異方導電性シートとその製造方法
【課題】導電路と導電路との中心間隔をより小さくして微細な中心間隔の電極に対応することができるだけでなく、電極端子の高さに高低差があっても、すべての電極端子を電気的に接触させることができる異方導電性シートを提供する。
【解決手段】電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁シート部材４と、この絶縁シート部材４の中に保持され、両端部が絶縁シート部材４の両面に露出した状態で、絶縁シート部材４の表面から裏面にかけて伸びている互いに電気的に絶縁された複数の導電路５とを備え、導電路５は、長手方向が、互いに概ね平行になるような状態で絶縁シート部材４に保持されることにより、互いに電気的に絶縁されている柱状のカーボンナノチューブ群で構成されている。
【解決手段】電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁シート部材４と、この絶縁シート部材４の中に保持され、両端部が絶縁シート部材４の両面に露出した状態で、絶縁シート部材４の表面から裏面にかけて伸びている互いに電気的に絶縁された複数の導電路５とを備え、導電路５は、長手方向が、互いに概ね平行になるような状態で絶縁シート部材４に保持されることにより、互いに電気的に絶縁されている柱状のカーボンナノチューブ群で構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば集積回路の検査の際などに用いられる異方導電性シートと、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、集積回路の検査に、図６に示すようないわゆる異方導電性シートと呼ばれる補助的導電路が集積回路と検査装置との間で用いられることがある。図６は、従来の異方導電性シート２１の一例を示す斜視図である。この図に示すように、従来の異方導電性シート２１は、一般に電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁シート部材２４と、この絶縁シート部材２４の中に保持され、互いに電気的に絶縁された複数の導電路２５とを備えている。そして、それぞれの導電路２５は、両端部が絶縁シート部材２４の両面に露出した状態で、絶縁シート部材２４の表面から裏面にかけて伸びている。
【０００３】
そのため、この異方導電性シート２１は、絶縁シート部材２４の表面から裏面にかけて電気を局所的かつ離散的に伝導させ、集積回路などの電子部品２２に設けられた多数の電極端子２２ａをそれぞれに対応した検査装置２３のプローブ電極２３ａと接続して、この集積回路を検査することができるようになっている。
【０００４】
このような異方導電性シートの例として、例えば、特許文献１には、導電路２５として、被覆銅線を用いて製作する異方導電性フィルムの製造方法の技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１３５７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１の異方導電性フィルムは、導通路５２が柱状の固体金属である被覆銅線で構成されているので、導通路５２の中心間隔はせいぜい６０ミクロン程度にしか小さくすることができなかった。このため、例えば、電極端子２２ａの中心間隔が１５ミクロン程度という微細な電気部品２２などの場合は対応することができないという問題があった。
【０００６】
また、導通路５２が柱状の固体金属で構成されているので、電極端子２２ａの高さに高低差がある場合は、部分的に導通路５２と電極端子２２ａとの間に隙間が生じるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、導電路と導電路との中心間隔をより小さくして微細な中心間隔の電極に対応することができるだけでなく、電極端子の高さに高低差があっても、すべての電極端子を電気的に接触させることができる異方導電性シートを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明に係る異方導電性シートは、電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁シート部材と、この絶縁シート部材の中に保持され、両端部が絶縁シート部材の両面に露出した状態で、絶縁シート部材の表面から裏面にかけて伸びている互いに電気的に絶縁された複数の導電路とを備え、上記導電路は、長手方向が、互いに概ね平行になるような状態で絶縁シート部材に保持されることにより、互いに電気的に絶縁されている柱状のカーボンナノチューブ群で構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、互いに電気的に絶縁された複数の導電路が、絶縁シート部材の表面から裏面にかけて伸びているので、局所的かつ離散的に表面から裏面にかけて電気を伝導させることができるようになる。
【００１０】
特に、この導電路が、柱状のカーボンナノチューブ群で構成されているので、導電路と導電路との中心間隔をより小さくすることができる結果、微細な中心間隔の電極に対応することができるようになる。
【００１１】
また、カーボンナノチューブ群は、弾力的に撓むことにより両端部が容易に絶縁シート部材の厚み方向に変位することができるので、電極端子の高さに高低差があっても、電気部品を絶縁シート部材に押し付けることによりすべての電極端子を電気的に接触させることができるようになる。
【００１２】
ここで、上記絶縁シート部材は、弾力性を有していることが好ましい。
【００１３】
このようにすれば、絶縁シート部材が、弾力性を有しているので、カーボンナノチューブ群の自由な撓みを妨げることがない結果、電気部品の電極端子とカーボンナノチューブ群との間に過剰な応力が発生しない良好な電気的接触を実現することができる。
【００１４】
ここで、上記絶縁シート部材は、合成樹脂を主成分とするものであることが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、絶縁シート部材が合成樹脂を主成分とするので、適度な弾力性を有する絶縁シート部材とすることができる結果、電気部品の電極端子とカーボンナノチューブ群との間に適度な電気的接触を実現することができる。
【００１６】
特に、上記合成樹脂は、シリコンゴムを主成分とするものであることが好ましい。
【００１７】
このようにすれば、絶縁シート部材がシリコンゴムを主成分とするので、適度な弾力性を有するだけでなく、電気絶縁性と化学安定性とに富んだ絶縁シート部材とすることができる。
【００１８】
また、隣接する上記カーボンナノチューブ群同士の中心間隔は、１５ミクロン以下であることが好ましい。
【００１９】
このようにすれば、電極端子の中心間隔が数十ミクロン程度という微細な電気部品であっても対応可能な絶縁シート部材を実現することができる。
【００２０】
また、上記課題を解決するための本発明に係る異方導電性シートの製造方法は、電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁シート部材と、この絶縁シート部材の中に保持され、両端部が絶縁シート部材の両面に露出した状態で、長手方向が絶縁シート部材の表面から裏面にかけて伸びている互いに電気的に絶縁された複数の導電路とを備えた異方導電性シートの製造方法であって、上記導電路を形成する導電路形成工程と、上記絶縁シート部材を形成する絶縁シート部材形成工程とを含み、上記導電路形成工程は、上記導電路を構成するカーボンナノチューブ群がそれぞれその上で成長することができる複数のベース部を基板上に形成するベース形成工程と、この複数のベース部の上にそれぞれカーボンナノチューブ群を成長させるカーボン成長工程とを含み、上記絶縁シート部材形成工程は、成長した上記カーボンナノチューブ群の間に流動化された合成樹脂を充填する充填工程と、この合成樹脂を硬化させる硬化工程と、この硬化した合成樹脂と、この合成樹脂に保持されるカーボンナノチューブ群とを、基板から離型する離型工程と、カーボンナノチューブ群の両端部を合成樹脂から露出させてカーボンナノチューブ群の端部を形成する端部形成工程とを含むことを特徴とするものである。
【００２１】
本発明によれば、上記ベース形成工程とカーボン成長工程とを実施することにより、ベース部を基板上に形成するとともにこのベース部の上にカーボンナノチューブ群の導電路を成長させることができるので、微細な導電路を形成することができるようになる。
【００２２】
