(57)【要約】【課題】本発明は、導電性を発現する構成の平面視での配置間隔が比較的小さい異方導電性シート、電気検査ヘッド及び異方導電性シートの製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】本発明に係る異方導電性シートは、樹脂を主成分とする弾性層と、ＣＮＴ繊維の束から形成され、前記弾性層を厚さ方向に貫通する複数のＣＮＴ柱とを備える。本発明に係る電気検査ヘッドは、測定対象物の複数の測定点間の電気的特性を測定する電気検査ヘッドであって、前記測定対象物の測定点に対向する面に複数の電極パッドを有する測定基板と、前記測定基板の測定対象物に対向する面に積層される当該異方導電性シートとを備える。本発明に係る異方導電性シートの製造方法は、成長基板の表面に触媒を配列して化学気相成長法によりＣＮＴ繊維の束から形成される複数のＣＮＴ柱を成長させる工程と、前記複数のＣＮＴ柱間に樹脂組成物を充填する工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂を主成分とする弾性層と、
ＣＮＴ繊維の束から形成され、前記弾性層を厚さ方向に貫通する複数のＣＮＴ柱と
を備える異方導電性シート。
【請求項２】
前記弾性層のタイプＡデュロメータ硬さが４０以上８０以下である請求項１に記載の異方導電性シート。
【請求項３】
前記複数のＣＮＴ柱がその端面を形成する金属部を有し、少なくともこの金属部が弾性層から突出する請求項１又は請求項２に記載の異方導電性シート。
【請求項４】
測定対象物の複数の測定点間の電気的特性を測定する電気検査ヘッドであって、
前記測定対象物の測定点に対向する面に複数の電極パッドを有する測定基板と、
前記測定基板の測定対象物に対向する面に積層される請求項１、請求項２又は請求項３に記載の異方導電性シートと
を備える電気検査ヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載の電気検査ヘッドと、この電気検査ヘッドを前記測定対象物に対して相対的に位置決めする駆動機構とを備える電気検査装置。
【請求項６】
成長基板の表面に触媒を配列して化学気相成長法によりＣＮＴ繊維の束から形成される複数のＣＮＴ柱を成長させる工程と、
前記複数のＣＮＴ柱間に樹脂組成物を充填する工程と
を備える異方導電性シートの製造方法。
【請求項７】
前記樹脂組成物から形成される弾性層の少なくとも一方の表層を除去する工程をさらに備える請求項６に記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項８】
前記複数のＣＮＴ柱を熱処理する工程をさらに備える請求項６又は請求項７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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は異方導電性シート、電気検査ヘッド、電気検査装置及び異方導電性シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状に形成され、厚さ方向のみに導電性を発現し、平面方向には絶縁性を有する異方導電性シート（異方導電性フィルム）が知られている。このような異方導電性シートは、例えばガラス基板とフレキシブルプリント基板との間を接続するためや、基板に電子部品等を実装するために使用される。
【０００３】
異方導電性シートの具体的な構成例としては、弾性を有する絶縁性のシート中に厚さ方向に配向する複数の金属線を配置したものが提案されている（特開２０１２−０２２８２８号公報参照）。また、前記公報は、金属線を強磁性体で形成し、成形型の厚さ方向に磁場を印加しつつシート状に成型して金属線を厚さ方向に配向することによって、比較的正確に異方性を付与することを提案している。
【０００４】
