JPH04121904A - 異方導電体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、厚さ方向には導電性を有するが、面方向に
は絶縁性である、いわゆる異方導電体及びその製造方法
に関するものである。

〔従来の技術〕

厚さ方向には導電性を有するが、面方向には絶縁性であ
るいわゆる異方導電体は、電子機器等の分野において広
く利用されてきている。

たとえば、異方導電体は、その性質を利用して、プリン
ト回路基板同士の接続やプリント回路基板と各種の電気
電子素子、特に接続ピッチの細かな液晶表示板の接続な
どによく使用されている。

また、異方導電体は、ノンインパクトタイプのプリンタ
の印字用電極に応用することもできる。

すなわち、インク媒体のインクを熱によって被記録媒体
上に転写して画像の記録を行うノンインパクトタイプの
プリンタにおいて、インク媒体への画像情報に応じた熱
エネルギの印加を、画像情報に応じて発熱する記録ヘッ
ドによって行うのではなく、インク媒体自体に発熱層を
担持させ、このインク媒体の発熱層に異方導電体からな
る印字用電極を通して画像情報に応じた領域にのみ通電
を行い、インク媒体の発熱層を画像情報に応じて発熱さ
せることによって画像の記録を行うようにしたものであ
る。

このような応用例を考えた場合、異方導電体の導体は、
導通抵抗及び接触抵抗が低く、かつ導体が強度を有し、
外力が加わったり擦られたりしても抵抗値が安定してい
ることが望ましい。この観点からは、異方導電体の導体
に金属繊維等からなる線状導体を用いるのが好適である
。

従来、この種の線状導体を用いた異方導電体及びその製
造方法に関するものとしては、次に示すようなものがあ
る。すなわち、特公昭５８−５８７６６号公報、特公昭
６０−３２２８２号公報、特公昭６１−４６９２２号公
報に示すように、はぼ等しい長さを有する多数の磁性線
状導電体を電気的に絶縁特性を有するマトリックス液中
に分散させ、その混合液を前記磁性線状導電体の長さに
ほぼ等しい厚みのシート状に保持するとともに、このシ
ート状混合液を規則的に配列された多数の凸部を有する
磁極面に近接して対向させ、シート状混合液に厚み方向
の不均一磁界を作用させて磁性線状導電体を前記磁極面
の凸部に集中させるとともにこれを前記厚み方向に配向
させ、この状態を維持しつつ前記マトリクス液を固化せ
しめるように構成したものが提案され、実際に製造され
てもいる。

一方、特開昭５９−９３３２３号公報や特開昭６１−１
３３５８６号公報に示すように、絶縁性材料に金属線ま
たは金属繊維を混合したのち、これを円盤状に成型され
る金型にその中心部から円周方向に射出成形して金属線
または金属繊維が射出方向に配向された円盤状成形品を
作り、ついでこの成形品をその円周方向に沿ってスライ
スし、連続シート状体を取得するように構成したものも
提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を
有している。すなわち、前者の異方導電体及びその製造
方法の場合には、マトリックス液中に分散された金属繊
維を磁界で配向させるものであるため、導体の密度を高
めたり、導体を規則的に配列させようとすると、一部に
磁界を集中させたり、磁界を規則的に発生させる必要が
あるため、複雑な形状の磁極が必要となる。そのため、
異方導電体を製造するための製造装置の構成か複雑にな
りコスト高になるとともに、大きなサイズの異方導電体
を製造するのが困難であるという問題点がある。

また、硬化前のマトリックス液に磁界を作用させて、マ
トリックス液中に分散させた金属繊維を配向させるもの
であるため、金属繊維が絶縁材料中で容易に動き得るも
のでなければならない。そのため、マトリックス液は、
必然的に未硬化の際の粘度が低いものに限定されるので
、硬化後のマトリックスは、可撓性を有するシート状の
ものとなり、プリンタの印字用電極のような所定の形状
を維持し得る構造体をつくるのが困難であるという問題
点がある。

一方、後者の異方導電体及びその製造方法の場合には、
金属繊維を混合した絶縁性材料を金型に射出成形して製
造するものであるため、大きなサイズのものをつくるの
は容易であるか、金属繊維を射出成形時の流動特性によ
って配向させるものであるため、導体を規則的に配列さ
せることはできずしかも必ずしも全部の導体が絶縁性材
料を貫通して導通しているわけではないという問題点が
ある。また、導体の密度の制御が困難であるばかりか、
異方導電体を精度良く薄く切断するための装置等が必要
であり、製造装置の構成が複雑になるという問題点を有
している。

そこで、上記の問題点のうち、生産性の問題点を解決し
、金属製繊維を導体とする異方導電体を効率良く製造す
るための方法としては、特開昭６３−３４８０６号公報
に示すように、静電植毛法を応用したものが既に提案さ
れている。

これは、離型シート上に植毛用樹脂層を形成し、樹脂層
に導電性を有する短繊維を離型シートの離型面に短繊維
の一端が実質的に到達するように植毛し、樹脂層を硬化
させた後、植毛した短繊維の樹脂層から突出する部分を
個々に絶縁性樹脂の塗膜で覆い、離型シートを剥離して
構成したものである。

しかし、この方法は、厚さ方向の導通を得るために導電
性繊維を植毛のヘースとする樹脂層を貫通させる必要が
あるため、樹脂層の粘度が高くなったり、厚さが厚くな
ったりすると貫通しない導電性繊維があられれ、導通不
良が起こるほか、樹脂層の粘度が低いと樹脂層が硬化す
るまでに、植毛された導電性繊維が倒れてしまい、面方
向に導通してしまうという問題点を有している。また、
導電性繊維が樹脂層に横に寝て付着するのを防止できな
いうえ、横に寝て付着した導電性繊維を除去できないの
で、面方向に導通が生じるのを防止することができない
という問題点をも有している。

このほか導体を規則的に配列させることができないとい
う問題点もある。

そこで、本発明者は、上記従来技術の問題点を解決し、
導体として線状導体を用いることによって、導体の導通
抵抗及び接触抵抗が低く、かつ導体が強度を有し、外力
が加わったり擦られたりしても抵抗値が安定しているの
は勿論のこと導体の経時変化が少なくしかもサイズの制
約がなく、導体を高密度にかつ規則的に配列できるとと
もに、様々な絶縁体を使用できる異方導電体を、簡単な
製造装置によって製造することができ、コストダウンが
可能な異方導電体及びその製造方法を既に提案している
（特願平２−９４９７５号）。

