(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程（ａ）〜（ｃ）を含む異方導電性シートの製造方法。
（ａ）  絶縁性シート体に、その厚さ方向に貫通孔を形成する工程、
（ｂ）  硬化されて弾性高分子物質となる流動性物質中に導電性磁性体粒子が分散された導電部形成用材料を、前記絶縁性シート体上に塗布した後、前記導電性磁性体粒子に磁気引力を作用させて前記導電部形成用材料を前記貫通孔中に充填する工程、および
（ｃ）  前記導電部形成用材料の硬化処理を行う工程。
【請求項２】
請求項１において、
前記工程（ｂ）の後に、前記絶縁性シート体の厚さ方向に磁場を形成することにより、前記貫通孔内に充填された導電部形成用材料中の導電性磁性体粒子を前記厚さ方向に配向させる工程を有する、異方導電性シートの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記工程（ｂ）は、減圧状態で行われる、異方導電性シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異方導電性シートおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
異方導電性エラストマーシートは、厚み方向にのみ導電性を有するもの、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有するものである。異方導電性エラストマーシートは、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、回路素子、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あるいは液晶パネルなどとの相互間の電気的な接続を達成するためのコネクタとして広く用いられている。
【０００３】
また、プリント基板などの回路基板の電気的検査においては、検査対象である回路基板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接続用電極との電気的な接続を達成するために、回路基板の被検査電極領域と検査用回路基板の接続用電極領域との間に異方導電性エラストマー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エラストマーシートとしては、種々の構造のものが知られている。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エラストマーシート（以下、これを「分散型異方導電性エラストマーシート」という。）が開示されている。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エラストマーシート（以下、これを「偏在型異方導電性エラストマーシート」という。）が開示されている。さらに、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エラストマーシートが開示されている。
【０００５】
そして、偏在型異方導電性エラストマーシートは、回路基板等の電極パターンと対掌のパターンに従って導電路形成部が形成されているため、分散型異方導電性エラストマーシートに比較して、接続すべき電極が小さいピッチで配置されている回路基板などに対しても電極間の電気的接続を高い信頼性で達成することができる点で、有利である。
【０００６】
従来、遍在型導電性エラストマーシートは、例えば、次のようにして製造される。
【０００７】
すなわち、図２０に示すように、例えば検査対象である回路基板の被検査電極と同一のパターンに従って強磁性体部分８１が配置されると共に、該強磁性体部分８１以外の部分に非磁性体部分８２が配置されてなる一方の型（以下、「上型」という。）８０と、検査対象である回路基板の被検査電極と対掌のパターンに従って強磁性体部分８６が配置されると共に、該強磁性体部分８６以外の部分に非磁性体部分８７が配置されてなる他方の型（以下、「下型」という。）８５とを用いる。そして、上型８０と下型８５との間に、硬化されて弾性高分子物質となる高分子物質形成材料中に導電性磁性体粒子が分散されてなる異方導電性エラストマー形成材料層９０Ａを形成する。
【０００８】
次いで、図２１に示すように、上型８０の上面および下型８５の下面に一対の電磁石８３，８８を配置して該電磁石８３，８８を作動させることにより、上型８０の強磁性体部分８１からこれに対応する下型８５の強磁性体部分８６に向かう方向に平行磁場を作用させる。その結果、異方導電性エラストマー形成材料層９０Ａにおいては、該異方導電性エラストマー形成材料層９０Ａ中に分散されていた導電性磁性体粒子が、上型８０の強磁性体部分８１と下型８５の強磁性体部分８６との間に位置する部分に集合し、更に厚さ方向に並ぶよう配向する。
【０００９】
そして、この状態で、異方導電性エラストマー形成材料層９０Ａに対して例えば加熱による硬化処理を行うことにより、図２２に示すように、厚さ方向に伸びる多数の導電路形成部９１と、これらを相互に絶縁する絶縁部９２とが形成されてなる偏在型異方導電性エラストマーシート９０が製造される。
【００１０】
ところで、極めて小さい電極間隔（ピッチ）例えば１００μｍ以下のピッチで被検査電極が配置された検査対象回路基板に対応する偏在型異方導電性エラストマーシートを例えば３００μｍの厚さで製造する場合には、当然のことながら強磁性体部分８１，８６が極めて小さいピッチで配置された上型８０および下型８５を用いることが必要である。
