WO2024048439A1 - フレーム付き異方導電性シート、フレーム付き異方導電性シートの製造方法及び電気検査装置 - Google Patents

フレーム付き異方導電性シート、フレーム付き異方導電性シートの製造方法及び電気検査装置 Download PDF

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WO2024048439A1
WO2024048439A1 PCT/JP2023/030680 JP2023030680W WO2024048439A1 WO 2024048439 A1 WO2024048439 A1 WO 2024048439A1 JP 2023030680 W JP2023030680 W JP 2023030680W WO 2024048439 A1 WO2024048439 A1 WO 2024048439A1
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conductive sheet
frame
anisotropic conductive
framed
layer
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PCT/JP2023/030680
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克典 西浦
博之 山田
大典 山田
真雄 堀
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三井化学株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/01Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the form or arrangement of the conductive interconnection between the connecting locations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors

Definitions

  • the present invention relates to an anisotropically conductive sheet with a frame, a method for manufacturing the anisotropically conductive sheet with a frame, and an electrical inspection device.
  • Electrodes such as printed wiring boards mounted on electronic products are usually subjected to electrical inspection. Electrical inspection is usually carried out by electrically contacting a board with electrodes of an electrical inspection device with the terminals of an object to be inspected, such as a semiconductor device, and applying a predetermined voltage between the terminals of the object to be inspected. This is done by reading the current. In order to ensure electrical contact between the electrodes on the board of the electrical testing device and the terminals of the test object, an anisotropic conductive sheet is placed between the board of the electrical testing device and the test object. Ru.
  • An anisotropically conductive sheet is a sheet that has conductivity in the thickness direction and insulation in the surface direction, and is used as a probe (contact) in electrical testing. Such an anisotropic conductive sheet is used with an indentation load applied thereto in order to ensure electrical connection between the board of the electrical inspection device and the object to be inspected.
  • an anisotropic conductive sheet has an insulating layer 11 having a plurality of through holes 12 penetrating in the thickness direction, and a plurality of conductive layers 13 arranged corresponding to each of the plurality of through holes 12.
  • No. 10 is disclosed (see FIGS. 1A and 1B).
  • an anisotropically conductive sheet is placed on the board of the electrical testing device.
  • One method for arranging the anisotropically conductive sheet on a substrate is to directly form positioning holes on the outer periphery of the anisotropically conductive sheet, and screw the holes through positioning pins on the substrate of an electrical inspection device.
  • the anisotropic conductive sheet is easily deformed, when screwed, the anisotropic conductive sheet tends to lift or twist, making it difficult to arrange it on the substrate with high positional accuracy.
  • the anisotropically conductive sheet can be used by being attached to a frame.
  • a method for attaching an anisotropically conductive sheet having a structure as shown in Patent Document 1 to a frame has not yet been studied.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides an anisotropically conductive sheet with a frame that allows the anisotropically conductive sheet to be placed on a substrate of an electrical inspection device with high positional accuracy, and an anisotropically conductive sheet with a frame.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a conductive sheet and an electrical inspection device.
  • An anisotropic conductive sheet having an insulating layer having a plurality of through holes penetrating in the thickness direction, and a plurality of conductive parts arranged on the inner wall surface of each of the plurality of through holes; a frame supporting a conductive sheet, the anisotropically conductive sheet protruding from a first surface of the frame, and the anisotropically conductive sheet protruding from the first surface of the frame; An anisotropic conductive sheet with a frame that includes a sealant to seal between the conductive sheet and the conductive sheet.
  • the anisotropically conductive sheet with a frame according to any one of [1] to [4], wherein an object to be inspected is placed on the anisotropically conductive sheet protruding from the first surface of the frame.
  • the anisotropic conductive sheet has a first protrusion that protrudes from the first surface of the frame, and a second protrusion that protrudes from the second surface of the frame opposite to the first surface. and any one of [1] to [5], wherein the protrusion length of the first protrusion is greater than the protrusion length of the second protrusion, and the object to be inspected is placed on the first protrusion.
  • a plurality of second conductive layers are arranged at a distance from each other on the insulating layer and connected to the conductive part, and a plurality of second conductive layers are arranged at the outer peripheral edge of the second conductive layers, and the second conductive layer is not disposed and the insulating layer is
  • the framed anisotropic conductive sheet according to [11] which is provided with an exposed second exposed portion.
  • an anisotropically conductive sheet having an insulating layer having a plurality of through holes penetrating in the thickness direction and a plurality of conductive parts arranged on the inner wall surface of each of the plurality of through holes; inserting an anisotropically conductive sheet into an opening of a frame and causing the anisotropically conductive sheet to protrude from a first surface of the frame;
  • a method for manufacturing an anisotropically conductive sheet with a frame comprising: forming a sealant between the anisotropically conductive sheet and the anisotropically conductive sheet.
  • a spacer is disposed between the adhesive layer and the frame, and in the step of inserting the anisotropically conductive sheet into the opening of the frame, the anisotropically conductive sheet is inserted into the opening of the frame.
  • Production method. [17]
  • the adhesive layer includes a peelable adhesive layer whose adhesiveness is reduced by heat, and further includes the step of heating the adhesive layer and peeling off the framed anisotropic conductive sheet from the adhesive layer.
  • the method for producing a framed anisotropically conductive sheet includes a plurality of first conductive layers arranged spaced apart from each other on the insulating layer and connected to the conductive part, and a plurality of first conductive layers arranged on the outer peripheral edge thereof and connected to the first conductive layer.
  • An inspection substrate having a plurality of electrodes, and the framed anisotropic according to any one of [1] to [12], which is arranged on the surface of the inspection substrate on which the plurality of electrodes are arranged.
  • An electrical inspection device comprising a conductive sheet.
  • an anisotropically conductive sheet with a frame that allows the anisotropically conductive sheet to be placed on a substrate of an electrical inspection device with high positional accuracy, a method for manufacturing the anisotropically conductive sheet with a frame, and an electrical inspection equipment can be provided.
  • FIG. 1A and 1B are schematic diagrams of the anisotropic conductive sheet of Patent Document 1.
  • FIG. 2A is a schematic plan view of the framed anisotropically conductive sheet according to the present embodiment
  • FIG. 2B is a schematic cross-sectional view taken along line 2B-2B of the framed anisotropically conductive sheet of FIG. 2A.
  • It is. 3A is a schematic partially enlarged plan view of the anisotropic conductive sheet of FIG. 2A
  • FIG. 3B is a schematic partially enlarged sectional view taken along line 3B-3B of FIG. 3A.
  • 4A and 4B are schematic enlarged plan views showing modified examples of the first conductive layer.
  • 5A is a schematic plan view of the frame
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view taken along line 5B-5B of the frame in FIG. 5A.
  • 6A to 6E are schematic partially enlarged cross-sectional views showing the method for manufacturing the framed anisotropically conductive sheet according to the present embodiment.
  • 7A to 7F are schematic partially enlarged cross-sectional views showing a method for manufacturing an anisotropically conductive sheet.
  • FIG. 8A is a schematic cross-sectional view of the electrical inspection device according to this embodiment, and FIG. 8B is a bottom view showing an example of the object to be inspected.
  • 9A to 9E are schematic plan views showing a method for manufacturing a framed anisotropically conductive sheet according to a modified example.
  • 10A to 10F are schematic cross-sectional views corresponding to FIGS. 9A to 9E.
  • FIG. 2A is a schematic plan view of the framed anisotropically conductive sheet 10 according to the present embodiment
  • FIG. 2B is a 2B of the framed anisotropically conductive sheet 10 of FIG. 2A.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line -2B. Although the cross-sectional structure of the anisotropically conductive sheet 100 is not shown in FIG. 2B, it has the same structure as that in FIG. 3B.
  • the framed anisotropic conductive sheet 10 includes an anisotropic conductive sheet 100, a frame 200, and a sealing material 300.
  • the frame 200 has a first surface 200a on one side in the thickness direction, a second surface 200b on the other side, an opening 210 penetrating from the first surface 200a to the second surface 200b, and a positioning hole 220. (See Figures 2A and 2B).
  • the anisotropically conductive sheet 100 is inserted into the opening 210 of the frame 200 and protrudes from at least the first surface 200a of the frame 200 (see FIG. 2B).
  • the first surface 200a of the frame 200 and the anisotropic conductive sheet 100 protruding from the first surface 200a are bonded together with a sealant 300. Then, an object to be inspected is placed on the surface of the anisotropically conductive sheet 100 protruding from the first surface 200a of the frame 200.
  • Each member will be specifically explained below.
  • FIG. 3A is a schematic partially enlarged plan view of the anisotropically conductive sheet 100 in FIG. 2A
  • FIG. 3B is a schematic partial view of the anisotropically conductive sheet 100 in FIG.
  • FIG. 4A and 4B are schematic enlarged plan views showing modified examples of the first conductive layer 122A.
  • the anisotropic conductive sheet 100 includes an insulating layer 110, a plurality of conductive layers 120, a plurality of conductive fillers 130, a first exposed portion 140a and a second exposed portion 140b. (not shown).
  • Insulating layer 110 includes elastomer layer 111 .
  • the insulating layer 110 includes an elastomer layer 111, a plurality of first high elastic modulus layers 112A disposed on one surface of the elastomer layer 111, and a plurality of first high elastic modulus layers 112A disposed on the other surface of the elastomer layer 111. and a plurality of second high elastic modulus layers 112B.
  • the insulating layer 110 has a first surface 110a on one side in the thickness direction, a second surface 110b on the other side, and a plurality of through holes 113 penetrating from the first surface 110a to the second surface 110b. .
  • the first surface 110a of the insulating layer 110 constitutes the surface of the anisotropically conductive sheet 100 that protrudes from the first surface 200a of the frame 200
  • the second surface 110b of the insulating layer 110 constitutes the surface of the anisotropically conductive sheet 100 that protrudes from the first surface 200a of the frame 200. It constitutes the surface of the anisotropically conductive sheet 100 that protrudes from the second surface 200b.
  • the elastomer layer 111 is an elastic layer that is elastically deformed when pressure is applied in the thickness direction.
  • the elastomer layer 111 is not particularly limited, but examples include silicone rubber, urethane rubber (urethane polymer), acrylic rubber (acrylic polymer), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), chloroprene rubber, It may also contain a crosslinked rubber composition containing styrene-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, polybutadiene rubber, natural rubber, fluorine rubber, etc., or a polyester thermoplastic elastomer or olefin thermoplastic elastomer. Thermoplastic elastomer compositions may also be included. Among these, crosslinked rubber compositions are preferred, and crosslinked silicone rubber compositions are preferred.
  • the silicone rubber may be of addition type, condensation type, or radical type.
  • the rubber composition may further contain a crosslinking agent if necessary.
  • the crosslinking agent can be appropriately selected depending on the type of rubber.
  • examples of crosslinking agents for silicone rubber include addition reaction catalysts for metals, metal compounds, metal complexes, etc. (platinum, platinum compounds, complexes thereof, etc.) that have catalytic activity for hydrosilylation reactions; benzoyl peroxide, bis Organic peroxides such as -2,4-dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, and di-t-butyl peroxide are included.
  • examples of crosslinking agents for acrylic rubber include epoxy compounds, melamine compounds, isocyanate compounds, and the like.
  • crosslinked products of rubber compositions containing silicone rubber include addition crosslinked products of compositions containing an organopolysiloxane having a hydrosilyl group (SiH group), an organopolysiloxane having a vinyl group, and an addition reaction catalyst; Includes addition crosslinked products of compositions containing an organopolysiloxane having a vinyl group and an addition reaction catalyst; crosslinked products of a composition containing an organopolysiloxane having three SiCH groups and an organic peroxide curing agent, etc. .
  • the rubber composition may further contain other components such as a silane coupling agent and filler, if necessary.
  • the glass transition temperature of the crosslinked product of the rubber composition is not particularly limited, but from the viewpoint of making the terminals of the test object less likely to be scratched, it is preferably -30°C or lower, more preferably -40°C or lower. preferable. Glass transition temperature can be measured in accordance with JIS K 7095:2012.
  • the storage modulus at 25° C. of the crosslinked rubber composition is preferably 1.0 ⁇ 10 7 Pa or less, more preferably 1.0 ⁇ 10 5 to 9.0 ⁇ 10 6 Pa.
  • the storage modulus of the crosslinked rubber composition can be measured in accordance with JIS K 7244-1:1998/ISO6721-1:1994.
  • the glass transition temperature and storage modulus of the crosslinked rubber composition can be adjusted depending on the composition of each composition.
  • the plurality of first high elastic modulus layers 112A are arranged on one surface of the elastomer layer 111 so as to be spaced apart from each other.
  • the plurality of first high elastic modulus layers 112A are divided by first grooves 114a. Since the first high elastic modulus layer 112A has a higher elastic modulus than the elastomer layer 111, even if it is heated during electrical inspection, it can suppress changes in the distance between the centers of gravity between the plurality of first conductive layers 122A due to heat.
  • the plurality of first high elastic modulus layers 112A are completely separated by the first grooves 114a (see FIG. 3B), but they may not be completely separated by the first grooves 114a. There may be two consecutive layers.
  • the glass transition temperature of the high elastic modulus resin composition that constitutes the first high elastic modulus layer 112A is preferably higher than the glass transition temperature of the crosslinked rubber composition that constitutes the elastomer layer 111. Specifically, since electrical testing is performed at about -40 to 150°C, the glass transition temperature of the high modulus resin composition is preferably 150°C or higher, and preferably 150 to 500°C. More preferred. Glass transition temperature can be measured by the same method as described above.
  • the linear expansion coefficient of the high modulus resin composition is preferably lower than the linear expansion coefficient of the crosslinked product of the rubber composition. Specifically, the linear expansion coefficient of the high modulus resin composition is preferably 60 ppm/K or less, more preferably 50 ppm/K.
  • the storage modulus at 25°C of the high modulus resin composition is preferably higher than the storage modulus at 25°C of the crosslinked product of the rubber composition.
  • the composition of the high modulus resin composition is not particularly limited as long as the glass transition temperature, coefficient of linear expansion, or storage modulus satisfies the above ranges.
