(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性粒子をフィルム状成形物の面方向に均一に分散させ、表裏に露出した導電性粒子を介してフィルム状成形物の厚さ方向にのみ導電性を有する異方導電性の樹脂フィルム状成形物を製造する方法において、導電性粒子が光硬化性のフィルム形成樹脂中に均一分散した液状混合物溶剤溶液を光透過性基材上に流延し、導電性粒子を沈降させ、溶剤を乾燥してフィルム厚さを導電性粒子の直径より減少させた後、光透過性基材面側から光を照射して該フィルム形成樹脂を硬化させ、未硬化のフィルム形成樹脂を除去した後硬化したフィルム形成樹脂から光透過性基材を剥離することを特徴とする異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法。
【請求項２】
導電性粒子をフィルム状成形物の面方向に均一に分散させ、表裏に露出した導電性粒子を介してフィルム状成形物の厚さ方向にのみ導電性を有する異方導電性の樹脂フィルム状成形物を製造する方法において、導電性粒子を粘着材面に粘着固定した後、粘着材と非相溶な光硬化性のフィルム形成樹脂の溶剤溶液を乾燥後導電性粒子の直径よりも小さなフィルム厚さとなるよう導電性粒子間に充填し、粘着材面側から光を照射して該フィルム形成樹脂を硬化させ、未硬化のフィルム形成樹脂を除去した後硬化したフィルム形成樹脂から粘着材を剥離することを特徴とする異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法。
【請求項３】
粘着材面上に導電性粒子の粒径以上の厚さに導電性粒子層を設けた後、該導電性粒子層を粘着材面に押圧する請求項２記載の異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法。
【請求項４】
粘着材面上に導電性粒子層を設けた後、導電性粒子層を粘着材面に押圧し、導電性粒子の粒径の１／２以下の深さまで導電性粒子層を粘着材層に埋め込む請求項２又は３記載の異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法。
【請求項５】
光を電子線としてフィルム形成樹脂を硬化する請求項１乃至４の何れかに記載の異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法。
【請求項６】
導電性粒子が加熱又は加圧により除去し得る電気絶縁層であらかじめ表面を被覆した請求項１乃至５の何れかに記載の異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法。
【請求項７】
導電性粒子があらかじめ電気絶縁層で表面を被覆したものであり、樹脂フィルム状成形物の表面及び裏面に露出した導電性粒子の電気絶縁層を取り除く請求項１乃至６の何れかに記載の異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、樹脂フィルム状成形物の表裏に露出した導電性粒子を介して、厚み方向にのみ導電性を有する異方導電性の樹脂フィルム状成形物の製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の小形薄形化に伴い、これらに用いる回路は高密度化、高精細化している。これら微細回路の接続は従来の半田、ゴムコネクタ等では対応が困難であることから、最近では異方導電性の接着材や膜状物からなる接続部材が多用されるようになってきた。この方法は、相対峙する回路間に導電性材料を所定量含有する絶縁性樹脂よりなる電気的な接続部材層を設け、加圧又は加熱加圧手段を講じることによって、上下回路間の電気的接続と同時に隣接回路間には絶縁性を付与するものである。また、前記の絶縁性樹脂を接着材として、相対峙する回路間の電気的な接続と同時に回路間の接着固定をするものも用いられている。
【０００３】
このような、厚み方向にのみ導電性を有する異方導電性の樹脂フィルム状成形物に関する先行技術文献としては、例えば、特開昭51-21192号公報に開示されているように、導電性粒子を非導電性ベースにより互いに接触しない状態に保持した混合体を導電性粒子の大きさにほぼ等しい厚さのシート状に成形し、導電性粒子を介してシート状の厚み方向にのみ導電性を有する構造としたものや、特公昭59-31190号公報に開示されているように、導電性粒子を２０から０．０５容量％含有した柔軟な絶縁性結合剤との均質混合物からなるシート状のワンピース電気コネクタがある。
【０００４】
これらの樹脂フィルム状成形物の成形方法は、樹脂に導電性粒子を均一分散したものをロール等で圧延して所望の厚さの成形物を得たり、液状の樹脂中に、導電性粒子を均一分散したものをバーコーター等により一定厚さで流延した後、乾燥又は硬化させ、所望の厚さの成形物を得るものである。この厚み方向にのみ導電性を有する異方導電性の樹脂フィルム状成形物を回路間に挟持し、加圧による接触状態で回路間の接続を得るときには、接続抵抗を小さくするために個々の導電性粒子をフィルムの両面に露出させることが有効である。フィルムの両面に導電性粒子を露出させる方法としては、特開昭61-23507号公報や特開昭61−188818号公報に開示されているようにフィルムをロール等で圧延する方法や、特開昭61−200616号公報に開示されているように圧延及びスパッタエッチングを併用する方法がある。
