(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々厚み方向に伸びる複数の導電路形成部が絶縁部によって相互に絶縁された状態で配設され、各々の前記導電路形成部が絶縁性の弾性高分子物質中に導電性粒子が含有されて構成されてなる異方導電性コネクターであって、
前記導電路形成部は、
検査対象である回路装置の端子電極と接触する側の表層部分に、耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子が含有されてなり、
前記表層部分以外の部分に、金によって被覆された表面を有する導電性粒子が含有されてなることを特徴とする異方導電性コネクター。
【請求項２】
前記耐拡散性金属がロジウムであることを特徴とする請求項１に記載の異方導電性コネクター。
【請求項３】
耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子が含有されてなる弾性高分子物質が、
それ以外の層よりデュロメータ硬さの値が高いことを特徴とする請求項１または２に記載の異方導電性コネクター。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の異方導電性コネクターを具えてなることを特徴とする回路装置の検査装置。
【請求項５】
電子部品が、請求項１から３のいずれかに記載の異方導電性コネクターを介して回路基板に電気的に接続されてなることを特徴とする電子部品の実装構造体。
【請求項６】
一対の型によって成形空間が構成される金型を用いた異方導電性コネクターの製造方法であって、
一方の型の成形面上に、高分子形成材料中に耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子を含有するペースト状の第１の成形材料を塗布することによって第１の成形材料層を形成する工程と、
他方の型の成形面上に、高分子形成材料中に金によって被覆された表面を有する導電性粒子を含有するペースト状の第２の成形材料を塗布することによって第２の成形材料層を形成する工程と、
前記第１の成形材料層と前記第２の成形材料層とを積重して、前記金型の前記成形空間内に積層成形材料層を形成する工程と、
前記一方の型と前記他方の型のそれぞれに配置された電磁石を作動させ、前記積層成形材料層の厚み方向に平行磁場を作用させて導電路形成部を形成する工程と、
前記平行磁場を作用された前記積層成形材料層を硬化処理する工程とを有し、
これによって、積層成形材料層を形成する工程において、厚み方向で特性の異なる前記積層成形材料層が形成され、
さらに、前記第１の成形材料層側が、検査対象である回路装置の端子電極と接触する側であることを特徴とする異方導電性コネクターの製造方法。
【請求項７】
前記積層成形材料層を硬化処理した後、
前記第１の成形材料が、前記第２の成形材料よりもデュロメータ硬さの値が高くなる材料よりなることを特徴とする請求項６に記載の異方導電性コネクターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体集積回路などの回路装置の検査に用いられる異方導電性コネクターおよびその異方導電性コネクターを用いる検査装置、電子部品の実装構造体並びに異方導電性コネクターの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
異方導電性シートは、厚み方向にのみ導電性を示すもの、または厚み方向に加圧されたときに厚み方向にのみ導電性を示す加圧導電性導電部を有するものであり、ハンダ付けあるいは機械的嵌合などの手段を用いずにコンパクトな電気的接続を達成することが可能であること、機械的な衝撃やひずみを吸収してソフトな接続が可能であるなどの特長を有するため、このような特長を利用して、例えば電子計算機、電子式デジタル時計、電子カメラ、コンピューターキーボードなどの分野において、例えばプリント回路基板などの回路装置を、リードレスチップキャリアー、液晶パネルなどと電気的に接続するための異方導電性コネクターとして広く用いられている。
【０００３】
そして、プリント回路基板や半導体集積回路などの回路装置の電気的検査においては、例えば検査対象である回路装置の一面に形成された被検査電極と、検査用回路基板の表面に形成された検査用電極との電気的な接続を達成するために、回路装置の電極領域と、検査用回路基板の検査用電極領域との間にコネクターとして異方導電性シートを介在させることが行われている。
【０００４】
従来、このような異方導電性シートとしては、種々の構造のものが知られており、例えば特開昭５１−９３３９３号公報などには、金属粒子をエラストマー中に均一に分散して得られる異方導電性シートが開示され、また、特開昭５３−１４７７７２号公報などには、導電性磁性金属をエラストマー中に不均一に分散させることにより、厚み方向に伸びる多数の導電路形成部と、これらを相互に絶縁する絶縁部とが形成されてなる異方導電性シートが開示され、更に、特開昭６１−２５０９０６号公報などには、導電路形成部の表面と絶縁部との間に段差が形成された異方導電性シートが開示されている。
【０００５】
また、異方導電性シートのある種のものにおいては、絶縁性の弾性高分子物質中に導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されており、多数の導電性粒子の連鎖によって導電路が形成されている。
このような異方導電性シートは、例えば硬化されて弾性高分子物質となる高分子物質形成材料中に磁性を有する導電性粒子が含有されてなる成形材料を、金型の成形空間内に注入して成形材料層を形成し、これに磁場を作用させて硬化処理することにより製造することができる。
【０００６】
しかしながら、従来の異方導電性シートよりなるコネクターにおいては、検査対象である回路装置の被検査電極が、例えば錫−鉛半田合金よりなる突起状電極である場合には、異方導電性シートにおける導電路形成部に電極物質である錫−鉛半田合金が付着しやすく、多数の回路装置の電気的検査を連続して行うことにより、異方導電性シートにおける導電路形成部の表面に電極物質が堆積する結果、後続の回路装置の検査に影響を与える。