  • the resin contained in the high modulus resin composition is preferably a heat-resistant resin whose glass transition temperature satisfies the above range; examples include polyamide, polycarbonate, polyarylate, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide. , engineering plastics such as polyetheretherketone, polyimide, and polyetherimide, acrylic resins, urethane resins, epoxy resins, and olefin resins.
  • the high modulus resin composition may further contain other components such as fillers, if necessary.
  • the thickness of the first high elastic modulus layer 112A is not particularly limited, it is preferably thinner than the thickness of the elastomer layer 111 from the viewpoint of making the elasticity of the insulating layer 110 less likely to be impaired (see FIG. 3B).
  • the ratio (T2/T1) of the thickness (T2) of the first high elastic modulus layer 112A to the thickness (T1) of the elastomer layer 111 is preferably from 1/99 to 30/70, for example. More preferably, the ratio is from /98 to 10/90.
  • the thickness ratio of the first high elastic modulus layer 112A is at least a certain level, appropriate hardness can be imparted to the insulating layer 110 without impairing the elasticity of the insulating layer 110. This not only improves handling properties but also suppresses fluctuations in the distance between the centers of the plurality of through holes 113 due to heat.
  • the thickness (T) of the insulating layer 110 is not particularly limited as long as it can ensure insulation in non-conducting portions, and may be, for example, 40 to 700 ⁇ m, preferably 100 to 400 ⁇ m.
  • the plurality of second high elastic modulus layers 112B are arranged on the other surface of the elastomer layer 111 so as to be spaced apart from each other.
  • the second high elastic modulus layer 112B has the same or similar configuration as the above-described first high elastic modulus layer 112A, and detailed description thereof will be omitted. That is, the shape, material, physical properties, etc. of the second high elastic modulus layer 112B may be the same as or similar to the shape, material, physical properties, etc. of the first high elastic modulus layer 112A described above.
  • composition of the high elastic modulus resin composition forming the first high elastic modulus layer 112A and the composition of the high elastic modulus resin composition forming the second high elastic modulus layer 112B may be different. Further, the thickness of the first high elastic modulus layer 112A and the thickness of the second high elastic modulus layer 112B may be different, but from the viewpoint of suppressing warping of the anisotropic conductive sheet 100, they should be equivalent. is preferable, and the ratio of the thickness of the second high elastic modulus layer 112B to the thickness of the first high elastic modulus layer 112A can be, for example, 0.8 to 1.2.
  • the plurality of through holes 113 are holes that penetrate between the first surface 110a and the second surface 110b of the insulating layer 110 (see FIG. 3B).
  • the axial direction of the through hole 113 may be approximately parallel to the thickness direction of the insulating layer 110, or may be inclined. Substantially parallel means that the angle with respect to the thickness direction of the insulating layer 110 is 10° or less. The slope means that the angle with respect to the thickness direction of the insulating layer 110 is more than 10 degrees and less than 50 degrees, preferably 20 to 45 degrees. In this embodiment, the axial direction of the through hole 113 is approximately parallel to the thickness direction of the insulating layer 110 (see FIG. 3B). Note that the axial direction refers to the direction of a line connecting the centers of gravity (or centers) of the opening on the first surface 110a side of the through hole 113 and the opening on the second surface 110b side.
  • the shape of the opening of the through hole 113 on the first surface 110a is not particularly limited, and may be, for example, circular, quadrangular, or other polygonal shape.
  • the opening of the through hole 113 on the first surface 110a has a circular shape (see FIGS. 3A and 3B).
  • the shape of the opening on the first surface 110a side of the through hole 113 and the shape of the opening on the second surface 110b side may be the same or different, and the electronic device to be measured From the viewpoint of connection stability, it is preferable that they be the same.
  • the equivalent circle diameter D of the opening of the through hole 113 on the first surface 110a side is not particularly limited, and is preferably, for example, 1 to 330 ⁇ m, more preferably 2 to 200 ⁇ m, and preferably 10 to 100 ⁇ m. is even more preferable (see FIG. 3B).
  • the equivalent circle diameter D of the opening of the through hole 113 on the first surface 110a side is the equivalent circle diameter of the opening of the through hole 113 when viewed along the axial direction of the through hole 113 from the first surface 110a side. (diameter of a perfect circle corresponding to the area of the opening).
  • the equivalent circle diameter D of the opening of the through hole 113 on the first surface 110a side and the equivalent circle diameter D of the opening of the through hole 113 on the second surface 110b side may be the same or different. good.
  • the center-to-center distance (pitch) p of the openings of the plurality of through holes 113 on the first surface 110a side is not particularly limited, and can be appropriately set according to the pitch of the terminals of the object to be inspected (see FIG. 3B). Since the pitch of the terminals of HBM (High Bandwidth Memory) as the inspection object is 55 ⁇ m, and the pitch of the terminals of PoP (Package on Package) is 400 to 650 ⁇ m, the distance between the centers of the openings of the plurality of through holes 113 The distance p can be, for example, 5 to 650 ⁇ m.
  • the distance p between the centers of the openings of the plurality of through holes 113 on the first surface 110a side should be 5 to 55 ⁇ m. is more preferable.
  • the distance p between the centers of the openings of the plurality of through holes 113 on the first surface 110a side refers to the minimum value among the distances between the centers of the openings of the plurality of through holes 113 on the first surface 110a side.
  • the center of the opening of the through hole 113 is the center of gravity of the opening.
  • the distance p between the centers of the openings of the plurality of through holes 113 may be constant in the axial direction, or may be different.
  • the ratio T/D between the axial length of the through hole 113 (thickness T of the insulating layer 110) and the equivalent circular diameter D of the opening of the through hole 113 on the first surface 110a side is not particularly limited, but is between 3 and 3. 40 (see Figure 3B).
  • the conductive layer 120 is arranged corresponding to each one or more through holes 113.
  • the conductive layer 120 includes a conductive part 121, a first conductive layer 122A, and a second conductive layer 122B (see FIG. 3B).
  • the conductive part 121 is arranged on the inner wall surface of the through hole 113.
  • the first conductive layer 122A is arranged on the first surface 110a and connected to the conductive part 121.
  • the plurality of first conductive layers 122A are partitioned by first grooves 114a and are spaced apart from each other.
  • the second conductive layer 122B is arranged on the second surface 110b and connected to the conductive part 121.
  • the plurality of second conductive layers 122B are partitioned by second grooves 114b and are spaced apart from each other.
  • the shapes of the first conductive layer 122A and the second conductive layer 122B are not particularly limited, and may be rectangular, triangular, other polygons, circular, or the like. In this embodiment, the shapes of the first conductive layer 122A and the second conductive layer 122B are both rectangular (see FIG. 3A). Further, in this embodiment, the plurality of first conductive layers 122A have the same shape and size, and the plurality of second conductive layers 122B have the same shape and size. Further, in this embodiment, one first conductive layer 122A is arranged for each through hole 113, but the present invention is not limited to this, and one first conductive layer 122A is arranged for every two or more through holes 113. (See FIGS. 4A and 4B).
  • the volume resistivity of the material constituting the conductive layer 120 is not particularly limited as long as sufficient conduction can be obtained, but it is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 ⁇ m or less, for example, and 1.0 More preferably, it is from ⁇ 10 ⁇ 5 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 9 ⁇ m. Volume resistivity can be measured by the method described in ASTM D 991.
  • the material constituting the conductive layer 120 may have a volume resistivity that satisfies the above range.
  • materials constituting the conductive layer 120 include metal materials such as copper, gold, platinum, silver, nickel, tin, iron, or an alloy of one of these, and carbon materials such as carbon black.
  • the conductive layer 120 preferably contains one or more selected from the group consisting of gold, silver, and copper as a main component from the viewpoint of having high conductivity and flexibility. Containing as a main component means, for example, 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more with respect to the conductive layer 120.
  • the materials constituting the conductive part 121, the first conductive layer 122A, and the second conductive layer 122B may be the same or different, but are preferably the same from the viewpoint of easy manufacture and stable conduction.
  • the thickness of the conductive layer 120 may be within a range that provides sufficient conduction and does not block the through hole 113, and may be, for example, 0.1 to 5 ⁇ m.
  • the thickness of the conductive portion 121 is perpendicular to the thickness direction of the insulating layer 110, and the thickness of the first conductive layer 122A and the second conductive layer 122B is parallel to the thickness direction of the insulating layer 110. (See Figure 3B).
  • the first groove portion 114a is arranged between the plurality of first conductive layers 122A.
  • the first groove portion 114a is a groove arranged on the first surface 110a.
  • the cross-sectional shape of the first groove portion 114a in the direction orthogonal to the extending direction is not particularly limited, and may be rectangular, semicircular, U-shaped, or V-shaped. In this embodiment, the cross-sectional shape of the first groove portion 114a is rectangular.
  • the width w and depth d of the first groove portion 114a are such that when an indentation load is applied, the first conductive layer 122A on one side and the first conductive layer 122A on the other side are connected via the first groove portion 114a. It is preferable to set it in a range where there is no contact (see FIG. 3B).
  • the width w of the first groove 114a is the maximum width in the direction perpendicular to the direction in which the first groove 114a extends on the first surface 110a (see FIG. 3B).
  • the depth d of the first groove portion 114a is not particularly limited, it is preferably the same as or larger than the thickness of the first high elastic modulus layer 112A. That is, the deepest part of the first groove portion 114a may be located on the surface of the elastomer layer 111 or inside the elastomer layer 111.
  • the depth d of the first groove portion 114a refers to the depth from the surface of the first conductive layer 122A to the deepest portion in the thickness direction of the insulating layer 110 (see FIG. 3B).
  • the second groove portion 114b disposed between the plurality of second conductive layers 122B on the second surface 110b is the same as or similar to the first groove portion 114a disposed between the plurality of first conductive layers 122A on the first surface 110a. It may be.
  • Conductive filling 130 The conductive filler 130 is filled inside the through hole 113 , specifically, inside the cavity 113 ′ of the through hole 113 surrounded by the conductive portion 121 . Thereby, peeling of the conductive portion 121 can be suppressed while increasing the conductivity of the anisotropic conductive sheet 100.
  • the conductive filler 130 includes a crosslinked conductive rubber composition containing conductive particles and a rubber component.
  • the material constituting the conductive particles is not particularly limited, but from the viewpoint of having excellent conductivity and flexibility, particles containing one or more selected from the group consisting of gold, silver, and copper are preferred.
  • the type of rubber component is not particularly limited, and the same rubber component as the rubber component constituting the elastomer layer 111 can be used.
  • the type of rubber component constituting the conductive filler 130 may be the same as or different from the type of rubber component constituting the elastomer layer 111. From the viewpoint of flexibility, silicone rubber is preferred.
  • the content of the rubber component is preferably 5 to 50% by mass based on the total amount of the conductive particles and the rubber component.
  • the content ratio of the rubber component is 5% by mass or more, it is easy to increase the adhesion between the conductive part 121 and the inner wall surface of the through hole 113, and the crosslinked product of the conductive rubber composition has sufficient flexibility. Cracks and peeling of the conductive portion 121 can be easily suppressed.
  • the conductive rubber composition may further contain other components such as a crosslinking agent, if necessary.
  • a crosslinking agent is not particularly limited, and the same crosslinking agent as used in the rubber composition constituting the elastomer layer 111 can be used.
  • the storage modulus at 25°C of the crosslinked conductive rubber composition constituting the conductive filler 130 is not particularly limited, but usually, the storage modulus at 25°C of the crosslinked rubber composition constituting the elastomer layer 111 is It tends to be higher than the storage modulus. However, from the viewpoint of suppressing problems caused by concentration of pressure on the conductive filler 130 during pushing, it is preferable that the pressure is appropriately low.
  • the storage modulus of the crosslinked conductive rubber composition at 25° C. is preferably 1 to 300 MPa, more preferably 2 to 200 MPa. Storage modulus can be measured in a compressive deformation mode in a manner similar to that described above.
  • the volume resistivity of the crosslinked product of the conductive rubber composition is preferably 10 ⁇ 2 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 8 to 1 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ m. Volume resistivity can be measured by the same method as above.
  • First exposed portion 140a, second exposed portion 140b The anisotropically conductive sheet 100 is disposed at the outer peripheral edge of the first surface 110a on the surface of the portion of the frame 200 that protrudes from the first surface 200a, and the first conductive layer 122A is not disposed and the insulating layer 110 is exposed. (See FIG. 3A). Similarly, the anisotropic conductive sheet 100 is disposed on the outer peripheral edge of the second surface 110b on the surface opposite to the surface of the portion protruding from the first surface 200a of the frame 200, and the second conductive layer 122B is disposed on the outer peripheral edge of the second surface 110b. It has a second exposed portion 140b (not shown) where the insulating layer 110 is exposed without being disposed.
  • the first exposed portion 140a and the second exposed portion 140b are arranged along the edge of an opening 210 of the frame 200, which will be described later. That is, the anisotropic conductive sheet 100 is cut out along the first exposed portion 140a and the second exposed portion 140b. Thereby, it is possible to suppress the chips of the conductive layer 120 from being mixed into the cut out anisotropically conductive sheet 100 as foreign matter.
  • the frame 200 is a member that supports the anisotropic conductive sheet 100.
  • the frame 200 is made by laminating a base material layer 201 and a frame insulating layer 202, and has an opening 210 and a positioning hole 220 as described above (see FIGS. 2B and 5B).
  • the material constituting the base layer 201 is preferably a material having higher strength (rigidity) than the material constituting the elastomer layer 111 of the anisotropically conductive sheet 100 from the viewpoint of suppressing deformation of the anisotropically conductive sheet 100.
  • Such materials include metals, glass, ceramics, heat-resistant resins, etc., and metals are preferred.
  • the metal include metals and alloys such as aluminum, iron, copper, titanium, molybdenum, chromium, magnesium, nickel, zinc, lead, and tin, with stainless steel (SUS) being preferred.
