(57)【要約】【課題】      柔らかいゴム状弾性体でなる異方導電性コネクタシートそのものの構成として位置決め突起を一体形成することで小型・薄型化等を達成しながらも、位置決め突起による固定信頼性を向上可能とする異方導電性コネクタシートの提供。【解決手段】  ゴム状弾性体でなる弾性シート１１に一体形成した位置決め突起１３にも、その厚み方向に導電体が連なる補強用配向部１５を形成する。補強用配向部１５が柔らかいゴム状弾性体でなる位置決め突起１３の補強芯となって剛性が高まるため、使用状態で位置決め用の凹部から外れにくくすることが可能である。よって、小型・薄型化等を達成しながらも、固定信頼性を向上することが可能である。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム状弾性体でなる弾性シートに、その厚み方向で接続用配向部を形成した異方導電性コネクタシートにおいて、
弾性シートに、導電接続対象物に形成される凹部に差し込まれて弾性シートを位置決めする位置決め突起を一体形成し、且つ、位置決め突起に補強用配向部を形成したことを特徴とする異方性導電コネクタシート。
【請求項２】
ゴム状弾性体でなる弾性シートに、その厚み方向で接続用配向部を複数一体形成してあり、該複数の接続用配向部が、
複数行複数列の行列パターンで形成したパターン内・配向部と、
少なくとも一の行又は列における列方向上又は行方向上の位置に、該行列パターンからはみ出して形成したパターン外・配向部と、である異方導電性コネクタシートにおいて、
該パターン外・配向部を形成しない他の行又は列における列方向上又は行方向上の位置に、導電接続対象物の凹部に差し込ませて弾性シートを位置決めする位置決め突起を形成し、且つ該位置決め突起に補強用配向部を形成したことを特徴とする異方導電性コネクタシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板どうしの電気的接続や基板と電子部品との電気的接続に用いられる異方導電性コネクタシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
異方導電性コネクタシートは、全体構成や接続構造の小型・薄型化が可能であり、その機能として機械的な衝撃やひずみを吸収可能であることから、各種の電気機器、特に小型・薄型化の要請が高い携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラなどに使用されている（一例として特許文献１，２参照。）。
【０００３】
ところが、こうした利点がある一方で、異方導電性コネクタシートは、小型・薄型化すればするほど、機械的強度や剛性が落ちるため、例えば基板などの導電接続対象物に対する固定が困難であり位置ずれも生じやすい。
【０００４】
こうした問題を回避するため、例えば図７（ａ）で示すように、異方導電性コネクタシート１の外周に硬質樹脂や金属のフレーム２を一体化する例がある。そのフレーム２には、位置決め突起２ａが形成されており、これを導電接続対象物となる基板に形成した位置決め用の凹部に差し込ませることで、該基板へ載置した時の仮止めを得るようにし、また該基板と他の基板や電子部品とで圧接狭持することで、異方導電性コネクタシート１の位置ずれを阻止するようにし、導電体をシートの厚み方向に配向した配向部１ａによる電気的接続を維持するようにしている。
【特許文献１】特開平１−２９６５０７号公報
【特許文献２】特開平１０−２４７５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この異方導電性コネクタシート１は、フレーム２を一体形成する分、大型化するため、異方導電性コネクタシート１の小型・薄型化の利点が損なわれてしまう上に、基板側としてもフレーム２の取付スペースによって他の回路や素子の実装面積が狭くなって不利となる。また、フレーム２の成形加工も必要であり、異方導電性コネクタシート１との一体化のためにはインサート成形や接着作業といった工程が避けられなくなることから、製造コストの面でも不利である。
【０００６】
