JP2003346556A

JP2003346556A - 異方導電材料

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Publication number: JP2003346556A
Application number: JP2002151485A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Toshioka; 英昭年岡; Hideki Kashiwabara; 秀樹柏原; Toshihiro Sakamoto; 敏宏坂本; Keiji Koyama; 惠司小山; Masatoshi Mashima; 正利真嶋
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2003-12-05
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: JP4126960B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ゴム材料中に導電性材料が分散した異方導電
材料であって、低圧力での接続が可能で、かつ、１００
μｍ以下の狭ピッチ接続が可能な異方導電材料を提供す
ること。ゴム弾性を有し、加圧すると加圧部が圧縮され
て導通し、圧力を除去すると元の形状に復元して絶縁状
態となることができる異方導電材料を提供すること。【解決手段】ゴム材料中に、微細な金属粒が鎖状に連
結した形状を有する金属粉末が分散している異方導電材
料。ゴム材料中に、微細な金属粒が鎖状に連結した形状
を有する金属粉末が分散している異方導電材料からなる
感圧素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異方導電材料に関
し、さらに詳しくは、ゴム材料中に、微細な金属粒が鎖
状に連結した形状を有する金属粉末（鎖状金属粉末）が
分散している異方導電材料に関する。本発明の異方導電
材料は、基板間の接続に使用することができるだけでは
なく、感圧センサー、メンブレンスイッチ等の感圧素子
として有用である。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロニクス実装技術として、電子
部品の接着・接合や基板間の接続に、異方導電材料を用
いた接合方式が注目を集めている。また、液晶ドライバ
ー、薄型ＩＣチップ、コンタクトプローブなどの低強度
の電子部品の接合分野では、接合部において、機械的な
衝撃、ひずみ、振動を吸収することが求められる。

【０００３】このような要求に応える技術として、異方
導電エラストマーが考えられる。例えば、特開昭５１−
９３３９３号公報には、磁気的影響を受ける導電粒子と
可撓性絶縁物とが均一に混じり合い、導電粒子を一方向
に整列させてなるエラスティック・コンタクトシートが
提案されている。

【０００４】このエラスティック・コンタクトシート
は、シリコン樹脂のようなポリマーバインダ中に、Ｆｅ
−Ｎｉ合金に代表される残留磁気の小さな導電粒子を混
合した異方導電材料である。このエラスティック・コン
タクトシートは、両面に圧力を加えることにより、バイ
ンダー中の導電粒子同士が接触し、加圧方向には導電性
を得るが、横方向には絶縁を維持する異方導電エラスト
マーである。

【０００５】しかし、このような異方導電エラストマー
を含め、異方導電材料で使用されている導電性フィラー
は、金属粒子や表面に導電膜を設けた樹脂粒子などの球
形または鱗片状のものである。そのため、異方導電エラ
ストマーにおいて、加圧時に安定した導電性を得るに
は、導電性フィラーを多量に加えなければならない。と
ころが、導電性フィラーを大量に加えると、エラストマ
ーに固有の弾性が損なわれ、導電性を得るには高圧力が
必要となる。ゴム材料が加熱硬化型のゴムである場合に
は、導電性フィラーを多量に添加すると、硬化反応が阻
害される。したがって、従来の異方導電エラストマー
は、実際には、電子部品の接着・接合や基板間の接続、
あるいは低強度の電子部品の接合分野には使用すること
が困難なものであった。

【０００６】また、近年、電子部品の小型化や高密度実
装化が進むにつれて、回路の狭ピッチ化への対応と接続
の高信頼性の確保が強く求められるようになってきてい
る。ところが、従来の異方導電エラストマーでは、導電
性フィラーの添加量を多くする必要があるため、隣接電
極間の絶縁性を確保することができず、これらの要求に
応えることができない。そのため、高導電性と高絶縁性
とを兼ね備え、回路の狭ピッチ化にも対応できる高性能
の異方導電材料の開発が求められている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ゴム
材料中に導電性材料が分散した異方導電材料であって、
低圧力での接続が可能で、かつ、１００μｍ以下の狭ピ
ッチ接続が可能な異方導電材料を提供することにある。