  • the frame insulating layer 202 is arranged on the second surface 200b of the frame 200 opposite to the first surface 200a. That is, the frame insulating layer 202 is arranged on the surface of the base material layer 201 opposite to the surface on which the sealing material 300 is arranged. Since the second surface 200b is in contact with the substrate (test board) of the electrical inspection device, the frame insulating layer 202 is provided between the substrate and the base layer 201 so that electricity does not flow between the substrate and the base layer 201. placed between.
  • the material constituting the frame insulating layer 202 may be any insulating material, but it is preferably a material that is more rigid than the material constituting the elastomer layer 111, and is preferably a heat-resistant material such as polyimide, polyetheretherketone, or polyphenylene sulfide. It can be an excellent engineering plastic or a composite material made by adding glass fiber, carbon fiber, etc. to resin.
  • the thickness of the frame insulating layer 202 is preferably 0.1 to 0.5 times the total thickness of the base layer 201 and the frame insulating layer 202.
  • the thickness of the frame insulating layer 202 is 0.1 times or more of the above-mentioned total thickness, it is easier to ensure insulation, and when it is 0.5 times or less, the rigidity of the entire frame 200 is less likely to be impaired. .
  • the thickness of the frame 200 is smaller than the thickness of the anisotropic conductive sheet 100. Thereby, the anisotropic conductive sheet 100 can be made to protrude from at least the first surface 200a of the frame 200.
  • the thickness of the frame 200 is preferably 0.25 times or less the thickness of the anisotropic conductive sheet 100.
  • the opening 210 is a through hole provided in the frame 200, into which the anisotropic conductive sheet 100 is inserted.
  • the number of openings 210 is not particularly limited, and may be one or two or more. In this embodiment, the number of openings 210 is two (see FIG. 2). In plan view, the shape of the opening 210 may be the same as or similar to the shape of the anisotropic conductive sheet 100.
  • the size of the opening 210 may be any size that allows the anisotropically conductive sheet 100 to be inserted therein, and is preferably equal to or slightly larger than the size of the anisotropically conductive sheet 100. That is, there may or may not be a gap between the inner peripheral surface of the opening 210 and the side surface of the anisotropically conductive sheet 100. Specifically, the gap between the inner peripheral surface of the opening 210 and the side surface of the anisotropic conductive sheet 100 is not particularly limited, but is, for example, 150 ⁇ m or less, preferably 100 ⁇ m or less.
  • the positioning hole 220 is a through hole provided in the frame 200, into which a positioning pin of the electrical testing device is inserted when the frame-attached anisotropic conductive sheet 10 is set in the electrical testing device.
  • the anisotropically conductive sheet 100 protrudes from at least the first surface 200a of the frame 200 when inserted into the opening 210 of the frame 200 (see FIG. 2B). ). An object to be inspected is placed on the surface of the anisotropically conductive sheet 100 protruding from the first surface 200a of the frame 200.
  • the frame-attached anisotropic conductive sheet 10 has a first protrusion 150 protruding from the first surface 200a of the frame 200 and a second protrusion 150 protruding from the second surface 200b of the frame 200 opposite to the first surface 200a. It has a protrusion 160.
  • the protrusion length Ha of the first protrusion 150 is larger than the protrusion length Hb of the second protrusion 160 (see FIG. 2B). In that case, it is preferable that the object to be inspected is placed on the first protrusion 150 .
  • the protrusion length Ha of the first protrusion 150 from the first surface 200a of the frame 200 is not particularly limited, but is, for example, 100 ⁇ m or more, preferably 150 to 400 ⁇ m. As described above, when the protrusion length Ha of the first protrusion 150 is 100 ⁇ m or more, it not only becomes easier to fix with the sealing material 300 but also prevents electrical contact between the anisotropic conductive sheet 100 and the object to be inspected. This can be done more reliably. Furthermore, it is possible to prevent the object to be inspected from coming into contact with the frame 200.
  • the protrusion length Hb of the second protrusion 160 from the second surface 200b of the frame 200 is not particularly limited, but is, for example, 30 to 40 ⁇ m. In this way, by setting the protrusion length Hb of the second protrusion 160 within the above range, the anisotropic conductive sheet 100 and the electrodes of the substrate of the electrical inspection device can be brought into contact more reliably.
  • the sealing material 300 fixes the anisotropically conductive sheet 100 to the frame 200.
  • the sealing material 300 seals between the first surface 200a of the frame 200 and the anisotropically conductive sheet 100 (first protrusion 150 in this embodiment) protruding from the first surface 200a (FIGS. 2A and 2B). reference).
  • the sealing material 300 is placed around the anisotropically conductive sheet 100 on the first surface 200a of the frame 200, and adheres the frame 200 and the anisotropically conductive sheet 100 together.
  • the sealing material 300 may be further placed in a gap between the inner peripheral surface of the opening 210 of the frame 200 and the side surface of the anisotropically conductive sheet 100.
  • the sealing material 300 has compatibility with the material constituting the elastomer layer 111 of the anisotropically conductive sheet 100. Therefore, it is preferable that the sealing material 300 includes a crosslinked rubber composition.
  • the type of rubber component contained in the sealing material 300 can be the same as that contained in the elastomer layer 111.
  • the type of rubber component contained in the sealing material 300 may be the same as or different from the rubber component contained in the elastomer layer 111. Among them, silicone rubber is preferred.
  • the thickness of the sealing material 300 is sufficient as long as it can fix the anisotropic conductive sheet 100 to the frame 200, and is usually smaller than the protrusion length Ha of the first protrusion 150 (see FIG. 2B).
  • the anisotropically conductive sheet 100 is supported by the frame 200 and is fixed to the frame 200 by the sealant 300.
  • the anisotropically conductive sheet 100 can be placed on the substrate 510 with high positional accuracy by simply placing the frame-attached anisotropically conductive sheet 10 on the substrate 510 of the electrical inspection device (see FIG. 8).
  • the anisotropically conductive sheet 100 will not be lifted or twisted. Therefore, the anisotropic conductive sheet 100 can be placed at a predetermined position on the substrate 510 with high positional accuracy.
  • the anisotropically conductive sheet 100 can be made to protrude from at least the first surface 200a of the frame 200 without providing a step on the side surface of the anisotropically conductive sheet 100. Therefore, electrical contact can be made more reliably.
  • FIGS. 6A to 6E are schematic partial enlarged sectional views showing a method for manufacturing the framed anisotropically conductive sheet 10 according to the present embodiment.
  • the method for manufacturing the frame-attached anisotropically conductive sheet 10 includes 1) obtaining the anisotropically conductive sheet 100, and 2) inserting the anisotropically conductive sheet 100 into the opening 210 of the frame 200. At the same time, a step of causing the anisotropic conductive sheet 100 to protrude from the first surface 200a of the frame 200 (see FIGS. 6A to 6C); 3) the first surface 200a of the frame 200 and the anisotropic conductive sheet protruding from the first surface 200a and forming a sealing material 300 between the conductive sheet 100 (see FIGS. 6D and 6E).
  • an anisotropically conductive sheet 100 having a size and shape that fits into the opening 210 of the frame 200 is prepared.
  • Such an anisotropic conductive sheet 100 can be obtained by cutting out an original anisotropic conductive sheet 170 (not shown) manufactured by a method described below into a size and shape that fits into the opening 210 of the frame 200, for example. Can be done.
  • the original sheet 170 is an anisotropic conductive sheet before being cut out, and has one or more regions in the insulating layer 110 in which a plurality of through holes 113 and a plurality of conductive layers 120 are formed (see FIG. 7F). The method for manufacturing the original sheet 170 will be described later.
  • the original sheet 170 can be cut out using a laser or an ultrasonic cutter.
  • the anisotropic conductive sheet 100 can be obtained by cutting the area where the insulating layer 110 is exposed around the area where the plurality of conductive layers 120 are formed. That is, the anisotropic conductive sheet 100 has a first exposed portion 140a where the first conductive layer 122A is not disposed and the insulating layer 110 is exposed at the outer peripheral edge of the first surface 110a; A device having a second exposed portion 140b in which the insulating layer 110 is exposed without the second conductive layer 122B disposed at the outer peripheral edge is used. Thereby, it is possible to suppress incorporation of chips and the like from the conductive layer 120.
  • the frame 200 having the opening 210 is placed on the adhesive layer 420 provided on the fixing jig 410 (see FIGS. 6A and 6B). Thereby, the second surface 200b of the frame 200 is fixed onto the adhesive layer 420.
  • the frame 200 having a laminated structure of a base material layer 201 (for example, a SUS layer) and a frame insulating layer 202 (for example, a polyimide resin layer) tends to warp because each layer has a different coefficient of thermal expansion. Even in such a case, warping of the frame 200 can be suppressed by fixing the frame 200 on the adhesive layer 420.
  • the adhesive layer 420 a known adhesive such as double-sided tape can be used.
  • the adhesive layer 420 preferably includes a peelable adhesive layer whose adhesiveness decreases with heat. Thereby, when the frame-attached anisotropic conductive sheet is peeled off from the fixing jig 410, the adhesive layer 420 is heated, thereby reducing the adhesiveness and making it easier to peel off.
  • the adhesive layer 420 including a peelable adhesive layer for example, Riva Alpha (manufactured by Nitto Denko) or thermally peelable adhesive tape (manufactured by Mitsui Chemicals Tohcello) can be used.
  • the peelable adhesive layer is, for example, a thermally foamable adhesive layer, and has a viscoelastic composition containing a viscoelastic substance (for example, a rubber adhesive) and thermally expandable microspheres (expandable capsules containing a vaporized substance). It can be composed of things.
  • a spacer 430 is arranged between the adhesive layer 420 and the frame 200 in order to cause the anisotropic conductive sheet 100 to protrude also from the second surface 200b of the frame 200 (see FIG. 6B).
  • Spacer 430 may be attached to second surface 200b of frame 200 in advance as shown in FIG. 6A, or may be attached to adhesive layer 420.
  • Spacer 430 may include a peelable adhesive layer similar to adhesive layer 420. The thickness of the spacer 430 is the same as the protrusion length Hb of the second protrusion 160.
  • the anisotropic conductive sheet 100 is inserted into the opening 210 of the frame 200 fixed on the adhesive layer 420 via the spacer 430 (see FIG. 6C). Thereby, the anisotropic conductive sheet 100 is fixed onto the adhesive layer 420.
  • the two cut out anisotropic conductive sheets 100 are placed in each of the two openings 210.
  • one side in the thickness direction of the anisotropic conductive sheet 100 is made to protrude from the first surface 200a of the frame 200 to form a first protrusion 150, and the other side is also made to protrude from the second surface 200b of the frame 200 with a spacer.
  • the second protruding portion 160 is formed by protruding by a thickness of 430.
  • the anisotropic conductive sheet 100 is fixed onto the adhesive layer 420. Thereby, the two anisotropically conductive sheets 100 can be fixed at predetermined positions with respect to the frame 200 with high positional accuracy.
  • the anisotropically conductive sheet 100 may be inserted into the opening 210 of the frame 200 by moving the anisotropically conductive sheet 100 relative to the fixed frame 200, as in this embodiment, or by moving the anisotropically conductive sheet 100 with respect to the fixed frame 200. , the frame 200 may be moved relative to the fixed anisotropic conductive sheet 100 (see FIG. 10, which will be described later).
  • Step 3 a sealing material 300 is formed between the first surface 200a of the frame 200 and the anisotropically conductive sheet 100 protruding from the first surface 200a (see FIG. 6D).
  • a rubber composition is formed on the first surface 200a of the frame 200 so as to fill the periphery of the anisotropically conductive sheet 100.
  • the rubber composition is a rubber composition that constitutes the sealing material 300. After forming the rubber composition, it is crosslinked by heating or the like to form the sealing material 300. Thereby, the anisotropically conductive sheet 100 can be fixed to the frame 200, and the frame-attached anisotropically conductive sheet 10 in which the frame 200 and the anisotropically conductive sheet 100 are integrated can be obtained.
  • the obtained framed anisotropic conductive sheet 10 is peeled off from the adhesive layer 420 (see FIG. 6E).
  • the adhesive layer 420 includes the above-mentioned peelable adhesive layer
  • the framed anisotropic conductive sheet 10 can be easily peeled off from the adhesive layer 420 by heating the adhesive layer 420.
  • the spacer 430 includes the above-mentioned peelable adhesive layer, by heating the spacer 430 together with the adhesive layer 420, the framed anisotropic conductive sheet 10 can also be peeled from the spacer 430.
  • 7A to 7F are schematic partially enlarged cross-sectional views showing a method for manufacturing the original sheet 170.
  • the original sheet 170 is prepared by, for example, i) preparing an insulating sheet 171 including an elastomer layer 111, a first high elastic modulus layer 112A, and a second high elastic modulus layer 112B and having a plurality of through holes 113 (FIG. 7A and 7B), ii) forming one continuous conductive layer 172 for each region of the insulating sheet 171 in which the plurality of through holes 113 are formed (see FIG. 7C), and iii) the plurality of through holes. 113 (see FIG. 7D); and iv) forming a first groove 114a and a second groove 114b on the first surface 171a and second surface 171b of the insulating sheet 171.
  • the first surface 171a side of the conductive layer 172 is divided into a plurality of first conductive layers 122A, and the second surface 171b side is divided into a plurality of second conductive layers 122B (see FIGS. 7E and 7F). can be manufactured.
  • Step i) First, an insulating sheet 171 including an elastomer layer 111, two first high elastic modulus layers 112A, and a second high elastic modulus layer 112B is prepared (see FIG. 7A).
  • the elastomer layer 111 contains a crosslinked product of the above rubber composition, and the first high elastic modulus layer 112A and the second high elastic modulus layer 112B contain the above high elastic modulus resin composition.
  • a plurality of through holes 113 are formed in a predetermined region of the insulating sheet 171 (see FIG. 7B).
  • the number of regions in which the plurality of through holes 113 are formed may be one or more.
  • the through hole 113 can be formed by any method. For example, it can be performed by a method of mechanically forming holes (for example, press processing, punching), a laser processing method, or the like. Among these, it is more preferable to form the through-holes 113 by a laser processing method, since it is possible to form the through-holes 113 which are minute and have high precision in shape.
