CN100505424C

CN100505424C - 各向异性导电块及其制造方法

Info

Publication number: CN100505424C
Application number: CNB038065320A
Authority: CN
Inventors: 长谷川美树
Original assignee: JST Mfg Co Ltd
Current assignee: JST Mfg Co Ltd
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: CN1643738A; TW200401309A; AU2003220947A1; EP1487059B1; DE60321896D1; EP1487059A4; US20050221645A1; TWI242218B; WO2003079498A1; KR20040095297A; EP1487059A1; JPWO2003079498A1

Abstract

本发明涉及插在导电端子之间，使其导通的各向异性导电块及其制造方法，所要解决的技术问题是提供一种可得到在多个方向上具有独立导电性的各向异性导电块。通过在某一方向(Z方向)上为非导电性，在大致平行于相对上述Z方向为直角的平面(X-Y平面)的方向上，通过偏离Z方向而在多个方向上配置具有导电性的导电通路(例如，(24)或(44))，构成各向异性导电块(10)。

Description

各向异性导电块及其制造方法

技术领域

本发明涉及插在导电端子之间，且使这些端子导通的各向异性导电块及其制造方法。

背景技术

近年来，实施了将各向异性导电性弹性体片插在电子部件和电路基盘之间，使其导通的方法。这里，所谓各向异性导电片是指仅可在某个特定方向(通常为一个方向)具有导电性的片。该各向异性导电片存在仅在各向异性导电片的厚度方向上表示导电性的情况、或向厚度方向加压时，仅在厚度方向表示导电性的情况。后者具有加压导电性导电部，不使用焊料或机械嵌合等手段，就可实现小型化的电连接。另外，具有可利用片的弹力来吸收机械冲击和应变而软性连接等的特征。利用这种特征，例如，在便携电话、电子计算机、电子数字时钟、电子相机、计算机等的领域中，广泛用作实现电路装置、例如印刷电路基板和无引线芯片载体(Leadless Chip Carrier)、液晶面板等彼此间的电连接用的连接器。

另外，在印刷电路基板和半导体集成电路等的电路装置的电检查中，为了实现在作为检查对象的电路装置的至少一个面上形成的被检查电极和在检查用电路基板的表面上形成的检查用电极的电连接，而在电路装置的被检查电极区域和检查用电路基板的检查用电极区域之间插入各向异性导电性弹性体片。

但是，这种各向异性导电片和各向异性导电弹性体中，仅在彼此大致平行相对的面之间得到导电性，而不会在如大致直角相交的面之间这样的不大致平行的面之间得到导电性。进一步，不能在一个大致平行相对的面之间得到导电性的同时，在其他大致平行相对的面之间同时独立得到导电性。

本发明鉴于上述情况而作出，其目的是提供一种即使不在大致平行相对的面之间也可得到导电性，且即使在多组的面之间，也可在各个组中独立得到导电性的各向异性导电块。

发明内容

本发明中，提供了在某一方向(Z方向)上具有非导电性，且具有与相对上述Z方向为直角的平面(X-Y平面)大致平行的导电性，使其相对该块的表面具有规定的角度的各向异性导电块，及与相对所述Z方向为直角的平面(X-Y平面)大致平行的多个方向上具有导电性的各向异性导电块及其制造方法。

更具体的，本发明提供了以下这样的技术。

(1)一种各向异性导电块，在三维上具有规定的尺寸，其特征在于，一个方向的导电性([1—导电性])和在相对所述一个方向为大致直角的平面内含有的规定方向的导电性([规定导电性])不同。

另外，一种各向异性导电块，在三维上具有规定的尺寸，其特征在于，该各向异性导电块内具有多个导电性通路，在与上述各向异性导电块外面的第一部位电接触的第一电接点和与上述外面的第二部位接触的第二电接点之间，具有由上述多个导电性通路中的至少一个通路构成的第一导电性通路，进一步，在与上述各向异性导电块外面的第三部位电接触的第三电接点和与上述外面的第四部位接触的第四电接点之间，具有由上述多个导电性通路中的至少一个通路构成的第二导电性通路，上述第一导电性通路和上述第二导电性通路彼此具有非导电性，通过直线连接上述第一电接点和上述第二电接点得到的第一导电性方向相对通过直线连接上述第三电接点和上述第四电接点得到的第二导电性方向保持规定的角度相交。

(2)一种各向异性导电块，在三维上彼此正交的X轴、Y轴和Z轴方向上具有规定的尺寸，其特征在于：与上述各向异性导电块外面的第一部位接触的第一接点和与第二部位接触的第二接点间的评价的导电性，在连接上述第一接点和第二接点所得到的连线方向大致平行于上述Z轴方向时，为非导电性，在上述连线方向分别大致平行于与由上述X轴和Y轴规定的平面大致平行的规定第一方向和第二方向时，为导电性，上述第一方向和第二方向在从上述Z轴看到的平面视图中相交，且上述第一方向的导电性和第二方向的导电性不彼此干扰。

(3)一种各向异性导电块，在第一方向上有非导电性，内部在相对上述第一方向为大致直角的一个或一个以上的不同方向上具有独立的导电性通路，其特征在于：通过按压接触该各向异向导电块的外面，可使用上述导电性通路。

(4)一种各向异性导电块，在多个不同的方向上具有独立的导电性通路，其特征在于：上述多个不同的方向在一个平面上大致平行，在投影到该平面的平面视图中，由从上述多个不同方向选出的两个方向构成的至少一组方向在平面视图中在其面内相交，投影到与上述一个平面大致垂直的面的侧面视图中，上述多个不同方向都不相交，通过按压接触该各向异性导电块，可使用上述导电性的通路。

