200527753 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關例如用於半導體積體電路等電路裝置的 檢查的向異導電性連接器以及利用具備該向異導電性連接 器的電路裝置的檢查裝置的電路裝置之檢查方法。進一步 詳而言之,有關於可適用於具有軟焊突起電極的半導體積 體電路等電路裝置的檢查的向異導電性連接器’以及具有 軟焊突起電極的半導體積體電路等電路裝置之檢查方法。 【先前技術】 向異導電性薄片係僅沿厚度方向顯示有導電性者,或 具有在沿厚度方向押壓時僅沿厚度方向顯示有導電性的加 壓導電性導電部者。由於向異導電性薄片具有不使用焊接 或機械嵌合等手段,可達成微型電連接,能吸收機械撞擊 或應變達到軟連接等特徵,故利用此等特徵,例如於電子 計算機、電子式數位時鐘、電子照相機、電腦鍵盤等的領 域中,廣泛用來作爲供達成電路裝置彼此間的電連接,例 如印刷電路基板與無引線晶片載體、液晶面板等的電連接 的向異導電性連接器。 又,於印刷電路基板或半導體積體電路等電路裝置的 電氣檢查中,爲達成例如形成於作爲檢查對象的電路裝置 之一面的被檢查電極與形成於檢查用電路基板的表面的檢 查用電極的電連接,於電路裝置的電極區域與檢查用電路 基板的檢查用電極區域間夾裝向異導電性薄片作爲連接器 -4- 200527753 (2) 就習知此種向異導電性薄片而言,已知有將金屬粒子 均一分散於彈性體中所得者(例如參考專利文獻1 )、籍 由將導電性磁性金屬不均一分散於彈性體中,形成沿厚度 方向延伸的多數導電路形成部及使其彼此絕緣的絕緣部( 例如參考專利文獻2 )、於導電路形成部的表面與絕緣部 間形成梯級者(例如參考專利文獻3 )等種種構造。 於此等向異導電性薄片的絕緣性的彈性高分子物質中 含有導電性粒子,其處於沿厚度方向排列狀定向的狀態, 藉由多數導電性粒子的鏈接,形成導電路。 此種向異導電性薄片可藉由將例如於硬化而形成彈性 高分子物質的高分子物質形成材料中含具有磁性的導電性 粒子的成型材料注入金屬模的成型空間內,形成成型材料 層,對其施加磁場作用,進行硬化處理來製造。 然而,於例如具有軟焊合金製突起狀電極的電路裝置 的電氣檢查中,使用習知向異導電性薄片作爲連接器會有 以下問題 亦即’由於在該向異導電性薄片的導電路形成部表面 因反覆進行將作爲檢查對象的電路裝置的作爲被檢查電極 的突起狀電極壓接於向異導電性薄片的導電路形成部表面 的動作而發生突起狀電極壓接所造成的永久性變形,或磨 損所造成的變形,故該向異導電性薄片的導電路形成部的 電阻値增加,由於各向異導電性薄片的導電路形成部的電 阻値不一致,故有後續電路裝置的檢查困難的問題。 -5- 200527753 (3) 又,就用來構成導電路形成部的導電性粒子而言,雖 爲獲得良好導電性’通常使用金製被覆層形成者,不過, 卻因連續進行多數電路裝置的電氣檢查,故構成電路裝置 中被檢查電極的電極物質(軟焊合金)轉移至向異導電性 薄片的導電性粒子的被覆層,該被覆層因此而變形,結果 ,有導電路形成部的導電性降低的問題。 爲解決上述問題,於電路裝置的檢查中,由向異導電 性薄片以及於樹脂材料製柔軟絕緣性薄片上排列複數個沿 其厚度方向貫通延伸的金屬電極體的薄片狀連接器構成電 路裝置檢查用治具,藉由使被檢查電極接觸並押壓該電路 裝置檢查用治具的薄片狀連接器的金屬電極體,可達成與 作爲檢查對象的電路裝置間的電連接(例如參考專利文獻 4 ) 〇 然而,於上述電路裝置檢查用治具中,在作爲檢查對 象的電路裝置的間距小情況下,亦即,在薄片狀連接器的 金屬電極體的間距小情況下,難以達成對該電路裝置的必 要電連接。具體加以說明,於金屬電極體的間距小的薄片 狀連接器中,藉由相鄰金屬電極體彼此干涉,降低相鄰金 屬電極體間的可撓性。因此,在作爲檢查對象的電路裝置 的基體的面精度低,基體厚度的均一性低,或被檢查電極 的高度的誤差大情況下,無法使薄片狀連接器的金屬電極 體確實接觸該電路裝置中所有被檢查電極,結果,無法達 成對該電路裝置的良好電連接。 又,即使可達成對所有被檢查電極的良好電連接狀態 -6 - 200527753 (4) ,仍需相當大的押壓力,因此,檢查裝置全體變成大型, 又,檢查裝置全體的製造成本增筒。 又,在高溫環境下進行電路裝置的檢查時’因形成向 異導電性薄片的彈性高分子物質的熱膨脹係數與形成絕緣 性薄片的樹脂材料的熱膨脹係數差而於向異導電性薄片的 導電路形成部與薄片狀連接器的金屬電極體間發生位置不 一致,結果,難以穩定維持良好的電連接狀態。 又,由於在構成電路裝置檢查用治具情況下,除了製 造向異導電性薄片外,須製造薄片狀連接器,還須在位置 與其一致狀態下固定,故檢查用治具的製造成本增高。 於習知向異導電性薄片中有以下問題。 亦即,由於形成向異導電性薄片的彈性高分子物質, 例如矽膠於高溫下帶有黏接性,故若該向異導電性薄片於 高溫環境中爲電路裝置所加壓狀態下長時間放置,即黏接 於該電路裝置,因此,無法平穩進行將檢查結束的電路裝 置更換成未檢查的電路裝置,結果,降低電路裝置的檢查 效率。由於特別是在向異導電性薄片以大的強度黏接於電 路裝置情況下,會造成該向異導電性薄片損傷,難以自電 路裝置剝離,故該向異導電性薄片無法供此後檢查。 