KR20210076129A - 이방 도전성 시트, 이방 도전성 복합 시트, 이방 도전성 시트 세트, 전기 검사 장치 및 전기 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

이방 도전성 시트는, 복수의 도전로와, 상기 복수의 도전로의 사이를 메우도록 배치되고, 제1 면과 제2 면을 갖는 절연층을 갖는다. 도전로는, 절연층의 두께 방향으로 뻗어 있으며, 또한 제1 면측의 제1 단부와, 제2 면측의 제2 단부를 갖는다. 제1 단부의 중심과 제2 단부의 중심이 겹쳐지도록 도전로를 투시했을 때에, 도전로의 적어도 일부는, 제1 단부 및 제2 단부와 겹쳐지지 않는다.

Description

이방 도전성 시트, 이방 도전성 복합 시트, 이방 도전성 시트 세트, 전기 검사 장치 및 전기 검사 방법
본 개시는, 이방 도전성 시트, 이방 도전성 복합 시트, 이방 도전성 시트 세트, 전기 검사 장치 및 전기 검사 방법에 관한 것이다.
두께 방향으로 도전성을 갖고, 면 방향으로는 절연(絶緣)성을 갖는 이방 도전성 시트가 알려져 있다. 그와 같은 이방 도전성 시트는, 다양한 용도, 예를 들면 프린트 기판 등의 검사 대상물의 복수의 측정점 간의 전기적 특성을 측정하기 위한 전기 검사 장치의 프로브(접촉자)로서 이용되고 있다.
전기 검사에 이용되는 이방 도전성 시트로서는, 예를 들면 절연층과, 그 두께 방향으로 관통하도록 배치된 복수의 금속핀을 갖는 이방 도전성 시트가 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1 및 2). 금속핀은, 절연층의 두께 방향을 따라 직선상으로 형성되어 있다.
일본 공개특허공보 평4-17282호 일본 공개특허공보 2016-213186호
그러나, 특허문헌 1이나 2에 나타나는 이방 도전성 시트의 표면에는, 금속핀이 노출되어 있다. 그 때문에, 이들 이방 도전성 시트 상에, 검사 대상물인 반도체 패키지의 단자를 위치 맞춤할 때나, 전기적 접속을 행하기 위하여 반도체 패키지를 압압할 때에, 반도체 패키지의 단자가, 이방 도전성 시트의 표면으로부터 노출된 금속핀과 접촉하여 손상되기 쉽다는 문제가 있었다.
본 개시는, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 검사 대상물의 단자의 손상을 억제할 수 있는 이방 도전성 시트, 전기 검사 장치 및 전기 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제는, 이하의 구성에 의하여 해결할 수 있다.
본 개시의 이방 도전성 시트는, 복수의 도전로와, 상기 복수의 도전로의 사이를 메우도록 배치되고, 제1 면과 제2 면을 갖는 절연층을 가지며, 상기 도전로는, 상기 절연층의 두께 방향으로 뻗어 있고, 또한 상기 제1 면측의 제1 단부와, 상기 제2 면측의 제2 단부를 가지며, 상기 제1 단부의 중심과 상기 제2 단부의 중심이 겹쳐지도록 상기 도전로를 투시했을 때, 상기 도전로의 적어도 일부는, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부와 겹쳐지지 않는다.
본 개시의 이방 도전성 복합 시트는, 두께 방향으로 관통하는 복수의 제1 도전로와, 상기 복수의 제1 도전로의 사이를 메우도록 배치되고, 제3 면과 제4 면을 갖는 제1 절연층을 갖는 제1 이방 도전성 시트와, 두께 방향으로 뻗어 형성된 복수의 제2 도전로와, 상기 복수의 제2 도전로의 사이를 메우도록 배치되며, 제5 면과 제6 면을 갖는 제2 절연층을 갖는 제2 이방 도전성 시트를 갖고, 상기 제1 이방 도전성 시트와 상기 제2 이방 도전성 시트는, 상기 제1 절연층의 상기 제3 면과 상기 제2 절연층의 상기 제6 면이 대향하도록 적층되어 있으며, 상기 제1 이방 도전성 시트와 상기 제2 이방 도전성 시트 중 적어도 일방이, 본 개시의 이방 도전성 시트이고, 상기 제5 면측에 있어서의 상기 복수의 제2 도전로의 중심 간 거리 p2는, 상기 제3 면측에 있어서의 상기 복수의 제1 도전로의 중심 간 거리 p1보다 작으며, 또한 상기 제2 이방 도전성 시트의 상기 제5 면의 상기 록웰 경도는, 상기 제1 이방 도전성 시트의 상기 제3 면의 상기 록웰 경도보다 낮다.
본 개시의 이방 도전성 시트 세트는, 두께 방향으로 관통하는 복수의 제1 도전로와, 상기 복수의 제1 도전로의 사이를 메우도록 배치되고, 제3 면과 제4 면을 갖는 제1 절연층을 갖는 제1 이방 도전성 시트와, 두께 방향으로 뻗어 형성된 복수의 제2 도전로와, 상기 복수의 제2 도전로의 사이를 메우도록 배치되며, 제5 면과 제6 면을 갖는 제2 절연층을 갖는 제2 이방 도전성 시트를 갖고, 상기 제1 이방 도전성 시트와 상기 제2 이방 도전성 시트는, 상기 제1 절연층의 상기 제3 면과 상기 제2 절연층의 상기 제6 면이 대향하도록 적층되기 위한 것이며, 상기 제1 이방 도전성 시트와 상기 제2 이방 도전성 시트 중 적어도 일방이, 본 개시의 이방 도전성 시트이고, 상기 제5 면측에 있어서의 상기 복수의 제2 도전로의 중심 간 거리 p2는, 상기 제3 면측에 있어서의 상기 복수의 제1 도전로의 중심 간 거리 p1보다 작으며, 또한 상기 제2 이방 도전성 시트의 상기 제5 면의 상기 록웰 경도는, 상기 제1 이방 도전성 시트의 상기 제3 면의 상기 록웰 경도보다 낮다.
본 개시의 전기 검사 장치는, 복수의 전극을 갖는 검사용 기판과, 상기 검사용 기판의 상기 복수의 전극이 배치된 면 상에 배치된, 본 개시의 이방 도전성 시트, 본 개시의 이방 도전성 복합 시트, 또는 본 개시의 이방 도전성 시트 세트의 적층물을 갖는다.
본 개시의 전기 검사 방법은, 복수의 전극을 갖는 검사용 기판과, 단자를 갖는 검사 대상물을, 본 개시의 이방 도전성 시트, 본 개시의 이방 도전성 복합 시트, 또는 본 개시의 이방 도전성 시트 세트의 적층물을 개재하여 적층하고, 상기 검사용 기판의 상기 전극과, 상기 검사 대상물의 상기 단자를, 상기 이방 도전성 시트를 개재하여 전기적으로 접속하는 공정을 갖는다.
본 개시에 의하면, 검사 대상물의 단자의 손상을 억제할 수 있는 이방 도전성 시트, 전기 검사 장치 및 전기 검사 방법을 제공할 수 있다.
도 1에 있어서, 도 1a는, 실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트를 나타내는 평면도이며, 도 1b는, 도 1a의 1B-1B선의 단면도이다.
도 2에 있어서, 도 2a는, 도 1b의 확대도이며, 도 2b는, 도 2a에 있어서, 이방 도전성 시트를 제1 면측으로부터 평면 투시했을 때의 투시도이다.
도 3에 있어서, 도 3a는, 비교용의 이방 도전성 시트의 확대 단면도이며, 도 3b는, 도 3a에 있어서, 이방 도전성 시트를 제1 면측으로부터 평면 투시했을 때의 투시도이다.
도 4에 있어서, 도 4a∼c는, 실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트의 제조 공정을 나타내는 모식도이다.
도 5는, 실시형태 1에 관한 전기 검사 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6에 있어서, 도 6a는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트의 부분 확대 단면도이며, 도 6b는, 도 6a에 있어서, 제1 단부의 중심과 제2 단부의 중심이 겹쳐지도록 도전로를 투시했을 때의 투시도이다.
도 7에 있어서, 도 7a∼g는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트를 나타내는 부분 단면도이다.
도 8은, 변형예에 관한 이방 도전성 시트의 단면도이다.
도 9에 있어서, 도 9a는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트의 수평 단면의 부분 확대도이며, 도 9b는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트의 종단면의 부분 확대도이다.
도 10에 있어서, 도 10a∼c는, 도 9b의 이방 도전성 시트의 제조 공정을 나타내는 모식도이다.
도 11에 있어서, 도 11a는, 실시형태 2에 관한 이방 도전성 복합 시트를 나타내는 평면도이며, 도 11b는, 도 11a의 11B-11B선의 단면도이다.
도 12는, 실시형태 2에 관한 이방 도전성 시트 세트를 나타내는 단면도이다.
도 13은, 실시형태 2에 관한 전기 검사 장치를 나타내는 단면도이다.
도 14에 있어서, 도 14a 및 b는, 변형예에 관한 이방 도전성 복합 시트를 나타내는 도이다.
도 15에 있어서, 도 15a∼c는, 변형예에 관한 이방 도전성 복합 시트를 나타내는 도면이다.
도 16에 있어서, 도 16a∼c는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트를 나타내는 도면이다.
도 17에 있어서, 도 17a는, 변형예에 관한 이방 도전성 복합 시트를 나타내는 단면도이며, 도 17b는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트 세트를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 개시의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
1. 실시형태 1
[이방 도전성 시트]
도 1a는, 실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트(10)를 나타내는 평면도이며, 도 1b는, 도 1a의 1B-1B선의 단면도이다. 도 2a는, 도 1b의 확대도이며, 도 2b는, 도 2a에 있어서, 이방 도전성 시트(10)를 제1 면(12a)측으로부터 평면 투시했을 때의 투시도이다.
도 1a 및 b에 나타나는 바와 같이, 이방 도전성 시트(10)는, 복수의 도전로(11)와, 그들의 사이를 메우도록 배치되고, 또한 제1 면(12a)과 제2 면(12b)을 갖는 절연층(12)을 갖는다(도 1b 참조). 본 실시형태에서는, 제1 면(12a)에, 검사 대상물이 배치되는 것이 바람직하다.
(도전로(11))
도전로(11)는, 절연층(12)의 두께 방향으로 뻗어 있으며, 또한 제1 면(12a)측의 제1 단부(11a)와, 제2 면측의 제2 단부(11b)를 갖는다(도 1b 참조). 구체적으로는, 도전로(11)는, 절연층(12)의 두께 방향으로 관통하고 있고, 또한 제1 단부(11a)는, 제1 면(12a)측으로 노출되어 있으며, 제2 단부(11b)는, 제2 면(12b)측으로 노출되어 있는 것이 바람직하다.
도전로(11)가 절연층(12)의 두께 방향으로 뻗어 있다란, 구체적으로는, 도전로(11)의 제1 단부(11a)와 제2 단부(11b)를 연결하는 방향이, 절연층(12)의 두께 방향과 대략 평행인 것을 말한다. 대략 평행이란, 절연층(12)의 두께 방향에 대하여 ±10° 이하를 말한다.