  • an excimer laser As the laser, an excimer laser, a carbon dioxide laser, a YAG laser, etc., which can perforate resin with high precision, can be used. Among these, it is preferable to use an excimer laser.
  • the pulse width of the laser is not particularly limited, and it may be a microsecond laser, a nanosecond laser, a picosecond laser, or a femtosecond laser.
  • the wavelength of the laser is not particularly limited either.
  • Step ii) Next, one continuous conductive layer 172 is formed in each region of the insulating sheet 171 where the plurality of through holes 113 are formed (see FIG. 7C). Specifically, the conductive layer 172 is formed continuously on the inner wall surface of the plurality of through holes 113 of the insulating sheet 171, and on the first surface 171a and the second surface 171b around the openings thereof. As a result, a plurality of cavities 113' corresponding to the through holes 113 and surrounded by the conductive layer 172 are formed.
  • the conductive layer 172 can be formed by any method, but a plating method (for example, electroless plating method) can form the conductive layer 172 with a thin and uniform thickness without blocking the through holes 113. It is preferable to use a method such as electrolytic plating or electrolytic plating.
  • Step iii) Next, the conductive rubber composition L is filled into the plurality of cavities 113' surrounded by the conductive layer 172 (see FIG. 7D).
  • the filling of the conductive rubber composition L can be carried out, for example, by applying a vacuum to the cavity 113' from the second surface 171b side with the conductive rubber composition L applied on the first surface 171a. Then, the filled conductive rubber composition L is crosslinked. When the conductive rubber composition L contains a solvent, it is preferable to further dry it.
  • first grooves 114a and second grooves 114b are formed on the first surface 171a and second surface 171b of the insulating sheet 171, respectively (see FIGS. 7E and 7F).
  • the first surface 171a side of the conductive layer 172 is divided into a plurality of first conductive layers 122A
  • the second surface 171b side of the conductive layer 172 is divided into a plurality of second conductive layers 122B.
  • the first high elastic modulus layer 112A can be divided into a plurality of first high elastic modulus layers 112A
  • the second high elastic modulus layer 112B can be divided into a plurality of second high elastic modulus layers 112B.
  • the first groove portion 114a and the second groove portion 114b can be formed by, for example, a laser processing method. Thereby, an original sheet 170 of an anisotropically conductive sheet in which a plurality of through holes 113 and a plurality of conductive layers 120 are formed in the insulating layer 110 can be obtained.
  • the method for manufacturing the original sheet 170 may further include steps other than those described above, if necessary.
  • pretreatment to facilitate formation of the conductive layer 172 may be performed between the steps ii) and iii).
  • Desmear treatment includes a wet method and a dry method, and either method may be used.
  • wet processes such as a sulfuric acid method, a chromic acid method, and a permanganate method can be adopted as the wet desmear treatment.
  • dry desmear treatment examples include plasma treatment.
  • plasma treatment of the sheet not only enables ashing/etching but also oxidizes the surface of the silicone and forms a silica film. can be formed.
  • the oxygen plasma treatment can be performed using, for example, a plasma asher, a high frequency plasma etching device, or a microwave plasma etching device.
  • FIG. 8A is a schematic cross-sectional view of the electrical inspection device 500 according to the present embodiment
  • FIG. 8B is a bottom view showing an example of the object to be inspected.
  • the main parts are displayed relatively large with respect to the inspection target object 520.
  • the electrical inspection device 500 is a device that inspects electrical characteristics (continuity, etc.) between terminals 521 (between measurement points) of an object to be inspected 520.
  • an inspection target object 520 is also illustrated from the viewpoint of explaining the electrical inspection method.
  • the electrical inspection device 500 includes a substrate 510 (test board) having a plurality of electrodes and an anisotropically conductive sheet 10 with a frame.
  • the substrate 510 has a plurality of electrodes 511 facing each measurement point of the test object 520 on the surface facing the test object 520.
  • the framed anisotropically conductive sheet 10 is arranged on the surface of the substrate 510 on which the electrode 511 is arranged so that the electrode 511 and the second conductive layer 122B (not shown) of the anisotropically conductive sheet 100 are in contact with each other. has been done.
  • the electrical inspection apparatus 500 inserts the positioning pins 512 of the substrate 510 into the positioning holes 220 of the frame-equipped anisotropic conductive sheet 10 so that the frame-equipped anisotropic conductive sheet 10 can be placed on the substrate 510. It has become. Then, the object to be inspected 520 is placed on the anisotropically conductive sheet 100 of the frame-equipped anisotropically conductive sheet 10, and can be fixed by applying pressure with a pressing jig.
  • the inspection object 520 is not particularly limited, and examples include various semiconductor devices (semiconductor packages) such as HBM and PoP, electronic components, and printed circuit boards.
  • the measurement point may be a bump (terminal).
  • the inspection target 520 is a printed circuit board
  • the measurement point may be a measurement land provided on a conductive pattern or a component mounting land.
  • the inspection object 520 is, for example, a chip having a total of 264 solder ball electrodes (material: lead-free solder) with a diameter of 0.2 mm and a height of 0.17 mm, arranged at a pitch of 0.3 mm. included (see Figure 8B).
  • the electrical inspection method connects a substrate 510 having an electrode 511 and an inspection target 520 via an anisotropic conductive sheet 100 of a frame-attached anisotropic conductive sheet 10. Laminate the layers. Thereby, the electrode 511 of the substrate 510 and the terminal 521 of the object to be inspected 520 are electrically connected via the anisotropic conductive sheet 100.
  • the test object 520 may be Pressure may be applied or contact may be made under a heated atmosphere.
  • the anisotropically conductive sheet 10 with a frame of this embodiment allows the anisotropically conductive sheet 100 to be accurately placed at a predetermined position on the substrate 510 by simply passing the positioning pins 512 of the substrate 510 through the positioning holes 220. Can be done. Furthermore, since no extra force is applied to the anisotropically conductive sheet 100, distortion of the anisotropically conductive sheet 100 can also be suppressed. Therefore, highly accurate inspection is possible.
  • the framed anisotropic conductive sheet 10 is manufactured by the manufacturing method shown in FIGS. 6A to 6E, but the present invention is not limited thereto.
  • FIGS. 10A to 10F are schematic diagrams showing a method for manufacturing a framed anisotropic conductive sheet 10 according to a modified example.
  • 9A to 9E are schematic plan views
  • FIGS. 10A to 10F are schematic cross-sectional views corresponding to FIGS. 9A to 9E.
  • Components having the same or similar functions as those in FIGS. 6A to 6E are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted.
  • a fixing jig 410 having positioning pins 411 is prepared.
  • An adhesive layer 420 is formed on this fixture 410 (see FIGS. 9A and 10A).
  • an original sheet 170 of an anisotropic conductive sheet is placed on the adhesive layer 420 (see FIGS. 9B and 10B).
  • the original sheet 170 in FIG. 9B may be the same as or different from the original sheet 170 shown in FIG. 7F, with a conductive layer 172 remaining around the area where the plurality of conductive layers 120 are formed. It's okay.
