JPS62123606A - 異方導電性シ−トの製造方法 - 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】 （ａ）産業上の利用分野 本発明は精密電子回路用の積層型コネクターに用いる異
方導電性シート、特に導電部材が厚さ方向に貫通し、該
導電部材が電気絶縁材で囲まれて電気的に独立している
異方導電性シートの製造方法に関するものである。

（ｂ）従来の技術 異方導電性シートは、各種精密電子機器回路用の電気的
接合材として広く利用されているが、近年、精密電子機
器回路の発達は着しく、これに伴って、異方導電性シー
トに要求される品質や特質も大きく異なっている。この
ため平面視格子状の電気絶縁シートであって、その格子
の間に導電部材を当該シートの厚さ方向に貫通させてな
る異方導電性シートが精密電子機器分野において要求さ
れる場合があるが、この種の異方導電性シートの製法と
しては、従来、加熱下、延伸して形成した導電部材と絶
縁部材とを交互に積層して直方体状の積層体を形成し、
該積層体を積層方向に切断するものが提案されている（
特開昭５７−１４１８０７号公報）。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記方法によれば、大きな異方導電性シ
ートを得ようとするとその製造装置が大型化し、しかも
加熱下で延伸する必要があるから製造装置が複雑になる
のであり、又、導電部材と絶縁部材とを交互に積層して
成る直方体状の積層体を積層方向に切断して異方導電性
シートを製造するものであるから、当該シートを連続的
に製造できず、この結果、生産性が悪くなって異方導電
性シートが高価になる等の問題があった。

（ｄ）問題点を解決するための手段 本発明者らは、特殊な装置や技術を要することなく簡単
に製造できると共に生産性が良く、しかもシートの厚さ
方向の抵抗が、当該シートとプリント配線基板等の電極
群との接触圧力が変化しても略一定である上、導電部材
が絶縁部材で囲まれて電気的に独立している信頼性の高
い異方導電性シートの製造方法について鋭意検討を重ね
てきたその結果、平面視格子状の電気絶縁性シートには
その格子間に導電部材を当該シートの厚さ方向に貫通さ
せで成る異方導電性シートの製造方法を開発し、本発明
を完成するに至ったものである。

即ち、本発明は、導電部材と絶縁部材とが交互になるよ
うに積層一体化された塊状の積層体を形成する工程（工
程Ａ）、 上記積層体を周方向に沿って切削してシートを形成する
工程（工程Ｂ）、 得られたシートの少なくとも片面に絶縁部材を配置して
、これらをコアに巻き付け加圧加熱して積層一体化する
ことにより異方導電性シート素材を形成する工程（工程
Ｃ）、 上記異方導電性シート素材をシート状に切削する工程（
工程Ｄ）、 よりなることを特徴とするものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明においては、先ず、導電部材と絶縁部材とが交互
になるように積層一体化された塊状の積層体を形成する
工程Ａを実施する。

本発明に用いられる導電部材としては、体積固有抵抗が
１０３Ω−Ｃｍ以下である事が好ましく、しかもシート
状に形成できるものであれば特に限３一 定されるものではない。具体的には、例えば、後述のゴ
ムや合成樹脂に、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、錫
、鉄、鉛、ニッケル又はコバルト等の金属粉末や金属繊
維、又はこれらの金属を主成分とする合金の粉末や繊維
、更に、炭素の粉末や繊維等の導電材を混入して形成し
たシート、又は上記金属製の網や織物、更にシート（箔
）などをいうが、これらのうち、特に、ポリエチレン樹
脂やポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂に上記導電部材
を混入したものが切削加工性に優れると共に加熱によっ
て接着性が発現するから好ましい。

又、導電部材の体積固有抵抗が１０３Ω−ｅｌｎを超え
ると、コネクターとして使用した場合の接触抵抗が高く
なり、実用的でない場合があるから好ましくない。

本発明に用いられる絶縁部材とは、電気的に絶縁性のゴ
ム又は合成樹脂で形成したシート状部材をいう。

上記ゴムには、天然ゴム、又は各種合成ゴム、例えば、
ポリブタジェンゴム、ニトリルブタジエンゴム、スチレ
ンブタジェンゴムなどが挙げられる。

又、上記合成樹脂には、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂
の両方を含み、例えば、ポリオレフィン、ポリエチレン
テレフタレート、ポリアクリロニトリル、ポリアクリロ
ニトリル、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル、シリコ
ーン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル病脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリカーボネー）　ＩＩＩ脂、ポリアセタール
樹脂、アクリル系共重合物、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ
樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノ
ール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、
フッ素樹脂等が挙げられるが、これらのうち、加熱によ
って接着性が発現する、ポリアミド系やポリエステル系
等の所謂ホットメルト接着剤系の樹脂が生産性に優れる
から好ましい。

