专利名称：探针卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及可以用于测试被测试物体比如半导体晶片的电学性质的探针卡，以及 包括这样的探针卡的探针测试器。本发明还涉及导电构件，并且特别地涉及使用阳极氧化铝膜的各向异性导电结构 体和导电层的层压体。
背景技术：
在制造半导体集成电路器件的方法中，半导体芯片通常是通过在晶片上形成大量 的集成电路并将晶片切割而获得的。为了测试电学性质，在晶片状态下、在晶片被切割为单独的半导体芯片的状态下 或者在用树脂密封前的包装状态下对半导体芯片进行探针测试或者老化(burn-in)测试。关于这样的测试，专利文件1公开了可以用于通过与被测试物体的被测试电极接 触来测试被测试物体的电学性质的探针卡，所述探针卡包括探针接触针，所述探针接触针 与被测试物体的被测试电极电接触；探针接触针固定支架，所述探针接触针固定支架用于 固定探针接触针的近端以使得探针接触针的远端附近暴露于表面；测试用电路板，在所述 测试用电路板中形成测试用电极以便对应于被测试物体的被测试电极；以及各向异性导电 板，所述各向异性导电板用于将暴露在探针接触针固定支架的后表面侧上的探针接触针的 近端与测试用电路板的测试用电极电连接；所述各向异性导电板包括弹性各向异性导电膜，所述弹性各向异性导电膜包括 在平面方向彼此隔开并且在厚度方向延伸的多个连接用导电部，并且在所述连接用导电部 之间形成绝缘部；和支撑所述弹性各向异性导电膜的框架板。专利文件2公开了用于测试位于下部的被测试物体的电学性质的探针卡，所述探 针卡包括电路板；测试用接触结构体，所述测试用接触结构体安置在所述电路板和被测 试物体之间并且在被测试物体和电路板之间传递电流，所述测试用接触结构体包括平板形的基板；和附接于所述基板的上和下表面以 将基板夹在中间的薄板，所述薄板中的每一个都由多个弹性导电部和将所述导电部互连的 绝缘部组成，所述导电部形成为延伸贯穿每一个薄板并且从每个薄板的上和下表面突出，所述基板具有多个从基板的上表面通至下表面的载流通道，位于基板的两个表面 上的薄板的导电部与基板的相应载流通道电连接，位于所述基板的两个表面上的薄板被固定到基板，并且在所述基板上表面侧上的薄板被固定到电路板。另一方面，专利文件3公开了通过使用作为绝缘材料的聚醚酰亚胺树脂和作为导 电材料的电线(铜线)获得的各向异性导电基板(实施例1)。非专利文件1公开了制造印刷电路的方法，所述方法包括用钇铝石榴石(YAG)激 光照射阳极氧化铝基板以将阳极氧化膜穿孔而因此形成到达铝基板部分的孔，并且进一步用金属电镀所述阳极氧化铝基板。专利文件1 JP 2007-225501A ；专利文件2 JP 2008-39768A ；专利文件3 JP 2000-31621A ；非专利文件1 题目利用铝的阳极氧化制造印刷电路板(Manufacture of Printed Circuit Board Making Use of Anodization of Aluminum) (Hyomen Kagaku(Journal of The Surface Science Society of Japan),第 22 卷，No. 6,370-375 页，2001，Takahashi)

发明内容
本发明要解决的问题在专利文件1和2中描述的探针卡中，薄板(各向异性导电薄板)的导电部(连 接导电部)是通过将导电粒子填充到绝缘弹性聚合物材料中获得的，并因此当在垂直方向 压缩导电部时可以获得导电部的电传导。本发明的发明人已经研究了专利文件1和2中描述的探针卡，并且作为结果发现 的是，在这些探针卡中，导电部是由如上所述的弹性聚合物材料制成的，并因此在老化测试 中暴露于高温的导电部可能变脆而使测试用电路板的测试用电极(以下简称为"测试用 电极")和被测试物体的被测试电极(以下也简称为"被测试电极")之间的连接的稳定 性恶化。如上所述，当垂直地压缩导电部时可能存在电传导。因此，同样发现的是，由于重 复处于压缩状态，在测试用电机和导电部之间的接触或者在探针接触针和被测试电极之间 的接触可能发生接触位置的偏移。另一方面，在专利文件1中描述的探针卡中，填充在导电部中的导电粒子具有 20-80 μ m的数均粒子尺寸，并且导电部的间距因此等于或大于所述数均粒子尺寸。同样地， 在专利文件2中描述的探针卡中，相邻的导电部之间的间距为约180μπι。然而，随着近年来向着更高集成度的增长趋势，电子元件例如半导体器件中电极 (端子)的尺寸变得更小，电极(端子)的数量增加，并且端子间的距离变得更小。因此，发现这些探针卡可能不适合用于评价被测试电极的电学性质。因此，本发明的第一目的是提供一种探针卡，所述探针卡即使在老化测试中暴露 于高温后，也具有在测试用电极和被测试电极之间的连接的良好稳定性，并且即使在重复 使用探针卡后，也对于在测试用电极和导电部(在本发明中，以下也称为"导电通路")之 间或者在导电部和探针接触针或者被测试电极之间的接触位置的偏移较不敏感。本发明的第二目的是提供一种包括所述探针卡的探针测试器，甚至在已经达到还 要更高集成水平的今天，所述探针测试器也与电子元件比如半导体器件完全相适合。另外，如在这些现有技术文件中描述的制造各向异性导电构件的方法是复杂的， 并且制造用于连接至这样的各向异性导电构件的电极的方法也是复杂的。在此情况下，渴 望得到更简单的制造方法以提供大量具有稳定工业品质的产品。解决问题的手段为了实现第一目的，本发明的发明人已经进行了深入的研究，并且作为结果发现 使用特定的构件作为各向异性导电构件的探针卡，所述特定的构件具有由其中具有微孔的
5阳极氧化铝膜制成的绝缘基底和由导电材料制成的多个导电通路，所述多个导电通路彼此 绝缘，并且在绝缘基底的厚度方向延伸贯穿所述绝缘基底，每个所述导电通路的一端从所 述绝缘基底的一侧突出，每个导电通路的另一端从其另一侧突出。这种探针卡即使在老化 测试中暴露于高温后，也具有在测试用电极和被测试电极之间的连接的良好的稳定性，并 且即使在重复使用后，也对在测试用电极和导电部之间或者在导电部和探针接触针或者被 测试电极之间接触位置的偏移较不敏感。因此完成本发明。为了实现第二目的，本发明的发明人已经进行了深入的研究并且作为结果发现， 甚至在已经达到还要更高集成水平的今天，通过适当地调整所述膜中的微孔的有序性和周 期，上述用作各向异性导电构件的特定构件也与电子元件比如半导体器件完全相适合。本发明的发明人还发现通过使用这样的，在所述构件中，在微孔中具有导电部的 阳极氧化铝膜上形成导电层，可以容易地制造各向异性导电构件以便于制造用于与所述各 向异性导电构件连接的任何图案的电极。具体地，本发明提供下列(1)-(9)和(10)-(16)。(1) 一种探针卡，所述探针卡通过与被测试物体的被测试电极接触以测试所述被 测试物体的电学性质，所述探针卡包括测试用电路板，所述测试用电路板具有形成的测 试用电极以便对应于所述被测试电极；和各向异性导电构件，所述各向异性导电构件将所 述被测试电极与所述测试用电极电连接，其中所述测试用电极形成为使得至少所述测试用 电极的端部从所述测试用电路板的表面突出，并且其中所述各向异性导电构件是具有绝缘 基底和多个由导电材料制成的导电通路的构件，所述由导电材料制成的多个导电通路彼此 绝缘，并且在所述绝缘基底的厚度方向延伸贯穿所述绝缘基底，每个所述导电通路的一端 从所述绝缘基底的一侧突出，并且每个所述导电通路的另一端从所述绝缘基底的另一侧突 出，并且其中所述绝缘基底由其中具有微孔的阳极氧化铝膜组成。(2)根据(1)所述的探针卡，所述探针卡还包括用于电接触所述被测试电极的电 接点，经由所述电接点进行所述被测试电极和所述各向异性导电构件之间的连接。(3)根据(2)所述的探针卡，其中所述电接点是探针接触针。(4)根据(3)所述的探针卡，其中提供用于固定所述探针接触针的固定支架以使 得所述探针接触针的两个尖端都从所述固定支架的表面突出。(5)根据(1)至(4)中的任何一项所述的探针卡，其中所述测试用电路板由具有 2. 5X ICT6-IOX ΙΟ—Κ—1的热膨胀系数的材料制成。(6)根据(1)至(5)中的任何一项所述的探针卡，其中所述被测试物体由具有 2. 5X ICT6-IOX ΙΟ—Κ—1的热膨胀系数的材料制成。(7)根据(4)至(6)中的任何一项所述的探针卡，其中所述固定支架由具有 2. 5X ICT6-IOX ΙΟ—Κ—1的热膨胀系数的材料制成。(8)使用根据根据(1)所述的探针卡的测试方法，所述测试方法包括预处理步骤，其中，在测试所述被测试物体的电学性质之前，将所述导电通路在与 所述被测试电极接触的一侧上的突出部与碱性水溶液或酸性水溶液接触；和测试步骤，其中，将所述预处理步骤之后的所述突出部与所述被测试电极接触以 测试所述被测试物体的电学性质。(9)使用根据(2)至(7)中任何一项所述的探针卡的测试方法，所述测试方法包括预处理步骤，其中，在测试所述被测试物体的电学性质之前，将所述电接点与碱性 水溶液或酸性水溶液接触；和测试步骤，其中，将所述预处理步骤之后的所述电接点与所述被测试电极接触以 测试所述被测试物体的电学性质。(10) 一种导电构件，其中将各向异性导电结构体和导电层层压，并且所述各向异 性导电结构体和所述导电层彼此电连接，所述各向异性导电结构体包括铝的阳极氧化膜和 由导电材料制成的多个导电通路，所述导电通路在所述阳极氧化膜的厚度方向延伸贯穿所 述阳极氧化膜。(11)根据(10)所述的导电构件，其在所述导电层和/或所述各向异性导电结构体 上还包括感光性树脂层。(12)根据(10)或(11)所述的导电构件，其中所述导电层具有布线电路图案。(13)用于半导体测试用探针卡中的电路板，所述电路板包括根据(12)所述的导 电构件。(14)制造用于半导体测试用探针卡中的电路板的方法，其中将根据(12)所述的 导电构件的除电极和/或布线部以外的导电层移除，以获得用于半导体测试用探针卡中的 电路板。(15)根据(14)所述的制造用于半导体测试用探针卡中的电路板的方法，其中通 过使用光刻法蚀刻移除或者通过激光烧蚀热移除所述导电层。(16)根据(10)至(12)中的任何一项所述的导电构件，其中，所述由导电材料制 成的导电通路以1 X IO6-IOOO X IO6个通路/ μ m2并且更优选3 X 106-300 X IO6个通路/ μ m2
密度的相互绝缘的状态，延伸贯穿绝缘基底。如随后将描述，本发明能够提供这样一种探针卡所述探针卡即使在老化测试中 暴露于高温后，也具有在测试用电极和被测试电极之间的连接的良好稳定性，并且即使在 重复使用探针卡后，也对于在测试用电极和导电通路之间或者在导电部和探针接触针或者 被测试电极之间的接触位置的偏移较不敏感。甚至在已经达到还要更高集成水平的今天，通过适当地调整微孔的周期(导电通 路的间距)和导电通路的密度，本发明可以提供与电子元件比如半导体器件完全相适合的 探针卡。另外，甚至在其中各向异性导电构件与探针接触针组合使用的情况下，它们之间 的接触是更方便的，并且如果它们彼此接触，则不容易发生位置偏移，并且没有必要将它们 接在一起。因此，可以根据被测试物体的类型和被测试电极的尺寸适当地改变探针接触针， 并且本发明的探针卡因此是非常有用的。此外，使用根据本发明的探针卡的测试方法包括在测试被测试物体的电学性质之 前，将与被测试电极接触的部分(导电通路的突出部，电接点)与碱性水溶液或酸性水溶液 接触，并因此使得附着于所述接触部的物质或者氧化物膜能够被移除以实现稳定的测试。另一方面，在本发明的导电构件中，使所述各向异性导电结构体电连接到由导电 材料制成的导电层，因此可以通过使用可商购的激光标识器将所述导电层适当地形成图 案。另外，所述各向异性导电结构体的绝缘材料处于阳极氧化膜的形式，因此导热性和散热效率是高的。所述导电构件也具有各向异性的导电性，因此没有必要通过在两个表面上都 形成图案来形成贯通孔。也可以以多层的形式制备本发明的导电构件。在本发明的另一方面，所述导电构件可以用作电气电路板，因为所述导电层具有 布线电路图案。另外，所述各向异性导电结构体的绝缘材料处于阳极氧化膜的形式，因此导 热性和散热效率是高的。所述导电构件也具有各向异性的导电性，因此没有必要通过在两 个表面上都形成图案来形成贯通孔。也可以以多层的形式制备所述导电构件。根据还另一个实施方案的其中在导电层上进一步形成感光性树脂层的导电构件， 可以通过使用简单的曝光/显影处理，容易地图案化成任意的布线层。附图简述[

图1]图1是显示本发明的一个优选实施方案中的探针卡的示意性构造的横截面 视图。[图2]图2显示各向异性导电构件的一个优选实施方案的简化图。[图3]图3图示用于计算微孔的有序度的方法。[图4]图4是显示本发明的探针卡的一个优选实施方案中电接点的示意性排列的 横截面视图。[图5]图5是显示本发明的探针卡的另一个优选实施方案中电接点的示意性排列 的横截面视图。[图6]图6显示用于图示制造各向异性导电构件的方法中的示例性的阳极氧化处 理步骤的示意性端视图。[图7]图7显示用于图示制造各向异性导电构件的方法中的示例性的金属填充步 骤的示意性端视图。[图8]图8示意性地显示通过热压将各向异性导电构件接合到测试用电路板的方 法的一个优选实施方案。[图9]图9是显示本发明的一个优选实施方案中的探针测试器的示意性构造的示 意图。[图10]图IOA至IOC是各自图示本发明的导电构件的结构的示意性端视图。[图11]图IlA至IlC是各自图示本发明的导电构件的结构的示意性端视图。[图12]图12A至12D是各自图示本发明的导电构件的结构的示意性端视图。[图13]图13A至13D是各自图示本发明的导电构件的结构的示意性端视图。[图14]图14A是显示引线电极的图案的视图。图14B是使用本发明的导电构件 作为电路板的探针卡的示意图。[图15]图15A和15B是各自显示使用本发明的导电构件作为电路板的探针卡的
示意图。[图16]图16是图示导电构件的导电通路的密度的视图。[图17]图17是图示用于实施例和比较例中的探针卡的测试用电极、各向异性导 电构件和探针接触针是如何彼此接触(接合)的示意性横截面视图。[符号说明]1探针卡2被测试物体
3被测试电极4测试用电极5测试用电路板6各向异性导电构件(结构体)7绝缘基底8导电通路9 支架10a，IOb 突出部11基底内的导电部12绝缘基底的厚度13相邻导电通路之间的宽度14导电通路的直径15相邻导电通路之间的中心到中心的距离(间距)16探针接触针17 近端18 远端19固定支架20固定构件21树脂材料22隆起状接点23 近端24 远端32铝基板34a，34b，34c，34d 阳极氧化膜36a，36b，36c，36d 微孔38a，38b，38c，38d 隔离层40绝缘基底41各向异性导电构件(各向异性导电结构体)的前体42各向异性导电构件45，45a，45b 压头51微孔单位格子52导电电极部60探针测试器61探针卡62 接口环63测试器头70各向异性导电结构体71导电通路72阳极氧化膜
73导电层 73a基础层 73b电镀层74导电粘合剂75导电隆起76保护层77感光性树脂层80导电构件81信号输出线82信号输出部83，84 接点85，86，87，88信号输出电极89布线电路90，91图案化的导电层92导电粘合剂93碳纤维电极94由导电弹性材料制成的接点95接点连接部101，102，104，105，107，108 微孔103，106，109 圆本发明的最佳实施方式对根据本发明的第一方面的探针卡(以下简称为"本发明的探针卡")在以下进 行详述。本发明的探针卡是与被测试物体的被测试电极接触以测试被测试物体的电学性 质的探针卡，所述探针卡包括测试用电路板，所述测试用电路板具有形成的测试用电极以便对应于被测试电 极；和各向异性导电构件，所述各向异性导电构件将被测试电极与测试用电极电连接，其中，使所述测试用电极形成为使得至少所述测试用电极的端部从所述测试用电 路板的表面突出，并且其中所述各向异性导电构件是具有绝缘基底和多个由导电材料制成的导电通路 的构件，所述导电通路彼此绝缘，并且在所述绝缘基底的厚度方向延伸贯穿所述绝缘基底， 每个所述导电通路的一端从所述绝缘基底的一侧突出，并且每个所述导电通路的另一端从 所述绝缘基底的另一侧突出，并且其中所述绝缘基底是由其中具有微孔的阳极氧化铝膜组成的结构体。接下来，参考图1至5对本发明的探针卡进行描述。图1是显示本发明的一个优选实施方案中的探针卡的示意性构造的横截面视图。如图1所示，本发明的探针卡1是一种包括下列各项的探针卡测试用电路板5， 在所述测试用电路板5中形成测试用电极4以对应于被测试电极3 ；以及各向异性导电构 件6，所述各向异性导电构件6将所述被测试电极3与测试用电极4电连接，为的是通过使 所述测试用电极4与被测试物体2的被测试电极3接触来测试所述被测试物体2的电学性
10质。如图1所示，在本发明的探针卡1中的各向异性导电构件6是具有绝缘基底7和 由导电材料制成的多个导电通路8的构件，所述导电材料制成的导电通路8彼此绝缘，并且 在所述绝缘基底7的厚度方向延伸贯穿所述绝缘基底7，每个所述导电通路8的一端从所述 绝缘基底7的一侧突出，并且每个所述导电通路8的另一端从所述绝缘基底7的另一侧突 出。对测试用电路板5和各向异性导电构件6在以下进行详细的描述。[测试用电路板]测试用电路板是一种具有形成的测试用电极以便对应于被测试物体的被测试电 极的电路板。测试用电路板是一种被称为〃性能板(performance board)“的电路板，并且可 以如传统已知的探针卡中那样使用印刷电路板。在本发明中，对所述测试用电路板没有特别的限制，但是具有 2. 5X 10_6-10X KT6IT1的热膨胀系数的材料时优选的。可以优选使用的具体的实例包括硅 基板(具有2. 6 X ΙΟ-”· 5 X ΙΟΙ-1的热膨胀系数)、氧化铝陶瓷基板(具有7. 5 X KT6IT1的 热膨胀系数)和碳化硅(陶瓷)基板(具有4. OX KT6IT1的热膨胀系数)。凭借在上述范围内的热膨胀系数，即使在重复使用后，在测试用电极和导电部之 间的接触位置的偏移也较不易于发生，并且作为结果，即使在老化测试中暴露于高温后，在 测试用电极和被测试电极之间的连接的稳定性也是提高的。重复使用后，在导电部和探针 接触针或者被测试电极之间的接触位置的偏移也较不易于发生。在高温具有优异的耐热性和抗翘曲性(warping resistance)的氧化铝基板和陶 瓷基板是特别优选的。在本发明中，如图1所示，使测试用电极以这样的方式形成至少测试用电极的端 部从测试用电路板的表面突出。如将结合在以下提及的本发明的探针卡制造方法所描述的，通过使测试用电极从 测试用电路板的表面突出，使得被测试物体的被测试电极和各向异性导电构件的导电通路 之间的热熔融接合变得更便利。不对使测试用电极突出的方法进行特别的限制，并且如下所述可以使用已知方法 使测试用电极突出。更具体地，如在〃制造印刷电路板的入门〃(〃 Introduction to Manufacture of Printed Circuit Board")(第8版，The Nikkan Kogyo Shinbun，Ltd. ，2004，151-157 页)中所述，可以通过例如，其中将包铜的层压体(JIS)曝光、显影并蚀刻以使部分铜(Cu) 布线保留作为突出电极(突出部)的方法来形成测试用电极。优选利用无电镀用镍将突出 电极覆盖，然后用金将它们的最外表面覆盖以抑制自然氧化。如在这篇文献中158-166页描述的方法也适合使用，在所述方法中提供焊料保护 层以通过焊接形成突出部。在此方法中，焊料的形状取决于其在熔融态时的表面张力并且 近似为半球形。因此突出部的高度与电极图案尺寸成比例并且通常为1/8_1/2(半球)电 极图案尺寸。另外，就改善压力接合性质而言，其中在由包铜的层压体制成的印刷电路板的铜 电极部分使用金(Au)形成突出部的实施方案是优选的。
11
