專(zhuān)利名稱(chēng)：各向異性導(dǎo)電連接器,探針元件,和晶片檢測(cè)儀器及晶片檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明柵極各向異性導(dǎo)電連接器，其適用于對(duì)形成于晶片上的晶片狀態(tài)的多個(gè)集成電路執(zhí)行電氣檢測(cè)，裝配有該各向異性導(dǎo)電連接器的探針元件，晶片檢測(cè)儀器裝配有該探針元件，和使用該探針元件的晶片檢測(cè)方法，特別涉及適用于對(duì)集成電路執(zhí)行電氣檢測(cè)的各向異性導(dǎo)電連接器，該集成電路形成于晶片上，其直徑是，例如，8英寸或更大，其上形成的集成電路中要被檢測(cè)的總的電極數(shù)目至少為5000個(gè)，該集成電路是以晶片的狀態(tài)呈現(xiàn)的，裝配有該各向異性導(dǎo)電連接器的探針元件，裝配有該探針的晶片檢測(cè)儀器，和使用該探針元件的晶片檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體集成電路裝置的制造工藝中，在大量集成電路形成于由，例如硅形成的晶片上后，每個(gè)這樣的集成電路通常都受到探針測(cè)試，這樣其中的基本電氣特性被檢測(cè)，因此挑選出有缺陷的集成電路。該晶片然后被切割，由此形成半導(dǎo)體芯片。這樣的半導(dǎo)體芯片被放置并密封于合適的封裝殼中。每個(gè)這樣封裝的半導(dǎo)體集成電路裝置進(jìn)一步接受老化(burn-in)測(cè)試，這樣高溫環(huán)境下其中的電氣特性被檢測(cè)，因此挑選出具有潛在缺陷的半導(dǎo)體集成電路裝置。
在集成電路這樣的電氣檢測(cè)中，如探針測(cè)試或老化測(cè)試，用于電連接作為測(cè)試儀檢測(cè)目標(biāo)的每個(gè)待檢測(cè)電極的探針元件被使用。這樣的探針元件，是公知的由用于檢測(cè)的電路板組成的元件，其上檢測(cè)電極按照相應(yīng)于待檢測(cè)電極的圖案形成，且各向異性導(dǎo)電的彈性體薄片被安置于用于檢測(cè)的電路板上。
這樣的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片，迄今這樣的具有不同結(jié)構(gòu)的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片已經(jīng)公知。例如，已公開(kāi)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)93393/1976揭示了一種各向異性導(dǎo)電彈性體薄片(以下稱(chēng)為“dispersion type anisotropically conductive elastomer sheet(分散型各向異性導(dǎo)電彈性體薄片)”)是通過(guò)均勻分散金屬顆粒于彈性體中而獲得的，已公開(kāi)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)147772/1978揭示了一種各向異性導(dǎo)電彈性體薄片(以下稱(chēng)為“uneven distribution type anisotropicallyconductive elastomer sheet(不均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性體薄片)”)，是通過(guò)不均勻地分散導(dǎo)電磁芯顆粒于彈性體中以形成大量導(dǎo)電性顆粒，和用于將其彼此絕緣的絕緣部件獲得的，該導(dǎo)電性顆粒在厚度方向上延伸。進(jìn)一步，已公開(kāi)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)250906/1986揭示了一種不均勻分布型的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片，借助其可在每個(gè)導(dǎo)電性部件和絕緣部件之間形成限定水平的差異。
在不均勻分布型的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片中，因?yàn)閷?dǎo)電部件是按照相應(yīng)于要檢測(cè)的集成電路的待檢測(cè)電極的圖案形成的，和分散型各向異性導(dǎo)電彈性體薄片比較，因?yàn)榭色@得高度可靠性的電極之間的電連接，即使對(duì)待檢測(cè)的電極布局間距小的集成電路，即，待被檢測(cè)的相鄰電極的中心距離。
在這樣不均勻分布型的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片中，有必要將其保持并固定于相對(duì)電路板的特定位置以便檢測(cè)，且在對(duì)它們的電連接的操作中保持并固定于檢測(cè)目標(biāo)。
然而，各向異性導(dǎo)電彈性體薄片是柔軟的且易于變形，因此其操作性低。此外，近年來(lái)，隨著電氣產(chǎn)品的小型化或高密度布線，隨著電極布局間距變小，其中所用的集成電路裝置傾向于增加電極數(shù)目且高密度地布置電極。因此，對(duì)于對(duì)檢測(cè)目標(biāo)的待檢測(cè)電極的電連接，不均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的定位和保持及固定將變得困難。
另一方面，在老化測(cè)試中，即使當(dāng)對(duì)集成電路的不均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性體薄片必要的定位，和保持及固定實(shí)現(xiàn)了，也有問(wèn)題，當(dāng)不均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的導(dǎo)電部件和集成電路裝置的待檢測(cè)電極受到由于溫度變化而產(chǎn)生的熱滯時(shí)，會(huì)出現(xiàn)不均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的導(dǎo)電部件和集成電路裝置的待檢測(cè)電極之間的位置偏差，因?yàn)榻M成檢測(cè)目標(biāo)的集成電路裝置的材料(例如，硅)，和組成不均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性體薄片材料(例如，硅酮橡膠)之間的熱膨脹系數(shù)極大的不同，作為結(jié)果，電連接狀態(tài)改變，因此穩(wěn)定的連接狀態(tài)不能維持。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，一種具有開(kāi)口的金屬制的結(jié)構(gòu)板(frameplate)組成的各向異性導(dǎo)電連接器和安置在該結(jié)構(gòu)板的開(kāi)口中的各向異性導(dǎo)電薄片被提出(參看公開(kāi)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)40224/1999)，該各向異性導(dǎo)電薄片外圍邊緣由開(kāi)口邊緣繞結(jié)構(gòu)板支撐。
各向異性導(dǎo)電連接器通常由下面的方式制成。
如圖23所示，給出了由頂部夾板80和底部夾板85組成的用于澆鑄各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的模子，頂部夾板80和底部夾板85于是形成一個(gè)夾板對(duì)，具有開(kāi)口91的結(jié)構(gòu)板90排列放置在模子中，具有分散于聚合物質(zhì)形成材料中的導(dǎo)電顆粒的澆鑄材料展示出磁性，該聚合物質(zhì)形成材料通過(guò)固化處理變成彈性聚合物質(zhì)，該澆鑄材料被填充到包括結(jié)構(gòu)板90的開(kāi)口91和其周?chē)拈_(kāi)口邊緣的區(qū)域，以形成澆鑄材料層95。這里，包含在澆鑄材料層95的導(dǎo)電顆粒P在澆鑄材料層95中是分散的狀態(tài)。
在模子中的頂部夾板80和底部夾板85分別具有由多個(gè)鐵磁物質(zhì)層81或86和非磁性物質(zhì)層82或87組成的澆鑄表面，鐵磁物質(zhì)層81或86按照相應(yīng)于待澆鑄的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的導(dǎo)電部件的圖案形成，非磁性物質(zhì)層82或87形成于這樣的部分，這些部分為非鐵磁物質(zhì)層81或86分別形成的部分，且非磁性物質(zhì)層82和87這樣布置以便它們相對(duì)應(yīng)的鐵磁物質(zhì)層81和86彼此相對(duì)。
例如，一對(duì)電磁體被安置在頂部夾板80的上表面和底部夾板85的下表面，且電磁鐵是這樣操作的，通過(guò)在澆鑄材料層95的厚度方向上施加磁場(chǎng)至澆鑄材料層95，該磁場(chǎng)在底部夾板80的鐵磁物質(zhì)層81和它們相應(yīng)的底部夾板85的鐵磁物質(zhì)層86之間部分具有較高的強(qiáng)度，即變成導(dǎo)電部件的部分，而非其它部分。作為結(jié)果，分散在澆鑄材料層95中的導(dǎo)電顆粒P聚積在這樣的部分，其中具有較高強(qiáng)度的磁場(chǎng)被施加到澆鑄材料層95中，即，在頂部夾板80的鐵磁物質(zhì)層81和它們相應(yīng)的底部夾板85的鐵磁物質(zhì)層86之間的部分，且進(jìn)一步這樣取向，以便在澆鑄材料層的厚度方向上排列。在該狀態(tài)下，澆鑄材料層95受到固化處理，由此由多個(gè)導(dǎo)電部件組成的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片，和用于將這些導(dǎo)電部件彼此絕緣的絕緣部件以這樣的狀態(tài)澆鑄，以便其外圍邊緣被繞結(jié)構(gòu)板的開(kāi)口邊緣支撐，由此制造出各向異性導(dǎo)電連接器，其中導(dǎo)電顆粒P以這樣的取向狀態(tài)包含在各向異性導(dǎo)電彈性體薄片中，以便在厚度方向上排列。
根據(jù)這樣的各向異性導(dǎo)電連接器，其難于變形且易于操作，因?yàn)楦飨虍愋詮椥泽w薄片由金屬制的結(jié)構(gòu)板支撐，且定位標(biāo)記(例如，孔)事先形成于結(jié)構(gòu)板上，由此對(duì)于對(duì)集成電路裝置的電連接操作的定位和保持及固定到集成電路裝置上可容易地執(zhí)行。此外，熱膨脹系數(shù)低的材料被用作形成結(jié)構(gòu)板的材料，由此各向異性導(dǎo)電薄片的熱膨脹被結(jié)構(gòu)板限制，以便即使當(dāng)其受到溫度變化產(chǎn)生的熱滯時(shí)，不均勻分布型各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的導(dǎo)電部件和集成電路裝置的待檢測(cè)電極之間的位置偏差被阻止。作為結(jié)果，可穩(wěn)定地保持良好的電連接狀態(tài)。
順便指出，在為形成于晶片上的集成電路執(zhí)行的探針測(cè)試中，迄今采用這樣一種方法，晶片被分成多個(gè)區(qū)域，其中每個(gè)區(qū)域內(nèi)形成大量集成電路中16或32個(gè)集成電路，探針測(cè)試整體地為形成于該區(qū)域內(nèi)的所有集成電路執(zhí)行，且探針測(cè)試連續(xù)地對(duì)形成于其它區(qū)域內(nèi)的集成電路執(zhí)行。
近年來(lái)，有整體地對(duì)，例如64或124個(gè)集成電路，或形成于晶片上的大量集成電路中所有集成電路執(zhí)行探針測(cè)試的需求，以便提高檢測(cè)效率并降低檢測(cè)成本。
另一個(gè)方面，在老化測(cè)試中，需要長(zhǎng)時(shí)間逐個(gè)執(zhí)行大量集成電路裝置的電氣檢測(cè)，因?yàn)樽鳛闄z測(cè)目標(biāo)的每個(gè)集成電路裝置都是精細(xì)的，且其操作不方便，由此，檢測(cè)成本顯著增高。因?yàn)檫@個(gè)原因，提出了WLBI(晶片Lebel老化)測(cè)試，其中老化測(cè)試對(duì)以晶片狀態(tài)形成于晶片上的大量集成電路整體執(zhí)行。
當(dāng)作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片具有大尺寸時(shí)，例如，至少直徑8英寸，且形成于其上的待檢測(cè)的電極數(shù)目為，例如，至少5000個(gè)，特別地，至少10000個(gè)，然而，當(dāng)上述各向異性導(dǎo)電連接器被用作探針測(cè)試或WLBI測(cè)試的探針元件時(shí)，會(huì)牽涉到下面的問(wèn)題，因?yàn)槊總€(gè)集成電路中待檢測(cè)電極的間距及其小。
也就是，為了檢測(cè)具有，例如，8英寸(約20cm)直徑的晶片，有必要使用具有直徑為約8英寸的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片作為各向異性導(dǎo)電連接器。然而，這樣的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片整個(gè)面積大，當(dāng)每個(gè)導(dǎo)電部件精細(xì)，且表面的面積對(duì)各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的整個(gè)表面的面積比例低。因此，安全地產(chǎn)生制造這樣的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片極度困難。因此，各向異性導(dǎo)電彈性體薄片制造的產(chǎn)量被極大地降低。作為結(jié)果，各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的制造成本增加，結(jié)果檢測(cè)成本增加。
當(dāng)上述各向異性導(dǎo)電連接器被用作探針測(cè)試或晶片的WLBI測(cè)試的探針元件時(shí)，牽涉到下面的問(wèn)題。
在探針測(cè)試中，如上所述，采用這樣一種方法，其中晶片被分成兩個(gè)或更多區(qū)域，探針測(cè)試對(duì)形成于每個(gè)所劃分的區(qū)域內(nèi)的集成電路整體執(zhí)行。當(dāng)探針測(cè)試對(duì)形成于每個(gè)劃分的區(qū)域內(nèi)的集成電路執(zhí)行時(shí)，其中的集成電路高度集成地形成于直徑為8英寸或12英寸的晶片上，要求對(duì)一個(gè)晶片多次執(zhí)行檢測(cè)工藝的步驟。因此，為了對(duì)大量晶片執(zhí)行探針測(cè)試，要求所用的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片在重復(fù)使用時(shí)具有高耐用性。
另一方面，在WLBI測(cè)試中，其上導(dǎo)電部件處的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片由晶片中待檢測(cè)電極和用于檢測(cè)的電路板的檢測(cè)電極用壓力保持，該晶片是檢測(cè)目標(biāo)，而且該各向異性導(dǎo)電彈性體薄片在該狀態(tài)于長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)被暴露至高溫環(huán)境。因此，要求各向異性導(dǎo)電彈性體薄片具有高耐用性，即使其在這樣苛刻條件下被重復(fù)使用。
從該觀點(diǎn)看，這些具有耐用性的材料被選為各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的材料，即，用在晶片探針測(cè)試或WLBI測(cè)試中的彈性聚合物質(zhì)和導(dǎo)電顆粒。
即使這些具有耐用性的材料被選為用于各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的材料，實(shí)際獲得的單個(gè)產(chǎn)品通常在耐用性發(fā)明變低。其原因被認(rèn)為是可歸于這樣的事實(shí)，即每個(gè)各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的導(dǎo)電部件中凸出的高度，導(dǎo)電顆粒取向的狀態(tài)，導(dǎo)電顆粒的比例等不同。作為研究各個(gè)導(dǎo)電部件中凸出的高度，導(dǎo)電顆粒取向的狀態(tài)，導(dǎo)電顆粒的比例等的方法，而不損傷各向異性導(dǎo)電彈性體薄片，除了視覺(jué)判斷，沒(méi)有其它的方法。這樣的方法涉及一個(gè)問(wèn)題，即不僅客觀判斷不可能，而且各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的制造成本增加，因?yàn)椴僮鞅旧硎菢O度復(fù)雜的。此外，因?yàn)楦飨虍愋詮椥泽w薄片的耐用性不能通過(guò)普通導(dǎo)通測(cè)試判斷，實(shí)際上耐用性程度第一次是通過(guò)使用各向異性導(dǎo)電彈性體薄片闡明的。
組成晶片的材料的線性熱膨脹系數(shù)，例如，硅約為3.3×10-6/k。另一方面，組成各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的線性熱膨脹系數(shù)，例如，硅酮橡膠約為2.2×10-4/k。因此，當(dāng)在25℃時(shí)每個(gè)都具有20cm的直徑的晶片和各向異性導(dǎo)電彈性體薄片從20℃加熱到120℃時(shí)，理論上晶片直徑的變化只有0.0066cm，但各向異性彈性體薄片直徑變化量為0.44cm。
當(dāng)晶片和各向異性導(dǎo)電彈性體薄片之間如上所述，在平面方向上熱膨脹絕對(duì)數(shù)量產(chǎn)生大差異時(shí)，阻止晶片中待檢測(cè)電極和各向異性導(dǎo)電彈性體薄片中導(dǎo)電顆粒之間對(duì)WLBI測(cè)試位置偏差極其困難，即使當(dāng)各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的外圍邊緣由具有和晶片線性熱膨脹系數(shù)相等的結(jié)構(gòu)板固定。
作為用于WLBI測(cè)試的探針元件是公知的探針元件，其中各向異性導(dǎo)電彈性體薄片被固定于用于檢測(cè)的電路板，其由，例如具有和晶片相等的線性熱膨脹系數(shù)的陶瓷組成(參看，例如公開(kāi)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)231019/1995和5666/1996等)。在這樣的探針元件中，作為固定各向異性導(dǎo)電彈性體薄片至用于檢測(cè)的電路板的方法，該方法中各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的外圍部分被，例如，螺釘?shù)葯C(jī)械地固定，該方法用粘合劑等固定，等等也被考慮。
然而，在各向異性導(dǎo)電彈性體薄片的外圍部分被螺釘?shù)裙潭ǖ姆椒ㄖ?，很難阻止晶片中待檢測(cè)電極和各向異性導(dǎo)電彈性體薄片中導(dǎo)電部件之間的位置偏差，其原因如同前面所述的固定到結(jié)構(gòu)板的方法的原因。
另一個(gè)方面，在用粘合劑固定的方法中，有必要只應(yīng)用粘合劑至各向異性導(dǎo)電彈性體薄片中的絕緣部件以便確保實(shí)現(xiàn)對(duì)用于檢測(cè)的電路板的電連接。因?yàn)?，用在WLBI測(cè)試中的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片在導(dǎo)電部件的布局間距方面小，且相鄰導(dǎo)電部件之間的間隔小，然而，實(shí)際上很難做到。在用粘合劑固定的方法中，當(dāng)各向異性導(dǎo)電彈性體薄片有故障時(shí)，可以用新的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片取代老各向異性彈性體薄片，因此有必要取代整個(gè)探針元件，包括用于檢測(cè)的電路板。作為結(jié)果，招致檢測(cè)成本增加。
當(dāng)晶片探針測(cè)試或WLBI測(cè)試是通過(guò)使用各向異性導(dǎo)電連接器執(zhí)行的時(shí)，其上的各向異性導(dǎo)電彈性體薄片通過(guò)作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片和用于檢測(cè)的電路板用壓力保持，從而由彈性聚合物質(zhì)形成的導(dǎo)電部件在壓力下變形，由此實(shí)現(xiàn)作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片的待檢測(cè)電極和用于檢測(cè)的電路板的檢測(cè)電極之間的電連接。
在對(duì)作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片的待檢測(cè)電極和用于檢測(cè)的電路板的檢測(cè)電極之間的電連接中，當(dāng)各個(gè)待檢測(cè)電極的凸出高度和各個(gè)檢測(cè)電極的凸出高度改變時(shí)，施加到各向異性導(dǎo)電連接器中各個(gè)導(dǎo)電部件上的擠壓力改變，由此，在各個(gè)導(dǎo)電部件中，壓力下的變形程度隨施加到各個(gè)導(dǎo)電部件上的擠壓力的強(qiáng)度變化，這樣實(shí)現(xiàn)了待檢測(cè)電極和用于檢測(cè)的電路板的檢測(cè)電極之間的電連接。各向異性導(dǎo)電連接器這樣的功能將被稱(chēng)為“等級(jí)差吸收能力(level difference-absorbingability)”。
因?yàn)楦飨虍愋詫?dǎo)電連接器的等級(jí)差吸收能力是由壓力下變形的傾向產(chǎn)生的，形成導(dǎo)電部件的彈性聚合物質(zhì)具有這樣的傾向，隨著各個(gè)待檢測(cè)電極之間凸出高度差和各個(gè)檢測(cè)電極之間凸出高度差變得更大，要求更大的擠壓力以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有待檢測(cè)電極的電連接。當(dāng)各個(gè)待檢測(cè)電極之間凸出高度差和各個(gè)檢測(cè)電極之間凸出高度差太大時(shí)，難于實(shí)現(xiàn)對(duì)所有待檢測(cè)電極的電連接。
各向異性導(dǎo)電連接器中由彈性聚合物質(zhì)形成的單個(gè)導(dǎo)電部件的凸出高度在某些情形下可以改變。
因?yàn)楦鱾€(gè)導(dǎo)電部件中凸出高度差大的各向異性導(dǎo)電連接器的等級(jí)差吸收能力低，要求相當(dāng)大的擠壓力，通過(guò)這樣的各向異性導(dǎo)電連接器實(shí)現(xiàn)對(duì)作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片上的所有待檢測(cè)電極的電連接，否則將在實(shí)現(xiàn)對(duì)所有待檢測(cè)電極的電連接中遇到困難。
當(dāng)作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片具有大尺寸，例如，至少8英寸的直徑，且形成于其上的待檢測(cè)電極的數(shù)目是，例如，至少5000個(gè)，特別地至少10000個(gè)，用在這樣的晶片檢測(cè)中的各向異性導(dǎo)電連接器被要求具有極其大量的導(dǎo)電部件。因此，用于檢測(cè)這樣的晶片的各向異性導(dǎo)電連接器被大技?jí)毫D壓以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)時(shí)對(duì)所有待檢測(cè)電極的電連接。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)所有待檢測(cè)電極的電連接，隨著各個(gè)待檢測(cè)電極之間的凸出高度差和各個(gè)檢測(cè)電極之間的凸出高度差變大，要求更大的擠壓力。
