(57)【要約】  導電接続時のはんだの凝集性を効果的に高めることができるはんだ粒子を提供する。  本発明に係るはんだ粒子は、酸化皮膜を表面に有するはんだ粒子であり、前記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下であり、前記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の前記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだ粒子本体と、前記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有するはんだ粒子であり、
前記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下であり、
前記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の前記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である、はんだ粒子。
【請求項２】
２００℃以上における発熱量の絶対値が、１００ｍＪ／ｍｇ以上である、請求項１に記載のはんだ粒子。
【請求項３】
熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子とを含み、
前記はんだ粒子が、はんだ粒子本体と、前記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有し、
前記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下であり、
前記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の前記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である、導電材料。
【請求項４】
２５℃における粘度が、１０Ｐａ・ｓ以上６００Ｐａ・ｓ以下である、請求項３に記載の導電材料。
【請求項５】
Ｅ型粘度計を用いて２５℃及び０．５ｒｐｍの条件で測定した粘度を、Ｅ型粘度計を用いて２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定した粘度で除したチクソトロピックインデックスが、１．１以上５以下である、請求項３又は４に記載の導電材料。
【請求項６】
前記はんだ粒子の２００℃以上における発熱量の絶対値が、１００ｍＪ／ｍｇ以上である、請求項３〜５のいずれか１項に記載の導電材料。
【請求項７】
導電ペーストである、請求項３〜６のいずれか１項に記載の導電材料。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のはんだ粒子の保管方法であり、
前記はんだ粒子を保管容器に入れて、不活性ガス雰囲気下で保管するか、又は、前記はんだ粒子を保管容器に入れて、１×１０２Ｐａ以下の条件で真空保管する、はんだ粒子の保管方法。
【請求項９】
請求項３〜７のいずれか１項に記載の導電材料の保管方法であり、
前記導電材料を保管容器に入れて、−４０℃以上１０℃以下の条件で保管するか、又は、前記導電材料を保管容器に入れて、不活性ガス雰囲気下で保管する、導電材料の保管方法。
【請求項１０】
熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子とを混合し、導電材料を得る混合工程を備え、
前記はんだ粒子が、はんだ粒子本体と、前記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有し、前記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下であり、前記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の前記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である導電材料を得る、導電材料の製造方法。
【請求項１１】
前記はんだ粒子を保管する保管工程をさらに備え、
前記保管工程が、前記はんだ粒子を保管容器に入れて、不活性ガス雰囲気下で保管する工程であるか、又は、前記はんだ粒子を保管容器に入れて、１×１０２Ｐａ以下の条件で真空保管する工程であり、
前記はんだ粒子が、前記保管工程により保管されたはんだ粒子である、請求項１０に記載の導電材料の製造方法。
【請求項１２】
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、
前記接続部の材料が、請求項１又は２に記載のはんだ粒子を含み、
前記第１の電極と前記第２の電極とが、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている、接続構造体。
【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、
前記接続部の材料が、請求項３〜７のいずれか１項に記載の導電材料であり、
前記第１の電極と前記第２の電極とが、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている、接続構造体。
【請求項１４】
請求項１又は２に記載のはんだ粒子を含む導電材料を用いて、第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材の表面上に、前記導電材料を配置する工程と、
前記導電材料の前記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に、第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材を、前記第１の電極と前記第２の電極とが対向するように配置する工程と、
前記はんだ粒子の融点以上に前記導電材料を加熱することで、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を、前記導電材料により形成し、かつ、前記第１の電極と前記第２の電極とを、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程とを備える、接続構造体の製造方法。
【請求項１５】
請求項３〜７のいずれか１項に記載の導電材料を用いて、第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材の表面上に、前記導電材料を配置する工程と、
前記導電材料の前記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に、第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材を、前記第１の電極と前記第２の電極とが対向するように配置する工程と、
前記はんだ粒子の融点以上に前記導電材料を加熱することで、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を、前記導電材料により形成し、かつ、前記第１の電極と前記第２の電極とを、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程とを備える、接続構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電極間の電気的な接続に用いることができるはんだ粒子及びはんだ粒子の保管方法に関する。また、本発明は、上記はんだ粒子を含む導電材料、導電材料の保管方法及び導電材料の製造方法に関する。また、本発明は、上記はんだ粒子又は上記導電材料を用いた接続構造体及び接続構造体の製造方法に関する。
【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。上記異方性導電材料では、バインダー中に導電性粒子が分散されている。上記導電性粒子として、はんだ粒子が広く用いられている。【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使用されている。上記異方性導電材料による接続としては、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））等が挙げられる。【０００４】
上記異方性導電材料により、例えば、フレキシブルプリント基板の電極とガラスエポキシ基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラスエポキシ基板上に、導電性粒子を含む異方性導電材料を配置する。次に、フレキシブルプリント基板を積層して、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、導電性粒子と、該導電性粒子の融点で硬化が完了しない樹脂成分とを含む異方性導電材料が記載されている。上記導電性粒子としては、具体的には、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）及びタリウム（Ｔｌ）等の金属や、これらの金属の合金が挙げられている。【０００６】
特許文献１では、上記導電性粒子の融点よりも高く、かつ上記樹脂成分の硬化が完了しない温度に、異方性導電樹脂を加熱する樹脂加熱ステップと、上記樹脂成分を硬化させる樹脂成分硬化ステップとを経て、電極間を電気的に接続することが記載されている。また、特許文献１には、特許文献１の図８に示された温度プロファイルで実装を行うことが記載されている。特許文献１では、異方性導電樹脂が加熱される温度にて硬化が完了しない樹脂成分内で、導電性粒子が溶融する。【０００７】
下記の特許文献２には、はんだ層と、上記はんだ層の表面を被覆する被覆層とを備えるはんだ材料が開示されている。上記はんだ層は、Ｓｎの含有量が４０％以上の合金から構成されている金属材料又はＳｎの含有量が１００％である金属材料から構成されている。上記被覆層は、ＳｎＯ膜とＳｎＯ２膜とから構成されている。上記ＳｎＯ膜は、上記はんだ層の外表面側に形成されている。上記ＳｎＯ２膜は、上記ＳｎＯ膜の外表面側に形成されている。上記被覆層の厚みは、０ｎｍより大きく４．５ｎｍ以下である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２６０１３１号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１６／０３１０６７Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、プリント配線板等における配線のファインピッチ化が進行している。これに伴って、はんだ粒子又ははんだを表面に有する導電性粒子を含む導電材料では、はんだ粒子又ははんだを表面に有する導電性粒子の微小化及び小粒子径化が進行している。【００１０】
はんだ粒子等を小粒子径化した場合には、導電材料を用いた導電接続時に、接続されるべき上下の電極間にはんだ粒子等を効率的に凝集させることが困難なことがある。特に、導電材料を加熱硬化させる際に、はんだ粒子等が電極上に十分に移動する前に、導電材料の粘度が上昇し、はんだ粒子等が電極のない領域に残存する場合がある。結果として、接続されるべき電極間の導通信頼性及び接続されてはならない隣接する電極間の絶縁信頼性を十分に高めることができない場合がある。【００１１】
また、はんだ粒子等の小粒子径化に伴い、はんだ粒子等の表面積が増加するため、はんだ粒子等の表面の酸化皮膜の含有量も増加する。はんだ粒子等の表面に酸化皮膜が存在すると、はんだ粒子等を電極上に効率的に凝集させることができないため、従来の導電材料では、導電材料中のフラックスの含有量を増加させる等の対策が必要となる。しかしながら、導電材料中のフラックスの含有量を増加させると、フラックスと導電材料中の熱硬化性成分とが反応して、導電材料の保存安定性が低下したり、導電材料の硬化物の耐熱性が低下したりすることがある。また、導電材料中のフラックスの含有量を増加させると、導電材料の硬化物中にボイドが発生したり、導電材料の硬化不良が発生したりすることがある。【００１２】
従来の導電材料では、導電接続時のはんだの凝集性を高めることと、導電材料の保存安定性を高めることと、導電材料の硬化物の耐熱性を高めることとの、これらの全ての要求を満足させることは困難である。【００１３】
本発明の目的は、導電接続時のはんだの凝集性を効果的に高めることができるはんだ粒子及びはんだ粒子の保管方法を提供することである。また、本発明の目的は、上記はんだ粒子を含む導電材料、導電材料の保管方法及び導電材料の製造方法を提供することである。また、本発明の目的は、上記はんだ粒子又は上記導電材料を用いた接続構造体及び接続構造体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の広い局面によれば、はんだ粒子本体と、前記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有するはんだ粒子であり、前記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下であり、前記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の前記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である、はんだ粒子が提供される。【００１５】
本発明に係るはんだ粒子のある特定の局面では、２００℃以上における発熱量の絶対値が、１００ｍＪ／ｍｇ以上である。【００１６】
本発明の広い局面によれば、熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子とを含み、前記はんだ粒子が、はんだ粒子本体と、前記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有し、前記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下であり、前記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の前記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である、導電材料が提供される。【００１７】
本発明に係る導電材料のある特定の局面では、２５℃における粘度が、１０Ｐａ・ｓ以上６００Ｐａ・ｓ以下である。【００１８】
本発明に係る導電材料のある特定の局面では、Ｅ型粘度計を用いて２５℃及び０．５ｒｐｍの条件で測定した粘度を、Ｅ型粘度計を用いて２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定した粘度で除したチクソトロピックインデックスが、１．１以上、５以下である。【００１９】
本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記はんだ粒子の２００℃以上における発熱量の絶対値が、１００ｍＪ／ｍｇ以上である。【００２０】
