JP2005223057A - 電気接続構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】電気接続抵抗の上昇を招くことなく接着強度を向上させた電気接続構造体を提供する。
【解決手段】第一の電気構造物１と第二の電気構造物５とがシリコーン系樹脂及び導電性フィラーを含有する導電性接着剤により電気接続された電気接続構造体であって、前記第一の電気構造物１に設けられた第一の電極２、及び、前記第二の電気構造物５に設けられた第二の電極４の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、金属酸化膜で構成される表面と、からなる電気接続構造体とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板、電子部品等の電気分野において、電気構造物と電気構造物とを導電性接着剤で電気接続させた電気接続構造体に関する。

近年、環境調和に対する意識の高まりから、電機業界に対しては電子部品の実装に用いられている鉛入りはんだの全廃を求める動きが具体化しつつある。鉛フリー実装技術としては、鉛フリーはんだを用いた実装技術の開発が盛んに行われ、その実用化が始まっているが、実装温度の上昇による弱耐熱部品への影響が問題になっており、また、部品電極の鉛フリー等の問題も残されている。

一方、導電性接着剤を用いた鉛フリー実装は、鉛フリー以外にも、
（１）はんだ接合よりもプロセス温度を低温化できるので、電子部品の低コスト化及び高性能化が実現できること、
（２）導電性接着剤の比重がはんだの半分程度であるので、電子機器の軽量化が可能となること、及び、
（３）はんだのように金属による接合ではないので、金属疲労が発生せず、そのために、熱歪信頼性が優れていること、
といった利点があるので、導電性接着剤を用いた実装技術を完成させると、環境調和、低コスト化、及び、高信頼性を満足した画期的な実装の実現が期待できる。

導電性接着剤は、基本的には、接着性を有する高分子物質及び金属フィラーで構成されている。導電性接着剤による電気接続は、導電性フィラー間及び導電性フィラーと電極と間の接触により導通が確保されている。電気構造物の電極表面が酸化されていると、接続抵抗が上昇してしまうので、被覆された貴金属電極に対して接続されることが多い。しかし、導電性接着剤は、貴金属電極に対して接着力が低いという問題があった。特に、熱歪等に対する応力緩和性能に優れた比較的弾性率の低いシリコーン系導電性接着剤は、貴金属電極に対しては、いっそう接着力が低くなってしまう。このようなシリコーン系導電性接着剤による一方の電気構造物と他方の電気構造物との間の電気接続においては、それらの電気構造物にそれぞれ設けられた貴金属電極と貴金属電極との間の接着強度が弱いので、貴金属電極とシリコーン系導電性接着剤との界面で剥離が発生し、そのために、一方の電気構造物に設けられた貴金属電極と他方の電気構造物に設けられた貴金属電極との間の電気接続が不良になるという問題があった。

かかる問題を解決するために、導電性接着剤の構成成分として含有される高分子物質の分子鎖中に電極金属及び金属フィラーと配位結合するか又はイオン結合する官能基を導入する技術が提案されている（特許文献１，２を参照。）。しかしながら、これらの技術では、配位結合した電極金属及び金属フィラーの導電性、並びに、イオン結合した電極金属及び金属フィラーの導電性が悪くなってしまうので、電気接続抵抗が上昇してしまうという問題があった。
特開平２００１−２５４０６７号公報 特開平２００１−３５４９４２号公報