專利文獻1 :日本特開昭5 1 — 9 3 3 9 3號公報 專利文獻2 :日本特開昭5 3 - 1 47772號公報 專利文獻3 ··日本特開昭6 1 — 2 5 0 9 0 6號公報 專利文獻4 :日本特開平7 - 23 1 0 1 9號公報 200527753 (5) 【發明內容】 本發明是基於以上情事而開發者,其第i目的在於提 供即使連接對象電極是突起狀物,仍抑制該連接對象電極 的壓接所造成的永久變形,或磨損所造成變形,即使反覆 押壓’仍獲得長期間穩定的導電性的向異導電性連接器。 除了上述第1目的外,本發明第2目的在於提供即使 例如被檢查體電極是軟焊突起電極,仍防止或抑制電極物 質轉移至導電性粒子,獲得長期間穩定的導電性,並且, 在高溫環境中壓接於電路裝置狀態下使用時,亦可防止或 抑制黏接於該電路裝置的向異導電性連接器。 本發明第3目的在於提供利用具備上述向異導電性連 接器的電路裝置的檢查裝置的電路裝置之檢查方法。 本發明向異導電性連接器是用來電連接具有對應作爲 檢查對象的電路裝置的被檢查電極配置的檢查用電路基板 與作爲檢查對象的電路裝置的向異導電性連接器;其特徵 爲_ 於至少與作爲檢查對象的電路裝置接觸側的表面上塗 覆潤滑劑。 於上述向異導電性連接器中’潤滑劑以烷基磺酸的金 屬鹽較佳。 本發明電路裝置之檢查方法是夾裝向異導電性連接器 ,電連接作爲檢查對象的電路裝置的被檢查電極與檢查用 電路基板的檢查電極,進行電氣檢查的電路裝置之檢查方 法;其特徵爲: -8- 200527753 (6) 使用於至少與作爲檢查對象的電路裝置接觸側的表面 上塗覆潤滑劑的向異導電性連接器,使電路裝置的被檢查 電極側的表面與向異導電性連接器的塗覆潤滑劑的表面接 觸,進行電氣檢查。 於上述檢查方法中,作爲檢查對象的電路裝置的被檢 查電極以軟焊突起電極較佳。 於上述檢查方法中,潤滑劑以烷基磺酸的金屬鹽較佳 (發明效果) 根據上述向異導電性連接器,由於在檢查用電路裝置 側的面塗覆潤滑劑,故即使連接對象電極是突起狀,仍抑 制向異導電性連接器與被檢查電極接觸的壓接所造成的永 久變形,或磨損所造成變形,且由於防止或抑制被檢查電 極的電極物質轉移至導電性粒子,獲得長期間穩定的導電 性。 根據上述電路裝置之檢查方法,由於在被檢查電路裝 置側的面塗覆潤滑劑,故即使檢查用電極是軟焊突起電極 ,仍抑制向異導電性連接器與被檢查電極接觸的壓接所造 成的永久變形,或磨損所造成變形,並防止或抑制被檢查 電極的電極物質轉移至導電性粒子。由於向異導電性連接 器顯示具有長期間穩定的導電性,因向異導電性連接器的 劣化而更換的次數減少,結果’提高檢查效率。 200527753 (7) 【實施方式】 以下,一面參考圖式,一面詳細說明本發明。
第1圖、第2圖及第3圖是顯示本發明向異導電性連 接器之一例子的構造的說明圖,第1圖是俯視圖,第2圖 是第1圖的A - A剖視圖,第3圖是部分放大剖視圖。該 向異導電性連接器1 〇由矩形向異導電膜1 〇 A,以及支持 V 該向異導電膜10A的矩形板狀支持體71構成,全體形成 薄片狀。 φ 如第4圖及第5圖所示,於支持體71的中央位置形 成尺寸較向異導電膜1 0A小的矩形開口部73,於四隅的 各位置形成定位孔72。而且,向異導電膜1 0A配置於支 持體7 1的開口部73,藉由該向異導電膜1 0A的周緣部固 定於支持體7 1,支持於該支持體7 1。 該向異導電連接器1 0的向異導電膜1 0 A由分別沿厚 度方向延伸的複數圓柱形導電路形成部1 1以及將此等導 電路形成部1 1相互絕緣的絕緣性彈性高分子物質製絕緣 鲁 部1 5構成。 又,於形成向異導電膜1 0 A的導電路形成部π的部 分含有顯示有磁性的導電性粒子(圖示省略)。 於圖示例子中,複數導電路形成部1 1中形成在該向 異導電膜1 0 A的周緣部以外區域者構成與連接對象電極, · 例如作爲檢查對象的電路裝置1的被檢查電極電連接的有 · 效導電路形成部1 2,形成於該向異導電膜1 ο A的周緣部 者構成不與連接對象電極電連接的無效導電路形成部13, -10- 200527753 (8) 有效導電路形成部1 2按照與連接對象電極的圖型對應的 圖型配置。 另一方面,絕緣部1 5圍繞各個導電路形成部1 1的周 圍一體形成,藉此,所有導電路形成部1 1成藉絕緣部1 5 相互絕緣的狀態。 向異導電膜10A之一表面形成平面,於另一面形成突 出部分1 1 a,其形成導電路形成部1 1的部分的表面自形成 絕緣部1 5的部分的表面突出。 於第2圖及第3圖的圖示例子中,塗覆潤滑劑於向異 導電膜1 〇 A的平面側的面上’設置潤滑劑層4 0。 而且,構成向異導電膜1 〇 A的彈性高分子物質的硬度 計A的硬度以30〜70較佳,尤佳者爲35〜65。 由於在硬度計A的硬度遠小於3 0情況下,若反覆使 用,導電路形成部的電阻値即會於早期增加,故難以獲得 高的反覆耐久性。 又’在硬度計A的硬度遠大於7 0情況下,無法獲得 具有高導電性的導電路形成部。 就形成向異導電膜1 0 A的彈性高分子物質而言,以具 有交聯構造的高分子物質較佳。