专利名称：各向异性导电连接器、以及具备该各向异性导电连接器的检查装置用转换适配器以及检 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及为了将作为检查对象的电子零件与检查用电路基板电 连接而设置在所述电子零件与检查用电路基板之间的各向异性导电连 接器以及具备该各向异性导电连接器的检查装置用转换适配器以及检 查装置、以及该各向异性导电连接器的制造方法。
背景技术：
近年来，随着电子设备的小型化、高性能化，半导体元件等电子
零件的电极数量增加，其电极间距也具有微细化的倾向。并且，如BGA 等那样在其背面形成有突出的凸部形状的电极的封装LSI,在安装到
设备上时，由于能够缩小其占有面积，所以其重要性提高。与此相对， 在对所述电子零件进行电检查的检查装置侧，也要求相应于所述电子 零件的电极地将电极间距微细化，并能够将两者可靠连接，在电检查 时，还进行在检查装置侧与作为检查对象的电子零件之间安装各向异 性导电片材的工作。
该各向异性导电片材通常在被加压时仅在厚度方向形成导电通 路，在电检查时不会损伤作为检查对象的电子零件的电极，而能够实 现与检查装置的可靠的电连接。并且，使用该各向异性导电片材，在 电检查具有微细的电极间距的BGA等的电子零件的情况下，该电子 零件的微细且高密度的电极与各向异性导电片材的导电通路的对准很 重要，电极间的间距越微细并且密度越高，其重要性就越高，也更要 求对应的技术水平。
因此，以往有如下的技术方案，例如，如图24所示，在检查对象 物的电子零件1与各向异性导电片材2之间，在与电子零件1的突出的电极3对应的位置配置有具有开口部4的绝缘片材5，并使电子零 件1的电极3嵌合到该开口部4中，由此，定位到各向异性导电片材 2的导电通路6中(例如参照专利文献1~5)。
专利文献1:日本特开平11-1603963号公报
专利文献2:日本特开平10-84972号公报
专利文献3:日本特开2001-93599号公报
专利文献4:日本特开平8-271578号公才艮
专利文献5:日本特开平10-10191号7>才艮
发明内容
但是在上述的现有技术中，绝缘片材5等的定位部件是与各向异 性导电片材2分开单独设置的，所以在电检查时，必须相对所述各向 异性导电片材2来定位所述定位部件。因此，很难将电子零件l的电 极3准确地对准各向异性导电片材2的导电通路6,从而无法确保两 者间的电连接，同时还存在检查作业费时费力的问题。
此外，上述的以往的定位部件由绝缘材料形成，耐热性不够，所 以有因在电检查时产生的热量而变形的危险。另一方面，即使想用具 有耐热性的金属材料等制造所述定位部件，也很难与电子零件1的微 细且高密度的电极3相匹配地加工开口部4，此外，还有可能因定位 部件与电子零件1的电极3或者各向异性导电片材2的导电通路6相 接触而引起短路，在安全上存在问题。
本发明是为了解决上述问题而做出的，目的在于提供能够容易地 对准电子零件与各向异性导电片材，并且能够充分确保两者间的电连 接，谋求检查作业的简化，进而不会因受热而变形的、能够提高安全 性能的各向异性导电连接器、以及具备该各向异性导电连接器的检查 装置用转换适配器以及检查装置、以及该各向异性导电连接器的制造 方法。
为了达成所述目的，本发明的各向异性导电连接器，其为了将具 有突出的电极部的作为检查对象的电子零件与具有检查电极部的检查 用电路基板电连接并进行检查，设置在所述电子零件的电极部与所述
检查用电路基板的检查电极部之间，其特征在于，具有各向异性导电 片材和定位部件，所述各向异性导电片材具备各向异性导电膜，所述 各向异性导电膜形成有导电通路形成部和绝缘部，其中所述导电通路 形成部能够将所述电子零件的电极部与所述检查用电路基板的检查电 极部电连接，所述绝缘部使该导电通路形成部相互绝缘，所述定位部 件设置在该各向异性导电片材和所述电子零件之间，并且在对应于所 述导电通路形成部的位置形成有开口部，该定位部件，在有孔金属制 部件的周围形成绝缘层而构成，当所述电子零件的电极部嵌合到所述 定位部件的开口部上时，该电极部被引导到所述导电通路形成部。
并且，所述有孔金属制部件可形成为网格状，在该有孔金属制部 件的至少交叉部以外的部分的周围可形成有绝缘层。
此外，所述定位部件，可通过将形成在所述有孔金属制部件的周 围的绝缘层与所述各向异性导电片材的绝缘部连接起来，而与该各向 异性导电片材一体形成。
并且，还可以在所述各向异性导电膜的周边区域形成有台阶部， 在该台阶部上设置有对所述各向异性导电膜的周缘部进行支承的支承 体。
此外，本发明是一种检查装置用转换适配器，其设置在检查装置 上，该检查装置将具有突出的电极部的检查对象的电子零件、与具有 检查电极部的检查用电路基板电连接，对所述电子零件进行电检查， 其特征在于，具有所述的各向异性导电连接器。
并且，本发明是一种检查装置，将具有突出的电极部的检查对象 的电子零件、与具有检查电极部的检查用电路基板电连接并对所述电 子零件进行电检查，其特征在于，具有所述的各向异性导电连接器。
本发明是一种各向异性导电连接器的制造方法，该各向异性导电 连接器为了将具有突出的电极部的检查对象的电子零件与具有检查电 极部的检查用电路基板电连接并进行检查，而设置在所述电子零件的 电极部与所述检查用电路基板的检查电极部之间，其特征在于，具有
以下工序(A)通过蚀刻处理在金属制部件上穿设多个孔来制造有孔
金属制部件；(B)将在所述(A)工序中制造出来的有孔金属制部件、 以顺着在成形模具中形成的凹部且位于该凹部的上方的方式配置在所 述成形模具上；(C)将在与所述成形模具的凹部对应的位置上形成有 孔的掩模，配置于在所述(B)工序中配置在所述成形模具上的所述 有孔金属制部件的上方；(D)使液状的绝缘材料从在所述(C)工序 中配置好的掩模的孔流入所述凹部，在所述有孔金属制部件的周围形 成绝缘层，制造具有开口部的定位部件；(E)将在所述(D)工序中 制造的定位部件，以将该定位部件的开口部位于与所述导电通路形成 部对应的位置上的方式，配置在所述各向异性导电片材上；(F)在处 于在所述(E)工序中将所述定位部件配置在所述各向异性导电片材 上的状态下，对所述各向异性导电片材以及所述定位部件进行加热， 将使所述导电通路形成部相互绝缘的所述各向异性导电片材的绝缘部 与所述定位部件的绝缘层连接起来，将所述各向异性导电片材与所述 定位部件一体化。
