CN1754286A - 各向异性导电薄板 - Google Patents

Abstract

提供作为用于连接近年来的高集成电路基板和细间距的电子部件的弹性体连接器的高频用的各向异性导电薄板。各向异性导电薄板(30)包括具有导电性的薄板状弹性体(1c)，在被薄板状弹性体(1c)所包围的状态下，纵横地形成具有非导电性的矩形的第1贯通区域(11)。另外，在被第1贯通区域(11)所包围的状态下形成矩形的具有导电性的第2贯通区域(12)。第1贯通区域(11)也可以作为具有高介电常数的矩形的第3贯通区域。各向异性导电薄板(30)具有实施了所连接的电子部件间的静电屏蔽的效果。

Description

各向异性导电薄板

技术领域

本发明涉及介于印刷基板等电路基板和各种电路部件之间的各向异性导电薄板。

背景技术

近年来，随着电子机器的小型化和薄型化，连接各细微的电路或连接细微的部件和电路的必要性飞跃性增大。作为进行这样的连接所使用的方法，有软钎焊接合和使用各向异性的导电粘接剂的方法。另外，也使用使各向异性导电弹性体薄板(elastomer sheet)介于电子部件和电路基板之间，并使导电弹性体薄板导通的方法。

各向异性导电弹性体薄板是指仅在某个方向上具有导电性的弹性体薄板。在各向异性导电弹性体薄板中，有仅在厚度方向上表现出导电性的弹性体薄板，还有当在厚度方向上加压时仅在厚度方向上表现出导电性的弹性体薄板等。

如果使用各向异性导电弹性体薄板，则可以紧凑地实现电连接而不需使用焊接或机械嵌合等方法，并且，可以进行消除机械冲击或变形的软连接。因此，各向异性导电弹性体薄板在例如液晶显示器、移动电话、电子计算器、电子式数字表、电子照相机以及计算机等中被广泛使用。

另外，各向异性导电弹性体薄板也被广泛用作用于对印刷电路基板那样的电路装置、和无引线芯片载体或液晶面板等进行相互电连接的连接器。并且，弹性体连接器是使用了导电性橡胶等弹性体的连接器，是夹在电极间仅摁压就能进行电连接的类型的连接器。在这样的弹性体连接器的1种中，具有在水平方向绝缘、在垂直方向导电的各向异性导电薄板类型。

并且，在印刷电路基板或半导体集成电路等电路装置的电检查中，为了对作为检查对象的、形成于电路装置的至少一面上的被检查电极，和形成于检查用电路基板的表面上的检查用电极进行电连接，使各向异性导电弹性体薄板介于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。

以往，作为这样的各向异性导电弹性体薄板，公知的是，把通过利用绝缘体使并列放置的金属细线形成一体而作成的各向异性导电块，在与金属细线延伸的方向成直角的方向上很薄地切断，从而得到这样的各向异性导电弹性体薄板(例如，特开2000-340037号公报)。

然而，在这样的各向异性导电薄板中，由于使用金属细线，很难使金属细线间的距离变小，所以很难确保近年来的高集成化的电路基板和电子部件所要求的细间距的各向异性的导电性。另外，金属细线由于使用中的压缩力等原因容易被压曲，如果重复使用就容易脱落，不能充分担保各向异性导电薄板的功能。

另外，虽然布线的电感和电容极小，但在高频率的应用中，这些极小的电感和电容就成为问题，成为产生噪声的原因。在高频电流流过布线的情况下，还存在电磁波的放射和集肤效应的问题。也有混合IC或微波用IC等设备的时钟频率达到10GHz的情况。

为了对应这些问题，在电线中，作为用于使互感为最小的方法，采用双绞线，或采用通过与外部导体适当地接地可以实现电磁屏蔽的同轴电缆。在印刷基板的图形布线中，为了将电感保持恒定而形成有带状线路。

然而，对于弹性体连接器，还没有提出针对上述问题的对策，需要即使在高频率的应用中也不容易引起产生噪声等问题的弹性体连接器。

发明内容

本发明鉴于以上的问题，其目的是提供一种高频用的各向异性导电薄板，其例如用作用于连接近年来的高集成电路基板和细间距的电子部件的弹性体连接器。具体来说，本发明的目的是提供一种各向异性导电薄板，其具有细间距的各向异性的导电性和电磁波的屏蔽性、即使重复使用也能够担保各向异性导电薄板的功能。

该各向异性导电薄板具有的优点是：不仅仅单纯地利用弹性体连接器使传送高频信号的设备、电缆、以及印刷基板等电子部件导通，还通过针对弹性体连接器确保电磁波的屏蔽性，从而能够防止电子部件间的接合部中的噪声。并且，如果在信号线间隔着电介质，则可能成为高导纳。

另外，在印刷电路基板和半导体集成电路等电路装置的电检查中，通过对这种弹性体连接器确保电磁波的屏蔽性，可以提高测定性能。

更具体来说，本发明提供如下的导电薄板。

(1)一种各向异性导电薄板，仅在某方向具有导电性，其特征在于，所述各向异性导电薄板包括具有导电性的薄板状弹性体，在被所述薄板状弹性体所包围的状态下形成有具有非导电性的1个或1个以上的第1贯通区域，在被所述第1贯通区域所包围的状态下形成有具有导电性的第2贯通区域。