(5)根据上述(1)～(4)的其中之一所述的各向异性导电块，其特征在于：上述各向异性导电块由导电性弹性体和非导电性弹性体构成。

(6)一种各向异性导电块，其特征在于，包括：在具有大致一定的厚度，同时分别在其厚度的表面侧和里面侧具有表面(表面侧)和里面(里面侧)的由非导电性材料构成的非导电片的表面(表面)上重叠具有大致一定的厚度，同时在其厚度的表面侧和里面侧分别具有表面(表面侧)和里面(里面侧)、且在与该片的表面(表面侧)或里面(里面侧)大致平行的第一方向上具有延伸到片的端部的导电性通路的片，使其里面与上述非导电片的表面(表面侧)接触的复合片。

(7)根据上述(6)所述的各向异性导电块，其特征在于：上述非导电片由非导电性的弹性体构成。

(8)根据上述(1)、(2)～(7)的其中之一所述的各向异性导电块，其特征在于：上述导电性通路由导电性的弹性体构成。

(9)根据上述(8)所述的各向异性导电块，其特征在于：在沿其通路电接触导电性好的部件的状态下，具有构成上述导电性通路的导电性弹性体。

(10)根据上述(9)所述的各向异性导电块，其特征在于：上述导电性好的部件由粘接层和导电层构成。

(11)根据上述(10)所述的各向异性导电块，其特征在于：上述粘接层由铟氧化锡构成。

(12)根据上述(10)或(11)所述的各向异性导电块，其特征在于：上述导电层由导电性好的金属构成的层和软性金属构成的层构成。

(13)根据上述(1)、(3)～(12)的其中之一所述的各向异性导电块，其特征在于：上述导电性通路沿通路方向由非导电性部件包围其周围且贯通该各向异性导电块，上述导电性通路的端部露出到该各向异性导电块的外面，比露出的该端部周围的非导电性部件突出。

(14)一种制造各向异性导电块的方法，其特征在于，包括；AB片层积工序，交互层叠具有规定的厚度，同时在该厚度的表里具有规定的面，且由导电性材料构成的导电片(A)与具有规定的厚度，同时在该厚度的表里具有规定的面，且由非导电性材料构成的非导电片(B)而得到AB片层积体；截断工序，以规定的厚度截断该AB片层积工序中所得到的上述AB片层积体而得到斑马纹状片；斑纹D片层积工序，交互层叠该截断工序中得到的上述斑马纹状片和由非导电性材料构成的非导电片(D)。

(15)一种制造各向异性导电块的方法，其特征在于，包括：导电材料附着工序，在具有规定的厚度，同时在该厚度的表里具有规定的面、由导电性材料构成的导电片(A)的表面上附着作为导电性好的部件的良导电部件，而得到带良导电部件的导电片(A)；AB片层积工序，交互层叠该导电材料附着工序中得到的上述带良导电部件的导电片(A)和具有规定的厚度、同时在该厚度的表里具有规定的面、由非导电性材料构成的非导电片(B)而得到AB片层积体；截断工序，以规定的厚度截断该AB片层积工序中所得到的上述AB片层积体而得到斑马纹状片；斑纹D片层积工序，交互层叠该截断工序中得到的上述斑马纹状片和由非导电性材料构成的非导电片(D)。

本发明中，在三维上具有规定尺寸的各向异性导电块中，其特征也可以是一个方向的导电性(下面，称为[1—导电性])和相对所述一个方向为大致直角的平面内含有的规定方向的导电性(下面，称为[规定的导电性])不同。这里，所谓1—导电性也可指规定的一个方向上的各向异性导电块的导电性，另外，也可以是指在该—个方向上测量各向异性导电块的导电性(或电阻)时的导电性(或电阻)。另外，所谓大致直角的平面也可指相对一个方向为大致直角的平面，也可包含平行移动后重合的全部平面。另外，所谓包含在平面内，也可指若平行移动，包含在所述平面中，例如，也可指若平行移动可与上述的规定方向重合的直线，则全部包含在所述平面中。另外，所谓规定导电性也可指规定方向上的各向异性导电块的导电性，另外，也可指在规定的方向上测量各向异性导电块的导电性(或电阻)时的导电性(或电阻)。所谓一个导电性与规定导电性不同可以包含其中一个为非导电性，另一个为导电性的情况，还可包含其中一个导电性比另一个导电性低的情况。

(2)的上述的X轴、Y轴和Z轴方向上具有规定的尺寸包含于在上述的三维上具有尺寸，特别可指正交坐标系中的特征形状。这里，Z轴方向为非导电性，由于与其正交的X轴和Y轴规定的平面大致平行，所以在与Z轴大致垂直的一个或一个以上的方向上在两端具有导电性。所谓在两端上具有的导电性也可指在两个端子之间连续确保导电性。但是，该导电性不在由与X-Y轴规定的平面大致平行的平面内的所有的方向上同时具有，而是仅在规定的方向上识别的导电性。例如，导电性可以为像一个通路那样连接的状态，其通路也可具有并非无限宽的规定的宽度，在其通路方向上具有一个端子和另一个端子(这两个端子为两端)。所谓所述导电性的两端露出所述各向异性导电块的表面，虽然也可在所述导电性块的内部含有连续的导电性，但是也可为其两端露出所述导电性块的表面，从块外部利用该导电性的状态。因此，所谓“露出”可以是电露出，不需要实际上眼睛看到，只要具有导电性即可。可将这种露出的部分用作电接点。即，若所述导电性的两端中的一端为第一电接点，另一端为第二电接点，则第一和第二电接点之间可为导通状态。另外，该第一和第二电接点当然可以替换为第二和第一电接点。

所谓通过导电性块表面和X轴与Y轴规定的平面(下面，称为[X-Y平面])规定的方向也可以是导电性块的表面与X-Y平面的交线方向。规定的角度为90度及其以下。这是因为，在此，无论两个方向的朝向如何，都不会超过90度。例如，若规定的角度为45度，则该块中可以确保与相邻面的导电性，使得位于边角的端子间连接，而并不限于相对的面。尤其，若该角度比90度小很多，至少若延长，则可以在位于相交的两个面的端子间得到导电性。所谓该规定的角度也可以是所述两端中的其中一个端子与该露出表面所成的角度。具体的，优选为约80度以下，更优选为70度以下。

