異方性導電シート、その製造方法、実装モジュール、および電子製品。
【課題】 被実装品の脱離容易または脱離非容易を選択することができ、どのような種類の実装基板または被実装品にも、簡単に導通をとることができ、かつ高周波損失が小さい、異方性導電シート等を提供する。
【解決手段】 本発明の異方性導電シート１０は、回路基板上に被実装品を実装するために用いられ、絶縁性で弾性を有するシートと、シートを貫通する多数の導通部３ａ，５ａとを備え、導通部を含むシートは、一方の面または両方の面から突き出る台状部３と、該台状部の残りの領域の薄肉部５とから構成されることを特徴とする。
【解決手段】 本発明の異方性導電シート１０は、回路基板上に被実装品を実装するために用いられ、絶縁性で弾性を有するシートと、シートを貫通する多数の導通部３ａ，５ａとを備え、導通部を含むシートは、一方の面または両方の面から突き出る台状部３と、該台状部の残りの領域の薄肉部５とから構成されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性導電シート、その製造方法、実装モジュール、および電子製品に関し、より具体的には、マザーボード等の回路基板（実装基板）にＭＰＵ等の被実装品を確実に、かつ簡単に実装することを可能にする異方性導電シート、その製造方法、その異方性導電シートを用いた実装モジュール、および電子製品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩなどの半導体デバイスを配線基板に実装する技術は、半導体デバイスの高密度化および利用分野等に応じて、多くの方式が提案されてきた。実装される半導体デバイスには、回路基板の電極と接続される接続端子または電極が配置される。たとえば、半導体デバイスを基板（デバイス専用の小基板）上に搭載し、これを樹脂モールドし、基板の露出面にはんだボールを設けるもの、または樹脂モールドなしのウエハ状態で、再配線層を設け、この上にはんだボールを形成するものなどが知られている（非特許文献１）。これらのはんだボールの配列は、ＢＧＡ(Ball Grid Array)と呼ばれる。また、はんだボールを設けず代わりにランド（パッド、導体接続パターン）が配列された、ランドグリッドアレイ（ＬＧＡ）タイプも知られている。
実装技術は、半導体デバイスの電極と回路基板の電極とを、導電材料で連結することがその主要素となる。上記のＢＧＡについては、極細の金属ワイヤを用いて実装基板の電極に連結する方式や、ＢＧＡをそのまま実装基板の電極にはんだ接続する方式、その変形の方式など多くの方式が知られている。変形方式の中には、はんだの代わりに導電性接着剤を用いて固着する方式もある。
上記のはんだ接続、金属ワイヤ接続等によれば、半導体デバイスは、破壊しないと外れない固定部材で実装基板に固定されるため、簡単に実装基板から外すことができない。たとえば、半導体デバイスが搭載された実装基板の所定部分に不具合が見つかり、廃棄する場合でも、高価な半導体デバイスを外して、他に生かすことが難しい。このため、上記のはんだ等による固定に代えてソケットを用いる方式が用いられるようになった。ソケット方式は、（１）半導体デバイスに設けたピン配列ＰＧＡ（Pin Grid Array）を、実装基板上に設けたソケット穴配列に差し込む方式、（２）半導体デバイスのＬＧＡに、実装基板上のソケットに位置する屈曲部を有するＰＧＡを弾性変形させながら押し当て、止め金具により止める方式、などがある。
また、異方性導電シートを用いる方式では、半導体デバイスの電極のピッチと、実装基板の電極のピッチとが異なるのを調整するために、両者の間に、異方性導電シートと、裏面にＢＧＡをもつ回路基板とからなる多層体を、半導体デバイスと回路基板との間に介在させる方式が提案されている（特許文献１）。
また、半導体デバイス／異方性導電シート／実装基板、の積層体における上下の導通を確実にするために、圧縮荷重を必要とするが、異方性導電シートの面積が広くなると、大きな圧縮荷重を必要とし、用いるプレスも大容量化してしまう。これを避けるために、半導体デバイスの電極と実装基板の電極とが位置する領域にのみ導通部をもち、その導通部領域を一方側に段差を付けて突き出した異方性導電シートの提案がなされている（特許文献２）。異方性導電シートについては、このほかにも多くの変形方式が提案されている（特許文献３〜５）。
上記のソケットまたは異方性導電シートを用いることにより、半導体デバイスの実装構造からの離脱は容易にされる。
【非特許文献１】電子部品大辞典（株式会社 工業調査会）、２００２年１２月２５日初版、pp.133-134
【特許文献１】特開２００６−３４４６４６号公報
【特許文献２】特開２００７−５２４６号公報
【特許文献３】特開２００７−２６９２２号公報
【特許文献４】特開２００７−２２０５１２号公報
【特許文献５】特開２００８−４１５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のソケットを用いる方式は、しかしながら、金属ピンを製作し、１本ずつ樹脂製筐体に配列する工数がかかり、製造費用を増大させる。また、高周波信号を流す場合には、ソケットを形成する金属材等が導通経路として作用するので、損失が発生する。さらに、高温において、樹脂製の筐体に反りを生じ、金属ピンの位置や姿勢が乱れて、導通性が低下するという問題もある。
異方性導電シートを用いる方式は、ソケット方式より高周波損失は少ない。しかし、回路基板に汎用的に用いた場合、回路基板の種類によっては、確実な導通をとるのに大きな圧縮荷重を要し、半導体デバイスや実装基板が、その大荷重に耐えられない場合があった。このため、どのような種類の、実装基板またはそれに実装される被実装品であっても、確実に相互の電極間の導通を容易にとることができ、かつ高周波損失が小さい、異方性導電シートの開発が要望されている。
本発明は、被実装品の脱離容易または脱離非容易を選択することができ、どのような種類の実装基板または被実装品にも、簡単かつ確実に導通をとることができ、かつ高周波損失が小さい、異方性導電シート、その製造方法、実装モジュール、および電子製品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の異方性導電シートは、回路基板上に被実装品を実装するために用いる。この異方性導電シートは、絶縁性で弾性を有するシートと、シートを貫通する多数の導通部とを備え、導通部を含むシートは、一方の面または両方の面から突き出る台状部と、該台状部の残りの領域の薄肉部とから構成されることを特徴とする。
【０００５】
上記の構成によって、（１）たとえば実装基板（回路基板）の電極が、凹部に位置して、その電極頂面（トップ）がその実装基板面より窪んでいる（後退している）場合、台状部をその凹部に嵌め入れる形状にして、台状部の高さを電極面にコンタクトするようにしておけば、大きな荷重なしに導通を確実にすることができる。また、たとえば実装基板の電極が実装基板面上に取り付けられている場合であっても、台状部は障害になることはなく、むしろ台状部のみ押し当てるので小さい荷重で導通をとることができる。（２）また、高周波の損失抑制についても、上記のシートは絶縁体であるので、ソケットなどに比べて、有効に作用する。ここで、絶縁性で弾性を有するシート材は、樹脂、ゴム等など何でもよい。また、多孔質材でも中実材でもよい。
なお、実装基板の電極および被実装品の電極の両方が、凹部に位置して、その電極頂面（トップ）がその表面より後退している場合には、台状部をシートの両面ともに形成することで対応するが、一方の電極だけが後退している場合でも、台状部がシートの両面ともに形成されているものを用いてもよい。
なお、台状部は、台の形状を有し、頂面が平坦でシートの面に並行しているものをいう。シートのどちらの面にも台状部が位置しない部分は、薄肉部と呼ぶこととする。台状部には必ず１個以上の導通部が位置するが、薄肉部には導通部があっても、無くてもよい。また、一方の面に台状部が形成され、台状部が形成されないその裏面の部分は台状部裏面と呼ぶ。
【０００６】
上記のシートの材料を、多孔質樹脂とすることができる。これによって、（１）中間製品（原料）のフラットな異方性導電シートを、大きな圧縮率で冷間プレス加工するとき、被圧縮部である薄肉部の領域の材料の塑性変形をその領域の多孔質樹脂が吸収して、台状部への影響を防止することができる。すなわち、冷間プレス前のフラットな異方性導電シートに対して、大きな圧縮率の冷間プレス加工を薄肉部に限定することができる。この結果、冷間プレス前のフラットな異方性導電シートの厚みが、そのまま台状部の厚みとなり、薄肉部のみ、元の厚みのたとえば２／３や半分以下に薄く圧縮することができる。多孔質材料は、上記のような冷間プレス圧縮に対して極めて適した材料である。上記のように、冷間プレスによって台状部に寸法のくるいが生じないので、手直しの工程を要さず、能率よく、大量に、異方性導電シートを製造することができる。（２）さらに台状部では、多孔質樹脂は圧縮加工されていないので、樹脂の弾性に加えて多孔質に起因する弾性クッション性を高め、固定された回路基板／異方性導電シート／被実装品、の相互の弾性力による押し付け力を安定して高めることができる。この結果、被実装品の回路基板への取り付けを容易にすることができる。また、導通部の周囲の電気抵抗をさらに高めるので、高周波信号の損失低下にも有効である。
【０００７】
上記のシートを、多孔質材または中実材（内部が一様に物質で充填され、孔は意図的には設けられていない）で形成し、薄肉部に貫通孔またはその貫通孔が圧縮された痕跡が薄肉部に多数位置するようにできる。これによって、薄肉部を、冷間プレス加工により大きな圧縮率で形成するとき、当該薄肉部の材料の塑性変形を、中実材はもちろん多孔質材でも、貫通孔で吸収して台状部への影響を防止または低く抑えることができる。このため、台状部の位置、形状等の寸法精度を高めることができる。大きな圧縮率の冷間プレス加工によって、貫通孔は変形するので、径が小さい場合、痕跡が残るだけである。シートに多孔質材を用いる場合、当該多孔質材は、上述のように、上記の圧縮を寸法精度よく行うことができる材料であるが、上記の構成により、さらに寸法精度を高めることができる。シートに中実材を用いる場合は、そのままでは薄肉部の圧縮変形により他領域（台状部領域）への塑性流れが生じ、台状部の位置や高さは大きく変動する。しかし、上記の貫通孔によって、塑性流れは防止されるので、台状部への影響は防止ないし低減されて、寸法精度を高めることができる。このため、手直しを要しないので、上記の異方性導電シートを、大量に能率よく製造することができる。この結果、シート材の材料選択の幅を広げることができる。
【０００８】
上述のように、薄肉部は、冷間プレス加工によって厚みを圧縮されて形成されているようにできる。冷間プレスによれば、（１）寸法精度を高めることができ、（２）加熱による導通部露出面の酸化などの問題がなく、（３）常温のままプレスできるので必要工数が少なく、（４）冷間プレス後に手直しを要しない。このため、本異方性導電シートを、大量に能率よく製造することができる。
（多孔質材の場合）冷間プレス加工を受けた薄肉部については、その断面のミクロ組織は、樹脂におけるフィブリル等がシート面に沿って堆積された繊維状組織となる。この繊維状組織を構成する各繊維の太さ（厚み）は、細く、原料のシート内の繊維と同等である。熱間プレスの場合は、シート面に沿って繊維が堆積するミクロ組織になる点では同じであるが、圧着によりその繊維の太さが太くなり、冷間プレスと比較して、粗大なミクロ組織となる。
（中実材の場合）：塑性変形吸収のための貫通孔が圧縮変形を受けてつぶされている。その貫通孔は、周囲の材料によって充填される。冷間プレスの場合も熱間プレスの場合も、貫通孔の痕跡が残る。しかし熱間プレスの場合は、貫通孔が圧着される部分が増える。
冷間プレスか熱間プレスかは、多孔質材または中実材について、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscopy）観察を行うことで特定される。
【０００９】
