CN1685240A - 各向异性导电薄板及阻抗测定用探针 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种能用于1GHz以上的高频区域、特别是10GHz以上的高频区域中的阻抗测定的各向异性导电薄板及在阻抗测定时能抑制在被测基板上产生损伤，同时可以得到高测量可靠性的阻抗测量用探针。本发明的各向异性导电薄板，是在由弹性高分子物质构成的薄板基体中包含在面方向上分散、在厚度方向并列那样定向的状态的显示磁性的导电性粒子而成，其厚度W1是10～100μm，上述导电性粒子的数均粒径D是5～50μm，同时W1/D之比是1.1～10，上述导电性粒子的含有比例按重量比是10～40％，可以用于高频区域的阻抗测定。本发明的阻抗测量用探针，装有上述的各向异性导电薄板，可在高频区域中使用。

Description

各向异性导电薄板及阻抗测定用探针
技术领域
本发明涉及印刷配线基板中印刷配线电路的特性阻抗，在高频区域的测定，或高频半导体装置的电学特性测定中使用的各向异性导电薄板(anisotropically conductive sheet)及采用各向异性导电薄板的阻抗测定用探针。
背景技术
近几年来，伴随着计算机等处理速度的上升，CPU(中央处理装置)的时钟频率及用于外部设备或装置运行的CPU时钟频率显著上升。
由于上述运行时钟频率的上升，对CPU和外部设备间用于传送数据信号的印刷配线基板的性能要求变得更严。
具体的是，要求在印刷配线基板中，把由信号线形成的印刷配线电路的特性阻抗和在该印刷配线电路上进行电连接的另外印刷配线电路的特性阻抗加以匹配，或印刷配线电路的特性阻抗和在该印刷配线电路上进行电连接的电路负荷的阻抗加以匹配。
在互相进行电连接的印刷配线电路间，当特性阻抗有时不匹配，或印刷配线电路的特性阻抗和在该印刷配线电路上进行电连接的电路负荷的阻抗有时不匹配时，数据信号的一部分被反射到信号发生源，因此，最终导致电路负荷的信号减弱，所希望的数据信号传送有不能进行的危险。这种问题，随着运行时钟频率升高而变得显著，达到不可忽视的水平。
另外，为了保持印刷配线电路的质量，测定印刷配线基板中的印刷配线电路的特性阻抗是不可缺少的，根据该测定结果进行印刷配线基板好坏检查。
此前，采用TDR(Time Domain Refrectrometry)法进行印刷配线基板中印刷配线电路阻抗的测定。
该方法是向由作为阻抗测定对象的信号电路(被测定电路)和基准接地电路构成的传送电路传送脉冲信号或间隔信号，检测传送电路内的反射信号，同时采用从反射信号求出的反射系数，求得传送电路(被测定电路)的阻抗值(特性阻抗)。
在这种TDR法中，向传送电路传送信号时，从信号发生源导出的电缆和传送电路，采用探针作为进行电连接的插入物。
作为这种阻抗测定用探针，可大致区分为下列二种结构：分别具有用于接触被测定电路的被测定电路用接触插头和用于接触接地电路的接地电路用接触插头，在被测定电路用接触插头和接地电路用接触插头之间夹持板状电介质层而形成的基体结构；以及，把内部导体和外部导体配置成同轴线路形状，从内部导体引出被测定电路用接触插头，同时从外部导体引出接地电路用接触插头而形成的同轴线结构。
作为这种阻抗测定用探针，任何一种结构都是，被测定电路用接触插头的先端和接地电路用接触插头的先端分别与被测定电路的信号电路及接地电路同时接触，进行阻抗测定。
然而，在原来的阻抗测定用探针中，把头尖的接触插头嵌入在印刷配线基板的信号电路及接地电路中，形成导电状态，故在阻抗测定时损伤印刷配线基板。
另外，由于金属制的接触插头与印刷配线基板的信号电路及接地电路接触，故阻抗测定用探针和印刷配线基板的接触状态不稳定，产生使测定的可靠性下降的问题，所以采用原来的阻抗测定用探针，难以正确测定阻抗。
还有，人们预测，用于连接计算机的仪器的运行时钟频率今后将更加变高，另外，电子部件的细小化、高密度化要求将更加迫切。因此，为了确保印刷配线基板的质量，正确测定特性阻抗的重要性更加增加，采用现有的阻抗测定用探针则与这种要求不相适应。
另一方面，如同特开平3-183974号公报公开的那样，原来在印刷配线基板进行电学检查时，作为用于实现电连接的部件，为了得到接触稳定性，同时抑制接触时对印刷配线基板造成损伤，可采用各向异性导电性片，该各向异性导电性片配置在印刷配线基板和检查电极之间，形成接触导通状态。
然而，从前已知的各向异性导电性片在高频使用时存在传送损失大等问题，因此，在高频区域测定阻抗时得不到充分的特性，故难以实际使用。
发明内容
本发明是鉴于上述各点提出的，其首要目的在于提供一种能用于1GHz以上的高频区域，特别是10GHz以上的高频区域的阻抗测定的各向异性导电薄板。
本发明的第2目的在于提供一种在1GHz以上的高频区域，特别是10GHz以上的高频区域中，在阻抗测定中能抑制在被测定基板上产生损伤，同时可以得到高的测量可靠性的阻抗测定用的探针。
本发明第1方面的各向异性导电薄板是在由弹性高分子物质构成的薄板基体中包含处于在面方向上分散、在厚度方向并列那样定向的状态的显示磁性的导电性粒子而成的各向异性导电薄板。
