(57)【要約】【課題】電極間の電気的な接続に用いた場合に、導電性粒子を電極上に効率的に配置することができる導電材料を提供する。【解決手段】本発明に係る導電材料は、複数の導電性粒子１と、バインダー樹脂とを含む。導電性粒子１は、はんだを導電性の表面に有する。導電性粒子１の円形度の平均値は０．８上である。導電性粒子１の体積基準での粒度分布において、ｄ１０のｄ９０に対する比は０．９以上である。本発明に係る導電材料の２５℃での粘度は１０Ｐａ・ｓ以上、８００Ｐａ・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】
複数の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含み、
前記導電性粒子が、はんだを導電性の表面に有し、
前記導電性粒子の円形度の平均値が０．８以上であり、
前記導電性粒子の体積基準での粒度分布において、ｄ１０のｄ９０に対する比が０．９以上であり、
２５℃での粘度が１０Ｐａ・ｓ以上、８００Ｐａ・ｓ以下である、導電材料。
【請求項２】
前記バインダー樹脂が、加熱により硬化可能な硬化性化合物と、硬化剤とを含む、請求項１に記載の導電材料。
【請求項３】
前記バインダー樹脂がフィラーを含む、請求項１又は２に記載の導電材料。
【請求項４】
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１〜３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、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、主成分が融点１３０〜２５０℃の低融点金属であるコアと、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２７７６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のような従来の導電性粒子を含む異方性導電材料を電極間の接続に用いた場合には、電極間に複数の導電性粒子を効率的に配置することが困難なことがある。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、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。
【０００８】
本発明の目的は、電極間の電気的な接続に用いた場合に、導電性粒子を電極上に効率的に配置す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ことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の広い局面によれば、複数の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含み、前記導電性粒子が、はんだを導電性の表面に有し、前記導電性粒子の円形度の平均値が０．８以上であり、前記導電性粒子の体積基準での粒度分布において、ｄ１０のｄ９０に対する比が０．９以上であり、２５℃での粘度が１０Ｐａ・ｓ以上、８００Ｐａ・ｓ以下である、導電材料が提供される。
【００１０】
前記バインダー樹脂が、加熱により硬化可能な硬化性化合物と、硬化剤とを含むことが好ましい。前記バインダー樹脂がフィラーを含むことが好ましい。
【００１１】
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】
【００１２】
本発明に係る導電材料は、複数の導電性粒子とバインダー樹脂とを含み、上記導電性粒子がはんだを導電性の表面に有し、上記導電性粒子の円形度の平均値が０．８以上であり、上記導電性粒子の体積基準での粒度分布においてｄ１０のｄ９０に対する比（ｄ１０／ｄ９０）が０．９以上であり、２５℃での粘度が１０Ｐａ・ｓ以上、８００Ｐａ・ｓ以下であるので、本発明に係る導電材料を電極間の電気的な接続に用いた場合に、導電性粒子を電極上に効率的に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一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、図１に示す接続構造体における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３】図３は、本発明の一実施形態に係る導電材料に使用可能な導電性粒子の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、導電性粒子の変形例を示す断面図である。
【図５】図５は、導電性粒子の他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】
【００１４】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００１５】
本発明に係る導電材料は、複数の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、はんだを導電性の表面に有する。上記導電性粒子の円形度の平均値は、０．８以上である。上記導電性粒子の体積基準での粒度分布において、ｄ１０のｄ９０に対する比（ｄ１０／ｄ９０）は０．９以上である。本発明に係る導電材料の２５℃での粘度は１０Ｐａ・ｓ以上、８００Ｐａ・ｓ以下である。
【００１６】
本発明に係る導電材料における上述した構成の採用によって、導電性粒子を電極上に効率的に配置することができる。また、接続構造体を得る際に、電極上に位置していない導電性粒子を、電極上に効果的に移動させることができる。この理由は、導電性粒子におけるはんだのセルフアライメント効果が効果的に発揮されるためである。
【００１７】
