(57)【要約】【課題】厚み方向に設けられた導電路同士の間隔が極めて小さくかつ独立しており、隣接する導電路間でショートを生ずることがなく、さらに電気的接続を行うに際して繰返し使用可能でクッション性を有する異方導電性シートおよび異方導電性シートの製造方法を提供すること。【解決手段】弾性高分子物質中に導電性磁性体粒子が含有され、厚み方向に導電路が形成されるシート状の異方導電層を有する異方導電性シートであって、前記異方導電層の厚みが、前記導電性磁性体粒子のメジアン径（ｄ５０）の２．５〜３．５倍の範囲内であり、前記導電性磁性体粒子の粒度分布が、ｄ１０／ｄ５０＝０．５〜１．０の範囲内であり、ｄ９０／ｄ５０＝１．０〜１．８の範囲内である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性高分子物質中に導電性磁性体粒子が含有され、厚み方向に導電路が形成されるシート状の異方導電層を有する異方導電性シートであって、
前記異方導電層の厚みが、前記導電性磁性体粒子のメジアン径（ｄ５０）の２．５〜３．５倍の範囲内であり、
前記導電性磁性体粒子の粒度分布が、
ｄ１０／ｄ５０＝０．５〜１．０の範囲内であり、ｄ９０／ｄ５０＝１．０〜１．８の範囲内であることを特徴とする異方導電性シート。
【請求項２】
前記導電性磁性体粒子のメジアン径（ｄ５０）が、１〜１０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の異方導電性シート。
【請求項３】
前記弾性高分子物質が、シリコーンゴムであることを特徴とする請求項１または２に記載の異方導電性シート。
【請求項４】
前記異方導電層における弾性高分子物質中の導電性磁性体粒子の含有量が、体積分率で３〜４５％の範囲内であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の異方導電性シート。
【請求項５】
前記異方導電性シートは、
前記導電路が水平方向にランダムに分布した分散型異方導電性シートであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の異方導電性シート。
【請求項６】
前記異方導電層の外周縁部に、
前記異方導電層に張力を内在させた状態で、前記異方導電層を支持する支持体を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の異方導電性シート。
【請求項７】
弾性高分子物質中に導電性磁性体粒子が含有され、厚み方向に導電路が形成されるシート状の異方導電層を有する異方導電性シートの製造方法であって、
上型および下型から成る磁極金型を用意する工程と、
前記磁極金型内に前記導電性磁性体粒子が含有された弾性高分子物質をシート状に塗布し、前記上型および下型の間に平行磁場を作用させながら前記弾性高分子物質を硬化させ、異方導電層を形成する工程と、を有し、
前記異方導電層を形成する工程において、
前記異方導電層の厚みが、前記導電性磁性体粒子のメジアン径（ｄ５０）の２．５〜３．５倍の範囲内であり、
前記導電性磁性体粒子の粒度分布が、
ｄ１０／ｄ５０＝０．５〜１．０の範囲内であり、ｄ９０／ｄ５０＝１．０〜１．８の範囲内であることを特徴とする異方導電性シートの製造方法。
【請求項８】
前記異方導電層を形成する工程の前に、
前記上型および下型の間に、剛性を有する支持体を配設する工程を有し、
前記異方導電層を形成する工程において、
前記支持体内および前記支持体の内周縁部を含むように、前記導電性磁性体粒子が含有された弾性高分子物質をシート状に塗布して硬化させ、異方導電層を形成することを特徴とする請求項７に記載の異方導電性シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に電気的接続のために用いられ、厚み方向に導通する異方導電性シートに関する。さらに詳しくは、厚み方向に設けられた導電路同士の間隔が極めて小さな異方導電性シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
異方導電性シートは、厚み方向にのみ導電性を示すもの、または厚み方向に荷重がかかったときに厚み方向にのみ導電性を示すものである。このような異方導電性シートは、ハンダ付または機械的嵌合などの手段を用いることなく、コンパクトに電気的接続を行うことが可能であること、および物理的な衝撃やひずみを吸収してソフトに電気的接続を行うことが可能であることなどの利点を有する。
【０００３】
このような異方導電性シートとしては、高分子物質中に導電性物質を均一に配合した組成物を成形して得られる異方導電性シートや、配合された導電性物質が厚さ方向に配向した状態で成形された異方導電性シートが広く知られており、電気的接続部材として一般的に用いられている。
【０００４】
使用例としては、パソコン，ビデオプレーヤー，ビデオカメラ，電子カメラ，携帯電話，ゲーム機などの電子機器の分野における電子部品や電気基板を電気的に接続するコネクターや、電気基板や半導体装置などの電気的な検査の分野における被検査電極と検査用基板とを電気的に接続するコンタクターなどが知られている。