本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記導電材料が、導電ペーストである。【００２１】
本発明の広い局面によれば、上述したはんだ粒子の保管方法であり、前記はんだ粒子を保管容器に入れて、不活性ガス雰囲気下で保管するか、又は、前記はんだ粒子を保管容器に入れて、１×１０２Ｐａ以下の条件で真空保管する、はんだ粒子の保管方法が提供される。【００２２】
本発明の広い局面によれば、上述した導電材料の保管方法であり、前記導電材料を保管容器に入れて、−４０℃以上１０℃以下の条件で保管するか、又は、前記導電材料を保管容器に入れて、不活性ガス雰囲気下で保管する、導電材料の保管方法が提供される。【００２３】
本発明の広い局面によれば、熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子とを混合し、導電材料を得る混合工程を備え、前記はんだ粒子が、はんだ粒子本体と、前記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有し、前記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下であり、前記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の前記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である導電材料を得る、導電材料の製造方法が提供される。【００２４】
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、前記はんだ粒子を保管する保管工程をさらに備え、前記保管工程が、前記はんだ粒子を保管容器に入れて、不活性ガス雰囲気下で保管する工程であるか、又は、前記はんだ粒子を保管容器に入れて、１×１０２Ｐａ以下の条件で真空保管する工程であり、前記はんだ粒子が、前記保管工程により保管されたはんだ粒子である。【００２５】
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、前記接続部の材料が、上述したはんだ粒子を含み、前記第１の電極と前記第２の電極とが、前記接続部中のはんだ部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。【００２６】
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、前記接続部の材料が、上述した導電材料であり、前記第１の電極と前記第２の電極とが、前記接続部中のはんだ部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。【００２７】
本発明の広い局面によれば、上述したはんだ粒子を含む導電材料を用いて、第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材の表面上に、前記導電材料を配置する工程と、前記導電材料の前記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に、第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材を、前記第１の電極と前記第２の電極とが対向するように配置する工程と、前記はんだ粒子の融点以上に前記導電材料を加熱することで、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を、前記導電材料により形成し、かつ、前記第１の電極と前記第２の電極とを、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程とを備える、接続構造体の製造方法が提供される。【００２８】
本発明の広い局面によれば、上述した導電材料を用いて、第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材の表面上に、前記導電材料を配置する工程と、前記導電材料の前記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に、第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材を、前記第１の電極と前記第２の電極とが対向するように配置する工程と、前記はんだ粒子の融点以上に前記導電材料を加熱することで、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を、前記導電材料により形成し、かつ、前記第１の電極と前記第２の電極とを、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程とを備える、接続構造体の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係るはんだ粒子は、はんだ粒子本体と、上記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有する。本発明に係るはんだ粒子では、上記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下である。本発明に係るはんだ粒子では、上記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の上記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である。本発明に係るはんだ粒子では、上記の構成が備えられているので、導電接続時のはんだの凝集性を効果的に高めることができる。【００３０】
本発明に係る導電材料は、熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子とを含む。本発明に係る導電材料では、上記はんだ粒子が、はんだ粒子本体と、上記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有する。本発明に係る導電材料では、上記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下である。本発明に係る導電材料では、上記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の上記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である。本発明に係る導電材料では、上記の構成が備えられているので、導電接続時のはんだの凝集性を効果的に高めることができる。【００３１】
本発明に係る導電材料の製造方法は、熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子とを混合し、導電材料を得る混合工程を備える。本発明に係る導電材料の製造方法では、上記はんだ粒子が、はんだ粒子本体と、上記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有する。本発明に係る導電材料の製造方法では、上記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下である。本発明に係る導電材料の製造方法では、上記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の上記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である導電材料を得る。本発明に係る導電材料の製造方法では、上記の構成が備えられているので、導電接続時のはんだの凝集性を効果的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて得られる接続構造体を模式的に示す断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて、接続構造体を製造する方法の一例の各工程を説明するための断面図である。
【図３】図３は、接続構造体の変形例を示す断面図である。
【図４】図４は、導電材料に使用可能なはんだ粒子の例を示す断面図である。
【図５】図５は、はんだ粒子の凝集性を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００３４】
（はんだ粒子）
本発明に係るはんだ粒子は、はんだ粒子本体と、上記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有する。本発明に係るはんだ粒子では、上記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下である。本発明に係るはんだ粒子では、上記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の上記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である。
【００３５】
本発明に係るはんだ粒子では、上記の構成が備えられているので、導電接続時のはんだの凝集性を効果的に高めることができる。
【００３６】
はんだ粒子の粒子径が３５μｍ程度のはんだ粒子を含む従来の導電材料と比較して、はんだ粒子の粒子径が１０μｍ以下のはんだ粒子を含む導電材料では、導電接続時に、接続されるべき上下の電極間にはんだ粒子を効率的に凝集させることができないという課題があった。本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、はんだ粒子の小粒子径化に伴い、はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜が相対的に厚くなること、及びはんだ粒子の表面積の増加により、はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜の含有量が増加することが、上記課題の原因であることを見出した。さらに、本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜を特定の厚みに制御することで、上記課題を解決できることを見出した。本発明では、はんだ粒子を小粒子径化しているにもかかわらず、上記はんだ粒子の電極上への移動が十分に進行し、接続されるべき電極間に、はんだを効率的に凝集させることができ、導通信頼性及び絶縁信頼性を高めることができる。
【００３７】
図５は、はんだ粒子の凝集性を説明するための図である。図５は、各条件（４種類の粒子径及び酸化皮膜の厚みの制御の有無）のはんだ粒子を加熱して、はんだ粒子が凝集するか否かを確認したときの図である。
【００３８】
図５の酸化皮膜の厚みを制御していないはんだ粒子に関しては、はんだ粒子の粒子径が小さくなるほど、はんだ粒子が凝集していないことが理解できる。これは、はんだ粒子の小粒子径化に伴い、はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜が相対的に厚くなるため、及びはんだ粒子の表面積の増加により、はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜の含有量が増加するためである。
【００３９】
酸化皮膜の厚みを制御していないはんだ粒子に関して、はんだ粒子の粒子径が３５μｍのはんだ粒子では、はんだ粒子が凝集し、１つの大きなはんだの凝集物を形成していることが確認できる。はんだ粒子の粒子径が１０μｍのはんだ粒子では、はんだ粒子が凝集し、はんだの凝集物を形成しているものの、はんだの凝集物の周囲に凝集していないはんだ粒子が確認できる。はんだ粒子の粒子径が２μｍ及び５μｍのはんだ粒子では、はんだ粒子が一切凝集しておらず、はんだの凝集物が形成されていないことが確認できる。
【００４０】
一方、図５の酸化皮膜の厚みを制御しているはんだ粒子に関しては、はんだ粒子の粒子径にかかわらず、はんだ粒子が凝集し、１つの大きなはんだの凝集物を形成していることが確認できる。はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜を特定の厚みに制御することは、はんだ粒子の凝集性を高めるために重要であることが理解できる。
【００４１】
また、本発明では、はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜を特定の厚みに制御することによって、はんだ粒子を電極上に効率的に凝集させることができるので、導電材料中のフラックスの含有量を過度に増加させる必要がない。結果として、導電材料中における熱硬化性成分とフラックスとの反応を効果的に抑制することができ、導電材料の保存安定性を効果的に高めることができる。
【００４２】
また、導電材料中におけるフラックスの融点（活性温度）は、導電材料中における熱硬化性成分のＴｇよりも低い場合が多く、導電材料中におけるフラックスの含有量が多くなるほど、導電材料の硬化物の耐熱性が低下する傾向がある。本発明では、導電材料中におけるフラックスの含有量を過度に増加させる必要がないので、導電材料の硬化物の耐熱性を効果的に高めることができる。また、本発明では、導電材料中におけるフラックスの含有量を過度に増加させる必要がないので、導電材料の硬化物中のボイドの発生を効果的に抑制でき、導電材料の硬化不良の発生を効果的に抑制することができる。
【００４３】
本発明では、上記の構成が備えられているので、導電接続時のはんだの凝集性を高めることと、導電材料の保存安定性を高めることと、導電材料の硬化物の耐熱性を高めることとの、これらの全ての要求を満足させることができる。
【００４４】
本発明では、上記のような効果を得るために、はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜を特定の厚みに制御することは大きく寄与する。
【００４５】
上記はんだ粒子は、はんだ粒子本体と、上記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有する。上記はんだ粒子本体は、中心部分及び外表面のいずれもがはんだにより形成されている。上記はんだ粒子本体は、中心部分及び外表面のいずれもがはんだである粒子である。上記酸化皮膜は、上記はんだ粒子本体の外表面が空気中の酸素により酸化されることで形成される。上記酸化皮膜は、酸化錫等により構成される。一般に、市販のはんだ粒子は、外表面が空気中の酸素により酸化されており、酸化皮膜を有する。
【００４６】
上記はんだ粒子の代わりに、はんだ以外の材料から形成された基材粒子と該基材粒子の表面上に配置されたはんだ部とを備える導電性粒子を用いた場合には、電極上に導電性粒子が集まり難くなる。また、上記導電性粒子では、導電性粒子同士のはんだ接合性が低いために、電極上に移動した導電性粒子が電極外に移動しやすくなる傾向があり、電極間の位置ずれの抑制効果も低くなる傾向がある。
【００４７】
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。なお、以下の図面において、大きさ、厚み、及び形状等は、図示の便宜上、実際の大きさ、厚み、及び形状等と異なる場合がある。