  • the original sheet 170 is fixed by passing the positioning pin 411 through the positioning hole 173 of the original sheet 170.
  • unnecessary portions other than the regions where the plurality of through holes 113 and the plurality of conductive layers 120 are formed are removed from the original sheet 170.
  • the unnecessary portions can be removed by cutting out the outer periphery of the plurality of conductive layers 120 and then peeling the unnecessary portions from the adhesive layer 420. Thereby, only the two anisotropically conductive sheets 100 remain on the adhesive layer 420 (see FIGS. 9C and 10C).
  • the frame 200 is placed via the frame-shaped spacer 430 so as to surround the two anisotropically conductive sheets 100 (see FIGS. 9D and 10D). Specifically, the frame 200 is arranged so that each of the two anisotropic conductive sheets 100 is inserted into each of the two openings 210 of the frame 200. Thereby, the two anisotropically conductive sheets 100 are placed at predetermined positions with respect to the frame 200, are made to protrude from the first surface 200a and the second surface 200b of the frame 200, and are fixed onto the adhesive layer 420. be able to.
  • a sealing material 300 is formed between the first surface 200a of the frame 200 and the anisotropically conductive sheet 100 protruding from the first surface 200a (see FIGS. 9E and 10E).
  • the obtained framed anisotropic conductive sheet 10 is peeled off from the adhesive layer 420 (see FIG. 10F).
  • the original sheet 170 is fixed on the adhesive layer 420 and separated into pieces to form the anisotropically conductive sheet 100. Therefore, not only can displacement of the anisotropically conductive sheet 100 with respect to the substrate 510 be reduced, but also dimensional changes in the anisotropically conductive sheet 100 can be made less likely to occur.
  • the spacer 430 is used to make the other side of the anisotropic conductive sheet 100 protrude from the second surface 200b of the frame 200.
  • the spacer 430 is not necessary.
  • the frame 200 has two openings 210, and the anisotropic conductive sheet 100 is inserted into each of the two openings 210 (see FIG. and 5), but not limited to this. There may be only one opening 210, or there may be two or more openings 210.
  • the frame 200 is formed by laminating the base material layer 201 and the frame insulating layer 202, but the frame 200 is not limited to this, and may be composed of only the base material layer 201.
  • the base material layer 201 is preferably made of, for example, heat-resistant resin to ensure insulation.
  • the inside of the through hole 113 of the anisotropic conductive sheet 100 is filled with the conductive filler 130, but the present invention is not limited to this, and the through hole 113 may not be filled.
  • the conductive layer 120 has the first conductive layer 122A and the second conductive layer 122B, the present invention is not limited to this, and the conductive layer 120 may not have the first conductive layer 122A and the second conductive layer 122B.
  • an anisotropically conductive sheet with a frame that allows the anisotropically conductive sheet to be placed on a substrate of an electrical inspection device with high positional accuracy, a method for manufacturing the anisotropically conductive sheet with a frame, and a method for manufacturing the anisotropically conductive sheet with a frame,
  • An electrical inspection device including:
  • Anisotropic conductive sheet with frame 100 Anisotropic conductive sheet 110 Insulating layer 110a First surface (of the insulating layer) 110b Second surface (of the insulating layer) 111 Elastomer layer 112A First high elastic modulus layer 112B Second high elasticity conductive layer 113 through hole 113' cavity 114a first groove 114b second groove 120 conductive layer 121 conductive part 122A first conductive layer 122B second conductive layer 130 conductive filler 140a first exposed part 140b second exposed part 150 first Projection part 160 Second projection part 170 Original sheet (of the anisotropic conductive sheet) 171 Insulating sheet 172 Conductive layer 173, 220, 542 Positioning hole 200 Frame 200a First surface (of the frame) 200b Second surface (of the frame) 201 Base material layer 202 Frame insulation layer 210 Opening 300 Sealing material 410 Fixing jig 411, 512 Positioning pin 420 Adhesive layer 430 Spacer 500 Electrical inspection device 510 Substrate 511 Electrode 520 Inspection object 5

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Abstract

フレーム付き異方導電性シートは、厚み方向に貫通する複数の貫通孔を有する絶縁層と、前記複数の貫通孔のそれぞれの内壁面に配置された複数の導電部とを有する異方導電性シートと、異方導電性シートを支持するフレームとを有する。異方導電性シートは、前記フレームの第1表面から突出している。フレーム付き異方導電性シートは、フレームの第1表面と、該第1表面から突出した前記異方導電性シートとの間をシールするシーリング材を含む。

Description

フレーム付き異方導電性シート、フレーム付き異方導電性シートの製造方法及び電気検査装置
 本発明は、フレーム付き異方導電性シート、フレーム付き異方導電性シートの製造方法及び電気検査装置に関する。
 電子製品に搭載されるプリント配線板等の半導体デバイスは、通常、電気検査に供される。電気検査は、通常、電気検査装置の、電極を有する基板と、半導体デバイス等の検査対象物となる端子とを電気的に接触させ、検査対象物の端子間に所定の電圧を印加したときの電流を読み取ることにより行われる。そして、電気検査装置の基板の電極と、検査対象物の端子との電気的接触を確実に行うために、電気検査装置の基板と検査対象物との間に、異方導電性シートが配置される。
 異方導電性シートは、厚み方向に導電性を有し、面方向に絶縁性を有するシートであり、電気検査におけるプローブ(接触子)として用いられる。このような異方導電性シートは、電気検査装置の基板と検査対象物との間の電気的接続を確実に行うために、押し込み荷重を加えて使用される。
 そのような異方性導電シートとしては、種々のものが検討されている。例えば特許文献1では、厚み方向に貫通する複数の貫通孔12を有する絶縁層11と、複数の貫通孔12のそれぞれに対応して配置された複数の導電層13とを有する異方導電性シート10が開示されている(図1A及び図1B参照)。
国際公開第2021/100824号
 ところで、電気検査を行う場合、異方導電性シートを、電気検査装置の基板上に配置する。異方導電性シートを基板上に配置する方法として、異方導電性シートの外周部に位置決め孔を直接形成し、電気検査装置の基板の位置決めピンに通してネジ止めする方法がある。しかしながら、異方導電性シートは変形しやすいため、ネジ止めすると、異方導電性シートが浮き上がったり、よじれたりしやすく、基板上に位置精度よく配置することが難しかった。
 そのため、異方導電性シートを基板上に位置精度よく配置するためには、異方導電性シートをフレームに取り付けて使用できることが望まれる。特許文献1に示すような構造を有する異方導電性シートをフレームに取り付ける方法は、未だ検討されていなかった。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、異方導電性シートを、電気検査装置の基板上に位置精度よく配置することが可能なフレーム付き異方導電性シート、フレーム付き異方導電性シートの製造方法及び電気検査装置を提供することを目的とする。
 上記課題は、以下の構成によって解決することができる。
 〔1〕 厚み方向に貫通する複数の貫通孔を有する絶縁層と、前記複数の貫通孔のそれぞれの内壁面に配置された複数の導電部とを有する異方導電性シートと、前記異方導電性シートを支持するフレームと、を有し、前記異方導電性シートは、前記フレームの第1表面から突出しており、前記フレームの第1表面と、該第1表面から突出した前記異方導電性シートとの間をシールするシーリング材を含む、フレーム付き異方導電性シート。
 〔2〕 前記フレームは、開口部を有し、前記異方導電性シートは、前記開口部に挿入された状態で前記フレームの第1表面から突出している、〔1〕に記載のフレーム付き異方導電性シート。
 〔3〕 前記開口部は、2以上あり、前記2以上の開口部のそれぞれに、前記異方導電性シートが挿入されている、〔2〕に記載のフレーム付き異方導電性シート。
 〔4〕 前記異方導電性シートの前記フレームの第1表面からの突出長は、100μm以上である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載のフレーム付き異方導電性シート。
 〔5〕 前記フレームの第1表面から突出した前記異方導電性シート上に、検査対象物が配置される、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載のフレーム付き異方導電性シート。
 〔6〕 前記異方導電性シートは、前記フレームの第1表面から突出した第1突出部と、前記フレームの第1表面とは反対側の第2表面から突出した第2突出部とを有し、前記第1突出部の突出長は、前記第2突出部の突出長よりも大きく、且つ前記第1突出部上に、検査対象物が配置される、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載のフレーム付き異方導電性シート。
 〔7〕 前記絶縁層がエラストマー層を含み、前記フレームを構成する材料は、前記エラストマー層を構成する材料よりも剛性が高い、〔1〕~〔10〕のいずれかに記載のフレーム付き異方導電性シート。
 〔8〕 前記絶縁層は、シリコーンゴム組成物の架橋物を含む、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載のフレーム付き異方導電性シート。
 〔9〕 前記シーリング材は、シリコーンゴム組成物の架橋物を含む、〔8〕に記載のフレーム付き異方導電性シート。
 〔10〕 前記フレームは、前記第1表面とは反対側の第2表面にフレーム絶縁層を有する、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載のフレーム付き異方導電性シート。
 〔11〕 前記異方導電性シートの前記第1表面から突出した部分の表面には、前記絶縁層上で相互に離間して配置され、前記導電部と接続された複数の第1導電層と、その外周縁部に配置され、前記第1導電層が配置されずに前記絶縁層が露出した第1露出部とが設けられている、〔1〕~〔10〕のいずれかに記載のフレーム付き異方導電性シート。
 〔12〕 前記異方導電性シートの前記突出した部分の表面とは反対側の表面には、
 前記絶縁層上で相互に離間して配置され、前記導電部と接続された複数の第2導電層と、その外周縁部に配置され、前記第2導電層が配置されずに前記絶縁層が露出した第2露出部とが設けられている、〔11〕に記載のフレーム付き異方導電性シート。
 〔13〕 厚み方向に貫通する複数の貫通孔を有する絶縁層と、前記複数の貫通孔のそれぞれの内壁面に配置された複数の導電部とを有する異方導電性シートを得る工程と、前記異方導電性シートをフレームの開口部に挿入すると共に、前記異方導電性シートを前記フレームの第1表面から突出させる工程と、前記フレームの第1表面と、該第1表面から突出した前記異方導電性シートとの間にシーリング材を形成する工程と、を含む、フレーム付き異方導電性シートの製造方法。
 〔14〕 前記開口部は、2以上あり、前記異方導電性シートをフレームの開口部に挿入する工程では、前記2以上の開口部のそれぞれに、前記異方導電性シートを挿入する、〔13〕に記載のフレーム付き異方導電性シートの製造方法。
 〔15〕 前記フレームは、その第2表面が粘着層上に固定されており、前記異方導電性シートをフレームの開口部に挿入する工程では、前記フレームの開口部に前記異方導電性シートを挿入して、前記異方導電性シートを前記粘着層上に固定する、〔13〕又は〔14〕に記載のフレーム付き異方導電性シートの製造方法。
 〔16〕前記粘着層と前記フレームとの間にはスペーサが配置されており、前記異方導電性シートをフレームの開口部に挿入する工程では、前記フレームの開口部に前記異方導電性シートを挿入して、前記異方導電性シートを前記フレームの第2表面から前記スペーサの厚み分突出させると共に、前記粘着層上に固定する、〔15〕に記載のフレーム付き異方導電性シートの製造方法。
 〔17〕 前記粘着層は、熱により粘着性が低下する剥離性粘着層を含み、前記粘着層を加熱して、前記フレーム付き異方導電性シートを前記粘着層から剥がし取る工程をさらに含む、〔15〕に記載のフレーム付き異方導電性シートの製造方法。