また、本発明に係る導電材料では、導電性粒子を電極上に効率的に配置できる結果、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ることを前提として、導電性粒子を多く用いる必要がないため、導電性粒子の使用量を少なくすることもできる。
【００１８】
本発明では、導電性粒子の円形度を所定の範囲に制御し、かつ粒度分布を所定の範囲に制御することによって、更に導電材料の粘度を所定の範囲に制御することによって、電極と導電性粒子との間の高い樹脂排除性、及び電極間での導電性粒子の高い捕捉性を両立することができる。この結果、電極間の導通信頼性が高くなる。
【００１９】
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、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。
【００２０】
これに対して、本発明に係る導電材料の使用により、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。
【００２１】
本発明に係る導電材料では、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。
【００２２】
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、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。
【００２３】
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、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。
【００２４】
さらに、本発明に係る導電材料では、上記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。
【００２５】
導電性の表面がはんだである場合に、導電性粒子の円形度が低くなりやすい傾向があり、導電性粒子がはんだ粒子（全体がはんだ）である場合に、導電性粒子の円形度が特に低くなりやすい傾向がある。これに対し、導電性粒子を電極上に効率的に配置するために、本発明では、上記導電性粒子の円形度を高くしている。複数の上記導電性粒子の円形度の平均値は０．８以上である。導電性粒子を電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記導電性粒子の円形度の平均値は好ましくは０．８５以上、より好ましくは０．９以上、更に好ましくは０．９５以上、特に好ましくは０．９８以上である。上記導電性粒子の円形度の平均値が０．９８以上であれば、導電性粒子が電極上にかなり効果的に配置される。なお、上記円形度が低すぎると、円形度が低くかつ粒子径が大きい導電性粒子が電極間に先に捕捉され、他の導電性粒子が電極部分以外に流出しやすくなる。
【００２６】
また、導電性粒子がはんだ粒子（全体がはんだ）である場合に、上記導電性粒子の円形度の平均値を制御したことによる導電性粒子の配置精度の向上効果がより効果的に得られる。なお、上記円形度は、上記導電性粒子が電極間の電気的な接続（導電接続）に用いられる場合に、接続前の導電性粒子における円形度である。円形度は、下記式により表される。
【００２７】
円形度＝４π×Ｓ／Ｌ２
Ｓ：導電性粒子の投影面積
Ｌ：導電性粒子の周囲長
【００２８】
上記導電性粒子の円形度の測定の方法に関しては、例えば、オリンパス社製「ＬＥＸＴ  ＯＬＳ４１００」を用い、オリンパス社製画像解析ソフトウェア「ＯＬＹＭＰＵＳ  Ｓｔｒｅａｍ」にて、上記円形度を測定することができる。
【００２９】
上記円形度の平均値を制御するために、円形度が高い導電性粒子を選別して用いることが好ましい。また、複数の上記導電性粒子の導電層の厚みのばらつきを制御したり、複数の上記導電性粒子における基材粒子の粒子径のばらつきを制御したりすることで、上記円形度の平均値を制御してもよい。
【００３０】
なお、上記導電性粒子の円形度の平均値は、例えば、任意に選択された５０個の導電性粒子の円形度を測定し、該測定値を平均することにより求められる。
【００３１】
導電性の表面がはんだである場合に、導電性粒子の粒子径にばらつきが生じやすい傾向があり、導電性粒子がはんだ粒子（全体がはんだ）である場合に、導電性粒子の粒子径にばらつきが特に生じやすい傾向がある。これに対し、導電性粒子を電極上に効率的に配置するために、本発明では、上記導電性粒子の粒子径がある程度均一になるように制御している。上記導電性粒子の体積基準での粒度分布において、ｄ１０のｄ９０に対する比（ｄ１０／ｄ９０）は０．９以上である。導電性粒子を電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記比（ｄ１０／ｄ９０）は好ましくは０．９５以上、より好ましくは０．９８以上である。導電性粒子がはんだ粒子（全体がはんだ）である場合に、上記導電性粒子の粒度分布を制御したことによる導電性粒子の配置精度の向上効果がより効果的に得られる。
【００３２】
上記比（ｄ１０／ｄ９０）を制御するために、所定の粒子径の導電性粒子を選別して用いることが好ましい。例えば、バインダー樹脂に添加される前、又はバインダー樹脂に添加された後に、篩などを用いて、導電性粒子を分級してもよい。また、複数の上記導電性粒子の導電層の厚みのばらつきを制御したり、複数の上記導電性粒子における基材粒子の粒子径のばらつきを制御したりすることで、上記比（ｄ１０／ｄ９０）を制御してもよい。なお、上記ｄ１０は、導電性粒子の累積体積が１０％であるときの導電性粒子の粒子径である。上記ｄ９０は、導電性粒子の累積体積が９０％であるときの導電性粒子の粒子径である。
【００３３】
導電性粒子の体積基準での粒度分布は、レーザー回折式粒度分測定装置を用いて求められる。レーザー回折式粒度分測定装置としては、島津製作所社製「ＳＡＬＤ−２１００」等が挙げられる。
