(57)【要約】【課題】近年の高集積回路基板とファインピッチの電子部品とを接続するためのエラストマコネクタとしての高周波用の異方導電シートを提供する。【解決手段】異方導電シート３０は、矩形の導電性を有するシート状エラストマ１Ｃに非導電性を有する矩形の第１の貫通領域１１が縦横に形成されている。矩形の第１の貫通領域１１に導電性を有する第２の貫通領域１２が矩形に形成されている。矩形の第１の貫通領域１１は、高誘電率を有する矩形の第３の貫通領域１３としてもよい。第１の貫通領域１１の幅Ｗ１と奥行きＤ１は任意に設定でき、第２の貫通領域１２の幅Ｗ２と奥行きＤ２は任意に設定できる。第２の貫通領域１２は点在してもよい。異方導電シート３０は接続される電子部品間の静電シールドが施されるという効果がある。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある方向にのみ導電性を有する異方導電シートであって、
前記ある方向にのみ導電性を有するシート状エラストマの中に周囲が当該シート状エラストマに囲われた状態で非導電性を有する第１の貫通領域が少なくとも１箇所形成されており、
当該非導電性を有する第１の貫通領域の中に周囲が当該第１の貫通領域に囲われた状態で前記ある方向にのみ導電性を有する第２の貫通領域が形成されていることを特徴とする異方導電シート。
【請求項２】
ある方向にのみ導電性を有する異方導電シートであって、
前記ある方向にのみ導電性を有するシート状エラストマの中に周囲が当該シート状エラストマに囲われた状態で高誘電率を有する第３の貫通領域が少なくとも１箇所形成されており、
当該高誘電率を有する第３の貫通領域の中に周囲が当該第３の貫通領域に囲われた状態で前記ある方向にのみ導電性を有する第２の貫通領域が形成されていることを特徴とする異方導電シート。
【請求項３】
前記導電性を有する第２の貫通領域が前記導電性を有するシート状エラストマに点在していることを特徴とする請求項１又は２に記載の異方導電シート。
【請求項４】
前記導電性を有する第２の貫通領域が前記導電性を有するシート状エラストマに規則性をもって配列されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の異方導電シート。
【請求項５】
前記導電性を有する第２の貫通領域は前記導電性を有するシート状エラストマより導電率が高いことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の異方導電シート。
【請求項６】
前記非導電性を有する第１の貫通領域と前記導電性を有する第２の貫通領域とは同心円を形成していることを特徴とする請求項１に記載の異方導電シート。
【請求項７】
前記非導電性を有する第１の貫通領域は矩形に形成されており、前記導電性を有する第２の貫通領域は矩形に形成されており、前記矩形の第１の貫通領域と前記矩形の第２の貫通領域は同重心上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の異方導電シート。
【請求項８】
前記高誘電率を有する第３の貫通領域と前記導電性を有する第２の貫通領域とは同心円を形成していることを特徴とする請求項２に記載の異方導電シート。
【請求項９】
前記高誘電率を有する第３の貫通領域は矩形に形成されており、前記導電性を有する第２の貫通領域は矩形に形成されており、前記矩形の第３の貫通領域と前記矩形の第２の貫通領域は同重心上に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の異方導電シート。
【請求項１０】
前記高誘電率を有する第３の貫通領域は強誘電体を含むことを特徴とする請求項２に記載の異方導電シート。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の異方導電シートに接続されることを特徴とする電子部品対。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板等の回路基板と各種の回路部品との間に介在する異方導電シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の電子機器も小型化・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、異方性の導電接着剤が使用されている。また、異方導電性エラストマ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。
【０００３】
異方導電性エラストマシートは、ある方向にのみ導電性があるエラストマ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。
【０００４】
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、機械的な衝撃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、液晶ディスプレイ、携帯電話、電子計算機、電子式デジタル時計、電子カメラ、コンピューターなどの分野において広く用いられている。
【０００５】
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ャリア、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。
【０００６】
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査においては、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査電極と、検査用回路基板の表面に形成された検査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査用電極領域との間に異方導電性エラストマシートを介在させることが行われている。