作為用于晶片檢測(cè)的探針元件，通過(guò)以該順序安置各向異性導(dǎo)電連接器和薄片狀連接器于用于檢測(cè)的電路板上所獲得的探針元件是公知的。在該探針元件中薄片狀連接器具有凸出的表面電極(凸起)，其通過(guò)鍍覆形成，且讓表面電極被和各個(gè)待檢測(cè)電極接觸，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢測(cè)電極的電連接。因?yàn)樵谶@樣的薄片狀連接器中的表面電極的凸出高度變化，且各個(gè)表面電極之間的凸出高度的差相對(duì)較大，所以在具有這樣的薄片狀連接器的探針元件中，各向異性導(dǎo)電連接器的等級(jí)差吸收能力變得極其重要。
在具有8英寸或更大直徑的大面積晶片檢測(cè)中，其中待檢測(cè)電極的數(shù)目極其大，當(dāng)要求的用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所有待檢測(cè)電極電連接的擠壓力變大是，要求大尺寸的機(jī)構(gòu)作為安裝在用于檢測(cè)晶片的晶片檢測(cè)儀器中的擠壓機(jī)構(gòu)。作為結(jié)果，整個(gè)晶片檢測(cè)儀器規(guī)模變大。因此，有必要用在晶片檢測(cè)儀器中的探針元件可通過(guò)小擠壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)所有電極的電氣檢測(cè)。因此，有必要用在這樣的探針元件中的各向異性導(dǎo)電連接器的各個(gè)導(dǎo)電部件之間的凸出高度差小，且等級(jí)差吸收能力高，從而可以通過(guò)小擠壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)所有電極的電氣檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于前面所述的情形做出的，且其第一個(gè)目的是提供一種各向異性導(dǎo)電連接器，通過(guò)它可在長(zhǎng)時(shí)間段上維持良好的導(dǎo)電性，即使其被重復(fù)使用多次，或即使其在高溫環(huán)境下被重復(fù)使用。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種適用于執(zhí)行多個(gè)集成電路電氣檢測(cè)的各向異性導(dǎo)電連接器，其中集成電路以晶片的狀態(tài)形成于晶片上，通過(guò)它定位，和保持及固定到晶片上可容易地執(zhí)行，該晶片是檢測(cè)目標(biāo)，即使當(dāng)晶片具有大的面積，例如，8英寸或更大的直徑，且所形成的集成電路中待檢測(cè)電極間距小，而且在長(zhǎng)時(shí)間段上保持良好的導(dǎo)電性，即使其被重復(fù)使用多次，或即使其在高溫環(huán)境下被重復(fù)使用。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種各向異性導(dǎo)電連接器，除了前面的目的，即使當(dāng)環(huán)境變化，例如，溫度改變導(dǎo)致的熱滯，也能穩(wěn)定地維持好的電連接狀態(tài)。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種探針元件，通過(guò)它，定位，和保持及固定到晶片，該晶片是檢測(cè)的目標(biāo)，即使當(dāng)晶片具有例如，直徑為8英寸或更大的大面積，也可容易地執(zhí)行，且所形成的集成電路中待檢測(cè)電極的間距小，而且長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持良好的導(dǎo)電性，耐熱性高，且即使當(dāng)其在高溫環(huán)境下重復(fù)使用時(shí)可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)的服務(wù)壽命。
本發(fā)明第五個(gè)目的是提供一種使用上述探針元件，對(duì)以晶片狀態(tài)形成于晶片上的多個(gè)集成電路執(zhí)行電氣檢測(cè)的晶片檢測(cè)儀器和晶片檢測(cè)方法。
本發(fā)明第六個(gè)目的是提供一種各向異性導(dǎo)電連接器和探針元件，當(dāng)對(duì)形成于晶片上的高度集成的集成電路執(zhí)行探針測(cè)試時(shí)，各向異性導(dǎo)電連接器和探針元件在重復(fù)使用中具有高耐用性，其中晶片具有8英寸或12英寸直徑。
本發(fā)明第七個(gè)目的是提供一種各向異性導(dǎo)電連接器和探針元件，當(dāng)對(duì)具有凸起電極，且高度集成地形成于具有大面積的晶片上的集成電路執(zhí)行探針測(cè)試時(shí)，各向異性導(dǎo)電連接器和探針元件在重復(fù)使用中具有高耐用性。
本發(fā)明第八個(gè)目的是提供一種各向異性導(dǎo)電連接器，其具有高等級(jí)差吸收能力，且通過(guò)它可構(gòu)造探針元件和晶片檢測(cè)儀器，該晶片檢測(cè)儀器可通過(guò)小擠壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)所有待檢測(cè)電極的電連接，即使檢測(cè)具有大面積，例如，8英寸或更大直徑的晶片，且至少具有5000個(gè)待檢測(cè)電極。
根據(jù)本發(fā)明，因此提供一種各向異性導(dǎo)電連接器，其包括彈性各向異性導(dǎo)電膜，其中多個(gè)用于連接的部件在所形成的膜中于厚度方向上延伸，其中彈性各向異性導(dǎo)電膜具有初始特性，假定用于連接的導(dǎo)電部件的總的數(shù)目是Y，用于連接的導(dǎo)電部件的電阻是R1g，該用于連接的導(dǎo)電部件處于這樣的狀態(tài)，即Y×1g的負(fù)荷在厚度方向上施加到其中彈性各向異性導(dǎo)電膜上，和用于連接的導(dǎo)電部件的電阻是R6g，該用于連接的導(dǎo)電部件處于這樣的狀態(tài)，即Y×6g的負(fù)荷在厚度方向上施加到其中彈性各向異性導(dǎo)電膜上，電阻R1g的值低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的90％，電阻R6g的值低于0.1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的95％，電阻R6g的值至少為0.5Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至多為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的1％。
根據(jù)本發(fā)明，也提供了一種各向異性導(dǎo)電連接器，其適用于對(duì)多個(gè)以晶片狀態(tài)形成于晶片上的集成電路的每個(gè)執(zhí)行電氣檢測(cè)，其包括結(jié)構(gòu)板，其中多個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔每個(gè)都在結(jié)構(gòu)板中的厚度方向上延伸，該結(jié)構(gòu)板相應(yīng)于電極區(qū)域形成，其中待檢測(cè)電極被安置，在所有或部分形成于作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片上的集成電路中，和多個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜被安置在各個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔中，各向異性導(dǎo)電膜安置孔在結(jié)構(gòu)板中，且每個(gè)由繞各向異性導(dǎo)電膜安置孔的外圍邊緣支撐，其中每個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜由功能部件和絕緣部件及要被支撐的部件組成，該功能部件具有多個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件，該用于連接的導(dǎo)電部件相應(yīng)于形成于作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片上的集成電路的待檢測(cè)電極安置，該用于連接導(dǎo)電部件含有導(dǎo)電顆粒且在膜厚度方向上延伸，該導(dǎo)電顆粒具有高密度磁性，該絕緣部件將這些用于連接的導(dǎo)電部件彼此絕緣，該要被支撐的部件整體地形成于功能部件的外圍邊緣，并固定到繞結(jié)構(gòu)板中各向異性導(dǎo)電膜安置孔的外圍邊緣，和其中彈性各向異性導(dǎo)電膜具有初始特性，假定用于連接的導(dǎo)電部件的總的數(shù)目是Y，用于連接的導(dǎo)電部件的電阻是R1g，該用于連接的導(dǎo)電部件處于這樣的狀態(tài)，即Y×1g的負(fù)荷在厚度方向上施加到其中彈性各向異性導(dǎo)電膜上，且用于連接的導(dǎo)電部件的電阻是R6g，該用于連接的導(dǎo)電部件處于這樣的狀態(tài)，即Y×6g的負(fù)荷在厚度方向上施加到其中彈性各向異性導(dǎo)電膜上，電阻R1g的值低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的90％，電阻R6g的值低于0.1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的95％，電阻R6g的值至少為0.5Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至多為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的1％。
按照本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器中，結(jié)構(gòu)板的線性熱膨脹系數(shù)優(yōu)選最大為3×10-5/K。
根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提供了一種探針元件，其適用于對(duì)多個(gè)集成電路中的每個(gè)執(zhí)行電氣檢測(cè)，該集成電路以晶片狀態(tài)形成于晶片上，其包括在用于檢測(cè)的電路板的表面上，檢測(cè)電極已按照相應(yīng)于集成電路的待檢測(cè)電極的圖案形成，該集成電路形成于作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片上，且上述各向異性導(dǎo)電連接器被安置在用于檢測(cè)的電路板的表面上。
在按照本發(fā)明的探針元件中，優(yōu)選結(jié)構(gòu)板的線性熱膨脹系數(shù)最大為3×10-5/K，且組成用于檢測(cè)的電路板的基體材料的線性熱膨脹系數(shù)最大為3×10-5/K。
在探針元件中，由絕緣薄片和多個(gè)電極結(jié)構(gòu)組成并按照相應(yīng)于待檢測(cè)電極的圖案安置的薄片狀連接器可被安置在各向異性導(dǎo)電連接器上，該多個(gè)電極結(jié)構(gòu)中的每個(gè)在絕緣薄片中的厚度方向上延伸。
根據(jù)本發(fā)明，還進(jìn)一步提供了晶片檢測(cè)儀器，其用于對(duì)多個(gè)以晶片狀態(tài)形成于晶片上的集成電路執(zhí)行電氣檢測(cè)，該晶片檢測(cè)儀器包括上述探針元件，其中對(duì)形成于作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片上的集成電路的電連接是通過(guò)探針元件實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，還進(jìn)一步提供了晶片檢測(cè)方法，其包括通過(guò)上述探針電連接多個(gè)形成于晶片上的集成電路中的每個(gè)至測(cè)試儀，以執(zhí)行對(duì)形成于晶片上的集成電路的電氣檢測(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器，彈性各向異性導(dǎo)電膜具有規(guī)定的初始特性，以便阻止用于連接的導(dǎo)電部件顯著增加其電阻，且在長(zhǎng)時(shí)間段上保持所需的導(dǎo)電性，即使其被重復(fù)使用多次，或即使其在高溫環(huán)境下被重復(fù)使用。
根據(jù)用于晶片檢測(cè)的各向異性導(dǎo)電連接器，在結(jié)構(gòu)板中，多個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔相應(yīng)于電極區(qū)域形成于所有和部分形成于作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片上的集成電路中，該電極區(qū)域中形成有待檢測(cè)電極，且彈性各向異性導(dǎo)電膜被安置在各個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔中，以便其難于變形且易于操作，并且定位和保持及固定至晶片可在對(duì)晶片的電連接操作中容易地執(zhí)行。
因?yàn)榘仓迷诮Y(jié)構(gòu)板中各個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔中的彈性各向異性導(dǎo)電膜可以是小面積的，單個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜易于形成。此外，因?yàn)樾∶娣e的彈性各向異性導(dǎo)電膜在彈性各向異性導(dǎo)電膜的平面方向上的熱膨脹的絕對(duì)量小，即使其受到熱滯，彈性各向異性導(dǎo)電膜平面方向的熱膨脹可可靠地通過(guò)使用一種材料限制，該材料具有如形成結(jié)構(gòu)板的材料的低線性熱膨脹系數(shù)。因此，可維持良好的電連接狀態(tài)，即使WLBI測(cè)試對(duì)大面積晶片執(zhí)行。
根據(jù)該各向異性導(dǎo)電連接器，各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件之間凸出高度差小，等級(jí)差吸收能力高，且對(duì)作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片中所有待檢測(cè)電極的電連接可通過(guò)小擠壓力實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)通過(guò)使用該各向異性導(dǎo)電連接器的探針元件和晶片檢測(cè)儀器，在晶片檢測(cè)中對(duì)所有待檢測(cè)電極的電連接可通過(guò)小擠壓力實(shí)現(xiàn)，該各向異性導(dǎo)電連接器具有高等級(jí)差吸收能力，該晶片具有8英寸或更大直徑的大面積，且具有至少5000個(gè)待檢測(cè)電極。


圖1是平面圖，其說(shuō)明按照本發(fā)明的示例性各向異性導(dǎo)電連接器。
圖2是平面圖，其以放大的尺度說(shuō)明示于圖1中的各向異性導(dǎo)電連接器的一部分。
圖3是平面圖，其以放大的尺度說(shuō)明示于圖1中的各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜。
圖4是橫截面視圖，其以放大的尺度說(shuō)明示于圖1中的各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜。
圖5是橫截面視圖，其說(shuō)明用于測(cè)量電阻值R的儀器的構(gòu)造。
圖6是橫截面視圖，其說(shuō)明施加到模子中的澆鑄材料的狀態(tài)，該模子用于澆鑄彈性各向異性導(dǎo)電膜以形成澆鑄材料層。
圖7是橫截面視圖，其以放大的尺度說(shuō)明用于澆鑄彈性各向異性導(dǎo)電膜的模子的一部分。
圖8是橫截面視圖，其說(shuō)明這樣的狀態(tài)，其中結(jié)構(gòu)板已經(jīng)通過(guò)示于圖6模子中的頂部夾板和底部夾板之間的隔板安置。
圖9是橫截面視圖，其說(shuō)明這樣的狀態(tài)，其中預(yù)期形式的澆鑄材料層已經(jīng)在模子的頂部夾板和底部夾板之間形成。
圖10是橫截面視圖，其以放大的尺度說(shuō)明示于圖9中的澆鑄材料層。
圖11是橫截面視圖，其說(shuō)明這樣的狀態(tài)，其中具有一定強(qiáng)度分布的磁場(chǎng)在示于圖10中的澆鑄材料層的厚度方向上被應(yīng)用到該材料層上。
圖12是橫截面視圖，其說(shuō)明按照本發(fā)明的示例性晶片檢測(cè)儀器的構(gòu)造，該儀器使用各向異性導(dǎo)電連接器。
圖13是橫截面視圖，其說(shuō)明按照本發(fā)明的示例性探針元件的主要部件的構(gòu)造。
圖14是橫截面視圖，其說(shuō)明按照本發(fā)明的另一個(gè)示例性晶片檢測(cè)儀器的構(gòu)造，該儀器使用各向異性導(dǎo)電連接器。
圖15是平面圖，其以放大的尺度說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜。
圖16是平面圖，其以放大的尺度說(shuō)明按照本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜。
圖17是用在例子中的用于測(cè)試的晶片的頂視圖。
圖18說(shuō)明集成電路中待檢測(cè)的電極的區(qū)域的位置，該集成電路形成于示于圖17中用于測(cè)試的晶片。
圖19說(shuō)明集成電路中待檢測(cè)的電極，該集成電路形成于示于圖17中的用于測(cè)試的晶片。
圖20是例子中制造的結(jié)構(gòu)板的頂視圖。
圖21以放大的尺度說(shuō)明示于圖20中的結(jié)構(gòu)板的一部分。
圖22以放大的尺度說(shuō)明例子中制造的模子的澆鑄表面。
圖23是橫截面視圖，其說(shuō)明這樣的狀態(tài)，其中結(jié)構(gòu)板在一個(gè)工藝中被安置在模子內(nèi)，且澆鑄材料層已經(jīng)形成，該工藝用于制造傳統(tǒng)的各向異性導(dǎo)電連接器。
字符說(shuō)明1探針元件，2各向異性導(dǎo)電連接器，3擠壓板，4晶片固定臺(tái)，5加熱器，6晶片，7待檢測(cè)電極，10結(jié)構(gòu)板，
11各向異性導(dǎo)電膜安置孔，15空氣循環(huán)孔，16定位孔，20彈性各向異性導(dǎo)電膜，20A澆鑄材料層，21功能部件，22用于連接的導(dǎo)電部件，23絕緣部件，24凸出部件，25被支撐的部件，26用于非連接的導(dǎo)電部件，27凸出部件，30用于檢測(cè)的電路板，31檢測(cè)電極，41絕緣薄片，40薄片狀連接器，42電極結(jié)構(gòu)，43前表面電極部件，44后表面電極部件，45短路部件，50腔室，51真空管，55O形圈60模子，61頂部夾板(top force)，62底板，63鐵磁物質(zhì)層，64非磁性物質(zhì)層，64a凹入部件，65底部夾板(bottom force)，66底板，67鐵磁物質(zhì)層，68a凹入部件，69a，69b隔板，71池，72側(cè)壁材料，73頂蓋材料，73H通孔，74磁體，75電極部件，76電阻計(jì)，80頂部夾板，81鐵磁物質(zhì)層，82非磁性物質(zhì)層，85底部夾板，86鐵磁物質(zhì)層，
87非磁性物質(zhì)層，90結(jié)構(gòu)板，91開(kāi)口，95澆鑄材料層P導(dǎo)電顆粒。
具體實(shí)施例方式
以下將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
各向異性導(dǎo)電連接器圖1是平面圖，其說(shuō)明按照本發(fā)明的示例性各向異性導(dǎo)電連接器，圖2是平面圖，其以放大的尺度說(shuō)明示于圖1中的各向異性導(dǎo)電連接器的一部分，圖3是平面圖，其以放大的尺度說(shuō)明示于圖1中的各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜，圖4是橫截面視圖，其以放大的尺度說(shuō)明示于圖1中的各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜。
圖1中所示的各向異性導(dǎo)電連接器是用在執(zhí)行，例如，多個(gè)以晶片狀態(tài)形成于晶片上的集成電路中的每個(gè)的電氣檢測(cè)的各向異性導(dǎo)電連接器，且其具有結(jié)構(gòu)板10，其中多個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔11(有虛線指示)的每個(gè)都在結(jié)構(gòu)板的厚度方向上延伸超過(guò)結(jié)構(gòu)板，且它們?nèi)鐖D2所示的那樣形成。結(jié)構(gòu)板10中的各向異性導(dǎo)電膜安置孔11是按照電極區(qū)域形成的，電極區(qū)域中形成有待檢測(cè)電極，所有形成于晶片上的集成電路是檢測(cè)目標(biāo)。在厚度方向具有導(dǎo)電性的彈性各向異性導(dǎo)電膜20被安置在結(jié)構(gòu)板10中的各個(gè)導(dǎo)電膜安置孔11中，且其狀態(tài)為每個(gè)都被繞結(jié)構(gòu)板10中的各向異性導(dǎo)電膜安置孔11的外圍邊緣支撐，而且其狀態(tài)為與鄰近各向異性導(dǎo)電膜20無(wú)關(guān)。在該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)板10中，在各向異性導(dǎo)電連接器和鄰近它元件之間形成有空氣循環(huán)孔15，以便當(dāng)壓力降低系統(tǒng)的擠壓裝置被用在晶片檢測(cè)儀器中時(shí)循環(huán)空氣。此外，形成用于定位到晶片的定位孔16和用于檢測(cè)的電路板，其中晶片是檢測(cè)的目標(biāo)。
每個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜20是由彈性聚合物物質(zhì)形成的，且如圖3所示，其具有由多個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件22和絕緣部件23組成的功能部件21，導(dǎo)電部件22中的每個(gè)都在膜的厚度方向(垂直于圖3中的紙面方向)上延伸，絕緣部件23繞各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件22形成，其將這些用于連接的導(dǎo)電部件22彼此絕緣。功能部件21是這樣安置的以便位于結(jié)構(gòu)板10中各向異性導(dǎo)電膜安置孔11內(nèi)。功能部件21中用于連接的導(dǎo)電部件22按照相應(yīng)于集成電路的待檢測(cè)電極的圖案安置，該集成電路形成于晶片上，而晶片是檢測(cè)的目標(biāo)，在晶片檢測(cè)中，導(dǎo)電部件22被電連接到待檢測(cè)電極。
在功能部件21的外圍邊緣，要被支撐的部件25和功能部件21整體地并連續(xù)地形成，該部件25被固定至繞結(jié)構(gòu)板10中各向異性導(dǎo)電膜安置孔11的外圍并由其支撐。更具體地，該實(shí)施例中要被支撐的部件25形狀為叉形，且固定和支撐在緊密接觸的狀態(tài)，以便繞結(jié)構(gòu)板10中的各向異性導(dǎo)電膜安置孔11周?chē)プ⊥鈬?br> 在彈性各向異性導(dǎo)電膜20的功能部件21中的用于連接的導(dǎo)電部件22中，包含有高密度的具有磁性的導(dǎo)電顆粒P，其取向狀態(tài)為了便于和圖4所示的厚度方向排列。另一個(gè)方面，絕緣部件23不含有任何或幾乎不含有導(dǎo)電顆粒P。在該實(shí)施例中，彈性各向異性導(dǎo)電膜20中的要被支撐的部件25含有導(dǎo)電顆粒P。
在所示的實(shí)施例中，從其它表面而非部分伸出的凸出部件24在彈性各向異性導(dǎo)電膜20的功能部件21兩邊的這些部分形成，用于連接的導(dǎo)電部件22和其上的外圍位于這些表面處。
結(jié)構(gòu)板10的厚度按照其中的材料變化，但優(yōu)選為25到600μm，更優(yōu)選為40到400μm。
