各向異性導電連接器,導電漿料成分,探針元件,和晶片檢測儀器及晶片檢測方法
2023-06-23 10:19:36 1
專利名稱：各向異性導電連接器,導電漿料成分,探針元件,和晶片檢測儀器及晶片檢測方法
技術領域：
本發明柵極各向異性導電連接器，其適用於形成於晶片上的晶片狀態的多個集成電路的導電性電氣檢測，用於獲得該各向異性導電連接器的導電漿料成分，裝配有該各向異性導電連接器的探針元件，晶片檢測儀器裝配有該探針元件，和使用該探針元件的晶片檢測方法，特別涉及適用於集成電路的導電性電氣檢測的各向異性導電連接器，該集成電路形成於晶片上，其直徑是，例如，8英寸或更大，其上形成的集成電路中待檢測的總的電極數目至少為5000個，該集成電路是以晶片的狀態呈現的，用於獲得該各向異性導電連接器的導電漿料成分，裝配有該各向異性導電連接器的探針元件，裝配有該探針的晶片檢測儀器，和使用該探針元件的晶片檢測方法。
背景技術：
半導體集成電路裝置的製造工藝中，在大量集成電路形成於由，例如矽形成的晶片上後，每個這樣的集成電路通常都受到探針測試，這樣其中的基本電氣特性被檢測，因此挑選出有缺陷的集成電路。該晶片然後被切割，由此形成半導體晶片。這樣的半導體晶片被放置並密封於合適的封裝殼中。每個這樣封裝的半導體集成電路裝置進一步接受老化(burn-in)測試，這樣高溫環境下其中的電氣特性被檢測，因此挑選出具有潛在缺陷的半導體集成電路裝置。
在集成電路這樣的電氣檢測中，如探針測試或老化測試，用於作為測試儀檢測目標的每個待檢測電極的電連接的探針元件被使用。這樣的探針元件，是公知的由用於檢測的電路板組成的元件，其上檢測電極按照相應於待檢測電極的圖案形成，且各向異性導電的彈性體薄片被安置於用於檢測的電路板上。
這樣的各向異性導電彈性體薄片，迄今這樣的具有不同結構的各向異性導電彈性體薄片已經公知。例如，已公開的日本專利申請93393/1976揭示了一種各向異性導電彈性體薄片(以下稱為「dispersion type anisotropically conductive elastomer sheet(分散型各向異性導電彈性體薄片)」)是通過均勻分散金屬顆粒於彈性體中而獲得的，已公開的日本專利申請147772/1978揭示了一種各向異性導電彈性體薄片(以下稱為「uneven distribution type anisotropicallyconductive elastomer sheet(不均勻分布型各向異性導電彈性體薄片)」)，是通過不均勻地分散導電磁芯顆粒於彈性體中以形成大量導電性顆粒，和用於將其彼此絕緣的絕緣部件獲得的，該導電性顆粒在厚度方向上延伸。進一步，已公開的日本專利申請250906/1986揭示了一種不均勻分布型的各向異性導電彈性體薄片，藉助其可在每個導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電彈性體薄片中，因為導電部件是按照相應於要檢測的集成電路的待檢測電極的圖案形成的，和分散型各向異性導電彈性體薄片比較，因為可獲得高度可靠性的電極之間的電連接，即使對待檢測的電極布局間距小的集成電路，即，待被檢測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電彈性體薄片中，有必要將其保持並固定於相對電路板的特定位置以便檢測，且在對它們的電連接的操作中保持並固定於檢測目標。
然而，各向異性導電彈性體薄片是柔軟的且易於變形，因此其操作性低。此外，近年來，隨著電氣產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於增加電極數目且高密度地布置電極。因此，對於對檢測目標的待檢測電極的電連接，不均勻分布型各向異性導電彈性體薄片的定位和保持及固定將變得困難。
另一方面，在老化測試中，即使當對集成電路的不均勻分布型各向異性導電彈性體薄片必要的定位，和保持及固定實現了，也有問題，當不均勻分布型各向異性導電彈性體薄片的導電部件和集成電路裝置的待檢測電極受到由於溫度變化而產生的熱滯時，會出現不均勻分布型各向異性導電彈性體薄片的導電部件和集成電路裝置的待檢測電極之間的位置偏差，因為組成檢測目標的集成電路裝置的材料(例如，矽)，和組成不均勻分布型各向異性導電彈性體薄片材料(例如，矽酮橡膠)之間的熱膨脹係數極大的不同，作為結果，電連接狀態改變，因此穩定的連接狀態不能保持。
為了解決這個問題，一種具有開口的金屬制的結構板(frameplate)組成的各向異性導電連接器和安置在該結構板的開口中的各向異性導電薄片被提出(參看公開的日本專利申請40224/1999)，該各向異性導電薄片外圍邊緣由開口邊緣繞結構板支撐。
各向異性導電連接器通常由下面的方式製成。
如圖22所示，給出了由頂部夾板80和底部夾板85組成的用於澆鑄各向異性導電彈性體薄片的模子，頂部夾板80和底部夾板85於是形成一個夾板對，具有開口91的結構板90對齊放置在模子中，具有分散於聚合物質形成材料中的導電顆粒的澆鑄材料展示出磁性，該聚合物質形成材料通過固化處理變成彈性聚合物質，該澆鑄材料被填充到包括結構板90的開口91和其周圍的開口邊緣的區域，以形成澆鑄材料層95。這裡，包含在澆鑄材料層95的導電顆粒P在澆鑄材料層95中是分散的狀態。
在模子中的頂部夾板80和底部夾板85分別具有由多個鐵磁物質層81或86和非磁性物質層82或87組成的澆鑄表面，鐵磁物質層81或86按照相應於待澆鑄的各向異性導電彈性體薄片的導電部件的圖案形成，非磁性物質層82或87形成於這樣的部分，這些部分為非鐵磁物質層81或86分別形成的部分，且非磁性物質層82和87這樣布置以便它們相對應的鐵磁物質層81和86彼此相對。
例如，一對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，通過在澆鑄材料層95的厚度方向上施加磁場至澆鑄材料層95，該磁場在底部夾板80的鐵磁物質層81和它們相應的底部夾板85的鐵磁物質層86之間部分具有較高的強度，即變成導電部件的部分，而非其它部分。作為結果，分散在澆鑄材料層95中的導電顆粒P聚積在這樣的部分，其中具有較高強度的磁場被施加到澆鑄材料層95中，即，在頂部夾板80的鐵磁物質層81和它們相應的底部夾板85的鐵磁物質層86之間的部分，且進一步這樣取向，以便在澆鑄材料層的厚度方向上排列。在該狀態下，澆鑄材料層95受到固化處理，由此由多個導電部件組成的各向異性導電彈性體薄片，和用於將這些導電部件彼此絕緣的絕緣部件以這樣的狀態澆鑄，以便其外圍邊緣被繞結構板的開口邊緣支撐，由此製造出各向異性導電連接器，其中導電顆粒P以這樣的取向狀態包含在各向異性導電彈性體薄片中，以便在厚度方向上排列。
根據這樣的各向異性導電連接器，其難於變形且易於操作，因為各向異性彈性體薄片由金屬制的結構板支撐，且定位標記(例如，孔)事先形成於結構板上，由此對於對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行。此外，熱膨脹係數低的材料被用作形成結構板的材料，由此各向異性導電薄片的熱膨脹被結構板限制，以便即使當其受到溫度變化產生的熱滯時，不均勻分布型各向異性導電彈性體薄片的導電部件和集成電路裝置的待檢測電極之間的位置偏差被阻止。作為結果，可穩定地保持良好的電連接狀態。
順便指出，在為形成於晶片上的集成電路執行的探針測試中，迄今採用這樣一種方法，晶片被分成多個區域，其中每個區域內形成大量集成電路中16或32個集成電路，探針測試整體地為形成於該區域內的所有集成電路執行，且探針測試連續地對形成於其它區域內的集成電路執行。
近年來，有整體地對，例如64或124個集成電路，或形成於晶片上的大量集成電路中所有集成電路執行探針測試的需求，以便提高檢測效率並降低檢測成本。
另一個方面，在老化測試中，需要長時間逐個執行大量集成電路裝置的電氣檢測，因為作為檢測目標的每個集成電路裝置都是精細的，且其操作不方便，由此，檢測成本顯著增高。因為這個原因，提出了WLBI(晶片Lebel老化)測試，其中老化測試對以晶片狀態形成於晶片上的大量集成電路整體執行。
當作為檢測目標的晶片具有大尺寸時，例如，至少直徑8英寸，且形成於其上的待檢測的電極數目為，例如，至少5000個，特別地，至少10000個，然而，當上述各向異性導電連接器被用作探針測試或WLBI測試的探針元件時，會牽涉到下面的問題，因為每個集成電路中待檢測電極的間距及其小。
也就是，為了檢測具有，例如，8英寸(約20cm)直徑的晶片，有必要使用具有直徑為約8英寸的各向異性導電彈性體薄片作為各向異性導電連接器。然而，這樣的各向異性導電彈性體薄片整個面積大，當每個導電部件精細，且表面的面積對各向異性導電彈性體薄片的整個表面的面積比例低。因此，安全地產生製造這樣的各向異性導電彈性體薄片極度困難。
因為要形成的導電部件是精細的，且其間距極小，所以難於可靠地製造這樣的各向異性導電彈性體薄片，其具有在鄰近導電部件之間的絕緣特性。這被認為是由於下面的原因。也就是，粗糙的顆粒被混入到導電顆粒中，該粗糙的顆粒具有比用於獲得各向異性導電彈性體薄片的導電顆粒的數量平均顆粒直徑顯著大的顆粒直徑。因此，當磁場被施加到用於獲得各向異性導電彈性體薄片的澆鑄材料層時，粗糙的顆粒沒有被可靠地包含在要成為澆鑄材料層中導電部件的部分，而是以這樣的狀態過量地聚積，即延伸穿過要成為導電部件的部分和要成為絕緣部件的部分。彼此鄰近的最終導電部件之間的電阻值因此被降低。作為結果，難於充分確保這些導電部件之間的絕緣特性。
為了解決這個問題，考慮使用具有小平均顆粒直徑的導電顆粒。然而，這樣的導電顆粒的使用涉及下面的問題。
如果各向異性導電彈性體薄片的厚度是均勻的，安置在各向異性導電彈性體薄片厚度方向的導電顆粒的數目，即，形成導電路徑的導電顆粒的數目隨著所用的導電顆粒的顆粒直徑越小而增加。因為作為結果，導電路徑中導電顆粒之間的接觸電阻的總和隨之增加，所以難於形成具有高導電性的導電部件。
此外，當磁場被施加到用於獲得各向異性導電彈性體薄片的澆鑄材料層時，導電顆粒隨著其顆粒直徑變小而更難於移動，因此導電顆粒大量保持在澆鑄材料層要成為絕緣部件的部分。畢竟，難於充分保證導電部件之間的絕緣特性。同時，難於形成具有期望的導電性的導電部件，因為導電顆粒沒有充分聚積在要成為導電部件的部分。
通過形成由高導電金屬，例如金等形成的塗層於芯顆粒的表面而獲得的顆粒，通常被用作各向異性導電彈性體薄片中的導電顆粒，芯顆粒由鐵磁物質，例如，鎳等組成。在WLBI測試中，導電部件上的各向異性導電彈性體薄片是通過待檢測電極和檢測電極的壓力保持的，並在該狀態長時間暴露至高溫環境，待檢測電極在作為檢測目標的晶片中，而檢測電極在用於檢測的電路板中。然而，當各向異性導電彈性體薄片在這樣的苛刻條件下被重複使用時，組成導電部件中芯顆粒的鐵磁物質遷移至形成塗層的高導電金屬中，因此其表面上的導電顆粒的導電性被惡化。作為結果，導電顆粒之間的接觸電阻增加。隨著導電顆粒的直徑變小，該現象明顯地發生，因為塗層的厚度也變小。如上所述，當具有小顆粒直徑的導電顆粒被使用時，其表面處的導電顆粒的導電性被惡化，且當各向異性導電彈性體薄片在高溫環境下被重複使用時，所形成的導電路徑中導電顆粒間的接觸電阻的總和顯著增加，因此可以保持所需的導電性。
當上述各向異性導電連接器被用作WLBI測試的探針元件時，牽涉到下面的問題。
組成晶片的材料的線性熱膨脹係數，例如，矽約為3.3×10-6/k。另一方面，組成各向異性導電彈性體薄片的線性熱膨脹係數，例如，矽酮橡膠約為2.2×10-4/k。因此，當在25℃時每個都具有20cm的直徑的晶片和各向異性導電彈性體薄片從20℃加熱到120℃時，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。
當晶片和各向異性導電彈性體薄片之間如上所述，在平面方向上熱膨脹絕對數量產生大差異時，阻止晶片中待檢測電極和各向異性導電彈性體薄片中導電顆粒之間對WLBI測試位置偏差極其困難，即使當各向異性導電彈性體薄片的外圍邊緣由具有和晶片線性熱膨脹係數相等的結構板固定。
作為用於WLBI測試的探針元件是公知的探針元件，其中各向異性導電彈性體薄片被固定於用於檢測的電路板，其由，例如具有和晶片相等的線性熱膨脹係數的陶瓷組成(參看，例如公開的日本專利申請231019/1995和5666/1996等)。在這樣的探針元件中，作為固定各向異性導電彈性體薄片至用於檢測的電路板的方法，該方法中各向異性導電彈性體薄片的外圍部分被，例如，螺釘等機械地固定，該方法用粘合劑等固定，等等也被考慮。
然而，在各向異性導電彈性體薄片的外圍部分被螺釘等固定的方法中，很難阻止晶片中待檢測電極和各向異性導電彈性體薄片中導電部件之間的位置偏差，其原因如同前面所述的固定到結構板的方法的原因。
另一個方面，在用粘合劑固定的方法中，有必要只應用粘合劑至各向異性導電彈性體薄片中的絕緣部件以便確保實現對用於檢測的電路板的電連接。因為，用在WLBI測試中的各向異性導電彈性體薄片在導電部件的布局間距方面小，且相鄰導電部件之間的間隔小，然而，實際上很難做到。在用粘合劑固定的方法中，當各向異性導電彈性體薄片有故障時，可以用新的各向異性導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探針元件，包括用於檢測的電路板。作為結果，招致檢測成本增加。
發明內容
本發明是基於前面所述的情形做出的，且其第一個目的是提供一種各向異性導電連接器，其可以可靠地實現所有用於連接的導電部件的良好的導電性，且可以可靠地實現鄰近的用於連接的導電部件之間的絕緣特性，即使作為連接目標的電極之間的間距小，可在長時間段上保持良好的導電性，即使其在高溫環境下被重複使用。
