专利名称：各向异性导电片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种插在基板等电路基板和各种电路部件之间，使它们导通的各向异性导电片和其制造方法。
背景技术：
随着最近电子设备的小型化、薄型化，微细电路间的连接、微细部分和微细电路的连接等必要性飞速增加，进行了将各向异性导电弹性片插在电子部件和电路基底之间，使其导通的方法。
各向异性导电弹性片是仅在某个方向具有导电性的弹性片。通常情况下，仅在厚度方向显示导电性，或者在厚度方向加压时仅在厚度方向显示导电性。由于具有不使用焊接或者机械嵌合等方法，能够实现紧凑的电连接，能够吸收机械冲击或变形，实现软连接这样的特点，所以广泛使用于例如携带电话、电子计算器、电子数字表、电子照相机、计算机等领域中。另外，也广泛地用于为了实现电路装置，例如印刷电路基板和无引线芯片载体、液晶面板等相互间的电连接的连接器。
另外，在印刷电路基板或者半导体集成电路等电路装置的电检查中，为了实现在作为检查对象的电路装置的至少一面上所形成的被检查电极、和在检查用电路基板的表面上所形成的检查用电极的电连接，在电路装置的被检查电极区域和检查用电路基板的检查用电极区域之间，插入各向异性导电弹性片。
一直以来，作为这样的各向异性导电弹性片，是通过将并列的金属细线与绝缘体一体化来形成各向异性导电块，将该各向异性导电块沿着与金属细线成直角的方向薄薄地切断而形成(参照日本特开2000-340037号公报等)。
但是，在这样的各向异性导电膜中，由于使用金属细线，将金属细线间的距离变小是困难的，难于确保近些年来高集成的电路基板或电子部件所要求的精细间距的各向异性的导电性。另外，金属细线由于使用中产生的压缩力等而容易弯曲，如重复使用容易脱离，不能充分确保各向异性导电膜的性能。
本发明是鉴于以上的问题作出的，提供一种具有近些年来高集成电路基板或者电子部件所要求的精细间距，而且金属等导电部件不会脱落的各向异性导电片。
发明内容
在本发明中，各向异性导电片是在该各向异性导电片的面方向分布的导电性薄层，其特征在于，包括在该各向异性导电片的厚度方向贯通的导电性薄层。
更具体地说，本发明提供下面这样的导电片。
(1)是在第一平面扩展的各向异性导电片，在将所述第一平面所包含的第一方向设为X方向，将与该X方向正交的所述第一平面包含的方向设为Y方向，将与所述X方向和Y方向正交的方向设为Z方向的情况下，沿着Z方向具有规定的厚度，具有与所述第一平面大致平行的表面和背面，其特征在于，包括在所述第一平面扩展的非导电性基质；分布在该非导电基质中的、隔开规定厚度的具有两面的为薄层的导电性薄层，将其两面中的至少一面与所述非导电基质结合而配置，所述导电性薄层沿着Z方向延伸，从所述表面向所述背面贯通。
(2)是在第一平面扩展的各向异性导电片，在将所述第一平面所包含的第一方向设为X方向，将与该X方向正交的所述第一平面包含的方向设为Y方向，将与所述X方向和Y方向正交的方向设为Z方向的情况下，沿着Z方向具有规定的厚度，与所述第一平面大致平行的表面和背面隔开所述规定的厚度，其特征在于，具有非导电性的非导电薄长方形部件和导电性薄层的、在所述X方向延伸的附着导电性薄层的薄长方形部件，以沿着Y轴方向并列多个的状态相互结合而形成；所述非导电薄长方形部件是在所述Z方向具有厚度，在所述Y方向具有宽度，沿着所述X方向延伸的薄长方形部件；所述导电性薄层是在大致沿着该非导电薄长方形部件的所述Z方向的侧面上所附着的导电性薄层，其使得沿着该非导电薄长方形部件的所述侧面在X方向宽度窄，而且，在Z方向从所述各向异性导电片的所述表面向所述背面贯通而延伸。
(3)根据上述(1)或(2)所述的各向异性导电片，其特征在于，所述导电性薄层通过粘结层附着到所述非导电基质上或者所述非导电薄长方形部件上。
(4)根据上述(1)到(3)中的任何一个所述的各向异性导电片，其特征在于，所述导电性薄层至少包含一组柔软层和良导体层。
(5)根据上述(1)到(4)中的任何一个所述的各向异性导电片，其特征在于，所述非导电基质或者所述非导电薄长方形部件是由非导电弹性体构成的。
(6)一种制造各向异性导电片的方法，包括在由非导电性材料构成的非导电片(A)的表面附着导电性薄层，得到附着导电性薄层的非导电片(A)的层附着工序；重叠由该层附着工序得到的所述附着导电性薄层的非导电性片(B)，得到AB片叠层体的AB片叠层工序；和将由该AB片叠层工序得到所述AB片叠层体以规定的厚度切断的切断工序。