この異方導電体は、第２１図に示すように、静電植毛用
の電極上に塗布され、構造体を形成する絶縁性材料１０
０が硬化した後は除去されてしまう接着剤層ｌＯ１と、
この接着剤層１０１に静電植毛される多数本の線状導体
１０２．１０２・・・と、植−毛された線状導体１０２
．１０２・・・の間に充填・硬化され、線状導体１０２
．１０２・・・がその厚さ方向に配向しており、かつ線
状導体１０２．１０２・・・の両端が表裏両面から露出
している構造体を形成するための絶縁性材料１００を備
えるように構成したものである。

しかし、この提案に係る異方導電体は、構造体を形成す
る絶縁性材料１．００が一種類の材料から形成されてい
るため、異方導電体を構成する構造体が一層構造となっ
ている。そのため、異方導電体に耐熱性が要求される場
合には、構造体を形成するための絶縁性材料１００とし
て、例えば耐熱性に優れたポリイミド樹脂等を用いるこ
とになる。

ところか、上記異方導電体を上述したように、ノンイン
パクトタイプのプリンタの印字用電極に適用した場合を
考えると、異方導電体には、ある程度の機械的強度が要
求される。しかし、構造体を形成するための絶縁性材料
１００として、ポリイミド樹脂を使用した場合には、ポ
リイミド樹脂はワニス状であり、注型しても薄いフィル
ム状のものしか製造できない。そのため、ノンインパク
トタイプのプリンタの印字用電極として使用できるよう
な機械的強度を有する厚い異方導電体は製造できないと
いう問題点がある。

一方、異方導電体に機械的強度を持たせるためには、構
造体を形成する絶縁性材料１００として、例えば厚い構
造体を形成可能なエポキシ樹脂等を選択することが考え
られる。

ところが、上記異方導電体を上述したように、ノンイン
パクトタイプのプリンタの印字用電極に応用した場合、
異方導電体の一方の表面は、インク媒体の発熱層と接触
するため、その表面温度は、３００〜４００℃にも達す
る。したがって、構造体を形成するための絶縁性材料１
００として、例えばエポキシ樹脂等を使用した場合には
、今度は耐熱性の点で問題が生じる。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、導体として線状導体を用いるこ
とによって、導体の導通抵抗及び接触抵抗が低く、かつ
導体が強度を有し、外力が加わったり擦られたりしても
抵抗値が安定しているのは勿論のこと導体の経時変化が
少なくしかもサイズの制約がなく、導体を高密度にかつ
規則的に配列できるとともに、様々な絶縁体を使用でき
る異方導電体を、簡単な製造装置によって製造すること
ができ、コストダウンが可能なことは勿論のこと、異方
導電体に要求される耐熱性や機械的強度等を同時に満足
することが可能な異方導電体及びその製造方法を提供す
ることにある。

すなわち、この発明に係る異方導電体は、第１図に示す
ように、静電植毛用の電極上に塗布され、構造体を形成
する絶縁性材料３が硬化した後は除去されてしまう接着
剤層４と、この接着剤層４に静電植毛される多数本の線
状導体２．２・・・と、植毛された線状導体２．２・・
・の間に充填・硬化され、線状導体２．２・・・がその
厚さ方向に配向しており、かつ線状導体２．２・・・の
両端が表裏両面から露出している構造体を形成するため
の絶縁性材料３を備え、上記構造体を形成するための絶
縁性材料３が種類の異なる複数の絶縁性材料からなり、
構造体か複数の層を有するように構成されている。

そして、この異方導電体の第１の製造方法としては、第
２図（ａ）に示すように、静電植毛用の電極上に接着剤
を塗布する接着剤塗布工程Ａ１と、静電植毛用電極上に
塗布された接着剤層上に多数本の線状導体を静電植毛す
る静電植毛工程Ａ２と、静電植毛用電極上の接着剤層に
植毛された線状導体間に複数の絶縁性材料を層状に充填
硬化させ、複数の絶縁性構造体３を積層形成する絶縁性
構造体形成工程Ａ３と、絶縁性構造体の片面に固着して
いる静電植毛用電極を除去した後、絶縁性構造体の表裏
両面を研磨して、線状導体の両端を絶縁性構造体の表裏
両面から露出させる研磨工程Ａ４とからなる。

また、この異方導電体の第２の製造方法としては、第２
図（ｂ）に示すように、静電植毛用の電極上にホットメ
ルト接着剤を塗布する接着剤塗布工程Ｂ１と、静電植毛
用電極上に塗布された接着剤層上に多数本の磁性を有す
る線状導体を静電植毛する静電植毛工程Ｂ２と、ホット
メルト接着剤を軟化させた状態で、静電植毛用電極上の
接着剤層上に植毛された線状導体に磁界を印加すること
により、線状導体の直立性を向上させる磁界印加工程Ｂ
３と、静電植毛用電極上の接着剤層に植毛された線状導
体間に複数の絶縁性材料を層状に充填硬化させ、複数の
絶縁性構造体を積層形成する絶縁性構造体形成工程Ｂ４
と、絶縁性構造体の片面に固着された静電植毛用電極を
除去した後、絶縁性構造体の表裏両面を研磨して、線状
導体の両端を絶縁性構造体の表裏両面から露出させる研
磨工程Ｂ５とからなる。

さらに、この異方導電体の第３の製造方法としては、第
２図（ｃ）に示すように、静電植毛用の電極上に接着剤
を塗布する接着剤塗布工程Ｃ１と、静電植毛用電極上に
塗布された接着剤層上に、線状導体を所定のパターンに
したがって植毛するための植毛位置規制部材を敷設する
植毛位置規制部材敷設工程Ｃ２と、静電植毛用電極上に
塗布された接着剤層に多数本の線状導体を静電植毛する
静電植毛工程Ｃ３と、静電植毛用電極上の接着剤層上に
植毛された線状導体間に複数の絶縁性材料を層状に充填
硬化させ、複数の絶縁性構造体を積層形成する絶縁性構
造体形成工程Ｃ４と、絶縁性構造体の片面に固着された
静電植毛用電極を除去した後、絶縁性構造体の表裏両面
を研磨して、線状導体の両端を絶縁性構造体の表裏両面
から露出させる研磨工程Ｃ５とからなる。

