(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有し、（Ａ）成分１００重量部に対し（Ｃ）成分が０．１〜２０重量部である組成物を硬化することによって製造されるバーンイン検査用の異方導電性シートであって、
（Ａ）液状シリコーンゴム
（Ｂ）導電性粒子
（Ｃ）アルキルスルホン酸の金属塩
前記異方導電性シートは、検査対象である回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って面方向に沿って配置された、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た複数の柱状の導電部と、これらの導電部を相互に絶縁する、導電性粒子が全くあるいは殆ど存在しない絶縁部とにより構成され、
当該導電部は、該導電部を厚み方向に１０〜２０ｇｆの荷重で加圧した状態において、電気抵抗値が１００ｍΩ以下であり、
当該絶縁部の電気伝導度が１０−１４Ｓ／ｃｍ〜１０−７Ｓ／ｃｍであ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、異方導電性シートに関する。より詳細には、静電気の帯電防止性能が優れた異方導電性シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の電子機器も小型化・薄型化に伴い、微細な回路同士の接続、微細部分と微細な回路の接続等の必要性が飛躍的に増大してきている。その接続方法として、半田接合技術や、異方性の導電接着剤が使用されている。また、回路基盤やチップの上に導電性ペーストを塗布して、磁場配向させて該回路基盤やチップの電極上に導電性粒子を移動させた後に、硬化して電極上に周囲を非導電部で絶縁された導電部を有する硬化層を一体的に設け、これと電子部品や回路基盤とを接続する方法も行われている。（特開平５−１５５９８２）
【０００３】
導電性ペーストを硬化させる方法等により製造される異方導電性エラストマーシートについては、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。
【０００４】
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少なくとも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エラストマーシートを介在させることが行われている。
【０００５】
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エラストマーシートが開示され、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エラストマーシートが開示され、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異方導電性エラストマーシートが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、異方導電性シートは、厚み方向に導電性を有するものであるが、面方向においては絶縁性を有するものであるため、その使用方法や使用環境によっては、当該異方導電性シートの表面に静電気が生じて帯電し、種々の問題が生じる。
例えば、異方導電性シートを回路装置の電気的検査に用いる場合には、異方導電性シートの表面に静電気が生じて帯電すると、当該静電気による引力によって、異方導電性シートに検査対象である回路装置が張りつくため、検査作業を円滑に行うことが困難となる。また、異方導電性シートの表面に高い電圧の静電気が蓄積されると、作業者の安全性の確保の点で不都合であり、特に、極めて高い電圧の静電気が蓄積されたときには、当該静電気が放電することによって、検査装置、異方導電性シートあるいは検査対象である回路装置に故障が生じることがある。
このような理由から、回路装置の電気的検査においては、定期的にあるいは異方導電性シートの表面に静電気の発生が観察されたときに必要に応じて、検査作業を中断し、除電ブラシなどを用いて異方導電性シートの除電作業を行うことが必要であり、そのため、検査効率が低下する、という問題がある。また、電気的検査も被検査体を高温条件でテストするバーンインテストが行われており、異方導電性シートに高い耐熱性が要求されるようになってきた。
【０００７】
また、前記の回路基盤やチップの上に導電性ペーストを塗布して、磁場配向させて該回路基盤やチップの電極上に導電性粒子を移動させた後に、硬化して電極上に周囲を非導電部で絶縁された導電部を有する硬化層を一体的に設け、これに電子部品や回路基盤と接続する方法においても、静電気が生じて帯電すると、静電気により硬化層に異物の付着等が発生して、電子部品や回路基盤との接続の障害を生じる問題がある。
【０００８】
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、その目的は、表面の静電気の帯電を防止または抑制することができる、耐熱性に優れた異方導電性シートを提供することにある。
【０００９】
【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、液状シリコーンゴム、導電性粒子、アルキルスルホン酸金属塩等からなる組成物を硬化させることにより製造されることを特徴とする。