도전로(11)의 제1 단부(11a)가 절연층(12)의 제1 면(12a)측으로 노출되어 있는 경우, 도전로(11)의 제1 단부(11a)는, 절연층(12)의 제1 면(12a)과 동일 평면이어도 되고, 절연층(12)의 제1 면(12a)보다 돌출되어 있어도 된다. 동일하게, 도전로(11)의 제2 단부(11b)가 절연층(12)의 제2 면(12b)측으로 노출되어 있는 경우, 도전로(11)의 제2 단부(11b)는, 절연층(12)의 제2 면(12b)과 동일 평면이어도 되고, 절연층(12)의 제2 면(12b)보다 돌출되어 있어도 된다.
복수의 도전로(11)의 제1 단부(11a)의 중심 간 거리(피치)(p)는, 특별히 제한되지 않고, 검사 대상물의 단자의 피치에 대응하여 적절히 설정될 수 있다(도 1b 참조). 검사 대상물로서의 HBM(High Bandwidth Memory)의 단자의 피치는 55μm이며, PoP(Package on Package)의 단자의 피치는 400∼650μm인 점 등에서, 복수의 도전로(11)의 중심 간 거리(p)는, 예를 들면 5∼650μm일 수 있다. 그 중에서도, 검사 대상물의 단자의 위치 맞춤을 필요하지 않게 하는(얼라인먼트 프리로 하는) 관점에서는, 복수의 도전로(11)의 중심 간 거리(p)는, 5∼55μm인 것이 보다 바람직하다. 복수의 도전로(11)의 중심 간 거리(p)는, 복수의 도전로(11)의 제1 단부(11a)의 중심 간 거리 중 최솟값을 말한다. 도전로(11)의 제1 단부(11a)의 중심은, 제1 단부(11a)의 중심이다.
복수의 도전로(11)의 제1 단부(11a)의 중심 간 거리(p)와, 제2 단부(11b)의 중심 간 거리는, 동일해도 되고, 달라도 된다. 본 실시형태에서는, 복수의 도전로(11)의 제1 단부(11a)의 중심 간 거리(p)와, 제2 단부(11b)의 중심 간 거리는 동일하며, 이들은, 복수의 도전로(11)의 중심 간 거리라고도 한다.
도전로(11)의 제1 단부(11a)의 원상당 직경은, 복수의 도전로(11)의 제1 단부(11a)의 중심 간 거리(p)를 상기 범위로 조정할 수 있고, 또한 검사 대상물의 단자와의 도통을 확보할 수 있을 정도이면 된다. 구체적으로는, 도전로(11)의 제1 단부(11a)의 원상당 직경은, 예를 들면 2∼20μm인 것이 바람직하다. 도전로(11)의 제1 단부(11a)의 원상당 직경이란, 절연층(12)의 두께 방향을 따라 보았을 때의, 도전로(11)의 제1 단부(11a)의 원상당 직경을 말한다.
도전로(11)의 제1 단부(11a)의 원상당 직경과 제2 단부(11b)의 원상당 직경은, 동일해도 되고, 달라도 된다. 본 실시형태에서는, 도전로(11)의 제1 단부(11a)의 원상당 직경과 제2 단부(11b)의 원상당 직경은 동일하며, 이들은, 도전로(11)의 원상당 직경이라고도 한다.
그리고, 이방 도전성 시트(10)를, 제1 단부(11a)의 중심과 제2 단부(11b)의 중심이 겹쳐지도록 투시했을 때, 제1 단부(11a)와 제2 단부(11b)의 사이의 도전로(11)의 적어도 일부(즉, 이방 도전성 시트(10)의 내부에 있는 도전로(11)의 적어도 일부)는, 제1 단부(11a) 및 제2 단부(11b)와는 겹쳐지지 않도록 배치되어 있다(도 2a 및 b 참조). 상기 투시했을 때에, 도전로(11)의 적어도 일부가 제1 단부(11a) 및 제2 단부(11b)와 겹쳐지지 않는다란, 상기 투시했을 때에, 도전로(11)의 적어도 일부가, 제1 단부(11a) 및 제2 단부(11b)로부터 떨어져 있는 것을 의미한다(도 2b 참조).
구체적으로는, 이방 도전성 시트(10)를, 제1 단부(11a)의 중심과 제2 단부(11b)의 중심을 연결하는 가상 직선 A-A＇를 따라 보았을 때(도 2a 참조), 제1 단부(11a)와 제2 단부(11b)의 사이의 도전로(11)의 적어도 일부는, 가상 직선 A-A＇ 상에는 없고, 가상 직선 A-A＇로부터 벗어나도록 배치되어 있다(도 2b의 점선 부분).
즉, 절연층(12)의 두께 방향을 따른 단면에 있어서, 제1 단부(11a)와 제2 단부(11b)의 사이의 도전로(11)의 적어도 일부는, 비(非)직선부(11c)를 갖는다(도 2a 참조).
비직선부(11c)는, 구체적으로는, 절연층(12)의 두께 방향을 따른 단면에 있어서, 도전로(11)가, 직선상이 아닌 부분(구부러진 부분)을 말한다. 비직선부(11c)의 형상은, 비직선부(11c)가 절연층(12)의 두께 방향으로 스프링과 같은 탄성을 발현할 수 있는 형상이면 되고, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 파형, 지그재그 형상, 또는 아치상일 수 있다. 본 실시형태에서는, 비직선부(11c)는, 지그재그 형상을 갖는다.
이와 같은 형상의 비직선부(11c)를 갖는 도전로(11)는, 절연층(12)의 두께 방향으로 스프링과 같은 탄성을 발현할 수 있다. 그로써, 검사 대상물을 이방 도전성 시트(10)의 표면에 배치할 때의 충격이나, 전기적 접속을 행하기 위하여 검사 대상물의 위로부터 압압했을 때의 힘을 흡수 또는 분산시키기 때문에, 검사 대상물의 단자가, 이방 도전성 시트(10)의 도전로(11)의 제1 단부(11a)와의 접촉에 의하여 손상되는 것을 억제할 수 있다.
비직선부(11c)는, 도전로(11)의 적어도 일부에 배치되어 있다. 그 중에서도, 비직선부(11c)는, 제1 단부(11a)와 제2 단부(11b)의 사이의 중간점보다 제1 단부(11a) 측에 위치하는 도전로(11)의 적어도 일부에 배치되어 있는 것(즉, 제1 면(12a)측에 배치되어 있는 것)이 바람직하다. 검사 대상물을 이방 도전성 시트(10)의 표면에 배치했을 때의 충격을 흡수하기 쉽게 하여, 검사 대상물의 단자가, 이방 도전성 시트(10)의 도전로(11)의 제1 단부(11a)와의 접촉에 의하여 손상되는 것을 억제하기 위함이다. 본 실시형태에서는, 비직선부(11c)는, 제1 단부(11a)와 제2 단부(11b)의 사이의 도전로(11) 중, 중앙부 전체에 배치되어 있다(도 1b 및 도 2a 참조).
절연층(12)의 두께 방향을 따른 단면에 있어서의, 도전로(11)의 비직선부(11c)의 지그재그의 간격(d)(인접하는 산의 정점(頂點)끼리의 간격)이나 높이(h)는, 검사 대상물을 이방 도전성 시트(10)의 표면에 배치했을 때의 충격을 흡수할 수 있을 정도의 스프링 탄성을 발현하는 정도이면 되고, 특별히 제한되지 않는다.
예를 들면, 절연층(12)의 두께 방향을 따른 단면에 있어서의, 도전로(11)의 비직선부(11c)의 지그재그의 간격(d)(인접하는 산의 정점끼리의 간격)은, 절연층(12)의 두께의 5∼50% 정도로 할 수 있다(도 2a 참조).
또, 절연층(12)의 두께 방향을 따른 단면에 있어서의, 도전로(11)의 비직선부(11c)의 지그재그의 높이(h)는, 절연층(12)의 두께의 2∼20% 정도로 할 수 있다. 지그재그의 높이(h)는, 인접하는 2개의 산의 정점을 연결하는 직선과, 이 2개의 산의 사이에 형성되는 골의 저점(底點)과, 그 양측에 형성되는 2개의 골의 저점을 연결하는 직선의 사이의 거리를 말한다(도 2a 참조).
도전로(11)를 구성하는 재료는, 도전성을 갖는 재료이면 되고, 특별히 제한되지 않는다. 도전로(11)를 구성하는 재료의 체적 저항값은, 예를 들면 1.0Х10Х10-4Ω·cm 이하인 것이 바람직하고, 1.0×10×10-6∼1.0×10-9Ω·cm인 것이 보다 바람직하다.
도전로(11)를 구성하는 재료는, 체적 저항값이 상기 범위를 충족시키는 것이면 되고, 그 예에는, 구리, 금, 니켈, 주석, 철 또는 이들 합금 등의 금속 재료나, 카본 블랙 등의 카본 재료가 포함된다. 그 중에서도, 도전로(11)를 구성하는 재료는, 금속 재료인 것이 바람직하다. 즉, 도전로(11)는, 금속 재료로 구성된 금속선인 것이 바람직하다.
금속선은, 단층으로 구성되어도 되고, 복수 층으로 구성되어도 된다. 예를 들면, 금속선은, 심재로서 구리 합금층, 중간 피복재로서 니켈 혹은 니켈 합금층, 최표면 피복재로서의 금층의 다층 구조를 가져도 된다. 예를 들면, 중간 피복재를 가짐으로써, 최표면 피복재의 심재로의 내부 확산을 방지하기 쉽게 할 수 있다.
(절연층(12))
절연층(12)은, 복수의 도전로(11)의 사이를 메우도록 배치되고, 복수의 도전로(11)끼리의 사이를 절연한다. 그와 같은 절연층(12)은, 이방 도전성 시트(10)의 일방의 면을 이루는 제1 면(12a)과, 타방의 면을 이루는 제2 면(12b)을 갖는다.
절연층(12)은, 제1 수지 조성물로 구성될 수 있다. 제1 수지 조성물의 유리 전이 온도는, -4℃ 이하인 것이 바람직하고, -5℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 제1 수지 조성물의 유리 전이 온도는, JIS K 7095:2012에 준거하여 측정할 수 있다.
제1 수지 조성물의 25℃에 있어서의 저장 탄성률은, 1.0×107Pa 이하인 것이 바람직하고, 1.0×105∼9.0×106Pa인 것이 보다 바람직하다. 특히, 가압과 제압(除壓)의 반복에 의한 도전로(11)와 절연층(12)의 경계면이 박리되기 쉬운 점에서, 그와 같은 경우에 접착층(14)을 마련하는 것이 특히 유효하다. 제1 수지 조성물의 저장 탄성률은, JIS K 7244-1:1998/ISO6721-1:1994에 준거하여 측정할 수 있다.
제1 수지 조성물의 유리 전이 온도나 저장 탄성률은, 당해 수지 조성물에 포함되는 엘라스토머의 종류나 필러의 첨가량 등에 의하여 조정될 수 있다. 또, 제1 수지 조성물의 저장 탄성률은, 당해 수지 조성물의 형태(다공질인지 어떤지 등)에 의해서도 조정될 수 있다.
제1 수지 조성물은, 절연성이 얻어지는 것이면 되고, 특별히 제한되지 않지만, 상기 유리 전이 온도 또는 저장 탄성률을 충족시키기 쉽게 하는 관점에서는, 엘라스토머(베이스 폴리머)와 가교제를 포함하는 조성물(이하, 「제1 엘라스토머 조성물」이라고도 한다)의 가교물인 것이 바람직하다.
