JP2002075063A - Anisotropic conductive sheet - Google Patents
Anisotropic conductive sheetInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無加圧の状態若しくは小さい力で厚み方向に
加圧した状態で導電性を示すと共に、大きい力で厚み方
向に加圧した状態では、無加圧の状態若しくは小さい力
で厚み方向に加圧した状態よりも高い導電性を示す異方
導電性シートを提供すること。
【解決手段】 上記の課題は、導電性エラストマーより
なり、少なくとも一面に突出部を有することを特徴とす
る異方導電性シートにより解決される。導電性エラスト
マーとしては、絶縁性のエラストマー中に導電性付与物
質が分散されてなるものを用いることができ、当該導電
性エラストマーは、その体積固有抵抗が1107 〜1×
1012Ω・mであることが好ましい。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To show conductivity in a non-pressurized state or in a state of being pressed in a thickness direction with a small force, and in a state of being pressed in a thickness direction with a large force, in a non-pressed state or To provide an anisotropic conductive sheet showing higher conductivity than a state in which the sheet is pressed in a thickness direction with a small force. SOLUTION: The above-mentioned problem is solved by an anisotropic conductive sheet which is made of a conductive elastomer and has a projecting portion on at least one surface. As the conductive elastomer, those obtained by dispersing a conductivity-imparting substance in an insulating elastomer can be used. The conductive elastomer has a volume resistivity of 110 7 to 1 ×.
It is preferably 10 12 Ω · m.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、厚み方向に導電性
を示す異方導電性シートに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anisotropic conductive sheet having conductivity in a thickness direction.
【0002】[0002]
【従来の技術】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、コンピューターキー
ボード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。2. Description of the Related Art An anisotropic conductive elastomer sheet has conductivity only in the thickness direction, or has a pressurized conductive portion which has conductivity only in the thickness direction when pressed in the thickness direction. And it is possible to achieve a compact electrical connection without using means such as soldering or mechanical fitting, and it is possible to absorb mechanical shocks and strains and make a soft connection Because of these features, using such features, for example, computers,
In the fields of electronic digital watches, electronic cameras, computer keyboards, etc., it is widely used as a connector for achieving an electrical connection between circuit devices, for example, a printed circuit board and a leadless chip carrier, a liquid crystal panel, etc. ing.
【0003】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。In electrical inspection of a circuit device such as a printed circuit board or a semiconductor integrated circuit, an electrode to be inspected formed on one surface of a circuit device to be inspected and an electrode formed on the surface of the inspection circuit substrate. In order to achieve electrical connection with the test electrode, an anisotropic conductive elastomer sheet is interposed between the test electrode region of the circuit device and the test electrode region of the test circuit board. I have.
【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
えば無加圧の状態で導電性を示す異方導電性エラストマ
ーシートとしては、絶縁性ゴムよりなるシート基体中
に、導電性繊維が厚み方向に伸びるよう配向した状態で
配列されてなるもの、カーボンブラックや金属粉末が配
合されてなる導電性ゴムと絶縁性ゴムとが面方向に沿っ
て交互に積層されてなるもの(特開昭50−94495
号公報参照)などが知られている。一方、厚み方向に加
圧した状態で導電性を示す異方導電性エラストマーシー
トとしては、金属粒子をエラストマー中に均一に分散し
て得られるもの(特開昭51−93393号公報参
照)、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
なるもの(特開昭53−147772号公報参照)導電
路形成部の表面と絶縁部との間に段差が形成されてなる
もの(特開昭61−250906号公報参照)などが知
られている。Heretofore, as such anisotropic conductive elastomer sheets, those having various structures are known. For example, as an anisotropic conductive elastomer sheet showing conductivity in the absence of pressure, a sheet base made of insulating rubber, conductive fibers arranged in a state of being oriented to extend in the thickness direction, carbon Conductive rubber containing black or metal powder and insulating rubber alternately laminated along the surface direction (Japanese Patent Laid-Open No. 50-94495)
For example, are known. On the other hand, as an anisotropic conductive elastomer sheet which exhibits conductivity when pressed in the thickness direction, a sheet obtained by uniformly dispersing metal particles in an elastomer (see JP-A-51-93393), A plurality of conductive path forming portions extending in the thickness direction and an insulating portion for insulating these from each other are formed by distributing the non-uniform magnetic material particles in the elastomer (JP-A-53-147772). Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-250906 discloses a structure in which a step is formed between the surface of a conductive path forming portion and an insulating portion.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子部
品あるいは電子部品応用機器の分野においては、無加圧
の状態若しくは小さい力で厚み方向に加圧した状態で、
厚み方向にある程度の導電性(例えば体積固有抵抗が1
×107 〜1×1012Ω・m)を示し、大きい力で厚み
方向に加圧した状態では、無加圧の状態若しくは小さい
力で加圧した状態よりも高い導電性(例えば体積固有抵
抗が1×10-2〜1×107 Ω・m)を示す異方導電性
エラストマーシートが望まれているが、このような異方
導電性エラストマーシートは現在まで知られていない。However, in the field of electronic parts or electronic parts applied equipment, in the field of no pressure or in the state of being pressed in the thickness direction with a small force,
A certain degree of conductivity in the thickness direction (for example, a volume resistivity of 1
× 10 7 to 1 × 10 12 Ω · m), and in a state of being pressed in the thickness direction with a large force, a higher conductivity (for example, volume resistivity) than a state of no pressure or a state of being pressed with a small force Is 1 × 10 −2 to 1 × 10 7 Ω · m), but such an anisotropic conductive elastomer sheet is not known until now.
【0006】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、無加圧の状態若しく
は小さい力で厚み方向に加圧した状態で導電性を示すと
共に大きい力で厚み方向に加圧した状態では、無加圧の
状態若しくは小さい力で厚み方向に加圧した状態よりも
高い導電性を示す異方導電性シートを提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to show conductivity in a state where no pressure is applied or in a state where a small force is applied in the thickness direction and to provide a large force. An object of the present invention is to provide an anisotropic conductive sheet that exhibits higher conductivity when pressed in the thickness direction with no pressure or when pressed in the thickness direction with a small force.
【0007】[0007]
【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、導電性エラストマーよりなり、少なくとも一面に
突出部を有することを特徴とする。The anisotropic conductive sheet of the present invention is made of a conductive elastomer and is characterized in that it has a protrusion on at least one surface.
【0008】本発明の異方導電性シートにおいては、前
記導電性エラストマーは、絶縁性のエラストマー中に導
電性付与物質が分散されてなるものであることが好まし
く、この導電性付与物質は、それ自体導電性を示す物質
および吸湿することによって導電性が発現される物質か
ら選ばれる少なくとも1種の物質であることが好まし
い。また、前記導電性エラストマーは、その体積固有抵
抗が1×107 〜1×10 12Ω・mであることが好まし
い。また、本発明の異方導電性シートは、両面に互いに
対応して形成された突出部を有するものであってもよ
い。また、本発明の異方導電性シートにおいては、一面
に形成された突出部の突出高さまたは両面に互いに対応
して形成された突出部の各々の突出高さの合計が、当該
突出部が位置する個所の厚みの5〜50%であることが
好ましい。In the anisotropic conductive sheet of the present invention,
The conductive elastomer is introduced into an insulating elastomer.
It is preferable that the conductivity imparting substance is dispersed.
This conductivity-imparting substance is a substance that itself exhibits conductivity.
And a substance that exhibits conductivity by absorbing moisture
At least one substance selected from
No. Further, the conductive elastomer has a volume specific resistance.
Anti 1 × 107~ 1 × 10 12Preferably Ω · m
No. Further, the anisotropic conductive sheet of the present invention has
It may have a correspondingly formed protrusion
No. In the anisotropic conductive sheet of the present invention,
Corresponds to the protrusion height of the protrusion formed on the surface or both sides
The sum of the protrusion heights of the protrusions formed as
5 to 50% of the thickness of the place where the protrusion is located
preferable.
【0009】[0009]
【作用】本発明の異方導電性シートによれば、少なくと
も一面に突出部が形成されているため、異方導電性シー
トの一面に被接続体が接触した状態(無加圧の状態)若
しくは被接続体によって小さい力で厚み方向に加圧され
た状態においては、当該被接続体が異方導電性シートの
一面における突出部以外の個所には接触せず、その結
果、被接続体と突出部との接触面積に応じた導電性を示
し、一方、被接続体によって大きい力で厚み方向に加圧
された状態においては、突出部が大きく圧縮されて当該
被接続体が異方導電性シートの一面における突出部以外
の個所に接触するので、被接続体と突出部およびそれ以
外の個所との接触面積に応じた導電性を示す。従って、
被接続体によって大きい力で厚み方向に加圧された状態
においては、無加圧の状態または若しくは小さい力で厚
み方向に加圧した状態よりも高い導電性を示す。According to the anisotropic conductive sheet of the present invention, since the projecting portion is formed on at least one surface, the connected object is in contact with one surface of the anisotropic conductive sheet (no pressure applied) or In a state where the connected body is pressed in the thickness direction with a small force, the connected body does not contact a portion other than the protruding portion on one surface of the anisotropic conductive sheet. In the state where the conductive material is pressed in the thickness direction by a large force by the connected object, the protruding portion is largely compressed, and the connected object is anisotropically conductive sheet. Because it contacts a part other than the protruding part on one surface, the conductive property according to the contact area between the connected body and the protruding part and other parts is shown. Therefore,
In a state in which the connection object presses in the thickness direction with a large force, it exhibits higher conductivity than in a non-pressed state or a state in which pressure is applied in the thickness direction with a small force.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。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り、図2
は、図1に示す異方導電性シートの一部を拡大して示す
説明用断面図である。この異方導電性シート10は導電
性エラストマーよりなり、その上面には、上方に突出す
る柱状の多数の突出部11が形成されている。これらの
突出部11の各々は、実質上同一の突出高さを有し、例
えば格子点位置に従って互いに離間して配置されてい
る。Embodiments of the present invention will be described below in detail. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an example of the anisotropic conductive sheet of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory sectional view showing a part of the anisotropic conductive sheet shown in FIG. 1 in an enlarged manner. The anisotropic conductive sheet 10 is made of a conductive elastomer, and has a plurality of columnar protrusions 11 protruding upward formed on the upper surface thereof. Each of these protrusions 11 has substantially the same protrusion height, and is arranged apart from each other, for example, according to the lattice point position.
【0011】本発明の異方導電性シートを構成する導電
性エラストマーとしては、絶縁性のエラストマー中に導
電性付与物質が分散されてなるものを好適に用いること
ができる。導電性エラストマーを構成するための絶縁性
のエラストマーとしては、架橋構造を有する高分子物質
が好ましい。架橋高分子物質を得るために用いることの
できる硬化性の高分子物質形成材料としては、種々のも
のを用いることができ、その具体例としては、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、アクリロニトリル−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−イソプ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。以上において、
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。As the conductive elastomer constituting the anisotropic conductive sheet of the present invention, an elastomer obtained by dispersing a conductivity-imparting substance in an insulating elastomer can be suitably used. As the insulating elastomer for constituting the conductive elastomer, a polymer substance having a crosslinked structure is preferable. Various materials can be used as the curable polymer substance forming material that can be used to obtain the crosslinked polymer substance, and specific examples thereof include polybutadiene rubber, natural rubber, polyisoprene rubber, and styrene- Conjugated diene rubbers such as butadiene copolymer rubber and acrylonitrile-butadiene copolymer rubber and hydrogenated products thereof, and block copolymers such as styrene-butadiene-diene block copolymer rubber and styrene-isoprene block copolymer Rubber and hydrogenated products thereof, chloroprene, urethane rubber, polyester rubber, epichlorohydrin rubber, silicone rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-
And diene copolymer rubber. In the above,
When the obtained anisotropic conductive sheet is required to have weather resistance, it is preferable to use a material other than the conjugated diene rubber, and in particular, it is preferable to use a silicone rubber from the viewpoint of moldability and electrical properties. .
