(57)【要約】【課題】電極間を電気的に接続した場合に、接続抵抗を低くすることができる導電性粒子を提供する。【解決手段】本発明に係る導電性粒子１は、基材粒子２と、基材粒子２の表面上に配置されており、かつ金属又は金属の合金により形成された導電部３とを備え、導電部３が外表面に複数の突起３ａを有し、突起３ａが、上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結して形成されておらず、かつ金属又は金属の合金により形成された複数の第１の突起部を有し、突起３ａが、金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成された第２の突起部を有さないか、又は金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成された第２の突起部を少なくとも１つ有し、上記第１の突起部と上記第２の突起部との全個数１００％中の７０％以上が、上記第１の突起部である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材粒子と、
前記基材粒子の表面上に配置されており、かつ金属又は金属の合金により形成された導電部とを備え、
前記導電部が外表面に複数の突起を有し、
前記突起が、前記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結して形成されておらず、かつ前記金属又は金属の合金により形成されている複数の第１の突起部を有し、
前記突起が、前記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成された第２の突起部を有さないか、又は前記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成された第２の突起部を少なくとも１つ有し、
前記第１の突起部と前記第２の突起部との全個数１００％中の７０％以上が、前記第１の突起部である、導電性粒子。
【請求項２】
前記第１の突起部と前記第２の突起部との全個数１００％中の９０％以上が、前記第１の突起部である、請求項１に記載の導電性粒子。
【請求項３】
前記第１の突起部の幅が、前記導電部の前記突起が無い部分の厚みの０．５倍以上であり、
前記第１の突起部の高さが、前記導電部の前記突起が無い部分の厚みの１倍以上である、請求項１又は２に記載の導電性粒子。
【請求項４】
前記第２の突起部の幅が、前記導電部の前記突起が無い部分の厚みの０．５倍以上であり、
前記第２の突起部の高さが、前記導電部の前記突起が無い部分の厚みの１倍以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性粒子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、導電材料。
【請求項６】
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１〜４のいずれか１項に記載の導電性粒子により形成されているか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、
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、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電部とを備え、該導電部が外表面に複数の突起を有する導電性粒子に関する。また、本発明は、上記導電性粒子を用いた導電材料及び接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等の異方性導電材料が広く知られている。該異方性導電材料では、バインダー樹脂中に導電性粒子が分散されている。
【０００３】
上記異方性導電材料は、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。また、上記導電性粒子として、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電部とを有する導電性粒子が用いられることがある。
【０００４】
上記導電性粒子の一例として、下記の特許文献１には、芯材粒子（基材粒子）と、該芯材粒子の表面に、金属又は合金の皮膜とを有する導電性粒子が開示されている。この導電性粒子は、上記皮膜の表面から突出した複数の突起部を有する。上記突起部は、金属又は合金の複数の粒子が列状に連結した粒子連結体から構成されている。特許文献１の実施例及び比較例では、連結突起部の割合が３２％以上である導電性粒子が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１１３８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、電子機器の消費電力を低くすることが求められている。このため、導電性粒子には、導電性粒子により電気的に接続された電極間の接続抵抗をより一層低くすることが可能である性質が求められている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のような従来の導電性粒子を用いて、電極間を電気的に接続した場合には、接続抵抗が高くなることがある。
【０００８】
電極の表面及び導電性粒子の表面には、酸化膜が形成されていることが多い。特許文献１に記載の導電性粒子では、電極間の接続時に、突起が折れやすく、結果として、突起が酸化膜を十分に貫通しないことがある。このため、電極間の接続抵抗が高くなることがある。
【０００９】
本発明の目的は、電極間を電気的に接続した場合に、接続抵抗を低くすることができる導電性粒子を提供することである。また、本発明の目的は、上記導電性粒子を用いた導電材料及び接続構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の広い局面によれば、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置されており、かつ金属又は金属の合金により形成された導電部とを備え、前記導電部が外表面に複数の突起を有し、前記突起が、前記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結して形成されておらず、かつ前記金属又は金属の合金により形成されている複数の第１の突起部を有し、前記突起が、前記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成された第２の突起部を有さないか、又は前記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成された第２の突起部を少なくとも１つ有し、前記第１の突起部と前記第２の突起部との全個数１００％中の７０％以上が、前記第１の突起部である、導電性粒子が提供される。
【００１１】
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記第１の突起部と前記第２の突起部との全個数１００％中の９０％以上が、前記第１の突起部である。
【００１２】
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記第１の突起部の幅が、前記導電部の前記突起が無い部分の厚みの０．５倍以上であり、前記第１の突起部の高さが、前記導電部の前記突起が無い部分の厚みの１倍以上である。
