(57)【要約】【課題】磁性粒子を配向させた配向路どうしの間隔の更なる縮小化を達成する異方性成形体の成形技術を提供すること。【解決手段】厚み方向に磁性粒子を配向させた複数の配向路を有する異方性成形体１の製造方法について、強磁性体からなる細線４，５を配置した金型内２，３に、磁性粒子を含む液状ポリマーを注入し、磁力によって磁性粒子を配向した後、前記液状ポリマーを架橋硬化させた。そのため、配向路どうしの間隔が金型自体に埋込むピン径の成形限界やピンの埋込み技術に依存することがなく、配向路の形成を細線の間隔や長さにより容易に制御することができ、配向路どうしの間隔を狭く形成することができる。【選択図】    図４
2004268518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向に磁性粒子を配向させた複数の配向路を有する異方性成形体の製造方法であって、
強磁性体からなる細線を配置した金型内に、磁性粒子を含む液状ポリマーを注入し、磁力によって磁性粒子を配向した後、前記液状ポリマーを架橋硬化させることを特徴とする異方性成形体の製造方法。
【請求項２】
強磁性体からなる細線を配置した細線基板を金型内に設ける請求項１記載の異方性成形体の製造方法。
【請求項３】
強磁性体からなる細線を金型のキャビティ面に配置する請求項１記載の異方性成形体の製造方法。
【請求項４】
複数の細線を所定の間隔で平行に配置した請求項１〜請求項３何れか１項記載の異方性成形体の製造方法。
【請求項５】
金型が上型と下型からなり、その何れか一方にのみ細線を配置する請求項１〜請求項４何れか１項記載の異方性成形体の製造方法。
【請求項６】
金型が上型と下型からなり、その双方に細線を配置する請求項１〜請求項４何れか１項記載の異方性成形体の製造方法。
【請求項７】
上型と下型の細線どうしがねじれの位置にあるように上型と下型に各々細線を配置した請求項６記載の異方性成形体の製造方法。
【請求項８】
磁性粒子を含む液状ポリマーの注入後、型締め前に、磁力によって磁性粒子を配向させる請求項１〜請求項７何れか１項記載の異方性成形体の製造方法。
【請求項９】
磁性粒子が磁性導電粒子であり、液状ポリマーが絶縁性樹脂であり、異方性成形体が異方性導電体である請求項１〜請求項８何れか１項記載の異方性成形体の製造方法。
【請求項１０】
強磁性体からなる細線を配置した細線基板を有する異方性成形体製造用金型。
【請求項１１】
複数の細線を金型のキャビティ面に配置した請求項１０記載の異方性成形体製造用金型。
【請求項１２】
複数の細線を所定の間隔で平行に配置した請求項１０または請求項１１記載の異方性成形体製造用金型。
【請求項１３】
強磁性体からなる細線を配置した異方性成形体製造用金型に用いる細線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば導電性、熱伝導性、膨張率、光透過性、磁性、硬度、弾性、吸水性などの性質を、マトリックス内で特定方向に発現する異方性を有する成形体の製造方法とそれに用いる金型等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前述のような異方性成形体の一例としては、電子部品などに用いる回路装置相互間の電気的接続や、プリント回路基板、ＬＳＩなどの回路装置の電気的検査に用いられる異方性導電シートが知られている。異方性導電シートは、絶縁性のシート中に、シートの厚み方向に連なった導電部を有しており、シートの厚み方向に導電性を示すが、シートの平面方向には導電性を示さないという異方性をもつ。この異方性導電シートは、はんだ付けや機械的接合などの手段を用いなくとも、圧接させるのみで簡単に回路装置相互間の電気的接続を可能とし、機械的衝撃や歪みを吸収することができるものである。
【０００３】
異方性導電シートの製造には、従来より、金型内の所望の位置に、磁性体となるピンを林立するように埋込んで複合化した金型を用いている。すなわち、このピンを埋込んだ金型内に、強磁性体である磁性粒子を含む液状ポリマーを注入し、磁力によってピンの延長上に磁性粒子を配向させて配向路（導電路）を形成し、その後液状ポリマーを硬化させることにより異方性導電シートを製造している。