在本发明中，在片的厚度方向具有导电性、在面方向是非导电性的各向异性导电片中，其特征在于，在片的厚度方向贯通的导电性薄层相互绝缘地分布。从片表面向背面贯通，可在该片的厚度方向贯通，也意味着，一个导电性薄层(金属制的情况下包含金属层)在各向异性导电片的表面和背面两侧露出。在金属层的情况下，可包括金属层整体由一种金属构成的情况。另外，也可以具有电连接表侧和背侧的功能。这里，所谓的相互绝缘，可以是指各个导电性薄层为非相互电连接。也能够考虑由各个导电性薄层为电独立(或者绝缘)。另外，所谓的分布可以是多个导电性薄层分散地分布在作为各向异性导电片的第一平面的X-Y面内，在Z方向贯通片。另外，导电性薄层也可以分散地配置在由非导电性部件构成的基质中。另外，各个导电性薄层也可以以相互隔开的状态存在。而且，这里，导电性薄层是金属制成的，在由金属形成的情况下，也可以称为金属层。在金属层的情况下，也包括金属层整体由一种金属构成的情况。
另外，在本发明中，在片的厚度方向具有导电性，在面方向是非导电性的各向异性导电片中，其特征在于，在片的厚度方向贯通的导电性薄层为将断续配置的薄长方形非导电性部件排列多个的构成。另外，断续配置意味着不是电连续结合。或者意味着不是物理连续结合。另外，薄长方形非导电性部件意味着形状细长的非导电性部件。细长意味着纵宽长度比超过1，优选为，也可以超过10。并列多个的状态意味着是附着导电性薄层的同种或者异种薄长方形的非导电性部件，意味着在该非导电薄长方形部件的Y方向(横向)连续并列的状态或构造。另外，也可以包含通过偶合剂等将这些薄长方形部件相互接合为整体的片的构成。
另外，本发明的特征在于，导电性薄层通过粘结层附着到薄长方形的非导电性部件上。这里，粘结层调整(可包含吸收或者缓和)导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)和非导电性部件(例如非导电薄长方形部件)的物理和/或化学特性的不同(例如，弹性率、塑性变形率、热膨胀率、热传导率、电阴性度等)，所以，也可提高导电性薄层和非导电性部件的密合性。例如，可以是由具有两者的物理和/或化学特性的中间特性的材料构成的层，或者，也可以是强力结合两者的层(包括由物理和/或化学特性是这样的材料所构成的层)。另外，也可具有这样的特征，这样的粘结层由金属氧化物或者金属构成。作为金属氧化物的例子，具有氧化铟、氧化锡、氧化钛等或者它们的混合物或化合物，作为金属的例子，可举出铬等。例如，特征在于，该粘结层由铟氧化锡(或者氧化铟/氧化锡)构成。“铟氧化锡(或者氧化铟/氧化锡)”可略写为ITO，是具有高电传导性的陶瓷材料。
另外，该导电性薄层(可包括金属制的情况下的金属层)也可包括由至少一组柔软的金属构成的层(柔软层)和由电导电性好的金属构成的层(良导体层)。柔软层可具有对于附着导电性薄层(可以是包含金属制成的情况下的金属层)的部件的变形不破裂的柔软变形功能。认为特别是附着到由可弯曲、扭曲、延伸、回缩等的挠性材料构成的基材上时，在处理时起着重要作用。例如，由高分子材料或者弹性材料构成的基板可具有这样的变形，另外，即使是由刚性材料构成的基板其厚度是薄的情况下，同样可具有这样的变形。良导体层为电传导率高的金属所构成，所以，具有降低各向异性导电片的厚度方向的电阻的功能。另外，考虑到，由于至少有一组，也可以包含两组或以上组的柔软层和良导体层，多个方向的变形吸收能力高，但是，另一方面，如果层数多，工序复杂。另外，通常也可以由柔软层夹着良导体层。
另外，由柔软材料构成的层，也可以是随着基板等外部变形产生自身的柔软变形的、难于产生裂缝、破裂、电断裂的金属构成的层。另外，由导电性好的金属构成的层，也可以是在使用电传导率的环境下，由比上述柔软的金属更高的金属所构成的层。较优选为，上述导电性好的金属的电传导率，比上述柔软的金属还高，更优选为2倍及其以上，最优选可为5倍及其以上。之所以进行这样的金属层的组合，是因为发现不一定仅限于一种金属来满足柔软性和电传导性。
例如，作为柔软金属，可具有铟或锡或铅等纯金属或者铟和锡的合金等合金的例子，但如根据物理化学词典(岩波书店)，铟是柔软的，电阻率是8.4×10-6Ωcm，锡的电阻率是11.4×10-6Ωcm，铅的电阻率是20.8×10-6Ωcm。另一方面，作为好的电传导性的金属，如果是铜或银或金等纯金属或者它们的合金，同样根据物理化学词典，铜的电阻率是1.72×10-6Ωcm，银的电阻率是1.62×10-6Ωcm，金的电阻率是2.2×10-6Ωcm。因此，以柔软的金属为例，电阻率是电传导性好的金属的例子的数倍及其以上。
在该多层导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)中，重要的是由柔软金属构成的层和电传导性好的金属构成的层为电接触。通过处理，即使在由电传导性好的金属构成的层破裂，而不能越过破裂部位使电导通的情况下，电流能够流过接触的由柔软金属构成的层，越过上述破裂部位，流过电流。由于上述这样的柔软金属其电导电率低，所以一旦越过破裂部位，电流还可向由上述电传导性好的金属构成的层的破裂部位传送。由于是这样的构造，由柔软的金属构成的层，能够具有作为电通道的冗余系统的功能。而且，考虑到，在层间具有扩散的情况下，提高了层相互间的密合性，结果，可提高上述多层功能。但是，该扩散过分进入而成为完全的混合状态，从而减少了多层效果。
