(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  実在的粒子（但し、実在的粒子とは、少なくとも一方向の寸法が少なくとも１マイクロメートルの粒子寸法を有する粒子をいう。以下同じ。）が中に含まれている硬化性組成物を基材の上に適用し、
（ｂ）  この実在的粒子含有硬化性組成物を、その最大の実在的粒子の高さの５０％以下の厚さを有する硬化性組成物層の重合を行うのに充分な時間にわたり、その硬化性組成物の重合を行うのに適したエネルギー源にさらし、その際、前記実在的粒子は硬化された薄膜によって前記基材上に保持されており、そして
（ｃ）  未硬化の硬化性組成物を除去する
各工程を含む、実在的粒子の単一層を形成する方法。
【請求項２】
更に、
（ｄ）  前記実在的粒子の表面に、前記の硬化した組成物の層から隔てて、前記実在的粒子に対して前記の硬化した組成物よりも大きな接着性を有する接着剤フィルムを適用し、
（ｅ）  この接着剤フィルムを前記実在的粒子の上に押圧し、そして
（ｆ）  前記実在的粒子が接着した接着剤フィルムを、前記実在的粒子と共に、前記の硬化した組成物の層から引き離す
各工程を含む、請求の範囲１に記載の実在的粒子の単一層を形成する方法。
【請求項３】
（ａ）  少なくとも一方向の寸法が少なくとも１マイクロメートルの粒子寸法を有する粒子が中に含まれている硬化性組成物を基材の上に適用し、
（ｂ）  この粒子含有硬化性組成物を、その最大の粒子の高さの５０％以下の厚さを有する硬化性組成物層の重合を行うのに充分な時間にわたり、その硬化性組成物の重合を行うのに適したエネルギー源にさらし、そして
（ｃ）  未硬化の硬化性組成物を除去し、
（ｄ）  前記粒子の表面に、前記の硬化した組成物の層から隔てて、前記粒子に対して前記の硬化した組成物よりも大きな接着性を有する接着剤フィルムを適用し、
（ｅ）  この接着剤フィルムを前記粒子の上に押圧し、そして
（ｆ）  前記粒子が接着して含まれている前記接着剤フィルムを、前記粒子と共に、前記の硬化した組成物の層から引き離し、
（ｇ）  場合により、前記接着剤フィルムの上、又はそれに接着している粒子の上に残留している未硬化の、又は硬化した硬化性組成物を除去し、
（ｈ）  膜形成物質を適用して各粒子の間に介在する空間を充填し、そして場合により、前記フィルム上であって前記粒子の側方の領域を、最大の前記粒子の高さの１２５％以下の厚さに被覆し、
（ｉ）  場合により、前記膜形成物質を少なくとも部分的に固化させ、そして
（ｊ）  場合により、そのようにして形成されたフィルムを基材から取り除く
各工程を含む、粒子を中に含む単一層を有するフィルムを形成する方法。
【請求項４】
（ａ）  実在的粒子（但し、実在的粒子とは、少なくとも一方向の寸法が少なくとも１マイクロメートルの粒子寸法を有する粒子をいう。以下同じ。）を中に含有する硬化性強磁性流体組成物、すなわち非磁性キャリヤ液体中の強磁性粒子のコロイド懸濁液である組成物を基材へ適用してその適用された硬化性強磁性流体組成物がその基材の上に前記実在的粒子の単一層を形成するようにし、
（ｂ）  この実在的粒子を含んだ強磁性流体組成物を、その最大の実在的粒子の高さの５０％以下の厚さを有するその硬化性強磁性流体組成物の層の重合を行うのに充分な時間にわたり、この硬化性強磁性流体組成物の重合を行うのに適したエネルギー源にさらし、その間にそれら実在的粒子を、磁界の適用の結果として非ランダム模様に配列させ、そして
（ｃ）  未硬化の硬化性強磁性流体組成物を除去する
各工程を含む、実在的粒子の単一層の非ランダム配列を形成する方法。
【請求項５】
更に、
（ｄ）  それら粒子の表面にその硬化した組成物の層の反対から、或る接着剤フィルムを適用し、
（ｅ）  場合により、この接着剤フィルムを加熱し、
（ｆ）  前記実在的粒子を押しつけてその接着剤フィルムの中へ押し込み、そして
（ｇ）  前記実在的粒子が配列され接着して含まれている前記接着剤フィルムを、前記実在的粒子と共に、前記の硬化した強磁性流体組成物の層から分離し、そして
（ｈ）  場合により、いかなる残存の硬化した、又は未硬化の強磁性流体組成物も、前記接着剤フィルムから、又は前記実在的粒子の上から除去する
各工程を含む、請求の範囲４に記載の実在的粒子の単一層の非ランダム配列を形成する方法。
【請求項６】
更に、
（ｉ）  場合により、前記接着剤フィルムの上、又はそれに接着している粒子の上に残留している未硬化の、又は硬化した硬化性強磁性流体組成物を除去し、
（ｊ）  膜形成物質を適用して各実在的粒子の配列の中に介在する空間を充填し、そして場合により、前記フィルム上であって前記実在的粒子の側方の領域を、最大の前記実在的粒子の高さの１２５％以下の厚さに被覆し、そして
（ｋ）  場合により、前記膜形成物質を少なくとも部分的に固化させる
各工程を含む、請求の範囲５の方法。
【請求項７】
前記接着剤フィルムが、前記実在的粒子に対して、前記の硬化した組成物よりも高い接着性を有している、請求の範囲５の方法。
【請求項８】
基材が剥離特性を有している、請求の範囲４の方法。
【請求項９】
接着剤フィルムが剥離剤被覆基材の上に存在する、請求の範囲５の方法。
【請求項１０】
接着剤フィルムが透明又は半透明である、請求の範囲５の方法。
【請求項１１】
（ａ）  実在的粒子（但し、実在的粒子とは、少なくとも一方向の寸法が少なくとも１マイクロメートルの粒子寸法を有する粒子をいう。以下同じ。）を中に含有する硬化性強磁性流体組成物、すなわち非磁性キャリヤ液体中の強磁性粒子のコロイド懸濁液である組成物を基材へ適用してその適用された硬化性強磁性流体組成物がそれら実在的粒子の単一層を形成するようにし、
（ｂ）  この実在的粒子の含まれた強磁性流体組成物を、その最大の実在的粒子の高さの５０％以下の厚さを有するその硬化性強磁性流体組成物の層の重合を行うのに充分な時間にわたり、この硬化性強磁性流体組成物の重合をもたらすのに適したエネルギー源にさらし、その間にそれら実在的粒子を、或る磁界の適用の結果として或る非ランダム模様に配列させ、そして
（ｃ）  未硬化の硬化性強磁性流体組成物を除去し、
（ｄ）  前記の配列された実在的粒子の表面に、その硬化した組成物の層に対面して、前記実在的粒子に対して前記の硬化した組成物よりも大きな接着性を有する接着剤フィルムを適用し、
（ｅ）  この接着剤フィルムを前記実在的粒子の上に押圧し、
（ｆ）  前記の配列された実在的粒子が接着して含まれている前記接着剤フィルムを、前記実在的粒子と共に、前記の硬化した強磁性流体組成物の層から引き離し、
（ｇ）  場合により、前記接着剤フィルムの上、又はそれに接着している実在的粒子の上に残留している未硬化の、又は硬化した硬化性強磁性流体組成物を除去し、
（ｈ）  膜形成物質を適用してそれら実在的粒子の配列の中に介在する空間を充填し、そして場合により、前記接着剤フィルム上であって前記実在的粒子の側方の領域を、最大の前記実在的粒子の高さの１２５％以下の厚さに被覆し、そして
（ｉ）  場合により、その膜形成物質を少なくとも部分的に固化させる
各工程を含む、実在的粒子の単一層の非ランダム配列を有するフィルムを形成する方法。
【請求項１２】
硬化性組成物又は硬化性強磁性流体組成物を基材に或る模様として適用する、請求の範囲１ないし１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
硬化性組成物をスクリーン印刷又はステンシル印刷により適用する、請求の範囲１２の方法。
【請求項１４】
実在的粒子が、導電性粒子、熱伝導性粒子及び光学的透過性粒子よりなる群から選ばれる、請求の範囲２、４ないし６及び１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
硬化性強磁性流体組成物が、
（ａ）  硬化性液体中強磁性粒子のコロイド懸濁液か、又は
（ｂ）  硬化性液体組成物と液体キャリヤ中の強磁性粒子のコロイド懸濁液との混合物
のいずれかを含む、請求の範囲４ないし６及び１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
膜形成物質が熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂又はこれら両者からなるものから選ばれる、請求の範囲３、６及び１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
接着剤フィルムが、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂又はそれら両方から選ばれる熱変形可能被覆である、請求の範囲２、５及び６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
請求の範囲１１の方法によって作られた、実在的粒子の単一層非ランダム配列を有するフィルム。
【請求項１９】
請求の範囲５に記載の実在的粒子が導電性粒子であって請求の範囲５の方法に従って形成された、実在的粒子の単一層非ランダム配列。
【請求項２０】
更に或る潜在的触媒を接着剤フィルムの適用の段階に先立ってそれらの配列された実在的粒子の表面に適用する段階を含む、請求の範囲５の方法。
【請求項２１】
（ａ）  実在的粒子（但し、実在的粒子とは、少なくとも一方向の寸法が少なくとも１マイクロメートルの粒子寸法を有する粒子をいう。以下同じ。）を中に含有する硬化性強磁性流体組成物を基材に適用し、
（ｂ）  この粒子の含まれた硬化性強磁性流体組成物を、前記実在的粒子が前記組成物の中で非ランダムな態様で配列されるのに充分な時間にわたり磁場にさらし、
（ｃ）  配列された粒子を中に含有する前記組成物を、その最大の実在的粒子の高さの５０％以下の厚さを有する前記硬化性強磁性流体組成物の層の重合を行うのに充分な時間にわたり、この硬化性強磁性流体組成物の重合を行うのに適したエネルギー源にさらし、
（ｄ）  それらの配列された実在的粒子の表面に、その硬化した組成物の層の反対から、前記粒子に対して前記の硬化した組成物よりも少なくとも大きな接着性を有する第１の接着剤フィルムを適用し、
（ｅ）  この第１の接着剤フィルムを前記粒子の上に押しつけ、
（ｆ）  配列された実在的粒子が接着して含まれている前記第１の接着剤フィルムを、前記粒子と共に、前記の硬化した強磁性流体組成物の層から分離し、
（ｇ）  その配列されている粒子と、前記第１の接着剤フィルムとに、前記実在的粒子に対して前記第１の接着剤フィルムよりも大きな接着性を有する第２の接着剤フィルムを適用し、そして
（ｈ）  この第２の接着剤フィルムを除去してそれにより第１の接着剤フイルムがその表面上に秩序的な陥凹の配列を有するようにする、
各工程含む、表面に陥凹の秩序的な配列を有する接着剤フィルムを形成する方法。
【請求項２２】
表面に陥凹の整然とした配列を有する、請求の範囲２１の方法によって作られた接着剤フイルム。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の分野
本発明は、粒子の単一層を形成する方法、及びそれによって形成された種々の生成物に関する。これは特に、単一層内での粒子の秩序的配列の形成に関し、そしてこれはフィルムに採用することができる。この発明の方法により形成された種々のフィルムは導電性粒子の秩序的配列により形成された異方性的導電性の通路を有し、そして特に電子工学産業において相互接続の技術に用いることができる。
本発明はまた、他の技術分野においても有用であり、そして導電性でない粒子に利用することもできる。
関連する技術の説明
異方性的導電性の種々の接着剤、及び種々の強磁性流体の中に「磁気ホール」（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｈｏｌｅ）を秩序的に配列することがＷＯ９５／２０８２０に記述されており、その開示はここに参照文献として採用される。
Ｆｕｊｉｋｕｒａ  Ｃａｂｌｅ  Ｗｏｒｋｓ  ＫＫのＪＰ６２−１２７１９４は或る支持フィルムの上に１０μｍよりも薄い厚さを有する接着剤塗装を形成し、この接着剤塗装の上に１０−５０μｍの粒度を有する軟鑞粉末を適用し、そしてこの鑞の粒子の間の空間をプラスチック物質で充填することによって異方性的導電性の鑞付けシートを製造することを記述している。それら軟鑞粒子はそのフィルムの上のプラスチック物質の中で均一に分散される得ると言っている。しかしながら接触に際して粒子が接着する接着剤フィルムの上に粒子を適用することがそのフィルムの面に満足な粒子の分散或いは秩序的な配列を達成することがあり得そうには信じられない。
Ｈｉｔａｃｈｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．のＥＰ０６９１６６０  Ａ１は支持体の上に形成された接着性層に導電性粒子を付着させ、そしてそれら粒子をその中に固定させ、次いでその付着した物質と相容しない膜形成樹脂をそれら導電性の粒子の間に導入することによって作られた異方性的導電性のフィルム材料を記述しているが、このフィルム材料はそのフィルムの面の方向へ均一に分散された導電性粒子を介してそのフィルムの厚さ方向へのみ導電性を有する。それら粒子は、多数の孔を有してそれらを通してそれら粒子がその接着性層の上に固定されるようなフィルム、網又はスクリーンによってその面内に格子状又はジグザグ模様に配列されることができる。それら粒子及びスクリーンは異なった電荷で静電的に荷電されていることができる。しかしながらこのようなスクリーンを用いることにはいくつかの問題があり、それらはその薄いスクリーンを作製し、そして取り扱うこと、及びそれら孔の所望のパターンを作り出すのが困難であることを含む。それぞれのパターン毎に個別のスクリーンが必要となるであろう。また、（１）全ての孔が粒子によって満たされていることを確かめること、及び（２）それら孔の少なくとも若干が接着性物質によって塞がれてしまうことに対する防護も困難であろう。このスクリーンの除去もそのパターンの破壊をもたらし得る。静電気的荷電を用いることは大きな電場を包含する複雑な操作であろう。
米国特許第５，２２１，４１７号（Ｂａｓａｖａｎｈａｌｌｙ）は互いに隔離されている強磁性要素のマトリックス配列を形成するために写真石版式のマスキング及びエッチングを用いることを記述している。これらの要素は磁化されており、そしてそれら強磁性要素のそれぞれの上方表面に導電性の強磁性粒子の単一層が付着していて、それによりそれら導電性粒子は或る配列で存在する。次にこの粒子の層を軟質の接着性ポリマーの層と接触させてそれら粒子をそのポリマーの中へ進入させる。次にこの接着性ポリマーを硬化させてそのポリマーの中に粒子が閉じ込められるのを確実にする。この導電性粒子の含まれた接着性ポリマーを相互接続のための導体の配列として使用する。しかしながらこの技術は強磁性である導電性粒子を用いてのみ利用することができると考えられる。このような粒子は特定の形状寸法及び型（例えば単分散の球体）として得ることは困難であろう。
ＪＰ３−９５２９８はキャリヤ有機溶剤に分散されたコロイド状強磁性粒子と導電性粒子とを含む導電性でかつ磁性を有する流体組成物を記述している。
米国特許第４，７３７，１１２号は非導電性母材の中の導電性の磁性粒子を含む、異方性的導電性の複合層媒体を開示している。それら粒子は加えられた磁場のそれら導電性粒子との相互作用によって配列される。この発明は導電体としての磁性粒子の使用に依存しており、従って非磁性の、及び実質的に非磁性の粒子の秩序的な配列を作ること、或いは秩序的な配列が一方の基材から他方の基材へ移転されるような系を作ることには利用できない。
ＷＯ／９５／２０８２０には（ｉ）非磁性キャリヤ液体の中の強磁性粒子のコロイド分散液の強磁性流体、及び（ｉｉ）この強磁性流体の中に分散された実質的に均一な寸法及び形状を有する導電性粒子を含む組成物が記述されている。
この導電性粒子の平均粒度は、そのコロイド状強磁性粒子のそれの少なくとも１０倍である。その非磁性キャリヤ液体は硬化可能であるか、又は非硬化性であることができる。この液体の例は硬化可能液体組成物、硬化可能液体組成物と強磁性粒子が中に分散されている液体キャリヤとの混合物、或いは非硬化性のキャリヤ液体であり、その際その導電性粒子が潜在的接着性を有することを条件とする。
この出願には、２組の導電体の間に異方性的導電性結合を作り出す方法も記述されている。この方法は、そのように記載された組成の接着剤組成物の層を一方の組の導電体に適用し、この接着性組成物の層に第２の組の導電体をもたらし、この接着剤組成物の層を、その強磁性流体と導電性粒子との間の相互作用によって、各粒子が隣接の粒子及び／又は一方又は両方の組の導電体と電気的に接触している秩序的パターンをその導電性粒子が形成することをもたらすように、実質的に均一な磁場にさらし、それによりいくつかの、おのおのが１つ以上の導電性粒子を含むような導電通路が一方の組の導電体から他方の組のそれに提供されるようにし、そしてこの組成物を硬化させてそのパターンをその位置に保ちかつそれら導電体を結合させるようにすることを含む。
しかしながら２組の導電体の組付け体の位置に或る磁場を作り出す手段を設けることは必ずしも常に好都合ではないであろう。従って、その開示内容がここで参照文献として採用されるＥＰ７５７４０４には、そのＷＯ９５／２０８２０の発明の利点を達成するための別な方法が記述されている。
このＥＰ７５７４０７は異方性的導電性の塗装で被覆された表面を有する異方性的に導電性のフィルム又は基材を記述している。このフィルム又は塗装は、固化可能な強磁性流体組成物と、及びこの強磁性流体の中に分散された導電性粒子とを含む組成物を固化させることにより形成される。その強磁性流体は非磁気キャリヤの中の強磁性粒子のコロイド分散液を含む。この導電性粒子は、或る実質的に均一な磁場を液体状態においてその組成物に印加することによって或る非ランダムなパターンに配列され、そしてその組成物を固化させることによってその位置に固定されている。
ＥＰ７５７４０７は固体状の異方性的導電性の塗装で被覆された固体状の異方性的導電性のフィルム又は基材をも記述しているが、このフィルム又は塗装は、コロイド状の強磁性粒子と導電性の粒子とが或る非ランダム的パターンに配列されて含まれている組成物を含む。
ここで用いる「強磁性」の語は、フェライトのような強磁性物質を包含する。
ここで用いる「固化可能」の語は、外界温度（例えば約４０℃よりも低い、通常は約２０−３０℃の温度）において固体として存在できることを意味する。固化可能な組成物は熱処理その他によって固体状に硬化する硬化可能組成物を包含する。ＥＰ７５７４０７において用いられていてここでも使用する「固体」の語は形状において安定であることを意味し、そしてゲル又はポリマー架橋化組織を含む。
ＷＯ９５／２０８２０及びＥＰ７５７４０７の各発明は導電性粒子の均一分散体における重大な躍進であり、そして粒子の凝集の問題及び細ピッチの電子機器相互接続における結果への手懸りを与えるものである［米国特許第５，２２１，４１７号（Ｂａｓａｎｖａｎｈａｌｌｙ）参照］。しかしながら粒子を含んだ硬化可能な強磁性流体接着剤組成物を調製することは、高い磁化飽和及び粒子の迅速な秩序的配列のために低温度における低い粘度を含むその組成物の強磁性流体特性と、比較的高い粘度を有する中程度ないし高い分子量の系の使用を含むその組成物の接着剤特性との間を、その硬化した接着剤に良好な機械的書性質と機能性とを与えるために折衷するものである。
従って、分散され、又は秩序的に配列された粒子の単一層を作ることができる方法、並びにそれらから容易かつ迅速に作られ、そして容易に入手できて製造の簡単な諸成分を使用し、かつ、さもなければ高価な、及び／又は政府に規制される材料を再使用／回収することを許容するようなフィルムを提供するのが望ましいであろう。