 〔18〕 前記異方導電性シートとして、前記絶縁層上で相互に離間して配置され、前記導電部と接続された複数の第1導電層と、その外周縁部に配置され、前記第1導電層が配置されずに前記絶縁層が露出した第1露出部と、を有するものを用いる、〔13〕~〔17〕のいずれかに記載のフレーム付き異方導電性シートの製造方法。
 〔19〕 複数の電極を有する検査用基板と、前記検査用基板の前記複数の電極が配置された面上に配置された、〔1〕~〔12〕のいずれかに記載のフレーム付き異方導電性シートと、を有する、電気検査装置。
 本発明によれば、異方導電性シートを、電気検査装置の基板上に位置精度よく配置することが可能なフレーム付き異方導電性シート、フレーム付き異方導電性シートの製造方法及び電気検査装置を提供することができる。
図1A及び図1Bは、特許文献1の異方導電性シートの模式図である。 図2Aは、本実施形態に係るフレーム付き異方導電性シートの模式的な平面図であり、図2Bは、図2Aのフレーム付き異方導電性シートの2B-2B線の模式的な断面図である。 図3Aは、図2Aの異方導電性シートの模式的な部分拡大平面図であり、図3Bは、図3Aの3B-3B線の模式的な部分拡大断面図である。 図4A及び4Bは、第1導電層の変形例を示す模式的な拡大平面図である。 図5Aは、フレームの模式的な平面図であり、図5Bは、図5Aのフレームの5B-5B線の模式的な断面図である。 図6A~6Eは、本実施形態に係るフレーム付き異方導電性シートの製造方法を示す模式的な部分拡大断面図である。 図7A~7Fは、異方導電性シートの製造方法を示す模式的な部分拡大断面図である。 図8Aは、本実施形態に係る電気検査装置の模式的な断面図であり、図8Bは、検査対象物の一例を示す底面図である。 図9A~9Eは、変形例に係るフレーム付き異方導電性シートの製造方法を示す模式的な平面図である。 図10A~10Fは、図9A~9Eに対応する模式的な断面図である。
 1.フレーム付き異方導電性シート
 図2Aは、本実施形態に係るフレーム付き異方導電性シート10の模式的な平面図であり、図2Bは、図2Aのフレーム付き異方導電性シート10の2B-2B線の模式的な断面図である。なお、図2Bでは、異方導電性シート100の断面構造の図示を省略しているが、図3Bと同様の構造を有している。
 図2A及び2Bに示されるように、フレーム付き異方導電性シート10は、異方導電性シート100と、フレーム200と、シーリング材300とを有する。
 フレーム200は、厚み方向の一方の側の第1表面200aと、他方の側の第2表面200bと、第1表面200aから第2表面200bまで貫通する開口部210と、位置決め孔220とを有する(図2A及び2B参照)。そして、異方導電性シート100は、フレーム200の開口部210に挿入された状態で、フレーム200の少なくとも第1表面200aから突出している(図2B参照)。フレーム200の第1表面200aと、該第1表面200aから突出した異方導電性シート100との間は、シーリング材300で接着されている。そして、フレーム200の第1表面200aから突出した異方導電性シート100の表面に、検査対象物が配置される。以下、各部材について、具体的に説明する。
 1-1.異方導電性シート
 図3Aは、図2Aの異方導電性シート100の模式的な部分拡大平面図であり、図3Bは、図3Aの異方導電性シート100の3B-3B線の模式的な部分拡大断面図である。図4A及び4Bは、第1導電層122Aの変形例を示す模式的な拡大平面図である。
 図3A及び3Bに示されるように、異方導電性シート100は、絶縁層110と、複数の導電層120と、複数の導電性充填物130と、第1露出部140a及び第2露出部140b(不図示)と、を有する。
 1-1-1.絶縁層110
 絶縁層110は、エラストマー層111を含む。本実施形態では、絶縁層110は、エラストマー層111と、エラストマー層111の一方の面上に配置された複数の第1高弾性率層112Aと、エラストマー層111の他方の面上に配置された複数の第2高弾性率層112Bとを含む。また、絶縁層110は、厚み方向の一方の側の第1面110aと、他方の側の第2面110bと、第1面110aから第2面110bまで貫通する複数の貫通孔113とを有する。本実施形態では、絶縁層110の第1面110aは、フレーム200の第1表面200aから突出した異方導電性シート100の表面を構成し、絶縁層110の第2面110bは、フレーム200の第2表面200bから突出した異方導電性シート100の表面を構成する。
 (エラストマー層111)
 エラストマー層111は、厚み方向に圧力が加わると、弾性変形するような弾性を有する弾性層である。
 エラストマー層111は、特に制限されないが、その例には、シリコーンゴム、ウレタンゴム(ウレタン系ポリマー)、アクリル系ゴム(アクリル系ポリマー)、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体(EPDM)、クロロプレンゴム、スチレン-ブタジエン共重合体、アクリルニトリル-ブタジエン共重合体、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、フッ素系ゴム等を含むゴム組成物の架橋物を含んでもよいし、ポリエステル系熱可塑性エラストマーやオレフィン系熱可塑性エラストマー等を含む熱可塑性エラストマー組成物を含んでもよい。中でも、ゴム組成物の架橋物が好ましく、シリコーンゴム組成物の架橋物が好ましい。シリコーンゴムは、付加型、縮合型、ラジカル型のいずれであってもよい。
 ゴム組成物は、必要に応じて架橋剤をさらに含んでもよい。架橋剤は、ゴムの種類に応じて適宜選択されうる。例えば、シリコーンゴムの架橋剤の例には、ヒドロシリル化反応の触媒活性を有する金属、金属化合物、金属錯体等(白金、白金化合物、それらの錯体等)の付加反応触媒や;ベンゾイルパーオキサイド、ビス-2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物が含まれる。アクリル系ゴムの架橋剤の例には、エポキシ化合物、メラミン化合物、イソシアネート化合物等が含まれる。
 例えば、シリコーンゴムを含むゴム組成物の架橋物としては、ヒドロシリル基(SiH基)を有するオルガノポリシロキサンと、ビニル基を有するオルガノポリシロキサンと、付加反応触媒とを含む組成物の付加架橋物やビニル基を有するオルガノポリシロキサンと、付加反応触媒とを含む組成物の付加架橋物;SiCH基を有するオルガノポリシロキサンと、有機過酸化物硬化剤とを含む組成物の架橋物等が含まれる。
 ゴム組成物は、必要に応じてシランカップリング剤、フィラー等の他の成分もさらに含んでもよい。
 ゴム組成物の架橋物のガラス転移温度は、特に制限されないが、検査対象物の端子に傷を付きにくくする観点では、-30℃以下であることが好ましく、-40℃以下であることがより好ましい。ガラス転移温度は、JIS K 7095:2012に準拠して測定することができる。
 ゴム組成物の架橋物の25℃における貯蔵弾性率は、1.0×10Pa以下であることが好ましく、1.0×10~9.0×10Paであることがより好ましい。ゴム組成物の架橋物の貯蔵弾性率は、JIS K 7244-1:1998/ISO6721-1:1994に準拠して測定することができる。
 ゴム組成物の架橋物のガラス転移温度及び貯蔵弾性率は、それぞれの組成物の組成により調整されうる。
 (第1高弾性率層112A)
 複数の第1高弾性率層112Aは、エラストマー層111の一方の面上に、相互に離間して配置されている。本実施形態では、複数の第1高弾性率層112Aは、第1溝部114aで区画されている。第1高弾性率層112Aは、エラストマー層111よりも高い弾性率を有するため、電気検査時に加熱しても、複数の第1導電層122A間の重心間距離の熱による変動を抑制できる。本実施形態では、複数の第1高弾性率層112Aは、第1溝部114aによって完全に分断されているが(図3B参照)、第1溝部114aによって完全に分断されていなくてもよく、1つの連続した層であってもよい。
 第1高弾性率層112Aを構成する高弾性率樹脂組成物のガラス転移温度は、エラストマー層111を構成するゴム組成物の架橋物のガラス転移温度よりも高いことが好ましい。具体的には、電気検査は、約-40~150℃で行われることから、高弾性率樹脂組成物のガラス転移温度は、150℃以上であることが好ましく、150~500℃であることがより好ましい。ガラス転移温度は、前述と同様の方法で測定することができる。
 高弾性率樹脂組成物の線膨脹係数は、上記ゴム組成物の架橋物の線膨脹係数よりも低いことが好ましい。具体的には、高弾性率樹脂組成物の線膨脹係数は、60ppm/K以下であることが好ましく、50ppm/Kであることがより好ましい。
 高弾性率樹脂組成物の25℃での貯蔵弾性率は、上記ゴム組成物の架橋物の25℃での貯蔵弾性率よりも高いことが好ましい。
 高弾性率樹脂組成物の組成は、ガラス転移温度、線膨脹係数又は貯蔵弾性率が上記範囲を満たすものであればよく、特に制限されない。高弾性率樹脂組成物に含まれる樹脂は、ガラス転移温度が上記範囲を満たす耐熱性樹脂であることが好ましく、その例には、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等のエンジニアリングプラスチック、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、オレフィン樹脂が含まれる。高弾性率樹脂組成物は、必要に応じてフィラー等の他の成分をさらに含んでもよい。
 第1高弾性率層112Aの厚みは、特に制限されないが、絶縁層110の弾性を損なわれにくくする観点では、エラストマー層111の厚みよりも薄いことが好ましい(図3B参照)。具体的には、第1高弾性率層112Aの厚み(T2)とエラストマー層111の厚み(T1)の比(T2/T1)は、例えば1/99~30/70であることが好ましく、2/98~10/90であることがより好ましい。第1高弾性率層112Aの厚みの割合が一定以上であると、絶縁層110の弾性を損なわない程度に、絶縁層110に適度な硬さ(コシ)を付与できる。それにより、ハンドリング性を高めることができるだけでなく、熱による複数の貫通孔113の中心間距離の変動を抑制できる。
 絶縁層110の厚み(T)は、非導通部分での絶縁性を確保できる程度であれば特に制限されず、例えば40~700μm、好ましくは100~400μmでありうる。
 (第2高弾性率層112B)
 複数の第2高弾性率層112Bは、エラストマー層111の他方の面上に、相互に離間して配置されている。本実施形態では、第2高弾性率層112Bは、上記した第1高弾性率層112Aと同一又は同様な構成であり、詳細な説明は省略する。即ち、第2高弾性率層112Bの形状、材質及び物性等は、上記した第1高弾性率層112Aの形状、材質及び物性等と同一又は同様でよい。
 なお、第1高弾性率層112Aを構成する高弾性率樹脂組成物の組成と、第2高弾性率層112Bを構成する高弾性率樹脂組成物の組成とは、異なってもよい。また、第1高弾性率層112Aの厚みと、第2高弾性率層112Bの厚みとは、異なっていてもよいが、異方導電性シート100の反りを抑制する観点では、同等であることが好ましく、第1高弾性率層112Aの厚みに対する第2高弾性率層112Bの厚みの比は、例えば0.8~1.2としうる。
 (貫通孔113)
 複数の貫通孔113は、絶縁層110の第1面110aと第2面110bとの間を貫通する孔である(図3B参照)。
 貫通孔113の軸方向は、絶縁層110の厚み方向に対して略平行であってもよいし、傾斜していてもよい。略平行とは、絶縁層110の厚み方向に対する角度が10°以下であることをいう。傾斜とは、絶縁層110の厚み方向に対する角度が10°超50°以下、好ましくは20~45°であることをいう。本実施形態では、貫通孔113の軸方向は、絶縁層110の厚み方向に対して略平行である(図3B参照)。なお、軸方向とは、貫通孔113の第1面110a側の開口部と第2面110b側の開口部の重心(又は中心)同士を結ぶ線の方向をいう。
 第1面110aにおける貫通孔113の開口部の形状は、特に制限されず、例えば円形、四角形、その他の多角形等のいずれであってもよい。本実施形態では、第1面110aにおける貫通孔113の開口部の形状は、円形である(図3A及びB参照)。また、貫通孔113の第1面110a側の開口部の形状と、第2面110b側の開口部の形状とは、同じであってもよいし、異なってもよく、測定対象となる電子デバイスに対する接続安定性の観点では、同じであることが好ましい。
 第1面110a側における貫通孔113の開口部の円相当径Dは、特に制限されず、例えば1~330μmであることが好ましく、2~200μmであることがより好ましく、10~100μmであることがさらに好ましい(図3B参照)。第1面110a側における貫通孔113の開口部の円相当径Dとは、第1面110a側から貫通孔113の軸方向に沿って見たときの、貫通孔113の開口部の円相当径(開口部の面積に相当する真円の直径)をいう。
 第1面110a側における貫通孔113の開口部の円相当径Dと、第2面110b側における貫通孔113の開口部の円相当径Dとは、同じであってもよいし、異なってもよい。
 第1面110a側における複数の貫通孔113の開口部の中心間距離(ピッチ)pは、特に制限されず、検査対象物の端子のピッチに対応して適宜設定されうる(図3B参照)。検査対象物としてのHBM(High Bandwidth Memory)の端子のピッチは55μmであり、PoP(Package on Package)の端子のピッチは400~650μmであることから、複数の貫通孔113の開口部の中心間距離pは、例えば5~650μmでありうる。中でも、検査対象物の端子の位置合わせを不要とする(アライメントフリーにする)観点では、第1面110a側における複数の貫通孔113の開口部の中心間距離pは、5~55μmであることがより好ましい。第1面110a側における、複数の貫通孔113の開口部の中心間距離pとは、第1面110a側における、複数の貫通孔113の開口部の中心間距離のうち最小値をいう。貫通孔113の開口部の中心は、開口部の重心である。また、複数の貫通孔113の開口部の中心間距離pは、軸方向に一定であってもよいし、異なってもよい。
 貫通孔113の軸方向の長さ(絶縁層110の厚みT)と、第1面110a側における貫通孔113の開口部の円相当径Dの比T/Dは、特に制限されないが、3~40であることが好ましい(図3B参照)。
 1-1-2.導電層120
 導電層120は、1又は2以上の貫通孔113ごとに対応して配置されている。導電層120は、導電部121と、第1導電層122Aと、第2導電層122Bとを含む(図3B参照)。
 導電部121は、貫通孔113の内壁面に配置されている。
 第1導電層122Aは、第1面110a上に配置され、導電部121と接続されている。複数の第1導電層122Aは、第1溝部114aで区画されており、相互に離間して配置されている。
 第2導電層122Bは、第2面110b上に配置され、導電部121と接続されている。複数の第2導電層122Bは、第2溝部114bで区画されており、相互に離間して配置されている。
 絶縁層110の平面視において、第1導電層122A及び第2導電層122Bの形状は、特に制限されず、矩形、三角形、その他の多角形、円形等のいずれであってもよい。本実施形態では、第1導電層122A及び第2導電層122Bの形状は、いずれも矩形である(図3A参照)。また、本実施形態では、複数の第1導電層122Aの形状及び大きさは、いずれも同じであり、複数の第2導電層122Bの形状及び大きさは、いずれも同じである。また、本実施形態では、1つの貫通孔113ごとに1つの第1導電層122Aが配置されているが、これに限らず、2以上の貫通孔113ごとに1つの第1導電層122Aが配置されてもよい(図4A及び4B参照)。
 導電層120を構成する材料の体積抵抗率は、それぞれ十分な導通が得られる程度であれば特に制限されないが、例えば1.0×10-4Ω・m以下であることが好ましく、1.0×10-5~1.0×10-9Ω・mであることがより好ましい。体積抵抗率は、ASTM D 991に記載の方法で測定することができる。
 導電層120を構成する材料は、体積抵抗率が上記範囲を満たすものであればよい。導電層120を構成する材料の例には、銅、金、白金、銀、ニッケル、錫、鉄又はこれらのうち1種の合金等の金属材料や、カーボンブラック等のカーボン材料が含まれる。中でも、導電層120は、高い導電性と柔軟性を有する観点から、金、銀及び銅からなる群より選ばれる一以上を主成分として含むことが好ましい。主成分として含むとは、例えば導電層120に対して70質量%以上、好ましくは80質量%以上であることをいう。
 導電部121、第1導電層122A及び第2導電層122Bを構成する材料は、同じでも、異なってもよいが、製造が簡易で、導通も安定にしやすい観点では、同じであることが好ましい。
 導電層120の厚みは、十分な厚みで導通が得られ、且つ貫通孔113を塞がないような範囲であればよく、例えば0.1~5μmでありうる。導電層120のうち、導電部121の厚みは、絶縁層110の厚み方向に対して直交する方向あり、第1導電層122A及び第2導電層122Bの厚みは、絶縁層110の厚み方向と平行な方向の厚みをいう(図3B参照)。
 上記の通り、複数の第1導電層122A間には、第1溝部114aが配置されている。第1溝部114aは、第1面110aに配置された凹条である。
 第1溝部114aの、延設方向に対して直交する方向の断面形状は、特に制限されず、矩形、半円形、U字型、V字型のいずれであってもよい。本実施形態では、第1溝部114aの断面形状は、矩形である。
 第1溝部114aの幅w及び深さdは、押し込み荷重をかけたときに、第1溝部114aを介して一方の側の第1導電層122Aと、他方の側の第1導電層122Aとが接触しない範囲に設定されることが好ましい(図3B参照)。
 第1溝部114aの幅wは、第1面110aにおいて、第1溝部114aが延設される方向に対して直交する方向の最大幅である(図3B参照)。
 第1溝部114aの深さdは、特に制限されないが、第1高弾性率層112Aの厚みと同じか、それよりも大きいことが好ましい。即ち、第1溝部114aの最深部は、エラストマー層111の表面又はその内部に位置しうる。第1溝部114aの深さdは、絶縁層110の厚み方向において、第1導電層122Aの表面から最深部までの深さをいう(図3B参照)。それにより、第1溝部114aによって複数の第1高弾性率層112Aに分断されることで、検査対象物520を載せて押し込んだ時の、周囲の導電層120も一緒に押し込まれないようにすることができる。
