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WO2006008784A1 - 異方導電性コネクター装置および回路装置の検査装置 - Google Patents

異方導電性コネクター装置および回路装置の検査装置 Download PDF

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WO2006008784A1
WO2006008784A1 PCT/JP2004/010119 JP2004010119W WO2006008784A1 WO 2006008784 A1 WO2006008784 A1 WO 2006008784A1 JP 2004010119 W JP2004010119 W JP 2004010119W WO 2006008784 A1 WO2006008784 A1 WO 2006008784A1
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anisotropic conductive
sheet
path forming
electrode
connector
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PCT/JP2004/010119
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French (fr)
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Daisuke Yamada
Kiyoshi Kimura
Original Assignee
Jsr Corporation
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    • H01R2201/20Connectors or connections adapted for particular applications for testing or measuring purposes

Definitions

  • Anisotropic conductive connector device and circuit device inspection device Anisotropic conductive connector device and circuit device inspection device
  • the present invention relates to an anisotropic conductive connector device used for inspection of a circuit device such as a semiconductor integrated circuit, and a circuit device inspection device including the anisotropic conductive connector device.
  • the present invention relates to an anisotropic conductive connector device that can be suitably used for testing a circuit device such as a semiconductor integrated circuit having a cylindrical electrode, and a circuit device testing device.
  • An anisotropic conductive sheet has conductivity only in the thickness direction, or has a pressure-conducting conductive portion that shows conductivity only in the thickness direction when pressed in the thickness direction.
  • Such an anisotropic conductive sheet is obtained by uniformly dispersing metal particles in an elastomer (see, for example, Patent Document 1), or by dispersing a conductive magnetic metal in an elastomer non-uniformly.
  • a plurality of conductive path forming parts extending in the thickness direction and insulating parts that insulate these from each other see, for example, Patent Document 2
  • a step between the surface of the conductive path forming part and the insulating part Various structures are known, such as those formed with (for example, see Patent Document 3).
  • the conductive elastic particles are contained in an insulating elastic polymer material so that the conductive particles are aligned in the thickness direction, and a conductive path is formed by a chain of a large number of conductive particles. It has been done.
  • Such an anisotropic conductive sheet is capable of achieving a compact electrical connection without using means such as soldering or mechanical fitting, mechanical shock and distortion. Therefore, the circuit device can be used in the fields of electronic computers, electronic digital watches, electronic cameras, computer keyboards, etc. It is widely used as an anisotropic conductive connector for achieving electrical connection between each other, for example, a printed circuit board, a leadless chip carrier, a liquid crystal panel, and the like. In the electrical inspection of circuit devices such as printed circuit boards and semiconductor integrated circuits, electrical inspection is performed between the electrodes to be inspected of the circuit device to be inspected and the inspection electrodes formed on the surface of the circuit substrate for inspection. As means for achieving the connection, an anisotropic conductive sheet is used instead of a probe member in which a plurality of pin probes are arranged corresponding to the electrodes to be inspected.
  • the circuit board for inspection in this inspection apparatus has a special form of inspection electrode, an example of which is shown in FIG.
  • Each of the inspection electrodes 6 on the inspection circuit board 5 has a bowl shape, and is arranged according to a pattern corresponding to the pattern of the inspection electrode, for example, in a state inclined at an angle of 45 °. Yes.
  • an anisotropic conductive sheet is used to form a protrusion such as a BGA.
  • an anisotropic conductive sheet in an inspection device for a circuit device a sheet having a conductive path forming portion having a diameter equivalent to the diameter of an electrode to be inspected is used in that high resistance and conductivity are obtained.
  • the pitch of the inspection electrodes 6, that is, the center-to-center distance between the adjacent inspection electrodes 6 is substantially the same as the pitch of the electrodes to be inspected.
  • the separation distance between the inspection electrodes 6 adjacent to each other is considerably smaller than the separation distance between the inspection electrodes adjacent to each other. Therefore, the anisotropic conductive sheet is arranged such that each of the conductive path forming portions is positioned on the detection electrode 6 to be connected and does not contact the adjacent detection electrode 6. It is extremely difficult to arrange on the circuit board 5 for inspection.
  • the thickness of the conductive path forming portion of the anisotropic conductive sheet should be reduced in order to obtain the required conductivity. Force S is needed.
  • the anisotropic conductive sheet having a small thickness of the conductive path forming portion has a small concave / convex absorbability, the circuit device to be inspected varies in the protruding height. When the electrode has a large protruding electrode, it is difficult to reliably achieve electrical connection to the electrode to be inspected.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-93393
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 53-147772
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-250906
  • the present invention has been made based on the above circumstances, and a first object of the present invention is to cover the circuit device to be inspected when used for electrical inspection of the circuit device. Even if the inspection electrode has a protruding shape and the inspection circuit board has a special form of inspection electrode and the distance between the adjacent inspection electrodes is small, the required circuit.
  • the object of the present invention is to provide an anisotropically conductive connector device that can reliably achieve electrical connection and can obtain the required conductivity.
  • a second object of the present invention is to provide a circuit device inspection device comprising the above anisotropic conductive connector device.
  • the anisotropic conductive connector device of the present invention includes a first anisotropic conductive sheet and a plurality of conductive path forming portions each extending in the thickness direction and arranged in a state of being insulated from each other by an insulating portion. 2 and the conductive path forming portion of the first anisotropic conductive sheet is smaller than the diameter of the conductive path forming portion of the second anisotropic conductive sheet. It is characterized by having.
  • a sheet-like connector is provided between the first anisotropic conductive sheet and the second anisotropic conductive sheet to electrically connect them. It is preferable.
  • the sheet-like connector preferably includes an insulating sheet and a plurality of electrode structures extending through the insulating sheet in the thickness direction.
  • An anisotropic conductive connector device of the present invention includes an insulating sheet, a sheet-like connector comprising a plurality of electrode structures extending through the insulating sheet in the thickness direction, and the surface of the sheet-like connector.
  • a first anisotropic conductive sheet provided on the sheet connector and a second anisotropic conductive sheet provided on the back surface of the sheet-like connector, and the electrode structure in the sheet-like connector comprises: The surface electrode portion exposed on the surface of the insulating sheet and the back electrode portion force exposed on the back surface of the insulating sheet are connected to each other by a short-circuit portion extending through the insulating sheet in the thickness direction,
  • the anisotropic conductive sheet 1 is arranged according to a pattern corresponding to the electrode structure in the sheet-like connector, and each has a plurality of conductive path forming portions extending in the thickness direction.
  • each of the conductive path forming parts is disposed on the surface electrode part of the corresponding electrode structure
  • the second The anisotropic conductive sheet is arranged in accordance with a pattern corresponding to the electrode structure in the sheet-like connector, and each of the conductive path forming portions extending in the thickness direction is insulated from each other.
  • Each of the conductive path forming parts is disposed on the back electrode part of the corresponding electrode structure, and the conductive path forming part in the second anisotropic conductive sheet is
  • the first anisotropically conductive sheet has a diameter smaller than the diameter of the conductive path forming portion.
  • each of the first anisotropic conductive sheet and the second anisotropic conductive sheet is entirely formed of an elastic polymer material, and its conductive path is formed. It is preferable that the part contains conductive particles exhibiting magnetism.
  • the ratio of the diameter of the conductive path forming portion in the second anisotropic conductive sheet to the diameter of the conductive path forming portion in the first anisotropic conductive sheet is 0. 3-0. 9 is preferred.
  • a support for supporting the peripheral portion is provided on each peripheral portion of the first anisotropic conductive sheet and the second anisotropic conductive sheet. It is preferable that
  • the anisotropic conductive connector device of the present invention is interposed between a circuit device to be inspected and a circuit board for inspection, and an inspected electrode of the circuit device and an inspection electrode of the circuit board
  • the first anisotropic conductive sheet contacts the circuit device to be inspected. It is preferred that
  • the inspection device for a circuit device includes an inspection circuit board having inspection electrodes arranged corresponding to the inspection target electrodes of the circuit device to be inspected,
  • the first anisotropically conductive sheet is provided between the circuit device to be inspected and the circuit board for inspection.
  • the circuit board is arranged to contact the circuit device to be inspected.
  • the inspection circuit board does not come into contact with the first anisotropic conductive sheet. Therefore, the first anisotropic conductive sheet does not contact the inspection circuit board.
  • the inspection electrode Regardless of the form of the inspection electrode and the distance between the inspection electrodes adjacent to each other, it is possible to form a conductive path forming portion having a sufficiently large diameter according to the diameter of the electrode to be inspected. .
  • a sufficiently large thickness can be secured in the conductive path forming portion of the first anisotropic conductive sheet without impairing the required conductivity. Even if there is a large variation, the electrical connection to the electrode to be inspected can be reliably achieved as a result of being absorbed by the elastic deformation of the conductive path forming portion.
  • the second anisotropic conductive sheet has a conductive path forming portion having a diameter smaller than the diameter of the conductive path forming portion in the first anisotropic conductive sheet, so that the inspection electrode has a special form. Even if the distance between adjacent test electrodes is small, the electrical connection of the conductive path forming part to the test electrode to be connected should be short-circuited to the adjacent test electrode. Without a certainty can be achieved.
  • the second anisotropic conductive sheet does not come into contact with the circuit device to be inspected. As a result, the second anisotropic conductive sheet does not come into contact with the second anisotropic conductive sheet regardless of variations in the protruding height of the electrode to be inspected. Since the conductive path forming portion in the directionally conductive sheet may have a small thickness, a conductive path forming portion having required conductivity can be obtained.
  • the circuit board to be inspected is a projection-shaped circuit board, and the circuit board for inspection has a special form of inspection electrode, and the separation distance between the adjacent inspection electrodes is small.
  • an anisotropic conductive connector device that can reliably achieve the required electrical connection and obtain the required conductivity, and further to provide such an anisotropic conductive connector device. It is possible to provide an inspection device for a circuit device provided.
  • FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration in an example of an anisotropic conductive connector device of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of a laminated material for obtaining a sheet-like connector.
  • FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which through holes are formed in the laminated material shown in FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory sectional view showing a state in which a short-circuit portion is formed in a laminated material.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a sheet-like connector.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the configuration of an example of a mold for producing a first anisotropic conductive sheet.
  • FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a spacer and a support are arranged on a molding surface of a lower mold.
  • FIG. 8 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a first molding material layer is formed on the molding surface of the upper mold and a second molding material layer is formed on the molding surface of the lower mold.
  • FIG. 9 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a molding material layer having a form suitable for the intended first anisotropic conductive sheet is formed.
  • FIG. 10 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which conductive particles in a molding material layer are gathered in a portion that becomes a conductive path forming portion.
  • FIG. 11 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of a first anisotropic conductive sheet.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing a configuration of an example of the circuit device inspection device according to the present invention together with the circuit device.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing patterns of inspection electrodes on the inspection circuit board.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the structure of an example of the anisotropically conductive connector device of the present invention.
  • This anisotropically conductive connector device 10 is used in the inspection of a circuit device having protruding electrodes. It is interposed between the circuit device and the circuit board for inspection and used for electrical connection between the test electrode of the circuit device and the test electrode of the circuit board.
