(57)【要約】【課題】金属粒子の表面に絶縁膜を形成する場合において、粒子の変形を抑制すると共に、基板と被接続部材との接続時に電極間の絶縁を確保し高い接続信頼性を維持することが可能な技術を提供する。【解決手段】  酸素を含む雰囲気中で振動を加えながら、スパッタリング法により、低融点金属からなる金属粒子１０の表面１１に絶縁膜１２を形成することにより、導電用粒子１を作製する。導電用粒子１は樹脂成分に分散させ、異方性導電接着剤を形成し、電極間に配置して押圧させ、溶融した金属粒子１０を固化させ、電極同士を電気的に接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリングターゲットが配置された真空槽内にスパッタリングガスを導入し、前記スパッタリグターゲットをスパッタして低融点の金属粒子の表面に薄膜を形成して導電用粒子を形成する導電用粒子の製造方法であって、
複数の前記金属粒子を振動容器に配置し、前記振動容器を振動させて前記金属粒子を振動させながら前記ターゲットをスパッタリングして前記金属粒子表面に絶縁膜を形成し、前記金属粒子が前記絶縁膜で覆われた前記導電用粒子を形成する導電用粒子の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁膜の形成を開始する前に、前記真空槽内の圧力を、９×１０-5Ｐａより大きく、２×１０-2Ｐａよりも小さい値の圧力にする請求項１記載の導電用粒子の製造方法。
【請求項３】
前記金属粒子には、はんだ合金を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の導電用粒子の製造方法。
【請求項４】
前記絶縁膜の膜厚を、２ｎｍより厚く５００ｎｍよりも薄い範囲の値にする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の導電用粒子の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁膜は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ニオブの何れかを少なくとも１種以上を含む金属酸化物であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の導電用粒子の製造方法。
【請求項６】
金属から成る前記スパッタリングターゲットを用い、前記スパッタリングガス中には酸素ガスを含有させる請求項１記載の導電用粒子の製造方法。
【請求項７】
接着性を有する樹脂成分と、前記樹脂成分に分散された複数の導電用粒子とを有する異方性導電接着剤であって、
前記導電用粒子は、低融点金属から成る金属粒子と、
前記金属粒子を覆う絶縁膜とを有し、
前記絶縁膜は、酸素を含む雰囲気中で振動を加えながらスパッタリング法により前記金属粒子の表面に形成されたことを特徴とする異方性導電接着剤。
【請求項８】
前記低融点金属は、はんだ合金であることを特徴とする請求項７に記載の異方性導電接着剤。
【請求項９】
前記絶縁膜の膜厚を、２ｎｍより厚く５００ｎｍよりも薄い範囲の値にする請求項７又は請求項８に記載の異方性導電接着剤。
【請求項１０】
前記絶縁膜は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ニオブの何れかを少なくとも１種以上を含む金属酸化物であることを特徴とする請求項７乃至請求項９の何れか１項に記載の異方性導電接着剤。
【請求項１１】
前記金属粒子の平均粒径は、１μｍ以上２０μｍ以下の範囲の値にする請求項７乃至請求項１０の何れか１項に記載の異方性導電接着剤。
【請求項１２】
接着性を有する樹脂成分に、複数の導電用粒子が含有された異方性導電接着剤を、基板の電極と被接続部材の電極の間に配置する配置工程と、
前記異方性導電接着剤を加熱しながら前記基板と前記被接続部材とを互いに近づく方向に押圧する加熱押圧工程と、
加熱された前記異方性導電接着剤を冷却する冷却工程と、
を有し、
冷却された前記樹脂成分によって前記基板と前記被接続部材とを機械的に固定する部品の搭載方法であって、
前記導電用粒子には、低融点金属から成る金属粒子の表面が絶縁膜で覆われた粒子を用い、
前記加熱押圧工程では、前記異方性導電接着剤を加熱して前記金属粒子を溶融させ、前記基板の前記電極と前記被接続部材の前記電極との間に位置し、押圧された前記導電用粒子の前記絶縁膜を破壊し、押圧された導電用粒子の前記金属粒子の溶融物を前記樹脂成分中に放出させて前記溶融物を前記基板の前記電極と前記被接続部材の前記電極とに接触させ、
前記冷却工程では、前記異方性導電接着材を冷却して、前記基板の前記電極と前記被接続部材の前記電極とに接触する溶融物を固化させ、固化した前記溶融物によって前記基板の前記電極と前記被接続部材の前記電極とを電気的に接続する部品の搭載方法。
【請求項１３】
前記低融点金属には、２２０℃以下の温度で溶融する合金を用いる請求項１２記載の部品の搭載方法。
【請求項１４】
前記低融点金属には、１５０℃以上の温度で溶融する合金を用いる請求項１３記載の部品の搭載方法。
【請求項１５】
前記低融点金属には、鉛を含有せず、錫を５０％以上含有するはんだ合金を用いる請求項１４記載の部品の搭載方法。
【請求項１６】
前記絶縁膜には酸化物膜を用いる請求項１２記載の部品の搭載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理蒸着法により軟性金属粒子の表面に絶縁膜を形成した導電用粒子の製造方法及びその導電用粒子を配合した異方性導電接着剤、部品の搭載方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の電極を有する電子部品を基板等に接続するための接続材料として、異方性導電接着剤（ACA：anisotropic conductive adhesive）が使用されている。
【０００３】
異方性導電接着剤は、プリント配線基板、ＬＣＤ（liquid crystal display）用ガラス基板、フレキシブルプリント基板（FPC：flexible printed circuits）等の基板と、ＩＣ（integrated circuit）、ＬＳＩ（large-scale integration）等の半導体素子やパッケージ等の電子部品（被接続部材）とを接続する際、相対する電極同士の導通状態を保ち、隣接する電極同士の絶縁を保つように、電気的接続と機械的固着を行う（異方性導電接続）接続材料である。
【０００４】