【００１１】
しかし、このような上型８０および下型８５を用い、上述のようにして例えば厚みが３００μｍの偏在型異方導電性エラストマーシートを製造する場合には、図２３に示すように、上型８０および下型８５の各々において、ある強磁性体部分８１ａ，８６ａとこれに隣接する強磁性体部分８１ｂ，８６ｂとの離間距離が小さく、しかも、上型８０および下型８５の間隔が大きい。そのため、上型８０の強磁性体部分８１ａからこれに対応する下型８５の強磁性体部分８６ａに向かう方向（矢印Ｘで示す）のみならず、例えば上型８０の強磁性体部分８１ａからこれに対応する下型８５の強磁性体部分８６ａに隣接する強磁性体部分８６ｂに向かう方向（矢印Ｙで示す）にも磁場が作用することとなる。その結果、異方導電性エラストマー形成材料層９０Ａにおいて、導電性磁性体粒子を、上型８０の強磁性体部分８１ａとこれに対応する下型８５の強磁性体部分８６ａとの間に位置する部分に集合させることが困難となる。そして、上型８０の強磁性体部分８１ａと下型８５の強磁性体部分８６ｂとの間に位置する部分にも導電性磁性体粒子が集合してしまい、所期の偏在型異方導電性エラストマーシートが得られない。
【００１２】
また、上述の製造方法によれば、導電性磁性体粒子を磁場配向させるための上下一組の金型が必要であり、これがコストを上げる一因となっていた。
【００１３】
また、従来の異方導電性エラストマーシートの製造法においては、マトリックス材料として、硬化されて弾性高分子物質となる低粘度高分子物質に使用が限定されるため、使用できる材料種に制約があった。そのため、接続すべき電極が形成された基板の材質、あるいは厚み方向の寸法精度に対応して、低熱膨張係数および最適な硬度を有する異方導電性エラストマーシートの製造が極めて困難であった。
【００１４】
特に、接続すべき電極が形成された基板と遍在型異方導電性シートとの熱膨張係数の差が大きい場合、前記電極のパターンが微細、かつ高密度である時、温度変化により前記電極と前記遍在型異方導電性シートの導電部との間で位置ずれが発生し、この結果、電気接続の信頼性が低下するといった問題が発生する。
【００１５】
たとえば、異方導電性シートと接続される回路基板（被接続体）がガラス、シリコン、ガラスエポキシなどの低熱膨張係数を有する材料である場合、高い接続信頼性を得るためには前記異方導電性シートの熱膨張係数が小さいことが望まれる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、接続すべき導電部が微細でかつ高密度に形成されている場合でも、前記導電部が形成された被接続体の材質などに応じて高い接続信頼性を有する電気的接続が可能な異方導電性シートを提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、磁場配向時に磁場を制御するための型を必要とせず、上述の異方導電性シートを簡易な方法で製造することができる製造方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の異方導電性シートは、以下の工程（ａ）〜（ｃ）を含む製造方法によって得られる。
【００２４】
（ａ）  絶縁性シート体に、その厚さ方向に貫通孔を形成する工程、
（ｂ）  硬化されて弾性高分子物質となる流動性物質中に導電性磁性体粒子が分散された導電部形成用材料を、前記絶縁性シート体上に塗布した後、前記導電性磁性体粒子に磁気引力を作用させて前記導電部形成用材料を前記貫通孔中に充填する工程、および
（ｃ）  前記導電部形成用材料の硬化処理を行う工程。
【００２５】
本発明の製造方法によれば、絶縁性シート体にあらかじめ貫通孔を形成し、これに導電部形成用材料を充填するため、磁場配向によって導電性磁性体粒子を導電部を形成するための所定領域に集める必要がない。したがって、磁力線を集中させるための型を要せず、この点で製造装置のコストを大幅に低減できる。さらに、磁力線を集中させるための型を要しないことにより、この型の精度から規定される導電部のピッチの制約がないので、高密度で微細なパターンの導電部を形成することができる。
【００２６】
さらに好ましくは、磁気引力により導電部形成用材料を貫通孔内に強制的に引き込むことにより、アスペクト比の大きい貫通孔内への導電部形成用材料の充填が可能であり、この点からも高密度で微細なパターンの導電部を形成することができる。
【００２７】
この製造方法においては、前記工程（ｂ）の後に、前記絶縁性シート体の厚さ方向に磁場を形成することにより、前記貫通孔内に充填された導電部形成用材料中の導電性磁性体粒子を前記厚さ方向に配向させる工程を有することが望ましい。導電性磁性体粒子を配向させる利点については、前述のとおりである。
【００２８】
また、前記工程（ｂ）は、減圧状態で行われることが望ましい。この工程を減圧状態で行うことにより、貫通孔への導電部形成用材料の充填がより確実に行われる。
【００２９】
本発明の異方導電性シートは、前述した回路素子のコネクタ、回路基板の検査装置と該回路基板との間に介在される検査用コネクタをはじめとし、回路基板検査用アダプタ装置などに適用できる。回路基板検査用アダプタ装置は、たとえば、被検査回路基板の被検査電極および検査装置の電極に対応する導電部が基板の両面にそれぞれ形成された、ピッチ変換機能を有するアダプタ本体と、このアダプタ本体に一体的に設けられた本発明の異方導電性シートとから構成されることが好ましい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