強磁性粒子を含まないか、又は実質的に含まず、そして粒子のランダムな、及び秩序的な配列を含んだ、改善された物理的及び性能的特性、例えば改善された強度及び／又は接着性並びに透明度又は半透明度等を有する、粒子や粒子配列の安定単一層を作ること、及びそれらから作られたフィルムも望ましいであろう。
発明の要約
本発明は硬化した貼着層の使用によりその位置に保たれる単一層の、ランダムな、及び秩序的な粒子の配列を作り出すためのいくつかの方法を提供する。これらの方法は、粒子を分散させ、そして硬化可能な母材を部分的に硬化させてそれら粒子をそれぞれの位置に保つけれどもそれら粒子を実質的に包み込んでしまわない薄いフィルムを形成するような硬化可能な母材を使用する。
本発明はまたそれら粒子がフィルムの中に維持されて含まれている、そのような粒子の含まれた硬化可能な母材からフィルムを作る方法をも提供する。これらの方法においてその粒子の単一層はそれら粒子を実質的に包み込んで確実に維持する膜形成物質で後充填される。
本発明は更に、或る磁場にさらされた硬化可能な強磁性流体を用いることによってそのような秩序的な配列を作り出す方法、及びそれによって作られたフィルムを提供するが、その際そのようにして形成された配列及びフィルムは強磁性流体又は強磁性粒子を含まないか、又は実質的に含まない。各粒子はその硬化した強磁性流体から強磁性粒子を含まない接着剤又は潜在的接着剤へ移転させることができる。
本発明は更に、標準的な強磁性流体又は強磁性流体ワックスを使用することによって秩序的な配列及びこの秩序的な配列を含むフィルムを製造することをも対象とするが、その際その秩序的配列は、（１）その強磁性流体又は強磁性流体ワックスの中の秩序的配列を押しつけ、そして（２）次いでこれを、それら粒子に圧力をかけながら、そして場合により加熱のもとに、接着剤、潜在的接着剤又は膜形成物質に移転させることによって、その位置に維持される。
更に、本発明は粒子の単一層のランダムな、及び秩序的な配列、及びこれらからここに開示する方法に従って作られるフィルムを対象とするものである。
本発明はまた、支持テープ基材と、及びこれに一時的に結合された移転可能な粒子の秩序的な単一層配列とを有する物品、並びに、第１の基材と、粒子の秩序的な単一層配列を取り込む接着剤母材と、及び第２の、その接着剤母材により接合された基材とを有する物品をも対象とするものである。
本発明は第１の組の導電体と第２の組の導電体との間に異方性的導電性の結合を形成する方法に関する。
本発明はまた、その表面に陥凹の秩序的配列を有する接着剤フィルムを形成する方法、及びそのような方法によって作られた物品にも関する。そのような接着剤フィルムは粒子の秩序的な配列を一方の接着剤フィルムからもう一方のそれに移転させることにより得られる。
本発明は以下の「発明の詳細な説明」を添付の図面とともに読むことによってより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は例１に記述する硬化した「貼着層」の上の２５μｍの直径を有する粒子の８００倍の電子顕微鏡写真である。各「＋」記号の間の距離は２３．６μｍである。
第２図は、例２に記述する感圧接着剤テープへ移転させた同様な粒子の３５０倍の倍率の電子顕微鏡写真である。
第３図は、第２図のそれと類似の粒子の２５００倍の倍率の拡大写真であり、特に感圧接着剤の中に埋設された粒子の１つを示す。
第４図は、硬化した貼着層の上の粒子の４００倍の倍率の電子顕微鏡写真である。
第５図は、同じ硬化した貼着層の１００倍の倍率の電子顕微鏡写真である。
第６（ａ）図は、例７の塗装方法を実施するための装置の図式図（側面図）である。
第６（ｂ）図は第６（ａ）図の装置の図式上面図である。
第７図は、例６の塗装の１００倍の倍率の光学顕微鏡写真であり、その伝送場は下記の寸法、すなわち７３０×４９０μｍを有し、そしてそれら粒子は約１０μｍの直径を有する。
第８図は第７図と類似の、磁場にさらされることなく作られた塗装の光学顕微鏡写真である（比較物）。
第９図は例７に説明した磁化曲線である。
第１０図は例７に説明した粘度−温度関係であって、粘度はセンチポイズ（Ｎｍ-2ｓ×１０3）で測定した。
第１１（ａ）図は、異方性的導電通路を有するフィルムを作り出すように設計され、構成された装置の側面図である。
第１１（ｂ）図は第１４（ａ）図のＡ−Ａ線に沿う第１１（ａ）図の装置の正面図である。
発明の詳細な説明
本発明は一般に、粒子の単一層を形成する方法を提供する。そのような方法の１つ（「方法Ａ」）は或る基材に、少なくとも１つの寸法について少なくとも１μｍの粒子寸法を有する粒子が含まれた硬化可能な組成物を適用し、そしてその粒子の含まれた硬化可能な組成物を、その硬化可能組成物の重合をもたらすのに適したエネルギー源に、その最大の粒子の高さの約５０％以下の厚さを有するその硬化可能組成物の層の重合をもたらすのに充分な時間にわたり暴露することを含み、この方法は場合によりその未硬化の硬化可能組成物がもし残存しているときはこれを除去することをも含む。
その硬化又は重合をもたらすためのエネルギー源は好適には紫外線（ＵＶ）、赤外線、可視光線、Ｘ線又はγ線、Ｅ−放射線又はマイクロウェーブを含めていかなる電磁的熱放射線、又は特にアクチニック放射線であることもできる。暴露時間は当業者により、そのエネルギー源、暴露条件、所望の硬化の程度、その硬化可能組成物の性質（例えばその選ばれたエネルギーの吸収能力等）及びその組成物を構成する構造に依存して選ばれるべきである。紫外線の場合には約０．１ないし約１秒間の暴露時間で充分であろう。望ましくは、この暴露時間はそれら粒子を保持するその硬化した物質の層又はフィルムを作り出すのに必要最小限のものであるべきである。この層又はフィルムは「貼着層」と呼び、そしてそれら粒子をそれに付着して含むこの貼着層は「貼着配列」と呼び、それら両者は本発明の各方法に従い作られる「フィルム」と呼ぶ粒子含有膜の１部であるが、それと区別されるものである。
本発明において使用される粒子はその少なくとも１つの寸法について少なくとも１μｍの粒子寸法を有するべきである。これらの粒子を「実在的粒子」と呼ぶ。
種々のアスペクトにおいて本発明は下記を提供する：
Ｂ．  中に含まれた粒子の単一層を有するフィルムを形成する方法。この方法は下記の各段階、すなわち粒子の少なくとも１つの寸法について少なくとも１マイクロメートルの粒子寸法を有する粒子が中に含まれている硬化可能な組成物を基材の上に適用し、この粒子含有硬化可能組成物を、その硬化可能組成物の重合をもたらすのに適したエルネギー源に、その最大の粒子の高さの約５０％以下の厚さを有する硬化可能組成物層の重合をもたらすのに充分な時間にわたり暴露し、そして或る膜形成物質をそれら粒子の間に介在する空間を充満させるために適用するこを含む。そのように適用された膜形成物質はまた、それら粒子に側面を接している基材の領域をその粒子の含まれた領域のそれと近似するフィルム厚さまで被覆することもできる。加えて、その膜形成物質を少なくとも部分的に固化し、そしてそのようにして形成されたフィルムをその基材から除去することもできる。
Ｃ．  粒子の単一層を形成する方法。この方法は、少なくとも１つの寸法について少なくとも１μｍの粒子寸法を有する粒子の含まれた硬化可能組成物を基材に適用し、この粒子含有硬化可能組成物を、その硬化可能組成物の重合をもたらすのに適したエネルギー源に、その最大粒子の高さの約５０％以下の厚さを有する硬化可能組成物層の重合をもたらすのに充分な時間にわたり暴露し、それら粒子の表面に、その硬化した組成物の層から隔てて、或る接着剤フィルムを適用し、そしてそれら粒子が接着して含まれているその接着剤フィルムをその硬化した組成物の層から引き離すことを含む。上記のフィルムはそれら粒子について少なくともその硬化した組成物のそれよりも大きな接着性を有するべきである。更に、その硬化可能組成物の若干が未硬化のままに留まっている範囲まで、その未硬化の組成物を基材から除去してもよい。また、その接着剤フィルムの上又はこれに接着している粒子の上に残存しているいかなる実質的量の未硬化の、及び／又は硬化した組成物も除去することができる。
Ｄ．  粒子の単一層を含むフィルムを形成する方法。この方法は、粒子の少なくとも１つの寸法について少なくとも１マイクロメートルの粒子寸法を有する粒子が中に含まれている硬化可能な組成物を基材の上に適用し、この粒子含有硬化可能組成物を、その最大の実在的粒子の高さの約５０％以下の厚さを有する硬化可能組成物層の重合をもたらすのに充分な時間にわたり、その硬化可能組成物の重合をもたらすのに適したエネルギー源に暴露し、それら粒子の表面にその硬化した組成物の層から隔てて、その粒子についてその硬化した組成物よりも大きな接着性を有する接着剤のフィルムを適用し、この接着剤フィルムをそれら粒子の上に押圧し、それら粒子が接着して含まれているその接着剤フィルムをその硬化した組成物の層から引き離し、そして場合により、その接着剤フィルムの上、又はそれに接着している粒子の上に残留しているいかなる実質的量の未硬化の、及び／又は硬化した硬化可能組成物も除去し、そして或る膜形成物質を適用して各粒子の間に介在する空間を充満させることを含む。このフィルムはそれら粒子について少なくともその硬化した組成物のそれよりも大きな接着性を有するべきである。加えて、その硬化可能組成物の若干又は殆どが未硬化のままに留まっている限度までその未硬化の硬化可能組成物をその基材から除去することができる。そのように適用された膜形成物質はそれら粒子と側面を接している接着剤フィルムの領域を、その粒子の含まれた領域のそれと近似するフィルム厚さまで被覆してもよい。その膜形成物質はまた、少なくとも部分的に固化されていてもよい。
上記のＡないしＤの方法においてそれら粒子は望ましくはその硬化可能組成物の中に（例えばそれら粒子をその組成物の中へ混合した結果として、又は例えばＥＰ０６９１６６０Ａ１−これの開示はここで参照文献として採用される−に記述されているような分散方法によって）分散されている。しかしながら、粒子の若干はその組成物の中で凝集していてもよい。それら粒子はその単一層の中で配列されているのが特に望ましい。従って本発明は更に別なアスペクトにおいて下記を提供するものである。
Ｅ．  粒子の単一層非ランダム配列を形成する方法。この方法は、粒子の少なくとも１つの寸法について少なくとも１マイクロメートルの粒子寸法を有する粒子が中に含まれている硬化可能な組成物を基材の上に適用し、この粒子含有強磁性流体組成物を、それら粒子がその組成物の中で非ランダム的態様で配列するのに充分な時間にわたり或る磁場にさらに、そしてそれら粒子を中で配列して含んでいるこの組成物を、その最大の粒子の高さの約５０％以下の厚さを有するその硬化可能強磁性流体組成物の層の重合をもたらすのに充分な時間にわたり、この硬化可能強磁性流体組成物の重合をもたらすのに適したエネルギー源に暴露することを含む。場合によりこの方法はまた、もし残留しているときはその未硬化の強磁性流体組成物を除去することをも含む。
Ｆ．  中に粒子の単一層非ランダム配列を有するフィルムを形成する方法。この方法は少なくとも１つの寸法について１マイクロメートルの粒子寸法を有する粒子が中に含まれている硬化可能な強磁性流体組成物を基材の上に適用し、この粒子含有強磁性流体組成物を、それら粒子がその組成物の中で非ランダム的態様で配列するのに充分な時間にわたり或る磁場にさらし、この、中で配列されている粒子を有する組成物を、その最大の粒子の高さの５０％以下の厚さを有するその硬化可能強磁性流体組成物の層の重合をもたらすのに充分な時間にわたり、この硬化可能強磁性流体組成物の重合をもたらすのに適したエネルギー源に暴露し、未硬化の硬化可能強磁性流体組成物を除去し、そして或る膜形成物質を適用してそのように形成されたそれら粒子の配列の間に介在する空間を充満させることを含む。そのように適用される膜形成物質は、その粒子の含まれた領域のそれと近似のフィルム厚さまで、その基材のそれら粒子と側面を接している領域を被覆することができる。加えて、これは少なくとも部分的に固化されてもよい。そのように形成されたフィルムはまたその基材から除去してもよい。
Ｇ．  粒子の非ランダムな配列の単一層を形成する方法。この方法は、少なくとも１つの寸法について少なくとも１マイクロメートルの粒子寸法を有する粒子の含まれた硬化可能強磁性流体組成物を基材に適用し、この粒子含有硬化可能強磁性流体組成物を、この組成物の中でそれら粒子が非ランダムな態様で配列されるのに充分な時間にわたり或る磁場にさらし、中で配列されている粒子を有するこの組成物を、その最大の粒子の高さの約５０％以下の厚さを有するその硬化可能強磁性流体組成物の層の重合をもたらすのに充分な時間にわたり、この硬化可能強磁性流体組成物の重合をもたらすのに適したエネルギー源に暴露し、その配列された粒子の表面にその硬化した組成物の層に対面して或る接着剤フィルムを適用し、その接着剤フィルムをそれら粒子の上に押しつけ、そしてそれら配列された粒子を付着して含んでいる接着剤フィルムをその硬化した強磁性流体組成物の層から分離させることを含む。このフィルムはそれら粒子について少なくとも、その硬化した組成物のそれよりも大きな接着性を有するべきである。加えて、その未硬化の硬化可能強磁性流体組成物の若干又は全部が未硬化のままに留まっている限度まで、その未硬化の硬化可能強磁性流体組成物はその基材から除去されることができる。
Ｈ．  中に粒子の単一層非ランダムな配列を有するフィルムを形成する方法。この方法は、少なくとも１つの寸法について少なくとも１マイクロメートルの粒子寸法を有する粒子の含まれた硬化可能強磁性流体組成物を基材に適用し、この粒子含有硬化可能強磁性流体組成物を、この組成物の中でそれらの粒子が非ランダムな態様で配列されるのに充分な時間にわたり或る磁場にさらし、中で配列されている粒子を有するこの組成物を、その最大の粒子の高さの約５０％以下の厚さを有するその硬化可能強磁性流体組成物の層の重合をもたらすのに充分な時間にわたり、この硬化可能強磁性流体組成物の重合をもたらすのに適したエネルギー源に暴露し、その未硬化の硬化可能強磁性流体組成物を除去し、そしてそれら配列された粒子の表面に、その硬化した組成物の層に対面して、或る接着剤フィルムを適用し、その接着剤フィルムをそれら粒子の上に押しつけ、それら配列された粒子を付着して含んでいる接着剤フィルムをその硬化した強磁性流体組成物の層から分離し、そしてそれら粒子の配列の中に介在する空間を充満させるように或る膜形成物質を適用することを含む。このフィルムはそれら粒子についてその硬化した組成物のそれよりも大きな接着性を有するべきであり、そしてそれら粒子と側面を接している領域をその粒子の含まれた領域のそれと近似するフィルム厚さまで被覆するべきである。加えて、それが存在する限度まで、その接着剤フィルムの上又はそれに付着しているそれら粒子の上に残存しているいかなる実質的量の未硬化の硬化可能組成物も除去することができる。また、この膜形成物質は少なくとも部分的に固化されてもよい。
場合により、或る潜在的触媒を、それら配列された粒子及び硬化した硬化可能強磁性流体組成物の表面の上に、その接着剤フィルムを適用するに先立って分散させることができる。それら粒子がその接着剤フィルムの中へ押し込まれたときに、その潜在的触媒はそれら配列された粒子に同伴されるであろう。
Ｉ．  その硬化可能組成物をエネルギー源に暴露する間、そのエネルギー源と硬化可能組成物との間にマスクが配置される、上記のＡないしＨのいずれかに従う方法。このマスクは、エネルギーの通過を許容する或る領域と、エネルギーの通過を阻止する他の領域とを有する。
これと異なって、その硬化可能組成物又は、もし適当であれば、硬化可能強磁性流体組成物がその上に適用される基材はエネルギーの通過を許容する領域とエネルギーの通過を阻止する領域とを有することができる。従って、この基材はそのエネルギー源がその硬化可能組成物に対してその基材の反対側にあるときは、或るマスクの役目をする。
本発明によれば、その硬化可能組成物又は硬化可能強磁性流体組成物は、例えばスクリン印刷又はステンシル印刷により、その基材に或るパターンで適用されることができ、或いはまた、通常の塗装技術によって適用することができる。
それら粒子は、例えば導電性粒子のような伝導性粒子でなければならない。しかしながら、熱伝導性又は光学的に透過性の粒子も使用することができる。
上記ＥないしＨのいずれかに従う方法において、その硬化可能強磁性流体組成物は好適には下記、すなわち
（ａ）  或る硬化可能な液体組成物の中の強磁性粒子のコロイド状分散液（すなわちこの硬化可能組成物は強磁性流体のキャリヤの役目をする）か、又は
（ｂ）  或る硬化可能な液体組成物と、及び或る液体キャリヤの中の強磁性粒子のコロイド分散液との混合物か
のいずれかを含む。
Ｂ、Ｄ、Ｆ及びＨのいずれかの方法において、その膜形成物質は有機性又は無機性であることができ、そして例えば熱硬化性物質（熱硬化可能物質）のような熱変形可能な塗装及び／又は熱可塑性物質から選ぶことができる。この膜形成物質は接着性物質でなければならない。単一の膜形成物質が本発明に従うフィルムを作るのに充分であろう。加えて、例えば接着剤であることのできる膜形成物質（例えばエラストマー）の第１の層と、及び接着性膜形成物質の第２の層のような、異なった膜形成物質の２つ以上の層もそれら粒子に適用するのに適していることができる。この第２の層は、それら粒子を中に含んでいるその膜形成物質の固化により形成された膜をその重合した硬化可能組成物の層、すなわち貼着層から引き離し、そして次に、そのフィルムのそのように暴露された表面に接着性物質の層を適用する追加的段階により形成されていることができる。
本発明は、熱硬化性物質の層と熱可塑性物質の層とを含む２層フイルムを提供する。その熱硬化性物質の層は、中に２次的な、又は潜在的な接着性硬化系（Ｂ段階機構）を含む貼着層か、又は最大の粒子の高さの約５０％以下の厚さを有する熱硬化性後充填物質の層かであることができる。熱可塑性物質の層は、その最大の粒子の約５０％の厚さを有し、それにより合計のフィルム厚さがその最大粒子の高さにほぼ等しくなるような後充填物質であることができる。その熱硬化性の層はそれら配列された粒子をその位置に保持するが、一方、例えば熱を用いることにより再加工することができる。例えば、もしその２層フィルムをその熱硬化性層が或る電子装置に接着し、そしてその熱可塑性の層がプリント回路板に接着するように適用したときは、その熱可塑性層は、それら配列された粒子の秩序的配列を維持しながら修理や再配置或いは再使用のために取りはずす必要がある場合に、その部材を再加工する機能を許容する。再使用操作においては、寸法が大変小さいその装置にではなくてその回路板にのみ新しい熱可塑性材料の層を適用すればよい。これと異なり、それ以上の再使用の可能性を望まない場合には、第２の熱硬化性物質をその熱可塑性物質に変えて適用することができる。
本発明は、熱硬化性物質の１つの層と、熱可塑性物資の２の層を含む３層フィルムをも提供する。この場合には、それら熱可塑性の２つの層は、それら粒子がそれぞれの位置に保たれているその熱硬化性層をはさんでおり、そして貼着層は除かれてしまっている。特に、未硬化の物質の除去の後で、熱可塑性の第１の層を後充填し、引き続いて順に、熱硬化性物質の１層と熱可塑性の第２の層とを積層する。これと異なって、未硬化の物質を除去した後で、熱硬化性物質の１層を後充填し、引き続いて熱可塑性の１層を適用してもよい。次にその貼着層を除去して第２の熱可塑性の層と置き換えることができる。これは再加工可能性及び／又はそのフィルムと組み合わされている基材部品の回収、並びにそのフィルム自身の回収を許容する。
