JP2012164454A - 導電性粒子及びこれを用いた異方性導電材料 - Google Patents

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Abstract

【課題】微細回路における接続信頼性を向上させる導電性粒子及びこれを用いた異方性導電材料を提供する。
【解決手段】樹脂粒子１１と、樹脂粒子表面を被覆する無電解金属めっき層１２と、最外層を形成するＡｕを除く金属スパッタ層１３とを有する導電性粒子を用いる。最外層に硬い金属スパッタ層１３が形成されているため、配線へ導電性粒子を食い込ませることができ、高い接続信頼性を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電極間の接続に用いられる導電性粒子及びこれを用いた異方性導電材料に関する。
従来、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）は、プリント基板に半導体などの部品を装着させるために使用されている。例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルの製造においては、画素をコントロールする駆動ＩＣ（集積回路）をガラス基板に接合する、いわゆるチップ・オン・グラス（ＣＯＧ）などに用いられている。異方性導電フィルムに分散される導電性粒子としては、樹脂粒子の周りに無電解Ｎｉめっきを施し、その外周にＡｕめっきが施されたものが知られている。
近年、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、非結晶ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）など、透過度が高く、表面が平滑な配線材が使用されている。このため、金属めっきにより被膜された硬度の低い導電性粒子では、導電性粒子が配線材に食い込まず、良好な接続信頼性が得られないことがある。一方、スパッタリングなどの真空蒸着法により金属が被膜された硬度が高い導電性粒子によれば、接続信頼性の向上が期待される。
しかしながら、特許文献１、２に記載された導電性粒子のように、樹脂粒子表面に直接スパッタリングにより金属を積層させたものは、樹脂コア粒子表面とスパッタ金属表面との密着性が悪く、特に表面平滑性を有する配線材を使用した場合、接続信頼性が悪化してしまう。
また、特許文献３には、母材粒子に金属粒子を用い、金属粒子表面にスパッタ金属を積層させた導電性粒子が記載されているが、金属粒子は、樹脂粒子に比べ粒度分布が幅広いため、ファインピッチの回路に対応することが困難である。
特開平９−１４３４４１号公報 特開２００７−１０３２２２号公報 特開２００８−３０８５３７号公報
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、微細回路における接続信頼性を向上させる導電性粒子及びこれを用いた異方性導電材料を提供する。
本件発明者らは、鋭意検討を行った結果、樹脂粒子表面に無電解金属めっきを被覆することにより、樹脂粒子表面との密着性を向上させ、最外層を金属スパッタ層とすることにより、良好な接続信頼性が得られることを見出した。
すなわち、本発明に係る導電性粒子は、樹脂粒子と、前記樹脂粒子表面を被覆する無電解金属めっき層と、最外層を形成するＡｕを除く金属スパッタ層とを有することを特徴とする。
また、本発明に係る異方性導電材料は、バインダ樹脂と、前記バインダ樹脂に分散された導電性粒子とを備え、前記導電性粒子は、樹脂粒子と、前記樹脂粒子表面を被覆する無電解金属めっき層と、最外層を形成するＡｕを除く金属スパッタ層とを有することを特徴とする。
また、本発明に係る接続構造体は、第１の電子部品と第２の電子部品とが、樹脂粒子と、前記樹脂粒子表面を被覆する無電解金属めっき層と、最外層を形成するＡｕを除く金属スパッタ層とを有する導電性粒子によって電気的に接続されていることを特徴とする。
また、本発明に係る接続方法は、樹脂粒子と、前記樹脂粒子表面を被覆する無電解金属めっき層と、最外層を形成するＡｕを除く金属スパッタ層とを有する導電性粒子がバインダ樹脂に分散された異方性導電フィルムを第１の電子部品の端子上に貼付け、前記異方性導電フィルム上に第２の電子部品を仮配置させ、前記第２の電子部品上から加熱押圧装置により押圧し、前記第１の電子部品の端子と、前記第２の電子部品の端子とを接続させることを特徴とする。
本発明によれば、樹脂粒子表面に無電解金属めっきを被覆することにより、樹脂粒子表面との密着性を向上させ、最外層を金属スパッタ層とすることにより、例えばＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、非結晶ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）など、表面が平滑なファインピッチの配線材を使用した場合でも、高い接続信頼性を得ることができる。更に、酸化膜を形成し易い金属配線を用いた場合にも、同様な効果を得ることができる。
本実施の形態における導電性粒子を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．導電性粒子
２．異方性導電材料
３．接続構造体
４．実施例
＜１．導電性粒子＞
本発明の具体例として示す導電性粒子は、樹脂粒子と、樹脂粒子表面を被覆する無電解金属めっき層と、最外層を形成するＡｕを除く金属スパッタ層とを有するものである。なお、本発明の目的を損なわない範囲で、樹脂粒子表面を被覆する無電解金属めっき層と、最外層を形成する金属スパッタ層との間に、無電解金属めっき層又は金属スパッタ層を設けても構わない。
図１は、本実施の形態における導電性粒子の一例を示す断面図である。この導電性粒子は、樹脂粒子１１と、樹脂粒子１１表面を被覆する無電解金属めっき層１２と、無電解金属めっき層１２を被覆する金属スパッタ層１３とを有する。
樹脂粒子１１は、導電性粒子の母材（コア）粒子であり、実装時に破壊、融解、流動、分解、炭化などの変化を起こさないものが用いられる。このような樹脂粒子１１としては、例えば、エチレン、プロピレン、スチレンなどの（メタ）アクリル酸エステル類に代表される単官能のビニル化合物と、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート、トリアリルシアヌレート、ジビニルベンゼン、ジ（メタ）アクリレート、トリ（メタ）アクリレート類などの多官能ビニル化合物との共重合体、硬化性ポリウレタン樹脂、硬化エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ペンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド、ポリイミド、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテルなどが挙げられる。特に望ましい樹脂粒子１１は、熱圧着時の弾性率、破壊強度といった物性から選定され、ポリスチレン樹脂、アクリル酸エステル樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、単官能ビニル化合物と多官能ビニル化合物との共重合体である。
