JPS63110506A - 異方性導電シ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、基板上に形成された複数の導電パターンをそ
れぞれ対応する他の導電パターンに電気的、機端的に結
合する際に、上記パターン間に介在させて用いるシート
に関する。更に詳しくは、プリント基板と他のプリント
基板（もしくはフレキシブルプリント基板）、またはプ
リント基板と集積回路、またはフィルムキャリアチー１
と＃Ｗ積回路、等の接続に用いる異方性導電シートに間
する。

［従来技術］ 電子機器の小型化が進行し、各部品を搭載した基板、い
わゆるプリント基板のパターン間隔が狭く、また本数が
多くなり、また基板間隔も薄くなり、その結果プリント
基板と他のパターン形成された導電体との接続にコネク
ターやリード線によるハンダづけが用い難い場合が多く
なってきている。

こうした情勢から、熱可塑性樹脂の中に導電性物質を分
散させたシートを接続する二つの導電パターンの間に介
在させ、加熱によりこれらのパターンを接続する方法が
開発された。この接続に用いるシートは、−ｍに異方性
導電シートと呼ばれており、異方性導電シートの導電性
物質としては、大別してカーボンの様な導電性を有する
不融性の粒子を用いる方法とハンダの様な導電性を有す
る溶融性物質を用いる方法とがある。

導電性物質としてカーボンを用いる場合は、繊維状態の
カーボンを一方向に配列させたシートをプリント基板等
の導電パターンの方向と揃えて、加熱圧着することによ
って接続がなされる０本方法はシート中のカーボン繊維
のためにシートが電気的異方性を持っているため、パタ
ーン間の短絡が防止でき、また多数のパターンを同時に
接続することができるという利点を有する。

しかしながら、カーボンの抵抗値が金属のそれと比較し
てやや大きいことと、接触が点で行われることなどから
、電圧印加の場合は大きな問題はないものの電流印加の
場合に接続部位での電流ロスが問題となることがある。

導電性物質としてハンダ等の低融点金属を用いた場合は
上記のカーボンの場合と同等の利点を有し、尚且つ金属
粒子の融解によって確実な接触が図られるという利点を
有する。しかしながら、低融点金ｙｔ位子としては通常
のハンダは融点が高いため、ビスマス、アンチモン等の
有毒な金属成分を含ませなければならず安全上の問題を
有し、また、その過度の流動性のため、接続の際に加熱
しすぎるとパターン間の短絡を招く危険があるという欠
点を有する。

［発明の目的］ 本発明は人体に危険性のある成分を含まず、接続条件が
比較的広くとれ、また確実な接続をなすことのできる異
方性導電シートを提供することにある。

［発明の構成］ 本発明は、基板上に形成された複数の導電パターンをそ
れぞれ対応する他の導電パターンに電気的、機緘的に結
合する際に、上記パターン間に介在させて用いるシート
に関する。更に詳しくは、プリント基板と他のプリント
基板（もしくはフレキシブルプリント基板）、またはプ
リント基板と気積回路、またはフィルムキャリアテープ
とｔ＆積回路１等の接続に用いる異方性導電シートに関
する。

本発明はｔ加熱により接着する絶縁性樹脂中に導電性を
発現させるための金属メッキを施した樹脂粒子を分散さ
せてなる、異方性導電シートであるバインダー樹脂とし
ては熱可塑性樹脂、そしてまたは熱硬化性樹脂のプリプ
レグ分用いることができる。熱可塑性樹脂としては接着
加工時のプリント基板の耐熱限界から、低融点の樹脂が
好ましく、接着性および可どう性から、ゴム成分を含む
樹脂が好ましい、また、熱硬化性樹脂としては強力な接
着性を有するもの、例えばエポキシ系又はウレタン系の
接着剤等が好ましい。

金属メッキを施した樹脂粒子に使用する樹脂としては、
接着加工時の加熱圧縮によって粒子が変形する樹脂、例
えば１００〜１５０度の軟化温度を有するＡＳ、ＡＢＳ
、ＰＣ等の樹脂を用いても良い、また、完全に電気的に
接続することよりも接続しようとする基板間のギャップ
間隔が重要となる場合には、接着加工時の加熱圧縮によ
っても変形しない高融点の熱可塑性樹脂、または、熱硬
化性樹脂を用いることが好ましい。

粒子に施すメッキ用の金属としては、電気伝導性の良い
金属ならなんでも用いることが可能であるが、パターン
配線材料との相互ｆＦ用や、経済性を考慮した場合には
銅、ニッケル、アルミ、スズ、あるいはハンダ合金等が
好ましい、ｆ旦し、３１回路をフィルムキャリアにつけ
る場合や、プリン１〜基板にダイレクトボンディングす
る場合はＩＣチップのバンプとの反応やバンプそのもの
の代替と考慮して、金または金スズ合金、金アルミ合金
等を使用しても良い。

金属メッキの量としては、芯となる樹脂粒子に対して１
〜５０重量パーセントが好ましい、金属の及が少ない場
合は粒子全体に均一な金属被膜が形成されず、粒子の表
面に島状の金属微粒子が付着した状態になり、目的とす
る導電性を充分発揮できない、また多い場合は金属メッ
キに要する時間や費用が増え、経済的に不利となる。

