(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス物質層と、
前記マトリックス物質層内に具備された複数の粒子と、
を含み、
前記複数の粒子の少なくとも一部は、導電性コア部及び絶縁性シェル部を含むカプセル構造を有し、
前記コア部は、１５℃より高く１１０℃以下の温度で液体状態である導電性物質を含む異方性導電材料。
【請求項２】
前記導電性物質は、液体金属を含むことを特徴とする請求項１に記載の異方性導電材料。
【請求項３】
前記液体金属は、Ｇａ、Ｇａ−Ｉｎ合金、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ合金、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ合金のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２に記載の異方性導電材料。
【請求項４】
前記導電性物質は、前記液体金属内に含有されたナノフィラをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の異方性導電材料。
【請求項５】
前記導電性物質は、ナノフィラが含有された懸濁液を含むことを特徴とする請求項１に記載の異方性導電材料。
【請求項６】
前記ナノフィラは、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンブラック、フラーレン、グラフェンフレーク、グラフェン粒子、金属ナノワイヤ及び金属ナノ粒子のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項４または５に記載の異方性導電材料。
【請求項７】
前記導電性物質は、１１０℃以下の融点を有する低融点ソルダを含むことを特徴とする請求項１に記載の異方性導電材料。
【請求項８】
前記低融点ソルダは、Ｂｉ−Ｉｎ系合金、Ｂｉ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ系合金、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ−Ｓｎ系合金及びＩｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系合金のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項７に記載の異方性導電材料。
【請求項９】
前記絶縁性シェル部は、高分子またはセラミックスを含むことを特徴とする請求項１に記載の異方性導電材料。
【請求項１０】
前記高分子は、０．３〜３５ＧＮ／ｍ２の弾性率を有することを特徴とする請求項９に記載の異方性導電材料。
【請求項１１】
前記絶縁性シェル部は、３０〜２００ｎｍの厚みを有することを特徴とする請求項１に記載の異方性導電材料。
【請求項１２】
前記複数の粒子は、１〜１００μｍの直径を有することを特徴とする請求項１に記載の異方性導電材料。
【請求項１３】
前記マトリックス物質層内に具備された少なくとも１つの自己治癒用カプセルをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の異方性導電材料。
【請求項１４】
前記自己治癒用カプセルは、アンダーフィル物質を含むことを特徴とする請求項１３に記載の異方性導電材料。
【請求項１５】
請求項１〜１４のうちいずれか１項に記載の異方性導電材料を利用して、第１部材と第２部材とを電気的に接続させた構造体を含む電子素子。
【請求項１６】
少なくとも１つの第１電極部を含む第１部材と、
前記第１部材と対向し、少なくとも１つの第２電極部を含む第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に具備され、前記第１電極部と前記第２電極部とを電気的に接続させる異方性導電材料と、を含み、
前記異方性導電材料は、マトリックス物質層内に、導電性コア部と絶縁性シェル部とを有する複数の粒子を含み、前記コア部は、１５℃より高く１１０℃以下の温度で液体状態である導電性物質を具備し、
前記第１電極部と前記第２電極部との間で、前記複数の粒子のうち少なくとも１粒子のシェル部が破壊され、その外部に流出したコア部によって、前記第１電極部及び前記第２電極部が電気的に接続される電子素子。
【請求項１７】
前記導電性物質は、液体金属を含むことを特徴とする請求項１６に記載の電子素子。
【請求項１８】
前記導電性物質は、前記液体金属内に含有されたナノフィラをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の電子素子。
【請求項１９】
前記導電性物質は、ナノフィラが含有された懸濁液を含むことを特徴とする請求項１６に記載の電子素子。
【請求項２０】
前記ナノフィラは、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンブラック、フラーレン、グラフェンフレーク、グラフェン粒子、金属ナノワイヤ及び金属ナノ粒子のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１８または１９に記載の電子素子。
【請求項２１】
前記導電性物質は、１１０℃以下の融点を有する低融点ソルダを含むことを特徴とする請求項１６に記載の電子素子。
【請求項２２】
前記第１電極部と前記流出したコア部との間、及び／または前記第２電極部と前記流出したコア部との間に具備された金属間化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の電子素子。
【請求項２３】
前記絶縁性シェル部は、高分子またはセラミックスを含み、
前記高分子は、０．３〜３５ＧＮ／ｍ２の弾性率を有することを特徴とする請求項１６に記載の電子素子。
【請求項２４】
前記絶縁性シェル部は、３０〜２００ｎｍの厚みを有することを特徴とする請求項１６に記載の電子素子。
【請求項２５】
前記複数の粒子は、１〜１００μｍの直径を有することを特徴とする請求項１６に記載の電子素子。
【請求項２６】
前記異方性導電材料は、少なくとも１つの自己治癒用カプセルをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の電子素子。
【請求項２７】
前記第１部材は、基板を含み、
前記第２部材は、半導体チップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の電子素子。
【請求項２８】
前記第１部材は、基板またはパネルを含み、
前記第２部材は、ドライバ集積回路またはドライバ集積回路パッケージを含むことを特徴とする請求項１６に記載の電子素子。
【請求項２９】
前記電子素子は、ディスプレイ素子を含むことを特徴とする請求項１６に記載の電子素子。
【請求項３０】
少なくとも１つの第１電極部を含む第１部材と、
前記第１部材と対向し、少なくとも１つの第２電極部を含む第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に具備され、前記第１電極部と前記第２電極部とを電気的に接続させる異方性導電材料と、を含み、
前記異方性導電材料は、前記第１電極部と前記第２電極部との間に具備された金属性物質、並びに前記第１電極部及び前記第２電極部のうち少なくとも一つと前記金属性物質との間に具備された金属間化合物を含む電子素子。
【請求項３１】
前記異方性導電材料は、マトリックス物質層内に、導電性コア部と絶縁性シェル部とを有する複数の粒子を含み、前記コア部は、１５℃より高く１１０℃以下の温度で液体状態である導電性物質を具備することを特徴とする請求項３０に記載の電子素子。
【請求項３２】
前記第１電極部と前記第２電極部との間で、前記複数の粒子のうち少なくとも１粒子のシェル部が破壊され、その外部に流出したコア部によって、前記第１電極部及び前記第２電極部が電気的に接続され、
前記流出したコア部は、前記金属性物質を含み、
前記第１電極部及び前記第２電極部のうち少なくとも一つと前記流出したコア部との間に前記金属間化合物が形成されることを特徴とする請求項３１に記載の電子素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性導電材料、異方性導電材料を含む電子素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
異方性導電フィルム（ＡＣＦ：anisotropic conductive film）は、水平方向（ＸＹ平面に平行な方向）には絶縁性を維持しながら、電極が対向している垂直方向（Ｚ軸方向）には電気的接続を実現することができる素材であり、接着機能、電気的接続機能及び絶縁機能を同時に具現することができるという長所がある。
【０００３】
かような異方性導電フィルム（ＡＣＦ）は、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）のようなディスプレイ素子の製造時、基板上にチップ（chip）やパッケージ（package）を実装するための素材として使用されている。ディスプレイ素子の製造時、ＣＯＧ（chip-on-glass）及びＣＯＦ（chip-on-film）のような実装方式が使用されるが、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）は、ＣＯＧ方式及びＣＯＦ方式のいずれにおいても核心的な材料として使用されている。ところで、素子の集積度が上昇し、電極間の間隔（すなわち、ピッチ）が短くなるにつれ、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）での電気的接続形成において、目的とする電気的接続がなされなかったり、好ましくない方向に接続（すなわち、短絡）が発生したりするといった様々な問題が誘発される。また、比較的高温及び高圧力で接続／接着処理を遂行する場合、基板の変形、チップの損傷、ボンディング整列度（bonding alignment）の乱れというような問題が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、優れた電気的接続特性を確保することができる異方性導電材料（ＡＣＭ）を提供する。
【０００５】