(2)根据(1)所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第2贯通区域分布在所述薄板状弹性体中。

(3)根据(1)或(2)所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第2贯通区域有规则性地排列在所述薄板状弹性体中。

(4)根据(1)至(3)中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第2贯通区域的电导率比所述薄板状弹性体高。

(5)根据(1)至(4)中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第1贯通区域和所述第2贯通区域形成同心圆。

(6)根据(1)至(4)中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第1贯通区域和所述第2贯通区域形成为矩形，所述矩形的第1贯通区域和所述矩形的第2贯通区域被配置在同一重心上。

(7)一种各向异性导电薄板，仅在某方向上具有导电性，其特征在于，所述各向异性导电薄板包括具有导电性的薄板状弹性体，在被所述薄板状弹性体所包围的状态下形成有具有高介电常数的1个或1个以上的第3贯通区域，在被所述第3贯通区域所包围的状态下形成有具有导电性的第2贯通区域。

(8)根据(7)所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第2贯通区域分布在所述薄板状弹性体中。

(9)根据(7)或(8)所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第2贯通区域有规则性地排列在所述薄板状弹性体中。

(10)根据(7)至(9)中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第2贯通区域的电导率比所述薄板状弹性体高。

(11)根据(7)至(10)中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第3贯通区域和所述第2贯通区域形成同心圆。

(12)根据(7)至(10)中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第3贯通区域和所述第2贯通区域形成为矩形，所述矩形的第3贯通区域和所述矩形的第2贯通区域被配置在同一重心上。

(13)根据(7)至(12)中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第3贯通区域包括铁电体。

(14)一种电子部件对，其特征在于，所述电子部件对与(1)至(13)中的任意一项所述的各向异性导电薄板连接。

本发明是一种仅在某个方向具有导电性的各向异性导电薄板，其特征可以是，在仅在某个方向具有导电性的薄板状弹性体中，在周围被该薄板状弹性体所包围的状态下，至少形成1个具有非导电性的第1贯通区域，在该具有非导电性的第1贯通区域中，在周围被该第1贯通区域所包围的状态下，形成有仅在所述某个方向上具有导电性的第2贯通区域。

“各向异性导电薄板”可以是具有规定的厚度、并且在该厚度的前后或上下具有规定的表面和背面的挠性的各向异性导电薄板。所谓“具有规定的厚度、并且在该厚度的前后或上下具有规定的表面和背面”可以是通常的薄板所具有的特征。即，该各向异性导电薄板具有一定厚度，在与厚度方向正交的方向上有表面和背面。所谓“挠性”可以认为意味着薄板可以弯曲。

“具有导电性的薄板状弹性体”可以认为是薄板状弹性体具有导电性，电导率可以非常高。另外，也可以是电阻非常低。薄板状弹性体是本发明的各向异性导电薄板的主体，在后述的形成有贯通区域的部分具有1个或1个以上的穿过薄板的孔。在该孔的部分形成不具有导电性的第1贯通区域或第3贯通区域。因此，作为各向异性导电薄板整体，假设仅有某个特定方向(即，如果假设各向异性导电薄板延伸的方向为水平方向，则为与该水平方向正交的方向的垂直方向)为导电方向。本发明的各向异性导电薄板因为具有导电性的薄板状弹性体，所以对于所述导电方向具有充分的导电性。

所谓非导电性可以是电导率非常低，另外，可以是电阻非常高。本发明的各向异性导电薄板因为在导电性的薄板状弹性体中，形成有不具有导电性的第1或第3贯通区域，所以作为各向异性导电薄板整体，具有不导电的非导电方向。本发明涉及的各向异性导电薄板因为具有被薄板状弹性体所包围的非导电性的贯通区域，所以在各向异性导电薄板的非导电方向上具有充分的非导电性。

所谓“导电性弹性体”是指具有导电性的弹性体，通常，为了降低体积固有电阻(例如，小于等于1Ω·cm)，可以使用混入了具有导电性的材料的弹性体。具体来说，可以是在没有导电性的弹性体材料中混入导电性的材料而得到的弹性体。作为不具有导电性的弹性体材料，可以使用天然橡胶、聚异戊二烯橡胶，和丁二烯-苯乙烯、丁二烯-丙烯腈，以及丁二烯-异丁烯等丁二烯共聚物或共轭二烯系橡胶以及它们的加氢物等。并且，作为没有导电性的弹性体材料，也可以使用苯乙烯-丁二烯-二烯嵌段共聚物橡胶或苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物等嵌段共聚物橡胶以及它们的加氢物、氯丁二烯聚合物、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯橡胶、聚酯系橡胶、表氯醇橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶、软质液态环氧橡胶、硅橡胶、或氟橡胶等。

在这些之中，优选使用抗热性、抗寒性、抗药品性、抗风化性、电绝缘性、以及安全性优秀的硅橡胶。通过在这种没有导电性的弹性体材料中混入纯金属、合金、非金属粉末(可以是薄片、小片、箔等)等具有导电性的物质，得到导电性弹性体。作为纯金属，可举出金、银、铜、镍、钨、铂以及钯等。作为其他的金属，有SUS、磷青铜、铍铜等。作为非金属的粉末，有碳等，在碳的粉末中可以包括碳纳米管(carbon nanotube)和富勒烯(fullerene)等。