【0012】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。[0012] The silicone rubber is preferably one obtained by crosslinking or condensing a liquid silicone rubber. The liquid silicone rubber preferably has a viscosity of 10 5 poise or less at a strain rate of 10 −1 sec, and may be any of condensation type, addition type, and those containing a vinyl group or a hydroxyl group. Good. Specifically, dimethylsilicone raw rubber, methylvinylsilicone raw rubber, methylphenylvinylsilicone raw rubber and the like can be mentioned.
【0013】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。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。Among these, liquid group-containing silicone rubber (vinyl group-containing polydimethylsiloxane)
Is usually obtained by subjecting dimethyldichlorosilane or dimethyldialkoxysilane to hydrolysis and condensation reaction in the presence of dimethylvinylchlorosilane or dimethylvinylalkoxysilane, for example, followed by fractionation by repeated dissolution-precipitation. Also,
The liquid silicone rubber containing vinyl groups at both ends is anionically polymerized with a cyclic siloxane such as octamethylcyclotetrasiloxane in the presence of a catalyst, and uses, for example, dimethyldivinylsiloxane as a polymerization terminator and other reaction conditions (for example, , The amount of the cyclic siloxane and the amount of the polymerization terminator). Here, as a catalyst for anionic polymerization, alkali such as tetramethylammonium hydroxide and n-butylphosphonium hydroxide or a silanolate solution thereof can be used. The reaction temperature is, for example, 80 to 130 ° C. Such a vinyl group-containing polydimethylsiloxane preferably has a molecular weight Mw (weight average molecular weight in terms of standard polystyrene; the same applies hereinafter) of 10,000 to 40,000. In addition, from the viewpoint of heat resistance of the obtained conductive path element, the molecular weight distribution index (the value of the ratio Mw / Mn between the standard polystyrene-equivalent weight average molecular weight Mw and the standard polystyrene-equivalent number average molecular weight Mn; the same applies hereinafter) is 2. The following are preferred.
【0014】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、得られる導電路素子の耐熱性の
観点から、分子量分布指数が2以下のものが好ましい。
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。On the other hand, liquid silicone rubber containing hydroxyl groups (hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane) is usually prepared by hydrolyzing dimethyldichlorosilane or dimethyldialkoxysilane in the presence of dimethylhydrochlorosilane or dimethylhydroalkoxysilane. And condensation reaction, for example,
It is obtained by performing fractionation by repeating precipitation.
Further, cyclic siloxane is anionically polymerized in the presence of a catalyst, and dimethylhydrochlorosilane, methyldihydrochlorosilane or dimethylhydroalkoxysilane is used as a polymerization terminator, and other reaction conditions (for example, the amount of the cyclic siloxane and the polymerization termination) are used. Amount of agent)
Can also be obtained by appropriately selecting Here, as a catalyst for anionic polymerization, alkali such as tetramethylammonium hydroxide and n-butylphosphonium hydroxide or a silanolate solution thereof can be used. The reaction temperature is, for example, 80 to 130 ° C. Such hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane is,
It is preferable that the molecular weight Mw is 10,000 to 40,000. Further, from the viewpoint of heat resistance of the obtained conductive path element, those having a molecular weight distribution index of 2 or less are preferable.
In the present invention, either one of the above-mentioned vinyl group-containing polydimethylsiloxane and hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane can be used, or both can be used in combination.
【0015】本発明においては、高分子物質形成材料を
硬化させるために適宜の硬化触媒を用いることができ
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。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。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。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。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。In the present invention, an appropriate curing catalyst can be used to cure the polymer substance-forming material. As such a curing catalyst, an organic peroxide, a fatty acid azo compound, a hydrosilylation catalyst, or the like can be used. Specific examples of the organic peroxide used as the curing catalyst include benzoyl peroxide, bisdicyclobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, and ditertiary butyl peroxide. Specific examples of the fatty acid azo compound used as a curing catalyst include azobisisobutyronitrile. Specific examples of the catalyst which can be used as a catalyst for the hydrosilylation reaction include chloroplatinic acid and salts thereof, a siloxane complex containing a platinum-unsaturated group, a complex of vinylsiloxane and platinum, and platinum and 1,3-divinyltetramethyldisiloxane. And a complex of triorganophosphine or phosphite with platinum, acetylacetate platinum chelate, and a complex of cyclic diene and platinum. The amount of the curing catalyst used is appropriately selected in consideration of the type of the polymer substance-forming material, the type of the curing catalyst, and other curing treatment conditions. 15 parts by weight.
【0016】導電性エラストマーを構成するための導電
性付与物質としては、それ自体導電性を示す物質(以
下、「自己導電性物質」ともいう。)、吸湿することに
よって導電性が発現される物質(以下、「吸湿導電性物
質」ともいう。)などを用いることができ、これらの自
己導電性物質および吸湿導電性物質は、いずれか一方を
使用することも併用することもできる。As the conductivity-imparting substance for constituting the conductive elastomer, a substance exhibiting conductivity by itself (hereinafter, also referred to as "self-conductive substance"), a substance exhibiting conductivity by absorbing moisture. (Hereinafter, also referred to as “moisture-absorbing conductive substance”) and the like. These self-conductive substances and moisture-absorbing conductive substances can be used either alone or in combination.
【0017】自己導電性物質としては、一般的には、金
属結合における自由電子により導電性を示す物質、余剰
電子の移動によって電荷の移動が起こるもの、空孔の移
動によって電荷の移動が起こるもの、主鎖に沿ってπ結
合を有し、その相互作用により導電性を示す有機高分子
物質、側鎖にある基の相互作用によって電荷の移動を起
こす物質などから選択して用いることができる。具体的
には、白金、金、銀、銅、アルミウニム、マンガン、亜
鉛、錫、鉛、インジウム、モリブデン、ニオブ、タンタ
ル、クロムなどの非磁性金属;ニッケル、鉄、コバルト
若しくはこれらの合金などの強磁性体金属、またはこれ
らの強磁性体金属よりなる粒子の表面に金、銀、パラジ
ウム、ロジウムなどの酸化しにくい導電性金属のメッキ
を施したもの;ZrFe2 、FeBe2 、FeRh、M
nZn、Ni3 Mn、FeCo、FeNi、Ni2 F
e、MnPt3 、FePd、FePd3 、Fe3 Pt、
FePt、CoPt、CoPt3 、Ni3 Ptなどの強
磁性金属間化合物、またはこれらの強磁性金属間化合物
よりなる粒子の表面に金、銀、パラジウム、ロジウムな
どの酸化しにくい導電性金属のメッキを施したもの; 化学式:M1 O・Fe2 O3 (但し、M1 は、Mn、F
e、Ni、Cu、Zn、Mg、Co、Liなどの金属を
示す。)で表されるフェライト、若しくはこれらの混合
物(例えばMn−Znフェライト、Ni−Znフェライ
トなど)、FeMn2 O4 などのマンガナイト、化学
式:M2 O・Co2 O3 (但し、M2 は、Fe、Niな
どの金属を示す。)で表されるコバルタイト、Ni0.5
Zn0.5 Fe2 O4 、Ni0.35Zn0.65Fe2 O4 、N
i0.7 Zn0.2 Fe0.1 Fe2 O4、Ni0.5 Zn0.4
Fe0.1 Fe2 O4 などの強磁性金属酸化物、またはこ
れらの強磁性金属酸化物粒子よりなる粒子の表面に金、
銀、パラジウム、ロジウムなどの酸化しにくい導電性金
属のメッキを施したもの;非磁性金属粒子、ガラスビー
ズ、カーボンなどの無機物質よりなる粒子、またはポリ
スチレン、ジビニルベンゼンによって架橋されたポリス
チレンなどのポリマーよりなる粒子の表面に、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、または導電性磁性体および酸化しにくい導電性金属
の両方を被覆したもの;二酸化銅、酸化亜鉛、酸化錫、
酸化チタンなどの非磁性導電性金属酸化物;ウィスカ、
チタン酸カリウム、カーボンなどの導電性繊維物質;ゲ
ルマニウム、珪素、インジウム燐、硫化亜鉛などの半導
電性物質;カーボンブラック、グラファイトなどの炭素
系物質;ポリアセチレン系ポリマー、ポリフェニレン系
ポリマー、チオフェニレン系ポリマー等の複素環ポリマ
ーなどの導電性高分子物質などを用いることができる。
また、これらの自己導電性物質は、その導電性を調整す
ることを目的として、表面に絶縁被膜が形成されたもの
であってもよい。ここで、絶縁被膜としては、金属酸化
物、酸化珪素化合物などの無機材料、樹脂、カップリン
グ剤などの有機材料を用いることができる。このような
自己導電性物質は、単独でまたは2種以上を組み合わせ
て用いることができる。As the self-conductive substance, generally, a substance exhibiting conductivity by free electrons in a metal bond, a substance in which charge transfer occurs due to movement of surplus electrons, and a substance in which charge transfer occurs due to movement of vacancies And an organic polymer substance having a π bond along the main chain and exhibiting conductivity by the interaction thereof, and a substance which causes charge transfer by the interaction of a group in a side chain. Specifically, nonmagnetic metals such as platinum, gold, silver, copper, aluminum, manganese, zinc, tin, lead, indium, molybdenum, niobium, tantalum, and chromium; and strong metals such as nickel, iron, cobalt, and alloys thereof. Magnetic metal or particles made of these ferromagnetic metals, the surfaces of which are plated with a conductive metal such as gold, silver, palladium or rhodium which is difficult to oxidize; ZrFe 2 , FeBe 2 , FeRh, M
nZn, Ni 3 Mn, FeCo, FeNi, Ni 2 F
e, MnPt 3 , FePd, FePd 3 , Fe 3 Pt,
Plating of a conductive metal such as gold, silver, palladium and rhodium which is hardly oxidized on the surface of a ferromagnetic intermetallic compound such as FePt, CoPt, CoPt 3 , Ni 3 Pt, or particles made of these ferromagnetic intermetallic compounds. Chemical formula: M 1 O · Fe 2 O 3 (where M 1 is Mn, F
e, metals such as Ni, Cu, Zn, Mg, Co, and Li. ), A mixture thereof (for example, Mn-Zn ferrite, Ni-Zn ferrite, etc.), a manganite such as FeMn 2 O 4 , a chemical formula: M 2 O · Co 2 O 3 (where M 2 is , cobaltite represented by.) indicating Fe, a metal such as Ni, Ni 0.5
Zn 0.5 Fe 2 O 4 , Ni 0.35 Zn 0.65 Fe 2 O 4 , N
i 0.7 Zn 0.2 Fe 0.1 Fe 2 O 4 , Ni 0.5 Zn 0.4
A ferromagnetic metal oxide such as Fe 0.1 Fe 2 O 4 , or gold,
Plated with a conductive metal such as silver, palladium or rhodium which is difficult to oxidize; particles made of non-magnetic metal particles, glass beads, inorganic substances such as carbon, or polymers such as polystyrene or polystyrene cross-linked with divinylbenzene Particles made of a conductive magnetic material such as nickel or cobalt plated on the surface of the particles, or coated with both a conductive magnetic material and a conductive metal that is difficult to oxidize; copper dioxide, zinc oxide, tin oxide ,
Non-magnetic conductive metal oxides such as titanium oxide; whiskers,
Conductive fiber materials such as potassium titanate and carbon; semiconductive materials such as germanium, silicon, indium phosphorus, and zinc sulfide; carbon materials such as carbon black and graphite; polyacetylene polymers, polyphenylene polymers, and thiophenylene polymers Conductive high molecular substances such as heterocyclic polymers can be used.