如果厚度小于25μm，最終的各向異性導(dǎo)電連接器所需的使用強(qiáng)度不能達(dá)到，且各向異性導(dǎo)電連接器傾向于耐用性差。此外，不能達(dá)到使結(jié)構(gòu)板的形式被保留的剛度，且各向異性導(dǎo)電連接器的操作特性變差。另一方面，如果厚度超過(guò)600μm，各向異性導(dǎo)電膜安置孔11中形成的彈性各向異性導(dǎo)電膜20變得太厚，且可能在某些情形下用于連接的導(dǎo)電部件22難于達(dá)到良好的導(dǎo)電性，和用于連接的鄰近導(dǎo)電部件22之間難于達(dá)到良好的絕緣特性。
結(jié)構(gòu)板10中的各向異性導(dǎo)電膜安置孔11在平面方向的形式和尺寸按照尺寸，間距和晶片中待檢測(cè)電極的圖案設(shè)計(jì)，該晶片是檢測(cè)目標(biāo)。
對(duì)用于形成結(jié)構(gòu)板10的材料沒(méi)有特殊限制，只要其具有這樣的剛度，即最終的結(jié)構(gòu)板10的難于變形，且其形式被穩(wěn)定地保持。例如，可使用不同類(lèi)型的材料，如金屬材料，陶瓷材料和樹(shù)脂材料。當(dāng)結(jié)構(gòu)板10是通過(guò)，例如，金屬材料形成的，絕緣膜可形成于結(jié)構(gòu)板10的表面。
用于形成結(jié)構(gòu)板10的金屬材料的具體的例子包括金屬，如鐵，銅，鎳，鉻，鈷，鎂，錳，鉬，銦，鉛，鈀，鈦，鎢，鋁，金，鉑和銀，以及由這些金屬中至少兩種結(jié)合組成的合金或合金鋼。
形成結(jié)構(gòu)板10的樹(shù)脂材料的具體例子包括液晶聚合物和聚酰亞胺樹(shù)脂。
結(jié)構(gòu)板10可優(yōu)選至少在繞其上的各向異性導(dǎo)電膜安置孔11的外圍部分具有磁性，即，支撐彈性各向異性導(dǎo)電膜20的部分，因?yàn)閷?dǎo)電顆粒P可通過(guò)一種工藝容易地被包含在被支撐部件25中，該工藝將于后面說(shuō)明。具體地，該部分可優(yōu)選具有至少為0.1Wb/m2的飽和磁化強(qiáng)度。具體地，整個(gè)結(jié)構(gòu)板10可優(yōu)選通過(guò)磁性物質(zhì)形成，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)板10易于制造。
形成這樣的結(jié)構(gòu)板10的磁性物質(zhì)的具體例子包括鐵，鎳，鈷，這些磁性金屬的合金，這些磁性金屬和任何其它金屬的合金或合金鋼。
當(dāng)各向異性導(dǎo)電連接器用在WLBI測(cè)試中時(shí)，優(yōu)選使用具有最大線性熱膨脹系數(shù)為3×1-5/K的材料，更優(yōu)選地，在-1×10-7/K到1×10-5/K之間，特別優(yōu)選在1×10-6/K到8×10-6/K之間的作為形成結(jié)構(gòu)板10的材料。
這樣的材料的具體例子包括不脹鋼合金如不脹鋼，鎳鉻恒彈性鋼合金如鎳鉻恒彈性鋼，和磁性金屬的合金或合金鋼，如超殷鋼，柯伐合金和42號(hào)合金。
在按照本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器中，彈性各向異性導(dǎo)電膜20具有下面(1)到(3)所示的初始特性。
(1)假定用于連接的導(dǎo)電部件的總的數(shù)目是Y，用于連接的導(dǎo)電部件22的電阻是R1g，該用于連接的導(dǎo)電部件22處于這樣的狀態(tài)，即Y×1g的負(fù)荷在厚度方向上施加到其中彈性各向異性導(dǎo)電膜20上，電阻R1g的值低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的90％。
如果電阻R1g的值低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目少于總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的90％，當(dāng)最終各向異性導(dǎo)電連接器被重復(fù)使用多次，或當(dāng)其在高溫環(huán)境下被重復(fù)使用時(shí)，難于保持所需的導(dǎo)電性。
(2)假定用于連接的導(dǎo)電部件22的電阻是R6g，該用于連接的導(dǎo)電部件22處于這樣的狀態(tài)，即Y×6g的負(fù)荷在厚度方向上施加到其中彈性各向異性導(dǎo)電膜20上，電阻R6g的值低于0.1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的95％。
如果電阻R6g的值低于0.1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目少于總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的95％，當(dāng)最終各向異性導(dǎo)電連接器被重復(fù)使用多次，或當(dāng)其在高溫環(huán)境下被重復(fù)使用時(shí)，難于保持所需的導(dǎo)電性。
(3)電阻R6g的值至少為0.5Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至多為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的1％，優(yōu)選至多為0.5％，更優(yōu)選至多為0.1％，特別優(yōu)選為0％。
如果電阻R6g的值至少為0.5Ω的用于連接的導(dǎo)電部件數(shù)目太大，最終的各向異性導(dǎo)電連接器實(shí)際上不可能用在晶片檢測(cè)中。
彈性各向異性導(dǎo)電膜20的總厚度(所述實(shí)施例中用于連接的導(dǎo)電部件22的厚度)優(yōu)選為50到2000μm，更優(yōu)選在70到1000μm之間，特別優(yōu)選在80到500μ之間。當(dāng)該厚度為50μm或更高時(shí)，肯定能夠提供具有足夠的強(qiáng)度的彈性各向異性導(dǎo)電膜20。另一方面，當(dāng)厚度為2000μm或更小時(shí)，肯定能夠具有所需的導(dǎo)電特性的用于連接的導(dǎo)電部件22。
每個(gè)凸出部件24的凸出高度優(yōu)選至少為凸出部件24總高度的10％，更優(yōu)選至少為20％。具有這樣的凸出高度的凸出部件24被形成，由此用于連接的導(dǎo)電部件22通過(guò)小擠壓力量而充分壓縮，以便可靠地實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)電性。
凸出部件24的凸出高度優(yōu)選最多為100％，更優(yōu)選最多為凸出部件24的最短寬度或直徑的70％。具有這樣的凸出高度的凸出部件24被形成，由此當(dāng)凸出部件被擠壓時(shí)其不會(huì)彎曲，以便能夠肯定地實(shí)現(xiàn)規(guī)定導(dǎo)電性。
要被支撐的部件25的厚度(所示實(shí)施例中一個(gè)叉形部分的厚度)優(yōu)選為5到250μm，更優(yōu)選為10到150μm，特別優(yōu)選為15到100μm。
將要被支撐的部件25形成為叉形不是必需的，且其可以只被固定到結(jié)構(gòu)板10的一個(gè)表面。
形成彈性各向異性導(dǎo)電膜20的彈性聚合物質(zhì)優(yōu)選為具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的耐熱聚合物質(zhì)。多種材料可用作可固化聚合物質(zhì)形成材料，其可用于獲得如交聯(lián)的聚合物質(zhì)。然而，液體硅酮橡膠是優(yōu)選的。
液體硅酮橡膠可以是加聚型和縮合型中任何的任何類(lèi)型。然而，加聚型液體硅酮橡膠是優(yōu)選的。該加聚型液體硅酮橡膠是通過(guò)乙烯基基團(tuán)與Si-H鍵反應(yīng)而固化的，且包括由具有乙烯基基團(tuán)和Si-H鍵的聚硅氧烷組成的一體型(one-pack type)(單組分型)，和由具有乙烯基基團(tuán)的聚硅氧烷和具有Si-H鍵的聚硅氧烷組成的雙體型(雙組分型)。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用雙體型的加聚型液體硅酮橡膠。
作為所使用的加聚型液體硅酮橡膠，其具有的粘度優(yōu)選為100到1250Pa·s，更優(yōu)選為150到800Pa·s，特別優(yōu)選為在23℃時(shí)在250到500Pa·s之間。如果粘度低于100Pa·s，在澆鑄用于獲得彈性各向異性導(dǎo)電膜20的材料時(shí)，易于發(fā)生導(dǎo)電顆粒在這樣的加聚型液體硅酮橡膠中沉淀，這將于后面說(shuō)明，因此不能獲得良好的存儲(chǔ)穩(wěn)定性。此外，導(dǎo)電顆粒不是這樣取向，以便當(dāng)平行磁場(chǎng)施加到澆鑄材料層時(shí)在澆鑄材料層的厚度方向上排列，因此在某些情形下難于形成偶態(tài)導(dǎo)電顆粒鏈。另一方面，如果粘度超過(guò)1250Pa·s，最終澆鑄材料的粘度變得太高，以至在某些情形下，模子中難于形成澆鑄材料層。此外，即使平行磁場(chǎng)被施加到澆鑄材料層上導(dǎo)電顆粒不能充分移動(dòng)。因此，在某些情形下難于取向?qū)щ婎w粒以便在厚度方向上排列。
這樣的加聚型液體硅酮橡膠的粘度可通過(guò)Brookfield型粘度計(jì)測(cè)量。
當(dāng)彈性各向異性導(dǎo)電膜20通過(guò)液體硅酮橡膠的固化產(chǎn)品(以下稱(chēng)為“固化硅酮橡膠”)形成時(shí)，固化硅酮橡膠優(yōu)選具有的壓縮變形最大為10％，更優(yōu)選最大為8％，更進(jìn)一步優(yōu)選為在150℃時(shí)為6％。如果壓縮變形超過(guò)10％，當(dāng)最終各向異性導(dǎo)電連接器在高溫環(huán)境中被重復(fù)使用時(shí)，用于連接的導(dǎo)電部件22中導(dǎo)電顆粒P的鏈被扭曲。作為結(jié)果，難于維持所需的導(dǎo)電性。
在本發(fā)明中，固化硅酮橡膠的壓縮變形可通過(guò)按照J(rèn)IS K 6249的方法測(cè)量。
形成彈性各向異性導(dǎo)電膜20的固化硅酮橡膠優(yōu)選具有A型硬度計(jì)硬度為10到60，更優(yōu)選為15到60，特別優(yōu)選地在23℃時(shí)為20到60。如果A型硬度計(jì)硬度低于10，被擠壓時(shí)，相互絕緣用于連接的絕緣部件23易于被過(guò)度扭曲，且在某些情形下難于維持用于連接的導(dǎo)電部件22之間所需的絕緣特性。另一方面，如果A型硬度計(jì)硬度超過(guò)60，要求相當(dāng)重的負(fù)荷的擠壓力以使得用于連接的導(dǎo)電部件22適當(dāng)扭曲，這樣，例如，晶片傾向于引起大的變形或破碎，該晶片是檢測(cè)目標(biāo)。
在本發(fā)明中，固化硅酮橡膠的A型硬度計(jì)硬度可通過(guò)按照J(rèn)IS K6249的方法測(cè)量。
而且，用于形成彈性各向異性導(dǎo)電膜20的固化硅酮橡膠優(yōu)選具有的撕裂強(qiáng)度至少為8kN/m，更優(yōu)選至少為10kN/m，還更優(yōu)選至少為15kN/m，特別優(yōu)選至少為20kN/m。如果撕裂強(qiáng)度低于8kN/m，當(dāng)其被過(guò)度扭曲時(shí)，最終的彈性各向異性導(dǎo)電膜20傾向于惡化耐用性。
在本發(fā)明中，固化硅酮橡膠的撕裂強(qiáng)度可通過(guò)按照J(rèn)IS K 6249的方法測(cè)量。
作為具有這樣特性的加聚型液體硅酮橡膠，可使用Shin-Etsu化學(xué)公司出售的液體硅酮橡膠“KE2000”系列或“KE1950”系列。
在本發(fā)明中，可使用適當(dāng)?shù)墓袒呋瘎┯糜诠袒泳坌鸵后w硅酮橡膠。作為這樣的固化催化劑，可使用含鉑的催化劑。具體的例子包括公知的催化劑，如氯化鉑等鹽，含不飽和鉑基團(tuán)的硅氧烷絡(luò)合物，乙烯基硅氧烷-鉑絡(luò)合物，鉑-1，3-二乙烯基四乙基二硅氧烷絡(luò)合物，磷化氫三有機(jī)酯(triorganophosphine)或亞磷酸鹽和鉑的絡(luò)合物，乙酰基乙酸鉑鰲合物，和環(huán)二乙烯鉑絡(luò)合物。
考慮到固化催化劑的類(lèi)型和其它固化處理?xiàng)l件，所用的固化催化劑的量是適當(dāng)選擇的。然而，通常按重量計(jì)，每100份加聚型液體硅酮橡膠要3到15份催化劑。
為了提高加聚型液體硅酮橡膠的觸變特性，調(diào)整粘度，提高導(dǎo)電顆粒的分散穩(wěn)定性或提供具有高強(qiáng)度的基體材料，通常無(wú)機(jī)填充劑，如二氧化硅粉末，膠體二氧化硅，氣凝膠二氧化硅或氧化鋁可隨需要被包含在加聚型液體硅酮橡膠中。
對(duì)所用的這樣的無(wú)機(jī)填充劑的量沒(méi)有特別的限制。然而，用太大的量不是優(yōu)選的，因?yàn)椴荒艹浞謱?shí)現(xiàn)通過(guò)磁場(chǎng)獲得的導(dǎo)電顆粒P的取向。
包含在用于連接的導(dǎo)電部件22中的導(dǎo)電顆粒P和各個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜20中被支撐的部件25可優(yōu)選使用通過(guò)用高導(dǎo)電金屬涂覆芯顆粒(以下也稱(chēng)為“磁芯顆?！?表面而獲得的顆粒，芯顆粒具有磁性。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“高導(dǎo)電金屬”是指0℃時(shí)具有的導(dǎo)電性至少為5×106Ω-1m-1的金屬。
用于獲得導(dǎo)電顆粒P的磁芯顆粒優(yōu)選具有3到40μm的數(shù)量平均顆粒直徑。
磁芯顆粒的數(shù)量平均顆粒直徑是指通過(guò)激光衍射散射方法測(cè)量的值。
當(dāng)數(shù)量平均顆粒直徑是3μm或更大時(shí)，用于連接的導(dǎo)電部件22可易于獲得電阻值低和高連接可靠性，該導(dǎo)電部件22在壓力下易于變形。另一方面，當(dāng)數(shù)量平均顆粒直徑為40μm或更小時(shí)，可易于形成用于連接的精細(xì)導(dǎo)電部件22，且用于連接的最終導(dǎo)電部件22傾向于具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性。
進(jìn)一步，磁芯顆粒優(yōu)選具有10到500m2/kg的BET比表面積，更優(yōu)選為20到500m2/kg，特別優(yōu)選為50到400m2/kg。
當(dāng)BET比表面積是10m2/kg或更大時(shí)，可可靠地對(duì)磁芯顆粒執(zhí)行所需量的鍍覆，因?yàn)榇判绢w粒具有足夠?qū)捘鼙诲兏驳拿娣e。因此，可以獲得高導(dǎo)電性的導(dǎo)電顆粒P，且可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和高導(dǎo)電性，因?yàn)閷?dǎo)電顆粒P之間的接觸面積足夠?qū)?。另一方面，?dāng)BET比表面積為500m2/kg或更小時(shí)，這樣的磁芯顆粒不變脆，以至它們?cè)谑┘游锢韷毫r(shí)不破碎，且穩(wěn)定和高導(dǎo)電性被維持。
進(jìn)一步，磁芯顆粒優(yōu)選具有的顆粒直徑變化的系數(shù)最大為50％，更優(yōu)選最大為40％，還更優(yōu)選最大為30％，特別優(yōu)選最大為20％。
在本發(fā)明中，顆粒直徑變化的系數(shù)是按照表達(dá)式(σ/Dn)×100確定的值，其中σ是顆粒直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差值，而Dn是顆粒的數(shù)量平均顆粒直徑。
當(dāng)顆粒直徑變化系數(shù)是50％或更低時(shí)，用于連接的導(dǎo)電部件22可以形成，因?yàn)轭w粒直徑的一致性高，導(dǎo)電部件22在散射導(dǎo)電性方面窄(narrow in scatter of conductivity)。
作為形成磁芯顆粒的材料，可以使用鐵，鎳，鈷，通過(guò)用銅或樹(shù)脂等涂覆這樣的金屬而獲得的材料。這些至少具有0.1Wb/m2的飽和磁化強(qiáng)度的材料可優(yōu)選使用。材料的飽和磁化強(qiáng)度優(yōu)選至少為0.3Wb/m2，特別優(yōu)選至少為0.5Wb/m2。材料的具體例子包括鐵，鎳，鈷和它們的合金。
當(dāng)飽和磁化強(qiáng)度至少為0.1Wb/m2時(shí)，導(dǎo)電顆粒P可在用于通過(guò)一種工藝形成彈性各向異性導(dǎo)電膜20的澆鑄材料層中容易地移動(dòng)，該工藝將于后面說(shuō)明，由此導(dǎo)電顆粒P可可靠地移動(dòng)至各個(gè)澆鑄材料層中要成為用于連接的導(dǎo)電部件的部分，從而形成導(dǎo)電顆粒P的鏈。
作為要涂覆在磁芯顆粒表面的高導(dǎo)電金屬，可以使用金，銀，銠，鉑，鉻等。在這些金屬中，金被優(yōu)選使用，因?yàn)樗腔瘜W(xué)穩(wěn)定的，且具有高電導(dǎo)。
在導(dǎo)電顆粒P中，高導(dǎo)電金屬對(duì)芯顆粒的質(zhì)量比例[(高導(dǎo)電金屬的質(zhì)量/芯顆粒的質(zhì)量)×100]優(yōu)選至少為15％，更優(yōu)選為25％到35％。
如果高導(dǎo)電金屬的質(zhì)量比例低于15％，當(dāng)最終的各向異性導(dǎo)電連接器在高溫環(huán)境下被重復(fù)使用時(shí)，這樣的導(dǎo)電顆粒P的導(dǎo)電性被顯著惡化。作為結(jié)果，所需的導(dǎo)電性不能保持。
在導(dǎo)電顆粒P中，由高導(dǎo)電金屬形成涂覆層的厚度t優(yōu)選至少為50nm，更優(yōu)選為100到200nm，該厚度t是通過(guò)按照下面的等式計(jì)算出的等式(1)t＝[1/(Sw·ρ)]×[N/(1-N)]其中t是由高導(dǎo)電金屬形成的涂覆層的厚度(m)，Sw是芯顆粒P的BET比表面積(m2/kg)，ρ是高導(dǎo)電金屬的比重(kg/m3)，N是(高導(dǎo)電金屬的質(zhì)量/導(dǎo)電顆粒的總質(zhì)量)的值。
上述等式(1)是以下面的方式推導(dǎo)的。
(i)假定磁芯顆粒的質(zhì)量是Mp(kg)，磁芯顆粒的表面積S(m2)由下式確定S＝Sw·Mp 等式(2)(ii)假定由高導(dǎo)電金屬形成涂覆層的質(zhì)量是m(kg)，涂層的體積(V)是由下式確定的V＝m/ρ 等式(3)(iii)假設(shè)涂層的厚度在導(dǎo)電顆粒的整個(gè)表面上是均勻的，t＝V/S。當(dāng)?shù)仁?2)和(3)被代入到該等式中時(shí)，涂層的厚度t由下式確定t＝(m/ρ)/(Sw·Mp)＝m/(Sw·p·Mp) 等式(4)(iv)因?yàn)镹是涂層的質(zhì)量對(duì)導(dǎo)電顆粒的總質(zhì)量的比率，N的值由下式確定N＝m/(Mp+m) 等式(5)(v)等式(5)的右邊的分子和分母除以Mp得到N＝(m/Mp)/(1+m/Mp)。兩邊乘以(1+m/Mp)，則乘積為N(1+m/Mp)＝m/Mp，從而得到，N+N(m/Mp)＝m/Mp當(dāng)N(m/Mp)被移到右邊時(shí)，則給出N＝m/Mp-N(m/Mp)＝(m/Mp)(1-N)。兩邊除以(1-N)，則給出N/(1-N)＝(m/Mp)。
因此，磁芯顆粒的重量Mp由下式確定Mp＝m/[N/(1-N)]＝m(1-N)/N 等式(6)(vi)等式(6)被代入到等式(4)得到t＝1/[Sw·p·(1-N)/N]＝[1/(Sw·p)]×[N/(1-N)]。
當(dāng)涂層厚度t至少為50nm時(shí)，這樣的導(dǎo)電顆粒的導(dǎo)電性沒(méi)有被顯著降低，因?yàn)楦邔?dǎo)電金屬以高比例存在于導(dǎo)電顆粒P的表面，即使在高溫環(huán)境下最終的各向異性導(dǎo)電連接器被重復(fù)使用的情形下，形成磁芯顆粒的鐵磁物質(zhì)遷移到形成涂層的高導(dǎo)電金屬中。因此，規(guī)定的導(dǎo)電性被保持。
高導(dǎo)電顆粒P的BET比表面積優(yōu)選為10到500m2/kg。
當(dāng)BET比表面積優(yōu)選為10m2/kg或更大時(shí)，涂層的表面積變得足夠大，因此高導(dǎo)電金屬總質(zhì)量大的涂層可以形成。因此，可獲得高導(dǎo)電的顆粒。此外，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和高導(dǎo)電性，因?yàn)閷?dǎo)電顆粒P之間的接觸面積足夠?qū)?。另一方面，?dāng)BET比表面積優(yōu)選為10到500m2/kg或更小時(shí)，這樣的導(dǎo)電顆粒不變脆，且因此它們?cè)诒皇┘游锢韷毫r(shí)不破碎，且可維持穩(wěn)定和高導(dǎo)電性。
導(dǎo)電顆粒P的數(shù)量平均顆粒直徑優(yōu)選為3到40μm，更優(yōu)選為6到25μm。
當(dāng)這樣的導(dǎo)電顆粒P被使用時(shí)，最終的彈性各向異性導(dǎo)電膜20在壓力下變得易于變形。此外，可在彈性各向異性導(dǎo)電膜20的用于連接的導(dǎo)電部件22中的導(dǎo)電顆粒P之間實(shí)現(xiàn)充分的電連接。
對(duì)導(dǎo)電顆粒P的形狀沒(méi)有特殊限制。然而，它們優(yōu)選為球形或星形，或通過(guò)凝聚這些顆粒獲得的二次顆粒的團(tuán)塊，因?yàn)檫@些顆粒易于被分散在聚合物質(zhì)形成材料中。
導(dǎo)電顆粒P優(yōu)選具有最大為0.3Ω的電阻值R，其將于后面說(shuō)明，更優(yōu)選地最大為0.1Ω。
電阻值R電阻值是在通過(guò)攪拌0.6g導(dǎo)電顆粒和0.8g液體橡膠制備漿料成分，將該漿料成分安置在一對(duì)已安置的電極之間，以便該對(duì)電極彼此相對(duì)并有0.5mm的間隔，且每個(gè)電極的直徑為1mm，在該對(duì)電極之間施加0.3T的磁場(chǎng)，并讓電極保持在該狀態(tài)直到該對(duì)電極之間的電阻值變穩(wěn)定之后確定的值。
具體地，電阻值R是用下面的方式測(cè)量的。
圖5說(shuō)明用于測(cè)量電阻值R的儀器。標(biāo)識(shí)號(hào)71指出一個(gè)陶瓷池，其中形成有樣品腔室S，該池是通過(guò)圓柱形側(cè)壁材料72和一對(duì)頂蓋材料73構(gòu)造，側(cè)壁材料72和頂蓋材料73每個(gè)都有穿孔在其中心處。標(biāo)識(shí)號(hào)74表示一對(duì)導(dǎo)電磁體，每個(gè)都有電極部件75，其處于這樣的狀態(tài)，從其中的表面上伸出并適配到頂蓋元件73的穿孔中。每個(gè)磁體被固定到頂蓋元件73中，其狀態(tài)為電極75被適配到頂蓋元件73的穿孔73H中。標(biāo)識(shí)號(hào)76指示出連接到磁體74對(duì)中的每個(gè)單的電阻計(jì)。池71的樣品腔室S的形式為具有3mm直徑d1和0.5mm厚度d2的圓盤(pán)，頂蓋元件73中的穿孔73H的內(nèi)徑，即，磁體74的電極部件75的直徑r是1mm。
上述的漿料成分被填充到池71的樣品腔室S中，且磁體74的電極75之間的電阻值是在樣品腔室S的厚度方向上，在磁體74的電極75之間施加0.3T的平行磁場(chǎng)的同時(shí)，通過(guò)電阻計(jì)76測(cè)量的。作為結(jié)果，分散在漿料成分中的導(dǎo)電顆粒在磁體74的電極75之間通過(guò)平行磁場(chǎng)的作用聚積，并取向以便在厚度方向上排列。借助導(dǎo)電顆粒的移動(dòng)，磁體74的電極75之間的電阻值降低并然后變成穩(wěn)定狀態(tài)，從而在此時(shí)測(cè)量電阻值。從施加平行磁場(chǎng)至漿料成分的時(shí)刻到磁體74的電極75之間的電阻值達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)刻之間的時(shí)間按照導(dǎo)電顆粒的種類(lèi)而變化。然而，通常從施加平行磁場(chǎng)至漿料成分500秒后，所測(cè)量的電阻值作為電阻值R。