엘라스토머의 예에는, 실리콘 고무, 유레테인 고무(유레테인계 폴리머), 아크릴계 고무(아크릴계 폴리머), 에틸렌-프로필렌-다이엔 공중합체(EPDM), 클로로프렌 고무, 스타이렌-뷰타다이엔 공중합체, 아크릴나이트릴-뷰타다이엔 공중합체, 폴리뷰타다이엔 고무, 천연 고무, 폴리에스터계 열가소성 엘라스토머, 올레핀계 열가소성 엘라스토머 등의 엘라스토머인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 실리콘 고무가 바람직하다.
가교제는, 엘라스토머의 종류에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 실리콘 고무의 가교제의 예에는, 벤조일퍼옥사이드, 비스-2,4-다이클로로벤조일퍼옥사이드, 다이큐밀퍼옥사이드, 다이-t-뷰틸 퍼옥사이드 등의 유기 과산화물이 포함된다. 아크릴계 고무(아크릴계 폴리머)의 가교제의 예에는, 에폭시 화합물, 멜라민 화합물, 아이소사이아네이트 화합물 등이 포함된다.
제1 엘라스토머 조성물은, 예를 들면 점착성이나 저장 탄성률을 상기 범위로 조정하기 쉽게 하는 관점 등에서, 필요에 따라 점착 부여제, 실레인 커플링제, 필러 등 다른 성분도 더 포함해도 된다.
제1 엘라스토머 조성물은, 예를 들면 저장 탄성률을 상기 범위로 조정하기 쉽게 하는 관점에서, 다공질이어도 된다. 즉, 다공질 실리콘을 이용할 수도 있다.
(두께)
절연층(12)의 두께는, 절연성을 확보할 수 있을 정도이면 되고, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 20∼100μm일 수 있다. 절연층(12)의 두께는, ASTM D6988에 준거하여 측정할 수 있다.
(다른 층)
본 실시형태에 관한 이방 도전성 시트(10)는, 필요에 따라 상기 이외의 다른 층을 더 가져도 된다. 예를 들면, 이방 도전성 시트(10)의, 제1 면(12a)측의 면 상(또는 도전로(11)의 제1 단부(11a) 상)에 배치된 전해질층(13)(후술하는 도 8 참조)이나, 복수의 도전로(11)와 절연층(12)의 사이에 배치된 복수의 접착층(14)(후술하는 도 9a 및 b 참조)을 더 가져도 된다.
(작용)
본 실시형태에 관한 이방 도전성 시트(10)의 작용에 대하여, 비교용의 이방 도전성 시트(1)와 대비하면서 설명한다. 도 3a는, 비교용의 이방 도전성 시트(1)의 부분 확대 단면도이며, 도 3b는, 도 3a의 평면도이다.
도 3a 및 b에 나타나는 바와 같이, 비교용의 이방 도전성 시트(1)에서는, 절연층(3)의 두께 방향을 따른 단면에 있어서, 도전로(2)가, 직선상으로 형성되어 있다. 즉, 도전로(2)가, 비직선부를 갖지 않는다. 그 때문에, 검사 대상물을 이방 도전성 시트(1)의 표면에 배치하여 압압했을 때 등에, 압압력을 분산시키기 어렵다. 그 때문에, 검사 대상물의 단자가, 이방 도전성 시트(1)의 도전로(2)의 제1 단부(2a)와의 접촉에 의하여 손상되는 경우가 있다.
이에 대하여, 본 실시형태에 관한 이방 도전성 시트(10)에서는, 도전로(11)가, 비직선부(11c)를 갖는다(도 2a 및 b 참조). 비직선부(11c)는, 절연층(12)의 두께 방향으로 신축하는 것 같은(스프링과 같은) 탄성을 발현할 수 있다. 그로써, 검사 대상물을 이방 도전성 시트(10)의 표면에 배치하여 압압했을 때의 힘을, 비직선부(11c)의 부분에서 분산시킬 수 있다. 그로써, 검사 대상물의 단자가, 이방 도전성 시트(10)의 도전로(11)의 제1 단부(11a)와의 접촉에 의하여 손상되는 것을 억제할 수 있다.
또, 비직선부(11c)의 부분에서는, 도전로(11)와 절연층(12)의 접촉 면적이 증가하기 때문에, 도전로(11)와 절연층(12)의 접착성도 높일 수 있다. 그로써, 도전로(11)가, 절연층(12)으로부터 박리되는 것을 억제할 수도 있다.
[이방 도전성 시트의 제조 방법]
도 4a∼c는, 본 실시형태에 관한 이방 도전성 시트(10)의 제조 공정을 나타내는 모식도이다.
도 4a∼c에 나타나는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 이방 도전성 시트(10)는, 예를 들면, 1) 절연 시트(21)의 표면에, 복수의 도전선(22)을 배치한 복합 시트(20)를 복수 준비하는 공정(도 4a 참조), 2) 복수의 복합 시트(20)를 적층하면서, 순차, 일체화시켜, 적층체(23)를 얻는 공정(도 4a 및 b 참조), 3) 얻어진 적층체(23)를, 소정의 간격마다 커팅하여, 이방 도전성 시트(10)를 얻는 공정(도 4b 및 c 참조)을 거쳐 얻을 수 있다.
1)의 공정에 대하여
절연 시트(21)의 표면에, 복수의 도전선(22)을 배치한 복합 시트(20)를 복수 준비한다.
절연 시트(21)는, 절연층(12)을 구성하는 제1 수지 조성물로 이루어지는 수지 시트(실리콘 시트 등)일 수 있다.
복수의 도전선(22)을, 절연 시트(21)의 표면에 일정한 간격을 두고 배치한다. 절연 시트(21)의 표면으로의 도전선(22)의 배치는, 임의의 방법으로 행할 수 있다. 예를 들면, 도전선(22)이 금속선인 경우, 금속선을 그대로 배치해도 되고, 금속 페이스트를 디스펜서 등으로 묘화하여 형성해도 되며, 잉크젯 방식 등으로 금속 잉크를 인쇄해도 된다.
2)의 공정에 대하여
얻어진 복합 시트(20)를 적층하면서, 순차, 일체화시킨다(도 4a 및 b). 일체화시키는 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 통상, 열압착이나 압착 등일 수 있다.
복합 시트(20)의 적층과 일체화를 순차 반복하여, 블록상의 적층체(23)를 얻는다(도 4b 참조).
3)의 공정에 대하여
얻어진 적층체(23)를, 도전선(22)이 뻗는 방향에 대하여 교차하고(바람직하게는 직교하고), 또한 적층 방향을 따라, 소정의 간격 (t)마다 커팅한다(도 4b의 파선). 그로써, 소정의 두께 (t)를 갖는 이방 도전성 시트(10)를 얻을 수 있다(도 4c). 즉, 이방 도전성 시트(10)에 있어서의 복수의 도전로(11)는, 복수의 도전선(22)에서 유래하고, 절연층(12)은, 절연 시트(21)에서 유래한다.
4) 다른 공정에 대하여
본 실시형태에 관한 이방 도전성 시트(10)의 제조 방법은, 이방 도전성 시트(10)의 구성에 따라, 상기 1)∼3) 이외의 다른 공정을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 얻어진 이방 도전성 시트(10)의 표면에, 전해질층(13)을 형성하는 공정을 더 가져도 된다(후술하는 도 8 참조).
본 실시형태에 관한 이방 도전성 시트(10)는, 전기 검사 등에 이용할 수 있다.
[전기 검사 장치 및 전기 검사 방법]
(전기 검사 장치)
도 5는, 본 실시형태에 관한 전기 검사 장치(100)를 나타내는 단면도이다.
전기 검사 장치(100)는, 도 1b의 이방 도전성 시트(10)를 이용한 것이며, 예를 들면 검사 대상물(130)의 단자(131) 간(측정점 간)의 도통 등의 전기적 특성을 검사하는 장치이다. 또한, 동일한 도면에서는, 전기 검사 방법을 설명하는 관점에서, 검사 대상물(130)도 아울러 도시하고 있다.
도 5에 나타나는 바와 같이, 전기 검사 장치(100)는, 지지 용기(소켓)(110)와, 검사용 기판(120)과, 이방 도전성 시트(10)를 갖는다.
지지 용기(소켓)(110)는, 검사용 기판(120)이나 이방 도전성 시트(10) 등을 유지하는 용기이다.
검사용 기판(120)은, 지지 용기(110) 내에 배치되어 있고, 검사 대상물(130)에 대향하는 면에, 검사 대상물(130)의 각 측정점에 대향하는 복수의 전극(121)을 갖는다.
이방 도전성 시트(10)는, 검사용 기판(120)의 전극(121)이 배치된 면 상에, 당해 전극(121)과, 이방 도전성 시트(10)에 있어서의 제2 면(12b)측의 전해질층(13)이 접하도록 배치되어 있다.
검사 대상물(130)은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 HBM이나 PoP 등의 각종 반도체 장치(반도체 패키지) 또는 전자 부품, 프린트 기판 등을 들 수 있다. 검사 대상물(130)이 반도체 패키지인 경우, 측정점은, 범프(단자)일 수 있다. 또, 검사 대상물(130)이 프린트 기판인 경우, 측정점은, 도전 패턴에 마련되는 측정용 랜드나 부품 실장용의 랜드일 수 있다.
(전기 검사 방법)
도 5의 전기 검사 장치(100)를 이용한 전기 검사 방법에 대하여 설명한다.
도 5에 나타나는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 전기 검사 방법은, 전극(121)을 갖는 검사용 기판(120)과, 검사 대상물(130)을, 이방 도전성 시트(10)를 개재하여 적층하고, 검사용 기판(120)의 전극(121)과 검사 대상물(130)의 단자(131)를, 이방 도전성 시트(10)를 개재하여 전기적으로 접속시키는 공정을 갖는다.
상기 공정을 행할 때, 검사용 기판(120)의 전극(121)과 검사 대상물(130)의 단자(131)를, 이방 도전성 시트(10)를 개재하여 충분히 도통시키기 쉽게 하는 관점에서, 필요에 따라, 검사 대상물(130)을 압압하는 등 하여 가압하거나(도 5 참조), 가열 분위기하에서 접촉시키거나 해도 된다.
상기 공정에서는, 이방 도전성 시트(10)의 표면(제1 면(12a))이, 검사 대상물(130)의 단자(131)와 접촉한다. 본 실시형태에 관한 이방 도전성 시트(10)에서는, 도전로(11)가, 비직선부(11c)를 갖는다. 비직선부(11c)는, 절연층(12)의 두께 방향으로 상하 이동하는 것 같은 스프링과 같은 탄성을 발현할 수 있다. 그로써, 직선상으로 형성되고, 비직선부(11c)를 갖지 않는 금속핀을 갖는 종래의 이방 도전성 시트보다, 검사 대상물을 이방 도전성 시트(10)의 표면에 배치하여 압압했을 때의 힘을, 비직선부(11c)의 부분에서 분산시킬 수 있다. 그로써, 검사 대상물의 단자가, 이방 도전성 시트(10)의 도전로(11)의 제1 단부(11a)와의 접촉에 의하여 손상되는 것을 억제할 수 있다.
[변형예]
또한, 상기 실시형태에서는, 이방 도전성 시트(10)로서, 도전로(11)의 제1 단부(11a)와 제2 단부(11b)를 연결하는 가상선 A-A＇가, 절연층(12)의 두께 방향과 평행인 예(도 2a 참조)를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다.
도 6a는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트(10)를 나타내는 부분 단면도이며, 도 6b는, 도 6a에 있어서, 제1 단부(11a)의 중심과 제2 단부(11b)의 중심이 겹쳐지도록, 도전로(11)를 투시했을 때의 투시도이다.
