JP3589228B2

JP3589228B2 - Method for producing anisotropic conductive sheet

Info

Publication number: JP3589228B2
Application number: JP2002102631A
Authority: JP
Inventors: 一美塙; 伸一須山
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: JP2003021648A

Description

【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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an anisotropic conductive material used for achieving an electrical connection between a circuit board to be inspected and an electrical inspection device, for example, to inspect an electric performance of a printed circuit board or the like as an inspection object. The present invention relates to a sheet manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In general, a circuit board such as a printed circuit board tends to increase the number of electrodes, increase the density, and complicate wiring accordingly. For this reason, multi-layer boards composed of an inner circuit board and an outer circuit board are increasingly used. In addition, in order to enhance productivity, multiple manufacturing is performed in which a plurality of identical circuit boards are formed on a single base material and manufacturing is advanced. Conventionally, an anisotropic conductive sheet is interposed on each lead electrode region in order to achieve electrical connection between such lead electrodes of the inner layer circuit board and other circuit terminals to be connected thereto. Is being done. This anisotropic conductive sheet has conductivity only in the thickness direction, or has a large number of pressurized conductive portions that show conductivity only in the thickness direction when pressed. Are known, for example, from JP-B-56-48951, JP-A-51-93393, JP-A-53-147772, and JP-A-54-146873. Each of the anisotropic conductive sheets had a pressurized conductive part at an arbitrary point on the sheet.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, an anisotropic conductive sheet having a pressurized conductive portion at any point on a conventional sheet is not necessarily sufficient for inspection of a circuit board having an exposed wiring portion such as an inner layer circuit board. Performance could not be demonstrated. Furthermore, in recent years, with the trend of miniaturization of the wiring density of the inner layer circuit board and the increase in size accompanying multi-faceting at the time of manufacturing, the inspection with the conventional anisotropic conductive sheet becomes increasingly difficult. Is coming. The present invention is to solve the above problems, the purpose of which is that the electrode to be inspected, such as a lead electrode in a circuit board to be inspected, has a fine electrode pitch, and is a fine, high-density complex. Even if the fine wiring connected to these lead electrodes is exposed because of the pattern, the required electrical connection can be surely achieved for the circuit board, and therefore the connection reliability is high. It is another object of the present invention to provide a method capable of easily and accurately producing an anisotropic conductive sheet capable of sufficiently inspecting the circuit board while securing required positional accuracy.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The method for producing an anisotropic conductive sheet of the present invention uses a pair of insulating sheets having openings corresponding to the electrodes to be inspected of a circuit board to be inspected, and a conductive material having magnetism is provided between the pair of insulating sheets. A molding material layer made of a polymer material containing conductive particles is disposed, and a parallel magnetic field is applied to the molding material layer in the direction of its thickness to apply pressure while moving the conductive particles by its magnetic force. Along with flowing the polymer material to change its outer shape, the polymer material is cured to a polymer material, thereby forming an anisotropic conductive sheet body, and of the pair of insulating sheet bodies. At least one is in a state of being joined to the anisotropic conductive sheet body.
[0005]
Further, the method of manufacturing an anisotropic conductive sheet of the present invention provides an opening covering sheet so that the opening is covered by a pair of insulating sheet bodies having openings corresponding to the electrodes to be inspected of the circuit board to be inspected, A pair of insulating sheet bodies provided with the opening covering sheets are aligned so that the corresponding openings face each other, and in this state, a molding material layer made of a polymer material containing conductive particles having magnetism is removed. A material layer for an anisotropic conductive sheet, which is disposed between the pair of insulating sheet bodies and includes a pair of insulating sheet bodies provided with an opening covering sheet and a molding material layer, is pressed to