JP2000357573A - 異方導電性シートの製造用金型、その製造方法及び異方導電性シートの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高さが所望で、かつその先端部が所望のパタ
ーンをした小磁極部を備えた異方導電性シートの製造用
金型を提供することである。 【解決手段】 異方導電性シート製造用金型８４によ
れば、上部小磁極部８０はメッキ層であり、下部小磁極
部７４は磁性体基板７０を選択的にエッチングして形成
されたものである。小磁極部７８の先端部となる上部小
磁極部８０はメッキ層なので、上部小磁極部８０を所望
のパターンにすることができる。また、パターンがそれ
ほど問題とならない下部小磁極部７４は磁性体基板７０
の選択的エッチングにより形成した構造としているの
で、高さの大きい下部小磁極部７４を時間を要すること
なく形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異方導電性シート
の製造に用いる金型及びその製造方法並びに異方導電性
シートの製造装置に関する。

【０００２】

【背景技術】異方導電性シートは、ＩＣおよびプリント
回路基板の検査治具、あるいは実装用ＩＣソケットおよ
びプリント回路基板用コネクタ、あるいはその周辺部に
おけるＩＣカード用コネクタなど、特に微細な多点電気
接続を達成するために用いられる。

【０００３】従来、前述のような技術分野に用いられて
いる異方導電性シートは、厚さ方向にのみ導電性を有す
るもの、または、加圧されたときに厚さ方向にのみ導電
性を示す多数の加圧導電性導電部を有するものであり、
種々の構造のものが、例えば、特公昭５６−４８９５１
号公報、特開昭５１−９３３９３号公報、特開昭５３−
１４７７７２号公報、特開昭５４−１４６８７３号公
報、特開平７−１０５７４１号公報、米国特許第４，２
９２，２６１号公報などにより、知られている。以下
に、従来の異方導電性シートとその製造方法の概略を説
明する。

【０００４】図１５及び図１６に示すように、異方導電
性シート２００を表面から見ると、例えば、シリコーン
ゴムからなる厚さ１ｍｍ程度の絶縁性シート２０２に、
多数の導電部２０４が島状にあるいは帯状に形成されて
いる。異方導電性シート２００の断面を拡大して模式図
としたものを図１７に示す。図１７において、導電部２
０４は、導電性強磁性粒子（例えば、ニッケル粒子）が
異方導電性シート２００の厚さ方向に連続して連なった
粒子列が複数個集合して形成されたものである。この異
方導電性シート２００は、厚さ方向には導電性を有する
が、面方向には導電性を有しないので、異方導電性シー
トと呼称されている。

【０００５】このような異方導電性シートの製造方法を
図１８により説明する。一対の電磁石の磁極２０６と磁
極２０８との間に強磁性体からなる金型２１０（上下一
対からなる）を置く。これにより、金型２１０とスペー
サ２１２とで取り囲まれた成形空間ができる。成形空間
で異方導電性シートの成形がなされる。すなわち、成形
空間に、液状のシリコーンゴムに導電性強磁性粒子を混
合したもの（成形材料２１４）を入れ、磁場をかける
と、導電性強磁性粒子は一対の小磁極部Ｍ間で磁場の方
向に整列する。この状態で液状シリコーンゴムを加熱し
て硬化させると、異方導電性シートが出来上がる。

【０００６】図１８では、金型２１０は、金型基板２１
６と、複数の小磁極部Ｍと、小磁極部Ｍの周辺を埋める
非磁性体部Ｎと、からなっている。非磁性体部Ｎは、例
えば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの耐熱性樹脂
からなっており、小磁極部Ｍと非磁性体部Ｎとの表面
は、通常、同じ水平面からなっている。非磁極部Ｎと小
磁極部Ｍとがあるとき、磁場をかけると、導電性強磁性
粒子が小磁極部Ｍに集中するので、異方導電性シートの
平面を見ると、導電部２０４が小磁極部Ｍの形に合わせ
て島状あるいは帯状に形成される。

【０００７】非磁極部Ｎが無く、平らな表面全面が金型
磁極部Ｍの金型を用いた場合にも、導電性強磁性粒子は
やはり厚さ方向に整列し、面方向にはランダムに均一に
薄く分布するので、厚さ方向にのみ導電性を有する異方
導電性シートが得られる。この場合、異方導電性シート
の面全体にわたり導電性を有するが、導通抵抗は高い。
これに対して、図１５及び図１６に示した異方導電性シ
ート２００は、導電部２０４が島状あるいは帯状になっ
ており、この部分は導電性強磁性粒子が局在し、より高
密度になっているので、導通抵抗が小さい。

【０００８】なお、異方導電性シートには、シート材料
のゴム弾性による加圧導電性を利用したものと、単に良
導電性を利用するものとがあるが、基本構成は同じであ
り、本発明においても一方に限定するものではない。

【０００９】以上に説明した異方導電性シートの製造技
術は、特開昭５４−１４６８７３号公報に記載されてい
る。異方導電性シートに関する特許はその後も公開され
ているが、製造技術の基本的なことは、特開昭５４−１
４６８７３号公報を越えるものではなかった。