另外，本发明中，也可在一个方向上有非导电性，在相对所述一个方向为大致直角的平面内在多个方向上具有导电性。所谓“一个方向”也可指某个任意的方向(例如，Z方向)。另外，所谓非导电性，也可指实质上不流过电流，也可指电阻充分大。另外，所谓大致直角的平面，也可指有相对所述一个方向为大致直角(或大致垂直)的关系的平面，也可包含与这种平面平行的多个平面。进一步，所谓平面内，也可指包含在上述的平面中。并且，所谓多个方向也可指包含在上述平面中的方向，若已经选择了某一方向，则可指在上述平面内与该方向不平行的方向的至少一个。即，这些方向(或与各个方向重合的直线)也可指在上述平面内彼此相交。另外，所谓具有导电性，也可指实质上流过电流，另外，也可指电阻充分小。另外，在具有导电性的情况下，优选通常所连接的端子间的电阻为100Ω以下(更优选为10Ω以下，进一步优选为1Ω以下)。

另外，本发明的特征也可以是在一个方向上具有非导电性，在相对所述一个方向为大致直角的平面内在多个不同的方向上具有独立的导电性通路(下面，还可称为“导电通路”或“导电性通路”)。另外，所谓独立的，也可指彼此不电接触，也可指电流不彼此流过，也可指其间的电阻充分高。进一步，所谓独立的导电通路，如上所述，也可指导电通路彼此不电接触，也可指在导电通路间不彼此流过电流，也可指导电通路间的电阻充分高。但是，导电通路可在其通路内流过电流。但是，上述导电通路不是可在包含该导电通路的平面内的所有方向上流过电流的通路，而可指在包含所述该导电通路的平面内，可沿该通路流过电流的通路。

另外，本发明中，在多个不同方向上具有独立的导电性通路(下面，称为“导电通路”)的各向异性导电块，其特征在于，上述多个不同的方向大致平行于一个平面。其中，所谓多个不同的方向大致平行于一个平面可指，如上所述，在不重合的不同方向有多个的情况下，这些多个方向大致包含在某个平面内。另外，代表多个不同方向的多条直线也可指全部大致包含在某个平面内或全部与某个平面平行。

另外，本发明中，也可包括在具有大致一定的厚度，同时在厚度的表里具有规定面的由非导电性材料构成的非导电片的表面上重叠具有大致一定的厚度，同时在厚度的表里具有规定的面、且在与该片的表面或里面大致平行的一个方向上具有导电性通路(下面，还称为“导电通路”)的片的第一导电片，使得该第一导电片的里面与所述非导电片的表面接触的作为复合片的双重片。另外，所谓具有大致一定的厚度也可指片具有规定的厚度，其大致一定。进一步，所谓厚度的表(表面侧)里(里面侧)具有规定的面也可指具有大致一定厚度的片将其厚度置于正中，两侧具有表面(表面侧)和里面(里面侧)。这里，非导电片是非导电性的片，也可指没有导电性的片，另外，也可指电阻充分高的片。另外，所谓与该片的表面或里面大致平行也可指若平行移动其方向，必定大致包含在同一片面上，也可指代表该方向的直线不在同一片面上大致相交。这里，所谓在第一方向上具有导电通路并非是有可在片面的所有方向上流过电流的通路，而是指有可在某个特定的方向上流过电流的通路。但是，该通路方向不必为直线，也可为曲线。例如，也可包含U型曲线这样大的弯曲部分，或之字型的部分。

这里，所谓重合为使上述第一导电片的里面(里面侧)和上述非导电片的表面(表面侧)接触，也可指在非导电片的表面上重叠第一导电片的状态，所谓里面和表面接触也可包含直接接触，还可包含间接接触，使其间介插其他物质。因此，也可包含其间夹着第三片和偶合剂等，其厚度比两片的厚度相加的厚度大的情况。

另外，本发明中，上述非导电片的特征在于由非导电性的弹性体(下面，还可称为“非导电弹性体”)构成。非导电弹性体也可指没有导电性的弹性体，也可指电阻充分高的弹性体。作为非导电弹性体的例子，更具体的，可使用天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁二烯-苯乙烯、丁二烯—丙烯腈、丁二烯—异丁烯等的丁二烯共聚物或共轭二烯烃系橡胶及它们的加氢物、苯乙烯-丁二烯-二烯嵌段共聚物橡胶、苯乙烯—异戊二烯嵌段共聚物等的嵌段共聚物橡胶及它们的加氢物、氯丁二烯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚氨酯橡胶、聚酯类橡胶、环氧氯丙烷橡胶、乙烯—丙稀共聚物橡胶、乙烯—丙烯—二烯共聚物橡胶、软质液状环氧树脂橡胶、硅橡胶或氟橡胶等。其中，耐热性、耐寒性、耐药品性、耐候性、电绝缘性和安全性好的硅橡胶最为适用。这种非导电性弹性体由于通常体积电阻高(例如，100V中为1MΩ·cm以上)，所以为非导电性。

另外，本发明中，所述导电通路的特征在于由导电性的弹性体(下面，还称为“导电弹性体”)构成。所谓导电弹性体，也可指具有导电性的弹性体，也可指电阻充分低的弹性体。作为导电弹性体的例子，通常，举出有如降低了固有体积电阻(例如1Ω·cm以下)那样，而混合了导电性材料的弹性体。更具体的，作为弹性体，使用天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁二烯-苯乙烯、丁二烯—丙烯腈、丁二烯—异丁烯等的丁二烯共聚物或共轭二烯烃系橡胶及它们的加氢物、苯乙烯-丁二烯-二烯嵌段共聚物橡胶、苯乙烯—异戊二烯嵌段共聚物等的嵌段共聚物橡胶及它们的加氢物、氯丁二烯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚氨酯橡胶、聚酯类橡胶、环氧氯丙烷橡胶、乙烯—丙稀共聚物橡胶、乙烯—丙烯—二烯共聚物橡胶、软质液状环氧树脂橡胶、硅橡胶或氟橡胶等。其中，其中，耐热性、耐寒性、耐药品性、耐候性、电绝缘性和安全性好的硅橡胶最为适用。通过在这种弹性体中混合金、银、铜、镍、钨、白金、钯、其他纯金属、SUS、磷青铜、铍铜等的金属粉末(还可为薄片(flake)、小片、箔等)和碳等的非金属的粉末(还可为薄片、小片、箔等)等的导电性的物质，来构成导电性弹性体。另外，还可在碳中包含碳纳米管和富勒烯等。