“具有导电性的第2贯通区域”可以认为意味着在具有非导电性的第1贯通区域或具有高介电常数的第3贯通区域中占有一定面积地形成有1个导电薄层(在金属制的情况下称为“金属层”)。金属层的情况可以包括金属层整体由1种金属构成的情况。另外，第2贯通区域可以具有与各向异性导电薄板的表面侧和背面侧电连接的功能。

贯通区域形成为在各向异性导电薄板的表面和背面具有规定的面积，具有厚度(即，从各向异性导电薄板的表面贯通至背面)，作为实体可以认为是具有体积的结构。并且，关于贯通区域的形状，在薄板状弹性体的表面或背面(或其附近)具有任何形状都可以。在薄板状弹性体的表面或背面所表现出来的贯通区域的形状例如可以是圆形的，也可以是矩形的。

所谓“薄板状”意味着形成为一般认为的薄板的形状的平板，可以是圆形板，也可以是矩形板。然而，优选使薄板状弹性体的板厚较薄且尽可能均匀。

所谓非导电性弹性体是指没有导电性的弹性体，可以是没有混入具有导电性的材料的弹性体。

所谓“在薄板状弹性体中在周围被该薄板状弹性体所包围的状态下形成有第1贯通区域”，可以认为第1贯通区域的外缘被薄板状弹性体所包围。同样，所谓“在第1贯通区域中在周围被该第1贯通区域所包围的状态下形成有第2贯通区域”，可以认为是第2贯通区域的外缘被第1贯通区域所包围，第2贯通区域的外缘不直接与薄板状弹性体接触。并且，可以认为把第1贯通区域置换成第3贯通区域意味着同样的意思。

本发明的特征在于，在所述具有导电性的薄板状弹性体中至少形成有1个具有高介电常数的第3贯通区域，在该具有高介电常数的第3贯通区域中形成有所述具有导电性的第2贯通区域。

这里所谓的“介电常数”可以认为意味着相对介电常数。该介电常数根据第3贯通区域的物理性能的不同而不同。可以认为具有高介电常数的第3贯通区域具有比具有非导电性的第1贯通区域的介电常数高的介电常数。

因此，具有高介电常数的第3贯通区域也可以由具有高介电常数的材质构成。具有高介电常数的材质例如有铁电体。

作为“铁电体”的例子，例如可以举出作为钙钛矿(灰钛石)氧化物的钛酸钡(BaTiO3)、钛酸铅(PbTiO3)、铌酸锂(LiNbO3)以及钽酸锂(LiTaO3)等。第3贯通区域可以包括由这些材质构成的小片、颗粒、薄片或粉末。

另外，本发明的特征在于，所述具有导电性的第2贯通区域在被所述第1或第3贯通区域所包围的状态下，分布在所述具有导电性的薄板状弹性体中。

所谓“第2贯通区域分布”，并不限于意味着第2贯通区域无秩序地分布。即，第2贯通区域在薄板状弹性体上，可以无秩序地、或有规则地以任何一种方式来配置。在有多个第2贯通区域的情况下，这些第2贯通区域在薄板状弹性体上被分散地适当配置。另外，对应于第2贯通区域的配置，第1贯通区域或第3贯通区域也在薄板状弹性体上被分散地适当配置。即，在同种的多个贯通区域在同一薄板状弹性体上被设置在多处的情况下，相邻的同种贯通区域之间(第1贯通区域之间、第2贯通区域之间、或第3贯通区域之间)均不具有共有区域。

并且，本发明的特征在于，所述具有导电性的第2贯通区域有规则性地排列在所述具有导电性的薄板状弹性体中。

所谓“有规则性地排列”是适当配置的一种方式，具体来说，可以考虑在各向异性导电薄板上把以圆形或矩形而形成的第2贯通区域排列成格子状。这种情况下的格子形状也可以是矩形或菱形。另外，也可以在一列上等间隔地排列圆形或矩形的第2贯通区域。并且，也可以优选矩阵状地排列第2贯通区域。

关于第2贯通区域的排列间距，如果使其适合于所述印刷基板的连接盘图形(land pattern)配置，则考虑以1/10英寸即2.54mm的等间隔来排列。

另外，如果使其适合于内部引线、外引线或IC芯片上的排列间距很狭窄的细间距，则优选使第2贯通区域的排列间距例如小于等于约70微米。

另外，本发明的特征在于，所述具有导电性的第2贯通区域的电导率比具有导电性的薄板状弹性体的电导率高。

这里，具有导电性的薄板状弹性体通常连接的端子间的电阻可以是100～1000Ω，优选使具有导电性的第2贯通区域通常连接的端子间的电阻小于等于30mΩ。具有导电性的弹性体也可以是包括其自身具有导电性的弹性体、通过压接而具有导电性的弹性体、仅在一定的方向上具有导电性的各向异性导电性弹性体的弹性体。具有导电性的薄板状弹性体例如可以是使通过把石墨等具有导电性的材料混入到没有导电性的弹性体材料中而得到的弹性体成形为薄板状的薄板状弹性体。具有导电性的第2贯通区域例如可以是把金或银等具有良好导电性的材料混入到没有导电性的弹性体材料中而得到的弹性体，也可以是1个导电薄层(金属制的情况下为金属层)。