可以通过例如，其中使用可商购的金布线用墨(例如，可获自Harima Chemicals, Inc.的微细布线用金属膏料(micro-wiring metallic paste)NPG-J)通过喷墨法形成图 案的方法，或者其它已知形成方法(见，例如，JP 2-90622A，JP 2_98139A，JP 5-175200A和 JP 2004-289135A)形成金突出部。就在被测试物体的被测试电极和各向异性导电构件的导电通路之间易于连接而 言，可以通过这样的方法形成的突出部优选具有士30 μ m以下、更优选士 10 μ m以下并且还 更优选士Iym以下的高度公差。在本发明中，测试用电路板优选形成近似圆盘形，并且其外周优选被支架(以图1 中参考符号9表示)支持。根据本发明包括这样的测试用电路板的探针卡优选用于测试由具有 2.5Χ10-6-10Χ10-6Γ1的热膨胀系数的材料制成的物体。更具体地，可以有利地使用具有 2. 6Χ ΙΟ—6-〗.5 X ΙΟ—Κ—1的热膨胀系数的硅基板。[各向异性导电构件]图2显示各向异性导电构件的一个优选实施方案的简化图；图2Α是平面图，并且 图2Β是沿图2Α的线IB-IB所取的横截面图。各向异性导电构件6包括绝缘基底7和多个由导电材料制成的导电通路8。导电通路8以相互绝缘的状态延伸贯穿绝缘基底7，并且导电通路8在轴向上的长 度等于或大于绝缘基底7在厚度方向Ζ(Ζ1或Ζ2)上的长度(厚度)。每个导电通路8形成有从绝缘基底7的一个表面突出的一端和从绝缘基底7的另 一个表面突出的另一端。换言之，每个导电通路8的两端都具有分别从绝缘基底7的主表 面7a和7b突出的突出部IOa和10b。另外，优选使每个导电通路8形成为使得至少在绝缘基底7内的部分(以下也称 为"基底内的导电部11")基本上平行(图2中的平行线)于绝缘基底7的厚度方向Z (Zl 或Z2)。更具体地，每个导电通路的中心线长度相对于绝缘基底的厚度的比例(长度/厚 度)优选为1. 0-1. 2并且更优选1. 0-1. 05。接下来，对绝缘基底和导电通路的材料和尺寸以及它们的形成方法进行描述。〈绝缘基底〉制成各向异性导电构件的绝缘基底是由其中具有微孔的阳极氧化铝膜组成的结 构体。通过使用这样的结构体，即使在老化测试中暴露于高温后，在测试用电极和被测 试电极之间的连接的稳定性也是提高的，并且即使在重复使用后，在测试用电极和导电部 或在导电部和探针接触针或被测试电极之间的接触位置的偏移也较不易发生。这大概是因为绝缘基底主要由无机材料氧化铝(热膨胀系数4. 5X KT6IT1)组成， 因此耐热性是优异的并且它的热膨胀系数接近于用于普通测试用电路板的材料(例如，陶 瓷)的热膨胀系数。在本发明中，微孔具有优选至少40 %、更优选至少70 %并且还更优选至少80 %的 如以式⑴定义的有序度。在上述范围内的有序度更可靠地确保相对于射频信号特别是IOOkHz以上的射频 信号在绝缘基底平面方向的绝缘性质。
有序度(％)=b/ax loo ⑴在式(i)中，A表示在测量区域中的微孔的总数，并且B表示在测量区域中的如下 特定微孔的数目以所述特定微孔的重心为圆心绘制圆且使得所述圆具有与另一个微孔的 边缘相内切的最小半径时，所述圆包括除了所述特定微孔以外的六个微孔的重心。图3图示了用于计算微孔的有序度的方法。以下结合图3对上式⑴进行了更充 分的解释。在图3A中所示的第一微孔101的情况下，在绘制圆103使得该圆的圆心位于第一 微孔101的重心且使得所述圆具有与另一个微孔(记为第二微孔102)的边缘相内切的最 小半径时，所述圆103内部包括除了所述第一微孔101以外的六个微孔的重心。因此，B中 包括第一微孔101。在图3B所示的另一个第一微孔104的情况下，当在绘制圆106使得该圆的圆心位 于第一微孔104的重心且使得所述圆具有与另一个微孔(记为第二微孔105)的边缘相内 切的最小半径时，所述圆106内部包括除了所述第一微孔104以外的5个微孔的重心。因 此，B中不包括第一微孔104。在图3B所示的第一微孔107的情况下，当在绘制圆109使得该圆的圆心位于第一 微孔107的重心且使得所述圆具有与另一个微孔(记为第二微孔108)的边缘相内切的最 小半径时，所述圆109内部包括除了所述第一微孔107以外的7个微孔的重心。因此，B中 不包括第一微孔107。微孔优选具有0. 1-0. 6 μ m、更优选0. 2-0. 6 μ m并且还更优选0. 4-0. 6 μ m的周期。当周期在上述范围内时，易于达到随后描述的每个导电通路的直径和导电通路之 间宽度(绝缘隔离厚度)之间的平衡以提高连接可靠性，并且因此获得的各向异性导电构 件在传递IOOkHz以上的射频信号方面(射频性质)是特别优异的，并且甚至在已经达到还 要更高集成水平的今天，也与电子元件比如半导体器件完全相适合。所述周期是指在相邻微孔之间的中心到中心的距离。另外，从随后描述的导电通路是具有直管结构的导电通路的观点来看，优选微孔 不具有分支的结构。换言之，在阳极氧化膜一个表面上每单位面积的微孔的数量X相对 于在所述阳极氧化膜的另一个表面上每单位面积的微孔的数量Y的比例(χ/γ)优选为 0. 90-1. 10。比例X/Y更优选为0. 95-1. 05，并且最优选0. 98-1. 02。另外，与制成传统已知的各向异性导电膜(例如，热塑性弹性体)的绝缘基底相 同，用作阳极氧化铝膜的材料的氧化铝具有约1014Ω · cm的电阻率。在本发明中，绝缘基底优选具有1-1000 μ m、更优选5_500 μ m并且还更优选 10-300μπι的厚度(如图2Β中参考符号12所示)。在绝缘基底厚度在前述范围内时，该绝 缘基底可以易于处理。在本发明中，在绝缘基底中相邻导电通路之间的宽度(图2Β中以参考符号13表 示的部分)优选为至少IOnm并且更优选20-400nm。当绝缘基底的相邻导电通路之间的宽 度在前述范围内时，该绝缘基底充分地起到绝缘隔离的作用。在本发明中，绝缘基底可以通过例如将铝基板阳极氧化并且将通过阳极氧化形成 的微孔贯通制备。将结合随后描述的各向异性导电构件制造方法对阳极氧化处理步骤和贯通处理步骤进行详述。〈导电通路〉构成各向异性导电构件的导电通路是由导电材料制成的。并不对导电材料进行特别的限制，只要所使用的材料具有不超过103Ω · cm的电 阻率。示例性的可以优选使用的导电材料的例子包括金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镁 (Mg)、镍(Ni)、钨(W)、钴(Co)、铑(Rh)、铟掺杂的氧化锡(ITO)、钼(Mo)、铁(Fe)、Pd(钯)、 铍(Be)和铼(Re)，以及主要由这些金属组成的合金。就导电率而言，选自铜、镍和金，或者主要由这些金属组成的合金的金属是优选 的。就成本而言，更优选的是将金用于仅形成从绝缘基底的两个表面突出的导电通路 的表面(以下也称为“端面”)。通过使用这样的导电构件，可以提供这样的探针卡所述探针卡即使在老化测试 中暴露于高温后，也具有在测试用电极和被测试电极之间的连接的良好稳定性，并且即使 在重复使用探针卡后，也对于在测试用电极和导电部之间或者在导电部和探针接触针或者 被测试电极之间的接触位置的偏移较不敏感，以及提供包括这样的探针卡的探针测试器。这大概是因为，与以上专利文件1和2中描述的导电部不同，可以在不考虑在垂直 方向压缩的条件下获得导电性，并因此降低了在重复使用后各向异性导电构件的压缩度。在本发明中，导电通路是柱状的并且具有优选5-500nm、更优选20-400nm、还更优 选260-380nm并且最优选300-350nm的直径(如图2B中参考符号14所示)。在导电通路 直径在上述范围内时，当RF电信号通过时可以获得充分的响应，并因此如此获得的探针卡 可以被更有利地使用。如上所述，每个导电通路的中心线长度相对于绝缘基底的厚度的比例(长度/厚 度)优选为1. 0-1. 2并且更优选1. 0-1. 05。在上述范围内的每个导电通路的中心线长度相 对于绝缘基底的厚度的比例使得能够将导电通路视为具有直管结构并且确保当电信号通 过时1对1的响应。因此，如此获得的探针卡可以被更有利地使用。在本发明中，当使导电通路的两端从绝缘基底的两个表面突出时，突出部(图2B 中，以参考符号IOa和IOb表示的部分，以下也称为“隆起”)具有优选10-500nm并且更优 选10-200nm的高度。在隆起高度在此范围内时，与电子元件上的电极(垫)的连接性改善。在本发明中，导电通路通过绝缘基底相互绝缘，并且密度优选为至少2X IO6个导 电通路/mm2、并且最优选至少3 X IO6个导电通路/mm2。在导电通路密度在上述范围内时， 甚至在已经达到还要更高集成水平的今天，如此获得的各向异性导电构件也与电子元件比 如半导体器件完全相适合。在本发明中，相邻导电通路之间的中心到中心的距离(图2中以参考符号15表 示的部分；以下也称为“间距”)优选为0. 1-0. 6 μ m、更优选0. 2-0.6μπι并且还更优选 0. 4-0. 6 μ m0在间距在上述范围内时，易于达到随后描述的导电通路的直径和导电通路之 间的宽度(绝缘隔离厚度)之间的平衡以提高连接可靠性，并且因此获得的各向异性导电 构件在传递IOOkHz以上的射频信号方面(射频性质)是特别优异的，并且甚至在已经达到 还要更高集成水平的今天，也与电子元件比如半导体器件完全相适合。在本发明中，导电通路可以通过将作为导电材料的金属填充在绝缘基底中的贯通
14微孔中形成。对金属填充处理步骤将结合随后描述的各向异性导电构件制造方法进行详述。如上所述，包括绝缘基底和导电通路的各向异性导电构件优选具有1-ΙΟΟΟμπι的 绝缘基底厚度和5-500nm的导电通路直径，因为在保持高绝缘性质的同时可以确认高密度 的电传导。[电接点]本发明的探针卡优选具有用于连接被测试电极与各向异性导电构件的电接点。〈探针接触针〉图4是显示本发明的探针卡的一个优选实施方案中电接点的示意性排列的横截 面视图。本发明的探针卡优选包括图4中所示的探针接触针16。与在导电通路中相同，不对探针接触针的材料进行特别的限制，只要所用材料具 有不高于103Ω · cm的电阻率即可。可以优选使用的材料的示例性实例包括金(Au)、银 (Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、镍(Ni)、钨(W)、钴(Co)、铑(Rh)、铟掺杂的氧化锡(ITO)、 钼(Mo)、铁尔6)、？(1(钯)、铍(Be)和铼(Re)，以及主要由这些金属组成的合金。在这些中，就当用作电接点时材料的硬度和高抗自然氧化性而言，选自镍、钨和 钴，或者主要由这些金属组成的合金的金属是优选的。在其中本发明中的探针接触针不是由选自镍、钨和钴或者主要由这些金属中的任 何一种组成的合金的金属制成的情况下，至少探针接触针的近端17优选由这些金属或它 们的合金制成。不对形成方法进行特别的限制，并且可以使用例如其中使用依赖于CVD或溅射的 真空装置的形成方法，或者借助于无电镀的形成方法。就改善探针接触针的表面硬度和耐磨性而言，可以对探针接触针进行已知的表面 硬化处理比如DLC涂布或使用钛(Ti)或氮化钛(TiN)的离子电镀。如图4中所示在其中探针卡1包括探针接触针16的情况下，设置每个探针接触针 16的近端17以便接触各向异性导电构件6的导电通路18，而设置每个探针接触针16的远 端18以便当将探针卡1压在晶片上形成的集成电路上时接触被测试电极3。因此被测试电极3和测试用电极4之间的电连接经由探针接触针16和各向异性 导电构件6的导电通路8而建立。用于固定探针接触针16的示例性方法包括用粘合剂将其固定在支撑环上的方法 (见，例如，JP 3-169853A)和其中通过MEMS或VLS技术加工Si晶片以制备探针接触针阵 列的方法(见，例如，JP 11-190748A)。通过提供这样的探针接触针，可以测试具有这样的表面形态的被测试物体的电学 性质与图1中所示的实施方案不同，被测试电极自晶片本体表面凹陷。在本发明中，就即使当晶片本体表面具有凹凸形状时也易于与每个被测试电极接 触而言，探针接触针优选为垂直弹簧类型。在本发明中，对探针接触针的形状没有特别的限制，但是探针接触针优选为针状 并且优选具有0. 2-200 μ m、更优选0. 8-100 μ m并且还更优选1_50 μ m的远端直径。在探针 接触针直径在上述范围内时，当电信号通过时可以获得充分的响应，并因此如此获得的探
另外，在本发明中，探针接触针优选具有在其近端的表面(此表面为与导电部接 触的表面，并且这也适用于以下说明)形成的凹坑以使得在导电部和探针接触针之间的 接触位置的偏移较不易发生。所述凹坑优选具有10-500nm的深度，并且凹坑可以通过 例如以下方法形成其中包括首先通过MEMS (微机电系统)(micro-electro-mechanical systems)在探针接触针的模具中在对应于探针接触针的近端的部分形成凹坑，并且通过电 成型形成探针接触针的方法；和包括通过激光烧蚀移除构成凹坑的部分的方法。从相同的观点来看，探针接触针的近端的表面优选具有0. 001-0. 5μπι的算术平 均粗糙度Ra、0. 01-0. 9 μ m的最大高度Rz和2_15的最大高度Rz相对于算术平均粗糙度Ra 的比例。如上所述柱状导电通路具有5-500的极小直径，并因此探针接触针被限定为当导 电部与探针接触针之间接触时，每个导电通路的一端(边缘)触及于探针接触针的近端的 表面上。本发明的探针接触针更优选包括用于固定探针接触针16的固定支架19，以如图4 中所示使得探针接触针16的两端(17，18)都从固定支架19的表面突出。固定支架优选由包括下列各项的材料制成树脂比如环氧树脂(具有18X KT6IT1 的热膨胀系数)、玻璃纤维增强环氧树脂(具有13XKr6-IexKT6Ir1的热膨胀系数)、 玻璃纤维增强酚树脂(具有i3xKr6-IexKr6IT1的热膨胀系数)、玻璃纤维增强聚酰 亚胺树脂(具有Isxiir6-Iexio-6K-1的热膨胀系数)和玻璃纤维增强双马来酰亚胺三 嗪树脂(具有i3xKr6-Iexiir6Ir1的热膨胀系数)；和包括氧化铝的陶瓷材料(具有 4. 5X 10_6-7X IO-6IT1的热膨胀系数)、氧化铍(具有7X ICT6-SX IO-6K-1的热膨胀系数)、碳 化硅(具有4. OX KT6IT1的热膨胀系数)、氮化铝(具有4. 5 X KT6IT1的热膨胀系数)和氮 化硼(具有3 X KT6IT1的热膨胀系数)。在这些中，具有2. 5 X 10_6-10 X KT6IT1的热膨胀系数的材料是优选使用的。更具体 地，碳化硅是优选的，因为即使在重复使用后在测试用电极和导电部之间的接触位置的偏 移也较不易发生。 在本发明的探针卡中，进一步优选的是固定支架19也起将各向异性导电构件6固 定到测试用电路板5的作用。例如，如图4中所示，为了用由金属材料比如不锈钢制成的螺 丝固定各向异性导电构件6而配置的固定构件20优选用于将各向异性导电构件6固定到 测试用电路板5。另外，在本发明的探针卡中，优选用树脂材料21覆盖固定支架19的表面(各向异 性导电构件6侧的表面)。所使用的树脂材料优选为耐热材料并且其优选的实例包括弹性橡胶(氟FKM、硅 橡胶和丙烯酸类橡胶)和热塑性聚酯弹性体。商品比如薄膜硅片(可获自IPROS CORPORATION的S μ -50-50 ；耐热温度 2000C )、热塑性聚酯弹性体(可获自Toyobo Co.，Ltd.的PELPRENE (注册商标)类型C ； 耐热温度175°C )和底层填料树脂(可获自TreeBond Co.，Ltd.的2274B ；热膨胀系数 T^XlO-6K-1)可以用于树脂材料。用树脂材料将固定支架19覆盖至这样的厚度，该厚度优选基本上与探针接触针
1616的近端17和固定支架19的表面之间的距离相同，并且更优选lym-10mm。通过使用这样的树脂材料，当使固定支架与各向异性导电构件接触时压力被分 散，由此可以防止由于过紧导致的超负荷而发生的各向异性导电构件的破裂。可以防止由 于在老化测试过程中各向异性导电构件和固定支架之间的接触位置的偏移而失去在所述 各向异性导电构件和固定支架之间的平行。在本发明中，在提供这样的探针接触针的情况下，易于使导电通路与探针接触针 接触，并且不易发生位置偏移，并因此没有必要将它们连接在一起。也可以根据被测试物体 的类型和被测试电极的尺寸适当地改变探针接触针。<隆起状接点>图5是显示本发明的探针卡的另一个优选实施方案中电接点的示意性排列的横 截面视图。本发明的探针卡包括如图5中所示的隆起状接点22。与导电通路相同，不对隆起状接点的材料进行特别的限制，只要所用的材料具有 不高于103Ω 的电阻率即可。可以优选使用的材料的示例性实例包括金(Au)、银(Ag)、 铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、镍(Ni)、钨(W)、钴(Co)、铑(Rh)、铟掺杂的氧化锡(ITO)、钼(Mo)、 铁尔6)、？(1(钯)、铍(Be)和铼(Re)，以及主要由这些金属组成的合金。在这些中，就当材料被用作电接点时的硬度以及高抗自然氧化性而言，选自镍、钨 和钴或者主要由这些金属组成的合金的金属是优选的。在其中如图5中所示提供隆起状接点22的情况下，提供每个隆起状接点22的近 端23以便接触各向异性导电构件6的导电通路8，而提供其远端24以便当将探针卡1压到 在晶片上形成的集成电路上时接触被测试电极3。因此被测试电极3和测试用电极4之间的电连接经由隆起状接点22和各向异性 导电构件6的导电通路8而建立。通过提供这样的隆起状接点，可以测试具有这样的表面形态的物体的电学性质 与图1中所示的实施方案不同，被测试电极自晶片本体表面凹陷。在本发明中，通过包括以下的方法，可以使隆起状接点(导电部)形成于对应于各 向异性导电构件的导电通路和被测试物体的被测试电极的位置在各向异性导电构件的背 面(图2中的7b和IOb侧表面上)上通过如无电镀、气相沉积或溅射这样的方法形成金属 层(例如，铜层)，并且通过如例如JP 4-126307A中所述的光刻蚀或激光曝光形成图案。在此方法中，接点的高度基本上等于在表面上形成的金属层的厚度，并且可以通 过控制金属层的厚度来设定为任意的值。此方法优选在随后所描述的金属填充步骤或表面平面化处理之后。在本发明中，隆起状接点也可以在随后所描述的突出部形成步骤中通过修剪 (trimming)或电沉积形成。就改善隆起状接点的表面硬度和耐磨性而言，可以对隆起状接点进行已知的表面 硬化处理，比如DLC涂布或使用钛(Ti)或氮化钛(TiN)的离子镀。在本发明中，对隆起状接点的形状没有特别的限制，但是隆起状接点优选为柱状 或半球形的，并且优选具有0. 05-200 μ m、更优选0. 1-100 μ m并且还更优选1_50 μ m的直 径。隆起状接点优选具有0. 05-50 μ m、更优选0. 1-20 μ m并且还更优选1_5 μ m的高度。另外隆起状接点的尺寸优选为电极尺寸的约1/500-约1/2。当隆起状接点的直径、高度和尺寸落入上述范围内时，当电信号通过时可以获得 充分的响应，并因此可以更有利地使用如此获得的探针卡。对于制造包括上述测试用电路板和各向异性导电构件的本发明的探针卡的方法 在以下进行详述。首先对制造各向异性导电构件的方法(以下也简称为"各向异性导电构件制造 方法")进行详述。不对各向异性导电构件制造方法进行特别的限制，但是有利地使用这样的一种方 法，该方法包括阳极氧化处理步骤，其中对铝基板进行阳极氧化；贯通处理步骤，其中在阳极氧化处理步骤后将通过阳极氧化形成的微孔贯通以获 得绝缘基底；金属填充步骤，其中将作为导电材料的金属填充到贯通处理步骤后所得的绝缘基 底的贯通微孔中以形成导电通路；和突出部形成步骤，所述突出部形成步骤在金属填充步骤之后，并且其中使形成的 导电通路的端部从绝缘基底的表面突出以获得各向异性导电构件。接下来，对可能在各向异性导电构件制造方法中使用的铝基板，和在铝基板上进 行的每个处理步骤进行详述。[铝基板]对可能在各向异性导电构件制造方法中使用的铝基板没有进行任何具体的限制。 示例性实例包括纯铝板；主要由铝组成且含有痕量的其它元素的合金板；由其上已经气 相沉积了高纯度铝的低纯度铝(例如，回收材料)制成的基板；其表面通过例如气相沉积或 溅射的方法而覆盖有高纯度铝的基板，如硅晶片，石英或玻璃；和其上已经层压有铝的树脂基板。在本发明的铝基板中，其上有通过下述的阳极氧化处理步骤形成的阳极氧化膜的 表面具有优选至少99. 5重量％，更优选至少99. 9重量％，并且还更优选至少99. 99重量％ 的铝纯度。处于以上限定范围内的铝纯度时，微孔的排列是良好有序的。在本发明中，优选对其上将进行随后所述的阳极氧化处理步骤的铝基板表面预先 进行脱脂处理和镜样精整处理。<热处理>热处理优选在200-350°C的温度进行约30秒-约2分钟的时间。这样的热处理提 高了通过随后所述的阳极氧化处理步骤形成的微孔排列的有序性。在热处理之后，优选迅速冷却铝基板。冷却的方法由包括直接将铝基板浸渍到水 等中的方法所示例。<脱脂处理>脱脂处理是用适宜的物质如酸，碱或有机溶剂进行的，从而溶解和移除粘附在铝 基板表面的有机物质，包括灰尘，油脂和树脂，从而防止在每一随后处理中出现归因于有机 物的缺陷。