樹脂粒子１１の平均粒径は、特に限定されないが、１〜２０μｍであることが好ましい。平均粒径が１μｍ未満であると、例えば、無電解めっきをする際に凝集しやすく、単粒子となり難い。一方、平均粒径が２０μｍを超えると、異方性導電材料としてファインピッチの回路基板などに用いられる範囲を超えることがある。なお、樹脂粒子の平均粒子径は、無作為に選んだ５０個の基材微粒子について粒子径を測定し、これらを算術平均したものである。
無電解金属めっき層１２は、無電解めっきにより、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎからなる１種または複数種の金属層である。好ましい無電解金属めっき層１２としては、樹脂粒子１１表面との密着性が良好な無電解Ｎｉめっき層が用いられる。
無電解金属めっき層１２の厚さは、２０〜２００ｎｍであることが好ましい。厚さが２０ｎｍ未満であると、樹脂粒子１１表面との密着性が得られない。一方、厚さが２００ｎｍを超えると、導電性粒子自体が凝集し、ファインピッチな回路接続に適用できない。
金属スパッタ層１３は、スパッタリング法により、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｗ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｒｈ、Ｐｔ、又はこれらの１種以上を含む合金からなる金属層である。スパッタリング法としては、二極スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、ＲＦ（高周波）スパッタリング法、反応性スパッタリング法、その他公知のスパッタリング法を広く利用することができる。また、金属スパッタ層１３に所定の硬さが得られるのであれば、真空蒸着、レーザーアブレーション、化学的気相成長などの一般的な気相成長法による皮膜形成法を用いても構わない。
金属スパッタ層１３のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、４０〜５００であることが好ましい。ビッカース硬さ（Ｈｖ）が４０未満であると、配線への食い込みが少なく、良好な接続抵抗を得ることができない。一方、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が５００を超えると、皮膜延性が乏しく、めっき剥がれが発生していまい、良好な接続抵抗を得ることができない。なお、ビッカース硬さは、ＪＩＳＺ２２４４で規定されるビッカース硬さ試験法により測定することができる。
金属スパッタ層１３の厚さは、５〜２００ｎｍであることが好ましい。厚さが５ｎｍ未満であると、皮膜が均一に生成されないため、良好な接続抵抗が得られない。一方、厚さが２００ｎｍを超えると、粒子凝集が発生する割合が高くなり、絶縁性が低下する虞がある。スパッタリングによる製造コストを考慮すると、より好ましい金属スパッタ層１３の厚さは、５〜３０ｎｍである。
このような導電性粒子は、母材粒子として樹脂粒子１１を用いるため、金属粒子に比べ粒度分布が狭く、ファインピッチ化された配線にも対応することができる。また、樹脂粒子１１表面を無電解金属めっき層１２で被覆するため、樹脂粒子１１表面との密着性が向上し、また、金属スパッタ層１３の密着性も向上させることができる。さらに、最外層として金属スパッタ層１３が形成されているため、配線へ導電性粒子を食い込ませることができ、例えばＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、非結晶ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）など、表面が平滑なファインピッチの配線材を使用した場合でも、高い接続信頼性を得ることができる。更に、酸化膜を形成し易い金属配線を用いた場合にも、同様な効果を得ることができる。
＜２．異方性導電材料＞
本発明の具体例として示す異方性導電材料は、上述した導電性粒子がバインダ樹脂に分散されたものである。
バインダ樹脂の接着性材料としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、イソシアネート樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、テルペン樹脂、ロジン樹脂、ポリアクリル樹脂、スチレン−ブタジエン系ゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリエチレン樹脂、ビニル樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリアセタール樹脂などの熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が挙げられ、これらは単独で使用しても、２種類以上組み合わせて使用してもよい。
具体的なバインダ樹脂としては、膜形成樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有することが好ましい。
膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂などの種々の樹脂が挙げられ、これらは単独で用いても良いし、２種類以上を組み合わせて用いても良い。これらの中でも膜形成状態、接続信頼性などの観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、常温で流動性を有する液状エポキシ樹脂などを単独で用いても２種以上を混合して用いてもよい。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂や、ゴム、ウレタンなどの各種変性エポキシ樹脂が例示され、これらは単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。また、液状エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂などを用いることができ、これらは単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。