本発明において導電部材と絶縁部材とが交互になるよう
に積層一体化された塊状の積層体を得るには、例えば以
下に述べる種々の方法を採用しうる。

（１）導電部拐と絶縁部材が互に一体化された複合部材
或いは一体化されていない複合部材を得、これを、例え
ばドーナツ状に打抜き、重ね合わせて塊状とする。

（２）上記両部材を別々に打抜き、重ね合わせて塊状と
する。

又、導電部材と絶縁部材が互に一体化された複合部材或
いは一体化されていない複合部材を得る方法としては、
例えば（ａ）上記ゴム又は合成樹脂を有機溶剤に溶解さ
せて塗料とし、この塗料を導電部材の少なくとも片面に
塗布乾燥し、これによって導電部材の表面に絶縁性の塗
膜（絶縁部材）を形成する方法、　（ｂ）導電部材と絶
縁部材を各々個別に形成し、両部材を重ね合わせる方法
、（ｃ）上記（ｂ）の方法によって重ね合わされた両部
材を熱融着或は接着剤等により接合一体化させる方法、
（ｄ）導電部材の表面に絶縁部材を溶融押し出しする方
法、等により行う。

本発明において、導電部材と絶縁部材とを積層一体化す
るとは、当該両部材を加熱、加圧等の操作により接合し
て剥離しないようにすることであり、この場合、この両
部材がいずれも接着性を有しないときには、これらの部
材間に各種接着剤を塗工したり或は接着性のシートを介
在させてこれらの部材が互いに接着し合うようにしても
よい。

又、塊状の積層体としてはその横断面が円形、楕円形成
は矩形等任意の形状のものを採用しうるが、これらのう
ち、特に異方導電性シートの生産加工性の観点から横断
面が円形のもの、つまり円筒状のもの及び円柱状のもの
が好ましい。

本発明においては、上記工程Ａで得られた塊状の積層体
を周方向に沿って切削してシートを連続的に製造する工
程Ｂを実施する。

この場合、積層体をシート状に切削するには、塊状の積
層体を回転させつつ切削用刃物で周方向に沿って切削す
るか或いは積層体を固定し、切削用刃物を回転させつつ
ＭＩｖＩ体を切削する等、種々の方法を採用すればよい
のである。

上記塊状の積層体を回転させる方法としては、当該積層
体が筒状の場合、その軸方向の内径部に回転軸を圧入し
た後、当該回軒軸を所望の回転速度で回転してもよく、
一方このような内径部を有さない′Ｍｔ層体のときには
、当該積層体の両端軸心箇所を、各々回転自在な挟持部
材で内向きに押圧して挟持し、該挟持部材を所望の回転
速度で回転させることにより積層体を回転させる等、任
意の方法を採用しうる。

又、塊状の積層体を周方向に沿って切削してシートを製
造するには、例えば回転中の積層体にその周方向に切削
用刃物を接当させる方法が好適に採用される。

この場合、上記絶縁部材等がホットメルト系の樹脂で形
成されている等、常温で切削加工できないときには、上
記積層体を適宜温度に冷却した後、或は積層体を冷却し
つつ切削してもよいのである。

本発明では、上記工程Ｂで得られたシートの少なくとも
片面に絶縁部材を配置して、これらをコアに巻き付け加
圧加熱して積層一体化することにより異方導電性シート
素材を形成する工程Ｃを実施する。

この絶縁部材としては上記工程Ａで用いられる絶縁部材
と同様のものを採用しうる。

又、本工程において、少なくとも片面とは、片面の他に
両面も含む意味であり、またシートと絶縁部材の積層は
シートと絶縁部材を予め一体化してから巻き付けてもよ
く、或いはシートと絶縁部材を重ね合わせて（一体化し
ていない）巻き付けてもよいのである。

かくして得られた積層シートをコアに巻き付け、これを
加圧加熱して積層一体化することにより異方導電性シー
ト素材を形成する。

上記コアとしては柱状、板状等、任意の形状のものを採
用で外、又、上記積層シートをコアに巻外付ける方法と
しては、当該コアを適宜の回転速度で回転させつつ積層
シートを当該コアに巻回する等の方法を採用すればよい
のである。

