專利名稱：探針卡的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及可以用于測試被測試物體比如半導體晶片的電學性質(zhì)的探針卡，以及 包括這樣的探針卡的探針測試器。本發(fā)明還涉及導電構(gòu)件，并且特別地涉及使用陽極氧化鋁膜的各向異性導電結(jié)構(gòu) 體和導電層的層壓體。
背景技術(shù)：
在制造半導體集成電路器件的方法中，半導體芯片通常是通過在晶片上形成大量 的集成電路并將晶片切割而獲得的。為了測試電學性質(zhì)，在晶片狀態(tài)下、在晶片被切割為單獨的半導體芯片的狀態(tài)下 或者在用樹脂密封前的包裝狀態(tài)下對半導體芯片進行探針測試或者老化(burn-in)測試。關于這樣的測試，專利文件1公開了可以用于通過與被測試物體的被測試電極接 觸來測試被測試物體的電學性質(zhì)的探針卡，所述探針卡包括探針接觸針，所述探針接觸針 與被測試物體的被測試電極電接觸；探針接觸針固定支架，所述探針接觸針固定支架用于 固定探針接觸針的近端以使得探針接觸針的遠端附近暴露于表面；測試用電路板，在所述 測試用電路板中形成測試用電極以便對應于被測試物體的被測試電極；以及各向異性導電 板，所述各向異性導電板用于將暴露在探針接觸針固定支架的后表面?zhèn)壬系奶结樈佑|針的 近端與測試用電路板的測試用電極電連接；所述各向異性導電板包括彈性各向異性導電膜，所述彈性各向異性導電膜包括 在平面方向彼此隔開并且在厚度方向延伸的多個連接用導電部，并且在所述連接用導電部 之間形成絕緣部；和支撐所述彈性各向異性導電膜的框架板。專利文件2公開了用于測試位于下部的被測試物體的電學性質(zhì)的探針卡，所述探 針卡包括電路板；測試用接觸結(jié)構(gòu)體，所述測試用接觸結(jié)構(gòu)體安置在所述電路板和被測 試物體之間并且在被測試物體和電路板之間傳遞電流，所述測試用接觸結(jié)構(gòu)體包括平板形的基板；和附接于所述基板的上和下表面以 將基板夾在中間的薄板，所述薄板中的每一個都由多個彈性導電部和將所述導電部互連的 絕緣部組成，所述導電部形成為延伸貫穿每一個薄板并且從每個薄板的上和下表面突出，所述基板具有多個從基板的上表面通至下表面的載流通道，位于基板的兩個表面 上的薄板的導電部與基板的相應載流通道電連接，位于所述基板的兩個表面上的薄板被固定到基板，并且在所述基板上表面?zhèn)壬系谋“灞还潭ǖ诫娐钒濉Ａ硪环矫?，專利文?公開了通過使用作為絕緣材料的聚醚酰亞胺樹脂和作為導 電材料的電線(銅線)獲得的各向異性導電基板(實施例1)。非專利文件1公開了制造印刷電路的方法，所述方法包括用釔鋁石榴石(YAG)激 光照射陽極氧化鋁基板以將陽極氧化膜穿孔而因此形成到達鋁基板部分的孔，并且進一步用金屬電鍍所述陽極氧化鋁基板。專利文件1 JP 2007-225501A ；專利文件2 JP 2008-39768A ；專利文件3 JP 2000-31621A ；非專利文件1 題目利用鋁的陽極氧化制造印刷電路板(Manufacture of Printed Circuit Board Making Use of Anodization of Aluminum) (Hyomen Kagaku(Journal of The Surface Science Society of Japan),第 22 卷，No. 6,370-375 頁，2001，Takahashi)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在專利文件1和2中描述的探針卡中，薄板(各向異性導電薄板)的導電部(連 接導電部)是通過將導電粒子填充到絕緣彈性聚合物材料中獲得的，并因此當在垂直方向 壓縮導電部時可以獲得導電部的電傳導。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)研究了專利文件1和2中描述的探針卡，并且作為結(jié)果發(fā)現(xiàn) 的是，在這些探針卡中，導電部是由如上所述的彈性聚合物材料制成的，并因此在老化測試 中暴露于高溫的導電部可能變脆而使測試用電路板的測試用電極(以下簡稱為"測試用 電極")和被測試物體的被測試電極(以下也簡稱為"被測試電極")之間的連接的穩(wěn)定 性惡化。如上所述，當垂直地壓縮導電部時可能存在電傳導。因此，同樣發(fā)現(xiàn)的是，由于重 復處于壓縮狀態(tài)，在測試用電機和導電部之間的接觸或者在探針接觸針和被測試電極之間 的接觸可能發(fā)生接觸位置的偏移。另一方面，在專利文件1中描述的探針卡中，填充在導電部中的導電粒子具有 20-80 μ m的數(shù)均粒子尺寸，并且導電部的間距因此等于或大于所述數(shù)均粒子尺寸。同樣地， 在專利文件2中描述的探針卡中，相鄰的導電部之間的間距為約180μπι。然而，隨著近年來向著更高集成度的增長趨勢，電子元件例如半導體器件中電極 (端子)的尺寸變得更小，電極(端子)的數(shù)量增加，并且端子間的距離變得更小。因此，發(fā)現(xiàn)這些探針卡可能不適合用于評價被測試電極的電學性質(zhì)。因此，本發(fā)明的第一目的是提供一種探針卡，所述探針卡即使在老化測試中暴露 于高溫后，也具有在測試用電極和被測試電極之間的連接的良好穩(wěn)定性，并且即使在重復 使用探針卡后，也對于在測試用電極和導電部(在本發(fā)明中，以下也稱為"導電通路")之 間或者在導電部和探針接觸針或者被測試電極之間的接觸位置的偏移較不敏感。本發(fā)明的第二目的是提供一種包括所述探針卡的探針測試器，甚至在已經(jīng)達到還 要更高集成水平的今天，所述探針測試器也與電子元件比如半導體器件完全相適合。另外，如在這些現(xiàn)有技術(shù)文件中描述的制造各向異性導電構(gòu)件的方法是復雜的， 并且制造用于連接至這樣的各向異性導電構(gòu)件的電極的方法也是復雜的。在此情況下，渴 望得到更簡單的制造方法以提供大量具有穩(wěn)定工業(yè)品質(zhì)的產(chǎn)品。解決問題的手段為了實現(xiàn)第一目的，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)進行了深入的研究，并且作為結(jié)果發(fā)現(xiàn) 使用特定的構(gòu)件作為各向異性導電構(gòu)件的探針卡，所述特定的構(gòu)件具有由其中具有微孔的
5陽極氧化鋁膜制成的絕緣基底和由導電材料制成的多個導電通路，所述多個導電通路彼此 絕緣，并且在絕緣基底的厚度方向延伸貫穿所述絕緣基底，每個所述導電通路的一端從所 述絕緣基底的一側(cè)突出，每個導電通路的另一端從其另一側(cè)突出。這種探針卡即使在老化 測試中暴露于高溫后，也具有在測試用電極和被測試電極之間的連接的良好的穩(wěn)定性，并 且即使在重復使用后，也對在測試用電極和導電部之間或者在導電部和探針接觸針或者被 測試電極之間接觸位置的偏移較不敏感。因此完成本發(fā)明。為了實現(xiàn)第二目的，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)進行了深入的研究并且作為結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 甚至在已經(jīng)達到還要更高集成水平的今天，通過適當?shù)卣{(diào)整所述膜中的微孔的有序性和周 期，上述用作各向異性導電構(gòu)件的特定構(gòu)件也與電子元件比如半導體器件完全相適合。本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)通過使用這樣的，在所述構(gòu)件中，在微孔中具有導電部的 陽極氧化鋁膜上形成導電層，可以容易地制造各向異性導電構(gòu)件以便于制造用于與所述各 向異性導電構(gòu)件連接的任何圖案的電極。具體地，本發(fā)明提供下列(1)-(9)和(10)-(16)。(1) 一種探針卡，所述探針卡通過與被測試物體的被測試電極接觸以測試所述被 測試物體的電學性質(zhì)，所述探針卡包括測試用電路板，所述測試用電路板具有形成的測 試用電極以便對應于所述被測試電極；和各向異性導電構(gòu)件，所述各向異性導電構(gòu)件將所 述被測試電極與所述測試用電極電連接，其中所述測試用電極形成為使得至少所述測試用 電極的端部從所述測試用電路板的表面突出，并且其中所述各向異性導電構(gòu)件是具有絕緣 基底和多個由導電材料制成的導電通路的構(gòu)件，所述由導電材料制成的多個導電通路彼此 絕緣，并且在所述絕緣基底的厚度方向延伸貫穿所述絕緣基底，每個所述導電通路的一端 從所述絕緣基底的一側(cè)突出，并且每個所述導電通路的另一端從所述絕緣基底的另一側(cè)突 出，并且其中所述絕緣基底由其中具有微孔的陽極氧化鋁膜組成。(2)根據(jù)(1)所述的探針卡，所述探針卡還包括用于電接觸所述被測試電極的電 接點，經(jīng)由所述電接點進行所述被測試電極和所述各向異性導電構(gòu)件之間的連接。(3)根據(jù)(2)所述的探針卡，其中所述電接點是探針接觸針。(4)根據(jù)(3)所述的探針卡，其中提供用于固定所述探針接觸針的固定支架以使 得所述探針接觸針的兩個尖端都從所述固定支架的表面突出。(5)根據(jù)(1)至(4)中的任何一項所述的探針卡，其中所述測試用電路板由具有 2. 5X ICT6-IOX ΙΟ—Κ—1的熱膨脹系數(shù)的材料制成。(6)根據(jù)(1)至(5)中的任何一項所述的探針卡，其中所述被測試物體由具有 2. 5X ICT6-IOX ΙΟ—Κ—1的熱膨脹系數(shù)的材料制成。(7)根據(jù)(4)至(6)中的任何一項所述的探針卡，其中所述固定支架由具有 2. 5X ICT6-IOX ΙΟ—Κ—1的熱膨脹系數(shù)的材料制成。(8)使用根據(jù)根據(jù)(1)所述的探針卡的測試方法，所述測試方法包括預處理步驟，其中，在測試所述被測試物體的電學性質(zhì)之前，將所述導電通路在與 所述被測試電極接觸的一側(cè)上的突出部與堿性水溶液或酸性水溶液接觸；和測試步驟，其中，將所述預處理步驟之后的所述突出部與所述被測試電極接觸以 測試所述被測試物體的電學性質(zhì)。(9)使用根據(jù)(2)至(7)中任何一項所述的探針卡的測試方法，所述測試方法包括預處理步驟，其中，在測試所述被測試物體的電學性質(zhì)之前，將所述電接點與堿性 水溶液或酸性水溶液接觸；和測試步驟，其中，將所述預處理步驟之后的所述電接點與所述被測試電極接觸以 測試所述被測試物體的電學性質(zhì)。(10) 一種導電構(gòu)件，其中將各向異性導電結(jié)構(gòu)體和導電層層壓，并且所述各向異 性導電結(jié)構(gòu)體和所述導電層彼此電連接，所述各向異性導電結(jié)構(gòu)體包括鋁的陽極氧化膜和 由導電材料制成的多個導電通路，所述導電通路在所述陽極氧化膜的厚度方向延伸貫穿所 述陽極氧化膜。(11)根據(jù)(10)所述的導電構(gòu)件，其在所述導電層和/或所述各向異性導電結(jié)構(gòu)體 上還包括感光性樹脂層。(12)根據(jù)(10)或(11)所述的導電構(gòu)件，其中所述導電層具有布線電路圖案。(13)用于半導體測試用探針卡中的電路板，所述電路板包括根據(jù)(12)所述的導 電構(gòu)件。(14)制造用于半導體測試用探針卡中的電路板的方法，其中將根據(jù)(12)所述的 導電構(gòu)件的除電極和/或布線部以外的導電層移除，以獲得用于半導體測試用探針卡中的 電路板。(15)根據(jù)(14)所述的制造用于半導體測試用探針卡中的電路板的方法，其中通 過使用光刻法蝕刻移除或者通過激光燒蝕熱移除所述導電層。(16)根據(jù)(10)至(12)中的任何一項所述的導電構(gòu)件，其中，所述由導電材料制 成的導電通路以1 X IO6-IOOO X IO6個通路/ μ m2并且更優(yōu)選3 X 106-300 X IO6個通路/ μ m2
密度的相互絕緣的狀態(tài)，延伸貫穿絕緣基底。如隨后將描述，本發(fā)明能夠提供這樣一種探針卡所述探針卡即使在老化測試中 暴露于高溫后，也具有在測試用電極和被測試電極之間的連接的良好穩(wěn)定性，并且即使在 重復使用探針卡后，也對于在測試用電極和導電通路之間或者在導電部和探針接觸針或者 被測試電極之間的接觸位置的偏移較不敏感。甚至在已經(jīng)達到還要更高集成水平的今天，通過適當?shù)卣{(diào)整微孔的周期(導電通 路的間距)和導電通路的密度，本發(fā)明可以提供與電子元件比如半導體器件完全相適合的 探針卡。另外，甚至在其中各向異性導電構(gòu)件與探針接觸針組合使用的情況下，它們之間 的接觸是更方便的，并且如果它們彼此接觸，則不容易發(fā)生位置偏移，并且沒有必要將它們 接在一起。因此，可以根據(jù)被測試物體的類型和被測試電極的尺寸適當?shù)馗淖兲结樈佑|針， 并且本發(fā)明的探針卡因此是非常有用的。此外，使用根據(jù)本發(fā)明的探針卡的測試方法包括在測試被測試物體的電學性質(zhì)之 前，將與被測試電極接觸的部分(導電通路的突出部，電接點)與堿性水溶液或酸性水溶液 接觸，并因此使得附著于所述接觸部的物質(zhì)或者氧化物膜能夠被移除以實現(xiàn)穩(wěn)定的測試。另一方面，在本發(fā)明的導電構(gòu)件中，使所述各向異性導電結(jié)構(gòu)體電連接到由導電 材料制成的導電層，因此可以通過使用可商購的激光標識器將所述導電層適當?shù)匦纬蓤D 案。另外，所述各向異性導電結(jié)構(gòu)體的絕緣材料處于陽極氧化膜的形式，因此導熱性和散熱效率是高的。所述導電構(gòu)件也具有各向異性的導電性，因此沒有必要通過在兩個表面上都 形成圖案來形成貫通孔。也可以以多層的形式制備本發(fā)明的導電構(gòu)件。在本發(fā)明的另一方面，所述導電構(gòu)件可以用作電氣電路板，因為所述導電層具有 布線電路圖案。另外，所述各向異性導電結(jié)構(gòu)體的絕緣材料處于陽極氧化膜的形式，因此導 熱性和散熱效率是高的。所述導電構(gòu)件也具有各向異性的導電性，因此沒有必要通過在兩 個表面上都形成圖案來形成貫通孔。也可以以多層的形式制備所述導電構(gòu)件。根據(jù)還另一個實施方案的其中在導電層上進一步形成感光性樹脂層的導電構(gòu)件， 可以通過使用簡單的曝光/顯影處理，容易地圖案化成任意的布線層。附圖簡述[

圖1]圖1是顯示本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中的探針卡的示意性構(gòu)造的橫截面 視圖。[圖2]圖2顯示各向異性導電構(gòu)件的一個優(yōu)選實施方案的簡化圖。[圖3]圖3圖示用于計算微孔的有序度的方法。[圖4]圖4是顯示本發(fā)明的探針卡的一個優(yōu)選實施方案中電接點的示意性排列的 橫截面視圖。[圖5]圖5是顯示本發(fā)明的探針卡的另一個優(yōu)選實施方案中電接點的示意性排列 的橫截面視圖。[圖6]圖6顯示用于圖示制造各向異性導電構(gòu)件的方法中的示例性的陽極氧化處 理步驟的示意性端視圖。[圖7]圖7顯示用于圖示制造各向異性導電構(gòu)件的方法中的示例性的金屬填充步 驟的示意性端視圖。[圖8]圖8示意性地顯示通過熱壓將各向異性導電構(gòu)件接合到測試用電路板的方 法的一個優(yōu)選實施方案。[圖9]圖9是顯示本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中的探針測試器的示意性構(gòu)造的示 意圖。[圖10]圖IOA至IOC是各自圖示本發(fā)明的導電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的示意性端視圖。[圖11]圖IlA至IlC是各自圖示本發(fā)明的導電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的示意性端視圖。[圖12]圖12A至12D是各自圖示本發(fā)明的導電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的示意性端視圖。[圖13]圖13A至13D是各自圖示本發(fā)明的導電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的示意性端視圖。[圖14]圖14A是顯示引線電極的圖案的視圖。圖14B是使用本發(fā)明的導電構(gòu)件 作為電路板的探針卡的示意圖。[圖15]圖15A和15B是各自顯示使用本發(fā)明的導電構(gòu)件作為電路板的探針卡的
示意圖。[圖16]圖16是圖示導電構(gòu)件的導電通路的密度的視圖。[圖17]圖17是圖示用于實施例和比較例中的探針卡的測試用電極、各向異性導 電構(gòu)件和探針接觸針是如何彼此接觸(接合)的示意性橫截面視圖。[符號說明]1探針卡2被測試物體
3被測試電極4測試用電極5測試用電路板6各向異性導電構(gòu)件(結(jié)構(gòu)體)7絕緣基底8導電通路9 支架10a，IOb 突出部11基底內(nèi)的導電部12絕緣基底的厚度13相鄰導電通路之間的寬度14導電通路的直徑15相鄰導電通路之間的中心到中心的距離(間距)16探針接觸針17 近端18 遠端19固定支架20固定構(gòu)件21樹脂材料22隆起狀接點23 近端24 遠端32鋁基板34a，34b，34c，34d 陽極氧化膜36a，36b，36c，36d 微孔38a，38b，38c，38d 隔離層40絕緣基底41各向異性導電構(gòu)件(各向異性導電結(jié)構(gòu)體)的前體42各向異性導電構(gòu)件45，45a，45b 壓頭51微孔單位格子52導電電極部60探針測試器61探針卡62 接口環(huán)63測試器頭70各向異性導電結(jié)構(gòu)體71導電通路72陽極氧化膜
73導電層 73a基礎層 73b電鍍層74導電粘合劑75導電隆起76保護層77感光性樹脂層80導電構(gòu)件81信號輸出線82信號輸出部83，84 接點85，86，87，88信號輸出電極89布線電路90，91圖案化的導電層92導電粘合劑93碳纖維電極94由導電彈性材料制成的接點95接點連接部101，102，104，105，107，108 微孔103，106，109 圓本發(fā)明的最佳實施方式對根據(jù)本發(fā)明的第一方面的探針卡(以下簡稱為"本發(fā)明的探針卡")在以下進 行詳述。本發(fā)明的探針卡是與被測試物體的被測試電極接觸以測試被測試物體的電學性 質(zhì)的探針卡，所述探針卡包括測試用電路板，所述測試用電路板具有形成的測試用電極以便對應于被測試電 極；和各向異性導電構(gòu)件，所述各向異性導電構(gòu)件將被測試電極與測試用電極電連接，其中，使所述測試用電極形成為使得至少所述測試用電極的端部從所述測試用電 路板的表面突出，并且其中所述各向異性導電構(gòu)件是具有絕緣基底和多個由導電材料制成的導電通路 的構(gòu)件，所述導電通路彼此絕緣，并且在所述絕緣基底的厚度方向延伸貫穿所述絕緣基底， 每個所述導電通路的一端從所述絕緣基底的一側(cè)突出，并且每個所述導電通路的另一端從 所述絕緣基底的另一側(cè)突出，并且其中所述絕緣基底是由其中具有微孔的陽極氧化鋁膜組成的結(jié)構(gòu)體。接下來，參考圖1至5對本發(fā)明的探針卡進行描述。圖1是顯示本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中的探針卡的示意性構(gòu)造的橫截面視圖。如圖1所示，本發(fā)明的探針卡1是一種包括下列各項的探針卡測試用電路板5， 在所述測試用電路板5中形成測試用電極4以對應于被測試電極3 ；以及各向異性導電構(gòu) 件6，所述各向異性導電構(gòu)件6將所述被測試電極3與測試用電極4電連接，為的是通過使 所述測試用電極4與被測試物體2的被測試電極3接觸來測試所述被測試物體2的電學性
10質(zhì)。如圖1所示，在本發(fā)明的探針卡1中的各向異性導電構(gòu)件6是具有絕緣基底7和 由導電材料制成的多個導電通路8的構(gòu)件，所述導電材料制成的導電通路8彼此絕緣，并且 在所述絕緣基底7的厚度方向延伸貫穿所述絕緣基底7，每個所述導電通路8的一端從所述 絕緣基底7的一側(cè)突出，并且每個所述導電通路8的另一端從所述絕緣基底7的另一側(cè)突 出。對測試用電路板5和各向異性導電構(gòu)件6在以下進行詳細的描述。[測試用電路板]測試用電路板是一種具有形成的測試用電極以便對應于被測試物體的被測試電 極的電路板。測試用電路板是一種被稱為〃性能板(performance board)“的電路板，并且可 以如傳統(tǒng)已知的探針卡中那樣使用印刷電路板。在本發(fā)明中，對所述測試用電路板沒有特別的限制，但是具有 2. 5X 10_6-10X KT6IT1的熱膨脹系數(shù)的材料時優(yōu)選的?？梢詢?yōu)選使用的具體的實例包括硅 基板(具有2. 6 X ΙΟ-”· 5 X ΙΟΙ-1的熱膨脹系數(shù))、氧化鋁陶瓷基板(具有7. 5 X KT6IT1的 熱膨脹系數(shù))和碳化硅(陶瓷)基板(具有4. OX KT6IT1的熱膨脹系數(shù))。憑借在上述范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)，即使在重復使用后，在測試用電極和導電部之 間的接觸位置的偏移也較不易于發(fā)生，并且作為結(jié)果，即使在老化測試中暴露于高溫后，在 測試用電極和被測試電極之間的連接的穩(wěn)定性也是提高的。重復使用后，在導電部和探針 接觸針或者被測試電極之間的接觸位置的偏移也較不易于發(fā)生。在高溫具有優(yōu)異的耐熱性和抗翹曲性(warping resistance)的氧化鋁基板和陶 瓷基板是特別優(yōu)選的。在本發(fā)明中，如圖1所示，使測試用電極以這樣的方式形成至少測試用電極的端 部從測試用電路板的表面突出。如將結(jié)合在以下提及的本發(fā)明的探針卡制造方法所描述的，通過使測試用電極從 測試用電路板的表面突出，使得被測試物體的被測試電極和各向異性導電構(gòu)件的導電通路 之間的熱熔融接合變得更便利。不對使測試用電極突出的方法進行特別的限制，并且如下所述可以使用已知方法 使測試用電極突出。更具體地，如在〃制造印刷電路板的入門〃(〃 Introduction to Manufacture of Printed Circuit Board")(第8版，The Nikkan Kogyo Shinbun，Ltd. ，2004，151-157 頁)中所述，可以通過例如，其中將包銅的層壓體(JIS)曝光、顯影并蝕刻以使部分銅(Cu) 布線保留作為突出電極(突出部)的方法來形成測試用電極。優(yōu)選利用無電鍍用鎳將突出 電極覆蓋，然后用金將它們的最外表面覆蓋以抑制自然氧化。如在這篇文獻中158-166頁描述的方法也適合使用，在所述方法中提供焊料保護 層以通過焊接形成突出部。在此方法中，焊料的形狀取決于其在熔融態(tài)時的表面張力并且 近似為半球形。因此突出部的高度與電極圖案尺寸成比例并且通常為1/8_1/2(半球)電 極圖案尺寸。另外，就改善壓力接合性質(zhì)而言，其中在由包銅的層壓體制成的印刷電路板的銅 電極部分使用金(Au)形成突出部的實施方案是優(yōu)選的。