Further, these self-conductive substances may have an insulating film formed on the surface for the purpose of adjusting the conductivity. Here, as the insulating film, an inorganic material such as a metal oxide or a silicon oxide compound, or an organic material such as a resin or a coupling agent can be used. Such self-conductive substances can be used alone or in combination of two or more.
【0018】吸湿導電性物質としては、イオンを生成
し、そのイオンによって電荷を運ぶ物質、水酸基やエス
テル基などの極性の大きい基を有する物質などから選択
して用いることができる。具体的には、第四級アンモニ
ウム塩、アミン系化合物などの陽イオンを生成する物
質;脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル
塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステ
ル塩、高級アルコール燐酸エステル塩、高級アルコール
エチレンオキサイド付加燐酸エステル塩などの陰イオン
を生成する物質;ベダイン化合物などの陽イオンおよび
陰イオンの両方を生成する物質;クロルポリシロキサ
ン、アルコキシシラン、アルコキシポリシラン、アルコ
キシポリシロキサン等の珪素化合物、導電性ウレタン、
ポリビニルアルコールまたはその共重合体等の高分子物
質、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレン
グリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エス
テル等のアルコール系界面活性剤、多糖類などの極性の
大きい基を有する物質などを用いることができる。この
ような吸湿導電性物質は、単独でまたは2種以上を組み
合わせて用いることができる。As the moisture-absorbing conductive substance, a substance that generates ions and carries charges by the ions, a substance having a group having a large polarity such as a hydroxyl group or an ester group, or the like can be used. Specifically, cation-forming substances such as quaternary ammonium salts and amine compounds; aliphatic sulfonates, higher alcohol sulfates, higher alcohol ethylene oxide addition sulfates, higher alcohol phosphates, Substances which generate both anions such as higher alcohol ethylene oxide addition phosphoric acid ester salts; Substances which generate both cations and anions such as bedyne compounds; Silicon compounds such as chloropolysiloxane, alkoxysilane, alkoxypolysilane and alkoxypolysiloxane , Conductive urethane,
High molecular substances such as polyvinyl alcohol or a copolymer thereof, higher alcohols such as ethylene oxide, polyethylene glycol fatty acid esters and polyhydric alcohol fatty acid esters, and substances having large polar groups such as polysaccharides are used. be able to. Such a moisture-absorbing conductive substance can be used alone or in combination of two or more.
【0019】また、上記の吸湿導電性物質の中では、高
い耐熱性を有し、弾性高分子物質との相溶性が良好で、
弾性高分子物質の形成において重合阻害を引き起こさな
い点で、脂肪族スルホン酸塩が好ましい。かかる脂肪族
スルホン酸塩としては、1−デカンスルホン酸塩、1−
ウンデカンスルホン酸塩、1−ドデカンスルホン酸塩、
1−トリデカンスルホン酸塩、1−テトラデカンスルホ
ン酸塩、1−ペンタデカンスルホン酸塩、1−ヘキサデ
カンスルホン酸塩、1−ヘプタデカンスルホン酸塩、1
−オクタデカンスルホン酸塩、1−ノナデカンスルホン
酸塩、1−エイコサンデカスルホン酸塩またはこれらの
異性体などの炭素数が5〜20のアルキル基を有するも
のが好ましい。また、塩としては、リチウム、ナトリウ
ム、カリウムなどのアルカリ金属塩が好ましく、特に、
一層高い耐熱性を有する点で、ナトリウム塩が好まし
い。Further, among the above-mentioned moisture-absorbing conductive substances, they have high heat resistance and good compatibility with elastic polymer substances.
Aliphatic sulfonates are preferred in that they do not cause polymerization inhibition in the formation of the elastic polymeric material. Such aliphatic sulfonates include 1-decane sulfonate and 1-decane sulfonate.
Undecane sulfonate, 1-dodecane sulfonate,
1-tridecane sulfonate, 1-tetradecane sulfonate, 1-pentadecane sulfonate, 1-hexadecane sulfonate, 1-heptadecane sulfonate, 1
Those having an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms, such as -octadecanesulfonic acid salt, 1-nonadecanesulfonic acid salt, 1-eicosandecasulfonic acid salt, and isomers thereof are preferable. Further, as the salt, an alkali metal salt such as lithium, sodium and potassium is preferable.
Sodium salts are preferred because they have higher heat resistance.
【0020】導電性エラストマー中における導電性付与
物質の割合は、導電性付与物質の種類や目的とする導電
性の程度などに応じて適宜設定されるが、通常、導電性
付与物質として金属よりなるものを単独で用いる場合に
は、1〜10重量%、好ましくは2〜8重量%、導電性
付与物質として導電性金属酸化物よりなるものを単独で
用いる場合には、10〜40重量%、好ましくは20〜
30重量%、導電性付与物質として導電性繊維物質より
なるものを単独で用いる場合には、5〜30重量%、好
ましくは8〜15重量%、導電性付与物質としてカーボ
ンブラックよりなるものを単独で用いる場合には、10
〜40重量%、好ましくは20〜30重量%、導電性付
与物質として導電性高分子物質よりなるものを単独で用
いる場合には、10〜30重量%、好ましくは15〜2
5重量%、導電性付与物質として吸湿導電性物質を単独
で用いる場合には、2〜40重量%、好ましくは3〜3
0重量%の範囲から設定される。また、上記の種々の導
電性付与物質を組み合わせて用いる場合には、その割合
は上記の範囲を考慮して設定される。The proportion of the conductivity-imparting substance in the conductive elastomer is appropriately set in accordance with the type of the conductivity-imparting substance and the desired degree of conductivity. 1 to 10% by weight, preferably 2 to 8% by weight when used alone, and 10 to 40% by weight when used alone as a conductivity-imparting substance made of a conductive metal oxide; Preferably 20 to
30% by weight, 5 to 30% by weight, preferably 8 to 15% by weight, when using a substance made of a conductive fiber substance alone as a conductivity-imparting substance, a substance consisting of carbon black alone as a conductivity-imparting substance If used in
To 40% by weight, preferably 20 to 30% by weight, and when a substance made of a conductive polymer is used alone as the conductivity-imparting substance, 10 to 30% by weight, preferably 15 to 2% by weight.
5% by weight, 2 to 40% by weight, preferably 3 to 3% by weight when a moisture-absorbing conductive substance is used alone as the conductivity-imparting substance.
It is set from the range of 0% by weight. In the case where the above-mentioned various conductivity-imparting substances are used in combination, the ratio is set in consideration of the above range.
【0021】また、導電性エラストマー中には、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、異方導電性シートを形成するための材料のチクソト
ロピー性が確保され、その粘度が高くなり、しかも、高
い強度を有する異方導電性シート10が得られる。The conductive elastomer may contain an inorganic filler such as ordinary silica powder, colloidal silica, airgel silica, and alumina, if necessary. By including such an inorganic filler, the thixotropy of the material for forming the anisotropic conductive sheet is ensured, the viscosity thereof is increased, and the anisotropic conductive sheet 10 having high strength is obtained. Can be
【0022】このような導電性エラストマーの体積固有
抵抗は、異方導電性シートの使用目的および要求される
導電性などに応じて適宜選定されるが、1×107 〜1
×1012Ω・mであることが好ましく、より好ましくは
1×108 〜1×1011Ω・m、特に好ましくは1×1
09 〜1×1010Ω・mである。The volume resistivity of such conductive elastomers is appropriately selected depending on the intended use and the required conductivity of the anisotropic conductive sheet, 1 × 10 7 to 1
× 10 12 Ω · m, more preferably 1 × 10 8 to 1 × 10 11 Ω · m, and particularly preferably 1 × 1 Ω · m.
0 9 to 1 × 10 10 Ω · m.
【0023】突出部11の径および配置ピッチは、異方
導電性シート10の使用目的に応じて適宜設定される
が、被接続体によって大きい力で加圧されたときに、突
出部11が当該被接続体に確実に接触される点で、突出
部11の径が0.02〜2mm、特に0.05〜0.4
mmであることが好ましく、突出部11の配置ピッチが
0.03〜2.54mm、特に0.05〜0.5mmで
あることが好ましい。異方導電性シート10の表面に占
める突出部11の表面の面積の割合は、異方導電性シー
ト10の使用目的などに応じて適宜設定されるが、0.
01〜15%であることが好ましく、より好ましくは
0.1〜10%、特に好ましくは0.5〜5%である。The diameter and the arrangement pitch of the protruding portions 11 are appropriately set according to the purpose of use of the anisotropic conductive sheet 10. The diameter of the protruding portion 11 is 0.02 to 2 mm, particularly 0.05 to 0.4 in that the contact portion is securely contacted with the connected body.
mm, and the arrangement pitch of the protrusions 11 is preferably 0.03 to 2.54 mm, particularly preferably 0.05 to 0.5 mm. The ratio of the area of the surface of the protrusion 11 to the surface of the anisotropic conductive sheet 10 is appropriately set according to the purpose of use of the anisotropic conductive sheet 10.
It is preferably from 01 to 15%, more preferably from 0.1 to 10%, particularly preferably from 0.5 to 5%.
【0024】突出部11の突出高さhは、異方導電性シ
ートの使用目的に応じて適宜設定されるが、当該突出部
11が位置する個所の厚みdの5〜50%であることが
好ましく、より好ましくは10〜40%、特に好ましく
は15〜30%である。突出部11の突出高さhが過小
である場合には、被接続体によって小さい加圧力で加圧
されたときにも、当該被接続体が突出部11以外の個所
にも接触してしまい、所期の電気抵抗値が得られないこ
とがある。一方、突出部11の突出高さが過大である場
合には、被接続体によって相当に大きい加圧力で加圧さ
れても、当該被接続体が突出部11以外の個所に接触せ
ず、所期の導電性が得られないことがある。また、異方
導電性シート10における突出部11が位置する個所の
厚みdは、例えば0.02〜2mm、好ましくは0.0
5〜0.5mmである。The protruding height h of the protruding portion 11 is appropriately set according to the purpose of use of the anisotropic conductive sheet, and may be 5 to 50% of the thickness d at the position where the protruding portion 11 is located. It is preferably, more preferably, 10 to 40%, particularly preferably, 15 to 30%. If the protruding height h of the protruding portion 11 is too small, even when the protruding portion 11 is pressed with a small pressing force by the connected body, the connected body comes into contact with a portion other than the protruding portion 11, The desired electrical resistance value may not be obtained. On the other hand, when the protruding height of the protruding portion 11 is excessive, even if the protruding portion 11 is pressed with a considerably large pressing force by the connected body, the connected body does not contact a portion other than the protruding portion 11, and The desired conductivity may not be obtained. The thickness d of the anisotropic conductive sheet 10 at the position where the protrusion 11 is located is, for example, 0.02 to 2 mm, preferably 0.02 to 2 mm.
