(57)【要約】【課題】導電性粒子がバインダー樹脂中に分散された導電材料を用いて、接続対象部材の電極間を電気的に接続した場合に、導電性粒子の周囲に気泡が残存するのを抑えることができる導電性粒子を提供する。【解決手段】本発明に係る導電性粒子１は、バインダー樹脂中に分散されて用いられる。本発明に係る導電性粒子１は、少なくとも表面に導電部３を有する。本発明に係る導電性粒子１は、導電部３の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダー樹脂中に分散されて用いられる導電性粒子であって、
少なくとも表面に導電部を有し、
前記導電部の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する、導電性粒子。
【請求項２】
前記導電部の融点が３００℃以上であり、融点が３００℃以上である導電部の外表面上に、前記有機官能基を有する、請求項１に記載の導電性粒子。
【請求項３】
エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物を用いて、前記導電部の外表面に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基が残存するように前記化合物を結合させることにより得られる、請求項１又は２に記載の導電性粒子。
【請求項４】
前記エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物の分子量が１００以上、３００以下である、請求項３に記載の導電性粒子。
【請求項５】
前記導電部の外表面に結合可能な反応性官能基と、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基とを有する第１の化合物を用いて、前記導電部の外表面に前記第１の化合物の前記反応性官能基を結合させることにより得られるか、又は、
表面処理により前記導電部の外表面に第１の反応性官能基を導入した後、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基と前記第１の反応性官能基と反応可能な第２の反応性官能基とを有する第２の化合物を用いて、前記第１の反応性官能基と前記第２の反応性官能基とを反応させることにより得られる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性粒子。
【請求項６】
前記導電部の外表面上のエポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を導入するための化合物が、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物であり、
前記エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物のエポキシ当量又は（メタ）アクリロイル当量が１００以上、３００以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電性粒子。
【請求項７】
前記導電部が外表面に突起を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電性粒子。
【請求項８】
バインダー樹脂中に分散されて用いられ、少なくとも表面に導電部を有する導電性粒子の製造方法であって、
エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物を用いて、導電部の外表面に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基が残存するように前記化合物を結合させることにより、前記導電部の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する導電性粒子を得る、導電性粒子の製造方法。
【請求項９】
前記導電部の外表面に結合可能な反応性官能基と、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基とを有する第１の化合物を用いて、前記導電部の外表面に前記第１の化合物の前記反応性官能基を結合させることにより導電性粒子を得るか、又は、
表面処理により前記導電部の外表面に第１の反応性官能基を導入した後、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基と前記第１の反応性官能基と反応可能な第２の反応性官能基とを有する第２の化合物を用いて、前記第１の反応性官能基と前記第２の反応性官能基とを反応させることにより、前記導電部の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する導電性粒子を得る、請求項８に記載の導電性粒子の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、導電材料。
【請求項１１】
前記バインダー樹脂が、熱硬化性化合物としてエポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物を含む、請求項１０に記載の導電材料。
【請求項１２】
第１の接続対象部材と、
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１〜７のいずれか１項に記載の導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されている、接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バインダー樹脂中に分散されて用いられる導電性粒子及び導電性粒子の製造方法に関する。また、本発明は、上記導電性粒子を用いた導電材料及び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、ＩＣチップとフレキシブルプリント回路基板との接続、及びＩＣチップとＩＴＯ電極を有する回路基板との接続等に使用されている。例えば、ＩＣチップの電極と回路基板の電極との間に異方性導電材料を配置した後、加熱及び加圧することにより、これらの電極を電気的に接続できる。
【０００４】
上記導電性粒子の一例として、下記の特許文献１には、平均粒径１〜２０μｍの球状の基材粒子の表面に、無電解めっき法によりニッケル導電層又はニッケル合金導電層が形成された導電性粒子が開示されている。この導電性粒子は、導電層の最表層に０．０５〜４μｍの微小な突起を有する。該導電層と該突起とは実質的に連続的に連なっている。
【０００５】
また、下記の特許文献２には、基材粒子の表面にニッケル層が形成されている導電性粒子が開示されている。特許文献２では、ニッケル層の表面に、炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物が結合している導電性粒子が記載されている。
【０００６】
下記の特許文献２では、基材粒子の表面に、ニッケルを含有する金属層と、金又はパラジウムを含有する導電層とが順次積層されている導電性粒子が開示されている。該導電層の厚さは１０ｎｍ以下であり、かつ該導電層は表面に炭素数６〜２２のアルキル基を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２４３１３２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０３０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、特許文献２に記載のように、導電性粒子において、導電性の表面を疎水性にするために、導電層の表面に炭素数６〜２２のアルキル基等を導入することが検討されている。
【０００９】