【００１０】なお、前記の例では、異方導電性シートに
おける導電部２０４と絶縁性シート２０２とが同じ水平
面に形成されたものであるが、特開平７−１０５７４１
号に記載されたもの、すなわち、異方導電性シートの導
電部が絶縁部の面から凸状に少し盛り上がった形状であ
ってもよい。また、凹状にへこんだ形状であってもよ
い。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図１８に示す金型２１
０の作製方法の一例として、例えば、次に示す方法があ
る。まず、強磁性体からなる金型基板２１６上に導電部
のパターンに対応した開口部を有するレジストを形成す
る。次に、開口部に強磁性体からなる材料をメッキし、
小磁極部Ｍを形成することにより、金型２１０を完成す
る。メッキによればたとえ小磁極部Ｍが微細化しても所
望のパターンの小磁極部Ｍにすることができる。しか
し、小磁極部Ｍのすべてがメッキ層からなる金型の場
合、次の問題がある。小磁極部Ｍにより発生する磁場勾
配を大きくするためには、小磁極部Ｍの高さを大きくし
なければならない。しかし、メッキには時間がかかると
いう問題があり、高さの大きい小磁極部Ｍを形成すると
メッキに長時間を要し、それだけ、金型２１０の作製時
間が長くなる。

【００１２】図１８に示す金型２１０の作製方法の他の
例として、次に示す方法がある。まず、強磁性体からな
る金型基板２１６にフォトリソグラフィ及びウェットエ
ッチングにより穴を形成する。金型基板２１６の穴が形
成されなかった部分が小磁極部Ｍとなる。次に、その穴
に非磁性体部Ｎを形成することにより金型２１０を完成
する。この方法ではフォトリソグラフィ及びウェットエ
ッチングにより小磁極部Ｍを形成しているので、メッキ
で形成する場合に比べて小磁極部Ｍの形成に時間がかか
らない。しかし、この方法により作製された金型には次
の問題がある。導電性強磁性体粒子を磁場配向する際、
導電部のパターンは小磁極部Ｍの先端部のパターン
（丸、四角等の平面形状や平面サイズ）の影響を受け
る。よって、小磁極部Ｍの先端部のパターンの制御は重
要である。ところで、異方導電性シートの導電部は微細
化の傾向にある。よって、小磁極部Ｍの先端部も微細化
している。フォトリソグラフィ及びウェットエッチング
ではパターンが微細化した場合、所望のパターンにする
のが困難である。このため、この方法で作製された金型
は、小磁極部Ｍの先端部のパターンが微細化した場合、
小磁極部Ｍの先端部のパターンが所望のパターンとなっ
ていないことがある。

【００１３】本発明は係る従来の課題を解決するために
なされたものであり、本発明の目的は、高さが所望で、
かつその先端部が所望のパターンをした小磁極部を備え
た異方導電性シートの製造用金型及びこれの製造方法並
びに異方導電性シートの製造装置を提供することであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】（１）本発明にかかる異
方導電性シートの製造用金型は、絶縁性シートと、絶縁
性シートに局所的に形成され、かつ電気的接点となる導
電部と、を備えた異方導電性シートの製造に用いる金型
であって、導電部のパターンに対応するパターンの小磁
極部を備え、小磁極部は下部小磁極部と、メッキ層を含
む上部小磁極部とを含む。

【００１５】本発明にかかる異方導電性シートの製造用
金型のおいて、小磁極部を下部小磁極部及び上部小磁極
部を含む構造としている。上部小磁極部は小磁極部の先
端部に相当する。よって、導電性強磁性体粒子を磁場配
向する際、導電部のパターンは上部小磁極部のパターン
の影響を受ける。本発明では上部小磁極部をメッキ層と
しているので、上部小磁極部を所望のパターンにするこ
とができる。

【００１６】また、本発明は下部小磁極部を備えている
ので、この下部小磁極部の高さを調節することにより、
小磁極の高さを所望の大きさにすることができる。下部
小磁極部のパターンは上部小磁極部のパターンほど問題
とならない。よって、本発明においては、時間を要しな
い方法で下部小磁極部を形成することができる。時間を
要しない方法とは、例えば、フォトリソグラフィとウェ
ットエッチングとを組み合わせた方法や炭酸ガスレーザ
を用いる方法がある。

【００１７】また、本発明によれば、上部小磁極部を薄
くすることにより時間のかかるメッキ工程を短くし、か
つ下部小磁極部を厚くすることにより、高さの大きい小
磁極部を形成することが可能となる。

【００１８】本発明にかかる異方導電性シートの製造用
金型において、小磁極部の高さは１０μｍ〜１００００
μｍであるのが好ましい。小磁極部の高さは２０μｍ〜
１０００μｍであるのがさらに好ましい。小磁極部の高
さは３０μｍ〜５００μｍであるのがさらに好ましい。