5 to 0.5 mm.
【0025】異方導電性シート10の導電性の程度は、
当該異方導電性シート10の使用目的に応じて適宜設定
されるが、具体的には、被接続体が異方導電性シート1
0における突出部11の表面に接触した状態すなわち無
加圧の状態、または被接続体によって当該被接続体が異
方導電性シート10における突出部11以外の表面に接
触しない程度の小さい力で加圧された状態においては、
当該異方導電性シート10における厚み方向の体積固有
抵抗(隣接する突出部間の空間を含む見かけ上の値。以
下、「体積固有抵抗R0 」という。)が1×107 〜1
×1012Ω・mの範囲にあることが好ましく、より好ま
しくは1×108 〜1×1011Ω・m、特に好ましくは
1×109 〜1×1010Ω・mである。一方、被接続体
によって当該被接続体が異方導電性シート10における
突出部11以外の表面に接触するまたは突出部11以外
の表面を加圧する程度の大きい力で加圧された状態にお
いては、当該異方導電性シート10における厚み方向の
体積固有抵抗(以下、「体積固有抵抗R1 」という。)
は、体積固有抵抗R0 と体積固有抵抗R1 との比(R0
/R1 )が1×10〜1×104 となる範囲にあること
が好ましく、より好ましくは比(R0 /R1 )が2×1
0〜1×103 となる範囲、特に好ましくは比(R0 /
R1 )が5×10〜5×102 となる範囲である。The degree of conductivity of the anisotropic conductive sheet 10 is as follows:
It is appropriately set according to the purpose of use of the anisotropic conductive sheet 10, and specifically, the connected object is the anisotropic conductive sheet 1.
0, i.e., in a state in which it is in contact with the surface of the protruding portion 11, that is, in a non-pressurized state, or with a small force such that the connected object does not contact the surface of the anisotropic conductive sheet 10 other than the protruding portion 11. In the pressed state,
The volume resistivity in the thickness direction of the anisotropic conductive sheet 10 (apparent value including the space between adjacent protrusions; hereinafter, referred to as “volume resistivity R 0 ”) is 1 × 10 7 -1.
It is preferably in the range of × 10 12 Ω · m, more preferably 1 × 10 8 to 1 × 10 11 Ω · m, and particularly preferably 1 × 10 9 to 1 × 10 10 Ω · m. On the other hand, in a state in which the connected body contacts the surface other than the protruding portion 11 of the anisotropic conductive sheet 10 or is pressed by a force large enough to press the surface other than the protruding portion 11, Volume resistivity in the thickness direction of the anisotropic conductive sheet 10 (hereinafter, referred to as “volume resistivity R 1 ”).
Is the ratio of the volume resistivity R 0 to the volume resistivity R 1 (R 0
/ R 1 ) is preferably in the range of 1 × 10 to 1 × 10 4, and more preferably the ratio (R 0 / R 1 ) is 2 × 1
0 to 1 × 10 3 , particularly preferably the ratio (R 0 /
R 1 ) is in the range of 5 × 10 to 5 × 10 2 .
【0026】以上において、異方導電性シートの厚み方
向の体積固有抵抗は、以下のようにして測定することが
できる。 無加圧の状態の体積固有抵抗:異方導電性シートの一面
に、スパッター装置により金属膜を形成し、この金属膜
の表面に導電性接着剤により、絶縁抵抗計に接続された
配線を接着する。そして、前記絶縁抵抗計に接続された
電極径が50mmの測定用電極によって、異方導電性シ
ートの他面を加圧することにより、異方導電性シートの
他面に測定用電極の表面が充分に密着させ、その後、異
方導電性シートの他面に測定用電極の表面が接触した状
態すなわち無加圧の状態とする。そして、この状態にお
いて、適宜の電圧値または電流値の電流を測定用電極と
金属膜との間に供給し、1分間経過後、異方導電性シー
トの厚み方向の体積固有抵抗を測定する。 厚み方向に加圧された状態の体積固有抵抗:異方導電性
シートを、それぞれ絶縁抵抗計に接続された電極径が5
0mmの測定用電極および加圧用電極との間に配置し、
加圧用電極によって異方導電性シートが所要の歪み率と
なるまで加圧し、この状態で、異方導電性シートの厚み
方向の体積固有抵抗を測定する。In the above, the volume resistivity in the thickness direction of the anisotropic conductive sheet can be measured as follows. Non-pressurized volume specific resistance: A metal film is formed on one surface of an anisotropic conductive sheet by a sputtering device, and the wiring connected to the insulation resistance meter is bonded to the surface of this metal film with a conductive adhesive. I do. Then, by pressing the other surface of the anisotropic conductive sheet with the measuring electrode having an electrode diameter of 50 mm connected to the insulation resistance meter, the surface of the measuring electrode is sufficiently provided on the other surface of the anisotropic conductive sheet. Then, the surface of the measurement electrode is brought into contact with the other surface of the anisotropic conductive sheet, that is, in a non-pressurized state. Then, in this state, a current having an appropriate voltage value or current value is supplied between the measurement electrode and the metal film, and after elapse of one minute, the volume resistivity in the thickness direction of the anisotropic conductive sheet is measured. Volume resistivity in the state of being pressed in the thickness direction: Anisotropic conductive sheet is connected to an insulation resistance meter, and the electrode diameter is 5
Placed between the 0 mm measuring electrode and the pressing electrode,
The anisotropic conductive sheet is pressed by the pressing electrode until a required strain rate is obtained, and in this state, the volume resistivity in the thickness direction of the anisotropic conductive sheet is measured.
【0027】以上のような異方導電性シートは、例えば
以下のようにして製造することができる。先ず、硬化処
理によって絶縁性のエラストマーとなる高分子物質形成
材料と、導電性付与物質と混合することにより、シート
成形材料を調製し、このシート成形材料を、成形面に目
的とする異方導電性シートの突出部に対応して形成され
た凹所を有する金型内に注入することにより、当該金型
内にシート成形材料層を形成し、当該シート成形材料層
を硬化処理することにより、図1に示す構成の異方導電
性シートが得られる。以上において、シート成形材料層
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、シート成形材料層を構成する高分
子物質用材料などの種類などを考慮して適宜設定され
る。The above-described anisotropic conductive sheet can be manufactured, for example, as follows. First, a sheet molding material is prepared by mixing a polymer substance forming material which becomes an insulating elastomer by curing treatment, and a conductivity-imparting substance, and this sheet molding material is applied to a molding surface with a desired anisotropic conductive material. By injecting into a mold having a recess formed corresponding to the protruding portion of the conductive sheet, a sheet molding material layer is formed in the mold, and the sheet molding material layer is subjected to a curing treatment, An anisotropic conductive sheet having the configuration shown in FIG. 1 is obtained. In the above, the curing treatment of the sheet molding material layer is appropriately selected depending on the material used, but is usually performed by a heat treatment. The specific heating temperature and heating time are appropriately set in consideration of the type of the material for the polymer substance constituting the sheet molding material layer and the like.
【0028】上記の構成の異方導電性シート10によれ
ば、上面に多数の突出部11が形成されているため、異
方導電性シート10の突出部11の上面に被接続体が接
触した状態すなわち無加圧の状態若しくは被接続体によ
って当該異方導電性シート10の上面が小さい力で厚み
方向に加圧された状態においては、当該被接続体は突出
部11の表面のみに接触し、それ以外の個所には接触せ
ず、その結果、被接続体と突出部11との接触面積に応
じた導電性を示す。一方、被接続体によって異方導電性
シート10の上面が大きい力で厚み方向に加圧された状
態においては、突出部11が大きく圧縮されて当該被接
続体が異方導電性シートの上面における突出部11以外
の個所にも接触し、その結果、被接続体と突出部11お
よびそれ以外の個所との接触面積に応じた導電性を示
す。従って、被接続体によって大きい力で厚み方向に加
圧された状態においては、無加圧の状態または若しくは
小さい力で厚み方向に加圧した状態に比較して、当該被
接続体と異方導電性シート10との接触面積が大きくな
るので、高い導電性を示す。According to the anisotropic conductive sheet 10 having the above-described structure, since a large number of protrusions 11 are formed on the upper surface, the connected object comes into contact with the upper surface of the protrusions 11 of the anisotropic conductive sheet 10. In a state, that is, in a non-pressurized state or in a state where the upper surface of the anisotropic conductive sheet 10 is pressed in the thickness direction by a small force by the connected body, the connected body contacts only the surface of the protruding portion 11. , And does not contact other portions, and as a result, exhibits conductivity according to the contact area between the connected body and the protruding portion 11. On the other hand, in a state where the upper surface of the anisotropic conductive sheet 10 is pressed in the thickness direction by a large force by the connected object, the protruding portions 11 are greatly compressed, and the connected object is located on the upper surface of the anisotropic conductive sheet. It also comes into contact with a portion other than the protruding portion 11, and as a result, exhibits conductivity according to the contact area between the connected body and the protruding portion 11 and other portions. Therefore, in a state in which the connected body is pressed in the thickness direction with a large force, compared to a state in which no pressure is applied or a state in which the connected body is pressed in the thickness direction with a small force, the connected body is anisotropically conductive. Since the contact area with the conductive sheet 10 is increased, high conductivity is exhibited.
【0029】このような本発明の異方導電性シートは、
その上面に被接続体を接触させるまたは小さい力で加圧
することにより、当該被接続体の表面における静電気、
静電容量、イオン量などの電気量の微視的な面分布状態
を、当該異方導電性シートの表面に転写保持することが
でき、更に、異方導電性シートの上面に被接続体を大き
い力で加圧することにより、当該異方導電性シートの他
面に、転写保持された電気量の微視的な面分布状態を移
動させることができる。具体的には、本発明の異方導電
性シートは、例えばプリント配線基板などの静電容量方
式の電気的検査装置において、検査対象物の表面の静電
容量分布を計測部を移動するためのセンサー部として有
用であり、このような電気的検査装置によれば、検査対
象物の表面の静電容量分布を二次元画像として表現する
ことができる。また、例えばレーザープリンターなどの
書き込み装置から発生するイオンのパターン画像または
電子複写装置のロール部の静電パターン画像を、本発明
の異方導電性シートを介して電気的なパターン画像に変
換することができる。また、本発明の異方導電性シート
によれば、上記の例に限定されず、静電気、静電容量、
イオン量などの電気量の微視的な面分布状態を、二次元
的な電気的パターン画像として表現することができる。
また、本発明の異方導電性シートは、従来の異方導電性
シートが利用されている種々の用途、例えば回路装置相
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、あるいは回路装置の電気的検査に用いられるコネク
ターとして利用することができる。また、本発明の異方
導電性シートは、電磁放射の吸収シートとして用いるこ
とができ、これにより、例えば電子部品等から発生する
電磁的ノイズを低減することができる。Such an anisotropic conductive sheet of the present invention comprises:
By contacting the upper surface with the connected object or pressing with a small force, static electricity on the surface of the connected object,
Capacitance, a microscopic surface distribution state of an electric quantity such as an ion quantity can be transferred and held on the surface of the anisotropic conductive sheet, and further, a connected object is placed on the upper surface of the anisotropic conductive sheet. By applying pressure with a large force, the microscopic surface distribution state of the transferred and held amount of electricity can be moved to the other surface of the anisotropic conductive sheet. Specifically, the anisotropic conductive sheet of the present invention is used for moving the measuring unit for measuring the capacitance distribution on the surface of the inspection object in a capacitance type electrical inspection apparatus such as a printed wiring board. It is useful as a sensor unit, and according to such an electrical inspection device, the capacitance distribution on the surface of the inspection object can be expressed as a two-dimensional image. Further, for example, converting an ion pattern image generated from a writing device such as a laser printer or an electrostatic pattern image of a roll portion of an electronic copying device into an electric pattern image via the anisotropic conductive sheet of the present invention. Can be. Further, according to the anisotropic conductive sheet of the present invention, the present invention is not limited to the above example, and may include static electricity, capacitance,
A microscopic surface distribution state of an electric quantity such as an ion quantity can be expressed as a two-dimensional electric pattern image.