【０００５】
このような異方導電性シートのうち、特に、電極間ピッチが小さい電子部品や電気基板などの電気的接続のために、導電性物質を厚み方向に配向させて導電路を形成し、隣接する導電路間のショートを抑制した異方導電性シートが提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、導電性物質として磁気的に影響を受ける導電性粒子を用い、平行磁場で処理して厚み方向に磁場配向させることにより、厚み方向に形成された導電路が、水平方向にはランダムに分散した異方導電性シート（以下、「分散型異方導電性シート」とも言う。）が開示されている。
【０００７】
また特許文献２には、磁極板の表面に凹凸を設けて平行磁場をかけることにより、磁極板の凸部に導電性磁性体粒子を集めて導電路を形成し、導電路と絶縁部とを明確に分離した異方導電性シート（以下、「偏在型異方導電性シート」とも言う。）が開示されている。
【０００８】
しかしながら、近年の半導体装置等にみられる、極めて電極間ピッチが小さく（電極間ピッチが１００μｍ以下）、かつ高密度多電極（数百〜数千のフルマトリクス配置等）の電子部品や電気基板などの電気的接続にこれらの異方導電性シートを用いようとすると、次のような問題がある。
【０００９】
すなわち、例えば特許文献１に開示された分散型異方導電性シートの場合、高密度多電極に対応するために導電路を増やす必要があり、導電性磁性体粒子の配合量を増やさなければならないが、導電性磁性体粒子の水平方向の配向が制御されていないため、導電性磁性体粒子の配合量を増やすと、隣接する導電路間でのショートが発生し、所望の電気的特性が得られないことがある。
【００１０】
一方、特許文献２に開示された偏在型異方導電性シートの場合、高密度多電極に対応するためには、磁極板の凸部を非常に高密度に設けなければならないが、高密度に凸部を設けると隣接する凸部に由来する磁場同士の相互作用により、本来期待される導電路と絶縁部との分離が不十分になり、隣接する導電路間でのショートが発生して所望の電気特性が得られないことがある。
【００１１】
また、数百〜数千に及ぶ極狭ピッチの電極全てと異方導電性シートの導電路との位置合わせが非常に困難であるという問題もある。
電極間ピッチが小さい場合における隣接導電路間のショート防止の対応策について、例えば特許文献３には、導電性エラストマー層をレーザーで加工して特定の位置に導電路を形成し、しかる後これら導電路形成部の間に、絶縁性高分子物質を充填して硬化させることにより、各導電路間の絶縁性を確保した異方導電性コネクターが開示されている。
【００１２】
また特許文献４には、絶縁性弾性高分子物質組成物からなるシートにレーザーで貫通孔を設け、導電性粒子を含む弾性高分子物質組成物をその貫通孔に充填して硬化させることにより、導電路を形成した異方導電性シートが開示されている。
【００１３】
しかしながら、レーザー加工で数百〜数千という導電路を形成しようとすると、特許文献３の方法でも、特許文献４の方法でも、加工に時間がかかるという問題がある。また、何れの方法でも、得られるものは偏在型異方導電性シートであり、接続すべき電極と導電路との位置合せが必要となり、使用時に手間がかかる問題がある。
【００１４】
一方、位置合わせ不要な技術として、例えば特許文献５に、導電性粒子が数μｍ間隔でフルマトリクス状に配置された異方導電性シートが開示されている。
この異方導電性シートでは、導電性粒子が数μｍ間隔でフルマトリクス状に配置されているため、近年みられるようになった極めて電極間ピッチが小さく（１００μｍ以下）、かつ高密度多（数百〜数千のフルマトリクス配置等）電極に対しても、実質的に位置合わせをする必要がない。
【００１５】
しかしながら、特許文献５で開示されている異方導電性シートは、電気的接続を行うにあたり、被接続電極との接着を前提としており、一度電気的接続を行うと固定されてしまい繰返しの使用はできない。さらに、導電性粒子１個で導電路が構成されているため、シートにクッション性が乏しく、接続する電極に高さばらつきや段差等があると、全ての電極で確実な電気的接続を達成することが困難なことがある。
【００１６】
したがって、電気基板や半導体装置などの電気的な検査の分野における被検査電極と検査基板とを電気的に接続するコンタクターなどには適用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開昭５１−０９３３９３号公報
【特許文献２】特開昭５３−１４７７７２号公報
【特許文献３】特開２００４−３４２５９７号公報
【特許文献４】特開２００５−１７４９２０号公報
