(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化されて弾性高分子物質となる高分子物質用材料中に、磁性を示す導電性粒子が含有されてなる流動性の成形材料を調製し、
この成形材料を、一面側成形部材と他面側成形部材との間に挟み、加圧ロールおよび支持ロールよりなる加圧ロール装置を用い、前記一面側成形部材および前記他面側成形部材によって前記成形材料を挟圧することにより、当該成形材料よりなる成形材料層を当該一面側成形部材と当該他面側成形部材との間に形成し、
この成形材料層に対してその厚み方向に磁場を作用させると共に、当該成形材料層を硬化処理する工程を有し、
少なくとも前記一面側成形部材は非磁性シートよりなり、その成形材料層に接する成形面が、表面粗さが０．５〜１５μｍとなるよう粗面化処理されていることを特徴とする異方導電性シートの製造方法。
【請求項２】
硬化されて弾性高分子物質となる高分子物質用材料中に磁性を示す導電性粒子が含有されてなる流動性の成形材料を、一面側成形部材と他面側成形部材との間に挟み、加圧ロールおよび支持ロールよりなる加圧ロール装置を用い、前記一面側成形部材および前記他面側成形部材によって挟圧することにより、当該成形材料よりなる成形材料層を当該一面側成形部材と当該他面側成形部材との間に形成し、この成形材料層に対してその厚み方向に磁場を作用させると共に、当該成形材料層を硬化処理することにより得られる異方導電性シートであって、
少なくとも前記一面側成形部材は非磁性シートよりなり、その成形材料層に接する成形面が、表面粗さが０．５〜１５μｍとなるよう粗面化処理されていることを特徴とする異方導電性シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子部品などの回路装置相互間の電気的接続や、プリント回路基板、半導体集積回路などの回路装置の検査装置におけるコネクターとして好ましく用いられる異方導電性シートおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
異方導電性シートは、厚み方向にのみ導電性を示すもの、または厚み方向に加圧されたときに厚み方向にのみ導電性を示す加圧導電性導電部を有するものであり、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ること、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、このような特長を利用して、例えば電子計算機、電子式デジタル時計、電子カメラ、コンピューターキーボードなどの分野において、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ー、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ーとして広く用いられている。
【０００３】
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シートを介在させることが行われている。
【０００４】
従来、このような異方導電性シートとしては、種々の構造のものが知られており、例えば特開昭５１−９３３９３号公報等には、金属粒子をエラストマー中に均一に分散して得られる異方導電性シート（以下、これを「分散型異方導電性シート」ともいう。）が開示され、また、特開昭５３−１４７７７２号公報等には、導電性磁性体粒子をエラストマー中に不均一に分布させることにより、厚み方向に伸びる多数の導電路形成部と、これらを相互に絶縁する絶縁部とが形成されてなる異方導電性シート（以下、これを「偏在型異方導電性シート」ともいう。）が開示され、更に、特開昭６１−２５０９０６号公報等には、導電路形成部の表面と絶縁部との間に段差が形成された偏在型異方導電性シートが開示されている。
これらの異方導電性シートは、例えば硬化されて弾性高分子物質となる高分子物質用材料中に磁性を示す導電性粒子が含有されてなる成形材料を金型内に注入することにより、所要の厚みを有する成形材料層を形成し、この成形材料層に対してその厚み方向に磁場を作用させると共に、当該成形材料層を硬化処理することにより得られるものである。このような異方導電性シートにおいては、弾性高分子物質よりなる基材中に導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されており、多数の導電性粒子の連鎖によって導電路が形成される。
【０００５】
しかしなから、従来の異方導電性シートには、以下のような問題がある。
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、例えば以下のようにして検査が実行される。
異方導電性シートの一面に、検査対象である回路装置（以下、「被検査回路装置」ともいう。）の電極（以下、「被検査電極」ともいう。）を接触させると共に、当該異方導電性シートの他面に、検査用回路基板の検査用電極を接触させ、更に当該異方導電性シートの厚み方向に加圧することにより、被検査回路装置の被検査電極と検査用回路基板の検査用電極との電気的接続が達成され、この状態で、当該被検査回路装置について所要の電気的検査が行われる。
また、ヒートサイクル試験やバーンイン試験などの高温環境下における試験においては、被検査回路装置の被検査電極と検査用回路基板の検査用電極との電気的接続が達成された後、被検査回路装置を所定の温度に加熱し、この状態で、当該被検査回路装置について所要の電気的検査が行われる。
そして、或る被検査回路装置の電気的検査が終了した後、この被検査回路装置が他の被検査回路装置に交換され、当該被検査回路装置について、上記と同様の操作を繰り返すことによって電気的検査が行われる。
【０００６】
