(57)【要約】【課題】無電解めっき層を有する多孔質樹脂材料の量産化に対応しうる形成方法を提供する。【解決手段】多孔質ＰＴＦＥ膜からなるフレーム板２をマスク膜１１，１２により挟んで積層体１４を構成した後、貫通孔５を形成する。コンディショニングにより、親水層４０を多孔質ＰＴＦＥの各繊維表面に形成する。その後、積層体１４を容器に収納した状態でチャンバー内を減圧し、容器内に触媒液を供給し、減圧解除後、触媒液を排出し、減圧後触媒液を容器内に供給する処理を繰り返す。これにより、触媒液を均一に微細孔内に浸透させて、コロイド粒子層１５の形成を行う。さらに、活性化処理により形成される触媒粒子を核として、無電解めっきにより、Ｃｕ層，Ｎｉ−Ｐ合金層，Ａｕ層などの無電解めっき層からなる筒状電極膜を形成する。【選択図】図３
2008075103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の微細孔を有する多孔質樹脂からなる基材を準備する工程（ａ）と、
前記基材を減圧状態にしてから触媒液に浸漬して、各微細孔内を含む表面領域に触媒粒子を付着させる工程（ｂ）と、
前記触媒粒子を核とする無電解めっきにより、前記触媒粒子の周囲に無電解めっき層を形成する工程（ｃ）と、
を含む多孔質樹脂材料の形成方法。
【請求項２】
請求項１記載の多孔質樹脂材料の形成方法において、
前記工程（ｂ）では、
前記基材を収納した容器を減圧する処理と、
前記容器内に触媒液を供給する処理と、
一定時間放置後、減圧を解除する処理と、
前記触媒液を排出する処理と、
を複数回繰り返すことにより、前記触媒液の微細孔への浸透深さを制御する、多孔質樹脂材料の形成方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の多孔質樹脂材料の形成方法において、
前記工程（ａ）では、前記基材として、板厚方向に貫通する複数の貫通孔を有する平板状のフレーム板を形成し、
前記工程（ｂ）では、前記各貫通孔の内壁面および各微細孔内を含む内壁部に触媒粒子を付着させて、
前記工程（ｃ）では、前記各貫通孔の内壁部に前記無電解めっき層を含む筒状電極膜を形成して、
異方導電性シートとして機能する，多孔質樹脂材料の形成方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の多孔質樹脂材料の形成方法において、
前記工程（ａ）では、前記基材として、多孔質フッ素樹脂からなる基材を準備する、多孔質樹脂材料の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路の検査に用いられる異方導電性シートなどの多孔質樹脂材料を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体デバイスの初期故障を取り除くスクリーニング手法の一つとして、バーンイン試験が行われている。バーンイン試験では、半導体デバイスの動作条件よりも高温かつ高圧の加速ストレスを印加し、故障発生を加速して短時間で不良品を取り除いている。例えば、パッケージングされた半導体デバイスをバーンインボードに多数個配置し、高温槽中にて、外部から加速ストレスとなる電源電圧及び入力信号を一定時間印加する。その後、半導体デバイスを外部に取り出して、良品と不良品との判定試験を行う。判定試験では、半導体デバイスの欠陥によるリーク電流の増加、多層配線の欠陥による不良品、コンタクトの欠陥などを判定する。半導体デバイスは、一般には、ＢＧＡ(Ball Grid Array) 、ＬＧＡ(Land Grid Array) 、ＰＬＣＣ(Plastic Leaded Chip Carrier) 等の表面実装型ＬＳＩである。
【０００３】
例えば、半導体デバイスのバーンイン試験を行う場合、ＢＧＡ(Ball Grid Array) 、ＬＧＡ(Land Grid Array) 、ＰＬＣＣ(Plastic Leaded Chip Carrier) 等の表面実装型ＬＳＩ表面の電極パッドを介して試験を行う。その際、半導体デバイスの電極パッドと検査用治具のヘッド電極との間の電極高さのバラツキによる接触不良を補うため、通常、これらの電極間に、膜厚方向のみに導電性を有する異方導電性シート（インタ−ポーザ（ｉｎｔｅｒｐｏｓｅｒ））を挟んで試験を行う。この異方導電性シートは、表面電極に対応するパターンに従って配置された導通部において、板厚方向のみに導電性を示すものである。
【０００４】
上記異方導電性シートは、バーンイン試験用の検査用治具の構成部品としてだけでなく、ＬＳＩとプリント回路基板（ＰＣＢ）との接続用ソケットや電気コネクタ、さらには、プリント回路基板間の接続用の電気コネクタとして用いられる。
【０００５】