フィルムの深さは通常、最大の粒子の高さ、すなわちそのフィルムの面に垂直方向の寸法の約１２５％以下、望ましくは約１１０％以下である。もしこのフィルムが最大粒子の高さよりも厚いときは、そのフィルム物質はこのフィルムの最終的使用の間にそれら粒子及び／又はそれら粒子と接触している種々の要素（特に導電体）によって透過されることが許容され、又は促進されるようなものでなければならない。
貼着層の高さはその基材に垂直なその最大粒子の寸法の約２５％、好ましくは約１０％以下である。
この最大の粒子（実在的粒子）は実質的に均等な寸法のもの（単分散性）であって、通常は少なくとも２μｍの直径を有する。これと異なって、寸法の異なった２種類以上の粒子で、その大きい寸法の方の群が実質的に均一な寸法であるものを使用することもできる。本発明によれば、その硬化可能組成物は０．１から約１μｍまでの範囲の粒子寸法を有する１種以上の充填材を含むこともできる。
Ｃ、Ｄ、Ｇ又はＨの方法においてはそれら粒子の接着剤フィルムの中への進入の深さは通常、その最大の粒子の高さ、すなわちその接着剤フィルムの面に垂直な方向の寸法の約２５％、望ましくは約１０％以下である。
もしそれら粒子が実質的に均一な寸法のものであるときは、その硬化した層の高さは、それら粒子の平均直径について測られる。ここで「直径」の語を非球形粒子について用いるときはこれは基材に対して垂直方向の寸法を指す。
上記のＢ、Ｄ、Ｆ又はＨの方法において、膜形成物質はその粒子の含まれている領域に側面を接する領域に適用されることができる。その粒子の含まれた領域の中の接着剤と同じものであってもよい接着剤の側面を接するいくつかの帯材が導電性接着剤フィルムにおいて追加的な強度を提供するのに有用である。すなわち、例えば液晶ディスプレーへのエッジ接続において、そのディスプレーに取りつけられる可撓性の接続部が作動の間に剥離脱落しない範囲までの剥離強度は特に重要な性質である。
Ａ又はＥの方法においては或る剛的構造をそれら粒子の単一層に沿い、そして場合によってはそれに対向して形成させる追加的段階が提供される。この点において、或る剛的構造の中のマイクロチャンネルに沿ってそれら粒子を配列させるのにこれは特に有用である。このように、化学的又は生物化学的薬剤を被覆した粒子はクロマトグラフィーカラム又はパターン化試験クーポンとして機能するマイクロチャンネルの中に配置することができる。
本発明は更に下記を提供する：
Ｊ．  粒子の単一層非ランダム配列の形成方法。この方法は強磁性流体組成物と種々の粒子とを含む組成物を接着性物質の表面を有する基材に適用し、この組成物を、それら粒子を或る非ランダムな態様に配置するのに充分な時間にわたり或る磁場に暴露し、それら粒子をその基材の接着性表面の上に押しつけ、そしてその強磁性流体組成物を除去することを含む。
Ｋ．  粒子の単一層非ランダム配列を形成する方法。この方法は、強磁性流体組成物と粒子とを含む組成物を、潜在的接着性物質の表面を有する基材に適用し、この組成物を、それら粒子を非ランダムな態様でその組成物の中で配列させるのに充分な時間にわたり或る磁場にさらし、その基材表面物質の潜在的な接着的性質を活性化させ、この基材の接着性表面の上にそれら粒子を押しつけ、そしてその強磁性流体組成物を除去することを含む。
Ｌ．  中に粒子の単一層非ランダム配列を有するフィルムの形成方法。この方法は、強磁性流体組成物と粒子との組成物を接着性物質の表面を有する基材の表面に適用し、この組成物を、それら粒子を非ランダムな態様で配列させるのに充分な時間にわたり或る磁場にさらし、それら粒子をその基材の接着性表面の上に押しつけ、その強磁性流体組成物を除去し、そしてそれら粒子の間に介在する空間を充満させ、そして場合により、その粒子の含まれた領域のそれと近似するフィルム厚さまでその粒子と側面を接している接着性物質の領域を被覆するように或る膜形成物質を適用することを含む。加えて、この膜形成物質は少なくとも部分的に固化されることができる。そのように形成されたフィルムはその接着性物質から除去することもできる。
Ｍ．  中に粒子の単一層非ランダム配列を有するフィルムの形成方法。この方法は、強磁性流体組成物と粒子との組成物を潜在的な接着性の物質の表面を有する基材に適用し、この組成物を、それら粒子を非ランダムな態様で配列させるのに充分な時間にわたり或る磁場にさらし、その基材の表面物質の潜在的な接着的性質を活性化させ、その基材の接着性の表面にそれら粒子を押しつけ。その強磁性流体組成物を除去し、そしてそれら粒子の間に介在する空間を充満させ、かつ場合によりそれら粒子と側面を接している接着性表面の領域をその粒子の含まれた領域のそれと近似するフィルム厚さまで被覆するように、或る膜形成物質を適用することを含む。加えて、この膜形成物質は少なくとも部分的に固化させることができる。また、そのようにして形成されたフィルムはその接着性表面から除去することもできる。
従って、Ｊ、Ｋ、Ｌ及びＭの方法において、通常的な強磁性流体組成物を使用することができるが、その組成物が硬化可能に作られているかどうかは使用者の選択である。
本発明はまた下記をも提供する：
Ｎ．  粒子の単一層非ランダム配列を含むワックスフィルムの形成方法。この方法は、強磁性流体のワックス組成物と粒子とを含む組成物を基材に適用し、その強磁性流体ワックス組成物をこのものの融点又はそれ以上の温度に上昇させ、及び／又は維持し、この組成物を、それら粒子を非ランダムな態様で配列させるのに充分な時間にわたり或る磁場にさらし、そしてこの組成物をその融点以下の温度に冷却することを含む。加えて、このワックスフィルムはその基材から除去することもできる。
Ｏ．  粒子の単一層非ランダム配列を形成する方法。この方法は、上記方法Ｎに従って作られたワックスフィルムを、或る接着性物質の表面又は潜在的接着性の物質の表面を有する第２の基材に適用し、もし存在する場合にその潜在的接着材を活性化し、そしてそのワックスフィルム及び／又はその第２基材の温度をその強磁性流体ワックスの軟化温度又はそれ以上の温度に上昇させ、それら粒子をその基材の接着性表面の上に押しつけ、そしてその強磁性ワックス組成物を除去することを含む。加えて、その第１基材は、もしこれが既に除去されてしまっていないときは、次いで除去することができる。
Ｐ．  中に粒子の単一層非ランダム配置を有するフィルムの製造方法。この方法は、上記方法Ｎに従った作ったワックスフィルムを、接着性物質又は潜在的接着性の表面を有する第２の基材に適用し、もし存在するときはその潜在的接着剤を活性化させてそのワックスフィルム及び／又はその第２基材の温度をその強磁性流体ワックスの軟化点又はそれ以上の温度に上昇させ、それら粒子をその基材の接着性表面の上に押しつけ、その強磁性ワックス組成物と、及び、もし既に除去されてしまっていないときは、その第１の基材とを除去し、そして或る膜形成物質を適用してそれら粒子の間に介在する空間を充満させ、かつ場合によりそれら粒子と側面を接している接着性物質の領域をその粒子の含まれた領域のそれと近似するフィルム厚さまで被覆することを含む。加えて、この膜形成物質は少なくとも部分的に固化されてもよい。そのように形成されたフィルムをその接着性物質から除去することもできる。
上記のＮ、Ｏ及びＰの方法において、その強磁性流体ワックス組成物は通常的強磁性流体及び／又は、例えばワックス類、高分子量脂肪酸、脂肪エステル等の低融点の有機混合物又は化合物の中に分散された強磁性粒子を含む。このような修飾された強磁性流体は以下において強磁性流体ワックスと呼ぶ。これらの物質は典型的には室温において固体状又は半固体状であって、好ましくは少なくとも３０℃、望ましくは少なくとも４０℃の融点又は軟化点及び約１２５℃未満、例えば１００℃未満、そして望ましくは約６０℃よりも低い融点を有する。方法Ｏ及びＰの段階（ｂ）において温度を少なくともその強磁性流体ワックスの融点まで上昇させてその粒子の移転及びその強磁性流体ワックス組成物の除去／回収を促進させるのが望ましい。
この強磁性流体ワックスの調製に用いるのに好ましいワックスは天然及び合成の、例えばパラフィン類、エチレン性ポリマー、ポリオールエーテルエステル類及び塩素化されたナフタレン類のようなワックスを含む。接着剤、潜在的接着剤又は膜形成物質の中に採用されるようになっている機能化したワックス類も使用することができる。
中に粒子の単一層非ランダム配列を有するフィルムは、その接着剤又は潜在的接着剤が固化可能な膜形成物質であって、それら粒子がこの接着剤の中へ圧入されるような基材を使用することによってＪ、Ｋ及びＯの方法から調製することができる。この膜形成物質は液体状態であるか、又はそれら粒子がこの膜形成物質の中へ浸透できるように浸透可能な状態でなければならず、その際その膜形成物質はそれら粒子の間に介在する空間を充満する。この膜形成物質の厚さはその最大の粒子の高さの少なくとも約５０％でなければならず、好ましくはその最大粒子の高さの少なくとも約９５％であって、その最大の粒子の高さの約２００％以下の厚さ、そしてこれは最大の粒子の高さの約１２５％である。最大の粒子の高さの約９５％から約１０５％までの範囲の、例えばその最大の粒子の高さの９５％ないし１００％の範囲の厚さが一般に好都合な結果をもたらす。ここでそれら粒子は膜形成物質として使用される接着性物質又は潜在的接着性の物質の中に完全に、又は実質的に入り込むように意図されている。これは、その接着剤又は潜在的接着剤が膜形成物質でないか、又はそれら粒子をその表面の上に接着させることだけを意図しているような他のアスペクトと対照的である。そのような場合にはそれら粒子はその最大の粒子の高さの約２５％以下の深さまで進入するべきである。
その強磁性流体ワックスと接着剤とがあまりに深く相互混合されるのを防ぐために、Ｏ及びＰの方法においては潜在的接着剤又は膜形成物質、すなわちその強磁性流体ワックスはそれら粒子がその接着剤、潜在的接着剤又は膜形成物質の中へ圧入されるときに除去することができる。これと異なって、その強磁性流体ワックスの軟化点又は融点のもとでこの強磁性流体ワックスのそれよりも実質的に高いけれどもそれら粒子がその中に進入するのを困難にする程には高くない粘度を有する接着剤、潜在的接着剤又は膜形成物質を使用してもよい。更に、この温度は、その潜在的接着剤の接着特性をその強磁性流体ワックスの軟化点又は融点と実質的に同じであるような温度において活性化させるように変化させることもできる。ここで用いる軟化点とは、その強磁性流体ワックスが僅かな圧力のもとで充分に柔軟であるか、又は流動可能であってそれら粒子をその強磁性流体ワックスからその接着剤、潜在的接着剤又は適当であるときは膜形成物質へ容易にかつ簡単に移動するのを許容するような温度である。
方法ＪないしＰにおいてその強磁性流体及び強磁性流体ワックスは続く再使用のために再び使用し、又はリサイクルすることができる。加えて、この強磁性流体はそのフィルムの中に合体されないのでそれらのフィルムは、その形成されたフィルムを目指す最終用途において基材の上に配置させるのを容易にすることを許容するように透明又は半透明に作ることができる。これは方法Ｄ及びＨによっても、またその貼着層が充分に薄いか又は後充填の後で除去されるときは方法Ｂ及びＦによっても、達成することができる。
本発明の方法の１つによって形成されるフィルム又は貼着配列はそれが使用される基材、例えば電子装置構成部材の上にその場で形成させることができる。このような場合には、本発明に従い作られるフィルム又は貼着配列はその構成部材又は他の基材の上に塗装を形成する。すなわち、ここで用いるフィルム及び貼着配列の語は「塗装」を包含する。
或る場合にはそのフィルムは接着性を必要としなくてもよい。例えば、もしこのフィルムが一時的に試験の目的のために取り付けられるけれども結合されるべきでないような２組の導電体の間で使用しなければならない場合等である。しかしながら一般には、その膜形成物質は２次的又は潜在的な接着剤／硬化系を含むのが望ましく、これはそのフィルムの最終用途に用いるときに活性化することができる。
その膜形成物質（そして場合によりその硬化可能な貼着層組成物も）の固化は一般に２つの段階、すなわちＡ段階とＢ段階とを含む。このＡ段階又は１次固化は、それら粒子がその場に維持されている取扱うことのできるフィルムを作り出す機能を有する。このＡ段階は１次硬化、例えば光硬化、熱又はＥビームによる硬化を含む。溶媒蒸発、冷却（特に溶融物から）、化学反応（例えば重合）、物理的会合現象等も、固態Ａ段階状態への粘度上昇を効果的にもたらす受容し得る手段である。フィルムの最終用途での使用に際して起こるＢ段階はＡ段階のフィルム又は塗装の熱可塑性的性質を利用できるけれども、好ましくは例えば熱硬化状態までの硬化を包含する。Ａ段階固化が１次硬化により行なわれてしまったときにＢ段階硬化はこのＡ段階のそれと同じか又は異なった硬化機構を利用できる２次硬化である。
方法ＥないしＨにおいてはその硬化可能強磁性流体組成物をその基材に適用することができ、或いはまた方法ＪないしＰにおいてはその強磁性流体又は強磁性流体ワックスを次に磁場にさらすことができる。その組成物はこれが基材に適用されている間にその磁場にさらすことができる。この組成物は連続的に又は段階的な態様で適用することができる。同様に、その基材はその磁場適用装置を連続的に又は段階的な態様で通過することができる。
この組成物は１つ以上の取りつけられた磁石を有するステンシル印刷装置又はスクリン印刷装置を用いてステンシル印刷又はスクリン印刷することにより基材に適用することができる。
その組成物が適用されるべき基材は剛質又は可撓性であることができる。剥離性の層によりその基材を形成することができ、及び／又は貼着層が膜形成物質と結合するのを防ぐために、貼着層に剥離性の層を適用することができる。同様に、これはそのフィルムの表面に基材と隔てて適用してフィルムの重なりや巻きつきに対処することもできる。この剥離性の層はそれ自身剛質であるか、又は可撓性であることができ、或いはまた適当な剥離性物質の被覆又はフィルムを含むことができる。
粒子の単一層非ランダム配列が転移される接着剤フィルムは剥離剤を被覆した基材の上にあることもできる。それら接着剤フィルムが透明であるか又は半透明であること及び少なくとも部分的に紫外線を透過させることが望ましい。
本発明はまた、粒子の単一層のランダムな、及び秩序的な配列、及びこれらを含む、それに従い作られたフィルムにも関する。これは適用された上記のフィルム或いは上に形成されたフィルムや貼着配列を有する種々の基材を包含する。これはまた、支持テープ基材及び移転可能な秩序的単一層配列を有する物品をも含み、その際それら粒子は１μｍから約５００μｍまでに及び、そしてそれら粒子は、これら移転可能な粒子の表面積の約５０％以下と接触しているような基材に一時的に結合している。更に、それら粒子とその支持テープとの間の結合の強さはそれら移転可能な粒子の実質的に全ての凝集強さよりも小さくなければならない。そのような具体例の１つにおいてその支持テープ基材は反接着剤の塗装された紙を含む。
これらの物品は更に、１つ以上の硬化機構を有する接着剤母材を含む。これらの物品は更に、シリコンウェーハ基材、酸化錫インジウム被覆したガラス基材、或いは導電体の模様状描画が設けらているいずれかの基材であってそれに移転可能な実在的粒子の配列が接着的に結合されている、その基材粒子と基材との間の接着結合の強さがそれら実在的粒子と支持テープとの間の接着結合の強さを超えるようなものを含む。場合により、この支持テープ基材は強磁性粒子を含有し、又はコロイド状の強磁性粒子を含むことができる。
本発明はまた更に、第１の基材及び少なくとも１μｍないし５００μｍの実在的粒子の秩序的な単一層配列を収容している接着剤母材と、この接着剤母材によってその第１基材に接合されている第２基材との順序的積層物品をも対象とし、その際この接着剤母材は約１μｍよりも小さな強磁性粒子を実質的に含まない。この秩序的な単一層配列は、或る連続的に動いている基材の上に支持されているそれら実在的粒子に作用する磁束線の、或る磁束場の中の磁束線を通って延びる面、好ましくは上記磁束場内の磁束線に対して垂直に延びる面、更になお好ましくは磁束線が垂直である面の面内で取ったパターンによって誘起される。この接着剤母材は更に、異なった接着剤組成物の別個のいくつかの層を含むことができる。
本発明は更に、支持テープ基材と、及びこれに接着剤によって結合された少なくとも１μｍないし約５００μｍの移転可能な実在的粒子の秩序的な単一層配列とを有する物品を対象とし、その際この接着剤は強磁性粒子を実質的に含まず、そしてこの接着剤の接着強さはそれら粒子の凝集つよさよりも小さく、そしてその支持テープ基材に対してその移転可能粒子に対するよりも大きい。
本発明は更に、第１及び第２の組の導電体の間の異方性的導電性の結合を形成する方法を対象とする。この方法は、第１の接着剤を第１の組の導電体に適用し、そして更に或る支持テープ基材に結合された粒子の単一層の秩序的配列を含む物品をその第１の組の導電体に、それら移転可能な実在的粒子の秩序的な単一層配列の少なくとも若干がそれら第１の組の導電体と接触しているように適用することによって或る組付け物を形成する各段階を含む。この第１接着剤を次に少なくとも部分的に硬化させる。その支持テープをそれら第１の組の導電体に接着している移転可能な実在的粒子の秩序的な単一層配列と共に除去する。第２の、場合により第１の接着剤と同一の接着剤を、それら移転可能な実在的粒子の秩序的な単一層配列及びそれら移転可能な実在的粒子の秩序的単一層配列に適用された第２の組の導電体に適用する。次にこの第２の接着剤を活性化する。
具体例の１つにおいて、その第１の接着剤は紫外線によって硬化可能であり、そしてその支持テープは少なくとも部分的に紫外線に対して透明である。他の型の接着剤も使用することができ、そして以下のいくつかの例において取扱われている。
その第１の組の導電体はガラスの上の酸化錫インジウムの被覆、半導体の上の金属化及び絶縁体の上の金属化のように、基材の上に現れることができる。
本発明は表面又は終縁の上にいくつかの導電体を有し、かつそれら導電体に適用された導電性粒子を含む上述のフィルム、又はフィルム或いはその上に形成された貼着配列を有する能動的又は受動的な電子装置構成要素を含む。
このフィルム又は貼着配列は、サーキットリーを含むシリコンウェーハのような電気的にアドレスできる基材、又は酸化錫インジウム（ＩＴＯ）で被覆されたガラスのような導電性ガラスであってその上に導電性のトラックが模様的に描画されているものの上に形成できるか、或いはまた、そのような基材に接着剤を介して固定されることができる。セラミック材、エポキシ複合材、ポリアミドフィルム等が、導電性のトラックを含むことのできる基材の他の形態のものを代表する。
ＩＴＯ被覆したガラス基材の場合には、その硬化可能組成物の貼着層は好ましくは光重合感受性にされ、そしてその透明な基材を通してアクチニック（ＵＶ）線を照射することにより硬化される。露光条件はその硬化可能組成物の層のみが固化するように選ぶことができる。未硬化物質を除去した後に後充填物質を適用し、そして硬化させる（１次硬化又はＡ段階）。
これと異なって、もし或る膜形成物質がそのＩＴＯで被覆したガラス基材とそれが接合されるべき基材とを介してその接合と同時に、又は接合に先立って適用されるべき場合、或いはもしその第２の基材がその表面の上に硬化可能な膜形成物質の予備被覆された塗装を有している場合には、後充填は不必要である。この固化可能な膜形成物質は、それら基材が接合されて一緒にプレスされたときにそれら粒子がその固化可能な膜形成物質を通して第２基材の表面との接触がなされるまで進入するように、液体であるか、又は軟化された、或いは積層可能な状態でなければならない。
