TWI378603B - Complex porous resin substrate and a method of fabricating the same - Google Patents

Description

1378603 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種複合多孔質樹脂基材，係使形成 有電極及/或電路之多孔質樹脂基材與框板複合化而成。本 發明之複合多孔質樹脂基材，係適合使用於例如用以電連 接2個電路裝置間時所使用的異方向性導電膜、或是用以 電檢查半導體集積電路裝置（例如，半導體晶片）或印刷電 路基板等電路裝置時所使用的異方向性導電膜等、各種連 接器或中介件（丨11^1^〇56 1*)之用途。在本發明，「電極及/或 電路」係意指電極或電路或該等雙方。 【先前技術】 特開20〇4-265844號公報（以下，稱爲「專利文獻】」） 揭示一種形成導通部的方法，係以電絕緣性的多孔質樹脂 膜作爲基膜，在該基膜的複數位置設置在厚度方向貫穿第 —表面至第二表'面之複數貫穿孔，接著，在各貫穿孔內壁 面的樹脂部黏附導電性金屬形成導通部之方法》 依據專利文獻1的記載方法，能夠得到在多孔質樹脂 膜的厚度方向形成有複數導通部之異方向性導電膜。亦 即，各導通部係各自獨立地設置在電絕緣性多孔質膜的矩 陣中，能夠在膜厚度方向導通，但是各導通部間不會導通 或產生短路。 該導通部係在構成貫穿孔內壁面的多孔質構造之樹脂 部，藉由無電解鍍敷等黏附導電性金屬而成，從其形狀可 以稱爲「筒狀電極」。該筒狀電極係貫穿電極的1種。藉由 1378603 調整該導電性金屬的黏附量， 方向的導電性。通常係藉由對 方向的負荷，來壓縮含有筒狀 來使其導通》 該異方向性導電膜在膜厚 壓縮負荷導通《又，該異方向 部的大小、間距等。該異方向 電路裝置等檢查用異方向性導 導通膜厚度方向，而且即使重 彈性恢復，能夠重複使用於檢 進行半導體積體電路裝置 電路基板等電路裝置的電檢査 檢查裝置（檢驗器或測試器）的 連接。但是，因爲電檢查裝置β 會有不容易使電路裝置之各電 自對應正確地連接、各自電極 的問題。 因此，有採用在電路裝置 電極區域之間，在厚度方向使 介於中間，使該具有彈性的異 來電連接之方法。該異方向性 置有能夠導通的複數導通部而 導電部或電極。隨著電路裝置 向性導電膜的導通部精細化 能夠控制筒狀電極在膜厚度 多孔質樹脂基材施加膜厚度 電極之多孔質樹脂基材整體 度方向具有彈性，能夠以低 性導電膜能夠精細化各導通 性導電膜例如爲半導體積體 電膜，能夠以低壓縮負荷來 複施加負載負荷亦能夠藉由 查。 (例如，半導體晶片）、印刷 時，電路裝置之各電極與電 各電極必須正確地各自對應 ]各電極係配置在硬基板上， 極與電檢查裝置的各電極各 因電極之間接容易造成損傷 的電極區域與電檢查裝置的 具有彈性的異方向性導電膜 方向性導電膜介於各電極間 導電膜係只有在厚度方向設 成之物。該導通部亦被稱爲 電極間距精細化，係將異方 、使異方向性導電膜介於中 1378603 間，同時在電路裝置側附加配置間距變換板來應付。 將形成有前述導通部之多孔質樹脂基材作爲異方向性 導電膜使用，用以進行電路裝置的電檢査，必須設定該多 孔質樹脂基材的位置關係、且加以固定，用以使電路裝置 的各電極與檢查裝置的各電極正確地電連接。固定該多孔 質樹脂基材的方法，以銷固定爲簡易。因此，在該多孔質 樹脂基材的周邊部設置有複數銷孔，通過該銷孔藉由銷將 多孔質樹脂基材固定於檢查裝置的規定位置。 前述多孔質樹脂基材若配置在半導體積體電路裝置 (例如，半導體晶片）與印刷電路基板等電路基板之間時， 能夠達成作爲具有應力緩和功能及導通功能之一種連接器 或中介件的任務。此時，亦以藉由銷固定來將多孔質樹脂 基材固定在規定位置爲佳。 但是，因爲多孔質樹脂基材係以富於柔軟性之多孔質 樹脂膜作爲基膜，只有銷固定時，在使用中多孔質樹脂基 材會有產生變形、從銷孔周邊破損、無法保持最初的固定 位置之情形。爲了解決如此的問題，考慮在多孔質樹脂基 材的周邊部安裝具有剛性的框板之方法。框板係具有開口 之金屬板等，在其開口部配置多孔質樹脂基材的導通部。 在存在有框板的位置穿出銷固定用孔洞，使銷通過該孔洞 而將多孔質樹脂基材固定在電路裝置時，能夠防止多孔質 樹脂基材的變形或破損。 但是，將具有剛性的框板安裝在多孔質樹脂基材的單 面或雙面時，會阻礙多孔質樹脂基材在厚度方向的壓縮， 1378603 不容易藉由低壓縮負荷來使導通部導通。又，因存在有剛 性的框板，多孔質樹脂基材整體的彈性受損。而且，由於 存在有框板’多孔質樹脂基材的電極及/或電路，與電路裝 置或檢查裝置電極或電路的接觸受到阻礙。 以往’在以橡膠狀彈性體爲基膜之異方向性導電性片 (異方向性導電膜）的技術領域，有提案揭示—種方法，係 藉由配置框板，使該異方向性導電性片對電路零件具有特 定關係位置來保持固定。 例如，特開平1 1 -40224號公報（專利文獻2)，提案揭 示在以橡膠彈性體作爲基材之異方向性導電片的周邊部， 配置金屬板作爲框板之異方向性導電性片（異方向性導電 性彈性體片）。