increase the height of the molding material layer. In addition to flowing the molecular material to change its outer shape, a parallel magnetic field is applied to the molding material layer in the thickness direction, and the polymer material is cured by moving the conductive particles by the magnetic force, thereby polymerizing the polymer material. age Thereby, an anisotropic conductive sheet material layer integrated product is obtained in which an insulating sheet body provided with an opening covering sheet is integrally joined to the anisotropic conductive sheet body, and the anisotropic conductive sheet material is obtained. The present invention is characterized in that both the opening covering sheets are removed from the integrated layer and one of the insulating sheets is removed.
[0006]
According to the method of the present invention, the anisotropic conductive sheet to be manufactured has a plurality of conductive portions extending in the thickness direction while being insulated from each other by the insulating portion, and the conductive portion is an object to be inspected on one surface side. An anisotropically conductive sheet body formed with a protruding portion corresponding to an electrode to be inspected on a circuit board, and densely filled with conductive particles in an insulating and elastic polymer material; An insulating sheet body integrally joined to the one surface side of the sheet body and having an opening corresponding to the electrode to be inspected of the circuit board to be inspected, and a protrusion relating to a conductive part of the anisotropic conductive sheet body Can protrude into the opening of the insulating sheet body, and the surface of the end of the protruding part is substantially at the same level as the surface of the insulating sheet body. Therefore, the electrodes to be inspected, such as lead electrodes, on the circuit board to be inspected have a fine electrode pitch, a fine and high-density complicated pattern, and the fine wiring connected to these lead electrodes is exposed. In this case, the required electrical connection can be reliably achieved with respect to the circuit board, the connection reliability is high, and the circuit board is sufficiently inspected while securing the required positional accuracy. The anisotropic conductive sheet which can be manufactured can be manufactured easily and with high precision.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
First, the configuration of the anisotropic conductive sheet manufactured by the method of the present invention will be described.
9 and 10 show a specific configuration example of the anisotropic conductive sheet 11 manufactured by the method of the present invention, in which the insulating sheet 1 is disposed on one surface of the anisotropic conductive sheet 8. And are integrally joined.
In the anisotropic conductive sheet body 8, a plurality of conductive portions 10 extending in the thickness direction are arranged in a state in which the conductive portions 10 are insulated from each other by the insulating portion 12 and correspond to the electrodes to be inspected on the circuit board to be inspected. Each of the conductive portions 10 protrudes into the opening 2 of the insulating sheet 1, and the surface of the protruding end of the conductive portion 10 is formed in a shape that is substantially the same level as the surface of the insulating sheet 1.
[0008]
Each of the conductive portions 10 is configured by densely filling conductive particles 5 in an insulating and elastic polymer material 4, and usually has pressurized conductivity whose resistance value is reduced by pressurization. The filling rate of the conductive particles 5 in the conductive portion 10 is 3% by volume or more and 30% by volume or less, preferably 5% by volume or more and 20% by volume or less. When the filling rate of the conductive particles 5 is low, the resistance value does not decrease even if the pressing force is increased, so that it is difficult to make a reliable electrical connection. The thickness D of the conductive portion 10 is preferably 0.1 to 5 mm, particularly preferably 0.3 to 3 mm. When the thickness D of the conductive portion 10 is in this range, effective conductivity can be reliably obtained even with a small pressure.
[0009]
Further, the thickness d of the insulating sheet 1 is practically 0.01 to 0.8 mm, particularly preferably 0.02 to 0.2 mm. If the thickness d of the insulating sheet 1 is within this range, the displacement of the conductive portion due to molding distortion generated during molding in the manufacture of the anisotropic conductive sheet 8 is suppressed to a range that can sufficiently withstand circuit board inspection. In addition, effective conductivity is reliably obtained even with a small pressure. The height h of the conductive portion 10 protruding into the opening 2 of the insulating sheet body 1 is preferably the same as the thickness d of the insulating sheet body 1.