異方性導電接着剤には導電性粒子が配合されており、接続信頼性の向上及び接続箇所の低抵抗化の観点から、様々な粒子が提案され使用されている。導電性粒子としては、例えば、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属粒子、はんだ合金粒子、ガラスやセラミックス等の無機微粒子、熱硬化性樹脂等の樹脂粒子等に、金属薄膜を被覆した粒子が開示されている。
【０００５】
特に、接触接続により高信頼性が得られやすいことから、導電性粒子として、金属結合が可能なはんだ合金粒子を配合した異方性導電接着剤の検討が多くなされている（例えば、特許文献１，２参照。）。はんだ合金粒子は、接続しようとする金属材料よりも低い融点を有しており、溶融し流動してから固化することにより、金属同士を接合するように設計されている。
【０００６】
ところで、従来のはんだ合金粒子には鉛が含まれていたが、人体や環境への鉛の悪影響の観点から、近年では無鉛はんだの需要が高まっている。現在、無鉛はんだでは、錫を主要成分とした無鉛はんだ合金が開発されており、鉛に代わる成分として亜鉛（Ｚｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、銀、銅（Ｃｕ）等が含まれている。はんだ合金粒子は、鉛に代わる成分を含む合金の溶湯を所定のノズルから噴霧して、一定の粒径の粒子を得るアトマイズ法等で作製されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１０８５２３号公報
【特許文献２】特開２０１３−１２４３３０号公報
【特許文献３】特開平７−１０５７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、液晶表示装置等に代表されるように、装置の小型化や高性能化に伴い、異方性導電接続の対象となる回路の高精細化が進んでいる。それに伴い、回路間のファインピッチ化の要求の高まりと共に、接続の際のショートの発生が懸念されている。
【０００９】
ファインピッチ化の要求等を満足させるために、異方性導電接着剤に配合される絶縁性の導電用粒子として、金属粒子の表面に絶縁層を形成した粒子が使用されている。代表的なものとして、ハイブリダイゼーション（hybridization）により金属粒子の表面に、絶縁樹脂層を形成した導電用粒子が知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１０】
しかしながら、ハイブリダイゼーションに代表される物理機械的方法では、はんだ合金粒子等の低融点で柔らかい金属粒子（軟性金属粒子）の表面に絶縁層を形成すると、粒子に変形が生じて実用に供することが困難となる。また、特許文献３には、粒子の変形を抑制して、軟性金属粒子の表面に絶縁層を形成する方法については、何ら開示も示唆もされていない。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、軟性で低融点の金属粒子の表面に絶縁膜を形成する場合において、粒子の変形を抑制すると共に、基板と被接続部材との接続時に電極間の絶縁を確保し、高い接続信頼性を維持することが可能な導電用粒子の製造方法、及びその導電用粒子を配合した異方性導電接着剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的を達成するために、本発明はスパッタリングターゲットが配置された真空槽内にスパッタリングガスを導入し、前記スパッタリグターゲットをスパッタして低融点の金属粒子の表面に薄膜を形成して導電用粒子を形成する導電用粒子の製造方法であって、複数の前記金属粒子を振動容器に配置し、前記振動容器を振動させて前記金属粒子を振動させながら前記ターゲットをスパッタリングして前記金属粒子表面に絶縁膜を形成し、前記金属粒子が前記絶縁膜で覆われた前記導電用粒子を形成する導電用粒子の製造方法である。
また、本発明は導電用粒子の製造方法であって、前記絶縁膜の形成を開始する前に、前記真空槽内の圧力を、９×１０-5Ｐａより大きく、２×１０-2Ｐａよりも小さい値の圧力にする導電用粒子の製造方法である。
また、本発明は導電用粒子の製造方法であって、前記金属粒子には、はんだ合金を用いることを特徴とする導電用粒子の製造方法である。
また、本発明は導電用粒子の製造方法であって、前記絶縁膜の膜厚を、２ｎｍより厚く５００ｎｍよりも薄い範囲の値にする導電用粒子の製造方法である。
また、本発明は導電用粒子の製造方法であって、前記絶縁膜は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ニオブの何れかを少なくとも１種以上を含む金属酸化物であることを特徴とする導電用粒子の製造方法である。
また、本発明は導電用粒子の製造方法であって、金属から成る前記スパッタリングターゲットを用い、前記スパッタリングガス中には酸素ガスを含有させる導電用粒子の製造方法である。
また、本発明は、接着性を有する樹脂成分と、前記樹脂成分に分散された複数の導電用粒子とを有する異方性導電接着剤であって、前記導電用粒子は、低融点金属から成る金属粒子と、前記金属粒子を覆う絶縁膜とを有し、前記絶縁膜は、酸素を含む雰囲気中で振動を加えながらスパッタリング法により前記金属粒子の表面に形成されたことを特徴とする異方性導電接着剤である。
また、本発明は異方性導電接着剤であって、前記低融点金属は、はんだ合金であることを特徴とする異方性導電接着剤である。
また、本発明は異方性導電接着剤であって、前記絶縁膜の膜厚を、２ｎｍより厚く５００ｎｍよりも薄い範囲の値にする異方性導電接着剤である。
また、本発明は異方性導電接着剤であって、前記絶縁膜は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ニオブの何れかを少なくとも１種以上を含む金属酸化物であることを特徴とする異方性導電接着剤である。
また、本発明は異方性導電接着剤であって、前記金属粒子の平均粒径は、１μｍ以上２０μｍ以下の範囲の値にする異方性導電接着剤である。
また、本発明は、接着性を有する樹脂成分に、複数の導電用粒子が含有された異方性導電接着剤を、基板の電極と被接続部材の電極の間に配置する配置工程と、前記異方性導電接着剤を加熱しながら前記基板と前記被接続部材とを互いに近づく方向に押圧する加熱押圧工程と、加熱された前記異方性導電接着剤を冷却する冷却工程と、を有し、冷却された前記樹脂成分によって前記基板と前記被接続部材とを機械的に固定する部品の搭載方法であって、前記導電用粒子には、低融点金属から成る金属粒子の表面が絶縁膜で覆われた粒子を用い、前記加熱押圧工程では、前記異方性導電接着剤を加熱して前記金属粒子を溶融させ、前記基板の前記電極と前記被接続部材の前記電極との間に位置し、押圧された前記導電用粒子の前記絶縁膜を破壊し、押圧された導電用粒子の前記金属粒子の溶融物を前記樹脂成分中に放出させて前記溶融物を前記基板の前記電極と前記被接続部材の前記電極とに接触させ、前記冷却工程では、前記異方性導電接着材を冷却して、前記基板の前記電極と前記被接続部材の前記電極とに接触する溶融物を固化させ、固化した前記溶融物によって前記基板の前記電極と前記被接続部材の前記電極とを電気的に接続する部品の搭載方法である。