另外，本发明中，也可有导电性好的部件(下面，还称为“良导电部件”)与上述导电弹性体电接触的特征。这里，所谓良导电部件也可由导电性好的材料作成的部件。导电性好的材料也可以是铜和银等的金属材料、石墨和碳(也可包含碳纳米管或富勒烯等)等的金属之外的材料，也可以是比导电性弹性体体积电阻低、导电性好的材料。另外，良导电部件也可以是由金属材料构成的金属层。在金属层的情况下，也可包含金属层整体由一种金属构成的情况。另外，所谓电接触，也可指在导电性弹性体和良导电部件之间流过电流。另外也可指良导电部件与上述导电性弹性体电接触。由于良导电部件比上述导电性部件导电性高，所以在平行(并行)流过电流的情况下，作为整体良导电部件的电传导性具有支配性。结果，导电通路的电阻比添加了良导电部件的情况低。

另外，本发明的特征也可以是上述良导电部件由粘接层和导电层构成。这里，粘接层在金属层与上述导电性弹性体接触时，是用于提高与导电性弹性体的粘接性的层。金属层的导电层具有物理·化学性质，通常与导电性部件的物理·化学特性大大不同，所以可以具有导电层和导电性部件的中间性质、具有如粘接两者等那样，提高粘接性的功能。因此，上述粘接层的特征在于配置在与以该粘接层为构成要素的金属层接触的导电性弹性体侧。例如，有降低、吸收因热膨胀率的不同等而造成的变形的可能。另外，导电层也可指导电性好的层，也可由导电性好的金属等构成。这种粘接层的特征在于由金属氧化物或金属构成。作为金属氧化物的例子，有氧化铟、氧化锡、氧化钛等或它们的混合物和化合物，作为金属的例子，举出铬等。例如，该粘接层的特征在于由铟氧化锡或氧化铟-氧化锡构成。“铟氧化锡(或氧化铟-氧化锡)”简写为ITO，是具有高电传导性的陶瓷材料。另外，上述导电层也可由导电性好的金属构成。这是因为若为电传导性比导电性部件高的金属，则在平行(并行)流过电流的情况下，作为整体的电阻由该金属的电阻支配。

另外，本发明的特征在于，上述导电层可由导电性好的金属构成的层(下面，称为“良导电层”)和软性金属构成的层(下面，称为“软性层”)构成。所谓软性层也可以是因基板等的外部变形使自身软性变形，很难产生破裂、断裂或断路的金属构成的层。另外，所谓由电导电性好的金属构成的层，也可在使用电传导率的环境下，由电传导率比软性金属高的金属构成的层。优选，上述导电性好的金属的电传导率为上述软性金属的2倍以上，更优选为5倍以上。制成这种金属层的组合的原因在于，发现使用一种金属不一定满足软性和良导电性。

例如，作为软性金属虽然举例为铟、锡和铅等的纯金属、或铟和锡的合金等的合金，根据理化辞典(岩波书店)，铟即使为软性，电阻率也为8.4×10^-6Ωcm，锡电阻率为11.4×10^-6Ωcm、铅电阻率为20.8×10^-6Ωcm。另外，作为良电导性的金属，举出有铜、银和金的纯金属或这些的合金，同样根据理化学辞典，铜的电阻率为1.72×10^-6Ωcm、银的电阻率为1.62×10^-6Ωcm，金的电阻率为2.2×10^-6Ωcm。因此，可以看出在软性金属的例子中，电阻率为良电导性的金属例子的几倍以上。

这里，所谓与由软性金属构成的层电接触的导电性好的金属构成的层，即使因操作(handling)等，由导电性好的金属构成的层断裂，超过该断裂部位，不能通电的情况下，也可在电接触的由软性金属构成的层中流过电流，超过上述断裂部位，可以流过电流。如上这样，由于软性金属的导电率低，所以若一旦超过了断裂部位，电流就传到由上述导电性好的金属构成的层的断裂部位的相对侧。由于成为这种构造，所以由软性金属构成的层可以作用为电通道的冗余。另外，在层间有一些扩散的情况下，认为层彼此间的粘接性提高，结果，任意可以提高上述多层的功能。但是，认为该扩散过分发展为完全混合状态，会减少了多层的效果。

另外，本发明中，上述导电通路由非导电性部件包围，在各向异性导电块中，其特征在于，上述导电通路贯通块，与其周围的非导电性部件相比，上述导电通路的端部突出。另外，所谓由非导电性部件包围导电通路，可认为导电通路通过非导电部件与周围电绝缘，另外，认为除了导电通路的通路方向之外，很难流过电流。进一步，所谓导电通路贯通块是指导电通路端露出各向异向导电块的一个侧面和另一个侧面的两侧，具有电连接一个侧面和另一个侧面的功能。另外，所谓突出，是指比周围的部件突出的状态，也可指在导电通路露出的侧面上在离开大致平行的面的状态按压的情况下，导电通路端比周围的部分先接触的形状。

另外，本发明中，其特征在于，包括交互层叠具有规定的厚度，同时在该厚度的表里具有规定的面、由导电性材料构成的导电片(A)和具有规定的厚度，同时，在该厚度的表里具有规定的面、由非导电性材料构成的非导电片(B)而得到AB片层积体的AB片层积工序；以规定的厚度截断该AB片层积工序中所得到的上述AB片层积体而得到斑马纹状片的截断工序；交互层叠该截断工序中得到的上述斑马纹状片和由非导电性材料构成的非导电片(D)的斑纹D片层积工序。导电片(A)是具有有某一厚度的表面(表面侧)与里面(里面侧)的挠性片，也可具有导电性。另外，非导电片(B)是具有有某一厚度的表面(表面侧)与里面(里面侧)的挠性片，也可具有非导电性。这些片可以各为单一种类的片，也可以为不同种类的片。例如，作为导电片(A)，即使材质相同，也可改变其厚度。对于非导电片(B)也是同样。