然るに、異方導電性シートの基材を形成する弾性高分子物質例えばシリコーンゴムは、加圧により或いは加熱により接着性を帯びるため、異方導電性シートは、被検査回路装置によって加圧された状態で放置されると、当該被検査回路装置に接着する結果、検査が終了した被検査回路装置を容易にかつ確実に移送することができず、従って、多数の被検査回路装置についての検査作業を円滑に行うことが困難となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その第１の目的は、被接続体に接着することを防止または抑制することができ、しかも、小さい加圧力で高い導電性が得られる異方導電性シートを提供することにある。
本発明の第２の目的は、被接続体に接着することを防止または抑制することができ、更には、小さい加圧力で高い導電性が得られる異方導電性シートを有利に製造することができる方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の異方導電性シートの製造方法は、硬化されて弾性高分子物質となる高分子物質用材料中に、磁性を示す導電性粒子が含有されてなる流動性の成形材料を調製し、
この成形材料を、一面側成形部材と他面側成形部材との間に挟み、加圧ロールおよび支持ロールよりなる加圧ロール装置を用い、前記一面側成形部材および前記他面側成形部材によって前記成形材料を挟圧することにより、当該成形材料よりなる成形材料層を当該一面側成形部材と当該他面側成形部材との間に形成し、
この成形材料層に対してその厚み方向に磁場を作用させると共に、当該成形材料層を硬化処理する工程を有し、
少なくとも前記一面側成形部材は非磁性シートよりなり、その成形材料層に接する成形面が、表面粗さが０．５〜１５μｍとなるよう粗面化処理されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の異方導電性シートは、硬化されて弾性高分子物質となる高分子物質用材料中に磁性を示す導電性粒子が含有されてなる流動性の成形材料を、一面側成形部材と他面側成形部材との間に挟み、加圧ロールおよび支持ロールよりなる加圧ロール装置を用い、前記一面側成形部材および前記他面側成形部材によって挟圧することにより、当該成形材料よりなる成形材料層を当該一面側成形部材と当該他面側成形部材との間に形成し、この成形材料層に対してその厚み方向に磁場を作用させると共に、当該成形材料層を硬化処理することにより得られる異方導電性シートであって、
少なくとも前記一面側成形部材は非磁性シートよりなり、その成形材料層に接する成形面が、表面粗さが０．５〜１５μｍとなるよう粗面化処理されていることを特徴とする。
【００１４】
【作用】
本発明の異方導電性シートの製造方法によれば、一面側成形部材における成形材料層に接する成形面が表面粗さが０．５〜１５μｍとなるよう粗面化処理されているため、硬化処理によって得られる異方導電性シートは、粗面化された一面を有するものとなる。従って、異方導電性シート自体に粗面化処理を施すこと、異方導電性シートに後処理を施すことが不要となるため、異方導電性シートを簡単な工程により容易に製造することかでき、後処理による異方導電性シートへの悪影響を回避することができる。
また、成形面が粗面化処理された一面側成形部材として非磁性シートよりなるものを用いることにより、成形材料層に対して面方向において均一な強度の磁場を作用させることができる。すなわち、一面側成形部材における粗面化処理された成形面の凸部の位置に凹部の位置よりも大きい強度の磁場が形成されることがないため、成形材料層に磁場を作用させたときには、一面側成形部材における成形面の凸部の位置に、導電性粒子の連鎖が選択的に形成されることが回避される。その結果、得られる異方導電性シートにおいては、導電性粒子の連鎖は、当該異方導電性シートの粗面とされた一面における凹部の位置に選択的に形成されることがなく、面方向に分散した状態で形成され、これにより、異方導電性シートの一面における凸部の位置にも導電性粒子の連鎖が確実に存在することとなる。そのため、被接続体によって異方導電性シートの一面における凸部のみが加圧された状態であっても、当該異方導電性シートには厚み方向に導電性が得られ、従って、小さい加圧力で高い導電性が得られる。
そして、本発明の異方導電性シートによれば、上記の方法によって製造されることにより、その一面が粗面となるため、無加圧の状態においては被接続体との接触面積が小さくなり、その結果、被接続体に接着することを防止または抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明に係る異方導電性シートの一例における構成を示す説明用断面図である。この異方導電性シート１０は、図２にも拡大して示すように、絶縁性の弾性高分子物質中に磁性を示す多数の導電性粒子Ｐが含有されてなるものであって、その一面（図において上面）が粗面とされ、これにより、当該一面には凸部Ｄおよび凹部Ｖが形成されている。異方導電性シート１０に含有された導電性粒子Ｐは当該異方導電性シート１０の厚み方向に並ぶよう配向しており、これにより、複数の導電性粒子Ｐによる連鎖Ｃが厚み方向に伸びるよう形成されている。また、導電性粒子Ｐによる連鎖Ｃは、異方導電性シート１０の一面における凸部Ｄおよび凹部Ｖの位置と無関係に、当該異方導電性シート１０の面方向に分散された状態で形成されている。
【００１６】
異方導電性シート１０の一面における表面粗さは、０．５〜１５μｍとされ、好ましくは１〜１２μｍ、特に好ましくは３〜１０μｍである。
本発明において、「表面粗さ」とは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１による中心線粗さＲａをいう。
この表面粗さが０．５μｍ未満である場合には、当該異方導電性シート１０の一面における粘着性を十分に抑制することが困難となることがある。一方、表面粗さが１５μｍを超える場合には、電気的接触の不安定性が増加するため好ましくない。
【００１７】
また、異方導電性シート１０の最小厚みは、特に限定されるものではないが、０．０３〜０．３ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．０５〜０．２ｍｍである。この最小厚みが０．０３ｍｍ未満である場合には、異方導電性シート１０の機械的強度が低いものとなりやすく、必要な耐久性が得られないことがある。一方、この最小厚みが０．３ｍｍを超える場合には、厚み方向の電気抵抗が大きいものとなりやすく、また、接続すべき電極のピッチが小さいものである場合には、加圧により形成される導電路間における所要の絶縁性が得られないことがある。