上記異方導電性シートとして、特許文献１、２には、弾性高分子シートからなるフレーム板に、導通部となる多数の孔を形成し、各孔にワイヤや導電ペーストを埋め込んだ導通部を設けることが開示されている。特許文献３には、高強度樹脂などからなるフレーム板を用い、弾性高分子中に導電性磁性体粒子を充填した導通部で孔を埋めることが開示されている。特許文献４には、フレーム板として多孔質ＰＴＦＥを用い、各孔の内壁面上に無電解めっきにより筒状電極膜を形成して、この筒状電極膜を導通部とする技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３５７８９号公報
【特許文献２】特開２００２−２１６８６８号公報
【特許文献３】特開平９−３２０６６７号公報
【特許文献４】特開２００４−２６５８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、半導体デバイスなどのバーンイン試験用インターポーザなどとして用いられる異方導電性シートには、半導体デバイスの表面電極を測定装置のヘッド電極に接続したり、検査装置からの信号を半導体パッケージの端子と接続することなどに加えて、応力緩和の作用も求められている。そのため、異方導電性シートには、膜厚方向に弾力性があり、低圧縮荷重で膜厚方向の導通が可能であること、さらには、弾性回復が可能で、頻回の使用に適していることが求められている。また、半導体パッケージの高密度実装などに伴って、検査に使用する異方導電性シートの各導通部の大きさやピッチなどのパターンを微細化（ファインピッチ化）することが要求されている。
【０００８】
しかるに、特許文献１、２に記載されている技術を用いた場合、弾性高分子シートに微細な孔を開ける技術に限界があることから、ピッチ５０〜１００μｍ程度以下の微細パターンを形成することは困難である。また、特許文献３に記載されている技術では、構造上ピッチ５０〜１００μｍ程度以下の微細パターンの形成が困難である上に、押圧力による導通部の横方向の変形量が大きいことから、導通部間における電気的短絡を回避することが困難である。つまり、ファインピッチ化が困難である。
【０００９】
一方、本出願人による特許文献４に記載されている技術では、フレーム板が高強度高分子により構成されているので、微小かつ高精度の孔を開けることも十分可能であり、かつ、押圧力による導通部（筒状電極膜）の横方向の変形量が極めて小さいので、ピッチ５０〜１００μｍ程度以下のファインピッチ化に対応することが可能である。
【００１０】
しかしながら、さらなるファインピッチ化を進めるには、筒状電極膜の管厚を均一化するなど、さらなる改善が必要であることがわかってきた。つまり、無電解めっき膜の形成精度をより向上させる必要がある。
【００１１】
本発明の目的は、多孔質樹脂への無電解めっきをより高精度に行う手段を講ずることにより、ファインピッチ化に対応しうる異方導電性シートなど、各種製品の高精度化を実現しうる多孔質樹脂材料の形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の多孔質樹脂材料の形成方法は、複数の微細孔を有する多孔質樹脂からなる基材を減圧してから触媒液に浸漬して、各微細孔内を含む表面領域に触媒粒子を付着させ、無電解めっきにより、触媒粒子の周囲に無電解めっき層を形成する方法である。
【００１３】
この方法により、減圧状態では触媒液に流れを生じさせなくても、多孔質樹脂の各部において比較的均一に触媒液が微細孔内に浸透するので、各種製品の高精度化に適した多孔質樹脂材料の形成方法が得られる。
【００１４】
減圧−触媒液供給−減圧解除−触媒液排出の一連の処理を複数回繰り返すことにより、触媒液の微細孔への浸透深さを制御することができ、各種製品の寸法のばらつきを抑制することができる。
【００１５】
本発明の多孔質樹脂材料の形成方法を、異方導電性シートの形成方法に適用することにより、異方導電性シートのファインピッチ化に適した方法となる。
【００１６】
基材として、多孔質フッ素樹脂からなる基材を用いることにより、撥水性が大きく、微細孔内に触媒液が浸透しがたいフッ素樹脂に対しても、触媒液が均一に浸透する作用が得られることになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の多孔質樹脂材料の形成方法によると、各種製品の高精度化に対応しうる多孔質樹脂材料の形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施の形態１）
−異方導電性シートの構造−