도 6a에 나타나는 바와 같이, 도전로(11)의 제1 단부(11a)와 제2 단부(11b)를 연결하는 가상선 A-A＇는, 절연층(12)의 두께 방향과 완전하게 평행이 아니어도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 이방 도전성 시트(10)로서, 도전로(11)의 비직선부(11c)의 형상이 지그재그 형상인 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다.
도 7a∼g는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트(10)를 나타내는 부분 단면도이다. 도 7a∼g에 나타나는 바와 같이, 도전로(11)의 비직선부(11c)의 형상은, 파형이어도 되고(도 7a 참조), 아치상이어도 되며(도 7b 참조), V자상이어도 된다(도 7C 참조). 또, 파형, 지그재그 형상, 아치상 또는 V자상과, 직선부를 조합한 형상이어도 된다(도 7a∼g 참조). 이들 비직선부(11c)의 간격(d)과 높이(h)는, 상기와 동일하게 정의된다.
또, 상기 실시형태에 있어서, 이방 도전성 시트(10)는, 상술한 바와 같이, 상기 이외의 다른 층, 예를 들면 전해질층(13)이나 접착층(14)을 더 가져도 된다.
(전해질층(13))
도 8은, 변형예에 관한 이방 도전성 시트(10)의 단면도이다. 도 8에 나타나는 바와 같이, 이방 도전성 시트(10)는, 제1 면(12a)측의 면 상에 배치된 전해질층(13)을 더 가질 수 있다.
전해질층(13)은, 예를 들면 윤활제를 포함하는 피막이며, 도전로(11)의 제1 단부(11a) 상에 배치될 수 있다. 그로써, 제1 면(12a) 상에 검사 대상물을 배치했을 때에, 검사 대상물의 단자와의 전기적 접속을 저해하지 않고, 검사 대상물의 단자의 변형을 억제하거나, 검사 대상물의 전극 물질이 도전로(11)의 제1 단부(11a)의 표면에 부착되거나 하는 것을 억제할 수 있다.
전해질층(13)에 포함되는 윤활제의 예에는, 불소 수지계 윤활제, 질화 붕소, 실리카, 지르코니아, 탄화 규소, 흑연 등의 무기 재료를 주제(主劑)로 한 윤활제; 파라핀계 왁스, 금속 비누, 천연, 합성 파라핀류, 폴리에틸렌 왁스류, 플루오로 카본류 등의 탄화 수소계 이형제; 스테아르산, 하이드록시스테아르산 등의 고급 지방산, 옥시 지방산류 등의 지방산계 이형제; 스테아르산 아마이드, 에틸렌비스스테아로아마이드 등의 지방산 아마이드, 알킬렌비스 지방산 아마이드류 등의 지방산 아마이드계 이형제; 스테아릴알코올, 세틸 알코올 등의 지방족 알코올, 다가 알코올, 폴리글라이콜, 폴리글리세롤류 등의 알코올계 이형제; 뷰틸스테아레이트, 펜타에리트리톨테트라스테아레이트 등의 지방족산 저급 알코올에스터, 지방산 다가 알코올에스터, 지방산 폴리글라이콜에스터류 등의 지방산 에스터계 이형제; 실리콘 오일류 등의 실리콘계 이형제; 알킬설폰산 금속염 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 검사 대상물의 전극이 오염되는 등의 악영향이 적고, 특히 고온에서의 사용 시의 악영향이 적은 관점에서, 알킬설폰산 금속염이 바람직하다.
알킬설폰산의 금속염은, 알킬설폰산의 알칼리 금속염인 것이 바람직하다. 알킬설폰산의 알칼리 금속염의 예에는, 1-데케인설폰산 나트륨, 1-운데케인설폰산 나트륨, 1-도데케인설폰산 나트륨, 1-트라이데케인설폰산 나트륨, 1-테트라데케인설폰산 나트륨, 1-펜타데케인설폰산 나트륨, 1-헥사데케인설폰산 나트륨, 1-헵타데케인설폰산 나트륨, 1-옥타데케인설폰산 나트륨, 1-노나데케인설폰산 나트륨, 1-에이코세인데케인설폰산 나트륨, 1-데케인설폰산 칼륨, 1-운데케인설폰산 칼륨, 1-도데케인설폰산 칼륨, 1-트라이데케인설폰산 칼륨, 1-테트라데케인설폰산 칼륨, 1-펜타데케인설폰산 칼륨, 1-헥사데케인설폰산 칼륨, 1-헵타데케인설폰산 칼륨, 1-옥타데케인설폰산 칼륨, 1-노나데케인설폰산 칼륨, 1-에이코세인데케인설폰산 칼륨, 1-데케인설폰산 리튬, 1-운데케인설폰산 칼륨, 1-도데케인설폰산 리튬, 1-트라이데케인설폰산 리튬, 1-테트라데케인설폰산 리튬, 1-펜타데케인설폰산 리튬, 1-헥사데케인설폰산 리튬, 1-헵타데케인설폰산 리튬, 1-옥타데케인설폰산 리튬, 1-노나데케인설폰산 리튬, 1-에이코세인데케인설폰산 리튬 및 이들의 이성체가 포함된다. 이들 중, 내열성이 우수한 점에서, 알킬설폰산의 나트륨염이 특히 바람직하다. 이들은, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
또한, 제1 면(12a)측의 표면에 있어서의 도전로(11)의 도전성은, 전해질층(13)의 두께를 매우 얇게 함으로써, 확보할 수 있다.
전해질층(13)의 형성은, 임의의 방법으로 행할 수 있고, 예를 들면 전해질층(13)의 용액을 도포하는 방법에 따라 행할 수 있다. 전해질층(13)의 용액의 도포 방법은, 스프레이법이나 쇄모(刷毛)에 의한 도포, 전해질층(13)의 용액의 적하, 이방 도전성 시트(10)의 당해 용액에 대한 디핑 등의 공지의 방법일 수 있다.
이들 도포 방법에 있어서는, 전해질층(13)의 재료를 알코올 등의 용제로 희석하고, 이 희석액(전해질층(13)의 용액)을 이방 도전성 시트(10)(도전로(11))의 표면에 도포한 후, 용제를 증발시키는 방법을 적절히 이용할 수 있다. 그로써, 이방 도전성 시트(10)의 표면(의 도전로(11) 상)에, 전해질층(13)을 균일하게 형성할 수 있다.
또, 상온에 있어서 고체 분말 상태의 전해질층(13)의 재료를 이용한 경우에 대해서는, 이방 도전성 시트(10)의 표면 상에 적당량을 배치한 후, 이방 도전성 시트(10)를 고온으로 가열하여 당해 재료를 융해시킴으로써 도포하는 방법도 사용할 수 있다.
(접착층(14))
도 9a는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트(10)의 수평 단면의 부분 확대도이며(두께 방향에 대하여 직교하는 방향을 따른 부분 단면도), 도 9b는, 도 9a의 이방 도전성 시트(10)의 종단면의 부분 확대도(두께 방향을 따른 부분 단면도)이다.
도 9a 및 b에 나타나는 바와 같이, 이방 도전성 시트(10)는, 복수의 도전로(11)와 절연층(12)의 사이에 배치된 복수의 접착층(14)을 더 가져도 된다.
접착층(14)은, 도전로(11)와 절연층(12)의 사이의 적어도 일부(도전로(11)의 측면의 적어도 일부)에 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 접착층(14)은, 도전로(11)의 측면을 둘러싸도록 배치되어 있다(도 9b). 접착층(14)은, 도전로(11)와 절연층(12)의 사이의 접착성을 높여, 이들의 경계면에서 박리되기 어렵게 한다. 즉, 접착층(14)은, 도전로(11)와 절연층(12)의 사이의 접착성을 높이는 것 같은 접합층으로서도 기능할 수 있다.
접착층(14)을 구성하는 재료는, 도전로(11)의 기능을 저해하지 않는 범위에서, 도전로(11)와 절연층(12)의 사이를 충분히 접착시킬 수 있는 것이면 되고, 특별히 제한되지 않는다. 접착층(14)을 구성하는 재료는, 알콕시실레인 또는 그 올리고머의 중축합물을 포함하는 유기-무기 복합 조성물이어도 되고, 제2 수지 조성물이어도 된다.
유기-무기 복합 조성물에 대하여:
유기-무기 복합 조성물은, 알콕시실레인 또는 그 올리고머의 중축합물을 포함한다.
알콕시실레인은, 2∼4개의 알콕시기가 규소에 결합한 알콕시실레인 화합물이다. 즉, 알콕시실레인은, 2관능의 알콕시실레인, 3관능의 알콕시실레인, 4관능의 알콕시실레인 또는 이들의 1이상의 혼합물일 수 있다. 그 중에서도, 3차원 가교물을 형성하여, 충분한 접착성을 얻기 쉬운 관점에서, 알콕시실레인은, 3관능 또는 4관능의 알콕시실레인을 포함하는 것이 바람직하고, 4관능의 알콕시실레인(테트라알콕시실레인)을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 알콕시실레인의 올리고머는, 알콕시실레인의 부분 가수분해 및 중축합시킨 것일 수 있다.
즉, 알콕시실레인 또는 그 올리고머는, 예를 들면 하기 식 (1)로 나타나는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
[화학식 1]
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식 (1) 중, R은, 각각 독립적으로 알킬기이다. n은, 0∼20의 정수이다. 식 (1)로 나타나는 알콕시실레인의 예에는, 테트라메톡시실레인, 테트라에톡시실레인, 테트라뷰톡시실레인 등이 포함된다.
알콕시실레인 또는 그 올리고머는, 시판품이어도 된다. 알콕시실레인의 올리고머의 시판품의 예에는, 콜코트사제의 콜코트 N-103X나 콜코트 PX 등이 포함된다.
유기-무기 복합 조성물은, 필요에 따라 도전재나 실레인 커플링제, 계면활성제 등 다른 성분을 더 포함해도 된다.
제2 수지 조성물에 대하여:
접착층(14)을 구성하는 제2 수지 조성물의 유리 전이 온도는, 특별히 한정되지 않지만, 절연층(12)을 구성하는 제1 수지 조성물의 유리 전이 온도보다 높은 것이 바람직하다.
예를 들면, 제2 수지 조성물의 유리 전이 온도는, 15℃이상인 것이 바람직하고, 160∼60℃인 것이 보다 바람직하다. 제2 수지 조성물의 유리 전이 온도는, 상술과 동일한 방법으로 측정할 수 있다.
접착층(14)을 구성하는 제2 수지 조성물은, 특별히 제한되지 않지만, 접착성을 발현하기 쉽게 하는 관점에서는, 제2 수지 조성물은, 엘라스토머와 가교제를 포함하는 조성물(이하, 「제2 엘라스토머 조성물」이라고도 한다)의 가교물이어도 되고, 엘라스토머가 아닌 수지를 포함하는 수지 조성물 또는 엘라스토머가 아닌 경화성 수지와 경화제를 포함하는 수지 조성물의 경화물이어도 된다.
제2 엘라스토머 조성물에 포함되는 엘라스토머로서는, 제1 엘라스토머 조성물에 포함되는 엘라스토머로서 든 것과 동일한 것을 이용할 수 있다. 제2 엘라스토머 조성물에 포함되는 엘라스토머의 종류는, 제1 엘라스토머 조성물에 포함되는 엘라스토머의 종류와 동일해도 되고, 달라도 된다. 예를 들면, 절연층(12)과 접착층(14)의 사이의 친화성이나 밀착성을 높이기 쉽게 하는 관점에서는, 제2 엘라스토머 조성물에 포함되는 엘라스토머의 종류는, 제1 엘라스토머 조성물에 포함되는 엘라스토머의 종류와 동일해도 된다.
