WO2003079494A1

WO2003079494A1 - Feuille conductrice anisotrope et son procede de fabrication

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Publication number: WO2003079494A1
Application number: PCT/JP2003/003460
Authority: WO
Inventors: Miki Hasegawa
Original assignee: J.S.T. Mfg. Co., Ltd.
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2003-09-25
Also published as: KR20040095295A; CN1643736A; US20050233620A1; AU2003221190A1; TW200403694A; JPWO2003079494A1; EP1487055A1; EP1487055A4

Description

明細書異方導電シートおよびその製造方法技術分野

本発明は、基板等の回路基板と各種の回路部品との間に介在し、これらを導通させる異方導電性シート及ぴその製造方法に関する。

最近の電子機器の小型化，薄型化に伴い、微細な回路同士の接続、微細部分と微細な回路の接続等の必要性が飛躍的に増大してきている。その接続方法として、半田接合技術や、異方性の導電性接着剤が使用されている。また、異方導電性エラストマ一シートを電子部品と回路基板との間に介在させ、導通させる方法も行われている。

異方導電性エラストマ一シートは、ある方向にのみ導電性があるエラストマーシートのことをいう。一般に、厚み方向にのみ導電性を示すもの、または厚み方向に加圧されたときに厚み方向にのみ導電性を示すもの等がある。ハンダ付けあるいは機械的嵌合などの手段を用いずにコンパクトな電気的接続を達成することが可能であり、機械的な衝擊やひずみを吸収してソフトな接続が可能であることなどの特長を有するため、例えば、携帯電話、電子計算機、電子式デジタル時計、電子カメラ、コンピュータなどの分野において広く用いられている。また、回路装置、例えばプリント回路基板とリードレスチップキヤリァ、液晶パネルなどとの相互間の電気的な接続を達成するためのコネクタとしても広く用いられている。

また、プリント回路基板や半導体集積回路などの回路装置の電気的検查においては、検査対象である回路装置の少なくとも一面に形成された被検查電極と、検査用回路基板の表面に形成された検查用電極との電気的な接続を達成するために、回路装置の被検査電極領域と検査用回路基板の検查用電極領域との間に異方導電性エラストマ一シートを介在させることが行われている。

従来、このような異方導電性エラストマ一シートとしては、並置された金属細線を絶縁体で一体化することにより作成された異方導電性プロックを金属細線に直角の方向に薄く切断することにより得られることが知られている（特開 2 0 0 0— 3 4 0 0 3 7号公報等）。

しかし、このような異方性導電性膜では、金属細線を用いているために、金属細線間の距離を小さくすることが困難で、近年の高集積された回路基板や電子部品が要求するファインピッチの異方性の導電性を確保することが難しい。また、金属細線は使用による圧縮力等で座屈しやすかったり、使用を繰り返すと抜けやすくなり、異方性導電性膜の機能が十分に担保されないことがある。

本発明では、以上のような課題に鑑み、近年の高集積回路基板や電子部品が要求するファインピッチの異方性導電性シートであって、高い耐久性を持つ異方導電性シートを提供する。発明の開示

本発明においては、導電性ピースと非導電性ピースが交互に配置された縞模様の短冊状部材と、非導電性短冊状部材と、を交互に配置して構成されるようにしたことを特徴とする。 .

より具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。

( 1 ) 1の平面に広がる異方導電性シートであって、前記 1の平面に含まれる 1の方向を X方向とし、この X方向に直交し前記 1の平面に含まれる方向を Y方向とし、前記 X方向及ぴ Υ方向に直交する方向を ζ 方向とした場合に、 Ζ方向に所定の厚みを有し、前記 1の平面（X— Υ 平面）に略平行な表面及ぴ裏面を有する異方導電性シートが、 Υ方向に巾を持ち X方向に伸びる縞模様の短冊状部材であって、導電性ピース及ぴ非導電性ピースを X方向に交互に配置した縞模様の短冊状部材と、 Ύ 方向に巾を持ち X方向に伸びる非導電性短冊状部材と、を相互に Υ方向に並んだ状態で含むことを特徴とする異方導電性シート。

( 2 ) 前記縞模様の短冊状部材における前記導電性ピースと前記非導電性ピースの繰り返し間隔が X方向に約 8 0 以下であり、 Y方向に約 1 1 0 m以下であり、前記縞模様の短冊状部材の巾が約 8 0 μ m 以下であり、前記非導電性短冊状部材の巾が約 8 0 m以下である上記 ( 1 ) に記载の異方導電性シート。

( 3 ) 前記導電性ピースが導電性エラストマ一からなり、前記非導電性ピースが第 1非導電性エラストマ一からなり、前記非導電性短冊状部材が第 2非導電性エラストマ一からなる、上記（1 ) 又は（2 ) に記載の異方導電性シート。

( 4 ) 前記導電性ピースと、前記非導電性ピースと、及び/又は、前記縞模様の短冊状部材と、前記非導電性短冊状部材と、は相互に化学結合がされているものであり、前記化学結合の少なくとも一部がカップリング剤により行われている上記（3 ) に記載の異方導電性シート。

( 5 ) 前記異方導電性シートの表面及び Z又は裏面において、前記導電性ピースがそのまわりの前記非導電性ピース又は非導電性短冊状部材に比べ、突出していることを特徴とする上記（1 ) 〜（4 ) のいずれかに記載の異方導電性シート。