同様な方法は、紫外線又は可視光線に対して非透過性であるけれども他の形の電磁線に対しては透過性であるような基材の場合に好適である。このような場合にはその硬化可能組成物の中の開始剤系は修飾することが必要であろう。これと異なって、本発明に従うフィルムの予め形成された「パッチ」をその電気的にアドレス可能な基材に適用することもできる。いずれの場合にも、その後充填組成物は潜在的な熱的硬化剤又は他のＢ段階硬化系を含み、従ってこれは潜在的な接着剤の性質を有する。得られたそれら生成物は種々の型の平板パネルディスプレーへのデバイス相互接続のために、或いは被覆され、又は分割されたウェーハの場合に「フリップチップ」技術を用いて直接ダイ接着のために使用することができる。
それら実在的粒子の平均粒度はコロイド粒度の強磁性粒子のそれの少なくとも約１０倍、より特別には少なくとも約１００倍、そして有利には少なくとも約５００倍でなければならない。それら実在的粒子は平均粒度（非対称粒子の場合にはその小さい方の寸法ついて測定して）少なくとも約２μｍを有し、一方それらコロイド状強磁性粒子は約０．１μｍ以下、例えば約０．０１μｍの平均粒度を有する。
電子的な相互接続の用途に対しては相互接続パッドは一般に約１０μｍないし約５００μｍの範囲の幅を有し、好適には約１００μｍである。各パッドの間の間隙は一般に約１５０μｍよりも小さく、例えば約１００μｍである。本発明は約１００μｍ以下、そして約１０μｍ又はそれ以下までものピッチ又は間隔の低下を助ける。
それら実在的粒子は或る単一層の中で秩序的なパターンに配列されることができる。基材の上の未だ硬化していない硬化可能組成物の厚さは望ましくは実質的に全ての粒子（又は少なくとも最大の粒子）が実質的に同一の面内にあるように硬化に先立って制御（例えば圧縮、ロールがけ等により）されるべきである。
それら実在的粒子は実質的に均一な寸法及び形状を有するべきである。実質的な均一性は平均的な粒子よりも小さな粒子（これはそのフィルムの導電性粒子としては機能しないであろう）又は平均的な粒子よりも大きい粒子（これは、例えば溶融又は変形することのできる鑞材粒子のようにフィルム又は塗装を形成する条件において圧縮可能及び／又はなんらかで寸法低下可能である）の存在によっては影響されない。鑞材粉末粒子についての粒度分布は米国イリノイ州６０６４６−１７０５、ＬｉｎｃｏｌｎｗｏｏｄのＩｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓの試験方法に従い定義される。例えば、下記第１表に試験方法ＩＰＣ−ＴＭ−６５０による分布が示されている。
0003878677.tif 000002
方法ＥないしＨにおいて、その硬化可能組成物は磁場が適用されている間、又はその磁場から取り出した短時間後に硬化させ、又は固化させることができる。
その膜形成物質の層に、１次硬化又は他の固化段階に先立ち、及び／又はその間に圧力を加えてもよい。
それら実在的粒子はフィルムの形成の間、又はこれを最終的に使用する間に押圧したときに従動的でなければならない。そのようなコンプライアンシーは単一点よりも大きな接触を促しそして粒子寸法又は基材の平坦性の僅かな変化を補償することを可能にする。これは導電性フィルムの製造において特に望ましい。
フィルムの厚さはそれら実在的粒子の平均直径と実質的に等しくなければならない。それら粒子が異なった寸法の２つ以上の群のものであるときは、より大きな方の群に属する粒子は実質的に均一な寸法のものであって、そのフィルムの厚さはその最大の粒子の群の平均直径に関連するものでなければならない。磁場にさらされている間においてその硬化可能強磁性流体組成物の層の厚さは、通常はこの厚さは平均直径の２倍より小さくなければならないけれども、それら実在的粒子の平均直径より大きくてもよい。このようにして各粒子はそのキャリヤ液体により囲まれ、そしてその組成物の層の中で移動することができる。
後充填の後で、それら実在的粒子がそのフィルムの両方の表面に存在するか、又は僅かにそれらから突出するようにその物質に圧力を加えてもよい。これと異なって、このフィルムの厚さをＡ段階の間に、例えば硬化又は乾燥の結果としての収縮によって減少させてもよい。
それら粒子が圧縮可能な球出ある場合には、そのフィルムの厚さはそれら導電性粒子の平均直径よりも小さな寸法まで圧縮することによって減少させることができる。そのようにした場合には、それら粒子は非円形の断面形状に圧縮されることができ、そして各粒子の表面の電気的接触面積はそれにより増大する。個々の粒子の異なった圧縮度までの圧縮も粒子寸法及び表面の平坦性の若干の変化を補償することができる。導電性金属で被覆されたポリマー物質の芯を有する導電性粒子の圧縮性はそのポリマーの架橋の程度への依存の度合いである。金で被覆した球形ポリスチレン粒子［日本国大阪のＳｅｋｉｓｕｉ  Ｆｉｎｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．によりＡＵ２１１の名称で供給される（これは平均直径１１．５μｍを有することが見出された）をそのＺ軸について３．３ＭＰａの圧力で圧縮したときにＺ軸方向寸法１０．５μｍを有すること、すなわちＺ軸方向の８．７％の収縮に相当するアスペクト比（Ｚ／Ｘ）０．７９が見出された。
一般に、その均一な磁場はその硬化可能組成物の層に対して垂直（すなわちＺ方向）へ加えられ、そしてそれら実在的粒子は単一層内で粒子の秩序的な配列を形成する。単一層によって２つの組の導電体（もしそのフィルムが２組の導電体の間で用いられるとき）の間でＺ方向の１次単粒子架橋が存在する。その秩序的なパターンはその電気的接触の信頼性を改善する。磁場はその硬化可能組成物の層に対して平行に（例えばＸ軸方向へ）印加され、そしてそれら実在的粒子はそれぞれが同一連鎖の隣接の粒子と接触している平行な粒子連鎖を形成する。これらの連鎖はそれら２つの組の導電体のピン又はトラックの長手方向軸に平行に延びるように形成される。ここでもＺ方向への単粒子架橋がそれら２組の導電体の間で達成される。しかしながらそれら粒子は同一の連鎖の中で隣接の粒子と電気的接触状態にもあり、それによって信頼性は更に改善される。
２つの別個の組の導電体のピン又はトラックが或る集積回路又は他の構成装置の反対側の端縁上に配置されている場合には、その組成物の層は通常はその構成装置の中央領域において中断され、それによってその構成装置の幅方向を横断しては粒子の導電性連鎖は（望まない限り）それら２つの組の導電体を同一の構成装置の上で接触させるように延びることはない。
いくつかの導電体ピンを４つの端縁の上に２つの組がもう一つの２つの組に対して直角になっているように有する「カッド」構成装置の場合には、その組成物の層を適用し、磁場にさらし、そしてその貼着層の中で２段階に硬化させ、それによって導電性粒子の各連鎖がＸ方向及びＹ方向にそれぞれの領域内で適当な整列及び中断とともに形成される。その組成物のスクリン印刷及び／又は、例えばマスクの使用はこの操作を助けることができる。１つの方向の粒子連鎖が望まれるような領域をスクリン印刷して硬化させ、引き続いて第２のスクリン印刷の段階及びもう一方の方向への粒子の硬化が行なわれる。これと異なって、それら粒子連鎖の異なった方向又は配向が望まれるような領域を硬化又は重合の間にマスクし、そして引き続いてその予めマスクされた領域を硬化させてもよい。
或る磁場をその組成物の層に対して直角に用いる場合には、Ｘ方向又はＹ方向への重大な整列は起こらず、従ってその組成物の層の遮断や２重整列の段階は不必要である。
その強磁性流体のコロイド状強磁性粒子はマグネタイトであることができるが、他の強磁性粒子も米国特許第４，９４６，６１３号（Ｉｓｈｉｋａｗａ）に記述されているように使用することとができ、これの開示はここで参照文献として採用される。例示的な強磁性粒子は（ｉ）マグネタイト以外のマンガンフェライト、コバルトフェライト、バリウムフェライト、金属性複合フェライト類（例えば亜鉛、ニッケル及びそれらの混合物等）及びそれらの混合物のような強磁性酸化物、及び（ｉｉ）鉄、コバルト、稀土類金属及びそれらの混合物から選ばれる強磁性金属を含む。フェライトは一般式ＭＦｅ2Ｏ4（Ｍは一般にコバルト、ニッケル又は亜鉛のような金属である）の、強磁性を有する鉄酸化物セラミック化合物である（英国のＷ．Ｒ．Ｃｈａｍｂｅｒｓ  Ｌｔｄ．及びＣａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ  １９８８年刊行のＣｈａｍｂｅｒｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ）。強磁性の現象は種々のフェライト及び類似の物質において観測される。
その強磁性粒子の直径は約２ｎｍないし０．１μｍの範囲であって、平均粒子寸法約０．０１μｍを有することができる。この強磁性粒子の含有量はその硬化可能強磁性流体組成物の容積の約１ないし約３０％の範囲であることができる。あるモノマーがその強磁性流体のキャリヤを成形する場合には、その強磁性粒子のこのモノマーの中の懸濁液は約２容積％から約１０容積％までの粒子含有量を有することができる。
キャリヤの中、特に硬化可能なキャリヤの何の強磁性粒子の安定な分散液を作り出すために一般に界面活性剤を使用することができる。界面活性剤は不飽和脂肪酸類及びそれらの塩類の中でその脂肪酸又はその塩が１つ以上の、ＣＯＯＨ、ＳＯ3Ｈ、ＰＯ3Ｈ及びそれらの混合のような極性基を有するものから選ぶことができる。当業界においてよく知られた、シリコーン型界面活性剤、弗素型界面活性剤等の他の界面活性剤も使用することができる。好適な界面活性剤はオレイン酸ナトリウム或いはオレイン酸、例えばＴｏｒａｙ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から商標ＳＨ−６０４０のもとに、Ｎｉｋｋｏ  Ｃｈｅｍ．Ｃｏ．Ｌｔｄ．からＳａｌｏｏｓｉｎａｔｅ  ＬＨのもとに得られるシランカプリング剤、Ｔｏｓｈｉｂａ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．からの弗素含有界面活性剤ＸＣ９５−４７０を含む。
１次界面活性剤は種々の強磁性粒子の表面に吸着被覆を形成する。２次界面活性剤も分散可能性を得るために使用することができ、特に例えば燐酸エステルの酸型のもの、中でも英国マンチェスター、ＷｙｔｈｅｎｓｈａｗｅのＧＡＦ（Ｇｒｅａｔ  Ｂｒｉｔａｉｎ）ＬｉｍｉｔｅｄからのＧＡＦＡＣ  ＲＣ６１０又はフランス国のＲｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ，ＣｈｉｍｉｅからのＲＨＯＤＡＦＡＣ  ＲＥ６１０のような芳香族燐酸塩型の界面活性剤等のアニオン性界面活性剤が使用できる。
通常の強磁性流体組成物は適当な非磁性のキャリヤ液体の中の強磁性粒子のコロイドを含む。そのような非磁性キャリヤ液体は米国特許第４，９４６，６１３（Ｉｓｈｉｋａｗａ）、米国特許第３．８４３，５４０（Ｒｅｉｍｅｒｓ）及びＷＯ９５／２０８２０（これらの開示はここに参照文献として採用される）に記述されているそれらから選ぶことができる。このキャリヤは（ａ）例えばケロシン及び種々の燃料油、Ｎ−ペンタン、シクロヘキサン、石油エーテル、石油ベンジン、ベンゼン、キシレン、トルエン及びそれらの混合物のような炭化水素類、（ｂ）例えばクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ブロモベンゼン及びそれらの混合物のようなハロゲン化炭化水素類、（ｃ）例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ベンジルアルコール及びそれらの混合物のようなアルコール類、（ｄ）例えばジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル及びそれらの混合物のようなエーテル類、（ｅ）例えばフルフラールやその種々の混合物のようなアルデヒド類、（ｆ）例えばアセトン、メチルエチルケトン及びそれらの混合物のようなケトン類、（ｇ）例えば酢酸、無水酢酸及びそれらの混合物のような脂肪酸類並びにそれらの各誘導体及び（ｈ）フェノール類、並びにそれら種々の溶剤の混合物から選ばれる。例えば米国ニューハンプシャーのＦｅｒｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ  Ｃｏｒｐ．からのそれらのような市販で入手できる強磁性流体は、適当なキャリヤ、例えば水、エステル類、フルオロカーボン類、ポリフェニルエーテル類及び種々の炭化水素類等の中に分散された磁化可能粒子を含む。強磁性流体のより詳細な記述については、例えばＮｏｒｔｈ  Ｈｏｌｌａｎｓ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．１９８０年刊行Ｗｏｈｌｆａｒｔｈ  Ｅ．Ｐ．編集の“Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ”第２巻第８章５０９頁、Ｍａｒｔｉｎｅｔ  Ａ  Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  Ｓｃｉ．Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．１９８３年刊行Ｗｙｎ−Ｊｏｎｅｓ，Ｅ．、Ｇｏｒｍａｌｌｙ，Ｊ．の“Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ  ｉｎ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ”第１８章５０９頁、Ｒ．Ｅ．Ｒｏｓｅｎｗｅｉｇ；Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｆｌｕｉｄ  Ｍｅｃｈ．１９，４３７−６３（１９８７）を参照されたい。
強磁性流体は通常、効果的な絶縁体である。強磁性流体接着剤組成物の抵抗は硬化の後で更に高められるであろう。所望の場合には、炭素又は金属粉末のような導電性の充填材をその強磁性流体の中に含有させることができる（ヨーロッパ特許ＥＰＡ０２０８３９１参照）。貼着層が最終生成物の中に残存している実施態様においては、そのような導電性充填材はそれら導電性粒子の下側面が被覆されることをもたらし、そして導電性が維持されることを許容する。通常、この充填材はそれ自身で「磁気ホール」の態様で秩序的に配列される。その貼着層の中に追加的な導電性充填材を、その貼着層の面内で電気的連続性が数μｍよりも大きな距離にわたって維持されないように加えることができる。
その硬化可能強磁性組成物は接着剤組成物であることができる。より特別にはこのものはそのコロイド状強磁性流体をそれに混合することができるか、又はそれら強磁性粒子が分散してコロイドを形成することができるようないかなる好適なモノマー組成物であってもよい。広範囲の、アクリレート、エポキシド、シロキサン、スチリルオキシ、ビニルエーテル及び他のモノマー類、オリゴマー類、例えばポリアミドやシアン酸エステル樹脂のようなプレポリマー類及び／又はそれらのポリマー類や混成物に基づく重合可能系をその硬化可能貼着層組成物及び／又は膜形成物質として使用することができる。通常の異方性的導電性の接着剤フィルムがＷＯ９３／０１２４８に記述されており、これらは熱可塑性樹脂添加剤と組み合わせたシアン酸樹脂に基づくものである。この接着剤は例えばアクリレート類、メタクリレート類、スチレン、マレイン酸エステル類、フマル酸エステル類、不飽和ポリエステル樹脂、アルキル樹脂、チオール−エン組成物及びアクリレートメタクリレート或いは、例えばシリコーン樹脂やウレタン樹脂のようなビニル終端樹脂、等のオレフィン性不飽和系から選ぶことができる。好適なアクリレート及びメタクリレートは、例えば米国特許第４，９６３，２２０（Ｂａｃｈｍａｎｎ）及び同第４，２１５，２０９（Ｒａｙ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ）に記述されているような、種々の重合可能系において用いられるものである。ここで使用することのできる他のアクリレート含有物質は、メチルメタクリレート、多官能性メタクリレート類、シリコーンジアクリレート及び種々の接着剤を調製するのに有用であることが知られている型の種々の多官能性アクリル化ウレタン類［例えば米国特許第４，０９２，３７６号（Ｄｏｕｅｋ）に記述されているようなもの、或いはチオール−エン又はチオール−ネン（例えば米国特許第３，６６１，７４４号、同第３，８９８，３４９号、同第４，００８，３４１号及び同第４，８０８，６３８号に記述されているようなもの）である。好適なエポキシ系はＦ．Ｔ．Ｓｈａｗ編集、Ｂｌａｃｋｉｅ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  ａｎｄ  Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ，Ｌｏｎｄｏｎ  １９９３年刊行、Ｂ．Ｅｌｌｉｓ“Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｅｐｏｘｙ  Ｒｅｓｉｎｓ”７，２０６頁以下に記述されているものの中に含まれている。好適なスチリルオキシ系は米国特許第５，５４３，３９７号、同第５，０８４，４９０号及び同第５，１４１，９７０号に記述されている。これらの文献の開示はここで参照文献として採用される。固化過程が溶融母材物質の再固化を含む場合には、好適な母材は、例えばジョージア州サバンナのＵｎｉｏｎ  Ｃａｍｐ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販で入手できるＵｎｉ−Ｒｅｚ（登録商標）２６４２及びＵｎｉ−Ｒｅｚ（登録商標）２６６５のようなポリアミド熱溶融接着性ポリマー及びオハイオ州アクロンのＳｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．より市販で入手できる、例えばＶｉｔｅｌ（登録商標）１８７０及びＶｉｔｅｌ（登録商標）３３００のようなポリエステルポリマーを含む。これらの物質は米国特許第５，３４６，５５８号（Ｍａｔｈｉａｓ）に、通常の鑞付け可能な異方性的導電性の組成物���びこれを使用する方法に関連して開示されている。この貼着層のための接着剤系は市販で入手できる強磁性流体と相容性を有する必要があるか、又は強磁性流体を作るのに用いられる適当に処理されて磁気的に分極子得る粒子のためのキャリヤとして働くことができる必要がある。
この硬化可能な貼着層組成物は膜形成組成物と同様に、１段階又は２段階の硬化又は固化（或いは可逆的に固化可能である）を受けるようなものであることができる。その第１段階においては、その貼着層はそれら粒子を付着させてその場に保持するのに充分である。第２段階において、特にそのように形成された貼着配列又はフィルムを基材に接着させることが望まれる場合に、完全な硬化又は固化或いは再固化が達成される。このような結果は２つ以上の硬化可能な系、１次硬化系又は２次又は潜在的な硬化系、或いは２つ以上の活性基又は官能基を有する、例えばエポキシ及びアクリレートのようなモノマー類を含む硬化可能組成物の使用によって達成することができる。
好適な固化可能な後充填物質又は膜形成物質は有機性又は無機性であることができ、そして固化は種々の機構によって起こることができる。好ましい後充填物質は熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂のような有機性物質であり、この後者は通常的な、例えばポリオレフィン類、ポリスチレン及びポリ塩化ビニルのような「家庭用」熱可塑性樹脂並びに例えばポリアルキレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトンのような「エンジニヤリング」熱可塑性樹脂を含む。熱硬化性物質は必ずしもそれらに限定されないけれども貼着層として好適であると上にあげた物質を含み、強磁性流体又は強磁性粒子を節約する。膜形成物質の硬化又は重合は、フリーラジカル、無酸素、光活性化、カチオン性、アニオン性、熱活性化、湿分活性化、即時的又はその他の、例えば樹脂への種々の硬化剤の添加等により起こることができる。加えて、そのＡ段階又は１次固化において１つの硬化系を使用し、そして第２の、別な硬化系をＢ段階において使用することができる。当業者は他の硬化可能な、又は固化可能なモノマー類、オリゴマー類及びポリマー物質並びに種々の系を膜形成物質として使用できることを認めるであろう。