しかし、特許文献１，２に記載の導電性粒子をバインダー樹脂中に分散させた導電材料を用いて、接続対象部材の電極間を電気的に接続した場合には、導電性粒子の周囲に気泡が残存しやすいという問題がある。導電性粒子の周囲に気泡が残存していると、電極間の接続抵抗が高くなったり、バインダー樹脂の硬化物と接続対象部材との接着力が低くなったりする。
【００１０】
本発明の目的は、導電性粒子がバインダー樹脂中に分散された導電材料を用いて、接続対象部材の電極間を電気的に接続した場合に、導電性粒子の周囲に気泡が残存するのを抑えることができる導電性粒子及び導電性粒子の製造方法を提供すること、並びに該導電性粒子を用いた導電材料及び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】
【００１１】
本発明の広い局面によれば、バインダー樹脂中に分散されて用いられる導電性粒子であって、少なくとも表面に導電部を有し、前記導電部の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する、導電性粒子が提供される。
【００１２】
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電部の融点が３００℃以上であり、融点が３００℃以上である導電部の外表面上に、前記有機官能基を有する。
【００１３】
本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物を用いて、前記導電部の外表面に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基が残存するように前記化合物を結合させることにより得られる。
【００１４】
本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、前記エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物の分子量が１００以上、３００以下である。
【００１５】
本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、前記導電部の外表面に結合可能な反応性官能基と、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基とを有する第１の化合物を用いて、前記導電部の外表面に前記第１の化合物の前記反応性官能基を結合させることにより得られるか、又は、表面処理により前記導電部の外表面に第１の反応性官能基を導入した後、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基と前記第１の反応性官能基と反応可能な第２の反応性官能基とを有する第２の化合物を用いて、前記第１の反応性官能基と前記第２の反応性官能基とを反応させることにより得られる。
【００１６】
本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、前記導電部の外表面上のエポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を導入するための化合物が、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物であり、前記エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物のエポキシ当量又は（メタ）アクリロイル当量が１００以上、３００以下である。
【００１７】
本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、前記導電部が外表面に突起を有する。
【００１８】
本発明の広い局面によれば、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む導電材料が提供される。
【００１９】
本発明に係る導電材料の他の特定の局面では、前記バインダー樹脂が、熱硬化性化合物としてエポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物を含む。
【００２０】
本発明の広い局面によれば、バインダー樹脂中に分散されて用いられ、少なくとも表面に導電部を有する導電性粒子の製造方法であって、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物を用いて、導電部の外表面に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基が残存するように前記化合物を結合させることにより、前記導電部の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する導電性粒子を得る、導電性粒子の製造方法が提供される。
【００２１】
本発明に係る導電性粒子の製造方法のある特定の局面では、前記導電部の外表面に結合可能な反応性官能基と、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基とを有する第１の化合物を用いて、前記導電部の外表面に前記第１の化合物の前記反応性官能基を結合させることにより導電性粒子を得るか、又は、表面処理により前記導電部の外表面に第１の反応性官能基を導入した後、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基と前記第１の反応性官能基と反応可能な第２の反応性官能基とを有する第２の化合物を用いて、前記第１の反応性官能基と前記第２の反応性官能基とを反応させることにより、前記導電部の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する導電性粒子を得る。
【００２２】
本発明の広い局面によれば、第１の接続対象部材と、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、上述した導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されている、接続構造体が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る導電性粒子は、少なくとも表面に導電部を有し、上記導電部の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有するので、本発明に係る導電性粒子がバインダー樹脂中に分散された導電材料を用いて、接続対象部材の電極間を電気的に接続した場合に、導電性粒子の周囲に気泡を残存し難くすることができる。
【００２４】
本発明に係る導電性粒子の製造方法では、少なくとも表面に導電部を有し、上記導電部の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する導電性粒子を得るので、得られた導電性粒子がバインダー樹脂中に分散された導電材料を用いて、接続対象部材の電極間を電気的に接続した場合に、導電性粒子の周囲に気泡を残存し難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第３の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２７】
本発明に係る導電性粒子は、バインダー樹脂中に分散されて用いられる。本発明に係る導電性粒子は、少なくとも表面に導電部を有する。本発明に係る導電性粒子は、上記導電部の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する。
【００２８】
本発明に係る導電性粒子の製造方法は、バインダー樹脂中に分散されて用いられ、少なくとも表面に導電部を有する導電性粒子の製造方法である。本発明に係る導電性粒子の製造方法では、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物を用いて、導電部の外表面に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基が残存するように上記化合物を結合させることにより、上記導電部の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する導電性粒子を得る。