并且，关于这些导电性物质的选择，可以根据该导电性物质混入到没有导电性的弹性体材料中的混合比率，来适宜地设定具有导电性的第2贯通区域的体积固有电阻值。

并且，本发明的特征在于，所述具有非导电性的第1贯通区域和所述具有导电性的第2贯通区域形成为同心圆。

这样的各向异性导电薄板中的具有导电性的第2贯通区域、具有导电性的薄板状弹性体、具有非导电性的第1贯通区域，分别对应于同轴电缆中的由绞线(芯线)构成的内部导体、由利用细导线作成的编网构成的外部导体、作为内部导体和外部导体间的隔离物的非导体，使在电子部件间的接合部中针对弹性体连接器确保电磁波的屏蔽性。

并且，本发明的特征在于，所述具有非导电性的第1贯通区域形成为矩形，所述具有导电性的第2贯通区域形成为矩形，所述矩形的第1贯通区域和所述矩形的第2贯通区域被配置在同一重心上，和前面所述同样，使在电子部件间的接合部中针对弹性体连接器确保电磁波的屏蔽性。

这些具有非导电性的第1贯通区域和具有导电性的第2贯通区域也可以形成为一体化的元件。使这些导电性弹性体和非导电性弹性体结合的偶联剂是使这些元件结合的接合剂，可以包括通常的市场销售的粘接剂。具体来说，可以是硅烷系、铝系、以及钛酸酯系等偶联剂，硅烷偶联剂被良好地使用。

并且，本发明的特征在于，所述具有高介电常数的第3贯通区域和所述具有导电性的第2贯通区域形成同心圆。

这样的各向异性导电薄板中的具有导电性的第2贯通区域、具有导电性的薄板状弹性体、具有高介电常数的第3贯通区域，分别对应于同轴电缆中的由绞线(芯线)构成的内部导体、由利用细导线作成的编网构成的外部导体、作为内部导体和外部导体间的隔离物的电介质，在电子部件间的接合部中针对弹性体连接器确保电磁波的屏蔽性，成为高导纳。

并且，该发明的特征在于，所述具有高介电常数的第3贯通区域形成为矩形，所述具有导电性的第2贯通区域形成为矩形，所述矩形的第3贯通区域和所述矩形的第2贯通区域被配置在同一重心上，和上述同样，在电子部件间的接合部中针对弹性体连接器确保电磁波的屏蔽性，成为高导纳。

作为本发明的应用例，各向异性导电薄板被连接到电子部件对上。所谓电子部件对，是指成为一组的电子部件，并且在该一组电子部件之间夹着各向异性导电薄板的部件。作为这样的电子部件，例如有印刷基板或细间距的电子部件(例如，半导体集成电路)。成对的电子部件可以是同种电子部件，也可以是印刷基板和半导体集成电路等那样的不同的电子部件对。

附图说明

图1A是本发明的第1实施方式涉及的各向异性导电薄板的立体图。

图1B是本发明的第2实施方式涉及的各向异性导电薄板的立体图。

图2A是本发明涉及的各向异性导电薄板，即形成有多个矩形的贯通区域的各向异性导电薄板的立体图。

图2B是本发明涉及的各向异性导电薄板，即形成有多个圆形的贯通区域的各向异性导电薄板的立体图。

图3是用于表示图2A的各向异性导电薄板的制造工序的立体图。

图4A是用于表示图3的后续的制造工序的立体图。

图4B是用于表示图4A的后续的制造工序的立体图。

图5是用于表示图2B的各向异性导电薄板的制造方法的立体图。

图6A是用于表示图5的后续的制造工序的立体图。

图6B是用于表示图6A的后续的制造工序的立体图。

图7是表示本发明的使用金属制的金属层作为第2贯通区域的实施方式涉及的各向异性导电薄板的立体图。

图8是把图7的各向异性导电薄板的左上角放大后的局部放大图。

图9是用于表示图7的各向异性导电薄板的制造工序的图。

图10是关于图7的各向异性导电薄板的制造工序的图，表示把由带金属的非导电性材料构成的板和非导电性桥型元件层叠而作成层叠体的状况。

图11是在图10的层叠体上再层叠由导电性材料构成的板而作成层叠体的图。

图12是表示排列多个通过图11的工序而作成的层叠体的状态的图。

图13是表示在图12的层叠体中再夹进导电性薄板元件而作成块的状况以及切断层叠体的工序。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式，但本实施方式是作为本发明的优选例而举出具体的材料和数值的，所以本发明并不限于本实施方式。并且，下面对于同一元件赋予同一符号，省略或简化对其的说明。

图1A是本发明的第1实施方式涉及的矩形的各向异性导电薄板10的外观图，图1B是本发明的第2实施方式涉及的圆形的各向异性导电薄板20的外观图。各向异性导电薄板10和20是薄板状，分别包括具有导电性的薄板状弹性体1a和1b。在各向异性导电薄板10中，在周围被薄板状弹性体1a所包围的状态下形成有非导电性的第1贯通区域11。同样，在各向异性导电薄板20中，在周围被薄板状弹性体1b所包围的状态下形成有非导电性的第1贯通区域21。

在各向异性导电薄板10中，还在被第1贯通区域11所包围的状态下形成有具有导电性的第2贯通区域12，在各向异性导电薄板20中，也在被第1贯通区域21所包围的状态下形成有具有导电性的第2贯通区域22。

