 다음과 같은 방식으로 제조할 수 있다.

도 4는 본 발명의 이방도전성 쉬이트의 이방도전성 쉬이트 본체를 제조하기 위해 이용되는 금형의 한 예의 구성을 나타내는 단면도이다. 이 예에서 사용된 금형은 상형 60 및 이것과 쌍을 이루는 하형 65가 프레임형 스페이서 64를 통해 서로 대향하는 배치로 구성된다. 상형 60의 하면과 하형 65의 상면과의 사이에는 성형공간이 형성되어 있다.

이 프레임형 스페이서64는, 형성되어야 하는 이방도전성 쉬이트 본체 20에 있어서 기능 영역 부분 20a의 상면이 주변 영역 부분 20b의 상면과 단차 G를 갖도록 연결하기 위해, 두께가 d3인 프레임형 스페이서 64a와 두께가 d4인 프레임형 스페이서 64b를 조합하여 사용한다.

상형 60에 있어서, 강자성체 기판 61의 하면에는 목적하는 이방도전성 쉬이트 본체 20의 도전로형성부 21의 배치 패턴에 대응하는 패턴에 따라 강자성체 층 62가 형성되어 있고, 이 강자성체층 62 이외의 부분에는 강자성체층 62와 동일한 두께를 갖는 비자성체층 63이 형성되어 있다.

한편, 하형 65에 있어서, 강자성체 기판 66의 상면에는 목적하는 이방도전성 쉬이트 본체 20의 도전로형성부 21의 배치 패턴과 동일한 패턴에 따라 강자성체층 67이 형성되어 있고, 이 강자성체층 67 이외의 부분에는 강자성체층 67의 두께보다 큰 두께를 갖는 비자성체층 68이 형성되어 있다.

상형 60 및 하형 65의 둘 다에 있어서 강자성체 기판 61, 66을 형성하는 재료로는 철, 철-니켈 합금, 철-코발트 합금, 니켈 또는 코발트 등의 강자성 금속을 이용할 수 있다. 이 강자성체 기판 61, 66의 두께는 바람직하게는 0.1 내지 50 mm이고, 그 표면은 바람직하게는 평평하며 화학적으로 탈지처리 또는 기계적으로 연마처리하는 것이 바람직하다.

상형 60 및 하형 65의 둘 다에 있어서 강자성체층 62, 67을 형성하는 재료로는 철, 철-니켈 합금, 철-코발트 합금, 니켈 또는 코발트 등의 강자성 금속을 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 강한 자장을 발생시키는 철, 철-니켈 합금, 철-코발트 합금을 이용하는 것이 바람직하다. 이 강자성체층 62, 67의 두께는 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.

상형 60 및 하형 65의 둘 다에 있어서 비자성체층 63, 68을 형성하는 재료로는 구리 등의 비자성 금속 또는 내열성을 갖는 고분자물질 등을 이용할 수 있다. 그러나, 포토리쏘그래피(photolithography) 기술에 의해 쉽게 비자성체층 63, 68을 형성할 수 있다는 점에서는 바람직하게는 방사선에 의해 경화가능한 고분자물질을 이용할 수 있다. 이러한 재료로는 예를 들면 아크릴계 건조 필름 레지스트, 에폭시계 액형 레지스트 또는 폴리이미드계 액형 레지스트 등의 포토레지스트를 이용할 수 있다.

비자성체층 63, 68의 두께는 강자성체층 62, 67의 두께 및 목적하는 이방도전성 쉬이트 본체 20의 도전로형성부 21 각각의 돌출된 높이에 따라 설정된다.

상기한 금형을 이용하여 하기와 같은 방식으로 이방도전성 쉬이트 본체 20을 제조한다.

먼저, 고분자물질-형성 재료중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 있는 유동성 고분자물질을 제조하고, 도 5에 나타낸 바와 같이 이 고분자물질을 금형의 성형공간내에 주입하여 고분자물질 재료층 20H를 형성한다.