硬化剤は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱により活性化する潜在性硬化剤、加熱により遊離ラジカルを発生させる潜在性硬化剤などを用いることができる。加熱により活性化する潜在性硬化剤としては、例えば、ポリアミン、イミダゾールなどのアニオン系硬化剤やスルホニウム塩などのカチオン系硬化剤などが挙げられる。
その他の添加組成物として、シランカップリング剤を添加することが好ましい。シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。これらの中でも、本実施の形態では、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。これにより、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。また、無機フィラーを添加させてもよい。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウムなどを用いることができ、無機フィラーの種類は特に限定されるものではない。無機フィラーの含有量により、流動性を制御し、粒子捕捉率を向上させることができる。また、ゴム成分なども接合体の応力を緩和させる目的で、適宜使用することができる。また、これらバインダ樹脂の各成分を配合する際には、トルエン、酢酸エチル、又はこれらの混合溶剤が好ましく用いられる。
異方性導電フィルムを作製する場合、各成分が配合されたバインダ樹脂の組成物をバーコーター、塗布装置などを用いて、剥離基材上に塗布し、剥離基材上の組成物を熱オーブン、加熱乾燥装置などを用いて乾燥させることにより、所定厚さの異方性導電フィルムを得る。剥離基材は、例えば、シリコーンなどの剥離剤がＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methylpentene−1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）などに塗布した積層構造からなり、異方性導電フィルムの乾燥を防ぐとともに、これらの形状を維持する。
＜３．接続構造体＞
本発明の具体例として示す接続構造体は、第１の電子部品と第２の電子部品とが、上述した導電性粒子によって電気的に接続されているものである。
第１の電子部品としては、ファインピッチバンプが形成されたＩＣ（Integrated Circuit）が挙げられ、第２の電子部品としては、例えばＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、非結晶ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）など、表面が平滑なファインピッチの配線材が挙げられる。
本実施の形態における導電性粒子は、このようなファインピッチ化されたＩＣと配線材とを接合するのに好適に用いられる。本実施の形態における導電性粒子は、樹脂粒子１１表面を無電解金属めっき層１２で被覆しているため、樹脂粒子１１表面との密着性を向上させ、また、金属スパッタ層１３の密着性も向上させることができる。また、最外層として金属スパッタ層１３が形成されるため、配線へ導電性粒子を食い込ませることができ、例えばＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、非結晶ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）など、表面が平滑なファインピッチの配線材を使用した場合でも、高い接続信頼性を得ることができる。更に、酸化膜を形成し易い金属配線を用いた場合にも、同様な効果を得ることができる。
次に、上述した異方性導電材料を用いた電子部品の接続方法について説明する。本実施の形態における電子部品の接続方法は、上述のように、樹脂粒子と、樹脂粒子表面を被覆する無電解金属めっき層と、最外層を形成するＡｕを除く金属スパッタ層とを有する導電性粒子がバインダ樹脂に分散された異方性導電フィルムを第１の電子部品の端子上に貼付け、異方性導電フィルム上に第２の電子部品を仮配置させ、第２の電子部品上から加熱押圧装置により押圧し、第１の電子部品の端子と、第２の電子部品の端子とを接続させるものである。これにより、導電性粒子を介して第１の電子部品の端子と第２の電子部品の端子とが接続された接続体が得られる。
本実施の形態における電子部品の接続方法は、異方性導電フィルムに樹脂粒子表面を無電解金属めっき層で被覆した導電性粒子を含有させているため、配線へ導電性粒子を食い込ませることができ、例えばＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、非結晶ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）など、表面が平滑なファインピッチの配線材を使用した場合でも、高い接続信頼性を得ることができる。更に、酸化膜を形成し易い金属配線を用いた場合にも、同様な効果を得ることができる。
＜４．実施例＞
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
先ず、樹脂粒子に第１の金属層と第２の金属層とをこの順に形成して実施例１〜１０及び比較例１〜７の導電性粒子を作製した。各導電性粒子について、第１の金属層の厚さ、第２の金属層の厚さ、及び第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）を測定した。
次に、実施例１〜１０及び比較例１〜７の導電性粒子を用いて異方性導電フィルムを作製した。各異方性導電フィルムを用いてＩＣ（Integrated Circuit）と配線パターンが形成されたガラス基板とを接合させ、実装体を得た。そして、各実装体について、接続抵抗を測定し、接続信頼性を評価した。
金属層の厚さ測定、金属層の硬さ測定、異方性導電フィルムの作製、実装体の作製、及び接続抵抗の測定は、次のように行った。
［金属層の厚さ測定］
エポキシ接着剤に導電性粒子を分散させて硬化させ、研磨機（丸本ストルアス社製）にて粒子断面を削り出した。この粒子断面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）（キーエンス社製、ＶＥ−８８００）にて観察し、第１の金属層の厚さ、及び第２の金属層の厚さを測定した。