另外，所谓相互重叠，是指上述导电片(A)与上述非导电片(B)以任意顺序彼此不同地重叠，但是并不妨碍第三(和/或第四等)的片和膜、其他部件等进一步夹在上述导电片(A)和上述非导电片(B)之间。另外，层叠各片的工序中，也可对片间施加偶合剂，而使片之间结合。这种偶合剂是结合这些部件的结合剂，也可包括通常的市售粘接剂。具体的，也可以是硅烷系、铝系、钛酸酯系的偶合剂，硅烷偶合剂最为适用。由这种层叠作成的AB片层积体(C)为了增加片间的结合性，为了进一步提高片部件自身的硫化(cure)，或因其他目的，也可以进行而加热等。

上述AB片层积体(C)可以由超钢刀具、陶瓷刀具等的刀刃等进行截断、或使用如精密刀具的砂轮、锯子那样的小切具进行截断、或其他切削设备和截断器具(也可包含激光截断机那样的非接触型的截断装置)进行截断。另外，在截断过程中，为了防止过热，为了露出规整的切断面，或为了其他目的，可以使用切削油等的切削液体，也可干式切断。另外，虽然可使截断对象物单独或与切削设备-器具同时旋转等来运动截断，但是当然截断用的各种条件可要与上述AB片层积体(C)匹配来适当选择。所谓以规定的厚度截断也可指截断为可得到具有预先决定的厚度的片部件，规定的厚度并非必须均匀，也可根据片部件的部位改变厚度。

进一步，本发明中，包括在导电片(A)的表面上附着良导电部件，而得到带良导电部件的导电片(A)的导电材料附着工序，也可在上述的AB片层积工序中将这样得到的带良导电部件的导电片(A)用于替换导电片(A)。良导电部件也可包含由金属构成的金属层，附着在导电片(A)的单面或两个面上。这种良导电部件可通过气相法、液相法、固相法的其中之一或组合来附着，尤其优选为气相法。作为气相法，举出有喷溅法、蒸镀法等的PVD、与CVD等的方法。当该良导电部件由粘接层与导电层构成时，各个层可以用相同的方法附着，也可用不同方法附着。

在交互层叠上述斑马纹状片与非导电片(D)的工序中也与上述的AB片层积工序相同。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例的各向异性导电块的立体图。

图2是表示各向异性导电块在正交坐标系中的导电方向。

图3是表示成为导电性通路的部件的细节的立体图。

图4是表示图1的A-A截面的图。

图5是关于制造本发明的实施例之一的各向异性导电块的方法，图解了层积导电片(A)和非导电片(B)的AB片层叠工序。

图6是关于制造本发明的实施例之一的各向异性导电块的方法，图6中图解了截断所层积的AB片层积体(C)，而得到斑马纹状片的截断工序。

图7是关于制造本发明的实施例之一的各向异性导电块的方法，图7中图解了层积所截断的斑马纹状片和非导电片(D)，而得到各向异性导电块的工序。

图8是关于制造本发明的实施例之一的各向异性导电块的方法，用流程图来表示截断交互层积导电片(A)和非导电片(B)所得到的AB层叠体(C)而得到斑马纹状片的方法。

图9是关于制造本发明的实施例之一的各向异性导电块的方法，用流程图表示交互层积图8所得到的斑马纹状片和非导电片(D)，而得到各向异性导电块的方法。

图10是用平面图表示本发明的另一个实施例的六棱柱的各向异性导电块。

图11是表示图10的六棱柱的各向异性导电块的示意图。

图12表示本发明的另一实施例的圆柱的各向异性导电块的平面图。

图13是导电通路方向图。

图14是本发明的另一实施例的各向异性导电块的示意图。

图15是用图14的截断线1—1和2—2截断的各向异性导电块。

图16表示将图15的各向异性导电块按压到边角连接端子的状态。

具体实施方式

下面，参照附图，举出本发明的实施例，并且更为详细地说明本发明，本实施例举出了具体的材料和数值来作为本发明的最佳实例，但本发明并不限于本实施例。

图1表示本发明的实施例的各向异性导电块10。图1中，本实施例的各向异性导电块10虽然是矩形块体，但是还可适用于除矩形之外的块体。各向异性导电块10通过交互配置由非导电性部件构成的片部件(下面，称为“非导电片”)20、和交互配置了导电性部件和非导电性部件的条纹花样的片部件(下面，还称为“斑马纹状片”)60、62、64、66、68来构成。在片部件间通过偶合剂来结合。斑马纹状片60由非导电性部件22、26、30、34和带良导电性部件25、29、31的导电性部件24、28、32构成。另外，其下的斑马纹状片62由非导线性部件42、46、50、54和导电性部件44、48、52构成。其下的斑马纹状片64、66、68也同样分别由交互配置的非导电性部件和导电性部件构成。该各向异性导电块10中，露出表面的导电性部件24、28、32的端部可以为电接点，图中前面的端部可以是第一电接点，里侧的另一端端部可以为第二电接点。同样，图中导电性部件44、48、52的右侧端部可以为第二电接点，左侧端部可以为第一电接点。另外，由连接第一和第二接点的直线构成的导电性方向例如相当于导电性部件24、28、32等的长向方向，为沿导电性部件24、28、32等的长度的直线。

本实施例的各向异性导电块中，作为导电性弹性体，使用信越聚合物公司制造的导电性硅橡胶，作为非导电性的弹性体，使用三菱树脂公司制造的硅橡胶和信越聚合物公司制造的硅橡胶等，偶合剂使用信越聚合物公司制造的硅烷偶合剂。