また、上記充填工程と、硬化工程と、離型工程とを実施することにより、カーボンナノチューブ群の間に合成樹脂を充填して硬化させ、弾力性を有する絶縁シート部材を形成することができるようになる。また、上記端部形成工程を実施することにより、カーボンナノチューブ群の両端に導電路の端部を形成することができるようになる。
【００２３】
このように、本発明に係る異方導電性シートの製造方法によれば、互いに電気的に絶縁された複数の導電路が、絶縁シート部材の表面から裏面にかけて伸びるように形成することができるので、局所的かつ離散的に表面から裏面にかけて電気を伝導させることができる異方導電性シートを製造することができるようになる。
【００２４】
特に、導電路を、柱状のカーボンナノチューブ群で構成するので、導電路と導電路との中心間隔をより小さくすることができる結果、微細な中心間隔の電極に対応した異方導電性シートを製造することができる。
【００２５】
また、カーボンナノチューブ群は、弾力的に撓むことにより両端部が容易に絶縁シート部材の厚み方向に変位することができるので、電極端子の高さに高低差があっても、すべての電極端子を電気的に接触させることができる異方導電性シートを製造することができる。
【００２６】
また、カーボンナノチューブ群の間の合成樹脂が、弾力的に変形し、カーボンナノチューブ群の自由な撓みを妨げることがないので、電極端子とカーボンナノチューブ群との良好な電気的接触を実現することができる異方導電性シートを製造することができる。
【００２７】
ここで、上記ベース形成工程は、基板上にフォトレジスト層を設けるフォトレジスト形成工程と、このフォトレジスト層をベース部のパターンに合わせて形成されたマスクで覆うとともに、このマスクの上から光を照射することによりベース部のパターン以外のフォトレジスト層を露光する露光工程と、フォトレジスト層を現像してベース部のパターンの未露光フォトレジスト層を取り除き、ベース部のパターンに基板を露出させる現像工程と、露光フォトレジスト層と基板の露出部分とを含む基板表面全体にベース成分を蒸着させて基板全体にベース層を形成するベース成分蒸着工程と、露光フォトレジスト層を取り除くことにより、この露光フォトレジスト層の上のベース層を取り除いて、ベース部のパターンのベース層を残して基板上にベース部を形成するリフトオフ工程とを含むことが好ましい。
【００２８】
このようにすれば、上記の露光工程、現像工程、ベース成分蒸着工程、リフトオフ工程を行うことにより、マスクのパターンに合わせて基板上に微細なベース部を形成することができるようになる。
【００２９】
また、上記カーボン成長工程は、化学気相成長法により上記ベース部の上にカーボンナノチューブ群を生成させるものであることが好ましい。
【００３０】
このようにすれば、成膜制御が容易な化学気相成長法によりベース部の上にカーボンナノチューブ群を生成させるので、寸法や密度など、さまざまな仕様の中から所望のカーボンナノチューブ群を得ることができる。また、化学気相成長法によれば得られたカーボンナノチューブ群の品質が安定しているので、製品の歩留まりが良い。
【００３１】
また、上記絶縁シート部材形成工程は、上記充填工程の後、合成樹脂の上から板材を型押しして合成樹脂の上面を形成する工程と、上記硬化工程の後、上記板材を合成樹脂の上面から取り除く工程とを含んでいることが好ましい。
【００３２】
このようにすれば、合成樹脂を充填した後、合成樹脂の上から板材を型押しして合成樹脂の上面を形成するとともに、合成樹脂の硬化後、板材を合成樹脂の上面から取り除いて絶縁シート部材を形成することができるので、絶縁シート部材の表面を精度良く平面状に形成することができる。
【００３３】
また、上記端部形成工程は、プラズマアッシングにより、合成樹脂の両面を削り取ってカーボンナノチューブ群の両端部の端部形成を行う工程を含んでいることが好ましい。
【００３４】
このようにすれば、微細な研削制御が可能なプラズマアッシングにより、合成樹脂の両面を削り取ってカーボンナノチューブ群の両端部の端部形成を行うので、カーボンナノチューブ群の両端部の微細な端部形成を精度良く行うことができる。
【００３５】
上記基板は、シリコンウェハーであることが好ましい。
【００３６】
このようにすれば、異方導電性シートの製造に係る種々の化学的処理に対してほとんど影響を受けることがない化学的に安定なシリコンウェハーで基板を構成するので、異方導電性シートの品質を維持することができる結果、大量に異方導電性シートを生産することができるようになる。
【００３７】
上記ベース成分は、鉄を主成分とするものであることが好ましい。
【００３８】
このようにすれば、ベース成分が鉄を主成分とするものであるので、カーボンナノチューブ群をベースの上に容易に安定して成長させることができる。
【００３９】
上記合成樹脂は、シリコンゴム系の合成樹脂を主成分とするものであることが好ましい。
【００４０】
このようにすれば、絶縁シート部材がシリコンゴムを主成分とするので、適度な弾力性を有するだけでなく電気絶縁性と化学安定性とに富んだ絶縁シート部材とすることができる。
【００４１】
上記板材は、ガラス板であることが好ましい。
【００４２】
このようにすれば、製造に係る種々の化学的処理に対してほとんど影響を受けることがない化学的に安定なガラス板で基板を構成するので、異方導電性シートの品質を維持することができる結果、大量に異方導電性シートを生産することができるようになる。
【発明の効果】
【００４３】
以上説明したように、本発明によれば、導電路が、柱状のカーボンナノチューブ群で構成されているので、導電路と導電路との中心間隔をより小さくすることができる結果、微細な中心間隔の電極に対応することができるようになる。
【００４４】
また、カーボンナノチューブ群は、弾力的に撓むことにより両端部が容易に絶縁シート部材の厚み方向に変位することができるので、電極端子の高さに高低差があっても、電気部品を絶縁シート部材に押し付けることによりすべての電極端子を電気的に接触させることができるようになるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。図１は、本発明の実施の形態に係る異方導電性シート１の概略の構成を示す斜視図であり、図２は、異方導電性シート１の概略の構成を示す断面図である。
【００４６】
図１と図２とを参照して、図示の本発明の第１の実施の形態に係る異方導電性シート１は、集積回路である電子部品２の検査の際に、電子部品２と検査装置３との間で用いられるものであり、絶縁シート部材４と、この絶縁シート部材４の中に保持された複数の導電路５とを備えている。そして、この異方導電性シート１は、絶縁シート部材４の表面から裏面にかけて電気を局所的かつ離散的に伝導させ、集積回路などの電子部品２に設けられた多数の電極端子２ａをそれぞれに対応した検査装置３のプローブ電極３ａと接続して、この電子部品２を検査することができるように構成されている。
【００４７】
上記電子部品２と検査装置３との組み合わせは、例えば携帯電話の画像制御用の超小型集積回路とその検査装置の組み合わせなどが挙げられる。
【００４８】
上記絶縁シート部材４は、合成樹脂からなる薄いシート状の平板であり、本実施形態では、弾力性と電気的絶縁性とを有する材料としてシリコンゴムが用いられる。
【００４９】
上記複数の導電路５は、長手方向が、互いに概ね平行になるような状態で絶縁シート部材４に保持されることにより、互いに電気的に絶縁されている柱状のカーボンナノチューブ群５ａで構成されており、この導電路５は、両端部が絶縁シート部材４の両面に露出した状態で、絶縁シート部材４の表面から裏面にかけて絶縁シート部材４の面に対して概ね垂直に伸びている。そして、隣接するこのカーボンナノチューブ群５ａ同士の中心間隔と、検査装置３のプローブ電極３ａ同士の中心間隔とは、それぞれ約１５ミクロンとなっている。
【００５０】
ここで、図３を参照して、本発明の実施の形態に係る異方導電性シート１の作用について説明する。図３は、異方導電性シート１の作用を説明する断面図であり、異方導電性シート１が、電子部品２に設けられた多数の電極端子２ａと検査装置３のプローブ電極３ａとを電気的に接続している状態を示している。
【００５１】
図３に示すように、図示の本発明の実施の形態に係る異方導電性シート１においては、互いに電気的に絶縁された複数の導電路５が、絶縁シート部材４の表面から裏面にかけて伸び、局所的かつ離散的に表面から裏面にかけて電気を伝導させるので、集積回路などの電子部品２に設けられた多数の電極端子２ａをそれぞれに対応した検査装置３のプローブ電極３ａと接続して、この電子部品２を検査することができるようになっている。
【００５２】
また、カーボンナノチューブ群５ａからなる導電路５が、弾力的に撓むことにより両端部が容易に絶縁シート部材４の厚み方向に変位して電極端子２ａのそれぞれの高低差を吸収している。
【００５３】