【００４８】
図４は、導電材料に使用可能なはんだ粒子の例を示す断面図である。
【００４９】
図４に示すはんだ粒子２１は、はんだ粒子本体２２と、はんだ粒子本体２２の外表面上に配置された酸化皮膜２３とを有する。はんだ粒子本体２２と酸化皮膜２３とは接している。はんだ粒子本体２２は、全体がはんだにより形成されている。はんだ粒子本体２２は、基材粒子をコアに有さず、コアシェル粒子ではない。はんだ粒子本体２２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。
【００５０】
上記はんだは、融点が４５０℃以下である金属（低融点金属）であることが好ましい。上記はんだ粒子は、融点が４５０℃以下である金属粒子（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。上記はんだ粒子は、融点が１５０℃未満の低融点はんだであることが好ましい。
【００５１】
上記はんだ粒子の融点は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求めることができる。示差走査熱量測定（ＤＳＣ）装置としては、ＳＩＩ社製「ＥＸＳＴＡＲ  ＤＳＣ７０２０」等が挙げられる。
【００５２】
また、上記はんだ粒子は錫を含むことが好ましい。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、さらに好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。上記はんだ粒子における錫の含有量が、上記下限以上であると、はんだ部と電極との接続信頼性がより一層高くなる。
【００５３】
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」）等を用いて測定することができる。
【００５４】
上記はんだ粒子を用いることで、はんだが溶融して電極に接合し、はんだが固化してはんだ部が形成され、該はんだ部が電極間を導通させる。例えば、はんだ部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、上記はんだ粒子の使用により、はんだ部と電極との接合強度が高くなる結果、はんだ部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より一層高くなる。
【００５５】
上記はんだ粒子を構成する金属は特に限定されない。該金属は、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。電極に対する濡れ性に優れることから、上記金属は、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。
【００５６】
上記はんだ粒子は、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。上記はんだ粒子の組成としては、例えば亜鉛、金、銀、鉛、銅、錫、ビスマス、インジウム等を含む金属組成が挙げられる。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。
【００５７】
はんだ部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、はんだ部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。はんだ部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。
【００５８】
本発明に係るはんだ粒子では、上記はんだ粒子の粒子径は、１μｍ以上１５μｍ以下である。上記はんだ粒子の粒子径は、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上であり、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。上記はんだ粒子の粒子径が、上記下限以上及び上記上限以下であると、導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高めることができる。上記はんだ粒子の粒子径は、２μｍ以上５μｍ以下であることが特に好ましい。
【００５９】
上記はんだ粒子の粒子径は、平均粒子径であることが好ましく、数平均粒子径であることが好ましい。はんだ粒子の粒子径は、例えば、任意のはんだ粒子５０個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、各はんだ粒子の粒子径の平均値を算出することや、レーザー回折式粒度分布測定を行うことにより求められる。電子顕微鏡又は光学顕微鏡での観察では、１個当たりのはんだ粒子の粒子径は、円相当径での粒子径として求められる。電子顕微鏡又は光学顕微鏡での観察において、任意のはんだ粒子５０個の円相当径での平均粒子径は、球相当径での平均粒子径とほぼ等しくなる。レーザー回折式粒度分布測定では、１個当たりのはんだ粒子の粒子径は、球相当径での粒子径として求められる。上記はんだ粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定により算出することが好ましい。
【００６０】
上記はんだ粒子の粒子径の変動係数（ＣＶ値）は、好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上であり、好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下である。上記はんだ粒子の粒子径の変動係数が、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層均一に配置することができる。但し、上記はんだ粒子の粒子径のＣＶ値は、５％未満であってもよい。
【００６１】
上記変動係数（ＣＶ値）は、以下のようにして測定できる。
【００６２】
ＣＶ値（％）＝（ρ／Ｄｎ）×１００
ρ：はんだ粒子の粒子径の標準偏差
Ｄｎ：はんだ粒子の粒子径の平均値
【００６３】
上記はんだ粒子の形状は特に限定されない。上記はんだ粒子の形状は、球状であってもよく、扁平状等の球形状以外の形状であってもよい。
【００６４】
本発明に係るはんだ粒子では、上記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の上記酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ）の、加熱後の酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＢ）に対する比（平均厚みＡ／平均厚みＢ）が、２／３以下である。上記比（平均厚みＡ／平均厚みＢ）は、好ましくは１／２以下である。上記比（平均厚みＡ／平均厚みＢ）の下限は特に限定されない。上記比（平均厚みＡ／平均厚みＢ）は、１／１００以上であってもよく、１／５０以上であってもよく、１／１０以上であってもよい。上記比（平均厚みＡ／平均厚みＢ）が、上記上限以下であると、導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高めることができる。上記比（平均厚みＡ／平均厚みＢ）が、上記上限以下であると、導電材料の保存安定性をより一層効果的に高めることができ、さらに、導電材料の硬化物の耐熱性をより一層効果的に高めることができる。また、上記比（平均厚みＡ／平均厚みＢ）が、上記上限以下であると、導電材料の用途に好適に用いることができる。また、上記比（平均厚みＡ／平均厚みＢ）が、上記下限以上であると、上記はんだ粒子を含む導電材料のハンドリング性をより一層効果的に高めることができる。また、上記比（平均厚みＡ／平均厚みＢ）を、上記下限以上及び上記上限以下とすることによって、加熱時のはんだ粒子の表面における溶融性を適切に制御することができるため、導電接続時のはんだの凝集性がより一層効果的に高くなると考えられる。
【００６５】
本発明に係るはんだ粒子では、加熱前の酸化皮膜を特定の厚みに制御している（酸化皮膜が比較的薄い）ために、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱することで、酸化皮膜の厚みが増加して上記比（平均厚みＡ／平均厚みＢ）を満足することができる。従来のはんだ粒子では、加熱前の酸化皮膜が比較的厚いため、酸化される余地が乏しく、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱しても、酸化皮膜の厚みがさほど増加せず、上記比（平均厚みＡ／平均厚みＢ）を満足しない。
【００６６】
加熱前の上記酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ）は、好ましくは１ｎｍ以上、より好ましくは２ｎｍ以上であり、好ましくは５ｎｍ以下、より好ましくは４ｎｍ以下である。加熱前の上記酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ）が、上記下限以上及び上記上限以下であると、導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高めることができる。また、加熱前の上記酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ）が、上記下限以上及び上記上限以下であると、導電材料の保存安定性をより一層効果的に高めることができ、さらに、導電材料の硬化物の耐熱性をより一層効果的に高めることができる。また、加熱前の上記酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ）が、上記下限以上であると、導電材料の用途に好適に用いることができる。
【００６７】
加熱前の上記酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ）は、例えば、透過型電子顕微鏡を用いて、はんだ粒子の断面を観察することにより求めることができる。加熱前の上記酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ）は、例えば、任意に選択した１０箇所の酸化皮膜の厚みの平均値から算出することができる。
【００６８】
加熱前の上記酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ）の、上記はんだ粒子の粒子径に対する比（平均厚みＡ／はんだ粒子の粒子径）は、好ましくは０．０００１以上、より好ましくは０．０００５以上、さらに好ましくは０．００１以上であり、好ましくは０．０１以下、より好ましくは０．００８以下、さらに好ましくは０．００５以下である。上記比（平均厚みＡ／はんだ粒子の粒子径）が、上記下限以上及び上記上限以下であると、導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高めることができる。また、上記比（平均厚みＡ／はんだ粒子の粒子径）が、上記下限以上及び上記上限以下であると、導電材料の保存安定性をより一層効果的に高めることができ、さらに、導電材料の硬化物の耐熱性をより一層効果的に高めることができる。
【００６９】
上記はんだ粒子１００体積％中、上記酸化皮膜の含有量は、好ましくは０．１体積％以上、より好ましくは０．５体積％以上であり、好ましくは１０体積％以下、より好ましくは８体積％以下、さらに好ましくは５体積％以下である。上記酸化皮膜の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高めることができる。また、上記酸化皮膜の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、導電材料の保存安定性をより一層効果的に高めることができ、さらに、導電材料の硬化物の耐熱性をより一層効果的に高めることができる。
【００７０】
上記酸化皮膜の含有量は、酸化皮膜除去前後のはんだ粒子の重量から算出することができる。
【００７１】
上記はんだ粒子の２００℃以上における発熱量の絶対値は、好ましくは１００ｍＪ／ｍｇ以上、より好ましくは２００ｍＪ／ｍｇ以上であり、好ましくは４００ｍＪ／ｍｇ以下、より好ましくは３００ｍＪ／ｍｇ以下である。上記はんだ粒子の２００℃以上における発熱量の絶対値は、はんだ粒子表面の酸化被膜の厚み等により変化すると考えられる。上記２００℃以上における発熱量の絶対値が、上記下限以上及び上記上限以下であると、導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高めることができる。
【００７２】
上記はんだ粒子の２００℃以上における発熱量は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求めることができる。示差走査熱量測定（ＤＳＣ）装置としては、ＳＩＩ社製「ＥＸＳＴＡＲ  ＤＳＣ７０２０」等が挙げられる。
【００７３】
上記はんだ粒子は、例えば、市販のはんだ粒子を酸処理することにより得ることができる。上記酸処理により、上記はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜の厚みを制御することが好ましい。市販のはんだ粒子としては、三井金属鉱業社製「ＤＳ１０」、三井金属鉱業社製「ＳＴ−５」及び三井金属鉱業社製「ＳＴ−２」等が挙げられる。上記酸処理で用いる酸としては、有機酸等が挙げられる。
【００７４】
（はんだ粒子の保管方法）
本発明に係るはんだ粒子の保管方法は、上述したはんだ粒子を保管するための方法であることが好ましい。上述したはんだ粒子は、本発明に係るはんだ粒子の保管方法により保管されることが好ましい。上記はんだ粒子を保管容器に入れて、不活性ガス雰囲気下で保管するか、又は、上記はんだ粒子を保管容器に入れて、１×１０２Ｐａ以下の条件で真空保管することが好ましい。
【００７５】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記はんだ粒子の保管方法は、冷蔵保管であってもよく、冷凍保管であってもよい。
【００７６】
但し、本発明に係るはんだ粒子は、例えば、はんだ粒子を保管容器に入れて、１０℃以上５０℃以下の条件で保管してもよい。本発明に係るはんだ粒子は、１０℃以上４５℃以下で保管してもよく、２０℃以上で保管してもよく、２５℃以上で保管してもよく、４０℃以下で保管してもよく、３０℃以下で保管してもよい。上記はんだ粒子の保管方法は、常温以下での保管であることが好ましく、常温未満での保管であることが好ましい。
【００７７】
上記はんだ粒子を、上記の温度条件で保管するために、恒温槽等を用いることができる。上記はんだ粒子を入れた保管容器を、上記の好ましい温度条件に設定した恒温槽内で保管することが好ましい。
【００７８】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記はんだ粒子の保管方法に関しては、上記はんだ粒子を保管容器に入れて、不活性ガス雰囲気下で保管することが好ましい。
【００７９】
上記不活性ガスとしては、アルゴンガス及び窒素ガス等が挙げられる。