【０００７】
従来、このような異方導電性エラストマシートとしては、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ブ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（例えば、特許文献１）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−３４００３７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような異方性導電膜では、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く、使用を繰り返すと抜けやすくなり、異方性導電膜の機能が十分に担保されないことがある。
【００１０】
また、配線によるインダクタンスとキャパシタンスは極めて小さいものであるが、周波数の高い用途では、これが問題になるし、ノイズ発生の原因にもなる。高周波電流が配線を流れる場合は，電磁波の放射や表皮効果の問題もある。特に、ハイブリッドＩＣやマイクロ波用ＩＣなどのデバイスはクロック周波数が１０ＧＨｚに達している場合もある。
【００１１】
これらの問題に対処するため、電線においては、相互インダクタンスを最小にするための工夫としてツイストペア線を採用し、あるいは外部導体と適切に接地することにより電磁シールドのできる同軸ケーブルを採用している。プリント基板のパターン配線においては、インピーダンスを一定に保つためにストリップ線路を形成している。
【００１２】
これら高周波信号を伝送するデバイス、ケーブル、プリント基板など電子部品をエラストマコネクタで単に導通させるだけではなく、エラストマコネクタに電磁波のシールド性を確保することによって、電子部品間の接合部におけるノイズを防止できるという利点がある。また、信号線間に誘電体を介在させることによって高アドミタンスとなる可能性がある。
【００１３】
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査においては、このようなエラストマコネクタに電磁波のシールド性を確保することによって、測定性能を向上できる可能性がある。
【００１４】
本発明は、以上のような課題に鑑み、例えば、近年の高集積回路基板とファインピッチの電子部品とを接続するためのエラストマコネクタとしての高周波用の異方導電シートを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を満たすため、以下のような新たな異方導電シートを発明した。
【００１６】
（１）  ある方向にのみ導電性を有する異方導電シートであって、前記ある方向にのみ導電性を有するシート状エラストマの中に周囲が当該シート状エラストマに囲われた状態で非導電性を有する第１の貫通領域が少なくとも１箇所形成されており、当該非導電性を有する第１の貫通領域の中に周囲が当該第１の貫通領域に囲われた状態で前記ある方向にのみ導電性を有する第２の貫通領域が形成されていることを特徴とする異方導電シート。
【００１７】
（２）  ある方向にのみ導電性を有する異方導電シートであって、前記ある方向にのみ導電性を有するシート状エラストマの中に周囲が当該シート状エラストマに囲われた状態で高誘電率を有する第３の貫通領域が少なくとも１箇所形成されており、当該高誘電率を有する第３の貫通領域の中に周囲が当該第３の貫通領域に囲われた状態で前記ある方向にのみ導電性を有する第２の貫通領域が形成されていることを特徴とする異方導電シート。
【００１８】
（３）  前記導電性を有する第２の貫通領域が前記導電性を有するシート状エラストマに点在していることを特徴とする（１）又は（２）に記載の異方導電シート。
【００１９】
（４）  前記導電性を有する第２の貫通領域が前記導電性を有するシート状エラストマに規則性をもって配列されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の異方導電シート。
【００２０】
（５）  前記導電性を有する第２の貫通領域は導電性を有するシート状エラストマより導電率が高いことを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の異方導電シート。
【００２１】
（６）  前記非導電性を有する第１の貫通領域と前記導電性を有する第２の貫通領域とは同心円を形成していることを特徴とする（１）に記載の異方導電シート。
【００２２】
（７）  前記非導電性を有する第１の貫通領域は矩形に形成されており、前記導電性を有する第２の貫通領域は矩形に形成されており、前記矩形の第１の貫通領域と前記矩形の第２の貫通領域は同重心上に配置されていること特徴とする（１）に記載の異方導電シート。
【００２３】
（８）  前記高誘電率を有する第３の貫通領域と前記導電性を有する第２の貫通領域とは同心円を形成していることを特徴とする（２）に記載の異方導電シート。
【００２４】
（９）  前記高誘電率を有する第３の貫通領域は矩形に形成されており、前記導電性を有する第２の貫通領域は矩形に形成されており、前記矩形の第３の貫通領域と前記矩形の第２の貫通領域は同重心上に配置されていることを特徴とする（２）に記載の異方導電シート。
【００２５】
（１０）  前記高誘電率を有する第３の貫通領域は強誘電体を含むことを特徴とする（２）に記載の異方導電シート。
（１１）  （１）から（１０）のいずれかに記載の異方導電シートに接続されることを特徴とする電子部品対。
【００２６】
本発明は、ある方向にのみ導電性を有する異方導電シートであって、前記ある方向にのみ導電性を有するシート状エラストマの中に周囲が当該シート状エラストマに囲われた状態で非導電性を有する第１の貫通領域が少なくとも１箇所形成されており、当該非導電性を有する第１の貫通領域の中に周囲が当該第１の貫通領域に囲われた状態で前記ある方向にのみ導電性を有する第２の貫通領域が形成されていることを特徴としてよい。
