JP2001076540A - 微粒子導電シート - Google Patents

微粒子導電シート

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JP2001076540A
JP2001076540A JP25348999A JP25348999A JP2001076540A JP 2001076540 A JP2001076540 A JP 2001076540A JP 25348999 A JP25348999 A JP 25348999A JP 25348999 A JP25348999 A JP 25348999A JP 2001076540 A JP2001076540 A JP 2001076540A
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sheet
particles
insulating resin
fine particles
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Hitoshi Matsunaga
等 松永
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Unitechno Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】異方性導電シート等が従来から利用されている
が、導通経路が長くなり、高周波に対し瞬時に対応する
ことが難しくなりつつある。そこで、高周波に対し瞬時
に対応できるような構造を備えた導電シートが要求され
る。 【解決手段】導電性の微粒子12を絶縁性樹脂16に分
散せしめてなる導電性シート10であって、該微粒子は
球形又は異方性の形状を有し、しかもその表面が導電性
の材料により被覆されており、該絶縁性樹脂は耐熱性を
備え、シートはその厚みが1.5mm以下である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、IC等の電子部品
の検査において使用される電子部品接続手段に関し、特
に、電子部品の高周波対応が要求される電子部品接続手
段に係る。殊に、本発明の微粒子導電シートはシート内
部に導電性の微粒子が分散されている特徴がある。この
電子部品接続手段は、その他液晶表示モジュール、エレ
クトロルミネッセンス、発光ダイオード等の表示体の接
続端子とこれらを機能せしめる各種電子回路とを接続固
定するために供する導電性接続部材としても使用可能な
微粒子導電シートである。
【0002】
【従来の技術】従来技術における接続部品は、機械的な
材料として具体的にはブローブピン、ブローバー、コン
タクトピン等が挙げられ、またケミカルな材料として異
方性導電シート等が利用されているが、何れのものであ
っても、導通経路が長くなり、高周波に対し瞬時に対応
することが難しくなりつつある。
【0003】従来から、導電性微粒子を絶縁性接着剤中
に均一分散してなる異方導電性接着フィルムは知られて
おり、例えば特開平7−140480号公報には、粒子
表面に凹凸形状を賦与した球状ポリマー微粒子を更に金
属被覆することで導電性微粒子と成したものを接着フィ
ルムとすることが開示されている。この際均一分散され
た導電性微粒子はその平均粒径が2〜20μmであると
説明されている。
【0004】また、母材となる接着フィルムを改良した
技術として、例えば特開平10−245528号公報に
は、電極を構成する金属が電圧印加時に陽イオン化し陰
極に析出するマイグレーション現象を防止する目的で、
絶縁性接着剤の中に少量の有機又は無機イオン交換体を
配合する技術が開示されている。そして、この接着剤に
は導電性粒子が含有されており、相対峙した電極間を加
熱加圧することにより導通及び接着を確保している。
【0005】更に、厚さ方向の導電性シートの例とし
て、例えば特開平11−54180号公報には金属微粒
子の点接触による導通ではその抵抗値が高すぎることか
ら、導通抵抗を下げる目的で、導電性シートと被接続体
との接着を充分に行わしめるため、加熱加圧時に絶縁シ
ートを軟化させて当該シート中の導電性微粒子がシート
内部に沈み込むようにして、導電性粒子を介してシート
の反対側の面との導通を得、しかも被接続体との接着が
起こるようにしたものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
先行技術は何れも充分な満足が得られていない。
【0007】粒子表面に凹凸形状を賦与した球状ポリマ