【特許文献５】特開２０１４−０４４９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明はこのような実情に鑑み、厚み方向に設けられた導電路同士の間隔が極めて小さくかつ独立しており、隣接する導電路間でショートを生ずることがなく、さらに電気的接続を行うに際して繰返し使用可能でクッション性を有する異方導電性シートおよび異方導電性シートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者らは、異方導電層の厚みを導電性磁性体粒子のメジアン径（ｄ５０）を用いて規定するとともに、導電性磁性体粒子の粒度分布についても規定することで、上記した課題を解決することができることを見出し、本発明の完成に至った。
【００２０】
すなわち、本発明の異方導電性シートは、
弾性高分子物質中に導電性磁性体粒子が含有され、厚み方向に導電路が形成されるシート状の異方導電層を有する異方導電性シートであって、
前記異方導電層の厚みが、前記導電性磁性体粒子のメジアン径（ｄ５０）の２．５〜３．５倍の範囲内であり、
前記導電性磁性体粒子の粒度分布が、
ｄ１０／ｄ５０＝０．５〜１．０の範囲内であり、ｄ９０／ｄ５０＝１．０〜１．８の範囲内であることを特徴とする。
【００２１】
このように構成すれば、厚み方向に設けられた導電路同士の間隔が極めて小さくかつ独立しており、隣接する導電路間でショートを生ずることがなく、また互いの間隔が極めて小さな電極と電気的接続を行うに際して、確実に電気的接続がなされ、繰返し使用可能でクッション性を有する異方導電性シートとすることができる。
【００２２】
また、本発明の異方導電性シートは、
前記導電性磁性体粒子のメジアン径（ｄ５０）が、１〜１０μｍの範囲内であることを特徴とする。
【００２３】
導電性磁性体粒子のメジアン径（ｄ５０）がこのような範囲内であれば、互いの間隔が極めて小さな電極と導電路との電気的接続を行うに際して、確実に電気的接続を得ることができる。
【００２４】
また、本発明の異方導電性シートは、
前記弾性高分子物質が、シリコーンゴムであることを特徴とする。
このようにシリコーンゴムであれば、耐熱性や耐久性に優れ、また加熱して固化するだけでシート状に成形することができるため、製造コストを抑えることができ、異方導電性シートの材質として好適である。
【００２５】
また、本発明の異方導電性シートは、
前記異方導電層における弾性高分子物質中の導電性磁性体粒子の含有量が、体積分率で３〜４５％の範囲内であることを特徴とする。
このような範囲内であれば、異方導電層において、厚み方向に設けられた導電路同士の間隔を極めて小さくかつ独立させることができる。
【００２６】
また、本発明の異方導電性シートは、
前記異方導電性シートは、
前記導電路が水平方向にランダムに分布した分散型異方導電性シートであることを特徴とする。
【００２７】
このように分散型異方導電性シートであれば、対応する被検査基板の接点位置に拘らず、上型と下型から成る平板状の磁極金型のみで製造することができ、また被検査基板をセットする際に被検査基板の被検査電極との位置合わせが不要であるため、コスト的に有利である。
【００２８】
また、本発明の異方導電性シートは、
前記異方導電層の外周縁部に、
前記異方導電層に張力を内在させた状態で、前記異方導電層を支持する支持体を有することを特徴とする。
【００２９】
このように支持体を有していれば、異方導電層が面方向に等方に引き伸ばされた状態となり、隣接する導電路間の距離を広げることができる。したがって、誤って隣接する導電路間が接続されてショートしてしまうことを防止でき、歩留まり良く異方導電性シートを製造することができる。
【００３０】
さらに支持体が配設された異方導電性シートを用いると、異方導電層の伸縮や変形が抑制され、取り付けや取り外しなどの際のハンドリングが容易となる。
【００３１】
また、本発明の異方導電性シートの製造方法は、
弾性高分子物質中に導電性磁性体粒子が含有され、厚み方向に導電路が形成されるシート状の異方導電層を有する異方導電性シートの製造方法であって、
上型および下型から成る磁極金型を用意する工程と、
前記磁極金型内に前記導電性磁性体粒子が含有された弾性高分子物質をシート状に塗布し、前記上型および下型の間に平行磁場を作用させながら前記弾性高分子物質を硬化させ、異方導電層を形成する工程と、を有し、
前記異方導電層を形成する工程において、
前記異方導電層の厚みが、前記導電性磁性体粒子のメジアン径（ｄ５０）の２．５〜３．５倍の範囲内であり、
前記導電性磁性体粒子の粒度分布が、
ｄ１０／ｄ５０＝０．５〜１．０の範囲内であり、ｄ９０／ｄ５０＝１．０〜１．８の範囲内であることを特徴とする。
【００３２】
このような製造方法であれば、厚み方向に設けられた導電路同士の間隔が極めて小さくかつ独立しており、隣接する導電路間でショートすることがなく、また互いの間隔が極めて小さな被検査電極と電気的接続を行うに際して、確実に電気的接続がなされ、繰返し使用可能でクッション性を有する異方導電性シートを確実に得ることができる。
【００３３】
また、本発明の異方導電性シートの製造方法は、
前記異方導電層を形成する工程の前に、
前記上型および下型の間に、剛性を有する支持体を配設する工程を有し、
前記異方導電層を形成する工程において、
