(57)【要約】【課題】電極間を接続した場合に、酸の存在下に晒されても電極間の接続抵抗を低く維持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た導電層３とを備える。導電層３が、フッ素原子を含有する粒子４を含む。【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た導電層とを備え、
前記導電層が、フッ素原子を含有する粒子を含む、導電性粒子。
【請求項２】
前記フッ素原子を含有する粒子の平均粒子径が５０ｎｍ以下である、請求項１に記載の導電性粒子。
【請求項３】
前記導電層１００重量％中、前記フッ素原子を含有する粒子の含有量が５重量％以上、５０重量％以下である、請求項１又は２に記載の導電性粒子。
【請求項４】
前記フッ素原子を含有する粒子が、ポリテトラフルオロエチレン粒子である、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】
前記導電層の外表面が防錆処理されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性粒子。
【請求項６】
前記導電層が、前記フッ素原子を含有する粒子と、ニッケルとを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電性粒子。
【請求項７】
請求項１〜６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８】
第１の接続対象部材と、
第２の接続対象部材と、
前記第１の接続対象部材と、前記第２の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、
前記接続部が、請求項１〜６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、基材粒子の表面上に導電層が配置されてい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。これらの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】
上記導電性粒子の一例として、下記の特許文献１には、有機材料又は無機材料の微粒子を無電解めっき浴中で撹拌しながら、該無電解めっき液中に塩化パラジウム及び塩酸を主成分とする溶液を入れることにより、上記微粒子の表面にパラジウム触媒を担持させると同時に無電解めっきを行うことにより得られる導電性粒子が開示されている。この導電性粒子は、不連続な無電解めっき皮膜を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３１５９４６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では、無電解めっき前処理工程を簡略化し、短時間のうちに低コストで導電性粒子を製造することができることが記載されているにすぎない。さらに、特許文献１の実施例では、上記微粒子として、無機材料の微粒子を用いた実施例が記載されているにすぎない。
【０００８】
また、特許文献１では、上記無電解めっき皮膜が、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｃｕ、Ｎｉ−ＰＴＦＥ複合皮膜又はＣｕ−ＰＴＦＥ複合皮膜であってもよいことが記載されている。しかしながら、特許文献１では、上記無電解めっき皮膜が、Ｎｉ−ＰＴＦＥ複合皮膜又はＣｕ−ＰＴＦＥ複合皮膜である具体的な実施例は記載されていない。さらに、特許文献１では、Ｎｉ−ＰＴＦＥ複合皮膜に関しては、ＰＴＦＥをＮｉ皮膜中に含ませることは記載されておらず、Ｎｉ皮膜とＰＴＦＥ皮膜とを有する複合皮膜（多層皮膜）とすることが記載されているにすぎず、Ｃｕ−ＰＴＦＥ複合皮膜に関しては、ＰＴＦＥをＣｕ皮膜中に含ませることは記載されておらず、Ｃｕ皮膜とＰＴＦＥ皮膜とを有する複合皮膜（多層皮膜）とすることが記載されているにすぎない。
【０００９】
また、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接続した場合には、酸の存在下に晒されたときに、電極間の接続抵抗が上昇することがある。
【００１０】
本発明の目的は、電極間を接続した場合に、酸の存在下に晒されても電極間の接続抵抗を低く維持することができる導電性粒子、並びに該導電性粒子を用いた導電材料及び接続構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の広い局面によれば、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電層とを備え、前記導電層が、フッ素原子を含有する粒子を含む、導電性粒子が提供される。
【００１２】
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記フッ素原子を含有する粒子の平均粒子径が５０ｎｍ以下である。
【００１３】
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電層１００重量％中、前記フッ素原子を含有する粒子の含有量が５重量％以上、５０重量％以下である。
【００１４】
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記フッ素原子を含有する粒子が、ポリテトラフルオロエチレン粒子である。
【００１５】
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電層の外表面が防錆処理されている。
【００１６】
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電層が、前記フッ素原子を含有する粒子と、ニッケルとを含む。
【００１７】
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。
【００１８】
本発明の広い局面によれば、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、前記第１の接続対象部材と、前記第２の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、前記接続部が、上述した導電性粒子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いる、接続構造体が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る導電性粒子では、基材粒子の表面上に導電層が配置されており、上記導電層がフッ素原子を含有する粒子を含むので、本発明に係る導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、酸の存在下に晒されても電極間の接続抵抗を低く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第３の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２２】