[0010]
As the conductive particles 5 constituting the conductive portion 10, for example, particles of a metal exhibiting magnetism such as nickel, iron, and cobalt or particles of alloys thereof, or plating of these particles with gold, silver, palladium, rhodium, or the like is used. Examples thereof include those obtained by plating non-magnetic metal particles or inorganic particles such as glass beads or polymer particles with a conductive magnetic material such as nickel or cobalt. From the viewpoint of reducing the manufacturing cost, particles of nickel, iron or an alloy thereof are particularly preferable, and gold-plated particles can be preferably used in terms of electrical characteristics such as low contact resistance.
[0011]
The particle size of the conductive particles 5 is preferably 10 to 400 μm, particularly preferably 20 to 400 μm, from the viewpoint of ensuring sufficient electrical contact between the conductive particles in the conductive portion 10 and maintaining sufficient contact stability of the conductive portion 10. １００100 μm is preferred.
[0012]
As the insulating and elastic polymer material constituting the conductive portion 10, a polymer material having a crosslinked structure is preferable, and as an uncrosslinked polymer material that can be used to obtain such a polymer material having a crosslinked structure, , Silicone rubber, polybutadiene, natural rubber, polyisoprene, styrene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, urethane rubber, polyester rubber, chloroprene rubber, epichlorohydrin rubber, etc. Can be mentioned.
[0013]
Further, as the insulating sheet body 1, the above-mentioned insulating and elastic polymer material mentioned as a constituent of the conductive portion 10 of the anisotropic conductive sheet body 8, a thermoplastic resin such as a polyethylene terephthalate resin, For example, a vinyl chloride resin, a polystyrene resin, a polyacrylonitrile resin, a polyethylene resin, an acrylic resin, a polybutadiene resin, or a thermosetting resin such as a polyimide resin or an epoxy resin is used.
[0014]
Next, a method for producing the anisotropic conductive sheet of the present invention will be described.
FIG. 1 is an explanatory perspective view showing two insulating sheet bodies in which openings corresponding to electrodes to be inspected of a circuit board to be inspected are formed, FIG. 2 is a sectional view for explanation, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which the pressure-sensitive adhesive sheet is attached to two insulating sheet bodies each having a portion, and FIG. 4 illustrates a layer of a molding material including a mixture of conductive particles having magnetic properties and a polymer material. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which the pressure-sensitive adhesive sheet is attached between two insulating sheet bodies, and FIG. 5 illustrates a state in which a pressing force and a parallel magnetic field are applied to the molding material layer in FIG. It is explanatory sectional drawing.
[0015]
As shown in FIGS. 1 and 2, a circular opening 2 having a diameter substantially equal to the width of the electrode to be inspected is formed in a portion of the insulating sheet body 1 corresponding to the electrode to be inspected on the circuit board to be inspected. It is formed using an NC-controlled drilling apparatus, a laser processing apparatus using excimer laser light as a light source, or the like. Two such insulating sheet bodies 1 are prepared. 6 is a guide hole.
[0016]
Next, as shown in FIG. 3, the opening 2 of the insulating sheet body 1 and its surroundings are covered with a pressure-sensitive adhesive sheet 3 having a smooth surface and a uniform thickness. In a state where the corresponding openings 2 of the body 1 are aligned so as to face each other, as shown in FIG. 4, the mixture is made of a mixture of conductive particles 5 having magnetism and a polymer material 4A to be a polymer substance 4. A layer of a molding material (also referred to as a “mixture sheet”) is formed to obtain an anisotropic conductive sheet material layer 20 including two insulating sheet bodies 1 and a layer of a molding material .
[0017]
Next, as shown in FIG. 5, the anisotropic conductive sheet material layer 20 composed of two insulating sheet bodies 1 and a layer of a molding material is pressurized to flow the molding material to change the outer shape of the mixture sheet. While applying a parallel magnetic field in the thickness direction of the mixture sheet, the molding material is cured while the conductive particles 5 are oriented in the thickness direction of the mixture sheet by the magnetic force, and the two insulating sheet bodies 1 are cured. The integrated material layer for an anisotropic conductive sheet 20A shown in FIG. 8 in which the formed molding material layers are integrated is manufactured. In addition, as a means for curing the molding material after changing the outer shape of the mixture sheet, crosslinking is generally used. Next, as shown in FIG. 9, both the pressure-sensitive adhesive sheet 3 and one of the insulating sheet members 1 are removed to manufacture the anisotropic conductive sheet 11.