さらにまた、この異方導電体の第４の製造方法としては
、第２図（ｄ）に示すように、静電植毛用の電極上にホ
ットメルト接着剤を塗布する接着剤塗布工程Ｄ１と、静
電植毛用電極上に塗布された接着剤層上に、線状導体を
所定のパターンにしたがって植毛するための植毛位置規
制部材を敷設する植毛位置規制部材敷設工程Ｄ２と、静
電植毛用電極上に塗布された接着剤層に多数本の磁性を
有する線状導体を静電植毛する静電植毛工程Ｄ３と、ホ
ットメルト接着剤を軟化させた状態で、静電植毛用電極
上の接着剤層に植毛された線状導体に磁界を印加するこ
とにより、線状導体の直立度を向上させる磁界印加工程
Ｄ４と、静電植毛用電極上の接着剤層上に植毛された線
状導体間に複数の絶縁性材料を層状に充填硬化させ、複
数の絶縁性構造体を積層形成する絶縁性基板形成工程Ｄ
５と、絶縁性基板の片面に固着された静電植毛用電極を
除去した後、絶縁性構造体の表裏両面を研磨して、線状
導体の両端を絶縁性構造体の表裏両面から露出させる研
磨工程Ｄ６とからなる。

このような技術的手段において、上記絶縁性構造体を形
成する複数の絶縁性材料としては、例えばシリコンゴム
、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の合成樹脂からなる
ものを複数適宜組合わせたものが用いられるが、これ以
外にも、線状導体とする金属等との密着性が良く、注型
することによって所定の形状に成形可能なものであれば
、他の材料を組合わせて用いても良いことは勿論である
。

また、上記絶縁性構造体の一部に、例えばセラミックス
やガラスのスラリーを用いることによって、耐熱性を有
する異方導電体を製造することができる。さらに、上記
絶縁性構造体の摺動性を向上させるためには、絶縁性構
造体の表面に、例えばテフロンの粉末を混合したエポキ
シ樹脂等を用いても良い。

また、接着剤としては、ホットメルト接着剤が用いられ
るが、ホットメルト接着剤を要件としない請求項に記載
の発明にあっては、必ずしもこれに限定されるわけでは
なく、通常よく用いられる接着剤やタックシートを接着
剤層として用いてもよい。

さらに、線状導体としては、金属製の短繊維や炭素繊維
等からなるものが用いられる。この線状導体は、異方導
電体の抵抗を低くするという観点からすれば、比抵抗の
小さい銅、アルミニウム、銀等の金属あるいはこれらの
合金を素材としたものを用いればよく、また、入手性、
価格の適当な点からすれば、例えば鉄、ニッケル、錫、
コバルトあるいはこれらの合金（Ｎｉ−Ｃｏ、Ｃｏ−３
ｎ、ステンレス、青銅（Ｃｕ−８ｎ）、黄銅（Ｃｕ−Ｚ
ｎ）、Ｃｕ−Ｂｅ、　　リン青銅、洋白（Ｃｕ−Ｎｉ−
Ｚｎ）、Ｄバール（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆｅ）。

Ｃｕ−Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ等）を選択することができる。

また、線状導体の長さ、太さについては、異方導電体の
特性等を考慮して決定される。

また、上記線状導体に磁性が要求される場合には、ニッ
ケル、鉄、フェライト又はマルテンサイト系のステンレ
スのような磁性を有する金属ならばそのまま用いること
ができ、更に、銅、銀、アルミニウムのような磁性を有
しない金属でも、表面に磁性を有するニッケルや鉄等を
メツキすることによって使用することができる。

さらに、上記線状導体の表面に表れている部分には、金
や錫等をメツキすることにより、接点の耐食性を向上さ
せることができるとともに、接触抵抗を低減させること
もできる。また、上記線状導体の表面には、必要に応じ
て絶縁処理を施すことによって、線状導体が互いに接触
することによる面方向の導通を防止することができる。

そして、上記金属短繊維の製造方法としては、金属の溶
湯を細いノズルから高速回転するロールにジェット噴射
させるメルトスピニング法、線引き法による引抜き成形
で長い金属繊維を制作した後これを分断する方法、板材
をせん断する方法、びびり振動切削法で直接母材から生
成する方法等適宜選択して差し支えない。

また、接着剤層に線状導体を静電植毛する方法としては
、静電界の作用によって帯電された線状導体を接着剤層
側へ飛翔させて植毛するものであれば適宜選択して差し
支えない。この場合において、線状導体の飛翔方向につ
いても、上方から下方へ飛翔させるダウン法、下方から
上方へ飛翔させるアップ法、横方向へ飛翔させるサイド
法等適宜選択して差し支えないが、線状導体のロスを少
なくし、回収を容易にするという観点からすれば、アッ
プ法が好ましい。

〔作用〕

上述したような技術的手段によれば、接着剤層に線状導
体を静電植毛するように構成されているため、線状導体
を起立した状態で容易に植毛することができ、線状導体
間に絶縁性材料を充填硬化させた場合でも、線状導体を
絶縁性構造体の厚さ方向に配向させることができ、異方
導電体の厚さ方向のみの導電性を線状導体によって確保
することができるとともに、異方導電体の面方向の導通
を防止することができる。

また、絶縁性構造体は、接着剤層上に線状導体を静電植
毛し、線状導体間に絶縁性材料を充填硬化させることに
よって形成されるので、絶縁性構造体の材質は特に限定
されず、しかも異方導電体を任意の形状に成形すること
ができる。

さらに、異方導電体は、主に静電植毛工程と、絶縁性構
造体形成工程と、研磨工程等からなるため、簡単な製造
装置でしかも比較的短時間に製造することができ、コス
トダウンが可能となる。

また、線状導体を規則的に配列する場合でも、静電植毛
工程に先立って植毛位置規制部材を接着剤層に敷設すれ
ばよく、極めて簡単な工程で線状導体が規則的に配列し
た異方導電体をも製造することができる。また、植毛位
置規制部材を用いることによって線状導体が接着剤層に
横に寝て付着するのを防止することができるので、面方
向の絶縁性を保つことができる。

