(57)【要約】【課題】電極間の電気的な接続に用いた場合に、ボイドの発生を抑え、かつ電極間の接続信頼性を高めることができる導電フィルムを提供する。【解決手段】本発明に係る導電フィルム１は、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、導電性の表面に複数の突起を有する。上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記導電性粒子における上記突起がある部分の表面積が５０％以上、９５％以下であり、かつ上記導電性粒子における上記突起がない部分の表面積が５％以上、５０％以下である。上記導電性粒子を１００℃で１０％圧縮したときの圧縮弾性率は３０００Ｎ／ｍｍ２以上、１００００Ｎ／ｍｍ２以下である。本発明に係る導電フィルム１では、１００℃での溶融粘度が３００Ｐａ・ｓ以上、１０００Ｐａ・ｓ以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性粒子と、バインダー樹脂とを含み、
前記導電性粒子が、導電性の表面に複数の突起を有し、
前記導電性粒子の全表面積１００％中、前記導電性粒子における前記突起がある部分の表面積が５０％以上、９５％以下であり、かつ前記導電性粒子における前記突起がない部分の表面積が５％以上、５０％以下であり、
前記導電性粒子を１００℃で１０％圧縮したときの圧縮弾性率が３０００Ｎ／ｍｍ２以上、１００００Ｎ／ｍｍ２以下であり、
１００℃での溶融粘度が３００Ｐａ・ｓ以上、１０００Ｐａ・ｓ以下である、導電フィルム。
【請求項２】
前記導電性粒子の平均粒子径が２μｍ以上、５μｍ以下であり、
前記導電性粒子における前記突起の平均高さが５０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下である、請求項１に記載の導電フィルム。
【請求項３】
前記導電性粒子と、前記バインダー樹脂とを含む単層フィルムであるか、又は、前記導電性粒子と前記バインダー樹脂とを含む第１の層と、前記第１の層の片面に積層されており、かつ前記導電性粒子を含まずかつ前記バインダー樹脂を含む第２の層とを有する多層フィルムであり、
前記単層フィルムである場合には、前記単層フィルムの厚みが、前記導電性粒子の平均粒子径の５倍以上、７倍以下であり、
前記多層フィルムである場合には、前記多層フィルムの厚みが、前記導電性粒子の平均粒子径の５倍以上、８倍以下である、請求項１又は２に記載の導電フィルム。
【請求項４】
前記多層フィルムである場合には、前記導電性粒子を含む前記第１の層の厚みが、前記導電性粒子の平均粒子径の２倍以上、４倍以下であり、かつ前記導電性粒子を含まない前記第２の層の厚みが、前記第１の層の厚みの１倍以上、３倍以下である、請求項３に記載の導電フィルム。
【請求項５】
前記導電性粒子と、前記バインダー樹脂とを含む単層フィルムである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電フィルム。
【請求項６】
前記導電性粒子と前記バインダー樹脂とを含む第１の層と、前記第１の層の片面に積層されており、かつ前記導電性粒子を含まずかつ前記バインダー樹脂を含む第２の層とを有する多層フィルムである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電フィルム。
【請求項７】
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項に記載の導電フィルム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、前記導電性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、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電フィルムに関する。また、本発明は、上記導電フィルム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の一例として、下記の特許文献１には、導電性粒子を含む異方性導電フィルムが開示されている。この異方性導電フィルムは、回路接続に用いられる。上記異方性導電フィルムでは、一方の面から、厚さ方向に沿って上記導電性粒子の平均粒子径の２倍の距離までの領域における上記導電性粒子の含有割合が、下記式（Ｉ）で表される条件を満たす。また、上記異方性導電フィルムの溶融粘度の４０〜２５０℃における最小値は１０００Ｐａ・ｓ以下である。
【０００５】
Ｃ≧Ｃ０×０．８  ・・・・（Ｉ）
【０００６】
上記式（Ｉ）中、Ｃは上記領域における上記導電性粒子の含有量（質量％）を示し、Ｃ０は上記異方性導電フィルムの一方の面から他方の面までの領域における上記導電性粒子の含有割合（質量％）を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１７５８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、各種の電子部品などにおいて、異方性導電フィルムにより接続される接続対象部材の薄型化が進行している。このため、上記異方性導電フィルムの薄型化の要求が高まっている。
【０００９】
しかし、上記異方性導電フィルムが薄いと、接続対象部材の表面の凹凸に異方性導電フィルムが充分に充填されずに、ボイドが生じやすくなる。ボイドが生じると、異方性導電フィルムと接続対象部材との接着性が低くなる。
【００１０】
一方で、接続対象部材の表面の凹凸に対する異方性導電フィルムの充填性を高めるために、異方性導電フィルムの溶融粘度を低くすると、電極間の接続時に、上下の電極間（ライン）に配置される導電性粒子の数が少なくなり、横方向に隣接する電極と電極との間（スペース）に導電性粒子が流出しやすくなる。すなわち、電極が形成されている部分のライン（Ｌ）だけでなく、電極が形成されていない部分のスペース（Ｓ）にも、導電性粒子が配置されやすいという問題がある。このため、電極間の接続抵抗が高くなったり、電極間の接続信頼性が低下したりする。さらに、スペースにも導電性粒子が配置されることを前提として、導電性粒子を多く用いなければならないことがある。さらに、スペースに導電性粒子が配置された結果、絶縁不良が生じやすいという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、電極間の電気的な接続に用いた場合に、ボイドの発生を抑え、かつ電極間の接続信頼性を高めることができる導電フィルムを提供すること、並びに該導電フィルム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】
【００１２】
本発明の広い局面によれば、導電性粒子と、バインダー樹脂とを含み、前記導電性粒子が、導電性の表面に複数の突起を有し、前記導電性粒子の全表面積１００％中、前記導電性粒子における前記突起がある部分の表面積が５０％以上、９５％以下であり、かつ前記導電性粒子における前記突起がない部分の表面積が５％以上、５０％以下であり、前記導電性粒子を１００℃で１０％圧縮したときの圧縮弾性率が３０００Ｎ／ｍｍ２以上、１００００Ｎ／ｍｍ２以下であり、１００℃での溶融粘度が３００Ｐａ・ｓ以上、１０００Ｐａ・ｓ以下である、導電フィルムが提供される。
【００１３】
本発明に係る導電フィルムのある特定の局面では、前記導電性粒子の平均粒子径が２μｍ以上、５μｍ以下であり、前記導電性粒子における前記突起の平均高さが５０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下である。