［第１の実施の形態］
（異方導電性シートの構造）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る異方導電性シートの一例を模式的に示す断面図である。
【００３２】
異方導電性シート３０は、絶縁性シート体３２と、この絶縁性シート体３２に形成された導電部４０とを有する。
【００３３】
導電部４０は、絶縁性シート体３２の厚さ方向に形成された、貫通孔３４内に充填されている。そして、導電部４０は、弾性高分子層４２と、この弾性高分子層４２内に分散された導電性磁性体粒子４４とを有する。導電性磁性体粒子４４は、絶縁性シート体３２の厚さ方向に配向する状態で充填されている。これらの導電性磁性体粒子４４により、絶縁性シート体３２の厚さ方向に導電路が形成される。また、導電部４０は、その一方の端部が絶縁性シート体３２の表面より突出した状態で形成されている。導電部４０が絶縁性シート体３２の表面より突出することにより、回路基板などの被接続部との電気的接続をより確実に行うことができる。
【００３４】
導電部４０は、絶縁性シート体３２の厚さ方向に加圧されて圧縮されたときに抵抗値が減少して導電路が形成される、加圧導電素子とすることもできる。
【００３５】
この異方導電性シート３０によれば、導電部４０が、絶縁性シート体３２に形成された貫通孔３４内に形成されることから、貫通孔３４の相互の間隔を狭めることにより、極めて小さなピッチの導電路を形成することができる。従って、接続すべき導電部（以下、これを「被接続部」という。）のピッチが極めて小さいときにも、この被接続部のピッチに対応させた導電部４０を形成することができる。そして、各導電部４０の相互は、絶縁性シート体３２によって電気的に確実に分離される。
【００３６】
（各部材の材料）
異方導電性シート３０を構成する絶縁性シート体３２は、シート加工が可能である絶縁性材料でかつ熱膨張係数が１０-4／℃以下であればよい。絶縁性シート体の熱膨張係数は前記異方導電性シートと接続される被接続部（電極）が形成された基板（被接続体）の熱膨張係数と同じか、あるいは近似していることが好ましい。例えば被接続体の材料がガラス、シリコン、ガラスエポキシ樹脂である場合、絶縁性シート体の熱膨張係数は、好ましくは５×１０-5／℃以下、特に好ましくは２×１０-5〜１×１０-7／℃であることが好ましい。
【００３７】
絶縁性シート体の材料の具体例としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂；ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂などのポリエステル樹脂；塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリオキシメチレンなどの熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００３８】
特に、低熱膨張係数を有する絶縁性シート体を得るためには、上記材料とガラス、アラミド樹脂など低熱膨張係数を有する材料で形成された織布やメッシュ板との複合材料が好ましい。
【００３９】
また、絶縁性シート体３２にエラストマー材料を使用する場合は、通常、エラストマー材料の熱膨張係数は１０-4／℃より大きいので、前記織布、メッシュ板、ガラス繊維などとの複合材料とすることが好ましい。
【００４０】
前記エラストマー材料の具体例としては、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、アクリルニトリル・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・イソブチ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。
【００４１】
得られる異方導電性シート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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
このようなビニル基含有ポリジメチルシロキサンは、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。以下同じ。）が１０，０００〜４０，０００のものであることが好ましい。また、異方導電性シート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。以下同じ。）が２以下のものが好ましい。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
このようなヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンは、その分子量Ｍｗが１０，０００〜４０，０００のものであることが好ましい。また、異方導電性シートの耐熱性の観点から、分子量分布指数が２以下のものが好ましい。
【００４９】