【０００５】
また、特開平５-74512号公報に開示されているように透孔を設けたフィルムに導電性粒子を入れた後にフィルムと導電性粒子とを固定する方法、特開平２-239578号公報に開示されているように導電性粒子を２枚の平板で挾んだ状態で液状の樹脂を平板間に充填してフィルム化する方法、特開平２−117980号公報や特開平５-67480号公報に開示されているように導電性粒子をフィルム状の樹脂に埋め込む方法もある。他に、両面のフィルム形成樹脂の表層を溶剤で溶解又は分解除去するか、前記のスパッタエッチング、プラズマエッチング、エキシマレーザー等を用いて物理的に分解除去する方法が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術による製造法では、フィルム形成樹脂の表層を均一で定量的に除去することが困難であったり、装置が高価で処理コストがかかる等の問題点がある。具体的には、圧延による製造法では、導電性粒子の粒径にばらつきがあると小粒径の導電性粒子上の樹脂が排除されず、表面に露出した粒子が少なく、電気的分解能が劣ってしまうという問題点がある。透孔を設けたフィルムに導電性粒子を入れた後にフィルムと導電性粒子とを接着固定する方法においては、フィルムに微小な孔を多数設けることは生産性やコストの面で実施することが困難であり、導電性粒子を接着樹脂で覆うことなく導電性粒子とフィルムとの間を接着することも困難である。また、導電性粒子を２枚の平板で挾んだ状態で液状の樹脂を平板間に充填してフィルム化する方法では、導電性粒子の粒径にばらつきがあると導電性粒子が流出したり、小粒径の導電性粒子はフィルム面に露出しないという問題点がある。
【０００７】
導電性粒子をフィルム状の樹脂に埋め込む方法では、樹脂の粘度が液状程度に十分に低くなければ導電性粒子表面に樹脂が十分に濡れることが出来ず、導電性粒子とフィルム状樹脂との接着性が劣り、導電性粒子が脱落し易くなる。液状のフィルム状樹脂を用いたとき、支持体上に保持した導電性粒子を液状の樹脂面に転写する工程で支持体上に樹脂が付着することが避けられず、フィルム化が困難になる。また、導電性粒子の充填量を多くした場合に、導電性粒子間の空隙に過不足なく樹脂を充填することが困難になり、導電性粒子の充填量と導電性粒子を充填する前のフィルム状樹脂の厚さとの関係を厳密に規定しなければならないという問題点がある。フィルム状樹脂の厚みが厚いと前述の支持体への樹脂の付着は避けられず、薄いとフィルムとしての強度が得られなかったり、粒子が脱落したりする。また、導電性粒子表面の樹脂を溶剤で溶解してフィルム表面に露出させる場合には、溶解したフィルム形成樹脂の溶液がフィルム表面に付着することになり、これが乾燥して粒子表面に薄膜を形成し電気的接続性が損なわれ易い。
【０００８】
また、フィルム形成樹脂の厚さは溶解処理時間や処理温度等によって厳密に制御しなければならないので、ロットごとの厚さのばらつきやフィルム内での部分的な厚さのばらつきが生じ易い。溶剤により分解する方法では、溶剤で分解可能なフィルム形成樹脂や使用出来る溶剤が限定され、酸、アルカリ等の溶剤を用いた場合には取扱いにも注意を要する。この方法についても、フィルム形成樹脂の厚さは分解処理時間や処理温度等によって厳密に制御しなければならないので、ロットごとの厚さのばらつきやフィルム内での部分的な厚さのばらつきが生じ易い。スパッタエッチング、プラズマエッチング、エキシマレーザー等を用いて物理的に分解除去する方法では、装置が高価で、一般にバッチ処理になり、処理時間が長くコスト高になり、特に大面積の製品の製造プロセスとして用いることは困難である。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、微細な電極でも電気的な接続が得られる異方導電性樹脂フィルム状成形物の新規な製法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電性粒子をフィルム状成形物の面方向に均一に分散させ、表裏に露出した導電性粒子を介してフィルム状成形物の厚み方向にのみ導電性を有する異方導電性の樹脂フィルム状成形物を製造する方法において、導電性粒子が光硬化性のフィルム形成樹脂中に均一分散した液状混合物溶剤溶液を光透過性基材上に流延し、導電性粒子を沈降させ、溶剤を乾燥してフィルム厚さを導電性粒子の直径より減少させた後、光透過性基材面側から光を照射して該フィルム形成樹脂を硬化させ、未硬化のフィルム形成樹脂を除去した後硬化したフィルム形成樹脂から光透過性基材を剥離する異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法、及び導電性粒子を粘着材面に粘着固定した後、粘着材と非相溶な光硬化性のフィルム形成樹脂の溶剤溶液を乾燥後導電性粒子の直径よりも小さなフィルム厚さとなるよう導電性粒子間に充填し、粘着材面側から光を照射して該フィルム形成樹脂を硬化させ、未硬化のフィルム形成樹脂を除去した後硬化したフィルム形成樹脂から粘着材を剥離する異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法に関する。