【００１８】
異方導電性シート１０を構成する弾性高分子物質としては、架橋構造を有する高分子物質が好ましい。架橋高分子物質を得るために用いることのできる硬化性の高分子物質用材料としては、種々のものを用いることができ、その具体例としては、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムなどの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、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、シリコーンゴム、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などが挙げられる。
以上において、得られる異方導電性シート１０に耐候性が要求される場合には、共役ジエン系ゴム以外のものを用いることが好ましく、特に、成形加工性および電気特性の観点から、シリコーンゴムを用いることが好ましい。
【００１９】
シリコーンゴムとしては、液状シリコーンゴムを架橋または縮合したものが好ましい。液状シリコーンゴムは、その粘度が歪速度１０-1ｓｅｃで１０5 ポアズ以下のものが好ましく、縮合型のもの、付加型のもの、ビニル基やヒドロキシル基を含有するものなどのいずれであってもよい。具体的には、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴムなどを挙げることができる。
【００２０】
これらの中で、ビニル基を含有する液状シリコーンゴム（ビニル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシランを、ジメチルビニルクロロシランまたはジメチルビニルアルコキシシランの存在下において、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、ビニル基を両末端に含有する液状シリコーンゴムは、オクタメチルシクロテトラシロキサンのような環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として例えばジメチルジビニルシロキサンを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することにより得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
【００２１】
一方、ヒドロキシル基を含有する液状シリコーンゴム（ヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシランを、ジメチルヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランの存在下において、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として、例えばジメチルヒドロクロロシラン、メチルジヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランなどを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することによっても得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
【００２２】
液状シリコーンゴムとしては、その硬化物の１５０℃における圧縮永久歪みが３５％以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは２０％以下である。この圧縮永久歪みが３５％以下である場合には、異方導電性シート本体１０はその厚み方向に繰り返して圧縮させたときの耐久性が良好なものとなり好ましい。
また、液状シリコーンゴムとしては、その硬化物の２３℃における引き裂き強度が７ｋＮ／ｍ以上のものを用いることが好ましく、より好ましくは１０ｋＮ／ｍ以上である。この引き裂き強度が７ｋＮ／ｍ以上である場合には、異方導電性シート本体１０はその厚み方向に繰り返して圧縮させたときの耐久性が良好なものとなり好ましい。
ここで、液状シリコーンゴム硬化物の圧縮永久歪みおよび引き裂き強度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。
【００２３】
このような弾性高分子物質は、その分子量Ｍｗ（標準ポリスチレン換算重量平均分子量をいう。）が１００００〜４００００のものであることが好ましい。また、得られる異方導電性シート１０の耐熱性の観点から、分子量分布指数（標準ポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗと標準ポリスチレン換算数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎの値をいう。）が２以下のものが好ましい。
【００２４】
以上において、高分子物質用材料中には、当該高分子物質用材料を硬化させるための硬化触媒を含有させることができる。このような硬化触媒としては、有機過酸化物、脂肪酸アゾ化合物、ヒドロシリル化触媒などを用いることができる。
硬化触媒として用いられる有機過酸化物の具体例としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ビスジシクロベンゾイル、過酸化ジクミル、過酸化ジターシャリーブチルなどが挙げられる。
硬化触媒として用いられる脂肪酸アゾ化合物の具体例としては、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