前記公報に記載の異方導電性シートの製造方法では、金属線が成形型に磁場を印加する電極間に配置される。このため、前記公報に記載の構成では、金属線の平面視での配置間隔を小さくするためには電極のピッチを小さくする必要があるが、電極のピッチを小さくすることは容易ではなく、金属線を高密度に配置することが困難である。
【０００５】
しかしながら、近年、プリント基板の高密度配線化、電子部品の高集積化が進んでおり、異方導電性シートの導電性を発現する導体の平面視での配置間隔を小さくすることが要求されている。
【０００６】
また、異方導電性シートを、プリント基板等の測定対象物の複数の測定点間の電気的特性を測定する電気検査装置のプローブ（接触子）として使用することが提案されている（特開２００４−３３３４１０号公報参照）。このように、異方導電性シートを電気検査装置のプローブとして使用する場合にも、検査対象物の高密度配線化に伴う測定点の間隔の減少に対応して、異方導電性シートの導電性の発現間隔を小さくすることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−０２２８２８号公報
【特許文献２】特開２００４−３３３４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記不都合に鑑みて、本発明は、導電性を発現する構成の平面視での配置間隔が比較的小さい異方導電性シート、電気検査ヘッド、電気検査装置及び異方導電性シートの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するためになされた発明は、樹脂を主成分とする弾性層と、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）繊維の束から形成され、前記弾性層を厚さ方向に貫通する複数のＣＮＴ柱とを備える異方導電性シートである。
【００１０】
前記弾性層のタイプＡデュロメータ硬さとしては、４０以上８０以下が好ましい。
【００１１】
前記複数のＣＮＴ柱がその端面を形成する金属部を有し、少なくともこの金属部が弾性層から突出するとよい。
【００１２】
また、前記課題を解決するためになされた別の発明は、測定対象物の複数の測定点間の電気的特性を測定する電気検査ヘッドであって、前記測定対象物の測定点に対向する面に複数の電極パッドを有する測定基板と、前記測定基板の測定対象物に対向する面に積層される前記異方導電性シートとを備える電気検査ヘッドである。
【００１３】
また、前記課題を解決するためになされた別の発明は、前記電気検査ヘッドと、この電気検査ヘッドを前記測定対象物に対して相対的に位置決めする駆動機構とを備える電気検査装置である。
【００１４】
また、前記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、成長基板の表面に触媒を配列して化学気相成長法によりＣＮＴ繊維の束から形成される複数のＣＮＴ柱を成長させる工程と、前記複数のＣＮＴ柱間に樹脂組成物を充填する工程とを備える異方導電性シートの製造方法である。
【００１５】
当該異方導電性シートの製造方法は、前記樹脂組成物から形成される弾性層の少なくとも一方の表層を除去する工程をさらに備えるとよい。
【００１６】
当該異方導電性シートの製造方法は、前記複数のＣＮＴ柱を熱処理する工程をさらに備えるとよい。
【００１７】
なお、「主成分」とは、最も質量含有率が大きい成分を意味する。「タイプＡデュロメータ硬さ」とは、ＪＩＳ−Ｋ６２５３−３（２０１２）に準拠して測定される値である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の異方導電性シートは、弾性層を厚さ方向に貫通する複数のＣＮＴ柱を備えるが、この複数のＣＮＴ柱は、成長基板の表面に触媒を配置する化学気相成長法によって比較的小さい間隔で配列した状体で形成することができる。このため、当該異方導電性シートは、導電性を発現する複数のＣＮＴ柱の平面視での配置間隔を比較的小さくすることができる。
【００１９】