根据本发明，由于定位部件与各向异性导电片材一体化，所以在 电检查时，不必担心定位部件相对各向异性导电片材进行定位，或定 位部件会发生偏离的情况，能够容易并顺畅地进行检查作业。
此外，由于当将电子零件的电极部嵌合到定位部件的开口部上时， 该电极部被引导到各向异性导电片材的导电通路形成部，所以，能够
部，能够充分确保电极部与导电通路形成部之间的电连接，能够提高 检查的可靠性。
进而，由于作为定位部件的主要部件使用金属制部件，所以能够 充分确保耐热性、不必担心西电检查时产生的热量而使定位部件变形 的情况。
还有，由于定位部件是通过在有孔金属制部件的周围形成绝缘层 来制造的，所以，在与各向异性导电片材的导电通路形成部对应的位 置上能够容易并高精度地形成开口部，从而可以充分地对应作为检查 对象的电子零件的小型化和微细化。
此外，由于定位部件由绝缘层被绝缘，所以不必担心定位部件与
短路的情况，不会发生安全性方面的问题。
进而，通过在配置于各向异性导电片材上的状态下对定位部件进 行加热，将各向异性导电片材的绝缘部与定位部件的绝缘层连接起来， 而使各向异性导电片材与定位部件一体化，所以不会因膨胀系数不同 等理由而在两者间引起剥离现象，能够获得可以提高制品的可靠性等 各种优良的效果。
图1是表示本发明的实施方式的检查装置用转换适配器的剖视图。
图2是表示本发明的实施方式的检查装置用转换适配器的转换适 配器主体的俯视图。
图3是表示本发明的实施方式的各向异性导电连接器的俯视图。 图4是图3的A-A剖视图。 图5是图4的局部放大剖视图。
图6是表示本发明的实施方式的各向异性导电连接器的支承体的 俯视图。
图7是图6的B-B剖视图。
图8是表示本发明的实施方式的各向异性导电连接器的各向异性 导电膜成形用的模具的剖视图。
图9是表示在本发明的实施方式中，在下模的成形面上配置了衬 垫以及支承体的状态的剖视图。
图IO是表示在本发明的实施方式中，在上模的成形面上形成第一 成形材料层，在下模的成形面上形成第二成形材料层的状态的剖视图。
图11是表示在本发明的实施方式中，层叠了第一成形材料层和第 二成形材料层的状态的剖视图。
图12是表示在本发明的实施方式中，形成了各向异性导电膜的状 态的剖视图。图13是表示将在本发明的实施方式中所形成的各向异性导电膜 从模具中取出了的状态的剖视图。
图14是表示本发明的实施方式的各向异性导电连接器的定位部 件的制造方法的俯视图。
图15是表示本发明的实施方式的各向异性导电连接器的定位部 件的制造方法的剖视图。
图16是表示本发明的实施方式的各向异性导电连接器的立体图。
图17是放大表示图16的要部的立体图。
图18是表示本发明的实施方式的各向异性导电连接器的剖视图。 图19是表示本发明的实施方式的的各向异性导电连接器的作用 的说明图。
图20是表示具备本发明的实施方式的各向异性导电连接器的检 查装置的其它例子的说明图。
图21是表示具备本发明的实施方式的各向异性导电连接器的又 一检查装置的检查前状态的说明图。
图22是表示具备本发明的实施方式的各向异性导电连接器的又 一检查装置的检查时状态的说明图。
图23是表示具备本发明的实施方式的各向异性导电连接器的又 一检查装置的检查后状态的说明图。
图24是表示现有的转换适配器的剖视图。
符号的说明
11 检查装置转换适配器
12 电路基板 14 电极部
36各向异性导电连接器
33 电子零件
36各向异性导电连接器
69 导电通路形成部
70 绝缘部
01电极部
02各向异性导电片材
03定位部件
04孔
05有孔金属制部件
06绝缘层
07开口部
08凹部
09成形模具
13孔
14掩模
21检查用电路基板
24检查电极部
28焊锡球电极部
31检查用基板
33检查电极部
35电极部
具体实施例方式
以下参照
本发明的实施方式。
首先，参照图1以及图2说明在对电子零件进行电检查的检查装 置中使用的本实施方式的检查装置用转换适配器。其中，图l是表示 检查装置用转换适配器的剖视图，图2是表示检查装置用转换适配器 的转换适配器主体的俯视图。
该检查装置用转换适配器11是通过螺钉等安装工具(未图示)将 转换适配器主体13固定在电路基板12上而构成的。电路基板12包括 集中配置在正面侧中央部的电极部14、分别与各电极部14相连接并 从背面侧突出设置的输入输出端子部15，输入输出端子部15能够与 检查装置的电源设备(省略图示)连接。另外，作为该电路基板12, 可以使用单面印刷电路基板、双面印刷电路基板、多层印刷电路基板
等各种结构的电路基板。此外，电路基板12也可以是柔性基板、刚性 基板、以及对其进行组合的柔性 刚性基板中的任一种。
转换适配器主体13包括固定在电路基板12上的基座部件16、 可装卸地设置在基座部件16内的电子零件保持部件17、覆盖基座部 件16的上面的盖部件18、安装在盖部件18上的按压部件19。
在基座部件16上，在基端部上水平固定有盖部件支承轴20,在 前端部形成有卡定突起部21，并且在内部形成有开口 22。在基座部件 16的两侧，夹着开口 22相对地形成切口部23，在各切口部23的中央 分别垂直地立设有外表面形成有螺紋的保持部件固定轴24。在基座部 件16的四个角上分别形成有转换适配器主体安装孔25,在这些转换 适配器主体安装孔25中能够插入所述安装工具。该安装工具插入转换 适配器主体安装孔25以及与该安装孔25对应地穿设在电路基板12 上的安装孔(未图示)，并拧入在设置于电路基板12的下面侧的金属 板37中，由此将变换适配器主体13固定在电路基板12上。