이어서, 상형 60에 있어서의 강자성체 기판 61의 상면 및 하형 65에 있어서의 강자성체 기판 66의 하면에 예를 들면 한쌍의 전자석을 배치하여 전자석을 작동시킴으로써, 강도 분포를 갖는 평행 자장, 즉 상형60의 강자성체층 62와 이에 대응하는 하형 65의 강자성체층 67과의 사이에서 큰 강도를 갖는 평행 자장을 고분자물질 재료층 20H에 두께 방향으로 작용시킨다. 그 결과, 고분자물질 재료층 20H에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 고분자물질 재료층 20H 중에 분산되어 있는 도전성입자가 상형 60의 강자성체층 62와 이에 대응하는 하형 65의 강자성체 층 67과의 사이에 위치하는 도전로형성부가 되는 부분 21H에 집합하며, 동시에 고분자물질 재료층 20H의 두께 방향으로 배열하도록 배향된다.

이 상태에서 고분자물질 재료층 20H를 경화처리함으로써, 상형 60의 강자성체층 62와 이에 대응하는 하형 65의 강자성체층 67과의 사이에 배치되어 있으며 탄성 고분자물질중에 도전성 입자가 조밀하게 충전된 도전로형성부 21과 도전성 입자가 전혀 또는 거의 존재하지 않는 탄성 고분자물질로 이루어진 절연부 22를 갖는 기능 영역 부분 20a를 형성한다. 또한, 이 기능 영역 부분 22a의 주위에 기능 영역 부분 22a의 절연부 22를 형성하는 탄성 고분자물질과 동질의 고분자물질로 이루어진 주변 영역 부분 20b를 형성함으로써, 이방도전성 쉬이트 본체 20을 제조한다.

상기 과정에서 고분자물질 재료층 20H의 경화처리는, 평행 자장을 작용시킨 상태로 행할 수 있다. 그러나, 이 처리는 평행 자장의 작용을 정지시킨 후에 행할 수도 있다.

고분자물질 재료층 20H에 작용시킨 평행 자장의 강도는, 형성되는 기능 영역 부분 20a의 두께 d2가 충분히 크기 때문에, 도전성 입자를 고분자물질 재료층 20H의 두께 방향으로 배열하기 위해서는 제조상 지장이 없는 범위라면 큰 것이 바람직하다. 따라서, 평행 자장의 강도는 바람직하게는 10,000 가우스(G) 이상, 보다 바람직하게는 20,000 내지 30,000 가우스에 해당하는 강도이다.

고분자물질 재료층 20H에 평행 자장을 작용시키는 방법으로는 전자석 대신에 영구자석을 이용하여도 무방하다. 영구자석으로는, 상기한 강도 범위의 평행 자장이 얻어진다는 점에서 알루니코(Fe-Al-Ni-Co 합금) 또는 희토류(Nd-Fe-B 합금) 등으로 이루어진 것들이 바람직하다.

고분자물질 재료층 20H의 경화처리 방법은 사용되는 재료에 따라 적절하게 선택한다. 그러나, 이 처리는 통상적으로 가열처리에 의해 행해진다. 구체적인 가열 온도 및 가열 시간은 고분자물질 재료층 20H를 구성하는 고분자물질의 종류 및 도전성 입자의 이동에 필요한 시간 등을 고려하여 적절하게 선택한다.

이방도전성 쉬이트 10은 하기와 같은 방식으로 피검사 회로 장치 1의 피검사 전극 2와, 피검사 전극 2의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 접속용 회로 기판 5의 상면에 형성된 접속용 전극 6과의 전기적 접속을 위해 커넥터로서 사용된다.

접속용 회로 기판 5의 상면에는 도전로형성부 21의 하면이 그와 대응하는 접속용 회로 기판 5의 접속용 전극 6상에 위치하도록 이방도전성 쉬이트 10을 배치하여 고정한다. 보다 구체적으로, 이방도전성 쉬이트 10을 구성하는 지지 부재 30의 관통구멍 32를, 접속용 회로 기판 5의 관통구멍 8을 관통하는 가이드 핀 40으로 관통시킴으로써, 이방도전성 쉬이트 10를 접속용 회로 기판 5의 상면에 고정한다.