後充填はこの膜形成物質をその貼着層又は接着剤フィルムの上に投じ、又は分散させることによって達成することができる。加えて、後充填はその膜形成物質をその貼着層又は接着剤フィルムの上にロールがけすることによって達成することができる。これと異なって、後充填は膜形成物質の層が上に配置されているキャリヤフィルム又は基材及びそれら粒子が上に配置されて含まれている貼着配列又は接着剤を一緒にプレスすることによって達成することができる。その膜形成物質は液体状態又は容易に進入可能な状態であるべきである。このようにして、それら粒子はその最大の粒子の高さの少なくとも約５０％、例えば最大の粒子の高さの少なくとも約９５％の深さまで進入することができる。後充填のためにはその膜形成物質の層は好ましくはその最大の粒子の高さの約９５％から約１１０％まで、例えば最大の粒子の高さの約９５％から約１００％までの範囲内の厚さのものである。これらの比率はそれら粒子がその貼着層又は接着剤フィルムの中へ進入する深さに依存して変化することができる。
硬化又はＡ段階硬化の後でそのキャリヤフィルム又は基材は除去することができる。これと異なって、キャリヤ繊維又は基材はそのようにして形成されたフィルムをその最終的用途において使用する直前に除去することもできる。
このキャリヤフィルムは潜在的接着剤であることができるか、又は接着剤又は潜在的接着剤の１つの層を、この接着剤又は潜在的接着剤が使用に際して活性化されてそのフィルムを第２基材に結合させるように、その膜形成物質と向かい合う面の上に有することができ、そしてそのキャリヤフィルム自身は、それら粒子がそのフィルムから或るデバイス、特に電子的デバイスを組付ける際にそれを通して進入することを許容するように充分に柔軟であるか、進入可能でなければならない。
強磁性流体が構成されるモノマー組成物は２つの重合可能な系を含むことができ、その１つはＡ段階、すなわち１次固化に際して完全に、又は部分的に硬化し、そしてその第２のものはＢ段階（もし適当であるときはその第１の系を更に硬化させることによって行なわれる）において硬化する。これと別に、又はこれに追加して、それらモノマーそれ自身はエポキシアクリレートのような１つよりも多い反応性又は硬化可能な官能基を有する混成物であることができる。
それら実在的粒子は磁性を有することもできる。
本発明の各生成物の最終用途に依存してそれら粒子は導電性であるか、又は非導電性であることができる。すなわち、それら粒子は伝導性であることができ、熱的又は電気的に伝導性であるか、又は光学的に透過性であることができる。当業者は本発明の広範囲の利用可能性を認めるべきであり、そして目的とする結果について適当な粒子を、例えば光学的透過性のためにはガラス又は透明／半透明のポリマー粒子を、熱的伝導性のためにはカーボンブラック、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム及び二酸化鉄を、そして電気的伝導性のためには銀、銅、金、ニッケル等を選ぶべきである。種々の合金粒子、中でも各種鑞材を電気伝導性粒子として使用することもできる。’５５８特許は３８μｍよりも小さく、そして好ましくは１５μｍよりも小さい粒子寸法の鑞材粉末を記述している。ＷＯ９３／１２４８はＮｉｐｐｏｎ  Ａｔｏｍｉｚｅｒより入手可能な平均直径１０μｍの超微細鑞材粉末を記述している。
しかしながら、電子的用途に対してはそれら実在的粒子は電気的に伝導性であって実質的に非磁性でなければならない。ここで用いる非磁性の語は、各粒子がなんら重大な純正磁気双極子を持たないことを意味する。「非磁性」の芯を有する粒子は強磁性である金属、例えばニッケルの被覆を有することができる。しかしながらこの被覆の僅かな容積より見て、この粒子の単位容積当りの純正磁気モーメントは大きくない。それら実質的に非磁性の粒子は典型的には外界の磁場に応答せず、これら自身は非磁性液体媒体のように磁場に感応し得ない。好適な粒子は、完全に伝導性の物質で構成されているか、又はそれらはニッケル、銀又は金のような導電性の金属で被覆された、例えばポリスチレンのようなプラスチック材料又はガラスのような非磁性非導電性の芯を有することができる。グラファイトや金属のような導電性物質の芯も用いることができる。この芯は場合によっては、例えば導電性物質の外部被覆を有する中空ガラス球のように中空であってもよい。炭素繊維や鑞材の粒子も使用することができる。
それら実在的粒子は好適には約１ないし約３００μｍの範囲の寸法を有することができる。球形の粒子が望ましいけれども、他の長球体の形状、細長い形状、円筒状、立方体や繊維状構造のような秩序的形状も使用することができる。球体粒子については約２ないし約１００μｍの範囲、例えば約２ないし約５０μｍ、特に約５ないし約３０μｍ、又は約４ないし約２０μｍのような範囲の直径が好ましい。
主寸法と副寸法とを有する粒子についてはその主寸法は、望ましくは約２ないし約３００μｍの範囲であり、そして副寸法は約２ないし約１００μｍの範囲、例えば２−５０μｍ、特に５−３０μｍ、又は５−２０μｍであり、その際アスペクト比は１５／１ないし約１／１の範囲、より特別には１０／１ないし１／１の範囲である。
繊維状構造の場合には、約５０／１までのアスペクト比が受容できる。もし用いる場合には、繊維材料は実質的に均一な長さ（例えば円筒の形の）のものであって、それらの長軸が基材に対して長手方向であるように配列される。
強磁性流体組成物に磁場を印加することはそれらコロイド状強磁性粒子と非磁性の実在的粒子との間の相互作用をもたらす。このような相互作用はそれら粒子の間の吸引的相互作用及びそれら連鎖の間の反発的相互作用によって、非ランダム的な構造パターン（その組成物の層の適当な寸法がそれを許容するような連鎖の形成を含む）において相互安定化をもたらす［Ｓｋｊｅｌｔｏｒｐ：「磁気ホールの１次元的及び２次元的な結晶化」；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，５１（２５）２３０６−２３０９（１９８３年１２月１９日）参照］。
その組成物の中の実在的粒子の濃度はその秩序的な配列の中のそれら粒子の間の所望の間隔及びその他の種々の因子に従って選ばれるべきである。約２μｍの直径の球形粒子では、１ｃｍ2あたり約１０7個の粒子の単一層中濃度が好適であろう。その組成物の０．５−６０重量％の範囲の定性的濃度も好ましいであろう（米国特許第５，３６６，１４０号参照−この開示はここで参照文献として採用される−中でも特に２４ないし２８行は約６００−６，０００，０００マイクロビード／ｃｍ2、例えば１６，０００−６，０００，０００ビード／ｃｍ2の平均密度を記載している）。
実在的粒子の好ましい濃度は、当業者により日常実験によって、及び／又は数学的計算によって決定できるような多くの因子に依存する。米国特許第４，８４６，９８８号（Ｓｋｊｅｌｔｏｒｐ）は、磁場によって分極された強磁性流体の中の磁気ホールの濃度がそれらの間の間隔を決定することを記載している。Ｓｈｉｏｚａｗａ等−電子工学的製造における接着剤接合技術に関する第１回国際会議、ベルリン（１９９４年１１月）−は従来の異方性的導電性の接着剤における接触抵抗が粒子数（単位面積当り）の減少と共に上昇することを示している。導電性粒子の数の上昇は電流運搬能力を上昇する。電流運搬能力は濃度依存性であるばかりでなく粒子の型にも依存する［Ｌｙｏｎｓ及びＤａｈｒｉｎｇｅｒ：Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｃｋｅｒ  Ｉｎｃ．刊行、Ｐｉｚｚｉ及びＭｉｔｔａｌ編集；Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ａｄｈａｓｉｖｅｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９４）第５７８頁参照］。
すなわち、導電性粒子の実際の濃度は、粒子の型、密度、直径、電気的パターン、必要最小限接触抵抗の測定値、対向導電体及び隣接導電体との間の間隔、導電体の表面積等に依存する。
Ｌｉ及びＭｏｒｒｉｓ−電子工学的製造における接着剤接合技術に関する第１回国際会議、ベルリン（１９９４年１１月）−は種々異なった含有密度についての最少パッド寸法、及び導電性接着剤の中の導電性粒子の異なった粒子寸法についての最少パッド間隔を計算するコンピュータプログラムを記述している。粒子の秩序化において、永久磁石又は電磁石手段によって磁場を印加することができる。この磁場は０．１ないし１０分間、例えば０．５ないし５分間の範囲の時間にわたり印加して１０ｍＴないし１，０００ｍＴ、例えば１０ｍＴないし１００ｍＴの範囲であると記述されている。その強磁性流体組成物の磁化飽和はその磁場の強さの選択に影響するであろう。
本発明に従う、導電性粒子を含むフィルム又はコーティングは、例えばチップオンボード、チップオンフレックス、チップオンガラス及びボード／フレックス及びフレックス／ガラスのような能動的及び／又は受動的な電子機器構成装置の電気的相互接続に用いるためのものである。本発明は特に、微細ピッチの導電体セットの相互接続及びフリップチップ技術によく適している。
本発明は更に、貼着層の形の、それら粒子を除去した後の製品を提供する。粒子を含まないこの貼着層は本来、粒子が接着して含まれている接着剤フィルムをそれぞれ前記のＣ又はＧの方法でのその硬化した硬化可能組成物又は硬化した硬化可能強磁性流体組成物の層から引き離した結果のものを作ることができる。そのように形成された生成物は、配列された粒子のような、各粒子の位置に相当する開口又は陥凹を内部に有する硬化した組成物の層を含む。
本発明はまた、前もって接着されていた粒子を前記のＣ又はＧの方法で除去した結果として作り出されるような、接着剤表面に陥凹を有する接着剤フィルムを提供する。接着剤フィルムからのそれら粒子の除去は、それら粒子に、これら粒子についてその第１の接着剤フィルムのそれよりも大きな接着性を有する第２の接着剤フィルムを適用することによってもたらされるべきである。これと異なって、それらの陥凹はそれら粒子についてその第２接着剤よりも更に強い接着性を有する第３の接着剤フィルムを適用することによって、それら粒子をそのものから除去することにより第２の接着剤フィルムの中に作り出すこともできる。この操作は１つの接着剤フィルムからより大きな接着性を有するもう１つのフィルムへのマスター複写操作で繰返すことができる。その接着剤フィルムは感圧接着テープの形であることができる。
その第１の（又はその次の）接着剤フィルムの中のクレータの配列は未硬化の硬化可能組成物を除去した後のその貼着層におけるあり得べき粗面度のために、その硬化した貼着層の中のそれよりも高品質のものであることができる。
第１接着フィルムの上の粒子配列は、平滑表面を作ることができ、かつそれらの粒子により作られた陥凹の形状を保持することのできる基材の中へのスタンピング等により或るパターンを作り出すためのマスター型として使用することもできる。
それらの陥凹又は「クレータ」は輪郭が円形であってもよく、或いはそれらの粒子の断面に依存して、例えば方形又は六角形のような非円形であってもよい。これらクレータはそれら粒子の形状に依存して放物面状又は平面状の基部を有することができる。
それらクレータの配列は例えば放物面鏡の反射器配列をつくるために金属、又は例えばその上に一体化した測地学的な光学要素を有する導波装置を作るためにガラス等の、鋳造可能材料の薄層で被覆することができる。
本発明は前記のＣ、Ｄ、Ｇ又はＨの方法によって作られたフィルムから粒子を除去することにより作られた、例えば配列された或るパターンで、それらの粒子の位置に対応してその中にそれぞれの開口を有するフィルムをも提供する。それらの粒子は、例えばこれらの粒子を溶解するけれどもフィルムは溶解しない、例えばポリスチレン球形粒子を溶解するためのＴＨＦ又はアセトンのような溶剤で処理することによって、そのフィルムから除去することができる。
そのクレータの配列はセラミック類や金属類及び高耐久性ポリマーを含む他の後充填物質から作ることもできる。粒子は溶解や熱分解等によって除去してそのフィルムの中に配列された或る形状のボイドを残すことができ、これは、例えば液晶、フォトクロミック物質、染料、感光性又は発光性物質を封入した、例えば種々の膜の用途、ディスプレーやディスプレー要素のためのマスターグリッド、或いはエアゾール製造のための振動板オリフィス等のために使用することができる［Ｂｅｒｇｌｕｎｄ，Ｒ．Ｎ．；Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，７，２，１４７（１９７３）参照］。
本発明は更に、２成分の組付け体を作る方法を提供するものであり、これはＡ又はＥの方法に従い、硬化可能組成物の硬化した層の中に粒子の単一層を形成させ、未硬化の組成物を除去し、第２成分をそれら粒子と接触させ、そして各成分の間の空間の中に、及び場合によりその組付け体の上に液体接着剤を適用することを含む。この方法は、例えばボードのような基材の上に電子的デバイスの「グロッブされた」（ｇｌｏｂｂｅｄ）組付け体を形成させるのに特に適している。配列された粒子を内部に含んだその硬化した貼着層をその基材の上に作り出し、そしてこのデバイスをその粒子の配列の上に取付ける。これは場合により少量の「チップボンダ」接着剤によってそれぞれの位置に保持することができるか、あるいはそれら粒子自身が、例えばＷＯ’８２０に記述されているような接着性を有することができる。次にこの組付け体をグロッブし、そしてそのデバイスの上及びそれら粒子の間に介在する空間を含めてそれら２つの成分の間の空間の中に接着剤を適用することにより同時的に下充填することができる。この方法は電気的接触及びそれら粒子についての外周保護を最適化する。
以下の実施例は本発明を更に理解するのに役立つが、いずれにしても本発明の有効範囲を制限することを意味するものではない。
実施例
実施例において下記の略記号を用いる：
Ｍｓ＝磁化飽和
Ｇ＝ガウス
Ｔ＝テスラ
ｍＰａ・ｓ＝（１０-3Ｍｎ-2ｓ）＝センチポイズ
実施例１
硬化可能な強磁性接着剤組成物を下記の配合から調製した：
0003878677.tif 000003
この配合物の粘度及び磁気強さを最適化するために、上記１は、ＩＲＲ２８２をベースとした強磁性流体（Ｍｓ１１５Ｇ、２７℃での粘度１１５ｍＰａ・ｓ）から導き、そして上記４の２９．８％はブタンジオールジアクリレートをベースとした強磁性流体（Ｍｓ１１６Ｇ、２７℃での粘度１２ｍＰａ・ｓ）から導いた。これら強磁性流体は英国ＧｗｙｎｅｄｄのＵｎｉｔ  ３，Ｍｅｎｔｅｃｈ，Ｄｅｉｎｏｌ  Ｒｏａｄ，ＢａｎｇｏｒのＬｉｑｕｉｄｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄにより作られた。
項目４の残分は純粋なブタンジオールジアクリレートモノマーから導いた。得られた低粘度配合物の磁気強さは約５０Ｇであった。金被覆された球体は直径がもっぱら１２μｍであるか又はもっぱら２５μｍであった。
この粒子含有強磁性接着剤組成物を顕微鏡スライドガラスに適用し、そしてその液体配合物の上面にカバーガラスを載せることによって閉じ込めた。その液体フィルムを一様なフィルムを与えるように均等な圧力で温和に圧し絞りしたが、このものは厚さが粒子直径２つよりも小さかった。試料を０．６Ｔの均一な磁場によって約３０秒間室温（約２６℃）においてＨａｌｂａｃｈ磁気シリンダの中でポール（ｐｏｌｅ）した。磁場の方向は基材の面に対して垂直であった。その試料をポール用磁場から取り除き、そしてその顕微鏡スライドガラスの側部から１秒間の０．２倍にわたり紫外線で照射した。次にそのカバーガラスをブレードを用いてこじあけ、そしてその試料の上方部分は実質的に未硬化の液体の形であるのが見られた。しかしながら、顕微鏡のもとでの検査は粒子の秩序的な配列が頂部カバーガラスをはがした後でなおそのままであり、そして金粒子は物質により完全に覆われていなかった。にもかかわらずそれら粒子を取り囲んで若干の遊離の液状物質が存在していた。この遊離の液体物質をその試料からアセトンの噴流で洗い落とした。洗浄液は強磁性流体で着色していた。その試料を顕微鏡のもとで再検査し、そして或る乾燥表面の上で輝いた金粒子のそのままの配列が見出された。その粒子間の空間の中には液体物質のなんらの痕跡も観測されなかった。電子顕微鏡法は２５μｍの直径の粒子の２３．６μｍが第１図に示すようにその強磁性接着剤組成物の硬化した層の上に屹立していたことを示し、すなわちその硬化した下層は１．４μｍの厚さを有し、これはそれら粒子の直径の５．６％である。この距離はその強磁性流体組成物の吸収、閉じ込め構造及び照明の条件に関連するいくつかのパラメータを調節することによって制御することができた。
その表面の上に屹立した粒子の秩序的な配列を、上の表にあげた組成の、すなわちマグネタイトも、これを分散させるのに必要な各成分も含まなかったことを除いてその強磁性接着剤組成物がそれから導かれたその同じ組成の、膜形成接着剤で後充填した。この後充填物質はそれら粒子の間に介在する空間を充満した。この後充填された系をカバーガラスで閉じ込めて再びそのスライドガラスの側部から、今度は１０秒間照射してその第２の親出願の実施例７に記述されているようにＡ段階硬化を起こさせた。このＡ段階を経たフィルムを閉じ込めているカバーガラス及びその基材から順に剥離除去し、そして電気的試験及び機械的試験に用いた。
機械的試験は、３６ｍｍ2の珪素ダイを上述のフィルムと一緒にＦＲ４基材の上に結合させることを含んだ。それら後充填層と接着層との両方についての結合条件（Ｂ段階硬化）はその結合線において９０秒間、１００Ｎ及び約１８０℃であった。その試料は剪断試験に先立って室温において１時間放置した。平均して１３ｍＰａのダイ剪断強度が記録された。純水の強磁性接着剤についてのそれぞれの試験において得られた各典型的な値は約４ｍＰａ程度であった。
本発明に従い作られた試料の電気的的試験は、３５０ミリオームのＺ軸接触抵抗を示した。後充填材料は２００キロオームを超える接触抵抗を有する電気絶縁体であった。
実施例２
実施例１に記述したと同じ実験を、その秩序的配列が洗浄され、しかもその強磁性接着剤組成物の硬化した層に接着して残留する点まで行なった。次に市販で入手できる感圧接着剤（ＰＳＡ）のテープ（セロテープ：登録商標）を、電子顕微鏡法により示され、かつ第２及び３図に示すように、秩序的配列を保ちながらその硬化した強磁性接着剤層から直接そのＰＳＡへ移転させるのに用いた。このようにして、それら粒子はその硬化した強磁性接着剤層、すなわち貼着層から取り離された。第２図に示したそれら球体の頂部は、第１図に示した各球体の底部、すなわち貼着部分に相当する。適用した圧力に依存してそれら粒子は、異なった深さまでそのＰＳＡの中へ移されることができる。第３図は、そのＰＳＡの中に４μｍの距離まで埋め込まれた２５μｍの球体を示す。このＰＳＡの上に支持された各球体は前の例におけると同様に、かつそれに記述されたと同じ効果まで後充填し、そして部分硬化された（Ａ段階）。ＰＳＡテープの上の被覆層を試験のために除去したが、そうでなければそれらフィルムを支持させて取り扱いを容易にした。この移転操作はその基材の上に残存している強磁性接着剤層、すなわち貼着層の中のクレータの配列を背後に残した。中にこのクレータの配列を含んでいる強磁性接着剤層は他の種々の目的のために用いることができた。
実施例３