また、本発明の異方導電性シートの製造方法は、成長基板の表面に触媒を配列して化学気相成長法によりＣＮＴ繊維の束から形成される複数のＣＮＴ柱を成長させる工程と、前記複数のＣＮＴ柱間に樹脂組成物を充填する工程とを備えることによって、厚さ方向に導電性を発現する複数のＣＮＴ柱を平面視で比較的小さい間隔で配置した異方導電性シートを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の異方導電性シートを示す模式的断面図である。
【図２】図１の異方導電性シートの製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】図１の異方導電性シートの製造方法の一工程を示す模式的断面図である。
【図４】図１の異方導電性シートの製造方法の図３の次の工程を示す模式的断面図である。
【図５】図１の異方導電性シートの製造方法の図４の次の工程を示す模式的断面図である。
【図６】図１の異方導電性シートの製造方法の図５の次の工程を示す模式的断面図である。
【図７】図１の異方導電性シートの製造方法の図６の次の工程を示す模式的断面図である。
【図８】図１の異方導電性シートを備える電気検査装置の模式図である。
【図９】図８の電気検査装置の電気検査ヘッドの詳細な構成を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【００２２】
［第一実施形態］
図１に示す本発明の一実施形態に係る異方導電性シート１は、樹脂を主成分とする弾性層２と、ＣＮＴ繊維の束から形成され、前記弾性層２を厚さ方向に貫通する複数のＣＮＴ柱３とを備える。
【００２３】
＜弾性層＞
弾性層２は、当該異方導電性シート１のシート状の形状を画定する構造材である。この弾性層２は樹脂を主成分とするエラストマーから形成することが好ましい。
【００２４】
また、当該異方導電性シート１を電気的接続のために用いる場合、弾性層２は、加熱により硬化すると共に収縮する材料から形成するとよい。弾性層２が熱収縮することにより、弾性層２の厚さが減少し、ＣＮＴ柱３の両端を突出させて電気的接続をより確実にすることができる。
【００２５】
弾性層２を形成するエラストマーとしては、熱可塑性エラストマーであってもよいが、熱硬化性エラストマーが好適に用いられる。弾性層２を熱硬化性エラストマーで形成することによって、複数のＣＮＴ柱３の間に充填してから硬化させて所望の硬度を有する弾性層２を比較的容易に形成することができる。
【００２６】
前記熱可塑性エラストマーとしては、例えばスチレン系エラストマー（ＳＢＣ）、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、塩ビ系エラストマー（ＴＰＶＣ）、ウレタン系エラストマー（ＰＵ）、エステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）、アミド系エラストマー（ＴＰＡＥ）等が挙げられる。
【００２７】
熱硬化性エラストマーとしては、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等が挙げられる。中でも、電気的絶縁性、低誘電率性、化学的安定性に優れるシリコーンゴムが特に好ましい。
【００２８】
また、弾性層２は、誘電正接を低下させるために無機フィラーを含んでもよい。このように、無機フィラーにより弾性層２の誘電正接を低下させることによって、当該異方導電性シート１を介して高周波信号を伝送する場合の信号伝達特性が向上する。
【００２９】
弾性層２のタイプＡデュロメータ硬さの下限としては、４０が好ましく、５０がより好ましい。一方、弾性層２のタイプＡデュロメータ硬さの上限としては、８０が好ましく、７０がより好ましい。弾性層２のタイプＡデュロメータ硬さが前記下限に満たない場合、当該異方導電性シート１の強度が不十分となるおそれがある。逆に、弾性層２のタイプＡデュロメータ硬さが前記上限を超える場合、ＣＮＴ柱を導電接触対象物に対して圧接することができず電気的接続が不十分となるおそれがある。