本発明においては、上記のビニル基含有ポリジメチルシロキサンおよびヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンのいずれか一方を用いることもでき、両者を併用することもできる。
【００５０】
高分子物質形成材料には、これ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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
硬化触媒の使用量は、高分子物質形成材料の種類、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、高分子物質形成材料１００重量部に対して３〜１５重量部である。
【００５５】
また、異方導電性シート３０の貫通孔３４内に充填された導電部４０は、硬化されて弾性高分子物質となる高分子物質形成材料中に導電性磁性体粒子が分散された導電部形成用材料が硬化処理されて形成される。高分子物質形成材料としては、上述した絶縁性シート体３２を形成するためのエラストマー材料と同様のものを例示することができる。
【００５６】
導電部形成用材料に用いられる導電性磁性体粒子の具体例としては、鉄、コバルト、ニッケル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、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、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。
【００５７】
これらの中では、ニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に金や銀などの導電性の良好な金属のメッキを施したものを用いることが好ましい。
【００５８】
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無電解メッキにより行うことができる。
【００５９】
導電性磁性体粒子として、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。
【００６０】
また、導電性金属の被覆量は、芯粒子の２．５〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは３〜３０重量％、さらに好ましくは３．５〜２５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３〜３０重量％であることが好ましく、より好ましくは３．５〜１５重量％、さらに好ましくは３〜２０重量％、特に好ましくは４．５〜１０重量％である。また、被覆される導電性金属が銀である場合には、その被覆量は、芯粒子の３〜３０重量％であることが好ましく、より好ましくは４〜２５重量％、さらに好ましくは５〜２３重量％、特に好ましくは６〜２０重量％である。更に、被覆される導電性金属として金と銀の両方を用いる場合には、金の被覆量は、芯粒子の０．１〜５重量％であることが好ましく、より好ましくは０．２〜４重量％、さらに好ましくは０．５〜３重量％であり、銀の被覆量は、芯粒子の３〜３０重量％であることが好ましく、より好ましくは４〜２５重量％、さらに好ましくは５〜２０重量％である。
【００６１】
また、導電性磁性体粒子の粒子径は、１〜１，０００μｍ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。
【００６２】
また、導電性磁性体粒子の粒子径分布（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。
【００６３】
このような条件を満足する導電部形成用材料を用いることにより、得られる導電部４０は、加圧変形が容易なものとなり、また、該導電部４０において導電性磁性体粒子間に十分な電気的接触が得られる。
【００６４】
また、導電性磁性体粒子の形状は、特に限定されるものではないが、高分子物質用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。
【００６５】
また、導電性磁性体粒子の含水率は、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磁性体粒子を用いることにより、後述する製造方法において、導電部形成用材料層を硬化処理する際に、該導電部形成用材料層内に気泡が生ずることが防止または抑制される。
【００６６】
また、導電性磁性体粒子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。導電性磁性体粒子の表面がカップリング剤で処理されることにより、該導電性磁性体粒子と弾性高分子物質との接着性が高くなり、その結果、得られる導電部４０は、繰り返しの使用における耐久性が高いものとなる。
【００６７】
カップリング剤の使用量は、導電性磁性体粒子の導電性に影響を与えない範囲で適宜選択されるが、導電性磁性体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。
【００６８】
このような導電性磁性体粒子は、高分子物質用材料に対して体積分率で１０〜６０％、好ましくは３５〜５０％となる割合で用いられることが好ましい。この割合が１０％未満の場合には、十分に電気抵抗値の小さい導電部が得られないことがある。一方、この割合が６０％を超える場合には、得られる導電部は脆弱なものとなりやすく、導電部として必要な弾性が得られないことがある。
