(57)【要約】【課題】導電膜と被測定物との位置合わせを不要とする。【解決手段】導電膜１は、弾性を有する樹脂シート１２と、樹脂シート１２の内部に配置され、樹脂シート１２を貫通し、樹脂シート１２に覆われていない端面１４ａ、１４ｂを有する複数の金属ロッド１４とを備える。端面１４ａには、被測定物２のバンプ２２が接触する。金属ロッド１４の端面１４ａの直径Ｄと金属ロッド１４の１４ａどうしの間隔Ｘとを加えたものが、バンプ２２の最小幅ｄの半分以下であるため、バンプ２２に対して複数の金属ロッド１４が接触するので、樹脂シート１２とバンプ２２との間の位置合わせが不要である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有する絶縁部材と、
前記絶縁部材の内部に配置され、前記絶縁部材を貫通し、前記絶縁部材に覆われていない端面を有する複数の導体部材と、
を備え、
前記端面は、電極が接触するものであり、
前記絶縁部材と前記電極との間の位置合わせが不要である、
導電膜。
【請求項２】
請求項１に記載の導電膜であって、
前記電極に対して、複数の前記導体部材が接触する
導電膜。
【請求項３】
請求項１に記載の導電膜であって、
前記導体部材の前記端面の直径と前記導体部材の前記端面どうしの間隔とを加えたものが、前記電極の最小幅の半分以下である、
導電膜。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の導電膜であって、
前記導電膜が異方性導電膜である、
導電膜。
【請求項５】
請求項４に記載の導電膜であって、
前記導体部材が、前記導電膜の厚さ方向に延伸する、
導電膜。
【請求項６】
請求項４に記載の導電膜であって、
前記導体部材が、前記導電膜の厚さ方向に対し斜めに延伸する、
導電膜。
【請求項７】
請求項５または６に記載の導電膜であって、
前記導体部材の直径が５μｍ以下であり、
前記導体部材の高さが８０μｍ以上であり、
前記導体部材どうしの間隔が２μｍ以上である、
導電膜。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれか一項に記載の導電膜であって、
被測定物が前記電極を有し、
一つの前記導電膜上に、複数の前記被測定物が配置される、
導電膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性導電膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高いアスペクト比の金属柱を有する異方性導電膜が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このような異方性導電膜の金属柱に、被測定物のバンプを接触させて、測定を行うことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１６０４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来技術にかかる異方性導電膜によれば、金属柱とバンプとを接触させるために、異方性導電膜と被測定物との位置合わせを行う必要がある。この位置合わせには手間がかかる。
【０００５】
そこで、本発明は、導電膜と被測定物との位置合わせを不要とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる導電膜は、弾性を有する絶縁部材と、前記絶縁部材の内部に配置され、前記絶縁部材を貫通し、前記絶縁部材に覆われていない端面を有する複数の導体部材と、を備え、前記端面は、電極が接触するものであり、前記絶縁部材と前記電極との間の位置合わせが不要であるように構成される。
【０００７】
上記のように構成された導電膜は、絶縁部材が弾性を有する。複数の導体部材が、前記絶縁部材の内部に配置され、前記絶縁部材を貫通し、前記絶縁部材に覆われていない端面を有する。前記端面は、電極が接触するものである。前記絶縁部材と前記電極との間の位置合わせが不要である。
【０００８】
なお、本発明にかかる導電膜は、前記電極に対して、複数の前記導体部材が接触するようにしてもよい。
【０００９】
なお、本発明にかかる導電膜は、前記導体部材の前記端面の直径と前記導体部材の前記端面どうしの間隔とを加えたものが、前記電極の最小幅の半分以下であるようにしてもよい。
【００１０】
なお、本発明にかかる導電膜は、前記導電膜が異方性導電膜であるようにしてもよい。
【００１１】
なお、本発明にかかる導電膜は、前記導体部材が、前記導電膜の厚さ方向に延伸するようにしてもよい。
【００１２】