【００１１】
【作用】
上記の構成によれば、組成物には帯電防止の性質を持つ熱安定性の高いアルキルスルホン酸金属塩を含むことより、製造工程における未硬化状態の組成物層の表面、高温で硬化された後の導電性構造物の絶縁部分、異方導電性シートの絶縁部分に静電気が生じて帯電することを防止または抑制することができる。またアルキルスルホン酸金属塩の優れた熱安定性により、バーンイン検査等の高温条件での繰り返し検査においても異方導電性シートは帯電防止能力の低下が少ない。したがって異方導電性シートを用いた検査装置の作業性の向上、接続の障害の発生が減少し信頼性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の異方導電性エラストマーシートについて、適宜図面を参照にしながら説明する。
【００１３】
本発明の異方導電性シートの製造に用いられる組成物は、下記（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有し、（Ａ）成分１００重量部に対し（Ｃ）成分が０．１〜２０重量部である組成物である。
（Ａ）液状シリコーンゴム（Ｂ）導電性粒子（Ｃ）アルキルスルホン酸の金属塩
【００１９】
（Ａ）成分の、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】
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。
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１００００〜４００００のものであることが好ましい。また、得られる導電路素子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。
【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。
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１００００〜４００００のものであることが好ましい。また、優れた耐熱性が得られることから、分子量分布指数が２以下のものが好ましい。
【００２２】
本発明における液状シリコーンゴムにおいては、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。
【００２３】
（２）導電性粒子
（Ｂ）成分の導電を有する導電性粒子としては、導電ペーストや導電性シートにおいて従来から使用されているものであれば、とくにその種類は限定されるものではないが、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本体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を用いることが好ましい。このような導電性粒子の具体例としては、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、ニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に金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。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。
【００２４】
導電性粒子として、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。
また、導電性金属の被覆量は、芯粒子の０．５〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは１〜３０質量％、さらに好ましくは３〜２５質量％、特に好ましくは４〜２０質量％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質量％であることが好ましく、より好ましくは３〜３０質量％、さらに好ましくは３．５〜２５質量％、特に好ましくは４〜２０質量％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３〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは４〜４０質量％、さらに好ましくは５〜３０質量％、特に好ましくは６〜２０質量％である。
【００２５】
また、導電性粒子の粒子径は、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を用いることにより、得られる導電性構造物や導電性シートは、当該導電性粒子間に十分な電気的接触が得られる。
また、導電性粒子の形状は、特に限定されるものではないが、高分子重合体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。
【００２６】
導電性粒子の含水率は、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、特に好ましくは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、組成物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。
