TW201640522A - 各向異性導電片與導電粉末 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種各向異性導電片以及導電粉末。各向異性導電片配置於檢測目標元件與檢測裝置之間，以使檢測目標元件的端子電性連接至檢測裝置的襯墊。各向異性導電片包括：導電路徑形成部，配置於與檢測目標元件的端子相應的位置上且在各向異性導電片的厚度方向上具有導電性，導電路徑形成部藉由在各向異性導電片的厚度方向上於彈性絕緣材料中配置導電粉末的粒子而形成；以及絕緣部，支撐導電路徑形成部且使導電路徑形成部絕緣。導電粉末的粒子的每一者具有3D網格結構且包括連接導電粉末的粒子的內部區域與外部區域的孔洞，並且彈性絕緣材料填入孔洞中且連接導電粉末的粒子的外部區域而如同一體。

Description

異方性導電片

[相關申請案的交叉參考]本申請案主張於2015年5月15日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2015-0068173號的權益，所述韓國專利申請案的揭露內容全文以引用的方式倂入本文中。 本發明是有關於一種各向異性導電片的一個或多個實施例，且特別是有關於一種包含導電粉末的各向異性導電片以避免由於頻繁地接觸檢測目標元件的端子而導致耐久性下降的一個或多個實施例，以及一種各向異性導電片的製造方法。

一般來說，在檢測程序中會使用各向異性導電片（anisotropic conductive sheet）以檢查製造出來的元件是否具有缺陷或誤差。舉例來說，當進行電性測試以檢查製造出來的元件是否具有缺陷或誤差時，會將各向異性導電片設置於欲檢測的元件與檢測裝置之間，而不是將所述元件與所述檢測裝置直接接觸。其原因在於檢測裝置相對昂貴，且在由於與檢測目標元件頻繁地接觸導致磨耗或損壞而更換新的檢測裝置時，遭遇難題以及高的成本。因此，各向異性導電片可以可拆卸的方式附接在檢測裝置的上部側上，並且欲檢測的元件可藉由將所述元件與各向異性導電片而非與檢測裝置接觸，而透過所述各向異性導電片與所述檢測裝置電性連接。之後，自檢測裝置產生的電子信號可透過各向異性導電片傳遞至所述元件。

請參照圖1以及圖2，如此的各向異性導電片100可配置於檢測目標元件140以及檢測裝置130之間，以使檢測目標元件140的端子141與檢測裝置130的襯墊131電性連接。各向異性導電片100可包含：導電路徑形成部110，配置於與檢測目標元件140的端子141相應的位置上，且在各向異性導電片100的厚度方向上具有導電性，導電路徑形成部110藉由在各向異性導電片100的厚度方向上於彈性絕緣材料中配置導電粉末111的粒子而形成；以及絕緣部120，其支撐導電路徑形成部110且使導電路徑形成部110的每一者互相絕緣。當各向異性導電片100安裝在檢測裝置130上時，各向異性導電片100的導電路徑形成部110會與檢測裝置130的襯墊131接觸，且檢測目標元件140可與各向異性導電片100的導電路徑形成部110接觸。

檢測目標元件140使用嵌入件轉移時可放置在各向異性導電片100上，且同時與各向異性導電片100的導電路徑形成部110接觸。之後，電子信號可透過各向異性導電片自檢測裝置130傳遞至檢測目標元件140，以電性檢測檢測目標元件140。

藉由於彈性絕緣材料中配置導電粉末111的粒子而形成的各向異性導電片100的導電路徑形成部110可頻繁地與檢測目標元件的端子接觸。如上所述，假如檢測目標元件的端子可頻繁地與導電路徑形成部110接觸，分布於彈性絕緣材料中的導電粉末111的粒子可輕易地自所述彈性絕緣材料中向外分離。具體而言，由於導電粉末111的粒子具有球形形狀，導電粉末111的粒子可輕易地自彈性絕緣材料中分離。如上所述，假如導電粉末111的粒子被分離，各向異性導電片100的導電度可降低，且因此無法可靠地進行檢測。

另外，由於導電粉末111的粒子為固體金屬粒子，導電粉末111具有較差的彈性。因此，與導電粉末111或鄰近的導電粉末111的粒子接觸的端子及襯墊可輕易地損壞或破裂。