また、導電路形成部を構成するための導電性粒子としては、良好な導電性を得るために、通常金よりなる被覆層が形成されてなるものが用いられているが、電極物質である錫−鉛半田合金が導電性粒子の被覆層に移行することによって当該被覆層が変質する結果、導電路形成部の導電性が低下する、という問題がある。
【０００７】
上記の問題を解決するため、回路装置の検査においては、異方導電性シートと、樹脂材料よりなる柔軟な絶縁性シートにその厚み方向に貫通して伸びる複数の金属電極体が配列されてなるシート状コネクターとにより回路装置検査用治具を構成し、この回路装置検査用治具におけるシート状コネクターの金属電極体に被検査電極を接触させて加圧することにより、検査対象である回路装置との電気的接続を達成することが行われている。
【０００８】
然るに、上記の回路装置検査用治具においては、検査対象である回路装置の被検査電極のピッチが小さい場合すなわちシート状コネクターにおける金属電極体のピッチが小さい場合には、隣接する金属電極体間のフレキシブル性が低下するため、当該シート状コネクターには、その金属電極体の高さバラツキが極めて小さいものであることが要求されるが、検査対象である回路装置が、その基体の面精度が低いもの、基体の厚みの均一性が低いもの、被検査電極の高さのバラツキが大きいものである場合には、当該回路装置に対して良好な電気的接続を達成することが困難である。また、回路装置との電気的接続作業において、隣接する金属電極体同士が相互に干渉するため、仮に全ての被検査電極に対する良好な電気的接続状態を達成することが可能であっても、相当に大きい加圧力が必要となり、従って、検査装置全体が大型のものとなり、また、検査装置全体の製造コストが高くなる。
【０００９】
また、回路装置の検査を高温環境下において行う場合には、異方導電性シートを形成する弾性高分子物質の熱膨張率とシート状コネクターにおける絶縁性シートを形成する樹脂材料の熱膨張率との差に起因して、異方導電性シートの導電路形成部とシート状コネクターの金属電極体との間に位置ずれが生じる結果、良好な電気的接続状態を安定に維持することが困難である。
更に、回路装置検査用治具の作製においては、異方導電性シートの他にシート状コネクターを作製し、これらを位置合わせした状態で固定することが必要であるため、検査用治具の製造コストが高くなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その第１の目的は、長期間にわたって安定した導電性が得られ、導電部の表面を汚染することを防止することができる異方導電性コネクターを提供することにある。
本発明の第２の目的は、上記の第１の目的に加えて、検査対象である回路装置の被検査電極との電気的接続を小さい加圧力で確実に達成することができ、高温環境下において使用した場合にも良好な電気的接続状態を安定に維持することができ、しかも、コストの小さい回路装置検査用治具を構成することができる異方導電性シートを提供することにある。
本発明の第３の目的は、多数の回路装置の検査を連続して行っても、異方導電性シートの表面を汚染することを防止することができ、更には、被検査電極との電気的接続を小さい加圧力で確実に達成することができ、高温環境下において使用した場合にも良好な電気的接続状態を安定に維持することができ、しかも、コストの小さい回路装置検査用治具を提供することにある。
本発明の第４の目的は、多数の回路装置の検査を連続して行っても、検査対象である回路装置に対して安定した電気的接続を達成することができ、異方導電性シートの表面を汚染することを防止することができ、更には、被検査電極との電気的接続を小さい加圧力で確実に達成することができ、高温環境下において使用した場合にも良好な電気的接続状態を安定に維持することができ、しかも、コストの小さい回路装置の検査装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の異方導電性コネクターは、各々厚み方向に伸びる複数の導電路形成部が絶縁部によって相互に絶縁された状態で配設され、各々の前記導電路形成部が絶縁性の弾性高分子物質中に導電性粒子が含有されて構成されてなる異方導電性コネクターであって、
前記導電路形成部は、
検査対象である回路装置の端子電極と接触する側の表層部分に、耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子が含有されてなり、
前記表層部分以外の部分に、金によって被覆された表面を有する導電性粒子が含有されてなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の異方導電性コネクターにおいては、前記耐拡散性金属がロジウムであることが好ましい。
【００１３】
更に、耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子が含有されてなる弾性高分子物質が、それ以外の層よりデュロメータ硬さの値が高いことが好ましい。
【００１４】
本発明の回路装置の検査装置は、上記の異方導電性コネクターを具えてなることを特徴とする。
本発明の電子部品の実装構造体は、上記の異方導電性コネクターを介してなることを特徴とする。
【００１５】
本発明の異方導電性コネクターの製造方法においては、一対の型によって成形空間が構成される金型を用いた異方導電性コネクターの製造方法であって、
一方の型の成形面上に、高分子形成材料中に耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子を含有するペースト状の第１の成形材料を塗布することによって第１の成形材料層を形成する工程と、
他方の型の成形面上に、高分子形成材料中に金によって被覆された表面を有する導電性粒子を含有するペースト状の第２の成形材料を塗布することによって第２の成形材料層を形成する工程と、
前記第１の成形材料層と前記第２の成形材料層とを積重して、前記金型の前記成形空間内に積層成形材料層を形成する工程と、