本实施例中，斑马纹状片中，导电性部件向各向异性导电块的一个侧面及其相对侧的侧面露出，而在各向异性导电块内分别形成独立的导电性通路(下面，还称为“导电通路”或“导电性通路”)。另外，非导电性部件也同样向各向异性导电块的一个侧面及其相对侧的侧面露出，而彼此电绝缘上述导电通路。另外，夹着斑马纹状片的非导电片在上下方向上彼此电绝缘上述导电通路。因此，上述导电通路由非导电性部件包围，并通过非导电性部件与其他导电通路隔离，且与其他导电通路电绝缘。

本实施例的各向异性导电块的斑马纹状片60、64、68向各向异性导电块的前面侧看到的侧面露出，还向作为其相对侧的对面侧的侧面露出。因此，在前面侧的侧面和相对侧的侧面之间连接有导电通路，前面侧的侧面和相对侧的侧面之间有导电性，为可流过电流的状态。但是，各导电通路(例如，24、28、32)通过非导电性部件22、26、30、34彼此电绝缘，电流不会斜向(或横截方向)流过。因此，在将不同的两个端子连接到导电性通路24和32的情况下，不会成为所谓的混线状态。

另外，斑马纹状片62、66向各向异性块的右侧看到的侧面露出，还向其相对侧的左侧侧面露出。因此，在右侧的侧面和左侧的侧面之间连接了导电通路，在右侧的侧面和左侧的侧面之间有导电性，可为流过电流的状态。其中，各导电通路(例如，44、48、52)通过非导电性部件42、46、50、54彼此电绝缘，电流不会斜向(或横截方向)流过。因此，在将不同的两个端子连接到导电通路44和52的情况下，不会成为所谓的混线状态。

图2说明图1所示的实施例的功能的方向性。在作为图的上下方向的Z轴方向上没有导电性，或者是非导电性，但是图的X轴方向和Y轴方向分别具有导电性。如图2所示，X轴、Y轴、Z轴方向交于一点，使两个以上的方向具有独立的导电性是困难的。另外，图1所示的本实施例中，由于成为在X轴或Y轴方向上有导电通路的片通过非导电片在Z轴方向上电绝缘的构造，所以可得到Z轴方向上为非导电性，X轴和Y轴方向上具有独立导电性的各向异性导电块。

另外，导电通路24、28、32上附着了良导电性部件25、29、31，对于其细节，举出导电通路24，在图3中进行详细说明。良导电性部件(本实施例中金属层)25以远离作为上述导电性通路的基材24表面的顺序由粘接层252、由软性金属作成的层(软性层)254、由良导电性金属作成的层(良导电性层)256、由软性金属作成的层258、由良导电性金属作成的层260、由软性金属作成的层262与粘接层264构成。本实施例的粘接层252、264虽然同时由铟氧化锡构成，但是在其他实施例中，也可以是两个粘接层同时由不同材料构成的粘接层，也可以是一个粘接层是铟氧化锡，另一个为不同物质。这是因为粘接层只要协调了基材24和金属层的主要成份的物理特性，提高了粘接性就可的缘故。

本实施例的由软性金属作成的层254、258、262全部由相同材料作出，但是其他实施例中，也可以完全不同，另外，也可以局部使用相同材料。本实施例的由软性金属作成的层254、258、262由铟作成。

本实施例的由良导电性金属作成的层256、260虽然由相同材料构成，但是其他实施例中，也可以同时由不同材料构成，也可以一个由不同的材料作成。本实施例的由良导电性金属作成的层256、260由铜作成。

本实施例中，虽然相邻粘接层252配置了由软性金属作成的层254，但是若考虑由基材的变形所施加的影响，这样，优选配置由软性金属作成的层254，接着配置由良导电性金属构成的层256。另外，由于进一步由软性金属作成的层258夹着由良导电性金属作成的层256，所以可更软性对应基材24的变形。通过接着具有由良导电性金属作成的层260，与没有该层260的情况相比，可以确保更高的导电性，进一步，由于由软性金属作成的层262夹着，所以不仅可以更软性对应基材24的变形，还可软性对应相对粘接层264的有可能存在的其他基材的变形。这样，认为由软性金属作成的层夹着由良导电性金属作成的层的构造为优选实施方式。

本实施例的多层金属层将基材24作为基板，并通过喷溅施加粘接层、软性层和良导电层来作成，但是也可通过其他方法来作成。本实施例中，基材24的厚度为50～70um，粘接层252的厚度为约500埃，软性层254的厚度为约5000埃，良导电层256的厚度为约5000埃，软性层258的厚度为约5000埃，良导电层260的厚度为约5000埃，软性层262的厚度为约5000埃，粘接层264的厚度为约500埃。这些厚度可根据所使用的条件等来适当选择，但是优选粘接层的厚度为约50埃～约2000埃，更优选约100埃～约1000埃。软性层的厚度为约500埃～约20000埃，更优选为约1000埃～约10000埃。良导电层的厚度为约500埃～约20000埃，更优选为约1000埃～约10000埃。

本实施例中，虽然由粘接层和导电层构成的金属层的导电层由3层软性层、2层良导电层构成，但是认为若增加层数，则可经受更大的变形，应根据使用条件等来适当选择。另外，若层数过多，由于制造工序复杂，所以过多不一定最好(在其他实施例中，在相同的结构中使用了铟-锡合金)。

图4表示由图1所示的锯口形成的A-A截面。该实施例中，使用了已加硫的导电性片部件和未加硫的非导电性片部件。从这些图可以看出，片表面中，带金属层25、29、31的导电性通路的基材24、28、32为凸状态，由于比非导电性部件22、26、30、34突出，所以连接器的可靠性高。成为这种形状是因为由加热形成的加硫时橡胶收缩了。这时的导电性弹性体已加硫，非导电性弹性体未加硫。未加硫的非导电性弹性体可以因加热等与已加硫的弹性体粘接。因此，在如下所述的制造方法中，不一定要施加可选的偶合剂，可以从工序中删除。