［金属層の硬さ測定］
ガラス基板上に第２の金属層の金属をＤＣマグネトロンスパッタリング法により成膜した。この金属スパッタ層をビッカース硬さ試験機（ミツトヨ社製、ＨＭ−１２５）により、ＪＩＳ Ｚ２２４４に準拠して測定し、これを第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）とした。なお、本ビッカース硬さ（Ｈｖ）は、試験荷重をＫｇｆ単位として算出した。
［異方性導電フィルムの作製］
膜形成樹脂として、フェノキシ樹脂（商品名：ＰＫＨＨ、フェノキシアソシエイツ社製）を２５質量部、熱硬化性樹脂として、ナフタレン型２官能エポキシ樹脂（商品名：ＨＰ４０３２Ｄ、ＤＩＣ社製）を１０質量部、イミダゾール系硬化剤（ＨＰ３９４１、旭化成ケミカルズ社製（株））を３３質量部、エポキシ系シランカップリング剤（商品名：Ａ−１８７、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ（株））を２質量部、及び導電性粒子を３０質量部配合し、樹脂組成物を調製した。この樹脂組成物を、剥離処理されたＰＥＴにバーコーターを用いて塗布し、７０℃のオーブンで５分乾燥させ、厚さ２０μｍの異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子は、後述する実施例１〜１０及び比較例１〜７のようにそれぞれ作製した。
［実装体の作製］
異方性導電フィルムを用いて、ＩＣ（１．８ｍｍ×２０ｍｍ、ｔ＝０．５ｍｍ、Au-plated bump ３０μｍ×８５μｍ、ｈ＝１５μｍ）と、ガラス基板にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜がパターンニングされた厚さ０．７ｍｍのＩＴＯ配線板又はガラス基板にＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）膜がパターンニングされた厚さ０．７ｍｍのＩＺＯ配線板との接合を行った。
異方性導電フィルムを所定幅にスリットしてＩＴＯ配線板又はＩＺＯ配線板に貼り付けた。その上にＩＣを仮固定した後、緩衝材として厚さ５０μｍのテフロン（商標）が被覆されたヒートツールを用いて、接合条件２００℃−６０ＭＰａ−５ｓｅｃで接合を行い、実装体を完成させた。
［接続抵抗の測定］
実装体について、初期（Initial）の抵抗と、温度８５℃、湿度８５％ＲＨ、５００時間のＴＨテスト（Thermal Humidity Test）後の抵抗を測定した。測定は、デジタルマルチメータ（デジタルマルチメータ７５５５、横河電機社製）を用いて４端子法にて電流１ｍＡを流したときの接続抵抗を測定した。
［ジビニルベンゼン系樹脂粒子の作製］
ジビニルベンゼン、スチレン、ブチルメタクリレートの混合比を調整した溶液に、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイドを投入して高速で均一攪拌しながら加熱を行い、重合反応を行うことにより微粒子分散液を得た。前記微粒子分散液をろ過し減圧乾燥することにより微粒子の凝集体であるブロック体を得た。更に、前記ブロック体を粉砕することにより、平均粒子径３．０μｍのジビニルベンゼン系樹脂粒子を得た。
［実施例１］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＮｉスパッタ層（第２の金属層）を形成した。Ｎｉめっき樹脂粒子は次のように作製した。上述のように合成した平均粒径３μｍのジビニルベンゼン系樹脂粒子５ｇに、パラジウム触媒を浸漬法により担持させ、この樹脂粒子に対し、硫酸ニッケル六水和物、次亜リン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、トリエタノールアミン及び硝酸タリウムから調製された無電解ニッケルめっき液（ｐＨ１２、メッキ液温５０℃）を用いて無電解ニッケルめっきを行い、Ｎｉめっき層（第１金属層）が表面に形成された導電性粒子を作製した。上記により作成したＮｉめっき層(第１の金属層)が表面に形成された導電性粒子に、内製したＤＣマグネトロンスパッタ装置を使用して、真空度１．５Ｐａ、アルゴンガス流量１５．０ｓｃｃｍ、スパッタリング出力１Ｗ／ｃｍ２にて、第１の金属層の表面に第２の金属層を形成した。粒子を保持する容器を温度２５℃の冷媒にて冷却しながら、第１の金属層の表面に第２の金属層を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１５ｎｍであった。また、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、５０〜７０であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は０．５Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は１１．１Ωであった。表１に、これらの測定結果を示す。
［実施例２］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＲｕスパッタ層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは３０ｎｍであった。また、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、３００〜４００であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は０．４Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は４．５Ωであった。表１に、これらの測定結果を示す。
［実施例３］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＲｕスパッタ層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１５ｎｍであった。また、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、３００〜４００であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は０．４Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は４．２Ωであった。表１に、これらの測定結果を示す。