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。

即ち、本発明は、電気接続抵抗の上昇を招くことなく接着強度を向上させた電気接続構造体を提供することを目的としている。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、第一の電気構造物と第二の電気構造物とがシリコーン系樹脂及び導電性フィラーを含有する導電性接着剤により電気接続された電気接続構造体であって、前記第一の電気構造物に設けられた第一の電極、及び、前記第二の電気構造物に設けられた第二の電極の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、金属酸化膜で構成される表面と、からなることを特徴とする電気接続構造体である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記貴金属で構成される表面及び前記金属酸化膜で構成される表面が、海島構造となるように設けられていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、前記海島構造が、ニッケルで構成された下地金属の表面に島状に貴金属被覆した貴金属層による島状の貴金属表面と、前記島状に貴金属被覆した以外の下地金属の表面の酸化によって形成されたニッケル酸化膜による海状のニッケル酸化膜表面と、からなることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、前記海島構造が、ニッケルで構成された下地金属の表面に島状を残すように貴金属被覆した貴金属層による海状の貴金属表面と、下地金属の表面の酸化によって形成されたニッケル酸化膜による島状のニッケル酸化膜表面と、からなることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、第一の電気構造物と第二の電気構造物とがシリコーン系樹脂及び導電性フィラーを含有する導電性接着剤により電気接続された電気接続構造体であって、前記第一の電気構造物に設けられた第一の電極、及び、前記第二の電気構造物に設けられた第二の電極の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、シランカップリング剤で構成される表面と、からなることを特徴とする電気接続構造体である。

請求項６に記載された発明は、請求項５に記載された発明において、前記貴金属で構成される電極表面及び前記シランカップリング剤で構成される電極表面が、海島構造となるように設けられていることを特徴とするものである。

請求項７に記載された発明は、請求項６に記載された発明において、前記海島構造が、貴金属で構成された貴金属層の表面に島状に被覆したシランカップリング剤膜による島状のシランカップリング剤膜表面と、前記島状に被覆したシランカップリング剤以外の貴金属層の表面による海状の貴金属表面と、からなることを特徴とするものである。

請求項８に記載された発明は、第一の電気構造物と第二の電気構造物とがシリコーン系樹脂及び導電性フィラーを含有する導電性接着剤により電気接続された電気接続構造体であって、前記第一の電気構造物に設けられた第一の電極、及び、前記第二の電気構造物に設けられた第二の電極の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペーストで構成される表面と、からなることを特徴とする電気接続構造体である。

請求項９に記載された発明は、請求項８に記載された発明において、前記貴金属で構成される表面及び前記弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペーストで構成される表面が、海島構造となるように設けられていることを特徴とするものである。

請求項１０に記載された発明は、請求項９に記載された発明において、前記海島構造が、貴金属で構成された貴金属層の表面に島状に被覆した弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペースによって形成された導電性ペース膜による島状の導電性ペース膜表面と、前記島状に被覆した弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペース以外の下地金属の表面による海状の貴金属表面と、からなることを特徴とするものである。

請求項１１に記載された発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載された発明において、前記導電性接着剤が、直径１μｍ以下の一軸方向に伸びた針形状導電性フィラーを含有していることを特徴とするものである。

請求項１２に記載された発明は、請求項１１に記載された発明において、前記導電性接着剤の弾性率が、９．５ＭＰａ以下であることを特徴とするものである。

請求項１〜４に記載された発明によれば、第一の電気構造物に設けられた第一の電極、及び、第二の電気構造物に設けられた第二の電極の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、金属酸化膜で構成される表面と、からなっているので、貴金属で構成される表面が電導性に優れた表面となり、そして、金属酸化膜で構成される表面が接着性に優れた表面となり、それらのために、電気接続抵抗の上昇を招くことなく接着強度を向上させることができ、しかも、前記金属酸化膜のトンネル効果により導電性も確保できるために、貴金属被覆比率を低くしても、接続抵抗上昇を防止できる。

請求項５〜７に記載された発明によれば、前記第一の電気構造物に設けられた第一の電極、及び、前記第二の電気構造物に設けられた第二の電極の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、シランカップリング剤で構成される表面と、からなっているので、貴金属で構成される表面が電導性に優れた表面となり、そして、シランカップリング剤で構成される表面が接着性に優れた表面となり、それらのために、電気接続抵抗の上昇を招くことなく接着強度を向上させることができ、しかも、前記シランカップリング剤のトンネル効果により導電性も確保できるために、貴金属被覆比率を低くしても接続抵抗上昇を防止できる。

