(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象回路基板の被検査電極に対応した開口部を有する一対の絶縁シート体を用い、当該一対の絶縁シート体の間に、磁性を有する導電性粒子を含有する高分子材料よりなる成形材料層を配し、当該成形材料層に対してその厚さ方向に平行磁場をかけてその磁力によって導電性粒子を移動させながら加圧して成形材料層の高分子材料を流動させてその外形を変化させると共に、高分子材料を硬化させて高分子物質とし、これにより、異方導電性シート体を形成すると共に、前記一対の絶縁シート体のうちの少なくとも一方が当該異方導電性シート体と接合された状態とすることを特徴とする異方導電性シートの製造方法。
【請求項２】
検査対象回路基板の被検査電極に対応した開口部を有する一対の絶縁シート体に当該開口部が覆われるよう開口部被覆シートを設け、この開口部被覆シートが設けられた一対の絶縁シート体を、対応する開口部が向き合うように位置合わせし、この状態で、磁性を有する導電性粒子を含有する高分子材料よりなる成形材料層を前記一対の絶縁シート体の間に配し、開口部被覆シートが設けられた一対の絶縁シート体と成形材料層とからなる異方導電性シート用材料層を加圧して成形材料層の高分子材料を流動させてその外形を変化させると共に、当該成形材料層に対してその厚さ方向に平行磁場をかけてその磁力によって導電性粒子を移動させながら高分子材料を硬化させて高分子物質とし、これにより、異方導電性シート体に、開口部被覆シートが設けられた絶縁シート体が一体的に接合された異方導電性シート用材料層一体化物を得、この異方導電性シート用材料層一体化物から両方の開口部被覆シートおよび片方の絶縁シート体を除去することを特徴とする異方導電性シートの製造方法。
【請求項３】
製造される異方導電性シートが、絶縁部により相互に絶縁された状態で厚さ方向に伸びる複数の導電部を有し、当該導電部が一面側において検査対象回路基板の被検査電極に対応した突出部を形成し、かつ絶縁性で弾性を有する高分子物質中に導電性粒子が密に充填されてなる異方導電性シート体と、この異方導電性シート体の前記一面側に一体的に接合された、検査対象回路基板の被検査電極に対応した開口部を有する絶縁シート体とよりなり、前記異方導電性シート体の導電部に係る突出部が前記絶縁シート体の開口部中に突出して当該突出部の端部の表面が絶縁シート体の表面とほぼ同一レベルとされているものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項４】
一対の絶縁シート体における検査対象回路基板の検査電極に対応した開口部分に対応して強磁性体部分を配置した磁極板を使用して、平行磁場をかけることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項５】
表面が平坦面である磁極板を使用することを特徴とする請求項４に記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項６】
強磁性体部分を突出させた磁性板を用いることを特徴とする請求項４に記載の異方導電性シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプリント回路基板などを検査対象としてその電気的性能を検査するため、当該検査対象回路基板と電気的検査装置との間の電気的接続を達成するために用いられる異方導電性シートの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プリント回路基板などの回路基板は、電極数が増加し、高密度化し、それに応じて配線が複雑化する傾向にある。このため、内層回路基板と外層回路基板とからなる多層基板が多く用いられるようになってきている。また、生産性を高める意味から、製造の際は、同一回路基板複数枚を一枚の基材上に形成して製造を進める、多面づけが行なわれている。このような内層回路基板のリード電極と、これに接続すべき他の回路端子などとの電気的な接続を達成するために、従来、各リード電極領域上に異方導電性シートを介在させることが行なわれている。この異方導電性シートは、厚さ方向にのみ導電性を示すもの、または加圧されたときに厚さ方向にのみ導電性を示す多数の加圧導電性導電部を有するものであり、種々の構造のものが、例えば特公昭５６−４８９５１号公報、特開昭５１−９３３９３号公報、特開昭５３−１４７７７２号公報、特開昭５４−１４６８７３号公報などにより知られている。