當(dāng)電阻值R最大為0.3Ω時(shí)，具有高導(dǎo)電性的用于連接的導(dǎo)電部件22可可靠地獲得。
導(dǎo)電顆粒P中的水含量?jī)?yōu)選最大質(zhì)量百分比為5％，更優(yōu)選最大質(zhì)量百分比為3％，還更優(yōu)選最大質(zhì)量百分比為2％，特別優(yōu)選最大質(zhì)量百分比為1％。通過(guò)滿足該條件，在制備澆鑄材料或彈性各向異性導(dǎo)電膜20的形成過(guò)程中，固化處理時(shí)可防止或抑制氣泡。
導(dǎo)電顆粒P可以是通過(guò)用偶聯(lián)劑，如硅烷偶聯(lián)劑處理其表面而獲得的導(dǎo)電顆粒。通過(guò)用偶聯(lián)劑處理導(dǎo)電顆粒P的表面，導(dǎo)電顆粒P對(duì)彈性聚合物質(zhì)的黏附特性被增強(qiáng)。作為結(jié)果，最終的彈性各向異性導(dǎo)電膜20對(duì)重復(fù)使用變成高耐用性。
所用的偶聯(lián)劑的量在不影響導(dǎo)電顆粒P的導(dǎo)電性的限制內(nèi)被合適選擇。然而，優(yōu)選為這樣的量，偶聯(lián)劑在導(dǎo)電顆粒P表面上的涂覆速率(偶聯(lián)劑覆蓋的面積對(duì)導(dǎo)電顆粒的表面積的比例)至少達(dá)到5％，更優(yōu)選為7％到100％，還更優(yōu)選為10到100％，特別優(yōu)選為20到100％。
這樣的導(dǎo)電顆粒P可按照，例如，下面的工藝獲得。
顆粒首先由鐵磁材料按照本領(lǐng)域所公知的方法形成，或提供商業(yè)上可得到的鐵磁物質(zhì)的顆粒。該顆粒經(jīng)分類(lèi)處理以制備具有所需顆粒直徑的磁芯顆粒。
在本發(fā)明中，顆粒的分類(lèi)處理可以通過(guò)，例如，分粒器如空氣分粒器或聲波分粒器的裝置執(zhí)行。
用于分粒處理的具體條件是按照想要的磁芯顆粒的數(shù)量平均顆粒直徑，分粒器的類(lèi)型等適當(dāng)預(yù)設(shè)的。
磁芯顆粒的表面然后用酸處理，并進(jìn)一步用，例如，純凈水洗滌，由此除去雜質(zhì)如污垢，異物和磁芯顆粒表面的氧化膜。然后，磁芯顆粒的表面被涂覆有高導(dǎo)電金屬，從而獲得導(dǎo)電顆粒。
作為用來(lái)處理磁芯顆粒表面的酸，可使用鹽酸等。
作為用高導(dǎo)電金屬涂覆磁芯顆粒表面的方法，可使用化學(xué)鍍，置換鍍等。然而，所用的方法不局限于這些方法。
用于通過(guò)化學(xué)鍍或置換鍍制造導(dǎo)電顆粒的工藝將被說(shuō)明。經(jīng)酸處理和洗滌處理的磁芯顆粒首先被加入到鍍液中以制備漿液，在攪動(dòng)漿液的同時(shí)，化學(xué)鍍或置換鍍?cè)诖判绢w粒的表面進(jìn)行。然后漿液中的顆粒和鍍液分離。然后，分離的顆粒經(jīng)用，例如，純凈水洗滌處理，由此獲得具有高導(dǎo)電金屬表面的磁芯顆粒的導(dǎo)電顆粒。
可替換地，可對(duì)磁芯顆粒表面執(zhí)行初鍍(primer plating)以形成初鍍層，然后可在初鍍層表面形成由高導(dǎo)電金屬形成的鍍層。對(duì)用于形成初鍍層和形成于其上的鍍層的工藝沒(méi)有特別限制。然而，優(yōu)選通過(guò)化學(xué)鍍?cè)诖判绢w粒表面形成初鍍層，并然后形成由高導(dǎo)電金屬用置換鍍?cè)诔蹂儗颖砻嫘纬慑儗印?br> 對(duì)化學(xué)鍍或置換鍍所用的鍍液沒(méi)有特別的限制，且可使用不同類(lèi)型商業(yè)上可得到的鍍液。
因?yàn)橛捎诖判绢w粒在顆粒表面具有高導(dǎo)電金屬涂層后的團(tuán)聚，而產(chǎn)生具有大顆粒直徑的導(dǎo)電顆粒，最終的導(dǎo)電顆粒優(yōu)選按需要經(jīng)分粒處理。通過(guò)分粒處理，具有期望的顆粒直徑的導(dǎo)電顆?？煽煽康孬@得。
作為所用的用于執(zhí)行分粒處理的分粒器的例子，可使用制備磁芯顆粒中分粒處理作為例子說(shuō)明的分粒器。
包含在功能部件21中用于連接的導(dǎo)電部件22中的導(dǎo)電顆粒P的比例按體積分?jǐn)?shù)計(jì)優(yōu)選為10到60％，更優(yōu)選為15到50％。如果該比例低于10％，在某些情形中不可能獲得電阻值足夠低的用于連接的導(dǎo)電部件22。另一方面，如果比例穿過(guò)60％，最終用于連接的導(dǎo)電部件22易脆，因此在某些情形下，不可能獲得用于連接的導(dǎo)電部件22所要求的彈性。
包含在要被支撐的部件25中的導(dǎo)電顆粒P的比例按照用于形成彈性各向異性導(dǎo)電膜20的澆鑄材料中的導(dǎo)電顆粒的含量變化。然而，其優(yōu)選等于或超過(guò)包含在澆鑄材料中的導(dǎo)電顆粒的比例，因?yàn)榭梢钥煽康胤乐箯椥愿飨虍愋詫?dǎo)電膜20中用于連接的導(dǎo)電部件22中位于最外部的用于連接的導(dǎo)電部件22中包含的導(dǎo)電顆粒P過(guò)量。按照體積分?jǐn)?shù)優(yōu)選最大為30％，因?yàn)樘峁┯芯哂凶銐驈?qiáng)度的要被支撐的部件25。
上述的各向異性導(dǎo)電連接器可以被制造，例如，以下面的方式。
在所有形成于作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片上的集成電路中，由磁性金屬組成的結(jié)構(gòu)板10首先形成，其中各向異性導(dǎo)電膜安置孔11已相應(yīng)于電極區(qū)域的圖案形成，其中待檢測(cè)電極已被形成。作為在結(jié)構(gòu)板10中形成各向異性導(dǎo)電膜安置孔11的方法，可以使用，例如，蝕刻方法等。
然后制備用于澆鑄彈性各向異性導(dǎo)電膜的帶有導(dǎo)電顆粒的澆鑄材料，該導(dǎo)電顆粒具有磁性，且分散在加聚型液體硅酮橡膠中。如圖6所示，提供了用于澆鑄彈性各向異性導(dǎo)電膜的模子60，且作為用于彈性各向異性導(dǎo)電膜的澆鑄材料的導(dǎo)電漿料成分按照所需的圖案，應(yīng)用到模子60中頂部夾板61和底部夾板65的各個(gè)澆鑄表面，即要形成的彈性各向異性導(dǎo)電膜的安置圖案，由此形成澆鑄材料層20A。
此處，模子60將被具體說(shuō)明。模子60是這樣構(gòu)造的，在其中形成一對(duì)的頂部夾板61和底部夾板65是這樣安置的，以便彼此相對(duì)。
在頂部夾板61中，鐵磁物質(zhì)層63是按照一種圖案形成的，該圖案和要在底板62的下表面上澆鑄的每個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜20中用于連接的導(dǎo)電部件22的安置圖案正相反，非磁性物質(zhì)層64形成于其它部分，而非如圖7以放大的尺度所示的鐵磁物質(zhì)層63。澆鑄表面是通過(guò)這些鐵磁物質(zhì)層63和非磁性物質(zhì)層64形成的。凹入部件64相應(yīng)于要澆鑄的彈性各向異性導(dǎo)電膜20的凸出部件24形成于頂部夾板61的澆鑄表面。
另一方面，在底部夾板65中，鐵磁物質(zhì)層67按照和要在底板66的上表面上澆鑄的彈性各向異性導(dǎo)電膜20中用于連接的導(dǎo)電部件22的安置圖案相同的圖案形成，非磁性物質(zhì)層68形成于其它部分，而非鐵磁物質(zhì)層67。澆鑄表面是通過(guò)這些鐵磁物質(zhì)層67和非磁性物質(zhì)層68形成的。凹入部件68a相應(yīng)于要澆鑄的彈性各向異性導(dǎo)電膜20的凸出部件24形成于底部夾板65的澆鑄表面。
底部夾板61和底部夾板65中各個(gè)底板62和66優(yōu)選由鐵磁物質(zhì)形成。這樣的鐵磁物質(zhì)的具體的例子包括鐵磁金屬，如鐵，鐵鎳合金，鐵鈷合金，鎳和鈷。底板62，66優(yōu)選具有0.1mm到50mm的厚度，且優(yōu)選其表面為平滑的，并經(jīng)化學(xué)脫脂處理或機(jī)械拋光處理。
作為用于在頂部夾板61和底部夾板65中形成鐵磁物質(zhì)層63，67的材料，可使用鐵磁金屬，如鐵，鐵鎳合金，鐵鈷合金，鎳或鈷。鐵磁物質(zhì)層63，67優(yōu)選具有至少為10μm的厚度。當(dāng)該厚度至少為10μm時(shí)，具有足夠強(qiáng)度分布的磁場(chǎng)可施加到澆鑄材料層20A上。作為結(jié)果，導(dǎo)電顆?？梢愿呙芏染鄯e于部分以形成澆鑄材料層20A中用于連接的導(dǎo)電部件22，且因此可提供具有良好導(dǎo)電性的用于連接的導(dǎo)電部件22。
作為用于在頂部夾板61和底部夾板65中形成非磁性物質(zhì)層64，68的材料，可使用非磁性金屬，如銅，具有耐熱性的聚合物質(zhì)，等。然而可優(yōu)選使用通過(guò)輻射固化的聚合物質(zhì)，因?yàn)榉谴判晕镔|(zhì)層64，68可易于通過(guò)光刻技術(shù)形成。作為其材料，可使用例如，光刻膠如丙烯酸類(lèi)的干膜光刻膠，環(huán)氧類(lèi)的液體光刻膠或聚酰亞胺類(lèi)的液體光刻膠。
作為用澆鑄材料涂覆頂部夾板61和底部夾板65的澆鑄表面的方法，可優(yōu)選使用絲網(wǎng)印刷方法。根據(jù)這樣的方法，可容易地按照所需的圖案施加澆鑄材料，且可施加合適量的澆鑄材料。
如圖8所示，然后結(jié)構(gòu)板10通過(guò)隔板69a排列安置在底部夾板65的澆鑄表面上，在底部夾板65上已經(jīng)形成了澆鑄材料層20A，在結(jié)構(gòu)板10上，底部夾板61通過(guò)隔板69b排列安置，在頂部夾板61上已經(jīng)形成澆鑄材料層20A。這些頂部夾板和底部夾板彼此疊加，由此，如圖9所示，預(yù)期形式(要形成的彈性各向異性導(dǎo)電膜20的形式)的澆鑄材料層20A在頂部夾板61和底部夾板65之間形成。在每個(gè)這樣的澆鑄材料層20A中包含導(dǎo)電顆粒P，其狀態(tài)為分散于整個(gè)澆鑄材料層20A中，如圖10所示。
如上所述，隔板69a和69b被分別安置在結(jié)構(gòu)板10和底部夾板65及頂部夾板61之間，由此可形成預(yù)期形式的彈性各向異性導(dǎo)電膜，且防止了鄰近彈性各向異性導(dǎo)電膜彼此連接，這樣大量彼此獨(dú)立的各向異性導(dǎo)電膜可可靠地形成。
例如，一對(duì)電磁體然后被安置在頂部夾板61中的底板62的上表面上，和底部夾板65中的底板66的下表面上，且電磁鐵被操作，由此在頂部夾板61的鐵磁物質(zhì)層63和底部夾板65的相應(yīng)鐵磁物質(zhì)層67之間部分形成了比其周?chē)鷧^(qū)域強(qiáng)度更強(qiáng)的磁場(chǎng)，因?yàn)轫敳繆A板61和底部夾板65分別具有鐵磁物質(zhì)層63和67。作為結(jié)果，在澆鑄材料層20A中，分散在澆鑄材料層20A中的導(dǎo)電顆粒P聚積在這些部分以成為用于連接的導(dǎo)電部件22，導(dǎo)電部件22位于頂部夾板61的鐵磁物質(zhì)層63和它們相應(yīng)的底部夾板65的鐵磁物質(zhì)層67之間，且這樣取向以便和澆鑄材料層的厚度方向排列，如圖11所示。在上述工藝中，結(jié)構(gòu)板10由磁性金屬組成，這樣在結(jié)構(gòu)板10，和各個(gè)頂部夾板61及底部夾板65之間的部分形成比其鄰近區(qū)域更強(qiáng)的磁場(chǎng)。作為結(jié)果，存在于澆鑄材料層20A中的結(jié)構(gòu)板10上面和下面的導(dǎo)電顆粒P不在頂部夾板61的鐵磁物質(zhì)層63和底部夾板65的鐵磁物質(zhì)層63之間聚積，但保留維持在結(jié)構(gòu)板10的上面和下面。
在這種狀態(tài)，澆鑄材料層20A經(jīng)固化處理，由此彈性各向異性導(dǎo)電膜20每個(gè)都由功能部件21組成，其中在彈性聚合物質(zhì)中多個(gè)含有導(dǎo)電顆粒P的用于連接的導(dǎo)電部件22以這樣狀態(tài)取向以便在厚度方向上排列，導(dǎo)電部件22被安置在彼此通過(guò)絕緣部件23絕緣的狀態(tài)，絕緣部件23由彈性聚合物質(zhì)組成，其中根本沒(méi)有或幾乎沒(méi)有導(dǎo)電顆粒P，且要被支撐的部件25以這樣的狀態(tài)形成，要被支撐的部件25固定到繞結(jié)構(gòu)板10中各個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔11的外圍，由此產(chǎn)生各向異性導(dǎo)電連接器，部件25是連續(xù)并整體地形成于功能部件21的外圍邊緣，且其中導(dǎo)電顆粒P被包含在彈性聚合物質(zhì)中。
在上述工藝中，施加到要成為用于連接的導(dǎo)電部件20的部分，和要成為澆鑄材料層20A中要被支撐的部件25的部分上的外部磁場(chǎng)強(qiáng)度優(yōu)選為這樣的強(qiáng)度，其平均達(dá)到0.1到2.5T。
澆鑄材料層20A的固化處理是按照所用的材料合適選擇的。然而，該處理通常是通過(guò)熱處理執(zhí)行的。當(dāng)澆鑄材料層20A的固化處理是通過(guò)加熱執(zhí)行時(shí)，只需要在電磁體中提供加熱器。具體的加熱溫度和加熱時(shí)間是根據(jù)形成澆鑄材料層20A的聚合物質(zhì)形成材料的類(lèi)型等，導(dǎo)電顆粒移動(dòng)所需的時(shí)間等合適選擇的。
根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器，彈性各向異性導(dǎo)電膜20具有特定的初始特性，因此阻止了用于連接的導(dǎo)電部件22顯著增加電阻，且在長(zhǎng)時(shí)間段上保持了所需的導(dǎo)電性，即使其在高溫環(huán)境下被重復(fù)使用。
因?yàn)橐恢蔚牟考?5在功能部件21的外圍形成，且該要被支撐的部件25被固定到繞結(jié)構(gòu)板10中各向異性導(dǎo)電膜安置孔11的外圍，在各個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜20中的功能部件21在具有用于連接的導(dǎo)電部件22，各向異性導(dǎo)電連接器難于變形且易于操作，所以定位和保持及固定至晶片可在對(duì)晶片的電連接操作中容易地執(zhí)行，該晶片是檢測(cè)的目標(biāo)。
因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)板10中各個(gè)各向異性導(dǎo)電膜形成安置孔11是相應(yīng)于電極區(qū)域形成的，其中待檢測(cè)電極已經(jīng)被安置，該電極區(qū)域在作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片上的集成電路中，安置在每個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔11中的彈性各向異性導(dǎo)電膜20面積較小，單個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜20易于形成。此外，因?yàn)槊娣e小的彈性各向異性導(dǎo)電膜20在彈性各向異性導(dǎo)電膜20的平面方向上的熱膨脹絕地量小，即使其受到熱滯，彈性各向異性導(dǎo)電膜20在平面方向上的熱膨脹可通過(guò)結(jié)構(gòu)板使用具有低線性熱膨脹系數(shù)的材料而可靠地維持，該具有低線性熱膨脹系數(shù)的材料如同用于形成結(jié)構(gòu)板10的材料。因此，可穩(wěn)定地維持良好的電連接狀態(tài)，即使WLBI測(cè)試對(duì)大面積晶片執(zhí)行。
因?yàn)樯鲜龈飨虍愋詫?dǎo)電連接器是通過(guò)讓澆鑄材料層20A受到固化處理而獲得的，該澆鑄材料層20A處于這樣的狀態(tài)，其中導(dǎo)電顆粒P被保留在要成為澆鑄材料層20A中被支撐的部件25的部分，這是通過(guò)例如，在彈性各向異性導(dǎo)電膜20的形成過(guò)程中施加磁場(chǎng)至這些部分而實(shí)現(xiàn)的，存在于要成為澆鑄材料層20A中要支撐的部件25的部分中的導(dǎo)電顆粒P，即，位于繞結(jié)構(gòu)板10中各向異性導(dǎo)電膜安置孔11的外圍上面和下面的部分，不聚積在成為用于連接的導(dǎo)電部件22的部分。作為結(jié)果，阻止了導(dǎo)電顆粒P過(guò)量包含在用于連接的導(dǎo)電部件22中，該用于連接的導(dǎo)電部件22位于最終彈性各向異性導(dǎo)電膜20中用于連接的導(dǎo)電部件22中的最外部。因此，有降低澆鑄材料層20A中導(dǎo)電顆粒P的含量的必要，從而在彈性各向異性導(dǎo)電膜20中所有用于連接的導(dǎo)電部件22中確定地實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)電性，而且也可以確定地實(shí)現(xiàn)鄰近導(dǎo)電部件22之間的絕緣特性。
因?yàn)槎ㄎ豢?6形成于結(jié)構(gòu)板10中，該結(jié)構(gòu)板10被定位至作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片，或者用于檢測(cè)的電路板可容易地執(zhí)行。
因?yàn)榭諝庋h(huán)孔15被形成在結(jié)構(gòu)板10中，當(dāng)壓力降低系統(tǒng)被用作擠壓晶片檢測(cè)儀器中探針元件時(shí)，腔室內(nèi)的壓力被降低，存在于各向異性導(dǎo)電連接器和用于檢測(cè)的電路板之間的空氣通過(guò)結(jié)構(gòu)板10上的空氣循環(huán)孔15排放，該晶片檢測(cè)儀器將隨后說(shuō)明，由此可可靠地讓各向異性導(dǎo)電連接器與用于檢測(cè)的電路板緊密接觸，因此可確定地實(shí)現(xiàn)所需的電連接。
圖12是橫截面示意圖，其說(shuō)明示例性晶片檢測(cè)儀器，該晶片檢測(cè)儀器利用按照本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器。該晶片檢測(cè)儀器用于執(zhí)行以晶片狀態(tài)形成于晶片上的多個(gè)集成電路中每個(gè)的電氣檢測(cè)。
示于圖12中的晶片檢測(cè)儀器具有探針元件1，其用于執(zhí)行晶片6的待檢測(cè)電極7中每個(gè)對(duì)測(cè)試儀的電連接，該晶片6是檢測(cè)目標(biāo)。也如圖13中以放大的尺度所示的那樣，探針元件1具有用于檢測(cè)的電路板30，在其前表面(圖12中是下表面)上，多個(gè)檢測(cè)電極31已按照相應(yīng)于晶片6上待檢測(cè)電極7的圖案形成，該晶片6是檢測(cè)目標(biāo)。在用于檢測(cè)的電路板30的前表面上提供有圖1到圖4中所示的構(gòu)造的各向異性導(dǎo)電連接器2，以這種方式，連接器的彈性各向異性導(dǎo)電膜20中用于連接的導(dǎo)電部件22分別和用于檢測(cè)的電路板30的檢測(cè)電極31相對(duì)并接觸。在各向異性導(dǎo)電連接器2的前表面(在圖12中是下表面)上提供有薄片狀連接器40，其中多個(gè)電極結(jié)構(gòu)42按照相應(yīng)于晶片6的待檢測(cè)電極7的圖案被安置在絕緣薄片41中，該晶片6是檢測(cè)目標(biāo)，以這種方式，電板結(jié)構(gòu)42分別和各向異性導(dǎo)電連接器的彈性各向異性導(dǎo)電膜20中用于連接的導(dǎo)電部件22相對(duì)并接觸。
在探針元件1中用于檢測(cè)的電路板30的后表面(在該圖中是上表面)上，提供有用于向下擠壓探針元件1的擠壓板3。晶片固定臺(tái)4提供于探針元件1的下面，作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片被固定在該固定臺(tái)4上。加熱器5被連接至每個(gè)擠壓板3和晶片固定臺(tái)4。
作為用于組成用于檢測(cè)的電路板30的基體材料，可以使用任何傳統(tǒng)上公知的多種基體材料。其具體的例子包括復(fù)合樹(shù)脂材料，如玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂，玻璃纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂，玻璃纖維增強(qiáng)聚酰亞胺樹(shù)脂和玻璃纖維增強(qiáng)三嗪馬來(lái)酰亞胺(maleimidotriazine)樹(shù)脂，及陶瓷材料如玻璃，二氧化硅和氧化鋁。
當(dāng)用于執(zhí)行WLBI測(cè)試的晶片檢測(cè)儀器被制造時(shí)，具有最大線性熱膨脹系數(shù)為3×10-5/K，更優(yōu)選為1×10-7/K到1×10-5/K，特別優(yōu)選為1×10-6/K到6×10-6/K的材料被使用。
這樣的基體材料的具體例子包括Pyrex玻璃，石英玻璃，氧化鋁，氧化鈹，碳化硅，氮化硅和氮化硼。
探針元件1中的薄片狀連接器40將被具體說(shuō)明。薄片狀連接器40具有柔軟絕緣薄片41，在該絕緣薄片41中，多個(gè)在絕緣薄片41厚度方向上延伸并由金屬組成的電極結(jié)構(gòu)42按照晶片6的待檢測(cè)電極7的圖案以在絕緣薄片41的平面方向上彼此分開(kāi)的狀態(tài)安置，該晶片6是檢測(cè)目標(biāo)。
每個(gè)電極結(jié)構(gòu)42是通過(guò)將暴露于絕緣薄片41的前表面(在該圖中是下表面)的凸出的前表面電極部件43，和暴露于絕緣薄片41的后表面的板狀后表面電極部件44，通過(guò)短路部件45將彼此整體地連接形成，該短路部件45在絕緣薄片41的厚度方向上延伸穿過(guò)。
對(duì)絕緣薄片41沒(méi)有特別的限制，只要其具有絕緣特性并且是柔軟的。例如，可使用由聚酰亞胺樹(shù)脂，液晶聚合物，聚酯，氟樹(shù)脂等形成的樹(shù)脂薄片，或通過(guò)用任何上面所述的樹(shù)脂浸漬纖維織物而獲得的薄片。
對(duì)絕緣薄片41的厚度也沒(méi)有特別的限制，只要這樣的絕緣薄片41是柔軟的。然而，優(yōu)選為10到50μm，更優(yōu)選為10到25μm。
作為形成電極結(jié)構(gòu)42的金屬，可使用鎳，銅，金，銀，鈀，鐵等。電極結(jié)構(gòu)42可以是一種金屬形成的，至少兩種金屬的合金形成的和通過(guò)將至少兩種金屬碾壓到一起的其中的任何一種。
電極結(jié)構(gòu)42中前表面電極43和后表面電極44的表面上，優(yōu)選形成化學(xué)穩(wěn)定并具有高導(dǎo)電性的金屬，如金，銀或鈀的膜，以阻止電極部件的氧化，并獲得接觸電阻小的電極部件。
電極結(jié)構(gòu)42中的前表面電極部件43凸出的高度優(yōu)選為15到50μm，更優(yōu)選為15到30μm，以實(shí)現(xiàn)對(duì)晶片6的待檢測(cè)電極的穩(wěn)定的電連接。前表面電極部件43的直徑是按照晶片6的待檢測(cè)電極的尺寸和間距預(yù)設(shè)的，且例如，為30到80μm，優(yōu)選為30到50μm。
電極結(jié)構(gòu)42中的后表面電極部件44的直徑可比短路部件45的直徑大，且比電極結(jié)構(gòu)42的安置間距小，并優(yōu)選盡可能地大，由此也可確定地實(shí)現(xiàn)對(duì)各向異性導(dǎo)電連接器2的彈性各向異性導(dǎo)電膜20中用于連接的連接導(dǎo)電部件22的穩(wěn)定的電連接。后表面電極44的厚度優(yōu)選為20到50μm，更優(yōu)選為35到50μm，這樣強(qiáng)度足夠高并實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的重復(fù)耐用性。
電極結(jié)構(gòu)42中短路部件45的直徑優(yōu)選為30到80μm，更優(yōu)選為30到50μm，以便實(shí)現(xiàn)足夠高的強(qiáng)度。
薄片狀連接器40可以例如下面的方式制造。
更具體地，提供了通過(guò)碾壓金屬層于絕緣薄片41上而獲得的碾壓材料，且在絕緣薄片的厚度方向上延伸穿過(guò)的多個(gè)穿孔，按照相應(yīng)于電極結(jié)構(gòu)42的圖案形成于碾壓材料的絕緣薄片41中，該電極結(jié)構(gòu)42將通過(guò)激光加工，干蝕刻加工等形成。然后該碾壓材料經(jīng)光刻和鍍覆處理，由此整體地連接至金屬層的短路部件45形成于絕緣薄片41的穿孔中，且同時(shí)，整體地連接至各個(gè)短路部件45的凸出的前表面電極部件43形成于絕緣薄片41的前表面上。然后，碾壓材料的金屬層經(jīng)光刻處理以除去其上的部件，由此形成后表面電極44以形成電極結(jié)構(gòu)42，從而提供薄片狀連接器40。