【０００４】
従来技術としては、例えば、特開平４−１５１８８９号公報（特許文献１）には、強磁性体のピンを埋め込んだ非磁性体の金型を用いた製造方法が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−１５１８８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の方法は、金型内に磁性体のピンを埋込まなければならないため、磁性体のピンの径や間隔を小さくするには限界があった。そのため、配向路が近接した異方性導電シートを作製することが困難で、電極間隔が狭い回路基板に使用することができなかった。
【０００７】
磁性体のピンの径や間隔を小さくできないことは、異方性熱伝導成形体等を製造する場合にも同様の問題が生じ、熱伝導路の間隔が狭い異方性熱伝導成形体等を製造することは困難であった。
【０００８】
本発明は、磁性粒子を配向させた配向路どうしの間隔の更なる縮小化を達成する異方性成形体の成形技術の提供を目的としている。また、本発明は、金型構造に大幅な変更を加えなくても配向間隔の縮小化を達成する異方性成形体の成形技術の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、厚み方向に磁性粒子を配向させた複数の配向路を有する異方性成形体の製造方法であって、強磁性体からなる細線を配置した金型内に、磁性粒子を含む液状ポリマーを注入し、磁力によって磁性粒子を配向した後、前記液状ポリマーを架橋硬化させることを特徴とする異方性成形体の製造方法を提供する。
【００１０】
本発明の異方性成形体の製造方法では、強磁性体からなる細線を配置した金型を用いるため、金型自体に強磁性のピンを埋め込む必要がなく、金型構造が簡単である。そのため、製品ごとの対応が容易で、安価に異方性成形体を製造できる。また、従来のように配向路どうしの間隔が金型自体に埋込むピン径の成形限界やピンの埋込み技術に依存することがなく、配向路の形成を細線の間隔や長さにより容易に制御することができるため、配向路どうしの間隔を狭く形成することができる。さらに、導電性の他、磁性粒子として熱伝導性、膨張率、光透過度、硬度、弾性などの性質を持つものを利用すれば、当該性質の発現に対して異方性を有する成形体を得ることができる。
【００１１】
この強磁性体からなる細線は、金型の一部として形成する場合の他、金型とは着脱可能な別体としての細線基板に配置することができる。強磁性体からなる細線を配置した細線基板を金型内に設ければ、一つの金型を用いながら、細線の種類などが異なる種々の細線基板を適用することで、配向路の間隔が異なるような様々な種類の異方性成形体を簡単に製造することができる。
【００１２】
また本発明は、強磁性体からなる細線を、金型のキャビティ面に、接着剤などで固着することで配置して形成することができる。細線がキャビティ面に配置するため、液状ポリマー内に含有される磁性粒子との間隔が近く、磁性粒子に加わる磁力が強い。そのため、確実に配向路が形成されることとなる。
【００１３】
強磁性体からなる複数の細線は、所定の間隔で平行に配置することができる。複数の細線を所定の間隔で平行に配置すれば、配向路が所定間隔ごとに設けられた異方性成形体を得ることができる。そのため、マトリックス内で均質な異方性を有する異方性成形体とすることができる。
【００１４】
また、強磁性体からなる細線は、上型と下型からなる金型の何れか一方にのみ配置する場合と、その双方に配置する場合の何れも行うことができる。この細線の配置状態や、材料、大きさなどの条件を種々変更して組み合わせることにより、所望の配向路を有する異方性成形体を作製することができる。上型または下型のみに細線を設ける場合は、それらの細線相互の位置合わせを必要としないため製造が容易である。また、上型と下型の双方に細線を設ける場合は、上型にも下型にも磁力が集中する箇所が生じるため、配向路をより正確に形成することができる。さらに、上型と下型の間隔が大きくなっても、配向路が乱れにくくなり、長く正確な配向路を形成することができる。また、特に、上型と下型の細線どうしがねじれの位置にあるように上型と下型に各々細線を配置すれば、上下の細線に直交する線上に配向路が形成されるため、配向路形成のための制御が容易である。なお、ねじれの位置とは、上型にある細線と下型にある細線が平行でなく、接触して交わらない位置にあることをいう。