図１は、実施の形態１に係る異方導電性シート１の構造を示す斜視図である。図２は、図１に示すII-II線における異方導電性シート１の断面図である。図１および図２に示すように、本実施の形態の異方導電性シート１は、多数の微細孔を有する多孔質樹脂からなる矩形平板状のフレーム板２（厚さがたとえば約１２０μｍ）と、フレーム板２の第一面３と第二面４との間を板厚方向に貫通する多数の貫通孔５と、貫通孔５の内壁部に形成された導通部となる筒状電極膜６とを備えている。これにより、板厚方向に導電性を有し板面方向には導通性がないという、異方導電性機能が付与される。貫通孔５は、径ｄが１０μｍ程度であり、ファインピッチ化されている。異方導電性シート１は、半導体デバイスのバーンインテストに用いられるので、フレーム板２は、耐熱性が高いことが必要である。かつ、導通部となる各筒状電極膜６間の電気的短絡を防ぐために、フレーム板２は絶縁体であることが必要である。しかも、後述するように、本実施の形態では、異方導電性シート１に弾性と高強度とを併せてもたせるために、フレーム板２を多孔質膜の合成樹脂によって構成している。なお、半導体デバイスのバーンイン試験などに用いる導電性シートにおいては、ファインピッチ化のために、貫通孔５の径が１５μｍ以下であることが好ましいが、１５μｍを超えるものであっても、本発明の効果を得ることができるので、たとえば径が３００μｍに達する貫通孔が形成されたものでもよい。
【００１９】
本実施の形態の多孔質膜のフレーム板２を構成する合成樹脂材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリふっ化ビニリデン共重合体、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ樹脂）などのフッ素樹脂；ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍＰＰＥ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などのエンジニアリングプラスチック、などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、加工性、機械的特性、誘電特性などを総合的に考慮すると、ＰＴＦＥが好ましい。したがって、本実施の形態においては、フレーム板２として、多孔質ＰＴＦＥ膜（多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜）を用いている。本実施の形態においては、後述するように、延伸法により得られた多孔質ＰＴＦＥ膜を用いているので、フレーム板２は、それぞれＰＴＦＥにより形成された非常に細い繊維（フィブリル）と該繊維によって互いに連結された結節（ノード）とからなる微細繊維状組織（多孔質構造）を有している。
【００２０】
フレーム板２として使用する多孔質ＰＴＦＥ膜は、気孔率が２０〜８０％程度であることが好ましい。多孔質ＰＴＦＥ膜は、微細孔の平均孔径が１０μｍ以下あるいはバブルポイントが２ｋＰａ以上であることが好ましく、導通部のファインピッチ化の観点からは、平均孔径が１μｍ以下あるいはバブルポイントが１０ｋＰａ以上であることがより好ましい。多孔質ＰＴＦＥ膜の膜厚は、使用目的や使用箇所に応じて適宜選択することができるが、通常、０．０５〜３ｍｍ程度である。
【００２１】
筒状電極膜６は、貫通孔５の内壁面および微細孔内を含む内壁部に、管厚ｔが０．２〜５０μｍの多層金属めっき層（無電解めっき層）を有している。つまり、無電解めっきの際に、内壁面から微細孔内に浸透した触媒粒子や金属によって、多孔質ＰＴＦＥ膜の繊維も含まれる表面領域に筒状電極膜６が形成されている。本実施の形態では、筒状電極膜６は、繊維の表面に付着した触媒粒子を核として堆積したＣｕ層，Ｎｉ合金層（Ｎｉ−Ｐ合金層）およびＡｕ層によって構成されている。Ｃｕ層は、必ずしもなくてもよい。Ｎｉ合金層は、無電解めっきの際に置換金めっきを行うための下地層として必要であるとともに、Ｃｕ層からのＡｕ層へのＣｕ原子の移動に起因する酸化物の生成を防止するバリア層としても機能している。
【００２２】
上記のように、筒状電極膜６は、酸化防止及び電気的接触性を高めるため、酸化防止剤を使用するか、貴金属もしくは貴金属の合金で被覆しておくことが好ましい。貴金属としては、電気抵抗の小さい点で、パラジウム，ロジウム，金，銀が好ましい。貴金属層の厚さは、０．０５〜０．５μｍが好ましく、０．０１〜０．１μｍがより好ましい。この被覆層の厚みが薄すぎると、電気的接触性の改善効果が小さく、厚すぎると、製造コストが増大するため、いずれも好ましくない。たとえば、筒状電極膜６の表面を金で被覆する場合、８ｎｍ程度以上のニッケルで下地金属層を被覆した後、置換金めっきを行う方法が効果的である。
【００２３】
上述のように、無電解めっきの際、触媒粒子は貫通孔５の内壁面だけでなく多孔質ＰＴＦＥ膜の微細孔から内部に浸透して繊維の表面に付着するので、多層金属めっき層も、多孔質ＰＴＦＥ膜の微細孔内に浸透して堆積されている。すなわち、図２に示す管厚ｔの領域（内壁部）には、多層金属めっき層だけでなく多孔質ＰＴＦＥ膜の繊維も混在していることになる。この筒状電極膜６は、多孔質構造の樹脂部の表面に付着して形成されているため、筒状電極膜６自体も多孔質としての特性を有している。つまり、異方導電性シート１の板厚方向に圧縮荷重を加えることにより、各筒状電極膜６間の絶縁性を維持しつつ、異方導電性シート１の板厚方向のみに導電性が付与される（異方導電性）。また、圧縮荷重を除去すると、筒状電極膜６を含む異方導電性シート１全体が弾性回復するので、本実施の形態の異方導電性シート１は、繰り返して使用することができる。