( 6 ) 前記縞模様の短冊状部材が直方体形状を有している上記（1

) 〜（4 ) の何れかに記載の異方導電性シート。 (7) 前記非導電性短冊状部材が直方体形状を有している上記（1 ) 〜（4) の何れかに記載の異方導電性シート。

( 8 ) 所定の厚みを有すると共にこの厚みの表及び裏にそれぞれ所定の表面及び裏面を有する可撓性の異方導電性シートを製造する方法であって、導電性シート（A) と第 1非導電性シート（B) とを交互に積み重ねて ABシート積層体（C) を得る ABシート積層工程と、この A Bシート積層工程で得られた前記 ABシート積層体（C) を所定の厚さで切断してゼブラ状シートを得る第 1の切断工程と、この第 1の切断ェ程で得られた前記ゼブラ状シートと第 2非導電性シート（D) とを交互に積み重ねてゼ Dシート積層体（E) を得るゼ Dシート積層工程と、このゼ Dシート積層工程で得られた前記ゼ Dシート積層体（E) を所定の厚さで切断する第 2の切断工程と、を含む異方導電性シートを製造する方法。

(9) 前記 ABシート積層工程において、前記導電性シート（A) を前記非導電性シート（B) の上に積み重ねる前にカップリング剤を前記非導電性シート（B) に施し、前記非導電性シート（B) を前記導電性シート（A) の上に積み重ねる前にカップリング剤を前記導電性シート（A) に施し、前記ゼ Dシート積層工程において、前記ゼブラ状シートを前記非導電性シート（D) の上に積み重ねる前にカップリング剤を前記非導電性シート（D) に施し、前記非導電性シート（D) を前記ゼブラ状シートの上に積み重ねる前に力ップリング剤を前記ゼブラ状シートに施すこと、を特徴とする異方導電性シートを製造する方法。

本発明では、所定の厚みを有すると共にこの厚みの表及ぴ裏に所定の表面及ぴ裏面を有する可撓性の異方導電性シートであって、前記所定の厚みに略合致する所定の高さと、所定の巾とを有し、これらの高さ及ぴ巾のいずれよりも長い長さを有する短冊状部材であって、この短冊状部材の長さ方向に導電性ピースと非導電性ピースとが交互に配置される縞模様の短冊状部材と、前記所定の厚みに略合致する所定の高さと、所定の巾とを有し、これらの高さ及び巾のいずれよりも長い長さを有する短冊状部材であって、非導電性短冊状部材とが、それぞれの高さと長さをそろえるようにして、巾方向に並んだ幅の広い短冊状部材を、その高さが前記異方導電性シートの厚みに略相当するように含むことを特徴としてよい。

「 1の平面に含まれる 1の方向を X方向とし、この X方向に直交し前記 1の平面に含まれる方向を Y方向とし、前記 X方向及び Y方向に直交する方向を Z方向とした場合に、 Z方向に所定の厚みを有し、前記 1の平面（X— Y平面）に略平行な表面及び裏面を有する」とは、通常のシートが持つ特徴であってよい。この異方導電性シートは、ある厚みを有し、厚みよりも大きな寸法で規定される表面及ぴ裏面を厚みの前後若しくは上下に有していてよい。「可撓性」とは、シートが撓み得ることを意味してよい。縞模様の短冊状部材は、導電性ピースと非導電性ピースが交互につながつたような細長い形状をしていてよい。縞模様の短冊状部材の高さ（又は厚み）は、導電性ピース及び非導電性ピースの高さ（又は厚み）と略同じであってよく、一定の高さ（又は厚み）を持ってよい。また、縞模様の短冊状部材の巾は、導電性ピース及び非導電性ピースの巾と略同じであってよく、一定の巾を持ってよい。非導電性短冊状部材は、縞模様の短冊状部材と略同じ高さ（又は厚み）と長さを持ってよい。従って、巾の広い短冊状部材は、縞模様の短冊状部材と非導電性短冊状部材が高さと長さをそろえて巾方向に結合されたもので、上記縞模様の短冊状部材の巾と非導電性短冊状部材の巾とを足した以上又は略同一の巾を持ってよい。

導電性を有するというのは、導電率が十分高いことであってよい。また、電気抵抗が十分低いことであってよい。また、異方導電性シート全体としては、かかる構成を有する異方導電性シートの導電性方向において十分な導電性を持たせることができるような導電性を有することを意味し、通常接続される端子間の抵抗が 1 0 0 Ω以下（より好ましくは 1 Ο Ω以下、更に好ましくは 1 Ω以下）であることが好ましい。

非導電性とは、導電率が十分低いことであってよく、また、電気抵抗が十分高いことであってよい。また、異方導電性シート全体としては、かかる構成を有する異方導電性シートの非導電性方向において十分な非導電性を持たせることができるような非導電性を有することを意味し、抵抗が 1 0 k Ω以上（より好ましくは 1 0 0 k Ω以上、更に好ましくは 1ΜΩ以上）であることが好ましい。

交互に配置された縞模様の短冊状部材とは、導電性ピースと非導電性ピースが交互に配置され、仮に導電性ピースと非導電性ピースの色が違えば縞模様になっている細 Sぃ部材であってよく、実際に縞模様に見える必要はない。但し、このような交互配置は、縞模様の短冊状部材の全体にわたる必要はなく、一部にそのような状態があればよい。