【００３４】
上記粒度分布は、例えば、粒度分布計（Ｓｙｓｍｅｘ社製）等を用いて測定可能である。
【００３５】
導電性粒子を電極上に効率的に配置するために、本発明に係る導電材料の２５℃での粘度は１０Ｐａ・ｓ以上、８００Ｐａ・ｓ以下である。導電性粒子を電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記粘度は好ましくは５０Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは１００Ｐａ・ｓ以上、好ましくは６００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは５００Ｐａ・ｓ以下である。
【００３６】
上記粘度は、配合成分の種類及び配合量に容易に適宜調整可能である。また、フィラーの使用により、粘度を比較的高くすることができる。
【００３７】
上記粘度は、例えば、Ｅ型粘時計（東機産業社製）等を用いて、２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定可能である。
【００３８】
上記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３μｍ以上、特に好ましくは５μｍ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、導電性粒子を電極上により一層効率的に配置することができる。上記導電性粒子の平均粒子径は、３μｍ以上、３０μｍ以下であることが特に好ましい。
【００３９】
上記導電性粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。導電性粒子の平均粒子径は、例えば、任意の導電性粒子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。
【００４０】
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。
【００４１】
（導電性粒子）
本発明に係る導電性粒子は、はんだを導電性の表面に有するものであれば特に限定されない。本発明に係る導電性粒子としては、基材粒子の表面が導電性の導電層により被覆された被覆粒子であって、導電性の表面にはんだを有する粒子、並びにはんだのみにより形成されているはんだ粒子等が挙げられる。
【００４２】
図３は、本発明の一実施形態に係る導電材料に使用可能な導電性粒子の一例を示す断面図である。
【００４３】
図３に示す導電性粒子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。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。
【００４４】
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。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、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。
【００４５】
上記のように、導電性粒子１における導電層３は２層構造を有する。図４に示す変形例のように、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。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。
【００４６】
また、図５に示す他の変形例のように、はんだ粒子である導電性粒子２１であってもよい。導電性粒子２１は、はんだのみにより形成されている。導電性粒子２１は、基材粒子をコアに有さず、コア−シェル粒子ではない。導電性粒子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。このようなはんだ粒子は、高速伝送、導通抵抗性、実装高さ等が優れる点で好ましく用いられる。
【００４７】
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、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好ましい。上記基材粒子は、銅粒子であってもよい。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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、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。
【００５３】
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。
【００５４】
上記導電性粒子は、単層のはんだ層を有していてもよい。上記導電性粒子は、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。
【００５５】
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、導電性粒子と電極との接続信頼性がより一層高くなる。
【００５６】
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。
【００５７】
上記はんだを導電性の表面に有する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。
【００５８】
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。
【００５９】