【００２４】
後に詳しく説明するが、本実施の形態においては、筒状電極膜６の管厚ｔは、１μｍ程度であり、所定の圧縮量（３０μｍ程度）を加えた時に導通部である筒状電極膜６の抵抗値が０．１Ω以下になるように設定されている。なお、圧縮量は、通常、フレーム板２の厚さの１／４程度に設定されており、本実施の形態においては、厚さ約１２０μｍのフレーム板２を用いているために、圧縮量を３０μｍとしている。ただし、異方導電性シート１のタイプや被検査対象によって必要な抵抗値は異なっているので、接触度合いにばらつきのある各筒状電極膜６の抵抗値が、いずれも所望の抵抗値以下に収まる圧縮量であればよい。
【００２５】
−異方導電性シートの製造工程−
図３（ａ）〜（ｅ）は、実施の形態１に係る異方導電性シート１の製造工程を示す斜視図である。以下、図３（ａ）〜（ｅ）を参照しつつ、異方導電性シートの製造工程について説明する。
【００２６】
図３（ａ）に示す工程では、多孔質ＰＴＦＥ膜であるフレーム板２を準備する。一般に、合成樹脂を用いて多孔質膜を作製する方法としては、造孔法、相分離法、溶媒抽出法、延伸法、レーザ照射法などが挙げられる。合成樹脂を用いて多孔質膜を形成することにより、板厚方向に弾性を持たせることができるとともに、誘電率をさらに下げることができる。特に、延伸法により得られた多孔質膜（本実施の形態では多孔質ＰＴＦＥ膜）は、耐熱性、加工性、機械的特性、誘電特性などに優れ、しかも均一な孔径分布を有する多孔質膜が得られ易いため、異方導電性シートの基板（フレーム板２）には最適の材料である。
【００２７】
本実施の形態の多孔質ＰＴＦＥ膜は、例えば、特公昭４２−１３５６０号公報に記載の方法により製造することができる。まず、ＰＴＦＥの未焼結粉末に液体潤滑剤を混合し、ラム押し出しによってチューブ状または板状に押し出す。厚みの薄いシートが所望な場合は、圧延ロールによって板状体の圧延を行う。押出圧延工程の後、必要に応じて、押出品または圧延品から液体潤滑剤を除去する。こうして得られた押出品または圧延品を少なくとも一軸方向に延伸すると、未焼結の多孔質ＰＴＦＥが膜状で得られる。未焼結の多孔質ＰＴＦＥ膜は、収縮が起こらないように固定しながら、ＰＴＦＥの融点である３２７℃以上の温度に加熱して、延伸した構造を焼結・固定すると、強度の高い多孔質ＰＴＦＥ膜が得られる。多孔質ＰＴＦＥ膜がチューブ状である場合には、チューブを切り開くことにより、平らな膜にすることができる。
【００２８】
次に、図３（ｂ）に示す工程では、延伸法により得られた多孔質ＰＴＦＥ膜であるフレーム板２の両面に、マスク膜１１，１２を融着させて３層構成の積層体１４を形成し、積層体１４全体に貫通孔５を形成する（破線参照）。マスク膜１１，１２は、フレーム板２と同じ材質のＰＴＦＥ膜、好ましくは多孔質ＰＴＦＥ膜を用いる。このとき、たとえば、積層された３枚の多孔質ＰＴＦＥ膜の両面を２枚のステンレス板で挟み、各ステンレス板を高温に加熱することにより、３層の多孔質ＰＴＦＥ膜を互いに融着させることができる。
【００２９】
一般に、合成樹脂の特定位置の膜厚方向に貫通孔を形成する方法としては、例えば、化学エッチング法、熱分解法、レーザ光や軟Ｘ線照射によるアブレーション法、超音波法などが挙げられる。延伸法による多孔質ＰＴＦＥ膜からなる積層体１４については、シンクロトロン放射光または波長２５０ｎｍ以下のレーザ光を照射する方法、及び超音波法が好ましい。
【００３０】
シンクロトロン放射光または波長２５０ｎｍ以下のレーザ光を照射して貫通孔５を形成する場合には、貫通孔５を形成する前に、積層体１４の上面に光遮蔽シート（図示せず）を形成する。光遮蔽シートとしては、例えば、タングステンシートが好ましい。タングステンシートに、フォトリソグラフィーなどを用いて複数の開口部を形成し、この開口部を光透過部とする。光遮蔽シートの複数の開口部より積層体１４側に光が透過し照射された箇所は、エッチングされて貫通孔５が形成される。光遮蔽シートの開口部のパターンは、円形、星型、八角形、六角形、四角形、三角形など任意の形状が可能である。開口部の孔径は、使用する多孔質ＰＴＦＥ膜の平均孔径より大きければよい。貫通孔５の孔径は、作製される異方導電性シート１の筒状電極膜６（筒状電極膜）のサイズを決定するので、作製したい筒状電極膜６のサイズに応じて適宜形成すればよい。異方導電性シート１を高密度実装された半導体デバイスの検査用（バーンイン試験等）のインターポーザとして使用する場合には、貫通孔５間のピッチｐは、３０μｍ以下にファインピッチ化されていることが好ましい。本実施の形態では、ピッチｐは２５μｍである。この方法による貫通孔５の径ｄは、一般的には、５〜１００μｍ程度であるが、ファインピッチ化に対応するためには、１５μｍ以下が好ましい。本実施の形態では、貫通孔５の径ｄは１０μｍである。