上記シートの材料が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アラミド樹脂、ポリイミド樹脂、電子線架橋された樹脂、および化学架橋した樹脂、のうちのいずれかとすることができる。これによって、シートは高耐熱性の樹脂で形成されることになり、使用中に高温になっても、樹脂が変形したりすることはなく、導通部の位置に乱れは生じない。このため、使用中に温度上昇があっても、確実な導通性を保持することができる。
【００１０】
上記のシートの表面または内部に、配線回路を形成することができる。これによって、実装基板の電極パターンと、被実装品の電極パターンとが、平面的に見て、合っていない場合、この異方性導電シートを用いることによって、他に部品を用いずに、実装することが可能になる。
【００１１】
本発明の実装モジュールは、被実装品と、回路基板と、該被実装品と回路基板との間に介在する上記のいずれかの異方性導電シートとを備える実装モジュールである。そして、回路基板の電極または被実装品の電極の少なくとも一方は、凹部に、該電極の頂面が、回路基板面または被実装品面より後退して位置しており、異方性導電シートの台状部は、凹部に嵌入することができる。これによって、大きな荷重を用いずに、回路基板上に被実装品を、確実に実装することができる。すなわち、台状部を凹部に嵌入することにより、電極と導通部とは自ずとコンタクトする構造を前提としている。また、固定部材を適切に選択することによって被実装品の回路基板からの離脱を容易に行うことができる。また、ソケットを用いる場合に比べて、高周波信号の損失を大きく減少することができ、さらに、ソケット方式に比べて、経済性に優れる。
【００１２】
上記の被実装品および回路基板が前記異方性導電シートを挟んで圧縮する状態で固定する固定部材を備え、該固定部材を、（１）ねじ部品、固定ピンと係止部、金属線と係止部など、前記固定された状態からの離脱を、非破壊的に若しくは前記固定部材の変形に限定して、可能とする部材により、または（２）接着剤、はんだなど、前記固定された状態からの離脱に際し、固定部材以外のものに破壊が及ぶか、若しくは他の材料を要する、部材により、構成することができる。これによって、圧縮の反発力を固定部材が抑えることになり、相互の電極間の押し付け状態を安定に維持することができる。とくに、（１）の場合は、被実装品の回路基板からの離脱を容易に行うことができる。また（２）の場合は、被実装品の離脱は容易ではないが、固定に必要な部材の部品点数を減少させることができ、実装を安価に行うことが可能になる。
【００１３】
上記の固定部材に、被実装品および回路基板が、異方性導電シートを挟んで圧縮するように付勢する付勢部材が含まれることができる。これによって、さらに安定に、相互の電極間の押し付け状態を維持することができる。付勢部材としては、バネ、ゴムなどがあげられる。
【００１４】
本発明の電子製品は、上記のいずれかの実装モジュールを備えることを特徴とする。これによって、被実装品および回路基板の電極を、その被実装品にとって好ましい形態にして、また、たとえば高価な被実装品の回路基板からの離脱を容易にすることができる。また、ソケット方式に比べて、高周波信号の損失を大きく抑制し、実装コストを低減することができる。また、耐熱性の樹脂を用いることで、使用中に温度上昇が見込まれる製品にも、問題なく確実な導通を維持することができる。電子製品には、半導体デバイスを含むパソコン、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）を含むＤＬＰ(Digital Light Processing)プロジェクタ等をあげることができる。
【００１５】
本発明の異方性導電シートの製造方法は、被実装品を回路基板に実装するために用いる異方性導電シートの製造方法である。この製造方法は、絶縁性で弾性を有する多孔質材のシートに導通部を設けるために複数の貫通孔をあける工程と、複数の貫通孔の孔壁に導電材を付着させて導通部を形成する工程と、シートの複数の所定領域を、該シートの厚みのままの台状部とし、残りの領域を圧縮加工して薄肉部とするような型具を準備する工程と、型具を用いて、導通部を含むシートを冷間プレス加工する工程とを備えることを特徴とする。これによって、凹部に電極がある回路基板や被実装品を、確実に実装することができる異方性導電シートを、大量に能率よく得ることができる。
【００１６】
上記シートの材料を、多孔質材または中実材とし、導通部の形成工程と、冷間プレス工程との間に、薄肉部とする領域に限って冷間プレス加工による塑性変形を吸収するための貫通孔を複数あける工程を備えることができる。これによって、冷間プレスによる薄肉部の圧縮変形の他領域（台状部）への影響を防止して寸法精度を高めることができる。
【００１７】
上記シートの材料を、多孔質材または中実材とし、導通部形成のための貫通孔をあける工程と、導通部の形成工程との間に、台状部となる領域に開口を有するマスクパターンをシート両面に形成する工程を備え、導通部の形成工程では、マスクパターンで被覆された状態で台状部となる領域の貫通孔に導電材を付着して台状部となる領域にのみ導通部を形成することができる。これによって、台状部以外の領域、または薄肉部、の貫通孔は、導通部が形成されので変形しやすいので、他領域への塑性流れ防止のために作用して、台状部の位置等の寸法精度を高めることができる。上記の場合、導通部形成のための貫通孔は、シートの辺縁部も含めて全面にあけることが、他部分（台状部）への塑性変形の影響の防止のために好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、被実装品の脱離容易または脱離非容易を選択することができ、どのような種類の実装基板または被実装品にも、簡単に導通をとることができ、かつ高周波損失が小さい、異方性導電シート、その製造方法、当該異方性導電シートを用いた実装モジュールおよび電子製品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における異方性導電シート１０を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はシート面に沿って見た正面図である。図１において、異方性導電シート１０は、シート面から台状に突き出た台状部３と、平野に相当する薄肉部５とを備える。台状部３には導通部３ａが、また薄肉部５にも導通部５ａが、シートを貫通するように位置している。薄肉部５は、あとで詳しく説明するように、原料（中間製品）であるフラットな異方性導電シートの所定領域（薄肉部５に対応する領域）、が冷間プレス加工されて形成された部分である。図１（ａ）に示す全ての導通部３ａ，５ａが、同じ機会にめっき処理等により形成されており、その後で、薄肉部５は冷間プレス加工されたので、薄肉部５の導通部５ａは大きく変形している。冷間プレスを受ける前の導通部３ａ，５ａは、通常、貫通孔の内壁へ金属粒が筒状に付着した筒形状であるが、その他の方法で形成された結果、その他の形態または形状になっていてもよい。
台状部３の導通部３ａの上下面（露出面）が、それぞれ半導体パッケージ等の回路基板（実装基板）への実装において、半導体パッケージまたは回路基板の電極とコンタクトする。図１（ａ）において、円形の台状部３には、９個の導通部３ａが配置されているが、台状部３における導通部３ａは、１個以上あれば、数は問わない。通常、フラットな中間製品の異方性導電シートの導通部を細かいピッチで、二次元配列またはランダム配列した場合は、４個以上の導通部３ａが配置される。回路基板および被実装品の電極は、たとえば矩形の場合、その矩形の短辺に沿って２個以上の導通部のコンタクトを設けたとき、異方性導電シートの導通部の配列を二次元の縦横同じピッチとして、４個以上のコンタクトを得るような場合が実現する。また、回路基板および被実装品の電極が、円形の場合、円の中心から外れた一方の側に２個以上は導通部がコンタクトするのが導通を確保する上で好ましく、この場合、異方性導電シートの導通部の二次元の縦横同ピッチの規則配列のため、円の中心から外れた他方の側に２個以上コンタクトが形成されることになり、合計４個以上のコンタクトを得る。これによって確実な導通を得ることができる。しかし、後で説明するように、被実装品および回路基板の電極と、台状部３の導通部３ａとを、１対１で対応させる場合もあり、これも有力な構造である。この場合には、台状部３の中央領域または中央領域からずれた領域、に狙いを定めて導通部３ａを１個またはひとまとまり、形成する（図１４，図１５参照）。
台状部３と薄肉部５との境界に位置する導通部は、プレス加工によって機能が損なわれているおそれがあるので、台状部３の導通部３ａとしては算入しない。また、台状部３の平面形状は、図１（ａ）では丸（円）であるが、実装基板等の電極に合わせて、四角などを用いてもよく、任意である。図２は、台状部３周辺の断面図である。薄肉部５における導通部５ａは、実際は、冷間プレス加工によって変形しているが、変形を無視して形式的に示してある。一方、台状部３の導通部３ａはほとんど変形していない。なお、台状部３の導通部３ａの数は、図１（ａ）のそれと対応していない。
台状部の高さＨは、相手の電極とコンタクトをとる上で重要である。相手の電極の位置との関係は、あとで説明するが、ここでは薄肉部５との関係について説明する。薄肉部５の厚みをｔとするとき、たとえばＨ≧０．５ｔを満たすようにする。ただし、広くは、３ｔ≧Ｈ≧０．２５ｔ、の範囲とする。これに合わせて、多孔質材料の気孔率、中実材の貫通孔率などを決める。このような大きな台状部の高さＨは、凹部に後退する電極をもつ回路基板上に、半導体パッケージ等を実装するために必要とされる。これまで、実装用に、フラットな異方性導電シートを用いたことはあったが、凹部に後退する電極をもつ回路基板に対しては、押し付け力を非常に大きくしても確実なコンタクトがとれず、実用化にいたらなかった。しかし、たとえばＨ≧０．５ｔを満たすような台状部３を設けることで、凹部に後退する電極をもつ回路基板上にもＭＰＵ等を実装することが可能になった。また、台状部３が両面に形成される場合、背中合わせの台状部３の頂面（トップ）間の距離Ｋについては、たとえばＫ≧２ｔを満たすようにする。
【００２０】
次に、本発明の異方性導電シート１０の製造方法について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、フラットな異方性導電シート１０ｂ（厚みＫ）を準備する。この異方性導電シート１０ｂのシート１は、多孔質樹脂により形成されている。樹脂としては、ＰＴＦＥ、アラミド樹脂、ポリイミド樹脂、電子線架橋された樹脂、および化学架橋した樹脂、のうちのいずれかとすることができる。これら樹脂を多孔質にする方法については、上述の特許文献に詳細に説明されており、本実施の形態においても、そこで紹介されている方法にしたがう。
上記の特許文献に開示されている異方性導電シートのうちには段差を付けたものが開示されている（特許文献２）。本発明に係る異方性導電シートは、特許文献２に開示のものとは、（１）用途または目的および（２）技術的内容が、次の点で相違する。（１）本発明に係る異方性導電シートは、ＭＰＵ等の被実装品を回路基板に実装するために用いられる。このため、バーンイン検査用の異方性導電シートに比べて、大量に必要とされ、またソケット方式等と競合するので経済性が何にも増して重視される。（２）従来、実際には、段差の形成には熱間プレス加工が、実際に用いられていた。しかし、本発明に係る異方性導電シートは、冷間プレス加工で形成される。（１）の用途で他の方式との競合に経済性等で打ち克つためには、冷間プレス加工が必須である。冷間プレスなくしてこの分野の用途を切りひらいてゆくことはできない。本発明に係る異方性導電シートにおける冷間プレス加工の利点については、これから詳しく説明してゆく。
次いで、図３（ｂ）に示すように、プレス型具１５ａ，１５ｂを用い、常温でのプレス（冷間プレス）によって、薄肉部５に相当する部分を圧縮する。冷間プレス加工において、当初の厚みＫを厚みｔに圧縮することによって薄肉部５を形成する。このとき、シート材が、多孔質材であることによって、薄肉部５に対応する厚みＫの部分は、多孔質の気孔をつぶしながら圧縮され、シート面内方向に塑性流れを生じない。このため、台状部３は、導通部３ａを含めて、もとのフラットな異方性導電シート１０ｂの状態と実質的に同じ状態を維持し、厚みＫをもつ。上記の冷間プレス加工の結果、得られる製品である異方性導電シート１０を、図３（ｃ）に示す。