前記一方の型と前記他方の型のそれぞれに配置された電磁石を作動させ、前記積層成形材料層の厚み方向に平行磁場を作用させて導電路形成部を形成する工程と、
前記平行磁場を作用された前記積層成形材料層を硬化処理する工程とを有し、
これによって、積層成形材料層を形成する工程において、厚み方向で特性の異なる前記積層成形材料層が形成され、
さらに、前記第１の成形材料層側が、検査対象である回路装置の端子電極と接触する側であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の異方導電性コネクターの製造方法においては、第１の成形材料層を形成する第１の成形材料が、第２の成形材料層を形成する第２の成形材料よりも硬化処理後に、デュロメータ硬さの値が高くなる材料よりなることが好ましい。
【００１７】
【作用】
以上の構成の異方導電性コネクターにおいては、表層部分に耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子が含有されているので、電極物質が錫−鉛半田合金であっても、導電性粒子の被覆層に半田が移行することによる当該被覆層の変質が少なく、導電路形成部の導電性の低下が少ない。
更に、表面層である耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子が含有されてなる弾性高分子物質が、それ以外の層よりデュロメータ硬さの値が高いので、電子部品の検査を繰り返しても、変形することが少なく、異方導電性コネクターの変形による導電性の低下も少ない。
【００１８】
また、本発明の検査装置においては、上記の異方導電性コネクターを有することにより、シート状コネクターを必要としないので、シート状コネクターと異方導電性コネクター位置合わせが不要であり、温度変化によるシート状コネクターと異方導電性コネクターの位置ズレの問題も生じない。
また、シート状コネクターを必要としないので、検査対象である回路装置の被検査電極のピッチが小さい場合にも検査装置の構成が容易である。
異方導電性コネクターが全体として、弾性を有するために、電子回路部品の被検査電極の高さのバラツキがある場合にも、当該回路装置に対して良好な電気的接続を、小さい圧力にて達成することができ、高い検査耐久性を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の異方導電性コネクターの製造方法においては、金型の一方の型の成形面上と他方の型の成形面上に、異なる成形材料よりなる成形材料層を形成してそれらを積層することにより、互いに特性の異なる層部分の積層体によって導電路形成部を形成することができ、従って所望の特性を有する異方導電性コネクターを有利にかつ容易に製造することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の異方導電性コネクターの一例における構成を、検査対象と共に示す説明用断面図である。この図において、１は検査対象である回路装置であって、その一面（図１においては下面）には、端子電極２が形成されている。異方導電性コネクター１０は、全体としてシート状に形成されており、回路装置１の上記の端子電極２が形成された一面に対接するよう配設される。この異方導電性コネクター１０は、各々の端子電極２に対応する位置に、それぞれ厚み方向に貫通して伸びる複数の円柱状の導電路形成部１１と、これらの導電路形成部１１を相互に絶縁する、絶縁性の弾性高分子物質中に導電性粒子が全くあるいは殆ど存在しない絶縁部１３とにより構成されている。導電路形成部１１は、絶縁性の弾性高分子物質中に導電性粒子が密に充填されて形成されている。
【００２１】
以上のように、異方導電性コネクター１０においては、導電路形成部１１が端子電極２に対応する状態とされており、導電路形成部１１は、それぞれ回路装置１の端子電極２のパターンに従って配置されている。また、絶縁部１３は、個々の導電路形成部の周囲を取り囲むよう一体的に形成されており、これにより、すべての導電路形成部は、絶縁部１３によって相互に絶縁された状態とされている。
【００２２】
図示の例における導電路形成部１１は、絶縁部１３によって取り囲まれている主体部１１ａに連続し、絶縁部１３の表面（図１において上面）および裏面（図１において下面）から厚み方向外方に突出する突出部１１ｂ、１１ｃを有する状態に形成されている。
【００２３】
また、導電路形成部１１においては、回路装置１の一面と対接される表面（図１において上面）の表層部分を構成する突出部１１ｂに、後述する耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子（図１において黒丸で示す。）が含有されており、一方、突出部１１ｂ以外の部分、すなわち主体部１１ａおよび裏面（図１において下面）側の突出部１１ｃには、金によって被覆された表面を有する導電性粒子（図１において白丸で示す。）が含有されている。
【００２４】
異方導電性コネクター１０における導電路形成部１１を形成する弾性高分子物質としては、架橋構造を有する高分子物質が好ましい。このような弾性高分子物質を得るために用いることのできる硬化性の高分子形成材料としては、種々のものを用いることができ、その具体例としては、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、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などの共役ジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物、スチレン−ブタジエン−ジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体などのブロック共重合体ゴムおよびこれらの水素添加物、クロロプレン、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴムなどが挙げられる。