【０００８】本発明者らは、前記目的を達成するために
鋭意研究した結果、導電性フィラーとして、微細な金属
粒が鎖状に連結した形状を有する金属粉末を用いた異方
導電材料に想到した。異方導電材料は、通常、異方導電
膜の形態で使用されるが、金属粉末をその長さ方向で異
方導電膜の厚み方向に配向（垂直配向）させると、その
添加量を大幅に低減しても、加圧方向での導電性が確保
され、横方向では高絶縁性が確保されるため、狭ピッチ
回路においても、ショートすることなく接続することが
できる。また、本発明の異方導電材料は、ゴム弾性によ
る復元性を有しているため、その復元性を利用して、感
圧センサーなどの感圧素子として有用である。本発明
は、これらの知見に基づいて完成するに至ったものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、ゴム材料(A)中に、微細な金属粒が鎖状に連結した
形状を有する金属粉末(B)が分散している異方導電材料
が提供される。また、本発明によれば、ゴム材料(A)中
に、微細な金属粒が鎖状に連結した形状を有する金属粉
末(B)が分散している異方導電材料からなる感圧素子が
提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】１．金属粉末(B) 本発明で使用する金属粉末(B)は、微細な金属粒が鎖状
に連結した形状を有する金属粉末（鎖状金属粉末）であ
り、その中でも、金属粒が実質的に直鎖状に連結した形
状を有する直鎖状金属粉末が好ましい。金属粉末を形成
する金属粒を一次粒子ということがある。

【００１１】本発明で使用する金属粉末を形成する金属
粒（一次粒子）としては、例えば、常磁性を有する金属
単体粒子、常磁性を有する２種以上の金属の合金粒子、
常磁性を有する金属と他の金属との合金粒子、常磁性を
有する金属を含む複合体粒子などが挙げられる。

【００１２】本発明で使用する金属粉末(B)の具体例と
しては、下記のものが好ましい。（ａ）常磁性を有する金属単体、常磁性を有する２種以
上の金属の合金、または常磁性を有する金属と他の金属
との合金から形成したミクロンオーダー若しくはサブミ
クロンオーダーの金属粒（一次粒子）を、自身の磁性に
よって、その多数個を鎖状に連結させた金属粉末(B1)。

【００１３】（ｂ）上記（ａ）の金属粉末(B1)の表面
に、さらに、常磁性を有する金属単体、常磁性を有する
２種以上の金属の合金、または常磁性を有する金属と他
の金属との合金からなる金属層を析出させて、連結した
金属一次粒子間を強固に結合させた金属粉末(B2)。

【００１４】（ｃ）上記金属粉末(B1)または(B2)の表面
に、さらに、磁性をもたない他の金属や合金からなる金
属層を析出させて、連結した金属一次粒子間を強固に結
合させた金属粉末(B3)。

【００１５】（ｄ）常磁性を有する金属単体、常磁性を
有する２種以上の金属の合金、または常磁性を有する金
属と他の金属との合金から形成した金属粒を芯材とし
て、その表面を磁性をもたない他の金属や合金で被覆し
て複合粒子とし、この複合粒子を金属粒（一次粒子）と
して、芯材の磁性によって、その多数個を鎖状に連結さ
せた金属粉末(B4)。

【００１６】（ｅ）上記金属粉末(B4)の表面に、磁性を
もたない他の金属や合金からなる金属層を析出させて、
複合体金属粒子間を強固に結合させた金属粉末(B5)。

【００１７】これらの鎖状の金属粉末は、それぞれ単独
で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することがで
きる。

【００１８】これらの金属粉末は、気相法や液相法など
の各種方法により製造することができるが、それらの中
でも、特願２００２−０５７５９８号に開示されている
ような液相による還元析出法が直鎖状（針状）に連結し
た鎖状金属粉末が得られやすいので好ましい。

【００１９】還元析出法では、先ず、還元剤（例えば、
三塩化チタンなどの３価のチタン化合物）と錯化剤（例
えば、クエン酸三ナトリウム）とを溶解させた溶液（以
下、「還元剤溶液」という）に、アンモニア水などのア
ルカリを加えて、ｐＨを９〜１０に調整する。これによ
り、３価のチタンイオンがクエン酸と結合して配位化合
物を形成し、Ｔｉ(III)からＴｉ(IV)に酸化する際の活
性化エネルギーが低くなり、還元電位が高くなる。具体
的には、Ｔｉ(III)とＴｉ(IV)との電位差が１Ｖを超え
る。この電位差の値は、Ｎｉ(II)からＮｉ(０)ヘの還元
電位、あるいはＦｅ(II)からＦｅ(０)ヘの還元電位など
に比べて、著しく高い値である。よって、この還元剤溶
液は、各種金属イオンを効率よく還元して、金属粒や金
属膜などを析出または形成することができる。