繰り返し間隔とは、隣り合う導電性ピースと非導電性ピースの長さ（短冊状部材の長手方向）を足して 2で割った距離が相当し、かかる距離が複数存在する場合は、最も短い距離のことを意味してよい。また、一般には、ある略直線をシート上に描いたときにその略直線をたどることにより導電性ピース（ I ) /非導電性ピース（ I I ) /導電性ピース（ I I I ) /非導電性ピース（ I V)、又は、非導電性ピース（ I ) Z導電性ピース（ I I ) /非導電性ピース（ I I I ) Z導電性ピース（ I V )、を通過する際に、上述の（ I I ) と（ I I I ) を通過するときのそれぞれの距離を足して 2で割ったものが相当すると考えられる。また、適用される端子間隔とは、例えば、異方導電性シートの導電性方向において回路基板及び/又は電子部品に複数の接続すべき端子がある場合に、それらの端子間の当該シートの非導電性方向における距離をいい、かかる距離が複数ある場合は、最小の距離を意味してよい。

また、本発明では、前記縞模様の短冊状部材において前記導電性ピースと非導電性ピースの繰り返し間隔が X方向に約 8 0 μ πι以下であり、 Υ方向に約 1 l O m以下であり、前記縞模様の短冊状部材の巾が約 8 0 μ m以下であり、前記非導電性短冊状部材の巾が約 8 0 μ m以下であることを特徴としてもよい。縞模様については上述のように実際に縞模様に見える必要はなく、交互に配置された状態を表現しているにすぎなレ、。こ'こで、繰り返し間隔は上述と同様であり、 X及ぴ Y方向の繰り返し間隔が X方向に約 8 0 μ πι以下であり、 Y方向に約 1 1 0 i m以下であり、かつ、上記 2つの巾が、約 8 0 以下、である必要がある。また、より好ましくは、それぞれに約 5 0 w in以下である。

また、本発明では、前記導電性ピースが導電性エラストマ一からなり、前記非導電性ピースが第 1非導電性エラストマ一からなり、前記非導電性短冊状部材が第 2非導電性ェラストマーからなってもよい。第 1非導電性エラストマ一と、第 2非導電性エラストマ一とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

また、本発明では、前記導電性ピースと、前記非導電性ピースと、及び Z又は、前記縞模様の短冊状部材と、前記非導電性短冊状部材と、は相互に化学結合がされているものであり、前記化学結合の少なくとも一. 部が力ップリング剤により行われていることを特徴としてよい。本発明では、上記の各要素間において化学結合が行われていてよく、異方導電性シートは一体として取り扱われてもよい。一般に、未加硫のエラストマー（即ち、加熱等の架橋処理を行っていないもの）の場合は、加硫（即ち、加熱等の架橋処理）により、同じく未加硫のエラストマ一や加硫済みのエラストマ一との間で架橋に伴い分子レベルでの化学結合が可能である。また、これらの組合わせであっても、それ以外の組合わせであつても、カップリング剤により（プライマー等による表面処理を含んでよい）、界面において分子レベルでの化学結合が行われることが可能である。この化学結合の特徴は、結合力が強いことであり、例えば、金属細線をエラストマ一内に挿入した異方導電性シートにおける金属細線とエラストマ一との結合よりも強固である。また、この化学結合は、物理結合や機械的結合に対する言葉として把握することもできる。

導電性エラストマ一とは、導電性を有するエラストマ一のことをいい、通常、体積固有抵抗を低く（例えば、 1 Ω · c m以下）するように、導電性の材料を混ぜたエラストマ一であってよい。具体的には、エラストマ一として、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ブタジエン一スチレン、ブタジエン一アタリ口 - トノレ、ブタジエン一ィソブチレン等のブタジェン共重合体や共役ジェン系ゴムおょぴこれらの水素添加物、スチレンーブタジェンージェンブロック共重合体ゴム、スチレン一イソプレンブ口ック共重合体などのプロック共重合体ゴムおょぴこれらの水素添加物、クロ口プレン重合体、塩化ビュル一酢酸ビュル共重合体、ゥレタンゴム、ポリエステル系ゴム、ェピクロノレヒドリンゴム、エチレン--プロピレン共重合体ゴム、エチレン一プロピレン一ジェン共重合体ゴム、軟質液状エポキシゴム、シリコーンゴム、またはフッ素ゴムなどが使用される。これらの中でも、耐熱性、耐寒性、耐薬品性、耐候性、電気絶縁性、および安全性に優れるシリコーンゴムが好適に用いられる。このようなエラストマ一に、金属の粉末、フレーク、小片、箔等ゃカーボン等の非金属の粉末、フレーク、小片、箔等の導電性の物質を混合することにより、導電性エラストマ"が構成される。金属としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、タングステン、白金、パラジウム、その他の純金属、ステンレス鋼、りん青銅、ベリリウム銅等の合金が含まれる。尚、力一ボンにはカーボンナノチューブやフラーレン等を含んでいてよい。非導電性エラストマ一とは、導電性がない又は導電性が著しく低いェラストマーのことをいい、具体的には、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ブタジエン一スチレン、ブタジエン一アタリロニトル、ブタジエン一イソブチレン等のブタジェン共重合体や共役ジェン系ゴムおょぴこれらの水素添加物、スチレン一ブタジエンージェンブロック共重合体ゴム、スチレンーィソプレンブロック共重合体などのプロック共重合体ゴムおょぴこれらの水素添加物、クロ口プレン重合体、塩化ビニルー酢酸ビニ /レ共重合体、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、ェピクロルヒドリンゴム、エチレン一プロピレン共重合体ゴム、エチレン一プロピレンージェン共重合体ゴム、軟質液状エポキシゴム、シリコーンゴム、またはフッ素ゴムなどが使用される。これらの中でも、耐熱性、耐寒性、耐薬品性、耐候性、電気絶縁性、およぴ安全性に優れるシリコーンゴムが好適に用いられる。このような非導電性エラストマ一は、通常は体積抵抗が高い（例えば、 1 O O Vで、 1 Μ Ω · c m以上）ため、非導電性であるこれらの導電性エラストマ一及び非導電性エラストマ一を結合させるカップリング剤は、これらの部材を結合させる結合剤で、通常の市販の接着剤を含んでよい。具体的には、シラン系、アルミニウム系、チタネート系等のカップリング剤であってよく、シランカップリング剤が良好に用いられる。