ー微粒子を更に金属被覆することは粒子の製造に困難を
来すばかりか、導通においで凹凸の表面が反って接触不
良を起こし易い問題点がある。
【0008】また、例えば特開平10−245528号
公報に記載された技術は、マイグレーション現象を防止
するものであるが、添加された有機又は無機イオン交換
体は、マイグレーション以外の物性を損なう問題があ
る。
【0009】特開平11−54180号公報に記載され
た技術は、導電性シートと被接続体との接着を充分に行
わしめるため、導体からなる独立した端子を整然と配列
せしめる必要がある。製造に難がありコストも高くなる
という問題を無視できない。
【0010】以上に述べたように、ケミカルな材料とし
て異方性導電シート等が利用されているが、何れのもの
であっても、導通経路が長くなり、高周波に対し瞬時に
対応することが難しくなりつつある。そこで、高周波に
対し瞬時に対応できるような構造を備えた導電シートが
要求される。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、請求項1の発明は、導電性の微粒子を絶縁性樹脂
に分散せしめてなる導電性シートであって、該微粒子は
球形又は異方性の形状を有し、しかもその表面が導電性
の材料により被覆されており、該絶縁性樹脂は耐熱性を
備え、シートはその厚みが1.5mm以下であることを
特徴とする。
【0012】そして、請求項2の発明は、シートに含有
される導電性微粒子が粒径(最小外径)2乃至25μm
の球状であって、弾力性を備えた有機高分子粒子又は無
機高分子粒子の表面を導電性材料で被覆せしめたもので
あることを特徴とする。
【0013】また、請求項3の発明は、請求項2の導電
性微粒子の表面を被覆する導電体が金、銀、銅等の導電
性金属の単一体又はその合金からなることを特徴として
いる。
【0014】更に、請求項4の発明は、導電性微粒子は
重量平均による粒子径(最小径)が5μm以下の微細粒
子と平均粒子径が7μm以上の粗大粒子との少なくとも
2群からなる請求項1、2又は3に記載の微粒子導電シ
ートであることを特定する。
【0015】またさらに、請求項5の発明は、請求項1
に記載の微粒子導電シートにおいて、耐熱性を備えた絶
縁性樹脂が、更に弾力性をも備えた有機又は無機の高分
子材料であることを特徴とする。
【0016】加えて、請求項6の発明は、微粒子導電シ
ートを形成する絶縁性樹脂がシリコン系高分子からなる
ことを特徴とする。
【0017】本発明を更に補足説明する。
【0018】請求項1の発明は、絶縁性樹脂がシートの
主たる材料であること、そのシートに導電性の微粒子が
均一又は不均一に分散せしめられていることが第1の要
件である。そして、第2の要件は、絶縁性樹脂が耐熱性
を備えていることである。
【0019】更に、微粒子は球形又は異方性の形状を有
し、しかもその表面が導電性の材料により被覆されてい
ることが第3の要件である。微粒子は形状が安定した有
機物からなる弾性体が好ましく用いられる。導電体の金
属のみからなる微粒子は一般に剛性が強く、シートが変
形し難いことから、シート全体として可撓性に欠け、本
発明の微粒子にはそぐわない。この点有機物や非金属か
らなり、外力が加わったとき、シートと同様に変形する
微粒子が相互に馴染み易く好ましい組み合わせとなる。
【0020】シートはその厚みが1.5mm以下、好ま
しくは0.7mm以下であることも要件である。本発明
の微粒子導電シートは、薄い材料の方が一般に好まれ
る。また、厚い導電性シートは高周波に高速、迅速に対
応し難い欠点(シートの厚みが増し、導通すべき距離が
長くなると、粒子間の接触不良が起こり易い)が潜んで
いる。
【0021】而して、請求項2において特定するよう
に、導電性微粒子は粒径(最小外径)2乃至25の球状
であって、弾力性を備えた有機高分子粒子又は無機高分
子粒子の表面を導電性材料によって、被覆せしめられ
て、導電性が賦与されたものが適切である。
【0022】微粒子が2μm未満のように、極めて細か
いと、微粒子製造の工程で微粒子の径の均一性を採るこ
とが困難になるばかりか、微粒子自体の取り扱いも面倒
となるので、2μm程度を下限とするが、勿論2μm未
満の超微粒子が混在していても、これを排除する必要が
ない場合が多い。このような時、積極的に超微粒子を除
くまでもない。
【0023】有機又は無機材料からなる高分子微粒子
は、その表面を金、銀、銅、アルミニウム等の導電性金
属の単一体又はその合金によって被覆する。被覆は電界
メッキ、非電界メッキ、その他公知の被覆手段により被