在這樣的電氣檢測(cè)儀器中，作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片6被固定到晶片固定臺(tái)4上，且然后探針元件1通過(guò)擠壓板3向下擠壓，由此讓薄片狀連接器40的電極結(jié)構(gòu)42中各個(gè)前表面電極部件43與它們相應(yīng)的晶片6上待檢測(cè)電極7接觸，而且，晶片6的各個(gè)待檢測(cè)電極7通過(guò)前表面電極部件43擠壓。在該狀態(tài)下，各向異性導(dǎo)電連接器2的彈性各向異性導(dǎo)電膜20中每個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件22，分別通過(guò)用于檢測(cè)的電路板30的檢測(cè)電極31和薄片狀連接器40的電極結(jié)構(gòu)42的前表面電極部件43保持并擠壓，并在彈性各向異性導(dǎo)電膜20的弧度方向被壓縮，由此導(dǎo)電路徑在厚度方向形成于用于連接各個(gè)導(dǎo)電部件22。作為結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了晶片6的待檢測(cè)電極7和用于檢測(cè)的電路板30的檢測(cè)電極31之間的電連接。然后，晶片6通過(guò)晶片固定臺(tái)4和擠壓板3由加熱器5加熱至預(yù)設(shè)溫度。在該狀態(tài)，所需的電氣檢測(cè)對(duì)晶片6上的多個(gè)集成電路中的每個(gè)執(zhí)行。
根據(jù)這樣的晶片檢測(cè)儀器，對(duì)晶片6上的待檢測(cè)電極7的電連接是通過(guò)探針元件1實(shí)現(xiàn)的，該晶片6是檢測(cè)目標(biāo)，該探針元件1具有上述各向異性導(dǎo)電連接器2。因此，定位，和保持及固定至晶片可容易地執(zhí)行，即使待檢測(cè)電極7的間距小，而且，所需的電氣檢測(cè)可穩(wěn)定地執(zhí)行于長(zhǎng)時(shí)間段上，即使該儀器在高溫環(huán)境下被重復(fù)使用。
因?yàn)楦飨虍愋詫?dǎo)電連接器2中的每個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜20的面積小，且在彈性各向異性導(dǎo)電膜20的平面方向上的熱膨脹絕對(duì)量小，即使其受到熱滯，彈性各向異性導(dǎo)電膜20平面方向上的熱膨脹，通過(guò)使用如同形成結(jié)構(gòu)板10的具有低線性熱膨脹系數(shù)的材料而由結(jié)構(gòu)板可靠地限制。因此，可穩(wěn)定地維持良好的電連接狀態(tài)，即使WLBI測(cè)試執(zhí)行于大面積晶片上。
圖14是橫截面示意圖，其說(shuō)明另一個(gè)示例性晶片檢測(cè)儀器的構(gòu)造，該儀器利用根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器。
該晶片檢測(cè)儀器具有頂部打開(kāi)的盒形腔室50，其接收作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片6。腔室50內(nèi)用于排氣的排氣管51提供于該腔室50的側(cè)壁內(nèi)，且一個(gè)抽氣器(未示出)如，真空泵，被連接至排氣管51。
與圖12中所示的晶片檢測(cè)儀器中探針元件1相同的探針元件1被安置在腔室50上，以便氣密性地靠近腔室50的開(kāi)口。更具體地，彈性O(shè)形圈55以緊密接觸的方式安置在腔室50的側(cè)壁的上端表面，且探針元件1以這樣的狀態(tài)安置，即各向異性導(dǎo)電連接器2和其上薄片狀連接器40被容放在腔室50內(nèi)，且讓用于檢測(cè)的電路板30的外圍與O形圈緊密接觸。進(jìn)一步，用于檢測(cè)的電路板30被保持在由擠壓板3向下擠壓的狀態(tài)，該擠壓板3提供于其后表面(在該圖中是上表面)上。
加熱器5被連接至腔室50和擠壓板3。
在這樣的晶片檢測(cè)儀器中，連接到腔室50的排氣管51的抽氣器被驅(qū)動(dòng)，由此腔室50內(nèi)的壓力被降低，例如，1000Pa或更低。作為結(jié)果，探針元件1被大氣壓向下擠壓，從而O形圈55彈性變形，因此探針元件1向下移動(dòng)。作為結(jié)果，晶片6的待檢測(cè)電極7通過(guò)它們相應(yīng)的前表面電極部件43分別擠壓，該前表面電極43位于薄片狀連接器40的電極結(jié)構(gòu)42中。在該狀態(tài)，各向異性導(dǎo)電連接器2中彈性各向異性導(dǎo)電膜20的用于連接的導(dǎo)電部件22分別由電路板30的檢測(cè)電極31和前表面電極部件43保持和擠壓，該電路板30用于檢測(cè)，該前表面電極部件43位于薄片狀連接器40的電極結(jié)構(gòu)中，而且各向異性導(dǎo)電連接器2中彈性各向異性導(dǎo)電膜20的用于連接的導(dǎo)電部件22在彈性各向異性導(dǎo)電膜20的厚度方向被壓縮，由此導(dǎo)電路徑在其中厚度方向上形成于用于連接的各個(gè)導(dǎo)電部件22中。作為結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了晶片6的待檢測(cè)電極7和用于檢測(cè)的電路板30的檢測(cè)電極31之間的電連接。然后，晶片6通過(guò)腔室50和擠壓板3由加熱器5加熱至預(yù)定溫度。在該狀態(tài)，所需的電氣檢測(cè)對(duì)晶片6中多個(gè)集成電路的每個(gè)執(zhí)行。
按照這樣的晶片檢測(cè)儀器，產(chǎn)生了關(guān)于圖12中所示的晶片檢測(cè)儀器相同的效果。此外，整個(gè)檢測(cè)儀器被最小化，因?yàn)椴恍枰魏未蟪叽绲臄D壓機(jī)構(gòu)，而且，作為檢測(cè)目標(biāo)的整個(gè)晶片6可通過(guò)均勻的夾板擠壓，即使晶片6具有，例如，直徑為8英寸或更大的面積。此外，因?yàn)榭諝庋h(huán)孔15形成于各向異性導(dǎo)電連接器2的結(jié)構(gòu)板10中，存在于各向異性導(dǎo)電連接器2和用于檢測(cè)的電路板30之間的空氣通過(guò)結(jié)構(gòu)板10的空氣循環(huán)孔15排放，該結(jié)構(gòu)板10在各向異性導(dǎo)電連接器2中，當(dāng)腔室50內(nèi)的壓力降低時(shí)，由此可可靠地讓各向異性導(dǎo)電連接器2與用于檢測(cè)的電路板30緊密接觸。因此，可確定地實(shí)現(xiàn)所需的電連接。
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例，下述各種變化和修改可加入到其中。
(1)在向異性導(dǎo)電連接器中，除了用于連接的導(dǎo)電部件22，不用于連接的導(dǎo)電部件可形成于彈性各向異性導(dǎo)電膜20中，該不用于連接的導(dǎo)電部件不電連接至晶片上任何待檢測(cè)電極。具有彈性各向異性導(dǎo)電膜的各向異性導(dǎo)電連接器將在下面說(shuō)明，在該各向異性導(dǎo)電連接器中形成有不用于連接導(dǎo)電部件。
圖15是平面圖，其以放大的尺度說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜。在該各向異性導(dǎo)電連接器的彈性各向異性導(dǎo)電膜20中，用于連接的多個(gè)導(dǎo)電部件22被安置在功能部件21中，以便按照相應(yīng)于待檢測(cè)電極的圖案在兩行上排列，該用于連接的多個(gè)導(dǎo)電部件22電連接至作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片中待檢測(cè)電極上，并在膜厚度方向(在圖15中垂直于紙面的方向)上延伸。這些用于連接的導(dǎo)電部件22分別包含導(dǎo)電顆粒，該導(dǎo)電顆粒具有高密度磁性，并以這樣的狀態(tài)取向以便在厚度方向上排列并通過(guò)絕緣部件23彼此絕緣，該絕緣部件23中根本不包含或幾乎不包含導(dǎo)電顆粒。
不用于連接的導(dǎo)電部件26形成于用于連接的導(dǎo)電部件22和結(jié)構(gòu)板10之間，不用于連接的導(dǎo)電部件26不電連接至作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片中任何待檢測(cè)電極，該用于連接的導(dǎo)電部件22在其被安置的方向上位于最外邊。不用于連接的導(dǎo)電部件26包含導(dǎo)電顆粒，該導(dǎo)電顆粒具有高密度的磁性，并以這樣的狀態(tài)取向以便在厚度方向上排列并通過(guò)絕緣部件23與用于連接的導(dǎo)電部件22彼此絕緣，該絕緣部件23中根本不包含或幾乎不包含導(dǎo)電顆粒。
在所說(shuō)明的實(shí)施例中，從其它表面而非部分伸出的凸出部件24和凸出部件27在彈性各向異性導(dǎo)電膜20中功能部件21兩邊的這些部分形成，用于連接的導(dǎo)電部件22和其上外圍位于這些表面處，而不用于連接的導(dǎo)電部件26和其上外圍位于這些部分處。
在功能部件21的外圍邊緣，待支撐的部件25整體并連續(xù)地和功能部件21形成，且導(dǎo)電顆粒被包含在待支撐部件25中，待支撐部件25被固定到繞結(jié)構(gòu)板10中的各向異性導(dǎo)電膜安置孔11的外圍邊緣并由其支撐。
其它構(gòu)成基本與示于圖1到4中的各向異性導(dǎo)電連接器相同。
圖16是平面圖，其以放大的尺度說(shuō)明按照本發(fā)明進(jìn)一步實(shí)施例的各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜。在各向異性導(dǎo)電連接器的彈性各向異性導(dǎo)電膜20中，用于連接的多個(gè)導(dǎo)電部件22被安置，以便按照相應(yīng)于待檢測(cè)電極的圖案排列，該用于連接的多個(gè)導(dǎo)電部件22電連接至作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片中待檢測(cè)電極上，并在膜厚度方向(在圖16中垂直于紙面的方向)上延伸。這些用于連接的導(dǎo)電部件22分別包含導(dǎo)電顆粒，該導(dǎo)電顆粒具有高密度磁性，并以這樣的狀態(tài)取向以便在厚度方向上排列并通過(guò)絕緣部件23彼此絕緣，該絕緣部件23中根本不包含或幾乎不包含導(dǎo)電顆粒。
在這些用于連接的導(dǎo)電部件22中，兩個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件22以比其它用于連接的導(dǎo)電部件22之間的間隔大的間隔安置，這兩個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件22位于中央且彼此貼近。不用于連接的導(dǎo)電部件26形成于兩個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件22之間，該不用于連接的導(dǎo)電部件26不電連接至作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片中任何待檢測(cè)電極，這兩個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件22位于中央且彼此貼近。該不用于連接的導(dǎo)電部件26包含導(dǎo)電顆粒，該導(dǎo)電顆粒具有高密度磁性，并以這樣的狀態(tài)取向以便在厚度方向上排列，并通過(guò)絕緣部件23與用于連接的導(dǎo)電部件22彼此絕緣，該絕緣部件23中根本不包含或幾乎不包含導(dǎo)電顆粒。
在所說(shuō)明的實(shí)施例中，從其它表面而非部分伸出的凸出部件24和凸出部件27在彈性各向異性導(dǎo)電膜20中功能部件21兩邊的這些部分形成，用于連接的導(dǎo)電部件22和其上外圍位于這些表面處，而不用于連接的導(dǎo)電部件26和其上外圍位于一個(gè)部分處。
在功能部件21的外圍邊緣，待支撐的部件25整體并連續(xù)地和功能部件21形成，且導(dǎo)電顆粒被包含在待支撐部件25中，待支撐部件25被固定到繞結(jié)構(gòu)板10中的各向異性導(dǎo)電膜安置孔11的外圍邊緣并由其支撐。
其它具體構(gòu)成基本與示于圖1到4中的各向異性導(dǎo)電連接器相同。
示于圖15中的各向異性導(dǎo)電連接器和示于圖16中的各向異性導(dǎo)電連接器，可以與用于制造示于圖1到4中所示的各向異性導(dǎo)電連接器相似的工藝方式，通過(guò)使用由頂部夾板和底部夾板的模子制造，在各向異性導(dǎo)電連接器上，已分別按照相應(yīng)于用于連接的導(dǎo)電部件22和不用于連接的導(dǎo)電部件26的安置圖案形成鐵磁物質(zhì)層，該用于連接的導(dǎo)電部件22和不用于連接的導(dǎo)電部件26在要形成的彈性各向異性導(dǎo)電膜20中，非磁性物質(zhì)層已在非鐵磁物質(zhì)層的部分形成，以取代圖7中所示的模子。
更具體地，根據(jù)這樣的模子，一對(duì)，例如電磁鐵被安置在頂部夾板中底板的上表面上和底部夾板中底板的下表面上，且電磁鐵是可操作的，由此，在形成于頂部夾板和底部夾板之間的澆鑄材料層中，分散在要成為澆鑄材料層中功能部件21的部分中的導(dǎo)電顆粒聚積在，要成為用于連接的導(dǎo)電部件22的部分和要成為不用于連接的導(dǎo)電部件26的部分，且這樣取向以便在澆鑄材料層的厚度方向上排列。另一方面，位于澆鑄材料層中結(jié)構(gòu)板10的上面和下面的導(dǎo)電顆粒保留在結(jié)構(gòu)板10的上面和下面。
在該狀態(tài)，澆鑄材料層經(jīng)固化處理，由此彈性各向異性導(dǎo)電膜20每個(gè)都由功能部件21組成，其中多個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件22和不用于連接的導(dǎo)電部件26以由絕緣部件23將它們彼此絕緣的狀態(tài)安置，該絕緣部件23彈性聚合物質(zhì)組成，該用于連接的導(dǎo)電部件22和不用于連接的導(dǎo)電部件26包含導(dǎo)電顆粒于彈性聚合物質(zhì)中，它們以這樣的狀態(tài)取向以便在厚度方向排列，絕緣部件23中根本沒(méi)有或幾乎沒(méi)有導(dǎo)電顆粒，且要被支撐的部件25以這樣的狀態(tài)形成，其中要被支撐的部件25固定到繞結(jié)構(gòu)板10的每個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔11的外圍，由此制造出各向異性導(dǎo)電連接器，其中要被支撐的部件25是連續(xù)且整體地形成于功能部件21的外圍邊緣，且其中導(dǎo)電顆粒被包含在彈性聚合物質(zhì)中。
示于圖15中的各向異性導(dǎo)電連接器中不用于連接的導(dǎo)電部件26每個(gè)都在彈性各向異性導(dǎo)電膜20形成之后，通過(guò)施加磁場(chǎng)至要成為澆鑄材料層中不用于連接的導(dǎo)電部件26的部分，以聚積存在于要成為用于連接的導(dǎo)電部件22的部分和要成為不用于連接的導(dǎo)電部件的部分處的結(jié)構(gòu)板10之間的導(dǎo)電顆粒，并讓澆鑄材料層在該狀態(tài)經(jīng)受固化處理而獲得，其中用于連接的導(dǎo)電部件22位于澆鑄材料中最外部。因此，彈性各向異性導(dǎo)電膜20形成之后，阻止了導(dǎo)電顆粒過(guò)度聚積于要成為用于連接的導(dǎo)電部件22的部分處，該用于連接的導(dǎo)電部件22位于澆鑄材料層中最外部。因此，即使要形成的各個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜20有比較多的用于連接的導(dǎo)電部件22，可以可靠地阻止包含過(guò)量的導(dǎo)電顆粒于用于連接的導(dǎo)電部件22中，該用于連接的導(dǎo)電部件22位于彈性各向異性導(dǎo)電膜20的最外部。
示于圖16中的各向異性導(dǎo)電連接器中不用于連接的導(dǎo)電部件26每個(gè)都在彈性各向異性導(dǎo)電膜20形成之后，通過(guò)施加磁場(chǎng)至要成為澆鑄材料層中不用于連接的導(dǎo)電部件26的部分，以聚積存在于要成為用于連接的導(dǎo)電部件22的兩個(gè)鄰近部分之間的導(dǎo)電顆粒，這兩個(gè)鄰近部分以更大的間隔被安置在澆鑄材料層中要成為不用于連接的導(dǎo)電部件26的部分處，并讓澆鑄材料層在該狀態(tài)經(jīng)受固化處理而獲得。因此，彈性各向異性導(dǎo)電膜20形成之后，阻止了導(dǎo)電顆粒過(guò)度聚積于要成為用于連接的導(dǎo)電部件22的兩個(gè)部分處，這兩個(gè)部分以更大的間隔安置在澆鑄材料層中。因此，即使要形成的各個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜20有至少兩個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件22，這兩個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件22以更大的間隔安置，可以可靠地阻止包含過(guò)量的導(dǎo)電顆粒于這些用于連接的導(dǎo)電部件22中。
(2)在各向異性導(dǎo)電連接器中，彈性各向異性導(dǎo)電膜20中凸出的部件24不是必須的，且一個(gè)或兩個(gè)表面可以是平坦的，或可形成凹入的部分。
(3)金屬層可形成于彈性各向異性導(dǎo)電膜20中用于連接的導(dǎo)電部件22的表面上。
(4)在各向異性導(dǎo)電連接器的制造過(guò)程中，當(dāng)非磁性物質(zhì)被用作結(jié)構(gòu)板10的基體材料時(shí)，可采用下面的方法施加磁場(chǎng)至澆鑄材料層20A中要成為要被支撐的部件25的部分，繞結(jié)構(gòu)板10中各向異性導(dǎo)電膜安置孔11，用磁性物質(zhì)鍍覆外圍，或用磁性漆涂覆它們以施加磁場(chǎng)于該處，或這樣的方法，相應(yīng)于彈性各向異性導(dǎo)電膜20的要被支撐的部件25，形成鐵磁物質(zhì)層于模子60中以施加磁場(chǎng)于該處。
(5)在澆鑄材料層的形成過(guò)程中，隔板的使用不是必要的，且用于形成彈性各向異性導(dǎo)電膜的隔板可以通過(guò)其它的方法可靠地被保持于每個(gè)頂部夾板和底部夾板與結(jié)構(gòu)板之間。
(6)在探針元件中，薄片狀連接器40不是必要的，且可讓各向異性導(dǎo)電連接器2中的彈性各向異性導(dǎo)電膜20與晶片接觸以實(shí)現(xiàn)電連接，該晶片是檢測(cè)的目標(biāo)。
(7)在按照本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器中，其上的結(jié)構(gòu)板中的各向異性導(dǎo)電膜安置孔可相應(yīng)于電極區(qū)域形成，其中待檢測(cè)電極已經(jīng)被安置在部分形成于晶片上的集成電路中，該集成電路是檢測(cè)目標(biāo)，且彈性各向異性導(dǎo)電膜可被安置在各個(gè)這些各向異性導(dǎo)電膜安置孔中。
根據(jù)這樣的各向異性導(dǎo)電連接器，晶片可被分成兩個(gè)或更多區(qū)域，以對(duì)各個(gè)劃分的區(qū)域中的集成電路整體地執(zhí)行探針測(cè)試。
更具體地，在晶片檢測(cè)過(guò)程中使用按照本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器或按照本發(fā)明的探針元件，對(duì)所有形成于晶片上的集成電路整體地執(zhí)行檢測(cè)不是必要的。
在老化測(cè)試中，每個(gè)集成電路所需的檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí)，因此當(dāng)檢測(cè)是對(duì)形成于晶片上的所有集成電路整體地執(zhí)行時(shí)，就可實(shí)現(xiàn)如此高的時(shí)間效率。另一方面，在探針測(cè)試中，每個(gè)集成電路所需的檢測(cè)時(shí)間短至幾分鐘，且可實(shí)現(xiàn)如此高的時(shí)間效率，即使晶片被分成兩個(gè)或更多區(qū)域，且探針測(cè)試是對(duì)形成于每個(gè)劃分的區(qū)域中的集成電路整體地執(zhí)行的。
如上所述，按照該方法，電氣檢測(cè)是關(guān)于形成于晶片上的集成電路對(duì)每個(gè)劃分的區(qū)域執(zhí)行的，當(dāng)電氣檢測(cè)是關(guān)于高度集成地形成于晶片上的集成電路執(zhí)行時(shí)，該晶片具有8英寸或12英寸的直徑，所用的檢測(cè)電極的數(shù)目和用于檢測(cè)的電路板的布線，相比較于檢測(cè)整體地執(zhí)行于所有集成電路的方法可降低，由此，檢測(cè)儀器的制造成本可降低。
因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器，或按照本發(fā)明的探針元件重復(fù)使用時(shí)是高耐用性的，當(dāng)其用在該方法中時(shí)，更換新各向異性導(dǎo)電連接器遭受麻煩的頻率被降低，在該方法中，電氣檢測(cè)是關(guān)于形成于晶片上的集成電路對(duì)每個(gè)劃分的區(qū)域執(zhí)行，因此檢測(cè)成本降低。
(8)按照本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器，或按照本發(fā)明的探針元件也可用在晶片檢測(cè)中，在晶片上具有由金形成的凸出電極(凸起)的集成電路，焊點(diǎn)等已經(jīng)形成，除了晶片的檢測(cè)，在晶片上具有由鋁形成的平坦電極的集成電路已經(jīng)形成。
因?yàn)橛山鹦纬傻碾姌O，焊點(diǎn)等，在其表面上難于形成氧化膜，和由鋁形成的電極相比，沒(méi)有必要在一定負(fù)荷下擠壓這樣的電極，該負(fù)荷是檢測(cè)時(shí)破壞晶片上氧化膜所要求的，在該晶片上，具有這樣凸出的電極的集成電路已經(jīng)形成，因此檢測(cè)可執(zhí)行于這樣的狀態(tài)，其中使用薄片狀連接器讓各向異性導(dǎo)電連接器的用于連接的導(dǎo)電部件與待檢測(cè)電極直接接觸。
當(dāng)晶片檢測(cè)執(zhí)行于這樣的狀態(tài)，其中各向異性導(dǎo)電連接器的用于連接的導(dǎo)電部件已經(jīng)與凸出電極直接接觸，該凸出電極是待檢測(cè)電極，當(dāng)各向異性導(dǎo)電連接器被重復(fù)使用時(shí)，用于連接的導(dǎo)電部件經(jīng)受凸出電極的擠壓導(dǎo)致的磨蝕或永久擠壓變形。作為結(jié)果，電阻增加且在用于連接的導(dǎo)電部件中出現(xiàn)對(duì)待檢測(cè)電極的連接故障，因此有必要高頻率地更換新的各向異性導(dǎo)電連接器。
根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器或根據(jù)本發(fā)明的探針元件，然而，在長(zhǎng)時(shí)間段上保持了所需的導(dǎo)電性，即使作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片是具有8英寸或12英寸直徑的晶片，在該晶片上，高度集成地形成有集成電路，因?yàn)楦飨虍愋詫?dǎo)電連接器或探針元件重復(fù)使用時(shí)是高耐用性的，由此，更換新各向異性導(dǎo)電連接器的頻率變低，且因此檢測(cè)成本被降低。
<例子>
將通過(guò)下面的例子具體說(shuō)明本發(fā)明。然而，本發(fā)明不局限于這些例子。