电子部件保持部件17包括具有能够与基座部件16的开口 22 间隙配合的形状的板状主体部26;水平地突出设置在该板状主体部26 的两侧的支承片27。在各支承片27上分别形成有保持部件固定孔28， 通过将保持部件固定轴24插入保持部件固定孔28,在将支承片27载 置到切口部23上的状态将固定工具(未图示)螺紋连接在保持部件固 定轴24上，从而将电子零件保持部件17固定在基座部件16上。
在板状主体部26的中央，经由矩形环状的台阶部29形成有开口 部30，并且各个电子零件支承部31从台阶部29的内周侧面朝向开口 部30水平伸出。并且，在由各电子零件支承部31的前端围起来的空 间32中保持着作为检查对象的电子部件33,在各电子零件支承部31 的前端部朝向该空间32向下倾斜地形成有倾斜面34。在该电子零件 33上呈球状突出地形成有电极部101 (参照图19)。
此外，在板状主体部26的下表面侧上，在夹着开口部30相对的 位置上，各向异性导电连接器支承轴35向下方垂直地突出设置，并在 各向异性导电连接器支承轴35上支承有各向异性导电连接器36。另
外，在电路基板12的与各向异性导电连接器支承轴35对应的位置上， 夹着电极部14相对地形成有支承槽(未图示)，各向异性导电连接器 支承轴35的下端能够嵌合在该支承槽中。由此，支承在各向异性导电 连接器支承轴35上的各向异性导电连接器36，在安装在保持于电子 部件保持部件17上的电子部件33与电路基板12的检查电极部14之 间的状态下，被保持在转换适配器ll上。另外，关于各向异性导电连 接器36的详细情况，在后面叙述。
盖部件18以能够开闭基座部件16的上表面的方式枢轴设置在盖 部件支承轴20上。并且，盖部件18通过环绕盖部件支承轴20设置的 扭转螺旋弹簧38被向开放基座部件16的上面的方向施力(图1中的 箭头方向)，并且，通过使盖部件18的基端面39抵接基座部件16的 基端40，限制盖部件18向同方向的旋转。
此外，在盖部件18的前端部经由钩部件支承轴41而枢轴设置有 钩部件42，钩部件42通过环绕钩部件支承轴41设置的扭转螺旋弹簧 43被向前方(图1中的顺时针方向)施力。钩部件42包括向前方 突出形成的抓持部44;在下端向后方形成为钩状的卡定部45，卡定部 45与卡定突起部21能够自由卡脱。此外，盖部件18从下面侧形成有 凹部46，并且，在凹部46的中央沿铅直方向呈圆筒状地形成有按压 部件支承孔47，按压部件支承孔47的上端部缩径而形成止动部48。
按压部件19包括与按压部件支承孔47间隙配合的支承部件49、 环绕支承部件49的下端部50设置的按压主体部件51。支承部件49 在比圆棒状部52的中央部稍靠下方的位置形成有凸缘部53,在圆棒 状部52的上端螺紋插入平头螺钉54,在止动部48与凸缘部53之间 的支承部件49上环绕该支承部件49地设置有压缩螺旋弹簧55，由此， 按压部件19相对于盖部件18在上下方向能够自由伸缩。
按压主体部件51，在扁平的长方体形状的基部56的下面台阶状 地突出设置有比基部56宽度窄的支承轴固定部57，在支承轴固定部 57的下面还台阶状地突出设置有比支承轴固定部57宽度窄的按压部 58。基部56形成有能够与凸缘部53间隙配合的第一凹部59，在第一凹部59的中央，以从基部56到支承轴固定部57能够与支承部件49 的下端部50间隙配合的方式形成有第二凹部60。此外，在支承轴固 定部57上以水平横穿第二凹部60的方式固定有按压主体部件支承轴 61,在该按压主体部件支承轴61上枢轴设置有支承部件49的下端部 50。
接着，参照图3~图18详细说明本发明的实施方式的各向异性导 电连接器36。其中，图3是表示各向异性导电连接器的各向异性导电 片材的俯视图。图4是图3的A-A剖视图。图5是图4的局部放大剖 视图。图6是表示各向异性导电片材的支承体的俯视图。图7是图6 的B-B剖视图。图8是表示各向异性导电膜成形用的模具的剖视图。 图9是表示在下模的成形面上配置了衬垫以及支承体的状态的剖视 图。图IO是表示在上模的成形面上形成第一成形材料层，在下模的成 形面上形成第二成形材料层的状态的剖视图。图11是表示层叠了第一 成形材料层和第二成形材料层的状态的剖视图。图12是表示形成了各 向异性导电膜的状态的剖视图。图13是将所形成的各向异性导电膜从 模具中取出了的状态的剖视图。图14是表示各向异性导电连接器的定 位部件的制造方法的俯视图。图15是表示各向异性导电连接器的定位 部件的制造方法的剖视图。图16是表示各向异性导电连接器的立体 图。图17是放大表示图16的要部的立体图。图18是表示各向异性导 电连接器的剖视图。
该各向异性导电连接器36包括各向异性导电片材102和定位部 件103,该各向异性导电片材102具备矩形的各向异性导电膜65和支 承该各向异性导电膜65的矩形的板状的支承体66;该定位部件103 与各向异性导电膜65 —体形成。定位部件103设置在各向异性导电片 材102和电子零件33之间。
首先，说明各向异性导电片材102。
如图6以及图7很好地显示的那样，在支承体66的中央位置上形 成有比各向异性导电膜65的尺寸小的矩形的开口部67，在四角的位 置上分别形成有定位孔68。各向异性导电膜65配置在支承体66的开
口部67上，通过将各向异性导电膜65的周缘部固定在支承体66上， 各向异性导电膜65被支承体66所支承。
该各向异性导电片材102中的各向异性导电膜65包括分别在厚 度方向延伸的多个圆柱状的导电通路形成部69、使这些导电通路形成 部69相互绝缘的由绝缘性的弹性高分子物质构成的绝缘部70。此外， 在形成各向异性导电膜65的导电通路形成部69的部分含有显示磁性 的导电粒子(未图示)。
在图示的例子中，在多个导电通路形成部69中的各向异性导电膜 65的周缘部以外的区域上形成的是，与作为数据供给源或者数据写入 对象的电子零件33上的电极部101电连接的有效导电通路形成部71， 在各向异性导电膜65的周缘部上形成的是，与电子零件33的电极部 101没有电连接的无效导电通路形成部72,有效导电通路形成部71 根据与电子零件33的电极部101的图案相对应的图案配置。
