專利名稱：各向異性導(dǎo)電薄板、其制造工藝及其應(yīng)用的產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各向異性導(dǎo)電薄板、其制造方法及其應(yīng)用的產(chǎn)品，該各向異性導(dǎo)電薄板適用于例如電路器件如電子部件之間的電連接，或作為用于如印刷電路板的電路器件的檢測(cè)裝置中的連接器。
背景技術(shù)：
各向異性導(dǎo)電薄板是只在其厚度方向呈現(xiàn)導(dǎo)電性、或具有在厚度方向加壓時(shí)只在其厚度方向呈現(xiàn)導(dǎo)電性的壓敏導(dǎo)電體部件的薄板。由于各向異性導(dǎo)電薄板具有以下特點(diǎn)不用任何措施如焊接或機(jī)械裝配就可以實(shí)現(xiàn)緊湊電連接，并且可以利用機(jī)械沖擊或吸收在其內(nèi)的應(yīng)變實(shí)現(xiàn)軟連接，因此它可以廣泛地用做連接器，用于實(shí)現(xiàn)電路器件如帶有無引線芯片載體的印刷電路板、在例如電子計(jì)算機(jī)、電子數(shù)字時(shí)鐘、電子攝象機(jī)和計(jì)算機(jī)鍵盤領(lǐng)域中的液晶面板等的電連接。
另一方面，在諸如印刷電路板或半導(dǎo)體集成電路的電路器件的電檢測(cè)中，它用于使各向異性導(dǎo)電薄板插入作為檢測(cè)對(duì)象的電路器件的待檢測(cè)電極區(qū)域和檢測(cè)電路板的檢測(cè)電極區(qū)域之間，以便實(shí)現(xiàn)形成在待檢測(cè)電路器件的一個(gè)表面上的待檢測(cè)電極和形成在檢測(cè)電路板表面上的檢測(cè)電極之間的電連接。
作為這種各向異性導(dǎo)電薄板，有已經(jīng)公知的各種結(jié)構(gòu)。例如，在日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開No.93393/1976公開了通過在合成橡膠中均勻分散金屬顆粒得到的各向異性導(dǎo)電薄板，而日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開No.147772/1978公開了通過在合成橡膠中不均勻散布導(dǎo)電磁材料顆粒以形成在其厚度方向延伸的很多導(dǎo)電路徑的形成部件、和使他們互相絕緣的絕緣部件而得到各向異性導(dǎo)電薄板。此外，日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開No.250906/1986公開了帶有在導(dǎo)電路徑形成部件表面和絕緣部件之間的段差的各向異性導(dǎo)電薄板。
如

圖17所示，在這些各向異性導(dǎo)電薄板中，按照以在每個(gè)板的厚度方向并列的方式取向并形成鏈C，并且與彈性聚合物質(zhì)E整體粘接在一起的狀態(tài)，導(dǎo)電顆粒P被包含在由彈性聚合物質(zhì)E構(gòu)成的基體材料中。
然而，常規(guī)各向異性導(dǎo)電薄板具有下面的問題。
在電路器件的電檢測(cè)中，如圖18所示，作為檢測(cè)對(duì)象的電路器件(以下還稱為“待檢測(cè)電路器件”)90的待檢測(cè)電極91與各向異性導(dǎo)電薄板的表面接觸，例如該表面是導(dǎo)電路徑形成部件的端面，同時(shí)檢測(cè)電路板95的檢測(cè)電極96與各向異性導(dǎo)電薄板的另一個(gè)表面接觸，例如導(dǎo)電路徑形成部件的另一個(gè)端面，并且各向異性導(dǎo)電薄板在其厚度方向被加壓，由此實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)電路器件90的待檢測(cè)電極91和檢測(cè)電路板95的檢測(cè)電極96之間的電連接。
在這種情況下，各向異性導(dǎo)電薄板被固定在待檢測(cè)電路器件的待檢測(cè)電極和檢測(cè)電路板的檢測(cè)電極之間并被加壓，由此構(gòu)成基體材料的彈性聚合物質(zhì)E在其厚度方向壓縮變形，而且導(dǎo)電顆粒被移動(dòng)，因此其鏈C從在厚度方向延伸的線性形狀改變?yōu)閺?fù)雜形狀，在彈性聚合物質(zhì)E中導(dǎo)電顆粒P周圍的部分變形為導(dǎo)電顆粒P移動(dòng)了的復(fù)雜形狀，這是由于彈性聚合物質(zhì)E和導(dǎo)電顆粒P互相整體粘接造成的。
如上所述，在常規(guī)各向異性導(dǎo)電薄板中，每次該板在厚度方向被固定加壓時(shí)，不僅在厚度方向的壓縮力，而且由導(dǎo)電顆粒的移動(dòng)引起的復(fù)雜的和很大的應(yīng)力施加于構(gòu)成基體材料的彈性聚合物質(zhì)E中的導(dǎo)電顆粒P周圍的部分。因此，在重復(fù)使用該板時(shí)，彈性聚合物質(zhì)E中的導(dǎo)電顆粒P周圍的部分退化。結(jié)果，在厚度方向板的電阻增加，因此不能保持所要求的導(dǎo)電性，因而無法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)的使用壽命。
在諸如半導(dǎo)體集成電路和印刷電路板等電路器件的電檢測(cè)中，進(jìn)行在高溫環(huán)境下的測(cè)試如老化測(cè)試和熱循環(huán)測(cè)試，以便研究這種電路器件的潛伏缺陷。由于構(gòu)成各向異性導(dǎo)電薄板的基體材料的彈性聚合物質(zhì)E的熱膨脹系數(shù)很大，因此在它暴露于高溫環(huán)境下時(shí)，彈性聚合物質(zhì)會(huì)膨脹。因此，在各向異性導(dǎo)電薄板的周圍溫度按照各向異性導(dǎo)電薄板已經(jīng)在其厚度方向被加壓固定的狀態(tài)，即構(gòu)成基體材料的彈性聚合物質(zhì)E中導(dǎo)電顆粒P周圍的部分已經(jīng)被變形為復(fù)雜形狀的狀態(tài)升高時(shí)，有更大的應(yīng)力施加于彈性聚合物質(zhì)E中導(dǎo)電顆粒P周圍的部分，因此當(dāng)重復(fù)進(jìn)行高溫環(huán)境下的這種測(cè)試時(shí)，彈性聚合物質(zhì)E中導(dǎo)電顆粒P周圍的部分過早退化。結(jié)果，不能保持所需導(dǎo)電性，進(jìn)一步縮短了使用壽命。
發(fā)明概述本發(fā)明正是鑒于前述情況而提出的，其第一目的是提供一種各向異性導(dǎo)電薄板，即使多次重復(fù)使用，或者在高溫環(huán)境下使用，它也能在很長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)保持所需導(dǎo)電性，并因其高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性而實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)使用壽命。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供制造各向異性導(dǎo)電薄板的工藝，該導(dǎo)電薄板由于其高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性而能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)的使用壽命。
本發(fā)明的第三目的是提供用于電路器件檢測(cè)的適配器，它配備有由于其高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性而能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)的使用壽命的各向異性導(dǎo)電薄板，并允許高效率地進(jìn)行電路器件的檢測(cè)，和在即使變化的溫度下也能穩(wěn)定保持良好的電連接狀態(tài)。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供用于電路器件的檢測(cè)裝置，它配備有由于其高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性而能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)的使用壽命的各向異性導(dǎo)電薄板，并允許按高效率檢測(cè)電路器件。
本發(fā)明的第五個(gè)目的是提供電子部件封裝結(jié)構(gòu)，它允許在長(zhǎng)時(shí)間周期內(nèi)穩(wěn)定保持良好電連接狀態(tài)。
根據(jù)發(fā)明的各向異性導(dǎo)電薄板在彈性聚合物質(zhì)中按在板厚度方向取向的狀態(tài)含有呈現(xiàn)磁性的導(dǎo)電顆粒，其中彈性聚合物質(zhì)的硬度計(jì)硬度是20到90，且在導(dǎo)電顆粒表面上涂敷潤(rùn)滑劑或脫模劑。
在根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電薄板中，涂敷在導(dǎo)電顆粒表面上的潤(rùn)滑劑或脫模劑的量可以優(yōu)選為每100份質(zhì)量導(dǎo)電顆粒質(zhì)量的10/Dn到150/Dn份質(zhì)量，其中Dn指的是導(dǎo)電顆粒的數(shù)量平均顆粒直徑。
在根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電薄板中，涂敷在導(dǎo)電顆粒表面上的潤(rùn)滑劑或脫模劑優(yōu)選含有硅油。
在上述各向異性導(dǎo)電薄板中，硅油優(yōu)選在其分子中含有氟原子(一個(gè)或多個(gè))。
在根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電薄板中，施加于導(dǎo)電顆粒表面上的潤(rùn)滑劑或脫模劑可以優(yōu)選是含氟的潤(rùn)滑劑或脫模劑。
根據(jù)發(fā)明的各向異性導(dǎo)電薄板可以優(yōu)選包括多個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件和用于使這些導(dǎo)電路徑形成部件互相絕緣的絕緣部件(一個(gè)或多個(gè))，其中每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件緊密含有導(dǎo)電顆粒并在板的厚度方向延伸。
根據(jù)本發(fā)明，還提供制造各向異性導(dǎo)電薄板的工藝，包括以下步驟用潤(rùn)滑劑或脫模劑涂敷呈現(xiàn)磁性的導(dǎo)電顆粒表面；形成帶有分散在用于彈性聚合物質(zhì)的液體材料中并用潤(rùn)滑劑或脫模劑涂敷的導(dǎo)電顆粒的薄板形成材料層，所述液體材料通過固化處理將成為彈性聚合物質(zhì)；在其厚度方向給薄板形成材料層施加磁場(chǎng)；以及對(duì)薄板形成材料層進(jìn)行固化處理。