【００１４】
本発明に係る導電フィルムのある特定の局面では、前記導電性粒子と、前記バインダー樹脂とを含む単層フィルムであるか、又は、前記導電性粒子と前記バインダー樹脂とを含む第１の層と、前記第１の層の片面に積層されており、かつ前記導電性粒子を含まずかつ前記バインダー樹脂を含む第２の層とを有する多層フィルムであり、前記単層フィルムである場合には、前記単層フィルムの厚みが、前記導電性粒子の平均粒子径の５倍以上、７倍以下であり、前記多層フィルムである場合には、前記多層フィルムの厚みが、前記導電性粒子の平均粒子径の５倍以上、８倍以下である。
【００１５】
本発明に係る導電フィルムのある特定の局面では、前記多層フィルムである場合には、前記導電性粒子を含む前記第１の層の厚みが、前記導電性粒子の平均粒子径の２倍以上、４倍以下であり、かつ前記導電性粒子を含まない前記第２の層の厚みが、前記第１の層の厚みの１倍以上、３倍以下である。
【００１６】
本発明に係る導電フィルムは、前記導電性粒子と、前記バインダー樹脂とを含む単層フィルムであってもよい。本発明に係る導電フィルムは、前記導電性粒子と前記バインダー樹脂とを含む第１の層と、前記第１の層の片面に積層されており、かつ前記導電性粒子を含まずかつ前記バインダー樹脂を含む第２の層とを有する多層フィルムであってもよい。
【００１７】
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、上述した導電フィルム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、前記導電性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】
【００１８】
本発明に係る導電フィルムは、導電性粒子とバインダー樹脂とを含み、更に、本発明に係る導電フィルムでは、上記導電性粒子が、導電性の表面に複数の突起を有し、上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記導電性粒子における上記突起がある部分の表面積が５０％以上、９５％以下であり、かつ上記導電性粒子における上記突起がない部分の表面積が５％以上、５０％以下であり、上記導電性粒子を１００℃で１０％圧縮したときの圧縮弾性率が３０００Ｎ／ｍｍ２以上、１００００Ｎ／ｍｍ２以下であり、また、本発明に係る導電フィルムの１００℃での溶融粘度が３００Ｐａ・ｓ以上、１０００Ｐａ・ｓ以下であるので、上記導電フィルムを電極間の電気的な接続に用いた場合に、ボイドの発生を抑え、かつ電極間の接続信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る導電フィルムを示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施形態に係る導電フィルムを示す断面図である。
【図３】図３は、図１，２に示す導電フィルムに用いられる導電性粒子を示す断面図である。
【図４】図４は、導電性粒子の第１の変形例を示す断面図である。
【図５】図５は、導電性粒子の第２の変形例を示す断面図である。
【図６】図６は、図１に示す導電フィルムを用いた接続構造体の一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２１】
本発明に係る導電フィルムは、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、導電性の表面に複数の突起を有する。上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記導電性粒子における上記突起がある部分の表面積が５０％以上、９５％以下であり、かつ上記導電性粒子における上記突起がない部分の表面積が５％以上、５０％以下である。本発明では、上記突起がある部分の表面積が大きい。上記導電性粒子を１００℃で１０％圧縮したときの圧縮弾性率（１０％Ｋ値）は３０００Ｎ／ｍｍ２以上、１００００Ｎ／ｍｍ２以下である。また、本発明に係る導電フィルムの１００℃での溶融粘度は３００Ｐａ・ｓ以上、１０００Ｐａ・ｓ以下である。
【００２２】
本発明に係る導電フィルムは、上述した構成を備えているので、本発明に係る導電フィルムを電極間の電気的な接続に用いた場合に、ボイドの発生を抑え、かつ電極間の接続信頼性を高めることができる。
【００２３】
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３０μｍ以下／３０μｍ以下の微細な電極間を電気的に接続する必要が高まっている。Ｌ／Ｓが小さい電極間を電気的に接続する場合には、従来の導電フィルムを用いた場合には、ライン（Ｌ）に配置される導電性粒子が少なくなりやすいので、接続抵抗が高くなりやすく、更にスペース（Ｓ）に導電性粒子が多く配置されやすいので、絶縁不良が特に生じやすいという問題がある。
【００２４】
これに対して、本発明に係る導電フィルムの使用により、ライン（Ｌ）に電極を効率的に配置することができ、接続抵抗を効果的に低くすることができ、更にスペース（Ｓ）に導電性粒子が配置され難くなり、絶縁不良が生じるのを効果的に抑制できる。
【００２５】
上記導電性粒子における上記突起がある部分の表面積とは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により粒子を上方から撮影した後、その画像を解析することにより、測定可能である。上記突起がある部分は、導電性粒子の導電性の表面において、隆起している部分である。上記突起がない部分は、導電性粒子の導電性の表面において、隆起していない部分である。
【００２６】
上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記突起がある部分の表面積は、５０％以上であり、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上である。上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記突起がある部分の表面積は、９５％以下であり、好ましくは９０％以下、より好ましくは８５％以下である。上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記突起がない部分の表面積は、５％以上であり、好ましくは１０％以上である。上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記突起がない部分の表面積は、５０％以下であり、好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下である。上記突起がある部分の表面積が相対的に多くなると、電極に接触する突起数が増えるので導通性がより一層良好になる。上記突起がない部分の表面積が相対的に多くなると、それぞれの突起のアスペクト比がより大きくなり、電極への食い込み量が増えることで導通性がより一層良好になる。特に、上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記突起がある部分の表面積が６０％以上、かつ上記突起がない部分の表面積４０％以下であると、導電性粒子の配置精度及び電極間の接続信頼性がより一層良好になる。また、特に、上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記突起がある部分の表面積が８５％以下、かつ上記突起がない部分の表面積１５％以上であると、導電性粒子の配置精度及び電極間の接続信頼性がより一層良好になる。
【００２７】