さらに、絶縁シート部材４が、弾力性を有しているので、カーボンナノチューブ群５ａの自由な撓みを妨げないようになっている。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態に係るによれば、互いに電気的に絶縁された複数の導電路５が、絶縁シート部材４の表面から裏面にかけて伸びているので、局所的かつ離散的に表面から裏面にかけて電気を伝導させることができるようになる。
【００５５】
特に、この導電路５が、柱状のカーボンナノチューブ群５ａで構成されているので、導電路５と導電路５との中心間隔をより小さくすることができる結果、微細な中心間隔の電極に対応することができるようになる。
【００５６】
また、カーボンナノチューブ群５ａは、弾力的に撓むことにより両端部が容易に絶縁シート部材４の厚み方向に変位することができるので、電極端子２ａの高さに高低差があっても、電気部品２を絶縁シート部材４に押し付けることによりすべての電極端子２ａを電気的に接触させることができるようになる。
【００５７】
また、絶縁シート部材４が、弾力性を有しているので、カーボンナノチューブ群５ａの自由な撓みを妨げることがない結果、電気部品２の電極端子２ａとカーボンナノチューブ群５ａとの間に過剰な応力が発生しない良好な電気的接触を実現することができる。
【００５８】
さらに、絶縁シート部材４が合成樹脂を主成分とするので、適度な弾力性を有する絶縁シート部材４とすることができる結果、電気部品２の電極端子２ａとカーボンナノチューブ群５ａとの間に適度な電気的接触を実現することができる。
【００５９】
そして、絶縁シート部材４がシリコンゴムを主成分とするので、適度な弾力性を有するだけでなく、電気絶縁性と化学安定性とに富んだ絶縁シート部材４とすることができる。
【００６０】
また、電極端子２ａの中心間隔が１５ミクロン程度という微細な電気部品２であっても対応可能な絶縁シート部材４を実現することができる。
【００６１】
ここで、図４と図５とを参照して、本発明の実施の形態に係る異方導電性シート１の製造方法について説明する。図４は、導電路形成工程の概略を示す説明図であり、図５は、絶縁シート部材形成工程の概略を示す説明図である。
【００６２】
まず、図４を参照して、異方導電性シート１の導電路形成工程は、図４（ａ）〜（ｄ）のベース形成工程と、図４（ｅ）のカーボン成長工程とを含んでおり、ベース形成工程において、導電路５を構成するカーボンナノチューブ群５ａがそれぞれその上で成長することができる複数のベース部６を基板７上に形成する（ベース部６は、カーボンナノチューブ５ａが成長するための触媒として作用する）。そして、カーボン成長工程において、ベース部６の上にそれぞれカーボンナノチューブ群５ａを成長させる。
【００６３】
ここで、上記ベース形成工程は、次の通りである。すなわち、まず、図略のフォトレジスト形成工程において、基板７上にフォトレジスト層７ａを設ける。この時、基板７は、シリコンウェハーが用いられる。
【００６４】
次に、図４（ａ）の露光工程において、このフォトレジスト層７ａをベース部６のパターンに合わせて形成されたマスク８で覆うとともに、このマスク８の上から光９を照射することにより、ベース部６のパターン以外のフォトレジスト層７ａを露光する。この時、マスク８は、光９を透過させるガラス８ａに光９を遮る転写パターン８ｂが描かれたものである。
【００６５】
また、図４（ｂ）の現像工程において、フォトレジスト層７ａを現像してベース部６のパターンの未露光フォトレジスト層を取り除き、ベース部６のパターンに基板７を露出させる。
【００６６】
その後、図４（ｃ）のベース成分蒸着工程において、露光フォトレジスト層７ａと基板７の露出部分とを含む基板７表面全体にベース成分を蒸着させて基板７全体にベース層６ａを形成する。この時、ベース成分としては、鉄が用いられ、４±０．５ナノメータの厚みのベース層６ａに成層される。
【００６７】
そして、図４（ｄ）のリフトオフ工程において、露光フォトレジスト層７ａを取り除くことにより、この露光フォトレジスト層７ａの上のベース層６ａを取り除いて、ベース部６のパターンのベース層６ａを残し、基板７上にベース部６を形成する。
【００６８】
そして、この後、図４（ｅ）のカーボン成長工程において、ベース部６の上にそれぞれカーボンナノチューブ群５ａを化学気相成長法（熱ＣＶＤ法）により所定の長さとして約１００ミクロンの長さに生成させる。この時、カーボンナノチューブの原料としては、アセチレンガスが用いられ、ベース部６、基板７などは約７００℃に保たれる。
【００６９】
次に、図５を参照して、上記絶縁シート部材形成工程は、次の通りである。すなわち、まず、図５（ａ）の充填工程において、成長したカーボンナノチューブ群５ａの間に流動化された合成樹脂４ａを充填する。この時、本実施形態では、上記合成樹脂４ａとして、シリコンゴム系の合成樹脂を有機溶媒で溶解して流動化させたものが用いられる。
【００７０】
次に、図５（ｂ）の硬化工程において、この合成樹脂４ａに熱を加えて有機溶媒を蒸発させ、硬化させるが、この時、合成樹脂４ａの上から板材１１を型押しして合成樹脂４ａの上面を形成する。なお、上記板材１１としては、熱を加えても変形せず、化学的にも安定なガラス板が用いられる。また、この板材１１は、この硬化工程の後、合成樹脂４ａの上面から取り除かれる。
【００７１】
その後、図５（ｃ）の離型工程において、この硬化した合成樹脂４ａと、この合成樹脂４ａに保持されるカーボンナノチューブ群５ａとを、基板７から離型する。
【００７２】
そして、図５（ｄ）の端部形成工程において、カーボンナノチューブ群５ａの両端部を合成樹脂４ａから露出させてカーボンナノチューブ群５ａの端部を形成するが、この時、プラズマアッシングにより、合成樹脂４ａの両面を削り取ってカーボンナノチューブ群５ａの両端部の端部形成を行う。
【００７３】
以上説明したように、本発明に係る異方導電性シート１の製造方法によれば、上記ベース形成工程とカーボン成長工程とを実施することにより、ベース部６を基板７上に形成するとともにこのベース部６の上にカーボンナノチューブ群５ａの導電路５を成長させることができるので、微細な導電路５を形成することができるようになる。
【００７４】
また、上記充填工程と、硬化工程と、離型工程とを実施することにより、カーボンナノチューブ群５ａの間に合成樹脂４ａを充填して硬化させ、弾力性を有する絶縁シート部材４を形成することができるようになる。また、上記端部形成工程とを実施することにより、カーボンナノチューブ群５ａの両端に導電路５の端部を形成することができるようになる。
【００７５】
このように、本発明に係る異方導電性シート１の製造方法によれば、互いに電気的に絶縁された複数の導電路５が、絶縁シート部材４の表面から裏面にかけて伸びるようにすることができるので、局所的かつ離散的に表面から裏面にかけて電気を伝導させることができる異方導電性シート１を製造することができるようになる。
【００７６】
特に、導電路５を、柱状のカーボンナノチューブ群５ａで構成するので、導電路５と導電路５との中心間隔をより小さくすることができる結果、微細な中心間隔の電極に対応した異方導電性シート１を製造することができる。
【００７７】
また、カーボンナノチューブ群５ａは、弾力的に撓むことにより両端部が容易に絶縁シート部材４の厚み方向に変位することができるので、電極端子２ａの高さに高低差があっても、すべての電極端子２ａを電気的に接触させることができる異方導電性シート１を製造することができる。
【００７８】
また、カーボンナノチューブ群５ａの間の合成樹脂４ａが、弾力的に変形し、カーボンナノチューブ群５ａの自由な撓みを妨げることがないので、電極端子２ａとカーボンナノチューブ群５ａとの良好な電気的接触を実現することができる異方導電性シート１を製造することができる。
【００７９】
また、上記の露光工程、現像工程、ベース成分蒸着工程、リフトオフ工程を行うことにより、マスク８のパターンに合わせて基板７上に微細なベース部６を形成することができるようになる。
【００８０】
また、成膜制御が容易な化学気相成長法によりベース部６の上にカーボンナノチューブ群５ａを生成させるので、寸法や密度など、さまざまな仕様の中から所望のカーボンナノチューブ群５ａを得ることができる。また、化学気相成長法によれば得られたカーボンナノチューブ群５ａの品質が安定しているので、製品の歩留まりが良い。
【００８１】
また、合成樹脂４ａを充填した後に上から板材１１を型押しして合成樹脂４ａの上面を形成するとともに、合成樹脂４ａの硬化後に板材１１を上面から取り除くことにより、絶縁シート部材４を形成することができるので、絶縁シート部材４の表面を精度良く平面状に形成することができるようになる。
【００８２】