本發明的第二個目的是提供一種適用於執行多個集成電路電氣檢測的各向異性導電連接器，其中集成電路以晶片的狀態形成於晶片上，通過它定位，和保持及固定到晶片上可容易地執行，其可以可靠地實現所有用於連接的導電部件的良好的導電性，而且可以可靠地實現鄰近的用於連接的導電部件之間的絕緣特性，即使作為檢測目標的晶片具有大的面積，例如，8英寸或更大的直徑，且所形成的集成電路中待檢測電極間距小，而且在長時間段上保持良好的導電性，即使其在高溫環境下被重複使用。
本發明的第三個目的是提供一種各向異性導電連接器，除了前面的目的，即使當環境變化，例如，溫度改變導致的熱滯，也能穩定地保持好的電連接狀態。
本發明第四個目的是提供一種導電漿料成分，其適合於在上述各向異性導電連接器中形成各向異性導電膜。
本發明第五個目的是提供一種探針元件，通過它，定位，和保持及固定到晶片可容易地執行，即使作為檢測目標的晶片具有大面積，例如，直徑為8英寸或更大，且所形成的集成電路中待檢測電極的間距小，而且可實現對各個待檢測電極的高度的連接可靠性，長時間段內保持良好的導電性，即使其在高溫環境下被重複使用。
本發明第六個目的是提供一種使用上述探針元件，對以晶片狀態形成於晶片上的多個集成電路執行電氣檢測的晶片檢測儀器和晶片檢測方法。
根據本發明，因此提供一種各向異性導電連接器，其包括彈性各向異性導電膜，其中包含導電顆粒的多個用於連接的部件在所形成的膜中於厚度方向上延伸，其中假定每個用於連接的導電部件的最短的寬度是W，且導電顆粒的數量平均顆粒直徑是Dn，用於連接的導電部件的最短寬度對導電顆粒的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值落入3到8的範圍內，且導電顆粒的顆粒直徑的變化係數最大為50％。
根據本發明，因此提供了一種各向異性導電連接器，其適用於對以晶片狀態形成於晶片上的多個集成電路中的每個執行電氣檢測，該連接器包括結構板，其中多個各向異性導電膜安置孔相應於電極區域形成於所有或部分形成於晶片上的集成電路中，且其中每個在結構板的厚度方向上延伸，晶片是檢測目標，和多個安置在結構板中各個各向異性導電膜安置孔中的彈性各向異性導電膜，且每個都由繞各向異性導電膜安置孔的外圍邊緣支撐，其中每個彈性各向異性導電膜由功能部件絕緣部件和要被支撐的部件組成，該功能部件具有多個用於連接的導電部件，該多個導電部件包含具有高密度磁性的導電顆粒並在膜厚度方向延伸，該用於連接的導電部件相應於形成於作為檢測目標的晶片上的集成電路中待檢測電極安置，絕緣部件將這些用於連接的導電部件彼此絕緣，而要被支撐的部件整體地形成於功能部件的外圍邊緣並固定到繞結構板中各向異性導電膜安置孔的外圍邊緣，以及其中假定每個用於連接的導電部件的最短的寬度是W，且導電顆粒的數量平均顆粒直徑未Dn，用於連接的導電部件的最短寬度對導電顆粒的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值落入3到8的範圍內，且導電顆粒的顆粒直徑的變化係數最大為50％。
在根據本發明的各向異性導電連接器中，假定導電顆粒的重量平均顆粒直徑是Dw，重量平均顆粒直徑對數量平均顆粒直徑的比Dw/Dn最大為5。
在按照本發明的各向異性導電連接器中，導電顆粒的數量平均顆粒直徑優選為3到30μm。
在按照本發明的各向異性導電連接器中，導電顆粒可優選為這些經空氣分粒器分粒處理的導電顆粒。
在按照本發明的各向異性導電連接器中，導電顆粒可優選為通過用高導電金屬塗覆具有磁性的芯顆粒的表面而獲得的導電顆粒。
在按照本發明的各向異性導電連接器中，結構板的線性熱膨脹係數可優選最大為3×10-5/K。
按照本發明，進一步提供了一種導電漿料成分，其適於形成彈性各向異性導電膜於上述各向異性導電連接器中，其包括可固化液體矽酮橡膠和導電顆粒，該導電顆粒具有磁性，其中假定彈性各向異性導電膜中每個用於連接的導電部件的最短的寬度是W，且導電顆粒的數量平均顆粒直徑是Dn，用於連接的導電部件的最短寬度對導電顆粒的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值落入3到8的範圍內，且導電顆粒的顆粒直徑的變化係數最大為50％。
根據本發明，還進一步提供了探針元件，其適用於執行多個集成電路中的每個的電氣檢測，該集成電路以晶片的形式形成於晶片上，其包括用於檢測的電路板，在其表面，檢測電極按照相應於形成於晶片上的集成電路的待檢測電極的圖案形成，該晶片是檢測的目標，上述各向異性導電連接器安置於用於檢測的電路板的表面。
在按照本發明的探針元件中，各向異性導電連接器中結構板的線性熱膨脹係數優選最大為3×10-5/K，且組成用於檢測的電路板的基體材料的線性熱膨脹係數最大為3×10-5/K。
在探針元件中，由絕緣薄片組成的薄片狀連接器和多個電極結構可被安置在各向異性導電連接器上，多個電極結構中的每個都延伸穿過絕緣薄片的厚度方向，且按照相應於待檢測電極的圖案安置。
根據本發明，還進一步提供了晶片檢測儀器，其用於執行多個集成電路中每個的電氣檢測，該集成電路以晶片狀態形成於晶片上，該晶片檢測儀器包括上述的探針元件，其中對形成於晶片上的集成電路的電連接是通過探針元件實現的，該晶片是檢測目標。
根據本發明，還進一步提供了晶片檢測方法，其包括電連接形成於晶片上的多個集成電路中的每個至測試儀，以執行形成於晶片上的集成電路的電氣檢測。
根據本發明的各向異性導電連接器，導電顆粒的數量平均顆粒直徑落入與用於連接的導電部件的最短寬度相關的規定的範圍，且導電顆粒的顆粒直徑的變化係數最大為50％，因此導電顆粒是這些具有適於形成用於連接的導電部件的顆粒直徑的導電顆粒。因此，當磁場在彈性各向異性導電膜的形成過程中被施加到澆鑄材料層中時，阻止了導電顆粒大量保留在澆鑄材料層中要成為絕緣部件的部分，所需量的導電顆粒以這樣的狀態聚積，即容留在要成為用於連接的導電部件的部分中，而且在厚度方向安置的導電顆粒的數目可減少。作為結果，實現了對形成的所有用於連接的導電部件的良好的導電性，且可在鄰近的用於連接的導電部件之間可靠地實現充分的絕緣特性。此外，因為具有適當的厚度且由高導電金屬組成的塗層可形成於導電顆粒上，所以阻止了其表面處導電顆粒的導電性的降低，即使各向異性導電連接器在高溫環境下被重複使用，由此阻止了導電路徑中導電顆粒間的接觸電阻的總和的顯著增加，該導電路徑形成於用於連接的導電部件中，且所需的導電性在長時間段上被保持。
根據用於晶片檢測的各向異性導電連接器，在結構板中，多個各向異性導電膜安置孔相應於電極區域形成，其中形成有晶片上集成電路的待檢測電極，該晶片是檢測的目標，彈性各向異性導電膜被安置在每個各向異性導電膜安置孔中，因此難於變形且易於操作，且定位和保持及固定至晶片可在對晶片的電連接操作中容易地執行。
因為被安置在結構板中每個各向異性導電膜安置孔中的彈性各向異性導電膜面積小，單個彈性各向異性導電膜易於變形。此外，因為面積小的彈性各向異性導電膜在彈性各向異性導電膜的平面方向上的熱膨脹的絕對量小，即使其受到熱滯，平面方向上的彈性各向異性導電膜的熱膨脹可通過結構板使用這樣的材料而可靠地限制，該材料具有低線性熱膨脹係數，如同形成結構板的材料。因此，良好的電連接狀態可穩定地維持，即使WLBI測試被執行於大面積晶片上。
圖1是平面圖，其說明按照本發明的示例性各向異性導電連接器。
圖2是平面圖，其以放大的尺度說明示於圖1中的各向異性導電連接器的一部分。
圖3是平面圖，其以放大的尺度說明示於圖1中的各向異性導電連接器中的彈性各向異性導電膜。
圖4是橫截面視圖，其以放大的尺度說明示於圖1中的各向異性導電連接器中的彈性各向異性導電膜。
圖5是橫截面視圖，其說明施加到模子中的澆鑄材料的狀態，該模子用於澆鑄彈性各向異性導電膜以形成澆鑄材料層。
圖6是橫截面視圖，其以放大的尺度說明用於澆鑄彈性各向異性導電膜的模子的一部分。
圖7是橫截面視圖，其說明這樣的狀態，其中結構板已經通過示於圖5模子中的頂部夾板和底部夾板之間的隔板安置。
圖8是橫截面視圖，其說明這樣的狀態，其中預期形式的澆鑄材料層已經在模子的頂部夾板和底部夾板之間形成。
圖9是橫截面視圖，其以放大的尺度說明示於圖8中的澆鑄材料層。
圖10是橫截面視圖，其說明這樣的狀態，其中具有一定強度分布的磁場在示於圖9中的澆鑄材料層的厚度方向上被應用到該材料層上。
圖11是橫截面視圖，其說明按照本發明的示例性晶片檢測儀器的構造，該儀器使用各向異性導電連接器。
圖12是橫截面視圖，其說明按照本發明的示例性探針元件的主要部件的構造。
圖13是橫截面視圖，其說明按照本發明的另一個示例性晶片檢測儀器的構造，該儀器使用各向異性導電連接器。
圖14是平面圖，其以放大的尺度說明按照本發明另一個實施例的各向異性導電連接器中的彈性各向異性導電膜。
圖15是平面圖，其以放大的尺度說明按照本發明又一個實施例的各向異性導電連接器中的彈性各向異性導電膜。
圖16是用在例子中的用於測試的晶片的頂視圖。
圖17說明集成電路中待檢測的電極的區域的位置，該集成電路形成於示於圖16中用於測試的晶片。
圖18說明集成電路中待檢測的電極，該集成電路形成於示於圖16中的用於測試的晶片。
圖19是例子中製造的結構板的頂視圖。
圖20以放大的尺度說明示於圖19中的結構板的一部分。
圖21以放大的尺度說明例子中製造的模子的澆鑄表面。
圖22是橫截面視圖，其說明這樣的狀態，其中結構板在一個工藝中被安置在模子內，且澆鑄材料層已經形成，該工藝用於製造傳統的各向異性導電連接器。
字符說明1探針元件，2各向異性導電連接器，3擠壓板，4晶片固定臺，5加熱器，6晶片，7待檢測電極，10結構板，11各向異性導電膜安置孔，15空氣循環孔，16定位孔，20彈性各向異性導電膜，20A澆鑄材料層，21功能部件，22用於連接的導電部件23絕緣部件24凸出部件25被支撐的部件，26用於非連接的導電部件，27凸出部件，30用於檢測的電路板，31檢測電極，41絕緣薄片，40薄片狀連接器，42電極結構，43前表面電極部件，44後表面電極部件，
45短路部件，50腔室，51真空管，55 O形圈60模子，61頂部夾板(top force)，62底板，63鐵磁物質層，64非磁性物質層，64a凹入部件，65底部夾板(bottom force)，66底板，67鐵磁物質層，68a凹入部件，69a，69b隔板，80頂部夾板，81鐵磁物質層，82非磁性物質層，85底部夾板，86鐵磁物質層，87非磁性物質層，90結構板，91開口，95澆鑄材料層P導電顆粒。
具體實施例方式
以下將詳細說明本發明的實施例。
圖1是平面圖，其說明按照本發明的示例性各向異性導電連接器，圖2是平面圖，其以放大的尺度說明示於圖1中的各向異性導電連接器的一部分，圖3是平面圖，其以放大的尺度說明示於圖1中的各向異性導電連接器中的彈性各向異性導電膜，圖4是橫截面視圖，其以放大的尺度說明示於圖1中的各向異性導電連接器中的彈性各向異性導電膜。
圖1中所示的各向異性導電連接器是用在執行，例如，多個以晶片狀態形成於晶片上的集成電路中的每個的電氣檢測的各向異性導電連接器，且其具有結構板10，其中多個各向異性導電膜安置孔11(有虛線指示)的每個都在結構板的厚度方向上延伸超過結構板，且它們如圖2所示的那樣形成。結構板10中的各向異性導電膜安置孔11是按照電極區域形成的，電極區域中形成有待檢測電極，所有形成於晶片上的集成電路是檢測目標。在厚度方向具有導電性的彈性各向異性導電膜20被安置在結構板10中的各個導電膜安置孔11中，且其狀態為每個都被繞結構板10中的各向異性導電膜安置孔11的外圍邊緣支撐，而且其狀態為與鄰近各向異性導電膜20無關。在該實施例的結構板10中，在各向異性導電連接器和鄰近它元件之間形成有空氣循環孔15，以便當壓力降低系統的擠壓裝置被用在晶片檢測儀器中時循環空氣。此外，形成用於定位到晶片的定位孔16和用於檢測的電路板，其中晶片是檢測的目標。
每個彈性各向異性導電膜20是由彈性聚合物物質形成的，且如圖3所示，其具有由多個用於連接的導電部件22和絕緣部件23組成的功能部件21，導電部件22中的每個都在膜的厚度方向(垂直於圖3中的紙面方向)上延伸，絕緣部件23繞各個用於連接的導電部件22形成，其將這些用於連接的導電部件22彼此絕緣。功能部件21是這樣安置的以便位於結構板10中各向異性導電膜安置孔11內。功能部件21中用於連接的導電部件22按照相應於集成電路的待檢測電極的圖案安置，該集成電路形成於晶片上，而晶片是檢測的目標，在晶片檢測中，導電部件22被電連接到待檢測電極。
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整體地並連續地形成，該部件25被固定至繞結構板10中各向異性導電膜安置孔11的外圍並由其支撐。更具體地，該實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，以便繞結構板10中的各向異性導電膜安置孔11周圍抓住外圍。
在彈性各向異性導電膜20的功能部件21中的用於連接的導電部件22中，包含有高密度的具有磁性的導電顆粒P，其取向狀態為了便於和圖4所示的厚度方向排列。另一個方面，絕緣部件23不合有任何或幾乎不合有導電顆粒P。在該實施例中，彈性各向異性導電膜20中的要被支撐的部件25含有導電顆粒P。
在所示的實施例中，從其它表面而非部分伸出的凸出部件24在彈性各向異性導電膜20的功能部件21兩邊的這些部分形成，用於連接的導電部件22和其上的外圍位於這些表面處。
結構板10的厚度按照其中的材料變化，但優選為25到600μm，更優選為40到400μm。
如果厚度小於25μm，最終的各向異性導電連接器所需的使用強度不能達到，且各向異性導電連接器傾向於耐用性差。此外，不能達到使結構板的形式被保留的剛度，且各向異性導電連接器的操作特性變差。另一方面，如果厚度超過600μm，各向異性導電膜安置孔11中形成的彈性各向異性導電膜20變得太厚，且可能在某些情形下用於連接的導電部件22難於達到良好的導電性，和用於連接的鄰近導電部件22之間難於達到良好的絕緣特性。
結構板10中的各向異性導電膜安置孔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電極的圖案設計，該晶片是檢測目標。