【００３０】
弾性層２の平均厚さの下限としては、１００μｍが好ましく、２００μｍがより好ましい。一方、弾性層２の平均厚さの上限としては、１０００μｍが好ましく、５００μｍがより好ましい。弾性層２の平均厚さが前記下限に満たない場合、当該異方導電性シート１の強度が不十分となるおそれがある。逆に、弾性層２の平均厚さが前記上限を超える場合、複数のＣＮＴ柱３を互いに平行に保持したまま弾性層２を形成することが容易でなくなることで当該異方導電性シート１が不必要に高価となるおそれがある。
【００３１】
＜ＣＮＴ柱＞
ＣＮＴ柱３は、複数のＣＮＴ繊維を束ねて形成される柱状体からなる。このＣＮＴ柱３は、ＣＮＴ繊維を主体とし、アモルファスカーボン等他の形態のカーボンを含むものであってもよい。
【００３２】
前記ＣＮＴ繊維としては、単層のシングルウォールナノチューブ（ＳＷＮＴ）や、多層のマルチウォールナノチューブ（ＭＷＮＴ）のいずれも用いることができる。中でも、導電性及び強度に優れるＭＷＮＴが好ましく、直径１．５ｎｍ以上１００ｎｍ以下のＭＷＮＴがさらに好ましい。
【００３３】
複数のＣＮＴ柱３は、平面視でランダムに配置されてもよいが、規則的に配列して配設されることが好ましい。このような複数のＣＮＴ柱３の配置としては、例えば縦横に等間隔（格子点上）に並んだ直交配置、１つのＣＮＴ柱３を中心にして６つのＣＮＴ柱３が６０°ずつ等間隔に配列される等角３軸配置等を挙げることができる。
【００３４】
各ＣＮＴ柱３は、その端面が弾性層２の表面と面一であってもよいが、導電接触対象物への電気的接触を確実にするために、弾性層２の少なくとも一方の面から突出することが好ましい。
【００３５】
ＣＮＴ柱３の弾性層２からの平均突出高さ（各ＣＮＴ柱３の最大突出高さの平均値）の下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、ＣＮＴ柱３の弾性層２からの平均突出高さの上限としては、１００μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。ＣＮＴ柱３の弾性層２からの平均突出高さが前記下限に満たない場合、導電接触対象物への電気的接触を十分に促進できないおそれがある。逆に、ＣＮＴ柱３の弾性層２からの平均突出高さが前記上限を超える場合、ＣＮＴ柱３の先端が破断するおそれや、導電接触対象物を不必要に傷つけるおそれがある。
【００３６】
また、各ＣＮＴ柱３は、少なくとも一方の端面を形成する金属部４を有し、少なくともこの金属部４が弾性層２から突出するとよい。具体的には、金属部４は、ＣＮＴ柱３の端部を弾性層２から露出又は突出させ、このＣＮＴ柱３の弾性層２から露出又は突出する端部に金属を配設することにより形成することができる。このように、ＣＮＴ柱３の端部に金属部４を有することによって、導電接触対象物の表面の酸化皮膜等を破壊して、より確実に電気的に接触することを可能にする。
【００３７】
この金属部４の主成分としては、例えば鉄、金、銅、ニッケル、錫、及びこれらの合金等を挙げることができる。
【００３８】
また、金属部４を半田により形成することで、各ＣＮＴ柱３に機械的接続性を付与することができる。つまり、半田から形成される金属部４のリフローにより、当該異方導電性シートを導電接触対象物に対して電気的及び機械的に接続することができる。
【００３９】
このＣＮＴ柱３の平均径の下限としては、１μｍが好ましく、２μｍがより好ましい。一方、ＣＮＴ柱３の平均径の上限としては、１５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。ＣＮＴ柱３の平均径が前記下限に満たない場合、ＣＮＴ柱３の均質な製造が容易でなくなるおそれや、ＣＮＴ柱３の剛性が不足して導電接触対象物に対する電気的接触が不十分となり易くなるおそれがある。逆に、ＣＮＴ柱３の平均径が前記上限を超える場合、やはりＣＮＴ柱３の均質な製造が容易でなくなるおそれや、ＣＮＴ柱３の平面視での配列間隔を十分に小さくできないおそれがある。なお、「平均径」とは、円相当径（断面積と等しい面積を有する円の直径）を意味する。