【００２７】
「異方導電シート」は、所定の厚みを有すると共にこの厚みの表及び裏に所定の表面及び裏面を有する可撓性の異方導電シートであってよい。「所定の厚みを有すると共にこの厚みの表及び裏に所定の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び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。
【００２８】
「導電性を有するシート状エラストマ」はシート状エラストマが導電性を有すると考えてよく、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、異方導電シート全体としては、かかる構成を有する異方導電シートの導電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ている。
【００２９】
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、異方導電シート全体としては、かかる構成を有する異方導電シートの非導電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ている。
【００３０】
「導電性エラストマ」とは、導電性を有するエラストマのことをいい、通常、体積固有抵抗を低く（例えば、１Ω・ｃｍ以下）するように、導電性を有する材料を混ぜたエラストマであってよい。具体的には、エラストマとして、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ブタジエン−スチレン、ブタジエン−アクリロニトル、ブタジエン−イソブチレン等のブタジエン共重合体や共役ジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物、スチレン−ブタジエン−ジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体などのブロック共重合体ゴムおよびこれらの水素添加物、クロロプレン重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、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。
【００３１】
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に、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、ＳＵＳ、りん青銅、ベリリウム銅等の金属の粉末（フレーク、小片、箔等も可）やカーボン等の非金属の粉末（フレーク、小片、箔等も可）等の導電性を有する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。尚、カー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。
【００３２】
「導電性を有する第２の貫通領域」は１つの導電薄層（金属製の場合はメタル層）が「非導電性を有する第１の貫通領域」あるいは「高誘電率を有する第３の貫通領域」の表と裏の両側に顔を出していることを意味してもよい。メタル層の場合、メタル層全体が１種類の金属からなる場合を含んでいてよい。また、電気的に表側と裏側を接続する機能を有していてよい。
【００３３】
「貫通領域」は、「シート状エラストマ」の表面と裏面に所定の面積として表出し、実体としては体積をもつものと考えることができる。そして、「貫通領域」における「シート状エラストマ」の表面又は裏面に表出する形状は「円」であってもよく、「矩形」であってもよく、その形状は、「シート状エラストマ」の表面又は裏面（又はその近傍）において、その他のいかなる形状をしていてもよい。
【００３４】
「シート状」とは一般的に考えられるシートの形状をした平板を意味しており、円形板であってもよく、矩形板であってもよい。しかしながら、「シート状エラストマ」の板厚は薄くてできるだけ均一であったほうが望ましい。
【００３５】
非導電性エラストマとは、導電性を有しないエラストマのことをいい、導電性を有する材料を混入しないエラストマであってよい。
【００３６】
「シート状エラストマの中に周囲が当該シート状エラストマに囲われた状態で第１の貫通領域が形成されている」とは、第１の貫通領域の境界がシート状エラストマに接しないと考えてよい。同様に、「第１の貫通領域の中に周囲が当該第１の貫通領域に囲われた状態で第２の貫通領域が形成されている」とは、第２の貫通領域の境界が第１の貫通領域に接しないと考えてよい。そして、第１の貫通領域を第３の貫通領域に置き換えて同じことを意味していると考えてよい。
【００３７】
本発明は、高誘電率を有する第３の貫通領域が前記導電性を有するシート状エラストマに少なくとも１箇所形成されており、当該高誘電率を有する第３の貫通領域に前記導電性を有する第２の貫通領域が形成されていることを特徴としている。
【００３８】
ここでいう「誘電率」とは、比誘電率のことを意味してよい。この誘電率は、「第３の貫通領域」の物性によって異なる。「高誘電率を有する第３の貫通領域」は、「非導電性を有する第１の貫通領域」の誘電率より「第３の貫通領域」の誘電率の方が高いと考えてよい。
【００３９】
「高誘電率を有する第３の貫通領域」は、したがって、高い誘電率を有する材質から構成されてもよい。高い誘電率を有する材質は、例えば、「強誘電体」がある。
【００４０】
「強誘電体」の例としては、ペレフスカイト酸化物のチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、そのほかニオブ酸チリウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸チリウム（ＬｉＴａＯ３）などがあげられる。「第３の貫通領域」はこれらの材質からなる小片、粒子、フレーク、粉末を含むことができる。