本發明提供一種各向異性導電片，以及一種具有彈性、且穩固地分布於各向異性導電片的導電路徑形成部中的導電粉末的一個或多個實施例。

額外的觀念將在本發明的下列描述中以某種形式提出，且其在某種形式上明顯出自於所述描述中或者藉由本發明實施例的實作得知。

根據一個或多個實施例，各向異性導電片配置於檢測目標元件與檢測裝置之間，以使檢測目標元件的端子電性連接至檢測裝置的襯墊，所述各向異性導電片包括：導電路徑形成部，配置於與檢測目標元件的端子相應的位置上，且在各向異性導電片的厚度方向上具有導電性，導電路徑形成部藉由在各向異性導電片的厚度方向上於彈性絕緣材料中配置導電粉末的粒子而形成；以及絕緣部，支撐導電路徑形成部且使導電路徑形成部的每一者互相絕緣，其中導電粉末的粒子的每一者具有3D網格結構，且包括多個連接導電粉末的粒子的內部區域與外部區域的孔洞，並且導電路徑形成部的彈性絕緣材料填入孔洞中，且連接導電粉末的粒子的外部區域而如同一體。

導電粉末的粒子的每一者具有整體為球形的形狀。

導電粉末的粒子的每一者具有整體為多角柱（polyprism）的形狀、圓柱體的形狀以及蛋形的形狀中的一者。

導電粉末透過3D引刷製程而製造。

導電粉末包括選自銅（Cu）、鎳（Ni）、鈷（Co）、鎳（Ni）-鈷（Co）、金（Au）、銀（Ag）、鈀（Pd）以及銠（Rh）中的至少一種金屬材料，其中所述金屬材料為合金化（alloyed）、鍍上或奈米塗佈的形式。

導電粉末的粒子的每一者具有由合成樹脂、碳酸鈣或陶瓷材料形成的網格結構，且鍍上或奈米塗佈選自銅（Cu）、鎳（Ni）、鈷（Co）、鎳（Ni）-鈷（Co）、金（Au）、銀（Ag）、鈀（Pd）以及銠（Rh）中的至少一種金屬材料。

導電粉末的粒子的每一者具有不平整的表面，其中凹部的部份以及凸部的部份沿著所述表面配置。

根據一個或多個實施例，導電粉末被用於各向異性導電片，所述各向異性導電片配置於檢測目標元件與檢測裝置之間，以使檢測目標元件的端子電性連接至檢測裝置的襯墊，其中所述各向異性導電片包括：導電路徑形成部，配置於與檢測目標元件的端子相應的位置上，且在各向異性導電片的厚度方向上具有導電性，導電路徑形成部藉由在各向異性導電片的厚度方向上於彈性絕緣材料中配置導電粉末的粒子而形成；以及絕緣部，支撐導電路徑形成部且使導電路徑形成部的每一者互相絕緣，其中導電粉末的粒子的每一者具有3D網格結構，且包含多個連接導電粉末的粒子的內部區域與外部區域的孔洞，並且導電路徑形成部的彈性絕緣材料填入孔洞中，且連接導電粉末的粒子的外部區域而如同一體。

現將詳細地說明實施例以及繪示於附圖中的實例，其中相似的元件符號於全圖中代表相似的元素。就這一點而言，本發明的實施例可具有不同的形式且不應被理解為被本發明提到的描述限制。因此，本發明僅僅藉由參照圖式描述以下的實施例以解釋本發明的觀念。如本文中所使用的術語「及/或」包含相關列出項的任一或全部組合中的一或多者。當例如「至少一」的表示方式位於列表的元素前時，修飾整個列表的元素而非修飾列表的個別元素。

在下文中，將參照附圖描述根據實施例的各向異性導電片。

根據一實施例，各向異性導電片10配置於欲檢測的檢測目標元件40與檢測裝置50之間，以使檢測目標元件40的端子41電性連接至檢測裝置50的襯墊51。各向異性導電片10包含導電路徑形成部20以及絕緣部30。

導電路徑形成部20配置於與檢測目標元件40的端子41相應的位置上，且在各向異性導電片10的厚度上具有導電性。導電路徑形成部20藉由於彈性絕緣材料中配置導電粉末21的粒子而形成。

彈性絕緣材料可包含具有交聯結構的高分子物質。可使用各種的固化型高分子形成材料以得到此交聯的高分子物質。其具體的實例包括：共軛二烯橡膠，例如聚丁二烯橡膠、天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠與丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠，及其氫化產物；嵌段共聚物橡膠，例如苯乙烯-丁二烯-二烯嵌段共聚物橡膠與苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物橡膠，及其氫化產物；氯丁二烯橡膠；胺基甲酸酯橡膠；聚酯橡膠；環氧氯丙烷（epichlorohydrin）橡膠；矽酮橡膠；乙烯-丙烯共聚物橡膠；以及乙烯-丙烯-二烯共聚物橡膠。