本发明的各向异性导电片，特征在于，在片的厚度方向具有导电性，在面方向不具有导电性。这里，所谓的导电性，意味着具有这种构成的各向异性导电片的片厚度方向可具有充分的导电性，具有这样的导电性。优选为，通过这样的各向异性导电片，通常连接的端子间的电阻是小于等于100Ω(更优选为小于等于10Ω，最优选是小于等于1Ω)。另外，作为非导电性，可以是不具有导电性，或者是绝缘性，或者导电性非常低，或者电阻非常高。例如，通常的电压(包括几伏到几百伏的范围)，表示为大于等于1kΩ，更优选，是大于等于1MΩ的电阻。
此外，本发明的特征在于，在各向异性导电片中，非导电性基质由非导电弹性体构成，导电性部件由导电性弹性体构成。
非导电性弹性体为不具有导电性的弹性体，符合通常的弹性体。具体地说，可以使用天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁二烯-苯乙烯、丁二烯-丙烯腈共聚物、丁二烯-异丁烯等丁二烯共聚物或共轭二烯烃系橡胶和它们的加氢物、苯乙烯-丁二烯-二烯嵌段共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物等嵌段共聚物橡胶和它们的加氢物、氯丁二烯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚氨酯橡胶、聚酯类橡胶、环氧氯丙烷橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶、软质液体环氧树脂橡胶、硅橡胶、或者氟橡胶等。在这些中，优选为使用耐热性、耐寒性、耐药品性、耐季节性、电绝缘性和安全性优异的硅橡胶。由于这样的非导电弹性体通常情况下体积电阻高(例如，100V，大于等于1MΩ·cm)，所以是非导电性的。
将由这些非导电性弹性体构成的薄长方形部件并列形成各向异性导电片，也可以相互化学结合。为了产生这样的结合也可以在它们之间施加偶合剂。这种偶合剂可以是结合这些部件的结合剂，也包括通常市售的粘结剂。具体地说，可以是硅烷系列、铝系列、钛酸盐系列等偶合剂，优选使用硅烷偶合剂。
此外，在本发明的制造各向异性导电片的方法中，可包括在由非导电部件构成的非导电片表面附着导电性薄层(可包含金属制的情况下的金属层)，得到附着导电性薄层(也包含金属制情况下的金属层)的非导电片的工序；将由附着所述导电性薄层(可包含金属制的情况下的金属层)的非导电性部件所构成的片部件重叠而得到叠层体的工序；和以规定的厚度切断所述叠层体的工序。
这里，所述非导电片可以是单一种的片部件，也可以是不同种类的片部件的集成。例如，非导电片即使是相同材质，也可以是改变其厚度的片部件的集成。在对由非导电部件构成的非导电片表面附着导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)的工序中，也可以对片部件的单面或者双面附着导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)。该导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)能够通过气相法、液相法、固相法中的任何一种或者它们的组合来附着，特别是采用气相法。作为气相法，可举出溅射法、蒸镀法等PVD，及CVD等方法。也可以通过粘结层将导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)附着到非导电片上。另外，也可以将导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)构成为至少一组柔软层和良导电层，此时，各层可利用相同的方法来附着，也可以利用不同的方法来附着。而且，导电性薄层需要宽度狭地附着，通常情况下，在不希望附着的情况下，能够进行掩模并通过溅射法等来附着同层。
附着所述导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的非导电片的叠加中，该叠加意味着，将附着所述导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的非导电片在片的厚度方向叠加，但也不妨碍将第三片或膜的其它部件等夹在附着所述导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的非导电性片之间。另外，在叠加各个片部件的工序中，也可以在片之间施加偶合剂来结合片。通过这样的叠加形成的叠加体由于增加了片间的结合性，也可以进一步促进片部件本身的固化，或者进行其它目的的加热等。