上記導電性粒子を１００℃で１０％圧縮したときの圧縮弾性率（１０％Ｋ値）は、３０００Ｎ／ｍｍ２以上、１００００Ｎ／ｍｍ２以下である。上記１０％Ｋ値は、好ましくは４０００Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは８０００Ｎ／ｍｍ２以下である。上記１０％Ｋ値が上記下限以上であると、圧着時の樹脂の排除性がより一層良好になる。上記１０％Ｋ値が上記上限以下であると、導電性粒子の電極への接触面積がより一層良好になる。特に、上記導電性粒子の１００℃での１０％Ｋ値が４０００Ｎ／ｍｍ２以上であると、導電性粒子の配置精度がより一層良好になる。特に、上記導電性粒子の１００℃での１０％Ｋ値が８０００Ｎ／ｍｍ２以下であると、電極間の接続信頼性がより一層良好になる。
【００２８】
なお、上記１０％Ｋ値を測定する温度を１００℃に設定しているのは、実際の圧着工程における１０％圧縮状態が１００℃付近で達成されることが多く、また１０％圧縮状態が１００℃付近で達成されることが望ましいためである。上記導電性粒子の１００℃での１０％Ｋ値が上記範囲内であれば、導電フィルムの汎用性に優れる。
【００２９】
１００℃での圧縮弾性率（１０％Ｋ値）は、以下のようにして測定される。
【００３０】
微小圧縮試験機の粒子を配置するステージを１００℃に保持した状態で、円柱（直径５０μｍ、ダイヤモンド製）の平滑圧子端面で、圧縮速度０．３３ｍＮ／秒、及び最大試験荷重２０ｍＮの条件下で導電性粒子を圧縮する。このときの荷重値（Ｎ）及び圧縮変位（ｍｍ）を測定する。得られた測定値から、上記圧縮弾性率を下記式により求めることができる。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープＨ−１００」等が用いられる。
【００３１】
１０％Ｋ値（Ｎ／ｍｍ２）＝（３／２１／２）・Ｆ・Ｓ−３／２・Ｒ−１／２
Ｆ：導電性粒子が１０％圧縮変形したときの荷重値（Ｎ）
Ｓ：導電性粒子が１０％圧縮変形したときの圧縮変位（ｍｍ）
Ｒ：導電性粒子の半径（ｍｍ）
【００３２】
上記圧縮弾性率は、導電性粒子の硬さを普遍的かつ定量的に表す。上記圧縮弾性率の使用により、導電性粒子の硬さを定量的かつ一義的に表すことができる。
【００３３】
上記導電フィルムの１００℃での溶融粘度は３００Ｐａ・ｓ以上、１０００Ｐａ・ｓ以下である。上記導電フィルムの１００℃での溶融粘度は好ましくは４００Ｐａ・ｓ以上、好ましくは８００Ｐａ・ｓ以下である。上記溶融粘度が上記下限以上であると、粒子と電極との間の樹脂の排除性がより一層良好になる。上記溶融粘度が上記上限以下であると、粒子の電極上への配置精度がより一層良好になる。特に、上記導電フィルムの１００℃での溶融粘度が４００Ｐａ・ｓ以上であれば、ボイド発生がかなり抑えられる。
【００３４】
なお、上記溶融粘度を測定する温度を１００℃に設定しているのは、実際の圧着工程における溶融粘度の導電性粒子の配置精度への最も大きな影響が１００℃付近で達成されることが多く、溶融粘度の導電性粒子の配置精度への最も大きな影響が１００℃付近で達成されることが望ましいためである。上記導電フィルムの１００℃での溶融粘度が上記範囲内であれば、導電フィルムの汎用性に優れる。
【００３５】
上記溶融粘度は、粘弾性測定装置を用いて測定可能である。粘弾性測定装置としては、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製「ＡＲＥＳ−Ｇ２」等が挙げられる。
【００３６】
本発明に係る導電フィルムでは、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３０μｍ以下／３０μｍ以下である場合に、電極間の接続信頼性を効果的に高めることができ、Ｌ／Ｓが２５μｍ以下／２５μｍ以下である場合に、電極間の接続信頼性をより一層効果的に高めることができ、Ｌ／Ｓが２０μｍ以下／２０μｍ以下である場合に、電極間の接続信頼性を更に一層効果的に高めることができ、Ｌ／Ｓが１５μｍ以下／１５μｍ以下である場合に、電極間の接続信頼性を特に効果的に高めることができる。
【００３７】
また、本発明に係る導電フィルムにより電極間の接続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３０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下、更に好ましくは２０μｍ以下、特に好ましくは１５μｍ以下である。ライン（Ｌ）は、導電性粒子の平均粒子径よりも大きいことが好ましく、更に導電性粒子の平均粒子径の１．１倍以上であることがより好ましく、２倍以上であることが更に好ましく、３倍以上であることが特に好ましい。
【００３８】
また、本発明に係る導電フィルムにより電極間の接続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３０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下、更に好ましくは２０μｍ以下、特に好ましくは１５μｍ以下である。スペース（Ｓ）は、導電性粒子の平均粒子径よりも大きいことが好ましく、更に導電性粒子の平均粒子径の１．１倍以上であることがより好ましく、２倍以上であることが更に好ましく、３倍以上であることが特に好ましい。
【００３９】
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説明することにより、本発明をより明らかにする。
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態に係る導電フィルムを示す断面図である。
【００４１】
図１に示す導電フィルム１は、単層フィルムである。導電フィルム１は、導電性粒子２１とバインダー樹脂１１とを含む。導電フィルム１において、導電性粒子２１は、均一に含まれていることが好ましい。導電フィルム１において、厚み方向に、導電性粒子２１は偏在していてもよい。導電フィルム１の第１の主面側で導電性粒子２１が多く存在し、かつ導電フィルムの第１の主面とは反対の第２の主面側で導電性粒子２１が少なく存在していてもよい。
【００４２】
図２は、本発明の他の実施形態に係る導電フィルムを示す断面図である。
【００４３】
図２に示す導電フィルム１Ａは、多層フィルム（積層フィルム）である。導電フィルム１Ａは、第１の層２と、第１の層２の片面に積層されている第２の層３とを有する。第１の層２は、導電性粒子２１とバインダー樹脂１１Ａとを含む。第２の層３は、導電性粒子を含まず、かつバインダー樹脂１１Ｂを含む。第１の層に含まれるバインダー樹脂と第２の層に含まれるバインダー樹脂とは同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００４４】
本発明に係る導電フィルムは、上記導電性粒子と、上記バインダー樹脂とを含む単層フィルムであるか、又は、上記導電性粒子と上記バインダー樹脂とを含む第１の層と、上記第１の層の片面に積層されており、かつ上記導電性粒子を含まずかつ上記バインダー樹脂を含む第２の層とを有する多層フィルムであることが好ましい。上記導電フィルムは、上記導電性粒子と、上記バインダー樹脂とを含む単層フィルムであってもよい。上記導電フィルムは、上記導電性粒子と上記バインダー樹脂とを含む第１の層と、上記第１の層の片面に積層されており、かつ上記導電性粒子を含まずかつ上記バインダー樹脂を含む第２の層とを有する多層フィルムであってもよい。
【００４５】