【００４０】
複数のＣＮＴ柱３の平均間隔の下限としては、２μｍが好ましく、３μｍがより好ましい。一方、複数のＣＮＴ柱３の平均間隔の上限としては、１００μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。複数のＣＮＴ柱３の平均間隔が前記下限に満たない場合、ＣＮＴ柱３同士が接触して当該異方導電性シート１の異方導電性が不十分となるおそれがある。逆に、複数のＣＮＴ柱３の平均間隔が前記上限を超える場合、導電性を発現するＣＮＴ柱３のピッチが狭いために当該異方導電性シート１の利用範囲が限られるおそれがある。
【００４１】
［異方導電性シートの製造方法］
当該異方導電性シート１は、図２に示すように、成長基板の表面に触媒を配列する工程＜ステップＳ１：触媒配列工程＞と、化学気相成長法により成長基板の表面に複数のＣＮＴ柱を成長させる工程＜ステップＳ２：ＣＮＴ柱成長工程＞と、前記複数のＣＮＴ柱を熱処理する工程＜ステップＳ３：ＣＮＴ柱熱処理工程＞と、前記複数のＣＮＴ柱間に樹脂組成物を充填する工程＜ステップＳ４：樹脂組成物充填工程＞と、前記樹脂組成物から形成される弾性層の少なくとも一方の表層を除去する工程＜ステップＳ５：表層除去工程＞と、ＣＮＴ柱の弾性層から突出した端部に金属を配設する工程＜ステップＳ６：金属配設工程＞と、成長基板を剥離する工程＜ステップＳ７：成長基板剥離工程＞とを備える製造方法によって製造することができる。
【００４２】
＜触媒配列工程＞
ステップＳ１の触媒配列工程では、図３に示すように、成長基板５の表面に触媒６を配設する。
【００４３】
触媒６の配設方法としては、例えば印刷、メッキ、スパッタリング、ディッピング等の技術を用いることができる。このとき、触媒６を所望の配列を有する平面パターンに形成するために、触媒６を配置すべき領域が開口したマスクを使用してもよい。
【００４４】
前記成長基板５としては、例えば表面にアルミナ緩衝層を形成したステンレス、酸化膜付きシリコン、セラミックス等から形成される板状体又はシート状体を用いることができる。
【００４５】
前記触媒６としては、例えば鉄、ニッケル、コバルト、チタン、白金等を用いることができる。
【００４６】
＜ＣＮＴ柱成長工程＞
ステップＳ２のＣＮＴ柱成長工程では、表面に触媒６を配列した成長基板５を密閉した反応管内に配置し、反応管に原料ガスを供給することで、触媒反応によってカーボンナノチューブを連続的に生成して成長させることによって複数のＣＮＴ柱３を形成する。これにより、図４に示すように、成長基板５の表面に垂直に直立する複数のＣＮＴ柱３を形成することができる。
【００４７】
前記原料ガスとしては、例えばアセチレン（Ｃ２Ｈ２）、メタン（Ｃ２Ｈ４）等の有機化合物が挙げられ、中でもアセチレンが好ましい。原料ガスとしてアセチレンを用いることによって、酸素等の支燃性ガスを用いなくても熱分解反応を自発的に継続させられるので、安定かつ安全にカーボンナノチューブを成長させられる。
【００４８】
ＣＮＴを生成する反応の速度は、原料ガスの供給量によって調整することができる。反応速度が過剰になると、成長基板５上にアモルファスカーボンが堆積して触媒反応を阻害するおそれがある。反応速度を制御するためにキャリアガスを混合することにより原料ガスを希釈して供給してもよい。このキャリアガスとしては、例えば窒素（Ｎ２）、水素（Ｈ２）等を用いることができる。
【００４９】
＜ＣＮＴ柱熱処理工程＞
ステップＳ３のＣＮＴ柱熱処理工程では、複数のＣＮＴ柱３を形成した成長基板５を加熱してＣＮＴ柱３を熱処理することによって、ＣＮＴ柱３の剛性を増大させる。
【００５０】
この熱処理温度の下限としては、５００℃が好ましく、８００℃がより好ましい。熱処理温度の上限としては、１２００℃が好ましく、１０００℃がより好ましい。熱処理温度が前記下限に満たない場合、ＣＮＴ柱３の剛性を増大できないおそれがある。逆に、熱処理温度が前記上限を超える場合、ＣＮＴ柱３が脆化して破断しやすくなるおそれがある。