【００２９】
本発明に係る導電性粒子及び本発明に係る導電性粒子の製造方法は、上述した構成を備えているので、特に導電部の外表面上にエポキシ基又は（メタ）アクリロイル基が存在することによって、上記導電性粒子がバインダー樹脂中に分散された導電材料を用いて、接続対象部材の電極間を電気的に接続した場合に、上記導電性粒子の周囲に気泡を残存し難くすることができる。例えば、バインダー樹脂の熱硬化時などに、バインダー樹脂中の揮発成分が揮発したとしても、得られる接続構造体において、導電性粒子の周囲に気泡を残存し難くすることができる。
【００３０】
上記導電性粒子の周囲における気泡の残存を抑えることができる結果として、電極間の接続抵抗が低くなり、かつバインダー樹脂の硬化物と接続対象部材との接着力が高くなる。
【００３１】
少なくとも表面に導電部を有する上記導電性粒子は、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電部とを有する導電性粒子であってもよく、全体が導電部である導電性粒子（金属粒子など）であってもよい。上記導電部は導電層であることが好ましい。中でも、コストを低減したり、上記導電性粒子の柔軟性を高くして、電極間の導通信頼性をより一層高くしたりする観点からは、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電部とを有する導電性粒子が好ましい。
【００３２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明する。
【００３３】
図１に、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。
【００３４】
図１に示す導電性粒子１は、基材粒子２と、導電層３と、複数の芯物質４とを備える。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とを有する粒子である。導電層３は導電部である。導電性粒子１は、導電層３の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する。
【００３５】
導電層３は、基材粒子２の表面上に配置されている。導電層３は、基材粒子２の表面を覆っている。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。
【００３６】
導電性粒子１は導電性の表面に、複数の突起１ａを有する。導電層３は外表面に、複数の突起３ａを有する。複数の芯物質４が、基材粒子２の表面上に配置されている。複数の芯物質４は導電層３内に埋め込まれている。芯物質４は、突起１ａ，３ａの内側に配置されている。導電層３は、複数の芯物質４を覆っている。複数の芯物質４により導電層３の外表面が隆起されており、突起１ａ，３ａが形成されている。
【００３７】
図２に、本発明の第２の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。
【００３８】
図２に示す導電性粒子１１は、基材粒子２と、導電層１２とを備える。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導電層１２とを有する粒子である。導電層１２は導電部である。導電性粒子１１は、導電層１２の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する。導電性粒子１と導電性粒子１１とでは、芯物質の有無のみが異なる。
【００３９】
導電性粒子１１は、芯物質を有さない。導電層１２は、第１の部分と、該第１の部分よりも厚みが厚い第２の部分とを有する。導電性粒子１１は導電性の表面に、複数の突起１１ａを有する。複数の突起１１ａを除く部分が、導電層１２の上記第１の部分である。複数の突起１１ａは、導電層１２の厚みが厚い上記第２の部分に位置している。導電層１２は、外表面に、複数の突起１２ａを有する。このように、本発明に係る導電性粒子は、導電部の外表面上に突起を形成するために、芯物質を用いてもよいが、芯物質を用いなくてもよい。
【００４０】
図３に、本発明の第３の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。
【００４１】
図３に示す導電性粒子２１は、基材粒子２と、導電層２２とを備える。導電性粒子２１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２２とを有する粒子である。導電層２２は導電部である。導電性粒子２１は、導電層２２の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する。
【００４２】
図３に示す導電性粒子２１は、芯物質を有さない。導電層２２の外表面は球状である。導電層２２は表面に突起を有さない。このように、本発明に係る導電性粒子は、突起を有していなくてもよく、球状であってもよい。
【００４３】
なお、上記導電性粒子は、上記導電部の表面上に、絶縁性粒子が配置されていないことが好ましく、絶縁層が配置されていないことが好ましい。
【００４４】
以下、導電性粒子をより詳しく説明する。
【００４５】
（導電性粒子）
上記導電性粒子は、上記導電部の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する。上記導電性粒子は、上記導電部の外表面上に、上記有機基として、エポキシ基と（メタ）アクリロイル基との内の一方のみを有していてもよく、双方を有していてもよい。上記導電性粒子は、上記導電部の外表面上に、エポキシ基を有することが好ましく、（メタ）アクリロイル基を有することが好ましい。上記（メタ）アクリロイル基は、アクリロイル基とメタクリロイル基とを示す。
【００４６】
気泡の残存を抑えることが可能な導電性粒子をより一層容易に得る観点からは、上記導電性粒子は、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物を用いて、上記導電部の外表面に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基が残存するように上記化合物を結合させることにより得られることが好ましい。
【００４７】
上記エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物は、エポキシ基を有する化合物であってもよく、（メタ）アクリロイル基を有する化合物であってもよく、エポキシ基と（メタ）アクリロイル基とを有する化合物であってもよい。
【００４８】
上記導電部の外表面上にエポキシ基を導入するために用いられる上記エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物の具体例としては、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン及び３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
【００４９】
気泡の残存を抑えることが可能な導電性粒子をより一層容易に得る観点からは、上記導電性粒子は、上記導電部の外表面に結合可能な反応性官能基と、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基とを有する第１の化合物を用いて、上記導電部の外表面に上記第１の化合物の上記反応性官能基を結合させることにより得られるか、又は、上記導電部の外表面を表面処理して第１の反応性官能基を導入した後、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基と上記第１の反応性官能基と反応可能な第２の反応性官能基とを有する第２の化合物を用いて、上記第１の反応性官能基と上記第２の反応性官能基とを反応させることにより得られることが好ましい。上記導電性粒子は、上記第１の化合物を用いて得られることが好ましく、上記第２の化合物を用いて得られることも好ましい。