上記はんだ（はんだ層）を構成する材料は、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。上記はんだの組成としては、例えば亜鉛、金、銀、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はんだ、又は錫とビスマスとを含むはんだであることが好ましい。
【００６０】
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。はんだ層又ははんだ粒子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、はんだ層１００重量％中又ははんだ粒子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。
【００６１】
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を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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
上記はんだ層の厚みは、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。
【００６６】
上記第２の導電層の厚みは、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。
【００６７】
（導電材料）
本発明に係る導電材料は、複数の上記導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。本発明に係る導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。
【００６８】
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。上記導電材料及び上記バインダー樹脂は、熱硬化性成分（熱硬化性化合物）又は熱硬化性成分を含むことが好ましい。上記導電材料及び上記バインダー樹脂は、熱可塑性成分（熱可塑性化合物）を含んでいてもよく、熱硬化性成分を含んでいてもよい。上記導電材料及び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。
【００６９】
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、電極間に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、上記導電性粒子の含有量は多い方が好ましい。
【００７０】
上記導電材料１００重量％中、上記バインダー樹脂の含有量、上記熱可塑性成分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。耐衝撃性をより一層高める観点からは、上記バインダー樹脂、上記熱可塑性成分又は上記熱硬化性成分の含有量は多い方が好ましい。
【００７１】
上記熱可塑性化合物としては、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂及びポリアミド樹脂等が挙げられる。
【００７２】
上記加熱により硬化可能な硬化性化合物としては、エポキシ化合物、フェノール化合物及びメラミン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。
【００７３】
上記導電材料は、ベース樹脂として、上記エポキシ化合物を含むことが好ましい。該ベース樹脂として用いられるエポキシ化合物としては、フェノキシ化合物、ポリエーテル骨格を有するエポキシ化合物、並びにビスフェノールＦと１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルとの反応物（以下、反応物Ｘと記載することがある）等が挙げられる。なかでも、電極と配線との接続信頼性がより一層高くなることから、ポリエーテル骨格を有するエポキシ化合物又は上記反応物Ｘが好ましい。上記熱硬化性成分は、ポリエーテル骨格を有するエポキシ化合物又は上記反応物Ｘを含むことが好ましい。上記熱硬化性成分は、ポリエーテル骨格を有するエポキシ化合物を含むことが好ましく、上記反応物Ｘを含むことも好ましい。上記反応物Ｘは、エポキシ基を有することが好ましい。この反応物Ｘは、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。導電材料の硬化物の接着性がより一層高くなることから、上記反応物Ｘは、分岐状であることが好ましい。ビスフェノールＦに由来する構造単位に、側鎖が結合していることが好ましい。
【００７４】
上記反応物Ｘの重量平均分子量は、好ましくは５００以上、より好ましくは１０００以上、好ましくは５００００以下、より好ましくは１５０００以下である。
【００７５】
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）により測定されたポリスチレン換算での重量平均分子量を示す。
【００７６】
上記導電材料は、ビスフェノールＡとポリエーテルとの反応物（以下、反応物Ｙと記載することがある）を含むことが好ましい。上記反応物Ｙは、エポキシ基を有することが好ましい。上記反応物Ｙは、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。上記反応物Ｙは、分岐状であることが好ましい。
【００７７】
上記ポリエーテルとしては、ポリアルキレングリコールが挙げられる。該ポリアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール等が挙げられる。
【００７８】
上記反応物Ｙの分子量は、好ましくは３００以上、より好ましくは５００以上、好ましくは２０００以下、より好ましくは１０００以下である。
【００７９】