【００１９】本発明にかかる異方導電性シートの製造用
金型において、小磁極部の高さを１とすると、小磁極部
に対する上部小磁極部の高さの比が０．０５〜０．８で
あるのが好ましい。小磁極部の高さを１とすると、小磁
極部に対する上部小磁極部の高さの比が０．１〜０．６
であるのが好ましい。小磁極部の高さを１とすると、小
磁極部に対する上部小磁極部の高さの比が０．１〜０．
５であるのが好ましい。

【００２０】本発明にかかる異方導電性シートの製造用
金型において、上部小磁極部の幅ｗは下部小磁極部の幅
Ｗの５〜９５％の範囲が好ましく、より好ましくは１０
〜９０％の範囲であり、特に好ましくは２０〜８５％の
範囲である。

【００２１】本発明にかかる異方導電性シートの製造用
金型において、小磁極部は、下部小磁極部と上部小磁極
部との境界において段差が形成されているのが好まし
い。上記段差により、導電性強磁性粒子を密に均一に集
合させることが可能となる。理由は、発明の実施の形態
の［小磁極部の段差による効果］の欄で説明する。

【００２２】本発明にかかる異方導電性シートの製造用
金型は二枚一組で使用することもできるし、一枚で使用
することもできる。異方導電性シートの製造用金型を一
枚で使用する場合とは、絶縁層が形成された基板を準備
し、絶縁層に導電部のパターンに対応する孔部を形成す
る。この基板を金型の他方とするのである。

【００２３】（２）本発明にかかる異方導電性シートの
製造用金型は、絶縁性シートと、絶縁性シートに局所的
に形成され、かつ電気的接点となる導電部と、を備えた
異方導電性シートの製造に用いる金型であって、第１の
金型と第２の金型とを備え、第１の金型と第２の金型と
によって成形空間が形成され、第１の金型及び第２の金
型の少なくとも一方は、導電部のパターンに対応するパ
ターンの小磁極部を備え、小磁極部は、下部小磁極部と
メッキ層を含む上部小磁極部とを備える。

【００２４】本発明にかかる異方導電性シートの製造用
金型は二枚一組で使用する場合である。本発明にかかる
異方導電性シートの製造用金型のおいて、第１の金型及
び第２の金型の少なくとも一方は小磁極部が下部小磁極
部及び上部小磁極部を含む構造としている。上部小磁極
部は小磁極部の先端部に相当する。よって、導電性強磁
性体粒子を磁場配向する際、導電部のパターンは上部小
磁極部のパターンの影響を受ける。本発明では上部小磁
極部をメッキ層としているので、上部小磁極部を所望の
パターンにすることができる。

【００２５】また、本発明は下部小磁極部を備えている
ので、この下部小磁極部の高さを調節することにより、
小磁極の高さを所望の大きさにすることができる。下部
小磁極部のパターンは上部小磁極部のパターンほど問題
とならない。よって、本発明においては、時間を要しな
い方法で下部小磁極部を形成することができる。時間を
要しない方法とは、例えば、フォトリソグラフィとウェ
ットエッチングとを組み合わせた方法や炭酸ガスレーザ
を用いる方法がある。

【００２６】また、本発明によれば、上部小磁極部を薄
くすることにより時間のかかるメッキ工程を短くし、か
つ下部小磁極部を厚くすることにより、高さの大きい小
磁極部を形成することが可能となる。なお、本発明の好
ましい態様としては、上記（１）で説明した好ましい態
様をそのまま適用することができる。

【００２７】（３）本発明にかかる異方導電性シートの
製造用装置は、絶縁性シートと、絶縁性シートに局所的
に形成され、かつ電気的接点となる導電部と、を備えた
異方導電性シートの製造に用いる装置であって、金型及
び磁力線発生手段を備える。金型は第１の金型及び第２
の金型を含む。第１の金型及び第２の金型の少なくとも
一方は、導電部のパターンに対応するパターンの小磁極
部を有する。小磁極部は、下部小磁極部とメッキ層を含
む上部小磁極部とを有する。第１の金型と第２の金型と
によって成形空間が形成される。成形空間には、成形条
件下で流動可能な硬化性材料に導電性強磁性体粒子を分
散した成形材料が配置される。磁力線発生手段により、
成形空間に磁界が加えられることにより、小磁極部のパ
ターンに導電性強磁性体粒子が局在化される。

【００２８】本発明にかかる異方導電性シートの製造用
装置は、（１）、（２）で説明した本発明にかかる異方
導電性シートの製造用金型を備えた装置である。

【００２９】（４）本発明にかかる異方導電性シートの
製造用金型の製造方法は、所定のパターンの導電部及び
絶縁部を備えた異方導電性シートの製造に用いる金型の
製造方法であって、磁性体基板のうち、絶縁部のパター
ンに対応する領域を除去し、下部小磁極部を形成する工
程と、下部小磁極部上にメッキにより上部小磁極部を形
成する工程と、を備える。

【００３０】本発明によれば上部小磁極部をメッキによ
り形成しているので、上部小磁極部を所望のパターンに
することができる。また、パターンがそれほど問題とな
らない下部小磁極部は時間を要しない方法で形成するこ
とができる。時間を要しない方法とは、例えば、フォト
リソグラフィとウェットエッチングとを組み合わせた方
法や炭酸ガスレーザを用いる方法がある。また、本発明
によれば、上部小磁極部を薄く形成することにより時間
のかかるメッキ工程を短くし、かつ下部小磁極部を厚く
形成することにより、高さの大きい小磁極部を形成する
ことが可能となる。