また、微細な研削制御が可能なプラズマアッシングにより、合成樹脂４ａの両面を削り取ってカーボンナノチューブ群５ａの両端部の端部形成を行うので、カーボンナノチューブ群５ａの両端部の微細な端部形成を精度良く行うことができる。
【００８３】
また、異方導電性シート１の製造に係る種々の化学的処理に対してほとんど影響を受けることがない化学的に安定なシリコンウェハーで基板７を構成するので、異方導電性シート１の品質を維持することができる結果、大量に異方導電性シート１を生産することができるようになる。
【００８４】
また、ベース成分が鉄を主成分とするものであるので、カーボンナノチューブ群５ａをベースの上に容易に安定して成長させることができる。
【００８５】
また、絶縁シート部材４がシリコンゴムを主成分とするので、適度な弾力性を有するだけでなく電気絶縁性と化学安定性とに富んだ絶縁シート部材４とすることができる。
【００８６】
また、製造に係る種々の化学的処理に対してほとんど影響を受けることがない化学的に安定なガラス板で基板７を構成するので、異方導電性シート１の品質を維持することができる結果、大量に異方導電性シート１を生産することができるようになる。
【００８７】
上述した実施の形態は本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施の形態に限定されない。
【００８８】
例えば、本発明の実施の形態に係る異方導電性シート１は、集積回路の検査の際に、集積回路と検査装置３との間で用いられるものに限定されない。集積回路と本体装置との間で採用されてもよいなど、種々の電気的接続に適用可能である。
【００８９】
次に、絶縁シート部材４は、シリコンゴムを主成分とするものに限らない。弾力性と電気的絶縁性とを有する材料であれば、種々の設計変更が可能である。また必ずしも薄いシート状の平板に限らず、立体的な形状を有した部材であってもよい。
【００９０】
また、カーボンナノチューブ群５ａ同士の中心間隔は、約１５ミクロンに限定されず、種々の設計変更が可能である。
【００９１】
次に、本発明の実施の形態に係る異方導電性シート１の製造方法のベース形成工程においても、基板７は、シリコンウェハーでなくともよい。また、硬化工程において合成樹脂４ａの上面を形成する板材１１も、ガラス板でなくともよい。それぞれ例えば化学的あるいは熱的に安定であるなど異方導電性シート１の製造工程に適した材料であれば、種々の材料が採用可能である。
【００９２】
また、ベース成分蒸着工程において、ベース成分も、鉄に限定されない。カーボンナノチューブ５ａが成長するための触媒として作用するものであれば、ベース部６は、アルミ、チタン、コバルトなど種々の材料が採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の形態に係る異方導電性シートの概略の構成を示す斜視図である。
【図２】異方導電性シートの概略の構成を示す断面図である。
【図３】異方導電性シートの作用を説明する断面図であり、異方導電性シートが、電子部品に設けられた多数の電極端子と検査装置のプローブ電極とを電気的に接続している状態を示している。
【図４】導電路形成工程の概略を示す説明図である。
【図５】絶縁シート部材形成工程の概略を示す説明図である。
【図６】従来の異方導電性シートの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９４】
１ 異方導電性シート
４ 絶縁シート部材
４ａ 合成樹脂
５ 導電路
５ａ カーボンナノチューブ群
６ ベース部
６ａ ベース層
７ 基板
７ａ フォトレジスト層
８ マスク
９ 光
１１ 板材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば集積回路の検査の際などに用いられる異方導電性シートと、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、集積回路の検査に、図６に示すようないわゆる異方導電性シートと呼ばれる補助的導電路が集積回路と検査装置との間で用いられることがある。図６は、従来の異方導電性シート２１の一例を示す斜視図である。この図に示すように、従来の異方導電性シート２１は、一般に電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁シート部材２４と、この絶縁シート部材２４の中に保持され、互いに電気的に絶縁された複数の導電路２５とを備えている。そして、それぞれの導電路２５は、両端部が絶縁シート部材２４の両面に露出した状態で、絶縁シート部材２４の表面から裏面にかけて伸びている。
【０００３】
そのため、この異方導電性シート２１は、絶縁シート部材２４の表面から裏面にかけて電気を局所的かつ離散的に伝導させ、集積回路などの電子部品２２に設けられた多数の電極端子２２ａをそれぞれに対応した検査装置２３のプローブ電極２３ａと接続して、この集積回路を検査することができるようになっている。
【０００４】
このような異方導電性シートの例として、例えば、特許文献１には、導電路２５として、被覆銅線を用いて製作する異方導電性フィルムの製造方法の技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１３５７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１の異方導電性フィルムは、導通路５２が柱状の固体金属である被覆銅線で構成されているので、導通路５２の中心間隔はせいぜい６０ミクロン程度にしか小さくすることができなかった。このため、例えば、電極端子２２ａの中心間隔が１５ミクロン程度という微細な電気部品２２などの場合は対応することができないという問題があった。
【０００６】
また、導通路５２が柱状の固体金属で構成されているので、電極端子２２ａの高さに高低差がある場合は、部分的に導通路５２と電極端子２２ａとの間に隙間が生じるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、導電路と導電路との中心間隔をより小さくして微細な中心間隔の電極に対応することができるだけでなく、電極端子の高さに高低差があっても、すべての電極端子を電気的に接触させることができる異方導電性シートを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明に係る異方導電性シートは、電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁シート部材と、この絶縁シート部材の中に保持され、両端部が絶縁シート部材の両面に露出した状態で、絶縁シート部材の表面から裏面にかけて伸びている互いに電気的に絶縁された複数の導電路とを備え、上記導電路は、長手方向が、互いに概ね平行になるような状態で絶縁シート部材に保持されることにより、互いに電気的に絶縁されている柱状のカーボンナノチューブ群で構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、互いに電気的に絶縁された複数の導電路が、絶縁シート部材の表面から裏面にかけて伸びているので、局所的かつ離散的に表面から裏面にかけて電気を伝導させることができるようになる。
【００１０】
特に、この導電路が、柱状のカーボンナノチューブ群で構成されているので、導電路と導電路との中心間隔をより小さくすることができる結果、微細な中心間隔の電極に対応することができるようになる。
【００１１】
また、カーボンナノチューブ群は、弾力的に撓むことにより両端部が容易に絶縁シート部材の厚み方向に変位することができるので、電極端子の高さに高低差があっても、電気部品を絶縁シート部材に押し付けることによりすべての電極端子を電気的に接触させることができるようになる。
【００１２】
ここで、上記絶縁シート部材は、弾力性を有していることが好ましい。
【００１３】
このようにすれば、絶縁シート部材が、弾力性を有しているので、カーボンナノチューブ群の自由な撓みを妨げることがない結果、電気部品の電極端子とカーボンナノチューブ群との間に過剰な応力が発生しない良好な電気的接触を実現することができる。
【００１４】
ここで、上記絶縁シート部材は、合成樹脂を主成分とするものであることが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、絶縁シート部材が合成樹脂を主成分とするので、適度な弾力性を有する絶縁シート部材とすることができる結果、電気部品の電極端子とカーボンナノチューブ群との間に適度な電気的接触を実現することができる。
【００１６】
特に、上記合成樹脂は、シリコンゴムを主成分とするものであることが好ましい。
【００１７】