【００１０】
請求項１に示した方法では、導電性粒子を光硬化性のフィルム形成樹脂又はフィルム形成樹脂溶液中に均一分散した液状混合物を光透過性基材上に流延し、導電性粒子の比重をフィルム形成樹脂又はフィルム形成樹脂溶液の比重よりも大きいものを用いることで、流延時に導電性粒子を光透過性基材上に沈降させる。次に、光透過性基材面側から光を照射し、フィルム形成樹脂を硬化させた後、溶剤中に浸漬する等してフィルム形成樹脂の未硬化部分を溶解除去する。このとき、導電性粒子によって光が遮られる部分は硬化しないので溶解除去され、導電性粒子表面が露出する。硬化したフィルム形成樹脂を乾燥後、光透過性基材から剥離して、導電性粒子がフィルム両面に露出した異方導電性樹脂フィルム状成形物を製造する。
【００１１】
請求項２に示した方法では、導電性粒子を粘着材面に粘着固定した後、粘着材と非相溶な光硬化性のフィルム形成樹脂を流延して導電性粒子間に充填し、粘着材面側から光を照射し、フィルム形成樹脂を硬化する。次に、溶剤中に浸漬してフィルム形成樹脂の未硬化部分を溶解除去する。このとき、導電性粒子によって光が遮られる部分は硬化しないので溶解除去され、導電性粒子表面が露出する。硬化したフィルム形成樹脂を乾燥後、粘着材から剥離し、導電性粒子がフィルム両面に露出した異方導電性樹脂フィルム状成形物を製造する。
この製造法で粘着材面への導電性粒子散布量を増量して、部分的に粒子が凝集した多層構造にした後、ゴムロール等を用いて導電性粒子を粘着材面に押圧する工程（請求項３）を設け、粘着材面に接していない導電性粒子を強制的に粘着固定させ、フィルム内の導電性粒子の密度を高くすることが出来る。
【００１２】
また、ゴムロールの押圧力を調整して導電性粒子を粘着材中に埋め込ませること（請求項４）で、導電性粒子がフィルム両面に突出した異方導電性樹脂フィルム状成形物を製造する。光照射を電子線照射とすると（請求項５）、電子の加速電圧を変化させることでフィルム形成樹脂の硬化厚さを調整することが出来るので、導電性粒子がフィルム両面に露出した所望のフィルム厚さの異方導電性樹脂フィルム状成形物が出来る。導電性粒子の表面を加熱又は加圧により除去し得る熱可塑性樹脂等の電気絶縁層であらかじめ表面を被覆した導電性粒子を用いること（請求項６）により、これらがフィルムの面方向に細密に充填した状態であっても面方向の絶縁性を保つことが可能になる。また、このフィルムの表面及び裏面に露出した導電性粒子の電気絶縁層を取り除く工程を加えること（請求項７）で、フィルムの表裏面に電極を接触させて、電極間を電気的に接続する異方導電性樹脂フィルム状成形物が得られる。
【００１３】
本発明で用いられる導電性粒子の種類は特に限定されるものではなく、金属粒子やガラス、セラミック、プラスチック等の粒子の表面に金属のめっき層を形成した粒子を単独又は複合して用いることが出来、これらの粒子が凝集した凝集体を導電性粒子として用いることが出来る。粒径は接続する回路の細かさにより選択されるが、各粒子の粒径は出来るだけ均一である必要がある。形状は微細電極の接続のために粒子の大きさを均一にする上では真球状が好ましいが、フィルムへの接着性からは表面に凹凸がある方が好ましい。一般的に非常に微細な電極を接続するときには、真球状のプラスチック粒子表面に金属めっき層を形成した粒子を用い、耐熱性を付与する等の理由で金属粒子を用いるときは、より真球状に近いガスアトマイズ法や回転電極アトマイズ法で作製した粒子を用いる方が好ましい。但し、水アトマイズ法で作製された金属粉のように不定形の粒子でも、分級により粒径を揃えることで導電性粒子として用いることが出来る。
【００１４】
また、請求項１に示した製法では、導電性粒子が流延時に光透過性基材上に沈降する必要があるが、これらの導電性粒子は導電体として金属を含んでいることが多いので、一般的にフィルム形成樹脂又はフィルム形成樹脂溶液よりも比重が大きく、目的を達成することが容易である。請求項２にかかる製法では、導電性粒子の比重は制約されない。また、面方向の絶縁性を確保するためには、フィルム中の導電性粒子量を適切にしなければならない。導電性粒子同士が互いに接する部分が増えると共に面方向の絶縁性が損なわれる。よって、より高密度の導電点を得るには個々の導電性粒子の表面に電気絶縁層（絶縁層）を設けることが有効である。
【００１５】
絶縁層はフィルム形成樹脂に相溶しない樹脂を含み、単一層構造や多層構造とすることが出来る。ここで、相溶しないとは、相互の樹脂が親和性を有さず均一化した混和物を形成しないことで、一般に用いられる相溶性の目安としてはＳＰ値があり（溶解性パラメータ：日本接着協会編  接着ハンドブック第２版第４６頁に記載あり）、ＳＰ値が離れているほど相溶せず、概ね１．０以上の差の樹脂は相互に親和し難い。また、相互の樹脂の熱溶融温度又は熱軟化温度の離れた樹脂であることも、相互の樹脂が均一化した混和物を形成しない一つの条件であり、概ね１０℃以上の差の樹脂は相互に均一化した混和物を形成し難い。これらの目安は各材料で微妙に異なるので個々の検討が必要である。大事なことは、塗工によりフィルムを作成するときには、一般にフィルム形成樹脂を適当な溶剤で溶解、希釈し、適当な粘度の溶液を流延して作成するので、絶縁層は、このフィルム作成時に使用する溶剤やフィルム形成樹脂中の液状成分に溶解せず、即ちフィルム形成樹脂溶液に溶解しない樹脂を用いることである。