また、本発明に係る異方導電性シートにおいては、前記導電性ピースが前記非導電性マトリックスに比べ、突出していることを特徴としてよい。「突出している」とは、異方導電性シートの厚みにおいて、非導電性マトリックス部位よりも導電性ピースの部位の方が厚い場合、異方導電性シートを水平に置いたときに非導電性マトリッタスの上側面の位置が導電性ピースの上側面の位置よりも低い場合、及び/又は、異方導電性シートを水平に置いたときに非導電性マトリッタスの下側面の位置が導電性ピースの下側面の位置よりも高い場合、であってよい。このようにすると、電子部品や基板の端子の電気的接触がより確実になる。これら端子がシートに近づく際に導電性ピースに最初に接触し、シートへの押付け力により適度な接触圧が確保できるからである。

あるいは、本発明では、前記縞模様の短冊状部材が直方体形状を有していてもよい。また、前記非導電性短冊状部材が直方体形状を有していてもよレヽ。

また、本癸明は、所定の厚みを有すると共にこの厚みの表及び裏にそれぞれ所定の表面及び裏面を有する可撓性の異方導電性シートを製造する方法であって、導電性シート（A) と第 1非導電性シート（B ) を交互に積み重ねて A Bシート積層体（C ) を得る A Bシート積層工程と、前記 A Bシート積層体（C ) を所定の厚さで切断してゼブラ状シート部材を得る第 1の切断工程と、前記ゼブラ状シート部材と第 2非導電性シート（D ) とを交互に積み重ねてゼ Dシート積層体（E ) を得るゼ Dシ一ト積層工程と、前記ゼ Dシート積層体（E ) を所定の厚さで切断する第 2の切断工程とを含むことを特徴とする。

ここで、前記導電性シート（A；)、前記非導電性シート（B ) は、それぞれ、単一の種類のシート部材であってもよく、異なる種類のシート部材の集まりであってもよい。例えば、導電性シート（A) 力材質は同じであってもその厚さを変えたシート部材の集まりであってもよい。交互に積み重ねるとは、前記導電性シート（A) と前記非導電性シート ( B ) を任意の順で互い違いに積み重ねることを意味してよいが、第 3 のシートや膜、その他の部材等を更に前記導電性シート（A) と前記非導電性シート（B ) 間に挟み込むことを妨げない。また、各シート部材を積み重ねる工程において、シート間にカップリング剤を施し、シート間が結合されるようにしてもよレ、。このような積み重ねで作られた A B シート積層体（C ) は、シート間の結合性を増すため、シート部材自体のキュアをより進めるために、或いは、その他の目的で加熱等をしてもよい。

前記 A Bシート積層体（C ) については、超鋼カッター、セラミックカッター、等の刃による切断や、ファインカッターのような砥石を使つた切断、ソーのようなのこぎりによる切断や、その他の切削機器や切断器具（レーザー切断機のような非接触型の切断装置を含んでもよい）による切断をすることができる。また、切断の過程において、過熱を防止するために、きれいな切断面を出すために、或いは、その他の目的のために切削油等の切削流動体（f 1 u i d ) を用いてもよく、乾式で切断してもよい。また切断の対象物（例えばワーク）を単独で或いは切削機器 ·器具と共に回転等して動かして切断してもよいが、切断のための種々の条件は、前記 A Bシート積層体（C ) に合わせて適宜選択されるのはいうまでもない。所定の厚さで切断するとは、予め決めておいた厚さを持つシート部材が得られるように切断することを意味してよく、所定の厚さは、均一でなければならないわけではなく、シート部材の場所により厚みが変化してもよい。

第 1非導電性シート（B ) と第 2非導電性シート（D ) とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

前記ゼブラ状シートと前記非導電性シート（D ) とを交互に積み重ねてゼ Dシート積層体（E ) を得るゼ Dシート積層工程においても、上述の導電性シート（A) およぴ非導電性シート（B ) から A Bシート積層体（C ) を得る A Bシート積層工程と同様である。また、前記ゼ Dシー P T/JP03/03460

12 ト積層体（E ) を所定の厚さで切断する第 2の切断工程においても、上述の A Bシート積層体（C ) を切断する第 1の切断工程と同様である。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の実施例の 1つである異方導電性シートを示す見取り図である。

第 2図は、第 1図の本発明の実施例の 1つである異方導電性シートの上左部を部分的に拡大した部分拡大図である。

第 3図は、本発明の実施例の 1つである異方導電性シートを製造する方法に関し、導電性シートと非導電性シートを積層する工程を図解したものである。

第 4図は、本発明の実施例の 1つである異方導電性シートを製造する方法に関し、第 3図において積層した導電性シートと非導電性シートの積層体を切断する工程を図解したものである。