以上において、得られる異方導電性コネクター１０に耐候性が要求される場合には、共役ジエン系ゴム以外のものを用いることが好ましく、特に、成形加工性および電気特性の観点から、シリコーンゴムを用いることが好ましい。
【００２５】
シリコーンゴムとしては、液状シリコーンゴムを架橋または縮合したものが好ましい。液状シリコーンゴムは、その粘度が歪速度１０-1ｓｅｃで１０5 ポアズ以下のものが好ましく、縮合型のもの、付加型のもの、ビニル基やヒドロキシル基を含有するものなどのいずれであってもよい。具体的には、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴムなどを挙げることができる。
【００２６】
これらの中で、ビニル基を含有する液状シリコーンゴム（ビニル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシランを、ジメチルビニルクロロシランまたはジメチルビニルアルコキシシランの存在下において、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、ビニル基を両末端に含有する液状シリコーンゴムは、オクタメチルシクロテトラシロキサンのような環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として例えばジメチルジビニルシロキサンを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することにより得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
このようなビニル基含有ポリジメチルシロキサンは、その分子量Ｍｗ（標準ポリスチレン換算重量平均分子量をいう。以下同じ。）が１０，０００〜４０，０００のものであることが好ましい。また、得られる導電路形成部１１に良好な耐熱性が得られることから、分子量分布指数（標準ポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗと標準ポリスチレン換算数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎの値をいう。以下同じ。）が２．０以下のものが好ましい。
【００２７】
一方、ヒドロキシル基を含有する液状シリコーンゴム（ヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシランを、ジメチルヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランの存在下において、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として、例えばジメチルヒドロクロロシラン、メチルジヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランなどを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することによっても得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
このようなヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンは、その分子量Ｍｗが１０，０００〜４０，０００のものであることが好ましい。また、得られる導電路形成部１１に良好な耐熱性が得られることから、分子量分布指数が２以下のものが好ましい。
本発明においては、上記のビニル基含有ポリジメチルシロキサンおよびヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンのいずれか一方を用いることもでき、両者を併用することもできる。
【００２８】
本発明においては、高分子形成材料を硬化させるために適宜の硬化触媒を用いることができる。このような硬化触媒としては、有機過酸化物、脂肪酸アゾ化合物、ヒドロシリル化触媒などを用いることができる。
硬化触媒として用いられる有機過酸化物の具体例としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ビスジシクロベンゾイル、過酸化ジクミル、過酸化ジターシャリーブチルなどが挙げられる。
硬化触媒として用いられる脂肪酸アゾ化合物の具体例としては、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
ヒドロシリル化反応の触媒として使用し得るものの具体例としては、塩化白金酸およびその塩、白金−不飽和基含有シロキサンコンプレックス、ビニルシロキサンと白金とのコンプレックス、白金と１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのコンプレックス、トリオルガノホスフィンあるいはホスファイトと白金とのコンプレックス、アセチルアセテート白金キレート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなどの公知のものが挙げられる。
硬化触媒の使用量は、高分子形成材料の種類、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常、高分子形成材料１００質量部に対して３〜１５質量部である。
【００２９】
また、高分子形成材料中には、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。このような無機充填材を含有させることにより、当該高分子形成材料のチクソトロピー性が確保され、その粘度が高くなり、しかも、後述する成形材料の調製において、導電性粒子の分散安定性が向上すると共に、硬化処理されて得られる導電路形成部１１の強度が高くなる。
このような無機充填材の使用量は、特に限定されるものではないが、あまり多量に使用すると、後述する製造方法において、磁場による導電性粒子の配向を十分に達成することができなくなるため、好ましくない。
【００３０】