【００５０】
気泡の残存を抑えることが可能な導電性粒子をより一層容易に得る観点からは、上記導電性粒子の製造方法では、上記導電部の外表面に上記第１の化合物の上記反応性官能基を結合させることにより導電性粒子を得るか、又は、表面処理により上記導電部の外表面に第１の反応性官能基を導入した後、上記第２の化合物を用いて、上記第１の反応性官能基と上記第２の反応性官能基とを反応させることにより、上記導電部の外表面上に、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基である有機官能基を有する導電性粒子を得ることが好ましい。
【００５１】
上記第１の化合物の具体例としては、リン酸２−（メタクリロイルオキシ）エチル及びリン酸１０−（メタクリロイルオキシ）デシル等が挙げられる。
【００５２】
上記第２の化合物の具体例としては、４−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、及びメタクリル酸グリシジル等が挙げられる。
【００５３】
上記導電性粒子は、上記有機官能基を導入する化合物を用いて処理することで得られる。本発明の効果をより一層効果的に得る観点からは、上記有機官能基を導入する化合物の分子量は好ましくは１００以上、より好ましくは１５０以上、更に好ましくは２００以上、好ましくは３００以下、より好ましくは２８０以下、更に好ましくは２５０以下である。
【００５４】
上記エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物、上記第１の化合物及び上記第２の化合物の分子量はそれぞれ、好ましくは１００以上、より好ましくは１５０以上、更に好ましくは２００以上、好ましくは３００以下、より好ましくは２８０以下、更に好ましくは２５０以下である。
【００５５】
上記分子量は、上記化合物が重合体ではない場合、及び上記化合物の構造式が特定できる場合は、当該構造式から算出できる分子量を意味する。また、上記化合物が重合体である場合は、重量平均分子量を意味する。上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定により求められるポリスチレン換算での重量平均分子量を示す。
【００５６】
本発明の効果をより一層効果的に得る観点からは、上記有機官能基を導入する化合物がエポキシ基を有する化合物である場合に、エポキシ基を有する化合物のエポキシ当量は、好ましくは１００以上、より好ましくは１２０以上、好ましくは３００以下、より好ましくは２８０以下である。
【００５７】
本発明の効果をより一層効果的に得る観点からは、上記有機官能基を導入する化合物が（メタ）アクリロイル基である場合に、（メタ）アクリロイル基を有する化合物の（メタ）アクリロイル基当量は好ましくは１００以上、より好ましくは１２０以上、好ましくは３００以下、より好ましくは２８０以下である。
【００５８】
上記エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物、上記第１の化合物及び上記第２の化合物のエポキシ当量又は（メタ）アクリロイル当量はそれぞれ、好ましくは１００以上、より好ましくは１２０以上、更に好ましくは１５０以上、好ましくは３００以下、より好ましくは２８０以下、更に好ましくは２５０以下である。また、それぞれのエポキシ当量又は（メタ）アクリロイル当量は、電位差滴定法（Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃ  Ｔｉｔｒａｔｉｏｎ）により求められる。
【００５９】
［基材粒子］
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。上記基材粒子はコアシェル粒子であってもよい。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く、樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子が更に好ましい。
【００６０】
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。上記導電性粒子を用いて電極間を接続する際には、上記導電性粒子を電極間に配置した後、圧着することにより上記導電性粒子を圧縮させる。基材粒子が樹脂粒子であると、上記圧着の際に上記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高くなる。
【００６１】
上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、種々の有機物が好適に用いられる。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、及び、エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を１種もしくは２種以上重合させて得られる重合体等が挙げられる。基材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複数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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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）テトラメチレングリコールジ（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。
【００６５】
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。
【００６６】
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リル基を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。
【００６７】
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。但し、上記基材粒子は金属粒子ではないことが好ましい。
【００６８】
［導電部］
上記導電部を形成するための金属は特に限定されない。少なくとも表面が導電部である導電性粒子の全体が、導電部である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は特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、パラジウム、銅、白金、亜鉛、鉄、錫、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、タリウム、ゲルマニウム、カドミウム、ケイ素、タングステン、モリブデン及びこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属としては、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）及びはんだ等が挙げられる。なかでも、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができるので、錫を含む合金、ニッケル、パラジウム、銅又は金が好ましく、ニッケル又はパラジウムが好ましい。上記導電部の融点は、好ましくは３００℃以上、より好ましくは４５０℃以上である。上記導電部ははんだではないことが好ましい。はんだの融点は一般に３００℃未満である。上記導電部の融点が３００℃以上であり、融点が３００℃以上である導電部の外表面上に、上記有機官能基を有することが好ましい。接続構造体を得る際に上記導電部が溶融しない場合には、導電性粒子の周囲に気泡が残存しやすい傾向があるが、本発明に係る導電性粒子の使用により、気泡の残存を効果的に抑えることができる。従って、接続構造体を得る際に上記導電部が溶融しない場合には、本発明の効果が顕著に得られる。上記導電部は、ニッケル又は銅を含んでいてもよい。