第 5図は、本発明の実施例の 1つである異方導電性シートを製造する方法に関し、第 4図において切断したシートと非導電性シートを積層する工程を図解したものである。

第 6図は、本発明の実施例の 1つである異方導電性シートを製造する方法に関し、第 5図において積層した積層体を切断する工程を図解したものである。

第 7図は、本発明の実施例の 1つである異方導電性シートを製造する方法において、積層体（C ) そしてゼブラ状シート部材を作成する方法をフローで示したものである。

第 8図は、本発明の実施例の 1つである異方導電性シートを製造する方法において、ゼブラ状シート部材等から異方導電性シートを作成する方法をフローで示したものである。第 9図は、本発明のもう 1つの実施例である異方導電性シートの平面図である。

第 1 0図は、第 9図における本発明のもう 1つの実施例である異方導電性シ一トの A— A断面図である。

第 1 1図は、第 9図における本発明のもう 1つの実施例である異方導電性シ一トの B— B断面図である。好ましい発明の実施形態

以下、図面を参照し、本発明の実施例を挙げつつ、本発明をより詳しく説明する。もっとも、本実施例は本発明の好適な例として具体的な材料や数値をあげたものであるので、本発明は本実施例に限られるものではない。

第 1図は、本発明の実施例である異方導電性シート 1 0を示す。左上のところにこの異方導電性シート 1 0の X Y Zの直交座標系が示されている（第 2図において同じ）。本実施例の異方導電性シート 1 0は矩形状のシート部材であり、非導電性短冊状部材 1 2と、導電性ピース及ぴ非導電性ピースを交互に配置した縞模様の短冊状部材 1 4と、が交互に配置されている。隣り合う前記非導電性短冊状部材 1 2と縞模様の短冊状部材 1 4は、カップリング剤により結合されている。本実施例の異方導電性シートでは、非導電性短冊状部材 1 2及び縞模様の短冊状部材 1 4に導電性エラストマ一及ぴ非導電性エラストマ一が用いられている。導電性エラストマ一としては、信越ポリマー株式会社製の導電性シリコーンゴムを用いており、非導電性のエラストマ一としては、三菱樹脂株式会社製のシリコーンゴムや信越ポリマー株式会社製のシリコーンゴム等を用いている。また、本実施例の異方導電性シートでは、適宜、カツプリング剤が用いられており、カップリング剤は、信越ポリマー株式会社製のシランカツプリング剤を用いている。

第 2図は、第 1図の左上隅を拡大した部分拡大図で、非導電性短冊状部材 1 2及び縞模様の短冊状部材 1 4をより詳しく示している。第 1図の非導電性短冊状部材 1 2は、ここでは、非導電性短冊状部材 2 0、 4 0、 6 0等が相当し、第 1図の縞模様の短冊状部材 1 4は、非導電性ピース 2 2、 2 6、 3 0、 3 4等、及ぴ導電性ピース 2 4、 2 8、 3 2等、からなる縞模様の短冊状部材、非導電性ピース 4 2、 4 6、 5 0、 5 4等、及ぴ導電性ピース 4 4、 4 8、 5 2、 5 6等、からなる縞模様の短冊状部材等が相当する。即ち、非導電性短冊状部材 2 0の隣に非導電性ピース 2 2、 2 6、 3 0、 3 4等、及ぴ導電性ピース 2 4、 2 8、 3 2等、からなる縞模様の短冊状部材が配置され、その隣に非導電性短冊状部材 4 0が配置され、更に、非導電性ピース 4 2、 4 6、 5 0、 5 4 等、及び導電性ピース 4 4、 4 8、 5 2、 5 6等、からなる縞模様の短冊状部材が配置される構造となっている。これらの短冊状部材の厚みは、本実施例においては略同じ（T ) である。上述のように隣り合う両短冊状部材は、互いにカップリング剤により結合されており、縞模様の短冊状部材 1 4を構成する隣り合う導電性及び非導電性ピースもカツプリング剤で結合されており、第 1図に示すような 1枚のシートを構成する。ここで、結合させているカップリング剤は、非導電性であり、シートの面方向の非導電性は担保されている。

非導電性短冊状部材 2 0、 4 0、 6 0等は、それぞれの巾が t ₃い t _{3 2}、 t _{3 3}、 · · · 、 t _{3 k} ( kは 4以上の自然数）であり、縞模様の短冊状部材 1 4は、それぞれの巾が、 t ₄い t _{4 2}、 t _{4 3}、 ' · · 、 t ₄ _k ( kは 4以上の自然数）である。これらの巾は、本実施例では全て同一であるが、他の実施例において、全て同一であってもよく、全て異なつていてもよい。これらの巾は、後に述べる本実施例の異方導電性シー JP03/03460

15 トの製造方法において容易に調整できる。また、縞模様の短冊状部材 1 4は、長さ¹ t iい ¹ t ₁₂、 ¹ t ₁₃、 · · ·、 ¹ t _lm (mは 4以上の自然数）； ² い ² t ₁₂、 ² t ₁₃、 . · ·、 ² t _{l n} (nは 4以上の自然数） ' • ' の非導電性ピース 2 2、 26、 3 0、 34、 · · ·、 42、 46、 5 0、 54、 · · ·及ぴ長さ¹ t ₂い ¹ t ₂₂、 ¹ t · · ·、 ¹ t _2m ( mは 4以上の自然数）； ² t ₂い ² t ₂₂、 ² t ₂₃、 ' · ·、 ² t _{2 n} (nは 4以上の自然数） · · ·の導電性ピース 24、 28、 3 2、 · · ·、 44 、 4 8、 5 2、 · · 'から構成される。これらの各部材の長さは、本実施例において全て同一であるが、他の実施例において全て同一であってもよく、全て異なっていてもよい。これらの長さは、後に述べる本実施例の異方導電性シートの製造方法において容易に調整できる。