上記反応物Ｙの分子量は、上記反応物Ｙが重合体ではない場合、及び上記反応物Ｙ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、上記反応物Ｙが重合体である場合は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定されたポリスチレン換算での重量平均分子量を意味する。
【００８０】
また、上記エポキシ化合物の好ましい例としては、直鎖ジオールグリシルエーテルとビスフェノール（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等）との反応生成物及びポリエーテル骨格を有するエポキシ化合物等が挙げられる。
【００８１】
また、溶解度パラメータ（ＳＰ値）が９．３以下であるエポキシ化合物を含むことが好ましい。このようなエポキシ化合物としては、水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物及び水添ビスフェノールＦ型エポキシ化合物等が挙げられる。上記バインダー樹脂は、水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物又は水添ビスフェノールＦ型エポキシ化合物を含むことが好ましい。
【００８２】
上記溶解度パラメータ（ＳＰ値）は、Ｆｅｄｏｒｓ法（Ｒ．Ｆ．Ｆｅｄｏｒｓ，Ｐｏｌｙｍ．Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．，１４，１４７（１９７４））を用いて算出することができる。
【００８３】
導電性粒子を電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記バインダー樹脂は、上記反応物Ｘを含むことが好ましい。また、上記導電材料は、上記反応物Ｘと、上記反応物Ｘ以外のエポキシ化合物とを含むことが好ましい。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
上記導電材料の粘度を好適な範囲に制御するために、上記バインダー樹脂はフィラーを含むことが好ましい。
【００９２】
上記フィラーの体積平均粒子径は、上記導電性粒子の体積平均粒子径の９／１０以下であることが好ましい。なお、後述する実施例では、上記フィラーの体積平均粒子径は、上記導電性粒子の体積平均粒子径の９／１０以下である。
【００９３】
上記フィラーの具体例としては、シリカ、窒化アルミニウム、アルミナ、ガラス、窒化ボロン、窒化ケイ素、シリコーン、カーボン、グラファイト、グラフェン、ポリイミド、ポリアミド及びタルク等が挙げられる。上記フィラーは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】
上記フィラーとして特に、表面が親水化、又は疎水化された非晶質シリカが好ましい。導電材料の粘度を所望の範囲に制御にするため、上記フィラーの親水度や疎水度を調整したり、２種類以上のフィラーを併用したりすることができる。アクリル樹脂やエポキシ樹脂を用いる場合、上記フィラーが疎水性を有する場合には、導電材料の粘度を効果的に上げることができ、上記フィラーが親水性を有する場合には、導電材料の粘度を効果的に下げることができる。
【００９５】
導電材料の粘度を十分に下げる場合、上記導電性粒子の体積平均粒子径の１／１０以下の体積平均粒子径のフィラーを用いることが好ましく、上記導電性粒子の体積平均粒子径の１／１００以下の体積平均粒径のフィラーを用いることがより好ましい。導電性粒子間にフィラーが入ることにより、導電性粒子間の摩擦抵抗を低減することで、低粘度化が可能となる。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
上記フラックスは、導電材料中に分散されていてもよく、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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【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、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、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】
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、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。なお、ペーストには液状が含まれる。フィルムにはシートが含まれる。
【０１０４】
（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。
【０１０５】
上記接続構造体は、電極を表面に有する第１の接続対象部材と、電極を表面に有する第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おり、上記第１の電極と上記第２の電極とが、上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であることが好ましい。
【０１０６】
上記接続構造体の製造方法では、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ことが好ましい。加熱及び加圧により、導電性粒子におけるはんだが溶融して、該導電性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。
【０１０７】
図１は、本発明の一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、複数の導電性粒子１とバインダー樹脂とを含む。導電性粒子１にかえて、導電性粒子１１又は導電性粒子２１を用いてもよい。また、導電性粒子１，１１，２１以外の導電性粒子を用いてもよい。