  • An anisotropic conductive connector device 10 shown in FIG. 1 includes a rectangular sheet-like connector 11, a rectangular first anisotropic conductive sheet 20 provided on the surface of the sheet-like connector 11, and a sheet-like connector. 11 has a rectangular second anisotropic conductive sheet 25 provided on the back surface.
  • the sheet-like connector 11 has a rectangular insulating sheet 12, and the insulating sheet 12 includes an electrode structure made of a plurality of metals extending through the insulating sheet 12 in the thickness direction. 13 are spaced apart from each other in the surface direction of the insulating sheet 12 in accordance with a pattern corresponding to the pattern of the electrode to be connected, specifically, the electrode of the circuit device to be inspected.
  • Each of the electrode structures 13 is exposed on the surface of the insulating sheet 12 (upper surface in FIG. 1).
  • a disk-shaped surface electrode portion 14 and a disk-shaped back surface electrode portion 15 exposed on the back surface (the lower surface in FIG. 1) of the insulating sheet 12 extend through the insulating sheet 12 in the thickness direction. It is configured to be integrally connected to each other by the tangle 16.
  • positioning holes are formed at each of the four corner positions of the insulating sheet 12.
  • glass fiber reinforced epoxy resin glass fiber reinforced polyimide resin, glass fiber reinforced bismaleimide triazine resin, polyimide resin, or the like can be used.
  • the thickness of the insulating sheet 12 is, for example, 50 500 ⁇ m.
  • the electrode structure 13 As a material for forming the electrode structure 13, nickel, copper, silver, palladium, iron, or the like can be used.
  • the electrode structure 13 is made of a single metal as a whole. Even if it is made of an alloy of two or more metals or a laminate of two or more metals.
  • the surface of the front electrode portion 14 and the back electrode portion 15 in the electrode structure 13 is made of gold, silver, palladium or the like in that the electrode portion is prevented from being oxidized and an electrode portion having a low contact resistance is obtained. It is preferably formed of a chemically stable and highly conductive metal.
  • the first anisotropic conductive sheet 20 includes a plurality of cylindrical conductive path forming portions 21 that extend in the thickness direction, and an insulating portion 22 that insulates the conductive path forming portions 21 from each other.
  • Each of the conductive path forming portions 21 is arranged according to a pattern corresponding to the pattern of the electrode structure 13 in the sheet-like connector 11.
  • the first anisotropic conductive sheet 20 is entirely formed of an insulating elastic polymer material, and the conductive path forming portion 21 contains conductive particles in an aligned state in the thickness direction. Has been. In contrast, the insulating portion 22 contains no or almost no conductive particles.
  • the first anisotropic conductive sheet 20 of this example one surface (upper surface in the figure) that contacts the circuit device to be inspected is a flat surface, while the other surface that contacts the sheet-like connector 11. In this case, a protruding portion is formed in which the surface of the conductive path forming portion 21 protrudes from the surface of the insulating portion 22.
  • the first anisotropic conductive sheet 20 is arranged on the surface of the sheet-like connector 11 so that the conductive path forming portion 21 is positioned on the surface electrode portion 14 of the corresponding electrode structure 13.
  • a plate-like support 23 that supports the peripheral portion of the first anisotropic conductive sheet 20 is provided on the peripheral portion of the first anisotropic conductive sheet 20. More specifically, the support body 23 has a rectangular opening 23K having a size smaller than that of the first anisotropic conductive sheet 20 formed at the central position thereof, and is formed at each of the four corner positions.
  • the first anisotropic conductive sheet 20 has a positioning hole (not shown), and is disposed in the opening 23K of the support 23, and the peripheral portion of the first anisotropic conductive sheet 20 is the support 23. By being fixed to, the support 23 is supported.
  • the diameter of the conductive path forming portion 21 is set according to the diameter and pitch of the test electrode of the circuit device that is the test target. Specifically, the diameter of the conductive path forming portion 21 is preferably 0.7 to 1.3 times, especially 0.8 to 1.2 times the diameter of the electrode to be inspected of the circuit device to be inspected. Moreover, it is preferable that the pitch of the inspected electrode of the circuit device to be inspected is 0.3-1.2 times, particularly 0.4-1 times.
  • the conductive path forming portion 21 When the diameter of the conductive path forming portion 21 is too small, the conductive path forming portion 21 may be low in conductivity. On the other hand, if the diameter of the conductive path forming portion 21 is excessive, it may be difficult to ensure required insulation between the adjacent conductive path forming portions 21.
  • the thickness of the conductive path forming portion 21 in the first anisotropic conductive sheet 20 is such that the protruding height of the electrode to be connected (in this example, the electrode to be inspected of the circuit device), the conductive path forming portion 21 Although it is appropriately set in consideration of the diameter and the like, it is preferably 0.2 to 1.2 mm, more preferably 0.3 to 1 mm.
  • the ratio of the thickness of the conductive path forming portion 21 to the diameter of the conductive path forming portion 21 is preferably 0.3-1.5, more preferably 0.5-1.2.
  • the second anisotropic conductive sheet 25 includes a plurality of cylindrical conductive path forming portions 26 that extend in the thickness direction, and an insulating portion 27 that insulates the conductive path forming portions 26 from each other.
  • Each of the conductive path forming portions 26 is arranged according to a pattern corresponding to the pattern of the electrode structure 13 in the sheet-like connector 11.
  • the second anisotropic conductive sheet 25 is entirely formed of an insulating elastic polymer material, and the conductive path forming portion 26 contains the conductive particles P in an aligned state in the thickness direction. Has been.
  • the insulating portion 27 contains no or almost no conductive particles.
  • protruding portions in which the surface of the conductive path forming portion 26 protrudes from the surface of the insulating portion 27 are formed on each of both surfaces thereof.
  • the second anisotropic conductive sheet 25 is arranged on the back surface of the sheet-like connector 11 so that the conductive path forming portion 26 is located on the back surface electrode portion 15 of the corresponding electrode structure 13.
  • a plate-like support body 28 that supports the peripheral edge portion of the second anisotropic conductive sheet 25 is provided on the peripheral edge portion of the second anisotropic conductive sheet 25. More specifically, the support 28 has a rectangular opening 28K having a size smaller than that of the second anisotropic conductive sheet 25 formed at the central position thereof, and is formed at each of the four corner positions.
  • the second anisotropic conductive sheet 25 has a positioning hole (not shown), and is disposed in the opening 28K of the support 28, and the peripheral portion of the second anisotropic conductive sheet 25 is the support. By being fixed to 28, the support body 28 is supported.
  • the thickness of the conductive path forming portion 26 is a force set appropriately in consideration of the diameter of the conductive path forming portion 26, etc. More preferably, it is 0.1—0 ⁇ 4 mm.
  • the ratio of the thickness of the conductive path forming portion 26 to the diameter of the conductive path forming portion 26 is preferably 0.3-1.5, more preferably 0.5-1.2.
  • the elastic polymer material forming the first anisotropic conductive sheet 20 and the second anisotropic conductive sheet 25 a polymer material having a crosslinked structure is preferable.
  • Various materials can be used as the curable polymer substance-forming material that can be used to obtain such an elastic polymer material, and specific examples thereof include polybutadiene rubber, natural rubber, and polyisopropylene.
  • Conjugated rubbers such as prene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile monobutadiene copolymer rubber and hydrogenated products thereof, block copolymers such as styrene-butadiene-gen block copolymer rubber, styrene monoisoprene block copolymer, etc.
  • Block copolymers such as styrene-butadiene-gen block copolymer rubber, styrene monoisoprene block copolymer, etc.
  • Heavy Examples thereof include coalesced rubber and hydrogenated products thereof, black mouth plain, urethane rubber, polyester rubber, epichlorohydrin rubber, silicone rubber, ethylene propylene copolymer rubber, and ethylene propylene copolymer rubber.
  • the first anisotropic conductive sheet 20 and the second anisotropic conductive sheet 25 it is particularly preferable to use a material other than the conjugated-gen rubber. From the viewpoint of moldability and electrical properties, it is preferable to use silicone rubber.
  • the silicone rubber is preferably one obtained by crosslinking or condensing liquid silicone rubber.
  • the liquid silicone rubber preferably has a viscosity of 10 5 ec or less at a strain rate of 10-ec, and may be any of a condensation type, an addition type, a bur group or a hydroxyl group-containing one. Also good. Specific examples include dimethyl silicone raw rubber, methylbule silicone raw rubber, methylphenylvinylsilicone raw rubber, and the like.
  • the silicone rubber preferably has a molecular weight Mw (standard polystyrene equivalent weight average molecular weight; the same shall apply hereinafter) of 10,000 to 40,000.
  • Mw standard polystyrene equivalent weight average molecular weight; the same shall apply hereinafter
  • the molecular weight distribution index is preferably 2 or less.
  • the conductive particles P contained in the conductive path forming portion 21 in the first anisotropic conductive sheet 20 and the conductive path forming portion 26 in the second anisotropic conductive sheet 25 are described later. Therefore, it is preferable to use conductive particles exhibiting magnetism because the particles can be easily oriented.
  • Specific examples of such conductive particles include particles of magnetic metals such as iron, cobalt and nickel, particles of these alloys, particles containing these metals, or these particles as core particles,
  • the surface of the core particle is made of a metal having good conductivity such as gold, silver, palladium, rhodium, or non-magnetic metal particles or inorganic substance particles such as glass beads or polymer particles as core particles.
  • the surface of the core particle may be plated with a conductive magnetic metal such as nickel or cobalt.
  • nickel particles are used as core particles, and gold particles with good conductivity are formed on the surfaces thereof. It is preferable to use those subjected to keying.
  • the means for coating the surface of the core particles with the conductive metal is not particularly limited.
  • chemical plating or electrolytic plating, sputtering, vapor deposition, or the like is used.
  • the conductive particles P used are those in which the surface of the core particles is coated with a conductive metal, good conductivity can be obtained. Therefore, the coverage of the conductive metal on the particle surface ( The ratio of the coated area of the conductive metal to the surface area of the core particles is preferably 40% or more, more preferably 45% or more, and particularly preferably 47 to 95%.
  • the coating amount of the conductive metal is preferably 0.5 to 50% by mass of the core particles, more preferably 230% by mass, further preferably 3 to 25% by mass, and particularly preferably 4 to 20%. Mass%.
  • the coating amount is preferably 0.5-30% by mass of the core particles, more preferably 220% by mass, and even more preferably 3-15%. % By mass.
  • the particle diameter of the conductive particles P is preferably 1 100 / im, more preferably 2 150 ⁇ m, more preferably 3-30 ⁇ m, and particularly preferably 4 1-20. ⁇ m.
  • the particle size distribution (Dw / Dn) of the conductive particles P is preferably 1 to 10, more preferably 1.01-7, more preferably 1.05-5, and particularly preferably 1. 1 one is four.
  • the shape of the conductive particles P is not particularly limited, but is spherical, star-shaped or aggregated in that they can be easily dispersed in the polymer material-forming material.
  • the secondary particles are preferable.
  • the conductive particles P those whose surfaces are treated with a coupling agent such as a silane coupling agent or a lubricant can be appropriately used.
  • a coupling agent such as a silane coupling agent or a lubricant
  • the durability of the resulting anisotropic conductive sheet is improved.