【００２０】次に、上記還元剤溶液に、例えば、Ｎｉ等
の常磁性を有する金属単体のイオンを含む溶液、または
常磁性を有する金属を含む合金を形成するための２種以
上のイオンを含む溶液を加える。そうすると、Ｔｉ(II
I)が還元剤として機能して、自身がＴｉ(IV)に酸化する
際に、金属イオンを還元して、金属を液中に粒子として
析出させる。すなわち、液中に上記金属単体または合金
からなる微細な金属粒が析出する。この析出の際に、こ
れらの金属粒は、それ自身の磁性によって、多数が鎖状
に連結して鎖状（針状）物を形成する。この鎖状物が、
鎖状金属粉末(B)である。さらに析出を続けると、この
鎖状金属粉末の表面に金属層が析出して、金属粒（一次
粒子）同士間を強固に結合する。

【００２１】このようにして、前述の（ａ）、（ｂ）な
どの金属粉末(B1)や(B2)やその元になる微細な金属粒、
あるいは前記の（ｄ）の金属粉末(B4)の元になる複合粒
子の芯材などを製造することができる。

【００２２】このような方法によれば、粒径が揃ってお
り、粒度分布がシャープな微細な金属粒（一次粒子）や
芯材を得ることができる。その理由は、還元反応が反応
系中で均一に進行するためである。したがって、このよ
うな金属粒や芯材から製造される鎖状金属粉末は、特に
異方導電膜の厚み方向の導電抵抗を、当該異方導電膜の
全面にわたって均一な状態とする特性に優れている。

【００２３】微細な金属粒や芯材等を析出させた後の還
元剤溶液は、電解再生を行うことにより何度でも繰り返
して、還元析出法による鎖状金属粉末の製造に利用する
ことができる。すなわち、金属粒や芯材等を析出させた
後の還元剤溶液を電解槽に入れるなどして、電圧を印加
することにより、Ｔｉ(IV)をＴｉ(III)に還元すれば、
再び電解析出用の還元剤溶液として使用することができ
る。これは、電解析出時に、チタンイオンが殆ど消費さ
れないため、換言すれば、チタンイオンが析出させる金
属とともに析出されないためである。

【００２４】微細な金属粒や芯材などを形成する常磁性
を有する金属または合金としては、例えば、ニッケル
（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、及びこれら
の２種以上の合金等を挙げることができる。これらの中
でも、Ｎｉ単体やＮｉ−鉄合金（パーマロイ）が好まし
い。これらの金属や合金から形成した微細な金属粒は、
鎖状に繁がる際の磁気的な相互作用が強いため、金属粒
間の接触抵抗を低減する特性に優れている。

【００２５】上記の常磁性を有する金属や合金ととも
に、前記（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）の複合粒子を形成する
他の金属としては、例えば、Ｃｕ、Ｒｂ、Ｒｈ、Ｐｄ、
Ａｇ、Ｒｅ、Ｐｔ、及びＡｕからなる群より選ばれる少
なくとも１種の金属、またはそれらの合金などを挙げる
ことができる。鎖状金属粉末の導電性を向上させる観点
からは、これらの他の金属で形成される部分は、鎖状金
属粉末の外表面に露出している部分であることが好まし
い。つまり、鎖状金属粉末の表面をこれらの他の金属で
被覆した前記（ｃ）及び（ｅ）の構造を有する複合体が
好ましい。金属による被覆は、例えば、無電解めっき
法、電解めっき法、還元析出法、真空状着法などの各種
成膜法によって形成することができる。