（導電性粒子）
本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電層とを備える。本発明に係る導電性粒子では、上記導電層が、フッ素原子を含有する粒子を含む。
【００２３】
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接続した場合に、酸の存在下に晒されても電極間の接続抵抗を低く維持することができる。上記導電層の外表面上ではなく、上記導電層内に上記フッ素原子を含有する粒子が含まれているので、更に上記フッ素原子を含有する物質が粒子状であるため、電極間の接続抵抗を低くすることができ、更に導電層内に含まれている上記フッ素原子を含有する粒子によって、耐酸性を大きく向上させることができる。また、電極間の接続時に上記導電層が割れたとしても、上記導電層内に含まれている上記フッ素原子を含有する粒子が部分的に露出するため、上記フッ素原子を含有する粒子の撥水効果によって、耐酸性を効果的に高めることができ、電極間の接続抵抗を低く維持することができる。
【００２４】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る導電性粒子をより具体的に説明する。
【００２５】
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。
【００２６】
図１に示す導電性粒子１は、基材粒子２と、導電層３とを有する。導電層３は、基材粒子２の表面上に配置されている。第１の実施形態では、導電層３は、基材粒子２の表面に接している。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。導電層３は、単層の導電層である。
【００２７】
導電性粒子１では、導電層３が、フッ素原子を含有する粒子４を複数含む。フッ素原子を含有する粒子４は、導電層３内に含まれており、導電層３内に埋め込まれている。
【００２８】
導電性粒子１は、後述する導電性粒子１１，２１とは異なり、芯物質を有さない。導電性粒子１は表面に突起を有さない。導電性粒子１は球状である。導電層３は表面に突起を有さない。このように、本発明に係る導電性粒子は導電性の表面に突起を有していなくてもよく、球状であってもよい。また、導電性粒子１は、後述する導電性粒子１１，２１とは異なり、絶縁性物質を有さない。但し、導電性粒子１は、導電層３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。また、導電層３の外表面は、防錆処理されていることが好ましい。
【００２９】
導電性粒子１では、基材粒子２と導電層３とが接している。基材粒子２と導電層３との間には、フッ素原子を含有する粒子４を含まない導電層が配置されていてもよく、導電層３の外表面上に、フッ素原子を含有する粒子４を含まない導電層が配置されていてもよい。
【００３０】
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。
【００３１】
図２に示す導電性粒子１１は、基材粒子２と、導電層１２と、複数の芯物質１３と、複数の絶縁性物質１４とを有する。導電層１２は、基材粒子２の表面上に基材粒子２に接するように配置されている。導電性粒子１１では、導電層１２は、単層の導電層である。
【００３２】
導電性粒子１１では、導電層１２が、フッ素原子を含有する粒子４を複数含む。
【００３３】
導電性粒子１１は導電性の表面に、複数の突起１１ａを有する。導電層１２は外表面に、複数の突起１２ａを有する。複数の芯物質１３が、基材粒子２の表面上に配置されている。複数の芯物質１３は導電層１２内に埋め込まれている。芯物質１３は、突起１１ａ，１２ａの内側に配置されている。導電層１２は、複数の芯物質１３を被覆している。複数の芯物質１３により導電層１２の外表面が隆起されており、突起１１ａ，１２ａが形成されている。
【００３４】
導電性粒子１１は、導電層１２の外表面上に配置された絶縁性物質１４を有する。導電層１２の外表面の少なくとも一部の領域が、絶縁性物質１４により被覆されている。絶縁性物質１４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、導電層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。但し、本発明に係る導電性粒子は、絶縁性物質を必ずしも有していなくてもよい。
【００３５】
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。
【００３６】
図３に示す導電性粒子２１は、基材粒子２と、導電層２２と、複数の芯物質１３と、複数の絶縁性物質１４とを有する。導電層２２は全体で、基材粒子２側に第１の導電層２２Ａと、基材粒子２側とは反対側に第２の導電層２３Ｂとを有する。
【００３７】
導電性粒子１１と導電性粒子２１とでは、導電層が異なっている。すなわち、導電性粒子１１では、１層構造の導電層が形成されているのに対し、導電性粒子２１では、２層構造の第１の導電層２２Ａ及び第２の導電層２２Ｂが形成されている。第１の導電層２２Ａと第２の導電層２２Ｂとは別の導電層として形成されている。
【００３８】
第１の導電層２２Ａは、基材粒子２の表面上に配置されている。基材粒子２と第２の導電層２２Ｂとの間に、第１の導電層２２Ａが配置されている。第１の導電層２２Ａは、基材粒子２に接している。従って、基材粒子２の表面上に第１の導電層２２Ａが配置されており、第１の導電層２２Ａの表面上に第２の導電層２２Ｂが配置されている。導電性粒子２１は導電性の表面に、複数の突起２１ａを有する。導電層２２は外表面に突起２２ａを有する。第１の導電層２２Ａは外表面に、突起２２Ａａを有する。第２の導電層２２Ｂは外表面に、複数の突起２２Ｂａを有する。
【００３９】
導電性粒子２１では、導電層２２が、フッ素原子を含有する粒子４を複数含む。第１の導電層２２Ａは、フッ素原子を含有する粒子４を複数含む。第２の導電層２２Ｂも、フッ素原子を含有する粒子４を複数含む。
【００４０】
以下、導電性粒子の他の詳細について説明する。
【００４１】
［基材粒子］