【００１６】
互いに相溶しない樹脂であれば、適当な溶剤を選択することにより、フィルム形成樹脂溶液に溶解しない絶縁層を設けることが可能となる。具体的には熱可塑性ポリウレタン、可溶性ナイロン、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエチレン、ポリエステル等が用いられ、これらの中からフィルム形成樹脂溶液に溶解せず、絶縁層の形成が容易な樹脂を選択して用いる。これらの目安は各材料で微妙に異なるので個々の検討が必要である。この絶縁層の厚みは、樹脂のフィルム形成樹脂溶液に対する耐溶解性と微小な導電性粒子に対する被覆が充分であるかによって最適値が異なるが、０．０１〜１０μｍが適当である。絶縁層を形成する方法は、樹脂を溶剤に溶解し、溶液状態で導電性粒子表面に塗布した後乾燥する湿式法や、絶縁層を形成する樹脂の粉体と導電性粒子とを高速で衝突させたり、混合してすり合わせたり、融解して付着させる等の乾式法により形成することが出来る。
【００１７】
湿式法は樹脂が適当な溶剤に溶解しなければならないが、絶縁層を所望の厚さに形成することが容易であり、特に、１μｍ以下の薄い絶縁層を容易に形成できる利点がある。乾式法は溶剤に溶解し難い樹脂でも絶縁層を形成できる利点があり、１μｍ以上の厚い絶縁層の形成に適している。これらの絶縁層内に微小な導電性粒子を分散した凝集体とする方法は、例えば湿式法では絶縁層を形成する樹脂溶液中に微小な導電性粒子を分散した状態で導電性粒子表面に塗布したり、乾式法では絶縁層を形成する樹脂の粉体、微小な導電性粒子及び導電性粒子を高速で衝突させたり、混合してすり合わせたり、融解して付着させたりして、絶縁層中に微小な導電性粒子を埋め込む方法等がある。また、あらかじめ湿式法で絶縁層を形成した絶縁被覆導電性粒子と微小な導電性粒子とを乾式法で処理し、絶縁層中に微小な導電性粒子を埋め込む方法も採れる。
【００１８】
光硬化性のフィルム形成樹脂は、光硬化後に導電性粒子のバインダーとして作用し、フィルム状に成形可能なものである。具体的には、アクリロイル基を有するポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等の光硬化性樹脂を用いることが出来る。また、これらの光硬化性樹脂とポリエチレン、酢酸ビニル、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂や、高耐熱性を有するポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド等の樹脂やエポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、エラストマー等とを混合して用いることが出来る。
【００１９】
また、請求項２の製法では、フィルム形成樹脂の塗工時に導電性粒子を粘着固定している粘着材を溶解して、導電性粒子が移動してしまうのを防ぐために、フィルム形成樹脂は粘着材と非相溶解なものを選択する。光として紫外線を照射して硬化する場合にはベンゾイン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン等の光開始剤を用い、必要に応じてトリエチルアミン等のアミン化合物、硫黄化合物、燐化合物等の増感剤を併用して用いると硬化するフィルム厚さや硬化速度を変えることが出来る。樹脂フィルム状成形物の厚みは特に限定するものではないが、厚くなると使用する導電性粒子の粒径が大きくなり、分解能が低下するため微細な回路の接続には不向きである。また、薄くなると取扱いが容易ではなく、しわの発生等により製造が困難になってくることから０．００５〜１mmが適当である。
【００２０】
フィルム形成樹脂の硬化に用いる光は、一般的に広く使用されている紫外線を用いることが出来、水銀ランプ、無電極ランプ等で発生させることが出来る。また、光として電子線を用いることも出来、電子線の加速電圧を増減させると、硬化するフィルム厚さも増減させることか容易にできる利点がある。これらの光照射はフィルム形成樹脂の基材面側から照射し、導電性粒子により影になる部分を未硬化状態に保持する必要があるので、照射光はフィルム形成樹脂塗工面に対して垂直に入射する平行光が望ましい。また、硬化反応としてラジカル反応を用いた場合、酸素が反応禁止剤として作用するので、光照射の雰囲気中の酸素量はフィルム形成樹脂の硬化に影響を与える。この影響は気相に接しているフィルム表面で最も大きく、光透過性基材フィルム側で最も小さい。よって、雰囲気中の酸素濃度を変えて導電性粒子の露出量を制御することも出来る。但し、酸素の影響はフィルム形成樹脂、光開始剤、増感剤等の種類や濃度にも大きく左右されるので、個々の配合系で詳細に検討する必要がある。
【００２１】
