(57)【要約】【課題】複数の第１の導電性粒子の凝集が生じ難く、更に電極間の接続に用いた場合に、導通信頼性及び絶縁信頼性を高めることができる導電材料、並びに該導電材料を用いた接続構造体を提供する。【解決手段】本発明に係る導電材料は、はんだを導電性の表面に有する第１の導電性粒子と、第１の導電性粒子よりも平均粒子径が小さいはんだ粒子２１と、バインダー樹脂とを含む。本発明に係る接続構造体５１Ａは、第１の電極５２ａを表面に有する第１の接続対象部材５２と、第２の電極５３ａを表面に有する第２の接続対象部材５３と、第１，第２の接続対象部材５２，５３を接続している接続部５４Ａとを備える。接続部５４Ａは、上記導電材料により形成されている。第１，第２の電極５２ａ，５３ａが、上記導電材料に含まれる第１の導電性粒子２１Ｂ又ははんだ粒子２１により電気的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだを導電性の表面に有する第１の導電性粒子と、
前記第１の導電性粒子よりも平均粒子径が小さいはんだ粒子と、
バインダー樹脂とを含む、導電材料。
【請求項２】
前記第１の導電性粒子の平均粒子径に対する前記はんだ粒子の平均粒子径の比が、０．１以上、０．７以下である、請求項１に記載の導電材料。
【請求項３】
前記第１の導電性粒子の平均粒子径が１μｍ以上、２０μｍ以下である、請求項１又は２に記載の導電材料。
【請求項４】
前記第１の導電性粒子の粒子径のＣＶ値が２０％以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電材料。
【請求項５】
前記第１の導電性粒子が、はんだ粒子である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電材料。
【請求項６】
前記第１の導電性粒子が、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置されたはんだ層とを備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電材料。
【請求項７】
はんだを導電性の表面に有する第１の導電性粒子と、前記第１の導電性粒子よりも平均粒子径が小さいはんだ粒子と、バインダー樹脂とを混合して、
前記第１の導電性粒子と、前記はんだ粒子と、前記バインダー樹脂とを含む導電材料を得る、導電材料の製造方法。
【請求項８】
前記第１の導電性粒子の平均粒子径に対する前記はんだ粒子の平均粒子径の比が、０．１以上、０．７以下である、請求項７に記載の導電材料の製造方法。
【請求項９】
前記第１の導電性粒子の平均粒子径が１μｍ以上、２０μｍ以下である、請求項７又は８に記載の導電材料の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の導電性粒子の粒子径のＣＶ値が２０％以下である、請求項７〜９のいずれか１項に記載の導電材料の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の導電性粒子が、はんだ粒子である、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の導電材料の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の導電性粒子が、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置されたはんだ層とを備える、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の導電材料の製造方法。
【請求項１３】
第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、
第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材と、
前記第１の接続対象部材と前記第２の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、
前記接続部が、請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電材料により形成されており、
前記第１の電極と前記第２の電極とが、前記導電材料に含まれる前記第１の導電性粒子又は前記はんだ粒子により電気的に接続されている、接続構造体。
【請求項１４】
第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、
第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材と、
前記第１の接続対象部材と前記第２の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、
前記接続部が、請求項７〜１２のいずれか１項に記載の導電材料の製造方法により得られた導電材料により形成されており、
前記第１の電極と前記第２の電極とが、前記導電材料に含まれる前記第１の導電性粒子又は前記はんだ粒子により電気的に接続されている、接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント基板、ガラス基板、半導体チップ及びガラスエポキシ基板などの電極間の電気的な接続に用いられる導電材料及び導電材料の製造方法に関する。また、本発明は、上記導電材料を用いた接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等の異方性導電材料が広く知られている。該異方性導電材料では、バインダー樹脂中に導電性粒子が分散されている。
【０００３】
上記異方性導電材料は、各種の接続構造体を得るために、例えば、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続（ＦＯＧ（Ｆｉｌｍ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ））、半導体チップとフレキシブルプリント基板との接続（ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｆｉｌｍ））、半導体チップとガラス基板との接続（ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ））、並びにフレキシブルプリント基板とガラスエポキシ基板との接続（ＦＯＢ（Ｆｉｌｍ  ｏｎ  Ｂｏａｒｄ））等に使用されている。
【０００４】
上記異方性導電材料により、例えば、半導体チップの電極とガラス基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラス基板上に、導電性粒子を含む異方性導電材料を配置する。次に、半導体チップを積層して、加熱及び加圧する。これにより、異方性導電材料を硬化させて、導電性粒子を介して電極間を電気的に接続して、接続構造体を得る。
【０００５】
上記異方性導電材料の一例として、下記の特許文献１には、加熱により流動する接着剤組成物と、第１の粒子と、第２の粒子とを含む異方性導電材料が開示されている。上記第１の粒子は、融点１３０〜２５０℃の低融点金属が主成分であるコアと、該コアの表面を被覆しており上記低融点金属の融点よりも低い軟化点を有する樹脂組成物により形成された絶縁層とを有する。上記第２の粒子は、上記第１の粒子におけるコアよりも平均粒径が小さい。上記第２の粒子の主成分は、上記低融点金属の融点よりも高い融点又は高い軟化点を有する材料である。
【０００６】
下記の特許文献２には、絶縁性接着剤中に導電性粒子が分散された異方導電性接着剤が開示されている。上記導電性粒子は、平均粒径が異なる２種以上の導電性粒子であり、かつこれらの導電性粒子は、上記絶縁性接着剤に不溶な絶縁性樹脂で被覆された絶縁被覆導電粒子である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２７７６５２号公報
【特許文献２】特開平１１−２４１０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のような従来の異方性導電材料を上下の電極間の接続に用いた場合には、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の導通が生じて、絶縁不良が生じることがある。特に、はんだを導電性の表面に有する導電性粒子により電極間を接続した場合には、絶縁不良が生じやすい。一方で、導電性の表面がはんだではない導電性粒子により電極間を接続した場合には、はんだのように電極表面を導電性物質が濡れ拡がらないために、電極間の導通信頼性及び接続信頼性が低くなる。