上記基材粒子としては、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。上記基材粒子は、コアと、該コアの表面上に配置されたシェルとを備えるコアシェル粒子であってもよい。なかでも、金属を除く基材粒子が好ましく、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がより好ましい。
【００４２】
上記基材粒子は、樹脂により形成された樹脂粒子であることが好ましい。上記導電性粒子を用いて電極間を接続する際には、上記導電性粒子を電極間に配置した後、圧着することにより上記導電性粒子を圧縮させる。上記基材粒子が樹脂粒子であると、上記圧着の際に上記導電性粒子が変形しやすく、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなる。このため、電極間の導通信頼性が高くなる。
【００４３】
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、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；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、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、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用いられる。エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を１種もしくは２種以上重合させることにより、導電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る。
【００４４】
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、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、上記基材粒子の材料である無機物としては、シリカ及びカーボンブラック等が挙げられる。上記シリカにより形成された粒子としては特に限定されないが、例えば、加水分解性のアルコキシシル基を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。
【００４９】
上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子の材料である金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。但し、上記基材粒子は金属粒子ではないことが好ましい。
【００５０】
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１μｍ以上、更に好ましくは１．５μｍ以上、特に好ましくは２μｍ以上、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、より一層好ましくは３００μｍ以下、更に好ましくは５０μｍ以下、特に好ましくは３０μｍ以下、最も好ましくは５μｍ以下である。上記基材粒子の粒子径が上記下限以上であると、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなるため、電極間の導通信頼性がより一層高くなり、導電性粒子を介して接続された電極間の接続抵抗がより一層低くなる。さらに基材粒子の表面に導電層を無電解めっきにより形成する際に凝集し難くなり、凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。上記基材粒子の粒子径が上記上限以下であると、導電性粒子が充分に圧縮されやすく、電極間の接続抵抗がより一層低くなり、更に電極間の間隔が小さくなる。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。
【００５１】
上記基材粒子の粒子径は、２μｍ以上、５μｍ以下であることが特に好ましい。上記基材粒子の粒子径が２〜５μｍの範囲内であると、電極間の間隔が小さくなり、かつ導電層の厚みを厚くしても、小さい導電性粒子が得られる。
【００５２】
［導電層及びフッ素原子を含有する粒子］
本発明に係る導電性粒子は、基材粒子の表面上に配置されており、かつフッ素原子を含有する粒子を含む導電層（以下、［導電層及びフッ素原子を含有する粒子］の欄において、フッ素原子を含有する粒子を含む導電層を、導電層Ｘと記載することがある）を備える。上記導電層Ｘは、フッ素原子を含有する粒子を含む。本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と上記導電層Ｘとの間に、上記導電層Ｘとは異なり、かつ上記フッ素原子を含有する粒子を含まない導電層（他の導電層）を備えていてもよく、上記導電層Ｘの外表面上に、上記導電層Ｘとは異なり、かつ上記フッ素原子を含有する粒子を含まない導電層（他の導電層）を備えていてもよい。
【００５３】
上記導電層Ｘ及び上記他の導電層の材料である金属は特に限定されない。上記導電層Ｘ及び上記他の導電層の材料である金属としては、金、銀、銅、パラジウム、白金、亜鉛、鉄、錫、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、タリウム、ゲルマニウム、カドミウム、ケイ素、タングステン、モリブデン及びこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属としては、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）及びはんだ等が挙げられる。なかでも、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができるので、錫を含む合金、ニッケル、パラジウム、銅又は金が好ましく、ニッケル又はパラジウムがより好ましく、ニッケルが特に好ましい。
【００５４】
上記導電層Ｘを構成する金属はニッケルを含むことが好ましい。上記導電層Ｘは、上記フッ素原子を含有する粒子とニッケルとを含むことが好ましい。上記導電層Ｘは、ニッケル、タングステン、モリブデン、パラジウム、リン及びボロンからなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、ニッケルと、リン又はボロンとを含むことがより好ましい。上記導電層Ｘの材料は、リン及びボロンなどを含む合金であってもよい。上記導電層Ｘでは、ニッケルとタングステン又はモリブデンとが合金化していてもよい。上記導電層Ｘの融点は、好ましくは３００℃以上、より好ましくは４５０℃以上である。
【００５５】