【００２７】
また、導電性粒子として、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との接着性が高くなり、その結果、得られる導電性シートは、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。
【００２８】
（３）アルキルスルホン酸の金属塩
（Ｃ）成分として用いられるアルキルスルホン酸の金属塩としては、アルカリ金属の塩が好ましい。その具体例としては、１−デカンスルホン酸ナトリウム、１−ウンデカンスルホン酸ナトリウム、１−ドデカンスルホン酸ナトリウム、１−トリデカンスルホン酸ナトリウム、１−テトラデカンスルホン酸ナトリウム、１−ペンタデカンスルホン酸ナトリウム、１−ヘキサデカンスルホン酸ナトリウム、１−ヘプタデカンスルホン酸ナトリウム、１−オクタデカンスルホン酸ナトリウム、１−ノナデカンスルホン酸ナトリウム、１−エイコサンデカスルホン酸ナトリウム、１−デカンスルホン酸カリウム、１−ウンデカンスルホン酸カリウム、１−ドデカンスルホン酸カリウム、１−トリデカンスルホン酸カリウム、１−テトラデカンスルホン酸カリウム、１−ペンタデカンスルホン酸カリウム、１−ヘキサデカンスルホン酸カリウム、１−ヘプタデカンスルホン酸カリウム、１−オクタデカンスルホン酸カリウム、１−ノナデカンスルホン酸カリウム、１−エイコサンデカスルホン酸カリウム、１−デカンスルホン酸リチウム、１−ウンデカンスルホン酸リチウム、１−ドデカンスルホン酸リチウム、１−トリデカンスルホン酸リチウム、１−テトラデカンスルホン酸リチウム、１−ペンタデカンスルホン酸リチウム、１−ヘキサデカンスルホン酸リチウム、１−ヘプタデカンスルホン酸リチウム、１−オクタデカンスルホン酸リチウム、１−ノナデカンスルホン酸リチウム、１−エイコサンデカスルホン酸リチウムおよびこれらの異性体を挙げることができる。これらの化合物のうち、耐熱性が優れている点でナトリウム塩が特に好ましい。これらは、複数種を混合して使用しても差し支えない。
【００２９】
添加量アルキルスルホン酸の金属塩の添加量としては、（Ａ）成分１００重量部に対して０．１〜２０重量部の範囲内とされる。この理由は、かかるスルホン酸の金属塩の添加量が０．１重量％未満となると、得られる導電性構造物の帯電防止効果が低くなる場合があるので好ましくなく、一方、２０重量％を越えると、得られる導電性構造物の機械的強度が低下したり、導電路と導電路の間の絶縁部の電気伝導度が高くなり、導電路と導電路の間の絶縁性が低下する場合があるので好ましくない。
【００３１】
（D）成分の硬化剤としては、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。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、過酸化ジターシャルーブチルなどが挙げられる。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。
【００３３】
硬化剤の添加量についても、特に制限されるものではないが、例えば、（Ａ）成分の化合物に対して、かかる硬化剤の添加量を１〜３０重量部の範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、硬化剤の使用量が１重量部未満となると、化合物に対する硬化性が著しく低下する場合があるためであり、一方、硬化剤の使用量が３０重量部を超えると、反応性を制御することが困難となり、組成物における保存安定性が低下する場合があるためである。
【００３４】
（５）添加剤
組成物における上述した以外の化合物として、溶剤、硬化促進剤、高分子添加剤、反応性希釈剤、重合禁止剤、重合開始助剤、レベリング剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、無機充填剤、防カビ剤、調湿剤、染料溶解剤、緩衝溶液、キレート剤、難燃化剤等の一種単独または二種以上の組合せを含有させることができる。
【００３６】
導電性シートの形態としては、導電性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、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異方導電性エラストマーシート、金属のフレームにより保持された異方導電エラストマーシートなどがあげられる。
【００３７】
本発明の導電性シートは、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分、または（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有し（Ａ）成分１００重量部に対し（Ｃ）成分が０．１〜２０重量部である組成物を硬化して製造される。
【００３９】
組成物に対する硬化剤の添加方法も特に限定されるものではないが、保存安定性、成分混合時の触媒の偏在防止などの観点から、硬化可能な化合物に予め混合しておくことが好ましい。
硬化剤の使用量は、実際の硬化速度、可使時間とのバランスなどを考慮して適量使用するのが好ましい。また、硬化速度、可使時間を制御するために通常用いられる、アミノ基含有シロキサン、ヒドロキシ基含有シロキサンなどのヒドロシリル化反応制御剤を併用することもできる。