脱脂处理的示例性实例包括在环境温度下，使有机溶剂例如醇(例如，甲醇)，酮(例如，甲基乙基酮)，石油醚或挥发性油与铝基板表面接触的方法(有机溶剂法)；在 从环境温度至80°C的温度，使含有表面活性剂例如皂或中性洗涤剂的液体与铝基板表面接 触，此后用水漂洗该表面的方法(表面活性剂法)；在从环境温度至70°C的温度，使浓度为 10-200g/L的硫酸水溶液与铝基板表面接触30-80秒的时间，此后用水漂洗该表面的方法； 在环境温度，使浓度为5-20g/L的氢氧化钠水溶液与铝基板表面接触约30秒，同时通过在 l-10A/dm2的电流密度下，使直流电通过作为阴极的铝基板表面，进行电解，此后使该表面 与浓度为100-500g/L的硝酸水溶液接触从而中和的方法；在环境温度，使各种已知的阳极 氧化电解溶液中的任一种与铝基板表面接触，同时通过使l-10A/dm2的电流密度下的直流 电通过作为阴极的铝基板表面或者通过使交流电通过作为阴极的铝基板表面，进行电解的 方法；在40-50°C，使浓度为10-200g/L的碱性水溶液与铝基板表面接触15-60秒，此后使 浓度为100-500g/L的硝酸水溶液与该表面接触从而中和的方法；在环境温度至50°C的温 度，使通过将表面活性剂，水等混合进油如瓦斯油或煤油中制备的乳液与铝基板表面接触， 此后用水漂洗该表面的方法(乳化脱脂法)；以及在环境温度至50°C的温度，使例如碳酸 钠，磷酸盐和表面活性剂的混合溶液与铝基板表面接触30-180秒，随后用水漂洗该表面的 方法(磷酸盐法)。在这些中，从将油脂从铝表面移除而基本上不引起铝溶解的观点讲，优选的是有 机溶剂法，表面活性剂法，乳化脱脂法和磷酸盐法。可以将已知的脱脂剂用于脱脂处理。例如，可以使用各种商购脱脂剂的任一种，通 过规定的方法进行脱脂处理。<镜样精整处理>_进行镜样精整处理是为了消除铝基板的表面粗糙，并且改善使用例如电沉积的粒 子_形成处理的均勻性和再现性。示例性的铝基板的表面粗糙包括在轧制需要轧制步骤用 于其制备的铝基板时形成的轧制条纹。在本发明中，对镜样精整处理没有任何具体的限制，并且可以使用本领域中已知 的任何适宜方法来进行。适宜方法的实例包括机械抛光，化学抛光和电解抛光。适宜的机械抛光方法的示例性实例包括采用各种商业砂布的抛光，以及将各种商 业磨料(例如，金刚石，氧化铝)的使用与磨光相组合的方法。更具体地，适当地示例了这 样的方法在随着时间的过去，将使用的磨料从含有更粗大粒子的磨料改变为含有更细小 粒子的磨料的同时，用磨料进行的方法。在此情况下，使用的最终磨料优选为磨料粒度为 1500的磨料。这样，可以实现至少50%的光泽度(在轧制铝的情况下，在轧制方向和横向 上都至少50% )0化学抛光方法的实例包括在 Aluminum Handbook (Japan Aluminum Association, 2001)的第6版164-165页中提及的各种方法。优选的实例包括磷酸/硝酸法，Alupol I法，Alupol V法，Alcoa R5法， H3PO4-CH3COOH-Cu法和H3P04-HN03_CH3C00H法。在这些中，特别优选的是磷酸/硝酸法， H3po4-ch3COOH-Cu 法和 h3p04-hn03_ch3c00h 法。通过化学抛光，可以实现至少70%的光泽度(在轧制铝的情况下，在轧制方向和 横向上都至少70%)。电解抛光方法的实例包括在 Aluminum Handbook (Japan Aluminum Association,2001)的第6版164-165页中提及的各种方法；在US 2，708，655中描述的方法；以及在 Jitsumu Hyomen Gijutsu(Practice of Surface Technology),33 卷，第 3 期，32-38 页 (1986)中描述的方法。通过电解抛光，可以实现至少70%的光泽度(在轧制铝的情况下，在轧制方向和 横向上都至少70%)。这些方法可以适宜地组合并且使用。在一个可以优选使用的示例性的方法中，通 过随着时间的过去，将磨料从含有更粗大粒子的磨料改变为含有更细小粒子的磨料，进行 机械抛光，其后电解抛光。镜样精整处理使得能够得到例如平均表面粗糙度Ra为0. 1 μ m以下，并且光泽度 至少为50 %的表面。该平均表面粗糙度Ra优选为0. 03 μ m以下，并且更优选为0. 02 μ m以 下。该光泽度优选至少为70%，并且更优选至少为80%。光泽度是可以根据JIS Z8741_1997(方法3 60°镜面光泽)在垂直于轧制方向 的方向上测定的镜面反射度。具体地，测量是当镜面反射度为70%以下时，以60°的入射/ 反射角；以及当镜面反射度超过70%时，以20°的入射/反射角，使用可变-角光泽计(例 如，VG-1D，由 Nippon Denshoku Industries Co. ，Ltd.制造)进行的。[阳极氧化处理步骤]阳极氧化处理步骤是用于阳极氧化铝基板以在铝基板表面上形成带有微孔的氧 化物膜的步骤。可以将传统已知的方法用于各向异性导电膜制造方法中的阳极氧化处理，但是优 选地使用将在以下所述的自排序法或恒电压处理，因为绝缘基底优选包含获自铝基板的阳 极氧化膜，所述阳极氧化膜具有排列的微孔以具有至少40%的由式⑴定义的有序度。自排序法是这样一种方法，所述方法通过利用微孔在阳极氧化膜中的规则排列本 性以及消除可能妨碍有序排列的因素，以提高有序性。具体地，在适于所述类型的电解溶液 的电压下并且在低速度下，在延长的期间(例如，几小时至超过10小时)内在高纯度铝上 形成阳极氧化膜。在此方法中，因为微孔尺寸(孔尺寸)取决于电压，因此在一定程度上可以通过控 制电压来得到需要的孔尺寸。为了通过自排序法形成微孔，应该至少进行随后描述的阳极氧化处理(A)。然而， 优选通过以下方法进行微孔的形成其中随后所述的阳极氧化处理(A)，膜移除处理(B)和 再次阳极氧化处理(C)是以此顺序进行的方法(自排序法I)，或者其中随后所述的阳极氧 化处理(D)，氧化物膜溶解处理(E)是以此顺序进行至少一次的方法(自排序法II)。接下来，对优选实施方案中的自排序法I和自排序法II中各自的处理进行详述。[自排序法I]〈阳极氧化处理(A)>阳极氧化处理㈧中电解液的平均流速优选为0.5-20. Om/分钟，更优选为 1. 0-15. Om/分钟，并且还更优选为2. 0-10. Om/分钟。通过在以上流速下进行阳极氧化处理 (A)可以实现均勻性和高有序性。对在上述条件下使电解溶液流动的方法没有进行任何具体的限制。例如，可以 采用包括使用普通搅拌装置例如搅拌器的方法。特别希望使用能够以数字显示模式控制搅拌速度的搅拌器，因为其可以调节平均流速。这样的搅拌装置的实例有磁力搅拌器 HS-50D (由 As One Corporation 制造)。阳极氧化处理(A)可以通过例如这样的方法来进行，其中在酸浓度为1-10重量％ 的溶液中，使电流通过作为阳极的铝基板。在阳极氧化处理(A)中使用的溶液优选为酸溶液。更优选盐酸、硫酸、磷酸、铬酸、 草酸、氨基磺酸(R · NH · SO3H或R2NSO3H)、苯磺酸、氨基磺酸(H2NSO3H)、乙醇酸、酒石酸、苹 果酸或柠檬酸的溶液。在这些中，特别优选硫酸、磷酸或草酸的溶液。这些酸可以单独或以 其两种或两种以上的组合使用。阳极氧化处理(A)的条件根据使用的电解溶液而变化，并且因而不能被严格地具 体化。然而，通常优选以下条件电解质浓度为0. 1-20重量％，溶液温度为-10-30°C，电流 密度为0. 01-20A/dm2，电压为3-500V，以及电解时间为0. 5-30小时。更优选的是，电解质 浓度为0. 5-15重量％，溶液温度为-5-25°C，电流密度为0. 05_15A/dm2，电压为5-250V，以 及电解时间为1-25小时。还更优选的是，电解质浓度为1-10重量％，溶液温度为0-20°C， 电流密度为0. l-10A/dm2，电压为10-200V，以及电解时间为2_20小时。阳极氧化处理㈧的处理时间为优选0. 5分钟-16小时，更优选1分钟-12小时， 还更优选2分钟-8小时。除了在恒定的电压下进行之外，阳极氧化处理(A)可以使用其中间歇或连续改变 电压的方法进行。在这样的情况下，优选逐渐地降低电压。以这种方式可以减小阳极氧化 膜的电阻，以使在阳极氧化膜中形成小微孔。结果，这种方法对于改善均勻性，特别在随后 通过电沉积处理进行密封时，是优选的。在本发明中，通过这样的阳极氧化处理(A)形成的阳极氧化膜的厚度优选为 1-1000 μ m,更优选为5-500 μ m,并且还更优选为10-300 μ m。在本发明中，通过这样的阳极氧化处理(A)形成的阳极氧化膜的平均微孔密度优 选为50-1，500个微孔/μπι2。微孔的表面覆盖率优选为20-50 %。微孔的表面覆盖率在本文中定义为微孔开口的总表面积对铝表面的表面积的比率。〈膜移除处理(B)>在膜移除处理(B)中，溶解并移除通过上述阳极氧化处理(A)在铝基板表面形成 的阳极氧化膜。在通过上述阳极氧化处理(A)在铝基板表面形成阳极氧化膜之后，可以立即进行 后面所述的贯通处理步骤。然而，优选的是在上述阳极氧化处理(A)之后，另外依次进行膜 移除处理(B)和后面所述的再次阳极氧化处理(C)，接着进行后面所述的贯通处理步骤。假设阳极氧化膜的有序性随着铝基板的接近而增加，所述铝基板的接近是通过使 用这种膜移除处理(B)移除在(A)中形成的阳极氧化膜而实现的，残留在铝基板的表面的 阳极氧化膜的下部出现在表面，从而提供有序排列的凹坑。因此，在膜移除处理(B)中，不 溶解铝；而仅溶解由氧化铝(铝的氧化物)制成的阳极氧化膜。氧化铝溶解溶液优选是含有选自下列物质中的至少一种物质的水溶液铬化合 物、硝酸、磷酸、锆化合物、钛化合物、锂盐、铈盐、镁盐、六氟硅酸钠、氟化锌、锰化合物、钼化合物、镁化合物、钡化合物和未化合的卤素。铬化合物的示例性实例包括三氧化二铬(III)和三氧化铬(VI)。锆化合物的实例包括氟化锆铵、氟化锆和氯化锆。钛化合物的实例包括氧化钛和硫化钛。锂盐的实例包括氟化锂和氯化锂。铈盐的实例包括氟化铈和氯化铈。镁盐的实例包括硫化镁。锰化合物的实例包括高锰酸钠和高锰酸钙。钼化合物的实例包括钼酸钠。镁化合物的实例包括五水合氟化镁。钡化合物的实例包括氧化钡、乙酸钡、碳酸钡、氯酸钡、氯化钡、氟化钡、碘化钡、乳 酸钡、草酸钡、高氯酸钡、硒酸钡、亚硒酸钡、硬脂酸钡、亚硫酸钡、钛酸钡、氢氧化钡、硝酸钡 及它们的水合物。在这些钡化合物中，优选氧化钡、乙酸钡和碳酸钡，并且特别优选氧化钡。未化合的卤素的实例包括氯、氟和溴。在以上中，氧化铝溶解溶液优选为含酸水溶液。酸的实例包括硫酸、磷酸、硝酸和 盐酸。也可以接受两种或两种以上酸的混合物。酸浓度优选至少0. 01mol/L,更优选至少0. 05mol/L,并且再更优选至少0. Imol/ L.尽管酸浓度没有具体的上限，通常，其浓度优选为不超过lOmol/L，并且更优选不超过 5mol/L。不必要高的浓度是不经济的，并且更高的酸浓度可能导致铝基板溶解。氧化铝溶解溶液的温度优选为不低于-10°C，更优选不低于_5°C，并且还更优选 不低于0°c。使用沸腾的氧化铝溶解溶液进行处理破坏或打乱有序化用的起点。因此，优选 在没有沸腾的情况下使用氧化铝溶解溶液。氧化铝溶解溶液溶解氧化铝而不溶解铝。本文中，氧化铝溶解溶液可以溶解非常 少量的铝，只要其不溶解显著量的铝。通过使其上形成有阳极氧化膜的铝基板与上述氧化铝溶解溶液接触，进行膜移除 处理(B)。接触方法的实例包括但不限于浸渍和喷淋。在这些中，优选浸渍。浸渍是一种将其上形成有阳极氧化膜的铝基板浸渍在氧化铝溶解溶液中的处理。 所想要的是在浸渍处理时进行搅拌以达到均勻的处理。浸渍处理的时间优选为至少10分钟，更优选至少1小时，还更优选至少3小时，并 且最优选至少5小时。<再次阳极氧化处理(C) >可以通过在上述膜移除处理(B)移除阳极氧化膜以在铝基板表面形成良好有序 化的凹坑后再次进行阳极氧化处理，形成具有有序度更高的微孔的阳极氧化膜。可以使用本领域内已知的方法进行再次阳极氧化处理(C)，尽管优选在与上述阳 极氧化处理(A)相同的条件下进行。可选择地，可以适宜使用的有在保持直流电压恒定的同时，重复地开关电流的方 法，或在间歇地改变直流电压的同时，重复地开关电流的方法。由于这些方法导致在阳极氧 化膜上形成小的微孔，所以它们优选用于改善均勻性，特别是在通过电沉积处理进行密封 时。
22
当再次阳极氧化处理(C)在低温下进行时，微孔的排列是良好有序的并且孔尺寸 是均勻的。另一方面，通过在相对高的温度下进行再次阳极氧化处理(C)，可以打乱微孔排列 或可以将孔径变化设置在规定的范围内。也可以通过处理时间控制孔尺寸的变化。在本发明中，通过这样的再次阳极氧化处理(C)形成的阳极氧化膜的厚度优选为 30-1，000 μ m,并且更优选为 50-500 μ m。在本发明中，通过这样的再次阳极氧化处理(C)形成的阳极氧化膜具有孔尺寸为 优选0. 01-0. 5 μ m并且更优选0. 02-0. 1 μ m的微孔。平均微孔密度优选为至少IO7个孔/mm2。在自排序法I中，可以使用例如物理法，粒子束法，嵌段共聚物法或抗蚀剂成图/ 曝光/蚀刻法取代上述的阳极氧化处理(A)和膜移除处理(B)，以形成凹坑，作为通过上述 的再次阳极氧化处理(C)形成微孔的起点。<物理法>示例性的物理法是使用压印的方法(其中将其上有突出部的板或辊压在铝基板 上以在基板上形成凹坑的转印法或压制成图(press patterning)法)。具体的实例是其 中将在其表面上有许多突出部的板压在铝表面上，因此形成凹坑的方法。例如，可以使用在 JP 10-121292A中描述的方法。另一个实例是其中将聚苯乙烯球密集地排列在铝表面，将SiO2气相沉积在球上， 随后将聚苯乙烯球移除并且使用气相沉积的SiO2作为掩模蚀刻基板，从而形成凹坑的方法。〈粒子束法〉在粒子束法中，通过用粒子束照射铝的表面形成凹坑。这种方法的优点是可以自 由控制凹坑的位置。粒子束的实例包括带电粒子束，聚焦离子束(FIB)，和电子束。可以使用的粒子束法的一个实例是JP 2001-105400A中描述的方法。<嵌段共聚物法>嵌段共聚物法包括在铝的表面形成嵌段共聚物层，通过加温退火在嵌段共聚物层 中形成海中岛(islands-in-the-sea)的结构体，随后移除岛的成分以形成凹坑。可以使用的嵌段共聚物法的一个实例是在JP 2003-129288A中描述的方法。<抗蚀剂成图/曝光/蚀刻法>在抗蚀剂成图/曝光/蚀刻法中，将铝板表面上的抗蚀剂用光刻法或电子束刻蚀 法曝光并显影，以形成抗蚀剂图案。然后将抗蚀剂蚀刻，形成完全贯通抗蚀剂到达铝表面的 凹坑。[自排序法II]<第一步阳极氧化处理(D)>可以将传统已知的电解溶液用于阳极氧化处理(D)中，但是通过在直流电和恒电 压的条件下，使用以下电解液进行阳极氧化处理可以相当大地提高孔排列的有序性，所述 电解液中由通式(ii)表示参数R满足160 < R彡200，优选170 < R彡190并且最特别地 175 < RS 185，通式(ii)中的A是施加电流时膜形成的速度而B是没有施加电流时膜溶解的速度，。R = A[nm/s]/(B[nm/s] X 施加的电压[V])··· (ii)如在上述的阳极氧化处理(A)中，在阳极氧化处理(D)中的电解溶液平均流速优 选为0. 5-20. Om/min,更优选为1. 0-15. Om/min,并且还更优选为2. 0-10. Om/min。通过以在 前述范围内的流速进行阳极氧化处理(D)，可以达到均勻以及高的有序度。如在上述的阳极氧化处理(A)中，对使电解溶液在上述条件下流动的方法没有进 行任何具体的限制。例如，可以采用包括使用普通搅拌装置例如搅拌器的方法。特别希望 使用能够以数字显示模式控制搅拌速度的搅拌器，因为其可以调节平均流速。这样的搅拌 器的实例有磁力搅拌器HS-50D(由As One Corporation制造)。阳极氧化处理溶液的粘度在25°C和Iatm优选为0. 0001-100. OPa · s并且更优选 0. 0005-80. OPa ·S。通过使用具有在前述范围内的粘度的电解溶液进行阳极氧化处理(D)， 可以达到均勻以及高的有序度。在阳极氧化处理(D)中使用的电解溶液可以是酸性溶液或碱性溶液，但是从改善 孔的圆形度方面讲，使用酸性电解溶液是有利的。更具体地，如在上述阳极氧化处理(A)中，更优选盐酸，硫酸，磷酸，铬酸，草酸， 乙醇酸，酒石酸，苹果酸，柠檬酸，氨基磺酸(R · NH · SO3H或R2NSO3H)，苯磺酸或氨基磺酸 (H2NSO3H)的溶液。在这些中，特别优选硫酸，磷酸或草酸的溶液。通过按所希望的调整由 通式(ii)表示的计算式中的参数，这些酸可以单独或以其两种或两种以上的组合使用。阳极氧化处理(D)的条件根据使用的电解溶液而变化，并且因而不能被严格地具 体化。然而，如在上述阳极氧化处理(A)中，通常优选以下条件电解质浓度为0.1-20重 量％，溶液温度为-10-30°C，电流密度为0. 01-20A/dm2，电压为3-500V，以及电解时间为 0. 5-30小时。更优选的是，电解质浓度为0. 5-15重量％，溶液温度为-5-25°C，电流密度为 0. 05-15A/dm2，电压为5-250V，以及电解时间为1_25小时。还更优选的是，电解质浓度为 1-10重量％，溶液温度为0-20°C，电流密度为0. l-10A/dm2,电压为10-200V，以及电解时间 为2-20小时。在本发明中，通过这样的阳极氧化处理(D)形成的阳极氧化膜的厚度优选为 0. 1-300 μ m,更优选为0. 5-150 μ m,并且还更优选为1-100 μ m。在本发明中，通过这样的阳极氧化处理(D)形成的阳极氧化膜的平均微孔密度优 选为50-1，500个微孔/μπι2。微孔的表面覆盖率优选为20-50 %。微孔的表面覆盖率在本文中定义为微孔开口的总表面积对铝表面的表面积的比率。如图6Α所示，作为阳极氧化处理⑶的结果，在铝基板32的表面形成了带有微孔 36a的阳极氧化膜34a。隔离层38a存在于阳极氧化膜44a的铝基板32侧上。<第二步氧化物膜溶解处理(E) >氧化物膜溶解处理(E)是用于扩大存在于通过上述的阳极氧化处理(D)形成的阳 极氧化膜中的微孔的直径的处理(孔尺寸扩大处理)。通过使经过上述的阳极氧化处理(D)的铝基板与酸或碱的水溶液接触，进行氧化 物膜溶解处理(E)。接触方法的实例包括但不限于浸渍和喷淋。在这些中，优选浸渍。