이 이방도전성 쉬이트 10의 상면에는 피검사 전극 2가 노출된 상태로 그 주변 연부의 하면에서 회로 장치의 하면과 정합하는 캐리어 50의 보유고리 51에 의해 보유되어 운반되는, 검사 장치에 전기적으로 접속되어야 하는 피검사 회로 장치 1을, 피검사전극 2가 그와 대응하는 도전로형성부 21상에 위치하도록 배치한다. 이 상태에서, 이방도전성 쉬이트 10의 기능 영역 부분 20a의 상면이 주변 영역 부분 20b의 상면과 단차 G를 갖도록 접속함으로써, 주변 영역 부분 20b의 상면과 이에대응하는 피검사 회로 장치 1과의 사이에 진입용 공간 S가 형성되어, 이 진입용 공간 S에 캐리어 50의 보유고리 51이 개재되어 있다.

그 상태를 유지한 채로, 캐리어 50의 바깥쪽의 피검사 회로 장치 1을 접속용 회로 기판 5에 대고 아래쪽으로 누름으로써, 이방도전성 쉬이트 10의 도전로형성부 21은 그의 상면에서 피검사 전극 2와 전기적으로 접속되며 그의 하면에서는 접속용 전극 6과 전기적으로 접속된다. 그 결과, 도전로형성부 21을 통해 피검사 전극 2와 접속용 전극 6과의 전기적 접속이 달성된다. 이 상태에서 피검사 회로 장치 1에 대한 필요한 전기적 검사가 실시된다.

이상과 같은 구성의 이방도전성 쉬이트 10에서 기능 영역 부분 20a의 두께는 주변 영역 부분 20b의 두께보다 크고, 그의 상면은 주변 영역 부분 20b의 상면보다 돌출되어 기능 영역 부분 20a의 상면과 주변 영역 부분 20b의 상면이 단차 G를 갖도록 연결함으로써, 전기적으로 접속되어야 하는 피검사 회로 장치 1과 주변 영역 부분 20b의 상면과의 사이에 캐리어 50의 보유고리 51이 진입하는 진입용 공간 S가 형성되어, 결국 캐리어 50의 보유고리 51이 이방도전성 쉬이트 10과 접촉하게 되어 피검사 회로 장치 1이 정확하게 위치할 수 있게 된다. 그 결과, 피검사 회로 장치 1을 소정의 위치에 배치할 수 있게 되어 피검사 회로 장치 1과 이방도전성 쉬이트 10과의 확실한 전기적 접속을 쉽게 달성할 수 있다.

각 도전로형성부 21의 어스펙트비 A가 1.5 초과 8 이하이면, 기능 영역 부분 20a의 소정의 두께를 확보하여 보유를 위한 캐리어의 선단 부분의 진입용 공간 S를 얻을 수 있으며, 또한 도전로형성부 21의 도전성을 높일 수 있다.

비율 B가 1 이상 3 이하이면, 기능 영역 부분 20a의 소정의 두께를 확보하여 인접하는 도전로형성부 21 사이의 절연성을 확보할 수 있으며, 또한 해상도를 높일 수 있다.

비율 C가 1 초과 5 이하이면, 단차 G의 크기 d4를 충분히 크게 할 수 있게 되어, 이방도전성 쉬이트 10의 상면에 배치된 피검사 회로 장치 1의 하면과 이방도전성 쉬이트 10의 주변 영역 부분 20b의 상면과의 사이에 형성되는 진입용 공간 S를 충분히 크게 할 수 있다.

단차 G의 크기 d4가 0.1 mm 이상이면, 전기적으로 접속되어야 하는 피검사 회로 장치 1이 이방도전성 쉬이트 10의 상면에 배치될 때 형성되는 진입용 공간 S를 충분히 크게 할 수 있다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시양태에 대하여 설명하였지만, 본 발명에서는 이를 다양하게 변형할 수 있음은 물론이다.