假如導電路徑形成部20需具有耐候性，可使用上述列出的除共軛二烯橡膠之外的材料。舉例來說，可基於鑄模與處理能力的觀點以及電性性質使用矽酮橡膠。

可透過交聯或縮合自液態矽酮橡膠中得到矽酮橡膠。液態矽酮橡膠可具有在10^-1 秒的剪切速率測量下不高於10⁵ 泊（poise）的黏度。矽酮橡膠可為縮合固化矽酮橡膠（condensation cure silicone rubber）、加成固化矽酮橡膠（addition cure silicone rubber）以及具有乙烯基或氫氧基的矽酮橡膠中的一者。矽酮橡膠的實例可包含二甲基矽酮生橡膠、甲基乙烯基矽酮生橡膠以及甲基苯基乙烯基矽酮生橡膠。

導電粉末21可具有磁性性質。導電粉末21可包含選自銅（Cu）、鎳（Ni）、鈷（Co）、鎳（Ni）-鈷（Co）、金（Au）、銀（Ag）、鈀（Pd）以及銠（Rh）中的至少一種金屬材料，其中所述金屬材料為合金化、鍍上或奈米塗佈的形式。假如導電粉末21包含鎳粒子作為核心粒子，可在製造過程中使用電磁鐵使導電粉末21輕易地對準各向異性導電片10。假如導電粉末21包含鎳粒子作為核心粒子，所述核心粒子可鍍上具有高程度的導電性的金。

導電粉末21可具有約3微米至500微米的平均粒徑。假如導電粉末21的平均粒徑為約3微米或大於3微米，可輕易地形成具有輕易的可變形特性、低程度的阻抗以及高程度的接觸可靠性的導電路徑形成部20。假如導電粉末21的平均粒徑為約500微米或小於500微米，可輕易地形成具有小的尺寸以及穩定的導電性的導電路徑形成部20。

導電粉末21的每一粒子可具有3D網狀結構，所述3D網狀結構具有多個連接所述導電粉末21的每一粒子的內部區域與外部區域的孔洞21a。舉例來說，形成於導電粉末21的粒子中的孔洞21a可均勻地分布。因此，導電路徑形成部20的彈性絕緣材料可填入導電粉末21的粒子的孔洞21a中，且可連接導電粉末21的粒子的內部區域以及外部區域而如同一體。

也就是說，導電粉末21可與彈性絕緣材料混合而如同一體，且因此可穩固地配置於導電路徑形成部20中。導電粉末21的粒子可具有整體為球形的形狀，且孔洞21a可具有任意的形狀。

絕緣部30支撐導電路徑形成部20且使導電路徑形成部20的每一者互相絕緣，以避免導電路徑形成部20之間的電流流動。絕緣部30可包含與作為導電路徑形成部20的彈性絕緣材料相同的材料。舉例來說，絕緣部30可包含矽酮橡膠。

可使用3D印表機而製造實例的各向異性導電片10的導電粉末21。舉例來說，可備有能夠印刷具有微米單元尺寸的物的高精確度3D印表機，且可輸入欲得到的導電粉末21的粒子形狀至3D印表機以形成導電粉末21。

舉例來說，由於近年來的3D印表機能夠使印刷物具有精確的形狀，可製備具有任意網格型態的導電粉末21。

在使用3D印表機製造導電粉末21之後，導電粉末21可鍍上具有高導電性的金屬。在此情況中，導電粉末21可藉由例如非電鍍的方法、電鍍的方法或奈米粒子塗佈的方法的方法鍍上具有高導電性的金屬。然而，導電粉末21不限於此。

各向異性導電片10的實例具有下列的操作性功效。

首先，如圖4所示，各向異性導電片10放置在檢測裝置50上，且如圖5所示，檢測目標元件40放置在各向異性導電片10上。在此時，藉由檢測目標元件40的端子41按壓各向異性導電片10的導電路徑形成部20，且此確保導電路徑形成部20變得電性導電。然後，電子信號可透過導電路徑形成部20自檢測裝置50傳遞至檢測目標元件40以進行檢測操作。

在各向異性導電片10的實例中，導電粉末21的每一粒子具有具多個孔洞21a的網格結構，且導電路徑形成部20的彈性絕緣材料填入孔洞21a中，以使導電粉末21與彈性絕緣材料可表現得如同一體。因此，在導電粉末21與彈性絕緣材料之間的接觸區域可增加，且儘管檢測目標元件40的端子41頻繁地與導電路徑形成部20接觸，導電粉末21可不自導電路徑形成部20分離。如上所描述，由於導電粉末21穩定地維持在導電路徑形成部20中，儘管各向異性導電片10已使用了長時間，導電路徑形成部20的導電性可不降低，且可使用各向異性導電片10可靠地進行檢測。