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可以通過例如，其中使用可商購的金布線用墨(例如，可獲自Harima Chemicals, Inc.的微細布線用金屬膏料(micro-wiring metallic paste)NPG-J)通過噴墨法形成圖 案的方法，或者其它已知形成方法(見，例如，JP 2-90622A，JP 2_98139A，JP 5-175200A和 JP 2004-289135A)形成金突出部。就在被測試物體的被測試電極和各向異性導電構(gòu)件的導電通路之間易于連接而 言，可以通過這樣的方法形成的突出部優(yōu)選具有士30 μ m以下、更優(yōu)選士 10 μ m以下并且還 更優(yōu)選士Iym以下的高度公差。在本發(fā)明中，測試用電路板優(yōu)選形成近似圓盤形，并且其外周優(yōu)選被支架(以圖1 中參考符號9表示)支持。根據(jù)本發(fā)明包括這樣的測試用電路板的探針卡優(yōu)選用于測試由具有 2.5Χ10-6-10Χ10-6Γ1的熱膨脹系數(shù)的材料制成的物體。更具體地，可以有利地使用具有 2. 6Χ ΙΟ—6-〗.5 X ΙΟ—Κ—1的熱膨脹系數(shù)的硅基板。[各向異性導電構(gòu)件]圖2顯示各向異性導電構(gòu)件的一個優(yōu)選實施方案的簡化圖；圖2Α是平面圖，并且 圖2Β是沿圖2Α的線IB-IB所取的橫截面圖。各向異性導電構(gòu)件6包括絕緣基底7和多個由導電材料制成的導電通路8。導電通路8以相互絕緣的狀態(tài)延伸貫穿絕緣基底7，并且導電通路8在軸向上的長 度等于或大于絕緣基底7在厚度方向Ζ(Ζ1或Ζ2)上的長度(厚度)。每個導電通路8形成有從絕緣基底7的一個表面突出的一端和從絕緣基底7的另 一個表面突出的另一端。換言之，每個導電通路8的兩端都具有分別從絕緣基底7的主表 面7a和7b突出的突出部IOa和10b。另外，優(yōu)選使每個導電通路8形成為使得至少在絕緣基底7內(nèi)的部分(以下也稱 為"基底內(nèi)的導電部11")基本上平行(圖2中的平行線)于絕緣基底7的厚度方向Z (Zl 或Z2)。更具體地，每個導電通路的中心線長度相對于絕緣基底的厚度的比例(長度/厚 度)優(yōu)選為1. 0-1. 2并且更優(yōu)選1. 0-1. 05。接下來，對絕緣基底和導電通路的材料和尺寸以及它們的形成方法進行描述?！唇^緣基底〉制成各向異性導電構(gòu)件的絕緣基底是由其中具有微孔的陽極氧化鋁膜組成的結(jié) 構(gòu)體。通過使用這樣的結(jié)構(gòu)體，即使在老化測試中暴露于高溫后，在測試用電極和被測 試電極之間的連接的穩(wěn)定性也是提高的，并且即使在重復使用后，在測試用電極和導電部 或在導電部和探針接觸針或被測試電極之間的接觸位置的偏移也較不易發(fā)生。這大概是因為絕緣基底主要由無機材料氧化鋁(熱膨脹系數(shù)4. 5X KT6IT1)組成， 因此耐熱性是優(yōu)異的并且它的熱膨脹系數(shù)接近于用于普通測試用電路板的材料(例如，陶 瓷)的熱膨脹系數(shù)。在本發(fā)明中，微孔具有優(yōu)選至少40 %、更優(yōu)選至少70 %并且還更優(yōu)選至少80 %的 如以式⑴定義的有序度。在上述范圍內(nèi)的有序度更可靠地確保相對于射頻信號特別是IOOkHz以上的射頻 信號在絕緣基底平面方向的絕緣性質(zhì)。
有序度(％)=b/ax loo ⑴在式(i)中，A表示在測量區(qū)域中的微孔的總數(shù)，并且B表示在測量區(qū)域中的如下 特定微孔的數(shù)目以所述特定微孔的重心為圓心繪制圓且使得所述圓具有與另一個微孔的 邊緣相內(nèi)切的最小半徑時，所述圓包括除了所述特定微孔以外的六個微孔的重心。圖3圖示了用于計算微孔的有序度的方法。以下結(jié)合圖3對上式⑴進行了更充 分的解釋。在圖3A中所示的第一微孔101的情況下，在繪制圓103使得該圓的圓心位于第一 微孔101的重心且使得所述圓具有與另一個微孔(記為第二微孔102)的邊緣相內(nèi)切的最 小半徑時，所述圓103內(nèi)部包括除了所述第一微孔101以外的六個微孔的重心。因此，B中 包括第一微孔101。在圖3B所示的另一個第一微孔104的情況下，當在繪制圓106使得該圓的圓心位 于第一微孔104的重心且使得所述圓具有與另一個微孔(記為第二微孔105)的邊緣相內(nèi) 切的最小半徑時，所述圓106內(nèi)部包括除了所述第一微孔104以外的5個微孔的重心。因 此，B中不包括第一微孔104。在圖3B所示的第一微孔107的情況下，當在繪制圓109使得該圓的圓心位于第一 微孔107的重心且使得所述圓具有與另一個微孔(記為第二微孔108)的邊緣相內(nèi)切的最 小半徑時，所述圓109內(nèi)部包括除了所述第一微孔107以外的7個微孔的重心。因此，B中 不包括第一微孔107。微孔優(yōu)選具有0. 1-0. 6 μ m、更優(yōu)選0. 2-0. 6 μ m并且還更優(yōu)選0. 4-0. 6 μ m的周期。當周期在上述范圍內(nèi)時，易于達到隨后描述的每個導電通路的直徑和導電通路之 間寬度(絕緣隔離厚度)之間的平衡以提高連接可靠性，并且因此獲得的各向異性導電構(gòu) 件在傳遞IOOkHz以上的射頻信號方面(射頻性質(zhì))是特別優(yōu)異的，并且甚至在已經(jīng)達到還 要更高集成水平的今天，也與電子元件比如半導體器件完全相適合。所述周期是指在相鄰微孔之間的中心到中心的距離。另外，從隨后描述的導電通路是具有直管結(jié)構(gòu)的導電通路的觀點來看，優(yōu)選微孔 不具有分支的結(jié)構(gòu)。換言之，在陽極氧化膜一個表面上每單位面積的微孔的數(shù)量X相對 于在所述陽極氧化膜的另一個表面上每單位面積的微孔的數(shù)量Y的比例(χ/γ)優(yōu)選為 0. 90-1. 10。比例X/Y更優(yōu)選為0. 95-1. 05，并且最優(yōu)選0. 98-1. 02。另外，與制成傳統(tǒng)已知的各向異性導電膜(例如，熱塑性彈性體)的絕緣基底相 同，用作陽極氧化鋁膜的材料的氧化鋁具有約1014Ω · cm的電阻率。在本發(fā)明中，絕緣基底優(yōu)選具有1-1000 μ m、更優(yōu)選5_500 μ m并且還更優(yōu)選 10-300μπι的厚度(如圖2Β中參考符號12所示)。在絕緣基底厚度在前述范圍內(nèi)時，該絕 緣基底可以易于處理。在本發(fā)明中，在絕緣基底中相鄰導電通路之間的寬度(圖2Β中以參考符號13表 示的部分)優(yōu)選為至少IOnm并且更優(yōu)選20-400nm。當絕緣基底的相鄰導電通路之間的寬 度在前述范圍內(nèi)時，該絕緣基底充分地起到絕緣隔離的作用。在本發(fā)明中，絕緣基底可以通過例如將鋁基板陽極氧化并且將通過陽極氧化形成 的微孔貫通制備。將結(jié)合隨后描述的各向異性導電構(gòu)件制造方法對陽極氧化處理步驟和貫通處理步驟進行詳述?！磳щ娡贰禈?gòu)成各向異性導電構(gòu)件的導電通路是由導電材料制成的。并不對導電材料進行特別的限制，只要所使用的材料具有不超過103Ω · cm的電 阻率。示例性的可以優(yōu)選使用的導電材料的例子包括金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、鎂 (Mg)、鎳(Ni)、鎢(W)、鈷(Co)、銠(Rh)、銦摻雜的氧化錫(ITO)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、Pd(鈀)、 鈹(Be)和錸(Re)，以及主要由這些金屬組成的合金。就導電率而言，選自銅、鎳和金，或者主要由這些金屬組成的合金的金屬是優(yōu)選 的。就成本而言，更優(yōu)選的是將金用于僅形成從絕緣基底的兩個表面突出的導電通路 的表面(以下也稱為“端面”)。通過使用這樣的導電構(gòu)件，可以提供這樣的探針卡所述探針卡即使在老化測試 中暴露于高溫后，也具有在測試用電極和被測試電極之間的連接的良好穩(wěn)定性，并且即使 在重復使用探針卡后，也對于在測試用電極和導電部之間或者在導電部和探針接觸針或者 被測試電極之間的接觸位置的偏移較不敏感，以及提供包括這樣的探針卡的探針測試器。這大概是因為，與以上專利文件1和2中描述的導電部不同，可以在不考慮在垂直 方向壓縮的條件下獲得導電性，并因此降低了在重復使用后各向異性導電構(gòu)件的壓縮度。在本發(fā)明中，導電通路是柱狀的并且具有優(yōu)選5-500nm、更優(yōu)選20-400nm、還更優(yōu) 選260-380nm并且最優(yōu)選300-350nm的直徑(如圖2B中參考符號14所示)。在導電通路 直徑在上述范圍內(nèi)時，當RF電信號通過時可以獲得充分的響應，并因此如此獲得的探針卡 可以被更有利地使用。如上所述，每個導電通路的中心線長度相對于絕緣基底的厚度的比例(長度/厚 度)優(yōu)選為1. 0-1. 2并且更優(yōu)選1. 0-1. 05。在上述范圍內(nèi)的每個導電通路的中心線長度相 對于絕緣基底的厚度的比例使得能夠?qū)щ娡芬暈榫哂兄惫芙Y(jié)構(gòu)并且確保當電信號通 過時1對1的響應。因此，如此獲得的探針卡可以被更有利地使用。在本發(fā)明中，當使導電通路的兩端從絕緣基底的兩個表面突出時，突出部(圖2B 中，以參考符號IOa和IOb表示的部分，以下也稱為“隆起”)具有優(yōu)選10-500nm并且更優(yōu) 選10-200nm的高度。在隆起高度在此范圍內(nèi)時，與電子元件上的電極(墊)的連接性改善。在本發(fā)明中，導電通路通過絕緣基底相互絕緣，并且密度優(yōu)選為至少2X IO6個導 電通路/mm2、并且最優(yōu)選至少3 X IO6個導電通路/mm2。在導電通路密度在上述范圍內(nèi)時， 甚至在已經(jīng)達到還要更高集成水平的今天，如此獲得的各向異性導電構(gòu)件也與電子元件比 如半導體器件完全相適合。在本發(fā)明中，相鄰導電通路之間的中心到中心的距離(圖2中以參考符號15表 示的部分；以下也稱為“間距”)優(yōu)選為0. 1-0. 6 μ m、更優(yōu)選0. 2-0.6μπι并且還更優(yōu)選 0. 4-0. 6 μ m0在間距在上述范圍內(nèi)時，易于達到隨后描述的導電通路的直徑和導電通路之 間的寬度(絕緣隔離厚度)之間的平衡以提高連接可靠性，并且因此獲得的各向異性導電 構(gòu)件在傳遞IOOkHz以上的射頻信號方面(射頻性質(zhì))是特別優(yōu)異的，并且甚至在已經(jīng)達到 還要更高集成水平的今天，也與電子元件比如半導體器件完全相適合。在本發(fā)明中，導電通路可以通過將作為導電材料的金屬填充在絕緣基底中的貫通
14微孔中形成。對金屬填充處理步驟將結(jié)合隨后描述的各向異性導電構(gòu)件制造方法進行詳述。如上所述，包括絕緣基底和導電通路的各向異性導電構(gòu)件優(yōu)選具有1-ΙΟΟΟμπι的 絕緣基底厚度和5-500nm的導電通路直徑，因為在保持高絕緣性質(zhì)的同時可以確認高密度 的電傳導。[電接點]本發(fā)明的探針卡優(yōu)選具有用于連接被測試電極與各向異性導電構(gòu)件的電接點?！刺结樈佑|針〉圖4是顯示本發(fā)明的探針卡的一個優(yōu)選實施方案中電接點的示意性排列的橫截 面視圖。本發(fā)明的探針卡優(yōu)選包括圖4中所示的探針接觸針16。與在導電通路中相同，不對探針接觸針的材料進行特別的限制，只要所用材料具 有不高于103Ω · cm的電阻率即可?？梢詢?yōu)選使用的材料的示例性實例包括金(Au)、銀 (Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、鎂(Mg)、鎳(Ni)、鎢(W)、鈷(Co)、銠(Rh)、銦摻雜的氧化錫(ITO)、 鉬(Mo)、鐵爾6)、？(1(鈀)、鈹(Be)和錸(Re)，以及主要由這些金屬組成的合金。在這些中，就當用作電接點時材料的硬度和高抗自然氧化性而言，選自鎳、鎢和 鈷，或者主要由這些金屬組成的合金的金屬是優(yōu)選的。在其中本發(fā)明中的探針接觸針不是由選自鎳、鎢和鈷或者主要由這些金屬中的任 何一種組成的合金的金屬制成的情況下，至少探針接觸針的近端17優(yōu)選由這些金屬或它 們的合金制成。不對形成方法進行特別的限制，并且可以使用例如其中使用依賴于CVD或濺射的 真空裝置的形成方法，或者借助于無電鍍的形成方法。就改善探針接觸針的表面硬度和耐磨性而言，可以對探針接觸針進行已知的表面 硬化處理比如DLC涂布或使用鈦(Ti)或氮化鈦(TiN)的離子電鍍。如圖4中所示在其中探針卡1包括探針接觸針16的情況下，設置每個探針接觸針 16的近端17以便接觸各向異性導電構(gòu)件6的導電通路18，而設置每個探針接觸針16的遠 端18以便當將探針卡1壓在晶片上形成的集成電路上時接觸被測試電極3。因此被測試電極3和測試用電極4之間的電連接經(jīng)由探針接觸針16和各向異性 導電構(gòu)件6的導電通路8而建立。用于固定探針接觸針16的示例性方法包括用粘合劑將其固定在支撐環(huán)上的方法 (見，例如，JP 3-169853A)和其中通過MEMS或VLS技術(shù)加工Si晶片以制備探針接觸針陣 列的方法(見，例如，JP 11-190748A)。通過提供這樣的探針接觸針，可以測試具有這樣的表面形態(tài)的被測試物體的電學 性質(zhì)與圖1中所示的實施方案不同，被測試電極自晶片本體表面凹陷。在本發(fā)明中，就即使當晶片本體表面具有凹凸形狀時也易于與每個被測試電極接 觸而言，探針接觸針優(yōu)選為垂直彈簧類型。在本發(fā)明中，對探針接觸針的形狀沒有特別的限制，但是探針接觸針優(yōu)選為針狀 并且優(yōu)選具有0. 2-200 μ m、更優(yōu)選0. 8-100 μ m并且還更優(yōu)選1_50 μ m的遠端直徑。在探針 接觸針直徑在上述范圍內(nèi)時，當電信號通過時可以獲得充分的響應，并因此如此獲得的探
另外，在本發(fā)明中，探針接觸針優(yōu)選具有在其近端的表面(此表面為與導電部接 觸的表面，并且這也適用于以下說明)形成的凹坑以使得在導電部和探針接觸針之間的 接觸位置的偏移較不易發(fā)生。所述凹坑優(yōu)選具有10-500nm的深度，并且凹坑可以通過 例如以下方法形成其中包括首先通過MEMS (微機電系統(tǒng))(micro-electro-mechanical systems)在探針接觸針的模具中在對應于探針接觸針的近端的部分形成凹坑，并且通過電 成型形成探針接觸針的方法；和包括通過激光燒蝕移除構(gòu)成凹坑的部分的方法。從相同的觀點來看，探針接觸針的近端的表面優(yōu)選具有0. 001-0. 5μπι的算術(shù)平 均粗糙度Ra、0. 01-0. 9 μ m的最大高度Rz和2_15的最大高度Rz相對于算術(shù)平均粗糙度Ra 的比例。如上所述柱狀導電通路具有5-500的極小直徑，并因此探針接觸針被限定為當導 電部與探針接觸針之間接觸時，每個導電通路的一端(邊緣)觸及于探針接觸針的近端的 表面上。本發(fā)明的探針接觸針更優(yōu)選包括用于固定探針接觸針16的固定支架19，以如圖4 中所示使得探針接觸針16的兩端(17，18)都從固定支架19的表面突出。固定支架優(yōu)選由包括下列各項的材料制成樹脂比如環(huán)氧樹脂(具有18X KT6IT1 的熱膨脹系數(shù))、玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂(具有13XKr6-IexKT6Ir1的熱膨脹系數(shù))、 玻璃纖維增強酚樹脂(具有i3xKr6-IexKr6IT1的熱膨脹系數(shù))、玻璃纖維增強聚酰 亞胺樹脂(具有Isxiir6-Iexio-6K-1的熱膨脹系數(shù))和玻璃纖維增強雙馬來酰亞胺三 嗪樹脂(具有i3xKr6-Iexiir6Ir1的熱膨脹系數(shù))；和包括氧化鋁的陶瓷材料(具有 4. 5X 10_6-7X IO-6IT1的熱膨脹系數(shù))、氧化鈹(具有7X ICT6-SX IO-6K-1的熱膨脹系數(shù))、碳 化硅(具有4. OX KT6IT1的熱膨脹系數(shù))、氮化鋁(具有4. 5 X KT6IT1的熱膨脹系數(shù))和氮 化硼(具有3 X KT6IT1的熱膨脹系數(shù))。在這些中，具有2. 5 X 10_6-10 X KT6IT1的熱膨脹系數(shù)的材料是優(yōu)選使用的。更具體 地，碳化硅是優(yōu)選的，因為即使在重復使用后在測試用電極和導電部之間的接觸位置的偏 移也較不易發(fā)生。 在本發(fā)明的探針卡中，進一步優(yōu)選的是固定支架19也起將各向異性導電構(gòu)件6固 定到測試用電路板5的作用。例如，如圖4中所示，為了用由金屬材料比如不銹鋼制成的螺 絲固定各向異性導電構(gòu)件6而配置的固定構(gòu)件20優(yōu)選用于將各向異性導電構(gòu)件6固定到 測試用電路板5。另外，在本發(fā)明的探針卡中，優(yōu)選用樹脂材料21覆蓋固定支架19的表面(各向異 性導電構(gòu)件6側(cè)的表面)。所使用的樹脂材料優(yōu)選為耐熱材料并且其優(yōu)選的實例包括彈性橡膠(氟FKM、硅 橡膠和丙烯酸類橡膠)和熱塑性聚酯彈性體。商品比如薄膜硅片(可獲自IPROS CORPORATION的S μ -50-50 ；耐熱溫度 2000C )、熱塑性聚酯彈性體(可獲自Toyobo Co.，Ltd.的PELPRENE (注冊商標)類型C ； 耐熱溫度175°C )和底層填料樹脂(可獲自TreeBond Co.，Ltd.的2274B ；熱膨脹系數(shù) T^XlO-6K-1)可以用于樹脂材料。用樹脂材料將固定支架19覆蓋至這樣的厚度，該厚度優(yōu)選基本上與探針接觸針
1616的近端17和固定支架19的表面之間的距離相同，并且更優(yōu)選lym-10mm。通過使用這樣的樹脂材料，當使固定支架與各向異性導電構(gòu)件接觸時壓力被分 散，由此可以防止由于過緊導致的超負荷而發(fā)生的各向異性導電構(gòu)件的破裂?？梢苑乐褂?于在老化測試過程中各向異性導電構(gòu)件和固定支架之間的接觸位置的偏移而失去在所述 各向異性導電構(gòu)件和固定支架之間的平行。在本發(fā)明中，在提供這樣的探針接觸針的情況下，易于使導電通路與探針接觸針 接觸，并且不易發(fā)生位置偏移，并因此沒有必要將它們連接在一起。也可以根據(jù)被測試物體 的類型和被測試電極的尺寸適當?shù)馗淖兲结樈佑|針。<隆起狀接點>圖5是顯示本發(fā)明的探針卡的另一個優(yōu)選實施方案中電接點的示意性排列的橫 截面視圖。本發(fā)明的探針卡包括如圖5中所示的隆起狀接點22。與導電通路相同，不對隆起狀接點的材料進行特別的限制，只要所用的材料具有 不高于103Ω 的電阻率即可?？梢詢?yōu)選使用的材料的示例性實例包括金(Au)、銀(Ag)、 銅(Cu)、鋁(Al)、鎂(Mg)、鎳(Ni)、鎢(W)、鈷(Co)、銠(Rh)、銦摻雜的氧化錫(ITO)、鉬(Mo)、 鐵爾6)、？(1(鈀)、鈹(Be)和錸(Re)，以及主要由這些金屬組成的合金。在這些中，就當材料被用作電接點時的硬度以及高抗自然氧化性而言，選自鎳、鎢 和鈷或者主要由這些金屬組成的合金的金屬是優(yōu)選的。在其中如圖5中所示提供隆起狀接點22的情況下，提供每個隆起狀接點22的近 端23以便接觸各向異性導電構(gòu)件6的導電通路8，而提供其遠端24以便當將探針卡1壓到 在晶片上形成的集成電路上時接觸被測試電極3。因此被測試電極3和測試用電極4之間的電連接經(jīng)由隆起狀接點22和各向異性 導電構(gòu)件6的導電通路8而建立。通過提供這樣的隆起狀接點，可以測試具有這樣的表面形態(tài)的物體的電學性質(zhì) 與圖1中所示的實施方案不同，被測試電極自晶片本體表面凹陷。在本發(fā)明中，通過包括以下的方法，可以使隆起狀接點(導電部)形成于對應于各 向異性導電構(gòu)件的導電通路和被測試物體的被測試電極的位置在各向異性導電構(gòu)件的背 面(圖2中的7b和IOb側(cè)表面上)上通過如無電鍍、氣相沉積或濺射這樣的方法形成金屬 層(例如，銅層)，并且通過如例如JP 4-126307A中所述的光刻蝕或激光曝光形成圖案。在此方法中，接點的高度基本上等于在表面上形成的金屬層的厚度，并且可以通 過控制金屬層的厚度來設定為任意的值。此方法優(yōu)選在隨后所描述的金屬填充步驟或表面平面化處理之后。在本發(fā)明中，隆起狀接點也可以在隨后所描述的突出部形成步驟中通過修剪 (trimming)或電沉積形成。就改善隆起狀接點的表面硬度和耐磨性而言，可以對隆起狀接點進行已知的表面 硬化處理，比如DLC涂布或使用鈦(Ti)或氮化鈦(TiN)的離子鍍。在本發(fā)明中，對隆起狀接點的形狀沒有特別的限制，但是隆起狀接點優(yōu)選為柱狀 或半球形的，并且優(yōu)選具有0. 05-200 μ m、更優(yōu)選0. 1-100 μ m并且還更優(yōu)選1_50 μ m的直 徑。隆起狀接點優(yōu)選具有0. 05-50 μ m、更優(yōu)選0. 1-20 μ m并且還更優(yōu)選1_5 μ m的高度。另外隆起狀接點的尺寸優(yōu)選為電極尺寸的約1/500-約1/2。當隆起狀接點的直徑、高度和尺寸落入上述范圍內(nèi)時，當電信號通過時可以獲得 充分的響應，并因此可以更有利地使用如此獲得的探針卡。對于制造包括上述測試用電路板和各向異性導電構(gòu)件的本發(fā)明的探針卡的方法 在以下進行詳述。首先對制造各向異性導電構(gòu)件的方法(以下也簡稱為"各向異性導電構(gòu)件制造 方法")進行詳述。不對各向異性導電構(gòu)件制造方法進行特別的限制，但是有利地使用這樣的一種方 法，該方法包括陽極氧化處理步驟，其中對鋁基板進行陽極氧化；貫通處理步驟，其中在陽極氧化處理步驟后將通過陽極氧化形成的微孔貫通以獲 得絕緣基底；金屬填充步驟，其中將作為導電材料的金屬填充到貫通處理步驟后所得的絕緣基 底的貫通微孔中以形成導電通路；和突出部形成步驟，所述突出部形成步驟在金屬填充步驟之后，并且其中使形成的 導電通路的端部從絕緣基底的表面突出以獲得各向異性導電構(gòu)件。接下來，對可能在各向異性導電構(gòu)件制造方法中使用的鋁基板，和在鋁基板上進 行的每個處理步驟進行詳述。[鋁基板]對可能在各向異性導電構(gòu)件制造方法中使用的鋁基板沒有進行任何具體的限制。 示例性實例包括純鋁板；主要由鋁組成且含有痕量的其它元素的合金板；由其上已經(jīng)氣 相沉積了高純度鋁的低純度鋁(例如，回收材料)制成的基板；其表面通過例如氣相沉積或 濺射的方法而覆蓋有高純度鋁的基板，如硅晶片，石英或玻璃；和其上已經(jīng)層壓有鋁的樹脂基板。在本發(fā)明的鋁基板中，其上有通過下述的陽極氧化處理步驟形成的陽極氧化膜的 表面具有優(yōu)選至少99. 5重量％，更優(yōu)選至少99. 9重量％，并且還更優(yōu)選至少99. 99重量％ 的鋁純度。處于以上限定范圍內(nèi)的鋁純度時，微孔的排列是良好有序的。在本發(fā)明中，優(yōu)選對其上將進行隨后所述的陽極氧化處理步驟的鋁基板表面預先 進行脫脂處理和鏡樣精整處理。<熱處理>熱處理優(yōu)選在200-350°C的溫度進行約30秒-約2分鐘的時間。這樣的熱處理提 高了通過隨后所述的陽極氧化處理步驟形成的微孔排列的有序性。在熱處理之后，優(yōu)選迅速冷卻鋁基板。