【００３１】
超音波法により貫通孔５を形成する方法についての説明は省略するが、特開２００４−２６５８４４号公報（段落［００４２］〜［００５１］参照）に開示されている通りである。通常のパンチング法により多孔質ＰＴＦＥ膜に貫通孔５を形成すると、バリが発生して、付着物のない正確な形状の貫通孔５を形成することが困難である。これに対して、同公報の超音波法により加工すると、多孔質ＰＴＦＥ膜に容易かつ安価に所望の形状の貫通孔５を形成することができる。その場合にも、貫通孔５の断面形状は、円形、星型、八角形、六角形、四角形、三角形など任意である。この方法による貫通孔５の径ｄは、微小孔が適した用途分野では、通常５〜１００μｍ、好ましくは５〜３０μｍ程度にすることができ、他方、比較的大径孔が適した分野では、通常１００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜８００μｍ程度にすることができる。また、ドリルなどを用いた機械加工によって、貫通孔５を形成してもよい。
【００３２】
次に、図３（ｃ）に示す工程では、積層体１４のコンディショニングを行う。コンディショニングの目的は、撥水性を有するＰＴＦＥの表面にできるだけ親水性を持たせること、および後の工程における触媒粒子の付着を容易化することにある。本実施の形態においては、多孔質ＰＴＦＥ膜に対し、コンディショナーとして、コンディショナーとして、エタノール等のアルコールや、界面活性剤などを含む溶液を用い、コンディショナーを多孔質構造中の各繊維まで浸透させて、親水層４０を形成する。
【００３３】
次に、図３（ｄ）に示す工程で、積層体１４のコンディショニングが終了した後、水洗、プレディップを行う。そして、プレディップ工程の終了後に、積層体１４を、減圧状態でＰｄを含む触媒液（たとえば塩化スズ−塩化パラジウムコロイド液）に浸して、積層体１４を構成するＰＴＦＥの各繊維の表面にＰｄ化合物からなるコロイド粒子を付着させて、コロイド粒子層１５を形成する。この工程は、以下の手順により行われる。
【００３４】
まず、積層体１４が収納された容器を真空チャンバー内に設置する。そして、真空チャンバー内を減圧する（たとえば１〜５０ｋＰａ）。次に、減圧状態を維持したままで、容器内に塩化スズ−塩化パラジウムコロイド液等の触媒液を供給して、積層体１４を触媒液中に浸漬する。これにより、触媒液が各部で均一に多孔質ＰＴＦＥの微細孔内に浸透する。この状態を所定時間保持した後、チャンバー内の圧力を大気圧に戻し（減圧解除）、容器内の触媒液を排出する。さらに、真空チャンバー内の減圧−触媒液の供給−減圧解除−触媒液の排出を繰り返す。このとき、トータル浸漬時間や繰り返し回数を適宜設定することにより、触媒液の浸透深さ、つまり、コロイド粒子層１５の形成領域を制御することができる。
【００３５】
なお、触媒液中のＰｄ濃度は、約１００ｐｐｍである。コロイド粒子層１５は、連続した層になることは少なく、島状の層となっていることが多い。このとき、各マスク膜１１，１２の露出している膜面（図３（ｄ）に示すハッチング領域）にもコロイド粒子が付着することになる。なお、プレディップ工程を省略しても、本発明の効果を発揮することはできる。この工程では、Ｐｄ化合物からなるコロイド粒子がＰＴＦＥの繊維の表面に付着していて、Ｐｄ単体が付着しているわけではない。触媒付与の工程が終了すると、積層体１４の水洗を行なって、次工程に進む。
【００３６】
次に、図３（ｅ）に示す工程で、フレーム板２かの両面からマスク膜１１，１２をはがす。このとき、フレーム板２の両面にはコロイド粒子は付着していない。したがって、フレーム板２の貫通孔５の内壁部およびフレーム板２の側端部にコロイド粒子が付着してなるコロイド粒子層１５が存在していることになるが、この部分に形成される層は、この工程の終了後、または無電解めっきの終了後に適宜除去される。
【００３７】
次に、図３（ｆ）に示す工程で、無電解めっきを行なって、筒状電極膜６を形成するが、その前に、希塩酸、希硫酸等を用いて、Ｐｄ化合物からなるコロイド粒子層１５中のＰｄを活性化する処理を行う。これにより、活性化された触媒粒子が形成される。この触媒粒子は、Ｐｄ化合物（たとえばパラジウム−塩化スズ）と、Ｐｄ単体とを含んでいるのが一般的であり、すべてのコロイド粒子がＰｄ単体に変化していなくても、Ｐｄが表面に露出していれば、無電解めっきの触媒としての機能は発揮することができる。その後、フレーム板２の表面に付着している処理液を水洗により洗い落とす。
【００３８】