当使用酸的水溶液进行氧化物膜溶解处理(E)时，优选使用无机酸例如硫酸，磷 酸，硝酸或盐酸，或其混合物的水溶液。从其高安全度来讲特别优选使用不含铬酸的水溶 液。酸的水溶液的浓度优选为1-10重量％。酸的水溶液的温度优选为25-60°C。当使用碱的水溶液进行氧化物膜溶解处理(E)时，优选使用选自氢氧化钠，氢氧 化钾和氢氧化锂中的至少一种碱的水溶液。碱的水溶液的浓度优选为0. 1-5重量％。碱的 水溶液的温度优选为20-35°C。优选的溶液的具体的实例包括40°C的含50g/L的磷酸的水溶液，30°C的含0. 5g/L 的氢氧化钠的水溶液，和30°C的含0. 5g/L的氢氧化钾的水溶液。浸渍在酸的水溶液或碱的水溶液中的时间优选为8-120分钟，更优选为10-90分 钟并且还更优选为15-60分钟。在氧化物膜溶解处理(E)中，孔尺寸扩大的程度随阳极氧化处理(D)的条件变化， 但是处理前后的比例优选为1. 05-100，更优选为1. 1-75并且还更优选为1. 2_50。氧化物膜溶解处理(E)溶解如图6A所示的阳极氧化膜34a的表面和微孔36a的 内部(隔离层38a和多孔层)以获得具有如图6B所示的在铝基板32上的具有带微孔36b 的阳极氧化膜34b的铝构件。与图6A中相同，隔离层38b存在于阳极氧化膜34b的铝基板 32侧上。<第三步阳极氧化处理(D) >在自排序法II中，优选在上述的氧化物膜溶解处理(E)后再次进行上述的阳极氧 化处理⑶。通过再次进行阳极氧化处理(D)，图6B所示的铝基板32的氧化反应继续进行，以 获得如图6C中所示，具有在铝基板32上形成的阳极氧化膜34c的铝构件，所述阳极氧化 膜34c带有的微孔36c具有比微孔36b更大的深度。与图6A中相同，隔离层38c存在于阳 极氧化膜34c的铝基板32侧上。<第四步氧化物膜溶解处理(E) >在自排序法II中，优选在上述的阳极氧化处理(D)、氧化物膜溶解处理(E)和阳极 氧化处理(D)以此顺序进行后，进一步进行上述的氧化物膜溶解处理(E)。此处理使处理溶液能够进入微孔以溶解所有在第三步中通过阳极氧化处理(D) 形成的阳极氧化膜，由此在第三步中通过阳极氧化处理(D)形成的微孔可以具有扩大的直径。更具体地，再次进行的氧化物膜溶解处理(E)自图6C中所示的阳极氧化膜34c中 的拐点起溶解在表面侧上的微孔36c的内部，以获得具有如图6D所示的在铝基板32上带 有直管形微孔36d的阳极氧化膜34d的铝构件。与图6A中相同，隔离层38d存在于阳极氧 化膜34d的铝基板32侧上。孔尺寸扩大的程度随在第三步中进行的阳极氧化处理(D)的条件变化，但是处理 前后的比例优选为1. 05-100，更优选为1. 1-75并且还更优选为1. 2_50。自排序法II包括上述的阳极氧化处理(D)和氧化物膜溶解处理(E)的至少一个 循环。重复的数量越大，孔排列的有序度增加的越多。通过在氧化物膜溶解处理(E)中溶解所有通过之前的阳极氧化处理(D)形成的阳 极氧化膜，显著地改善了从膜表面侧所见的微孔的圆形度。因此，优选地重复此循环至少两次，更优选地至少三次并且还更优选地至少四次。在重复此循环至少两次的情况下，在氧化物膜溶解处理和阳极氧化处理的每个循 环中的条件可以是相同的或不同的。可选择地，可以以阳极氧化处理终止处理。[恒电压处理]在恒电压处理中，经延长的时期(例如，从几小时至超过10小时)以低速率形成 阳极氧化膜。在此处理方法中孔尺寸取决于电压，并因此从防止微孔分支的角度来讲，将电 压控制在恒定的水平是必要的。在阳极氧化处理中的电解溶液平均流速优选为0. 5-20. Om/min,更优选 1. 0-15. Om/min，并且还更优选2. 0-10. Om/min。通过以在前述范围内的流速进行阳极氧化 处理，可以达到均勻以及高的有序度。对使电解溶液在上述条件下流动的方法没有进行任何具体的限制。例如，可以 采用包括使用普通搅拌装置比如搅拌器的方法。特别希望使用其中能够以数字显示模式 控制搅拌速度的搅拌器，因为其能够调节平均流速。这样的搅拌器的实例有磁力搅拌器 HS-50D (由 As One Corporation 制造)。阳极氧化处理可以通过例如这样的方法来进行，其中在酸浓度为1-10重量％的 溶液中，使电流通过作为阳极的铝基板。在阳极氧化处理中使用的溶液优选为酸溶液。更优选硫酸，磷酸，铬酸，草酸，氨基 磺酸(R · NH · SO3H或R2NSO3H)，苯磺酸，氨基磺酸(H2NSO3H)，乙醇酸，酒石酸，苹果酸或柠檬 酸的溶液。在这些中，特别优选硫酸，磷酸，或草酸的溶液。这些酸可以单独或以其两种或 两种以上的组合使用。阳极氧化处理的条件根据使用的电解溶液而变化，并且因而不能被严格地具体 化。然而，通常优选以下条件电解质浓度为0. 1-20重量％，溶液温度为-10-30°C，电流密 度为0. 01-20A/dm2,电压为3-300V，以及电解时间为0. 5-50小时。更优选的是，电解质浓 度为0. 5-15重量％，溶液温度为-5-25°C，电流密度为0. 05_15A/dm2，电压为5-250V，以及 电解时间为1-25小时。还更优选的是，电解质浓度为1-10重量％，溶液温度为0-20°C，电 流密度为0. l-10A/dm2，电压为10-200V，以及电解时间为2_20小时。阳极氧化处理的处理时间为优选0. 5分钟至16小时，更优选1分钟至12小时，还 更优选2分钟至8小时。在本发明中，通过这样的阳极氧化处理形成的阳极氧化膜的厚度优选为 1-1000 μ m,更优选为5-500 μ m,并且还更优选为10-300 μ m。在本发明中，通过这样的阳极氧化处理形成的阳极氧化膜的平均微孔密度优选为 50-1，500 个微孔/μ m2。微孔的表面覆盖率优选为20-50 %。微孔的表面覆盖率在本文中定义为微孔开口的总表面积相对于铝表面的表面积 的比率。[贯通处理步骤]贯通处理步骤是其中在上述阳极氧化处理步骤之后、将通过阳极氧化形成的微孔 贯通以获得绝缘基底的步骤。更具体地，所述贯通处理步骤是通过例如以下方法进行的其中在阳极氧化处理步骤之后，将铝基板(图6D中以参考符号32表示的部分)溶解以移除阳极氧化膜的底部 (图6D中以参考符号38d表示的部分)的方法；以及其中在阳极氧化处理步骤之后将铝基 板和在所述铝基板附近的阳极氧化膜切割的方法。接下来，对前一种方法进行详细的描述，所述方法为优选实施方案。〈溶解铝基板〉在阳极氧化处理步骤后，将不易溶解阳极氧化膜(氧化铝)但易于溶解铝的处理 溶液用于溶解铝基板。S卩，所使用的处理溶液的铝溶解速率为至少lym/min，优选至少3ym/min，并且 更优选至少5 μ m/min,并且阳极氧化膜溶解速率为不超过0. lnm/min,优选不超过0. 05nm/ min,并且更优选不超过0. Olnm/min。具体地，将包括至少一种电离倾向低于铝的金属化合物，并且其pH不大于4或不 小于8，优选不大于3或不小于9，并且更优选不大于2或不小于10的处理溶液用于浸渍处理。这种处理溶液的优选实例包括由以下组成的溶液酸或碱的水溶液作为底液，并 且在其中混合例如锰，锌，铬，铁，镉，钴，镍，锡，铅，锑，铋，铜，汞，银，钯，钼或金(例如，氯 钼酸)的化合物，或这些金属的任一种的氟化物或氯化物。在以上中，优选以酸的水溶液作为底液并且在其中混合氯化物的处理溶液。从处理范围的观点来看，特别优选其中混合有氯化汞的盐酸水溶液(盐酸/氯化 汞)的处理溶液，以及其中混合有氯化铜的盐酸水溶液(盐酸/氯化铜)的处理溶液。不特别限制这种处理溶液的组成。可以使用的处理溶液的示例性实例包括溴/甲 醇混合物，溴/乙醇混合物，和王水。这样的处理溶液的酸或碱的浓度优选为0. Ol-lOmol/L并且更优选为0. 05-5mol/ L0此外，使用这种处理溶液的处理温度优选为-10°C -80°C并且更优选为0_60°C。在本发明中，通过使经过阳极氧化处理步骤的铝基板与上述处理溶液接触，对铝 基板进行溶解。接触方法的实例包括但不限于浸渍和喷淋。在这些中，优选浸渍。在此方 法中接触的时间优选为10秒至5小时，并且更优选为1分钟至3小时。<移除阳极氧化膜的底部>在溶解铝基板后，通过浸渍在酸性或碱性水溶液中移除阳极氧化膜的底部。移除 阳极氧化膜的底部导致微孔从那延伸贯通。移除阳极氧化膜底部的优选方法包括事先将阳极氧化膜浸渍在PH缓冲溶液中 以从微孔的开口侧用PH缓冲溶液填充微孔，并且使与开口相反的表面(即，阳极氧化膜的 底部)与酸的水溶液或碱的水溶液接触。当使用酸的水溶液进行此处理时，优选使用无机酸例如硫酸，磷酸，硝酸或盐酸， 或其混合物的水溶液。酸的水溶液的浓度优选为1-10重量％。酸的水溶液的温度优选为 25-40 0C ο当使用碱的水溶液进行此处理时，优选使用选自氢氧化钠，氢氧化钾和氢氧化锂 中至少一种碱的水溶液。碱的水溶液的浓度优选为0. 1-5重量％。碱的水溶液的温度优选 为 20-35 0C ο
27
优选的溶液的具体实例包括40°C的含50g/L磷酸的水溶液，30°C的含0. 5g/L氢氧 化钠的水溶液，以及30°C的含0. 5g/L氢氧化钾的水溶液。在酸的水溶液或碱的水溶液中浸渍的时间优选为8-120分钟，更优选10-90分钟 并且还更优选15-60分钟。在当事先将膜浸渍在pH缓冲溶液中的情况下，使用适合前述酸/碱的缓冲溶液。此贯通处理步骤产生了在移除铝基板32和隔离层38d后的图6D中所示的结构 体，即，如图7A中所示的绝缘基底40。另一方面，可以有利地用于切割铝基板和在铝基板附近的阳极氧化膜的后一种方 法的实例包括涉及通过用激光束切割来物理移除铝基板(图6D中以参考符号32表示的 部分)和阳极氧化膜的底部(图6D中以参考符号38d表示的部分)的方法，或者其它各种 抛光处理的方法。[金属填充步骤]金属填充步骤是其中在贯通处理步骤后将作为导电材料的金属填充到所得绝缘 基底的贯通微孔中以获得各向异性导电构件的步骤。所填充的金属构成各向异性导电构件的导电通路。如结合各向异性导电构件所 述，可以有利地使用的示例性的金属包括金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、镍 (Ni)、钨(W)、钴(Co)、铑(Rh)、铟掺杂的氧化锡(ITO)和主要由这些金属组成的合金。就导电率和易于填充而言，选自由铜、镍和金、或主要由这些金属组成的合金的金 属是优选的。在各向异性导电构件制造方法中，可以将电解电镀法或无电镀法用于金属填充方 法。在传统已知的用于着色或其它用途的电解电镀法中，很难有选择地使金属以高的 长宽比沉积(生长)在微孔内，大概因为沉积的金属被消耗在微孔中并且甚至当将电解进 行至少固定的时间段镀层也不生长。因此，在其中将电解电镀法用于金属填充的情况下，在各向异性导电构件制造方 法中优选通过其中在一段时间内以恒定速率扫描电位的电位扫描法(电位扫描电解)，或 者其中在将电流总是保持在固定值的条件下进行电解的恒定电流法(控制电位电解)进行 电解电镀。在电解过程中可以适当地提供休止期。在这样的情况下，休止期优选从几秒或10 秒至10分钟，并且更优选从30或60秒至10分钟。通过以这样的方式适当地提供休止期， 将产生于贯通微孔中的氢气充分移除以使得贯通微孔内电化学反应顺利地进行。特别优选 休止期长达10分钟，因为对构成绝缘基底的阳极氧化膜的破坏(例如，化学溶解)被减少。也适宜应用超声来促进搅动电解溶液以及除去产生于贯通微孔中的氢气。另外，电解电压通常为-20V以下并且希望为-5V以下，但是电位扫描电解优选在 OV的初始电位进行。当进行电位扫描电解时，也适宜使用循环伏安法。为此目的，可以使用 稳压器比如可从Solartron,BAS Inc. ,Hokuto Denko Corporation禾口 Ivium Technologies 得到的那些。另一方面，恒电流电解优选在0. l_5A/dm2并且更优选0. 5-3A/dm2的电流密度 进行。可以使用本领域内已知的电镀液进行电镀。
更具体地，当沉积铜时，通常可以使用硫酸铜的水溶液。硫酸铜的浓度优选为 l-600g/L。硫酸铜溶液更优选是饱和的。可以通过向电解溶液中加入盐酸促进沉积。在这 样的情况下，盐酸的浓度优选为10-20g/L。当沉积金时，希望使用四氯金酸盐的硫酸溶液通过直流电解进行电镀。另一方面，根据无电镀法，用金属完全填充具有高的长宽比的微孔需要很多时间， 因此希望在各向异性导电构件制造方法中使用电解电镀法填充金属。例如，对于无电镀法的条件使用在JP 3-266306A中描述的方法，并且更具体地为 以下方法其中将通过贯通步骤获得的绝缘基底浸渍在60°C的氰化金电镀浴中，以将金属 沉积在贯通微孔壁表面上。另一个用于金属填充的示例性的方法包括JP 4-170036A中描述的方法。更具体 地，可以使用以下方法其中包括将通过贯通处理步骤获得的绝缘基底安置在电沉积电极 上，并且通过使用电沉积电极作为阴极进行电沉积(见此专利文件的图1(d))。此金属填充步骤产生图7B中所示的各向异性导电构件的前体41。[表面平面化处理]在各向异性导电构件制造方法中，在金属填充步骤后优选是机械抛光并且特别是 表面平面化步骤，在所述表面平面化步骤中，通过化学机械抛光将各向异性导电构件的前 侧和后侧平面化。通过进行化学机械抛光(CMP)，可以将金属填充后的绝缘基底(即，各向异性导电 构件)的前侧和后侧平面化，同时移除粘附在表面的过量金属。可以通过使用CMP浆液比如可获自Fujimi Inc.的PNANERLITE-7000、可获自 Hitachi Chemical Co. ,Ltd.的 GPX HSC800 或者可获自 AGC Seimi Chemical Co·，Ltd 的 CL-1000进行CMP处理。[突出部形成步骤]突出部形成步骤是金属填充步骤(如果进行上述CMP处理则为表面平面化步骤； 这也适用于以下的说明书)随后的步骤，并且其中使形成的导电通路的端部从绝缘基底的 表面突出以获得各向异性导电构件。更具体地，可以通过进行如下所述的修剪处理和/或电沉积处理使导电通路的端 部从绝缘基底的表面突出，但是取决于导电通路的间距或直径，可以通过涂覆导电通路的 端部而形成焊料部。<修剪处理>修剪是其中在金属填充步骤后仅移除在各向异性导电构件表面的绝缘基底的部 分以使导电通路从各向异性导电构件表面突出的处理。修剪处理可以在与上述氧化物膜溶解处理(E)的那些处理条件相同的处理条件 下进行，条件是金属制成的导电通路不被溶解。特别优选使用用其容易控制溶解速率的磷酸。修剪处理产生如图7C中所示的各向异性导电构件42。<电沉积处理>在各向异性导电构件制造方法中，修剪处理步骤可以由电沉积处理代替，或者继 之以电沉积处理，在所述电沉积处理中进一步将与填充到微孔中的导电金属相同或不同的
29导电金属仅沉积在图7B中所示的导电通路8的表面上(图7D)。在本发明中，电沉积是还包括利用不相似金属的电负性差异进行无电镀的处理。无电镀是其中将绝缘基底浸没在无电镀溶液中(例如，通过将pH为6-13的还原 剂处理溶液与PH为1-9的含贵金属的处理溶液适当地混合而获得的溶液)的步骤。电沉积处理产生图7D中所示的各向异性导电构件42。在本发明中，电沉积处理优选用于突出部形成步骤中，因为导电通路与测试用电 极的接合表面可以由不同于导电通路和被测试电极之间的接触表面(如果设置有电接点 则为电接点)的材料形成。更具体地，在其中通过电沉积处理形成导电通路的突出部的情况下，就易于接合 而言，在与测试用电极的接合侧上优选沉积贵金属比如金(Au)和铜(Cu)或者主要由这些 金属组成的合金以形成突出部。就对于重复接触的耐久性而言，在与被测试电极(如果设置有电接点则为电接 点)接触的侧上优选沉积高硬度金属比如镍(Ni)、钨(W)和钴(Co)或者主要由这些金属组 成的合金以形成突出部。在本发明中，考虑到随后描述的测试用电路板和各向异性导电构件之间的接合， 在这样的接合后优选为在与被测试电极的接触表面(如果设置有电接点则为电接点)的一 侧形成突出部。更具体地，在其中使用随后描述的压头将测试用电路板接合到各向异性导电构件 的实施方案中，为了保护在被测试电极侧的导电通路(突出部)不受压头影响，优选不在与 被测试电极的接触表面(如果设置有电接点则为电接点)上进行修剪处理和电沉积处理。在本发明中，还存在这样的优选实施方案其中，就保护在被测试电极侧的导电通 路(突出部)不受压头影响而言，在导电通路接触被测试电极(如果设置有电接点则为电 接点)的表面上形成容易剥离的树脂层(例如，Teflon(注册商标)、聚酰亚胺、层压材料 等)，所述树脂层的高度甚至在已进行了修剪处理和电沉积处理后也与被测试电极侧的导 电通路(突出部)的高度基本上相同。[表面硬化处理]在各向异性导电构件制造方法中，就改善通过突出部形成步骤形成的每个突出部 的表面的硬度和耐磨性而言，可以进行传统已知的表面硬化处理，比如DLC涂布和使用钛 (Ti)、氮化钛(TiN)等的离子镀。[保护膜形成处理]在各向异性导电构件制造方法中，微孔尺寸由于氧化铝制成的绝缘基底的材料与 空气中湿气的水合作用而随时间变化，并因此优选在金属填充步骤前进行保护膜形成处理。保护膜的示例性实例包括含元素锆和/或元素硅的无机保护膜，以及含水不溶性 聚合物的有机保护膜。不对形成含元素锆的保护膜的方法进行任何特别的限制，尽管通常使用的处理方 法包括在其中溶解有锆化合物的水溶液中直接浸渍。从保护膜的强度和稳定性的观点来 看，优选使用其中还溶解有磷化合物的水溶液。可以使用的锆化合物的示例性实例包括锆，氟化锆，六氟锆酸钠，六氟锆酸钙，氯化锆，氧氯化锆，硝酸氧锆，硫酸锆，乙醇锆，丙醇锆，丁醇锆，乙酰丙酮化锆，四氯双(四氢 呋喃)合锆，双(甲基环戊二烯基)二氯化锆，二环戊二烯基二氯化锆以及亚乙基二(茚 基)二氯化锆(IV)。在这些中，优选六氟锆酸钠。从保护膜厚度的均勻性的观点来看，水溶液中锆化合物的浓度优选为0. 01-10重 量％，并且更优选为0. 05-5重量％。可以使用的磷化合物的示例性实例包括磷酸，磷酸钠，磷酸钙，磷酸氢钠和磷酸氢 钙。这些中，优选磷酸氢钠从保护膜厚度的均勻性的观点来看，水溶液中磷化合物的浓度优选为0. 1-20重 量％，并且更优选为0. 5-10重量％。处理温度优选为0_120°C，并且更优选为20-100°C。不对形成含元素硅的保护膜的方法进行任何特别的限制，尽管通常使用的处理方 法包括在其中溶解有碱金属硅酸盐的水溶液中直接浸渍。可以通过改变硅酸盐组分二氧化硅SiO2和碱金属氧化物M2O之间的比例(通常以 摩尔比[Si02]/[M20]表示)以及其在碱金属硅酸盐的水溶液中的浓度，对保护膜的厚度进 行调整。本文中特别优选使用钠或钾作为M。[SiO2]/[M2O]摩尔比优选为 0. 1-5. 0，并且更优选 0. 5-3. 0。SiO2的含量优选为0. 1-20重量％，并且更优选0.5-10重量％。优选使用包括以下内容的方法获得有机保护膜在其中溶解有水不溶性聚合物的 有机溶剂中直接浸渍，随后通过加热处理以只蒸发去溶剂。水不溶性聚合物的示例性实例包括聚偏二氯乙烯，聚(甲基)丙烯腈，聚砜，聚氯 乙烯，聚乙烯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚酰胺和赛璐玢。有机溶剂的示例性实例包括亚乙基二氯，环己酮，甲基乙基酮，甲醇，乙醇，丙醇， 乙二醇一甲醚，1-甲氧基-2丙醇，醋酸(2-甲氧乙基)酯，醋酸(1-甲氧基-2-丙基)酯， 二甲氧基乙烷，乳酸甲酯，乳酸乙酯，N, N-二甲基乙酰胺，N, N-二甲基甲酰胺，四甲基脲， N-甲基吡咯烷酮，二甲亚砜，环丁砜，Y-丁内酯和甲苯。浓度优选为0. 1-50重量%，并且更优选1-30重量0Z0。在溶剂挥发过程中的加热温度优选为30_300°C，并且更优选50-200°C。在保护膜形成处理之后，包括保护膜的阳极氧化膜的厚度优选为0. 1-100 μ m，并 且更优选1-500 μ m。在各向异性导电构件制造方法中，可以通过进行热处理控制硬度和耐热循环性。例如，加热温度优选为至少100°C、更优选至少200°C并且还更优选至少400°C。加 热时间优选为10秒至24小时、更优选1分钟至12小时并且还更优选30分钟至8小时。在 半导体制造步骤中这样的热处理在抑制加热和冷却的热循环过程中的膨胀和收缩的同时
改善硬度。接下来，对使用通过这样的过程获得的各向异性导电构件制造本发明的探针卡的 方法进行详述。本发明的探针卡可以通过将各向异性导电构件接合到测试用电路板，更具体地通 过将向异性导电构件的导电通路接合到测试用电路板的测试用电极来制造。
在其中本发明的探针卡包括作为电接点的探针接触针的情况下，探针卡可以通 过，例如，将各向异性导电构件接合到测试用电路板，然后使探针接触针与各向异性导电构 件的导电通路接触来制造。以下对接合方法和接触方法进行具体描述。[接合]可以优选用于将各向异性导电构件接合到测试用电路板的示例性方法包括热压 接合和超声连接。〈热压接合〉热压接合是这样的方法其中，在等于或低于金属的熔点的温度，在施加预定压力 的条件下，利用测试用电路板的测试用电极和各向异性导电构件的导电通路之间金属的相 互扩散接合来进行接合。所述温度取决于在测试用电极和导电通路中使用的金属，并因此不对其进行特别 的限制。然而，温度优选为至少150°C并且更优选180-300°C。同样，所述压力取决于在测试用电极和导电通路中使用的金属，并因此不对其进 行特别的限制。然而，压力优选为0. 2-1. OMPa并且更优选0. 4-0. SMPa0一种可商购的热压接合装置(由HiSOL Inc.制造的M0DEL6000)可以用于热压接
口 O图8示意性地显示通过热压将各向异性导电构件接合到测试用电路板的方法的 一个优选实施方案。在本发明中，优选使用如图8中所示的实施方案，其中，在加热条件下，使用预定 的压头45将各向异性导电构件6压到设置有测试用电极4的测试用电路板5的表面上。背面(在与各向异性导电构件6接触侧的表面)为框架形的头45a和背面为网格 形的头45b优选用于压头45。[超声接合]超声接合是这样一种方法其中使用压头施加超声振动并适当地施加预定的荷重 以将各向异性导电构件的导电通路接合到测试用电路板的测试用电极。对应于接合的电极的面积的10-20%，优选将振幅设定在2-10 μ m的范围内。同样，优选将荷重设定为对于每个电极为0. l-10g，并且对于接合的电极的每单位 面积为 IOOg-I lkg/mm2。一种可商购的超声接合装置(由Toray Industries, Inc.制造的FC2000)可以用 于超声接合。[接触]在其中探针卡不具有用于固定探针接触针的固定支架的情况下，优选通过将探针 接触针与各向异性导电构件的导电通路接合在一起而使它们接触，以使得探针接触针不易 与导电通路分开。然而，在其中探针卡具有固定支架的情况下，优选将导电通路和探针接触 针夹在固定支架和测试用板之间并使它们以如图4中所示的可适当分开的方式彼此接触。在使用上述本发明的探针卡的测试方法中，优选在测试被测试物体的电学性质之 前使与被测试电极接触的部分(导电通路的突出部分，电接点)与碱性水溶液或酸性水溶 液接触。