前記支持体内および前記支持体の内周縁部を含むように、前記導電性磁性体粒子が含有された弾性高分子物質をシート状に塗布して硬化させ、異方導電層を形成することを特徴とする。
【００３４】
このように支持体を有していれば、異方導電層が面方向に等方に引き伸ばされた状態となり、隣接する導電路間の距離を広げることができる。したがって、誤って隣接する導電路間が接続されてショートしてしまうことを防止でき、歩留まり良く異方導電性シートを得ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、異方導電層の厚みを導電性磁性体粒子のメジアン径（ｄ５０）の２．５〜３．５倍の範囲内とし、導電性磁性体粒子の粒度分布についても、ｄ１０／ｄ５０＝０．５〜１．０の範囲内、ｄ９０／ｄ５０＝１．０〜１．８の範囲内とすることにより、厚み方向に設けられた導電路同士の間隔が極めて小さくかつ独立しており、隣接する導電路間でショートを生ずることがなく、さらに電気的接続を行うに際して繰返し使用可能でクッション性を有する異方導電性シートおよび異方導電性シートの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の実施形態における異方導電性シートを示した概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施形態における異方導電性シートを示した概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態における異方導電性シートを示した概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の異方導電性シートから除かれる異方導電性シートを示した概略断面図である。
【図５】図５は、本発明の異方導電性シートから除かれる異方導電性シートを示した概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の異方導電性シートを用いた電気的接続装置の展開状態を示した概略断面図である。
【図７】図７は、本発明の異方導電性シートを用いた電気的接続装置の使用状態を示した概略断面図である。
【図８】図８は、本発明の異方導電性シートの製造工程を示した概略断面図である。
【図９】図９は、本発明の異方導電性シートの製造工程を示した概略断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の異方導電性シートの製造時に生ずる異方導電層の張力付加を説明する説明図である。
【図１１】図１１は、異方導電性シートの評価に用いられる接触基板の説明図である。
【図１２】図１２は、本発明の異方導電性シートの実物における部分拡大図であり、図１２（ａ）は上面図、図１２（ｂ）は断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の異方導電性シートは、主に被検査基板と検査用基板との電気的接続のために用いられ、厚み方向に設けられた導電路同士の間隔が極めて小さくまた独立したものであり、繰返し耐久性およびクッション性に優れるものである。
【００３８】
＜異方導電性シート１０＞
本発明の異方導電性シートは、厚み方向に導電性が形成されたものであり、特にこの厚み方向に形成された導電路が、水平方向にはランダムに分散した異方導電性シート（分散型異方導電性シートとも言う。）である。
【００３９】
このような異方導電性シート１０の構造としては、図１に示したように、弾性高分子物質１４中に導電性磁性体粒子１６が含有され、厚み方向に導電路１８が形成されるシート状の異方導電層１２を有して成るものである。なお、厚み方向の導電路１８は常時形成されていてもよく、厚み方向に加圧されたときに形成されてもよい。
【００４０】
本発明の異方導電性シート１０においては、異方導電層１２の厚みＴが、導電性磁性体粒子１６のメジアン径（ｄ５０）の２．５〜３．５倍の範囲内に設定され、さらに導電性磁性体粒子の粒度分布が、ｄ１０／ｄ５０＝０．５〜１．０の範囲内であり、ｄ９０／ｄ５０＝１．０〜１．８の範囲内に設定されている点において、特に特徴的な構成となっている。
【００４１】
ここで「粒度分布」とは、導電性磁性体粒子全体中に、どのような大きさの粒子がどのような割合で含まれているかを示したものである。
また「メジアン径（ｄ５０）」とは、累積分布５０ｖｏｌ％のときの粒径を示したものである。
さらに「ｄ１０」とは、累積分布１０ｖｏｌ％のときの粒径を示したもの、「ｄ９０」とは、累積分布９０ｖｏｌ％のときの粒径を示したものである。
【００４２】
＜支持体２０＞
なお、本発明の異方導電性シート１０は、図２に示したように、異方導電層１２の周縁部に、支持体２０を備えていても良いものである。このように支持体２０を有していれば、異方導電層１２に張力を内在させた状態、すなわち異方導電層１２を面方向の全面に引張られた状態で支持体２０に支持させることができ、また後述する被検査基板３０との接続の際に、位置決めなどの作業性を向上させることができる。
【００４３】