除此之外，由於各向異性導電片10的導電粉末21的粒子不為固體金屬粒子而包含填入彈性絕緣材料的孔洞21a，導電粉末21的粒子可具有高程度的彈性。由於導電粉末21的粒子的孔洞21a為均勻的分布，儘管在任意方向上對導電粉末21施加外力，導電粉末21可輕易地吸收所述外力。因此，雖然導電粉末21配置於任意方向，導電粉末21可有效地吸收施加至其上的任意方向上的外力。由於導電粉末21的這些彈性特性，與導電路徑形成部20或其鄰近的導電粉末21的粒子接觸的端子或襯墊可不損害或破裂。

除此之外，由於導電粉末21具有彈性，檢測目標元件40可在各向異性導電片10的厚度方向上更深地按壓導電路徑形成部20。也就是說，由於有可能有效地壓縮導電路徑形成部20，其可增加路程。

各向異性導電片10的實例可依如下所述來修飾。

在以上描述的實施例中，孔洞21a的直徑為導電粉末21的粒子的直徑的約1/4至約1/5，且孔洞21a互相交疊。然而，此並非為限制的實例。在另一實施例中，如圖6所示，孔洞22a可形成於導電粉末22的球形粒子中，且孔洞22a的直徑為導電粉末22的球形粒子的直徑的約1/3至約1/4。在另一實施例中，如圖7所示，許多孔洞23a可形成於導電粉末23的粒子中，且孔洞23a的直徑可為導電粉末23的粒子的直徑的約1/6至約1/7。然而，這些實施例並非為限制的實例。也就是說，孔洞的尺寸可依據導電粉末的材料以及設計需求而選擇性地變化。

在以上描述的實施例中，導電粉末21、導電粉末22或導電粉末23具有球形粒子。然而，導電粉末的粒子的形狀並不限於此。在另一實施例中，如圖8所示，導電粉末24可包含皆具有網格結構的圓柱型粒子。除此之外，導電粉末可包含皆具有網格結構的多角柱形狀（polyprism-shaped）的粒子。

在以上描述的實施例中，描述具有球形粒子或圓柱型粒子的導電粉末。然而，這些實施例並非為限制的實例。在其他的實施例中，如圖9以及圖10所示，可使用包含蛋形形狀的粒子的導電粉末25或導電粉末26。導電粉末25或導電粉末26的蛋形形狀的粒子的每一者也可具有網格結構。

在先前的實施例中，描述包含金屬材料的導電粉末。然而，在其他的實施例中，導電粉末可包含皆具有網格結構的粒子，且由合成樹脂、碳酸鈣或陶瓷材料形成，並且所述粒子可鍍上或奈米塗佈選自銅（Cu）、鎳（Ni）、鈷（Co）、鎳（Ni）-鈷（Co）、金（Au）、銀（Ag）、鈀（Pd）以及銠（Rh）中的至少一種金屬材料。

在另一實施例中，導電粉末可包含皆具有不平整的表面的粒子，其中凹部的部份以及凸部的部份沿著所述表面配置。在此情況中，檢測目標元件的端子可藉由高壓與導電粉末接觸，且因此可維持電性穩定的接觸點。

如上所描述，根據一個或多個的上述實施例，分布於各向異性導電片的導電路徑形成部中的導電粉末的粒子的每一者具有3D網格結構，且因此導電粉末可確切地維持於導電路徑形成部的彈性絕緣材料中。因此，儘管於檢測製程中頻繁地或重複地使用各向異性導電片，導電粉末可不自導電路徑形成部中分離，且因此各向異性導電片可具有長的壽命。

除此之外，由於導電粉末的粒子的每一者具有具多個孔洞的網格結構，可增加導電粉末的彈性。因此，與導電粉末或鄰近的導電粉末的粒子接觸的端子或襯墊可不損壞或破裂。

應理解本文中所描述的實施例應僅視為一種現象的描述而不具有限制的目的。在每一實施例中的特徵或觀念的描述應典型地視為可用於其他實施例中的其他類似的特徵或觀念。

當已參照圖式描述一個或多個實施例時，所屬領域中具通常知識者應理解在不違背藉由以下申請專利範圍定義的發明概念的精神及範疇下，可作出各種形式及細節的變化。

10、100‧‧‧各向異性導電片
20、110‧‧‧導電路徑形成部
21、22、23、24、25、26、111‧‧‧導電粉末
21a、22a、23a、24a、25a、26a‧‧‧孔洞
30、120‧‧‧絕緣部
40、140‧‧‧檢測目標元件
41、141‧‧‧端子
50、130‧‧‧檢測裝置
51、131‧‧‧襯墊