【００６９】
導電部形成用材料中には、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、該導電部形成用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、導電性磁性体粒子の分散安定性が向上すると共に、硬化処理されて得られる導電部の強度が高くなる。
【００７０】
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、あまり多量に使用すると、後述する製造方法において、磁場による導電性磁性体粒子の配向を十分に達成することができなくなる。
【００７１】
また、導電部形成用材料の粘度は、温度２５℃において１０，０００〜１０００，０００ｃｐの範囲内であることが好ましい。
【００７２】
そして、以上のような導電部形成用材料が硬化処理されることにより、導電部４０が形成される。
【００７３】
（異方導電性シートの製造方法）
つぎに、本実施の形態の異方導電性シートの製造方法について、図２から図８を参照しながら説明する。
【００７４】
（１）まず、図２に示すように、基板１０上に絶縁性シート体３２を形成する。この工程では、絶縁性シート体３２は、例えば基板１０の表面に、高分子物質形成材料を塗布し、これを硬化することにより形成することができる。あるいは、絶縁性シート体３２は、高分子材料を塗布，硬化する代わりに、高分子物質からなる絶縁性シート体を圧着，接着あるいは熱圧着等により基板１０の表面に一体化させて形成してもよい。基板１０としては、特に限定されないが、ガラス、樹脂などのシートあるいは板を用いることができる。
【００７５】
ついで、絶縁性シート体３２上に、剥離層７０を形成する。この剥離層７０は、導電部４０の突出高さに対応した厚みを有する。
【００７６】
剥離層７０の材料としては、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂などのポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリオキシメチレン等の熱可塑性樹脂などが用いられる。
【００７７】
（２）ついで、図３に示すように、絶縁性シート体３２および剥離層７０の積層体において、後の工程で形成される導電部４０に対応する位置に貫通孔３４を形成する。
【００７８】
貫通孔３４を形成する手段としては、レーザー加工、ドリルによる機械的加工、フォトリソグラフィーおよびエッチングによるフォトリソグラフィー加工などを利用することができ、特に簡易な方法で微細、高密度かつ高アスペクトの貫通孔を形成できるレーザ加工による手段が好ましい。
【００７９】
（３）ついで、図４および図５に示すように、硬化されて弾性高分子物質となる流動性物質中に導電性磁性体粒子が分散されたペースト状の導電部形成用材料３６を、上記工程（２）で形成された貫通孔３４内に充填する。
【００８０】
導電部形成用材料３６を貫通孔３４に充填するには、まず図４に示すように、導電部形成用材料３６を剥離層７０上に塗布する。導電部形成用材料を塗布する手段としては、ロール塗布、ブレード塗布などの手段を用いることができる。
【００８１】
ついで、塗布された導電部形成用材料３６を磁気引力によって貫通孔３４内に充填する。具体的には、図５に示すように、導電部形成用材料３６が塗布された剥離層７０と反対側の、基板１０の表面側に磁石５０を設置することにより、この磁石５０の磁気引力により導電性磁性体粒子を含む導電部形成用材料を貫通孔３４内に引き込む。磁石５０は、その磁気引力により導電部形成用材料を貫通孔内に導入できればよく、その形状や配置は特に限定されない。例えば、磁石５０は、図５に示すように、一方の磁極面が基板１０の面に対向する状態で設置されてもよいし、あるいは磁極が線状の棒状磁石を基板１０に対して走査させてもよい。
【００８２】
また、この工程においては、例えば１×１０-3ａｔｍ以下、好ましくは１×１０-4〜１×１０-5ａｔｍに減圧された雰囲気下において、剥離層７０の表面に導電部形成用材料３６を塗布した後、雰囲気圧を上昇させて例えば常圧にすることが望ましい。このことにより、貫通孔３４内により確実に導電部形成用材料を充填でき、さらに充填された導電部形成用材料に気泡が生ずることを防止することができる。
【００８３】
この工程においては、磁気引力によって貫通孔３４内に導電性磁性体粒子を引き込むことにより、貫通孔３４内に確実に導電部形成用材料を充填することができる。そして、磁気引力によって強制的に導電部形成用材料を貫通孔３４内に引き込むことにより、アスペクト比の大きな貫通孔であっても導電部形成用材料の充填を達成することができる。
【００８４】
（４）ついで、剥離層７０の表面に残留した導電部形成用材料をスキージ等により除去することができる。
【００８５】
これらの工程によって、図６に示すように、絶縁性シート体３２および剥離層７０に形成された貫通孔３４内に導電部形成用材料の充填部３８が形成される。
【００８６】
（５）ついで、絶縁性シート体３２の厚さ方向に磁場を形成することにより、貫通孔３４内に充填された導電部形成用材料中の導電性磁性体粒子を前記厚さ方向に配向させる。
【００８７】