上記導電層Ｘの硬度をより一層高くし、電極間の接続時に、導電層の表面及び電極の表面の酸化膜をより一層効果的に排除し、電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記導電層Ｘは、ニッケルを含むことが特に好ましい。上記導電層Ｘはニッケルを主金属として含むことが好ましい。上記導電層Ｘ１００重量％中、ニッケルの含有量は５０重量％以上であることが好ましい。上記導電層Ｘ１００重量％中、ニッケルの含有量は好ましくは７５重量％以上、より好ましくは８５重量％以上、更に好ましくは９５重量％以上である。ニッケルの含有量が上記下限以上であると、導電層の表面及び電極の表面の酸化膜がより一層効果的に除去され、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。
【００５６】
上記導電層Ｘはリン又はボロンを含むことが好ましい。上記導電層Ｘがリン又はボロンを含む場合に、リン又はボロンを含む導電層Ｘ１００重量％中、リンとボロンとの合計の含有量は、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは１重量％以上、更に好ましくは３重量％以上、好ましくは１０重量％以下である。リンとボロンとの合計の含有量が上記上限以下であると、導電層Ｘの抵抗がより一層低くなり、またニッケルなどの金属の含有量が相対的に多くなるので、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。
【００５７】
上記導電層Ｘは、単層であってもよく、２層以上の積層構造を有していてもよい。また、上述したように、上記導電性粒子は、上記導電層Ｘと他の導電層とを有し、導電層が全体で、２層以上の積層構造を有していてもよい。上記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、金層又はパラジウム層であることがより好ましく、金層であることが特に好ましい。最外層がこれらの好ましい導電層である場合には、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、最外層が金層である場合には、耐腐食性がより一層高くなる。
【００５８】
粒子の表面上に導電層を形成する方法は特に限定されない。導電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、導電層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。
【００５９】
導電層全体の厚み（導電層Ｘのみの場合には導電層Ｘの厚み、導電層Ｘと他の導電層とが存在する場合には導電層Ｘと他の導電層との合計の厚み）は、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上、更に好ましくは２０ｎｍ以上、特に好ましくは５０ｎｍ以上、好ましくは１０００ｎｍ以下、より好ましくは８００ｎｍ以下、更に好ましくは５００ｎｍ以下、特に好ましくは４００ｎｍ以下、最も好ましくは３００ｎｍ以下である。導電層全体の厚みが上記下限以上であると、導電性粒子の導電性がより一層良好になる。導電層全体の厚みが上記上限以下であると、基材粒子と導電層との熱膨張率の差が小さくなり、基材粒子から導電層が剥離し難くなる。
【００６０】
また、上記導電層Ｘの厚みは、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上、更に好ましくは２０ｎｍ以上、特に好ましくは５０ｎｍ以上、好ましくは１０００ｎｍ以下、より好ましくは８００ｎｍ以下、更に好ましくは５００ｎｍ以下、特に好ましくは４００ｎｍ以下、最も好ましくは３００ｎｍ以下である。上記導電層Ｘ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り、酸の存在下に晒されても電極間の接続抵抗がより一層上昇し難くなる。
【００６１】
上記導電層の厚みは、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、導電性粒子の断面を観察することにより測定可能である。
【００６２】
上記フッ素原子を含有する粒子の材料としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン及びポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。なかでも、撥水効果をより一層高くし、酸の存在下に晒されても電極間の接続抵抗をより一層上昇し難くする観点からは、上記フッ素原子を含有する粒子の材料は、ポリテトラフルオロエチレンであることが好ましい。従って、上記フッ素原子を含有する粒子は、ポリテトラフルオロエチレン粒子であることが好ましい。
【００６３】
上記フッ素原子を含有する粒子の平均粒子径は、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以下、より好ましくは３０ｎｍ以下である。上記フッ素原子を含有する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、酸の存在下に晒されても電極間の接続抵抗がより一層上昇し難くなる。
【００６４】
上記フッ素原子を含有する粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。上記フッ素原子を含有する粒子の平均粒子径は、任意の上記フッ素原子を含有する粒子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。
【００６５】
上記フッ素原子を含有する粒子の粒子径は、上記導電層Ｘの厚みの１／５０以上であることが好ましく、１／１００以上であることがより好ましく、１／５００以下であることが好ましく、１／２００以下であることがより好ましい。上記フッ素原子を含有する粒子の粒子径と上記導電層Ｘの厚みとが上述した関係を満足すると、電極間の接続抵抗を効果的に低くし、かつ酸の存在下での電極間の接続抵抗の上昇を効果的に抑えることができる。
【００６６】
上記導電層Ｘ１００重量％中、上記フッ素原子を含有する粒子の含有量は、好ましくは５重量％以上、より好ましくは１０重量％以上、好ましくは５０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下である。上記フッ素原子を含有する粒子の含有量が上記下限以上であると、酸の存在下に晒されても電極間の接続抵抗がより一層上昇し難くなる。上記フッ素原子を含有する粒子の含有量が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】
［防錆処理（被膜形成）］