In addition, the anisotropic conductive sheet of the present invention can be used in various applications in which the conventional anisotropic conductive sheet is used, for example, as a connector for achieving electrical connection between circuit devices, or as a circuit device. It can be used as a connector used for electrical inspection. In addition, the anisotropic conductive sheet of the present invention can be used as an electromagnetic radiation absorbing sheet, thereby reducing, for example, electromagnetic noise generated from electronic components and the like.
【0030】図3は、本発明の異方導電性シートの他の
例における構成を示す説明用断面図であり、図4は、図
3に示す異方導電性シートの一部を拡大して示す説明用
断面図である。この異方導電性シート20は導電性エラ
ストマーよりなり、その上面および下面の各々には、互
いに対応して形成された、それぞれ上方および下方にに
突出する柱状の多数の上面側突出部21および下面側突
出部22が形成されている。具体的には、異方導電性シ
ート20の上面に、例えば格子点位置に従って互いに離
間して多数の上面側突出部21が形成され、異方導電性
シート10の下面には、上面側突出部21の各々の直下
の位置に、下面側突出部22が形成されており、上面側
突出部21の各々は実質上同一の突出高さを有し、下面
側突出部22の各々は、実質上同一の突出高さを有す
る。この異方導電性シート20を構成する導電性エラス
トマーの材質は、前述の異方導電性シート10を構成す
る導電性エラストマーと同様である。FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing the structure of another example of the anisotropic conductive sheet of the present invention. FIG. 4 is an enlarged view of a part of the anisotropic conductive sheet shown in FIG. It is an explanatory sectional view shown. The anisotropic conductive sheet 20 is made of a conductive elastomer, and has on its upper and lower surfaces a plurality of column-shaped upper surface side protruding portions 21 and lower surfaces formed corresponding to each other and protruding upward and downward, respectively. A side protrusion 22 is formed. Specifically, on the upper surface of the anisotropic conductive sheet 20, for example, a number of upper surface-side protrusions 21 are formed separated from each other according to lattice points, and on the lower surface of the anisotropic conductive sheet 10, the upper surface-side protrusions are formed. A lower surface-side protrusion 22 is formed at a position directly below each of the upper surfaces 21. Each of the upper surface-side protrusions 21 has substantially the same height, and each of the lower surface-side protrusions 22 is substantially It has the same protrusion height. The material of the conductive elastomer forming the anisotropic conductive sheet 20 is the same as the conductive elastomer forming the anisotropic conductive sheet 10 described above.
【0031】このような異方導電性シート20において
は、上面側突出部21の突出高さh1および下面側突出
部22の突出高さh2の合計が、当該上面側突出部21
および当該下面側突出部22が位置する個所の厚みdの
5〜50%であることが好ましく、より好ましくは10
〜40%、特に好ましくは15〜30%である。上面側
突出部21の突出高さh1および下面側突出部22の突
出高さh2は、同一であっても異なっていてもよいが、
厚み方向に加圧されたときに、上面側突出部21および
下面側突出部22の各々の歪み量が同等となる点で、実
質的に同一であることが好ましい。上面側突出部21お
よび下面側突出部22の各々の径および配置ピッチ、異
方導電性シート20の表面に占める上面側突出部21お
よび下面側突出部22の面積の割合、上面側突出部21
および下面側突出部22が位置する個所の厚み、並びに
異方導電性シート20の導電性の程度は、前述の異方導
電性シート10の突出部11の径および配置ピッチ、異
方導電性シート10の表面に占める突出部11の面積の
割合、突出部11が位置する個所の厚み、並びに異方導
電性シート10の導電性の程度と同様である。In such an anisotropic conductive sheet 20, the sum of the projection height h1 of the upper projection 21 and the projection height h2 of the lower projection 22 is equal to the upper projection 21.
The thickness d is preferably 5 to 50% of the thickness d where the lower surface side protruding portion 22 is located, and more preferably 10 to 50%.
-40%, particularly preferably 15-30%. The protrusion height h1 of the upper surface side protrusion 21 and the protrusion height h2 of the lower surface side protrusion 22 may be the same or different.
When pressed in the thickness direction, the upper and lower projections 21 and 22 preferably have substantially the same amount of distortion in that they have the same amount of distortion. The diameter and arrangement pitch of each of the upper surface side protrusion 21 and the lower surface side protrusion 22, the ratio of the area of the upper surface side protrusion 21 and the lower surface side protrusion 22 to the surface of the anisotropic conductive sheet 20, the upper surface side protrusion 21
The thickness of the portion where the lower surface side protruding portion 22 is located and the degree of conductivity of the anisotropic conductive sheet 20 are determined by the diameter and arrangement pitch of the protruding portion 11 of the anisotropic conductive sheet 10 described above, the anisotropic conductive sheet The same applies to the ratio of the area of the projection 11 to the surface of the projection 10, the thickness of the portion where the projection 11 is located, and the degree of conductivity of the anisotropic conductive sheet 10.
【0032】上記の構成の異方導電性シート20によれ
ば、上面および下面の各々に多数の上面側突出部21お
よび下面側突出部22が形成されているため、異方導電
性シート20の上面側突出部21の表面および下面側突
出部22の表面の各々に被接続体が接触した状態すなわ
ち無加圧の状態若しくは被接続体によって当該異方導電
性シート10の上面または下面が小さい力で厚み方向に
加圧された状態においては、当該被接続体は上面側突出
部21および下面側突出部22の表面のみに接触し、そ
れ以外の個所には接触せず、その結果、被接続体と上面
側突出部21および下面側突出部22との接触面積に応
じた導電性を示す。一方、被接続体によって異方導電性
シート20の上面または下面が大きい力で厚み方向に加
圧された状態においては、上面側突出部21および下面
側突出部22が大きく圧縮されて当該被接続体が異方導
電性シート20の上面および下面における上面側突出部
21および下面側突出部22以外の個所にも接触し、そ
の結果、被接続体と上面側突出部21および下面側突出
部22並びにそれら以外の個所との接触面積に応じた導
電性を示す。従って、被接続体によって大きい力で厚み
方向に加圧された状態においては、無加圧の状態または
若しくは小さい力で厚み方向に加圧した状態に比較し
て、当該被接続体と異方導電性シート20との接触面積
が大きくなるので、高い導電性を示す。According to the anisotropic conductive sheet 20 having the above-described structure, the upper surface and the lower surface are formed with a large number of upper surface side protrusions 21 and lower surface side protrusions 22, respectively. The upper or lower surface of the anisotropic conductive sheet 10 has a small force due to a state in which the connected body is in contact with each of the surface of the upper surface side protruding portion 21 and the surface of the lower surface side protruding portion 22, that is, in a non-pressurized state or due to the connected body. In the state where the pressure is applied in the thickness direction, the connected body contacts only the surfaces of the upper surface side protruding portion 21 and the lower surface side protruding portion 22 and does not contact other portions. It shows conductivity according to the contact area between the body and the upper surface side protrusion 21 and the lower surface side protrusion 22. On the other hand, in a state where the upper surface or the lower surface of the anisotropic conductive sheet 20 is pressed in the thickness direction by a large force by the connected body, the upper surface side protruding portion 21 and the lower surface side protruding portion 22 are greatly compressed, and The body also comes into contact with the upper and lower surfaces of the anisotropic conductive sheet 20 except for the upper and lower projecting portions 21 and 22, and as a result, the connected object and the upper and lower projecting portions 21 and 22 In addition, it shows conductivity according to the contact area with other places. Therefore, in a state in which the connected body is pressed in the thickness direction with a large force, compared to a state in which no pressure is applied or a state in which the connected body is pressed in the thickness direction with a small force, the connected body is anisotropically conductive. Since the contact area with the conductive sheet 20 is increased, high conductivity is exhibited.
【0033】図5は、本発明の異方導電性シートの更に
他の例における構成を示す説明用断面図であり、図6
は、図5に示す異方導電性シートの一部を拡大して示す
説明用断面図である。この異方導電性シート30は導電
性エラストマーよりなり、その上面には、上方に突出す
る柱状の多数の第1の突出部31が形成され、この第1
の突出部31の各々の上面には、当該第1の突出部31
の上面から上方に突出する柱状の第2の突出部32が形
成されている。第1の突出部31の各々は、実質上同一
の突出高さを有し、第2の突出部32の各々は、実質上
同一の高さを有する。また、第1の突出部31は、例え
ば格子位置に従って互いに離間して配置され、第2の突
出部32は、第1の突出部31の上面の中央に配置され
ている。この異方導電性シート30を構成する導電性エ
ラストマーの材質は、前述の異方導電性シート10を構
成する導電性エラストマーと同様である。FIG. 5 is an explanatory sectional view showing the structure of still another example of the anisotropic conductive sheet of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory sectional view showing a part of the anisotropic conductive sheet shown in FIG. 5 in an enlarged manner. The anisotropic conductive sheet 30 is made of a conductive elastomer, and has a plurality of columnar first protrusions 31 protruding upward on the upper surface thereof.
The first projection 31 is provided on the upper surface of each of the projections 31.
, A columnar second projecting portion 32 projecting upward from the upper surface is formed. Each of the first protrusions 31 has substantially the same protrusion height, and each of the second protrusions 32 has substantially the same height. Further, the first protrusions 31 are arranged apart from each other according to, for example, a lattice position, and the second protrusion 32 is arranged at the center of the upper surface of the first protrusion 31. The material of the conductive elastomer forming the anisotropic conductive sheet 30 is the same as the conductive elastomer forming the anisotropic conductive sheet 10 described above.
【0034】この異方導電性シート30においては、第
1の突出部31および第2の突出部32の径および配置
ピッチは、異方導電性シート30の使用目的に応じて適
宜設定されるが、第1の突出部31の径が0.1〜1m
m、特に0.2〜0.8mmであることが好ましく、第
2の突出部32の径が0.02〜0.1mm、特に0.