異方導電性コネクター１０における導電路形成部１１に分散される導電性粒子としては、後述する方法により当該粒子を容易に配向させることができることから、磁性を有する導電性粒子を用いることが好ましい。このような導電性粒子の具体例としては、鉄、コバルト、ニッケルなどの磁性を有する金属の粒子若しくはこれらの合金の粒子またはこれらの金属を含有する粒子、またはこれらの粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に金、銀、パラジウム、ロジウムなどの導電性の良好な金属のメッキを施したもの、あるいは非磁性金属粒子若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子またはポリマー粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に、ニッケル、コバルトなどの導電性磁性金属のメッキを施したものなどが挙げられる。
これらの中では、ニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に導電性の良好な金のメッキを施したものを用いることが好ましい。
芯粒子の表面に導電性金属を被覆する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば化学メッキまたは電解メッキ法、スパッタリング法、蒸着法などが用いられている。
【００３１】
導電性粒子として、芯粒子の表面に導電性金属が被覆されてなるものを用いる場合には、良好な導電性が得られることから、粒子表面における導電性金属の被覆率（芯粒子の表面積に対する導電性金属の被覆面積の割合）が４０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは４５％以上、特に好ましくは４７〜９５％である。
また、導電性金属の被覆量は、芯粒子の０．５〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは２〜３０質量％、さらに好ましくは３〜２５質量％、特に好ましくは４〜２０質量％である。被覆される導電性金属が金である場合には、その被覆量は、芯粒子の０．５〜３０質量％であることが好ましく、より好ましくは２〜２０質量％、さらに好ましくは３〜１５質量％である。
【００３２】
また、導電性粒子の粒子径は、１〜１０００μｍであることが好ましく、より好ましくは２〜５００μｍ、さらに好ましくは５〜３００μｍ、特に好ましくは１０〜２００μｍである。
また、導電性粒子の粒子径分布（Ｄｗ／Ｄｎ）は、１〜１０であることが好ましく、より好ましくは１．０１〜７、さらに好ましくは１．０５〜５、特に好ましくは１．１〜４である。
このような条件を満足する導電性粒子を用いることにより、得られる導電路形成部１１は、加圧変形が容易なものとなり、また、当該導電路形成部１１において導電性粒子間に十分な電気的接触が得られる。
また、導電性粒子の形状は、特に限定されるものではないが、高分子形成材料中に容易に分散させることができる点で、球状のもの、星形状のものあるいはこれらが凝集した２次粒子であることが好ましい。
【００３３】
また、導電性粒子の含水率は、５％以下であることが好ましく、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、とくに好ましくは１％以下である。このような条件を満足する導電性粒子を用いることにより、後述する製造方法において、成形材料層を硬化処理する際に、当該成形材料層内に気泡が生ずることが防止または抑制される。
【００３４】
また、導電性粒子の表面がシランカップリング剤などのカップリング剤で処理されたものを適宜用いることができる。導電性粒子の表面がカップリング剤で処理されることにより、当該導電性粒子と弾性高分子物質との接着性が高くなる。
カップリング剤の使用量は、導電性粒子の導電性に影響を与えない範囲で適宜選択されるが、導電性粒子表面におけるカップリング剤の被覆率（導電性芯粒子の表面積に対するカップリング剤の被覆面積の割合）が５％以上となる量であることが好ましく、より好ましくは上記被覆率が７〜１００％、さらに好ましくは１０〜１００％、特に好ましくは２０〜１００％となる量である。
【００３５】
このような導電性粒子は、高分子形成材料に対して体積分率で３０〜６０％、好ましくは３５〜５０％となる割合で用いられることが好ましい。この割合が３０％未満の場合には、十分に電気抵抗値の小さい導電路形成部１１が得られないことがある。一方、この割合が６０％を超える場合には、得られる導電路形成部１１は脆弱なものとなりやすく、導電路形成部１１として必要な弾性が得られないことがある。
【００３６】
異方導電性コネクター１０における絶縁部１３は、通常、導電路形成部１１と一体とされるが、当該導電路形成部１１と別体のものとしてもよい。
ここで、絶縁部１３を形成する弾性高分子物質としては、導電路形成部１１を形成する弾性高分子物質として挙げられているものを用いることができる。
【００３７】
導電路形成部１１に用いられる導電性粒子としては、金によって被覆された表面を有するものが好ましいが、回路装置１の端子電極２がスズを含有する合金、例えばハンダ合金よりなる場合には、導電性粒子に係る金に対してスズ成分が拡散することを防ぐため、回路装置１の一面と対接される表面の表層部分に存在する導電性粒子は、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、タングステン、モリブデン、白金、イリジウム、銀およびこれらを含む合金から選ばれる耐拡散性金属によって被覆された表面を有するものが好ましい。具体的には、表層部分を形成する突出部１１ｂに存在する導電性粒子は耐拡散性金属によって被覆された表面を有するものであって、主体部１１ａおよび突出部１１ｃに存在する導電性粒子は金によって被覆された表面を有するものであることが好ましい。
【００３８】
耐拡散性金属が被覆された表面を有する導電性粒子は、例えばニッケル、鉄、コバルト若しくはこれらの合金などよりなる芯粒子の表面に対して、例えば化学メッキまたは電解メッキ法、スパッタリング法、蒸着法などにより耐拡散性金属を被覆させることにより形成することができる。