冷卻的方法由包括直接將鋁基板浸漬到水 等中的方法所示例。<脫脂處理>脫脂處理是用適宜的物質(zhì)如酸，堿或有機溶劑進行的，從而溶解和移除粘附在鋁 基板表面的有機物質(zhì)，包括灰塵，油脂和樹脂，從而防止在每一隨后處理中出現(xiàn)歸因于有機 物的缺陷。脫脂處理的示例性實例包括在環(huán)境溫度下，使有機溶劑例如醇(例如，甲醇)，酮(例如，甲基乙基酮)，石油醚或揮發(fā)性油與鋁基板表面接觸的方法(有機溶劑法)；在 從環(huán)境溫度至80°C的溫度，使含有表面活性劑例如皂或中性洗滌劑的液體與鋁基板表面接 觸，此后用水漂洗該表面的方法(表面活性劑法)；在從環(huán)境溫度至70°C的溫度，使?jié)舛葹?10-200g/L的硫酸水溶液與鋁基板表面接觸30-80秒的時間，此后用水漂洗該表面的方法； 在環(huán)境溫度，使?jié)舛葹?-20g/L的氫氧化鈉水溶液與鋁基板表面接觸約30秒，同時通過在 l-10A/dm2的電流密度下，使直流電通過作為陰極的鋁基板表面，進行電解，此后使該表面 與濃度為100-500g/L的硝酸水溶液接觸從而中和的方法；在環(huán)境溫度，使各種已知的陽極 氧化電解溶液中的任一種與鋁基板表面接觸，同時通過使l-10A/dm2的電流密度下的直流 電通過作為陰極的鋁基板表面或者通過使交流電通過作為陰極的鋁基板表面，進行電解的 方法；在40-50°C，使?jié)舛葹?0-200g/L的堿性水溶液與鋁基板表面接觸15-60秒，此后使 濃度為100-500g/L的硝酸水溶液與該表面接觸從而中和的方法；在環(huán)境溫度至50°C的溫 度，使通過將表面活性劑，水等混合進油如瓦斯油或煤油中制備的乳液與鋁基板表面接觸， 此后用水漂洗該表面的方法(乳化脫脂法)；以及在環(huán)境溫度至50°C的溫度，使例如碳酸 鈉，磷酸鹽和表面活性劑的混合溶液與鋁基板表面接觸30-180秒，隨后用水漂洗該表面的 方法(磷酸鹽法)。在這些中，從將油脂從鋁表面移除而基本上不引起鋁溶解的觀點講，優(yōu)選的是有 機溶劑法，表面活性劑法，乳化脫脂法和磷酸鹽法?？梢詫⒁阎拿撝瑒┯糜诿撝幚?。例如，可以使用各種商購脫脂劑的任一種，通 過規(guī)定的方法進行脫脂處理。<鏡樣精整處理>_進行鏡樣精整處理是為了消除鋁基板的表面粗糙，并且改善使用例如電沉積的粒 子_形成處理的均勻性和再現(xiàn)性。示例性的鋁基板的表面粗糙包括在軋制需要軋制步驟用 于其制備的鋁基板時形成的軋制條紋。在本發(fā)明中，對鏡樣精整處理沒有任何具體的限制，并且可以使用本領域中已知 的任何適宜方法來進行。適宜方法的實例包括機械拋光，化學拋光和電解拋光。適宜的機械拋光方法的示例性實例包括采用各種商業(yè)砂布的拋光，以及將各種商 業(yè)磨料(例如，金剛石，氧化鋁)的使用與磨光相組合的方法。更具體地，適當?shù)厥纠诉@ 樣的方法在隨著時間的過去，將使用的磨料從含有更粗大粒子的磨料改變?yōu)楹懈毿?粒子的磨料的同時，用磨料進行的方法。在此情況下，使用的最終磨料優(yōu)選為磨料粒度為 1500的磨料。這樣，可以實現(xiàn)至少50%的光澤度(在軋制鋁的情況下，在軋制方向和橫向 上都至少50% )0化學拋光方法的實例包括在 Aluminum Handbook (Japan Aluminum Association, 2001)的第6版164-165頁中提及的各種方法。優(yōu)選的實例包括磷酸/硝酸法，Alupol I法，Alupol V法，Alcoa R5法， H3PO4-CH3COOH-Cu法和H3P04-HN03_CH3C00H法。在這些中，特別優(yōu)選的是磷酸/硝酸法， H3po4-ch3COOH-Cu 法和 h3p04-hn03_ch3c00h 法。通過化學拋光，可以實現(xiàn)至少70%的光澤度(在軋制鋁的情況下，在軋制方向和 橫向上都至少70%)。電解拋光方法的實例包括在 Aluminum Handbook (Japan Aluminum Association,2001)的第6版164-165頁中提及的各種方法；在US 2，708，655中描述的方法；以及在 Jitsumu Hyomen Gijutsu(Practice of Surface Technology),33 卷，第 3 期，32-38 頁 (1986)中描述的方法。通過電解拋光，可以實現(xiàn)至少70%的光澤度(在軋制鋁的情況下，在軋制方向和 橫向上都至少70%)。這些方法可以適宜地組合并且使用。在一個可以優(yōu)選使用的示例性的方法中，通 過隨著時間的過去，將磨料從含有更粗大粒子的磨料改變?yōu)楹懈毿×Ｗ拥哪チ?，進行 機械拋光，其后電解拋光。鏡樣精整處理使得能夠得到例如平均表面粗糙度Ra為0. 1 μ m以下，并且光澤度 至少為50 %的表面。該平均表面粗糙度Ra優(yōu)選為0. 03 μ m以下，并且更優(yōu)選為0. 02 μ m以 下。該光澤度優(yōu)選至少為70%，并且更優(yōu)選至少為80%。光澤度是可以根據(jù)JIS Z8741_1997(方法3 60°鏡面光澤)在垂直于軋制方向 的方向上測定的鏡面反射度。具體地，測量是當鏡面反射度為70%以下時，以60°的入射/ 反射角；以及當鏡面反射度超過70%時，以20°的入射/反射角，使用可變-角光澤計(例 如，VG-1D，由 Nippon Denshoku Industries Co. ，Ltd.制造)進行的。[陽極氧化處理步驟]陽極氧化處理步驟是用于陽極氧化鋁基板以在鋁基板表面上形成帶有微孔的氧 化物膜的步驟?？梢詫鹘y(tǒng)已知的方法用于各向異性導電膜制造方法中的陽極氧化處理，但是優(yōu) 選地使用將在以下所述的自排序法或恒電壓處理，因為絕緣基底優(yōu)選包含獲自鋁基板的陽 極氧化膜，所述陽極氧化膜具有排列的微孔以具有至少40%的由式⑴定義的有序度。自排序法是這樣一種方法，所述方法通過利用微孔在陽極氧化膜中的規(guī)則排列本 性以及消除可能妨礙有序排列的因素，以提高有序性。具體地，在適于所述類型的電解溶液 的電壓下并且在低速度下，在延長的期間(例如，幾小時至超過10小時)內(nèi)在高純度鋁上 形成陽極氧化膜。在此方法中，因為微孔尺寸(孔尺寸)取決于電壓，因此在一定程度上可以通過控 制電壓來得到需要的孔尺寸。為了通過自排序法形成微孔，應該至少進行隨后描述的陽極氧化處理(A)。然而， 優(yōu)選通過以下方法進行微孔的形成其中隨后所述的陽極氧化處理(A)，膜移除處理(B)和 再次陽極氧化處理(C)是以此順序進行的方法(自排序法I)，或者其中隨后所述的陽極氧 化處理(D)，氧化物膜溶解處理(E)是以此順序進行至少一次的方法(自排序法II)。接下來，對優(yōu)選實施方案中的自排序法I和自排序法II中各自的處理進行詳述。[自排序法I]〈陽極氧化處理(A)>陽極氧化處理㈧中電解液的平均流速優(yōu)選為0.5-20. Om/分鐘，更優(yōu)選為 1. 0-15. Om/分鐘，并且還更優(yōu)選為2. 0-10. Om/分鐘。通過在以上流速下進行陽極氧化處理 (A)可以實現(xiàn)均勻性和高有序性。對在上述條件下使電解溶液流動的方法沒有進行任何具體的限制。例如，可以 采用包括使用普通攪拌裝置例如攪拌器的方法。特別希望使用能夠以數(shù)字顯示模式控制攪拌速度的攪拌器，因為其可以調(diào)節(jié)平均流速。這樣的攪拌裝置的實例有磁力攪拌器 HS-50D (由 As One Corporation 制造)。陽極氧化處理(A)可以通過例如這樣的方法來進行，其中在酸濃度為1-10重量％ 的溶液中，使電流通過作為陽極的鋁基板。在陽極氧化處理(A)中使用的溶液優(yōu)選為酸溶液。更優(yōu)選鹽酸、硫酸、磷酸、鉻酸、 草酸、氨基磺酸(R · NH · SO3H或R2NSO3H)、苯磺酸、氨基磺酸(H2NSO3H)、乙醇酸、酒石酸、蘋 果酸或檸檬酸的溶液。在這些中，特別優(yōu)選硫酸、磷酸或草酸的溶液。這些酸可以單獨或以 其兩種或兩種以上的組合使用。陽極氧化處理(A)的條件根據(jù)使用的電解溶液而變化，并且因而不能被嚴格地具 體化。然而，通常優(yōu)選以下條件電解質(zhì)濃度為0. 1-20重量％，溶液溫度為-10-30°C，電流 密度為0. 01-20A/dm2，電壓為3-500V，以及電解時間為0. 5-30小時。更優(yōu)選的是，電解質(zhì) 濃度為0. 5-15重量％，溶液溫度為-5-25°C，電流密度為0. 05_15A/dm2，電壓為5-250V，以 及電解時間為1-25小時。還更優(yōu)選的是，電解質(zhì)濃度為1-10重量％，溶液溫度為0-20°C， 電流密度為0. l-10A/dm2，電壓為10-200V，以及電解時間為2_20小時。陽極氧化處理㈧的處理時間為優(yōu)選0. 5分鐘-16小時，更優(yōu)選1分鐘-12小時， 還更優(yōu)選2分鐘-8小時。除了在恒定的電壓下進行之外，陽極氧化處理(A)可以使用其中間歇或連續(xù)改變 電壓的方法進行。在這樣的情況下，優(yōu)選逐漸地降低電壓。以這種方式可以減小陽極氧化 膜的電阻，以使在陽極氧化膜中形成小微孔。結(jié)果，這種方法對于改善均勻性，特別在隨后 通過電沉積處理進行密封時，是優(yōu)選的。在本發(fā)明中，通過這樣的陽極氧化處理(A)形成的陽極氧化膜的厚度優(yōu)選為 1-1000 μ m,更優(yōu)選為5-500 μ m,并且還更優(yōu)選為10-300 μ m。在本發(fā)明中，通過這樣的陽極氧化處理(A)形成的陽極氧化膜的平均微孔密度優(yōu) 選為50-1，500個微孔/μπι2。微孔的表面覆蓋率優(yōu)選為20-50 %。微孔的表面覆蓋率在本文中定義為微孔開口的總表面積對鋁表面的表面積的比率。〈膜移除處理(B)>在膜移除處理(B)中，溶解并移除通過上述陽極氧化處理(A)在鋁基板表面形成 的陽極氧化膜。在通過上述陽極氧化處理(A)在鋁基板表面形成陽極氧化膜之后，可以立即進行 后面所述的貫通處理步驟。然而，優(yōu)選的是在上述陽極氧化處理(A)之后，另外依次進行膜 移除處理(B)和后面所述的再次陽極氧化處理(C)，接著進行后面所述的貫通處理步驟。假設陽極氧化膜的有序性隨著鋁基板的接近而增加，所述鋁基板的接近是通過使 用這種膜移除處理(B)移除在(A)中形成的陽極氧化膜而實現(xiàn)的，殘留在鋁基板的表面的 陽極氧化膜的下部出現(xiàn)在表面，從而提供有序排列的凹坑。因此，在膜移除處理(B)中，不 溶解鋁；而僅溶解由氧化鋁(鋁的氧化物)制成的陽極氧化膜。氧化鋁溶解溶液優(yōu)選是含有選自下列物質(zhì)中的至少一種物質(zhì)的水溶液鉻化合 物、硝酸、磷酸、鋯化合物、鈦化合物、鋰鹽、鈰鹽、鎂鹽、六氟硅酸鈉、氟化鋅、錳化合物、鉬化合物、鎂化合物、鋇化合物和未化合的鹵素。鉻化合物的示例性實例包括三氧化二鉻(III)和三氧化鉻(VI)。鋯化合物的實例包括氟化鋯銨、氟化鋯和氯化鋯。鈦化合物的實例包括氧化鈦和硫化鈦。鋰鹽的實例包括氟化鋰和氯化鋰。鈰鹽的實例包括氟化鈰和氯化鈰。鎂鹽的實例包括硫化鎂。錳化合物的實例包括高錳酸鈉和高錳酸鈣。鉬化合物的實例包括鉬酸鈉。鎂化合物的實例包括五水合氟化鎂。鋇化合物的實例包括氧化鋇、乙酸鋇、碳酸鋇、氯酸鋇、氯化鋇、氟化鋇、碘化鋇、乳 酸鋇、草酸鋇、高氯酸鋇、硒酸鋇、亞硒酸鋇、硬脂酸鋇、亞硫酸鋇、鈦酸鋇、氫氧化鋇、硝酸鋇 及它們的水合物。在這些鋇化合物中，優(yōu)選氧化鋇、乙酸鋇和碳酸鋇，并且特別優(yōu)選氧化鋇。未化合的鹵素的實例包括氯、氟和溴。在以上中，氧化鋁溶解溶液優(yōu)選為含酸水溶液。酸的實例包括硫酸、磷酸、硝酸和 鹽酸。也可以接受兩種或兩種以上酸的混合物。酸濃度優(yōu)選至少0. 01mol/L,更優(yōu)選至少0. 05mol/L,并且再更優(yōu)選至少0. Imol/ L.盡管酸濃度沒有具體的上限，通常，其濃度優(yōu)選為不超過lOmol/L，并且更優(yōu)選不超過 5mol/L。不必要高的濃度是不經(jīng)濟的，并且更高的酸濃度可能導致鋁基板溶解。氧化鋁溶解溶液的溫度優(yōu)選為不低于-10°C，更優(yōu)選不低于_5°C，并且還更優(yōu)選 不低于0°c。使用沸騰的氧化鋁溶解溶液進行處理破壞或打亂有序化用的起點。因此，優(yōu)選 在沒有沸騰的情況下使用氧化鋁溶解溶液。氧化鋁溶解溶液溶解氧化鋁而不溶解鋁。本文中，氧化鋁溶解溶液可以溶解非常 少量的鋁，只要其不溶解顯著量的鋁。通過使其上形成有陽極氧化膜的鋁基板與上述氧化鋁溶解溶液接觸，進行膜移除 處理(B)。接觸方法的實例包括但不限于浸漬和噴淋。在這些中，優(yōu)選浸漬。浸漬是一種將其上形成有陽極氧化膜的鋁基板浸漬在氧化鋁溶解溶液中的處理。 所想要的是在浸漬處理時進行攪拌以達到均勻的處理。浸漬處理的時間優(yōu)選為至少10分鐘，更優(yōu)選至少1小時，還更優(yōu)選至少3小時，并 且最優(yōu)選至少5小時。<再次陽極氧化處理(C) >可以通過在上述膜移除處理(B)移除陽極氧化膜以在鋁基板表面形成良好有序 化的凹坑后再次進行陽極氧化處理，形成具有有序度更高的微孔的陽極氧化膜?？梢允褂帽绢I域內(nèi)已知的方法進行再次陽極氧化處理(C)，盡管優(yōu)選在與上述陽 極氧化處理(A)相同的條件下進行?？蛇x擇地，可以適宜使用的有在保持直流電壓恒定的同時，重復地開關電流的方 法，或在間歇地改變直流電壓的同時，重復地開關電流的方法。由于這些方法導致在陽極氧 化膜上形成小的微孔，所以它們優(yōu)選用于改善均勻性，特別是在通過電沉積處理進行密封 時。
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當再次陽極氧化處理(C)在低溫下進行時，微孔的排列是良好有序的并且孔尺寸 是均勻的。另一方面，通過在相對高的溫度下進行再次陽極氧化處理(C)，可以打亂微孔排列 或可以將孔徑變化設置在規(guī)定的范圍內(nèi)。也可以通過處理時間控制孔尺寸的變化。在本發(fā)明中，通過這樣的再次陽極氧化處理(C)形成的陽極氧化膜的厚度優(yōu)選為 30-1，000 μ m,并且更優(yōu)選為 50-500 μ m。在本發(fā)明中，通過這樣的再次陽極氧化處理(C)形成的陽極氧化膜具有孔尺寸為 優(yōu)選0. 01-0. 5 μ m并且更優(yōu)選0. 02-0. 1 μ m的微孔。平均微孔密度優(yōu)選為至少IO7個孔/mm2。在自排序法I中，可以使用例如物理法，粒子束法，嵌段共聚物法或抗蝕劑成圖/ 曝光/蝕刻法取代上述的陽極氧化處理(A)和膜移除處理(B)，以形成凹坑，作為通過上述 的再次陽極氧化處理(C)形成微孔的起點。<物理法>示例性的物理法是使用壓印的方法(其中將其上有突出部的板或輥壓在鋁基板 上以在基板上形成凹坑的轉(zhuǎn)印法或壓制成圖(press patterning)法)。具體的實例是其 中將在其表面上有許多突出部的板壓在鋁表面上，因此形成凹坑的方法。例如，可以使用在 JP 10-121292A中描述的方法。另一個實例是其中將聚苯乙烯球密集地排列在鋁表面，將SiO2氣相沉積在球上， 隨后將聚苯乙烯球移除并且使用氣相沉積的SiO2作為掩模蝕刻基板，從而形成凹坑的方法?！戳Ｗ邮ā翟诹Ｗ邮ㄖ?，通過用粒子束照射鋁的表面形成凹坑。這種方法的優(yōu)點是可以自 由控制凹坑的位置。粒子束的實例包括帶電粒子束，聚焦離子束(FIB)，和電子束?？梢允褂玫牧Ｗ邮ǖ囊粋€實例是JP 2001-105400A中描述的方法。<嵌段共聚物法>嵌段共聚物法包括在鋁的表面形成嵌段共聚物層，通過加溫退火在嵌段共聚物層 中形成海中島(islands-in-the-sea)的結(jié)構(gòu)體，隨后移除島的成分以形成凹坑?？梢允褂玫那抖喂簿畚锓ǖ囊粋€實例是在JP 2003-129288A中描述的方法。<抗蝕劑成圖/曝光/蝕刻法>在抗蝕劑成圖/曝光/蝕刻法中，將鋁板表面上的抗蝕劑用光刻法或電子束刻蝕 法曝光并顯影，以形成抗蝕劑圖案。然后將抗蝕劑蝕刻，形成完全貫通抗蝕劑到達鋁表面的 凹坑。[自排序法II]<第一步陽極氧化處理(D)>可以將傳統(tǒng)已知的電解溶液用于陽極氧化處理(D)中，但是通過在直流電和恒電 壓的條件下，使用以下電解液進行陽極氧化處理可以相當大地提高孔排列的有序性，所述 電解液中由通式(ii)表示參數(shù)R滿足160 < R彡200，優(yōu)選170 < R彡190并且最特別地 175 < RS 185，通式(ii)中的A是施加電流時膜形成的速度而B是沒有施加電流時膜溶解的速度，。R = A[nm/s]/(B[nm/s] X 施加的電壓[V])··· (ii)如在上述的陽極氧化處理(A)中，在陽極氧化處理(D)中的電解溶液平均流速優(yōu) 選為0. 5-20. Om/min,更優(yōu)選為1. 0-15. Om/min,并且還更優(yōu)選為2. 0-10. Om/min。通過以在 前述范圍內(nèi)的流速進行陽極氧化處理(D)，可以達到均勻以及高的有序度。如在上述的陽極氧化處理(A)中，對使電解溶液在上述條件下流動的方法沒有進 行任何具體的限制。例如，可以采用包括使用普通攪拌裝置例如攪拌器的方法。特別希望 使用能夠以數(shù)字顯示模式控制攪拌速度的攪拌器，因為其可以調(diào)節(jié)平均流速。這樣的攪拌 器的實例有磁力攪拌器HS-50D(由As One Corporation制造)。陽極氧化處理溶液的粘度在25°C和Iatm優(yōu)選為0. 0001-100. OPa · s并且更優(yōu)選 0. 0005-80. OPa ·S。通過使用具有在前述范圍內(nèi)的粘度的電解溶液進行陽極氧化處理(D)， 可以達到均勻以及高的有序度。在陽極氧化處理(D)中使用的電解溶液可以是酸性溶液或堿性溶液，但是從改善 孔的圓形度方面講，使用酸性電解溶液是有利的。更具體地，如在上述陽極氧化處理(A)中，更優(yōu)選鹽酸，硫酸，磷酸，鉻酸，草酸， 乙醇酸，酒石酸，蘋果酸，檸檬酸，氨基磺酸(R · NH · SO3H或R2NSO3H)，苯磺酸或氨基磺酸 (H2NSO3H)的溶液。在這些中，特別優(yōu)選硫酸，磷酸或草酸的溶液。通過按所希望的調(diào)整由 通式(ii)表示的計算式中的參數(shù)，這些酸可以單獨或以其兩種或兩種以上的組合使用。陽極氧化處理(D)的條件根據(jù)使用的電解溶液而變化，并且因而不能被嚴格地具 體化。然而，如在上述陽極氧化處理(A)中，通常優(yōu)選以下條件電解質(zhì)濃度為0.1-20重 量％，溶液溫度為-10-30°C，電流密度為0. 01-20A/dm2，電壓為3-500V，以及電解時間為 0. 5-30小時。更優(yōu)選的是，電解質(zhì)濃度為0. 5-15重量％，溶液溫度為-5-25°C，電流密度為 0. 05-15A/dm2，電壓為5-250V，以及電解時間為1_25小時。還更優(yōu)選的是，電解質(zhì)濃度為 1-10重量％，溶液溫度為0-20°C，電流密度為0. l-10A/dm2,電壓為10-200V，以及電解時間 為2-20小時。在本發(fā)明中，通過這樣的陽極氧化處理(D)形成的陽極氧化膜的厚度優(yōu)選為 0. 1-300 μ m,更優(yōu)選為0. 5-150 μ m,并且還更優(yōu)選為1-100 μ m。在本發(fā)明中，通過這樣的陽極氧化處理(D)形成的陽極氧化膜的平均微孔密度優(yōu) 選為50-1，500個微孔/μπι2。微孔的表面覆蓋率優(yōu)選為20-50 %。微孔的表面覆蓋率在本文中定義為微孔開口的總表面積對鋁表面的表面積的比率。如圖6Α所示，作為陽極氧化處理⑶的結(jié)果，在鋁基板32的表面形成了帶有微孔 36a的陽極氧化膜34a。隔離層38a存在于陽極氧化膜44a的鋁基板32側(cè)上。<第二步氧化物膜溶解處理(E) >氧化物膜溶解處理(E)是用于擴大存在于通過上述的陽極氧化處理(D)形成的陽 極氧化膜中的微孔的直徑的處理(孔尺寸擴大處理)。通過使經(jīng)過上述的陽極氧化處理(D)的鋁基板與酸或堿的水溶液接觸，進行氧化 物膜溶解處理(E)。接觸方法的實例包括但不限于浸漬和噴淋。在這些中，優(yōu)選浸漬。