具体的には、図７に示すように、基板１０，充填部３８を有する絶縁性シート体３２，および剥離層７０を一対の電磁石６２および６４の間に配置する。そして、電磁石６２，６４を作動させることにより、導電部形成用材料が充填された充填部３８の厚さ方向に平行磁場が作用する。その結果、充填部３８中に分散されていた導電性磁性体粒子が絶縁性シート体３２の厚さ方向に配向し、導電部４０が形成される。
【００８８】
このとき、導電部形成用材料の充填部３８に作用される平行磁場の強度は、平均で２００〜２０，０００ガウスとなる大きさが好ましい。
【００８９】
（６）前記工程（５）において前記導電性磁性体粒子の磁場配向とともに、あるいはそれに引き続いて、導電部形成用材料の流動性物質を硬化させることにより弾性高分子層を形成する。導電部形成用材料の硬化処理は、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。加熱により導電部形成用材料の硬化処理を行う場合には、電磁石６２，６４にヒーターを設ければよい。具体的な加熱温度および加熱時間は、導電部形成用材料を構成する高分子物質形成材料などの種類、導電性磁性体粒子の移動に要する時間などを考慮して適宜選定される。
【００９０】
（７）そして、以上の工程が終了した後、図８に示す積層体を取り出し、基板１０および剥離層７０を剥離することにより、例えば図１に示す構成の異方導電性シート３０が製造される。
【００９１】
上述の製造方法では、絶縁性シート体３２にあらかじめ貫通孔３４を形成し、これに導電部形成用材料を充填するため、磁場配向によって導電性磁性体粒子を導電部を形成するための所定領域に集める必要がなく、単に磁場配向によって導電性磁性体粒子の配向が達成できればよい。したがって、磁力線を集中させるための型を要せず、この点で製造装置のコストを大幅に低減できる。さらに、磁力線を集中させるための型を要しないことは、この型の精度から規定される導電部のピッチの制約がないので、高密度で微細なパターンの導電部を形成することができる。
【００９２】
また、この製造方法においては、磁気引力によって貫通孔３４内に導電性磁性体粒子を引き込むことにより、導電部４０を形成できる。そして、磁気引力によって強制的に導電部形成用材料を貫通孔３４内に引き込むことにより、アスペクト比の大きな貫通孔であっても導電部形成用材料を確実に充填できる。
【００９３】
［第２の実施の形態］
（異方導電性シートの構造）
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る異方導電性シートの一例を模式的に示す断面図である。
【００９４】
異方導電性シート３０は、絶縁性シート体３２と、この絶縁性シート体３２に形成された導電部４０と、この導電部４０の下端に形成された電極部３１とを有する。本実施の形態では、第１の実施の形態と、電極部３１を有する点で異なる。
【００９５】
導電部４０は、絶縁性シート体３２の厚さ方向に形成された、貫通孔３４内に充填されている。そして、導電部４０は、弾性高分子層４２と、この弾性高分子層４２内に分散された導電性磁性体粒子４４とを有する。導電性磁性体粒子４４は、絶縁性シート体３２の厚さ方向に配向する状態で充填されている。これらの導電性磁性体粒子４４により、絶縁性シート体３２の厚さ方向に導電路が形成される。また、導電部４０は、その上端部が絶縁性シート体３２の表面より突出した状態で形成されている。導電部４０が絶縁性シート体３２の表面より突出することにより、回路基板などの被接続部との電気的接続をより確実に行うことができる。
【００９６】
導電部４０は、絶縁性シート体３２の厚さ方向に加圧されて圧縮されたときに抵抗値が減少して導電路が形成される、加圧導電素子とすることもできる。
【００９７】
電極部３１は、絶縁性シート体３２の表面に露出して形成されている。また、電極部３１は、少なくとも回路基板などの被接続部に対応する所定のパターンで形成され、かつ、強磁性および導電性を有する材料から構成されている。そして、電極部３１の相互は絶縁性シート体３２によって相互に電気的に分離されている。
【００９８】
この異方導電性シート３０によれば、導電部４０が、絶縁性シート体３２に形成された貫通孔３４内に形成されることから、貫通孔３４の相互の間隔を狭めることにより、極めて小さなピッチの導電路を形成することができる。従って、被接続部のピッチが極めて小さいときにも、この被接続部のピッチに対応させた導電部４０を形成することができる。そして、各導電部４０の相互は、絶縁性シート体３２によって電気的に確実に分離される。
【００９９】
さらに、電極部３１を磁性体によって形成することにより、後に詳述するように、導電性磁性体粒子４４を磁場で配向させる場合に、電極部３１が磁極（磁石）になるため、導電性磁性体粒子４４の配向をより確実に行うことができる。
【０１００】
本実施の形態の異方導電性シート３０を構成する各部材の材料は、第１の実施の形態で例示したものを例示できる。
【０１０１】
（異方導電性シートの製造方法）
つぎに、本実施の形態の異方導電性シートの製造方法について、図１０から図１７を参照しながら説明する。
【０１０２】
（１）まず、図１０に示すように、基板１０の一方の面上において、少なくとも回路基板などの被接続部に対応する所定のパターンで、強磁性および導電性を有する電極部３１を形成する。この導電部３１は、後の磁場配向において、磁場を制御する機能を有する。