［実施例４］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＲｕスパッタ層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは５ｎｍであった。また、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、３００〜４００であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は１．１Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は８．５Ωであった。表１に、これらの測定結果を示す。
［実施例５］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＲｕ−Ｃｏスパッタ層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１５ｎｍであった。また、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、３５０〜４５０であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は０．５Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は３．２Ωであった。表１に、これらの測定結果を示す。
［実施例６］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＷスパッタ層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１５ｎｍであった。また、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、３００〜４００であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は１．６Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．２Ω、ＴＨテスト後の抵抗は１０．８Ωであった。表１に、これらの測定結果を示す。
［実施例７］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＰｄスパッタ層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１５ｎｍであった。また、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、４０〜６０であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は０．６Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は２２．８Ωであった。表１に、これらの測定結果を示す。
［実施例８］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＩｒスパッタ層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１５ｎｍであった。また、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、３００〜４００であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は０．４Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は４．４Ωであった。表１に、これらの測定結果を示す。
［実施例９］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＣｏスパッタ層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１５ｎｍであった。また、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、１００〜１５０であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は０．５Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は５．６Ωであった。表１に、これらの測定結果を示す。
［実施例１０］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＭｏスパッタ層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１５ｎｍであった。また、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、１５０〜２００であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は０．６Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は５．８Ωであった。表１に、これらの測定結果を示す。
Figure 2012164454
［比較例１］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面に無電解めっき法により無電解Ａｕめっき層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１５ｎｍであった。また、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、１０〜３０であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は３．０Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は４．４Ω、ＴＨテスト後の抵抗は２２９．０Ωであった。表２に、これらの測定結果を示す。
［比較例２］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面に無電解めっき法により無電解Ｎｉ−Ｐめっき層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１５ｎｍであった。また、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、１０〜３０であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は４．１Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．２Ω、ＴＨテスト後の抵抗は３４．２Ωであった。表２に、これらの測定結果を示す。