【００４１】
また、本発明は、前記導電性を有する第２の貫通領域が前記導電性を有するシート状エラストマに点在していることを特徴としている。
【００４２】
「第２の貫通領域が点在している」とは、「第２の貫通領域」が無秩序に点在していることを意味しているとは限らない。「第２の貫通領域」をシート状エラストマに適正配置できることをも意味している。また、「第２の貫通領域」の適性配置に対応して「第１の貫通領域」又は「第３の貫通領域」も適性配置されると考えてよく、複数の「第１の貫通領域」又は「第３の貫通領域」がそれぞれ共有領域を有することを意味していない。
【００４３】
さらに、本発明は、前記導電性を有する第２の貫通領域が前記導電性を有するシート状エラストマに規則性をもって配列されていることを特徴としている。
【００４４】
「規則性をもって配列されている」とは、適正配置の一形態であるが、具体的には、円形あるいは矩形で形成される「第２の貫通領域」を、格子状に配列することが考えられる。この場合の格子形状は矩形あるいは菱形であってもよい。また、円形あるいは矩形の第２の貫通領域を一列に等間隔で配列してもよい。さらには、好ましくは第２の貫通領域をマトリックス状に配列してもよい。
【００４５】
「第２の貫通領域」の配列ピッチについては、前記プリント基板のランドパターン配置に適合させるということであれば、１／１０インチすなわち２．５４ｍｍの等間隔で「第１の貫通領域」を配列することが考えられる。
【００４６】
また、インナーリード、アウターリードまたはＩＣチップ上のパッドの配列ピッチが狭細であるファインピッチに適合させるならば、「第２の貫通領域」の配列ピッチは例えば、約７０マイクロメートル以下が好ましい。
【００４７】
また、本発明は、前記導電性を有する第２の貫通領域は導電性を有するシート状エラストマより導電率が高いことを特徴としている。
【００４８】
ここで、「導電性を有するシート状エラストマ」は通常接続される端子間の抵抗が１００〜１０００Ωであってよく、「導電性を有する第２の貫通領域」は通常接続される端子間の抵抗が３０ｍΩ以下であることが好ましい。導電性を有するエラストマは、それ自体が導電性を有するエラストマ、圧接することによって導電性を有するエラストマ、一定の方向のみに導電性を有する異方導電性エラストマを含んだものであってもよい。「導電性を有するシート状エラストマ」は、例えば、グラファイトなどの導電性を有する材料を混ぜたエラストマであってよい。「導電性を有する第２の貫通領域」は、例えば、金や銀などの良導電性を有する材料を混ぜたエラストマであってよく、１つの導電薄層（金属製の場合はメタル層）であってもよい。
【００４９】
そして、これら導電性物質の選択又は、当該導電性物質のエラストマへの混合率に対応して、「導電性を有する第２の貫通領域」の体積固有抵抗値を適宜設定できる。
【００５０】
さらに、本発明は、前記非導電性を有する第１の貫通領域と、前記導電性を有する第２の貫通領域とは同心円を形成していることを特徴としている。
【００５１】
このような異方導電シートにおける「導電性を有する第２の貫通領域」と、「導電性を有するシート状エラストマ」と、「非導電性を有する第１の貫通領域」とは、同軸ケーブルにおける、より線（心線）からなる内部導体と、細い導線で作った編組からなる外部導体と、内部導体と外部導体間のスペーサとしての非導体とにそれぞれ対応し、電子部品間の接合部においてエラストマコネクタに電磁波のシールド性を確保しようとするものである。
【００５２】
そして、この発明は、前記非導電性を有する第１の貫通領域は矩形に形成されており、前記導電性を有する第２の貫通領域は矩形に形成されており、前記矩形の第１の貫通領域と前記矩形の第２の貫通領域は同重心上に配置されていること特徴としており、前記同様に電子部品間の接合部においてエラストマコネクタに電磁波のシールド性を確保しようとするものである。
【００５３】
これら「非導電性を有する第１の貫通領域」と「導電性を有する第２の貫通領域」は部材として形成してもよく、これらの導電性エラストマ及び非導電性エラストマ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。
【００５４】
さらに、本発明は、前記高誘電率を有する第３の貫通領域と前記導電性を有する第２の貫通領域とは同心円を形成していることを特徴としている。
【００５５】
このような異方導電シートにおける「導電性を有する第２の貫通領域」と、「導電性を有するシート状エラストマ」と、「高誘電率を有する第３の貫通領域」とは、同軸ケーブルにおける、より線（心線）からなる内部導体と、細い導線で作った編組からなる外部導体と、内部導体と外部導体間のスペーサとしての誘電体とにそれぞれ対応し、電子部品間の接合部においてエラストマコネクタに電磁波のシールド性を確保し、高アドミタンスとなるようにするものである。
【００５６】
そして、この発明は、前記高誘電率を有する第３の貫通領域は矩形に形成されており、前記導電性を有する第２の貫通領域は矩形に形成されており、前記矩形の第３の貫通領域と前記矩形の第２の貫通領域は同重心上に配置されていることを特徴としており、前記同様に電子部品間の接合部においてエラストマコネクタに電磁波のシールド性を確保し、高アドミタンスとなるようにするものである。
【００５７】
本発明の適用例としては、異方導電シートは電子部品対に接続されることを特徴としている。「電子部品対」とは、異方導電シートを間に介在させる組となった電子部品であり、前記電子部品は例えば、プリント基板であり又はファインピッチの電子部品（例えば、半導体集積回路）であって、対となる電子部品は同種電子部品であってもよく、プリント基板と半導体集積回路などのように異なる「電子部品対」であってもよい。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を上げつつ、本発明をより詳しく説明するが、本実施形態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、本発明は本実施形態に限られるものではない。