【００６９】
上記導電層は、１つの層により形成されていてもよく、複数の層により形成されていてもよい。すなわち、導電層は、２層以上の積層構造を有していてもよい。導電層が複数の層により形成されている場合には、最外層は、金層、ニッケル層、パラジウム層又は銅層であることが好ましく、金層であることがより好ましい。最外層がこれらの好ましい導電層である場合には、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、最外層が金層である場合には、耐腐食性がより一層高くなる。
【００７０】
上記基材粒子の表面に導電部を形成する方法は特に限定されない。導電部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、物理的蒸着による方法、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基材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、導電部の形成が簡便であるので、無電解めっきによる方法が好ましい。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。
【００７１】
上記導電性粒子の粒子径は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下である。導電性粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、導電性粒子と電極との接触面積が充分に大きくなり、かつ導電部を形成する際に凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。また、導電性粒子を介して接続された電極間の間隔が大きくなりすぎず、かつ導電部が基材粒子の表面から剥離し難くなる。
【００７２】
上記導電性粒子の粒子径は、導電性粒子が真球状である場合には、直径を示し、導電性粒子が真球状ではない場合には、最大径を示す。
【００７３】
上記導電層の厚みは、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１μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下である。導電層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性が充分に高くなり、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が充分に変形可能である。
【００７４】
上記導電層が複数の層により形成されている場合に、最外層の導電層の厚みは、特に最外層が金層である場合の金層の厚みは、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。上記最外層の導電層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、最外層の導電層による被覆を均一にでき、耐腐食性が充分に高くなり、かつ電極間の接続抵抗が充分に低くなる。また、上記最外層が金層である場合の金層の厚みが薄いほど、コストが低くなる。
【００７５】
上記導電層の厚みは、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、導電性粒子の断面を観察することにより測定可能である。
【００７６】
［芯物質］
導電性粒子は、導電性の表面に突起を有することが好ましく、導電部の外表面に突起を有することが好ましく、該突起は複数であることが好ましい。導電性粒子により接続される電極の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。導電部の外表面に突起を有する導電性粒子を用いた場合には、電極間に導電性粒子を配置して圧着させることにより、突起により上記酸化被膜を効果的に排除できる。このため、電極と導電部とがより一層確実に接触し、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。さらに、電極間の接続時に、導電性粒子の突起によって、導電性粒子と電極との間の絶縁物質を効果的に排除できる。このため、電極間の導通信頼性が高くなる。
【００７７】
上記芯物質が上記導電部中に埋め込まれていることによって、上記導電部が外表面に複数の突起を有するようにすることが容易である。但し、導電性粒子の表面及び導電部の外表面に突起を形成するために、芯物質を必ずしも用いなくてもよい。すなわち、芯物質を用いる方法以外の方法で、導電性粒子の表面及び導電部の外表面に突起を形成してもよい。
【００７８】
上記突起を形成する方法としては、基材粒子の表面に芯物質を付着させた後、無電解めっきにより導電層を形成する方法、並びに基材粒子の表面に無電解めっきにより導電層を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電層を形成する方法等が挙げられる。上記突起を形成する他の方法としては、基材粒子の表面上に、第１の導電層を形成した後、該第１の導電層上に芯物質を配置し、次に第２の導電層を形成する方法、並びに基材粒子の表面上に導電層を形成する途中段階で、芯物質を添加する方法等が挙げられる。
【００７９】
上記基材粒子の表面上に芯物質を配置する方法としては、例えば、基材粒子の分散液中に、芯物質を添加し、基材粒子の表面に芯物質を、例えば、ファンデルワールス力により集積させ、付着させる方法、並びに基材粒子を入れた容器に、芯物質を添加し、容器の回転等による機械的な作用により基材粒子の表面に芯物質を付着させる方法等が挙げられる。なかでも、付着させる芯物質の量を制御しやすいため、分散液中の基材粒子の表面に芯物質を集積させ、付着させる方法が好ましい。
【００８０】
上記導電性粒子は、基材粒子の表面上に第１の導電層を有し、かつ該第１の導電層上に第２の導電層を有していてもよい。この場合に、第１の導電層の表面に芯物質を付着させてもよい。芯物質は第２の導電層により被覆されていること好ましい。上記第１の導電層の厚みは、好ましくは０．０５μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以下である。導電性粒子は、基材粒子の表面上に第１の導電層を形成し、次に該第１の導電層の表面上に芯物質を付着させた後、第１の導電層及び芯物質の表面上に第２の導電層を形成することにより得られていることが好ましい。
【００８１】
上記芯物質を構成する物質としては、導電性物質及び非導電性物質が挙げられる。上記導電性物質としては、例えば、金属、金属の酸化物、黒鉛等の導電性非金属及び導電性ポリマー等が挙げられる。上記導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン等が挙げられる。上記非導電性物質としては、シリカ、アルミナ及びジルコニア等が挙げられる。なかでも、導電性を高めることができ、更に接続抵抗を効果的に低くすることができるので、金属が好ましい。上記芯物質は金属粒子であることが好ましい。
【００８２】