其厚度是10～100μm，显示磁性的导电性粒子的数均粒径是5～50μm，同时厚度W1和显示磁性的导电性粒子的数均粒径D之比W1/D是1.1～10，显示磁性的导电性粒子的含有比例按重量比是10～40％，可以用于高频区域的阻抗测定。
在本发明第1方面的各向异性导电薄板中，优选包含均匀分散状态的不显示磁性的导电性物质而成。
本发明第2方面的各向异性导电薄板是在由弹性高分子物质构成的薄板基体中以高密度地含有显示磁性的导电性粒子而成的沿厚度方向延伸的多个导电部和与该导电部互相绝缘的绝缘部形成的各向异性导电薄板。
导电部的厚度是10～100μm，显示磁性的导电性粒子的数均粒径是5～50μm，同时导电部的厚度W2和显示磁性的导电性粒子的数均粒径D之比W2/D是1.1～10，在导电部中的显示磁性的导电性粒子的含有比例按重量比是10～40％，可以用于高频区域的阻抗测定。
在本发明第2方面的各向异性导电薄板中，优选在导电部和绝缘部中包含均匀分散状态的不显示磁性的导电性物质而成。
本发明第2方面的各向异性导电薄板也可以把与阻抗测定用的探针的被测基板的被测回路连接的导电部和与该被测基板的接地回路连接的导电部用绝缘部隔开。
本发明的阻抗测定用的探针以装有上述的各向异性导电薄板，可以在高频区域中使用为特征。
附图说明
图1是表示本发明第1方面的各向异性导电薄板的一例的结构的说明用剖面图；
图2是表示在制造本发明第1方面的各向异性导电薄板用的模具内形成板形成材料层的状态的说明用剖面图；
图3是表示在制造本发明第1方面的各向异性导电薄板用的模具内形成的板形成材料层上沿厚度方向作用平行磁场的状态的说明用剖面图；
图4是表示本发明第2方面的各向异性导电薄板的一例的结构的说明用剖面图；
图5是表示制造本发明第2方面的各向异性导电薄板用的模具例的结构的说明用剖面图；
图6是表示在制造本发明第2方面的各向异性导电薄板用的模具内形成板形成材料层的状态的说明用剖面图；
图7是表示在制造本发明第2方面的各向异性导电薄板用的模具内形成的板形成材料层上沿厚度方向作用平行磁场的状态的说明用剖面图；
图8是表示本发明第2方面的各向异性导电薄板变形例之一的上面图；
图9是表示本发明第2方面的各向异性导电薄板变形例之一的剖面图；
图10是表示本发明的阻抗测定用探针例中结构的说明用剖面图
符号说明
10  各向异性导电薄板
10A 薄板形成材料层
11  导电部
11A 作用高强度磁场的部分
12  绝缘部
20  模具
21  上模
22  下模
23  撑档
P   磁性导电性粒子
40  各向异性导电薄板
40A 薄板形成材料层
50  上模
51  基板
52  强磁性体层
53  非磁性体层
54  撑档
55  下模
56  基板
57  强磁性体层
58  非磁性体层
80  各向异性导电薄板
120 阻抗测定用探针
120A阻抗测定用探针本体
121测量电路
122接地电路连接用电路
K  导电部
G  导电部
N  绝缘部
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行详细说明。
本发明的各向异性导电薄板是可用于高频区域的阻抗测定的各向异性导电薄板，由显示磁性的导电性粒子(以下也称为“磁性导电性粒子”)和由弹性高分子物质构成的基体而构成。
具体而言是具有下述的(1)和(2)结构的各向异性导电薄板。
(1)在由弹性高分子物质构成的薄板基体中含有磁性导电性粒子而成的导电薄板，磁性导电性粒子处于沿面方向分散，且在厚度方向并列定向的状态。(以下也称为“第1各向异性导电薄板”)。
(2)在由弹性高分子物质构成的薄板基体中，形成高密度地含有磁性导电性粒子而成的沿厚度方向延伸的多个导电部和使该导电部互相绝缘的绝缘部的各向异性导电薄板(以下也称为“第2各向异性导电薄板”)。
构成本发明的各向异性导电薄板的磁性导电性粒子，其数均粒径有必要为5～50μm。
该磁性导电性粒子的数均粒径优选6～30μm，更优选8～20μm。
在此，所谓“磁性导电性粒子的数均粒径”是指用激光衍射散射法测出的数据。
由于磁性导电性粒子的数均粒径为5μm以上，得到的各向异性导电薄板含有磁性导电性粒子的部分的加压变形很容易，且在制造工序中通过磁场定向处理使磁性导电性粒子定向变得容易，因此得到的各向异性导电薄板成为各向异性强的导电薄板，特别是磁性导电性粒子在薄板基体中在面方向上均匀分散的状态的各向异性导电薄板分解能(在加压导通时，横向邻接的阻抗测定用的检查电极间的绝缘性)良好。
另一方面，由于磁性导电性粒子的数均粒径为50μm以下，得到的各向异性导电薄板的弹性好，特别在第2各向异性导电薄板中能很容易形成细微的导电部。
作为磁性导电性粒子，在用于使用后述的制造方法形成各向异性导电薄板的薄板形成材料中，从可以用磁场作用很容易地移动该磁性导电性粒子的观点出发，其优选使用饱和磁化为0.1Wb/m2以上的，更优选0.3Wb/m2以上，特别优选0.5Wb/m2以上。
由于通过饱和磁化为0.1Wb/m2以上，可以在其制造工序中利用磁场作用使磁性导电性粒子切实地移动，成为所希望的定向状态，故在使用各向异性导电薄板时可以形成磁性导电性粒子的连锁。