【００５９】
図１は、本発明の実施形態である異方導電シートの外観図を示す。本実施形態の異方導電シートは、シート部材であるが、導電性を有するシート状エラストマ１Ａ及び１Ｂに、非導電性を有する第１の貫通領域１１及び２１が形成されている。そして、当該非導電性を有する第１の貫通領域１１及び２１に導電性を有する第２の貫通領域１２及び２２がそれぞれ形成されている。シート状エラストマは、シリコーンゴムに導電性の粒子が混入されている。
【００６０】
図１（ａ）では、矩形のシート状エラストマ１Ａに非導電性を有する第１の貫通領域１１が矩形に形成されている。そして、第１の貫通領域１１に導電性を有する第２の貫通領域１２が矩形に形成されている。一方、図１（ｂ）では、円形のシート状エラストマ１Ｂに非導電性を有する第１の貫通領域２１が円形に形成されている。そして、第１の貫通領域２１に導電性を有する第２の貫通領域２２が円形に形成されている。
【００６１】
図１の実施形態においては、第１及び第２の貫通領域として、円形と矩形を例示したが、当該第１及び第２の貫通領域の形状は所望に応じて他の形状でもよい。例えば、多角形でもよく、楕円形でもよくその他の閉じられた曲面であってもよい。
【００６２】
図１の実施形態においては、非導電性を有する矩形の第１の貫通領域１１と非導電性を有する円形の第１の貫通領域２１は、高誘電率を有する矩形の第３の貫通領域１３と高誘電率を有する円形の第３の貫通領域２３に置き換えてもよい。第３の貫通領域１３及び２３は、シート状エラストマ１Ａ又は１Ｂに高誘電率を有する強誘電体の粒子を含有させた誘電体シートである。また、導電性を有する第２の貫通領域１２又は２２は、シート状エラストマ１Ａ及び１Ｂにそれぞれ導電性を有する金属微粒子を混練してある。
【００６３】
図１の実施形態では、シート状エラストマ１Ａ及び１Ｂはシリコーンゴムにグラファイトなどの炭素同素体の微粒子を混練させたものを使用した。第１の貫通領域１１及び２１はシリコーンゴムで組成し、第２の貫通領域１２及び２２はシリコーンゴムに銀（Ａｇ）の微粒子を混練させたものを使用した。第３の貫通領域１３及び２３はシリコーンゴムにチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）の粒子を混練させたものを使用した。
【００６４】
図１における異方導電シート１０及び２０の製造方法の一例としては、シート状エラストマ１Ａ又は１Ｂを第１の貫通領域１１又は２１の形状に対応して型穴を打ち抜いておき、この型穴に、非導電性部材として成形された第１の貫通領域１１又は２１をはめ込む。そして、成形部材としての第１の貫通領域１１又は２１をカップリング剤でシート状エラストマ１Ａ又は１Ｂと結合する。
【００６５】
成形部材としての第１の貫通領域１１又は２１は、第２の貫通領域１２又は２２の形状に対応して予め型穴が打ち抜かれており、この導電性部材として成形された第２の貫通領域１２又は２２をはめ込む。そして、成形部材としての第２の貫通領域１２又は２２をカップリング剤で第１の貫通領域１１又は２１と結合する。なお、シート状エラストマ１Ａ及び１Ｂと、第１の貫通領域１１又は２１と、第２の貫通領域１２又は２２とのそれぞれの厚さは同じとした。図中の厚さｔは０．５〜１ｍｍ程度とした。
【００６６】
エラストマとしては、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ップリング剤を用いている。なお、前述の第１の貫通領域１１又は２１は、誘電体シートである第３の貫通領域１３又は２３に置き換えて異方導電シート１０及び２０を製造してもよい。
【００６７】
エラストマコネクタは、導電性ゴムなどエラストマを用いて単純に電極間に挟んで押さえつけるだけで電気的接続をするタイプのコネクタであって、水平方向に絶縁、垂直方向に導電という異方導電シートタイプのエラストマコネクタがある。
【００６８】
図１に示された異方導電シート１０及び２０は、前述の異方導電シートタイプのエラストマコネクタにおける絶縁部を、非導電性を有する第１の貫通領域１１又は２１に置き換え、前述の異方導電シートタイプのエラストマコネクタにおける導電部を、導電性を有する第２の貫通領域１２又は２２に置き換えたものと理解されてもよい。
【００６９】
しかしながら、異方導電シートタイプの通常のエラストマコネクタが主として、電子部品間の単なる電気的導通を目的としているのに対し、本発明の異方導電シート１０及び２０は、信号伝送部となる第２の貫通領域１２及び２２を、絶縁体となる第１の貫通領域１１及び２１で包囲し、さらに第１の貫通領域１１及び２１をグランド用導通部となる導電性を有するシート状エラストマ１Ａ及び１Ｂで包囲し、電子部品間を接続することを目的としている。
【００７０】
例えば、プリント基板とプリント基板を矩形である異方導電シート１０で接続すれば、プリント基板間の接合部において電磁波のシールド性が確保され、プリント基板間におけるノイズ発生を防止できるという利点がある。
【００７１】
また、本発明の異方導電シート１０及び２０は、信号伝送部となる第２の貫通領域１２及び２２を、誘電体となる第３の貫通領域１３及び２３で包囲し、さらに第１の貫通領域１１及び２１をグランド用導通部となる導電性を有するシート状エラストマ１Ａ及び１Ｂで包囲している。
【００７２】
このように構成することによって、例えば、一方の同軸ケーブルと他方の同軸ケーブルを円形である異方導電シート２０で接続すれば、同軸ケーブルの接合部において電磁波のシールド性が確保され、同軸ケーブルが途切れることによるノイズ発生を防止し、高アドミタンスとなるようにするものである。
【００７３】
次に、第２の貫通領域１２及び２２を複数形成している異方導電シートについて図２の斜視図により説明する。
【００７４】