導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子の導電性の表面が防錆処理されていることが好ましく、上記フッ素原子を含有する粒子を含む導電層の表面が防錆処理されていることが好ましく、導電層の表面が防錆処理されていることが好ましい。導通信頼性をより一層高める観点からは、炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物により、導電性の表面及び上記導電層の表面が防錆処理されていることが好ましい。導通信頼性をより一層高める観点からは、アルキルリン酸化合物又はアルキルチオールにより、導電性の表面及び上記導電層の表面が防錆処理されていることが好ましい。防錆処理により、導電性の表面及び上記導電層の表面に、被膜を形成できる。すなわち、被膜を備える導電性粒子が得られる。
【００６８】
導電層がフッ素原子を含有する粒子を含む構成と、導電層の外表面が防錆処理されている構成との組み合わせによって、酸の存在下での電極間の接続抵抗を低くより一層維持することができる。
【００６９】
上記被膜は、炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物（以下、化合物Ａともいう）により形成されていることが好ましい。上記導電性粒子は、上記化合物Ａにより表面処理されていることが好ましい。上記アルキル基の炭素数が６以上であると、導電層の表面に錆がより一層生じ難くなる。上記アルキル基の炭素数が２２以下であると、導電性粒子の導電性が高くなる。導電性粒子の導電性をより一層高める観点からは、上記化合物Ａにおける上記アルキル基の炭素数は１６以下であることが好ましい。上記アルキル基は直鎖構造を有していてもよく、分岐構造を有していてもよい。上記アルキル基は、直鎖構造を有することが好ましい。
【００７０】
上記化合物Ａは、炭素数６〜２２のアルキル基を有していれば特に限定されない。上記化合物Ａは、炭素数６〜２２のアルキル基を有するリン酸エステル又はその塩、炭素数６〜２２のアルキル基を有する亜リン酸エステル又はその塩、炭素数６〜２２のアルキル基を有するアルコキシシラン、炭素数６〜２２のアルキル基を有するアルキルチオール、及び炭素数６〜２２のアルキル基を有するジアルキルジスルフィドからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。すなわち、上記炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物Ａは、リン酸エステル又はその塩、亜リン酸エステル又はその塩、アルコキシシラン、アルキルチオール及びジアルキルジスルフィドからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。これらの好ましい化合物Ａの使用により、導電層に錆をより一層生じ難くすることができる。錆をより一層生じ難くする観点からは、上記化合物Ａは、上記リン酸エステルもしくはその塩、亜リン酸エステルもしくはその塩、又は、アルキルチオールであることが好ましく、上記リン酸エステルもしくはその塩、又は、亜リン酸エステルもしくはその塩であることがより好ましい。上記化合物Ａ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。
【００７１】
上記化合物Ａは、導電層と反応可能な反応性官能基を有することが好ましく、導電層と反応可能な反応性官能基を有することが好ましい。被膜は、被膜を除く導電性粒子（導電層）と化学結合していることが好ましい。被膜は、導電層と化学結合していることが好ましい。上記反応性官能基の存在により、及び上記化学結合により、被膜の剥離が生じ難くなり、この結果導電層に錆がより一層生じ難くなる。
【００７２】
上記炭素数６〜２２のアルキル基を有するリン酸エステル又はその塩としては、例えば、リン酸ヘキシルエステル、リン酸ヘプチルエステル、リン酸モノオクチルエステル、リン酸モノノニルエステル、リン酸モノデシルエステル、リン酸モノウンデシルエステル、リン酸モノドデシルエステル、リン酸モノトリデシルエステル、リン酸モノテトラデシルエステル、リン酸モノペンタデシルエステル、リン酸モノヘキシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノヘプチルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノオクチルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノノニルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノデシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノウンデシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノドデシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノトリデシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノテトラデシルエステルモノナトリウム塩及びリン酸モノペンタデシルエステルモノナトリウム塩等が挙げられる。上記リン酸エステルのカリウム塩を用いてもよい。
【００７３】
上記炭素数６〜２２のアルキル基を有する亜リン酸エステル又はその塩としては、例えば、亜リン酸ヘキシルエステル、亜リン酸ヘプチルエステル、亜リン酸モノオクチルエステル、亜リン酸モノノニルエステル、亜リン酸モノデシルエステル、亜リン酸モノウンデシルエステル、亜リン酸モノドデシルエステル、亜リン酸モノトリデシルエステル、亜リン酸モノテトラデシルエステル、亜リン酸モノペンタデシルエステル、亜リン酸モノヘキシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノヘプチルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノオクチルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノノニルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノデシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノウンデシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノドデシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノトリデシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノテトラデシルエステルモノナトリウム塩及び亜リン酸モノペンタデシルエステルモノナトリウム塩等が挙げられる。上記亜リン酸エステルのカリウム塩を用いてもよい。