ここで、上記の冷間プレスの圧縮率の例について説明する。上記のように、台状部３の高さＨは、薄肉部５の厚みｔに対して、たとえばＨ≧０．５ｔを満たす。シートの一方の面にのみ台状部３を形成する場合、（圧縮前の厚み−圧縮後の厚み）／圧縮前の厚み、により定義される圧縮率は、Ｈ／（Ｈ＋ｔ）、である。Ｈ≧０．５ｔのとき、圧縮率は（１／３）以上、すなわち３３％以上となる。また、台状部３が両面に形成される場合、背中合わせの台状部３の頂面（トップ）間の距離Ｋについては、圧縮率は（Ｋ−ｔ）／Ｋとなる。Ｋ≧２ｔを満たすので、圧縮率は０．５以上、すなわち５０％以上となる。これらの圧縮率は、あくまで例示である。
上記の圧縮率は相当大きいものである。このように大きな圧縮率の冷間プレス加工をしながら、台状部３にひずみを発生させず、精度よい異方性導電シート１０を得る上で、多孔質材はきわめて好適である。冷間プレスは、圧縮による塑性流れを面内方向に生じにくくさせる。とくに寸法精度の点で、熱間プレスよりも優れている。また、寸法精度も含めて、熱間プレスと比較すると、冷間プレスは、加熱がないので、加熱に伴う導通部露出面の導電性の劣化（薄い酸化膜等の形成）、熱間プレス→冷却（空冷）に伴うシートのひずみ変形、などがない。このため、プレス後に、上記導通部露出面の再生、変形したシートの平坦化などの手直し工程が不要となる。この結果、ＭＰＵ等の回路基板への実装において、ソケット方式等に比べて、経済性の点で優位に立つことができる。
【００２１】
図４は、上記の製造工程を、多孔質樹脂シートの段階から示すフローチャートである。まず、多孔質材シートの両面をマスクＡで被覆して、次いで、マスクＡ／多孔質材シート／マスクＡ、に導通部を設けるための貫通孔をあける。このあと、触媒下地処理や無電解めっき処理などによって、導通部を形成する。無電解めっきの時間を調節することで、貫通孔の内壁への金属付着量を調節できるので、導通部の電気抵抗を任意に調整することができる。次いで、マスクＡを剥離すると、貫通部にのみ導通部２が形成されたフラットな異方性導電シート１０ｂが形成される。これを、図３（ｂ）の冷間プレス加工へと進行させる。多孔質材シートの場合には、冷間プレス加工前の準備は上記のとおりである。原料（中間製品）となるフラットな異方性導電シートの製造方法は、多孔質材について、上述の特許文献に詳細に説明されている。
【００２２】
図５は、上記の異方性導電シート１０を用いて、ＭＰＵ、半導体パッケージ、ＤＭＤデバイス等の被実装品２０を、回路基板３０に実装して実装モジュール５０を組み立てる工程を説明する図面である。この実装において、回路基板３０の電極３３は凹部３５に位置し、当該電極３３の頂面は、回路基板面より距離Ｄだけ後退している。また、凹部３５の巾は寸法ｄ１をもつ。一方、異方性導電シート１０は、台状部３は、高さＨ、巾寸法ｄ２をもつ。これらの関係は、高さ方向では、Ｈ＞Ｄを満たすように、またｄ１＞ｄ２を満たす。この関係によれば、異方性導電シート１０の台状部３を、回路基板３０の凹部に嵌め入れることができ、さらに、異方性導電シート１０の台状部３の導通部３ａを、回路基板３０の電極３３にコンタクトさせることができる。要は、上記の関係を満たすように、回路基板３０の電極３３および凹部３５の形状、ピッチ等に合わせて、異方性導電シート１０を製造する。
被実装品２０の電極２３は、被実装品面上に設けられており、異方性導電シート１０に台状部３は必須ではないが、台状部３と該電極２３とがコンタクトすることで、被実装品２０の電極２３／異方性導電シート１０の台状部３／回路基板３０の凹部へ後退した電極３３、を通しての導通を確実にすることができる。また、コンタクトが台状部に限られるので小さい力で大きく圧縮できる。このため、圧縮のストロークを大きくとることができ、固定部材によりその圧縮の戻りの反力を制止することで、安定した実装状態を維持することができる。固定部材については、このあと詳しく説明する。図５に示す、被実装品２０および回路基板３０の組み合わせの場合、異方性導電シート１０は、回路基板側の面にのみ台状部３をもつものを用いることができる。
【００２３】
図６〜図１２は、被実装品２０／異方性導電シート１０／回路基板３０、の実装モジュール５０を示す図であり、固定部品が異なる。
（図６の実装モジュール）：ＭＰＵ、ＤＭＤデバイス等の被実装品２０は、本体２１上に、電極２３に対応に部分に開口部をもつ絶縁板２７が配置され、電極２３は凹部２５に、その頂面を後退させて位置する。また、回路基板３０については、やはり、本体３１上に、電極３３に対応に部分に開口部をもつ絶縁板３７が配置され、電極３３は凹部３５に、その頂面を後退させて位置する。したがって、異方性導電シート１０は、シート両面に台状部３をもつものを用いる必要がある。両方の電極２３，３３および凹部２５，３５において、図５に示す寸法関係を満たしている。
図６では、固定部材として、強度をもつ樹脂製または金属製のねじ４１を用いている。ねじ４１は、被実装品２０／異方性導電シート１０／回路基板３０、を貫通し、回路基板３０に設けた雌ねじに螺合する。このようなねじを平面形状が矩形の被実装品２０の四隅に設けることで、実装状態を堅固に安定して維持することができる。そして、被実装品が、ＭＰＵ、ＤＭＤデバイスなど高価なもので、一度実装したモジュールへの実装を解消したい場合、ねじの螺合を解くことで、損傷のおそれなく簡単に外すことができる。また、高周波信号が伝播する場合、高周波信号の伝播経路に近い位置に金属材がないので、ソケットを用いる場合に比べて、損失は抑制される。さらに、ソケットに比べて、経済性に優れる。
（図７の実装モジュール）：固定部材に、樹脂製または金属性のピン４２を用いている。上記のねじによる固定と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、被実装品の取り外し容易、高周波信号の損失抑制、経済性の優位性を得ることができる。
（図８の実装モジュール）：固定部材に、ねじ４３とつるまきバネ４４との組み合わせを用いている。つるまきバネ４４を追加することで、被実装品２０を回路基板３０の側に押す付勢力を得ることができる。このため、ねじ４３の上記の作用に加えて、さらに電気抵抗の低いコンタクトを、長期間、安定して保持することができる。
（図９の実装モジュール）：ばね４５の背後を囲み、回路基板３０に固定された筐体４５と、当該ばね４５との組み合わせで、固定部材を構成する。ばねの筐体４４および被実装品２０への取り付けを確実な機構により行えば、図８のモジュールにおけるばねと同様な作用効果を得ることができる。なお、図９の被実装品２０は、電極２３を凹部に配置しないが、上記の作用効果に変更を加える必要はない。
（図１０の実装モジュール）：固定部材に、太線バネまたは板バネ４７と、その板バネ等の係止部が係合する係合部４８との組み合わせを用いる。この固定部材についても、バネとねじとを組み合わせた図８の固定部材と同様の効果を得ることができる。
（図１１の実装モジュール）：この実装モジュール５０では固定部材として接着剤４９を用いる。この実装モジュール５０の組み立て方は、まず、図１１（ａ）に示すように、異方性導電シート１０のシート薄膜部５の両面に接着剤４９を塗布する。次いで、図１１（ｂ）に示すように、一方の面を被実装品２０の面に接着し、他方の面を回路基板３０の面に接着する。上記の接着剤４９によって、被実装品２０／異方性導電シート１０／回路基板３０、の固定を確実に、かつ簡単に行うことができる。そして、回路基板３０における凹部３５に位置する電極３３に対して、異方性導電シート１０の台状部３が確実な導通を保証することができる。図１１では、被実装品２０の電極２３は被実装品面上に配置されたものであるが、被実装品の電極２３が、凹部に、その頂面を後退させて位置する構造であっても、同様に、両面に台状部３をもつ異方性導電シート１０によって確実な導通を得ることができる。
図６〜図１０の実装モジュール５０では、被実装品２０を損傷のおそれなく簡単に外すことができるのに比して、本実装モジュール５０では、被実装品２０の外しは、簡単かつ容易というわけにはゆかない。しかし、接着剤４９は、これまで説明したねじやバネによる固定部材よりも経済性に優れている。
（図１２の実装モジュール）：固定部材として、被実装品２０に一体化した樹脂柱２１ａと、その樹脂柱２１ａと回路基板３０とを接着する接着剤４９とを用いる。上記の樹脂柱２１ａは、たとえば被実装品２０が樹脂パッケージの場合、樹脂パッケージの形成と同じ機会に形成するのがよい。図１２の場合、接着剤４９の使用量を減らすことができる。その他の作用効果は、図１１の実装モジュールと同様である。
【００２４】
図１３は、本実施の形態における異方性導電シートの変形例を説明するための図である。この異方性導電シート１０では、シートの内部にシート面に沿う方向に配線が形成されている。このような異方性導電シート１０は、たとえば２枚の異方性導電シートを準備し、一方の異方性導電シートの導通部の表面から延びる配線８を当該シート表面に形成し、他方の異方性導電シートと貼り合わせることで製造することができる。
このような異方性導電シート１０は、図１３に示すように、被実装品２０の電極２３と、回路基板３０の電極３３とが、平面的に見て合わない場合、回路にしたがって合うように、対応する電極２３，３３を導通させることができる。このような、平面的に見て合わない電極どうしを、回路配線に合うように導通させる実装ができるのは、異方性導電シート１０が唯一のものである。ソケット方式等では、このような実装は不可能である。
【００２５】
図１４は、本実施の形態における異方性導電シートの別の変形例を説明するための図である。図１に示す異方性導電シート１０では、台状部３に複数の導通部３ａが配置されていた。しかし、図１４に示す異方性導電シート１０では、１つの台状部３には、１個の導通部３ａが設けられる。１個の導通部３ａは、台状部３の中央領域に位置される。この中央配置によって、多少の寸法変動があっても、被実装品と回路基板の電極どうしを確実に接続することができる。製造方法は、図４の方法にしたがうが、しかし導通部は、各台状部に対応する領域の中央に１個のみ設ける。冷間プレスによって、台状部３以外の残りの領域を圧縮加工して薄肉部５を形成する点は、上述の場合と同じである。この変形例の異方性導電シート１０のように、１つの台状部３ごとに１個の導通部３ａを設けることによって、無用の導通部を省くことになり、経済性をさらに大きく高めることができる。すなわち、貫通孔形成における打ち抜き加工具を、非常に簡単な構造にすることができ、まためっき等による導通部の形成などにおいて、めっき液の消耗を大幅に抑制することができる。
図１５は、ひとまとまりの導通部３ａを１つ、台状部３ごとに当該台状部３の中央領域に設ける。図１５に示す導通部３ａは、ひとまとまりの導通部３ａは、まとまって互に接する導通部から形成されれば、その詳細部分が小さく複数（図１５の場合は３つ）に分かれて見えてもよい。ひとまとまりの導通部３ａは、図１４の１個の導通部３ａに比べて、面積が広くなるので、より確実に、被実装品の電極と回路基板の電極との導通をとることができる。図１５に示す異方性導電シート１０は、経済性は図１の異方性導電シートに比べて格段に向上し、かつ導通の確実性は図１４の異方性導電シートよりも高めることができる。
なお、上記の１個の導通部３ａ（図１４）またはひとまとまりの導通部３ａ（図１５）は、常に中央領域に配置する必要はない。たとえば、被実装品の電極配列が変更され、短期間で専用の型具を準備できないような緊急の場合であって、手持ちの冷間プレスの型具を用い、導通部３ａを中央から外して配置した方が被実装品の電極配列に適合する場合には、中央領域からずらした領域に導通部３ａを設けてもよい。
【００２６】
（実施の形態２）
図１６は、本発明の実施の形態２における異方性導電シート１０を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はシート面に沿って見た正面図である。図１６（ａ）において、実施の形態１との相違点は、薄肉部５に多数の貫通孔５ｈがあいている点である。また、実施の形態１では、シート材は多孔質樹脂など多孔質材に限られたが、本実施の形態では、多孔質材でも中実材でもよい。上記の貫通孔５ｈは、たとえば中実材の場合、上述の冷間プレス加工の圧縮による材料の面内方向の塑性流れを吸収するために設ける。すなわち、多孔質材の気孔と同様の作用を得るために、貫通孔５ｈを設ける。