図２（ａ）においては、異方導電シート３０は、矩形の導電性を有するシート状エラストマ１Ｃに非導電性を有する矩形の第１の貫通領域１１が縦横に形成されている。そして、矩形の第１の貫通領域１１に導電性を有する第２の貫通領域１２が矩形に形成されている。矩形の第１の貫通領域１１と矩形の第２の貫通領域１２は同重心上に配置されている。なお、矩形の第１の貫通領域１１は、高誘電率を有する矩形の第３の貫通領域１３としてもよい。
【００７５】
図２（ｂ）においては、異方導電シート４０は、矩形の導電性を有するシート状エラストマ１Ｄに非導電性を有する円形の第１の貫通領域２１が縦横に形成されている。そして、円形の第１の貫通領域２１に導電性を有する第２の貫通領域２２が円形に形成されている。円形の第１の貫通領域２１と円形の第２の貫通領域２２は同心円上に配置されている。なお、円形の第１の貫通領域２１は、高誘電率を有する円形の第３の貫通領域２３としてもよい。
【００７６】
図２においては、第２の貫通領域１２及び２２はマトリックスに規則性をもって配列されているが、第２の貫通領域１２及び２２は所望に応じて点在するように配置されてもよい。また、第２の貫通領域１２及び２２は一列に等間隔で配置されてもよい。
【００７７】
図２（ａ）の実施形態においては、異方導電シート３０をファインピッチの電子機器間を接合するということであれば、非導電性を有する第１の貫通領域１１（又は第３の貫通領域１３）の奥行きＤ１は「１００」μｍ以下が望ましく、第２の貫通領域１２の奥行きＤ２は「５０」μｍ以下が望ましく、隣接する第２の貫通領域１２（又は第３の貫通領域１３）間における非導電性シート状エラストマ１Ｃの奥行きＤ３は「３０」μｍ以下が望ましい。したがって、第１の貫通領域１１の奥行き方向間隔ＰＸは、「１３０」μｍを最短とすることもできる。
【００７８】
図２（ａ）の実施形態においては、非導電性を有する第１の貫通領域１１（又は第３の貫通領域１３）の幅Ｗ１を約８０μｍとし、隣接する第１の貫通領域１１までの間隔ＰＹを約１３０μｍとし、第２の貫通領域１２の幅Ｗ２は約５０μｍとしているが、他の実施形態において、幅Ｗ１及びＷ２と間隔ＰＹはそれらより長く（又は大きく）することができることはいうまでもない。
【００７９】
図２（ｂ）の実施形態においては、第２の貫通領域２２の配列ピッチＰＸ及びＰＹについては、プリント基板のランドパターン配置に適合させるということであれば、１／１０インチすなわち２．５４ｍｍの等間隔で、第２の貫通領域２２を配列することが考えられる。他の実施形態において、第２の貫通領域２２の配列ピッチＰＸ及びＰＹについては、それらより長く（又は大きく）又は短く（又は小さく）することができることはいうまでもない。
【００８０】
次に、図２（ａ）における異方導電シート３０の製造方法を図３と図４の斜視図により説明する。
【００８１】
図３においては、箱形の直方体の形枠に四角柱の中子３１を縦横に複数立設しておく。そして、生ゴムにグラファイトなどの導電性微粒子を混練し、さらに少量の硫黄と助材を加えた配合ゴムをこの形枠に入れて成形する。さらに、加熱することにより加硫して導電性ブロック１Ｅを得る。
【００８２】
次に、図４（ａ）に示されるように、四角柱の中子３１を導電性ブロック１Ｅから取り外し、矩形の貫通穴３２内に四角柱の中子３３を立設する。そして、矩形の貫通穴３２内に未加硫の非導電性ゴム（又はチタン酸バリウムなどの強誘電体の微粒子を混練したゴム）を注入する。そして、未加硫の非導電性ブロック１２Ａ（又は誘電体ブロック１３Ａ）と加硫済の導電性ブロック１Ｅを加熱することにより接着する。
【００８３】
次に、四角柱の中子３３を導電性ブロック１Ｅから取り外し、四角柱の中子３３が取り外された貫通穴に、銀などの導電材を混練した未加硫の導電性ゴムを注入する。未加硫の導電性ゴムと加硫済の非導電性ブロック１２Ａ（又は誘電体ブロック１３Ａ）と加熱することにより接着する。
【００８４】
そして、図４（ｂ）に示されるように、このようにして製造された異方導電ブロック５０をＸ−Ｘ切断線より切断することにより、図２（ａ）に示される異方導電シート３０を得る。
【００８５】
切断は、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った切断、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）により切断できる。
【００８６】
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フルーイドを用いてもよく、乾式で切断してもよい。
【００８７】
このようにして、通常は難しい薄いシート状エラストマの作成や厚いシート状エラストマの作成が容易にできる。通常は、約１ｍｍ程度であるが、薄くする場合は、約１００μｍ以下（特に望まれる時には約５０μｍ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１ｍｍとした。
【００８８】
次に、図２（ｂ）における異方導電シート４０の製造方法を図５と図６の斜視図により説明する。
【００８９】
図５においては、箱形の直方体の形枠に円柱の中子４１を縦横に複数立設しておく。そして、生ゴムにグラファイトなどの導電性微粒子を混練し、さらに少量の硫黄と助材を加えた配合ゴムをこの形枠に入れて成形する。さらに、加熱することにより加硫して導電性ブロック１Ｆを得る。
【００９０】
次に、図６（ａ）に示されるように、円柱の中子４１を導電性ブロック１Ｆから取り外し、円形の貫通穴４２内に円柱の中子４３を立設する。そして、円形の貫通穴４２内に未加硫の非導電性ゴム（又はチタン酸バリウムなどの強誘電体の微粒子を混練したゴム）を注入する。そして、未加硫の非導電性ブロック２２Ａ（又は誘電体ブロック２３Ａ）と加硫済の導電性ブロック１Ｆを加熱することにより接着する。
【００９１】
次に、円柱の中子４３を導電性ブロック１Ｆから取り外し、円柱の中子４３が取り外された貫通穴に、銀などの導電材を混練した未加硫の導電性ゴムを注入する。未加硫の導電性ゴムと加硫済の非導電性ブロック２２Ａ（又は誘電体ブロック２３Ａ）と加熱することにより接着する。
【００９２】