ヒドロシリル化反応の触媒として使用し得るものの具体例としては、塩化白金酸およびその塩、白金−不飽和基含有シロキサンコンプレックス、ビニルシロキサンと白金とのコンプレックス、白金と１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのコンプレックス、トリオルガノホスフィンあるいはホスファイトと白金とのコンプレックス、アセチルアセテート白金キレート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなどの公知のものが挙げられる。
硬化触媒の使用量は、高分子物質用材料の種類、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常、高分子物質用材料１００重量部に対して３〜１５重量部である。
【００２５】
また、弾性高分子物質中には、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。このような無機充填材を含有させることにより、当該異方導電性シート１０を得るための成形材料のチクソトロピー性が確保され、その粘度が高くなり、しかも、導電性粒子の分散安定性が向上すると共に、得られる異方導電性シート１０の強度が高くなる。
このような無機充填材の使用量は、特に限定されるものではないが、多量に使用すると、磁場による導電性粒子の配向を十分に達成することができなくなるため、好ましくない。
また、シート成形材料の粘度は、温度２５℃において１０００００〜１００００００ｃｐの範囲内であることが好ましい。
【００２６】
基材中に含有される導電性粒子Ｐとしては、磁場を作用させることによって容易に異方導電性シート１０の厚み方向に並ぶよう配向させることができる観点から、磁性を示す導電性粒子が用いられる。このような導電性粒子Ｐの具体例としては、ニッケル、鉄、コバルトなどの磁性を示す金属の粒子若しくはこれらの合金の粒子またはこれらの金属を含有する粒子、またはこれらの粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に金、銀、パラジウム、ロジウムなどの導電性の良好な金属のメッキを施したもの、あるいは非磁性金属粒子若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子またはポリマー粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に、ニッケル、コバルトなどの導電性磁性体のメッキを施したもの、あるいは芯粒子に、導電性磁性体および導電性の良好な金属の両方を被覆したものなどが挙げられる。
これらの中では、強磁性体よりなる粒子例えばニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に導電性の良好な金属、特に金のメッキを施したものを用いることが好ましい。
芯粒子の表面に導電性金属を被覆する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば化学メッキまたは電解メッキにより行うことができる。
【００２７】
導電性粒子Ｐとして、芯粒子の表面に導電性金属が被覆されてなるものを用いる場合には、良好な導電性が得られる観点から、粒子表面における導電性金属の被覆率（芯粒子の表面積に対する導電性金属の被覆面積の割合）が４０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは４５％以上、特に好ましくは４７〜９５％である。
また、導電性金属の被覆量は、芯粒子の０．５〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは３〜２５重量％、特に好ましくは４〜２０重量％である。被覆される導電性金属が金である場合には、その被覆量は、芯粒子の２〜３０重量％であることが好ましく、より好ましくは３〜２０重量％、さらに好ましくは３．５〜１７重量％である。
【００２８】
また、導電性粒子Ｐの粒子径は、１〜１０００μｍであることが好ましく、より好ましくは２〜５００μｍ、さらに好ましくは５〜３００μｍ、特に好ましくは１０〜２００μｍである。
また、導電性粒子Ｐの粒子径分布（Ｄｗ／Ｄｎ）は、１〜１０であることが好ましく、より好ましくは１．０１〜７、さらに好ましくは１．０５〜５、特に好ましくは１．１〜４である。
このような条件を満足する導電性粒子Ｐを用いることにより、当該導電性粒子間には十分な電気的接触が得られる。
また、導電性粒子Ｐの形状は、特に限定されるものではないが、高分子物質形成材料中に容易に分散させることができる点で、球状のもの、星形状のものあるいはこれらが凝集した２次粒子による塊状のものであることが好ましい。
【００２９】
また、導電性粒子Ｐの含水率は、５％以下であることが好ましく、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、とくに好ましくは１％以下である。このような条件を満足する導電性粒子を用いることにより、高分子物質用材料を硬化処理する際に気泡が生ずることが防止または抑制される。
【００３０】
また、導電性粒子Ｐとして、その表面がシランカップリング剤などのカップリング剤で処理されたものを適宜用いることができる。導電性粒子の表面がカップリング剤で処理されることにより、当該導電性粒子と弾性高分子物質との接着性が高くなり、その結果、得られる異方導電性シート１０は、繰り返しの使用における耐久性が高いものとなる。
カップリング剤の使用量は、導電性粒子Ｐの導電性に影響を与えない範囲で適宜選択されるが、導電性粒子表面におけるカップリング剤の被覆率（導電性芯粒子の表面積に対するカップリング剤の被覆面積の割合）が５％以上となる量であることが好ましく、より好ましくは上記被覆率が７〜１００％、さらに好ましくは１０〜１００％、特に好ましくは２０〜１００％となる量である。
【００３１】
異方導電性シート１０には、導電性粒子Ｐが体積分率で５〜３０％、好ましくは７〜２７％、特に好ましくは１０〜２５％となる割合で含有されていることが好ましい。この割合が５％以上である場合には、厚み方向に十分に電気抵抗値の小さい導電路が形成されるので好ましい。一方、この割合が３０％以下である場合には、得られる異方導電性シート１０は必要な弾性を有するものとなるので好ましい。