對用於形成結構板10的材料沒有特殊限制，只要其具有這樣的剛度，即最終的結構板10的難於變形，且其形式被穩定地保持。例如，可使用不同類型的材料，如金屬材料，陶瓷材料和樹脂材料。當結構板10是通過，例如，金屬材料形成的，絕緣膜可形成於結構板10的表面。
用於形成結構板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合組成的合金或合金鋼。
形成結構板10的樹脂材料的具體例子包括液晶聚合物和聚醯亞胺樹脂。
結構板10可優選至少在繞其上的各向異性導電膜安置孔11的外圍部分具有磁性，即，支撐彈性各向異性導電膜20的部分，因為導電顆粒P可通過一種工藝容易地被包含在被支撐部件25中，該工藝將於後面說明。具體地，該部分可優選具有至少為0.1Wb/m2的飽和磁化強度。具體地，整個結構板10可優選通過磁性物質形成，因為結構板10易於製造。
形成這樣的結構板10的磁性物質的具體例子包括鐵，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。
當各向異性導電連接器用在WLBI測試中時，優選使用具有最大線性熱膨脹係數為3×10-5/K的材料，更優選地，在-1×10-7/K到1×10-5/K之間，特別優選在1×10-6/K到8×10-6/K之間的作為形成結構板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，鎳鉻恆彈性鋼合金如鎳鉻恆彈性鋼，和磁性金屬的合金或合金鋼，如超殷鋼，柯伐合金和42號合金。
彈性各向異性導電膜20的總厚度(所述實施例中用於連接的導電部件22的厚度)優選為50到2000μm，更優選在70到1000μm之間，特別優選在80到500μ之間。當該厚度為50μm或更高時，肯定能夠提供具有足夠的強度的彈性各向異性導電膜20。另一方面，當厚度為2000μm或更小時，肯定能夠具有所需的導電特性的用於連接的導電部件22。
每個凸出部件24的凸出高度優選至少為凸出部件24總高度的10％，更優選至少為20％。具有這樣的凸出高度的凸出部件24被形成，由此用於連接的導電部件22通過小擠壓力量而充分壓縮，以便可靠地實現良好的導電性。
凸出部件24的凸出高度優選最多為100％，更優選最多為凸出部件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，由此當凸出部件被擠壓時其不會彎曲，以便能夠肯定地實現規定導電性。
要被支撐的部件25的厚度(所示實施例中一個叉形部分的厚度)優選為5到250μm，更優選為10到150μm，特別優選為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構板10的一個表面。
形成彈性各向異性導電膜20的彈性聚合物質優選為具有交聯結構的耐熱聚合物質。多種材料可用作可固化聚合物質形成材料，其可用於獲得如交聯的聚合物質。然而，液體矽酮橡膠是優選的。
液體矽酮橡膠可以是加聚型和縮合型中任何的任何類型。然而，加聚型液體矽酮橡膠是優選的。該加聚型液體矽酮橡膠是通過乙烯基基團與Si-H鍵反應而固化的，且包括由具有乙烯基基團和Si-H鍵的聚矽氧烷組成的一體型(one-pack type)(單組分型)，和由具有乙烯基基團的聚矽氧烷和具有Si-H鍵的聚矽氧烷組成的雙體型(雙組分型)。在本發明中，優選使用雙體型的加聚型液體矽酮橡膠。
作為所使用的加聚型液體矽酮橡膠，其具有的粘度優選為100到1250Pa·s，更優選為150到800Pa·s，特別優選為在23℃時在250到500Pa·s之間。如果粘度低於100Pa·s，在澆鑄用於獲得彈性各向異性導電膜20的材料時，易於發生導電顆粒在這樣的加聚型液體矽酮橡膠中沉澱，這將於後面說明，因此不能獲得良好的存儲穩定性。此外，導電顆粒不是這樣取向，以便當平行磁場施加到澆鑄材料層時在澆鑄材料層的厚度方向上排列，因此在某些情形下難於形成偶態導電顆粒鏈。另一方面，如果粘度超過1250Pa·s，最終澆鑄材料的粘度變得太高，以至在某些情形下，模子中難於形成澆鑄材料層。此外，即使平行磁場被施加到澆鑄材料層上導電顆粒不能充分移動。因此，在某些情形下難於取嚮導電顆粒以便在厚度方向上排列。
這樣的加聚型液體矽酮橡膠的粘度可通過Brookfield型粘度計測量。
當彈性各向異性導電膜20通過液體矽酮橡膠的固化產品(以下稱為「固化矽酮橡膠」)形成時，固化矽酮橡膠優選具有的壓縮變形最大為10％，更優選最大為8％，更進一步優選為在150℃時為6％。如果壓縮變形超過10％，當最終各向異性導電連接器在高溫環境中被重複使用時，用於連接的導電部件22中導電顆粒P的鏈被扭曲。作為結果，難於保持所需的導電性。
在本發明中，固化矽酮橡膠的壓縮變形可通過按照JIS K 6249的方法測量。
形成彈性各向異性導電膜20的固化矽酮橡膠優選具有A型硬度計硬度為10到60，更優選為15到60，特別優選地在23℃時為20到60。如果A型硬度計硬度低於10，被擠壓時，相互絕緣用於連接的絕緣部件23易於被過度扭曲，且在某些情形下難於保持用於連接的導電部件22之間所需的絕緣特性。另一方面，如果A型硬度計硬度超過60，要求相當重的負荷的擠壓力以使得用於連接的導電部件22適當扭曲，這樣，例如，晶片傾向於引起大的變形或破碎，該晶片是檢測目標。
在本發明中，固化矽酮橡膠的A型硬度計硬度可通過按照JIS K6249的方法測量。
而且，用於形成彈性各向異性導電膜20的固化矽酮橡膠優選具有的撕裂強度至少為8kN/m，更優選至少為10kN/m，還更優選至少為15kN/m，特別優選在23℃時至少為20kN/m。如果撕裂強度低於8kN/m，當其被過度扭曲時，最終的彈性各向異性導電膜20傾向於惡化耐用性。
在本發明中，固化矽酮橡膠的撕裂強度可通過按照JIS K 6249的方法測量。
作為可使用的具有這樣特性的加聚型液體矽酮橡膠，其可以是Shin-Estu化學公司出售的液體矽酮橡膠「KE2000」系列或」KE1950」系列。
在本發明中，可使用適當的固化催化劑用於固化加聚型液體矽酮橡膠。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，含不飽和鉑基團的矽氧烷絡合物，乙烯基矽氧烷-鉑絡合物，鉑-1，3-二乙烯基四乙基二矽氧烷絡合物，磷化氫三有機酯(triorganophosphine)或亞磷酸鹽和鉑的絡合物，乙醯基乙酸鉑鰲合物，和環二乙烯鉑絡合物。
考慮到固化催化劑的類型和其它固化處理條件，所用的固化催化劑的量是適當選擇的。然而，通常按重量計，每100份加聚型液體矽酮橡膠要3到15份催化劑。
為了提高加聚型液體矽酮橡膠的觸變特性，調整粘度，提高導電顆粒的分散穩定性或提供具有高強度的基體材料，通常無機填充劑，如二氧化矽粉末，膠體二氧化矽，氣凝膠二氧化矽或氧化鋁可隨需要被包含在加聚型液體矽酮橡膠中。
對所用的這樣的無機填充劑的量沒有特別的限制。然而，用太大的量不是優選的，因為不能充分實現通過磁場獲得的導電顆粒P的取向。
假定導電顆粒的數量平均顆粒直徑是Dn，每個用於連接的導電部件22的最短寬度是W，用於連接的導電部件的最短寬度對導電顆粒的數量平均顆粒直徑的比W/Dn(以下僅稱為「比W/Dn」)的值落入3到8的範圍內，優選在4到7的範圍內的導電顆粒被用作包含在用於連接的導電部件22和每個彈性各向異性導電膜20中要被支撐的部件25中的導電顆粒P。
本發明中，顆粒的平均顆粒直徑是指用雷射衍射散射方法測量的值。
如果比W/Dn的值小於3，則難於可靠地在鄰近的用於連接的導電部件之間實現所需的絕緣特性。另一方面，如果比W/Dn超過8，則形成導電路徑的導電部件之間的接觸電阻的總和增加，因為導電顆粒P的顆粒直徑太小，因此難於可靠地形成具有高導電性的用於連接的導電部件22。此外，因為大量導電顆粒P保留在絕緣部件23中，所以難於在鄰近的用於連接的導電部件22之間實現所需的絕緣特性。而且，具有適當厚度的塗層不能形成於導電顆粒P上，因此其表面處的導電顆粒的導電性在最終各向異性導電連接器在高溫環境下重複使用時被惡化。作為結果，難於保持所需的導電性。
而且，作為導電顆粒P，可使用顆粒直徑變化係數最大為50％，優選最大為35％的顆粒。
在本發明中，顆粒直徑變化的係數是按照表達式(σ/Dn)×100確定的值，其中σ是顆粒直徑的標準偏差值，而Dn是顆粒的數量平均顆粒直徑。
如果導電顆粒的顆粒直徑變化的係數超過50％，難於在鄰近的用於連接的導電部件22之間可靠地實現所需的絕緣特性。
假定導電顆粒的重量平均顆粒直徑是Dw，重量平均顆粒直徑對數量平均顆粒直徑的比Dw/Dn(以下成為「比Dw/Dn」)的值最大為5的顆粒被優選作為導電顆粒P，比Dw/Dn的值最大為3的顆粒更優選。通過使用這樣的導電顆粒，鄰近的用於連接的導電部件22之間所需的絕緣特性可更可靠地實現。
導電顆粒P的數量平均顆粒直徑優選為3到30μm，更優選為6到15μm。
如果數量平均顆粒直徑小於3μm，難於可靠地形成具有高導電性的用於連接的導電部件22。也難於可靠地在鄰近的用於連接的導電部件22之間實現所需的絕緣特性。從而難於在最終各向異性導電連接器在高溫環境下被重複使用時保持所需的導電性。另一方面，如果該數量平均顆粒直徑超過30μm，則不可能在要形成的每個用於連接的導電部件22的最短寬度小時，指定比W/Dn的值在上述範圍內。
對導電顆粒P的形狀沒有特殊限制。然而，它們優選為球形或星形，或通過凝聚這些顆粒獲得的二次顆粒的團塊，因為這些顆粒易於被分散在聚合物質形成材料中。
作為導電顆粒P，優選使用這些通過用高導電金屬塗覆具有磁性的芯顆粒(以下也稱為「磁芯顆粒」)的表面而獲得的顆粒。
此處所用的術語「高導電金屬」是指在0℃時至少具有5×106Ω-1m-1的金屬。
作為形成磁芯顆粒的材料，可以使用鐵，鎳，鈷，通過用銅或樹脂等塗覆這樣的金屬而獲得的材料。這些至少具有0.1Wb/m2的飽和磁化強度的材料可優選使用。材料的飽和磁化強度優選至少為0.3Wb/m2，特別優選至少為0.5Wb/m2。作為其具體例子，可以是提到的鐵，鎳，鈷和它們的合金。在這些材料中，鎳是優選的。
當飽和磁化強度至少為0.1Wb/m2時，導電顆粒P可在用於通過一種工藝形成彈性各向異性導電膜20的澆鑄材料層中容易地移動，該工藝將於後面說明，由此導電顆粒P可可靠地移動至各個澆鑄材料層中要成為用於連接的導電部件的部分，從而形成導電顆粒P的鏈。
作為塗覆磁芯顆粒的高導電金屬，可以使用金，銀，銠，鉑，鉻等。在這些金屬中，金被優選使用，因為它是化學穩定的，且具有高電導。
為了獲得具有高導電的用於連接的導電部件22，高導電金屬對芯顆粒的質量比例[(高導電金屬的質量/芯顆粒的質量)×100]至少為15％，優選為25％到35％的顆粒被用作導電顆粒P。
導電顆粒P中的水含量優選最大百分比為5％，更優選最大百分比為3％，還更優選最大百分比為2％，特別優選最大百分比為1％。通過使用滿足該條件的導電顆粒P，在製備工藝中，澆鑄材料層的固化處理時可防止或抑制氣泡，這將於後面說明。
這樣的導電顆粒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域所公知的方法形成，或提供商業上可得到的鐵磁物質的顆粒。該顆粒按需要經分類處理。
在本發明中，顆粒的分類處理可以通過，例如，分粒器如空氣分粒器或聲波分粒器的裝置執行。
用於分粒處理的具體條件是按照想要的磁芯顆粒的數量平均顆粒直徑，分粒器的類型等適當預設的。
磁芯顆粒的表面然後用酸處理，並進一步用，例如，純淨水洗滌，由此除去雜質如汙垢，異物和磁芯顆粒表面的氧化膜。然後，磁芯顆粒的表面被塗覆有高導電金屬，從而獲得具有磁性的導電顆粒。
作為用來處理磁芯顆粒表面的酸，可使用鹽酸等。
作為用高導電金屬塗覆磁芯顆粒表面的方法，可使用化學鍍，置換鍍等。然而，所用的方法不局限於這些方法。
用於通過化學鍍或置換鍍製造導電顆粒的工藝將被說明。經酸處理和洗滌處理的磁芯顆粒首先被加入到鍍液中以製備漿液，在攪動漿液的同時，化學鍍或置換鍍在磁芯顆粒的表面進行。然後漿液中的顆粒和鍍液分離。然後，分離的顆粒經用，例如，純淨水洗滌處理，由此獲得具有高導電金屬表面的磁芯顆粒的導電顆粒。
可替換地，可對磁芯顆粒表面執行初鍍(primer plating)以形成初鍍層，然後可在初鍍層表面形成由高導電金屬形成的鍍層。對用於形成初鍍層和形成於其上的鍍層的工藝沒有特別限制。然而，優選通過化學鍍在磁芯顆粒表面形成初鍍層，並然後形成由高導電金屬用置換鍍在初鍍層表面形成鍍層。
對化學鍍或置換鍍所用的鍍液沒有特別的限制，且可使用不同類型商業上可得到的鍍液。
以這種方式獲得的導電顆粒經分粒處理以便提供具有上述顆粒直徑和顆粒直徑分布的顆粒。
作為所用的用於執行分粒處理的分粒器的例子，可使用製備磁芯顆粒中分粒處理作為例子說明的分粒器。然而，至少優選使用空氣分粒器。通過讓要分粒的導電顆粒經空氣分粒器分粒處理，可可靠地獲得具有上述顆粒直徑和顆粒直徑分布的導電顆粒。
導電顆粒P可以是按需要通過用偶聯劑，如矽烷偶聯劑處理其表面而獲得的導電顆粒。通過用偶聯劑處理導電顆粒P的表面，導電顆粒P對彈性聚合物質的黏附特性被增強。作為結果，最終的彈性各向異性導電膜20變成對重複使用具有高耐用性。
所用的偶聯劑的量在不影響導電顆粒P的導電性的限制內被合適選擇。然而，優選為這樣的量，偶聯劑在導電顆粒P表面上的塗覆速率(偶聯劑覆蓋的面積對導電顆粒的表面積的比例)至少達到5％，更優選為7％到100％，還更優選為10到100％，特別優選為20到100％。
包含在功能部件21中用於連接的導電部件22中的導電顆粒P的比例按體積分數計優選為10到60％，更優選為15到50％。如果該比例低於10％，在某些情形中不可能獲得電阻值足夠低的用於連接的導電部件22。另一方面，如果比例穿過60％，最終用於連接的導電部件22易脆，因此在某些情形下，不可能獲得用於連接的導電部件22所要求的彈性。