【００１５】
本発明の異方性成形体の製造方法においては、磁性粒子を含む液状ポリマーの注入後、型締め前に、磁力によって磁性粒子を配向させることが好ましい。型締め前に磁性粒子を配向させるため、液状ポリマー内での磁性粒子の移動がスムーズで、リークを起こさず、枝分かれが生じない磁場に則した配向路を有する異方性成形体を得ることができる。
【００１６】
そして、磁性粒子が磁性導電粒子であり、液状ポリマーが絶縁性樹脂であれば、異方性導電体を製造することができる。磁性導電粒子により形成される配向路の間隔を狭くすることができるため、５００μｍ以下の電極間隔が狭い回路基板用に用いる異方性導電体を得ることができる。
【００１７】
また本発明は、強磁性体からなる細線を配置した細線基板を有する異方性成形体製造用金型を提供する。この異方性成形体製造用金型によれば、細線基板を取り替えるだけで、従来型の金型のように、ピンの配置から製造し直すことなく、種々の種類の異方性成形体を簡単に製造することができる。このため、異方性成形体製造のコストを低減し、量産が容易となる。そして、複数の細線を金型のキャビティ面に配置すれば、配向路の形成位置をより確実に制御することが可能である。また、複数の細線を所定の間隔で平行に配置すれば、均質な異方性を有する異方性成形体とすることができる。
【００１８】
さらに、本発明は、強磁性体からなる細線を配置した異方性成形体製造用金型に用いる細線基板を提供する。この細線基板を用いれば、所望の異方性成形体形成にあたり金型を成型し直す必要がなく、また、配向路の間隔を短くすることができるので、簡単に、安価で、高品質の異方性成形体を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。本発明の一実施形態として、異方性導電シート１（図４）の製造工程を図１〜図４に示す。まず、異方性導電シート１を成形するための上下一対の金型２，３に、強磁性体である金属からなる細線を一定間隔をもって平行に配列支持する細線基板４，５を設置する（図１）。この際、上型２に設置される細線基板４の細線４ａと、下型３に設置される細線基板５の細線５ａがねじれの位置にあるとともに、金型２，３の上からみると互いに直交するようにしておく。一方、金型２，３の外側には永久磁石６，７を配置し、金型２，３を重ね合わせれば、この金型２，３内に上下方向に磁場がはたらくようにしておく。
【００２０】
次に、磁性導電粒子を含有する液状ポリマー８を下型３に注入し（図２）、上型２を下型３に重ね合わせて型締めした後、高温にして液状ポリマー８を硬化させる（図３）。そして、硬化した液状ポリマー８を脱型して、異方性導電シート１を得る（図４）。この異方性導電シート１は、細線４ａ，５ａを通過する磁力線に沿って磁性導電粒子が配向してなる複数の配向路が等間隔に配列している。
【００２１】
次に、金型２に配置する細線基板４，５について説明する。ここでは細線基板４を例示して説明するが、細線基板５も同じであるため説明を省略する。細線基板４は、図５、図６に示すように、細線４ａが一定間隔をもって樹脂でなるベース板４ｂの内側表面に配列したものである。細線４ａは、強磁性体でなる金属細線を用いることができ、例えば、鉄、ニッケル、銅、クロム、コバルトなどの金属またはそれらの複合材料、またはニッケルと金などのこれらの金属の合金が好ましい。細線４ａの直径は、１〜１００μｍが好ましく、１０〜５０μｍがより好ましい。その理由は、１μｍ未満では強度が弱く、細線基板４などの作製時に細線４ａを配列させるための引っ張り強度に耐えきれない場合があるからであり、１００μｍを超えると、配向路の間隔を狭くすることが困難になるからである。図７、図８には、図６の部分Ｐの拡大図を示すが、細線４ａの断面形状は、図７に示すように、円形である他、楕円のような丸みのある形状や、図８に示す三角形のような、角がある多角形でも良い。