构成各向异性导电薄板10的薄板状弹性体1a、第1贯通区域11以及第2贯通区域12的任意一个都形成为矩形。另一方面，构成图1B的各向异性导电薄板20的薄板状弹性体1b、第1贯通区域21以及第2贯通区域22的任意一个都形成为圆形。薄板状弹性体1a、第1贯通区域11和第2贯通区域12中心点重合，即被配置在同一重心上，薄板状弹性体1b、第1贯通区域21和第2贯通区域22被配置成同心圆状。

在第1和第2实施方式中，示出了第1和第2贯通区域为圆形或矩形的示例，但第1和第2贯通区域的形状根据期望也可以是其他的形状。例如，可以是多边形，可以是椭圆形，也可以是其他的闭合的曲面。

在第1和第2实施方式中，非导电性的第1贯通区域11和21可以置换成具有高介电常数的第3贯通区域。这种情况下，第3贯通区域可以由使薄板状弹性体中包含具有高介电常数的铁电体颗粒的电介质薄板形成。具体来说，可以使用在硅橡胶中混入了钛酸钡(BaTiO3)颗粒的材料等来形成。并且，第3贯通区域和第1贯通区域11和21为相同形状，未作图示。

在第1和第2实施方式中，薄板状弹性体1a和1b由在硅橡胶中混入了导电性颗粒的元件形成。具体来说，作为导电性颗粒使用把石墨等炭的同素异形体的微粒子混入到硅橡胶而形成的物质。另外，第2贯通区域12和22由在硅橡胶中混入了作为具有导电性的金属微粒子的银(Ag)的微粒子的、具有导电性的材料形成。

所述的各向异性导电薄板10和20的制造方法的一例如下所述。从薄板状弹性体1a或1b打通与第1贯通区域11或21的形状对应的模腔，在该模腔中填入由非导电性元件成形的第1贯通区域11或21。并且，使用偶联剂把作为成形元件的第1贯通区域11或21分别与薄板状弹性体1a或1b结合起来。

从第1贯通区域11或21，打通与第2贯通区域12或22的形状对应的模腔，在该模腔中填入由导电性元件成形的第2贯通区域12或22。并且，使用偶联剂把作为成形元件的第2贯通区域12或22分别与第1贯通区域11或21结合起来。

并且，设定薄板状弹性体1a、第1贯通区域11、第2贯通区域12的厚度相同。同样，设定薄板状弹性体1b、第1贯通区域21、第2贯通区域22的厚度相同。具体来说，设定图中的厚度t为0.5～1mm左右。

作为弹性体，使用三菱树脂株式会社制造的硅橡胶或信越聚合物株式会社制造的硅橡胶等，偶联剂使用信越聚合物株式会社制造的硅烷偶联剂。

所述的各向异性导电薄板10和20也可以理解为是把现有的各向异性导电薄板类型的弹性体连接器的绝缘部置换成具有非导电性的第1贯通区域11或21，把各向异性导电薄板类型的弹性体连接器的导电部置换成具有导电性的第2贯通区域12或22。

然而，相对于各向异性导电薄板类型的弹性体连接器主要以电子部件间简单的电导通作为主要目的，本发明涉及的各向异性导电薄板10和20的目的在于，利用成为绝缘体的第1贯通区域11和21来包围成为信号传送部的第2贯通区域12和22，进一步利用成为接地用导通部的具有导电性的薄板状弹性体1a和1b包围第1贯通区域11和21，对电子部件间进行连接。

例如，如果利用矩形的各向异性导电薄板10来连接印刷基板和印刷基板，则其优点是在印刷基板间的接合部中，电磁波的屏蔽性得到确保，可以防止印刷基板间的噪声的产生。

另外，把本发明涉及的各向异性导电薄板10和20的具有非导电性的第1贯通区域11和21置换成高介电常数的第3贯通区域，把第2贯通区域12和22作为信号传送部，把包围第2贯通区域12和22而形成的第3贯通区域作为电介质，并且利用导电性的薄板状弹性体1a和1b包围第3贯通区域，并把薄板状弹性体1a和1b作为接地用导通部。

根据这样的结构，例如，如果利用圆形的各向异性导电薄板来连接一个同轴电缆和另一个同轴电缆，则在同轴电缆的接合部中，电磁波的屏蔽性得到确保，可以防止由同轴电缆中断引起的噪声的发生，可以成为高导纳。

接着，使用图2A和图2B来说明形成有多个第2贯通区域的各向异性导电薄板。

在图2A所示的各向异性导电薄板30中，在周围被具有导电性的矩形的薄板状弹性体1C所包围的状态下，纵横地形成多个具有非导电性的矩形第1贯通区域11。并且，在周围被第1贯通区域11所包围的状态下，形成矩形的具有导电性的第2贯通区域12。对应1个第1贯通区域11形成1个第2贯通区域12，矩形的第1贯通区域11和矩形的第2贯通区域12被配置在同一重心上。并且，代替矩形的第1贯通区域11，也可以形成由具有高介电常数的材料形成的矩形的第3贯通区域。矩形的第3贯通区域和第1贯通区域11为相同形状，未作图示。

在图2B所示的各向异性导电薄板40中，在周围被具有导电性的矩形的薄板状弹性体1d所包围的状态下，纵横地形成多个具有非导电性的圆形的第1贯通区域21。并且，在周围被圆形的第1贯通区域21所包围的状态下，形成圆形的具有导电性的第2贯通区域22。对应1个第1贯通区域21形成1个第2贯通区域22，圆形的第1贯通区域21和圆形的第2贯通区域22被配置成同心圆状。并且，圆形的第1贯通区域21也可以置换成由具有高介电常数的材料形成的圆形的第3贯通区域。因为第3贯通区域和第1贯通区域为相同形状，所以未图示出具有第3贯通区域的各向异性导电薄板。