さらにまた、構造体を形成するための絶縁性材料が種類
の異なる複数の絶縁性材料からなり、構造体が複数の層
を有するように構成されているので、異方導電体に例え
ば耐熱性と機械的強度の両方が要求される場合には、耐
熱性の高い絶縁性材料と機械的強度に優れた絶縁性材料
とを、耐熱性の高い絶縁性材料が耐熱性が要求される側
に位置するように積層して用いることによって、耐熱性
や機械的強度等に優れた異方導電体を提供することがで
きる。

〔実施例〕

以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの発明に係る
異方導電体及びその製造方法を詳細に説明する。

実施例１ 第３図及び第４図はこの発明に係る異方導電体の一実施
例を示すものである。

図において、１は異方導電体を示すものであり、この異
方導電体１は、静電植毛用の電極上に塗布され、構造体
を形成する絶縁性材料３が硬化した後は除去されてしま
う接着剤層４と、この接着剤層４に静電植毛される多数
本の線状導体としての金属短繊維２．２・・・と、植毛
された金属短繊維２．２・・・の間に充填・硬化され、
金属短繊維２．２・・・がその厚さ方向に配向しており
、かつ金属短繊維２．２・・・の両端が表裏両面から露
出している構造体を形成するための絶縁性材料３を備え
、上記構造体を形成するための絶縁性材料が種類の異な
る複数の絶縁性材料３ａ、３ｂからなり、構造体が複数
の層を有するように構成されている。

上記金属短繊維２．２・・・は、複数本集まったものが
集合体を形成しており、この金属短繊維２．２・・・は
、第３図に示すように、絶縁性基板３の表面に基盤の目
状に配列されている。

この実施例において、上記絶縁性基板３を形成する絶縁
性材料としては、厚さ３０〜８０μｍのポリイミド樹脂
３ａと、厚さ９００〜９５０μｍのエポキシ樹脂３ｂと
が積層して用いられる。

また、上記金属短繊維２としては、例えばステンレス線
を所定の長さに切断したものが用いられ、この金属短繊
維２の長さ及び太さの平均は１．２ｍｍ、５０μｍであ
った。

次に、上述した異方導電体の製造方法について説明する
。

先ず、静電植毛用の電極上に接着剤を塗布する接着剤塗
布工程を行う。すなわち、第５図（ａ）に示すように、
所定の大きさの矩形状に形成された電極としてのアルミ
板１０を用意し、このアルミ板１０上に、導電性のホッ
トメルト接着剤４を塗布する。この実施例では、導電性
のホットメルト接着剤４として、ポリアミドのホットメ
ルト接着剤４に２００メツシユ以下の電解銀粉を７５ｗ
ｔ％混合したものが用いられる。また、上記ホットメル
ト接着剤４の塗布方法としては、ローラの表面に塗膜の
厚さを規制する溝が設けられ、接着剤４を均一な厚さに
塗布可能なローラコータを用い、電極とするアルミ板１
０上に４０μｍの厚さに導電性のホットメルト接着剤４
を塗布する。

次に、上記静電植毛用電極上に塗布された接着剤層上に
、線状導体を所定のパターンにしたがって植毛するため
の植毛位置規制部材を敷設する植毛位置規制部材敷設工
程が行われる。この植毛位置規制部材敷設工程において
は、第５図（ｂ）に示すように、上記アルミ板１０上に
金属短繊維２を所定の位置に植毛するための植毛位置規
制シート１１が敷設される。この植毛位置規制シート１
１としては、第６図に示すように、例えば感光性のポリ
ビニルアルコール樹脂を、所定のパターンに従って感光
させて、植毛位置規制用の正方形状の孔１２．１２・・
・を所定のピッチで基盤の目状に穿設したものが用いら
れる。この実施例では、上記植毛位置規制シー）１１と
して、５００μｍピッチで一辺が３００μｍの平面正方
形状の孔１２．１２・・・を、基盤の目状に穿設した厚
さ１００μｍのものを用いた。

その後、第５図（Ｃ）に示すように、上記静電植毛用電
極上に塗布された接着剤層に多数本の磁性を有する線状
導体を静電植毛する静電植毛工程が行われる。この金属
短繊維植毛工程において用いられる静電植毛法は、所謂
アップ法と称されるもので、第７図に示すように、高圧
電極１３を略水平方向に配設するとともに、この高圧電
極１３には高圧電源からなる高圧発生器１４を接続する
。

また、高圧電極１３の上方には、高圧電極１３に対向す
る接地電極としてのアルミ板ｌＯを、アクリル製のカバ
ーＣを介して適宜間隔（この実施例では１７ｃｍ）離し
て配設し、高圧電極１３上に多数の金属短繊維２．２・
・・を載置する。尚、第７図中、Ｄは絶縁性の基台を示
している。

また、上記アルミ板１０の上部には、シリコンラバーヒ
ータ１５を載置するとともに、このシリコンラバーヒー
タ１５に通電して発熱させて、アルミ板１０−上に塗布
されたホットメルト接着剤４を軟化させる。そして、上
記高圧電極１３に高圧発生器１４からの高電圧（この実
施例では約＋２７’ＫＶ）を所定時間（この実施例では
３分）印加することにより、高圧電極１３上の金属短繊
維２．２・・・を帯電させると同時に、高圧電極１３と
接地電極としてのアルミ板１０との間に鉛直方向に作用
する電界Ｅを形成し、この電界Ｅに沿って上記金属短繊
維２．２・・・をアルミ板１０の接着剤層４側へ飛翔さ
せ、接着剤層４に金属短繊維２．２・・・を静電気力で
植毛するものである。その後、高圧電極１３に電圧を印
加したまま、シリコンラバーヒータ１５への通電を停止
してアルミ板ＩＯを冷却し、ホットメルト接着剤４を硬
化させて、金属短繊維２．２・・・を接着剤層４に固定
する。