【００３２】
また、異方導電性シート１０においては、その厚み方向に並ぶ導電性粒子Ｐの数（厚み方向に導電路を形成するための導電性粒子Ｐの数。以下、「導電路形成粒子数」ともいう。）が３〜２０個であることが好ましく、より好ましくは５〜１５個である。この導電路形成粒子数が３個以上である場合には、異方導電性シート１０の抵抗値のばらつきが小さくなり好ましい。一方、導電路形成粒子数が２０個以下である場合には、異方導電性シート１０の圧縮時に、導電性粒子Ｐの連鎖による導電路の変形が大きくならず、抵抗値の上昇を招くことが少なく好ましい。
【００３３】
また、異方導電性シート１０には、弾性高分子物質の絶縁性を損なわない範囲で帯電防止剤を含有させることができる。
かかる帯電防止剤としては、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンの脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオシキエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル等の非イオン系帯電防止剤；
アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、アルキルホスフェート等のアニオン系帯電防止剤；
テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩等のカチオン系帯電防止剤；
アルキルペタイン、イミダゾリン型両性化合物等の両性帯電防止剤
などを用いることができる。
【００３４】
このような帯電防止剤を異方導電性シート１０中に含有させることにより、当該異方導電性シート１０の表面に電荷が蓄積されることが防止または抑制されるので、例えば異方導電性シートを回路装置の電気的検査に使用する場合において、検査時に異方導電性シート１０から電荷が放電されることによる不具合を防止することができると共に、一層小さい加圧力で良好な導電性を得ることができる。
以上のような効果を確実に発揮させるためには、異方導電性シート１０を形成する弾性高分子物質よりなる基材の体積固有抵抗が１×１０9 〜１×１０13Ω・ｃｍとなるよう、帯電防止剤を含有させることが好ましい。
【００３５】
上記の異方導電性シート１０によれば、その一面が粗面とされていることにより、無加圧下においては、被接続体が実質的に凸部Ｄのみに接触した状態となる。そのため、被接続体によって加圧された状態で放置された場合にも、加圧を解除することにより、異方導電性シート１０と被接続体との接触面積が小さくなる結果、当該被接続体に接着することを防止または抑制することができる。
また、導電性粒子Ｐによる連鎖Ｃは、異方導電性シート１０の面方向に分散した状態で形成されており、当該異方導電性シート１０の一面における凸部の位置にも確実に存在するため、被接続体における被接続電極によって異方導電性シート１０の一面における凸部Ｄのみが加圧された状態であっても、当該異方導電性シート１０には、その厚み方向に導電性が得られ、従って、小さい加圧力で高い導電性が得られる。
【００３６】
本発明の異方導電性シート１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、硬化されて弾性高分子物質となる液状の高分子物質用材料中に、磁性を示す導電性粒子が分散されてなる流動性の成形材料を調製すると共に、図３に示すように、それぞれ非磁性シートよりなる一面側成形部材２０および他面側成形部材２１を用意する。そして、他面側成形部材２１の成形面（図３において上面）上に、目的とする異方導電性シートの平面形状に適合する形状の開口を有すると共に当該異方導電性シートの厚みに対応する厚みを有する枠状のスペーサー２２を配置し、他面側成形部材２１の成形面におけるスペーサー２２の開口内に、調製した成形材料１０Ｂを塗布し、この成形材料１０Ｂ上に一面側成形部材２０をその成形面（図３において下面）が成形材料１０Ｂに接するよう配置する。
【００３７】
以上において、一面側成形部材２０および他面側成形部材２１を形成する非磁性シートとしては、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などよりなる樹脂シートを用いることができる。
また、一面側成形部材２０としては、図４に示すように、その成形面２０Ｓが粗面化処理されて当該成形面２０Ｓに凸部Ｔおよび凹部Ｈが形成されたものが用いられる。一面側成形部材２０の成形面を粗面化処理するための具体的な方法としては、サンドブラスト法、エッチング法などが挙げられる。
一面側成形部材２０の成形面２０Ｓにおける表面粗さは、目的とする異方導電性シート１０の一面における表面粗さに応じて設定され、具体的には、０．５〜１５μｍとされ、好ましくは１〜１２μｍ、特に好ましくは３〜１０μｍである。
また、一面側成形部材２０および他面側成形部材２１を構成する非磁性シートの厚みは、５０〜５００μｍであることが好ましく、より好ましくは７５〜３００μｍである。この厚みが５０μｍ未満である場合には、成形部材として必要な強度が得られないことがある。一方、この厚みが５００μｍを超える場合には、成形材料層１０Ａに所要の強度の磁場を作用させることが困難となることがある。
【００３８】
次いで、図５に示すように、加圧ロール３１および支持ロール３２よりなる加圧ロール装置３０を用い、一面側成形部材２０および他面側成形部材２１によって成形材料を挟圧することにより、当該一面側成形部材２０と当該他面側成形部材２１との間に所要の厚みの成形材料層１０Ａを形成する。この成形材料層１０Ａにおいては、図６に拡大して示すように、導電性粒子Ｐが均一に分散した状態である。
