JPH0372648A - 微細回路の通電検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微細な電極を有する回路類の通電検査方法に
関する。

〔従来の技術〕

配線板類や半導体チップなどのエレクＩ・ロニクス用材
料の通電検査は、供試体の回路の断線や隣接回路との絶
縁性及び配線の機能チエツクなどの上から極めて重要で
ある。通電検査において、従来から触針法や加圧導電ゴ
ムを用いて供試体から電極を取出して抵抗計などにより
、その特性を把握することが行われてきた。

しかしながら、エレクトロニクス製品の軽薄短小化と高
機能化は著しく進展しており、これらに用いる回路や電
極（以下回路類と略称する）の微細化が急速に行われて
いる。その為、これらの通電検査においては、従来の触
針法や加圧導電ゴムによる方法では、微小な電極の取出
しが困難なことから、いわゆる分解能が不足することや
、加圧力により導電性が変化してしまい、正確な特性が
把握できない等により対応することが困難となってきた
。

そこで、最近の回路類の微細化に対応する方法として、
異方導電性の接着材料を用いて、回路上に実装した後に
通電検査をすることも行われるようになってきた。この
接着剤としては、絶縁性接着剤中にカーボン、ニッケル
、半田、及び表面に導電層を形成した絶縁粒子などの導
電材料を混入してなる導電性接着剤を用いて、加圧によ
り接着剤の厚み方向に電気的接続を得るものである。こ
れら材料の分解能は、導電粒子の粒径や量の調節により
、例えば１０本／ｌｌｌｆｆ１といった高分解能の接続
も可能とするものである。これらの接着剤は、熱可塑性
材料では耐熱性や接続信頼性が不足することから、硬化
型接着剤が重要視されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

異方導電性の接着材料による方法は、例えば加熱加圧と
いった簡単な接着操作により実装が完了することから、
微細電極の接続や通電検査法として極めて有用であるも
のの、高分解能を得る為に加熱加圧による接続操作が必
要なことや、通電検査後の不良品の取外しが極めて困難
である欠点を有していた。

厚み方向にのみ導電性を有し、かつ少なくとも電気特性
の未知なる配線基板の電極面に対して、再剥離性を有す
るフィルム状成形物を載置し、両基板の電極を前記フィ
ルム状成形物と接触させて、一方の電気特性の未知なる
基板の通電検査を行うことを特徴とする微細回路の通電
検査方法に関する。

本発明に用いる異方導電性のフィルム状成形物は、導電
粒子がフィルム状成形物の表面に露出し、厚み方向にの
み導電性を示す異方導電性であることが必要である。こ
れに用いる導電粒子としては、−船釣には金属粒子が用
いられるが、これらの金属粒子の例としては、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｃｏ。

ＡＩ、Ｓｂ、Ｍｏ、’　Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ等があ
り、これらの単体あるいは合金や酸化物でもよく、これ
らの２種以上を複合して用いることも可能である。また
、導電性粒子にはガラスや合成樹脂等の非導電性粒子の
表面に前記金属層を設けたものでも適用可能である。こ
れらは粒子単独もしくは凝集してフィルム中に存在する
ことができる。

この理由は、これらの接続材料中の導電性材料は絶縁性
接着剤で覆われており、接続時の加熱加圧により、導電
材料と回路間の接着剤を排除することではじめて導電性
が得られる為である。又、接着剤による接続方式のため
に、接続部が強固に接着していることに加えて、信頼性
の良好な硬化型接着剤の場合は接着剤の網状化により、
昇温時の接着力の低下が少ないことや、溶剤類にも難溶
性の為、取外しが困難である。

本発明は、高分解能な異方導電性が得られ、併せて不良
品の除去が簡単な通電検査方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、相対峙する面に微細な電極パタンを形成して
なる電気特性が既知である配線基板と電気特性が未知で
ある配線基板の間に、導電性粒子を均一分散してなるフ
ィルム状成型物であって、予め電気絶縁層で表面を被覆
した導電性粒子を１０〜８０体積％含有し、フィルム状
成型物の表面に露出した導電性粒子の電気絶縁層を取り
除いてこれらの導電粒子の大きさは、特に限定するもの
ではないが、フィルム状成形物の厚みと同程度以上であ
ることが望ましく、均一な大きさで、形状は真球状に近
いほうがより望ましい。本発明の導電粒子あるいは導電
粒子凝集体表面には電気絶縁層を設けることが分解能を
向上できるので好適である。その方法としては、コーテ
ィングによる樹脂等の絶縁層でもよいし、絶縁性金属酸
化物層でもよいが、Ｎｉ、ＡＩ等の金属粒子を導電性粒
子として使用すると、加熱等の酸化処理をすることで、
簡単に電気絶縁層を表面にもった導電性粒子が得られる
。