另一方面，绝缘部70以围绕各个导电通路形成部69的周围的方 式一体形成，由此，所有的导电通路形成部69通过绝缘部70而成为 相互绝缘的状态。
各向异性导电膜65的一方的表面形成为平面，在另一方的面上形 成有形成该导电通路形成部69的部分的表面从形成绝缘部70的部分 的表面突出的突出部分69a。
作为形成各向异性导电膜65的弹性高分子物质，优选具有交联构 造的高分子物质。作为为了获得这样的弹性高分子物质而能够使用的 硬化性的高分子物质形成材料，可以使用各种物质，具体举例来说， 可以使用聚丁二烯橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯 共聚物橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶等共轭二烯类橡胶以及他们的 氢化物，苯乙烯-丁二烯-二烯嵌段共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯嵌段 共聚物橡胶等的嵌段共聚物橡胶以及他们的氢化物，氯丁橡胶、聚氨 酯橡胶、聚酯类橡胶、表氯醇橡胶、硅橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶、 乙烯_丙烯-二烯共聚物橡胶等。
如上所述，在所得到的各向异性导电片材102要求耐风化性的情况下，优选使用共辄二烯类橡胶以外的物质，特别是从成形加工性以 及电气特性的观点来看，优选使用硅橡胶。作为硅橡胶，优选将液状 的硅橡胶交联或者缩合得到的物质。液状硅橡胶优选其粘度在应变速
度为IO"秒时为105泊以下的物质，可以是缩合型物质、加成型物质、
含有乙烯基或者羟基的物质等任一种。具体来说，可以是二曱基硅生 橡胶、甲基乙烯基硅生橡胶、曱基苯乙烯基硅生橡胶等。
此外，硅橡胶的分子量Mw (称为标准聚苯乙烯换算重量平均分 子量，下同)优选为IO， 000 ~ 40， 000的物质。此外，由于所获得的 导电通路形成部69能够获得良好的耐热性能，所以优选分子量分布指 数(称为标准聚苯乙烯换算重均分子量Mw与标准聚苯乙烯换算数均 分子量Mn之比Mw/Mn的值，下同)为2以下的物质。
作为包含在各向异性导电膜65中的导电通路形成部69中的导电 性粒子，通过后述的方法能够容易地使该粒子定向，所以使用显示磁 性的导电粒子。作为这种导电粒子的具体例子，可以举出铁、钴、镍 等具有磁性的金属粒子或者它们合金的粒子或者含有这些金属的粒
子、或者将这些粒子作为芯粒子、在该芯粒子的表面镀上金、银、钯、 铑等导电性好的金属而成的物质；或者将非磁性金属粒子或者玻璃珠 等无机物质粒子或者聚合体粒子作为芯粒子，在该芯粒子的表面镀上 镍、钴等导电性磁性金属而成的物质等。
其中，优选将镍粒子作为芯粒子，在其表面镀上导电性好的金而 成的物质。
作为在芯粒子的表面覆盖导电性金属的手段，没有特别限定，例 如可以使用化学镀或者电镀、溅射法、蒸镀法等。
作为导电性粒子，在使用在芯粒子的表面上覆盖了导电性金属的 物质的情况下，能够获得良好的导电性，所以优选粒子表面的导电性 金属的覆盖率(相对于芯粒子的表面积的导电性金属的覆盖面积的比 例)为40%以上，进而优选为45%以上，特别优选为47~95%。
此外，导电性金属的覆盖量优选是芯粒子的0.5~50质量％,更 优选2~30质量％，进一步优选为3~25质量％，特别优选4 20质
量％。在被覆盖的导电性金属是金的情况下，其覆盖量优选是芯粒子
的0.5 ~ 30质量％，更优选为2 ~ 20质量％，进一步优选为3 ~ 15质量 %。
此外，导电性粒子的粒子直径优选是l~100nm,更优选为2~ 50jim，进一步优选为3~30nm,特别优选为4~20nm。导电性粒子 的粒子直径分布(Dw/Dn )优选是1 ~ IO，更优选为1.01 ~ 7，进一步优 选为1.05 ~ 5,特别优选为1.1 ~ 4。
通过使用满足这样的条件的导电性粒子，得到的导电通路形成部 69变得很容易加压变形，并且，在导电通路形成部69中导电性粒子 之间能够充分电接触。
此外，导电性粒子的形状没有特别的限定，但是基于要使其能够 容易地分散在高分子物质形成材料中这一点，优选球状、星形状或者 聚集了它们而成的二次粒子。
此外，可以适当使用导电性粒子的表面由硅烷偶联剂等偶联剂、 润滑剂等处理过的物质。通过用偶联剂或润滑剂处理粒子表面来提高 各向异性导电性片材102的耐久性。
这种导电性粒子相对高分子物质形成材料优选以体积百分率5~ 60%、更优选为7~50%的比例来使用。在该比例不足5。/。的情况下， 存在不能充分得到电阻值小的导电通路形成部69的问题。另一方面， 在该比例超过60%的情况下，存在得到的导电通路形成部69容易变 脆，不能得到作为导电通路形成部69的必要的弹性的问题。
作为用于导电通路形成部69的导电性粒子，优选具有由金覆盖的 表面的物质，例如，在电子零件33的电极部101是由含铅的焊锡合金 形成的物质的情况下，导电通路形成部69中的、接触由该焊锡合金形 成的电子零件的电极的一侧所含有的导电性粒子，优选由选自铑、钯、 钌、钨、钼、白金、铱、银以及含有它们的合金的耐扩散性金属覆盖， 由此，能够防止铅成分相对导电性粒子中的覆盖层扩散。
具有覆盖有耐扩散性金属的表面的导电性粒子，能够通过利用例 如化学镀或者电镀、溅射法、蒸镀法等，使耐扩散性金属覆盖由例如镍、铁、钴、或者它们的合金等形成的芯粒子的表面而形成。
此外，导电性粒子的覆盖层可以由多个金属层构成，在覆盖耐扩 散性金属时，优选例如将最外层做成由铑那样的耐扩散性金属形成的 层，而将内侧的覆盖层做成由导电性良好的金构成的层。
此外，耐扩散性金属的覆盖量，相对于导电性粒子的质量百分数
优选为5~40%，更优选为10~30%的比例。作为构成支承体71的材 料，优选使用线性热膨胀系数为3xlO-5/K以下的物质，更优选为 2xl(T5~ lxlO-6/K,特另'J优选为6xl(T6 lxlO力K。
作为具体的材料，使用金属材料或者非金属材料。作为金属材料， 可以使用金、银、铜、铁、镍、钴或者它们的合金等。