就可用來獲得此種彈性高 分子物質的硬化性高分子物質形成材料而言,可使用種種 物質,其具體例列舉之有聚丁二烯橡膠、天然橡膠、聚異 戊二烯橡膠、苯乙烯- 丁二烯共聚物橡膠、丙烯腈一丁二 烯共聚物橡膠等的共軛系及其氫添加物;苯乙烯一 丁二烯 一二烯嵌段共聚物橡膠、苯乙烯一異戊二烯嵌段共聚物橡 -11 - 200527753 (9) 膠等嵌段共聚物橡膠及其氫添加物;氯丁二嫌橡膠、胺酯 橡膠、聚酯系橡膠、環氧氯丙烷橡膠、矽橡膠、乙烯一丙 烯共聚物橡膠、乙烯-丙烯-二烯共聚物橡膠等。 於對以上所得向異導電性連接器1 0要求耐候性情況 下,以使用共軛二烯系橡膠以外者較佳’特別是’從成形 加工性及電氣特性的觀點看來,以使用矽橡膠較佳。 就矽橡膠而言,以將液狀矽橡膠交聯或縮聚較佳。液 狀矽橡膠以其粘度在應變速度1(Τ 1 sec (秒)下低於105 泊較佳。可爲縮聚型者、附加型者、含有乙烯基或羥基者 等的任一種。具體而言,可舉出二甲基矽生橡膠、苯基乙 烯生橡膠等。 又,矽橡膠的分子量Mw (稱爲標準聚苯乙烯換算重 量平均分子量。以下相同。)以1〇,〇〇〇〜4〇,〇〇〇較佳。又 由於在所得導電路形成部1 1獲得良好耐熱性,故分子量 分布指數(將標準聚苯乙烯換算重量平均分子量Mw與標 準聚苯乙烯換算數平均分子量Μη的比稱爲Mw / Μη値。 以下相同。)以在2以下較佳。 就向異導電膜1 0 Α的導電路形成部1 1所含導電性粒 子而言,由於可藉由後述方法,容易將該粒子定向,故使 用顯示有磁性的導電性粒子。就此種導電性粒子的具體例 而言,列舉之有以鐵、鈷、鎳等具有磁性的金屬粒子、其 合金粒子或含有此等金屬的粒子,或此等粒子作爲芯部粒 子,對該芯部粒子的表面施以金、銀、鈀、铑等導電性良 好的金屬的電鍍者,或以非磁性金屬粒子或玻璃珠等無機 -12- 200527753 (10) 物質粒子或聚合物粒子作爲芯部粒子,對該芯部粒子的表 面施以鎳、鈷等導電性磁性金屬的電鍍者等。 其中,較佳的是使用以鎳粒子作爲芯部粒子,對其表 面施以導電性良好的金屬電鍍者。 被覆芯部粒子表面的手段雖未特別限制,不過,卻例 如使用化學電鍍或電解電鍍、濺鍍法、蒸鍍法。 由於在使用被覆導電性金屬於芯部粒子表面者作爲導 電性粒子情況下,獲得良好導電性,故粒子表面的導電性 金屬的被覆率(導電性金屬被覆面積相對於芯部粒子表面 積的比率)宜在40%以上,較佳者在45%以上,尤佳者 爲47〜95% 〇 又,導電性金屬的被覆量宜爲芯部粒子的0.5〜50質 量%,較佳者爲2〜3 0質量%,更佳者爲3〜25質量%,尤 佳者爲4〜20質量%。在所被覆導電性金屬爲金情況下, 其被覆量宜爲芯部粒子的0.530質量%,較佳者爲2〜20 質量%,更佳者爲3〜15質量%。 又’導電性粒子的粒子徑宜爲1〜1 0 0 // m,較佳者爲 2〜50/zm,更佳者爲3〜30//m,尤佳者爲4〜20/zm。 又,導電性粒子的粒子徑分布(Dw / Dn )宜爲1〜1 〇 ,較佳者爲1 .01〜7,更佳者爲1 .05〜5,尤佳者爲1 · 1〜4。 藉由使用滿足此種條件的導電性粒子,所得導電路形 成部11變得容易加壓變形,又於該導電路形成部1 1中, 在導電性粒子間獲得充分電接觸。 又,導電性粒子的形狀雖未特別限制,不過,就可容 -13- 200527753 (11) 易分散於高分子物質成型材料中這一點而言,以球形、星 形或其凝結的2次粒子較佳。 又,導電性粒子的表面可適當使用砂院偶合劑等偶合 劑、潤滑劑處理。藉由以偶合劑或潤滑劑處理粒子表面, 提高向異導電性連接器的耐久性。 此種導電性粒子宜相對於高分子物質成型材料的P積 比率爲5〜60%,較佳者爲7〜50%來使用。在該比率不滿 5 %情況下,無法獲得電阻値十分小的導電路形成部11。 另一方面,在該比率超過60%情況下,所得高分子物質成 型材料容易變得脆弱,導電路形成部1 1無法獲得必要彈 性。 就用於導電路形成部11的導電性粒子而言,雖以具 有爲金所被覆的表面較佳,不過,於連接對象電極,例如 作爲檢查對象的電路裝置的被檢查電極由含鉛軟焊合金製 成情況下,導電路形成部1 1中與該鉛軟焊合金製被檢查 電極接觸側所含導電性粒子以利用選自铑、鈀、釕、鎢、 鉬、鉑、銦、銀以及含此等金屬的合金的耐擴散性金屬被 覆較佳,藉此,可防止鉛成分對導電性粒子的被覆層擴散 〇 具有爲耐擴散性金屬所被覆的表面的導電性粒子可藉 由例如利用化學電鍍或電解電鑛、濺鍍法、蒸鑛法等,對 例如鎳、鐵、鈷或其合金等製成的芯部粒子的表面被覆耐 擴散性金屬形成。 又,導電性粒子的被覆可由複數層的金屬層構成,於 -14- 200527753 (12) 被覆耐擴散性金屬情況下,較佳的是最外層爲例如鍺的耐 擴散性金屬構成的層,內側的被覆層爲導電性良好的金構 成的層。 又,耐擴散性金屬的被覆量以質量相對於導電性粒子 的比率爲5〜40%較佳,更佳者爲1〇〜3〇%的比率。 就構成支持體7 1的材料而言,宜使用線熱膨脹係數 爲3x10- 5/K以下者,較佳者爲2χ1〇- 5〜1χ1〇_6/Κ, 尤佳者爲6xl〇- 6〜1x10- 6 / κ。 使用金屬材料或非金屬材料作爲具體材料。 就金屬材料而言,可使用金、銀、銅、鐵、鎳、鈷或 其合金等。 就非金屬材料而言,雖可使用聚亞醯胺樹脂、聚酯樹 月旨、方族聚醯胺樹脂、聚酿胺樹脂等機械強度高的樹脂材 料、玻璃纖維補強型聚亞醯胺樹脂等複合樹脂材料、以二 氧化矽、氧化鋁、氮化硼等無機材料作爲塡充劑攙入環氧 樹Sh的複合樹脂材料等,就熱膨脹係數小這一點而言,以 聚亞醯胺樹脂、玻璃纖維補強型環氧樹脂等複合樹脂材料 、以氮化硼作爲塡充劑攙入的環氧樹脂等的複合樹脂材料 較佳。 