如圖17所示，總共393個(gè)正方形集成電路L形成于硅(線性熱膨脹系數(shù)3.3×10-6/K)制成的晶片6上，每個(gè)集成電路L的尺寸為8mm×8mm，該晶片具有8英寸的直徑。形成于晶片6上的每個(gè)集成電路L的中央有待檢測(cè)電極的區(qū)域A，如圖18所示。在待檢測(cè)電極區(qū)域A，如圖19所示，50個(gè)矩形待檢測(cè)電極7以100μm的間距在橫向上的一條線上安置，每個(gè)矩形待檢測(cè)電極在縱向(圖19中上下方向)上的尺寸為200μm，在橫向(圖19中的左右方向)上的尺寸為50μm。整個(gè)晶片6上待檢測(cè)電極的總數(shù)目為19650個(gè)。所有這些待檢測(cè)電極電連接到公共引線電極(未示出)，該引線電極形成于晶片6上的外圍邊緣。該晶片以下將被稱(chēng)為“用于測(cè)試的晶片W1”。
進(jìn)一步，393個(gè)集成電路(L)形成于晶片6上，該集成電路(L)如用于測(cè)試的晶片W1中的集成電路一樣具有相同的構(gòu)造，除了集成電路(L)中50個(gè)待檢測(cè)電極(7)中從最外部待檢測(cè)電極(7)起每?jī)蓚€(gè)電極彼此電連接，且沒(méi)有形成公共引線電極。整個(gè)晶片中待檢測(cè)電極的總數(shù)目是19650。該晶片以下將被稱(chēng)為“用于測(cè)試的晶片W2”。
進(jìn)一步，總共225個(gè)正方形集成電路L形成于硅制成的晶片上，每個(gè)集成電路的尺寸為6.5mm×6.5mm，該晶片具有6英寸的直徑。形成于晶片上的每個(gè)集成電路的中央有待檢測(cè)電極的區(qū)域。在待檢測(cè)電極區(qū)域，50個(gè)矩形待檢測(cè)電極7以100μm的間距在橫向上的兩條線上安置(一條線上的待檢測(cè)電極的數(shù)目為25)，每個(gè)矩形待檢測(cè)電極在縱向上的尺寸為100μm，在橫向上的尺寸為50μm。縱向上鄰近的待檢測(cè)電極之間的間隔是350μm。在50個(gè)待檢測(cè)電極中，每?jī)蓚€(gè)電極彼此電連接。整個(gè)晶片上待檢測(cè)電極的總數(shù)目為11250個(gè)。所有這些待檢測(cè)電極電連接到公共引線電極，該引線電極形成于晶片上的外圍邊緣。該晶片以下將被稱(chēng)為“用于測(cè)試的晶片W3”。
進(jìn)一步，225個(gè)集成電路形成于晶片上，該集成電路如用于測(cè)試的晶片W3中的集成電路一樣具有相同的構(gòu)造，除了集成電路中50個(gè)待檢測(cè)電極中每?jī)蓚€(gè)電極彼此電連接，且沒(méi)有形成公共引線電極。整個(gè)晶片中待檢測(cè)電極的總數(shù)目是11250。該晶片以下將被稱(chēng)為“用于測(cè)試的晶片W4”。
(1)磁芯顆粒[A]的制備以下面的方式用商業(yè)上可得到的顆粒(westaim公司的產(chǎn)品“FC1000”)制備磁芯顆粒[A]。
空氣分粒器“Turboclassifier TC-15N”(Nissei工程公司制造)被用來(lái)對(duì)2kg的鎳顆粒進(jìn)行分粒處理，處理?xiàng)l件是比重為8.9，氣流為2.5m3/min，馬達(dá)速率為1600rpm，分粒點(diǎn)為25μm，鎳顆粒的進(jìn)料速率為16g/min，收集了1.8kg鎳顆粒，并對(duì)這1.8kg鎳顆粒再進(jìn)行一次分粒處理，處理?xiàng)l件是比重為8.9，氣流為2.5m3/min，馬達(dá)速率為3000rpm，分粒點(diǎn)為10μm，鎳顆粒的進(jìn)料速率為14g/min，從而收集到1.5kg鎳顆粒。
用聲波篩分器“SW-20AT型”(由Tsutsui Rikagaku Kiki公司制造)對(duì)經(jīng)空氣分粒器分粒的120g鎳顆粒作進(jìn)一步分粒處理。具體地，四個(gè)篩網(wǎng)，每個(gè)都具有200mm直徑且分別具有25μm，20μm，16μm和8μm的開(kāi)口直徑，按照上面的順序逐個(gè)疊加到一起。每個(gè)篩網(wǎng)裝有10g直徑為2mm的陶瓷球，將20g鎳顆粒加到最上面的篩網(wǎng)(開(kāi)口直徑25μm)中在55Hz12分鐘和125Hz15分鐘的條件下經(jīng)分粒處理，由此收集由最低的篩網(wǎng)(開(kāi)口直徑8μm)捕獲的鎳顆粒。該過(guò)程總共被重復(fù)執(zhí)行25次。由此制備110g磁芯顆粒[A]。
這樣獲得的磁芯顆粒[A]具有10μm的數(shù)量平均顆粒直徑，顆粒直徑的變化系數(shù)為10％，BET比表面積為0.2×103m2/kg，且飽和磁化強(qiáng)度為0.6Wb/m2。
(2)磁芯顆粒[B]到磁芯顆粒[H]的制備除了空氣分粒器和聲波篩分器的條件被改變，下面的磁芯顆粒[B]到磁芯顆粒[H]以與磁芯顆粒[A]相同的方式制備。
磁芯顆粒[B]由數(shù)量平均顆粒直徑為12μm，顆粒直徑的變化系數(shù)為30％，BET比表面積為0.1×103m2/kg和飽和磁化強(qiáng)度為0.6Wb/m2的鎳組成的磁芯顆粒。
磁芯顆粒[C]由數(shù)量平均顆粒直徑為10μm，顆粒直徑的變化系數(shù)為10％，BET比表面積為0.03×103m2/kg和飽和磁化強(qiáng)度為0.6Wb/m2的鎳組成的磁芯顆粒。
磁芯顆粒[D]由數(shù)量平均顆粒直徑為9μm，顆粒直徑的變化系數(shù)為28％，BET比表面積為0.05×103m2/kg和飽和磁化強(qiáng)度為0.6Wb/m2的鎳組成的磁芯顆粒。
磁芯顆粒[E]由數(shù)量平均顆粒直徑為6μm，顆粒直徑的變化系數(shù)為30％，BET比表面積為0.5×103m2/kg和飽和磁化強(qiáng)度為0.6Wb/m2的鎳組成的磁芯顆粒。
磁芯顆粒[F]由數(shù)量平均顆粒直徑為10μm，顆粒直徑的變化系數(shù)為20％，BET比表面積為0.05×103m2/kg和飽和磁化強(qiáng)度為0.6Wb/m2的鎳組成的磁芯顆粒。
磁芯顆粒[G]由數(shù)量平均顆粒直徑為10μm，顆粒直徑的變化系數(shù)為15％，BET比表面積為0.15×103m2/kg和飽和磁化強(qiáng)度為0.6Wb/m2的鎳組成的磁芯顆粒。
磁芯顆粒[H]由數(shù)量平均顆粒直徑為8μm，顆粒直徑的變化系數(shù)為25％，BET比表面積為0.15×103m2/kg和飽和磁化強(qiáng)度為0.6Wb/m2的鎳組成的磁芯顆粒。
(1)導(dǎo)電顆粒[a]的制備向粉末鍍覆儀器的處理器皿中加入100g磁芯顆粒[A]，和2L0.32N鹽酸。攪動(dòng)最終的混合物以獲得含磁芯顆粒[A]的漿液。在常溫下攪動(dòng)該漿液30分鐘，由此對(duì)磁芯顆粒[A]執(zhí)行酸處理。然后，這樣處理的漿液被靜置1分鐘以沉淀磁芯顆粒[A]，并除去表面漂浮物。
向經(jīng)酸處理的磁芯顆粒[A]加入2L純凈水，且在常溫下攪動(dòng)該混合物2分鐘。然后，該混合物被靜置1分鐘以沉淀磁芯顆粒[A]，并除去表面漂浮物。該工藝被再重復(fù)執(zhí)行兩次，從而對(duì)磁芯顆粒[A]執(zhí)行洗滌處理。
向經(jīng)酸處理和洗滌處理的磁芯顆粒[A]加入2L鍍液，該鍍液含比例為20g/L的金。處理器皿的溫度被升高至90℃，且其內(nèi)容物被攪動(dòng)，從而制備漿液。在該狀態(tài)下攪動(dòng)漿液的同時(shí)，磁芯顆粒[A]經(jīng)置換鍍上金。然而，漿液被靜置并冷卻，從而沉淀顆粒，并處理漂浮物以制備導(dǎo)電顆粒[a]。
向這樣獲得的導(dǎo)電顆粒[a]中加入2L純凈水，且該混合物在常溫下攪動(dòng)2分鐘。然后，該混合物被靜置1分鐘以沉淀導(dǎo)電顆粒[a]，并除去漂浮物。該工藝被再重復(fù)執(zhí)行兩次，且2L加熱到90℃的純凈水被加入到顆粒中，并攪動(dòng)該混合物。最終的漿液通過(guò)濾紙過(guò)濾以收集導(dǎo)電顆粒[a]。這樣獲得的導(dǎo)電顆粒[a]在干燥器中于90℃下干燥。
這樣獲得的導(dǎo)電顆粒[a]具有的數(shù)量平均顆粒直徑為12μm，BET比表面積為0.25×103m2/kg，鍍層厚度t為111nm，(形成鍍層的金的質(zhì)量)/(導(dǎo)電顆粒[a]的總質(zhì)量)的值N為0.3，且電阻值R為0.25Ω。
(2)導(dǎo)電顆粒[b]的制備除了磁芯顆粒[B]被用來(lái)取代磁芯顆粒[A]，且金鍍液中的金含量被改變外，導(dǎo)電顆粒[b]以與導(dǎo)電顆粒[a]相同的制備方式制備。
這樣獲得的導(dǎo)電顆粒[b]具有的數(shù)量平均顆粒直徑為13μm，BET比表面積為0.12×103m2/kg，鍍層厚度t為146nm，(形成鍍層的金的質(zhì)量)/(導(dǎo)電顆粒[b1]的總質(zhì)量)的值N為0.22，且電阻值R為0.1Ω。
(3)導(dǎo)電顆粒[c]的制備除了磁芯顆粒[C]被用來(lái)取代磁芯顆粒[A]，且金鍍液中的金含量被改變外，導(dǎo)電顆粒[c]以與導(dǎo)電顆粒[a]相同的制備方式制備。
這樣獲得的導(dǎo)電顆粒[c]具有的數(shù)量平均顆粒直徑為14μm，BET比表面積為0.04×103m2/kg，鍍層厚度t為192nm，(形成鍍層的金的質(zhì)量)/(導(dǎo)電顆粒[c]的總質(zhì)量)的值N為0.10，且電阻值R為0.12Ω。
(4)導(dǎo)電顆粒[d]的制備除了磁芯顆粒[D]被用來(lái)取代磁芯顆粒[A]，且金鍍液中的金含量被改變外，導(dǎo)電顆粒[d]以與導(dǎo)電顆粒[a]相同的制備方式制備。
這樣獲得的導(dǎo)電顆粒[d]具有的數(shù)量平均顆粒直徑為10μm，BET比表面積為0.06×103m2/kg，鍍層厚度t為90nm，(形成鍍層的金的質(zhì)量)/(導(dǎo)電顆粒[d]的總質(zhì)量)的值N為0.08，且電阻值R為0.15Ω。
(5)導(dǎo)電顆粒[e]的制備除了磁芯顆粒[E]被用來(lái)取代磁芯顆粒[A]，且金鍍液中的金含量被改變外，導(dǎo)電顆粒[e]以與導(dǎo)電顆粒[a]相同的制備方式制備。
這樣獲得的導(dǎo)電顆粒[e]具有的數(shù)量平均顆粒直徑為7μm，BET比表面積為0.7×103m2/kg，鍍層厚度t為58nm，(形成鍍層的金的質(zhì)量)/(導(dǎo)電顆粒[e]的總質(zhì)量)的值N為0.35，且電阻值R為0.25Ω。
(6)導(dǎo)電顆粒[f]的制備除了磁芯顆粒[F]被用來(lái)取代磁芯顆粒[A]，且金鍍液中的金含量被改變外，導(dǎo)電顆粒[f]以與導(dǎo)電顆粒[a]相同的制備方式制備。
這樣獲得的導(dǎo)電顆粒[f]具有的數(shù)量平均顆粒直徑為11μm，BET比表面積為0.06×103m2/kg，鍍層厚度t為128nm，(形成鍍層的金的質(zhì)量)/(導(dǎo)電顆粒[d]的總質(zhì)量)的值N為0.11，且電阻值R為0.18Ω。
(7)導(dǎo)電顆粒[g]的制備除了磁芯顆粒[G]被用來(lái)取代磁芯顆粒[A]，且金鍍液中的金含量被改變外，導(dǎo)電顆粒[g]以與導(dǎo)電顆粒[a]相同的制備方式制備。
這樣獲得的導(dǎo)電顆粒[g]具有的數(shù)量平均顆粒直徑為12μm，BET比表面積為0.17×103m2/kg，鍍層厚度t為135nm，(形成鍍層的金的質(zhì)量)/(導(dǎo)電顆粒[g]的總質(zhì)量)的值N為0.28，且電阻值R為0.015Ω。
(8)導(dǎo)電顆粒[h]的制備除了磁芯顆粒[H]被用來(lái)取代磁芯顆粒[A]，且金鍍液中的金含量被改變外，導(dǎo)電顆粒[h]以與導(dǎo)電顆粒[a]相同的制備方式制備。
這樣獲得的導(dǎo)電顆粒[h]具有的數(shù)量平均顆粒直徑為10μm，BET比表面積為0.16×103m2/kg，鍍層厚度t為61nm，(形成鍍層的金的質(zhì)量)/(導(dǎo)電顆粒[d]的總質(zhì)量)的值N為0.15，且電阻值R為0.08Ω。
所制備的導(dǎo)電顆粒的特性和用在導(dǎo)電顆粒中的磁芯顆粒的特性總的示于下面表1中。
表1
液體A的粘度為250Pa·s，液體B的粘度為250Pa·s的雙體型加聚型液體硅酮橡膠被提供作為聚合物質(zhì)形成材料，其固化產(chǎn)品的的壓縮變形在150℃時(shí)為5％，固化產(chǎn)品的A型硬度計(jì)硬度為32，且固化產(chǎn)品的撕裂強(qiáng)度為25kN/m。該加聚型液體硅酮橡膠將被稱(chēng)為“硅酮橡膠(1)”。
加聚型液體硅酮橡膠的彈性是以下面的方式確定的。
(i)加聚型液體硅酮橡膠的粘度在23±2℃時(shí)的粘度是通過(guò)Brookfield粘度計(jì)測(cè)量的。
(ii)固化硅酮橡膠的壓縮變形雙體型加聚型液體橡膠中溶液A和溶液B等量混合并攪動(dòng)。然后將該混合物倒入模子中并通過(guò)減壓進(jìn)行去泡處理，在120℃下，固化處理執(zhí)行30分鐘，由此產(chǎn)生厚度為12.7mm且直徑為29mm，由固化硅酮橡膠組成的柱狀體。該柱狀體在200℃的條件下二次硬化4小時(shí)。這樣獲得的柱狀體被用作樣品，在150±2℃時(shí)按照J(rèn)IS K 6249測(cè)量該樣品的壓縮變形。
(iii)固化硅酮橡膠的撕裂強(qiáng)度加聚型液體硅酮橡膠的固化處理和二次硬化執(zhí)行于與項(xiàng)目(i)相同的條件，由此產(chǎn)生厚度為2.5mm的薄片。通過(guò)沖壓該薄片而制備月芽型樣品以在23±2℃時(shí)按照J(rèn)IS K 6249測(cè)量其撕裂強(qiáng)度。
(iv)A型硬度計(jì)硬度如以項(xiàng)目(iii)中相同的方式制造的5個(gè)薄片被彼此堆疊，且最終的疊層被用作樣品以23±2℃時(shí)按照J(rèn)IS K 6249測(cè)量其A型硬度計(jì)硬度。
(1)結(jié)構(gòu)板的制造總共80個(gè)結(jié)構(gòu)板，在下面的條件下，按照示于圖20和21中的構(gòu)造制造，每個(gè)都具有8英寸的直徑，和相應(yīng)于上述用于測(cè)試的晶片W2中各個(gè)待檢測(cè)電極區(qū)域形成的393個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔。
這些結(jié)構(gòu)板10的材料是柯伐合金(飽和磁化強(qiáng)度1.4Wb/m2；線性熱膨脹系數(shù)5×10-6/K)，且其厚度為60μm。
各向異性導(dǎo)電膜安置孔11每個(gè)的尺寸在橫向(圖20和圖21中的左右方向)上為5250μm，在縱向(圖20和圖21中的上下方向)上為320μm。
圓形空氣循環(huán)孔15形成于縱向上鄰近的各向異性導(dǎo)電膜安置孔11之間的中央位置，且其直徑為1000μm。
(2)隔板的制造用于澆鑄彈性各向異性導(dǎo)電膜的兩個(gè)隔板是在下面的條件下制造的，每個(gè)隔板具有多個(gè)相應(yīng)于用于測(cè)試的晶片W2中待檢測(cè)電極的區(qū)域形成的穿孔。這些隔板的材料是不銹鋼(SUS304)，且其厚度為20μm。
相應(yīng)于待檢測(cè)電極的每個(gè)區(qū)域的穿孔在橫向上的尺寸為6000μm，在縱向上的尺寸為1200μm。
(3)模子的制造用于澆鑄彈性各向異性導(dǎo)電膜的模子是在下面的條件下按照?qǐng)D7和圖22所示的構(gòu)造制造的。
模子中的頂部夾板61和底部夾板65分別具有底板62和66，底板62和66由鐵形成且每個(gè)具有6mm的厚度。在底板62，66上，由鎳形成的用來(lái)形成用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層63(67)和用來(lái)形成不用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層63a(67a)，被按照相應(yīng)于用于測(cè)試的晶片W1中待檢測(cè)電極的圖案安置。更具體地，每個(gè)用于形成導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層63(67)的尺寸是40μm(橫向)×200μm(縱向)×100μm(厚度)，且50個(gè)鐵磁物質(zhì)層63(67)在一條線上以100μm的間距在橫向上安置。用來(lái)形成不用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層63a(67a)被安置在鐵磁物質(zhì)層63(67)的外部，在鐵磁物質(zhì)層63(67)被安置的方向上位于最外部。每個(gè)鐵磁物質(zhì)層63a(67a)的尺寸是60μm(橫向)×200μm(縱向)×100μm(厚度)。
相應(yīng)于用于測(cè)試的晶片W2中待檢測(cè)電極的區(qū)域，總共形成有393個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域中，形成有50個(gè)用來(lái)形成用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層63(67)和兩個(gè)用來(lái)形成不用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層63a(67a)。在整個(gè)底板中，形成有19650個(gè)用來(lái)形成用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層63(67)和786個(gè)用來(lái)形成不用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層63a(67a)。
非磁性物質(zhì)層64(68)是通過(guò)讓干膜保護(hù)劑經(jīng)固化處理形成的。每個(gè)凹入部件64a(68a)的尺寸是60μm(橫向)×210μm(縱向)×25μm(深度)，用來(lái)形成用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層63(67)位于該凹入部件64a(68a)處，每個(gè)凹入部件64b(68b)的尺寸是90μm(橫向)×260μm(縱向)×25μm(深度)，用來(lái)形成不用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層63a(67a)位于該凹入部件64b(68b)處，且非凹入部件的其它部分的厚度是125μm(凹入部件的厚度為100μm)。
(4)各向異性導(dǎo)電連接器(A1)到(A10)的制造上述結(jié)構(gòu)板，隔板和模子被用來(lái)以下面的方式形成彈性各向異性導(dǎo)電膜于結(jié)構(gòu)板中。
以質(zhì)量計(jì)，加入100份的硅酮橡膠(1)并混合30份的導(dǎo)電顆粒[a]。然后，最終的混合物經(jīng)減壓去泡處理，由此制備用于澆鑄彈性各向異性導(dǎo)電膜的澆鑄材料。
所制備的澆鑄材料通過(guò)絲網(wǎng)印刷施加到模子的頂部夾板和底部夾板的表面上，由此按照要形成的彈性各向異性導(dǎo)電膜的圖案形成澆鑄材料層，且結(jié)構(gòu)板通過(guò)底部夾板一側(cè)的隔板與底部夾板的澆鑄表面對(duì)齊疊加。而且，頂部夾板通過(guò)在頂部夾板一側(cè)的隔板與結(jié)構(gòu)板對(duì)齊疊加。
形成于頂部夾板和底部夾板之間的澆鑄材料層在100℃的條件下經(jīng)固化處理1小時(shí)，同時(shí)在厚度方向上，通過(guò)電磁體施加2T的磁場(chǎng)至位于相應(yīng)的鐵磁物質(zhì)層之間的部分，由此形成彈性各向異性導(dǎo)電膜于結(jié)構(gòu)板的每個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔中。
這樣獲得的彈性各向異性導(dǎo)電膜將被具體說(shuō)明。每個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜的尺寸為橫向6000μm，縱向1200μm。在每個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜中的功能部件中，50個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件以100μm的間距安置在橫向上的一條線上。每個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件的尺寸為橫向上40μm，縱向上200μm，厚度150μm。功能部件中的絕緣部件的厚度為100μm。不用于連接的導(dǎo)電部件被安置在用于連接的導(dǎo)電部件和結(jié)構(gòu)板之間，該用于連接的導(dǎo)電部件在橫向上位于最外部。每個(gè)不用于連接的導(dǎo)電部件的尺寸為橫向60μm，縱向200μm，厚度150μm。每個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件的厚度(一個(gè)叉形部分的厚度)為20μm。
各向異性導(dǎo)電膜分別形成于10個(gè)結(jié)構(gòu)板中以制造總共10個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器。這些各向異性導(dǎo)電連接器以下將被稱(chēng)為各向異性導(dǎo)電連接器(A1)到各向異性導(dǎo)電連接器(A10)。
各向異性導(dǎo)電連接器(A1)到各向異性導(dǎo)電連接器(A10)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件和功能部件中絕緣部件被觀測(cè)。作為結(jié)果，證實(shí)了導(dǎo)電顆粒出現(xiàn)在要被支撐的部件中，且導(dǎo)電顆粒幾乎不出現(xiàn)在功能部件中的絕緣部件內(nèi)。
(5)各向異性導(dǎo)電連接器(B1)到(B10)的制造10個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器以與各向異性導(dǎo)電連接器(A1)到(A10)相同的方式制造，除了導(dǎo)電顆粒[b]被用來(lái)取代導(dǎo)電顆粒[a]。這些各向異性導(dǎo)電連接器以下將被稱(chēng)為各向異性導(dǎo)電連接器(B1)到各向異性導(dǎo)電連接器(B10)。
各向異性導(dǎo)電連接器(B1)到各向異性導(dǎo)電連接器(B10)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件和功能部件中絕緣部件被觀測(cè)。作為結(jié)果，證實(shí)了導(dǎo)電顆粒出現(xiàn)在要被支撐的部件中，且導(dǎo)電顆粒幾乎不出現(xiàn)在功能部件中的絕緣部件內(nèi)。
(6)各向異性導(dǎo)電連接器(C1)到(C10)的制造10個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器以與各向異性導(dǎo)電連接器(A1)到(A10)相同的方式制造，除了導(dǎo)電顆粒[c]被用來(lái)取代導(dǎo)電顆粒[a]。這些各向異性導(dǎo)電連接器以下將被稱(chēng)為各向異性導(dǎo)電連接器(C1)到各向異性導(dǎo)電連接器(C10)。
各向異性導(dǎo)電連接器(C1)到各向異性導(dǎo)電連接器(C10)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件和功能部件中絕緣部件被觀測(cè)。作為結(jié)果，證實(shí)了導(dǎo)電顆粒出現(xiàn)在要被支撐的部件中，且導(dǎo)電顆粒幾乎不出現(xiàn)在功能部件中的絕緣部件內(nèi)。
(7)各向異性導(dǎo)電連接器(D1)到(D10)的制造10個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器以與各向異性導(dǎo)電連接器(A1)到(A10)相同的方式制造，除了導(dǎo)電顆粒[d]被用來(lái)取代導(dǎo)電顆粒[a]。這些各向異性導(dǎo)電連接器以下將被稱(chēng)為各向異性導(dǎo)電連接器(D1)到各向異性導(dǎo)電連接器(D10)。