更具体地，本发明的测试方法的一个优选实施方案包括预处理步骤，其中使导电 通路与被测试电极接触侧上的突出部与碱性水溶液或酸性水溶液接触；和测试步骤，其中 使预处理步骤后的突出部与被测试电极接触以测试被测试物体的电学性质。在其中本发明的探针卡具有上述电接点的情况下，本发明的测试方法的一个优选 实施方案包括预处理步骤，其中在测试被测试物体的电学性质之前，使电接点与碱性水溶 液或酸性水溶液接触；和测试步骤，其中使预处理步骤后的电接点与被测试电极接触以测 试被测试物体的电学性质。用于接触与被测试电极接触的部分(导电通路的突出部分，电接点)的碱性水溶 液或酸性水溶液的实例包括在上述修剪和氧化物膜溶解处理中所示例的那些溶液。可以优选使用的碱性水溶液的示例性实例包括1-35重量％氢氧化钠水溶液、 1-35重量％氢氧化钾水溶液和过硫酸铵水溶液。该水溶液优选具有12以上的pH，并且更 优选13以上的pH。可以优选使用的酸性水溶液的示例性实例包括0. 01-0. 05重量％过氧化氢溶液、 5-30重量％硫酸水溶液和1-10重量％磷酸水溶液。在本发明中，这些水溶液可以含有量为5-20重量％的醇比如甲醇或异丙醇，或者 可以含有用于水溶液的脱脂剂。溶液可以含有量为0. 5-5重量％的氯化物比如氯化锌在本发明中，对用于使与被测试电极接触的部分(导电通路的突出部分，电接点) 与碱性水溶液或酸性水溶液接触的处理条件和处理方法没有特别的限制。处理温度随溶液的类型极大地变化，并且优选为约30°C -约85°C处理时间也随溶液的类型极大地变化，并且优选为约1秒_约600秒，并且更优选 30 秒-300 秒。另一方面，就接触效率而言，用碱性水溶液或酸性水溶液浸渍的吸收剂材料对于 处理方法是优选使用的。不对吸收剂材料进行特别的限制，只要其能够用液体浸渍即可，并且它的实例包 括化学吸收剂、类凝胶物质、玻璃纤维过滤器、无纺织物和海绵。更具体地，在可获自3M的化学吸收剂中，片型(P-110)和褶皱型(C-FL550DD)是 有利地使用的。可以有利地使用的类凝胶物质的示例性实例包括片状凝胶比如聚丙烯酰胺凝胶。 类凝胶物质优选含有量为约20-约30重量％的氢氧化钠，或者约15-25重量％的氢氧化 钾。例如，可以有利地使用用有机粘结剂处理的玻璃纤维。更具体地，可以使用用丙 烯酸类树脂处理的玻璃纤维。商品比如可获自Advantec Toyo Kaisha, Ltd.的GC-90和 GS-25也可以用于玻璃纤维过滤器。可以有利地使用的无纺织物的示例性实例包括聚烯烃无纺织物。在这些吸收剂材料中，化学吸收剂、类凝胶物质和玻璃纤维过滤器是优选的，并且 化学吸收剂是特别优选的。可以使用其中将与被测试电极接触的部分(导电通路的突出部分，电接点)浸渍 在容纳有上述碱性水溶液或酸性水溶液的容器中的处理方法。在这种情况下，所述接触的部分在浸渍后可以用水洗涤，但是也可以通过使用用水特别是纯水浸渍的清洁构件(比如上述吸收剂材料)洗涤，所述清洁构件能够被上述碱 性水溶液或酸性水溶液浸渍(吸收水)。根据本发明的测试方法，优选的是，在使与被测试电极接触的部分并且特别是导 电通路的突出部分与碱性水溶液或酸性水溶液接触前，任选地进行抛光处理。对于抛光处理可以进行与表面平面化处理相同的处理。通过在这样的抛光处理结束后使突出部分与碱性水溶液或酸性水溶液接触，即使 在其中导电通路的突出部分磨损的情况下，也可以达到与上述表面平面化处理或修剪处理 相同的效果。换言之，可以使导电通路的突出部分再生。根据此实施方案的测试方法包括在测试被测试物体的电学性质之前，使与被测 试电极接触的部分(导电通路的突出部分，电接点)与碱性水溶液或酸性水溶液接触，并因 此使得粘附于接触部分的物质或氧化物膜能够被移除而实现一致的测试。根据此实施方案的测试方法使得与被测试电极接触的部分能够保持在电活性状 态，并因此即使在其中施加荷重低的使用状态下也能测试电学性质。本发明还可以提供包括上述本发明的探针卡的探针测试器。图9是显示一个优选实施方案中的探针测试器的示意性构造的示意图。不对探针测试器进行特别的限制，只要传统已知的探针卡被本发明的探针卡代替 即可。例如，如图9中所示，本发明的探针测试器60优选包括本发明的探针卡1、包括被测 试电极的被测试物体2、容纳被测试物体2的探测器61、连接到探测器61的接口环62和测 试器头63。以下对根据本发明的第二方面的导电构件(以下简称为"本发明的导电构件") 进行详述。如图IOA中所示，本发明的导电构件是导电构件80，所述导电构件80包括各向异 性导电结构体70和在其上形成的导电层73。所述各向异性导电结构体70包括阳极氧化铝 膜72和导电通路71，所述导电通路71由导电材料制成，并且在导电通路与导电层电连接的 条件下在阳极氧化膜的厚度方向延伸贯穿阳极氧化膜。多个由导电材料制成的导电通路在相互绝缘的状态下、以优选ιχιο6-ιοοοχιο6 个通路/ μ m2并且更优选3Χ 106-300X IO6个通路/ μ m2的密度延伸贯穿阳极氧化膜。对于平面度，至多5%的翘曲百分率和至多5%的扭曲百分率是优选的，并且至多 的的翘曲百分率和至多的扭曲百分率是更优选的。另外，如图13C所示在导电层73上可以形成感光性树脂层77并且导电构件80可 以任选地包括适当选择的其它层。所述层中的每一层都可以为单层或者由两个以上的次层 组成的层。除非另有说明，术语如JISC-5603-1987(印刷电路板的术语)定义。(1)导电层导电层是由导电材料制成的层。所述导电材料为具有高的电导率(导电率)的材 料并也被称为"良导体"且简称为"导体"。电导率为随物质的不同而在宽范围内变化的 物理值，并且从金属到陶瓷跨越了宽的范围。通常，电导率等于或大于石墨的电导率(电导 率为106S/m)的材料被称为"导体"。106S/m的电导率表示其中具有Imm2的截面积和Im 的长度的导体取1Ω的电阻的电流的释放。更具体地，典型的导电材料比如Au、Ag、Cu和Al是已知的。也可以使用主要由这
34些金属组成的合金和高熔点金属比如Ti、Mo、Ta和W。形成导电层的示例性的方法包括借助于热压的扩散接合、涂覆导电粘合剂层、电 子束蒸发、溅射和DVD。另外，也包括石墨片和导电树脂片。具有在由Cu等制成的导电层上形成的低k膜(Si02，SiN)的本发明的多层导电构 件可以被用作多层电路板。(2)形成导电层的方法通过直接连接至各向异性导电结构体形成导电层的示例性的方法包括在各向异 性导电结构体表面被抛光后形成导电层。可以利用扩散接合通过热压接合金属箔比如金、 铜和铝。热压接合的适宜条件包括200°C _350°C的温度和0. 4-0. 8MPa的压力。另一个可以使用的方法是将导电箔敷贴到各向异性导电结构体。就电导率和价格 而言，铜箔是最优选的导电箔，并且使用铜使得各向异性导电结构体能够被用作包铜层压 体。也可以适当地使用铝箔、铜箔和铝合金箔。根据另一个方法，也可以通过真空蒸发、溅射或CVD沉积具有低热膨胀系数的因 瓦合金或具有优异的耐腐蚀性的钛。当通过溅射形成时，金属气相沉积膜具有高的粘附性 并且是优选的。在其中铜箔等被用于导电层的情况下，也可以进一步气相沉积耐腐蚀性金 属比如金和钛以防止铜箔等的氧化。也可以使用可商购的石墨片用于导电层。在这些金属中，不易于扩散接合的金属， 包括高熔点的金属比如钨(W)、硬质金属比如Ni和Cr和石墨片不容易通过热压接合连接。 各向异性导电粘合剂可以用于粘附。其中用粘合剂覆盖各向异性导电结构体并且通过层压 机粘贴的方法是优选的，因为粘合剂层可以具有均勻的厚度。在本发明的导电构件中，导电层可以在各向异性导电结构体的一侧或两侧形成。 在正面和背面使用的导电层的类型可以适当地改变。可以将金属箔敷贴在两个表面。如果 仅有少量的激光吸收，则也可以通过在暴露于高功率激光的条件下的烧蚀直接进行成图。(3)导电粘合剂层导电粘合剂是由用于粘附的树脂和用于导电的金属(导电填料)的混合物制成的 层，并且其具有导电性和将物质彼此粘附的性质。通常，环氧树脂和银(Ag)的组合是经常 使用的。在使用粘合剂的状态下，将各向异性导电粘合剂涂覆在导电层和/或各向异性导 电结构体的表面，使粘附面接合在一起并且通过与丝网印刷中相同的加热使粘合剂固化。 通过在约+150°C加热约30分钟可以将表面接合在一起。在通过施加压力变形的区域中表 现出电导率的各向异性导电粘合剂也是可商购的，并且可以根据预期用途进行使用。更具体地，可以使用以下示例的可商购的各向异性导电粘合剂。-可获自Nihon Handa Co.，Ltd.的 DOHDENT NH-070A (L)；-可获自 ThreeBond Co.，Ltd.的 3300 系列；-3380B 双组分环氧导电粘合剂-3303N 用于石英振荡器中的SMD硅氧烷各向异性导电粘合剂-3305C 用于硬盘驱动磁头中的粘合剂。当使用粘合剂时，在其中溶剂含量低或者粘合剂粘度高的情况下，其中用平板施加压力类型的热压装置可以用于粘附装置。在其中导电构件具有超过3m的长度或者层压 数为1的情况下，可以使用可商购的层压机。在这种情况下，就平整度而言优选使用含有大 量溶剂的低粘度粘合剂。通过适当地设定粘合剂的粘度、层压机的辊的平整度和压力，可以将导电层粘附 到各向异性导电结构体。(4)各向异性导电结构体以下对各向异性导电结构体及其制造方法进行详述。各向异性导电结构体具有绝缘基底和多个由导电材料制成的导电通路，所述导电 通路彼此绝缘，并且在绝缘基底的厚度方向延伸贯穿绝缘基底，每个导电通路的一端暴露 于绝缘基底的一侧，并且每个导电通路的另一端暴露于绝缘基底的另一侧。接着，参考图2描述各向异性导电结构体。图2显示各向异性导电构件(结构体)的一个优选实施方案的简化图；图2A是正 视图并且图2B是沿着图2A的IB-IB线取的横截面图。各向异性导电结构体6包括绝缘基底7和多个由导电材料制成的导电通路8。导电通路8优选以相互绝缘的状态延伸贯穿绝缘基底7，并且在导电通路8 的轴向的长度等于或大于在绝缘基底7的厚度方向Z的长度(厚度)，并且密度为 1 X IO6-IOOO X IO6个导电通路/ μ m2并且更优选3 X 106-300 X IO6个导电通路/ μ m2。形成每个导电通路8，其具有暴露于绝缘基底7的一侧的一端和暴露于绝缘基底7 的另一侧的另一端。然而，如图2B中所示，优选形成每个导电通路8，使其具有从绝缘基底 7的表面7a突出的一端和从绝缘基底7的表面7b突出的另一端。换言之，每个导电通路8 的两端优选具有分别从绝缘基底的主表面7a和7b突出的突出部IOa和10b。另外，每个导电通路8优选形成为这样至少在绝缘基底7中的部分(在下文中称 为"基底内的导电部11")是基本上平行(图2中的平行线)于绝缘基底7的厚度方向Z 的。接下来，对绝缘基底和导电通路的材料和尺寸以及它们的形成方法进行描述。[绝缘基底]组成各向异性导电结构体的绝缘基底是由其中具有微孔的阳极氧化铝膜组成的 结构。氧化铝与组成传统已知的各向异性导电膜的绝缘基底(例如，热塑性弹性体)一样 具有约IO14Ω · cm的电阻率。多孔氧化铝膜也被称为防蚀铝膜，并且指的是通过在酸性水溶液中将铝阳极氧化 获得的氧化物膜。该氧化物膜被称为阳极氧化膜。形成的氧化铝膜的形状随电解溶液的类 型而变，并且取决于目的和预期用途使用各种电解溶液。最普遍的阳极氧化方法使用含有 稀释的硫酸的电解溶液。所得防蚀铝膜是包括隔离层和无数微孔并且具有六棱柱形单元集 合比如蜂巢结构的多孔膜。每个单元的中心有一个微孔，所述微孔到达在与基板的界面处 形成的隔离层。在本发明中，将铝基板和隔离层移除以获得膜(薄膜)和用导电材料填充 的微孔。在本发明中，绝缘基底的厚度(如图2B中参考符号12所示)优选为10-200 μ m、 更优选20-150 μ m并且还更优选30-100 μ m。在绝缘基底厚度在前述范围内时，绝缘基底可 以易于处理。
36
在本发明中，绝缘基底中的相邻导电通路之间的宽度(图2B中以参考符号13表 示的部分)优选为至少10nm，更优选20-500nm，并且还更优选30-450nm。当绝缘基底的相 邻导电通路之间的宽度在前述范围内时，该绝缘基底充分地起到绝缘隔离的作用。在本发明中，绝缘基底具有排列的微孔以具有优选至少10%、更优选至少30%并 且还更优选至少50%的有序度，所述有序度由式(i)定义有序度(％) =B/AX 100 ⑴在式(i)中，A表示在测量区域中的微孔的总数，并且B表示在测量区域中的如下 特定微孔的数目以所述特定微孔的重心为圆心绘制圆且使得所述圆具有与另一个微孔的 边缘相内切的最小半径时，所述圆包括除了所述特定微孔以外的六个微孔的重心。有序度 被详细描述在JP 2007-332437A中。在本发明中，可以通过阳极氧化铝基板并且贯通通过阳极氧化形成的微孔来制造 绝缘基底。将结合稍后描述的各向异性导电结构体制造方法对阳极氧化处理步骤和贯通处 理步骤进行描述。[导电通路]组成各向异性导电结构体的导电通路由导电材料制成。不对导电材料进行特别的限制，只要该材料具有不超过103Ω · cm的电阻率即可。 可以优选使用的导电材料的示例性实例包括金属比如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镁 (Mg)和镍(Ni)；低熔点金属(焊料和其它合金，Ga)，导电聚合物和通常所称的有机材料比 如碳纳米管。在JP 2-68812A的实施例中描述了下列方法其中将低熔点导电物质或低熔点金 属(焊料或其它合金)熔融并在施加压力的条件下填充的方法；其中用高分子量导电单体 填充并使其聚合的方法；其中用高分子量单体填充并使其聚合、并且在无氧的条件下燃烧 聚合物以获得碳材料的方法。另外，JP 4-126307A公开了电解沉积Au或Ni的方法、通过涂覆金属膏料填充导 电材料的方法、无电镀、气相沉积、溅射、CVD或其它干法镀敷(dry plating)方法。其中，就电导率而言，金属是优选的，铜、金、铝和镍是更优选的，并且铜和金是最 优选的。就成本而言，更优选使用金仅用于形成导电通路暴露于绝缘基底的两个表面或从 绝缘基底的两个表面突出的表面(在下文中也称为“端面”)。在本发明中，导电通路为柱状的并且其直径(如图2B中参考符号14所示)优选 为至少5nm、更优选20-350nm、并且还更优选50_300nm。在导电通路的直径处于前述范围内的的情况下，当电信号通过时，可以获得充分 的响应，因而使本发明的导电构件能够被更有利地用作用于电子元件的测试连接器。在本发明中，当导电通路的两端从绝缘基底的两个表面都突出时，突出部(图2B 中，以参考符号IOa和IOb表示的部分；以下也被称为“隆起”)具有优选5-500nm，并且更 优选10-200nm的高度。在处于该范围内的隆起高度的情况下，改善了与电子元件上的电极 (垫)的连接性。在本发明中，导电通路通过绝缘基底彼此绝缘，并且它们的密度为优选 1 X IO6-IOOO X IO6个导电通路/ μ m2，并且更优选3 X 106-300 X IO6个导电通路/ μ m2。
在处于前述范围内的导电通路的密度的情况下，本发明的导电构件甚至在已经达 到还要更高集成水平的今天也可以被用作电子元件例如半导体器件的测试连接器。在本发明中，相邻导电通路之间的中心到中心的距离(图2中以参考符号9表 示的部分；以下也被称为“间距”)是优选50-600nm，更优选90-550nm，并且甚至更优选 190-520nm。当间距在前述范围内时，易于达到导电通路的直径和导电通路之间宽度(绝缘 隔离厚度)之间的平衡。在本发明中，可以通过将导电材料填充到绝缘基底中的贯通微孔中形成导电通路。将结合随后所述的各向异性导电结构体制造方法对导电材料填充处理步骤进行 详述。如上所述，各向异性导电结构体优选具有30-100 μ m的绝缘基底厚度和50-350nm 的导电通路直径，因为在保持高的绝缘性能的同时可以确认电导处于高密度。制造各向异性导电结构体的方法包括至少以下步骤(1)阳极氧化处理步骤，其中将铝基板阳极氧化以形成其中具有微孔的阳极氧化 铝膜；(2)贯通处理步骤，其中在阳极氧化处理步骤后将通过阳极氧化形成的微孔贯通 以获得绝缘基底；和(3)导电材料填充步骤，其中在贯通处理步骤后将导电材料填充到所得绝缘基底 中的贯通微孔中以获得各向异性导电结构体。接下来，对可能使用的铝基板，和在铝基板上进行的每个处理步骤进行详述。[铝基板]对可能用于各向异性导电结构体制造方法中的铝基板不进行任何具体的限制。示 例性实例包括纯铝板；主要由铝组成且含有痕量的其它元素的合金板；由其上已经气相 沉积了高纯度铝的低纯度铝(例如，回收材料)制成的基板；其表面通过例如气相沉积或溅 射的方法而覆盖有高纯度铝的基板，如硅晶片，石英或玻璃；和其上已经层压有铝的树脂基 板。在用于各向异性导电结构体制造方法中的铝基板中，其上有通过阳极氧化处理步 骤形成的阳极氧化膜的表面具有优选至少95. 0重量％，更优选至少99. 5重量％，并且还更 优选至少99. 99重量％的铝纯度。落入上述范围内的铝纯度是优选的，因为微孔排列的有 序性是提高的。在用于各向异性导电结构体制造方法中的铝基板中，优选对其上将进行随后所述 阳极氧化处理步骤的铝基板表面预先进行脱脂处理和镜样精整处理。<热处理>热处理优选在200-350°C的温度进行约30秒至约2分钟的时间。这样的热处理提 高了通过随后所述阳极氧化处理步骤形成的微孔排列的有序性。在热处理之后，优选迅速冷却铝基板。冷却的方法由包括直接将铝基板浸渍到水 等中的方法所示例。<脱脂处理>脱脂处理是用适宜的物质如酸，碱或有机溶剂进行的，以便溶解和移除粘附在铝
38基板表面的有机物质，包括灰尘，油脂和树脂，从而防止在每一随后处理中出现归因于有机 物的缺陷。脱脂处理的示例性实例包括在环境温度下，使有机溶剂例如醇(例如，甲醇)， 酮(例如，甲基乙基酮)，石油醚或挥发性油与铝基板表面接触的方法(有机溶剂法)；在 从环境温度至80°C的温度，使含有表面活性剂例如皂或中性洗涤剂的液体与铝基板表面接 触，此后用水漂洗该表面的方法(表面活性剂法)；在从环境温度至70°C的温度，使浓度为 10-200g/L的硫酸水溶液与铝基板表面接触30-80秒的时间，此后用水漂洗该表面的方法； 在环境温度，使浓度为5-20g/L的氢氧化钠水溶液与铝基板表面接触约30秒，同时通过在 l-10A/dm2的电流密度下，使直流电通过作为阴极的铝基板表面，进行电解，此后使该表面 与浓度为100-500g/L的硝酸水溶液接触从而中和的方法；在环境温度，使各种已知的阳极 氧化电解溶液中的任一种与铝基板表面接触，同时通过使l-10A/dm2的电流密度下的直流 电通过作为阴极的铝基板表面或者通过使交流电通过作为阴极的铝基板表面，进行电解的 方法；在40-50°C，使浓度为10-200g/L的碱性水溶液与铝基板表面接触15-60秒，此后使 浓度为100-500g/L的硝酸水溶液与该表面接触从而中和的方法；在环境温度至50°C的温 度，使通过将表面活性剂，水等混合进油如瓦斯油或煤油中制备的乳液与铝基板表面接触， 此后用水漂洗该表面的方法(乳化脱脂法)；以及在环境温度至50°C的温度，使例如碳酸 钠，磷酸盐和表面活性剂的混合溶液与铝基板表面接触30-180秒，随后用水漂洗该表面的 方法(磷酸盐法)。在这些中，从将油脂从铝表面移除而基本上不引起铝溶解的观点讲，优选的是有 机溶剂法，表面活性剂法，乳化脱脂法和磷酸盐法。可以将已知的脱脂剂用于脱脂处理。例如，可以使用各种商购脱脂剂的任一种，通 过规定的方法进行脱脂处理。〈镜样精整处理〉进行镜样精整处理是为了消除铝基板的表面粗糙，并且改善使用例如电沉积的粒 子_形成处理的均勻性和再现性。示例性的铝基板的表面粗糙包括在轧制需要轧制步骤用 于其制备的铝基板时形成的轧制条纹。在本发明中，对镜样精整处理没有任何具体的限制，并且可以使用本领域中已知 的任何适宜方法来进行。适宜方法的实例包括机械抛光，化学抛光和电解抛光。适宜的机械抛光方法的示例性实例包括采用各种商业砂布的抛光，以及将各种商 业磨料(例如，金刚石，氧化铝)的使用与磨光相组合的方法。更具体地，适当地示例了这 样的方法在随着时间的过去，将使用的磨料从含有更粗大粒子的磨料改变为含有更细小 粒子的磨料的同时，用磨料进行的方法。在此情况下，使用的最终磨料优选为磨料粒度为 1500的磨料。这样，可以实现至少50%的光泽度(在轧制铝的情况下，在轧制方向和横向 上都至少50% )0化学抛光方法的实例包括在 Aluminum Handbook (Japan Aluminum Association, 2001)的第6版164-165页中提及的各种方法。优选的实例包括磷酸/硝酸法、Alupol I法、Alupol V法、Alcoa R5法、 H3PO4-CH3COOH-CU法和H3P04-HN03_CH3C00H法。在这些中，特别优选的是磷酸/硝酸法， H3PO4-CH3COOH-Cu 法和 H3P04-HN03_CH3C00H 法。