作为非金属材料，可以使用聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚芳酰胺 树脂、聚酰胺树脂等机械强度高的树脂材料、玻璃纤维加强型环氧树 脂、玻璃纤维加强型聚酯树脂、玻璃纤维加强型聚酰亚胺树脂等复合 树脂材料、将硅石、氧化铝、氮化硼等无机材料作为填料混入环氧树 脂等中得到的复合树脂材料等，但是基于热膨胀系数小这一点，优选 聚酰亚胺树脂、玻璃纤维加强型环氧树脂等复合树脂材料、混入了氮 化硼作为填料的环氧树脂等复合树脂材料。
这种各向异性导电片材102可以使用例如下述那样的模具来制 造。图8是表示用于制造本发明的各向异性导电片材102所使用的模 具的一个例子的结构的剖视图。该模具由上模73以及与它成对的下模 74相互对向地配置构成，上模73的成形面(图8中的下表面)与下 模74的成形面(图8中的上表面)之间形成有空间75。
在上模73中，在强磁性体基板76的表面上(图8中的下表面)， 依照与要获得的各向异性导电片材102的导电通路形成部69的图案相 应的配置图案形成强磁性体层77，在该强磁性体层77以外的地方形 成有与强磁性体层77的厚度基本相同的非磁性体层78。
另一方面，在下模74中，在强磁性体基板79的表面上(图8中 的上面)，依照与要获得的各向异性导电片材102的导电通路形成部 69的图案相应的图案形成强磁性体层80,在该强磁性体层80以外的
地方形成有比强磁性体层80的厚度厚的非磁性体层81，通过在非磁 性体层81与强磁性体层80之间形成台阶差，在下模74的成形面上形 成用于形成突出部分69a的凹部空间80a。
作为构成上模73以及下模74各自的强磁性体基板76、 79的材料， 可以使用铁、铁-镍合金、铁-钴合金、镍、钴等强磁性金属。该强磁 性体基板76、 79的厚度优选为0.1~50mm，最好表面平滑，经过了 化学脱脂处理，并经过了机械研磨处理。
作为构成上模73以及下模74各自的强磁性体层77、 80的材料， 可以使用铁、铁-镍合金、铁-钴合金、镍、钴等强磁性金属。该强磁 性体层77、 80的厚度优选为l(Him以上。在其厚度不足lOjim的情况 下，很难使具有充足强度分布的磁场作用于在模具内形成的成形材料 层，其结果，由于很难使导电性粒子高密度地集中在该成形材料层中 的应该成为导电通路形成部69的部分上，所以无法获得良好的各向异 性导电片材102。
此外，作为构成上模73以及下模74各自的非磁性体层78、 81 的材料，可以使用铜等非磁性金属、具有耐热性的高分子物质等，但 是，基于通过光刻法能够容易地形成非磁性体层78、 81这一点，优选 采用利用放射线被硬化的高分子物质，作为其材料，例如可以使用丙 烯酸类干膜抗蚀剂、环氧类液状抗蚀剂、聚酰亚胺类液状抗蚀剂等光 致抗蚀剂。
此外，下模74的非磁性体层81的厚度根据要形成的突出部分69a 的突出高度以及强磁性体层80的厚度来设定。使用所述的模具，例如 如下所述那样地制造出各向异性导电片材102。
首先，如图9所示，准备框状的衬垫82a、 82b和具有如图6以及 图7所示的开口部67以及定位孔68的支承体66,将该支承体66经 由框状的衬垫82b固定配置在下模74的规定位置上，然后在上模73 上配置框状的衬垫82a。另一方面，通过使显示磁性的导电性粒子分 散在硬化性的高分子物质形成材料中来调制糊状的成形材料。
接着，如图10所示，通过将成形材料填充到在上模73的成形面
上由村垫82a形成的空间内来形成第一成形材料层83a，另一方面， 通过将成形材料填充到由下模74、衬垫82b以及支承体66形成的空 间内来形成第二成形材料层83b。
并且，如图11所示，通过将上模73对准配置在支承体66上，在 第二成形材料层83b上层叠第一成形材料层83a。接着，通过使配置 在上模73的强磁性体基板76的上面以及下模74的强磁性体基板70 的下表面上的电磁体(未图示)工作，在第一成形材料层83a以及第 二成形材料层83b的厚度方向作用具有强度分布的平行磁场，即，在 上模73的强磁性体层77和与其对应的下模74的强磁性体层80之间 具有大强度的平行磁场。其结果，在第一成形材料层83a以及第二成 形材料层83b中，分散在各成形材料层中的导电性粒子，集合到位于 上模73的各强磁性体层77和与其对应的下模74的强磁性体层80之 间的、应该成为导电通路形成部69的部分，同时沿各成形材料层的厚 度方向排列地定向。
并且，在该状态下，通过对各成形材料层进行硬化处理，如图12 所示，形成具有导电通路形成部69和绝缘部70的各向异性导电膜65。 其中，导电通路形成部69是将导电性粒子在沿厚度方向排列定向了的 状态下紧密填充到弹性高分子物质中而得到的，绝缘部70是包围所述 导电通路形成部69的周围而形成的、由完全没有导电性粒子或者几乎 没有导电性粒子存在的绝缘性的弹性高分子物质形成。
然后，取出利用模具成形后的各向异性导电片材102，获得图13 示出结构的各向异性导电片材102。
在上述过程中，各成形材料层的硬化处理是在作用了平行磁场的 状态下进行的，但是也可以在停止作用平行磁场之后进行。作用于各 成形材料层上的平行磁场的强度优选平均为20,000 ~ 1，000，000nT。
此外，作为使平行磁场作用在各成形材料层上的装置，还可以使 用永久磁铁来替代电磁体。作为永久磁铁，基于能够获得所述范围的 平行磁场的强度这一点，优选由铝铁镍钴永磁石合金(Fe-Al-Ni-Co 类合金)、铁素体等形成的物质。
各成形材料层的硬化处理可以根据所使用的材料来适当选择，但 通常通过加热处理来进行。具体的加热温度以及加热时间要考虑构成 成形材料层的高分子物质形成材料等的种类、导电性粒子的移动所需 要的时间等来适当选定。
接着，说明定位部件103。
如图14 ~图19所示，定位部件103包括在与各向异性导电片 材102的导电通路形成部69对应的位置上形成有多个孔104而形成网 格状的有孔金属制部件105、在有孔金属制部件105的周围形成的绝 缘层106,在与定位部件103的导电通路形成部69对应的位置上形成 有开口部107。
