專(zhuān)利名稱(chēng)：各向異性導(dǎo)電片及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適于用作在電路器件比如半導(dǎo)體集成電路的電檢查中使用的連接器的各向異性導(dǎo)電片及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
各向異性導(dǎo)電片是僅在其厚度方向上表現(xiàn)出導(dǎo)電性或者帶有當(dāng)其在厚度方向上受到擠壓時(shí)僅在該厚度方向上表現(xiàn)出導(dǎo)電性的壓敏導(dǎo)電導(dǎo)體部的片。由于各向異性導(dǎo)電片具有如下的特征不使用任何裝置比如焊接或機(jī)械裝配就可實(shí)現(xiàn)緊密的電連接，以及可采用其中可吸收機(jī)械沖擊或應(yīng)變的軟連接，因此，在例如電子計(jì)算機(jī)、電子數(shù)字時(shí)鐘、電子照相機(jī)和計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)等領(lǐng)域中它被廣泛地用作實(shí)現(xiàn)在電路器件之間的電連接(例如在印刷電路板和無(wú)引線芯片載體、液晶面板等之間的電連接)的各向異性導(dǎo)電連接器。
在另一方面，在電路器件比如半導(dǎo)體集成電路器件(封裝的IC和MCM)、在其上已經(jīng)形成了集成電路的晶片和印刷電路板的電檢查中，為了實(shí)現(xiàn)在形成于作為檢查對(duì)象的電路器件的一個(gè)表面上的待檢查電極和形成于用于檢查的電路板的表面上的檢查電極之間的電連接，使各向異性導(dǎo)電彈性片作為連接器插入在電路器件的電極區(qū)和用于檢查電路板的檢查的電極區(qū)之間。
作為這種各向異性導(dǎo)電彈性片，迄今已經(jīng)公開(kāi)了各種不同的結(jié)構(gòu)，例如日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.93393/1976公開(kāi)了一種通過(guò)將金屬顆粒均勻分散在彈性體中獲得的各向異性導(dǎo)電彈性片(下文稱(chēng)為“分散型各向異性導(dǎo)電彈性片”)和日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.147772/1978公開(kāi)了一種通過(guò)在彈性體中非均勻的分布導(dǎo)磁性金屬由此形成大量的在厚度方向延伸的導(dǎo)電路徑形成部件和使它們相互絕緣的絕緣部件獲得的各向異性導(dǎo)電彈性片(下文稱(chēng)為“非均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性片”)。此外，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.250906/1986公開(kāi)了一種在每個(gè)導(dǎo)電部件的表面和絕緣部件之間具有水平面差的非均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性片。
在非均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性片中，由于導(dǎo)電部件根據(jù)與要連接的電路器件的電極的圖形正好相反的圖形形成，因此與分散型各向異性導(dǎo)電彈性片相比，有利的是，對(duì)于即使具有較小的要連接的電極的排列間距(即在相鄰電極之間的中心距離)的電路器件，仍然可以以較高的可靠性實(shí)現(xiàn)在電極之間的電連接。
然而，常規(guī)的各向異性導(dǎo)電彈性片涉及如下的問(wèn)題。
在電路器件比如半導(dǎo)體集成電路器件的電檢查中，為對(duì)具有潛在缺陷的電路器件進(jìn)行分類(lèi)，實(shí)施老化試驗(yàn)，這種試驗(yàn)在高溫環(huán)境下實(shí)施電路器件的電檢查。
下文具體地描述使用各向異性導(dǎo)電彈性片的老化測(cè)試。待檢查的電路器件設(shè)置在各向異性導(dǎo)電彈性片的一個(gè)表面上，用于檢查的電路板設(shè)置在各向異性導(dǎo)電彈性片的另一表面上，并且在厚度方向上擠壓它們，由此實(shí)現(xiàn)了在待檢查電路器件的待檢查電極和用于檢查的電路板的檢查電極之間的電連接。然后將待檢查的電路器件加熱到預(yù)定的溫度，在這種狀態(tài)下保持預(yù)定的時(shí)間周期。此后，執(zhí)行對(duì)待檢查電路器件的所需的電檢查。
然而，由于未固化的低分子量成分仍然保持在彈性聚合物中以形成各向異性導(dǎo)電彈性片(例如硅橡膠)，并且低分子量成分滲出到各向異性導(dǎo)電彈性片的表面，因此污染了與各向異性導(dǎo)電彈性片接觸的待檢查的電路器件。
此外，由于在高溫下各向異性導(dǎo)電彈性片具有粘性(因?yàn)榉肿恿砍煞秩匀槐３衷谄渲?，因此在高溫環(huán)境下在各向異性導(dǎo)電彈性片與待檢查的電路板壓力接觸的狀態(tài)下保持較長(zhǎng)的時(shí)間周期時(shí)，它會(huì)粘到待檢查的電路器件。結(jié)果，出現(xiàn)的問(wèn)題是在使各向異性導(dǎo)電彈性片和待檢查的電路器件彼此分離時(shí)它們中的兩者或其中之一會(huì)被損壞。
在另一方面，在通過(guò)將片狀連接器插入在各向異性導(dǎo)電彈性片和待檢查的電路器件之間實(shí)施老化測(cè)試時(shí)，具有低分子量成分的待檢查的電路器件的污染和各向異性導(dǎo)電彈性片與待檢查的電路器件的粘連都可以避免。
然而，在這種情況下，各向異性導(dǎo)電彈性片粘到片狀連接器。結(jié)果，在使各向異性導(dǎo)電彈性片和片狀連接器彼此分離時(shí)它們中的兩者或其中之一被損壞。此外，在各向異性導(dǎo)電彈性片粘到片狀連接器時(shí)，片狀連接器彎曲。在這種狀態(tài)下在電路器件的電檢查中使用片狀連接器時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)到在待檢查的電路器件中的所有的待檢查電極的穩(wěn)定的電連接。
此外，在常規(guī)的各向異性導(dǎo)電彈性片用于具有由焊球形成的待檢查電極的電路器件的電檢查時(shí)，涉及如下問(wèn)題。
即，在具有由焊球形成的待檢查電極的電路器件的探針測(cè)試中反復(fù)多次使用各向異性導(dǎo)電彈性片或者在高溫環(huán)境下的測(cè)試(例如老化測(cè)試)中反復(fù)多次使用時(shí)，形成待檢查電極的焊球材料粘到各向異性導(dǎo)電彈性片的表面，并進(jìn)一步擴(kuò)散進(jìn)導(dǎo)電顆粒。結(jié)果，難以保持所需的導(dǎo)電性。
為了解決上述問(wèn)題，已經(jīng)提出了在各向異性導(dǎo)電彈性片的導(dǎo)電部件的表面上形成具有到焊球材料的擴(kuò)散電阻的金屬層的裝置(例如，參見(jiàn)日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2002-280092)。
然而，利用這種裝置不可能抑制焊球材料粘連到金屬層的表面。歸根到底，難以在較長(zhǎng)的時(shí)間上保持所需的導(dǎo)電性。
此外，常規(guī)的非均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性片包含如下的問(wèn)題。
由于在非均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性片中存在相當(dāng)大面積的絕緣部分，因此非均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性片的絕緣部分的表面帶有取決于非均勻型各向異性導(dǎo)電彈性片的使用或服務(wù)環(huán)境的靜電，因此出現(xiàn)了各種問(wèn)題。
例如，在電路器件的電檢查中使用非均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性片時(shí)，通過(guò)將這個(gè)各向異性導(dǎo)電彈性片插入在待檢查的電路器件和用于檢查的電路板之間并擠壓各向異性導(dǎo)電彈性片，實(shí)現(xiàn)在待檢查的電路器件和用于檢查的電路板之間的電連接，由此執(zhí)行電檢查。然而，通過(guò)擠壓操作和分離操作容易產(chǎn)生電荷。因此，在連續(xù)地實(shí)施大量的電路器件的電檢查時(shí)在各向異性導(dǎo)電彈性片的絕緣部件的表面上累積電荷，由此絕緣部件的表面帶有高電壓的靜電。
在通過(guò)各向異性導(dǎo)電彈性片的導(dǎo)電部件對(duì)靜電放電時(shí)，在某些情況下不僅對(duì)各向異性導(dǎo)電彈性片的導(dǎo)電部件和用于檢查的電路板的布線電路而且對(duì)于作為檢查對(duì)象的電路器件都可能造成不利的影響。結(jié)果，可能損壞各向異性導(dǎo)電彈性片和電路板或者待檢查的電路器件可能斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
基于前述的情況做出了本發(fā)明，并且作為本發(fā)明的第一目的提供一種各向異性導(dǎo)電片，該各向異性導(dǎo)電片也不污染連接的對(duì)象，即使在高溫環(huán)境下將它保持在通過(guò)連接的對(duì)象擠壓的狀態(tài)下較長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)也不粘連到連接的對(duì)象，并且可以阻止或抑制電荷累積以消除靜電的不利影響。
除了第一目的之外，本發(fā)明的第二目的是提供一種各向異性導(dǎo)電片，即使在連接的對(duì)象由焊料構(gòu)成時(shí)通過(guò)這種各向異性導(dǎo)電片仍然可以在較長(zhǎng)的時(shí)間周期上保持所需的導(dǎo)電性。
本發(fā)明的第三目的是提供一種生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片的方法，該各向異性導(dǎo)電片不污染連接的對(duì)象，并且即使在高溫環(huán)境下將它保持在通過(guò)連接的對(duì)象擠壓的狀態(tài)下較長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)也不粘到連接的對(duì)象，并且可以防止或抑制電荷累積以消除靜電的不利影響。
本發(fā)明的第四目的是提供一種各向異性導(dǎo)電連接器、用于電路檢查的探針和電路檢查設(shè)備，它們中的每一個(gè)都配備有上述的任何一個(gè)各向異性導(dǎo)電片。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種各向異性導(dǎo)電片，包括各向異性導(dǎo)電片體，該各向異性導(dǎo)電片體通過(guò)彈性聚合物形成并具有在該片體的厚度方向上延伸的多個(gè)導(dǎo)電部件和使這些導(dǎo)電部件相互絕緣的絕緣部件，和整體地形成在各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)或兩個(gè)表面上以便至少覆蓋絕緣部件的DLC膜。
在根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電片中，DLC膜的表面電阻率優(yōu)選是1×108至1×1014Ω/□。
在根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電片中，DLC膜的厚度優(yōu)選可以是1至500納米。
在根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電片中，形成各向異性導(dǎo)電片體的彈性聚合物優(yōu)選可以是硅橡膠。
在根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電片中，DLC膜優(yōu)選被形成為覆蓋各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)表面的全部或者兩個(gè)表面的全部。
在根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電片中，金屬層可以整體地形成在各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)表面上，以覆蓋導(dǎo)電部件。
在這種各向異性導(dǎo)電片中，DLC膜優(yōu)選被形成為覆蓋金屬層的表面。
金屬層的表面電阻率優(yōu)選最大為1×10-2Ω/□。
金屬層的厚度優(yōu)選為5至1,000納米。
根據(jù)本發(fā)明，也提供一種生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片的方法，該方法包括如下步驟生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片體，該各向異性導(dǎo)電片體通過(guò)彈性聚合物形成并具有在該片體的厚度方向上延伸的多個(gè)導(dǎo)電部件和使這些導(dǎo)電部件相互絕緣的絕緣部件，和通過(guò)PVD法在由此獲得的各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)或兩個(gè)表面上整體地形成DLC膜以便至少覆蓋絕緣部件。
在根據(jù)生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片的本發(fā)明的方法中，優(yōu)選在最高150℃的溫度下形成DLC膜。
在根據(jù)生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片的本發(fā)明的方法中，也是優(yōu)選的是在各向異性導(dǎo)電片體中在準(zhǔn)備形成DLC膜的表面上實(shí)施離子蝕刻處理，然后形成DLC膜。
根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提供各向異性導(dǎo)電連接器，該各向異性導(dǎo)電連接器包括具有開(kāi)口的框架板和被設(shè)置成關(guān)閉該框架板中的每個(gè)開(kāi)口并由框架板的開(kāi)口邊緣支撐的上述的各向異性導(dǎo)電片。
根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提供一種用于電路檢查的探針，包括在其表面上已經(jīng)根據(jù)與作為檢查對(duì)象的電路的待檢查電極的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形形成了檢查電極的用于檢查的電路板和設(shè)置在用于檢查的電路板的表面上的上述各向異性導(dǎo)電片或上述各向異性導(dǎo)電連接器。
根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提供一種適合于在晶片的狀態(tài)下在對(duì)形成在晶片上的多個(gè)集成電路中的每個(gè)實(shí)施電檢查中使用的各向異性導(dǎo)電連接器，該各向異性導(dǎo)電連接器包括框架板和多個(gè)各向異性導(dǎo)電片，在該框架板中已經(jīng)以如下方式形成了多個(gè)開(kāi)口，即該開(kāi)口對(duì)應(yīng)于在作為檢查的對(duì)象的晶片上形成的所有集成電路中的并且其中已經(jīng)設(shè)置了待檢查電極的區(qū)域，以及該多個(gè)各向異性導(dǎo)電片分別被設(shè)置成關(guān)閉在框架板中的開(kāi)口并通過(guò)它們的框架板的對(duì)應(yīng)的開(kāi)口邊緣支撐，其中各向異性導(dǎo)電片每個(gè)都由具有DLC膜的上述各向異性導(dǎo)電片構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提供一種適合于在對(duì)在晶片的狀態(tài)下形成在晶片上的多個(gè)集成電路中的每個(gè)實(shí)施電檢查中使用的用于電路檢查的探針，該用于電路檢查的探針包括用于檢查的電路板和被設(shè)置在用于檢查的電路板的表面上的用于晶片檢查的上述各向異性導(dǎo)電連接器，在該用于檢查的電路板的表面上已經(jīng)根據(jù)與作為檢查對(duì)象的晶片上形成的所有集成電路中待檢查電極的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形形成了檢查電極。