就塗覆於向異導電性連接器表面的潤滑劑而言,於向 異導電性連接器與作爲檢查對象的電路裝置的被檢查電極 的壓接中,抑制向異導電性連接器的永久變形,或抑制電 極物質轉移至向異導電性連接器的導電性粒子的種種潤滑 劑均可使用。 -15- 200527753 (13) 就潤滑劑的具體例而言,列舉之有以氟樹脂系潤滑劑 、氮化硼、二氧化矽、氧化鉻、碳化矽、石墨等無機材料 作爲主劑的潤滑劑;石蠟系石鱲、金屬皂、天然、合成石 鱲類、聚乙烯石蠟類、碳氟類等烴系脫模劑;硬脂酸、經 基硬脂酸等高級脂肪酸、羥基脂肪酸類等脂肪酸系脫模劑 ;硬脂酸醯胺、乙烯雙硬脂醯胺等脂肪酸醯胺、環烯雙脂 肪酸醯胺等脂肪酸醯胺系脫模劑;硬脂醇、鯨蠟醇等脂肪 族醇、多價醇、聚乙二醇、聚甘油類等醇系脫模劑;丁基 硬脂醯胺、季戊四醇四硝酸酯等脂肪族酸低級醇酯、脂肪 酸多價醇酯、脂肪酸聚甘油酯類等脂肪酸酯系脫模劑;矽 油類等矽系脫模劑;烷基磺酸金屬鹽等。 其中’根據於向異導電性連接器與作爲檢查對象的電 路裝置的被檢查電極的壓接中,抑制向異導電性連接器的 永久變形’或抑制電極物質轉移至向異導電性連接器的導 電性粒子潤滑劑,作爲檢查對象的電路裝置的被檢查電極 污染等不良影響很少,特別是高溫下使用時的不良影響很 少諸點’以烷基磺酸金屬鹽較佳。 就烷基磺酸金屬鹽而言,以鹼金屬鹽較佳,其具體例 可舉出1 一癸烷磺酸鈉、1 一十一烷磺酸鈉、i 一十二烷磺 酸鈉、1 一十三烷磺酸鈉、1 一十四烷磺酸鈉、1 一十五烷 磺酸鈉、1--h六院磺酸鈉、1 一十七院磺酸鈉、1 一十八 烷磺酸鈉、1 一十九烷磺酸鈉、1 一二十烷磺酸鈉、1 一癸 烷磺酸鉀、1 一十一烷磺酸鉀、1 —十二烷磺酸鉀、1 一十 三烷磺酸鉀、1 -十四烷磺酸鉀、1 一十五烷磺酸鉀、1 一 -16- 200527753 (14) 十六烷磺酸鉀、1 -十七烷磺酸鉀、1 一十八烷磺酸鉀、1 一十九烷磺酸鉀、1 一二十烷磺酸鉀、1 一癸烷磺酸鋰、1 一十一烷磺酸鋰、1 一十二烷磺酸鋰、1 一十三烷磺酸鋰、 1 一十四烷磺酸鋰、1 一十五烷磺酸鋰、1 一十六烷磺酸鋰 、1 一十七烷磺酸鋰、1 一十八烷磺酸鋰、1 一十九烷磺酸 鋰、1 一二十烷磺酸鋰及其異構體。 於此等化合物中,在耐熱性優異這一點,以鈉鹽尤佳 〇 此等化合物可單獨使用一種,亦可組合2種以上來使 用。 塗覆於向異導電性連接器表面的潤滑劑劑量可爲於檢 查時作爲檢查對象的電路裝置不附着於向異導電性連接器 ,而附着於作爲檢查對象的電路裝置的被檢查電極,不影 響檢查後的使用的量。 就潤滑劑塗覆於向異導電性連接器表面的方法而言, 可使用噴霧或利用毛刷的塗覆、溶液滴落於塗覆面、向異 導電性連接器朝溶液開口等周知方法。 於此等塗覆方法中,可適當利用以酒精等溶劑稀釋潤 滑劑,在塗覆該稀釋液於導電性粒子的表面後,使溶劑蒸 發的方法,根據此種方法,可均一塗覆潤滑劑於導電性粒 子的表面。 又,就常溫下固體粉末狀態的潤滑劑而言,亦可使用 配置適量於向異導電性連接器的塗覆面上,在高溫下對向 異導電性連接器加熱,熔融潤滑劑,塗覆於表面的方法。 -17- 200527753 (15) 此種向異導電性連接器1 0可例如依次製造。 第6圖是顯示用來製造本發明向異導電性連接器之一 金屬膜例的構造的說明用剖視圖。該金屬膜由上模5 0以 及面對此模之下模55彼此相向配置而成,於上模50的成 型面(於第6圖中爲下面)與下模55的成型面(於第6 圖中爲上面)間形成成型空間5 9。 於上模5 0中,在強磁性體基板5 1的表面(於第6圖 中爲下面),按照對應目標向異導電性連接器1 〇的導電 路形成部1 1的圖型形成強磁性體層5 2,於該強磁性體層 52以外的部位形成具有實質上與該強磁性體層52的厚度 相同的厚度的非磁性體層5 3。 另一方面,於下模5 5中,在強磁性體基板5 6的表面 (於第6圖中爲上面),按照對應目標向異導電性連接器 1 0的導電路形成部1 1的圖型形成強磁性體層5 7,於該強 磁性體層5 7以外的部位形成具有實質上較該強磁性體層 5 7的厚度大的厚度的非磁性體層5 8,藉由於非磁性體層 5 8與強磁性體層5 7間形成梯級,在該下模5 5的成型面形 成用來形成突出部分1 la的凹部空間57a。 就構成上模5 0及下模5 5的各模的強磁性體基板5 1、 5 6的材料而言,可使用鐵、鐵-鎳合金、鎳、鈷等強磁性 金屬。該強磁性體基板5 1、5 6以其厚度爲0.1〜5 0腿較佳 ,並以表面平滑,經過化學脫脂處理,又經過機械處理者 較佳。 又,就構成上模5 0及下模5 5的各模的強磁性體層5 2 -18- 200527753 (16) 、5 7的材料而言,可使用鐵、鐵一鎳合金、鐵一鈷合金、 鎳、鈷等強磁性金屬。該強磁性體層52、57以其厚度爲 1 〇 // m較佳。由於在該厚度不滿〗〇 # m情況下,具有充分 強度分布的磁場難以對形成於金屬模內的成型材料層發生 作用’結果,導電性粒子很難以高密度集合於應構成該成 型材料層的導電路形成部1 1的部分,無法獲得良好的向 異導電性連接器。 