 第2面110bにおいて、複数の第2導電層122B間に配置された第2溝部114bは、第1面110aにおいて、複数の第1導電層122A間に配置された第1溝部114aと同一又は同様であってよい。
 1-1-3.導電性充填物130
 導電性充填物130は、貫通孔113の内部、具体的には導電部121で囲まれた貫通孔113の空洞113’内に充填されている。それにより、異方導電性シート100の導電性を高めつつ、導電部121の剥がれを抑制しうる。
 導電性充填物130は、導電性粒子と、ゴム成分とを含む導電性ゴム組成物の架橋物を含む。
 導電性粒子を構成する材料は、特に制限されないが、導電性に優れ、かつ柔軟性を有する観点では、金、銀、及び銅からなる群より選ばれる一以上を含む粒子が好ましい。
 ゴム成分の種類は、特に制限されず、エラストマー層111を構成するゴム成分と同様のものを使用できる。導電性充填物130を構成するゴム成分の種類は、エラストマー層111を構成するゴム成分の種類と同じであってもよいし、異なってもよい。柔軟性の観点等では、シリコーンゴムが好ましい。
 ゴム成分の含有割合は、導電性粒子とゴム成分の合計量に対して5~50質量%であることが好ましい。ゴム成分の含有割合が5質量%以上であると、導電部121の貫通孔113の内壁面との密着性を高めやすく、且つ導電性ゴム組成物の架橋物が十分な柔軟性を有するため、導電部121のクラックや剥がれを抑制しやすい。
 導電性ゴム組成物は、必要に応じて架橋剤等の他の成分をさらに含んでもよい。架橋剤の種類は、特に制限されず、エラストマー層111を構成するゴム組成物に使用される架橋剤と同様のものを使用できる。
 導電性充填物130を構成する導電性ゴム組成物の架橋物の25℃での貯蔵弾性率は、特に制限されないが、通常、エラストマー層111を構成するゴム組成物の架橋物の25℃での貯蔵弾性率よりも高くなりやすい。ただし、押し込み時の圧力が導電性充填物130に集中することによる不具合を抑制する観点では、適度に低いことが好ましい。具体的には、導電性ゴム組成物の架橋物の25℃での貯蔵弾性率は、1~300MPaであることが好ましく、2~200MPaであることがより好ましい。貯蔵弾性率は、上記と同様の方法で、圧縮変形モードで測定することができる。
 導電性ゴム組成物の架橋物の体積抵抗率は、10―2Ω・m以下であることが好ましく、1×10-8~1×10-2Ω・mであることがより好ましい。体積抵抗率は、上記と同様の方法で測定できる。
 1-1-4.第1露出部140a、第2露出部140b
 異方導電性シート100は、フレーム200の第1表面200aから突出した部分の表面において、第1面110aの外周縁部に配置され、第1導電層122Aが配置されずに絶縁層110が露出した第1露出部140aを有する(図3A参照)。
 同様に、異方導電性シート100は、フレーム200の第1表面200aから突出した部分の表面とは反対側の表面において、第2面110bの外周縁部に配置され、第2導電層122Bが配置されずに絶縁層110が露出した第2露出部140b(不図示)を有する。
 第1露出部140aと第2露出部140bは、後述するフレーム200の開口部210の縁に沿って配置されている。つまり、異方導電性シート100は、第1露出部140aと第2露出部140bに沿って切り出されている。それにより、切り出された異方導電性シート100に、導電層120の切り屑が異物として混入するのを抑制できる。
 1-2.フレーム
 フレーム200は、異方導電性シート100を支持する部材である。本実施形態では、フレーム200は、基材層201と、フレーム絶縁層202とを積層したものであり、上記の通り、開口部210と、位置決め孔220とを有する(図2B及び5B参照)。
 基材層201を構成する材料は、異方導電性シート100の変形等を抑制する観点から、異方導電性シート100のエラストマー層111を構成する材料よりも強度(剛性)が高い材料が好ましい。そのような材料としては、金属、ガラス、セラミックス、耐熱性樹脂等が挙げられ、好ましくは金属である。金属の種類としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、チタン、モリブデン、クロム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、鉛、錫等の金属や合金等が挙げられ、好ましくはステンレス(SUS)鋼等が好ましい。
 フレーム絶縁層202は、フレーム200の第1表面200aとは反対側の第2表面200bに配置されている。即ち、フレーム絶縁層202は、基材層201のシーリング材300が配置される面とは反対側の面に配置されている。第2表面200bは、電気検査装置の基板(テストボード)と接するため、当該基板と基材層201との間に電気が流れないように、フレーム絶縁層202が当該基板と基材層201の間に配置される。フレーム絶縁層202を構成する材料は、絶縁性の材料であればよいが、エラストマー層111を構成する材料よりも剛性が高い材料が好ましく、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド等の耐熱性に優れたエンジニアリングプラスチックや、樹脂にガラス繊維や炭素繊維等を添加した複合材料でありうる。
 フレーム絶縁層202の厚みは、基材層201とフレーム絶縁層202の厚みの総和に対して0.1~0.5倍であることが好ましい。フレーム絶縁層202の厚みが、上記厚みの総和に対して0.1倍以上であると、絶縁性を一層確保しやすく、0.5倍以下であると、フレーム200全体の剛性が損なわれにくい。
 フレーム200の厚みは、異方導電性シート100の厚みよりも小さい。それにより、フレーム200の少なくとも第1表面200aから、異方導電性シート100を突出させることができる。フレーム200の厚みは、異方導電性シート100の厚みの0.25倍以下であることが好ましい。
 開口部210は、フレーム200に設けられた貫通孔であり、異方導電性シート100が挿入される。開口部210の数は、特に制限されず、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。本実施形態では、開口部210の数は2つである(図2参照)。平面視において、開口部210の形状は、異方導電性シート100の形状と同一であってもよいし、相似していてもよい。
 開口部210の大きさは、異方導電性シート100が挿入可能な大きさであればよく、異方導電性シート100の大きさと同等か、それよりも若干大きいことが好ましい。即ち、開口部210の内周面と異方導電性シート100の側面との間に間隙がなくてもよいし、あってもよい。具体的には、開口部210の内周面と異方導電性シート100の側面との間の隙間は、特に制限されないが、例えば150μm以下であり、好ましくは100μm以下である。
 位置決め孔220は、フレーム200に設けられた貫通孔であり、電気検査装置にフレーム付き異方導電性シート10をセットする際に、電気検査装置の位置決めピンが挿通される。
 1-3.異方導電性シートとフレームの関係
 上記の通り、異方導電性シート100は、フレーム200の開口部210に挿入された状態で、フレーム200の少なくとも第1表面200aから突出している(図2B参照)。フレーム200の第1表面200aから突出した異方導電性シート100の表面に、検査対象物が配置される。
 異方導電性シート100の厚み方向の一方の側だけがフレーム200の第1表面200aから突出していてもよいし、本実施形態のように一方の側と他方の側の両方がフレーム200の第1表面200a及び第2表面200bからそれぞれ突出していてもよい(図2B参照)。即ち、フレーム付き異方導電性シート10は、フレーム200の第1表面200aから突出した第1突出部150と、フレーム200の第1表面200aとは反対側の第2表面200bから突出した第2突出部160とを有する。
 第1突出部150の突出長Haは、第2突出部160の突出長Hbよりも大きい(図2B参照)。その場合、第1突出部150に、検査対象物が配置されることが好ましい。
 第1突出部150のフレーム200の第1表面200aからの突出長Haは、特に制限されないが、例えば100μm以上であり、好ましくは150~400μmである。このように、第1突出部150の突出長Haが100μm以上であると、シーリング材300による固定が一層容易となるだけでなく、異方導電性シート100と検査対象物との電気的接触をより確実に行うことができる。また、検査対象物がフレーム200と接触するのを抑制しうる。
 第2突出部160のフレーム200の第2表面200bからの突出長Hbは、特に制限されないが、例えば30~40μmである。このように、第2突出部160の突出長Hbを上記範囲とすることで、異方導電性シート100と電気検査装置の基板の電極とをより確実に接触させることができる。
 1-4.シーリング材
 シーリング材300は、異方導電性シート100をフレーム200に固定するものである。シーリング材300は、フレーム200の第1表面200aと、該第1表面200aから突出した異方導電性シート100(本実施形態では第1突出部150)との間をシールする(図2A及び2B参照)。具体的には、シーリング材300は、フレーム200の第1表面200aにおいて、異方導電性シート100の周囲に配置されており、フレーム200と、異方導電性シート100とを接着している。シーリング材300は、フレーム200の開口部210の内周面と、異方導電性シート100の側面との間の隙間にさらに配置されていてもよい。
 シーリング材300は、異方導電性シート100のエラストマー層111を構成する材料との親和性を有するものであることが好ましい。そのため、シーリング材300は、ゴム組成物の架橋物を含むことが好ましい。シーリング材300に含まれるゴム成分の種類は、エラストマー層111に含まれるゴム成分と同様のものを使用できる。シーリング材300に含まれるゴム成分の種類は、エラストマー層111に含まれるゴム成分と同じであってもよいし、異なってもよい。中でも、シリコーンゴムが好ましい。
 シーリング材300の厚みは、異方導電性シート100をフレーム200に固定できる程度であればよく、通常、第1突出部150の突出長Haよりも小さい(図2B参照)。
 1-5.作用
 上記実施形態に係るフレーム付き異方導電性シート10では、異方導電性シート100が、フレーム200で支持されると共に、シーリング材300によってフレーム200に固定されている。それにより、フレーム付き異方導電性シート10を、電気検査装置の基板510上に配置するだけで、異方導電性シート100を基板510上に、位置精度よく配置することができる(後述する図8参照)。また、フレーム200の位置決め孔220に位置決めピン512を通した後、ネジ止めしても、異方導電性シート100が浮き上がったり、ねじれたりすることもない。そのため、異方導電性シート100を基板510上の所定の位置に位置精度よく配置することができる。
 また、異方導電性シート100の側面に段差を設けたりしなくても、フレーム200の少なくとも第1表面200aから異方導電性シート100を突出させることができる。そのため、電気的接触をより確実に行うことができる。
 2.フレーム付き異方導電性シートの製造方法
 図6A~6Eは、本実施形態に係るフレーム付き異方導電性シート10の製造方法を示す模式的な部分拡大断面図である。
 本実施形態に係るフレーム付き異方導電性シート10の製造方法は、1)上記異方導電性シート100を得る工程と、2)異方導電性シート100をフレーム200の開口部210に挿入すると共に、異方導電性シート100をフレーム200の第1表面200aから突出させる工程と(図6A~6C参照)、3)フレーム200の第1表面200aと、該第1表面200aから突出した異方導電性シート100との間にシーリング材300を形成する工程と(図6D及び6E参照)、を含む。
 1)の工程について
 本工程では、フレーム200の開口部210に収まる大きさ、形状を有する異方導電性シート100を準備する。そのような異方導電性シート100は、例えば後述する方法で製造した異方導電性シートの原シート170(不図示)から、フレーム200の開口部210に収まる大きさ、形状に切り出して得ることができる。原シート170は、切り出される前の異方導電性シートであって、絶縁層110に、複数の貫通孔113及び複数の導電層120が形成された領域を1以上有する(図7F参照)。原シート170の製造方法については、後述する。
 原シート170の切り出しは、レーザー又は超音波カッターで行うことができる。本実施形態では、複数の導電層120が形成された領域の周囲の、絶縁層110が露出した領域を切断して、異方導電性シート100を得ることができる。即ち、異方導電性シート100として、第1面110aの外周縁部に、第1導電層122Aが配置されずに絶縁層110が露出した第1露出部140aを有し;第2面110bの外周縁部に、第2導電層122Bが配置されずに絶縁層110が露出した第2露出部140bを有するものを用いる。それにより、導電層120の切り屑等が混入するのを抑制できる。
 2)の工程について
 次いで、開口部210を有するフレーム200を、固定治具410に設けられた粘着層420上に配置する(図6A及び6B参照)。それにより、フレーム200の第2表面200bを粘着層420上に固定する。特に、基材層201(例えばSUS層)とフレーム絶縁層202(例えばポリイミド樹脂層)の積層構造を有するフレーム200は、各層の熱膨張係数が異なるため、反りやすい。そのような場合でも、粘着層420上にフレーム200を固定することで、フレーム200の反りを抑制できる。
 粘着層420は、公知の粘着剤、例えば両面テープ等を使用できる。粘着層420は、熱により粘着性が低下する剥離性粘着層を含むことが好ましい。それにより、フレーム付き異方導電性シートを固定治具410から剥離する際に、粘着層420を加熱することで、粘着性を低下させて剥がしやすくすることができる。剥離性粘着層を含む粘着層420としては、例えばリバアルファ(日東電工製)や熱剥離粘着テープ(三井化学東セロ製)を用いることができる。剥離性粘着層は、例えば熱発泡性の粘着層であり、粘弾性物質(例えばゴム系粘着剤)と、熱膨張性の微小球(気化物質を内包した膨張性カプセル)とを含む粘弾性組成物で構成されうる。
 本実施形態では、フレーム200の第2表面200bからも異方導電性シート100を突出させるために、粘着層420とフレーム200との間にスペーサ430を配置する(図6B参照)。スペーサ430は、図6Aに示すように予めフレーム200の第2表面200bに貼り付けられていてもよいし、粘着層420に貼り付けられていてもよい。スペーサ430は、粘着層420と同様の剥離性粘着層を含むものであってよい。スペーサ430の厚みは、第2突出部160の突出長Hbと同様である。
 次いで、粘着層420上にスペーサ430を介して固定されたフレーム200の開口部210に、異方導電性シート100を挿入する(図6C参照)。それにより、異方導電性シート100を粘着層420上に固定する。本実施形態では、上記切り出した2つの異方導電性シート100を、2つの開口部210のそれぞれに配置する。それにより、異方導電性シート100の厚み方向の一方の側をフレーム200の第1表面200aから突出させて第1突出部150を形成し、他方の側もフレーム200の第2表面200bからスペーサ430の厚み分突出させて、第2突出部160を形成する。そして、第2突出部160を粘着層420と接触させることにより、異方導電性シート100を粘着層420上に固定する。それにより、2つの異方導電性シート100を、フレーム200に対して所定の位置に位置精度よく固定できる。
 なお、異方導電性シート100のフレーム200の開口部210への挿入は、本実施形態のように、固定されたフレーム200に対して異方導電性シート100を移動させて行ってもよいし、固定された異方導電性シート100に対してフレーム200を移動させて行ってもよい(後述する図10参照)。
 3)の工程について
 そして、フレーム200の第1表面200aと、該第1表面200aから突出した異方導電性シート100との間に、シーリング材300を形成する(図6D参照)。
 本実施形態では、フレーム200の第1表面200a上において、異方導電性シート100の周囲を埋めるようにゴム組成物を形成する。当該ゴム組成物は、上記シーリング材300を構成するゴム組成物である。そして、ゴム組成物を形成した後、加熱等して架橋させて、シーリング材300を形成する。それにより、異方導電性シート100をフレーム200に固定することができ、フレーム200と異方導電性シート100とが一体化されたフレーム付き異方導電性シート10を得ることができる。
 そして、得られたフレーム付き異方導電性シート10を、粘着層420から剥がし取る(図6E参照)。粘着層420が上記剥離性粘着層を含む場合、粘着層420を加熱することにより、フレーム付き異方導電性シート10を粘着層420から容易に剥がすことができる。さらに、スペーサ430が上記剥離性粘着層を含む場合、粘着層420と共にスペーサ430を加熱することにより、フレーム付き異方導電性シート10をスペーサ430からも剥離することができる。
 原シート170の製造方法について
 以下、異方導電性シートの原シート170の製造方法について説明する。図7A~7Fは、原シート170の製造方法を示す模式的な部分拡大断面図である。
 原シート170は、例えば、i)エラストマー層111と第1高弾性率層112A及び第2高弾性率層112Bとを含み、複数の貫通孔113を有する絶縁シート171を準備する工程と(図7A及び7B参照)、ii)当該絶縁シート171の、複数の貫通孔113が形成された領域ごとに、1つの連続した導電層172を形成する工程と(図7C参照)、iii)複数の貫通孔113の内部に導電性ゴム組成物Lを充填する工程と(図7D参照)、iv)当該絶縁シート171の第1面171a及び第2面171bに、第1溝部114a及び第2溝部114bを形成して、導電層172の第1面171a側を複数の第1導電層122Aに、第2面171b側を複数の第2導電層122Bに、それぞれ分割する工程(図7E及び7F参照)を経て製造することができる。
 i)の工程
 まず、エラストマー層111と、2つの第1高弾性率層112A、第2高弾性率層112Bとを含む絶縁シート171を準備する(図7A参照)。エラストマー層111は、上記ゴム組成物の架橋物を含み、第1高弾性率層112A及び第2高弾性率層112Bは、上記高弾性率樹脂組成物を含む。