根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提供一種適合于在晶片的狀態(tài)下在對(duì)形成在晶片上的多個(gè)集成電路中的每個(gè)實(shí)施電檢查中使用的各向異性導(dǎo)電連接器，該各向異性導(dǎo)電連接器包括框架板和多個(gè)各向異性導(dǎo)電片，在該框架板中已經(jīng)形成了多個(gè)開(kāi)口，所述開(kāi)口與作為檢查對(duì)象的晶片上形成的集成電路中選擇的多個(gè)集成電路中的且其中已經(jīng)設(shè)置了待檢查電極的區(qū)域相對(duì)應(yīng)，該多個(gè)各向異性導(dǎo)電片分別被設(shè)置成關(guān)閉在框架板中的開(kāi)口并由它們的框架板的對(duì)應(yīng)的開(kāi)口邊緣支撐，其中各向異性導(dǎo)電片每個(gè)都由具有DLC膜的上述各向異性導(dǎo)電片構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提供一種適合于在晶片的狀態(tài)下對(duì)形成在晶片上的多個(gè)集成電路中的每個(gè)實(shí)施電檢查中使用的用于電路檢查的探針，該用于電路檢查的探針包括用于檢查的電路板和被設(shè)置在用于檢查的電路板的表面上的用于晶片檢查的上述各向異性導(dǎo)電連接器，在該用于檢查的電路板的表面上已經(jīng)根據(jù)一種與作為檢查對(duì)象的晶片上形成的集成電路中選擇的多個(gè)集成電路中待檢查電極的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形形成了檢查電極。
在根據(jù)本發(fā)明的電路檢查的探針中，由絕緣片和多個(gè)電極結(jié)構(gòu)構(gòu)成的片狀連接器可以設(shè)置在各向異性導(dǎo)電連接器上，每個(gè)電極結(jié)構(gòu)在絕緣片的厚度方向上延伸并根據(jù)與用于檢查的電路板的檢查電極的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提供一種包括電路檢查的探針的電路檢查設(shè)備。
本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電片，DLC膜形成在各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)或兩個(gè)表面上以至少覆蓋絕緣部件，由此可以防止形成各向異性導(dǎo)電片體的彈性聚合物中的低分子量成分滲出到它的表面。因此，即使在高溫環(huán)境下各向異性導(dǎo)電片處于通過(guò)連接對(duì)象擠壓的狀態(tài)下較長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)，這種各向異性導(dǎo)電片既不會(huì)以低分子量成分污染連接對(duì)象，也不會(huì)粘到連接對(duì)象。此外，由于與彈性聚合物的電阻率相比DLC膜的表面電阻率較低，因此可以阻止或抑制電荷累積在各向異性導(dǎo)電片的表面上并消除靜電的不利影響。
根據(jù)形成DLC膜以覆蓋導(dǎo)電部件的表面的結(jié)構(gòu)，即使在作為連接對(duì)象的電極由焊料構(gòu)成時(shí)，仍然足夠抑制焊料材料粘到各向異性導(dǎo)電片的表面，因此可以在較長(zhǎng)的時(shí)間周期上保持所需的導(dǎo)電性。
根據(jù)生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片的本發(fā)明的方法，可以生產(chǎn)不污染連接對(duì)象的各向異性導(dǎo)電片，并且即使在高溫環(huán)境下在各向異性導(dǎo)電片處于通過(guò)連接對(duì)象擠壓的狀態(tài)下較長(zhǎng)的時(shí)間周期中時(shí)它們?nèi)匀徊粫?huì)粘到連接對(duì)象，并且可以消除靜電的不利影響，因?yàn)榭梢宰柚够蛞种旗o電的積累。
根據(jù)本發(fā)明各向異性導(dǎo)電連接器，它具有上述的各向異性導(dǎo)電片，因此不會(huì)污染連接對(duì)象，并且即使在高溫環(huán)境下在各向異性導(dǎo)電連接器處于通過(guò)連接對(duì)象擠壓的狀態(tài)下較長(zhǎng)的時(shí)間周期中時(shí)它們?nèi)匀徊粫?huì)粘到連接對(duì)象，并且可以消除靜電的不利影響，因?yàn)榭梢宰柚够蛞种旗o電的積累。
根據(jù)本發(fā)明的用于電路檢查的探針和用于電路器件的檢查設(shè)備，可以阻止污染作為連接對(duì)象的電路器件，并且即使在高溫環(huán)境下在各向異性導(dǎo)電片處于通過(guò)電路器件擠壓狀態(tài)下較長(zhǎng)的時(shí)間周期時(shí)仍然可以阻止它們粘到在用于電路檢查的探針中的電路器件或其它的部件，由此可以避免損壞在用于電路檢查的探針中的各向異性導(dǎo)電片、電路器件或其它部件。此外，由于可以阻止或抑制電荷累積在各向異性導(dǎo)電片的表面上，因此可以消除靜電的不利影響。


附圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例性各向異性導(dǎo)電片的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
附圖2所示為用于生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片體的實(shí)例性模具的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
附圖3所示為各向異性導(dǎo)電片體的模制材料層已經(jīng)形成在附圖2所示的模具上的狀態(tài)的橫截面視圖。
附圖4所示為在模制材料層中的導(dǎo)電顆粒已經(jīng)聚集在要成為在模制材料層中的導(dǎo)電部件上的狀態(tài)的橫截面視圖。
附圖5所示為各向異性導(dǎo)電片體的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
附圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)例性各向異性導(dǎo)電片的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
附圖7所示為掩模已經(jīng)設(shè)置在各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)表面上的狀態(tài)的橫截面視圖。
附圖8所示為金屬層已經(jīng)形成在各向異性導(dǎo)電片體的導(dǎo)電部件的表面上的狀態(tài)的橫截面視圖。
附圖9所示為各向異性導(dǎo)電片體的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖，在它的導(dǎo)電部件的表面上已經(jīng)形成了金屬層。
附圖10所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例性各向異性導(dǎo)電連接器的平面視圖。
附圖11所示為附圖10中所示的各向異性導(dǎo)電連接器的主要部分的放大的橫截面視圖。
附圖12所示為框架板通過(guò)在模制各向異性導(dǎo)電片體的模具中的頂模和底模之間的襯墊已經(jīng)設(shè)置的狀態(tài)的橫截面視圖。
附圖13所示為在模具中的頂模和底模之間已經(jīng)形成了所預(yù)期形式的模制材料層的狀態(tài)的橫截面視圖。
附圖14所示為用于連接器的半成品的主要部件的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
附圖15所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例性晶片檢查設(shè)備的主要部分的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
附圖16所示為根據(jù)本發(fā)明的用于電路檢查的實(shí)例性探針的主要部分的放大的橫截面視圖。
附圖17所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)例性晶片檢查設(shè)備的主要部分的放大的橫截面視圖。
附圖18所示為根據(jù)本發(fā)明的用于電路檢查的另一實(shí)例性探針的主要部分的放大的橫截面視圖。
附圖19所示為根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)例性晶片檢查設(shè)備的主要部分的放大的橫截面視圖。
附圖20所示為在實(shí)例1和比較實(shí)例1中的壓力-應(yīng)變曲線和應(yīng)變-電阻曲線。
附圖21所示為在實(shí)例中制造的用于測(cè)試的晶片W1的平面視圖。
附圖22所示為在用于測(cè)試的晶片W1上形成的集成電路中的待檢查電極的一個(gè)區(qū)域的位置。
附圖23所示為形成在用于測(cè)試的晶片W1上的集成電路的待檢查電極。
附圖24所示為在用于測(cè)試的晶片W1上的測(cè)試區(qū)E1。
附圖25所示為在實(shí)例中生產(chǎn)的框架板的平面視圖。
附圖26所示為在實(shí)例中生產(chǎn)的模具的主要部分的放大的橫截面視圖。
附圖27所示為在附圖26中所示的模具的模制表面的放大圖。
附圖28所示為在實(shí)例中用于測(cè)試的晶片W1的測(cè)試區(qū)E1上已經(jīng)設(shè)置的各向異性導(dǎo)電連接器的狀態(tài)。
(符號(hào)描述)1晶片 2待檢查電極5晶片安裝臺(tái)10各向異性導(dǎo)電片11各向異性導(dǎo)電片體11A，11B模制材料層12導(dǎo)電部件12A要成為導(dǎo)電部件的部分13絕緣部件 14金屬層15DLC膜 16掩模17開(kāi)口 18框架板19開(kāi)口20各向異性導(dǎo)電連接器25用于電路檢查的探針30用于檢查的電路板31檢查電極 32連接端子33內(nèi)部布線 40片狀連接器41絕緣片 42電極結(jié)構(gòu)
43正面電極部分44背面電極部分45短路部件50頂模51鐵磁基板52鐵磁質(zhì)層53非磁質(zhì)層54襯墊 55底模56鐵磁基板57鐵磁質(zhì)層58非磁質(zhì)層P導(dǎo)電顆粒具體實(shí)施方式
下文詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(各向異性導(dǎo)電片)附圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例性各向異性導(dǎo)電片的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
這個(gè)各向異性導(dǎo)電片10具有通過(guò)彈性聚合物形成的各向異性導(dǎo)電片體11。各向異性導(dǎo)電片體11通過(guò)多個(gè)導(dǎo)電部件12和絕緣部件13構(gòu)成，該導(dǎo)電部件12根據(jù)與連接對(duì)象(例如待檢查的電路器件)的電極圖形相對(duì)應(yīng)的圖形排列并分別在該片體的厚度方向上延伸，該絕緣部件13用于使這些導(dǎo)電部件12互相絕緣。在導(dǎo)電部件12中，具有磁性的導(dǎo)電顆粒P以在厚度方向上對(duì)齊的定向(取向)狀態(tài)以較高的密度被包含。在另一方面，絕緣部件13根本不包含導(dǎo)電顆粒P或很少包含它們。在所示的實(shí)施例中，導(dǎo)電部件12被形成為從絕緣部件13的兩個(gè)表面凸伸。
作為形成各向異性導(dǎo)電片體11的彈性聚合物，優(yōu)選一種具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的耐熱聚合物?？梢允褂酶鞣N各樣的材料作為可用于獲得這種交聯(lián)的聚合物的可固化的聚合物形成材料。具體的實(shí)例包括硅橡膠、共軛二烯橡膠比如聚丁二烯橡膠、天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、丁苯橡膠共聚物橡膠和丙烯腈丁二烯共聚物橡膠和它的氫化產(chǎn)物；成塊共聚物橡膠比如苯乙烯-丁二烯-二烯成塊共聚物橡膠和苯乙烯異戊二烯成塊共聚物和它的氫化產(chǎn)物；以及氯丁二烯橡膠、聚氨酯橡膠、聚酯橡膠、氯醇橡膠、二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠和軟液體環(huán)氧樹(shù)脂橡膠。
在這些物質(zhì)中，從模制和處理性能、與DLC膜15(下文將描述)的電特性和粘性看，優(yōu)選硅橡膠。
作為硅橡膠，優(yōu)選通過(guò)交聯(lián)或冷凝液體硅橡膠獲得的硅橡膠。液體硅橡膠可以是任何冷凝型、添加型和具有乙烯基團(tuán)或羥基團(tuán)的液體硅橡膠中任何一種。作為它的具體實(shí)例，例如可以是二甲基生硅橡膠、甲基乙烯基生硅橡膠和甲基苯基乙烯基生硅橡膠。
在這些物質(zhì)中，包含乙烯基團(tuán)的液體硅橡膠(包含乙烯基團(tuán)的二甲基聚硅氧烷)一般如下獲得在二甲基二氯硅烷或二甲基乙烯基烷氧基硅烷存在的情況下通過(guò)對(duì)二甲基二氯硅烷或二甲基乙烯基烷氧基硅烷進(jìn)行水解和縮合反應(yīng)，并通過(guò)例如反復(fù)溶解-沉淀作用連續(xù)地分離反應(yīng)產(chǎn)物。
如下地獲得在其兩端上具有乙烯基團(tuán)的液體硅橡膠例如使用二甲基二乙烯硅氧烷作為聚合終止劑并適合地選擇其它的反應(yīng)條件(例如環(huán)形硅氧烷和聚合終止劑的量)，在催化劑的作用下，通過(guò)對(duì)環(huán)形硅氧烷比如八甲基環(huán)化四硅氧烷進(jìn)行陰離子聚合作用。在這個(gè)過(guò)程中作為陰離子聚合作用的催化劑，可以使用堿金屬比如四甲銨或n-丁基氫氧化磷或它的硅醇鹽溶液。例如在80至130℃的溫度下實(shí)施反應(yīng)。
這種包含乙烯基團(tuán)的二甲基聚硅氧烷優(yōu)選具有10,000至40,000的分子量Mw(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯確定的重量平均分子量；下文相同地應(yīng)用)。從所得的各向異性導(dǎo)電片10的耐熱性的觀點(diǎn)看，也是優(yōu)選的是，具有最大2的分子量分布指數(shù)(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯確定的分子量Mw的重量平均重量與根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯確定的數(shù)量平均分子量Mn的比率Mw/Mn；下文相同地應(yīng)用)。
在另一方面，包含羥基團(tuán)的液體硅橡膠(包含羥基團(tuán)的二甲基聚硅氧烷)一般如下地獲得在二甲基二氯硅烷或二甲基乙烯基烷氧基硅烷存在的情況下通過(guò)對(duì)二甲基二氯硅烷或二甲基乙烯基烷氧基硅烷進(jìn)行水解和縮合反應(yīng)，并通過(guò)例如反復(fù)溶解-沉淀作用連續(xù)地分離反應(yīng)產(chǎn)物。
例如使用二甲基氫氯硅烷、甲基二氫氯硅烷、二甲基氫烷氧基硅烷作為聚合終止劑并適合地選擇其它的反應(yīng)條件(例如環(huán)形硅氧烷和聚合終止劑的量)，在催化劑的作用下，通過(guò)對(duì)環(huán)形硅氧烷進(jìn)行陰離子聚合作用，也可獲得包含羥基團(tuán)的液體硅橡膠。在這個(gè)過(guò)程中作為陰離子聚合作用的催化劑，可以使用堿金屬比如四甲銨或n-丁基氫氧化磷或它的硅醇鹽溶液。例如在80至130℃的溫度下實(shí)施反應(yīng)。
這種包含羥基團(tuán)的二甲基聚硅氧烷優(yōu)選具有10,000至40,000的分子量Mw。從所得的各向異性導(dǎo)電片10的耐熱性的觀點(diǎn)看，也是優(yōu)選的是，具有最大2的分子量分布指數(shù)。
在本發(fā)明中，可以使用上述的包含乙烯基團(tuán)的二甲基聚硅氧烷或者包含羥基團(tuán)的二甲基聚硅氧烷中的任何一種，或者也可以組合使用兩者。
在各向異性導(dǎo)電片用于對(duì)形成在晶片上的集成電路進(jìn)行探針測(cè)試或者老化測(cè)試時(shí)，優(yōu)選使用這樣的物質(zhì)作為彈性聚合物該物質(zhì)是添加型液體硅橡膠的固化產(chǎn)物(下文稱(chēng)為“固化的硅橡膠”)并且在150℃下具有最多10％、更為優(yōu)選最多8％、進(jìn)一步更為優(yōu)選的是最多6％的壓縮變形。如果壓縮變形超過(guò)10％，則在各向異性導(dǎo)電片反復(fù)地使用多次并且在高溫環(huán)境下反復(fù)使用時(shí)導(dǎo)電部件12易于產(chǎn)生永久變形，由此在導(dǎo)電部件12中的導(dǎo)電顆粒鏈紊亂。結(jié)果，在某些情況下難以保持所需的導(dǎo)電性。
在本發(fā)明中，根據(jù)JIS K6249的方法可以測(cè)量固化的硅橡膠的壓縮變形。
作為固化的硅橡膠，優(yōu)選使用在23℃下具有10至60的硬度計(jì)A硬度、更為優(yōu)選具有15至60的硬度計(jì)A硬度、特別優(yōu)選具有20至60的硬度計(jì)A硬度的硅橡膠。如果硬度計(jì)A硬度低于10，則在擠壓時(shí)使導(dǎo)電部件12相互絕緣的絕緣部件13容易過(guò)度變形，在某些情況下在導(dǎo)電部件12之間可能難以保持所需的絕緣特性。在另一方面，如果硬度計(jì)A硬度超過(guò)60，則對(duì)于用于連接的導(dǎo)電部件12的給定的適當(dāng)?shù)淖冃我笸ㄟ^(guò)相當(dāng)?shù)闹刎?fù)載產(chǎn)生的擠壓力，因此例如檢查的對(duì)象易于產(chǎn)生變形或斷裂。