本発明はまた、不良率を低くして信頼性を改善することができる異方性導電材料を提供する。
【０００６】
本発明はまた、電極間微細ピッチ（fine pitch）を有する素子（例えば、半導体チップ）の実装に容易に適用することができる異方性導電材料を提供する。
【０００７】
本発明はまた、接続／接着処理条件を改善することができる異方性導電材料を提供する。
【０００８】
本発明はまた、比較的低い温度及び／または比較的低い圧力で、接続／接着処理を遂行することができる異方性導電材料を提供する。
【０００９】
本発明はまた、自己治癒（self-healing）機能を有する異方性導電材料を提供する。
【００１０】
本発明はまた、前記異方性導電材料を適用した電子素子（電子装置）を提供する。
【００１１】
本発明はまた、前記異方性導電材料を利用して、電子素子（電子装置）を製造する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一側面（aspect）によれば、マトリックス物質層と、前記マトリックス物質層内に具備された複数の粒子と、を含み、前記複数の粒子の少なくとも一部は、導電性コア部及び絶縁性シェル部を含むカプセル構造を有し、前記コア部は、１５℃より高く１１０℃以下の温度で液体状態である導電性物質を含む異方性導電材料が提供される。
【００１３】
前記導電性物質は、液体金属を含んでもよい。
【００１４】
前記液体金属は、Ｇａ、Ｇａ−Ｉｎ合金、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ合金、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ合金のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００１５】
前記導電性物質は、前記液体金属内に含有されたナノフィラ（nanofiller）をさらに含んでもよい。
【００１６】
前記導電性物質は、ナノフィラが含有された懸濁液を含んでもよい。
【００１７】
前記ナノフィラは、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ：carbon nanotube）、ＣＮＦ（カーボンナノファイバー：carbon nanofiber）、カーボンブラック、フラーレン、グラフェンフレーク（graphene flake）、グラフェン粒子(grapheme particle）、金属ナノワイヤ及び金属ナノ粒子のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００１８】
前記導電性物質は、約１１０℃以下の融点を有する低融点ソルダを含んでもよい。
【００１９】
前記低融点ソルダは、Ｂｉ−Ｉｎ系合金、Ｂｉ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ系合金、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ−Ｓｎ系合金及びＩｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系合金のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００２０】
前記絶縁性シェル部は、高分子またはセラミックスを含んでもよい。
【００２１】
前記高分子は、約０．３〜３５ＧＮ／ｍ２ほどの弾性率（elastic modulus）を有することができる。
【００２２】
前記絶縁性シェル部は、約３０〜２００ｎｍの厚みを有することができる。
【００２３】
前記複数の粒子は、約１〜１００μｍの直径を有することができる。
【００２４】
前記異方性導電材料は、前記マトリックス物質層内に具備された少なくとも１つの自己治癒用カプセル（capsule for self-healing）をさらに含んでもよい。
【００２５】
前記自己治癒用カプセルは、コア部にアンダーフィル物質（underfill material）を含んでもよい。
【００２６】
他の側面によれば、前述の異方性導電材料を利用して、第１部材と第２部材とを電気的に接続させた構造体を含む電子素子が提供される。
【００２７】
他の側面によれば、少なくとも１つの第１電極部を含む第１部材；前記第１部材と対向し、少なくとも１つの第２電極部を含む第２部材；及び前記第１部材と前記第２部材との間に具備され、前記第１電極部と前記第２電極部とを電気的に接続させる異方性導電材料；を含み、前記異方性導電材料は、マトリックス物質層内に、導電性コア部と絶縁性シェル部とを有する複数の粒子を含み、前記コア部は、１５℃より高く１１０℃以下の温度で液体状態である導電性物質を具備し、前記第１電極部と前記第２電極部との間で、前記複数の粒子のうち少なくとも１粒子のシェル部が破壊され、その外部に流出したコア部によって、前記第１電極部及び前記第２電極部が電気的に接続される電子素子が提供される。
【００２８】
前記導電性物質は、液体金属を含んでもよい。
【００２９】
前記導電性物質は、前記液体金属内に含有されたナノフィラをさらに含んでもよい。
【００３０】
前記導電性物質は、ナノフィラが含有された懸濁液を含んでもよい。
【００３１】
前記ナノフィラは、ＣＮＴ、ＣＮＦ、カーボンブラック、フラーレン、グラフェンフレーク、グラフェン粒子、金属ナノワイヤ及び金属ナノ粒子のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００３２】
前記導電性物質は、約１１０℃以下の融点を有する低融点ソルダを含んでもよい。
【００３３】
前記第１電極部と前記流出したコア部との間、及び／または前記第２電極部と前記流出したコア部との間に具備された金属間化合物（intermetallic compound）をさらに含んでもよい。
【００３４】
前記絶縁性シェル部は、高分子またはセラミックスを含んでもよい。
【００３５】
前記高分子は、約０．３〜３５ＧＮ／ｍ２ほどの弾性率を有することができる。
【００３６】
前記絶縁性シェル部は、約３０〜２００ｎｍの厚みを有することができる。
【００３７】
前記複数の粒子は、約１〜１００μｍの直径を有することができる。
【００３８】
前記異方性導電材料は、少なくとも１つの自己治癒用カプセルをさらに含んでもよい。
【００３９】
前記第１部材は、基板を含み、前記第２部材は、半導体チップを含んでもよい。
【００４０】
前記第１部材は、基板またはパネルを含み、前記第２部材は、ドライバ集積回路（driver integrated circuit）またはドライバ集積回路パッケージ（driver IC package）を含んでもよい。
【００４１】
前記電子素子は、例えば、ディスプレイ素子を含んでもよい。
【００４２】
他の側面によれば、少なくとも１つの第１電極部を含む第１部材；前記第１部材と対向し、少なくとも１つの第２電極部を含む第２部材；及び前記第１部材と前記第２部材との間に具備され、前記第１電極部と前記第２電極部とを電気的に接続させる異方性導電材料；を含み、前記異方性導電材料は、前記第１電極部と前記第２電極部との間に具備された金属性物質、並びに前記第１電極部及び前記第２電極部のうち少なくとも一つと前記金属性物質との間に具備された金属間化合物を含む電子素子が提供される。
【００４３】
前記異方性導電材料は、マトリックス物質層内に、導電性コア部と絶縁性シェル部とを有する複数の粒子を含み、前記コア部は、約１５℃より高く約１１０℃以下の温度で液体状態である導電性物質を具備することができる。
【００４４】
前記第１電極部と前記第２電極部との間で、前記複数の粒子のうち少なくとも１粒子のシェル部が破壊され、その外部に流出したコア部によって、前記第１電極部及び前記第２電極部が電気的に接続される。前記流出したコア部は、前記金属性物質を含み、前記第１電極部及び前記第２電極部のうち少なくとも一つと前記流出したコア部との間に前記金属間化合物が形成される。
【００４５】
前記金属性物質は、液体金属、金属性ナノフィラ（metallic nanofiller）、及び融点が約１１０℃以下の低融点ソルダ（low melting point solder）のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００４６】
他の側面によれば、少なくとも１つの第１電極部を含む第１部材を設ける段階と、少なくとも１つの第２電極部を含む第２部材を設ける段階と、前記第１部材と前記第２部材との間に、導電性コア部と絶縁性シェル部とを有する複数の粒子を、マトリックス物質層内に含み、前記コア部は、１５℃より高く１１０℃以下の温度で液体状態である導電性物質を具備する異方性導電材料を提供する段階と、前記異方性導電材料を挟み、前記第１部材及び前記第２部材を圧着し、前記第１電極部と前記第２電極部とを電気的に接続させる段階と、を含む電子素子の製造方法が提供される。
【００４７】
前記第１電極部と前記第２電極部とを電気的に接続させる前記段階は、前記複数の粒子のうち前記第１電極部と前記第２電極部との間に位置する少なくとも１粒子のシェル部を破壊し、その外部にコア部を流出させる段階を含んでもよい。
【００４８】
前記第１電極部と前記第２電極部とを電気的に接続させる前記段階は、前記第１電極部及び前記第２電極部のうち少なくとも一つと、前記流出したコア部との反応による金属間化合物を形成する段階をさらに含んでもよい。
【００４９】
前記第１電極部と前記第２電極部とを電気的に接続させる前記段階は、約１１０℃以下の温度で遂行することができる。
【００５０】
前記第１電極部と前記第２電極部とを電気的に接続させる前記段階は、約３０ＭＰａ未満の圧力を利用して遂行することができる。
【００５１】
前記導電性物質は、液体金属を含んでもよい。
【００５２】
前記導電性物質は、前記液体金属内に含有されたナノフィラをさらに含んでもよい。
【００５３】
前記導電性物質は、ナノフィラが含有された懸濁液を含んでもよい。
【００５４】
前記導電性物質は、約１１０℃以下の融点を有する低融点ソルダを含んでもよい。
【発明の効果】
【００５５】
本発明の一態様によれば、電子素子の製造時、優れた電気的接続特性を確保することができる異方性導電材料を具現することができる。
【００５６】
本発明の一態様によれば、また、不良率を低くして信頼性を改善することができる異方性導電材料を具現することができる。
【００５７】