又,就構成上模5 0及下模5 5的各模的非磁性體層5 3 、5 8的材料而言,雖可使用銅等非磁性金屬,具有耐熱性 的高分子物質等’不過,就容易藉由光微刻方法形成非磁 性體層5 3、5 8這一點而言,以使用藉由輻射線硬化的高 分子物質較佳’就其材料而言,可使用例如丙烯酸系的乾 膜抗蝕劑、環氧系液狀抗蝕劑、聚亞醯胺系液狀抗蝕劑等 光阻。 又’下模5 5的非磁性體層5 8的厚度按照應形成的突 出部分1 1 a的突出高度及強磁性體層5 7的厚度來設定。 使用上述金屬模,例如依次製造向異導電性連接器j 〇 〇 首先’如第7圖所示,準備框狀隔件5 4 a、5 4 b以及 如第4圖及第5圖所示具有開口部73及定位孔72的支持 體7 1 ’經由框狀隔件5 4 b將該支持體7 1固定配置於下模 5 5的既定位置,進一步配置框狀隔件$ 4 a於上模5 〇。 另一方面’藉由分散顯示有磁性的導電性粒子於硬化 性高分子物質成型材料中,調製糊狀成型材料。 -19- 200527753 (17) 其次’如第8圖所示,藉由將成型材料充塡於上模5 〇 的成型面上由隔件54a形成的空間內,形成第丨成型材料 層6 1 a ’另一方面,藉由將成型材料充塡於下模$ $、隔件 5 4 b及支持體7 1所形成的空間內,形成第2成型材料層 6 1b。 而且,如第9圖所示,藉由位置一致地配置上模5 0 在支持體71上,層疊第1成型材料層61a於第2成型材 料層6 1 b上。 其次,藉由作動配置於上模5 0的強磁性體基板5 1上 面及下模5 5的強磁性體基板5 6下面的電磁鐵(未圖示) ,沿第1成型材料層6 1 a及第2成型材料層6 1 b的厚度方 向,使具有強度分布的平行磁場,亦即於上模5 0的強磁 性體層5 2與相對應的下模5 5的強磁性體層5 7間具有大 強度的平行磁場起作用。結果,於第1成型材料層6 1 a及 第2成型材料層6 1 b,分散於各成型材料層中的導電性粒 子集合於應構成位於上模5 0的各強磁性體層5 2與相對應 的下模5 5的強磁性體層5 7間的導電路形成部1 1的部分 ,沿各成型材料層的厚度方向排列、定向。 而且,於此狀態下,藉由硬化處理各成型材料層,如 第10圖所示,形成向異性導電膜10A,其具有:導電路 形成部1 1,其導電性粒子在沿厚度方向排列、定向狀態下 緊密充塡於彈性高分子物質中;以及絕緣部1 5 ’其包圍此 等導電路形成部11的周圍形成,由完全或幾乎不存在導 電性粒子的絕緣性彈性高分子物質構成。 -20- 200527753 (18) 而且,自金屬模取出成型後的向異導電性連接器,獲 得第 π圖所示構造的未塗覆潤滑劑的向異導電性連接器 1 0 1 〇 藉由塗覆潤滑劑於該向異導電性連接器之一面側(於 同圖中爲上側),設置潤滑劑層40,製造第1圖〜第3圖 所示構造的向異導電性連接器1 0。 於以上,雖然各成型材料層的硬化處理可在平行磁場 仍舊作用下進行,不過,亦可在平行磁場的作用停止後進 行。 作用於各成型材料層的平行磁場強度以平均爲 20,000〜1,〇〇〇,〇〇〇// τ 的大小較佳。 又’可使用永久磁鐵來替代電磁鐵,作爲將平行磁場 作用於各成型材料層的手段。就永久磁鐵而言,在獲得上 述軔圍的平丫了 5炫场強度方面’以銘錬銘(F e — A1 — n i - C 〇 系合金)、肥粒鐵等構成者較佳。 各成型材料層的硬化處理雖然按所用材料適當選定, 不過’通常藉由加熱處理來進行。具體的加熱溫度及加熱 時間考慮構成成型材料層的高分子物質成型材料等的種類 、導電性粒子移動所需時間等來適當選定。 第12圖是顯示本發明電路裝置之一檢查裝置例的構 造槪略的說明圖。 於該電路裝置的檢查裝置設置具有導銷9的檢查用電 路基板5。於該檢查用電路基板5的表面(於第丨圖中的 上面),按照與作爲檢查對象的電路裝置丨的半球形焊球 -21 - 200527753 (19) 電極2的圖型對應的圖型,形成檢查用電極6。 於檢查用電路基板5的表面上配置第1圖〜第3圖所 示構造的向異導電性連接器1 〇。具體而言,藉由將導銷9 插入形成於向異導電性連接器1 〇的支持體7 1的定位孔72 (參考第1圖〜第3圖),在向異導電膜10A的導電路形 成部1 1定位於檢查用電極6上狀態下,該向異導電性連 接器1 0固定於檢查用電路基板5的表面上,塗覆潤滑劑 於向異導電膜1 〇 A的接觸電路裝置1側的面,形成潤滑劑 層4 0。 於此種電路裝置的檢查裝置中,在向異導電性連接器 1 〇上配置焊球電極2位於導電路形成部1 1上的電路裝置 1,於此狀態下,藉由例如朝接近檢查用電路基板5的方 向推壓電路裝置1,向異導電性連接器1 〇的各個導電路形 成部1 1成爲焊球電極2與檢查用電極6所挾壓狀態,結 果,達成電路裝置1的各焊球電極2與檢查用電路基板5 的檢查用電極6間的電連接,於此狀態下進行電路裝置1 的檢查。 根據上述電路裝置的檢查裝置,由於具備塗覆潤滑劑 於向異導電膜1 0 A的接觸電路裝置1側的向異導電性連接 器1 〇,故即使被檢查電極是突起狀焊球電極2,仍藉由該 被檢查電極的壓接,抑制於向異導電膜1 〇 A發生永久性變 形或磨損所造成的變形,防止或抑制焊球電極2的電極物 質轉移至導電性粒子,因此,即使在對多數電路裝置1連 續進行檢查情況下,仍獲得長期間穩定的導電性。 -22- 200527753 (20) 並且,於高溫環境中向異導電性連接器1 〇壓接電路 裝置1狀態下使用時,可防止或抑制向異導電性連接器1 0 黏接於電路裝置1。 