なお、本発明にかかる導電膜は、前記導体部材が、前記導電膜の厚さ方向に対し斜めに延伸するようにしてもよい。
【００１３】
なお、本発明にかかる導電膜は、前記導体部材の直径が５μｍ以下であり、前記導体部材の高さが８０μｍ以上であり、前記導体部材どうしの間隔が２μｍ以上であるようにしてもよい。
【００１４】
なお、本発明にかかる導電膜は、被測定物が前記電極を有し、一つの前記導電膜上に、複数の前記被測定物が配置されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態にかかる導電膜１の平面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる導電膜１のII−II断面図である。
【図３】被測定物２の正面図（図３（ａ））、底面図（図３（ｂ））である。
【図４】本発明の実施形態にかかる導電膜１に被測定物２のバンプ２２を接触させたときの断面図（図４（ａ））、被測定物２をバンプ２２の半径だけ右にずらした状態の断面図（図４（ｂ））である。
【図５】比較例にかかる導電膜１に被測定物２のバンプ２２を接触させたときの断面図（図５（ａ））、被測定物２を右にずらした状態の断面図（図５（ｂ））である。
【図６】被測定物２のバンプ２２を楕円柱（図６（ａ））、角柱（図６（ｂ））とした変形例の底面図である。
【図７】金属ロッド１４を厚さ方向に対し斜めに延伸させた変形例の断面図である。
【図８】一つの導電膜１上に、複数の被測定物２が配置され変形例の平面図である。
【図９】基板１００上に被エッチング層２００を形成した材料の正面図である。
【図１０】図９に図示した材料をエッチングしたエッチング済み材料の断面図である。
【図１１】図１０に図示したエッチング済み材料にメッキを施したメッキ済み材料の断面図である。
【図１２】図１１に図示したメッキ済み材料から基板１００と被エッチング層２００とを除去した柱状構造体（図１２（ａ））、さらに柱状構造体に保護シート４００を取り付けたもの（図１２（ｂ））の正面図である。
【図１３】図１２（ｂ）に図示した柱状構造体（保護シート貼り付け済み）にシリコーンを充填したシリコーン充填材料（図１３（ａ））、シリコーン充填材料から保護シート４００および第三メッキ材３０６を除去したもの（図１３（ｂ））の断面図である。
【図１４】柱状構造体（保護シート貼り付け済み）における保護シート４００をスライドさせる工程（図１４（ａ））、その後にシリコーンを充填する工程（図１４（ｂ））を示す図である。
【図１５】柱状構造体（保護シート貼り付け済み）にシリコーンを充填する工程（図１５（ａ））、その後に保護シート４００をスライドさせる工程（図１５（ｂ））を示す図である。
【図１６】図１２（ａ）に図示した柱状構造体を実際に製造したものを斜め上から撮影した電子顕微鏡写真である。
【図１７】実際に製造した導電膜１（図１３（ｂ）に対応）を上から撮影した電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態にかかる導電膜１の平面図である。図２は、本発明の実施形態にかかる導電膜１のII−II断面図である。図３は、被測定物２の正面図（図３（ａ））、底面図（図３（ｂ））である。
【００１８】
本発明の実施形態にかかる導電膜１は、樹脂シート（絶縁部材）１２、金属ロッド（導体部材）１４を備える。
【００１９】
樹脂シート１２は、弾性を有する樹脂（例えば、シリコーン）の絶縁部材である。金属ロッド（導体部材）１４は、樹脂シート１２の内部に配置され、樹脂シート１２を貫通している。金属ロッド１４は、樹脂シート１２に覆われていない端面１４ａ、１４ｂを有する（図２参照）。なお、金属ロッド１４は直径Ｄ、高さＨの円柱である。多数の金属ロッド１４が、間隔Ｘ（ここでは、隣接する金属ロッド１４どうしの間の距離）だけ離れて樹脂シート１２の内部に配置されている。金属ロッド１４は、導電膜１の厚さ方向に延伸する。この導電膜１は、金属ロッド１４の高さ方向には導電性があるが、金属ロッド１４の幅方向には樹脂シート１２によって絶縁性が保たれるため、異方性導電膜である。
【００２０】
例えば、金属ロッド１４の直径Ｄは５μｍ以下（例えば、２μｍ）であり、金属ロッド１４の高さＨが８０μｍ以上（例えば、１００μｍ）であり、金属ロッド１４どうしの間隔Ｘは２μｍ以上（例えば、５μｍ）である。なお、アスペクト比＝（金属ロッド１４の高さＨ）／（金属ロッド１４の直径Ｄ）は１０以上１００以下であることが好ましい。
【００２１】
被測定物２は、バンプ（電極）２２を有する（図３参照）。バンプ２２は、直径ｄのほぼ円柱状の電極であるが、下方にやや凸である。バンプ２２の直径ｄは、例えば２０μｍである。バンプ２２どうしの間隔（ここでは、隣接するバンプ２２どうしの間の距離）は、例えば３０μｍである。