【００５１】
熱処理時間（前記熱処理温度を保持する時間）の下限としては、５分が好ましく、１０分がより好ましい。一方、熱処理時間の上限としては、６０分が好ましく、３０分がより好ましい。熱処理時間が前記下限に満たない場合、ＣＮＴ柱３の熱処理が不十分となるおそれがある。逆に、熱処理時間が前記上限を超える場合、ＣＮＴ柱３が脆化するおそれや、当該異方導電性シートの製造コストが不必要に増大するおそれがある。
【００５２】
＜樹脂組成物充填工程＞
ステップＳ４の樹脂組成物充填工程では、図５に示すように、成長基板５の表面に、樹脂組成物を充填して硬化させることによって弾性層２を形成する。
【００５３】
このＣＮＴ柱３は、複数のＣＮＴ柱３を形成した成長基板５を成形型の中に配置して行うとよい。
【００５４】
前記樹脂組成物としては、充填時の粘度が十分に小さいことが好ましい。このため、樹脂組成物充填工程で充填する樹脂組成物は、重合することにより弾性層２を形成するエラストマーとなるモノマーやプレポリマーに、重合開始剤を添加したものであることが好ましい。
【００５５】
また、ＣＮＴ柱３では、樹脂組成物の充填後に樹脂組成物の硬化（重合）を促進するために、例えば加熱、エネルギー線の照射等の処理を行ってもよい。
【００５６】
＜表層除去工程＞
ステップＳ５の表層除去工程では、図６に示すように、弾性層２の成長基板５と反対側の表層を除去することにより、ＣＮＴ柱３の先端部を露出させる。
【００５７】
弾性層２の表層を除去する方法としては、例えばアッシング（光励起アッシング及びプラズマアッシングを含むレジスト剥離技術）、エッチング等を採用することができる。
【００５８】
＜金属配設工程＞
ステップＳ６の金属配設工程では、図７に示すように、弾性層２から露出するＣＮＴ柱３の先端に金属部４を設ける。
【００５９】
この金属部４の配設方法としては、例えばメッキ、溶融した金属へのディッピング、蒸着等を挙げることができる。
【００６０】
＜成長基板剥離工程＞
ステップＳ７の成長基板剥離工程において、成長基板５を剥離することによって、当該異方導電性シート１が得られる。
【００６１】
＜利点＞
当該異方導電性シート１は、複数のＣＮＴ柱３によって弾性層２の厚さ方向の導電性を発現するので、この複数のＣＮＴ柱３を比較的小さい間隔で配設することができる。このため、当該異方導電性シート１は、比較的精細な平面パターンで選択的に導電性を発現することができる。
【００６２】
また、当該異方導電性シート１は、厚さ方向に圧力を加えなくても、複数のＣＮＴ柱３が厚さ方向の導電性を有するため、従来の異方導電性フィルムと比べて比較的小さい圧力で電気的接続を行うことができるので、各種電子機器の製造を容易かつ安価にすることができる。
【００６３】
［電気検査装置］
図８に、図１の異方導電性シートを備え、それ自体が本発明の一実施形態である電気検査装置の概略構成を示す。
【００６４】
当該電気検査装置は、測定対象物Ｍの表面の複数の測定点Ｐ（図９参照）間の電気的特性を検査する装置である。
【００６５】
当該電気検査装置は、測定対象物Ｍの表面に圧接される電気検査ヘッド１１と、この電気検査ヘッド１１を駆動するヘッド駆動機構１２と、測定対象物Ｍの位置情報を取得する画像処理デバイス１３と、画像処理デバイス１３により取得した位置情報に基づいてヘッド駆動機構１２を制御するコントローラー１４とを備える。当該電気検査装置は、測定対象物Ｍを載置する定盤又は測定対象物Ｍの外縁部を保持する把持機構、各構成要素を保持するフレーム等をさらに備えてもよい。
【００６６】
＜測定対象物＞
当該電気検査装置により電気的特性を検査する測定対象物Ｍとしては、例えばＩＣ等の電子部品、プリント基板などが挙げられる。測定対象物ＭがＩＣである場合の測定点Ｐとしては、例えばパッド電極等が例示される。また、測定対象物Ｍがプリント基板である場合の測定点Ｐとしては、導電パターンに設けられる測定用ランドや、部品実装用のランド等が例示される。