各向異性導(dǎo)電連接器(D1)到各向異性導(dǎo)電連接器(D10)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件和功能部件中絕緣部件被觀測(cè)。作為結(jié)果，證實(shí)了導(dǎo)電顆粒出現(xiàn)在要被支撐的部件中，且導(dǎo)電顆粒幾乎不出現(xiàn)在功能部件中的絕緣部件內(nèi)。
(8)各向異性導(dǎo)電連接器(E1)到(E10)的制造10個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器以與各向異性導(dǎo)電連接器(A1)到(A10)相同的方式制造，除了導(dǎo)電顆粒[e]被用來(lái)取代導(dǎo)電顆粒[a]。這些各向異性導(dǎo)電連接器以下將被稱(chēng)為各向異性導(dǎo)電連接器(E1)到各向異性導(dǎo)電連接器(E10)。
各向異性導(dǎo)電連接器(E1)到各向異性導(dǎo)電連接器(E10)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件和功能部件中絕緣部件被觀測(cè)。作為結(jié)果，證實(shí)了導(dǎo)電顆粒出現(xiàn)在要被支撐的部件中，且導(dǎo)電顆粒幾乎不出現(xiàn)在功能部件中的絕緣部件內(nèi)。
(9)各向異性導(dǎo)電連接器(F1)到(F10)的制造10個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器以與各向異性導(dǎo)電連接器(A1)到(A10)相同的方式制造，除了導(dǎo)電顆粒[f]被用來(lái)取代導(dǎo)電顆粒[a]。這些各向異性導(dǎo)電連接器以下將被稱(chēng)為各向異性導(dǎo)電連接器(F1)到各向異性導(dǎo)電連接器(F10)。
各向異性導(dǎo)電連接器(F1)到各向異性導(dǎo)電連接器(F10)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件和功能部件中絕緣部件被觀測(cè)。作為結(jié)果，證實(shí)了導(dǎo)電顆粒出現(xiàn)在要被支撐的部件中，且導(dǎo)電顆粒幾乎不出現(xiàn)在功能部件中的絕緣部件內(nèi)。
(10)各向異性導(dǎo)電連接器(G1)到(G10)的制造10個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器以與各向異性導(dǎo)電連接器(A1)到(A10)相同的方式制造，除了導(dǎo)電顆粒[g]被用來(lái)取代導(dǎo)電顆粒[a]。這些各向異性導(dǎo)電連接器以下將被稱(chēng)為各向異性導(dǎo)電連接器(G1)到各向異性導(dǎo)電連接器(G10)。
各向異性導(dǎo)電連接器(G1)到各向異性導(dǎo)電連接器(G10)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件和功能部件中絕緣部件被觀測(cè)。作為結(jié)果，證實(shí)了導(dǎo)電顆粒出現(xiàn)在要被支撐的部件中，且導(dǎo)電顆粒幾乎不出現(xiàn)在功能部件中的絕緣部件內(nèi)。
(11)各向異性導(dǎo)電連接器(H1)到(H10)的制造10個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器以與各向異性導(dǎo)電連接器(A1)到(A10)相同的方式制造，除了導(dǎo)電顆粒[h]被用來(lái)取代導(dǎo)電顆粒[a]。這些各向異性導(dǎo)電連接器以下將被稱(chēng)為各向異性導(dǎo)電連接器(H1)到各向異性導(dǎo)電連接器(H10)。
各向異性導(dǎo)電連接器(H1)到各向異性導(dǎo)電連接器(H10)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件和功能部件中絕緣部件被觀測(cè)。作為結(jié)果，證實(shí)了導(dǎo)電顆粒出現(xiàn)在要被支撐的部件中，且導(dǎo)電顆粒幾乎不出現(xiàn)在功能部件中的絕緣部件內(nèi)。
(1)結(jié)構(gòu)板的制造結(jié)構(gòu)板在下面的條件下制造，該結(jié)構(gòu)板具有6英寸的直徑，和相應(yīng)于用于測(cè)試的晶片W3中各個(gè)待檢測(cè)電極的區(qū)域形成的225個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔。
該結(jié)構(gòu)板的材料是柯伐合金(飽和磁化強(qiáng)度1.4Wb/m2；線性熱膨脹系數(shù)5×10-6/K)，且其厚度為80μm。
各向異性導(dǎo)電膜安置孔每個(gè)的尺寸在橫向上為2740μm，在縱向上為600μm。
圓形空氣循環(huán)孔形成于縱向上鄰近的各向異性導(dǎo)電膜安置孔之間的中央位置，且其直徑為1000μm。
(2)隔板的制造用于澆鑄彈性各向異性導(dǎo)電膜的兩個(gè)隔板是在下面的條件下制造的，每個(gè)隔板具有多個(gè)相應(yīng)于用于測(cè)試的晶片W2中待檢測(cè)電極的區(qū)域形成的穿孔。
這些隔板的材料是不銹鋼(SUS304)，且其厚度為30μm。
相應(yīng)于待檢測(cè)電極的每個(gè)區(qū)域的穿孔在橫向上的尺寸為3500μm，在縱向上的尺寸為1400μm。
(3)模子的制造用于澆鑄彈性各向異性導(dǎo)電膜的模子是在下面的條件下制造的。
模子中的頂部夾板和底部夾板分別具有由鐵形成的底板，且每個(gè)底板具有6mm的厚度。在底板上，由鎳形成的用來(lái)形成用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層和用來(lái)形成不用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層，被按照相應(yīng)于用于測(cè)試的晶片W3中待檢測(cè)電極的圖案安置。更具體地，每個(gè)用于形成導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層的尺寸是50μm(橫向)×100μm(縱向)×100μm(厚度)，且50個(gè)鐵磁物質(zhì)層在兩條線上以100μm的間距在橫向上安置(一條線上鐵磁物質(zhì)層的數(shù)目為25；縱向上鄰近的鐵磁物質(zhì)層之間的間隔為350μm)。用來(lái)形成不用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層被安置在鐵磁物質(zhì)層的外部，該鐵磁物質(zhì)層在鐵磁物質(zhì)層被安置的方向上位于最外部。每個(gè)鐵磁物質(zhì)層的尺寸是50μm(橫向)×200μm(縱向)×100μm(厚度)。
相應(yīng)于用于測(cè)試的晶片W2中待檢測(cè)電極的區(qū)域，總共形成有225個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域中，形成有50個(gè)用來(lái)形成用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層和兩個(gè)用來(lái)形成不用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層。在整個(gè)底板中，形成有11250個(gè)用來(lái)形成用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層和450個(gè)用來(lái)形成不用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層。
非磁性物質(zhì)層是通過(guò)讓干膜保護(hù)劑經(jīng)固化處理形成的。每個(gè)凹入部件的尺寸是50μm(橫向)×100μm(縱向)×25μm(深度)，用來(lái)形成用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層位于該凹入部件處，每個(gè)凹入部件的尺寸是50μm(橫向)×200μm(縱向)×25μm(深度)，用來(lái)形成不用于連接的導(dǎo)電部件的鐵磁物質(zhì)層位于該凹入部件處，且非凹入部件的其它部分的厚度是125μm(凹入部件的厚度為100μm)。
(4)各向異性導(dǎo)電連接器(A11)到(A20)的制造上述結(jié)構(gòu)板，隔板和模子被用來(lái)以下面的方式形成彈性各向異性導(dǎo)電膜于結(jié)構(gòu)板中。
以質(zhì)量計(jì)，加入100份的硅酮橡膠(1)并混合30份的導(dǎo)電顆粒[a]。然后，最終的混合物經(jīng)減壓去泡處理，由此制備用于澆鑄彈性各向異性導(dǎo)電膜的澆鑄材料。
所制備的澆鑄材料通過(guò)絲網(wǎng)印刷施加到模子的頂部夾板和底部夾板的表面上，由此按照要形成的彈性各向異性導(dǎo)電膜的圖案形成澆鑄材料層，且結(jié)構(gòu)板通過(guò)底部夾板一側(cè)的隔板與底部夾板的澆鑄表面對(duì)齊疊加。而且，頂部夾板通過(guò)在頂部夾板一側(cè)的隔板與結(jié)構(gòu)板排列。
形成于頂部夾板和底部夾板之間的澆鑄材料層在100℃的條件下經(jīng)固化處理1小時(shí)，同時(shí)在厚度方向上，通過(guò)電磁體施加2T的磁場(chǎng)至位于相應(yīng)的鐵磁物質(zhì)層之間的部分，由此形成彈性各向異性導(dǎo)電膜于結(jié)構(gòu)板的每個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔中。
這樣獲得的彈性各向異性導(dǎo)電膜將被具體說(shuō)明。每個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜的尺寸為橫向3500μm，縱向1400μm。在每個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜中的功能部件中，50個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件以100μm的間距安置在橫向上的兩條線上(一條線上用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目為25；縱向上鄰近的用于連接的導(dǎo)電部件之間的間隔為350μm)。每個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件的尺寸為橫向上50μm，縱向上100μm，厚度190μm。功能部件中的絕緣部件的厚度為140μm。不用于連接的導(dǎo)電部件被安置在用于連接的導(dǎo)電部件和結(jié)構(gòu)板之間，該用于連接的導(dǎo)電部件在橫向上位于最外部。每個(gè)不用于連接的導(dǎo)電部件的尺寸為橫向50μm，縱向200μm，厚度190μm。每個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件的厚度(一個(gè)叉形部分的厚度)為30μm。
各向異性導(dǎo)電膜分別形成于10個(gè)結(jié)構(gòu)板中以制造總共10個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器。這些各向異性導(dǎo)電連接器以下將被稱(chēng)為各向異性導(dǎo)電連接器(A11)到各向異性導(dǎo)電連接器(A20)。
各向異性導(dǎo)電連接器(A11)到各向異性導(dǎo)電連接器(A20)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件和功能部件中絕緣部件被觀測(cè)。作為結(jié)果，證實(shí)了導(dǎo)電顆粒出現(xiàn)在要被支撐的部件中，且導(dǎo)電顆粒幾乎不出現(xiàn)在功能部件中的絕緣部件內(nèi)。
(5)各向異性導(dǎo)電連接器(D11)到(D20)的制造10個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器以與各向異性導(dǎo)電連接器(A11)到(A20)相同的方式制造，除了導(dǎo)電顆粒[d]被用來(lái)取代導(dǎo)電顆粒[a]。這些各向異性導(dǎo)電連接器以下將被稱(chēng)為各向異性導(dǎo)電連接器(D11)到各向異性導(dǎo)電連接器(D20)。
各向異性導(dǎo)電連接器(D11)到各向異性導(dǎo)電連接器(B20)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件和功能部件中絕緣部件被觀測(cè)。作為結(jié)果，證實(shí)了導(dǎo)電顆粒出現(xiàn)在要被支撐的部件中，且導(dǎo)電顆粒幾乎不出現(xiàn)在功能部件中的絕緣部件內(nèi)。
(6)各向異性導(dǎo)電連接器(E11)到(E20)的制造10個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器以與各向異性導(dǎo)電連接器(A11)到(A20)相同的方式制造，除了導(dǎo)電顆粒[e]被用來(lái)取代導(dǎo)電顆粒[a]。這些各向異性導(dǎo)電連接器以下將被稱(chēng)為各向異性導(dǎo)電連接器(E11)到各向異性導(dǎo)電連接器(B20)。
各向異性導(dǎo)電連接器(E11)到各向異性導(dǎo)電連接器(E20)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件和功能部件中絕緣部件被觀測(cè)。作為結(jié)果，證實(shí)了導(dǎo)電顆粒出現(xiàn)在要被支撐的部件中，且導(dǎo)電顆粒幾乎不出現(xiàn)在功能部件中的絕緣部件內(nèi)。
(7)各向異性導(dǎo)電連接器(G11)到(G20)的制造10個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器以與各向異性導(dǎo)電連接器(A11)到(A20)相同的方式制造，除了導(dǎo)電顆粒[g]被用來(lái)取代導(dǎo)電顆粒[a]。這些各向異性導(dǎo)電連接器以下將被稱(chēng)為各向異性導(dǎo)電連接器(G11)到各向異性導(dǎo)電連接器(G20)。
各向異性導(dǎo)電連接器(G11)到各向異性導(dǎo)電連接器(G20)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜中要被支撐的部件和功能部件中絕緣部件被觀測(cè)。作為結(jié)果，證實(shí)了導(dǎo)電顆粒出現(xiàn)在要被支撐的部件中，且導(dǎo)電顆粒幾乎不出現(xiàn)在功能部件中的絕緣部件內(nèi)。
氧化鋁陶瓷(線性熱膨脹系數(shù)為4.8×10-6/K)被用作基體材料以制造用于檢測(cè)的電路板，其中已經(jīng)按照相應(yīng)于用于測(cè)試的晶片W2中待檢測(cè)電極的圖案形成檢測(cè)電極。該用于檢測(cè)的電路板是矩形的，總的尺寸為30cm×30cm。其上的檢測(cè)電極每個(gè)都具有這樣的尺寸，橫向上60μm，縱向上200μm。用于檢測(cè)的電路板以下被稱(chēng)為“檢測(cè)電路板T1”。
玻璃增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂被用作基體材料以制造用于檢測(cè)的電路板，其中已經(jīng)按照相應(yīng)于用于測(cè)試的晶片W4中待檢測(cè)電極的圖案形成檢測(cè)電極。該用于檢測(cè)的電路板是矩形的，總的尺寸為16cm×16cm。其上的檢測(cè)電極每個(gè)都具有這樣的尺寸，橫向上50μm，縱向上100μm。用于檢測(cè)的電路板以下被稱(chēng)為“檢測(cè)電路板T2”。
提供了通過(guò)在由聚酰亞胺形成的絕緣薄片的一個(gè)表面上碾壓15μm厚度的銅層而獲得的疊層材料，該聚酰亞胺形成的絕緣薄片的厚度為20μm，并在疊層材料的絕緣薄片內(nèi)按照相應(yīng)于用于測(cè)試的晶片W2內(nèi)待檢測(cè)電極的圖案通過(guò)讓絕緣薄片經(jīng)激光加工形成19650個(gè)穿孔，每個(gè)穿孔都在絕緣薄片的厚度方向上延伸穿過(guò)絕緣薄片，且穿孔的直徑為30μm。然后該疊層材料經(jīng)光刻并用鎳鍍覆處理，由此整體地連接到銅層上的短路部件形成于絕緣薄片內(nèi)的穿孔，同時(shí)，整體地連接到各個(gè)短路部件的凸出的前表面電極部件形成于絕緣薄片的前表面上。每個(gè)前表面電極部件的直徑為40μm，且距絕緣薄片的表面的高度為20μm。然后，疊層材料的銅層經(jīng)光刻處理以除去其上的一部分，由此形成矩形后表面電極部件，每個(gè)后表面電極部件的尺寸為60μm×210μm。而且，前表面電極部件和后表面電極部件經(jīng)用金鍍覆處理形成電極結(jié)構(gòu)，這樣制造出薄片狀連接器。下面該薄片狀連接器將被稱(chēng)為“薄片狀連接器M2”。
提供了通過(guò)在由聚酰亞胺形成的絕緣薄片的一個(gè)表面上碾壓銅層而獲得的疊層材料，該聚酰亞胺形成的絕緣薄片的厚度為20μm，并在疊層材料的絕緣薄片內(nèi)按照相應(yīng)于用于測(cè)試的晶片W2內(nèi)待檢測(cè)電極的圖案通過(guò)讓絕緣薄片經(jīng)激光加工形成11250個(gè)穿孔，每個(gè)穿孔都在絕緣薄片的厚度方向上延伸穿過(guò)絕緣薄片，且穿孔的直徑為30μm。然后該疊層材料經(jīng)光刻并用鎳鍍覆處理，由此整體地連接到銅層上的短路部件形成于絕緣薄片內(nèi)的穿孔，同時(shí)，整體地連接到各個(gè)短路部件的凸出的前表面電極部件形成于絕緣薄片的前表面上。每個(gè)前表面電極部件的直徑為40μm，且距絕緣薄片的表面的高度為20μm。然后，疊層材料的銅層經(jīng)光刻處理以除去其上的一部分，由此形成矩形后表面電極部件，每個(gè)后表面電極部件的尺寸為20μm×60μm。而且，前表面電極部件和后表面電極部件經(jīng)用金鍍覆處理形成電極結(jié)構(gòu)，這樣制造出薄片狀連接器。下面該薄片狀連接器將被稱(chēng)為“薄片狀連接器M2”。
(1)用于WLBI測(cè)試的各向異性導(dǎo)電連接器各向異性導(dǎo)電連接器(A1)到(A10)，各向異性導(dǎo)電連接器(B1)到(B10)，各向異性導(dǎo)電連接器(C1)到(C10)，各向異性導(dǎo)電連接器(D1)到(D10)，各向異性導(dǎo)電連接器(E1)到(E10)，各向異性導(dǎo)電連接器(F1)到(F10)，各向異性導(dǎo)電連接器(G1)到(G10)，和各向異性導(dǎo)電連接器(H1)到(H10)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜的初始特性是以下面的方式確定的。
用于測(cè)試的晶片W1被安置在測(cè)試臺(tái)上，各向異性導(dǎo)電連接器被安置在用于測(cè)試的晶片W1上，其以這樣的方式排列，其上每個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件位于用于測(cè)試的晶片W1的各個(gè)待檢測(cè)電極上。然后檢測(cè)電路板T1被安置在各向異性導(dǎo)電連接器上，并以這樣的方式排列，其上每個(gè)檢測(cè)電極位于各向異性導(dǎo)電連接器的各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件上。而且，檢測(cè)電路板T1在19.65kg的負(fù)荷下向下擠壓(施加到各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件上的負(fù)荷平均1g)。檢測(cè)電路板T1上19650個(gè)檢測(cè)電極中的每個(gè)檢測(cè)電極和用于測(cè)試的晶片W1上的引線電極之間的電阻在室溫(25℃)被連續(xù)測(cè)量，以紀(jì)錄測(cè)量的電阻值，該測(cè)量的電阻值作為各向異性導(dǎo)電連接器中用于連接的導(dǎo)電部件的R1g值，由此計(jì)算R1g值低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目，以計(jì)算出R1g值低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件對(duì)所有用于連接的導(dǎo)電部件的比例。
進(jìn)一步，除了用于擠壓檢測(cè)電路板T1的負(fù)荷被改為117.9kg(施加到各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件上的負(fù)荷平均6g)，檢測(cè)電路板T1上19650個(gè)檢測(cè)電極中的每個(gè)檢測(cè)電極和用于測(cè)試的晶片W1上的引線電極之間的電阻以上述相同的方式連續(xù)測(cè)量，以紀(jì)錄所測(cè)量的電阻值，該測(cè)量的電阻值作為各向異性導(dǎo)電連接器中用于連接的導(dǎo)電部件的R6g值，由此計(jì)算R6g值低于0.1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目，和R6g值為0.5Ω或更高的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目，以計(jì)算出R6g值低于0.1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件對(duì)所有用于連接的導(dǎo)電部件的比例，和R6g值為0.5Ω或更高的用于連接的導(dǎo)電部件對(duì)所有用于連接的導(dǎo)電部件的比例。
結(jié)果示于表2和表3中。
表2

表3

(2)用于探針測(cè)試的各向異性導(dǎo)電連接器各向異性導(dǎo)電連接器(A11)到(A20)，各向異性導(dǎo)電連接器(D11)到(D20)，各向異性導(dǎo)電連接器(E11)到(E20)，和各向異性導(dǎo)電連接器(G11)到(G20)中每個(gè)各向異性導(dǎo)電連接器中彈性各向異性導(dǎo)電膜的初始特性是以下面的方式確定的。
用于測(cè)試的晶片W3被安置在測(cè)試臺(tái)上，各向異性導(dǎo)電連接器被安置在用于測(cè)試的晶片W3上，其以這樣的方式排列，其上每個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件位于用于測(cè)試的晶片W3的各個(gè)待檢測(cè)電極上。然后檢測(cè)電路板T2被安置在各向異性導(dǎo)電連接器上，并以這樣的方式排列，其上每個(gè)檢測(cè)電極位于各向異性導(dǎo)電連接器的各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件上。而且，檢測(cè)電路板T2在11.25kg的負(fù)荷下向下擠壓(施加到各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件上的負(fù)荷平均1g)。檢測(cè)電路板T2上11250個(gè)檢測(cè)電極中的每個(gè)檢測(cè)電極和用于測(cè)試的晶片W3上的引線電極之間的電阻在室溫(25℃)被連續(xù)測(cè)量，以紀(jì)錄測(cè)量的電阻值，該測(cè)量的電阻值作為各向異性導(dǎo)電連接器中用于連接的導(dǎo)電部件的R1g值，由此計(jì)算R1g值低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目，以計(jì)算出R1g值低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件對(duì)所有用于連接的導(dǎo)電部件的比例。