【００３１】なお、ここでいう磁性体基板とは、強磁性
体材料または常磁性体材料でできた基板という意味であ
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】［異方導電性シートの製造用金型
の構造］図１は本発明の一実施の形態にかかる異方導電
性シートの製造用金型の断面図である。金型８４は、上
型８６及び下型８８を備える。上型８６は磁性体基板７
０を備える。磁性体基板７０には下部小磁極部７４が形
成されている。下部小磁極部７４は磁性体基板７０を選
択的に削ることにより形成される。すなわち、磁性体基
板７０を選択的に削り、削られなかった領域が下部小磁
極部７４となる。下部小磁極部７４上にはメッキ層であ
る上部小磁極部８０が形成されている。下部小磁極部７
４と上部小磁極部８０とで小磁極部７８が構成される。
小磁極部７８のパターンは異方導電性シートの導電部の
パターンに対応している。磁性体基板７０上であって、
かつ小磁極部７８間には非磁性体部７２が形成されてい
る。下型８８も上型８６と同様の構造をしている。

【００３３】金型８４は、上型８６の小磁極部７８と下
型８８の小磁極部７８とが対向するように、上型８６と
下型８８とが配置され、その周囲にスペーサ９０が配置
された構造をしている。上型８６と下型８８とスペーサ
９０とにより、成形空間９２が形成されている。

【００３４】［異方導電性シートの製造用金型の材料］
本発明の一実施の形態にかかる異方導電性シートの製造
用金型の材料について説明する。図１を参照して、磁性
体基板７０の材料（下部小磁極部７４の材料）として
は、強磁性体が好ましい。磁場勾配を大きくすることが
できるからである。強磁性体としては、例えば、鉄、ニ
ッケル、コバルト及びこれらの合金並びにフェライトが
ある。

【００３５】磁性体基板７０の材料（下部小磁極部７４
の材料）として用いることができる上記強磁性体のう
ち、鉄が加工容易という点で好ましい。鉄のうち、特
に、ＳＳ４００材、ＳＰＣ材、ＮＡＫ材が加工容易であ
る。さらに、ＳＳ４００材はメッキが付きやすいという
長所を有する。

【００３６】上部小磁極部８０の材料としては、強磁性
体が好ましい。磁場勾配を大きくすることができるから
である。強磁性体としては、例えば、鉄、ニッケル、コ
バルト及びこれらの合金並びにフェライトがある。

【００３７】上部小磁極部８０の材料として用いること
ができる上記強磁性体のうち、ニッケルはメッキしやす
いという長所がある。

【００３８】非磁性体部７２の材料としては、例えば、
エポキシ系の永久タイプのレジスト、光硬化性樹脂、熱
硬化性樹脂がある。これらの材料は耐久性があるからで
ある。これらの材料のうち、エポキシ系の永久タイプの
レジストは収縮率が小さいという長所を有する。収縮率
が小さいと上型（下型）が反りにくいという効果があ
る。

【００３９】［異方導電性シートの製造用金型の製造方
法］本発明の一実施の形態にかかる異方導電性シートの
製造用金型の製造方法の一例を、図２〜図６を用いて説
明する。金型の上型を以下のようにして作製する。図２
に示すように、鉄製平板からなる磁性体基板７０上に、
ホトレジストをラミネートする。次に、ホトマスクを用
いて、上方からホトレジストを露光する。そして、ホト
レジストを現像し、ホトレジストのパターンを得る。残
っているホトレジストが下部小磁極部のパターンに対応
する。ホトレジストをマスクとして、磁性体基板７０を
ウエットエッチングする。

【００４０】ウエットエッチングの条件は例えば、以下
のとおりである。

【００４１】 エッチング液：４０ボーメ濃度の塩化第二鉄水溶液 エッチング時間：５分間 エッチング温度：４５℃ エッチング液のスプレー吐出圧：１.５ｋｇ／ｃｍ² エッチングにより削られなかった領域が下部小磁極部７
４となる。残っているホトレジストを除去する。

【００４２】図２に示すように、磁性体基板７０上に、
マスク材７６を形成する。マスク材７６はドライフィル
ムレジストからなる。マスク材７６をフォトリソグラフ
ィ技術によりパターンニングする。このパターンニング
されたマスク材７６は上部小磁極部が形成される領域に
開口部８２を有する。このパターンニングされたマスク
材７６が上部小磁極部を形成する際のメッキのマスクと
なる。