上記導電フィルムが上記単層フィルムである場合には、上記単層フィルムの厚みが、上記導電性粒子の平均粒子径の好ましくは３倍以上、より好ましくは４倍以上、更に好ましくは５倍以上、好ましくは１０倍以下、より好ましくは９倍以下、更に好ましくは７倍以下であることが好ましい。この場合には、上記導電フィルムを電極間の電気的な接続に用いた場合に、ボイドの発生をより一層抑え、かつ電極間の接続信頼性をより一層高めることができる。上記単層フィルムの厚みが、上記導電性粒子の平均粒子径の５倍以上、７倍以下であることが最も好ましい。
【００４６】
上記導電フィルムが上記多層フィルムである場合には、上記多層フィルムの厚みが、上記導電性粒子の平均粒子径の好ましくは３倍以上、より好ましくは４倍以上、更に好ましくは５倍以上、好ましくは１０倍以下、より好ましくは９倍以下、更に好ましくは８倍以下であることが好ましい。この場合には、上記導電フィルムを電極間の電気的な接続に用いた場合に、ボイドの発生をより一層抑え、かつ電極間の接続信頼性をより一層高めることができる。上記多層フィルムの厚みが、上記導電性粒子の平均粒子径の５倍以上、８倍以下であることが最も好ましい。
【００４７】
上記導電フィルムが上記多層フィルムである場合には、上記導電性粒子を含む上記第１の層の厚みが、上記導電性粒子の平均粒子径の好ましくは１倍以上、より好ましくは２倍以上、好ましくは５倍以下、より好ましくは４倍以下であり、更に上記導電性粒子を含まない上記第２の層の厚みが、上記第１の層の厚みの好ましくは１倍以上、好ましくは５倍以下、より好ましくは３倍以下である。この場合には、上記導電フィルムを電極間の電気的な接続に用いた場合に、ボイドの発生をより一層抑え、かつ電極間の接続信頼性をより一層高めることができる。上記導電性粒子を含む上記第１の層の厚みが、上記導電性粒子の平均粒子径の２倍以上、４倍以下であることが最も好ましく、更に上記導電性粒子を含まない上記第２の層の厚みが、上記第１の層の厚みの１倍以上、３倍以下であることが最も好ましい。
【００４８】
次に、上記導電フィルムに含まれている導電性粒子について、以下説明する。
【００４９】
図３は、図１，２に示す導電フィルム１，１Ａに用いられる導電性粒子を示す断面図である。
【００５０】
図３に示す導電性粒子２１は、基材粒子２２と、基材粒子２２の表面上に配置された導電部２３とを有する。導電性粒子２１では、導電部２３は導電層である。導電部２３は、基材粒子２２の表面を覆っている。導電性粒子２１は、基材粒子２２の表面が導電部２３により被覆された被覆粒子である。
【００５１】
上記導電性粒子は、導電部を有していればよい。導電性粒子２１のように、中心部が導電部とは異なる基材粒子であってもよい。導電性粒子の全体が、導電部であってもよい。また、上記導電性粒子では、導電部の外表面に絶縁性粒子などの絶縁性物質が配置されていてもよい。
【００５２】
導電性粒子２１は、導電性の表面に突起２１ａを有する。導電部２３は表面（導電層の外表面）に突起２３ａを有する。突起２１ａ，２３ａは複数である。
【００５３】
導電性粒子２１は、基材粒子２２の表面上に複数の芯物質２４を有する。導電部２３は、基材粒子２２と芯物質２４とを被覆している。芯物質２４を導電部２３が被覆していることにより、導電性粒子２１は表面に複数の突起２１ａを有する。芯物質２４により導電部２３の表面が隆起されており、複数の突起２１ａが形成されている。
【００５４】
図４は、導電性粒子の第１の変形例を示す断面図である。
【００５５】
図４に示す導電性粒子３１は、基材粒子２２と、基材粒子２２の表面上に配置された導電部２３Ａとを有する。導電部２３Ａは導電層である。導電性粒子２１と導電性粒子３１とでは、芯物質２４の有無のみが相違している。導電性粒子３１は、芯物質を有さない。
【００５６】
導電性粒子３１は、導電性の表面に突起３１ａを有する。導電部２３Ａは表面（導電層の外表面）に突起２３Ａａを有する。突起３１ａ，２３Ａａは複数である。
【００５７】
導電部２３Ａ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。従って、導電部２３Ａは表面（導電層の外表面）に突起２３Ａａを有する。複数の突起３１ａ，２３Ａａを除く部分が、導電部２３Ａの上記第１の部分である。複数の突起３１ａ，２３Ａａは、導電部２３Ａの厚みが厚い上記第２の部分である。
【００５８】
導電性粒子３１のように、突起３１ａ，２３Ａａを形成するために、必ずしも芯物質を用いなくてもよい。
【００５９】
図５は、導電性粒子の第２の変形例を示す断面図である。
【００６０】
図５に示す導電性粒子４１は、基材粒子２２と、基材粒子２２の表面上に配置された導電部２３Ｂとを有する。導電部２３Ｂは導電層である。導電部２３Ｂは、基材粒子２２の表面上に配置された第１の導電部２３Ｂｘと、第１の導電部２３Ｂｘの表面上に配置された第２の導電部２３Ｂｙとを有する。
【００６１】
導電性粒子４１は、導電性の表面に突起４１ａを有する。導電性粒子４１は表面に突起４１ａを有する。導電部２３Ｂは表面（導電層の外表面）に突起２３Ｂａを有する。導電性粒子４１は、第１の導電部２３Ｂｘの表面上に複数の芯物質２４を有する。第２の導電部２３Ｂｙは、第１の導電部２３Ｂｘと芯物質２４とを被覆している。基材粒子２２と芯物質２４とは間隔を隔てて配置されている。基材粒子２２と芯物質２４との間には、第１の導電部２３Ｂｘが存在する。芯物質２４を第２の導電部２３Ｂｙが被覆していることにより、導電部２３Ｂは表面に、複数の突起２３Ｂａを有する。芯物質２４により導電部２３Ｂ及び第２の導電部２３Ｂｙの表面が隆起されており、複数の突起２３Ｂａが形成されている。突起４１ａ，２３Ｂａは複数である。
【００６２】
導電性粒子４１のように、導電部２３Ｂは、多層構造を有していてもよい。さらに、突起４１ａ，２３Ｂａを形成するために、芯物質２４を内層の第１の導電部２３Ｂｘ上に配置して、外層の第２の導電部２３Ｂｙにより芯物質２４及び第１の導電部２３Ｂｘを被覆してもよい。
【００６３】
以下、導電性粒子、導電フィルム及び接続構造体の他の詳細を説明する。
【００６４】
（導電性粒子）
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、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。
【００６５】
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。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、一般的に導電性粒子を圧縮させる。基材粒子が樹脂粒子であると、圧縮により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。
【００６６】
上記樹脂粒子の材料として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子の材料としては、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及び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、ポリスルホン、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。また、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種以上重合させることにより、導電フィルムに適した任意の圧縮時の物性を有する樹脂粒子を設計及び合成可能である。また、基材粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子の材料は、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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、上記樹脂粒子が得られる。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、及び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。