図１７は、薄肉部５に設けられた貫通孔５ｈの位置を示す図である。図１６（ａ）および図１７において、貫通孔５ｈは明瞭に貫通孔５ｈとして示すが、実際は冷間プレスにより圧縮され、変形するので、貫通孔の痕跡５ｈのみが認められてもよい。本発明の説明において、冷間プレス加工による寸法精度劣化を防止するために設ける貫通孔５ｈは、本発明の趣旨にそって解釈されるべきであり、貫通孔の痕跡５ｈも含むものである。
【００２７】
図１８は、本実施の形態における異方性導電シートを製造するときのフローチャートである。めっき処理までは、図５に示すフローチャートと同じである。（１）その後、両面のマスクＡを剥離して、上記のプレス加工による寸法精度劣化を防止するための貫通孔５ｈを、薄肉部５に対応する領域にあける。または（２）めっき処理後、両面にマスクＡを付したまま、上記貫通孔５ｈをあけ、次いで両面のマスクＡを剥離する。貫通孔５ｈは、打ち抜きなどによって簡単に行うことができる。台状部３に対応する領域内の周縁に貫通孔５ｈがかかっても、導通部５ａは、上述のように、周縁の内側に複数あるので、重大な問題にならない。したがって、貫通孔５ｈを打ち抜く際の寸法精度はそれほど高くなくてもよい。
【００２８】
シート材に中実材を用いた場合、上記の貫通孔５ｈを薄肉部５に対応する領域に限って、相互に近接させて無数に設けることで、多孔質材における気孔と同様の作用を得ることができる。これによって、シート材に中実材を用いた場合、プレス加工による圧縮の塑性変形を吸収、または軽減、することができる。すなわち圧縮による薄肉部５の形成の塑性変形の影響を台状部３に及ぼすのを防止、または軽減することができる。
また、シートに多孔質材を用いた場合、上記の多孔質材に起因する作用に加えて、貫通孔５ｈによる作用を得ることができる。このため、気効率の低い多孔質材を用いて、導通部を形成する際、導通部用の貫通孔の内壁に、短時間で金属めっき粒子を密に付着させることができる。また、場合によっては、触媒下地処理を省略したり、より安価な触媒に代替することが可能となる。
【００２９】
（実施の形態２の変形例）
図１９は、本発明の実施の形態２の変形例における異方性導電シート１０を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。シート材は、多孔質材でも中実材でもよい。図１９（ａ）において、台状部３の導通部３ａ以外の小丸印は、貫通孔５ｐである。図２０は、台状部３の周辺の薄肉部５の貫通孔５ｐを示す図である。上述のように、この貫通孔５ｐは、貫通孔の痕跡５ｐであってもよい。貫通孔の痕跡５ｐは、シートの辺縁に至るまで全面に相互に近接させて無数に形成される。
【００３０】
図２１は、図１９に示す異方性導電シートの製造方法を示すフローチャートである。この製造方法では、まず、多孔質シートまたは中実シートに、導通部形成用の貫通孔を、辺縁を含めて全面に、多数あける。次いで、台状部３に対応する領域に開口をもつマスクパターンＢを、上記貫通孔をあけたシートの両面に形成する。マスクパターンＢはフォトリソグラフィで形成してもよいし、上述のように精度はそれほど要らないので、その他の方法、たとえばスクリーン印刷など印刷法で形成してもよい。次いで、めっき処理をして、開口領域すなわち台状部３に対応する領域にのみ、導通部３ａを形成する。次に両面のマスクパターンＢを剥離して、冷間プレス加工へと進行させる。
【００３１】
上記の方法によれば、導通部形成用の貫通孔を、圧縮加工による寸法精度劣化を防止または軽減するための貫通孔５ｐに用いることができる。これにより、薄肉部５の圧縮成形を、台状部３へのひずみなどの発生なしに、または軽減して行うことができる。このため、中実材および多孔質材をともに、用いることができ、シート材の材料の選択肢を拡大することができる。
【００３２】
上記において、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、被実装品の脱離容易または脱離非容易を選択することができ、どのような種類の実装基板または被実装品にも、簡単に導通をとることができ、かつ高周波損失が小さい、異方性導電シートを得ることができる。このため、今後、ＤＭＤデバイスなど多様な被実装品の出現にともなって増大する、凹部への電極配置などに、高い経済性と、着脱自在性と、高周波信号適応性とをもって、対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１における異方性導電シートを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】本実施の形態の異方性導電シートの台状部の断面図である。
【図３】実施の形態１における異方性導電シートの製造方法を示し、（ａ）はフラットな異方性導電シート（中間製品）、（ｂ）は冷間プレス加工の工程、（ｃ）は冷間プレス加工されてできた異方性導電シート、を示す図である。
【図４】フラットな異方性導電シート（中間製品）の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態の異方性導電シートを用いて、実装モジュールを組み立てる工程を示す図である。
【図６】ねじを用いて固定した実装モジュールを示す図である。
【図７】ピンを用いて固定した実装モジュールを示す図である。
【図８】ねじとバネとを組み合わせて固定した実装モジュールを示す図である。
【図９】バネと筐体とを組み合わせて固定した実装モジュールを示す図である。
【図１０】バネと係合部とを組み合わせて固定した実装モジュールを示す図である。
【図１１】接着剤を用いて固定した実装モジュールを示し、（ａ）は接着剤を異方性導電シートに塗布した工程、（ｂ）は接着して固定した工程を示す図である。
【図１２】接着剤を用いて固定した実装モジュールの他の例を示す図である。
【図１３】内部に配線回路をもつ異方性導電シートの変形例を説明する図である。
【図１４】上記と別の変形例の異方性導電シートを示し、台状部ごとに１個の導通部をもつ異方性導電シートを説明する図である。
【図１５】さらに別の変形例の異方性導電シートを示し、台状部ごとにひとまとまりの導通部をもつ異方性導電シートを説明する図である。
【図１６】本発明の実施の形態２における異方性導電シートを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１７】本実施の形態の異方性導電シートの台状部の断面図である。
【図１８】図１６の異方性導電シートの製造方法を示すフローチャートである。
【図１９】本実施の形態の変形例における異方性導電シートを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２０】上記変形例の異方性導電シートの台状部の断面図である。
【図２１】図１９の異方性導電シートの製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１ フラットな異方性導電シートのシート、２ 導通部、３ 台状部、３ａ 台状部の導通部、５ シート薄膜部、５ａ シート薄膜部の導通部、５ｈ，５ｐ 貫通孔、８ 内部の配線、１０ 異方性導電シート、１０ｂ フラットな異方性導電シート、１５ａ，１５ｂ プレス型具、２０ 被実装品、２１ 被実装品本体、２１ａ 樹脂柱、２３ 電極、２５ 凹部、２７ 絶縁板、３０ 回路基板、３１ 回路基板本体、３３ 電極、３５ 凹部、３７ 絶縁板、４１ ねじ、４２ ピン、４３ ねじ、４４ 弦巻バネ、４５ 筐体、４６ バネ、４７ 板バネ、４８ 係合部、４９ 接着剤、ｄ１ 回路基板の凹部巾、ｄ２ 台状部の巾、Ｈ 台状部の高さ、Ｋ 背中合わせの台状部のトップ間距離、ｔ 薄肉部の厚み。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性導電シート、その製造方法、実装モジュール、および電子製品に関し、より具体的には、マザーボード等の回路基板（実装基板）にＭＰＵ等の被実装品を確実に、かつ簡単に実装することを可能にする異方性導電シート、その製造方法、その異方性導電シートを用いた実装モジュール、および電子製品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩなどの半導体デバイスを配線基板に実装する技術は、半導体デバイスの高密度化および利用分野等に応じて、多くの方式が提案されてきた。実装される半導体デバイスには、回路基板の電極と接続される接続端子または電極が配置される。たとえば、半導体デバイスを基板（デバイス専用の小基板）上に搭載し、これを樹脂モールドし、基板の露出面にはんだボールを設けるもの、または樹脂モールドなしのウエハ状態で、再配線層を設け、この上にはんだボールを形成するものなどが知られている（非特許文献１）。これらのはんだボールの配列は、ＢＧＡ(Ball Grid Array)と呼ばれる。また、はんだボールを設けず代わりにランド（パッド、導体接続パターン）が配列された、ランドグリッドアレイ（ＬＧＡ）タイプも知られている。
実装技術は、半導体デバイスの電極と回路基板の電極とを、導電材料で連結することがその主要素となる。上記のＢＧＡについては、極細の金属ワイヤを用いて実装基板の電極に連結する方式や、ＢＧＡをそのまま実装基板の電極にはんだ接続する方式、その変形の方式など多くの方式が知られている。変形方式の中には、はんだの代わりに導電性接着剤を用いて固着する方式もある。
上記のはんだ接続、金属ワイヤ接続等によれば、半導体デバイスは、破壊しないと外れない固定部材で実装基板に固定されるため、簡単に実装基板から外すことができない。たとえば、半導体デバイスが搭載された実装基板の所定部分に不具合が見つかり、廃棄する場合でも、高価な半導体デバイスを外して、他に生かすことが難しい。このため、上記のはんだ等による固定に代えてソケットを用いる方式が用いられるようになった。ソケット方式は、（１）半導体デバイスに設けたピン配列ＰＧＡ（Pin Grid Array）を、実装基板上に設けたソケット穴配列に差し込む方式、（２）半導体デバイスのＬＧＡに、実装基板上のソケットに位置する屈曲部を有するＰＧＡを弾性変形させながら押し当て、止め金具により止める方式、などがある。
また、異方性導電シートを用いる方式では、半導体デバイスの電極のピッチと、実装基板の電極のピッチとが異なるのを調整するために、両者の間に、異方性導電シートと、裏面にＢＧＡをもつ回路基板とからなる多層体を、半導体デバイスと回路基板との間に介在させる方式が提案されている（特許文献１）。
また、半導体デバイス／異方性導電シート／実装基板、の積層体における上下の導通を確実にするために、圧縮荷重を必要とするが、異方性導電シートの面積が広くなると、大きな圧縮荷重を必要とし、用いるプレスも大容量化してしまう。これを避けるために、半導体デバイスの電極と実装基板の電極とが位置する領域にのみ導通部をもち、その導通部領域を一方側に段差を付けて突き出した異方性導電シートの提案がなされている（特許文献２）。異方性導電シートについては、このほかにも多くの変形方式が提案されている（特許文献３〜５）。
上記のソケットまたは異方性導電シートを用いることにより、半導体デバイスの実装構造からの離脱は容易にされる。
【非特許文献１】電子部品大辞典（株式会社 工業調査会）、２００２年１２月２５日初版、pp.133-134
【特許文献１】特開２００６−３４４６４６号公報
【特許文献２】特開２００７−５２４６号公報
【特許文献３】特開２００７−２６９２２号公報
【特許文献４】特開２００７−２２０５１２号公報
【特許文献５】特開２００８−４１５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のソケットを用いる方式は、しかしながら、金属ピンを製作し、１本ずつ樹脂製筐体に配列する工数がかかり、製造費用を増大させる。また、高周波信号を流す場合には、ソケットを形成する金属材等が導通経路として作用するので、損失が発生する。さらに、高温において、樹脂製の筐体に反りを生じ、金属ピンの位置や姿勢が乱れて、導通性が低下するという問題もある。