根據(jù)本發(fā)明，還提供用于電路器件檢測(cè)的適配器，包括檢測(cè)電路板和整體形成在檢測(cè)電路板表面上的上述各向異性導(dǎo)電薄板，在上述檢測(cè)電路板的表面上已經(jīng)根據(jù)對(duì)應(yīng)待檢測(cè)電路器件的待檢測(cè)電極的圖形形成多個(gè)檢測(cè)電極。
在根據(jù)本發(fā)明的適配器中，檢測(cè)電路板中的每個(gè)檢測(cè)電極的至少一部分優(yōu)選由磁性材料形成。
根據(jù)本發(fā)明，還提供用于電路器件的檢測(cè)裝置，包括檢測(cè)電路板和插在檢測(cè)電路板和電路器件之間的上述各向異性導(dǎo)電薄板，在上述檢測(cè)電路板的表面上已經(jīng)根據(jù)對(duì)應(yīng)待檢測(cè)電路器件的待檢測(cè)電極的圖形形成多個(gè)電極。
根據(jù)本發(fā)明，還提供電子部件封裝結(jié)構(gòu)，包括電路板和通過上述各向異性導(dǎo)電薄板與電路板電連接的電子部件。
根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電薄板，潤(rùn)滑劑或脫模劑被涂敷于導(dǎo)電顆粒表面上，由此潤(rùn)滑劑或脫模劑位于導(dǎo)電顆粒和構(gòu)成基體材料的彈性聚合物質(zhì)之間，因此可防止導(dǎo)電顆粒和彈性聚合物質(zhì)互相整體粘接在一起，變成可以滑動(dòng)的狀態(tài)。因此，在各向異性導(dǎo)電薄板厚度方向加壓固定時(shí)，可防止在彈性聚合物質(zhì)中的導(dǎo)電顆粒周圍的部分由于導(dǎo)電顆粒的移動(dòng)而變形為復(fù)雜形狀，由此施加于導(dǎo)電顆粒周圍的部分的應(yīng)力被釋放，即使版被重復(fù)使用或在高溫環(huán)境下使用，也可以在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持板的所需導(dǎo)電性。
附圖簡(jiǎn)述從下面的結(jié)合附圖的描述和所附權(quán)利要求書中看出，本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)都是顯然的，其中圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性各向異性導(dǎo)電薄板的結(jié)構(gòu)剖面圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明制造各向異性導(dǎo)電薄板使用的示例性模具的結(jié)構(gòu)剖面圖；圖3是表示薄板形成材料層已經(jīng)形成在圖2所示模具中的狀態(tài)的剖面圖；
圖4是表示薄板形成材料層中的導(dǎo)電顆粒已經(jīng)集中在將成為薄板形成材料層中的導(dǎo)電路徑形成部件的部分中的狀態(tài)的剖面圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的用于電路器件檢測(cè)的適配器的結(jié)構(gòu)剖面圖；圖6是按照放大尺寸表示檢測(cè)電路板中的檢測(cè)電極的剖面圖；圖7是表示檢測(cè)電路板的剖面圖；圖8是表示制造各向異性導(dǎo)電薄板使用的示例性模板的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖9是表示在模板表面上已經(jīng)形成絕緣合成橡膠層的狀態(tài)的剖面圖；圖10是表示在絕緣合成橡膠層中已經(jīng)形成間隔的狀態(tài)的剖面圖；圖11是表示在形成在絕緣合成橡膠層中的每個(gè)間隔中已經(jīng)形成薄板形成材料層的狀態(tài)的剖面圖；圖12是表示其上已經(jīng)形成絕緣合成橡膠層和薄板形成材料層的模板已經(jīng)排列在檢測(cè)電路板表面上的狀態(tài)的剖面圖；圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的用于電路器件的示例性檢測(cè)裝置的主要部分結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖14是表示根據(jù)本發(fā)明的用于電路器件的另一個(gè)示例性檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性電子部件封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剖面圖；圖16是表示根據(jù)本發(fā)明的備有支架的示例性各向異性導(dǎo)電薄板的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖17是表示常規(guī)各向異性導(dǎo)電薄板中的導(dǎo)電顆粒的狀態(tài)的剖面圖；圖18是示例性地表示在圖17中所示常規(guī)各向異性導(dǎo)電薄板已經(jīng)在其厚度方向被加壓的情況下導(dǎo)電顆粒的狀態(tài)的剖面圖。
實(shí)施發(fā)明的具體方式下面詳細(xì)介紹本發(fā)明的實(shí)施例。
<各向異性導(dǎo)電薄板>
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性各向異性導(dǎo)電薄板的剖面圖。在各向異性導(dǎo)電薄板10中，導(dǎo)電顆粒P按照將在各向異性導(dǎo)電薄板10的厚度方向排列取向的狀態(tài)包含在由彈性聚合物質(zhì)構(gòu)成的基體材料中。當(dāng)板在厚度方向被加壓時(shí)，通過導(dǎo)電顆粒P的各個(gè)鏈形成導(dǎo)電路徑。在所示實(shí)施例中，各向異性導(dǎo)電薄板是由多列導(dǎo)電路徑形成部件11和一個(gè)或多個(gè)絕緣部件12構(gòu)成的，其中每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件11用導(dǎo)電顆粒P緊密填充并在板厚度方向延伸，絕緣部件12中根本或幾乎不存在導(dǎo)電顆粒P，并且絕緣部件12使導(dǎo)電路徑形成部件11互相絕緣。導(dǎo)電路徑形成部件11沿著板的平面方向，根據(jù)與待連接電極的圖形對(duì)應(yīng)的圖形排列，所述待連接電極例如是作為檢測(cè)對(duì)象的待檢測(cè)電路器件的待檢測(cè)電極，并且絕緣部件12形成為包圍每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件11。
在本實(shí)施例中，每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件11以從絕緣部件12表面突出的狀態(tài)形成。
在上述各向異性導(dǎo)電薄板10中，絕緣部件12的厚度優(yōu)選為0.03到2mm，特別為0.04到1mm。
每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件11從絕緣部件12表面突出的高度優(yōu)選是絕緣部件12厚度的0.5％到100％，更優(yōu)選為1％到80％，特別優(yōu)選為5％到50％。具體地說，突出高度優(yōu)選為0.01到0.3mm，更優(yōu)選為0.02到0.2mm，特別優(yōu)選為0.03到0.1mm。
每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件11的直徑優(yōu)選為0.05到1mm，特別為0.1到0.5mm。
構(gòu)成各向異性導(dǎo)電薄板10的基體材料的彈性聚合物質(zhì)具有20到90，優(yōu)選為30到70的硬度計(jì)硬度。
本發(fā)明中使用的術(shù)語“硬度計(jì)硬度”表示，用A型硬度計(jì)在JIS K 6253中規(guī)定的硬度計(jì)硬度測(cè)試基礎(chǔ)上測(cè)量的硬度。
如果彈性聚合物質(zhì)的硬度計(jì)硬度低于20，在導(dǎo)電路徑形成部件11在厚度方向被加壓并變形時(shí)，彈性聚合物質(zhì)不能固定導(dǎo)電顆粒P。結(jié)果在導(dǎo)電路徑形成部件11中產(chǎn)生永久變形，從而不能實(shí)現(xiàn)良好的連接可靠性。另一方面，如果彈性聚合物質(zhì)的硬度計(jì)硬度超過90，當(dāng)導(dǎo)電路徑形成部件11在厚度方向被加壓時(shí)，導(dǎo)電路徑形成部件11中的厚度方向的變形程度變得不充分，因而不能實(shí)現(xiàn)良好的連接可靠性，并且很容易產(chǎn)生連接故障。
構(gòu)成各向異性導(dǎo)電薄板10的基體材料的彈性聚合物質(zhì)優(yōu)選是具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物質(zhì)。作為適用于獲得交聯(lián)聚合物質(zhì)的可固化聚合物質(zhì)形成材料，可以使用各種材料。其具體例子包括共軛二烯橡膠，如聚丁二烯橡膠、天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、丁苯二共聚橡膠和丁腈共聚橡膠、及其加氫產(chǎn)品；塊共聚橡膠，如丁苯二烯塊共聚橡膠、和苯乙烯-異戊二烯塊共聚橡膠和其加氫產(chǎn)品；此外還有氯乙二烯橡膠、聚氨酯橡膠、聚酯橡膠、表氯醇橡膠、硅橡膠、乙烯-丙烯共聚橡膠和乙烯-丙烯-二烯共聚橡膠。
當(dāng)?shù)玫降母飨虍愋詫?dǎo)電薄板10需要耐環(huán)境特性時(shí)，優(yōu)選使用除了共軛二烯橡膠以外的任何其它材料。從成形加工性及電氣特性方面考慮特別優(yōu)選使用硅橡膠。
作為硅橡膠，優(yōu)選通過交聯(lián)或濃縮液體硅橡膠得到。在10-1sec的剪切率測(cè)量時(shí)，液體硅橡膠最好具有不高于105泊的粘度，并且可以是任何濃縮型、相加型及具有乙烯基或羥基的類型。作為特殊例子，可以是提到的二甲基硅原橡膠、甲基·乙烯基硅原橡膠和甲基苯基乙烯基硅原橡膠。
在這些材料之中，含乙烯基的液體硅橡膠(含乙烯基的二甲基聚硅氧烷)一般是通過將二甲基二氯硅烷或二甲基二烷氧基硅烷水解并在二甲基乙烯氯硅烷或二甲基乙烯烷氧硅烷存在的情況下進(jìn)行濃縮反應(yīng)，然后通過例如重復(fù)溶解沉淀分餾反應(yīng)產(chǎn)物獲得的。
在其兩端具有乙烯基的液體硅橡膠是如下得到的通過在催化劑存在情況下使用例如二甲基二乙烯硅氧烷作為聚合反應(yīng)終止劑和適當(dāng)選擇其它反應(yīng)條件(如環(huán)狀硅氧烷和聚合反應(yīng)終止劑的量)對(duì)環(huán)狀硅氧烷如八甲基環(huán)四硅氧烷進(jìn)行陰離子聚合反應(yīng)獲得的。作為陰離子聚合反應(yīng)的催化劑，可使用堿，如氫氧化四甲基氨或氫氧化正丁基磷(n-butylphosphonium)或其硅烷醇溶液。該反應(yīng)是在例如80到130℃的溫度下進(jìn)行的。
另一方面，含羥基的液體硅橡膠(含羥基的二甲基聚硅氧烷)一般是通過在二甲基氫氯硅烷或二甲基氫-二烷氧基硅烷存在的情況下對(duì)二甲基二氯硅烷或二甲基二烷氧基硅烷進(jìn)行水解和濃縮反應(yīng)，然后通過如重復(fù)溶解沉淀分餾反應(yīng)產(chǎn)物獲得的。