又由於向異導電性連接器1 0抑制與被檢查電極壓接 所造成的永久性變形或磨損所造成的變形,故可除了向異 導電性連接器1 0外,不使用薄片狀連接器來進行電路裝 置的電氣檢查。 而且,於不使用薄片狀連接器情況下,無需向異導電 性連接器1 0與薄片狀連接器間的位置一致,可避免溫度 變化造成薄片狀連接器與向異導電性連接器1 0的位置不 一致問題,並容易構成檢查裝置。 於本發明中,不限於上述實施形態,可添加種種變更 〇 (1 )在使用本發明向異導電性連接器於電路裝置的電氣 檢查情況下,作爲檢查對象的電路裝置的被檢查電極不限 於半球形的焊球電極,可例如爲引線電極或平板狀電極。 (2 )毋須設置支持體於向異導電性連接器,可爲僅由向 異導電膜構成者。 (3 )在使用本發明向異導電性連接器於電路裝置的電氣 檢查情況下,向異導電膜可一體黏接於檢查用電路基板。 根據此種構造,可確實防止向異導電膜與檢查用電路基板 間的位置不一致。 此種向異導電性連接器使用具有可配置檢查用電路基 板5於成型空間內的基板配置用空間區域者作爲供製造向 -23- 200527753 (21) 異導電性連接器的金屬模,配置檢查用電路基板於該金屬 模的成型空間內的基板配置用空間區域,可於此狀態下, 例如藉由將成型材料注入成型空間內來製造。 (4 )可塗覆潤滑劑於向異導電性連接器的兩面。 藉由潤滑劑不僅與向異導電性連接器的導電膜的電路 裝置接觸,亦塗覆於檢查用電路基板側,可進一步提高檢 查時的向異導電性連接器的反覆使用耐久性。 (5 )本發明向異導電性連接器的導電路形成部隔一定間 距配置,一部分導電路形成部構成電連接於被檢查電極的 有效電路形成部,其他導電路形成部構成不與被檢查電極 電連接的無效電路形成部。 具體說明之,如第1 3圖所說明,就作爲檢查對象的 電路裝置1而言,有如同例如CSP (晶片型封裝(Chip Scale Package))或 TSOP (薄而小外形封裝(Thin Small Outline Package))等,作爲被檢查電極的焊球電極2僅 配置於固定間距的格子點位置中一部分位置的構造,於用 來檢查此種電路裝置1的向異導電性連接器1 0中,導電 路形成部1 1按照實質上與被檢查電極相同的間距的格子 點位置配置,處於對應被檢查電極的位置的導電路形成部 1 1構成有效電路形成部,此外的導電路形成部1 1構成無 效電路形成部。 根據此種構造之向異導電性連接器1 0,由於在該向異 導電性連接器1 〇的製造中,可藉由隔固定間距配置金屬 模的強磁性體層,在磁場作爲成型材料層時,高效率集合 -24- 200527753 (22) 導電性粒子於既定位置並將其定向,藉此,於所得各導電 路形成部中,導電性粒子的密度達到均一,故可獲得各導 電路形成部的電阻値的差小的向異導電性連接器。 (6 )根據本發明向異導電性連接器,可含補強材。可適 當使用網狀物或不織布製成者作爲此補強材。 由於藉由於向異導電膜含有此種補強材,即使以連接 對象電極反覆推壓,仍進一步抑制導電路形成部的變形, 故獲得長期間更穩定的導電性。 於此’可適當使用由有機纖維形成者作爲構成補強材 的網狀物或不織布。就此有機纖維而言,可列舉聚四氟乙 烯纖維等含氟樹脂纖維、芳族聚醯胺纖維、聚乙烯纖維、 聚芳纖維、耐龍纖維、聚酯纖維、液晶聚合物纖維等。 又由於藉由使用線熱膨脹係數與形成連接對象體的材 料的線熱膨脹係數相同或近似者,具體而言,線熱膨脹係 數爲 3x10- 5 〜5X10—6/K,特別是 ΙχΙΟ-5 〜3x10—6/K ’抑制該向異導電膜的熱膨脹,故即使於承受溫度變化的 熱歷程情況下,仍可穩定維持對連接對象的良好電連接狀 態。 又’有機纖維以使用其直徑爲1 0〜2 0 0 // m者較佳。 (7 )向異導電膜可爲不具有導電路形成部及絕緣部,導 電性粒子沿面方向分散,成沿厚度方向定向的形態者。 此種向異導電膜藉由日本特許公開2 0 0 3 — 7 7 5 6 0號公 報所示方法等製造。 -25- 200527753 (23) <實施例> 以下雖然就本發明具體實施例加以說明 明不限於以下實施例。 〔附加型液狀矽橡膠〕 於以下實施例及比較例中,就附加型液 ,使用A液的粘度爲5 00Pa · s,B液的粘度 之二液型,硬化物的壓縮永久應變爲6 %,Ϊ 爲42,撕裂強度爲30kN/m者。 上述附加型液狀矽橡膠的特性如次測定 (1 )附加型液狀矽橡膠的粘度: 藉B型粘度計測定23±2°C下的粘度。 (2 )附加型液狀矽橡膠的壓縮永久應變: 以達到等量的比率攪拌二液型之附加型 A液及B液。其次,將此混合物注入金屬模 物進行減壓的脫泡處理後,在120 °C、30分 行硬化處理,藉此製作厚度爲1 2 · 7匪,直徑 橡膠硬化物構成的圓柱體,在200 °C、4小 對該圓柱體進行後固化。使用如此獲得的圓 片,依據】IS (日本產業標準)K 6249,測: 壓縮永久應變。 (3 )矽橡膠硬化物的撕裂強度 藉由在與上述(2 )相同的條件下進行 橡膠的硬化處理及後固化,製作2.5臓的薄 不過,本發 狀矽橡膠而言 爲 500Pa · s 更度計A硬度 液狀矽橡膠的 ,於對該混合 鐘的條件下進 ί爲2 9 mm的石夕 時的條件下, 柱體作爲試驗 定 1 5 0 ± 2 〇C 的 附加型液狀矽 片。