通过化学抛光，可以实现至少70%的光泽度(在轧制铝的情况下，在轧制方向和 横向上都至少70%)。电解抛光方法的实例包括在 Aluminum Handbook (Japan Aluminum Association, 2001)的第6版164-165页中提及的各种方法；在US 2，708，655中描述的方法；以及在 Jitsumu Hyomen Gijutsu(Practice of Surface Technology),33 卷，第 3 期，32-38 页 (1986)中描述的方法。通过电解抛光，可以实现至少70%的光泽度(在轧制铝的情况下，在轧制方向和 横向上都至少70%)。这些方法可以适宜地组合并且使用。在一个可以优选使用的示例性的方法中，在 随着时间的过去，将磨料从含有更粗大粒子的磨料改变为含有更细小粒子的磨料的同时， 进行机械抛光，其后电解抛光。镜样精整处理使得能够得到例如平均表面粗糙度Ra为0. 1 μ m以下，并且光泽 度至少为50%的表面。该平均表面粗糙度Ra优选为至多0.03 μ m，并且更优选为至多 0. 02ymo该光泽度优选至少为70%，并且更优选至少为80%。光泽度是可以根据JIS Ζ8741_1997(方法3 60°镜面光泽)在垂直于轧制方向 的方向上测定的镜面反射度。具体地，测量是当镜面反射度为70%以下时，以60°的入射/ 反射角，以及当镜面反射度超过70%时，以20°的入射/反射角，使用可变-角光泽计(例 如，VG-1D，由 Nippon Denshoku Industries Co. ，Ltd.制造)进行的。[(1)阳极氧化处理步骤]阳极氧化处理步骤是用于阳极氧化铝基板以在铝基板表面上形成带有微孔的氧 化物膜的步骤。可以将常规已知的方法用于本发明中的阳极氧化处理，但是优选地使用将在以下 所述的自排序法，因为绝缘基底包含获自铝基板的阳极氧化膜，该阳极氧化膜具有排列的 微孔以具有优选至少50%的由式(i)定义的有序度。阳极氧化处理优选通过恒电压法进行。自排序法是这样一种方法，所述方法通过利用微孔在阳极氧化膜中的规则排列本 性以及消除可能妨碍有序排列的因素，以提高有序性。具体地，在适于所述类型的电解溶液 的电压下并且在低速度下，在延长的期间(例如，几小时至超过10小时)内在高纯度铝上 形成阳极氧化膜。在此方法中，因为微孔尺寸取决于电压，因此在一定程度上可以通过控制电压来 得到需要的微孔尺寸。为了通过自排序法形成微孔，应该至少进行随后描述的阳极氧化处理(A)。然而， 优选通过自排序法I或自排序法II形成微孔。接下来，对优选实施方案中的自排序法I和自排序法II进行详述。[(Ι-a)自排序法 I]根据自排序法I，在阳极氧化(阳极氧化处理(A))后，用可以溶解阳极氧化膜的酸 或碱将阳极氧化膜完全溶解(即，膜移除处理(B))，随后进行再次阳极氧化(再次阳极氧化 处理(C))。接下来，对自排序法I中分别的处理进行详述。
〈阳极氧化处理(A)>阳极氧化处理㈧中电解液的平均流速优选为0.5-20. Om/分钟，更优选为 1. 0-15. Om/分钟，并且甚至更优选为2. 0-10. Om/分钟。通过在以上流速下进行阳极氧化处 理(A)可以实现均勻性和高有序性。对在上述条件下使电解溶液流动的方法没有进行任何具体的限制。例如，可以 采用包括使用普通搅拌装置例如搅拌器的方法。特别希望使用能够以数字显示模式控 制搅拌速度的搅拌器，因为其可以调节平均流速。这样的搅拌装置的实例有磁力搅拌器 HS-50D (由 As One Corporation 制造)。阳极氧化处理(A)可以通过例如这样的方法来进行，其中在酸浓度为1-10重量％ 的溶液中，使电流通过作为阳极的铝基板。在阳极氧化处理(A)中使用的溶液优选为酸溶液。更优选硫酸，磷酸，铬酸，草酸， 氨基磺酸(R · NH · SO3H或R2NSO3H)，苯磺酸，氨基磺酸(H2NSO3H)，乙醇酸，酒石酸，苹果酸或 柠檬酸的溶液。在这些中，特别优选硫酸，磷酸或草酸的溶液。这些酸可以单独或以其两种 或两种以上的组合使用。阳极氧化处理(A)的条件根据使用的电解溶液而变化，并且因而不能被严格地具 体化。然而，通常优选以下条件电解质浓度为0. 1-20重量％，溶液温度为-10-30°C，电流 密度为0. 01-20A/dm2，电压为3-300V，以及电解时间为0. 5-30小时。更优选的是，电解质浓 度为0. 5-15重量％，溶液温度为-5-25°C，电流密度为0. 05_15A/dm2，电压为5-250V，以及 电解时间为1-25小时。甚至更优选的是，电解质浓度为1-10重量％，溶液温度为0-20°C， 电流密度为0. l-10A/dm2，电压为10-200V，以及电解时间为2_20小时。阳极氧化处理(A)的处理时间为优选0. 5分钟至16小时，更优选1分钟至12小 时，甚至更优选2分钟至8小时。除了在恒定的电压下进行之外，阳极氧化处理(A)可以使用其中间歇或连续改变 电压的方法进行。在这样的情况下，优选逐渐地降低电压。这样使得能够减小阳极氧化膜 的电阻，以使在阳极氧化膜中形成小微孔。结果，这种方法对于改善均勻性，特别在随后通 过电沉积处理进行密封时，是优选的。在各向异性导电结构体制造方法中，通过这样的阳极氧化处理(A)形成的阳极氧 化膜的厚度优选为1-300 μ m,更优选为5-150 μ m,并且甚至更优选为10-100 μ m。在各向异性导电结构体制造方法中，通过这样的阳极氧化处理㈧形成的 阳极氧化膜的平均微孔密度优选优选为ιχιο6-ιοοοχιο6个微孔/μm2并且更优选 3 X 106-300 X IO6 个微孔 / μ m2微孔的表面覆盖率优选为20-50 %。微孔的表面覆盖率在本文中定义为微孔开口的总表面积对铝表面的表面积的比率。〈膜移除处理(B)>在膜移除处理(B)中，溶解并移除通过上述阳极氧化处理(A)在铝基板表面形成 的阳极氧化膜。在通过上述阳极氧化处理(A)在铝基板表面形成阳极氧化膜之后，可以立即进行 后面所述的贯通处理步骤。然而，在上述阳极氧化处理(A)之后，优选地另外依次进行膜移除处理(B)和后面所述的再次阳极氧化处理(C)，接着进行后面所述的贯通处理步骤。假设阳极氧化膜的有序性随着铝基板的接近而增加，所述铝基板的接近是通过使 用这种膜移除处理(B)移除在(A)中形成的阳极氧化膜而实现的，残留于铝基板表面的阳 极氧化膜的下部出现在表面，从而提供有序排列的凹坑。因此，在膜移除处理(B)中，不溶 解铝；而仅溶解由氧化铝(铝的氧化物)组成的阳极氧化膜。对于氧化铝溶解溶液可以使用任何常规已知的溶液而没有任何具体的限制，然而 氧化铝溶解溶液优选是含有选自下列物质中的至少一种物质的水溶液铬化合物、硝酸、磷 酸、锆化合物、钛化合物、锂盐、铈盐、镁盐、六氟硅酸钠、氟化锌、锰化合物、钼化合物、镁化 合物、钡化合物和未化合的卤素。铬化合物的示例性实例包括三氧化二铬(III)和三氧化铬(VI)。锆化合物的实例包括氟化锆铵、氟化锆和氯化锆。钛化合物的实例包括氧化钛和硫化钛。锂盐的实例包括氟化锂和氯化锂。铈盐的实例包括氟化铈和氯化铈。镁盐的实例包括硫化镁。锰化合物的实例包括高锰酸钠和高锰酸钙。钼化合物的实例包括钼酸钠。镁化合物的实例包括五水合氟化镁。钡化合物的实例包括氧化钡、乙酸钡、碳酸钡、氯酸钡、氯化钡、氟化钡、碘化钡、乳 酸钡、草酸钡、高氯酸钡、硒酸钡、亚硒酸钡、硬脂酸钡、亚硫酸钡、钛酸钡、氢氧化钡、硝酸钡 及它们的水合物。在这些钡化合物中，优选氧化钡、乙酸钡和碳酸钡，并且特别优选氧化钡。未化合的卤素的实例包括氯、氟和溴。在以上中，氧化铝溶解溶液优选为含酸水溶液。酸的实例包括硫酸、磷酸、硝酸和 盐酸。也可以接受两种或两种以上酸的混合物。酸浓度优选至少0. 01mol/L,更优选至少0. 05mol/L,并且再更优选至少0. Imol/ L.尽管酸浓度没有具体的上限，通常，其浓度优选为不超过lOmol/L，并且更优选不超过 5mol/L。不必要高的浓度是不经济的，并且更高的酸浓度可能导致铝基板溶解。氧化铝溶解溶液的温度优选为不低于-10°C，更优选不低于_5°C，并且甚至更优 选不低于o°c。使用沸腾的氧化铝溶解溶液进行处理破坏或打乱有序化用的起点。因此，优 选在没有沸腾的情况下使用氧化铝溶解溶液。氧化铝溶解溶液溶解氧化铝而不溶解铝。本文中，氧化铝溶解溶液可以溶解非常 少量的铝，只要其不溶解显著量的铝。通过使其上形成有阳极氧化膜的铝基板与上述氧化铝溶解溶液接触，进行膜移除 处理(B)。接触方法的实例包括但不限于浸渍和喷淋。在这些中，优选浸渍。浸渍是一种将其上形成有阳极氧化膜的铝基板浸渍在氧化铝溶解溶液中的处理。 适宜的是在浸渍处理时进行搅拌以达到均勻的处理。浸渍处理的时间优选为至少10分钟，更优选至少1小时，甚至更优选至少3小时， 并且最优选至少5小时。<再次阳极氧化处理(C) >
可以在通过上述的膜移除处理(B)移除阳极氧化膜以在铝基板表面形成良好有 序化的凹坑后，再次进行阳极氧化处理，形成具有有序度更高的微孔的阳极氧化膜。可以使用本领域内已知的方法进行再次阳极氧化处理(C)，尽管优选在与上述阳 极氧化处理(A)相同的条件下进行。可选择地，可以适宜使用的有在保持直流电压恒定的同时，重复地开关电流的方 法，或在间歇地改变直流电压的同时，重复地开关电流的方法。由于这些方法导致在阳极氧 化膜上形成小的微孔，所以它们优选用于改善均勻性，特别是在通过电沉积处理进行密封 时。当再次阳极氧化处理(C)在低温下进行时，微孔的排列是良好有序的并且孔径是 均勻的。另一方面，通过在相对高的温度下进行再次阳极氧化处理(C)，可以打乱微孔排列 或可以将孔尺寸变化设置在规定的范围内。也可以通过处理时间控制孔尺寸的变化。在各向异性导电结构体制造方法中，通过这样的再次阳极氧化处理(C)形成的阳 极氧化膜的厚度优选为10-200 μ m,并且更优选为20-150 μ m,并且还更优选30-100 μ m。在各向异性导电结构体制造方法中，通过这样的阳极氧化处理(C)形成的阳极氧 化膜具有孔尺寸优选为20-200nm，更优选30-190nm，并且还更优选60-180nm的微孔。进一 步优选的是通过化学溶解处理扩大孔尺寸以使得导电通路可以具有优选的尺寸。平均微孔密度优选为1 X IO6-IOOO X IO6个微孔/ μ m2并且更优选3 X 106-300 X IO6 个微孔/μ m2。[(1-b)自排序法 II]根据自排序法II，将铝基板的表面阳极氧化(阳极氧化处理(D))，通过使用酸或 碱将阳极氧化膜部分地溶解(氧化物膜溶解处理(E))并且进行再次阳极氧化处理以使微 孔在深度方向生长，之后移除在微孔的截面形状中的拐点上方的阳极氧化膜。接下来，对自排序法II中分别的处理进行详述。〈阳极氧化处理(D)>可以将常规已知的电解溶液用于阳极氧化处理⑶中，但是通过在直流电和恒定 电压的条件下，使用以下电解液进行阳极氧化处理可以相当大地提高孔排列的有序性，所 述电解液中由通式(ii)表示参数R满足160彡200，优选170 ^ R ^ 190并且最特别 地175 < RS 185，通式(ii)中的A是施加电流时膜形成的速度而B是没有施加电流时膜 溶解的速度，。R = A[nm/s]/(B[nm/s] X 施加的电压[V])··· (ii)如在上述的阳极氧化处理(A)中，在阳极氧化处理(D)中的电解溶液平均流速优 选为0. 5-20. Om/min,更优选为1. 0-15. Om/min,并且甚至更优选为2. 0-10. Om/min。通过以 在上述范围内的流速进行阳极氧化处理(D)，可以达到均勻以及高的有序度。如在上述的阳极氧化处理(A)中，对使电解溶液在上述条件下流动的方法没有进 行任何具体的限制。例如，可以采用包括使用普通搅拌装置例如搅拌器的方法。特别希望 使用能够以数字显示模式控制搅拌速度的搅拌器，因为其可以调节平均流速。这样的搅拌 器的实例有磁力搅拌器HS-50D(由As One Corporation制造)。阳极氧化处理溶液的粘度在25°C和Iatm优选为0. 0001-100. OPa · s并且更优选0. 0005-80. OPa ·S。通过使用具有在上述范围内的粘度的电解溶液进行阳极氧化处理(D)， 可以达到均勻以及高的有序度。在阳极氧化处理(D)中使用的电解溶液可以是酸性溶液或碱性溶液，但是从改善 孔的圆形度方面讲，使用酸性电解溶液是有利的。更具体地，如在上述阳极氧化处理(A)中，更优选盐酸，硫酸，磷酸，铬酸，草酸， 乙醇酸，酒石酸，苹果酸，柠檬酸，氨基磺酸(R · NH · SO3H或R2NSO3H)，苯磺酸，氨基磺酸 (H2NSO3H)，乙醇酸，酒石酸，苹果酸，或柠檬酸的溶液。在这些中，特别优选硫酸，磷酸或草酸 的溶液。通过按所希望的调整由通式(ii)表示的计算式中的参数，这些酸可以单独或以其 两种或两种以上的组合使用。阳极氧化处理(D)的条件根据使用的电解溶液而变化，并且因而不能被严格地具 体化。然而，如在上述阳极氧化处理(A)中，通常优选以下条件电解质浓度为0.1-20重 量％，溶液温度为-10-30°C，电流密度为0. 01-20A/dm2，电压为3-500V，以及电解时间为 0. 5-30小时。更优选的是，电解质浓度为0. 5-15重量％，溶液温度为-5-25°C，电流密度为 0. 05-15A/dm2，电压为5-250V，以及电解时间为1_25小时。甚至更优选的是，电解质浓度为 1-10重量％，溶液温度为0-20°C，电流密度为0. l-10A/dm2,电压为10-200V，以及电解时间 为2-20小时。如图6A所示，作为阳极氧化处理⑶的结果，在铝基板32的表面形成了带有微孔 36a的阳极氧化膜34a。隔离层38a存在于阳极氧化膜34a的铝基板32侧。<氧化物膜溶解处理(E) >氧化物膜溶解处理(E)是用于扩大存在于通过上述的阳极氧化处理(D)形成的阳 极氧化膜中的微孔的直径(孔尺寸)的处理(孔尺寸扩大处理)。通过使经过上述的阳极氧化处理(D)的铝基板与酸或碱的水溶液接触，进行氧化 物膜溶解处理(E)。接触方法的实例包括但不限于浸渍和喷淋。在这些中，优选浸渍。当使用酸的水溶液进行氧化物膜溶解处理(E)时，优选使用无机酸例如硫酸，磷 酸，硝酸或盐酸，或其混合物的水溶液。从其高安全度来讲特别优选使用不含铬酸的水溶 液。酸的水溶液的浓度优选为1-10重量％。酸的水溶液的温度优选为25-60°C。当使用碱的水溶液进行氧化物膜溶解处理(E)时，优选使用选自氢氧化钠，氢氧 化钾和氢氧化锂中的至少一种碱的水溶液。碱的水溶液的浓度优选为0. 1-5重量％。碱的 水溶液的温度优选为20-35°C。优选的溶液的具体的实例包括40°C的含50g/L的磷酸的水溶液，30°C的含0. 5g/L 的氢氧化钠的水溶液，和30°C的含0. 5g/L的氢氧化钾的水溶液。浸渍在酸的水溶液或碱的水溶液中的时间优选为8-120分钟，更优选为10-90分 钟并且甚至更优选为15-60分钟。在氧化物膜溶解处理(E)中，孔尺寸扩大的程度随阳极氧化处理(D)的条件变化， 但是处理前后的比例优选为1. 05-100，更优选为1. 1-75并且甚至更优选为1. 2_50。氧化物膜溶解处理(E)溶解如图6A所示的阳极氧化膜34a的表面和微孔36a的 内部(隔离层38a和多孔层)以获得具有如图6B所示的在铝基板32上的具有带微孔36b 的阳极氧化膜34b的铝构件。与图6A中相同，隔离层38b存在于阳极氧化膜34b的铝基板 32侧。
在自排序法II中，优选在上述的氧化物膜溶解处理(E)后再次进行上述的阳极氧 化处理⑶。通过再次进行阳极氧化处理(D)，图6B所示的铝基板32的氧化反应继续进行，以 获得如图6C中所示，具有在铝基板32上形成的阳极氧化膜34c的铝构件，所述阳极氧化 膜34c带有的微孔36c具有比微孔36b更大的深度。与图6A中相同，隔离层38c存在于阳 极氧化膜34c的铝基板32侧。在自排序法II中，优选在上述的阳极氧化处理(D)、氧化物膜溶解处理(E)和阳极 氧化处理(D)以此顺序进行后，进一步进行上述的氧化物膜溶解处理(E)。此处理使处理溶液能够进入微孔以溶解所有通过再次阳极氧化处理(D)形成的 阳极氧化膜，由此通过再次阳极氧化处理(D)形成的微孔可以具有扩大的直径。更具体地，再次进行的氧化物膜溶解处理(E)自图6C中所示的阳极氧化膜34c中 的拐点起溶解在表面侧上的微孔36c的内部，即，移除在微孔36c的截面形状中的拐点上方 的阳极氧化膜34c，以获得具有如图6D所示的在铝基板32上具有带直管形微孔36d的阳极 氧化膜34d的铝构件。与图6A中相同，隔离层38d存在于阳极氧化膜34d的铝基板32侧。孔尺寸扩大的程度随再次阳极氧化处理(D)的条件变化，但是处理前后的比例优 选为1. 05-100，更优选为1. 1-75并且甚至更优选为1. 2-50 0自排序法II包括上述的阳极氧化处理(D)和氧化物膜溶解处理(E)的至少一个 循环。重复的数量越大，孔排列的有序度增加的越多。通过在氧化物膜溶解处理(E)中溶解所有通过之前的阳极氧化处理(D)形成的阳 极氧化膜，显著地改善了从膜表面侧所见的微孔的圆形度。因此，优选地重复此循环至少两 次，更优选地至少三次并且甚至更优选地至少四次。在重复此循环至少两次的情况下，在氧化物膜溶解处理和阳极氧化处理的每个循 环中的条件可以是相同的或不同的。可选择地，可以以阳极氧化处理终止处理。随后所描述的使用压印的方法可以优选用于各向异性导电结构体制造方法中的 阳极氧化处理。[(1-c)使用压印的方法]根据使用压印的方法，在进行阳极氧化处理以在铝基板的表面上形成带有微孔的 阳极氧化膜前，以预定的间隔、按预定的排列在铝基板的表面形成许多凹坑，作为用于阳极 氧化处理中微孔形成的起始点。形成这样的凹坑便于将微孔排列和孔圆形度控制在适宜的 范围内。不对形成凹坑的方法进行特别的限制，并且示例性的方法包括物理法，所述物理 法包括压印(转印)法、粒子束法、嵌段共聚物法和抗蚀剂成图/曝光/蚀刻法。在压印中， 凹坑是在不使用包括以下程序的电化学法的条件下形成的用于自排序法(I)中的程序， 在该程序中阳极氧化处理步骤(A)和膜移除处理(B)是以这样的顺序进行的；和其中通过 电化学粒化处理形成凹坑的程序。通过以预定的间隔、按预定的排列形成许多作为阳极氧化处理中微孔形成的起始 点的凹坑，通过阳极氧化形成的微孔的起始点可以以适宜的排列被安置并且所得结构可以 具有更高的圆形度。〈物理法〉
45
示例性的物理法是使用压印(其中将其上有突出部的板或辊压在铝基板上以在 基板上形成凹坑的转印法或压制成图(press patterning)法)的方法。具体的实例是其 中将在其表面上有许多突出部的板压在铝基板表面上，因此形成凹坑的方法。例如，可以使 用在JP 10-121292A中描述的方法。另一个实例是其中将聚苯乙烯球密集地排列在铝表面，将SiO2气相沉积在球上， 随后将聚苯乙烯球移除并且使用气相沉积的SiO2作为掩模蚀刻基板，从而形成凹坑的方法。〈粒子束法〉在粒子束法中，通过用粒子束照射铝基板的表面形成凹坑。这种方法的优点是可 以自由控制凹坑的位置。粒子束的实例包括带电粒子束，聚焦离子束(FIB)，和电子束。例如，JP 2001-105400A中描述的方法可以被用作粒子束法。<嵌段共聚物法>嵌段共聚物法包括在铝基板的表面形成嵌段共聚物层，通过加温退火在嵌段共聚 物层中形成海中岛(islands-in-the-sea)的结构，随后移除岛的成分以形成凹坑。例如，JP 2003-129288A中描述的方法可以被用作嵌段共聚物法。<抗蚀剂成图/曝光/蚀刻法>在抗蚀剂成图/曝光/蚀刻法中，将铝基板的表面上形成的抗蚀剂膜用光刻法或 电子束刻蚀法曝光并显影，以形成抗蚀剂图案。然后将抗蚀剂蚀刻，形成完全通过抗蚀剂到 达铝基板的表面的凹坑。在上述各种用于形成凹坑的方法中，物理法、FIB法和抗蚀剂成图/曝光/蚀刻法 是适宜的。在压印中，在其中以预定的间隔、按预定的排列在铝基板的表面形成许多凹坑的 情况下，并且特别在其中以约0. 1 μ m的间隔形成小凹坑的情况下，每次都利用电子束蚀刻 或X射线蚀刻运用高分辨率微型制造技术人工规则地在铝板表面形成小凹坑是不经济的， 并因此压印(转印)法是优选的，在压印法中，将表面上有许多突起的基板压在将被阳极氧 化的铝基板的表面上。更具体地，压印法可以通过将具有突起的基板或辊紧密地附着到铝基板表面并使 用液压机向其施加压力进行。突起应该以对应于通过阳极氧化处理所形成的阳极氧化膜中 的微孔排列的排列(图案)形成于基板上。凹坑可以形成为规则六角形的周期排列或者任 何其它图案比如部分缺失的周期排列。对于在其上形成突起的基板适宜的是具有镜面精整 的表面并且具有足够的强度和硬度以防止突起因施加的压力而破裂或变形。为此目的，可 以使用易于微型制造的金属比如铝和钽的基板以及通用的硅基板，但是由高强度的金刚石 和碳化硅制成的基板能够重复使用增加的次数并因此是更适宜的。一旦这样制造具有突起 的基板或辊时，其可以被重复使用以有效地在大量的铝板中形成有序排列的凹坑在使用压印法的情况下，压力取决于基板的类型，但是优选为0. OOl-lOOt/cm2、更 优选0. 01-75t/cm2并且最优选0. 1至50t/cm2。施压温度优选为0_300°C、更优选5_200°C并且最优选10_100°C。施压时间优选为 2秒-30分钟、更优选5秒-15分钟并且最优选10秒-5分钟。
46
就在施压后固定表面轮廓而言，可以增加冷却铝基板表面的步骤作为后处理步