その後、図７に示すように、一面側成形部材２０の裏面（図において上面）および他面側成形部材２１の裏面（図において下面）に、例えば一対の電磁石３５，３６を配置し、当該電磁石を作動させることにより、成形材料層１０Ａの厚み方向に平行磁場を作用させる。その結果、成形材料層１０Ａにおいては、当該成形材料層１０Ａ中に分散されている導電性粒子Ｐが、図８に示すように、面方向に分散された状態を維持しながら厚み方向に並ぶよう配向し、これにより、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電性粒子Ｐによる連鎖Ｃが、面方向に分散した状態で形成される。
そして、この状態において、成形材料層１０Ａを硬化処理することにより、弾性高分子物質中に導電性粒子Ｐが、厚み方向に並ぶよう配向した状態でかつ面方向に分散された状態で含有されてなる異方導電性シート１０が製造される。
【００３９】
以上において、成形材料層１０Ａの硬化処理は、平行磁場を作用させたままの状態で行うこともできるが、平行磁場の作用を停止させた後に行うこともできる。
成形材料１０Ａに作用される平行磁場の強度は、平均で０．０２〜１．５テスラとなる大きさが好ましい。
また、成形材料層１０Ａに平行磁場を作用させる手段としては、電磁石の代わりに永久磁石を用いることもできる。永久磁石としては、上記の範囲の平行磁場の強度が得られる点で、アルニコ（Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金）、フェライトなどよりなるものが好ましい。
成形材料層１０Ａの硬化処理は、使用される材料によって適宜選定されるが、通常、加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、成形材料層１０Ａを構成する高分子物質用材料などの種類、導電性粒子Ｐの移動に要する時間などを考慮して適宜選定される。
【００４０】
このような方法によれば、一面側成形部材２０における成形材料層１０Ａに接する成形面２０Ｓが粗面化処理されているため、硬化処理によって得られる異方導電性シート１０は、粗面とされた一面を有するものとなる。従って、異方導電性シート１０自体に粗面化処理を施すこと、すなわち異方導電性シート１０に後処理を施すことが不要となるため、粗面とされた一面を有する異方導電性シート１０を簡単な工程により容易に製造することかでき、しかも、後処理による異方導電性シート１０への悪影響を回避することができる。
【００４１】
また、成形面２０Ｓが粗面化処理された一面側成形部材２０として非磁性シートよりなるものを用いることにより、成形材料層１０Ａに対して面方向において均一な強度の磁場を作用させることができる。すなわち、一面側成形部材２０における粗面化処理された成形面２０Ｓの凸部Ｔの位置に凹部Ｈの位置よりも大きい強度の磁場が形成されることがないため、成形材料層１０Ａに磁場を作用させたときには、一面側成形部材２０における成形面２０Ｓの凸部Ｔの位置に、導電性粒子Ｐの連鎖Ｃが選択的に形成されることが回避される。その結果、得られる異方導電性シート１０においては、導電性粒子Ｐの連鎖Ｃは、当該異方導電性シート１０の粗面とされた一面における凹部Ｖの位置に選択的に形成されることがなく、当該異方導電性シート１０の面方向に分散した状態で形成され、これにより、異方導電性シート１０の一面における凸部Ｄの位置にも導電性粒子Ｐの連鎖Ｃが確実に存在することとなる。そのため、異方導電性シート１０の一面における凸部Ｄのみが加圧された状態であっても、当該異方導電性シート１０の厚み方向に導電性が得られる。従って、小さい加圧力で高い導電性を示す異方導電性シート１０が得られる。
また、一面側成形部材２０および他面側成形部材２１として、樹脂シート等の非磁性シートよりなるものを用いることにより、金型等の高価な成形部材を用いる場合に比して、製造コストの低減化を図ることができる。
【００４２】
以上において、一面側成形部材２０として磁性体よりなるものを用いる場合には、図９に示すように、成形材料層１０Ａにその厚み方向に磁場を作用させたときには、一面側成形部材２０の成形面２０Ｓにおける凸部Ｔが位置する部分にそれ以外の部分、特に凹部Ｈが位置する部分よりも大きい強度を有する磁場が形成されるため、当該凸部Ｔが位置する部分に導電性粒子Ｐが集合して当該導電性粒子Ｐの連鎖Ｃが形成される。そして、図１０に示すように、得られる異方導電性シート１０においては、導電性粒子Ｐの連鎖Ｃが、粗面とされた一面における凹部Ｖの位置に選択的に形成された状態となる。その結果、当該異方導電性シート１０の一面における凸部Ｄの位置には、導電性粒子Ｐが全く或いは殆ど存在しないため、当該異方導電性シート１０の一面における凸部Ｄのみが加圧された状態では、その厚み方向に導電性が得られず、従って、十分な導電性を得るために大きい加圧力が必要となる。
【００４３】
本発明の異方導電性シートは、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好適に用いることができる。以下、本発明の異方導電性シートを使用して回路装置の電気的検査を行う場合について説明する。
図１１は、本発明の異方導電性シートを用いた回路装置の検査装置の要部の構成を示す説明用断面図である。この回路装置の検査装置においては、被検査回路装置１の被検査電極２と対掌なパターンに従って配置された複数の検査用電極１６が表面（図において上面）に形成された検査用回路基板１５を有する。図示の例の検査用回路基板１５においては、その裏面（図において下面）に、それぞれテスター（図示省略）に接続される、例えばピッチが２．５４ｍｍ、１．８ｍｍまたは１．２７ｍｍの格子点位置に配置された複数の端子電極１７が形成され、これらの端子電極１７の各々は、検査用回路基板１５に形成された配線部１８を介して検査用電極１６の各々に電気的に接続されている。
そして、検査用回路基板１５の表面上には、図１に示す構成の異方導電性シート１０が配置されている。
【００４４】
このような回路装置の検査装置においては、異方導電性シート１０上に、被検査回路装置１が、その被検査電極２が検査用回路基板１５の検査用電極１６の上方に位置されるよう配置される。ここで、被検査回路装置１としては、プリント回路基板、半導体集積回路装置（ＩＣ、ＬＳＩ）、表面に多数の集積回路が形成されたウエハなどが挙げられる。