04〜0.08mmであることが好ましく、第1の突出
部31および第2の突出部32の配置ピッチが0.2〜
2.54mm、特に0.25〜2mmであることが好ま
しい。異方導電性シート30の表面に占める第1の突出
部31の表面(第2の突出部32の表面を含まない)の
面積の割合および第2の突出部32の表面の割合は、異
方導電性シート30の使用目的などに応じて適宜設定さ
れるが、第1の突出部31が1〜10%、特に2〜5%
であることが好ましく、第2の突出部32が0.01〜
0.1%、特に0.02〜0.08%であることが好ま
しい。また、第1の突出部31の表面の面積と第2の突
出部32の表面の面積との比は、(第1の突出部31の
表面の面積)/(第2の突出部32の表面の面積)が1
×10-4〜4×10-2、特に4×10-4〜1×10-2で
あることが好ましい。In the anisotropic conductive sheet 30, the diameters and arrangement pitches of the first protrusions 31 and the second protrusions 32 are appropriately set according to the purpose of use of the anisotropic conductive sheet 30. The diameter of the first protrusion 31 is 0.1 to 1 m
m, particularly preferably 0.2 to 0.8 mm, and the diameter of the second protrusion 32 is 0.02 to 0.1 mm, especially 0.1 to 0.8 mm.
04 to 0.08 mm, and the arrangement pitch of the first projection 31 and the second projection 32 is 0.2 to 0.28 mm.
It is preferably 2.54 mm, particularly preferably 0.25 to 2 mm. The ratio of the area of the surface of the first protrusion 31 (not including the surface of the second protrusion 32) to the surface of the anisotropic conductive sheet 30 and the ratio of the surface of the second protrusion 32 are anisotropic. It is set as appropriate according to the purpose of use of the conductive sheet 30 and the like, but the first protrusion 31 is 1 to 10%, particularly 2 to 5%
It is preferable that the second protrusion 32 is 0.01 to
It is preferably 0.1%, particularly preferably 0.02 to 0.08%. The ratio of the area of the surface of the first projection 31 to the area of the surface of the second projection 32 is (the area of the surface of the first projection 31) / (the surface of the second projection 32). Area) is 1
It is preferably from × 10 −4 to 4 × 10 −2 , particularly preferably from 4 × 10 −4 to 1 × 10 −2 .
【0035】また、第1の突出部31の突出高さh3お
よび第2の突出部32の突出高さh4は、異方導電性シ
ート30の使用目的に応じて適宜設定されるが、第1の
突出部31の突出高さh3および第2の突出部32の突
出高さh4の合計が、第2の突出部32が位置する個所
の厚みdの5〜50%であることが好ましく、より好ま
しくは10〜40%、特に好ましくは15〜30%であ
る。また、第1の突出部31の突出高さh3は、第2の
突出部32が位置する個所の厚みdの3〜40%である
ことが好ましく、より好ましくは5〜30%、特に好ま
しくは7〜25%であり、第2の突出部32の突出高さ
h4は、第2の突出部32が位置する個所の厚みdの2
〜30%であることが好ましく、より好ましくは2.5
〜25%、特に好ましくは5〜20%である。また、第
1の突出部31の突出高さh3と第2の突出部32の突
出高さh4との比(h3/h4 )は、0.8〜2である
ことが好ましく、より好ましくは1〜1.8、特に好ま
しくは1.2〜1.5である。また、異方導電性シート
30における第2の突出部32が位置する個所の厚みd
は、例えば0.02〜2mm、好ましくは0.05〜
0.5mmである。The protruding height h3 of the first protruding portion 31 and the protruding height h4 of the second protruding portion 32 are appropriately set in accordance with the purpose of use of the anisotropic conductive sheet 30. The total of the projection height h3 of the projection 31 and the projection height h4 of the second projection 32 is preferably 5 to 50% of the thickness d at the position where the second projection 32 is located, It is preferably from 10 to 40%, particularly preferably from 15 to 30%. The projection height h3 of the first projection 31 is preferably 3 to 40%, more preferably 5 to 30%, particularly preferably 5 to 30% of the thickness d where the second projection 32 is located. 7 to 25%, and the protrusion height h4 of the second protrusion 32 is 2% of the thickness d at the position where the second protrusion 32 is located.
-30%, more preferably 2.5%
-25%, particularly preferably 5-20%. The ratio (h3 / h4) of the projection height h3 of the first projection 31 to the projection height h4 of the second projection 32 is preferably 0.8 to 2, and more preferably 1 to 2. To 1.8, particularly preferably 1.2 to 1.5. In addition, the thickness d of the portion of the anisotropic conductive sheet 30 where the second protrusion 32 is located
Is, for example, 0.02 to 2 mm, preferably 0.05 to
0.5 mm.
【0036】異方導電性シート30の導電性の程度は、
当該異方導電性シート30の使用目的に応じて適宜設定
される。具体的には、被接続体が異方導電性シート30
における第2の突出部32の表面に接触した状態すなわ
ち無加圧の状態、または被接続体によって当該被接続体
が異方導電性シート30における第2の突出部32以外
の表面に接触しない程度の小さい力で加圧された状態
(以下、「低加圧状態」という。)においては、当該異
方導電性シート30における厚み方向の体積固有抵抗
(隣接する第1の突出部および第2の突出部間の空間を
含む見かけ上の値。以下、「体積固有抵抗R10」とい
う。)が1×107 〜1×1012Ω・mの範囲にあるこ
とが好ましく、より好ましくは1×108 〜1×1011
Ω・m、特に好ましくは1×109 〜1×1010Ω・m
である。また、被接続体によって当該被接続体が異方導
電性シート30における第1の突出部31の表面に接触
する程度の力、または第1の突出部31および第2の突
出部32の両方を加圧し、それら以外の表面に接触しな
い程度の力で加圧された状態(以下、「中加圧状態」と
いう。)においては、当該異方導電性シート30におけ
る厚み方向の体積固有抵抗(隣接する第1の突出部間の
空間を含む見かけ上の値。以下、「体積固有抵抗R11」
という。)が、体積固有抵抗R10と体積固有抵抗R11と
の比(R10/R11)が1×10-4〜4×10-2となる範
囲にあることが好ましく、より好ましくは比(R10/R
11)が4×10-4〜1×10-2となる範囲、特に好まし
くは比(R10/R11)が1×10-3〜5×10-2となる
範囲である。また、被接続体によって当該被接続体が異
方導電性シート30における第1の突出部31および第
2の突出部32以外の表面に接触するまたは第1の突出
部31および第2の突出部32以外の表面を加圧する程
度の力で加圧された状態(以下、「高加圧状態」とい
う。)においては、当該異方導電性シート30における
厚み方向の体積固有抵抗(以下、「体積固有抵抗R12」
という。)は、体積固有抵抗R11と体積固有抵抗R12と
の比(R11/R12)が1×10-2〜2×10-1となる範
囲にあることが好ましく、より好ましくは比(R11/R
12)が2×10-2〜1×10-1となる範囲、特に好まし
くは比(R11/R12)が4×10-2〜8×10-2となる
範囲である。The degree of conductivity of the anisotropic conductive sheet 30 is as follows.
It is set appropriately according to the purpose of use of the anisotropic conductive sheet 30. Specifically, the connected object is the anisotropic conductive sheet 30.
In a state in which it is in contact with the surface of the second protruding portion 32, that is, in a non-pressurized state, or to such an extent that the connected object does not contact the surface of the anisotropic conductive sheet 30 other than the second protruding portion 32 due to the connected object. (Hereinafter, referred to as a “low pressure state”), the volume resistivity of the anisotropic conductive sheet 30 in the thickness direction (the adjacent first protrusion and the second The apparent value including the space between the protrusions, hereinafter referred to as “volume resistivity R 10 ”) is preferably in the range of 1 × 10 7 to 1 × 10 12 Ω · m, more preferably 1 × 10 7 Ω · m. 10 8 -1 × 10 11
Ω · m, particularly preferably 1 × 10 9 to 1 × 10 10 Ω · m
It is. In addition, a force to such an extent that the connected body comes into contact with the surface of the first protrusion 31 of the anisotropic conductive sheet 30 by the connected body, or both the first protrusion 31 and the second protrusion 32 are applied. In a state where the pressure is applied and the pressure is applied with a force that does not make contact with other surfaces (hereinafter, referred to as “medium pressure state”), the volume specific resistance in the thickness direction of the anisotropic conductive sheet 30 (adjacent area) An apparent value including the space between the first protrusions, which will be referred to as a “volume resistivity R 11 ” below.
That. ) Is preferably in a range where the ratio (R 10 / R 11 ) of the volume resistivity R 10 to the volume resistivity R 11 is 1 × 10 −4 to 4 × 10 −2, and more preferably the ratio ( R 10 / R
11 ) is 4 × 10 −4 to 1 × 10 −2 , particularly preferably, the ratio (R 10 / R 11 ) is 1 × 10 −3 to 5 × 10 −2 . Further, the connected body contacts the surface of the anisotropic conductive sheet 30 other than the first and second protrusions 31 and 32 or the first and second protrusions 31 and 32. In a state where the surface other than the surface 32 is pressed with a force enough to press the surface (hereinafter, referred to as a “highly pressed state”), the volume resistivity in the thickness direction of the anisotropic conductive sheet 30 (hereinafter, referred to as “volume”) resistivity R 12 "
That. ) Is preferably in a range where the ratio (R 11 / R 12 ) of the volume resistivity R 11 to the volume resistivity R 12 is 1 × 10 −2 to 2 × 10 −1, and more preferably the ratio ( R 11 / R
12 ) is in the range of 2 × 10 −2 to 1 × 10 −1 , particularly preferably, the ratio (R 11 / R 12 ) is in the range of 4 × 10 −2 to 8 × 10 −2 .
【0037】上記の構成の異方導電性シート30によれ
ば、上面に多数の第1の突出部31およびその上面から
突出する第2の突出部32が形成されているため、異方
導電性シート30における第2の突出部32の上面に被
接続体が接触した状態すなわち無加圧の状態若しくは低
加圧状態においては、当該被接続体は第2の突出部32
の表面のみに接触し、それ以外の個所には接触せず、そ
の結果、被接続体と第2の突出部32との接触面積に応
じた導電性を示す。また、中加圧状態においては、第1
の突出部31の上面にも接触し、その結果、被接続体と
第1の突出部31および第2の突出部32との接触面積
に応じた導電性を示す。従って、中加圧状態において
は、無加圧の状態または低加圧状態に比較して、当該被
接続体と異方導電性シート10との接触面積が大きくな
るので、高い導電性を示す。更に、高加圧状態において
は、第1の突出部31および第2の突出部32以外の上
面にも接触し、その結果、被接続体と、第1の突出部3
1、第2の突出部32およびそれら以外の個所との接触
面積に応じた導電性を示す。従って、高加圧状態におい
ては、中加圧状態に比較して、当該被接続体と異方導電
性シート10との接触面積が大きくなるので、高い導電
性を示す。このように、上記の異方導電性シート30に
よれば、厚み方向における加圧状態を変化させることに
より、厚み方向の導電性を段階的に変化させることがで
きる。According to the anisotropic conductive sheet 30 having the above-described structure, since the first protrusions 31 and the second protrusions 32 projecting from the upper surface are formed on the upper surface, the anisotropic conductive sheet 30 is formed. In a state where the connected object is in contact with the upper surface of the second protruding portion 32 of the sheet 30, that is, in a non-pressurized state or a low pressure state, the connected object is in contact with the second protruding portion 32.