제2 엘라스토머 조성물에 포함되는 엘라스토머의 중량 평균 분자량은, 특별히 제한되지 않지만, 상기 유리 전이 온도를 충족시키기 쉽게 하는 관점에서는, 제1 엘라스토머 조성물에 포함되는 엘라스토머의 중량 평균 분자량보다 많은 것이 바람직하다. 엘라스토머의 중량 평균 분자량은, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의하여 폴리스타이렌 환산으로 측정할 수 있다.
제2 엘라스토머 조성물에 포함되는 가교제는, 엘라스토머의 종류에 따라 적절히 선택하면 되고, 제1 엘라스토머 조성물에 포함되는 가교제로서 든 것과 동일한 것을 이용할 수 있다. 제2 엘라스토머 조성물 중의 가교제의 함유량은, 특별히 제한되지 않지만, 상기 유리 전이 온도를 충족시키기 쉽게 하는 관점에서는, 제1 엘라스토머 조성물 중의 가교제의 함유량보다 많은 것이 바람직하다. 또, 제2 엘라스토머 조성물의 가교물의 가교도(겔분율)는, 제1 엘라스토머 조성물의 가교물의 가교도(겔분율)보다 높은 것이 바람직하다.
제2 수지 조성물에 포함되는 엘라스토머가 아닌 수지(경화성 수지도 포함한다)나 경화제로서는, 제1 수지 조성물에 포함되는 엘라스토머가 아닌 수지나 경화제로서 든 것과 각각 동일한 것을 이용할 수 있다. 제2 수지 조성물에 포함되는 엘라스토머가 아닌 수지는, 폴리이미드, 폴리아마이드이미드, 아크릴 수지, 에폭시 수지가 바람직하다.
그 중에서도, 제2 수지 조성물은, 상기 유리 전이 온도를 충족시키기 쉽게 하는 관점에서는, 엘라스토머가 아닌 수지를 포함하는 수지 조성물 또는 엘라스토머가 아닌 경화성 수지와 경화제를 포함하는 수지 조성물의 경화물인 것이 바람직하다.
(두께)
접착층(14)의 두께는, 도전로(11)의 기능을 저해하지 않는 범위에서, 도전로(11)와 절연층(12)의 사이를 충분히 접착시킬 수 있을 정도이면 되고, 특별히 제한되지 않는다. 접착층(14)의 두께는, 통상, 도전로(11)의 원상당 직경의 두께보다 작은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 접착층(14)의 두께는, 1μm 이하인 것이 바람직하고, 0.5μm 이하인 것이 보다 바람직하다.
또, 접착층(14)은, 도전로(11)와 절연층(12)의 사이 이외의 영역에도 추가로 배치되어도 된다. 도 9a에서는, 인접하는 2개의 도전로(11) 중 일방의 도전로(11)의 측면 상의 접착층(14)과, 타방의 도전로(11)의 측면 상의 접착층(14)을 연결하도록, 접착층(14)이 추가로 배치되어 있다. 그로써, 도전로(11)와 절연층(12)의 사이의 접착성뿐만 아니라, 절연층(12)을 구성하는 후술하는 절연 시트(21)끼리의 사이의 접착성도 높일 수 있다(후술하는 도 10a 및 b 참조). 그로써, 전기 검사를 행할 때에, 가압과 제압을 반복해도, 이방 도전성 시트(10)의 도전로(11)와 절연층(12)의 경계면에서 박리되기 어렵게 할 수 있는 것뿐만 아니라, 절연층(12)을 구성하는 절연 시트(21)끼리의 사이의 계면에서도 박리되기 어렵게 할 수 있다. 또, 상기 3)의 공정에서 커팅할 때에도, 도전로(11)와 절연층(12)의 경계면에서의 박리나, 절연층(12)을 구성하는 절연 시트(21)끼리의 계면에서의 박리를 발생하기 어렵게 할 수 있다.
접착층(14)을 갖는 이방 도전성 시트(10)는, 이하의 방법으로 제조할 수 있다.
도 10a∼c는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트(10)의 제조 공정을 나타내는 모식도이다. 또한, 도 10c에 있어서, 제1 면(11a)에 있어서의 도전로(11)의 도시는 생략한다.
상기 1)의 공정에 있어서, 절연 시트(21)와, 복수의 도전선(22)과, 그 측면의 적어도 일부를 덮는 접착층(24)을 이 순서로 갖는 복합 시트(20)를 준비함과 함께(도 10a 참조), 상기 2)의 공정에 있어서, 일방의 복합 시트(20)의 접착층(24)과, 타방의 복합 시트(20)의 절연 시트(21)가 접하도록, 복수의 복합 시트(20)를 적층하면서, 순차, 일체화하는 것 이외에는 상술과 동일하게 제조할 수 있다(도 10a∼c 참조).
1)의 공정에서는, 복합 시트(20)는, 임의의 방법으로 얻을 수 있다. 예를 들면, 절연 시트(21)의 표면에, 접착층(24)으로 피복된 복수의 도전선(22)을 소정의 간격을 두고 배치하여 얻어도 되고; 절연 시트(21)의 표면에, 복수의 도전선(22)을 소정의 간격을 두고 배치한 후, 당해 복수의 도전선(22)을 덮도록 접착층(24)을 형성하여 얻어도 된다. 접착층(24)의 형성은, 상술한 알콕시실레인 또는 그 올리고머를 포함하는 용액 또는 상술한 엘라스토머 조성물을 도포하여 행해도 되고, 그들의 시트를 적층하여 행해도 된다. 본 실시형태에서는, 절연 시트(21)의 표면에, 복수의 도전선(22)을 소정의 간격을 두고 배치한 후, 상기 용액 또는 조성물을 재차 도포하여, 복합 시트(20)를 얻을 수 있다(도 7a 참조).
2)의 공정과 3)의 공정은, 상술과 동일하게 행할 수 있다. 그로써, 소정의 두께 (t)를 갖는 이방 도전성 시트(10)를 얻을 수 있다(도 10c 참조). 즉, 이방 도전성 시트(10)에 있어서, 도전로(11)는, 도전선(22)에서 유래하고, 절연층(12)은, 복수의 절연 시트(21)의 일체화물에서 유래하며, 접착층(14)은, 접착층(24)에서 유래한다.
2. 실시형태 2
[이방 도전성 복합 시트]
본 실시형태에 관한 이방 도전성 복합 시트는, 제1 이방 도전성 시트(제1 이방 도전성층)와, 그 위에 적층(고정)된 제2 이방 도전성 시트(제2 이방 도전성층)를 갖는다. 이방 도전성 복합 시트는, 전기 검사에 이용할 수 있고, 제1 이방 도전성 시트가 검사용 기판 측, 제2 이방 도전성 시트가 검사 대상물 측이 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 제1 이방 도전성 시트와 제2 이방 도전성 시트 중 적어도 일방이, 상술한 이방 도전성 시트(실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트(10))일 수 있다.
그 중에서도, 실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트(10)는, 상술한 바와 같이, 두께 방향으로 신축하는 것 같은 탄성을 발현하기 쉬워, 검사 대상물의 단자를 손상되기 어렵게 할 수 있는 점에서, 제2 이방 도전성 시트(50)로서 이용되는 것이 바람직하다.
도 11a는, 본 실시형태에 관한 이방 도전성 복합 시트(30)를 나타내는 평면도이며, 도 11b는, 도 11a의 11B-11B선의 단면도이다.
도 11b에 나타나는 바와 같이, 이방 도전성 복합 시트(30)는, 제1 이방 도전성 시트(제1 이방 도전성층)(40)와, 그것에 적층된 제2 이방 도전성 시트(제2 이방 도전성층)(50)를 갖는다. 그리고, 제2 이방 도전성 시트(50)가, 상술한 이방 도전성 시트(실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트(10))이다.
(제1 이방 도전성 시트)
제1 이방 도전성 시트(40)는, 두께 방향으로 관통하는 복수의 도전로 (41)(제1 도전로)와, 그들의 사이를 절연하고, 또한 제3 면(42a)과 제4 면(42b)을 갖는 절연층(42)(제1 절연층)을 갖는다(도 11b 참조).
도전로(41)는, 제1 이방 도전성 시트(40)의 두께 방향으로 관통하고 있고, 또한 제3 면(42a)측으로 노출된 제3 단부(41a)와, 제4 면(42b)측으로 노출된 제4 단부(41b)를 갖는다(도 11b 참조). 또한, 「두께 방향」이란, 상술과 동일하게, 절연층(42)의 두께 방향에 대하여 ±10° 이하를 말한다.
복수의 도전로(41)의 제3 단부(41a)의 중심 간 거리 p1(피치)은, 두께 방향의 도전성을 확보하기 쉽게 하는 관점에서, 제2 이방 도전성 시트(50)의 복수의 도전로(51)의 제5 단부(51a)의 중심 간 거리 p2(피치)보다 큰 것이 바람직하다(도 11b 참조). 구체적으로는, 제2 이방 도전성 시트(50)의 복수의 도전로(51)의 제5 단부(51a)의 중심 간 거리 p2에 따라서도 다르지만, 제1 이방 도전성 시트(40)의 복수의 도전로(41)의 제3 단부(41a)의 중심 간 거리 p1은, 예를 들면 55∼650μm로 할 수 있다.
또한, 실시형태 1과 동일하게, 복수의 도전로(41)의 제3 단부(41a)의 중심 간 거리 p1과 제4 단부(41b)의 중심 간 거리(또는 복수의 도전로(51)의 제5 단부(51a)의 중심 간 거리 p2와 제6 단부(51b)의 중심 간 거리)는, 동일해도 되고, 달라도 된다. 본 실시형태에서는, 복수의 도전로(41)의 제3 단부(41a)의 중심 간 거리 p1(또는 복수의 도전로(51)의 제5 단부(51a)의 중심 간 거리 p2)과, 제4 단부(41b)의 중심 간 거리(또는 제6 단부(51b)의 중심 간 거리)는 동일하며, 이들은, 복수의 도전로(41)의 중심 간 거리(또는 복수의 도전로(51)의 중심 간 거리)라고도 한다.
도전로(41)는, 제1 이방 도전성 시트(40)의 양방의 면으로 노출되어 있다. 본 실시형태에서는, 제2 이방 도전성 시트(50)와의 전기적 콘택트를 높이는 관점에서, 제1 이방 도전성 시트(40)의 제2 이방 도전성 시트(50)가 적층되는 면에 있어서, 제1 이방 도전성 시트(40)의 도전로(41)는, 절연층(42)보다 두께 방향으로 돌출되어 있는 것이 바람직하다(도 11b 참조). 도전로(41)의 돌출 높이는, 특별히 제약되지 않지만, 예를 들면 10∼40μm, 바람직하게는 15∼30μm로 할 수 있다. 도전로(41)의 원상당 직경은, 도통 가능한 정도이면 되고, 예를 들면 20∼200μm 정도로 할 수 있다.
도전로(41)를 구성하는 재료는, 도전로(11)를 구성하는 재료로서 든 것과 동일한 것, 바람직하게는 금속 재료를 이용할 수 있다.
절연층(42)은, 복수의 도전로(41)의 사이를 매립하도록 배치되어, 복수의 도전로(41) 간을 절연한다(도 11b 참조).
