CN109313953A - 包含混合有不同种类的粒子的导电颗粒的各向异性导电片 - Google Patents

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Abstract

根据一实施例，提供一种各向异性导电片，用于电连接待测试设备的端子和测试设备的焊盘，其特征在于，包括多个导电部，上述多个导电部在绝缘支撑部内沿厚度方向形成并包括多个导电颗粒，上述导电颗粒分别实现为混合有高导电金属和磁性颗粒的混合颗粒。

Description

包含混合有不同种类的粒子的导电颗粒的各向异性导电片
技术领域
本发明涉及一种包含混合有不同种类的粒子的导电颗粒的各向异性导电片，更具体而言，涉及包含物理混合高导电金属和磁性颗粒物而成的导电颗粒的各向异性导电片。
背景技术
通常，在完成半导体器件的制造之后，执行电测试以判断半导体器件是否有缺陷。具体而言，从测试设备将测试信号传递到待测试的半导体器件，从而判断半导体器件是否短路。
为了实现上述方法，测试设备和半导体器件应彼此电连接，此时，测试插座用于连接上述测试设备和半导体器件。
图1为表示最近通常使用的各向异性导电片形式的测试插座的结构的截面图。
参照图1，各向异性导电片10包括绝缘支撑部11和在绝缘支撑部11的平面方向上彼此隔开的多个导电部12。绝缘支撑部11可以由支撑构件13固定。
导电部12形成在与待测试设备20的端子21相对应的位置处，并且被配置成使得在绝缘弹性材料中多个导电颗粒P沿绝缘支撑部11的厚度方向排列。
各向异性导电片10布置在测试设备30的上部。当测试设备30的焊盘31和待测试设备20的端子21分别与导电部12的上下部分接触时，导电部12中的导电颗粒P彼此接触，从而形成导电状态。在此状态下，当由测试设备30的焊盘31提供测试信号时，上述测试信号通过导电部12传输到待测试设备20的端子21，从而可以进行电测试。
上述各向异性导电片10通常通过以下方法制备。首先，准备配置成彼此相对的上模具和下模具。在上模具和下模具以与导电部12的布置图案相对应的方式形成铁磁部分。将片成型材料***上模具和下模具之间。片成型材料具有导电颗粒P分散在具有流动性的弹性聚合物材料中的形式。一对电磁铁设置在上模具的上端和下模具的下端，当操作上述电磁铁时，在片成型材料的厚度方向上形成强磁性。通过上述磁场，导电颗粒P在上模具和下模具的铁磁部分沿厚度方向取向。
在一般的各向异性导电片10中，作为导电部12的导电颗粒P，使用在磁芯颗粒的表面上涂覆高导电金属而成的颗粒。
当使用电镀颗粒作为导电颗粒P时，磁芯颗粒可以在上述制造过程中施加磁性的步骤中被磁化。也就是说，在磁芯颗粒的两侧形成强的N极和S极，从而，如图2所示，相邻导电部12会彼此短路。
并且，需要在磁芯颗粒表面上镀敷高导电金属的工序。当高导电金属磨损时，导电颗粒的电特性劣化，从而当测试时在待测试设备的端子和测试设备的焊盘之间的电流路径中形成高电阻值，导致障碍。
另一方面，混合有两种或更多种金属的合金可以用作导电金属，但在这种情况下，导电金属本身失去其磁化特性，因此，当采用上述制造方法时，即使施加磁场，导电颗粒也无法沿厚度方向适当排列。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决上述现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种即使在导电颗粒上未形成高导电性镀层也具有优异的电特性的各向异性导电片。
本发明的另一目的在于提供制备工序简单、能够以低成本制备的向异性导电片。
本发明的再一目的在于在各向异性导电片的制备过程中去除导电部之间的短路。
技术方案
为了达到上述目的，根据本发明的一实施例提供一种各向异性导电片，用于电连接待测试设备的端子和测试设备的焊盘，其特征在于，包括多个导电部，上述多个导电部在绝缘支撑部内沿厚度方向形成并包括多个导电颗粒，上述导电颗粒分别实现为混合有高导电金属和磁性颗粒的混合颗粒。
在每个上述导电颗粒中混合的上述磁性颗粒中至少一些磁性颗粒可以形成为彼此接触。
在上述导电颗粒中至少一部分导电颗粒，在上述混合颗粒的表面上可以形成镀层。
上述磁性颗粒可以由铁磁材料形成。
有益效果
根据本发明，构成各向异性导电片的导电部的导电颗粒同时具备高导电性和磁性的特性，且其制备工艺也可以简化。
并且，根据本发明，即使由于重复使用各向异性导电片而其外表面磨损，也可以保持稳定的电流特性。
另一方面，根据本发明，各向异性导电片的导电颗粒仅具有制备过程所需的磁力，从而可以防止导电部之间的短路。
附图说明
图1和图2为显示一般各向异性导电片的结构的截面图。
图3为显示本发明的一实施例的各向异性导电片的结构的截面图。
图4为显示本发明的一实施例的导电颗粒的形状的附图。
图5为用于说明本发明的一实施例的制备各向异性导电片的导电颗粒的方法的附图。