本实施例的各向异性导电块并不特别限制其尺寸(纵横高度)。但是，在电路基板等中使用的情况下，优选与电路尺寸匹配的大小。这种情况下，通常为0.3～2cm×0.3～2cm×0.3～2cm。

图5～图7中，说明制造上述实施例的各向异性导电块的方法。图5中表示了准备导电片(A)70和非导电片(B)80，交互堆积这些片，使得各个表面(表面侧)与另一片的里面(里面侧)接触，而作成AB片层积体(C)的情况。堆积中的AB片层积体(C)90上进一步堆积了非导电片(B)82，并在其上堆积了导电片(A)72。在这些片之间施加偶合剂，而使片之间结合。堆积中的AB片层积体(C)90的最下面配置非导电片(B)83，也可认为该片的厚度相当于图1的非导电片22的宽度，认为其正上的导电片73的厚度相当于图1的导电性通路24的宽度。这样，通过改变层叠片的厚度，而可自由改变导电部件或非导电部件的宽度，可实现高集成电路等要求的精密间距。通常其厚度为约80um以下，作为精密间距更好为约50um以下。本实施例中，非导电片(B)的厚度为约30um，导电片的厚度为约50um。

另外，交互堆积导电片和非导电片可以包括连续堆积2枚以上的导电片后，堆积1枚以上的非导电片。另外，交互堆积还同样包括连续堆积两枚以上的非导电片后，堆积一枚以上的导电片。

图6表示截断由上述的AB片层积工序作成的AB片层积体(C)92的工序。AB片层积体(C)92沿1—1截断线截断，使得所得到的斑马纹状片91的厚度为希望的t_4k(k是自然数)。该厚度t_4k相当于图1的斑马纹状片60、62、64、66、68的厚度。这样，可以自由调整图1的斑马纹状片的厚度，既可以全部相同，也可以不同，通常为约80um以下，更好为约50um以下。本实施例中，约为50um。

图7表示交互堆积由上述工序作成的斑马纹状片93和非导电片(D)80，使得各个片的表面(表面侧)与其上重叠的其他片的里面(里面侧)接触，而作成各向异导电块的情况。但是，斑马纹状片93以堆积顺序为每90度一旋转，或如图所示，也可以预备旋转了90度的斑马纹状片93，准备两种堆积的斑马纹状片93原料(stock)，来交互使用。表示了在制造中的斑纹D片层积体(E)100上进一步堆积非导电片(D)84，并在其上堆积斑马纹状片94，进一步在其上堆积非导电片(D)85，并在其上堆积旋转了90度的斑马纹状片95的情况。在这些片部件之间施加偶合剂，而使片之间结合。这样，生成各向异性导电块。

图8用流程表示了制造上述的各向异性导电块的方法。在将良导电部件附着在导电片(A)上的情况下，首先，将良导电部件附在导电片(A)的表面上(S-01)。例如，可在导电片(A)的表面上进行由喷溅作成的金属层来作为良导电部件。这样，若施加了良导电部件，则成为在下一工序中使用带良导电部件的导电片(A)用的原料(S—02)。图1的实施例中，存在不将良导电部件施加到导电片上的情况，在作成包含图1的实施例的这种部件的各向异性导电块的情况下，至少一部分从下面的工序开始。将非导电片(B)放置在重叠用的规定位置上(S—03)。在上述非导电片(B)上可选施加偶合剂(S—04)。在其上放置导电片(A)(在进行工序S—01的情况下为带良导电部件的导电片(A)，下面相同)(S—05)。检验所层积的AB片层积体(C)的厚度(或高度)是否为希望的厚度(或高度)(S—06)。若为希望(规定)的厚度，则进入AB片层积体(C)的第一截断工序(S—10)。若不是希望(规定)的厚度，则对上述导电片(A)可选施加偶合剂(S—07)。在其上放置非导电片(B)(S—08)。检验所层积的AB片层积体(C)的厚度(或高度)是否为希望的厚度(或高度)(S—09)。另外，若为希望(规定)的厚度，则进入到AB片层积体(C)的第一截断工序(S—10)。若不是希望(规定)的厚度，则返回到上述的S—04工序，向上述导电片(A)可选施加偶合剂(S—04)。在第一截断工序(S—10)中，通过一片接一片或同时切出多片斑马纹状片，将斑马纹状片作成原料(S—11)。

图9表示由斑马纹状片和非导电片(D)作成各向异性导电块的流程。首先，将非导电片(D)放置在重叠用的规定位置上(S—12)。在上述非导电片(D)上可选施加偶合剂(S—13)。使斑马纹状片在一个方向上放置在其上(S—14)。对上述斑马纹状片可选施加偶合剂(S—15)。在其上放置非导电片(D)(S—16)。在其上可选施加偶合剂(S—17)。使斑马纹状片相对一个方向旋转规定的角度(图1的实施例中为90度)后放置在其上(S—18)。在其上可选施加偶合剂(S—19)。在其上放置非导电片(D)(S—20)。检验所层积的斑纹D片层积体(E)的厚度(或高度)是否为希望的厚度(或高度)(S—21)。若是，则该斑纹D片层积体(E)为应得到的各向异性导电块。若不是希望(规定)的厚度，则返回到上述S—13。这里，可以置换上述S—14的工序和上述S—18的工序，另外，S—18的规定角度也可为任意角度，也可逐渐变化。

图10和图11是另一实施例的各向异性导电块的平面图和示意图。若使用图2的坐标系，则相当于从Z轴方向看到的图。各向异性导电块为6棱柱形状，沿Z轴方向竖立。六棱柱的各侧面被命名为A、B、C、D、E、F，在A—D、B—E、C—F三个方向上独立存在导电性。可以看出图中由虚线所示的线为导电通路，在上述三个方向上横截了六棱柱。A—D方向上导电通路172、B—E方向上导电通路174、C—F方向上导电通路176在各个侧面间电连接。平面图中，这些通路虽然看上去相交，但是从图11可以看出，实际上，在Z轴方向上其间插着非导电片而绝缘，所以这三个方向的导电通路不是所谓的混线，而彼此独立。在这种各向异性导电块中，三个方向的连接可以很容易。