このようにすれば、絶縁シート部材がシリコンゴムを主成分とするので、適度な弾力性を有するだけでなく、電気絶縁性と化学安定性とに富んだ絶縁シート部材とすることができる。
【００１８】
また、隣接する上記カーボンナノチューブ群同士の中心間隔は、１５ミクロン以下であることが好ましい。
【００１９】
このようにすれば、電極端子の中心間隔が数十ミクロン程度という微細な電気部品であっても対応可能な絶縁シート部材を実現することができる。
【００２０】
また、上記課題を解決するための本発明に係る異方導電性シートの製造方法は、電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁シート部材と、この絶縁シート部材の中に保持され、両端部が絶縁シート部材の両面に露出した状態で、長手方向が絶縁シート部材の表面から裏面にかけて伸びている互いに電気的に絶縁された複数の導電路とを備えた異方導電性シートの製造方法であって、上記導電路を形成する導電路形成工程と、上記絶縁シート部材を形成する絶縁シート部材形成工程とを含み、上記導電路形成工程は、上記導電路を構成するカーボンナノチューブ群がそれぞれその上で成長することができる複数のベース部を基板上に形成するベース形成工程と、この複数のベース部の上にそれぞれカーボンナノチューブ群を成長させるカーボン成長工程とを含み、上記絶縁シート部材形成工程は、成長した上記カーボンナノチューブ群の間に流動化された合成樹脂を充填する充填工程と、この合成樹脂を硬化させる硬化工程と、この硬化した合成樹脂と、この合成樹脂に保持されるカーボンナノチューブ群とを、基板から離型する離型工程と、カーボンナノチューブ群の両端部を合成樹脂から露出させてカーボンナノチューブ群の端部を形成する端部形成工程とを含むことを特徴とするものである。
【００２１】
本発明によれば、上記ベース形成工程とカーボン成長工程とを実施することにより、ベース部を基板上に形成するとともにこのベース部の上にカーボンナノチューブ群の導電路を成長させることができるので、微細な導電路を形成することができるようになる。
【００２２】
また、上記充填工程と、硬化工程と、離型工程とを実施することにより、カーボンナノチューブ群の間に合成樹脂を充填して硬化させ、弾力性を有する絶縁シート部材を形成することができるようになる。また、上記端部形成工程を実施することにより、カーボンナノチューブ群の両端に導電路の端部を形成することができるようになる。
【００２３】
このように、本発明に係る異方導電性シートの製造方法によれば、互いに電気的に絶縁された複数の導電路が、絶縁シート部材の表面から裏面にかけて伸びるように形成することができるので、局所的かつ離散的に表面から裏面にかけて電気を伝導させることができる異方導電性シートを製造することができるようになる。
【００２４】
特に、導電路を、柱状のカーボンナノチューブ群で構成するので、導電路と導電路との中心間隔をより小さくすることができる結果、微細な中心間隔の電極に対応した異方導電性シートを製造することができる。
【００２５】
また、カーボンナノチューブ群は、弾力的に撓むことにより両端部が容易に絶縁シート部材の厚み方向に変位することができるので、電極端子の高さに高低差があっても、すべての電極端子を電気的に接触させることができる異方導電性シートを製造することができる。
【００２６】
また、カーボンナノチューブ群の間の合成樹脂が、弾力的に変形し、カーボンナノチューブ群の自由な撓みを妨げることがないので、電極端子とカーボンナノチューブ群との良好な電気的接触を実現することができる異方導電性シートを製造することができる。
【００２７】
ここで、上記ベース形成工程は、基板上にフォトレジスト層を設けるフォトレジスト形成工程と、このフォトレジスト層をベース部のパターンに合わせて形成されたマスクで覆うとともに、このマスクの上から光を照射することによりベース部のパターン以外のフォトレジスト層を露光する露光工程と、フォトレジスト層を現像してベース部のパターンの未露光フォトレジスト層を取り除き、ベース部のパターンに基板を露出させる現像工程と、露光フォトレジスト層と基板の露出部分とを含む基板表面全体にベース成分を蒸着させて基板全体にベース層を形成するベース成分蒸着工程と、露光フォトレジスト層を取り除くことにより、この露光フォトレジスト層の上のベース層を取り除いて、ベース部のパターンのベース層を残して基板上にベース部を形成するリフトオフ工程とを含むことが好ましい。
【００２８】
このようにすれば、上記の露光工程、現像工程、ベース成分蒸着工程、リフトオフ工程を行うことにより、マスクのパターンに合わせて基板上に微細なベース部を形成することができるようになる。
【００２９】
また、上記カーボン成長工程は、化学気相成長法により上記ベース部の上にカーボンナノチューブ群を生成させるものであることが好ましい。
【００３０】
このようにすれば、成膜制御が容易な化学気相成長法によりベース部の上にカーボンナノチューブ群を生成させるので、寸法や密度など、さまざまな仕様の中から所望のカーボンナノチューブ群を得ることができる。また、化学気相成長法によれば得られたカーボンナノチューブ群の品質が安定しているので、製品の歩留まりが良い。
【００３１】
また、上記絶縁シート部材形成工程は、上記充填工程の後、合成樹脂の上から板材を型押しして合成樹脂の上面を形成する工程と、上記硬化工程の後、上記板材を合成樹脂の上面から取り除く工程とを含んでいることが好ましい。
【００３２】
このようにすれば、合成樹脂を充填した後、合成樹脂の上から板材を型押しして合成樹脂の上面を形成するとともに、合成樹脂の硬化後、板材を合成樹脂の上面から取り除いて絶縁シート部材を形成することができるので、絶縁シート部材の表面を精度良く平面状に形成することができる。
【００３３】
また、上記端部形成工程は、プラズマアッシングにより、合成樹脂の両面を削り取ってカーボンナノチューブ群の両端部の端部形成を行う工程を含んでいることが好ましい。
【００３４】
このようにすれば、微細な研削制御が可能なプラズマアッシングにより、合成樹脂の両面を削り取ってカーボンナノチューブ群の両端部の端部形成を行うので、カーボンナノチューブ群の両端部の微細な端部形成を精度良く行うことができる。
【００３５】
上記基板は、シリコンウェハーであることが好ましい。
【００３６】
このようにすれば、異方導電性シートの製造に係る種々の化学的処理に対してほとんど影響を受けることがない化学的に安定なシリコンウェハーで基板を構成するので、異方導電性シートの品質を維持することができる結果、大量に異方導電性シートを生産することができるようになる。
【００３７】
上記ベース成分は、鉄を主成分とするものであることが好ましい。
【００３８】
このようにすれば、ベース成分が鉄を主成分とするものであるので、カーボンナノチューブ群をベースの上に容易に安定して成長させることができる。
【００３９】
上記合成樹脂は、シリコンゴム系の合成樹脂を主成分とするものであることが好ましい。
【００４０】
このようにすれば、絶縁シート部材がシリコンゴムを主成分とするので、適度な弾力性を有するだけでなく電気絶縁性と化学安定性とに富んだ絶縁シート部材とすることができる。
【００４１】
上記板材は、ガラス板であることが好ましい。
【００４２】
このようにすれば、製造に係る種々の化学的処理に対してほとんど影響を受けることがない化学的に安定なガラス板で基板を構成するので、異方導電性シートの品質を維持することができる結果、大量に異方導電性シートを生産することができるようになる。
【発明の効果】
【００４３】
以上説明したように、本発明によれば、導電路が、柱状のカーボンナノチューブ群で構成されているので、導電路と導電路との中心間隔をより小さくすることができる結果、微細な中心間隔の電極に対応することができるようになる。
【００４４】
また、カーボンナノチューブ群は、弾力的に撓むことにより両端部が容易に絶縁シート部材の厚み方向に変位することができるので、電極端子の高さに高低差があっても、電気部品を絶縁シート部材に押し付けることによりすべての電極端子を電気的に接触させることができるようになるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。図１は、本発明の実施の形態に係る異方導電性シート１の概略の構成を示す斜視図であり、図２は、異方導電性シート１の概略の構成を示す断面図である。
【００４６】
図１と図２とを参照して、図示の本発明の第１の実施の形態に係る異方導電性シート１は、集積回路である電子部品２の検査の際に、電子部品２と検査装置３との間で用いられるものであり、絶縁シート部材４と、この絶縁シート部材４の中に保持された複数の導電路５とを備えている。そして、この異方導電性シート１は、絶縁シート部材４の表面から裏面にかけて電気を局所的かつ離散的に伝導させ、集積回路などの電子部品２に設けられた多数の電極端子２ａをそれぞれに対応した検査装置３のプローブ電極３ａと接続して、この電子部品２を検査することができるように構成されている。