【００２２】
導電膜１の端面１４ａは、被測定物２のバンプ２２が接触するものである。
【００２３】
金属ロッド１４は円柱なので、その端面１４ａの直径は、金属ロッド１４の直径Ｄと等しい。金属ロッド１４は円柱なので、金属ロッド１４の端面１４ａどうしの間隔は、金属ロッド１４どうしの間隔Ｘと等しい。また、バンプ２２はほぼ円柱なので、バンプ２２の最小幅は、バンプ２２の幅ｄと等しい。ここで、金属ロッド１４の端面１４ａの直径Ｄと金属ロッド１４の端面１４ａどうしの間隔Ｘとを加えたものが、バンプ２２の最小幅ｄの半分以下である（Ｄ＋Ｘ≦ｄ／２）。
【００２４】
これにより、バンプ２２に対して、複数の金属ロッド１４が接触するので、樹脂シート１２とバンプ２２との間の位置合わせが不要となる。
【００２５】
次に、本発明の実施形態の動作を説明する。
【００２６】
図４は、本発明の実施形態にかかる導電膜１に被測定物２のバンプ２２を接触させたときの断面図（図４（ａ））、被測定物２をバンプ２２の半径だけ右にずらした状態の断面図（図４（ｂ））である。なお、図４においては、金属ロッド１４の端面１４ａの直径Ｄと金属ロッド１４の端面１４ａどうしの間隔Ｘとを加えたものが、バンプ２２の最小幅ｄの半分に等しい（Ｄ＋Ｘ＝ｄ／２）。また、図４においては、図示の便宜上、金属ロッド１４の高さＨを半分程度にして図示している。
【００２７】
図４（ａ）を参照して、２つのバンプ２２の各々の左端および中央付近が、２つの金属ロッド１４の端面１４ａに接触している。なお、被測定物２は導電膜１に押し付けられているため、バンプ２２が多少、導電膜１に入り込んでいる。
【００２８】
ここで、被測定物２の樹脂シート１２に対して、被測定物２が少し右にずれると、２つのバンプ２２の各々の右端が、別の金属ロッド１４の端面１４ａに接触する。さらに、被測定物２が右にずれると、２つのバンプ２２の各々の左端が金属ロッド１４の端面１４ａから離れる。図４（ａ）の状態から、被測定物２がｄ／２だけ右にずれると、２つのバンプ２２の各々の左端および中央付近が、２つの金属ロッド１４の端面１４ａに接触する（図４（ｂ）参照）。
【００２９】
したがって、導電膜１の樹脂シート１２に対する位置がずれても、最低２本金属ロッド１４がバンプ２２に接触することとなる。これにより、金属ロッド１４の端面１４ｂに接触している図示省略した試験装置（例えば、半導体試験装置）によって、被測定物の測定および試験を行うことができる。
【００３０】
図５は、比較例にかかる導電膜１に被測定物２のバンプ２２を接触させたときの断面図（図５（ａ））、被測定物２を右にずらした状態の断面図（図５（ｂ））である。なお、図５においては、バンプ２２の直径ｄが、金属ロッド１４の直径Ｄと等しい。よって、Ｄ＋Ｘ＞ｄ／２となる。また、図５においては、図示の便宜上、金属ロッド１４の高さＨを半分程度にして図示している。
【００３１】
図５に示す比較例の場合、図５（ａ）に示すようにバンプ２２と金属ロッド１４との位置があっている場合は、バンプ２２と金属ロッド１４とが接触する。しかし、図５（ｂ）に示すように、被測定物２をある程度右にずらすと、バンプ２２と金属ロッド１４とが接触しないので、金属ロッド１４の端面１４ｂに接触している図示省略した試験装置（例えば、半導体試験装置）によって、被測定物の測定および試験を行うことができなくなってしまう。
【００３２】
本発明の実施形態によれば、金属ロッド１４の端面１４ａの直径Ｄと金属ロッド１４の端面１４ａどうしの間隔Ｘとを加えたものが、バンプ２２の最小幅ｄの半分以下であるため、バンプ２２に対して複数の金属ロッド１４が接触する（図４参照）。
【００３３】
このため、バンプ２２に対して金属ロッド１４を接触させるための、樹脂シート１２とバンプ２２との間の位置合わせが不要となるので、導電膜１と被測定物２との位置合わせを不要とすることができる。
【００３４】
なお、本発明の実施形態には以下の様な変形例が考えられる。
【００３５】
（変形例１）
例えば、バンプ２２が円柱であると説明してきたが、必ずしも円柱である必要はない。図６は、被測定物２のバンプ２２を楕円柱（図６（ａ））、角柱（図６（ｂ））とした変形例の底面図である。
【００３６】
被測定物２のバンプ２２を楕円柱とした場合は（図６（ａ）参照）、バンプ２２の最小幅ｄ１は、楕円の短軸の長さとなる。被測定物２のバンプ２２を角柱とした場合は（図６（ｂ）参照）、バンプ２２の最小幅ｄ２は、バンプ２２の平面形状である長方形の短かい方の辺の長さとなる。金属ロッド１４の端面１４ａの直径Ｄと金属ロッド１４の端面１４ａどうしの間隔Ｘとを加えたものを、バンプ２２の最小幅ｄ１またはｄ２の半分以下（Ｄ＋Ｘ≦ｄ１／２またはｄ２／２）とすれば、本発明の実施形態と同様な効果を奏する。