上記静電植毛に際して、上記接着剤層４の表面側には、
植毛位置規制シート１１が配置されているため、金属短
繊維２．２・・・は、植毛位置規制シート１１の開口部
１２．１２・・・を通してのみ植毛される。その結果、
金属短繊維２．２・・・は、第５図（ｃ）に示すように
、植毛位置規制シートｌｌの開口部１２．１２・・・に
、十数本が比較的直立した状態で植毛される。

この金属短繊維植毛工程においては、電界Ｅの作用方向
は接着剤層４に直交するため、電界Ｅの作用方向に沿っ
て飛翔する金属短繊維２．２・・・は上記接着剤層４に
起立した状態で、高密度に植毛されることになる。

なお、上記金属短繊維２．２・・・が植毛される接着剤
層４は、導電性を有しているので、静電植毛に際して金
属短繊維２．２・・・に帯電した電荷は、金属短繊維２
．２・・・が接着剤層４に植毛されたときに、接着剤層
４及びアルミ板１０を介してアースに逃げ中和される。

そのため、金属短繊維２．２・・・が帯電したまま植毛
される場合のように、金属短繊維２．２・・・の先端部
に帯電した電荷が互いに反発して、金属短繊維２．２・
・・の直立性が乱されるのを防止することができる。

また、上記金属短繊維２．２・・・は、植毛後に再度静
電誘導現象によって電荷の分極が起こるが、接着剤層４
側の電荷はアースに逃げて中和されるので、植毛された
金属短繊維２．２・・・の下端は、下方の高圧電極１３
からクーロン力によって引かれ、この点からも金属短繊
維２．２・・・の直立性を保持することができる。

尚、静電植毛法としては、上記のものに限られるもので
はなく、例えば、第８図に示す所謂ダウン法と称される
もの、具体的には、植毛用の金属短繊維２．２・・・が
収容されるホッパ１９の下面部に金属ネット等からなる
高圧電極１６を略水平方向に配設するとともに、この高
圧電極１６の下部には高圧電極１６に対向する接地電極
１７を配設し、上記高圧電極１６に高圧発生器１８から
の高電圧を印加することにより画電極１６．１７間に鉛
直方向に作用する電界Ｅを形成し、接地電極１７側に配
置された接着剤層４に上記金属短繊維２．２・・・を植
毛するようにしたものや、第９図に示す所謂サイド法と
称されるもの、具体的には、植毛用の金属短繊維２．２
・・・か収容されるホッパ１９の下方側に高圧電極２０
と接地電極２１とを略鉛直方向に沿って対向配置し、高
圧電極２０に高圧発生器２２からの高電圧を印加するこ
とにより画電極２０．２１間に水平方向に作用する電界
Ｅを形成し、接地電極２１側に配置された接着剤層４に
ホッパ１９から落下する金属短繊維２．２・・・を略９
０°方向転換させて植毛するようにしたものであっても
よい。

その後、上記静電植毛用電極上の接着剤層上に植毛され
た線状導体に磁界を印加することにより、線状導体の直
立度を向上させる磁界印加工程が行われる。すなわち、
上記の如く金属短繊維２．２・・・が植毛されたアルミ
板１０を植毛装置から取り出し、このアルミ板１０を磁
界発生装置２３に取り付ける。

この磁界発生装置２３は、第１Ｏ図に示すように、断面
コ字形状に形成されたヨーク２４の互いに平行な対向面
に固着された一対の永久磁石２５．２６を備えており、
両永久磁石２５．２６の対向するＮ極とＳ極との間に均
一な磁界Ｈを発生させるものである。そして、上記金属
短繊維２．２・・・が植毛されたアルミ板１０を支持部
材２７によって支持することにより、両永久磁石２５．
２６の対向するＮ極とＳ極との中間に配置するとともに
、アルミ板１０の背面にシリコンラバーヒータ１５を載
置する。

次に、このシリコンラバーヒータ１５に通電してアルミ
板１０を加熱し、アルミ板１０上に塗布されているホッ
トメルト接着剤４を軟化させる。

この状態で数分間保持することによって、金属短繊維２
．２・・・は、ホットメルト接着剤層４の軟化に伴っで
ある程度自由に動き得るようになり、磁界発生装置２３
によって形成される磁界Ｈに沿って配向し、植毛位置規
制シート１１の孔１２．１２・・・内において直立した
状態となる。その後、シリコンラバーヒータ１５への通
電を停止してアルミ板ＩＯを冷却し、アルミ板１０上に
塗布されているホットメルト接着剤層４を硬化させ、金
属短繊維２．２・・・を起立した状態に保持する。こう
することによって、第５９　（ｄ）に示すように、金属
短繊維２．２・・・の直立性をさらに向上させることが
できる。

本発明者は、上記磁界印加工程による金属短繊維２．２
・・・の直立性の向上を確認するため、磁界印加工程終
了後の金属短繊維２．２・・・の植毛状態を顕微鏡で観
察したところ、金属短繊維２．２・・・の直立性が確実
に向上していることがわかった。

なお、この実施例では、上記磁界発生装置２３として、
約５００　［ｇａｕｓｓ）の均一な磁界を発生するもの
を用いた。

さらに、上記静電植毛用電極上の接着剤層に植毛された
線状導体間に複数の絶縁性材料を層状に充填硬化させ、
複数の絶縁性基板を積層形成する絶縁性基板形成工程が
行われる。その際、絶縁性合成樹脂の充填に先立って、
植毛部を磁界発生装置２３から取り畠し、金属短繊維２
．２・・・と絶縁性基板３ａの一層目を構成するポリイ
ミド樹脂との接触部で生ずる気泡を抑制するため、チタ
ネート系カップリング剤（味の素（株）製：１３８Ｓ３
３８Ｘ）やシラン系カップリング剤を、ポリイミド樹脂
に０．５〜１．０％添加するのが好ましい。そして、第
５図（ｅ）に示すように、植毛部の周囲に注型用の型枠
３０を取付け、ポリイミドワニス３ａ（カネボウＮ５Ｃ
Ｉ！Ｉ　Ｐ６３０をＮＭＰに２０％希釈したもの）を注
型脱泡し、このポリイミドワニス３ａを硬化させる。

次に、上記の如く型枠３０内で注型硬化されたポリイミ
ドワニス３ａ上に、第５図（ｆ）に示すように、エポキ
シ樹脂３ｂ　（ＣＥＣＯ９ＩＣ：日立化成工業株式会社
製）を注型脱泡し、このエポキシ樹脂３ｂを硬化させる
。