上記異方導電性シートはいずれもシート上任意の点に加圧導電性導電部を有するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のシート上任意の点に加圧導電性導電部を有する異方導電性シートは、内層回路基板のような配線部が露出している回路基板の検査に対しては、必ずしも十分な性能を発揮し得なかった。さらに、近年における内層回路基板の配線密度の微細化および製造の際の多面づけに伴なうサイズの増大化傾向に対しては、従来の異方導電性シートによる検査が益々困難なものとなってきている。本発明は以上のような問題点を解決するものであって、その目的は、検査対象である回路基板におけるリード電極などの被検査電極が電極ピッチ微小であり、かつ微細で高密度の複雑なパターンのものであり、これらのリード電極に接続された微細な配線が露出されている場合にも、当該回路基板について所要の電気的接続を確実に達成することができ、従って接続信頼性が高く、しかも所要の位置精度を確保しながら当該回路基板の検査を十分に行なうことができる異方導電性シートを容易に、かつ、高い精度で製造することのできる方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の異方導電性シートの製造方法は、検査対象回路基板の被検査電極に対応した開口部を有する一対の絶縁シート体を用い、当該一対の絶縁シート体の間に、磁性を有する導電性粒子を含有する高分子材料よりなる成形材料層を配し、当該成形材料層に対してその厚さ方向に平行磁場をかけてその磁力によって導電性粒子を移動させながら加圧して成形材料層の高分子材料を流動させてその外形を変化させると共に、高分子材料を硬化させて高分子物質とし、これにより、異方導電性シート体を形成すると共に、前記一対の絶縁シート体のうちの少なくとも一方が当該異方導電性シート体と接合された状態とすることを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の異方導電性シートの製造方法は、検査対象回路基板の被検査電極に対応した開口部を有する一対の絶縁シート体に当該開口部が覆われるよう開口部被覆シートを設け、この開口部被覆シートが設けられた一対の絶縁シート体を、対応する開口部が向き合うように位置合わせし、この状態で、磁性を有する導電性粒子を含有する高分子材料よりなる成形材料層を前記一対の絶縁性シート体の間に配し、開口部被覆シートが設けられた一対の絶縁シート体と成形材料層とからなる異方導電性シート用材料層を加圧して成形材料層の高分子材料を流動させてその外形を変化させると共に、当該成形材料層に対してその厚さ方向に平行磁場をかけてその磁力によって導電性粒子を移動させながら高分子材料を硬化させて高分子物質とし、これにより、異方導電性シート体に、開口部被覆シートが設けられた絶縁シート体が一体的に接合された異方導電性シート用材料層一体化物を得、この異方導電性シート用材料層一体化物から両方の開口部被覆シートを除去すると共に片方の絶縁シート体を除去することを特徴とする。
【０００６】
本発明の方法によれば、製造される異方導電性シートは、絶縁部により相互に絶縁された状態で厚さ方向に伸びる複数の導電部を有し、当該導電部が一面側において検査対象回路基板の被検査電極に対応した突出部を形成し、かつ絶縁性で弾性を有する高分子物質中に導電性粒子が密に充填されてなる異方導電性シート体と、この異方導電性シート体の前記一面側に一体的に接合された、検査対象回路基板の被検査電極に対応した開口部を有する絶縁シート体とよりなり、前記異方導電性シート体の導電部に係る突出部が前記絶縁シート体の開口部中に突出して当該突出部の端部の表面が絶縁シート体の表面とほぼ同一レベルとされているものを製造することができる。従って、検査対象である回路基板におけるリード電極などの被検査電極が電極ピッチ微小であり、かつ微細で高密度の複雑なパターンのものであり、これらのリード電極に接続された微細な配線が露出されている場合にも、当該回路基板について所要の電気的接続を確実に達成することができ、従って接続信頼性が高く、しかも所要の位置精度を確保しながら当該回路基板の検査を十分に行なうことができる異方導電性シートを、容易に、かつ高い精度に製造することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面によって本発明を具体的に説明する。
先ず、本発明の方法によって製造される異方導電性シートの構成について説明する。