【０１０８】
図１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５４とを備える。接続部５４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５４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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
図２に、図１に示す接続構造体５１における導電性粒子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２に示すように、接続構造体５１では、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、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５１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。
【０１１１】
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、導電ペーストであって、かつ導電ペースト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。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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
（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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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」）
熱硬化剤Ａ（イミダゾール化合物、四国化成工業社製「２Ｐ−４ＭＺ」）
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）
【０１１６】
【化１】
2014056816.tif 000003
【０１１７】
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）
【０１１８】
【化２】
2014056816.tif 000004
【０１１９】
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）
【０１２０】
【化３】
2014056816.tif 000005
【０１２１】
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」
フィラー：疎水性ヒュームドシリカ(トクヤマ社製、「レオシールＭＴ−１０」)
【０１２２】
（導電性粒子）
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℃）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。次に、デカントにより円形度が低い導電性粒子を取り除いた。さらに、導電性粒子を篩で分級した。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、円形度の平均値０．９８、比（ｄ１０／ｄ９０）０．９８、樹脂コアはんだ被覆粒子）を作製した。
【０１２３】
導電性粒子１の作製工程において、１）電解めっきにおける電流密度を下げ、更にめっき時間を延長することによりはんだ層の厚みの均一性を制御する、２）分級工程において分級回数及び用いた篩の種類を変える、３）めっき条件を変えることの３つの条件の内の１つ又は２つ以上制御することで、導電性粒子の円形度の平均値、及び上記比（ｄ１０／ｄ９０）を制御して、下記の導電性粒子２〜９，Ａ〜Ｃを得た。
【０１２４】
導電性粒子２（樹脂粒子の平均粒子径１０μｍ、樹脂粒子の軟化点３３０℃、銅層の厚み１μｍ、はんだ層の厚み２μｍ、導電性粒子の平均粒子径１５μｍ、円形度の平均値０．９５、比（ｄ１０／ｄ９０）０．９８、樹脂コアはんだ被覆粒子）
【０１２５】
導電性粒子３（樹脂粒子の平均粒子径１０μｍ、樹脂粒子の軟化点３３０℃、銅層の厚み１μｍ、はんだ層の厚み２μｍ、導電性粒子の平均粒子径１５μｍ、円形度の平均値０．９０、比（ｄ１０／ｄ９０）０．９８、樹脂コアはんだ被覆粒子）
【０１２６】
導電性粒子４（樹脂粒子の平均粒子径１０μｍ、樹脂粒子の軟化点３３０℃、銅層の厚み１μｍ、はんだ層の厚み２μｍ、導電性粒子の平均粒子径１５μｍ、円形度の平均値０．８５、比（ｄ１０／ｄ９０）０．９８、樹脂コアはんだ被覆粒子）
【０１２７】
導電性粒子５（樹脂粒子の平均粒子径１０μｍ、樹脂粒子の軟化点３３０℃、銅層の厚み１μｍ、はんだ層の厚み２μｍ、導電性粒子の平均粒子径１５μｍ、円形度の平均値０．９８、比（ｄ１０／ｄ９０）０．９５、樹脂コアはんだ被覆粒子）
【０１２８】
導電性粒子６（樹脂粒子の平均粒子径１０μｍ、樹脂粒子の軟化点３３０℃、銅層の厚み１μｍ、はんだ層の厚み２μｍ、導電性粒子の平均粒子径１５μｍ、円形度の平均値０．９８、比（ｄ１０／ｄ９０）０．９０、樹脂コアはんだ被覆粒子）
【０１２９】
導電性粒子７（樹脂粒子の平均粒子径１０μｍ、樹脂粒子の軟化点３３０℃、銅層の厚み１μｍ、はんだ層の厚み２μｍ、導電性粒子の平均粒子径１５μｍ、円形度の平均値０．８５、比（ｄ１０／ｄ９０）０．９５、樹脂コアはんだ被覆粒子）
【０１３０】
導電性粒子８（樹脂粒子の平均粒子径１０μｍ、樹脂粒子の軟化点３３０℃、銅層の厚み１μｍ、はんだ層の厚み２μｍ、導電性粒子の平均粒子径１５μｍ、円形度の平均値０．８５、比（ｄ１０／ｄ９０）０．９０、樹脂コアはんだ被覆粒子）