包含在要被支撐的部件25中的導電顆粒P的比例隨澆鑄材料中的導電顆粒的含量變化，該澆鑄材料用於形成彈性各向異性導電膜20。然而，其優選等於或超過包含在澆鑄材料中的導電顆粒的比例，因為可以可靠地阻止導電顆粒P被過量包含在用於連接的導電部件22中，該用於連接的導電部件22位於彈性各向異性導電膜20中用於連接的導電部件22中最外部。以體積分數計，也優選最多為30％，這樣就提供具有充分強度的要被支撐的部件25。
可以例如，下面的方式製造上述各向異性導電連接器。
首先製造作為檢測目標的晶片中集成電路的由磁性金屬組成的結構板10，其中各向異性導電膜安置孔11已相應於電極區域的圖案形成，其中形成有待檢測電極。作為形成結構板10中各向異性導電膜安置孔11的方法，可使用，例如，蝕刻方法等。
然後製備具有導電顆粒的導電漿料成分，該導電顆粒具有磁性且分散在加聚型液體矽酮橡膠中。如圖5所示，提供用於澆鑄彈性各向異性導電膜的模子60，且作為用於彈性各向異性導電膜的澆鑄材料的導電漿料成分按照所需的圖案，也就是要形成的彈性各向異性導電膜的安置圖案，被施加到模子60中頂部夾板61和底部夾板65的各個澆鑄表面，從而形成澆鑄材料層20A。
此處，模子60將具體說明。模子60是這樣構造的，以便形成夾板對的頂部夾板60和底部夾板65被彼此相對安置。
在頂部夾板61中，鐵磁物質層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彈性各向異性導電膜20中用於連接的導電部件22的安置圖案正相反，非磁性物質層64形成於其它部分，而非如圖6以放大的尺度所示的鐵磁物質層63。澆鑄表面是通過這些鐵磁物質層63和非磁性物質層64形成的。凹入部件64相應於要澆鑄的彈性各向異性導電膜20的凸出部件24形成於頂部夾板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電膜20中用於連接的導電部件22的安置圖案相同的圖案形成，非磁性物質層68形成於其它部分，而非鐵磁物質層67。澆鑄表面是通過這些鐵磁物質層67和非磁性物質層68形成的。凹入部件68a相應於要澆鑄的彈性各向異性導電膜20的凸出部件24形成於底部夾板65的澆鑄表面。
底部夾板61和底部夾板65中各個底板62和66優選由鐵磁物質形成。這樣的鐵磁物質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優選具有0.1mm到50mm的厚度，且優選其表面為平滑的，並經化學脫脂處理或機械拋光處理。
作為用於在頂部夾板61和底部夾板65中形成鐵磁物質層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。鐵磁物質層63，67優選具有至少為10μm的厚度。當該厚度至少為10μm時，具有足夠強度分布的磁場可施加到澆鑄材料層20A上。作為結果，導電顆粒可以高密度聚積於部分以形成澆鑄材料層20A中用於連接的導電部件22，且因此可提供具有良好導電性的用於連接的導電部件22。
作為用於在頂部夾板61和底部夾板65中形成非磁性物質層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，等。然而可優選使用通過輻射固化的聚合物質，因為非磁性物質層64，68可易於通過光刻技術形成。作為其材料，可使用例如，光刻膠如丙烯酸類的幹膜光刻膠，環氧類的液體光刻膠或聚醯亞胺類的液體光刻膠。
作為用澆鑄材料塗覆頂部夾板61和底部夾板65的澆鑄表面的方法，可優選使用絲網印刷方法。根據這樣的方法，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7所示，然後結構板10通過隔板69a排列安置在底部夾板65的澆鑄表面上，在底部夾板65上已經形成了澆鑄材料層20A，在結構板10上，底部夾板61通過隔板69b對齊安置，在頂部夾板61上已經形成澆鑄材料層20A。這些頂部夾板和底部夾板彼此疊加，由此，如圖8所示，預期形式(要形成的彈性各向異性導電膜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。在每個這樣的澆鑄材料層20A中包含導電顆粒P，其狀態為分散於整個澆鑄材料層20A中，如圖9所示。
如上所述，隔板69a和69b被分別安置在結構板10和底部夾板65及頂部夾板61之間，由此可形成預期形式的彈性各向異性導電膜，且防止了鄰近彈性各向異性導電膜彼此連接，這樣大量彼此獨立的各向異性導電膜可可靠地形成。
例如，一對電磁體然後被安置在頂部夾板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的鐵磁物質層63和底部夾板65的相應鐵磁物質層67之間部分形成了比其周圍區域強度更強的磁場，因為頂部夾板61和底部夾板65分別具有鐵磁物質層63和67。作為結果，在澆鑄材料層20A中，分散在澆鑄材料層20A中的導電顆粒P聚積在這些部分以成為用於連接的導電部件22，導電部件22位於各個頂部夾板61的鐵磁物質層63和它們相應的底部夾板65的鐵磁物質層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10所示。在上述工藝中，結構板10由磁性金屬組成，這樣在結構板10，和各個頂部夾板61及底部夾板65之間的部分形成比其鄰近區域更強的磁場。作為結果，存在於澆鑄材料層20A中的結構板10上面和下面的導電顆粒P不在頂部夾板61的鐵磁物質層63和底部夾板65的鐵磁物質層63之間聚積，但保留保持在結構板10的上面和下面。
在這種狀態，澆鑄材料層20A經固化處理，由此彈性各向異性導電膜20每個都由功能部件21組成，其中在彈性聚合物質中多個含有導電顆粒P的用於連接的導電部件22以這樣狀態取向以便在厚度方向上排列，導電部件22被安置在彼此通過絕緣部件23絕緣的狀態，絕緣部件23由彈性聚合物質組成，其中根本沒有或幾乎沒有導電顆粒P，且要被支撐的部件25以這樣的狀態形成，要被支撐的部件25固定到繞結構板10中各個各向異性導電膜安置孔11的外圍，由此產生各向異性導電連接器，部件25是連續並整體地形成於功能部件21的外圍邊緣，且其中導電顆粒P被包含在彈性聚合物質中。
在上述工藝中，施加到要成為用於連接的導電部件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強度優選為這樣的強度，其平均達到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，該處理通常是通過熱處理執行的。當澆鑄材料層20A的固化處理是通過加熱執行時，只需要在電磁體中提供加熱器。具體的加熱溫度和加熱時間是根據形成澆鑄材料層20A的聚合物質形成材料的類型等，導電顆粒移動所需的時間等合適選擇的。
根據上述各向異性導電連接器，導電顆粒P的數量平均顆粒直徑落入規定的範圍，該規定範圍和用於連接的導電部件22的最短寬度有關，且顆粒直徑變化的係數最大為50％，因此導電顆粒P是這些具有適於形成用於連接的導電部件22的顆粒直徑的顆粒。因此，當磁場在彈性各向異性導電膜20的形成過程中施加到澆鑄材料層20A時，阻止了導電顆粒P大量保留在要成為澆鑄材料層20A中絕緣部件23的部分，所需量的導電顆粒P可以這樣的狀態聚積，即容留在要成為用於連接的導電部件22中的部分，而且，在厚度方向安置的顆粒P的數目可減少。作為結果，可對所形成的所有用於連接的導電部件22實現良好的導電性，且可可靠地在鄰近的用於連接的導電部件22之間實現充分的絕緣性。此外，因為具有適當厚度且由高導電金屬形成的塗層可形成於導電顆粒P上，這阻止了導電顆粒P表面處導電性的降低，即使各向異性導電連接器被重複使用於高溫環境，由此阻止導電路徑中導電顆粒P之間接觸電阻的總和的顯著增加，該導電路徑形成於用於連接的導電部件22中，且因此可在長時間段上維持所需的導電性。
因為要被支撐的部件25形成於功能部件21的外圍邊緣，每個彈性各向異性導電膜20中功能部件21具有用於連接的導電顆粒22，且要被支撐的部件25被固定到繞結構板10中各向異性導電膜安置孔11的外圍邊緣，各向異性導電連接器難於變形且易於操作，因此定位和保持及固定到晶片可容易地在對晶片的電連接操作中執行，該晶片是檢測的目標。
因為結構板10中各個各向異性導電膜形成安置孔11是相應於所有形成於作為檢測目標的晶片上的集成電路中的電極區域形成的，其中形成有待檢測電極，安置在每個各向異性導電膜安置孔11中的彈性各向異性導電膜20面積較小，單個彈性各向異性導電膜20易於形成。此外，因為面積小的彈性各向異性導電膜20在彈性各向異性導電膜20的平面方向上的熱膨脹絕地量小，即使其受到熱滯，彈性各向異性導電膜20在平面方向上的熱膨脹可通過結構板使用具有低線性熱膨脹係數的材料而可靠地保持，該具有低線性熱膨脹係數的材料如同用於形成結構板10的材料。因此，可穩定地保持良好的電連接狀態，即使WLBI測試對大面積晶片執行。
因為上述各向異性導電連接器是通過讓澆鑄材料層20A受到固化處理而獲得的，該澆鑄材料層20A處於這樣的狀態，其中導電顆粒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，這是通過例如，在彈性各向異性導電膜20的形成過程中施加磁場至這些部分而實現的，存在於要成為澆鑄材料層20A中要支撐的部件25的部分中的導電顆粒P，即，位於繞結構板10中各向異性導電膜安置孔11的外圍上面和下面的部分，不聚積在成為用於連接的導電部件22的部分。作為結果，阻止了導電顆粒P過量包含在用於連接的導電部件22中，該用於連接的導電部件22位於最終彈性各向異性導電膜20中用於連接的導電部件22中的最外部。因此，有降低澆鑄材料層20A中導電顆粒P的含量的必要，從而在彈性各向異性導電膜20中所有用於連接的導電部件22中確定地實現良好的導電性，而且也可以確定地實現鄰近導電部件22之間的絕緣特性。
因為定位孔16形成於結構板10中，該結構板10被定位至作為檢測目標的晶片，或者用於檢測的電路板可容易地執行。
因為空氣循環孔15被形成在結構板10中，當壓力降低系統被用作擠壓晶片檢測儀器中探針元件時，腔室內的壓力被降低，存在於各向異性導電連接器和用於檢測的電路板之間的空氣通過結構板10上的空氣循環孔15排放，該晶片檢測儀器將隨後說明，由此可可靠地讓各向異性導電連接器與用於檢測的電路板緊密接觸，因此可確定地實現所需的電連接。
圖11是橫截面示意圖，其說明示例性晶片檢測儀器，該晶片檢測儀器利用按照本發明的各向異性導電連接器。該晶片檢測儀器用於執行以晶片狀態形成於晶片上的多個集成電路中每個的電氣檢測。
示於圖11中的晶片檢測儀器具有探針元件1，其用於執行晶片6的待檢測電極7中每個對測試儀的電連接，該晶片6是檢測目標。也如圖12中以放大的尺度所示的那樣，探針元件1具有用於檢測的電路板30，在其前表面(圖11中是下表面)上，多個檢測電極31已按照相應於晶片6上待檢測電極7的圖案形成，該晶片6是檢測目標。在用於檢測的電路板30的前表面上提供有圖1到圖4中所示的構造的各向異性導電連接器2，以這種方式，連接器的彈性各向異性導電膜20中用於連接的導電部件22分別和用於檢測的電路板30的檢測電極31相對並接觸。在各向異性導電連接器2的前表面(在圖11中是下表面)上提供有薄片狀連接器40，其中多個電極結構42按照相應於晶片6的待檢測電極7的圖案被安置在絕緣薄片41中，該晶片6是檢測目標，以這種方式，電極結構42分別和各向異性導電連接器的彈性各向異性導電膜20中用於連接的導電部件22相對並接觸。
在探針元件1中用於檢測的電路板30的後表面(在該圖中是上表面)上，提供有用於向下擠壓探針元件1的擠壓板3。晶片固定臺4提供於探針元件1的下面，作為檢測目標的晶片被固定在該固定臺4上。加熱器5被連接至每個擠壓板3和晶片固定臺4。
作為用於組成用於檢測的電路板30的基體材料，可以使用任何傳統上公知的多種基體材料。其具體的例子包括複合樹脂材料，如玻璃纖維增強環氧樹脂，玻璃纖維增強酚醛樹脂，玻璃纖維增強聚醯亞胺樹脂和玻璃纖維增強三嗪馬來醯亞胺(maleimidotriazine)樹脂，及陶瓷材料如玻璃，二氧化矽和氧化鋁。
當用於執行WLBI測試的晶片檢測儀器被製造時，具有最大線性熱膨脹係數為3×10-5/K，更優選為1×10-7/K到1×10-5/K，特別優選為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(註冊商標)玻璃，石英玻璃，氧化鋁，氧化鈹，碳化矽，氮化矽和氮化硼。
探針元件1中的薄片狀連接器40將被具體說明。薄片狀連接器40具有柔軟絕緣薄片41，在該絕緣薄片41中，多個在絕緣薄片41厚度方向上延伸並由金屬組成的電極結構42按照晶片6的待檢測電極7的圖案以在絕緣薄片41的平面方向上彼此分開的狀態安置，該晶片6是檢測目標。
每個電極結構42是通過將暴露於絕緣薄片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，和暴露於絕緣薄片41的後表面的板狀後表面電極部件44，通過短路部件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。
對絕緣薄片41沒有特別的限制，只要其具有絕緣特性並且是柔軟的。例如，可使用由聚醯亞胺樹脂，液晶聚合物，聚酯，氟樹脂等形成的樹脂薄片，或通過用任何上面所述的樹脂浸漬纖維織物而獲得的薄片。
對絕緣薄片41的厚度也沒有特別的限制，只要這樣的絕緣薄片41是柔軟的。然而，優選為10到50μm，更優選為10到25μm。
作為形成電極結構42的金屬，可使用鎳，銅，金，銀，鈀，鐵等。電極結構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將至少兩種金屬碾壓到一起的其中的任何一種。