當使用酸的水溶液進行氧化物膜溶解處理(E)時，優(yōu)選使用無機酸例如硫酸，磷 酸，硝酸或鹽酸，或其混合物的水溶液。從其高安全度來講特別優(yōu)選使用不含鉻酸的水溶 液。酸的水溶液的濃度優(yōu)選為1-10重量％。酸的水溶液的溫度優(yōu)選為25-60°C。當使用堿的水溶液進行氧化物膜溶解處理(E)時，優(yōu)選使用選自氫氧化鈉，氫氧 化鉀和氫氧化鋰中的至少一種堿的水溶液。堿的水溶液的濃度優(yōu)選為0. 1-5重量％。堿的 水溶液的溫度優(yōu)選為20-35°C。優(yōu)選的溶液的具體的實例包括40°C的含50g/L的磷酸的水溶液，30°C的含0. 5g/L 的氫氧化鈉的水溶液，和30°C的含0. 5g/L的氫氧化鉀的水溶液。浸漬在酸的水溶液或堿的水溶液中的時間優(yōu)選為8-120分鐘，更優(yōu)選為10-90分 鐘并且還更優(yōu)選為15-60分鐘。在氧化物膜溶解處理(E)中，孔尺寸擴大的程度隨陽極氧化處理(D)的條件變化， 但是處理前后的比例優(yōu)選為1. 05-100，更優(yōu)選為1. 1-75并且還更優(yōu)選為1. 2_50。氧化物膜溶解處理(E)溶解如圖6A所示的陽極氧化膜34a的表面和微孔36a的 內(nèi)部(隔離層38a和多孔層)以獲得具有如圖6B所示的在鋁基板32上的具有帶微孔36b 的陽極氧化膜34b的鋁構(gòu)件。與圖6A中相同，隔離層38b存在于陽極氧化膜34b的鋁基板 32側(cè)上。<第三步陽極氧化處理(D) >在自排序法II中，優(yōu)選在上述的氧化物膜溶解處理(E)后再次進行上述的陽極氧 化處理⑶。通過再次進行陽極氧化處理(D)，圖6B所示的鋁基板32的氧化反應繼續(xù)進行，以 獲得如圖6C中所示，具有在鋁基板32上形成的陽極氧化膜34c的鋁構(gòu)件，所述陽極氧化 膜34c帶有的微孔36c具有比微孔36b更大的深度。與圖6A中相同，隔離層38c存在于陽 極氧化膜34c的鋁基板32側(cè)上。<第四步氧化物膜溶解處理(E) >在自排序法II中，優(yōu)選在上述的陽極氧化處理(D)、氧化物膜溶解處理(E)和陽極 氧化處理(D)以此順序進行后，進一步進行上述的氧化物膜溶解處理(E)。此處理使處理溶液能夠進入微孔以溶解所有在第三步中通過陽極氧化處理(D) 形成的陽極氧化膜，由此在第三步中通過陽極氧化處理(D)形成的微孔可以具有擴大的直徑。更具體地，再次進行的氧化物膜溶解處理(E)自圖6C中所示的陽極氧化膜34c中 的拐點起溶解在表面?zhèn)壬系奈⒖?6c的內(nèi)部，以獲得具有如圖6D所示的在鋁基板32上帶 有直管形微孔36d的陽極氧化膜34d的鋁構(gòu)件。與圖6A中相同，隔離層38d存在于陽極氧 化膜34d的鋁基板32側(cè)上。孔尺寸擴大的程度隨在第三步中進行的陽極氧化處理(D)的條件變化，但是處理 前后的比例優(yōu)選為1. 05-100，更優(yōu)選為1. 1-75并且還更優(yōu)選為1. 2_50。自排序法II包括上述的陽極氧化處理(D)和氧化物膜溶解處理(E)的至少一個 循環(huán)。重復的數(shù)量越大，孔排列的有序度增加的越多。通過在氧化物膜溶解處理(E)中溶解所有通過之前的陽極氧化處理(D)形成的陽 極氧化膜，顯著地改善了從膜表面?zhèn)人姷奈⒖椎膱A形度。因此，優(yōu)選地重復此循環(huán)至少兩次，更優(yōu)選地至少三次并且還更優(yōu)選地至少四次。在重復此循環(huán)至少兩次的情況下，在氧化物膜溶解處理和陽極氧化處理的每個循 環(huán)中的條件可以是相同的或不同的。可選擇地，可以以陽極氧化處理終止處理。[恒電壓處理]在恒電壓處理中，經(jīng)延長的時期(例如，從幾小時至超過10小時)以低速率形成 陽極氧化膜。在此處理方法中孔尺寸取決于電壓，并因此從防止微孔分支的角度來講，將電 壓控制在恒定的水平是必要的。在陽極氧化處理中的電解溶液平均流速優(yōu)選為0. 5-20. Om/min,更優(yōu)選 1. 0-15. Om/min，并且還更優(yōu)選2. 0-10. Om/min。通過以在前述范圍內(nèi)的流速進行陽極氧化 處理，可以達到均勻以及高的有序度。對使電解溶液在上述條件下流動的方法沒有進行任何具體的限制。例如，可以 采用包括使用普通攪拌裝置比如攪拌器的方法。特別希望使用其中能夠以數(shù)字顯示模式 控制攪拌速度的攪拌器，因為其能夠調(diào)節(jié)平均流速。這樣的攪拌器的實例有磁力攪拌器 HS-50D (由 As One Corporation 制造)。陽極氧化處理可以通過例如這樣的方法來進行，其中在酸濃度為1-10重量％的 溶液中，使電流通過作為陽極的鋁基板。在陽極氧化處理中使用的溶液優(yōu)選為酸溶液。更優(yōu)選硫酸，磷酸，鉻酸，草酸，氨基 磺酸(R · NH · SO3H或R2NSO3H)，苯磺酸，氨基磺酸(H2NSO3H)，乙醇酸，酒石酸，蘋果酸或檸檬 酸的溶液。在這些中，特別優(yōu)選硫酸，磷酸，或草酸的溶液。這些酸可以單獨或以其兩種或 兩種以上的組合使用。陽極氧化處理的條件根據(jù)使用的電解溶液而變化，并且因而不能被嚴格地具體 化。然而，通常優(yōu)選以下條件電解質(zhì)濃度為0. 1-20重量％，溶液溫度為-10-30°C，電流密 度為0. 01-20A/dm2,電壓為3-300V，以及電解時間為0. 5-50小時。更優(yōu)選的是，電解質(zhì)濃 度為0. 5-15重量％，溶液溫度為-5-25°C，電流密度為0. 05_15A/dm2，電壓為5-250V，以及 電解時間為1-25小時。還更優(yōu)選的是，電解質(zhì)濃度為1-10重量％，溶液溫度為0-20°C，電 流密度為0. l-10A/dm2，電壓為10-200V，以及電解時間為2_20小時。陽極氧化處理的處理時間為優(yōu)選0. 5分鐘至16小時，更優(yōu)選1分鐘至12小時，還 更優(yōu)選2分鐘至8小時。在本發(fā)明中，通過這樣的陽極氧化處理形成的陽極氧化膜的厚度優(yōu)選為 1-1000 μ m,更優(yōu)選為5-500 μ m,并且還更優(yōu)選為10-300 μ m。在本發(fā)明中，通過這樣的陽極氧化處理形成的陽極氧化膜的平均微孔密度優(yōu)選為 50-1，500 個微孔/μ m2。微孔的表面覆蓋率優(yōu)選為20-50 %。微孔的表面覆蓋率在本文中定義為微孔開口的總表面積相對于鋁表面的表面積 的比率。[貫通處理步驟]貫通處理步驟是其中在上述陽極氧化處理步驟之后、將通過陽極氧化形成的微孔 貫通以獲得絕緣基底的步驟。更具體地，所述貫通處理步驟是通過例如以下方法進行的其中在陽極氧化處理步驟之后，將鋁基板(圖6D中以參考符號32表示的部分)溶解以移除陽極氧化膜的底部 (圖6D中以參考符號38d表示的部分)的方法；以及其中在陽極氧化處理步驟之后將鋁基 板和在所述鋁基板附近的陽極氧化膜切割的方法。接下來，對前一種方法進行詳細的描述，所述方法為優(yōu)選實施方案?！慈芙怃X基板〉在陽極氧化處理步驟后，將不易溶解陽極氧化膜(氧化鋁)但易于溶解鋁的處理 溶液用于溶解鋁基板。S卩，所使用的處理溶液的鋁溶解速率為至少lym/min，優(yōu)選至少3ym/min，并且 更優(yōu)選至少5 μ m/min,并且陽極氧化膜溶解速率為不超過0. lnm/min,優(yōu)選不超過0. 05nm/ min,并且更優(yōu)選不超過0. Olnm/min。具體地，將包括至少一種電離傾向低于鋁的金屬化合物，并且其pH不大于4或不 小于8，優(yōu)選不大于3或不小于9，并且更優(yōu)選不大于2或不小于10的處理溶液用于浸漬處理。這種處理溶液的優(yōu)選實例包括由以下組成的溶液酸或堿的水溶液作為底液，并 且在其中混合例如錳，鋅，鉻，鐵，鎘，鈷，鎳，錫，鉛，銻，鉍，銅，汞，銀，鈀，鉬或金(例如，氯 鉬酸)的化合物，或這些金屬的任一種的氟化物或氯化物。在以上中，優(yōu)選以酸的水溶液作為底液并且在其中混合氯化物的處理溶液。從處理范圍的觀點來看，特別優(yōu)選其中混合有氯化汞的鹽酸水溶液(鹽酸/氯化 汞)的處理溶液，以及其中混合有氯化銅的鹽酸水溶液(鹽酸/氯化銅)的處理溶液。不特別限制這種處理溶液的組成?？梢允褂玫奶幚砣芤旱氖纠詫嵗ㄤ?甲 醇混合物，溴/乙醇混合物，和王水。這樣的處理溶液的酸或堿的濃度優(yōu)選為0. Ol-lOmol/L并且更優(yōu)選為0. 05-5mol/ L0此外，使用這種處理溶液的處理溫度優(yōu)選為-10°C -80°C并且更優(yōu)選為0_60°C。在本發(fā)明中，通過使經(jīng)過陽極氧化處理步驟的鋁基板與上述處理溶液接觸，對鋁 基板進行溶解。接觸方法的實例包括但不限于浸漬和噴淋。在這些中，優(yōu)選浸漬。在此方 法中接觸的時間優(yōu)選為10秒至5小時，并且更優(yōu)選為1分鐘至3小時。<移除陽極氧化膜的底部>在溶解鋁基板后，通過浸漬在酸性或堿性水溶液中移除陽極氧化膜的底部。移除 陽極氧化膜的底部導致微孔從那延伸貫通。移除陽極氧化膜底部的優(yōu)選方法包括事先將陽極氧化膜浸漬在PH緩沖溶液中 以從微孔的開口側(cè)用PH緩沖溶液填充微孔，并且使與開口相反的表面(即，陽極氧化膜的 底部)與酸的水溶液或堿的水溶液接觸。當使用酸的水溶液進行此處理時，優(yōu)選使用無機酸例如硫酸，磷酸，硝酸或鹽酸， 或其混合物的水溶液。酸的水溶液的濃度優(yōu)選為1-10重量％。酸的水溶液的溫度優(yōu)選為 25-40 0C ο當使用堿的水溶液進行此處理時，優(yōu)選使用選自氫氧化鈉，氫氧化鉀和氫氧化鋰 中至少一種堿的水溶液。堿的水溶液的濃度優(yōu)選為0. 1-5重量％。堿的水溶液的溫度優(yōu)選 為 20-35 0C ο
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優(yōu)選的溶液的具體實例包括40°C的含50g/L磷酸的水溶液，30°C的含0. 5g/L氫氧 化鈉的水溶液，以及30°C的含0. 5g/L氫氧化鉀的水溶液。在酸的水溶液或堿的水溶液中浸漬的時間優(yōu)選為8-120分鐘，更優(yōu)選10-90分鐘 并且還更優(yōu)選15-60分鐘。在當事先將膜浸漬在pH緩沖溶液中的情況下，使用適合前述酸/堿的緩沖溶液。此貫通處理步驟產(chǎn)生了在移除鋁基板32和隔離層38d后的圖6D中所示的結(jié)構(gòu) 體，即，如圖7A中所示的絕緣基底40。另一方面，可以有利地用于切割鋁基板和在鋁基板附近的陽極氧化膜的后一種方 法的實例包括涉及通過用激光束切割來物理移除鋁基板(圖6D中以參考符號32表示的 部分)和陽極氧化膜的底部(圖6D中以參考符號38d表示的部分)的方法，或者其它各種 拋光處理的方法。[金屬填充步驟]金屬填充步驟是其中在貫通處理步驟后將作為導電材料的金屬填充到所得絕緣 基底的貫通微孔中以獲得各向異性導電構(gòu)件的步驟。所填充的金屬構(gòu)成各向異性導電構(gòu)件的導電通路。如結(jié)合各向異性導電構(gòu)件所 述，可以有利地使用的示例性的金屬包括金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、鎂(Mg)、鎳 (Ni)、鎢(W)、鈷(Co)、銠(Rh)、銦摻雜的氧化錫(ITO)和主要由這些金屬組成的合金。就導電率和易于填充而言，選自由銅、鎳和金、或主要由這些金屬組成的合金的金 屬是優(yōu)選的。在各向異性導電構(gòu)件制造方法中，可以將電解電鍍法或無電鍍法用于金屬填充方 法。在傳統(tǒng)已知的用于著色或其它用途的電解電鍍法中，很難有選擇地使金屬以高的 長寬比沉積(生長)在微孔內(nèi)，大概因為沉積的金屬被消耗在微孔中并且甚至當將電解進 行至少固定的時間段鍍層也不生長。因此，在其中將電解電鍍法用于金屬填充的情況下，在各向異性導電構(gòu)件制造方 法中優(yōu)選通過其中在一段時間內(nèi)以恒定速率掃描電位的電位掃描法(電位掃描電解)，或 者其中在將電流總是保持在固定值的條件下進行電解的恒定電流法(控制電位電解)進行 電解電鍍。在電解過程中可以適當?shù)靥峁┬葜蛊?。在這樣的情況下，休止期優(yōu)選從幾秒或10 秒至10分鐘，并且更優(yōu)選從30或60秒至10分鐘。通過以這樣的方式適當?shù)靥峁┬葜蛊冢?將產(chǎn)生于貫通微孔中的氫氣充分移除以使得貫通微孔內(nèi)電化學反應順利地進行。特別優(yōu)選 休止期長達10分鐘，因為對構(gòu)成絕緣基底的陽極氧化膜的破壞(例如，化學溶解)被減少。也適宜應用超聲來促進攪動電解溶液以及除去產(chǎn)生于貫通微孔中的氫氣。另外，電解電壓通常為-20V以下并且希望為-5V以下，但是電位掃描電解優(yōu)選在 OV的初始電位進行。當進行電位掃描電解時，也適宜使用循環(huán)伏安法。為此目的，可以使用 穩(wěn)壓器比如可從Solartron,BAS Inc. ,Hokuto Denko Corporation禾口 Ivium Technologies 得到的那些。另一方面，恒電流電解優(yōu)選在0. l_5A/dm2并且更優(yōu)選0. 5-3A/dm2的電流密度 進行?？梢允褂帽绢I域內(nèi)已知的電鍍液進行電鍍。
更具體地，當沉積銅時，通?？梢允褂昧蛩徙~的水溶液。硫酸銅的濃度優(yōu)選為 l-600g/L。硫酸銅溶液更優(yōu)選是飽和的?？梢酝ㄟ^向電解溶液中加入鹽酸促進沉積。在這 樣的情況下，鹽酸的濃度優(yōu)選為10-20g/L。當沉積金時，希望使用四氯金酸鹽的硫酸溶液通過直流電解進行電鍍。另一方面，根據(jù)無電鍍法，用金屬完全填充具有高的長寬比的微孔需要很多時間， 因此希望在各向異性導電構(gòu)件制造方法中使用電解電鍍法填充金屬。例如，對于無電鍍法的條件使用在JP 3-266306A中描述的方法，并且更具體地為 以下方法其中將通過貫通步驟獲得的絕緣基底浸漬在60°C的氰化金電鍍浴中，以將金屬 沉積在貫通微孔壁表面上。另一個用于金屬填充的示例性的方法包括JP 4-170036A中描述的方法。更具體 地，可以使用以下方法其中包括將通過貫通處理步驟獲得的絕緣基底安置在電沉積電極 上，并且通過使用電沉積電極作為陰極進行電沉積(見此專利文件的圖1(d))。此金屬填充步驟產(chǎn)生圖7B中所示的各向異性導電構(gòu)件的前體41。[表面平面化處理]在各向異性導電構(gòu)件制造方法中，在金屬填充步驟后優(yōu)選是機械拋光并且特別是 表面平面化步驟，在所述表面平面化步驟中，通過化學機械拋光將各向異性導電構(gòu)件的前 側(cè)和后側(cè)平面化。通過進行化學機械拋光(CMP)，可以將金屬填充后的絕緣基底(即，各向異性導電 構(gòu)件)的前側(cè)和后側(cè)平面化，同時移除粘附在表面的過量金屬?？梢酝ㄟ^使用CMP漿液比如可獲自Fujimi Inc.的PNANERLITE-7000、可獲自 Hitachi Chemical Co. ,Ltd.的 GPX HSC800 或者可獲自 AGC Seimi Chemical Co·，Ltd 的 CL-1000進行CMP處理。[突出部形成步驟]突出部形成步驟是金屬填充步驟(如果進行上述CMP處理則為表面平面化步驟； 這也適用于以下的說明書)隨后的步驟，并且其中使形成的導電通路的端部從絕緣基底的 表面突出以獲得各向異性導電構(gòu)件。更具體地，可以通過進行如下所述的修剪處理和/或電沉積處理使導電通路的端 部從絕緣基底的表面突出，但是取決于導電通路的間距或直徑，可以通過涂覆導電通路的 端部而形成焊料部。<修剪處理>修剪是其中在金屬填充步驟后僅移除在各向異性導電構(gòu)件表面的絕緣基底的部 分以使導電通路從各向異性導電構(gòu)件表面突出的處理。修剪處理可以在與上述氧化物膜溶解處理(E)的那些處理條件相同的處理條件 下進行，條件是金屬制成的導電通路不被溶解。特別優(yōu)選使用用其容易控制溶解速率的磷酸。修剪處理產(chǎn)生如圖7C中所示的各向異性導電構(gòu)件42。<電沉積處理>在各向異性導電構(gòu)件制造方法中，修剪處理步驟可以由電沉積處理代替，或者繼 之以電沉積處理，在所述電沉積處理中進一步將與填充到微孔中的導電金屬相同或不同的
29導電金屬僅沉積在圖7B中所示的導電通路8的表面上(圖7D)。在本發(fā)明中，電沉積是還包括利用不相似金屬的電負性差異進行無電鍍的處理。無電鍍是其中將絕緣基底浸沒在無電鍍?nèi)芤褐?例如，通過將pH為6-13的還原 劑處理溶液與PH為1-9的含貴金屬的處理溶液適當?shù)鼗旌隙@得的溶液)的步驟。電沉積處理產(chǎn)生圖7D中所示的各向異性導電構(gòu)件42。在本發(fā)明中，電沉積處理優(yōu)選用于突出部形成步驟中，因為導電通路與測試用電 極的接合表面可以由不同于導電通路和被測試電極之間的接觸表面(如果設置有電接點 則為電接點)的材料形成。更具體地，在其中通過電沉積處理形成導電通路的突出部的情況下，就易于接合 而言，在與測試用電極的接合側(cè)上優(yōu)選沉積貴金屬比如金(Au)和銅(Cu)或者主要由這些 金屬組成的合金以形成突出部。就對于重復接觸的耐久性而言，在與被測試電極(如果設置有電接點則為電接 點)接觸的側(cè)上優(yōu)選沉積高硬度金屬比如鎳(Ni)、鎢(W)和鈷(Co)或者主要由這些金屬組 成的合金以形成突出部。在本發(fā)明中，考慮到隨后描述的測試用電路板和各向異性導電構(gòu)件之間的接合， 在這樣的接合后優(yōu)選為在與被測試電極的接觸表面(如果設置有電接點則為電接點)的一 側(cè)形成突出部。更具體地，在其中使用隨后描述的壓頭將測試用電路板接合到各向異性導電構(gòu)件 的實施方案中，為了保護在被測試電極側(cè)的導電通路(突出部)不受壓頭影響，優(yōu)選不在與 被測試電極的接觸表面(如果設置有電接點則為電接點)上進行修剪處理和電沉積處理。在本發(fā)明中，還存在這樣的優(yōu)選實施方案其中，就保護在被測試電極側(cè)的導電通 路(突出部)不受壓頭影響而言，在導電通路接觸被測試電極(如果設置有電接點則為電 接點)的表面上形成容易剝離的樹脂層(例如，Teflon(注冊商標)、聚酰亞胺、層壓材料 等)，所述樹脂層的高度甚至在已進行了修剪處理和電沉積處理后也與被測試電極側(cè)的導 電通路(突出部)的高度基本上相同。[表面硬化處理]在各向異性導電構(gòu)件制造方法中，就改善通過突出部形成步驟形成的每個突出部 的表面的硬度和耐磨性而言，可以進行傳統(tǒng)已知的表面硬化處理，比如DLC涂布和使用鈦 (Ti)、氮化鈦(TiN)等的離子鍍。[保護膜形成處理]在各向異性導電構(gòu)件制造方法中，微孔尺寸由于氧化鋁制成的絕緣基底的材料與 空氣中濕氣的水合作用而隨時間變化，并因此優(yōu)選在金屬填充步驟前進行保護膜形成處理。保護膜的示例性實例包括含元素鋯和/或元素硅的無機保護膜，以及含水不溶性 聚合物的有機保護膜。不對形成含元素鋯的保護膜的方法進行任何特別的限制，盡管通常使用的處理方 法包括在其中溶解有鋯化合物的水溶液中直接浸漬。從保護膜的強度和穩(wěn)定性的觀點來 看，優(yōu)選使用其中還溶解有磷化合物的水溶液?？梢允褂玫匿喕衔锏氖纠詫嵗ㄤ?，氟化鋯，六氟鋯酸鈉，六氟鋯酸鈣，氯化鋯，氧氯化鋯，硝酸氧鋯，硫酸鋯，乙醇鋯，丙醇鋯，丁醇鋯，乙酰丙酮化鋯，四氯雙(四氫 呋喃)合鋯，雙(甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯，二環(huán)戊二烯基二氯化鋯以及亞乙基二(茚 基)二氯化鋯(IV)。在這些中，優(yōu)選六氟鋯酸鈉。從保護膜厚度的均勻性的觀點來看，水溶液中鋯化合物的濃度優(yōu)選為0. 01-10重 量％，并且更優(yōu)選為0. 05-5重量％?？梢允褂玫牧谆衔锏氖纠詫嵗姿?，磷酸鈉，磷酸鈣，磷酸氫鈉和磷酸氫 鈣。這些中，優(yōu)選磷酸氫鈉從保護膜厚度的均勻性的觀點來看，水溶液中磷化合物的濃度優(yōu)選為0. 1-20重 量％，并且更優(yōu)選為0. 5-10重量％。處理溫度優(yōu)選為0_120°C，并且更優(yōu)選為20-100°C。不對形成含元素硅的保護膜的方法進行任何特別的限制，盡管通常使用的處理方 法包括在其中溶解有堿金屬硅酸鹽的水溶液中直接浸漬?？梢酝ㄟ^改變硅酸鹽組分二氧化硅SiO2和堿金屬氧化物M2O之間的比例(通常以 摩爾比[Si02]/[M20]表示)以及其在堿金屬硅酸鹽的水溶液中的濃度，對保護膜的厚度進 行調(diào)整。本文中特別優(yōu)選使用鈉或鉀作為M。[SiO2]/[M2O]摩爾比優(yōu)選為 0. 1-5. 0，并且更優(yōu)選 0. 5-3. 0。SiO2的含量優(yōu)選為0. 1-20重量％，并且更優(yōu)選0.5-10重量％。優(yōu)選使用包括以下內(nèi)容的方法獲得有機保護膜在其中溶解有水不溶性聚合物的 有機溶劑中直接浸漬，隨后通過加熱處理以只蒸發(fā)去溶劑。水不溶性聚合物的示例性實例包括聚偏二氯乙烯，聚(甲基)丙烯腈，聚砜，聚氯 乙烯，聚乙烯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚酰胺和賽璐玢。有機溶劑的示例性實例包括亞乙基二氯，環(huán)己酮，甲基乙基酮，甲醇，乙醇，丙醇， 乙二醇一甲醚，1-甲氧基-2丙醇，醋酸(2-甲氧乙基)酯，醋酸(1-甲氧基-2-丙基)酯， 二甲氧基乙烷，乳酸甲酯，乳酸乙酯，N, N-二甲基乙酰胺，N, N-二甲基甲酰胺，四甲基脲， N-甲基吡咯烷酮，二甲亞砜，環(huán)丁砜，Y-丁內(nèi)酯和甲苯。濃度優(yōu)選為0. 1-50重量%，并且更優(yōu)選1-30重量0Z0。在溶劑揮發(fā)過程中的加熱溫度優(yōu)選為30_300°C，并且更優(yōu)選50-200°C。在保護膜形成處理之后，包括保護膜的陽極氧化膜的厚度優(yōu)選為0. 1-100 μ m，并 且更優(yōu)選1-500 μ m。在各向異性導電構(gòu)件制造方法中，可以通過進行熱處理控制硬度和耐熱循環(huán)性。例如，加熱溫度優(yōu)選為至少100°C、更優(yōu)選至少200°C并且還更優(yōu)選至少400°C。加 熱時間優(yōu)選為10秒至24小時、更優(yōu)選1分鐘至12小時并且還更優(yōu)選30分鐘至8小時。在 半導體制造步驟中這樣的熱處理在抑制加熱和冷卻的熱循環(huán)過程中的膨脹和收縮的同時
改善硬度。接下來，對使用通過這樣的過程獲得的各向異性導電構(gòu)件制造本發(fā)明的探針卡的 方法進行詳述。本發(fā)明的探針卡可以通過將各向異性導電構(gòu)件接合到測試用電路板，更具體地通 過將向異性導電構(gòu)件的導電通路接合到測試用電路板的測試用電極來制造。
在其中本發(fā)明的探針卡包括作為電接點的探針接觸針的情況下，探針卡可以通 過，例如，將各向異性導電構(gòu)件接合到測試用電路板，然后使探針接觸針與各向異性導電構(gòu) 件的導電通路接觸來制造。以下對接合方法和接觸方法進行具體描述。[接合]可以優(yōu)選用于將各向異性導電構(gòu)件接合到測試用電路板的示例性方法包括熱壓 接合和超聲連接?！礋釅航雍稀禑釅航雍鲜沁@樣的方法其中，在等于或低于金屬的熔點的溫度，在施加預定壓力 的條件下，利用測試用電路板的測試用電極和各向異性導電構(gòu)件的導電通路之間金屬的相 互擴散接合來進行接合。所述溫度取決于在測試用電極和導電通路中使用的金屬，并因此不對其進行特別 的限制。然而，溫度優(yōu)選為至少150°C并且更優(yōu)選180-300°C。同樣，所述壓力取決于在測試用電極和導電通路中使用的金屬，并因此不對其進 行特別的限制。然而，壓力優(yōu)選為0. 2-1. OMPa并且更優(yōu)選0. 4-0. SMPa0一種可商購的熱壓接合裝置(由HiSOL Inc.制造的M0DEL6000)可以用于熱壓接
口 O圖8示意性地顯示通過熱壓將各向異性導電構(gòu)件接合到測試用電路板的方法的 一個優(yōu)選實施方案。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用如圖8中所示的實施方案，其中，在加熱條件下，使用預定 的壓頭45將各向異性導電構(gòu)件6壓到設置有測試用電極4的測試用電路板5的表面上。背面(在與各向異性導電構(gòu)件6接觸側(cè)的表面)為框架形的頭45a和背面為網(wǎng)格 形的頭45b優(yōu)選用于壓頭45。[超聲接合]超聲接合是這樣一種方法其中使用壓頭施加超聲振動并適當?shù)厥┘宇A定的荷重 以將各向異性導電構(gòu)件的導電通路接合到測試用電路板的測試用電極。對應于接合的電極的面積的10-20%，優(yōu)選將振幅設定在2-10 μ m的范圍內(nèi)。同樣，優(yōu)選將荷重設定為對于每個電極為0. l-10g，并且對于接合的電極的每單位 面積為 IOOg-I lkg/mm2。一種可商購的超聲接合裝置(由Toray Industries, Inc.制造的FC2000)可以用 于超聲接合。[接觸]在其中探針卡不具有用于固定探針接觸針的固定支架的情況下，優(yōu)選通過將探針 接觸針與各向異性導電構(gòu)件的導電通路接合在一起而使它們接觸，以使得探針接觸針不易 與導電通路分開。然而，在其中探針卡具有固定支架的情況下，優(yōu)選將導電通路和探針接觸 針夾在固定支架和測試用板之間并使它們以如圖4中所示的可適當分開的方式彼此接觸。在使用上述本發(fā)明的探針卡的測試方法中，優(yōu)選在測試被測試物體的電學性質(zhì)之 前使與被測試電極接觸的部分(導電通路的突出部分，電接點)與堿性水溶液或酸性水溶 液接觸。