【００１３】
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記第２の突起部の幅が、前記導電部の前記突起が無い部分の厚みの０．５倍以上であり、前記第２の突起部の高さが、前記導電部の前記突起が無い部分の厚みの１倍以上である。
【００１４】
本発明の広い局面によれば、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、導電材料が提供される。
【００１５】
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、上述した導電性粒子により形成されているか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、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】
【００１６】
本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と、上記基材粒子の表面上に配置されており、かつ金属又は金属の合金により形成された導電部とを備え、上記導電部が外表面に複数の突起を有し、上記突起が、上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結して形成されておらず、かつ上記金属又は金属の合金により形成されている複数の第１の突起部を有し、上記突起が、上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成された第２の突起部を有さないか、又は上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成された第２の突起部を少なくとも１つ有し、上記第１の突起部と上記第２の突起部との全個数１００％中の７０％以上が、上記第１の突起部であるので、本発明に係る導電性粒子を用いて電極間を電気的に接続した場合に、接続抵抗を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である
【図３】図３は、本発明の第３の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００１９】
（導電性粒子）
本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と、導電部とを備える。上記導電部は、上記基材粒子の表面上に配置されている。上記導電部は、金属又は金属の合金により形成されている。上記導電部は外表面に、複数の突起を有する。
【００２０】
上記突起は、上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結して形成されておらず、かつ上記金属又は金属の合金により形成されている複数の第１の突起部を有する。上記突起は、上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成された第２の突起部を有さないか、又は上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成された第２の突起部を少なくとも１つ有する。本発明に係る導電性粒子では、上記第１の突起部と上記第２の突起部との全個数１００％中の７０％以上が、上記第１の突起部である。
【００２１】
本発明に係る導電性粒子における上述した構成の採用により、本発明に係る導電性粒子を用いて、電極間を電気的に接続した場合に、接続抵抗を低くすることができる。上記第２の突起部は、上記第１の突起部と比べて、電極間の接続時に、折れたり、損傷したりしやすい。このため、上記第１の突起部と上記第２の突起部との全個数に占める上記第１の突起部の割合が少なくなり（例えば７０％未満）、かつ上記第２の突起部の割合が多くなると（例えば３０％以上）、突起が、電極又は導電性粒子の表面の酸化膜を十分に貫通せずに、電極間の接続抵抗が高くなる傾向がある。これに対して、本発明では、上記第１の突起部と上記第２の突起部との全個数に占める上記第１の突起部の割合が多いので、突起が電極又は導電性粒子の表面の酸化膜を十分に貫通するために、電極間の接続抵抗を低くすることができる。
【００２２】
導電部の外表面に複数の突起を有する導電性粒子は、知られている。また、特開２０１２−１１３８５０号公報では、金属又は合金の複数の粒子が列状に連結した粒子連結体から構成されている突起を有する導電性粒子が開示されている。特開２０１２−１１３８５０号公報の実施例及び比較例では、連結突起部の割合が３２％以上である導電性粒子が示されている。しかしながら、このような連結突起部を有する導電性粒子において、連結突起部の割合が比較的大きいと、電極間の接続抵抗が十分に低くならないことがある。これに対して、本発明に係る導電性粒子では、連結突起部が無いか、又は連結突起部の割合が少ないために、電極間の接続抵抗を十分に低くすることができる。
【００２３】
上記第１の突起部は、上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結して形成されておらず、かつ上記金属又は金属の合金により形成されている。上記第１の突起部は、上記粒子連結体以外の突起部である。上記第２の突起部は、上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成されている。上記突起は、上記第１の突起と上記第２の突起との双方により形成されている。上記第２の突起部及び上記粒子連結体を構成している個々の粒子は、導電部を形成している金属又は金属の合金により形成されている。また、上記第１の突起及び上記第２の突起は、直線状部に分岐した突起部が混在した形状でもよい。分岐の数に関しては、２分岐又は多数分岐していてもよく、樹枝状でもよい。
【００２４】
電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記第１の突起部と上記第２の突起部との全個数１００％中の上記第１の突起部の個数の割合は好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、更に好ましくは９５％以上であり、上記第２の突起部の個数の割合は３０％未満、好ましくは２０％未満、より好ましくは１０％未満、更に好ましくは５％未満である。
【００２５】
上記第１の突起部と上記第２の突起部との全個数１００％中の上記第２の突起部の割合は１％以上であってもよく、上記第１の突起部の割合は９９％以下であってもよい。
【００２６】
上記第１の突起部と上記第２の突起部は、以下のようにして数えられる。
【００２７】
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で倍率を２５０００倍に設定して、１０個の粒子を無作為に選択し、それぞれの粒子の突起部を観察する。全ての突起部について、上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結して形成されておらず、かつ金属又は金属の合金により形成されている突起部と、金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成されている突起部とに分別する。金属又は金属の合金の粒子が複数個連結しているか否かは、上記金属又は金属の合金の粒子間に粒界が観察されるか否かにより判断することができる。