  • Such conductive particles P are preferably used in a proportion of 560%, preferably 750% in terms of volume fraction with respect to the polymer substance-forming material. If this percentage is less than 5% In some cases, a conductive path forming portion having a sufficiently small electric resistance value may not be obtained. On the other hand, if this ratio exceeds 60%, the obtained conductive path forming part may be fragile, and the elasticity necessary for the conductive path forming part may not be obtained immediately.
  • the conductive particles P preferably have a surface covered with gold.
  • the electrode to be connected for example, the electrode to be inspected of the circuit device to be inspected, is a solder alloy containing lead.
  • the conductive particles contained in the surface layer portion of the first anisotropic conductive sheet 20 in contact with the test electrode made of the solder alloy are rhodium, palladium, ruthenium, tungsten, It is preferable that it is coated with a diffusion-resistant metal selected from molybdenum, platinum, iridium, silver, and alloys containing these, thereby preventing lead components from diffusing into the coating layer of conductive particles. can do.
  • Conductive particles having a surface coated with a diffusion-resistant metal are, for example, chemically or electrolytically plated with respect to the surface of core particles made of nickel, iron, cobalt, or an alloy thereof. It can be formed by coating a diffusion-resistant metal by sputtering, vapor deposition or the like.
  • the coating amount of the diffusion-resistant metal is preferably a ratio of 5 to 40%, preferably 10 to 30% in terms of mass fraction with respect to the conductive particles.
  • the surface layer portion of the first anisotropic conductive sheet 20 that contacts the circuit device contains particles that do not exhibit magnetism and conductivity (hereinafter referred to as "nonmagnetic insulating particles"). May be.
  • non-magnetic insulating particles diamond powder, glass powder, ceramic powder, ordinary silica powder, colloidal silica, air gel silica, alumina and the like can be used, and among these, diamond powder is preferable.
  • the particle diameter of the nonmagnetic insulating particles is preferably 0.1 to 50 ⁇ m, more preferably 0.5 to 40 ⁇ , and even more preferably 1 to 30 ⁇ .
  • the particle size When the particle size is too small, it becomes difficult to sufficiently impart the effect of suppressing permanent deformation or deformation due to wear.
  • the fluidity of the molding material for obtaining the first anisotropic conductive sheet 20 is reduced, so that the conductivity in the molding material is reduced. It may be difficult to orient the particles with a magnetic field.
  • the amount of nonmagnetic insulating particles used is not particularly limited, but if the amount used is small, the hardness of the surface layer portion of the first anisotropic conductive sheet 20 cannot be increased. If the amount used is too large, the orientation of the conductive particles by the magnetic field cannot be sufficiently achieved in the production method described later, which is not preferable.
  • the practical usage of the nonmagnetic insulating particles is 5 to 90 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the elastic polymer material constituting the surface layer part of the first anisotropic conductive sheet 20.
  • Materials constituting the support 23 provided on the first anisotropic conductive sheet 20 and the support 28 provided on the second anisotropic conductive sheet 25 include linear thermal expansion coefficient force 3 ⁇ 4 X It is preferable to use a material having 10-sodium or less, more preferably 2 X 10— 5 — 1 X 10— 6 / ⁇ , particularly preferably 6 X 10— 6 — 1 X 10— 6 / ⁇ .
  • a metal material or a non-metal material is used as a specific material.
  • metal material gold, silver, copper, iron, nickel, cobalt, or an alloy thereof can be used.
  • Nonmetallic materials include resin materials with high mechanical strength such as polyimide resin, polyester resin, fluororesin, polyaramid resin, polyamide resin, glass fiber reinforced epoxy resin, glass fiber reinforced polyester resin, glass fiber reinforced type.
  • Composite resin materials such as polyimide resin, epoxy resin, etc., mixed with inorganic materials such as silica, alumina, boron nitride, etc. as fillers can be used, but with a low coefficient of thermal expansion , Polyimide resin, composite resin material such as glass fiber reinforced epoxy resin, boron na
  • a composite resin material such as an epoxy resin mixed with an itride as a filler is preferable.
  • the conductive path forming portion 26 in the second anisotropic conductive sheet 25 is the same as the conductive path forming portion 21 in the first anisotropic conductive sheet 20.
  • the diameter is smaller than the diameter. Specifically, the diameter of the conductive path forming section 26 in the second anisotropic conductive sheet 25 relative to the diameter of the conductive path forming section 21 in the first anisotropic conductive sheet 20]; A force of 0.9 is preferable, more preferably 0.4-0.
  • the diameter of the surface electrode portion 14 of the electrode structure 13 in the sheet-like connector 11 is not so large as to contact the surface electrode portion 14 of the adjacent electrode structure 13, but the first electrode
  • the diameter of the conductive path forming part 21 is not less than 0.8 times, in particular 0.9—1.2. It is preferable that it is double.
  • the conductive path formed in the conductive path forming part 21 may not be used effectively, and the conductivity of the conductive path forming part 21 may be reduced.
  • the sheet-like connector 11 can be manufactured as follows, for example.
  • a plurality of through holes 16H are formed in the laminated material according to the pattern of the electrode structure 13 to be formed.
  • a method of forming the through holes 16H in the laminated material a drill cutting method, a laser processing method, or the like can be used.
  • the insulating sheet 12 connected to the metal layer 14 a and the metal layer 15 a is treated in the thickness direction by performing a plating process on each of the through holes 16 H formed in the laminated material.
  • a short-circuit portion 16 extending through and extending through is formed.
  • the insulating sheet 1 2 is formed as an electrode structure 13 in which the surface electrode portion 14 exposed on the surface of 2 and the back electrode portion 15 exposed on the back surface of the insulating sheet 12 are integrally connected via the short-circuit portion 16. Connector 11 is manufactured.
  • the first anisotropic conductive sheet 20 can be manufactured, for example, as follows.
  • FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view illustrating a configuration in an example of a mold used for manufacturing the first anisotropic conductive sheet 20.
  • This mold is configured by arranging an upper mold 50 and a lower mold 55 that is paired with the upper mold 50 so as to face each other.
  • the molding space S is formed between the target first anisotropic conductive sheet 20 on the surface of the ferromagnetic substrate 51 (lower surface in FIG. 6).
  • the ferromagnetic layer 52 is formed in accordance with the arrangement pattern corresponding to the pattern of the conductive path forming portion 21, and the thickness of the ferromagnetic layer 52 is substantially the same as that of the ferromagnetic layer 52 except for the ferromagnetic layer 52.
  • a non-magnetic layer comprising a portion 53b having a thickness (hereinafter simply referred to as “portion 53b”) and a portion 53a having a thickness greater than the thickness of the ferromagnetic layer 52 (hereinafter simply referred to as “portion 53a”). 53 is formed, and a step is formed between the portion 53a and the portion 53b in the nonmagnetic layer 53. There by being formed, is formed with a recess 54 on the front surface of the upper die 50.
  • the pattern corresponding to the pattern of the conductive path forming portion 21 in the target first anisotropic conductive sheet 20 is formed on the surface of the ferromagnetic substrate 56 (upper surface in FIG. 6).
  • a ferromagnetic layer 57 is formed according to the turn, and a nonmagnetic layer 58 having a thickness larger than the thickness of the ferromagnetic layer 57 is formed at a place other than the ferromagnetic layer 57, and the nonmagnetic layer 57 is formed.
  • a step between the body layer 58 and the ferromagnetic layer 57 a projecting portion of the target first anisotropic conductive sheet 20 is formed on the molding surface of the lower mold 55.
  • a concave portion 57a is formed.
  • Ferromagnetic substrates 51 and 56 in each of the upper mold 50 and the lower mold 55 are made of ferromagnetic metals such as iron, iron-nickel alloy, iron-cobalt alloy, nickel, and cobalt. Can do.
  • the ferromagnetic substrates 51 and 56 have a smooth surface that is preferably 0.1 to 50 mm in thickness, chemically degreased, and mechanically polished. It is preferable that
  • the materials constituting the ferromagnetic layers 52 and 57 in each of the upper mold 50 and the lower mold 55 include ferromagnetic metals such as iron, iron-nickel alloy, iron-cobalt alloy, nickel, and cobalt. Can be used.
  • the ferromagnetic layers 52 and 57 preferably have a thickness of 10 ⁇ m or more. When this thickness is less than 10 xm, it becomes difficult to apply a magnetic field having a sufficient strength distribution to the molding material layer formed in the mold, and as a result, the conductive material in the molding material layer becomes conductive. Since it becomes difficult to gather conductive particles at a high density in the portion that should become the path forming portion, a good anisotropic conductive sheet cannot be obtained.
  • a nonmagnetic metal such as copper, a heat-resistant polymer substance, or the like may be used.
  • a polymer substance cured by radiation it is preferable to use a polymer substance cured by radiation in that the non-magnetic layers 53 and 58 can be easily formed by a technique of photolithography.
  • Photoresists such as acrylic dry film resists, epoxy liquid resists and polyimide liquid resists can be used.
  • the thickness of the nonmagnetic layer 58 in the lower die 55 is set according to the protruding height of the protruding portion and the thickness of the ferromagnetic layer 57 in the first anisotropic conductive sheet 20 to be formed. .
  • the first anisotropic conductive sheet 20 is manufactured as follows.
  • frame-shaped spacers 59a, 59b and a support 23 are prepared, and the support 23 is placed at a predetermined position of the lower mold 55 via the frame-shaped spacer 59b.
  • a fixed spacer 59a is arranged on the support 23.
  • a molding material for obtaining the first anisotropic conductive sheet 20 is obtained by dispersing conductive particles exhibiting magnetism in a liquid polymer substance-forming material that is cured to become an elastic polymer substance.
  • the molding material is filled into the concave portion 54 on the molding surface of the upper mold 50 to form the first molding material layer 20A, while the lower mold 55, the spacers 59a, 59b And support
  • the space formed by the body 23 is filled with a molding material to form a second molding material layer 20B.
  • the first molding material layer 20A is stacked on the second molding material layer 20B, and as shown in FIG.
  • a molding material layer 20C having a form suitable for the target first anisotropic conductive sheet 20 is formed.
  • a parallel magnetic field having an intensity distribution is obtained. That is, a parallel magnetic field having a large strength is applied in the thickness direction of the molding material layer 20C between the ferromagnetic layer 52 of the upper die 50 and the corresponding ferromagnetic layer 57 of the lower die 55.
  • the conductive particles P dispersed in the molding material layer 20C correspond to each of the ferromagnetic layers 52 of the upper mold 50.
  • the conductive layer forming portion 21 is located between the lower die 55 and the ferromagnetic layer 57, and is oriented so as to be aligned in the thickness direction of the molding material layer.
  • the molding material layer 20C is hardened so that the conductive particles P are densely arranged in the elastic polymer substance so as to be aligned in the thickness direction as shown in FIG. Insulation made of an insulating elastic polymer material with no or almost no conductive particles P formed so as to surround the filled conductive path forming portions 21 and the periphery of these conductive path forming portions 21
  • the first anisotropic conductive sheet 20 composed of the part 22 is manufactured in a state of being supported by the support 23.