強磁性接着剤組成物の働きは粒子を秩序的に配列させて貼着させることであるので、この物質を２段階硬化又はなんらかの特殊な強度特性を与えるように配合することは不必要である。しかしながらこの強磁性接着剤が膜形成物質の後充填された母材に対するよりもこの基材に対してより良好に接着するならば有利である。この目的のためにアクリル酸を市販で入手できる強磁性流体ＡＰＧ５１１Ａ（米国ニューハンプシャー州のＦｅｒｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ  Ｉｎｃ．）と１：１の混合比で約１０％の光開始剤ＩＣ１７００（英国Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）と共に混合した（ＷＯ９５／２０８２０の実施例１８ないし１９参照）。これは殆ど９０Ｇの磁気飽和を有し、そして室温において４０ｍＰａ・ｓよりも著しく低い粘度を有する重合可能液体を生じた（ＡＰＧ５１１Ａ単独では室温粘度４０ｍＰａ・ｓを有するけれども、一方アクリル酸はより低い粘度のものである）が、これは磁場に対して極端に応答性であり、そして室温において１ないし３秒間の間にいくつかの磁気ホール（すなわち粒子）を含む秩序的配列が可能である。アクリル酸とＡＰＧ５１１Ａとの他の種々の比率を、より大きな磁気強さ又はより大きな重合を得るために用いた。実施例１に記述した手段によっていくつかの秩序的な配列が作り出された（０．２秒間光硬化）。それら秩序的に配列した粒子をその硬化したポリアクリル酸の層の上でアセトンで洗浄し、そしてその貼着層はそのままに留まっていた。
それら粒子の骨格的配列を実施例１において表にあげた硬化可能組成物の非強磁性接着剤の等価物で後充填した。その後充填された接着剤を、前に記述したように１０秒間にわたり硬化させ（Ａ）段階、そして極性構造に富んでいるために基材に粘り強く接着して残留しているその硬化したポリアクリル酸フィルムの層を取り除いた。自由に置かれたその試験フィルムは完全に透明で、強磁性流体によって着色されず、そして金の光輝球体の配列を含んでいた。これを前に記述した方法に従って機械的及び電気的に試験した。機械的試験はダイ剪断強度１０ｍＰａを示し、そして電気的試験はＺ軸接触抵抗約５００ミリオームを示した。粒子を含まない後充填された母材は電気絶縁材であった。
実施例４
市販の両面ＰＳＡテープ（セロテープ：登録商標）を試験基材の調製に用いた。一方の面を顕微鏡のスライドガラスに接着させ、そしてもう一方の上向きの面からそのシリコーン処理裏当てフィルムを取り除いた。２５μｍの均一な金被覆プラスチック球体を約１０重量％の量で含んでいる市販で入手できる（非重合可能）強磁性流体（米国ニューハンプシャーのＦｅｒｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ  Ｉｎｃ．からのＡＰＧ５１１Ａ）を調製し、そしてそのＰＳＡテープの上面に適用した。それら粒子が秩序的に配列されるに先立ってそのＰＳＡにあまりに深く押し込まれないように注意しながらその強磁性流体の液滴の上面にシリコーン処理した反接着紙を温和に置いた。これはシリコーン処理した紙の上面に、質量の小さな重しとして作用して、与えられた面積に圧力を加えるようなカバーガラスを載せることによって達成した。１ないし３秒間にわたりポーリングした後にその試料を取り除いてその組付け体に均一に圧力を加え、各粒子をそのＰＳＡの表面に押しつけた。そのシリコーン処理した紙を取り除き、そして試料をアセトンにより簡単に洗浄して強磁性流体を洗浄除去した。光学的検査によってそのＰＳＡの上に秩序的に配列された粒子が残留していたことが見出され、このものは前の諸例において記述した方法によって後充填することができた。
実施例５ないし１１は本発明において使用することのできる他の強磁性流体接着剤組成物及び粒子を磁場内で配向させる技術を説明する。
実施例５
平均粒子直径９．７ｎｍの磁性粒子（英国ＧｗｙｎｅｄｄのＵｎｉｔ  ３，Ｍｅｎｔｅｃｈ，Ｄｅｉｎｉｏｌ  Ｒｏａｄ，ＢａｎｇｏｒのＬｉｑｕｉｄｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）をオレイン酸で被覆し、そしてヘプタンの中に適当な容積含有率（３／５％及び８．４％）のマグネタイト濃度において分散させて以下に記述するように１００Ｇ及び２５０Ｇの磁化飽和を有する液体を作った。上述したヘプタンに基づく物質の５ｍｌをブタンジオールジメチルアクリレート５ｍｌに加え、そして更に２ｍｌの第２界面活性剤を加えたが、これはＧＡＦ（Ｇｒｅａｔ  Ｂｒｉｔａｉｎ）Ｌｉｍｉｔｅｄにより商標ＧＡＦＡＣＲＥ６１０のもとに販売され、そして現在、フランス国Ｒｈｏｎｅ  Ｐｏｕｌｅｎｃ  ＣｈｉｍｉｅよりＲＨＯＤＡＦＡＣ  ＲＥ６１０＝ＧＡＦＡＣ  ＲＥ６１０として入手できる芳香族燐酸エステルの酸性型のものであった。これはノノキシノール−９−ホスフェートと記載されている。
良好な品質の強磁性流体が良好な安定性で得られた。１００Ｇ及び２５０Ｇの磁化飽和を有する液体がそのようにして作られた。その飽和磁化曲線は急傾斜しており、そしてこれがなんらの履歴現象を示さない点で超強磁性系に典型的なものであった。これらの液体はラジカル開始剤と共に配合したときにさえ、当業者により通常の無酸素接着材の貯蔵に用いられるような、空気透過性ポリエチレン容器の中に貯蔵した場合に室温において１年の期間にわたり安定であった。
このブタンジオールジメタクリレート強磁性流体は、標準的なラジカル光開始剤及び／又は熱的開始剤系を用いて塊状重合させることができた。
このブタンジオールジメタクリレートに基づく１００Ｇの強磁性流体に１１μｍの直径の金メッキした球状の架橋化したポリスチレンミクロ粒子１０重量％及び２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンの光開始剤６重量％を加えた。
上記の粒子は本質的に単分散性（すなわち実質的に均一な形及び直径のもの）であり、そして日本国大阪のＳｅｋｉｓｕｉ  Ｆｉｎｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．から市販されている商品である。
実施例６
（ａ）  強磁性流体被覆の中での磁気ホールのその場での秩序的配列を示すために下記の実験を行なった。ＤＥＫ２４５高性能多目的スクリン印刷機を、実質的に均一な磁場が、上方で延びている基材の或る特別の領域に、その磁場の方向がその基材と、印刷機（英国ＤｏｒｓｅｔのＤＥＫ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ  ＬＴＤ）のいわゆる「作業テーブル」とに対して垂直であるように印加される得るような態様で修飾した。第６（ａ）図及び６（ｂ）に示すように、そのＤＥＫ２４５の従来の作業テーブルを、標準顕微鏡スライドガラス（３）（約７６ｍｍ×２５ｍｍ）を収容するのに充分な中央部の研削陥凹部（２）を有する研磨アルミニウム表面の板（１）（３２０ｍｍ×２４０ｍｍ）の含まれた通常構造の作業テーブルと置き換えた。
この研磨した板を約１７０ｍｍの長さ及び５０ｍｍの幅の磁気材料（４）の帯材が直接その板の中の研削した陥凹部の直下に存在するように配置された平坦ないくつかの永久磁石の配列の上方取り付け、その際上記陥凹部がその帯材の圧し絞り部材（５）の側の端から約７０ｍｍのところに配置されるようにし、それにより磁場が印刷方向へ基材（スライドガラス３）より前に展開されるようにし、その際その印刷方向は圧し絞りブレード（５）を第６（ａ）図の左（Ａ端）から第６（ｂ）図の右（Ｂ端）へ動かすような方向である。その磁性の帯材はそれぞれ４０ｍｍ×２５ｍｍ×８ｍｍ（長さ×幅×深さ）の一連の平らなフェライト磁石より構成されていた。これらは、それらの厚さ方向をよぎってポールさせ、そしてその上方に設けられた研磨した板の表面上で直接測定して約４００0eの磁場強度を全体として発生した。各磁石はその平らな面が作業テーブルの研磨した上面板（１）の面と平行であって各磁石の長尺方向がこの上面板の長手軸に平行であるように配置された。中央の磁性帯材の両側に接してその中央帯材と反対の方向にポールされた同様な２枚の帯材が配置されていた。これら全ての帯材は、その上面板（１）の中の研削した陥凹部（２）と一致しているその基材を通して立ち上がる垂直な磁束線とともに磁気回路を作り上げるように一緒に結合されていた。
磁場を必要としなかった比較実験においてはその同じ研磨した上面板を用いたが、但しその下方の磁石の配列は一時的に取りはずした。
粒子の充満した強磁性流体配合物を、市販で入手できる、１５００ｍＰａ・ｓ（１．５Ｎｍ-2ｓ）の粘度を有する強磁性流体（米国ニューハンプシャー州のＦｅｒｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ  Ｉｎｃ．から入手できるＡＰＧ０５７）と、及び透明な１１μｍの架橋化されたポリスチレン球（日本国大阪のＳｅｋｉ−ｓｕｉ  Ｆｉｎｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）の１０重量％とをベースとして調製した。これらの球体を激しい撹拌によってその配合物の中に完全に分散させた。この配合物をその、今や標準的実験室顕微鏡スライドガラス（３）の収容されている研削陥凹部（２）の約２０ｍｍ前方に２０ｍｍの帯状にその磁性作業テーブル（１）に適用した。この作業テーブルを強磁性流体の薄い被膜の印刷を可能にする位置まで持ち上げた。この作業テーブの位置、印刷速度、印刷圧力及び圧し絞り部材の型はそれぞれ独立の実験においてその対象とする特別な配合物についてコーティングを最適化するように調節した。モータ作動の圧し絞りブレードはその配合物を顕微鏡スライドガラスの全長にわたって押した。このコーティング操作の間にその充填された流体は磁場にさらされた。その印刷サイクルの後で、圧し絞りブレードを作業テーブルの表面からフリーに持ち上げて次の操作に備えるようにもとの位置まで戻した。
その被覆された基材（３）を光学的映像解析装置に連結された顕微鏡を用いて光学的に検査した。後者の装置は光学像を処理してその強磁性流体の中の粒子の磁場により誘発された秩序的配列の品質を評価することができる。それら粒子はその強磁性流体被覆の中で、それらがその流体母材の中の磁気ホールとして作用するために秩序的に配列される。磁気ホールの現象はＳｋｊｅｌｔｏｒｐによって、２つの剛質の基材により形成される空洞の中に閉じ込められた流体フィルムにおいて記述されている［例えばＰｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，５１（２５），２３０６（１９８３）：“磁気ホールの１次元的及び２次元的な結晶化”参照］。この場合には、その被覆は閉じ込められていなかった。
その被覆された基材の映像解析は第７図に示すようにその中に分散されたそれぞれ離れた粒子を含む実質的に均一なフィルムが得られたことを示した。
磁石列を作業テーブルの下から除去したことを除いて上述した配合物及び方法を用い、比較実験を行なった。この実験の結果は第８図に示すが、それら粒子は均一に分散されず、また個々の粒子として隔離されてもいないことを明らかに示している。
この例は非硬化性の強磁性流体組成物と非導電性の粒子とを用いて実施したが、この例はここで随所に記述されているように、本発明に従い或るコーティングを施すのに用いることのできる方法を示す。
（ｂ）  重合物に基づく系を用いた効果を示すために、エポキシ−ノボラック強磁性流体溶液が開発された。これらは本質的に、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）及びトルエンより導かれた揮発性強磁性流体の中に溶解された樹脂状物質よりなる。
ＭＥＫ及びトルエンの中でそれぞれ１１２及び１６６Ｇの磁化飽和値（Ｍｓ）を有する各強磁性流体溶媒を調製した。これらを、エポキシ−ノボラックＤＥＮ４３８ＥＫ８５（Ｄｏｗ  Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ，Ｗｅｒｋ  Ｒｈｅｉｎｍｕｅｎｓｔｅｒ）及びビスフエノールＦエポキシモノマーを総合濃度２０重量％に溶解するのに用いた。各成分の相対的％重量を下にあげる。これらの溶液の濃度、Ｍｓ及び粘度は溶媒の蒸発によって調節することができた。
エポキシビスフエノールＦ  Ｄｏｗ米国  ７８％
ＤＥＮ４３８ＥＫ８５（強磁性流体溶媒中）  １３．９％
ＤＩＣＹ（ジシアンジアミド）  ７．０％
ＢＤＭＡ（ベンジルジメチルアミン）  １．０％
２５μｍの直径の導電性粒子を上述の鋳込み溶液の中に１０重量％の濃度で含有させ、そして銅又は金でクラッドしたＦＲ４ボードのような導電性基材の上にコーティングした。これらのボードを、その場でＡＣＣＵ−ＬＡＢ（商標）コータ（フロリダ州ＯｌｄｓｍａｒのＩｎｄｕｓｔｒｙ−Ｔｅｃｈ．）の上にテーピングしてその配合物をＭｅｙｅｒロッドでコーティングし、約４０μｍの湿潤厚さを与えた。このコーティングした基材をその試料の面に対して垂直に配置された０．６テスラの均一な磁場のＨａｌｂａｃｈ磁気シリンダの中に置いた。そのフィルムがなお湿潤しており、そしてこの試料がその磁場の中に留まっている間に溶媒の蒸発が或る粘着性フィルムが得られるまで進行したときにポーリングを行なった。これを光学顕微鏡のもとで検査し、そして粒子の秩序的配置が確認された。このフィルムを次に数時間にわたり８０℃に加温することにより乾燥した（Ａ段階乾燥）。
実施例７
下記の組成に基づきエポキシに基づく配合物を調製した：
0003878677.tif 000004
上記の組成物の液体フィルムを“Ａ段階”（１次硬化）において２×６０秒の暴露（各面につき１回）の後、光硬化させ、しなやかな固体フィルムがもたらされた。このフィルムを更に金属ラップシヤーに移すことができ、そして更にもう１つのラップシヤーを重ねることにより接着的結合が形成された。この「サンドイッチ」構造をクランプ止めして約１１５℃に３０分間加熱したときにこの金属ラップシヤー試料は強く結合した（２次硬化）。
上に記述した組成物を強磁性流体の技術の当業者に知られており、そして本願の例５にあげ、かつ親出願にもあげてあるいくつかの技術を用いて、予備被覆されたマグネタイトを添加することによって強磁性流体にした。そのエポキシ強磁性流体についての磁化曲線を第９図に示す。この流体の磁化飽和は９７ガウスであった。この流体（表示された）ＬＯＣ２２についての粘度温度特性は第１０図に示す。
この強磁性流体の粘度は更に、１０％のＣＹＲＡＣＵＲＥ  ＵＶＲ６３５１環状脂肪族エポキシ樹脂で稀釈することにより修飾した。この組成物の薄い液体フィルムは光硬化させて前に述べたようなしなやかなフィルムを形成することができた。しかしながら、この強磁性流体化したものはその光開始剤の高められた水準によっても増大した露光時間（１面当り２．５分間）を要した。
この液体エポキシ強磁性流体組成物に日本国大阪のＳＥＫＩＳＵＩ  ＫＫから入手できる金被覆した１１．５μｍのポリマーモノスフェヤー１５重量％を加えた。
実施例８
塗装又はフィルムから導かれる接着剤をプレキャストした物質をＢ段階処理することによって作ることができる。このような場合にその１次固化、すなわちＡ段階は溶媒の蒸発及び／又は部分的に誘発させた熱的硬化によりもたらすことができる。この、導電体粒子の配列をその場で固定する機能を有するＡ段階は、引き続くＢ段階を活性化するのに用いられる潜在的重合触媒をトリガさせるのに必要な熱的閾値温度、例えばジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）の場合に＜１２０℃の温度よりも充分に低い温度において部分的ゲル化を生じさせる化学的反応によって同様に実施することができる。室温において作動する系の１例は、多官能性イソシアネート類とポリオールとの間でのポリウレタンを生ずる反応を包含する。そのような配合物の強磁性流体含有量は強磁性流体ポリオール、強磁性流体イソシアネート又は若干の他の、ポリウレタンの形成には携わらないけれども引き続く熱硬化を提供するために存在する、例えば強磁性流体エポキシ又はアクリルモノマー類から導かれることができる。下にあげる配合が導電性粒子を秩序的に配列させてそれらを室温における光により支援されなかった化学反応（ポリウレタン形成）によってその場に固定するために用いた：
ヘキサメチレンジイソシアネート  １．１ｇ
ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）  ０．７ｇ
強磁性流体：ブタンジオールジグリシジルエーテル（Ｍｓ＝３４３℃）  １．４７ｇ
ＤＩＣＹ  ０．０７ｇ
ベンジルジメチルアミン  ０．０１５ｇ
２５μｍ金被覆ポリスチレン球  ０．１ｇ
粒子を強磁性流体接着剤の中に秩序的な配列で固定化するための別の方法の１つは光化学を包含する。すなわち、Ａ段階は光で誘発されるカチオン性又はラジカル硬化であることができる。この態様に相当する配合は光により部分的にしか硬化しないか、又はそれぞれ独立に（同一又は異なったモノマー類において）作用する２つの異なった型の反応系を含むことができる。前者の場合には混合した環状脂肪族及び非環状脂肪族の混合系が光カチオン性開始剤により部分的に硬化されることができ、そして次にＢ段階過程において熱的に硬化される。後者の場合には、アクリル／エポキシ混合系が設計され、そしてそのアクリル性官能基に作用するように用いられる光誘発されるラジカル硬化が、秩序的に配列された導電体配列をその場に固定する。以下にあげる実施例がこれらの方法を詳細に記述する。
実施例９
高品質の異方性的導電性の接着剤又はフィルム（それぞれＡＣＡ又はＡＣＦ）を作り出すために特定化した配合及び特定化した装置を設計することが必要であった。フイルム形成装置は第５、１１（ａ）及び１１（ｂ）図に示されており、これは約２０ｃｍ2の面積までのフィルムを提供するが、通常に用いられた試験片は約７．５ｃｍ2の面積のものであった、。この例はフィルムを作るのに用いた装置及びそれに含まれる各加工段階を詳細に記述する。
第１１（ａ）図に示すように、研磨した非磁性の鋼材から構成された平らなプラットホームであるキャリッジ１０を試料の支持のために用いる。このキャリッジは基材をその場に保持するための真空チャック、並びにプラットホームの温度を約１００℃に高めることのできるキャリッジヒータ及び温度検出のための熱電対を含む。このキャリッジはこれが載っている基台へのなんらかの熱伝達を防ぐためにＴｕｆｎａｌベースの上に取り付けられている。このキャリッジは単一トラック１１の上に載っており、これも同様に非磁性材料より作られている。この装置はその取り付けられたキャリッジ構築体がこの装置の最左端から右端までそれぞれの特定的位置に動かすことができるようなものである。そのようにした場合にこれは大型磁気シリンダ（Ｈａｌｂａｃｈ）１７の中央面へ送り込むことができる。処理が終わったときにこのキャリッジは後退させて装置の右端から左端まで動かすことができる。
複数の導電体を含む強磁性流体接着物配合物を、キャリッジ１０の上面に取り付けた反接着剤で被覆した基材に適用する。この基材は平坦であって、反射性であることができる。同様に処理した或る基材を強磁性流体接着剤フィルムの上面を覆って載せる。この基材は紫外線に透過性である。