導電性物質の形状としては、球に近いものが好ましい、
ファイバー状のものは配列方向を揃えることにより、異
方性を非常に良く発揮することが可能であるが、その配
列方向を揃える操伴が必要となり、作製時のトラブル等
により、絶縁不良を引起こす原因となることがある。ま
た、粒子の大きさとしては、０．５〜５０ミクロンが好
ましい、大きい場合は接続しようとするパターン間の絶
縁不良を引起こす場合が増え、小さい場合は粒子の分散
に時間を要し、結果的に粒子を痛めて導電性を低下させ
る場合が多い。

これらの材料を用いて異方性導電シートを作製する方法
については、バインダー樹脂に対して。

導電性粒子を０．１〜１００容量％、好ましくは１〜５
０容量％添加するのが好ましい、導電性粒子が少なすぎ
る場合は充分な導電性が発揮出来ない場合があり、また
多すぎる場合はパターン間の絶縁不良を起こす場合があ
る。

導電性粒子をバインダー樹脂中に分散させる方法として
は、樹脂を適当な溶液状態にした後、導電性の精子を分
散させる方法が好ましい、混合時の発熱によって、導電
性の粒子が融解□し、粒子の被膜状のメッキ層のみにな
った場合は依然として異方性導電シートの性質を維持し
てはいるものの、電気伝導性が若干落ちる傾向がある。

従って、溶液中で比較的低温状態においたまま、分散さ
せることが好ましい。

本発明により得られた異方性導電シートを使用する際に
は、被着されるパターン間に該異方性導電シートを介在
させ、１００℃〜２００℃の温度で、かつ５〜５０　ｋ
ｇ　／　ＱＪの圧力で加熱圧縮することによってなされ
る。この圧力、温度の範囲の上限は本発明の異方性導電
シートによって決定されるのではなく、むしろ被着パタ
ーン側の耐熱性によるところが大きい。

以下に実施例によって本発明を説明するが、本発明が以
下の例にのみ限定されるものではない。

実施例　１ 導電性物質として粒子径５〜２０ミクロンのアクリル−
スチレン共重合体粒子に３０重量パーセントに相当する
量のニッケルメッキを施した後、グリシドキシプロビル
トリメトキシシランで表面処理したものを用いた。この
導電性物質（１）を絶縁性接着剤（２）としてスチレン
ブタジェン共重合体５０部とテルペンフェノール樹脂５
０部をトルエン−メチルエチルケトン混合溶媒２００部
に溶解したものに分散させ、Ｊ１１離シート（３）上に
乾燥後の膜厚が５０ミクロンとなるようにテーブルコー
タによって塗布し、異方性導電シートを得た。この様に
して得たシートの形状を第１図に示す。

このようにして得た異方性導電シートから剥離シートを
剥がした後、ガラスエポキシプリント基板（４）上に形
成した１００ミクロンの線幅を持つ鋼パターン（５）と
フレキシブルプリント基板（６）上に形成しな１００ミ
クロンの線幅の銅パターンとの間に挟み、それぞれの銅
パターンが重なりあうように位置を調整した後１５０Ｃ
１３０ｋｇ　／　ａｊで２０秒間、加熱圧着した（第２
図）。

このようにして接続されたパターンはそれぞれ良好な導
電性を有し、パターン間の絶縁に間しては問題なく使用
できた。

実施例　２ 導電性物質として、粒子径１０〜２０ミクロンのアクリ
ルスチレン共重合体に、スズメッキを３０重量バーセン
１〜施したもの分用いるほかは、実施例１と同様にして
異方性導電シートを得た。このシートを実施例１と同様
にパターンの接続に供したところ、実施例１と同様に良
好な接続を実現できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による異方性導電シートの凹面を示した
模式図で、１が導電性金属で被覆された樹脂粒子である
。第２図は第１図で示される異方性導電シートから剥離
シー１−を剥がして、ガラスエポキシプリント基板上に
形成した１００ミクロンの線幅を持つ銅パターンとフレ
キシブルプリント基板上に形成した１００ミクロンの線
幅の銅パターンとの間に挟み、それぞれの鋼パターンが
重なりあうように位置を調整した後１５０Ｃ１３０に、
　／　ｃｄで２０秒間、加熱圧着した異方性導電シート
である。 １−一導電性物質 ２−一絶縁性接着剤 ３−一剥離シート ４−−ガラスエポキシプリント基板 ５−一鋼パターン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）シートまたはフィルム等の基板上に形成された複
   数の導電パターンを他の複数の導電パターンにそれぞれ
   接続する際に、上記パターン間に介在させて用いる、加
   熱によって接着する絶縁性樹脂中に導電性物質を分散し
   してなるシートにおいて、該シートの導電性物質が金属
   被覆された樹脂粒子であることを特徴とする異方性導電
   シート。
2. （２）第一項記載の導電性物質の形状が、球状、ラグビ
   ー球状、または円柱状であって、長径１〜５０ミクロン
   、短径が０．５〜３０ミクロンであることを特徴とする
   異方性導電シート。
3. （３）第一項記載の導電性物質の表面金属成分がニッケ
   ル、銅、アルミニウム、スズ、鉛、金、の一種または複
   数種より選ばれた金属であることを特徴とする異方性導
   電シート。
4. （４）第一項記載の導電性物質の被覆金属成分含有量が
   １〜５０重量パーセントであることを特徴とする異方性
   導電シート。
5. （５）第一項記載の樹脂がアクリルスチレン（ＡＳ）樹
   脂、アクリルスチレンブタジエン（ＡＢＳ）樹脂、ポリ
   スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂の
   中の一種または複数種であることを特徴とする異方性導
   電シート。