【０１０３】
（２）ついで、図１１に示すように、基板１０上に絶縁性シート体３２を形成する。絶縁性シート体３２は、第１の実施の形態で述べたと同様の方法で形成できる。ついで、絶縁性シート体３２上に、剥離層７０を形成する。この剥離層７０は、導電部４０の突出高さに対応した厚みを有する。
【０１０４】
剥離層７０の材料としては、第１の実施の形態で述べたと同様のものを例示できる。
【０１０５】
（３）ついで、図１２に示すように、絶縁性シート体３２および剥離層７０の積層体において、後の工程で形成される導電部４０に対応する位置に、電極部３１に連続する貫通孔３４を形成する。
【０１０６】
貫通孔３４を形成する手段としては、第１の実施の形態で述べたと同様な手段を用いることができる。
【０１０７】
（４）ついで、図１３および図１４に示すように、硬化されて弾性高分子物質となる流動性物質中に導電性磁性体粒子が分散されたペースト状の導電部形成用材料３６を、上記工程（３）で形成された貫通孔３４内に充填する。
【０１０８】
導電部形成用材料３６を貫通孔３４に充填するには、まず図１３に示すように、導電部形成用材料３６を剥離層７０上に塗布する。導電部形成用材料を塗布する手段としては、ロール塗布、ブレード塗布などの手段を用いることができる。
【０１０９】
ついで、塗布された導電部形成用材料３６を磁気引力によって貫通孔３４内に充填する。具体的には、図１４に示すように、導電部形成用材料３６が塗布された剥離層７０と反対側の、基板１０の表面側に磁石５０を設置することにより、この磁石５０の磁気引力により導電性磁性体粒子を含む導電部形成用材料を貫通孔３４内に引き込む。この工程で、磁石５０あるいは導電部形成材料の充填条件などは、第１の実施の形態で述べたと同様である。
【０１１０】
この工程においては、磁気引力によって貫通孔３４内に導電性磁性体粒子を引き込むことにより、貫通孔３４内に確実に導電部形成用材料を充填することができる。そして、磁気引力によって強制的に導電部形成用材料を貫通孔３４内に引き込むことにより、アスペクト比の大きな貫通孔であっても導電部形成用材料の充填を達成することができる。
【０１１１】
（５）ついで、剥離層７０の表面に残留した導電部形成用材料をスキージ等により除去することができる。
【０１１２】
これらの工程によって、図１５に示すように、絶縁性シート体３２および剥離層７０に形成された貫通孔３４内に導電部形成用材料の充填部３８が形成される。
【０１１３】
（６）ついで、絶縁性シート体３２の厚さ方向に磁場を形成することにより、貫通孔３４内に充填された導電部形成用材料中の導電性磁性体粒子を前記厚さ方向に配向させる。
【０１１４】
具体的には、図１６に示すように、基板１０，電極部３１と充填部３８とを有する絶縁性シート体３２，および剥離層７０を一対の電磁石６２および６４の間に配置する。そして、電磁石６２，６４を作動させることにより、導電部形成用材料が充填された充填部３８の厚さ方向に平行磁場が作用し、特に、磁極として機能する導電部３１に磁力線が集中する。その結果、充填部３８中に分散されていた導電性磁性体粒子が絶縁性シート体３２の厚さ方向に配向し、導電部４０が形成される。
【０１１５】
このとき、導電部形成用材料の充填部３８に作用される平行磁場の強度は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１６】
（７）前記工程（６）において前記導電性磁性体粒子の磁場配向とともに、あるいはそれに引き続いて、導電部形成用材料の流動性物質を硬化させることにより弾性高分子層を形成する。導電部形成用材料の硬化処理は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１７】
（８）そして、以上の工程が終了した後、図１７に示す積層体を取り出し、基板１０および剥離層７０を剥離することにより、例えば図９に示す構成の異方導電性シート３０が製造される。
【０１１８】
本実施の形態の製造方法でも、第１の実施の形態で述べたと同様な作用効果を有する。
【０１１９】
（異方導電性シートの変形例）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
【０１２０】
例えば、図１８に示す異方導電性シート３０においては、導電部４０を絶縁性シート体３２の表面から突出させないで、両者の表面がほぼ同じ面を構成するように形成している。このような異方導電性シート３０は、上記の実施の形態の製造方法で、剥離層７０を設けないことにより得ることができる。また、図示しないが、導電部を絶縁性シート体より窪ました状態で形成することもできる。このような異方導電性シート３０は、上記の実施の形態の製造方法で、絶縁性シート体３２の表面に剥離層７０を設けないことにより得ることができる。なお、図１８において、図１に示す部材と実質的に同様の機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１２１】
さらに、例えば図１９に示す異方導電性シート３０においては、導電部４０の上端部および下端部の両者を絶縁性シート体３２の表面から突出させている。このような異方導電性シート３０は、上記の実施の形態の製造方法で、剥離層７０を絶縁性シート体３２の上面および下面に設けることにより得ることができる。なお、図１９において、図１に示す部材と実質的に同様の機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１２２】