更具體地，本發(fā)明的測試方法的一個優(yōu)選實施方案包括預處理步驟，其中使導電 通路與被測試電極接觸側(cè)上的突出部與堿性水溶液或酸性水溶液接觸；和測試步驟，其中 使預處理步驟后的突出部與被測試電極接觸以測試被測試物體的電學性質(zhì)。在其中本發(fā)明的探針卡具有上述電接點的情況下，本發(fā)明的測試方法的一個優(yōu)選 實施方案包括預處理步驟，其中在測試被測試物體的電學性質(zhì)之前，使電接點與堿性水溶 液或酸性水溶液接觸；和測試步驟，其中使預處理步驟后的電接點與被測試電極接觸以測 試被測試物體的電學性質(zhì)。用于接觸與被測試電極接觸的部分(導電通路的突出部分，電接點)的堿性水溶 液或酸性水溶液的實例包括在上述修剪和氧化物膜溶解處理中所示例的那些溶液?？梢詢?yōu)選使用的堿性水溶液的示例性實例包括1-35重量％氫氧化鈉水溶液、 1-35重量％氫氧化鉀水溶液和過硫酸銨水溶液。該水溶液優(yōu)選具有12以上的pH，并且更 優(yōu)選13以上的pH?？梢詢?yōu)選使用的酸性水溶液的示例性實例包括0. 01-0. 05重量％過氧化氫溶液、 5-30重量％硫酸水溶液和1-10重量％磷酸水溶液。在本發(fā)明中，這些水溶液可以含有量為5-20重量％的醇比如甲醇或異丙醇，或者 可以含有用于水溶液的脫脂劑。溶液可以含有量為0. 5-5重量％的氯化物比如氯化鋅在本發(fā)明中，對用于使與被測試電極接觸的部分(導電通路的突出部分，電接點) 與堿性水溶液或酸性水溶液接觸的處理條件和處理方法沒有特別的限制。處理溫度隨溶液的類型極大地變化，并且優(yōu)選為約30°C -約85°C處理時間也隨溶液的類型極大地變化，并且優(yōu)選為約1秒_約600秒，并且更優(yōu)選 30 秒-300 秒。另一方面，就接觸效率而言，用堿性水溶液或酸性水溶液浸漬的吸收劑材料對于 處理方法是優(yōu)選使用的。不對吸收劑材料進行特別的限制，只要其能夠用液體浸漬即可，并且它的實例包 括化學吸收劑、類凝膠物質(zhì)、玻璃纖維過濾器、無紡織物和海綿。更具體地，在可獲自3M的化學吸收劑中，片型(P-110)和褶皺型(C-FL550DD)是 有利地使用的?？梢杂欣厥褂玫念惸z物質(zhì)的示例性實例包括片狀凝膠比如聚丙烯酰胺凝膠。 類凝膠物質(zhì)優(yōu)選含有量為約20-約30重量％的氫氧化鈉，或者約15-25重量％的氫氧化 鉀。例如，可以有利地使用用有機粘結(jié)劑處理的玻璃纖維。更具體地，可以使用用丙 烯酸類樹脂處理的玻璃纖維。商品比如可獲自Advantec Toyo Kaisha, Ltd.的GC-90和 GS-25也可以用于玻璃纖維過濾器?？梢杂欣厥褂玫臒o紡織物的示例性實例包括聚烯烴無紡織物。在這些吸收劑材料中，化學吸收劑、類凝膠物質(zhì)和玻璃纖維過濾器是優(yōu)選的，并且 化學吸收劑是特別優(yōu)選的?？梢允褂闷渲袑⑴c被測試電極接觸的部分(導電通路的突出部分，電接點)浸漬 在容納有上述堿性水溶液或酸性水溶液的容器中的處理方法。在這種情況下，所述接觸的部分在浸漬后可以用水洗滌，但是也可以通過使用用水特別是純水浸漬的清潔構(gòu)件(比如上述吸收劑材料)洗滌，所述清潔構(gòu)件能夠被上述堿 性水溶液或酸性水溶液浸漬(吸收水)。根據(jù)本發(fā)明的測試方法，優(yōu)選的是，在使與被測試電極接觸的部分并且特別是導 電通路的突出部分與堿性水溶液或酸性水溶液接觸前，任選地進行拋光處理。對于拋光處理可以進行與表面平面化處理相同的處理。通過在這樣的拋光處理結(jié)束后使突出部分與堿性水溶液或酸性水溶液接觸，即使 在其中導電通路的突出部分磨損的情況下，也可以達到與上述表面平面化處理或修剪處理 相同的效果。換言之，可以使導電通路的突出部分再生。根據(jù)此實施方案的測試方法包括在測試被測試物體的電學性質(zhì)之前，使與被測 試電極接觸的部分(導電通路的突出部分，電接點)與堿性水溶液或酸性水溶液接觸，并因 此使得粘附于接觸部分的物質(zhì)或氧化物膜能夠被移除而實現(xiàn)一致的測試。根據(jù)此實施方案的測試方法使得與被測試電極接觸的部分能夠保持在電活性狀 態(tài)，并因此即使在其中施加荷重低的使用狀態(tài)下也能測試電學性質(zhì)。本發(fā)明還可以提供包括上述本發(fā)明的探針卡的探針測試器。圖9是顯示一個優(yōu)選實施方案中的探針測試器的示意性構(gòu)造的示意圖。不對探針測試器進行特別的限制，只要傳統(tǒng)已知的探針卡被本發(fā)明的探針卡代替 即可。例如，如圖9中所示，本發(fā)明的探針測試器60優(yōu)選包括本發(fā)明的探針卡1、包括被測 試電極的被測試物體2、容納被測試物體2的探測器61、連接到探測器61的接口環(huán)62和測 試器頭63。以下對根據(jù)本發(fā)明的第二方面的導電構(gòu)件(以下簡稱為"本發(fā)明的導電構(gòu)件") 進行詳述。如圖IOA中所示，本發(fā)明的導電構(gòu)件是導電構(gòu)件80，所述導電構(gòu)件80包括各向異 性導電結(jié)構(gòu)體70和在其上形成的導電層73。所述各向異性導電結(jié)構(gòu)體70包括陽極氧化鋁 膜72和導電通路71，所述導電通路71由導電材料制成，并且在導電通路與導電層電連接的 條件下在陽極氧化膜的厚度方向延伸貫穿陽極氧化膜。多個由導電材料制成的導電通路在相互絕緣的狀態(tài)下、以優(yōu)選ιχιο6-ιοοοχιο6 個通路/ μ m2并且更優(yōu)選3Χ 106-300X IO6個通路/ μ m2的密度延伸貫穿陽極氧化膜。對于平面度，至多5%的翹曲百分率和至多5%的扭曲百分率是優(yōu)選的，并且至多 的的翹曲百分率和至多的扭曲百分率是更優(yōu)選的。另外，如圖13C所示在導電層73上可以形成感光性樹脂層77并且導電構(gòu)件80可 以任選地包括適當選擇的其它層。所述層中的每一層都可以為單層或者由兩個以上的次層 組成的層。除非另有說明，術(shù)語如JISC-5603-1987(印刷電路板的術(shù)語)定義。(1)導電層導電層是由導電材料制成的層。所述導電材料為具有高的電導率(導電率)的材 料并也被稱為"良導體"且簡稱為"導體"。電導率為隨物質(zhì)的不同而在寬范圍內(nèi)變化的 物理值，并且從金屬到陶瓷跨越了寬的范圍。通常，電導率等于或大于石墨的電導率(電導 率為106S/m)的材料被稱為"導體"。106S/m的電導率表示其中具有Imm2的截面積和Im 的長度的導體取1Ω的電阻的電流的釋放。更具體地，典型的導電材料比如Au、Ag、Cu和Al是已知的。也可以使用主要由這
34些金屬組成的合金和高熔點金屬比如Ti、Mo、Ta和W。形成導電層的示例性的方法包括借助于熱壓的擴散接合、涂覆導電粘合劑層、電 子束蒸發(fā)、濺射和DVD。另外，也包括石墨片和導電樹脂片。具有在由Cu等制成的導電層上形成的低k膜(Si02，SiN)的本發(fā)明的多層導電構(gòu) 件可以被用作多層電路板。(2)形成導電層的方法通過直接連接至各向異性導電結(jié)構(gòu)體形成導電層的示例性的方法包括在各向異 性導電結(jié)構(gòu)體表面被拋光后形成導電層。可以利用擴散接合通過熱壓接合金屬箔比如金、 銅和鋁。熱壓接合的適宜條件包括200°C _350°C的溫度和0. 4-0. 8MPa的壓力。另一個可以使用的方法是將導電箔敷貼到各向異性導電結(jié)構(gòu)體。就電導率和價格 而言，銅箔是最優(yōu)選的導電箔，并且使用銅使得各向異性導電結(jié)構(gòu)體能夠被用作包銅層壓 體。也可以適當?shù)厥褂娩X箔、銅箔和鋁合金箔。根據(jù)另一個方法，也可以通過真空蒸發(fā)、濺射或CVD沉積具有低熱膨脹系數(shù)的因 瓦合金或具有優(yōu)異的耐腐蝕性的鈦。當通過濺射形成時，金屬氣相沉積膜具有高的粘附性 并且是優(yōu)選的。在其中銅箔等被用于導電層的情況下，也可以進一步氣相沉積耐腐蝕性金 屬比如金和鈦以防止銅箔等的氧化。也可以使用可商購的石墨片用于導電層。在這些金屬中，不易于擴散接合的金屬， 包括高熔點的金屬比如鎢(W)、硬質(zhì)金屬比如Ni和Cr和石墨片不容易通過熱壓接合連接。 各向異性導電粘合劑可以用于粘附。其中用粘合劑覆蓋各向異性導電結(jié)構(gòu)體并且通過層壓 機粘貼的方法是優(yōu)選的，因為粘合劑層可以具有均勻的厚度。在本發(fā)明的導電構(gòu)件中，導電層可以在各向異性導電結(jié)構(gòu)體的一側(cè)或兩側(cè)形成。 在正面和背面使用的導電層的類型可以適當?shù)馗淖儭？梢詫⒔饘俨筚N在兩個表面。如果 僅有少量的激光吸收，則也可以通過在暴露于高功率激光的條件下的燒蝕直接進行成圖。(3)導電粘合劑層導電粘合劑是由用于粘附的樹脂和用于導電的金屬(導電填料)的混合物制成的 層，并且其具有導電性和將物質(zhì)彼此粘附的性質(zhì)。通常，環(huán)氧樹脂和銀(Ag)的組合是經(jīng)常 使用的。在使用粘合劑的狀態(tài)下，將各向異性導電粘合劑涂覆在導電層和/或各向異性導 電結(jié)構(gòu)體的表面，使粘附面接合在一起并且通過與絲網(wǎng)印刷中相同的加熱使粘合劑固化。 通過在約+150°C加熱約30分鐘可以將表面接合在一起。在通過施加壓力變形的區(qū)域中表 現(xiàn)出電導率的各向異性導電粘合劑也是可商購的，并且可以根據(jù)預期用途進行使用。更具體地，可以使用以下示例的可商購的各向異性導電粘合劑。-可獲自Nihon Handa Co.，Ltd.的 DOHDENT NH-070A (L)；-可獲自 ThreeBond Co.，Ltd.的 3300 系列；-3380B 雙組分環(huán)氧導電粘合劑-3303N 用于石英振蕩器中的SMD硅氧烷各向異性導電粘合劑-3305C 用于硬盤驅(qū)動磁頭中的粘合劑。當使用粘合劑時，在其中溶劑含量低或者粘合劑粘度高的情況下，其中用平板施加壓力類型的熱壓裝置可以用于粘附裝置。在其中導電構(gòu)件具有超過3m的長度或者層壓 數(shù)為1的情況下，可以使用可商購的層壓機。在這種情況下，就平整度而言優(yōu)選使用含有大 量溶劑的低粘度粘合劑。通過適當?shù)卦O定粘合劑的粘度、層壓機的輥的平整度和壓力，可以將導電層粘附 到各向異性導電結(jié)構(gòu)體。(4)各向異性導電結(jié)構(gòu)體以下對各向異性導電結(jié)構(gòu)體及其制造方法進行詳述。各向異性導電結(jié)構(gòu)體具有絕緣基底和多個由導電材料制成的導電通路，所述導電 通路彼此絕緣，并且在絕緣基底的厚度方向延伸貫穿絕緣基底，每個導電通路的一端暴露 于絕緣基底的一側(cè)，并且每個導電通路的另一端暴露于絕緣基底的另一側(cè)。接著，參考圖2描述各向異性導電結(jié)構(gòu)體。圖2顯示各向異性導電構(gòu)件(結(jié)構(gòu)體)的一個優(yōu)選實施方案的簡化圖；圖2A是正 視圖并且圖2B是沿著圖2A的IB-IB線取的橫截面圖。各向異性導電結(jié)構(gòu)體6包括絕緣基底7和多個由導電材料制成的導電通路8。導電通路8優(yōu)選以相互絕緣的狀態(tài)延伸貫穿絕緣基底7，并且在導電通路8 的軸向的長度等于或大于在絕緣基底7的厚度方向Z的長度(厚度)，并且密度為 1 X IO6-IOOO X IO6個導電通路/ μ m2并且更優(yōu)選3 X 106-300 X IO6個導電通路/ μ m2。形成每個導電通路8，其具有暴露于絕緣基底7的一側(cè)的一端和暴露于絕緣基底7 的另一側(cè)的另一端。然而，如圖2B中所示，優(yōu)選形成每個導電通路8，使其具有從絕緣基底 7的表面7a突出的一端和從絕緣基底7的表面7b突出的另一端。換言之，每個導電通路8 的兩端優(yōu)選具有分別從絕緣基底的主表面7a和7b突出的突出部IOa和10b。另外，每個導電通路8優(yōu)選形成為這樣至少在絕緣基底7中的部分(在下文中稱 為"基底內(nèi)的導電部11")是基本上平行(圖2中的平行線)于絕緣基底7的厚度方向Z 的。接下來，對絕緣基底和導電通路的材料和尺寸以及它們的形成方法進行描述。[絕緣基底]組成各向異性導電結(jié)構(gòu)體的絕緣基底是由其中具有微孔的陽極氧化鋁膜組成的 結(jié)構(gòu)。氧化鋁與組成傳統(tǒng)已知的各向異性導電膜的絕緣基底(例如，熱塑性彈性體)一樣 具有約IO14Ω · cm的電阻率。多孔氧化鋁膜也被稱為防蝕鋁膜，并且指的是通過在酸性水溶液中將鋁陽極氧化 獲得的氧化物膜。該氧化物膜被稱為陽極氧化膜。形成的氧化鋁膜的形狀隨電解溶液的類 型而變，并且取決于目的和預期用途使用各種電解溶液。最普遍的陽極氧化方法使用含有 稀釋的硫酸的電解溶液。所得防蝕鋁膜是包括隔離層和無數(shù)微孔并且具有六棱柱形單元集 合比如蜂巢結(jié)構(gòu)的多孔膜。每個單元的中心有一個微孔，所述微孔到達在與基板的界面處 形成的隔離層。在本發(fā)明中，將鋁基板和隔離層移除以獲得膜(薄膜)和用導電材料填充 的微孔。在本發(fā)明中，絕緣基底的厚度(如圖2B中參考符號12所示)優(yōu)選為10-200 μ m、 更優(yōu)選20-150 μ m并且還更優(yōu)選30-100 μ m。在絕緣基底厚度在前述范圍內(nèi)時，絕緣基底可 以易于處理。
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在本發(fā)明中，絕緣基底中的相鄰導電通路之間的寬度(圖2B中以參考符號13表 示的部分)優(yōu)選為至少10nm，更優(yōu)選20-500nm，并且還更優(yōu)選30-450nm。當絕緣基底的相 鄰導電通路之間的寬度在前述范圍內(nèi)時，該絕緣基底充分地起到絕緣隔離的作用。在本發(fā)明中，絕緣基底具有排列的微孔以具有優(yōu)選至少10%、更優(yōu)選至少30%并 且還更優(yōu)選至少50%的有序度，所述有序度由式(i)定義有序度(％) =B/AX 100 ⑴在式(i)中，A表示在測量區(qū)域中的微孔的總數(shù)，并且B表示在測量區(qū)域中的如下 特定微孔的數(shù)目以所述特定微孔的重心為圓心繪制圓且使得所述圓具有與另一個微孔的 邊緣相內(nèi)切的最小半徑時，所述圓包括除了所述特定微孔以外的六個微孔的重心。有序度 被詳細描述在JP 2007-332437A中。在本發(fā)明中，可以通過陽極氧化鋁基板并且貫通通過陽極氧化形成的微孔來制造 絕緣基底。將結(jié)合稍后描述的各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法對陽極氧化處理步驟和貫通處 理步驟進行描述。[導電通路]組成各向異性導電結(jié)構(gòu)體的導電通路由導電材料制成。不對導電材料進行特別的限制，只要該材料具有不超過103Ω · cm的電阻率即可。 可以優(yōu)選使用的導電材料的示例性實例包括金屬比如金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、鎂 (Mg)和鎳(Ni)；低熔點金屬(焊料和其它合金，Ga)，導電聚合物和通常所稱的有機材料比 如碳納米管。在JP 2-68812A的實施例中描述了下列方法其中將低熔點導電物質(zhì)或低熔點金 屬(焊料或其它合金)熔融并在施加壓力的條件下填充的方法；其中用高分子量導電單體 填充并使其聚合的方法；其中用高分子量單體填充并使其聚合、并且在無氧的條件下燃燒 聚合物以獲得碳材料的方法。另外，JP 4-126307A公開了電解沉積Au或Ni的方法、通過涂覆金屬膏料填充導 電材料的方法、無電鍍、氣相沉積、濺射、CVD或其它干法鍍敷(dry plating)方法。其中，就電導率而言，金屬是優(yōu)選的，銅、金、鋁和鎳是更優(yōu)選的，并且銅和金是最 優(yōu)選的。就成本而言，更優(yōu)選使用金僅用于形成導電通路暴露于絕緣基底的兩個表面或從 絕緣基底的兩個表面突出的表面(在下文中也稱為“端面”)。在本發(fā)明中，導電通路為柱狀的并且其直徑(如圖2B中參考符號14所示)優(yōu)選 為至少5nm、更優(yōu)選20-350nm、并且還更優(yōu)選50_300nm。在導電通路的直徑處于前述范圍內(nèi)的的情況下，當電信號通過時，可以獲得充分 的響應，因而使本發(fā)明的導電構(gòu)件能夠被更有利地用作用于電子元件的測試連接器。在本發(fā)明中，當導電通路的兩端從絕緣基底的兩個表面都突出時，突出部(圖2B 中，以參考符號IOa和IOb表示的部分；以下也被稱為“隆起”)具有優(yōu)選5-500nm，并且更 優(yōu)選10-200nm的高度。在處于該范圍內(nèi)的隆起高度的情況下，改善了與電子元件上的電極 (墊)的連接性。在本發(fā)明中，導電通路通過絕緣基底彼此絕緣，并且它們的密度為優(yōu)選 1 X IO6-IOOO X IO6個導電通路/ μ m2，并且更優(yōu)選3 X 106-300 X IO6個導電通路/ μ m2。
在處于前述范圍內(nèi)的導電通路的密度的情況下，本發(fā)明的導電構(gòu)件甚至在已經(jīng)達 到還要更高集成水平的今天也可以被用作電子元件例如半導體器件的測試連接器。在本發(fā)明中，相鄰導電通路之間的中心到中心的距離(圖2中以參考符號9表 示的部分；以下也被稱為“間距”)是優(yōu)選50-600nm，更優(yōu)選90-550nm，并且甚至更優(yōu)選 190-520nm。當間距在前述范圍內(nèi)時，易于達到導電通路的直徑和導電通路之間寬度(絕緣 隔離厚度)之間的平衡。在本發(fā)明中，可以通過將導電材料填充到絕緣基底中的貫通微孔中形成導電通路。將結(jié)合隨后所述的各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法對導電材料填充處理步驟進行 詳述。如上所述，各向異性導電結(jié)構(gòu)體優(yōu)選具有30-100 μ m的絕緣基底厚度和50-350nm 的導電通路直徑，因為在保持高的絕緣性能的同時可以確認電導處于高密度。制造各向異性導電結(jié)構(gòu)體的方法包括至少以下步驟(1)陽極氧化處理步驟，其中將鋁基板陽極氧化以形成其中具有微孔的陽極氧化 鋁膜；(2)貫通處理步驟，其中在陽極氧化處理步驟后將通過陽極氧化形成的微孔貫通 以獲得絕緣基底；和(3)導電材料填充步驟，其中在貫通處理步驟后將導電材料填充到所得絕緣基底 中的貫通微孔中以獲得各向異性導電結(jié)構(gòu)體。接下來，對可能使用的鋁基板，和在鋁基板上進行的每個處理步驟進行詳述。[鋁基板]對可能用于各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中的鋁基板不進行任何具體的限制。示 例性實例包括純鋁板；主要由鋁組成且含有痕量的其它元素的合金板；由其上已經(jīng)氣相 沉積了高純度鋁的低純度鋁(例如，回收材料)制成的基板；其表面通過例如氣相沉積或濺 射的方法而覆蓋有高純度鋁的基板，如硅晶片，石英或玻璃；和其上已經(jīng)層壓有鋁的樹脂基 板。在用于各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中的鋁基板中，其上有通過陽極氧化處理步 驟形成的陽極氧化膜的表面具有優(yōu)選至少95. 0重量％，更優(yōu)選至少99. 5重量％，并且還更 優(yōu)選至少99. 99重量％的鋁純度。落入上述范圍內(nèi)的鋁純度是優(yōu)選的，因為微孔排列的有 序性是提高的。在用于各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中的鋁基板中，優(yōu)選對其上將進行隨后所述 陽極氧化處理步驟的鋁基板表面預先進行脫脂處理和鏡樣精整處理。<熱處理>熱處理優(yōu)選在200-350°C的溫度進行約30秒至約2分鐘的時間。這樣的熱處理提 高了通過隨后所述陽極氧化處理步驟形成的微孔排列的有序性。在熱處理之后，優(yōu)選迅速冷卻鋁基板。冷卻的方法由包括直接將鋁基板浸漬到水 等中的方法所示例。<脫脂處理>脫脂處理是用適宜的物質(zhì)如酸，堿或有機溶劑進行的，以便溶解和移除粘附在鋁
38基板表面的有機物質(zhì)，包括灰塵，油脂和樹脂，從而防止在每一隨后處理中出現(xiàn)歸因于有機 物的缺陷。脫脂處理的示例性實例包括在環(huán)境溫度下，使有機溶劑例如醇(例如，甲醇)， 酮(例如，甲基乙基酮)，石油醚或揮發(fā)性油與鋁基板表面接觸的方法(有機溶劑法)；在 從環(huán)境溫度至80°C的溫度，使含有表面活性劑例如皂或中性洗滌劑的液體與鋁基板表面接 觸，此后用水漂洗該表面的方法(表面活性劑法)；在從環(huán)境溫度至70°C的溫度，使?jié)舛葹?10-200g/L的硫酸水溶液與鋁基板表面接觸30-80秒的時間，此后用水漂洗該表面的方法； 在環(huán)境溫度，使?jié)舛葹?-20g/L的氫氧化鈉水溶液與鋁基板表面接觸約30秒，同時通過在 l-10A/dm2的電流密度下，使直流電通過作為陰極的鋁基板表面，進行電解，此后使該表面 與濃度為100-500g/L的硝酸水溶液接觸從而中和的方法；在環(huán)境溫度，使各種已知的陽極 氧化電解溶液中的任一種與鋁基板表面接觸，同時通過使l-10A/dm2的電流密度下的直流 電通過作為陰極的鋁基板表面或者通過使交流電通過作為陰極的鋁基板表面，進行電解的 方法；在40-50°C，使?jié)舛葹?0-200g/L的堿性水溶液與鋁基板表面接觸15-60秒，此后使 濃度為100-500g/L的硝酸水溶液與該表面接觸從而中和的方法；在環(huán)境溫度至50°C的溫 度，使通過將表面活性劑，水等混合進油如瓦斯油或煤油中制備的乳液與鋁基板表面接觸， 此后用水漂洗該表面的方法(乳化脫脂法)；以及在環(huán)境溫度至50°C的溫度，使例如碳酸 鈉，磷酸鹽和表面活性劑的混合溶液與鋁基板表面接觸30-180秒，隨后用水漂洗該表面的 方法(磷酸鹽法)。在這些中，從將油脂從鋁表面移除而基本上不引起鋁溶解的觀點講，優(yōu)選的是有 機溶劑法，表面活性劑法，乳化脫脂法和磷酸鹽法。可以將已知的脫脂劑用于脫脂處理。例如，可以使用各種商購脫脂劑的任一種，通 過規(guī)定的方法進行脫脂處理。〈鏡樣精整處理〉進行鏡樣精整處理是為了消除鋁基板的表面粗糙，并且改善使用例如電沉積的粒 子_形成處理的均勻性和再現(xiàn)性。示例性的鋁基板的表面粗糙包括在軋制需要軋制步驟用 于其制備的鋁基板時形成的軋制條紋。在本發(fā)明中，對鏡樣精整處理沒有任何具體的限制，并且可以使用本領域中已知 的任何適宜方法來進行。適宜方法的實例包括機械拋光，化學拋光和電解拋光。適宜的機械拋光方法的示例性實例包括采用各種商業(yè)砂布的拋光，以及將各種商 業(yè)磨料(例如，金剛石，氧化鋁)的使用與磨光相組合的方法。更具體地，適當?shù)厥纠诉@ 樣的方法在隨著時間的過去，將使用的磨料從含有更粗大粒子的磨料改變?yōu)楹懈毿?粒子的磨料的同時，用磨料進行的方法。在此情況下，使用的最終磨料優(yōu)選為磨料粒度為 1500的磨料。這樣，可以實現(xiàn)至少50%的光澤度(在軋制鋁的情況下，在軋制方向和橫向 上都至少50% )0化學拋光方法的實例包括在 Aluminum Handbook (Japan Aluminum Association, 2001)的第6版164-165頁中提及的各種方法。優(yōu)選的實例包括磷酸/硝酸法、Alupol I法、Alupol V法、Alcoa R5法、 H3PO4-CH3COOH-CU法和H3P04-HN03_CH3C00H法。在這些中，特別優(yōu)選的是磷酸/硝酸法， H3PO4-CH3COOH-Cu 法和 H3P04-HN03_CH3C00H 法。