粘着材はその粘着性により粒子を散布した後の取扱時やフィルム形成樹脂を塗工する際に、導電性粒子が移動しないように保持していればよく、手触り時の粘着感を必要とするものではない。一般的に、導電性粒子表面と粘着材との接触面積が大きければ導電性粒子の保持力が大きくなるので、導電性粒子の散布時に導電性粒子表面の凹凸を埋められるような柔らかい物質であれば粘着材として用いることが可能である。即ち、導電性粒子を散布した後の取扱時やフィルム形成樹脂を塗工する際に、導電性粒子と粘着材との付着力により導電性粒子が移動しないように保持する物質を、本発明における粘着材とすることが出来る。
【００２２】
具体的にはＳＢＲ、ポリイソブチレン、ポリブテン、天然ゴム、ネオプレン、ブチルゴム等のゴム類やアクリル樹脂、シリコーン樹脂、弗素樹脂等からなるガラス転移温度が室温以下の樹脂を粘着材として用いることが出来る。また、これらの樹脂や粘着性のない樹脂にテルペン樹脂やインデン樹脂のような粘着付与材を混合して、粘着性を持たせたものも用いることが出来る。互いに非相溶なフィルム形成樹脂と粘着材との組み合わせとしては、シリコーン樹脂や弗素樹脂はこれら以外の多くの樹脂と非相溶であるので、これらの樹脂を粘着材として選択すると、フィルム形成樹脂として多くの樹脂を選択出来る。また、フィルム形成樹脂との相溶性を小さくするため、架橋による網目構造を持たせてもよい。
【００２３】
上記に示した粘着材は、基材となるフィルムや板、ロール等の上に塗工して複合構造として用いることで、取扱いが容易となる。一般的にＰＥＴ、ポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムを基材として使用できる。上記の粘着材及び基材フィルムは何れも紫外線を透過し、フィルム形成樹脂を硬化させることが出来るが、電子線を用いる場合には、これらの基材フィルムのほかにポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド等の有色のフィルム、充填剤入りのフィルム等を用いることが出来る。また、本発明の樹脂フィルム状成形物は、上記した回路の接続材料だけでなくて、スイッチ部材、多層回路部材等への応用が可能である。
【００２４】
図１は請求項１の異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法における製作順序を示すものである。始めに図１（ａ）に示すように、樹脂フィルム等からなる支持体である光透過性基材３の上に、導電性粒子１を均一混合した光硬化性のフィルム形成樹脂２の溶液をコーティングする。このとき、図１（ｂ）に示すように、フィルム形成樹脂２の溶液中で導電性粒子１の沈降が起こる。溶剤を乾燥して除去することで、図１（ｃ）に示すようにフィルム厚さを減少させた後、光透過性基材３側から光４を照射してフィルム形成樹脂２を硬化させる。このとき、導電性粒子１で光４が遮られる部分は硬化しない。この導電性粒子１の上を覆った未硬化のフィルム形成樹脂２を溶剤で除去し、図１（ｄ）に示すようにフィルム表面に導電性粒子１を露出させる。この後、フィルム形成樹脂２を光透過性基材３との界面から剥離し、図１（ｅ）に示すように異方導電性樹脂フィルム状成形物を得る。このとき、導電性粒子１は光透過性基材３と接しているので、フィルム形成樹脂２の剥離面も導電性粒子１が露出した状態にすることが出来る。
【００２５】
次に請求項２の製作順序を説明する。始めに図２（ａ）に示すように、樹脂フィルム等からなる支持体である光透過性基材３の上に、溶液塗工等のコーティングにより粘着材５の層を設け、図２（ｂ）に示すように、この粘着材５の層上に導電性粒子１を散布し、導電性粒子１を粘着材５の粘着力により保持する。次に図２（ｃ）に示すように、この導電性粒子１の間に光硬化性フィルム形成樹脂２の溶液を塗工により充填する。このとき、導電性粒子１は粘着材５の上に固定されているので、フィルム形成樹脂２の溶液中で移動することがなく、塗工時の粒子の凝集が起こらず、均一に面上に配列した状態を保持する。次いで図２（ｄ）に示すように、光透過性基材３側から光４を照射してフィルム形成樹脂２を硬化させる。このとき、導電性粒子１で光４が遮られる部分は硬化しない。この導電性粒子１の上を覆った未硬化のフィルム形成樹脂２を溶剤で除去し、図２（ｅ）に示すようにフィルム表面に導電性粒子１を露出させる。
【００２６】
この後、フィルム形成樹脂２を粘着材５との界面から剥離し、図２（ｆ）に示すように異方導電性樹脂フィルム状成形物を得る。フィルム形成樹脂２と粘着材５とは互いに相溶しないので界面から容易に剥離出来る。また、導電性粒子１は粘着材５の層と接しているので、フィルム形成樹脂２の剥離面に導電性粒子１が露出した状態にすることが出来る。また、たとえ粘着材５と光透過性基材３との密着性が小さく、フィルム形成樹脂２に密着した構造で光透過性基材３との界面で剥離しても、フィルム形成樹脂２と粘着材５とは非相溶なので、適当な溶剤を選択することにより粘着材５のみを溶解除去することが出来、所望の異方導電性樹脂フィルム状成形物を得ることが出来る。図４に本発明で得られる異方導電性樹脂フィルム状成形物を回路９の間に挿入して加圧し、電気的接続をした状態を示す。１０は電極である。
【００２７】
図３（ａ）は上記の本発明の異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法のうち、請求項１にかかる部分であり、光透過性基材３の側から光４を照射し、フィルム形成樹脂２を硬化させる図である。このとき、導電性粒子１で光４が遮られる部分は硬化しない。