また、耐拡散性金属の被覆量は、導電性粒子に対して質量分率で５〜４０％、好ましくは１０〜３０％となる割合であることが好ましい。
【００３９】
このような異方導電性コネクター１０は、例えば次のようにして製造することができる。図２は、本発明の異方導電性コネクターを製造するために用いられる金型の一例における構成を示す説明用断面図である。この金型は、上型５０およびこれと対となる下型５５が、枠状のスペーサー５４を介して互いに対向するよう配置されて構成され、上型５０の成形面（図２において下面）と下型５５の成形面（図２において上面）との間に成形空間５９が形成されている。上型５０においては、強磁性体基板５１の表面（図２において下面）に、目的とする異方導電性コネクター１０における導電路形成部１１に対応し、その配置パターンに従って強磁性体層５２が形成され、この強磁性体層５２以外の個所には、当該強磁性体層５２の厚みより大きい厚みを有する非磁性体層５３が形成されている。これにより、強磁性体層５２の表面（図２において下面）には、導電路形成部１１を形成するための内径を有する凹部５２ａが形成されている。
【００４０】
一方、下型５５においては、強磁性体基板５６の表面（図２において上面）に、目的とする異方導電性コネクター１０における導電路形成部１１に対応し、その配置パターンに従って強磁性体層５７が形成され、この強磁性体層５７以外の個所には、当該強磁性体層５７の厚みより大きい厚みを有する非磁性体層５８が形成されている。これにより、強磁性体層５７の表面（図２において下面）には、導電路形成部１１を形成するための内径を有する凹部５７ａが形成されている。
【００４１】
上型５０および下型５５の各々における強磁性体基板５１、５６を構成する材料としては、鉄、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属を用いることができる。この強磁性体基板５１、５６は、その厚みが０．１〜５０ｍｍであることが好ましく、表面が平滑で、化学的に脱脂処理され、また、機械的に研磨処理されたものであることが好ましい。
【００４２】
また、上型５０および下型５５の各々における強磁性体層５２、５７を構成する材料としては、鉄、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属を用いることができる。この強磁性体層５２、５７は、その厚みが１０μｍ以上であることが好ましい。この厚みが１０μｍ未満である場合には、金型内に形成される成形材料層に対して、十分な強度分布を有する磁場を作用させることが困難となり、この結果、当該成形材料層における導電路形成部１１となるべき部分に導電性粒子を高い密度で集合させることが困難となるため、良好な異方導電性コネクターが得られないことがある。
【００４３】
また、上型５０および下型５５の各々における非磁性体層５３、５８を構成する材料としては、銅などの非磁性金属、耐熱性を有する高分子物質などを用いることができるが、フォトリソグラフィーの手法により容易に非磁性体層５３、５８を形成することができる点で、放射線によって硬化された高分子物質を用いることが好ましく、その材料としては、例えばアクリル系のドライフィルムレジスト、エポキシ系の液状レジスト、ポリイミド系の液状レジストなどのフォトレジストを用いることができる。
また、非磁性体層５３、５８の厚みは、目的とする突出部１１ｂ、１１ｃ、の突出高さに応じて、強磁性体層５２、５７の厚みとの関係で設定される。
【００４４】
そして、上記の金型を用い、次のようにして異方導電性コネクター１０が製造される。
先ず、硬化性の高分子形成材料中に、磁性を有し、耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子（以下、「耐拡散性導電性粒子」という。）を分散させることによりペースト状の第１の成形材料を調製し、図３に示すように、この第１の成形材料を上型５０の成形面上の凹部５２ａ（図２参照）内に充填するよう塗布し、これにより第１の成形材料層６１ａを形成する。
一方、硬化性の高分子形成材料中に、磁性を有し、金によって被覆された表面を有する導電性粒子（以下、「金メッキ導電性粒子」という。）を分散させることによりペースト状の第２の成形材料を調製し、図３に示すように、この第２の成形材料を下型５５の成形面上の凹部５７ａ（図２参照）と、当該凹部５７ａおよび上型５０の凹部５２ａ以外の成形空間５９内（図２参照）に塗布することによって第２の成形材料層６１ｂを形成する。
そして、第２の成形材料層６１ｂと、凹部５２ａに係る第１の成形材料層６１ａとを積層させることにより積層成形材料層６１を形成する。
【００４５】
次いで、上型５０における強磁性体基板５１の上面側および下型５５における強磁性体基板５６の下面側に配置された電磁石（図示せず）を作動させることにより、強度分布を有する平行磁場、すなわち上型５０の強磁性体層５２とこれに対応する下型５５の強磁性体層５７との間において大きい強度を有する平行磁場を積層成形材料層６１の厚み方向に作用させる。その結果、積層成形材料層６１においては、図４に示すように、当該積層成形材料層６１中に分散されていた導電性粒子が、上型５０の各々の強磁性体層５２とこれに対応する下型５５の強磁性体層５７との間に位置する導電路形成部１１となるべき部分１１Ａに集合すると共に、積層成形材料層６１の厚み方向に並ぶよう配向する。
【００４６】
そして、この状態において、積層成形材料層６１を硬化処理することにより、弾性高分子物質中に導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に充填された導電路形成部１１と、これらの導電路形成部の周囲を包囲するよう形成された、導電性粒子が全くあるいは殆ど存在しない絶縁性の弾性高分子物質よりなる絶縁部１３とを有する異方導電性コネクター１０が、図１に示す構成に製造される。