【００２６】本発明で使用する鎖状金属粉末(B)の径
（鎖の径）は、好ましくは２μｍ以下、より好ましくは
１．５μｍ以下、特に好ましくは１μｍ以下である。鎖
状金属粉末の径は、１０ｎｍ以上であることが好まし
く、５０ｎｍ以上であることがより好ましく、１００ｎ
ｍ以上であることが特に好ましい。鎖状金属粉末の径
（鎖の径）が大きすぎると、１００μｍ以下という電極
間の微細ピッチ化に十分に対応することが困難になり、
小さすぎると、鎖状金属粉末の製造過程や異方性電材料
の製造過程などでの応力により、鎖状金属粉末が折れや
すくなる。

【００２７】金属粉末(B)を形成する微細な金属粒（一
次粒子）の粒径は、好ましくは５〜５００ｎｍ、より好
ましくは１０〜４００ｎｍである。金属粒の粒径が過度
に小さすぎると、鎖状に連結された鎖状金属粉末自体の
サイズが小さくなりすぎて、導電性フィラーとしての機
能が十分に得られないおそれがある。

【００２８】ただし、金属粒（一次粒子）の粒径や鎖状
金属粉末の径（鎖の径）は、異方導電材料の用途によっ
ては、前記以外の範囲であってもよい。例えば、用途に
よっては、鎖状金属粉末の径は、１μｍ超過２０μｍ以
下でもよく、それを形成する微細な金属粒（一次粒子）
の粒径も０．５〜２μｍの範囲から選択することができ
る。

【００２９】また、径の小さな細い鎖状金属粉末の多数
が束状に凝集した形状を有する鎖状金属粉末を使用する
こともできる。このような束状の鎖状金属粉末の径は、
１μｍ超過２０μｍ以下であってもよい。

【００３０】鎖状金属粉末の形状は、直鎖状であること
が好ましいが、若干の分枝を有するものであってもよ
い。ただし、分枝が大きすぎると、異方導電膜の横方向
の短絡を生じやすくなるので、実質的に直鎖状であるこ
とが好ましい。

【００３１】鎖状金属粉末の長さ（鎖長）は、好ましく
は５〜１００μｍ、より好ましくは８〜８０μｍ、特に
好ましくは１０〜５０μｍ程度である。鎖長は、できる
だけ揃っていることが好ましいが、ある程度の範囲内で
分布していてもよい。鎖状金属粉末の径（鎖の径）と長
さとの比は、通常１０〜１００倍程度である。

【００３２】鎖状金属粉末としては、前記（ｃ）や
（ｅ）のように、鎖状金属粉末の表面をＣｕ、Ｒｂ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｒｅ、Ｐｔ、及びＡｕからなる群より
選ばれる少なくとも１種の金属で被覆した複合構造を有
するものが、導電性を向上させる上で好ましい。

【００３３】２．ゴム材料(A) 本発明では、バインダーとして、ゴム材料(A)を使用す
る。ゴム材料としては、ゴム弾性を発現できるものであ
ればよく、その種類は、特に制限されない。ゴム材料の
具体例としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、天然ゴ
ム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタ
ジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブ
タジエンゴム、カルボキシル化ニトリルゴム、ブチルゴ
ム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピレン−ジ
エンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ポ
リエーテルウレタンゴム、ポリエステルウレタンゴム、
フッ化シリコーンゴム、ポリスチレン系熱可塑性エラス
トマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエ
ステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性
エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、液
状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴム、液状
スチレン−ブタジエンゴム、液状アクリロニトリル−ブ
タジエンゴム、液状ポリクロロプレンゴム、液状シリコ
ーンゴム、液状ポリスルフィドゴム、液状フッ素ゴム、
及びこれらの２種以上の混合物などが挙げられる。

【００３４】これらの中でも、鎖状磁性粉の分散性、耐
熱性、基板への接着性などの観点から、シリコーンゴ
ム、液状シリコーンゴムなどが好ましい。ゴム材料に
は、それぞれの特性に応じて、架橋剤、架橋助剤などを
含有させることができる。

【００３５】３．異方導電材料本発明の異方導電材料は、ゴム材料(A)と鎖状の金属粉
末(B)とを含有するものであり、所望の形状に賦形する
ことができるが、多くの場合、膜状（シート状）である
ことが望ましい。