断面形状が多角形の場合、液状ポリマー８と接する側の面（図１において細線基板４の下側面）に頂点がくるように配置させると、導電路となる配向路を形成する位置に磁力が集中し易くなり好ましい。また、液状ポリマー８と接する細線基板４の表面に、細線４ａが少なくとも部分的に露出することが好ましい。細線４ａが細線基板４の内部に埋没すると、細線４ａと磁性導電粒子との間隔が離れてしまい、磁性導電粒子に加わる磁力が弱まるため、所望の位置に配向路が形成されないおそれがあるからである。各細線４ａの配列に従って配向路の配列が決まるため、異方性導電シート１の各配向路における均一な導電性を得るためには、各細線４ａの配列は互いに平行であることが好ましい。また、細線４ａの間隔は、細線４ａの直径の２倍以上が好ましい。２倍未満であると、隣接する導電経間で電気的なリークが生じるおそれがあるからである。
【００２２】
細線基板４を構成するベース板４ｂ用の材料には、高い耐熱性、低い熱膨張率を有する熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、例えば、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂、ガラス繊維強化型ポリイミド樹脂などのポリイミド樹脂、ポリメラミン樹脂、シリコーン樹脂などが好ましい。
【００２３】
細線基板４の製造には以下に説明する方法を用いることができる。
【００２４】
第１の方法は、図９〜図１１に示すように、金属製のドラム１１の表面に１５０℃以上の耐熱性があって接着性を持たない、テフロン（登録商標）系やテフロン（登録商標）被覆ＰＥＴ系の樹脂フィルム１２を貼り付け、この樹脂フィルム１２の表面に未硬化の液状樹脂を均一に塗布してベース層１３を形成する（図９）。そして次に、このベース層１３上に金属からなる細線１４を一定の間隔を開けて巻き付けていく（図１０）。巻き付けが終了すれば、細線１４が巻き付いた樹脂フィルム１２をドラム１１から取り外し、樹脂フィルム１２を平面状にした状態で（図１１）、液状樹脂を硬化させ、その後、これを所定の大きさにカットして細線基板４とする。
【００２５】
第２の方法は、図１２〜図１４に示すように、細線基板相当の大きさの窓２１が開いた枠２２の両端に、所定の間隔を置いて複数のピン２３を配置し、そのピン２３の間に金属からなる細線２４を張り巡らせる（図１２）。一方、ベース板２５となる液状樹脂の載った板２６を用意し、枠２２の窓２１から、この板２６を細線２４に突き当てて保持し、液状樹脂を硬化させる（図１３、図１４）。硬化後、細線２４の配列したベース板２５を所定の大きさにカットして細線基板４を得る。
【００２６】
第３の方法は、図１５、図１６に示すように、要求する金属からなる細線３１の間隔に対応したスリット３２に細線３１を通し、クランプ３３，３３で細線３１を保持した後、余分な部分の細線３１をカットする（図１５）。一方、ベース板３４となる液状樹脂の載った板３５上に、この細線３１を置く（図１６）。そして液状樹脂を硬化させて、細線３１の配列したベース板３４を所定の大きさにカットして細線基板４を得る。
【００２７】
第４の方法（図示せず）は、樹脂でなるベース板に金属薄膜層を形成し、エッチングにて金属薄膜層の不要部分を除去することにより平行な金属細線を有する細線基板４を得る。
【００２８】
以上に示した何れかの方法により、所定の間隔に細線４ａが配列した細線基板４を得ることができる。
【００２９】
細線基板４は、金型２に対して着脱可能な別体として形成する上記実施形態で示した場合の他、金型のキャビティ面に接着剤などで強磁性体からなる細線を固着することで配列するようにすることもできる。
【００３０】
金型２，３は、異方性導電シート１を成形するものである。金型２，３の素材には、アルミニウムや銅などの非磁性体を用いる。強磁性の金属を用いると、配列基板４，５上の細線４ａ，５ａ上に磁力線を集中させることができないからである。
【００３１】