【００２８】
電極間の接続抵抗を効果的に低くする観点からは、上記第１の突起部の高さが、上記導電部の上記突起が無い部分の厚みの０．５倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましく、３倍以上であることが更に好ましく、１０倍以下であることが好ましく、７倍以下であることがより好ましい。上記第１の突起部の高さは、１つの導電性粒子あたりの第１の突起部の高さの平均である。
【００２９】
上記第１の突起部の高さは、導電性粒子の中心と第１の突起部の先端とを結ぶ線（図１に示す破線Ｌ１）上における、第１の突起部が無いと想定した場合の導電部の仮想線（図１に示す破線Ｌ２）上（第１の突起部が無いと想定した場合の球状の導電性粒子の外表面上）から第１の突起部の先端までの距離を示す。すなわち、図１においては、破線Ｌ１と破線Ｌ２との交点から第１の突起部の先端までの距離を示す。また、第１の突起部が分岐した突起部である場合、第１の突起部の先端は、導電性粒子の外表面から最も離れている突起部の先端部分である。
【００３０】
電極間の接続抵抗を効果的に低くする観点からは、上記第１の突起部の幅は、上記導電部の上記突起が無い部分の厚みの０．１倍以上であることが好ましく、０．５倍以上であることがより好ましく、１倍以上であることが更に好ましく、５倍以下であることが好ましく、３倍以下であることがより好ましい。上記第１の突起部の幅は、上記第１の突起部の高さ方向と直交する方向における最大径である。
【００３１】
電極間の接続抵抗を効果的に低くする観点からは、上記第２の突起部の高さが、上記導電部の上記突起が無い部分の厚みの０．５倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましく、３倍以上であることが更に好ましく、１０倍以下であることが好ましく、７倍以下であることがより好ましい。上記第２の突起部の高さは、１つの導電性粒子あたりの第２の突起部の高さの平均である。
【００３２】
上記第２の突起部の高さは、上記第１の突起部の高さと同様に定義される。すなわち、上記第２の突起部の高さは、導電性粒子の中心と第２の突起部の先端とを結ぶ線上における、第２の突起部が無いと想定した場合の導電部の仮想線上（第２の突起部が無いと想定した場合の球状の導電性粒子の外表面上）から第２の突起部の先端までの距離を示す。第２の突起部が分岐した突起部である場合、第２の突起部の先端は、導電性粒子の外表面から最も離れている突起部の先端部分である。
【００３３】
電極間の接続抵抗を効果的に低くする観点からは、上記第２の突起部の幅は、上記導電部の上記突起が無い部分の厚みの０．１倍以上であることが好ましく、０．５倍以上であることがより好ましく、１倍以上であることが更に好ましく、５倍以下であることが好ましく、３倍以下であることがより好ましい。上記第２の突起部の幅は、上記第２の突起部の高さ方向と直交する方向における最大径である。
【００３４】
上記第２の突起部を構成している上記金属又は金属の合金の粒子の粒子径は好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上、好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは４００ｎｍ以下である。上記第２の突起部を構成している上記金属又は金属の合金の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、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。上記第２の突起部を構成している上記金属又は金属の合金の粒子の粒子径は最大径を意味する。
【００３５】
上記第１の突起部は、具体的には、金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結して形成されていない突起部であり、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したときに、金属又は金属の合金の粒子間に粒界が確認される突起部とは異なる突起部である。
【００３６】
上記第２の突起部では、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したときに、上記金属又は金属の合金の粒子間に粒界が観察される。この事実によって上記第２の突起部は、複数の上記金属又は金属の合金の粒子が連結して形成されていることが確認される。上記第１の突起部では、上記金属又は金属の合金において、粒界は観察されない。
【００３７】
上記第１の突起部と上記第２の突起部とは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により判別される。上記第１の突起部は、粒界が存在しないために、粒子連結体ではない。
【００３８】
複数の上記金属又は金属の合金の粒子は、列状に連結して連結することで、上記第２の突起部が形成される。列状に連結していることに関しては、複数の上記金属又は金属の合金の粒子が、ある方向に延びるように連結していることを意味する。上記第２の突起部は、例えば複数の上記金属又は金属の合金の粒子が直線状に連結して構成されていてもよく、複数の上記金属又は金属の合金の粒子の連結によって、蛇行した形状の第２の突起部が形成されてもよい。また、直線状部と蛇行部とが混在していてもよい。更に上記第２の突起部は、導電部側の基部から先端部に向かうまでの間で複数に分岐していてもよい。例えば上記第２の突起部は、Ｙ字状などであってもよい。１個の導電性粒子に着目したとき、存在する複数の第２の突起部の形状は同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００３９】
複数の第２の突起部においては、上記金属又は金属の合金の粒子の数は同じであってもよく、異なっていてもよい。上記第２の突起部は、少なくとも２個の上記金属又は金属の合金の粒子が列状に連結して構成されている。上記第２の突起部における上記金属又は金属の合金の粒子の連結個数は２以上であり、好ましくは３０以下、より好ましくは２０以下、更に好ましくは５以下、特に好ましくは３以下である。上記第２の突起部を構成する上記金属又は金属の合金の粒子の数は、上記第２の突起部を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察して計測する。
【００４０】
電極間の接続抵抗をより一層良好にする観点からは、１つの導電性粒子あたりの上記第１の突起部と上記第２の突起部との合計の個数は好ましくは５個以上、より好ましくは１０個以上、更に好ましくは２０個以上、好ましくは１０００個以下、より好ましくは５００個以下、更に好ましくは３００個以下である。
【００４１】
上記第２の突起部よりも上記第１の突起部を形成しやすくする方法としては、高分子量の錯化剤を使用する方法、並びに硫黄系の安定剤を使用する方法等が挙げられる。高分子量の錯化剤を使用することで、錯体のサイズが大きくなり突起と突起の間に入り込みにくくなり、突起部のみを選択的に成長させることができる。
【００４２】