また、上記の実施の形態で、剥離層７０および基板１０の少なくとも一方を残すこともできる。この場合、剥離層７０あるいは基板１０を耐熱性および機械的強度の優れ、かつ熱膨張係数が小さい樹脂で形成すれば、寸法安定性や熱安定性のよい異方導電性シートを得ることができる点で好ましい。これらの剥離層７０および基板１０は、必要に応じて、例えば使用時などの適宜の時期に剥離することもできる。
【０１２３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る異方導電性シートを模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図３】図１に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図４】図１に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図５】図１に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図６】図１に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図７】図１に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図８】図１に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る異方導電性シートを模式的に示す断面図である。
【図１０】図９に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図１１】図９に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図１２】図９に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図１３】図９に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図１４】図９に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図１５】図９に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図１６】図９に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図１７】図９に示す異方導電性シートの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図１８】本発明の異方導電性シートの変形例を模式的に示す断面図である。
【図１９】本発明の異方導電性シートの他の変形例を模式的に示す断面図である。
【図２０】従来の異方導電性エラストマーシートを製造するために用いられる一方の型と他方の型との間に、異方導電性エラストマー形成材料層が形成された状態を模式的に示す断面図である。
【図２１】異方導電性エラストマー形成材料層に平行磁場を作用させた状態を模式的に示す断面図である。
【図２２】従来の異方導電性エラストマーシートの一例における構成を模式的に示す断面図である。
【図２３】従来の異方導電性エラストマーシートの形成材料層に作用される磁場の方向を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  基板
３０  異方導電性シート
３１  電極部
３２  絶縁性シート体
３４  貫通孔
３８  充填部
４０  導電部
４２  弾性高分子層
４４  導電性磁性体粒子
５０  磁石
６２，６４  電磁石
７０  剥離層
【図１】
0004336908.tif 000002
【図２】
0004336908.tif 000003
【図３】
0004336908.tif 000004
【図４】
0004336908.tif 000005
【図５】
0004336908.tif 000006
【図６】
0004336908.tif 000007
【図７】
0004336908.tif 000008
【図８】
0004336908.tif 000009
【図９】
0004336908.tif 000010
【図１０】
0004336908.tif 000011
【図１１】
0004336908.tif 000012
【図１２】
0004336908.tif 000013
【図１３】
0004336908.tif 000014
【図１４】
0004336908.tif 000015
【図１５】
0004336908.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
0004336908.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
0004336908.tif 000020
【図２０】
0004336908.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
0004336908.tif 000023
【図２３】
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