【００３６】異方導電材料を作製するには、ゴム材料と
金属粉末との混合物を有機溶剤中に分散または溶解させ
て、塗布液を調製し、この塗布液を支持体上に塗布し、
乾燥させる方法を採用することができる。乾燥時に架橋
させれば、ゴム弾性を有する異方導電材料とすることが
できる。ゴム材料の種類によっては、乾燥時に架橋させ
ることなく、ゴム弾性を有する異方導電材料とすること
ができる。また、架橋する場合であっても、乾燥時には
架橋させずに、電子部品の接着・接合や基板間の接続な
どの際に、加熱加圧して架橋させ、同時に基板等に接着
させてもよい。

【００３７】鎖状金属粉末(B)の充填量は、ゴム材料(A)
と金属粉末(B)との合計量基準で、通常０.０５〜２０体
積％、好ましくは０．１〜１５体積％、より好ましくは
０．５〜１０体積％である。多くの場合、１〜５体積％
程度であっても、良好な結果を得ることができる。

【００３８】異方導電材料は、異方導電膜とすることが
好ましい。異方導電膜の厚みは、用途に応じて適宜定め
ることができるが、通常１０〜５００μｍ、好ましくは
３０〜４００μｍ、より好ましくは５０〜３００μｍ程
度である。この膜厚が厚すぎると、異方導電性を発現さ
せたり、電極間のピッチの微細化に対応することが困難
になる。この膜厚が薄すぎると、絶縁性と異方導電性を
両立させることが困難になる。

【００３９】異方導電膜中に分散されている鎖状金属粉
末は、その長さ方向で異方性導電膜の厚み方向に配向
（垂直配向）していることが好ましい。このような配向
状態を得るには、ゴム材料と鎖状金属粉末とを含有する
塗布液を平坦な面をもつ磁石上に塗布し、塗布面に対し
て垂直方向に磁場を印加しながら乾燥し、固化させて塗
膜とする方法を採用することが好ましい。

【００４０】塗布液を磁石上に直接塗布する代りに、透
磁性の支持体上に塗布液を塗布し、その上下に磁石を配
置して、塗布面に対して垂直方向に磁場を印加しながら
乾燥し、固化させてもよい。また、鎖状磁性粉を磁石の
平坦面または透磁性の支持体上に散布し、その上にゴム
材料を含有する溶液を塗布し、塗布面に対して垂直方向
に磁場を印加しながら乾燥し、固化させてもよい。

【００４１】これらの方法を実施する際に印加する磁場
の強さは、鎖状金属粉末中に含まれる常磁性を有する金
属の種類や割合等によって異なるものの、異方導電膜中
の鎖状金属粉末を該膜の厚み方向に十分に配向させるに
は、磁束密度で表して、好ましくは１,０００μＴ以
上、より好ましくは１０,０００μＴ以上、特に好まし
くは４０，０００μＴ以上の磁場を印加することが望ま
しい。

【００４２】磁場を印加する方法としては、ガラス基板
などの支持体の上下に磁石を配置する方法、支持体とし
て磁石の表面を利用する方法などを挙げることができ
る。後者の方法は、磁石の表面から出る磁力線が、当該
表面から異方導電模の厚み程度までの領域では、磁石の
表面に対してほぼ重直であることを利用したもので、異
方導電膜の製造装置を簡略化することができるという利
点がある。

【００４３】図１に、本発明の異方導電膜１０１をフレ
キシブルプリント配線板１０２，１０２′の間に配置し
た断面図（部分的な拡大図）を示す。図１の異方導電膜
１０１は、ゴム材料１からなる膜中に、鎖状金属粉末２
が該膜厚方向に配向された状態で分散している場合を示
している。鎖状金属粉末２は、それぞれ独立に分散され
ており、膜の横方向での絶縁性が保持されている。フレ
キシブルプリント配線板１０２,１０２′は、フレキシ
ブル基板３,３′上に、バンプ電極４,４′が微細なピッ
チで配置されている。

【００４４】図２に示すように、図１のフレキシブルプ
リント配線板１０２，１０２′を加圧すると、電極４,
４′に鎖状金属粉末が接触するため、その部分だけ上下
方向に導通する。異方導電膜の横方向には、鎖状金属粉
末が接触していないため、横方向の絶縁性が保持され
る。このとき、加熱加圧して架橋させれば、導通状態を
維持することができる。