  • the curing treatment of the molding material layer 20C can be performed after the action of the force parallel magnetic field which can be performed with the parallel magnetic field applied is stopped.
  • the strength of the parallel magnetic field applied to the molding material layer 20C is preferably 20,000, 1,000, 000, 00 ⁇ ⁇ on average.
  • a permanent magnet can be used instead of an electromagnet.
  • Permanent magnets are preferably made of alnico (Fe-A1-Ni-Co alloy), ferrite, etc., in that the strength of the parallel magnetic field in the above range is obtained.
  • the curing treatment of the molding material layer 20C is appropriately selected depending on the material used.
  • the heat treatment is performed.
  • the specific heating temperature and heating time are appropriately selected in consideration of the type of polymer substance forming material constituting the molding material layer, the time required to move the conductive particles, and the like.
  • the second anisotropic conductive sheet 25 can be manufactured in accordance with the above-described manufacturing method of the first anisotropic conductive sheet 20.
  • the first anisotropic conductive sheet 2 is provided between the circuit device to be inspected and the circuit board for inspection. 0 is arranged so as to contact the circuit device to be examined.
  • the inspection circuit board since the inspection circuit board does not contact the first anisotropic conductive sheet 20, the inspection circuit board is not in contact with the first anisotropic conductive sheet 20. It is possible to form the conductive path forming part 21 having a sufficiently large diameter according to the diameter of the test electrode regardless of the configuration of the test electrode and the distance between the test electrodes adjacent to each other. It becomes. As a result, the conductive path forming portion 21 of the first anisotropic conductive sheet 20 can secure a sufficiently large thickness S without impairing the required conductivity.
  • the inspection electrode Even if the electrode has a special shape and the distance between the adjacent electrodes to be inspected is small, the electrical connection of the conductive path forming portion 26 to the inspection electrode to be connected is connected to the adjacent electrode to be inspected. It can be reliably achieved without short circuit.
  • the second anisotropic conductive sheet 25 does not come into contact with the circuit device to be inspected, so that regardless of the variation in the protruding height of the test electrode in the circuit device, Since the conductive path forming part 26 in the second anisotropic conductive sheet 25 may be thin, the conductive path forming part 26 having the required conductivity can be obtained.
  • the test electrode of the circuit device to be detected is a projection-like one, and For inspection Even if the circuit board has a special form of inspection electrode and the distance between the inspection electrodes adjacent to each other is small, the required electrical connection can be reliably achieved and the force The required conductivity is obtained.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of an example of a circuit device inspection device according to the present invention.
  • This circuit device inspection device is provided with an inspection circuit board 5 having guide pins 9.
  • the surface of the inspection circuit board 5 (upper surface in FIG. 12) is used for inspection according to a pattern corresponding to the pattern of the hemispherical solder ball electrode 2 that is the inspection electrode in the circuit device 1 that is the inspection target. Electrode 6 is formed.
  • An anisotropic conductive connector device 10 having the configuration shown in FIG. 1 is arranged on the surface of the inspection circuit board 5. Specifically, the support 23 provided on the first anisotropic conductive sheet 20, and the support 28 provided on the sheet-like connector 11 and the second anisotropic conductive sheet 25 are formed respectively. By inserting the guide pin 9 into the positioning hole (not shown), the conductive path forming portion 21 in the second anisotropic conductive sheet 25 is positioned so as to be positioned on the inspection electrode 6. The electrically conductive connector device 10 is fixed on the surface of the circuit board 5 for inspection.
  • each of the inspection electrodes 6 on the inspection circuit board 5 has a bowl shape and corresponds to the pattern of the electrode 2 to be inspected in a state inclined at an angle of 45 °, for example. Arranged according to the pattern.
  • the solder ball electrode 2 is positioned on the conductive path forming portion 21 of the first anisotropic conductive sheet 20 on the anisotropic conductive connector device 10. In this state, for example, by pressing the circuit device 1 in the direction approaching the circuit board 5 for inspection, the conductive path forming portion 21 in the first anisotropic conductive sheet 20 and Each of the conductive path forming portions 26 in the second anisotropic conductive sheet 25 is clamped.
  • each of the solder ball electrodes 2 of the circuit device 1 has a force S, and the first anisotropic conductive sheet 20 Electrode structure of conductive path forming part 21 and sheet-like connector 11 in Electrical connection is achieved to each of the inspection electrodes 6 of the inspection circuit board 5 via the conductive path forming portion 26 in the structure 13 and the second anisotropic conductive sheet 25, and in this state, the circuit device 1 Inspection is performed.
  • the inspection device for a circuit device described above since the anisotropic conductive connector device 10 is arranged on the inspection circuit board 5, the circuit device 1 to be inspected is to be detected.
  • ⁇ electrode is the solder ball electrode 2 and the inspection circuit board 5 has a special form of the inspection electrode 6 and the distance between the adjacent detection electrodes 6 is small. Even in this case, the required electrical connection can be reliably achieved, and the required conductivity can be obtained between the test electrode and the test electrode.
  • the inspection target electrode of the circuit device to be inspected is not limited to a hemispherical solder ball electrode, for example, a lead electrode or a flat plate It may be a shaped electrode.