そこで、これらの問題を解決するために、例えば図７（ｂ）で示すように、異方導電性コネクタシート３そのものの構成として位置決め突起３ａを形成することが考えられる。このようにすれば、フレーム２の一体化の廃止により、異方導電性コネクタシート３を小型・薄型化することが可能で、また異方導電性コネクタシート３の成形工程だけであるから、フレーム２に起因する実装面積や製造コスト等における不利が無くなる。ところが、異方導電性コネクタシート３は、シリコーンゴムのような軟質のゴム状弾性体にて形成されるため、柔らかい位置決め突起３ａが、使用状態で基板の位置決め用の凹部から外れてしまい、配向部３ｂにおける電気的接続が絶縁するおそれがある。
【０００７】
以上のような背景技術を経て成されたのが本発明である。すなわち、本発明は、柔らかいゴム状弾性体でなる異方導電性コネクタシートそのものの構成として位置決め突起を一体形成することで小型・薄型化等を達成しながらも、位置決め突起による固定信頼性を向上するための新たな手段の提案を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成する本発明は、ゴム状弾性体でなる弾性シートに、その厚み方向で接続用配向部を形成した異方導電性コネクタシートについて、弾性シートに、導電接続対象物に形成される凹部に差し込まれて弾性シートを位置決めする位置決め突起を一体形成し、且つ、位置決め突起に補強用配向部を形成したものである。
【０００９】
この発明では、ゴム状弾性体でなる弾性シートに一体形成した位置決め突起にも、その厚み方向（高さ方向）に導電体が連なる補強用配向部を形成することで、補強用配向部が柔らかいゴム状弾性体でなる位置決め突起の補強芯となって剛性が高まり、使用状態で位置決め用の凹部から外れにくくなる。このため小型・薄型化等を達成しながらも、固定信頼性を向上できる。
【００１０】
ところで、上述のような本発明の異方導電性コネクタシートにあっては、主に２種類の接続用配向部の形成方法がある。その方法の一つは、異方導電性コネクタシートをなすゴム状弾性体を金型成形した後に、別工程で金属線等の導電線材を打ち込んで接続用配向部を形成する方法である。他の方法は、微細な粒子状の磁性導電体を配合した液状ポリマーを金型に注入し、金型内で磁性導電体を磁力線方向に沿わせる磁場配向を行うことで接続用配向部を特定してから、液状ポリマーの架橋処理によって異方導電性コネクタシートを成形する方法である。
【００１１】
このうち後者の方法では、接続用配向部の特定に磁場を利用する点で、次の点に注意する必要がある。すなわち、磁場の作用により配向部を複数形成する場合には、できるだけ複数行複数列の行列パターンで纏まりある接続用配向部群として形成するほうが、接続用配向部の品質の高い導電接続性を得る観点からは好ましい。というのは、この行列パターンから外側にはみ出すような「パターン外・配向部」を形成すると、纏まりある「パターン内・配向部」については磁場（磁力線）が強く（密に）なり、「パターン外・配向部」については磁場（磁力線）が相対的に弱く（粗と）なる現象が生じる。これは成形金型のキャビティ内に平行磁場を形成する配向ピンが密集する領域では磁力線が多く偏向してしまい、密集箇所から外れたところでは磁力線の偏向が粗となることに起因しているが、この結果、接続用配向部どうしの間で磁場の強弱（磁力線の粗密）に応じて磁性導電体の配向密度にバラツキが生じてしまうと、すべての接続用配向部について均一な高品質の導電接続性を得ることができなくなってしまうことになる。これを更に具体的に説明すると、次のとおりである。
【００１２】
図１（ａ）は、３行５列の行列パターンで１５の接続用配向部Ｃを配置した例であり、図１（ｂ）は２行４列の行列パターンで接続用配向部Ｃを配置した例である。これらの場合には、それぞれの行列パターン内のすべての行位置及び列位置に、接続用配向部Ｃが存在している。したがって、全体として一つの纏まりある接続用配向部群が形成されて、各接続用配向部Ｃについて磁性導電体の配向密度を均質化することが可能である。
【００１３】