在所述的各向异性导电薄板30和40中，第2贯通区域12和22被具有规则性地配置成矩阵，但第2贯通区域12和22可以根据希望配置成随意的分布。另外，第2贯通区域12和22也可以在1列上被等间隔地配置。

在把图2A所示的各向异性导电薄板30用于接合细间距的电子机器间的情况下，优选使具有非导电性的第1贯通区域11(或第3贯通区域)的长度D1小于等于100μm，使第2贯通区域12的长度D2小于等于50μm。另外，优选使相邻的第1贯通区域11(或第3贯通区域)间的间隔D3小于等于30μm。当在该范围内时，可以使相邻的第2贯通区域12间的排列间距的间隔PX大于等于130μm。

在图2A的实施方式中，使具有非导电性的第1贯通区域11(或第3贯通区域)的宽度W1为约80μm，使到相邻的第1贯通区域11为止的排列间距的间隔PY为约130μm，使第2贯通区域12的宽度W2为约50μm。然而，在其他的实施方式中，当然也可以使宽度W1、W2和间隔PY比这些更长(或更大)。

在图2B的实施方式中，关于第2贯通区域22的排列间距PX以及PY，在使其适合于印刷基板的连接盘图形配置的情况下，考虑以1/10英寸即2.54mm的等间隔来排列第2贯通区域22。在其他的实施方式中，关于第2贯通区域22的排列间距PX和PY，当然也可以比那些更长(或更大)或更短(或更小)。

接着，根据图3、图4A和图4B来说明图2A的各向异性导电薄板30的制造方法。

首先，在箱形的长方体的形框(未图示)中纵横地立设多个四棱柱的芯子31。并且，在生橡胶中混入石墨等导电性微粒子，并且在该形框中放入加有少量的硫和辅助材料的配合橡胶而成形。并且，通过加热进行硫化，从而得到图3所示的导电性块1e。

接着，如图4A所示，从导电性块1e中取出芯子31，在矩形的贯通孔32内立设四棱柱的第2芯子33。并且，在贯通孔32内注入未硫化的非导电性橡胶(或混入了钛酸钡等铁电体的微粒子的橡胶)，形成未硫化的非导电性块12a(或电介质块)。并且，通过加热未硫化的非导电性块12a(或电介质块)和已硫化的导电性块1e来进行粘接。

接着，从导电性块1e中取出第2芯子33，在已取出了第2芯子33的第2贯通孔内，注入混入了银等导电材料的未硫化的导电性橡胶11a。并且，通过加热未硫化的导电性橡胶11a和已硫化的非导电性块12a(或电介质块)来进行粘接。

通过利用X-X切断线切断这样所制造的图4B所示的各向异性导电块50，得到图2A所示的各向异性导电薄板30。

各向异性导电块50，可以通过硬质钢切割机和陶瓷切割机等用刀刃来进行切断、如细切割机那样使用砂轮来进行切断、如锯齿那样通过切细进行切断、通过其他的切削机器或切断器具(也可以包括激光切断机那样的非接触形的切断装置)来进行切断。

另外，在切断时，为了防止过热，并且为了得到整齐的切断面，以及为了其他的目的，可以使用切削油等切削液，也可以进行干式切断。

这样，能够容易地作成通常情况下很难的以很薄的薄板状弹性体为主体的各向异性导电薄板、以及作成以厚的薄板状弹性体为主体的各向异性导电薄板。薄板状弹性体的厚度通常为约1mm左右，但在变薄的情况下，可以使其小于等于约100μm(在特别需要时小于等于约50μm)，也可以使其为几个mm。在本实施例中，假设约为1mm。

接着，通过图5、图6A以及图6B来说明图2B的各向异性导电薄板40的制造方法。

首先，在箱形的长方体的形框(未图示)中纵横地立设多个圆柱芯子41。并且，在生橡胶中混入石墨等导电性微粒子，并且在该形框中放入加有少量的硫和辅助材料的配合橡胶而成形。并且，通过加热进行硫化，从而得到图5所示的导电性块1f。

接着，如图6A所示，从导电性块1f中取出圆柱芯子41，在圆形的贯通孔42内立设第2圆柱芯子43。并且，在圆形贯通孔42内注入未硫化的非导电性橡胶(或混入了钛酸钡等铁电体的微粒子的橡胶)，形成未硫化的非导电性块22a(或电介质块)。并且，通过加热未硫化的非导电性块22a(或电介质块)和已硫化的导电性块1f来进行粘接。

接着，从导电性块1f中取出第2圆柱芯子43，在已取出了第2圆柱芯子43的第2贯通孔内，注入混入了银等导电材料的未硫化的导电性橡胶21a。并且，通过加热未硫化的导电性橡胶21a和已硫化的非导电性块22a(或电介质块)来进行粘接。