【０１３１】
導電性粒子９（導電性粒子の平均粒子径１３．４μｍ、円形度の平均値０．９８、比（ｄ１０／ｄ９０）０．９０、はんだ粒子）
【０１３２】
導電性粒子９は、導電性粒子（三井金属鉱業社製「ＳｎＢｉ  ＤＳ−１０」、導電性粒子の平均粒子径１２．５μｍ、円形度の平均値０．９８、比（ｄ１０／ｄ９０）０．６３、はんだ粒子）を、オプトニクス精密社製の精密篩（孔径１０，１６μｍ）を用い分級することにより得た。
【０１３３】
導電性粒子Ａ（樹脂粒子の平均粒子径１０μｍ、樹脂粒子の軟化点３３０℃、銅層の厚み１μｍ、はんだ層の厚み２μｍ、導電性粒子の平均粒子径１５μｍ、円形度の平均値０．７５、比（ｄ１０／ｄ９０）０．９０、樹脂コアはんだ被覆粒子）
【０１３４】
導電性粒子Ｂ（樹脂粒子の平均粒子径１０μｍ、樹脂粒子の軟化点３３０℃、銅層の厚み１μｍ、はんだ層の厚み２μｍ、導電性粒子の平均粒子径１５μｍ、円形度の平均値０．９０、比（ｄ１０／ｄ９０）０．７０、樹脂コアはんだ被覆粒子）
【０１３５】
導電性粒子Ｃ（三井金属鉱業社製「ＳｎＢｉ  ＤＳ−１０」、導電性粒子の平均粒子径１２．５μｍ、円形度の平均値０．９８、比（ｄ１０／ｄ９０）０．６３、はんだ粒子）
【０１３６】
なお、上述した導電性粒子１〜９，Ａ〜Ｃの粒度分布は、粒度分布計（Ｓｙｓｍｅｘ社製）を用いて測定した。
【０１３７】
（実施例１〜１６及び比較例１〜４）
（１）異方性導電ペーストの作製
下記の表１，２に示す成分を下記の表１，２に示す配合量で配合して、異方性導電ペーストを得た。
【０１３８】
（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。
【０１３９】
ガラスエポキシ基板とフレキシブル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。
【０１４０】
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、第１の接続構造体を得た。
【０１４１】
（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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
（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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
（評価）
（１）粘度
得られた導電材料（異方性導電ペースト）の粘度を、Ｅ型粘時計（東機産業社製）を用いて、２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定した。
【０１４６】
（２）電極上の導電性粒子の配置精度
得られた第１，第２，第３の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の全個数１００重量％中、電極上に配置されている導電性粒子の個数の割合（％）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。
【０１４７】
［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９０％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８０％以上、９０％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７０％以上、８０％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７０％未満
【０１４８】
（３）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。
【０１４９】
［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
【０１５０】
（４）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、８５℃、８５％の雰囲気中に１００時間放置後、隣接する電極間に、５Ｖ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。
【０１５１】
［絶縁信頼性の判定基準］
○○：接続抵抗の平均値が１０７Ω以上
○：接続抵抗の平均値が１０６Ω以上、１０７Ω未満
△：接続抵抗の平均値が１０５Ω以上、１０６Ω未満
×：接続抵抗の平均値が１０５Ω未満
【０１５２】
結果を下記の表１，２に示す。
【０１５３】
【表１】
2014056816.tif 000006
【０１５４】
【表２】
2014056816.tif 000007
【０１５５】
なお、銅層とはんだ層とを有する導電性粒子を用いた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。なお、はんだ粒子を用いた実施例１５，１６及び比較例４では、実施例１５，１６において比較例４と比べて、導電性粒子の配置精度の向上効果が特に大きかった（実施例１５，１６と比較例４との接続抵抗の差が大きい。
【符号の説明】
【０１５６】
１…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…導電性粒子
１２…はんだ層
２１…導電性粒子
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】
2014056816.tif 000008
【図２】
2014056816.tif 000009
【図３】
2014056816.tif 000010
【図４】
2014056816.tif 000011
【図５】
2014056816.tif 000012