作为磁性导电性粒子的具体例，可以举出诸如含有铁、镍、钴等显示磁性的金属粒子或它们的合金的粒子或这些的金属的粒子；或以这些粒子为芯粒子，在该芯粒子的表面被覆高导电性金属的复合粒子；或以非磁性金属粒子或玻璃珠等无机物粒子或聚合物粒子作为芯粒子，在该芯粒子的表面电镀高导电性金属的复合粒子；或在芯粒子上被覆铁酸盐、金属间化合物等导电性磁体及高导电性金属双方的复合粒子等。
在此，所谓“高导电性金属”是指在0℃的导电率为5×106Ω-1m-1以上的金属。
作为这样的高导电性金属，具体可以使用金、银、锆、铂、铬等，其中在化学稳定且具有高导电率这一点上优选使用金。
在这些磁性导电性粒子中优选是以镍粒子为芯粒子，在其表面上镀金或银等高导电性金属的复合粒子。
作为在芯粒子的表面被覆高导电性金属的手段没有特别的限制，例如可以使用非电解电镀法。
磁性导电性粒子其数均粒径的变动系数优选是50％以下，更优选40％以下，非常优选30％以下好，特别优选20％以下。
在此，所谓“数均粒径的变动系数”是用式(σ/Dn)×100(σ表示粒径的标准偏差值，Dn表示粒子的数均粒径)求出的。
由于磁性导电性粒子的数均粒径的变动系数是50％以下，粒径的不规则程度变小，因此，在得到的各向异性导电薄板中的含有磁性导电性粒子的部分的导电性的不均匀可以变小。
这样的磁性导电性粒子可以用常规方法使金属材料粒子化，或准备市售的金属粒子，对该粒子进行分级处理得到。
粒子的分级处理可以用如空气分级装置、声波筛装置等分级装置进行。
分级处理的具体条件可以根据作为目标的导电性金属粒子的数均粒径、分级装置的种类等适当地设定。
在磁性导电性粒子中，其具体的形状没有特别的限定，但可举把由多个球形的一次粒子连成一体形成的二次粒子构成的形状的粒子作为最优选的形状的粒子。
作为磁性导电性粒子，在使用在芯粒子的表面被覆高导电性金属而成的复合粒子(以下也称为“导电性复合金属粒子”)时，从可以得到良好的导电性的观点出发，在该导电性复合金属粒子的表面上的高导电性金属的被覆率(高导电性金属的被覆面积相对于芯粒子的表面积之比例)优选是40％以上，更优选45％以上，特别优选47～95％。
高导电性金属的被覆量优选为芯粒子重量的2.5～50重量％，优选是3～45％重量，非常优选是3.5～40重量％，特别优选是5～30重量％。
导电性复合金属粒子可以用下式算出，由高导电性金属形成的被覆层的厚度t优选为10nm以上，更优选是10～100nm。
t＝[1/(Sw·ρ)]×[N/(N-1)]
[式中，t表示被覆层的厚度(m)、Sw表示导电性复合金属粒子的BET比表面积(m2/kg)、ρ表示高导电性金属之比重(kg/m3)、N表示被覆层的被覆率(构成被覆层的高导电性金属的重量/导电性复合金属粒子的重量)]。
由于被覆层的厚度t为10nm以上，故导电性复合金属粒子导电性强，且把该导电性复合金属粒子作为磁性导电性粒子使用的各向异性导电薄板很少由于温度变化和加压等造成被覆层剥离而使导电性降低。
导电性复合金属粒子也可以是其表面用硅烷偶合剂等偶合剂处理过的。
导电性复合金属粒子的表面通过用偶合剂处理，该导电性复合金属粒子与弹性高分子物质的粘接性变高，结果得到的各向异性导电薄板成为具有高耐久性的导电薄板。
偶合剂的使用量在不影响导电性复合金属粒子本体的导电性的范围内可以适当地选择，而在导电性复合金属粒子表面中的偶合剂的被覆比例(偶合剂的被覆面积相对于导电性复合金属粒子本体的表面积之比)优选为5％以上，更优选7～100％，非常优选10～100％，特别优选20～100％。
在第1各向异性导电薄板中，磁性导电性粒子的含量比例，以重量百分比计为10～40％，特别优选15～30％。
当磁性导电性粒子的含量比例低于10％时，各向异性导电薄板在阻抗测定中，在其测定体系中难以得到低的电感，特别是在1GHz以上的高频区域阻抗测定中传送损失难以降低。
另一方面，当磁性导电性粒子的含量比例高于40％时，各向异性导电薄板的弹性变小，容易变脆，在阻抗测定时，印刷配线基板等被测定基板容易受伤。
在第2各向异性导电薄板中，导电部中磁性导电性粒子的含量比例，以重量百分比计为10～40％，特别优选15～30％。
当磁性导电性粒子的含量比例低于10％时，各向异性导电薄板在阻抗测定中，在其测定体系中难以得到低的电感，特别是在1GHz以上的高频区域阻抗测定中传送损失难以降低。
另一方面，当磁性导电性粒子的含量比例超过40％时，各向异性导电薄板的导电部弹性容易变小而脆，在阻抗测定时，容易损伤印刷配线基板等被测定基板。
构成本发明的各向异性导电薄板的薄板基材的弹性高分子物质，液态橡胶固化物是优选的，作为这种液态橡胶，可以采用液体硅橡胶、液体聚氨酯橡胶等。其中，液体硅橡胶是优选的。
作为高分子物质形成材料的液体硅橡胶，其粘度在偏速度10-1秒在105泊以下者是优选的，缩合型的、加成型的、含乙烯基或羟基者等任何一种均可。
具体的可以举出二甲基硅生橡胶、甲基乙烯基硅生橡胶、甲基苯基乙烯基硅生橡胶等。
其中，含乙烯基的液体硅橡胶(含乙烯基的聚二甲基硅氧烷)，通常把二甲基二氯硅烷或二甲基二烷氧基硅烷，在二甲基乙烯基氯硅烷或二甲基乙烯基烷氧基硅烷存在下，使水解及缩合反应，例如接着反复进行溶解-沉淀，进行分离而得到。