【０００９】
特許文献２では、具体的には、上記導電性粒子として、樹脂粒子の表面上にＡｕ／Ｎｉめっき層を形成した導電性粒子を用いた異方導電性接着剤が記載されているにすぎない。
【００１０】
また、近年、電子機器の小型化に伴って、電極が形成されている部分のライン（Ｌ）と、電極が形成されていない部分のスペース（Ｓ）との間隔が狭くなってきている。例えば、Ｌ／Ｓが１００μｍ以下／１００μｍ以下の微細な電極間を電気的に接続する必要性が高まっている。Ｌ／Ｓが小さい電極間を電気的に接続する場合には、従来の異方性導電材料では、絶縁不良が特に生じやすいという問題がある。
【００１１】
また、従来の異方性導電材料では、異方性導電材料中で、複数の導電性粒子が凝集することがある。複数の導電性粒子が凝集していると、絶縁不良がより一層生じやすいという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、複数の第１の導電性粒子の凝集が生じ難く、更に電極間を接続した場合に、導通信頼性及び絶縁信頼性を高めることができる導電材料及び導電材料の製造方法、並びに該導電材料を用いた接続構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の広い局面によれば、はんだを導電性の表面に有する第１の導電性粒子と、前記第１の導電性粒子よりも平均粒子径が小さいはんだ粒子と、バインダー樹脂とを含む、導電材料が提供される。
【００１４】
本発明の広い局面によれば、はんだを導電性の表面に有する第１の導電性粒子と、前記第１の導電性粒子よりも平均粒子径が小さいはんだ粒子と、バインダー樹脂とを混合して、前記第１の導電性粒子と、前記はんだ粒子と、前記バインダー樹脂とを含む導電材料を得る、導電材料の製造方法が提供される。
【００１５】
前記第１の導電性粒子の平均粒子径に対する前記はんだ粒子の平均粒子径の比が、０．１以上、０．７以下であることが好ましい。前記第１の導電性粒子の平均粒子径が１μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。前記第１の導電性粒子の粒子径のＣＶ値が２０％以下であることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る導電材料及び本発明に係る導電材料の製造方法のある特定の局面では、前記第１の導電性粒子が、はんだ粒子である。
【００１７】
本発明に係る導電材料及び本発明に係る導電材料の製造方法のある特定の局面では、前記第１の導電性粒子が、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置されたはんだ層とを備える。
【００１８】
本発明の広い局面によれば、第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材と、前記第１の接続対象部材と前記第２の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、前記接続部が、上述した導電材料により形成されており、前記第１の電極と前記第２の電極とが、前記導電材料に含まれる前記第１の導電性粒子又は前記はんだ粒子により電気的に接続されている、接続構造体が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る導電材料は、はんだを導電性の表面に有する第１の導電性粒子と、該第１の導電性粒子よりも平均粒子径が小さいはんだ粒子と、バインダー樹脂とを含むので、バインダー樹脂中で複数の第１の導電性粒子が凝集するのを抑制できる。さらに、本発明に係る導電材料を用いて電極間を接続した場合に、導通信頼性及び絶縁信頼性を高めることができる。
【００２０】
本発明に係る導電材料の製造方法は、はんだを導電性の表面に有する第１の導電性粒子と、該第１の導電性粒子よりも平均粒子径が小さいはんだ粒子と、バインダー樹脂とを含む導電材料を得るので、得られる導電材料を用いて電極間を接続した場合に、導通信頼性及び絶縁信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る導電材料を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係る導電材料を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。
【図３】図３は、図２に示す接続構造体における第１の導電性粒子と電極との接続部分を拡大して模式的に示す正面断面図である。
【図４】図４は、導電性粒子の一例を示す断面図である。
【図５】図５は、第１の導電性粒子の第１の変形例を示す断面図である。
【図６】図６は、第１の導電性粒子の第２の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２３】
本発明に係る導電材料は、第１の導電性粒子と、はんだ粒子（第２の導電性粒子）と、バインダー樹脂とを含む。第１の導電性粒子は、はんだを導電性の表面に有する。上記はんだ粒子の平均粒子径は、上記第１の導電性粒子の平均粒子径よりも小さい。
【００２４】
本発明に係る導電材料の製造方法では、上記第１の導電性粒子と、上記第１の導電性粒子よりも平均粒子径が小さいはんだ粒子（第２の導電性粒子）と、バインダー樹脂とを混合して、上記第１の導電性粒子と、上記はんだ粒子と、上記バインダー樹脂とを含む導電材料を得る。
【００２５】
本発明に係る導電材料及び本発明に係る導電材料の製造方法では、上述した構成が採用されているので、バインダー樹脂中で複数の第１の導電性粒子が凝集するのを抑制できる。特に、上記第１の導電性粒子よりも平均粒子径が小さいはんだ粒子の使用によって、バインダー樹脂中で、複数の第１の導電性粒子が凝集し難くなる。
【００２６】
さらに、本発明に係る導電材料及び本発明に係る導電材料の製造方法では、上述した構成が採用されているので、本発明に係る導電材料を用いて電極間を接続した場合に、導通信頼性及び絶縁信頼性を高めることができる。例えば、本発明に係る導電材料を上下の電極間の接続に用いた場合には、上下の電極間の導通信頼性を高めることができ、更に接続されてはならない横方向に隣接する電極間の導通を生じ難くすることができ、絶縁不良が生じるのを効果的に抑制できる。
【００２７】
特に、電極が形成されている部分のライン（Ｌ）と、電極が形成されていない部分のスペース（Ｓ）とを示すＬ／Ｓが１００μｍ以下／１００μｍ以下である場合に、絶縁信頼性を効果的に高めることができ、Ｌ／Ｓが７５μｍ以下／７５μｍ以下である場合に、絶縁信頼性をより一層効果的に高めることができ、Ｌ／Ｓが６２．５μｍ以下／６２．５μｍ以下である場合に、絶縁信頼性を更に一層効果的に高めることができ、Ｌ／Ｓが５０μｍ以下／５０μｍ以下である場合に、絶縁信頼性を特に効果的に高めることができる。
【００２８】
また、本発明に係る導電材料により導通信頼性を高めることができるので、電極が形成されている部分のライン（Ｌ）は、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは７５μｍ以下、更に好ましくは６２．５μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以下である。ライン（Ｌ）は、第１の導電性粒子の平均粒子径よりも大きいことが好ましく、更に第１の導電性粒子の平均粒子径の１．１倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましく、３倍以上であることが特に好ましい。
【００２９】
また、本発明に係る導電材料により絶縁信頼性を高めることができるので、電極が形成されていない部分のスペース（Ｓ）は、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは７５μｍ以下、更に好ましくは６２．５μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以下である。スペース（Ｓ）は、第１の導電性粒子の平均粒子径よりも大きいことが好ましく、更に第１の導電性粒子の平均粒子径の１．１倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましく、３倍以上であることが特に好ましい。
【００３０】
さらに、本発明に係る導電材料では、上記第１の導電性粒子における導電性の表面がはんだであるので、電極表面にはんだを濡れ拡がらせることが可能であることから、電極間の導通信頼性及び接続信頼性を高めることができる。
【００３１】