本発明のフィルム状成形物中への導電粒子の含有量は導
電粒子の表面に絶縁層を強制的に形成することにより、
１０〜８０体積％と高濃度の充填が可能となる。１０体
積％以下では、導電性を得ることの可能な電極面積が大
きくなってしまい微細電極への対応で不十分となり、８
０体積％以上では、フィルム状成形物の機械的強度が不
十分となり、取扱い性が不満足となる。これらのことか
ら、さらに好ましい充填量は２０〜７０体積％である。

本発明に用いるフィルム状成形物は、少なくとも検査を
必要とする基板の回路面に対して、再剥離が可能な性質
を必要とする。ここに再剥離性とは、通電検査の終了後
に回路面から比較的簡単に剥離することが可能なことを
いう。この時、フィルム状成形物の一部が回路に対し移
着しないことが回路上の汚染防止の点から好ましく、回
路に対し非接着性であっても良い。又、これらのフィル
ム状成形物は可撓性材料であると取扱い易く、また大面
積の回路面に対し、追従して接触出来ることから好まし
い。

フィルム状成形物の材料としては、アクリルゴムやシリ
コーンゴム等の合成ゴムおよび天然ゴム類やポリエチレ
ン、酢酸ビニル、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂およ
び高耐熱性を有した、ポリスルホン、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイξ
ド、ポリイくド、芳香族ボリアごド等の樹脂も用途によ
り用い型部分を露出させる方法としては、成形物の樹脂
表面及び導電性粒子表面にあらかじめ形成した絶縁層を
、可溶性の溶剤等で湿式エツチングする方法やプラズマ
エツチング、スパッタエツチング等の乾式エツチングす
る方法、或いは研磨等により機械的に除去する方法があ
る。

本発明でいう通電検査とは、回路の断線や隣接回路との
絶縁性などの回路の基本特性のチエツクや、製品組立て
後の機能や動作状態の検査などの電気的な特性評価も含
むものとする。この時、電気特性の既知なる回路板の一
方の電極端子は従来の通電検査が可能な程度に拡大し、
分解能を低下させて配線することが好ましく、他の一方
の電極は電気特性の未知なる検査用基板の電極と相対峙
した構成とする。電気特性の既知なる電極と未知なる電
極の相対峙する電極間に、前記したフィルム状成形物を
載置し、２枚の配線基板の電極を位置合わせして、両基
板の電極をフィルム状成形物に接触させて通電検査を行
う。この時、フィルム状成形物は電気特性の既知なる電
極に予め接着しることかできる。これらのうち、ゴム類
等のガラス転移点が常温（４０°Ｃ）以下の場合には、
粘着性や凝集力の調節の為、例えばフェノール、イソシ
アネートおよび過酸化物等を用いて架橋することが好ま
しい。架橋は再剥離性を得る為にも良い方法であり、フ
ィルム状成形物が粘着性を有する場合には対向電極間の
位置ずれの防止上好ましい。

フィルム状成形物は、多層構成としてもよい。

例えば、フィルム状成形物の表面層（表裏のうち一方も
しくは相方）を再剥離可能な粘着層とし、中間層を熱可
塑性樹脂として強度付与層とすることも可能である。

フィルム状成形物の厚みは特に限定するものではないが
、厚くなると使用する導電性粒子の粒径が大きくなり、
分解能が低下するため微細な回路の接続に不向きである
。また、薄くなると取り扱いが容易ではなく、しわの発
生等により製造が困難になってくることから０．００５
ｍｍ〜Ｏ，１ｍｍが適当である。

樹脂フィルム状成形物の表面に導電性粒子の導ても良く
、この場合、再！ＩＩ　Ｍ性は電気特性の未知なる基板
の電極面に対してあれば良いので、検査の作業性が向上
する。フィルム状成形物の表面に導電粒子が露出してい
ることから接触圧程度の微圧により、フィルム状成形物
の厚み方向の導電性を得ることが出来るが、積極的に例
えば荷重をのせるなどして加圧することは、接触電極の
位置ずれ防止や導通抵抗のばらつきを低減できることか
ら好ましく適用できる。

本発明によれば、例えば液晶表示モジュール（ＬＣＤＭ
）の場合、下記のような全面点灯による通電検査が可能
となる。

ＬＣＤＭは基板である透明導電ガラス上に直接（例えば
チップオンガラス、Ｃ０Ｃ）あるいはＴＡＢ等の回路材
料を介して、数個から数１０個といった多数の駆動用の
半導体チップが接続されるが、最終接続の前に電気特性
の既知なるガラス回路の端子と、半導体チップやＴＡＢ
の接続端子の間に、本発明のフィルム状成形物を載置し
て電気的接続を得て、Ｌ　ＣＤ　Ｍの全面点灯検査が可
能となる。この場合、色むらなどの画面全体に対する評
価が可能であり、又、不良の駆動回路部のみの交換がき
わめて簡単となるので、従来のような一部の不良部によ
りＬＣＤＭ全体を不良品とすることに比べ、著しく効率
的かつ経済的となる。