最後に、上記絶縁性基板の片面に固着された静電植毛用
電極を除去した後、絶縁性基板の表裏両面を研磨して、
線状導体の両端を絶縁性基板の表裏両面から露出させる
研磨工程が行われる。すなわち、上記エポキシ樹脂３ｂ
が硬化した後、植毛部をアルミ板１０から取り外し、絶
縁性基板３の上下を順に＃５００、＃１０００、＃２０
００のサンドペーパーで研磨し、ポリイミドフェス３ａ
及びエポキシ樹脂３ｂの表面を平滑にするとともに、表
面からニッケル製の金属短繊維２．２・・・の端面を露
出させ、第５ＷＪ（ｇ）に示すように、ポリイミドワニ
ス３ａとエポキシ樹脂３ｂとを層状に積層形成した異方
導電体１を製造した。その際、アルミ板１０上に塗布さ
れた接着剤層４も、研磨工程によって絶縁性基板３の表
面から除去される。

上記の如く構成される異方導電体１は、耐熱性に優れた
ポリイミドワニス３ａと、厚く層形成することができ機
械的強度に優れたエポキシ樹脂３ｂとを層状に積層形成
して構成されているため、耐熱性及び機械的強度を同時
に兼ね備えた異方導電体１を提供することができる。

このようにして、製造された異方導電体１の厚さは０．
９ｍｍであり、絶縁性基板３の表面には、５００ｕｍピ
ッチで線状導体であるステンレス製の金属短繊維２．２
・・・が基盤の目状に配列していた。

次に、上記異方導電体１の厚さ方向及び隣接する導体間
の抵抗値を、デジタルボルトメータによって測定した。

異方導電体１の厚さ方向の抵抗値のホリ定は、第１１図
に示すように、絶縁性の基盤３１上に幅ＩＣｍの導体パ
ターン３２を設け、その上に試作された異方導電体１を
載置するとともに、さらに、異方導電体１上の導体パタ
ーン３２に対応した位置に、直径１．３ｍｍ（面積１ｃ
ｍ２）の金属棒３３の端面を載置し、導体パターン３２
と金属棒３３との間の抵抗値をデジタルボルトメータに
よって測定し、異方導電体１が導体パターン３２と金属
棒３３との間に介在しないときの抵抗値を減算すること
によって求めた。

また、異方導電体ｌの隣接する導体間の抵抗値は、第１
２図に示すように、試作された異方導電体ｌ上に２つの
幅１ｃｍの電極３４．３５を厚さ０．１ｍｍの絶縁性テ
ープ３６を介して面方向に載置し、画電極３４．３５間
の抵抗値をデジタルボルトメータによって測定し、異方
導電体ｌが画電極３４．３５間に介在しないときの抵抗
値を減算することによって求めた。

上記の測定の結果、異方導電体１の厚さ方向及び隣接す
る線状導体間の抵抗値は、約２０ｍΩ及び無限大であっ
た。

なお、上記実施例では、異方導電体１を構成する絶縁性
材料として、最初にポリイミドワニス３ａを充填硬化さ
せ、次にエポキシ樹脂３ｂを充填硬化させて、ポリイミ
ドワニス３ａとエポキシ樹脂３ｂとを積層形成する場合
について説明したが、これに限定されるわけではなく、
最初にエポキシ樹脂３ｂを充填硬化させ、次にポリイミ
ドワニス３ａを充填硬化させて、ポリイミドワニス３ａ
とエポキシ樹脂３ｂとを積層形成するようにしても良い
。

実施例２ 第１３図及び第１４図はこの発明の第２の実施例に係る
異方導電体を示すものであり、前記実施例と同一の部分
には同一の符号を付して説明すると、この実施例では、
植毛位置規制部材として線状導体を高密度で規則的に配
列するためにステンレスメツシュを用いているとともに
、絶縁性基板としでは、表面の摺動性を向上させるため
、表面にテフロンの粉末を混合したエポキシ樹脂３Ｃを
積層している。

そして、この実施例に係る異方導電体は、第１５図に示
すようにして製造される。

先ず、第１５図（ａ）に示すように、所定の大きさの矩
形状に形成された電極としてのアルミ板ｌＯを用意し、
このアルミ板１０に第１６図に示すように矩形状の開口
部４０を形成する。そして、このアルミ板１０の開口部
４０の表面側に、第１５図（ｂ）及び第１８図に示すよ
うに、ピッチ６３μｍ１開口部４１ａの大きさが４０μ
ｍ四方のステンレスメツシュ４１（第１７図に図示）を
貼り付けるとともに、開口部４０の裏面側に導電コート
剤を塗布し表面の抵抗値を１０１〜１０°Ωに調整した
ポリアミドのホットメルト接着剤シート４２を貼り付け
る。

この実施例では、金属短繊維２として長さ、太さの平均
が１．２ｍｍ、２０μｍのＮｉ金属短繊維を用いた。

次に、この金属短繊維２の表面に無電解銅メツキ法で、
厚さ１〜３μｍの銅メツキ層を設け、ついでこの金属短
繊維２を過硫酸カリウム１０ｇ／ｌと水酸化ナトリウム
５０ｇ／βを混合し、１０２〜１１０℃に熱した溶液中
に３〜１０分浸漬し、第１９図に示すように、銅メツキ
層を酸化させ酸化第二銅からなる高抵抗層４３を生成さ
せた。

その後、実施例１と同様に、第７図に示す植毛装置にこ
の金属短繊維２．２・・・を入れ、静電植毛工程を行う
。このとき、シリコンラバーヒータ１５に通電して発熱
させてホットメルト接着剤シート４２を軟化させるとと
もに、高圧電極１３に高圧発生器１４からの高電圧（こ
の実施例では約＋２２ＫＶ）を所定時間（この実施例で
は３分）印加することにより、静電植毛工程を行う。こ
うすることによって、ステンレスメツシュ４１の開口部
４１ａに金属短繊維２．２・・・を高密度でしかも微細
なピッチで植毛することができる。