【００８０】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記はんだ粒子の保管方法に関しては、上記はんだ粒子を保管容器に入れて、０．８×１０２Ｐａ以下の条件で真空保管することが好ましく、０．５×１０２Ｐａ以下の条件で真空保管することがより好ましい。
【００８１】
上記はんだ粒子を、上記の真空条件で保管するために、真空ポンプ等を用いて上記保管容器内を減圧して保管することが好ましい。
【００８２】
上記保管容器は、冷蔵保管、冷凍保管、及び真空保管に耐えることができる容器であれば特に限定されない。導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記保管容器は、酸素の侵入を防止できる容器であることが好ましく、密閉性の良い容器であることが好ましい。上記保管容器としては、アルミパック等が挙げられる。
【００８３】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記保管容器内の酸素濃度が制御されていることが好ましい。導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記保管容器内の酸素濃度は、２００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。上記保管容器内の酸素濃度を制御する方法としては、上記保管容器内を窒素置換する方法等が挙げられる。
【００８４】
上記保管容器内の酸素濃度は、酸素濃度計を用いて求めることができる。酸素濃度計としては、新コスモス電機社製「ＸＯ−３２６ＩＩｓＡ」等が挙げられる。
【００８５】
（導電材料及び導電材料の製造方法）
本発明に係る導電材料は、熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子とを含む。本発明に係る導電材料では、上記はんだ粒子が、はんだ粒子本体と、上記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有する。本発明に係る導電材料では、上記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下である。本発明に係る導電材料では、上記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の上記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である。
【００８６】
本発明に係る導電材料の製造方法は、熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子とを混合し、導電材料を得る混合工程を備える。本発明に係る導電材料の製造方法では、上記はんだ粒子が、はんだ粒子本体と、上記はんだ粒子本体の外表面上に配置された酸化皮膜とを有する。本発明に係る導電材料の製造方法では、上記はんだ粒子の粒子径が、１μｍ以上１５μｍ以下である。本発明に係る導電材料の製造方法では、上記はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱したときに、加熱前の上記酸化皮膜の平均厚みの、加熱後の酸化皮膜の平均厚みに対する比が、２／３以下である導電材料を得る。
【００８７】
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、はんだ粒子が用いられる。上記はんだ粒子は、上述したはんだ粒子であることが好ましい。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、上述したはんだ粒子が用いられることが好ましい。
【００８８】
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、上記の構成が備えられているので、導電接続時のはんだの凝集性を効果的に高めることができる。
【００８９】
はんだ粒子の粒子径が３５μｍ程度のはんだ粒子を含む従来の導電材料と比較して、はんだ粒子の粒子径が１０μｍ以下のはんだ粒子を含む導電材料では、導電接続時に、接続されるべき上下の電極間にはんだ粒子を効率的に凝集させることができないという課題があった。本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、はんだ粒子の小粒子径化に伴い、はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜が相対的に厚くなること、及びはんだ粒子の表面積の増加によるはんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜の含有量が増加することが、上記課題の原因であることを見出した。さらに、本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜を特定の厚みに制御することで、上記課題を解決できることを見出した。本発明では、はんだ粒子を小粒子径化しているにもかかわらず、上記はんだ粒子の電極上への移動が十分に進行し、接続されるべき電極間に、はんだを効率的に凝集させることができ、導通信頼性及び絶縁信頼性を高めることができる。
【００９０】
また、本発明では、はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜を特定の厚みに制御することによって、はんだ粒子を電極上に効率的に凝集させることができるので、導電材料中のフラックスの含有量を過度に増加させる必要がない。結果として、導電材料中における熱硬化性成分とフラックスとの反応を効果的に抑制することができ、導電材料の保存安定性を効果的に高めることができる。
【００９１】
また、導電材料中におけるフラックスの融点（活性温度）は、導電材料中における熱硬化性成分のＴｇよりも低い場合が多く、導電材料中におけるフラックスの含有量が多くなるほど、導電材料の硬化物の耐熱性が低下する傾向がある。本発明では、導電材料中におけるフラックスの含有量を過度に増加させる必要がないので、導電材料の硬化物の耐熱性を効果的に高めることができる。また、本発明では、導電材料中におけるフラックスの含有量を過度に増加させる必要がないので、導電材料の硬化物中のボイドの発生を効果的に抑制でき、導電材料の硬化不良の発生を効果的に抑制することができる。
【００９２】
本発明では、上記の構成が備えられているので、導電接続時のはんだの凝集性を高めることと、導電材料の保存安定性を高めることと、導電材料の硬化物の耐熱性を高めることとの、これらの全ての要求を満足させることができる。
【００９３】
本発明では、上記のような効果を得るために、はんだ粒子の表面に存在する酸化皮膜を特定の厚みに制御することは大きく寄与する。
【００９４】
さらに、本発明では、電極間の位置ずれを防ぐことができる。本発明では、導電材料を上面に配置した第１の接続対象部材に、第２の接続対象部材を重ね合わせる際に、第１の接続対象部材の電極と第２の接続対象部材の電極とのアライメントがずれた状態でも、そのずれを補正して電極同士を接続させることができる（セルフアライメント効果）。
【００９５】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記導電材料は、２５℃で液状であることが好ましく、導電ペーストであることが好ましい。
【００９６】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記導電材料の２５℃及び５ｒｐｍでの粘度（η２５（５ｒｐｍ））は、好ましくは１０Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは３０Ｐａ・ｓ以上、さらに好ましくは５０Ｐａ・ｓ以上、特に好ましくは１００Ｐａ・ｓ以上である。導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記導電材料の２５℃、５ｒｐｍでの粘度（η２５（５ｒｐｍ））は、好ましくは６００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは４００Ｐａ・ｓ以下、さらに好ましくは３００Ｐａ・ｓ以下、さらに一層好ましくは２５０Ｐａ・ｓ以下、特に好ましく２００Ｐａ・ｓ以下である。上記粘度（η２５（５ｒｐｍ））は、配合成分の種類及び配合量により適宜調整することができる。
【００９７】
上記粘度（η２５（５ｒｐｍ））は、例えば、Ｅ型粘度計（東機産業社製「ＴＶＥ２２Ｌ」）等を用いて、２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定することができる。
【００９８】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記導電材料の２０℃及び５ｒｐｍでの粘度（η２０（５ｒｐｍ））は、好ましくは１０Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは３０Ｐａ・ｓ以上であり、好ましくは６００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは４００Ｐａ・ｓ以下である。上記粘度（η２０（５ｒｐｍ））は、配合成分の種類及び配合量により適宜調整することができる。
【００９９】
上記粘度（η２０（５ｒｐｍ））は、例えば、Ｅ型粘度計（東機産業社製「ＴＶＥ２２Ｌ」）等を用いて、２０℃及び５ｒｐｍの条件で測定することができる。
【０１００】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、Ｅ型粘度計を用いて２５℃及び０．５ｒｐｍの条件で測定した上記導電材料の粘度（η２５（０．５ｒｐｍ））は、好ましくは５０Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは１００Ｐａ・ｓ以上であり、好ましくは４００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは３００Ｐａ・ｓ以下である。上記粘度（η２５（０．５ｒｐｍ））は、配合成分の種類及び配合量により適宜調整することができる。
【０１０１】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、Ｅ型粘度計を用いて２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定した上記導電材料の粘度（η２５（５ｒｐｍ））は、好ましくは５０Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは１００Ｐａ・ｓ以上であり、好ましくは２５０Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは２００Ｐａ・ｓ以下である。上記粘度（η２５（５ｒｐｍ））は、配合成分の種類及び配合量により適宜調整することができる。
【０１０２】
上記Ｅ型粘度計としては、東機産業社製「ＴＶＥ２２Ｌ」等が挙げられる。
【０１０３】
Ｅ型粘度計を用いて２５℃及び０．５ｒｐｍの条件で測定した上記導電材料の粘度を、Ｅ型粘度計を用いて２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定した上記導電材料の粘度で除したチクソトロピックインデックス（η２５（０．５ｒｐｍ）／η２５（５ｒｐｍ））は、好ましくは１．１以上、より好ましくは１．５以上である。Ｅ型粘度計を用いて２５℃及び０．５ｒｐｍの条件で測定した上記導電材料の粘度を、Ｅ型粘度計を用いて２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定した上記導電材料の粘度で除したチクソトロピックインデックス（η２５（０．５ｒｐｍ）／η２５（５ｒｐｍ））は、好ましくは５以下、より好ましくは４以下、さらに好ましくは３以下である。上記チクソトロピックインデックス（η２５（０．５ｒｐｍ）／η２５（５ｒｐｍ））が、上記下限以上及び上記上限以下であると、導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高めることができる。
【０１０４】
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。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く、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。導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記導電材料は、導電ペースト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。
【０１０５】
本発明に係る導電材料の製造方法は、熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子とを混合し、導電材料を得る混合工程を備える。本発明に係る導電材料の製造方法は、上記はんだ粒子を保管する保管工程をさらに備えることが好ましい。本発明に係る導電材料の製造方法では、上記保管工程は、上記はんだ粒子を保管容器に入れて、不活性ガス雰囲気下で保管する工程であることが好ましい。本発明に係る導電材料の製造方法では、上記保管工程は、上記はんだ粒子を保管容器に入れて、１×１０２Ｐａ以下の条件で真空保管する工程であることが好ましい。本発明に係る導電材料の製造方法では、上記はんだ粒子は、上記保管工程により保管されたはんだ粒子であることが好ましい。
【０１０６】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記はんだ粒子の保管方法は、冷蔵保管であってもよく、冷凍保管であってもよい。
【０１０７】
但し、本発明に係るはんだ粒子は、例えば、はんだ粒子を保管容器に入れて、１０℃以上５０℃以下の条件で保管してもよい。本発明に係るはんだ粒子は、１０℃以上４５℃以下で保管してもよく、２０℃以上で保管してもよく、２５℃以上で保管してもよく、４０℃以下で保管してもよく、３０℃以下で保管してもよい。上記はんだ粒子の保管方法は、常温以下での保管であることが好ましく、常温未満での保管であることが好ましい。
【０１０８】
本発明に係る導電材料の製造方法では、上記はんだ粒子は、上述したはんだ粒子であることが好ましい。本発明に係る導電材料の製造方法では、上記はんだ粒子は、上述したはんだ粒子の保管方法により保管されたはんだ粒子であってもよい。
【０１０９】
上記混合工程において、上記熱硬化性成分と、上記はんだ粒子とを混合する方法は、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。上記熱硬化性成分に上記はんだ粒子を分散させる方法としては、以下の方法が挙げられる。上記熱硬化性成分中に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、上記熱硬化性成分中に添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法。上記熱硬化性成分を水又は有機溶剤等で希釈した後、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。