無電解めっき工程では、硫酸銅などの銅イオンを含む溶液と、ホルムアルデヒドなどの還元剤とを用いた無電解Ｃｕめっきにより、硫酸銅溶液などから触媒粒子の周囲にＣｕを析出させる。析出したＣｕも触媒活性を有しているので、めっき時間に応じた厚みのＣｕ層が形成されることになる。Ｃｕの無電解めっきが終了すると、水洗をしてから、次工程に進む。
【００３９】
次に、Ｃｕ層の表面に触媒を付着させるために、再びフレーム板２を触媒液に浸漬して触媒粒子を付着させる。ここでは、触媒液として塩化パラジウム溶液を用いる。プレディップやコンディショニングを行なわず、かつ、触媒液が塩化スズを含んでいないので、Ｃｕ層で覆われていない，ＰＴＦＥが露出している部分には、触媒粒子はほとんど付着しない。その後、水洗を行なって、表面に残留する触媒液を除去する。
【００４０】
次に、硫酸ニッケル等のＮｉイオンを含む溶液と、ホスフィン酸イオンを含む還元剤とを用いた無電解Ｎｉ−Ｐ合金めっきにより、触媒粒子を核としてＣｕ層の上に、厚さ０．０１μｍ程度のＮｉ−Ｐ合金層を堆積する。その後、水洗を行う。
【００４１】
その後、置換金めっきにより、Ａｕ層を形成する。電気化学的に貴な金属（Ａｕ）のイオンを含む溶液に、電気化学的に卑な金属（Ｎｉ）を浸すと、卑な金属の溶解で放出される電子によって貴な金属イオンが還元され、貴な金属（Ａｕ）の被膜が卑な金属（Ｎｉ）表面上に析出する。これを利用して、Ｎｉ−Ｐ合金層の上に、Ｎｉ−Ｐ合金層を覆う厚さ０．０５μｍ程度のＡｕ層を形成する。その後、水洗、アルコール置換を経て乾燥することにより、無電解めっき工程を終了する。以上の工程により、触媒粒子，Ｃｕ層，Ｎｉ−Ｐ合金層およびＡｕ層からなる筒状電極膜６を形成する。なお、置換金めっきの後、自己触媒型無電解金めっきを行なって、厚いＡｕ層を形成してもよい。なお、無電解めっき層の構造は、本実施形態の構造に限定されるものではなく、Ｃｕ層を省いたり、Ｎｉ−Ｐ合金層を厚くするなど、任意の変形が可能である。
【００４２】
本実施の形態の工程では、図３（ｄ）に示す工程において、減圧−浸漬−減圧解除−減圧−浸漬−・・・を繰り返して、多孔質ＰＴＦＥの貫通孔５の内壁部に触媒液を状態で積層体１４（フレーム板）を触媒液に浸漬しているので、触媒液を多孔質ＰＴＦＥの微細孔内にほぼ均一に浸透させることができる。従来の工程では、触媒液を撹拌して強制的に触媒液に流れを生じさせることで、多孔質樹脂の微細孔内に触媒液を浸透させていたが、その場合には、液の流れ状態に応じて多孔質樹脂の各部で微細孔内への浸透深さのばらつきが生じるおそれがある。それに対し、本実施形態では、真空状態で触媒液を供給した後、撹拌することなく多孔質樹脂からなる基材（フレーム板２）の微細孔内に触媒液を浸透させるので、基材の各部における浸透深さがほぼ均一になる。
【００４３】
特に、本実施の形態のように、基材が異方導電性シート１のフレーム板２である場合には、貫通孔５の内壁面から微細孔内に触媒液を浸透させる必要がある。その場合、従来の方法では、触媒液を撹拌したときに、貫通孔５の各部における液の流れ状態に乱れが生じやすく、微細孔内への触媒液の浸透深さに不均一が生じやすい。それに対し、本実施の形態の方法では、減圧状態で供給された触媒液がほぼ静止状態なので、フレーム板２の貫通孔５の各部において、触媒液の微細孔内への浸透深さがほぼ均一になる。したがって、比較的均一な深さまでコロイド粒子層１５を形成することができ、触媒粒子を核として形成される無電解めっき層の厚さ（筒状電極膜６の管厚ｔ）も均一になる。よって、ファインピッチ化が可能な精度を有する筒状電極膜６を有する異方導電性シート１を形成することができる。
【００４４】
（実験例）
次に、図４を参照しながら、減圧−触媒液供給−減圧解除−触媒液排出−減圧−触媒液供給−・・・の繰り返し回数と、触媒液の微細孔内への浸透深さとの関係を調べるために行なった実験例について説明する。本実験例においては、効果を確認しやすくするために実施の形態とは異なる寸法の異方導電性シートを作成している。まず、多孔質フッ素樹脂からなるフレーム板として、厚さ６００μｍのものを用い、フレーム板に径が約１００μｍの貫通孔を形成した。このサンプルについて、真空チャンバー内で、フレーム板を容器内の触媒液に浸漬してから１５ｋＰａに減圧した場合（浸漬後減圧）、フレーム板を収納した容器を減圧してから触媒液を供給してそのまま放置した場合（減圧後液供給が１回の場合）、フレーム板を収納した容器を減圧してから触媒液を供給し、一定時間放置した後、大気圧に戻し、減圧−液供給−を繰り返した場合（減圧後液供給が３回、６回、１２回の場合）、の浸透深さを測定した。いずれの場合にも、総浸漬時間は、１５分であり、減圧時の真空チャンバーの圧力は、１５ｋＰａとしている。図４は、その測定結果を表にして示す図である。
【００４５】