覆できる。被覆材料は導電性であれば、特に限定されな
い。
【0024】請求項4の発明は、導電性微粒子は重量平
均による粒子径(最小径)が5μm以下の微細粒子と平
均粒子径が7μm以上の粗大粒子との群からなる2つの
分布を持つ微粒子導電シートを特定したものである。
【0025】球状ではなく、針状や繊維状の異方性の粒
子を使用することもできる。この場合も粒子径の異なる
2(以上)の分布を持つ微粒子を混合して用いるとよ
い。一般に異方性の粒子の方が少量の配合量で導電性が
生じる。しかし、異方性の粒子は導電性を賦与する加工
が難しく、粒子の表面の一部に導電処理が行き届かない
部分がしばしば発生する。従って、異方性粒子を使用す
る場合には球状の粒子をも配合することが奨められる。
【0026】請求項5の発明は、シートの母材となる高
分子材料に関するものであって、耐熱性を備えた絶縁性
樹脂が、更に弾力性をも備えた有機又は無機の高分子材
料であることが好ましい。ここに、使用できる有機高分
子としては、絶縁性であって、可撓性・弾力性を備えて
いるものであれば、極度に耐熱性の劣るものを除いて、
多くの材料が適用可能である。例えば、ポリイミド、ポ
リフェニレンサルファイド、多くの液晶ポリマー、ポリ
アリレート等が挙げられ、汎用性の樹脂としてポリブチ
レンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリ−1,4
−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチ
レンテレフタレート等が更に挙げられる。
【0027】更に、請求項6の発明は、シート母材を特
定したものであって、絶縁性樹脂が無機系高分子であ
り、殊にシリコン系高分子からなることを特徴とするも
のである。勿論、母材はその100%がシリコン系高分
子でなくともよく、他の熱硬化性又は熱可塑性樹脂を含
ませることも可能である。
【0028】(実施例)本発明の微粒子導電シートの断
面図(拡大図)を図1に示す。図面において、微粒子導
電シート10は、導電性材料からなる微粒子12、導電
性材料からなる粗粒子14及び母材(絶縁性樹脂)16
からなり、シートはその厚みが1.5mm以下である。
【0029】そして、この微粒子を含有する微粒子導電
シートは、母材に導電性材料からなる微粒子12及び/
又は導電性材料からなる粗粒子14を配合し、シート状
に成形した後、更に加熱下で圧延加工を施し、その厚み
を1.0mm乃至1.8mmとし、最終的に1.5mm
以下となるように押圧したものである。
【0030】本発明において、使用する導電性微粒子は
粒径(最小外径)2乃至25μmの、好ましくは球状の
ものである。更に好ましくは弾力性を備えた有機高分子
粒子又は無機高分子粒子の表面を金、銀、銅又はアルミ
ニウム等の単一金属又は合金からなる導電性材料で被覆
せしめたものである。
【0031】母材である絶縁性樹脂は、耐熱性を備え、
更に弾力性をも備えた有機又は無機の高分子材料である
ことが要求される。絶縁性樹脂は、好ましくはシリコン
系高分子である。
【0032】なお、ポリエチレンテレフタレートやポリ
スチレンは、シート状に成形し、しかる後一軸方向に冷
延伸すると、白濁する。この白濁は、シートの内部に空
隙(可視光波長程度のミクロボイドが発生したことを示
す)が発生し、高温下に圧延すると、導電性粒子相互の
導通と被接続体との接合等が達成できる。
【0033】別な実施例としては、剛性の大きい高分子
粒子に導電性加工を施し、これと絶縁性樹脂としてシリ
コン系高分子を用いる場合が最適なものとなる。尤も、
基礎的な緒元を知るには、球状になり易い樹脂を先ず得
た後、要すればこの球状微粒子に導電性加工を施し、こ
の導電性微粒子を水溶性高分子絶縁性母材に分散せし
め、流延法によりシート化することが簡便なものとな
る。先に挙げた特開平7−140480号公報には、平
均粒径が2.5μmの未架橋ポリスチレンのシード粒子
を配合せしめたポリビニルアルコールを微粒子の凝集防
止剤とともに分散せしめて、架橋処理を施しながら粒子
を得る例が開示されている。継いで、架橋粒子にニッケ
ル、金メッキを施し、平均粒径5.3μmの導電性粒子
と為し、エポキシ系樹脂に分散せしめた例が開示されて
いる。
【0034】本発明でも、上記の実施例と同様に絶縁性
樹脂に球状粒子(金メッキ処理を施したもの)を分散せ
しめてなる導電性微粒子シートを製造し得る。
【0035】母材としては、シリコン系樹脂に代えて、
絶縁性樹脂として、高分子フィルムに最も使用されてい
るポリエチレンテレフタレート(PET)を用いること