又、この巻き付けた積層シートを、例えば加熱炉中に通
過させて積層一体化したり、或いは上記コアに積層シー
トを巻き付け、その上に熱収縮性シートを適当な厚さに
巻いたものを所定の温度に調整した炉中に投入し、該熱
収縮性シートの熱収縮力により加圧、加熱したり、又、
コアを加熱して積層一体化したり、更に加熱炉中を通過
させつつコアも加熱して外側と内側の両側から加熱して
一体化し、これによって異方導電性シート素材を得るの
である。

本発明においては、最後に、上記工程Ｃで得た異方導電
性シート素材をシート状に切削する工程りを実施する。

」二記各工程を経ることにより、平面視格子状の電気絶
縁性シートであって、その格子の間に導電部材が当該シ
ートの厚さ方向に貫通されてなる異方導電性シートが得
られる。

（ｅ）作用 導電部材と絶縁部材とを交互に積層して塊状の積層体を
形成し、該積層体をシート状に切削加工するものである
から（工程Ｂ）、任意の長さのシートを製造でｂるので
あり、従って、該シートの大きさを異方導電性シートの
用途に応じて任意に変えて、つまり最適な大きさに変え
て、後の工程での作業性を向上させたり、或は材料の無
駄を無くすことがきるのであり、しかも工程Ｃで利られ
た積層シートを切断、打抜き等の工程を経ることなく、
断面が任意の形状のコアに連続して所望の厚さになるま
で巻き付け、これを切削することにより異方導電性シー
トを製造しうる作用を有するのである。

（ｆ）実施例 以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

第１図〜第１１図は後述の実施例１・２の工程現明図で
ある。

本発明の異方導電性シート（１）の製造方法は以下の通
りである。

第１図において、（２）はロール状に巻回されて成る複
合部材で、該複合部材（２）はシート状の導電部材（３
）と絶縁部材（４）とを貼り合わせて形成されている。

上記複合部材（２）を引っ張り出し、これをドーナツ状
に打ち抜いて打抜外シート片（５）を形成し、該打抜ぎ
シート片（５）を、その導電部材（３）と絶縁部材（４
）とが交互になるように円筒状に積層しく第２図参照、
なお、所望により最下部には１枚のドーナツ状の絶縁部
材（４）を配置した。）、次いで、これを加熱、加圧す
ることにより上記打抜シート片（５）同志を接着して塊
状（円筒状）の積層体（６）を形成する（第３図参照）
。

上記塊状（円筒状）の積層体（６）にはその内径部（６
′）に回転軸（７）を圧入し、該回転軸（７）を、駆動
モータ（図示せず）により任意の回転数で矢印Ａ方向に
回転させることによって当該積層体（６）をその軸心を
中心としで回転させ、この回転中の積層体（６）にはそ
の接線方向に切削用の刃物（８）を接当して切削するこ
とによりシート（９）を得る（第４図参照）。

得られたシート（９）の片面に上記と同様の絶縁部材（
４）を積層し、これを加圧、加熱して一体的に貼り合わ
せて積層シー）（１０）を得、次いで該積層シー）（１
０）をロール状に巻回する（第５図参照）。

上記積層シー）（１０）を円柱状コア（２１）に巻き付
けるか（第６図参照）或いは板状コア（２２）に巻外付
け（第７図参照）、次いで外側から加圧加熱して一体化
し、異方導電性シート素材（１１）を得る（第８図、第
９図参照）。

この場合、異方導電性シート素材（１１）を得るには、
例えば円柱状コア（２１）に積層シート（１０）を巻き
付け、これに、第６図の破線で示すように、熱収縮性シ
ー）（３１）を適当な厚さに巻いたものを所定の温度に
昇温した炉中に投入し、熱収縮性シー）（３１）の熱収
縮力により加圧し、積層シー）（１０）を一体化する方
法を採用できる。

その後、コア（２１）（２２）を抜き取り、この異方導
電性シート素材（１１）をｆｉｔ、　３図及び第９図の
一点鎖線の方向に切断又は切削することにより異方導電
性シート（１）が得られる。

この場合、側面視略Ｃ字状の異方導電性シート素材（１
１）を、第１０図に示すように、矢印Ｂ方向に切削する
ことにより異方導電性シー１（１）を得−ることもでと
るのである。

このようにして行られた異方導電性シート（１）は、各
導電部材（３）が厚さ方向に貫通し、該各導電部に４が
電気絶縁性シー）（１’）で凹まれて電気的に独立して
おり、換言すると、平面視格子状の電気的絶縁性シート
（１′）においてその格子の間に、導電部材（３）が当
該シートを厚さ方向に貫通したｊＲ造となる（１１１図
参照）。