図４に示すように、浸漬後減圧した場合には、１５分間放置しても、触媒液の微細孔内への浸透はほとんど認められなかった。また、減圧後液供給を１回だけ行なった場合にも触媒液の微細孔内への浸透は、ほぼ０であった。ただし、測定できない程度に小さいだけで、少しは浸透している可能性がある。そして、減圧後液供給を繰り返した場合、触媒液への浸漬時間が同じであるにもかかわらず、繰り返し回数が多いほど微細孔内への浸透深さが増すことがわかった。そして、チャンバー内の減圧程度をさらに緩やかにすれば、減圧後液供給の繰り返し回数を多くしても、触媒液の微細孔内への浸透深さを１μｍ程度に制御することができる。
【００４６】
なお、この実験例では、減圧値が１５ｋＰａであることから、１回だけの減圧後液供給では、触媒液の浸透深さがほぼ０であったが、チャンバー内の圧力をさらに低くすると、１回だけの減圧後液供給により、触媒液の微細孔内への浸透深さをたとえば１μｍ程度に制御することは可能である。また、触媒液への総浸漬時間を変化させても、触媒液の微細孔内への浸透深さを制御することは可能である。
【００４７】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２においては、実施の形態１における異方導電性シート１を用いた積層シート体および検査ユニットについて説明する。図５は、実施の形態２における検査ユニットの概略構成を示す側面図である。図６は、検査ユニット中の積層シート体の第１例を示す断面図である。図７は、検査ユニット中の積層シート体の第２例を示す断面図である。
【００４８】
図５に示すように、本実施の形態における検査ユニット２０は、異方導電性シート１が載置される回路基板１０と、被検査物である半導体デバイス１７を異方導電性シート１の直上まで案内するためのデバイスガイド１３と、半導体デバイス１７を回路基板１０上に押圧して圧縮荷重を印加するための押さえ蓋１８と、回路基板１０を作業机等に固定するためのコネクタ１９とを備えている。デバイスガイド１３，押さえ蓋１８，コネクタ１９により、半導体デバイス１７，異方導電性シート１，回路基板１０が電気的に接続されるように保持する保持手段が構成されている。被検査物である半導体デバイス１７は、たとえば裏面にＢＧＡ端子１７ａ（ボールグリッドアレイ）を配置させたＬＳＩパッケージである。回路基板１０は、上面には異方導電性シート１と同じピッチｐを有する配列パターンを有する電極を有し、裏面にはそれよりもピッチが拡大された配列パターンを有する電極が設けられている。図５に示す回路基板１０はピッチ変換機能を有しているが、ピッチ変換機能を有していなくてもよい。
【００４９】
本実施の形態における検査ユニットを使用する際には、半導体デバイス１７をデバイスガイド１３に装着し、上方から押さえ蓋１８を下降させて、半導体デバイス１７を裏面から押して、半導体デバイス１７のＢＧＡ端子１７ａと異方導電性シート１の筒状電極膜６とを接触させた後、異方導電性シート１に所定の圧縮量を加える（たとえば１５０μｍ程度）。これにより、半導体デバイス１７の各ＢＧＡ端子１７ａと回路基板１０上の各電極との接触位置が上下方向にばらついていても、異方導電性シート１の弾性によって吸収されることになる。そして、回路基板１０の下方に配置された検査装置の電極を回路基板１０の裏面電極に接触させて、バーンイン試験等を行うようになっている。
【００５０】
図６は、ピッチ変換機能を有しない回路基板１０と異方導電性シート１とを貼り合わせて、一体化した積層シート体３０Ａの断面図である。ファインピッチ化された異方導電性シート１と回路基板１０とは、相互の筒状電極膜６と電極配線３１とを接触させた状態で貼り合わせて一体化されている。
【００５１】
図７は、２つの積層シート体を重ねた複合型の積層シート体３０Ｂの断面図である。図７に示すように、ファインピッチ化された第１の異方導電性シート１ａとピッチ変換機能を有している第１の回路基板１０ａの上にファインピッチ化された第１の異方導電性シート１ａが貼り合わされている。このとき、第１の異方導電性シート１ａの筒状電極膜６ａと、第１の回路基板１０ａの配線電極３１ａとが接触した状態で両者が貼り合わされている。また、ピッチ変換機能を有していない第２の回路基板１０ｂの上に比較的ピッチの大きい第２の異方導電性シート１ｂが貼り合わされている。このとき、第２の異方導電性シート１ｂの筒状電極膜６ｂと、第２の回路基板１０ｂの配線電極３１ｂとが接触した状態で両者が貼り合わされている。また、第１の回路基板１０ａの電極と第２の異方導電性シート１ｂの筒状電極膜６ｂとが接触した状態で、第１の回路基板１０ａと第２の異方導電性シート１ｂとが貼り合わされている。
【００５２】
図６に示す積層シート体３０Ａによると、半導体デバイスの高密度実装に伴い、異方導電性シート１がファインピッチ化されることにより、異方導電性シート１と回路基板１０上の電極との位置あわせの手間も増大するおそれがあるが、本実施の形態の積層シート体１０Ａを用いることで、作業の迅速化が可能となり、著効を発揮することができる。
【００５３】