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、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは２０μｍ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、導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、導電性粒子と電極との接触面積が充分に大きくなり、かつ導電部を形成する際に凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。また、導電性粒子を介して接続された電極間の間隔が大きくなりすぎず、かつ導電部が基材粒子の表面から剥離し難くなる。
【００４３】
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、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。
【００４４】
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、本発明を明らかにする。なお、参照した図面では、大きさ及び厚みなどは、図示の便宜上、実際の大きさ及び厚みから適宜変更している。
【００４５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
【００４６】
図１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部３とを有する。導電性粒子１では、導電部３は導電層である。導電部３は、基材粒子２の表面を覆っている。導電性粒子１は、基材粒子２の表面が導電部３により被覆された被覆粒子である。
【００４７】
導電性粒子１は、導電性の表面に複数の突起１ａを有する。導電部３は外表面に複数の突起３ａを有する。
【００４８】
導電部３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３は表面（導電層の外表面）に突起３ａを有する。複数の突起１ａ，３ａを除く部分が、導電部３の上記第１の部分である。複数の突起１ａ，３ａは、導電部３の厚みが厚い上記第２の部分である。
【００４９】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
【００５０】
図２に示す導電性粒子１Ａは、基材粒子２と、基材粒子２の表面上に配置された導電部３Ａとを有する。導電部３Ａは導電層である。導電性粒子１と導電性粒子１Ａとでは、芯物質４の有無のみが相違している。導電性粒子１Ａは、芯物質を有する。
【００５１】
導電性粒子１Ａは、基材粒子２の表面上に複数の芯物質４を有する。導電部３Ａは、基材粒子２と芯物質４とを被覆している。芯物質４を導電部３Ａが被覆していることにより、導電性粒子１Ａは表面に複数の突起１Ａａを有し、導電部３Ａが外表面に複数の突起３Ａａを有する。芯物質４により導電部３Ａの表面が隆起されており、複数の突起１Ａａが形成されている。
【００５２】
導電性粒子１Ａのように、突起１Ａａ，３Ａａを形成するために、芯物質を用いてもよいが、芯物質を用いないことが好ましい。
【００５３】
図３は、本発明の第３の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
【００５４】
図３に示す導電性粒子１Ｂは、基材粒子２と、基材粒子２の表面上に配置された導電部３Ｂと、絶縁性物質５とを有する。導電部３Ｂは導電層である。導電部３Ｂは、基材粒子２の表面上に配置された第１の導電部３Ｂｘと、第１の導電部３Ｂｘの表面上に配置された第２の導電部３Ｂｙとを有する。
【００５５】
導電性粒子１Ｂは、導電性の表面に突起１Ｂａを有する。導電性粒子１Ｂは表面に突起１Ｂａを有する。導電部３Ｂは表面（導電層の外表面）に突起３Ｂａを有する。導電性粒子１Ｂは、第１の導電部３Ｂｘの表面上に複数の芯物質４を有する。第２の導電部３Ｂｙは、第１の導電部３Ｂｘと芯物質４とを被覆している。基材粒子２と芯物質４とは間隔を隔てて配置されている。基材粒子２と芯物質４との間には、第１の導電部３Ｂｘが存在する。芯物質４を第２の導電部３Ｂｙが被覆していることにより、導電部３Ｂは表面に、複数の突起３Ｂａを有する。芯物質４により導電部３Ｂ及び第２の導電部３Ｂｙの表面が隆起されており、複数の突起３Ｂａが形成されている。
【００５６】
導電性粒子１Ｂのように、導電部３Ｂは、多層構造を有していてもよい。さらに、突起１Ｂａ，３Ｂａを形成するために、芯物質４を内層の第１の導電部３Ｂｘ上に配置して、外層の第２の導電部３Ｂｙにより芯物質４及び第１の導電部３Ｂｘを被覆してもよい。
【００５７】
導電性粒子１Ｂは、導電部３Ｂ，３Ｂｙの外表面上に配置された絶縁性物質５を備える。導電部３Ｂ，３Ｂｙの外表面の少なくとも一部の領域が、絶縁性物質５により被覆されている。絶縁性物質５は絶縁性を有する材料により形成されており、絶縁性粒子である。このように、本発明に係る導電性粒子は、導電部の外表面上に配置された絶縁性物質を有していてもよい。
【００５８】
上記した導電性粒子１，１Ａ，１Ｂでは、突起３ａ，３Ａａ，３Ｂａはそれぞれ、上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結して形成されておらず、かつ上記金属又は金属の合金により形成されている複数の上記第１の突起部を有する。突起３ａ，３Ａａ，３Ｂａはそれぞれ、上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成された上記第２の突起部を有さないか、又は、上記金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成された上記第２の突起部を少なくとも１つ有する。すなわち、突起３ａ，３Ａａ，３Ｂａはそれぞれ、上記第１の突起部を複数有し、かつ、上記第２の突起部を有さないか又は少なくとも１つ有する。
【００５９】
導電性粒子１，１Ａ，１Ｂでは、上記第１の突起部と上記第２の突起部との全個数１００％中の７０％以上が、上記第１の突起部である。
【００６０】
以下、導電性粒子の他の詳細を説明する。
【００６１】
［基材粒子］
上記基材粒子としては、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。上記基材粒子は、金属粒子を除く基材粒子であることが好ましく、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることがより好ましい。上記基材粒子は、コアシェル粒子であってもよい。
【００６２】
上記基材粒子は、樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることが更に好ましく、樹脂粒子であってもよく、有機無機ハイブリッド粒子であってもよい。これらの好ましい基材粒子の使用により、電極間の電気的な接続により一層適した導電性粒子が得られる。
【００６３】
上記導電性粒子を用いて電極間を接続する際には、上記導電性粒子を電極間に配置した後、圧着することにより上記導電性粒子を圧縮させる。基材粒子が樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であると、上記圧着の際に上記導電性粒子が変形しやすく、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなる。このため、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。