【００４５】異方導電膜のゴム材料を架橋させてゴム弾
性を発現させたり、架橋することなくゴム弾性を有する
ゴム材料を用いた場合には、異方導電膜は、ゴム弾性を
有するものとなる。そこで、図３に示すように、異方導
電膜（ａ）の一面から圧力を加えると、その部分がゴム
弾性によって圧縮され、鎖状金属粉末が電極に接触して
導通することになる（ｂ）。ただし、図３には、電極
は、図示していない。圧力を除去すると、異方導電膜
は、元の状態に復元する（ｃ）。

【００４６】異方導電膜への圧力を小さくすると、膜厚
方向で導通するものの、導通抵抗値が比較的高くなる。
異方導電膜への圧力を大きくすると、導通抵抗を小さく
することができる。そのため、異方導電膜への圧力を制
御することによって、導通抵抗を制御することができ
る。本発明の異方導電材を用いると、鎖状金属粉末の充
填量を比較的低くすることによっても、膜厚方向での加
圧による導電性を発現させることができる。

【００４７】これに対して、ゴム材料中に金属粒子や表
面に導電膜を設けた樹脂粒子などの通常の導電性フィラ
ーを分散させた異方導電膜では、加圧により膜厚方向で
の導通を得ようとすると、導電性フィラーの充填量を高
濃度にする必要があるが、それによって、ゴム材料の架
橋反応が阻害されたり、膜の横方向での絶縁性を確保す
ることが困難になる。

【００４８】本発明の異方導電材は、その異方導電性と
ゴム弾性という特性を活かして、例えば、パワーウイン
ドーセンサー、着席センサー、戸閉センサーなどの感圧
センサー；家電等の操作スイッチ等のメンブレンスイッ
チ；ガラス基板実装ＬＣＤのゼブラコネクターなどの感
圧素子（感圧電子部品）として新たな用途展開が可能で
ある。

【００４９】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明に
ついてより具体的に説明する。

【００５０】［実施例１］ニッケルイオンを含有する溶
液と、還元剤として三塩化チタンを含有する溶液とを混
合することにより、粒径１００ｎｍのニッケル一次粒子
が直鎖状に連結した形状を有し、鎖の径が４００ｎｍ
で、鎖の長さが１０〜５０μｍの範囲に分布している直
鎖状金属粉末を作製した。

【００５１】この直鎖状金属粉末と液状シリコーンゴム
（信越シリコーン社製ＫＥ−１９５０−５０）とを、金
属充填量が５体積％の割合となるように混合し、次い
で、混合物にトルエンを加えてペースト状の塗布液を調
製した。この塗布液を平坦な面をもつ磁石上に塗布し、
塗布面に対して垂直方向に磁束密度４０,０００μＴの
磁場を印加しながら乾燥し、固化させて塗膜を得た。こ
れにより、直鎖状金属粉末を、その長さ方向が塗膜の厚
み方向に配向した状態で固定した。塗膜を磁石から剥離
することにより、厚さ１００μｍの異方導電膜を得た。

【００５２】［実施例２］導電性フィラーとして、粒径
２００ｎｍのニッケル一次粒子が直鎖状に連結した形状
を有し、鎖の径が１μｍで、鎖の長さが１０〜５０μｍ
の範囲に分布している直鎖状金属粉末を使用し、かつ、
直鎖状金属粉末の充填量を１体積％の割合となるように
したこと以外は、実施例１と同様にして、厚さ１００μ
ｍの異方導電膜を作製した。

【００５３】［実施例３］導電性フィラーとして、粒径
１００ｎｍのニッケル一次粒子が直鎖状に連結した形状
を有し、鎖の径が４００ｎｍで、鎖の長さが１０〜５０
μｍの範囲に分布している直鎖状ニッケル粉の表面を、
厚み５０ｎｍの銀で被覆した複合構造を有する直鎖状金
属粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、厚
さ１００μｍの異方導電膜を作製した。

【００５４】［比較例１］導電性フィラーとして、直径
５μｍの球状ニッケル粉末を用いたこと以外は、実施例
１と同様にして、厚さ１００μｍの異方導電膜を作製し
た。

【００５５】［比較例２］導電性フィラーとして、直径
５μｍの球状ニッケル粉末を、金属充填量が５０体積％
となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にし
て、厚さ１００μｍの異方導電膜を作製した。