  • the surface of the conductive path forming part protrudes from the surface of the insulating part on either one side or the other side.
  • a part may be formed.
  • Either one or both of the first anisotropic conductive sheet and the second anisotropic conductive sheet may be integrally bonded to the sheet-like connector.
  • Such an anisotropic conductive connector device is a connector arrangement in which a sheet-like connector can be arranged in a molding space as a mold for manufacturing the first anisotropic conductive sheet or the second anisotropic conductive sheet.
  • a sheet-like connector is arranged in the connector arrangement space area in the molding space of the mold, and in this state, for example, It can be manufactured by injecting a molding material into the molding space and curing it.
  • a connector may be arranged, and the inspected electrode of the circuit device to be inspected and the conductive path forming portion of the first anisotropic conductive sheet may be electrically connected via the electrode structure of the sheet-like connector.
  • the sheet-like connector may be provided integrally with the first anisotropic conductive sheet.

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Abstract

 被検査電極が突起状で、検査用電極が特殊な形態で、隣接する検査用電極との離間距離が小さくても、所要の電気的接続が達成され、所要の導電性が得られる異方導電性コネクター装置および回路装置の検査装置を提供する。  本発明の異方導電性コネクター装置は、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電路形成部が絶縁部によって相互に絶縁された状態で配置されてなる第1の異方導電性シートおよび第2の異方導電性シートを具えてなり、第2の異方導電性シートにおける導電路形成部は、第1の異方導電性シートにおける導電路形成部の径より小さい径を有する。

Description

明 細 書
異方導電性コネクター装置および回路装置の検査装置
技術分野
[0001] 本発明は、例えば半導体集積回路などの回路装置の検査に用いられる異方導電 性コネクター装置およびこの異方導電性コネクター装置を具えた回路装置の検查装 置に関し、更に詳しくは突起状電極を有する半導体集積回路などの回路装置の検 查に好適に用いることができる異方導電性コネクター装置および回路装置の検查装 置に関する。
背景技術
[0002] 異方導電性シートは、厚み方向にのみ導電性を示すもの、または厚み方向に押圧 されたときに厚み方向にのみ導電性を示す加圧導電性導電部を有するものであり、 力かる異方導電性シートとしては、金属粒子をエラストマ一中に均一に分散して得ら れるもの(例えば特許文献 1参照)、導電性磁性金属をエラストマ一中に不均一に分 散させることにより、厚み方向に伸びる多数の導電路形成部と、これらを相互に絶縁 する絶縁部とが形成されてなるもの(例えば特許文献 2参照)、導電路形成部の表面 と絶縁部との間に段差が形成されたもの(例えば特許文献 3参照)など、種々の構造 のものが知られている。
これらの異方導電性シートにおいては、絶縁性の弾性高分子物質中に導電性粒子 が厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されており、多数の導電性粒子の連鎖に よって導電路が形成されてレ、る。
[0003] このような異方導電性シートは、ハンダ付けあるいは機械的嵌合などの手段を用い ずにコンパクトな電気的接続を達成することが可能であること、機械的な衝撃やひず みを吸収してソフトな接続が可能であるなどの特長を有するため、このような特長を利 用して、例えば電子計算機、電子式デジタル時計、電子カメラ、コンピューターキー ボードなどの分野において、回路装置相互間の電気的接続、例えばプリント回路基 板と、リードレスチップキャリアー、液晶パネルなどとの電気的接続を達成するための 異方導電性コネクタ一として広く用いられてレ、る。 また、プリント回路基板や半導体集積回路などの回路装置の電気的検査において は、検査対象である回路装置の被検査電極と、検査用回路基板の表面に形成され た検査用電極との電気的な接続を達成する手段として、被検査電極に対応して複数 のピンプローブが配列されてなるプローブ部材の代わりに、異方導電性シートが用い られている。
[0004] そして、回路装置の検查装置としては、プローブ部材および異方導電性シートのい ずれも使用可能なものが知られている。この検查装置における検查用回路基板は、 特殊な形態の検查用電極を有するものであり、その一例を図 13に示す。この検查用 回路基板 5における検查用電極 6の各々は、繭形の形状を有し、例えば 45° の角度 で傾斜した状態で、被検查電極のパターンに対応するパターンに従って配置されて いる。
[0005] し力、しながら、このような特殊な形態の検查用電極が形成された検查用回路基板を 有する検査装置において、異方導電性シートを使用して例えば BGA等の突起状電 極を有する回路装置の電気的検査を行なう場合には、以下のような問題があることが 判明した。
回路装置の検査装置における異方導電性シートとしては、高レ、導電性が得られる 点で、被検査電極の径と同等の径の導電路形成部を有するものが用いられている。 然るに、図 13に示す検査用回路基板 5において、検査用電極 6のピッチ、すなわち 互いに隣接する検査用電極 6の間の中心間距離は、被検査電極のピッチと実質的 に同一であるが、互いに隣接する検査用電極 6の間の離間距離は、互いに隣接する 被検査電極の間の離間距離より相当に小さい。そのため、異方導電性シートを、その 導電路形成部の各々が、接続すべき検查用電極 6上に位置され、かつ、それに隣接 する検查用電極 6に接触しなレ、ように、検查用回路基板 5上に配置することは極めて 困難である。
また、径の小さい導電路形成部を有する異方導電性シートを用いる場合には、所 要の導電性を得るために、当該異方導電性シートの導電路形成部の厚みを小さくす ること力 S必要である。然るに、導電路形成部の厚みが小さい異方導電性シートは、凹 凸吸収性が小さいものであるため、検查対象である回路装置が、突出高さのバラツキ が大きい突起状電極を有するものである場合には、被検査電極に対する電気的接 続を確実に達成することが困難である。
[0006] 特許文献 1 :特開昭 51 - 93393号公報
特許文献 2:特開昭 53 - 147772号公報
特許文献 3:特開昭 61 - 250906号公報
発明の開示
[0007] 本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その第 1の目的は、 回路装置の電気的検査に使用された場合において、検査対象である回路装置の被 検査電極が突起状のものであり、かつ、検査用回路基板が、特殊な形態の検査用電 極を有し、互いに隣接する検査用電極間の離間距離が小さいものであっても、所要 の電気的接続を確実に達成することができ、し力も、所要の導電性が得られる異方導 電性コネクター装置を提供することにある。
本発明の第 2の目的は、上記の異方導電性コネクター装置を具えた回路装置の検 查装置を提供することにある。
[0008] 本発明の異方導電性コネクター装置は、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電 路形成部が絶縁部によって相互に絶縁された状態で配置されてなる第 1の異方導電 性シートおよび第 2の異方導電性シートを具えてなり、第 1の異方導電性シートにお ける導電路形成部は、第 2の異方導電性シートにおける導電路形成部の径より小さ レ、径を有することを特徴とする。
[0009] 上記の異方導電性コタネクター装置においては、第 1の異方導電性シートと第 2の 異方導電性シートとの間にそれらを電気的に接続するシート状コネクターが設けられ ていることが好ましい。
また、このシート状コネクタ一は、絶縁性シートおよび当該絶縁性シートをその厚み 方向に貫通して伸びる複数の電極構造体よりなることが好ましい。
また、このシート状コネクターにおける電極構造体は、絶縁性シートの表面に露出 する表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部力 当該絶 縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなる ことが好ましい。 [0010] 本発明の異方導電性コネクター装置は、絶縁性シートおよび当該絶縁性シートを その厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体よりなるシート状コネクターと、こ のシート状コネクターの表面に設けられた第 1の異方導電性シートと、前記シート状コ ネクターの裏面に設けられた第 2の異方導電性シートとを具えてなり、 前記シート状コネクターにおける電極構造体は、当該絶縁性シートの表面に露出 する表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部力 当該絶 縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなり、 前記第 1の異方導電性シートは、前記シート状コネクターにおける電極構造体に対 応するパターンに従って配置された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電路形 成部と、これらの導電路形成部を相互に絶縁する絶縁部とよりなり、当該導電路形成 部の各々が、対応する電極構造体の表面電極部上に位置するよう配置されており、 前記第 2の異方導電性シートは、前記シート状コネクターにおける電極構造体に対 応するパターンに従って配置された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電路形 成部と、これらの導電路形成部を相互に絶縁する絶縁部とよりなり、当該導電路形成 部の各々が、対応する電極構造体の裏面電極部上に位置するよう配置されており、 前記第 2の異方導電性シートにおける導電路形成部は、前記第 1の異方導電性シ ートにおける導電路形成部の径より小さい径を有することを特徴とする。
[0011] 本発明の異方導電性コネクター装置においては、第 1の異方導電性シートおよび 第 2の異方導電性シートの各々は、全体が弾性高分子物質により形成され、その導 電路形成部に、磁性を示す導電性粒子が含有されてなることが好ましい。
また、本発明の異方導電性コネクター装置においては、第 1の異方導電性シートに おける導電路形成部の径に対する第 2の異方導電性シートにおける導電路形成部 の径の比が 0. 3-0. 9であることが好ましい。
また、本発明の異方導電性コネクター装置においては、第 1の異方導電性シートお よび第 2の異方導電性シートの各々の周縁部には、当該周縁部を支持する支持体が 設けられていることが好ましい。
[0012] 本発明の異方導電性コネクター装置は、検査対象である回路装置と、検査用回路 基板との間に介在されて当該回路装置の被検査電極と当該回路基板の検査電極と の電気的接続を行なうための異方導電性コネクター装置として好適であり、このような 異方導電性コネクター装置においては、第 1の異方導電性シートが、検査対象であ る回路装置に接触されることが好ましい。
[0013] 本発明の回路装置の検查装置は、検查対象である回路装置の被検查電極に対応 して配置された検査用電極を有する検査用回路基板と、
この検査用回路基板上に配置された上記の異方導電性コネクター装置と を具えてなることを特徴とする。
[0014] 上記の構成の異方導電性コネクター装置においては、回路装置の電気的検査に おいて、検査対象である回路装置と検査用回路基板との間に、第 1の異方導電性シ ートが検査対象である回路装置に接触するよう配置される。
そして、この状態においては、第 1の異方導電性シートに検查用回路基板が接触 することがないため、当該第 1の異方導電性シートには、当該検查用回路基板にお ける検査用電極の形態および互いに隣接する検査用電極間の離間距離の大きさに 関わらず、被検査電極の径に応じた十分に大きい径を有する導電路形成部を形成 すること力 S可能となる。これにより、第 1の異方導電性シートにおける導電路形成部に は、所要の導電性が損なわれることなしに、十分に大きい厚みを確保することができ るので、被検査電極の突出高さのバラツキが大きいものであっても、当該導電路形成 部の弾性変形によって吸収され、その結果、被検査電極に対する電気的接続を確 実に達成することができる。
[0015] また、第 2の異方導電性シートは、第 1の異方導電性シートにおける導電路形成部 の径より小さい径の導電路形成部を有するため、検査用電極が特殊な形態を有し、 隣接する被検查電極間の離間距離が小さレ、ものであっても、接続すべき検查用電極 に対する導電路形成部の電気的接続を、隣接する被検査電極に短絡することなしに 、確実に達成することができる。しかも、第 2の異方導電性シートには、検查対象であ る回路装置が接触することがなぐこれにより、回路装置における被検査電極の突出 高さのバラツキに関わらず,第 2の異方導電性シートにおける導電路形成部は厚み の小さいものでよいため、所要の導電性を有する導電路形成部が得られる。