上記金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、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等の金属、並びに錫−鉛合金、錫−銅合金、錫−銀合金、錫−鉛−銀合金及び炭化タングステン等の２種類以上の金属で構成される合金等が挙げられる。なかでも、ニッケル、銅、銀又は金が好ましい。上記芯物質を構成する金属は、上記導電部を構成する金属と同じであってもよく、異なっていてもよい。上記芯物質を構成する金属は、上記導電部を構成する金属を含むことが好ましい。上記芯物質を構成する金属は、ニッケルを含むことが好ましい。上記芯物質を構成する金属は、ニッケルを含むことが好ましい。
【００８３】
上記芯物質の形状は特に限定されない。芯物質の形状は塊状であることが好ましい。芯物質としては、例えば、粒子状の塊、複数の微小粒子が凝集した凝集塊、及び不定形の塊等が挙げられる。
【００８４】
上記芯物質の平均径（平均粒子径）は、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０５μｍ以上、好ましくは０．９μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下である。上記芯物質の平均径が上記下限以上及び上限以下であると、電極間の接続抵抗が効果的に低くなる。
【００８５】
上記芯物質の「平均径（平均粒子径）」は、数平均径（数平均粒子径）を示す。芯物質の平均径は、任意の芯物質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。
【００８６】
（導電材料）
本発明に係る導電材料は、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。上記導電性粒子は、バインダー樹脂中に分散され、導電材料として用いられることが好ましい。上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。上記導電材料は、電極の電気的な接続に好適に用いられる。上記導電材料は、回路接続材料であることが好ましい。
【００８７】
上記バインダー樹脂は、熱硬化性成分を含むことが好ましい。上記バインダー樹脂は、上記熱硬化性成分として、熱硬化性化合物を含むことが好ましい。上記バインダー樹脂は、上記熱硬化性成分として、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含むことが好ましい。
【００８８】
上記熱硬化性化合物は特に限定されない。上記熱硬化性化合物として、例えば、絶縁性の樹脂が用いられる。上記熱硬化性化合物は、１種のみが用いられてもよく、併用されてもよい。
【００８９】
上記熱硬化性化合物としては、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、キシレン樹脂及びポリウレタン樹脂等が知られている。
【００９０】
上記熱硬化性化合物は、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基と反応可能な反応性官能基を有することが好ましい。上記熱硬化性化合物は、エポキシ基又は（メタ）アクリロイル基を有する化合物であることが好ましい。上記導電性粒子における上記導電部の外表面上の有機官能基がエポキシ基である場合には、上記熱硬化性化合物は、エポキシ基を有する化合物であることが好ましい。上記導電性粒子における上記導電部の外表面上の有機官能基が（メタ）アクリロイル基である場合には、上記熱硬化性化合物は、（メタ）アクリロイル基を有する化合物であることが好ましい。
【００９１】
上記導電性粒子における有機官能基と、上記熱硬化性化合物におけるエポキシ基又は（メタ）アクリロイル基と反応可能な反応性官能基とが反応することで、得られる接続構造体において、導電性粒子の周囲に気泡がより一層残存し難くなる。
【００９２】
導電性粒子におけるエポキシ基又は（メタ）アクリロイル基と効率的に反応可能であるので、上記バインダー樹脂は、熱硬化性化合物としてエポキシ基又はアクリル基を有する化合物を含むことが好ましい。
【００９３】
上記熱硬化剤は特に限定されない。上記熱硬化剤として、従来公知の熱硬化剤を用いることができる。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。上記熱硬化剤は、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。
【００９４】
導電材料を低温でより一層速やかに硬化させる観点からは、上記熱硬化剤は、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であることが好ましい。また、導電材料の保存安定性をより一層高める観点からは、潜在性の硬化剤が好ましい。該潜在性の硬化剤は、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。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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
上記熱カチオン硬化剤として、ヨードニウム塩やスルフォニウム塩が好適に用いられる。例えば、上記熱カチオン硬化剤の市販品としては、三新化学工業社製のサンエイドＳＩ−４５Ｌ、ＳＩ−６０Ｌ、ＳＩ−８０Ｌ、ＳＩ−１００Ｌ、ＳＩ−１１０Ｌ、ＳＩ−１５０Ｌや、ＡＤＥＫＡ社製のアデカオプトマーＳＰ−１５０、ＳＰ−１７０等が挙げられる。
【００９９】
好ましい熱カチオン硬化剤のアニオン部分としては、ＰＦ６、ＢＦ４、及びＢ（Ｃ６Ｆ５）４が挙げられる。
【０１００】
上記熱硬化剤の含有量は特に限定されない。上記熱硬化性化合物１００重量部に対して、上記熱硬化剤の含有量は、好ましくは５重量部以上、より好ましくは１０重量部以上、好ましくは３０重量部以下、より好ましくは２０重量部以下である。上記熱硬化剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電材料を充分に熱硬化させることができる。
【０１０１】
上記導電材料は、導電性粒子及び熱硬化性成分の他に、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、帯電防止剤又は難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
【０１０２】
上記バインダー樹脂中に上記導電性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導電性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導電性粒子を添加した後、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、上記導電性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、上記導電性粒子を添加し、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。
【０１０３】
上記導電材料は、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、導電性粒子を含む導電フィルムに、導電性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。
【０１０４】