また、本発明は部品の搭載方法であって、前記低融点金属には、２２０℃以下の温度で溶融する合金を用いる部品の搭載方法である。
また、本発明は部品の搭載方法であって、前記低融点金属には、１５０℃以上の温度で溶融する合金を用いる部品の搭載方法である。
また、本発明は部品の搭載方法であって、前記低融点金属には、鉛を含有せず、錫を５０％以上含有するはんだ合金を用いる部品の搭載方法である。
また、本発明は部品の搭載方法であって、前記絶縁膜には酸化物膜を用いる部品の搭載方法である。
【００１３】
従って、本発明の一態様にかかる導電用粒子の製造方法は、酸素を含む雰囲気中で振動を加えながら、スパッタリング法により、軟性金属を含む金属粒子の表面に絶縁膜を形成するので、絶縁膜の形成時における金属粒子の変形を抑制することができる。
【００１４】
本発明の一態様にかかる導電用粒子は、軟性で低融点であり、その製造方法では、スパッタリング処理前の到達真空度Ｖ（Ｐａ）が９×１０-5＜Ｖ＜２×１０-2となるように調整することが好ましい。
【００１５】
従って、本発明の一態様にかかる導電用粒子の製造方法では、スパッタリング処理前の到達真空度Ｖ（Ｐａ）が９×１０-5＜Ｖ＜２×１０-2となるように調整することにより、適切な密着性や膜密度を有する絶縁膜を得ることができる。
【００１６】
本発明の一態様にかかる導電用粒子の製造方法では、軟性金属は、はんだ合金であることが好ましい。
【００１７】
従って、本発明の一態様にかかる導電用粒子の製造方法では、軟性金属は、はんだ合金であることにより、導電用粒子を低温で溶解することができる。
【００１８】
本発明の一態様にかかる導電用粒子の製造方法では、絶縁膜の膜厚Ｔ（ｎｍ）が２＜Ｔ＜５００となるように調整することが好ましい。
【００１９】
従って、本発明の一態様にかかる導電用粒子の製造方法では、絶縁膜の膜厚Ｔ（ｎｍ）が２＜Ｔ＜５００となるように調整することにより、基板と被接続部材との接続時に絶縁膜を導電用粒子の表面から容易に剥離させることが可能となる。
【００２０】
本発明の一態様にかかる導電用粒子の製造方法では、絶縁膜は、酸化物、窒化物等の絶縁性物質の薄膜であり、窒化ケイ素の薄膜も絶縁膜に含まれるが、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ニオブの何れかを少なくとも１種以上を含む金属酸化物の薄膜であることが好ましい。
【００２１】
従って、本発明の一態様にかかる導電用粒子の製造方法では、絶縁膜は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ニオブの何れかを少なくとも１種以上を含む金属酸化物であることにより、基板と被接続部材との接続時に電極間の絶縁を確保することができると共に、用途に応じた金属酸化物を適宜選択することができる。
【００２２】
上述した目的を達成するための本発明の他の態様にかかる異方性導電接着剤は、金属粒子の表面に絶縁膜が形成されてなる導電用粒子と、バインダ材とを含有してなる異方性導電接着剤であって、金属粒子は、軟性金属を含み、絶縁膜は、酸素を含む雰囲気中で振動を加えながらスパッタリング法により金属粒子の表面に形成されることを特徴とする。
酸化物や珪化物等の絶縁性物質で構成されたターゲットを、酸素ガスを含有しないスパッタリング雰囲気中でスパッタリングして絶縁膜を形成する場合も含まれる。
【００２３】
従って、本発明の他の態様にかかる異方性導電接着剤は、金属粒子は、軟性金属を含み、絶縁膜は、酸素を含む雰囲気中で振動を加えながらスパッタリング法により金属粒子の表面に形成されるので、基板と被接続部材の接続時に電極間の絶縁を確保し、高い接続信頼性を維持することが可能となる。
【００２４】
本発明の他の態様にかかる異方性導電接着剤では、金属粒子の平均粒径Ｄ（μｍ）は、１≦Ｄ≦２０であることが好ましい。
【００２５】
従って、本発明の他の態様にかかる異方性導電接着剤では、金属粒子の平均粒径Ｄ（μｍ）は、１≦Ｄ≦２０であることにより、電極間のスペースが狭いファインピッチ配線等に用いることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、金属粒子の表面に絶縁膜を形成する場合において、粒子の変形が抑制される。被接続部材を基板に搭載する際には、基板と被接続部材との接続時に電極間の絶縁を確保し、高い接続信頼性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる導電用粒子の断面の様子を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態にかかる導電用粒子を作製するためのスパッタリング装置の一部の概略を示した概略図である。
【図３】(ａ)〜(ｃ)：本発明の部品搭載方法を説明するための図面
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明を適用した具体的な実施の形態（以下、「本実施の形態」という。）について、以下の項目に沿って図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の本実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることが可能である。
【００２９】
１．導電用粒子
２．導電用粒子の製造方法
３．異方性導電接着剤
４．異方性導電接着剤の製造方法
【００３０】
［１．導電用粒子］
導電用粒子は、詳細は後述するが、本実施の形態にかかる導電用粒子の製造方法により得られるものである。図１に示すように、導電用粒子１は、金属粒子１０の表面１１に絶縁膜１２が形成されてなるものである。
【００３１】
導電用粒子１の平均粒径は、後述する金属粒子１０の平均粒径Ｄと絶縁膜１２の膜厚Ｔに応じて適宜決定されるものであり、導電用粒子１の形状については特に限定される訳ではなく、用途に応じて適宜決定することができる。
【００３２】
金属粒子１０は、柔らかい金属、所謂、軟性金属を含み、金属粒子１０中には、製造工程中に意図せず混入される不可避的不純物が含まれていてもよい。導電用粒子１に適用可能な軟性金属としては、はんだ合金等が挙げられる。
【００３３】
従来、電子回路等の基板に電子部品（被接続部材）を搭載するためには、鉛（Ｐｂ）と錫（Ｓｎ）の合金であるはんだ（含鉛はんだ）が大量に使用されていた。しかしながら、鉛は人体に有害であり、また、廃棄物として自然環境に対する悪影響も懸念されるため、現在、鉛を含まないはんだ（無鉛はんだ）の開発及び普及が進められている。