尚、本実施例においては、縞模様の短冊状部材の導電性ピースの長さを約 50 μπιとし、非導電性ピースの長さを約 30 mとし、縞模様の短冊状部材の巾を約 50 mとし、非導電性短冊状部材の巾を約 50 μ mとしているが、他の実施例において、それらより長く (若しくは大きく）又は短く（若しくは小さく）することができることはいうまでもない。

本実施例の場合、繰り返し間隔は、 2つの隣り合う異種エラストマ一の長さを足して 2で割った数値、即ち、 [ t _lm+^k t _2m) Z2] 若しくは [ (^k t _lm+^k t ₂ /2]が相当する。異方導電性シート全体としては、これらの数値の平均値を用いてもよく、最小値を用いることもでき、シートの必要な場所の最小値又は平均値を用いることもできる。平均値を用いる場合は、シート全体としてのファインピッチの性能を示し、最小値を用いるときは、保証できる最小端子間間隔を規定すると考えられる。また、比較的均一に導電性エラストマ一が配置されている場合は、縞模様の短冊状部材において、単位長さあたりの所定の長さの 3460

16 導電性エラストマ一の出現回数や導電性エラストマ一の累積長さを用いてもよい。本実施例においては、繰り返し間隔は、平均若しくは最小値を用いたとしても約 40 inであり、単位長さあたりの導電性エラストマーの累積長さは、約 0. 6mm/mmである。

本実施例の異方導電性シートは、上述の巾や長さを足すことにより、その寸法が明示できるが、巾や長さに制限はなく、また、厚み Tについても制限がない（本実施例の異方導電性シートの厚みは、約 lmmである。）。但し、回路基板と電子部品の端子間を接続するために用いる場合は、これらの寸法と整合するような大きさであると好ましい。このような場合は、通常 0. 5〜3. O cmX O. 5〜3. 0 cmの厚みが 0. 5〜2. Ommである。

第 3図から第 6図において、上述の実施例の異方導電性シートを製造する方法を説明する。第 3図においては、導電性シート（A) 70及び非導電性シート（B) 80が用意されており、これらから、各種シート部材を交互に積み上げて ABシート積層体（C) を作成している様子を示している。積み上げ途中の ABシート積層体（C) 90には、更に、非導電性シート（B) 82が積み上げられ、その上に導電性シート（A ) 7 2が積み上げられている。これらのシート部材の間には、カツプリング剤が施されており、シート部材間は結合される。積み上げ途中の A Bシート積層体（C) 90の一番下には、非導電性シート（B) 8 3が配置されており、このシート部材の厚みが、第 1図及び第 2図における ¹ t uに相当すると考えてよく、そのすぐ上の導電性シート（A) 7 3 の厚みが、第 1図及ぴ第 2図における¹ t ₂₁に相当すると考えてよく、順次、シート部材 84、 74、 8 5、 7 5の厚みが、それぞれ、第 1図及び第 2図における¹ t i ₂、 ¹ t ₂₂, ¹ t ₁₃、 ¹ t ₂₃に相当すると考えてよい。即ち、第 1.図及び第 2図の縞模様の短冊状部材 14における非導電性ピース及び導電性ピースの長さは、これらシート部材の厚みを変えることにより自由に変えることができる。同様に、非導電性短冊状部材 40と 6 0に挟まれた縞模様の短冊状部材の各種部材の長さ² t u、 ² t ₂₁、 ² t ₁₂、 ² t ₂₂、 ² t ₁₃、 ² t ₂₃は、対応する非導電性及ぴ導電性シートの厚みに対応する。通常これらの厚みは、約 80 以下であり、ファインピッチとしてより好ましくは、約 50 / m以下である。本実施例においては、非導電性ピースの長さを約 30 /imとし、導電性ピースの長さを約 50 mとするように厚さを調整した。

尚、導電性シートと非導電性シートを交互に積み上げることには、導電性シートを 2枚以上連続して積み上げ、それから、非導電性シートを 1枚以上積み上げることを含んでよい。また、非導電性シートを 2枚以上連続して積み上げ、それから、導電性シートを 1枚以上積み上げることが同様に交互に積み上げることに含まれてよい。

第 4図は、上述の ABシート積層工程により作成された ABシート積層体（C) 92を切断する第 1の切断工程を示している。 ABシート積層体（C) 9 2は、得られるゼブラ状シート 9 1の厚みが所望の t _{4 k} (kは自然数）となるように、 1— 1切断線より切断される。この厚み t _{4 k}は、第 1図及ぴ第 2図における t ₄₁、 t ₄₂等、に相当する。このように、第 1図及ぴ第 2図における縞模様の短冊状部材 1 4の巾は自在に調整することができ、全てを同一としても、異なるとしてもよく、通常は、約 8 0 μ m以下で、より望ましくは、約 50 m以下にされる。本実施例では、約 5 0 mとした。