製造該異方向性導電性片，首先係在成形用 模具內配置具有開口之框板，同時供給含有顯示磁性之導 電性粒子之高分子物質形成材料來使成形材料層形成。該 成形材料層的周緣部係供給至包括框板的開口邊緣部的上 下領域。在模具之上模具及下模具之各自複數強磁體層與 非磁體層係交互地形成。使用電磁鐵使磁場產生作用時， 在上模具及下模具之相對的強磁性體層之間，顯示磁性之 導電性粒子集中，以在厚度方向排列方式配向。在此狀態 下，使高分子物質形成材料硬化時，可以得到一種彈性高 分子物質片（異方向性導電性片），其形成有由配向於厚度 方向的導電性粒子所構成之複數導通部。 若採用專利文獻2所揭示的方法時，可以得到一種異 方向性導電性片，其具有在彈性高分子物質片的周邊部埋 1378603 設有框板的開口邊緣部之結構。依據該方法，因爲能夠安 裝比彈性高分子物質片的膜厚度更薄的框板，框板不會阻 礙彈性高分子物質片的彈性或導通部的導通。 但是，專利文獻2的方法在使用電磁鐵產生磁場之製 程，因爲位於框板上方及下方之導電性粒子亦會集中在框 板附近的導通部形成部分，致使該導通部形成部分之導電 性粒子過量集中，由該導通部形成部分所形成的導通部， 變成無法與鄰接之其他導通部保持絕緣性。 特開2002 -3 246 00號公報（專利文獻3)爲了解決專利文 獻2所記載方法之上述問題，提案揭示一種方法，係使用 由磁性體所構成的框板，使存在於框板上方及下方的導電 性粒子固定在框板的開口邊緣部，以防止集中於框板附近 的導通部形成部分。 但是專利文獻2及3所揭示之在異方向性導電性彈性 體片安裝框板的技術，無法應用在以多孔質樹脂膜作爲基 膜之異方向性導電膜。專利文獻2及3所揭示的高分子物 質形成材料雖然在未硬化狀態顯示流動性，但施加硬化處 理時變成具有彈性的膜（彈性高分子物質片）。在此種彈性 高分子物質片安裝框板，必須在高分子物質形成材料具有 流動性的狀態下與框板一體成形。在硬化處理後，將框板 的開口邊緣部埋設在該彈性高分子物質片的周緣部使其一 體化時’由於應力會使彈性高分子片變形。亦即，將框板 的開口邊緣部推入在該彈性高分子物質片的周緣部時，被 推壓部分之彈性高分子物質往其他部分逃避，而使該片變 1378603 形。又’專利文獻3所揭示的方法，框板的形成材料受到 限制。 以多孔質樹脂膜作爲基膜之異方向性導電膜，通過是 形成多孔質樹脂膜後再形成電極及/或電路。因爲多？LW胃 脂膜係藉由將樹脂材料延伸處理而加以多孔質化，在形成 多孔質樹脂膜時’欲製造一種複合體其具有在多孔質樹脂 膜的周緣部埋設有框板的開口邊緣部之結構係困難的。另 一方面’欲在已經形成的多孔質樹脂膜周緣部埋設框板的 開口邊緣部時，多孔質樹脂膜會產生變形、破損。 專利文獻1:特開2〇〇4-265844號公報 專利文獻2:特開平11-4〇224號公報 專利文獻3:特開2002-324600號公報 【發明內容】 本發明之課題係提供一種複合多孔質樹脂基材，具有 在形成有電極及/或電路之多孔質樹脂基材，安裝有不會損 害該多孔質樹脂基材的彈性、導通等性能、且具有剛性的 框板之結構。 爲解決前述課題|本發明者專心硏究的結果，考慮到 —種方法，係在圍繞具有形成有電極及/或電路的功能部之 多孔質樹脂基材的該功能部的周邊部，形成有高度與該功 能部的高度不同之段差部，且在該段差部之面上配置框板 之方法。較佳是，形成有高度比該功能部的高度低之段差 部，在該段差部的面上，配置具有厚度比段差的高度低之 框板。 -10- 1378603 在多孔質樹脂基材形成段差部，例如可以採用熱壓方 法。多孔質樹脂基材與以彈性體片作爲基膜之異方向性導 電性彈性體片不同，能夠藉由熱壓法容易地形成段差。異 方向性導電性彈性體片若對其周邊部熱壓時，因爲存在於 該周邊部之彈性體往中央部移動，容易產生功能部的厚度 變動、變形。相對地，多孔質樹脂基材在熱壓的位置之多 孔質結構雖然變爲緻密，但是不會因形成段差而使形成有 電極及/或電路之功能部的厚度產生變化、或使形狀變形。 又，藉由控制熱壓條件，能夠設計具有希望段差及形成之 段差部》 在多孔質樹脂基材的上述段差部配置框板時，使框板 的厚度低於段差的高度爲佳。藉由使框板的厚度低於段差 的高度，因爲功能部的上面係位於比框板的上面更上方的 位置，所以功能部之彈性或導通不會受損。因爲形成有電 極及/或電路之功能部係往上方突出，所以不會阻礙該功能 部電極及/或電路與電路裝置或檢査裝置的電極或電路之 接觸。 在本發明，可以使用由金屬材料或樹脂材料形成之任 意的框板，該金屬材料或樹脂材料之剛性比作爲多孔質樹 脂基材的基膜之多孔質樹脂膜高。在配置框板後，在框板 之希望位置設置貫穿框板與多孔質樹脂基板之銷固定用孔 洞，通過該孔洞以銷固定於電路裝置或檢查裝置電極區域 時，能夠將多孔質樹脂基材固定保持在規定的位置關係。 形成有電極及/或電路之功能部，亦可以在配置框板後 -11- 1378603 形成。亦即，可以在多孔質樹脂膜的周邊部形成段差部， 在該段差部配置框板後，在位於該框板的開口部內之多孔 質樹脂膜位置（中央部）形成電極及/或電路。又，亦可以在 多孔質樹脂膜的周邊部形成段差部，在該框板的開口部內 之多孔質樹脂膜位置（中央部）形成電極及/或電路後，在該 段差部配置框板。