本発明の一態様によれば、また、電極間微細ピッチ（fine pitch）を有する素子の実装時、容易に適用することができる異方性導電材料を具現することができる。
【００５８】
本発明の一態様によれば、また、電子素子の製造時、接続／接着処理条件を改善することができる異方性導電材料を具現することができる。
【００５９】
本発明の一態様によれば、また、比較的低い温度及び／または比較的低い圧力で、接続／接着処理を遂行することができる異方性導電材料を具現することができる。
【００６０】
本発明の一態様によれば、また、自己治癒機能を有する異方性導電材料を具現することができる。
【００６１】
本発明の一態様によれば、また、前述のような異方性導電材料を利用して、優れた性能を有する多様な電子素子（電子装置）を具現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】一実施形態による異方性導電材料を示す断面図である。
【図２】他の実施形態による異方性導電材料に適用される粒子を示す断面図である。
【図３】他の実施形態による異方性導電材料に適用される自己治癒用カプセルを示す断面図である。
【図４】他の実施形態による異方性導電材料を示す断面図である。
【図５】他の実施形態による異方性導電材料を含むフィルム構造を示す断面図である。
【図６】他の実施形態による異方性導電材料を含むフィルム構造を示す断面図である。
【図７Ａ】一実施形態による異方性導電材料の製造方法について説明するための図面である。
【図７Ｂ】一実施形態による異方性導電材料の製造方法について説明するための図面である。
【図７Ｃ】一実施形態による異方性導電材料の製造方法について説明するための図面である。
【図７Ｄ】一実施形態による異方性導電材料の製造方法について説明するための図面である。
【図７Ｅ】一実施形態による異方性導電材料の製造方法について説明するための図面である。
【図８Ａ】一実施形態によるものであり、異方性導電材料を利用して電子素子を製造する方法を示す断面図である。
【図８Ｂ】一実施形態によるものであり、異方性導電材料を利用して電子素子を製造する方法を示す断面図である。
【図８Ｃ】一実施形態によるものであり、異方性導電材料を利用して電子素子を製造する方法を示す断面図である。
【図９】一実施形態によるものであり、異方性導電材料を適用した電子素子の一例を示す断面図である。
【図１０】他の実施形態によるものであり、異方性導電材料を適用した電子素子の一例を示す断面図である。
【図１１】比較例による異方性導電フィルムを適用して製造した電子素子を示す断面図である。
【図１２】比較例による異方性導電フィルムを適用した電子素子の問題点を示す断面図である。
【図１３】比較例による異方性導電フィルムを適用した電子素子の問題点を示す断面図である。
【図１４】比較例による異方性導電フィルムに使用される導電性ボールによる短絡問題について説明するための図面である。
【図１５】一実施形態による異方性導電材料に使用される粒子の短絡防止効果について説明するための図面である。
【図１６】他の実施形態による、異方性導電材料を適用して製造した電子素子を示す断面図である。
【図１７】実施形態による、異方性導電材料を適用した電子素子の一例を例示的に示す断面図である。
【図１８】一実施形態によって形成された複数の粒子（カプセル）を示す光学顕微鏡イメージである。
【図１９】図１８の一部粒子（カプセル）を人為的に破壊した結果物を示す光学顕微鏡イメージである。
【図２０】一実施形態によって形成された異方性導電フィルムに、人為的にスクラッチを形成させた結果物を示す光学顕微鏡イメージである。
【図２１】一実施形態による粒子（カプセル）の破壊強度測定用装備（set-up）を示す写真である。
【図２２】図２１の装備を利用して粒子（カプセル）のサイズ別に破壊強度（breaking force）を測定した結果を示すグラフである。
【図２３】一実施形態による粒子（カプセル）の破壊による導通実験用装備（ｓｅｔ-up）を示す写真である。
【図２４】図２３の装備について具体的に説明するための模式図である。
【図２５】図２３の装備を利用して、粒子（カプセル）のサイズ別に導通させるための力（force for current flowing）を測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
以下、一実施形態による、異方性導電材料、異方性導電材料を含む電子素子及びその製造方法について、添付された図面を参照して詳細に説明する。添付された図面に図示された層や領域の幅及び厚みは、明細書の明確性、及び説明の便宜性のために若干誇張され得る。詳細な説明全体にわたって、同一参照番号は、同一構成要素を示す。
【００６４】
図１は、一実施形態による異方性導電材料（anisotropic conductive material）を示す断面図である。
【００６５】
図１を参照すると、異方性導電材料Ａ１０は、マトリックス物質層１００、及びマトリックス物質層１００内に具備された複数の粒子１０を含んでもよい。マトリックス物質層１００は、電気的絶縁特性を有することができる。また、マトリックス物質層１００は、接着（ボンディング）特性を有することができる。マトリックス物質層１００は、主にポリマーから形成されるか、あるいはポリマーを含む物質構成を有することができる。例えば、マトリックス物質層１００は、ポリマーとして、熱硬化性樹脂（thermosetting resin）や熱可塑性樹脂（thermoplastic resin）を含んでもよい。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ、メラミン−ホルムアルデヒド、ウレア−ホルムアルデヒド、フェノール−ホルムアルデヒドなどが使用される。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン、ナイロン、ニトロセルロース、酢酸セルロース、アクリル（メタクリレート）、ポリエチレン、アセタールなどが使用される。マトリックス物質層１００は、熱硬化性と熱可塑性とをいずれも有することができる。言い換えれば、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂を混合し、マトリックス物質層１００に適用することもできる。場合によっては、マトリックス物質層１００は、紫外線硬化型樹脂（UV-curable resin）を含んでもよい。ここで提示したマトリックス物質層１００の具体的な物質（ポリマー／樹脂）は、例示的なものであり、様々に変更される。また、マトリックス物質層１００は、前記ポリマー／樹脂以外に、触媒、硬化剤など１以上の添加剤をさらに含んでもよい。
【００６６】
マトリックス物質層１００内に具備された複数の粒子１０は、コア部Ｃ１０、及びこれを覆い包むシェル部Ｓ１０を含むカプセル構造を有することができる。コア部Ｃ１０は、導電体を含み、シェル部Ｓ１０は、絶縁体を含んでもよい。言い換えれば、コア部Ｃ１０は、導電性であってよく、シェル部Ｓ１０は、絶縁性であってよい。コア部Ｃ１０及びシェル部Ｓ１０の構成物質についてさらに具体的に説明すれば、次の通りである。
【００６７】
コア部Ｃ１０は、約１５℃より高く約１１０℃以下の温度で液体状態である導電性物質を含んでもよい。コア部Ｃ１０は、常温（約２５℃）〜約１１０℃以下の温度で液体状態である導電性物質を含んでもよい。言い換えれば、コア部Ｃ１０は、常温で液体状態である導電性物質を含むか、あるいは約１１０℃以下の融点を有する導電性物質を含んでもよい。コア部Ｃ１０の導電性物質は、約１１０℃以下または約１００℃以下の温度で液体状態であってよい。具体的な例として、コア部Ｃ１０の導電性物質は、液体金属を含んでもよい。液体金属は、例えば、Ｇａ、Ｇａ−Ｉｎ合金、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ合金、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ合金などを含んでもよい。ここで、Ｇａ−Ｉｎ合金は、共晶ＧａＩｎ（ＥＧａＩｎ）であってよく、それと類似して、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ合金は共晶ＧａＩｎＳｎ（ＥＧａＩｎＳｎ）であってもよい。かような液体金属は、常温で液体状態であってよい。例えば、Ｇａ−Ｉｎ合金の融点は、約１５．３℃であってよいので、それより高い温度で液体状態であってよい。また、コア部Ｃ１０の導電性物質は、所定のナノフィラ（図示せず）を含んでもよい。ここで、該ナノフィラは、ナノスケールの微細構造体を意味する。例えば、コア部Ｃ１０は、液体金属と、それに含有されたナノフィラとを含んでもよい。または、液体金属ではない所定の溶媒内に、ナノフィラを分散させた懸濁液を、コア部Ｃ１０に適用することができる。ナノフィラは、導電体であってよいために、懸濁液は、ナノフィラによって導電性を有するといえる。また、該懸濁液は、流動性を有する物質、例えば、溶液であってよい。従って、該懸濁液は、常温または約１１０℃以下の温度で液体状態である導電性物質であるといえる。
【００６８】
他の実施形態によれば、コア部Ｃ１０の導電性物質は、低融点ソルダを含んでもよい。低融点ソルダは、約１１０℃以下（または、約１００℃以下）の融点を有することができる。具体的な例として、低融点ソルダは、Ｂｉ−Ｉｎ系合金、Ｂｉ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ系合金、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系合金などを含んでもよい。ここで、Ｉｎ−Ｂｉ系合金の融点は、約７２℃であり、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ系合金の融点は、約８０℃であり、Ｉｎ−Ｂｉ−Ｓｎ系合金の融点は、約６０℃であり得る。Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ系合金においては、Ｂｉ含有量がＩｎ含有量より多く、Ｉｎ−Ｂｉ−Ｓｎ系合金においては、Ｉｎ含有量がＢｉ含有量より多くなる。同様に、Ｂｉ−Ｉｎ系合金においては、Ｂｉ含有量がＩｎ含有量より多くなり、Ｉｎ−Ｂｉ系合金においては、Ｉｎ含有量がＢｉ含有量より多くなる。しかし、かような合金において、元素の配列順序が必ずしも含有比の順序を意味するものではない。また、かような合金は、１以上の他の元素をさらに含んでもよいが、環境規制対象になるＰｂ（鉛）やＣｄ（カドニウム）などは含まない。かような低融点ソルダは、約１１０℃以下の温度（低温）で液体状態にもなり、フロー性（流動性）を示すことができる。