この異方導電性コネクター１０においては、導電路形成部１１の表層部分である突出部１１ｂが、第１の成形材料層６１ａにより、耐拡散性導電性粒子が配向された状態で形成されると共に、各導電路形成部における残りの主体部１１ａおよび突出部１１ｃが、第２の成形材料層６１ｂにより、金メッキ導電性粒子が配向された状態で形成され、互いに異なる種類の導電性粒子が含有されることにより、互いに特性の異なる層部分が一体的に積層された積層体によって各導電路形成部が形成されている。
【００４７】
以上において、積層成形材料層６１の硬化処理は、平行磁場を作用させたままの状態で行うこともできるが、平行磁場の作用を停止させた後に行うこともできる。
積層成形材料層６１に作用される平行磁場の強度は、平均で２０，０００〜１，０００，０００μＴとなる大きさが好ましい。
また、積層成形材料層６１に平行磁場を作用させる手段としては、電磁石の代わりに永久磁石を用いることもできる。永久磁石としては、上記の範囲の平行磁場の強度が得られる点で、アルニコ（Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金）、フェライトなどよりなるものが好ましい。
積層成形材料層６１の硬化処理は、使用される材料によって適宜選定されるが、通常、加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、積層成形材料層６１を構成する高分子形成材料などの種類、導電性粒子の移動に要する時間などを考慮して適宜選定される。
【００４８】
異方導電性コネクターの耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子が含有されてなる弾性高分子物質の硬度は、上記方法において第１の成形材料を調製する際、その硬化性の高分子物質の種類を適宜選定することにより変化させることができる。
異方導電性コネクターの耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子が含有する第１の成形材料を硬化されてなる弾性高分子物質の硬度は、硬化性の高分子形成材料中に、磁性を有する導電性粒子を分散させることによりペースト状の第２の成形材料を硬化されてなる弾性高分子物質の硬度より、デュロメータ硬さで硬いことが望ましい。
第２の成形材料を硬化されてなる弾性高分子物質のデュロメータ硬さは１５以上が好ましく、より好ましくは２０以上である。
第１の成形材料を硬化されてなる弾性高分子物質のデュロメータ硬さは４０以上が好ましく、より好ましくは５０以上である。
第２の成形材料を硬化されてなる弾性高分子物質のデュロメータ硬さと、第１の成形材料を硬化されてなる弾性高分子物質のデュロメータ硬さの比（第１の成形材料を硬化されてなる弾性高分子物質のデュロメータ硬さ／第２の成形材料を硬化されてなる弾性高分子物質のデュロメータ硬さ）は、好ましくは１．１以上であり、より好ましくは１．３以上であり、特に好ましくは１．５以上である。
【００４９】
本発明の異方導電性コネクター１０は、半導体などの回路装置の検査に好適に用いることができる。
図５は、本発明の検査装置の一例における構成の概略を、検査対象と共に示す説明図である。
この検査装置は、回路装置の検査を行うためのものであって、検査対象である回路装置１の半球形状の端子電極２のパターンに従って配置された検査用電極６を表面（図５において上面）に有する検査用回路基板５が設けられている。
この検査用回路基板５の表面上に、上記の異方導電性コネクター１０が、各々導電路形成部１１が検査用電極６上に位置されるよう配置されている。
【００５０】
そして、この異方導電性コネクター１０上に、端子電極２が導電路形成部１１上に位置されるよう回路装置１が配置され、この状態で、例えば検査用回路基板５を回路装置１に接近する方向に押圧することにより、各々異方導電性コネクター１０における導電路形成部１１が、端子電極２と検査用電極６とにより加圧された状態となり、その結果、回路装置１の各端子電極２と検査用回路基板５の各検査用電極６との間の電気的接続が達成され、この検査状態で回路装置１の検査が行われる。
【００５１】
この検査装置においては、異方導電性コネクター１０が回路装置１と圧接されて検査状態が形成される。端子電極２および信号端子３がハンダ合金などのスズを含有する合金よりなる場合であっても、導電路形成部１１の表層部分とされる突出部１１ｂに耐拡散性導電性粒子が存在することにより、検査状態において端子電極２が、金メッキ導電性粒子に直接接触することがないため、当該金メッキ導電性粒子を構成する金に対してスズ成分が拡散することがない。更に、突出部１１ｂが硬度の高い弾性高分子物質より形成されているため、繰り返しの検査においても、突出部１１ｂの形状が変形しにくく、長期的な接触信頼性を確保することができる。
また、異方導電性コネクター１０が弾性を有しているため、回路装置１の端子電極２の高さが微妙に変化しても、低い圧力にて各端子に接触、押圧ができるので、検査による押圧圧力による回路装置１の破損は少ない。
【００５２】
更に、本発明の製造方法においては、異方導電性コネクター１０を製造するために用いられる金型の上型５０と下型５５に、異なる成形材料よりなる成形材料層を形成してそれらを積層することにより、当該金型における成形空間５９内に、第１の成形材料層６１ａと第２の成形材料層６１ｂとよりなる積層成形材料層６１を形成するため、耐拡散性導電性粒子が含有された層と、金メッキ導電性粒子が含有された層とが積層された異方導電性コネクター１０を有利にかつ容易に製造することができる。また、得られる異方導電性コネクター１０は、導電路形成部において異なる層部分が積層されているが、それらが一体化されているため、高い導電性を確保することができる。
【００５３】
本発明においては、上記の実施の形態に限定されずに種々の変更を加えることが可能である。
（１）異方導電性コネクター１０が用いられる回路装置は、各端子電極が半球形状のものに限られず、例えば平板状のものであってもよい。
（２）異方導電性コネクターの電源導電路形成部および信号導電路形成部には、突出部が形成されずに、その表面が平坦なものであってもよい。この場合には、異方導電性コネクターは、回路装置１の端子電極２を有する一面に対接する一面の表層部分に、耐拡散性導電性粒子が存在するものであってもよい。