本發明係基於此等知識而完成。 依據本發明，可以提供一種複合多孔質樹脂基材，其 中多孔質樹脂膜具有形成電極及/或電路的功能部，該複合 多孔質樹脂基材在多孔質樹脂膜之圍繞該功能部的周邊部 ±形成有與功能部高度不同之段差部，且在該段差部之面 上配置有框板。 又，依據本發明，可以提供一種複合多孔質樹脂基材 的製造方法，包含下述製程1及2: (1) 製程1，係在具有形成有電極及/或電路的功能部 之多孔質樹脂膜的圍繞該功能部的周邊部，形成高度比該 功能部的高度低之段差部；以及 (2) 製程2，係在該段差部的面上，配置厚度係比段 差的高度低之框板。 而且，依據本發明，可以提供一種複合多孔質樹脂基 材的製造方法，包含下述製程A至C: (A) 製程A，係在圍繞多孔質樹脂膜的中央部的周邊 部’形成高度比該中央部的高度低之段差部； (B) 製程B，係在該段差部的面上，配置具有厚度係 比段差的高度低之框板；以及 -12- 1378603 (C)製程c，係在該多孔質樹脂膜的該中央部，形成 電極及/或電路。 而且，依據本發明’可以提供一種複合多孔質樹脂基 材的製造方法，包含下述製程I至III: (I) 製程I:係在圍繞多孔質樹脂膜的中央部的周邊 部’形成高度比該中央部的高度低之段差部； (II) 製程II，係在該多孔質樹脂膜的該中央部，形成 電極及/或電路：以及 (III) 製程III，係在該段差部的面上，配置具有厚度 係比段差的高度低之框板。 [發明之效果] 依據本發明，能夠提供一種複合多孔質樹脂基材，具 有在形成有電極及/或電路之多孔質樹脂基材，安裝有不會 損害該多孔質樹脂基材的彈性、導通等性能、且具有剛性 材 基 脂 樹 質 孔 多 止 防 夠 匕匕 會 板 框 置 配 由。 藉損 。 破 構或 結移 之偏 板置 框位 »0.1^、-- 樹不 質’ 孔成 多而 於板 置框 設的 在小 係較 ’ 度 材厚 基膜 脂置 樹配 質’ L Β. 孑 咅 多差 合段 複之 之部 明邊 發周 本的 膜 匕曰 形及 害極 損電及 會有極 極 電 有 成電。 形之觸 使部接 。能之 通功路 導該電 或礙或 彈阻極 的會電 部不的 能，置 功時裝 之出查 路突檢 電部或 或能置 &/功裝 之路 路電 電與 以 膜 tgB ιρτ 導 性 向 方 異 用 驗 試 化 老 等 置 )裝 膜路 (»電 膜體 1 脂積 式樹體 方質導 施孔半 實多 -13- 1378603 具有優良的基膜耐熱性爲佳。異方向性導電膜在橫方向（胃 膜厚度方向垂直方向）必須具有電絕緣性。因此，形成多孑L 質樹脂基材的基膜之合成樹脂必須具有電絕緣性。 使用作爲基膜之形成多孔質樹脂膜的合成樹脂材料可 以舉出的有例如聚四氟乙烯（PTFE)、四氟乙烯/六氟丙稀共 聚物（FEP)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯酸共聚物（PFA)'聚偏 二氟乙烯（PVDF)、聚偏二氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共 聚物（ETFE樹脂）等氟樹脂；聚醯亞胺（pi)、聚醯胺醯亞胺 (PAI)、聚醯胺（PA)、改性聚苯基醚（mPpE)、聚苯硫（Pps)、 聚醚醚酮（PEEK)、聚颯（PSU)、聚醍颯（PES)、液晶聚合物 (LCP)等工程塑膠等。 此等合成樹脂材料之中，就耐熱性、加工性、機械特 性、介電特性等的觀點，以氟樹脂爲佳，以聚四氟乙燦 (PTFE)爲特佳。 製造由合成樹脂所構成的多孔質樹脂膜之方法，可以 舉出的有造孔法 '相分離法、溶劑萃取法、延伸法、雷射 照射法等。此等之中，就容易控制平均孔徑、氣孔率而言 以延伸法爲佳。藉由使用合成樹脂作爲多孔質樹脂膜，能 夠在膜厚度方向具有彈性’同時能夠軍降低介電常數。 使用作爲異方向性導電膜的基膜之多孔質樹脂膜，其 氣孔率以2 0〜8 0 %左右爲佳。多孔質樹脂膜之平均孔徑爲 10微米以下或是起泡點以2kPa以上爲佳，就導通部的精 細間距化的觀點’平均孔徑爲5微米以下、而且以1微米 以下爲佳。平均孔徑的下限値爲〇.〇5微米左右。多孔質樹 -14- 1378603 脂膜之起泡點以5 kPa以上爲佳，以10 kPa以上爲更佳。 起泡點的上限値爲3 00 kPa左右，但是未限定於此値。 多孔質樹脂膜的厚度可以按照使用目的或使用位置而 適當地選擇，通常爲20〜3000微米，以25〜2000微米爲 佳，爲30〜1000微米更佳。因此，多孔質樹脂膜的厚度含 有薄膜（小於250微米）及薄片（250微米以上）的區域。多孔 質樹脂膜的膜厚度太薄時，不容易形成具有可以配置剛性 框板程度的段差之段差部。 多孔質樹脂膜之中，藉由延伸法所得到的多孔質聚四 氟乙烯（以下簡稱爲「延伸多孔質PTFE膜」）因爲具有優良 的耐熱性、加工性、機械特性、介電特性，而且容易得到 具有均勻的孔徑分布之多孔質樹脂膜，所以係作爲異方向 性導電膜的基膜之最優良的材料。該延伸多孔質PTFE膜 係具有由多數原纖維與由該原纖維互相連結而成的多數結 點所構成的微細組織，能夠使該該原纖維附著鍍敷粒子等 導電性金屬。 