この複数の導電体を含む強磁性流体接着剤組成物をそれら２つの基材により閉じ込めたときにそれら導電性粒子の配置は最初、３次元方向へランダムである。この閉じ込められた流体を次のフィルム製造過程の段階において所定の位置へ持って来て固定する。もし最初のフィルム組付け体をこの方法の段階１と考えるならば、その第２段階は「湿潤フィルム厚さ決定」と書くことができる。この第２段階においてその組付けられたフィルムを第１１（ａ）図における番号１２ないし１４で示した装置により圧縮する。この圧縮段階の目的はその閉じ込めている上方基材の全領域を占める均一な液体フィルムを作り、その際過剰の液体をこの上方基材の全周縁を巡って絞り出すことである。この圧縮は実質的に均一な流体フィルムを達成するばかりでなく、圧力を印加し、そしてこれがそれら基材の間に液体層を作り出して、この液体層が厚さにおいて導電性粒子の直径２つよりも小さくなるようにする。この状態を導電性粒子の単一層と呼ぶ。しかしながら、この流体フィルムは粒子の直径１つよりも厚く、従って個々の粒子はその試料のＸＹ面において移動するのに自由である。
この第２段階において用いられるハードウエヤは１ｃｍ2当り２０ｋｇまでの連続的に変化し得る圧力を作り出すことのできる空気駆動シリンダ１２と、圧力測定装置１３と、場合によりそのフイルム組付け体に圧力を印加する特別に設計された立方体１４とを含む。立方体１４は紫外線ビームに対して光学的アクセスを許容するようにその垂直な面の１つが開放されている。この立方体の対角線にほぼ相当する位置に、紫外線の反射を最適化するように調節された高品質鏡１４が光をその下に存在する試料の方向へ下向きに反射させるために４５°の角度で取付けられている。この立方体の底面、すなわち試料の面に平行なそれは光学的にフラットな高品質溶融シリカであって、厚さが１ｃｍであり、各側面が約５ｃｍである。この構成部材はλ／４に対してフラットであるか、又は緑色のＡｒイオンレーザー光線において測定して２５ｍｍ2にわたり良好である。その立方体組立て体の上への取付けの後にこの構成部材によって作り出されるその立方体の基部の光学窓は３ｃｍ×３ｃｍである。このオプティカルフラットはこの立方体の枠構造の基部から屹立して着座しており、また従って５ｃｍ×５ｃｍまでの領域にわたって圧力を印加する。シリンダ１２に取り付けられた全組立て体は箱１８内の精密制御装置によって制御されてそのシリンダへの差圧制御により見かけ上無重量にすることができる。これらの制御装置はその組立体を下の試料の上に極めて温和にタッチダウンすることも可能にする。制御箱１８はまた更に、加熱器制御装置及びキャリッジのカートリッジヒータのためのフィードバックを含む。その立方体枠構造の残りの各側面は、場合によりそれらの外表面にヒートシンクを取り付けた研磨金属である。ヒートシンクの１つはその立方体内の鏡の裏側にも結合されていることができてランプにより生じたいかなる熱をも除去するようになっていることができる。
導電性粒子の１つのほぼ１個の直径の厚さを有する湿潤フィルムを作り出すためにそれら圧力制御装置はそのフィルム組付け体を圧縮するように制御される。これは典型的には１ｃｍ2当り数ｋｇのオーダーの圧力を必要とする。次にこの圧力を除き、そしてそのフィルムは本質的にその圧縮された厚さに留まる。この圧縮されたフィルムの載っているキャリッジ１０を次に、段階３において検査する。検査は通常２００倍の倍率で操作される反射モードの顕微鏡を用いて行なわれる。フィルムの長さにわたって走査することができる。その像は顕微鏡のトリノクラーヘッドに取り付けられたビデオカメラによってモニタへ転送される。もし操作者が、このフィルムが厚さに関した単一層であることに満足したならば、その組付け体を次の工程段階へ送ることができる。もしこのフィルムが単一層でないときはこれは１段階後ろへ送られて異なった条件のもとに満足な結果が観測されるまで再圧縮される。単一層状態になったならば、そのフィルムをポーリングゲート１７の中へ前進させるが、これは約５５ｍｍの円形開口と約１４０ｍｍの長さを有する大型のＨａｌｂａｃｈ磁気シリンダとを含む。この永久磁石は、実質的に均一の磁場をその長さの殆ど全長にわたってもたらすように設計され、構成されている。このＨａｌｂａｃｈシリンダは０．６Ｔの磁場をもたらし、その配向はこれをこのもののカップ形状のハウジングの中で回転させることにより制御することができる。その磁場の強さはその用いた強磁性流体組成物を実質的に飽和させるように選ばれた。第７図に示したような均一な導電性粒子の分散液を得るために、その磁場を試料に対して垂直に加える。しかしながら、まず最初、試料をこの試料に平行な磁場の方向でポールし、次に引き続いてこの磁場を試料に対して垂直な方向の或る位置まで再指向させるのが非常に高い配列の秩序化度を得るのに有用であることが見出されている。このポーリングのために必要な時間は磁化可能な物質についてのその液体の組成、その液体の印加された特定の磁場における磁化飽和、配合物の粘度、試料の温度等の多数のパラメータに依存する。試料温度は取付けプラットホーム１０の加熱によって制御することができる。
このポーリングの第４段階の後でその試料を磁石から後退させ、そして導電性粒子の秩序的配列についてチェックするために再検査する。もしも秩序的配列が満足でないときはその試料を再びポールすることができる。この第５段階或いは第３検査段階においてそのビデオカメラの出力を光学像アナライザに接続することができ、これがその秩序的配列過程の品質制御を与える。その秩序的に配列された試料はこの点においてその液体フィルムに圧力を加え、又は加えることなく光硬化させることができる。この過程において試料は紫外線、すなわち第１１（ａ）図の部分１９、で照明されて光硬化が誘発され、そしてその配列された導電体をその位置において固化させる。５０ｍｍのビーム直径の、二色性の鏡及び電子的シャッターを備えたＯｒｉｅｌ  １ｋＷＸｅＨｇアークランプ（英国Ｌｅａｔｈｅｒｈｅａｄ，ＳｕｒｒｅｙのＬＯＴＯＲＲＩＥＬ）をそのフィルム形成装置の中に組み込み、そしてＡＣＦを部分的に硬化させるのに、すなわちＡ段階において、用いた。紫外線照明に続いて、もし印加されているときは圧力をその組付け体から除き、そしてその硬化したフィルムをそれら基材から注意深く引き離した。そのようにして作ったＡＣＦの、面積が約７．５ｃｍ2であった中央領域を物理的試験のために用いた。
それら基材のクリーニング又は置換に続いて、その操作を繰り返すことができた。この装置は異なった型及び寸法の導電性粒子及び異なった粘度の配合物を収容するように設計されていた。すなわち、各方法パラメータは連続的なフィルム形成装置について得ることができた。
実施例１０
ＡＣＦに適した触媒添加配合物の例を以下に記述する：
0003878677.tif 000005
このような配合物は中圧紫外線ランプによって約２４μｍのフィルム厚さにおいて２０秒間照射した後で光硬化する。３６ｍｍ2のＳｉダイをその光硬化した（Ａ段階）フィルムの上面に置き、そして１００Ｎの力で約１８０℃において９０秒間熱処理することによりＦＲ４ボードに結合させた。約４５０Ｎの平均ダイ剪断力がこのダイ寸法について記録された。
上記の配合のものは以下にあげる標準モノマー類と強磁性流体接着剤モノマー類とを混合することによって作られた。
0003878677.tif 000006
これは、２種類のモノマーを、既に強磁性流体に添加されてしまった第３のものに加えるか、又は単一重合可能キャリヤとしてのモノマー類の混合物を使用することによって実施することができる。前者の場合の、その低い粘度のモノマーであるジヒドロジシクロペンタジエニルオキシエチルメタクリレート（上記参照番号２）に基づく典型的な強磁性流体の製造を以下に詳述する。
ヘプタン中間化合物：
４０４ｇの硝酸第２鉄を純水に溶解して５００ｍｌにする。１５０ｇの硫酸第１鉄７水和物を水に溶解して５００ｍｌにする。上記の各溶液を一緒に混合して４５０ｍｌのアンモニア水（比重０．８８）を加える。１５０ｍｌのオレイン酸を加える。この溶液を酸性にしてその固体のマグネタイトを分離する。固型分を水で充分に洗浄し、そしてヘプタンに再分散させる。
ヘプタン原料を用いるジヒドロジシクロペンタジエニルオキシエチルメタクリレート強磁性流体の製造：
必要量のヘプタン液を沈殿させてその固型分を分離する。例えば、ＧＡＦＡＣ  ＲＥ６１０のような燐酸エステル界面活性剤の０．３ｍｌ／１００ｅｍｕ*及び分散剤Ｂｙｋａｎｏｌ−Ｎ（ドイツ国Ｗｅｓｅｌ  Ｄ−４２３０のＢｙｋ−ｃｈｅｍｉｅ  ＧｍｂＨ）の０．３ｍｌ／１００ｅｍｕを加える。所望量のモノマーを加え、そして加熱して残留溶媒を蒸発させる。
註＊  ｅｍｕは磁気飽和の単位の別の表現であり、電磁単位のことである。４×Ｐi×強磁性流体密度によりｅｍｕ／ｇからガウス単位へ転換される。
上記の操作より得られる近似的な成分％割合は：
ジヒドロジシクロペンタジエニルオキシエチルメタクリレート＝８０％
オレイン酸＝５％
マグネタイト＝５％
Ｂｙｋａｎｏｌ−Ｎ＝＜５％
燐酸エステル＝５％
上記の組成はジヒドロジシクロペンタジエニルオキシエチルメタクリレートの磁化飽和約１００ガウスを有する強磁性流体を作る。より強い流体はマグネタイトの追加的な含有量を必要とする。完全に配合された接着剤組成物の極限強さは比較的調製するのが容易である高強度モノマー性強磁性流体をより粘度の高い非強磁性流体モノマー類で稀釈することにより求められる。上述した配合の３つの成分、すなわち参照番号１ないし３はそれらの成分から近似的割合で作られた単一強磁性流体から導かれた。適当なコロイド状混合物は２７℃において１８００ｍＰａ・ｓ（１．８Ｎｍ-2ｓ）及び１３５ガウスのＭｓをもたらした。
上記の表にあげた磁性流体接着剤配合物を硬化させ、そしてその配合物の非強磁性のものと同じ方法で機械的に試験した。約２６０Ｎの平均ダイ剪断強度が記録それた。追加的に、この配合物に２５μｍの金被覆したポリスチレン球１０重量％を含有させて磁場内に置いて、次に本発明に従うＡ及びＢ段階を実施したときに４点試験方法を用いてＺ軸接触抵抗の測定は上方の銅基材及び下方の金被覆ＦＲ４基材を用いて１０ミリオームを記録した。
この強磁性流体接着剤組成物の中の界面活性剤の移動又はしみ出しを最小限にするために、米国ペンシルバニヤ州１９０４７  ＴｒｅｖｏｓｅのＭｏｎｏｍｅｒ−Ｐｏｌｙｍｅｒ  ａｎｄ  Ｄａｊａｃ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．から入手できるような反応性の、又は重合性の界面活性剤を使用するのが有利であろう［Ｗｕ，Ｈ．Ｆ．等；Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，１２（４），２８１，１９９、Ｒａｏ，Ａ．Ｖ．等；Ｐａｉｎｔ  ａｎｄ  Ｉｎｋ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，１５，１９９５、Ｈｏｌｍｂｅｒｇ，Ｋ；Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，（１２），４８１，１９９３をも参照］。
実施例１１
この例においてＡ段階の硬化を誘起させるために光化学をも用いるが、しかしながら光硬化をもたらす配合物の各成分はエポキシ類ではなくてアクリル性モノマーから導かれる。基本的な配合を下にあげる：
0003878677.tif 000007
配合物の粘度及び磁気強さを最適化させるために、上記１をＩＲＲ２８２をベースとする強磁性流体（Ｍｓ１１５Ｇ、２７℃における粘度１１５ｍＰａ・ｓ＝０．１１５Ｎｍ-2ｓ）から導き、そして２９．８６％の上記４をブタンジオールジアクリレートをベースとする強磁性流体（Ｍｓ１１６Ｇ、２７℃における粘度１２ｍＰａ・ｓ＝０．０１２Ｎｍ-2ｓ）から導いた。これらの強磁性流体はＬｉｑｕｉｄｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄ（例１参照）により作られた。項目４の残分は純粋なブタンジオールアクリレーモノマーから導かれた。この配合物は、それら全ての成分を添加混合したときに安定なコロイドを形成した。得られた低粘度配合物の磁気強さは約５０Ｇであった。その金被覆した球は直径がもっぱら１２μｍであるか、又はもっぱら２５μｍであった。
この型の配合物は取扱い可能な固体状にＡ段階硬化するように設計されたが、これは支持されていることができるか、又は非支持である。この場合にそれらフィルムは支持されていないか又は自立性であった。
実施例１２
実施例１１に記述したと類似の配合物を下にあげる記述に従って作った：
0003878677.tif 000008
この配合物は約３１Ｇの磁気強さを有した。導電性粒子の配列は光硬化に先立って温和に加熱することにより促進された。自立性の２５μｍのフィルムが２０秒間の紫外線照射の後に作られた。面積３６ｍｍ2のＳｉダイをＢ段階操作においてその光硬化させたフィルムに結合させたが、これは１００Ｎの力をそのダイにフリップチップ結合装置（ドイツ国ベルリンのＦｉｎｅｐｌａｃｅｒ，ＦＩＮＥＴＥＣＨ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ）によって加え、そして１８０℃における９０秒間の熱処理を必要とした。平均ダイ剪断強度１４０Ｎが記録された。Ｚ軸方向の電気的測定はそのフィルムがＢ段階の後で１２０ミリオームの抵抗を示す。
実施例１３ないし２７は本発明を更に説明する。
実施例１３
一連の強磁性接着剤を調製した。配合の詳細を下に記載する：
Ｉ型配合物
0003878677.tif 000009
ＩＩ型配合物
0003878677.tif 000010
上記の各配合物は２つの一般的な群に分けることができ、すなわちそれら従来の強磁性流体はそれ自身で重合可能でないけれども、重合可能なモノマー（類）の種々の水準及び型を用いて配合されたもの（Ｉ型）及び１００％重合可能な強磁性流体キャリヤから導かれたもの（ＩＩ型）である。いずれの場合にもその配合物は、例えば光開始剤（ＩＣ１７００）のような開始剤系の異なった水準を含んでいた。これらの配合物は更に、特定の基材のために特定化された接着助剤を含むことができ、例えばＫＲ−５５はニュージャージー州のＫｅｎｎｒｉｃｈ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．より入手可能なポリエステル用の接着助剤であるが、これは両方のＩ型又はＩＩ型のいずれかの強磁性コロイドと相容性である。
典型的な操作の１つにおいて、１８ミクロンのＡｕで被覆された架橋化されたポリスチレン球（日本国Ｓｅｋｉｓｕｉ  ＫＫ）の約１０重量％を含む配合物をポリエステルフィルムに適用した。その液体試料を第２のポリエステルフィルム又は薄いカバーガラス板と積層した。この積層物の両面にポリエステルフィルムがその積層物の両側に形成されている場合には顕微鏡スライドガラスのような剛質の基材をそれら各ポリエステルの上面及び下面に適用して全組付け体を平らに保ち、そして取り扱いに便利にした。それらの試料をＨａｌｂａｃｈシリンダ装置の中に形成されている永久磁石により作り出された均一な０．６Ｔの磁場の中でポールした。この磁場の方向はその試料の面に垂直であった。ポーリング時間は数秒間の時間であった。磁場ポーリングに続いて、それら試料をその一方の特定の側、例えば下側から約０．３秒間又はそれ以下にわたって照射した。この積層物を次にその上面のポリエステルフィルムを剥がすことによって分割して部分的にしか硬化しなかった物質を暴露させた。この試料を有機溶剤で洗浄又は「現像」して、ランプにさらされた領域を均一に被覆している硬化した強磁性接着剤の薄い膜によりその低いほうの基材に接着していた光輝性金の球の配列を暴露させた。この有機溶剤はその強磁性接着剤の硬化した層が損傷しないように選んだ。その洗浄は未硬化の全ての強磁性接着剤を除去した。最終的に硬化した層の電子顕微鏡検査は粘着した球体が約１．５ミクロンの厚さの硬化した強磁性接着剤の層によってその位置に保持されていたことを示した。
いくつかの実験を異なった寸法、型の粒子並びに異なった粒子濃度を用いて実施した。すなわち例えば、７ミクロンのＡｕで被覆された架橋化された１５重量％のポリスチレン球体は薄い硬化した強磁性接着剤の表面の上に配列されて固定された。非導電性の２５ミクロンの被覆されていないポリスチレン球体は、１５ミクロンの一定的な六角形ゼオライト結晶等と同様に、それら表面に接着した。また、鑞材粒子も上述した方法を用いて種々の表面の上に固定された。
実施例１４
下側の可撓性基材がレリース特性を有しているものを用いて実施例１３の一般的記述に従い、いくつかの貼着配列試料を作った。好適ないくつかの基材は、英国ＣｈｅｓｈｉｒｅのＳｔｅｒｌｉｎｇ  Ｃｏａｔｅｄ  ＭａｔｅｒｉａｌｓＬｔｄ．から入手可能なポリエステル及びシリコーン処理した配向させたポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルムを含んでいた。その貼着粒子配列が過早に脱落するのを防ぐために、レリース性を有する基材の上に接着した貼着配列試料の現像においては注意しなければならなかった。けれども、露光条件を特にＯＰＰ基材を用いたときに最適化することによって丈夫ないくつかの試料を作ることができた。シリコーン処理したポリエステル基材は、その貼着粒子配列の上方に鋳込まれた接着剤組成物からの溶剤を除去するための流下乾燥操作において重要な場合のあるＯＰＰに比較して高められた温度においてより大きな寸法安定性と言う利点を有する。
実施例１５
レリース特性を与える可撓性の基材の上で調製した貼着粒子配列の試料を異なった型の接着剤組成物で後充填して最終的移転用テープを作った。これらのテープの中でその接着剤フィルムの全体は粒子配列を含めてそれらを支持している基材から、例えばその構築されるべきデバイスのような基材へ移転することができる。全ての場合にこの接着剤移転用テープは内在的Ｂ段階能力を有していた。すなわちこれは潜在的な熱硬化剤を含んでいた。この後者は最終的使用において引き続く硬化をもたらすのに必須であった。
最初の場合に、移転可能なテープを形成するために種々の接着剤を調剤して最初の固体の形の生成物を作った。この、いわゆるＡ段階フィルムは完全に未硬化であるけれどもキャスチング溶剤からの蒸発の後で固体フィルム形成樹脂混合物から導かれたか、或いは最初から、例えば光化学によって部分的に硬化させて固体状生成物の型にした。前者の方法は最終使用者によって完全に硬化させることのできるフィルムを提供すると言う利点を有するけれども、一方、後者の方法は完全に無溶剤である。それぞれの型の試料からの貼着粒子配列試料を後充填するのに適した典型的な接着剤配合物を下にあげる：
典型的な溶剤キャスト系は下記成分を含んでいた：
0003878677.tif 000011
この配合物に潜在的エポキシ硬化剤を加えることができた。この潜在的硬化剤の添加量は、硬化剤の型、ならびに最終的な、Ｂ段階において必要な硬化特性に依存し、そして当業者によって容易に調節される。Ｂ段階の硬化の最適化は、示差走査熱分析法（ＤＳＣ）での分析、すなわち熱ステージ光学顕微鏡法及び最終的に硬化した層の動的機械的熱分析（ＤＭＴＡ）を用いて行なった。それらキャスチング配合物は典型的には５０％固型分であった。約４０ミクロンの乾燥フィルム厚さでいくつかのフィルムを作った。ガラス板にその後充填操作の間にテープ止めした貼着配列基材にそれらフィルムを適用するために標準塗装方法及びＭｅｙｅｒロッドフプリケータ棒（米国のＩｂｄｕｓｔｒｙ  Ｔｅｃｈ．Ｉｎｃ．）を用いた。トルエン及び／又はＭＥＫをキャスチング溶剤系として用いた。それらフィルムをブロワ支援実験室オーブンの中で乾燥させた。
典型的な紫外線Ａ段階硬化系は下記の成分を含んでいた：
0003878677.tif 000012
上述の例において特別なＤＩＣＹ型の硬化剤（Ｃａｓａｍｉｄ  ７８３）が記載されている。これはこの例を制限することを意味するものではない。他の潜在的硬化剤も使用することができた。