通電検査の終了した後で、本発明の異方導電性フィルム
状成形物を、例えば回路の接続材料に使用する場合には
、接続せんとする回路間に本発明の成形物を挿入し、し
かるのち両回路を押圧保持する。または、押圧した状態
で、液体接着剤を回路間の空隙に注入し、しかるのち硬
化固定化するなどの方法により目的を達することができ
る。また、前述したような、異方導電性の接着材料を用
いて接続しても良い。この場合、フィルム状成形物は回
収できるので、通電検査用として繰返して使用すること
が可能となる。

〔作用〕

本発明によれば、導電粒子がフィルム状成形物の表面に
電気絶縁層の除去された状態で露出しているので、検査
を必要とする配線基板間の電極部分に撹拌したのち、ガ
ラス板上に流延し、１００°Ｃで乾燥後に剥離しフィル
ム化した。これを４００′Ｃで熱処理しイ〔ド化を行い
、導電性粒子の含有量が３０体積％、厚みが約４ｏｎ（
導電粒子間の樹脂部分の厚みは約２０ｐＩ１１）のポリ
イミドフィルム状成形物を得た。

このフィルムの両面をサンドペー／”ニー（＃１０００
〜＃２０００）で粗研磨したのち、０．３μｍパフ研磨
剤で仕上げ研磨を行い、厚みが約３０ｐｍで導電粒子間
の樹脂部分の厚みが約２０ｎの異方導電性ポリイミドフ
ィルムを得、光学顕微鏡と電子顕微鏡でフィルムの表面
に導電性粒子の導電部分（Ｎｉ）が露出していることを
確認した。

（２）通電検査 ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路板）の回路の一端の
、電極および隣接電極間の距離が各々５０ハ（１０本／
ＩＩＩＩＩ相当）で、回路の他端に５００価玉０測定端
子を有する基準ＦＰＣを用意した。

この基準ＦＰＣは、光学顕微鏡による外観検査および電
気傾向針による各電極の連続性および隣接に載置して接
触圧程度のわずかな圧力により、異方導電性を得ること
が可能となる。また、導電粒子は、予め電気絶縁層で表
面を被覆しているので、フィルム状成形物中に高密度で
分布可能となり、微細回路の一電極毎に、導通チエツク
が可能な為、細かな電極に対し適用できる。更に、フィ
ルム状成形物が少なくとも電気特性の未知なる電極面に
対し、再剥離性を有することから、フィルム状成形物は
繰返して使用可能なことから経済的であり、回路面に対
し非汚染性であることから次工程での電極部の接続が極
めて容易となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例に基づいて詳細を説明するが、本
発明はこれに限定されない。

実施例−１ （１）フィルム状成形物の作成 粒径が３５−前後のＮｉ粒子を空気中で７００°Ｃ１１
時間、加熱処理し、約３ｐｍの電気絶縁性のＮ４０層を
表面にもつ導電性粒子を作成した。この導電性粒子をポ
リアミド酸ワニスに混合し、子回路との絶縁性が良好な
ことを確認し、電気特性の既知なる配線基板とした。

一方、前記基準ＦＰＣの最密部の電極配置と同し１０本
／ＩｆｉＩ１１の平行電極を有する電気特性の未知なる
供試ＦＰＣ（測定端子なし）を用意した。上記２枚のＦ
ＰＣの電極面を対峙させ、その間に前記フィルム状成形
物をｉ置し、電極の対峙部上に１００ｇの荷重をのせて
、以下の通電検査を行った。まず、回路の連続性は、供
試ＦＰＣの他端を導電性治具で短絡した状態で、基準Ｆ
ＰＣの測定端子を用いて触針法で抵抗検査が可能であっ
た。

一方、絶縁性は前記導電性治具を取り除き、隣接回路の
抵抗を測定端子を用いて測定することが可能であった。

本実施例においては、フィルム状成形物として可撓性お
よび機械的強度に優れたポリイミドを用いたたことから
、取扱い性が極めて良好であった。

またポリイミドは硬化済であり、回路に対して接着性を
有しないことから繰返して何度も使用することが可能で
あった。

実施例−２ （１）フィルム状成形物の作成 粒径が３５μｍ前後のＮｉ粒子を、ポリビニルブチラー
ル（ＰＶＢ）の５重量％のメチルエチルケトン溶液中に
て超音波下で分散した後、余剰の溶液を分離し、スプレ
ィドライヤにて乾燥する方法により、約１μｍの電気絶
縁性のＰＶＢ層を表面に持つ導電性粒子を作成した。