図３（ｂ）は本発明の請求項２にかかる部分であり、導電性粒子１は粘着材５の層上に粘着固定された状態で光透過性基材３の側から光４を照射し、フィルム形成樹脂２を硬化させる図である。このとき、導電性粒子１で光４が遮られる部分は硬化しない。
【００２８】
図３の（ｃ）及び（ｄ）は本発明の請求項３にかかる部分であり、粘着材の面上に導電性粒子の粒径以上の厚さに導電性粒子層を設けた後、導電性粒子層を粘着材の面に押圧する工程を示したものである。図３（ｃ）は粘着材５の面上に導電性粒子１の粒径以上の厚さに導電性粒子層を設ける図であり、図３（ｄ）はゴムロール６を使用して導電性粒子層を粘着材５の面に押圧する工程を示したものである。この工程により導電性粒子と粘着材との接触面積を大きくし、導電性粒子の固定を均一で確実なものにすると共に、導電性粒子間に挟持され、粘着材層に接していない導電性粒子を押圧し、粘着材層に強制的に接触させることで、異方導電性樹脂フィルム状成形物の中の導電性粒子の密度を大きくすることが出来る。また、粘着材層に接していない導電性粒子を少なくすることが出来るので、導電に寄与しない余剰の導電性粒子を除去し易くなる。
【００２９】
図３（ｅ）は本発明の請求項４にかかる部分であり、粘着材の面上に導電性粒子層を設けた後、導電性粒子層を粘着材面に押圧し、導電性粒子の粒径の１／２以下の深さまで導電性粒子１を粘着材５の層に埋め込ませる工程を示したものである。導電性粒子１を粘着材５の層に埋め込ませることで、作製した異方導電性樹脂フィルム状成形物の粘着材と接していた面において導電性粒子がフィルム面から突出した構造とすることが出来、電極と導電性粒子との電気的接続を確実なものとすることが出来る。また、押圧する圧力を変化させることで、導電性粒子の埋め込み量を自由に設定出来るので、導電性粒子の突出量を最適に設定することが容易に出来る。
【００３０】
図３（ｆ）は本発明の請求項５にかかる部分であり、光透過性基材３の側から電子線７を照射し、フィルム形成樹脂２を硬化させる図である。このとき、電子線７の照射エネルギーを調節し、導電性粒子１がフィルム形成樹脂２の表面に露出するように、硬化するフィルム厚さを調節することが出来る。また、樹脂粒子の表面に薄い金属めっき層を設けた導電性粒子等で電子線が透過し易い場合においては、導電性粒子で光が遮られる部分も硬化するので、導電性粒子がフィルム内から脱落し難くなる。これは、導電性粒子を粘着材に粘着固定した場合でも同様の効果が得られる。
【００３１】
図３の（ｇ）及び（ｈ）は本発明の請求項６にかかる部分であり、加熱又は加圧により除去し得る電気絶縁層（絶縁層）８であらかじめ表面を被覆した導電性粒子１を用いたときの工程を示したものである。図３（ｇ）は試料を回路９の間に挿入したときの図であり、図３（ｈ）は加熱加圧により絶縁層８を流動させ、回路９の間の電気的接続がなされている状態を示した図である。絶縁層８はフィルム形成樹脂２に溶解しないので、絶縁層を保持した状態でフィルム形成樹脂内に存在し、導電性粒子１が接触する密な充填をしても、粒子間の絶縁層８により面方向の絶縁性が保持される。相対峙する電極１０の間の電気的接続は加圧又は加熱加圧下で行い、粒子表面の絶縁層を流動除去して得られる。
【００３２】
図３の（ｉ）及び（ｊ）は本発明の請求項７にかかる部分であり、あらかじめ絶縁層で表面を被覆した導電性粒子を用いて、樹脂フィルム状成形物の表面及び裏面に露出した導電性粒子の絶縁層を取り除く工程を示したものである。図３の（ｉ）は、絶縁層８で表面を被覆した導電性粒子１を用いて得られたフィルム状成形物で、このフィルム表面に露出した絶縁層８を取り除いた状態が図３（ｊ）である。絶縁層はフィルム形成樹脂溶液に溶解しないので、絶縁層を保持した状態でフィルム形成樹脂内に存在し、導電性粒子が接触する密な充填をしても、粒子間の絶縁層により面方向の絶縁性が保持される。絶縁層はフィルム形成樹脂と相溶しない樹脂を選択しているので、適当な溶剤を選択することでフィルム表面に露出した絶縁層のみを溶解除去することが可能である。この方法によれば、電気的接続時に絶縁層を除去することが困難な場合であっても、絶縁層を被覆した導電性粒子を用いて導電点密度の高い異方導電性樹脂フィルム状成形物が使用出来る。
【００３３】
【実施例】
次に本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下に示す実施例においては、平均粒径４０μｍのポリスチレン球状粒子の表面に０．２μｍの金の層を設けたプラスチック導電性粒子、及びウレタンアクリレートオリゴマー（新中村化学(株)）のフィルム形成樹脂を用いた。紫外線硬化によりこのフィルム形成樹脂を硬化させるための光開始剤には、ベンゾフェノン及びミヒラーケトンを使用し、それぞれウレタンアクリレートオリゴマーに対して４％及び１％を添加した。また、粘着材で導電性粒子を固定した実施例では、厚さ１０μｍのシリコーン粘着材（東芝シリコーン(株)）をＰＥＴ製基材フィルム上に塗工して用いた。導電性粒子の表面に絶縁層を設けた絶縁被覆導電性粒子は絶縁被覆材としてＣＭ４０００（メタノール可溶性ナイロン、東レ(株)）を使用し、メタノールを溶剤としてコートマイザ（フロイント産業(株)）により湿式で厚さ約０．５μｍの絶縁層をつけた。