【００７４】
上記炭素数６〜２２のアルキル基を有するアルコキシシランとしては、例えば、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、ウンデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、トリデシルトリメトキシシラン、トリデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ペンタデシルトリメトキシシラン及びペンタデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【００７５】
上記炭素数６〜２２のアルキル基を有するアルキルチオールとしては、例えば、ヘキシルチオール、ヘプチルチオール、オクチルチオール、ノニルチオール、デシルチオール、ウンデシルチオール、ドデシルチオール、トリデシルチオール、テトラデシルチオール、ペンタデシルチオール及びヘキサデシルチオール等が挙げられる。上記アルキルチオールは、アルキル鎖の末端にチオール基を有することが好ましい。
【００７６】
上記炭素数６〜２２のアルキル基を有するジアルキルジスルフィドとしては、例えば、ジヘキシルジスルフィド、ジヘプチルジスルフィド、ジオクチルジスルフィド、ジノニルジスルフィド、ジデシルジスルフィド、ジウンデシルジスルフィド、ジドデシルジスルフィド、ジトリデシルジスルフィド、ジテトラデシルジスルフィド、ジペンタデシルジスルフィド及びジヘキサデシルジスルフィド等が挙げられる。
【００７７】
［芯物質］
上記導電性粒子は導電性の表面に突起を有することが好ましい。上記導電層は外表面に突起を有することが好ましい。上記突起は複数であることが好ましい。上記導電性粒子により接続される電極の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。さらに、上記導電性粒子の導電層の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。上記突起を有する導電性粒子の使用により、電極間に導電性粒子を配置した後、圧着させることにより、突起により酸化被膜が効果的に排除される。このため、電極と導電性粒子とをより一層確実に接触させることができ、電極間の接続抵抗を低くすることができる。さらに、上記導電性粒子が表面に絶縁性物質を有する場合、又は導電性粒子が樹脂中に分散されて導電材料として用いられる場合に、導電性粒子の突起によって、導電性粒子と電極との間の樹脂を効果的に排除できる。このため、電極間の導通信頼性を高めることができる。
【００７８】
上記芯物質が上記導電層中に埋め込まれていることによって、上記導電層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層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い。
【００７９】
上記突起を形成する方法としては、基材粒子の表面に芯物質を付着させた後、無電解めっきにより導電層を形成する方法、並びに基材粒子の表面に無電解めっきにより導電層を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電層を形成する方法等が挙げられる。
【００８０】
上記芯物質の材料としては、導電性物質及び非導電性物質が挙げられる。上記導電性物質としては、例えば、金属、金属の酸化物、黒鉛等の導電性非金属及び導電性ポリマー等が挙げられる。上記導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン等が挙げられる。上記非導電性物質としては、シリカ、アルミナ、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。上記芯物質の材料である金属としては、上記導電材料の材料として挙げた金属を適宜使用可能である。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
上記導電性粒子１個当たりの上記の突起の数は、好ましくは３個以上、より好ましくは５個以上である。上記突起の数の上限は特に限定されない。上記突起の数の上限は導電性粒子の粒子径等を考慮して適宜選択できる。
【００８５】
複数の上記突起の平均高さは、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０５μｍ以上、好ましくは０．９μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下である。上記突起の平均高さが上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗が効果的に低くなる。
【００８６】
［絶縁性物質］
上記導電性粒子は、上記導電層の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より一層防止できる。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、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁性物質を容易に排除できる。上記導電性粒子が導電層の外表面に複数の突起を有する場合には、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁性物質をより一層容易に排除できる。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。上記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層同士が接触し難くなる。上記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。
【００９０】
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。
【００９１】
（導電材料）
本発明に係る導電材料は、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。上記導電性粒子は、バインダー樹脂中に分散され、導電材料として用いられることが好ましい。上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。上記導電性粒子及び上記導電材料はそれぞれ、電極間の電気的な接続に用いられることが好ましい。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