通過化學拋光，可以實現(xiàn)至少70%的光澤度(在軋制鋁的情況下，在軋制方向和 橫向上都至少70%)。電解拋光方法的實例包括在 Aluminum Handbook (Japan Aluminum Association, 2001)的第6版164-165頁中提及的各種方法；在US 2，708，655中描述的方法；以及在 Jitsumu Hyomen Gijutsu(Practice of Surface Technology),33 卷，第 3 期，32-38 頁 (1986)中描述的方法。通過電解拋光，可以實現(xiàn)至少70%的光澤度(在軋制鋁的情況下，在軋制方向和 橫向上都至少70%)。這些方法可以適宜地組合并且使用。在一個可以優(yōu)選使用的示例性的方法中，在 隨著時間的過去，將磨料從含有更粗大粒子的磨料改變?yōu)楹懈毿×Ｗ拥哪チ系耐瑫r， 進行機械拋光，其后電解拋光。鏡樣精整處理使得能夠得到例如平均表面粗糙度Ra為0. 1 μ m以下，并且光澤 度至少為50%的表面。該平均表面粗糙度Ra優(yōu)選為至多0.03 μ m，并且更優(yōu)選為至多 0. 02ymo該光澤度優(yōu)選至少為70%，并且更優(yōu)選至少為80%。光澤度是可以根據(jù)JIS Ζ8741_1997(方法3 60°鏡面光澤)在垂直于軋制方向 的方向上測定的鏡面反射度。具體地，測量是當鏡面反射度為70%以下時，以60°的入射/ 反射角，以及當鏡面反射度超過70%時，以20°的入射/反射角，使用可變-角光澤計(例 如，VG-1D，由 Nippon Denshoku Industries Co. ，Ltd.制造)進行的。[(1)陽極氧化處理步驟]陽極氧化處理步驟是用于陽極氧化鋁基板以在鋁基板表面上形成帶有微孔的氧 化物膜的步驟?？梢詫⒊Ｒ?guī)已知的方法用于本發(fā)明中的陽極氧化處理，但是優(yōu)選地使用將在以下 所述的自排序法，因為絕緣基底包含獲自鋁基板的陽極氧化膜，該陽極氧化膜具有排列的 微孔以具有優(yōu)選至少50%的由式(i)定義的有序度。陽極氧化處理優(yōu)選通過恒電壓法進行。自排序法是這樣一種方法，所述方法通過利用微孔在陽極氧化膜中的規(guī)則排列本 性以及消除可能妨礙有序排列的因素，以提高有序性。具體地，在適于所述類型的電解溶液 的電壓下并且在低速度下，在延長的期間(例如，幾小時至超過10小時)內(nèi)在高純度鋁上 形成陽極氧化膜。在此方法中，因為微孔尺寸取決于電壓，因此在一定程度上可以通過控制電壓來 得到需要的微孔尺寸。為了通過自排序法形成微孔，應該至少進行隨后描述的陽極氧化處理(A)。然而， 優(yōu)選通過自排序法I或自排序法II形成微孔。接下來，對優(yōu)選實施方案中的自排序法I和自排序法II進行詳述。[(Ι-a)自排序法 I]根據(jù)自排序法I，在陽極氧化(陽極氧化處理(A))后，用可以溶解陽極氧化膜的酸 或堿將陽極氧化膜完全溶解(即，膜移除處理(B))，隨后進行再次陽極氧化(再次陽極氧化 處理(C))。接下來，對自排序法I中分別的處理進行詳述。
〈陽極氧化處理(A)>陽極氧化處理㈧中電解液的平均流速優(yōu)選為0.5-20. Om/分鐘，更優(yōu)選為 1. 0-15. Om/分鐘，并且甚至更優(yōu)選為2. 0-10. Om/分鐘。通過在以上流速下進行陽極氧化處 理(A)可以實現(xiàn)均勻性和高有序性。對在上述條件下使電解溶液流動的方法沒有進行任何具體的限制。例如，可以 采用包括使用普通攪拌裝置例如攪拌器的方法。特別希望使用能夠以數(shù)字顯示模式控 制攪拌速度的攪拌器，因為其可以調(diào)節(jié)平均流速。這樣的攪拌裝置的實例有磁力攪拌器 HS-50D (由 As One Corporation 制造)。陽極氧化處理(A)可以通過例如這樣的方法來進行，其中在酸濃度為1-10重量％ 的溶液中，使電流通過作為陽極的鋁基板。在陽極氧化處理(A)中使用的溶液優(yōu)選為酸溶液。更優(yōu)選硫酸，磷酸，鉻酸，草酸， 氨基磺酸(R · NH · SO3H或R2NSO3H)，苯磺酸，氨基磺酸(H2NSO3H)，乙醇酸，酒石酸，蘋果酸或 檸檬酸的溶液。在這些中，特別優(yōu)選硫酸，磷酸或草酸的溶液。這些酸可以單獨或以其兩種 或兩種以上的組合使用。陽極氧化處理(A)的條件根據(jù)使用的電解溶液而變化，并且因而不能被嚴格地具 體化。然而，通常優(yōu)選以下條件電解質(zhì)濃度為0. 1-20重量％，溶液溫度為-10-30°C，電流 密度為0. 01-20A/dm2，電壓為3-300V，以及電解時間為0. 5-30小時。更優(yōu)選的是，電解質(zhì)濃 度為0. 5-15重量％，溶液溫度為-5-25°C，電流密度為0. 05_15A/dm2，電壓為5-250V，以及 電解時間為1-25小時。甚至更優(yōu)選的是，電解質(zhì)濃度為1-10重量％，溶液溫度為0-20°C， 電流密度為0. l-10A/dm2，電壓為10-200V，以及電解時間為2_20小時。陽極氧化處理(A)的處理時間為優(yōu)選0. 5分鐘至16小時，更優(yōu)選1分鐘至12小 時，甚至更優(yōu)選2分鐘至8小時。除了在恒定的電壓下進行之外，陽極氧化處理(A)可以使用其中間歇或連續(xù)改變 電壓的方法進行。在這樣的情況下，優(yōu)選逐漸地降低電壓。這樣使得能夠減小陽極氧化膜 的電阻，以使在陽極氧化膜中形成小微孔。結(jié)果，這種方法對于改善均勻性，特別在隨后通 過電沉積處理進行密封時，是優(yōu)選的。在各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中，通過這樣的陽極氧化處理(A)形成的陽極氧 化膜的厚度優(yōu)選為1-300 μ m,更優(yōu)選為5-150 μ m,并且甚至更優(yōu)選為10-100 μ m。在各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中，通過這樣的陽極氧化處理㈧形成的 陽極氧化膜的平均微孔密度優(yōu)選優(yōu)選為ιχιο6-ιοοοχιο6個微孔/μm2并且更優(yōu)選 3 X 106-300 X IO6 個微孔 / μ m2微孔的表面覆蓋率優(yōu)選為20-50 %。微孔的表面覆蓋率在本文中定義為微孔開口的總表面積對鋁表面的表面積的比率。〈膜移除處理(B)>在膜移除處理(B)中，溶解并移除通過上述陽極氧化處理(A)在鋁基板表面形成 的陽極氧化膜。在通過上述陽極氧化處理(A)在鋁基板表面形成陽極氧化膜之后，可以立即進行 后面所述的貫通處理步驟。然而，在上述陽極氧化處理(A)之后，優(yōu)選地另外依次進行膜移除處理(B)和后面所述的再次陽極氧化處理(C)，接著進行后面所述的貫通處理步驟。假設陽極氧化膜的有序性隨著鋁基板的接近而增加，所述鋁基板的接近是通過使 用這種膜移除處理(B)移除在(A)中形成的陽極氧化膜而實現(xiàn)的，殘留于鋁基板表面的陽 極氧化膜的下部出現(xiàn)在表面，從而提供有序排列的凹坑。因此，在膜移除處理(B)中，不溶 解鋁；而僅溶解由氧化鋁(鋁的氧化物)組成的陽極氧化膜。對于氧化鋁溶解溶液可以使用任何常規(guī)已知的溶液而沒有任何具體的限制，然而 氧化鋁溶解溶液優(yōu)選是含有選自下列物質(zhì)中的至少一種物質(zhì)的水溶液鉻化合物、硝酸、磷 酸、鋯化合物、鈦化合物、鋰鹽、鈰鹽、鎂鹽、六氟硅酸鈉、氟化鋅、錳化合物、鉬化合物、鎂化 合物、鋇化合物和未化合的鹵素。鉻化合物的示例性實例包括三氧化二鉻(III)和三氧化鉻(VI)。鋯化合物的實例包括氟化鋯銨、氟化鋯和氯化鋯。鈦化合物的實例包括氧化鈦和硫化鈦。鋰鹽的實例包括氟化鋰和氯化鋰。鈰鹽的實例包括氟化鈰和氯化鈰。鎂鹽的實例包括硫化鎂。錳化合物的實例包括高錳酸鈉和高錳酸鈣。鉬化合物的實例包括鉬酸鈉。鎂化合物的實例包括五水合氟化鎂。鋇化合物的實例包括氧化鋇、乙酸鋇、碳酸鋇、氯酸鋇、氯化鋇、氟化鋇、碘化鋇、乳 酸鋇、草酸鋇、高氯酸鋇、硒酸鋇、亞硒酸鋇、硬脂酸鋇、亞硫酸鋇、鈦酸鋇、氫氧化鋇、硝酸鋇 及它們的水合物。在這些鋇化合物中，優(yōu)選氧化鋇、乙酸鋇和碳酸鋇，并且特別優(yōu)選氧化鋇。未化合的鹵素的實例包括氯、氟和溴。在以上中，氧化鋁溶解溶液優(yōu)選為含酸水溶液。酸的實例包括硫酸、磷酸、硝酸和 鹽酸。也可以接受兩種或兩種以上酸的混合物。酸濃度優(yōu)選至少0. 01mol/L,更優(yōu)選至少0. 05mol/L,并且再更優(yōu)選至少0. Imol/ L.盡管酸濃度沒有具體的上限，通常，其濃度優(yōu)選為不超過lOmol/L，并且更優(yōu)選不超過 5mol/L。不必要高的濃度是不經(jīng)濟的，并且更高的酸濃度可能導致鋁基板溶解。氧化鋁溶解溶液的溫度優(yōu)選為不低于-10°C，更優(yōu)選不低于_5°C，并且甚至更優(yōu) 選不低于o°c。使用沸騰的氧化鋁溶解溶液進行處理破壞或打亂有序化用的起點。因此，優(yōu) 選在沒有沸騰的情況下使用氧化鋁溶解溶液。氧化鋁溶解溶液溶解氧化鋁而不溶解鋁。本文中，氧化鋁溶解溶液可以溶解非常 少量的鋁，只要其不溶解顯著量的鋁。通過使其上形成有陽極氧化膜的鋁基板與上述氧化鋁溶解溶液接觸，進行膜移除 處理(B)。接觸方法的實例包括但不限于浸漬和噴淋。在這些中，優(yōu)選浸漬。浸漬是一種將其上形成有陽極氧化膜的鋁基板浸漬在氧化鋁溶解溶液中的處理。 適宜的是在浸漬處理時進行攪拌以達到均勻的處理。浸漬處理的時間優(yōu)選為至少10分鐘，更優(yōu)選至少1小時，甚至更優(yōu)選至少3小時， 并且最優(yōu)選至少5小時。<再次陽極氧化處理(C) >
可以在通過上述的膜移除處理(B)移除陽極氧化膜以在鋁基板表面形成良好有 序化的凹坑后，再次進行陽極氧化處理，形成具有有序度更高的微孔的陽極氧化膜?？梢允褂帽绢I域內(nèi)已知的方法進行再次陽極氧化處理(C)，盡管優(yōu)選在與上述陽 極氧化處理(A)相同的條件下進行?？蛇x擇地，可以適宜使用的有在保持直流電壓恒定的同時，重復地開關電流的方 法，或在間歇地改變直流電壓的同時，重復地開關電流的方法。由于這些方法導致在陽極氧 化膜上形成小的微孔，所以它們優(yōu)選用于改善均勻性，特別是在通過電沉積處理進行密封 時。當再次陽極氧化處理(C)在低溫下進行時，微孔的排列是良好有序的并且孔徑是 均勻的。另一方面，通過在相對高的溫度下進行再次陽極氧化處理(C)，可以打亂微孔排列 或可以將孔尺寸變化設置在規(guī)定的范圍內(nèi)。也可以通過處理時間控制孔尺寸的變化。在各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中，通過這樣的再次陽極氧化處理(C)形成的陽 極氧化膜的厚度優(yōu)選為10-200 μ m,并且更優(yōu)選為20-150 μ m,并且還更優(yōu)選30-100 μ m。在各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中，通過這樣的陽極氧化處理(C)形成的陽極氧 化膜具有孔尺寸優(yōu)選為20-200nm，更優(yōu)選30-190nm，并且還更優(yōu)選60-180nm的微孔。進一 步優(yōu)選的是通過化學溶解處理擴大孔尺寸以使得導電通路可以具有優(yōu)選的尺寸。平均微孔密度優(yōu)選為1 X IO6-IOOO X IO6個微孔/ μ m2并且更優(yōu)選3 X 106-300 X IO6 個微孔/μ m2。[(1-b)自排序法 II]根據(jù)自排序法II，將鋁基板的表面陽極氧化(陽極氧化處理(D))，通過使用酸或 堿將陽極氧化膜部分地溶解(氧化物膜溶解處理(E))并且進行再次陽極氧化處理以使微 孔在深度方向生長，之后移除在微孔的截面形狀中的拐點上方的陽極氧化膜。接下來，對自排序法II中分別的處理進行詳述?！搓枠O氧化處理(D)>可以將常規(guī)已知的電解溶液用于陽極氧化處理⑶中，但是通過在直流電和恒定 電壓的條件下，使用以下電解液進行陽極氧化處理可以相當大地提高孔排列的有序性，所 述電解液中由通式(ii)表示參數(shù)R滿足160彡200，優(yōu)選170 ^ R ^ 190并且最特別 地175 < RS 185，通式(ii)中的A是施加電流時膜形成的速度而B是沒有施加電流時膜 溶解的速度，。R = A[nm/s]/(B[nm/s] X 施加的電壓[V])··· (ii)如在上述的陽極氧化處理(A)中，在陽極氧化處理(D)中的電解溶液平均流速優(yōu) 選為0. 5-20. Om/min,更優(yōu)選為1. 0-15. Om/min,并且甚至更優(yōu)選為2. 0-10. Om/min。通過以 在上述范圍內(nèi)的流速進行陽極氧化處理(D)，可以達到均勻以及高的有序度。如在上述的陽極氧化處理(A)中，對使電解溶液在上述條件下流動的方法沒有進 行任何具體的限制。例如，可以采用包括使用普通攪拌裝置例如攪拌器的方法。特別希望 使用能夠以數(shù)字顯示模式控制攪拌速度的攪拌器，因為其可以調(diào)節(jié)平均流速。這樣的攪拌 器的實例有磁力攪拌器HS-50D(由As One Corporation制造)。陽極氧化處理溶液的粘度在25°C和Iatm優(yōu)選為0. 0001-100. OPa · s并且更優(yōu)選0. 0005-80. OPa ·S。通過使用具有在上述范圍內(nèi)的粘度的電解溶液進行陽極氧化處理(D)， 可以達到均勻以及高的有序度。在陽極氧化處理(D)中使用的電解溶液可以是酸性溶液或堿性溶液，但是從改善 孔的圓形度方面講，使用酸性電解溶液是有利的。更具體地，如在上述陽極氧化處理(A)中，更優(yōu)選鹽酸，硫酸，磷酸，鉻酸，草酸， 乙醇酸，酒石酸，蘋果酸，檸檬酸，氨基磺酸(R · NH · SO3H或R2NSO3H)，苯磺酸，氨基磺酸 (H2NSO3H)，乙醇酸，酒石酸，蘋果酸，或檸檬酸的溶液。在這些中，特別優(yōu)選硫酸，磷酸或草酸 的溶液。通過按所希望的調(diào)整由通式(ii)表示的計算式中的參數(shù)，這些酸可以單獨或以其 兩種或兩種以上的組合使用。陽極氧化處理(D)的條件根據(jù)使用的電解溶液而變化，并且因而不能被嚴格地具 體化。然而，如在上述陽極氧化處理(A)中，通常優(yōu)選以下條件電解質(zhì)濃度為0.1-20重 量％，溶液溫度為-10-30°C，電流密度為0. 01-20A/dm2，電壓為3-500V，以及電解時間為 0. 5-30小時。更優(yōu)選的是，電解質(zhì)濃度為0. 5-15重量％，溶液溫度為-5-25°C，電流密度為 0. 05-15A/dm2，電壓為5-250V，以及電解時間為1_25小時。甚至更優(yōu)選的是，電解質(zhì)濃度為 1-10重量％，溶液溫度為0-20°C，電流密度為0. l-10A/dm2,電壓為10-200V，以及電解時間 為2-20小時。如圖6A所示，作為陽極氧化處理⑶的結(jié)果，在鋁基板32的表面形成了帶有微孔 36a的陽極氧化膜34a。隔離層38a存在于陽極氧化膜34a的鋁基板32側(cè)。<氧化物膜溶解處理(E) >氧化物膜溶解處理(E)是用于擴大存在于通過上述的陽極氧化處理(D)形成的陽 極氧化膜中的微孔的直徑(孔尺寸)的處理(孔尺寸擴大處理)。通過使經(jīng)過上述的陽極氧化處理(D)的鋁基板與酸或堿的水溶液接觸，進行氧化 物膜溶解處理(E)。接觸方法的實例包括但不限于浸漬和噴淋。在這些中，優(yōu)選浸漬。當使用酸的水溶液進行氧化物膜溶解處理(E)時，優(yōu)選使用無機酸例如硫酸，磷 酸，硝酸或鹽酸，或其混合物的水溶液。從其高安全度來講特別優(yōu)選使用不含鉻酸的水溶 液。酸的水溶液的濃度優(yōu)選為1-10重量％。酸的水溶液的溫度優(yōu)選為25-60°C。當使用堿的水溶液進行氧化物膜溶解處理(E)時，優(yōu)選使用選自氫氧化鈉，氫氧 化鉀和氫氧化鋰中的至少一種堿的水溶液。堿的水溶液的濃度優(yōu)選為0. 1-5重量％。堿的 水溶液的溫度優(yōu)選為20-35°C。優(yōu)選的溶液的具體的實例包括40°C的含50g/L的磷酸的水溶液，30°C的含0. 5g/L 的氫氧化鈉的水溶液，和30°C的含0. 5g/L的氫氧化鉀的水溶液。浸漬在酸的水溶液或堿的水溶液中的時間優(yōu)選為8-120分鐘，更優(yōu)選為10-90分 鐘并且甚至更優(yōu)選為15-60分鐘。在氧化物膜溶解處理(E)中，孔尺寸擴大的程度隨陽極氧化處理(D)的條件變化， 但是處理前后的比例優(yōu)選為1. 05-100，更優(yōu)選為1. 1-75并且甚至更優(yōu)選為1. 2_50。氧化物膜溶解處理(E)溶解如圖6A所示的陽極氧化膜34a的表面和微孔36a的 內(nèi)部(隔離層38a和多孔層)以獲得具有如圖6B所示的在鋁基板32上的具有帶微孔36b 的陽極氧化膜34b的鋁構(gòu)件。與圖6A中相同，隔離層38b存在于陽極氧化膜34b的鋁基板 32側(cè)。
在自排序法II中，優(yōu)選在上述的氧化物膜溶解處理(E)后再次進行上述的陽極氧 化處理⑶。通過再次進行陽極氧化處理(D)，圖6B所示的鋁基板32的氧化反應繼續(xù)進行，以 獲得如圖6C中所示，具有在鋁基板32上形成的陽極氧化膜34c的鋁構(gòu)件，所述陽極氧化 膜34c帶有的微孔36c具有比微孔36b更大的深度。與圖6A中相同，隔離層38c存在于陽 極氧化膜34c的鋁基板32側(cè)。在自排序法II中，優(yōu)選在上述的陽極氧化處理(D)、氧化物膜溶解處理(E)和陽極 氧化處理(D)以此順序進行后，進一步進行上述的氧化物膜溶解處理(E)。此處理使處理溶液能夠進入微孔以溶解所有通過再次陽極氧化處理(D)形成的 陽極氧化膜，由此通過再次陽極氧化處理(D)形成的微孔可以具有擴大的直徑。更具體地，再次進行的氧化物膜溶解處理(E)自圖6C中所示的陽極氧化膜34c中 的拐點起溶解在表面?zhèn)壬系奈⒖?6c的內(nèi)部，即，移除在微孔36c的截面形狀中的拐點上方 的陽極氧化膜34c，以獲得具有如圖6D所示的在鋁基板32上具有帶直管形微孔36d的陽極 氧化膜34d的鋁構(gòu)件。與圖6A中相同，隔離層38d存在于陽極氧化膜34d的鋁基板32側(cè)?？壮叽鐢U大的程度隨再次陽極氧化處理(D)的條件變化，但是處理前后的比例優(yōu) 選為1. 05-100，更優(yōu)選為1. 1-75并且甚至更優(yōu)選為1. 2-50 0自排序法II包括上述的陽極氧化處理(D)和氧化物膜溶解處理(E)的至少一個 循環(huán)。重復的數(shù)量越大，孔排列的有序度增加的越多。通過在氧化物膜溶解處理(E)中溶解所有通過之前的陽極氧化處理(D)形成的陽 極氧化膜，顯著地改善了從膜表面?zhèn)人姷奈⒖椎膱A形度。因此，優(yōu)選地重復此循環(huán)至少兩 次，更優(yōu)選地至少三次并且甚至更優(yōu)選地至少四次。在重復此循環(huán)至少兩次的情況下，在氧化物膜溶解處理和陽極氧化處理的每個循 環(huán)中的條件可以是相同的或不同的?？蛇x擇地，可以以陽極氧化處理終止處理。隨后所描述的使用壓印的方法可以優(yōu)選用于各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中的 陽極氧化處理。[(1-c)使用壓印的方法]根據(jù)使用壓印的方法，在進行陽極氧化處理以在鋁基板的表面上形成帶有微孔的 陽極氧化膜前，以預定的間隔、按預定的排列在鋁基板的表面形成許多凹坑，作為用于陽極 氧化處理中微孔形成的起始點。形成這樣的凹坑便于將微孔排列和孔圓形度控制在適宜的 范圍內(nèi)。不對形成凹坑的方法進行特別的限制，并且示例性的方法包括物理法，所述物理 法包括壓印(轉(zhuǎn)印)法、粒子束法、嵌段共聚物法和抗蝕劑成圖/曝光/蝕刻法。在壓印中， 凹坑是在不使用包括以下程序的電化學法的條件下形成的用于自排序法(I)中的程序， 在該程序中陽極氧化處理步驟(A)和膜移除處理(B)是以這樣的順序進行的；和其中通過 電化學?；幚硇纬砂伎拥某绦?。通過以預定的間隔、按預定的排列形成許多作為陽極氧化處理中微孔形成的起始 點的凹坑，通過陽極氧化形成的微孔的起始點可以以適宜的排列被安置并且所得結(jié)構(gòu)可以 具有更高的圓形度?！次锢矸ā?br> 45
示例性的物理法是使用壓印(其中將其上有突出部的板或輥壓在鋁基板上以在 基板上形成凹坑的轉(zhuǎn)印法或壓制成圖(press patterning)法)的方法。具體的實例是其 中將在其表面上有許多突出部的板壓在鋁基板表面上，因此形成凹坑的方法。例如，可以使 用在JP 10-121292A中描述的方法。另一個實例是其中將聚苯乙烯球密集地排列在鋁表面，將SiO2氣相沉積在球上， 隨后將聚苯乙烯球移除并且使用氣相沉積的SiO2作為掩模蝕刻基板，從而形成凹坑的方法?！戳Ｗ邮ā翟诹Ｗ邮ㄖ?，通過用粒子束照射鋁基板的表面形成凹坑。這種方法的優(yōu)點是可 以自由控制凹坑的位置。粒子束的實例包括帶電粒子束，聚焦離子束(FIB)，和電子束。例如，JP 2001-105400A中描述的方法可以被用作粒子束法。<嵌段共聚物法>嵌段共聚物法包括在鋁基板的表面形成嵌段共聚物層，通過加溫退火在嵌段共聚 物層中形成海中島(islands-in-the-sea)的結(jié)構(gòu)，隨后移除島的成分以形成凹坑。例如，JP 2003-129288A中描述的方法可以被用作嵌段共聚物法。<抗蝕劑成圖/曝光/蝕刻法>在抗蝕劑成圖/曝光/蝕刻法中，將鋁基板的表面上形成的抗蝕劑膜用光刻法或 電子束刻蝕法曝光并顯影，以形成抗蝕劑圖案。然后將抗蝕劑蝕刻，形成完全通過抗蝕劑到 達鋁基板的表面的凹坑。在上述各種用于形成凹坑的方法中，物理法、FIB法和抗蝕劑成圖/曝光/蝕刻法 是適宜的。在壓印中，在其中以預定的間隔、按預定的排列在鋁基板的表面形成許多凹坑的 情況下，并且特別在其中以約0. 1 μ m的間隔形成小凹坑的情況下，每次都利用電子束蝕刻 或X射線蝕刻運用高分辨率微型制造技術(shù)人工規(guī)則地在鋁板表面形成小凹坑是不經(jīng)濟的， 并因此壓印(轉(zhuǎn)印)法是優(yōu)選的，在壓印法中，將表面上有許多突起的基板壓在將被陽極氧 化的鋁基板的表面上。更具體地，壓印法可以通過將具有突起的基板或輥緊密地附著到鋁基板表面并使 用液壓機向其施加壓力進行。突起應該以對應于通過陽極氧化處理所形成的陽極氧化膜中 的微孔排列的排列(圖案)形成于基板上。凹坑可以形成為規(guī)則六角形的周期排列或者任 何其它圖案比如部分缺失的周期排列。對于在其上形成突起的基板適宜的是具有鏡面精整 的表面并且具有足夠的強度和硬度以防止突起因施加的壓力而破裂或變形。為此目的，可 以使用易于微型制造的金屬比如鋁和鉭的基板以及通用的硅基板，但是由高強度的金剛石 和碳化硅制成的基板能夠重復使用增加的次數(shù)并因此是更適宜的。一旦這樣制造具有突起 的基板或輥時，其可以被重復使用以有效地在大量的鋁板中形成有序排列的凹坑在使用壓印法的情況下，壓力取決于基板的類型，但是優(yōu)選為0. OOl-lOOt/cm2、更 優(yōu)選0. 01-75t/cm2并且最優(yōu)選0. 1至50t/cm2。施壓溫度優(yōu)選為0_300°C、更優(yōu)選5_200°C并且最優(yōu)選10_100°C。施壓時間優(yōu)選為 2秒-30分鐘、更優(yōu)選5秒-15分鐘并且最優(yōu)選10秒-5分鐘。
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就在施壓后固定表面輪廓而言，可以增加冷卻鋁基板表面的步驟作為后處理步