马聚ο在使用压印的方法中，如上所述在铝基板的表面形成凹坑，其后将铝基板表面阳 极氧化。常规已知的方法可以用于阳极氧化处理，并且下列方法也是可以有利地使用的 其中以恒电压进行处理的方法，其中在保持直流电压恒定的同时反复接通和切断电流的方 法，以及其中在间歇地改变直流电压的同时反复接通和切断电流的方法。当阳极氧化处理在低温进行时，微孔的排列是良好有序的并且孔尺寸是均勻的。另一方面，通过在相对高的温度进行阳极氧化处理，可能破坏微孔的排列或者孔 尺寸的变化可以被控制在给定的范围内。孔尺寸的变化也可以通过处理时间控制。在各向异性导电结构体制造方法中，优选通过处理(Ι-a)至(1-c)中的任何一个 进行阳极氧化处理步骤。[ (2)贯通处理步骤]贯通处理步骤是这样的步骤其中在上述阳极氧化处理步骤后，将通过阳极氧化 形成的微孔贯通以获得绝缘基底。在贯通处理步骤中，处理(2_a)或(2_b)是优选进行的。(2-a)处理(化学溶解处理)，其中用酸或碱溶解带有阳极氧化膜的铝基板以使微 孔延伸贯穿阳极氧化膜。(2-b)处理(机械抛光处理)，其中将带有阳极氧化膜的铝基板机械抛光以使微孔 延伸贯穿阳极氧化膜。以下对处理(2-a)和(2_b)进行详述。[(2-a)化学溶解处理]更具体地，在阳极氧化处理步骤之后的化学溶解处理包括，例如，溶解铝基板(图 6D中以参考符号32表示的部分)并进一步移除阳极氧化膜的底部(图6D中以参考符号 38d表示的部分)以使微孔延伸贯穿阳极氧化膜。<溶解铝基板>在阳极氧化处理步骤后，将不易溶解阳极氧化膜(氧化铝)但易于溶解铝的处理 溶液用于溶解铝基板。S卩，所使用的处理溶液的铝溶解速率为至少lym/min，优选至少3ym/min，并且 更优选至少5 μ m/min,并且阳极氧化膜溶解速率为0. lnm/min以下，优选0. 05nm/min以下， 并且更优选0. 0lnm/min以下。具体地，将包括至少一种电离倾向低于铝的金属化合物，并且其pH为4以下或8 以上，优选3以下或9以上，并且更优选2以下或10以上的处理溶液用于浸渍处理。这种处理溶液的优选实例包括由以下组成的溶液酸或碱的水溶液作为底液，并 且在其中混合例如锰，锌，铬，铁，镉，钴，镍，锡，铅，锑，铋，铜，汞，银，钯，钼或金(例如，氯 钼酸)的化合物，或这些金属中任一种的氟化物或氯化物。在以上中，优选基于酸的水溶液并且在其中混合氯化物的处理溶液。从处理范围的观点来看，特别优选其中混合有氯化汞的盐酸水溶液(盐酸/氯化 汞)的处理溶液，以及其中混合有氯化铜的盐酸水溶液(盐酸/氯化铜)的处理溶液。
不特别限制这种处理溶液的组成。处理溶液的示例性实例包括溴/甲醇混合物， 溴/乙醇混合物，和王水。这样的处理溶液的酸或碱的浓度优选为0. Ol-lOmol/L并且更优选为0. 05-5mol/ L0此外，使用这种处理溶液的处理温度优选为-10°C -80°C并且更优选为0_60°C。在各向异性导电结构体制造方法中，通过使经过阳极氧化处理步骤的铝基板与上 述处理溶液接触，对铝基板进行溶解。接触方法的实例包括但不限于浸渍和喷淋。在这些 中，优选浸渍。此时接触的时间优选为10秒至5小时，并且更优选为1分钟至3小时。<移除阳极氧化膜的底部>在溶解铝基板后通过浸渍在酸性或碱性水溶液中移除阳极氧化膜的底部。移除阳 极氧化膜的底部导致微孔在那里延伸贯穿。移除氧化物膜底部的优选方法包括事先将阳极氧化膜浸渍在PH缓冲溶液中以 从微孔的开口侧用PH缓冲溶液填充微孔，并且使与开口相反的表面(即，阳极氧化膜的底 部)与酸的水溶液或碱的水溶液接触。当使用酸的水溶液进行此处理时，优选使用无机酸例如硫酸，磷酸，硝酸或盐酸， 或其混合物的水溶液。酸的水溶液的浓度优选为1-10重量％。酸的水溶液的温度优选为 25-40 0C ο当使用碱的水溶液进行此处理时，优选使用选自氢氧化钠，氢氧化钾和氢氧化锂 中至少一种碱的水溶液。碱的水溶液的浓度优选为0. 1-5重量％。碱的水溶液的温度优选 为 20-35 0C ο优选的溶液的具体实例包括40°C的含50g/L磷酸的水溶液，30°C的含0. 5g/L氢氧 化钠的水溶液，以及30°C的含0. 5g/L氢氧化钾的水溶液。在酸的水溶液或碱的水溶液中浸渍的时间优选为8-120分钟，更优选10-90分钟 并且甚至更优选15-60分钟。在当事先将膜浸渍在pH缓冲溶液中的情况下，使用适合前述酸/碱的缓冲溶液。[ (2-b)机械抛光处理]更具体地，在阳极氧化处理步骤后的机械抛光处理包括，例如，机械抛光和移除铝 基板(图6D中以参考符号32表示的部分)和铝基板附近的阳极氧化膜(图6D中以参考 符号38d表示的部分)以使微孔延伸贯穿阳极氧化膜。多种多样的已知机械抛光处理方法可以用于机械抛光处理，并且，例如可以使用 对于镜样精整处理所示例的机械抛光。然而，化学机械抛光(CMP)由于它的高精密抛光率 而是优选进行的。可以使用CMP浆液比如可获自Fujimi Inc.的PNANERLITE-7000，可获自 Hitachi Chemical Co.，Ltd.的 GPX HSC800，或者可获自 AGC Seimi Chemical Co.，Ltd. 的CL-1000进行CMP处理。这些贯通处理步骤产生了在移除铝基板32和隔离层38d后的图6D中所示的结 构，即，如图7A所示的绝缘基底40。可以适当地使用可从Whatman Japan KK商购的氧化铝膜(Anodisc)代替进行(1) 阳极氧化处理步骤和(2)贯通处理步骤。[(3)导电材料填充步骤]
导电材料填充步骤是这样的步骤其中，在贯通处理步骤后，将导电材料填充到所 得绝缘基底中的贯通微孔中，以获得各向异性导电构件。在导电材料填充步骤中，优选进行下列处理(3-a)至(3_c)之一。(3_a)处理(浸 渍处理)，其中将具有贯通微孔的绝缘基底浸渍在含有导电材料的溶液中，以将导电材料填 充到微孔中。(3-b)处理(电解电镀处理)，其中通过电解电镀将导电材料填充到贯通微孔中。(3-c)处理(气相沉积处理)，其中通过气相沉积将导电材料填充到贯通微孔中。所填充的导电材料构成了如结合各向异性导电结构体所述的各向异性导电结构 体的导电通路。以下对处理(3-a)至(3_c)进行详述。[(3-a)浸渍处理]已知方法比如无电镀处理、高粘度熔融金属浸渍处理和导电聚合物溶液浸渍处理 可以用于其中将带有贯通微孔的绝缘基底浸渍在含有导电材料的溶液中以用该导电材料 填充贯通微孔的处理中。然而，金属是优选的导电材料并因此无电镀处理和熔融金属浸渍 处理是优选的，并且就易于处理而言无电镀处理是优选的。在无电镀中，可以使用已知的方法和处理溶液而没有任何特别的限制。然而，优选 使用这样的方法其中预先提供所要沉积的金属的核，将可溶于含有该金属的溶剂中的化 合物和还原剂溶解在溶液中，并且将绝缘基底浸渍在溶液中以用金属填充贯通微孔。此处理可以结合以下描述的电解电镀进行。[ (3-b)电解电镀处理]在其中通过各向异性导电结构体制造方法中的电解电镀用导电材料填充贯通微 孔的情况下，施加超声也适于促进电解溶液的搅拌。另外，电解电压通常至多-20V并且适宜地至多-10V。当进行控制电势电解或者电 位扫描电解时，也希望使用循环伏安法。为此目的，可以使用稳压器例如可从Solartron、 BAS Inc. > Hokuto Denko Corporation 禾口 Ivium Technologies 得至Ij的那些。优选的电解方法是其中使电势随时间以恒定的速率升高或降低的电势扫描，并且 其中不考虑时间的过去而以恒定的电流进行电解的恒电流电解也是优选的。在电势扫描的 情况下，优选将电势扫描的起点设为OV并且以0. l-50mv/s并且更优选0. 3-30mV/s的扫描 速率扫描。还更优选的是，在负侧以0.5-5mV/s的扫描速率进行扫描。优选的电量随孔尺 寸、孔密度、金属类型和阳极氧化膜的厚度变化。在镀铜的情况下，所需沉积量W[g]可以通 过下式计算孔面积[ym2]x所填充金属的高度[μ m] X电解面积[cm2] X孔密度[孔/ μ m2] X 金属密度[g/cm3] =WX 10_4[g]用摩尔数来表示沉积量W。必要的库仑数可以通过用沉积量乘以法拉第常数换算。通过库仑计测量电量并且当达到必要的库仑数时停止电解。以此方法，可以将材 料填充至必要且足够的高度。在恒电流电解中的电流密度的优选范围随电解质浓度、孔尺寸、孔密度和金属类 型变化。在镀铜的情况下，电流密度优选为0.5-10A/dm2并且更优选l-5A/dm2。在镀金的 情况下，电流密度优选为0. 05-3A/dm2并且更优选0. 22_lA/dm2。在镀镍的情况下，电流密度优选为0. 05-5A/dm2并且更优选0. 2-1. 5A/dm2。可以通过测量库仑数来停止电解电镀。例如在铜的情况下，假设电流效率为100%，可以被换算为每微米的阳极氧化膜的 电量的库仑数为46C/dm2/ μ m。当填充至50 μ m的高度时，在2300C/dm2停止电解，并且填充高度可以通过SEM或 光学显微镜从断面方向测定。可以使用常规已知的电镀溶液。更具体地，在其中沉积铜的情况下，通常使用硫酸铜水溶液，但是硫酸铜浓度优选 为至少0. lmol/L并且更优选至少0. 4mol/L。也可以有利地使用饱和溶液。在其中使用焦 磷酸铜的情况下，其浓度优选为0. 05mol/L-lmol/L并且更优选0. lmol/L-0. 5mol/L。优选 加入过量的焦磷酸钾。焦磷酸钾的含量优选为至少0. 5mol/L并且更优选至少0. 7mol/L。 通过向电解溶液加入盐酸可以促进沉积。在此情况下，盐酸的浓度优选为10-20g/L。在其中沉积金的情况下，优选使用0. 0005重量％ -1重量％的量的四氯金酸盐，并 且可以适当地加入碳酸钾和盐酸。PH优选在0. 1-10的范围内并且可以通过加入的添加剂 的量调节。在其中沉积镍的情况下，可以使用已知的电解溶液如在硫酸浴、瓦兹浴、氯化物浴 和氨基磺酸镍浴中的电解溶液。溶液温度的范围优选为25°C _95°C并且更优选30°C-70°C。 电流密度的范围优选为0. 5-10A/dm2并且更优选0. 8-8A/dm2。[ (3-c)气相沉积处理]在其中通过气相沉淀将导电材料填充到贯通微孔中的情况下，可以使用已知的气 相沉淀方法比如物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。气相沉积处理的条件随所处 理的目标变化，但是就气相沉淀速率而言_40°C -80°C的温度和不超过10_3Pa的真空度是优 选的，并且_20°C _60°C的温度和不超过10_4Pa的真空度是更优选的。为了均勻填充的目的，可以有利地使用这样的方法其中使绝缘基板的表面相对 于气相沉积的方向适当地倾斜，并且从倾斜的方向进行气相沉。此导电材料填充步骤产生图7B中所示的各向异性导电结构体41。[(4)表面平面化步骤]在各向异性导电结构体制造方法中，在导电材料填充步骤后优选为表面平面化步 骤以将绝缘基底的正面和背面平面化。通过进行所述表面平面化步骤，可以将填充导电材 料后的绝缘基底的正面和背面平面化，同时移除粘附在正面和背面的过量的导电材料。在表面平面化步骤中，优选进行下列处理(4-a)至(4-c)之一。在以下对处理(4-a)至(4-c)进行详述。(4-a)化学机械抛光(CMP)处理。(4-b)电解抛光处理.(4-c)离子研磨处理.[ (4-a)通过化学机械抛光(CMP)处理]可以使用CMP浆液比如可获自Fujimi Inc.的PNANERLITE-7000，可获自Hitachi Chemical Co. ,Ltd.的GPX HSC800，或者可获自 AGC Seimi Chemical Co. ,Ltd.的CL-1000 进行CMP处理。
50
不使用化学抛光溶液的普通机械抛光也是适合的。在这种情况下，用磨料粒度为 800-1500的砂布将结构体精磨(lap)以调整厚度，然后用粒子尺寸为1_3 μ m的金刚石浆液 抛光，并且用粒子尺寸为0. 1-0. 5μπι的金刚石浆液进一步抛光。结构体可以这样被镜面精 整。优选将电极表面抛光至0 μ m-20 μ m的厚度，而优选将开口表面抛光至10 μ m-50 μ m的厚度。抛光条件转速优选为IO-IOOrpm并且更优选20_60rpm。荷重优选为 0. 01-0. Ikgf/cm2 并且更优选 0. 02-0. 08kgf/cm2。典型的抛光条件
抛光砂布磨料的平均粒子 尺寸抛光荷重[kgf/cm2]精磨SiC布800- 15000.04-0.1抛光抛光轮0.1-2 μηι0.01-0.08[ (4-b)电解抛光处理]电解抛光方法的实例包括在 Aluminum Handbook (Japan Aluminum Association, 2001)的第6版164-165页中提及的各种方法；在US 2，708，655中描述的方法；以及在 Jitsumu Hyomen Gijutsu(Practice of Surface Technology),33 卷，第 3 期，32-38 页 (1986)中描述的方法。[(4-c)离子研磨处理]当比上述CMP处理和电解抛光处理更精密的抛光成为必要的时进行离子研磨处 理，并且可以使用任何已知技术。优选使用氩离子，一般离子物种之一。[(5)导电通路突出步骤]在各向异性导电结构体制造方法中，在表面平面化步骤后优选为导电通路突出步 骤以形成其中导电构件从绝缘基底的正面和背面突出的结构。在导电通路突出步骤中，优选进行处理(5_a)和(5_b)之一。(5-a)将绝缘基底正面和背面的一部分移除以形成其中导电构件从绝缘基底的正 面和背面突出的结构。(5-b)将导电材料沉积在导电通路的表面上以形成其中导电构件从绝缘基底的正 面和背面突出的结构。在处理(5_a)中，使表面平面化步骤后的各向异性导电结构体与酸的水溶液或碱 的水溶液接触以溶解并移除仅绝缘基底在各向异性导电结构体表面的部分以使导电通路 突出(图7C)。处理(5_a)可以在与上述氧化物膜溶解处理(E)的那些处理条件相同的处理条件 下进行，条件是构成导电通路的导电材料不溶解。优选使用用其容易控制溶解速率的酸的 水溶液或碱的水溶液。在处理(5-b)中，将导电材料仅沉积在图7B中所示的导电通路8的表面以使导电 通路突出(图7D)。可以通过无电镀或电沉积来沉积导电材料。所沉积的导电材料可以与
51导电材料填充步骤中填充的导电材料相同或不同。[保护膜形成处理]在各向异性导电结构体制造方法中，氧化铝制成的绝缘基底中的微孔尺寸通过与 空气中湿气的水合作用而随时间变化，并因此优选在导电材料填充步骤前进行保护膜形成处理。保护膜的示例性实例包括含元素锆和/或元素硅的无机保护膜，以及含水不溶性 聚合物的有机保护膜。不对形成含元素锆的保护膜的方法进行任何特别的限制，尽管通常使用的处理方 法包括在其中溶解有锆化合物的水溶液中直接浸渍。从保护膜的强度和稳定性的观点来 看，优选使用其中还溶解有磷化合物的水溶液。可以使用的锆化合物的示例性实例包括锆，氟化锆，六氟锆酸钠，六氟锆酸钙，氟 化锆，氯化锆，氧氯化锆，硝酸氧锆，硫酸锆，乙醇锆，丙醇锆，丁醇锆，乙酰丙酮化锆，四氯双 (四氢呋喃)合锆，双(甲基环戊二烯基)二氯化锆，二环戊二烯基二氯化锆以及亚乙基二 (茚基)二氯化锆(IV)。在这些中，优选六氟锆酸钠。从保护膜厚度的均勻性的观点来看，水溶液中锆化合物的浓度优选为0. 01-10重
量％，并且更优选0. 05-5重量％。可以使用的磷化合物的示例性实例包括磷酸，磷酸钠，磷酸钙，磷酸氢钠和磷酸氢 钙。这些中，优选磷酸氢钠从保护膜厚度的均勻性的观点来看，水溶液中锆化合物的浓度优选为0. 1-20重 量％，并且更优选为0. 5-10重量％。处理温度优选为0-120°C，并且更优选为20-100°C。不对形成含元素硅的保护膜的方法进行任何特别的限制，尽管通常使用的处理方 法包括在其中溶解有碱金属硅酸盐的水溶液中直接浸渍。可以通过改变硅酸盐组分二氧化硅SiO2和碱金属氧化物M2O之间的比例(通常以 摩尔比[Si02]/[M20]表示)以及其在碱金属硅酸盐的水溶液中的浓度，对保护膜的厚度进 行调整。本文中特别优选使用钠或钾作为M。[SiO2]/[M2O]摩尔比优选为 0. 1-5. 0，并且更优选 0. 5-3. 0。SiO2的含量优选为0. 1-20重量％，并且更优选0. 5_10重量％。优选通过包括以下内容的方法获得有机保护膜在其中溶解有水不溶性聚合物的 有机溶剂中直接浸渍，随后通过加热处理以只蒸发去溶剂。水不溶性聚合物的示例性实例包括聚偏二氯乙烯，聚(甲基)丙烯腈，聚砜，聚氯 乙烯，聚乙烯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚酰胺和赛璐玢。有机溶剂的示例性实例包括亚乙基二氯，环己酮，甲基乙基酮，甲醇，乙醇，丙醇， 乙二醇一甲醚，1-甲氧基_2丙醇，醋酸(2-甲氧乙基)酯，醋酸(1-甲氧基-2-丙基)酯， 二甲氧基乙烷，乳酸甲酯，乳酸乙酯，N, N-二甲基乙酰胺，N, N-二甲基甲酰胺，四甲基脲， N-甲基吡咯烷酮，二甲亚砜，环丁砜，Y-丁内酯和甲苯。浓度优选为0. 1-50重量%，并且更优选1-30重量0Z0 .溶剂挥发时的加热温度优选为30_300°C，并且更优选50-200°C。在保护膜形成处理之后，包括保护膜的阳极氧化膜的厚度优选为0. 1-1000 μ m，并且更优选1-500 μ m。(5)保护层本发明的导电构件可以任选地进一步包括图13C中所示的保护层76。示例性的保 护层包括用于保护各向异性导电结构体的隆起的隆起保护层76和用于保护导电层73的表 面的保护层。可以适当使用的可商购的膜示例有来自于Toray Advanced Film Co.，Ltd.的用 作商业保护脱模片的易脱膜Cerapeel，以及来自于Toray Advanced Film Co. , Ltd.的用 于印刷版的T0Y0FL0N。在其中提供感光性树脂层的情况下，同时层压也是可能的。(6)感光性树脂层感光性树脂层含有粘结剂、可聚合化合物、光聚合引发剂、敏化剂和任选其它的组 分。感光性树脂层可以含有至少两种具有340-500nm的最大吸收波长的敏化剂。在感光性树脂层中，至少一种敏化剂优选具有在小于405nm的波长范围内的最大 吸收波长，并且至少一种除以上敏化剂以外的敏化剂优选具有在405nm以上的波长范围内 的最大吸收波长。感光性树脂层优选含有至少两种敏化剂，所述两种敏化剂包括一种具有在至少 340nm但小于405nm的波长范围内的最大吸收波长的敏化剂，和一种具有在至少405nm但不 超过500nm的波长范围内的最大吸收波长的敏化剂。在感光性树脂层中，光谱灵敏度在380-420nm的波长范围内达到最大值，在 400-410nm范围内能够形成图案的最小曝光量S为至多50mJ/cm2，并且在以上波长范围 内的最小曝光量S的最大值Smax和最小曝光量的最小值Smin优选满足表达式Smax/ Smin ^ 1. 2并且更优选满足表达式Smax/Smin < 1. 1。在Smax/Smin的比率超过1. 2时，当采用使用多个半导体元件的曝光装置时，由于 归因于各个半导体元件的波长不同的灵敏度变化，可能无法获得均勻的图案。在400-410nm范围内能够形成图案的最小曝光量S优选至多50mJ/cm2、更优选 30mJ/cm2 并且最优选 20mJ/cm2。在能够形成图案的最小曝光量S超过50mJ/cm2时，曝光需要较多的时间，其可能 降低产率。根据 Photopolymer Technology (Tsuguo Yamaoka, The Nikkan Kogyo Shinbun， Ltd.，1988，262页)中描述的方法使用光谱灵敏度测量装置，对感光性层压体的感光性组 合物进行光谱灵敏度的测量，在所述感光性层压体中图案形成材料被层压在将被处理的基 板上。更具体地，在曝光波长在横轴的方向线性变化并且曝光强度在纵轴方向对数变化的 这样的设置下，用来自于光源比如氙灯或者钨灯的光谱光照射感光性层压体。然后使感光 性层压体曝光并显影以形成用于在每个曝光波长的灵敏度的图案。能够形成图案的曝光能 量由所得图案的高度计算，并且由纵轴的曝光强度相对于横轴的波长的倒数图绘制光谱灵 敏度曲线。这样绘制的光谱灵敏度曲线的最高峰表示光谱灵敏度。能够形成图案的最小曝光量被确定为由上述光谱灵敏度测量中形成的图案高度 计算的能够形成图像的曝光能量。能够形成图案的最小曝光量表示在最佳显影条件下能够 形成图案的曝光量，所述最佳显影条件是通过改变显影条件比如显影剂的类型、显影温度 和显影时间而确定的。