なお、上記第１の導電性粒子の導電性の表面がはんだではなかったり、上記はんだ粒子にかえてはんだ粒子以外の導電性粒子を用いたりした場合には、導通信頼性が低くなる。本発明では、上記第１の導電性粒子の導電性の表面がはんだであること、並びに第１の導電性粒子よりも平均粒子径が小さい粒子がはんだ粒子であることは、導通信頼性を高めるなどの新たな機能及び作用を発揮する重要な構成である。
【００３２】
上記第１の導電性粒子の平均粒子径に対する上記はんだ粒子の平均粒子径の比（はんだ粒子の平均粒子径／第１の導電性粒子の平均粒子径）は、好ましくは０．０６以上、より好ましくは０．１以上、好ましくは０．８以下、より好ましくは０．７以下である。上記比（はんだ粒子の平均粒子径／第１の導電性粒子の平均粒子径）が上記下限以上及び上記上限以下であると、第１の導電性粒子の凝集がより一層生じ難くなり、絶縁信頼性がより一層高くなる。上記比（はんだ粒子の平均粒子径／第１の導電性粒子の平均粒子径）は、０．１以上、０．７以下であることが特に好ましい。
【００３３】
上記第１の導電性粒子の平均粒子径は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、更に好ましくは５μｍ以上、特に好ましくは１０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下、更に好ましくは２０μｍ以下、特に好ましくは１５μｍ以下、最も好ましくは１０μｍ以下である。上記第１の導電性粒子の平均粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、第１の導電性粒子の凝集がより一層生じ難くなり、絶縁信頼性がより一層高くなる。上記第１の導電性粒子の平均粒子径は、５μｍ以上、１０μｍ以下であることが特に好ましい。
【００３４】
上記第１の導電性粒子及び上記はんだ粒子の「平均粒子径」はそれぞれ、数平均粒子径を示す。上記第１の導電性粒子及び上記はんだ粒子の平均粒子径は、任意の上記第１の導電性粒子又は上記はんだ粒子５０個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。
【００３５】
第１の導電性粒子の凝集をより一層抑制する観点からは、上記第１の導電性粒子の粒子径のＣＶ値は好ましくは４０％以下、より好ましくは２０％以下である。上記第１の導電性粒子の粒子径のＣＶ値が上記上限以下であると、第１の導電性粒子の凝集をより一層抑制できる。この結果、絶縁信頼性をより一層高めることができる。
【００３６】
上記粒子径のＣＶ値（変動係数）は下記式で表される。
【００３７】
ＣＶ値（％）＝（σｎ／Ｄｎ）×１００
σｎ：第１の導電性粒子の粒子径の標準偏差
Ｄｎ：第１の導電性粒子の数平均粒子径
【００３８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態及び実施例を挙げることにより、本発明を明らかにする。
【００３９】
（導電性粒子）
図４は、導電性粒子の一例を示す断面図である。
【００４０】
図４に示す導電性粒子は、はんだ粒子２１である。はんだ粒子２１は、はんだのみにより形成されている。はんだ粒子２１は、基材粒子をコアに有さず、コア−シェル粒子ではない。はんだ粒子２１は、中心部分及び外表面のいずれも、はんだにより形成されている。はんだ粒子２１は、平均粒子径が適切な範囲内にあれば、上記第１の導電性粒子として用いることができる。また、はんだ粒子２１は、平均粒子径が適切な範囲内にあれば、上記第２の導電性粒子として用いることができる。
【００４１】
図５は、第１の導電性粒子の第１の変形例を示す断面図である。
【００４２】
図５に示す第１の導電性粒子１は、基材粒子２と、基材粒子２の表面上に配置された導電層３とを備える。導電層３は、基材粒子２の表面を被覆している。第１の導電性粒子１は、基材粒子２の表面が導電層３により被覆された被覆粒子である。
【００４３】
導電層３は、第２の導電層３Ａと、第２の導電層３Ａの表面上に配置されたはんだ層３Ｂ（第１の導電層）とを有する。第１の導電性粒子１は、基材粒子２と、はんだ層３Ｂとの間に、第２の導電層３Ａを備える。従って、第１の導電性粒子１は、基材粒子２と、基材粒子２の表面上に配置された第２の導電層３Ａと、第２の導電層３Ａの表面上に配置されたはんだ層３Ｂとを備える。このように、導電層３は、多層構造を有していてもよく、２層以上の積層構造を有していてもよい。
【００４４】
上記のように、第１の導電性粒子１における導電層３は２層構造を有する。図６に示す第２の変形例のように、第１の導電性粒子１１は、単層の導電層として、はんだ層１２を有していてもよい。第１の導電性粒子１１は、基材粒子２と、基材粒子２の表面上に配置されたはんだ層１２とを備える。
【００４５】
なお、第１の導電性粒子も、はんだ粒子であってもよい。この場合には、粒子径が異なる２種のはんだ粒子（第１のはんだ粒子（第１の導電性粒子）、第２のはんだ粒子（第２の導電性粒子））が用いられる。本発明において、上記はんだを導電性の表面に有する第１の導電性粒子は、はんだ粒子であることが好ましい。
【００４６】
上記基材粒子としては、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。上記基材粒子は、金属粒子を除く基材粒子であることが好ましく、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることがより好ましい。上記基材粒子は、銅粒子であってもよい。
【００４７】
上記基材粒子は、樹脂により形成された樹脂粒子であることが好ましい。導電性粒子を用いて電極間を接続する際には、導電性粒子を電極間に配置した後、圧着することにより導電性粒子を圧縮させる。上記基材粒子が樹脂粒子であると、上記圧着の際に導電性粒子が変形しやすく、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなる。このため、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。
【００４８】
上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂；ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂；ポリアルキレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ジビニルベンゼン重合体、並びにジビニルベンゼン系共重合体等が挙げられる。上記ジビニルベンゼン系共重合体等としては、ジビニルベンゼン−スチレン共重合体及びジビニルベンゼン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。上記樹脂粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子を形成するための樹脂は、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を１種又は２種以上重合させた重合体であることが好ましい。
【００４９】
上記樹脂粒子を、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させて得る場合には、該エチレン性不飽和基を有する単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。
【００５０】
上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート類；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の酸素原子含有（メタ）アクリレート類；（メタ）アクリロニトリル等のニトリル含有単量体；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類；酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の酸ビニルエステル類；エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素；トリフルオロメチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロエチル（メタ）アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等のハロゲン含有単量体等が挙げられる。
【００５１】