上記導電材料及び上記バインダー樹脂は、熱可塑性成分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。上記熱硬化剤は、熱カチオン硬化開始剤であることが好ましい。上記加熱により硬化可能な硬化性化合物と上記熱硬化剤とは、上記バインダー樹脂が硬化するように適宜の配合比で用いられる。上記バインダー樹脂が熱カチオン硬化開始剤を含むと、硬化物中に酸が含まれやすい。しかし、本発明に係る導電性粒子の使用により、電極間の接続抵抗を低く維持することができる。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
（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。
【０１０１】
上記接続構造体は、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、第１，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備え、該接続部が本発明の導電性粒子により形成されているか、又は該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。
【０１０２】
図４に、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に正面断面図で示す。
【０１０３】
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。なお、図４では、導電性粒子１は、図示の便宜上、略図的に示されている。導電性粒子１にかえて、導電性粒子１１，２１等を用いてもよい。
【０１０４】
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。
【０１０５】
上記接続構造体の製造方法は特に限定されない。上記接続構造体の製造方法の一例としては、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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
（実施例１）
粒子径が３．０μｍであるジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子（積水化学工業社製「ミクロパールＳＰ−２０３」）を用意した。
【０１１０】
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、５重量％ＰＴＦＥ粒子（平均粒子径４０ｎｍ）水分散液５００重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。
【０１１１】
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０．５ｍｏｌ／Ｌ及びタングステン酸ナトリウム０．０１ｍｏｌ／Ｌを含むニッケルめっき液（ｐＨ８．５）を用意した。
【０１１２】
得られた懸濁液を６０℃にて攪拌しながら、上記ニッケルめっき液を懸濁液に徐々に滴下し、無電解ニッケルめっきを行った。その後、懸濁液を濾過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、樹脂粒子の表面上に、ニッケル−ＰＴＦＥ−タングステン−ボロン導電層（厚み約０．１μｍ）が配置された導電性粒子を得た。
【０１１３】
（実施例２）
５重量％ＰＴＦＥ粒子（平均粒子径４０ｎｍ）水分散液５００重量部を、２０重量％ＰＴＦＥ粒子（平均粒子径４０ｎｍ）水分散液５００重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、樹脂粒子の表面上に、ニッケル−ＰＴＦＥ−タングステン−ボロン導電層（厚み約０．１μｍ）が配置された導電性粒子を得た。
【０１１４】
（実施例３）
５重量％ＰＴＦＥ粒子（平均粒子径４０ｎｍ）水分散液５００重量部を、１０重量％ＰＴＦＥ粒子（平均粒子径１０ｎｍ）水分散液５００重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、樹脂粒子の表面上に、ニッケル−ＰＴＦＥ−タングステン−ボロン導電層（厚み約０．１μｍ）が配置された導電性粒子を得た。
【０１１５】
（実施例４）
実施例１と同様の基材粒子を用意した。この基材粒子をエッチングし、水洗した。次に、パラジウム触媒を８重量％含むパラジウム触媒化液１００ｍＬ中に基材粒子を添加し、攪拌した。その後、ろ過し、洗浄した。ｐＨ６の０．５重量％ジメチルアミンボラン液に基材粒子を添加し、パラジウムが付着された基材粒子を得た。
【０１１６】
パラジウムが付着された基材粒子をイオン交換水３００ｍＬ中で３分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、金属ニッケル粒子スラリー（平均粒子径１００ｎｍ）１ｇを３分間かけて上記分散液に添加し、芯物質が付着された基材粒子を得た。
【０１１７】
基材粒子を上記芯物質が付着された基材粒子に変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を得た。
【０１１８】
（実施例５）
４ツ口セパラブルカバー、攪拌翼、三方コック、冷却管及び温度プローブが取り付けられた１０００ｍＬのセパラブルフラスコに、メタクリル酸メチル１００ｍｍｏｌと、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−２−メタクリロイルオキシエチルアンモニウムクロライド１ｍｍｏｌと、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩１ｍｍｏｌとを含むモノマー組成物を固形分率が５重量％となるようにイオン交換水に秤取した後、２００ｒｐｍで攪拌し、窒素雰囲気下７０℃で２４時間重合を行った。反応終了後、凍結乾燥して、表面にアンモニウム基を有し、平均粒子径２２０ｎｍ及びＣＶ値１０％の絶縁性粒子を得た。
【０１１９】
絶縁性粒子を超音波照射下でイオン交換水に分散させ、絶縁性粒子の１０重量％水分散液を得た。
【０１２０】
実施例４で得られた導電性粒子１０ｇをイオン交換水５００ｍＬに分散させ、絶縁性粒子の水分散液４ｇを添加し、室温で６時間攪拌した。３μｍのメッシュフィルターでろ過した後、更にメタノールで洗浄し、乾燥し、絶縁性粒子が付着した導電性粒子を得た。
【０１２１】