最佳显影条件可以根据预期用途适当地选择而没有特别的限制。例如应用这样的 条件将PH为8-12的显影剂在25-40°C的温度和0. 05-0. 5MPa的压力喷射以完全移除未 固化的区域。(7)形成感光性树脂层的方法在其中提供感光性层的情况下，不对其类型进行特别的限制，并且比液体型更易 于处理的干膜因为其良好的平面度而是可以使用的。有负性抗蚀剂和正性抗蚀剂，但是通 常可商购的负性抗蚀剂是优选的。在本发明中，可以使用含有粘结剂、可聚合化合物、光聚合引发剂和至少两种具有 在340-500nm范围内的最大吸收波长的敏化剂，以及任选的其它组分的感光性组合物以获 得导电层或各向异性导电结构体上的感光性层。感光性组合物的溶液是通过将包含在感光性树脂层中的材料溶解、乳化或分散在 水或溶剂中制备的。可以根据预期用途适当地选择感光性组合物的溶液而没有特别的限制。其实例包 括醇，比如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和正己醇；酮，比如丙酮、甲基乙基 酮、甲基异丁基酮、环己酮和二异丁基酮；酯，比如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸正戊酯、硫酸二 甲酯、丙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、苯甲酸乙酯和乙酸甲氧基丙酯；芳族烃，比如甲苯、二 甲苯、苯和乙基苯；卤代烃，比如四氯化碳、三氯乙烯、氯仿、1，1，1-三氯乙烷、二氯甲烷和 一氯代苯；醚，比如四氢呋喃、乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚和1-甲氧基-2-丙醇；二 甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜和环丁砜。这些可以单独使用或两种以上组合使用。 可以向其加入已知的表面活性剂。然后将感光性组合物的溶液涂覆到导电层或各向异性导电结构体并干燥以形成 感光性树脂层，从而能够制备本发明的导电构件。用于涂布感光性组合物溶液的涂布方法可以根据预期用途适当地选择而没有特 别的限制，并且可以使用由喷涂、辊涂、旋涂、狭缝涂布、挤压涂布、幕涂、口模式涂布(die coating)、照相凹板式涂布、线锭涂布和刮涂示例的各种涂布方法。干燥条件随所包含的各个组分、以及使用的溶剂的类型和量变化，但是感光性组 合物的溶液在60-110°C干燥约30秒至约15分钟。因为感光度分布在400-410nm的波长范围内基本上恒定，所以通过暴露于在 400-410nm范围内的光，感光性树脂层可以有利地用于形成各种图案以及用于形成布线图 案或其它的永久性图案。感光性树脂层可以有利地特别用于形成用于半导体测试用探针卡 中的电路板。在另一种方法中，可以通过加热和施加压力中的至少之一将膜形式的感光性树脂 层层压在导电层上。所施加的加热温度和压力可以根据预期用途适当地选择而没有任何特 别的限制，并且，例如，加热温度优选为15-180°C并且更优选60-140°C。所施加的压力可以 根据预期用途适当地选择而没有特别的限制，并且，例如，压力优选为0. 1-1. OMPa并且更 优选 0. 2-0. 8MPa。对用于进行加热和施加压力中的至少之一的装置没有特别的限制，并且该装置可 以根据预期用途适当地选择。示例性的可以优选使用的装置包括可获自Taisei Laminator Co.，Ltd.的层压机 VP-II。
(8)通过在导电层上形成图案制备布线电路的方法在通过激光烧蚀的成图中，也可以通过以下方法对各向异性导电膜(ACF)提供形 貌特征在用金属填充微孔前用茜素红(alizalin red)将各向异性导电膜染色，并且随后 的激光辐射导致阳极氧化膜本身产生热量而以烧蚀的方式移除接近表面的部分阳极氧化 膜。通过使激光吸收速率高于导电层的激光吸收速率可以将导电层完全且均勻地移除。在通过曝光和显影成图中，可以通过适当地使用由感光性树脂制造者推荐的条件 形成图案。任何间距的间距转换连接器可以通过改变在两侧上的布线图案而制备。下面描 述图案形成方法的一个实例。图案形成方法包括至少曝光步骤和适当选择的其它步骤。曝光步骤是其中将本发 明的导电构件中的感光性树脂层暴露于光的步骤。可以使用的示例性的方法包括数字曝光 和模拟曝光。在这些中，数字曝光是优选的。对数字曝光没有特别的限制并且可以根据预期的用途选择合适的设备。例如，数 字曝光优选通过使用根据控制信号调制的光进行，所述控制信号是基于所形成的图案上的 图案形成信息产生的。可以用于数字曝光的示例性的设备包括用于发射光的光发射设备，以及用于基于 所形成的图案上的信息调制从光发射设备发射的光的光调制设备。图案形成后，进行第二成图步骤，其包括进一步涂覆感光性树脂，以不同的图案曝 光并进行显影，并且与在导电层上形成的电极的接点可以通过已知的方法比如电解沉积或 无电镀形成。具有这样接点的本发明的导电构件可以用作如图14B所示的具有电路板89 的本发明的探针卡。用于在本发明的半导体测试用探针卡中使用的电路板不限于所示例的 实例。[形成接点的方法]图14B中所示的接点83和84是由导电材料比如单金属材料和合金制成的，并且 也可以起电极的作用。可以将接点层压不同的材料或者用不同的材料涂布以提高功能性。如"Handbook of Electrical and Electronic Materials"(第一版，1987， Asakura Publishing Co.，Ltd.，634-637页)中所述，接点材料被认为在接点处被损耗或 者被转移到被测试物体。通常，具有较高机械强度、较高沸点和较低蒸气压的材料是较少损 耗的。考虑到与最小电弧电压和最小电弧电流的关联，Fe、Ni、Cu、Zn、Mo、Pb、Ag、W、Pt、Au 或它们的合金是优选的。示例性的可以优选使用的Pt和Au材料包括Pt、Au-Ag-Pt合金和Pt-Ir合金。示 例性的可以优选使用的钨接点材料包括Ag或Cu烧结合金和AgWC烧结合金。碳纳米管针 和碳纤维针具有导电性和挠性并因此使更优选的。碳纤维电极可以从例如BAS Inc.商购。全套工具(Kit)也是可商购的并且电极 可以容易地形成。通过在各向异性导电结构体70的每个表面上形成导电层，在其上进一步形成例 如感光性树脂层，并通过上述方法将感光性树脂层成图，可以获得如图15A中所示的成图 的导电层90、91。这样的多层体可以用作信号输出布线电路89。例如，可以用导电粘合剂 92将起碳纤维电极93作用的碳纤维固定在接点83上。具有高抗氧化性的金属也可以用作 接点83的材料。也优选用具有高抗氧化性的材料比如Ni、Au、W、Pt、Au-Ag-Pt合金、Pt-Ir
55合金、Ag或Cu合金和AgWC覆盖Cu接点尽管碳纤维也具有弹性，然而使用的弹性材料可以为如〃 Handbook of Electrical and Electronic Materials " ( % 一 Hjx,1987, Asakura Publishing Co., Ltd.，115-129页)中所述的橡胶材料。在这些中，具有优异的耐热性的硅橡胶和氟碳橡胶 是优选的。可以通过以下方法对这些弹性材料赋予导电性将导电微细粒子或填料分散在其 中以获得压敏导体的结构，或者用导电材料涂布表面。如图15B中所示由导电弹性材料制成的接点94也可以形成于接点83上。在其中形成有电路图案的层压体中，信号输出用电极85、86、87和88以及布线也 可以设置在与被测试物体接触的接点相反侧上的相同位置，并且所得的导电构件可以用作 探针卡。<探针卡>在晶片测试中，将芯片连接到测试器(探测器，也称"TEG")并且根据被测试图 案对芯片上的端子(电极垫，接合垫)施加电压，然后测量输出值并且与期望值比较以确定 芯片是否是好的。在此方法中，必须使被称为探针的针正确地接触芯片上的端子。端子尺 寸和间隔为几十到上百微米并且一个芯片具有几个到几百个端子。更多的针对于同时测量 多个芯片以便缩短测试时间是必要的。为了使这些针迅速且正确地接触芯片，根据芯片上 的端子图案设置所述必要的针以获得容易操作的一套探针卡。随着集成电路的微型化，端 子尺寸和间隔趋向于减小(最小达30-50 μ m)并且端子的数量趋向于增加。早期探针卡中 针的数量为几至约上百，但是在约2000年已经增加到上千并且经常为5000以上。许多卡是圆形的(也有矩形或其它形状)。卡具有在其边缘上的连接到测试器的 连接端子和在其中心的连接到芯片的针。有两种针结构，其包括被称为悬臂式(或水平式)的结构，其中将针从边缘向中 心水平地(向下倾斜)附接；和被称为垂直式(或弹簧式；针的中心为弹簧形以在接触时产 生压力)的结构，其中将针从顶部向底部垂直地附接。垂直式是比悬臂式更有利的，因为在 针的布局上前者具有更高的灵活性并且可以将针不是成行而是以阵列形式安置。将探针卡附接到被称为探测器的测试器(或探针测试器)并使用。在用作探针卡 的情况下，接点优选为针的形状并且针尖优选涂有贵金属或贵金属合金，或者具有与其接 合的硬质金属。导电聚合物材料和压敏导电橡胶也可以用于接点。致密碳纳米管也可以形成探针接触针。形成致密碳纳米管的方法(描述在JP 2000-31462A中)。根据使用信号输出布线电路81和探针测试器的探针卡，如图10至图13中所示的 本发明的导电构件80可以用于将测试用电路板与探针接触针电连接，探针接触针中的每 一个都起碳纤维电极93的作用。因此，通过施加低压力可靠地实现了在测试用电路板的测试用电极和探针接触针 之间的电连接。这样，没有必要使用大型的压力施加设备。因为在测试用电路板和探针接触针之 间的距离小，所以探针测试器可以在高度方向减小尺寸。因此，整个的探针测试器可以被小型化。因为施加到测试用电路板的测试用电极的压力低，所以既不破坏测试用电极，也 不缩减测试用电路板的使用寿命。特定的导电构件80与测试用电路板的测试用电极彼此 电连接并从而能够以高密度安置测试用电极。因此，可以形成大量的测试用电极以使得大 量的被测试电极能够一起被测试。通过导电构件的电连接具有小的接触电阻并且使得能够达到稳定的连接状态以 获得良好的电学性质。通过导电构件将测试用电路板的测试用电极与探针接触针电连接并因此信号传 输系统具有小的距离。因此，也可以对需要高速处理的复杂集成电路进行电测试。[测试用针]通常，可以适当地使用可商购的探针接触针。例如可获自Nihon Denshin Co., Ltd.和Tulip Co. ,Ltd.的探针插针是可以使用的。另外，通过LIGA法形成的微接触探针 描述在 SEI Technical Review，161 期，87-90 页中。通过VLS法制备的棒形单晶探针插针描述在JP 11-190748A中。通过VLS法可以在位置控制下以基本上垂直的方向在接点上生长大量的棒形单 晶以使它们形成探针插针。换言之，例如形成金隆起作为接点。然后，例如通过在加热条件下引入四氯化硅 和气体比如氢的方法来提供硅，并且棒形的硅单晶以基本上垂直的方向在金隆起的位置生 长。换言之，通过VLS法形成具有棒形单晶的接点。然后，将棒形单晶抛光以使其具有相同的长度。通过以下方法确定导电性其中将 棒形单晶的各个表面和单晶电路用导电材料覆盖，从而获得测试用针。通过以上方法获得 的测试用针当被用作探针插针时具有高的位置精度，并且是由具有与半导体器件相同性质 (例如，热膨胀系数)的硅单晶制成的，并且适合用作用于高密度和高集成度半导体器件中 的探针卡中的测试用针。
实施例[制造各向异性导电构件](A)镜样精整处理(电解抛光处理)将高纯度铝基板(由 Sumitomo Light Metal Industries, Ltd.制造；纯度，99. 99 重量％，厚度，0.4mm)切割为使其能够进行阳极氧化处理的IOcm2的尺寸，随后使用具有下 面所示组成的电解抛光溶液，在25V电压，65°C的溶液温度和3. Om/min溶液流速的条件下 对其进行电解抛光。碳电极被用作阴极，并且GP0110-30R装置(Takasago，Ltd.)被用作电源。此夕卜， 使用由As One Corporation制造的涡流流量监测器FLM22-10PCW测量电解溶液的流速。(电解抛光溶液组成)85 Mfi% Wi^SI (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 660mL纯水160mL硫酸150mL1，2-亚乙基二醇30mL
(B)阳极氧化处理步骤(自排序法I)然后使用0. 5mol/L草酸的电解溶液在下列条件下对已经历电解抛光的铝基板进 行10小时的初步阳极氧化处理电压，40V ；溶液温度，15°C ；溶液流速，3. Om/min。在初步阳极氧化处理后，对铝基板进行膜移除处理，其中将其在0.2mol/L铬酸酐 和0. 6mol/L磷酸的混合水溶液(溶液温度，500C )中浸渍12小时。接下来，使用0. 5mol/L草酸的电解溶液在下列条件下对铝基板进行15小时的再 次阳极氧化处理电压，40V ；溶液温度，15°C ；溶液流速，3. Om/min。初步阳极氧化处理和再次阳极氧化处理都是通过使用不锈钢电极作为阴 极，GP0110-30R 装置(Takasago，Ltd.)作为电源进行的。使用 NeoCoolBD36 (Yamato Scientific Co. , Ltd.)作为冷却系统，和 Pairstirrer PS-100(Tokyo Rikakikai Co.，Ltd.)作为搅拌和温热装置。另外，电解溶液的流速通过使用涡流流量监测器 FLM22-10PCff(As One Corporation)测量。(C)贯通处理步骤然后，通过将铝基板浸渍在含0. lmol/L氯化铜的20%盐酸水溶液中溶解，直至在 15°C目视确定铝的移除。将阳极氧化膜进一步浸渍在30°C的5重量％磷酸中30分钟以移 除阳极氧化膜的底部，从而制备由具有已扩大直径的微孔的阳极氧化膜制成的结构体(绝 缘基底)。已经经历贯通处理的结构体具有120 μ m的厚度。(D)热处理然后，将如上所得结构体在400°C的温度进行一小时的热处理。(E)金属填充处理步骤然后，将金气相沉积在经过热处理的结构体的一个表面上至0. Ιμπι的厚度以形 成金电极。通过使用金电极作为阴极以及铜作为阳极进行电解电镀。通过使用保持在60°C的含有600g/L的硫酸铜的饱和溶液作为电解液进行直流电 电解，以制备具有填充有铜的微孔的结构体。通过使用可获自YAMAM0T0-MS Co.，Ltd.的电镀装置和可获自AMEL的恒电势器/ 恒电流仪(型号7060)进行直流电电解。使用的标准电极为Ag/AgCl型。在以下条件下进行电解。以lmV/s的扫描速率从阳极(Cu)电势0V(相对于Ag/ AgCl)向负侧扫描，直至总电量为4000C/dm2。用光学显微镜观察已经历金属填充处理的结构体的断裂面，并发现填充在微孔中 的铜达到相当于自金电极侧约70 μ m的高度的量。(F)表面平面化处理然后，进行表面平面化处理以将结构体的金电极侧上的表面抛光至10 μ m的厚度 并且其它表面至60 μ m的厚度，所述结构体已经历金属填充处理。更具体地，用碳化硅板(具有1200的磨料粒度)作为研磨材料精磨结构体，然后 用粒子尺寸为2 μ m的金刚石的浆液抛光，并进一步用粒子尺寸为0. 25 μ m的金刚石浆液抛 光以完成镜面精整。用光学显微镜观察已经历表面平面化处理的结构体的断裂面，并发现结构体是平 滑的并且具有各自厚度为50 μ m的导电通路(铜)和绝缘基底(阳极氧化膜)。(G)突出部形成步骤
58
然后，用40°C的5%磷酸水溶液将已经历表面平面化处理的结构体修剪10分钟。其后，用水冲洗该结构体并在40°C、5A/dm2和2C的电量的条件下用0. 9mol/L硫 酸镍、0. 99mol/L氯化镍和0. 5mol/L硼酸的混合水溶液电解。在这些处理后通过FE-SEM观察结构体的断裂面并且发现镍在铜上沉积至0. 1 μ m 的厚度，并且该结构体为具有由镍制成的突出的导电通路的各向异性导电构件。通过使用铑的无电镀溶液(可获自Okuno Chemical Industries Co.，Ltd.的 RH-1)在80°C的溶液温度进行1分钟浸渍处理。处理后的ESCA分析结果显示沉积的镍被
铑覆盖。在从用铜镀开始到用铑镀结束的过程中不使所镀的部分与空气接触的条件下，进 行从金属填充处理步骤(E)至突出部形成步骤(G)的处理。这些处理连续进行。然后，将结构体用水冲洗、干燥并用 -SEM观察。作为结果，也如表1中所示，确定的是导电通路的突出部具有0. 1 μ m的高度，电极 部尺寸，即导电通路直径为60nm，并且构件具有50 μ m的厚度。发现每个导电通路的中心线 的长度相对于构件的厚度的比率(长度/厚度)为1. 01。所得各向异性导电构件的形状显示在下表1中。通过FE-SEM获取所得各向异性铜导电构件的表面图像(放大率20，000X)，并且 在2μπιΧ2μπι区域内测量如通过上式(i)所定义的微孔的有序度。在十个位置测量有序 度，并且计算测量结果的平均值。周期指的是在相邻导电通路之间的中心到中心的距离。通过FE-SEM获取所得各 向异性铜导电构件(膜)的表面图像(放大率50，000X)，并且在50个点取得测量结果。 以这些测量结果的平均值为间距。根据以下显示的公式确定密度，其假定，如图16中所示，导电电极部52的二分之 一处于微孔的单元格子51内，所述微孔排列成使得如上式(i)所定义的有序度为50%以 上。在下式中，Pp表示以微米计的周期。
权利要求
一种探针卡，所述探针卡通过与被测试物体的被测试电极接触以测试所述被测试物体的电学性质，所述探针卡包括测试用电路板，所述测试用电路板具有形成的测试用电极以对应于所述被测试电极；和各向异性导电构件，所述各向异性导电构件将所述被测试电极与所述测试用电极电连接，其中使所述测试用电极形成为使得至少所述测试用电极的端部从所述测试用电路板的表面突出，并且其中所述各向异性导电构件是具有绝缘基底和多个由导电材料制成的导电通路的构件，所述导电通路彼此绝缘，并且在所述绝缘基底的厚度方向上延伸贯穿所述绝缘基底，每个所述导电通路的一端从所述绝缘基底的一侧突出，并且每个所述导电通路的另一端从所述绝缘基底的另一侧突出，并且其中所述绝缘基底是由其中具有微孔的阳极氧化铝膜组成的结构体。
2.根据权利要求1所述的探针卡，其还包括用于电接触所述被测试电极的电接点，所 述被测试电极和所述各向异性导电构件之间的连接经由所述电接点实现。
3.根据权利要求1所述的探针卡，其中所述各向异性导电构件是通过使用导电构件形 成的，在所述导电构件中，将包括所述阳极氧化铝膜和在所述阳极氧化膜的厚度方向延伸 贯穿所述阳极氧化膜的所述导电通路的各向异性导电结构体和导电层层压，并且使所述各 向异性导电结构体和所述导电层彼此电连接。
4.根据权利要求3所述的探针卡，其还包括在所述导电层和/或所述各向异性导电结 构体上的感光性树脂层。
5.根据权利要求3所述的探针卡，其中所述导电层具有布线电路图案。
6.根据权利要求2所述的探针卡，其中所述电接点为探针接触针。
7.根据权利要求6所述的探针卡，其中设置用于固定所述探针接触针的固定支架，以 使得所述探针接触针的两个尖端都从所述固定支架的表面突出。
8.根据权利要求1所述的探针卡，其中所述测试用电路板由具有 2. 5X ICT6-IOX ΙΟ—Κ—1的热膨胀系数的材料制成。
9.根据权利要求ι所述的探针卡，其被用于由具有2.SXKr6-IOXIO-6K-1的热膨胀系 数的材料制成的被测试物体。
10.根据权利要求7所述的探针卡，其中所述固定支架由具有2.5 X ICT6-IOX IO-6IT1的 热膨胀系数的材料制成。
11.使用根据权利要求1所述的探针卡的测试方法，其包括预处理步骤，在所述预处理步骤中，在测试所述被测试物体的电学性质之前，将在与所 述被测试电极接触的一侧上的所述导电通路的突出部与碱性水溶液或酸性水溶液接触；和 测试步骤，在所述测试步骤中，将所述预处理步骤之后的所述突出部与所述被测试电 极接触以测试所述被测试物体的电学性质。
12.使用根据权利要求2所述的探针卡的测试方法，所述测试方法包括预处理步骤，在所述预处理步骤中，在测试所述被测试物体的电学性质之前，将所述电 接点与碱性水溶液或酸性水溶液接触；和测试步骤，在所述测试步骤中，将所述预处理步骤之后的所述电接点与所述被测试电 极接触以测试所述被测试物体的电学性质。
全文摘要
本发明的目的是提供一种探针卡，所述探针卡即使在老化测试中暴露于高温后，也具有在测试用电极和被测试电极之间的连接的良好稳定性，并且即使在重复使用探针卡后，也对于在测试用电极和导电部之间或在导电部和探针或被测试电极之间的接触位置的偏移较不敏感。本发明的探针卡是包括测试用电路板和各向异性导电构件的探针卡，测试用电路板具有形成的测试用电极以对应于被测试电极，各向异性导电构件电连接被测试电极与测试用电极。使测试用电极形成为使得至少该测试用电极的端部从测试用电路板的表面突出，并且各向异性导电构件是具有绝缘基底和多个由导电材料制成的导电通路的构件，绝缘基底由其中具有微孔的阳极氧化铝膜制成，多个导电通路彼此绝缘，并且在绝缘基底的厚度方向延伸贯穿绝缘基底。
文档编号G01R1/073GK101971037SQ20098010881
公开日2011年2月9日 申请日期2009年3月9日 优先权日2008年3月14日
发明者上杉彰男, 堀田吉则, 富田忠文, 畠中优介 申请人:富士胶片株式会社