另外，在两末端含乙烯基的液体硅橡胶，八甲基环四硅氧烷等环状硅氧烷在催化剂存在下进行阴离子聚合，采用二甲基二乙烯基硅氧烷作为聚合停止剂，通过适当选择其他反应条件(例如，环状硅氧烷的量及聚合引发剂的量)而得到。在这里，作为阴离子聚合的催化剂，可以采用氢氧化四甲基铵及氢氧化正丁基锍等的碱或它们的硅酸盐溶液，反应温度例如80～130℃。
另一方面，含羟基的液体硅橡胶(含羟基的聚二甲基硅氧烷)，通常采用二甲基二氯硅烷或二甲基二烷氧基硅烷，在二甲基氢氯硅烷或二甲基氢烷氧基硅烷存在下，使水解及缩合反应，例如接着反复进行溶解-沉淀，进行分离而得到。
另外，含羟基的液体硅橡胶，把环状硅氧烷在催化剂存在下进行阴离子聚合，采用二甲基二甲基氢氯硅烷、甲基二氢氯硅烷或二甲基氢烷氧基硅烷等作为聚合停止剂，通过适当选择其他反应条件(例如，环状硅氧烷的量及聚合引发剂的量)而得到。在这里，作为阴离子聚合的催化剂，可以采用氢氧化四甲基铵及氢氧化正丁基锍等的碱或它们的硅酸盐溶液，反应温度例如80～130℃。
这种弹性高分子物质，其分子量Mw(是指换算成标准聚苯乙烯的重均分子量)达到10000～40000者是优选的。
另外，从所得到的第1各向异性导电薄板的耐热性观点看，分子量分布指数(是指换算成标准聚苯乙烯的重均分子量Mw和换算成标准聚苯乙烯的数均分子量Mn之比例Mw/Mn)在2以下者是优选的。
为了得到本发明的各向异性导电薄板，采用含有高分子物质形成材料和磁性导电性粒子的用下述制造方法形成的各向异性导电薄板的板成型材料中，可以含有使高分子物质形成材料固化的固化催化剂。
作为这种固化催化剂，可以采用有机过氧化物、脂肪酸偶氮化合物、氢硅烷化催化剂等。
作为用作固化催化剂的有机过氧化物的具体例子，可以举出过氧化苯甲酰、过氧化双二环苯甲酰、过氧化二枯基、过氧化二叔丁基等。
作为用作固化催化剂的脂肪酸偶氮化合物的具体例子，可举偶氮双异丁腈等。
作为用作固化催化剂的氢硅烷化反应的催化剂的具体例子，可以举出氯铂酸及其盐、铂-含不饱和基硅氧烷络合物、乙烯基硅氧烷和铂的络合物、铂和1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物、三有机膦或磷酸盐和铂的络合物、乙酰乙酸酯铂螯合物、环状二烯和铂的络合物等公知的。
固化催化剂的用量，考虑高分子物质形成材料的种类、固化催化剂的种类、其他固化处理条件加以适当选择，但通常相对于高分子物质形成材料100质量份为3～15质量份。
本发明的各向异性导电薄板，还可以含有不显示磁性的导电性物质(下面也称作“非磁性的导电性物质”)。
具体的是，在第1各向异性导电薄板中，以均匀分散的状态含有非磁性的导电性物质，另外，在该第2各向异性导电薄板中，以均匀分散的状态含有构成该第2各向异性导电薄板的导电部和绝缘部。
非磁性的导电性物质，通过向固化处理前的高分子物质形成材料中添加，在成型得到的各向异性导电薄板中，在面方向及厚度方向均以分散的状态含有。
这种非磁性的导电性物质，通过适量添加，在得到的各向异性导电薄板中不损伤该向异性导体性，显示具有防止该各向异性导电薄板带电的效果。
在该各向异性导电薄板通过非磁性的导电性物质的效果防止带电时，在对采用该各向异性导电薄板的阻抗反复实施测定时，对起因于该各向异性导体性片带电的测定效果的不良影响可以防止。
作为非磁性的导电性物质，可以采用其本身显示导电性的物质(下面也称作“自导电性的物质”)、通过吸湿呈现导电性的物质(下面也称作“吸湿导电性的物质”)等。
作为自导电性的物质，一般可从下列物质中选择使用：通过结合金属显示导电性的物质；通过剩余电子移动引起电荷移动的物质；通过空穴移动、引起电荷移动的物质；生成离子、该离子运送电荷的物质；沿着主链具有π电子、通过其相互作用显示导电性的物质；通过侧链某种基团的相互作用引起电荷移动的物质等。
具体的可以采用含铂、金、银、铜、镍、钴、铁、铝、锰、锌、锡、铅、铟、钼、铌、钽、铬等金属粒子；二氧化铜、氧化锌、氧化锡等导电性金属氧化物；钛酸钾等须晶；锗、硅、铟磷、硫化锌等半导电性物质；炭墨、石墨等炭类物质；季铵盐、胺系化合物等生成阳离子物质；脂肪族磺酸盐、高级醇硫酸酯盐、高级醇加成环氧乙烷硫酸酯盐、高级醇磷酸酯盐、高级醇加成环氧乙烷磷酸酯盐等生成阴离子物质；甜菜碱等生成阳离子及阴离子两者的物质；聚乙炔类聚合物、丙烯酸类聚合物、聚亚苯基类聚合物、杂环聚合物、无规聚合物、网状聚合物、离子性聚合物等导电性高分子物质等。
作为1种自导电性物质举出的生成离子的物质，有时统称为表面活性剂。
在聚乙炔类聚合物、丙烯酸类聚合物、聚亚苯基类聚合物、无规聚合物、网状聚合物等聚合物中，也可通过掺杂金属离子等控制导电性。
吸湿导电性物质，一般吸湿性大的物质是优选的，具有极性大的基团羟基或酯基等者是优选的。
具体的可以采用氯聚硅氧烷、烷氧基硅烷、烷氧基聚硅烷等的硅化合物；导电性聚氨酯、聚乙烯醇或其共聚物等高分子物质、高级醇环氧乙烷、聚乙二醇脂肪酸酯、多元醇脂肪酸酯等醇类表面活性剂、多糖类等。