電極結構42中前表面電極43和後表面電極44的表面上，優選形成化學穩定並具有高導電性的金屬，如金，銀或鈀的膜，以阻止電極部件的氧化，並獲得接觸電阻小的電極部件。
電極結構42中的前表面電極部件43凸出的高度優選為15到50μm，更優選為15到30μm，以實現對晶片6的待檢測電極的穩定的電連接。前表面電極部件43的直徑是按照晶片6的待檢測電極的尺寸和間距預設的，且例如，為30到80μm，優選為30到50μm。
電極結構42中的後表面電極部件44的直徑可比短路部件45的直徑大，且比電極結構42的安置間距小，並優選儘可能地大，由此也可確定地實現對各向異性導電連接器2的彈性各向異性導電膜20中用於連接的連接導電部件22的穩定的電連接。後表面電極44的厚度優選為20到50μm，更優選為35到50μm，這樣強度足夠高並實現優異的重複耐用性。
電極結構42中短路部件45的直徑優選為30到80μm，更優選為30到50μm，以便實現足夠高的強度。
薄片狀連接器40可以例如下面的方式製造。
更具體地，提供了通過碾壓金屬層於絕緣薄片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的多個穿孔，按照相應於電極結構42的圖案形成於碾壓材料的絕緣薄片41中，該電極結構42將通過雷射加工，幹蝕刻加工等形成。然後該碾壓材料經光刻和鍍覆處理，由此整體地連接至金屬層的短路部件45形成於絕緣薄片41的穿孔中，且同時，整體地連接至各個短路部件45的凸出的前表面電極部件43形成於絕緣薄片41的前表面上。然後，碾壓材料的金屬層經光刻處理以除去其上的部件，由此形成後表面電極44以形成電極結構42，從而提供薄片狀連接器40。
在這樣的電氣檢測儀器中，作為檢測目標的晶片6被固定到晶片固定臺4上，且然後探針元件1通過擠壓板3向下擠壓，由此讓薄片狀連接器40的電極結構42中各個前表面電極部件43與它們相應的晶片6上待檢測電極7接觸，而且，晶片6的各個待檢測電極7通過前表面電極部件43擠壓。在該狀態下，各向異性導電連接器2的彈性各向異性導電膜20中每個用於連接的導電部件22，分別通過用於檢測的電路板30的檢測電極31和薄片狀連接器40的電極結構42的前表面電極部件43保持並擠壓，並在彈性各向異性導電膜20的弧度方向被壓縮，由此導電路徑在厚度方向形成於用於連接各個導電部件22。作為結果，實現了晶片6的待檢測電極7和用於檢測的電路板30的檢測電極31之間的電連接。然後，晶片6通過晶片固定臺4和擠壓板3由加熱器5加熱至預設溫度。在該狀態，所需的電氣檢測對晶片6上的多個集成電路中的每個執行。
根據這樣的晶片檢測儀器，對晶片6上的待檢測電極7的電連接是通過探針元件1實現的，該晶片6是檢測目標，該探針元件1具有上述各向異性導電連接器2。因此，定位，和保持及固定至晶片可容易地執行，即使待檢測電極7的間距小，此外，實現了對各個待檢測電極的高連接可靠性，而且，所需的電氣檢測可穩定地執行於長時間段上，即使該儀器在高溫環境下被重複，因為各向異性導電連接器2中彈性各向異性導電膜20中用於連接的導電部件22具有良好的導電性，且充分保持了鄰近的用於連接的導電部件22之間的絕緣特性。
因為各向異性導電連接器2中的每個彈性各向異性導電膜20的面積小，且在彈性各向異性導電膜20的平面方向上的熱膨脹絕對量小，即使其受到熱滯，彈性各向異性導電膜20平面方向上的熱膨脹，通過使用如同形成結構板10的具有低線性熱膨脹係數的材料而由結構板可靠地限制。因此，可穩定地保持良好的電連接狀態，即使WLBI測試執行於大面積晶片上。
圖13是橫截面示意圖，其說明另一個示例性晶片檢測儀器的構造，該儀器利用根據本發明的各向異性導電連接器。
該晶片檢測儀器具有頂部打開的盒形腔室50，其接收作為檢測目標的晶片6。腔室50內用於排氣的排氣管51提供於該腔室50的側壁內，且一個抽氣器(未示出)如，真空泵，被連接至排氣管51。
與圖11中所示的晶片檢測儀器中探針元件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的開口。更具體地，彈性O形圈55以緊密接觸的方式安置在腔室50的側壁的上端表面，且探針元件1以這樣的狀態安置，即各向異性導電連接器2和其上薄片狀連接器40被容放在腔室50內，且讓用於檢測的電路板30的外圍與O形圈緊密接觸。進一步，用於檢測的電路板30被保持在由擠壓板3向下擠壓的狀態，該擠壓板3提供於其後表面(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。
在這樣的晶片檢測儀器中，連接到腔室50的排氣管51的抽氣器被驅動，由此腔室50內的壓力被降低，例如，1000Pa或更低。作為結果，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。作為結果，晶片6的待檢測電極7通過它們相應的前表面電極部件43分別擠壓，該前表面電極43位於薄片狀連接器40的電極結構42中。在該狀態，各向異性導電連接器2中彈性各向異性導電膜20的用於連接的導電部件22分別由電路板30的檢測電極31和前表面電極部件43保持和擠壓，該電路板30用於檢測，該前表面電極部件43位於薄片狀連接器40的電極結構中，而且各向異性導電連接器2中彈性各向異性導電膜20的用於連接的導電部件22在彈性各向異性導電膜20的厚度方向被壓縮，由此導電路徑在其中厚度方向上形成於用於連接的各個導電部件22中。作為結果，實現了晶片6的待檢測電極7和用於檢測的電路板30的檢測電極31之間的電連接。然後，晶片6通過腔室50和擠壓板3由加熱器5加熱至預定溫度。在該狀態，所需的電氣檢測對晶片6中多個集成電路的每個執行。
按照這樣的晶片檢測儀器，產生了關於圖11中所示的晶片檢測儀器相同的效果。此外，整個檢測儀器被最小化，因為不需要任何大尺寸的擠壓機構，而且，作為檢測目標的整個晶片6可通過均勻的夾板擠壓，即使晶片6具有，例如，直徑為8英寸或更大的面積。此外，因為空氣循環孔15形成於各向異性導電連接器2的結構板10中，存在於各向異性導電連接器2和用於檢測的電路板30之間的空氣通過結構板10的空氣循環孔15排放，該結構板10在各向異性導電連接器2中，當腔室50內的壓力降低時，由此可可靠地讓各向異性導電連接器2與用於檢測的電路板30緊密接觸。因此，可確定地實現所需的電連接。
本發明不局限於上述實施例，下述各種變化和修改可加入到其中。
(1)在向異性導電連接器中，除了用於連接的導電部件22，不用於連接的導電部件可形成於彈性各向異性導電膜20中，該不用於連接的導電部件不電連接至晶片上任何待檢測電極。具有彈性各向異性導電膜的各向異性導電連接器將在下面說明，在該各向異性導電連接器中形成有不用於連接導電部件。
圖14是平面圖，其以放大的尺度說明按照本發明另一個實施例的各向異性導電連接器中的彈性各向異性導電膜。在該各向異性導電連接器的彈性各向異性導電膜20中，用於連接的多個導電部件22被安置在功能部件21中，以便按照相應於待檢測電極的圖案在兩行上排列，該用於連接的多個導電部件22電連接至作為檢測目標的晶片中待檢測電極上，並在膜厚度方向(在圖14中垂直於紙面的方向)上延伸。這些用於連接的導電部件22分別包含導電顆粒，該導電顆粒具有高密度磁性，並以這樣的狀態取向以便在厚度方向上排列並通過絕緣部件23彼此絕緣，該絕緣部件23中根本不包含或幾乎不包含導電顆粒。
不用於連接的導電部件26形成於用於連接的導電部件22和結構板10之間，不用於連接的導電部件26不電連接至作為檢測目標的晶片中任何待檢測電極，該用於連接的導電部件22在其被安置的方向上位於最外邊。不用於連接的導電部件26包含導電顆粒，該導電顆粒具有高密度的磁性，並以這樣的狀態取向以便在厚度方向上排列並通過絕緣部件23與用於連接的導電部件22彼此絕緣，該絕緣部件23中根本不包含或幾乎不包含導電顆粒。
在所說明的實施例中，從其它表面而非部分伸出的凸出部件24和凸出部件27在彈性各向異性導電膜20中功能部件21兩邊的這些部分形成，用於連接的導電部件22和其上外圍位於這些表面處，而不用於連接的導電部件26和其上外圍位於這些部分處。
在功能部件21的外圍邊緣，待支撐的部件25整體並連續地和功能部件21形成，且導電顆粒被包含在待支撐部件25中，待支撐部件25被固定到繞結構板10中的各向異性導電膜安置孔11的外圍邊緣並由其支撐。
其它構成基本與示於圖1到4中的各向異性導電連接器相同。
圖15是平面圖，其以放大的尺度說明按照本發明進一步實施例的各向異性導電連接器中彈性各向異性導電膜。在各向異性導電連接器的彈性各向異性導電膜20中，用於連接的多個導電部件22被安置，以便按照相應於待檢測電極的圖案排列，該用於連接的多個導電部件22電連接至作為檢測目標的晶片中待檢測電極上，並在膜厚度方向(在圖15中垂直於紙面的方向)上延伸。這些用於連接的導電部件22分別包含導電顆粒，該導電顆粒具有高密度磁性，並以這樣的狀態取向以便在厚度方向上排列並通過絕緣部件23彼此絕緣，該絕緣部件23中根本不包含或幾乎不包含導電顆粒。
在這些用於連接的導電部件22中，兩個用於連接的導電部件22以比其它用於連接的導電部件22之間的間隔大的間隔安置，這兩個用於連接的導電部件22位於中央且彼此貼近。不用於連接的導電部件26形成於兩個用於連接的導電部件22之間，該不用於連接的導電部件26不電連接至作為檢測目標的晶片中任何待檢測電極，這兩個用於連接的導電部件22位於中央且彼此貼近。該不用於連接的導電部件26包含導電顆粒，該導電顆粒具有高密度磁性，並以這樣的狀態取向以便在厚度方向上排列，並通過絕緣部件23與用於連接的導電部件22彼此絕緣，該絕緣部件23中根本不包含或幾乎不包含導電顆粒。
在所說明的實施例中，從其它表面而非部分伸出的凸出部件24和凸出部件27在彈性各向異性導電膜20中功能部件21兩邊的這些部分形成，用於連接的導電部件22和其上外圍位於這些表面處，而不用於連接的導電部件26和其上外圍位於一個部分處。
在功能部件21的外圍邊緣，待支撐的部件25整體並連續地和功能部件21形成，且導電顆粒被包含在待支撐部件25中，待支撐部件25被固定到繞結構板10中的各向異性導電膜安置孔11的外圍邊緣並由其支撐。
其它具體構成基本與示於圖1到4中的各向異性導電連接器相同。
示於圖14中的各向異性導電連接器和示於圖15中的各向異性導電連接器，可以與用於製造示於圖1到4中所示的各向異性導電連接器相似的工藝方式，通過使用由頂部夾板和底部夾板的模子製造，在各向異性導電連接器上，已分別按照相應於用於連接的導電部件22和不用於連接的導電部件26的安置圖案形成鐵磁物質層，該用於連接的導電部件22和不用於連接的導電部件26在要形成的彈性各向異性導電膜20中，非磁性物質層已在非鐵磁物質層的部分形成，以取代圖6中所示的模子。
更具體地，根據這樣的模子，一對，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，在形成於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的部分中的導電顆粒聚積在，要成為用於連接的導電部件22的部分和要成為不用於連接的導電部件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，位於澆鑄材料層中結構板10的上面和下面的導電顆粒保留在結構板10的上面和下面。
在該狀態，澆鑄材料層經固化處理，由此彈性各向異性導電膜20每個都由功能部件21組成，其中多個用於連接的導電部件22和不用於連接的導電部件26以由絕緣部件23將它們彼此絕緣的狀態安置，該絕緣部件23彈性聚合物質組成，該用於連接的導電部件22和不用於連接的導電部件26包含導電顆粒於彈性聚合物質中，它們以這樣的狀態取向以便在厚度方向排列，絕緣部件23中根本沒有或幾乎沒有導電顆粒，且要被支撐的部件25以這樣的狀態形成，其中要被支撐的部件25固定到繞結構板10的每個各向異性導電膜安置孔11的外圍，由此製造出各向異性導電連接器，其中要被支撐的部件25是連續且整體地形成於功能部件21的外圍邊緣，且其中導電顆粒被包含在彈性聚合物質中。
示於圖14中的各向異性導電連接器中不用於連接的導電部件26每個都在彈性各向異性導電膜20形成之後，通過施加磁場至要成為澆鑄材料層中不用於連接的導電部件26的部分，以聚積存在於要成為用於連接的導電部件22的部分和要成為不用於連接的導電部件的部分處的結構板10之間的導電顆粒，並讓澆鑄材料層在該狀態經受固化處理而獲得，其中用於連接的導電部件22位於澆鑄材料中最外部。因此，彈性各向異性導電膜20形成之後，阻止了導電顆粒過度聚積於要成為用於連接的導電部件22的部分處，該用於連接的導電部件22位於澆鑄材料層中最外部。因此，即使每個要形成的各個彈性各向異性導電膜20有比較多的用於連接的導電部件22，可以可靠地阻止包含過量的導電顆粒於用於連接的導電部件22中，該用於連接的導電部件22位於彈性各向異性導電膜20的最外部。
示於圖15中的各向異性導電連接器中不用於連接的導電部件26每個都在彈性各向異性導電膜20形成之後，通過施加磁場至要成為澆鑄材料層中不用於連接的導電部件26的部分，以聚積存在於要成為用於連接的導電部件22的兩個鄰近部分之間的導電顆粒，這兩個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於連接的導電部件26的部分處，並讓澆鑄材料層在該狀態經受固化處理而獲得。因此，彈性各向異性導電膜20形成之後，阻止了導電顆粒過度聚積於要成為用於連接的導電部件22的兩個部分處，這兩個部分以更大的間隔安置在澆鑄材料層中。因此，即使要形成的各個彈性各向異性導電膜20有至少兩個用於連接的導電部件22，這兩個用於連接的導電部件22以更大的間隔安置，可以可靠地阻止包含過量的導電顆粒於這些用於連接的導電部件22中。