金型２，３の外部に設置する磁石６，７は、永久磁石でも電磁石でも良く、液状ポリマーに分散した磁性導電粒子を配向させるものである。磁力の大きさは、０．１〜２Ｔ（テスラ）であることが好ましい。磁力が０．１Ｔより弱いと磁性導電粒子の配向程度が悪く均質な配向路が生じないからである。また、２Ｔより強い場合であっても、均質な配向路の形成が可能だが、鉄などの強磁性体の飽和磁束密度が２Ｔより小さいため、それよりも強い磁力は不要だからである。
【００３２】
磁性導電粒子を含有する液状ポリマーには、縮合型、付加型などの熱硬化性の材料を用いることができ、例えばポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソブチレンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴム等が挙げられるが、成形加工性、電気絶縁性の観点からシリコーンゴムを用いることが好ましく、なかでも液状シリコーンゴムを用いることがさらに好ましい。液状ポリマーの粘度は、含有された磁性導電粒子が磁場によって流動可能な粘度であることが必要であり、１Ｐａ・ｓ〜２５０Ｐａ・ｓが好ましく、１０Ｐａ・ｓ〜１００Ｐａ・ｓがより好ましい。
【００３３】
液状ポリマーに含まれる磁性導電粒子には、鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性体金属及びそれらを含む合金を用いることができる。磁性導電粒子の含有量は、液状ポリマー１００重量部に対して５〜５０重量部が好ましい。５重量部未満では磁性導電粒子の繋がりが不十分で硬化した液状ポリマー中を貫通せず、配向路を形成しない部分が生じるおそれがあり、５０重量部を超えると隣接する配向路どうしが電気的にリークするおそれがあるほか、粘度が高くなりすぎて、磁性導電粒子が十分に配向しない可能性があるたからである。磁性導電粒子は、粒子径のそろった球形のものが好ましい。粒度分布がシャープでないと、得られる異方性導電シート１の配向路に枝分かれが発生したり、配向路の形状が不揃いになる可能性があるからである。そのため粒度分布は、その標準偏差が２０％以下であることが好ましい。また、磁性導電粒子の平均粒径は１０ｎｍ〜２００μｍが好ましい。平均粒径が１０ｎｍより小さいと、磁性導電粒子含有液状ポリマーの粘度が上がり、また、得られる異方性成形体の接触抵抗が高くなり、平均粒径が２００μｍより大きいと、液状ポリマー中にて磁性導電粒子が沈降し易くなり、分散性が低下するからである。また、磁性導電粒子の平均粒径は、細線基板４の細線４ａの直径の１／１００倍〜２倍程度が好ましい。平均粒径が細線４ａの直径の１／１００倍より小さいと、磁性導電粒子が細線上にランダムに配向してしまい、不均一な配向路となってしまうからであり、２倍より大きいと、磁性導電粒子を細線上に引き寄せるための磁束密度が足りず、十分に配向させることができないからである。
【００３４】
液状ポリマーを硬化させる硬化温度や時間は、選択した液状ポリマーに応じて適宜決定するが、磁場中で磁性導電粒子が配向した後、硬化させることが必要である。また、磁性導電粒子含有液状ポリマー８には、液状ポリマーや磁性導電粒子の他に、磁性導電粒子の配向性、液状ポリマーの安定性、得られる異方性導電シートの導電性などに悪影響を与えない範囲で、架橋促進剤や分散剤などの種々の添加剤を加えることが可能である。
【００３５】
液状ポリマーと磁性粒子は、製品の性質に直接影響を及ぼすものである。そこで、異方性導電体を製造する場合は、液状ポリマーは高絶縁体であり、磁性粒子は高導電体であることが好ましい。同様にして、異方性熱伝導体を製造する場合は、液状ポリマーは熱伝導率が低く、磁性粒子は熱伝導率が高い材料を選択することが好ましい。したがって、上述の液状ポリマーや磁性導電粒子は、種々の異方性成形体に適用できるものであるが、要求する異方性成形体の種類に応じてより適切な組合せで用いることが好ましい。
【００３６】