これに対し、図２（ａ）では３行５列の行列パターンのうち２行１列と２行５列の各位置について、また図２（ｂ）では２行３列の位置について、さらに図２（ｃ）では１行４列と２行１列の各位置について、接続用配向部Ｃがそれぞれ欠落する配置パターンとなっている。こうした場合には、一つの纏まりある行列パターンを形成する接続用配向部群Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３については配向時に作用する磁場（磁力線）が強く（密に）なり、その外側のパターン外・配向部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３については磁場（磁力線）が弱く（粗に）なってしまうため、磁性導電体の配向密度にバラツキが生じてしまうのである。
【００１４】
こうした配向密度のバラツキが起こるにも拘わらず、実際の異方導電性コネクタシートの接続用配向部の配置パターンは、導電接続対象となる基板回路における接点の配置パターンに依存するため、前述のようなすべての接続用配向部について均一な磁性導電体の配向密度が得られない配置パターンで異方導電性コネクタシートを構成しなければならない場合もある。上記目的を達成する他の本発明では、このような配向密度にバラツキが生じる接続用配向部の配置パターンをもつ異方導電性コネクタシートについて、そのバラツキ問題をも合わせて解消することを目的としている。
【００１５】
即ち、この発明は、ゴム状弾性体でなる弾性シートに、その厚み方向で接続用配向部を複数一体形成してあり、該複数の接続用配向部が、複数行複数列の行列パターンで形成したパターン内・配向部と、少なくとも一の行又は列における列方向上又は行方向上の位置に、該行列パターンからはみ出して形成したパターン外・配向部と、である異方導電性コネクタシートについて、該パターン外・配向部を形成しない他の行又は列における列方向上又は行方向上の位置に、導電接続対象物の凹部に差し込ませて弾性シートを位置決めする位置決め突起を形成し、且つ該位置決め突起に補強用配向部を形成したことを特徴としている。
【００１６】
この発明では、ゴム状弾性体でなる弾性シートに一体形成した位置決め突起にも、その厚み方向に沿って導電体が連なる補強用配向部を形成したので、それが補強芯となって位置決め突起の剛性が高まり、使用状態で位置決め用の凹部から外れにくくなる。このため、小型・薄型化等を達成しながらも、固定信頼性を向上することができる。
【００１７】
更に、該パターン外・配向部を形成しない他の行又は列における列方向上又は行方向上の位置に設ける位置決め突起にも補強用配向部を形成することで、接続用のパターン内・配向部と接続用のパターン外・配向部との相互間における導電体の配向密度をバラツキを低減することが可能となり、すべての接続用配向部について実質上均一な導電接続性を得ることができるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の異方導電性コネクタシートによれば、小型・薄型化を達成しつつ固定信頼性を向上できるので、小型電子機器における基板相互の電気的接続や基板と電子部品との電気的接続に好適であり、特に外部振動や衝撃を受けるような携帯機器、例えば携帯電話機、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、デジタルカメラ等に使用しても高品質な導電接続性が得られる。
【００１９】
また、導電体の配向密度にバラツキが起きるような接続用配向部の配置パターンをもつ異方導電性コネクタシートであっても、実質的に均一な導電接続性を得ることができるので、機器の安定した動作を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態の例について図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
第１実施形態〔図３，図４〕：  本実施形態の異方導電性コネクタシート１０は、図３（ａ）で示すように、ゴム状弾性体でなる弾性シート１１に、その表裏から略円柱状に突出する８つの弾性コネクタ部１２と、その裏面から円柱状に突出する２つの位置決め突起１３が一体に形成されたものである。