【０１１０】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記混合工程では、上記はんだ粒子が過度に酸化されないように、酸素濃度が制御されていることが好ましい。上記酸素濃度を制御する方法としては、上記混合工程を窒素雰囲気中で実施する方法等が挙げられる。導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記混合工程における酸素濃度は、２００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【０１１１】
上記混合工程における酸素濃度は、酸素濃度計を用いて求めることができる。酸素濃度計としては、新コスモス電機社製「ＸＯ−３２６ＩＩｓＡ」等が挙げられる。
【０１１２】
導電材料１００重量％中、上記はんだ粒子の含有量は、好ましくは３０重量％以上、より好ましくは５０重量％以上であり、好ましくは８０重量％以下、より好ましくは７０重量％以下である。上記はんだ粒子の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することが容易であり、導通信頼性がより一層効果的に高くなる。導通信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記はんだ粒子の含有量は多い方が好ましい。
【０１１３】
（導電材料の保管方法）
本発明に係る導電材料の保管方法は、上述した導電材料を保管するための方法であることが好ましい。上述した導電材料は、本発明に係る導電材料の保管方法により保管されることが好ましい。
【０１１４】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記導電材料の保管方法に関しては、上記導電材料を保管容器に入れて、−４０℃以上１０℃以下の条件で保管するか、又は、上記導電材料を保管容器に入れて、不活性ガス雰囲気下で保管することが好ましい。
【０１１５】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記導電材料の保管方法は、冷蔵保管であってもよく、冷凍保管であってもよい。
【０１１６】
但し、本発明に係る導電材料は、１０℃以上４５℃以下で保管してもよく、２０℃以上で保管してもよく、２５℃以上で保管してもよく、４０℃以下で保管してもよく、３０℃以下で保管してもよい。本発明に係る導電材料は、−２０℃以上で保管してもよく、−１０℃以上で保管してもよく、５０℃以下で保管してもよく、１０℃以下で保管してもよい。上記導電材料の保管方法は、常温以下での保管であることが好ましく、常温未満での保管であることが好ましい。
【０１１７】
上記導電材料を、上記の温度条件で保管するために、冷蔵庫、冷凍庫、及び恒温槽等を用いることができる。上記導電材料を入れた保管容器を、上記の好ましい温度条件に設定した恒温槽内で保管することが好ましい。
【０１１８】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記導電材料の保管方法に関しては、上記導電材料を保管容器に入れて、不活性ガス雰囲気下で保管することが好ましい。
【０１１９】
上記不活性ガスとしては、アルゴンガス及び窒素ガス等が挙げられる。
【０１２０】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記導電材料の保管方法に関しては、上記導電材料を保管容器に入れて、０．８×１０２Ｐａ以下の条件で真空保管することが好ましく、０．５×１０２Ｐａ以下の条件で真空保管することがより好ましい。
【０１２１】
上記導電材料を、上記の真空条件で保管するために、真空ポンプ等を用いて上記保管容器内を減圧して保管することが好ましい。
【０１２２】
上記保管容器は、冷蔵保管、及び冷凍保管に耐えることができる容器であれば特に限定されない。導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記保管容器は、酸素の侵入を防止できる容器であることが好ましく、密閉性の良い容器であることが好ましい。上記保管容器としては、アルミパック等が挙げられる。
【０１２３】
導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記保管容器内の酸素濃度が制御されていることが好ましい。導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高める観点からは、上記保管容器内の酸素濃度は、２００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。上記保管容器内の酸素濃度を制御する方法としては、上記保管容器内を窒素置換する方法等が挙げられる。
【０１２４】
上記保管容器内の酸素濃度は、酸素濃度計を用いて求めることができる。酸素濃度計としては、新コスモス電機社製「ＸＯ−３２６ＩＩｓＡ」等が挙げられる。
【０１２５】
以下、導電材料の他の詳細を説明する。
【０１２６】
（熱硬化性成分）
上記熱硬化性成分は特に限定されない。上記熱硬化性成分は、加熱により硬化可能な熱硬化性化合物と、熱硬化剤とを含んでいてもよい。
【０１２７】
（熱硬化性成分：熱硬化性化合物）
上記熱硬化性化合物としては、オキセタン化合物、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、（メタ）アクリル化合物、フェノール化合物、アミノ化合物、不飽和ポリエステル化合物、ポリウレタン化合物、シリコーン化合物及びポリイミド化合物等が挙げられる。導電材料の硬化性及び粘度をより一層良好にする観点、導通信頼性をより一層効果的に高める観点、及び絶縁信頼性をより一層効果的に高める観点からは、エポキシ化合物又はエピスルフィド化合物が好ましく、エポキシ化合物がより好ましい。上記熱硬化性成分は、エポキシ化合物を含むことが好ましい。上記熱硬化性成分は、エポキシ化合物と、硬化剤とを含むことが好ましい。上記熱硬化性成分は、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。
【０１２８】
上記エポキシ化合物は、少なくとも１個のエポキシ基を有する化合物である。上記エポキシ化合物としては、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ビスフェノールＳ型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、ビフェニルノボラック型エポキシ化合物、ビフェノール型エポキシ化合物、レゾルシノール型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、フルオレン型エポキシ化合物、ベンゾフェノン型エポキシ化合物、フェノールアラルキル型エポキシ化合物、ナフトールアラルキル型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、アントラセン型エポキシ化合物、アダマンタン骨格を有するエポキシ化合物、トリシクロデカン骨格を有するエポキシ化合物、ナフチレンエーテル型エポキシ化合物、及びトリアジン核を骨格に有するエポキシ化合物等が挙げられる。上記エポキシ化合物は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。
【０１２９】
上記エポキシ化合物としては、レゾルシノール型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、ベンゾフェノン型エポキシ化合物、及びフェノールノボラック型エポキシ化合物等の芳香族エポキシ化合物が好ましい。上記エポキシ化合物の溶融温度は、はんだの融点以下であることが好ましい。上記エポキシ化合物の溶融温度は、好ましくは１００℃以下、より好ましくは８０℃以下、さらに好ましくは４０℃以下である。上記の好ましいエポキシ化合物を用いることで、接続対象部材を貼り合わせた段階では、粘度が高く、搬送等の衝撃により加速度が付与された際に、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材との位置ずれを抑制することができる。さらに、硬化時の熱により、粘度を大きく低下させることができ、導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高めることができる。
【０１３０】
硬化物の耐熱性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱硬化性成分は、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物を含むことが好ましい。
【０１３１】
上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物としてはトリイソシアヌレート型エポキシ化合物等が挙げられ、日産化学工業社製ＴＥＰＩＣシリーズ（ＴＥＰＩＣ−Ｇ、ＴＥＰＩＣ−Ｓ、ＴＥＰＩＣ−ＳＳ、ＴＥＰＩＣ−ＨＰ、ＴＥＰＩＣ−Ｌ、ＴＥＰＩＣ−ＰＡＳ、ＴＥＰＩＣ−ＶＬ、ＴＥＰＩＣ−ＵＣ）等が挙げられる。
【０１３２】
導電材料１００重量％中、上記熱硬化性化合物の含有量は、好ましくは２０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上であり、好ましくは９９重量％以下、より好ましくは９８重量％以下、さらに好ましくは９０重量％以下、特に好ましくは８０重量％以下である。上記熱硬化性化合物の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高めることができ、導電材料の硬化物の耐熱性をより一層効果的に高めることができる。耐衝撃性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱硬化性化合物の含有量は多い方が好ましい。
【０１３３】
導電材料１００重量％中、上記エポキシ化合物の含有量は、好ましくは２０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上であり、好ましくは９９重量％以下、より好ましくは９８重量％以下、さらに好ましくは９０重量％以下、特に好ましくは８０重量％以下である。上記エポキシ化合物の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、導電接続時のはんだの凝集性をより一層効果的に高めることができ、導電材料の硬化物の耐熱性をより一層効果的に高めることができる。耐衝撃性をより一層高める観点からは、上記エポキシ化合物の含有量は多い方が好ましい。
【０１３４】
（熱硬化性成分：熱硬化剤）
上記熱硬化剤は特に限定されない。上記熱硬化剤は、上記熱硬化性化合物を熱硬化させる。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等のチオール硬化剤、ホスホニウム塩、酸無水物硬化剤、熱カチオン開始剤（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。
【０１３５】
導電材料を低温でより一層速やかに硬化可能とする観点からは、上記熱硬化剤は、イミダゾール硬化剤、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、上記熱硬化性化合物と上記熱硬化剤とを混合したときの保存安定性を高める観点からは、上記熱硬化剤は、潜在性の熱硬化剤であることが好ましい。潜在性の熱硬化剤は、潜在性イミダゾール硬化剤、潜在性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。
【０１３６】
上記イミダゾール硬化剤は特に限定されない。上記イミダゾール硬化剤としては、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、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−ベンジル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−パラトルイル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−メタトルイル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−メタトルイル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−パラトルイル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等における１Ｈ−イミダゾールの５位の水素をヒドロキシメチル基で、かつ、２位の水素をフェニル基またはトルイル基で置換したイミダゾール化合物等が挙げられる。
【０１３７】
上記チオール硬化剤は特に限定されない。上記チオール硬化剤としては、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。
【０１３８】
上記アミン硬化剤は特に限定されない。上記アミン硬化剤としては、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。
【０１３９】
上記ホスホニウム塩は特に限定されない。上記ホスホニウム塩としては、テトラノルマルブチルホスホニウムブロマイド、テトラノルマルブチルホスホニウムＯ−Ｏジエチルジチオリン酸、メチルトリブチルホスホニウムジメチルリン酸塩、テトラノルマルブチルホスホニウムベンゾトリアゾール、テトラノルマルブチルホスホニウムテトラフルオロボレート、及びテトラノルマルブチルホスホニウムテトラフェニルボレート等が挙げられる。
【０１４０】
上記酸無水物硬化剤は特に限定されず、エポキシ化合物等の熱硬化性化合物の硬化剤として用いられる酸無水物であれば広く用いることができる。上記酸無水物硬化剤としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、フタル酸誘導体の無水物、無水マレイン酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、無水グルタル酸、無水コハク酸、グリセリンビス無水トリメリット酸モノアセテート、及びエチレングリコールビス無水トリメリット酸等の２官能の酸無水物硬化剤、無水トリメリット酸等の３官能の酸無水物硬化剤、並びに、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、及びポリアゼライン酸無水物等の４官能以上の酸無水物硬化剤等が挙げられる。
【０１４１】
上記熱カチオン開始剤（熱カチオン硬化剤）は特に限定されない。上記熱カチオン開始剤（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。