在本發明所使用的延伸多孔質PTFE膜可以經由例如 特公昭42-13560號公報所記載的方法製造。首先，在PTEE 的未燒結粉末中混合液體潤滑劑，藉由活塞擠出，以管狀 或板狀擠出。希望厚度較薄的片時，可以藉由壓延輪進行 壓延使成爲板狀體。在擠出壓延製程後，按照必要從擠出 品或壓延品去除液體潤滑劑。如此得的擠出品或壓延品在 至少一軸方向延伸時，能夠得到未燒結之膜狀的延伸多孔 質PTFE。邊將未燒結的延伸多孔質PTFE固定，使其不會 -15- !3786〇3 產生收縮’邊加熱至3 2 7 °C以上的溫度，來燒結、固定經 延伸過的結構時，能夠得到高強度的延伸多孔質PTFE。延 伸多孔質PTFE係管狀時，可以經由切開而成爲平坦的膜。 • 延伸多孔質PTFE具有由PTFE形成之非常細的原纖維 與由該原纖維互相連結而成結點所構成的微細組織。延伸 多孔質PTFE膜之該微細組織亦可以形成多孔質結構。 2.形成有電極及/或電路之多孔質樹脂基材 φ 使用形成有電極之多孔質樹脂基材作爲異方向性導電 膜時，在由合成樹脂所形成的電絕緣性多孔質樹脂膜構成 的基膜之複數位置，形成在厚度方向貫穿第一表面至第二 表面之貫穿孔，接著，以在各貫穿孔內壁面之多孔質結構 的樹脂部（例如原纖維）黏附導電性金屬、各自獨立地形成 能夠在膜厚度方向賦與導電性之複數導通部（筒狀電極）爲 佳。導電性金屬的黏附通常可以藉由無電解鍍敷或是無電 解鍍敷與電解鍍敷的組合，在各貫穿孔內壁面的多孔質結 • 構的樹脂部黏附鍍敷粒子而成的方法來進行。 在多孔質樹脂膜的厚度方向設置複數貫穿孔的方法， 及藉由在該貫穿孔的內壁面黏附導電性金屬來形成導通部 (筒狀電極）的方法，沒有特別限定，例如可以使用以下例 示的方法。 例如，可以舉出的有含有以下製程a至e之製造方法： (a)製程a，係在多孔質樹脂的兩面，層積樹脂層作 爲遮罩層，形成3層結構之積層體； 1378603 0>)製程b，係在該積層體，於貫穿各厚度方向形成 複數貫穿孔； (C)製程C，係在含有該貫穿孔的內壁面之積層體表 面黏附觸媒，用以促進金屬離子的還原反應； (d) 製程d，係從該多孔質樹脂膜剝離遮罩層；以及 (e) 製程e，係利用前述觸媒，在該貫穿孔的內壁面 的樹脂面黏附導電性金屬。 遮罩層的材料以使用樹脂材料爲佳。使用多孔質氟樹 脂膜作爲多孔質樹脂膜時，以使用同種多孔質氟樹脂作爲 遮罩層爲佳，但是亦可以使用由氟樹脂無孔質膜、氟樹脂 以外的樹脂材料所構成的無孔質樹脂膜或多孔質樹脂膜。 遮罩層的材料可以使用自黏帶或自黏片。就各層間的熔接 性與剝離性的平衡之觀點，遮罩層的材料以使用與多孔質 樹脂膜同質之多孔質氟樹脂膜爲佳。 在多孔質樹脂膜的兩面配置遮蔽層，例如可以藉由熔 接使3層一體化。使用延伸多孔質PTFE膜作爲多孔質樹 脂膜時，遮罩層亦以使用同質的延伸多孔質PTFE膜爲佳。 該等3層可以藉由加熱壓貼，來成爲各層間熔接而成的積 層體。該積層體可以在隨後的製程容易地剝離。 在該積層體之厚度方向形成複數貫穿孔。形成貫穿孔 的方法可以舉出的有（i)機械式穿孔方法、（ii)藉由光切除法 進行飩刻的方法、（iii)藉由在前端部至少具備1支振子之 超音波頭，將該振子的前端壓住並施加超音波能量來穿孔 的方法等。 1378603 機械式穿孔例如可以採用加壓加工、沖孔法、鑽孔法 等機械加工法。藉由機械加工法時，能夠價廉地形成例如 50微米以上’多半情況爲75微米以上，而具能夠形成1〇〇 微米以上之較大直徑的貫穿孔，藉由機械加工亦能夠形成 直徑比該直徑更小的貫穿孔。 藉由光切除法來形成貫穿孔時較佳是採用以下的方 法’係使具有規定圖案狀且各自獨立的複數光穿透部（開口 部）之光遮蔽片（遮罩）介於中間，對積層體的表面照射光 線’以圖案狀的方式形成複數貫穿孔。光線係穿透光遮蔽 片的複數開口部’積層體的被照射位置被蝕刻而形成貫穿 孔。依照該方法，例如能夠形成1 〇〜2 0 0微米、多半情況 係15〜150微米、進而20〜1〇〇微米之較小直徑的貫穿孔。 光切除法的照射光線，可以舉出的有同步加速器放射光、 雷射光等。 超音波法係使用在前端部至少具備1支振子之超音波 頭’藉由對積層體施加超音波能量，圖案狀地形成複數貫 穿孔。只有在振子的前端接觸的附近施加超音波能量，藉 由超音波的振動能量’局部位置的溫度上升，能夠容易地 將樹脂切斷而形成貫穿孔。 在形成貫穿孔時’在多孔質樹脂之多孔質結構內，可 以採用使甲基丙烯酸甲酯等的可溶性聚合物或石蠟以溶液 或熔融狀態浸漬、固化後進行穿孔之方法。依照該方法時 因爲能夠容易地保持貫穿孔內壁的多孔質結構，乃是較 佳。穿孔後’可溶性聚合物或石蠟可以經由溶解或熔融來 -18- 1378603 加以去除。該方法在使用延伸多孔質PTFE膜時特別有效。 通孔的形狀係圓形、橢圓形、星型、八角形、六角形、 四角形、三角形等任意形狀。貫穿孔的直徑在小直徑貫穿 孔爲適合之用途領域通常爲5〜100微米，而且可以小至 50〜30微米。另一方面，在較大直徑貫穿孔爲適合之用途 領域通常爲5〇〜3000微米，多半爲75〜2000微米，而且 可以大至100〜1 500微米。