這些觀念及/或其他觀念將藉由以下實施例的描述連同附圖變的明顯或變得更易於理解，其中： 圖1為繪示習知技術繪示的各向異性導電片的示意圖； 圖2為於圖1中描繪的各向異性導電片的操作狀態的示意圖； 圖3為根據一實施例繪示的各向異性導電片的示意圖； 圖4為於圖3中描繪的各向異性導電片的導電粉末的粒子的實例的示意圖； 圖5為使用圖3中描繪的各向異性導電片的電性檢測製程的示意圖；以及 圖6至圖10為根據其他實施例繪示的導電粉末的粒子的示意圖。

10‧‧‧各向異性導電片

20‧‧‧導電路徑形成部

21‧‧‧導電粉末

30‧‧‧絕緣部

40‧‧‧檢測目標元件

41‧‧‧端子

50‧‧‧檢測裝置

51‧‧‧襯墊

Claims (8)

1. 一種各向異性導電片，配置於檢測目標元件與檢測裝置之間，以使所述檢測目標元件的端子電性連接至所述檢測裝置的襯墊，所述各向異性導電片包括： 導電路徑形成部，配置於與所述檢測目標元件的所述端子相應的位置上，且在所述各向異性導電片的厚度方向上具有導電性，所述導電路徑形成部藉由在所述各向異性導電片的所述厚度方向上於彈性絕緣材料中配置導電粉末的粒子而形成；以及 絕緣部，支撐所述導電路徑形成部且使所述導電路徑形成部的每一者互相絕緣， 其中所述導電粉末的所述粒子的每一者具有3D網格結構，且包括多個連接所述導電粉末的所述粒子的內部區域與外部區域的孔洞，並且所述導電路徑形成部的所述彈性絕緣材料填入所述孔洞中，且連接所述導電粉末的所述粒子的所述外部區域而如同一體。
2. 如申請專利範圍第1項所述的各向異性導電片，其中所述導電粉末的所述粒子的每一者具有整體為球形的形狀。
3. 如申請專利範圍第1項所述的各向異性導電片，其中所述導電粉末的所述粒子的每一者具有整體為多角柱的形狀、圓柱體的形狀以及蛋形的形狀中的一者。
4. 如申請專利範圍第1項所述的各向異性導電片，其中所述導電粉末透過3D引刷製程而製造。
5. 如申請專利範圍第1項所述的各向異性導電片，其中所述導電粉末包括選自銅、鎳、鈷、鎳-鈷、金、銀、鈀以及銠中的至少一種金屬材料，其中所述金屬材料為合金化、鍍上或奈米塗佈的形式。
6. 如申請專利範圍第1項所述的各向異性導電片，其中所述導電粉末的所述粒子的每一者具有由合成樹脂、碳酸鈣或陶瓷材料形成的網格結構，且鍍上或奈米塗佈選自銅、鎳、鈷、鎳-鈷、金、銀、鈀以及銠中的至少一種金屬材料。
7. 如申請專利範圍第1項所述的各向異性導電片，其中所述導電粉末的所述粒子的每一者具有不平整的表面，其中凹部的部份以及凸部的部份沿著所述表面配置。
8. 一種導電粉末，用於各向異性導電片，所述各向異性導電片配置於檢測目標元件與檢測裝置之間，以使所述檢測目標元件的端子電性連接至所述檢測裝置的襯墊， 其中所述各向異性導電片包括： 導電路徑形成部，配置於與所述檢測目標元件的所述端子相應的位置上，且在所述各向異性導電片的厚度方向上具有導電性，所述導電路徑形成部藉由在所述各向異性導電片的所述厚度方向上於彈性絕緣材料中配置所述導電粉末的粒子而形成；以及 絕緣部，支撐所述導電路徑形成部且使所述導電路徑形成部的每一者互相絕緣， 其中所述導電粉末的所述粒子的每一者具有3D網格結構，且包括多個連接所述導電粉末的所述粒子的內部區域與外部區域的孔洞，並且所述導電路徑形成部的所述彈性絕緣材料填入所述孔洞中，且連接所述導電粉末的所述粒子的所述外部區域而如同一體。