【００６９】
シェル部Ｓ１０は、絶縁性高分子から形成される。ここで、絶縁性高分子は、約４０ＧＮ／ｍ２未満、例えば、約０．３〜３５ＧＮ／ｍ２ほどの比較的低い弾性率（elastic modulus）を有する物質であってよい。例えば、絶縁性高分子は、ポリウレタン、メラミン−ホルムアルデヒド、ウレア−ホルムアルデヒド、ゼラチン、ポリウレア、ポリスチレン、ポリジビニルベンゼン、ポリアミドなどを含んでもよい。それらのうち、ウレア−ホルムアルデヒドは、約７〜１０ＧＮ／ｍ２ほどの弾性率を有することができる。そのように、弾性率が低い高分子でシェル部Ｓ１０を形成する場合、比較的低い処理圧力（すなわち、ボンディング圧力）でシェル部Ｓ１０を破壊することができる。従って、異方性導電材料Ａ１０を利用したボンディング（接着／接続）処理時、処理圧力をかなり低くすることができる。低い処理圧力を使用する場合、それと係わって多様な効果を得ることができる。それについては、追ってさらに詳細に説明する。しかし、シェル部Ｓ１０の物質は、前述の高分子に限定されるものではなく、様々に変更される。例えば、シェル部Ｓ１０は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２などのセラミックスによって形成されるか、あるいはそれ以外に他の物質から形成されてもよい。
【００７０】
一方、シェル部Ｓ１０の厚みは、例えば、約３０〜２００ｎｍまたは約６０〜１００ｎｍほどであってよい。場合によっては、シェル部Ｓ１０の厚みは、３０ｎｍより薄くともよい。シェル部Ｓ１０の物質及び厚みなどによって、シェル部Ｓ１０を壊すための処理圧力（ボンディング圧力）が異なる。また、シェル部Ｓ１０を構成する物質の種類によって、適正厚み範囲が異なる。
【００７１】
複数の粒子１０は、約１〜１００μｍほどのサイズ（直径）を有することができる。例えば、複数の粒子１０は、約５〜５０μｍほどのサイズ（直径）を有することができる。粒子１０のサイズは、主にコア部Ｃ１０の大きさによって決定され、各粒子１０において、シェル部Ｓ１０厚が占める比率は、相対的に小さい。粒子１０の大きさ及び粒度分布は、粒子１０を形成する処理条件によって調節される。粒子１０を形成する方法、及びその大きさを制御する方法などは、追って図７Ａ〜図７Ｅを参照してさらに詳細に説明する。
【００７２】
図２は、ナノフィラを適用した粒子の一例を例示的に示す断面図である。本実施形態の粒子１１は、図１の粒子１０の代わりとなり、マトリックス物質層１００内に適用されるか、図１の粒子１０と共に使用されてもよい。
【００７３】
図２を参照すると、粒子１１は、コア部Ｃ１１、及びそれを覆い包むシェル部Ｓ１１を含んでもよい。コア部Ｃ１１は、複数のナノフィラｎ１１を含んでもよい。複数のナノフィラｎ１１は、所定の液体物質ｄ１１内に分散している。言い換えれば、コア部Ｃ１１は、複数のナノフィラｎ１１が含有された液体物質ｄ１１を含んでもよい。ナノフィラｎ１１は、ナノスケールの微細構造体であってよい。例えば、ナノフィラｎ１１は、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ：carbon nanotube）、ＣＮＦ（カーボンナノファイバー：carbon nanofiber）、カーボンブラック、フラーレン、グラフェンフレーク、グラフェン粒子、金属ナノワイヤ及び金属ナノ粒子のうち１以上のナノ構造体を含んでもよい。ここで、金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子は、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕなどの金属を含んでもよい。液体物質ｄ１１は、液体金属や所定の溶媒であってよい。液体金属は、例えば、Ｇａ、Ｇａ−Ｉｎ合金、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ合金、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ合金などであってよい。溶媒は、例えば、エチルフェニルアセテート（ＥＰＡ；Ｃ２０Ｈ３０Ｏ２）、クロロベンゼン（ＰｈＣｌ；Ｃ６Ｈ５Ｃｌ）、酢酸ヘキシル（ＨＡ；Ｃ８Ｈ１６Ｏ２）などであってよい。液体物質ｄ１１でもって溶媒を使用してナノフィラｎ１１を含有させ、コア部Ｃ１１を構成する場合、コア部Ｃ１１は、一種の懸濁液といえる。図２のシェル部Ｓ１１は、図１を参照して説明したシェル部Ｓ１０と実質的に同一であるか、あるいは類似している。
【００７４】
図３は、他の実施形態によるものであり、異方性導電材料に追加することができる自己治癒用カプセル（capsule for self-healing）２０を例示的に示す断面図である。１以上の自己治癒用カプセル２０を、図１のマトリックス物質層１００内に分散させて使用することができる。その場合、異方性導電材料は、マトリックス物質層１００内に複数の粒子１０、及び少なくとも１つの自己治癒用カプセル２０を含むといえる。複数の粒子１０の少なくとも一部は、図２の粒子１１に代替される。
【００７５】
図３を参照すると、自己治癒用カプセル２０は、コア部Ｃ２０、及びそれを覆い包むシェル部Ｓ２０を含んでもよい。コア部Ｃ２０は、自己治癒用物質を含んでもよい。コア部Ｃ２０の自己治癒用物質は、半導体パッケージ処理で使用するアンダーフィル物質であってよい。アンダーフィル物質は、図１のマトリックス物質層１００と同一系列の物質であるか、あるいは類似の物質であってよい。例えば、アンダーフィル物質は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂などを含んでもよい。シェル部Ｓ２０は、高分子やセラミックスなどによって形成される。シェル部Ｓ２０の物質及び物性などは、図１を参照して説明したシェル部Ｓ１０と同一であるか、あるいは類似している。
【００７６】
１以上の自己治癒用カプセル２０を含む異方性導電材料を利用して形成されたパッケージ接合部（ボンディング層）は、自己治癒機能を有することができる。さまざまな外部要因によってパッケージ接合部にクラック（crack）が発生したとき、自己治癒用カプセル２０から、コア部Ｃ２０の物質が流れ出てクラックを充填することにより、自己治癒または自己復元される。それについては、追って図１６を参照してさらに詳細に説明する。
【００７７】
図１では、複数の粒子１０がマトリックス物質層１００内に均一にあるいは比較的均一に分散された場合を図示したが、他の実施形態によれば、複数の粒子１０は、マトリックス物質層１００内において不均一な分布を有することもできる。その一例が図４に図示されている。
【００７８】
図４を参照すると、異方性導電材料Ａ１０’は、マトリックス物質層１００、及びマトリックス物質層１００内に分布された複数の粒子１０を含んでもよい。複数の粒子１０は、マトリックス物質層１００の厚み方向に、領域によって互いに異なる密度に分布される。一例として、図示されているように、マトリックス物質層１００の下層部に、複数の粒子１０が均一にあるいは比較的均一に分散され、マトリックス物質層１００の上層部には、複数の粒子１０が存在しないか、あるいは低密度に分散している。しかし、ここに提示した粒子１０の分布は、例示的なものであり、様々に変更される。マトリックス物質層１００、並びに粒子１０の物質及び構成は、図１を参照して説明したところと同一であるか、あるいは類似していてもよい。
【００７９】
さらに、図１及び図４のような異方性導電材料Ａ１０，Ａ１０’において、複数の粒子１０が占める体積は、約１０ｖｏｌ％未満であってよい。例えば、異方性導電材料Ａ１０，Ａ１０’において、複数の粒子１０が占める体積は、約７ｖｏｌ％以下または約５ｖｏｌ％以下であってよい。複数の粒子１０の含有量は、ボンディング対象物の構造や処理条件などによって適切に調節される。
【００８０】
図１及び図４のような異方性導電材料Ａ１０，Ａ１０’は、一種のフィルム形態を有することができる。言い換えれば、図１及び図４の異方性導電材料Ａ１０，Ａ１０’は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：anisotropic conductive film）とすることができる。その場合、異方性導電材料（異方性導電フィルム）Ａ１０，Ａ１０’の一面に、剥離層及び支持層が具備される。その一例が図５に図示されている。
【００８１】
図５を参照すると、異方性導電フィルムＡ１１は、所定の支持層ＳＬ１によって支持され、支持層ＳＬ１と異方性導電フィルムＡ１１との間に、剥離層ＲＬ１が具備される。剥離層ＲＬ１によって、支持層ＳＬ１から異方性導電フィルムＡ１１を容易に分離することができる。異方性導電フィルムＡ１１は、図１の異方性導電材料Ａ１０と同一であるか、あるいは類似の構成を有することができる。
【００８２】
他の実施形態によれば、異方性導電フィルムＡ１１の両面に、剥離層ＲＬ１及び支持層ＳＬ１を具備させることもできる。その一例が図６に図示されている。
【００８３】
図６を参照すると、異方性導電フィルムＡ１１の下面に、第１支持層ＳＬ１が具備され、第１支持層ＳＬ１と異方性導電フィルムＡ１１との間に、第１剥離層ＲＬ１が具備される。また、異方性導電フィルムＡ１１の上面に、第２支持層ＳＬ２が具備され、第２支持層ＳＬ２と異方性導電フィルムＡ１１との間に、第２剥離層ＲＬ２が具備される。図示されていないが、第２支持層ＳＬ２上に、第２異方性導電フィルムがさらに具備され、第２支持層ＳＬ２と第２異方性導電フィルムとの間に、第３剥離層がさらに具備されてもよい。
【００８４】
また、図５及び図６の異方性導電フィルムＡ１１を含む多層構造は、所定方向に長く延長されたテープ形態を有することができ、それをロール形態に巻いて使用することもできる。
【００８５】