藉由衝壓 -26- 200527753 (24) 該薄片,製作弦月形試驗片,依據JIS K 6249,測 下的撕裂強度。 (4 )砂橡膠硬化物的硬度計硬度 使用重疊5片如同上述(3 )製作的薄片所得 體作爲試驗片,依據JIS K 6249,測定23 ± 2。(:下 計硬度。 <實施例> (a )支持體及金屬模的製作 遵照下述條件,製作第4圖所示構造的支持體 圖所示構造的向異導電膜成型用金屬模。 〔支持體〕 支持體(71 )的材質爲 SUS304,厚度0.1 mm 部的尺寸爲1 7腿X 1 〇麵,於四隅具有定位孔(72 ) 〔金屬模〕 強磁性體基板(5 1、5 6 )的材質爲鐵,厚度爲 上模(5 0 )及下模(5 5 )的各個強磁性體層( )的材質爲鎳’直徑爲〇 · 4 5 mm ’厚度爲〇 · 1 ηιηι,配 (中心間的距離)爲〇. 8醒,強磁性體層的數目爲 (1 2 個 X 2 4 個)。 非.磁性體層(5 3、5 8 )的材質係乾膜抗鈾劑經 處理者,上模(50 )的非磁性體層(53 )的厚度爲 定23 ± 的層疊 的硬度 及第6 ,開口 6 nun ° 52、5 7 置間距 2 8 8個 過硬化 0.1 πιηι 200527753 (25) ,下模(5 5 )的非磁性體層(5 8 )的厚度爲〇.丨5顏。 金屬模所形成的成形空間(5 9 )的縱橫尺寸爲2 Ο ηιηι X 1 3 胆1 〇 (b )成型材料的調製 添加平均粒子徑3 0 // m的導電性粒子6 〇重量份於附 加型液狀矽橡膠1 0 0重量份,予以混合,此後,藉由施以 減壓的脫泡處理,調製第1成型材料。於以上使用對鎳製 芯粒子施以金鍍者(平均被覆量:芯粒子重量的2 0重量 % )作爲導電性粒子。 又,添加平均粒子徑3 Ο μ m的導電性粒子6 0重量份 於附加型液狀矽橡膠1 00重量份,予以混合,此後,藉由 施以減壓的脫泡處理,調製第2成型材料。於以上使用對 鎳製芯粒子施以金鍍者(平均被覆量:芯粒子重量的20 重量% )作爲導電性粒子。 (c )向異導電膜的形成 形成縱橫尺寸爲2 0 mni X 1 3 mm的矩形開口部的厚度爲 〇·2 mni的隔件(54a)定位並配置於上述金屬模的上模(50 )的成形面上,藉由利用網版印刷塗覆調製成的成型材料 ’形成厚度爲0.2 1·的第1成型材料層(6 1 a )。 又,形成縱橫尺寸爲2 0腿X 1 3腦的矩形開口部的厚 度爲〇·2 mni的隔件(54b )定位並配置於上述金屬模的下 模(5 5 )的成形面上,藉由利用網版印刷塗覆調製成的成 型材料,於下模(5 5 )、隔件(54b )及支持體(71 )所 形成的空間內形成厚度爲〇 . 3 nim的第2成型材料層(6 1 b -28- 200527753 (26) 而且,使形成於上模(5 0 )的第1成型材料乃 )與形成於下模(5 5 )的第2成型材料層(61 b ) 致,予以重疊。 而且,針對形成於上模(5〇)與下模(55)間 型材料層,一面藉電磁鐵,沿厚度方向,使2T的 用於位在強磁性體層(52、57 )間的位置的部分, 由在1 0 0 °C、1小時的條件下施以硬化處理,形成 電膜(10A)。 如以上,製造本發明向異導電性連接器(1 〇 ) 所得向異導電性連接器(1 〇 )的向異導電膜( 係縱橫尺寸爲2 0 mm X 1 3 mm的矩形’具有2 8 8個( 24個)導電路形成部(1 1 ),各導電路形成部(1 1 徑爲0.4 5 mm,導電路形成部(1 1 )的配置間距( 距離)爲0 · 8 nim。 下稱該向異導電性連接器爲「向異導電性連g 《潤滑劑的塗覆》 製成鏈烷磺酸鈉(cnH2n+1SO3Na(n=12〜20 〇.5wt%甲醇溶液。 將該鏈烷磺酸鈉的0 · 5 wt %甲醇溶液0 · 5 m 1塗 異導電性連接器A 1的向異導電膜(1 0 A )之一面 側),於常溫下乾燥後,進一步在1 25 °C下進行乾 | (61a 位置一 的各成 磁場作 一面藉 向異導 ;1 0A ) 12個X )的直 中心間 ^器 A1 ))的 覆於向 (上面 燥,獲 -29- 200527753 (27) 得潤滑劑塗覆於向異導電膜表面的向異導電性連接器。 下稱該向異導電性連接器爲「向異導電性連接器B 1 〔向異導電性連接器的評估〕 如以下對塗覆潤滑劑的向異導電性連接器B 1進行其 性能評估。 準備第1 4圖及1 5圖所示測試用電路裝置(3 )。 該測試用電路裝置(3 )合計有72個直徑0.4 mm,高 度 〇 · 3 mm的焊球電極(2 )(材質:無鉛軟焊),形成分 別配置3 6個焊球電極(2 )之二電極群,於各電極群,1 8 個焊球電極(2 )以0.8 mm的間距成直線狀排列,合計形 成2行,於此等焊球電極中每2個彼此藉電路裝置(3 ) 內的配線(8 )電連接。電路裝置(3 )內的配線數合計爲 3 6條。 而且,使用各測試用電路裝置,如以下進行向異導電 性連接器的評估。 《反覆耐久性》 如第1 6圖所示,藉由將檢查用電路基板(5 )的導銷 (9 )插通向異導電性連接器(1 〇 )的支持體(7 1 ),定 位並配置該向異導電性連接器(1 0 )於檢查用電路基板( 5 )上,於該向異導電性連接器(1 〇 )上配置測試用電路 裝置(3 ),藉加壓治具(未圖示)將其固定,成此狀態 -30 - 200527753 (28) 配置於恆溫槽(7 )內。 