절연층(42)을 구성하는 재료의 예에는, 절연층(12)을 구성하는 재료로서 든 것과 동일한 것, 바람직하게는 제1 엘라스토머 조성물의 가교물을 이용할 수 있다.
제1 이방 도전성 시트(40)의 표면의 록웰 경도는, 특별히 제한되지 않지만, 통상, 도전로(41)의 록웰 경도와 실질적으로 동일(예를 들면 도전로(41)의 록웰 경도의 90∼100%)할 수 있다. 이것은, 도전로(41)의 제3 단부(41a)의 중심 간 거리 p1이나 원상당 직경이 상대적으로 큰 점에서, (도전로(41)의 단면 중심에 측정용의 압자를 닿게 했을 때에) 압자와 접촉하는 절연층(42)의 표면적의 비율이 적은 것이나, 제1 이방 도전성 시트(40)의, 제2 이방 도전성 시트(50)가 적층되는 면(절연층(42)의 제3 면(42a))에 있어서, 도전로(41)가 절연층(42)보다 돌출되어 있는 것 등에 의한다고 생각된다. 제1 이방 도전성 시트(40)의 표면의 록웰 경도는, 후술하는 바와 같이, ASTM D785에 따라, 경도계에 의하여 측정할 수 있다.
(제2 이방 도전성 시트)
제2 이방 도전성 시트(50)는, 두께 방향을 따라 형성된 복수의 도전로(51)(제2 도전로)와, 그들의 사이를 메움과 함께 제5 면(52a) 및 제6 면(52b)을 갖는 절연층(52)(제2 절연층)을 갖는다(도 11a 및 b 참조). 구체적으로는, 제1 이방 도전성 시트(40)의 제1 절연층(42)의 제3 면(42a)과, 제2 이방 도전성 시트(50)의 제2 절연층(52)의 제6 면(52b)이 대향하도록 적층되어 있다(도 11b 참조).
그리고, 제2 이방 도전성 시트(50)는, 실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트(10)일 수 있다. 즉, 제2 이방 도전성 시트(50)에 있어서의 도전로(51)(제2 도전로)는, 상기 이방 도전성 시트(10)에 있어서의 도전로(11)에 대응하고, 절연층(52)(제2 절연층)은, 상기 이방 도전성 시트(10)에 있어서의 절연층(12)에 대응한다. 동일하게, 도전로(51)의 제5 단부(51a), 제6 단부(51b)는, 도전로(11)의 제1 단부(11a), 제2 단부(11b)에 각각 대응하고, 절연층(52)의 제5 면(52a), 제6 면(52b)은, 절연층(12)의 제1 면(12a), 제2 면(12b)에 각각 대응한다.
제2 이방 도전성 시트(50)에 있어서의 복수의 도전로(51)의 제5 단부(51a)의 중심 간 거리 p2(피치)는, 제1 이방 도전성 시트(40)에 있어서의 복수의 도전로(41)의 제3 단부(41a)의 중심 간 거리 p1(피치)보다 작다. 구체적으로는, 복수의 도전로(51)의 제5 단부(51a)의 중심 간 거리 p2는, 복수의 도전로(41)의 제3 단부(41a)의 중심 간 거리 p1의 18∼31%인 것이 바람직하다. 이와 같이, 복수의 도전로(51)의 제5 단부(51a)의 중심 간 거리 p2를, 복수의 도전로(41)의 제3 단부(41a)의 중심 간 거리 p1보다 충분히 작게 함으로써, 검사 대상물의 얼라인먼트를 필요하지 않게 할 수 있다. 복수의 도전로(51)의 제5 단부(51a)의 중심 간 거리 p2는, 예를 들면 10∼200μm로 할 수 있다. 또, 도전로(51)의 제5 단부(51a)의 원상당 직경은, 통상, 도전로(41)의 제3 단부(41a)의 원상당 직경보다 작다.
절연층(52)은, 복수의 도전로(51)의 사이를 매립하도록 배치되어, 그들의 사이를 절연한다. 절연층(52)을 구성하는 재료는, 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면의 록웰 경도가 후술하는 범위를 충족시키도록 선택되는 것 이외에는, 절연층(42)을 구성하는 재료와 동일한 것을 이용할 수 있다. 예를 들면, 제2 이방 도전성 시트(50)와 제1 이방 도전성 시트(40)를 일체화시키기 쉽게 하는 관점 등에서, 절연층(52)을 구성하는 재료와 절연층(42)을 구성하는 재료는, 동일해도 된다.
제2 이방 도전성 시트(50)의 표면(바람직하게는 제5 면(52a))의 록웰 경도는, 제1 이방 도전성 시트(40)의 표면(바람직하게는 제3 면(42a))의 록웰 경도보다 낮은 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 제1 이방 도전성 시트(40)는, 도전로(41)의 제3 단부(41a)의 중심 간 거리 p1나 원상당 직경이 상대적으로 큰 점에서, 압자와 접촉하는 절연 재료의 표면적의 비율이 적은 데 대하여; 제2 이방 도전성 시트(50)는, 도전로(51)의 제5 단부(51a)의 중심 간 거리 p2나 원상당 직경이 상대적으로 작은 점에서, 압자와 접촉하는 절연 재료의 표면적의 비율이 많아지기 쉽다. 그 결과, 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면의 록웰 경도는, 금속선과 절연 재료의 사이(바람직하게는 절연 재료)의 록웰 경도와 실질적으로 동일해져, 도전로(41)의 록웰 경도와 실질적으로 동일한 제1 이방 도전성 시트(40)의 표면의 록웰 경도보다 낮아진다고 생각된다. 구체적으로는, 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면의 록웰 경도는, M120 이하인 것이 바람직하다. 그와 같은 제2 이방 도전성 시트(50)는 적절한 유연성을 갖기 때문에, 제1 이방 도전성 시트(40)를 직접, 검사 대상물과 접촉시키는 경우와 비교하여, 검사 대상물의 단자가 도전로(51) 등에 의하여 손상되기 어렵게 할 수 있다.
제2 이방 도전성 시트(50)의 표면의 록웰 경도는, ASTM D785에 준거하여 측정할 수 있다. 구체적으로는, 제2 이방 도전성 시트(50)를 소정의 크기로 커팅한 후, 얻어진 시험편의 M 스케일의 록웰 경도를, ASTM D785에 따라, 경도계에 의하여 측정한다.
제2 이방 도전성 시트(50)의 표면의 록웰 경도는, 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면적에서 차지하는 절연 재료(절연층(52))의 면적의 비율에 따라 조정할 수 있다.
제2 이방 도전성 시트(50)의 표면의 록웰 경도를 M120 이하로 하기 위해서는, 예를 들면, 1) 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면적에 대한 절연 재료(절연층(52))의 표면적의 비율을 많게 한다, 예를 들면 제1 이방 도전성 시트(40)의 그것보다 많게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면적에 대한 절연층(52)의 표면적의 비율을 75% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 절연층(52)의 표면적의 비율은, 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면을 주사 전자 현미경에 의하여 관찰하여 얻어지는 2차원 정보로부터 산출할 수 있다.
식 (1) 절연층(52)의 표면적의 비율(%)=절연층(52)의 표면적/제2 이방 도전성 시트(50)의 표면적×100
절연 재료(절연층(52))의 표면적의 비율은, 도전로(51)가 금속선인 경우는, 예를 들면 금속선의 원상당 직경이나 중심 간 거리 p2에 의하여 조정될 수 있다. 절연 재료(절연층(52))의 표면적의 비율을 높게 하기 위해서는, 예를 들면 금속선의 원상당 직경은 작게 하고, 중심 간 거리 p2를 (중심 간 거리 p1보다 작은 범위에서) 크게 하는 것이 바람직하다.
또, 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면의 록웰 경도를 M120 이하로 하기 위해서는, 2) 도전로(51)가 금속선인 경우, 금속선의 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면으로부터의 돌출 높이를 낮게 하는 것, 예를 들면 제1 이방 도전성 시트(40)의 그것보다 낮게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 도전로(51)는, 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면으로부터 돌출되지 않는 것이 바람직하다. 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면으로부터 돌출된 도전로(51)는, 록웰 경도에 영향을 주기 쉽기 때문이다.
제2 이방 도전성 시트(50)의 제2 절연층(52)의 두께는, 제1 이방 도전성 시트(40)의 제1 절연층(42)의 두께보다 작은 것이 바람직하다. 즉, 제2 이방 도전성 시트(50)는, 통상, 제1 이방 도전성 시트(40)보다, 도통 저항값이 크다. 그 때문에, 제2 이방 도전성 시트(50)의 두께의 비율이 적절히 작으면, 이방 도전성 복합 시트(30) 전체의 도통 저항값이 과도하게 높아지지 않기 때문에, 검사 정밀도가 저해되기 어렵다. 제2 이방 도전성 시트(50)의 제2 절연층(52)의 두께는, 이방 도전성 복합 시트(30) 전체의 도통 저항값이 과도하게 높아지지 않도록 하는 관점 등에서, 예를 들면 20∼100μm인 것이 바람직하다. 제2 절연층(52) 및 제1 절연층(42)의 두께는, 상술과 동일한 방법으로 각각 측정될 수 있다.
제2 이방 도전성 시트(50)의 제2 절연층(52)의 두께(T2)와, 제1 이방 도전성 시트(40)의 제1 절연층(42)의 두께(T1)의 비(T2/T1)는, 1/4∼1/10 정도로 할 수 있다.
(층 구성)
제2 이방 도전성 시트(50)는, 제1 이방 도전성 시트(40)의 일방의 면에만 적층되어도 되고, 양방의 면에 적층되어도 된다. 본 실시형태에서는, 제2 이방 도전성 시트(50)는, 제1 이방 도전성 시트(40)의 일방의 면(검사 대상물의 단자와 접촉시키는 측)에 적층되어 있다. 그리고, 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면(제1 이방 도전성 시트(40)와는 반대 측의 면)에, 검사 대상물이 배치된다.
(작용)
본 실시형태에 관한 이방 도전성 복합 시트(30)에 의하면, 상기 실시형태 1에서 설명한 효과에 더하여, 이하의 효과를 가질 수 있다.
즉, 종래의 일반적인 이방 도전성 시트는, 두께 방향으로 양호한 도전성을 갖지만, 도전로인 금속핀(금속선이라고 한다)이, 이방 도전성 시트의 표면으로 노출되어 있거나, 또는 돌출되어 있다. 그 때문에, 이방 도전성 시트 상에 검사 대상물의 단자를 위치 맞춤이나 전기 검사를 행할 때에, 검사 대상물의 단자가, 노출 또는 돌출된 금속선과 접촉하여 손상되기 쉽다. 또, 검사 대상물의 고밀도 배선화, 즉, 단자 간의 피치의 미세화에 따라, 검사 대상물의 단자의 위치 맞춤(얼라인먼트)을 고정밀도로 행하는 것이 어렵다.
이에 대하여 본 실시형태에서는, 예를 들면 종래의 이방 도전성 시트(제1 이방 도전성 시트(40)) 상에, 실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트(10)(제2 이방 도전성 시트(50))를 갖는다. 실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트(10)는, 상술한 바와 같이, 두께 방향으로 신축하는 것 같은 탄성을 발현하기 쉬워, 검사 대상물의 단자를 손상시키기 어렵게 할 수 있기 때문에, 금속선과의 접촉에 의한 검사 대상물의 손상을 억제할 수 있다. 또, 실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트(10)(제2 이방 도전성 시트(50))의 도전로(11)의 제1 단부(11a)의 중심 간 거리 p2를 작게 함으로써, 위치 맞춤(얼라인먼트)을 필요하지 않게 할 수 있다.