次いで、例えば検査用回路基板１５を被検査回路装置１に接近する方向（図示の例では上方）に移動させることにより、異方導電性シート１０が被検査回路装置１と検査用回路基板１５とにより加圧された状態となり、その結果、異方導電性シート１０においては、被検査回路装置１の被検査電極２と検査用回路基板１５の検査用電極１６との間に導電性粒子Ｐの連鎖による導電路が形成され、これにより、被検査回路装置１の被検査電極２と検査用回路基板１５の検査用電極１６との電気的接続が達成される。
そして、この状態で、或いは、被検査回路装置１における潜在的欠陥を発現させるため、被検査用回路基板１を所定の温度に上昇させた状態で、当該被検査回路装置１について所要の電気的検査が行われる。
そして、被検査回路装置１の電気的検査が終了した後、この被検査回路装置１が別の被検査回路装置に交換され、当該被検査回路装置について、上記の操作を繰り返すことによって電気的検査が行われる。
【００４５】
このような回路装置の検査装置によれば、被検査回路装置１に接触する異方導電性シート１０の一面が粗面とされて接着性が低いものであるため、被検査回路装置１によって加圧された状態で長時間放置された場合でも、当該被検査回路装置１に接着することを防止または抑制することができる。従って、多数の被検査回路装置１についての電気的検査を円滑に行うことができる。
【００４６】
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、以下のような種々の変更を加えることが可能である。
例えば本発明の異方導電性シートは、その両面が粗面とされたものであってもよい。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５０】
〈実施例１〉
〔成形材料の調製〕
二液型の付加型液状シリコーンゴムのＡ液とＢ液とを等量となる割合で混合した。この混合物１００重量部に平均粒子径が２０μｍの導電性粒子１００重量部を添加して混合した後、減圧による脱泡処理を行うことにより、成形材料を調製した。
以上において、付加型液状シリコーンゴムとしては、Ａ液およびＢ液の粘度がそれぞれ２５００Ｐで、その硬化物の１５０℃における圧縮永久歪（ＪＩＳ  Ｋ６２４９に準拠した測定方法）が６％、２３℃における引き裂き強度（ＪＩＳＫ  ６２４９に準拠した測定方法）が２５ｋＮ／ｍのものを用いた。
また、導電性粒子としては、ニッケル粒子を芯粒子とし、この芯粒子に無電解金メッキが施されてなるもの（平均被覆量：芯粒子の重量の５重量％となる量）を用いた。
【００５１】
〔異方導電性シートの製造〕
それぞれ厚みが０．１ｍｍのポリエステル樹脂シートよりなる一面側成形部材および他面側成形部材を用意し、一面側成形部材に対してサンドブラスト法により粗面化処理を行った。粗面化処理面における表面粗さ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１による中心平均粗さＲａ，カットオフ値０．８ｍｍ，測定長さ０．２５ｍｍ）は５μｍであった。
次いで、他面側成形部材の成形面上に、１２０ｍｍ×２００ｍｍの矩形の開口を有する、厚みが０．１ｍｍの枠状のスペーサーを配置した後、スペーサーの開口内に、調製した成形材料を塗布し、この成形材料上に一面側成形部材をその成形面（粗面化処理面）が成形材料に接するよう配置した。
その後、加圧ロールおよび支持ロールよりなる加圧ロール装置を用い、一面側成形部材および他面側成形部材によって成形材料を挟圧することにより、当該一面側成形部材と当該他面側成形部材との間に厚みが０．１２ｍｍの成形材料層を形成した。
そして、一面側成形部材および他面側成形部材の各々の裏面に電磁石を配置し、成形材料層に対してその厚み方向に１．５Ｔの平行磁場を作用させながら、１００℃、１時間の条件で成形材料層の硬化処理を行うことにより、厚みが０．１２ｍｍの矩形の異方導電性シートを製造した。
得られた異方導電性シートは、その一面における表面粗さ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１による中心平均粗さＲａ，カットオフ値０．８ｍｍ，測定長さ０．２５ｍｍ）は１０μｍで、導電性粒子の割合が体積分率で１２％であった。
【００５２】
〈実施例２〉
二液型の付加型液状シリコーンゴムのＡ液とＢ液とを混合する前に、これらのＡ液およびＢ液の各々に、当該Ａ液および当該Ｂ液の各々の１００重量部に対して１重量部のナトリウムアルカンスルホネート〔Ｃn Ｈ2n+1ＳＯ3 Ｎａ（ｎ＝１２〜２０）〕が溶解されたエタノール溶液を添加して混合した後、これらの各々に対して真空脱気処理を行ってエタノールを除去したこと以外は、実施例１と同様にして成形材料を調製し、厚みが０．１２ｍｍの矩形の異方導電性シートを製造した。得られた異方導電性シートの一面における表面粗さ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１による中心平均粗さＲａ，カットオフ値０．８ｍｍ，測定長さ０．２５ｍｍ）は１２μｍであった。
【００５３】
〈実施例３〉
それぞれ厚みが５ｍｍの鉄板よりなる一面側成形部材および他面側成形部材を用意し、一面側成形部材に対してサンドブラスト法により粗面化処理を行った。粗面化処理面における表面粗さ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１による中心平均粗さＲａ，カットオフ値０．８ｍｍ，測定長さ０．２５ｍｍ）は５μｍであった。この一面側成形部材および他面側成形部材を用いたこと以外は、実施例１と同様にして厚みが０．１２ｍｍの矩形の異方導電性シートを製造した。得られた異方導電性シートの一面における表面粗さ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１による中心平均粗さＲａ，カットオフ値０．８ｍｍ，測定長さ０．２５ｍｍ）は５μｍであった。
【００５４】
〈比較例１〉