【００７１】
上記基材粒子が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場合には、基材粒子の材料である無機物としては、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。
【００７２】
上記基材粒子が金属粒子である場合には、該金属粒子の材料である金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。但し、基材粒子は金属粒子ではないことが好ましい。
【００７３】
上記基材粒子の平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上、より一層好ましくは１μｍ以上、更に好ましくは１．５μｍ以上、特に好ましくは２μｍ以上、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、より一層好ましくは３００μｍ以下、更に好ましくは１００μｍ以下、更に好ましくは５０μｍ以下、更に一層好ましくは３０μｍ以下、特に好ましくは５μｍ以下、最も好ましくは３μｍ以下である。基材粒子の平均粒子径が上記下限以上であると、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなるため、電極間の導通信頼性がより一層高くなり、導電性粒子を介して接続された電極間の接続抵抗がより一層低くなる。さらに、基材粒子の表面に導電部を無電解めっきにより形成する際に凝集し難くなり、凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。基材粒子の平均粒子径が上記上限以下であると、導電性粒子が充分に圧縮されやすく、電極間の接続抵抗がより一層低くなり、更に電極間の間隔が狭くなる。
【００７４】
上記基材粒子の平均粒子径は、０．１μｍ以上、５μｍ以下であることが特に好ましい。上記基材粒子の平均粒子径が０．１〜５μｍの範囲内であると、電極間の間隔が小さくなり、かつ導電部の厚みを厚くしても、小さい導電性粒子が得られる。電極間の間隔をより一層小さくしたり、導電部の厚みを厚くしても、より一層小さい導電性粒子を得たりする観点からは、上記基材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２μｍ以上、好ましくは３μｍ以下である。
【００７５】
上記平均粒子径は数平均粒子径を示す。該平均粒子径は、例えばコールターカウンター（ベックマンコールター社製）を用いて測定可能である。
【００７６】
上記導電部の厚み（複数の導電部がある場合には、複数の導電部全体の厚み）は、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上、更に好ましくは２０ｎｍ以上、特に好ましくは５０ｎｍ以上、好ましくは１０００ｎｍ以下、より好ましくは８００ｎｍ以下、更に好ましくは５００ｎｍ以下、特に好ましくは４００ｎｍ以下、最も好ましくは３００ｎｍ以下である。上記導電部の厚みが上記下限以上であると、導電性粒子の導電性がより一層良好になる。上記導電部の厚みが上記上限以下であると、基材粒子と導電部との熱膨張率の差が小さくなり、基材粒子から導電部が剥離し難くなる。
【００７７】
上記基材粒子の表面上に上記導電部を形成する方法としては、無電解めっきにより上記導電部を形成する方法、並びに電気めっきにより上記導電部を形成する方法等が挙げられる。
【００７８】
上記導電部は、金属を含むことが好ましい。上記導電部の材料である金属は、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、モリブデン、タングステン及びカドミウム、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。
【００７９】
上記導電性粒子は、導電性の表面に複数の突起を有する。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、上記導電部の外表面に突起を容易に形成可能である。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。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が効果的に排除される。このため、電極と導電性粒子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、突起によって、導電性粒子と電極との間のバインダー樹脂が効果的に排除される。このため、電極間の導通信頼性が高くなる。
【００８０】
上記導電性粒子の表面に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部を形成する方法、並びに基材粒子の表面に無電解めっきにより導電部を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電部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の導電部を形成した後、該第１の導電部上に芯物質を配置し、次に第２の導電部を形成する方法、並びに基材粒子の表面上に導電部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。
【００８１】
上記基材粒子の表面に芯物質を付着させる方法としては、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。
【００８２】
上記芯物質の材料としては、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。
【００８３】
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。上記芯物質の材料である金属は、上記導電部の材料である金属と同じであってもよく、異なっていてもよい。上記芯物質の材料は、ニッケルを含むことが好ましい。また、上記金属の酸化物としては、アルミナ、シリカ及びジルコニア等が挙げられる。
【００８４】
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。
【００８５】
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記上限以下であると、電極間の接続抵抗が効果的に低くなる。
【００８６】
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。
【００８７】
上記導電性粒子における上記突起の平均高さは、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０５μｍ以上、更に好ましくは０．１μｍを超え、特に好ましくは０．１２５μｍ以上、好ましくは０．９μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下、更に好ましくは０．２μｍ以下である。上記突起の平均高さ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効果的に低くなる。特に、上記導電性粒子における上記突起の平均高さが０．１２５μｍ以上であると、導電性粒子の配置精度及び電極間の接続信頼性がより一層良好になる。特に、上記導電性粒子における上記突起の平均高さが０．３μｍ以下であると、導電性粒子の配置精度及び電極間の接続信頼性がより一層良好になる。