所述叠加体能够进行由超钢刀具、陶瓷刀具等刀具的切断、使用精细刀具这样的砂轮的切断、锯这样的切断、其它的切削器具或者切断器具(也包含激光切断机这样的非接触型切断装置)的切断。另外，在切断过程中，为了防止过热，为了形成漂亮的切断面，或者为了其它目的，也可以使用切削油等切削液体，也可以进行干式切断。另外，也可以将切断对象单独或者与切削机器、器具同时旋转运动地切断，但用于切断的各种条件也可以与所述叠层体匹配适当进行选择。这里，所谓的以规定厚度进行的切断意味着使得得到具有预先确定的厚度的片部件的切断，规定的厚度不一定是均匀的，也可以根据片部件的情况来改变厚度。
图1是表示本发明实施例的使用导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)的各向异性导电片的例子的立体图。
图2是将图1的本发明的一个实施例的各向异性导电片的左上部分进行部分放大的部分放大图。
图3是表示本发明的实施例所使用的附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的非导电片的立体图。
图4是关于使用本发明的一个实施例的导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的各向异性导电片的制造方法，是图解叠加附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的非导电片的工序的图。
图5是关于本发明的一个实施例的附着多层导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的各向异性导电片的制造方法，是图解将图4中叠加的叠层体进行切断的工序的图。
图6是利用流程图表示使用本发明的一个实施例的导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的各向异性导电片的制造方法的图。
图7是表示使用本发明的一个实施例中多层导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的各向异性导电片中所使用的附着多层导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的非导电片的一部分的示意图。
图8是表示本发明的一个实施例中使用多层导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的各向异性导电片中所使用的附着多层导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的非导电片的一部分的示意图。
具体实施例方式
下面，参照附图，举出本发明的实施例，更详细地说明本发明，但本实施例作为本发明的优选例子，其具体材料和数值是作为举例，所以本发明不限于本实施例。
图1表示本发明的使用导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)作为导电性薄层的实施例的各向异性导电片10。左上方表示该各向异性导电片10的XYZ直角坐标系。本实施例的各向异性导电片10是矩形的片部件，矩形以外的片部件也能够适应。各向异性导电片10构成为，将由非导电性部件构成的薄长方形部件12放置在上端，将由附着导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)的非导电性部件构成的薄长方形部件14在其以下横向(宽度方向)配置。由非导电性部件构成的薄长方形部件12和由附着导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)的非导电性部件构成的薄长方形部件14，以及，邻近的由附着导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)的非导电性部件构成的薄长方形部件14之间，通过偶合剂结合。也可以将由这些非导电性材料构成的各种部件等作为非导电基质，可将由这些导电性材料构成的导电性薄层作为分布的导电性薄层。在本实施例的各向异性导电片10中，作为非导电性的基质，使用三菱树脂株式会社制的硅橡胶或者信越聚合物株式会社制的硅橡胶等，偶合剂使用信越聚合物株式会社制的硅烷偶合剂。此外，导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)使用后面所示那样的多层导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)。