上述非磁性的导电性物质中，优选的可以举出脂肪酸磺酸盐。
脂肪酸磺酸盐中，采用烷基磺酸的金属盐是特别优选的，此时，可以赋予所得到的各向异性导电薄板以适度的导电性，得到良好的带电防止效果，同时由于烷基磺酸的金属盐具有优良的热稳定性，即使测定该各向异性导电薄板在高频率区域的阻抗，也可以得到稳定的带电防止效果。
作为烷基磺酸的金属盐，碱金属盐是优选的。
作为碱金属盐的具体例子，可以举出1-癸磺酸钠、1-十一磺酸钠、1-十二磺酸钠、1-十三磺酸钠、1-十四磺酸钠、1-十五磺酸钠、1-十六磺酸钠、1-十七磺酸钠、1-十八磺酸钠、1-十九磺酸钠、1-二十磺酸钠、1-癸磺酸钾、1-十一磺酸钾、1-十二磺酸钾、1-十三磺酸钾、1-十四磺酸钾、1-十五磺酸钾、1-十六磺酸钾、1-十七磺酸钾、1-十八磺酸钾、1-十九磺酸钾、-1二十磺酸钾、1-癸磺酸锂、1-十一磺酸锂、1-十二磺酸锂、1-十三磺酸锂、1-十四磺酸锂、1-十五磺酸锂、1-十六磺酸锂、1-十七磺酸锂、1-十八磺酸锂、1-十九磺酸锂、1-二十磺酸锂及这些的异构体。
这些化合物中，从耐热性优良的观点考虑，钠盐是特别优选的。
这些化合物多种混合使用也可。
烷基磺酸金属盐的混合比例，在构成薄板基材的高分子物质中，达到0.1～30重量％范围是优选的。
其理由是，当烷基磺酸金属盐的含有比例低于0.1重量％时，所得到的各向异性导电薄板中的带电防止效果有时变低，另一方面，当大于30重量％时，所得到的各向异性导电薄板的机械强度变低，特别是在第2各向异性导电薄板中，位于互相相邻的导电部间的绝缘部的电导率变高，两导电部间的绝缘性有时变得不充分，是不优选的。
在薄板形成材料中，根据需要可以含有一般的二氧化硅粉、胶态二氧化硅、气溶胶二氧化硅、氧化铝、金钢石粉末等无机填充材料。
通过适度含有这样的无机填充材料，可以确保该薄板形成材料的触变性，提高其粘度，而且，在提高磁性导电性粒子的分散稳定性的同时得到的各向异性导电薄板的强度高。另外，通过适度改善各向异性导电薄板表面的硬度，该各向异性导电薄板可以收到所谓的对反复用于阻抗测定的耐久性提高的效果。
这样的无机填充材料的使用量虽然没有特别地限定，但大量使用时，由于不能用磁场使磁性导电性粒子的定向形成所希望的状态，所以不优选。
另外，薄板形成材料的粘度在温度为25℃时优选在100000～1000000cp(厘泊)的范围内。
图1是表示本发明的第1方面的各向异性导电薄板例的结构的说明用剖面图。
该第1各向异性导电薄板10在由弹性高分子物质构成的薄板基材中，以在面方向上均匀分散、在厚度方向上定向的状态含有磁性导电性粒子P。
这样的第1各向异性导电薄板10例如可以用如下方法制造。
首先，在通过硬化处理形成薄板基体的高分子物质形成材料中，调制分散磁性导电性粒子P和根据需要使用的非磁性导电物质而成的流动性的薄板形成材料，如图2所示，将该薄板形成材料注入模具20，形成薄板形成材料层10A。
在此，模具20分别由矩形强磁性体板制成的上型21和下型22隔着矩形框状的撑档23互相面对面地设置构成，在上型21的下面和下型22的上面之间形成空腔。
其次，在上型21的上面和下型22的下面配置如电磁铁或永久磁铁，在模具20内的薄板形成材料层10A上沿其厚度方向作用平行磁场。该磁场定向处理的结果，在薄板形成材料层10A中，分散在该薄板形成材料层中的磁性导电性粒子P如图3所示，维持在面方向上分散的状态，且在厚度方向上并列那样配置。
在薄板形成材料层10A中，在含有非磁性导电物质时，该非磁性导电物质即使平行磁场作用，也是分散在该薄板形成材料层10A中的原状态。
之后，在该状态中通过对薄板形成材料层10A进行硬化处理，在由绝缘的弹性高分子物质形成的薄板基体中，可以得到以在厚度方向并列定向的状态含有磁性导电性粒子P而成的第1各向异性导电薄板10。
在以上的制造工序中，作用在薄板形成材料层10A上的平行磁场的强度优选平均大小为0.02～1.5T。
在用永久磁铁向薄板形成材料层10A的厚度方向作用平行磁场时，在可以得到上述范围的平行磁场的强度这一点上，作为该永久磁铁优选使用由铝铁镍钴永磁合金(Fe-Al-Ni-Co系合金)、铁氧体等构成的物质。
薄板形成材料层10A的硬化处理可以在作用平行磁场的状态下照样进行，但也可以在平行磁场的作用停止后进行。
薄板形成材料层10A的硬化处理可以根据使用的材料适当地选择，但通常通过加热处理进行。具体的加热温度和加热时间可以考虑构成薄板形成材料层10A的高分子物质形成用材料等的种类、磁性导电性粒子P移动所需要的时间等适当地设定。
第1各向异性导电薄板10的厚度有必要为10～100μm。
在厚度不到10μm时，各向异性导电薄板的弹性差，因此，该各向异性导电薄板配置在印刷电路配线基板等被检查物和检查电极之间，进行加压、达到接触导通状态时，容易伤害被检查物。
另一方面，在厚度超过100μm时，使各向异性导电薄板配置在印刷电路配线基板等被检查物和检查电极之间，进行加压达到接触导通状态时，被检查物和检查电极之间的距离变大，在高频区域、具体而言在1GHz以上的高频区域的阻抗测定中传输损失很难降低。