実施例１ ポリウレタン樹脂１００重量部中に平均粒子径１０μＩ
ｎのニッケル粉末２３０重量部を投入して混合し、この
混合物をカレンダー成形機でシート状に成形して体積固
有抵抗が１０−２Ω−ｃｍで、厚さが５０μ「ｎの導電
部材（３）を製造し、該導電部Ｉｔ　（３’）の片面に
、厚さ５０μ「０のホットメルト系ポリアミ１を樹脂か
ら成る絶縁部材（４）を重ねて加熱ロールで積層、巻回
することにより複合部材（２）を得る（第１図参照）。

茂複合部材（２）を引っ張り出し、これを外径１５０φ
、内径４０φのドーナツ状に打抜き加工した後、この打
抜きシート片（５）を導電部材（３）同志が重ならない
様に、つまり上記の導電部材（３）と絶縁部材（４）と
が交互になる様に、約３００枚積層しく第２図参照、な
お、最下Ｓ（二はドーナツ状のホットメルト系ポリアミ
ド樹脂製絶縁部材を１枚配置した。）、温度１５０°Ｃ
１圧力５　ｋｇ／　ｃ＋Ｑ２の条件下、プレス機で積層
一体化することにより外径１５０φ、内径４０φ、高さ
３０ｍＩｎの塊状（円筒状）の積層体（６）を得た（第
３図参照）。そして、本実施例では、この積層体（６）
の内径部（６′）に金属製回転軸（７）を圧入し、該回
転軸（マ）をその軸心を中心にして回転速度６０回／分
で矢印Ａ方向に回転させて上記積層体（６）を回転させ
、この回転中の積層体（６）にはその接線方向に、幅３
００Ｉｆｌ　Ｉｎの切削用刃物（８）を接当させて当該
積層体（６）を連続的１こシート状に切削加工する（第
４図参ｉｊ％Ｌ）。

これによって、幅３０ｍｍで厚さ５０μＩＩＩ　、長さ
約１００　Ｉｎの長尺状シート（９）を得た。

得られた長尺状シート（９）の片面に、上記と同様のホ
ットメルト系ポリアミドＤＩＮから成る絶縁部材（４）
を重ね、上記と同様の条件で積層一体化することにより
幅３０ｍｍの長尺状積層シー）（１０）を得、これをロ
ール状に巻回する（第５図参照）。

この長尺状シー）（１０）を、直径１００ｍ＋ｎ、長さ
１００ｍｍの円柱状コア（２１）に巻き付け、更にその
上に剥離材（フッ素含浸ガラスクロス、厚さ０　、０５
　ｍｍ：日東電気工業社製）（図示せず）を１周巻き付
け、更に加えて、熱収縮性シー）　（ポリエチレン製熱
収縮シート、厚さ０．２ｍｍ：日東電気工業社製）（３
１）を５回巻き付けた後（第６図参照）、温度を１５０
℃に調整して成る加熱炉（図示せず）中に投入した。１
時間放置後炉中から取り出し、放冷した後、熱収縮性シ
ー）（３１）、剥離材、円柱状コア（２１）の順で取り
除き、外径的１５０φ、内径１００φ、高さ３０Ｉｎｍ
の円筒状の異方導電性シーｌ−素材（１１）を得−た（
第８図参照）。

この円筒状の異方導電性シート素材（１１）の、略中心
線を含む軸方向の面で切断し、側面視略Ｃ字状の積層体
を得る。これを固定し、積層シート（１０）の積層方向
に、即ち、第１０図に示す、矢印Ｂ方向に、シート状に
切削工員（１２）で切削（ｆｊＳ１０図参照）し、これ
によって厚さ１００μＩ０の異方導電性シート（１）を
得る。

このようにして得られた異方導電性シート（１）は、第
１１図に部分拡大斜視図で示すように、ポリアミド樹脂
から成る平面視格子状の電気絶縁性シー）（１’）にお
いてその格子の間にポリウレタン樹脂中にニッケル粉を
分散させて成る導電部材（３）が、当該シー）（１’）
の厚さ方向に貫通し、従って該導電部材（３）はそれぞ
れ独立していると共に両端又は両端部が上記電気絶縁性
シー）（１’）の表面から露出し、しかも該導電部材（
３）は電気絶縁性シー）（１’）に縦横に規則正しく分
散、配列した構造となる。