含羥基的液體硅橡膠也可以如下獲得通過在催化劑存在情況下使用例如二甲基氫氯硅烷、甲基二氫氯硅烷或二甲基氫-二烷氧基硅烷作為聚合反應(yīng)終止劑并適當(dāng)選擇其它反應(yīng)條件(例如環(huán)狀硅氧烷和聚合終止劑的量)，對(duì)環(huán)狀硅氧烷進(jìn)行陰離子聚合反應(yīng)獲得的。作為陰離子聚合反應(yīng)的催化劑，可以使用堿，如氫氧化四甲基氨或氫氧化正丁基磷(n-butylphosphonium)或其硅烷醇溶液。反應(yīng)可以在例如80到130℃的溫度下進(jìn)行的。
這種彈性聚合物質(zhì)優(yōu)選具有10000到40000的分子量Mw(按照標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯確定的重量平均分子量)。從得到的各向異性導(dǎo)電薄板10的耐熱性方面考慮，彈性聚合物質(zhì)還優(yōu)選具有至多2.0的分于量分布指數(shù)(按照標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯確定的重量平均分子量與按照標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯確定的數(shù)量平均分子量的比Mw/Mn)。
在上面，用于固化聚合物質(zhì)形成材料的固化催化劑可以包含在用于獲得各向異性導(dǎo)電薄板10的薄板形成材料中。作為固化催化劑，可使用有機(jī)過氧化物、脂肪酸偶氮基化合物、氫化硅烷催化劑等。
用做固化催化劑的有機(jī)過氧化物的特殊例子包括過氧化苯甲酰、過氧化雙二環(huán)苯甲酰、過氧化二枯基和過氧化二叔丁基。
用做固化催化劑的脂肪酸偶氮基化合物的特殊例子包括偶氮二異丁腈。
用做氫化硅烷化反應(yīng)的催化劑的特殊例子包括公眾公知的催化劑，諸如氯鉑酸及其鹽、含不飽和鉑基的硅氧烷絡(luò)合物、乙烯基硅氧烷-鉑絡(luò)合物、鉑-1，3-丁二烯四甲基二硅氧烷絡(luò)合物、三有機(jī)磷化氫或三有機(jī)亞磷酸鹽和鉑、乙酰乙酸鉑螯合物的絡(luò)合物、和環(huán)狀二烯鉑絡(luò)合物。
鑒于聚合物質(zhì)形成材料的種類、固化催化劑的種類和其它固化處理?xiàng)l件，適當(dāng)選擇使用的固化催化劑的量。然而，固化催化劑的量一般為每100份質(zhì)量聚合物質(zhì)形成材料質(zhì)量的3到15份質(zhì)量。
在薄板形成材料中，如果需要可以含有無機(jī)填充劑，如普通二氧化硅粉末、膠體二氧化硅、氣凝膠二氧硅或氧化鋁。通過含有這些無機(jī)填充劑，可以確保薄板形成材料的觸變性質(zhì)，其粘度增高，導(dǎo)電顆粒P的分散穩(wěn)定性增強(qiáng)了，并使得到的各向異性導(dǎo)電薄板10的強(qiáng)度也增高。
對(duì)于使用的這種無機(jī)填充劑的量沒有特別的限制。但是，不優(yōu)選大量使用，因?yàn)椴荒芡耆珜?shí)現(xiàn)由磁場(chǎng)確定的導(dǎo)電顆粒P的取向。
薄板形成材料的粘度優(yōu)選在100000～1000000cp范圍內(nèi)。
含在基體材料中的導(dǎo)電顆粒P的表面用潤(rùn)滑劑或脫模劑涂敷。
作為潤(rùn)滑劑或脫模劑，可使用各種物質(zhì)，只要它們具有在構(gòu)成基體材料的彈性聚合物質(zhì)和導(dǎo)電顆粒P之間起潤(rùn)滑作用的效果即可。作為它們的具體例子，可以是提到的硅油、硅油復(fù)合物如通過將如金屬皂的增厚劑化合成硅油得到的硅脂和通過將細(xì)二氧化硅粉末等化合成硅油得到的硅油復(fù)合物、含氟的潤(rùn)滑劑或脫模劑、包括無機(jī)材料如氮化硼、二氧化硅、氧化鋯、碳化硅、或石墨作為主要成分的潤(rùn)滑劑、石蠟和金屬皂(soap))。
在上述材料當(dāng)中，優(yōu)選硅油、含硅油的材料如硅脂和硅油復(fù)合物、和含氟的潤(rùn)滑劑或脫模劑，并且更優(yōu)選硅脂和含氟的潤(rùn)滑劑或脫模劑，而含有在其分子中有氟原子的硅油的硅脂是特別優(yōu)選的。
當(dāng)硅油用做潤(rùn)滑劑或脫模劑時(shí)，優(yōu)選使用在25℃具有至少10000cSt的動(dòng)粘度的高粘度硅油，這樣的油才能完全保留在導(dǎo)電顆粒表面上。如果使用具有例如在25℃低于100cSt動(dòng)粘度的低粘度硅油，在后面介紹的制造方法中通過薄板形成材料的準(zhǔn)備或固化，涂敷在導(dǎo)電顆粒表面上的這種硅油很容易擴(kuò)散到薄板形成材料中。因此很難將硅油完全保留在導(dǎo)電顆粒表面上。
涂敷在導(dǎo)電顆粒表面上的潤(rùn)滑劑或脫模劑的量?jī)?yōu)選是導(dǎo)電顆粒質(zhì)量的每100份質(zhì)量的10/Dn到150/Dn份質(zhì)量，更優(yōu)選是15/Dn-120/Dn份質(zhì)量，特別優(yōu)選20/Dn到100/Dn份質(zhì)量。其中Dn表示導(dǎo)電顆粒的數(shù)量平均直徑(μm)在本發(fā)明中，導(dǎo)電顆粒的數(shù)量平均直徑指的是用激光衍射散射法測(cè)量的數(shù)值。
如果涂敷的潤(rùn)滑劑或脫模劑的量太少，導(dǎo)電顆粒P易于整體粘接到構(gòu)成基體材料的彈性聚合物質(zhì)上，并且在某些情況下很難提供高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性的各向異性導(dǎo)電薄板。另一方面，如果該比例太高，得到的各向異性導(dǎo)電薄板的強(qiáng)度低，并且不能付與它良好的耐久性。
作為導(dǎo)電顆粒P，使用呈現(xiàn)磁性的導(dǎo)電顆粒，這是從通過施加磁場(chǎng)能夠很容易地被取向以便在最終各向異性導(dǎo)電薄板10的厚度方向排列的方面考慮的。這種導(dǎo)電顆粒P的特殊例子包括呈現(xiàn)磁性的金屬顆粒，如鎳、鐵或鈷，其合金顆粒和含有這種金屬的顆粒；使用這些顆粒作為核心顆粒并用具有良好導(dǎo)電性的金屬如金、銀、鈀、或銠鍍敷核心顆粒而獲得的顆粒；通過使用無磁性金屬顆粒、無機(jī)顆粒如玻璃球或聚合物顆粒作為核心顆粒并用導(dǎo)電磁性材料如鎳或鈷鍍敷核心顆粒而得到的顆粒；通過既用導(dǎo)電磁性材料又用具有良好導(dǎo)電性的金屬涂敷核心顆粒得到的顆粒。
這些材料當(dāng)中，優(yōu)選使用通過使用鐵磁材料而得到的顆粒，如用鎳顆粒作為核心顆粒并用具有良好導(dǎo)電性的金屬鍍敷而得到的顆粒，所述金屬特別優(yōu)選使用金。
對(duì)于用導(dǎo)電金屬涂敷核心顆粒表面的手段沒有特別限定。但是，這種涂敷可以用例如化學(xué)鍍敷或電鍍進(jìn)行。
當(dāng)用導(dǎo)電金屬涂敷核心顆粒表面獲得的顆粒用做導(dǎo)電顆粒P時(shí)，為實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)電性，顆粒表面上的導(dǎo)電金屬的涂敷率(導(dǎo)電金屬的涂敷面積與核心顆粒的表面面積的比)優(yōu)選至少為40％，更優(yōu)選為至少45％，特別優(yōu)選為47％到95％。
導(dǎo)電金屬的涂敷量?jī)?yōu)選是核心顆粒質(zhì)量的0.5％到50％質(zhì)量，更優(yōu)選為1到30％質(zhì)量，還更優(yōu)選為3-25％質(zhì)量，特別優(yōu)選為4％到20％質(zhì)量。當(dāng)用于涂敷的導(dǎo)電金屬是金時(shí)，金屬的涂敷量?jī)?yōu)選是核心顆粒質(zhì)量的2.5％到30％質(zhì)量，更優(yōu)選為3％到20％質(zhì)量，還優(yōu)選為3.5％到17％質(zhì)量。
導(dǎo)電顆粒P的數(shù)量平均顆粒直徑Dn優(yōu)選為1到1000μm，更優(yōu)選為2到500μm，還優(yōu)選為5到300μm，特別優(yōu)選為10到200μm。
導(dǎo)電顆粒P的顆粒直徑分布即質(zhì)量平均顆粒直徑與數(shù)量平均顆粒直徑的比(Dw/Dn)優(yōu)選為1到10，更優(yōu)選為1.01到7，還優(yōu)選為1.05到5，特別優(yōu)選為1.1到4。
當(dāng)使用滿足這種條件的導(dǎo)電顆粒P時(shí)，得到的導(dǎo)電路徑形成部件11在壓力下很容易變形，并且在導(dǎo)電顆粒當(dāng)中實(shí)現(xiàn)了充分電接觸。
對(duì)于導(dǎo)電顆粒P的形狀沒有特別限制。
導(dǎo)電顆粒P中的水量?jī)?yōu)選為至多5％，更優(yōu)選至多為3％，還優(yōu)選至多2％，特別優(yōu)選至多1％。使用滿足這種條件的導(dǎo)電顆?？梢苑乐够蜃柚乖诰酆衔镔|(zhì)形成材料的固化處理過程中產(chǎn)生氣泡。
導(dǎo)電顆粒優(yōu)選按照體積百分比的5-60％、更優(yōu)選為8-50％、特別優(yōu)選為10-40％的比例被包含在導(dǎo)電路徑形成部件11中。如果這個(gè)比例低于5％，則在某些情況下導(dǎo)電路徑形成部件11就不能提供足夠低的電阻。另一方面，如果這個(gè)比例超過60％，則得到的導(dǎo)電路徑形成部件11變脆，因而在某些情況下不能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電路徑形成部件所要求的彈性。
在導(dǎo)電路徑形成部件11處于在厚度方向施加10到20gf的負(fù)載壓力狀態(tài)下，導(dǎo)電路徑形成部件11在其厚度方向的電阻優(yōu)選至多為100mΩ。
根據(jù)上述的各向異性導(dǎo)電薄板11，潤(rùn)滑劑或脫模劑涂敷于導(dǎo)電顆粒P表面上，由此潤(rùn)滑劑或脫模劑置于導(dǎo)電顆粒P和構(gòu)成基體材料的彈性聚合物質(zhì)之間，因而防止導(dǎo)電顆粒P和彈性聚合物質(zhì)互相整體粘接在一起，變?yōu)樗鼈兛梢曰瑒?dòng)的狀態(tài)。因此，當(dāng)板在厚度方向加壓固定時(shí)可防止由于導(dǎo)電顆粒P的移動(dòng)使彈性聚合物質(zhì)中的導(dǎo)電顆粒P周圍的部分變形為復(fù)雜形狀，由此解除施加于導(dǎo)電顆粒周圍部分的應(yīng)力，因而即使重復(fù)使用該板或者在高溫環(huán)境下使用也能長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持板所需的導(dǎo)電性。因此，在各向異性導(dǎo)電薄板中因其高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性而實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)的使用壽命。