【００５６】［比較例３］導電性フィラーとして、直径
５μｍの球状銀粉末を、金属充填量が５０体積％となる
ように混合したこと以外は、実施例１と同様にして、厚
さ１００μｍの異方導電膜を作製した。

【００５７】＜導通抵抗の測定（厚み／面方向）＞幅６
０μｍ、長さ１５０μｍ、厚み２０μｍの金電極が４０
μｍ間隔で配列された電極パターンを有するフレキシブ
ルプリント配線板（ＦＰＣ）２枚を、各電極同士が接触
するよう位置合わせし、その間に異方導電膜を挟み込ん
だ。次に、室温下で１０、５０、１００ｋｇｆ／ｃｍ²
の各圧力を加え、各圧力下における上下電極間と隣接電
極間の抵抗値を測定し、これらの測定値を、それぞれ厚
み方向と面方向の導通抵抗とした。

【００５８】結果を表１及び２に示す。なお、表中の評
価は、それぞれ下記の通りとした。（１）導通抵抗（厚み方向） ◎：導通抵抗が０．１Ω以下（厚み方向の導電性が極め
て良好）、 ○：導通抵抗が０．１Ω超１Ω以下（厚み方向の導電性
良好）、 ×：導通抵抗が１Ω超（厚み方向の導電性不良）。

【００５９】（２）導通抵抗（面方向） ◎：導通抵抗が１ＧΩ超（面方向の絶縁性が極めて良
好）、 ○：導通抵抗が１ＭΩ超１ＧΩ以下（面方向の絶縁性良
好）、 ×：導通抵抗が１ＭΩ以下（面方向の絶縁性不良）。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【表２】

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、ゴム弾性を有し、加圧
すると加圧部が圧縮されて導通し、圧力を除去すると元
の形状に復元して絶縁状態となることができる異方導電
材料が提供される。また、本発明によれば、隣接する電
極間のピッチが小さくても、短絡を生じることなく接続
することが可能な異方導電材料が提供される。本発明の
異方導電材料は、感圧センサー、メンブレンスイッチ、
ゼブラコネクターなどの感圧素子として有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、２枚のフレキシブルプリント配線板の
間隙に本発明の異方導電膜を配置した断面図である。

【図２】図２は、加圧または加熱加圧することにより、
異方導電膜中に分散した鎖状金属粉末が電極に接触し
て、その部分が導通することを示す断面図である。

【図３】本発明の異方導電膜（ａ）を加圧して導通させ
（ｂ）、その後、圧力を除去すると元の形状に復元する
（ｃ）ことを示す断面図である。

【符号の説明】

１：ゴム材料、２：鎖状金属粉末、３，３′：フレキシブル基板、４,４′：電極、１０１：異方導電膜、１０２，１０２′：フレキシブルプリント配線板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｃ０９Ｊ 9/02 Ｃ０９Ｊ 9/02 121/00 121/00 (72)発明者坂本敏宏大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者小山惠司大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者真嶋正利大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号住友電気工業株式会社大阪製作所内Ｆターム(参考） 4J040 CA001 CA011 CA031 DA141 DC091 DF041 EK031 HA066 HA076 JB10 KA03 KA32 KA33 NA19 5E319 AC03 BB16 CC70 GG01 GG15 GG20 5E344 AA01 AA22 BB02 CD04 DD10 EE13 EE17 5G301 DA02 DA42 DD01 DD02 DD03 DD10 5G307 HA02 HB03 HC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム材料(A)中に、微細な金属粒が鎖状
に連結した形状を有する金属粉末(B)が分散している異
方導電材料。
【請求項２】異方導電膜である請求項１記載の異方導
電材料。
【請求項３】金属粉末(B)が、その長さ方向で異方導
電膜の厚み方向に配向している請求項２記載の異方導電
材料。
【請求項４】金属粒または金属粉末(B)が、常磁性を
有する金属単体、常磁性を有する２種以上の金属の合
金、常磁性を有する金属と他の金属との合金、または常
磁性を有する金属を含む複合体から形性されたものであ
る請求項１乃至３のいずれか１項に記載の異方導電材
料。
【請求項５】ゴム材料(A)中に、微細な金属粒が鎖状
に連結した形状を有する金属粉末(B)が分散している異
方導電材料からなる感圧素子。