そして、図６（ｂ）に示されるように、このようにして製造された異方導電ブロック６０をＸ−Ｘ切断線より切断することにより、図２（ｂ）に示される異方導電シート４０を得る。
【００９３】
次に、図２（ａ）で示された異方導電シート３０と同様の異方導電シートを得るための他の製造方法を説明する。図７は、第２の貫通領域として金属製のメタル層を使用した異方導電シート７０を示す。
【００９４】
本実施形態の異方導電シート７０は、矩形状のシート部材であるが、矩形以外のシート部材にも適応できる。異方導電シート７０は、金属製のメタル層７１を非導電性部材からなる短冊状部材７２及び７３（又は誘電体部材からなる短冊状部材８２及び８３）で挟み、さらに、短冊状部材７２及び７３（又は短冊状部材８２及び８３）を導電性部材からなる短冊状部材７４又は７５で挟み、これら積層された金属製のメタル層７１と短冊状部材７２〜７５の両側面を導電性部材からなる短冊状部材７６で挟むことにより構成されている。
【００９５】
金属製のメタル層７１と非導電性部材からなる短冊状部材７２及び７３（又は誘電体部材からなる短冊状部材８２及び８３）と、短冊状部材７４〜７６は、カップリング剤により結合されている。本実施形態の異方導電シート７０は、非導電性のエラストマとしては、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ップリング剤を用いている。なお、金属製のメタル層７１は、メタル層全体が１種類の金属からなる場合を含んでよく、多層の導電薄層を用いてもよい。
【００９６】
図８は、図７の左上隅を拡大した部分拡大図で、非導電性の短冊状部材７２及び７３（又は誘電体の短冊状部材８２及び８３）をより詳しく示している。図８に示されるように、接着層９１を介して非導電性部材からなる短冊状部材７２と７３（又は誘電体の短冊状部材８２及び８３）は、相互にカップリング剤で結合されているが、整合しないために生じる隙間９２がメタル層７１の両サイドにある。
【００９７】
ただし、メタル層７１が十分薄ければ、このような隙間は存在しない。これらの隙間は、単なる隙間として空けておいてもよく、また、カップリング剤やその他の充填剤により詰めておいてもよい。一般に空いたままにしておくと、鋭角的な亀裂先端状部が亀裂として進展しやすく、結果として結合された短冊状部材７２及び７３が分離することもあるので、詰めておくことはこの観点から好ましい。
【００９８】
図８において、メタル層７１の奥行きはＤ２であり、幅はＷ２である。非導電性の両短冊状部材７２及び７３（又は誘電体の両短冊状部材８２及び８３）が合わされた奥行きと幅はそれぞれＤ１、Ｗ１である。したがって、短冊部材７２〜７５の幅はＷ１となる。また、短冊部材７４の奥行きはｔ１１であり、短冊部材７５の奥行きはｔ１２である。短冊部材７６の幅はｔ２１又はｔ２２である。
【００９９】
これら各寸法は任意に設定できるが、本実施形態においてはｔ１１＝ｔ１２とし、ｔ２１＝ｔ２２でとした。また、メタル層７１の奥行きＤ２と幅Ｗ２も任意に設定できるが、奥行きＤ２を例えば５０μｍ程度に設定することもできる。
【０１００】
本実施形態の異方導電シートは、厚みや幅や長さに制限はないが、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０．５〜３．０ｃｍ×０．５〜３．０ｃｍであって、厚みが０．５〜２．０ｍｍである。
【０１０１】
これらの短冊状部材の厚みは、本実施例においては略同一（Ｔ）であり、従ってシートの厚みはＴである。上述のように隣り合う短冊状部材７２及び７３は、カップリング剤により結合されており、図７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。
【０１０２】
次に、図９から図１３において、上述の実施形態の異方導電シート７０を製造する方法を説明する。図９は、金属製のメタル層７１付きの非導電性部材からなるシート７２Ａ（又は誘電体シート８２Ａ）を示す。
【０１０３】
図９においては、メタル層７１Ａは、種々の方法で付けることができるが、本実施形態においては、スパッタにより付けてある。即ち、非導電性シート部材７２Ａを基板とし、作られるメタル層７１Ａの成分に合致するターゲットを調整し、スパッタリング装置によりメタル層７１Ａを付ける。メタル層７１Ａの幅や間隔は、それに合うマスキングをすることにより調整することができる。本実施形態の非導電性シート部材は、非導電性エラストマであるので、基板温度が上がり過ぎないような工夫をするとよい。例えば、マグネトロンスパッタやイオンビームスパッタ等を用いること等である。
【０１０４】
図１０においては、金属製のメタル層７１Ａ付きの非導電性部材からなるシート７２Ａ（又は誘電体シート８２Ａ）に非導電性シート部材７３Ａ（又は誘電体シート部材８３Ａ）が積み上げられて積層体を作成しているようすを示している。金属製のメタル層７１Ａが付けられた非導電性シート部材は、メタル層７１Ａの向きが全てそろうように（並行になるように）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、シート部材間は結合され、積層体１００を製作する。
【０１０５】
図１１においては、金属製のメタル層７１Ａ付きの非導電性部材からなるシート７２Ａ（又は誘電体シート８２Ａ）に非導電性シート部材７３Ａ（又は誘電体シート部材８３Ａ）が積み上げられた積層体１００に、導電性部材からなるシート７５Ａが更に積み上げられて積層体を作りあげている。積層体１００と導電性部材からなるシート７５Ａは幅を同じとし、積層体１００とシート７５Ａの間にはカップリング剤が施されており、積層体１００とシート７５Ａは結合され、次に説明する積層体１０１を製作する。
【０１０６】
図１２は、上述の工程により作成された積層体１０１を切断する工程を示している。積層体１０１は、得られる異方導電シート７０における非導電性部材からなる短冊状部材７２及び７３（又は誘電体部材からなる短冊状部材８２及び８３）の幅が所望のＷとなるように切断される。そして、積層体１０２を製作する。