此外，如果具有在上述范圍之外的硬度計(jì)A硬度的硅橡膠用作固化的硅橡膠，則在所得的各向異性導(dǎo)電片反復(fù)地使用多次時(shí)導(dǎo)電部件12易于產(chǎn)生永久變形，由此在導(dǎo)電部件12中的導(dǎo)電顆粒鏈可能紊亂。結(jié)果，在某些情況下可能難以保持所需的導(dǎo)電性。
在各向異性導(dǎo)電片用于老化測(cè)試時(shí)，固化的硅橡膠優(yōu)選在23℃下具有25至40的硬度計(jì)A硬度。
如果具有在上述范圍之外的硬度計(jì)A硬度的硅橡膠用作固化的硅橡膠，則在各向異性導(dǎo)電片在老化測(cè)試中反復(fù)使用時(shí)導(dǎo)電部件12易于產(chǎn)生永久變形，由此在導(dǎo)電部件12中的導(dǎo)電顆粒鏈可能紊亂。結(jié)果，在某些情況下可能難以保持所需的導(dǎo)電性。
在本發(fā)明中，固化的硅橡膠的硬度計(jì)A硬度通過(guò)JIS K6249的方法測(cè)量。
此外，作為固化的硅橡膠，優(yōu)選使用在23℃下具有至少8kN/m、更為優(yōu)選的是10kN/m、進(jìn)一步更優(yōu)選的是15kN/m、特別優(yōu)選的是20kN/m的撕裂強(qiáng)度的硅橡膠。如果撕裂強(qiáng)度低于8kN/m，則在過(guò)度變形時(shí)所得的各向異性導(dǎo)電片易于劣化耐久性。
在本發(fā)明中，固化的硅橡膠的撕裂強(qiáng)度可以根據(jù)JIS K6249方法測(cè)量。
添加型液體硅橡膠可以是通過(guò)乙烯基團(tuán)與Si-H鍵的反應(yīng)固化的硅橡膠，并且可以使用由具有乙烯基團(tuán)和Si-H鍵的聚硅氧烷構(gòu)成的單一成分型(一種組分類(lèi)型)和由具有乙烯基團(tuán)的聚硅氧烷和具有Si-H鍵的聚硅氧烷的雙成分型(兩種組分型)中的任何一種。然而，優(yōu)選使用雙成分型的添加型液體硅橡膠。
作為添加型液體硅橡膠，優(yōu)選使用在23℃下具有100至1,250Pa·s、更為優(yōu)選的是具有150至800Pa·s、特別優(yōu)選的是具有250至500Pa·s的粘度的硅橡膠。如果這種粘度低于100Pa·s，則在獲得各向異性導(dǎo)電片(這將在下文中描述)的模制材料中容易發(fā)生在這種添加型液體硅橡膠中的導(dǎo)電顆粒的沉淀作用，因此不能實(shí)現(xiàn)良好的存儲(chǔ)穩(wěn)定性。此外，在將平行磁場(chǎng)應(yīng)用于模制材料層中時(shí)導(dǎo)電顆粒不能定向(取向)以便在模制材料層的厚度方向上對(duì)齊，因此在某些情況下可能難以在均勻的狀態(tài)下形成導(dǎo)電顆粒鏈。在另一方面，如果這種粘度超過(guò)1,250Pa·s，則模制材料層的粘度太高，因此在某些情況下可以難以在模具中形成模制材料層。此外，即使在將平行磁場(chǎng)應(yīng)用到模制材料層中時(shí)仍然難以充分地移動(dòng)導(dǎo)電顆粒。因此，在某些情況下可能難以使導(dǎo)電顆粒定向以便在厚度方向上對(duì)齊。
這種添加型液體硅橡膠的粘度可以通過(guò)Brookfield型粘度計(jì)測(cè)量。
固化聚合物形成材料的固化催化劑可以包含在聚合物形成材料中。作為這種固化催化劑，可以使用有機(jī)過(guò)氧化物、脂肪酸偶氮化合物、氫化硅烷化的催化劑等。
用作固化催化劑的有機(jī)過(guò)氧化物的具體實(shí)例包括苯甲酰過(guò)氧化物、雙環(huán)苯甲酰過(guò)氧化物、二異丙苯基過(guò)氧化物和二-三-丁基過(guò)氧化物。
用作固化催化劑的脂肪酸偶氮化合物的具體實(shí)例包括偶氮二異丁腈。
可用作氫化硅烷化反應(yīng)的催化劑的具體實(shí)例包括公知的催化劑比如四氯化鉑和它的鹽、包含未飽和的鉑基團(tuán)的硅氧烷的復(fù)合體、乙烯硅氧烷-鉑的復(fù)合體、鉑和1，3二乙烯四甲基二硅氧烷的復(fù)合體、三有機(jī)磷或磷和鉑的復(fù)合體和環(huán)形二烯-鉑的復(fù)合體。
根據(jù)聚合物形成材料的類(lèi)型、固化催化劑的類(lèi)型和其它固化處理?xiàng)l件適當(dāng)?shù)剡x擇所使用的固化催化劑的量。然而，在聚合物形成材料的重量方面每100份重量中它一般是3至15份重量。
作為在各向異性導(dǎo)電片體11中的導(dǎo)電部件12中包含的導(dǎo)電顆粒P，從在通過(guò)下文將要描述的方法形成各向異性導(dǎo)電片體11的模制材料中允許導(dǎo)電顆粒P容易運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)看，優(yōu)選使用具有磁性的導(dǎo)電顆粒。具有磁性的導(dǎo)電顆粒P的具體實(shí)例包括具有磁性的金屬(比如鐵、鈷和鎳)的顆粒和它的合金顆粒、包含這種金屬的顆粒；通過(guò)使用這些顆粒作為芯顆粒并以具有良好導(dǎo)電性的金屬(金、銀、鈀或銠)電鍍芯金屬的表面獲得的顆粒；通過(guò)使用非磁性金屬的顆粒、無(wú)機(jī)物的顆粒(比如玻璃球)或聚合物的顆粒作為芯顆粒并以導(dǎo)電磁性金屬(比如鎳或鈷)電鍍芯顆粒的表面獲得的顆粒；以及以導(dǎo)電磁性金屬和具有良好導(dǎo)電性的金屬兩者涂敷芯顆粒獲得的顆粒。
在這些顆粒中，優(yōu)選使用通過(guò)使用鎳顆粒作為芯顆粒并以具有良好導(dǎo)電性的金電鍍它們的表面獲得的顆粒。
對(duì)以導(dǎo)電金屬涂敷芯顆粒的表面的裝置沒(méi)有特別的限制。然而，例如，可以通過(guò)無(wú)電電鍍實(shí)施涂敷。
在以導(dǎo)電金屬涂敷芯顆粒的表面獲得的顆粒用作導(dǎo)電顆粒P時(shí)，從實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)電性的觀點(diǎn)看，在顆粒的表面上的導(dǎo)電金屬的涂敷率(導(dǎo)電金屬涂敷的面積與芯顆粒的表面面積的比率)優(yōu)選至少為40％，更為優(yōu)選的是至少45％，特別優(yōu)選的是47至95％。
基于芯顆粒，涂敷的導(dǎo)電金屬量?jī)?yōu)選為重量的2.5至50％，更優(yōu)選的是重量的3至30％，進(jìn)一步更優(yōu)選的是重量的3.5至25％，特別優(yōu)選的是重量的4至20％。在涂敷的導(dǎo)電金屬是金時(shí)，基于芯顆粒，涂敷量?jī)?yōu)選為重量的3至30％，更優(yōu)選的是重量的3.5至25％，進(jìn)一步更優(yōu)選的是重量的4至20％，特別優(yōu)選的是重量的4.5至10％。在涂敷的導(dǎo)電金屬是銀時(shí)，基于芯顆粒，涂敷量?jī)?yōu)選為重量的3至30％，更優(yōu)選的是重量的4至25％，進(jìn)一步更優(yōu)選的是重量的5至23％，特別優(yōu)選的是重量的6至20％。
導(dǎo)電顆粒P的顆粒直徑優(yōu)選為1至500微米，更優(yōu)選的是2至400微米，進(jìn)一步更優(yōu)選的是5至300微米，特別優(yōu)選的是10至150微米。
導(dǎo)電顆粒P的顆粒直徑分布(Dw/Dn)優(yōu)選為1至10，更為優(yōu)選的是1至7，進(jìn)一步更優(yōu)選的是1至5，特別優(yōu)選的是1至4。
在使用滿足這種條件的導(dǎo)電顆粒P時(shí)，所形成的各向異性導(dǎo)電片體11在壓力下容易變形，在各向異性導(dǎo)電片體11的導(dǎo)電部件12中的導(dǎo)電顆粒P中實(shí)現(xiàn)了足夠的電接觸。
對(duì)導(dǎo)電顆粒P的形式?jīng)]有特別的限制。然而，從在聚合物形成材料中允許這些顆粒容易擴(kuò)散的觀點(diǎn)看，它們優(yōu)選為球形或星形，或者，優(yōu)選通過(guò)聚集這些顆粒獲得的第二顆粒的聚合。
在導(dǎo)電顆粒P中的水含量?jī)?yōu)選最大為5％，更為優(yōu)選的是最大為3％，進(jìn)一步優(yōu)選的是最大為2％，特別優(yōu)選的是最大為1％。在生產(chǎn)過(guò)程(將在下文中描述)中對(duì)模制材料層進(jìn)行固化處理時(shí)滿足這種條件的導(dǎo)電顆粒P的使用可以阻止或抑制在模制材料層中產(chǎn)生氣泡。
從體積分?jǐn)?shù)上看，在導(dǎo)電部件12中包含的導(dǎo)電顆粒P的比例優(yōu)選為10至60％，更為優(yōu)選的是15至50％。如果這種比例低于1％，則在某些情況下可能不能獲得電阻值足夠低的導(dǎo)電部件12。在另一方面，如果比例超過(guò)60％，則所得的導(dǎo)電部件12可能易碎，因此在某些情況下可能不能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電部件12所要求的彈性。
在聚合物形成材料中，根據(jù)需要可以包含普通的無(wú)機(jī)填充劑，比如二氧化硅粉末、膠體二氧化硅、氣凝膠二氧化硅或氧化鋁。通過(guò)包含這種無(wú)機(jī)填充劑，可以確保所得的模制材料的搖溶特性，并且它的粘度變高，改善了導(dǎo)電顆粒P的分散穩(wěn)定性，以及可以使通過(guò)實(shí)施固化處理獲得的各向異性導(dǎo)電片10的強(qiáng)度較高。
對(duì)所使用的無(wú)機(jī)填充劑的量沒(méi)有特別的限制。然而，使用太大的量不是優(yōu)選的，因?yàn)檫@將極大地阻礙在生產(chǎn)過(guò)程(將在下文中描述)中通過(guò)磁場(chǎng)導(dǎo)致的導(dǎo)電顆粒P的運(yùn)動(dòng)。
DLC膜15形成在這種各向異性導(dǎo)電片體11的表面上。在所示的實(shí)施例中，DLC膜15被形成為覆蓋各向異性導(dǎo)電片體11的整個(gè)表面。
DLC膜15的厚度優(yōu)選為1至500納米，更為優(yōu)選的是2至50納米。如果這種厚度小于1納米，則在某些情況下這種DLC膜15以島狀形式形成在各向異性導(dǎo)電片體11上，因此，難以將DLC膜15形成為至少覆蓋在各向異性導(dǎo)電片體11中的絕緣部件的整個(gè)表面。在另一方面，如果這種厚度超過(guò)500納米，則在各向異性導(dǎo)電片體11中的導(dǎo)電部件12之間的電阻可能被這種DLC膜15降低而在某些情況下在導(dǎo)電部件12之間產(chǎn)生漏電。
DLC膜15優(yōu)選具有1×108至1×1014Ω/□、更為優(yōu)選的是1×1010至1×1012Ω/□的表面電阻率。如果這種表面電阻率低于1×108Ω/□，則在各向異性導(dǎo)電片體11中的導(dǎo)電部件12之間所需的絕緣特性在某些情況下不可能實(shí)現(xiàn)。在另一方面，如果這種表面電阻率超過(guò)1×1014Ω/□，則難以抑制在它的表面上的電荷的累積。
在DLC膜15中，金剛石鍵與石墨鍵的比率優(yōu)選從9∶1至5∶5，更為優(yōu)選的是從8∶2至6∶4，由此可以肯定地獲得具有上述范圍內(nèi)的表面電阻率的DLC膜15。
以下面的方式生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片。
附圖2所示為生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片體11所使用的實(shí)例性模具的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。這個(gè)模具被構(gòu)造成組成一對(duì)的頂模50和底模55被設(shè)置成通過(guò)框狀襯墊54彼此相對(duì)，模腔形成在頂模50的下表面和底模55的上表面之間。
在頂模50中，根據(jù)與在要生產(chǎn)的各向異性導(dǎo)電片體11的導(dǎo)電部件12的排列圖形相反的圖形在鐵磁基板51的下表面上形成鐵磁質(zhì)層52，而具有大于鐵磁質(zhì)層52的厚度的厚度的非磁質(zhì)層53形成在除了鐵磁質(zhì)層52之外的其它部分上。
在另一方面，在底模55中，根據(jù)與在要生產(chǎn)的各向異性導(dǎo)電片體11的導(dǎo)電部件12的排列圖形相同的圖形在鐵磁質(zhì)襯底56的上表面上形成鐵磁質(zhì)層57，而具有大于鐵磁質(zhì)層57的厚度的厚度的非磁質(zhì)層58形成在除了鐵磁質(zhì)層57之外的其它部分上。
作為在頂模50和底模55兩者中形成相應(yīng)的鐵磁基板51和56的材料，可以使用鐵磁金屬比如鐵、鐵-鎳合金、鐵-鈷合金、鎳或鈷。鐵磁質(zhì)基板51、56優(yōu)選具有0.1至50毫米的厚度，它的表面優(yōu)選光滑并且進(jìn)行化學(xué)脫脂處理，并進(jìn)一步在它的表面進(jìn)行機(jī)械拋光處理。
作為在頂模50和底模55兩者中形成鐵磁質(zhì)層52、57的材料，可以使用鐵磁金屬比如鐵、鐵-鎳合金、鐵-鈷合金、鎳或鈷。鐵磁質(zhì)層52、57優(yōu)選具有至少10微米的厚度。如果這種厚度小于10微米，則難以將具有足夠的強(qiáng)度的分布的磁場(chǎng)應(yīng)用到在模具中形成的模制材料層。結(jié)果，難以在模制材料層中形成導(dǎo)電部件的部分中以較高的密度聚集導(dǎo)電顆粒，因此在某些情況下不能提供良好的各向異性導(dǎo)電性的片。
作為在頂模50和底模55兩者中形成非磁質(zhì)層53、58的材料，可以使用非磁性金屬比如銅、具有耐熱性的聚合物等。然而，通過(guò)輻射固化的聚合物優(yōu)選使用，因?yàn)橥ㄟ^(guò)光刻技術(shù)容易形成非磁質(zhì)層53、58。作為它的材料，例如可以使用光致抗蝕劑比如丙烯酸型干膜抗蝕劑、環(huán)氧型液體抗蝕劑或聚酰亞胺型液體抗蝕劑。
非磁質(zhì)層53和58的厚度根據(jù)鐵磁質(zhì)層52和57的厚度和在各向異性導(dǎo)電片體11的中的導(dǎo)電部件12的凸伸高度預(yù)先設(shè)定。
例如使用上述的模具以下述的方式生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片體11。
首先制備在聚合物形成材料(比如液體硅橡膠，通過(guò)固化它將成為彈性聚合物)中分散的具有磁性的導(dǎo)電顆粒的可流動(dòng)的模制材料，并將模制材料填充到在附圖3中所示的模具中的模腔中，由此形成模制材料層11A。這時(shí)，導(dǎo)電顆粒P被以分散的狀態(tài)包含在模制材料層11A中。
然后在頂模50上的鐵磁質(zhì)基板51的上表面和在底模55上的鐵磁質(zhì)基板56的下表面上設(shè)置例如一對(duì)電磁體，并操作該電磁體，由此將具有強(qiáng)度分布的平行磁場(chǎng)(即在頂模50的鐵磁質(zhì)層52和它們對(duì)應(yīng)的底模55的鐵磁質(zhì)層57之間的部分上具有更高的強(qiáng)度的平行磁場(chǎng))在它厚度方向上施加給模制材料層11A。結(jié)果，如附圖4所示，在模制材料層11A中，在模制材料層11A中分散的導(dǎo)電顆粒P聚集在要成為導(dǎo)電部件的部分12A中，該部分12A位于在頂模50中的鐵磁質(zhì)層52和它們對(duì)應(yīng)的在底模55中的鐵磁質(zhì)層57之間，同時(shí)定向(取向)以在模制材料層的厚度方向上對(duì)齊。
在這種狀態(tài)下，對(duì)模制材料層11A進(jìn)行固化處理，由此生產(chǎn)了整個(gè)由彈性聚合物形成的各向異性導(dǎo)電片體11，如附圖5所示，該各向異性導(dǎo)電片體11包括導(dǎo)電部件12和絕緣部件13，在這種導(dǎo)電部件12中導(dǎo)電顆粒P以較高的密度填充，而在絕緣部件13中根本不存在或很少存在導(dǎo)電顆粒P。
在上述的過(guò)程中，可以在已經(jīng)應(yīng)用它的平行磁場(chǎng)的狀態(tài)下對(duì)模制材料層11A進(jìn)行固化處理，但也可以在停止平行磁場(chǎng)的應(yīng)用之后實(shí)施。
施加到模制材料層11A中的平行磁場(chǎng)的強(qiáng)度平均達(dá)到0.2至2T。
作為將平行磁場(chǎng)施加到模制材料層11A的裝置，也可以使用永磁體替代電磁體。作為永磁體，優(yōu)選使用由鋁鎳鈷磁鋼(Fe-Al-Ni-Co合金)、鐵氧體等構(gòu)成的達(dá)到了上述范圍的平行磁場(chǎng)強(qiáng)度的永磁體。
根據(jù)所使用的材料合當(dāng)?shù)剡x擇模制材料層11A的固化處理。然而，一般通過(guò)熱處理實(shí)施該處理。根據(jù)形成模制材料層11A的聚合物形成材料等的種類(lèi)、導(dǎo)電顆粒P的運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間等等適當(dāng)?shù)剡x擇特定的熱處理溫度和加熱時(shí)間。
然后優(yōu)選對(duì)在各向異性導(dǎo)電片體11中形成DLC膜的表面(在本實(shí)施例中整個(gè)表面)進(jìn)行離子蝕刻處理。
作為在離子蝕刻處理中使用的氣體離子，可以使用氬離子等。