請求項８〜１０に記載された発明によれば、前記第一の電気構造物に設けられた第一の電極、及び、前記第二の電気構造物に設けられた第二の電極の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペーストで構成される表面と、からなっているので、貴金属で構成される表面が電導性に優れた表面となり、そして、導電性ペーストで構成される表面が接着性に優れると共に応力緩和機能に優れた表面となり、それらのために、電気接続抵抗の上昇を招くことなく接着強度を向上させることができる。

請求項１１，１２に記載された発明によれば、導電性接着剤が直径１μｍ以下の一軸方向に伸びた針形状導電性フィラーを含有しているので、導電性フィラー含有量を低くしても導電性接着剤としての比抵抗を低く抑えることができる。また、導電性接着剤においてシリコーン系樹脂の配合比を高くできるので、接続界面での接続強度を向上できると共に、接合部に加わる歪みに対する接続信頼性を向上できる。

図１は、本発明の一実施の形態を示す電気接続構造体の断面図である。図２は、図１の電極表面の拡大平面図である。図３は、本発明の他の一実施の形態を示す電気接続構造体の電極表面の拡大平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線の断面図である。図５は、本発明の他の一実施の形態を示す電気接続構造体の電極表面の拡大平面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ線の断面図である。図７は、本発明の他の一実施の形態を示す電気接続構造体の断面図である。図８は、図７の電極表面の拡大平面図である。図９は、本発明の他の一実施の形態を示す電気接続構造体の電極表面の拡大平面図である。図１０は、図９のＣ−Ｃ線の断面図である。図１１は、本発明の他の一実施の形態を示す電気接続構造体の拡大断面図である。図１２は、図１１の電極表面の平面図である。図１３は、本発明の他の一実施の形態を示す電気接続構造体の電極表面の拡大平面図である。図１４は、図１３のＤ−Ｄ線の断面図である。

図１，２に示すように、本発明の電気接続構造体においては、第一の電気構造物１と第二の電気構造物５とがシリコーン系樹脂及び導電性フィラーを含有する導電性接着剤３により電気接続されている。そして、前記第一の電気構造物１に設けられた第一の電極２、及び、前記第二の電気構造物に設けられた第二の電極４の少なくとも一方の電極表面は、貴金属で構成される表面と、金属酸化膜で構成される表面と、からなっている。

図１，２においては、第一の電極２は、金属酸化膜２ｃを形成する金属による金属層２ｂの上面に、貴金属層２ａ、及び、升目状の金属酸化膜２ｃを有したものとなっており、また、第二の電極４は、金属酸化膜２ｃを形成する金属による金属層２ｂの下面に、貴金属層２ａ、及び、升目状の金属酸化膜２ｃを有したものとなっている。したがって、本発明における前記「貴金属で構成される表面」は、本実施の形態における貴金属層２ａ、４ａの表面に対応し、また、前記「金属酸化膜で構成される表面」は、本実施の形態における金属酸化膜２ｃ，４ｃの表面に対応している。

前記金属酸化膜２ｃ，４ｃを形成する金属は、好ましくは、ニッケル、銅、チタン、クロム、タングステン及びそれらを含む合金等の卑金属であるが、本発明の目的に反しない限り、それら以外の金属酸化膜を形成する金属であってもかまわない。本発明における電極２，４は、例えば、卑金属で構成される下地金属２ｂ、４ｂの表面に升目状を残すように貴金属層２ａ，４ａを被覆した後、前記升目状の「金属酸化膜を形成する金属」の表面を自然酸化させて、升目状の金属酸化膜２ｃを形成することに作成される。本実施の形態においては、「金属酸化膜を形成する金属」の表面を酸化する手段として自然酸化を採用したが、加熱酸化等の自然酸化以外の手段を採用してもかまわない。

このように、第一の電気構造物１に設けられた第一の電極２、及び、第二の電気構造物５に設けられた第二の電極４の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、金属酸化膜で構成される表面と、からなっていると、貴金属で構成される表面が電導性に優れた表面となり、そして、金属酸化膜で構成される表面が接着性に優れた表面となり、それらのために、電気接続抵抗の上昇を招くことなく接着強度を向上させることができ、しかも、金属酸化膜の膜厚を１００Åオングストローム以下に薄くするとそのトンネル効果により金属酸化膜の導電性も確保でき、貴金属被覆比率を低くしても、接続抵抗上昇を防止できる。