【００４０】
本実施例に係わる導電性粒子としては、磁力を作用させる方法により当該粒子を導電性シート本体の厚み方向に容易に配向させることができる観点から、導電性磁性体粒子を用いることが好ましい。
【００４６】
このような導電性粒子は、導電路形成部中に体積分率で２０〜６０％、好ましくは２５〜４０％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２０％未満の場合には、十分に電気抵抗値の小さい導電路形成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、得られる導電路形成部は脆弱なものとなりやすく、導電路形成部として必要な弾性が得られないことがある。
【００４７】
図１は、本発明の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、弾性基材中に導電性粒子が当該異方導電性シート１０の厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されてなるものであって、導電性粒子の連鎖によって導電路が形成されている。図示の例では、導電性粒子が密に充填された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の柱状の導電部１１と、これらの導電部１１を相互に絶縁する、導電性粒子が全くあるいは殆ど存在しない絶縁部１２とにより構成されており、導電部１１は、接続すべき電極例えば検査対象である回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って面方向に沿って配置され、これらの導電部１１の各々を取り囲むよう、絶縁部１２が形成されている。また、この例においては、導電部１１は、絶縁部１２の表面から突出した状態に形成されている。
【００４８】
以上において、異方導電性シート１０の絶縁部１２の厚みは、０．１〜２ｍｍ、特に０．２〜１ｍｍであることが好ましい。
また、導電部１１における絶縁部１２の表面からの突出高さは、絶縁部１２の厚みの０．５〜１００％であることが好ましく、さらに好ましくは１〜８０％、特に好ましくは５〜５０％である。具体的には、当該突出高さは０．０１〜０．３ｍｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．０２〜０．２ｍｍ、特に好ましくは０．０３〜０．１ｍｍである。
また、導電部１１の径は、０．０５〜１ｍｍ、特に０．１〜０．５ｍｍであることが好ましい。
【００４９】
導電部１１には、導電性粒子が体積分率で５〜６０％、好ましくは８〜５０％、特に好ましくは１０〜４０％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％未満の場合には、十分に電気抵抗値の小さい導電部１１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１１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。また、導電部１１の厚み方向における電気抵抗は、当該導電部１１を厚み方向に１０〜２０ｇｆの荷重で加圧した状態において、１００ｍΩ以下である。絶縁部１２の電気伝導度は１０−１４Ｓ／ｃｍ〜１０−７Ｓ／ｃｍである。電気伝導度が１０−１４Ｓ／ｃｍ以上あれば導電性構造物は、静電気の帯電防止性能を示すので好ましい。一方、電気伝導度が１０−７Ｓ／ｃｍ以下であれば、導電路と導電路の間の絶縁性が低下しないので好ましい。
【００５０】
このような異方導電性シート１０は、例えば次のようにして製造することができる。
図２は、本発明の異方導電性シート１０を製造するために用いられる金型の一例における構成を示す説明用断面図である。この金型は、上型５０およびこれと対となる下型５５が、枠状のスペーサー５４を介して互いに対向するよう配置されて構成され、上型５０の下面と下型５５の上面との間にキャビティが形成されている。
上型５０においては、強磁性体基板５１の下面に、目的とする異方導電性シート１０の導電部１１の配置パターンに対掌なパターンに従って強磁性体層５２が形成され、この強磁性体層５２以外の個所には、当該強磁性体層５２の厚みより大きい厚みを有する非磁性体層５３が形成されている。
一方、下型５５においては、強磁性体基板５６の上面に、目的とする異方導電性シート１０の導電部１１の配置パターンと同一のパターンに従って強磁性体層５７が形成され、この強磁性体層５７以外の個所には、当該強磁性体層５７の厚みより大きい厚みを有する非磁性体層５８が形成されている。
【００５１】
上型５０および下型５５の各々における強磁性体基板５１，５６を構成する材料としては、鉄、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属を用いることができる。この強磁性体基板５１，５６は、その厚みが０．１〜５０ｍｍであることが好ましく、表面が平滑で、化学的に脱脂処理され、また、機械的に研磨処理されたものであることが好ましい。
【００５２】