図９および図１０は、本発明の方法によって製造される異方導電性シート１１の具体的構成例を示すものであって、絶縁シート体１が異方導電性シート体８の一面上に配置されて一体的に接合されている。
この異方導電性シート体８においては、その厚さ方向に伸びる複数の導電部１０が、絶縁部１２により相互に絶縁された状態で、検査対象回路基板の被検査電極に対応して配置され、各導電部１０は絶縁シート体１の開口部２中に突出し、この突出した導電部１０の端部の表面は、絶縁シート体１の表面とほぼ同一レベルになる形状で形成されている。
【０００８】
各導電部１０は、絶縁性で弾性を有する高分子物質４中に導電性粒子５が密に充填されて構成され、通常、加圧により抵抗値が減少する加圧導電性を有する。導電部１０における導電性粒子５の充填率は３体積％以上３０体積％以下、好ましくは５体積％以上２０体積％以下である。なお、導電性粒子５の充填率が低いときは、加圧力を大きくしても抵抗値が減少せず、従って信頼性の高い電気的接続が困難となる。導電部１０の厚さＤは、０．１〜５ｍｍ、特に０．３〜３ｍｍであることが好ましい。導電部１０の厚さＤがこの範囲にあれば、小さな圧力でも有効な導電性が確実に得られる。
【０００９】
また、絶縁シート体１の厚さｄは、実用的には０．０１〜０．８ｍｍ、特に好ましくは０．０２〜０．２ｍｍである。絶縁シート体１の厚さｄがこの範囲にあれば、異方導電性シート体８の製造における成形の際に生じる成形歪みに基づく導電部の位置ずれを回路基板検査に十分耐える範囲内に抑えることができ、なおかつ、小さな圧力でも有効な導電性が確実に得られる。絶縁シート体１の開口部２中に突出した導電部１０の高さｈは、絶縁シート体１の厚さｄと同一であることが好ましい。
【００１０】
導電部１０を構成する導電性粒子５としては、例えばニッケル、鉄、コバルトなどの磁性を示す金属の粒子もしくはこれらの合金の粒子、またはこれらの粒子に金、銀、パラジウム、ロジウムなどのメッキを施したもの、非磁性金属粒子もしくはガラスビーズなどの無機質粒子またはポリマー粒子にニッケル、コバルトなどの導電性磁性体のメッキを施したものなどを挙げることができる。製造コストの低減化を図る観点からは、特にニッケル、鉄またはこれらの合金の粒子が好ましく、また接触抵抗が小さいなどの電気的特性の点で金メッキされた粒子を好ましく用いることができる。
【００１１】
導電性粒子５の粒径は、導電部１０において導電性粒子間の電気的な接触を十分なものとし、かつ導電部１０の接触安定性を十分保つ観点から、１０〜４００μｍが好ましく、特に２０〜１００μｍが好ましい。
【００１２】
導電部１０を構成する絶縁性で弾性を有する高分子物質としては、架橋構造の高分子物質が好ましく、かかる架橋構造の高分子物質を得るために用いることができる未架橋の高分子材料としては、シリコーンゴム、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴムなどを挙げることができる。
【００１３】
また、絶縁シート体１としては、異方導電性シート体８の導電部１０を構成するものとして挙げられた前記の絶縁性で弾性を有する高分子物質や、熱可塑性樹脂、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリブタジエン樹脂などや、熱硬化性樹脂、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などが用いられる。
【００１４】
次に、本発明の異方導電性シートの製造方法について説明する。
図１は、検査対象回路基板の被検査電極に対応した開口部が形成された状態の２枚の絶縁シート体を示す説明用斜視図、図２は同じく説明用断面図、図３は、開口部が形成された２枚の絶縁シート体に粘着シートが貼付された状態を示す説明用断面図、図４は、磁性を有する導電性粒子と高分子材料との混合物からなる成形材料の層を、粘着シートが貼付された２枚の絶縁シート体の間に配置した状態を示す説明用断面図、図５は、図４の成形材料の層に、加圧力および平行磁場を作用させる状態を示す説明用断面図である。
【００１５】
図１および図２に示すように、絶縁シート体１には、検査対象回路基板の被検査電極に対応する部分に、被検査電極の幅とほぼ同一の径を有する円形の開口部２が、ＮＣ制御のドリル穴あけ装置、またはエキシマレーザー光を光源とするレーザー加工装置などを用いて形成されている。このような絶縁シート体１を２枚用意する。６はガイド穴である。
【００１６】