圖2是表示用于制造根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電薄板的示例性模具的結(jié)構(gòu)的剖面圖。這個(gè)模具是如此構(gòu)成的配成一對(duì)的上模50和下模55通過框狀隔板54互相對(duì)置排列。在上模50的下表面和下模55的上表面之間確定模具空腔。
在上模50中，在鐵磁基板51的下表面上根據(jù)與預(yù)想各向異性導(dǎo)電薄板10的導(dǎo)電路徑形成部件11的排列圖形相反的圖形形成鐵磁層部分52，并且在除了鐵磁層部分52之外的其它區(qū)域形成厚度比鐵磁層部分52厚的一個(gè)或多個(gè)無磁層部分53。
另一方面，在下模55中，在鐵磁基板56的上表面上根據(jù)與預(yù)想各向異性導(dǎo)電薄板10的導(dǎo)電路徑形成部件11的排列圖形相同的圖形形成鐵磁層部分57，并且在除了鐵磁部分57以外的區(qū)域上形成厚度比鐵磁層部分57厚的一個(gè)或多個(gè)無磁層部分58。
作為形成上模50和下模55中的鐵磁基板51、56的材料，可以使用鐵磁金屬，如鐵、鐵鎳合金、鐵鈷合金、鎳或鈷。鐵磁基板51、56優(yōu)選各具有0.1到50mm的厚度，并且優(yōu)選其表面是光滑的和進(jìn)行化學(xué)去油處理或機(jī)械拋光處理。
作為形成上模50和下模55中的鐵磁層部分52、57的材料，可使用鐵磁金屬，如鐵、鐵鎳合金、鐵鈷合金、鎳或鈷。鐵磁層部分52、57優(yōu)選各具有至少10μm的厚度。如果厚度小于10μm，很難將具有足夠強(qiáng)度分布的磁場(chǎng)施加于要形成在模具中的薄板形成材料層。結(jié)果，很難在將成為薄板形成材料層中的導(dǎo)電路徑形成部件的部分以高密度聚集導(dǎo)電顆粒，并且在某些情況下不能提供具有良好各向異性導(dǎo)電性的板。
作為形成上模50和下模55中的無磁層部分53、58的材料，可使用無磁性金屬，如銅、具有耐熱性的聚合物質(zhì)等。但是，優(yōu)選使用可通過輻射固化的聚合物質(zhì)，因而無磁層部分53、58可以很容易通過光刻技術(shù)形成。作為其材料，可使用例如光刻膠，如丙烯酸型干膜抗蝕劑、環(huán)氧型液體抗蝕劑或聚酰亞銨型液體抗蝕劑。
無磁層部分53、58的厚度根據(jù)鐵磁層部分52、57的厚度和預(yù)想的各向異性導(dǎo)電薄板10的每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件11的突出高度預(yù)先設(shè)置。
各向異性導(dǎo)電薄板10是使用上述模具按照下列方法制造的。
首先在呈現(xiàn)磁性的導(dǎo)電顆粒表面上涂敷潤(rùn)滑劑，涂敷了潤(rùn)滑劑的導(dǎo)電顆粒分散在通過固化處理將成為彈性聚合物質(zhì)的聚合物質(zhì)形成材料中，以制備可流動(dòng)的薄板形成材料。
在上述步驟中作為用潤(rùn)滑劑涂敷導(dǎo)電顆粒表面的方法，可以是提到的噴射法、機(jī)械混合導(dǎo)電顆粒與潤(rùn)滑劑的方法等。在這些涂敷方法中，可適當(dāng)使用以下方法潤(rùn)滑劑用溶劑例如乙醇稀釋，被稀釋的溶液被涂敷于導(dǎo)電顆粒表面上，然后蒸發(fā)溶劑。借助這種方法，潤(rùn)滑劑可以均勻地涂敷于導(dǎo)電顆粒表面上。
如果需要，可通過減壓對(duì)薄板形成材料進(jìn)行除泡沫處理。
如此制備的薄板形成材料填充到模具的空腔內(nèi)，如圖3所示，以便形成薄板形成材料層10A。在這個(gè)薄板形成材料層10A中，導(dǎo)電顆粒P處于被分散到薄板形成材料層10A中的狀態(tài)。
然后在上模50中的鐵磁基板51上表面上和下模55中的鐵磁基板56下表面上設(shè)置例如一對(duì)電磁鐵，這些電磁鐵工作，由此將具有強(qiáng)度分布的平行磁場(chǎng)，即在位于上模50的鐵磁層部分52和與其對(duì)應(yīng)的下模55中的鐵磁層部分57之間的作為導(dǎo)電路徑形成部件的部分11A具有比其它部分更高的強(qiáng)度的平行磁場(chǎng)，施加于薄板形成材料層10A的厚度方向。結(jié)果，在薄板形成材料層10A中，分散在薄板形成材料層10A中的導(dǎo)電顆粒P聚集在成為導(dǎo)電路徑形成部件的部分，并同時(shí)取向成在薄板形成材料層10A的厚度方向排列，如圖4所示。
在這種情況下，對(duì)薄板形成材料層10A進(jìn)行固化處理，由此制造各向異性導(dǎo)電薄板10，如圖1所示，它包括在上模50中的鐵磁層部分52和與其對(duì)應(yīng)的下模55中的鐵磁層部分57之間排列的導(dǎo)電路徑形成部件11，其中導(dǎo)電顆粒P按照取向成在厚度方向排列的狀態(tài)被緊密填充到彈性聚合物質(zhì)中；和由彈性聚合物質(zhì)構(gòu)成的絕緣部件12，其中根本或幾乎不存在導(dǎo)電顆粒P。
在上述工藝中，薄板形成材料層10A的固化處理可以在施加平行磁場(chǎng)的狀態(tài)下進(jìn)行。然而，該處理也可以在停止施加平行磁場(chǎng)之后進(jìn)行。
施加于薄板形成材料層10A的平行磁場(chǎng)的強(qiáng)度是平均為0.02到2T的強(qiáng)度。
作為將平行磁場(chǎng)施加給薄板形成材料層10A的裝置，可以使用永久磁鐵代替電磁鐵。作為這種永久磁鐵，優(yōu)選由alunico(Fe-Al-Ni-Co合金)、鐵氧體等構(gòu)成，以便實(shí)現(xiàn)在上述范圍內(nèi)的平行磁場(chǎng)強(qiáng)度。
對(duì)應(yīng)使用的材料，適當(dāng)選擇薄板形成材料層10A的固化處理。但是，該處理一般是通過熱處理進(jìn)行的?？紤]構(gòu)成薄板形成材料層10A的聚合物質(zhì)形成材料等的材料種類、用于聚集導(dǎo)電顆粒的移動(dòng)所需要的時(shí)間等，適當(dāng)選擇具體的加熱溫度和加熱時(shí)間。
根據(jù)上述各向異性導(dǎo)電薄板的制造方法，潤(rùn)滑劑施加于導(dǎo)電顆粒P的表面，借此潤(rùn)滑劑設(shè)置在導(dǎo)電顆粒P和薄板形成材料層10A中的聚合物質(zhì)形成材料之間，以便在這種狀態(tài)下進(jìn)行聚合物質(zhì)形成材料的固化處理時(shí)，可防止得到的彈性聚合物質(zhì)和導(dǎo)電顆粒P互相整體粘接到一起，并變成它們可滑動(dòng)的狀態(tài)。由此，在得到的各向異性導(dǎo)電薄板中，防止在厚度方向加壓固定該板時(shí)由于導(dǎo)電顆粒P的移動(dòng)而使彈性聚合物質(zhì)中的導(dǎo)電顆粒P周圍的部分變形成復(fù)雜形狀，借此解除施加給導(dǎo)電顆粒周圍部分的應(yīng)力，因而即使板被重復(fù)使用或者它在高溫環(huán)境下使用也能長(zhǎng)時(shí)間保持板的所需導(dǎo)電性。因而，可以制造由于其高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性而具有長(zhǎng)的使用壽命的各向異性導(dǎo)電薄板。
<用于電路器件檢測(cè)的適配器>
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明用于電路器件檢測(cè)的適配器。用于電路器件檢測(cè)的適配器由檢測(cè)電路板20、和按照與檢測(cè)電路板20的上表面粘接或緊密接觸的狀態(tài)整體提供的各向異性導(dǎo)電薄板30構(gòu)成。
根據(jù)與作為檢測(cè)對(duì)象的電路器件中的待檢測(cè)電極對(duì)應(yīng)的圖形，在檢測(cè)電路板20的表面上(圖5中的上表面)設(shè)置多個(gè)檢測(cè)電極21。每個(gè)檢測(cè)電極21的至少一部分由磁性材料構(gòu)成。具體地說，如圖6所示，檢測(cè)電極21由基層部分21A和表面層部分21B的多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中基層部分21A是由例如銅、金、銀、等形成的，表面層部分21B是由磁性材料形成的。作為形成檢測(cè)電極21的磁性材料，可使用鎳、鐵、鈷或含有這些元素的合金。由磁材料形成的部分(圖6中的表面層部分21B)的厚度例如是10到500μm。
多個(gè)端電極22根據(jù)間距為例如0.2mm、0.3mm、0.45mm、0.5mm、0.75mm、0.8mm、1.06mm、1.27mm、1.5mm、1.8mm、或2.54mm的格點(diǎn)排列設(shè)置在檢測(cè)電路板20的背面上，每個(gè)端電極22通過內(nèi)部布線部分23電連接到檢測(cè)電極21。
除了檢測(cè)電路板20的表面接觸的表面(圖5中的下表面)形成為對(duì)應(yīng)檢測(cè)電路板20的表面的形狀之外，各向異性導(dǎo)電薄板30具有與圖1中所示的各向異性導(dǎo)電薄板相同的結(jié)構(gòu)。
下面將具體介紹各向異性導(dǎo)電薄板30的結(jié)構(gòu)。各向異性導(dǎo)電薄板30是由多個(gè)柱狀導(dǎo)電路徑形成部件31和一個(gè)或多個(gè)絕緣部件32構(gòu)成的，其中每個(gè)柱狀導(dǎo)電路徑形成部件31用導(dǎo)電顆粒緊密填充并在板的厚度方向延伸，而絕緣部件32中根本或幾乎不存在導(dǎo)電顆粒，并且絕緣部件32使這些導(dǎo)電路徑形成部件31互相絕緣。導(dǎo)電路徑形成部件31各排列成位于檢測(cè)電路板20的檢測(cè)電極21上。每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件31形成為從絕緣部件32的表面(圖5中的上表面)突出的狀態(tài)。潤(rùn)滑劑或脫模劑涂敷在導(dǎo)電顆粒表面上。
這種用于電路器件檢測(cè)的適配器可以按例如下列方式制造。
首先，提供例如由圖7中所示的多層布線板構(gòu)成的檢測(cè)電路板20。如上所述，這個(gè)檢測(cè)電路板20具有多個(gè)檢測(cè)電極21，它們根據(jù)與作為檢測(cè)對(duì)象的電路器件中的待檢測(cè)電極對(duì)應(yīng)的圖形排列在檢測(cè)電路板20的表面上，而且檢測(cè)電路板20在其背面有根據(jù)格點(diǎn)排列的多個(gè)端電極22。每個(gè)檢測(cè)電極21的至少一部分由磁性材料構(gòu)成，每個(gè)檢測(cè)電極21通過內(nèi)部布線部分23電連接到端電極22。
作為這種檢測(cè)電路板20的制造方法，可使用制造多層布線板的普通工藝。對(duì)形成其至少一部分由磁性材料構(gòu)成的檢測(cè)電極21的工藝沒有特殊限制。但是，當(dāng)形成如圖6所示的各有由磁性材料構(gòu)成的表面層部分1B的多層結(jié)構(gòu)的檢測(cè)電極21時(shí)，可使用下列工藝在將要形成多層布線板的基板表面上形成薄銅層，然后對(duì)薄銅層進(jìn)行光刻和腐蝕處理，由此形成基層部分21A，隨后對(duì)基層部分進(jìn)行光刻和用鎳等金屬的鍍敷處理，由此形成表面層部分21B。