このような支持体２０としては、本発明の効果を損なわない限り特に制限はないが、熱可塑性樹脂、例えば塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂などのスチレン系樹脂、環状オレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、あるいは熱硬化性樹脂、例えばフェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂などの公知の硬質樹脂、もしくは、これら樹脂にガラスやセラミック等の無機物質からなるフィラーや繊維等を配合した組成物からなる板やフィルムを用いることができる。
【００４４】
また、これらの表面に銅箔等金属箔が配置されていてもよい。さらに、ガラスやセラミックス、ステンレスやアルミなどの非磁性金属も使用できる。
これらのうち、環状オレフィン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂もしくはこれらにガラスやセラミック等の無機物質からなるフィラーや繊維等を配合した組成物からなる板もしくはフィルムが、耐熱性や高分子弾性体との密着性に優れ、加工が容易で取り扱いやすく好ましい。
【００４５】
＜弾性高分子物質１４＞
本発明の異方導電性シート１０に用いられる弾性高分子物質１４としては、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、天然ゴムなど公知のものを挙げることができる。
【００４６】
これらの中で、常温で液状であり、加熱により硬化して固形ゴムとなる熱硬化型シリコーンゴムや熱硬化性ウレタンゴムは、異方導電性シート１０の製造時における温度下で、良好な流動性を有し、加熱するだけで固化してシート状とすることができるため、異方導電性シート１０の製造工程が簡略化でき好適である。
【００４７】
さらに、熱硬化型シリコーンゴムは、得られる異方導電性シート１０が耐熱性に優れ、また、導電路１８や異方導電層１２の劣化を抑制し、耐久性にも優れるのでさらに好適である。
【００４８】
＜導電性磁性体粒子１６＞
次に本発明の異方導電性シート１０において使用される導電性磁性体粒子１６としては、異方導電性シート１０の製造時に、磁場を印加することでシートの厚み方向に配向させるため、強磁性を示すものであることが必要であり、形状としては球状が好ましい。
【００４９】
係る導電性磁性体粒子１６は、粒子全体が導電性物質や強磁性物質で形成されている必要はなく、少なくとも粒子表面が導電性物質で形成されていればよい。
粒子表面を導電性物質で被覆する手段としては、特に限定されるものではなく、電気メッキ、無電解メッキ、スパッタ、蒸着などが挙げられる。
【００５０】
このような導電性磁性体粒子１６としては、例えば下記１），２）が挙げられる。
１）ニッケル、鉄、コバルトなどの強磁性物質もしくはこれらを含む強磁性の合金であって導電性を有する物質の粒子。
２）強磁性物質を含む無機または有機材質の粒子（芯粒子）の表面の少なくとも一部を導電性物質で被覆した粒子。
【００５１】
上記２）で用いられる導電性物質としては、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンフィラーなど導電性炭素化合物、金、銀、銅、白金、錫、パラジウム、ロジウムなど強磁性を示さない金属、もしくはこれらの合金の他、上記１）で用いられる導電性を有する強磁性物質も用いることができる。
【００５２】
これらのうち、上記１）に示した粒子の表面を、電気抵抗の低い導電性物質で被覆した導電性磁性体粒子１６を用いると、磁場配向しやすいので、異方導電性シート１０の製造が容易であり、かつ導電路１８の電気抵抗を低く抑えることができ、適用できる用途が広がり好ましい。
【００５３】
さらに、上記１）に示した粒子の表面を金で被覆した導電性磁性体粒子１６を用いると、異方導電性シート１０中の導電性磁性体粒子１６の酸化劣化などが抑制され、耐久性が向上するので好ましい。
【００５４】
また、ニッケル、鉄またはこれらの合金を芯粒子として用い、金で被覆した粒子は、製造コストと導電路１８の特性および耐久性のバランスの面で優位である。
導電性磁性体粒子１６の大きさとしては、適用する用途やサイズに応じて適宜選択されるが、レーザー回折・散乱法により測定されるメジアン径（ｄ５０）が１〜１０μｍの範囲内、好ましくは２〜８μｍの範囲内である。
導電性磁性体粒子１６のメジアン径（ｄ５０）がこのような範囲内であれば、得られる異方導電性シート１０は電気的安定性に優れたものとなる。
【００５５】
＜弾性高分子物質１４中の導電性磁性体粒子１６の含有量＞
弾性高分子物質１４に対する導電性磁性体粒子１６の含有量は、シート形成後、厚み方向に荷重をかけることによって初めて弾性高分子物質１４中に分散された導電性磁性体粒子１６が相互に接触して厚み方向に導通する含有量であることが好ましい。
【００５６】