磁性導電粒子含有液状ポリマー８への磁力の付与は、磁性導電粒子含有液状ポリマーが注入されて重ね合わされた金型２，３を型締めする前に行うことが好ましい。型締めする前、すなわち、磁性導電粒子を含む液状ポリマー８が加圧される前に磁力が付与されれば、液状ポリマー中を磁性導電粒子が動き易く、適度な配向状態になるまで磁性導電粒子が液状ポリマー中を流動する。一方、型締めを行うと、液状ポリマーが加圧された状態になり、液状ポリマー中を磁性導電粒子が動きづらくなる。そのため、型締め後に磁力を付与しても、磁性導電粒子が適度に配向しないおそれがあるからである。また、磁力の付与された金型内に磁性導電粒子含有液状ポリマーを注入することも可能であるが、磁性導電粒子含有液状ポリマーを金型２，３に注入した後、磁力を付与する方がやや好ましい。磁力の付与された金型内に磁性導電粒子含有液状ポリマーを注入する場合は、磁性導電粒子の配向時間が短くて済むという利点がある一方、各配向路を形成する粒子量や密度にややばらつきが生じる場合があるからである。
【００３７】
得られる異方性導電シート１の厚みは０．１〜２ｍｍ程度が好ましい。０．１ｍｍ未満では異方性導電シート１に十分な強度を持たせることができず、使用時に破損する恐れがある。また、２ｍｍを超えると、厚み方向の中間部分で磁力が弱まるため磁性粒子の配向が十分でなく、配向路とならない磁性粒子の結合が生じることがあるからである。
【００３８】
金型２，３内の液状ポリマー８に磁力を与えると、細線基板４，５の細線４ａ，５ａを通過する磁力線上に、磁性導電粒子が等間隔に配列する。これによって配向路が形成されるが、その理由は次のように考えられる。細線４ａ，５ａが磁界中に置かれているため、磁力線は、細線４ａ，５ａに集中することになる。ところが、金型２，３の上下方向に向かう磁力線に対し、細線４ａ，５ａが互いに垂直に置かれているため、細線４ａと５ａを結ぶ最短距離で上下方向に繋ぐように磁力線がより集中するものと考えられる。そのため、磁性導電粒子が互いに凝集することなく、図１７に模式的に表したように、磁性導電粒子８ａが配向する。
【００３９】
本実施形態では、上下一対の金型２，３に設置する細線基板４，５は、その細線４ａ，５ａが、金型２，３の上下方向から見ると直交するように配置したが、直交せずとも交差するように配置することも可能である。
【００４０】
また、本実施形態では、上下一対の金型２，３の両方に細線基板４，５を設置したが、金型２，３のどちらか一方だけに細線基板を置くことも可能である。この場合にも、磁性導電粒子が等間隔に配列するが、その理由は次のように考えられる。磁界の中に細線基板４が置かれると、細線４ａが強磁性体の金属であるため、磁力線が細線４ａに沿って集中する。そして、図１８に模式的に示すように、磁性導電粒子８ａ１，８ａ２が細線４ａ上に引き寄せられると、個々の磁性導電粒子８ａ１，８ａ２のなかでＮ極とＳ極が生じる。そのため、磁性導電粒子８ａ１と磁性導電粒子８ａ２は互いに反撥するので、一定間隔を開けて細線４ａ上に配置されると考えられる。なお、磁性導電粒子８ａ３も粒子内で分極し、最寄りの磁性導電粒子８ａ２に磁着する。このようにして、図１７に示した配列と同様に、磁性導電粒子は、凝集することなく、所定の一定間隔を持って配向する。なお、図１６における符号Ｆは磁場の方向を表す。
【００４１】
なお、磁性導電粒子が連なって生じる配向路は、配向路どうしの間隔が、細線４ａの長さ方向では、磁場の強さや、細線４ａの素材、細線４ａの径の大きさ、磁性導電粒子の粒径によって制御される。また、細線４ａの長さ方向に対する垂直方向では、細線４ａ上に配向路ができるため、細線４ａの間隔によって制御される。そのため、これらの条件を変化させて組み合わせることによって、導電部となる配向路の太さや、電極間隔を制御することができる。なお、磁束密度が大きくなると、また、磁性導電粒子の粒径が小さくなると、配向路どうしの間隔を小さくできる傾向にある。
【００４２】
本発明の実施形態として異方性導電シート１について説明したが、シート形状以外の異方性導電体についても同じであり、また、異方性導電体以外の異方性成形体についても上述の説明を適用することができる。
【００４３】
また、上記実施形態とは異なり、複数の導電路（配向路）を任意のパターンで形成することも可能である。細線基板４の細線４ａを任意のパターン（例えば円形）に配置すれば、複数の配向路を当該パターン（例えば円の軌跡に沿ったパターン）に対応して形成することができる。より複雑・精緻なパターンで複数の配向路を形成する場合には、前述のように、樹脂でなるベース板に金属薄膜層を形成し、エッチングにより金属薄膜層の不要部分を所望のパターンに合わせて除去することで実現できる。