馬聚ο在使用壓印的方法中，如上所述在鋁基板的表面形成凹坑，其后將鋁基板表面陽 極氧化。常規(guī)已知的方法可以用于陽極氧化處理，并且下列方法也是可以有利地使用的 其中以恒電壓進行處理的方法，其中在保持直流電壓恒定的同時反復接通和切斷電流的方 法，以及其中在間歇地改變直流電壓的同時反復接通和切斷電流的方法。當陽極氧化處理在低溫進行時，微孔的排列是良好有序的并且孔尺寸是均勻的。另一方面，通過在相對高的溫度進行陽極氧化處理，可能破壞微孔的排列或者孔 尺寸的變化可以被控制在給定的范圍內(nèi)?？壮叽绲淖兓部梢酝ㄟ^處理時間控制。在各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中，優(yōu)選通過處理(Ι-a)至(1-c)中的任何一個 進行陽極氧化處理步驟。[ (2)貫通處理步驟]貫通處理步驟是這樣的步驟其中在上述陽極氧化處理步驟后，將通過陽極氧化 形成的微孔貫通以獲得絕緣基底。在貫通處理步驟中，處理(2_a)或(2_b)是優(yōu)選進行的。(2-a)處理(化學溶解處理)，其中用酸或堿溶解帶有陽極氧化膜的鋁基板以使微 孔延伸貫穿陽極氧化膜。(2-b)處理(機械拋光處理)，其中將帶有陽極氧化膜的鋁基板機械拋光以使微孔 延伸貫穿陽極氧化膜。以下對處理(2-a)和(2_b)進行詳述。[(2-a)化學溶解處理]更具體地，在陽極氧化處理步驟之后的化學溶解處理包括，例如，溶解鋁基板(圖 6D中以參考符號32表示的部分)并進一步移除陽極氧化膜的底部(圖6D中以參考符號 38d表示的部分)以使微孔延伸貫穿陽極氧化膜。<溶解鋁基板>在陽極氧化處理步驟后，將不易溶解陽極氧化膜(氧化鋁)但易于溶解鋁的處理 溶液用于溶解鋁基板。S卩，所使用的處理溶液的鋁溶解速率為至少lym/min，優(yōu)選至少3ym/min，并且 更優(yōu)選至少5 μ m/min,并且陽極氧化膜溶解速率為0. lnm/min以下，優(yōu)選0. 05nm/min以下， 并且更優(yōu)選0. 0lnm/min以下。具體地，將包括至少一種電離傾向低于鋁的金屬化合物，并且其pH為4以下或8 以上，優(yōu)選3以下或9以上，并且更優(yōu)選2以下或10以上的處理溶液用于浸漬處理。這種處理溶液的優(yōu)選實例包括由以下組成的溶液酸或堿的水溶液作為底液，并 且在其中混合例如錳，鋅，鉻，鐵，鎘，鈷，鎳，錫，鉛，銻，鉍，銅，汞，銀，鈀，鉬或金(例如，氯 鉬酸)的化合物，或這些金屬中任一種的氟化物或氯化物。在以上中，優(yōu)選基于酸的水溶液并且在其中混合氯化物的處理溶液。從處理范圍的觀點來看，特別優(yōu)選其中混合有氯化汞的鹽酸水溶液(鹽酸/氯化 汞)的處理溶液，以及其中混合有氯化銅的鹽酸水溶液(鹽酸/氯化銅)的處理溶液。
不特別限制這種處理溶液的組成。處理溶液的示例性實例包括溴/甲醇混合物， 溴/乙醇混合物，和王水。這樣的處理溶液的酸或堿的濃度優(yōu)選為0. Ol-lOmol/L并且更優(yōu)選為0. 05-5mol/ L0此外，使用這種處理溶液的處理溫度優(yōu)選為-10°C -80°C并且更優(yōu)選為0_60°C。在各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中，通過使經(jīng)過陽極氧化處理步驟的鋁基板與上 述處理溶液接觸，對鋁基板進行溶解。接觸方法的實例包括但不限于浸漬和噴淋。在這些 中，優(yōu)選浸漬。此時接觸的時間優(yōu)選為10秒至5小時，并且更優(yōu)選為1分鐘至3小時。<移除陽極氧化膜的底部>在溶解鋁基板后通過浸漬在酸性或堿性水溶液中移除陽極氧化膜的底部。移除陽 極氧化膜的底部導致微孔在那里延伸貫穿。移除氧化物膜底部的優(yōu)選方法包括事先將陽極氧化膜浸漬在PH緩沖溶液中以 從微孔的開口側(cè)用PH緩沖溶液填充微孔，并且使與開口相反的表面(即，陽極氧化膜的底 部)與酸的水溶液或堿的水溶液接觸。當使用酸的水溶液進行此處理時，優(yōu)選使用無機酸例如硫酸，磷酸，硝酸或鹽酸， 或其混合物的水溶液。酸的水溶液的濃度優(yōu)選為1-10重量％。酸的水溶液的溫度優(yōu)選為 25-40 0C ο當使用堿的水溶液進行此處理時，優(yōu)選使用選自氫氧化鈉，氫氧化鉀和氫氧化鋰 中至少一種堿的水溶液。堿的水溶液的濃度優(yōu)選為0. 1-5重量％。堿的水溶液的溫度優(yōu)選 為 20-35 0C ο優(yōu)選的溶液的具體實例包括40°C的含50g/L磷酸的水溶液，30°C的含0. 5g/L氫氧 化鈉的水溶液，以及30°C的含0. 5g/L氫氧化鉀的水溶液。在酸的水溶液或堿的水溶液中浸漬的時間優(yōu)選為8-120分鐘，更優(yōu)選10-90分鐘 并且甚至更優(yōu)選15-60分鐘。在當事先將膜浸漬在pH緩沖溶液中的情況下，使用適合前述酸/堿的緩沖溶液。[ (2-b)機械拋光處理]更具體地，在陽極氧化處理步驟后的機械拋光處理包括，例如，機械拋光和移除鋁 基板(圖6D中以參考符號32表示的部分)和鋁基板附近的陽極氧化膜(圖6D中以參考 符號38d表示的部分)以使微孔延伸貫穿陽極氧化膜。多種多樣的已知機械拋光處理方法可以用于機械拋光處理，并且，例如可以使用 對于鏡樣精整處理所示例的機械拋光。然而，化學機械拋光(CMP)由于它的高精密拋光率 而是優(yōu)選進行的?？梢允褂肅MP漿液比如可獲自Fujimi Inc.的PNANERLITE-7000，可獲自 Hitachi Chemical Co.，Ltd.的 GPX HSC800，或者可獲自 AGC Seimi Chemical Co.，Ltd. 的CL-1000進行CMP處理。這些貫通處理步驟產(chǎn)生了在移除鋁基板32和隔離層38d后的圖6D中所示的結(jié) 構(gòu)，即，如圖7A所示的絕緣基底40?？梢赃m當?shù)厥褂每蓮腤hatman Japan KK商購的氧化鋁膜(Anodisc)代替進行(1) 陽極氧化處理步驟和(2)貫通處理步驟。[(3)導電材料填充步驟]
導電材料填充步驟是這樣的步驟其中，在貫通處理步驟后，將導電材料填充到所 得絕緣基底中的貫通微孔中，以獲得各向異性導電構(gòu)件。在導電材料填充步驟中，優(yōu)選進行下列處理(3-a)至(3_c)之一。(3_a)處理(浸 漬處理)，其中將具有貫通微孔的絕緣基底浸漬在含有導電材料的溶液中，以將導電材料填 充到微孔中。(3-b)處理(電解電鍍處理)，其中通過電解電鍍將導電材料填充到貫通微孔中。(3-c)處理(氣相沉積處理)，其中通過氣相沉積將導電材料填充到貫通微孔中。所填充的導電材料構(gòu)成了如結(jié)合各向異性導電結(jié)構(gòu)體所述的各向異性導電結(jié)構(gòu) 體的導電通路。以下對處理(3-a)至(3_c)進行詳述。[(3-a)浸漬處理]已知方法比如無電鍍處理、高粘度熔融金屬浸漬處理和導電聚合物溶液浸漬處理 可以用于其中將帶有貫通微孔的絕緣基底浸漬在含有導電材料的溶液中以用該導電材料 填充貫通微孔的處理中。然而，金屬是優(yōu)選的導電材料并因此無電鍍處理和熔融金屬浸漬 處理是優(yōu)選的，并且就易于處理而言無電鍍處理是優(yōu)選的。在無電鍍中，可以使用已知的方法和處理溶液而沒有任何特別的限制。然而，優(yōu)選 使用這樣的方法其中預先提供所要沉積的金屬的核，將可溶于含有該金屬的溶劑中的化 合物和還原劑溶解在溶液中，并且將絕緣基底浸漬在溶液中以用金屬填充貫通微孔。此處理可以結(jié)合以下描述的電解電鍍進行。[ (3-b)電解電鍍處理]在其中通過各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中的電解電鍍用導電材料填充貫通微 孔的情況下，施加超聲也適于促進電解溶液的攪拌。另外，電解電壓通常至多-20V并且適宜地至多-10V。當進行控制電勢電解或者電 位掃描電解時，也希望使用循環(huán)伏安法。為此目的，可以使用穩(wěn)壓器例如可從Solartron、 BAS Inc. > Hokuto Denko Corporation 禾口 Ivium Technologies 得至Ij的那些。優(yōu)選的電解方法是其中使電勢隨時間以恒定的速率升高或降低的電勢掃描，并且 其中不考慮時間的過去而以恒定的電流進行電解的恒電流電解也是優(yōu)選的。在電勢掃描的 情況下，優(yōu)選將電勢掃描的起點設為OV并且以0. l-50mv/s并且更優(yōu)選0. 3-30mV/s的掃描 速率掃描。還更優(yōu)選的是，在負側(cè)以0.5-5mV/s的掃描速率進行掃描。優(yōu)選的電量隨孔尺 寸、孔密度、金屬類型和陽極氧化膜的厚度變化。在鍍銅的情況下，所需沉積量W[g]可以通 過下式計算孔面積[ym2]x所填充金屬的高度[μ m] X電解面積[cm2] X孔密度[孔/ μ m2] X 金屬密度[g/cm3] =WX 10_4[g]用摩爾數(shù)來表示沉積量W。必要的庫侖數(shù)可以通過用沉積量乘以法拉第常數(shù)換算。通過庫侖計測量電量并且當達到必要的庫侖數(shù)時停止電解。以此方法，可以將材 料填充至必要且足夠的高度。在恒電流電解中的電流密度的優(yōu)選范圍隨電解質(zhì)濃度、孔尺寸、孔密度和金屬類 型變化。在鍍銅的情況下，電流密度優(yōu)選為0.5-10A/dm2并且更優(yōu)選l-5A/dm2。在鍍金的 情況下，電流密度優(yōu)選為0. 05-3A/dm2并且更優(yōu)選0. 22_lA/dm2。在鍍鎳的情況下，電流密度優(yōu)選為0. 05-5A/dm2并且更優(yōu)選0. 2-1. 5A/dm2?？梢酝ㄟ^測量庫侖數(shù)來停止電解電鍍。例如在銅的情況下，假設電流效率為100%，可以被換算為每微米的陽極氧化膜的 電量的庫侖數(shù)為46C/dm2/ μ m。當填充至50 μ m的高度時，在2300C/dm2停止電解，并且填充高度可以通過SEM或 光學顯微鏡從斷面方向測定?？梢允褂贸Ｒ?guī)已知的電鍍?nèi)芤?。更具體地，在其中沉積銅的情況下，通常使用硫酸銅水溶液，但是硫酸銅濃度優(yōu)選 為至少0. lmol/L并且更優(yōu)選至少0. 4mol/L。也可以有利地使用飽和溶液。在其中使用焦 磷酸銅的情況下，其濃度優(yōu)選為0. 05mol/L-lmol/L并且更優(yōu)選0. lmol/L-0. 5mol/L。優(yōu)選 加入過量的焦磷酸鉀。焦磷酸鉀的含量優(yōu)選為至少0. 5mol/L并且更優(yōu)選至少0. 7mol/L。 通過向電解溶液加入鹽酸可以促進沉積。在此情況下，鹽酸的濃度優(yōu)選為10-20g/L。在其中沉積金的情況下，優(yōu)選使用0. 0005重量％ -1重量％的量的四氯金酸鹽，并 且可以適當?shù)丶尤胩妓徕浐望}酸。PH優(yōu)選在0. 1-10的范圍內(nèi)并且可以通過加入的添加劑 的量調(diào)節(jié)。在其中沉積鎳的情況下，可以使用已知的電解溶液如在硫酸浴、瓦茲浴、氯化物浴 和氨基磺酸鎳浴中的電解溶液。溶液溫度的范圍優(yōu)選為25°C _95°C并且更優(yōu)選30°C-70°C。 電流密度的范圍優(yōu)選為0. 5-10A/dm2并且更優(yōu)選0. 8-8A/dm2。[ (3-c)氣相沉積處理]在其中通過氣相沉淀將導電材料填充到貫通微孔中的情況下，可以使用已知的氣 相沉淀方法比如物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)。氣相沉積處理的條件隨所處 理的目標變化，但是就氣相沉淀速率而言_40°C -80°C的溫度和不超過10_3Pa的真空度是優(yōu) 選的，并且_20°C _60°C的溫度和不超過10_4Pa的真空度是更優(yōu)選的。為了均勻填充的目的，可以有利地使用這樣的方法其中使絕緣基板的表面相對 于氣相沉積的方向適當?shù)貎A斜，并且從傾斜的方向進行氣相沉。此導電材料填充步驟產(chǎn)生圖7B中所示的各向異性導電結(jié)構(gòu)體41。[(4)表面平面化步驟]在各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中，在導電材料填充步驟后優(yōu)選為表面平面化步 驟以將絕緣基底的正面和背面平面化。通過進行所述表面平面化步驟，可以將填充導電材 料后的絕緣基底的正面和背面平面化，同時移除粘附在正面和背面的過量的導電材料。在表面平面化步驟中，優(yōu)選進行下列處理(4-a)至(4-c)之一。在以下對處理(4-a)至(4-c)進行詳述。(4-a)化學機械拋光(CMP)處理。(4-b)電解拋光處理.(4-c)離子研磨處理.[ (4-a)通過化學機械拋光(CMP)處理]可以使用CMP漿液比如可獲自Fujimi Inc.的PNANERLITE-7000，可獲自Hitachi Chemical Co. ,Ltd.的GPX HSC800，或者可獲自 AGC Seimi Chemical Co. ,Ltd.的CL-1000 進行CMP處理。
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不使用化學拋光溶液的普通機械拋光也是適合的。在這種情況下，用磨料粒度為 800-1500的砂布將結(jié)構(gòu)體精磨(lap)以調(diào)整厚度，然后用粒子尺寸為1_3 μ m的金剛石漿液 拋光，并且用粒子尺寸為0. 1-0. 5μπι的金剛石漿液進一步拋光。結(jié)構(gòu)體可以這樣被鏡面精 整。優(yōu)選將電極表面拋光至0 μ m-20 μ m的厚度，而優(yōu)選將開口表面拋光至10 μ m-50 μ m的厚度。拋光條件轉(zhuǎn)速優(yōu)選為IO-IOOrpm并且更優(yōu)選20_60rpm。荷重優(yōu)選為 0. 01-0. Ikgf/cm2 并且更優(yōu)選 0. 02-0. 08kgf/cm2。典型的拋光條件
拋光砂布磨料的平均粒子 尺寸拋光荷重[kgf/cm2]精磨SiC布800- 15000.04-0.1拋光拋光輪0.1-2 μηι0.01-0.08[ (4-b)電解拋光處理]電解拋光方法的實例包括在 Aluminum Handbook (Japan Aluminum Association, 2001)的第6版164-165頁中提及的各種方法；在US 2，708，655中描述的方法；以及在 Jitsumu Hyomen Gijutsu(Practice of Surface Technology),33 卷，第 3 期，32-38 頁 (1986)中描述的方法。[(4-c)離子研磨處理]當比上述CMP處理和電解拋光處理更精密的拋光成為必要的時進行離子研磨處 理，并且可以使用任何已知技術(shù)。優(yōu)選使用氬離子，一般離子物種之一。[(5)導電通路突出步驟]在各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中，在表面平面化步驟后優(yōu)選為導電通路突出步 驟以形成其中導電構(gòu)件從絕緣基底的正面和背面突出的結(jié)構(gòu)。在導電通路突出步驟中，優(yōu)選進行處理(5_a)和(5_b)之一。(5-a)將絕緣基底正面和背面的一部分移除以形成其中導電構(gòu)件從絕緣基底的正 面和背面突出的結(jié)構(gòu)。(5-b)將導電材料沉積在導電通路的表面上以形成其中導電構(gòu)件從絕緣基底的正 面和背面突出的結(jié)構(gòu)。在處理(5_a)中，使表面平面化步驟后的各向異性導電結(jié)構(gòu)體與酸的水溶液或堿 的水溶液接觸以溶解并移除僅絕緣基底在各向異性導電結(jié)構(gòu)體表面的部分以使導電通路 突出(圖7C)。處理(5_a)可以在與上述氧化物膜溶解處理(E)的那些處理條件相同的處理條件 下進行，條件是構(gòu)成導電通路的導電材料不溶解。優(yōu)選使用用其容易控制溶解速率的酸的 水溶液或堿的水溶液。在處理(5-b)中，將導電材料僅沉積在圖7B中所示的導電通路8的表面以使導電 通路突出(圖7D)。可以通過無電鍍或電沉積來沉積導電材料。所沉積的導電材料可以與
51導電材料填充步驟中填充的導電材料相同或不同。[保護膜形成處理]在各向異性導電結(jié)構(gòu)體制造方法中，氧化鋁制成的絕緣基底中的微孔尺寸通過與 空氣中濕氣的水合作用而隨時間變化，并因此優(yōu)選在導電材料填充步驟前進行保護膜形成處理。保護膜的示例性實例包括含元素鋯和/或元素硅的無機保護膜，以及含水不溶性 聚合物的有機保護膜。不對形成含元素鋯的保護膜的方法進行任何特別的限制，盡管通常使用的處理方 法包括在其中溶解有鋯化合物的水溶液中直接浸漬。從保護膜的強度和穩(wěn)定性的觀點來 看，優(yōu)選使用其中還溶解有磷化合物的水溶液。可以使用的鋯化合物的示例性實例包括鋯，氟化鋯，六氟鋯酸鈉，六氟鋯酸鈣，氟 化鋯，氯化鋯，氧氯化鋯，硝酸氧鋯，硫酸鋯，乙醇鋯，丙醇鋯，丁醇鋯，乙酰丙酮化鋯，四氯雙 (四氫呋喃)合鋯，雙(甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯，二環(huán)戊二烯基二氯化鋯以及亞乙基二 (茚基)二氯化鋯(IV)。在這些中，優(yōu)選六氟鋯酸鈉。從保護膜厚度的均勻性的觀點來看，水溶液中鋯化合物的濃度優(yōu)選為0. 01-10重
量％，并且更優(yōu)選0. 05-5重量％?？梢允褂玫牧谆衔锏氖纠詫嵗姿?，磷酸鈉，磷酸鈣，磷酸氫鈉和磷酸氫 鈣。這些中，優(yōu)選磷酸氫鈉從保護膜厚度的均勻性的觀點來看，水溶液中鋯化合物的濃度優(yōu)選為0. 1-20重 量％，并且更優(yōu)選為0. 5-10重量％。處理溫度優(yōu)選為0-120°C，并且更優(yōu)選為20-100°C。不對形成含元素硅的保護膜的方法進行任何特別的限制，盡管通常使用的處理方 法包括在其中溶解有堿金屬硅酸鹽的水溶液中直接浸漬。可以通過改變硅酸鹽組分二氧化硅SiO2和堿金屬氧化物M2O之間的比例(通常以 摩爾比[Si02]/[M20]表示)以及其在堿金屬硅酸鹽的水溶液中的濃度，對保護膜的厚度進 行調(diào)整。本文中特別優(yōu)選使用鈉或鉀作為M。[SiO2]/[M2O]摩爾比優(yōu)選為 0. 1-5. 0，并且更優(yōu)選 0. 5-3. 0。SiO2的含量優(yōu)選為0. 1-20重量％，并且更優(yōu)選0. 5_10重量％。優(yōu)選通過包括以下內(nèi)容的方法獲得有機保護膜在其中溶解有水不溶性聚合物的 有機溶劑中直接浸漬，隨后通過加熱處理以只蒸發(fā)去溶劑。水不溶性聚合物的示例性實例包括聚偏二氯乙烯，聚(甲基)丙烯腈，聚砜，聚氯 乙烯，聚乙烯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚酰胺和賽璐玢。有機溶劑的示例性實例包括亞乙基二氯，環(huán)己酮，甲基乙基酮，甲醇，乙醇，丙醇， 乙二醇一甲醚，1-甲氧基_2丙醇，醋酸(2-甲氧乙基)酯，醋酸(1-甲氧基-2-丙基)酯， 二甲氧基乙烷，乳酸甲酯，乳酸乙酯，N, N-二甲基乙酰胺，N, N-二甲基甲酰胺，四甲基脲， N-甲基吡咯烷酮，二甲亞砜，環(huán)丁砜，Y-丁內(nèi)酯和甲苯。濃度優(yōu)選為0. 1-50重量%，并且更優(yōu)選1-30重量0Z0 .溶劑揮發(fā)時的加熱溫度優(yōu)選為30_300°C，并且更優(yōu)選50-200°C。在保護膜形成處理之后，包括保護膜的陽極氧化膜的厚度優(yōu)選為0. 1-1000 μ m，并且更優(yōu)選1-500 μ m。(5)保護層本發(fā)明的導電構(gòu)件可以任選地進一步包括圖13C中所示的保護層76。示例性的保 護層包括用于保護各向異性導電結(jié)構(gòu)體的隆起的隆起保護層76和用于保護導電層73的表 面的保護層?？梢赃m當使用的可商購的膜示例有來自于Toray Advanced Film Co.，Ltd.的用 作商業(yè)保護脫模片的易脫膜Cerapeel，以及來自于Toray Advanced Film Co. , Ltd.的用 于印刷版的T0Y0FL0N。在其中提供感光性樹脂層的情況下，同時層壓也是可能的。(6)感光性樹脂層感光性樹脂層含有粘結(jié)劑、可聚合化合物、光聚合引發(fā)劑、敏化劑和任選其它的組 分。感光性樹脂層可以含有至少兩種具有340-500nm的最大吸收波長的敏化劑。在感光性樹脂層中，至少一種敏化劑優(yōu)選具有在小于405nm的波長范圍內(nèi)的最大 吸收波長，并且至少一種除以上敏化劑以外的敏化劑優(yōu)選具有在405nm以上的波長范圍內(nèi) 的最大吸收波長。感光性樹脂層優(yōu)選含有至少兩種敏化劑，所述兩種敏化劑包括一種具有在至少 340nm但小于405nm的波長范圍內(nèi)的最大吸收波長的敏化劑，和一種具有在至少405nm但不 超過500nm的波長范圍內(nèi)的最大吸收波長的敏化劑。在感光性樹脂層中，光譜靈敏度在380-420nm的波長范圍內(nèi)達到最大值，在 400-410nm范圍內(nèi)能夠形成圖案的最小曝光量S為至多50mJ/cm2，并且在以上波長范圍 內(nèi)的最小曝光量S的最大值Smax和最小曝光量的最小值Smin優(yōu)選滿足表達式Smax/ Smin ^ 1. 2并且更優(yōu)選滿足表達式Smax/Smin < 1. 1。在Smax/Smin的比率超過1. 2時，當采用使用多個半導體元件的曝光裝置時，由于 歸因于各個半導體元件的波長不同的靈敏度變化，可能無法獲得均勻的圖案。在400-410nm范圍內(nèi)能夠形成圖案的最小曝光量S優(yōu)選至多50mJ/cm2、更優(yōu)選 30mJ/cm2 并且最優(yōu)選 20mJ/cm2。在能夠形成圖案的最小曝光量S超過50mJ/cm2時，曝光需要較多的時間，其可能 降低產(chǎn)率。根據(jù) Photopolymer Technology (Tsuguo Yamaoka, The Nikkan Kogyo Shinbun， Ltd.，1988，262頁)中描述的方法使用光譜靈敏度測量裝置，對感光性層壓體的感光性組 合物進行光譜靈敏度的測量，在所述感光性層壓體中圖案形成材料被層壓在將被處理的基 板上。更具體地，在曝光波長在橫軸的方向線性變化并且曝光強度在縱軸方向?qū)?shù)變化的 這樣的設置下，用來自于光源比如氙燈或者鎢燈的光譜光照射感光性層壓體。然后使感光 性層壓體曝光并顯影以形成用于在每個曝光波長的靈敏度的圖案。能夠形成圖案的曝光能 量由所得圖案的高度計算，并且由縱軸的曝光強度相對于橫軸的波長的倒數(shù)圖繪制光譜靈 敏度曲線。這樣繪制的光譜靈敏度曲線的最高峰表示光譜靈敏度。能夠形成圖案的最小曝光量被確定為由上述光譜靈敏度測量中形成的圖案高度 計算的能夠形成圖像的曝光能量。能夠形成圖案的最小曝光量表示在最佳顯影條件下能夠 形成圖案的曝光量，所述最佳顯影條件是通過改變顯影條件比如顯影劑的類型、顯影溫度 和顯影時間而確定的。