上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）テトラメチレンジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類；トリアリル（イソ）シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。
【００５２】
上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記樹脂粒子を得ることができる。この方法としては、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で懸濁重合する方法、並びに非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。
【００５３】
上記基材粒子が金属を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子である場合には、基材粒子を形成するための無機物としては、シリカ及びカーボンブラック等が挙げられる。上記シリカにより形成された粒子としては特に限定されないが、例えば、加水分解性のアルコキシシル基を２つ以上有するケイ素化合物を加水分解して架橋重合体粒子を形成した後に、必要に応じて焼成を行うことにより得られる粒子が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子としては、例えば、架橋したアルコキシシリルポリマーとアクリル樹脂とにより形成された有機無機ハイブリッド粒子等が挙げられる。
【００５４】
上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子を形成するための金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子は銅粒子であることが好ましい。但し、上記基材粒子は金属粒子ではないことが好ましい。
【００５５】
上記基材粒子の表面上に導電層を形成する方法、並びに上記基材粒子の表面上又は上記第２の導電層の表面上にはんだ層を形成する方法は特に限定されない。上記導電層及び上記はんだ層を形成する方法としては、例えば、無電解めっきによる方法、電気めっきによる方法、物理的な衝突による方法、メカノケミカル反応による方法、物理的蒸着又は物理的吸着による方法、並びに金属粉末もしくは金属粉末とバインダーとを含むペーストを粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。なかでも、無電解めっき、電気めっき又は物理的な衝突による方法が好適である。上記物理的蒸着による方法としては、真空蒸着、イオンプレーティング及びイオンスパッタリング等の方法が挙げられる。また、上記物理的な衝突による方法では、例えば、シーターコンポーザ（徳寿工作所社製）等が用いられる。
【００５６】
上記基材粒子の融点は、上記はんだ層の融点よりも高いことが好ましい。上記基材粒子の融点は、好ましくは１６０℃を超え、より好ましくは３００℃を超え、更に好ましくは４００℃を超え、特に好ましくは４５０℃を超える。なお、上記基材粒子の融点は、４００℃未満であってもよい。上記基材粒子の融点は、１６０℃以下であってもよい。上記基材粒子の軟化点は２６０℃以上であることが好ましい。上記基材粒子の軟化点は２６０℃未満であってもよい。
【００５７】
上記はんだ粒子の平均粒子径は、上記第１の導電性粒子における上記基材粒子の平均粒子径よりも小さいことが好ましい。
【００５８】
上記第１の導電性粒子は、単層のはんだ層を有していてもよい。上記第１の導電性粒子は、複数の層の導電層（はんだ層，第２の導電層）を有していてもよい。すなわち、上記導電性粒子では、導電層を２層以上積層してもよい。
【００５９】
上記はんだは、融点が４５０℃以下である低融点金属であることが好ましい。上記はんだ層は、融点が４５０℃以下である低融点金属層であることが好ましい。上記低融点金属層は、低融点金属を含む層である。上記はんだ粒子は、融点が４５０℃以下である低融点金属粒子であることが好ましい。上記低融点金属粒子は、低融点金属を含む粒子である。該低融点金属とは、融点が４５０℃以下の金属を示す。低融点金属の融点は好ましくは３００℃以下、より好ましくは１６０℃以下である。また、上記はんだ層及び上記はんだ粒子は錫を含むことが好ましい。上記はんだ層に含まれる金属１００重量％中及び上記はんだ粒子に含まれる金属１００重量％中、錫の含有量は好ましくは３０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。上記はんだ層及び上記はんだ粒子における錫の含有量が上記下限以上であると、第１の導電性粒子と電極との接続信頼性がより一層高くなる。
【００６０】
なお、上記錫の含有量は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置（堀場製作所社製「ＩＣＰ−ＡＥＳ」）、又は蛍光Ｘ線分析装置（島津製作所社製「ＥＤＸ−８００ＨＳ」）等を用いて測定可能である。
【００６１】
上記はんだを導電性の表面に有する第１の導電性粒子を用いることで、はんだが溶融して電極に接合し、はんだが電極間を導通させる。例えば、はんだと電極とが点接触ではなく面接触しやすいため、接続抵抗が低くなる。また、はんだを導電性の表面に有する第１の導電性粒子の使用により、はんだと電極との接合強度が高くなる結果、はんだと電極との剥離がより一層生じ難くなり、導通信頼性及び接続信頼性が効果的に高くなる。
【００６２】
上記はんだ層及び上記はんだ粒子を構成する低融点金属は特に限定されない。該低融点金属は、錫、又は錫を含む合金であることが好ましい。該合金は、錫−銀合金、錫−銅合金、錫−銀−銅合金、錫−ビスマス合金、錫−亜鉛合金、錫−インジウム合金等が挙げられる。なかでも、電極に対する濡れ性に優れることから、上記低融点金属は、錫、錫−銀合金、錫−銀−銅合金、錫−ビスマス合金、錫−インジウム合金であることが好ましい。錫−ビスマス合金、錫−インジウム合金であることがより好ましい。
【００６３】
上記はんだ層及び上記はんだ粒子を構成する材料は特に限定されないが、ＪＩＳ  Ｚ３００１：溶接用語に基づき、液相線が４５０℃以下である溶加材であることが好ましい。上記はんだ層及び上記はんだ粒子の組成としては、例えば亜鉛、金、鉛、銅、錫、ビスマス、インジウムなどを含む金属組成が挙げられる。なかでも低融点で鉛フリーである錫−インジウム系（１１７℃共晶）、又は錫−ビスマス系（１３９℃共晶）が好ましい。すなわち、上記はんだ層及び上記はんだ粒子は、鉛を含まないことが好ましく、錫とインジウムとを含むか、又は錫とビスマスとを含むことが好ましい。
【００６４】
上記はんだと電極との接合強度をより一層高めるために、上記はんだ層及び上記はんだ粒子は、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、鉄、金、チタン、リン、ゲルマニウム、テルル、コバルト、ビスマス、マンガン、クロム、モリブデン、パラジウム等の金属を含んでいてもよい。また、はんだと電極との接合強度をさらに一層高める観点からは、上記はんだ層及び上記はんだ粒子は、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム又は亜鉛を含むことが好ましい。はんだと電極との接合強度をより一層高める観点からは、接合強度を高めるためのこれらの金属の含有量は、上記はんだ層及び上記はんだ粒子１００重量％中、好ましくは０．０００１重量％以上、好ましくは１重量％以下である。
【００６５】
上記第２の導電層の融点は、上記はんだ層の融点よりも高いことが好ましい。上記第２の導電層の融点は好ましくは１６０℃を超え、より好ましくは３００℃を超え、更に好ましくは４００℃を超え、更に一層好ましくは４５０℃を超え、特に好ましくは５００℃を超え、最も好ましくは６００℃を超える。上記はんだ層は融点が低いために導電接続時に溶融する。上記第２の導電層は導電接続時に溶融しないことが好ましい。上記導電性粒子は、はんだを溶融させて用いられることが好ましく、上記はんだ層を溶融させて用いられることが好ましく、上記はんだ層を溶融させてかつ上記第２の導電層を溶融させずに用いられることが好ましい。上記第２の導電層の融点が上記はんだ層の融点よりも高いことによって、導電接続時に、上記第２の導電層を溶融させずに、上記はんだ層のみを溶融させることができる。
【００６６】
上記はんだ層の融点と上記第２の導電層との融点との差の絶対値は、０℃を超え、好ましくは５℃以上、より好ましくは１０℃以上、更に好ましくは３０℃以上、特に好ましくは５０℃以上、最も好ましくは１００℃以上である。
【００６７】