この場合に、溶剤はなんら用いず、そして上に述べたものと匹敵する厚さのフィルムを引き下ろしによって作ることができた。或る場合には硬化に先立ってその液体フィルムの上に或る種の可撓性のレリース剤が被覆された物質を積層させるのが有用であることが見出された。２枚の金属ラップシヤー試料の間にそのようにして硬化（Ａ段階硬化）した後充填剤それ自身（すなわち貼着粒子配列試料と独立に）のパッチを置き、次いでその組付け体を１５０℃以上の温度において１０分間にわたり熱硬化させることによって作ったラップシヤー接合体の引き続いての機械的な試験は大きな追加的な硬化が起って強い結合がもたらされたことを示した。
実施例１６
いくつかの熱溶融イルム（ドイツ国ライプチッヒのＳｉｋａ  Ｗｅｒｋｅ  ＧｍｂＨより入手可能な反応型のもの）及びスイス国Ｓｃｈｍｉｔｔｅｎ  ＣＨ−３１８５のＳａｍａｔｅｃｈ−Ｘｉｒｏ  Ｌｔｄ．より入手可能な受動型のもの）を個別に実施例１３及び／又は１４に記述した貼着配列試料の上面に置いた。この貼着配列−接着剤フィルムの組付け体を、メンバーシップや訪問者カードバッジを作るのに使用する型の、デスクトップ型事務用積層機械（Ｉｂｉｃｏ  ＭＬ−４）のローラの間に置いた。この機械はその組付け体を加熱して圧力をそれに印加した。この機械を通過した後で球体の秩序的配列は、剥離除去することのできたその熱溶融フィルムの中に完全に移転されていた。それら球体は更にもし必要の場合にはこのフィルムを反接着剤の被覆された２枚の基材の間に更に積層することによってその熱溶融フィルムの中に押し込むことができた。これらの実験においてその最初の基材、例えば実施例１３におけるポリエステル等に対するその貼着層と、上面に適用した接着フィルムとの間の相対的接着は種々の処理によって制御された。すなわち、最初の強磁性接着剤配合物（実施例１３参照）の中のポリエステル接着助剤は、その貼着層が熱溶融フィルムの中への移転操作の後でその最初の基材の上に残留するのを助ける。貼着層の熱溶融フィルルムへの接着は過剰の強磁性接着剤を洗浄除去するのに用いた現像溶剤（実施例１３参照）の中に反接着剤を取り入れることによって阻害された。好適なレリース剤は米国ジョージア州のＭａｙｚｏ  Ｉｎｃ．から入手できるＲＡ１０シリーズ及びＲＡ−９５Ｈ及びＳｉｌｗｅｔ（登録商標）（ｅｘ．Ｗｉｔｃｏ）を含んだ。これと異なって、熱溶融フィルムとの積層に先立ってその貼着配列の上面に１つ以上の反接着剤をスプレーした。若干の場合に、強磁性接着剤に相容性のレリース剤がこの方法のために調製された最初の配合物の中に含まれた。強磁性接着剤と相容性のレリース剤の例は、ドイツ国エッセンのＴｅｇｏ  Ｃｈｅｍｉｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  ＧｍｂＨから入手できるＲＡＤ２２００を含んだが、これはジアクリレート（ＩＩ型）強磁性流体と相容性であった。
貼着層から硬化した強磁性接着剤が積層の結果としてその接着剤フィルムへ移転してしまった場合、及びその強磁性接着剤層が最終生成物に不必要であった場合には、この強磁性接着剤層は最終の接着剤フィルムからその試料を湿潤したティシュペーパーでこすることによって容易に除去することができた。アクリル酸から導かれた強磁性接着剤を用いるときは、種々の水溶液で湿潤させることが特に効果的であった。主としてジアクリレートに基づく強磁性接着剤を使用する場合にはアセトン溶液による湿潤化が特に効果的であった。種々のクリーニング溶液を、その接着性母材形成物質の表面層と反応しないか、又は非常に限定的に反応する性質に基づいて選んだ。いずれの場合にもその強磁性接着剤フィルムが非常に薄かった（約１．５ミクロン）ということは、これが容易かつ迅速に除去できたことを意味した。上記フィルムと関連する着色の除去は、そのクリーニング過程が完了したときにゲージングのための簡単な方法を与えた。更にこの方法はその売られたＡＣＦの光学的清澄性を高めた。
非反応性のホットメルトフィルムの使用は熱可塑性の移転用接着剤を作る手段の１つを与えた。それらフィルムは、それらの結合能力が活性化されないときは異方性的導電性の試験フィルムとして使用することもできる。この後者はまた、完全に硬化させた後充填材料又は意図的にＢ段階能力を有しない後充填される紫外線硬化性物質についても当てはまる。
実施例１７
実施例１５に記述したと同様な種々の配合物を、Ｂ段階硬化可能な移転用テープ又は移転フィルムをなんらの粒子もその中に取り入れることなくレリース剤の被覆された可撓性の基材の上に形成するために用いた。貼着層の種々の試料からの粒子配列体を次に、実施例１３におけると同様な積層によって、それらのテープに移転させた。それらのフィルムの粘着性は、エポキシ稀釈剤モノマー（Ｈｅｌｏｘｙ  ５００）濃厚液を含有させ又は調節し、及び／又は当業者に知られた通常的な粘着剤（例えばＵｎｉｏｎ  Ｃａｍｐから入手可能なＵｎｉｔａｃ型のもの、Ｅｘｘｏｎから入手可能なＶｉｓｔａｎｅｘ、Ｔｏｙｏｂｏから入手可能なＶｙｌｏｎ）を使用することによって配列の移転を助けるように調節した。すなわち、後充填母材を湿潤配合物で後充填する（実施例１５）か、又は乾燥し或いは予備適用した、この場合は粘着のために修飾された本質的に同じ配合物から導かれたフィルムで後充填することによって粒子配列シャシに適用することができた。
このドライラミネーション法は容易に形成される市販で入手可能なＢ段階硬化可能な、移転用テープを母材として使用できる点で有利である。これは更に、使用者の定める特定の型の粒、濃度、粒度、母材の型及び生成物の形成を必要とするようなＡＣＦ型の生成物の製造に、より高い制御水準を許容する。粒子配列を予備成形したフィルムの中へ移転させるこの方法は秩序的に配列されたＡＣＦの製造における２つの重要な過程の分離を可能にし、すなわち（１）強磁性接着剤を被覆し、１時的に積層し、磁場整列させ、紫外線に暴露し、脱積層し、そして溶剤現像することを含む貼着された粒子配列を形成する方法と、（２）固体型の移転用フィルムを製造するための、接着剤母材の適用及びＡ段階形成を伴う後充填操作とである。これらの過程を総合する場合に、この方法の律速段階は磁場を印加する段階であり、これは懈怠により湿式後充填操作の被覆速度を規定するであろう。ある場合にはこれはその貼着層配列と独立に後充填速度を制御するのに好ましい場合がある。
実施例１８
実施例１３に記述したように、ポリエステル基材の上の貼着配列試料を作った。これらを実施例１６に記述した装置と方法とを用いて積層実験に供した。しかしながらポリエチレンを被覆した紙を第２基材として用いた。貼着配列試料を配列側を下にしてポリエチレン被覆した紙（英国ＣｈｅｓｈｉｒｅのＳｔｅｒｌｉｎｇの表面にそのポリエチレン側が金球体の配列の側へ向くようにして置いた。そのようにして形成した基材を実施例１３におけると同様に積層し、そしてそれら球体の最初の配列を有しているポリエステル基材を積層の直後にその下側の紙基材から引きはがし、その貼着層基材からの金球体の全配列はその紙基材の上にもとの配列との完全な見当合わせのもとに移転していた。すなわち、この実験は貼着配列試料を、例えば熱によって貼着性にすることのできる表面を有する基材の使用のもとに移転転写法におけるマスターとして使用することを記述する。この実験においてそれら粒子はその積層過程の間に加熱及びプレスによる処理によってそのポリエチレン被覆した紙基材に移転された。同様ないくつかの実験を透明ポリエチレンで被覆したポリエステル基材、低密度ポリエチレンフィルム、ワックス被覆したポリエステル及び熱溶融（エチレンビニルアセテート）で被覆したポリエステルについて実施した。
このようにして調製した各種試料は多くの態様で使用することができる。上述した各基材は反接着性基材であるので、そのポリエチレン被覆した紙の上の粒子配列は移転用異方的伝導性接着剤テープを組付けるための好都合な構造を形成する。それら配列された粒子の間に介在する空間は、実施例１５及び１６にそれぞれ記述されている湿式法及び乾式法の両方を用いて或るレリース性基材の上に既に形成されているＡＣＦを作るために後充填された。すなわち、形成されているＡＣＦの、例えばその紙の反接着性被覆の反対側を、温和に加熱することによって種々の部材、例えば顕微鏡用ガラススライド、ＩＴＯクーポンの、又は金属化したボードの上等に熱脱着させ、その上でその活性の接着剤母材物質を、含まれている粒子配列とともに、その薄い接着剤ポリマーフィルムを実際上物理的に取り扱うことなく、その受領側基材の上にきれいに沈着させた。
実施例１９
実施例１３に記述した方法に従い、貼着配列試料を作り、そして実施例１８に記述した方法に従ってポリエチレン被覆紙の上に転写配列を作るのに用いた。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）で被覆したガラス基材クーポン、例えば液晶ディスプレー（ＬＣＤ）の製造に用いるような型のものに、そのＩＴＯ側を上向きにして数滴の、紫外線硬化性接着剤であるＬｏｃｔｉｔｅ３５８を適用した。そのレリース剤を被覆した紙基材の上の金球体の配列をその反接着剤側を下向きにしてそのＩＴＯ基材の上の液体接着剤に対面させ、そしてその位置に緊密に保った。この組付け体をそのガラス基材側から短時間紫外線で照射し、そして引き続いてその紙層を除去した。検査は金球体の配列がその紙基材からＩＹＯ基材の上に移転されてその硬化した接着剤によってその位置に固定されたことを示したが、これはそれにもかかわらずそれら球体を完全には被覆していなかった。その液体接着剤の更に１滴をそのＩＴＯ基材の上に位置している球体の配列の上面に供給した。これに可撓性端コネクタを接触させて緊密にその位置に保った。この接着剤を下側から紫外線で硬化させた。この操作はそれら金球体の配列が２つの導電性基材の間に部分的に配置されることを可能にした。この組付け操作を更にその粒子をこれがこの２段階の部分硬化方法の第１段階の第１段階において既にその場に固定化されてしまっているので、位置を他へ変えなかった。接触抵抗測定をその可撓性回路と、そのその場で形成されたＡＣＦにより媒介されるＩＴＯとの間の確実な電気的相互接続を例示するために実施した。
実施例２０
貼着配列試料を実施例１３及び１８に記述したと同様に調製し、そしてそれからいくつかのレプリカを作った。実施例１５に記述した第２配合物のようなＢ段階硬化の可能性を有する紫外線硬化可能な接着剤の数滴を、金属化したガラスのような不透明基材の上に置き、その際その接着剤を金属と直接接触させるようにした。粒子の配列が上に載っているそのレリース剤で被覆した紙基材をその液体接着剤の上に置いてその組付け体を一緒にクランプで締めつけた。この組付け体を紙の側からその紙を透過する放射線で照射してその接着剤を硬化、又は部分的に硬化させた。そのレリース剤で被覆した紙を除去したときにその接着剤はその不透明基材の上に接着してしまっており、そしてそれら金球体の配列もその紙から不透明基材へ移動してしまっていた。予備適用したＡＣＦを含む全基材を熱及び圧力の作用によりもう１つの金属クラッドした基材の上に接合体を形成するのに用いたが、その際この接合体はその結合線を通して異方性導電性を示した。
いくつかの同じ実験をポリエチレンと、ポリエチレン被覆紙の代わりにワックス被覆したポリエステルとの上で行なった。これらの基材はその紙の試料よりも良好な光学的明澄性を有していた。この例に記述する各実験は半透明（紫外線に対し）の電子的デバイス又は、例えばバンプされていない集積回路、フレックスコネクタ及び金属基材のような各種部材に対して予備適用されるＡＣＦの調製の適合性を示す。
実施例２１
前に記述した各実施例と同様に、反接着剤で被覆した紙の上にレプリカ試料を作るために貼着配列試料を用いた、ポリエチレン被覆した紙の上のいくつかの試料を、前の２つの実施例に記述した紫外線硬化性又は紫外線プラス熱硬化性の接着剤と置き換えてインスタントシアノアクリレート接着剤を使用することにより、本発明の異方性的導電性の接合物を形成するのに用いた。シアノアクリレート結合の特別な耐久性についてはまだ知られていないけれども、それらは環境的要求が少ない場合や、又は１時的なＡＣＦ接合において使用することができる。
実施例２２
実施例１９に記述したようにして、粒子がそのＩＴＯ基材（ＬＣＤをシミュレートするため）の上に種々の配列でその位置に固定されてしまう点まで実験を実施した。粒子をその部材に接着させるのに用いたその同じ液体接着剤を適用する代わりに、異なった接着剤をその部材の構造の上に適用した。すなわち、例えば熱溶融フィルムを適用し、そして、圧力及び高められた温度を用いて上或る可撓性の回路を上記フィルムに支持させてその組付け体を一体化した。接触抵抗の測定値が低く、そしてそのＩＴＯガラス基材を通しての光学的検査が良好な電気的連続性及びその部材の上で結合の後に粒子の移動がないことを示した。この接合体はその後でその熱溶融フィルムを再溶融することにより再加工することができた。
これと異なってこの接合体は、第２の液体又はペーストの接着剤をその部材の上に固定された配列の上面に適用することによって永久化することができた。適当な接着剤の例は耐久性の高い２材エポキシ、構造用アクリル樹脂及び高い剥離強度を有するポリウレタン接着剤を含む。接着剤の選択は適用の型、例えばエッジ接合やチップ取り付け等、並びに再加工が望まれるかどうかに基づいた。同様ないくつかの実験を、金属化したＳｉウェーハ、ＦＲ４回路ボードのような半透明基材の上で実施例１９及び２０に記述した方法を用いて行なった。
実施例２３
慣用化された試験回路板を単一の試験チップを収容するように設計した。この試験チップは約５×５ｍｍ2のシリコン基材を含み、この上に、無電極的に析出させた銅上面層への接着を促進するのに用いた金属種子層を沈着させた。その試験ダイは銅の層から伸ばした５４個のバンプの外周配列を有していた、それら方形の各バンプは端縁について約１００ミクロン、そして高さが約１４ミクロンであり、そして金でメッキされていた。バンプの間隙は約８０ミクロンであった。この回路ボードは金メッキによる金属化を有するマッチング電極パターンを有していた。このボードの各トラックはその方形ボードの周縁上でバッド列へ扇形状に延びており、これは当業者に知られている４点プローブ試験方法を用いての電気的プローブによる手動試験のために便利であった。用いた測定装置はＧｅｎＲａｄ精密ディジブリッジであった各チップは“Ｆｉｎｅｔｅｃ”フリップチップ設置機械の上に取り付けられていた。
結合条件は、用いた接着剤に依存するが、一般には約１８０℃の結合ライン温度を約６０秒間用いた。各接合体を全試験ダイをよぎって加えられた約１００Ｎの圧力のもとに取り付けた。実施例１４、１５、１７、１９、２０及び２１に記述した方法に従って作られた異方性的導電性接着剤フィルムをフリップチップ組立て体の中で持いた。総合体な電気的測定は典型的には実験室試験において各接合体当り平均して約３００−７００ミリオームであった。
電気的な測定はまたチップオンボード、チップオンガラス、チップオンフレックス、フレックスオンボード、フレックスオンガラス及びフレックスオンフレックスの組み立て体についても行なったがこれらは匹敵する接続抵抗を示した。
実施例２４
異方性的伝導性の多層接着剤フィルムを、可撓性基材か、又は剛質の基材の上でかつ受動的な（電気伝導の観点から）又はデバイス形成用の基材の上に、前の各実施例（実施例１３、１４、１６、１８、１９、２０及び２２）に記述した方法に従って作った。すなわち、粒子の配列を、貼着配列を形成させてこの配列の押圧による、又は熱及びその配列の基材の中への押圧による移転によって上記基材の上に形成した。そのフィルムの厚さを通して或る２層構造を、そのフィルムの赤外線照射、実施例１５に記述したような後充填母材の部分硬化により形成した。接着剤組成物で部分的に被覆されたその粒子配列の上面に第１のものと異なった型の接着剤配合物の第２の被覆を与えた。上記第２被覆は、液体型又は乾燥型のいずれかで、可撓性基材又は装置部分のような剛質基材の上に適用することができた。第２液体被覆においてはその液体は２層テープ型で固化することができるか、又はその装置部分の上で硬化させることにより固化させることができる。この２層構造はこれが配合装置に、その適用されたフィルムの各面の接着性を基材の型に従って調節することを許容すると言う利点を有する。
実施例２５
異方性的伝導性の多成分フィルムを前の各例に記述した手段によって粒子配列を形成させ、そして上記配列を例１５に記述したそれのような配合物で後充填することによって作った。しかしながらこの例においては粒子を含まないＢ段階硬化可能な配合物の帯材又はいくつかの帯材をその粒子配列の含まれた材料と並べて形成させた。
異なった接着剤が並べられている領域を作り出す類似のいくつかの実験をマスキング技術を用いてより複雑なパターンで実施した。すなわち、例えば実施例１５における光硬化可能なＢ段階硬化性の組成物を、貼着配列を圧しつけるのに、又は加熱と圧しつけとの組み合わせによって移転させることにより作られた、方形の粒子パターンを取り囲むように用いた。その方形の領域を次に異なった母材で後充填した。これらの方法も粒子の配列に後充填を行なわない構造を作るのにも用いたけれども、被覆されていない上記の配列を取り囲んで完全に硬化した材料の壁を構成した。
実施例２６
実施例１３、１４及び１８に記述した方法に従って種々の基材の上に粒子の配列のいくつかの試料を作った。実施例１４に記述したそれと類似の溶剤キャスチング配合物を作ったが、これは潜在的Ｂ段階硬化性エポキシ触媒が含まれていない点で異なっていた。上記無色倍配合物の移転用テープ具体物を作って実施例１７に記述したと同様な積層操作において用いた。貼着配列との積層（熱を用い、又は用いることなく）に先立って、ＤＩＣＹのような潜在的エポキシ触媒を各試料の上面に充分に散布した。予め作っておいた移転用テープとの積層の後で偏光光学顕微鏡を用いてのフィルムの検査は、その潜在的触媒がそれら粒子に添ってフィルム本体の中へ移されていたこと（複屈折）を示した。この技術は加工の間におけるフィルムの熱的取り扱いを容易にする。
実施例２７
実施例１３及び１４に記述した方法に従っていくつかの試料を作ったが、これらは０．６ＴのＨａｌｂａｃｈシリンダの中心孔を通して種々の速度で駆動することのできる或るプラットホームの上に置かれた。その強磁性接着剤配合物の中の粒子は磁石の先方端へ侵入する前にはランダムに配置されていたが、磁石を過ぎた後にはその試料全体を通じて均一に分布された。磁気ホール整列の一般的原理に従う均一な粒子の分離に加えて、追加的な秩序化配列の寸法（軸方向秩序化配列）がその静磁場内での試料の動きの動力学により達成され、これはそれら分離されている粒子の試料の運動方向に平行に並んだ更に追加的な秩序的配列をもたらす傾向を有した。この規則的配列はその試料の磁場を横切っての移動が早ければ早い程明瞭であった。例えば試料の運動方向への軸方向配列は実施例１３からのＩ型の配合物４について約４ｍ／分の速度において観測された。秩序的配列の高い度合いは、その磁場の中でその場で光硬化させることによって捕らえられ、すなわちその配列された試料を光ビームを通して通過させることによって捕らえられた。
本発明はここで種々の好ましい特徴、アスペクト及び具体例を参照して記述したが、本発明はそのように制限されるものではなく、そして別な変形態様、修飾及び他の具体例について広く変化できるであろうことが認められ、また従って本発明はそのような別態様、修飾及び他の具体例を本発明の特許請求された精神及び範囲内で広く含むものとして広く解釈されるべきである。
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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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１１ａ】
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【図１１ｂ】
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