(2)在各向異性導電連接器中，彈性各向異性導電膜20中凸出的部件24不是必須的，且一個或兩個表面可以是平坦的，或可形成凹入的部分。
(3)金屬層可形成於彈性各向異性導電膜20中用於連接的導電部件22的表面上。
(4)在各向異性導電連接器的製造過程中，當非磁性物質被用作結構板10的基體材料時，可採用下面的方法施加磁場至澆鑄材料層20A中要成為要被支撐的部件25的部分，繞結構板10中各向異性導電膜安置孔11，用磁性物質鍍覆外圍，或用磁性漆塗覆它們以施加磁場於該處，或這樣的方法，相應於彈性各向異性導電膜20的要被支撐的部件25，形成鐵磁物質層於模子60中以施加磁場於該處。
(5)在澆鑄材料層的形成過程中，隔板的使用不是必要的，且用於形成彈性各向異性導電膜的隔板可以通過其它的方法可靠地被保持於每個頂部夾板和底部夾板與結構板之間。
(6)在探針元件中，薄片狀連接器40不是必要的，且可讓各向異性導電連接器2中的彈性各向異性導電膜20與晶片接觸以實現電連接，該晶片是檢測的目標。
(7)在按照本發明的各向異性導電連接器中，其上的結構板中的各向異性導電膜安置孔可相應於電極區域形成，其中待檢測電極已經被安置在部分形成於晶片上的集成電路中，該集成電路是檢測目標，且彈性各向異性導電膜可被安置在各個這些各向異性導電膜安置孔中。
根據這樣的各向異性導電連接器，晶片可被分成兩個或更多區域，以對各個劃分的區域中的集成電路整體地執行探針測試。
更具體地，在晶片檢測過程中使用按照本發明的各向異性導電連接器或按照本發明的探針元件，對所有形成於晶片上的集成電路整體地執行檢測不是必要的。
在老化測試中，每個集成電路所需的檢測時間長達幾個小時，因此當檢測是對形成於晶片上的所有集成電路整體地執行時，就可實現如此高的時間效率。另一方面，在探針測試中，每個集成電路所需的檢測時間短至幾分鐘，且可實現如此高的時間效率，即使晶片被分成兩個或更多區域，且探針測試是對形成於每個劃分的區域中的集成電路整體地執行的。
如上所述，按照該方法，電氣檢測是關於形成於晶片上的集成電路對每個劃分的區域執行的，當電氣檢測是關於高度集成地形成於晶片上的集成電路執行時，該晶片具有8英寸或12英寸的直徑，所用的檢測電極的數目和用於檢測的電路板的布線，相比較於檢測整體地執行於所有集成電路的方法可降低，由此，檢測儀器的製造成本可降低。
因為按照本發明的各向異性導電連接器，或按照本發明的探針元件重複使用時是高耐用性的，當其用在該方法中時，更換新各向異性導電連接器遭受麻煩的頻率被降低，在該方法中，電氣檢測是關於形成於晶片上的集成電路對每個劃分的區域執行，因此檢測成本降低。
(8)按照本發明的各向異性導電連接器，或按照本發明的探針元件也可用在晶片檢測中，在晶片上具有由金形成的凸出電極(凸起)的集成電路，焊點等已經形成，除了晶片的檢測，在晶片上具有由鋁形成的平坦電極的集成電路已經形成。
因為由金形成的電極，焊點等，在其表面上難於形成氧化膜，和由鋁形成的電極相比，沒有必要在一定負荷下擠壓這樣的電極，該負荷是檢測時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形成，因此檢測可執行於這樣的狀態，其中使用薄片狀連接器讓各向異性導電連接器的用於連接的導電部件與待檢測電極直接接觸。
當晶片檢測執行於這樣的狀態，其中各向異性導電連接器的用於連接的導電部件已經與凸出電極直接接觸，該凸出電極是待檢測電極，當各向異性導電連接器被重複使用時，用於連接的導電部件經受凸出電極的擠壓導致的磨蝕或永久擠壓變形。作為結果，電阻增加且在用於連接的導電部件中出現對待檢測電極的連接故障，因此有必要高頻率地更換新的各向異性導電連接器。
根據本發明的各向異性導電連接器或根據本發明的探針元件，然而，在長時間段上保持了所需的導電性，即使作為檢測目標的晶片是具有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，因為各向異性導電連接器或探針元件重複使用時是高耐用性的，由此，更換新各向異性導電連接器的頻率變低，且因此檢測成本被降低。
以下將通過下面的例子具體說明本發明。然而，本發明不局限於這些例子。
向粉末鍍覆儀器的處理器皿中加入100g由鎳組成的顆粒(飽和磁化強度0.6Wb/m2)和2L 0.32N鹽酸，該顆粒具有10μm的數量平均顆粒直徑。攪動最終的混合物以獲得含芯顆粒的漿液。在常溫下攪動該漿液30分鐘，由此對芯顆粒執行酸處理。然後，這樣處理的漿液被靜置1分鐘以沉澱芯顆粒，並除去表面漂浮物。
向經酸處理的芯顆粒加入2L純淨水，且在常溫下攪動該混合物2分鐘。然後，該混合物被靜置1分鐘以沉澱磁芯顆粒，並除去表面漂浮物。該工藝被再重複執行兩次，從而對芯顆粒執行洗滌處理。
向經酸處理和洗滌處理的芯顆粒加入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℃，且其內容物被攪動，從而製備漿液。在該狀態下攪動漿液的同時，磁芯顆粒經置換鍍上金。然而，漿液被靜置並冷卻，從而沉澱顆粒，並處理漂浮物以製備表面有導電顆粒的芯顆粒，其由鎳組成，並鍍覆有金。
向這樣獲得的導電顆粒中加入2L純淨水，且該混合物在常溫下攪動2分鐘。然後，該混合物被靜置1分鐘以沉澱導電顆粒，並除去漂浮物。該工藝被再重複執行兩次，且2L加熱到90℃的純淨水被加入到顆粒中，並攪動該混合物。最終的漿液通過濾紙過濾以收集導電顆粒。這樣獲得的導電顆粒在乾燥器中於90℃下乾燥。
空氣分粒器「Turboclassifier TC-15N」(Nissei工程公司製造)被用來對200g導電顆粒進行分粒處理，處理條件是比重為8.9，氣流為2.5m3/min，馬達速率為1600rpm，分粒點為25μm，導電顆粒的進料速率為16g/min，從而收集了180g導電顆粒。而且對這180g導電顆粒再進行一次分粒處理，處理條件是比重為8.9，氣流為25m3/min，馬達速率為3000rpm，分粒點為10μm，導電顆粒的進料速率為14g/min，從而收集到150g導電顆粒。
這樣獲得的導電顆粒是數量平均顆粒直徑為8.7μm的顆粒，重量平均顆粒直徑為9.9μm，比Dw/Dn的值為1.1，顆粒直徑的標準偏差2.0，顆粒直徑的變化係數為23％，且金對芯顆粒的質量比例為30％。該導電顆粒將被稱為「導電顆粒(1)」。
以與導電顆粒(1)相同的方式製備了13種導電顆粒，除了所用的磁芯顆粒的數量平均顆粒直徑，鍍覆條件和空氣分粒器的分粒條件被適當地改變。這些導電顆粒將被稱為「導電顆粒(2)」到「導電顆粒(14)」。這些導電顆粒的數量平均顆粒直徑，重量平均顆粒直徑，比Dw/Dn的值，顆粒直徑的標準偏差，顆粒直徑的變化係數，金對芯顆粒的質量比例被示於下面的表1中。
如圖16所示，總共596個正方形集成電路L形成於晶片6上，每個集成電路的尺寸為6.5mm×6.5mm，晶片6由矽(線性熱膨脹係數3.3×10-6/k)形成且直徑為8英寸。每個形成於晶片6上的集成電路L具有待檢測電極區域於其中央，如圖17所示。如圖18所示，在待檢測電極的區域A，26個待檢測矩形電極7每個在縱向上(圖18中上下方向)的尺寸為200μm，且在橫向上(圖18中左右方向)的尺寸為60μm，該26個待檢測電極在橫向上以120μm的間隔安置在兩條線上(一條線中的待檢測電極7的數目為13)。縱向上的待檢測電極7之間的間隔是450μm。在26個待檢測電極7中，每兩個電極彼此是電連接的。在整個晶片中總的待檢測電極7的數目是15496。以下該晶片被稱為「用於測試的晶片W1」。
另一方面，總共596個集成電路L形成於晶片上，每個集成電路L具有與上述用於測試的晶片(1)中的集成電路具有相同的構造，除了所有待檢測電極彼此電絕緣。該晶片以下將被稱為「用於測試的晶片(2)」。
例子1
(1)結構板具有8英寸的直徑，和相應於上述用於測試的晶片W1中各個待檢測電極區域形成的596個各向異性導電膜安置孔的結構板，在下面的條件下，按照示於圖19和20中的構造製造。
該結構板的材料是柯伐合金(飽和磁化強度1.4Wb/m2；線性熱膨脹係數5×10-6/K)，且其厚度為60μm。
各向異性導電膜安置孔11每個的尺寸在橫向(圖19和圖20中的左右方向)上為1540μm，在縱向(圖19和圖20中的上下方向)上為600μm。
圓形空氣循環孔15形成於縱向上鄰近的各向異性導電膜安置孔11之間的中央位置，且其直徑為1000μm。
(2)隔板用於澆鑄彈性各向異性導電膜的兩個隔板是在下面的條件下製造的，該隔板具有多個相應於用於測試的晶片W1中待檢測電極的區域形成的穿孔。
這些隔板的材料是不鏽鋼(SUS304)，且其厚度為20μm。
相應於待檢測電極的每個區域的穿孔在橫向上的尺寸為2200μm，在縱向上的尺寸為1400μm。
(3)模子用於澆鑄彈性各向異性導電膜的模子是在下面的條件下按照圖6和圖21所示的構造製造的。
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由鐵形成且每個具有6mm的厚度。在底板62，66上，由鎳形成的用來形成用於連接的導電部件的鐵磁物質層63(67)和用來形成不用於連接的導電部件的鐵磁物質層63a(67a)，被按照相應於用於測試的晶片W中待檢測電極的圖案安置。更具體地，每個用於形成導電部件的鐵磁物質層63(67)的尺寸是50μm(橫向)×200μm(縱向)×100μm(厚度)，且26個鐵磁物質層63(67)在兩條線上以100μm的間距在橫向上安置(一條線中鐵磁物質層63(67)的數目為13；縱向上相鄰鐵磁物質層63(67)的間隔為450μm)。用來形成不用於連接的導電部件的鐵磁物質層63a(67a)被安置在鐵磁物質層63(67)的外部，在鐵磁物質層63(67)被安置的方向上位於最外部。每個鐵磁物質層63a(67a)的尺寸是80μm(橫向)×300μm(縱向)×100μm(厚度)。
相應於用於測試的晶片W1中待檢測電極的區域，總共形成有596個區域，每個區域中，形成有26個用來形成用於連接的導電部件的鐵磁物質層63(67)和兩個用來形成不用於連接的導電部件的鐵磁物質層63a(67a)。在整個底板中，形成有15496個用來形成用於連接的導電部件的鐵磁物質層63(67)和1192個用來形成不用於連接的導電部件的鐵磁物質層63a(67a)。
非磁性物質層64(68)是通過讓幹膜保護劑經固化處理形成的。每個凹入部件64a(68a)的尺寸是60μm(橫向)×210μm(縱向)×25μm(深度)，用來形成用於連接的導電部件的鐵磁物質層63(67)位於該凹入部件64a(68a)處，每個凹入部件64b(68b)的尺寸是90μm(橫向)×260μm(縱向)×25μm(深度)，用來形成不用於連接的導電部件的鐵磁物質層63a(67a)位於該凹入部件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)彈性各向異性導電膜上述結構板，隔板和模子被用來以下面的方式形成彈性各向異性導電膜於結構板中。
以重量計，加入100份的加聚型液體矽酮橡膠，並混合30份的導電顆粒(1)。然後，最終的混合物經減壓去泡處理，由此製備導電漿料成分。
在上面的工藝中，液體A的粘度為250Pa·s，液體B的粘度為250Pa·s的雙體型矽酮橡膠的固化產品的壓縮變形在150℃時為5％，固化產品的A型硬度計硬度為32，且撕裂強度為25kN/m的固化產品被用作加聚型液體矽酮橡膠。
加聚型液體矽酮橡膠的特性是以下面的方式確定的。
(i)加聚型液體矽酮橡膠的粘度在23±2℃時的粘度時通過Brookfield粘度計測量的。
(ii)固化矽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等量混合併攪動。然後將該混合物倒入模子中並通過減壓進行去泡處理，在120℃下，固化處理執行30分鐘，由此產生厚度為12.7mm且直徑為29mm，由固化矽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。這樣獲得的柱狀體被用作樣品，在150±2℃時按照JIS K 6249測量該樣品的壓縮變形。
(iii)固化矽酮橡膠的撕裂強度
加聚型液體矽酮橡膠的固化處理和二次硬化執行於與項目(ii)相同的條件，由此產生厚度為2.5mm的薄片。通過衝壓該薄片而製備月芽型樣品以在23±2℃時按照JIS K 6249測量其撕裂強度。
(iv)A型硬度計硬度如以項目(iii)中相同的方式製造的5個薄片被彼此堆疊，且最終的疊層被用作樣品以23±2℃時按照JIS K 6249測量其A型硬度計硬度。
製備導電漿料成分作為用於彈性各向異性導電膜的澆鑄材料，通過絲網印刷將其施加到頂部夾板和底部夾板的表面，由此按照將要形成的彈性各向異性導電膜的圖案形成澆鑄材料層，且結構板通過底部夾板一側的隔板與底部夾板的澆鑄表面對齊疊加。而且，頂部夾板通過在頂部夾板一側的隔板與結構板對齊疊加。
形成於頂部夾板和底部夾板之間的澆鑄材料層在100℃的條件下經固化處理1小時，同時在厚度方向上，通過電磁體施加2T的磁場至位於相應的鐵磁物質層之間的部分，由此形成彈性各向異性導電膜於結構板的每個各向異性導電膜安置孔中，這樣製造出各向異性導電連接器。以下該各向異性導電連接器將被稱為「各向異性導電連接器C1」。
這樣獲得的彈性各向異性導電膜將被具體說明。每個彈性各向異性導電膜的尺寸為橫向2200μm，縱向1400μm。在每個彈性各向異性導電膜中的功能部件中，26個用於連接的導電部件以120μm的間距安置在橫向上的兩條線上(一條線中用於連接的導電部件的數目為13；縱向上相鄰的用於連接的導電部件的間隔為450μm)。每個用於連接的導電部件的尺寸為橫向上50μm，縱向上200μm，厚度150μm。用於連接的導電部件的最短寬度W(50μm)對導電顆粒(1)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值為5.8，且功能部件中絕緣部件的厚度為100μm。不用於連接的導電部件被安置在用於連接的導電部件和結構板之間，該用於連接的導電部件在橫向上位於最外部。每個不用於連接的導電部件的尺寸為橫向80μm，縱向300μm，厚度150μm。每個彈性各向異性導電膜中要被支撐的部件的厚度(一個叉形部分的厚度)為20μm。