【００８８】
ボイドの発生をより一層抑え、かつ電極間の接続信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子の平均粒子径が２μｍ以上、５μｍ以下であり、上記導電性粒子における上記突起の平均高さが５０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００８９】
（導電フィルム）
上記導電フィルムは、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む。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。該異方性導電フィルムには、上下の電極間を導通するための導電フィルムが含まれる。上記導電フィルムは、電極間の電気的な接続に用いられることが好ましい。上記導電フィルムは回路接続用導電フィルムであることが好ましい。
【００９０】
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、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としては、例えば、ビニル樹脂、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、熱可塑性ブロック共重合体及びエラストマー等が挙げられる。上記バインダー樹脂は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。
【００９１】
上記ビニル樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂及びスチレン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリアミド樹脂等が挙げられる。上記硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。なお、上記硬化性樹脂は、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂又は湿気硬化性樹脂であってもよい。上記硬化性樹脂は、硬化剤と併用されてもよい。上記熱可塑性ブロック共重合体としては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物、及びスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水素添加物等が挙げられる。上記エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、及びアクリロニトリル−スチレンブロック共重合ゴム等が挙げられる。
【００９２】
上記導電フィルムは、上記導電性粒子及び上記バインダー樹脂の他に、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、帯電防止剤及び難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
【００９３】
上記導電フィルム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、好ましくは９０．９９重量％以下である。上記バインダー樹脂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、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。上記の含有量は、導電フィルムが多層フィルムである場合に、多層フィルム全体での含有量を示す。
【００９４】
上記導電フィルム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８０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下、更に好ましくは２０重量％以下、特に好ましくは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。上記の含有量は、導電フィルムが多層フィルムである場合に、多層フィルム全体での含有量を示す。
【００９５】
（接続構造体）
本発明に係る導電フィルムを用いて、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，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備え、該接続部が上述した導電フィルム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６に、図１に示す導電フィルム１を用いた接続構造体の一例を模式的に断面図で示す。
【００９８】
図６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、導電フィルム１により形成されている。接続部５４は、導電フィルム１を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】
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つ又は複数の導電性粒子２１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２１により電気的に接続されている。
【０１００】
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フィルムを配置し、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。
【０１０１】
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、好ましくは１００〜２２０℃程度、より好ましくは１２０〜２２０℃程度である。上記加熱の温度は１８０℃以下であることが更に好ましく、１６０℃以下であることが特に好ましく、１４０℃以下であることが最も好ましい。上記加熱の温度の範囲を満足するとき、導電性粒子の１００℃での１０％Ｋ値及び導電フィルムの１００℃での溶融粘度が上記範囲内にあることで、本発明の効果が効果的に得られる。
【０１０２】
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などの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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
以下、本発明について、実施例及び比較例を挙げて具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
【０１０５】
（実施例１）
（１）導電性粒子
ジビニルベンゼン樹脂粒子（平均粒子径３μｍ）の表面がニッケルめっき層（厚み０．１μｍ）により被覆されており、かつニッケルめっき層の表面に複数の突起を有する導電性粒子を用意した。
【０１０６】