上記第２の導電層は、金属を含むことが好ましい。上記第２の導電層を構成する金属は、特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、亜鉛、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム及びカドミウム、並びにこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属として、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）を用いてもよい。上記金属は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００６８】
上記第２の導電層は、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は金層であることが好ましく、ニッケル層又は金層であることがより好ましく、銅層であることが更に好ましい。導電性粒子は、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は金層を有することが好ましく、ニッケル層又は金層を有することがより好ましく、銅層を有することが更に好ましい。これらの好ましい導電層を有する導電性粒子を電極間の接続に用いることにより、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、これらの好ましい導電層の表面には、はんだ層をより一層容易に形成できる。
【００６９】
上記はんだ層の平均厚みは、好ましくは０．００５μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、更に好ましくは０．３μｍ以下である。はんだ層の平均厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、充分な導電性が得られ、かつ導電性粒子が硬くなりすぎずに、電極間の接続の際に導電性粒子を充分に変形する。上記はんだ層の平均厚みは、導電材料に含まれる複数の第１の導電性粒子におけるはんだ層の厚みの平均である。
【００７０】
上記第２の導電層の平均厚みは、好ましくは０．００５μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、更に好ましくは０．３μｍ以下である。上記第２の導電層の平均厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、上記第２の導電層の平均厚みは、導電材料に含まれる複数の第１の導電性粒子における第２の導電層の厚みの平均である。
【００７１】
上記第１の導電性粒子がはんだ粒子である場合には、第１の導電性粒子（はんだ粒子）と、相対的に小さいはんだ粒子（第２の導電性粒子）とにおいて、第１の導電性粒子（はんだ粒子）のはんだの融点と、相対的に小さいはんだ粒子（第２の導電性粒子）のはんだの融点との差の絶対値は、好ましくは０℃を超え、好ましくは３０℃以下である。このような融点の関係を満足すると、導通信頼性及び絶縁信頼性の双方がバランスよく高くなる。
【００７２】
上記第１の導電性粒子がはんだ粒子である場合には、第１の導電性粒子（はんだ粒子）の平均粒子径と、相対的に小さいはんだ粒子（第２の導電性粒子）の平均粒子径との差の絶対値は好ましくは０．０６以上、好ましくは０．８以下である。相対的に小さいはんだ粒子（第２の導電性粒子）の平均粒子径は好ましくは２μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下である。このような平均粒子径の関係を満足すると、導通信頼性及び絶縁信頼性の双方がバランスよく高くなる。
【００７３】
（導電材料）
本発明に係る導電材料は、上記第１の導電性粒子と、上記はんだ粒子と、バインダー樹脂とを含む。本発明に係る導電材料は、複数の上記第１の導電性粒子を含む。本発明に係る導電材料は、複数の上記はんだ粒子を含む。本発明に係る導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。
【００７４】
上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂としては、一般的には絶縁性の樹脂が用いられる。上記バインダー樹脂は、熱可塑性化合物を含むか、又は熱硬化性成分を含むことが好ましい。上記熱硬化性成分は、加熱により硬化可能な硬化性化合物と熱硬化剤とを含むことが好ましい。上記バインダー樹脂は、加熱により硬化可能な硬化性化合物と熱硬化剤とを含むことが好ましい。上記バインダー樹脂は、熱可塑性化合物を含んでいてもよく、加熱により硬化可能な硬化性化合物を含んでいてもよい。
【００７５】
上記加熱により硬化可能な硬化性化合物の硬化温度は、上記第１の導電性粒子におけるはんだの融点よりも１℃以上高いことが好ましく、上記はんだ粒子（上記第２の導電性粒子）の融点よりも１℃以上高いことが好ましい。このような硬化温度を満足すると、導通信頼性及び絶縁信頼性の双方がバランスよく高くなる。上記加熱により硬化可能な硬化性化合物の硬化温度は、好ましくは４０℃以下である。
【００７６】
上記導電材料１００重量％中、上記第１の導電性粒子と上記はんだ粒子との合計の含有量は好ましくは１重量％以上、より好ましくは２重量％以上、更に好ましくは１０重量％以上、特に好ましくは２０重量％以上、最も好ましくは３０重量％以上、好ましくは８０重量％以下、より好ましくは６０重量％以下、更に好ましくは５０重量％以下である。上記第１の導電性粒子と上記はんだ粒子との合計の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間に第１の導電性粒子を多く配置することが容易であり、導通信頼性がより一層高くなる。また、熱硬化性成分などの含有量が適度になることから、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子と上記はんだ粒子との合計の含有量は多い方が好ましい。
【００７７】
上記導電材料において、上記第１の導電性粒子と上記はんだ粒子との重量比は、好ましくは１：０．０６〜１：２、より好ましくは１：０．２〜１：２、更に好ましくは１：１〜１：２である。上記第１の導電性粒子の含有量が多いほど、電極間に第１の導電性粒子を多く配置することが容易あり、導通信頼性がより一層高くなる。上記はんだ粒子の含有量が多いほど、第１の導電性粒子の凝集がより一層生じ難くなる。
【００７８】
上記導電材料１００重量％中、上記熱可塑性化合物の含有量又は上記熱硬化性成分の含有量は、好ましくは２０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、更に好ましくは５０重量％以上、好ましくは９９重量％以下、より好ましくは９８重量％以下、更に好ましくは９０重量％以下、特に好ましくは８０重量％以下である。電極間の導通信頼性をより一層高める観点からは、上記熱可塑性化合物及び上記熱硬化性成分の含有量は多い方が好ましい。
【００７９】
上記加熱により硬化可能な化合物としては、エポキシ化合物、（メタ）アクリル化合物及びフェノール化合物等が挙げられる。なかでも、接続信頼性をより一層高める観点からは、エポキシ化合物が好ましい。
【００８０】
上記熱硬化剤としては、イミダゾール硬化剤、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、ポリチオール硬化剤、酸無水物、熱カチオン硬化剤及び熱ラジカル発生剤等が挙げられる。なかでも、導電材料を低温でより一層速やかに硬化可能であるので、イミダゾール硬化剤、ポリチオール硬化剤又はアミン硬化剤が好ましい。また、加熱により硬化可能な硬化性化合物と上記熱硬化剤とを混合したときに保存安定性が高くなるので、潜在性の硬化剤が好ましい。潜在性の硬化剤は、潜在性イミダゾール硬化剤、潜在性ポリチオール硬化剤又は潜在性アミン硬化剤であることが好ましい。なお、上記熱硬化剤は、ポリウレタン樹脂又はポリエステル樹脂等の高分子物質で被覆されていてもよい。
【００８１】
上記イミダゾール硬化剤としては、特に限定されず、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン及び２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。
【００８２】
上記ポリチオール硬化剤としては、特に限定されず、トリメチロールプロパントリス−３−メルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス−３−メルカプトプロピオネート及びジペンタエリスリトールヘキサ−３−メルカプトプロピオネート等が挙げられる。