さらに、一実施形態による異方性導電材料（例えば、異方性導電材料１０Ａ（図１））は、フィルム形態ではないペースト形態を有することもできる。言い換えれば、異方性導電材料（例えば、異方性導電材料１０Ａ（図１））は、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：anisotropic conductive paste）とすることができる。異方性導電ペースト（ＡＣＰ）、及び前述の異方性導電フィルム（ＡＣＦ）は、いずれも「異方性導電接着剤（ＡＣＡ：anisotropic conductive adhesive）」であるといえる。
【００８６】
図１〜図３を参照して説明した複数の粒子／カプセル１０，１１，２０は、多様な方法を利用して製造することができる。例えば、マイクロカプセル化処理を利用して、複数の粒子／カプセル１０，１１，２０を製造することができる。その一例が、図７Ａ〜図７Ｅに図示されている。
【００８７】
図７Ａ〜図７Ｅは、一実施形態による異方性導電材料の製造方法について説明するための図面である。
【００８８】
図７Ａを参照すると、所定の容器（container）ＣＴ１内に、導電性液体物質４０、及びそれと異なる比重を有する溶媒物質４２を入れる。溶媒物質４２の比重は、導電性液体物質４０の比重より小さい。従って、溶媒物質４２は、導電性液体物質４０上に位置することができる。
【００８９】
導電性液体物質４０は、例えば、液体金属や、溶融された低融点ソルダを含んでもよい。液体金属は、例えば、Ｇａ、Ｇａ−Ｉｎ合金、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ合金、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ合金などを含んでもよい。溶融された低融点ソルダは、約１１０℃以下（または、約１００℃以下）の融点を有することができ、例えば、Ｂｉ−Ｉｎ系合金、Ｂｉ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ系合金、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系合金などを含んでもよい。導電性液体物質４０は、ナノフィラ（図示せず）を含む構成を有することができる。例えば、導電性液体物質４０は、液体金属と、それに含有されたナノフィラとを含むか、液体金属ではない所定の溶媒内にナノフィラを分散させた懸濁液を含んでもよい。懸濁液の溶媒は、溶媒物質４２とは異なる物質であってよい。例えば、懸濁液の溶媒は、エチルフェニルアセテート（ＥＰＡ；Ｃ２０Ｈ３０Ｏ２）、クロロベンゼン（ＰｈＣｌ；Ｃ６Ｈ５Ｃｌ）、酢酸ヘキシル（ＨＡ；Ｃ８Ｈ１６Ｏ２）などであってよい。ナノフィラは、例えば、ＣＮＴ、ＣＮＦ、カーボンブラック、フラーレン、グラフェンフレーク、グラフェン粒子、金属ナノワイヤ及び金属ナノ粒子のうち１以上の導電体を含んでもよい。金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子は、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕなどの金属を含んでもよい。一方、導電性液体物質４０と共に、容器ＣＴ１内に具備される溶媒物質４２は、例えば、水を含んでもよい。しかし、溶媒物質４２は、水に限定されずに様々に変更される。導電性液体物質４０と相互溶解せず、それと異なる比重を有する物質（液体）が溶媒物質４２としても適用される。
【００９０】
次に、所定の撹拌装置（図示せず）を利用して、導電性液体物質４０及び溶媒物質４２を撹拌する。そのとき、必要に応じて、超音波発生装置（図示せず）を利用して、導電性液体物質４０及び溶媒物質４２に超音波を印加することができる。かような撹拌、または撹拌及び超音波印加の結果、図７Ｂに図示されているように、導電性液体物質４０が複数の微細液滴４０ｃに分離され、溶媒物質４２内に分散される。撹拌処理と共に、超音波を印加する場合、撹拌処理だけ遂行する場合より、液滴４０ｃの大きさを小さくすることができる。
【００９１】
場合によっては、図７Ａの段階において、容器ＣＴ１内に溶媒物質４２だけ入れた後、容器ＣＴ１上側から導電性液体物質４０を溶媒物質４２に投入しながら（dripping，pouring）、撹拌及び／または超音波印加処理を遂行することができる。かような方法を介して、図７Ｂに図示されているような中間結果物を得ることができる。
【００９２】
図７Ｃを参照すると、複数の微細液滴４０ｃが分散された溶媒物質４２内に、ポリマー溶液４４を投入することができる。ポリマー溶液４４は、所定の溶媒にポリマー物質を溶解させたものであり、ポリマー溶液４４の溶媒は、液滴４０ｃ物質と相互溶解しない溶媒のうち選択される。
【００９３】
ポリマー溶液４４を溶媒物質４２内に投入すれば、ポリマー溶液４４のポリマーが液滴４０ｃの表面にコーティングされながら、図７Ｄに図示されているようなシェル部４４ｓを形成することができる。ポリマーは、物理／化学的に液滴４０ｃの表面に付着する性質、言い換えれば、物質の特性上、液滴４０ｃの表面部に対して相対的に大きい親和力を有することができる。従って、ポリマーのコーティングによって、液滴４０ｃと、それを覆い包むシェル部４４ｓとが１つの粒子（カプセル）Ｐ１に形成される。溶媒物質４２内に分散している状態で、各粒子Ｐ１の液滴４０ｃは、シェル部４４ｓによって取り囲まれた「コア部」であるといえる。場合によっては、シェル部４４ｓを硬化（hardening）／強化（consolidating）するための所定の冷却処理やエイジング（aging）処理をさらに遂行することができる。その場合、液滴（コア部）４０ｃの一部も、ある程度硬化される。
【００９４】
次に、溶媒物質４２から、複数の粒子Ｐ１を分離することができる。例えば、濾過または遠心分離などの方法を利用して、複数の粒子Ｐ１を溶媒物質４２から分離することができる。その後、分離された複数の粒子Ｐ１に対する所定の乾燥処理を進めることができる。乾燥処理を介して、シェル部４４ｓに残留された溶媒を気化または揮発させることができる。
【００９５】
図７Ｅを参照すると、複数の粒子Ｐ１をマトリックス物質層４６内に分散させ、異方性導電材料を形成することができる。例えば、複数の粒子Ｐ１を、所定のポリマーレジン内に分散させ、複数の粒子Ｐ１が分散されたポリマーレジンを、所定の基板にコーティングした後、それを乾燥させることにより、マトリックス物質層４６内に分散された複数の粒子Ｐ１を含む異方性導電材料を形成することができる。
【００９６】
図７Ａ〜図７Ｅの方法において、粒子Ｐ１のサイズ（直径）制御に影響を与える因子は、多様である。例えば、図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明した撹拌処理の速度（撹拌速度）や超音波印加処理の強度（超音波強度）；容器ＣＴ１の温度や溶媒物質４２の温度；導電性液体物質４０の温度；溶媒物質４２のｐＨ；導電性液体物質４０のｐＨなどが、形成される液滴４０ｃサイズに影響を与え、結果として、粒子Ｐ１サイズに影響を与える。従って、多様な処理条件を制御することにより、形成される粒子Ｐ１のサイズを容易に制御することができる。
【００９７】
また、図７Ａ〜図７Ｅの方法で使用する出発物質の種類によって、図１〜図３を参照して説明したような粒子（カプセル）１０，１１，２０を形成することができる。例えば、図７Ａの段階において、導電性液体物質４０が液体金属を含む場合、形成される粒子Ｐ１のコア部（液滴）４０ｃは、液体金属を含んでもよい。または、図７Ａの段階において、導電性液体物質４０がナノフィラを含む場合、形成される粒子Ｐ１のコア部（液滴）４０ｃは、ナノフィラを含んでもよい。または、図７Ａの段階において、導電性液体物質４０が、溶融された低融点ソルダを含む場合、形成される粒子Ｐ１のコア部（液滴）４０ｃは、低融点ソルダを含んでもよい。または、図７Ａの段階において、導電性液体物質４０の代わりに、アンダーフィル物質を使用する場合、形成される粒子Ｐ１のコア部（液滴）４０ｃは、アンダーフィル物質を含んでもよい。
【００９８】
図７Ａ〜図７Ｅにおいては、マイクロカプセル化処理を利用して、複数の粒子（カプセル）Ｐ１を形成する方法、及びそれを適用して異方性導電材料を製造する方法について具体的に説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、様々に変更される。例えば、スプレードライング処理、ドリッピング処理、マイクロエマルジョン処理、コアセルベーション（coacervation）処理、界面重合処理など多様な方法を利用して、複数の粒子（カプセル）を形成することができ、それを適用して、多様な実施形態による異方性導電材料を製造することができる。
【００９９】
図８Ａ〜図８Ｃは、一実施形態によるものであり、異方性導電材料を利用して電子素子を製造する方法を示す断面図である。
【０１００】
図８Ａを参照すると、１以上の第１電極部Ｅ１０を含む第１部材Ｍ１０を設けることができる。第１部材Ｍ１０の一面に、複数の第１電極部Ｅ１０が具備される。また、１以上の第２電極部Ｅ２０を含む第２部材Ｍ２０を設けることができる。第２部材Ｍ２０の一面に、複数の第２電極部Ｅ２０が具備される。第１電極部Ｅ１０及び第２電極部Ｅ２０は、一種のパッドまたはバンプであるか、あるいはそれと類似した要素であってよい。第１電極部Ｅ１０及び第２電極部Ｅ２０は、例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇのような金属や金属化合物を含んでもよい。第１部材Ｍ１０は、例えば、基板であってもよく、パネルであってもよい。第２部材Ｍ２０は、例えば、半導体チップ（semiconductor chip）であってもよく、半導体素子パッケージ（semiconductor device package）であってもよい。便宜上、第１部材Ｍ１０は「Substrate」と表記され、第２部材Ｍ２０は「Chip」と表記されているが、それらは例示的なものであり、異なることもある。
【０１０１】
第１部材Ｍ１０に、第２部材Ｍ２０を付着（接合）させるために、それら間に異方性導電材料Ａ１５を提供することができる。例えば、異方性導電材料Ａ１５は、第１部材Ｍ１０上に、複数の第１電極部Ｅ１０を覆うように設けられ、その上側に、第２部材Ｍ２０が位置することができる。第２部材Ｍ２０の複数の第２電極部Ｅ２０は、第１部材Ｍ１０の複数の第１電極部Ｅ１０に対向するように配置される。
【０１０２】