第 5図は、上述の第 1の切断工程により作成されたゼブラ状シート 9 3及び非導電性シート（D) 80から、これらシート部材を交互に積み上げてゼ Dシート積層体（E) を作成しているようすを示している。積み上げ途中のゼ Dシート積層体（E) 1 00には、更に、非導電性シー蘭 60

18 ト 8 6が積み上げられ、その上にゼブラ状シート 9 6が積み上げられている。これらのシート部材の間には、カップリング剤が施されており、シート部材間が結合される。積み上げ途中のゼ Dシート積層体 1 00の一番下には、非導電性シート 8 7が配置されており、このシート部材の厚みが、第 1図及び第 2図における非導電性短冊状部材 1 2の巾である t ₃丄に相当すると考えてよく、そのすぐ上のシート部材 97の厚みが、第 1図及ぴ第 2図における t ₄₁に相当すると、上述のように考えてよく、順次、シート部材 8 9、 9 9の厚みが、それぞれ、第 1図及び第 2図における t ₃₂、 t ₄₂、に相当すると考えてよい。即ち、第 1図の非導電性短冊状部材 1 2と縞模様の短冊状部材 14の巾は、これらシート部材の厚みを変えることにより自由に変えることができる。通常これらの巾は、約 80 μ m以下であり、ファインピッチとして、より好ましくは約 50 μ m以下である。本実施例においては、非導電性短冊状部材 1 2の巾を約 30 / EQとし、縞模様の短冊状部材 14の巾を約 50 μπι とするように厚さを調整した。

第 6図は、上述のゼ Dシート積層工程により作成されたゼ Dシート積層体（Ε) 1 02を切断する第 2の切断工程を示している。積層体 1 0 2は、得られる異方導電性シート 1 04の厚みが所望の Τとなるように、 2— 2切断線より切断される。従って、通常は難しい薄い異方導電性シートの作成や厚い異方導電性シートの作成が容易にできる。通常は、約 l mm程度であるが、薄くする場合は、約 Ι Ο Ο μπι以下（特に望まれる時には約 50 μ m以下）にすることもでき、数 mmとすることもできる。本実施例では、約 lmmとした。

第マ図及び第 8図に上述の異方導電性シートを製造する方法をフロ一チャートに表した。第 7図は、ゼブラ状シートを作成する工程を示す。まず、非導電性シート（B) を積み重ねるための所定の位置に置く（S P0303460

19 一 0 1)。オプションとしてカップリング剤を上記非導電性シート（B ) の上に施す（S— 0 2)。オプションであるため、この工程を省くことができることはいうまでもない（以下同様）。導電性シート（A) をその上に置く（S— 03)。積まれた ABシート積層体（C) の厚さ（又は高さ）が所望の厚さ（又は高さ）になっているかをチヱックする（ S— 04)。もし所望（所定）の厚さになっていれば第 1の切断工程（ S— 0 8) へと進む。もし所望（所定）の厚さになっていなければォプシヨンとしてカップリング剤を上記導電性シート（A) に施す（S— 0 5)。非導電性シート（B) をその上に置く（S— 0 6)。積まれた AB シート積層体（C) の厚さ（又は高さ）が所望の厚さ（又は高さ）になつているかをチェックする（S— 0 7)。もし所望（所定）の厚さになつていれば第 1の切断工程（S— 08) へと進む。もし所望（所定）の厚さになっていなければ S— 0 2工程に戻り、ォプションとしてカップリング剤を上記非導電性シート（B) に施す。第 1の切断工程（S— 0 8) では、 1枚ずつ若しくは複数枚同時にゼブラ状シートを切り出し、ゼブラ状シートをストックしておく (S— 0 9)。

第 8図は、ゼブラ状シートと非導電性シート（D) から異方導電性シートを作成するゼ Dシート積層工程を示す。まず、非導電性シート（D ) を積み重ねるための所定の位置に置く（S— 1 0)。オプションとしてカップリング剤を上記非導電性シート (D) の上に施す (S - 1 1 ) 。ゼブラ状シートをその上に置く（S— 1 2)。積まれたゼ Dシート積層体（E) の厚さ（又は高さ）が所望の厚さ（又は高さ）になっているかをチェックする（S— 1 3)。もし所望（所定）の厚さになっていれば第 2の切断工程（S— 1 7) へと進む。もし所望（所定）の厚さになつていなければォプションとしてカツプリング剤を上記ゼブラ状シートに施す（S— 14)。非導電性シート（D) をその上に置く（S— 1 5) 。積まれたゼ Dシート積層体（E) の厚さ（又は高さ）が所望の厚さ（又は高さ）になっているかをチェックする ·（S— 1 6)。もし所望（所定）の厚さになっていれば第 2の切断工程（S— 1 7) へと進む。もし所望（所定）の厚さになっていなければ S— 1 1工程に戻り、ォプションとしてカップリング剤を上記ゼブラ状シートに施す。第 2の切断工程 (S- 1 7) では、 1枚ずつ若しくは複数枚同時に異方導電性シートを切り出す（S— 1 8)。