图2是将图1的左上部分进行部分放大的部分放大图，更详细地表示两种薄长方形部件12、14。薄长方形部件20相当于图1的由非导电性部件构成的薄长方形部件12，薄长方形部件40相当于图1的由附着导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)30的非导电性部件构成的薄长方形部件14。在图1中，最左上的导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)30，如图2所示，通过粘结层50附着到由非导电性部件构成的薄长方形部件40上。薄长方形部件20和40相互通过偶合剂结合，仅导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)部分薄长方形部件突出，所以由于不匹配而产生的间隙31和33处于导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)的两侧。但是，如果导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)非常薄，就不存在这样的间隙。这些间隙可以作为单独的间隙而空着，另外，也可以通过偶合剂或者其它填充剂来填充。一般情况下，如果空着，锐角的龟裂前端部311的龟裂就容易发展，结果结合的薄长方形部件20、40分离，所以由此观点填充较好。在导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)上面(与非导电性薄长方形部件接触一侧)附着偶合剂、粘结剂及其它粘合性材料，也可以与由非导电性部件构成的薄长方形部件20结合，另外，特别是也可以不结合。关于上述导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的内容，也适用于其它导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)(例如，金属层36)。此时，薄长方形部件40相当于由非导电性部件构成的薄长方形部件20。另外，关于间隙37、39也是同样的。
这些薄长方形部件的厚度，在本实施例中是大致相同的(T)，因此片的厚度是T。上述这样的相邻薄长方形部件12、14通过偶合剂结合，构成图1所示那样的1个片。这里，结合的偶合剂是非导电性的，这确保了片的面方向的非导电性。在本实施例中，配置在导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的一侧，但在其它实施例中，考虑也可以配置在导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的两侧。
薄长方形部件20、40、60等各个的宽度是t11、t12等。这些宽度在本实施例中全部相同，但在其它实施例中，可以全部相同，也可以全部不同。这些宽度，在后面描述的本实施例的各向异性导电片的制造方法中，能够容易地进行调整。另外，导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30，形成距离薄长方形部件40的左边t21的距离，长度是t22。到右边的导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)34的间隔是t23，这些导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的长度和间隔，在本实施例中分别是一定的，但在其它实施例中，也可以全部相同，也可以全部不同。这些长度和间隔，在后面所述的本实施例的各向异性导电片10的制造方法中，能够容易地进行调整。
而且，在本实施例中，导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30的长度约为50μm，到右边的导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)34的间隔约为30μm，附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30、36的非导电性薄长方形部件40、60等的宽度约为50μm，但在其它实施例中，也能够将它们形成得更长(或者更大)或者更短(或者更小)。