And only the surface of the second projection 32 does not come into contact, and as a result, exhibits conductivity according to the contact area between the connected body and the second projection 32. In the medium pressurized state, the first
Also contact the upper surface of the projection 31 of the first projection 31, and as a result, exhibit conductivity according to the contact area between the connected body and the first projection 31 and the second projection 32. Accordingly, the contact area between the connected body and the anisotropic conductive sheet 10 is larger in the medium pressurized state than in the non-pressurized state or the low pressurized state, so that the conductive property is high. Furthermore, in the high pressure state, the upper surface other than the first protrusion 31 and the second protrusion 32 also comes into contact, and as a result, the connected body and the first protrusion 3
The first and second protruding portions 32 and the other portions have conductivity depending on the contact area with the other portions. Therefore, in the high pressure state, the contact area between the connected body and the anisotropic conductive sheet 10 is larger than in the medium pressure state, so that high conductivity is exhibited. Thus, according to the anisotropic conductive sheet 30 described above, the conductivity in the thickness direction can be changed stepwise by changing the pressurized state in the thickness direction.
【0038】[0038]
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will now be described by way of specific examples, which should not be construed as limiting the invention thereto.
【0039】〈実施例1〉付加型液状シリコーンゴム1
00重量部中に、導電性付与物質30重量部を添加して
混合することにより、シート成形材料を調製した。以上
において、導電性付与物質としては、電気化学社製のカ
ーボンブラック(自己導電性物質)20重量部および数
平均粒子径が3μmのニッケル粒子(自己導電性物質)
10重量部の混合物を用いた。<Example 1> Addition type liquid silicone rubber 1
A sheet molding material was prepared by adding and mixing 30 parts by weight of a conductivity-imparting substance in 00 parts by weight. In the above, as the conductivity-imparting substance, 20 parts by weight of carbon black (self-conducting substance) manufactured by Denki Kagaku and nickel particles having a number average particle diameter of 3 μm (self-conducting substance)
10 parts by weight of the mixture were used.
【0040】成形面に、ピッチが0.04mmの格子点
位置に従って、径が0.01mmで、深さが0.01m
mの多数の凹所が形成されてなる上型と、成形面が平坦
な下型と、上型と下型との間に配置された厚みが0.2
mmの枠状のスペーサとよりなる金型を用意し、この金
型のキャビティ内に、調製したシート成形材料を注入し
てシート成形材料層を形成した。次いで、80℃、3時
間の条件で、当該シート成形材料層の硬化処理を行うこ
とにより、図1に示す構成の異方導電性シートを製造し
た。この異方導電性シートは、突出部の径が0.01m
m、ピッチが0.04mm、表面に占める突出部の表面
の面積の割合が4.9%、突出部が位置する個所の厚み
が0.21mm、突出部の突出高さが0.01mmであ
り、当該異方導電性シートを構成する導電性エラストマ
ーの体積固有抵抗が1×107 Ω・mであった。On the molding surface, the diameter is 0.01 mm and the depth is 0.01 m in accordance with the lattice point position where the pitch is 0.04 mm.
m, a lower mold having a flat molding surface, and a thickness of 0.2 between the upper mold and the lower mold.
A mold comprising a mm-shaped frame-shaped spacer was prepared, and the prepared sheet molding material was injected into the cavity of the mold to form a sheet molding material layer. Subsequently, the sheet forming material layer was cured at 80 ° C. for 3 hours to produce an anisotropic conductive sheet having the configuration shown in FIG. This anisotropic conductive sheet has a protrusion diameter of 0.01 m.
m, the pitch is 0.04 mm, the ratio of the surface area of the protrusion to the surface is 4.9%, the thickness of the portion where the protrusion is located is 0.21 mm, and the protrusion height of the protrusion is 0.01 mm. The conductive elastomer constituting the anisotropic conductive sheet had a volume resistivity of 1 × 10 7 Ω · m.
【0041】〈実施例2〉付加型液状シリコーンゴム1
00重量部中に、導電性付与物質15重量部を添加して
混合することにより、シート成形材料を調製した。以上
において、導電性付与物質としては、アルキル基の炭素
数が5〜15のナトリウムアルカンスルホネート(吸湿
導電性物質)を用いた。このシート成形材料を用いたこ
と以外は、実施例1と同様にして図1に示す構成の異方
導電性シートを製造した。この異方導電性シートは、突
出部の径が0.01mm、ピッチが0.04mm、表面
に占める突出部の表面の面積の割合が4.9%、突出部
が位置する個所の厚みが0.21mm、突出部の突出高
さが0.01mmであり、当該異方導電性シートを構成
する導電性エラストマーの体積固有抵抗が4×108 Ω
・mであった。Example 2 Addition type liquid silicone rubber 1
A sheet molding material was prepared by adding and mixing 15 parts by weight of the conductivity-imparting substance to 00 parts by weight. In the above, sodium alkane sulfonate (moisture-absorbing conductive substance) having 5 to 15 carbon atoms in the alkyl group was used as the conductivity-imparting substance. An anisotropic conductive sheet having the configuration shown in FIG. 1 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that this sheet molding material was used. In this anisotropic conductive sheet, the diameter of the protrusion is 0.01 mm, the pitch is 0.04 mm, the ratio of the surface area of the protrusion to the surface is 4.9%, and the thickness of the portion where the protrusion is located is 0%. .21 mm, the protrusion height of the protrusion is 0.01 mm, and the volume specific resistance of the conductive elastomer constituting the anisotropic conductive sheet is 4 × 10 8 Ω.
M.
【0042】〈実施例3〉付加型液状シリコーンゴム1
00重量部中に、導電性付与物質20重量部を添加して
混合することにより、シート成形材料を調製した。以上
において、導電性付与物質としては、アルキル基の炭素
数が5〜15のナトリウムアルカンスルホネート(吸湿
導電性物質)10重量部および酸化亜鉛粉末(自己導電
性物質)10重量部の混合物を用いた。Example 3 Addition type liquid silicone rubber 1
A sheet molding material was prepared by adding and mixing 20 parts by weight of a conductivity-imparting substance in 00 parts by weight. In the above, as the conductivity-imparting substance, a mixture of 10 parts by weight of sodium alkane sulfonate (moisture-absorbing conductive substance) having 5 to 15 carbon atoms in the alkyl group and 10 parts by weight of zinc oxide powder (self-conductive substance) was used. .
【0043】それぞれ成形面に、ピッチが0.03mm
の格子点位置に従って、径が0.01mmで、深さが
0.01mmの多数の凹所が互いに対応して形成されて
なる上型および下型と、上型と下型との間に配置された
厚みが0.15mmの枠状のスペーサとよりなる金型を
用意し、この金型のキャビティ内に、調製したシート成
形材料を注入してシート成形材料層を形成した。次い
で、120℃、0.5時間の条件で、当該シート成形材
料層の硬化処理を行うことにより、図3に示す構成の異
方導電性シートを製造した。この異方導電性シートは、
上面側突出部および下面側突出部の径がそれぞれ0.0
1mm、ピッチがそれぞれ0.03mm、表面に占める
上面側突出部および下面側突出部の表面の面積の割合が
それぞれ8.7%、上面側突出部および下面側突出部が
位置する個所の厚みが0.17mm、上面側突出部およ
び下面側突出部の突出高さがそれぞれ0.01mm(合
計0.02mm)、当該異方導電性シートを構成する導
電性エラストマーの体積固有抵抗が1×109 Ω・mで
あった。Each molding surface has a pitch of 0.03 mm
The upper and lower dies, each of which has a number of recesses having a diameter of 0.01 mm and a depth of 0.01 mm corresponding to each other, are disposed between the upper and lower dies according to the lattice point positions. A mold including a frame-shaped spacer having a thickness of 0.15 mm was prepared, and the prepared sheet molding material was injected into the cavity of the mold to form a sheet molding material layer. Next, the sheet forming material layer was cured at 120 ° C. for 0.5 hour to produce an anisotropic conductive sheet having the configuration shown in FIG. This anisotropic conductive sheet is
The diameter of each of the upper surface side protrusion and the lower surface side protrusion is 0.0
1 mm, the pitch is 0.03 mm, respectively, the ratio of the surface area of the upper surface protruding portion and the lower surface side protruding portion to the surface is 8.7%, and the thickness of the portion where the upper surface protruding portion and the lower surface protruding portion are located is 0.17 mm, the protrusion height of the upper surface side protrusion and the lower surface side protrusion is 0.01 mm (0.02 mm in total) each, and the volume resistivity of the conductive elastomer constituting the anisotropic conductive sheet is 1 × 10 9 Ω · m.
【0044】〈比較例1〉金型として、それぞれ成形面
が平坦な上型および下型と、厚みが0.2mmの枠状の
スペーサとよりなるものを用いたこと以外は、実施例1
と同様にしてシートを製造した。<Comparative Example 1> Example 1 was repeated except that an upper mold and a lower mold, each having a flat molding surface, and a frame-shaped spacer having a thickness of 0.2 mm were used as molds.
A sheet was produced in the same manner as described above.
【0045】〈比較例2〉付加型液状シリコーンゴム1
00重量部中に、導電性粒子100重量部を添加して混
合することにより、シート成形材料を調製した。以上に
おいて、導電性粒子としては、ニッケル粒子(数平均粒
子径10μm)の表面をシランカップリング剤によって
部分的に被覆してその導電性を低下させたものを用い
た。それぞれ厚みが5mmの鉄板よりなり、成形面が平
坦な上型および下型と、厚みが0.2mmの枠状のスペ
ーサとよりなる金型を用意し、この金型のキャビティ内
に、調製したシート成形材料を注入してシート成形材料
層を形成した。次いで、上型の上面および下型の下面に
電磁石を配置し、シート成形材料層に対し、その厚み方
向に0.5Tの平行磁場を作用させながら、100℃、
2時間の条件で、当該シート成形材料層の硬化処理を行
うことにより、従来の異方導電性シートを製造した。こ
の異方導電性シートにおける導電性粒子の割合は、体積
分率で10%であった。Comparative Example 2 Addition type liquid silicone rubber 1
A sheet molding material was prepared by adding 100 parts by weight of the conductive particles to 00 parts by weight and mixing. Above, as the conductive particles, those obtained by partially coating the surface of nickel particles (number average particle diameter: 10 μm) with a silane coupling agent to reduce the conductivity were used. A mold composed of an upper mold and a lower mold each made of a 5 mm-thick iron plate and having a flat molding surface and a frame-shaped spacer having a thickness of 0.2 mm was prepared and prepared in the cavity of the mold. The sheet molding material was injected to form a sheet molding material layer. Next, electromagnets are arranged on the upper surface of the upper mold and the lower surface of the lower mold, and at 100 ° C. while applying a parallel magnetic field of 0.5 T to the sheet forming material layer in the thickness direction thereof.
A conventional anisotropic conductive sheet was manufactured by performing a curing treatment on the sheet molding material layer under the condition of 2 hours. The ratio of the conductive particles in the anisotropic conductive sheet was 10% by volume.