この導電粒子を潜在性硬化剤（活性化温度１２０°Ｃ）
を含有した可撓性エポキシ系接着剤中に混合し十分に撹
拌し、ポリプロピレンフィルム上に流延し続いて、１０
０　’Ｃで乾燥してエポキシ樹脂のＢステージ化を行い
、導電性粒子の含有量が５０体積％、厚みが４０ｐｍ（
導電粒子間の樹脂部分の厚みは約２０μｍ）のエポキシ
樹脂のフィルム状成形物を得た。

（２）検査用基準板 電気特性の既知なる配線基板として、実施例１の基準Ｆ
ＰＣを用いて１０木／　ｍｍの回路部分に前記エポキシ
フィルム状成形物を載置し、フィル５ 実施例−１と同様に供試ＦＰＣの回路の連続性及び絶縁
性の通電検査が可能であった。

実施例−２においては、規準ＦＰＣにＢステージ状のフ
ィルム状成形物を接着させたことと、導電粒子の絶縁被
膜が熱可塑性であったことから、フィルム面の一方への
導電粒子の露出が可能となった。その為、片面のみのフ
ィルム状成形物の研磨により厚み方向の導電性が得られ
た。また、方の面に再剥離可能な粘着層を構成したこと
により、回路の位置合わせが極めて簡単となり、測定時
の加圧は表面の粘着性により接触圧のみで通電検査が可
能であった。

実施例−３ 半導体チップ（５ｍｍ玉、高さ０．５ｍｍ、４辺の端部
近傍に面積が５０７１１１１玉で高さ１５ｐＩｎの金ハ
ンプが２００ケ形戒）のハンプ配置と対応した接続用端
子材のＩ　Ｔ　Ｏ／　Ｃｒ回路を形成したガラス基板回
路を準備した。ガラス基板回路の電気特性を事前にチエ
ツクした後、この端子部の上に実施例１で用いたフィル
ム状成形物を端子部と略同じ大て、１５０°Ｃ−１０ｋ
ｇ／Ｃｆ１−３　ＯＳの加熱加圧により、エポキシ樹脂
の硬化を行い、フィルム状成形物と一体化した基準ＦＰ
Ｃを得た。この基準ＦＰＣの電極面は硬化時の加熱加圧
により導電粒子が接触しており、他の面の導電粒子はフ
ィルム面から凸出していた。この凸出した面に再剥離性
のアクリル系粘着剤フィルム（厚み３ｐｍ、水酸基含有
アクリル酸エステル共重合体とイソシアネートの架橋物
）を重ねて、室温で５ｋｇ／ｃＪの加圧を行い、回路／
エポキシ／アクリルよりなる構成物を得た。この構成物
の表面を実施例−１と同様に研磨して、回路上に厚みが
約３０ｐｍで導電粒子間の樹脂部分の厚みが約２０μｍ
のフィルム状成形物を有する検査用基準板を得た。

（３）通電検査 実施例−１と同様に、前記基準板の電極配置と同し１０
木／　ｍｍの平行電極を有する供試ＦＰＣを、前記検査
用基準板と回路の位置合わせを行い対峙させ、手で軽く
圧着し通電検査を行ったところ、６ きさに切断して載置し、さらにその上に前記半導体チッ
プのバンプ面がフィルム状成形物に接触するようにして
位置合わせマークによりバンプと接続用端子とを位置合
わせし、半導体チップ上に５０ｇの荷重を載せて軽く固
定した。この状態でガラス回路の接続用端子から延出す
る測定用端子を用いて、半導体チップの通電形成したが
可能であった。

本実施例においては、電極（バンプ）の大きさが５０μ
ｍ玉と微少な半導体チップの通電検査を、接触圧のみの
わずかな荷重下で非接着状態で行うことが可能であった
。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば微細回路の通電形
成がきわめて容易に行うことが可能となることから、微
細化の進展が著しいエレクトロニクス業界に極めて便利
な通電検査方法を提供できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、相対峙する面に微細な電極パタンを形成してなる電
   気特性が既知である配線基板と電気特性が未知である配
   線基板の間に、導電性粒子を均一分散してなるフィルム
   状成型物であって、予め電気絶縁層で表面を被覆した導
   電性粒子を１０〜８０体積％含有し、フィルム状成型物
   の表面に露出した導電性粒子の電気絶縁層を取り除いて
   厚み方向にのみ導電性を有し、かつ少なくとも電気特性
   の未知なる配線基板の電極面に対して、再剥離性を有す
   るフィルム状成形物を載置し、両基板の電極を前記フィ
   ルム状成形物と接触させて、一方の電気特性の未知なる
   基板の通電検査を行うことを特徴とする微細回路の通電
   検査方法。