 次いで、絶縁シート171の所定の領域に、複数の貫通孔113を形成する(図7B参照)。複数の貫通孔113を形成する領域は、1つであってもよいし、複数あってもよい。貫通孔113の形成は、任意の方法で行うことができる。例えば、機械的に孔を形成する方法(例えばプレス加工、パンチ加工)や、レーザー加工法などにより行うことができる。中でも、微細で、かつ形状精度の高い貫通孔113の形成が可能である点から、貫通孔113の形成は、レーザー加工法によって行うことがより好ましい。
 レーザーは、樹脂を精度良く穿孔できるエキシマレーザーや炭酸ガスレーザー、YAGレーザーなどを用いることができる。中でも、エキシマレーザーを用いることが好ましい。レーザーのパルス幅は、特に制限されず、マイクロ秒レーザー、ナノ秒レーザー、ピコ秒レーザー、フェムト秒レーザーのいずれであってもよい。また、レーザーの波長も、特に制限されない。
 ii)の工程
 次いで、絶縁シート171の複数の貫通孔113が形成された領域ごとに、1つの連続した導電層172を形成する(図7C参照)。具体的には、絶縁シート171の、複数の貫通孔113の内壁面と、その開口部の周囲の第1面171a及び第2面171bとに連続して導電層172を形成する。それにより、貫通孔113に対応する、導電層172で囲まれた複数の空洞113’が形成される。
 導電層172の形成は、任意の方法で行うことができるが、貫通孔113を塞ぐことなく、薄く、かつ均一な厚みの導電層172を形成しうる点から、めっき法(例えば無電解めっき法や電解めっき法)で行うことが好ましい。
 iii)の工程
 次いで、導電層172で囲まれた複数の空洞113’の内部に、導電性ゴム組成物Lを充填する(図7D参照)。
 導電性ゴム組成物Lの充填は、例えば第1面171a上に導電性ゴム組成物Lを付与した状態で、第2面171b側から空洞113’内を真空引きして行うことができる。そして、充填した導電性ゴム組成物Lを架橋させる。導電性ゴム組成物Lが溶剤を含む場合は、さらに乾燥させることが好ましい。
 iv)の工程
 次いで、絶縁シート171の第1面171a及び第2面171bに、第1溝部114a及び第2溝部114bをそれぞれ形成する(図7E及び7F参照)。それにより、導電層172の第1面171a側を、複数の第1導電層122Aに分割し、導電層172の第2面171b側を、複数の第2導電層122Bに分割する。さらに、本実施形態では、第1高弾性率層112Aを複数の第1高弾性率層112Aに分割し、第2高弾性率層112Bを複数の第2高弾性率層112Bに分割しうる。第1溝部114a及び第2溝部114bの形成は、例えばレーザー加工法により行うことができる。それにより、絶縁層110に、複数の貫通孔113及び複数の導電層120が形成された異方導電性シートの原シート170を得ることができる。
 上記原シート170の製造方法は、必要に応じて上記以外の他の工程をさらに含んでもよい。例えば、ii)の工程とiii)の工程の間に、導電層172を形成しやすくするための前処理を行ってもよい。
 例えば、複数の貫通孔113が形成された絶縁シート171について、導電層172を形成しやすくするためのデスミア処理(前処理)を行うことが好ましい。デスミア処理は、湿式法と乾式法があり、いずれの方法を用いてもよい。
 湿式法のデスミア処理としては、アルカリ処理のほか、硫酸法、クロム酸法、過マンガン酸塩法等、公知の湿式プロセスが採用されうる。
 乾式法のデスミア処理としては、プラズマ処理が挙げられる。例えば絶縁シート171が、シリコーンゴム組成物の架橋物で構成されている場合、当該シートをプラズマ処理することで、アッシング/エッチングが可能であるだけでなく、シリコーンの表面を酸化し、シリカ膜を形成することができる。シリカ膜を形成することで、めっき液が貫通孔113内に浸入しやすくなったり、導電部121と貫通孔113の内壁面との密着性を高めたりしうる。酸素プラズマ処理は、例えばプラズマアッシャーや高周波プラズマエッチング装置、マイクロ波プラズマエッチング装置を用いて行うことができる。
 3.電気検査装置及び電気検査方法
 図8Aは、本実施形態に係る電気検査装置500の模式的な断面図であり、図8Bは、検査対象物の一例を示す底面図である。なお、図8Aでは、要部を検査対象物520に対して相対的に大きく表示している。
 電気検査装置500は、検査対象物520の端子521間(測定点間)の電気的特性(導通等)を検査する装置である。なお、同図では、電気検査方法を説明する観点から、検査対象物520も併せて図示している。
 図8Aに示されるように、電気検査装置500は、複数の電極を有する基板510(テストボード)と、フレーム付き異方導電性シート10とを有する。
 基板510は、検査対象物520に対向する面に、検査対象物520の各測定点に対向する複数の電極511を有する。
 フレーム付き異方導電性シート10は、基板510の電極511が配置された面上に、当該電極511と、異方導電性シート100の第2導電層122B(不図示)とが接するように配置されている。
 そして、電気検査装置500は、フレーム付き異方導電性シート10の位置決め孔220に、基板510の位置決めピン512を挿通させて、フレーム付き異方導電性シート10を基板510上に配置できるようになっている。そして、フレーム付き異方導電性シート10の異方導電性シート100上に検査対象物520を配置し、これらを加圧治具で加圧し、固定できるようになっている。
 検査対象物520は、特に制限されないが、例えばHBMやPoPなどの各種半導体装置(半導体パッケージ)又は電子部品、プリント基板が挙げられる。検査対象物520が半導体パッケージである場合、測定点は、バンプ(端子)でありうる。また、検査対象物520がプリント基板である場合、測定点は、導電パターンに設けられる測定用ランドや部品実装用のランドでありうる。検査対象物520としては、例えば、直径0.2mm、高さ0.17mmのハンダボール電極(材質:鉛フリーハンダ)を合計で264個有し、0.3mmのピッチで配列されたチップなどが含まれる(図8B参照)。
 次に、図8Aの電気検査装置500を用いた電気検査方法について説明する。
 図8Aに示されるように、本実施形態に係る電気検査方法は、電極511を有する基板510と、検査対象物520とを、フレーム付き異方導電性シート10の異方導電性シート100を介して積層する。それにより、基板510の電極511と、検査対象物520の端子521とを、異方導電性シート100を介して電気的に接続する。
 上記工程を行う際、基板510の電極511と検査対象物520の端子521とを、異方導電性シート100を介して十分に導通させやすくする観点から、必要に応じて、検査対象物520を押圧して加圧したり、加熱雰囲気下で接触させたりしてもよい。
 本実施形態のフレーム付き異方導電性シート10は、位置決め孔220に基板510の位置決めピン512を通すだけで、基板510上の所定の位置に、異方導電性シート100を精度よく配置することができる。また、異方導電性シート100に余分な力が掛からないため、異方導電性シート100の歪み等も抑制できる。そのため、精度の高い検査が可能となる。
 4.変形例
 なお、上記実施形態では、図6A~6Eの製造方法でフレーム付き異方導電性シート10を製造しているが、これに限定されない。
 図9A~9E及び図10A~10Fは、変形例に係るフレーム付き異方導電性シート10の製造方法を示す模式的な図である。このうち、図9A~9Eは、模式的な平面図であり、図10A~10Fは、図9A~9Eに対応する模式的な断面図である。図6A~6Eと同一又は同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
 まず、位置決めピン411を有する固定治具410を準備する。この固定治具410上に、粘着層420を形成する(図9A及び10A参照)。
 次いで、粘着層420上に、異方導電性シートの原シート170を配置する(図9B及び10B参照)。図9Bの原シート170は、図7Fに示されるような原シート170と同じであっても、異なってもよく、複数の導電層120が形成された領域の周囲に、導電層172が残っていてもよい。そして、原シート170の位置決め孔173に、位置決めピン411を通すことで、原シート170を固定する。
 次いで、原シート170から、複数の貫通孔113、複数の導電層120が形成された領域以外の不要部分を除去する。不要部分の除去は、複数の導電層120の外周を切り抜いた後、不要部分を粘着層420から剥離することにより行うことができる。それにより、2つの異方導電性シート100のみが、粘着層420上に残る(図9C及び10C参照)。
 次いで、2つの異方導電性シート100を囲むように、枠状のスペーサ430を介してフレーム200を配置する(図9D及び10D参照)。具体的には、フレーム200の2つの開口部210のそれぞれに、2つの異方導電性シート100のそれぞれが挿入されるように、フレーム200を配置する。それにより、2つの異方導電性シート100を、フレーム200に対して所定の位置に配置すると共に、フレーム200の第1表面200a、第2表面200bから突出させて、粘着層420上に固定することができる。
 次いで、フレーム200の第1表面200aと、該第1表面200aから突出した異方導電性シート100との間に、シーリング材300を形成する(図9E及び10E参照)。
 そして、得られたフレーム付き異方導電性シート10を、粘着層420から剥がし取る(図10F参照)。
 本実施形態では、原シート170を粘着層420上で固定した状態で個片化し、異方導電性シート100を形成する。そのため、異方導電性シート100の基板510に対する位置ずれを低減できるだけでなく、異方導電性シート100の寸法変化も生じにくくしうる。
 また、上記実施形態では、フレーム付き異方導電性シート10の製造工程において、異方導電性シート100の厚み方向の他方の側をフレーム200の第2表面200bから突出させるためにスペーサ430を用いているが(図6及び10参照)、異方導電性シート100の厚み方向の他方の側を突出させる必要がない場合は、スペーサ430は不要である。
 また、上記実施形態では、フレーム200が、2つの開口部210を有し、当該2つの開口部210のそれぞれに、個片化された異方導電性シート100が挿入されているが(図2及び5参照)、これに限らない。開口部210は、1つだけであってもよいし、2以上あってもよい。
 また、上記実施形態では、フレーム200が、基材層201とフレーム絶縁層202とを積層したものであるが、これに限らず、基材層201のみで構成されてもよい。その場合、基材層201は、絶縁性を確保するために、例えば耐熱性樹脂等で構成されることが好ましい。
 また、上記実施形態では、異方導電性シート100の貫通孔113の内部が導電性充填物130で充填されているが、これに限らず、充填されていなくてもよい。また、導電層120が第1導電層122A及び第2導電層122Bを有しているが、これに限らず、第1導電層122A及び第2導電層122Bを有さなくてもよい。
 本出願は、2022年8月31日出願の特願2022-138516に基づく優先権を主張する。当該出願明細書及び図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
 本発明によれば、異方導電性シートを、電気検査装置の基板上に位置精度よく配置することが可能なフレーム付き異方導電性シート、フレーム付き異方導電性シートの製造方法及びそれを含む電気検査装置を提供することができる。
 10 フレーム付き異方導電性シート
 100 異方導電性シート
 110 絶縁層
 110a (絶縁層の)第1面
 110b (絶縁層の)第2面
 111 エラストマー層
 112A 第1高弾性率層
 112B 第2高弾性率層
 113 貫通孔
 113’ 空洞
 114a 第1溝部
 114b 第2溝部
 120 導電層
 121 導電部
 122A 第1導電層
 122B 第2導電層
 130 導電性充填物
 140a 第1露出部
 140b 第2露出部
 150 第1突出部
 160 第2突出部
 170 (異方導電性シートの)原シート
 171 絶縁シート
 172 導電層
 173、220、542 位置決め孔
 200 フレーム
 200a (フレームの)第1表面
 200b (フレームの)第2表面
 201 基材層
 202 フレーム絶縁層
 210 開口部
 300 シーリング材
 410 固定治具
 411、512 位置決めピン
 420 粘着層
 430 スペーサ
 500 電気検査装置
 510 基板
 511 電極
 520 検査対象物
 521 端子

Claims (19)

  1.  厚み方向に貫通する複数の貫通孔を有する絶縁層と、前記複数の貫通孔のそれぞれの内壁面に配置された複数の導電部とを有する異方導電性シートと、
     前記異方導電性シートを支持するフレームと、を有し、
     前記異方導電性シートは、前記フレームの第1表面から突出しており、
     前記フレームの第1表面と、該第1表面から突出した前記異方導電性シートとの間をシールするシーリング材を含む、
     フレーム付き異方導電性シート。
  2.  前記フレームは、開口部を有し、
     前記異方導電性シートは、前記開口部に挿入された状態で前記フレームの第1表面から突出している、
     請求項1に記載のフレーム付き異方導電性シート。
  3.  前記開口部は、2以上あり、
     前記2以上の開口部のそれぞれに、前記異方導電性シートが挿入されている、
     請求項2に記載のフレーム付き異方導電性シート。
  4.  前記異方導電性シートの前記フレームの第1表面からの突出長は、100μm以上である、
     請求項1に記載のフレーム付き異方導電性シート。
  5.  前記フレームの第1表面から突出した前記異方導電性シート上に、検査対象物が配置される、
     請求項1に記載のフレーム付き異方導電性シート。
  6.  前記異方導電性シートは、前記フレームの第1表面から突出した第1突出部と、前記フレームの第1表面とは反対側の第2表面から突出した第2突出部とを有し、
     前記第1突出部の突出長は、前記第2突出部の突出長よりも大きく、且つ
     前記第1突出部上に、検査対象物が配置される、
     請求項1に記載のフレーム付き異方導電性シート。
  7.  前記絶縁層がエラストマー層を含み、
     前記フレームを構成する材料は、前記エラストマー層を構成する材料よりも剛性が高い、
     請求項1に記載のフレーム付き異方導電性シート。
  8.  前記絶縁層は、シリコーンゴム組成物の架橋物を含む、
     請求項1に記載のフレーム付き異方導電性シート。
  9.  前記シーリング材は、シリコーンゴム組成物の架橋物を含む、
     請求項8に記載のフレーム付き異方導電性シート。
  10.  前記フレームは、前記第1表面とは反対側の第2表面にフレーム絶縁層を有する、
     請求項1に記載のフレーム付き異方導電性シート。
  11.  前記異方導電性シートの前記第1表面から突出した部分の表面には、
     前記絶縁層上で相互に離間して配置され、前記導電部と接続された複数の第1導電層と、
     その外周縁部に配置され、前記第1導電層が配置されずに前記絶縁層が露出した第1露出部とが設けられている、
     請求項1に記載のフレーム付き異方導電性シート。
  12.  前記異方導電性シートの前記突出した部分の表面とは反対側の表面には、
     前記絶縁層上で相互に離間して配置され、前記導電部と接続された複数の第2導電層と、
     その外周縁部に配置され、前記第2導電層が配置されずに前記絶縁層が露出した第2露出部とが設けられている、
     請求項11に記載のフレーム付き異方導電性シート。
  13.  厚み方向に貫通する複数の貫通孔を有する絶縁層と、前記複数の貫通孔のそれぞれの内壁面に配置された複数の導電部とを有する異方導電性シートを得る工程と、
     前記異方導電性シートをフレームの開口部に挿入すると共に、前記異方導電性シートを前記フレームの第1表面から突出させる工程と、
     前記フレームの第1表面と、該第1表面から突出した前記異方導電性シートとの間にシーリング材を形成する工程と、を含む、
     フレーム付き異方導電性シートの製造方法。
  14.  前記開口部は、2以上あり、
     前記異方導電性シートをフレームの開口部に挿入する工程では、前記2以上の開口部のそれぞれに、前記異方導電性シートを挿入する、
     請求項13に記載のフレーム付き異方導電性シートの製造方法。
  15.  前記フレームは、その第2表面が粘着層上に固定されており、
     前記異方導電性シートをフレームの開口部に挿入する工程では、
     前記フレームの開口部に前記異方導電性シートを挿入して、前記異方導電性シートを前記粘着層上に固定する、
     請求項13に記載のフレーム付き異方導電性シートの製造方法。
  16.  前記粘着層と前記フレームとの間にはスペーサが配置されており、
     前記異方導電性シートをフレームの開口部に挿入する工程では、
     前記フレームの開口部に前記異方導電性シートを挿入して、前記異方導電性シートを前記フレームの第2表面から前記スペーサの厚み分突出させると共に、前記粘着層上に固定する、
     請求項15に記載のフレーム付き異方導電性シートの製造方法。
  17.  前記粘着層は、熱により粘着性が低下する剥離性粘着層を含み、
     前記粘着層を加熱して、前記フレーム付き異方導電性シートを前記粘着層から剥がし取る工程をさらに含む、
     請求項15に記載のフレーム付き異方導電性シートの製造方法。
  18.  前記異方導電性シートとして、
     前記絶縁層上で相互に離間して配置され、前記導電部と接続された複数の第1導電層と、
     その外周縁部に配置され、前記第1導電層が配置されずに前記絶縁層が露出した第1露出部と、を有するものを用いる、
     請求項13に記載のフレーム付き異方導電性シートの製造方法。
  19.  複数の電極を有する検査用基板と、
     前記検査用基板の前記複数の電極が配置された面上に配置された、請求項1~12のいずれか一項に記載のフレーム付き異方導電性シートと、を有する、
     電気検査装置。
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