【００２２】
各弾性コネクタ部１２は、２行４列の行列パターンで配置されており、それぞれ磁性導電体を厚み方向で配向した円柱状の接続用配向部１４が形成される。また、各位置決め突起１３にも、磁性導電体を厚み方向で配向した円柱状の補強用配向部１５が形成される。
【００２３】
なお、本実施形態の異方導電性コネクタシート１０は、電子機器、具体的には、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ等におけるプリント基板と電子部品との電気的接続に用いるものであり、小型で薄型のものである。具体的には、隣り合う接続用配向部１４どうしが離間する間隔は、列方向で０．１ｍｍ〜３ｍｍ、行方向で０．１ｍｍ〜３ｍｍとして狭ピッチで設定したものであり、接続用配向部１４の直径もおよそ０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの微細径で設定したものである。
【００２４】
このような異方導電性コネクタシート１０を使用するには、位置決め突起１３を、図３（ｂ）で示すように、一方の接続対象物となるプリント基板ＰＡの位置決め用の凹部ＰＡｈに差し込むようにして、異方導電性コネクタシート１０を載置する。したがって、この載置した状態では、異方導電性コネクタシート１０がプリント基板ＰＡの面方向に対してずれない。そして、相手方の接続対象物となる電子部品Ｅを上方から押圧して取付ける。これによって、弾性コネクタ部１２が圧縮状態となり、接続用配向部１４を介してプリント基板ＰＡの回路接点と電子部品Ｅの電極とが電気的に接続される。
【００２５】
次に、本実施形態の製造方法を説明する。製造にあたっては、例えば図４で示す金型１６を使用する。金型１６は、アルミニウムや銅などの非磁性体でなる上型１６ａと下型１６ｂで構成される。上型１６ａと下型１６ｂには、それぞれ接続用配向部１４と補強用配向部１５に対応する位置に、鉄や磁石などの強磁性体でなる配向ピン１６ｃが埋め込まれる。配向ピン１６ｃの一端は、上型１６ａと下型１６ｂのキャビティ面に露出しており、他端は磁石１７ａ，１７ｂに対して露出している。そして、磁石１７ａ，１７ｂにより発生される磁場が配向ピン１６ｃを通じるように偏向されることで、上型１６ａと下型１６ｂのキャビティ内には、上下の配向ピン１６ｃ間を繋ぐように、接続用配向部１４と補強用配向部１５に対応する平行磁場が形成されることになる。
【００２６】
具体的な製造の手順は、まず下型１６ｂに、異方導電性コネクタシート１０の素材となるゴム状弾性体の液状ポリマーを注入する。
【００２７】
この液状ポリマーとしては、例えばシリコーンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、１，２−ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ふっ化系熱可塑性エラストマー、イオン架橋系熱可塑性エラストマー等を利用できる。なかでも電気的絶縁性が高く、圧縮永久歪みが小さく、耐環境特性が良好なシリコーンゴムが最も好ましい。
【００２８】
また、液状ポリマーには、接続用配向部１４と補強用配向部１５を形成する磁性導電体が予め混合されている。
【００２９】
この磁性導電体としては、例えば、粒子状、繊維状、細片状で、良導電性の磁性を有する金属が用いられる。具体的には、ニッケル、コバルト、鉄、フェライトなどの金属またはそれらを多く含む合金などが好ましい。この他にも良導電性の金、銀、白金、アルミニウム、ニッケル、銅、鉄、パラジウム、コバルト、クロム等の金属類やステンレス等の合金類に、磁性体でめっきをしたもの、さらには、磁性と導電性を有する金属などに樹脂を被覆したものを用いることができる。これらの磁性導電体は、液状ポリマー中の分散安定性や、液状ポリマー中に添加する分散剤や充填剤との適合性、さらには導電性といった条件を考慮して用いる。
【００３０】