通过利用X-X切断线切断这样所制造的图6B所示的各向异性导电块60，得到图2B所示的各向异性导电薄板40。

接着，说明用于得到和图2A所示的各向异性导电薄板30同样的各向异性导电薄板的其他的制造方法。图7表示使用金属制的金属层作为第2贯通区域的各向异性导电薄板70。

本实施方式的各向异性导电薄板70虽然为矩形状的薄板，但也可以适用于矩形以外的形状的薄板状元件。各向异性导电薄板70利用由非导电性元件构成的非导电性的长方形状元件72和凹型元件73相包围地夹着金属制的金属层71。并且，通过利用由导电性部件构成的导电性的长方形状元件74、75和76相包围地夹着非导电性的长方形状元件72和凹型元件73来构成。

在本实施方式中，非导电性的长方形状元件72和凹型元件73形成矩形的第1贯通区域，金属层71形成矩形的第2贯通区域。

并且，在各向异性导电薄板70中形成高介电常数的第3贯通区域以代替非导电性的第1贯通区域的情况下，非导电性的长方形状元件72可以利用由电介质元件构成的长方形状元件来置换。同样，非导电性的凹型元件73可以利用由电介质元件构成的长方形状元件来置换。

金属制的金属层71、非导电性的长方形状元件72和凹型元件73、导电性的长方形状元件74～76通过偶联剂相结合。本实施方式的各向异性导电薄板70使用三菱树脂株式会社制造的硅橡胶或信越聚合物株式会社制造的硅橡胶等作为非导电性的弹性体，而偶联剂使用信越聚合物株式会社制造的硅烷偶联剂。并且，金属制的金属层71可以包括金属层整体由1种金属构成的情况，也可以使用多层导电薄层。

图8是把图7的左上角放大后的局部放大图，更详细地表示非导电性的长方形状元件72和凹型元件73。如图8所示，隔着粘接层91，非导电性的长方形状部件72和凹型部件73通过偶联剂相互结合。

在金属层71与非导电性的长方形状部件72或凹型部件73没有正确地匹配的情况下，在金属层71的两边产生空隙92。但是，如果金属层71足够薄，则这样的空隙就不存在。对于这些空隙，可以仅仅作为空隙而空着，另外，也可以使用偶联剂或其他的填充剂来填塞。一般情况下，如果使其保持空着的状态，则锐角的龟裂尖端状部作为裂纹，容易扩大，结果使有时已被结合的非导电性长方形状元件72和凹型元件73相分离，所以基于该观点优选填塞填充剂。

在图8中，由金属层71形成的第2贯通区域的长度为D2，宽度为W2。由非导电性的长方形状元件72和凹型元件73形成的第1贯通区域的长度和宽度分别是D1、W1。另外，导电性的长方形状元件74的宽度为t11，导电性的长方形状元件75的宽度为t12，导电性的长方形状元件76的宽度为t21或t22。

虽然可以任意地设定这些尺寸，但在本实施方式中，设定t11＝t12，t21＝t22。另外，虽然可以任意地设定由金属层71形成的第2贯通区域的长度D2和宽度W2，但例如可以把长度D2设定成50μm左右。

虽然本实施方式的各向异性导电薄板对厚度、宽度和长度没有限制，但在用于连接电路基板和电子部件的端子之间的情况下，优选是与它们的尺寸相匹配的大小。在这种情况下，通常宽度和长度为0.5～3.0cm×0.5～3.0cm，厚度为0.5～2.0cm。

这些长方形状元件的厚度在本实施例中大致相同，因此薄板的厚度是图8中T所表示的厚度。如上所述，相邻的非导电性的长方形状元件72和凹型元件73通过偶联剂结合，构成如图7所示的1张薄板。这里，所结合的偶联剂是非导电性的，确保了薄板的面方向上的非导电性。

接着，参照图9至图13，说明制造上述实施方式的各向异性导电薄板70的方法。图9表示由金属制的金属棒71a、非导电性的板状元件72a构成的带金属板712。金属棒71a成为图7的金属层71，非导电性的板状元件72a成为图7的非导电性的长方形状元件72。

在图9中，金属棒71a虽然可以利用各种方法来安装，但在本实施方式中，利用溅射来进行安装。即，把非导电性的板状元件72a作为基板，调整与所制作的金属棒71a的成分相符合的靶，通过溅射装置来安装金属棒71a。金属棒71a的宽度和间隔可以通过形成与其相符的掩模(masking)来调整。因为本实施方式的非导电性的板状元件72a是非导电性弹性体，所以可以使用不会使得基板温度过高的方法。例如，使用磁控溅射或离子束溅射等。

图10表示在带金属板712上，层叠成为图7的凹型元件73的非导电性桥型元件73a而作成层叠体100的状况的图。在带有金属的板712和非导电性桥型元件73a之间，施加偶联剂，把两元件间结合起来制作层叠体100。

图11表示再把层叠体100、由导电性材料构成的导电性板74a和75a进行层叠的状况。导电性板74a成为图7的导电性的长方形状元件74，导电性板75a成为图7的导电性的长方形状元件75。对多个层叠体100和导电性板75a进行层叠使得金属棒71a平行地排列。层叠体100与导电性板74a和75a宽度相同，在层叠体100与导电性板74a或75a之间施加偶联剂，层叠体100与导电性板74a或75a被偶联剂结合，从而制作图12所示的层叠体102。

对通过上述的工序所制作的层叠体102进行切断，使得图13所示的各向异性导电薄板70的第1贯通区域(即，由非导电性的长方形状元件72和凹型元件73形成的区域)的宽度成为希望的W1。并且，如图12所示排列已切齐的使得宽度成为W1的多个层叠体102。