ここで、異方性導電材料Ａ１５は、図１〜図４などを参照して説明した異方性導電材料Ａ１０，Ａ１０’と同一であるか、あるいは類似の構成を有することができる。改めて説明すれば、異方性導電材料Ａ１５は、マトリックス物質層１５０、及びマトリックス物質層１５０内に分散された複数の粒子１５を含んでもよい。複数の粒子１５は、導電性コア部Ｃ１５と、それを覆い包む絶縁性シェル部Ｓ１５とを含んでもよい。コア部Ｃ１５及びシェル部Ｓ１５の物質、特性、サイズ（直径／厚み）などは、図１及び図２を参照して説明したコア部Ｃ１０，Ｃ１１及びシェル部Ｓ１０，Ｓ１１のそれと同一であるか、あるいは類似している。異方性導電材料Ａ１５に含有された複数の粒子１５の含有量、分布、大きさ、粒度分布などは、適切に制御される。
【０１０３】
図８Ｂを参照すると、異方性導電材料Ａ１５を挟んで、第１部材Ｍ１０に対して、第２部材Ｍ２０を圧着（加圧）する。そのとき、必要に応じて、異方性導電材料Ａ１５を所定温度に加熱する加熱処理を進めることができる。加圧処理、または加圧処理及び加熱処理を介して、第１電極部Ｅ１０と、それに対応する第２電極部Ｅ２０との間に位置する粒子１５の絶縁性シェル部Ｓ１５が破壊されて導電性コア部Ｃ１５が流出し、第１電極部Ｅ１０及び第２電極部Ｅ２０の間に電気的接続がなされる。その結果物が、図８Ｃに図示されている。
【０１０４】
図８Ｃを参照すると、第１電極部Ｅ１０と、それに対応する第２電極部Ｅ２０との間に流出したコア部Ｃ１５ａが存在することができ、流出したコア部Ｃ１５ａによって、第１電極部Ｅ１０と、それに対応する第２電極部Ｅ２０とが電気的に相互接続される。また、流出したコア部Ｃ１５ａと第１電極部Ｅ１０との間、及び／または流出したコア部Ｃ１５ａと第２電極部Ｅ２０との間に金属間化合物Ｎ１５ａがさらに形成される。ここでは、流出したコア部Ｃ１５ａと第１電極部Ｅ１０との間、及び流出したコア部Ｃ１５ａと第２電極部Ｅ２０との間にいずれも金属間化合物Ｎ１５ａが形成された場合が図示されている。金属間化合物Ｎ１５ａは、流出したコア部Ｃ１５ａと電極部Ｅ１０／Ｅ２０との反応によって形成される。具体的な例として、第１電極部Ｅ１０がＡｕを含み、流出したコア部Ｃ１５ａがＧａを含む場合、それら間の反応によって、金属間化合物Ｎ１５ａとして、ＡｕＧａ２が形成される。また、第１電極部Ｅ１０が、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇのうちいずれか一つを含み、流出したコア部Ｃ１５ａが、Ｂｉ−Ｉｎ系合金、Ｂｉ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ系合金、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ−Ｓｎ系合金またはＩｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系合金を含む場合、流出したコア部Ｃ１５ａのＩｎまたはＳｎと、第１電極部Ｅ１０のＡｕ、ＣｕまたはＡｇとが反応し、所定の金属間化合物Ｎ１５ａが形成される。第１電極部Ｅ１０または第２電極部Ｅ２０の物質と、流出したコア部Ｃ１５ａの物質とによって、形成される金属間化合物Ｎ１５ａの物質は異なり得る。また、流出したコア部Ｃ１５ａがナノフィラを含み、ナノフィラが金属性物質を含む場合、ナノフィラの金属性物質と、第１電極部Ｅ１０及び／または第２電極部Ｅ２０との反応によって、金属間化合物Ｎ１５ａが形成される。
【０１０５】
一方、流出したコア部Ｃ１５ａが、ＥＰＡ、ＰｈＣｌ、ＨＡなどの溶媒を含む場合、溶媒は、図８Ｃの段階や、その後続段階において容易に気化され、異方性導電材料Ａ１５からほとんど除去される。
【０１０６】
併せて、マトリックス物質層１５０を硬化するための処理をさらに遂行することができる。硬化処理は、熱や紫外線などを利用して遂行することができる。硬化処理は、図８Ｃの段階以後、別途の工程として遂行することができるが、場合によっては、図８Ｂまたは図８Ｃの段階において、マトリックス物質層１５０の硬化が行われてもよい。
【０１０７】
本実施形態においては、粒子１５のシェル部Ｓ１５が比較的低い圧力で破壊されるために、図８Ｂの段階において使用する加圧処理の圧力（ボンディング圧力）を低くすることができる。特に、弾性率が低い高分子でシェル部Ｓ１５を形成し、シェル部Ｓ１５の厚みを適切に制御する場合、相当低い処理圧力（ボンディング圧力）でシェル部Ｓ１５を破壊することができる。従来の異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を利用する場合、３０ＭＰａ以上のボンディング圧力、例えば、３０〜１００ＭＰａの圧力が要求される。しかし、本実施形態によれば、従来と比べて１／２以下、例えば、１／５レベルの低いボンディング圧力でも、ボンディング（接続）処理を遂行することができる。場合によっては、約３０ＭＰａ未満の圧力、低くは、約１０ＭＰａ以下の圧力、さらに低くは、約３ＭＰａ以下の圧力を利用して、第１電極部Ｅ１０と第２電極部Ｅ２０とを電気的に接続させることができる。そのように、低い圧力でボンディング（接続）処理を遂行することができるために、高い圧力によって発生する問題点を抑制または防止することができ、処理負担及び処理コストを減らすことができる。例えば、従来のように、比較的高い圧力でボンディング処理を遂行する場合、それによって、基板（第１部材Ｍ１０）やチップ（第２部材Ｍ２０）が損傷し、製造される素子の信頼性が落ちてしまう。しかし、前述のように、本実施形態においては、従来と比べて相当低い圧力でボンディング（接続）処理を遂行することができるので、高い圧力による問題点を抑制または防止し、信頼性の高い素子を製造することができる。しかし、本実施形態において使用するボンディング圧力が、必ずしも３０ＭＰａ未満である必要はない。シェル部Ｓ１５の物質及び厚みなどによって、ボンディング（接続）処理に必要な圧力は、約３０ＭＰａより高くなることもある。
【０１０８】
また、本実施形態においては、ボンディング（接続）処理に使用される加熱処理の温度を低くすることができる。言い換えれば、図８Ｂの段階において適用される加熱処理の温度（ボンディング温度）を低くすることができる。粒子１５のコア部Ｃ１５は、常温〜約１１０℃以下の温度で液体状態である導電性物質を含むので、約１１０℃以下の温度を利用して、ボンディング（接続）処理を遂行することができる。コア部Ｃ１５が常温で液体状態である導電性物質を含む場合、加熱処理なしに、常温でボンディング（接続）処理を進めることができる。その場合、金属間化合物Ｎ１５ａも、常温で形成される。コア部Ｃ１５が約１１０℃以下（または、約１００℃以下）の融点を有する低融点ソルダを含む場合、低融点ソルダの融点に対応する温度、またはそれより高い温度で、ボンディング（接続）処理を進めることができる。その場合にも、使用する温度（ボンディング温度）は、約１１０℃以下（または、約１００℃以下）であってよい。従来の異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を利用する場合、所望するレベルの接触抵抗を得るためには、約１５０℃以上のボンディング温度が要求される。その場合、高い温度によって、基板（第１部材Ｍ１０）やチップ（第２部材Ｍ２０）が変形し、デバイス性能の低下、及びボンディング整列度（bonding alignment）が乱れるという問題が発生してしまう。結果として、不良率が高くなり、素子の信頼性が落ちてしまう。しかし、本実施形態によれば、従来と比べて、処理温度（ボンディング温度）を約５０℃以上または約８０℃以上低くすることができる。従って、高い処理温度（ボンディング温度）によって発生する問題点を抑制または防止することができ、処理負担及び製造コストも低くすることができる。特に、ボンディング整列度の乱れるという問題が抑制または防止されるために、素子の信頼性が向上する。もし加熱処理なしに、常温でボンディング（接続）処理を進める場合、高温の加熱処理による問題点を根本的に防止することができる。
【０１０９】
また、本実施形態によれば、１以上の粒子１５のコア部Ｃ１５が流出しながら、その上下部に相互対応する第１電極部Ｅ１０及び第２電極部Ｅ２０を電気的に接続させるために、流出したコア部Ｃ１５ａと、第１電極部Ｅ１０及び第２電極部Ｅ２０との間に比較的大きい接触面積が形成される。例えば、流出したコア部Ｃ１５ａと、第１電極部Ｅ１０または第２電極部Ｅ２０との接触面積は約０．７５μｍ２以上または約１μｍ２以上であってよい。ここで、接触面積は、金属間化合物Ｎ１５ａを挟んだ間接接触面積、及び金属間化合物Ｎ１５ａがない場合を仮定した直接接触面積のいずれも含んでもよい。液体状態であるコア部Ｃ１５物質が流出しながら、第１電極部Ｅ１０及び第２電極部Ｅ２０と比較的大きい接触面積を形成するために、優れた接触特性、及び低い接続抵抗を確保することができる。特に、流出したコア部Ｃ１５ａと、第１電極部Ｅ１０及び第２電極部Ｅ２０との間に金属間化合物Ｎ１５ａが形成される場合、金属間化合物Ｎ１５ａによって接触特性がさらに改善され、接続抵抗はさらに低くなる。金属間化合物Ｎ１５ａは、常温または約１１０℃以下の温度で形成される。
【０１１０】
さらには、第１電極部Ｅ１０と、それに対応する第２電極部Ｅ２０との間に流出したコア部Ｃ１５ａは、第１電極部Ｅ１０と第２電極部Ｅ２０との間隙内に位置を維持することができる。第１電極部Ｅ１０と、それに対応する第２電極部Ｅ２０との間隔が比較的狭く、流出したコア部Ｃ１５ａ周囲にマトリックス物質層１５０が存在するために、流出したコア部Ｃ１５ａは、間隙外に外れずに、本来の位置をそのまま、あるいはほぼそのまま維持することができる。
【０１１１】
図９は、一実施形態による電子素子の一例を示すものであり、図８Ｃの主要部を拡大した図面に対応する。
【０１１２】
図１０を参照すると、第１電極部Ｅ１０及び第２電極部Ｅ２０の間に流出したコア部Ｃ１５ａが存在し、図９でのような金属間化合物Ｎ１５ａが形成されない。流出したコア部Ｃ１５ａの物質及び電極部Ｅ１０，Ｅ２０の物質によっては、またはボンディング（接続）処理の条件によっては、金属間化合物１５ａ（図９）が形成されない。
【０１１３】
図１１は、比較例による異方性導電フィルムＡ１を適用して製造した電子素子を示す断面図である。
【０１１４】