图6为用于说明本发明的一实施例的制备各向异性导电片的方法的附图。
图7为用于说明本发明的一实施例的各向异性导电片的电流特性的测量例的附图。
具体实施方式
在下文中，参考附图，会对本发明的实施例进行详细描述。但是，应当注意的是，本发明并不限于这些实施例，而可以多种其它方式实施。为了说明的简洁，在附图中，与描述无关的部件被省略，且纵贯全文，相同的参考数字表示相同的部件。
在说明书全文中，当表示某个部分与其他部分“相连接”时，这不仅包括“直接连接”的情况，还包括在中间设置其他部件的“间接连接”情况。并且，当表示某个部分“包括”某个结构要素时，只要没有特别相反的记载，则这意味着并不排除其他结构要素，而是还可包括其他结构要素。
下面，参照附图详细说明本发明的实施例。
图3为显示本发明的一实施例的各向异性导电片的结构的截面图。
参照图3，根据一实施例的各向异性导电片100用来电连接待测试设备200(如半导体器件、PCB基板、FPCB等各种电子部件)的端子210和测试设备300的焊盘310。
上述各向异性导电片100由绝缘支撑部110和在绝缘支撑部110的平面方向上彼此隔开的多个导电部12构成。
绝缘支撑部110用来使多个导电部120彼此绝缘并支撑多个导电部120。上述绝缘支撑部110由具有绝缘特性且可弹性变形的弹性聚合物材料形成。作为弹性聚合物材料，优选为具有交联结构的聚合物材料。作为可用于获得交联聚合物材料的可固化聚合物形成材料，可以使用各种材料，其具体实例包括如聚丁二烯橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶等的共轭二烯橡胶及其氢化产物，如苯乙烯-丁二烯-二烯嵌段共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物橡胶等的嵌段共聚物橡胶及其氢化产物、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、聚酯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、硅橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶等。优选地，绝缘支撑部110可以由硅橡胶形成。
另一方面，多个导电部120分别在与待测试设备200的端子210相对应的位置处以相等或更小的间隔形成。各个导电部120以在厚度方向上延伸的方式形成在绝缘支撑部110中。各个导电部120包括沿绝缘支撑部110的厚度方向取向的多个导电颗粒121。
图4为显示本发明的一实施例的导电颗粒的形状的附图。
首先，参照图4的(a)部分，根据一实施例的导电颗粒121分别实现为高导电金属121a和磁性颗粒121b相混合的形态的混合颗粒。由此，在一个导电颗粒121中高导电金属121a和磁性颗粒121b以相互焊着的状态存在。虽然在图中仅示出导电颗粒121的外观，但在导电颗粒121的内部高导电金属121a和磁性颗粒121b也以相混合的形态存在。
由于高导电金属121a和磁性颗粒121b物理混合以形成一个导电颗粒121，因此高导电金属121a和磁性颗粒121b各个的固有特性保持在导电颗粒121上。
在一个导电颗粒121中，可以自由选择高导电金属121a和磁性颗粒121b的混合比。当高导电金属121a的比例高时，导电颗粒121的制造成本降低，并且可以改善各向异性导电片100的电特性。另一方面，当磁性颗粒121b的比例高时(例如，磁性颗粒121b的比率为50％或更大)，如图4的(b)部分所示，至少一些磁性颗粒121b可以以相互接触的状态存在。
另一方面，根据本发明的另一实施例，如图4的(c)部分所示，导电颗粒121可以以混合有高导电金属121a和磁性颗粒121b的颗粒的表面上涂覆镀层121c的形态形成。根据如图4的(c)部分所示的实施例，通过添加镀层121c，进一步提高各个导电颗粒121的导电性，从而在测试时可以改善待测试设备的端子与测试设备之间的电流特性。
根据一实施例，高导电金属121a可以由金、银、铜、铝、铑、锌、钼、铍、钨或这些金属中的至少一种的合金形成。磁性颗粒121b可以由钴、镍、铁、ZrFe2、FeBe2、FeRh、MnZn、Ni3Mn、FeCo、FeNi、Ni2Fe、MnPt3、FePd、FePd3、Fe3Pt、FePt、CoPt、CoPt3及Ni3Pt中的至少一种材料形成。优选地，高导电金属121a可以由银形成，且磁性颗粒121b可以由如镍、钴、铁等的铁磁材料形成。另一方面，如图4的(c)部分所示的镀层121c可以由在上述高导电金属121a的类型中至少一种形成或由与上述高导电金属121a的类型不同但具有高导电性的材料形成，优选地，可以由金、铑、铂、银或钯等的材料形成。
根据一实施例的导电颗粒同时具有高导电性和磁性的特性，但由于以不经过形成镀层的过程的方式制备或以选择性地经过形成镀层的过程的方式制备，因此与现有技术相比可以以简化的方式制备。