離子蝕刻處理的處理時(shí)間是5至20分鐘。
然后將DLC膜形成在各向異性導(dǎo)電片體11中進(jìn)行了離子蝕刻處理的表面上，由此獲得了如附圖1中所示的結(jié)構(gòu)的各向異性導(dǎo)電片10。
作為形成DLC膜的方法，可以利用PVD方法、等離子體CVD方法等。然而，優(yōu)選PVD方法，其中可以在相對(duì)較低的溫度下形成具有所需厚度的DLC膜，由此可以避免在DLC膜的形成過(guò)程中對(duì)各向異性導(dǎo)電片體11的特性的不利影響。
作為形成DLC膜的PVD方法，可以利用使用固態(tài)碳源的各種各樣的方法(例如濺射法、電子束氣相淀積法、使用固態(tài)碳源作為陰極的電弧放電法等)。作為固態(tài)碳源，可以使用石墨或類(lèi)似物。
根據(jù)要形成的DLC膜的厚度、DLC膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)等可以適當(dāng)?shù)仡A(yù)先設(shè)定在PVD法中的具體條件。然而，處理溫度優(yōu)選最大為150℃、更為優(yōu)選的是60至120℃。通過(guò)預(yù)先設(shè)置這種溫度條件，在對(duì)各向異性導(dǎo)電片體11的特性沒(méi)有不利影響的情況下可以形成具有所需厚度的DLC膜。
根據(jù)上述的各向異性導(dǎo)電片10，DLC膜15形成在各向異性導(dǎo)電片體11的整個(gè)表面上，由此可以防止在形成各向異性導(dǎo)電片體11的彈性聚合物中的低分子量成分滲透到各向異性導(dǎo)電片10的表面。因此，各向異性導(dǎo)電片可以防止連接對(duì)象被低分子量成分污染，此外，即使在高溫環(huán)境下在它處于通過(guò)連接對(duì)象擠壓的狀態(tài)下較長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)仍然可以防止它粘到連接對(duì)象。
此外，由于DLC膜15的表面電阻率比彈性聚合物的電阻率低，因此可以阻止或抑制DLC膜在它的表面上累積電荷。
由于DLC膜15被形成為覆蓋導(dǎo)電部件12的表面，因此與要連接的電極接觸的部分的表面硬度變高，從實(shí)例(將在下文中描述)中明顯看出，通過(guò)較小的擠壓力可以實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電性。
附圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)例性各向異性導(dǎo)電片的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。在這個(gè)各向異性導(dǎo)電片10中，金屬層14整體地形成在各向異性導(dǎo)電片體11的一個(gè)表面上以覆蓋導(dǎo)電部件12，DLC膜15被形成為覆蓋金屬層14和各向異性導(dǎo)電片體11的整個(gè)表面。各向異性導(dǎo)電片體11和DLC膜15的結(jié)構(gòu)與在如附圖1中所示的各向異性導(dǎo)電片10中的各向異性導(dǎo)電片體11和DLC膜15的結(jié)構(gòu)基本相同。
作為形成金屬層14的材料，可以使用鈦、銠、銥、鎢、鎳等。在與各向異性導(dǎo)電片10直接接觸的連接對(duì)象中的電極通過(guò)焊料形成，從防止焊料的粘連和焊料的遷移的方面看，優(yōu)選鈦、銠或鎢。
金屬層14的厚度優(yōu)選為5至1,000納米，更為優(yōu)選的是10至100納米。如果這個(gè)厚度小于5納米，則難以形成均勻厚度的金屬層14，因此難以穩(wěn)定地形成金屬層14。在另一方面，如果該厚度超過(guò)1,000納米，則隨著淀積應(yīng)變的增加，金屬層14易于斷裂或者分離。
金屬層14的表面電阻率優(yōu)選最大為1×10-2Ω/□，更為優(yōu)選的是最大1×10-3Ω/□。如果金屬層14的表面電阻率超過(guò)1×10-2Ω/□，則所得的各向異性導(dǎo)電片10的接觸電阻增加，因此在某些情況下其作為接觸探針的性能可能劣化。
除了金屬層14的形成之外，上文描述的各向異性導(dǎo)電片10可以以如附圖1中所示的各向異性導(dǎo)電片10中相同的方式生產(chǎn)。
例如可以以如下的方式形成金屬層14。
首先提供其中已經(jīng)根據(jù)與在如附圖7中所示的各向異性導(dǎo)電片體11的導(dǎo)電部件12的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形形成了開(kāi)口17的板狀掩模16。這個(gè)掩模16設(shè)置在各向異性導(dǎo)電片體11的一個(gè)表面上以便在掩模16中的開(kāi)口17分別位于它們對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電部件12上。
作為形成掩模16的材料，可以使用金屬材料比如不銹鋼或樹(shù)脂材料。作為形成在掩模16中的開(kāi)口17的方法，可以利用通過(guò)蝕刻、機(jī)加工、激光束加工等的方法。
然后通過(guò)在掩模16中的開(kāi)口17對(duì)在各向異性導(dǎo)電片體11中的導(dǎo)電部件12的表面進(jìn)行離子蝕刻處理。然后通過(guò)在如附圖8中所示的掩模16中的開(kāi)口17將金屬層14形成在各向異性導(dǎo)電片體11中的導(dǎo)電部件12的表面上。然后將掩模16從各向異性導(dǎo)電片體11的一個(gè)表面清除，由此獲得了各向異性導(dǎo)電片體11，其中已經(jīng)形成了金屬層14以覆蓋每個(gè)導(dǎo)電部件12的一個(gè)表面，如附圖9所示。
作為形成金屬層14的方法，可以利用比如使用由形成金屬層14的金屬材料構(gòu)成的電極作為陰極的電弧放電方法或?yàn)R射法的方法。
在對(duì)包括金屬層14的各向異性導(dǎo)電片體11的整個(gè)表面進(jìn)行離子蝕刻處理之后，通過(guò)PVD法形成DLC膜以獲得如附圖6所示的各向異性導(dǎo)電片10。
根據(jù)如附圖6所示的結(jié)構(gòu)的各向異性導(dǎo)電片10，實(shí)現(xiàn)了與在附圖1中所示的結(jié)構(gòu)的各向異性導(dǎo)電片的效果相同的效果，并且具有如下的其它的效果。
更具體地說(shuō)，金屬層14形成在各向異性導(dǎo)電片體11中的導(dǎo)電部件12的表面上，因此要連接的電極的接觸電阻變低。此外，在導(dǎo)電部件12中，通過(guò)導(dǎo)電顆粒P的鏈形成多個(gè)導(dǎo)電路徑，并且通過(guò)金屬層14使相應(yīng)的導(dǎo)電路徑短路，因此有效地利用了形成在導(dǎo)電部件12中的所有導(dǎo)電路徑，只要要連接的電極電連接到金屬層14。因此，抑制了由在要連接的電極和導(dǎo)電部件12之間的位置偏離引起的導(dǎo)電性的降低。因此，對(duì)連接對(duì)象實(shí)現(xiàn)了高可靠性連接。
此外，由于導(dǎo)電部件12受到金屬層14的保護(hù)，因此提供了在反復(fù)使用中具有較高的耐久性的各向異性導(dǎo)電片10。
根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電片并不限于上述的實(shí)施例，而是可以對(duì)它們做出各種改變。
例如，導(dǎo)電部件12從絕緣部件13的兩個(gè)表面凸伸不是必要的，兩個(gè)表面可以都是平整的，或者導(dǎo)電部件12可以?xún)H從絕緣部件13的一個(gè)表面凸伸。
除了電連接到電極的導(dǎo)電部件12之外，不電連接到連接對(duì)象的電極的非連接的導(dǎo)電部件也可以形成在各向異性導(dǎo)電片體11中。
此外，DLC膜15可以?xún)H形成在一個(gè)表面上，或者可以?xún)H形成在絕緣部件的一個(gè)表面上或兩個(gè)表面上。
(各向異性導(dǎo)電連接器)附圖10所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例性各向異性導(dǎo)電連接器的平面視圖，附圖11所示為在附圖10中所示的各向異性導(dǎo)電連接器的主要部分的放大橫截面視圖。
這個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器20適合于在晶片的狀態(tài)下實(shí)施對(duì)在晶片上形成的多個(gè)集成電路中的每個(gè)集成電路的電檢查中使用，并且在作為檢查對(duì)象的晶片上形成的所有集成電路中具有框架板18，其中多個(gè)開(kāi)口19已經(jīng)對(duì)應(yīng)地形成在其中已經(jīng)設(shè)置了待檢查電極的區(qū)域。各向異性導(dǎo)電片10設(shè)置在框架板18中的每個(gè)開(kāi)口19中以便關(guān)閉開(kāi)口19，并且各向異性導(dǎo)電片10的外圍邊緣由框架板18的每個(gè)開(kāi)口邊緣支撐。
在本實(shí)施例中的每個(gè)各向異性導(dǎo)電片10的結(jié)構(gòu)與在附圖1中所示的各向異性導(dǎo)電片10的結(jié)構(gòu)基本相同，但除了使作為檢查對(duì)象的晶片接觸的一個(gè)表面(在附圖11中為上表面)為平整的(即，在各向異性導(dǎo)電片體11中的導(dǎo)電部件12不從它的一個(gè)表面凸伸)之外。
作為形成在各向異性導(dǎo)電連接器20中的框架板18的材料，可以使用各種各樣的材料，比如金屬材料、陶瓷材料和樹(shù)脂材料。它的特定實(shí)例包括金屬材料比如金屬比如鐵、銅、鎳、鉻、鈷、鎂、錳、鉬、銦、鉛、鈀、鈦、鎢、鋁、金、鉑和銀和由這些金屬中至少兩種的組合構(gòu)成的合金或合金鋼；陶瓷材料比如氮化硅、碳化硅和鋁；和樹(shù)脂材料比如芳族聚酰胺非編織物加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂、芳族聚酰胺非編織物加強(qiáng)的聚酰亞胺樹(shù)脂和芳族聚酰胺非編織物加強(qiáng)的雙順丁烯二酰亞胺三嗪(bismaleimidotriazine)樹(shù)脂。
在各向異性導(dǎo)電連接器20用于老化測(cè)試時(shí)，優(yōu)選使用具有等于或接近于形成作為檢查對(duì)象的晶片的材料的膨脹系數(shù)的線性熱膨脹系數(shù)的材料作為形成框架板18的材料。更具體地說(shuō)，在形成晶片的材料是硅時(shí)，優(yōu)選使用具有最大1.5×10-4/K(更為優(yōu)選的是3×10-6/K至8×10-6/K)的線性熱膨脹系數(shù)的材料。它的具體實(shí)例包括金屬材料比如安珀合金比如鎳鐵合金、埃林巴合金(Elinvar alloy)比如鐵鎳鉻合金、超級(jí)鎳鈷鋼、柯伐合金和42合金；和芳族聚酰胺非編織物加強(qiáng)的有機(jī)樹(shù)脂材料。
對(duì)框架板18的厚度沒(méi)有特別的限制，只要它的形狀可被保持即可，并且可以保持各向異性導(dǎo)電片10。然而，厚度例如是0.03至1毫米，優(yōu)選0.05至0.25毫米。
這種各向異性導(dǎo)電連接器20例如可以以如下的方式生產(chǎn)。
首先生產(chǎn)框架板18，在框架板18中，多個(gè)開(kāi)口19已經(jīng)對(duì)應(yīng)地形成到其中在作為檢查的對(duì)象的晶片上形成的所有集成電路中已經(jīng)設(shè)置待檢查電極的電極區(qū)中。作為在框架板18中形成開(kāi)口19的方法，例如可以利用蝕刻方法等。
然后制備在帶有磁性的導(dǎo)電顆粒分散在聚合物形成材料中的模制材料，這種材料通過(guò)固化將成為彈性聚合物。如附圖12所示，提供模制各向異性導(dǎo)電片體的模具，并根據(jù)所需的圖形(即要形成的各向異性導(dǎo)電片10的排列圖形)將所制備的模制材料應(yīng)用到在這個(gè)模具中的頂模50和底模55中的每個(gè)的模制表面，由此形成模制材料層11B。作為將模制材料應(yīng)用到頂模50和底模55的模制表面的方法，優(yōu)選使用絲網(wǎng)印刷法。根據(jù)這種方法，根據(jù)所需的圖形容易應(yīng)用模制材料，并且可以應(yīng)用適當(dāng)量的模制材料。
下文具體描述模具。在頂模50中，根據(jù)與在要模制的所有的各向異性導(dǎo)電片體11中的導(dǎo)電部件12的圖形相反的圖形將鐵磁質(zhì)層52形成在鐵磁基板51的下表面上，并且非磁質(zhì)層53形成在除了鐵磁質(zhì)層52之外的其它部分上。通過(guò)鐵磁質(zhì)層52和非磁質(zhì)層53形成模制表面。
在另一方面在底模55中，根據(jù)與在要模制的所有的各向異性導(dǎo)電片體11中的導(dǎo)電部件12的排列圖形相同的圖形將鐵磁質(zhì)層57形成在鐵磁質(zhì)襯底56的上表面上，并將非磁質(zhì)層58形成在除了鐵磁質(zhì)層57之外的其它部分上。通過(guò)鐵磁質(zhì)層57和非磁質(zhì)層58形成模制表面。在與要模制的各向異性導(dǎo)電片體的其它表面上的凸伸部分相對(duì)應(yīng)的底模55的模制表面中形成凹進(jìn)部分58a。
鐵磁基板51、56、鐵磁質(zhì)層52、57和非磁質(zhì)層53、58的材料和其它條件都與在附圖2中所示的上述模具的材料相同。
然后通過(guò)襯墊54b在底模55的模制表面上對(duì)齊地排列框架板18，在該模制表面上已經(jīng)形成了模制材料層11B，在襯墊54b中已經(jīng)形成了多個(gè)開(kāi)口K，每個(gè)開(kāi)口K具有對(duì)應(yīng)于要形成的各向異性導(dǎo)電片體11的平面形狀的形狀，并且在框架板18上，在其上已經(jīng)形成了模制材料層11B的頂模50通過(guò)襯墊54a對(duì)齊地設(shè)置，在襯墊54a中已經(jīng)形成了多個(gè)開(kāi)口K，每個(gè)開(kāi)口K具有對(duì)應(yīng)于各向異性導(dǎo)電片體11的平面形狀的形狀。此外，這些頂模和底模彼此疊加，由此如附圖13所示，在頂模50和底模55之間形成所預(yù)期形式的模制材料層11A(要形成的各向異性導(dǎo)電片體11的形式)。
如上文所描述，襯墊54a和54b設(shè)置在框架板18和相應(yīng)的頂模50和底模55之間，由此可以形成所預(yù)期的形式的各向異性導(dǎo)電片體，并且可以防止相鄰的各向異性導(dǎo)電片體彼此連接，因此可以可靠地彼此獨(dú)立地形成大量的各向異性導(dǎo)電片體。
然后在頂模50上的鐵磁質(zhì)基板51的上表面和在底模55上的鐵磁質(zhì)基板56的下表面上設(shè)置一對(duì)電磁體，并操作該電磁體，由此在模制材料層11A中分散的導(dǎo)電顆粒P聚集在要成為導(dǎo)電部件12的部分中，該部分位于在頂模50中的鐵磁質(zhì)部分52和它們對(duì)應(yīng)的在底模55中的鐵磁質(zhì)部分57之間，并且定向以在模制材料層的厚度方向上對(duì)齊。在這種狀態(tài)下，對(duì)模制材料層11A進(jìn)行固化處理，由此在固定到框架板18的相應(yīng)的開(kāi)口邊緣的狀態(tài)下形成了多個(gè)各向異性導(dǎo)電片體11，在每個(gè)各向異性導(dǎo)電片體11中具有在定向?yàn)樵诤穸确较蛏蠈?duì)齊的狀態(tài)下在彈性聚合物中包含的導(dǎo)電顆粒的多個(gè)導(dǎo)電部件12設(shè)置在通過(guò)絕緣部件13相互絕緣的狀態(tài)下，該絕緣部件13由其中根本不存在或很少存在導(dǎo)電顆粒的彈性聚合物構(gòu)成，由此生產(chǎn)了由框架板18和多個(gè)各向異性導(dǎo)電片體11構(gòu)成的連接器的半成品20A，該框架板18具有對(duì)應(yīng)于在作為檢查對(duì)象的晶片上形成的所有集成電路中已經(jīng)設(shè)置了待檢查電極的區(qū)域的多個(gè)開(kāi)口19，而且該各向異性導(dǎo)電片體11被設(shè)置成關(guān)閉在這個(gè)框架板18中的相應(yīng)的開(kāi)口19并由框架板18的相應(yīng)的開(kāi)口邊緣支撐，如附圖14所示。
此后，DLC膜形成在用于連接器的半成品20A中的各向異性導(dǎo)電片體11的每個(gè)表面上，由此獲得了如附圖10和11所示的各向異性導(dǎo)電連接器20。
根據(jù)這種各向異性導(dǎo)電連接器20，由于連接器具有其中已經(jīng)形成了DLC膜15的各向異性導(dǎo)電片10，因此實(shí)現(xiàn)了由上述的各向異性導(dǎo)電片10所帶來(lái)的效果，此外還帶來(lái)了如下的其它效果。
更具體地說(shuō)，根據(jù)各向異性導(dǎo)電連接器20，各向異性導(dǎo)電片10難以變形并且容易處理，因?yàn)樗鼈児潭ǖ娇蚣馨?8，由此在與晶片的電連接的操作中容易實(shí)施定位和保持并固定到作為檢查對(duì)象的晶片。