【００４３】このように、マスク材７６は上部小磁極部
を形成する際のメッキのマスクとなるのいで、マスク材
７６の性能としてはパターンニング制御性が要求され
る。ドライフィルムレジストはパターンニング制御性に
優れている。ドライフィルムレジストは一枚でもよい
し、複数でもよい。すなわち、ドライフィルムレジスト
一枚の厚みは例えば、５０μｍである。上部小磁極部の
高さを５０μｍ以下とするときはドライフィルムレジス
ト一枚を用いる。上部小磁極部の高さを５０μｍ以上と
するときはドライフィルムレジストを重ねて使用する
（例えば、上部小磁極部の高さを１５０μｍとするとき
はドライフィルムレジストを三枚重ねて使用する）。な
お、マスク材７６の材料としては、他に液状レジストが
ある。液状レジストもパターンニング制御性が優れてい
る。

【００４４】図４に示すように、磁性体基板７０にニッ
ケルメッキを施し、上部小磁極部８０を形成する。これ
により、下部小磁極部７４と上部小磁極部８０とからな
る小磁極部７８を形成する。ニッケルメッキの条件は以
下のとおりである。

【００４５】メッキ浴：スルファミン酸ニッケルを主成
分とするメッキ浴 電流密度：１Ａ／ｄｍ² メッキ時間：５時間 図５に示すように、マスク材７６を磁性体基板７０から
除去する。

【００４６】図６に示すように、小磁極部７８間に液状
の永久タイプのレジストを塗布し、小磁極部７８間をこ
のレジストで埋める。レジストを乾燥させ、非磁性体部
７２とする。

【００４７】以上の工程により金型の上型が完成する。
金型の上型の作製方法と同じ方法を用いて、金型の下型
を作製する。

【００４８】なお、図４に示す構造を上型（下型）の完
成品としてもよい。この場合は、非磁性体部に耐久性が
あまり必要とされなくてもよい場合である。また、図５
に示す構造を上型（下型）の完成品としてもよい。この
場合は、異方導電性シートの導電部が絶縁部に比べて凹
んだ状態となる。

【００４９】［異方導電性シート製造装置］図７は本発
明の一実施の形態にかかる異方導電性シート製造装置の
断面図である。まず、異方導電性シート製造装置の構造
を説明する。異方導電性シート製造装置９４は、磁力発
生部９６とヒータ部９８とから構成される。磁力発生部
９６は、電磁石により磁力を発生させる。磁力発生部９
６は、互いに対向して配置されている一対の平板状の磁
極部１００を備えている。ヒータ部９８は板状をしてお
り、磁極部１００上に配置されている。ヒータ部９８と
磁極部１００との間には、断熱層１０２がある。断熱層
１０２により、ヒータ部９８から発生した熱が磁力発生
部９６に伝導するのを防いでいる。金型８４は、ヒータ
部９８と密着するように、異方導電性シート製造装置９
４に配置されている。金型８４の構造は図１に示す金型
８４の構造と同じである。

【００５０】次に、異方導電性シート製造装置の動作を
説明する。導電性強磁性粒子（金メッキが施されたニッ
ケル粒子）を、熱硬化型シリコーンゴムに混合し、導電
性強磁性粒子を均一に分散させ、流動性成形材料を調製
する。図１に示す金型８４の成形空間９２に、この流動
性成形材料を充填する。そして、図７に示す異方導電性
シート製造装置９４に、金型８４を配置する。１０４
は、導電性強磁性粒子を示してる。

【００５１】図８に示すように、（１）磁力発生部９６
の電磁石を励磁させ、磁力発生部９６から磁力を発生さ
せる。これにより、互いに対向している小磁極部７８間
に磁場が発生し、この磁場に導電性強磁性粒子１０４を
柱状に局在させる。次に（２）ヒータ部９８により流動
性成形材料を加熱硬化させ、導電部１０６及び絶縁性シ
ート１０８を形成する（すなわち、異方導電性シートを
形成する）。そして（３）磁力発生部９６の励磁を零磁
場まで下げてから、異方導電性シート製造装置９４から
金型８４を取り出した。金型８４の温度が下がった時点
で金型８４を開き、異方導電性シート１１０（図９）を
取り出す。なお、（１）〜（３）の工程は、流動性成形
材料の粘性及び硬化時間、導電性強磁性粒子の材質、形
状及び大きさ、金型磁極部の形状及び大きさ、成形され
る異方導電性シートの厚さ等、多くの要因に依存する。
以上により、図９に示す異方導電性シート１１０が完成
する。

【００５２】［効果］ （１）図１に示すように本発明の一実施の形態にかかる
異方導電性シート製造用金型８４によれば、上部小磁極
部８０はメッキ層であり、下部小磁極部７４は磁性体基
板７０を選択的にエッチングして形成されたものであ
る。このため、所望の先端部パターンをし、かつ形成に
長時間を要さない小磁極部７８を有する金型８０とな
る。すなわち、小磁極部７８の先端部となる上部小磁極
部８０はメッキ層なので、上部小磁極部８０を所望のパ
ターンにすることができる。また、パターンがそれほど
問題とならない下部小磁極部７４は磁性体基板７０の選
択的エッチングにより形成した構造としているので、高
さの大きい下部小磁極部７４を時間を要することなく形
成することができる。