并且，为了制造这种结构的定位部件103,首先对板状的金属制 部件进行蚀刻处理，在该金属制部件上穿设多个矩形的孔104，将有 孔金属制部件105成形为网格状。
接着，将该有孔金属制部件105配置在成形模具109上。在该成 形模具109上，以与配置在成形模具109上的网格状的有孔金属制部 件105对应的方式，不连续地形成多个凹部108，在这些凹部108之 间形成有有孔金属制部件105的支承部110。并且，该支承部110优 选形成在离孔104的中心最远的位置上、即与有孔金属制部件105的 交叉部111对应的位置上。
以通过支承部110支承交叉部111的方式将有孔金属制部件105 沿凹部108并以位于凹部108的上方的方式配置在这样构成的成形模 具109上，这样，有孔金属制部件105形成从凹部108向上方分离开 的状态，在金属制部件105与凹部108之间产生间隙112。因此，在 这样配置在成形模具109上的有孔金属制部件105的上方，配置在与 凹部108对应的位置上形成有孔113的掩模114，液状硅橡胶从掩模 114的孔13流入凹部108，在有孔金属制部件105的周围形成绝缘层 106。然后，进一步，在绝缘层106上通过硅橡胶形成绝缘性的粘接层 115，由此制造出具有多个开口部107的定位部件103。
另外，由于有孔金属制部件105的交叉部111被支承在成形模具
109的支承部110上，在交叉部111的下方没有形成凹部108，因此在 液状硅橡胶从掩模114的孔13流入到凹部108中时，液状硅橡胶不会 充分进入交叉部111的周围，有可能出现在交叉部111的周围没有充 分地形成绝缘层106的情况。因此，在这种情况下，优选使液状硅橡 胶直接附着在交叉部111的周围等来进行修补。但是，例如，即使交 叉部111的金属部分露出来了 ，由于该交叉部111位于距离孔104的 中心最远的位置，所以在电检查时，不存在交叉部111的金属部分接 触电子零件33的电极101或者各向异性导电片材102的导电通路形成 部69而引起短路的危险性，因此这样在安全性上没有问题。
接着，为了利用该定位部件103和各向异性导电片材102来制造 各向异性导电连接器，首先，将定位部件103以开口部107位于与导 电通路形成部69对应的位置上的方式配置在各向异性导电片材102 上。其后，在这样将定位部件103配置在各向异性导电片材102上的 状态下，加热定位部件103以及各向异性导电片材102,经由溶融的 粘接层115将定位部件103的绝缘层106与使所述导电通路形成部69 相互绝缘的各向异性导电片材102的绝缘部70连接起来，将定位部件 103与各向异性导电片材102 —体化，制造各向异性导电连接器36。
接下来，说明使用上述的检查装置以及检查装置用转换适配器11 来检查电子零件33的方法。
首先，在转换适配器主体13的盖部件18开放的状态下，将作为 检查对象的电子零件33放入电子零件保持部件17上。电子零件33 通过各电子部件支承部31的倾斜面34被引导到规定位置的空间32 内，设置在各向异性导电连接器36上。并且，如图19所示，通过将 电子零件33的电极部101嵌合到定位部件103的开口部107上，电极 部IOI被引导到导电通路形成部69并被定位，所以电子零件33的电 极部101可靠地抵接在各向异性导电片材102的导电通路形成部69 上。
接着，抵抗扭转螺旋弹簧38的弹力使盖部件18旋转，若通过盖 部件18覆盖基座部件16的上面，则钩部件42的卡定部45卡定在卡 定突起部21上，在该卡定状态下，通过扭转螺旋弹簧43的弹力进行 保持。此外，此时，按压部件19伴随着盖部件18的所述旋转动作朝 下方移动，按压部58通过各电子零件支承部31的倾斜面34被引导到 空间32内，按压电子零件33。此时，由于压缩螺旋弹簧55在止动部 48和凸缘部53之间被压缩，所以电子零件33以相应于压缩螺旋弹簧 55的压缩量的规定的压力按压各向异性导电片材102。由此，电子零
片材102的导电通路形成部69而被电导通的状态。
在该状态下，当从检查装置侧的电源设备(省略图示)给电路基 板12施加电流时，还经由各向异性导电连接器36以及电极部101给 电子零件33施加电流，由此能够对电子零件33进行规定的电检查。
另外，在本发明中，不仅限于上述的实施方式，例如还可以进行 以下种种变更。
(1) 在各向异性导电片材102上，如图16以及图18所示，在各 向异性导电膜65的周边区域形成有台阶部137，在该台阶部137上设 置有支承体66。
(2) 在各向异性导电片材102上，不一定必须设置支承体66，各 向异性导电片材可以仅由各向异性导电膜65形成。
(3) 也可以在各向异性导电片材102的上面或两面上涂覆润滑剂。 通过涂覆润滑剂可以提高电检查时各向异性导电片材102的耐久性。
(4) 在各向异性导电片材102中，导电通路形成部69以一定的间 距配置， 一部分导电通路形成部69可成为与电子零件33的电极部101 电连接的有效导电通路形成部71，其它导电通路形成部69可成为与 电子零件33的电极部101不电连接的无效导电通路形成部72。具体 来说，作为电子零件33，有例如CSP( Chip Scale Package )或者TSOP (Thin Small Outline Package )等那样，仅在一定间距的网格点位置中 的一部分位置上配置作为电极部的焊锡球电极的结构，在用来对这种
电子零件33进行电检查所使用的各向异性导电片材102中，导电通路 形成部69根据与电子零件33的电极部101大致相同的间距的网格点
位置配置，位于与该电极部对应的位置的导电通路形成部69可成为有 效导电通路形成部，此外的导电通路形成部69可成为无效导电通路形 成部。
根据这种结构的各向异性导电片材102，在各向异性导电片材102 的制造过程中，通过以一定间距配置模具的强磁性体层，在使磁场作 用在成形材料层上时，能够使导电性粒子高效地集合在规定的位置并 定向，由此，在各个获得的导电通路形成部69中，导电性粒子的密度 变得均匀，能够获得各导电通路形成部69的电阻值差别小的各向异性 导电片材102。