而在第1各向异性导电薄板10中，其厚度W1(μm)和磁性导电性粒子的数均粒径D(μm)之比W1/D有必要是1.1～10。，
比W1/D不足1.1时，由于磁性导电性粒子的直径相对于各向异性导电薄板的厚度相等或大，该各向异性导电薄板的弹性降低，因此，该各向异性导电薄板配置在印刷电路配线基板等被检查物和检查电极之间，进行加压，达到接触导通状态时，被检查物容易受伤。
而比W1/D超过10时，使各向异性导电薄板配置在印刷电路配线基板等被检查物和检查电极之间，进行加压、达到接触导通状态时，在被检查物和检查电极之间多个导电性粒子就会排列形成连锁，因此，由于多个导电性粒子彼此间存在接点，在高频区域、具体而言在1GHz以上的高频区域的阻抗测定中传输损失很难降低。
图4是表示本发明第2方面的各向异性导电薄板的一例中的结构的说明用剖面图。
该第2各向异性导电薄板40是由多个导电部11和绝缘部12构成的，所述导电部11在由弹性高分子物质构成的薄板基材中以高密度地含有磁性导电性粒子而成，沿厚度方向延伸；所述绝缘部12用由使上述导电部11相互绝缘的弹性高分子物质构成的薄板基材构成。
在该图的例中导电部11形成从绝缘部12的两个表面突出的状态。
这样的第2各向异性导电薄板40可以如下所述来制造。
图5是表示用于制造第2各向异性导电薄板40的模具的一例中的结构的说明用剖面图。
该模具的上模50和与其相对的下模55隔着框状的撑档54面对面地配置构成，在上模50的下面和下模55的上面之间形成空腔。
在上模50中，在基板51的下面根据与作为目标的各向异性导电薄板40的导电部11的配置方式以对映的方式以形成强磁性体层52，在该强磁性体层52以外的地方形成具有比该强磁性体层52的厚度更厚的厚度的非磁性体层53。
而在下模55中，在基板56的上面根据与作为目标的各向异性导电薄板40的导电部11的配置方式相同的方式形成强磁性体层57，在该强磁性体层57以外的地方形成具有比该强磁性体层57的厚度更厚的厚度的非磁性体层58。
使用这样的模具，用与本发明第1方面的各向异性导电薄板同样的成形方法，如图6所示，在该模具内注入在通过硬化处理形成薄板基体的高分子物质形成材料中散布磁性导电性粒子P和根据需要使用的非磁性导电物质而成的流动性的薄板形成材料，形成薄板形成材料层40A，在上模50的上面和下模55的下面配置如电磁铁或永久磁铁，在模具内的薄板形成材料层40A上作用与其厚度方向平行的磁场。该磁场定向处理的结果如图7所示，在薄板形成材料层40A上，由于在上模50的强磁性体层5 2和与其对应的下模55的强磁性体层57之间的部分作用比其以外的部分强度大的磁场，在薄板形成材料层40A中分散的磁性导电性粒子P集合在大强度磁场作用的部分11A中。而在该状态下，可以得到由通过硬化处理薄板形成材料层40A、在由弹性高分子物质构成的薄板基材中以高密度地含有磁性导电性粒子P而成的沿厚度方向延伸的多个导电部11和使该导电部11相互绝缘的绝缘部12构成的第2各向异性导电薄板40。
第2各向异性导电薄板40导电部11的厚度有必要是10～100μm。
在导电部的厚度不到10μm时，各向异性导电薄板其弹性差，因此，将该各向异性导电薄板配置在印刷电路配线基板等被检查物和检查电极之间、进行加压达到接触导通状态时，容易伤害被检查物。
另一方面，在导电部的厚度超过100μm时，使各向异性导电薄板配置在印刷电路配线基板等被检查物和检查电极之间，进行加压达到接触导通状态时，被检查物和检查电极之间的距离变大，在高频区域、具体而言，在1GHz以上的高频区域的阻抗测定中传输损失很难降低。
而在第2各向异性导电薄板40中，其导电部11的厚度W2(μm)和磁性导电性粒子的数均粒径D(μm)之比W2/D有必要是1.1～10。
比W2/D不足1.1时，由于磁性导电性粒子的直径相对各向异性导电薄板的导电部的厚度相等或大，该各向异性导电薄板的导电部的弹性降低，因此，该各向异性导电薄板配置在印刷电路配线基板等被检查物和检查电极之间进行加压，达到接触导通状态时，被检查物容易受伤。
而比W2/D超过10时，使各向异性导电薄板配置在印刷电路配线基板等被检查物和检查电极之间进行加压，达到接触导通状态时，在被检查物和检查电极之间多个导电性粒子就会排列形成连锁，因此，由于多个导电性粒子彼此间存在接点，在高频区域、具体而言在1GHz以上的高频区域的阻抗测定中传输损失很难降低。
在本发明的各向异性导电薄板中，可以不限于上述的实施方式，进行各种变更。
例如第2各向异性导电薄板如图8和图9所示，也可以包括具有圆柱状的导电部K和具有比该导电部K更大的内径，同时具有和该导电部K同轴的圆筒状的导电部G的两个导电部。
在该各向异性导电薄板80中，导电部K是与阻抗用测定用探针本体的测定电路连接的导电部，导电部G是与阻抗用测定用探针本体的接地连接用电路连接的导电部。
在构成各向异性导电薄板80的这些导电部K和导电部G中，高密度地含有磁性导电性粒子，而且，导电部K和导电部G用绝缘部N进行电绝缘。
图10是说明用概念图，其表示图8及图9中所示的各向异性导电薄板80被装在阻抗测定用探针本体上而成的本发明的阻抗测定用探针。