上記導電材料１００重量％中、上記バインダー樹脂の含有量は好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上、更に好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは７０重量％以上、好ましくは９９．９９重量％以下、より好ましくは９９．９重量％以下である。上記導電材料１００重量％中、上記熱硬化性成分の含有量は好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上、更に好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは７０重量％以上、好ましくは９９．９９重量％以下、より好ましくは９９．９重量％以下である。上記バインダー樹脂及び上記熱硬化性成分の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間に導電性粒子が効率的に配置され、導電材料により接続された接続対象部材の接続信頼性がより一層高くなる。
【０１０５】
上記導電材料１００重量％中、上記導電性粒子の含有量は好ましくは０．０１重量％以上、より好ましくは０．１重量％以上、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下、更に好ましくは１０重量％以下である。上記導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。
【０１０６】
（接続構造体）
本発明に係る導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を用いて、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。
【０１０７】
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，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備え、該接続部が本発明に係る導電性粒子とバインダー樹脂とを含む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。
【０１０８】
図４に、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に正面断面図で示す。
【０１０９】
図４に示す接続構造体５１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，第２の接続対象部材５２，５３を接続している接続部５４とを備える。接続部５４は、導電性粒子１とバインダー樹脂（硬化したバインダー樹脂など）とを含む。接続部５４は、導電性粒子１を含む導電材料を硬化させることにより形成されている。なお、図４では、導電性粒子１は、図示の便宜上、略図的に示されている。導電性粒子１にかえて、導電性粒子１１，２１などを用いてもよい。
【０１１０】
第１の接続象部材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つ又は複数の導電性粒子１により電気的に接続されている。従って、第１，第２の接続対象部材５２，５３が導電性粒子１により電気的に接続されている。
【０１１１】
上記接続構造体の製造方法は特に限定されない。接続構造体の製造方法の一例としては、第１の接続対象部材と第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。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。
【０１１２】
上記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である電子部品等が挙げられる。上記接続対象部材は電子部品であることが好ましい。上記導電性粒子は、電子部品における電極の電気的な接続に用いられることが好ましい。
【０１１３】
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、銀電極、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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
（実施例１）
粒子径が３．０μｍであるジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子（積水化学工業社製「ミクロパールＳＰ−２０３」）を用意した。
【０１１６】
パラジウム触媒液を５重量％含むアルカリ溶液１００重量部に、上記樹脂粒子１０重量部を、超音波分散器を用いて分散させた後、溶液をろ過することにより、樹脂粒子を取り出した。次いで、樹脂粒子をジメチルアミンボラン１重量％溶液１００重量部に添加し、樹脂粒子の表面を活性化させた。表面が活性化された樹脂粒子を十分に水洗した後、蒸留水５００重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。
【０１１７】
また、硫酸ニッケル０．２３ｍｏｌ／Ｌ、ジメチルアミンボラン０．９２ｍｏｌ／Ｌ及びクエン酸ナトリウム０．５ｍｏｌ／Ｌを含むニッケルめっき液（ｐＨ８．５）を用意した。
【０１１８】
得られた懸濁液を６０℃にて攪拌しながら、上記ニッケルめっき液を懸濁液に徐々に滴下し、無電解ニッケルめっきを行った。その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、樹脂粒子の表面にニッケル−ボロン導電層（厚み０．１μｍ）を配置して、表面が導電層である粒子を得た。
【０１１９】
得られた粒子１０ｇを２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン０．１ｍｏｌ／Ｌの水溶液３００ｍＬに混合し、５０℃で２０分間超音波分散した。その後、分散液をろ過することで、導電層の外表面にエポキシ基を有する導電性粒子を得た。
【０１２０】
（実施例２）
２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランを３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電層の外表面にアクリロイル基を有する導電性粒子を得た。
【０１２１】
（実施例３）
２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランを３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電層の外表面にメタクリロイル基を有する導電性粒子を得た。
【０１２２】
（実施例４）
２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランを３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電層の外表面にエポキシ基を有する導電性粒子を得た。
【０１２３】
（実施例５）
ジメチルアミンボランを次亜リン酸ナトリウムに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電層の外表面にエポキシ基を有する導電性粒子を得た。
【０１２４】
（実施例６）
ニッケルめっき液を、硫酸銅０．３０ｍｏｌ／Ｌと、ホルムアルデヒド３．５５ｍｏｌ／Ｌと、エチレンジアミン四酢酸０．４３ｍｏｌ／Ｌとを含む銅めっき液（ｐＨ１１．０）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電層（銅層、厚み０．１μｍ）の外表面にエポキシ基を有する導電性粒子を得た。
【０１２５】
（実施例７）
金属ニッケル粒子スラリー（三井金属社製「２０２０ＳＵＳ」、平均粒子径２００ｎｍ）を用いて、上記樹脂粒子の表面に金属ニッケル粒子を付着させた後に、導電層を形成して、導電部の外表面に突起を形成したこと以外は実施例１と同様にして、導電層の外表面にエポキシ基を有する導電性粒子を得た。
【０１２６】
（実施例８）