[0016] 本発明によれば、回路装置の電気的検査に使用された場合において、検查対象 である回路装置の被検査電極が突起状のものであり、かつ、検査用回路基板が特殊 な形態の検査用電極を有し、互いに隣接する検査用電極間の離間距離が小さいも のであっても、所要の電気的接続を確実に達成することができ、しかも、所要の導電 性が得られる異方導電性コネクター装置を提供することができ、更に、このような異方 導電性コネクター装置を具えた回路装置の検査装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]本発明の異方導電性コネクター装置の一例における構成を示す説明用断面図 である。
[図 2]シート状コネクターを得るための積層材料の構成を示す説明用断面図である。
[図 3]図 2に示す積層材料に貫通孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
[図 4]積層材料に短絡部が形成された状態を示す説明用断面図である。
[図 5]シート状コネクターの構成を示す説明用断面図である。
[図 6]第 1の異方導電性シートを製造するための金型の一例における構成を示す説 明用断面図である。
[図 7]下型の成形面上に、スぺーサ一および支持体が配置された状態を示す説明用 断面図である。
[図 8]上型の成形面に第 1の成形材料層が形成され、下型の成形面上に第 2の成形 材料層が形成された状態を示す説明用断面図である。
[図 9]目的とする第 1の異方導電性シートに適合する形態の成形材料層が形成され た状態を示す説明用断面図である。
[図 10]成形材料層中の導電性粒子が導電路形成部となる部分に集合した状態を示 す説明用断面図である。
[図 11]第 1の異方導電性シートの構成を示す説明用断面図である。
[図 12]本発明の回路装置の検査装置の一例における構成を回路装置と共に示す説 明図である。
[図 13]検査用回路基板における検査用電極のパターンを示す説明図である。
符号の説明
[0018] 1 回路装置 ハンダボール電極 検査用回路基板 検查用電極
ガイドピン
異方導電性コネクタ -装置 シート状コネクター 絶縁性シート
電極構造体
表面電極部
裏面電極部
a, 15a 金属層
H 貫通孔
第 1の異方導電性シートA 第 1の成形材料層B 第 2の成形材料層
C 成形材料層
導電路形成部
絶縁部
支持体
K 開口部
第 2の異方導電性シ —ト 導電路形成部
絶縁部
支持体
K 開口部
上型
強磁性体基板 52 強磁性体層
53 非磁性体層
54 凹部
55 "型
56 強磁性体基板
57 強磁性体層
57a 凹部
58 非磁性体層
59a, 59b スぺーサ
P 導電性粒子
S 成形空間
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図 1は、本発明の異方導電性コネクター装置の一例における構成を示す説明用断 面図であり、この異方導電性コネクター装置 10は、突起状の電極を有する回路装置 の検査において、当該回路装置と検査用回路基板との間に介在されて当該回路装 置の被検查電極と当該回路基板の検查電極との電気的接続を行なうために用いら れるものである。
図 1に示す異方導電性コネクター装置 10は、矩形のシート状コネクター 11と、この シート状コネクター 11の表面に設けられた矩形の第 1の異方導電性シート 20と、シ ート状コネクター 11の裏面に設けられた矩形の第 2の異方導電性シート 25とを有す る。
[0020] シート状コネクター 11は、矩形の絶縁性シート 12を有し、この絶縁性シート 12には 、当該絶縁性シート 12をその厚み方向に貫通して伸びる複数の金属よりなる電極構 造体 13が、接続すべき電極、具体的には検査対象である回路装置の被検査電極の パターンに対応するパターンに従って、当該絶縁性シート 12の面方向に互いに離間 して配置されている。
電極構造体 13の各々は、絶縁性シート 12の表面(図 1において上面)に露出する 円板状の表面電極部 14と、絶縁性シート 12の裏面(図 1において下面)に露出する 円板状の裏面電極部 15とが、絶縁性シート 12をその厚み方向に貫通して伸びる短 絡部 16によって互いに一体に連結されて構成されてレ、る。
また、この例のシート状コネクター 11においては、絶縁性シート 12の四隅の位置の 各々には、位置決め穴(図示省略)が形成されている。
[0021] 絶縁性シート 12を形成する材料としては、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス 繊維補強型ポリイミド樹脂、ガラス繊維補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド 樹脂などを用いることができる。
また、絶縁性シート 12の厚みは、例えば 50 500 x mである。
[0022] 電極構造体 13を形成する材料としては、ニッケル、銅、銀、パラジウム、鉄などを用 レ、ることができ、電極構造体 13としては、全体が単一の金属よりなるものであっても、 2種以上の金属の合金よりなるものまたは 2種以上の金属が積層されてなるものであ つてもよレ、。また、電極構造体 13における表面電極部 14および裏面電極部 15の表 面は、当該電極部の酸化が防止されると共に接触抵抗の小さい電極部が得られる点 で、金、銀、パラジウムなどの化学的に安定で高い導電性を有する金属により形成さ れていることが好ましい。
[0023] 第 1の異方導電性シート 20は、それぞれ厚み方向に伸びる複数の円柱状の導電 路形成部 21と、これらの導電路形成部 21を相互に絶縁する絶縁部 22とにより構成 され、導電路形成部 21の各々は、シート状コネクター 11における電極構造体 13の パターンに対応するパターンに従って配置されている。
また、第 1の異方導電性シート 20は、全体が絶縁性の弾性高分子物質により形成 され、その導電路形成部 21には、導電性粒子 Ρが厚み方向に並ぶよう配向した状態 で含有されている。これに対し、絶縁部 22は、導電性粒子が全く或いは殆ど含有さ れていないものである。
この例の第 1の異方導電性シート 20においては、検查対象である回路装置に接触 する一面(図において上面)は平面とされており、一方、シート状コネクター 1 1に接触 する他面には、導電路形成部 21の表面が絶縁部 22の表面から突出する突出部分 が形成されている。 そして、第 1の異方導電性シート 20は、シート状コネクター 11の表面に、導電路形 成部 21が対応する電極構造体 13の表面電極部 14上に位置するよう配置されている
[0024] また、第 1の異方導電性シート 20の周縁部には、当該第 1の異方導電性シート 20 の周縁部を支持する板状の支持体 23が設けられている。具体的に説明すると、支持 体 23は、その中央位置に形成された、第 1の異方導電性シート 20より小さい寸法の 矩形の開口部 23Kを有すると共に、四隅の位置の各々に形成された位置決め穴(図 示省略)を有し、第 1の異方導電性シート 20は、支持体 23の開口部 23Kに配置され 、当該第 1の異方導電性シート 20の周縁部が支持体 23に固定されることにより、当 該支持体 23に支持されている。
[0025] この第 1の異方導電性シート 20において、導電路形成部 21の径は、検查対象であ る回路装置の被検查電極の径およびピッチに応じて設定される。具体的には、導電 路形成部 21の径は、検査対象である回路装置の被検査電極の径の 0. 7- 1. 3倍、 特に 0. 8— 1. 2倍であることが好ましぐまた、検査対象である回路装置の被検査電 極のピッチの 0. 3-1. 2倍、特に 0. 4— 1倍であることが好ましい。
導電路形成部 21の径が過小である場合には、当該導電路形成部 21は導電性が 低いものとなることがある。一方、導電路形成部 21の径が過大である場合には、隣接 する導電路形成部 21間に所要の絶縁性を確保することが困難となることがある。
[0026] また、第 1の異方導電性シート 20における導電路形成部 21の厚みは、接続すべき 電極(この例では回路装置の被検査電極)の突出高さや、導電路形成部 21の径など を考慮して適宜設定されるが、 0. 2— 1. 2mmであることが好ましぐより好ましくは 0 . 3— lmmである。
また、導電路形成部 21の径に対する導電路形成部 21の厚みの比は、 0. 3-1. 5 であることが好ましぐより好ましくは 0. 5- 1. 2である。
[0027] 第 2の異方導電性シート 25は、それぞれ厚み方向に伸びる複数の円柱状の導電 路形成部 26と、これらの導電路形成部 26を相互に絶縁する絶縁部 27とにより構成 され、導電路形成部 26の各々は、シート状コネクター 11における電極構造体 13の パターンに対応するパターンに従って配置されている。 また、第 2の異方導電性シート 25は、全体が絶縁性の弾性高分子物質により形成 され、その導電路形成部 26には、導電性粒子 Pが厚み方向に並ぶよう配向した状態 で含有されている。これに対し、絶縁部 27は、導電性粒子が全く或いは殆ど含有さ れていないものである。
この例の第 2の異方導電性シート 25においては、その両面の各々に、導電路形成 部 26の表面が絶縁部 27の表面から突出する突出部分が形成されている。
そして、第 2の異方導電性シート 25は、シート状コネクター 11の裏面に、導電路形 成部 26が対応する電極構造体 13の裏面電極部 15上に位置するよう配置されている
[0028] 第 2の異方導電性シート 25の周縁部には、当該第 2の異方導電性シート 25の周縁 部を支持する板状の支持体 28が設けられている。具体的に説明すると、支持体 28 は、その中央位置に形成された、第 2の異方導電性シート 25より小さい寸法の矩形 の開口部 28Kを有すると共に、四隅の位置の各々に形成された位置決め穴(図示省 略)を有し、第 2の異方導電性シート 25は、支持体 28の開口部 28Kに配置され、当 該第 2の異方導電性シート 25の周縁部が支持体 28に固定されることにより、当該支 持体 28に支持されている。
[0029] この第 2の異方導電性シート 25において、導電路形成部 26の厚みは、導電路形成 部 26の径などを考慮して適宜設定される力 0. 05-0. 6mmであることが好ましぐ より好ましくは 0. 1— 0· 4mmである。
また、導電路形成部 26の径に対する導電路形成部 26の厚みの比は、 0. 3-1. 5 であることが好ましぐより好ましくは 0. 5— 1. 2である。
[0030] 第 1の異方導電性シート 20および第 2の異方導電性シート 25を形成する弾性高分 子物質としては、架橋構造を有する高分子物質が好ましい。このような弾性高分子物 質を得るために用いることのできる硬化性の高分子物質形成材料としては、種々のも のを用いることができ、その具体例としては、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソ プレンゴム、スチレン—ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル一ブタジエン共重合 体ゴムなどの共役ジェン系ゴムおよびこれらの水素添加物、スチレン—ブタジエンージ ェンブロック共重合体ゴム、スチレン一イソプレンブロック共重合体などのブロック共重 合体ゴムおよびこれらの水素添加物、クロ口プレン、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム 、ェピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、エチレン プロピレン共重合体ゴム、ェチレ ンープロピレン ジェン共重合体ゴムなどが挙げられる。
以上において、得られる第 1の異方導電性シート 20および第 2の異方導電性シート 25に耐候性が要求される場合には、共役ジェン系ゴム以外のものを用いることが好 ましぐ特に、成形加工性および電気特性の観点から、シリコーンゴムを用いることが 好ましい。
[0031] シリコーンゴムとしては、液状シリコーンゴムを架橋または縮合したものが好ましい。
液状シリコーンゴムは、その粘度が歪速度 10— ecで 105ポアズ以下のものが好ましく 、縮合型のもの、付加型のもの、ビュル基ゃヒドロキシル基を含有するものなどのいず れであってもよい。具体的には、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルビュルシリコーン生 ゴム、メチルフエ二ルビニルシリコーン生ゴムなどを挙げることができる。
また、シリコーンゴムは、その分子量 Mw (標準ポリスチレン換算重量平均分子量を いう。以下同じ。)が 10, 000— 40, 000のものであることが好ましい。また、耐熱性が 良好な異方導電性シートが得られることから、分子量分布指数 (標準ポリスチレン換 算重量平均分子量 Mwと標準ポリスチレン換算数平均分子量 Mnとの比 Mw/Mn の値をいう。以下同じ。)が 2以下のものが好ましい。
[0032] 第 1の異方導電性シート 20における導電路形成部 21および第 2の異方導電性シ ート 25における導電路形成部 26に含有される導電性粒子 Pとしては、後述する方法 により当該粒子を容易に配向させることができることから、磁性を示す導電性粒子を 用いることが好ましい。このような導電性粒子の具体例としては、鉄、コバルト、ニッケ ルなどの磁性を有する金属の粒子若しくはこれらの合金の粒子またはこれらの金属 を含有する粒子、またはこれらの粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に金、銀、パ ラジウム、ロジウムなどの導電性の良好な金属のメツキを施したもの、あるいは非磁性 金属粒子若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子またはポリマー粒子を芯粒子とし 、当該芯粒子の表面に、ニッケル、コバルトなどの導電性磁性金属のメツキを施した ものなどが挙げられる。
これらの中では、ニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に導電性の良好な金のメッ キを施したものを用いることが好ましい。
芯粒子の表面に導電性金属を被覆する手段としては、特に限定されるものではな いが、例えば化学メツキまたは電解メツキ法、スパッタリング法、蒸着法などが用いら れている。