此外，由于在框架板18中的每個(gè)開(kāi)口19對(duì)應(yīng)于在作為檢查對(duì)象的晶片上形成了所有的集成電路的(且已布置了待檢查電極的)電極區(qū)形成，并且在每個(gè)開(kāi)口19中排列的各向異性導(dǎo)電片10在面積上可以較小，因此容易形成各向異性導(dǎo)電片10。此外，即使在對(duì)它受到熱滯時(shí)，由于在面積上較小的各向異性導(dǎo)電片10在各向異性導(dǎo)電片10的平面方向上熱膨脹的絕對(duì)量很小，因此通過(guò)使用具有較低的線性熱膨脹系數(shù)的材料作為形成框架板18的材料，通過(guò)框架板18可以肯定地抑制在平面方向上的各向異性導(dǎo)電片10的熱膨脹。因此，即使在檢查對(duì)象是形成在大面積的晶片上形成的大量的集成電路時(shí)，仍然可以穩(wěn)定地保持良好的電連接狀態(tài)，并且在這些集成電路上可以集中地執(zhí)行老化測(cè)試。
根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器并不限于上述的實(shí)施例，因此可以對(duì)它們進(jìn)行各種各樣的修改。
實(shí)例性的實(shí)施例可以是，在從在作為檢查對(duì)象的晶片上形成的集成電路中選擇的多個(gè)集成電路中，多個(gè)開(kāi)口形成在對(duì)應(yīng)于其中已經(jīng)設(shè)置了待檢查電極的區(qū)域中的框架板中，并且多個(gè)各向異性導(dǎo)電片分別被設(shè)置成關(guān)閉這些開(kāi)口。根據(jù)晶片的尺寸、形成在晶片上的集成電路的數(shù)量和在每個(gè)集成電路中的待檢查電極的數(shù)量等適當(dāng)?shù)剡x擇所選擇的集成電路的數(shù)量，例如它是16、32、64或128。
另一實(shí)例性實(shí)施例可以是，單個(gè)開(kāi)口形成在框架板上，并且單個(gè)各向異性導(dǎo)電片被設(shè)置成關(guān)閉開(kāi)口。
(電路檢查設(shè)備)下文以對(duì)在其上已經(jīng)形成了大量的集成電路的晶片上執(zhí)行電檢查的晶片檢查設(shè)備的情況作為實(shí)例，描述根據(jù)本發(fā)明的電路檢查設(shè)備。
附圖15所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例性晶片檢查設(shè)備的主要部分的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。這個(gè)晶片檢查設(shè)備用于對(duì)在其已經(jīng)形成了大量集成電路的晶片進(jìn)行電檢查，每個(gè)集成電路具有待檢查的突起電極。
在附圖16中的放大圖中也示出，晶片檢查設(shè)備具有由用于檢查的電路板30構(gòu)成的用于電路檢查的探針25和如附圖10所示的結(jié)構(gòu)的各向異性導(dǎo)電連接器20，該用于電路檢查的探針25位于其上根據(jù)與在作為檢查對(duì)象的晶片中待檢查的突起電極的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形已經(jīng)形成了大量的檢查電極31的一個(gè)表面(附圖15和16中的下表面)上，該各向異性導(dǎo)電連接器20設(shè)置在用于檢查的電路板30的一個(gè)表面上并與作為檢查對(duì)象的晶片接觸。在其上安裝了檢查對(duì)象的晶片1的晶片安裝臺(tái)5提供在用于電路檢查的探針25之下的位置上。
在用于檢查的電路板30的其它表面(在附圖中的上表面)上，根據(jù)正確的圖形形成連接到測(cè)試器的大量的連接端子32。通過(guò)在用于檢查的電路板30中的內(nèi)部布線33將這些連接端子32分別電連接到檢查電極31。
對(duì)于用于檢查的電路板30的基底材料沒(méi)有特別的限制，只要它具有熱電阻就足夠，通常用于印刷電路板的基底材料的各種各樣的材料都可以使用。作為它的具體實(shí)例，例如可以是樹(shù)脂材料比如玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃纖維加強(qiáng)的聚酰亞胺樹(shù)脂、玻璃纖維加強(qiáng)的雙順丁烯二酰亞胺三嗪(bismaleimidotriazine)樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、芳族聚酰胺非編織物加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂、芳族聚酰胺非編織物加強(qiáng)的聚酰亞胺樹(shù)脂和芳族聚酰胺非編織物加強(qiáng)的雙順丁烯二酰亞胺三嗪(bismaleimidotriazine)樹(shù)脂、陶瓷材料、玻璃材料和金屬芯材料。然而，在老化測(cè)試中使用晶片檢查設(shè)備時(shí)，優(yōu)選使用具有等于或接近于形成作為檢查對(duì)象的晶片的材料的熱膨脹系數(shù)的線性熱膨脹系數(shù)的材料。更具體地說(shuō)，在晶片由硅構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選使用具有最大1.5×10-4/K、特別是3×10-6至8×10-6/K的線性熱膨脹系數(shù)的材料。
在晶片檢查設(shè)備中，以下面的方式實(shí)施晶片1的檢查。
作為檢查對(duì)象的晶片1首先設(shè)置在晶片安裝臺(tái)5以使在其待檢查電極2朝上的狀態(tài)下該待檢查電極2位于用于檢查的電路板30的相應(yīng)的檢查電極31的正下面。例如，然后通過(guò)適當(dāng)?shù)臄D壓裝置將用于檢查的電路板30朝下擠壓，由此在各向異性導(dǎo)電連接器20中的各向異性導(dǎo)電片10與晶片1的待檢查電極2接觸，并保持在通過(guò)待檢查電極2擠壓的狀態(tài)。在各向異性導(dǎo)電片10的各向異性導(dǎo)電片體11中的導(dǎo)電部件12彈性變形以便對(duì)應(yīng)于晶片1的待檢查電極2的凸伸高度在各向異性導(dǎo)電片的厚度方向上被壓縮，由此在通過(guò)導(dǎo)電顆粒P形成的各向異性導(dǎo)電片10的厚度方向上延伸的導(dǎo)電路徑被形成在晶片1的待檢查電極2和用于檢查的電路板30的檢查電極31之間的各向異性導(dǎo)電片體11的導(dǎo)電部件12中。結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了在晶片1的待檢查電極2和用于檢查的電路板30的檢查電極31之間的電連接。此后，在實(shí)施老化測(cè)試時(shí)將晶片1加熱到預(yù)設(shè)的溫度。在這種狀態(tài)下，在晶片1上執(zhí)行所需的電檢查。
根據(jù)上述的晶片檢查設(shè)備，可以防止晶片1被污染，因?yàn)榕c用于電路檢查的探針25中的晶片1接觸的各向異性導(dǎo)電連接器20具有各向異性導(dǎo)電片10，在該各向異性導(dǎo)電片10上已經(jīng)形成了DLC膜15。此外，即使在高溫環(huán)境下它們?cè)谑芫?擠壓的狀態(tài)下保持較長(zhǎng)的時(shí)間周期時(shí)，仍然可以阻止各向異性導(dǎo)電片10粘到晶片1，由此可以避免損壞各向異性導(dǎo)電片10和晶片1。此外，由于可以阻止或抑制電荷累積在各向異性導(dǎo)電片10的表面上，因此可以消除靜電的不利影響。
附圖17所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)例性晶片檢查設(shè)備的主要部分的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。這個(gè)晶片檢查設(shè)備用于對(duì)在其上已經(jīng)形成了每個(gè)具有要檢查的電極的大量集成電路的晶片進(jìn)行電檢查。
在附圖18中的放大圖中也示出，晶片檢查設(shè)備具有由用于檢查的電路板30構(gòu)成的用于電路檢查的探針25、設(shè)置在用于檢查的電路板30的一個(gè)表面上的各向異性導(dǎo)電連接器20和設(shè)置在這個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器20的一個(gè)表面(附圖17和18中的下表面)上的片狀連接器40，該用于電路檢查的探針25位于其上根據(jù)與作為檢查對(duì)象的晶片中待檢查電極的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形已經(jīng)形成了大量的檢查電極31的一個(gè)表面(附圖17和18中的下表面)上。在其上安裝了檢查對(duì)象的晶片1的晶片安裝臺(tái)5提供在用于電路檢查的探針25之下的位置上。
用于檢查的電路板30具有與在如附圖15和16中所示的晶片檢查設(shè)備中的用于檢查的電路板30相同的結(jié)構(gòu)，并且各向異性導(dǎo)電連接器20具有與在如附圖15和16中所示的晶片檢查設(shè)備中的各向異性導(dǎo)電連接器20相同的結(jié)構(gòu)，但除了在它的每個(gè)各向異性導(dǎo)電片10中的各向異性導(dǎo)電片體11的導(dǎo)電部件12形成在自絕緣部件13的兩個(gè)表面凸伸的狀態(tài)之外。
片狀連接器40具有柔性絕緣片41，在這個(gè)絕緣片41中，根據(jù)與用于檢查的電路板30的檢查電極31的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形(即與作為檢查對(duì)象的晶片1的待檢查電極2的圖形對(duì)應(yīng)的圖形)，在絕緣片41的厚度方向上延伸并由金屬構(gòu)成的多個(gè)電極結(jié)構(gòu)42以彼此分離的狀態(tài)設(shè)置在絕緣片41的平面方向上。如下地形成每個(gè)電極結(jié)構(gòu)42通過(guò)在絕緣片41的厚度方向上延伸的短路部件45，整體地連接暴露到絕緣片41的正面(附圖中的下表面)的凸伸的正面電極部分43和暴露到絕緣片41的背面的板狀背面電極部分44。
片狀連接器40被設(shè)置成它的每個(gè)電極結(jié)構(gòu)42位于在各向異性導(dǎo)電連接器20的每個(gè)各向異性導(dǎo)電片10中的相應(yīng)的導(dǎo)電部件12上。
對(duì)絕緣片41沒(méi)有特別的限制，只要它具有絕緣特性并且是柔性的即可。例如，由聚酰亞胺樹(shù)脂、液晶聚合物、聚酯、氟樹(shù)脂等形成的樹(shù)脂片或者通過(guò)以上述的樹(shù)脂中的任何樹(shù)脂浸漬的纖維編織布形成的片都可以使用。
對(duì)絕緣片41的厚度沒(méi)有特別的限制，只要這種絕緣片41是柔性的即可。然而，它優(yōu)選10至50微米，更優(yōu)選的是10至25微米。
作為形成電極結(jié)構(gòu)42的金屬，可以使用鎳、銅、金、銀、鈀、鐵等。電極結(jié)構(gòu)42可以是由簡(jiǎn)單金屬形成的電極、由至少兩種金屬的合金形成的電極和至少兩種金屬整體地層疊形成的電極中的任何一種。
在電極結(jié)構(gòu)42中的正面電極部分43和背面電極部分44的表面上，優(yōu)選形成具有高導(dǎo)電性比如金、銀或鈀的化學(xué)穩(wěn)定的金屬膜，其中可以阻止電極部分被氧化并且可以獲得較小的接觸電阻的電極部分。
在電極結(jié)構(gòu)42中的正面電極部分43的凸伸高度優(yōu)選15至50微米，更為優(yōu)選的是20至35微米，其中可以實(shí)現(xiàn)與晶片1的待檢查電極2的穩(wěn)定的電連接。正面電極部分43的直徑根據(jù)晶片1的待檢查電極的間距和尺寸預(yù)先設(shè)定并且例如是30至80微米，優(yōu)選30至65微米。
在電極結(jié)構(gòu)42中的背面電極部分44的直徑可以大于短路部件45的直徑且小于電極結(jié)構(gòu)42的排列間距，并且優(yōu)選盡可能地大，由此也可以確定地形成與各向異性導(dǎo)電連接器20的各向異性導(dǎo)電片10中的導(dǎo)電部件12的穩(wěn)定的電連接。背面電極部分44的厚度優(yōu)選為20至50微米，更為優(yōu)選的是35至50微米，其中可以實(shí)現(xiàn)足夠高的強(qiáng)度和良好的可重復(fù)的耐久性。
在電極結(jié)構(gòu)42中的短路部件45的直徑優(yōu)選是30至80微米，更優(yōu)選的是30至65微米，其中可以實(shí)現(xiàn)足夠高的強(qiáng)度。
例如可以以下面的方式生產(chǎn)片狀連接器40。
更具體地說(shuō)，提供一種在絕緣片41上層疊金屬層獲得的層疊材料，并且通過(guò)激光加工、干蝕刻加工等，根據(jù)與要形成的電極結(jié)構(gòu)42的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形在層疊材料的絕緣片41中形成在絕緣片41的厚度方向上延伸的多個(gè)通孔。然后對(duì)這個(gè)層疊材料進(jìn)行光刻和電鍍處理，由此在絕緣片41的通孔中形成了整體地連接到金屬層的短路部件45，同時(shí)，整體地連接到相應(yīng)的短路部件45的凸伸的正面電極部分43形成在絕緣片41的正面上。此后，對(duì)層疊的金屬層進(jìn)行光蝕刻處理以清除它的一部分，由此形成了背面電極部分44以形成電極結(jié)構(gòu)42，因此提供了片狀連接器40。
根據(jù)這種晶片檢查設(shè)備，與在用于電路檢查的探針25中的晶片1接觸的各向異性導(dǎo)電連接器20具有各向異性導(dǎo)電片10，在該各向異性導(dǎo)電片10上已經(jīng)形成了DLC膜15，因此，即使在用于電路檢查的探針25在擠壓狀態(tài)下保持較長(zhǎng)的時(shí)間周期時(shí)，仍然可以阻止各向異性導(dǎo)電片10粘到片狀連接器40，由此可以避免片狀連接器產(chǎn)生偏斜。結(jié)果，即使在反復(fù)地使用晶片檢查設(shè)備時(shí)，仍然可以實(shí)現(xiàn)與在待檢查的電路器件中的所有的待檢查電極的穩(wěn)定的電連接。此外，由于可以阻止或抑制電荷累積在各向異性導(dǎo)電片10的表面上，因此可以消除靜電的不利影響。
根據(jù)本發(fā)明的用于電路檢查的探針和電路檢查設(shè)備并不限于上述的實(shí)施例，可以對(duì)它們做出各種改變。
例如，作為檢查對(duì)象的電路并不限于在其上已經(jīng)形成了大量的集成電路的晶片，探針和檢查設(shè)備可以應(yīng)用到半導(dǎo)體集成電路器件(比如半導(dǎo)體芯片)、封裝的ICMCM比如(BGA和CSP)和形成在印刷電路板上的電路等的檢查設(shè)備。
雖然如附圖15所示的用于電路檢查的探針25和如附圖17所示的用于電路檢查的探針25兩者都用于實(shí)現(xiàn)與在晶片1上總體地形成的所有的集成電路的待檢查電極2的電連接，但是它們也可以是電連接到從形成在如附圖19中所示的晶片1上的相應(yīng)的集成電路中選擇的多個(gè)集成電路的待檢查電極2的探針。根據(jù)晶片1的尺寸、形成在晶片1上的集成電路的數(shù)量、在每個(gè)集成電路中待檢查電極的數(shù)量等適當(dāng)?shù)剡x擇所選擇的集成電路的數(shù)量，例如它是16、32、64或128。
在具有這種用于電路檢查的探針25的晶片檢查設(shè)備中，用于電路檢查的探針25電連接到從形成在晶片1上的相應(yīng)的集成電路中選擇的多個(gè)集成電路的待檢查電極2以實(shí)施檢查。此后，用于電路檢查的探針25電連接到從其它的集成電路中選擇的多個(gè)集成電路的待檢查電極2以實(shí)施檢查。重復(fù)這個(gè)過(guò)程，由此可以對(duì)在晶片1上形成的所有的集成電路實(shí)施電檢查。
通過(guò)下面的實(shí)例具體地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不限于這些實(shí)例。
(實(shí)例1)(模制材料的制備)在將具有20微米的數(shù)量平均顆粒直徑的導(dǎo)電顆粒的重量的70份加入到添加型液體硅橡膠的重量的100份中并混合，通過(guò)壓力降低對(duì)所得的混合物進(jìn)行去泡沫處理，由此制備了用于各向異性導(dǎo)電片體的模制材料。
在上述過(guò)程中，作為導(dǎo)電顆粒，它是如下獲得的顆粒使用鎳顆粒作為芯顆粒并對(duì)該芯顆粒進(jìn)行無(wú)電電鍍獲得的顆粒(基于芯顆粒的重量，平均涂敷量重量的25％)。
(各向異性導(dǎo)電片的生產(chǎn)模具)在下面的條件下主要根據(jù)附圖2所示的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)用于各向異性導(dǎo)電片的模具。
鐵磁基板材料鐵，厚度6毫米；鐵磁質(zhì)層材料鎳，厚度0.1毫米，直徑0.6毫米，間距(中心距離)0.12毫米；非鐵磁質(zhì)層材料液體抗蝕劑的固化產(chǎn)物，厚度0.125毫米；襯墊的厚度0.2毫米。
(各向異性導(dǎo)電片體的生產(chǎn))將制備的模制材料填充到上述的模具的模腔中，由此在模具中形成了模制材料層。
然后在100℃下對(duì)模制材料層進(jìn)行固化處理1小時(shí)，同時(shí)通過(guò)電磁體將1.8T的平行磁場(chǎng)施加在模制材料層的厚度方向上，由此制造了具有多個(gè)導(dǎo)電部件和絕緣部件的各向異性導(dǎo)電片體，每個(gè)導(dǎo)電部件在厚度方向上延伸，該絕緣部件使這些導(dǎo)電部件相互絕緣。