[0018]
The mold shown in FIG. 5 includes an upper mold 21 and a lower mold 22 each constituting an electromagnet. The upper mold 21 and the lower mold 22 have a ferromagnetic material portion M having a pattern corresponding to an electrode to be inspected on a circuit board to be inspected. And a pole plate 23 and a pole plate 24 having a flat surface, each of which is made up of a non-magnetic material portion N.
[0019]
As shown in FIG. 6, instead of the magnetic pole plate 23 and the magnetic pole plate 24, a ferromagnetic portion M having a pattern corresponding to the electrode to be inspected of the circuit board to be inspected, and a non-magnetic material portion N other than the pattern, On the lower surface of the upper mold 21 and the upper surface of the lower mold 22, magnetic plates 25 and 26 in which the ferromagnetic material portion M protrudes from the nonmagnetic material portion N can be used. In this case, a stronger parallel magnetic field is applied to the anisotropic conductive sheet material layer 20 in the conductive portion arranged corresponding to the electrode to be inspected on the circuit board to be inspected.
[0020]
Instead of the pole plates 23 and 24, ferromagnetic plates 27 and 28 having a smooth surface and a uniform thickness can be used as shown in FIG. In this case, a uniform parallel magnetic field is applied at any point of the material layer 20 for the anisotropic conductive sheet. In this case, the electric resistance value of the conductive portion of the formed anisotropic conductive sheet corresponding to the electrode to be inspected of the circuit board to be inspected is the magnetic pole plate 23 and the magnetic pole plate 24 or the magnetic pole plate 25 and the magnetic pole plate 26 Shows a slightly higher value than when molded using
[0021]
Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
[0022]
【Example】
Two polyethylene terephthalate sheets each having a thickness of 0.05 mm, a length of 300 mm, and a width of 400 mm are stacked, and have a diameter of 0.2 mm at a position corresponding to an electrode to be inspected on a circuit board to be inspected by an NC control drilling apparatus. Openings 2 formed by holes and four guide holes 6 each having a diameter of 3.0 mm at four corners of the sheet were formed (see FIGS. 1 and 2), and two insulating sheet bodies 1 were formed. Next, the opening 2 except for the guide holes 6 of the two insulating sheet bodies 1 and the periphery thereof were covered with a 0.05 mm-thick polyimide adhesive sheet 3 (see FIG. 3). Next, on one of the two insulating sheet bodies 1, the surface was roughened with # 600 sandpaper, and then a thin layer of thermosetting silicone rubber was applied to the surface.
[0023]
Next, a molding material is prepared by mixing room-temperature-curable silicone rubber with magnetic conductive particles 5 of gold-plated nickel having an average particle size of 40 μm at a ratio of 12% by volume. An anisotropic conductive sheet material layer 20 was formed between the sheet bodies, and this was placed in the cavity of the mold. This mold includes an upper mold 21 and a lower mold 22 each constituting an electromagnet. The upper mold 21 and the lower mold 22 include a ferromagnetic material portion M having a pattern corresponding to an electrode to be inspected on a circuit board to be inspected, A magnetic pole plate 23 and a magnetic pole plate 24 having a flat surface and made of other nonmagnetic portions N are provided. Positioning was performed using guide pins so that the ferromagnetic portions M of the pole plates 23 and 24 and the opening 2 of the insulating sheet body 1 of the anisotropic conductive sheet material layer 20 were overlapped (FIG. 5). reference). In this state, the electromagnets of the upper mold 21 and the lower mold 22 are operated, thereby applying a pressing force and a parallel magnetic field in the thickness direction of the anisotropic conductive sheet material layer 20, and in this state at 60 ° C. for 8 hours. After leaving to cure, the polyimide adhesive tape 3 and one of the pair of insulating sheet bodies 1 are removed, and one insulating sheet body 1 and an anisotropic conductive sheet body 8 made of the cured molding material are integrated. An anisotropic conductive sheet 11 was manufactured.
[0024]
Using the anisotropic conductive sheet obtained in the above example, an electrical test was performed with the configuration shown in FIG. 11, reference numeral 61 denotes an inspection head, 62 denotes an anisotropic conductive sheet, 63 denotes an off-grid adapter, 64 denotes a printed circuit board to be inspected, 64A denotes an electrode to be inspected, and 65 denotes an inspection electrode.