(5) 可以在各向异性导电片材102中含有加强件。作为所述加强 件，可以适当地使用由网丝或者无纺布构成的部件。通过使这种加强 件包含在各向异性导电膜65中，即使由电子零件33的电极部101反 复被按压，由于导电通路形成部69的变形被进一步抑制，所以也可以 获得在长时间内更加稳定的导电性。
在此，作为构成加强件的网丝或者无纺布，可以适当使用由有机 纤维形成的材料。作为所述有机纤维，例如可以使用聚四氟乙烯纤维 等的氟树脂纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、多芳化纤维、尼 龙纤维、聚酯纤维、液晶聚合体纤维等。
此外，作为有机纤维，使用其线性热膨胀系数与形成连接对象体 的材料的线性热膨胀系数等同或者近似的材料，具体来说，使用线性 热膨胀系数为3xlO-5~5xlO-6/K,特别是lxlO-5 3xlO-5/K的材料，由 此可抑制各向异性导电膜65的热膨胀，所以即使各向异性导电膜65 受到了由温度变化引起的热过程的影响，也能够稳定地维持相对于连 接对象的良好的电连接状态。此外，作为有机纤维，优选使用直径为 10 200nm的材料。
(6) 各向异性导电膜65也可以是不具有导电通路形成部69和绝 缘部70，导电性粒子在面方向分散并在厚度方向定向的部件。这种各 向异性导电膜可以用日本特许公开2003-77560号公报所示的方法等 制造。(7) 作为电子零件33没有特别限定，可以使用各种部件，例如由 晶体管、二极管、继电器、开关、IC芯片或者LSI芯片或者是它们的 封装或者是MCM (Multi Chip Module)等的半导体装置构成的有 源元件、电阻、电容、水晶振子、扬声器、麦克风、变压器(线圏)、 电感等无源元件、TFT型液晶显示面板、STN型液晶显示面板、等离 子显示面板、场致发光面板等显示面板等。
(8) 本发明的各向异性导电连接器36的应用不限定于利用具有上 述的转换适配器11的检查装置进行的检查，例如，如图19所示那样， 可以通过使检查用电路基板121的引导销122插入各向异性导电连接 器36的支承体66的定位孔68中，将各向异性导电连接器36定位配 置在检查用电路基板121上，同时，在该各向异性导电连接器36上配 置具有焊锡球电极部128的检查对象的电子零件33，来进行耐久性的 检查。
在该耐久性的检查中，在将各向异性导电连接器36配置在恒温槽 123内的状态下，通过加压夹具(省略图示)对检查对象的电子零件 33施加规定的负荷，在加压过程中，反复施加一定的电流，测定电阻 值，重复加压循环，进行各向异性导电连接器的评价。并且，此时的 电阻值的测定是通过如下方式进行的，即，通过直流电源125以及恒 流控制装置126，在各向异性导电连接器36、检查对象的电子零件33 以及检查用电路基板121的检查电极部124以及经由其配线(省略图 示)相互电连接的检查用电路基板121的外部端子(省略图示)之间， 通常施加直流电流，同时，利用电压计127测定加压时的检查用电路 基板121的外部端子间的电压。
(9) 如图21~图23所示，也能够通过使检查用电路基板131的 引导销132插入各向异性导电连接器36的支承体66的定位孔68中， 在检查用电路基板131上配置各向异性导电连接器36，在使检查用电 路基板131的检查电极部133与各向异性导电片材102的导电通路形 成部69接触的状态下，在该各向异性导电连接器36上，通过运载器 134搬运具有突出的电极部135的作为被检查物品的电子零件136，进
4亍自动检查。
在此，图21是表示在本发明的实施方式的具有各向异性导电连接 器的其它的检查装置中，在将被检查物品135放置在运载器134上进 行搬运并安装到各向异性导电连接器36上之前的状态的说明图，此 外，图22是表示在同一检查装置中，将通过运载器134搬来的被检查 物品136安装到各向异性导电连接器36上的状态的说明图。
如图22所示，在电子零件136安装到了各向异性导电连接器36 上的状态下，运载器134向下移动，被检查物品136离开运载器134, 被层叠在各向异性导电连接器36上。
并且，通过使被检查物品136的突出的电极部135嵌合到各向异 性导电连接器36的定位部件103的开口部107上，使将被检查物品 136的电极部135正确地对准到各向异性导电连接器36的导电通路形 成部69之上并层叠。
其后，通过按压装置(未图示)向下按压被检查物品136，检查 用电路基板131和被检查物品136经由各向异性导电连接器36电连 接，从而进行电检查。
检查后的被检查物品136,如图23所示，从按压装置释放，通过 运栽器134从各向异性导电连接器36上向上方取下并被输送。
在连续进行上述的操作时，当没有将被检查物品136配置在各向 异性导电连接器上的正确的位置上时，检查用电路基板131和被检查 物品136无法实现电连接，从而有可能显示出合格的被检查物品被判 断为不合格等不正确的检查结果。
此外，如上所述在连续搬运被检查物品136并连续进行检查的情 况下，在现有的如图24所示的、将定位用的绝缘片材5层叠在各向异 性导电片材2上的各向异性导电连接器中，在绝缘片材5上形成的开 口部4的位置精度低于本发明那样的具有金属制部件的定位部件103, 因此在检查具有以微细间距且高密度地配置的突出的电极部135的被 检查物品136的过程中，很难高精度地对准位置，从而很难获得正确 的检查结果。
进而，在通过运载器134搬运被检查物品136时，使运载器134 的爪伸入被检查物品136的下方，将被检查物品136放置在该爪上进 行搬运，在检查时运载器134的爪向下下降，将被检查物品136放置 在各向异性导电连接器36上，因此，需要确保运载器134的爪有向下 方下降的空间。例如，以约200jim间距配置的焊锡突起电极，直径为 100fim，高度约为50fim，运载器134的爪厚度必须为约200ftm以上。 因此，在各向异性导电连接器36中，必须确保有200nm以上的运载 器134进入用的空间。但是，在如图23所示的现有的方法中，利用引 导销来固定定位用的绝缘片材5，所以很难确保将运载器134向下方 下降用的空间，存在很难应用于这种连续检查的问题。