通常情况下，作为导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)，优选为比薄长方形部件40、60等的宽度(例如t12)薄，更优选是小于等于1/10，特别优选的是小于等于1/50。在薄长方形部件40、60等的宽度是大于等于0.1mm长度的情况下，优选为，导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的厚度是小于等于10μm。
本实施例的各向异性导电片，厚度和宽度和长度不限制，但在用于连接电路基板和电子部件的端子间的情况下，优选是与这些尺寸相匹配的大小。在这样的情况下，通常0.5～3.0cm×0.5～3.0cm的厚度是0.5～2.0mm。
在图3～图5中，说明了上述实施例的制造各向异性导电片的方法。图3表示由附着导电性薄层的非导电性部件构成的片16。厚度t12相当于图1的薄长方形部件40的宽度t12。在图4中，表示了叠加上面附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30的非导电性薄长方形部件20。该导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30能够利用各种方法来附着，但在本实施例中，通过溅射来附着。即，将非导电片20作为基板，调整与形成的导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30的成分相匹配的目标，通过溅射环装置来附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30。导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的宽度和间隔能够通过进行与其匹配的掩模来进行调整。由于本实施例的非导电片是非导电性弹性片，所以可想办法使基板温度不上升得过高。例如，使用磁控管溅射或者离子束溅射等。
在图4中，表示了叠加该附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30的非导电片20，来形成叠层体。叠加该附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30的非导电片20，使得导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的方向全部一致(使得并行)。在叠加途中的叠加体90上，还叠加非导电片20。在这些片之间施加偶合剂，使各个片之间结合。考虑到这些片的厚度相当于图1和图2中的t11、t12。即，图1和图2的薄长方形部件的宽度能够通过改变这些片的厚度来自由改变。通常这些宽度大约是小于等于80μm，作为精细间距，优选为大约是小于等于50μm。在本实施例中，调整厚度，使得薄长方形部件的宽度大约是50μm。而且，叠加附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的薄长方形部件，也包含在附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的薄长方形部件之间叠加一个以上非导电片的情况。
图5表示将通过上述工序形成的叠层体92切断的工序。切断叠层体92，使得得到的各向异性导电片100的厚度为规定的T。该厚度T相当于图1和图2的T。因此，通常困难的薄各向异性导电片的形成或者厚各向异性导电片的形成能够容易地进行。通常大约是1mm左右，在薄的情况下，能够大约是小于等于100μm(在特别希望时大约是小于等于50μm)，也能够为几个mm。在本实施例中，大约是1mm。
图6将制造上述各向异性导电片的方法表示为流程图。首先，将导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30附着到非导电片20上(S-01)。在本实施例中，仅在导电片的一面进行由溅射形成的导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)。此时，在导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)之间，通过胶带(tape)等进行掩模(S-01-1)，使得不附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)。如果附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)(S-01-2)，例如，可通过揭去掩模胶带等方法来除去掩模(S-01-3)。这样，为了在下面的工序中使用该附着有导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30的非导电片20而储存起来(S-02)。