進(jìn)一步，除了用于擠壓檢測(cè)電路板T2的負(fù)荷被改為67.5kg(施加到各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件上的負(fù)荷平均6g)，檢測(cè)電路板T2上11250個(gè)檢測(cè)電極中的每個(gè)檢測(cè)電極和用于測(cè)試的晶片W3上的引線電極之間的電阻以上述相同的方式連續(xù)測(cè)量，以紀(jì)錄所測(cè)量的電阻值，該測(cè)量的電阻值作為各向異性導(dǎo)電連接器中用于連接的導(dǎo)電部件的R6g值，由此計(jì)算R6g值低于0.1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目，和R6g值為0.5Ω或更高的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目，以計(jì)算出R6g值低于0.1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件對(duì)所有用于連接的導(dǎo)電部件的比例，和R6g值為0.5Ω或更高的用于連接的導(dǎo)電部件對(duì)所有用于連接的導(dǎo)電部件的比例。
結(jié)果示于表4中。
表4
(1)測(cè)試1高溫環(huán)境下的耐用性測(cè)試以下面的方式針對(duì)下面表5中所示的各向異性導(dǎo)電連接器執(zhí)行。
用于測(cè)試的晶片W2被安置在裝配有電加熱器的測(cè)試臺(tái)上，各向異性導(dǎo)電連接器被安置在用于測(cè)試的晶片W2上，其以這樣的方式排列，其上每個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件位于用于測(cè)試的晶片W2的各個(gè)待檢測(cè)電極上。然后檢測(cè)電路板T1被安置在各向異性導(dǎo)電連接器上，并以這樣的方式排列，其上每個(gè)檢測(cè)電極位于各向異性導(dǎo)電連接器的各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件上。而且，檢測(cè)電路板T1在158kg的負(fù)荷下向下擠壓(施加到各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件上的負(fù)荷平均約8g)。然后測(cè)試臺(tái)被加熱到125℃。在測(cè)試臺(tái)的溫度穩(wěn)定后，檢測(cè)電路板T1中19650個(gè)檢測(cè)電極中，通過(guò)各向異性導(dǎo)電連接器和用于測(cè)試的晶片W2電連接至彼此的兩個(gè)檢測(cè)電極之間的電阻被連續(xù)測(cè)量，以紀(jì)錄電阻值的一半，該測(cè)量的電阻值的一半作為各向異性導(dǎo)電連接器中用于連接的導(dǎo)電部件的電阻(以下稱(chēng)為“導(dǎo)通電阻”)，由此計(jì)算導(dǎo)通電阻是1Ω或更高的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目。此后，讓各向異性導(dǎo)電連接器在該狀態(tài)保持1小時(shí)，再冷卻到室溫。然后，釋放對(duì)用于檢測(cè)的電路板的壓力。
上述工藝被當(dāng)作一個(gè)循環(huán)，該循環(huán)總共被連續(xù)重復(fù)500次。
在上述測(cè)試中，用于連接的導(dǎo)電部件的導(dǎo)通電阻是1Ω或更高實(shí)際上難于用在形成于晶片上的集成電路的電氣檢測(cè)中。
上面的測(cè)試結(jié)果示于下面的表5中。在下面的表5中，作為例子示出的各向異性導(dǎo)電連接器具有這樣的初始特性，電阻R1g的值低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的90％，電阻R6g的值低于0.1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的95％，電阻R6g值為0.5Ω或更高的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至多為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的0％。
(2)測(cè)試2高溫環(huán)境下的耐用性測(cè)試以下面的方式針對(duì)下面表6中所示的各向異性導(dǎo)電連接器執(zhí)行。
用于測(cè)試的晶片W2被安置在裝配有電加熱器的測(cè)試臺(tái)上，薄片狀連接器M1被安置在用于測(cè)試的晶片W2上，其以這樣的方式排列，其上每個(gè)前表面電極部件位于用于測(cè)試的晶片的待檢測(cè)電極上，各向異性導(dǎo)電連接器被安置在薄片狀連接器M1上，其以這樣的方式排列，其上每個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件位于薄片狀連接器M1中后表面電極部件上，而且檢測(cè)電路板T1在158kg的負(fù)荷下向下擠壓(施加到各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件上的負(fù)荷平均約8g)。然后測(cè)試臺(tái)被加熱到125℃。在測(cè)試臺(tái)的溫度穩(wěn)定后，檢測(cè)電路板T1中19650個(gè)檢測(cè)電極中，通過(guò)各向異性導(dǎo)電連接器和用于測(cè)試的晶片W2電連接至彼此的兩個(gè)檢測(cè)電極之間的電阻被連續(xù)測(cè)量，以紀(jì)錄各向異性導(dǎo)電連接器中用于連接的導(dǎo)電部件的導(dǎo)通電阻，由此計(jì)算導(dǎo)通電阻是1Ω或更高的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目。此后，讓各向異性導(dǎo)電連接器在該狀態(tài)保持1小時(shí)，再冷卻到室溫。然后，釋放對(duì)用于檢測(cè)的電路板的壓力。
上述工藝被當(dāng)作一個(gè)循環(huán)，該循環(huán)總共被連續(xù)重復(fù)500次。
在上述測(cè)試中，用于連接的導(dǎo)電部件的導(dǎo)通電阻是1Ω或更高實(shí)際上難于用在形成于晶片上的集成電路的電氣檢測(cè)中。
上面的測(cè)試結(jié)果示于下面的表6中。在下面的表6中，作為例子示出的各向異性導(dǎo)電連接器具有這樣的初始特性，電阻R1g的值低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的90％，電阻R6g的值低于0.1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的95％，電阻R6g的值為0.5Ω或更高的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至多為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的0％。
表5
表6
(3)考慮如從圖5和6中所示的結(jié)果那樣明顯，證實(shí)了按照例子中的各向異性導(dǎo)電連接器，可在彈性各向異性導(dǎo)電膜中用于連接的導(dǎo)電部件中實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)電性，即使用于連接的導(dǎo)電部件的間距小，良好的電連接狀態(tài)被穩(wěn)定地保持，即使環(huán)境改變，如溫度改變引起的熱滯，而且良好的導(dǎo)電性在長(zhǎng)時(shí)間段上被保持，即使它們?cè)诟邷丨h(huán)境下重復(fù)使用。
也證實(shí)了按照例子中的各向異性導(dǎo)電連接器，可通過(guò)小擠壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)所有待檢測(cè)電極的電連接，即使對(duì)具有大量待檢測(cè)電極的晶片的電連接操作是通過(guò)薄片狀連接器執(zhí)行的，因此各向異性導(dǎo)電連接器具有高等級(jí)差吸收能力。
(1)測(cè)試3重復(fù)使用中的耐用性測(cè)試是以下面的方式針對(duì)示于下面的表7中的各向異性導(dǎo)電連接器執(zhí)行的。
用于測(cè)試的晶片W4被安置在裝配有電加熱器的測(cè)試臺(tái)上，各向異性導(dǎo)電連接器被安置在用于測(cè)試的晶片W4上，其以這樣的方式排列，其上每個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件位于用于測(cè)試的晶片W4的各個(gè)待檢測(cè)電極上。檢測(cè)電路板T2被安置在該各向異性導(dǎo)電連接器上，其以這樣的方式排列，其上的每個(gè)檢測(cè)電極位于各向異性導(dǎo)電連接器的各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件上。而且，檢測(cè)電路板T2在90kg的負(fù)荷下向下擠壓(施加到各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件上的負(fù)荷平均約8g)。各向異性導(dǎo)電連接器中用于連接的導(dǎo)電部件的導(dǎo)通電阻在室溫(25℃)下被測(cè)量，以計(jì)算導(dǎo)通電阻為1Ω或更高的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目。上述工藝被稱(chēng)為“工藝(i)”。
在測(cè)試臺(tái)的溫度被升高到85℃后，在檢測(cè)電路板T2被擠壓的狀態(tài)，且各向異性導(dǎo)電連接器被保持1分鐘，各向異性導(dǎo)電連接器中用于連接的導(dǎo)電部件的導(dǎo)通電阻被測(cè)量，以計(jì)算導(dǎo)通電阻為1Ω或更高的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目。在對(duì)用于檢測(cè)的電路板的壓力被釋放后，測(cè)試臺(tái)被冷卻至室溫。上述工藝被稱(chēng)為“工藝(ii)”。
上述工藝(i)和(ii)被當(dāng)作一個(gè)循環(huán)，該循環(huán)總共被連續(xù)重復(fù)500次。
在上述測(cè)試中，用于連接的導(dǎo)電部件的導(dǎo)通電阻是1Ω或更高實(shí)際上難于用在形成于晶片上的集成電路的電氣檢測(cè)中。
在85℃時(shí)，導(dǎo)通電阻是1Ω或更高的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目示于下面的表7中。在下面的表7中，作為例子示出的各向異性導(dǎo)電連接器具有這樣的初始特性，電阻R1g的值低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的90％，電阻R6g的值低于0.1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的95％，電阻R6g的值為0.5Ω或更高的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至多為總的用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的0.1％。
表7 (2)考慮如從圖7中所示的結(jié)果那樣明顯，證實(shí)了按照例子中的各向異性導(dǎo)電連接器，可在彈性各向異性導(dǎo)電膜中用于連接的導(dǎo)電部件中實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)電性，即使用于連接的導(dǎo)電部件的間距小，良好的導(dǎo)電性被保持，即使它們被重復(fù)使用多次。
也證實(shí)了按照例子中的各向異性導(dǎo)電連接器，可通過(guò)小擠壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)所有待檢測(cè)電極的電連接，即使對(duì)具有大量待檢測(cè)電極的晶片的電連接操作是通過(guò)薄片狀連接器執(zhí)行的，因此各向異性導(dǎo)電連接器具有高等級(jí)差吸收能力。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器，彈性各向異性導(dǎo)電膜具有特定的初始特性，因此阻止了用于連接的導(dǎo)電部件顯著增加電阻，且可在長(zhǎng)時(shí)間段上保持所需的導(dǎo)電性，即使它們被重復(fù)使用多次，或即使它們?cè)诟邷丨h(huán)境下被重復(fù)使用。
根據(jù)本發(fā)明的用于晶片檢測(cè)的各向異性導(dǎo)電連接器，要被支撐的部件形成于功能部件的外圍邊緣，該功能部件具有用于連接的導(dǎo)電部件于每個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜中，且該要被支撐的部件被固定到繞結(jié)構(gòu)板中各向異性導(dǎo)電膜安置孔的外圍，因此各向異性導(dǎo)電連接器難于變形且易于操作，而且定位和保持及固定至作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片可容易地在對(duì)晶片的電連接操作中執(zhí)行。
因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)板中各個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔是相應(yīng)于晶片中集成電路的電極區(qū)域形成的，該電極區(qū)域中形成有待檢測(cè)電極，該集成電路形成于作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片上，且安置在各個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔中的彈性各向異性導(dǎo)電膜在面積上可能小，單個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜易于形成。此外，因?yàn)槊娣e小的彈性各向異性導(dǎo)電膜在彈性各向異性導(dǎo)電膜的平面方向上熱膨脹的絕地量小，即使其受到熱滯，彈性各向異性導(dǎo)電膜在平面方向上的熱膨脹可由結(jié)構(gòu)板通過(guò)使用一種材料而可靠地約束，該材料具有低線性熱膨脹系數(shù)，如同形成結(jié)構(gòu)板的材料。因此，可穩(wěn)定地保持良好的電連接狀態(tài)，即使WLBI測(cè)試執(zhí)行于大面積晶片上。
根據(jù)本發(fā)明的探針元件，定位，和保持及固定至作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片可容易地在對(duì)晶片的電連接操作中執(zhí)行，且所需的導(dǎo)電性可被保持長(zhǎng)時(shí)間，即使其被重復(fù)使用多次，或即使其在高溫環(huán)境下重復(fù)使用。
根據(jù)本發(fā)明的晶片檢測(cè)儀器和晶片檢測(cè)方法，對(duì)作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片上待檢測(cè)電極的電連接是通過(guò)探針元件實(shí)現(xiàn)的，因此定位，和保持及固定到晶片可容易地執(zhí)行，即使待檢測(cè)電極的間距小。此外，所需的電氣檢測(cè)可穩(wěn)定地長(zhǎng)時(shí)間段執(zhí)行，即使儀器被重復(fù)使用多次或在高溫環(huán)境下被重復(fù)使用。
根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電連接器，各個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件之間的凸出高度差小，等級(jí)差吸收能力高，且對(duì)作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片中所有待檢測(cè)電極的電連接可通過(guò)小擠壓力實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)所制造的探針元件和晶片檢測(cè)儀器，該探針元件和晶片檢測(cè)儀器是通過(guò)使用按照本發(fā)明的高等級(jí)差吸收能力的各向異性導(dǎo)電連接器制造的，對(duì)所有待檢測(cè)電極的電連接可在晶片檢測(cè)中，通過(guò)小擠壓力實(shí)現(xiàn)，該晶片具有8英寸或更大直徑的大面積，且至少有5000個(gè)待檢測(cè)電極。
權(quán)利要求
1.一種各向異性導(dǎo)電連接器，其包括彈性各向異性導(dǎo)電膜，其中多個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件沿形成的所述膜的厚度方向延伸，其中所述彈性各向異性導(dǎo)電膜具有這樣的初始特性，假定所述用于連接的導(dǎo)電部件的總的數(shù)目是Y，處于下述狀態(tài)的用于連接的導(dǎo)電部件的電阻是R1g即Y×1g的負(fù)荷沿其厚度方向上施加到彈性各向異性導(dǎo)電膜上的狀態(tài)，處于下述狀態(tài)的用于連接的導(dǎo)電部件的電阻是R6g即Y×6g的負(fù)荷沿其厚度方向上施加到彈性各向異性導(dǎo)電膜上的狀態(tài)，則電阻R1g的值低于1Ω的所述用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的所述用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的90％，電阻R6g的值低于0.1Ω的所述用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的所述用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的95％，電阻R6g的值至少為0.5Ω的所述用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至多為總的所述用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的1％。
2.一種各向異性導(dǎo)電連接器，其適用于對(duì)以晶片狀態(tài)形成于晶片上的多個(gè)集成電路中的每個(gè)執(zhí)行電氣檢測(cè)，其包括結(jié)構(gòu)板，其中每個(gè)都在所述結(jié)構(gòu)板的厚度方向延伸的多個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔相應(yīng)于電極區(qū)域被形成，其中待檢測(cè)電極被安置在所有或部分形成于所述晶片上的集成電路中，所述晶片是檢測(cè)的目標(biāo)，多個(gè)被安置在所述結(jié)構(gòu)板中各個(gè)各向異性導(dǎo)電膜安置孔中的彈性各向異性導(dǎo)電膜，且每個(gè)都由所述各向異性導(dǎo)電膜安置孔周?chē)耐鈬吘壷危渲忻總€(gè)所述彈性各向異性導(dǎo)電膜由功能部件和要被整體地支撐的部件組成，該功能部件具有多個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件和將這些用于連接的導(dǎo)電部件彼此絕緣的絕緣部件，該用于連接的導(dǎo)電部件相應(yīng)于作為檢測(cè)目標(biāo)的所述晶片上形成的所述集成電路中所述待檢測(cè)電極安置，含有顯示高密度的磁性的導(dǎo)電顆粒且在所述膜的厚度方向上延伸，該要被整體地支撐的部件形成于功能部件的外圍邊緣，且被固定到繞所述結(jié)構(gòu)板中所述各向異性導(dǎo)電膜安置孔的外圍邊緣，并且其中所述彈性各向異性導(dǎo)電膜具有這樣的初始特性，假定所述用于連接的導(dǎo)電部件的總的數(shù)目是Y，處于下述狀態(tài)的用于連接的導(dǎo)電部件的電阻是R1g即Y×1g的負(fù)荷沿其厚度方向上施加到彈性各向異性導(dǎo)電膜上的狀態(tài)，處于下述狀態(tài)的用于連接的導(dǎo)電部件的電阻是R6g即Y×6g的負(fù)荷沿其厚度方向上施加到彈性各向異性導(dǎo)電膜上的狀態(tài)，則電阻R1g的值低于1Ω的所述用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的所述用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的90％，電阻R6g的值低于0.1Ω的所述用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至少為總的所述用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的95％，電阻R6g的值至少為0.5Ω的所述用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目至多為總的所述用于連接的導(dǎo)電部件的數(shù)目的1％。
3.如權(quán)利要求2所述的各向異性導(dǎo)電連接器，其中所述結(jié)構(gòu)板的所述線性熱膨脹系數(shù)最大為3×10-5/K。
4.一種用于對(duì)多個(gè)集成電路中的每個(gè)執(zhí)行電氣檢測(cè)的探針元件，該集成電路以晶片狀態(tài)形成于晶片上，其包括用于檢測(cè)的電路板，在其表面上，按照相應(yīng)于所述集成電路的待檢測(cè)電極的圖案形成有檢測(cè)電極，該集成電路形成于作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片上，和按照權(quán)利要求2或3所述的各向異性導(dǎo)電連接器，該各向異性導(dǎo)電連接器被安置在用于檢測(cè)的電路板的表面上。
5.如權(quán)利要求4所述的探針元件，其中在所述各向異性導(dǎo)電連接器中的所述結(jié)構(gòu)板的線性熱膨脹系數(shù)最大為3×10-5/K，且組成所述用于檢測(cè)的電路板的基體材料的線性熱膨脹系數(shù)最大為3×10-5/K。
6.如權(quán)利要求4或5所述的探針元件，其中由絕緣薄片和多個(gè)電極結(jié)構(gòu)組成的薄片狀連接器被安置在所述各向異性導(dǎo)電連接器上，該多個(gè)電極結(jié)構(gòu)的每個(gè)在通過(guò)所述絕緣薄片的厚度方向上延伸，按照對(duì)應(yīng)于待檢測(cè)電極圖案的圖案安置。
7.一種晶片檢測(cè)儀器，用于對(duì)以晶片狀態(tài)形成于晶片上的多個(gè)集成電路中的每個(gè)執(zhí)行電氣檢測(cè)，其包括如權(quán)利要求4-6中的任一條所述的探針元件，其中對(duì)形成于作為檢測(cè)目標(biāo)的晶片上的所述集成電路的所述電連接是通過(guò)所述探針元件實(shí)現(xiàn)的。
8.一種晶片檢測(cè)方法，其包括通過(guò)探針元件電連接形成于晶片上的多個(gè)集成電路中的每個(gè)至測(cè)試儀以執(zhí)行對(duì)形成于晶片上的集成電路的電氣檢測(cè)，該探針元件是如權(quán)利要求4-6中任一條所述的探針元件。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種各向異性導(dǎo)電連接器及其應(yīng)用，通過(guò)它，可在長(zhǎng)時(shí)間段上保持良好的導(dǎo)電性，即使其被重復(fù)使用多次，或在高溫環(huán)境下重復(fù)使用。該各向異性導(dǎo)電連接器是具有彈性各向異性導(dǎo)電膜的各向異性導(dǎo)電連接器，其中形成有多個(gè)在膜厚度方向延伸的用于連接的導(dǎo)電部件。該彈性各向異性導(dǎo)電膜具有初始特性，假定用于連接的導(dǎo)電部件的總的數(shù)目是Y，該用于連接的導(dǎo)電部件的電阻是R
文檔編號(hào)H01R13/24GK1675755SQ03818910
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月9日
發(fā)明者瀨高良司, 直井雅也, 佐藤克己 申請(qǐng)人:Jsr株式會(huì)社