【００５３】この異方導電性シート製造用金型を用いる
と、微細な導電部パターンを有し、かつ導電部の電気抵
抗が小さい異方導電性シートを製造することができる。

【００５４】（２）図２〜図６を用いて説明した本発明
の一実施の形態にかかる異方導電性シート製造用金型８
４の製造方法によれば、上部小磁極部８０をメッキによ
り形成し、かつ下部小磁極部７４をフォトリソグラフィ
とウェットエッチングとを組み合わせた方法で形成して
いるので、小磁極部７８の先端部のパターンを所望のパ
ターンとしつつ、小磁極部７８の高さを大きくすること
ができる。すなわち、小磁極部７８の先端部となる上部
小磁極部８０はメッキにより形成されるので、上部小磁
極部８０を所望のパターンにすることができる。また、
パターンがそれほど問題とならない下部小磁極部７４を
フォトリソグラフィとウェットエッチングとを組み合わ
せた方法で形成しているので、高さの大きい下部小磁極
部７４を時間を要することなく形成することができる。

【００５５】［小磁極部の段差による効果］図１に示す
ように本発明の一実施の形態にかかる異方導電性シート
製造用金型８４によれば、下部小磁極部７４と上部小磁
極部８０との境界において段差１０３が形成された構造
なので、導電性強磁性粒子を密に均一に集合させること
が可能である。以下に説明する。図１０は、小磁極部に
段差を有する金型の断面図である。金型１１は、上型１
０と下型１２とを備えている。上型１０と下型１２と
は、互いに対向して配置されている。上型１０は、金型
基板２２、非磁性体部１８及び複数の小磁極部１４を備
えている。金型基板２２の主表面上には、複数の小磁極
部１４が形成されている。小磁極部１４は、本体部と先
端部２６とから構成される。金型基板２２の主表面上で
あって、小磁極部１４間には、非磁性体部１８が形成さ
れている。下型１２も、同様に、金型基板２４、非磁性
体部２０及び複数の小磁極部１６を備えている。小磁極
部１６は、本体部と先端部２８とから構成される。小磁
極部１４、１６の先端部２６、２８側には、成形表面１
３ａ、１３ｂがある。

【００５６】金型基板２２、２４は、常磁性体材料又は
強磁性体材料から構成されている。小磁極部１４、１６
は、強磁性体材料から構成されている。

【００５７】図１１は、小磁極部に段差を有さない金型
の断面図である。図１０の金型との違いは、小磁極部３
４、３６に段差が形成されていない点である。図１１中
の符号３０は上型を示し、３２は下型を示し、符号３
８、４０は非磁性体部を示し、符号４２、４４は金型基
板を示している。

【００５８】図１０及び図１１において、ギャップｇ
は、上型の小磁極部と下型の小磁極部との距離を示して
いる。ピッチｐは、小磁極部のピッチを示している。高
さＨは、小磁極部の高さを示している。高さｈは、段差
の高さを示している。幅Ｗは、小磁極部の幅を示してい
る。幅ｗは、先端部の幅を示している。

【００５９】図１０に示す金型１１を４個、図１１に示
す金型３１を１個を、サンプルとして用意した。ギャッ
プｇ＝１０ｍｍ、ピッチｐ＝１０ｍｍ、高さＨ＝４ｍ
ｍ、幅Ｗ＝７ｍｍである。そして、４個の金型１１のそ
れぞれの幅ｗは、５.６ｍｍ、４.２ｍｍ、２.８ｍｍ、
１.４ｍｍである。高さｈは、すべて１ｍｍである。

【００６０】これらのサンプルを、磁石による外部磁場
の中に置いた。そして、金型で形成される空間の磁束密
度Ｂ（Ｔ）を測定した。測定方法は、磁気センサ（ホー
ル素子）による走査測定を用いた。測定の位置を表すた
めに、空間に、ｘ軸とｙ軸とを規定した。ｙ軸は、上型
の小磁極部の中心軸と、これと対向する位置にある下型
の小磁極部の中心軸と、を通る。これらの小磁極部の四
方には、他の小磁極部がある（すなわち、これらの小磁
極部は、一番外側に位置していない）。原点は、上型の
小磁極部と、これと対向する位置にある下型の小磁極部
との間の中間にある。ｘ軸は、原点を通り、ｙ軸と直交
する。なお、磁力線は、上型から下型に向かう方向に向
いている。

【００６１】図１２は、ｙ＝０ｍｍ、ｘ＝０ｍｍ〜５ｍ
ｍのグラフを示している。図１３は、ｙ＝４ｍｍ、ｘ＝
０ｍｍ〜５ｍｍのグラフを示している。符号ａは段差を
有さない小磁極部の金型、符号ｂは段差を有する小磁極
部の金型（幅ｗ＝５.６ｍｍ）、符号ｃは段差を有する
小磁極部の金型（幅ｗ＝４.２ｍｍ）、符号ｄは段差を
有する小磁極部の金型（幅ｗ＝２.８ｍｍ）、符号ｅは
段差を有する小磁極部の金型（幅ｗ＝１.４ｍｍ）、を
示している。