【００３７】
（変形例２）
また、金属ロッド１４が導電膜１の厚さ方向に延伸すると説明してきたが、厚さ方向に対し斜めに延伸するようにしてもよい。図７は、金属ロッド１４を厚さ方向に対し斜めに延伸させた変形例の断面図である。
【００３８】
金属ロッド１４の傾斜角αは例えば２０〜４０度である。金属ロッド１４を厚さ方向に対し斜めに延伸させることにより、本発明の実施形態と同様な効果を奏するばかりか、金属ロッド１４をバネのようにバンプ２２に対して反発させ、バンプ２２に強く押し付けることができる。
【００３９】
（変形例３）
また、一つの導電膜１上に、一個の被測定物２が配置されると説明してきたが、複数個の被測定物２が配置されるようにしてもよい。図８は、一つの導電膜１上に、複数の被測定物２が配置され変形例の平面図である。一つの導電膜１上に、複数の被測定物２を配置しても、本発明の実施形態と同様な効果を奏する。
【００４０】
なお、金属ロッド１４の直径Ｄが５μｍ以下（例えば、２μｍ）であって、高いアスペクト比（１０以上１００以下）の導電膜１の製造方法の一例を以下に説明する。
【００４１】
＜製造方法１＞
製造方法１は、図２に図示した金属ロッド１４が導電膜１の厚さ方向に延伸するような導電膜１の製造方法である。
【００４２】
まず、基板１００上に被エッチング層２００を形成する。図９は、基板１００上に被エッチング層２００を形成した材料の正面図である。例えば、基板１００はアルミニウム基板であり、被エッチング層２００はポーラスアルミナ層である。基板１００がアルミニウム基板である場合、被エッチング層２００は、基板１００を酸性電解液に浸して陽極酸化することにより得られる。
【００４３】
次に、被エッチング層２００をエッチングする。図１０は、図９に図示した材料をエッチングしたエッチング済み材料の断面図である。エッチングにより、被エッチング層２００には微細孔２０２が貫通する。微細孔２０２は、被エッチング層２００の頂面２００ａから、基板１００と被エッチング層２００との界面まで延伸する。
【００４４】
その後、微細孔２０２内に位置する基板１００と被エッチング層２００との界面にメッキを施す。図１１は、図１０に図示したエッチング済み材料にメッキを施したメッキ済み材料の断面図である。基板１００へのメッキにより、微細孔２０２内に第一メッキ材３０２がメッキされる。第一メッキ材３０２は導体であり（例えば、ニッケル）、被エッチング層２００の頂面２００ａのよりやや低い高さまでメッキする。第一メッキ材３０２の上には、エッチングされない導体（例えば、金）である第二メッキ材３０４をメッキする。第二メッキ材３０４は、被エッチング層２００の頂面２００ａまでメッキする。頂面２００ａの上には第三メッキ材３０６（例えば、ニッケル）をメッキする。
【００４５】
なお、基板１００がアルミニウム基板である場合、微細孔２０２内に位置する基板１００と被エッチング層２００との界面が酸化してしまい、メッキを阻害することがある。この阻害を防止するために、微細孔２０２内に位置する基板１００と被エッチング層２００との界面に亜鉛を置換メッキしてから、第一メッキ材３０２のメッキ（電解メッキ）を行うようにしてもよい。
【００４６】
さらに、基板１００と被エッチング層２００とを溶解させることにより除去し、さらに第一メッキ材３０２の端面に保護シート４００を取り付ける。図１２は、図１１に図示したメッキ済み材料から基板１００と被エッチング層２００とを除去した柱状構造体（図１２（ａ））、さらに柱状構造体に保護シート４００を取り付けたもの（図１２（ｂ））の正面図である。なお、図１６は、図１２（ａ）に図示した柱状構造体を実際に製造したものを斜め上から撮影した電子顕微鏡写真である。
【００４７】
まず、図１１に図示したメッキ済み材料を、基板１００と被エッチング層２００とを溶解する溶液（例えば、水酸化ナトリウム（１０ｗｔ％）水溶液）に浸す。これにより、基板１００と被エッチング層２００が溶液に溶解し、メッキ済み材料から基板１００と被エッチング層２００とが除去される。すると、図１２（ａ）に図示した柱状構造体が得られる。
【００４８】
さらに、図１２（ａ）に図示した柱状構造体の第一メッキ材３０２の端面に保護シート４００を取り付けると、図１２（ｂ）に図示した柱状構造体（保護シート貼り付け済み）が得られる。保護シート４００は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルムであるが、その表面にＰＤＭＳ（ポリメチルシロキサン）膜をコーティングして、第一メッキ材３０２の端面を保護している。