【００４７】
上記電子部品２と検査装置３との組み合わせは、例えば携帯電話の画像制御用の超小型集積回路とその検査装置の組み合わせなどが挙げられる。
【００４８】
上記絶縁シート部材４は、合成樹脂からなる薄いシート状の平板であり、本実施形態では、弾力性と電気的絶縁性とを有する材料としてシリコンゴムが用いられる。
【００４９】
上記複数の導電路５は、長手方向が、互いに概ね平行になるような状態で絶縁シート部材４に保持されることにより、互いに電気的に絶縁されている柱状のカーボンナノチューブ群５ａで構成されており、この導電路５は、両端部が絶縁シート部材４の両面に露出した状態で、絶縁シート部材４の表面から裏面にかけて絶縁シート部材４の面に対して概ね垂直に伸びている。そして、隣接するこのカーボンナノチューブ群５ａ同士の中心間隔と、検査装置３のプローブ電極３ａ同士の中心間隔とは、それぞれ約１５ミクロンとなっている。
【００５０】
ここで、図３を参照して、本発明の実施の形態に係る異方導電性シート１の作用について説明する。図３は、異方導電性シート１の作用を説明する断面図であり、異方導電性シート１が、電子部品２に設けられた多数の電極端子２ａと検査装置３のプローブ電極３ａとを電気的に接続している状態を示している。
【００５１】
図３に示すように、図示の本発明の実施の形態に係る異方導電性シート１においては、互いに電気的に絶縁された複数の導電路５が、絶縁シート部材４の表面から裏面にかけて伸び、局所的かつ離散的に表面から裏面にかけて電気を伝導させるので、集積回路などの電子部品２に設けられた多数の電極端子２ａをそれぞれに対応した検査装置３のプローブ電極３ａと接続して、この電子部品２を検査することができるようになっている。
【００５２】
また、カーボンナノチューブ群５ａからなる導電路５が、弾力的に撓むことにより両端部が容易に絶縁シート部材４の厚み方向に変位して電極端子２ａのそれぞれの高低差を吸収している。
【００５３】
さらに、絶縁シート部材４が、弾力性を有しているので、カーボンナノチューブ群５ａの自由な撓みを妨げないようになっている。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態に係るによれば、互いに電気的に絶縁された複数の導電路５が、絶縁シート部材４の表面から裏面にかけて伸びているので、局所的かつ離散的に表面から裏面にかけて電気を伝導させることができるようになる。
【００５５】
特に、この導電路５が、柱状のカーボンナノチューブ群５ａで構成されているので、導電路５と導電路５との中心間隔をより小さくすることができる結果、微細な中心間隔の電極に対応することができるようになる。
【００５６】
また、カーボンナノチューブ群５ａは、弾力的に撓むことにより両端部が容易に絶縁シート部材４の厚み方向に変位することができるので、電極端子２ａの高さに高低差があっても、電気部品２を絶縁シート部材４に押し付けることによりすべての電極端子２ａを電気的に接触させることができるようになる。
【００５７】
また、絶縁シート部材４が、弾力性を有しているので、カーボンナノチューブ群５ａの自由な撓みを妨げることがない結果、電気部品２の電極端子２ａとカーボンナノチューブ群５ａとの間に過剰な応力が発生しない良好な電気的接触を実現することができる。
【００５８】
さらに、絶縁シート部材４が合成樹脂を主成分とするので、適度な弾力性を有する絶縁シート部材４とすることができる結果、電気部品２の電極端子２ａとカーボンナノチューブ群５ａとの間に適度な電気的接触を実現することができる。
【００５９】
そして、絶縁シート部材４がシリコンゴムを主成分とするので、適度な弾力性を有するだけでなく、電気絶縁性と化学安定性とに富んだ絶縁シート部材４とすることができる。
【００６０】
また、電極端子２ａの中心間隔が１５ミクロン程度という微細な電気部品２であっても対応可能な絶縁シート部材４を実現することができる。
【００６１】
ここで、図４と図５とを参照して、本発明の実施の形態に係る異方導電性シート１の製造方法について説明する。図４は、導電路形成工程の概略を示す説明図であり、図５は、絶縁シート部材形成工程の概略を示す説明図である。
【００６２】
まず、図４を参照して、異方導電性シート１の導電路形成工程は、図４（ａ）〜（ｄ）のベース形成工程と、図４（ｅ）のカーボン成長工程とを含んでおり、ベース形成工程において、導電路５を構成するカーボンナノチューブ群５ａがそれぞれその上で成長することができる複数のベース部６を基板７上に形成する（ベース部６は、カーボンナノチューブ５ａが成長するための触媒として作用する）。そして、カーボン成長工程において、ベース部６の上にそれぞれカーボンナノチューブ群５ａを成長させる。
【００６３】
ここで、上記ベース形成工程は、次の通りである。すなわち、まず、図略のフォトレジスト形成工程において、基板７上にフォトレジスト層７ａを設ける。この時、基板７は、シリコンウェハーが用いられる。
【００６４】
次に、図４（ａ）の露光工程において、このフォトレジスト層７ａをベース部６のパターンに合わせて形成されたマスク８で覆うとともに、このマスク８の上から光９を照射することにより、ベース部６のパターン以外のフォトレジスト層７ａを露光する。この時、マスク８は、光９を透過させるガラス８ａに光９を遮る転写パターン８ｂが描かれたものである。
【００６５】
また、図４（ｂ）の現像工程において、フォトレジスト層７ａを現像してベース部６のパターンの未露光フォトレジスト層を取り除き、ベース部６のパターンに基板７を露出させる。
【００６６】
その後、図４（ｃ）のベース成分蒸着工程において、露光フォトレジスト層７ａと基板７の露出部分とを含む基板７表面全体にベース成分を蒸着させて基板７全体にベース層６ａを形成する。この時、ベース成分としては、鉄が用いられ、４±０．５ナノメータの厚みのベース層６ａに成層される。
【００６７】
そして、図４（ｄ）のリフトオフ工程において、露光フォトレジスト層７ａを取り除くことにより、この露光フォトレジスト層７ａの上のベース層６ａを取り除いて、ベース部６のパターンのベース層６ａを残し、基板７上にベース部６を形成する。
【００６８】
そして、この後、図４（ｅ）のカーボン成長工程において、ベース部６の上にそれぞれカーボンナノチューブ群５ａを化学気相成長法（熱ＣＶＤ法）により所定の長さとして約１００ミクロンの長さに生成させる。この時、カーボンナノチューブの原料としては、アセチレンガスが用いられ、ベース部６、基板７などは約７００℃に保たれる。
【００６９】
次に、図５を参照して、上記絶縁シート部材形成工程は、次の通りである。すなわち、まず、図５（ａ）の充填工程において、成長したカーボンナノチューブ群５ａの間に流動化された合成樹脂４ａを充填する。この時、本実施形態では、上記合成樹脂４ａとして、シリコンゴム系の合成樹脂を有機溶媒で溶解して流動化させたものが用いられる。
【００７０】
次に、図５（ｂ）の硬化工程において、この合成樹脂４ａに熱を加えて有機溶媒を蒸発させ、硬化させるが、この時、合成樹脂４ａの上から板材１１を型押しして合成樹脂４ａの上面を形成する。なお、上記板材１１としては、熱を加えても変形せず、化学的にも安定なガラス板が用いられる。また、この板材１１は、この硬化工程の後、合成樹脂４ａの上面から取り除かれる。
【００７１】
その後、図５（ｃ）の離型工程において、この硬化した合成樹脂４ａと、この合成樹脂４ａに保持されるカーボンナノチューブ群５ａとを、基板７から離型する。
【００７２】
そして、図５（ｄ）の端部形成工程において、カーボンナノチューブ群５ａの両端部を合成樹脂４ａから露出させてカーボンナノチューブ群５ａの端部を形成するが、この時、プラズマアッシングにより、合成樹脂４ａの両面を削り取ってカーボンナノチューブ群５ａの両端部の端部形成を行う。
【００７３】
以上説明したように、本発明に係る異方導電性シート１の製造方法によれば、上記ベース形成工程とカーボン成長工程とを実施することにより、ベース部６を基板７上に形成するとともにこのベース部６の上にカーボンナノチューブ群５ａの導電路５を成長させることができるので、微細な導電路５を形成することができるようになる。
【００７４】
また、上記充填工程と、硬化工程と、離型工程とを実施することにより、カーボンナノチューブ群５ａの間に合成樹脂４ａを充填して硬化させ、弾力性を有する絶縁シート部材４を形成することができるようになる。また、上記端部形成工程とを実施することにより、カーボンナノチューブ群５ａの両端に導電路５の端部を形成することができるようになる。