所得的各向異性導(dǎo)電片體被形成為具有0.06毫米的外徑的導(dǎo)電部件以0.12毫米的間距設(shè)置，絕緣部件的厚度是0.2毫米，每個(gè)導(dǎo)電部件的厚度是0.25毫米，以及導(dǎo)電部件形成為由絕緣部件的兩個(gè)表面凸伸的狀態(tài)(每個(gè)突起高度0.025毫米)。根據(jù)體積分?jǐn)?shù)在導(dǎo)電部件中的導(dǎo)電顆粒的比例是25％。
(DLC膜的形成)以氬氣離子對(duì)各向異性導(dǎo)電片體的一整個(gè)表面進(jìn)行離子蝕刻處理10分鐘。此后，在50℃的處理溫度和20分鐘的處理時(shí)間的條件下通過(guò)使用石墨作為固體碳源的電子束氣相淀積法，將具有10納米厚的DLC膜形成在各向異性導(dǎo)電片體的該一整個(gè)表面上，由此生產(chǎn)了根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電片。
通過(guò)切割刀以網(wǎng)格的模式對(duì)在由此獲得的各向異性導(dǎo)電片中的DLC膜進(jìn)行切割以形成總共100個(gè)區(qū)域的1-mm的平方，由此以Scotch帶(透明膠帶)實(shí)施對(duì)DLC膜的剝落測(cè)試。結(jié)果，剝落了0/100個(gè)區(qū)域。
各向異性導(dǎo)電片以大約180°折疊以使在其上已經(jīng)形成了DLC膜的表面疊在里面，然后觀測(cè)該表面。結(jié)果，沒(méi)有觀測(cè)到DLC膜的剝落。
通過(guò)電阻計(jì)“高電阻計(jì)4339”和通過(guò)Hewlett-Packard Co.生產(chǎn)的“電阻率單元16008B”測(cè)量DLC膜的表面電阻率。結(jié)果，電阻率是1×1012Ω/□。
(實(shí)例2)以與實(shí)例1相同的方式生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片體，生產(chǎn)由不銹鋼制成的板狀掩模，在該板狀掩模中根據(jù)與各向異性導(dǎo)電片體中的導(dǎo)電部件的圖形對(duì)應(yīng)的圖形形成開(kāi)口。
這個(gè)掩模排列在各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)表面上以使在掩模中的相應(yīng)的開(kāi)口位于它們的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電部件上，并以氬氣離子對(duì)通過(guò)在掩模中的開(kāi)口暴露的導(dǎo)電部件的表面進(jìn)行離子蝕刻處理10分鐘。此后，通過(guò)使用由鈦形成的電極作為陰極借助于電弧放電法，將由鈦形成的并具有100納米厚度的金屬層形成在導(dǎo)電部件的一個(gè)表面上。
在以氬氣離子對(duì)包括金屬層的各向異性導(dǎo)電片體的一整個(gè)表面進(jìn)行離子蝕刻處理10分鐘。此后，在50℃的處理溫度和20分鐘的處理時(shí)間的條件下通過(guò)使用石墨作為固體碳源的電子束氣相淀積法，將具有10納米厚的DLC膜形成在各向異性導(dǎo)電片體的該一整個(gè)表面上，由此生產(chǎn)了根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電片。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電片，以與實(shí)例1相同的方式對(duì)DLC膜進(jìn)行剝落測(cè)試。結(jié)果，剝落了0/100個(gè)區(qū)域。
各向異性導(dǎo)電片以大約180°折疊以使其上已經(jīng)形成了DLC膜的表面疊在里面，然后觀測(cè)該表面。結(jié)果，沒(méi)有觀測(cè)到DLC膜的剝落。
以與實(shí)例1相同的方式測(cè)量DLC膜的表面電阻率。結(jié)果，電阻率是1×1012Ω/□。
(比較實(shí)例1)以與實(shí)例1相同的方式生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片體，并將這個(gè)各向異性導(dǎo)電片體作為比較各向異性導(dǎo)電片提供。
通過(guò)電阻計(jì)“高電阻計(jì)4339”和通過(guò)Hewlett-Packard Co.生產(chǎn)的“電阻率單元16008B”測(cè)量在各向異性導(dǎo)電片的一個(gè)表面上的表面電阻率。結(jié)果，電阻率是1×1015Ω/□或更高。
(各向異性導(dǎo)電片的特性評(píng)價(jià))導(dǎo)電性在其厚度方向上擠壓根據(jù)實(shí)例1和比較實(shí)例1的每個(gè)各向異性導(dǎo)電片以使施加到每個(gè)導(dǎo)電部件的負(fù)載達(dá)到5g。在這種狀態(tài)下，測(cè)量這些導(dǎo)電部件的電阻。結(jié)果，對(duì)于根據(jù)實(shí)例1的各向異性導(dǎo)電片，電阻是60mΩ，而對(duì)于根據(jù)比較實(shí)例1的各向異性導(dǎo)電片是100mΩ。因此證實(shí)，與根據(jù)比較實(shí)例1的各向異性導(dǎo)電片相比，根據(jù)實(shí)例1的各向異性導(dǎo)電片實(shí)現(xiàn)了良好的壓力敏感的導(dǎo)電性。
在改變施加給各向異性導(dǎo)電片的導(dǎo)電部件的負(fù)載的同時(shí)測(cè)量導(dǎo)電部件的應(yīng)變因子和電阻值，以制備壓力-應(yīng)變曲線和應(yīng)變-電阻曲線。結(jié)果在附圖20中示出。
測(cè)量在每個(gè)各向異性導(dǎo)電片中的相鄰的導(dǎo)電部件之間的電阻。結(jié)果，在根據(jù)實(shí)例1的各向異性導(dǎo)電片和根據(jù)比較實(shí)例1的各向異性導(dǎo)電片兩者中電阻都是1×1014Ω或更高。
(2)非粘性測(cè)試根據(jù)實(shí)例1和2的各向異性導(dǎo)電片和根據(jù)比較實(shí)例1的各向異性導(dǎo)電片中的每個(gè)都設(shè)置在硅襯底上并擠壓以使它的導(dǎo)電部件的應(yīng)變因子達(dá)到30％。各向異性導(dǎo)電片在這種狀態(tài)下在150℃的環(huán)境下保持48小時(shí)之后，檢查在各向異性導(dǎo)電片和硅襯底之間的粘性。結(jié)果，根據(jù)實(shí)例1和2的各向異性導(dǎo)電片根本沒(méi)有粘到硅襯底，并且在以90°的角度傾斜硅襯底時(shí)容易剝落。在另一方面，在根據(jù)比較實(shí)例1的各向異性導(dǎo)電片中，它牢固地粘到硅襯底。在各向異性導(dǎo)電片從襯底分離時(shí)，各向異性導(dǎo)電片斷裂，并且它的一部分仍然保持粘到硅襯底。
在觀測(cè)其上已經(jīng)設(shè)置了根據(jù)實(shí)例1和2的每個(gè)各向異性導(dǎo)電片的硅襯底的表面時(shí)，根本沒(méi)有發(fā)現(xiàn)被硅襯底的低分子量成分污染。
(3)充電特性根據(jù)實(shí)例1和2的各向異性導(dǎo)電片和根據(jù)比較實(shí)例1的各向異性導(dǎo)電片中的每個(gè)設(shè)置并固定到用于檢查的電路板，由此生產(chǎn)了用于電路檢查的探針。這個(gè)用于電路檢查的探針設(shè)置在硅襯底上，并在25℃的溫度和30％的相對(duì)濕度的環(huán)境下在它的厚度方向上擠壓以使各向異性導(dǎo)電片的導(dǎo)電部件的應(yīng)變因子達(dá)到25％。在探針在這種狀態(tài)下保持1秒鐘之后，將用于電路檢查的探針從硅襯底分離。在經(jīng)過(guò)了2秒鐘之后，在厚度方向上進(jìn)一步擠壓用于電路檢查的探針。這個(gè)過(guò)程作為一個(gè)循環(huán)?？偣仓貜?fù)這個(gè)循環(huán)5,000次。在該過(guò)程完成之后的40秒鐘內(nèi)測(cè)量各向異性導(dǎo)電片的表面電位。結(jié)果，根據(jù)實(shí)例1和2和比較實(shí)例1的各向異性導(dǎo)電片的表面電位分別是100V、50V和1,000V。因此，證實(shí)，根據(jù)實(shí)例1和2的各向異性導(dǎo)電片，可以阻止電荷累積在該片的表面上。
(實(shí)例3)(用于測(cè)試的晶片的生產(chǎn))生產(chǎn)實(shí)例1如附圖21所示，總共596個(gè)方形集成電路L(每個(gè)具有6.5毫米×6.5毫米的尺寸)形成在由硅(線性熱膨脹系數(shù)3.3×10-6/K)形成的晶片1上并具有8英寸的直徑。在晶片1上形成的每個(gè)集成電路L在它的中心上具有待檢查電極的區(qū)域A，如附圖22所示。在待檢查電極的區(qū)域A中，如附圖23所示，每個(gè)在垂直方向(在附圖23中的上下方向)上具有200微米和在橫向方向(在附圖23中左右方向)上具有60微米的尺寸的26個(gè)待檢查電極2在橫向方向上在2行(在一行中的待檢查電極的數(shù)量13)中以120微米的間距設(shè)置。在垂直方向上相鄰的待檢查電極2之間的間隙是250微米。在26個(gè)待檢查電極2中每?jī)蓚€(gè)電極彼此電連接。待檢查電極2每個(gè)由矩形平板狀鋁焊盤(pán)構(gòu)成，在整個(gè)晶片1的待檢查電極2的數(shù)量是15,496。在下文中將這個(gè)晶片稱(chēng)為“用于測(cè)試的晶片W1”。如在附圖24中的粗線所示的在垂直和橫向方向上設(shè)置的64個(gè)集成電路L(在垂直和橫向方向上8×8個(gè)集成電路)從形成在用于測(cè)試的晶片W1上的596個(gè)集成電路中選擇，并將在其中已經(jīng)形成了這64個(gè)集成電路L的區(qū)域看作“測(cè)試區(qū)E1”。
(2)生產(chǎn)實(shí)例2在與生產(chǎn)實(shí)例1相同的條件下形成506個(gè)集成電路，但除了由鉛錫共晶軟焊料(Sb/Sn＝4/6)構(gòu)成的半球形突起電極(直徑大約80微米，突起高度大約60微米)形成在相應(yīng)的鋁焊盤(pán)作為待檢查電極之外。在下文中將這個(gè)晶片稱(chēng)為“用于測(cè)試的晶片W2”在對(duì)應(yīng)于用于測(cè)試的晶片W1的測(cè)試區(qū)E1的區(qū)域中形成的64個(gè)集成電路(在垂直和橫向方向上8×8個(gè)集成電路)從形成在用于測(cè)試的晶片W2上的596個(gè)集成電路中選擇，并將在其中已經(jīng)形成了這64個(gè)集成電路L的區(qū)域看作“測(cè)試區(qū)E2”。
(各向異性導(dǎo)電連接器的生產(chǎn))框架板的生產(chǎn)生產(chǎn)具有10厘米的直徑的框架板18，在該框架板18中與在如附圖25所示的用于測(cè)試的晶片W1的測(cè)試區(qū)E1中形成的64個(gè)集成電路中的待檢查電極的區(qū)域?qū)?yīng)地形成64個(gè)開(kāi)口19。這個(gè)框架板18的具體說(shuō)明如下。
框架板18的材料是柯伐合金(飽和磁化強(qiáng)度1.4Wb/m2)；線性熱膨脹系數(shù)5×10-6/K，以及它的厚度是60微米。在框架板18中的每個(gè)開(kāi)口19是矩形并且在橫向方向(在附圖25的左右方向)上的尺寸是2,640微米，在垂直方向(在附圖25的上下方向)上的尺寸是900微米。
(2)襯墊的生產(chǎn)生產(chǎn)兩個(gè)襯墊，在這兩個(gè)襯墊中根據(jù)與在上文所述的框架板中的開(kāi)口的圖形對(duì)應(yīng)的圖形形成要形成的各向異性導(dǎo)電片的平面形狀。這些襯墊的具體實(shí)例如下。
襯墊的材料是不銹鋼(SUS 304)，并且它的厚度是25微米。在該襯墊中的每個(gè)開(kāi)口是矩形并且在橫向方向上具有3,500微米的尺寸和在垂直表面方向具有1,600微米。
(3)模具的生產(chǎn)根據(jù)附圖26和27所示在下面的條件下生產(chǎn)用于各向異性導(dǎo)電片體的模具。
在這個(gè)模具中的頂模50和底模55分別具有由鐵制成并且每個(gè)具有6毫米厚的鐵磁基板51和56。在鐵磁基板51和56上，用于形成導(dǎo)電部件的鐵磁質(zhì)層52和57和用于形成非連接的導(dǎo)電部件的鐵磁質(zhì)層52a和57a(所有這些都由鎳形成)分別根據(jù)與用于測(cè)試的晶片W1中的待檢查電極的圖形對(duì)應(yīng)的圖形設(shè)置。更具體地說(shuō)，用于形成導(dǎo)電部件的鐵磁質(zhì)層52和57每個(gè)的尺寸是60微米(橫向方向)×200微米(垂直方向)×100微米(厚度)，并且26個(gè)鐵磁質(zhì)層52和57在橫向方向上在2行中以120微米的間距分別設(shè)置(在一行中的鐵磁質(zhì)層52或57的數(shù)量13；在垂直方向上相鄰的鐵磁質(zhì)層52或57之間的間隙250微米)。用于形成非連接的導(dǎo)電部件的4個(gè)鐵磁質(zhì)層52a和57a在設(shè)置鐵磁質(zhì)層52和57的方向上分別設(shè)置在位于最外的鐵磁質(zhì)層52和57的外面。每個(gè)鐵磁質(zhì)層52a和57a的尺寸是60微米(橫向方向)×200微米(垂直方向)×100微米(厚度)。
對(duì)應(yīng)于在用于測(cè)試的晶片W1的測(cè)試區(qū)E1中的集成電路的待檢查電極的區(qū)域，總共形成64個(gè)區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域中已經(jīng)形成了用于形成導(dǎo)電部件的26個(gè)鐵磁質(zhì)層52和57和用于形成非連接的導(dǎo)電部件的鐵磁質(zhì)層52a和57a。在整個(gè)鐵磁基板上，形成了用于形成導(dǎo)電部件的1,664個(gè)鐵磁質(zhì)層52和57和用于形成非連接的導(dǎo)電部件的256個(gè)鐵磁質(zhì)層52a和57a。
通過(guò)對(duì)干膜抗蝕劑進(jìn)行固化處理而形成非磁質(zhì)層53和58。每個(gè)凹進(jìn)部分53a和58a(在其上分別設(shè)置了用于形成導(dǎo)電部件的鐵磁質(zhì)層52和57)的尺寸是70微米(橫向方向)×210微米(垂直方向)×35微米(深度)，每個(gè)凹進(jìn)部分53b和58b(在其上分別設(shè)置了用于形成非連接的導(dǎo)電部件的鐵磁質(zhì)層52a和57a)的尺寸是70微米(橫向方向)×210微米(垂直方向)×35微米(深度)，以及除了凹進(jìn)部分之外的其它部分的厚度是135微米(凹進(jìn)部分的厚度100微米)。
(4)連接器的半成品的生產(chǎn)以下面的方式利用上述的框架板、襯墊和模具形成框架板中的各向異性導(dǎo)電片體。
在將導(dǎo)電顆粒的重量的30份加入到添加型液體硅橡膠的重量的100份中并混合。此后，通過(guò)壓力降低對(duì)所得的混合物進(jìn)行去泡沫處理，由此制備了用于各向異性導(dǎo)電片體的模制材料。
在這種模制材料中，作為導(dǎo)電顆粒，它是如下獲得的顆粒以20wt％的金對(duì)由鎳構(gòu)成并具有18微米的平均顆粒直徑的芯顆粒進(jìn)行電鍍。
作為添加型液體硅橡膠，使用雙成分型的硅橡膠，其中液體A的粘度是250Pa·s，液體B的粘度是250Pa·s，并且它的固化產(chǎn)物在150℃下具有5％的壓縮變形、35的硬度計(jì)A硬度和25kN/m的撕裂強(qiáng)度。
以下面的方式確定添加型液體硅橡膠和它的固化產(chǎn)物的特性。
添加型液體硅橡膠的粘度通過(guò)Brookfiel粘度計(jì)測(cè)量在23±2℃的粘度。
(ii)硅橡膠的固化產(chǎn)物的壓縮變形在雙成分型的添加型液體硅橡膠中的液體A和液體B以它們的含量相等的比例被攪拌并混合。在將這種混合物倒入模具并通過(guò)降低壓力進(jìn)行除泡沫處理之后，在120℃的條件實(shí)施固化處理30分鐘，由此生產(chǎn)具有12.7毫米的厚度和29毫米的直徑并由硅橡膠的固化產(chǎn)物構(gòu)成的柱狀體。在200℃的條件下對(duì)柱狀體進(jìn)行后固化處理4小時(shí)。將由此獲得的柱狀體用作試樣以根據(jù)JIS K 6249在150±2℃下測(cè)量它的壓縮變形。
(iii)硅橡膠的固化產(chǎn)物的撕裂強(qiáng)度在與第(ii)項(xiàng)相同的條件下實(shí)施添加型液體硅橡膠的固化處理和后固化處理，由此生產(chǎn)具有2.5毫米的厚度的片。通過(guò)從這個(gè)片沖壓制備新月形試樣以根據(jù)JIS K 6249在23±2℃下測(cè)量它的撕裂強(qiáng)度。
(iv)硬度計(jì)A硬度將以與第(iii)項(xiàng)相同的方式生產(chǎn)的5片彼此層疊在一起，并將所得的層狀物用作試樣以根據(jù)JIS K 6249在23±2℃下測(cè)量它的硬度計(jì)A硬度。