本発明においては、前記「貴金属で構成される表面」及び前記「金属酸化膜で構成される表面」は、好ましくは、海島構造となるように設けられている。このように、前記「貴金属で構成される表面」及び前記「金属酸化膜で構成される表面」が海島構造となるように設けられていると、接続界面の応力集中を防止できるとともに接着強度の向上と接続抵抗上昇を抑えることができる。前記海島構造は、例えば、図３，４に示すように、ニッケルで構成された下地金属１０２ｂの表面に島状に貴金属被覆した貴金属層１０２ａによる島状の貴金属表面と、前記島状に貴金属被覆した以外のニッケルで構成された下地金属１０２ｂの表面の酸化によって形成されたニッケル酸化膜１０２ｃによる海状のニッケル酸化膜表面と、からなっている。図４において、１０２は、電極である。また、前記海島構造は、例えば、図５，６に示すように、ニッケルで構成された下地金属２０２ｂの表面に島状を残すように貴金属被覆した貴金属層２０２ａによる海状の貴金属表面と、ニッケルで構成された下地金属２０２ｂの表面の酸化によって形成されたニッケル酸化膜２０２ｃによる島状のニッケル酸化膜表面と、からなっている。図５において、２０２は、電極である。

図７，８に示すように、本発明の電気接続構造体においては、第一の電気構造物１１と第二の電気構造物１５とがシリコーン系樹脂及び導電性フィラーを含有する導電性接着剤により電気接続されている。そして、前記第一の電気構造物１１に設けられた第一の電極１２、及び、前記第二の電気構造物１５に設けられた第二の電極１４の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、シランカップリング剤で構成される表面と、からなっている。前記シランカップリング剤は、例えば、アクリルシラン系シランカップリング剤、及び、ウレイドシラン系シランカップリング剤であるが、本発明の目的に反しない限り、これら以外のシランカップリング剤であってもかまわない。

前記第一の電極１２は、例えば、卑金属で構成される下地金属１２ｂの上面に貴金属層１２ａ及び升状に形成されたシランカップリング剤層１ｃを順次有したものとなっており、また、第二の電極１４は、卑金属で構成される下地金属１４ｂの下面に貴金属層１４ａ及び升状に形成されたシランカップリング剤層１４ｃを順次有したものとなっている。したがって、本発明における前記「貴金属で構成される表面」は、本実施の形態における貴金属層１２ａ、１４ａの表面に対応し、また、前記「シランカップリング剤で構成される表面」は、本実施の形態におけるシランカップリング剤層１２ｃ，１４ｃの表面に対応している。シランカップリング剤層１２ｃ，１４ｃは、それらを形成した部分で接着強度の向上が図れ、また、貴金属層１４ａにて良好な接続抵抗特性を得ることができる。図７において、１２ｂ，１４ｂは、卑金属で構成される下地金属である。

このように、前記第一の電気構造物１１に設けられた第一の電極１２、及び、前記第二の電気構造物１５に設けられた第二の電極１４の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、シランカップリング剤で構成される表面と、からなっていると、貴金属で構成される表面が電導性に優れた表面となり、そして、シランカップリング剤で構成される表面が接着性に優れた表面となり、それらのために、電気接続抵抗の上昇を招くことなく接着強度を向上させることができ、しかも、シランカップリング剤層の膜厚を１００オングストローム以下に薄くするとそのトンネル効果によりシランカップリング剤の導電性も確保でき、貴金属被覆比率を低くしても、接続抵抗上昇を防止できる。また、前記シランカップリング剤層のトンネル効果によって導電性も確保できるので、貴金属被覆比率を低くしても接続抵抗の上昇が防止できる。