また、上型５０および下型５５の各々における強磁性体層５２，５７を構成する材料としては、鉄、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属を用いることができる。この強磁性体基板５２，５７は、その厚みが１０μｍ以上であることが好ましい。この厚みが１０μｍ未満である場合には、金型内に形成される組成物層に対して、十分な強度分布を有する磁場を作用させることが困難となり、この結果、当該組成物層における導電部を形成すべき部分に導電性粒子を高密度に集合させることが困難となるため、良好な異方導電性を有するシートが得られないことがある。
【００５３】
また、上型５０および下型５５の各々における非磁性体層５３，５８を構成する材料としては、銅などの非磁性金属、耐熱性を有する高分子物質などを用いることができるが、フォトリソグラフィーの手法により容易に非磁性体層５３，５８を形成することができる点で、放射線によって硬化された高分子物質を用いることが好ましく、その材料としては、例えばアクリル系のドライフィルムレジスト、エポキシ系の液状レジスト、ポリイミド系の液状レジストなどのフォトレジストを用いることができる。
また、非磁性体層５３，５８の厚みは、強磁性体層５２，５７の厚み、目的とする異方導電性シート１０の導電部１１の突出高さに応じて設定される。
【００５４】
そして、上記の金型を用い、次のようにして異方導電性シート１０が製造される。
先ず、特定の硬化可能な化合物と、磁性を示す導電性粒子とを混合することにより、流動性の組成物を調製し、図３に示すように、この組成物を金型のキャビティ内に注入して組成物層１０Ａを形成する。
次いで、上型５０における強磁性体基板５１の上面および下型５５における強磁性体基板５６の下面に、例えば一対の電磁石を配置し、当該電磁石を作動させることにより、強度分布を有する平行磁場、すなわち上型５０の強磁性体部分５２とこれに対応する下型５５の強磁性体部分５７との間において大きい強度を有する平行磁場を組成物層１０Ａの厚み方向に作用させる。その結果、組成物層１０Ａにおいては、図４に示すように、当該組成物層１０Ａ中に分散されている導電性粒子が、上型５０の強磁性体部分５２とこれに対応する下型５５の強磁性体部分５７との間に位置する導電部となるべき部分１１Ａに集合すると共に、厚み方向に並ぶよう配向する。
【００５５】
そして、この状態において、組成物層１０Ａを硬化処理することにより上型５０の強磁性体部分５２とこれに対応する下型５５の強磁性体部分５７との間に配置された、弾性高分子中に導電性粒子が密に充填された導電部１１と、導電性粒子が全くあるいは殆ど存在しない弾性高分子よりなる絶縁部１２とを有する異方導電性シート１０が製造される。
【００５６】
以上において、組成物層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。組成物１０Ａに作用される平行磁場の強度は、平均で２００〜１００００ガウスとなる大きさが好ましい。
また、組成物層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。
組成物層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、組成物層１０Ａを構成する付加型液状シリコーンゴムなどの種類、導電性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。
【００５７】
本発明の異方導電性シートは、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。
回路装置の電気的検査においては、図５に示すように、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検査用電極６を表面に有する検査用回路基板５が用意される。そして、この検査用回路基板５の表面上に、異方導電性シート１０が、その導電部１１が検査用電極６上に位置されるよう配置され、この異方導電性シート１０上に、被検査回路装置１が、その被検査電極２が当該異方導電性シート１０の導電部１１上に位置されるよう配置される。
【００５８】
次いで、例えば検査用回路基板５を被検査回路装置１に接近する方向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５とにより加圧された状態となり、その結果、被検査回路装置１の被検査電極２と検査用回路基板５の検査用電極６との間の電気的接続が達成される。
その後、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、環境温度を所定の温度例えば１５０℃に上昇させ、この状態で、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。
【００５９】
而して、本発明の異方導電性シート１０は、帯電防止の性質を持つアルキルスルホン酸金属塩を含むことより、回路装置の電気的検査に用いる場合には、異方導電性シートの表面に静電気が生じて帯電することが少なく、当該静電気による引力によって、異方導電性シートに検査対象である回路装置が張りつくことが減少し、検査作業を円滑に行うことが可能となる。また、異方導電性シートの表面に高い電圧の静電気が蓄積されることがなく、静電気の放電によって、検査装置、異方導電性シートあるいは検査対象である回路装置に故障が生じることが抑制される。