実施例１で用いた樹脂粒子の表面にニッケル−ボロン導電層（厚み０．１μｍ）が被覆された導電性粒子を用意した。この導電性粒子１０重量部を蒸留水５００重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。硫酸パラジウム０．３０ｍｏｌ／Ｌと、次亜リン酸ナトリウム０．９５ｍｏｌ／Ｌと、エチレンジアミン０．８０ｍｏｌ／Ｌとを含むパラジウムめっき液（ｐＨ７．０）を作製した。このパラジウムめっき液を上記懸濁液に徐々に滴下することでパラジウムの還元めっきを行い、導電性粒子を得た。得られた導電性粒子を用いて、実施例１と同様にして、導電層（ニッケル−ボロン層の厚み０．１μｍ、パラジウム層の厚み０．０１μｍ）の外表面にエポキシ基を有する導電性粒子を得た。
【０１２７】
（実施例９）
実施例１で用いた樹脂粒子の表面にニッケル−ボロン導電層（厚み０．１μｍ）が被覆された導電性粒子用意した。この導電性粒子１０重量部を蒸留水５００重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。シアン化金カリウム０．３０ｍｏｌ／Ｌと、クエン酸ナトリウム０．５０ｍｏｌ／Ｌ、エチレンジアミン四酢酸０．４３ｍｏｌ／Ｌとを含む金めっき液（ｐＨ５．０）を作製した。この金めっき液を懸濁液に徐々に滴下することで金の置換めっきを行い、導電性粒子を得た。得られた導電性粒子を用いて、実施例１と同様にして、導電層（ニッケル−ボロン層の厚み０．０９μｍ、金層の厚み０．０１μｍ）の外表面にエポキシ基を有する導電性粒子を得た。
【０１２８】
（実施例１０）
粒子径が３．０μｍであるジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子を、粒子径が２．０μｍであるジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子に変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電層の外表面にエポキシ基を有する導電性粒子を得た。
【０１２９】
（比較例１）
実施例１におけるエポキシ基を導入する前の、樹脂粒子の表面にニッケル−ボロン導電層（厚み０．１μｍ）が配置された粒子を、比較例１の導電性粒子として用意した。
【０１３０】
（比較例２）
２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランを３−アミノプロピルトリトキシシランに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電層の外表面にアミノ基を有する導電性粒子を得た。
【０１３１】
（比較例３）
２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランを３−メルカプトプロピルトリトキシシランに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電層の外表面にチオール基を有する導電性粒子を得た。
【０１３２】
（評価）
導電材料Ａの調製：
得られた導電性粒子７重量部と、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（ユニオンカーバイド社製「ＰＫＨＣ」、重量平均分子量４５０００）２５重量部と、フルオレン型エポキシ樹脂（大阪ガスケミカル社製「ＣＧ−３００−Ｍ２」）４重量部と、フェノールノボラック型エポキシ樹脂３０重量部（ＤＩＣ社製「Ｎ−７３０Ａ」）３０重量部とを、メチルエチルケトン／ＰＥＧＭＥＡ（ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルアクリレートの混合溶剤（重量比で５０／５０））に溶解させて、固形分が４０重量％である溶液を得た。カチオン重合性の触媒型硬化剤（三新化学工業社製「ＳＩ−６０Ｌ」）をさらに配合して、３分間脱泡攪拌した後、乾燥させて導電材料Ａ（異方性導電フィルム）を得た。
【０１３３】
導電材料Ｂの調製：
得られた導電性粒子３重量部と、ビスフェノールＡ／ビスフェノールＦ混合フェノキシ樹脂（東都化成社製「ＹＰ−５０」、重量平均分子量６００００）２５重量部と、ジシクロペンタジエンジメタクリレート（新中村化学工業社製「ＤＣＰ」）１５重量部と、ウレタンアクリレート（東亞合成社製「Ｍ−１６００」）１０重量部と、リン含有メタアクリレート（日本化薬社製「ＰＭ２」）１重量部と、ジアシルパーオキサイド系開始剤（日油社製「パーロイルＬ」）５重量部と、アクリルゴム（ナガセケムテックス社製「ＳＧ−６００ＬＢ」、重量平均分子量１２０００００）１重量部とを、メチルエチルケトン／トルエン＝５０／５０の混合溶剤（重量比で５０／５０）に溶解させて、固形分が４０重量％である溶液を得た。３分間脱泡攪拌した後、乾燥させて、導電材料Ｂ（異方性導電フィルム）を得た。
【０１３４】
接続構造体Ａの作製：
Ｌ／Ｓが３０μｍ／３０μｍであるＡＬ／Ｔｉ電極パターンを上面に有する透明ガラス基板を用意した。また、Ｌ／Ｓが３０μｍ／３０μｍである金電極パターンを下面に有する半導体チップを用意した。
【０１３５】
上記透明ガラス基板上に、得られた導電材料Ａを厚さ３０μｍとなるように塗工し、異方性導電フィルムを形成した。次に、異方性導電フィルム上に上記半導体チップを、電極同士が対向するように積層した。その後、異方性導電フィルムの温度が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、１ＭＰａの圧力をかけて異方性導電フィルムを１８５℃で硬化させて、接続構造体Ａを得た。
【０１３６】
接続構造体Ｂの作製：
導電材料Ａを導電材料Ｂに変更したこと以外は、接続構造体Ａと同様にして、接続構造体Ｂを得た。
【０１３７】
（１）気泡の残存の有無
接続構造体Ａ，Ｂの断面をクロスセクションポリッシャ（ＣＰ）加工し、加工断面についてＦＥ−ＴＥＭ分析（日本電子社製「ＪＥＭ−ＡＲＭ２００Ｆ」、倍率２万倍）を行った。得られた接続構造体Ａ，Ｂにおいて、導電性粒子の周囲に気泡が残存しているか否かを評価した。気泡の残存の有無を下記の基準で判定した。
【０１３８】
［気泡の残存の有無の判定基準］
○：観察した粒子１００個中、気泡残存数０個以上、５個未満
△：観察した粒子１００個中、気泡残存数５個以上、１０個未満
×：観察した粒子１００個中、気泡残存数１０個以上
【０１３９】
（２）導通信頼性（接続抵抗）
得られた接続構造体Ａ，Ｂの上下の電極間の接続抵抗を、４端子法により測定した。２つの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。
【０１４０】
［導通信頼性の判定基準］
○：接続抵抗の平均値が３．０Ω以下
△：接続抵抗の平均値が３．０Ωを超え、１０．０Ω以下
×：接続抵抗の平均値が１０．０Ωを超える
【０１４１】
（３）接着性
Ｄａｇｅ社製「ダイシェアテスター  Ｄａｇｅ  ｓｅｒｉｅｓ  ４０００、ロードセルＤＳ  １００」を用いて、得られた接続構造体Ａ，Ｂのダイシェア強度を測定した。バインダー樹脂の硬化物と半導体チップとの接着性を評価した。接着性を下記の基準で判定した。
【０１４２】
［接着性の判定基準］
○：６００Ｎ以上
△：４００Ｎ以上、６００Ｎ未満
×：４００Ｎ未満
【０１４３】
結果を下記の表１に示す。
【０１４４】
【表１】
2014225443.tif 000003
【符号の説明】
【０１４５】
１…導電性粒子
１ａ…突起
２…基材粒子
３…導電層（導電部）
３ａ…突起
４…芯物質
１１…導電性粒子
１１ａ…突起
１２…導電層（導電部）
１２ａ…突起
２１…導電性粒子
２２…導電層（導電部）
５１…接続構造体
５２…第１の接続対象部材
５２ａ…電極
５３…第２の接続対象部材
５３ａ…電極
５４…接続部
【図１】
2014225443.tif 000004
【図２】
2014225443.tif 000005
【図３】
2014225443.tif 000006
【図４】
2014225443.tif 000007