接着，将附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的非导电片放置于用于重叠的规定位置(S-03)。作为选择在上述非导电片上施加偶合剂(S-04)。由于是可选择的，可容易地省略该工序(下面同样)。将附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30的非导电片20放置在其上(S-05)。检查叠加的叠层体的厚度(或者高度)是否为希望的厚度(或者高度)(S-06)。如果为希望(规定)的厚度，就进行切断工序(S-10)。如果不是希望(规定)的厚度，就在上述导电片上施加作为选择的偶合剂(S-07)。将附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的非导电片放置在其上(S-08)。检查叠加的叠层体的厚度(或者高度)是否达到希望的厚度(或者高度)(S-09)。如果达到希望(规定)的厚度就进行切断工序(S-10)。如果没有达到希望(规定)的厚度，就返回上述的S-04工序，在上述导电片上施加可选择的偶合剂。在切断工序中，同时切下一个或者多个各向异性导电片(S-10)。
图7示意性地表示本发明的一个实施例的各向异性导电片中，将附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的非导电片所使用的多层导电性薄层(金属制成的情况下的多层金属层)30附着到非导电片基材20上的附着导电性薄层(金属制成的情况下的多层金属层)的非导电片部件。在多层导电性薄层(金属制成的情况下的多层金属层)30的两侧进行掩模，附着多层导电性薄层(金属制成的情况下的多层金属层)，所以具有象壁那样的陡立的侧面15。该多层从下面开始顺序由下列层构成由氧化铟锡构成的粘结层50；由铟构成的柔软层52；由铜构成的良导体层54；由铟构成的柔软层56；由铜构成的良导体层58；由铟构成的柔软层60；由铜构成的良导体层62；由铟构成的柔软层64；由铜构成的良导体层66；由铟构成的柔软层68。由于是多层，认为对由外部而产生的变形的耐性高。本实施例的各层的厚度，粘结层约是500埃，各柔软层约是5000埃，各良导体层约是5000埃。即，不包含粘结层的导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)的厚度约是45000埃(约4.5μm)。而且，在本实施例中，可以在柔软层68上不附着任何东西，但为了提高密合性，优选为还附加粘结层。基材20由厚度约50～70μm的非导电性弹性体所形成。这样的弹性体，例如，由信越聚合物株式会社等制造，在本实施例中，作为非导电性的弹性体，可使用三菱树脂株式会社制造的硅橡胶或者信越聚合物株式会社制造的硅橡胶等。
它们的厚度，根据使用的条件等适当选择，但优选为，粘结层的厚度是约50埃～约2000埃，更优选是约100埃～约1000埃。柔软层的厚度是约500埃～约20000埃，优选是约1000埃～约10000埃。良导体层的厚度是约500埃～约20000埃，优选是约1000埃～约10000埃。
本实施例的导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)30，仅在基材24的表面上设置粘结层，但也可以在最上面的柔软层68上还设置粘结层(相同的材料或者不同的材料)。粘结层优选调和了与导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)接触的其它层的物理和/或化学特性，可提高密合性。
本实施例的柔软层52、56、60、64、68全部由相同的材料形成，但在其它实施例中，也可以全部由不同的材料形成，另外，也可以一部分使用相同的材料。本实施例的由柔软的金属构成的层52、56、60、64、68由铟形成。
本实施例的良导体层54、58、62、66由相同的材料形成，但在其它实施例中，可以同时由不同的材料形成，也可以由不同的材料形成一部分。本实施例的由良导体金属形成的层54、58、62、66由铜形成。
图8是示意性地表示本发明的一个实施例的图。与图7的实施例不同，在附着导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)时，避免象壁那样陡立的侧面15，在从基板20向上看层的情况下，将每一层的宽度(或者长度)稍微缩短一些，成为倾斜的侧面17。在本实施例中，台阶地改变掩模，调整层的宽度，形成导电性薄层(也包含金属制成的情况下的金属层)，也能够倾斜地切削。在该实施例的情况下，考虑到难于产生图2所示那样的间隙31、33、37、39，薄长方形部件的结合更容易坚固。