すなわち、導電性磁性体粒子１６のメジアン径（ｄ５０）が１〜１０μｍの範囲内であり、異方導電層１２における弾性高分子物質１４中の導電性磁性体粒子１６の含有量は、体積分率で通常３〜４５％、好ましくは５〜３０％、より好ましくは７〜２５％である。
【００５７】
弾性高分子物質１４中の導電性磁性体粒子１６の含有量が、体積分率でこのような範囲以下である場合、異方導電性シート１０を厚み方向に加圧しても、電気抵抗が十分に低下せず、スイッチ機能やセンサー機能といった所望の電気特性を得られないことがある。
【００５８】
一方、含有量が体積分率でこのような範囲以上の場合、水平方向への導通が発生してしまい、複数の導電路１８間でショートし、異方導電性シート１０としての機能を失することがある。
【００５９】
＜異方導電性シート１０の厚みＴ＞
本発明の異方導電性シート１０における異方導電層１２の厚みＴは、導電性磁性体粒子１６のメジアン径（ｄ５０）の２．５〜３．５倍の範囲内である必要があり、好ましくは２．０〜３．５倍の範囲内、さらに好ましくは２．０〜３．０倍の範囲内である。
【００６０】
理由としては、後述する電気的接続装置５０において、被検査基板３０と検査用基板４０との間に異方導電性シート１０を介在させ、上下方向に加圧させた際に、異方導電性シート１０が程良いクッション性を備えるとともに、隣接する導電路１８間が接触してショートを生じさせないためである。
【００６１】
近年、電子機器の小型化に伴い、被検査基板３０の被検査電極３２において、隣接する被検査電極３２間のピッチＡは、５０μｍ程度、隣接する被検査電極間の距離Ｂは２５μｍ程度と非常に被検査電極３２間が狭まっている。このため、異方導電性シート１０においても、これにあわせて、導電路１８間の距離を狭める工夫が必要である。
【００６２】
このためには、図１および図２に示した異方導電性シート１０のように、例えば導電性磁性体粒子１６の数が厚さ方向に３つ程度配向されるようにすることが好ましい。このように配列されると、厚み方向に加圧されたときに、高分子弾性体により保持された導電性磁性体粒子１６は、高分子弾性体の弾力により導電路１８内で粒子同士の接触を維持したまま横方向に微小にずれることができ、シートのクッション性を発現することができる。
【００６３】
なお、図３（ａ），（ｂ）に示した異方導電性シート１０のように、導電性磁性体粒子１６の数が厚さ方向に２つ程度配向されるようにしても、上記したクッション性の確保と隣接する導電路１８間のショート防止が達成可能である。
【００６４】
一方、図４に示した異方導電性シート１０’のように、異方導電層１２’の厚みＴ’を導電性磁性体粒子１６’のメジアン径（ｄ５０）の１倍程度とした場合には、実質的に導電路１８’となる導電性磁性体粒子１６’の数が１つとなり、異方導電性シート１０’が厚さ方向にクッション性を発現不能となる。被検査基板３０の被検査電極３２は、高さが完全に揃っていないため、異方導電性シート１０’にクッション性が無いと、電気的接続が不確実となってしまう。
【００６５】
またクッション性を発現させるには、異方導電層１２’の厚みＴ’を厚くし、被検査電極３２の高さの不揃いを吸収することが考えられる。しかしながら、例えば図５に示したような異方導電性シート１０’のように、異方導電層１２’の厚みＴ’を導電性磁性体粒子１６’のメジアン径（ｄ５０）の５倍程度とした場合には、隣接する導電路１８’間において、特に厚み方向に加圧されたときに、導電性磁性体粒子１６の横方向へのずれが大きくなり途中で接してしまい、ショートを生ずる箇所Ｓが出来てしまうおそれがあり、こちらも電気的接続が不確実となってしまう。
【００６６】
したがって、本発明の異方導電性シート１０においては、異方導電層１２の厚みＴにおいて、導電性磁性体粒子１６のメジアン径（ｄ５０）の２．５〜３．５倍の範囲内としている。
【００６７】
なお、導電性磁性体粒子１６は、その粒径に大きなばらつきが有ると、シートの厚みを上記所定の範囲にしても導電路１８を形成する導電性磁性体粒子１６の数が制御できず上記したクッション性の確保と隣接する導電路１８間のショート防止の両立が困難となり、所定の分解能が得られないおそれがある。したがって、導電性磁性体粒子１６の粒度分布については、ｄ１０／ｄ５０＝０．５〜１．０の範囲内、ｄ９０／ｄ５０＝１．０〜１．８の範囲内とすることで、所望の分解能を得ることができる。
【００６８】
粒度分布が、ｄ１０／ｄ５０＝０．５〜１．０の範囲内、ｄ９０／ｄ５０＝１．０〜１．８の範囲内である導電性磁性体粒子１６を得る方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、所定の間隔で穿孔されたメッシュを複数種類用意しておき、この孔内を通過したもの、通過しないものとして分粒すれば良い。
【００６９】
＜電気的接続装置５０＞
電気的接続装置５０においては、図６に示したように、上記した異方導電性シート１０の上面側に被検査基板３０が配設される。そして、異方導電性シート１０の下面側には、検査用基板４０が配設される。
【００７０】