其次,設定恆溫槽(7 )內的溫度於2 5 °C,藉加壓治 具施加1.25kg的重荷於測試用電路裝置,保持20秒,在 2 0秒的加壓中,施加5 00m A (毫安)、0. 1秒的電流12 次,於每次施加各電流測定電阻値。 而且,於2 0秒的加壓後,解除加壓,保持無加壓狀 態5秒。以此操作作爲1加壓循環,藉由反覆加壓循環, 進行向異導電性連接器的評估。 電阻値的測定如次進行。平常藉直流電源(1 1 5 )及 定電流控制裝置(1 1 6 )施加1 0mA的直流電流於向異導 電性連接器(1 〇 )、測試用電路裝置(3 )以及檢查用電 路基板(5 )的檢查用電極(6 )與經由其配線(圖示省略 )相互電連接的檢查用電路基板(5 )的外部端子(圖示 省略)間,藉電壓計(1 1 〇 )測定加壓時檢查用電路基板 (5 )的外部端子間的電壓。 以如此測得的電壓値(v )爲V !,所施加直流電流爲 i! ( - 10mA),藉下述數式求出電阻値Ri。 〔數1〕 R ! = V 1 / 11 於此,電阻値R1除含有二導電路形成部的電阻値外 ,還含有測試用電路裝置(3 )的電極間的電阻値及檢查 用電路基板的外部端子間的電阻値。 且由於若電阻値R!大於1 Ω (歐姆),即難以實際進 -31 - 200527753 (29) 行電路裝置的電氣檢查,故繼續進行電壓測定迄電阻値R 1 大於1 Ω爲止。 而且,記錄於電路裝置(3 )內3 6條配線中一測定配 線的電阻値R!測出大於1 Ω的測定次數(電流施加次數) 〇 將其結果顯示於表1。 <比較例1 > _ 使用不塗覆潤滑劑的向異導電性連接器A 1來替代塗 覆潤滑劑的向異導電性連接器B 1,如同實施例1評估反 覆耐久性。 將其結果顯示於表1。 〔表1〕 潤滑劑的塗覆 電阻値R!大於1Ω的測定次數 _實施例1 (向異導電性連接器B1) 有 13000 次 _比較例〗(向異導電性連接器A]) 無 7000 次 於此等試驗結束後,根據後述基準,對各向異導電性 連接器B 1、A 1評估導電路形成部的變形狀態以及電極物 質轉移至導電性粒子的狀態。將其結果顯示於表2。 導電路形成部的變形狀態 目視觀察導電路形成部的表面評估幾乎未發生變形的 -32- 200527753 (30) 情形爲〇,認出有微細變形的情形爲△,認出有大的變形 的情形爲X。 電極物質轉移至導電性粒子的狀態 目視觀察導電路形成部中電性粒子的顏色,評估幾乎 不變色的情形爲〇,略微變成灰色的情形爲△,幾乎變成 Θ 灰色或黑色的情形爲X。 〔表2〕 導電路形成部的變形狀態 電極物質轉移至導電性粒子的狀態 實施例1 [向異導電讎接器B1] 0 0 比車挪Π [向異導電性連接器A1] X Δ 【圖式簡單說明】 第1圖是顯示本發明一向異導電性連接器例子的俯視 圖。 #
第2圖是顯示第1圖所示向異導電性連接器的A - A 截面圖。 第3圖是放大顯示第1圖所示向異導電性連接器的一 部分的說明用截面圖。 第4圖是顯示第1圖所示向異導電性連接器的支持體 ' 的俯視圖。 ¥ 第5圖是第4圖所示支持體的B— B截面圖。 第6圖是顯示向異導電膜成型用金屬模之一例子的構 -33- 200527753 (31) 造的說明用截面圖。 第7圖是顯示於下模的成型面上配置隔件及支持體的 狀態的說明用截面圖。 第8圖是顯示於上模的成型面上形成第1成型材料層 ,於下模的成型面上形成第2成型材料層的說明用截面圖 〇 第9圖是顯示第1成型材料層與第2成型材料層層疊 狀態的說明用截面圖。 第1 〇圖是顯示向異導電膜形成的狀態的說明用截面 圖。 第1 1圖是顯示自金屬模取出所形成向異導電膜的狀 態的說明用截面圖。 第1 2圖是一倂顯示本發明電路裝置之一檢查裝置例 的構造與電路裝置的說明圖。 第1 3圖是一倂顯示本發明電路裝置之一檢查裝置例 的構造與另一電路裝置的說明圖。 第1 4圖是實施例所用測試用電路裝置的俯視圖。 第1 5圖是實施例所用測試用電路裝置的側視圖。 第1 6圖是顯不貫施例中進行反覆耐久性試驗的裝置 的槪略構造的說明圖。 【主要元件符號說明】 1 :電路裝置 2 :焊球電極 -34- 200527753 (32) 3 :測試用電路裝置 5 :檢查用電路基板 6 :檢查用電極 7 :恆溫槽 8 :配線 9 :導銷 1 0 :向異導電性連接器 1 0A :向異導電膜 φ η :導電路形成部 1 1 a :突出部分 1 2 :有效導電路形成部 1 3 :無效導電路形成部 1 5 :絕緣部 4 0 :潤滑劑層 5 0 :上模 5 1 :強磁性體基板 # 5 2 :強磁性體層 5 3 :非磁性體層 5 4a、54b:隔件 5 5 :下模 5 6 :強磁性體基板 、 5 7 :強磁性體層 ‘ 5 7 a :凹部空間 5 8 :非磁性體層 -35- 200527753 (33) 5 9 :成型空間 6 1 a :第1成型材料層 61b:第2成型材料層 7 1 :支持體 7 2 :定位孔 7 3 :開口部 1 〇 1 :向異導電性連接器 1 1 〇 :電壓計 鲁 1 1 5 :直流電源 1 1 6 :定電流控制裝置
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