【００６４】
上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂；ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂；ポリアルキレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、及び、エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を１種もしくは２種以上重合させて得られる重合体等が挙げられる。導電材料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することができ、かつ基材粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子を形成するための樹脂は、エチレン性不飽和基を複数有する重合性単量体を１種又は２種以上重合させた重合体であることが好ましい。
【００６５】
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、上記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。
【００６６】
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。
【００６７】
上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）テトラメチレンジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類；トリアリル（イソ）シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。
【００６８】
上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記樹脂粒子を得ることができる。この方法としては、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で懸濁重合する方法、並びに非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。
【００６９】
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、上記基材粒子を形成するための無機物としては、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム、ジルコニア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つ以上持つ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。
【００７０】
上記有機無機ハイブリッド粒子は、コアと、該コアの表面上に配置されたシェルとを有するコアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。上記コアが有機コアであることが好ましい。上記シェルが無機シェルであることが好ましい。電極間の接続抵抗を効果的に低くする観点からは、上記基材粒子は、有機コアと上記有機コアの表面上に配置された無機シェルとを有する有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。
【００７１】
上記有機コアを形成するための材料としては、上述した樹脂粒子を形成するための樹脂等が挙げられる。
【００７２】
上記無機シェルを形成するための材料としては、上述した基材粒子を形成するための無機物が挙げられる。上記無機シェルを形成するための材料は、シリカであることが好ましい。上記無機シェルは、上記コアの表面上で、金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を焼結させることにより形成されていることが好ましい。上記金属アルコキシドはシランアルコキシドであることが好ましい。上記無機シェルはシランアルコキシドにより形成されていることが好ましい。
【００７３】
上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子を形成するための金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。但し、上記基材粒子は金属粒子ではないことが好ましい。
【００７４】
上記基材粒子の粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上、更に好ましくは２μｍ以上、好ましくは５μｍ以下、より好ましくは３μｍ以下である。上記基材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、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。
【００７５】
上記基材粒子の粒子径は、基材粒子が真球状である場合には、直径を示し、基材粒子が真球状ではない場合には、最大径を示す。
【００７６】
［導電部］
上記導電部を形成するための金属は特に限定されない。さらに、導電性粒子が、全体が導電部である金属粒子である場合、該金属粒子を形成するための金属は特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、パラジウム、銅、白金、亜鉛、鉄、錫、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、タリウム、ゲルマニウム、カドミウム、ケイ素及びこれらの合金等が挙げられる。なかでも、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができるので、錫を含む合金、ニッケル、パラジウム、銅又は金が好ましく、ニッケル又はパラジウムが好ましい。上記導電部の材料は、ニッケル又はニッケル合金であることが好ましい。
【００７７】
上記導電層は、１つの層により形成されていてもよい。導電層は、複数の層により形成されていてもよい。すなわち、導電層は、２層以上の積層構造を有していてもよい。導電層が複数の層により形成されている場合には、最外層は、金層、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は錫と銀とを含む合金層であることが好ましく、金層であることがより好ましい。最外層がこれらの好ましい導電層である場合には、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができる。また、最外層が金層である場合には、耐腐食性がより一層高くなる。
【００７８】
粒子の表面上に導電部を形成する方法は特に限定されない。導電部を形成する方法としては、例えば、無電解めっきによる方法、電気めっきによる方法、物理的蒸着による方法、並びに金属粉末もしくは金属粉末とバインダーとを含むペーストを粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。なかでも、導電部の形成が簡便であるので、無電解めっきによる方法が好ましい。上記物理的蒸着による方法としては、真空蒸着、イオンプレーティング及びイオンスパッタリング等の方法が挙げられる。