【００３４】
従って、導電用粒子１中の金属粒子１０は、上述した通り、人体や環境への安全性の観点から、無鉛はんだを用いることができる。
【００３５】
導電用粒子１に適用可能な低融点の軟性金属としては、融点が１５０℃以上２２０℃以下の温度範囲内にあり、その温度範囲内の温度に加熱されると溶融する金属が適しており、その例としては無鉛はんだがある。後述する異方性導電接着剤としての高接続信頼性を確保することができれば、特に限定されることはない。ただし、導電用粒子１を異方性導電接着剤に適用した場合において、溶融温度が１５０℃未満の無鉛はんだは、Ｉｎ（インジウム）やＢｉ（ビスマス）を添加して融点を下げているが、そのような金属の添加は、はんだとしての機械的強度が弱く、接続信頼性に劣る場合がある。一方、無鉛はんだの溶融温度が２２０℃を超えると、基板や被接続部材等の熱破壊や劣化等の危険性があるので好ましくない。従って、導電用粒子１では、溶融温度が１５０℃以上２２０℃以下の温度範囲内である無鉛はんだを用いることが好ましい。
【００３６】
そのような無鉛はんだとしては、例えば、Ｓｎ、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）を含むＳｎＡｇＣｕ系、Ｓｎ、Ｚｎ（亜鉛）、Ｂｉを含むＳｎＺｎＢｉ系、Ｓｎ、Ｃｕを含むＳｎＣｕ系、Ｓｎ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｂｉを含むＳｎＡｇＩｎＢｉ系、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ（アルミニウム）を含むＳｎＺｎＡｌ系等が挙げられる。無鉛はんだに含まれる金属種の組成比については特に限定されず、用途に応じて適宜調整することができる。
【００３７】
また、金属粒子１０の平均粒径Ｄ（μｍ）は、金属粒子１０が電極間のスペースが狭いファインピッチ配線等に用いられることから、１≦Ｄ≦２０の範囲内であることが好ましい。金属粒子１０の平均粒径Ｄが１μｍを下回ると、異方性導電接着剤に用いた場合において、基板と被接続部材とを接続するのに大量の導電用粒子１を必要とし、作業コストの増加や塗工性の低下等の問題が生じる虞がある。また、このような場合では、基板と被接続部材における接続端子間のギャップも必然的に小さくなるから、導電用粒子１の周囲に存在するバインダ材（後述する。）の量も少なくなり、接続信頼性の低下を招く虞がある。一方、金属粒子１０の平均粒径Ｄが２０μｍを超えると、ファインピッチ配線等に用いることができなくなるので好ましくない。従って、金属粒子１０の平均粒径Ｄは、１≦Ｄ≦２０の範囲内であることが好ましい。
【００３８】
また、金属粒子１０の形状については特に限定されず、用途に応じて適宜決定することができる。
【００３９】
絶縁膜１２は、金属酸化物であり、絶縁膜１２中には、製造工程中に意図せず混入される不可避的不純物が含まれていてもよい。
【００４０】
導電用粒子１の絶縁膜１２は、金属粒子１０の表面１１に形成することができ、導電用粒子１の絶縁性を確保することができれば特に限定されず、例えば、酸化膜には酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ニオブ等が挙げられ、窒化膜には窒化ケイ素が挙げられる。絶縁膜１２においては、上述した金属酸化物の何れかを少なくとも１種以上を含んでいればよい。
【００４１】
また、絶縁膜１２の材料については、価数の異なるものや異なる結晶構造のものが含まれていてもよい。酸化物の場合は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯx（１≦ｘ≦２））では、一酸化ケイ素（ＳｉＯ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等がある。また、酸化アルミニウム（ＡｌＯx（０．５≦ｘ≦１．５））では、酸化アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（ＩＩ）（ＡｌＯ）、酸化アルミニウム（Ｉ）（Ａｌ2Ｏ）等があり、酸化アルミニウム（ＩＩＩ）においては、α−アルミナ（コランダム型）、γ−アルミナ（スピネル型）等の結晶構造のものがある。また、酸化チタン（ＴｉＯx（１≦ｘ≦２））では、二酸化チタン（ＩＶ）（ＴｉＯ2）、酸化チタン（ＩＩ）（ＴｉＯ）等があり、二酸化チタン（ＩＶ）においては、アナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型等の結晶構造のものがある。更に、酸化ニオブ（Ｖ）（Ｎｂ2Ｏ5）もある。
【００４２】
絶縁膜１２の膜厚Ｔ（ｎｍ）は、基板と被接続部材との接続時に、絶縁膜１２を導電用粒子１の表面１１から容易に剥離させることが可能となることから、２＜Ｔ＜５００の範囲内であることが好ましく、５≦Ｔ≦４８０の範囲内であることが更に好ましく、特に５≦Ｔ≦２００の範囲内であることが好ましい。絶縁膜１２の膜厚Ｔが２ｎｍ以下になると、基板と被接続部材との接続時に、隣接する電極間のショートを防止することができないので好ましくない。一方、絶縁膜１２の膜厚Ｔが５００ｎｍ以上になると、基板と被接続部材との接続時における接続抵抗値が高くなるので好ましくない。
従って、絶縁膜１２の膜厚Ｔは、２＜Ｔ＜５００の範囲内であることが好ましく、５≦Ｔ≦４８０の範囲内であることが更に好ましく、特に５≦Ｔ≦２００の範囲内であることが好ましい。
【００４３】
［２．導電用粒子の製造方法］
本実施の形態にかかる導電用粒子の製造方法は、図１に示す金属粒子１０の表面１１に絶縁膜１２を形成する薄膜形成工程を含んでいる。
【００４４】
薄膜形成工程では、金属粒子１０の変形を抑制し、金属粒子１０の表面１１を絶縁膜１２で覆えればよい。例えば、物理蒸着法（PVD：physical vapor deposition）等を用いることができる。物理蒸着法としては、スパッタリング(sputtering)法、パルスレーザーデポジション法（PLD：pulsed laser deposition）、イオンプレーティング（ion plating）法、イオンビームデポジション法（IBD：ion beam deposition）等が挙げられ、これらの中では、容易に生産することが可能で、生産性が高く、また成膜性も良好であることから、スパッタリング法が用いられる。
【００４５】
まず薄膜形成工程に用いる図２のスパッタリング装置４を説明する。
このスパッタリング装置４は、真空槽３を有しており、真空槽３の内部の天井側には、カソード電極であるバッキングプレート３１が配置されている。