[이방 도전성 복합 시트의 제조 방법]
본 개시의 이방 도전성 복합 시트(30)는, 임의의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 이방 도전성 복합 시트(30)는, 1) 제1 이방 도전성 시트(40)와 제2 이방 도전성 시트(50)를 각각 준비하는 공정과, 2) 제1 이방 도전성 시트(40)와 제2 이방 도전성 시트(50)를 적층한 후, 열압착 등에 의하여 일체화하는 공정을 거쳐 얻을 수 있다.
1)의 공정에 대하여
제1 이방 도전성 시트(40)는, 임의의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 도 11a 및 b에 나타나는 바와 같은 제1 이방 도전성 시트(40)는, 복수의 긴 금속선을 서로 접촉하지 않도록 소정의 피치로 나열한 층(금속선으로 이루어지는 층)과 절연 시트를 교대로 적층하여 적층체를 얻은 후, 얻어진 적층체를 적층 방향으로 평행한 방향(금속선에 대하여 수직인 방향)으로 소정의 두께로 절단함으로써 얻을 수 있다.
제2 이방 도전성 시트(50)의 도전로(51)가 금속선인 경우(도 11b 참조), 상술과 동일한 방법으로 제조할 수 있다.
2)의 공정에 대하여
제1 이방 도전성 시트(40)와 제2 이방 도전성 시트(50)의 일체화는, 예를 들면 열압착 등의 임의의 방법으로 행할 수 있다.
또한, 도 11a 및 b에서는, 제1 이방 도전성 시트(40)와 제2 이방 도전성 시트(50)가 일체화된 예(복합 시트)를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 제1 이방 도전성 시트(40)와 제2 이방 도전성 시트(50)는, 일체화되어 있지 않아도 되며, 사용 시에 적층되어도 된다.
[이방 도전성 시트 세트]
도 12는, 본 실시형태에 관한 이방 도전성 시트 세트(60)를 나타내는 단면도이다.
이방 도전성 시트 세트(60)는, 제1 이방 도전성 시트(40)와, 그 적어도 일방의 면에 적층되기 위한 제2 이방 도전성 시트(50)를 갖는다. 구체적으로는, 이방 도전성 시트 세트(60)는, 제1 이방 도전성 시트(40)의 제1 절연층(42)의 제3 면(42a)과, 제2 이방 도전성 시트(50)의 제2 절연층(52)의 제6 면(52b)이 대향하도록 적층하여 사용된다(도 12 참조). 제1 이방 도전성 시트(40)와 제2 이방 도전성 시트(50)는, 상술한 제1 이방 도전성 시트(40)와 제2 이방 도전성 시트(50)와 각각 동일하게 구성된다.
제1 이방 도전성 시트(40)와 제2 이방 도전성 시트(50)의 사이의 계면 저항을 저감시키는 관점 등에서, 제2 이방 도전성 시트(50)의 제1 이방 도전성 시트(40)와 접하는 면에는, 제1 이방 도전성 시트(40)의 표면 형상과 감합(嵌合)하는 것 같은 표면 형상(예를 들면 요철)이 부여되어 있어도 된다.
또, 상술과 동일하게, 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면(제1 이방 도전성 시트(40)와는 반대 측의 면)에, 검사 대상물이 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제1 이방 도전성 시트(40)와 제2 이방 도전성 시트(50)가 일체화되어 있지 않음으로써, 검사 대상물의 종류에 따라, 이방 도전성 시트의 구성을 자유롭게 변경할 수 있다. 또, 일체화하고 있지 않아도, 검사 대상물의 단자와 접촉시킬 때에, 가압함으로써, 전기적인 접속은 충분히 행할 수 있다.
이들 이방 도전성 복합 시트(30) 및 이방 도전성 시트 세트(60)는, 상술과 동일하게, 반도체 장치 등의 검사 대상물의 전기 검사에 바람직하게 이용할 수 있다.
[전기 검사 장치 및 전기 검사 방법]
도 13은, 본 실시형태에 관한 전기 검사 장치(100)를 나타내는 단면도이다.
도 13에 나타나는 바와 같이, 전기 검사 장치(100)는, 이방 도전성 복합 시트(30) 또는 이방 도전성 시트 세트(60)의 적층체가, 검사용 기판(120)의 전극(121)이 배치된 면 상에, 당해 전극(121)과 금속선(11)이 접하도록 배치되는 것 이외에는 상기 실시형태 1과 동일하게 구성되어 있다. 그리고, 이방 도전성 복합 시트(30) 또는 이방 도전성 시트 세트(60)의 적층체를 구성하는 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면이, 검사 대상물(130)의 단자와 접하도록 배치되어 있다.
그리고, 본 실시형태에서는, 검사 대상물(130)의 단자(131)와 접촉하는 제2 이방 도전성 시트(50)의 표면의 록웰 경도가, 바람직하게는 M120 이하로 낮아, 적절한 유연성을 갖는다. 그로써, 검사 대상물(130)의 단자(131)를 올려 압압해도, 당해 검사 대상물(130)의 단자(131)가, 제2 이방 도전성 시트(50)에 의하여 손상되는 것을 억제할 수 있다. 또, 제2 이방 도전성 시트(50)의 복수의 도전로(51)의 제5 단부(51a)의 중심 간 거리 p2는, 제1 이방 도전성 시트의 그것과 비교하여 매우 작은 점에서, 검사 대상물(130)의 단자(131)의 위치 맞춤(얼라인먼트)을 필요하지 않게 할 수 있다.
[변형예]
상기 실시형태에서는, 제2 이방 도전성 시트(50)가, 실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트(10)인 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 제1 이방 도전성 시트(40)가, 실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트(10)여도 된다.
도 14a는, 변형예에 관한 이방 도전성 복합 시트(30)를 나타내는 단면도이며, 도 14b는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트 세트(60)를 나타내는 단면도이다. 도 15는, 변형예에 관한 이방 도전성 복합 시트(30)를 나타내는 단면도이다. 이 중, 도 15a는, 도 14a에 있어서, 제2 이방 도전성 시트(50)를 분산형의 이방 도전 시트로 한 예를 나타내는 도면이며, 도 15b는, 도 15a의 파선부(15B)의 확대도이고, 도 15c는, 도 14a에 있어서, 제2 이방 도전성 시트(50)를 편재형의 이방 도전성 시트로 한 예를 나타내는 도면이다.
이와 같이, 제1 이방 도전성 시트(40)를, 실시형태 1에 관한 이방 도전성 시트(10)로 해도 된다(도 14a 및 B, 도 15a∼c 참조).
또, 제2 이방 도전성 시트(50)의 도전로(51)는, 절연 재료 중에 분산되어, 가압 상태 또는 무가압 상태에서 두께 방향으로 도전로를 형성하는 복수의 도전성 입자로 구성되어도 된다(도 15a∼c 참조). 구체적으로는, 도 15a 및 b에 나타나는 바와 같이, 제2 이방 도전성 시트(50)는, 절연 재료와, 그것에 분산된 복수의 도전성 입자를 포함하는 것이어도 된다. 얼라인먼트하지 않아도, 충분한 도통이 얻어지도록 하는 관점에서는, 복수의 도전성 입자는, 시트의 두께 방향으로 배향하고 있는 것이 바람직하다. 두께 방향으로 배향한 도전성 입자의 수는, 하나여도 되고, 복수여도 된다. 두께 방향으로 배향한 도전성 입자는, 시트의 전체에 걸쳐 분산되어 있어도 되고(분산형, 도 15a 및 b 참조), 규칙적으로 편재하고 있어도 된다(편재형, 도 15c 참조).
제2 이방 도전성 시트(50)의 도전로(51)는, 무가압 상태 또는 가압 상태에서 두께 방향으로 도통하는 부재이면 된다(도 15a∼c 참조). 도전로(51)는, 얼라인먼트를 필요하지 않게 하는 관점에서는, 도통한 상태에서의 체적 저항값이, 상술한 범위, 바람직하게는 1.0×10×10-4∼1.0×10×10-5Ω·cm를 충족시키는 것이다.
제2 이방 도전성 시트(50)는, 도전로(51)로서 두께 방향으로 배향한 복수의 도전성 입자(P)를 포함한다(도 15a∼c 참조). 그리고, 두께 방향으로 배향한 복수의 도전성 입자(P)가, 시트의 전체에 걸쳐 분산되어 있다.
도전성 입자(P)는, 특별히 제한되지 않지만, 두께 방향으로 배향시키는 관점 등에서, 예를 들면 도전성 자성체 입자인 것이 바람직하다. 도전성 자성체 입자의 예에는, 철, 니켈, 코발트 등의 자성 금속 또는 이들의 합금으로 이루어지는 입자, 혹은 이들을 금, 은, 구리, 주석, 팔라듐, 로듐 등의 도전성 금속으로 도금한 것 등이 포함된다.
도전성 입자(P)의 메디안 직경(d50)은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 5∼100μm, 바람직하게는 10∼50μm이다. 도전성 입자(P)의 메디안 직경은, 광산란법, 예를 들면 레이저 해석·산란식 입도 분포계로 측정할 수 있다.
도전로(51)가, 두께 방향으로 배향한 복수의 도전성 입자(P)로 구성되는 경우, 복수의 도전로(51)의 중심 간 거리 p2는, 이하와 같이 특정된다. 즉, 도 15a 및 b와 같은 분산형의 경우는, 두께 방향으로 배향한 복수의 도전성 입자(P)의 중심선(두께 방향으로 배향한 복수의 도전성 입자(P)의 중심끼리를 연결하는 선) 간의 거리를, 복수의 도전로(51)의 중심 간 거리 p2로 한다(도 15b 참조). 한편, 도 15c와 같은 편재형의 경우는, 편재부를 하나의 도전로(11)로 간주하여, 당해 편재부의 중심선 간의 거리를, 복수의 도전로(51)의 중심 간 거리 p2로 한다(도 15c 참조).
이와 같은, 도전로(51)가 도전성 입자(P)로 구성된 제2 이방 도전성 시트(50)(도 15a∼c 참조)는, 이하의 수순으로 제조할 수 있다.
i) 먼저, 절연성 재료와, 자성을 나타내는 도전성 입자(P)를 포함하는 도전성 엘라스토머 조성물을 조제한다. 그리고, 이형성 지지판 상에, 도전성 엘라스토머 조성물을 도포하여, 도전성 엘라스토머 조성물층을 형성한다.
ii) 이어서, 도전성 엘라스토머 조성물층의 두께 방향으로 자장을 작용시켜, 도전성 엘라스토머 조성물층 중에 분산된 도전성 입자(P)를, 두께 방향으로 나열하도록 배향시킨다. 그리고, 도전성 엘라스토머 조성물층에 대한 자장의 작용을 계속하면서, 또는 자장의 작용을 정지한 후, 도전성 엘라스토머 조성물층을 경화시켜, 도전성 입자(P)가 두께 방향으로 나열되도록 배향한 도전성 엘라스토머층을 얻는다.
iii) 그리고, 이형성 지지판을 박리하여, 도전성 엘라스토머층으로 이루어지는 제2 이방 도전성 시트(50)를 얻는다.
i)의 공정에서 이용되는 이형성 지지판으로서는, 금속판, 세라믹스판, 수지판 및 이들의 복합재 등을 이용할 수 있다. 도전성 엘라스토머 조성물의 도포는, 스크린 인쇄 등의 인쇄법, 롤 도포법, 또는 블레이드 도포법에 의하여 행할 수 있다. 도전성 엘라스토머 조성물층의 두께는, 형성해야 할 도전로의 두께에 따라 설정된다. 도전성 엘라스토머 조성물층에 자장을 작용시키는 수단은, 전자석, 영구 자석 등을 이용할 수 있다.
ii)의 공정에 있어서의, 도전성 엘라스토머 조성물층에 작용시키는 자장의 강도는, 0.2∼2.5테슬라가 되는 크기가 바람직하다. 도전성 엘라스토머 조성물층의 경화는, 통상, 가열 처리에 의하여 행해진다. 구체적인 가열 온도 및 가열 시간은, 도전성 엘라스토머 조성물층을 구성하는 엘라스토머 조성물의 종류, 도전성 입자(P)의 이동에 필요로 하는 시간 등을 고려하여 적절히 설정된다.