【００３４】
製作工程は各実施例に具体的に示すが、粘着材及びフィルム形成樹脂の塗工はアプリケーター式塗工機を使用した。このとき、フィルム形成樹脂は固形分７０重量％のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶液とした。光硬化のうち紫外線照射は紫外線露光装置（オーク製作所(株)）を用い、片面露光で積算光量７００ｍＪ照射した。このとき、フィルム形成樹脂の硬化厚さは粒子近傍では粒子の半径と同等になると予測したが、光の回折や導電性粒子表面での反射の影響で導電性粒子の半径よりも５〜１０μｍ程厚くなった。但し、これらの影響を除き、実質的に導電性粒子により光が遮られた部分のフィルム形成樹脂は硬化せず、導電性粒子表面から露出した。電子線照射は電子線照射装置（岩崎電気(株)）を用い、基材フィルム面側から電子線を照射した。フィルム形成樹脂の硬化厚さは電子線の加速電圧及び電子線が通過しなければならない基材フィルムや粘着材層の厚さによって調節可能であるが、加速電圧を１６０ｋＶ、基材フィルム厚さを１００μｍとしたとき、フィルム形成樹脂の硬化した厚さが３０〜３５μｍとなったので、これを処理条件とした。フィルム形成樹脂の未硬化部分はイソプロパノール中に浸漬して溶解除去し、導電性粒子表面を露出させた。
【００３５】
得られた異方導電性樹脂フィルム状成形物の評価は、ライン幅１００μｍ、ピッチ２００μｍ、厚さ３５μｍの銅回路を有する全回路幅５０mmのフレキシブル回路板（ＦＰＣ）を使用し、この回路板同士の回路を対向して位置合わせを行った後、この回路間に得られた異方導電性樹脂フィルム状成形物を挿入して、１０kｇ／cm2の加圧により回路を圧接した状態で接続抵抗及び絶縁抵抗を測定した。但し、加熱加圧により除去される絶縁被覆導電性粒子を用いた実施例６では、試料を回路間に挿入し、加圧加熱状態（１０kｇ／cm2、１５０℃）で３０秒間保持して絶縁被覆層を除去した後、加圧したまま室温に冷却して測定した。測定条件は、一対のＦＰＣ間の接続抵抗を測定電流１ｍＡで測定し、隣接した接続回路間の絶縁抵抗を測定電圧１００Ｖで測定した。この結果は、すべての実施例について表１に示した。
【００３６】
実施例１
ウレタンアクリレートオリゴマーのＭＥＫ溶液中に導電性粒子を配合量１０体積％分散し、アプリケーター塗工装置を用いて厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム上に流延塗布した。流延後直ちに導電性粒子の沈降が起こった。これを乾燥後紫外線を照射し、フィルム形成樹脂を硬化させた。これをイソプロパノール中に浸漬し、未硬化のウレタンアクリレートオリゴマーを溶解除去したのち乾燥し、ＰＥＴフィルムから剥離した。
実施例２
目開き５０μｍの篩を通して粉体を散布する乾式の粒子散布装置を用いて、導電性粒子をＰＥＴフィルム上のシリコーン粘着材塗布面に散布した。この粒子散布面にウレタンアクリレートオリゴマー溶液を塗工し、これを乾燥後紫外線を照射し、フィルム形成樹脂を硬化させた。これをイソプロパノール中に浸漬し、未硬化のウレタンアクリレートオリゴマーを溶解除去したのち乾燥し、フィルム形成樹脂をシリコーン粘着材との界面から剥離した。
【００３７】
実施例３
目開き５０μｍの篩を通して粉体を散布する乾式の粒子散布装置を用いて、導電性粒子をＰＥＴフィルム上のシリコーン粘着材塗布面に散布した。このとき、散布された導電性粒子同士が３〜１０個程度凝集して層上をなした部分が各所に存在していた。この粒子散布面上に２５μｍのカバー用ＰＥＴフィルムを被せてゴムロール間に挿入し、１kｇ／cm2の圧力で押圧した。この後、カバー用ＰＥＴフィルムを剥離し、導電性粒子の散布状態を観察したが、導電性粒子は粘着材面に押圧され、殆ど１層になっていた。この粒子散布面にウレタンアクリレートオリゴマー溶液を塗工し、これを乾燥後紫外線を照射し、フィルム形成樹脂を硬化させた。これをイソプロパノール中に浸漬し、未硬化のウレタンアクリレートオリゴマーを溶解除去したのち乾燥し、フィルム形成樹脂をシリコーン粘着材との界面から剥離した。
【００３８】
実施例４
目開き５０μｍの篩を通して粉体を散布する乾式の粒子散布装置を用いて、導電性粒子をＰＥＴフィルム上のシリコーン粘着材塗布面に散布した。この導電性粒子散布面の上に２５μｍのカバー用ＰＥＴフィルムを被せてゴムロール間に挿入し、５kｇ／cm2の圧力で押圧した。この後に、カバー用ＰＥＴフィルムを剥離し、導電性粒子の散布状態を観察したが、導電性粒子は殆ど１層で粘着材内に平均で約５μｍ埋め込まれていた。この粒子散布面にウレタンアクリレートオリゴマー溶液を塗工し、これを乾燥後紫外線を照射し、フィルム形成樹脂を硬化させた。これをイソプロパノール中に浸漬し、未硬化のウレタンアクリレートオリゴマーを溶解除去したのち乾燥し、フィルム形成樹脂をシリコーン粘着材との界面から剥離した。
【００３９】
実施例５