예를 들면, 상기한 이방도전성 쉬이트 10에 있어서 기능 영역 부분 20a는, 쉬이트의 두께 방향으로 뻗어 있는 복수의 도전로형성부 21가 각각 절연부 22에 의해서 서로 절연된 상태로 배치되어 있는, 이른바 편재형(unevenly distributed type)의 것이다. 그러나, 본 발명에 있어서 기능 영역 부분은, 탄성 고분자물질로 이루어진 기재 전체에 걸쳐 도전성 입자가 함유되어 있는 이른바 비편재형의 것이어도 무방하다.

상기한 이방도전성 쉬이트 10에 있어서, 도전로형성부 21의 하면은 절연부 22의 하면보다 돌출된 상태로 형성되어 있다. 그러나, 본 발명에 있어서 도전로형성부의 하면은 절연부의 하면과 같은 높이에 위치하더라도 무방하다.

상기한 이방도전성 쉬이트 10에 있어서, 도전로형성부 21의 상면은 절연부 22의 상면과 같은 높이이다. 그러나, 본 발명에 있어서 도전로형성부의 상면은 절연부의 상면보다 돌출된 상태로 형성되어 있더라도 무방하다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 이방도전성 쉬이트에 있어서 기능 영역 부분의 두께는 주변 영역 부분의 두께보다 크고, 그의 상면은 주변 영역 부분의 상면보다 돌출되어 있으며 기능 영역 부분의 상면과 주변 영역 부분의 상면이 단차를 갖도록 연결되어 있어서, 전기적으로 접속되어야 하는 대상물과 주변 영역 부분의 상면과의 사이에 캐리어의 선단 부분의 진입용 공간이 얻어지고, 결국, 캐리어의 선단 부분이 이방도전성 쉬이트와 접촉하여 대상물이 정확하게 위치할 수 있게 된다. 그 결과, 대상물을 소정의 위치에 배치할 수 있게 되어 대상물과 이방도전성 쉬이트와의 확실한 전기적 접속을 쉽게 달성할 수 있다.

본 발명의 커넥터에 따르면, 커넥터는 상기한 이방도전성 쉬이트를 갖기 때문에, 전기적으로 접속되어야 하는 대상물과의 확실한 전기적 접속을 쉽게 달성할 수 있다.

Claims (8)

1. 두께 방향으로 도전성을 나타내는 이방도전성(異方導電性) 기능 영역 부분과 이 기능 영역 부분의 주위에 위치하는 절연성 주변 영역 부분으로 이루어지며, 상기 기능 영역 부분의 두께는 주변 영역 부분의 두께보다 크고, 기능 영역 부분의 상면은 주변 영역 부분의 상면보다 돌출되어 기능 영역 부분의 상면과 주변 영역 부분의 상면이 단차를 갖도록 연결되어 있는 이방도전성 쉬이트.
2. 제1항에 있어서, 기능 영역 부분의 상면과 주변 영역 부분의 상면 사이의 단차에 의해, 기능 영역 부분의 상면에 배치되는 피검사 회로 장치의 주변 연부의 하면과 정합하는 보유를 위한 캐리어의 선단 부분의 진입용 공간이 얻어져 있는 이방도전성 쉬이트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기능 영역 부분에서 쉬이트의 두께 방향으로 뻗어 있는 복수의 도전로형성부가 각각 절연부에 의해서 서로 절연되어 있는 상태로 배치되어 있는 이방도전성 쉬이트.
4. 제3항에 있어서, 도전로형성부의 최대 직경에 대한 각 도전로형성부의 두께의 비율 A가 1.5 초과 8 이하인 이방도전성 쉬이트.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 도전로형성부의 최소 배치 간격에 대한 도전로형성부의 두께의 비율 B가 1 이상 3 이하인 이방도전성 쉬이트.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 주변 영역 부분의 두께에 대한 기능 영역 부분의 두께의 비율 C가 1 초과 5 이하인 이방도전성 쉬이트.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 기능 영역 부분의 상면과 주변 영역 부분의 상면 사이의 단차의 크기가 0.1 mm 이상인 이방도전성 쉬이트.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 이방도전성 쉬이트로 이루어진 커넥터.