本発明における前記「貴金属で構成される電極表面」及び前記「シランカップリング剤で構成される電極表面」は、好ましくは、海島構造となるように設けられている。このように、前記「貴金属で構成される表面」及び前記「シランカップリング剤で構成される電極表面」が海島構造となるように設けられていると、接続界面の応力集中を防止できるとともに接着強度の向上と接続抵抗上昇を抑えることができる。前記海島構造は、例えば、図９，１０に示すように、貴金属で構成される貴金属層３０２ａによる海状の貴金属表面と、その表面に島状に被覆したシランカップリング剤膜３０２ｃによる島状のシランカップリング剤膜表面と、からななっている。図１０において、３０２ｂは、ニッケルで構成された下地金属であり、また、３０２は、電極である。

図１１，１２に示すように、本発明の電気接続構造体においては、第一の電気構造物２１と第二の電気構造物２５とがシリコーン系樹脂及び導電性フィラーを含有する導電性接着剤により電気接続されている。そして、前記第一の電気構造物２１に設けられた第一の電極２２、及び、前記第二の電気構造物２５に設けられた第二の電極２４の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペーストで構成される表面と、からなっている。前記導電性ペースト用の樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等をベースにした導電性ペーストを活用することができる。この導電性ペーストを１００ＭＰａ以上の弾性率とすると、貴金属に対する接着強度はシリコーン樹脂系導電性接着剤よりも高くなる。

図１１，１２においては、第一の電極２２は、貴金属層２２ａ及び縦縞状に被覆した断面凸状の導電性ペースト層２２ｂを順次有したものとなっており、また、第二の電極２４は、貴金属層２４ａ及び縦縞状に被覆した断面凸状の導電性ペースト層２４ｂを順次有したものとなっている。したがって、本発明における前記「貴金属で構成される表面」は、本実施の形態における貴金属層２２ａ、２４ａの表面に対応し、また、前記「弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペーストで構成される表面」は、本実施の形態における導電性ペースト層２２ｃ，２４ｃの表面に対応する。図１０において、２２ｂ、２４ｂは、卑金属で構成された下地金属であり、また、３０２は、電極である。

このように、前記第一の電気構造物２１に設けられた第一の電極２２、及び、前記第二の電気構造物２５に設けられた第二の電極２４の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペーストで構成される表面と、からなっていると、貴金属で構成される表面が電導性に優れた表面となり、そして、導電性ペーストで構成される表面が接着性に優れると共に応力緩和機能に優れた表面となり、それらのために、電気接続抵抗の上昇を招くことなく接着強度を向上させることができる。また、導電性ペーストに対する「シリコーン系樹脂及び導電性フィラーを含有する導電性接着剤」の接着強度は、その導電性接着剤自体の接着力及び導電性ペーストのアンカー効果によって、貴金属電層に対して、より高いトータルとしての接着強度を向上できる。また、前記「弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペースト」は、導電性を有しているので、接続抵抗の上昇を抑えることができる。

本発明における前記「貴金属で構成される表面」及び前記「弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペーストで構成される表面」は、好ましくは、海島構造となるように設けられている。このように、前記「貴金属で構成される表面」及び前記「弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペーストで構成される表面」が海島構造となるように設けられていると、接続界面の応力集中を防止できるとともに接着強度の向上と接続抵抗上昇を抑えることができる。また、このような導電性ペーストは、導電性を有しているので、島状形成部での接続抵抗も低減でき、そのために、接続抵抗の上昇を抑えることができる。

前記海島構造は、例えば、図１３，１４に示すように、貴金属で構成された貴金属層４０２ａによる海状の表面と、その貴金属層４０２ａの表面に島状に被覆した弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペースによって形成された導電性ペース膜４０２ｃによる島状の導電性ペース膜表面と、からなっている。図１４において、４０２ｂは、ニッケルで構成された下地金属であり、４０２は、電極である。