[0033] 導電性粒子 Pとして、芯粒子の表面に導電性金属が被覆されてなるものを用いる場 合には、良好な導電性が得られることから、粒子表面における導電性金属の被覆率( 芯粒子の表面積に対する導電性金属の被覆面積の割合)が 40%以上であることが 好ましぐさらに好ましくは 45%以上、特に好ましくは 47— 95%である。
また、導電性金属の被覆量は、芯粒子の 0. 5 50質量%であることが好ましぐよ り好ましくは 2 30質量%、さらに好ましくは 3— 25質量%、特に好ましくは 4一 20質 量%である。被覆される導電性金属が金である場合には、その被覆量は、芯粒子の 0. 5— 30質量%であることが好ましぐより好ましくは 2 20質量%、さらに好ましくは 3— 15質量%である。
[0034] また、導電性粒子 Pの粒子径は、 1一 100 /i mであることが好ましぐより好ましくは 2 一 50 μ m、さらに好ましくは 3— 30 μ m、特に好ましくは 4一 20 μ mである。
また、導電性粒子 Pの粒子径分布(Dw/Dn)は、 1一 10であることが好ましぐより 好ましくは 1. 01— 7、さらに好ましくは 1. 05— 5、特に好ましくは 1. 1一 4である。 このような条件を満足する導電性粒子を用いることにより、得られる導電路形成部は 、加圧変形が容易なものとなり、また、当該導電路形成部において導電性粒子間に 十分な電気的接触が得られる。
また、導電性粒子 Pの形状は、特に限定されるものではないが、高分子物質形成材 料中に容易に分散させることができる点で、球状のもの、星形状のものあるいはこれ らが凝集した 2次粒子であることが好ましい。
また、導電性粒子 Pとして、その表面がシランカップリング剤などのカップリング剤、 潤滑剤で処理されたものを適宜用いることができる。カップリング剤や潤滑剤で粒子 表面を処理することにより、得られる異方導電性シートの耐久性が向上する。
[0035] このような導電性粒子 Pは、高分子物質形成材料に対して体積分率で 5 60%、 好ましくは 7 50%となる割合で用いられることが好ましい。この割合が 5%未満の場 合には、十分に電気抵抗値の小さい導電路形成部が得られないことがある。一方、こ の割合が 60%を超える場合には、得られる導電路形成部は脆弱なものとなりやすぐ 導電路形成部として必要な弾性が得られないことがある。
[0036] また、導電性粒子 Pとしては、金によって被覆された表面を有するものが好ましいが 、接続対象電極、例えば検查対象である回路装置の被検查電極が、鉛を含むハン ダ合金よりなるものである場合には、当該ハンダ合金よりなる被検查電極に接触する 第 1の異方導電性シート 20における表層部分に含有される導電性粒子は、ロジウム 、パラジウム、ルテニウム、タングステン、モリブデン、白金、イリジウム、銀およびこれ らを含む合金から選ばれる耐拡散性金属によって被覆されていることが好ましぐこ れにより、導電性粒子における被覆層に対して鉛成分が拡散することを防止すること ができる。
[0037] 耐拡散性金属が被覆された表面を有する導電性粒子は、例えばニッケル、鉄、コ バルト若しくはこれらの合金などよりなる芯粒子の表面に対して、例えば化学メツキま たは電解メツキ法、スパッタリング法、蒸着法などにより耐拡散性金属を被覆させるこ とにより形成すること力 Sできる。
また、耐拡散性金属の被覆量は、導電性粒子に対して質量分率で 5— 40%、好ま しくは 10— 30%となる割合であることが好ましい。
[0038] 第 1の異方導電性シート 20における回路装置に接触する表層部分には、磁性およ び導電性を示さない粒子(以下、「非磁性絶縁性粒子」という。)が含有されていても よい。この非磁性絶縁性粒子としては、ダイヤモンドパウダー、ガラス粉末、セラミック 粉末、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エア口ゲルシリカ、アルミナなどを用いること ができ、これらの中では、ダイヤモンドパウダーが好ましい。
このような非磁性絶縁性粒子を第 1の異方導電性シート 20における回路装置に接 触する表層部分に含有させることにより、当該表層部分の硬度が高くなるため、高い 繰り返し耐久性が得られると共に、被検查電極が鉛を含有してなるものである場合に は、鉛成分が導電性粒子における被覆層に移行することが抑制されるため、長期間 にわたつて一層安定した導電性が得られ、更に、検查対象である回路装置が第 1の 異方導電性シート 20に接着することを抑制することができる。 [0039] 非磁性絶縁性粒子の粒子径は、 0. 1一 50 μ mであることが好ましぐより好ましくは 0. 5— 40 μ ΐη、さらに好ましくは 1一 30 μ ΐηである。この粒子径が過小である場合に は、永久的な変形や磨耗による変形を抑制する効果を十分に付与することが困難と なる。また、粒子径が過小である非磁性絶縁性粒子を多量に用いると、第 1の異方導 電性シート 20を得るための成形材料の流動性が低下するため、当該成形材料中の 導電性粒子を磁場によって配向させることが困難となることがある。
一方、この粒子径が過大である場合には、当該非磁性絶縁性粒子が導電路形成 部 21に存在することにより、電気抵抗値が低い導電路形成部 21を得ることが困難と なることがある。
[0040] 非磁性絶縁性粒子の使用量は、特に限定されるものではなレ、が、使用量が少ない と、第 1の異方導電性シート 20における表層部分の硬度を高めることができないため 、好ましくなぐ使用量が多いと、後述する製造方法において、磁場による導電性粒 子の配向を十分に達成することができなくなるため、好ましくない。非磁性絶縁性粒 子の実用的な使用量は、第 1の異方導電性シート 20における表層部分を構成する 弾性高分子物質 100重量部に対して 5— 90重量部である。
[0041] 第 1の異方導電性シート 20に設けられた支持体 23および第 2の異方導電性シート 25に設けられた支持体 28を構成する材料としては、線熱膨張係数力 ¾ X 10—ソ Κ以 下のものを用いることが好ましぐより好ましくは 2 X 10— 5— 1 X 10— 6/Κ、特に好ましく は 6 X 10—6— 1 X 10— 6/Κである。
具体的な材料としては、金属材料や非金属材料が用いられる。
金属材料としては、金、銀、銅、鉄、ニッケル、コバルト若しくはこれらの合金などを 用いることができる。
非金属材料としては、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリアラミド樹 脂、ポリアミド樹脂等の機械的強度の高い樹脂材料、ガラス繊維補強型エポキシ樹 脂、ガラス繊維補強型ポリエステル樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂等の複合 樹脂材料、エポキシ樹脂等にシリカ、アルミナ、ボロンナイトライド等の無機材料をフィ ラーとして混入した複合樹脂材料などを用レ、ることができるが、熱膨張係数が小さい 点で、ポリイミド樹脂、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂等の複合樹脂材料、ボロンナ イトライドをフイラ一として混入したエポキシ樹脂等の複合樹脂材料が好ましい。
[0042] そして、上記の異方導電性コネクター装置 10においては、第 2の異方導電性シート 25における導電路形成部 26は、第 1の異方導電性シート 20における導電路形成部 21の径より小さい径を有するものとされる。具体的には、第 1の異方導電性シート 20 における導電路形成部 21の径に対する第 2の異方導電性シート 25における導電路 形成き ^26の径の];匕力 SO. 3-0. 9であること力 S好ましく、より好ましくは 0. 4-0. 8で ある。
この比が過小である場合には、当該導電路形成 26の導電性が低レ、ものとなること 力 Sある。一方、この比が過大である場合には、当該導電路形成部 26は、これに電気 的に接続される検査用電極に隣接する検査用電極に短絡しやすくなることがある。
[0043] また、シート状コネクター 11における電極構造体 13の表面電極部 14の径は、隣接 する電極構造体 13の表面電極部 14に接触しない大きさであればょレ、が、第 1の異 方導電性シート 20における導電路形成部 21に形成される導電路を有効に利用する ためには、当該導電路形成部 21の径の 0. 8倍以上、特に 0. 9— 1. 2倍であることが 好ましい。
表面電極部 14の径が過小である場合には、導電路形成部 21に形成される導電路 が有効に利用されず、当該導電路形成部 21の導電性が低下することがある。
[0044] シート状コネクター 11は、例えば次のようにして製造することができる。
先ず、図 2に示すように、絶縁性シート 12の両面に金属層 14a, 15aが形成されて なる積層材料を用意する。
次いで、図 3に示すように、積層材料に対して、形成すべき電極構造体 13のパター ンに従って複数の貫通孔 16Hを形成する。ここで、積層材料に貫通孔 16Hを形成す る方法としては、ドリルカ卩工法、レーザー加工法などを利用することができる。
次いで、積層材料に形成された貫通孔 16Hの各々の内部にメツキ処理を施すこと により、図 4に示すように、金属層 14aおよび金属層 15aに連結された、絶縁性シート 12をその厚み方向に貫通して伸びる短絡部 16を形成する。
そして、金属層 14aおよび金属層 15aに対して、フォトリソグラフィーおよびエツチン グ処理を施してそれらの一部を除去することにより、図 5に示すように、絶縁性シート 1 2の表面に露出する表面電極部 14および絶縁性シート 12の裏面に露出する裏面電 極部 15が短絡部 16介して一体に連結されてなる電極構造体 13が形成され、以て、 シート状コネクター 11が製造される。
[0045] また、第 1の異方導電性シート 20は、例えば次のようにして製造することができる。
図 6は、第 1の異方導電性シート 20を製造するために用いられる金型の一例にお ける構成を示す説明用断面図である。この金型は、上型 50およびこれと対となる下 型 55が、互いに対向するよう配置されて構成され、上型 50の成形面(図 6において 下面)と下型 55の成形面(図 6において上面)との間に成形空間 Sが形成されている 上型 50においては、強磁性体基板 51の表面(図 6において下面)に、 目的とする 第 1の異方導電性シート 20における導電路形成部 21のパターンに対応する配置パ ターンに従って強磁性体層 52が形成され、この強磁性体層 52以外の個所には、当 該強磁性体層 52の厚みと実質的に同一の厚みを有する部分 53b (以下、単に「部分 53b」という。)と当該強磁性体層 52の厚みより大きい厚みを有する部分 53a (以下、 単に「部分 53a」という。)とよりなる非磁性体層 53が形成されており、非磁性体層 53 における部分 53aと部分 53bとの間に段差が形成されることにより、当該上型 50の表 面には凹部 54が形成されている。
[0046] 一方、下型 55においては、強磁性体基板 56の表面(図 6において上面)に、 目的と する第 1の異方導電性シート 20における導電路形成部 21のパターンに対応するパ ターンに従って強磁性体層 57が形成され、この強磁性体層 57以外の個所には、当 該強磁性体層 57の厚みより大きい厚みを有する非磁性体層 58が形成されており、 非磁性体層 58と強磁性体層 57との間に段差が形成されることにより、当該下型 55の 成形面には、 目的とする第 1の異方導電性シート 20における突出部分を形成するた めの凹部 57aが形成されている。
[0047] 上型 50および下型 55の各々における強磁性体基板 51、 56を構成する材料として は、鉄、鉄一ニッケル合金、鉄一コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属を 用いることができる。この強磁性体基板 51、 56は、その厚みが 0. 1— 50mmであるこ とが好ましぐ表面が平滑で、化学的に脱脂処理され、また、機械的に研磨処理され たものであることが好ましレ、。
[0048] また、上型 50および下型 55の各々における強磁性体層 52, 57を構成する材料と しては、鉄、鉄 ニッケル合金、鉄 コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性金 属を用いることができる。この強磁性体層 52、 57は、その厚みが 10 x m以上である ことが好ましい。この厚みが 10 x m未満である場合には、金型内に形成される成形 材料層に対して、十分な強度分布を有する磁場を作用させることが困難となり、この 結果、当該成形材料層における導電路形成部となるべき部分に導電性粒子を高い 密度で集合させることが困難となるため、良好な異方導電性シートが得られないこと 力 Sある。
[0049] また、上型 50および下型 55の各々における非磁性体層 53, 58を構成する材料と しては、銅などの非磁性金属、耐熱性を有する高分子物質などを用いることができる が、フォトリソグラフィ一の手法により容易に非磁性体層 53, 58を形成することができ る点で、放射線によって硬化された高分子物質を用いることが好ましぐその材料とし ては、例えばアクリル系のドライフィルムレジスト、エポキシ系の液状レジスト、ポリイミ ド系の液状レジストなどのフォトレジストを用いることができる。
また、下型 55における非磁性体層 58の厚みは、形成すべき第 1の異方導電性シ ート 20における突出部分の突出高さおよび強磁性体層 57の厚みに応じて設定され る。
[0050] そして、上記の金型を用い、例えば、次のようにして第 1の異方導電性シート 20が 製造される。
先ず、図 7に示すように、枠状のスぺーサー 59a, 59bおよび支持体 23を用意し、 この支持体 23を、枠状のスぺーサー 59bを介して下型 55の所定の位置に固定して 配置し、更に支持体 23上に枠状のスぺーサー 59aを配置する。
一方、硬化されて弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料中に、磁性を 示す導電性粒子を分散させることにより、第 1の異方導電性シート 20を得るための成 形材料を調製する。
次いで、図 8に示すように、上型 50の成形面上の凹部 54内に成形材料を充填して 第 1の成形材料層 20Aを形成し、一方、下型 55、スぺーサー 59a, 59bおよび支持 体 23によって形成される空間内に、成形材料を充填して第 2の成形材料層 20Bを形 成する。