【００４６】
バッキングプレート３１には、金属又は絶縁物質のスパッタリングターゲット３２が配置されている。スパッタリングターゲット３２に用いる金属としては、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）等を例示することができる。
【００４７】
真空槽３の外部には、振動装置２３が配置されており、振動装置２３に接続された振動軸２４が、真空槽３の底面に気密に挿通され、振動軸２４の上端が真空槽３の内部に位置するようにされている。振動装置２３は真空槽３の内部に配置してもよい。
【００４８】
振動軸２４の上端には、振動容器２１が配置されている。振動容器２１は、スパッタリングターゲット３２の下方に位置しており、振動容器２１の開口３３は上方に向けられており、振動容器２１の底面は、振動容器２１の開口３３を介してスパッタリングターゲット３２と対面するようにされている。
【００４９】
真空槽３には、真空排気装置３５が接続され、真空排気装置３５が動作すると、真空槽３の内部を真空排気され、真空槽３の内部に真空雰囲気が形成されるように構成されている。
【００５０】
また、真空槽３にはガス導入装置３６が接続されており、真空雰囲気にされた真空槽３の内部に、ガス導入装置３６に配置されたガスを導入できるようにされている。ここではガス導入装置３６から、Ａｒガス等の不活性ガスや窒素ガス等のスパッタリングガスや、Ａｒガス等の不活性ガスや窒素ガス等に、酸素ガス等の金属と反応して絶縁物を生成する反応性ガスが添加されたスパッタリングガスを導入できるようにされている。
【００５１】
なお、スパッタリング法により金属粒子１０の表面に成膜処理を施す場合には、金属又は樹脂製の振動補助材（振動増幅手段）を用いることが一般的である。しかしながら、本発明の粒子製造方法では、上述した通り金属粒子１０には、軟性で低融点の金属が用いられていることから、金属粒子１０と振動補助材との衝突による変形や劣化等が生じる虞がある。従って、そのような不具合の発生を防止するため、振動補助材を用いずに、金属粒子１０の表面１１に絶縁膜１２を形成することが好ましい。
ただし、金属粒子１０への不具合を防止する策を講じた振動補助材であれば、振動補助材の使用が妨げられることはない。
【００５２】
次に、上述したスパッタリング装置４を用いて、金属粒子１０の表面１１に絶縁膜１２を形成する工程の詳細について説明する。
【００５３】
まず、真空槽３の扉３９を開けて振動容器２１内に、所定量の金属粒子１０を配置し、扉３９を閉じ、真空槽３の内部を大気から遮断した後、真空排気装置３５を動作させ、真空排気装置３５によって真空槽３の内部を真空排気して真空雰囲気にした後、振動装置２３を動作させて振動を発生させる。ここでは振動は上下方向であり、上下方向の振動は、真空槽３内に大気が侵入すること無く振動軸２４によって振動容器２１に伝達され、振動容器２１が振動し、振動容器２１中の金属粒子１０の振動が開始される。
【００５４】
振動容器２１の底面上では、複数の金属粒子１０が、単一層又は複数層を形成する量が配置されており、金属粒子１０と金属粒子１０の間や、金属粒子１０と振動容器２１の底面や壁面との間には吸着力はなく、各金属粒子１０は、振動容器２１の内部で互いに独立して回転や移動が可能になっており、振動容器２１が振動されると、金属粒子１０は振動して上下方向や左右方向に移動すると共に回転する。
【００５５】
真空排気により、真空槽３内部の圧力Ｖが、所定圧力まで低下した後、真空槽３の内部を真空排気しながらスパッタリングガスの導入を開始すると、真空槽３の内部の圧力Ｖは上昇する。
なお、スパッタリングガスを導入するときには、真空排気装置３５の排気速度を低下させておくことができる。
【００５６】
バッキングプレート３１には、スパッタ電源３８が接続されている。
スパッタリングガスは、流量制御装置により、流量制御された状態で導入されており、真空槽３の内部の圧力Ｖが所定値で安定し、真空槽３の内部に一定圧力のスパッタリングガス雰囲気が形成された後、スパッタ電源３８を起動し、バッキングプレート３１に電圧を印加すると、スパッタリングターゲット３２のスパッタリングが開始される。
【００５７】
スパッタリングによって、スパッタリングターゲット３２の表面から叩き出されたスパッタリング粒子のうち、振動容器２１の開口３３を通過したスパッタリング粒子は、金属粒子１０の、スパッタリングターゲット３２から見て影となっていない場所に到達し、到達した場所に薄膜が形成される。
【００５８】
各金属粒子１０は、振動による上下方向と左右方向の移動と回転により、振動毎に、影となっていた部分がスパッタリングターゲット３２に向き、薄膜が形成されていなかった部分にスパッタリング粒子が到達し、薄膜が形成されるから、所定回数振動することで、一個の金属粒子１０の全表面にスパッタリング粒子が到達し、各金属粒子１０の全表面に薄膜が形成される。
【００５９】
スパッタリングターゲット３２が絶縁物の場合は、絶縁物の薄膜である絶縁膜１２が形成され、スパッタリングターゲット３２が金属の場合は、スパッタリングガス中に反応性ガスを含有させておき、スパッタリング粒子の飛行中や金属粒子１０の表面上でスパッタリング粒子と反応性ガスとを反応させ、金属粒子１０の表面に絶縁膜１２を形成する。
【００６０】
振動容器２１の中の各金属粒子１０は、それぞれ絶縁膜１２で覆われる。小数の金属粒子１０の表面の一部に、絶縁膜１２が形成されていない場合も本発明に含まれる。
【００６１】
各金属粒子１０が絶縁性の薄膜で覆われて導電用粒子１が形成された後、バッキングプレート３１への電圧印加と、スパッタリングガスの導入とを停止した後、真空排気を停止し、真空槽３内に大気を導入し、導電用粒子１を真空槽３の外部に取り出して、薄膜形成工程を終了する。
【００６２】
以上説明した薄膜形成工程では、スパッタリングを開始する前には、真空槽３の内部の圧力Ｖは、９×１０-5＜Ｖ＜２×１０-2になるように真空排気することが好ましく、特に２×１０-4≦Ｖ≦９×１０-3の範囲内の圧力になるようにすることが更に好ましい。
【００６３】
絶縁膜１２の形成工程では、真空槽３の内部の圧力Ｖが９×１０-5Ｐａ以下の圧力になった後に、真空槽３を大気に開放しない状態を維持しながらスパッタリングを開始すると、真空槽３内の不純物（主に水分）が少なくなり、絶縁膜１２の密着性や膜密度が向上し、基板と被接続部材との接続時の圧力で絶縁膜１２が金属粒子１０の表面１１から剥離しないため、残留した絶縁膜１２により接続抵抗値が高くなる虞がある。
【００６４】
一方、絶縁膜１２の形成工程で、真空槽３の内部の圧力Ｖが２×１０-2Ｐａ以上の圧力までしか低下しなかった状態でスパッタリングガスを導入してスパッタリングを開始すると、真空槽３の内部の残留ガスの影響で、絶縁膜１２の密着性や膜密度が低下し、導電用粒子１の絶縁性が保持されないため、電極間のショートの発生を抑制することができない虞がある。