這樣獲得的各向異性導電連接器C1的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件內導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
(5)用於檢測的電路板；氧化鋁陶瓷(線性熱膨脹係數為4.8×10-6/K)被用作基體材料以製造用於檢測的電路板，其中已經按照相應於用於測試的晶片W中待檢測電極的圖案形成檢測電極。該用於檢測的電路板是矩形的，總的尺寸為30cm×30cm。其上的檢測電極每個都具有這樣的尺寸，橫向上60μm，縱向上200μm。用於檢測的電路板以下被稱為「檢測電路板T」。
(6)薄片狀連接器提供了通過在由聚醯亞胺形成的絕緣薄片的一個表面上碾壓15μm厚度的銅層而獲得的疊層材料，該聚醯亞胺形成的絕緣薄片的厚度為20μm，並在疊層材料的絕緣薄片內按照相應於用於測試的晶片W內待檢測電極的圖案通過讓絕緣薄片經雷射加工形成15496個穿孔，每個穿孔都在絕緣薄片的厚度方向上延伸穿過絕緣薄片，且穿孔的直徑為30μm。然後該疊層材料經光刻並用鎳鍍覆處理，由此整體地連接到銅層上的短路部件形成於絕緣薄片內的穿孔，同時，整體地連接到各個短路部件的凸出的前表面電極部件形成於絕緣薄片的前表面上。每個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。然後，疊層材料的銅層經光刻處理以除去其上的一部分，由此形成矩形後表面電極部件，每個後表面電極部件的尺寸為70μm×210μm。而且，前表面電極部件和後表面電極部件經用金鍍覆處理形成電極結構，這樣製造出薄片狀連接器。下面該薄片狀連接器將被稱為「薄片狀連接器M」。
(7)測試1用於測試的晶片(2)被安置在測試臺上，各向異性導電連接器C1被安置在用於測試的晶片(2)上，其以這樣的方式排列，其上每個用於連接的導電部件位於用於測試的晶片(2)的各個待檢測電極上。然後檢測電路板T被安置在各向異性導電連接器C1上，並以這樣的方式排列，其上的檢測電極位於各向異性導電連接器C1的各個用於連接的導電部件上。而且，檢測電路板T在124kg的負荷下向下擠壓。
然後在室溫(25℃)下電壓被連續施加至檢測電路板T上各個檢測電極上，一個檢測電極和任何其它檢測電極之間的電阻被測量，作為各向異性導電連接器C1中用於連接的導電部件之間的電阻(以下被稱為「絕緣電阻」)，以計算絕緣電阻是10MΩ或更低的用於連接的導電部件的數目，其中檢測電極是電壓已施加至其上的電壓。用於連接的導電部件之間的絕緣電阻是10MΩ或更低的用於連接的導電部件實際上難於用在對形成於晶片上的集成電路的電氣檢測。
該結果示於下面的表2中。
(8)測試2用於測試的晶片(1)被安置在裝配有電加熱器的測試臺上，各向異性導電連接器C1被安置在用於測試的晶片(1)上，其以這樣的方式排列，其上用於連接的導電部件位於用於測試的晶片(1)的各個待檢測電極上。然後檢測電路板T被安置在各向異性導電連接器C1上，並以這樣的方式排列，其上的檢測電極位於各向異性導電連接器C1的各個用於連接的導電部件上。而且，檢測電路板T在31kg的負荷下向下擠壓(施加到各個用於連接的導電部件上的負荷平均約2g)。檢測電路板T上15496個檢測電極中的兩個檢測電極之間的電阻在室溫(25℃)被連續測量，以紀錄電阻值的一半，該測量的電阻值的一半作為各向異性導電連接器C1中用於連接的導電部件的電阻(以下稱為「導通電阻」)，由此計算導通電阻是1Ω或更高的用於連接的導電部件的數目，其中，這兩個檢測電極通過各向異性導電連接器和用於檢測的晶片(1)彼此電連接。上述工藝被稱為「工藝1」。
然後在用於擠壓檢測電路板的負荷被改變為126kg(施加到各個用於連接的導電部件上的負荷平均約8g)後，測試臺被加熱到125℃。在測試臺溫度穩定後，各向異性導電連接器C1中用於連接的導電部件的導通電阻以與工藝1中相同的方式測量，以計算導通電阻是1Ω或更高的用於連接的導電部件的數目。然後，測試臺在該狀態保持1小時。上述工藝被稱為「工藝2」。
在測試臺被冷卻到室溫後，用於檢測的電路板上的壓力被釋放。上述工藝被稱為「工藝(3)」。
上述工藝(1)，(2)和(3)被當作一個循環，該循環總共被連續重複500次。
在上述測試中，用於連接的導電部件的導通電阻是1Ω或更高實際上難於用在形成於晶片上的集成電路的電氣檢測中。
結果示於下面的表3中。
(9)測試3用於連接的導電部件的導通電阻以與測試2中相同的方式測量的，除了薄片狀連接器M被安置於用於測試的晶片(1)上，該用於測試的晶片(1)被安置在測試臺上以這樣的方式排列，其上的前表面電極部件位於用於測試的晶片(1)的待檢測電極上，各向異性導電連接器C1被安置在薄片狀連接器M上以這樣的方式排列，其上用於連接的導電部件位於薄片狀連接器M中後表面電極部件上，且檢測電路板T在62kg的負荷(施加到各個用於連接的導電部件上的負荷平均約4g)下向下擠壓，由此導通電阻是1Ω或更高的用於連接的導電部件的數目被計算。
結果示於下面的表4中。
例子2
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(2)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C2」。在該各向異性導電連接器C2中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(2)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是6.0。
這樣獲得的各向異性導電連接器C2的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1，測試2和測試3以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C2被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2，3和4中。
例子3
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(3)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C3」。在該各向異性導電連接器C3中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(3)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是6.5。
這樣獲得的各向異性導電連接器C3的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1，測試2和測試3以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C3被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2，3和4中。
例子4
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(4)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C4」。在該各向異性導電連接器C4中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(4)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是5.8。
這樣獲得的各向異性導電連接器C4的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1，測試2和測試3以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C4被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2，3和4中。
例子5
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(5)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C5」。在該各向異性導電連接器C5中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(5)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是3.4。
這樣獲得的各向異性導電連接器C5的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1，測試2和測試3以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C5被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2，3和4中。
比較例子1
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(6)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C6」。在該各向異性導電連接器C6中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(6)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是2.6。
這樣獲得的各向異性導電連接器C6的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C6被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2中。
比較例子2
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(7)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C7」。在該各向異性導電連接器C7中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(7)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是9.4。
這樣獲得的各向異性導電連接器C7的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1，測試2和測試3以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C7被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2，3和4中。
比較例子3
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(8)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C8」。在該各向異性導電連接器C7中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(8)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是11.9。
這樣獲得的各向異性導電連接器C8的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1，測試2和測試3以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C8被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2，3和4中。
比較例子4
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(9)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C9」。在該各向異性導電連接器C9中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(9)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是15.6。
這樣獲得的各向異性導電連接器C9的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1，測試2和測試3以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C9被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2，3和4中。
比較例子5
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(10)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C10」。在該各向異性導電連接器C7中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(10)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是5.2。