図１１を参照すると、比較例による異方性導電フィルムＡ１は、導電性ボール１を含んでもよい。導電性ボール１は、絶縁性高分子ビードｂ１、及びそれを覆い包む導電性金属コーティング膜ｍ１を含んでもよい。本発明の実施形態による粒子（例えば、粒子１５（図８Ａ））が導電性コア部Ｃ１５、及びそれを覆い包む絶縁層シェル部Ｓ１５を含むことを考慮すれば、比較例による導電性ボール１は、本発明の実施形態による粒子と反対になる構造を有するといえる。かような比較例による導電性ボール１を含む異方性導電フィルムＡ１を使用して、第１部材Ｍ１の第１電極部Ｅ１と、第２部材Ｍ２の第２電極部Ｅ２とを接続する場合、導電性金属コーティング膜ｍ１によって、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２間の電気的接続がなされる。導電性ボール１が、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２の間で圧力を受け、その形態が若干変形しながら、ある程度の接触面積が確保され、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２が電気的に相互連結される。そのとき、接続抵抗を低くするために、一般的に、約１５０℃以上のボンディング温度が必要であり、最小３０ＭＰａ以上のボンディング圧力が要求される。言い換えれば、比較的高いボンディング温度と、比較的高いボンディング圧力とがいずれも要求される。従って、高いボンディング温度及びボンディング圧力による様々な問題点が誘発される。また、導電性ボール１による第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２の接続は、「単なる物理的接触」による電気的連結であるといえる。そのとき、導電性ボール１と電極部Ｅ１，Ｅ２との接触は、点接触に近い狭い領域の接触となる場合があり、金属間化合物は形成されない。従って、優れた接触特性、及び低い接続抵抗を確保し難い。
【０１１５】
しかし、開示された多様な実施形態によれば、前述のように、ボンディング温度及びボンディング圧力を従来と比べて大きく低くすることができ、優れた接触特性及び低い接続抵抗を容易に確保することができる。従って、一実施形態によれば、優れた性能及び信頼性を有する電子素子を容易に製造することができる。
【０１１６】
以下では、図１２及び図１３を参照し、比較例による導電性ボール１を含む異方性導電フィルムＡ１を使用して、電子素子のボンディング処理を進める場合に示される問題点について説明する。
【０１１７】
図１２に図示されているように、異方性導電フィルムＡ１の特定領域に、過度に多数の導電性ボール１が存在したり、あるいは大きいサイズの導電性ボール１が存在したりする場合、隣接した電極部Ｅ１，Ｅ２間に好ましくない電気的接続（短絡）が発生してしまう。言い換えれば、垂直接続（vertical connection）ではない側傍接続（lateral connection）が発生する。かような問題は、第１電極部Ｅ１間の間隔（ピッチ）、及び第２電極部Ｅ２間の間隔（ピッチ）が小さい場合、発生する可能性が高くなる。言い換えれば、図１２のような短絡問題は、電極間微細ピッチ（fine pitch）を有する素子で発生する可能性が高い。
【０１１８】
図１３に図示されているように、第１部材Ｍ１が変形し、ボンディング整列度が乱れる問題が発生することもある。かような問題は、約１５０℃以上のボンディング処理温度、または約３０ＭＰａ以上のボンディング処理圧力によって、変形が容易に起こる基板（第１部材）Ｍ１が使用される場合に発生する。
【０１１９】
図１２及び図１３の問題点は、個別的にあるいは複合的にも示され、かような問題点は、電子素子の不良率を高める要因になり得る。
【０１２０】
図１４は、比較例による異方性導電フィルムに使用される導電性ボール１によって、短絡問題が発生する原因について説明するための図面である。
【０１２１】
図１４を参照すると、導電性ボール（粒子）１は、絶縁性高分子ビードｂ１、及びそれを覆い包む導電性金属コーティング膜ｍ１を含むために、複数の導電性ボール（粒子）１が相互接触する場合、粒子間電気的連結が容易に発生する。かような粒子間電気的連結が、図１２の隣接した電極Ｅ１，Ｅ２間で発生すれば、好ましくない電気的接続（短絡）が発生する。
【０１２２】
しかし、本発明の実施形態による異方性導電材料を利用すれば、図１４で説明したような問題点を防止することができる。それについては、図１５を参照して説明する。
【０１２３】
図１５を参照すると、一実施形態による異方性導電材料に適用される粒子（カプセル）１５は、導電性コア部Ｃ１５、及びそれを覆い包む絶縁性シェル部Ｓ１５を含む。従って、複数の粒子１５が相互接触しても、絶縁性シェル部Ｓ１５によって、粒子間の電気的連結が形成されず、絶縁特性を維持することができる。従って、図１２及び図１４で説明したような短絡問題を防止することができる。それにより、一実施形態による粒子１５を使用すれば、微細ピッチを有する電極を含む電子素子の製造時、短絡による不良可能性を防止または抑制することができる。言い換えれば、実施形態による粒子１５を含む異方性導電材料は、微細ピッチの電極を有する電子素子の具現に有利に適用される。
【０１２４】
図１６は、他の実施形態による異方性導電材料を適用して製造した電子素子を示す断面図である。異方性導電材料Ａ２５は、自己治癒用カプセル２５をさらに含む。自己治癒用カプセル２５は、図３を参照して説明した自己治癒用カプセル２０と同一であってよい。
【０１２５】
図１６を参照すると、マトリックス物質層２５０内に、複数の粒子１５及び自己治癒用カプセル２５を含む異方性導電材料Ａ２５を利用して、第１部材Ｍ１０及び第２部材Ｍ２０を相互付着させ、それらの電極部Ｅ１０，Ｅ２０を電気的に接続させることができる。異方性導電材料Ａ２５のマトリックス物質層２５０は、硬化過程を経て、接合部と同時に支持部の役割を行う。異方性導電材料Ａ２５自体を接合部または支持部と称することができる。ところで、外部のさまざまな要因（例えば、物理的衝撃、熱応力、基板変形など）によって、異方性導電材料Ａ２５にクラックが発生し、かようなクラックが伝播され、層間剥離のような問題が発生する。本実施形態においては、異方性導電材料Ａ２５内に自己治癒用カプセル２５が存在するために、クラックが発生する場合、クラックに接した自己治癒用カプセル２５のコア部から、アンダーフィル物質が流れ出てクラックを充填する自己治癒または自己復元の機能を遂行することができる。コア部の物質は、マトリックス物質層２５０内に存在する触媒物質と反応して硬化される。そのように、自己治癒用カプセル２５を利用すれば、様々な外部要因によって発生するクラックを自己治癒（自己復元）することができるために、ボンディング信頼性を改善させることができ、電子素子の耐久性を向上させる。
【０１２６】
以上で説明した実施形態による異方性導電材料は、多様な電子素子（電子装置）、及び半導体素子（半導体装置）の製造に適用される。
【０１２７】
図１７は、一実施形態による異方性導電材料を適用した電子素子の一例を例示的に示す断面図である。本実施形態の電子素子は、ディスプレイ素子、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）であってよい。
【０１２８】
図１７を参照すると、複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含むＴＦＴアレイ基板５０が設けられ、ＴＦＴアレイ基板５０に対向するカラーフィルタ基板５８が設けられる。ＴＦＴアレイ基板５０とカラーフィルタ基板５８との間には液晶層５４が具備され、液晶層５４を密封するための密封材５６が具備される。ＴＦＴアレイ基板５０上には、第１電極パッド５２が設けられる。第１電極パッド５２は、液晶層５４が形成された領域において、密封材５６外に延長された構造を有することができる。しかし、第１電極パッド５２の形態及び形成範囲は、例示的なものであり、様々に変更される。ＴＦＴアレイ基板５０、カラーフィルタ基板５８、及びそれら間に具備された液晶層５４などは、１つの「ディスプレイパネル」を構成するといえる。
【０１２９】
ＴＦＴアレイ基板５０と離隔されたＰＣＢ基板（printed circuit board substrate）６０が設けられる。ＰＣＢ基板６０は、チップ６２を含んでもよい。また、ＰＣＢ基板６０は、第２電極パッド６４を含んでもよい。
【０１３０】
ＴＦＴアレイ基板５０とＰＣＢ基板６０との間に、それらを相互連結するドライバ集積回路パッケージ（driver integrated circuit package）ＣＰ１が具備される。ドライバ集積回路パッケージＣＰ１は、例えば、キャリアテープ７０上に実装されたドライバ集積回路７６を含んでもよい。また、ドライバ集積回路パッケージＣＰ１は、キャリアテープ７０下面に具備された第１電極要素７２及び第２電極要素７４を含んでもよい。かようなドライバ集積回路パッケージＣＰ１は、ＴＣＰ（tape carrier package）であるといえる。
【０１３１】
第１電極パッド５２と第１電極要素７２は、それら間に具備された異方性導電材料（異方性導電フィルム）８２によって相互電気的に接続されてボンディングされる。異方性導電材料（異方性導電フィルム）８２は、本発明の多様な実施形態による異方性導電材料を適用して形成したものであってよい。
【０１３２】
第２電極パッド５４と第２電極要素７４との間には、それらを電気的に連結するボンディング層８４が具備される。ボンディング層８４は、一般的なソルダ物質を含んでもよい。または、ボンディング層８４は、本発明の多様な実施形態による異方性導電材料を適用して形成したものであってよい。後者の場合、ボンディング層８４は、異方性導電材料（異方性導電フィルム）８２と同一であるか、あるいはそれと類似した構成を有することができる。
【０１３３】
図１７では、一実施形態による異方性導電材料を適用した電子素子の一例を例示的に図示して説明したが、実施形態による異方性導電材料は、図１７のような素子だけではなく、その以外に様々な素子に適用される。例えば、実施形態による異方性導電材料は、ＣＯＧ（chip-on-glass）ボンディング、ＣＯＢ（chip-on-board）ボンディング、ＣＯＦ（chip-on-film）ボンディング、ＴＡＢ(tape-automated bonding）など様々なボンディング方式に適用される。また、実施形態による異方性導電材料は、ＬＣＤ（liquid crystal display）に集積回路（integrated circuit）をボンディングするための処理、ＰＣＢ（printed circuit board）に集積回路をボンディングするための処理、ＦＰＣ（flexible printed circuit）に集積回路をボンディングするための処理、ＰＤＰ（plasma display panel）にＦＰＣをボンディングするための処理、ＬＣＤにＴＣＰ（tape carrier package）をボンディングするための処理、ＰＣＢにＴＣＰをボンディングするための処理、ＬＣＤにＦＰＣをボンディングするための処理、ＰＣＢにＦＰＣをボンディングするための処理など様々な分野に適用される。また、実施形態による異方性導電材料は、プラズマディスプレイ分野、フリップチップパッケージ（flip chip package）分野などに適用される。既存の異方性導電フィルム及び異方性導電ペーストが適用される全ての分野に、本実施形態による異方性導電材料が適用される。