The anisotropic conductive sheet 62 of this example has a plurality of conductive portions in the thickness direction and has a flat surface.
All the wiring portions of the printed circuit board 64 to be inspected were exposed, and the minimum pitch of the wiring and the electrode to be inspected was as fine as 0.5 mm. Was successfully tested.
[0025]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, the anisotropic conductive sheet to be manufactured has a plurality of conductive portions extending in the thickness direction while being insulated from each other by the insulating portion, and the conductive portion is an object to be inspected on one surface side. An anisotropically conductive sheet body formed with a protruding portion corresponding to an electrode to be inspected on a circuit board, and densely filled with conductive particles in an insulating and elastic polymer material; An insulating sheet body integrally joined to the one surface side of the sheet body and having an opening corresponding to the electrode to be inspected of the circuit board to be inspected, and a protrusion relating to a conductive part of the anisotropic conductive sheet body Can protrude into the opening of the insulating sheet body, and the surface of the end of the protruding part is substantially at the same level as the surface of the insulating sheet body. Therefore, the electrodes to be inspected, such as lead electrodes, on the circuit board to be inspected have a fine electrode pitch, a fine and high-density complicated pattern, and the fine wiring connected to these lead electrodes is exposed. In this case, the required electrical connection can be reliably achieved with respect to the circuit board, the connection reliability is high, and the circuit board is sufficiently inspected while securing the required positional accuracy. The anisotropic conductive sheet which can be manufactured can be manufactured easily and with high precision.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory perspective view showing two insulating sheet bodies in a state where openings corresponding to electrodes to be inspected are formed on a circuit board to be inspected used in the method of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing two insulating sheet bodies in a state where openings corresponding to electrodes to be inspected are formed on a circuit board to be inspected used in the method of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing a state where an adhesive sheet is attached to two insulating sheet bodies.
FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a layer of a molding material made of a mixture of conductive particles having magnetic properties and a polymer material is disposed between two insulating sheet bodies to which an adhesive sheet is attached. is there.
5 is an explanatory sectional view showing a state in which a pressing force and a parallel magnetic field are applied to a layer of the molding material in FIG. 4;
FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view showing a state similar to FIG. 5 when a mold having another magnetic pole plate is used.
FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view showing a state similar to FIG. 5 when a mold having a ferromagnetic plate is used instead of the pole plate.
FIG. 8 is an explanatory cross-sectional view showing an integrated anisotropic conductive sheet material layer in which an insulating sheet body and an anisotropic conductive sheet body are integrally formed.
9 is an explanatory cross-sectional view showing a completed anisotropic conductive sheet in which both the pressure-sensitive adhesive sheet and one of the insulating sheet members are removed from the anisotropically conductive sheet material layer integrated product of FIG.
FIG. 10 is an explanatory perspective view showing a completed anisotropic conductive sheet in which both the pressure-sensitive adhesive sheet and one of the insulating sheet bodies are removed from the integrated material layer for an anisotropic conductive sheet of FIG. 8;
FIG. 11 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an apparatus for performing an electrical inspection using an anisotropic conductive sheet manufactured in an example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating sheet body 2 Opening 3 Adhesive sheet 4 Insulating and elastic polymer substance 4A Polymer material 5 Conductive particle 6 Guide hole 7 Spacer 8 Anisotropic conductive sheet body 10 Conducting part 11 Anisotropic conductive sheet 12 Insulating part 20 Anisotropically conductive sheet material layer 20A Anisotropically conductive sheet material layer integrated product 21 Upper die 22 Lower die 23 Magnetic pole plate 24 Magnetic pole plate 25 Magnetic pole plate 26 Magnetic pole plate 27 Magnetic pole plate 28 Magnetic pole plate M Ferromagnetic material Part N Non-magnetic part 61 Inspection head 62 Anisotropic conductive sheet 63 Off-grid adapter 64 Printed circuit board 64A Inspected electrode 65 Inspection electrode