【００６５】
従って、薄膜形成工程では、適切な密着性や膜密度を有する絶縁膜１２を得るという観点から、真空槽３の内部の圧力Ｖが、９×１０-5＜Ｖ＜２×１０-2の範囲の圧力になった後に真空槽３を大気に開放しない状態を維持しながらスパッタリングを開始することが好ましく、特に２×１０-4≦Ｖ≦９×１０-3の範囲の圧力になった後に真空槽３を大気に開放しない状態を維持しながら、スパッタリングを開始することが更に好ましい。
【００６６】
薄膜形成工程では、振動装置２３により所定の振幅及び振動数で振動を発生させ、振動容器２１を連続的に振動させながら、所定のスパッタリングガスを真空槽３の内部に導入しており、その際には、真空槽３の内部が所定の圧力に保持されるように、スパッタリングガスの流量を調整することができる。
【００６７】
振動装置２３を用いて振動容器２１に印加する振動は、上記例では上下方向の振動であったが、必要に応じて、真空槽３に大気が侵入しない状態を維持しながら、上下方向の振動成分に加え、横方向の振動成分を有する振動を振動容器２１に印加してもよい。金属粒子１０が上下方向に移動し、且つ、回転するのであれば、横方向の振動だけでもよい。
また、振動装置２３の振幅を、例えば、±（０．５以上１０以下）［ｍｍ］に調整してもよい。また、振動装置２３の振動数を、例えば、１５Ｈｚ以上６５Ｈｚ以下の周波数範囲内の値に調整してもよいし、設定された周波数範囲内で周波数を変化させてもよい。
【００６８】
以上で説明した通り、本実施の形態にかかる導電用粒子の製造方法は、振動を加えながら、スパッタリング法により、軟性金属を含む金属粒子１０の表面１１に絶縁膜１２を形成するので、絶縁膜１２の形成時における金属粒子１０の変形を抑制すると共に、基板と被接続部材との接続時に電極間の絶縁を確保し、高い接続信頼性を維持することが可能となる。
【００６９】
［３．異方性導電接着剤］
本実施の形態にかかる異方性導電接着剤は、詳細は後述するが、異方性導電接着剤の製造方法により得られるものである。異方性導電接着剤は、図１に示す導電用粒子１と、導電用粒子１が分散されたバインダ材とから構成されてなるものである。なお、導電用粒子１は、上述した通りであるので、ここでの説明は省略する。
【００７０】
異方性導電接着剤の形態は、フィルム状であってもペースト状であってもよく、用途に応じて適宜決定することができる。
【００７１】
異方性導電接着剤に用いる接着性を有する樹脂成分としては、通常、異方性導電接着剤に使用される公知の熱硬化性樹脂を使用することができる。そのような熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂（ユリア樹脂）、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、熱硬化性ポリイミド、アクリル樹脂等が挙げられる。異方性導電接着剤では、少なくとも１種以上の上記熱硬化性樹脂を、バインダ材として用いることができる。異方性導電接着剤では、樹脂成分として用いられる熱硬化性樹脂の種類は特に限定されず、用途に応じて上記以外の樹脂を使用することも可能である。
【００７２】
異方性導電接着剤では、樹脂成分と反応する硬化剤を配合することが好ましい。異方性導電接着剤では、硬化剤の種類は特に限定されないが、例えば、イソシアネート、酸無水物、アミノ樹脂等を用いることができる。
【００７３】
異方性導電接着剤では、樹脂成分と硬化剤との硬化反応を促進させるために、好適なカップリング剤、触媒、促進剤、その他の用途に応じた成分等を併用してもよい。
【００７４】
異方性導電接着剤の形態がペースト状（異方性導電ペースト）の場合には、その塗工性を向上させるために、溶媒を用いて粘度等を調整してもよい。異方性導電ペーストでは、溶媒の種類は特に限定されず、エステル系、ケトン系、アルコール系、炭化水素系、エーテル系等を用いることができ、これらを１種類又は２種類以上を混合することもできる。異方性導電ペーストでは、必要に応じてレベリング材、消泡材、分散材等を添加して使用してもよい。
【００７５】
異方性導電接着剤において、導電用粒子１と樹脂成分との組成比は、導電用粒子１の粒子径や形状等、及び樹脂成分として用いる熱硬化性樹脂により、任意の組成範囲とすることができる。異方性導電接着剤の組成範囲は、異方性導電接着剤を使用する対象物や、使用する工程等に応じて適宜変更可能である。
【００７６】
以上で説明した通り、本実施の形態にかかる異方性導電接着剤は、上述した通りの導電用粒子１を含んでなるので、基板と被接続部材とを接続する際、相対する電極同士の導通状態を保ち、隣接する電極同士の絶縁を保つように、電気的接続と機械的固着を行う（異方性導電接続）ことができる。
【００７７】
［４．異方性導電接着剤の製造方法］
異方性導電接着剤の製造方法（以下、「接着剤製造方法」と呼称する場合もある。）は、図１に示す金属粒子１０の表面１１に絶縁膜１２を形成して得られた導電用粒子１を、樹脂成分に分散して異方性導電接着剤を製造する方法である。
【００７８】
接着剤製造方法では、導電用粒子１を樹脂成分に分散することができれば特に限定されず、公知の分散方法を適用することができる。また、接着剤製造方法では、異方性導電接着剤をフィルム状又はペースト状にすることができ、その形態に応じて分散方法を適宜変更することができる。
【００７９】
フィルム状の異方性導電接着剤（異方性導電フィルム）では、導電用粒子１を樹脂成分に分散させた混合物を、フィルム状に成型して得られ、異方性導電ペーストでは、異方性導電フィルムと同様にして得られた混合物について、溶媒を用いて粘度等を調整して得られる。
【００８０】
得られた異方性導電フィルムは、例えば、基板に電子部品等の被接続部材を装着させる接続工程に使用される。
【００８１】
より詳細に接続工程を説明すると、図３(ａ)を参照し、被接続部材６１を基板５１に実装させる際、基板５１の電極５２と被接続部材６１の電極６２との間に、異方性導電接着剤がフィルム状に成形された異方性導電フィルム７１を挟み、ヒーター等で熱をかけながらゴム等の弾力を持ったパッドで基板５１と被接続部材６１とが互いに近づく方向に基板５１又は被接続部材６１のいずれか一方又は両方を加熱しながら加圧し、異方性導電フィルム７１が昇温すると、異方性導電フィルム７１の樹脂成分７２は軟化し、押圧によって流動できるようになり、図３(ｂ)に示すように、基板５１の電極５２と被接続部材６１の電極６２との間に位置していた樹脂成分７２は押し出され、基板５１の電極５２と被接続部材６１の電極６２との間に位置していた導電用粒子１は、電極５２と電極６２とによって挟まれる。