此外，还考虑过在各向异性导电连接器36上直接层叠定位用的绝 缘片材，而不用用引导销来固定定位薄膜的方法，但是在这种方法中， 在一个小时内连续进行数百个连续检查的过程中，定位用的绝缘片材 会自各向异性导电连接器剥离，并粘附到被检查物品136上而被搬走， 有在检查装置上会产生故障的问题，所以不理想。
与此相对，本发明的实施方式的定位部件103，位置精度高，所 以能够以微细间距将具有高密度的突出的电极部135的被检查物品 136定位在正确的位置。因此，在使用运载器134进行的、例如在一 个小时内连续检查数百个左右的高生产率(高速处理)的过程中，能 够减少因定位部件103的剥离等而产生的检查故障，可以降低检查成 本。
此外，在这种情况下，如图16所示，通过在各向异性导电膜65 的周边区域使用形成有台阶部137的各向异性导电片材102，能够在 到各向异性导电膜65的周边区域为止的范围内形成有效导电通路形 成部，并且，能够仅在与被检查物品136接触的部分使定位部件103 与各向异性导电片材102—体形成。进而，通过在各向异性导电膜65 设置该台阶部137，能够充分确保在搬运被检查物品136时运载器134 的进入用空间。因此，即使是在到接近周缘部为止的范围内形成电极 部135的微细的被检查物品136也能够可靠地进行连续的电检查。
权利要求
1.一种各向异性导电连接器，其为了将具有突出的电极部的作为检查对象的电子零件与具有检查电极部的检查用电路基板电连接并进行检查，设置在所述电子零件的电极部与所述检查用电路基板的检查电极部之间，其特征在于，具有各向异性导电片材和定位部件，所述各向异性导电片材具备各向异性导电膜，所述各向异性导电膜形成有导电通路形成部和绝缘部，其中所述导电通路形成部能够将所述电子零件的电极部与所述检查用电路基板的检查电极部电连接，所述绝缘部使该导电通路形成部相互绝缘，所述定位部件设置在该各向异性导电片材和所述电子零件之间，并且在对应于所述导电通路形成部的位置形成有开口部，该定位部件，在有孔金属制部件的周围形成绝缘层而构成，当所述电子零件的电极部嵌合到所述定位部件的开口部上时，该电极部被引导到所述导电通路形成部。
2. 如权利要求1所述的各向异性导电连接器，其特征在于，所述 有孔金属制部件形成为网格状，在该有孔金属制部件的至少交叉部以 外的部分的周围形成有绝缘层。
3. 如权利要求1或2所述的各向异性导电连接器，其特征在于， 所述定位部件，通过将形成在所述有孔金属制部件的周围的绝缘层与 所述各向异性导电片材的绝缘部连接起来，而与该各向异性导电片材 一体形成。
4. 如权利要求1~3中任一项所述的各向异性导电连接器，其特 征在于，在所述各向异性导电膜的周边区域形成有台阶部，在该台阶 部上设置有对所述各向异性导电膜的周缘部进行支承的支承体。
5. —种检查装置用转换适配器，其设置在检查装置上，该检查装 置将具有突出的电极部的检查对象的电子零件、与具有检查电极部的 检查用电路基板电连接，对所述电子零件进行电检查，其特征在于，具有权利要求1 ~ 4中任一项所述的各向异性导电连接器。
6. —种检查装置，将具有突出的电极部的检查对象的电子零件、 与具有检查电极部的检查用电路基板电连接并对所述电子零件进行电 检查，其特征在于，具有权利要求1 4中任一项所述的各向异性导电 连接器。
7. —种各向异性导电连接器的制造方法，该各向异性导电连接器 为了将具有突出的电极部的检查对象的电子零件与具有检查电极部的 检查用电路基板电连接并进行检查，而设置在所述电子零件的电极部 与所述检查用电路基板的检查电极部之间，其特征在于，具有以下工 序(A) 通过蚀刻处理在金属制部件上穿设多个孔来制造有孔金属制 部件；(B) 将在所述(A)工序中制造出来的有孔金属制部件、以顺着 在成形模具中形成的凹部且位于该凹部的上方的方式配置在所述成形模具上；(c)将在与所述成形模具的凹部对应的位置上形成有孔的掩模，配置于在所述(B)工序中配置在所述成形模具上的所述有孔金属制 部件的上方；(D) 使液状的绝缘材料从在所述(C)工序中配置好的掩模的孔 流入所述凹部，在所述有孔金属制部件的周围形成绝缘层，制造具有 开口部的定位部件；(E) 将在所述(D)工序中制造的定位部件，以将该定位部件的 开口部位于与所述导电通路形成部对应的位置上的方式，配置在所述 各向异性导电片材上；(F) 在处于在所述(E)工序中将所述定位部件配置在所述各向 异性导电片材上的状态下，对所述各向异性导电片材以及所述定位部 件进行加热，将使所述导电通路形成部相互绝缘的所述各向异性导电 片材的绝缘部与所述定位部件的绝缘层连接起来，将所述各向异性导 电片材与所述定位部件一体化。全文摘要
本发明的各向异性导电连接器(36)具有各向异性导电片材(102)和定位部件(103)，各向异性导电片材(102)具备各向异性导电膜，该各向异性导电膜形成有导电通路形成部(69)和绝缘部(70)，导电通路形成部(69)能够将电子零件(33)的电极部(101)与检查用电路基板(12)的检查电极部(101)电连接，绝缘部(70)使导电通路形成部(69)相互绝缘，定位部件(103)设置在各向异性导电片材(102)和电子零件(33)之间，并且在对应于导电通路形成部(69)的位置形成有开口部(107)，定位部件(103)，在有孔金属制部件的周围形成绝缘层而构成，当电极部(101)嵌合到开口部(107)上时，电极部(101)被引导到导电通路形成部(69)。
文档编号G01R31/26GK101341415SQ20068004832
公开日2009年1月7日 申请日期2006年12月19日 优先权日2005年12月21日
发明者山田大典, 木村洁 申请人:Jsr株式会社