【００６０】
本発明の異方導電性シートは、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。
（１）図６に示すように、枠板状の支持体１５によって周縁部が支持された支持体付き異方導電性シート１０を構成することができる。
このような異方導電性シート１０は、異方導電性シートを製造するための金型として、キャビティ内に支持体１５を配置し得る支持体配置用空間領域を有するものを用い、当該金型のキャビティ内における支持体配置用空間領域に支持体１５を配置し、この状態で、前述したように、組成物を注入して硬化処理することにより、製造することができる。
【００６１】
（２）導電部１１が絶縁部１２の表面から突出した状態に形成されることは、本発明において必須ではなく、異方導電性シート１０の表面が平坦面のものであってもよい。
（３）導電性粒子が面方向において均一に分布した状態で基材中に含有されてなる、いわゆる分散型または非偏在型の異方導電性シートを構成することができ、また導電性粒子が面方向、厚み方向に均一に分散した状態で基材中に含有されてなる、いわゆる均一型の導電性シートを構成することもできる。
【００６２】
（４）本発明の異方導電性シートは、例えば図５に示すような検査用回路基板５の表面に一体的に設けられたものであってもよい。
このような異方導電性シート１０は、異方導電性シートを製造するための金型として、キャビティ内に検査用回路基板を配置し得る基板配置用空間領域を有するものを用い、当該金型のキャビティ内における基板配置用空間領域に検査用回路基板を配置し、この状態で、前述したように、組成物を注入して硬化処理することにより、製造することができる。
【００６３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
また、以下の実施例および比較例において、「部」は「重量部」を意味するものとする。
【００６４】
〔組成物の調製〕
〈実施例１〉信越化学工業株式会社製の付加型液状シリコーンゴム「ＫＥ１９５０−４０」のＡ液およびＢ液を等量（重量換算）となる割合で混合し、次いで、調製したゴム組成物１００部に、平均粒子径が４０μｍの導電性粒子１３０部、ナトリウムアルカンスルホネート（ＣnＨ2n+1ＳＯ3Ｎａ（ｎ＝１２〜２０））２．５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、組成物（ｉ）を調製した。
【００６５】
以上において、付加型液状シリコーンゴム「ＫＥ１９５０−４０」は、そのＡ液およびＢ液の２３℃における粘度（Ｂ型粘度計によるもの）がいずれも４８００Ｐで、硬化物の１５０℃における圧縮永久歪み（ＪＩＳ  Ｋ  ６２４９）が２０％、２３℃におけるデュロメータＡ硬度（ＪＩＳ  Ｋ  ６２４９）が４２、引裂強度（ＪＩＳ  Ｋ  ６２４９  クレセント型）が３５．６ｋｇｆ／ｃｍのものである。
また、導電性粒子としては、ニッケル粒子（シェリット社製「ＳＦ３００」）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６重量％となる量）を用いた。
【００６６】
〈実施例２〉ナトリウムアルカンスルホネートを添加量を７．５部としたこと以外は実施例１と同様にして組成物（ii）を製造した。
【００６７】
〈実施例３〉ナトリウムアルカンスルホネートを添加量を１５部としたこと以外は実施例１と同様にして組成物（iii）を製造した。
【００６８】
〈比較例１〉ナトリウムアルカンスルホネートを添加しないこと以外は実施例１と同様にして組成物（iv）を製造した。
【００６９】
〈比較例３〉ナトリウムアルカンスルホネートを添加量を２５部としたこと以外は実施例１と同様にして組成物（ｖ）を製造した。
【００７０】
〔異方導電性シート製造用金型〕
キャビティ内に支持体配置用空間領域を有すること以外は基本的に図２に示す構成に従って、下記の条件により、異方導電性シート製造用金型を作製した。
強磁性体基板：材質；鉄，厚み；８ｍｍ，
強磁性体層：材質；ニッケル，厚み；０．１ｍｍ，径；０．２５ｍｍ，ピッチ（中心間距離）；０．５ｍｍ，
被磁性体層材質；レジスト，厚み；０．１５ｍｍ，
スペーサの厚み；０．３ｍｍ
【００７１】
〔異方導電性シートの製造〕
上記の金型のキャビティ内における支持体配置用空間領域に、厚みが０．２ｍｍのステンレスよりなる枠板状の異方導電性シート用支持体を配置した。次いで、この金型のキャビティ内に、調製した各組成物を注入し、減圧による脱泡処理を行うことにより、当該金型内に組成物層を形成した。
そして、組成物層に対して、電磁石によって厚み方向に６０００ガウスの平行磁場を作用させながら、１２０℃、１時間の条件で当該組成物層の硬化処理を行い、更に、金型から離型した後に、２００℃、４時間の条件でポストキュアを行うことにより、それそれ厚み方向に伸びる複数の導電部と、これらの導電部を相互に絶縁する絶縁部とを有する支持体付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、外径が０．２５ｍｍの導電部が、０．５ｍｍのピッチで、１６行１６列で配列されてなるものであって、絶縁部の厚みは０．３ｍｍ、導電部の厚みは０．４ｍｍであり、当該導電部が絶縁部の両面の各々から突出した状態（それぞれの突出高さが０．０５ｍｍ）に形成されてなるものである。また、導電部における導電性粒子の割合は、体積分率で２８％であった。