通過(guò)絲網(wǎng)印刷將所制備的模制材料應(yīng)用到模具的頂模和底模的表面，由此根據(jù)要形成的各向異性導(dǎo)電片的圖形形成模制材料層，并通過(guò)在底模的側(cè)面上的襯墊在底模的模制表面上對(duì)齊地疊加框架板。此外，在頂模的側(cè)面上通過(guò)襯墊在框架板上對(duì)齊地疊加頂模。
在100℃的條件對(duì)形成在頂模和底模之間的模制材料層進(jìn)行固化處理1小時(shí)，同時(shí)通過(guò)電磁體將1.8T的磁場(chǎng)施加到位于厚度方向上在對(duì)應(yīng)的鐵磁質(zhì)層之間的部分中，由此在框架板的每個(gè)開(kāi)口中形成了各向異性導(dǎo)電片體，因此生產(chǎn)了用于連接器的半成品。
具體地描述由此形成的各向異性導(dǎo)電片體。每個(gè)各向異性導(dǎo)電片體在橫向方向上具有3,500微米和在垂直方向上具有1,600微米的尺寸。在每個(gè)各向異性導(dǎo)電片體中，對(duì)應(yīng)于在用于測(cè)試的晶片W1中待檢查電極的26個(gè)導(dǎo)電部件在橫向方向上在2行以120微米的間距設(shè)置(在一行中的導(dǎo)電部件的數(shù)量13；在垂直方向上相鄰的導(dǎo)電部件之間的間隙250微米)。每個(gè)導(dǎo)電部件的尺寸在橫向方向上是70微米，在垂直方向上是210微米，以及厚度是180微米。絕緣層的厚度是110微米。用于非連接的導(dǎo)電部件設(shè)置在橫向方向上位于最外的導(dǎo)電部件和框架板之間。用于非連接的每個(gè)導(dǎo)電部件的尺寸在橫向是70微米，在垂直方向上是210微米，以及厚度是180微米。在每個(gè)各向異性導(dǎo)電片體中通過(guò)框架板支撐的部分的厚度(一個(gè)叉狀部分的厚度)是25微米。
研究在每個(gè)各向異性導(dǎo)電片體中的導(dǎo)電部件的導(dǎo)電顆粒的含量。
結(jié)果，根據(jù)在所有的導(dǎo)電部件中的體積分?jǐn)?shù)，該含量大約30％。
(DLC膜的形成)以氬氣離子對(duì)在由此獲得的連接器的半成品中的每個(gè)各向異性導(dǎo)電片體的一整個(gè)表面進(jìn)行離子蝕刻處理10分鐘。此后，在50℃的處理溫度和20分鐘的處理時(shí)間的條件下通過(guò)使用石墨作為固體碳源的電子束氣相淀積法，將具有10納米厚的DLC膜形成在各向異性導(dǎo)電片體的該一整個(gè)表面上，由此生產(chǎn)了根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器。
通過(guò)電阻計(jì)“高電阻計(jì)4339”和通過(guò)Hewlett-Packard Co.生產(chǎn)的“電阻率單元16008B”測(cè)量在由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器中的DLC膜的表面電阻率。結(jié)果，電阻率是1×1012Ω/□。
(用于檢查的電路板的生產(chǎn))氧化鋁陶瓷(線性熱膨脹系數(shù)4.8×10-6/K)被用作生產(chǎn)用于檢查的電路板的基底材料，其中根據(jù)與在用于測(cè)試的晶片W1的測(cè)試區(qū)E1中的集成電路的待檢查電極的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形形成檢查電極。這個(gè)用于檢查的電路板整體上具有10厘米×10厘米的尺寸，并且為矩形，它的表面精度是±10微米。每個(gè)檢查電極在橫向方向上具有70微米的尺寸和在垂直方向上具有210微米的尺寸。下文中將這個(gè)用于檢查的電路板稱(chēng)為“用于檢查的電路板T”。
(各向異性導(dǎo)電連接器的評(píng)價(jià))下文評(píng)價(jià)由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器。
初始導(dǎo)電特性在測(cè)試臺(tái)上設(shè)置用于測(cè)試的晶片W1，并將各向異性導(dǎo)電連接器對(duì)齊地設(shè)置在這個(gè)用于測(cè)試的晶片W1的測(cè)試區(qū)E1上以使它的導(dǎo)電部件位于如附圖28中所示的用于測(cè)試的晶片W1的相應(yīng)的待檢查電極上。然后將用于檢查的電路板T對(duì)齊地設(shè)置在這個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器上，以使它的每個(gè)檢查電極位于在各向異性導(dǎo)電連接器中的各向異性導(dǎo)電片的相應(yīng)的導(dǎo)電部件上。
然后在室溫(25℃)下在規(guī)定的負(fù)載下朝下擠壓用于檢查的電路板T以連續(xù)地測(cè)量在用于檢查的電路板T中的1,664個(gè)檢查電極中的每個(gè)電極和通過(guò)各向異性導(dǎo)電連接器和用于測(cè)試的晶片W1電連接到所說(shuō)的檢查電極的另一檢查電極之間的電阻，由此計(jì)算出作為在各向異性導(dǎo)電連接器中的導(dǎo)電部件的電阻(下文被稱(chēng)為“導(dǎo)通電阻”)測(cè)量的電阻值的相應(yīng)的半值以獲得它的平均值。結(jié)果在表1中示出。
電極材料的粘性用于測(cè)試的晶片W2設(shè)置在裝配有加熱器的測(cè)試臺(tái)上，并將各向異性導(dǎo)電連接器對(duì)齊地設(shè)置在用于測(cè)試的晶片W2的測(cè)試區(qū)E2上以使它的每個(gè)導(dǎo)電部件位于用于測(cè)試的晶片W2的相應(yīng)的待檢查電極上。然后將用于檢查的電路板T設(shè)置對(duì)齊地設(shè)置在這個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器上，以使它的每個(gè)檢查電極位于在各向異性導(dǎo)電連接器中的各向異性導(dǎo)電片的相應(yīng)的導(dǎo)電部件上。此外，在25kg的負(fù)載下朝下擠壓用于檢查的電路板T(應(yīng)用到每個(gè)導(dǎo)電部件的負(fù)載平均大約15g)。在用于檢查的電路板T仍然受擠壓的狀態(tài)下在測(cè)試臺(tái)被加熱到125℃并在這個(gè)狀態(tài)下保持24小時(shí)之后，釋放對(duì)用于檢查的電路板的壓力，并保留各向異性導(dǎo)電連接器1小時(shí)。重復(fù)這個(gè)過(guò)程作為一個(gè)循環(huán)，并總共連續(xù)地重復(fù)這個(gè)循環(huán)5次。
至于在各向異性導(dǎo)電連接器中的每個(gè)各向異性導(dǎo)電片中的準(zhǔn)備與待檢查電極接觸的部分，通過(guò)Auger分析電子光譜實(shí)施元素分析以計(jì)算出Sn的質(zhì)量(它是形成待檢查電極的物質(zhì))與Sn、Au和Ni(它們是形成導(dǎo)電顆粒的物質(zhì))的總的質(zhì)量的比例(下文稱(chēng)為“Sn的比例S1”)。結(jié)果在表2中示出。
在反復(fù)使用中的導(dǎo)電特性用于測(cè)試的晶片W2設(shè)置在裝配有加熱器的測(cè)試臺(tái)上，并將各向異性導(dǎo)電連接器對(duì)齊地設(shè)置在用于測(cè)試的晶片W2的測(cè)試區(qū)E2上以使它的每個(gè)導(dǎo)電部件位于用于測(cè)試的晶片W2的相應(yīng)的待檢查電極上。然后將用于檢查的電路板T設(shè)置對(duì)齊地設(shè)置在這個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器上以使它的每個(gè)檢查電極位于在各向異性導(dǎo)電連接器的相應(yīng)的導(dǎo)電部件上。此外，在25kg的負(fù)載下朝下擠壓用于檢查的電路板T(應(yīng)用到每個(gè)導(dǎo)電部件的負(fù)載平均大約15g)。
在用于檢查的電路板T仍然受到擠壓的狀態(tài)下將測(cè)試臺(tái)加熱到85℃之后，連續(xù)地測(cè)量在相應(yīng)的導(dǎo)電部件的導(dǎo)通電阻。在釋放了對(duì)用于檢查的電路板的壓力之后，將測(cè)試臺(tái)冷卻到室溫。
將上述的過(guò)程看作一個(gè)循環(huán)，并連續(xù)地重復(fù)這個(gè)循環(huán)100,000次以獲得在每個(gè)循環(huán)中獲得的導(dǎo)電部件的導(dǎo)通電阻的平均值。結(jié)果在表3中示出。
非粘性使各向異性導(dǎo)電連接器插入在其表面以金電鍍的玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底和一個(gè)硅襯底之間，并擠壓各向異性導(dǎo)電連接器以使它的導(dǎo)電部件的應(yīng)變因子達(dá)到30％。在這個(gè)狀態(tài)下將各向異性導(dǎo)電連接器置于150℃下48小時(shí)之后，研究在各向異性導(dǎo)電連接器中的各向異性導(dǎo)電片、玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底和硅襯底之間的粘度。
各向異性導(dǎo)電連接器既沒(méi)有粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底，也沒(méi)有粘到硅襯底。在玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底保持并傾斜時(shí)，任何各向異性導(dǎo)電連接器都容易從玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底和硅襯底分離并脫落。
在觀測(cè)硅襯底的表面時(shí)，根本沒(méi)有觀測(cè)到硅橡膠的低分子量成分的污染。
(實(shí)例4)除了DLC膜的厚度改變到5納米之外，以與實(shí)例3相同的方式生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器。在這個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中的DLC膜的表面電阻率與實(shí)例3相同的方式進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果，它是1×1012Ω/□。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)初始導(dǎo)電特性、電極材料的粘性和反復(fù)使用的導(dǎo)電特性。結(jié)果在表1至3中示出。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，也以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)非粘性。結(jié)果，各向異性導(dǎo)電連接器既沒(méi)有粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底，也沒(méi)有粘到硅襯底。在保持并傾斜玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底時(shí)，任何各向異性導(dǎo)電連接器容易從玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底分離并脫落。
在觀測(cè)硅襯底的表面時(shí)，根本沒(méi)有觀測(cè)到硅橡膠的低分子量成分的污染。
(比較實(shí)例2)以與實(shí)例3相同的方式生產(chǎn)連接器的半成品，并將連接器的這個(gè)半成品提供作為比較各向異性導(dǎo)電連接器。
通過(guò)電阻計(jì)“高電阻計(jì)4339”和通過(guò)Hewlett-Packard Co.生產(chǎn)的“電阻率單元16008B”測(cè)量在各向異性導(dǎo)電連接器中的每個(gè)各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)表面上的表面電阻率。結(jié)果，電阻率是1×1015Ω/□或更高。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)初始導(dǎo)電特性、電極材料的粘性和反復(fù)使用的導(dǎo)電特性。結(jié)果在表1至3中示出。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，也以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)非粘性。結(jié)果，在玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底保持并以180°的角度轉(zhuǎn)向時(shí)各向異性導(dǎo)電連接器仍然粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和襯底，并且它牢固地粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底兩者。在強(qiáng)制地分離各向異性導(dǎo)電連接器時(shí)，它的各向異性導(dǎo)電片被破壞，并且它的一部分仍然保持粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底。
(實(shí)例5)連接器的半成品的生產(chǎn)以與實(shí)例3相同的方式生產(chǎn)連接器的半成品。
(2)金屬層的形成生產(chǎn)由不銹鋼形成的掩模，在該掩模中根據(jù)與在連接器的半成品的相應(yīng)的各向異性導(dǎo)電片體中的導(dǎo)電部件的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形形成開(kāi)口。
由此生產(chǎn)的掩模排列在連接器的半成品中的各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)表面上以使在掩模中的相應(yīng)的開(kāi)口位于它們對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電部件上，并且以氬氣離子對(duì)通過(guò)掩模開(kāi)口暴露的導(dǎo)電部件的一個(gè)表面進(jìn)行離子蝕刻處理10分鐘。此后，通過(guò)電弧放電法使用由釕形成的電極作為陰極將由釕形成并具有100納米的厚的金屬層形成在導(dǎo)電部件的一個(gè)表面上。
(3)DLC膜的形成在以氬氣離子對(duì)在連接器的半成品中包括金屬層的各向異性導(dǎo)電片體的一整個(gè)表面(該表面已經(jīng)形成有金屬層)進(jìn)行離子蝕刻處理10分鐘之后，在50℃的處理溫度和20分鐘的處理時(shí)間的條件下通過(guò)使用石墨作為固體碳源的電子束氣相淀積法，將具有10納米厚的DLC膜形成在各向異性導(dǎo)電片體的該一整個(gè)表面上，由此生產(chǎn)了根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)初始導(dǎo)電特性、電極材料的粘性和反復(fù)使用的導(dǎo)電特性。然而，關(guān)于電極材料的粘性，計(jì)算出Sn的質(zhì)量(它是形成待檢查電極的物質(zhì))與Sn、Au和Ni(它們是形成導(dǎo)電顆粒的物質(zhì))和形成金屬層的金屬的總的質(zhì)量的比例(下文稱(chēng)為“Sn的比例S2”)替代Sn的比例S1。結(jié)果在表1至3中示出。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，也以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)非粘性。結(jié)果，在各向異性導(dǎo)電連接器既沒(méi)有粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底，也沒(méi)有粘到硅襯底。在保持并傾斜玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底時(shí)，任何各向異性導(dǎo)電連接器容易從玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底分離并脫落。
在觀測(cè)硅襯底的表面時(shí)，根本沒(méi)有觀測(cè)到硅橡膠的低分子量成分的污染。