Claims

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。A molding material layer made of a polymer material containing conductive particles having magnetism, using a pair of insulating sheets having openings corresponding to the electrodes to be inspected of the circuit board to be inspected. Is arranged, and a parallel magnetic field is applied to the molding material layer in the thickness direction to apply pressure while moving the conductive particles by the magnetic force to flow the polymer material of the molding material layer to change its outer shape. At the same time, the polymer material is cured into a polymer material, thereby forming an anisotropic conductive sheet body, and at least one of the pair of insulating sheet bodies is joined to the anisotropic conductive sheet body. A method for producing an anisotropic conductive sheet, comprising:

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。A pair of insulating sheets having openings corresponding to the electrodes to be inspected of the circuit board to be inspected are provided with an opening covering sheet so as to cover the openings, and the pair of insulating sheets provided with the opening covering sheets is provided with a pair of insulating sheets. Aligning the corresponding openings so that they face each other, and in this state, disposing a molding material layer made of a polymer material containing conductive particles having magnetism between the pair of insulating sheet bodies, and covering the openings. A material layer for an anisotropic conductive sheet, comprising a pair of insulating sheet bodies provided with a sheet and a molding material layer, is pressed to cause the polymer material of the molding material layer to flow, thereby changing its outer shape, and over parallel magnetic field in the thickness direction to cure the polymeric material while moving the conductive particles by the magnetic force to the layers to the polymer substance, thereby, the anisotropic conductive sheet body, the opening cover An insulating sheet body provided with a sheet is integrally joined to obtain an integrated material layer for an anisotropic conductive sheet, and from this integrated material layer for an anisotropic conductive sheet, both opening covering sheets and one of the A method for producing an anisotropic conductive sheet, comprising removing an insulating sheet body.

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。The anisotropic conductive sheet to be manufactured has a plurality of conductive portions extending in the thickness direction while being insulated from each other by the insulating portions, and the conductive portions correspond to the electrodes to be inspected of the circuit board to be inspected on one surface side. Anisotropically conductive sheet body in which conductive particles are densely filled in an insulating and elastic polymer material, and an anisotropically conductive sheet body integrally formed on the one surface side of the anisotropically conductive sheet body. An insulating sheet body having an opening corresponding to an electrode to be inspected of a circuit board to be inspected, wherein a protrusion relating to a conductive portion of the anisotropic conductive sheet body has an opening in the insulating sheet body. The anisotropic conductive sheet according to claim 1 or 2, wherein the surface of the end portion of the protruding portion projects substantially in the same level as the surface of the insulating sheet body. Production method.

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。A parallel magnetic field is applied by using a magnetic pole plate having a ferromagnetic portion arranged corresponding to an opening corresponding to an inspection electrode of a circuit board to be inspected in a pair of insulating sheet bodies. Item 4. The method for producing an anisotropic conductive sheet according to any one of Items 3.

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。The method for producing an anisotropic conductive sheet according to claim 4, wherein a pole plate having a flat surface is used.

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。The method for producing an anisotropic conductive sheet according to claim 4, wherein a magnetic plate having a protruding ferromagnetic material portion is used.