【０１３４】
図１８は、一実施形態によって形成された複数の粒子（カプセル）を示す光学顕微鏡イメージである。図１８の粒子（カプセル）は、図１の粒子１０に対応する。
【０１３５】
図１８を参照すると、複数の粒子（カプセル）は、概して球形、またはそれと類似した形態を有し、直径（サイズ）は、数十μｍ以内であるということが分かる。粒子（カプセル）の直径（サイズ）は、約１〜１００μｍまたは約５〜５０μｍほどであってよい。粒子（カプセル）の直径（サイズ）は、処理条件によって制御される。図１８が示す粒子（カプセル）のコア部は、液体金属であるＧａを含み、シェル部は、絶縁性高分子を含む。
【０１３６】
粒子（カプセル）のコア部に、液体金属（Ｇａ）が含まれているか否かということを確認するために、スライドガラス（slide glass）を使用して、粒子（カプセル）を人為的に破壊した。その結果物は、図１９（光学顕微鏡イメージ）のようであった。図１９を参照すると、粒子（カプセル）の破壊時、液体状態のＧａが流れ出たことを確認することができる。図１９の右側図面において、白く見えるのがＧａに該当する。
【０１３７】
また、図１８のような複数の粒子（カプセル）をポリマーレジン（エポキシレジン）内に分散させ、ブレードコーティング法（blade coating method）を利用して、複数の粒子（カプセル）が分散されたポリマーレジン（エポキシレジン）を、所定の基板にコーティングした後、それを乾燥させた。それを介して、ポリマーレジン内に分散された複数の粒子（カプセル）を含む異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を形成した。
【０１３８】
図２０は、前述の方法によって形成された異方性導電フィルム（ＡＣＦ）に、人為的にスクラッチを形成した結果物を示す光学顕微鏡イメージである。図２０を参照すると、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）に、人為的なスクラッチを形成したとき、スクラッチによって粒子（カプセル）が破損され、そこから液体金属（Ｇａ）が流れ出ることを確認することができる。
【０１３９】
図２１は、一実施形態による粒子（カプセル）の破壊強度測定用装備（set-up）を示し、図２２は、図２１の装備を利用して粒子（カプセル）のサイズ別に破壊強度（breaking force）を測定した結果を示している。
【０１４０】
図２１を参照すると、２つのガラス間に複数の粒子（カプセル）をローディングした後、圧力を加えながら、デジタルゲージ（digital gauge）で、粒子（カプセル）破壊時の強度を測定した。その測定結果は、図２２のグラフの通りであった。
【０１４１】
図２２を参照すると、第１グループの複数粒子（カプセル）のサイズが３０〜５０μｍであるとき、破壊強度は、約２．６３Ｎであった。第２グループの複数粒子（カプセル）のサイズが５〜１０μｍであるとき、破壊強度は、約０．５７Ｎであった。第１グループの粒子（カプセル）個数と、第２グループの粒子（カプセル）個数は、同一であった。かような結果から、粒子（カプセル）のサイズが、３０〜５０μｍから５〜１０μｍに減少するとき、破壊強度は、約７７％ほど低下するということが分かる。粒子（カプセル）サイズ減少によって、シェル部厚が薄くなるために、破壊強度が低下すると考えられる。
【０１４２】
併せて、本実験において、３０〜５０μｍのサイズを有する粒子（カプセル）を破壊するのに必要な力は、２．６３Ｎと測定されたが、粒子（カプセル）が占める面積を考慮するとき、それをＭＰａ単位に変換すれば、約１ＭＰａ以下と推定される。それは、従来の異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を利用したボンディング処理時に必要な圧力と比較するとき、最小１／５以下の低い圧力であり得る。それを介して、本実施形態による異方性導電材料（異方性導電フィルム）を利用する場合、ボンディング処理時に必要な圧力を、従来と比べて相当低くすることができると考えられる。
【０１４３】
図２３は、一実施形態による粒子（カプセル）の破壊による導通実験用装備（set-up）を示しており、図２４は、図２３の装備について具体的に説明するための模式図であり、図２５は、図２３の装備を利用して、粒子（カプセル）のサイズ別に導通させるための力（force for current flowing）を測定した結果を示す。
【０１４４】
図２３及び図２４を参照すると、ガラス基板９０上に断線されたＣｕ配線９２を配置した後、Ｃｕ配線９２の断線部に、複数の粒子（カプセル）９４をローディングし、その上に、上部ガラス９６を配置した後、その上に圧力を印加しながら、粒子（カプセル）破壊によって、Ｃｕ配線９２を介して導通させるのに必要な力（強度）を測定した。その測定結果は、図２５のグラフの通りであった。
【０１４５】
図２５を参照すると、第１グループの複数の粒子（カプセル）のサイズが３０〜５０μｍであるとき、導通させるための力は、約４．４３Ｎであった。第２グループの複数の粒子（カプセル）のサイズが５〜１０μｍであるとき、導通させるための力は、約２．９５Ｎであった。第１グループの粒子（カプセル）個数と、第２グループの粒子（カプセル）個数は、同一であった。かような結果から、粒子（カプセル）のサイズが、３０〜５０μｍから５〜１０μｍに減少するとき、導通させるための破壊強度は、約３４％ほど低下するということが分かる。粒子（カプセル）の破壊によって導電性物質が流出し、それを介した電気的接続が行われる。また、粒子（カプセル）のサイズが減少するほど、電気的接続のための破壊強度が低下する。
【０１４６】
前述の説明において、多くの事項が具体的に記載されているが、それらは、発明の範囲を限定するものではなく、具体的な実施形態の例示として解釈されなければならない。例えば、当該技術分野で当業者であるならば、図１〜図６を参照して説明した異方性導電材料Ａ１０，Ａ１０’，Ａ１１の構成は、様々に変更されるということが分かるであろう。また、図７Ａ〜図７Ｅを参照して説明した異方性導電材料の製造方法も、様々に変更されるということが分かるであろう。また、図８Ａ〜図８Ｃ、図９、図１０、図１６及び図１７を参照して説明した異方性導電材料を適用した電子素子及びその製造方法も、様々に変更されるということが分かるであろう。一例として、一実施形態による異方性導電材料は、図１７のようなディスプレイ素子だけではなく、様々な半導体素子実装技術に利用され、場合によっては、チップ・ツー・チップ（chip-to-chip）接続分野にも適用されるということが分かるであろう。従って、発明の範囲は、前述の実施形態によって決められるのではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想によって定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明の異方性導電材料、異方性導電材料を含む電子素子及びその製造方法は、例えば、ディスプレイ関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【符号の説明】
【０１４８】
１０，１１，１５  粒子（カプセル）
２０，２５  自己治癒用カプセル
５０  ＴＦＴアレイ基板
５２  第１電極パッド
５４  液晶層
５６  密封材
５８  カラーフィルタ板
６０  ＰＣＢ基板
６２  チップ
６４  第２電極パッド
７０  キャリアテープ
７２  第１電極要素
７４  第２電極要素
７６  ドライバ集積回路
８２  異方性導電材料
８４  ボンディング層
１００，１５０  マトリックス物質層
ｄ１１  液体物質
ｎ１１  ナノフィルタ
Ａ１０，Ａ１０’，Ａ１５  異方性導電材料
Ｃ１０，Ｃ１１，Ｃ１５，Ｃ２０  コア部
Ｃ１５ａ  流出したコア部
Ｅ１０  第１電極部
Ｅ２０  第２電極部
Ｍ１０  第１部材
Ｍ２０  第２部材
Ｎ１５ａ  金属間化合物
ＲＬ１，ＲＬ２  剥離層
Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１５，Ｓ２０  シェル部
ＳＬ１，ＳＬ２  支持層
【図１】
0006723552.tif 000002
【図２】
0006723552.tif 000003
【図３】
0006723552.tif 000004
【図４】
0006723552.tif 000005
【図５】
0006723552.tif 000006
【図６】
0006723552.tif 000007
【図７Ａ】
0006723552.tif 000008
【図７Ｂ】
0006723552.tif 000009
【図７Ｃ】
0006723552.tif 000010
【図７Ｄ】
0006723552.tif 000011
【図７Ｅ】
0006723552.tif 000012
【図８Ａ】
0006723552.tif 000013
【図８Ｂ】
0006723552.tif 000014
【図８Ｃ】
0006723552.tif 000015
【図９】
0006723552.tif 000016
【図１０】
0006723552.tif 000017
【図１１】
0006723552.tif 000018
【図１２】
0006723552.tif 000019
【図１３】
0006723552.tif 000020
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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