図７に示す複合型の積層シート体３０Ｂによると、図６に示す積層シート体３０Ａと同様に作業の迅速化を図ることができる効果に加えて、ファインピッチ化された第１の異方導電性シート１ａのピッチを第２の回路基板１０ｂでは拡大して試験装置と接続することが可能となる。また、２つの異方導電性シート１ａ，１ｂが介在していることにより、接触位置の上下方向のばらつきを弾性によって吸収する機能も向上することになる。
【００５４】
図５に示す本実施形態の検査ユニットによると、上述のような効果を発揮しうる積層シート体３０（３０Ａ，３０Ｂ）を備えるとともに、さらに以下の効果を発揮することができる。半導体デバイス１７が高密度実装されたＬＳＩパッケージである場合にも、アフィンピッチ化された異方導電性シート１の筒状電極膜６間の短絡や、筒状電極膜６の高電気抵抗に起因する測定誤差を招くことなく、バーンイン試験等に用いることができる。そして、保持手段であるデバイスガイド１３，押さえ蓋１８，コネクタ１９により、半導体デバイス１７，異方導電性シート１，回路基板１０が電気的に接続されるように保持されるので、試験等の作業が高効率になる。しかも、デバイスガイド１３や押さえ蓋１８の形状や位置が、予めファインピッチ化された異方導電シート１に適合するように設けられているので、バーンイン試験等の際にも、半導体デバイス１７のＢＧＡ端子１７ａと異方導電性シート１の筒状電極膜６との位置合わせの作業が迅速になる。
【００５５】
（他の実施の形態）
上記開示された本発明の実施の形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００５６】
また、上記実施の形態１では、多孔質樹脂からなる基材（多孔質ＰＴＦＥ膜）に貫通孔を形成し、貫通孔の内壁部に無電解めっき層を形成したが、本発明の多孔質樹脂材料は、これに限定されるものではない。たとえば、平板状の多孔質樹脂からなる基材の両面に無電解めっき層を形成したものなど、あらゆる形状の多孔質樹脂からなる基材の少なくとも一部に無電解めっき層を形成したものにも適用することができる。
【００５７】
上記実施形態１では、フレーム板２を両面からマスク膜１１，１２で挟んで、積層体１４を形成してから、貫通孔の形成、触媒液への浸漬を行なったが、積層体１４は必ずしも形成する必要はない。たとえば、フレーム板単独で、貫通孔の形成、触媒付与、活性化処理、無電解めっきなど、図３（ｃ）−（ｆ）に示す工程を施してもよい。その場合、フレーム板の板面にも無電解めっき層が形成されるが、研磨などによって除去すればよい。ただし、本実施の形態のように、積層体１４に貫通孔５を形成することにより、高精度の貫通孔５が得られる。また、余分な無電解めっき層を形成しないことで、製造コストも削減することができる。
【００５８】
上記実施の形態１では、コンディショニングの後、プレディップ，触媒付与，活性化処理によって、触媒粒子であるＰｄをＰＴＦＥ繊維表面に付着させているが、Ｐｄなど触媒粒子の固定方法はこの手順に限定されるものではなく、他のいかなる方法を用いてもよい。触媒粒子もＰｄに限定されるものではなく、他の金属，金属以外の無機材料，有機導電体などであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、半導体集積回路の検査や各種デバイスの検査に用いられる異方導電性シートに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施の形態１に係る異方導電性シートの構造を示す斜視図である。
【図２】図１に示すII-II線における異方導電性シートの断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、実施の形態１に係る異方導電性シートの製造工程を示す斜視図である。
【図４】実験例の結果を表にした図である。
【図５】実施の形態２における検査ユニットの概略構成を示す側面図である。
【図６】検査ユニット中の積層シート体の第１例を示す断面図である。
【図７】検査ユニット中の積層シート体の第２例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    異方導電性シート
２    フレーム板
３    第一面
４    第二面
５    貫通孔
６    筒状電極膜
１０  回路基板
１１  マスク膜
１２  マスク膜
１３  デバイスガイド
１４  積層体
１５  コロイド粒子層
１７  半導体デバイス
１７ａ  ＢＧＡ端子
１８  押さえ蓋
１９  コネクタ
２０  積層シート体
３０Ａ  検査ユニット
３０Ｂ  検査ユニット
４０  親水層
【図１】
2008075103.tif 000003
【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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