【００８２】
図３(ｂ)の符号７４は挟まれた導電用粒子を示しており、符号７３は、電極５２，６２の外部に位置する導電用粒子を示している。
図３(ｂ)では、電極５２と電極６２との間には一個の導電用粒子７４が位置しているが、電極５２と電極６２との間で、複数の導電用粒子７４が位置して２個の電極５２、６２によって押圧される場合も含まれる。また、異方性導電接着剤は、押圧前に昇温させ、流動できるようにしておいても良い。
【００８３】
そして、更に異方性導電フィルム７１が昇温し、金属粒子１０の低融点金属の融点以上の温度になると、導電用粒子１の中の金属粒子１０は溶融する。
異方性導電フィルム７１の樹脂成分７２内に分散している導電用粒子１内の金属粒子１０が溶融する際には、電極５２と電極６２とで挟まれて押圧されている導電用粒子７４は、押圧されていることにより、絶縁膜１２が破壊されて金属粒子１０の溶融物が樹脂成分７２の中に押し出され、溶融物は、基板５１の電極５２と、被接続部材６１の電極６２とに接触する。
【００８４】
このとき、電極５２，６２同士は近接する方向に押圧されているため二個の電極５２、６２は、直接又は溶融物を介して接触することになり、その状態で異方性導電フィルム７１が冷却され、溶融物の温度が低下して、溶融物が固化すると、電極５２，６２同士が溶融物が固化して形成された金属層によって機械的、電気的に接続される。このとき、導電する経路が形成される。
【００８５】
溶融物が固化する際には流動化した樹脂成分７２も固化し、基板５１と被接続部材６１とは、固化した樹脂成分７２によって機械的に接続される。
図３(ｃ)の符号７７は、溶融物が固化した金属層であり、符号７５は、固化した樹脂成分を示している。
【００８６】
一方、二個の電極５２，６２では挟まれず、圧力がかからなかった部分に位置した導電用粒子１（７３）は、押圧されていないため、金属粒子１０が溶融しても絶縁膜１２は破壊されずに保持され、金属粒子１０の溶融物は樹脂成分７２中に押し出されず、冷却されると、固化した金属粒子１０が絶縁物１２で覆われた導電用粒子１に戻るので、横に並ぶ電極間の絶縁は保持される。従って、異方性導電フィルム７１を用いることで、縦方向には導電性が生じ、横方向には絶縁性が保たれる異方性が形成され、横方向の電極同士の間隔が狭くても、短絡を起こさずに被接続部材を実装することができる。特に、異方性導電フィルム７１は、金属粒子１０としてはんだ合金を用いているので、加熱温度が低くても電極同士を電気的、機械的に接続することができる。
【００８７】
また、得られた異方性導電ペーストは、被接続部材を実装させる際、基板の電極部分と被接続部材の電極部分の間に異方性導電ペーストを塗工し、異方性導電フィルムと同様にして、横方向の電極同士の間隔が狭くても、短絡を起こさずに被接続部材を実装することができる。
【００８８】
なお、上述の基板としては、例えば、プリント配線基板、ＬＣＤ（liquid crystal display）用ガラス基板、フレキシブルプリント基板（FPC：flexible printed circuits）等が挙げられる。また、被接続部材としては、ＩＣ（integrated circuit）、ＬＳＩ（large-scale integration）等の半導体素子やパッケージ等の電子部品が挙げられる。
【実施例】
【００８９】
以下に示す実施例及び比較例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これらによって何ら限定されるものではない。
【００９０】
［実施例１］
＜１．導電用粒子の作製＞
実施例１では、図２に示した振動装置２３を備えたスパッタリング装置４を用いて、はんだ合金粒子の表面に金属酸化物膜を形成した。また、実施例１では、はんだ合金の粒子には、平均粒径が５μｍのＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ（ｗｔ％）組成の粒子を用い、スパッタリングターゲット材（図２におけるスパッタリングターゲット３２）には、シリコン（Ｓｉ）ターゲットを用いた。
【００９１】
本発明に用いるはんだ合金は鉛を含有せず、Ｓｎを５０ｗｔ％以上含有し、２２０℃以下の温度で溶融する合金であるが、技術的にはＰｂを含有する合金を金属粒子に用いても被接続部材の電極と基板の電極とを電気的に接続することは可能である。
【００９２】
具体的には、実施例１では、スパッタリング装置４において、開口径φ１２ｃｍのステンレス容器（図２における振動容器２１）を振動テーブル上に設置し、ステンレス容器中にはんだ合金粒子５０ｇを配置し、密閉後、ロータリーポンプとクライオポンプにて、真空槽３の内部の圧力が２×１０-4Ｐａになるまで排気を行った。
【００９３】
次に、実施例１では、振動装置２３にて振幅が±２ｍｍ、振動数が３０Ｈｚの振動を発生させ、ステンレス容器に連続振動を加えながら、ガスとしてアルゴン（Ａｒ）９０％と酸素（Ｏ2）１０％を、真空槽３の内部の圧力Ｖが２Ｐａに保たれるように、所定の流量で導入して排気速度の調整を行った。
【００９４】
次に、実施例１では、ターゲットに３００Ｗの直流を印加し、粒子表面に５０ｎｍのシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）の絶縁膜を形成し、導電用粒子を得た。
【００９５】
（粒子の変形）
実施例１では、上述した通りにスパッタ処理して得られた導電用粒子について、倍率１０００倍のＳＥＭ（scanning electron microscope）（キーエンス社製、ＶＥ−８８００）にて観察を１０視野行い、粒子の変形が１０個以上ある場合を「変形あり」とした。
【００９６】
＜２．異方性導電接着剤の作製＞
実施例１では、熱硬化性樹脂として、ナフタレン型２官能エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、ＨＰ−４０３２Ｄ）を２０重量部、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、ＥＸＡ８３０ＣＲＰ）を２５重量部、マスターバッチ型イミダゾール系硬化剤（旭化成イーマテリアルズ社製、ＨＸ−３７２１）を５５重量部、エポキシ系シランカップリング剤（信越化学社製、ＫＢＭ−４０３）を１重量部、微粒子シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ２０２）を２重量部、及び得られた導電用粒子を２０重量部配合し、自転公転ミキサーにて均一に撹拌し、異方性導電接着剤を得た。
【００９７】
＜３．実装体の作製＞