貫穿孔以配合例如半導體積體 電路裝置、印刷電路基板等電路裝置的電極分布（電極的數 目及配置間距）’以規定形狀形成複數個爲佳。 在含有貫穿孔的內壁面之積層體的表面，黏附觸媒（以 下有稱爲「鍍敷觸媒」之情況）用以促進金屬離子的還原反 應，可以使例如鈀-錫膠體觸媒賦與液邊充分地攪拌，邊浸 漬積層體。利用黏附在貫穿孔的內壁面之殘餘觸媒，在該 內壁面選擇性地使導電性金屬黏附。黏附導電性金屬糊的 方法，可以舉出的有無電解鍍敷法、濺鍍法、導電性金屬 糊塗布法等。該等之中，以無電解鍍敷法爲佳。 在進行無電解鍍敷之前，使在貫穿孔的內壁面所殘餘 的觸媒（例如，鈀-錫）活化。具體上，係藉由浸漬於市售作 爲鍍敷觸媒活化用之有機酸鹽中等，來使錫溶解、使觸媒 活化。藉由將已在貫穿孔的內壁面賦與觸媒之多孔質樹脂 膜浸漬在無電解鍍敷液中，能夠只使黏附有觸媒之貫穿孔 的內壁面析出導電性金屬（鍍敷粒子）。藉由該方法，能夠 形成筒狀電極。導電性金屬可以舉出的有銅、鎳、銀、金、 錬合金等，其中必須具有闻導電性時，以使用銅爲佳。 -19- 1378603 使用延伸多孔質PTFE膜時，因爲鍍敷粒子開始係以 纏繞在露出於延伸多孔質PTFE膜的貫穿孔內壁面的樹脂 部（主要係原纖維）之方式析出，藉由控制鍍敷時間，能夠 控制導電金屬的黏附狀態。藉由適當的鍍敷量能夠以維持 多孔質結構狀態的方式在貫穿孔的內壁面形成導電性金屬 層，能夠以不損害膜厚度方向的彈性之方式，藉由筒狀電 極賦與膜厚度方向的導電性。 微細多孔質結構的樹脂部的粗度（例如，延伸多孔質 PTFE膜的原纖維粗度），以10微米以下爲佳，以5微米以 下爲較佳，以1微米以下爲更佳。導電性金屬的粒徑係以 0.001〜5微米爲佳。爲了維導電性金屬的黏附量，爲了維 持多孔質結構及彈性，以〇 . 〇 1〜4.0克/毫升左右爲佳。 上述所製得的導通部（筒狀電極）爲了防止氧化及提高 電接觸性，以使用抗氧化劑、或覆蓋有貴金屬或貴金屬的 合金爲佳。貴金屬就電阻較小而言，以鈀、铑、金爲佳。 覆蓋層的厚度以0.005〜0.5微米爲佳’以0.01〜0.1微米 更佳。例如，以金覆蓋導通部時，以8奈米左右的鎳覆蓋 導電性金屬層後，進行取代金鏟敷之方法係有效的。 使用延伸多孔質PTFE膜作爲多孔質樹脂膜時，能夠 形成在貫穿孔內壁面的原纖維上黏附有導電性粒子的結構 之筒狀電極。對該多孔質氟樹脂基材施加厚度方向的應力 時，藉由原纖維間的距離縮短，能夠緩和應力、亦能夠未 被破壞地維持筒狀電極的結構。因此，即使重複對延伸多 孔質PTFE基材施加壓縮力，筒狀電極亦不容易劣化。 -20 - !378603 筒狀電極通常具有的結構，係只有在設置於多孔質氟 樹脂膜的厚度方向之貫穿孔的內壁黏附有導電性金屬，但 是除了無電解鍍敷外，亦可加上進行電鍍來封閉該筒狀電 極之2個開口端部的一方或雙方，來形成由導電性金屬所 構成蓋體。增加鍍敷量時，從開口端部的邊緣起鍍敷粒子 成長而將開口端部封閉。不增加在貫穿孔的內壁面所黏附 的導電性金屬的量而能夠將開口端部封閉的其他方法，有 在開口端部塗布含有導電性金屬粒子之高黏度的糊料之方 法。藉由此種方法，使用導電性材料將筒狀電極的開口端 部封閉而形成蓋體時，能夠增加多孔質氟樹脂基材的筒狀 電極與電路電極及/或半導體晶片的電極的接觸面積。 本發明所使用的多孔質樹脂基材，除了如上述之筒狀 電極以外，亦可以形成各種結構的電極或電路。例如可以 舉出的有製造在多孔質樹脂膜的表面貼合銅箔而成的基 板、使用微影技術在銅箔層形成電極及/或電路之方法。 又，有在多孔質樹脂膜上以與電極或電路形狀相同圖案的 方式賦與鎪敷觸媒，利用該鍍敷觸媒藉由無電解鍍敷或組 合無電極鍰敷與電解鍍敷，來形成電極或電路的方法。而 且，有在多孔質樹脂基材的單面或兩面形成導電性金屬鍍 敷，使用微影技術來形成電極及/或電路的方法。 多孔質樹脂基材係設置具有電極及/或電路的功能部 而成之物，爲了安裝框板，在該功能部的周邊部具有未形 成電極及/或電路的位置。 3.框板 -21-

j37B6〇3 在本發明，較佳是所使用的框板係由具有岡 多孔質樹脂基材的基膜之多孔質樹脂膜高之材料两 形成框板之代表性的材料有金屬材料、陶瓷材料、 料等。 構成框板的金屬材料可以舉出的有例如銅、n 鈷、鐵、鎂、錳、鉬、銦、鉛、鈀、鈦、鎢 '鋁' 4 銀等金屬；不鏽鋼等、及含有2種以上此等金屬之 構成框板之樹脂材料可以舉出的有聚酯、聚醒 樹脂、各種工程塑膠、彈性體等，其中因爲熔點或 移溫度爲1 5 G °C以上，以耐熱性樹脂材料爲佳。增 璃轉移溫度係藉由微差掃描熱量計（DSC)所測得之] 構成框板之耐熱性樹脂材料可以舉出的有例如 酸丁二酯、聚對酞酸乙二酯、耐綸6、耐綸66、耐 聚苯硫醚、聚醚醚酮、全芳香族聚酯、聚甲基戊傾 氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯/全氟烷氧基乙烯醚共 四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯/全氟烷基乙 聚物、聚苯醚、聚烯丙酯、聚颯、聚醚颯、聚醚酩 聚醯胺醯亞胺、液晶聚合物、熱硬化型聚醯亞胺、 聚醯亞胺、環狀烯烴樹脂等。 