(實(shí)例6)除了將在金屬層的形成中形成陰極的金屬材料從釕改變到鎢之外，以與實(shí)例5相同的方式生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器。在由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器中的由鎢形成的金屬層的厚度是100納米。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)初始導(dǎo)電特性、電極材料的粘性和反復(fù)使用的導(dǎo)電特性。然而，關(guān)于電極材料的粘性，計(jì)算出Sn的比例S2替代Sn的比例S1。結(jié)果在表1至3中示出。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，也以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)非粘性。結(jié)果，各向異性導(dǎo)電連接器既沒(méi)有粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底，也沒(méi)有粘到硅襯底。在保持并傾斜玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底時(shí)，任何各向異性導(dǎo)電連接器容易從玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底分離并脫落。
在觀測(cè)硅襯底的表面時(shí)，根本沒(méi)有觀測(cè)到硅橡膠的低分子量成分的污染。
(實(shí)例7)除了將在金屬層的形成中形成陰極的金屬材料從釕改變到銠之外，以與實(shí)例5相同的方式生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器。在由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器中的由銠形成的金屬層的厚度是100納米。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)初始導(dǎo)電特性、電極材料的粘性和反復(fù)使用的導(dǎo)電特性。然而，關(guān)于電極材料的粘性，計(jì)算出Sn的比例S2替代Sn的比例S1。結(jié)果在表1至3中示出。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，也以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)非粘性。結(jié)果，各向異性導(dǎo)電連接器既沒(méi)有粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底，也沒(méi)有粘到硅襯底。在保持并傾斜玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底時(shí)，任何各向異性導(dǎo)電連接器容易從玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底分離并脫落。
在觀測(cè)硅襯底的表面時(shí)，根本沒(méi)有觀測(cè)到硅橡膠的低分子量成分的污染。
(比較實(shí)例3)
以與實(shí)例5相同的方式生產(chǎn)連接器的半成品，其中形成由釕形成的金屬層，并將連接器的這個(gè)半成品作為比較各向異性導(dǎo)電連接器提供。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)初始導(dǎo)電特性、電極材料的粘性和反復(fù)使用的導(dǎo)電特性。然而，關(guān)于電極材料的粘性，計(jì)算出Sn的比例S2替代Sn的比例S1。結(jié)果在表1至3中示出。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，也以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)非粘性。結(jié)果，在玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底保持并以180°的角度轉(zhuǎn)向時(shí)各向異性導(dǎo)電連接器仍然粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底，它牢固地粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底兩者。在強(qiáng)制地分離各向異性導(dǎo)電連接器時(shí)，它的各向異性導(dǎo)電片被破壞，并且它的一部分仍然保持粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底。
(比較實(shí)例4)以與實(shí)例6相同的方式生產(chǎn)連接器的半成品，其中形成由鎢形成的金屬層，并將連接器的這個(gè)半成品作為比較各向異性導(dǎo)電連接器提供。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)初始導(dǎo)電特性、電極材料的粘性和反復(fù)使用的導(dǎo)電特性。然而，關(guān)于電極材料的粘性，計(jì)算出Sn的比例S2替代Sn的比例S1。結(jié)果在表1至3中示出。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，也以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)非粘性。結(jié)果，在玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底保持并以180°的角度轉(zhuǎn)向時(shí)各向異性導(dǎo)電連接器仍然粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底，并且它牢固地粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底兩者。在強(qiáng)制地分離各向異性導(dǎo)電連接器時(shí)，它的各向異性導(dǎo)電片被破壞，并且它的一部分仍然保持粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底。
(比較實(shí)例5)以與實(shí)例7相同的方式生產(chǎn)連接器的半成品，其中形成由銠形成的金屬層，并將連接器的這個(gè)半成品作為比較各向異性導(dǎo)電連接器提供。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)初始導(dǎo)電特性、電極材料的粘性和反復(fù)使用的導(dǎo)電特性。然而，關(guān)于電極材料的粘性，計(jì)算出Sn的比例S2替代Sn的比例S1。結(jié)果在表1至3中示出。
關(guān)于由此獲得的各向異性導(dǎo)電連接器，也以與實(shí)例3相同的方式評(píng)價(jià)非粘性。結(jié)果，在玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂襯底保持并以180°的角度轉(zhuǎn)向時(shí)各向異性導(dǎo)電連接器仍然粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和襯底，并且它牢固地粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底兩者。在強(qiáng)制地分離各向異性導(dǎo)電連接器時(shí)，它的各向異性導(dǎo)電片被破壞，并且它的一部分仍然保持粘到玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂和硅襯底。
表1

表2

表3

權(quán)利要求
1.一種各向異性導(dǎo)電片，包括各向異性導(dǎo)電片體，該各向異性導(dǎo)電片體由彈性聚合物形成并具有在該片體的厚度方向上延伸的多個(gè)導(dǎo)電部件和使這些導(dǎo)電部件相互絕緣的絕緣部件，和整體地形成在所述各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)或兩個(gè)表面上以便至少覆蓋所述絕緣部件的DLC膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的各向異性導(dǎo)電片，其中所述DLC膜的表面電阻率是1×108至1×1014Ω/□。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的各向異性導(dǎo)電片，其中所述DLC膜的厚度是1至500納米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的各向異性導(dǎo)電片，其中所述形成各向異性導(dǎo)電片體的彈性聚合物是硅橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的各向異性導(dǎo)電片，其中所述DLC膜被形成為覆蓋各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)表面的全部或者兩個(gè)表面的全部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的各向異性導(dǎo)電片，其中在各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)表面上整體地形成有金屬層，以便覆蓋所述導(dǎo)電部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的各向異性導(dǎo)電片，其中所述DLC膜被形成為覆蓋所述金屬層的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的各向異性導(dǎo)電片，其中所述金屬層的表面電阻率最大為1×10-2Ω/□。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一權(quán)利要求所述的各向異性導(dǎo)電片，其中所述金屬層的厚度為5至1,000納米。
10.一種生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片的方法，該方法包括如下步驟生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片體，該各向異性導(dǎo)電片體由彈性聚合物形成并具有在該片體的厚度方向上延伸的多個(gè)導(dǎo)電部件和使這些導(dǎo)電部件相互絕緣的絕緣部件，和通過(guò)PVD法在由此獲得的各向異性導(dǎo)電片體的一個(gè)或兩個(gè)表面上整體地形成DLC膜以便至少覆蓋所述絕緣部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片的方法，其中在最高150℃的溫度下形成DLC膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的生產(chǎn)各向異性導(dǎo)電片的方法，其中在各向異性導(dǎo)電片體中的準(zhǔn)備形成DLC膜的表面上實(shí)施離子蝕刻處理，然后形成DLC膜。
13.一種各向異性導(dǎo)電連接器，該各向異性導(dǎo)電連接器包括具有開(kāi)口的框架板和根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的各向異性導(dǎo)電片，該各向異性導(dǎo)電片被設(shè)置成關(guān)閉在該框架板中的每個(gè)開(kāi)口并由該框架板的開(kāi)口邊緣支撐。
14.一種各向異性導(dǎo)電連接器，適用于在晶片的狀態(tài)下對(duì)形成在晶片上的多個(gè)集成電路中的每個(gè)實(shí)施電檢查，包括框架板和多個(gè)各向異性導(dǎo)電片，在該框架板中已經(jīng)以如下方式形成有多個(gè)開(kāi)口，即使得所述多個(gè)開(kāi)口對(duì)應(yīng)于作為檢查對(duì)象的晶片上形成的所有集成電路中的已經(jīng)設(shè)置有待檢查電極的區(qū)域，該多個(gè)各向異性導(dǎo)電片分別被設(shè)置成關(guān)閉所述框架板中的開(kāi)口并由所述框架板中的對(duì)應(yīng)的開(kāi)口邊緣支撐，其中各向異性導(dǎo)電片每個(gè)都由根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的各向異性導(dǎo)電片構(gòu)成。
15.一種各向異性導(dǎo)電連接器，適用于在晶片的狀態(tài)下對(duì)形成在晶片上的多個(gè)集成電路中的每個(gè)實(shí)施電檢查，包括框架板和多個(gè)各向異性導(dǎo)電片，在該框架板中已經(jīng)以如下方式形成有多個(gè)開(kāi)口，即使得所述多個(gè)開(kāi)口對(duì)應(yīng)于從作為檢查對(duì)象的晶片上形成的集成電路中選擇出的多個(gè)集成電路中的已經(jīng)設(shè)置有待檢查電極的區(qū)域，所述多個(gè)各向異性導(dǎo)電片分別被設(shè)置成關(guān)閉所述框架板中的開(kāi)口并由所述框架板中的對(duì)應(yīng)的開(kāi)口邊緣支撐，其中各向異性導(dǎo)電片每個(gè)都由根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的各向異性導(dǎo)電片構(gòu)成。
16.一種用于電路檢查的探針，包括在其表面上已經(jīng)根據(jù)與作為檢查對(duì)象的電路的待檢查電極的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形形成有檢查電極的用于檢查的電路板；和設(shè)置在用于檢查的電路板的表面上的根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的各向異性導(dǎo)電片或根據(jù)權(quán)利要求13所述的各向異性導(dǎo)電連接器。
17.一種用于電路檢查的探針，適用于在晶片的狀態(tài)下對(duì)形成在晶片上的多個(gè)集成電路中的每個(gè)實(shí)施電檢查，包括用于檢查的電路板；和被設(shè)置在用于檢查的電路板的表面上的根據(jù)權(quán)利要求14所述的各向異性導(dǎo)電連接器，在該用于檢查的電路板的表面上已經(jīng)根據(jù)與作為檢查對(duì)象的晶片上形成的所有集成電路中待檢查電極的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形形成有檢查電極。
18.一種用于電路檢查的探針，適用于在晶片的狀態(tài)下對(duì)形成在晶片上的多個(gè)集成電路中的每個(gè)實(shí)施電檢查，且包括用于檢查的電路板，和被設(shè)置在用于檢查的電路板的表面上的根據(jù)權(quán)利要求15所述的各向異性導(dǎo)電連接器，在該用于檢查的電路板的表面上已經(jīng)根據(jù)與從作為檢查對(duì)象的晶片上形成的集成電路中選擇出的多個(gè)集成電路中的待檢查電極的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形形成有檢查電極。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的用于電路檢查的探針，其中在各向異性導(dǎo)電連接器上設(shè)有由絕緣片和多個(gè)電極結(jié)構(gòu)構(gòu)成的片狀連接器，每個(gè)電極結(jié)構(gòu)在絕緣片的厚度方向上延伸穿過(guò)，所述多個(gè)電極結(jié)構(gòu)根據(jù)與所述用于檢查的電路板的檢查電極的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形設(shè)置。
20.一種包括根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一權(quán)利要求所述的用于電路檢查的探針的電路檢查設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了這樣的一種各向異性導(dǎo)電片及其生產(chǎn)方法和它的應(yīng)用，即使在高溫環(huán)境下將它保持在通過(guò)連接的對(duì)象擠壓的狀態(tài)下較長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)，該各向異性導(dǎo)電片仍然不污染連接的對(duì)象，也不粘連到連接的對(duì)象，并且可以阻止或抑制電荷累積以消除靜電的不利影響。根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電片具有由彈性聚合物形成的各向異性導(dǎo)電片體和整體地形成在各向異性導(dǎo)電片體上的一個(gè)或兩個(gè)表面上以至少覆蓋絕緣部件的DLC膜，該各向異性導(dǎo)電片體具有在片體的厚度方向上延伸的多個(gè)導(dǎo)電部件和使這些導(dǎo)電部件相互絕緣的絕緣部件。
文檔編號(hào)H01L23/498GK1685568SQ03822988
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2003年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月27日
發(fā)明者井上和夫, 佐藤克己 申請(qǐng)人:Jsr株式會(huì)社