これらの部材を図７に示したように互いに当接させることにより、確実に被検査基板３０の被検査電極３２と異方導電性シート１０の導電路１８とを密着させるとともに、検査用基板４０の検査用電極４２と異方導電性シート１０の導電路１８とを密着させ、被検査基板３０の導通検査を確実に行うことができる。
【００７１】
なお、異方導電性シート１０の下面側に設けられる検査用基板４０については、ネジ等の締結部材を用いて異方導電性シート１０に機械的に固定し、異方導電性シート１０と検査用基板４０との電気的接続を確保することが可能である。
もちろん、図２に示した支持体２０を有する異方導電性シート１０を用いても良く、その場合には、支持体２０を介して位置決めをすることが好ましい。
【００７２】
＜異方導電性シート１０の製造方法＞
次いで、本発明の異方導電性シート１０の製造方法について説明する。
本発明の異方導電性シート１０の製造方法は、図８（ａ）に示したように、まず上型６０および下型６２から成る磁極金型を用意する。次いで下型６２上に支持体２０を配設するとともに、支持体２０上にスペーサー７０を設ける。
【００７３】
この状態で、図８（ｂ）に示したように、支持体２０およびスペーサー７０内に、弾性高分子物質１４中に導電性磁性体粒子１６を含有させた組成物をシート状に塗工する。
次いで、図８（ｃ）に示したように磁極金型を閉じ、さらに図９（ａ）に示したように上型６０と下型６２とに平行磁場を印加し、導電性磁性体粒子１６による導電路１８を厚さ方向に形成するとともに、導電路１８が水平方向に分散された状態とし、これを磁極金型内で硬化させる。
【００７４】
硬化の後、図９（ｂ）に示したように磁極金型を開き、さらに図９（ｃ）に示したようにスペーサー７０を取り外すことで、図２に示したような支持体２０を有する異方導電性シート１０が得られる。
【００７５】
なお、このような製造方法で異方導電性シート１０を製造した場合には、支持体２０の内周縁部を含むように、異方導電層１２が形成される。弾性高分子物質１４は、硬化により収縮するため、異方導電層１２は、支持体２０に対して張力を内在した状態で支持されることとなる。
【００７６】
この時、図１０に示したように導電性磁性体粒子１６による導電路１８は、厚さ方向においてそのままの位置を保持しつつ、面方向には広がることになる。
したがって、支持体２０内に位置する異方導電層１２では、隣接する導電路１８間の距離が弾性高分子物質１４の収縮によって広がり、これにより隣接する導電路１８が接続されてショートを生ずるようなことを防止でき、歩留まり良く異方導電性シート１０を製造することができる。
【００７７】
また、上記した製造方法では、支持体２０を一体的に有する異方導電性シート１０を例に説明したが、これ以外にも最初に図１に示したような支持体２０の無い異方導電性シート１０を製造しておき、別途、支持体２０を用意しておき、異方導電層１２を面方向に引張った状態（張力を付加させた状態）で、支持体２０の内周縁部に異方導電層１２の外縁部を貼着することで、上記したのと同じような異方導電性シート１０を得るようにしても良いものである。
【００７８】
本製造方法において弾性高分子物質１４としては、シリコーンゴムを想定している。通常の熱硬化型シリコーンゴムは、熱により架橋が進行して主成分である低分子量のシロキサンの分子量が増大し、流動性のある「液状」から徐々に流動性が低下して「固体状」に変化し、このことを一般に「硬化」と称している。
【００７９】
硬化の温度条件としては、組成物に使用するシリコーンゴムの種類や配合する導電性磁性体粒子１６の種類や量、添加剤の種類や量などに依存し、一概に決定できないが、通常８０〜２５０℃、好ましくは１００〜２３０℃、さらに好ましくは１２０〜２００℃である。
【００８０】
また加熱時間も、組成物に使用するシリコーンゴムの種類や配合する導電性磁性体粒子１６の種類や量、添加剤の種類や量など、さらには加熱温度に依存し、こちらも一概に決定できないが、例えば加熱温度が１２０〜２００℃である場合、通常３０分〜１２時間、好ましくは４５分〜１０時間、さらに好ましくは１〜８時間である。
【００８１】
本発明の製造方法においては、組成物の厚み方向に磁場を印加することで、組成物中の導電性磁性体粒子１６が、磁場配向により厚み方向に配向するため、荷重時の電気抵抗の低減や隣接する導電路１８間のショートの防止が図れる。
【実施例】
【００８２】
［実施例１］
＜組成物の調整＞
熱硬化性シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製：ＫＥ−１９５０−４０（Ａ／Ｂ））に体積分率で１５％の量の金メッキしたニッケル粒子を配合して均一に分散するように撹拌し、その後、減圧下で脱泡して組成物を得た。
【００８３】
金メッキしたニッケル粒子としては、ｄ１０＝２．４５μｍ、ｄ５０＝３．２３μｍ、ｄ９０＝４．６１μｍで、金被覆膜厚が１１ｎｍのもの（株式会社日立金属ネオマテリアル社製：ＮＩＳＰ−ＡＰ）を用いた。
【００８４】
＜異方導電性シートの製造＞
磁極金型の下型（厚さが６ｍｍで表面が鏡面に研磨された鉄板）の上に、厚さ１０μｍのテフロン製のスペーサー７０を設置し、スペーサー７０の開口部内に組成物を充填した。