【００４４】
以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明する。
【００４５】
【実施例１】
直径２５μｍのニッケル線が１００μｍ間隔で配列したエポキシ樹脂からなる２枚の細線基板４，５を準備した。ニッケル線４ａが表出する側を下面側として、上型２に細線基板４を配置した。また、ニッケル線５ａが表出する側を上面側として、下型３に細線基板５を配置した。このとき、ニッケル線４ａ，５ａの長さ方向が互いに直角となるように両細線基板４，５を配置した。
【００４６】
一方、液状シリコーンゴム（ワッカーケミカル社製「ＬＲ７６６５Ａ／Ｂ」）１００重量部に対し、ニッケル粒子（平均粒径１５μｍ、粒度分布±３％（標準偏差））２０重量部を加え、よく攪拌脱泡した磁性粒子含有液状シリコーンゴム８を、下型３内に注入し、その後、上型２を載せ、型締めしない状態（圧力をかけない状態）で下型３の下方に磁石７を、上型２の上方に磁石６を置き、金型２，３の下方から上方に向けて磁界（磁束密度０．６Ｔ）をかけてニッケル粒子を配向させた。そして、両金型２，３を型締め（加圧）し、磁界をかけたまま、１２０℃に加熱して磁性粒子含有液状シリコーンゴム８を硬化させ、平板状の異方性導電シート１を得た。得られた異方性導電シート１の厚みは０．３ｍｍであった。また、ニッケル粒子が配向して得られる配向路の平均間隔は、１００μｍであった。
【００４７】
この異方性導電シート１の導電性は、０．０５Ω／ｍｍ２であった。導電性は、対向させた１ｍｍ角の金メッキ電極の間に、試料を挟んで１５％圧縮し、電流１ｍＡを流した際の抵抗値を測定した。
【００４８】
【実施例２】
実施例１で用いた上型２と細線基板４の代わりに、実施例１で得た異方性導電シートと同じ大きさの異方性導電シートが得られるような、細線基板が無い（金属細線が無い）上型を用いた。それ以外の条件は実施例１と同様にして、即ち、下型にのみ細線基板を配置して、異方性導電シートを作製した。得られた異方性導電シートは、実施例１と同様にして、導電性を測定したところ、０．１Ω／ｍｍ２であった。
【００４９】
【実施例３】
実施例１においては、下型３と上型２を型締めする前に磁界をかけたが、本実施例では、下型３に上型２を載せ、その後型締めしてから、磁界をかけるという手順とした。それ以外の条件は実施例１と同様にして、異方性導電シートを作製した。得られた異方性導電シートは、実施例１と同様にして、導電性を測定したところ、０．２Ω／ｍｍ２であった。
【００５０】
【実施例４】
実施例１において、予め、磁石６を上型２に、磁石７を下型３に、それぞれ固定しておき、これに磁性粒子含有液状ポリマーを注入した以外は、実施例１と同様にして異方性導電シートを作製した。
【００５１】
【実施例５】
実施例１において、上型、下型の両金型表面に金属細線が配列した樹脂層を形成した金型を用いた以外は、実施例１と同様にして異方性導電シートを作製した。
【００５２】
実施例１〜５で得られた異方性導電シートを、被検査回路基板と検査用回路基板との間に介在させ、被検査用回路基板と検査用回路基板との間の電気接続状態を調べた。実施例１、２、４、５で得た異方性導電シートは、すべての被検査電極および接続用電極の間の電気的接続が十分に達成されていることが確認された。しかし実施例３で得た異方性導電シートは被検査回路基板と検査回路基板の上下の導通がやや少ない箇所があり、隣接する接続用電極の間の電気絶縁性がやや不十分な箇所があった。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の異方性成形体の製造方法は、金型構造の単純化、配向路の幅狭化を達成できる。また、磁場の強さや、強磁性体からなる細線の素材、その細線の径の大きさ、磁性粒子の粒径などを組み合わせることによって、配向路の大きさや間隔を制御することができる。さらに、複雑な構造の金型を作製する必要が無いため、生産コストを削減することができる。特に、異方性導電体を製造する場合には、回路基板の電極間隔に対応する、導電路の間隔を狭めることができる。