第 9図、第 1 0図、及び、第 1 1図に、第 2の実施例を示す。この第 2の実施例では、加硫済みの導電性シートと未加硫の非導電性シートを用い、上述のような方法で異方導電性シート 1 1 0を作成した。第 1 0 図及び第 1 1図は、この異方導電性シート 1 1 0の A— A断面及ぴ B— B断面を示している。これらの図からわかるように、シート表面では、導電性ピース 1 24、 1 28、 1 3 2、 148が凸状態にあり、非導電性ピース 1 22、 1 2 6、 1 30、 1 34、 1 20、 1 40、 1 60よりも突出しているので、コンタクトの信頼性が高い。このような形状となったのは、加熱による未加硫のゴムが収縮したからである。この時の導電性エラストマ一は、加硫済みのものであり、非導電性エラストマ一は未加硫のものである。未加硫の非導電性エラストマ一は、加熱等により加硫済みのエラストマ一と接着することができる。そのため、上述の製造方法において、オプションのカップリング剤の付与は必ずしも必要ではなく、工程から削除することができる。

以上のように、本発明の異方導電性シートは、面方向の絶縁性を担保しつつ、厚み方向の導電性を満足するという効果があるばかりでなく、非導電性ピースや導電性ピースの長さ等のサイズを自由に設定でき、高集積化により望まれるファインピッチを容易に達成することができる。また、導電性ピースと非導電性ピースは化学的に結合（ゴムの架橋）しているため、線状の金属等を導電性部に用いたときに生じやすい、導電性部の抜け等による欠落がないという効果がある。更に、導電性ピースは必ず非導電性ピースに囲まれているため、金属などの導電性粒子等を混入させた異方導電性シートに生じやすいシートの面方向における導電性粒子の近接 '接触による混線が生じないという効果がある。また、本発明にかかる異方導電性シートは、縞模様の短冊状部材と非導電性短冊状部材を構成要素としているため、短冊状部材間の結合状態を調整することにより、短冊状部材の方向に切断することが容易となることが期待できる。

Claims

請求の範囲

1 . 1の平面に広がる異方導電性シートであって、前記 1の平面に含まれる 1の方向を X方向とし、この X方向に直交し前記 1の平面に含まれる方向を Y方向とし、前記 X方向及び Y方向に直交する方向を Z方向とした場合に、 Z方向に所定の厚みを有し、前記 1の平面（X— Y平面）に略平行な表面及ぴ裏面を有する異方導電性シートが、 Y方向に巾を持ち X方向に伸びる縞模様の短冊状部材であって、導電性ピース及び非導電性ピースを X方向に交互に配置した縞模様の短冊状部材と、 Y方向に巾を持ち X方向に伸びる非導電性短冊状部材と、を相互に Y方向に並んだ状態で含むことを特徴とする異方導電性シート。

2 . 前記縞模様の短冊状部材における前記導電性ピースと前記非導電性ピースの繰り返し間隔が X方向に約 8 0 μ m以下であり、 Y方向に約 1 1 0 i m以下であり、前記縞模様の短冊状部材の巾が約 8 0 μ ιη以下であり、前記非導電性短冊状部材の巾が約 8 0 μ πι以下である、請求の範 '囲第 1項に記載の異方導電性シート。

3 . 前記導電性ピースが導電性エラストマ一からなり、前記非導電性ピ一スが第 1非導電性エラストマ一からなり、前記非導電性短冊状部材が第 2非導電性ェラストマ一からなる、請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の異方導電性シート。

4 . 前記導電性ピースと、前記非導電性ピースと、及び/又は、前記縞模様の短冊状部材と、前記非導電性短冊状部材と、は相互に化学結合がされているものであり、前記化学結合の少なくとも一部がカツプリング剤により行われている請求の範囲第 3項に記載の異方導電性シート。

5 . 前記異方導電性シートの表面及び/又は裏面において、前記導電性ピースがそのまわりの前記非導電性ピース又は非導電性短冊状部材に比ベ、突出している請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれかに記載の異方導電性シート。

6 . 前記縞模様の短冊状部材が直方体形状を有している請求の範囲第 1 項〜第 4項の何れかに記載の異方導電性シート。

7 . 前記非導電性短冊状部材が直方体形状を有している請求の範囲第 1 項〜第 4項の何れかに記載の異方導電性シート。

8 . 所定の厚みを有すると共にこの厚みの表及び裏にそれぞれ所定の表面及び裏面を有する可撓性の異方導電性シートを製造する方法であって、導電性シート（A) と第 1非導電性シート（B ) とを交互に積み重ねて A Bシート積層体（C ) を得る A Bシート積層工程と、この A Bシート積層工程で得られた前記 A Bシート積層体（C ) を所定の厚さで切断してゼブラ状シートを得る第 1の切断工程.と、この第 1の切断工程で得られた前記ゼブラ状シートと第 2非導電性シート（D ) とを交互に積み重ねてゼ Dシート積層体（E ) を得るゼ Dシート積層工程と、このゼ D シート積層工程で得られた前記ゼ Dシート積層体（E ) を所定の厚さで切断する第 2の切断工程と、を含む異方導電性シートを製造する方法。

9 . 前記 A Bシート積層工程において、前記導電性シート（A) を前記非導電性シート（B ) の上に積み重ねる前にカップリング剤を前記非導電性シート（B ) に施し、前記非導電性シート（B ) を前記導電性シート（A) の上に積み重ねる前にカップリング剤を前記導電性シート（A ) に施し、前記ゼ Dシート積層工程において、前記ゼブラ状シートを前記非導電性シート（D ) の上に積み重ねる前にカップリング剤を前記非導電性シート（D ) に施し、前記非導電性シート（D ) を前記ゼブラ状シートの上に積み重ねる前に力ップリング剤を前記ゼブラ状シートに施すこと、を特徴とする異方導電性シートを製造する方法。