次に、実施例１と同様に、磁界印加工程を行い、植毛部
の直立性を向上させる。

さらに、実施例１と同様に絶縁性基板形成工程を行う。

すなわち、第１５図（ｅ）に示すように、アルミ板ｌＯ
の開口部４０にポリイミドワニス３ａ（カネボウＮＳＣ
製ＩＰ６３０を溶剤ＮＭＰに２０％希釈したもの）を注
型脱泡し、このポリイミドワニス３ａを硬化させる。

その後、上記の如く型枠３０内で注型硬化されたポリイ
ミドワニス３ａ上に、第１５図（ｆ）に示すように、エ
ポキシ樹脂３ｂ（ＣＥＣＯ９１Ｃ：日立化成工業株式会
社製）を注型脱泡し、エポキシ樹脂３ｂを硬化させる。

次に、上記の如く型枠３０内で注型硬化されたエポキシ
樹脂３ｂ上に、第１５図（ｇ）に示すように、テフロン
の粉末を混合したエポキシ樹脂３ｃ　（ＣＥＣＯ９１Ｃ
：日立化成工業株式会社製）を注型脱泡し、このエポキ
シ樹脂３ｃを硬化させる。

そして最後に、上記植毛部をアルミ板ｌＯから取り出し
、片面ラッピングマシンで絶縁性基板３の上下両面を順
に研磨し、第１５図（ｈ）に示すように、表面を平滑に
するとともに、絶縁性基板３の表面から金属短繊維２．
２・・・を露畠させ、第１３図に示すように、ポリイミ
ドワニス３ａとエポキシ樹脂３ａ、３ｂとからなる絶縁
性基板３を有する異方導電体ｌを製造する。

この実施例では、異方導電体１の表面がテフロンの粉末
を混合したエポキシ樹脂３ｃによって形成されており、
このテフロンの粉末を混合したエポキシ樹脂３ｃは、表
面の接触抵抗が小さいため、異方導電体１の表面の摺動
性を向上させることができる。

このようにして、製造された異方導電体１の厚さは０．
９ｍｍであり、絶縁性基板３の表面には、平均１２本／
　ｍ　ｍのピッチで線状導体であるニッケル製の金属短
繊維２．２・・・が基盤の目状に配列していた。

次に、上記異方導電体１の厚さ方向及び隣接する導体間
の抵抗値を、デジタルボルトメータによって測定したと
ころ、異方導電体１の厚さ方向及び隣接する線状導体間
の抵抗値は、約２０ｍΩ及び無限大であった。

また、異方導電体１の金属端繊維２．２・・・に連続し
て大きな電流を流した場合における異方導電体１の温度
上昇を調べる測定を行った。この温度測定は、第２０図
に示すように、絶縁性の基盤５０上に幅３ｃｍの導体パ
ターン５１を設け、その上に試作された異方導電体ｌを
載置するとともに、さらに、異方導電体１上の導体パタ
ーン５１に対応した位置に、直径１．３ｍｍ（面積１ｃ
ｍ２）の金属棒５２の端面を載置し、導体パターン５１
と金属棒５２との間に、電源５３、電流計５４及び定電
胤負荷装置５５を介して４Ａの電流を流し、金属棒５２
の上端、導体パターン５１上の異方導電体１表面及び導
体パターン５１から離れた位置の異方導電体１表面の温
度をそれぞれ測定した。

その結果、導体パターン５１上の異方導電体１表面と金
属棒５２の上端Ｔｄとの温度差は２４℃であった。

〔発明の効果〕

この発明は以上の構成及び作用よりなるもので、請求項
第１項乃至第８項の異方導電体及びその製造方法によれ
ば、導体として線状導体を用いるものであるため、導体
の導通抵抗及び接触抵抗が低く、かつ導体が強度を有し
、外力が加わったり擦られたりしても抵抗値が安定して
いるのは勿論のこと、導体の経時変化が少ない異方導電
体を製造することができるばかりか、接着剤層に線状導
体を静電植毛するように構成されているため、線状導体
を起立した状態で容易に植毛することができ、線状導体
間に絶縁性材料を充填硬化させた場合でも、線状導体を
絶縁性基板の厚さ方向に配向させることができ、異方導
電体の厚さ方向のみの導電性を線状導体によって確保す
ることができる。また、異方導電体は、主に静電植毛工
程と、絶縁性基板形成工程と、研磨工程等からなるため
、簡単な製造装置で製造することができ、コストダウン
が可能となる。さらに、静電植毛された線状導体間に充
填硬化される絶縁材−料は、特に限定されないので、任
意形状及び大面積の異方導電体をも製造することができ
る。

また、請求項第６項記載の異方導電体の製造方法によれ
ば、静電植毛した後、磁性を有する線状導体に均一な磁
界を印加することによって、線状導体の直立性を向上さ
せることができるので、線状導体を高密度で配列した場
合でも、異方導電体の面方向の絶縁性を確実に保持する
ことができる。

さらに、請求項第６項又は第７項記載の異方導電体の製
造方法によれば、静電植毛に先立って接着剤層の表面に
植毛位置規制部材を敷設するようにしたので、線状導体
が規則的に配列した異方導電体を極めて簡単に製造する
ことができる。

さらにまた、請求項第８項記載の異方導電体の製造方法
によれば、上記請求項第６項及び第７項記載のものの効
果を兼ね備えた異方導電体を製造することができる。

このように、絶縁性材料を複数積層するように構成した
ので、異方導電体に複合的な機能を持たせることが可能
となる。例えば、耐熱性や摺動性等を向上させることが
可能となる。