该阻抗测定用探针120由圆柱状的测量电路121、具有比测量电路121更大的内径，同时具有与该测量电路121同轴的圆筒状的接地电路连接用电路122、其整体形状为圆柱状的阻抗测量用探针本体120A和各向异性导电薄板80构成。
在这样的阻抗测定用探针120中各向异性导电薄板80的一面(在图10中的下面)侧的导电部K的端面与阻抗测量用探针本体120A的测量电路121连接，另外，该一面侧的导电部G的端面与阻抗测量用探针本体120A的接地电路连接用电路122连接。
在该图例中，各向异性导电薄板80的导电部K具有适合测量电路121的直径，导电部G具有适合接地电路连接用电路122的直径。
装备该各向异性导电薄板80而成的阻抗测定用探针120通过使和该各向异性导电薄板80的阻抗测量用探针本体120A连接的一面相对的面(图10中的上面)与被测定基板的印刷电路配线基板接触加压，介助各向异性导电薄板80的各导电部(导电部K和导电部G)，通过连接印刷电路配线基板的被测定电路和阻抗测量用探针本体120A的测量电路121，同时连接印刷电路配线基板的标准接地电路和阻抗测量用探针本体120A的接地电路连接用电路122，完成导通实施阻抗的测定。
下面对本发明的具体实施进行说明，但本发明不限于以下实施例。
[实施例1]
(各向异性导电薄板的制作)
通过在信越化学株式会社制的附加型液态硅酮橡胶[KE2000-60]100重量份中添加混和数均粒径为8μm的磁性导电性粒子22.5重量份、烷基磺酸钠(CnH2n+1SO3Na(n＝12～20))2.5重量份，调制薄板形成材料。
上面作为磁性导电性粒子使用在由镍制成的芯粒子上镀金而成的复合粒子(平均被覆量为芯粒子重量的7重量％)
在装备具有图2所示结构的厚度为30μm的撑档而成的模具内注入调制好的薄板形成材料，形成薄板形成材料层。
之后，与在由强磁性板构成的上模和下模之间形成的薄板形成材料层相对，用电磁铁沿厚度方向作用2T的磁场，同时通过在100℃、1小时的条件下实施硬化处理，制成具有图1所示结构的各向异性导电薄板。
以下称该各向异性导电薄板为“各向异性导电薄板C1”。
(各向异性导电薄板的高频特性的评价)
对于制造出的各向异性导电薄板C1，判断用于阻抗测定时是否适合把其测定系统的阻抗和构成各向异性导电薄板的磁性导电性粒子的粒子界面的阻抗损失等合在一起表示的值的传输损失作为指标，在各向异性导电薄板的高频区域使用。
具体而言，使用网络分离器测量频率为10GHz～60GHz的传输损失(S参数)，测出的传输损失的值(S参数)在-2dB～0dB的范围内时评为合格。
因此，在传输损失的值(S参数)在-2dB～0dB的范围内时，可以在良好的状态下进行印刷电路配线基板等的阻抗测定，特别是在-1dB～0dB的范围内时，可以在更良好的状态进行阻抗测定。
而在传输损失的值(S参数)绝对值比-2dB大时，阻抗测定变得困难。
结果如表1所示。在表1中，测出的传输损失的值(S参数)在-1dB～0dB的范围内时，用“○”表示；测出的传输损失的值(S参数)在-2dB～-1dB的范围内时，用“△”表示；测出的传输损失的值(S参数)比-2dB绝对值还大时，用“×”表示。
[实施例2～10及比较例1～8]
在实施例1中，如表1所示，除把使用的磁性导电性粒子的数均粒径、添加的磁性导电性粒子的重量、磁性导电性粒子的镀金量、构成模具的撑档的厚度进行进行各种各样的变化外，用和实施例1相同的方法制造各向异性导电薄板C2～C18。
对于制造出的各向异性导电薄板C2～C18，用与实施例1相同的方法测定传输损失(S参数)，评价各向异性导电薄板的高频特性。结果示于表1。
表1
 厚度W1(μm)   磁性导电性粒子的数均粒径D(μm)   W1/D之比 磁性导电性粒子的含有比例(重量％) 磁性导电性粒子的镀金量(重量％)                            频率
  10GHz   20GHz   30GHz   40GHz   50GHz   60GHz
实施例1 薄板C1     30     8     3.8     22.5     7     ○     ○     ○     ○     ○     ○
实施例2 薄板C2     50     8     6.3     22.5     7     ○     ○     ○     ○     ○     ○
实施例3 薄板C3     65     8     8.1     22.5     7     ○     ○     ○     ○     ○     △
实施例4 薄板C4     30     18     1.7     22.5     8     ○     ○     ○     ○     ○     ○
实施例5 薄板C5     50     18     2.8     22.5     8     ○     ○     ○     ○     ○     ○
实施例6 薄板C6     65     18     3.6     22.5     8     ○     ○     ○     ○     ○     △