次に、図３に示すように、これらの絶縁シート体１の開口部２上およびその周辺を、表面が平滑で厚みが均一な粘着シート３で覆い、ガイドピンなどにより、２枚の絶縁シート体１の対応する開口部２が向き合うように位置合わせをした状態で、図４に示すように、磁性を有する導電性粒子５と、高分子物質４となる高分子材料４Ａとの混合物からなる成形材料の層（「混合物シート」ともいう。）を形成して２枚の絶縁シート体１と成形材料の層とからなる異方導電性シート用材料層２０を得る。
【００１７】
次いで、図５に示すように、２枚の絶縁シート体１と成形材料の層からなる異方導電性シート用材料層２０を加圧して成形材料を流動させて当該混合物シートの外形を変化させつつ、平行磁場を当該混合物シートの厚さ方向にかけて、その磁力によって導電性粒子５を当該混合物シートの厚さ方向に配向させながら当該成形材料を硬化させて、２枚の絶縁シート体１と硬化した成形材料層が一体化した図８に示す異方導電性シート用材料層一体化物２０Ａを製造する。なお、混合物シートの外形を変化させた後に成形材料を硬化させるための手段としては、一般的には架橋が用いられる。次に、図９に示すように、粘着シート３の両方および絶縁シート体１の片方を除去して異方導電性シート１１を製造する。
【００１８】
図５の金型は、各々電磁石を構成する上型２１と下型２２よりなり、上型２１と下型２２には、検査対象回路基板の被検査電極に対応したパターンの強磁性体部分Ｍと、それ以外の非磁性体部分Ｎとよりなる、表面が平坦面である磁極板２３および磁極板２４が設けられている。
【００１９】
磁極板２３および磁極板２４の代わりに、図６に示すように、検査対象回路基板の被検査電極に対応したパターンの強磁性体部分Ｍと、それ以外の非磁性体部分Ｎとよりなり、当該上型２１の下面および下型２２の上面において、強磁性体部分Ｍが非磁性体部分Ｎより突出した磁性板２５および２６を用いることもできる。この場合には、異方導電性シート用材料層２０に対しては、検査対象回路基板の被検査電極に対応して配置された導電部において、より強い平行磁場が作用されることになる。
【００２０】
また、磁極板２３および磁極板２４の代わりに、図７に示すように、表面が平滑で厚みの均一な強磁性体の板２７および２８を用いることもできる。この場合には、異方導電性シート用材料層２０の任意の点において均一な平行磁場が作用されることになる。この場合、形成された異方導電性シートにおける検査対象回路基板の被検査電極に対応して配置された導電部における電気抵抗値は、磁極板２３および磁極板２４または磁極板２５および磁極板２６を用いて成形した場合に比べて、やや高い値を示す。
【００２１】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２２】
【実施例】
厚さ０．０５ｍｍ、縦３００ｍｍ、横４００ｍｍのポリエチレンテレフタレートシートを２枚重ねて、ＮＣ制御のドリル穴あけ装置で、検査対象回路基板の被検査電極に対応した位置に、０．２ｍｍの径を有する穴による開口部２と、シートの四隅に３．０ｍｍの径を有するガイド穴６を４点あけ（図１、２参照）、２枚の絶縁シート体１を形成した。次に、この２枚の絶縁シート体１のガイド穴６を除く開口部２上およびその周辺を、それぞれ厚さ０．０５ｍｍのポリイミド製粘着シート３で覆った（図３参照）。次に、２枚の絶縁シート体１のうち１枚には、その表面を＃６００のサンドペーパーで粗面化した後、その表面に熱硬化型のシリコーンゴムを薄く塗布した。
【００２３】
次に、室温硬化型シリコーンゴムに平均粒径４０μｍの金メッキしたニッケルよりなる磁性体導電性粒子５を１２体積％となる割合で混合してなる成形材料を調製し、これを上記の一対の絶縁シート体間に配置して異方導電性シート用材料層２０を形成し、これを金型のキャビティ内に配置した。この金型は、各々電磁石を構成する上型２１と下型２２よりなり、上型２１と下型２２には、検査対象回路基板の被検査電極に対応したパターンの強磁性体部分Ｍと、それ以外の非磁性体部分Ｎとよりなる、表面が平坦面である磁極板２３および磁極板２４が設けられたものである。この磁極板２３および磁極板２４の強磁性体部分Ｍと、異方導電性シート用材料層２０の絶縁シート体１の開口部２とが重なるようにガイドピンにより位置合わせを行なった（図５参照）。この状態で上型２１と下型２２の電磁石を動作させ、これにより異方導電性シート用材料層２０の厚さ方向に加圧力と平行磁場を作用させて、この状態で６０℃で８時間放置して硬化させた後、ポリイミド製粘着テープ３および一対の絶縁シート体１の片方を除去し、１枚の絶縁シート体１と、硬化した成形材料による異方導電性シート体８が一体化した異方導電性シート１１を製造した。
【００２４】