そして、上型 50をスぺーサー 59a上に位置合わせて配置することにより、第 2の成 形材料層 20B上に第 1の成形材料層 20Aを積重し、以て、図 9に示すように、 目的と する第 1の異方導電性シート 20に適合する形態の成形材料層 20Cが形成される。
[0051] 次いで、上型 50における強磁性体基板 51の上面および下型 55における強磁性 体基板 56の下面に配置された電磁石(図示せず)を作動させることにより、強度分布 を有する平行磁場、すなわち上型 50の強磁性体層 52とこれに対応する下型 55の強 磁性体層 57との間において大きい強度を有する平行磁場を成形材料層 20Cの厚み 方向に作用させる。その結果、成形材料層 20Cにおいては、図 10に示すように、成 形材料層 20C中に分散されていた導電性粒子 Pが、上型 50の各々の強磁性体層 5 2とこれに対応する下型 55の強磁性体層 57との間に位置する導電路形成部 21とな るべき部分に集合すると共に、成形材料層の厚み方向に並ぶよう配向する。
[0052] そして、この状態において、成形材料層 20Cを硬化処理することにより、図 11に示 すように、弾性高分子物質中に導電性粒子 Pが厚み方向に並ぶよう配向した状態で 密に充填された導電路形成部 21と、これらの導電路形成部 21の周囲を包囲するよう 形成された、導電性粒子 Pが全くあるいは殆ど存在しなレ、絶縁性の弾性高分子物質 よりなる絶縁部 22よりなる第 1の異方導電性シート 20が、支持体 23に支持された状 態で製造される。
[0053] 以上において、成形材料層 20Cの硬化処理は、平行磁場を作用させたままの状態 で行うこともできる力 平行磁場の作用を停止させた後に行うこともできる。
成形材料層 20Cに作用される平行磁場の強度は、平均で 20, 000 1, 000, 00 0 μ Τとなる大きさが好ましレ、。
また、成形材料層 20Cに平行磁場を作用させる手段としては、電磁石の代わりに永 久磁石を用いることもできる。永久磁石としては、上記の範囲の平行磁場の強度が得 られる点で、アルニコ(Fe— A1— Ni— Co系合金)、フェライトなどよりなるものが好まし レ、。
成形材料層 20Cの硬化処理は、使用される材料によって適宜選定されるが、通常 、加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、成形材料層を 構成する高分子物質形成材料などの種類、導電性粒子の移動に要する時間などを 考慮して適宜選定される。
[0054] また、第 2の異方導電性シート 25は、上記の第 1の異方導電性シート 20の製造方 法に準じて製造することができる。
[0055] 上記の異方導電性コネクター装置 10においては、回路装置の電気的検查におい て、検査対象である回路装置と検査用回路基板との間に、第 1の異方導電性シート 2 0が検查対象である回路装置に接触するよう配置される。
そして、この状態においては、第 1の異方導電性シート 20に検查用回路基板が接 触することがないため、当該第 1の異方導電性シート 20には、当該検查用回路基板 における検査用電極の形態および互いに隣接する検査用電極間の離間距離の大き さに関わらず、被検查電極の径に応じた十分に大きい径を有する導電路形成部 21 を形成することが可能となる。これにより、第 1の異方導電性シート 20における導電路 形成部 21には、所要の導電性が損なわれることなしに、十分に大きい厚みを確保す ること力 Sできるので、被検査電極の突出高さのバラツキが大きいものであっても、当該 導電路形成部 21の弾性変形によって十分に吸収され、その結果、被検査電極に対 する導電路形成部 21の電気的接続を確実に達成することができる。
[0056] また、第 2の異方導電性シート 25は、第 1の異方導電性シート 20における導電路形 成部 21の径より小さい径の導電路形成部 26を有するため、検査用電極が特殊な形 態を有し、隣接する被検査電極間の離間距離が小さいものであっても、接続すべき 検査用電極に対する導電路形成部 26の電気的接続を、隣接する被検査電極に短 絡することなしに、確実に達成することができる。し力も、第 2の異方導電性シート 25 には、検查対象である回路装置が接触することがなぐこれにより、回路装置におけ る被検查電極の突出高さのバラツキに関わらず,第 2の異方導電性シート 25におけ る導電路形成部 26は、厚みの小さいものでよいため、所要の導電性を有する導電路 形成部 26が得られる。
[0057] 従って、上記の異方導電性コネクター装置によれば、回路装置の電気的検查にお いて、検查対象である回路装置の被検查電極が突起状のものであり、かつ、検查用 回路基板が、特殊な形態の検査用電極を有し、互いに隣接する検査用電極間の離 間距離が小さいものであっても、所要の電気的接続を確実に達成することができ、し 力も、所要の導電性が得られる。
[0058] 図 12は、本発明に係る回路装置の検查装置の一例における構成の概略を示す説 明図である。
この回路装置の検查装置は、ガイドピン 9を有する検查用回路基板 5が設けられて いる。この検查用回路基板 5の表面(図 12において上面)には、検查対象である回路 装置 1における被検查電極である半球形状のハンダボール電極 2のパターンに対応 するパターンに従って検查用電極 6が形成されている。
検查用回路基板 5の表面上には、図 1に示す構成の異方導電性コネクター装置 10 が配置されている。具体的には、第 1の異方導電性シート 20に設けられた支持体 23 、シート状コネクター 11および第 2の異方導電性シート 25のに設けられた支持体 28 の各々に形成された位置決め穴(図示省略)にガイドピン 9が挿入されることにより、 第 2の異方導電性シート 25における導電路形成部 21が検査用電極 6上に位置する よう位置決めされた状態で、当該異方導電性コネクター装置 10が検査用回路基板 5 の表面上に固定されている。
[0059] この検査装置においては、異方導電性コネクター装置 10の代わりに、ハンダボ一 ル電極 2に対応してピンプローブが配列されてなるプローブ部材を使用することが可 能であり、そのため、検査用回路基板 5における検査用電極 6の各々は、図 13に示 すように、繭形の形状を有し、例えば 45° の角度で傾斜した状態で、被検査電極 2 のパターンに対応するパターンに従って配置されている。
[0060] このような回路装置の検查装置においては、異方導電性コネクター装置 10上に、 ハンダボール電極 2が第 1の異方導電性シート 20における導電路形成部 21上に位 置されるよう回路装置 1が配置され、この状態で、例えば回路装置 1を検査用回路基 板 5に接近する方向に押圧することにより、第 1の異方導電性シート 20における導電 路形成部 21および第 2の異方導電性シート 25における導電路形成部 26の各々が 挟圧された状態となり、その結果、回路装置 1のハンダボール電極 2の各々力 S、第 1 の異方導電性シート 20における導電路形成部 21、シート状コネクター 11の電極構 造体 13および第 2の異方導電性シート 25における導電路形成部 26を介して検査用 回路基板 5の検査用電極 6の各々に電気的に接続が達成され、この状態で回路装 置 1の検査が行われる。
[0061] 上記の回路装置の検查装置によれば、検查用回路基板 5上に前述の異方導電性 コネクター装置 10が配置されているため、検查対象である回路装置 1の被検查電極 がハンダボール電極 2であり、かつ、検查用回路基板 5が、特殊な形態の検查用電 極 6を有し、互いに隣接する検查用電極 6間の離間距離が小さいものであっても、所 要の電気的接続を確実に達成することができ、し力、も、被検查電極と検查用電極との 間において所要の導電性が得られる。
[0062] 本発明においては、上記の実施の形態に限定されずに種々の変更を加えることが 可能である。
(1)本発明の異方導電性コネクター装置を回路装置の検査に用いる場合において、 検査対象である回路装置の被検査電極は、半球形状のハンダボール電極に限られ ず、例えばリード電極や平板状の電極であってもよレ、。
(2)第 1の異方導電性シートおよび第 2の異方導電性シートに支持体を設けることは 必須のことではない。
(3)第 1の異方導電性シートは、両面が平面とされたものであっても、その両面にお レ、て導電路形成部の表面が絶縁部の表面から突出する突出部分が形成されたもの であってもよい。
(4)第 2の異方導電性シートは、両面が平面とされたものであっても、一面および他 面のいずれか一方において導電路形成部の表面が絶縁部の表面から突出する突 出部分が形成されたものであってもよい。
(5)第 1の異方導電性シートおよび第 2の異方導電性シートのいずれか一方または 両方が、シート状コネクターに一体的に接着されていてもよい。
このような異方導電性コネクター装置は、第 1の異方導電性シートまたは第 2の異方 導電性シートを製造するための金型として、成形空間内にシート状コネクターを配置 し得るコネクター配置用空間領域を有するものを用い、当該金型の成形空間内にお けるコネクター配置用空間領域にシート状コネクターを配置し、この状態で、例えば 成形空間内に成形材料を注入して硬化処理することにより、製造することができる。
(6)回路装置の検査装置において、第 1の異方導電性シートにおける被検査回路装 置側の表面に、更に、厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体が配置されて なるシート状コネクターを配置し、当該シート状コネクターの電極構造体を介して、被 検査回路装置の被検査電極と第 1の異方導電性シートの導電路形成部とが電気的 に接続されていてもよぐこのような構成においては、当該シート状コネクターが第 1 の異方導電性シートに一体的に設けられていてもよい。

Claims

請求の範囲
[1] それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電路形成部が絶縁部によって相互に絶縁さ れた状態で配置されてなる第 1の異方導電性シートおよび第 2の異方導電性シートを 具えてなり、第 2の異方導電性シートにおける導電路形成部は、第 1の異方導電性シ ートにおける導電路形成部の径より小さい径を有することを特徴とする異方導電性コ ネクター装置。
[2] 第 1の異方導電性シートと第 2の異方導電性シートとの間にそれらを電気的に接続 するシート状コネクターが設けられていることを特徴とする請求項 1に記載の異方導 電性コネクター装置。
[3] シート状コネクタ一は、絶縁性シートおよび当該絶縁性シートをその厚み方向に貫 通して伸びる複数の電極構造体よりなることを特徴とする請求項 2に記載の異方導電 性コネクター装置。
[4] シート状コネクターにおける電極構造体は、絶縁性シートの表面に露出する表面電 極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部が、当該絶縁性シートを その厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなることを特徴と する請求項 3に記載の異方導電性コネクター装置。
[5] 絶縁性シートおよび当該絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる複数の電 極構造体よりなるシート状コネクターと、このシート状コネクターの表面に設けられた 第 1の異方導電性シートと、前記シート状コネクターの裏面に設けられた第 2の異方 導電性シートとを具えてなり、
前記シート状コネクターにおける電極構造体は、当該絶縁性シートの表面に露出 する表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部力 当該絶 縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなり、 前記第 1の異方導電性シートは、前記シート状コネクターにおける電極構造体に対 応するパターンに従って配置された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電路形 成部と、これらの導電路形成部を相互に絶縁する絶縁部とよりなり、当該導電路形成 部の各々が、対応する電極構造体の表面電極部上に位置するよう配置されており、 前記第 2の異方導電性シートは、前記シート状コネクターにおける電極構造体に対 応するパターンに従って配置された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電路形 成部と、これらの導電路形成部を相互に絶縁する絶縁部とよりなり、当該導電路形成 部の各々が、対応する電極構造体の裏面電極部上に位置するよう配置されており、 前記第 2の異方導電性シートにおける導電路形成部は、前記第 1の異方導電性シ ートにおける導電路形成部の径より小さい径を有することを特徴とする異方導電性コ ネクター装置。
[6] 第 1の異方導電性シートおよび第 2の異方導電性シートの各々は、全体が弾性高 分子物質により形成され、その導電路形成部に、磁性を示す導電性粒子が含有され てなることを特徴とする請求項 1乃至請求項 5のいずれかに記載の異方導電性コネク ター装置。
[7] 第 1の異方導電性シートにおける導電路形成部の径に対する第 2の異方導電性シ ートにおける導電路形成部の径の比が 0. 3 0. 9であることを特徴とする請求項 1乃 至請求項 6のいずれかに記載の異方導電性コネクター装置。
[8] 第 1の異方導電性シートおよび第 2の異方導電性シートの各々の周縁部には、当 該周縁部を支持する支持体が設けられていることを特徴とする請求項 1乃至請求項 7 のレ、ずれかに記載の異方導電性コネクター装置。
[9] 検査対象である回路装置と、検査用回路基板との間に介在されて当該回路装置の 被検査電極と当該回路基板の検査電極との電気的接続を行なうための異方導電性 コネクター装置であって、
第 1の異方導電性シートが、検査対象である回路装置に接触されることを特徴とす る請求項 1乃至請求項 8のいずれかに記載の異方導電性コネクター装置。
[10] 検査対象である回路装置の被検査電極に対応して配置された検査用電極を有す る検査用回路基板と、
この検査用回路基板上に配置された請求項 9に記載の異方導電性コネクター装置 と
を具えてなることを特徴とする回路装置の検査装置。
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