この導電性粒子における突起の平均高さは、１５０ｎｍであった。上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記導電性粒子における上記突起がある部分（突起部分）の表面積は６２％、上記導電性粒子における上記突起がない部分（未突起部分）の表面積は３８％であった（表面積の評価方法は下記の評価欄参照）。上記導電性粒子の１００℃での１０％Ｋ値は５３２０Ｎ／ｍｍ２であった。
【０１０７】
（２）導電フィルムの作製
フェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製「ＰＫＨＨ」）５０重量部と、熱硬化性化合物であるフェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製「ＴＤ−２１０６」）２５重量部と、熱カチオン硬化剤（三新化学社製「ＳＩ−６０」）１重量部と、シランカップリング剤１重量部と、上記導電性粒子１０重量部とを、トルエンに分散させて、固形分４０重量％の樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物をポリエチレンテレフタレート上にコーターで塗布し、溶媒を乾燥することで、厚み１８μｍの異方性導電フィルムを得た。
【０１０８】
得られた異方性導電フィルムにおける１００℃での溶融粘度は、９００Ｐａ・ｓであった。なお、溶融粘度は、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製粘弾性測定装置「ＡＲＥＳ−Ｇ２」を用いて、昇温速度５℃／ｍｉｎ、１Ｈｚの条件で測定し、１００℃の溶融粘度を算出した。
【０１０９】
（３）接続構造体の作製
Ｌ／Ｓが１５μｍ／１５μｍのＴｉ−Ａｌ−Ｔｉの複層電極パターンを上面に有する透明ガラス基板（第１の接続対象部材）を用意した。また、Ｌ／Ｓが１５μｍ／１５μｍのニッケル電極パターンを下面に有する半導体チップ（第２の接続対象部材）を用意した。
【０１１０】
仮圧着機を用いて、上記透明ガラス基板上のチップ搭載部分に、得られた異方性導電フィルムを仮圧着し、貼り付けた。次に、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後、異方性導電フィルムの温度が１３０℃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て、３ＭＰａの圧力をかけて１０秒間熱圧着を行い、異方性導電フィルム中のバインダー樹脂を硬化させて、接続構造体を得た。
【０１１１】
（実施例２）
（１）導電性粒子
実施例１の導電性粒子を用意した。
【０１１２】
（２）導電フィルムの作製
フェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製「ＰＫＨＨ」）５０重量部と、熱硬化性化合物であるフェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製「ＴＤ−２１０６」）２５重量部と、熱カチオン硬化剤（三新化学社製「ＳＩ−６０」）１重量部と、シランカップリング剤１重量部と、上記導電性粒子１０重量部とを、トルエンに分散させて、固形分４０重量％の樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物をポリエチレンテレフタレート上にコーターで塗布し、溶媒を乾燥することで、厚み８μｍの第１の層（ＡＣＦ）を得た。
【０１１３】
次に、フェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製「ＰＫＨＣ」）５０重量部と、熱硬化性化合物であるフェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製「ＴＤ−２１０６」）２５重量部と、熱カチオン硬化剤（三新化学社製「ＳＩ−６０」）１重量部と、シランカップリング剤１重量部とをトルエンに分散させて、固形分４０重量％の樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物をポリエチレンテレフタレート上にコーターで塗布し、溶媒を乾燥することで、厚み１２μｍの第２の層（ＮＣＦ）を得た。
【０１１４】
得られた第１の層（ＡＣＦ）と得られた第２の層（ＮＣＦ）とを、ラミネータを用いて積層して、厚み２０μｍの異方性導電フィルムを得た。
【０１１５】
得られた異方性導電フィルムにおける１００℃での溶融粘度は、８００Ｐａ・ｓであった。
【０１１６】
（３）接続構造体の作製
Ｌ／Ｓが１５μｍ／１５μｍのＴｉ−Ａｌ−Ｔｉの複層電極パターンを上面に有する透明ガラス基板（第１の接続対象部材）を用意した。また、Ｌ／Ｓが１５μｍ／１５μｍのニッケル電極パターンを下面に有する半導体チップ（第２の接続対象部材）を用意した。
【０１１７】
仮圧着機を用いて、上記透明ガラス基板上のチップ搭載部分に、得られた異方性導電フィルムを仮圧着し、貼り付けた。なお、第１の層（ＡＣＦ）が透明ガラス基板側となるように異方性導電フィルムを配置した。次に、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後、異方性導電フィルムの温度が１３０℃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て、３ＭＰａの圧力をかけて１０秒間熱圧着を行い、異方性導電フィルム中のバインダー樹脂を硬化させて、接続構造体を得た。
【０１１８】
（実施例３）
導電性粒子における突起の平均高さを４００ｎｍとし、上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記導電性粒子における上記突起がある部分の表面積を９０％、上記導電性粒子における上記突起がない部分の表面積を１０％としたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を作製した。
【０１１９】
（実施例４）
導電性粒子における突起の平均高さを１００ｎｍとし、上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記導電性粒子における上記突起がある部分の表面積を５５％、上記導電性粒子における上記突起がない部分の表面積を４５％としたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を作製した。
【０１２０】
（実施例５）
ジビニルベンゼン樹脂粒子を、ジビニルベンゼン７０重量％及びアクリロニトリル３０重量％の共重合樹脂粒子に変更したこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を作製した。この導電性粒子の１００℃での１０％Ｋ値は９７３０Ｎ／ｍｍ２であった。
【０１２１】
（実施例６）
ジビニルベンゼン樹脂粒子を、ジビニルベンゼン５０重量％及び１，４−ブタンジオールジアクリレート５０重量％の共重合樹脂粒子に変更したこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を作製した。この導電性粒子の１００℃での１０％Ｋ値は３２５０Ｎ／ｍｍ２であった。
【０１２２】
（実施例７）
フェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製「ＰＫＨＨ」）５０重量部を、フェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製「ＰＫＨＨ」）１０重量部とフェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製「ＰＫＨＣ」）４０重量部との混合物に変更したこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電フィルムを得て、接続構造体を作製した。得られた異方性導電フィルムにおける１００℃での溶融粘度は、３５０Ｐａ・ｓであった。