3. 그 외
또한, 상기 실시형태에서는, 모두 비직선부(11c)를 갖는 도전로를 갖는 이방 도전성 시트를 이용한 예에 대하여 설명했지만, 목적에 따라, 비직선부(11c)를 갖지 않는 도전로를 갖는 이방 도전성 시트를 이용해도 된다(도 16 및 17 참조).
도 16a∼c는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트를 나타내는 도면이다. 이 중, 도 16a는, 사시도이고, 도 16b는, 수평 단면의 부분 확대도이며, 도 16c는, 종단면의 부분 확대도이다.
예를 들면, 도전로(11)와 절연층(12)의 사이의 박리는, 비직선부(11c)를 갖지 않는 도전로(11)에 있어서 발생하기 쉬운 점에서, 접착층(14)은, 비직선부(11c)를 갖지 않는 도전로(11)와 절연층(12)의 사이에 배치되어도 된다(도 16a∼c 참조).
도 17a는, 변형예에 관한 이방 도전성 복합 시트를 나타내는 부분 확대 단면도이며, 도 17b는, 변형예에 관한 이방 도전성 시트 세트를 나타내는 부분 확대 단면도이다. 예를 들면, 도전로(11)가 비직선부(11c)를 갖지 않는 이방 도전성 시트는, 두께 방향으로 휘기 어려워, 검사 대상물의 단자를 손상시키기 쉬운 점에서, 이방 도전성 복합 시트나 이방 도전성 시트 세트로서 바람직하게 이용할 수 있다(도 17a 및 b 참조).
또, 상기 실시형태에서는, 이방 도전성 시트(10)가 배치된 검사용 기판(120)에 대하여, 검사 대상물(130)을 압압하여 전기 검사를 행하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 검사 대상물(130)에 대하여, 이방 도전성 시트(10)가 배치된 검사용 기판(120)을 압압하여 전기 검사를 행해도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 이방 도전성 시트를 전기 검사에 이용하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 2개의 전자 부재 간의 전기적 접속, 예를 들면 유리 기판과 플렉시블 프린트 기판의 사이의 전기적 접속이나, 기판과 그에 실장되는 전자 부품의 사이의 전기적 접속 등에 이용할 수도 있다.
본 출원은, 2018년 11월 21일 출원된 일본 특허출원 2018-218281, 2019년 3월 22일 출원된 일본 특허출원 2019-54538, 및 2019년 5월 27일 출원된 일본 특허출원 2019-98814에 근거하여 우선권을 주장한다. 당해 출원 명세서 및 도면에 기재된 내용은, 모두 본원 명세서에 원용된다.
[산업상 이용가능성]
본 개시에 의하면, 검사 대상물의 손상을 억제할 수 있는 이방 도전성 시트, 전기 검사 장치 및 전기 검사 방법을 제공할 수 있다.
10 : 이방 도전성 시트
11, 41, 51 : 도전로
11a : 제1 단부
11b : 제2 단부
11c : 비직선부
12, 42, 52 : 절연층
12a : 제1 면
12b : 제2 면
13 : 전해질층
14, 24 : 접착층
20 : 복합 시트
21 : 절연 시트
22 : 도전선
23 : 적층체
30 : 이방 도전성 복합 시트
40 : 제1 이방 도전성 시트
41a : 제3 단부
41b : 제4 단부
42a : 제3 면
42b : 제4 면
50 : 제2 이방 도전성 시트
51a : 제5 단부
51b : 제6 단부
52a : 제5 면
52b : 제6 면
60 : 이방 도전성 시트 세트
100 : 전기 검사 장치
110 : 지지 용기
120 : 검사용 기판
121 : 전극
130 : 검사 대상물
131 : (검사 대상물의) 단자

Claims (20)

  1. 복수의 도전로와,
    상기 복수의 도전로의 사이를 메우도록 배치되고, 제1 면과 제2 면을 갖는 절연층을 가지며,
    상기 도전로는, 상기 절연층의 두께 방향으로 뻗어 있고, 또한 상기 제1 면측의 제1 단부와, 상기 제2 면측의 제2 단부를 가지며,
    상기 제1 단부의 중심과 상기 제2 단부의 중심이 겹쳐지도록 상기 도전로를 투시했을 때, 상기 도전로의 적어도 일부는, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부와는 겹쳐지지 않는,
    이방 도전성 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단부는, 상기 제1 면측으로 노출되어 있으며,
    상기 제2 단부는, 상기 제2 면측으로 노출되어 있는,
    이방 도전성 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 절연층의 두께 방향을 따라 평면 투시했을 때에,
    상기 제1 단부의 중심과 상기 제2 단부의 중심은 겹쳐져 있고, 또한
    상기 도전로의 적어도 일부는, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부와는 겹쳐지지 않는,
    이방 도전성 시트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층의 두께 방향을 따른 단면에 있어서,
    상기 도전로의 적어도 일부는, 파형, 지그재그 형상, 아치상, 또는 V자상을 갖는,
    이방 도전성 시트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 절연층의 두께 방향을 따른 단면에 있어서,
    상기 제1 단부와 상기 제2 단부의 사이의 중간점보다 상기 제1 단부 측에 위치하는 상기 도전로의 적어도 일부는, 파형, 지그재그 형상, 아치상, 또는 V자상을 갖는,
    이방 도전성 시트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 도전로의 제1 단부의 중심 간 거리는, 5∼55μm인,
    이방 도전성 시트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 도전로의 제1 단부의 원상당 직경은, 2∼20μm인,
    이방 도전성 시트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 도전로와 상기 절연층의 사이의 적어도 일부에 각각 배치된 복수의 접착층을 더 갖는,
    이방 도전성 시트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 접착층은, 알콕시실레인 또는 그 올리고머의 중축합물을 포함하는,
    이방 도전성 시트.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 절연층은, 제1 수지 조성물로 이루어지고,
    상기 접착층은, 제2 수지 조성물로 이루어지며,
    상기 제2 수지 조성물의 유리 전이 온도는, 상기 제1 수지 조성물의 유리 전이 온도보다 높은,
    이방 도전성 시트.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    검사 대상물의 전기 검사에 이용되는 이방 도전성 시트로서
    상기 검사 대상물은, 상기 제1 면 상에 배치되는,
    이방 도전성 시트.
  12. 두께 방향으로 관통하는 복수의 제1 도전로와, 상기 복수의 제1 도전로의 사이를 메우도록 배치되고, 제3 면과 제4 면을 갖는 제1 절연층을 갖는 제1 이방 도전성 시트와,
    두께 방향으로 뻗어 형성된 복수의 제2 도전로와, 상기 복수의 제2 도전로의 사이를 메우도록 배치되며, 제5 면과 제6 면을 갖는 제2 절연층을 갖는 제2 이방 도전성 시트를 갖고,
    상기 제1 이방 도전성 시트와 상기 제2 이방 도전성 시트는, 상기 제1 절연층의 상기 제3 면과 상기 제2 절연층의 상기 제6 면이 대향하도록 적층되어 있으며,
    상기 제1 이방 도전성 시트와 상기 제2 이방 도전성 시트 중 적어도 일방이, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 시트이고,
    상기 제5 면측에 있어서의 상기 복수의 제2 도전로의 중심 간 거리 p2는, 상기 제3 면측에 있어서의 상기 복수의 제1 도전로의 중심 간 거리 p1보다 작으며, 또한
    상기 제2 이방 도전성 시트의 상기 제5 면의 상기 록웰 경도는, 상기 제1 이방 도전성 시트의 상기 제3 면의 상기 록웰 경도보다 낮은,
    이방 도전성 복합 시트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 이방 도전성 시트의 상기 제5 면의 상기 록웰 경도는, M120 이하인,
    이방 도전성 복합 시트.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 제5 면측에 있어서의 상기 복수의 제2 도전로의 중심 간 거리 p2는, 상기 제3 면측에 있어서의 상기 복수의 제1 도전로의 중심 간 거리 p1의 18∼31%인,
    이방 도전성 복합 시트.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 절연층의 두께는, 상기 제1 절연층의 두께보다 작은,
    이방 도전성 복합 시트.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    검사 대상물의 전기 검사에 이용되는 이방 도전성 복합 시트로서,
    상기 검사 대상물은, 상기 제2 이방 도전성 시트의 상기 제5 면 상에 배치되는,
    이방 도전성 복합 시트.
  17. 두께 방향으로 관통하는 복수의 제1 도전로와, 상기 복수의 제1 도전로의 사이를 메우도록 배치되고, 제3 면과 제4 면을 갖는 제1 절연층을 갖는 제1 이방 도전성 시트와,
    두께 방향으로 뻗어 형성된 복수의 제2 도전로와, 상기 복수의 제2 도전로의 사이를 메우도록 배치되며, 제5 면과 제6 면을 갖는 제2 절연층을 갖는 제2 이방 도전성 시트를 갖고,
    상기 제1 이방 도전성 시트와 상기 제2 이방 도전성 시트는, 상기 제1 절연층의 상기 제3 면과 상기 제2 절연층의 상기 제6 면이 대향하도록 적층되기 위한 것이며,
    상기 제1 이방 도전성 시트와 상기 제2 이방 도전성 시트 중 적어도 일방이, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된, 이방 도전성 시트이고,
    상기 제5 면측에 있어서의 상기 복수의 제2 도전로의 중심 간 거리 p2는, 상기 제3 면측에 있어서의 상기 복수의 제1 도전로의 중심 간 거리 p1보다 작으며, 또한
    상기 제2 이방 도전성 시트의 상기 제5 면의 상기 록웰 경도는, 상기 제1 이방 도전성 시트의 상기 제3 면의 상기 록웰 경도보다 낮은,
    이방 도전성 시트 세트.
  18. 제17항에 있어서,
    검사 대상물의 전기 검사에 이용되는 이방 도전성 시트 세트로서,
    상기 검사 대상물은, 상기 제2 이방 도전성 시트의 상기 제5 면 상에 배치되는,
    이방 도전성 시트 세트.
  19. 복수의 전극을 갖는 검사용 기판과,
    상기 검사용 기판의 상기 복수의 전극이 배치된 면 상에 배치된, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 시트, 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 복합 시트, 또는 제17항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 시트 세트의 적층물을 갖는,
    전기 검사 장치.
  20. 복수의 전극을 갖는 검사용 기판과, 단자를 갖는 검사 대상물을, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 시트, 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 복합 시트, 또는 제17항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 시트 세트의 적층물을 개재하여 적층하고, 상기 검사용 기판의 상기 전극과 상기 검사 대상물의 상기 단자를, 상기 이방 도전성 시트를 개재하여 전기적으로 접속하는 공정을 갖는,
    전기 검사 방법.
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