【００７９】
上記導電部の上記突起が無い部分の厚みは、好ましくは０．００５μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下である。上記導電部の上記突起が無い部分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が充分に変形する。
【００８０】
上記導電部が複数の層により形成されている場合に、最外層の導電層の上記突起が無い部分の厚みは、特に最外層が金層である場合の金層の厚みは、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。上記最外層の導電層の上記突起が無い部分の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、最外層の導電層による被覆が均一になり、耐腐食性が充分に高くなり、かつ電極間の接続抵抗が充分に低くなる。また、上記最外層が金層である場合の金層の厚みが薄いほど、コストが低くなる。
【００８１】
上記導電部の上記突起が無い部分の厚みは、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、導電性粒子の断面を観察することにより測定できる。
【００８２】
［芯物質］
上記芯物質が上記導電部中に埋め込まれていることによって、上記導電部が外表面に複数の突起を有するようにすることが容易である。但し、導電性粒子及び導電部の表面に突起を形成するために、芯物質を必ずしも用いなくてもよく、芯物質を用いないことが好ましい。
【００８３】
上記突起を形成する方法としては、基材粒子の表面に芯物質を付着させた後、無電解めっきにより導電部を形成する方法、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。
【００８４】
上記基材粒子の表面上に芯物質を配置する方法としては、例えば、基材粒子の分散液中に、芯物質を添加し、基材粒子の表面に芯物質を、例えば、ファンデルワールス力により集積させ、付着させる方法、並びに基材粒子を入れた容器に、芯物質を添加し、容器の回転等による機械的な作用により基材粒子の表面に芯物質を付着させる方法等が挙げられる。なかでも、付着させる芯物質の量を制御しやすいため、分散液中の基材粒子の表面に芯物質を集積させ、付着させる方法が好ましい。
【００８５】
上記芯物質を構成する物質としては、導電性物質及び非導電性物質が挙げられる。上記導電性物質としては、例えば、金属、金属の酸化物、黒鉛等の導電性非金属及び導電性ポリマー等が挙げられる。上記導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン等が挙げられる。上記非導電性物質としては、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム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。
【００８６】
上記金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム及びカドミウム等の金属、並びに錫−鉛合金、錫−銅合金、錫−銀合金、錫−鉛−銀合金及び炭化タングステン等の２種類以上の金属で構成される合金等が挙げられる。なかでも、ニッケル、銅、銀又は金が好ましい。上記芯物質を形成するための金属は、上記導電部を形成するための金属と同じであってもよく、異なっていてもよい。上記芯物質を形成するための金属は、上記導電部を形成するための金属を含むことが好ましい。上記芯物質を形成するための金属は、ニッケルを含むことが好ましい。上記芯物質を形成するための金属は、ニッケルを含むことが好ましい。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
［絶縁性物質］
本発明に係る導電性粒子は、上記導電部の外表面上に配置された絶縁性物質を備えることが好ましい。この場合には、導電性粒子を電極間の接続に用いると、隣接する電極間の短絡を防止できる。具体的には、複数の導電性粒子が接触したときに、複数の電極間に絶縁性物質が存在するので、上下の電極間ではなく横方向に隣り合う電極間の短絡を防止できる。なお、電極間の接続の際に、２つの電極で導電性粒子を加圧することにより、導電性粒子の導電部と電極との間の絶縁性物質を容易に排除できる。導電部が外表面に複数の突起を有するので、導電性粒子の導電部と電極との間の絶縁性物質を容易に排除できる。
【００９１】
電極間の圧着時に上記絶縁性物質をより一層容易に排除できることから、上記絶縁性物質は、絶縁性粒子であることが好ましい。
【００９２】
上記絶縁性物質の材料である絶縁性樹脂の具体例としては、ポリオレフィン類、（メタ）アクリレート重合体、（メタ）アクリレート共重合体、ブロックポリマー、熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂の架橋物、熱硬化性樹脂及び水溶性樹脂等が挙げられる。
【００９３】
上記ポリオレフィン類としては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。上記（メタ）アクリレート重合体としては、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート及びポリブチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。上記ブロックポリマーとしては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ＳＢ型スチレン−ブタジエンブロック共重合体、及びＳＢＳ型スチレン−ブタジエンブロック共重合体、並びにこれらの水素添加物等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、ビニル重合体及びビニル共重合体等が挙げられる。上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂等が挙げられる。上記水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド及びメチルセルロース等が挙げられる。なかでも、水溶性樹脂が好ましく、ポリビニルアルコールがより好ましい。
【００９４】
上記導電部の表面上に絶縁性物質を配置する方法としては、化学的方法、及び物理的もしくは機械的方法等が挙げられる。上記化学的方法としては、例えば、界面重合法、粒子存在下での懸濁重合法及び乳化重合法等が挙げられる。上記物理的もしくは機械的方法としては、スプレードライ、ハイブリダイゼーション、静電付着法、噴霧法、ディッピング及び真空蒸着による方法等が挙げられる。なかでも、絶縁性物質が脱離し難いことから、上記導電部の表面に、化学結合を介して上記絶縁性物質を配置する方法が好ましい。
【００９５】