【００８３】
上記アミン硬化剤としては、特に限定されず、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラスピロ［５．５］ウンデカン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、メタフェニレンジアミン及びジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。
【００８４】
上記熱カチオン硬化剤としては、ヨードニウム系カチオン硬化剤、オキソニウム系カチオン硬化剤及びスルホニウム系カチオン硬化剤等が挙げられる。上記ヨードニウム系カチオン硬化剤としては、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。上記オキソニウム系カチオン硬化剤としては、トリメチルオキソニウムテトラフルオロボラート等が挙げられる。上記スルホニウム系カチオン硬化剤としては、トリ−ｐ−トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。
【００８５】
上記熱ラジカル発生剤としては、特に限定されず、アゾ化合物及び有機過酸化物等が挙げられる。上記アゾ化合物としては、アゾビスイゾブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等が挙げられる。上記有機過酸化物としては、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド及びメチルエチルケトンペルオキシド等が挙げられる。
【００８６】
上記熱硬化剤の含有量は特に限定されない。上記加熱により硬化可能な硬化性化合物１００重量部に対して、上記熱硬化剤の含有量は、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは１重量部以上、好ましくは２００重量部以下、より好ましくは１００重量部以下、更に好ましくは７５重量部以下である。熱硬化剤の含有量が上記下限以上であると、導電材料を充分に硬化させることが容易である。熱硬化剤の含有量が上記上限以下であると、硬化後に硬化に関与しなかった余剰の熱硬化剤が残存し難くなり、かつ硬化物の耐熱性がより一層高くなる。
【００８７】
上記バインダー樹脂は、フラックスを含むことが好ましい。該フラックスは特に限定されない。フラックスとして、はんだ接合等に一般的に用いられているフラックスを使用できる。フラックスとしては、例えば、塩化亜鉛、塩化亜鉛と無機ハロゲン化物との混合物、塩化亜鉛と無機酸との混合物、溶融塩、リン酸、リン酸の誘導体、有機ハロゲン化物、ヒドラジン、有機酸及び松脂等が挙げられる。上記フラックスは１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００８８】
上記溶融塩としては、塩化アンモニウム等が挙げられる。上記有機酸としては、乳酸、クエン酸、ステアリン酸、グルタミン酸及びグルタル酸等が挙げられる。上記松脂としては、活性化松脂及び非活性化松脂等が挙げられる。上記フラックスは、カルボキシル基を２個以上有する有機酸、松脂であることが好ましい。上記フラックスは、カルボキシル基を２個以上有する有機酸であってもよく、松脂であってもよい。カルボキシル基を２個以上有する有機酸、松脂の使用により、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。
【００８９】
上記松脂はアビエチン酸を主成分とするロジン類である。フラックスは、ロジン類であることが好ましく、アビエチン酸であることがより好ましい。この好ましいフラックスの使用により、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。
【００９０】
上記フラックスは、導電材料中に分散されていてもよく、第１の導電性粒子又ははんだ粒子の表面上に付着していてもよい。
【００９１】
上記導電材料１００重量％中、上記フラックスの含有量は０重量％以上、好ましくは０．５重量％以上、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２５重量％以下である。上記導電材料は、フラックスを含んでいなくてもよい。フラックスの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだ及び電極の表面に酸化被膜がより一層形成され難くなり、さらに、はんだ及び電極の表面に形成された酸化被膜をより一層効果的に除去できる。
【００９２】
上記導電材料は、必要に応じて、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤及び難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
【００９３】
上記バインダー樹脂中に上記第１の導電性粒子及び上記はんだ粒子を分散させる方法は、従来公知の分散方法を用いることができ特に限定されない。上記バインダー樹脂中に上記第１の導電性粒子及び上記はんだ粒子を分散させる方法としては、例えば、上記バインダー樹脂中に上記第１の導電性粒子及び上記はんだ粒子を添加した後、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、上記第１の導電性粒子及び上記はんだ粒子を水又は有機溶剤中にホモジナイザー等を用いて均一に分散させた後、上記バインダー樹脂中に添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、並びに上記バインダー樹脂を水又は有機溶剤等で希釈した後、上記第１の導電性粒子及び上記はんだ粒子を添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法等が挙げられる。
【００９４】
本発明に係る導電材料は、導電ペースト及び導電フィルム等として使用され得る。本発明に係る導電材料が、導電フィルムである場合には、上記第１の導電性粒子及び上記はんだ粒子を含む導電フィルムに、上記第１の導電性粒子及び上記はんだ粒子を含まないフィルムが積層されていてもよい。上記導電ペーストは、異方性導電ペーストであることが好ましい。上記導電フィルムは、異方性導電フィルムであることが好ましい。
【００９５】
（接続構造体）
上述した導電材料を用いて、接続対象部材を接続することにより、接続構造体を得ることができる。
【００９６】
上記接続構造体は、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、第１の接続対象部材と第２の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、該接続部が上述した導電材料により形成されている接続構造体であることが好ましい。
【００９７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る導電材料を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。ここで用いた導電材料は、はんだ粒子２１Ｂ（第１の導電性粒子）と、はんだ粒子２１とバインダー樹脂とを含む。使用前において、はんだ粒子２１の平均粒子径は、はんだ粒子２１Ｂの平均粒子径よりも小さい。
【００９８】
図１に示す接続構造体５１Ａは、第１の接続対象部材５２と、第２の接続対象部材５３と、第１の接続対象部材５２と第２の接続対象部材５３とを接続している接続部５４Ａとを備える。接続部５４Ａは、上記導電材料により形成されている。上記バインダー樹脂が熱硬化性成分を含み、接続部５４Ａは、上記導電材料に含まれる熱硬化性成分を熱硬化させることにより形成されていることが好ましい。
【００９９】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る導電材料を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。ここで用いた導電材料は、第１の導電性粒子１とはんだ粒子２１とバインダー樹脂とを含む。第１の導電性粒子１にかえて、第１の導電性粒子１１などを用いてもよい。
【０１００】
図２に示す接続構造体５１Ｂは、第１の接続対象部材５２と、第２の接続対象部材５３と、第１の接続対象部材５２と第２の接続対象部材５３とを接続している接続部５４Ｂとを備える。接続部５４Ｂは、上記導電材料により形成されている。上記バインダー樹脂が熱硬化性成分を含み、接続部５４Ｂは、上記導電材料に含まれる熱硬化性成分を熱硬化させることにより形成されていることが好ましい。