【００６２】図１２及び図１３のグラフについて考察す
る前に、以下の事実を説明する。すなわち、ｙがある値
のとき、あるｘの値の位置にある導電性強磁性粒子がｘ
方向に受ける力は、磁場勾配ｄＢ／ｄｘ（Ｔ／ｍ）に比
例する。各ｙの値において、ｘ＝０近傍までｘ軸原点向
きの磁場勾配が存在すれば、ｘ＝０を中心に導電性強磁
性粒子が密に集まり、導電部が形成される。一方、ｘ＝
０近傍でｘ軸原点向きの磁場勾配が小さい（あるいは向
きが逆）で、その周辺に大きな磁場勾配が存在すると、
周辺部に更にその周辺から一方的に導電性強磁性粒子が
集まり、内部、すなわち、ｘ＝０近傍では導電性強磁性
粒子が粗な導電部が形成される。この事実を前提とし
て、まず、段差を有さない小磁極部の金型による磁束密
度Ｂ（Ｔ）を考察する。

【００６３】図１２に示すように、ｙ＝０ｍｍのとき、
ｘ＝０ｍｍ近傍まで、符号ａで示す曲線（段差を有さな
い小磁極部の金型）は傾きを持っている。よって、ｘ＝
０ｍｍ近傍に導電性強磁性粒子が集まる。一方、図１３
に示すように、ｙ＝４ｍｍのとき、符号ａで示す曲線
は、ｘ＞３ｍｍの場合、磁場分布が急峻で磁場勾配が大
きい。よって、ｘ＝３ｍｍ近傍（小磁極部の縁部近傍）
に導電性強磁性粒子が密に集まる。なお、符号ａで示す
曲線は、ｘ＜３ｍｍにおいて、磁束密度Ｂ（Ｔ）が少し
づつ上昇している。しかし、曲線の傾き（磁場勾配）が
小さい。このため、ｘ＜３ｍｍの位置において、導電性
強磁性粒子は集まりにくく、粒子密度が低い。

【００６４】図１２及び図１３の符号ａで示す曲線及び
上記事実から、図１４の導電部２０４の形状の説明がで
きる。すなわち、段差を有さない小磁極部の金型で異方
導電性シートを作製すると、ｙが０ｍｍから大きくなる
につれ、導電性強磁性粒子が密に集まる位置は、ｘ＝０
から３ｍｍに少しづつ移動していく。よって、導電部２
０４の縦断面において、導電部２０４の上部と下部が、
中央部に比べて、横方向に広がった状態となり、かつ導
電部２０４の上部の中心部（下部の中心部）において、
導電性強磁性粒子が疎となる状態になる。なお、図１４
において、２００は異方導電性シート、２１８は導電性
強磁性体粒子、Ｍは小磁極部、Ｎは非磁性体部を示して
いる。

【００６５】次に、段差を有する小磁極部の金型による
磁束密度Ｂ（Ｔ）を考察する。図１２に示すように、ｙ
＝０ｍｍのとき、ｘ＝０ｍｍ近傍まで、符号ｂ、ｃ、
ｄ、ｅで示す各曲線（段差を有する小磁極部の金型）は
傾きを持っている。よって、ｘ＝０ｍｍ近傍に導電性強
磁性粒子が密に集まる。また、図１３に示すように、ｙ
＝４ｍｍのとき、符号ｂで示す曲線は、ｘ＝１.８ｍｍ
近傍まで、符号ｃで示す曲線は、ｘ＝１.２ｍｍ近傍ま
で、符号ｄで示す曲線は、ｘ＝０.６ｍｍ近傍まで、符
号ｅで示す曲線は、ｘ＝０ｍｍ近傍まで、それぞれ傾き
を持っている。

【００６６】したがって、段差を有する小磁極部の金型
で異方導電性シートを作製すると、ｙが０ｍｍから大き
くなるにつれ、導電性強磁性粒子が密に集まる位置は、
以下のようになる。符号ｂの金型（幅ｗ＝５.６ｍｍ）
は、ｘが０から１.８ｍｍ近傍に少しづつ移動してい
く。符号ｃの金型（幅ｗ＝４.２ｍｍ）は、ｘが０から
１.２ｍｍ近傍に少しづつ移動していく。符号ｄの金型
（幅ｗ＝２.８ｍｍ）は、ｘが０から０.６ｍｍ近傍に少
しづつ移動していく。符号ｅの金型（幅ｗ＝１.４ｍ
ｍ）は、ｘが０からほとんど移動しない。

【００６７】よって、段差を有する小磁極部の金型で作
製された異方導電性シートの導電部は、段差を有さない
小磁極部の金型で作製された異方導電性シートの導電部
に比べて、次のことが言える。導電部の縦断面におい
て、導電部の上部と下部が、中央部に比べて、横方向に
広がった状態を小さくでき、かつ導電部の上部の中心部
（下部の中心部）において、導電性強磁性粒子の密度が
高くなる状態となる。

【００６８】また、図１３の符号ｂ、ｃ、ｄ、ｅで示す
曲線から、先端部の幅ｗの値が小さくなると、導電性強
磁性粒子が集まる位置を、ｘ＝０に近づけることができ
ることが分かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る異方導電性シート
製造用金型の断面図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る異方導電性シート
製造用金型の製造工程を説明するために第１工程図であ
る。