上記絶縁性物質の平均径（平均粒子径）は、導電性粒子の粒子径及び導電性粒子の用途等によって適宜選択できる。上記絶縁性物質の平均径（平均粒子径）は好ましくは０．００５μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下である。絶縁性物質の平均径が上記下限以上であると、導電性粒子がバインダー樹脂中に分散されたときに、複数の導電性粒子における導電部同士が接触し難くなる。絶縁性粒子の平均径が上記上限以下であると、電極間の接続の際に、電極と導電性粒子との間の絶縁性物質を排除するために、圧力を高くしすぎる必要がなくなり、高温に加熱する必要もなくなる。
【００９６】
上記絶縁性物質の「平均径（平均粒子径）」は、数平均径（数平均粒子径）を示す。絶縁性物質の平均径は、粒度分布測定装置等を用いて求められる。
【００９７】
（導電材料）
本発明に係る導電材料は、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。上記導電性粒子は、バインダー樹脂中に分散されて用いられることが好ましく、バインダー樹脂中に分散されて導電材料として用いられることが好ましい。上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。
【００９８】
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、公知の絶縁性の樹脂が用いられる。
【００９９】
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。
【０１００】
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、常温硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂又は湿気硬化型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。
【０１０１】
上記導電材料は、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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
上記導電材料１００重量％中、上記バインダー樹脂の含有量は好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上、更に好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは７０重量％以上、好ましくは９９．９９重量％以下、より好ましくは９９．９重量％以下である。上記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、導電材料により接続された接続対象部材の接続信頼性がより一層高くなる。
【０１０４】
上記導電材料１００重量％中、上記導電性粒子の含有量は好ましくは０．０１重量％以上、より好ましくは０．１重量％以上、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下、更に好ましくは１０重量％以下である。上記導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。
【０１０５】
（接続構造体）
上記導電性粒子を用いて、又は上記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を用いて、接続対象部材を接続することにより、接続構造体を得ることができる。
【０１０６】
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性粒子により形成されているか、又は上述した導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されている接続構造体であることが好ましい。導電性粒子が用いられた場合には、接続部自体が導電性粒子である。すなわち、第１，第２の接続対象部材が導電性粒子により接続される。
【０１０７】
図４に、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に断面図で示す。
【０１０８】
図４に示す接続構造体５１は、第１の接続対象部材５２と、第２の接続対象部材５３と、第１，第２の接続対象部材５２，５３を接続している接続部５４とを備える。接続部５４は、導電性粒子１を含む導電材料を硬化させることにより形成されている。接続部５４は、導電性粒子１とバインダー樹脂５４ａとを含む。なお、図４では、導電性粒子１は、図示の便宜上、略図的に示されている。導電性粒子１にかえて、導電性粒子１Ａ，１Ｂ等を用いてもよい。
【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】
上記接続構造体の製造方法は特に限定されない。接続構造体の製造方法の一例としては、第１の接続対象部材と第２の接続対象部材との間に上記導電材料を配置し、積層体を得た後、該積層体を加熱及び加圧する方法等が挙げられる。上記加圧の圧力は９．８×１０４〜４．９×１０６Ｐａ程度である。上記加熱の温度は、１２０〜２２０℃程度である。フレキシブルプリント基板の電極、樹脂フィルム上に配置された電極及びタッチパネルの電極を接続するための上記加圧の圧力は９．８×１０４〜１．０×１０６Ｐａ程度である。
【０１１１】
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。
【０１１２】
上記接続対象部材に設けられている電極としては、金電極、ニッケル電極、錫電極、アルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。上記接続対象部材がフレキシブルプリント基板である場合には、上記電極は金電極、ニッケル電極、錫電極又は銅電極であることが好ましい。上記接続対象部材がガラス基板である場合には、上記電極はアルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極又はタングステン電極であることが好ましい。なお、上記電極がアルミニウム電極である場合には、アルミニウムのみで形成された電極であってもよく、金属酸化物層の表面にアルミニウム層が積層された電極であってもよい。上記金属酸化物層の材料としては、３価の金属元素がドープされた酸化インジウム及び３価の金属元素がドープされた酸化亜鉛等が挙げられる。上記３価の金属元素としては、Ｓｎ、Ａｌ及びＧａ等が挙げられる。
【０１１３】
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。
【０１１４】
（実施例１）
（１）導電性粒子の作製
粒子径が３．０μｍであるジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子（積水化学工業社製「ミクロパールＳＰ−２０３」）を用意した。
【０１１５】
パラジウム触媒液を５重量％含むアルカリ溶液１００重量部に、上記樹脂粒子１０重量部を、超音波分散器を用いて分散させた後、溶液をろ過することにより、樹脂粒子を取り出した。次いで、樹脂粒子をジメチルアミンボラン１重量％溶液１００重量部に添加し、樹脂粒子の表面を活性化させた。表面が活性化された樹脂粒子を十分に水洗した後、蒸留水５００重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。