【００６７】
＜電気検査ヘッド＞
電気検査ヘッド１１は、それ自体が本発明の一実施形態である。この電気検査ヘッド１１は、測定対象物Ｍに平行になるよう保持される測定基板１５と、この測定基板１５の測定対象物Ｍに対向する面に積層される図１の異方導電性シート１とを備える。
【００６８】
（測定基板）
測定基板１５は、図９に示すように、測定対象物Ｍに対向する面に、測定対象物Ｍの各測定点Ｐに対向する複数の電極パッド１６が配設されている。また、測定基板１５は、測定対象物Ｍと反対側の面に、不図示の測定回路に接続する配線Ｌが接続される複数の中継電極１７が設けられている。この測定基板１５は、複数の電極パッド１６を複数の中継電極１７に接続する多層プリント基板である。なお、複数の電極パッド１６と複数の中継電極１７とは必ずしも一対一に対応するものではなく、例えばグランドに接続される１つの中継電極１７に複数の電極パッドが接続されてもよい。
【００６９】
このような測定基板１５は、中継電極１７よりも電極パッド１６の大きさ及び間隔を小さくすることができる。このため、当該電気検査装置は、測定点Ｐの間隔が比較的小さい測定対象物Ｍの電気的特性を検査することができる。
【００７０】
測定基板１５の電極パッド１６の大きさ及び形状は、測定対象物Ｍの測定点Ｐの大きさ及び形状と一致することが好ましい。換言すると、測定基板１５の複数の電極パッド１６は、測定対象物Ｍの複数の測定点Ｐと鏡写しに形成されることが好ましい。
【００７１】
（異方導電性シート）
電気検査ヘッド１１において、異方導電性シート１は、測定対象物Ｍに電気的に接触させるプローブとし、これら複数のＣＮＴ柱３を弾性層２によって一体に保持するプローブアッセンブリーとして用いられる。
【００７２】
異方導電性シート１は、ＣＮＴ柱３が金属部４を有する側を測定対象物Ｍに対向させるよう保持される。なお、異方導電性シート１は電極パッド１６が存在しない領域において接着剤等を用いて測定基板１５に貼着することができる。
【００７３】
＜ヘッド駆動機構＞
ヘッド駆動機構１２は、電気検査ヘッド１１の３次元の位置決めを行うことができるものであればよく、さらに測定対象物Ｍの法線方向の軸を中心に電気検査ヘッド１１の回転位置決めを行うことができるものが好ましい。
【００７４】
ヘッド駆動機構１２としては、多関節ロボットを用いてもよいが、コスト及び占有スペースが比較的小さい直交座標型駆動システムを採用することが好ましい。この直交座標型駆動システムとしては、測定対象物Ｍの平面方向に２軸の位置決めが可能な直交座標型ロボットと、この直交座標型ロボットの末端に配設される昇降デバイスと、この昇降デバイスにより昇降可能に保持され、電気検査ヘッド１１を回転位置決め可能に保持する回転位置決めデバイスとを備える構成とすることができる。
【００７５】
＜画像処理デバイス＞
画像処理デバイス１３は、ディジタル画像を撮影するカメラと、このカメラが撮影したディジタル画像を処理する処理部とを備える公知のデバイスを用いることができる。
【００７６】
この画像処理デバイス１３の処理部は、後述するコントローラー１４と一体に構成されてもよい。つまり、画像処理デバイス１３の処理部は、コントローラー１４を構成するコンピューターによって処理されるプログラムの一部であってもよい。
【００７７】
画像処理デバイス１３のカメラは、独立して保持されてもよいが、ヘッド駆動機構１２によって電気検査ヘッド１１と共に少なくとも測定対象物Ｍの平面方向に移動可能に保持されるとよい。
【００７８】
＜コントローラー＞
コントローラー１４は、画像処理デバイス１３により位置情報を取得して、ヘッド駆動機構１２による電気検査ヘッド１１の測定対象物Ｍに対する位置決めを制御する。
【００７９】
このコントローラー１４としては、例えばプログラマブルロジックコントローラー、パーソナルコンピューター等が用いられる。
【００８０】
＜利点＞