一面側成形部材に対して粗面化処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして異方導電性シートを製造した。得られた異方導電性シートの一面における表面粗さ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１による中心平均粗さＲａ，カットオフ値０．８ｍｍ，測定長さ０．２５ｍｍ）は０．１μｍであった。
【００５５】
〔異方導電性シートの評価〕
（１）表面粘着性：
実施例１〜３および比較例１に係る異方導電性シートの各々を２枚のポリイミドフィルムの間に配置し、更に、ポリイミドフィルムの各々の外側に、厚みが１．５ｍｍの鉄板を配置した。そして、異方導電性シートの厚み方向の歪みが２０％となるよう、当該異方導電性シートを挟圧し、この状態で、所定の試験温度で４時間放置した後、ポリイミドフィルムに対する異方導電性シートの接着状態について、全く接着していない場合を○、接着しているが剥離することが可能な場合を△、接着して剥離することができない場合を×として評価した。以上の試験は、試験温度１００℃および１５０℃の各々について行った。
【００５６】
（２）加圧導電特性：
電極径が０．２５ｍｍである真鍮に金メッキを施した円柱状電極を、上下に精密移動が可能なＺ軸テーブルにロードセルと接続した状態で取り付けると共に、このＺ軸テーブルの下方に設けられたＸＹテーブル上に設置された、真鍮に金メッキを施した平板電極上に、実施例１〜３および比較例１に係る異方導電性シートの各々を載置し、次いで、Ｚ軸テーブルを下方に移動させることにより、異方導電性シートに円柱状電極によって加圧し、当該異方導電性シートに３ｇ、５ｇ、１０ｇ、１５ｇの定荷重を加えて測定状態とした。そして、室温で、円柱状電極と平板電極との間の電気抵抗の測定を４端子法により行った。電気抵抗の測定は、ＸＹテーブルを移動させて合計で２０個所について行い、その平均値を求めた。
以上の結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
0003928389.tif 000002
【００５８】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜実施例３に係る異方導電性シートによれば、ポリイミドフィルムによって加圧された状態で長時間放置された場合でも、当該ポリイミドフィルムに接着することを防止することができる。
また、樹脂シートよりなる成形部材によって製造された実施例１〜２に係る異方導電性シートによれば、小さい圧力で高い導電性が得られる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明に係る異方導電性シートよれば、被接続体によって加圧された状態で長期間放置した場合にも、当該被接続体に接着することを防止または抑制することができ、しかも、小さい加圧力で高い導電性が得られる。
【００６０】
本発明に係る異方導電性シートの製造方法によれば、高温環境下において被接続体によって加圧された状態で長期間放置した場合にも、当該被接続体に接着することを防止または抑制することができ、しかも、小さい加圧力で高い導電性が得られる異方導電性シートを有利に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る異方導電性シートの一例における構成を示す説明用断面図である。
【図２】図１に示す異方導電性シートの一部を拡大して示す説明用断面図である。
【図３】他面側成形部材の成形面に塗布された成形材料上に一面側成形部材が重ね合わされた状態を示す説明用断面図である。
【図４】一面側成形部材の一部を拡大して示す説明用断面図である。
【図５】一面側成形部材と他面側成形部材との間に所要の厚み成形材料層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図６】成形材料層中の導電性粒子の分布状態を示す説明用断面図である。
【図７】図１に示す異方導電性シートを製造するための装置を示す説明用断面図である。
【図８】成形材料層の厚み方向に磁場を作用させて連鎖が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図９】磁性体よりなる一面側成形部材を使用した場合において、成形材料層の厚み方向に磁場が作用させたときの導電性粒子による連鎖の分布状態を示す説明用断面図である。
【図１０】磁性体よりなる一面側成形部材を使用して製造された異方導電性シート中の導電性粒子による連鎖の分布状態を示す説明用断面図である。
【図１１】本発明の異方導電性シートを用いた回路装置の検査装置における要部の構成を示す説明用断面図である。
【符号の説明】
１  被検査回路装置      ２  被検査電極
１０  異方導電性シート  １０Ａ  成形材料層
１０Ｂ  成形材料        １５  検査用回路基板
１６  検査用電極        １７  端子電極
１８  配線部            ２０  一面側成形部材
２０Ｓ  成形面          ２１  他面側成形部材
２２  スペーサー        ３０  加圧ロール装置
３１  加圧ロール        ３２  支持ロール
３５，３６  電磁石
Ｃ  導電性粒子による連鎖
Ｄ  異方導電性シートの凸部
Ｖ  異方導電性シートの凹部
Ｐ  導電性粒子
Ｔ  一面側成形部材の凸部
Ｈ  一面側成形部材の凹部
【図１】
0003928389.tif 000003
【図２】
0003928389.tif 000004
【図３】
0003928389.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003928389.tif 000009
【図８】
0003928389.tif 000010
【図９】
0003928389.tif 000011
【図１０】
0003928389.tif 000012
【図１１】
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