還提供圖8中所示的用于形成各向異性導(dǎo)電薄板的模板40。具體地說，該模板40有鐵磁基板41。在鐵磁基板41的表面上，根據(jù)與檢測(cè)電路板20中的檢測(cè)電極21的排列圖形相反的圖形形成鐵磁層部分42，并在鐵磁層部分42以外的其它部分形成厚度比鐵磁層部分42厚的一個(gè)或多個(gè)無磁層部分43。
作為分別形成模板40中鐵磁基板41、鐵磁層部分42和無磁層部分43的材料，可使用作為形成上模50和下模55中的鐵磁基板51、56、鐵磁層部分52、57和無磁層部分53、58列舉的材料。
如圖9所示，在模板40表面(圖9中的上表面)上形成絕緣合成橡膠層30B。
形成在模板40表面上的絕緣合成橡膠層30B的暴露表面有粘接特性。作為形成這種絕緣合成橡膠層30B的工藝，可以使用提供在其兩個(gè)表面上有粘接特性的絕緣合成橡膠板，并將絕緣合成橡膠板粘接到模板40的表面上的工藝；在模板40表面上涂敷經(jīng)固化將成為彈性聚合物質(zhì)的液體聚合物質(zhì)形成材料以形成聚合物質(zhì)形成材料層，并且對(duì)聚合物質(zhì)形成材料層進(jìn)行固化處理到其暴露表面沒有失去粘接特性的程度的工藝，等等。
與形成檢測(cè)電路板20中的檢測(cè)電極21的區(qū)域?qū)?yīng)的絕緣合成橡膠層30B的部分，具體地說，是位于模板40中的鐵磁層部分42上的絕緣合成橡膠層30B的部分和其周圍區(qū)域被去掉，由此形成間隔30S以便暴露模板40中的鐵磁層部分42和其周圍部分。
作為形成絕緣合成橡膠層30中的間隔30S的方法，優(yōu)選使用激光加工方法。在激光加工中使用的激光系統(tǒng)的例子包括二氧化碳激光系統(tǒng)、YAG激光系統(tǒng)和受激準(zhǔn)分子激光系統(tǒng)。
另一方面，潤(rùn)滑劑或脫模劑涂敷在導(dǎo)電顆粒表面上，并且這些導(dǎo)電顆粒分散在通過固化將成為彈性聚合物質(zhì)的聚合物質(zhì)形成材料中，由此制備薄板形成材料。由此制備的薄板形成材料填充到形成在絕緣合成橡膠層30B中的間隔30S中，如圖11所示，以便在間隔30S中形成薄板形成材料層部分30A。
然后已經(jīng)形成薄板形成材料層部分30A和絕緣合成橡膠層30B的模板40在薄板形成材料層部分30A和絕緣合成橡膠層30B的表面與檢測(cè)電路板20的表面對(duì)置，并按以下方式設(shè)置鐵磁層部分42位于檢測(cè)電路板20的對(duì)應(yīng)各檢測(cè)電極21上。
此后，在模板50背面和檢測(cè)電路板20背面設(shè)置電磁鐵或永久磁鐵，以便在每個(gè)薄板形成材料層部分30A的厚度方向施加平行磁場(chǎng)。在該步驟中，模板40的鐵磁層部分42和檢測(cè)電路板20中的檢測(cè)電極21用做磁極，因?yàn)樗鼈兪怯纱判圆牧蠘?gòu)成的。因此，具有更高強(qiáng)度的平行磁場(chǎng)施加于模板40中的鐵磁層部分42和檢測(cè)電路板20中的檢測(cè)電極21之間的薄板形成材料層部分30A，即成為導(dǎo)電路徑形成部件的部分而不是其它部分。結(jié)果，在薄板形成材料層部分30A中，分散在薄板形成材料層部分30A中并呈現(xiàn)磁性的導(dǎo)電顆粒聚集在成為導(dǎo)電路徑形成部件的部分并取向成以便在每個(gè)薄板形成材料層部分30A的厚度方向排列。
在施加平行磁場(chǎng)的同時(shí)或在停止施加平行磁場(chǎng)之后，對(duì)薄板形成材料層部分30A和絕緣合成橡膠層30B進(jìn)行固化處理，借此由在厚度方向延伸的多個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件31構(gòu)成的各向異性導(dǎo)電薄板30和使它們互相絕緣的絕緣部件32整體形成在檢測(cè)電路板20的表面上，由此制成圖5所示結(jié)構(gòu)的用于電路器件檢測(cè)的適配器。
在上面的說明中，施加于薄板形成材料層部分30A的平行磁場(chǎng)強(qiáng)度和薄板形成材料層部分30A與絕緣合成橡膠層30B的固化處理?xiàng)l件與上述各向異性導(dǎo)電薄板10的制造方法中的相同。
根據(jù)這種用于電路器件檢測(cè)的適配器，可以高效率地進(jìn)行電路器件的檢測(cè)，而且由于各向異性導(dǎo)電薄板30因其高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性而具有長(zhǎng)的使用壽命，因此降低了檢測(cè)成本。
由于檢測(cè)電路板20中的每個(gè)檢測(cè)電極21的表面層部分21B是由磁性材料形成的，并且在檢測(cè)電路板20上表面上形成各向異性導(dǎo)電薄板30過程中，在平行磁場(chǎng)在厚度方向施加給薄板形成材料層部分30A時(shí)表面層部分21B用做磁極，因此產(chǎn)生了聚集在檢測(cè)電極21的位置上而不是其它部分的相當(dāng)強(qiáng)的磁力線。因此，即使在檢測(cè)電極21的排列間距極小時(shí)，導(dǎo)電顆粒也會(huì)聚集在檢測(cè)電極21的位置上并在厚度方向取向，從而可以形成具有設(shè)置在檢測(cè)電極21上并由絕緣部件22互相絕緣的多個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件31的期望的各向異性導(dǎo)電薄板30。相應(yīng)地，即使待檢測(cè)電路器件中的待檢測(cè)電極的排列間距極小，和其圖形精細(xì)、高密度和復(fù)，也能可靠地實(shí)現(xiàn)該待檢測(cè)電極與檢測(cè)電路板20中的檢測(cè)電極的所需的電連接。
由于各向異性導(dǎo)電薄板30整體地設(shè)置在檢測(cè)電路板20上，因此可由檢測(cè)電路板20防止在用于電路器件檢測(cè)的適配器的加熱過程中產(chǎn)生的各向異性導(dǎo)電薄板30的熱膨脹。相應(yīng)地，在諸如熱循環(huán)測(cè)試或老化測(cè)試的測(cè)試中即使在變化的溫度下也能保持良好電連接狀態(tài)。
<用于電路器件的檢測(cè)裝置>
圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的用于電路器件的示例性檢測(cè)裝置的主要結(jié)構(gòu)的剖面圖。
在圖13中，標(biāo)號(hào)20表示檢測(cè)電路板，在其表面(圖13中的上表面)上根據(jù)對(duì)應(yīng)待檢測(cè)電路器件1的待檢測(cè)電極2的圖形形成多個(gè)檢測(cè)電極21。在檢測(cè)電路板20的表面上，設(shè)置圖1中所示結(jié)構(gòu)的各向異性導(dǎo)電薄板10，并用合適的裝置(未示出)固定。具體地說，各向異性導(dǎo)電薄板10有根據(jù)與待檢測(cè)電路器件1的待檢測(cè)電極2對(duì)應(yīng)的圖形形成的多個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件11，并且每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件11排列成位于檢測(cè)電路板20中的其對(duì)應(yīng)檢測(cè)電極21上。
作為檢測(cè)對(duì)象的待檢測(cè)電路器件的例子包括晶片、半導(dǎo)體芯片、諸如BGA和CSP的封裝、諸如MCM之類的模塊的電子部件、和諸如單面印刷電路板、雙面印刷電路板和多層印刷電路板等的印刷電路板。
在這種檢測(cè)裝置中，例如在靠近待檢測(cè)電路器件1的方向移動(dòng)檢測(cè)電路板20，或者通過在靠近檢測(cè)電路板20的方向移動(dòng)待檢測(cè)電路器件1，各向異性導(dǎo)電薄板10被待檢測(cè)電路器件1和檢測(cè)電路板20加壓。結(jié)果，通過各向異性導(dǎo)電薄板10中的導(dǎo)電路徑形成部件11實(shí)現(xiàn)了待檢測(cè)電路器件1中的待檢測(cè)電極2和檢測(cè)電路板20中的檢測(cè)電極21之間的電連接。
在這種狀態(tài)中，或者在為了研究這種電路器件1的潛在缺陷而使環(huán)境溫度升到預(yù)定溫度例如150℃的狀態(tài)下，進(jìn)行待檢測(cè)電路器件1所要求的電檢測(cè)。
根據(jù)這種檢測(cè)裝置，由于各向異性導(dǎo)電薄板10因其高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性而具有長(zhǎng)的使用壽命，因此各向異性導(dǎo)電薄板10的更換頻率很小。結(jié)果，可以高效率地進(jìn)行電路器件的檢測(cè)。
圖14是表示根據(jù)本發(fā)明的用于電路器件的檢測(cè)裝置的另一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)剖面圖。這個(gè)檢測(cè)裝置用于進(jìn)行在其兩個(gè)表面上形成待檢測(cè)電極6、7的待檢測(cè)電路板50的電檢測(cè)，并具有用于固定檢測(cè)執(zhí)行區(qū)域R中的待檢測(cè)電路板5的固定器8。這個(gè)固定器8備有定位栓9，用于在檢測(cè)執(zhí)行區(qū)域R中的適當(dāng)位置設(shè)置待檢測(cè)電路板5。在檢測(cè)執(zhí)行區(qū)域R上面，按照從下向上的順序設(shè)置圖5所示結(jié)構(gòu)的上側(cè)適配器35a和上側(cè)檢測(cè)頭60a。在上側(cè)檢測(cè)頭60a上，設(shè)置上側(cè)支撐板66a，上側(cè)檢測(cè)頭66a通過支柱64a固定到支撐板66a上。另一方面，在檢測(cè)執(zhí)行區(qū)域R下面，按照從上向下的順序設(shè)置圖5所示結(jié)構(gòu)的下側(cè)適配器35b和下側(cè)檢測(cè)頭60b。在下側(cè)檢測(cè)頭60b之下，設(shè)置下側(cè)支撐板66b，下側(cè)檢測(cè)頭60b通過支柱64b固定到支撐板66b上。
上側(cè)檢測(cè)頭60a由板狀電極器件61a、和設(shè)置并固定在電極器件61a下表面的彈性各向異性導(dǎo)電薄板65a構(gòu)成。電極器件61a在其下表面有設(shè)置在與上側(cè)適配器35a中的端電極22相同間距的格點(diǎn)位置的多個(gè)連接電極62a。每個(gè)連接電極62a通過引線63a與設(shè)置在上側(cè)支撐板66a上的連接器67a電連接，并通過這個(gè)連接器67a還與測(cè)試器的檢測(cè)電路(未示出)電連接。
下側(cè)檢測(cè)頭60b由板狀電極器件61b、和設(shè)置并固定在電極件61b上表面上的彈性各向異性導(dǎo)電薄板65b構(gòu)成。電極器件65b在其上表面上有多個(gè)連接電極62b，它們排列在與下側(cè)適配器35b中的端電極22相同間距的格點(diǎn)位置上。每個(gè)連接電極62b通過引線63b與設(shè)置在下側(cè)支撐板66b上的連接器67b電連接，并通過這個(gè)連接器67b與測(cè)試器的檢測(cè)電路(未示出)電連接。