走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察したところ、導電性粒子の表面に絶縁性粒子による被覆層が１層のみ形成されていた。画像解析により導電性粒子の中心より２．５μｍの面積に対する絶縁性粒子の被覆面積（即ち絶縁性粒子の粒子径の投影面積）を算出したところ、被覆率は３０％であった。
【０１２２】
（実施例６）
５重量％ＰＴＦＥ粒子（平均粒子径４０ｎｍ）水分散液５００重量部を、２５重量％ＰＴＦＥ粒子（平均粒子径４０ｎｍ）水分散液５００重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、樹脂粒子の表面上に、ニッケル−ＰＴＦＥ−タングステン−ボロン導電層（厚み約０．１μｍ）が配置された導電性粒子を得た。
【０１２３】
（実施例７）
５重量％ＰＴＦＥ粒子（平均粒子径４０ｎｍ）水分散液５００重量部を、１５重量％ＰＴＦＥ粒子（平均粒子径６０ｎｍ）水分散液５００重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、樹脂粒子の表面上に、ニッケル−ＰＴＦＥ−タングステン−ボロン導電層（厚み約０．１μｍ）が配置された導電性粒子を得た。
【０１２４】
（比較例１）
５重量％ＰＴＦＥ粒子（平均粒子径４０ｎｍ）水分散液５００重量部を用いなかったこと以外は実施例１と同様にして、樹脂粒子の表面上に、ニッケル−タングステン−ボロン導電層（厚み約０．１μｍ）が配置された導電性粒子を得た。
【０１２５】
（比較例２）
５重量％ＰＴＦＥ粒子（平均粒子径４０ｎｍ）水分散液５００重量部を、５重量％シリカ粒子（平均粒子径１０ｎｍ）水分散液５００重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、樹脂粒子の表面上に、ニッケル−シリカ−タングステン−ボロン導電層（厚み約０．１μｍ）が配置された導電性粒子を得た。
【０１２６】
（比較例３）
５重量％ＰＴＦＥ粒子（平均粒子径４０ｎｍ）水分散液５００重量部を、２０重量％ポリスチレン粒子（平均粒子径５０ｎｍ）水分散液５００重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、樹脂粒子の表面上に、ニッケル−ポリスチレン−タングステン−ボロン導電層（厚み約０．１μｍ）が配置された導電性粒子を得た。
【０１２７】
（評価）
（１）ニッケルを含む導電層の全体１００重量％中のニッケル、ボロン、タングステン及びフッ素原子を含有する粒子の含有量
６０％硝酸５ｍＬと３７％塩酸１０ｍＬとの混合液に、導電性粒子５ｇを加え、導電層を完全に溶解させ、溶液を得た。得られた溶液を用いて、ニッケル、ボロン及びタングステンの含有量をＩＣＰ−ＭＳ分析器（日立製作所社製）により分析した。フッ素原子を含有する粒子の含有量をＳＥＭ−ＥＤＸ分析器（堀場製作所社製）により分析した。
【０１２８】
（２）初期の接続抵抗Ａ
接続構造体の作製：
マイクロカプセル型アミン系硬化剤（旭化成ケミカルズ社製「ノバキュアＨＸ３９４１ＨＰ」）５０重量部と、液状エポキシ樹脂（三菱化学社製「ＥＰ８２８」）１４重量部と、フェノキシ樹脂（新日鐵住金化学社製「ＹＰ５０」）３５重量部と、シランカップリング剤（信越化学工業社製「ＫＢＥ４０３」）１重量部とに、導電性粒子を含有量が３重量％となるように添加し、分散させて、樹脂組成物を得た。
【０１２９】
得られた樹脂組成物を、片面が離型処理された厚さ５０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムに塗布し、７０℃の熱風で５分間乾燥し、異方性導電フィルムを作製した。得られた異方性導電フィルムの厚さは１２μｍであった。
【０１３０】
得られた異方性導電フィルムを５ｍｍ×５ｍｍの大きさに切断した。切断された異方性導電フィルムを、一方に抵抗測定用の引き回し線を有するアルミニウム電極（高さ０．２μｍ、Ｌ／Ｓ＝２０μｍ／２０μｍ）を有するガラス基板（幅３ｃｍ、長さ３ｃｍ）のアルミニウム電極側のほぼ中央に貼り付けた。次いで、同じアルミニウム電極を有する２層フレキシブルプリント基板（幅２ｃｍ、長さ１ｃｍ）を、電極同士が重なるように位置合わせをしてから貼り合わせた。このガラス基板と２層フレキシブルプリント基板との積層体を、１０Ｎ、１８０℃、及び２０秒間の圧着条件で熱圧着し、接続構造体を得た。得られた接続構造体では、電極間を接続している導電性粒子の多くにおいて、導電層に割れが観察された。なお、ポリイミドフィルムにアルミニウム電極が直接形成されている２層フレキシブルプリント基板を用いた。
【０１３１】
接続抵抗の測定：
得られた接続構造体の対向する電極間の接続抵抗を４端子法により測定した。また、初期の接続抵抗Ａを下記の基準で判定した。
【０１３２】
［初期の接続抵抗Ａの評価基準］
○○○：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
【０１３３】
（３）酸の存在下に晒された後の接続抵抗Ｂ
上記（２）初期の接続抵抗Ａの評価で得られた接続構造体を８５℃、湿度８５％で、５００時間放置した。接続構造体を上記条件で放置したことによって、バインダー樹脂中に含まれる酸によって、接続構造体における電極間の接続部分が酸の存在下に一定期間晒された。放置後の接続構造体において、接続構造体の対向する電極間の接続抵抗を４端子法により測定した。また、酸の存在下に晒された後の接続抵抗を下記の基準で判定した。
【０１３４】
［酸の存在下に晒された後の接続抵抗Ｂの評価基準］
○○○：接続抵抗Ｂが接続抵抗Ａの２倍未満
○○：接続抵抗Ｂが接続抵抗Ａの２倍以上、３倍未満
○：接続抵抗Ｂが接続抵抗Ａの３倍以上、５倍未満
△：接続抵抗Ｂが接続抵抗Ａの５倍以上、９倍未満
×：接続抵抗Ｂが接続抵抗Ａの９倍以上
【０１３５】
結果を下記の表１に示す。下記表１において、含有量の欄の「Ｆ粒子」は、フッ素原子を含有する粒子を示す。
【０１３６】
【表１】
2015037025.tif 000003
【符号の説明】
【０１３７】
１…導電性粒子
２…基材粒子
３…導電層
４…フッ素原子を含有する粒子
１１…導電性粒子
１１ａ…突起
１２…導電層
１２ａ…突起
１３…芯物質
１４…絶縁性物質
２１…導電性粒子
２１ａ…突起
２２…導電層
２２ａ…突起
２２Ａ…第１の導電層
２２Ａａ…突起
２２Ｂ…第２の導電層
２２Ｂａ…突起
５１…接続構造体
５２…第１の接続対象部材
５２ａ…第１の電極
５３…第２の接続対象部材
５３ａ…第２の電極
５４…接続部
【図１】
2015037025.tif 000004
【図２】
2015037025.tif 000005
【図３】
2015037025.tif 000006
【図４】
2015037025.tif 000007