实施例7 薄板C7     100     18     5.6     22.5     8     ○     ○     ○     ○     △     △
实施例8 薄板C8     30     24     1.3     22.5     20     ○     ○     ○     ○     ○     ○
实施例9 薄板C9     50     24     2.1     22.5     20     ○     ○     ○     ○     ○     ○
实施例10 薄板C10     100     24     4.2     22.5     20     ○     ○     ○     △     △     △
比较例1 薄板C11     30     8     3.8     8     7     △     △     △     △     ×     ×
比较例2 薄板C12     100     8     12.5     22.5     7     ○     ○     △     △     ×     ×
比较例3 薄板C13     125     8     15.6     22.5     7     △     △     ×     ×     ×     ×
比较例4 薄板C14     125     18     6.9     22.5     8     ○     ○     △     △     ×     ×
比较例5 薄板C15     125     24     5.2     22.5     20     ○     △     △     ×     ×     ×
比较例6 薄板C16     65     53     1.2     22.5     82     △     △     △     △     ×     ×
比较例7 薄板C17     100     53     1.9     22.5     82     △     △     △     ×     ×     ×
比较例8 薄板C18     125     53     2.4     22.5     82     ×     ×     ×     ×     ×     ×
                      发明的效果
本发明的各向异性导电薄板具有特定的厚度，同时由于含有具有特定的数均粒径的磁性导电性粒子而成，具有所谓的在高频区域的阻抗测定中可以以阻抗损失低的状态进行阻抗测定的优良的电气特性，还同时由于可以维持足够的弹性，在加压导通时很少使被测量基板损伤，反复使用的耐久性良好。
因此，本发明的各向异性导电薄板可以适用于1GHz以上的高频区域、特别是10GHz以上的高频区域的阻抗测定，可以把微细间距的印刷电路配线基板和电子部件作为测量对象。
由于本发明的阻抗测定用探针，装有上述的各向异性导电薄板，成为该各向异性导电薄板具有的低传输损失性、防止对被测定基板损伤的效果和良好的反复使用的耐久性的原因，在高频区域，具体而言，在1GHz以上的高频区域中显示出优良的性能。
因此，只要用本发明的阻抗测定用探针，就能在1GHz以上的高频区域、特别是10GHz以上的高频区域中抑制阻抗测定时在被测基板上产生损伤，同时可以得到高测量可靠性。

Claims (6)

1、一种各向异性导电薄板，是在由弹性高分子物质构成的薄板基体中包含在面方向上分散、在厚度方向并列那样的定向状态的显示磁性的导电性粒子而成的各向异性导电薄板，其特征在于，其厚度是10～100μm，显示磁性的导电性粒子的数均粒径是5～50μm，同时厚度W1和显示磁性的导电性粒子的数均粒径D之比W1/D是1.1～10，显示磁性的导电性粒子的含有比例按重量比是10～40％，可以用于高频区域的阻抗测定。
2、如权利要求1所述的各向异性导电薄板，其特征在于，以均匀分散的状态含有不显示磁性的导电性物质构成。
3、一种各向异性导电薄板，是在由弹性高分子物质构成的薄板基体中以高密度地含有显示磁性的导电性粒子而成的沿厚度方向延伸的多个导电部和使该导电部互相绝缘的绝缘部形成的各向异性导电薄板，其特征在于，导电部的厚度是10～100μm，显示磁性的导电性粒子的数均粒径是5～50μm，同时导电部的厚度W2和显示磁性的导电性粒子的数均粒径D之比W2/D是1.1～10，在导电部中的显示磁性的导电性粒子的含有比例按重量比是10～40％，可以用于高频区域的阻抗测定。
4、如权利要求3所述的各向异性导电薄板，其特征在于，在导电部和绝缘部中以均匀分散的状态含有不显示磁性的导电性物质构成。
5、如权利要求3或4所述的各向异性导电薄板，其特征在于，与阻抗测定用探针的被测基板的被测量电路连接的导电部和与该被测基板的接地电路连接的导电部用绝缘部隔开。
6、一种阻抗测量用探针，其特征在于，装有权利要求1至5中任一项所述的各向异性导电薄板，可在高频区域中使用。
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