在上側(cè)檢測(cè)頭60a和下側(cè)檢測(cè)頭60b中的每個(gè)各向異性導(dǎo)電薄板65a和65b中，形成導(dǎo)電路徑形成部件，它們每個(gè)只在其厚度方向形成導(dǎo)電路徑。作為這種各向異性導(dǎo)電薄板65a和65b，優(yōu)選為每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件形成得在其至少一側(cè)在厚度方向從表面突出，并呈現(xiàn)電連接的高穩(wěn)定性。
在這種用于電路器件的檢測(cè)裝置中，作為檢測(cè)對(duì)象的待檢測(cè)電路板5用固定器8固定在檢測(cè)執(zhí)行區(qū)域R中。在這種狀態(tài)下，上側(cè)支撐板66a和下側(cè)支撐板66b都在靠近待檢測(cè)電路板5的方向移動(dòng)，由此待檢測(cè)電路板5被上側(cè)適配器35a和下側(cè)適配器35b加壓固定。
在這種狀態(tài)下，待檢測(cè)電路板5上表面上的待檢測(cè)電極6通過各向異性導(dǎo)電薄板30中的導(dǎo)電路徑形成部件31與上側(cè)適配器35a中的檢測(cè)電極21電連接，并且上側(cè)適配器35a中的端電極22通過各向異性導(dǎo)電薄板65a與電極器件61a中的連接電極62a電連接。另一方面，待檢測(cè)電路板5下表面上的待檢測(cè)電極7通過各向異性導(dǎo)電薄板30中的導(dǎo)電路徑形成部件31與下側(cè)適配器35b中的檢測(cè)電極21電連接，而且下側(cè)適配器35b中的端電極22通過各向異性導(dǎo)電薄板65b與電極器件61b中的連接電極62b電連接。
這樣地，通過在待檢測(cè)電路板5上表面和下表面上的待檢測(cè)電極6和7分別電連接到上側(cè)檢測(cè)頭60a中的電極器件61a的連接電極62a和下側(cè)檢測(cè)頭60b中的電極器件61b的連接電極62b，實(shí)現(xiàn)電連接到測(cè)試器的檢測(cè)電路的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，進(jìn)行所要求的電檢測(cè)。
根據(jù)上述用于電路板的檢測(cè)裝置，由于提供了各具有重復(fù)使用耐久性和耐熱性高的各向異性導(dǎo)電薄板30的上側(cè)適配器35a和下側(cè)適配器35b，可以高效率地進(jìn)行電路器件的檢測(cè)，并且降低了檢測(cè)成本。
在每個(gè)上側(cè)適配器35a和下側(cè)適配器35b中，各向異性導(dǎo)電薄板30整體設(shè)置在檢測(cè)電路板20上，并且由檢測(cè)電路板20防止了各向異性導(dǎo)電薄板30的熱膨脹。因此，即使在變化的溫度下也可以穩(wěn)定地保持好的電連接狀態(tài)。
<電子部件封裝結(jié)構(gòu)>
圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件封裝結(jié)構(gòu)示例的構(gòu)造的剖面圖。在電子部件封裝結(jié)構(gòu)中，電子部件71通過圖1所示結(jié)構(gòu)的各向異性導(dǎo)電薄板10設(shè)置在電路板73上。各向異性導(dǎo)電薄板10按照被電子部件71和電路板73加壓固定的狀態(tài)由固定部件75固定。電子部件71中的電極72通過各向異性導(dǎo)電薄板10中的導(dǎo)電路徑形成部件(未示出)電連接到電路板73中的電極74上。
對(duì)電子部件沒有特別限制，可使用各種電子部件。其例子包括由每個(gè)半導(dǎo)體器件如晶體管、二極管、繼電器、開關(guān)、IC芯片或LSI芯片或其封裝和MCM(多個(gè)芯片組件)構(gòu)成的有源部件；無源部件，如電阻器、電容器、石英振蕩器、揚(yáng)聲器、擴(kuò)音器、變壓器(線圈)和電感器；和顯示板，如TFT型液晶顯示板、STN型液晶顯示板、等離子體顯示板、和電致發(fā)光板。
作為電路板73，可使用各種結(jié)構(gòu)，如單面印刷電路板、雙面印刷電路板、和多層印刷電路板。電路板73可以是由其結(jié)合構(gòu)成的柔性板、剛性板和柔性-剛性板。
作為形成柔性板的材料，可使用聚酰亞胺、酰胺、聚酯、聚砜等。
作為形成剛性板的材料，可使用復(fù)合樹脂材料，如玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂、玻璃纖維增強(qiáng)酚樹脂、玻璃纖維增強(qiáng)聚酰亞胺樹脂、或玻璃纖維增強(qiáng)雙馬來酰亞胺三嗪樹脂，或者陶瓷材料，如二氧化硅或氧化鋁。
用于電子部件71中的電極72和電路板73中的電極74的材料的例子包括金、銀、銅、鎳、碳、鋁和ITO。
電子部件71中的電極72和電路板73中的電極74的厚度優(yōu)選為0.1到100μm。
電子部件71中的電極72和電路板73中的電極74的寬度各優(yōu)選為1到500μm。
根據(jù)上述電子部件封裝結(jié)構(gòu)，由于電子部件71通過重復(fù)使用耐久性和耐熱性高的各向異性導(dǎo)電薄板10與電路板73電連接，因此可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定保持良好的電連接狀態(tài)。
這種電子部件封裝結(jié)構(gòu)可適用于電子計(jì)算機(jī)、電子數(shù)字時(shí)鐘、電子攝象機(jī)、計(jì)算機(jī)鍵盤等領(lǐng)域中的印刷電路板和電子部件的封裝結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，可以進(jìn)行各種修改。
(1)如圖16所示，可構(gòu)成在其周邊部分用框狀支架15支撐的配備支架的各向異性導(dǎo)電薄板10。
這種各向異性導(dǎo)電薄板10可以如下制造作為制造各向異性導(dǎo)電薄板的模具，使用具有用于設(shè)置支架15的空間區(qū)域的模具，其中支架15利用空間區(qū)域設(shè)置在空腔內(nèi)，在用于設(shè)置模具空腔內(nèi)的支架的空間區(qū)域內(nèi)設(shè)置支架15，并在該狀態(tài)下，將薄板形成材料裝到模具中，如上所述，從而進(jìn)行固化處理。
(2)在本發(fā)明中，在突出絕緣部件12表面的狀態(tài)形成導(dǎo)電路徑形成部件11不是必要的。因此，各向異性導(dǎo)電薄板10的表面可以是平坦的或光滑的。
(3)各向異性導(dǎo)電薄板還可以構(gòu)成為所謂分散型或均勻分布型，其中導(dǎo)電顆粒按照均勻分布在其平面方向的狀態(tài)包含在基體材料中。
下面，利用下面的實(shí)施例具體介紹本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于這些例子。
在下列實(shí)施例中，用激光衍射散射法測(cè)量顆粒的數(shù)量平均顆粒直徑，并在固化之后在JIS K 6253中所述的硬度計(jì)硬度測(cè)試基礎(chǔ)上借助A型硬度計(jì)測(cè)量橡膠的硬度計(jì)硬度。
<例1> 對(duì)數(shù)量平均顆粒直徑為30μm的鎳顆粒表面，按照占顆粒質(zhì)量的8％質(zhì)量的量鍍敷金制備導(dǎo)電顆粒(數(shù)量平均顆粒直徑30μm)。用潤(rùn)滑劑按照每100份導(dǎo)電顆粒質(zhì)量的5份的量涂敷導(dǎo)電顆粒表面。作為潤(rùn)滑劑，使用含有在其分子中有氟原子(一個(gè)或多個(gè))的硅油的硅脂“FG721”(日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)。
然后把涂敷了潤(rùn)滑劑的9份質(zhì)量導(dǎo)電顆粒加入100份質(zhì)量的附加型液體硅橡膠“KE2000-40”(日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制；固化之后的硬度計(jì)硬度40)并與之混合。之后，通過減壓對(duì)得到的混合物進(jìn)行去泡沫處理，由此制備薄板形成材料。
除了用于設(shè)置支架的空間區(qū)域提供在空腔內(nèi)之外，根據(jù)基本如圖2所示的結(jié)構(gòu)，用于制造各向異性導(dǎo)電薄板的模具在下列條件下制作。
鐵磁基板材料鐵，厚度6mm，鐵磁層材料鎳，厚度0.15mm，直徑0.4mm，間距(中心距離)0.8mm；無磁層的材料環(huán)氧樹脂，厚度0.2mm，隔板厚度0.3mm[各向異性導(dǎo)電薄板的制造]
由不銹鋼構(gòu)成且厚度為0.3mm的用于各向異性導(dǎo)電薄板的框狀支架設(shè)置在模具空腔內(nèi)的用于設(shè)置支架的空間區(qū)域中。然后將制備的薄板形成材料裝入模具的空腔內(nèi)，并用減壓進(jìn)行去泡沫處理，由此在模具中形成薄板形成材料層。
在用電磁鐵將2T的平行磁場(chǎng)施加給薄板形成材料層的同時(shí)，在100℃條件下對(duì)薄板形成材料層進(jìn)行固化處理1小時(shí)。將薄板形成材料層從模具取出之后，在150℃條件下進(jìn)行二次固化1小時(shí)，由此制成具有各在板厚度方向延伸的多個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件和使導(dǎo)電路徑形成部件互相絕緣的絕緣部件的配備支架的各向異性導(dǎo)電薄板。
如此獲得的各向異性導(dǎo)電薄板，各有0.4mm外部直徑的導(dǎo)電路徑形成部件設(shè)置在間距為0.8mm、12行和9列的格點(diǎn)位置上，絕緣部件的厚度為0.3mm，每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件的厚度為0.4mm，導(dǎo)電路徑形成部件形成為從絕緣部件的兩個(gè)表面突出(每個(gè)突出高度0.05mm)的狀態(tài)。在導(dǎo)電路徑形成部件中導(dǎo)電顆粒的比例為3％體積百分比。
<例2>
除了使用含有在其分子中沒有氟原子的硅油的硅脂“G501”(日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)代替硅脂“FG721”作為潤(rùn)滑劑，并用潤(rùn)滑劑按每100份質(zhì)量導(dǎo)電顆粒質(zhì)量的2.5份質(zhì)量的量涂敷導(dǎo)電顆粒表面之外，用與例1相同的方式制造配備支架的各向異性導(dǎo)電薄板。得到的各向異性導(dǎo)電薄板中的導(dǎo)電路徑形成部件和絕緣部件的尺寸與例1中的各向異性導(dǎo)電薄板的尺寸相同。導(dǎo)電路徑形成部件中的導(dǎo)電顆粒的比例為30％體積百分比。
<例3>