【０１０１】
第１の接続対象部材５２は表面（上面）に、複数の第１の電極５２ａを有する。第２の接続対象部材５３は表面（下面）に、複数の第２の電極５３ａを有する。第１の電極５２ａと第２の電極５３ａとが、１つ又は複数のはんだ粒子２１Ｂ又ははんだ粒子２１により電気的に接続されていたり、１つ又は複数の第１の導電性粒子１又ははんだ粒子２１により電気的に接続されていたりする。接続構造体５１Ａでは、はんだ粒子２１Ｂにより電気的に接続されていることが好ましい。接続構造体５１Ｂでは、第１の導電性粒子１により電気的に接続されていることが好ましい。
【０１０２】
なお、接続構造体５１Ａでは、はんだ粒子２１は溶融した後に、はんだ粒子２１Ｂと結合したり、はんだ粒子２１Ｂ中に拡散したりする。また、はんだ粒子２１は、はんだ粒子２１Ｂとは別の領域で存在していてもよい。なお、図１では、はんだ粒子２１が溶融した後に、はんだ粒子２１Ｂと結合したり、はんだ粒子２１Ｂ中に拡散したりしている場合を、はんだ粒子２１と区別して、はんだ２１Ａとして示した。
【０１０３】
なお、接続構造体５１Ｂでは、はんだ粒子２１は溶融した後に、第１の導電性粒子１におけるはんだ層３Ｂと結合したり、はんだ層３Ｂ中に拡散したりする。また、はんだ粒子２１は、第１の導電性粒子１とは別の領域で存在していてもよい。なお、図２では、はんだ粒子２１が溶融した後に、第１の導電性粒子１におけるはんだ層３Ｂと結合したり、はんだ層３Ｂ中に拡散したりしている場合を、はんだ粒子２１と区別して、はんだ２１Ａとして示した。
【０１０４】
上記接続構造体の製造方法は特に限定されない。該接続構造体の製造方法の一例としては、上記第１の接続対象部材と上記第２の接続対象部材との間に上記導電材料を配置し、積層体を得た後、該積層体を加熱及び加圧する方法等が挙げられる。加熱及び加圧により、第１の導電性粒子又ははんだ粒子におけるはんだが溶融して、該第１の導電性粒子又ははんだ粒子により電極間が電気的に接続される。さらに、バインダー樹脂が熱硬化性成分を含む場合には、バインダー樹脂が熱硬化して、硬化したバインダー樹脂により第１，第２の接続対象部材が接続される。上記加圧の圧力は９．８×１０４〜４．９×１０６Ｐａ程度である。上記加熱の温度は、１２０〜２２０℃程度である。
【０１０５】
図３に、図２に示す接続構造体５１Ｂにおける第１の導電性粒子１と第１，第２の電極５２ａ，５３ａとの接続部分を拡大して正面断面図で示す。図３に示すように、接続構造体５１Ｂでは、第１の導電性粒子１におけるはんだ層３Ｂが溶融した後、溶融したはんだ層部分３Ｂａが第１，第２の電極５２ａ，５３ａと十分に接触する。すなわち、表面層がはんだ層３Ｂである第１の導電性粒子１を用いることにより、導電層の表面層がニッケル、金又は銅等の金属である導電性粒子を用いた場合と比較して、第１の導電性粒子１と第１，第２の電極５２ａ，５３ａとの接触面積が大きくなる。このため、接続構造体５１Ｂの導通信頼性及び接続信頼性を高めることができる。なお、フラックスを用いた場合には、加熱により、一般にフラックスは次第に失活する。また、導通信頼性をより一層高める観点からは、第２の導電層３Ａを第１の電極５２ａに接触させることが好ましく、第２の導電層３Ａを第２の電極５３ａに接触させることが好ましい。
【０１０６】
上記第１，第２の接続対象部材は、特に限定されない。上記第１，第２の接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板、ガラスエポキシ基板及びガラス基板等の回路基板などの電子部品等が挙げられる。上記導電材料は、電子部品の接続に用いられる導電材料であることが好ましい。上記導電材料は、電極間の電気的な接続に用いられる導電材料であることが好ましい。上記導電材料は、液状であって、かつ液状の状態で接続対象部材の上面に塗工される導電材料であることが好ましい。
【０１０７】
上記接続対象部材に設けられている電極としては、金電極、ニッケル電極、錫電極、アルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。上記接続対象部材がフレキシブルプリント基板である場合には、上記電極は金電極、ニッケル電極、錫電極又は銅電極であることが好ましい。上記接続対象部材がガラス基板である場合には、上記電極はアルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極又はタングステン電極であることが好ましい。なお、上記電極がアルミニウム電極である場合には、アルミニウムのみで形成された電極であってもよく、金属酸化物層の表面にアルミニウム層が積層された電極であってもよい。上記金属酸化物層の材料としては、３価の金属元素がドープされた酸化インジウム及び３価の金属元素がドープされた酸化亜鉛等が挙げられる。上記３価の金属元素としては、Ｓｎ、Ａｌ及びＧａ等が挙げられる。
【０１０８】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
【０１０９】
（バインダー樹脂）
熱可塑性化合物１：
３Ｌのセパラブルフラスコに、プリポール１００９（ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）３４−ＣＯＯＨ、クローダジャパン社製、分子量５６７）２１９ｇと、エチレンジアミン（ＮＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２、分子量６０）５ｇと、ピペラジン（Ｃ４Ｈ１０Ｎ２、分子量８６）２７ｇと、５％亜リン酸水溶液０．８ｇとを入れた。
【０１１０】
水分離管を取り付け、窒素フロー下にて、攪拌しながら１９０℃まで昇温し、反応物の数平均分子量が１４００になるまで重縮合反応を行った。その後、ドデカン二酸（東京化成工業社製）８３ｇを添加し、内容物が透明になるまで１９０℃で攪拌した。その後、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（三菱化学社製「ＰＴＭＧ１０００」、数平均分子量１０００）３５８ｇと、イルガノックス１０９８（ＢＡＳＦジャパン社製）１ｇとを添加し、均一にまるまで攪拌した。その後、三酸化アンチモン０．１ｇとモノブチルヒドロキシスズオキシド０．１ｇとを添加し、２５０℃まで昇温し、３０分間攪拌した。１ｍｍＨｇまで減圧し、更に２５０℃で４時間反応を行った。その結果、数平均分子量２８０００、融点１２０℃のポリアミド・ポリエステルブロックポリマーを得た。このポリアミド・ポリエステルブロックポリマーを熱可塑性化合物１と呼ぶ。
【０１１１】
熱硬化性化合物１（エポキシ基含有アクリル樹脂、三菱化学社製「ブレンマーＣＰ−３０」）
熱硬化性化合物２（ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、三菱化学社製「ＹＬ９８０」）
熱硬化性化合物３（レゾルシノール型エポキシ化合物、ナガセケムテックス社製「ＥＸ−２０１」）
熱硬化性化合物４（エポキシ化合物、ＤＩＣ社製「ＥＸＡ−４８５０−１５０」）
熱硬化性化合物５（フェノキシ樹脂、Ｉｎｃｈｅｍ社製「ＰＫＨＣ」、重量平均分子量４３０００）
熱硬化性化合物６（エポキシ化合物、ＤＩＣ社製「ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−４０３２Ｄ）
熱硬化剤Ａ（イミダゾール化合物、四国化成工業社製「２Ｐ−４ＭＺ」）
熱硬化剤Ｂ（イミダゾールのアミンアダクト体、味の素ファインテクノ社製「ＰＮ−２３」）
熱カチオン発生剤１（下記式（１１）で表される化合物、加熱によりリン原子を含む無機酸イオンを放出する化合物）
【０１１２】
【化１】
2014017248.tif 000003
【０１１３】
熱カチオン発生剤２（下記式（１２）で表される化合物、加熱によりアンチモン原子を含む無機酸イオンを放出する化合物）
【０１１４】
【化２】
2014017248.tif 000004
【０１１５】
熱カチオン発生剤３（下記式（１３）で表される化合物、加熱によりホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する化合物）
【０１１６】
【化３】
2014017248.tif 000005
【０１１７】
硬化促進剤Ａ（２−エチル−４−メチルイミダゾール）
接着付与剤：信越化学工業社製「ＫＢＥ−４０３」
フラックス：和光純薬工業社製「グルタル酸」
【０１１８】
（第１の導電性粒子及びはんだ粒子）
第１の導電性粒子１（樹脂コアはんだ被覆粒子、下記手順で作製）