【０１０７】
図１３においては、積層体１０２に更に導電性シート部材７６Ａが挟まれて積層体１０３を作成している様子を示している。導電性シート部材７６Ａの奥行きと高さは、積層体１０２の切断面における奥行きと高さと同じであり、メタル層７１の向きが全てそろうように（並行になるように）重ねられている。これらの積層体１０２と導電性シート部材７６Ａの間には、カップリング剤が施されており、積層体１０２と導電性シート部材７６Ａ間は結合される。
【０１０８】
図１３は、上述の工程により作成された積層体１０３を切断する工程を示している。積層体１０３は、得られる異方導電シート７０の厚みが所望のＴとなるように、切断される。この厚みＴは、図７におけるＴに相当する。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１ｍｍ程度であるが、薄くする場合は、約１００μｍ以下（特に望まれる時には約５０μｍ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１ｍｍとした。
【０１０９】
なお、この厚みＴは、図１及び図２におけるｔに相当する。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１ｍｍ程度であるが、薄くする場合は、約１００μｍ以下（特に望まれる時には約５０μｍ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１ｍｍとした。
【０１１０】
なお、金属製のメタル層７１は例えば、銅（Ｃｕ）であり、予め銅に導電性のメッキを施してもよく、異方導電性シートの完成後にメッキを施してもよい。
【０１１１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の異方導電シートは、エラストマコネクタとして面方向の絶縁性と弾性を担保しつつ、異方導電シートおいて、導電性を有する第２の貫通領域を、非導電性を有する第１の貫通領域で包囲し、前記非導電性を有する第１の貫通領域を導電性エラストマでさらに包囲しているので、この異方導電シートに接続される電子部品間の静電シールドが施されるという効果がある。例えば、同軸ケーブルと回路基板間の接続部材にこの異方導電シートを供することでシールドの破れを防ぐことができる。
【０１１２】
また、非導電性を有する第１の貫通領域（又は高誘電率を有する第３の貫通領域）と、導電性を有する第２の貫通領域の面積やピッチを自由に設定でき、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、第１の貫通領域及び第２の貫通領域と電性部材は化学的に結合（ゴムの架橋）しているため、線状の金属等を導電部に用いたときに生じやすい、導電部の抜け等による欠落がないという効果がある。
【０１１３】
異方導電シートおいて、導電性を有する第２の貫通領域を、高誘電率を有する第３の貫通領域で包囲し、前記高誘電率を有する第３の貫通領域を導電性エラストマでさらに包囲しているので、この異方導電シートの厚みを０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度にすることにより、電子部品の接続間における低インダクタンスが可能になる。さらに、強誘電体による高アドミタンスも期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である異方導電シートの外観図である。
【図２】本発明における第２の貫通領域を複数形成している異方導電シートの斜視図である。
【図３】図２（ａ）における異方導電シートの製造方法を示すための斜視図である。
【図４】図３の次の製造工程を示すための斜視図である。
【図５】図２（ｂ）における異方導電シートの製造方法を示すための斜視図である。
【図６】図５の次の製造工程を示すための斜視図である。
【図７】本発明の第２の貫通領域として金属製のメタル層を使った実施形態である異方導電シートを示す斜視図である。
【図８】図７の左上隅を拡大した部分拡大図である。
【図９】本発明における金属製のメタル層付きの非導電性部材からなるシートを示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態の１つである異方導電シートを製造する方法に関し、メタル層付きの非導電性部材からなるシートに非導電性シート部材が積み上げられて積層体を作成しているようすを示している図である。
【図１１】本発明の実施形態の１つである異方導電シートを製造する方法に関し、図１０によって得られる積層体に導電性部材からなるシートが更に積み上げられて積層体を作りあげている図である。
【図１２】本発明の実施形態の１つである異方導電シートを製造する方法に関し、図１１の工程により作成された積層体を切断する工程図である。
【図１３】本発明の実施形態の１つである異方導電シートを製造する方法に関し、図１２の積層体を更に導電性シート部材が挟まれて積層体を作成している様子及び積層体を切断する工程を示している図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  シート状エラストマ
１Ｅ、１Ｆ  導電性ブロック
１０、２０、３０、４０、７０  異方導電シート
５０、６０  異方導電ブロック
１１、２１  第１の貫通領域（非導電性を有する）
１２、２２  第２の貫通領域（導電性を有する）
１３、２３  第３の貫通領域（高誘電率を有する）
１２Ａ、２２Ａ  非導電性ブロック
１３Ａ、２３Ａ  誘電体ブロック
７１  メタル層
【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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【図１３】
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