图5为用于说明本发明的一实施例的制备各导电颗粒的方法的附图。
首先，参照图5的(a)部分，将通过以预定比率混合高导电金属121a和磁性颗粒121b而成的材料填充于用于制备导电颗粒的模具510中，从上部施加压力，从而可以制备导电颗粒121。
其次，参照图5的(b)部分，也可以通过混合含有高导电金属的树脂520(例如，环氧树脂等)和磁性颗粒121b来形成球形，以制备导电颗粒121。
另一方面，可以通过对参照图5的(a)部分和(b)部分说明的制备工艺获得的导电颗粒121的表面上进一步执行涂覆镀层的工序来获得参照图4的(c)部分说明的实施例的导电颗粒121。
根据本发明的实施例，仅通过如图5的(a)部分和(b)部分所示的简单的工序就可以制备导电颗粒121，因此，与采用现有电镀方法的制备过程相比，可以简化制备工艺。
并且，当导电颗粒的外表面由镀层形成时，存在在重复测试时因镀层被磨损而不能提供稳定的导电性的问题，但由于本发明的实施例的导电颗粒121本身就由高导电金属121a形成，因此不需要镀层，从而可以解脱上述问题。
并且，由于存在于导电颗粒121中的磁性颗粒121b的粒径非常小，因此即使当每个磁性颗粒121b被外部磁场磁化，磁力的大小也必然很小。由此产生的优点将在下面描述。
图6为用于说明本发明的一实施例的制备各向异性导电片的方法的附图。
参照图6的(a)部分，首先，准备彼此面对布置的上模具610和下模具620。铁磁部分611、621以与导电部120的布置图案相对应的方式形成在上模具610和下模具620。
电磁铁612、622分别布置在上模具610的上端和下模具620的下端。
当完成模具的制备时，将用于制造各向异性导电片100的片成型材料600注入上模具610和下模具620之间。片成型材料600以本发明的一实施例的导电颗粒121分散在具有流动性的弹性聚合物材料中的形态形成。
之后，操作一对电磁铁612、622以在片成型材料600的厚度方向上形成强磁场。结果，如图6的(b)部分所示，导电颗粒121以位于上模具610的铁磁部分611和下模具620的铁磁部分621之间的方式排列在片成型材料600内。
之后，通过加热等方法使成型材料固化，以完成各向异性导电片的制备。
在上述制备过程中，导电颗粒121的磁性颗粒被由一对电磁铁612、622产生的磁场磁化，以在片成型材料600的厚度方向上取向。此时，当导电颗粒121的磁力足够大以吸引构成相邻导电部120的导电颗粒121时，如图2所示，在多个导电部120之间会发生短路。
然而，本发明的根据一实施例，由于存在于导电颗粒121中的磁性颗粒的尺寸微小，因此，即使磁化，磁力也具有使导电颗粒121可以通过外部磁场在片成型材料600的厚度方向上取向的程度的大小。也就是说，磁力的大小不达到在构成相邻导电部120的导电颗粒121之间形成吸引力的程度，因此可以防止不同导电部120之间的短路。
下面，参照附图7，通过实际实验例说明本发明的一实施例的各向异性导电片的电流特性得到改善。
使用尺寸为200μm的探针电极700对参照图1说明的一般各向异性导电片上和通过参照图6说明的方法制备的各向异性导电片100的导电部分120施加预定压力并施加电流。
之后，作为测量导电部120可承受的最大电流量的结果，现有各向异性导电片最大可承受2.1A的电流，且本发明的实施例的各向异性导电片最大可承受4.1A的电流。
由此可知，本发明的各向异性导电片在待测试设备和测试设备之间呈现稳定的电流特性。
上述的本发明的说明只是例示性的，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，就能理解在不变更本发明的技术思想或必要特征的情况下，也能轻易变形为其他具体形态。因此，以上所述的实施例在各方面仅是例示性的，但并不局限于此。例如，作为单一型进行说明的各结构部件也能分散进行实施，同样，使用分散的进行说明的结构部件也能以结合的形态进行实施。
本发明的范围是通过所附权利要求书来表示，而并非通过上述详细的说明，而由权利要求书的意义、范围及其均等概念导出的所有变更或变形的形态应解释为包括在本发明的范围内。

Claims (4)

1.一种各向异性导电片，用于电连接待测试设备的端子和测试设备的焊盘，其特征在于，包括多个导电部，上述多个导电部在绝缘支撑部内沿厚度方向形成并包括多个导电颗粒，上述导电颗粒分别实现为混合有高导电金属和磁性颗粒的混合颗粒。
2.根据权利要求1所述的各向异性导电片，其特征在于，
在每个上述导电颗粒中混合的上述磁性颗粒中至少一些磁性颗粒形成为彼此接触。
3.根据权利要求1所述的各向异性导电片，其特征在于，
在上述导电颗粒中至少一部分导电颗粒，在上述混合颗粒的表面上形成镀层。
4.根据权利要求1所述的各向异性导电片，其特征在于，
上述磁性颗粒由铁磁材料形成。
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