【０１１６】
また、硫酸ニッケル０．２３ｍｏｌ／Ｌ、ジメチルアミンボラン０．９２ｍｏｌ／Ｌ、クエン酸ナトリウム０．２５ｍｏｌ／Ｌ、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム０．２５ｍｏｌ／Ｌ、及びＬ−システイン５０ｐｐｍを含むニッケルめっき液（ｐＨ７．０）を用意した。
【０１１７】
得られた懸濁液を４０℃にて攪拌しながら、上記ニッケルめっき液を懸濁液に徐々に滴下し、無電解ニッケルめっきを行った。その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、樹脂粒子の表面にニッケル−ボロン導電層（厚み０．１μｍ）を配置して、表面が導電層である導電性粒子を得た。
【０１１８】
（２）異方性導電材料の作製
得られた導電性粒子７重量部と、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂２５重量部と、フルオレン型エポキシ樹脂４重量部と、フェノールノボラック型エポキシ樹脂３０重量部と、ＳＩ−６０Ｌ（三新化学工業社製）とを配合して、３分間脱泡攪拌することで、異方性導電ペーストを得た。
【０１１９】
（３）接続構造体の作製
Ｌ／Ｓが１０μｍ／２０μｍであるＩＺＯ電極パターン（第１の電極、電極表面の金属のビッカース硬度１００Ｈｖ）が上面に形成された透明ガラス基板を用意した。また、Ｌ／Ｓが１０μｍ／２０μｍであるＡｕ電極パターン（第２の電極、電極表面の金属のビッカース硬度５０Ｈｖ）が下面に形成された半導体チップを用意した。
【０１２０】
（実施例２）
ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウムをトリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウムに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子を用いて、実施例１と同様にして、異方性導電材料及び接続構造体を作製した。
【０１２１】
（実施例３）
Ｌ−システインをチオ尿素に変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子を用いて、実施例１と同様にして、異方性導電材料及び接続構造体を作製した。
【０１２２】
（実施例４）
Ｌ−システインをチオジグリコール酸に変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子を用いて、実施例１と同様にして、異方性導電材料及び接続構造体を作製した。
【０１２３】
（実施例５）
クエン酸ナトリウムをグルコン酸ナトリウムに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子を用いて、実施例１と同様にして、異方性導電材料及び接続構造体を作製した。
【０１２４】
（実施例６）
金属ニッケル粒子スラリー（三井金属社製「２０２０ＳＵＳ」、平均粒子径２００ｎｍ）を用いて、実施例１で用いた樹脂粒子の表面に金属ニッケル粒子を付着させた後に、導電層を形成して、導電部の外表面に突起を形成した。また、導電層を形成する際に、クエン酸ナトリウムの濃度を０．５０ｍｏｌ／Ｌに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子を用いて、実施例１と同様にして、異方性導電材料及び接続構造体を作製した。
【０１２５】
（比較例１）
ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウムを酒石酸ナトリウムに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子を用いて、実施例１と同様にして、異方性導電材料及び接続構造体を作製した。
【０１２６】
（比較例２）
Ｌ−システインを硝酸ビスマスに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子を用いて、実施例１と同様にして、異方性導電材料及び接続構造体を作製した。
【０１２７】
（評価）
（１）突起の状態１
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、画像倍率を２５０００倍に設定し、１０個の導電性粒子を無作為に選択し、それぞれの導電性粒子の突起部を観察した。全ての突起部は、金属又は金属の合金の粒子間に粒界が観察されるか否かを評価して、金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結して形成されておらず、かつ金属又は金属の合金により形成されている突起部（第１の突起部）と、金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成されている突起部（第２の突起部）とに分別した。このようにして、１つの導電性粒子あたりの１）第１の突起部の個数と、２）第２の突起部の個数とを計測した。第１，第２の突起部の全個数１００％中の第１，第２の突起部の割合を算出した。
【０１２８】
（２）突起の状態２
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、画像倍率を２５０００倍に設定し、１０個の導電性粒子を無作為に選択し、それぞれの導電性粒子の突起部を観察した。全ての突起部は、金属又は金属の合金の粒子間に粒界が観察されるか否かを評価して、金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結して形成されておらず、かつ金属又は金属の合金により形成されている突起部（第１の突起部）と、金属又は金属の合金の粒子が列状に複数個連結した粒子連結体により形成されている突起部（第２の突起部）とに分別した。このようにして、得られた導電性粒子における１）第１の突起部の高さと、２）第１の突起部の幅と、３）第２の突起部の高さと、４）第２の突起部の幅とを計測した。さらに、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、５）導電部の突起が無い部分の厚みを計測した。
【０１２９】
［電極間の接続抵抗の判定基準］
○○○：接続抵抗が２．０Ω以下
○○：接続抵抗が２．０Ωを超え、３．０Ω以下
○：接続抵抗が３．０Ωを超え、５．０Ω以下
△：接続抵抗が５．０Ωを超え、１０Ω以下
×：接続抵抗が１０Ωを超える
【０１３０】
結果を下記の表１に示す。実施例及び比較例の接続構造体の断面を観察した際に、実施例の突起は比較例の突起と比較して、突起の折れている割合が低い結果であった。
【０１３１】
【表１】
2015056306.tif 000003
【符号の説明】
【０１３２】
１，１Ａ，１Ｂ…導電性粒子
１ａ，１Ａａ，１Ｂａ…突起
２…基材粒子
３，３Ａ，３Ｂ…導電部
３ａ，３Ａａ，３Ｂａ…突起
３Ｂｘ…第１の導電部
３Ｂｙ…第２の導電部
４…芯物質
５…絶縁性物質
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
５４ａ…バインダー樹脂
【図１】
2015056306.tif 000004
【図２】
2015056306.tif 000005
【図３】
2015056306.tif 000006
【図４】
2015056306.tif 000007