【００４９】
次に、図１２（ｂ）に図示した柱状構造体（保護シート貼り付け済み）の第三メッキ材３０６と保護シート４００との間に、シリコーンを充填する。図１３は、図１２（ｂ）に図示した柱状構造体（保護シート貼り付け済み）にシリコーンを充填したシリコーン充填材料（図１３（ａ））、シリコーン充填材料から保護シート４００および第三メッキ材３０６を除去したもの（図１３（ｂ））の断面図である。図１７は、実際に製造した導電膜１（図１３（ｂ）に対応）を上から撮影した電子顕微鏡写真である。
【００５０】
図１２（ｂ）に図示した柱状構造体（保護シート貼り付け済み）にシリコーンを充填して硬化させてシリコーン層５００を形成し、図１３（ａ）に図示したシリコーン充填材料を得る。最後に、図１３（ａ）に図示したシリコーン充填材料から、エッチングにより第三メッキ材３０６を除去し、保護シート４００を剥離すると、導電膜１が得られる。なお、シリコーン層５００が樹脂シート１２に、第一メッキ材３０２および第二メッキ材３０４が金属ロッド１４に相当する。
【００５１】
＜製造方法２＞
製造方法２は、図７に図示した金属ロッド１４を厚さ方向に対し斜めに延伸させた変形例にかかる導電膜１の製造方法である。
【００５２】
柱状構造体（保護シート貼り付け済み）（図１２（ｂ）参照）を得るまでの工程は、製造方法１と同様である。ここで、保護シート４００をスライドさせることにより第一メッキ材３０２を傾斜させてから、シリコーンを充填する。
【００５３】
図１４は、柱状構造体（保護シート貼り付け済み）における保護シート４００をスライドさせる工程（図１４（ａ））、その後にシリコーンを充填する工程（図１４（ｂ））を示す図である。
【００５４】
まず、図１４（ａ）に示すように、第三メッキ材３０６と平行に、保護シート４００をスライドさせる。すると、図１４（ｂ）に示すように、第一メッキ材３０２が傾斜する。さらに、第三メッキ材３０６と保護シート４００との間に、シリコーンを充填する。この後の工程は、図１３を参照して説明したものと同様である。
【００５５】
ただし、シリコーンを充填する工程を、保護シート４００をスライドさせる工程よりも前に行ってもかまわない。図１５は、柱状構造体（保護シート貼り付け済み）にシリコーンを充填する工程（図１５（ａ））、その後に保護シート４００をスライドさせる工程（図１５（ｂ））を示す図である。
【００５６】
まず、図１５（ａ）に示すように、第三メッキ材３０６と保護シート４００との間に、シリコーンを充填する。この後、シリコーンを一次硬化させる。さらに、第三メッキ材３０６と平行に、保護シート４００をスライドさせる。すると、図１５（ｂ）に示すように、第一メッキ材３０２が傾斜する。さらに、シリコーンを最終硬化させる。このような工程をとることにより、シリコーンを充填する際の柱状構造体（保護シート貼り付け済み）の形状の保持が容易となる。なお、この後の工程は、図１３を参照して説明したものと同様である。
【００５７】
ただし、シリコーンを一次硬化させることにより、保護シート４００がスライドできないようであれば、保護シート４００をスライドさせた後で、シリコーンを一次硬化および最終硬化させてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  導電膜
１２  樹脂シート（絶縁部材）
１４  金属ロッド（導体部材）
１４ａ、１４ｂ  端面
２  被測定物
２２  バンプ（電極）
Ｄ、Ｄ１  金属ロッド１４の直径
Ｘ、Ｘ１  端面１４ａどうしの間隔
ｄ、ｄ１、ｄ２  バンプ２２の最小幅
α  金属ロッド１４の傾斜角
【図１】
2020087565.tif 000003
【図２】
2020087565.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020087565.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020087565.tif 000012
【図１１】
2020087565.tif 000013
【図１２】
2020087565.tif 000014
【図１３】
2020087565.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2020087565.tif 000017
【図１６】
2020087565.tif 000018
【図１７】
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