這樣獲得的各向異性導電連接器C10的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1，測試2和測試3以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C10被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2，3和4中。
比較例子6
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(11)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C11」。在該各向異性導電連接器C11中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(11)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是2.6。
這樣獲得的各向異性導電連接器C11的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1，測試2和測試3以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C11被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2，3和4中。
比較例子7
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(12)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C12」。在該各向異性導電連接器C12中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(12)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是8.8。
這樣獲得的各向異性導電連接器C12的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1，測試2和測試3以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C12被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2，3和4中。
比較例子8
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(13)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C13」。在該各向異性導電連接器C13中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(13)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是8.9。
這樣獲得的各向異性導電連接器C13的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1，測試2和測試3以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C13被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2，3和4中。
比較例子9
各向異性導電連接器以與例子1中相同的方式製造，除了導電顆粒(14)被用來取代導電顆粒(1)。該各向異性導電連接器以下將被稱為「各向異性導電連接器C14」。在該各向異性導電連接器C14中，用於連接的導電部件的最短寬度W對導電顆粒(14)的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值是5.4。
這樣獲得的各向異性導電連接器C14的每個彈性各向異性導電膜中用於連接的導電部件中導電顆粒的含量被研究。作為結果，按照體積分數計，所有用於連接的導電部件中導電顆粒的含量約為30％。
彈性各向異性導電膜的功能部件中要被支撐的部件和絕緣部件被觀測。作為結果，證實了導電顆粒出現在要被支撐的部件中，且導電顆粒幾乎不出現在功能部件中的絕緣部件內。
測試1以與例子1中相同的方式執行，除了各向異性導電連接器C14被用來取代各向異性導電連接器C1。結果示於下面的表2中。
發明效果根據本發明的各向異性導電連接器，導電顆粒的數量平均顆粒直徑落入與用於連接的導電部件的最短寬度相關的規定的範圍，且導電顆粒的顆粒直徑的變化係數最大為50％，因此導電顆粒是這些具有適於形成用於連接的導電部件的顆粒直徑的導電顆粒。因此，當磁場在彈性各向異性導電膜的形成過程中被施加到澆鑄材料層中時，阻止了導電顆粒大量保留在澆鑄材料層中要成為絕緣部件的部分，所需量的導電顆粒以這樣的狀態聚積，即容留在要成為用於連接的導電部件的部分中，而且在厚度方向安置的導電顆粒的數目可減少。作為結果，實現了對形成的所有用於連接的導電部件的良好的導電性，且可在鄰近的用於連接的導電部件之間可靠地實現充分的絕緣特性。此外，因為具有適當的厚度且由高導電金屬組成的塗層可形成於導電顆粒上，所以阻止了其表面處導電顆粒的導電性的降低，即使各向異性導電連接器在高溫環境下被重複使用，由此阻止了導電路徑中導電顆粒間的接觸電阻的總和的顯著增加，該導電路徑形成於用於連接的導電部件中，且所需的導電性在長時間段上被保持。
根據本發明的用於晶片檢測的各向異性導電連接器，除了上述效果，還可以產生下面所述的效果。
也就是，因為要被支撐的部件形成於功能部件的外圍邊緣，該功能部件具有用於連接的導電部件於各個彈性各向異性導電膜中，且該要被支撐的部件固定到繞結構板中各向異性導電膜安置孔的外圍，各向異性導電連接器難於變形，且易於操作，因此定位和保持及固定到晶片可在對作為檢測目標的晶片的電連接操作中容易地執行。
因為結構板中各向異性導電膜安置孔是相應於集成電路的電極區域形成的，其中形成有待檢測電極，該集成電路形成於作為檢測目標的晶片上，且安置在結構板中各個各向異性導電膜安置孔中的彈性各向異性導電膜在面積上可能小，單個彈性各向異性導電膜易於形成。此外，因為面積小的彈性各向異性導電膜在彈性各向異性導電膜的平面方向上熱膨脹的絕地量小，即使其受到熱滯，彈性各向異性導電膜在平面方向上的熱膨脹可由結構板通過使用一種材料而可靠地約束，該材料具有低線性熱膨脹係數，如同形成結構板的材料。因此，可穩定地保持良好的電連接狀態，即使WLBI測試執行於大面積晶片上。
根據本發明的導電漿料成分，可有利地上述各向異性導電連接器中的彈性各向異性導電膜。
根據本發明的探針元件，定位，和保持及固定至作為檢測目標的晶片可容易地在對晶片的電連接操作中執行，而且實現了對各個待檢測電極的高連接可靠性，且所需的導電性可在長時間段上被保持，即使其在高溫環境下被重複使用。
根據本發明的晶片檢測儀器和晶片檢測方法，對作為檢測目標的晶片上待檢測電極的電連接是通過探針元件實現的，因此定位，和保持及固定到晶片可容易地執行，即使待檢測電極的間距小。此外，實現了對各個待檢測電極的高連接可靠性，所需的電氣檢測可穩定地長時間段執行，即使儀器在高溫環境下的測試中重複使用。
因為按照本發明的晶片檢測方法，可高度可靠地執行檢測，具有缺陷和潛在缺陷的集成電路可以高几率從形成於晶片上的大量集成電路中挑選出來，由此具有缺陷或潛在缺陷的半導體集成電路裝置可在半導體集成電路裝置的製造工藝中除去，從而只可靠地提供無缺陷的產品。
根據本發明的晶片檢測方法被施加到半導體集成電路裝置的製造工藝的檢測步驟中，由此提高半導體集成電路裝置的生產率。此外，具有缺陷或潛在缺陷的半導體集成電路裝置被包括在批量生產的半導體集成電路裝置中的機率被降低。因此，根據通過這樣的製造工藝獲得的半導體集成電路裝置，實現了作為最終產品的電子設備的高度可靠性，在該電子設備中合併有半導體集成電路裝置。此外，因為以高几率阻止了將具有缺陷或潛在缺陷的半導體集成電路裝置合併到最終產品的電子設備中，最終電子設備由於長期使用而出現故障的頻率被降低。
權利要求
1.一種各向異性導電連接器，其包括彈性各向異性導電膜，其中形成有多個包含導電顆粒並在所述膜厚度方向上延伸的用於連接的導電部件，其中假定每個用於連接的導電部件的最短的寬度是W，且導電顆粒的數量平均顆粒直徑是Dn，用於連接的導電部件的最短寬度對導電顆粒的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值落入3-8的範圍，且導電顆粒的顆粒直徑的變化係數最大為50％。
2.一種各向異性導電連接器，適用於對以晶片狀態形成於晶片上的多個集成電路中的每個執行電氣檢測，其包括結構板，其中每個都在所述結構板的厚度方向延伸的多個各向異性導電膜安置孔相應於電極區域被形成，其中待檢測電極被安置在所有或部分形成於所述晶片上的集成電路中，所述晶片是檢測的目標，多個被安置在所述結構板中各個各向異性導電膜安置孔中的彈性各向異性導電膜，且每個都由所述各向異性導電膜安置孔周圍的外圍邊緣支撐，其中每個所述彈性各向異性導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用於連接的導電部件和將這些用於連接的導電部件彼此絕緣的絕緣部件，該用於連接的導電部件含有顯示高密度的磁性的導電顆粒且在所述膜的厚度方向上延伸，並且相應於作為檢測目標的所述晶片上形成的所述集成電路中所述待檢測電極安置，該要被整體地支撐的部件形成於功能部件的外圍邊緣，且被固定到繞所述結構板中所述各向異性導電膜安置孔的外圍邊緣，並且其中假定每個用於連接的導電部件的最短的寬度是W，且導電顆粒的數量平均顆粒直徑是Dn，用於連接的導電部件的最短寬度對導電顆粒的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值落入3-8的範圍，且導電顆粒的顆粒直徑的變化係數最大為50％。
3.根據權利要求1或2的各向異性導電連接器，其中假定所述導電顆粒的重量平均顆粒直徑是Dw，重量平均顆粒直徑對數量平均顆粒直徑的比Dw/Dn最大為5。
4.根據權利要求1-3中任一條所述的各向異性導電連接器，其中所述的導電顆粒的數量平均顆粒直徑為3-30μm。
5.根據權利要求1-4中任一條所述的各向異性導電連接器，其中所述的導電顆粒是經過空氣分粒器分粒處理的導電顆粒。
6.根據權利要求1-5中任一條所述的各向異性導電連接器，其中所述的導電顆粒是通過用高導電金屬塗覆具有磁性的芯顆粒的表面獲得的。
7.根據權利要求2-6中任一條所述的各向異性導電連接器，其中所述結構板的線性熱膨脹係數最大為3×10-5/K。
8.一種導電漿料成分，其適用於形成根據權利要求1-7中任一條所述的各向異性導電連接器中彈性各向異性導電膜，其包括可固化液體矽酮橡膠和具有磁性的導電顆粒，其中假定彈性各向異性導電膜中每個用於連接的導電部件的最短的寬度是W，且導電顆粒的數量平均顆粒直徑是Dn，用於連接的導電部件的最短寬度對導電顆粒的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值落入3-8的範圍，且導電顆粒的顆粒直徑的變化係數最大為50％。
9.一種用於對多個集成電路中的每個執行電氣檢測的探針元件，該集成電路以晶片狀態形成於晶片上，其包括用於檢測的電路板，在其表面上，按照對應於所述集成電路的待檢測電極圖案的圖案形成有檢測電極，該集成電路形成於作為檢測目標的晶片上，和按照權利要求2-7中任一條所述的各向異性導電連接器，該各向異性導電連接器被安置在用於檢測的電路板的表面上。
10.如權利要求9所述的探針元件，其中在所述各向異性導電連接器中的所述結構板的線性熱膨脹係數最大為3×10-5/K，且組成所述用於檢測的電路板的基體材料的線性熱膨脹係數最大為3×10-5/K。
11.如權利要求9或10所述的探針元件，其中由絕緣薄片和多個電極結構組成的薄片狀連接器被安置在所述各向異性導電連接器上，該多個電極結構的每個在通過所述絕緣薄片的厚度方向上延伸，按照對應於待檢測電極圖案的圖案安置。
12.一種晶片檢測儀器，其用於對以晶片狀態形成於晶片上的多個集成電路中的每個執行電氣檢測，其包括如權利要求9-11中的任一條所述的探針元件，其中對形成於作為檢測目標的晶片上的所述集成電路的所述電連接是通過所述探針元件實現的。
13.一種晶片檢測方法，其包括通過探針元件電連接形成於晶片上的多個集成電路中的每個至測試儀以執行對形成於晶片上的集成電路的電氣檢測，該探針元件是如權利要求9-11中任一條所述的探針元件。
全文摘要
本發明揭示了一種各向異性導電連接器及其應用，其中所有用於連接的導電部件的導電性良好，且鄰近的用於連接的導電部件之間的絕緣特性可可靠地實現，即使作為連接目標的電極的間距小，且良好的導電性在長時間段上保持，即使其被重複使用於高溫環境中。上述各向異性導電連接器是具有彈性各向異性導電膜的連接器，其中，形成有多個包含導電顆粒且在膜厚度方向上延伸的用於連接的導電部件，其中假定每個用於連接的導電部件的最短的寬度是W，且導電顆粒的數量平均顆粒直徑是Dn，用於連接的導電部件的最短寬度對導電顆粒的數量平均顆粒直徑的比W/Dn的值落入3到8的範圍內，且導電顆粒的顆粒直徑的變化係數最大為50％。
文檔編號H01L23/498GK1675757SQ0381891
公開日2005年9月28日 申請日期2003年8月7日 優先權日2002年8月9日
發明者瀨高良司 申請人:Jsr株式會社