ウレタンアクリレートオリゴマーのＭＥＫ溶液中に導電性粒子を配合量１０体積％分散し、アプリケーター塗工装置を用いて厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム上に流延塗布した。流延後直ちに導電性粒子の沈降が起こった。これを乾燥後に基材フィルム面側から電子線を照射し、フィルム形成樹脂を硬化させた。これをイソプロパノール中に浸漬し、未硬化のウレタンアクリレートオリゴマーを溶解除去したのち乾燥し、ＰＥＴフィルムから剥離した。
【００４０】
実施例６
目開き５０μｍの篩を通して粉体を散布する乾式の粒子散布装置を用いて、絶縁被覆導電性粒子をＰＥＴフィルム上のシリコーン粘着材塗布面に散布した。この粒子散布面にウレタンアクリレートオリゴマー溶液を塗工し、これを乾燥後に紫外線を照射し、フィルム形成樹脂を硬化させた。これをイソプロパノール中に浸漬し、未硬化のウレタンアクリレートオリゴマーを溶解除去したのち乾燥し、フィルム形成樹脂をシリコーン粘着材との界面から剥離した。得られた試料の電気特性の評価は、評価回路間に挿入し、加圧加熱状態で３０秒間保持した後、加圧したまま室温に冷却して行った。評価後回路面を観察したが、絶縁被覆層の付着は認められなかった。
【００４１】
実施例７
目開き５０μｍの篩を通して粉体を散布する乾式の粒子散布装置を用いて、絶縁被覆導電性粒子をＰＥＴフィルム上のシリコーン粘着材塗布面に散布した。この粒子散布面にウレタンアクリレートオリゴマー溶液を塗工し、これを乾燥後に紫外線を照射し、フィルム形成樹脂を硬化させた。これをイソプロパノール中に浸漬し、未硬化のウレタンアクリレートオリゴマーを溶解除去したのち乾燥し、フィルム形成樹脂をシリコーン粘着材との界面から剥離した。次に、この試料をメタノール中に浸漬し、表面に露出した粒子上の絶縁被覆層を溶解除去した。
【００４２】
比較例１
ポリアミック酸のＤＭＦ溶液中に粒径４０μｍのニッケル（Ｎｉ）粒子を配合量１０体積％分散し、アプリケーター塗工装置を用いてガラス板上に流延塗布した。流延後直ちにＮｉ粒子の沈降が起こった。これを乾燥後にガラス板から剥離し、熱処理（４００℃、１０分）によりイミド化した。このフィルムのガラス板剥離面にはＮｉ粒子表面が露出していたが、反対面には露出していなかった。そこで、このガラス板剥離面にポリイソブチレン粘着材を塗布したＰＥＴフィルムをラミネートしてから水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、ポリイミド表面を分解除去してＮｉ粒子表面を露出させた。このとき、浸漬時間でポリイミド分解量を調節したが、図５（ａ）に示すようにＮｉ粒子１１の間のポリイミド部分１２のフィルム厚さがばらつき、フィルム強度が著しく低下した。また、Ｎｉ粒子１１の表面が露出していない部分もあった。電気特性の評価は評価回路間に挿入し、加圧状態（１０kｇ／cm2）で行った。
【００４３】
比較例２
実施例１と同様に、ウレタンアクリレートオリゴマーのＭＥＫ溶液中に導電性粒子を配合量１０体積％分散し、アプリケーター塗工装置を用いて厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム上に流延塗布した。流延後、直ちに導電性粒子の沈降が起こった。これを乾燥後紫外線を通常のようにフィルムの両面から照射し、フィルム形成樹脂を硬化させた。これをイソプロパノール、ＭＥＫ、トルエン等の溶剤中に浸漬したが、図５（ｂ）に示すように、硬化したウレタンアクリレートオリゴマーのフィルム形成樹脂２を溶解除去出来ず、導電性粒子１は露出しなかった。この後、乾燥し、ＰＥＴフィルムから剥離した。得られた試料についての電気特性の評価は、評価回路間に挿入し、加圧状態（１０kｇ／cm2）で行った。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、異方導電性樹脂フィルム状成形物内の導電性粒子をフィルム表面に露出させることが容易に且つ確実に出来るので、成形物の単位面積当りの導電点を多くすることが出来、従来に比べて分解性能に優れた異方導電性樹脂フィルム状成形物が得られ、高精細な電極間の電気的接続が可能になる。
【００４５】
【表１】
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注）Ａは接続抵抗不良（１０Ω以上）の発生率（％）
Ｂは絶縁抵抗不良（１０6Ω以下）の発生率（％）
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法における製作順序を説明する断面図である。
【図２】  本発明の異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法における製作順序を説明する断面図である。
【図３】  本発明の異方導電性樹脂フィルム状成形物の製法における各種の製作例を説明する断面図である。
【図４】  本発明で得られた異方導電性樹脂フィルム状成形物により回路を接続するときの断面図である。
【図５】  従来の製法で得られた異方導電性樹脂フィルム状成形物の断面図である。
【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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