その後、さらにスペーサー７０上に、上型（厚さ６ｍｍで表面が鏡面に研磨された鉄板）を重ね、これをヒーターを備えた一対の電磁石の間に配置した。
次いで、組成物の厚み方向に、平均で２Ｔ（テスラ）の平行磁場を２分サイクルで反転させて作用させながら１８０℃で２００分加熱処理して硬化させた後、磁極金型を開き、スペーサー７０を外して異方導電性シートＡを得た。
【００８５】
［実施例２］
金メッキしたニッケル粒子として、ｄ１０＝５．１０μｍ、ｄ５０＝６．６５μｍ、ｄ９０＝９．３７μｍで、金被覆膜厚が１０ｎｍのもの（株式会社日立金属ネオマテリアル社製：ＮＩＰ−ＡＵＰ）を用い、テフロン製のスペーサーの厚さを２０μｍにしたこと以外は、実施例１と同様にして異方導電性シートＢを得た。
【００８６】
［比較例１］
スペーサーの厚さを２０μｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にして異方導電性シートＣを得た。
【００８７】
［比較例２］
実施例１において用いた金メッキしたニッケル粒子と、実施例２において用いた金メッキしたニッケル粒子とを、重量比１：１で混合して用いたこと以外は、実施例１と同様にして異方導電性シートＤを得た。
【００８８】
＜異方導電性シートＡ〜Ｄの評価＞
図１１に示したように、直径２５μｍの半田ボール２５個を５０μｍ間隔でフルマトリクスに配置し、半田ボールを電極とする接触基板を作成した。次いで、実施例１〜比較例２で得た異方導電性シートＡ〜Ｄに圧着して各電極間のショートの有無を測定した。測定は、位置を変えて５回実施した。
【００８９】
異方導電性シートＡおよびＢにおいては、５回の測定全てにおいてショートは認められなかった。一方、異方導電性シートＣにおいては、５回の測定全てにおいて隣接する２個の電極間でのショートが３〜７箇所発生し、さらに隣接する３個以上の電極間でのショートが２回の測定で発生した。
【００９０】
また、異方導電性シートＤにおいては、５回の測定全てにおいて隣接する２個の電極間でのショートが１〜４箇所発生した。
さらに、異方導電性シートＡ〜Ｄを表面が金メッキされた銅箔基板（金メッキ基板）の上に設置し、上記接触基板を圧着して、半田ボール電極と金メッキ基板との間の抵抗値を測定した。測定は、位置を変えて５回実施した。
結果を表１に示した。
【００９１】
【表１】
2019036394.tif 000003
【００９２】
実施例１にて得られた異方導電性シートＡおよび実施例２にて得られた異方導電性シートＢは、平均抵抗が１００ｍΩよりも小さく、絶縁性能もショートが無く良好であった。
これに対して、比較例１にて得られた異方導電性シートＣは、スペーサー７０の厚さに依存する異方導電層１２の厚さが、導電性磁性体粒子１６のメジアン径（ｄ５０）の２．５〜３．５倍よりも大きく範囲外のため、導電路１８を構成する導電性磁性体粒子１６の数が増えて接触抵抗が増加し、平均抵抗が１００ｍΩよりもかなり大きくなる問題があった。
【００９３】
また、絶縁性能についても、隣接する２個の電極間のみならず隣接する３個以上の電極間でのショート（大規模ショート）も発生しており、大きな問題があった。
さらに、比較例２にて得られた異方導電性シートＤは、２種類の導電性磁性体粒子１６を含有し、スペーサー７０の厚さに依存する異方導電層１２の厚さが、導電性磁性体粒子１６のメジアン径（ｄ５０）の２．５〜３．５倍より小さく範囲外の導電性磁性体粒子１６を含むため、係る粒子が厚さ方向に配向できず、シート内部に導電性磁性体粒子１６が１個のみ存在し、シートの表面との間の弾性高分子物質１４が導通阻害となる箇所が生じて、平均抵抗が１００ｍΩよりもかなり大きくなる問題があった、また、絶縁性能についても、大規模ショートの発生はないもののショートは発生しており、問題があった。
【００９４】
また、上記した実施例１にて得られた異方導電性シートＡの外観写真は、図１２に示したとおりである。図中の線および符号は、説明のため付したものである。得られた異方導電性シート１０は、図１２（ａ）に示した上面図のように、導電路１８は、面方向にばらけて分散されていることが確認できた。また図１２（ｂ）に示した断面図のように、隣接する導電路１８間が接続されてショートすることなく形成されていることも確認できた。
【符号の説明】
【００９５】
１０,１０’   異方導電性シート
１２,１２’   異方導電層
１４,１４’   弾性高分子物質
１６,１６’  導電性磁性体粒子
１８,１８’   導電路
２０  支持体
３０  被検査基板
３２  被検査電極
４０  検査用基板
４２  検査用電極
５０  電気的接続装置
６０ 上型
６２ 下型
７０ スペーサー
Ａ    被検査電極間のピッチ
Ｂ    被検査電極間の距離
Ｓ    ショートを生ずる箇所
Ｔ，Ｔ’      異方導電層の厚み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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