【０１４２】
上記熱ラジカル発生剤は特に限定されない。上記熱ラジカル発生剤としては、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、アゾビスイソブチロニトリル（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。
【０１４３】
上記熱硬化剤の反応開始温度は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは７０℃以上、さらに好ましくは８０℃以上であり、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２００℃以下、さらに好ましくは１５０℃以下、特に好ましくは１４０℃以下である。上記熱硬化剤の反応開始温度が、上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだが電極上により一層効率的に配置される。上記熱硬化剤の反応開始温度は、８０℃以上１４０℃以下であることが特に好ましい。
【０１４４】
はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記熱硬化剤の反応開始温度は、上記はんだ粒子におけるはんだの融点よりも、高いことが好ましく、５℃以上高いことがより好ましく、１０℃以上高いことがさらに好ましい。
【０１４５】
上記熱硬化剤の反応開始温度は、ＤＳＣでの発熱ピークの立ち上がり開始の温度を意味する。
【０１４６】
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０．０１重量部以上、より好ましくは１重量部以上であり、好ましくは２００重量部以下、より好ましくは１００重量部以下、さらに好ましくは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、導電材料を十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。
【０１４７】
（フラックス）
上記導電材料は、フラックスを含んでいてもよい。フラックスを用いることで、はんだを電極上により一層効率的に配置することができる。上記フラックスは特に限定されない。上記フラックスとして、はんだ接合等に一般的に用いられているフラックスを用いることができる。
【０１４８】
上記フラックスとしては、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、アミン化合物、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。
【０１４９】
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、又は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。
【０１５０】
上記カルボキシル基を２個以上有する有機酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、及びセバシン酸等が挙げられる。
【０１５１】
上記アミン化合物としては、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ベンズヒドリルアミン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、フェニルイミダゾール、カルボキシベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、及びカルボキシベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【０１５２】
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。上記ロジン類としては、アビエチン酸、及びアクリル変性ロジン等が挙げられる。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。
【０１５３】
上記フラックスの活性温度（融点）は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは７０℃以上、さらに好ましくは８０℃以上であり、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１９０℃以下、より一層好ましくは１６０℃以下、さらに好ましくは１５０℃以下、更に一層好ましくは１４０℃以下である。上記フラックスの活性温度が、上記下限以上及び上記上限以下であると、フラックス効果がより一層効果的に発揮され、はんだが電極上により一層均一に配置される。上記フラックスの活性温度（融点）は８０℃以上１９０℃以下であることが好ましい。上記フラックスの活性温度（融点）は８０℃以上１４０℃以下であることが特に好ましい。
【０１５４】
フラックスの活性温度（融点）が８０℃以上１９０℃以下である上記フラックスとしては、コハク酸（融点１８６℃）、グルタル酸（融点９６℃）、アジピン酸（融点１５２℃）、ピメリン酸（融点１０４℃）、スベリン酸（融点１４２℃）等のジカルボン酸、安息香酸（融点１２２℃）、リンゴ酸（融点１３０℃）等が挙げられる。
【０１５５】
また、上記フラックスの沸点は２００℃以下であることが好ましい。
【０１５６】
はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記フラックスの融点は、上記はんだ粒子におけるはんだの融点よりも、高いことが好ましく、５℃以上高いことがより好ましく、１０℃以上高いことが更に好ましい。
【０１５７】
はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記フラックスの融点は、上記熱硬化剤の反応開始温度よりも、高いことが好ましく、５℃以上高いことがより好ましく、１０℃以上高いことが更に好ましい。
【０１５８】
上記フラックスは、導電材料中に分散されていてもよく、上記はんだ粒子の表面上に付着していてもよい。
【０１５９】
フラックスの融点が、はんだの融点より高いことにより、電極部分にはんだ粒子を効率的に凝集させることができる。これは、接合時に熱を付与した場合、接続対象部材上に形成された電極と、電極周辺の接続対象部材の部分とを比較すると、電極部分の熱伝導率が電極周辺の接続対象部材部分の熱伝導率よりも高いことにより、電極部分の昇温が速いことに起因する。はんだ粒子の融点を超えた段階では、はんだ粒子の内部は溶解するが、表面に形成された酸化被膜は、フラックスの融点（活性温度）に達していないので、除去されない。この状態で、電極部分の温度が先に、フラックスの融点（活性温度）に達するため、優先的に電極上に移動したはんだ粒子の表面の酸化被膜が除去され、はんだ粒子が電極の表面上に濡れ拡がることができる。これにより、電極上に効率的にはんだ粒子を凝集させることができる。
【０１６０】
上記フラックスは、加熱によりカチオンを放出するフラックスであることが好ましい。加熱によりカチオンを放出するフラックスの使用により、はんだを電極上により一層効率的に配置することができる。
【０１６１】
上記加熱によりカチオンを放出するフラックスとしては、上記熱カチオン開始剤（熱カチオン硬化剤）が挙げられる。
【０１６２】
電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点、絶縁信頼性をより一層効果的に高める観点、及び導通信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記フラックスは、酸化合物と塩基化合物との塩であることが好ましい。
【０１６３】
上記酸化合物は、カルボキシル基を有する有機化合物であることが好ましい。上記酸化合物としては、脂肪族系カルボン酸であるマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、クエン酸、リンゴ酸、環状脂肪族カルボン酸であるシクロヘキシルカルボン酸、１，４−シクロヘキシルジカルボン酸、芳香族カルボン酸であるイソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、及びエチレンジアミン四酢酸等が挙げられる。電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点、絶縁信頼性をより一層効果的に高める観点、及び導通信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記酸化合物は、グルタル酸、シクロヘキシルカルボン酸、又はアジピン酸であることが好ましい。
【０１６４】
上記塩基化合物は、アミノ基を有する有機化合物であることが好ましい。上記塩基化合物としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ベンズヒドリルアミン、２−メチルベンジルアミン、３−メチルベンジルアミン、４−ｔｅｒｔ−ブチルベンジルアミン、Ｎ−メチルベンジルアミン、Ｎ−エチルベンジルアミン、Ｎ−フェニルベンジルアミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルベンジルアミン、Ｎ−イソプロピルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、イミダゾール化合物、及びトリアゾール化合物が挙げられる。電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点、絶縁信頼性をより一層効果的に高める観点、及び導通信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記塩基化合物は、ベンジルアミンであることが好ましい。
【０１６５】
導電材料１００重量％中、上記フラックスの含有量は、好ましくは０．５重量％以上であり、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。上記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、更に、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。
【０１６６】
（フィラー）
本発明に係る導電材料は、フィラーを含んでいてもよい。フィラーは、有機フィラーであってもよく、無機フィラーであってもよい。上記導電材料がフィラーを含むことにより、基板の全電極上に対して、はんだを均一に凝集させることができる。
【０１６７】
上記導電材料は、上記フィラーを含まないか、又は上記フィラーを５重量％以下で含むことが好ましい。上記熱硬化性化合物を用いている場合には、フィラーの含有量が少ないほど、電極上にはんだが移動しやすくなる。
【０１６８】
導電材料１００重量％中、上記フィラーの含有量は、好ましくは０重量％（未含有）以上であり、好ましくは５重量％以下、より好ましくは２重量％以下、さらに好ましくは１重量％以下である。上記フィラーの含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだが電極上により一層効率的に配置される。
【０１６９】
（他の成分）
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、チキソ剤、レベリング剤、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。
【０１７０】
（接続構造体及び接続構造体の製造方法）
本発明に係る接続構造体は、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、上記第１の接続対象部材と、上記第２の接続対象部材とを接続している接続部とを備える。本発明に係る接続構造体では、上記接続部の材料が、上述したはんだ粒子を含む。本発明に係る接続構造体では、上記接続部の材料が、上述した導電材料である。本発明に係る接続構造体では、上記第１の電極と上記第２の電極とが、上記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている。
【０１７１】
本発明に係る接続構造体の製造方法は、上述したはんだ粒子を含む導電材料又は上述した導電材料を用いて、第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材の表面上に、上記導電材料を配置する工程を備える。本発明に係る接続構造体の製造方法は、上記導電材料の上記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に、第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材を、上記第１の電極と上記第２の電極とが対向するように配置する工程を備える。本発明に係る接続構造体の製造方法は、上記はんだ粒子の融点以上に上記導電材料を加熱することで、上記第１の接続対象部材と上記第２の接続対象部材とを接続している接続部を、上記導電材料により形成し、かつ、上記第１の電極と上記第２の電極とを、上記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程を備える。
【０１７２】
本発明に係る接続構造体及び接続構造体の製造方法では、特定のはんだ粒子又は特定の導電材料を用いているので、はんだ粒子を電極上に効率的に配置することができ、第１の電極と第２の電極との間に集まりやすく、はんだ粒子を電極（ライン）上に効率的に凝集させることができる。また、はんだ粒子の一部が、電極が形成されていない領域（スペース）に配置され難く、電極が形成されていない領域に配置されるはんだ粒子の量をかなり少なくすることができる。従って、第１の電極と第２の電極との間の導通信頼性を高めることができる。しかも、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の電気的な接続を防ぐことができ、絶縁信頼性を高めることができる。
【０１７３】
また、電極上にはんだを効率的に配置し、かつ電極が形成されていない領域に配置されるはんだの量をかなり少なくするためには、上記導電材料は、導電フィルムではなく、導電ペーストを用いることが好ましい。
【０１７４】
電極間でのはんだ部の厚みは、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上であり、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下である。電極の表面上のはんだ濡れ面積（電極の露出した面積１００％中のはんだが接している面積）は、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上であり、好ましくは１００％以下である。
【０１７５】