【０１２３】
（実施例８）
実施例１で用いた導電性粒子の表面を、絶縁性粒子で被覆した導電性粒子を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を作製した。
【０１２４】
ここで用いた絶縁性粒子は、メタクリル酸メチルを主成分とし、表面にＰ−ＯＨ基及びグリシジル基を有する有機高分子絶縁性粒子である。絶縁性粒子の平均粒径は３００ｎｍであった。また、導電性粒子の１００℃での１０％Ｋ値は５３２０Ｎ／ｍｍ２であった。
【０１２５】
（実施例９）
ジビニルベンゼン樹脂粒子（平均粒子径２μｍ）の表面がニッケルめっき層（厚み０．０８μｍ）により被覆されており、かつニッケルめっき層の表面に複数の突起を有する導電性粒子を用意した。
【０１２６】
この導電性粒子における突起の平均高さは、１００ｎｍであった。上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記導電性粒子における上記突起がある部分の表面積は５２％、上記導電性粒子における上記突起がない部分の表面積は４８％であった。
【０１２７】
上記の導電性粒子を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を作製した。
【０１２８】
（実施例１０）
熱圧着時の異方導電ペースト層の温度が１５０℃となるようにヘッドの温度を調節して熱圧着を行ったこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を作製した。
【０１２９】
（比較例１）
導電性粒子における突起の平均高さを１５０ｎｍとし、上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記導電性粒子における上記突起がある部分の表面積を４５％、上記導電性粒子における上記突起がない部分の表面積を５５％としたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を作製した。
【０１３０】
（比較例２）
導電性粒子における突起の平均高さを１５０ｎｍとし、上記導電性粒子の全表面積１００％中、上記導電性粒子における上記突起がある部分の表面積を９７％、上記導電性粒子における上記突起がない部分の表面積を３％としたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を作製した。
【０１３１】
（比較例３）
ジビニルベンゼン樹脂粒子をジビニルベンゼン６０重量％及びアクリロニトリル４０重量％の共重合樹脂粒子に変更したこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を作製した。この導電性粒子の１００℃での１０％Ｋ値は１０５９０Ｎ／ｍｍ２であった。
【０１３２】
（比較例４）
ジビニルベンゼン樹脂粒子をジビニルベンゼン４０重量％及び１，４−ブタンジオールジアクリレート６０重量％の共重合樹脂粒子に変更したこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を作製した。この導電性粒子の１００℃での１０％Ｋ値は２８６０Ｎ／ｍｍ２であった。
【０１３３】
（比較例５）
フェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製「ＰＫＨＨ」）５０重量部を、フェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製「ＰＫＨＣ」）５０重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電フィルムを得て、接続構造体を作製した。得られた異方性導電フィルムにおける１００℃での溶融粘度は、２９０Ｐａ・ｓであった。
【０１３４】
（評価）
（１）突起密度の測定
ＦＥ−ＳＥＭ（日立ハイテク社製「Ｓ−４０００」）を用い、６０００倍で粒子が５０個測定できる枚数を撮影した。
【０１３５】
撮影した画像を画像処理ソフトで二値化処理を行い、粒子１個に対する突起部分（突起がある部分、隆起している部分）の表面積と未突起部分（突起がない部分、隆起していない部分）の表面積との各割合を求めた。
【０１３６】
（２）ボイドの有無
得られた接続構造体に対し、透明基板側から光学顕微鏡で観察することで、１００本の配線間を観察し、ボイドのある配線間をカウントすることにより、ボイドの有無を評価した。ボイドの有無を下記の基準で判定した。
【０１３７】
［ボイドの有無の判定基準］
○○：ボイドのある配線間が０本
○：ボイドのある配線間が１本以上、３本未満
△：ボイドのある配線間が３本以上、１０本未満
×：ボイドのある配線間が１０本以上
【０１３８】
（３）電極上の導電性粒子の配置精度
得られた接続構造体において、導電材料により形成された接続部に含まれる導電性粒子を確認した。電極上に配置されている導電性粒子と電極間に配置されている導電性粒子との個数の割合（％）を評価した。電極上の導電性粒子の配置精度を下記の基準で判定した。
【０１３９】
［電極上の導電性粒子の配置精度の判定基準］
○○：電極上に配置されている導電性粒子の個数の割合が７０％以上
○：電極上に配置されている導電性粒子の個数の割合が６０％以上、７０％未満
△：電極上に配置されている導電性粒子の個数の割合が５０％以上、６０％未満
×：電極上に配置されている導電性粒子の個数の割合が５０％未満
【０１４０】
（４）電極間の接続信頼性
得られた接続構造体（ｎ＝１５個）において、上下の２０個の電極間の接続抵抗をそれぞれ、４端子法により測定し、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。その後、接続構造体を８５℃８５％の高温高湿槽に１００時間保持した後、同様の測定を行うことで接続抵抗の平均値を算出した。接続信頼性上昇率を下記の式で求めて接続信頼性を評価した。接続信頼性電極間の接続信頼性を下記の基準で判定した。
【０１４１】
接続信頼性上昇率＝（高温高湿保持後の接続抵抗）／（初期の接続抵抗）
【０１４２】
［接続信頼性の判定基準］
○○：接続抵抗の上昇率が２倍以下
○：接続抵抗の上昇率が２倍を超え、５倍以下
△：接続抵抗の上昇率が５倍を超え、１０倍以下
×：接続抵抗の上昇率が１０倍を超える
【０１４３】
結果を下記の表１に示す。
【０１４４】
【表１】
2014207223.tif 000003
【符号の説明】
【０１４５】
１，１Ａ…導電フィルム
２…第１の層
３…第２の層
１１，１１Ａ，１１Ｂ…バインダー樹脂
２１…導電性粒子
２１ａ…突起
２２…基材粒子
２３，２３Ａ，２３Ｂ…導電部
２３ａ，２３Ａａ，２３Ｂａ…突起
２３Ｂｘ…第１の導電部
２３Ｂｙ…第２の導電部
２４…芯物質
３１，４１…導電性粒子
３１ａ，４１ａ…突起
５１…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
５４…接続部
【図１】
2014207223.tif 000004
【図２】
2014207223.tif 000005
【図３】
2014207223.tif 000006
【図４】
2014207223.tif 000007
【図５】
2014207223.tif 000008
【図６】
2014207223.tif 000009