（３）図６に示すように、枠板状の支持体７１によって周縁部が支持された支持体付き異方導電性コネクター７０を構成することもできる。この支持体７１により、例えば、検査装置に対する異方導電性コネクター７０の装着を容易なものとすることができる。
このような異方導電性コネクター７０は、金型として、成形空間内に支持体７１を配置し得る支持体配置用空間領域を有するものを用い、当該金型の成形空間内における支持体配置用空間領域に支持体７１を配置し、この状態で、例えば成形空間内に成形材料を注入して硬化処理することにより、製造することができる。
（４）異方導電性コネクター１０は、例えば図５に示すような検査用回路基板５の表面に一体的に接着された状態に設けられたものであってもよい。この場合には、検査中に異方導電性コネクター１０と検査用回路基板５との間の位置ずれを確実に防止することができる。
このような異方導電性コネクター１０は、異方導電性コネクター１０を製造するための金型として、成形空間内に検査用回路基板５を配置し得る基板配置用空間領域を有するものを用い、当該金型の成形空間内における基板配置用空間領域に検査用回路基板５を配置し、この状態で、例えば成形空間内に成形材料を注入して硬化処理することにより、製造することができる。                      （５）本発明の異方導電性コネクターの製造方法においては、導電路形成部を、互いに異なる特性を有する層部分の積層体により形成することができるため、用いられる実際の状態に対応した特性を有する異方導電性コネクターを得ることができる。具体的には、既述のように導電性粒子の種類が異なる層部分を積層させる構成のほか、例えば導電性粒子の粒子径あるいは導電性粒子の含有割合が異なる層部分を積層させた構成により、導電性の程度が制御された導電路形成部を形成することができ、また、弾性高分子物質の種類が異なる層部分を積層させた構成により、突出部における弾性特性が制御された導電路形成部を形成すること可能である。
また、特願２００１−２６２５５０に記載されている異方導電性コネクターの製造方法によっても、本発明の異方導電性コネクターを製造することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の異方導電性コネクターにおいては、表層部分に耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子が含有されているので、電極物質が錫−鉛半田合金であっても、導電性粒子の被覆層に半田が移行することによる当該被覆層の変質が少なく、導電路形成部の導電性の低下が少ない。
更に、表面層である耐拡散性金属によって被覆された表面を有する導電性粒子が含有されてなる弾性高分子物質が、それ以外の層よりデュロメータ硬さの値が高いので、電子部品の検査を繰り返しても、変形することが少なく、異方導電性コネクターの変形による導電性の低下も少ない。
また、本発明の検査装置においては、上記の異方導電性コネクターを有することにより、シート状コネクターを必要としないので、シート状コネクターと異方導電性コネクター位置合わせが不要であり、温度変化によるシート状コネクターと異方導電性コネクターの位置ズレの問題も生じない。
また、シート状コネクターを必要としないので、検査対象である回路装置の被検査電極のピッチが小さい場合にも検査装置の構成が容易である。
異方導電性コネクターが全体として、弾性を有するために、電子回路部品の被検査電極の高さのバラツキがある場合にも、当該回路装置に対して良好な電気的接続を、小さい圧力にて達成することができ、高い検査耐久性を得ることができる。
そして、本発明の異方導電性コネクターの製造方法においては、金型の一方の型の成形面上と他方の型の成形面上に、異なる成形材料よりなる成形材料層を形成してそれらを積層することにより、互いに特性の異なる層部分の積層体によって導電路形成部を形成することができ、従って所望の特性を有する異方導電性コネクターを有利にかつ容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の異方導電性コネクターの一例における構成を、検査対象と共に示す説明用断面図である。
【図２】  本発明の異方導電性コネクターを製造するために用いられる金型の一例における構造を示す説明用断面図である。
【図３】  図２に示す金型内に、積層成形材料層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図４】  積層成形材料層中の導電性粒子が当該積層成形材料層における導電路形成部となる部分に集合した状態を示す説明用断面図である。
【図５】  本発明の検査装置の一例における構成の概要を、検査対象と共に示す説明用断面図である。
【図６】  本発明の異方導電性コネクターの他の例における構成を示す説明用断面図である。
【符号の説明】
１    回路装置
２    端子電極
５    検査用回路基板
６    検査用電極
１０    異方導電性コネクター
１１    導電路形成部
１１ａ  主体部
１１ｂ、１１ｃ    突出部
１１Ａ  導電路形成部となるべき部分
１３    絶縁部
５０    上型
５１    強磁性体基板
５２    強磁性体層
５２ａ  凹部
５３    非磁性体層
５４    スペーサー
５５    下型
５６    強磁性体基板
５７    強磁性体層
５７ａ  凹部
５８    非磁性体層
５９    成形空間
６１    積層成形材料層
６１ａ  成形材料層
７０    異方導電性コネクター
７１    支持体
【図１】
0003874084.tif 000002
【図２】
0003874084.tif 000003
【図３】
0003874084.tif 000004
【図４】
0003874084.tif 000005
【図５】
0003874084.tif 000006
【図６】
0003874084.tif 000007