【図３】本発明の一実施の形態に係る異方導電性シート
製造用金型の製造工程を説明するために第２工程図であ
る。

【図４】本発明の一実施の形態に係る異方導電性シート
製造用金型の製造工程を説明するために第３工程図であ
る。

【図５】本発明の一実施の形態に係る異方導電性シート
製造用金型の製造工程を説明するために第４工程図であ
る。

【図６】本発明の一実施の形態に係る異方導電性シート
製造用金型の製造工程を説明するために第５工程図であ
る。

【図７】本発明の一実施の形態に係る異方導電性シート
製造装置を用いて、異方導電性シートの製造を説明する
ために第１工程図である。

【図８】本発明の一実施の形態に係る異方導電性シート
製造装置を用いて、異方導電性シートの製造を説明する
ために第２工程図である。

【図９】図７及び図８の工程により作製された異方導電
性シートの断面図である。

【図１０】段差を有する小磁極部を備えた金型の断面図
である。

【図１１】段差を有さない小磁極部を備えた金型の断面
図である。

【図１２】ｙ＝０ｍｍのときの導電部の磁束密度を示す
グラフである。

【図１３】ｙ＝４ｍｍのときの導電部の磁束密度を示す
グラフである。

【図１４】従来の異方導電性シートの導電部の拡大断面
図である。

【図１５】従来の異方導電性シートの一例の斜視図であ
る。

【図１６】従来の異方導電性シートの他の例の斜視図で
ある。

【図１７】従来の異方導電性シートの断面図である。

【図１８】従来の異方導電性シートの作製工程を説明す
るための断面図である。

【符号の説明】

７０ 磁性体基板 ７２ 非磁性体部 ７４ 下部小磁極部 ７６ マスク材 ７８ 小磁極部 ８０ 上部小磁極部 ８２ 開口部 ８４ 金型 ８６ 上型 ８８ 下型 ９０ スペーサ ９２ 成形空間 ９４ 異方導電性シートの製造装置 ９６ 磁力発生部 ９８ ヒータ部 １００ 磁極部 １０２ 断熱層 １０３ 段差 １０４ 導電性強磁性粒子 １０６ 導電部 １０８ 絶縁性シート １１０ 異方導電性シート

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性シートと、前記絶縁性シートに局
   所的に形成され、かつ電気的接点となる導電部と、を備
   えた異方導電性シートの製造に用いる金型であって、 前記導電部のパターンに対応するパターンの小磁極部を
   備え、 前記小磁極部は、下部小磁極部と、メッキ層を含む上部
   小磁極部とを備えた、異方導電性シート製造用金型。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記小磁極部の高さは１０μｍ〜１００００μｍであ
   る、異方導電性シート製造用金型。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 前記小磁極部の高さを１とすると、前記小磁極部に対す
   る前記上部小磁極部の高さの比が０．０５〜０．８であ
   る、異方導電性シート製造用金型。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３において、 前記小磁極部は、前記下部小磁極部と前記上部小磁極部
   との境界において段差が形成されている、異方導電性シ
   ート製造用金型。
5. 【請求項５】 絶縁性シートと、前記絶縁性シートに局
   所的に形成され、かつ電気的接点となる導電部と、を備
   えた異方導電性シートの製造に用いる金型であって、 第１の金型と第２の金型とを備え、 前記第１の金型と前記第２の金型とによって成形空間が
   形成され、 前記第１の金型及び前記第２の金型の少なくとも一方
   は、 前記導電部のパターンに対応するパターンの小磁極部を
   備え、 前記小磁極部は、下部小磁極部とメッキ層を含む上部小
   磁極部とを備えた、異方導電性シート製造用金型。
6. 【請求項６】 絶縁性シートと、前記絶縁性シートに局
   所的に形成され、かつ電気的接点となる導電部と、を備
   えた異方導電性シートの製造に用いる装置であって、 金型及び磁力線発生手段を備え、 前記金型は第１の金型及び第２の金型を含み、 前記第１の金型及び前記第２の金型の少なくとも一方
   は、前記導電部のパターンに対応するパターンの小磁極
   部を有し、 前記小磁極部は、下部小磁極部とメッキ層を含む上部小
   磁極部とを有し、 前記第１の金型と前記第２の金型とによって成形空間が
   形成され、 前記成形空間には、成形条件下で流動可能な硬化性材料
   に導電性強磁性体粒子を分散した成形材料が配置され、 前記磁力線発生手段により、前記成形空間に磁界が加え
   られることにより、前記小磁極部のパターンに前記導電
   性強磁性体粒子が局在化される、異方導電性シートの製
   造装置。
7. 【請求項７】 所定のパターンの導電部及び絶縁部を備
   えた異方導電性シートの製造に用いる金型の製造方法で
   あって、 磁性体基板のうち、前記絶縁部のパターンに対応する領
   域を除去し、下部小磁極部を形成する工程と、 前記下部小磁極部上にメッキにより上部小磁極部を形成
   する工程と、 を備えた異方導電性シート製造用金型の製造方法。