此等樹脂材料爲了提升耐熱性及強度，可以額 纖維等纖維狀塡料、粒狀或粉末狀的無機塡料等。 樹脂材料形成爲框板形成的方法，沒有特別限定， 意使用射出成形、壓縮成形、擠出成形等。框板功 用將樹脂材料延伸加工而成之物。框板亦可以是蔣 比構成 形成。 樹脂材 、鉻、 卜鉑、 合金。 胺、氟 玻璃轉 點及玻 I。 聚對酞 綸46、 、聚四 聚物、 烯醚共 亞胺、 熱塑性 配玻璃 又，將 可以任 可以使 樹脂材 -22 - 1378603 料成形後，交聯或硬化而成之物。 框板的厚度通常爲5〜1500微米，| 佳’以20〜700微米爲更佳。框板的厚 質不容易得到充分的剛性及強度。框板 合多孔質樹脂基材的處理變爲困難。 框板通常是具有開口部之具有框型 可以配合多孔質樹脂基材的形狀或功能 設計其形狀及開口部的形狀。框板之框 達成補強效果時，可以配合多孔質樹脂 設計。但是必須具有能夠穿出銷固定用 之部分。 4·複合多孔質樹脂基材 本發明之複合多孔質樹脂基材的一 之槪略圖所示。複合多孔質樹脂基材1 2具有形成有導通部（筒狀電極）4的功能 該功能部之周邊部（只有多孔質樹脂膜β 度比該功能部的高度低之段差部5。在g 配置有厚度比段差的高度低之框板6。 銷固定用孔7可以將框板6及多孔 部5貫穿而形成。銷固定用孔7可以藉 切除法、超音波能量穿孔法等任意的方 用預先形成有銷固定用孔之框板，此時 定用孔，對位於其下層的多孔質樹脂基 在第2圖，顯示複合多孔質樹脂基 乂 1 0〜1 000微米爲 度太薄時，藉由材 的厚度太厚時，複 形狀之物，但是亦 部的形狀，任意地 的大小係只要能夠 基材的形狀任意地 孔程度的大小程度 個例子，如第1圖 係在多孔質樹脂膜 部3之物，在圍結 勺部分），形成有高 芝段差部5的面上， 質樹脂基材的段差 由機械穿孔法、光 法形成。亦可以使 係利用框板之銷固 材穿孔。 材的製造方法的一 -23 - 1378603 個例子之工程圖。多孔質樹脂基材21係在多孔質樹脂膜 202的中央部具有形成有導通部（筒狀電極）2〇4的功能部 藉由熱壓，在圍繞該多孔質樹脂基材21的該功能部 2〇3的周邊部，形成高度比該功能部203的高度低之段差 部205。接著，在該段差部205的面上，配置有厚度比段 差的高度低之框板2 06，製成複合多孔質樹脂基材23。 第3圖係顯示複合多孔質樹脂基材之剖面圖。多孔質 樹脂基材之功能部3的高度爲a，段差部5的高度爲b時， a>b ’其差c(a-b = c)係表示段差的高度。框板6的厚度爲d 時’ c>d，e(c-d = e)係表示框板6的上面與功能部3的上面 之高度差。 段差部的高度b，通常爲多孔質樹脂基材厚度a的20 〜90%，以30〜80%爲佳，以40〜70%爲更佳。段差部之高 度b太高時，無法使框板的厚度d充分厚度。段差部之高 度b太低時，會有多孔質樹脂基材整體的彈性受到損害、 熱壓時產生變形的可能性。 功能部3的上面與框板6的上面之高度差e，亦取決 於多孔質樹脂基材的厚度，通常爲2〜500微米以上，以3 〜400微米爲佳，以5〜300微米爲更佳。該差e太短時’ 會有功能部的彈性受損害、與電路裝置的電極等的連接變 爲困難之情形。該差e太長時，會有對功能部施加過重的 壓縮力之情形。藉由功能部3適當地突出，能夠以負荷的 方式達成與電路裝置等的導通。 形成段差部的方法沒有特別限定，其中以熱壓法爲 -24- 1378603 佳。熱壓法係例如由第4圖所示，使用2個模具401; 在下模具401內裝載多孔質樹脂基材403。熱壓上模 而使其嵌合下模具401。藉由調整上模具402的形 夠控制段差部的形狀及段差高度。藉由熱壓，能夠 質樹脂膜之受到加熱壓縮的部分產生段差。熱壓後 時能夠得到具有段差之多孔質樹脂基材404。 熱壓時之加熱溫度，係低於構成多孔質樹脂基 脂材料的熱分解溫度，可以按照樹脂材料的種類而 設定。基膜係延伸多孔質PTFE膜等延伸多孔質氟 時’通常爲200〜320 °C、以250〜310爲佳。壓力 上下模具之壓力。加壓時間係使段差部的形狀固 件，可以按照樹脂材料的種類而適當地設定。基膜 多孔質PTFE膜等延伸多孔質氟樹脂膜時，通常爲 1〇〇〇秒、以200〜800秒爲充分，但未限定於此。 形成段差部亦可以使用加壓法以外的其他方法 方法可以舉出的有例如切削加工等機械加工，通常 以正確的膜厚度對薄的多孔質樹脂基材進行切削， 效率地進行。又’雖然亦可以藉由光切除法來形成段 但是不容易有效率地對廣闊區域進蝕刻。 框板亦可以只裝載在段差部，可以使用接著劑 劑接著或黏著於段差部。將框板接著或黏著在段差 在成形銷孔或進行銷固定時較容易定位。使用黏著 再利用框板較爲容易》 接著劑或黏著劑以選自能夠在構成框板的金屬 反 402, 具402 狀，能 在多孔 ，脫模 材之樹 適當地 樹脂膜 係咬口 定之條 係延伸 1 00〜 。其他 不容易 無法有 差部， 或黏著 部時， 劑時， 材料、 -25 - 1378603 陶瓷材·料、及樹脂材料等與構成多孔質樹脂基材之樹脂材 料之間進行接著或黏著而加以固定之物爲佳。 