本発明においては、前記導電性接着剤は、好ましくは、直径１μｍ以下の一軸方向に伸びた針形状導電性フィラーを含有している。この導電性接着剤の弾性率は、９．５ＭＰａ以下である。この径１μｍ以下の一軸方向に伸びた針形状導電性フィラーとしては、ウイスカー、卑金属ファイバーに貴金属被覆したもの等が活用できる。例えば、径０．５μｍ、長さ１０〜２０μｍの無機ウイスカー表面に約１０００Åの銀被覆した導電性フィラーを用いると、配合比６５ｗｔ％にて一般的に使用されている銀フレーク状導電性フィラー配合比：８０ｗｔ％品以下の比抵抗を達成できている。

従来においては、導電性接着剤は、一般的に導電性フィラー含有量を多くすることにより比抵抗を下げることができるが、導電性接着剤の配合比が低くなってしまうので、接着力が低下してしまうという問題があった。しかし、本発明のように、導電性接着剤が直径１μｍ以下の一軸方向に伸びた針形状導電性フィラーを含有していると、導電性フィラー含有量を低くしても導電性接着剤としての比抵抗を低く抑えることができる。また、本発明によれば、一軸方向に伸びた針形状導電性フィラーが３次元的な網目構造を形成して接触するので、その配合比を下げることが可能となり、しかも、導電性接着剤においてシリコーン系樹脂の配合比を高くできるので、接続界面での接続強度を向上できることにもなる。さらに、低配合比で低抵抗化が可能な針形状導電性フィラーとシリコーン樹脂とを用いると、これまでのシリコーン系導電性接着剤よりも弾性率を低減できるので、接続部に加わる歪に対して応力緩和機能により接続界面に加わる応力を低減でき、そのために、接着力向上効果と合せて接合部に加わる歪みに対する接続信頼性を向上できる。

（実施例１）
電気接続面積の半分が自然酸化された銅酸化物膜を有し、そして、その残りの半分が金被覆膜を有する一対の電極の間に、シリコーン樹脂に針形状導電性フィラーを６５ｗｔ％配合した導電性接着剤を介在させて、電気接続構造体（Ａ）とし、この電気接続構造体（Ａ）における電極のシェア強度を測定した。また、比較のために、電気接続面積の全面を金被覆膜とした一対の電極の間に、シリコーン樹脂に針形状導電性フィラー６５ｗｔ％を配合した導電性接着剤を介在させて、電気接続構造体（Ｂ）とし、この電気接続構造体（Ｂ）における電極のシェア強度を測定した。その結果、電気接続構造体（Ａ）における電極のシェア強度は、１．２（ＭＰａ）であり、そして、電気接続構造体（Ｂ）における電極のシェア強度は、０．４（ＭＰａ）であであった。この測定結果により、電気接続構造体（Ａ）における電極のシェア強度は、電気接続構造体（Ｂ）における電極のシェア強度の１．５倍に向上していることがわかった。また、電気接続構造体（Ａ）における電極の電気接続抵抗、及び、電気接続構造体（Ａ）における電極の電気接続抵抗は、接続面積０．１ｍｍ² に対して、同等の特性が得られた。

一般的に、接着剤の弾性率を下げると、せん断強度は低下してしまう。ここで、電気構造物の接続においては、反りや線膨張係数差に起因する歪に対して接続信頼性を確保することが重要である。導電性接着剤の弾性率を下げると、応力緩和機能が向上することでせん断応力は大幅に低減し、せん断強度の低下を十分に補うことが可能であり、それにより、接続信頼性を向上できることがわかった。ここでは、シリコーン樹脂と上記針形状導電性フィラーを含有した導電性接着剤として、従来のシリコーン系導電性接着剤（約２０ＭＰａ以上）に対して１桁以上の低弾性率化が可能となった。