実施例２ 実施例１で得られた、幅３０＋ｎｍの長尺状積層シート
（１０）を（第５図参照）、厚さ３ｍｍ、幅１５０ｍ　
ｍ　ｓ長さ１００ｍｍの四フッ化エチレン樹脂製の板状
コア（２２）に巻き付け（ｆ５７図参照）、該板状コア
（２２）を取り除いた後、温度１５０°Ｃに調整して成
る加熱、加圧プレス代で圧力５　ｋｇ／　ｅｌ１１’、
加正時間２０分の条件でプレスしたのち、放冷して異方
導電性シート素材（１１）を得た。

次いで、実施例１と同様の方法で切削し、これによって
目的とする異方導電性シート（１）を得る。

比較例１ ホットメルト系ポリアミド樹脂中にカーボン短繊維を配
合し、該混合物を圧延して形成した市販の異方導電性シ
ートを用いた。

比較例２ ホットメルト系ポリアミドｕ６脂中にカーボン粉末を配
合して混合し、該混合物を圧延して形成した市販の異方
導電性シートを用いた。

上記実施例１・２及び比較例１・２の各異方導電性シー
トの電気的特性を第１表に示す。

（以下余白） 第１表 注１）接触抵抗（厚さ方向の抵抗） 各実施例及び各比較例の異方導電性シートを、それぞれ
電極幅０　、　４　ｍ＋＋及び絶縁幅０．４　＋ｎｍで
電極が１０本平行に配設されて成る２枚のフレキシブル
回路基板（ＦＰＣシート）間に介装し、温度１５０℃、
圧力３　ｋｇ／　０ｍ２のプレス磯で接合したときの接
合抵抗（厚さ方向の抵抗）を測定した。

試料数は各実施例品及び各比較例品とも１０個とし、第
１表中の数値はその測定値の平均値である。

注２）ひろがり幅 上記性１）で測定した各実施例及び各比較例の接触抵抗
の最大値と最小値の差。

ひろがり幅＝最大値−最小値 注３）面方向の抵抗 銅箔エポキシプリント基板にエツチングにより幅１ｎｕ
ｏの絶縁ギャップを設け、この上に各実施例及び各比較
例の異方導電性シートを戴置し、その上に、１ｋｇの荷
重下でプラスチック平面板を当接し、上記絶縁ギャップ
間の絶縁抵抗を絶縁抵抗計（ＤＣ５０ボルト印加）に接
続して測定した。

第１表より実施例品は比較例品と比較して接触抵抗が小
さく、しかもバラツキが小さいことが認められた。

録）発明の効果 本発明の異方導電性シートの製造方法は導電部材と絶縁
部材とを交互に積層して塊状の積層体を形成し、該積層
体を周方向に沿って切削加工するのであるから、長尺状
のシートが連続的に製造できるのであり、しかも、この
長尺状のシートに連続して絶縁部材を積層することによ
り導電性シート素材を連続的に製造することができるか
ら生産性が者しく向上するのであり、又、異方導電性シ
ート素材を連続的に製造することができるから異方導電
性シートのコストの大幅な低減を図ることができるので
ある。

又、本発明の方法によると、特殊な装置や技術を要する
ことなく品質の安定した異方導電性シートを得ることが
できるから極めて有益である等の効果を奏するのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１１図は実施例１及び実施例２の工程説明図
を示し、ｆ５１図は複合部材をロール状に巻回しこれを
打抜く前の工程を示す斜視図、第２図は打抜シート片の
積層工程を示す分解斜視図、第３図は打抜きシート片を
積層一体化して円筒状の積層体を形成する工程を示す斜
視図、第４図は円筒状の＄Ａ層体を回転させつつシート
状に切削する工程を示す斜視図、第５図は積層シートを
ロール状に巻回し、次工程前の工程を示す斜視図、第６
図と第７図はは実施例１と実施例２の製造工程の説明斜
視図、第８図と第９図は実施例１と実施例２で得られる
異方導電性シート素材の斜視図、第１０図は異方導電性
シート素材を切削して異方導電性シートを製造する工程
を示す斜視図、ｆ５１１図は本発明の方法により得られ
る異方導電性シートの斜視図である。 第１図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 導電部材と絶縁部材とが交互になるように積層一体化さ
   れた塊状の積層体を形成する工程（工程Ａ）、 上記積層体を周方向に沿って切削してシートを形成する
   工程（工程Ｂ）、 得られたシートの少なくとも片面に絶縁部材を配置して
   、これらをコアに巻き付け加圧加熱して積層一体化する
   ことにより異方導電性シート素材を形成する工程（工程
   Ｃ）、 上記異方導電性シート素材をシート状に切削する工程（
   工程Ｄ）、 よりなることを特徴とする異方導電性シートの製造方法
   。