次に、磁石１７ａ，１７ｂにより上下の配向ピン１６ｃを繋ぐ平行磁場をキャビティに形成し、液状ポリマー中の磁性導電体を磁力線方向に数珠繋ぎとして磁性導電体鎖を形成する。なお、こうした磁性導電体の磁場配向は、上型１６ａと下型１６ｂとを完全に締め合わせる型締め時の前後の何れの時点でも良いが、型締め後であると成形圧力によって磁性導電体が移動不能となるか、移動可能であっても配向完了までに長時間をかかるため、型締め前に磁場配向による接続用配向部１４と補強用配向部１５の特定を終える方が、信頼性ある配向を迅速に行える点で良い。
【００３１】
そして、その後に熱処理等により金型１６内の液状ポリマーを硬化させると、異方導電性コネクタシート１０が成形される。
【００３２】
以上のような第１実施形態による異方導電性コネクタシート１０の作用・効果について説明する。
【００３３】
異方導電性コネクタシート１０には、弾性シート１１に位置決め突起１３が一体成形される。このため、位置決め突起を形成した剛体でなるフレームが不要であり、小型・薄型化を達成でき、プリント基板ＰＡにおける占有面積も小さくできる。また、その製造においても、ゴム状弾性体（磁性導電体を含む）の単一材料で成形できるため、二色成形やインサート成形などが不要であり製造コストの低減が可能である。
【００３４】
異方導電性コネクタシート１０の位置決め突起１３に補強用配向部１５を有し、これが位置決め突起１３の補強芯となって剛性が高まる。このため、使用状態でプリント基板ＰＡの位置決め用の凹部ＰＡｈから外れにくく、固定信頼性を向上することができる。
【００３５】
第２実施形態〔図５，図６〕：  本実施形態の異方導電性コネクタシート２０は、図５で示すように、第１実施形態と同様のゴム状弾性体でなる弾性シート２１に、その表裏から略円柱状に突出する１０個の弾性コネクタ部２２と、同じく表裏から円柱状に突出する２つの位置決め突起２３が一体に形成されたものである。なお、この異方導電性コネクタシート２０の用途や大きさ、成形金型や製造方法は、第１実施形態で説明したのと同様である（段落００２３，００２５〜００３１）。
【００３６】
そして、この実施形態の特徴は、接続用配向部２４として、３行２列で一つの纏まりある行列パターンにより接続用配向部群Ｒ４を形成するパターン内・配向部２４ａと、その接続用配向部群Ｒ４の外側にはみ出して形成される接続用のパターン外・配向部２４ｂと、を有することである。前述のように（図２（ａ））、接続用配向部２４をこの配置パターンとすると、磁場配向時に、パターン内・配向部２４ａについて強い磁場が作用し、パターン外・配向部２４ｂについて弱い磁場が作用するので、それらの間で磁性導電体の配向密度に大きなバラツキが起こり、すべての接続用配向部２４について均一な導電接続性が得られなくなってしまう。
【００３７】
そこで、本実施形態では、位置決め突起２３にも、パターン外・配向部として補強用配向部２５を形成し、これを位置決め突起２３の剛性向上に機能させるだけでなく、すべての接続用配向部２４について均一な導電接続性が得られるようにするためにも機能させているのである。
【００３８】
このような異方導電性コネクタシート２０を使用するには、位置決め突起２３を、図６で示すように、一方の導電接続対象物となるプリント基板ＰＡの位置決め用の凹部ＰＡｈに差し込むようにして、異方導電性コネクタシート２０を載置する。したがって、この載置した状態では、異方導電性コネクタシート２０がプリント基板Ｐの面方向に対してずれない。そして、相手方の導電接続対象物となるプリント基板ＰＢについても、位置決め突起２３を、位置決め用の凹部に差し込ませるようにしつつ上方から押圧して取付ける。これによって、弾性コネクタ部２２が圧縮状態となり、接続用配向部２４を介してプリント基板ＰＡ，ＰＢの相互の回路接点が電気的に接続される。
【００３９】
実施形態の変形例：  第１実施形態及び第２実施形態で示した異方導電性コネクタシート１０，２０における接続用配向部１４，２４の配置パターンは一例であり、その他の複数行複数列の配置パターンとしてもよい。
【００４０】