【００７５】
このように、本発明に係る異方導電性シート１の製造方法によれば、互いに電気的に絶縁された複数の導電路５が、絶縁シート部材４の表面から裏面にかけて伸びるようにすることができるので、局所的かつ離散的に表面から裏面にかけて電気を伝導させることができる異方導電性シート１を製造することができるようになる。
【００７６】
特に、導電路５を、柱状のカーボンナノチューブ群５ａで構成するので、導電路５と導電路５との中心間隔をより小さくすることができる結果、微細な中心間隔の電極に対応した異方導電性シート１を製造することができる。
【００７７】
また、カーボンナノチューブ群５ａは、弾力的に撓むことにより両端部が容易に絶縁シート部材４の厚み方向に変位することができるので、電極端子２ａの高さに高低差があっても、すべての電極端子２ａを電気的に接触させることができる異方導電性シート１を製造することができる。
【００７８】
また、カーボンナノチューブ群５ａの間の合成樹脂４ａが、弾力的に変形し、カーボンナノチューブ群５ａの自由な撓みを妨げることがないので、電極端子２ａとカーボンナノチューブ群５ａとの良好な電気的接触を実現することができる異方導電性シート１を製造することができる。
【００７９】
また、上記の露光工程、現像工程、ベース成分蒸着工程、リフトオフ工程を行うことにより、マスク８のパターンに合わせて基板７上に微細なベース部６を形成することができるようになる。
【００８０】
また、成膜制御が容易な化学気相成長法によりベース部６の上にカーボンナノチューブ群５ａを生成させるので、寸法や密度など、さまざまな仕様の中から所望のカーボンナノチューブ群５ａを得ることができる。また、化学気相成長法によれば得られたカーボンナノチューブ群５ａの品質が安定しているので、製品の歩留まりが良い。
【００８１】
また、合成樹脂４ａを充填した後に上から板材１１を型押しして合成樹脂４ａの上面を形成するとともに、合成樹脂４ａの硬化後に板材１１を上面から取り除くことにより、絶縁シート部材４を形成することができるので、絶縁シート部材４の表面を精度良く平面状に形成することができるようになる。
【００８２】
また、微細な研削制御が可能なプラズマアッシングにより、合成樹脂４ａの両面を削り取ってカーボンナノチューブ群５ａの両端部の端部形成を行うので、カーボンナノチューブ群５ａの両端部の微細な端部形成を精度良く行うことができる。
【００８３】
また、異方導電性シート１の製造に係る種々の化学的処理に対してほとんど影響を受けることがない化学的に安定なシリコンウェハーで基板７を構成するので、異方導電性シート１の品質を維持することができる結果、大量に異方導電性シート１を生産することができるようになる。
【００８４】
また、ベース成分が鉄を主成分とするものであるので、カーボンナノチューブ群５ａをベースの上に容易に安定して成長させることができる。
【００８５】
また、絶縁シート部材４がシリコンゴムを主成分とするので、適度な弾力性を有するだけでなく電気絶縁性と化学安定性とに富んだ絶縁シート部材４とすることができる。
【００８６】
また、製造に係る種々の化学的処理に対してほとんど影響を受けることがない化学的に安定なガラス板で基板７を構成するので、異方導電性シート１の品質を維持することができる結果、大量に異方導電性シート１を生産することができるようになる。
【００８７】
上述した実施の形態は本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施の形態に限定されない。
【００８８】
例えば、本発明の実施の形態に係る異方導電性シート１は、集積回路の検査の際に、集積回路と検査装置３との間で用いられるものに限定されない。集積回路と本体装置との間で採用されてもよいなど、種々の電気的接続に適用可能である。
【００８９】
次に、絶縁シート部材４は、シリコンゴムを主成分とするものに限らない。弾力性と電気的絶縁性とを有する材料であれば、種々の設計変更が可能である。また必ずしも薄いシート状の平板に限らず、立体的な形状を有した部材であってもよい。
【００９０】
また、カーボンナノチューブ群５ａ同士の中心間隔は、約１５ミクロンに限定されず、種々の設計変更が可能である。
【００９１】
次に、本発明の実施の形態に係る異方導電性シート１の製造方法のベース形成工程においても、基板７は、シリコンウェハーでなくともよい。また、硬化工程において合成樹脂４ａの上面を形成する板材１１も、ガラス板でなくともよい。それぞれ例えば化学的あるいは熱的に安定であるなど異方導電性シート１の製造工程に適した材料であれば、種々の材料が採用可能である。
【００９２】
また、ベース成分蒸着工程において、ベース成分も、鉄に限定されない。カーボンナノチューブ５ａが成長するための触媒として作用するものであれば、ベース部６は、アルミ、チタン、コバルトなど種々の材料が採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の形態に係る異方導電性シートの概略の構成を示す斜視図である。
【図２】異方導電性シートの概略の構成を示す断面図である。
【図３】異方導電性シートの作用を説明する断面図であり、異方導電性シートが、電子部品に設けられた多数の電極端子と検査装置のプローブ電極とを電気的に接続している状態を示している。
【図４】導電路形成工程の概略を示す説明図である。
【図５】絶縁シート部材形成工程の概略を示す説明図である。
【図６】従来の異方導電性シートの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９４】
１ 異方導電性シート
４ 絶縁シート部材
４ａ 合成樹脂
５ 導電路
５ａ カーボンナノチューブ群
６ ベース部
６ａ ベース層
７ 基板
７ａ フォトレジスト層
８ マスク
９ 光
１１ 板材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁シート部材と、
この絶縁シート部材の中に保持され、両端部が絶縁シート部材の両面に露出した状態で、絶縁シート部材の表面から裏面にかけて伸びている互いに電気的に絶縁された複数の導電路とを備え、
上記導電路は、長手方向が、互いに概ね平行になるような状態で絶縁シート部材に保持されることにより、互いに電気的に絶縁されている柱状のカーボンナノチューブ群で構成されていることを特徴とする異方導電性シート。
【請求項２】
上記絶縁シート部材は、弾力性を有していることを特徴とする請求項１に記載の異方導電性シート。
【請求項３】
上記絶縁シート部材は、合成樹脂を主成分とするものであることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の異方導電性シート。
【請求項４】
上記合成樹脂は、シリコンゴムを主成分とするものであることを特徴とする請求項３に記載の異方導電性シート。
【請求項５】
隣接する上記カーボンナノチューブ群同士の中心間隔は、１５ミクロン以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の異方導電性シート。
【請求項６】
電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁シート部材と、この絶縁シート部材の中に保持され、両端部が絶縁シート部材の両面に露出した状態で、長手方向が絶縁シート部材の表面から裏面にかけて伸びている互いに電気的に絶縁された複数の導電路とを備えた異方導電性シートの製造方法であって、
上記導電路を形成する導電路形成工程と、上記絶縁シート部材を形成する絶縁シート部材形成工程とを含み、
上記導電路形成工程は、
上記導電路を構成するカーボンナノチューブ群がそれぞれその上で成長することができる複数のベース部を基板上に形成するベース形成工程と、
この複数のベース部の上にそれぞれカーボンナノチューブ群を成長させるカーボン成長工程とを含み、
上記絶縁シート部材形成工程は、
成長した上記カーボンナノチューブ群の間に流動化された合成樹脂を充填する充填工程と、
この合成樹脂を硬化させる硬化工程と、
この硬化した合成樹脂と、この合成樹脂に保持されるカーボンナノチューブ群とを、基板から離型する離型工程と、
カーボンナノチューブ群の両端部を合成樹脂から露出させてカーボンナノチューブ群の端部を形成する端部形成工程とを含むことを特徴とする異方導電性シートの製造方法。
【請求項７】
上記ベース形成工程は、
基板上にフォトレジスト層を設けるフォトレジスト形成工程と、
このフォトレジスト層をベース部のパターンに合わせて形成されたマスクで覆うとともに、このマスクの上から光を照射することによりベース部のパターン以外のフォトレジスト層を露光する露光工程と、