異方性導電シートを用いる方式は、ソケット方式より高周波損失は少ない。しかし、回路基板に汎用的に用いた場合、回路基板の種類によっては、確実な導通をとるのに大きな圧縮荷重を要し、半導体デバイスや実装基板が、その大荷重に耐えられない場合があった。このため、どのような種類の、実装基板またはそれに実装される被実装品であっても、確実に相互の電極間の導通を容易にとることができ、かつ高周波損失が小さい、異方性導電シートの開発が要望されている。
本発明は、被実装品の脱離容易または脱離非容易を選択することができ、どのような種類の実装基板または被実装品にも、簡単かつ確実に導通をとることができ、かつ高周波損失が小さい、異方性導電シート、その製造方法、実装モジュール、および電子製品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の異方性導電シートは、回路基板上に被実装品を実装するために用いる。この異方性導電シートは、絶縁性で弾性を有するシートと、シートを貫通する多数の導通部とを備え、導通部を含むシートは、一方の面または両方の面から突き出る台状部と、該台状部の残りの領域の薄肉部とから構成されることを特徴とする。
【０００５】
上記の構成によって、（１）たとえば実装基板（回路基板）の電極が、凹部に位置して、その電極頂面（トップ）がその実装基板面より窪んでいる（後退している）場合、台状部をその凹部に嵌め入れる形状にして、台状部の高さを電極面にコンタクトするようにしておけば、大きな荷重なしに導通を確実にすることができる。また、たとえば実装基板の電極が実装基板面上に取り付けられている場合であっても、台状部は障害になることはなく、むしろ台状部のみ押し当てるので小さい荷重で導通をとることができる。（２）また、高周波の損失抑制についても、上記のシートは絶縁体であるので、ソケットなどに比べて、有効に作用する。ここで、絶縁性で弾性を有するシート材は、樹脂、ゴム等など何でもよい。また、多孔質材でも中実材でもよい。
なお、実装基板の電極および被実装品の電極の両方が、凹部に位置して、その電極頂面（トップ）がその表面より後退している場合には、台状部をシートの両面ともに形成することで対応するが、一方の電極だけが後退している場合でも、台状部がシートの両面ともに形成されているものを用いてもよい。
なお、台状部は、台の形状を有し、頂面が平坦でシートの面に並行しているものをいう。シートのどちらの面にも台状部が位置しない部分は、薄肉部と呼ぶこととする。台状部には必ず１個以上の導通部が位置するが、薄肉部には導通部があっても、無くてもよい。また、一方の面に台状部が形成され、台状部が形成されないその裏面の部分は台状部裏面と呼ぶ。
【０００６】
上記のシートの材料を、多孔質樹脂とすることができる。これによって、（１）中間製品（原料）のフラットな異方性導電シートを、大きな圧縮率で冷間プレス加工するとき、被圧縮部である薄肉部の領域の材料の塑性変形をその領域の多孔質樹脂が吸収して、台状部への影響を防止することができる。すなわち、冷間プレス前のフラットな異方性導電シートに対して、大きな圧縮率の冷間プレス加工を薄肉部に限定することができる。この結果、冷間プレス前のフラットな異方性導電シートの厚みが、そのまま台状部の厚みとなり、薄肉部のみ、元の厚みのたとえば２／３や半分以下に薄く圧縮することができる。多孔質材料は、上記のような冷間プレス圧縮に対して極めて適した材料である。上記のように、冷間プレスによって台状部に寸法のくるいが生じないので、手直しの工程を要さず、能率よく、大量に、異方性導電シートを製造することができる。（２）さらに台状部では、多孔質樹脂は圧縮加工されていないので、樹脂の弾性に加えて多孔質に起因する弾性クッション性を高め、固定された回路基板／異方性導電シート／被実装品、の相互の弾性力による押し付け力を安定して高めることができる。この結果、被実装品の回路基板への取り付けを容易にすることができる。また、導通部の周囲の電気抵抗をさらに高めるので、高周波信号の損失低下にも有効である。
【０００７】
上記のシートを、多孔質材または中実材（内部が一様に物質で充填され、孔は意図的には設けられていない）で形成し、薄肉部に貫通孔またはその貫通孔が圧縮された痕跡が薄肉部に多数位置するようにできる。これによって、薄肉部を、冷間プレス加工により大きな圧縮率で形成するとき、当該薄肉部の材料の塑性変形を、中実材はもちろん多孔質材でも、貫通孔で吸収して台状部への影響を防止または低く抑えることができる。このため、台状部の位置、形状等の寸法精度を高めることができる。大きな圧縮率の冷間プレス加工によって、貫通孔は変形するので、径が小さい場合、痕跡が残るだけである。シートに多孔質材を用いる場合、当該多孔質材は、上述のように、上記の圧縮を寸法精度よく行うことができる材料であるが、上記の構成により、さらに寸法精度を高めることができる。シートに中実材を用いる場合は、そのままでは薄肉部の圧縮変形により他領域（台状部領域）への塑性流れが生じ、台状部の位置や高さは大きく変動する。しかし、上記の貫通孔によって、塑性流れは防止されるので、台状部への影響は防止ないし低減されて、寸法精度を高めることができる。このため、手直しを要しないので、上記の異方性導電シートを、大量に能率よく製造することができる。この結果、シート材の材料選択の幅を広げることができる。
【０００８】
上述のように、薄肉部は、冷間プレス加工によって厚みを圧縮されて形成されているようにできる。冷間プレスによれば、（１）寸法精度を高めることができ、（２）加熱による導通部露出面の酸化などの問題がなく、（３）常温のままプレスできるので必要工数が少なく、（４）冷間プレス後に手直しを要しない。このため、本異方性導電シートを、大量に能率よく製造することができる。
（多孔質材の場合）冷間プレス加工を受けた薄肉部については、その断面のミクロ組織は、樹脂におけるフィブリル等がシート面に沿って堆積された繊維状組織となる。この繊維状組織を構成する各繊維の太さ（厚み）は、細く、原料のシート内の繊維と同等である。熱間プレスの場合は、シート面に沿って繊維が堆積するミクロ組織になる点では同じであるが、圧着によりその繊維の太さが太くなり、冷間プレスと比較して、粗大なミクロ組織となる。
（中実材の場合）：塑性変形吸収のための貫通孔が圧縮変形を受けてつぶされている。その貫通孔は、周囲の材料によって充填される。冷間プレスの場合も熱間プレスの場合も、貫通孔の痕跡が残る。しかし熱間プレスの場合は、貫通孔が圧着される部分が増える。
冷間プレスか熱間プレスかは、多孔質材または中実材について、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscopy）観察を行うことで特定される。
【０００９】
上記シートの材料が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アラミド樹脂、ポリイミド樹脂、電子線架橋された樹脂、および化学架橋した樹脂、のうちのいずれかとすることができる。これによって、シートは高耐熱性の樹脂で形成されることになり、使用中に高温になっても、樹脂が変形したりすることはなく、導通部の位置に乱れは生じない。このため、使用中に温度上昇があっても、確実な導通性を保持することができる。
【００１０】
上記のシートの表面または内部に、配線回路を形成することができる。これによって、実装基板の電極パターンと、被実装品の電極パターンとが、平面的に見て、合っていない場合、この異方性導電シートを用いることによって、他に部品を用いずに、実装することが可能になる。
【００１１】
本発明の実装モジュールは、被実装品と、回路基板と、該被実装品と回路基板との間に介在する上記のいずれかの異方性導電シートとを備える実装モジュールである。そして、回路基板の電極または被実装品の電極の少なくとも一方は、凹部に、該電極の頂面が、回路基板面または被実装品面より後退して位置しており、異方性導電シートの台状部は、凹部に嵌入することができる。これによって、大きな荷重を用いずに、回路基板上に被実装品を、確実に実装することができる。すなわち、台状部を凹部に嵌入することにより、電極と導通部とは自ずとコンタクトする構造を前提としている。また、固定部材を適切に選択することによって被実装品の回路基板からの離脱を容易に行うことができる。また、ソケットを用いる場合に比べて、高周波信号の損失を大きく減少することができ、さらに、ソケット方式に比べて、経済性に優れる。
【００１２】
上記の被実装品および回路基板が前記異方性導電シートを挟んで圧縮する状態で固定する固定部材を備え、該固定部材を、（１）ねじ部品、固定ピンと係止部、金属線と係止部など、前記固定された状態からの離脱を、非破壊的に若しくは前記固定部材の変形に限定して、可能とする部材により、または（２）接着剤、はんだなど、前記固定された状態からの離脱に際し、固定部材以外のものに破壊が及ぶか、若しくは他の材料を要する、部材により、構成することができる。これによって、圧縮の反発力を固定部材が抑えることになり、相互の電極間の押し付け状態を安定に維持することができる。とくに、（１）の場合は、被実装品の回路基板からの離脱を容易に行うことができる。また（２）の場合は、被実装品の離脱は容易ではないが、固定に必要な部材の部品点数を減少させることができ、実装を安価に行うことが可能になる。
【００１３】
上記の固定部材に、被実装品および回路基板が、異方性導電シートを挟んで圧縮するように付勢する付勢部材が含まれることができる。これによって、さらに安定に、相互の電極間の押し付け状態を維持することができる。付勢部材としては、バネ、ゴムなどがあげられる。
【００１４】
本発明の電子製品は、上記のいずれかの実装モジュールを備えることを特徴とする。これによって、被実装品および回路基板の電極を、その被実装品にとって好ましい形態にして、また、たとえば高価な被実装品の回路基板からの離脱を容易にすることができる。また、ソケット方式に比べて、高周波信号の損失を大きく抑制し、実装コストを低減することができる。また、耐熱性の樹脂を用いることで、使用中に温度上昇が見込まれる製品にも、問題なく確実な導通を維持することができる。電子製品には、半導体デバイスを含むパソコン、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）を含むＤＬＰ(Digital Light Processing)プロジェクタ等をあげることができる。
【００１５】
本発明の異方性導電シートの製造方法は、被実装品を回路基板に実装するために用いる異方性導電シートの製造方法である。この製造方法は、絶縁性で弾性を有する多孔質材のシートに導通部を設けるために複数の貫通孔をあける工程と、複数の貫通孔の孔壁に導電材を付着させて導通部を形成する工程と、シートの複数の所定領域を、該シートの厚みのままの台状部とし、残りの領域を圧縮加工して薄肉部とするような型具を準備する工程と、型具を用いて、導通部を含むシートを冷間プレス加工する工程とを備えることを特徴とする。これによって、凹部に電極がある回路基板や被実装品を、確実に実装することができる異方性導電シートを、大量に能率よく得ることができる。
【００１６】
上記シートの材料を、多孔質材または中実材とし、導通部の形成工程と、冷間プレス工程との間に、薄肉部とする領域に限って冷間プレス加工による塑性変形を吸収するための貫通孔を複数あける工程を備えることができる。これによって、冷間プレスによる薄肉部の圧縮変形の他領域（台状部）への影響を防止して寸法精度を高めることができる。
【００１７】