ジビニルベンゼン樹脂粒子（積水化学工業社製「ミクロパールＳＰ−２１０」、平均粒子径１０μｍ、軟化点３３０℃、１０％Ｋ値（２３℃）３．８ＧＰａ）を無電解ニッケルめっきし、樹脂粒子の表面上に厚さ０．１μｍの下地ニッケルめっき層を形成した。次いで、下地ニッケルめっき層が形成された樹脂粒子を電解銅めっきし、厚さ１μｍの銅層を形成した。更に、錫及びビスマスを含有する電解めっき液を用いて、電解めっきし、厚さ２μｍのはんだ層を形成した。このようにして、樹脂粒子の表面上に厚み１μｍの銅層が形成されており、該銅層の表面に厚み２μｍのはんだ層（錫：ビスマス＝４３重量％：５７重量％）が形成されている導電性粒子（平均粒子径１６μｍ、ＣＶ値２０％、樹脂コアはんだ被覆粒子）を作製した。
第１の導電性粒子２（樹脂コアはんだ被覆粒子、下記手順で作製）
ジビニルベンゼン樹脂粒子（積水化学工業社製「ミクロパールＳＰ−２１０」、平均粒子径５μｍ、軟化点３３０℃、１０％Ｋ値（２３℃）３．８ＧＰａ）を無電解ニッケルめっきし、樹脂粒子の表面上に厚さ０．１μｍの下地ニッケルめっき層を形成した。次いで、下地ニッケルめっき層が形成された樹脂粒子を電解銅めっきし、厚さ１μｍの銅層を形成した。更に、錫及びビスマスを含有する電解めっき液を用いて、電解めっきし、厚さ２μｍのはんだ層を形成した。このようにして、樹脂粒子の表面上に厚み１μｍの銅層が形成されており、該銅層の表面に厚み２μｍのはんだ層（錫：ビスマス＝４３重量％：５７重量％）が形成されている導電性粒子（平均粒子径１１μｍ、ＣＶ値２０％、樹脂コアはんだ被覆粒子）を作製した。
第１の導電性粒子３：ＳｎＢｉはんだ粒子（錫：ビスマス＝４３重量％：５７重量％、平均粒子径１５μｍ）
第１の導電性粒子４：ＳｎＢｉはんだ粒子（錫：ビスマス＝４３重量％：５７重量％、平均粒子径１３μｍ）
第１の導電性粒子５：ＳｎＢｉはんだ粒子（錫：ビスマス＝４３重量％：５７重量％、平均粒子径９μｍ）
はんだ粒子Ａ：ＳｎＢｉはんだ粒子（錫：ビスマス＝４３重量％：５７重量％、平均粒子径３μｍ）
はんだ粒子Ｂ：ＳｎＢｉはんだ粒子（錫：ビスマス＝４３重量％：５７重量％、平均粒子径１０μｍ）
はんだ粒子Ｃ：ＳｎＢｉはんだ粒子（錫：ビスマス＝４３重量％：５７重量％、平均粒子径５μｍ）
【０１１９】
（実施例１〜５３及び比較例１〜１０）
下記の表１〜３に示す成分を下記の表１〜３に示す配合量で配合して、異方性導電ペーストを得た。
【０１２０】
また、下記の表４，５に示す成分を下記の表４，５に示す配合量で配合して、更に固形分が３５重量％となるよう溶剤であるトルエンを配合した後、遊星式攪拌機を用いて２０００ｒｐｍで５分間攪拌することにより、組成物を得た。離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム上に、得られた組成物を塗工した後、８０℃で１５分間真空乾燥して溶剤を除去し、厚みが５０μｍである異方性導電フィルムを得た。
【０１２１】
（評価）
（１）凝集状態
得られた異方性導電ペーストを２５℃で７２時間保管した。保管後に、異方性導電ペーストにおいて凝集した第１の導電性粒子が沈降しているか否かを評価した。また、異方性導電フィルムを得る際に調製した組成物を２５℃で７２時間保管した。保管後の組成物を用いたこと以外は同様にして、実施例及び比較例の異方性導電フィルムを作製した。得られた異方性導電フィルムにおいて凝集した第１の導電性粒子が沈降しているか否かを評価した。凝集状態を下記の基準で判定した。
【０１２２】
なお、異方性導電フィルムを得る段階で、上記組成物が保管されることがある。上記組成物における第１の導電性粒子の沈降を抑えることで、第１の導電性粒子の凝集が抑えられた異方性導電フィルムが得られる。
【０１２３】
［凝集状態の判定基準］
○：凝集した第１の導電性粒子が沈降していない
△：凝集した第１の導電性粒子がわずかに沈降している
×：凝集した第１の導電性粒子が多く沈降している
【０１２４】
（２）第１の接続構造体（Ｌ／Ｓ＝５０μｍ／５０μｍ）の作製
Ｌ／Ｓが５０μｍ／５０μｍの銅電極パターン（銅電極厚み１０μｍ）を上面に有するガラスエポキシ基板（ＦＲ−４基板）を用意した。また、Ｌ／Ｓが５０μｍ／５０μｍの銅電極パターン（銅電極厚み１０μｍ）を下面に有するフレキシブルプリント基板を用意した。
【０１２５】
ガラスエポキシ基板とフレキシブルプリント基板との重ね合わせ面積は、１．５ｃｍ×４ｍｍとし、接続した電極数は７５対とした。
【０１２６】
上記ガラスエポキシ基板の上面に、作製直後の異方性導電ペーストを厚さ５０μｍとなるように塗工し、異方性導電材料層を形成した。次に、異方性導電材料層の上面に上記フレキシブルプリント基板を、電極同士が対向するように積層した。その後、異方性導電材料層の温度が１８５℃となるようにヘッドの温度を調整しながら、半導体チップの上面に加圧加熱ヘッドを載せ、２．０ＭＰａの圧力をかけて、はんだを溶融させ、かつ異方性導電材料層を１８５℃で硬化させ、異方性導電ペーストを用いた第１の接続構造体を得た。
【０１２７】
また、上記ガラスエポキシ基板の上面に、作製直後の異方性導電フィルムを積層して、異方性導電材料層を形成したこと以外は同様にして、異方性導電フィルムを用いた第１の接続構造体を得た。
【０１２８】
（３）第２の接続構造体（Ｌ／Ｓ＝７５μｍ／７５μｍ）の作製
Ｌ／Ｓが７５μｍ／７５μｍの銅電極パターン（銅電極厚み１０μｍ）を上面に有するガラスエポキシ基板（ＦＲ−４基板）を用意した。また、Ｌ／Ｓが７５μｍ／７５μｍの銅電極パターン（銅電極厚み１０μｍ）を下面に有するフレキシブルプリント基板を用意した。
【０１２９】
Ｌ／Ｓが異なる上記ガラスエポキシ基板及びフレキシブルプリント基板を用いたこと以外は第１の接続構造体の作製と同様にして、第２の接続構造体を得た。
【０１３０】
（４）第３の接続構造体（Ｌ／Ｓ＝１００μｍ／１００μｍ）の作製
Ｌ／Ｓが１００μｍ／１００μｍの銅電極パターン（銅電極厚み１０μｍ）を上面に有するガラスエポキシ基板（ＦＲ−４基板）を用意した。また、Ｌ／Ｓが１００μｍ／１００μｍの銅電極パターン（銅電極厚み１０μｍ）を下面に有するフレキシブルプリント基板を用意した。
【０１３１】
Ｌ／Ｓが異なる上記ガラスエポキシ基板及びフレキシブルプリント基板を用いたこと以外は第１の接続構造体の作製と同様にして、第３の接続構造体を得た。
【０１３２】
（５）上下の電極間の導通信頼性
得られた第１，第２，第３の接続構造体（ｎ＝１５個）において、上下の電極間の接続抵抗をそれぞれ、４端子法により測定した。接続抵抗の平均値を算出した。なお、電圧＝電流×抵抗の関係から、一定の電流を流した時の電圧を測定することにより接続抵抗を求めることができる。導通信頼性を下記の基準で判定した。
【０１３３】
［導通信頼性の判定基準］
○○：接続抵抗の平均値が８．０Ω以下
○：接続抵抗の平均値が８．０Ωを超え、１０．０Ω以下
△：接続抵抗の平均値が１０．０Ωを超え、１５．０Ω以下
×接続抵抗の平均値が１５．０Ωを超える
【０１３４】
（６）隣接する電極間の絶縁信頼性
得られた第１，第２，第３の接続構造体（ｎ＝１５個）において、隣接する電極間に、１５Ｖを印加し、抵抗値を２５箇所で測定した。絶縁信頼性を下記の基準で判定した。
【０１３５】
［絶縁信頼性の判定基準］
○：８５℃、８５％ＲＨで絶縁抵抗値１．０×１０７Ω以上を５００時間保持
△：８５℃、８５％ＲＨで絶縁抵抗値１．０×１０７Ω以上を２５０時間以上、５００時間未満保持
×：８５℃、８５％ＲＨで絶縁抵抗値１．０×１０７Ω以上を２５０時間未満保持
【０１３６】
結果を下記の表１〜５に示す。
【０１３７】
【表１】
2014017248.tif 000006
【０１３８】
【表２】
2014017248.tif 000007
【０１３９】
【表３】
2014017248.tif 000008
【０１４０】
【表４】
2014017248.tif 000009
【０１４１】
【表５】
2014017248.tif 000010
【０１４２】
なお、全ての実施例において、得られた第１，第２，第３の接続構造体では、電極に銅層が接触していた。
【符号の説明】
【０１４３】
１…第１の導電性粒子
２…基材粒子
３…導電層
３Ａ…第２の導電層
３Ｂ…はんだ層
３Ｂａ…溶融したはんだ層部分
１１…第１の導電性粒子
１２…はんだ層
２１…はんだ粒子
２１Ａ…はんだ
２１Ｂ…はんだ粒子（第１の導電性粒子）
５１Ａ，５１Ｂ…接続構造体
５２…第１の接続対象部材
５２ａ…第１の電極
５３…第２の接続対象部材
５３ａ…第２の電極
５４Ａ，５４Ｂ…接続部
【図１】
2014017248.tif 000011
【図２】
2014017248.tif 000012
【図３】
2014017248.tif 000013
【図４】
2014017248.tif 000014
【図５】
2014017248.tif 000015
【図６】
2014017248.tif 000016