最佳顯影條件可以根據(jù)預期用途適當?shù)剡x擇而沒有特別的限制。例如應用這樣的 條件將PH為8-12的顯影劑在25-40°C的溫度和0. 05-0. 5MPa的壓力噴射以完全移除未 固化的區(qū)域。(7)形成感光性樹脂層的方法在其中提供感光性層的情況下，不對其類型進行特別的限制，并且比液體型更易 于處理的干膜因為其良好的平面度而是可以使用的。有負性抗蝕劑和正性抗蝕劑，但是通 ?？缮藤彽呢撔钥刮g劑是優(yōu)選的。在本發(fā)明中，可以使用含有粘結(jié)劑、可聚合化合物、光聚合引發(fā)劑和至少兩種具有 在340-500nm范圍內(nèi)的最大吸收波長的敏化劑，以及任選的其它組分的感光性組合物以獲 得導電層或各向異性導電結(jié)構(gòu)體上的感光性層。感光性組合物的溶液是通過將包含在感光性樹脂層中的材料溶解、乳化或分散在 水或溶劑中制備的。可以根據(jù)預期用途適當?shù)剡x擇感光性組合物的溶液而沒有特別的限制。其實例包 括醇，比如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇和正己醇；酮，比如丙酮、甲基乙基 酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮和二異丁基酮；酯，比如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸正戊酯、硫酸二 甲酯、丙酸乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、苯甲酸乙酯和乙酸甲氧基丙酯；芳族烴，比如甲苯、二 甲苯、苯和乙基苯；鹵代烴，比如四氯化碳、三氯乙烯、氯仿、1，1，1-三氯乙烷、二氯甲烷和 一氯代苯；醚，比如四氫呋喃、乙醚、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚和1-甲氧基-2-丙醇；二 甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜和環(huán)丁砜。這些可以單獨使用或兩種以上組合使用。 可以向其加入已知的表面活性劑。然后將感光性組合物的溶液涂覆到導電層或各向異性導電結(jié)構(gòu)體并干燥以形成 感光性樹脂層，從而能夠制備本發(fā)明的導電構(gòu)件。用于涂布感光性組合物溶液的涂布方法可以根據(jù)預期用途適當?shù)剡x擇而沒有特 別的限制，并且可以使用由噴涂、輥涂、旋涂、狹縫涂布、擠壓涂布、幕涂、口模式涂布(die coating)、照相凹板式涂布、線錠涂布和刮涂示例的各種涂布方法。干燥條件隨所包含的各個組分、以及使用的溶劑的類型和量變化，但是感光性組 合物的溶液在60-110°C干燥約30秒至約15分鐘。因為感光度分布在400-410nm的波長范圍內(nèi)基本上恒定，所以通過暴露于在 400-410nm范圍內(nèi)的光，感光性樹脂層可以有利地用于形成各種圖案以及用于形成布線圖 案或其它的永久性圖案。感光性樹脂層可以有利地特別用于形成用于半導體測試用探針卡 中的電路板。在另一種方法中，可以通過加熱和施加壓力中的至少之一將膜形式的感光性樹脂 層層壓在導電層上。所施加的加熱溫度和壓力可以根據(jù)預期用途適當?shù)剡x擇而沒有任何特 別的限制，并且，例如，加熱溫度優(yōu)選為15-180°C并且更優(yōu)選60-140°C。所施加的壓力可以 根據(jù)預期用途適當?shù)剡x擇而沒有特別的限制，并且，例如，壓力優(yōu)選為0. 1-1. OMPa并且更 優(yōu)選 0. 2-0. 8MPa。對用于進行加熱和施加壓力中的至少之一的裝置沒有特別的限制，并且該裝置可 以根據(jù)預期用途適當?shù)剡x擇。示例性的可以優(yōu)選使用的裝置包括可獲自Taisei Laminator Co.，Ltd.的層壓機 VP-II。
(8)通過在導電層上形成圖案制備布線電路的方法在通過激光燒蝕的成圖中，也可以通過以下方法對各向異性導電膜(ACF)提供形 貌特征在用金屬填充微孔前用茜素紅(alizalin red)將各向異性導電膜染色，并且隨后 的激光輻射導致陽極氧化膜本身產(chǎn)生熱量而以燒蝕的方式移除接近表面的部分陽極氧化 膜。通過使激光吸收速率高于導電層的激光吸收速率可以將導電層完全且均勻地移除。在通過曝光和顯影成圖中，可以通過適當?shù)厥褂糜筛泄庑詷渲圃煺咄扑]的條件 形成圖案。任何間距的間距轉(zhuǎn)換連接器可以通過改變在兩側(cè)上的布線圖案而制備。下面描 述圖案形成方法的一個實例。圖案形成方法包括至少曝光步驟和適當選擇的其它步驟。曝光步驟是其中將本發(fā) 明的導電構(gòu)件中的感光性樹脂層暴露于光的步驟?？梢允褂玫氖纠缘姆椒ò〝?shù)字曝光 和模擬曝光。在這些中，數(shù)字曝光是優(yōu)選的。對數(shù)字曝光沒有特別的限制并且可以根據(jù)預期的用途選擇合適的設備。例如，數(shù) 字曝光優(yōu)選通過使用根據(jù)控制信號調(diào)制的光進行，所述控制信號是基于所形成的圖案上的 圖案形成信息產(chǎn)生的?？梢杂糜跀?shù)字曝光的示例性的設備包括用于發(fā)射光的光發(fā)射設備，以及用于基于 所形成的圖案上的信息調(diào)制從光發(fā)射設備發(fā)射的光的光調(diào)制設備。圖案形成后，進行第二成圖步驟，其包括進一步涂覆感光性樹脂，以不同的圖案曝 光并進行顯影，并且與在導電層上形成的電極的接點可以通過已知的方法比如電解沉積或 無電鍍形成。具有這樣接點的本發(fā)明的導電構(gòu)件可以用作如圖14B所示的具有電路板89 的本發(fā)明的探針卡。用于在本發(fā)明的半導體測試用探針卡中使用的電路板不限于所示例的 實例。[形成接點的方法]圖14B中所示的接點83和84是由導電材料比如單金屬材料和合金制成的，并且 也可以起電極的作用?？梢詫⒔狱c層壓不同的材料或者用不同的材料涂布以提高功能性。如"Handbook of Electrical and Electronic Materials"(第一版，1987， Asakura Publishing Co.，Ltd.，634-637頁)中所述，接點材料被認為在接點處被損耗或 者被轉(zhuǎn)移到被測試物體。通常，具有較高機械強度、較高沸點和較低蒸氣壓的材料是較少損 耗的?？紤]到與最小電弧電壓和最小電弧電流的關聯(lián)，F(xiàn)e、Ni、Cu、Zn、Mo、Pb、Ag、W、Pt、Au 或它們的合金是優(yōu)選的。示例性的可以優(yōu)選使用的Pt和Au材料包括Pt、Au-Ag-Pt合金和Pt-Ir合金。示 例性的可以優(yōu)選使用的鎢接點材料包括Ag或Cu燒結(jié)合金和AgWC燒結(jié)合金。碳納米管針 和碳纖維針具有導電性和撓性并因此使更優(yōu)選的。碳纖維電極可以從例如BAS Inc.商購。全套工具(Kit)也是可商購的并且電極 可以容易地形成。通過在各向異性導電結(jié)構(gòu)體70的每個表面上形成導電層，在其上進一步形成例 如感光性樹脂層，并通過上述方法將感光性樹脂層成圖，可以獲得如圖15A中所示的成圖 的導電層90、91。這樣的多層體可以用作信號輸出布線電路89。例如，可以用導電粘合劑 92將起碳纖維電極93作用的碳纖維固定在接點83上。具有高抗氧化性的金屬也可以用作 接點83的材料。也優(yōu)選用具有高抗氧化性的材料比如Ni、Au、W、Pt、Au-Ag-Pt合金、Pt-Ir
55合金、Ag或Cu合金和AgWC覆蓋Cu接點盡管碳纖維也具有彈性，然而使用的彈性材料可以為如〃 Handbook of Electrical and Electronic Materials " ( % 一 Hjx,1987, Asakura Publishing Co., Ltd.，115-129頁)中所述的橡膠材料。在這些中，具有優(yōu)異的耐熱性的硅橡膠和氟碳橡膠 是優(yōu)選的?？梢酝ㄟ^以下方法對這些彈性材料賦予導電性將導電微細粒子或填料分散在其 中以獲得壓敏導體的結(jié)構(gòu)，或者用導電材料涂布表面。如圖15B中所示由導電彈性材料制成的接點94也可以形成于接點83上。在其中形成有電路圖案的層壓體中，信號輸出用電極85、86、87和88以及布線也 可以設置在與被測試物體接觸的接點相反側(cè)上的相同位置，并且所得的導電構(gòu)件可以用作 探針卡。<探針卡>在晶片測試中，將芯片連接到測試器(探測器，也稱"TEG")并且根據(jù)被測試圖 案對芯片上的端子(電極墊，接合墊)施加電壓，然后測量輸出值并且與期望值比較以確定 芯片是否是好的。在此方法中，必須使被稱為探針的針正確地接觸芯片上的端子。端子尺 寸和間隔為幾十到上百微米并且一個芯片具有幾個到幾百個端子。更多的針對于同時測量 多個芯片以便縮短測試時間是必要的。為了使這些針迅速且正確地接觸芯片，根據(jù)芯片上 的端子圖案設置所述必要的針以獲得容易操作的一套探針卡。隨著集成電路的微型化，端 子尺寸和間隔趨向于減小(最小達30-50 μ m)并且端子的數(shù)量趨向于增加。早期探針卡中 針的數(shù)量為幾至約上百，但是在約2000年已經(jīng)增加到上千并且經(jīng)常為5000以上。許多卡是圓形的(也有矩形或其它形狀)?？ň哂性谄溥吘壣系倪B接到測試器的 連接端子和在其中心的連接到芯片的針。有兩種針結(jié)構(gòu)，其包括被稱為懸臂式(或水平式)的結(jié)構(gòu)，其中將針從邊緣向中 心水平地(向下傾斜)附接；和被稱為垂直式(或彈簧式；針的中心為彈簧形以在接觸時產(chǎn) 生壓力)的結(jié)構(gòu)，其中將針從頂部向底部垂直地附接。垂直式是比懸臂式更有利的，因為在 針的布局上前者具有更高的靈活性并且可以將針不是成行而是以陣列形式安置。將探針卡附接到被稱為探測器的測試器(或探針測試器)并使用。在用作探針卡 的情況下，接點優(yōu)選為針的形狀并且針尖優(yōu)選涂有貴金屬或貴金屬合金，或者具有與其接 合的硬質(zhì)金屬。導電聚合物材料和壓敏導電橡膠也可以用于接點。致密碳納米管也可以形成探針接觸針。形成致密碳納米管的方法(描述在JP 2000-31462A中)。根據(jù)使用信號輸出布線電路81和探針測試器的探針卡，如圖10至圖13中所示的 本發(fā)明的導電構(gòu)件80可以用于將測試用電路板與探針接觸針電連接，探針接觸針中的每 一個都起碳纖維電極93的作用。因此，通過施加低壓力可靠地實現(xiàn)了在測試用電路板的測試用電極和探針接觸針 之間的電連接。這樣，沒有必要使用大型的壓力施加設備。因為在測試用電路板和探針接觸針之 間的距離小，所以探針測試器可以在高度方向減小尺寸。因此，整個的探針測試器可以被小型化。因為施加到測試用電路板的測試用電極的壓力低，所以既不破壞測試用電極，也 不縮減測試用電路板的使用壽命。特定的導電構(gòu)件80與測試用電路板的測試用電極彼此 電連接并從而能夠以高密度安置測試用電極。因此，可以形成大量的測試用電極以使得大 量的被測試電極能夠一起被測試。通過導電構(gòu)件的電連接具有小的接觸電阻并且使得能夠達到穩(wěn)定的連接狀態(tài)以 獲得良好的電學性質(zhì)。通過導電構(gòu)件將測試用電路板的測試用電極與探針接觸針電連接并因此信號傳 輸系統(tǒng)具有小的距離。因此，也可以對需要高速處理的復雜集成電路進行電測試。[測試用針]通常，可以適當?shù)厥褂每缮藤彽奶结樈佑|針。例如可獲自Nihon Denshin Co., Ltd.和Tulip Co. ,Ltd.的探針插針是可以使用的。另外，通過LIGA法形成的微接觸探針 描述在 SEI Technical Review，161 期，87-90 頁中。通過VLS法制備的棒形單晶探針插針描述在JP 11-190748A中。通過VLS法可以在位置控制下以基本上垂直的方向在接點上生長大量的棒形單 晶以使它們形成探針插針。換言之，例如形成金隆起作為接點。然后，例如通過在加熱條件下引入四氯化硅 和氣體比如氫的方法來提供硅，并且棒形的硅單晶以基本上垂直的方向在金隆起的位置生 長。換言之，通過VLS法形成具有棒形單晶的接點。然后，將棒形單晶拋光以使其具有相同的長度。通過以下方法確定導電性其中將 棒形單晶的各個表面和單晶電路用導電材料覆蓋，從而獲得測試用針。通過以上方法獲得 的測試用針當被用作探針插針時具有高的位置精度，并且是由具有與半導體器件相同性質(zhì) (例如，熱膨脹系數(shù))的硅單晶制成的，并且適合用作用于高密度和高集成度半導體器件中 的探針卡中的測試用針。
實施例[制造各向異性導電構(gòu)件](A)鏡樣精整處理(電解拋光處理)將高純度鋁基板(由 Sumitomo Light Metal Industries, Ltd.制造；純度，99. 99 重量％，厚度，0.4mm)切割為使其能夠進行陽極氧化處理的IOcm2的尺寸，隨后使用具有下 面所示組成的電解拋光溶液，在25V電壓，65°C的溶液溫度和3. Om/min溶液流速的條件下 對其進行電解拋光。碳電極被用作陰極，并且GP0110-30R裝置(Takasago，Ltd.)被用作電源。此夕卜， 使用由As One Corporation制造的渦流流量監(jiān)測器FLM22-10PCW測量電解溶液的流速。(電解拋光溶液組成)85 Mfi% Wi^SI (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 660mL純水160mL硫酸150mL1，2-亞乙基二醇30mL
(B)陽極氧化處理步驟(自排序法I)然后使用0. 5mol/L草酸的電解溶液在下列條件下對已經(jīng)歷電解拋光的鋁基板進 行10小時的初步陽極氧化處理電壓，40V ；溶液溫度，15°C ；溶液流速，3. Om/min。在初步陽極氧化處理后，對鋁基板進行膜移除處理，其中將其在0.2mol/L鉻酸酐 和0. 6mol/L磷酸的混合水溶液(溶液溫度，500C )中浸漬12小時。接下來，使用0. 5mol/L草酸的電解溶液在下列條件下對鋁基板進行15小時的再 次陽極氧化處理電壓，40V ；溶液溫度，15°C ；溶液流速，3. Om/min。初步陽極氧化處理和再次陽極氧化處理都是通過使用不銹鋼電極作為陰 極，GP0110-30R 裝置(Takasago，Ltd.)作為電源進行的。使用 NeoCoolBD36 (Yamato Scientific Co. , Ltd.)作為冷卻系統(tǒng)，和 Pairstirrer PS-100(Tokyo Rikakikai Co.，Ltd.)作為攪拌和溫熱裝置。另外，電解溶液的流速通過使用渦流流量監(jiān)測器 FLM22-10PCff(As One Corporation)測量。(C)貫通處理步驟然后，通過將鋁基板浸漬在含0. lmol/L氯化銅的20%鹽酸水溶液中溶解，直至在 15°C目視確定鋁的移除。將陽極氧化膜進一步浸漬在30°C的5重量％磷酸中30分鐘以移 除陽極氧化膜的底部，從而制備由具有已擴大直徑的微孔的陽極氧化膜制成的結(jié)構(gòu)體(絕 緣基底)。已經(jīng)經(jīng)歷貫通處理的結(jié)構(gòu)體具有120 μ m的厚度。(D)熱處理然后，將如上所得結(jié)構(gòu)體在400°C的溫度進行一小時的熱處理。(E)金屬填充處理步驟然后，將金氣相沉積在經(jīng)過熱處理的結(jié)構(gòu)體的一個表面上至0. Ιμπι的厚度以形 成金電極。通過使用金電極作為陰極以及銅作為陽極進行電解電鍍。通過使用保持在60°C的含有600g/L的硫酸銅的飽和溶液作為電解液進行直流電 電解，以制備具有填充有銅的微孔的結(jié)構(gòu)體。通過使用可獲自YAMAM0T0-MS Co.，Ltd.的電鍍裝置和可獲自AMEL的恒電勢器/ 恒電流儀(型號7060)進行直流電電解。使用的標準電極為Ag/AgCl型。在以下條件下進行電解。以lmV/s的掃描速率從陽極(Cu)電勢0V(相對于Ag/ AgCl)向負側(cè)掃描，直至總電量為4000C/dm2。用光學顯微鏡觀察已經(jīng)歷金屬填充處理的結(jié)構(gòu)體的斷裂面，并發(fā)現(xiàn)填充在微孔中 的銅達到相當于自金電極側(cè)約70 μ m的高度的量。(F)表面平面化處理然后，進行表面平面化處理以將結(jié)構(gòu)體的金電極側(cè)上的表面拋光至10 μ m的厚度 并且其它表面至60 μ m的厚度，所述結(jié)構(gòu)體已經(jīng)歷金屬填充處理。更具體地，用碳化硅板(具有1200的磨料粒度)作為研磨材料精磨結(jié)構(gòu)體，然后 用粒子尺寸為2 μ m的金剛石的漿液拋光，并進一步用粒子尺寸為0. 25 μ m的金剛石漿液拋 光以完成鏡面精整。用光學顯微鏡觀察已經(jīng)歷表面平面化處理的結(jié)構(gòu)體的斷裂面，并發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體是平 滑的并且具有各自厚度為50 μ m的導電通路(銅)和絕緣基底(陽極氧化膜)。(G)突出部形成步驟
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然后，用40°C的5%磷酸水溶液將已經(jīng)歷表面平面化處理的結(jié)構(gòu)體修剪10分鐘。其后，用水沖洗該結(jié)構(gòu)體并在40°C、5A/dm2和2C的電量的條件下用0. 9mol/L硫 酸鎳、0. 99mol/L氯化鎳和0. 5mol/L硼酸的混合水溶液電解。在這些處理后通過FE-SEM觀察結(jié)構(gòu)體的斷裂面并且發(fā)現(xiàn)鎳在銅上沉積至0. 1 μ m 的厚度，并且該結(jié)構(gòu)體為具有由鎳制成的突出的導電通路的各向異性導電構(gòu)件。通過使用銠的無電鍍?nèi)芤?可獲自Okuno Chemical Industries Co.，Ltd.的 RH-1)在80°C的溶液溫度進行1分鐘浸漬處理。處理后的ESCA分析結(jié)果顯示沉積的鎳被
銠覆蓋。在從用銅鍍開始到用銠鍍結(jié)束的過程中不使所鍍的部分與空氣接觸的條件下，進 行從金屬填充處理步驟(E)至突出部形成步驟(G)的處理。這些處理連續(xù)進行。然后，將結(jié)構(gòu)體用水沖洗、干燥并用 -SEM觀察。作為結(jié)果，也如表1中所示，確定的是導電通路的突出部具有0. 1 μ m的高度，電極 部尺寸，即導電通路直徑為60nm，并且構(gòu)件具有50 μ m的厚度。發(fā)現(xiàn)每個導電通路的中心線 的長度相對于構(gòu)件的厚度的比率(長度/厚度)為1. 01。所得各向異性導電構(gòu)件的形狀顯示在下表1中。通過FE-SEM獲取所得各向異性銅導電構(gòu)件的表面圖像(放大率20，000X)，并且 在2μπιΧ2μπι區(qū)域內(nèi)測量如通過上式(i)所定義的微孔的有序度。在十個位置測量有序 度，并且計算測量結(jié)果的平均值。周期指的是在相鄰導電通路之間的中心到中心的距離。通過FE-SEM獲取所得各 向異性銅導電構(gòu)件(膜)的表面圖像(放大率50，000X)，并且在50個點取得測量結(jié)果。 以這些測量結(jié)果的平均值為間距。根據(jù)以下顯示的公式確定密度，其假定，如圖16中所示，導電電極部52的二分之 一處于微孔的單元格子51內(nèi)，所述微孔排列成使得如上式(i)所定義的有序度為50%以 上。在下式中，Pp表示以微米計的周期。
權(quán)利要求
一種探針卡，所述探針卡通過與被測試物體的被測試電極接觸以測試所述被測試物體的電學性質(zhì)，所述探針卡包括測試用電路板，所述測試用電路板具有形成的測試用電極以對應于所述被測試電極；和各向異性導電構(gòu)件，所述各向異性導電構(gòu)件將所述被測試電極與所述測試用電極電連接，其中使所述測試用電極形成為使得至少所述測試用電極的端部從所述測試用電路板的表面突出，并且其中所述各向異性導電構(gòu)件是具有絕緣基底和多個由導電材料制成的導電通路的構(gòu)件，所述導電通路彼此絕緣，并且在所述絕緣基底的厚度方向上延伸貫穿所述絕緣基底，每個所述導電通路的一端從所述絕緣基底的一側(cè)突出，并且每個所述導電通路的另一端從所述絕緣基底的另一側(cè)突出，并且其中所述絕緣基底是由其中具有微孔的陽極氧化鋁膜組成的結(jié)構(gòu)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針卡，其還包括用于電接觸所述被測試電極的電接點，所 述被測試電極和所述各向異性導電構(gòu)件之間的連接經(jīng)由所述電接點實現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針卡，其中所述各向異性導電構(gòu)件是通過使用導電構(gòu)件形 成的，在所述導電構(gòu)件中，將包括所述陽極氧化鋁膜和在所述陽極氧化膜的厚度方向延伸 貫穿所述陽極氧化膜的所述導電通路的各向異性導電結(jié)構(gòu)體和導電層層壓，并且使所述各 向異性導電結(jié)構(gòu)體和所述導電層彼此電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探針卡，其還包括在所述導電層和/或所述各向異性導電結(jié) 構(gòu)體上的感光性樹脂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探針卡，其中所述導電層具有布線電路圖案。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探針卡，其中所述電接點為探針接觸針。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的探針卡，其中設置用于固定所述探針接觸針的固定支架，以 使得所述探針接觸針的兩個尖端都從所述固定支架的表面突出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針卡，其中所述測試用電路板由具有 2. 5X ICT6-IOX ΙΟ—Κ—1的熱膨脹系數(shù)的材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求ι所述的探針卡，其被用于由具有2.SXKr6-IOXIO-6K-1的熱膨脹系 數(shù)的材料制成的被測試物體。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的探針卡，其中所述固定支架由具有2.5 X ICT6-IOX IO-6IT1的 熱膨脹系數(shù)的材料制成。
11.使用根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針卡的測試方法，其包括預處理步驟，在所述預處理步驟中，在測試所述被測試物體的電學性質(zhì)之前，將在與所 述被測試電極接觸的一側(cè)上的所述導電通路的突出部與堿性水溶液或酸性水溶液接觸；和 測試步驟，在所述測試步驟中，將所述預處理步驟之后的所述突出部與所述被測試電 極接觸以測試所述被測試物體的電學性質(zhì)。
12.使用根據(jù)權(quán)利要求2所述的探針卡的測試方法，所述測試方法包括預處理步驟，在所述預處理步驟中，在測試所述被測試物體的電學性質(zhì)之前，將所述電 接點與堿性水溶液或酸性水溶液接觸；和測試步驟，在所述測試步驟中，將所述預處理步驟之后的所述電接點與所述被測試電 極接觸以測試所述被測試物體的電學性質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種探針卡，所述探針卡即使在老化測試中暴露于高溫后，也具有在測試用電極和被測試電極之間的連接的良好穩(wěn)定性，并且即使在重復使用探針卡后，也對于在測試用電極和導電部之間或在導電部和探針或被測試電極之間的接觸位置的偏移較不敏感。本發(fā)明的探針卡是包括測試用電路板和各向異性導電構(gòu)件的探針卡，測試用電路板具有形成的測試用電極以對應于被測試電極，各向異性導電構(gòu)件電連接被測試電極與測試用電極。使測試用電極形成為使得至少該測試用電極的端部從測試用電路板的表面突出，并且各向異性導電構(gòu)件是具有絕緣基底和多個由導電材料制成的導電通路的構(gòu)件，絕緣基底由其中具有微孔的陽極氧化鋁膜制成，多個導電通路彼此絕緣，并且在絕緣基底的厚度方向延伸貫穿絕緣基底。
文檔編號G01R1/073GK101971037SQ20098010881
公開日2011年2月9日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者上杉彰男, 堀田吉則, 富田忠文, 畠中優(yōu)介 申請人:富士膠片株式會社