当該電気検査ヘッド１１を備える当該電気検査装置において、異方導電性シート１のＣＮＴ柱３の平面視での大きさ及び間隔は、測定対象物Ｍの測定点Ｐ及び測定基板１５の電極パッド１６の大きさ及び間隔よりも格段に小さくすることできる。このため、当該電気検査ヘッド１１を用いる当該電気検査装置では、測定対象物Ｍの測定点Ｐと測定基板１５の電極パッド１６との間をそれぞれ複数のＣＮＴ柱３によって確実に電気的に接続することができる。一方、ＣＮＴ柱３は、平面方向には非常に面積が小さいため、隣接する測定点Ｐ間や、対向しない測定点Ｐと電極パッド１６との間を短絡させることがない。
【００８１】
また、当該電気検査ヘッド１１を備える当該電気検査装置を用いて多数の測定対象物Ｍの電気検査をする場合には、プローブアッセンブリーとして用いる異方導電性シート１のＣＮＴ柱３が損耗する。当該電気検査装置では、異方導電性シート１の構成が測定対象物Ｍの測定点Ｐの配置に依存しないため、汎用部品として提供される異方導電性シート１だけを比較的安価に交換して、比較的高価な電気検査ヘッド１１を使用し続けることができる。
【００８２】
［その他の実施形態］
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【００８３】
当該異方導電性シートの弾性層は、多層構造であってもよい。例えば、弾性層の表層に接着性を有する材料を用いることによって当該異方導電性シートに接着性を付与することができる。
【００８４】
当該異方導電性シートの製造方法において、表層除去工程及び金属配設工程は必須ではない。つまり、当該異方導電性シートのＣＮＴ柱は、弾性層から露出していればよく、弾性層から突出していなくてもよい。また、当該異方導電性シートのＣＮＴ柱は、先端に金属が配設されていなくてもよい。
【００８５】
当該異方導電性シートの製造方法における表層除去工程では、弾性層の厚さが連続的に変化するよう、表層を不均等に除去してもよい。具体例としては、弾性層の厚さが一方向に向かって減少するような傾斜面となるよう、又は中央部と外縁部との厚さが異なる凸状面若しくは凹状面を形成するようにしてもよい。
【００８６】
当該異方導電性シートは、成長基板を剥離した面の弾性層の表層が除去されていてもよい。
【００８７】
当該電気検査装置は、検査対象物の両面を同時に検査できるよう、一対の検査ヘッドを備えるものであってもよい。
【００８８】
また、本発明に係る電気検査装置は、測定対象物を保持して移動させる駆動機構により電気検査ヘッドと測定対象物との相対的な位置決めをするものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明に係る異方導電性シートは、配線密度が大きいプリント基板上の複数の測定点間の電気的特性を測定する電気検査装置のプローブアッセンブリーとして特に好適に用いることができる。
【００９０】
また、本発明に係る異方導電性シートは、ガラス基板とフレキシブルプリント基板との接続に用いることができる。さらに、本発明に係る異方導電性シートは、ＣＮＴ柱を半田から形成される金属部を有する構成とすることにより、ＩＣ等の電子部品をプリント基板等に実装するために使用することもできる。
【符号の説明】
【００９１】
１  異方導電性シート
２  弾性層
３  ＣＮＴ柱
４  金属部
５  成長基板
６  触媒
１１  電気検査ヘッド
１２  ヘッド駆動機構
１３  画像処理デバイス
１４  コントローラー
１５  測定基板
１６  電極パッド
１７  中継電極
Ｌ  配線
Ｍ  測定対象物
Ｐ  測定点
Ｓ１  触媒配列工程
Ｓ２  ＣＮＴ柱成長工程
Ｓ３  ＣＮＴ柱熱処理工程
Ｓ４  樹脂組成物充填工程
Ｓ５  表層除去工程
Ｓ６  金属配設工程
Ｓ７  成長基板剥離工程
【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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