上記シートの材料を、多孔質材または中実材とし、導通部形成のための貫通孔をあける工程と、導通部の形成工程との間に、台状部となる領域に開口を有するマスクパターンをシート両面に形成する工程を備え、導通部の形成工程では、マスクパターンで被覆された状態で台状部となる領域の貫通孔に導電材を付着して台状部となる領域にのみ導通部を形成することができる。これによって、台状部以外の領域、または薄肉部、の貫通孔は、導通部が形成されので変形しやすいので、他領域への塑性流れ防止のために作用して、台状部の位置等の寸法精度を高めることができる。上記の場合、導通部形成のための貫通孔は、シートの辺縁部も含めて全面にあけることが、他部分（台状部）への塑性変形の影響の防止のために好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、被実装品の脱離容易または脱離非容易を選択することができ、どのような種類の実装基板または被実装品にも、簡単に導通をとることができ、かつ高周波損失が小さい、異方性導電シート、その製造方法、当該異方性導電シートを用いた実装モジュールおよび電子製品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における異方性導電シート１０を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はシート面に沿って見た正面図である。図１において、異方性導電シート１０は、シート面から台状に突き出た台状部３と、平野に相当する薄肉部５とを備える。台状部３には導通部３ａが、また薄肉部５にも導通部５ａが、シートを貫通するように位置している。薄肉部５は、あとで詳しく説明するように、原料（中間製品）であるフラットな異方性導電シートの所定領域（薄肉部５に対応する領域）、が冷間プレス加工されて形成された部分である。図１（ａ）に示す全ての導通部３ａ，５ａが、同じ機会にめっき処理等により形成されており、その後で、薄肉部５は冷間プレス加工されたので、薄肉部５の導通部５ａは大きく変形している。冷間プレスを受ける前の導通部３ａ，５ａは、通常、貫通孔の内壁へ金属粒が筒状に付着した筒形状であるが、その他の方法で形成された結果、その他の形態または形状になっていてもよい。
台状部３の導通部３ａの上下面（露出面）が、それぞれ半導体パッケージ等の回路基板（実装基板）への実装において、半導体パッケージまたは回路基板の電極とコンタクトする。図１（ａ）において、円形の台状部３には、９個の導通部３ａが配置されているが、台状部３における導通部３ａは、１個以上あれば、数は問わない。通常、フラットな中間製品の異方性導電シートの導通部を細かいピッチで、二次元配列またはランダム配列した場合は、４個以上の導通部３ａが配置される。回路基板および被実装品の電極は、たとえば矩形の場合、その矩形の短辺に沿って２個以上の導通部のコンタクトを設けたとき、異方性導電シートの導通部の配列を二次元の縦横同じピッチとして、４個以上のコンタクトを得るような場合が実現する。また、回路基板および被実装品の電極が、円形の場合、円の中心から外れた一方の側に２個以上は導通部がコンタクトするのが導通を確保する上で好ましく、この場合、異方性導電シートの導通部の二次元の縦横同ピッチの規則配列のため、円の中心から外れた他方の側に２個以上コンタクトが形成されることになり、合計４個以上のコンタクトを得る。これによって確実な導通を得ることができる。しかし、後で説明するように、被実装品および回路基板の電極と、台状部３の導通部３ａとを、１対１で対応させる場合もあり、これも有力な構造である。この場合には、台状部３の中央領域または中央領域からずれた領域、に狙いを定めて導通部３ａを１個またはひとまとまり、形成する（図１４，図１５参照）。
台状部３と薄肉部５との境界に位置する導通部は、プレス加工によって機能が損なわれているおそれがあるので、台状部３の導通部３ａとしては算入しない。また、台状部３の平面形状は、図１（ａ）では丸（円）であるが、実装基板等の電極に合わせて、四角などを用いてもよく、任意である。図２は、台状部３周辺の断面図である。薄肉部５における導通部５ａは、実際は、冷間プレス加工によって変形しているが、変形を無視して形式的に示してある。一方、台状部３の導通部３ａはほとんど変形していない。なお、台状部３の導通部３ａの数は、図１（ａ）のそれと対応していない。
台状部の高さＨは、相手の電極とコンタクトをとる上で重要である。相手の電極の位置との関係は、あとで説明するが、ここでは薄肉部５との関係について説明する。薄肉部５の厚みをｔとするとき、たとえばＨ≧０．５ｔを満たすようにする。ただし、広くは、３ｔ≧Ｈ≧０．２５ｔ、の範囲とする。これに合わせて、多孔質材料の気孔率、中実材の貫通孔率などを決める。このような大きな台状部の高さＨは、凹部に後退する電極をもつ回路基板上に、半導体パッケージ等を実装するために必要とされる。これまで、実装用に、フラットな異方性導電シートを用いたことはあったが、凹部に後退する電極をもつ回路基板に対しては、押し付け力を非常に大きくしても確実なコンタクトがとれず、実用化にいたらなかった。しかし、たとえばＨ≧０．５ｔを満たすような台状部３を設けることで、凹部に後退する電極をもつ回路基板上にもＭＰＵ等を実装することが可能になった。また、台状部３が両面に形成される場合、背中合わせの台状部３の頂面（トップ）間の距離Ｋについては、たとえばＫ≧２ｔを満たすようにする。
【００２０】
次に、本発明の異方性導電シート１０の製造方法について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、フラットな異方性導電シート１０ｂ（厚みＫ）を準備する。この異方性導電シート１０ｂのシート１は、多孔質樹脂により形成されている。樹脂としては、ＰＴＦＥ、アラミド樹脂、ポリイミド樹脂、電子線架橋された樹脂、および化学架橋した樹脂、のうちのいずれかとすることができる。これら樹脂を多孔質にする方法については、上述の特許文献に詳細に説明されており、本実施の形態においても、そこで紹介されている方法にしたがう。
上記の特許文献に開示されている異方性導電シートのうちには段差を付けたものが開示されている（特許文献２）。本発明に係る異方性導電シートは、特許文献２に開示のものとは、（１）用途または目的および（２）技術的内容が、次の点で相違する。（１）本発明に係る異方性導電シートは、ＭＰＵ等の被実装品を回路基板に実装するために用いられる。このため、バーンイン検査用の異方性導電シートに比べて、大量に必要とされ、またソケット方式等と競合するので経済性が何にも増して重視される。（２）従来、実際には、段差の形成には熱間プレス加工が、実際に用いられていた。しかし、本発明に係る異方性導電シートは、冷間プレス加工で形成される。（１）の用途で他の方式との競合に経済性等で打ち克つためには、冷間プレス加工が必須である。冷間プレスなくしてこの分野の用途を切りひらいてゆくことはできない。本発明に係る異方性導電シートにおける冷間プレス加工の利点については、これから詳しく説明してゆく。
次いで、図３（ｂ）に示すように、プレス型具１５ａ，１５ｂを用い、常温でのプレス（冷間プレス）によって、薄肉部５に相当する部分を圧縮する。冷間プレス加工において、当初の厚みＫを厚みｔに圧縮することによって薄肉部５を形成する。このとき、シート材が、多孔質材であることによって、薄肉部５に対応する厚みＫの部分は、多孔質の気孔をつぶしながら圧縮され、シート面内方向に塑性流れを生じない。このため、台状部３は、導通部３ａを含めて、もとのフラットな異方性導電シート１０ｂの状態と実質的に同じ状態を維持し、厚みＫをもつ。上記の冷間プレス加工の結果、得られる製品である異方性導電シート１０を、図３（ｃ）に示す。
ここで、上記の冷間プレスの圧縮率の例について説明する。上記のように、台状部３の高さＨは、薄肉部５の厚みｔに対して、たとえばＨ≧０．５ｔを満たす。シートの一方の面にのみ台状部３を形成する場合、（圧縮前の厚み−圧縮後の厚み）／圧縮前の厚み、により定義される圧縮率は、Ｈ／（Ｈ＋ｔ）、である。Ｈ≧０．５ｔのとき、圧縮率は（１／３）以上、すなわち３３％以上となる。また、台状部３が両面に形成される場合、背中合わせの台状部３の頂面（トップ）間の距離Ｋについては、圧縮率は（Ｋ−ｔ）／Ｋとなる。Ｋ≧２ｔを満たすので、圧縮率は０．５以上、すなわち５０％以上となる。これらの圧縮率は、あくまで例示である。
上記の圧縮率は相当大きいものである。このように大きな圧縮率の冷間プレス加工をしながら、台状部３にひずみを発生させず、精度よい異方性導電シート１０を得る上で、多孔質材はきわめて好適である。冷間プレスは、圧縮による塑性流れを面内方向に生じにくくさせる。とくに寸法精度の点で、熱間プレスよりも優れている。また、寸法精度も含めて、熱間プレスと比較すると、冷間プレスは、加熱がないので、加熱に伴う導通部露出面の導電性の劣化（薄い酸化膜等の形成）、熱間プレス→冷却（空冷）に伴うシートのひずみ変形、などがない。このため、プレス後に、上記導通部露出面の再生、変形したシートの平坦化などの手直し工程が不要となる。この結果、ＭＰＵ等の回路基板への実装において、ソケット方式等に比べて、経済性の点で優位に立つことができる。
【００２１】
図４は、上記の製造工程を、多孔質樹脂シートの段階から示すフローチャートである。まず、多孔質材シートの両面をマスクＡで被覆して、次いで、マスクＡ／多孔質材シート／マスクＡ、に導通部を設けるための貫通孔をあける。このあと、触媒下地処理や無電解めっき処理などによって、導通部を形成する。無電解めっきの時間を調節することで、貫通孔の内壁への金属付着量を調節できるので、導通部の電気抵抗を任意に調整することができる。次いで、マスクＡを剥離すると、貫通部にのみ導通部２が形成されたフラットな異方性導電シート１０ｂが形成される。これを、図３（ｂ）の冷間プレス加工へと進行させる。多孔質材シートの場合には、冷間プレス加工前の準備は上記のとおりである。原料（中間製品）となるフラットな異方性導電シートの製造方法は、多孔質材について、上述の特許文献に詳細に説明されている。
【００２２】
図５は、上記の異方性導電シート１０を用いて、ＭＰＵ、半導体パッケージ、ＤＭＤデバイス等の被実装品２０を、回路基板３０に実装して実装モジュール５０を組み立てる工程を説明する図面である。この実装において、回路基板３０の電極３３は凹部３５に位置し、当該電極３３の頂面は、回路基板面より距離Ｄだけ後退している。また、凹部３５の巾は寸法ｄ１をもつ。一方、異方性導電シート１０は、台状部３は、高さＨ、巾寸法ｄ２をもつ。これらの関係は、高さ方向では、Ｈ＞Ｄを満たすように、またｄ１＞ｄ２を満たす。この関係によれば、異方性導電シート１０の台状部３を、回路基板３０の凹部に嵌め入れることができ、さらに、異方性導電シート１０の台状部３の導通部３ａを、回路基板３０の電極３３にコンタクトさせることができる。要は、上記の関係を満たすように、回路基板３０の電極３３および凹部３５の形状、ピッチ等に合わせて、異方性導電シート１０を製造する。
被実装品２０の電極２３は、被実装品面上に設けられており、異方性導電シート１０に台状部３は必須ではないが、台状部３と該電極２３とがコンタクトすることで、被実装品２０の電極２３／異方性導電シート１０の台状部３／回路基板３０の凹部へ後退した電極３３、を通しての導通を確実にすることができる。また、コンタクトが台状部に限られるので小さい力で大きく圧縮できる。このため、圧縮のストロークを大きくとることができ、固定部材によりその圧縮の戻りの反力を制止することで、安定した実装状態を維持することができる。固定部材については、このあと詳しく説明する。図５に示す、被実装品２０および回路基板３０の組み合わせの場合、異方性導電シート１０は、回路基板側の面にのみ台状部３をもつものを用いることができる。
【００２３】
図６〜図１２は、被実装品２０／異方性導電シート１０／回路基板３０、の実装モジュール５０を示す図であり、固定部品が異なる。
（図６の実装モジュール）：ＭＰＵ、ＤＭＤデバイス等の被実装品２０は、本体２１上に、電極２３に対応に部分に開口部をもつ絶縁板２７が配置され、電極２３は凹部２５に、その頂面を後退させて位置する。また、回路基板３０については、やはり、本体３１上に、電極３３に対応に部分に開口部をもつ絶縁板３７が配置され、電極３３は凹部３５に、その頂面を後退させて位置する。したがって、異方性導電シート１０は、シート両面に台状部３をもつものを用いる必要がある。両方の電極２３，３３および凹部２５，３５において、図５に示す寸法関係を満たしている。
図６では、固定部材として、強度をもつ樹脂製または金属製のねじ４１を用いている。ねじ４１は、被実装品２０／異方性導電シート１０／回路基板３０、を貫通し、回路基板３０に設けた雌ねじに螺合する。このようなねじを平面形状が矩形の被実装品２０の四隅に設けることで、実装状態を堅固に安定して維持することができる。そして、被実装品が、ＭＰＵ、ＤＭＤデバイスなど高価なもので、一度実装したモジュールへの実装を解消したい場合、ねじの螺合を解くことで、損傷のおそれなく簡単に外すことができる。また、高周波信号が伝播する場合、高周波信号の伝播経路に近い位置に金属材がないので、ソケットを用いる場合に比べて、損失は抑制される。さらに、ソケットに比べて、経済性に優れる。