また、構造体を形成するための絶縁性材料が種類の異な
る複数の絶縁性材料からなり、構造体が複数の層を有す
るように構成されているので、異方導電体に例えば耐熱
性と機械的強度の両方が要求される場合には、耐熱性に
優れた絶縁性材料と機械的強度に優れた絶縁性材料とを
積層することによって、耐熱性及び機械的強度等を同時
に満足する異方導電体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る異方導電体を示す概念図、第２
図（ａ）〜（ｃｌ）はこの発明に係る異方導電体の製造
方法をそれぞれ示す工程図、第３図及び第４図はこの発
明に係る異方導電体の一実施例を示す斜視図及び断面図
、第５図（ａ）〜（ｇ）は異方導電体の製造工程をそれ
ぞれ示す断面図、第６図は植毛位置規制シートを示す平
面図、第７図は静電植毛装置を示す構成図、第８図及び
第９図は静電植毛装置の他の実施例をそれぞれ示す構成
図、第１θ図は磁界発生装置を示す構成図、第１１図及
び第１２図は異方導電体の抵抗値を測定する装置をそれ
ぞれ示す斜視図、第１３図及び第１４図はこの発明に係
る異方導電体の他の実施例を示す斜視図及び断面図、第
１５図（ａ）〜（ｈ）はこの発明に係る異方導電体の製
造工程をそれぞれ示す断面図、第１６図はアルミ板を示
す斜視図、第１７図はステンレスメツシュを示す平面図
、第１８図はアルミ板にステンレスメツシュと接着剤シ
ートを貼り付けた状態を示す斜視図、第１９図（ａ）（
ｂ）は金属短繊維の絶縁層を示す外観斜視図及び断面図
、第２０図は異方導電体の温度上昇を測定する装置を示
す斜視図、第２１図は本出願人の提案に係る異方導電体
を示す概念図である。 〔符号の説明〕 １・・・異方導電体 ２・・・金属短繊維 ３・・・絶縁性構造体 ４・・・接着剤 特　許　出　願　人　　富士ゼロックス株式会社代　理
　人　弁理士　　中村　智廣（外１名）２　金属短繊維 ３　絶縁性構造体 ４　接着剤 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第１０図 第１１図 第１２ 図 第１３図 第１４ 図 第１５図 第１５図 第１６図 第１７図 （ａ） 第１８図 第１９図 （ｂ）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電植毛用の電極上に塗布され、構造体を形成す
   る絶縁性材料が硬化した後は除去されてしまう接着剤層
   と、 この接着剤層に静電植毛される多数本の線状導体と、 植毛された線状導体の間に充填・硬化され、線状導体が
   その厚さ方向に配向しており、かつ線状導体の両端が表
   裏両面から露出している構造体を形成するための絶縁性
   材料を備え、 上記構造体を形成するための絶縁性材料が種類の異なる
   複数の絶縁性材料からなり、構造体が複数の層を有する
   ことを特徴とする異方導電体。
2. （２）上記線状導体が金属短繊維からなることを特徴と
   する請求項第１項記載の異方導電体。
3. （３）上記線状導体が、その表面が絶縁処理された金属
   短繊維からなることを特徴とする請求項第１項又は第２
   項記載の異方導電体。
4. （４）上記線状導体が規則的に配列されていることを特
   徴とする請求項第１項乃至第３項のいずれかに記載の異
   方導電体。
5. （５）静電植毛用の電極上に接着剤を塗布する接着剤塗
   布工程と、 静電植毛用電極上に塗布された接着剤層上に多数本の線
   状導体を静電植毛する静電植毛工程と、静電植毛用電極
   上の接着剤層に植毛された線状導体間に複数の絶縁性材
   料を層状に充填硬化させ、複数の絶縁性構造体を積層形
   成する絶縁性構造体形成工程と、 絶縁性構造体の片面に固着している静電植毛用電極を除
   去した後、絶縁性構造体の表裏両面を研磨して、線状導
   体の両端を絶縁性構造体の表裏両面から露出させる研磨
   工程とからなることを特徴とする異方導電体の製造方法
   。
6. （６）静電植毛用の電極上にホットメルト接着剤を塗布
   する接着剤塗布工程と、 静電植毛用電極上に塗布された接着剤層上に多数本の磁
   性を有する線状導体を静電植毛する静電植毛工程と、 ホットメルト接着剤を軟化させた状態で、静電植毛用電
   極上の接着剤層上に植毛された線状導体に磁界を印加す
   ることにより、線状導体の直立性を向上させる磁界印加
   工程と、 静電植毛用電極上の接着剤層に植毛された線状導体間に
   複数の絶縁性材料を層状に充填硬化させ、複数の絶縁性
   構造体を積層形成する絶縁性構造体形成工程と、 絶縁性構造体の片面に固着された静電植毛用電極を除去
   した後、絶縁性構造体の表裏両面を研磨して、線状導体
   の両端を絶縁性構造体の表裏両面から露出させる研磨工
   程とからなることを特徴とする異方導電体の製造方法。
7. （７）静電植毛用の電極上に接着剤を塗布する接着剤塗
   布工程と、 静電植毛用電極上に塗布された接着剤層上に、線状導体
   を所定のパターンにしたがって植毛するための植毛位置
   規制部材を敷設する植毛位置規制部材敷設工程と、 静電植毛用電極上に塗布された接着剤層に多数本の線状
   導体を静電植毛する静電植毛工程と、静電植毛用電極上
   の接着剤層上に植毛された線状導体間に複数の絶縁性材
   料を層状に充填硬化させ、複数の絶縁性構造体を積層形
   成する絶縁性構造体形成工程と、 絶縁性構造体の片面に固着された静電植毛用電極を除去
   した後、絶縁性構造体の表裏両面を研磨して、線状導体
   の両端を絶縁性構造体の表裏両面から露出させる研磨工
   程とからなることを特徴とする異方導電体の製造方法。
8. （８）静電植毛用の電極上にホットメルト接着剤を塗布
   する接着剤塗布工程と、 静電植毛用電極上に塗布された接着剤層上に、線状導体
   を所定のパターンにしたがって植毛するための植毛位置
   規制部材を敷設する植毛位置規制部材敷設工程と、 静電植毛用電極上に塗布された接着剤層に多数本の磁性
   を有する線状導体を静電植毛する静電植毛工程と、 ホットメルト接着剤を軟化させた状態で、静電植毛用電
   極上の接着剤層に植毛された線状導体に磁界を印加する
   ことにより、線状導体の直立度を向上させる磁界印加工
   程と、 静電植毛用電極上の接着剤層上に植毛された線状導体間
   に複数の絶縁性材料を層状に充填硬化させ、複数の絶縁
   性構造体を積層形成する絶縁性構造体形成工程と、 絶縁性構造体の片面に固着された静電植毛用電極を除去
   した後、絶縁性構造体の表裏両面を研磨して、線状導体
   の両端を絶縁性構造体の表裏両面から露出させる研磨工
   程とからなることを特徴とする異方導電体の製造方法。