（実施例２）
電気接続面積の半分が自然酸化されたニッケル酸化物膜を有し、そして、その残りの半分が金被覆膜を有する一対の電極の間に、シリコーン樹脂に直径０．５μｍ、長さ１０〜２０μｍの銀被覆針形状導電性フィラー６５ｗｔ％を配合した導電性接着剤を介在させて、電気接続構造体（Ｃ）とし、この電気接続構造体（Ｃ）の接続信頼性を評価した。また、比較のために、電気接続面積の全面を金被覆膜とした一対の電極の間に、シリコーン樹脂に針形状導電性フィラーを６５ｗｔ％配合した導電性接着剤を介在させて、電気接続構造体（Ｂ）とし、この電気接続構造体（Ｂ）の接続信頼性を評価した。そして、その際、導電性接着剤弾性率（ＭＰａ）が、それぞれ、０．４，１．２，１．６，９．５及び１９．６である導電性接着剤について、電気接続構造体（Ｂ）及び電気接続構造体（Ｃ）の接続信頼性を評価した。評価基準は、接続抵抗が初期抵抗に対して２倍未満のものを「Ｇｏｏｄ」とし、また、接続抵抗が初期抵抗に対して２倍以上になったものをＮＧとした。評価結果は、次の表１に示される。

表１より、電気接続構造体（Ｂ）においては、導電性接着剤弾性率が約１．６ＭＰａの弾性率にまで低減することで熱歪に接続信頼性が確保できており、また、電気接続構造体（Ｃ）においては、導電性接着剤弾性率が約９．５ＭＰａにおいても接続信頼性を確保できていることがわかる。その理由は、電極表面をニッケル酸化物膜及び金被覆膜としたことにより、接着力が向上したためである。ちなみに、シリコーン系導電性接着剤の弾性率が約２０ＭＰａとなると、非常に大きな熱歪に対しては、両電極とも接続不良が発生したが、電気接続構造体（Ｃ）における電極の方が接着力が高かった。

（実施例３）
金被覆層の表面にエポキシ系導電性ペーストを島状に形成した一対の電極の間に、シリコーン樹脂に直径０．５μｍ、長さ１０〜２０μｍの銀被覆針形状導電性フィラー６５ｗｔ％を配合した導電性接着剤を介在させて、電気接続構造体（Ｄ）とし、この電気接続構造体（Ｄ）における電極のシェア強度を測定した。また、比較のために、電気接続面積の全面を金被覆膜とした一対の電極の間に、シリコーン樹脂に針形状導電性フィラー６５ｗｔ％を配合した導電性接着剤を介在させて、電気接続構造体（Ｂ）とし、この電気接続構造体（Ｂ）における電極のシェア強度を測定した。その結果、電気接続構造体（Ｄ）における電極のシェア強度は、０．８（ＭＰａ）であり、そして、電気接続構造体（Ｂ）における電極のシェア強度は、０．４（ＭＰａ）であり、電気接続構造体（Ｄ）における電極のシェア強度は、電気接続構造体（Ｂ）における電極のシェア強度の２倍に向上していることがわかった。

本発明の一実施の形態を示す電気接続構造体の断面図である。 図１の電極表面の拡大平面図である。 本発明の他の一実施の形態を示す電気接続構造体の電極表面の拡大平面図である。 図３のＡ−Ａ線の断面図である。 本発明の他の一実施の形態を示す電気接続構造体の電極表面の拡大平面図である。 図５のＢ−Ｂ線の断面図である。 本発明の他の一実施の形態を示す電気接続構造体の断面図である。 図７の電極表面の拡大平面図である。 本発明の他の一実施の形態を示す電気接続構造体の電極表面の拡大平面図である。 図９のＣ−Ｃ線の断面図である。 本発明の他の一実施の形態を示す電気接続構造体の拡大断面図である。 図１１の電極表面の平面図である。 本発明の他の一実施の形態を示す電気接続構造体の電極表面の拡大平面図である。 図１３のＤ−Ｄ線の断面図である。