除了使用含氟脫模劑“Daifree”(日本Daikin工業(yè)株式會(huì)社制)代替硅脂“FG721”作為脫模劑，并用脫模劑每100份質(zhì)量導(dǎo)電顆粒質(zhì)量的2.5份質(zhì)量的量涂敷導(dǎo)電顆粒表面之外，用與例1相同的方式制造配備支架的各向異性導(dǎo)電薄板。得到的各向異性導(dǎo)電薄板中的導(dǎo)電路徑形成部件和絕緣部件的尺寸與例1中的各向異性導(dǎo)電薄板的尺寸相同。導(dǎo)電路徑形成部件中的導(dǎo)電顆粒的比例為30％體積百分比。
<例4>
除了用在25℃時(shí)動(dòng)粘度為300000cst的硅油“KF96H”(日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)代替硅脂“FG721”作為潤(rùn)滑劑，并用潤(rùn)滑劑按每100份質(zhì)量導(dǎo)電顆粒質(zhì)量的2.5份質(zhì)量的量涂敷導(dǎo)電顆粒表面之外，用與例1相同的方式制造配備支架的各向異性導(dǎo)電薄板。得到的各向異性導(dǎo)電薄板中的導(dǎo)電路徑形成部件和絕緣部件的尺寸與例1中的各向異性導(dǎo)電薄板的尺寸相同。導(dǎo)電路徑形成部件中的導(dǎo)電顆粒的比例為30％體積百分比。
<對(duì)比例1>
除了導(dǎo)電顆粒表面沒有用潤(rùn)滑劑涂敷之外，用與例1相同的方式制造配備支架的各向異性導(dǎo)電薄板。得到的各向異性導(dǎo)電薄板中的導(dǎo)電路徑形成部件和絕緣部件的尺寸與例1中的各向異性導(dǎo)電薄板的尺寸相同。導(dǎo)電路徑形成部件中的導(dǎo)電顆粒的比例為30％體積百分比。
<對(duì)比例2>
除了用附加型液體硅橡膠“KE2000-20”(日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制，固化之后的硬度計(jì)硬度18)代替附加型液體硅橡膠“KE2000-40”之外，用與例1相同的方式制造配備支架的各向異性導(dǎo)電薄板。得到的各向異性導(dǎo)電薄板中的導(dǎo)電路徑形成部件和絕緣部件的尺寸與例1中的各向異性導(dǎo)電薄板的尺寸相同。導(dǎo)電路徑形成部件中的導(dǎo)電顆粒的比例為30％體積百分比<參考例1>
除了用在25℃時(shí)動(dòng)粘度為2cst的硅油“KF96L”(日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)代替硅脂“FG721”，和用潤(rùn)滑劑按每100份質(zhì)量導(dǎo)電顆粒質(zhì)量的2.5份質(zhì)量的量涂敷導(dǎo)電顆粒表面之外，用與例1相同的方式制造配備支架的各向異性導(dǎo)電薄板。得到的各向異性導(dǎo)電薄板中的導(dǎo)電路徑形成部件和絕緣部件的尺寸與例1中的各向異性導(dǎo)電薄板的尺寸相同。導(dǎo)電路徑形成部件中的導(dǎo)電顆粒的比例為30％體積百分比。
<參考例2>
除了用潤(rùn)滑劑按每100份質(zhì)量導(dǎo)電顆粒質(zhì)量的20份質(zhì)量的量涂敷導(dǎo)電顆粒表面之外，用與例1相同的方式制造配備支架的各向異性導(dǎo)電薄板。得到的各向異性導(dǎo)電薄板中的導(dǎo)電路徑形成部件和絕緣部件的尺寸與例1中的各向異性導(dǎo)電薄板的尺寸相同。導(dǎo)電路徑形成部件中的導(dǎo)電顆粒的比例為30％體積百分比。
對(duì)于根據(jù)例1到4、對(duì)比例1和2、及參考例1和2的各向異性導(dǎo)電薄板，按下列方式評(píng)價(jià)重復(fù)使用耐久性和耐熱性。
(1)重復(fù)使用耐久性提供用于評(píng)價(jià)的第一和第二電路板。用于評(píng)價(jià)的第一電路板有在由厚度為0.5mm的BT樹脂構(gòu)成的絕緣基板的一個(gè)表面上的由金構(gòu)成的發(fā)射電極和在絕緣基板的一個(gè)表面上的周邊部分通過印刷布線與各發(fā)射電極電連接的引線電極，其中發(fā)射電極根據(jù)間距為0.8mm的格點(diǎn)位置設(shè)置在15行和15列，每個(gè)電極的高度為20μm，外部直徑為0.25mm。用于評(píng)價(jià)的第二電路板具有在厚度為0.5mm的BT樹脂構(gòu)成的絕緣基板的一個(gè)表面上的由金構(gòu)成的平板電極和在絕緣基板的一個(gè)表面上的周邊部分通過印刷布線與各平板電極電連接的引線電極，其中平板電極根據(jù)間距為0.8mm的格點(diǎn)位置設(shè)置在20行和20列，每個(gè)電極的外部直徑為0.3mm。各向異性導(dǎo)電薄板樣品按照其導(dǎo)電路徑形成部件位于各個(gè)發(fā)射電極和平板電極之間的方式設(shè)置在用于評(píng)價(jià)的第一和第二電路板之間。
在130℃環(huán)境溫度下按照施加給導(dǎo)電路徑形成部件的負(fù)載為10gf的方式，各向異性導(dǎo)電薄板被用于評(píng)價(jià)的第一和第二電路板加壓固定。在這種狀態(tài)，用四探針法測(cè)量每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件的電阻。隨后，施加于導(dǎo)電路徑形成部件的負(fù)載變?yōu)?gf。這個(gè)過程被定義為一個(gè)循環(huán)，重復(fù)該過程并利用超過1Ω的任何導(dǎo)電路徑形成部件的電阻值計(jì)數(shù)循環(huán)的數(shù)量(這稱為“重復(fù)耐久運(yùn)行”)。
導(dǎo)電路徑形成部件的初始電阻(在第一循環(huán)中測(cè)量的電阻值)和各向異性導(dǎo)電薄板的重復(fù)耐久次數(shù)如表1所示。
(2)耐熱性使用與上述(1)使用的相同的用于評(píng)價(jià)的第一和第二電路板，各向異性導(dǎo)電薄板的樣品按照其導(dǎo)電路徑形成部件位于各個(gè)發(fā)射電極和平板電極之間的方式放置在用于評(píng)價(jià)的第一和第二電路板之間，并在施加于一個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件的負(fù)載為10gf的狀態(tài)下被用于評(píng)價(jià)的所述電路板加壓固定。
在這種狀態(tài)，板在根據(jù)溫度控制程序控制的恒溫器中在25℃保持1小時(shí)，然后用四探針法測(cè)量在25℃時(shí)每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件的初始電阻。之后，板在150℃保持2小時(shí)，然后用四探針法測(cè)量在150℃時(shí)每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件的初始電阻。
之后，重復(fù)板保持在25℃1小時(shí)和隨后保持在150℃2小時(shí)的過程(該過程被定義為一個(gè)循環(huán))，在每次完成該循環(huán)之后測(cè)量每個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件的電阻，從而利用超過1Ω的任何導(dǎo)電路徑形成部件的電阻值計(jì)算循環(huán)的數(shù)量(這稱為“耐熱運(yùn)行”)。
結(jié)果示于表1中。
表1

從表1所示的結(jié)果看到，根據(jù)例1-4的各向異性導(dǎo)電薄板，不論是在正常環(huán)境下重復(fù)使用還是在高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用，導(dǎo)電路徑形成部件的電阻的增加都很小，因此證實(shí)了由于高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性，這些板可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)的使用壽命。
<例5> 根據(jù)圖6和7所示的結(jié)構(gòu)制造具有下列檢測(cè)電極和端電極的檢測(cè)電路板。
(1)檢測(cè)電極電極直徑150μm，間距500μm，基層部分的材料銅，基層部分的厚度30μm，表面層部分的材料鎳，表面層部分的厚度70μm，電極數(shù)量512(2)端電極電極直徑500μm，間距800μm，材料銅，電極數(shù)量512[薄板形成材料的制備]用金按照占顆粒質(zhì)量的8％質(zhì)量的量鍍敷具有20μm數(shù)量平均顆粒直徑的鎳顆粒表面，制備導(dǎo)電顆粒(數(shù)量平均顆粒直徑20μm)。用潤(rùn)滑劑按照每100份導(dǎo)電顆粒質(zhì)量的2.5份質(zhì)量的量涂敷導(dǎo)電顆粒表面。作為潤(rùn)滑劑，使用含有在其分子中有氟原子(一個(gè)或多個(gè))的硅油的硅脂“FG721”(日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)。
然后涂敷了潤(rùn)滑劑的8份質(zhì)量導(dǎo)電顆粒被加到100份質(zhì)量附加型液體硅橡膠“KE2000-40”(日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制，固化之后的硬度計(jì)硬度40)中并與之混合，之后，通過減壓將到的混合物進(jìn)行去泡沫處理，由此制備薄板形成材料。
在下列條件下根據(jù)圖8所示的結(jié)構(gòu)制作用于模制各向異性導(dǎo)電薄板的模板。
鐵磁基板料材鐵，厚度6mm，鐵磁層材料鎳，厚度0.05mm，直徑0.15mm，間距(中心距離)0.5mm無磁層的材料環(huán)氧樹脂，厚度0.11mm[用于電路器件檢測(cè)的適配器的制作]其兩個(gè)表面都有粘接特性和厚度為150μm的絕緣合成橡膠板粘接到上述模板的表面上，形成絕緣合成橡膠層。之后，用二氧化碳激光系統(tǒng)去掉模板中位于鐵磁層部分及其周邊部分的絕緣合成橡膠層部分，由此形成空間以便暴露模板中的鐵磁層部分及其周邊部分。用絲網(wǎng)印刷工藝將制備的薄板形成材料填充到形成在絕緣合成橡膠層中的空間中，以便在該空間內(nèi)形成薄板形成材料層。
然后已經(jīng)形成薄板形成材料層部分和絕緣合成橡膠層部分的模板在薄板形成材料層部分和絕緣合成橡膠層部分的表面與檢測(cè)電路板的表面對(duì)置，并按照鐵磁層部分位于檢測(cè)電路板中的各對(duì)應(yīng)檢測(cè)電極上的方式設(shè)置。
當(dāng)用電磁鐵給薄板形成材料層施加0.7T的平行磁場(chǎng)時(shí)，在100℃條件下對(duì)薄板形成材料層進(jìn)行固化處理1小時(shí)。從模板取出薄板形成材料層之后，在150℃條件下進(jìn)行二次固化1小時(shí)，由此整體形成具有各在板厚度方向延伸的多個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件和在檢測(cè)電路板表面上使導(dǎo)電路徑形成部件互相絕緣的絕緣部件的各向異性導(dǎo)電薄板，以制成用于電路器件檢測(cè)的適配器。