もできる。
【0036】
【発明の効果】導電性の微粒子を絶縁性樹脂に分散せし
めてなる導電性シートは、該微粒子が球形又は異方性の
形状を有し、しかもその表面が導電性の材料により被覆
されており、シート母材となる絶縁性樹脂は耐熱性を備
え、シートはその厚みが1.5mm以下である。
【0037】この微粒子導電性シートは、導通経路が短
く、高周波に対し瞬時に対応することが可能である。
【0038】導電性微粒子が粒径2乃至25μm程度の
ものが、シートに占める配合割合が少ない場合であって
も、導電性を発揮し易い。更に、弾力性を備えた有機高
分子粒子又は無機高分子粒子の表面を導電性材料で被覆
せしめて導電性材料としたものが電気的な性能に優れ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の導電性微粒子シートの断面を模式的に
描いた拡大図である。
【符号の説明】
10 微粒子導電シート 12 微粒子 14 粗粒子 16 絶縁性樹脂(母材)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年6月1日(2000.6.1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】従来技術における接続部品は、機械的な
材料として具体的にはプローブピンプローバー、コン
タクトピン等が挙げられ、またケミカルな材料として異
方性導電シート等が利用されているが、何れのものであ
っても、導通経路が長くなり、高周波に対し瞬時に対応
することが難しくなりつつある。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、請求項1の発明は、電子部品の検査において使用
するための電子部品接続手段に供するシートであって、
導電性の微粒子を絶縁性樹脂に分散せしめてなる導電性
シートからなり、該微粒子は球形又は異方性の形状を有
し、しかもその表面が導電性の材料により被覆されてお
り、該絶縁性樹脂は耐熱性を備え、シートはその厚みが
1.5mm以下であることを特徴とする。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】請求項1の発明は、電子部品の検査におい
て使用する電子部品接続手段であるから、絶縁性樹脂が
シートの主たる材料であること、そのシートに導電性の
微粒子が均一又は不均一に分散せしめられていることが
第1の要件である。そして、第2の要件は、絶縁性樹脂
が耐熱性を備えていることである。以上

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性の微粒子を絶縁性樹脂に分散せしめ
    てなる導電性シートであって、該微粒子は球形又は異方
    性の形状を有し、しかもその表面が導電性の材料により
    被覆されており、該絶縁性樹脂は耐熱性を備え、シート
    はその厚みが1.5mm以下であることを特徴とする微
    粒子を導電材料とする微粒子導電シート。
  2. 【請求項2】導電性微粒子が粒径(最小外径)2乃至2
    5μmの球状であって、弾力性を備えた有機高分子粒子
    又は無機高分子粒子の表面を導電性材料で被覆せしめて
    なる請求項1に記載の微粒子導電シート。
  3. 【請求項3】導電性微粒子の表面を被覆する導電体が
    金、銀、銅等の導電性金属の単一体又はその合金からな
    る請求項2に記載の微粒子導電シート。
  4. 【請求項4】導電性微粒子は重量平均による粒子径(最
    小径)が5μm以下の微細粒子と平均粒子径が7μm以
    上の粗大粒子とからなる請求項1、2又は3に記載の微
    粒子導電シート。
  5. 【請求項5】耐熱性を備えた絶縁性樹脂が、更に弾力性
    をも備えた有機又は無機の高分子材料である請求項1に
    記載の微粒子導電シート。
  6. 【請求項6】絶縁性樹脂がシリコン系高分子からなるこ
    とを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の微粒
    子導電シート。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014061435A1 (ja) * 2012-10-19 2014-04-24 株式会社サンメディカル技術研究所 異方導電性コネクタ

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