【００５４】
また、本発明の異方性成形体製造用金型は、構造が簡単であり、配向路の間隔が短い異方性成形体を安価に作製することができる。そして、本発明の異方性成形体製造用金型とともに用いる細線基板によれば、一般的な金型と組み合わせて用いることで、種々の異方性成形体を簡単に作製することができる。
【００５５】
さらに、本発明の異方性成形体製造用金型や細線基板を用いれば、細線の間隔や配置を容易に変えることができ、強磁性体からなる配向路の形成を容易に制御することができる。そのため、導電性の他、熱伝導性、膨張率、光透過度、硬度、弾性などの性質に対して異方性を有する異方性成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法の一工程を示す断面図であり、細線基板を金型に設置する状態を示す。
【図２】本発明の製造方法の一工程を示す断面図であり、下型に液状ポリマーを注入した状態を示す。
【図３】本発明の製造方法の一工程を示す断面図であり、下型と上型を重ね合わせた状態を示す。
【図４】本発明の製造方法の一工程を示す断面図であり、異方性導電シートを脱型した状態を示す。
【図５】細線基板の平面図である。
【図６】細線基板の正面図である。
【図７】細線基板の拡大断面図であり、図６の範囲Ｐの部分である。
【図８】別の細線基板の拡大断面図であり、図６の範囲Ｐに相当する部分である。
【図９】細線基板の第１の製造方法の一工程を示す斜視図であり、ベース層を設けた状態を示す。
【図１０】細線基板の第１の製造方法の一工程を示す斜視図であり、金属細線を巻いた状態を示す。
【図１１】細線基板の第１の製造方法の一工程を示す斜視図であり、ベース層を平面状にした状態を示す。
【図１２】細線基板の第２の製造方法の一工程を示す斜視図であり、金属細線を配置した状態を示す。
【図１３】細線基板の第２の製造方法の一工程を示す斜視図であり、ベース板を設置した状態を示す。
【図１４】細線基板の第２の製造方法の一工程であり、図１３の平面図である。
【図１５】細線基板の第３の製造方法の一工程を示す斜視図であり、金属細線を配列した状態を示す。
【図１６】細線基板の第３の製造方法の一工程を示す部分斜視図であり、ベース板を設置した状態を示す。
【図１７】磁性粒子が配向した状態を示す模式図である。
【図１８】磁性粒子が配向する様子を示す模式図である。
【符号の説明】
１  異方性導電シート（異方性成形体）
２  上型（金型）
３  下型（金型）
４，５  細線基板
４ａ，５ａ  細線
４ｂ，５ｂ  ベース板
６，７  磁石
８  磁性導電粒子含有液状ポリマー
８ａ，８ａ１，８ａ２，８ａ３  磁性導電粒子
１１  ドラム
１２  樹脂フィルム
１３  ベース層
１４  細線
２１  窓
２２  枠
２３  ピン
２４  細線
２５  ベース板
２６  板
３１  細線
３２  スリット
３３  クランプ
３４  ベース板
３５  板
【図１】
2004268518.tif 000003
【図２】
2004268518.tif 000004
【図３】
2004268518.tif 000005
【図４】
2004268518.tif 000006
【図５】
2004268518.tif 000007
【図６】
2004268518.tif 000008
【図７】
2004268518.tif 000009
【図８】
2004268518.tif 000010
【図９】
2004268518.tif 000011
【図１０】
2004268518.tif 000012
【図１１】
2004268518.tif 000013
【図１２】
2004268518.tif 000014
【図１３】
2004268518.tif 000015
【図１４】
2004268518.tif 000016
【図１５】
2004268518.tif 000017
【図１６】
2004268518.tif 000018
【図１７】
2004268518.tif 000019
【図１８】
2004268518.tif 000020