图12和图13中用平面图表示另一实施例的圆柱状的各向异性导电块。图12与图10相同，是从Z轴看到的图，导电通路由细线表示。这些导电通路虽然在图12中看上去相交，但是与上述实施例相同，在Z轴方向上有偏差，而为彼此独立的导电通路。图13更详细说明了其导电通路的方向。表示了一导电通路方向182、与其偏离了θ₁的二导电通路方84、与一导电通路方向182偏离了θ₂的三导电通路方向86、与一导电通路方向182方向偏离了θ₃的四导电通路方向88。图13中这些平行的导电通路在各个层中截断圆柱，而电连接圆柱的相对侧面。可以自由改变这些角度θ₁、θ₂、θ₃。

图14是仅为一个方向的各向异性块150的示意图。虽然交互重叠非导电片200、斑马纹状片220，但是导电通路全部为向从前侧面向相对侧侧面的一个方向。图15表示由图14的截断线1—1和2—2截断的各向异性导电块52。各个导电通路240、280、320、360彼此平行，各个非导电部件270、300、340电绝缘。图中用虚线描绘了导电通路240的块内情况。这种各向异性导电块52可以确保具有某一角度、而不是相对侧面的侧面间的导电性。图16表示对于边角端子A、B、C、D、E、F适用该各向异性导电块的情况。分别在A—D、B—E、C—F间得到了导电性。即，可以用作连接处于边角的导电端子的各向异性导电块。

本实施例中，虽然规定的角度为约45度，其也可以是约30度和约60度的组合。这时，连接端子相当于例如A—E间和B—F间为非对称的情况。进一步，在A—F间连接的情况下，该角度的组合分别小于30度，大于60度。成为这种角度的组合是因为若至少延长一些，则成为处于大致直角相交的面的端子间的连接，若是面之间更锐，则两角度相加比90度大，若面之间更钝(锐角的面间的补角侧面间)，则两角度相加比90度小。即，若两个面之间的角度(取导通侧)为θ₄，则两角度相加为[180—θ₄]。

如上所述，本发明的各向异性导电块可以在像大致直角相交的面之间这样的不大致平行的面之间，对位于这些面的端子间提供导电性。另外，可以在相对一个大致平行的面之间，对位于这些面的端子间提供导电性，同时，在其他的大致平行相对的面之间，对位于这些面的端子间提供导电性。因此，可以在电路层中防止电路的混线，且可连接各个电路。

Claims

1.一种各向异性导电块，其特征在于：

它是具有：从一端到相反侧的端以直线状延伸的导电性部件和非导电性部件交互地平行排列的斑马纹状片部件、和与所述斑马纹状片部件重叠的非导电性部件，并由所述斑马纹状片部件隔着所述非导电性片部件层积多层的层构成的块，

所述导电性部件是导电性通路，

隔着所述非导电性片部件相对置的所述斑马纹状片部件进行层积，使得导电性部件的伸长方向相互不同。

2.根据权利要求1所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述导电性通路沿X轴方向和Y轴方向伸长，以直角进行立体交叉，并且，所述斑马纹状片部件隔着所述非导电性片部件沿Z方向层积多层。

3.根据权利要求1所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述导电性通路以锐角进行立体交叉，并且，所述斑马纹状片部件隔着所述非导电性片部件沿Z轴方向层积多层。

4.根据权利要求1所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述斑马纹状片部件和所述非导电性片部件的平面形状是四角形，

所述块是四棱柱，

所述四棱柱的一侧面包含导电性通路的一端。

5.根据权利要求1所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述斑马纹状片部件和所述非导电性片部件的平面形状是三角形，

所述块是三棱柱，

所述三棱柱的一侧面包含导电性通路的一端。

6.根据权利要求1所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述斑马纹状片部件和所述非导电性片部件的平面形状是六角形，

所述块是六棱柱，

所述六棱柱的一侧面包含导电性通路的一端。

7.根据权利要求1所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述斑马纹状片部件和所述非导电性片部件的平面形状是多角形，

所述块是多棱柱，

所述多棱柱的一侧面包含导电性通路的一端。

8.根据权利要求1所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述斑马纹状片部件和所述非导电性片部件的平面形状是圆形，

所述块是圆柱，

所述圆柱的一侧面包含导电性通路的一端。

9.根据权利要求1所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述非导电性片部件由非导电性弹性体构成。

10.根据权利要求1所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述导电性通路由导电性弹性体构成。

11.根据权利要求10所述的各向异性导电块，其特征在于：

构成所述导电性通路的导电性弹性体具有金属层。

12.根据权利要求10所述的各向异性导电块，其特征在于：

构成所述导电性通路的导电性弹性体具有粘接层和导电层。

13.根据权利要求12所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述粘接层由铟氧化锡构成。

14.根据权利要求12所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述导电层，由导电性好的金属所形成的层和软性金属所形成的层构成，

所述导电性好的金属是铜、银、金或它们的合金。

15.根据权利要求1所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述导电性通路的端部显露于所述块的外面，比该端部周围的非导电性部件突出。

16.根据权利要求1所述的各向异性导电块，其特征在于：

所述导电性通路，能够通过对块的按压接触来使用。

17.权利要求1所述的各向异性导电块的制造方法，其特征在于：

包括：将由导电性部件构成的导电性片和由非导电性部件构成的非导电性片进行层积的层积工序、

将由上述得到的层积体切断为斑马纹状片部件的切断工序、和

将所述斑马纹状片部件和非导电性片部件进行层积的层积工序，

所述斑马纹状片部件进行层积，使得导电性部件的方向不同。

18.根据权利要求17所述的各向异性导电块的制造方法，其特征在于：包括在所述导电性片的上面安装金属层的工序。

19.根据权利要求17所述的各向异性导电块的制造方法，其特征在于：包括在所述导电性片的上面安装粘接层和导电层的工序。