接著劑可以舉出的有例如聚乙酸乙酯系、聚乙烯醇 系、聚乙烯丁縮醛、聚乙烯縮醛、聚烯烴系、聚氯乙烯系、 聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯系、聚醯脖系、聚異丁烯系、 熱熔融性氟樹脂系’改性聚苯醚樹脂系等熱塑性樹脂接著 劑；脲樹脂、三聚氰胺樹脂系、酚樹脂系、間苯二酚樹脂 系、環氧樹脂系、聚胺甲酸酯系、不飽和聚酯系等熱固性 樹脂系接著劑：氯丁二烯橡膠系、丁腈橡膠系、SBR系、 SBS系、SIS系、丁基橡膠系、聚硫橡膠系、矽橡膠系等彈 性體系接著劑等，但是不限定於此等。 此等接著劑能夠以溶劑、乳液、無溶劑等各種形態塗 布在接著面上。又，接著劑能夠以薄膜或薄片的形態（乾薄 膜），應用在接著面。熱熔融型接著劑能夠使其熱加熔融而 塗布在接著面。接著面係段差部的上面或框板的下面等。 黏著劑可以舉出的有橡膠系黏著劑、丙烯酸系黏著 劑、矽系黏著劑等。橡膠系黏著劑可以舉出的有天然橡膠 系、苯乙烯-丁二烯系、聚異丁烯系、異戊二烯系等溶劑型 黏著劑；苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯 嵌段共聚物、乙烯-乙酸乙烯熱塑性彈性體等熱熔融型黏著 等。丙烯酸系黏著劑有溶液型及乳液型。此等黏著劑亦可 以與接著劑同樣地，藉由塗布黏著面之方法來應用。亦可 以藉由將雙面黏著膠帶裝載在黏著面’黏著於段差部與框 板來固定。 -26 - 1378603 本發明之複合多孔質樹脂基材可以使用預先形成有電 極及/或電路之多孔質樹脂基材來製造。因在高溫熱壓，電 極及/或電路會有受損害的可能性時，可以藉由在多孔質樹 脂膜（基膜）設置段差部’在該段差部配置框板後，於相當 於框板的開口部之多孔質樹脂膜的部分（中央部）形成電極 及/或電路’來製造複合多孔質樹脂基材。亦可以藉由在多 孔質樹脂膜（基膜）設置段差部，於相當於框板的開口部之 多孔質樹脂膜的部分（中央部）形成電極及/或電路後，配置 框板來製造複合多孔質樹脂基材。 形成電極及/或電路的方法係如前述。在形成電極及/ 或電路時’採用在多孔質樹脂的兩面，層積樹脂層作爲遮 罩層’形成3層結構之積層體之前述製程a時，對該積層 體熱壓’在多孔質樹脂膜預先設置段差，隨後，配置形成 電極及/或電路之製程，因爲能夠防止高溫之熱壓造成電極 及/或電路產生導通不良，乃是較佳。 以下舉出實施例’更具體地說明本發明，但是本發明 未限定在此等實施例。 實施例1 在由氣孔率（ASTM-D-792)60%、平均孔徑 0.1微米、 起泡點（使用異丙醇、依據 ASTM-F-316-76測定）爲 150kPa、厚度600微米的延伸多孔質PTFE膜所構成的基 膜的兩面，疊合氣孔率60%、平均孔徑〇_1微米、厚度30 微米的延伸多孔質PTFE片，夾在2片厚度3毫米的不鏽 鋼板之間，在使負載負荷的同時，在3 5 0°C加熱處理30分 -27- 1378603 鐘。加熱後，以水從不鏽鋼板的上面急冷，得到3層熔接 而成的多孔質PTFE膜的積層體。 將如上述進行所得到的延伸多孔質PTFE積層體切取 40毫米四角形。藉由使用第4圖所示之模具對該試料進行 熱壓（加熱溫度3 00 °C、加壓時間600 '秒），在基膜的周邊部， 形成段差的高度爲300微米、段差的寬度爲10毫米之段差 部。 在該積層體的突出部（相當於功能部的位置），以旋轉 速度100，00 0/分鐘、移動速度0.01毫米/rev.的條件進行鑽 孔動作，間距爲1毫米、在複數位置穿孔形成直徑2 5 0 μ m Φ的貫穿孔。將形成有貫穿孔之積層體浸漬在乙醇中1分 鐘使其親水化後，在稀釋成1〇〇毫升/升之ME LTEC(股）製 MELPLATEPC-321中，以60 °C的溫度浸漬4分鐘來進行脫 脂處理。而且，以預浸漬的方式，將積層體浸漬在1 〇%硫 酸中1分鐘後，在使MELTEC(股）製ENPLATE PC-23 6以 180克/升的比例溶解在0.8%鹽酸而成的液體中浸漬2分

鐘。 而且，使用在溶解MELTEC(股）製ENPLATE 444IKNF 3%、ENPLATE 活化添加劑爲1%、鹽酸3%而成的水溶液 中，以 150克/升的比例溶解 MELTEC(股）製 ENPLATE PC-236溶解而成的液體，浸漬該積層體5分鐘，接著，將 積層體浸漬於MELTEC(股）製ENPLATE PA-3 60的5%溶液 5分鐘，來進來進行鈀觸媒核的活化。隨後剝離第1層與 第3層的遮罩層，得到只有在貫穿孔的內壁面黏附有觸媒 -28 - 1378603 鈀粒子之延伸多孔質PTFE膜。 在以 MELTEC(股）製 MELPLATE Cu-3 000A、MELPLATE Cu-3 000B、MELPLATE Cu-3 000C、MELPLATE Cu-3 00 0D 各自爲5%、MELPLATE Cu-3000安定劑爲0.1%調配浴液而 成的無電解銅鍍敷液中，邊充分進行空氣攪拌邊使上述延 伸多孔質PTFE膜浸漬20分鐘，藉由銅粒子只有使250#m Φ的貫穿孔的壁面導電化。 接著，爲了防鏽及提升與電路基板電極之接觸性，進 行鍍敷金。鍍敷金係採用以下的方法，採用從鎳之取代金 鍍敷法。