（図７の実装モジュール）：固定部材に、樹脂製または金属性のピン４２を用いている。上記のねじによる固定と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、被実装品の取り外し容易、高周波信号の損失抑制、経済性の優位性を得ることができる。
（図８の実装モジュール）：固定部材に、ねじ４３とつるまきバネ４４との組み合わせを用いている。つるまきバネ４４を追加することで、被実装品２０を回路基板３０の側に押す付勢力を得ることができる。このため、ねじ４３の上記の作用に加えて、さらに電気抵抗の低いコンタクトを、長期間、安定して保持することができる。
（図９の実装モジュール）：ばね４５の背後を囲み、回路基板３０に固定された筐体４５と、当該ばね４５との組み合わせで、固定部材を構成する。ばねの筐体４４および被実装品２０への取り付けを確実な機構により行えば、図８のモジュールにおけるばねと同様な作用効果を得ることができる。なお、図９の被実装品２０は、電極２３を凹部に配置しないが、上記の作用効果に変更を加える必要はない。
（図１０の実装モジュール）：固定部材に、太線バネまたは板バネ４７と、その板バネ等の係止部が係合する係合部４８との組み合わせを用いる。この固定部材についても、バネとねじとを組み合わせた図８の固定部材と同様の効果を得ることができる。
（図１１の実装モジュール）：この実装モジュール５０では固定部材として接着剤４９を用いる。この実装モジュール５０の組み立て方は、まず、図１１（ａ）に示すように、異方性導電シート１０のシート薄膜部５の両面に接着剤４９を塗布する。次いで、図１１（ｂ）に示すように、一方の面を被実装品２０の面に接着し、他方の面を回路基板３０の面に接着する。上記の接着剤４９によって、被実装品２０／異方性導電シート１０／回路基板３０、の固定を確実に、かつ簡単に行うことができる。そして、回路基板３０における凹部３５に位置する電極３３に対して、異方性導電シート１０の台状部３が確実な導通を保証することができる。図１１では、被実装品２０の電極２３は被実装品面上に配置されたものであるが、被実装品の電極２３が、凹部に、その頂面を後退させて位置する構造であっても、同様に、両面に台状部３をもつ異方性導電シート１０によって確実な導通を得ることができる。
図６〜図１０の実装モジュール５０では、被実装品２０を損傷のおそれなく簡単に外すことができるのに比して、本実装モジュール５０では、被実装品２０の外しは、簡単かつ容易というわけにはゆかない。しかし、接着剤４９は、これまで説明したねじやバネによる固定部材よりも経済性に優れている。
（図１２の実装モジュール）：固定部材として、被実装品２０に一体化した樹脂柱２１ａと、その樹脂柱２１ａと回路基板３０とを接着する接着剤４９とを用いる。上記の樹脂柱２１ａは、たとえば被実装品２０が樹脂パッケージの場合、樹脂パッケージの形成と同じ機会に形成するのがよい。図１２の場合、接着剤４９の使用量を減らすことができる。その他の作用効果は、図１１の実装モジュールと同様である。
【００２４】
図１３は、本実施の形態における異方性導電シートの変形例を説明するための図である。この異方性導電シート１０では、シートの内部にシート面に沿う方向に配線が形成されている。このような異方性導電シート１０は、たとえば２枚の異方性導電シートを準備し、一方の異方性導電シートの導通部の表面から延びる配線８を当該シート表面に形成し、他方の異方性導電シートと貼り合わせることで製造することができる。
このような異方性導電シート１０は、図１３に示すように、被実装品２０の電極２３と、回路基板３０の電極３３とが、平面的に見て合わない場合、回路にしたがって合うように、対応する電極２３，３３を導通させることができる。このような、平面的に見て合わない電極どうしを、回路配線に合うように導通させる実装ができるのは、異方性導電シート１０が唯一のものである。ソケット方式等では、このような実装は不可能である。
【００２５】
図１４は、本実施の形態における異方性導電シートの別の変形例を説明するための図である。図１に示す異方性導電シート１０では、台状部３に複数の導通部３ａが配置されていた。しかし、図１４に示す異方性導電シート１０では、１つの台状部３には、１個の導通部３ａが設けられる。１個の導通部３ａは、台状部３の中央領域に位置される。この中央配置によって、多少の寸法変動があっても、被実装品と回路基板の電極どうしを確実に接続することができる。製造方法は、図４の方法にしたがうが、しかし導通部は、各台状部に対応する領域の中央に１個のみ設ける。冷間プレスによって、台状部３以外の残りの領域を圧縮加工して薄肉部５を形成する点は、上述の場合と同じである。この変形例の異方性導電シート１０のように、１つの台状部３ごとに１個の導通部３ａを設けることによって、無用の導通部を省くことになり、経済性をさらに大きく高めることができる。すなわち、貫通孔形成における打ち抜き加工具を、非常に簡単な構造にすることができ、まためっき等による導通部の形成などにおいて、めっき液の消耗を大幅に抑制することができる。
図１５は、ひとまとまりの導通部３ａを１つ、台状部３ごとに当該台状部３の中央領域に設ける。図１５に示す導通部３ａは、ひとまとまりの導通部３ａは、まとまって互に接する導通部から形成されれば、その詳細部分が小さく複数（図１５の場合は３つ）に分かれて見えてもよい。ひとまとまりの導通部３ａは、図１４の１個の導通部３ａに比べて、面積が広くなるので、より確実に、被実装品の電極と回路基板の電極との導通をとることができる。図１５に示す異方性導電シート１０は、経済性は図１の異方性導電シートに比べて格段に向上し、かつ導通の確実性は図１４の異方性導電シートよりも高めることができる。
なお、上記の１個の導通部３ａ（図１４）またはひとまとまりの導通部３ａ（図１５）は、常に中央領域に配置する必要はない。たとえば、被実装品の電極配列が変更され、短期間で専用の型具を準備できないような緊急の場合であって、手持ちの冷間プレスの型具を用い、導通部３ａを中央から外して配置した方が被実装品の電極配列に適合する場合には、中央領域からずらした領域に導通部３ａを設けてもよい。
【００２６】
（実施の形態２）
図１６は、本発明の実施の形態２における異方性導電シート１０を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はシート面に沿って見た正面図である。図１６（ａ）において、実施の形態１との相違点は、薄肉部５に多数の貫通孔５ｈがあいている点である。また、実施の形態１では、シート材は多孔質樹脂など多孔質材に限られたが、本実施の形態では、多孔質材でも中実材でもよい。上記の貫通孔５ｈは、たとえば中実材の場合、上述の冷間プレス加工の圧縮による材料の面内方向の塑性流れを吸収するために設ける。すなわち、多孔質材の気孔と同様の作用を得るために、貫通孔５ｈを設ける。
図１７は、薄肉部５に設けられた貫通孔５ｈの位置を示す図である。図１６（ａ）および図１７において、貫通孔５ｈは明瞭に貫通孔５ｈとして示すが、実際は冷間プレスにより圧縮され、変形するので、貫通孔の痕跡５ｈのみが認められてもよい。本発明の説明において、冷間プレス加工による寸法精度劣化を防止するために設ける貫通孔５ｈは、本発明の趣旨にそって解釈されるべきであり、貫通孔の痕跡５ｈも含むものである。
【００２７】
図１８は、本実施の形態における異方性導電シートを製造するときのフローチャートである。めっき処理までは、図５に示すフローチャートと同じである。（１）その後、両面のマスクＡを剥離して、上記のプレス加工による寸法精度劣化を防止するための貫通孔５ｈを、薄肉部５に対応する領域にあける。または（２）めっき処理後、両面にマスクＡを付したまま、上記貫通孔５ｈをあけ、次いで両面のマスクＡを剥離する。貫通孔５ｈは、打ち抜きなどによって簡単に行うことができる。台状部３に対応する領域内の周縁に貫通孔５ｈがかかっても、導通部５ａは、上述のように、周縁の内側に複数あるので、重大な問題にならない。したがって、貫通孔５ｈを打ち抜く際の寸法精度はそれほど高くなくてもよい。
【００２８】
シート材に中実材を用いた場合、上記の貫通孔５ｈを薄肉部５に対応する領域に限って、相互に近接させて無数に設けることで、多孔質材における気孔と同様の作用を得ることができる。これによって、シート材に中実材を用いた場合、プレス加工による圧縮の塑性変形を吸収、または軽減、することができる。すなわち圧縮による薄肉部５の形成の塑性変形の影響を台状部３に及ぼすのを防止、または軽減することができる。
また、シートに多孔質材を用いた場合、上記の多孔質材に起因する作用に加えて、貫通孔５ｈによる作用を得ることができる。このため、気効率の低い多孔質材を用いて、導通部を形成する際、導通部用の貫通孔の内壁に、短時間で金属めっき粒子を密に付着させることができる。また、場合によっては、触媒下地処理を省略したり、より安価な触媒に代替することが可能となる。
【００２９】
（実施の形態２の変形例）
図１９は、本発明の実施の形態２の変形例における異方性導電シート１０を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。シート材は、多孔質材でも中実材でもよい。図１９（ａ）において、台状部３の導通部３ａ以外の小丸印は、貫通孔５ｐである。図２０は、台状部３の周辺の薄肉部５の貫通孔５ｐを示す図である。上述のように、この貫通孔５ｐは、貫通孔の痕跡５ｐであってもよい。貫通孔の痕跡５ｐは、シートの辺縁に至るまで全面に相互に近接させて無数に形成される。
【００３０】
図２１は、図１９に示す異方性導電シートの製造方法を示すフローチャートである。この製造方法では、まず、多孔質シートまたは中実シートに、導通部形成用の貫通孔を、辺縁を含めて全面に、多数あける。次いで、台状部３に対応する領域に開口をもつマスクパターンＢを、上記貫通孔をあけたシートの両面に形成する。マスクパターンＢはフォトリソグラフィで形成してもよいし、上述のように精度はそれほど要らないので、その他の方法、たとえばスクリーン印刷など印刷法で形成してもよい。次いで、めっき処理をして、開口領域すなわち台状部３に対応する領域にのみ、導通部３ａを形成する。次に両面のマスクパターンＢを剥離して、冷間プレス加工へと進行させる。
【００３１】
上記の方法によれば、導通部形成用の貫通孔を、圧縮加工による寸法精度劣化を防止または軽減するための貫通孔５ｐに用いることができる。これにより、薄肉部５の圧縮成形を、台状部３へのひずみなどの発生なしに、または軽減して行うことができる。このため、中実材および多孔質材をともに、用いることができ、シート材の材料の選択肢を拡大することができる。
【００３２】
上記において、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、被実装品の脱離容易または脱離非容易を選択することができ、どのような種類の実装基板または被実装品にも、簡単に導通をとることができ、かつ高周波損失が小さい、異方性導電シートを得ることができる。このため、今後、ＤＭＤデバイスなど多様な被実装品の出現にともなって増大する、凹部への電極配置などに、高い経済性と、着脱自在性と、高周波信号適応性とをもって、対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１における異方性導電シートを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】本実施の形態の異方性導電シートの台状部の断面図である。
【図３】実施の形態１における異方性導電シートの製造方法を示し、（ａ）はフラットな異方性導電シート（中間製品）、（ｂ）は冷間プレス加工の工程、（ｃ）は冷間プレス加工されてできた異方性導電シート、を示す図である。
【図４】フラットな異方性導電シート（中間製品）の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態の異方性導電シートを用いて、実装モジュールを組み立てる工程を示す図である。