その一例として、第２実施形態については、例えば図２（ｂ）で示す異方導電性コネクタシートであれば、上下の配向部Ｃ２の間に、補強用配向部２５を有する位置決め突起２３を形成して、接続用配向部群Ｒ２と接続用配向部Ｃ２との間で、均一な導電接続性を得るように構成することができる。また、図２（ｃ）で示す異方導電性コネクタシートであれば、左側の接続用配向部Ｃ３の下側と、右側の接続用配向部Ｃ３の上側とに、補強用配向部２５を有する位置決め突起２３を形成することもできる。さらに、上下の行で接続用配向部を千鳥状の配置パターンとした場合にも、補強用配向部のある位置決め突起を形成可能であり、またその千鳥状の配置パターンが接続用配向部における均一な導電接続性が得られないようなものであれば、第２実施形態と同様に補強用配向部のある位置決め突起を形成して、その問題を解決することができる。
【００４１】
第１実施形態では、位置決め突起１３を裏面だけに形成したが、表面にも形成してもよい。また、第２実施形態では、位置決め突起２３を弾性シート２１の表裏に形成したが、何れか一方だけでも良い。要するに、導電接続対象物に位置決め突起を差し込む凹部を形成可能であるか否かに応じて突出の要否を決めればよい。なお、位置決め突起を差し込む凹部は、有底形状の凹部であっても、貫通形状の凹部すなわち孔であっても良い。
【００４２】
第１実施形態及び第２実施形態では、弾性シート１１，２１の一般面に対して弾性コネクタ部１２，２２を突出形成したが、該一般面と面一となるように突出させなくてもよい。また、その弾性コネクタ部１２，２２の形状も円柱状ではなく角柱状であってもよい。
【００４３】
第１実施形態及び第２実施形態は、位置決め突起１３，２３に磁場配向にて補強用配向部１５，２５を形成する例であるが、位置決め突起１３，２３の補強という観点からは、磁場配向を行わずに、成形過程又は成形後における弾性シート１１，２１の弾性コネクタ部１２，２２に金属線等の導電線材を打ち込むことで、補強配向部を形成するものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】分図（ａ）（ｂ）ともに異方導電性コネクタシートを示す平面図。
【図２】分図（ａ）（ｂ）（ｃ）ともに異方導電性コネクタシートを示す平面図。
【図３】第１実施形態による異方導電性コネクタシートを模式的に示す図であり、分図（ａ）はその平面図、分図（ｂ）はＳＢ−ＳＢ線断面に沿う異方導電性コネクタシートの使用状態を示す断面図。
【図４】図３の異方導電性コネクタシートのＳＢ−ＳＢ線に沿う成形金型の端面図。
【図５】第２実施形態による異方導電性コネクタシートを模式的に示す図であり、分図（ａ）はその平面図、分図（ｂ）はＳＣ−ＳＣ線断面図。
【図６】図５の異方導電性コネクタシートの使用説明図。
【図７】背景技術による異方導電性コネクタシートを例示する説明図であり、分図（ａ）は一従来例による異方導電性コネクタシートの断面図、分図（ｂ）は本発明の創作過程で検討された異方導電性コネクタシートを示す図であって分図（ｃ）のＳＡ−ＳＡ断面図、分図（ｃ）は分図（ｂ）の底面図。
【符号の説明】
【００４５】
１０    異方導電性コネクタシート（第１実施形態）
１１    弾性シート
１２    弾性コネクタ部
１３    位置決め突起
１４    接続用配向部
１５    補強用配向部
１６    金型
１６ａ  上型
１６ｂ  下型
１６ｃ  配向ピン
１７ａ，１７ｂ  磁石
２０    異方導電性コネクタシート（第２実施形態）
２１    弾性シート
２２    弾性コネクタ部
２３    位置決め突起
２４    接続用配向部
２４ａ  パターン内・配向部
２４ｂ  パターン外・配向部
２５    補強用配向部
【図１】
2005276696.tif 000003
【図２】
2005276696.tif 000004
【図３】
2005276696.tif 000005
【図４】
2005276696.tif 000006
【図５】
2005276696.tif 000007
【図６】
2005276696.tif 000008
【図７】
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