【0046】〈シートの電気特性の評価〉実施例1〜3
および比較例1〜2に係るシートの電気特性について、
下記のようにしてその評価を行った。 〔無加圧の状態における厚み方向の体積固有抵抗〕シー
トの一面に、イオンスパッター装置(E1010,日立
サイエンス社製)により、Au−Pdをターゲットとし
て厚みが100nmの金属膜を形成した。この金属膜の
表面に銀を含有してなる導電性接着剤により、絶縁抵抗
計(4339A ハイレジスタンスメーター,HP社
製)に接続された配線を接着した。そして、前記絶縁抵
抗計に接続された電極径が50mmの測定用電極によっ
て、シートの他面を加圧することにより、シートの他面
に測定用電極の表面が充分に密着させ、その後、シート
の他面に測定用電極の表面が接触した状態すなわち無加
圧の状態とした。そして、この状態において、適宜の電
圧値または電流値の電流を測定用電極と金属膜との間に
供給し、1分間経過後、シートの厚み方向の体積固有抵
抗(導電路形成部の両端面上に形成される空間を含む)
を測定した。 〔厚み方向に加圧された状態の体積固有抵抗〕シート
を、それぞれ絶縁抵抗計(4339A ハイレジスタン
スメーター,HP社製)に接続された電極径が50mm
の測定用電極および加圧用電極の間に配置し、加圧用電
極によってシートを歪み率が30%となるまで加圧し、
この状態で、シートの厚み方向の体積固有抵抗を測定し
た。以上、結果を表1に示す。<Evaluation of Electric Properties of Sheet> Examples 1 to 3
And electrical characteristics of the sheets according to Comparative Examples 1 and 2,
The evaluation was performed as follows. [Volume Specific Resistance in Thickness Direction Under No Pressure] A metal film having a thickness of 100 nm was formed on one surface of the sheet by using an ion sputtering apparatus (E1010, manufactured by Hitachi Science) with Au-Pd as a target. A wiring connected to an insulation resistance meter (4339A high resistance meter, manufactured by HP) was bonded to the surface of the metal film with a conductive adhesive containing silver. Then, by pressing the other surface of the sheet with a measuring electrode having an electrode diameter of 50 mm connected to the insulation resistance meter, the surface of the measuring electrode is sufficiently adhered to the other surface of the sheet. The state where the surface of the measurement electrode was in contact with the other surface, that is, the state where no pressure was applied, was set. In this state, a current having an appropriate voltage value or current value is supplied between the measurement electrode and the metal film, and after one minute, the volume resistivity in the thickness direction of the sheet (both ends of the conductive path forming portion) Including the space formed above)
Was measured. [Volume specific resistance pressed in the thickness direction] Each sheet was connected to an insulation resistance meter (4339A high resistance meter, manufactured by HP) and the electrode diameter was 50 mm.
Is disposed between the measurement electrode and the pressure electrode, and the sheet is pressed by the pressure electrode until the strain rate becomes 30%.
In this state, the volume resistivity in the thickness direction of the sheet was measured. The results are shown in Table 1.
【0047】[0047]
【表1】 [Table 1]
【0048】〔電荷の転写性および移動性〕図7に示す
ように、アース板40上にシート1を配置し、このシー
ト1の直上に、ウレタン樹脂製のロール45を配置し
た。このロール45は、テスラコイルによって放電処理
されることにより、表面に電荷が蓄積されたものであっ
て、その表面電位が500±50V(トレックジャパン
製の表面電位計「モデル520−1」によって測定した
値)の範囲に調整されている。そして、ロール45を徐
々に下降させることによってシート1の表面に接触させ
(無加圧の状態)、この状態で1分間保持した後、ロー
ル45を徐々に上昇させ、シート1の表面電位を、表面
電位計「モデル520−1」によって測定した。次い
で、ロール45を徐々に下降させることによって、シー
ト1の表面をその歪み率が30%となるよう加圧し、こ
の状態で1分間保持した後、ロール45を徐々に上昇さ
せ、シート1の表面電位を、表面電位計「モデル520
−1」によって測定した。上記の操作を合計で10回行
い、表面電位の平均値および値のばらつきを求めた。以
上、結果を表2に示す。[Charge Transfer and Mobility] As shown in FIG. 7, a sheet 1 was placed on a ground plate 40, and a roll 45 made of urethane resin was placed immediately above the sheet 1. The roll 45 has a surface on which electric charge is accumulated by being subjected to a discharge treatment by a Tesla coil, and has a surface potential of 500 ± 50 V (measured by a surface electrometer “Model 520-1” manufactured by Trek Japan). Value). Then, the roll 45 is gradually lowered to make contact with the surface of the sheet 1 (in a non-pressurized state), and after maintaining this state for 1 minute, the roll 45 is gradually raised to reduce the surface potential of the sheet 1 by: It measured by the surface electrometer "model 520-1". Next, by gradually lowering the roll 45, the surface of the sheet 1 is pressurized so that its distortion rate becomes 30%. After maintaining for 1 minute in this state, the roll 45 is gradually raised, and the surface of the sheet 1 is gradually raised. The potential is measured using a surface electrometer “Model 520”.
-1 ". The above operation was performed ten times in total, and the average value of the surface potential and the variation in the value were obtained. The results are shown in Table 2 above.
【0049】[0049]
【表2】 [Table 2]
【0050】表2の結果から明らかなよう、実施例1〜
3に係る異方導電性シートによれば、当該異方導電性シ
ートの表面にロール45の表面を接触させることによ
り、ロール45の表面の電荷が異方導電性シートの表面
に高い再現性で転写されることが確認された。また、ロ
ール45によって異方導電性シートの表面を加圧するこ
とにより、ロール45の表面の電荷が異方導電性シート
を介してアース板に移動することが確認された。これに
対して、比較例1に係るシートにおいては、ロール45
を表面に接触させただけで、ロール45の表面の電荷が
当該シートを介してアース板に移動してしまい、シート
の表面に転写して保持することができなかった。また、
比較例2に係る異方導電性シートにおいては、その表面
にロール45の表面の電荷を安定して転写することがで
きなかった。As is clear from the results in Table 2, Examples 1 to
According to the anisotropically conductive sheet according to No. 3, by bringing the surface of the roll 45 into contact with the surface of the anisotropically conductive sheet, the charge on the surface of the roll 45 can be reproduced with high reproducibility on the surface of the anisotropically conductive sheet. Transfer was confirmed. Further, it was confirmed that when the surface of the anisotropic conductive sheet was pressed by the roll 45, the charge on the surface of the roll 45 moved to the ground plate via the anisotropic conductive sheet. In contrast, in the sheet according to Comparative Example 1, the roll 45
, The charge on the surface of the roll 45 moved to the ground plate via the sheet, and could not be transferred and held on the surface of the sheet. Also,
In the anisotropic conductive sheet according to Comparative Example 2, the charge on the surface of the roll 45 could not be stably transferred to the surface.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無加圧の状態若しくは小さい力で厚み方向に加圧した状
態で導電性を示すと共に大きい力で厚み方向に加圧した
状態では、無加圧の状態若しくは小さい力で厚み方向に
加圧した状態よりも高い導電性を示す異方導電性シート
を提供することができる。As described above, according to the present invention,
In a state where no pressure is applied or a state where pressure is applied in the thickness direction with a small force, conductivity is exhibited, and in a state where pressure is applied in the thickness direction with a large force, a state where no pressure is applied or a state where pressure is applied in the thickness direction with a small force An anisotropic conductive sheet showing higher conductivity can be provided.
【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。FIG. 1 is an explanatory sectional view showing a configuration of an example of an anisotropic conductive sheet of the present invention.
【図2】図1に示す異方導電性シートの一部を拡大して
示す説明用断面図である。FIG. 2 is an explanatory sectional view showing a part of the anisotropic conductive sheet shown in FIG. 1 in an enlarged manner.
【図3】本発明の異方導電性シートの他の例における構
成を示す説明用断面図である。FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view illustrating a configuration of another example of the anisotropic conductive sheet of the present invention.
【図4】図3に示す異方導電性シートの一部を拡大して
示す説明用断面図である。FIG. 4 is an explanatory sectional view showing a part of the anisotropic conductive sheet shown in FIG. 3 in an enlarged manner.
【図5】本発明の異方導電性シートの更に他の例におけ
る構成を示す説明用断面図である。FIG. 5 is an explanatory sectional view showing a configuration of still another example of the anisotropic conductive sheet of the present invention.
【図6】図5に示す異方導電性シートの一部を拡大して
示す説明用断面図である。6 is an explanatory sectional view showing a part of the anisotropic conductive sheet shown in FIG. 5 in an enlarged manner.
【図7】実施例において、異方導電性シートの電気特性
の評価のために使用した装置を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing an apparatus used for evaluating electric characteristics of an anisotropic conductive sheet in Examples.
1 シート 10 異方導電性シート 11 突出部 20 異方導電性シート 21 上面側突出部 22 下面側突出部 30 異方導電性シート 31 第1の突出部 32 第2の突出部 40 アース板 45 ロール REFERENCE SIGNS LIST 1 sheet 10 anisotropic conductive sheet 11 projecting portion 20 anisotropic conductive sheet 21 upper surface side projecting portion 22 lower surface side projecting portion 30 anisotropic conductive sheet 31 first projecting portion 32 second projecting portion 40 ground plate 45 roll
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬高 良司 東京都中央区築地2丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Fターム(参考) 2G011 AB06 AB08 AC14 AF04 4F071 AA11 AA12 AA13 AB03 AB06 AB08 AB12 AB18 AB20 AB32 AC12 AE15 AF37 BC01 BC08 5G307 HA02 HB01 HB02 HB03 HB05 HC02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Ryoji Setaka F-term (reference) 2J011 AB06 AB08 AC14 AF04 4F071 AA11 AA12 AA13 AB03 AB06 AB08 AB12 AB18 AB20 AB32 AC12 AE15 AF37 BC01 BC08 5G307 HA02 HB01 HB02 HB03 HB05 HC02
Claims (6)
も一面に突出部を有することを特徴とする異方導電性シ
ート。1. An anisotropic conductive sheet comprising a conductive elastomer and having a projection on at least one surface.
トマー中に導電性付与物質が分散されてなるものである
ことを特徴とする請求項1に記載の異方導電性シート。2. The anisotropically conductive sheet according to claim 1, wherein the conductive elastomer is obtained by dispersing a conductivity-imparting substance in an insulating elastomer.
す物質および吸湿することによって導電性が発現される
物質から選ばれる少なくとも1種の物質であることを特
徴とする請求項2に記載の異方導電性シート。3. The substance according to claim 2, wherein the conductivity-imparting substance is at least one substance selected from a substance exhibiting conductivity by itself and a substance exhibiting conductivity by absorbing moisture. Anisotropic conductive sheet.
抗が1×107 〜1×1012Ω・mであることを特徴と
する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の異方導電
性シート。4. The anisotropic conductive material according to claim 1, wherein the conductive elastomer has a volume resistivity of 1 × 10 7 to 1 × 10 12 Ω · m. Sheet.
を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいず
れかに記載の異方導電性シート。5. The anisotropically conductive sheet according to claim 1, further comprising projections formed on both sides thereof so as to correspond to each other.
は両面に互いに対応して形成された突出部の各々の突出
高さの合計が、当該突出部が位置する個所の厚みの5〜
50%であることを特徴とする請求項1乃至請求項5の
いずれかに記載の異方導電性シート。6. The total height of the projecting portions of the projecting portions formed on one surface or the projecting portions of the projecting portions formed on both surfaces corresponding to each other is 5 to 5 times the thickness of the portion where the projecting portion is located.
The anisotropic conductive sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the content is 50%.
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