【図６】ねじを用いて固定した実装モジュールを示す図である。
【図７】ピンを用いて固定した実装モジュールを示す図である。
【図８】ねじとバネとを組み合わせて固定した実装モジュールを示す図である。
【図９】バネと筐体とを組み合わせて固定した実装モジュールを示す図である。
【図１０】バネと係合部とを組み合わせて固定した実装モジュールを示す図である。
【図１１】接着剤を用いて固定した実装モジュールを示し、（ａ）は接着剤を異方性導電シートに塗布した工程、（ｂ）は接着して固定した工程を示す図である。
【図１２】接着剤を用いて固定した実装モジュールの他の例を示す図である。
【図１３】内部に配線回路をもつ異方性導電シートの変形例を説明する図である。
【図１４】上記と別の変形例の異方性導電シートを示し、台状部ごとに１個の導通部をもつ異方性導電シートを説明する図である。
【図１５】さらに別の変形例の異方性導電シートを示し、台状部ごとにひとまとまりの導通部をもつ異方性導電シートを説明する図である。
【図１６】本発明の実施の形態２における異方性導電シートを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１７】本実施の形態の異方性導電シートの台状部の断面図である。
【図１８】図１６の異方性導電シートの製造方法を示すフローチャートである。
【図１９】本実施の形態の変形例における異方性導電シートを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２０】上記変形例の異方性導電シートの台状部の断面図である。
【図２１】図１９の異方性導電シートの製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１ フラットな異方性導電シートのシート、２ 導通部、３ 台状部、３ａ 台状部の導通部、５ シート薄膜部、５ａ シート薄膜部の導通部、５ｈ，５ｐ 貫通孔、８ 内部の配線、１０ 異方性導電シート、１０ｂ フラットな異方性導電シート、１５ａ，１５ｂ プレス型具、２０ 被実装品、２１ 被実装品本体、２１ａ 樹脂柱、２３ 電極、２５ 凹部、２７ 絶縁板、３０ 回路基板、３１ 回路基板本体、３３ 電極、３５ 凹部、３７ 絶縁板、４１ ねじ、４２ ピン、４３ ねじ、４４ 弦巻バネ、４５ 筐体、４６ バネ、４７ 板バネ、４８ 係合部、４９ 接着剤、ｄ１ 回路基板の凹部巾、ｄ２ 台状部の巾、Ｈ 台状部の高さ、Ｋ 背中合わせの台状部のトップ間距離、ｔ 薄肉部の厚み。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上に被実装品を実装するために用いる異方性導電シートであって、
絶縁性で弾性を有するシートと、
前記シートを貫通する多数の導通部とを備え、
前記導通部を含むシートは、一方の面または両方の面から突き出る台状部と、該台状部の残りの領域の薄肉部とから構成されることを特徴とする、異方性導電シート。
【請求項２】
前記シートの材料が、多孔質樹脂であることを特徴とする、請求項１に記載の異方性導電シート。
【請求項３】
前記シートが、多孔質材または中実材で形成され、前記薄肉部に貫通孔またはその貫通孔が圧縮された痕跡が前記薄肉部に多数位置することを特徴とする、請求項１または２に記載の異方性導電シート。
【請求項４】
前記薄肉部は、冷間プレス加工によって厚みを圧縮されて形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の異方性導電シート。
【請求項５】
前記シートの材料が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アラミド樹脂、ポリイミド樹脂、電子線架橋された樹脂、および化学架橋した樹脂、のうちのいずれかであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の異方性導電シート。
【請求項６】
前記シートの表面または内部に、配線回路が形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の異方性導電シート。
【請求項７】
被実装品と、回路基板と、該被実装品と回路基板との間に介在する請求項１〜６のいずれか１項に記載の異方性導電シートとを備える実装モジュールであって、前記回路基板の電極または被実装品の電極の少なくとも一方は、凹部に、該電極の頂面が、前記回路基板面または被実装品面より後退して位置しており、前記異方性導電シートの台状部は、前記凹部に嵌入することを特徴とする、実装モジュール。
【請求項８】
前記被実装品および回路基板が前記異方性導電シートを挟んで圧縮する状態で固定する固定部材を備え、該固定部材が、（１）ねじ部品、固定ピンと係止部、金属線と係止部など、前記固定された状態からの離脱を、非破壊的に若しくは前記固定部材の変形に限定して、可能とする部材により、または（２）接着剤、はんだなど、前記固定された状態からの離脱に際し、固定部材以外のものに破壊が及ぶか、若しくは他の材料を要する、部材により、構成されることを特徴とする、請求項７に記載の実装モジュール。
【請求項９】
前記固定部材に、前記被実装品および回路基板が、異方性導電シートを挟んで圧縮するように付勢する付勢部材が含まれることを特徴とする、請求項８に記載の実装モジュール。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載の実装モジュールを備えることを特徴とする、電子製品。
【請求項１１】
被実装品を回路基板に実装するために用いる異方性導電シートの製造方法であって、
絶縁性で弾性を有する多孔質材のシートに導通部を設けるために複数の貫通孔をあける工程と、
前記複数の貫通孔の孔壁に導電材を付着させて導通部を形成する工程と、
前記シートの複数の所定領域を、該シートの厚みのままの台状部とし、残りの領域を圧縮加工して薄肉部とするような型具を準備する工程と、
前記型具を用いて、前記導通部を含むシートを冷間プレス加工する工程とを備えることを特徴とする、異方性導電シートの製造方法。
【請求項１２】
前記シートの材料を、多孔質材または中実材とし、前記導通部の形成工程と、前記冷間プレス工程との間に、前記薄肉部とする領域に限って前記冷間プレス加工による塑性変形を吸収するための貫通孔を複数あける工程を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の異方性導電シートの製造方法。
【請求項１３】
前記シートの材料を、多孔質材または中実材とし、前記導通部形成のための貫通孔をあける工程と、前記導通部の形成工程との間に、前記台状部となる領域に開口を有するマスクパターンをシート両面に形成する工程を備え、前記導通部の形成工程では、前記マスクパターンで被覆された状態で前記台状部となる領域の貫通孔に導電材を付着して台状部となる領域にのみ導通部を形成することを特徴とする、請求項１１に記載の異方性導電シートの製造方法。
【請求項１】
回路基板上に被実装品を実装するために用いる異方性導電シートであって、
絶縁性で弾性を有するシートと、
前記シートを貫通する多数の導通部とを備え、
前記導通部を含むシートは、一方の面または両方の面から突き出る台状部と、該台状部の残りの領域の薄肉部とから構成されることを特徴とする、異方性導電シート。
【請求項２】
前記シートの材料が、多孔質樹脂であることを特徴とする、請求項１に記載の異方性導電シート。
【請求項３】
前記シートが、多孔質材または中実材で形成され、前記薄肉部に貫通孔またはその貫通孔が圧縮された痕跡が前記薄肉部に多数位置することを特徴とする、請求項１または２に記載の異方性導電シート。
【請求項４】
前記薄肉部は、冷間プレス加工によって厚みを圧縮されて形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の異方性導電シート。
【請求項５】
前記シートの材料が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アラミド樹脂、ポリイミド樹脂、電子線架橋された樹脂、および化学架橋した樹脂、のうちのいずれかであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の異方性導電シート。
【請求項６】
前記シートの表面または内部に、配線回路が形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の異方性導電シート。
【請求項７】
被実装品と、回路基板と、該被実装品と回路基板との間に介在する請求項１〜６のいずれか１項に記載の異方性導電シートとを備える実装モジュールであって、前記回路基板の電極または被実装品の電極の少なくとも一方は、凹部に、該電極の頂面が、前記回路基板面または被実装品面より後退して位置しており、前記異方性導電シートの台状部は、前記凹部に嵌入することを特徴とする、実装モジュール。
【請求項８】
前記被実装品および回路基板が前記異方性導電シートを挟んで圧縮する状態で固定する固定部材を備え、該固定部材が、（１）ねじ部品、固定ピンと係止部、金属線と係止部など、前記固定された状態からの離脱を、非破壊的に若しくは前記固定部材の変形に限定して、可能とする部材により、または（２）接着剤、はんだなど、前記固定された状態からの離脱に際し、固定部材以外のものに破壊が及ぶか、若しくは他の材料を要する、部材により、構成されることを特徴とする、請求項７に記載の実装モジュール。
【請求項９】
前記固定部材に、前記被実装品および回路基板が、異方性導電シートを挟んで圧縮するように付勢する付勢部材が含まれることを特徴とする、請求項８に記載の実装モジュール。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載の実装モジュールを備えることを特徴とする、電子製品。
【請求項１１】
被実装品を回路基板に実装するために用いる異方性導電シートの製造方法であって、
絶縁性で弾性を有する多孔質材のシートに導通部を設けるために複数の貫通孔をあける工程と、
前記複数の貫通孔の孔壁に導電材を付着させて導通部を形成する工程と、
前記シートの複数の所定領域を、該シートの厚みのままの台状部とし、残りの領域を圧縮加工して薄肉部とするような型具を準備する工程と、
前記型具を用いて、前記導通部を含むシートを冷間プレス加工する工程とを備えることを特徴とする、異方性導電シートの製造方法。
【請求項１２】
前記シートの材料を、多孔質材または中実材とし、前記導通部の形成工程と、前記冷間プレス工程との間に、前記薄肉部とする領域に限って前記冷間プレス加工による塑性変形を吸収するための貫通孔を複数あける工程を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の異方性導電シートの製造方法。
【請求項１３】
前記シートの材料を、多孔質材または中実材とし、前記導通部形成のための貫通孔をあける工程と、前記導通部の形成工程との間に、前記台状部となる領域に開口を有するマスクパターンをシート両面に形成する工程を備え、前記導通部の形成工程では、前記マスクパターンで被覆された状態で前記台状部となる領域の貫通孔に導電材を付着して台状部となる領域にのみ導通部を形成することを特徴とする、請求項１１に記載の異方性導電シートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１０−７３４７２（Ｐ２０１０−７３４７２Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３９２６２（Ｐ２００８−２３９２６２）
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】（５９１２００６２３）住電ファインコンダクタ株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】（５９１２００６２３）住電ファインコンダクタ株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
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