符号の説明

１，１１，２１ 第一の電気構造体
２，１２，２２ 第一の電極
２ａ 貴金属層
２ｂ 属酸化膜を形成する金属による金属層
２ｃ 金属酸化膜
３，導電性接着剤
４，１４，２４ 第二の電極
４ａ， 貴金属層
４ｂ， 金属酸化膜を形成する金属による金属層
４ｃ、 金属酸化膜
５，１５，２５ 第二の電気構造体
１２ａ，１４ａ 貴金属層
１２ｂ，１４ｂ 卑金属で構成される下地金属
１２ｃ，１４ｃ シランカップリング剤層
２２ａ，２４ａ 貴金属層
２２ｂ，２４ｂ 卑金属で構成される下地金属
２２ｃ，２４ｃ 導電性ペースト層
１０２ａ 貴金属で構成された下地金属
１０２ｂ ニッケル層
１０２ｃ ニッケル酸化膜
２０２ａ 貴金属層
２０２ｂ ニッケルで構成れた下地金属
２０２ｃ ニッケル酸化膜
３０２ａ 貴金属層
３０２ｂ 卑金属で構成された下地金属
３０２ｃ シランカップリング剤膜
４０２ａ 貴金属で層
４０２ｂ ニッケルで構成された下地金属
４０２ｃ 導電性ペース膜

Claims (12)

1. 第一の電気構造物と第二の電気構造物とがシリコーン系樹脂及び導電性フィラーを含有する導電性接着剤により電気接続された電気接続構造体であって、前記第一の電気構造物に設けられた第一の電極、及び、前記第二の電気構造物に設けられた第二の電極の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、金属酸化膜で構成される表面と、からなることを特徴とする電気接続構造体。
2. 前記貴金属で構成される表面及び前記金属酸化膜で構成される表面が、海島構造となるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気接続構造体。
3. 前記海島構造が、ニッケルで構成された下地金属の表面に島状に貴金属被覆した貴金属層による島状の貴金属表面と、前記島状に貴金属被覆した以外の下地金属の表面の酸化によって形成されたニッケル酸化膜による海状のニッケル酸化膜表面と、からなることを特徴とする請求項２に記載の電気接続構造体。
4. 前記海島構造が、ニッケルで構成された下地金属の表面に島状を残すように
   貴金属被覆した貴金属層による海状の貴金属表面と、下地金属の表面の酸化によって形成されたニッケル酸化膜による島状のニッケル酸化膜表面と、からなることを特徴とする請求項２に記載の電気接続構造体。
5. 第一の電気構造物と第二の電気構造物とがシリコーン系樹脂及び導電性フィラーを含有する導電性接着剤により電気接続された電気接続構造体であって、前記第一の電気構造物に設けられた第一の電極、及び、前記第二の電気構造物に設けられた第二の電極の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、シランカップリング剤で構成される表面と、からなることを特徴とする電気接続構造体。
6. 前記貴金属で構成される表面及び前記シランカップリング剤で構成される表面が、海島構造となるように設けられていることを特徴とする請求項５に記載の電気接続構造体。
7. 前記海島構造が、貴金属で構成された貴金属層の表面に島状に被覆したシランカップリング剤膜による島状のシランカップリング剤膜表面と、前記島状に被覆したシランカップリング剤以外の貴金属層の表面による海状の貴金属表面と、からなることを特徴とする請求項６に記載の電気接続構造体。
8. 第一の電気構造物と第二の電気構造物とがシリコーン系樹脂及び導電性フィラーを含有する導電性接着剤により電気接続された電気接続構造体であって、前記第一の電気構造物に設けられた第一の電極、及び、前記第二の電気構造物に設けられた第二の電極の少なくとも一方の電極表面が、貴金属で構成される表面と、弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペーストで構成される表面と、からなることを特徴とする電気接続構造体。
9. 前記貴金属で構成される表面及び前記弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペーストで構成される表面が、海島構造となるように設けられていることを特徴とする請求項８に記載の電気接続構造体。
10. 前記海島構造が、貴金属で構成された貴金属層の表面に島状に被覆した弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペースによって形成された導電性ペース膜による島状の導電性ペース膜表面と、前記島状に被覆した弾性率１００ＭＰａ以上の導電性ペース以外の貴金属層の表面による海状の貴金属表面と、からなることを特徴とする請求項９に記載の電気接続構造体。
11. 前記導電性接着剤が、直径１μｍ以下の一軸方向に伸びた針形状導電性フィラーを含有していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載された電気接続構造体。
12. 前記導電性接着剤の弾性率が、９．５ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の電気接続構造体。

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