本発明に係る接続構造体の製造方法では、上記第２の接続対象部材を配置する工程及び上記接続部を形成する工程において、加圧を行わず、上記導電材料には、上記第２の接続対象部材の重量が加わることが好ましい。本発明に係る接続構造体の製造方法では、上記第２の接続対象部材を配置する工程及び上記接続部を形成する工程において、上記導電材料には、上記第２の接続対象部材の重量の力を超える加圧圧力は加わらないことが好ましい。これらの場合には、複数のはんだ部において、はんだ量の均一性をより一層高めることができる。さらに、はんだ部の厚みをより一層効果的に厚くすることができ、複数のはんだ粒子が電極間に多く集まりやすくなり、複数のはんだ粒子を電極（ライン）上により一層効率的に配置することができる。また、複数のはんだ粒子の一部が、電極が形成されていない領域（スペース）に配置され難く、電極が形成されていない領域に配置されるはんだ粒子におけるはんだの量をより一層少なくすることができる。従って、電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。しかも、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の電気的な接続をより一層防ぐことができ、絶縁信頼性をより一層高めることができる。
【０１７６】
また、導電フィルムではなく、導電ペーストを用いれば、導電ペーストの塗布量によって、接続部及びはんだ部の厚みを調整することが容易になる。一方で、導電フィルムでは、接続部の厚みを変更したり、調整したりするためには、異なる厚みの導電フィルムを用意したり、所定の厚みの導電フィルムを用意したりしなければならないという問題がある。また、導電フィルムでは、導電ペーストと比べて、はんだの溶融温度で、導電フィルムの溶融粘度を十分に下げることができず、はんだ粒子の凝集が阻害されやすい傾向がある。
【０１７７】
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。
【０１７８】
図１は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて得られる接続構造体を模式的に示す断面図である。
【０１７９】
図１に示す接続構造体１は、第１の接続対象部材２と、第２の接続対象部材３と、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材３とを接続している接続部４とを備える。接続部４は、上述した導電材料により形成されている。本実施形態では、上記導電材料は、熱硬化性化合物と、熱硬化剤と、はんだ粒子とを含む。本実施形態では、導電材料として、導電ペーストが用いられている。
【０１８０】
接続部４は、複数のはんだ粒子が集まり互いに接合したはんだ部４Ａと、熱硬化性化合物が熱硬化された硬化物部４Ｂとを有する。
【０１８１】
第１の接続対象部材２は表面（上面）に、複数の第１の電極２ａを有する。第２の接続対象部材３は表面（下面）に、複数の第２の電極３ａを有する。第１の電極２ａと第２の電極３ａとが、はんだ部４Ａにより電気的に接続されている。従って、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材３とが、はんだ部４Ａにより電気的に接続されている。なお、接続部４において、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に集まったはんだ部４Ａとは異なる領域（硬化物部４Ｂ部分）では、はんだ粒子は存在しない。はんだ部４Ａとは異なる領域（硬化物部４Ｂ部分）では、はんだ部４Ａと離れたはんだ粒子は存在しない。なお、少量であれば、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に集まったはんだ部４Ａとは異なる領域（硬化物部４Ｂ部分）に、はんだ粒子が存在していてもよい。
【０１８２】
図１に示すように、接続構造体１では、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に、複数のはんだ粒子が集まり、複数のはんだ粒子が溶融した後、はんだ粒子の溶融物が電極の表面を濡れ拡がった後に固化して、はんだ部４Ａが形成されている。このため、はんだ部４Ａと第１の電極２ａ、並びにはんだ部４Ａと第２の電極３ａとの接続面積が大きくなる。すなわち、はんだ粒子を用いることにより、導電性の外表面がニッケル、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、はんだ部４Ａと第１の電極２ａ、並びにはんだ部４Ａと第２の電極３ａとの接触面積が大きくなる。このことによっても、接続構造体１における導通信頼性及び接続信頼性が高くなる。なお、導電材料にフラックスが含まれる場合に、フラックスは、一般に、加熱により次第に失活する。
【０１８３】
なお、図１に示す接続構造体１では、はんだ部４Ａの全てが、第１，第２の電極２ａ，３ａ間の対向している領域に位置している。図３に示す変形例の接続構造体１Ｘは、接続部４Ｘのみが、図１に示す接続構造体１と異なる。接続部４Ｘは、はんだ部４ＸＡと硬化物部４ＸＢとを有する。接続構造体１Ｘのように、はんだ部４ＸＡの多くが、第１，第２の電極２ａ，３ａの対向している領域に位置しており、はんだ部４ＸＡの一部が第１，第２の電極２ａ，３ａの対向している領域から側方にはみ出していてもよい。第１，第２の電極２ａ，３ａの対向している領域から側方にはみ出しているはんだ部４ＸＡは、はんだ部４ＸＡの一部であり、はんだ部４ＸＡから離れたはんだ粒子ではない。なお、本実施形態では、はんだ部から離れたはんだ粒子の量を少なくすることができるが、はんだ部から離れたはんだ粒子が硬化物部中に存在していてもよい。
【０１８４】
はんだ粒子の使用量を少なくすれば、接続構造体１を得ることが容易になる。はんだ粒子の使用量を多くすれば、接続構造体１Ｘを得ることが容易になる。
【０１８５】
接続構造体１，１Ｘでは、第１の電極２ａと接続部４，４Ｘと第２の電極３ａとの積層方向に第１の電極２ａと第２の電極３ａとの対向し合う部分をみたときに、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの対向し合う部分の面積１００％中の５０％以上に、接続部４，４Ｘ中のはんだ部４Ａ，４ＸＡが配置されていることが好ましい。接続部４，４Ｘ中のはんだ部４Ａ，４ＸＡが、上記の好ましい態様を満足することで、導通信頼性をより一層高めることができる。
【０１８６】
上記第１の電極と上記接続部と上記第２の電極との積層方向に上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分の面積１００％中の５０％以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることが好ましい。上記第１の電極と上記接続部と上記第２の電極との積層方向に上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分の面積１００％中の６０％以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることがより好ましい。上記第１の電極と上記接続部と上記第２の電極との積層方向に上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分の面積１００％中の７０％以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることがさらに好ましい。上記第１の電極と上記接続部と上記第２の電極との積層方向に上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分の面積１００％中の８０％以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることが特に好ましい。上記第１の電極と上記接続部と上記第２の電極との積層方向に上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分の面積１００％中の９０％以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることが最も好ましい。上記接続部中のはんだ部が、上記の好ましい態様を満足することで、導通信頼性をより一層高めることができる。
【０１８７】
上記第１の電極と上記接続部と上記第２の電極との積層方向と直交する方向に上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の６０％以上が配置されていることが好ましい。上記第１の電極と上記接続部と上記第２の電極との積層方向と直交する方向に上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の７０％以上が配置されていることがより好ましい。上記第１の電極と上記接続部と上記第２の電極との積層方向と直交する方向に上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の９０％以上が配置されていることがさらに好ましい。上記第１の電極と上記接続部と上記第２の電極との積層方向と直交する方向に上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の９５％以上が配置されていることが特に好ましい。上記第１の電極と上記接続部と上記第２の電極との積層方向と直交する方向に上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の９９％以上が配置されていることが最も好ましい。上記接続部中のはんだ部が、上記の好ましい態様を満足することで、導通信頼性をより一層高めることができる。
【０１８８】
次に、図２では、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて、接続構造体１を製造する方法の一例を説明する。
【０１８９】
先ず、第１の電極２ａを表面（上面）に有する第１の接続対象部材２を用意する。次に、図２（ａ）に示すように、第１の接続対象部材２の表面上に、熱硬化性成分１１Ｂと、複数のはんだ粒子１１Ａとを含む導電材料１１を配置する（第１の工程）。用いた導電材料１１は、熱硬化性成分１１Ｂとして、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含む。
【０１９０】
第１の接続対象部材２の第１の電極２ａが設けられた表面上に、導電材料１１を配置する。導電材料１１の配置の後に、はんだ粒子１１Ａは、第１の電極２ａ（ライン）上と、第１の電極２ａが形成されていない領域（スペース）上との双方に配置されている。
【０１９１】
導電材料１１の配置方法としては、特に限定されないが、ディスペンサーによる塗布、スクリーン印刷、及びインクジェット装置による吐出等が挙げられる。
【０１９２】
また、第２の電極３ａを表面（下面）に有する第２の接続対象部材３を用意する。次に、図２（ｂ）に示すように、第１の接続対象部材２の表面上の導電材料１１において、導電材料１１の第１の接続対象部材２側とは反対側の表面上に、第２の接続対象部材３を配置する（第２の工程）。導電材料１１の表面上に、第２の電極３ａ側から、第２の接続対象部材３を配置する。このとき、第１の電極２ａと第２の電極３ａとを対向させる。
【０１９３】
次に、はんだ粒子１１Ａの融点以上に導電材料１１を加熱する（第３の工程）。好ましくは、熱硬化性成分１１Ｂ（熱硬化性化合物）の硬化温度以上に導電材料１１を加熱する。この加熱時には、電極が形成されていない領域に存在していたはんだ粒子１１Ａは、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に集まる（自己凝集効果）。導電フィルムではなく、導電ペーストを用いた場合には、はんだ粒子１１Ａが、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間により一層効果的に集まる。また、はんだ粒子１１Ａは溶融し、互いに接合する。また、熱硬化性成分１１Ｂは熱硬化する。この結果、図２（ｃ）に示すように、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材３とを接続している接続部４が、導電材料１１により形成される。導電材料１１により接続部４が形成され、複数のはんだ粒子１１Ａが接合することによってはんだ部４Ａが形成され、熱硬化性成分１１Ｂが熱硬化することによって硬化物部４Ｂが形成される。はんだ粒子１１Ａが十分に移動すれば、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に位置していないはんだ粒子１１Ａの移動が開始してから、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間にはんだ粒子１１Ａの移動が完了するまでに、温度を一定に保持しなくてもよい。
【０１９４】
本実施形態では、上記第２の工程及び上記第３の工程において、加圧を行わない方が好ましい。この場合には、導電材料１１には、第２の接続対象部材３の重量が加わる。このため、接続部４の形成時に、はんだ粒子１１Ａが、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間により一層効果的に集まる。なお、上記第２の工程及び上記第３の工程の内の少なくとも一方において、加圧を行えば、はんだ粒子１１Ａが第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に集まろうとする作用が阻害される傾向が高くなる。
【０１９５】
また、本実施形態では、加圧を行っていないため、第１の電極２ａと第２の電極３ａとのアライメントがずれた状態で、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材３とが重ね合わされた場合でも、そのずれを補正して、第１の電極２ａと第２の電極３ａとを接続させることができる（セルフアライメント効果）。これは、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に自己凝集している溶融したはんだが、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間のはんだと導電材料のその他の成分とが接する面積が最小となる方がエネルギー的に安定になるため、その最小の面積となる接続構造であるアライメントのあった接続構造にする力が働くためである。この際、導電材料が硬化していないこと、及び、その温度、時間にて、導電材料のはんだ粒子以外の成分の粘度が十分低いことが望ましい。
【０１９６】
はんだ粒子の融点での導電材料の粘度（ηｍｐ）は、好ましくは５０Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは１０Ｐａ・ｓ以下、さらに好ましくは１Ｐａ・ｓ以下であり、好ましくは０．１Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは０．２Ｐａ・ｓ以上である。上記粘度（ηｍｐ）が、上記上限以下であれば、はんだ粒子を効率的に凝集させることができる。上記粘度（ηｍｐ）が、上記下限以上であれば、接続部でのボイドを抑制し、接続部以外への導電材料のはみだしを抑制することができる。