【００７２】
〔異方導電性シートの評価〕
実施例１〜３、比較例１〜２で作成した組成物を用い、前記の異方導電性シート製造方法にて、各々異方導電性シートを作成して評価を行った。
評価方法は、各導電部に対応した１６×１６の０．２５mm径の電極を有するプリント基板上に導電性シートを対応する導電部と電極の位置が合うように固定し、更にその上に共通電極となる金メッキを表面に施した平面基板を設け、平面基板の上よりロードセルに接続された押圧板により加圧し電極−共通電極間の電気抵抗値（導電部の電気抵抗値）を測定した。
更に２５℃３０％ＲＨの条件下で平面基板の上から１Ｈｚの周期で繰り返し加圧を行い１万回加圧後の抵抗値を調べるとともに、異方導電シートと接触した平面基板表面の観察を行った。
【００７３】
評価結果を表１に示す。
【００７４】
【表１】
0003767333.tif 000002
【００７５】
〔導電性構造物の作製〕
幅が０.１５ｍｍの銅よりなるリード電極で、リード電極間距離が０．１ｍｍの電極ピッチが０．２５ｍｍピッチである２４０のリード電極が並んだ、回路基板のリード電極域に、上記の組成物を幅１．０ｍｍでリード電極と直交方向に、層厚約０.３ｍｍでスクリーン印刷し、厚み方向に平行磁場を作用させながら１５０℃で１時間加熱して硬化させ、これにより回路基板と一体化した導電性構造物（図７）を作製した。作業はクリーンルーム、クリーンブース等の異物の少ないクリーンな環境ではなく、通常の室内で作業を行った。
【００７６】
〔導電性構造物の評価〕
以上において得られた、実施例１〜３、比較例１〜２の組成物を用いて作製された組成物について評価を行った。
評価方法は、導電性構造物上に共通電極となる金メッキを表面に施した平面基板を儲け、平面基板の上よりロードセルに接続された押圧板により加圧し、個々のリード電極―共通電極間の電気抵抗値を測定した。
更に２５℃３０％ＲＨの条件下で平面基板の上から１Ｈｚの周期で繰り返し加圧を行い１万回加圧後の抵抗値を調べるとともに、異方導電シートと接触した平面基板表面の観察を行った。
【００７７】
評価結果を表２に示す。
【００７８】
【表２】
0003767333.tif 000003
【００７９】
【発明の効果】
本発明の組成物によれば、熱安定性の高い、帯電防止の性質を持つアルキルスルホン酸金属塩を含むことより静電気の発生が抑制され、製造工程における未硬化状態の組成物層の表面への静電気による異物の付着が抑制される。また高温で硬化された後の導電性構造物の絶縁部分、異方導電性シートの絶縁部分に静電気が生じて帯電することを防止または抑制することができるので、得られた異方導電性シートを用いた検査装置は、異物の付着、張り付きの防止、蓄積された静電気の放電による検査装置、導電構造物、導電性シートの障害の発生を低減でき、高温での繰り返し使用においても帯電防止性能が低下しないので、導電性シートを用いた検査装置の作業性の向上、耐久性の向上が達成され、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の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】本発明の異方導電性シートを製造するために用いられる金型の一例における構成を示す説明用断面図である。
【図３】図２に示す金型内に、シート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４】シート成形材料層中の導電性粒子が当該シート成形材料層における導電部となる部分に集合した状態を示す説明用断面図である。
【図５】本発明の異方導電性シートが、検査対象である回路装置と検査用回路基板との間に介在された状態を示す説明用断面図である。
【図６】支持体を具えた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７】本発明の導電性構造物の一例における構成を示す説明用図面である。
【図８】本発明の導電性構造物の一例における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
５  検査用回路基板      ６  検査用電極
１０  異方導電性シート  １０Ａ  シート成形材料層
１１  導電部            １１Ａ  導電部となるべき部分
１２  絶縁部            １５  支持体
５０  上型              ５１  強磁性体基板
５２  強磁性体層        ５３  非磁性体層
５４  スペーサー        ５５  下型
５６  強磁性体基板      ５７  強磁性体層
５８  非磁性体層
６０  回路基板          ６１  リード電極
６２  導電性構造物
【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６】
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【図７】
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【図８】
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