將在貫穿孔的內壁面黏附銅粒子而成的延伸多孔 質PTFE膜，以預浸漬的方式浸漬在ATOTECH製活化劑 OROTECH SIT添加劑（80毫升/升）中3分鐘後，以賦與觸 媒的方式浸漬在ATOTECH製OROTECH SIT濃縮活化劑 (125毫升/升）、ATOTECH製活化劑OROTECH SIT活化劑 (80毫升/升）之調配浴液中1分鐘，更浸漬在ATOTECH製 OROTECH SIT後浸漬（25毫升/升）中1分鐘，使觸媒黏附 在銅粒子上。 接著，在以次磷酸鈉（20克/升）、檸檬酸三鈉（40克/ 升）、硼酸銨（1 3克/升）、硫酸鎳（22克/升）調配浴液而成的 無電解鎳鍍敷液中，浸漬基膜5分鐘使銅粒子覆鎳。隨後， 在 MELTEC(股）製取代金鍍敷液[MELPLATE AU-6630A(200 毫升 / 升）、MELPLATE AU-6630B(100 毫升 / 升）、MELPLATE AU-6630C(2G毫升/升）、亞硫酸金鈉水溶（金爲ΐ·〇克/升）] 中，浸漬基膜5分鐘，進行導電性金屬粒子的覆金。 -29 - 1378603 在不鏽鋼製的框板（縱橫向的長度=4 0毫米、開口部的 大小=縱向25毫米X橫向25毫米、厚度=100微米）之一面， 塗布丙烯酸系黏著劑，貼於延伸多孔質PTFE基材的段差 部。隨後’藉由鑽孔，在框板的四個角落設置貫穿下層之 直徑1000微米之孔洞。 如此進行所得到的複合延伸多孔質PTFE基材，因爲 功能部係突出的，確認對功能部施加負荷時，筒狀電極導 通，去除負荷時彈性恢復至原來的形狀。在電檢查裝置的 電極區域，將該複合延伸多孔質PTFE基材以該電檢查裝 置的各電極與各導通部連接的方式調整位置關係而藉由銷 加以固定。對半導體進行重複電檢查1 〇 〇次，確認延伸多 孔質PTFE基材沒有變形、銷固定部無破損。 產業上之利用可能性 本發明之複合多孔質樹脂基材，可以適合使用於例如 2個電路裝置間時所使用的異方向性導電膜、或是用以電 檢查半導體集積電路裝置、印刷電路基板等電路裝置時所 使用的異方向性導電膜等。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明之複合多孔質樹脂基材的一個例子之 槪略圖。 第2圖係本發明之複合多孔質樹脂基材之製程的一個 例子之流程圖。 第3圖係在本發明之複合多孔質樹脂基材之功能部高 度' 段差部的高度、及框板的厚度之關係的說明圖。 -30 - 1378603

第 4圖 係 使 用 熱 壓 形 【元件 符號 說 明 ] 1 複 合 多 孔 質 樹 脂 2 多 孔 質 樹 脂 膜 3 功 能 部 4 電 極 (導通部） 5 段 差 部 6 框 板 7 銷 固 定 用 孔 2 1 多 孔 質 樹 脂 基 材 202 多 孔 質 樹 脂 膜 203 功 能 部 204 電 極 205 段 差 部 206 框 板 40 1 下 模 具 402 上 模 具 403 多 孔 質 樹 脂 基 材 404 設 置 有 段 差 部 之 多孔質樹脂基材 成段差部的方法之說明圖。 基材 -31-

Claims (1)

1378603 修正本 第095 124571號「複合多孔質樹脂基材及其製法」專利案 (2012年8月21曰修正） 十、申請專利範圍： 1. 一種複合多孔質樹脂基材（1)，其中多孔質樹脂膜（2)具有 形成電極（4)及/或電路的功能部（3)，該複合多孔質樹脂 基材（1)在多孔質樹脂膜（2)之圍繞該功能部（3)的周邊部 上形成有高度比該功能部的高度低之段差部（5)，且在該 段差部之面上配置具有厚度比段差的高度小之框板（6)。 2. 如申請專利範圍第1項之複合多孔質樹脂基材（1)，其中 該多孔質樹脂膜（2)係在多孔質氟樹脂膜設置形成有電極 及/或電路的功能部而成之多孔質氟樹脂膜》 3. 如申請專利範圍第2項之複合多孔質樹脂基材（1)，其中 該多孔質氟樹脂膜係在多孔質氟樹脂膜的厚度方向設置 複數貫穿孔、且在該貫穿孔的內壁面藉由黏附導電性金 屬形成筒狀電極之異方向性導膜。 4. —種複合多孔質樹脂基材（23)之製造方法，其包含下述製 程1及2 : (1) 製程1，係在具有形成有電極（204)及/或電路的功能 部（2 03 )之多孔質樹脂基材（21)的圍繞該功能部 (203)的周邊部，形成高度比該功能部（203)的高度低 之段差部（2〇5);以及 (2) 製程2，係在該段差部（205)的面上，配置具有厚度 比段差的高度小之框板（206)。 5. —種複合多孔質樹脂基材之製造方法，其包含下述製程A 1.378603 孤 至C : (A) 製程A，係在圍繞多孔質樹脂膜的中央部的周邊 部，形成高度比該中央部的高度低之段差部； (B) 製程B，係在該段差部的面上，配置具有厚度比段 差的高度小之框板：以及 (C) 製程C’係在該多孔質樹脂膜的該中央部，形成電 極及/或電路。 6 .一種複合多孔質樹脂基材之製造方法，其包含下述製程I 至 III : (I) 製程I:係在圍繞多孔質樹脂膜的中央部的周邊部， 形成高度比該中央部的高度低之段差部； (II) 製程II，係在該多孔質樹脂膜的該中央部，形成電 極及/或電路；以及 (III) 製程III，係在該段差部的面上，配置具有厚度比段 差的高度小之框板。