本实施例的多层从下面开始顺序由下面的层形成由氧化铟锡构成的粘结层50；由铟构成的柔软层52；由铜构成的良导体层54；由铟构成的柔软层56；由铜构成的良导体层58；由铟构成的柔软层60；由铜构成的良导体层62；由铟构成的柔软层64；由铜构成的良导体层66；由铟构成的柔软层68。考虑到由于是多层，对于由外部产生的变形其耐性变高。本实施例的各层的厚度，粘结层是约500埃，各柔软层是约5000埃，各良导体层是约5000埃(在其它实施例中，使用同样构造的铟、锡合金)。即，不包含粘结层的导电性薄层(可包含金属制成的情况下的金属层)的厚度是约45000埃(约4.5μm)。而且，在本实施例中，在柔软层68的上面不附加任何东西，但为了提高密合性，优选还附着粘结层。基材24由厚度约50～70μm的非导电性弹性体形成。这样的弹性体，例如，由信越聚合物株式会社等制造，在本实施例中，作为非导电性的弹性体，可使用三菱树脂株式会社制造的硅橡胶或者信越聚合物株式会社制造的硅橡胶等。
象上述那样，本发明的各向异性导电片，不仅具有确保了面方向的绝缘性、满足厚度方向的导电性这样的效果，而且能够自由地设定非导电性部件和导电性薄层的长度等尺寸，能够实现高集成化所希望的精细间距。另外，由于将导电性薄层直接附着到非导电性部件上，所以具有这样的效果，不产生在将线状金属等用于导电部时容易产生的、由金属线的拔出等导致的脱离。此外，由于导电性薄层必须由非导电性部件所包围，所以具有这样的效果不产生在混入金属等导电性粒子的各向异性导电片中容易产生的、由在片的面方向的导电性粒子的邻接、接触导致的混线。另外，考虑到，在使用多层导电性薄层(金属制成的情况下的多层金属层)的情况下，即使在良导体层中产生裂缝的情况下，也不会失去良导电性。
权利要求
1.一种各向异性导电片，在第一平面扩展，在将所述第一平面所包含的第一方向设为X方向，将与该X方向正交的、所述第一平面包含的方向设为Y方向，将与所述X方向和Y方向正交的方向设为Z方向的情况下，沿着Z方向具有规定的厚度，具有与所述第一平面大致平行的表面和背面，其特征在于，包括在所述第一平面扩展的非导电性基质；和分布在该非导电基质中的、隔开规定厚度的具有两面的为薄层的导电性薄层，将其两面中的至少一面与所述非导电基质结合而配置，所述导电性薄层沿着Z方向延伸，从所述表面向所述背面贯通。
2.一种各向异性导电片，在第一平面扩展，在将所述第一平面所包含的第一方向设为X方向，将与该X方向正交的所述第一平面包含的方向设为Y方向，将与所述X方向和Y方向正交的方向设为Z方向的情况下，沿着Z方向具有规定的厚度，与所述第一平面大致平行的表面和背面隔开所述规定的厚度，其特征在于，具有非导电性的非导电薄长方形部件和导电性薄层的、在所述X方向延伸的附着导电性薄层的薄长方形部件，以沿着Y轴方向并列多个的状态相互结合而形成；所述非导电薄长方形部件是在所述Z方向具有厚度，在所述Y方向具有宽度，沿着所述X方向延伸的薄长方形部件；所述导电性薄层是在大致沿着该非导电薄长方形部件的所述Z方向的侧面上所附着的导电性薄层，其使得沿着该非导电薄长方形部件的所述侧面在X方向宽度窄，而且，在Z方向从所述各向异性导电片的所述表面向所述背面贯通而延伸。
3.根据权利要求1或2所述的各向异性导电片，其特征在于，所述导电性薄层通过粘结层附着到所述非导电基质上或者所述非导电薄长方形部件上。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的各向异性导电片，其特征在于，所述导电性薄层至少包含一组柔软层和良导体层。
5.根据权利要求1到4中的任一项所述的各向异性导电片，其特征在于，所述非导电基质或者所述非导电薄长方形部件是由非导电弹性体构成的。
6.一种制造各向异性导电片的方法，包括在由非导电性材料构成的非导电片(A)的表面附着导电性薄层，得到附着导电性薄层的非导电片(A)的层附着工序；重叠由该层附着工序得到的所述附着导电性薄层的非导电性片(B)，得到AB片叠层体的AB片叠层工序；和将由该AB片叠层工序得到所述AB片叠层体以规定的厚度切断的切断工序。
全文摘要
本发明涉及一种插在基板等电路基板和各种电路部件之间，导通它们的各向异性导电片及其制造方法，提供一种各向异性导电片，其具有近些年来高集成电路基板和电子部件所要求的精细间距，而且，为了金属等导电材料不脱落，使用导电性薄层，仅在片的厚度方向具有导电性。各向异性导电片(10)的特征在于，包含分布在该各向异性导电片(10)的面方向的导电性薄层(30)，该导电性薄层(30)在该各向异性导电片(10)的厚度方向贯通。
文档编号H01R13/24GK1643739SQ0380653
公开日2005年7月20日 申请日期2003年3月20日 优先权日2002年3月20日
发明者长谷川美树 申请人:日本压着端子制造株式会社