実施例１では、得られた異方性導電接着剤を用いて、ＩＣ（６．３ｍｍ×６．３ｍｍ、ｔ＝０．４ｍｍ、８５μｍピッチ、金めっきバンプ［５０μｍ×５０μｍ、ｈ＝１５μｍ］）と、ニッケル／金めっき銅配線（ｔ＝１２μｍ）がパターンニングされたＦＰＣ基板（ポリイミド、ｔ＝２０μｍ）との接合を行った。
【００９８】
具体的には、実施例１では、得られた異方性導電接着剤をＦＰＣ基板上に塗布し、その上にＩＣを位置合わせして載せた後、コンスタントヒートツールを用いて、所定の接合条件（２００℃、１２５Ｎ／ｃｈｉｐ、１０秒）にてＩＣとＦＰＣ基板との接合を行い、実装体を得た。
【００９９】
＜４．接続抵抗の測定＞
実施例１では、得られた実装体を用いて、初期抵抗値と、高温高圧テスト（８５℃、８５％ＲＨ、５００時間）後（エージング後）の抵抗値を測定した。かかる測定は、デジタルマルチメータ（アドバンテスト社製、Ｒ６５５１）を用い、４端子法にて行った。
【０１００】
＜５．ショート発生数の測定＞
実施例１では、得られた実装体を用いて、隣接バンプ間の絶縁抵抗値（２５Ｖ印加）を測定（１２０ｃｈ）した。かかる測定は、絶縁抵抗値が１０-8Ω未満である場合をショートと判定し、そのｃｈ数を数えた。
【０１０１】
実施例１で得られた導電用粒子の作製条件及び得られた実装体の測定結果をまとめて表１に示した。また、後述する実施例２〜実施例９においても、実施例１と同様にして作製条件及び測定結果をまとめて表１及び表２に示した。更に、後述する比較例１〜５においても、実施例１と同様にして作製条件及び測定結果をまとめて表２に示した。
【０１０２】
［実施例２〜実施例９］
実施例２〜実施例９では、実施例１の導電用粒子の何れかの作製条件を、表１及び表２に示した通りに変更した以外は、実施例１と同様にして導電用粒子を作製し、得られた粒子から異方性導電接着剤を作製した。また、実施例２〜実施例９では、得られた異方性導電接着剤を用いて、実装体を作製し、実装体の接続信頼性及びショート発生数を評価した。
【０１０３】
［比較例１〜比較例５］
比較例１〜比較例５では、実施例１の導電用粒子の何れかの作製条件を、表２に示した通りに変更した以外は、実施例１と同様にして導電用粒子を作製し、得られた粒子から異方性導電接着剤を作製した。また、比較例１〜比較例５では、得られた異方性導電接着剤を用いて、実装体を作製し、実装体の接続信頼性及びショート発生数を評価した。
【０１０４】
【表１】
2016166417.tif 000003
【０１０５】
【表２】
2016166417.tif 000004
【０１０６】
比較例１では、表２に示した通り、未処理のはんだ合金粒子を含む異方性導電接着剤を用いた結果、実装体でショートが発生した。これに対し、実施例１〜実施例９では、表１及び表２に示した通り、スパッタリング処理を行い、絶縁膜（金属酸化物スパッタ層）を形成したはんだ合金粒子を含む異方性導電接着剤を用いた結果、実装体でショートの発生がなく、初期抵抗値もエージング後の抵抗値も低かった。
【０１０７】
従って、実施例１〜実施例９では、はんだ合金粒子に絶縁膜を形成することにより、高信頼性を有する実装体（接続構造体）が得られることが判明した。
【０１０８】
比較例２では、表２に示した通り、絶縁膜（スパッタ層）の膜厚を２ｎｍ形成した結果、実装体でショートが発生し、比較例３では、表２に示した通り、絶縁膜の膜厚を５００ｎｍ形成した結果、実装体で接続抵抗値が高くなった。一方、実施例１〜実施例４、実施例８及び実施例９では、表１及び表２に示した通り、絶縁膜の膜厚を５ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に形成した結果、実装体でショートの発生がなく、初期抵抗値もエージング後の抵抗値も低かった。
【０１０９】
従って、実施例１〜実施例４、実施例８及び実施例９では、少なくとも絶縁膜の膜厚を５ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に形成することにより、高信頼性を有する実装体が得られることが判明した。
【０１１０】
比較例４では、表２に示した通り、スパッタリング処理前の真空度を９×１０-5Ｐａにして成膜した結果、実装体で接続抵抗値が高くなり、比較例５では、表２に示した通り、スパッタリング処理前の真空度を２×１０-2Ｐａにしてスパッタリングして絶縁膜を形成した結果、実装体でショートが発生した。一方、実施例１〜実施例４、実施例８及び実施例９では、表１及び表２に示した通り、スパッタリング処理前の真空度を２×１０-4Ｐａ以上９×１０-3Ｐａ以下にして成膜した結果、実装体でショートの発生がなく、初期抵抗値もエージング後の抵抗値も低かった。
【０１１１】
スパッタリング処理前の真空度を２×１０-4Ｐａより低い、例えば、比較例４のように９×１０-5Ｐａにした状態でスパッタリングして絶縁膜を形成すると、接続抵抗値が高くなってしまう。これは、真空槽３の内部の圧力が低いと真空槽３の内部の不純物（主に水分）が少なくなり、絶縁膜の密着性や膜密度が向上し、接続時の圧力で絶縁膜が粒子表面から十分に剥離しないためと考えられる。
【０１１２】
一方、スパッタリング処理前の真空度を９×１０-3Ｐａより高い、例えば、比較例５のように２×１０-2Ｐａにした状態で成膜すると、ショートの発生を防止することができない。これは、真空槽３の内部の圧力が高すぎるため、真空槽３の内部の残留不純物の影響で、絶縁膜の密着性や膜密度が低下するためと考えられる。
【０１１３】
従って、実施例１〜実施例４、実施例８及び実施例９では、少なくともスパッタリング処理前の真空槽３の内部の圧力を２×１０-4Ｐａ以上９×１０-3Ｐａ以下にすることにより、実装体に適用することができ、高信頼性を有する実装体とすることが可能な絶縁膜が得られることが判明した。
【０１１４】
実施例１〜実施例９では、スパッタ処理後の絶縁膜を形成したはんだ合金粒子について、ＳＥＭを用いて観察を行った結果、粒子の変形は見られないことが判明した。
【０１１５】
実施例１及び実施例５〜実施例７より、絶縁膜を形成するためのターゲットの金属種について、シリコンの他、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）の何れかであっても、実装体に適用することができ、高信頼性を有する実装体とすることが可能な絶縁膜が得られることが判明した。
【符号の説明】
【０１１６】
１  導電用粒子、３  真空槽、４  スパッタリング装置、１０  金属粒子、１２  絶縁膜、２１  振動容器、２３  振動装置、３１  バッキングプレート、３２  スパッタリングターゲット、５１  基板、５２  基板の電極、６１  被接続部材、６２  被接続部材の電極、Ｄ  平均粒径、Ｔ  膜厚
【図１】
2016166417.tif 000005
【図２】
2016166417.tif 000006
【図３】
2016166417.tif 000007