フォトレジスト層を現像してベース部のパターンの未露光フォトレジスト層を取り除き、ベース部のパターンに基板を露出させる現像工程と、
露光フォトレジスト層と基板の露出部分とを含む基板表面全体にベース成分を蒸着させて基板全体にベース層を形成するベース成分蒸着工程と、
露光フォトレジスト層を取り除くことにより、この露光フォトレジスト層の上のベース層を取り除いて、ベース部のパターンのベース層を残して基板上にベース部を形成するリフトオフ工程と
を含むことを特徴とする請求項６に記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項８】
上記カーボン成長工程は、化学気相成長法により上記ベース部の上にカーボンナノチューブ群を生成させるものであることを特徴とする請求項６または請求項７のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項９】
上記絶縁シート部材形成工程は、
上記充填工程の後、合成樹脂の上から板材を型押しして合成樹脂の上面を形成する工程と、
上記硬化工程の後、上記板材を合成樹脂の上面から取り除く工程と
を含んでいることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項１０】
上記端部形成工程は、プラズマアッシングにより、合成樹脂の両面を削り取ってカーボンナノチューブ群の両端部の端部形成を行う工程を含んでいることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項１１】
上記基板は、シリコンウェハーであることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項１２】
上記ベース成分は、鉄を主成分とするものであることを特徴とする請求項６ないし請求項１１のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項１３】
上記合成樹脂は、シリコンゴム系の合成樹脂を主成分とするものであることを特徴とする請求項６ないし請求項１２のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項１４】
上記板材は、ガラス板であることを特徴とする請求項９ないし請求項１３のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項１】
電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁シート部材と、
この絶縁シート部材の中に保持され、両端部が絶縁シート部材の両面に露出した状態で、絶縁シート部材の表面から裏面にかけて伸びている互いに電気的に絶縁された複数の導電路とを備え、
上記導電路は、長手方向が、互いに概ね平行になるような状態で絶縁シート部材に保持されることにより、互いに電気的に絶縁されている柱状のカーボンナノチューブ群で構成されていることを特徴とする異方導電性シート。
【請求項２】
上記絶縁シート部材は、弾力性を有していることを特徴とする請求項１に記載の異方導電性シート。
【請求項３】
上記絶縁シート部材は、合成樹脂を主成分とするものであることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の異方導電性シート。
【請求項４】
上記合成樹脂は、シリコンゴムを主成分とするものであることを特徴とする請求項３に記載の異方導電性シート。
【請求項５】
隣接する上記カーボンナノチューブ群同士の中心間隔は、１５ミクロン以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の異方導電性シート。
【請求項６】
電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁シート部材と、この絶縁シート部材の中に保持され、両端部が絶縁シート部材の両面に露出した状態で、長手方向が絶縁シート部材の表面から裏面にかけて伸びている互いに電気的に絶縁された複数の導電路とを備えた異方導電性シートの製造方法であって、
上記導電路を形成する導電路形成工程と、上記絶縁シート部材を形成する絶縁シート部材形成工程とを含み、
上記導電路形成工程は、
上記導電路を構成するカーボンナノチューブ群がそれぞれその上で成長することができる複数のベース部を基板上に形成するベース形成工程と、
この複数のベース部の上にそれぞれカーボンナノチューブ群を成長させるカーボン成長工程とを含み、
上記絶縁シート部材形成工程は、
成長した上記カーボンナノチューブ群の間に流動化された合成樹脂を充填する充填工程と、
この合成樹脂を硬化させる硬化工程と、
この硬化した合成樹脂と、この合成樹脂に保持されるカーボンナノチューブ群とを、基板から離型する離型工程と、
カーボンナノチューブ群の両端部を合成樹脂から露出させてカーボンナノチューブ群の端部を形成する端部形成工程とを含むことを特徴とする異方導電性シートの製造方法。
【請求項７】
上記ベース形成工程は、
基板上にフォトレジスト層を設けるフォトレジスト形成工程と、
このフォトレジスト層をベース部のパターンに合わせて形成されたマスクで覆うとともに、このマスクの上から光を照射することによりベース部のパターン以外のフォトレジスト層を露光する露光工程と、
フォトレジスト層を現像してベース部のパターンの未露光フォトレジスト層を取り除き、ベース部のパターンに基板を露出させる現像工程と、
露光フォトレジスト層と基板の露出部分とを含む基板表面全体にベース成分を蒸着させて基板全体にベース層を形成するベース成分蒸着工程と、
露光フォトレジスト層を取り除くことにより、この露光フォトレジスト層の上のベース層を取り除いて、ベース部のパターンのベース層を残して基板上にベース部を形成するリフトオフ工程と
を含むことを特徴とする請求項６に記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項８】
上記カーボン成長工程は、化学気相成長法により上記ベース部の上にカーボンナノチューブ群を生成させるものであることを特徴とする請求項６または請求項７のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項９】
上記絶縁シート部材形成工程は、
上記充填工程の後、合成樹脂の上から板材を型押しして合成樹脂の上面を形成する工程と、
上記硬化工程の後、上記板材を合成樹脂の上面から取り除く工程と
を含んでいることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項１０】
上記端部形成工程は、プラズマアッシングにより、合成樹脂の両面を削り取ってカーボンナノチューブ群の両端部の端部形成を行う工程を含んでいることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項１１】
上記基板は、シリコンウェハーであることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項１２】
上記ベース成分は、鉄を主成分とするものであることを特徴とする請求項６ないし請求項１１のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項１３】
上記合成樹脂は、シリコンゴム系の合成樹脂を主成分とするものであることを特徴とする請求項６ないし請求項１２のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【請求項１４】
上記板材は、ガラス板であることを特徴とする請求項９ないし請求項１３のいずれかに記載の異方導電性シートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１８８８４１（Ｐ２００７−１８８８４１Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７８５５（Ｐ２００６−７８５５）
【出願日】平成１８年１月１６日（２００６．１．１６）
【出願人】（５０５１２７７２１）公立大学法人大阪府立大学 (688)
【出願人】（３０１０７１４１３）株式会社 セルバック (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１６日（２００６．１．１６）
【出願人】（５０５１２７７２１）公立大学法人大阪府立大学 (688)
【出願人】（３０１０７１４１３）株式会社 セルバック (9)
【Ｆターム（参考）】
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