以上の実施例で得られた異方導電性シートを用いて、図１１に示した構成で電気的検査を行なった。図１１において、６１は検査ヘッド、６２は異方導電性シート、６３はオフグリッドアダプター、６４は検査対象のプリント回路基板、６４Ａは被検査電極、６５は検査電極である。
この例の異方導電性シート６２は、厚さ方向に複数の導電部を有し、表面が平坦なものである。
検査対象のプリント回路基板６４の配線部はすべて露出されており、配線および被検査電極の最小ピッチが０．５ｍｍと微細であったが、十分な性能をもって検査対象回路基板の電気的導通およびショートの検査を行なうことができた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、製造される異方導電性シートは、絶縁部により相互に絶縁された状態で厚さ方向に伸びる複数の導電部を有し、当該導電部が一面側において検査対象回路基板の被検査電極に対応した突出部を形成し、かつ絶縁性で弾性を有する高分子物質中に導電性粒子が密に充填されてなる異方導電性シート体と、この異方導電性シート体の前記一面側に一体的に接合された、検査対象回路基板の被検査電極に対応した開口部を有する絶縁シート体とよりなり、前記異方導電性シート体の導電部に係る突出部が前記絶縁シート体の開口部中に突出して当該突出部の端部の表面が絶縁シート体の表面とほぼ同一レベルとされているものを製造することができる。従って、検査対象である回路基板におけるリード電極などの被検査電極が電極ピッチ微小であり、かつ微細で高密度の複雑なパターンのものであり、これらのリード電極に接続された微細な配線が露出されている場合にも、当該回路基板について所要の電気的接続を確実に達成することができ、従って接続信頼性が高く、しかも所要の位置精度を確保しながら当該回路基板の検査を十分に行なうことができる異方導電性シートを、容易に、かつ高い精度に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法において用いられる、検査対象回路基板の被検査電極に対応した開口部が形成された状態の２枚の絶縁シート体を示す説明用斜視図である。
【図２】本発明の方法において用いられる、検査対象回路基板の被検査電極に対応した開口部が形成された状態の２枚の絶縁シート体を示す説明用断面図である。
【図３】２枚の絶縁シート体に、粘着シートが貼付された状態を示す説明用断面図である。
【図４】磁性を有する導電性粒子と高分子材料との混合物からなる成形材料の層を、粘着シートが貼付された２枚の絶縁シート体の間に配置した状態を示す説明用断面図である。
【図５】図４の成形材料の層に、加圧力および平行磁場を作用させる状態を示す説明用断面図である。
【図６】他の磁極板を有する金型を用いた場合における、図５と同様の状態を示す説明用断面図である。
【図７】磁極板の代わりに強磁性体の板を有する金型を用いた場合における、図５と同様の状態を示す説明用断面図である。
【図８】絶縁シート体と異方導電性シート体とが一体化成形された異方導電性シート用材料層一体化物を示す説明用断面図である。
【図９】図８の異方導電性シート用材料層一体化物より粘着シートの両方および絶縁シート体の片方が除去されて、完成した異方導電性シートを示す説明用断面図である。
【図１０】図８の異方導電性シート用材料層一体化物より粘着シートの両方および絶縁シート体の片方が除去されて、完成した異方導電性シートを示す説明用斜視図である。
【図１１】実施例において製造された異方導電性シートを用いた電気的検査を行なう装置の構成を示す説明用断面図である。
【符号の説明】
１  絶縁シート体
２  開口部
３  粘着シート
４  絶縁性で弾性を有する高分子物質
４Ａ  高分子材料
５  導電性粒子
６  ガイド穴
７  スペーサー
８  異方導電性シート体
１０  導電部
１１  異方導電性シート
１２  絶縁部
２０  異方導電性シート用材料層
２０Ａ  異方導電性シート用材料層一体化物
２１  上型
２２  下型
２３  磁極板
２４  磁極板
２５  磁極板
２６  磁極板
２７  磁極板
２８  磁極板
Ｍ  強磁性体部分
Ｎ  非磁性体部分
６１  検査ヘッド
６２  異方導電性シート
６３  オフグリッドアダプター
６４  プリント回路基板
６４Ａ  被検査電極
６５  検査電極
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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