在如此獲得的用于電路器件檢測(cè)的適配器中的各向異性導(dǎo)電薄板中，導(dǎo)電路徑形成部件的外部直徑為0.15mm，間距為0.5mm，導(dǎo)電路徑形成部件從絕緣部件表面突出的高度為58μm，絕緣部件的厚度為150μm，導(dǎo)電路徑形成部件中的導(dǎo)電顆粒比例為30％體積百分比。
<對(duì)比例3>
除了導(dǎo)電顆粒表面沒有用潤(rùn)滑劑涂敷以外，用與例5相同的方式制造用于電路器件檢測(cè)的適配器。得到的用于電路器件檢測(cè)的適配器中的各向?qū)詫?dǎo)電薄板的導(dǎo)電路徑形成部件和絕緣部件的尺寸與根據(jù)例5的用于電路器件檢測(cè)的適配器中的尺寸相同。導(dǎo)電路徑形成部件中的導(dǎo)電顆粒的比例為30％體積百分比。
<對(duì)比例4>
除了導(dǎo)電顆粒表面沒有用潤(rùn)滑劑涂敷，和將鈦耦合劑按每100份質(zhì)量附加型液體硅酮的0.3份質(zhì)量添加到薄板形成材料中以外，用與例5相同的方式制造用于電路器件檢測(cè)的適配器。得到的用于電路器件檢測(cè)的適配器中的各向異性導(dǎo)電薄板的導(dǎo)電路徑形成部件和絕緣部件的尺寸與根據(jù)例5的用于電路器件檢測(cè)的適配器中的尺寸相同。導(dǎo)電路徑形成部件中的導(dǎo)電顆粒的比例為3％體積百分比。
<對(duì)比例5>
除了用附加型液體硅橡膠“KE2000-20”(日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制，固化之后的硬度計(jì)硬度18)代替附加型液體硅橡膠“KE2000-40”以外，用與例5相同的方式制造用于電路器件檢測(cè)的適配器。得到的用于電路器件檢測(cè)的適配器中的各向異性導(dǎo)電薄板的導(dǎo)電路徑形成部件和絕緣部件的尺寸與根據(jù)例5的用于電路器件檢測(cè)的適配器中的尺寸相同。導(dǎo)電路徑形成部件中的導(dǎo)電顆粒的比例為30％體積百分比。
<參考例3>
除了用潤(rùn)滑劑按每100份導(dǎo)電顆粒質(zhì)量的20份質(zhì)量的量涂敷導(dǎo)電顆粒表面之外，用與例5相同的方式制造用于電路器件檢測(cè)的適配器。得到用于電路器件檢測(cè)的適配器中的各向異性導(dǎo)電薄板的導(dǎo)電路徑形成部件和絕緣部件的尺寸與根據(jù)例5的用于電路器件檢測(cè)的適配器中的尺寸相同。導(dǎo)電路徑形成部件中的導(dǎo)電顆粒的比例為30％體積百分比。
根據(jù)例5、對(duì)比例3-5和參考例3的用于電路器件檢測(cè)的適配器分別用于制造圖14所示結(jié)構(gòu)的檢測(cè)裝置。
另一方面，提供在其每個(gè)表面上有512個(gè)待檢測(cè)電極的待檢測(cè)電路板，并且在待檢測(cè)電路板上已經(jīng)形成厚度為38μm的焊料抗蝕劑。待檢測(cè)電極的尺寸為直徑為200μm，厚度為30μm，間距為500μm。
然后待檢測(cè)電路板保持在檢測(cè)裝置的檢測(cè)執(zhí)行區(qū)域內(nèi)并由上側(cè)適配器和下側(cè)適配器按照施加于一個(gè)待檢測(cè)電極的負(fù)載為25gf的方式加壓固定。在這種狀態(tài)，輸送20mA的電流，以便用測(cè)試器測(cè)量上側(cè)適配器中的檢測(cè)電極和下側(cè)適配器中的它們的對(duì)應(yīng)檢測(cè)電極之間的電阻。然后，施加于每個(gè)待檢測(cè)電極的負(fù)載變?yōu)?gf。這個(gè)過程定義為一個(gè)循環(huán)，重復(fù)該過程并對(duì)于超過300kΩ的任何檢測(cè)電極通過電阻值計(jì)算循環(huán)數(shù)量。結(jié)果示于表2中。表2

從表2顯然證實(shí)了，根據(jù)例5的用于電路器件檢測(cè)的適配器其重復(fù)使用的電阻增加很小，并且由于其高的重復(fù)使用耐久性而可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)的使用壽命。
發(fā)明的效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電薄板，即使多次重復(fù)使用或者在高溫環(huán)境下使用，也能長(zhǎng)時(shí)間保持所要求的導(dǎo)電性，并且由于其高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性而可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的制造方法，制造的各向異性導(dǎo)電薄板因其高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性而具有長(zhǎng)的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的用于電路器件檢測(cè)的適配器，由于使用了因其高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性而有長(zhǎng)的使用壽命的各向異性導(dǎo)電薄板，因此更換電路器件檢測(cè)中的適配器的頻率很小。結(jié)果，可以高效率地進(jìn)行電路器件的檢測(cè)。此外，由于各向異性導(dǎo)電薄板整體提供在檢測(cè)電路板上，即使在變化的溫度下也能保持良好的電連接狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的用于電路器件的檢測(cè)裝置，由于使用了因其高的重復(fù)使用耐久性和耐熱性而具有長(zhǎng)的使用壽命的各向異性導(dǎo)電薄板，因此更換各向異性導(dǎo)電薄板的頻率很小。結(jié)果，可以高效率地進(jìn)行電路器件的檢測(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的電子部件封裝結(jié)構(gòu)，可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定保持良好的電連接狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種各向異性導(dǎo)電薄板，其在彈性聚合物質(zhì)中按照在板厚度方向取向的狀態(tài)包含呈現(xiàn)磁性的導(dǎo)電顆粒，其特征在于彈性聚合物質(zhì)的硬度計(jì)硬度為20到90，且導(dǎo)電顆粒表面涂敷了潤(rùn)滑劑或脫模劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的各向異性導(dǎo)電薄板，其特征在于涂敷在導(dǎo)電顆粒表面上的潤(rùn)滑劑或脫模劑的量為相對(duì)于100質(zhì)量份導(dǎo)電顆粒為10/Dn到150/Dn質(zhì)量份，其中Dn是導(dǎo)電顆粒的數(shù)量平均直徑(μm)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的各向異性導(dǎo)電薄板，其特征在于涂敷在導(dǎo)電顆粒表面上的潤(rùn)滑劑或脫模劑含有硅油。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的各向異性導(dǎo)電薄板，其特征在于硅油在其分子中含有一個(gè)或多個(gè)氟原子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的各向異性導(dǎo)電薄板，其特征在于涂敷在導(dǎo)電顆粒表面上的潤(rùn)滑劑或脫模劑是含氟的潤(rùn)滑劑或脫模劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)的各向異性導(dǎo)電薄板，其特征在于包括多個(gè)導(dǎo)電路徑形成部件和使導(dǎo)電路徑形成部件互相絕緣的一個(gè)或多個(gè)絕緣部件，每個(gè)上述導(dǎo)電路徑形成部件含有緊密的導(dǎo)電顆粒并在板厚度方向上延伸。
7.一種制造各向異性導(dǎo)電薄板的方法，包括以下步驟用潤(rùn)滑劑或脫模劑涂敷呈現(xiàn)磁性的導(dǎo)電顆粒的表面，將涂敷了潤(rùn)滑劑或脫模劑的導(dǎo)電顆粒分散在用于彈性聚合物質(zhì)的液體材料中，形成薄板形成材料層，上述用于彈性聚合物質(zhì)的液體材料經(jīng)過固化后成為彈性聚合物質(zhì)，在厚度方向上向薄板形成材料層施加磁場(chǎng)，以及對(duì)薄板形成材料層進(jìn)行固化處理。
8.一種用于電路器件檢測(cè)的適配器，其特征在于包括檢測(cè)電路板、和一體地設(shè)置在檢測(cè)電路板表面上的根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)的各向異性導(dǎo)電薄板，在上述檢測(cè)電路板的表面上根據(jù)與待檢測(cè)電路器件的待檢測(cè)電極對(duì)應(yīng)的圖形形成有多個(gè)檢測(cè)電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的用于電路器件檢測(cè)的適配器，其特征在于檢測(cè)電路板中的每個(gè)檢測(cè)電極的至少一部分由磁性材料構(gòu)成。
10.一種用于電路器件的檢測(cè)裝置，其特征在于包括檢測(cè)電路板、和置于檢測(cè)電路板和電路器件之間的根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)的各向異性導(dǎo)電薄板，在上述檢測(cè)電路板的表面上根據(jù)與待檢測(cè)電路器件的待檢測(cè)電極對(duì)應(yīng)的圖形形成有多個(gè)檢測(cè)電極。
11.一種電子部件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于包括電路板、和通過根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)的各向異性導(dǎo)電薄板電連接到該電路板的電子部件。
全文摘要
一種各向異性導(dǎo)電薄板、其制造方法及其應(yīng)用的產(chǎn)品,即使重復(fù)使用或在高溫環(huán)境下使用,該各向異性導(dǎo)電薄板也能長(zhǎng)時(shí)間保持所要求的導(dǎo)電性,并且具有長(zhǎng)壽命。該各向異性導(dǎo)電薄板在彈性聚合物質(zhì)中按照在板厚度方向取向的狀態(tài)包含呈現(xiàn)磁性的導(dǎo)電顆粒,其中:彈性聚合物質(zhì)的硬度計(jì)硬度為20到90,且導(dǎo)電顆粒表面涂敷了潤(rùn)滑劑或脫模劑。
文檔編號(hào)H01R13/22GK1349101SQ0114277
公開日2002年5月15日 申請(qǐng)日期2001年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月25日
發(fā)明者木村潔, 下田杉郎, 安田直史, 山田大典 申請(qǐng)人:Jsr株式會(huì)社