【０１９７】
上記はんだ粒子の融点での導電材料の粘度（ηｍｐ）は、ＳＴＲＥＳＳＴＥＣＨ（ＲＥＯＬＯＧＩＣＡ社製）等を用いて、歪制御１ｒａｄ、周波数１Ｈｚ、昇温速度２０℃／分、測定温度範囲２５〜２００℃（但し、はんだ粒子の融点が２００℃を超える場合には温度上限をはんだ粒子の融点とする）の条件で測定可能である。測定結果から、はんだ粒子の融点（℃）での粘度が評価される。
【０１９８】
このようにして、図１に示す接続構造体１が得られる。なお、上記第２の工程と上記第３の工程とは連続して行われてもよい。また、上記第２の工程を行った後に、得られる第１の接続対象部材２と導電材料１１と第２の接続対象部材３との積層体を、加熱部に移動させて、上記第３の工程を行ってもよい。上記加熱を行うために、加熱部材上に上記積層体を配置してもよく、加熱された空間内に上記積層体を配置してもよい。
【０１９９】
上記第３の工程における上記加熱温度は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１６０℃以上であり、好ましくは４５０℃以下、より好ましくは２５０℃以下、さらに好ましくは２００℃以下である。
【０２００】
上記第３の工程における加熱方法としては、はんだ粒子の融点以上及び熱硬化性成分の硬化温度以上に、接続構造体全体を、リフロー炉を用いて又はオーブンを用いて加熱する方法や、接続構造体の接続部のみを局所的に加熱する方法が挙げられる。
【０２０１】
局所的に加熱する方法に用いる器具としては、ホットプレート、熱風を付与するヒートガン、はんだゴテ、及び赤外線ヒーター等が挙げられる。
【０２０２】
また、ホットプレートにて局所的に加熱する際、接続部直下は、熱伝導性の高い金属にて、その他の加熱することが好ましくない個所は、フッ素樹脂等の熱伝導性の低い材質にて、ホットプレート上面を形成することが好ましい。
【０２０３】
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、半導体パッケージ、ＬＥＤチップ、ＬＥＤパッケージ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びに樹脂フィルム、プリント基板、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル、リジッドフレキシブル基板、ガラスエポキシ基板及びガラス基板等の回路基板等の電子部品等が挙げられる。上記第１，第２の接続対象部材は、電子部品であることが好ましい。
【０２０４】
上記第１の接続対象部材及び上記第２の接続対象部材の内の少なくとも一方が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板であることが好ましい。上記第２の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板であることが好ましい。樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル及びリジッドフレキシブル基板は、柔軟性が高く、比較的軽量であるという性質を有する。このような接続対象部材の接続に導電フィルムを用いた場合には、はんだ粒子が電極上に集まりにくい傾向がある。これに対して、導電ペーストを用いることで、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板を用いたとしても、はんだ粒子を電極上に効率的に集めることで、電極間の導通信頼性を十分に高めることができる。樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板を用いる場合に、半導体チップ等の他の接続対象部材を用いた場合と比べて、加圧を行わないことによる電極間の導通信頼性の向上効果がより一層効果的に得られる。
【０２０５】
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、銀電極、ＳＵＳ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、銀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、銀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。
【０２０６】
本発明に係る接続構造体では、上記第１の電極及び上記第２の電極は、エリアアレイ又はペリフェラルにて配置されていることが好ましい。上記第１の電極及び上記第２の電極が、エリアアレイ又はペリフェラルにて配置されている場合において、本発明の効果がより一層効果的に発揮される。上記エリアアレイとは、接続対象部材の電極が配置されている面にて、格子状に電極が配置されている構造のことである。上記ペリフェラルとは、接続対象部材の外周部に電極が配置されている構造のことである。電極が櫛型に並んでいる構造の場合は、櫛に垂直な方向に沿ってはんだ粒子が凝集すればよいのに対して、上記エリアアレイ又はペリフェラル構造では電極が配置されている面において、全面にて均一にはんだ粒子が凝集する必要がある。そのため、従来の方法では、はんだ量が不均一になりやすいのに対して、本発明の方法では、本発明の効果がより一層効果的に発揮される。
【０２０７】
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。
【０２０８】
熱硬化性成分（熱硬化性化合物）：
熱硬化性化合物１：ダウ・ケミカル社製「Ｄ．Ｅ．Ｎ−４３１」、エポキシ樹脂
熱硬化性化合物２：三菱ケミカル社製「ｊＥＲ１５２」、エポキシ樹脂
【０２０９】
熱硬化性成分（熱硬化剤）：
熱硬化剤１：東京化成工業社製「ＢＦ３−ＭＥＡ」、三フッ化ホウ素−モノエチルアミン錯体
熱硬化剤２：四国化成工業社製「２ＰＺ−ＣＮ」、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール
【０２１０】
はんだ粒子：
はんだ粒子１：Ｓｎ４２Ｂｉ５８はんだ粒子、融点１３８℃、粒子径：１０μｍ、酸化皮膜の平均厚み：３ｎｍ
はんだ粒子２：Ｓｎ４２Ｂｉ５８はんだ粒子、融点１３８℃、粒子径：５μｍ、酸化皮膜の平均厚み：５ｎｍ
はんだ粒子３：Ｓｎ４２Ｂｉ５８はんだ粒子、融点１３８℃、粒子径：２μｍ、酸化皮膜の平均厚み：２ｎｍ
はんだ粒子４：Ｓｎ４２Ｂｉ５８はんだ粒子、融点１３８℃、粒子径：１０μｍ、酸化皮膜の平均厚み：６ｎｍ
はんだ粒子５：Ｓｎ４２Ｂｉ５８はんだ粒子、融点１３８℃、粒子径：５μｍ、酸化皮膜の平均厚み：１２ｎｍ
はんだ粒子６：Ｓｎ４２Ｂｉ５８はんだ粒子、融点１３８℃、粒子径：２μｍ、酸化皮膜の平均厚み：４ｎｍ
【０２１１】
フラックス：
フラックス１：「グルタル酸ベンジルアミン塩」、融点１０８℃
【０２１２】
フラックス１の作製方法：
ガラスビンに、反応溶媒である水２４ｇと、グルタル酸（和光純薬工業社製）１３．２１２ｇとを入れ、室温で均一になるまで溶解させた。その後、ベンジルアミン（和光純薬工業社製）１０．７１５ｇを入れて、約５分間撹拌し、混合液を得た。得られた混合液を５〜１０℃の冷蔵庫に入れて、一晩放置した。析出した結晶をろ過により分取し、水で洗浄し、真空乾燥し、フラックス１を得た。
【０２１３】
（実施例１〜６及び比較例１〜６）
（１）導電材料（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、導電材料（異方性導電ペースト）を得た。
【０２１４】
（２）接続構造体（Ｌ／Ｓ＝１００μｍ／１００μｍ）の作製
作製直後の導電材料（異方性導電ペースト）を用いて、以下のようにして、接続構造体を作製した。
【０２１５】
Ｌ／Ｓが１００μｍ／１００μｍ、電極長さ３ｍｍの銅電極パターン（銅電極の厚み１２μｍ）を上面に有するガラスエポキシ基板（ＦＲ−４基板）（第１の接続対象部材）を用意した。また、Ｌ／Ｓが１００μｍ／１００μｍ、電極長さ３ｍｍの銅電極パターン（銅電極の厚み１２μｍ）を下面に有するフレキシブルプリント基板（第２の接続対象部材）を用意した。
【０２１６】
上記ガラスエポキシ基板と上記フレキシブルプリント基板との重ね合わせ面積は、１．５ｃｍ×３ｍｍとし、接続した電極数は７５対とした。
【０２１７】
上記ガラスエポキシ基板の上面に、作製直後の導電材料（異方性導電ペースト）を、ガラスエポキシ基板の電極上で厚さ１００μｍとなるように、メタルマスクを用い、スクリーン印刷にて塗工し、導電材料（異方性導電ペースト）層を形成した。次に、導電材料（異方性導電ペースト）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。このとき、加圧を行わなかった。導電材料（異方性導電ペースト）層には、上記フレキシブルプリント基板の重量は加わる。その状態から、導電材料（異方性導電ペースト）層の温度が、昇温開始から５秒後にはんだの融点となるように加熱した。さらに、昇温開始から１５秒後に、導電材料（異方性導電ペースト）層の温度が１６０℃となるように加熱し、導電材料（異方性導電ペースト）層を硬化させ、接続構造体を得た。加熱時には、加圧を行わなかった。
【０２１８】
（評価）
（１）はんだ粒子の粒子径及び酸化皮膜の平均厚み
はんだ粒子の粒子径を、レーザー回折式粒度分布測定装置（堀場製作所社製「ＬＡ−９２０」）を用いて測定した。
【０２１９】
また、はんだ粒子を、空気雰囲気下において１２０℃で１０時間加熱した。加熱前の酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ）及び加熱後の酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＢ）を、透過型電子顕微鏡を用いて、加熱前のはんだ粒子又は加熱後のはんだ粒子の断面を観察し、任意に選択した１０箇所の酸化皮膜の厚みの平均値から算出した。
【０２２０】
はんだ粒子の粒子径及び加熱前のはんだ粒子の酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ）の測定結果から、加熱前のはんだ粒子の酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ）の、はんだ粒子の粒子径に対する比（平均厚みＡ／はんだ粒子の粒子径）を算出した。また、加熱前後のはんだ粒子の酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ及び平均厚みＢ）の測定結果から、加熱前のはんだ粒子の酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＡ）の、加熱後のはんだ粒子の酸化皮膜の平均厚み（平均厚みＢ）に対する比（平均厚みＡ／平均厚みＢ）を算出した。
【０２２１】
（２）はんだ粒子１００体積％中の酸化皮膜の含有量
はんだ粒子１００体積％中の酸化皮膜の含有量を、酸化皮膜除去前後のはんだ粒子の重量から算出した。
【０２２２】
（３）はんだ粒子の２００℃以上における発熱量の絶対値
はんだ粒子の２００℃以上における発熱量を、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）装置（ＳＩＩ社製「ＥＸＳＴＡＲ  ＤＳＣ７０２０」）を用いて測定した。
【０２２３】
（４）２５℃における導電材料の粘度（η２５（５ｒｐｍ））
得られた導電材料（異方性導電ペースト）の２５℃における導電材料の粘度（η２５（５ｒｐｍ））を、Ｅ型粘度計（東機産業社製「ＴＶＥ２２Ｌ」）を用いて、２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定した。
【０２２４】
（５）チクソトロピックインデックス
得られた導電材料（異方性導電ペースト）の粘度（η２５（０．５ｒｐｍ））を、Ｅ型粘度計（東機産業社製「ＴＶＥ２２Ｌ」）を用いて２５℃及び０．５ｒｐｍの条件で測定した。得られた導電材料（異方性導電ペースト）の粘度（η２５（５ｒｐｍ））を、Ｅ型粘度計（東機産業社製「ＴＶＥ２２Ｌ」）を用いて２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定した。
【０２２５】
測定結果から、Ｅ型粘度計を用いて２５℃及び０．５ｒｐｍの条件で測定した導電材料（異方性導電ペースト）の粘度を、Ｅ型粘度計を用いて２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定した導電材料（異方性導電ペースト）の粘度で除したチクソトロピックインデックス（η２５（０．５ｒｐｍ）／η２５（５ｒｐｍ））を算出した。
【０２２６】
（６）電極上のはんだの配置精度（はんだの凝集性）
得られた接続構造体において、第１の電極と接続部と第２の電極との積層方向に第１の電極と第２の電極との対向し合う部分をみたときに、第１の電極と第２の電極との対向し合う部分の面積１００％中の、接続部中のはんだ部が配置されている面積の割合Ｘを評価した。電極上のはんだの配置精度（はんだの凝集性）を下記の基準で判定した。
【０２２７】
［電極上のはんだの配置精度（はんだの凝集性）の判定基準］
○○：割合Ｘが７０％以上
○：割合Ｘが６０％以上７０％未満
△：割合Ｘが５０％以上６０％未満
×：割合Ｘが５０％未満
【０２２８】
（７）上下の電極間の導通信頼性
得られた接続構造体（ｎ＝１５個）において、上下の電極間の１接続箇所当たり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。
【０２２９】
［導通信頼性の判定基準］
○○：接続抵抗の平均値が５０ｍΩ以下
○：接続抵抗の平均値が５０ｍΩを超え７０ｍΩ以下
△：接続抵抗の平均値が７０ｍΩを超え１００ｍΩ以下
×：接続抵抗の平均値が１００ｍΩを超える、又は接続不良が生じている
【０２３０】
（８）横方向に隣接する電極間の絶縁信頼性
得られた接続構造体（ｎ＝１５個）において、８５℃、湿度８５％の雰囲気中に１００時間放置後、横方向に隣接する電極間に、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。
【０２３１】
［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
【０２３２】
結果を下記の表１，２に示す。
【０２３３】
【表１】
2019124512.tif 000003
【０２３４】
【表２】
2019124512.tif 000004
【０２３５】
フレキシブルプリント基板、樹脂フィルム、フレキシブルフラットケーブル及びリジッドフレキシブル基板を用いた場合でも、同様の傾向が見られた。
【符号の説明】
【０２３６】
１，１Ｘ…接続構造体
２…第１の接続対象部材
２ａ…第１の電極
３…第２の接続対象部材
３ａ…第２の電極
４，４Ｘ…接続部
４Ａ，４ＸＡ…はんだ部
４Ｂ，４ＸＢ…硬化物部
１１…導電材料
１１Ａ…はんだ粒子
１１Ｂ…熱硬化性成分
２１…はんだ粒子
２２…はんだ粒子本体
２３…酸化皮膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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