图13表示在多个层叠体102之间再夹进导电性薄板元件76a而作成层叠体103的状况。导电性薄板元件76a的纵深和高度与层叠体102的切断面的纵深和高度相同，进行重叠使得金属棒71a的朝向全部一致(使其并行)。导电性薄板元件76a成为图7的导电性的长方形状元件76。在这些层叠体102和导电性薄板元件76a之间施加偶联剂，层叠体102和导电性薄板元件76a之间被偶联剂所结合，形 成块103。

图13表示切断通过上述工序所制作的块103的工序。根据希望的厚度T沿着X-X线切断块103，得到厚度为T的各向异性导电薄板70。该厚度T与图7中的T，或图1A、图1B、图2A和图2B中的t相当。因此，可以容易地作成通常情况下较难的薄的各向异性导电薄板和厚的各向异性导电薄板。通常情况下，约为1mm左右，但在更薄的情况下，也可以使得厚度约为小于等于100μm(在特别需要的时候小于等于约50μm)，也可以使得厚度为几mm。在本实施例中，设定约为1mm。

并且，金属制的金属层71例如为铜(Cu)，可以预先对铜施加导电性的镀覆，也可以在各向异性导电性薄板完成后实施镀覆。另外，在各向异性导电薄板70上代替非导电性的第1贯通区域而形成高介电常数的第3贯通区域的情况下，代替构成带有金属的板712的非导电性的板状元件72a，使用由电介质元件构成的电介质薄板，代替非导电性桥型元件73a，使用由电介质元件构成的电介质桥型元件，从而代替非导电性的长方形状元件72形成由电介质元件构成的长方形状元件，代替非导电性的凹型元件73形成由电介质元件构成的凹型元件。这种情况下，由电介质元件构成的长方形状元件和由电介质元件构成的凹型元件形成第3贯通区域。

如上所述，本发明的各向异性导电薄板，作为弹性体连接器能确保面方向的绝缘性和弹性，同时利用具有非导电性的第1贯通区域包围具有导电性的第2贯通区域，并且利用导电性弹性体包围所述具有非导电性的第1贯通区域，所以获得实施了与该各向异性导电薄板连接的电子部件间的静电屏蔽的效果。例如，通过向同轴电缆和电路基板间的连接元件提供该各向异性导电薄板，可以防止屏蔽被破坏。

另外，可以自由地设定具有非导电性的第1贯通区域(或具有高介电常数的第3贯通区域)和具有导电性的第2贯通区域的面积和间距，可以容易地达到通过高集成化所期望的细间距。另外，因为第1贯通区域和第2贯通区域与薄板状弹性体被化学结合(橡胶的交联)，所以获得如下效果：能够降低在导电部中使用线状的金属等时容易产生的、因导电部的拔出等而引起脱落的可能性。

在各向异性导电薄板中，利用具有高介电常数的第3贯通区域包围具有导电性的第2贯通区域，并且利用导电性弹性体包围所述具有高介电常数的第3贯通区域，所以通过使该各向异性导电薄板的厚度为0.5mm～2mm左右，可以实现电子部件的连接间的低感性系数。并且，也可以期待铁电体的高导纳。

Claims (14)

1.一种各向异性导电薄板，仅在某个方向上具有导电性，其特征在于，

所述各向异性导电薄板包括具有导电性的薄板状弹性体，

在被所述薄板状弹性体所包围的状态下形成有具有非导电性的1个或1个以上的第1贯通区域，

在被所述第1贯通区域所包围的状态下形成有具有导电性的第2贯通区域。

2.根据权利要求1所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第2贯通区域分布在所述薄板状弹性体中。

3.根据权利要求1或2所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第2贯通区域有规则性地排列在所述薄板状弹性体中。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第2贯通区域的电导率比所述薄板状弹性体的电导率高。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第1贯通区域和所述第2贯通区域形成同心圆。

6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第1贯通区域和所述第2贯通区域形成为矩形，所述矩形的第1贯通区域和所述矩形的第2贯通区域被配置在同一重心上。

7.一种各向异性导电薄板，仅在某方向上具有导电性，其特征在于，

所述各向异性导电薄板包括具有导电性的薄板状弹性体，

在被所述薄板状弹性体所包围的状态下形成有具有高介电常数的1个或1个以上的第3贯通区域，

在被所述第3贯通区域所包围的状态下形成有具有导电性的第2贯通区域。

8.根据权利要求7所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第2贯通区域分布在所述薄板状弹性体中。

9.根据权利要求7或8所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第2贯通区域有规则性地排列在所述薄板状弹性体中。

10.根据权利要求7至9中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第2贯通区域的电导率比所述薄板状弹性体的电导率高。

11.根据权利要求7至10中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第3贯通区域和所述第2贯通区域形成同心圆。

12.根据权利要求7至10中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第3贯通区域和所述第2贯通区域形成为矩形，所述矩形的第3贯通区域和所述矩形的第2贯通区域被配置在同一重心上。

13.根据权利要求7至12中的任意一项所述的各向异性导电薄板，其特征在于，所述第3贯通区域包括铁电体。

14.一种电子部件对，其特征在于，所述电子部件对与权利要求1至13中的任意一项所述的各向异性导电薄板连接。

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