［比較例３］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子を用い、第２の金属層を形成しなかった。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであった。また、第１の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、１０〜３０であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は４．１Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．２Ω、ＴＨテスト後の抵抗は３４．２Ωであった。表２に、これらの測定結果を示す。
［比較例４］
平均粒径３μｍのジビニルベンゼン系樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＮｉスパッタ層（第１の金属層）を形成し、第２の金属層を形成しなかった。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであった。また、第１の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、５０〜７０であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は５．８Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．２Ω、ＴＨテスト後の抵抗は１０８．０Ωであった。表２に、これらの測定結果を示す。
［比較例５］
平均粒径３μｍのジビニルベンゼン系樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＮｉスパッタ層（第１の金属層）を形成し、さらにＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＮｉスパッタ層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１５ｎｍであった。また、第１の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、５０〜７０であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は５．８Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．２Ω、ＴＨテスト後の抵抗は１０８．０Ωであった。表２に、これらの測定結果を示す。
［比較例６］
平均粒径３μｍのジビニルベンゼン系樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＮｉスパッタ層（第１の金属層）を形成し、Ｎｉスパッタ層の表面に無電解めっき法により無電解Ｎｉめっき層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１５ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１００ｎｍであった。また、第１の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、１０〜３０であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は６．７Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．２Ω、ＴＨテスト後の抵抗は６７．８Ωであった。表２に、これらの測定結果を示す。
［比較例７］
樹脂粒子に無電解Ｎｉめっき（第１の金属層）が施された実施例１と同様の平均粒径３μｍのＮｉめっき樹脂粒子の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＡｕスパッタ層（第２の金属層）を形成した。
第１の金属層の厚さは１００ｎｍであり、第２の金属層の厚さは１５ｎｍであった。また、第１の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、１０〜２０であった。
この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＴＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は０．１Ω、ＴＨテスト後の抵抗は２．５Ωであった。また、この導電性粒子を含む異方性導電フィルム用いてＩＣとＩＺＯ配線板とを接合させたところ、初期抵抗は４．２Ω、ＴＨテスト後の抵抗は２１９．０Ωであった。表２に、これらの測定結果を示す。
Figure 2012164454
表１と表２とを比べれば分かるように、無電解金属めっき層を単独又は積層させても、ＩＺＯ配線板に対して良好な接続信頼性が得られなかった（比較例１〜３）。また、金属スパッタ層を単独又は積層させても、ＩＺＯ配線板に対して良好な接続信頼性が得られなかった（比較例４、５）。また、第１の金属層を金属スパッタ層とし、第２の金属層を無電解金属めっき層とした場合も、ＩＺＯ配線板に対して良好な接続信頼性が得られなかった（比較例６）。また、第１の金属層を無電解金属めっき層とし、第２の金属層をＡｕスパッタ層とした場合も、ＩＺＯ配線板に対して良好な接続信頼性が得られなかった（比較例７）。
一方、実施例１〜１０に示すように、第１の金属層を無電解金属めっき層とし、第２の金属層をＮｉスパッタ層、Ｒｕスパッタ層、Ｒｕ−Ｃｏスパッタ層、Ｗスパッタ層、Ｐｄスパッタ層、Ｉｒスパッタ層、Ｃｏスパッタ層、Ｍｏスパッタ層のいずれかにすることにより、良好な接続信頼性が得られた。また、実施例１〜１０に示すように、第２の金属層のビッカース硬さ（Ｈｖ）が４０以上の場合、良好な接続信頼性が得られ、特にビッカース硬さ（Ｈｖ）が３００以上の場合、ＩＺＯ配線板に対して良好な接続信頼性が得られた。また、実施例２〜４に示すように、金属スパッタ層の厚さが５〜３０ｎｍの場合、良好な接続信頼性が得られた。
１１ 樹脂粒子、１２ 無電解金属めっき層、１３ 金属スパッタ層

Claims (8)

  1. 樹脂粒子と、
    前記樹脂粒子表面を被覆する無電解金属めっき層と、
    最外層を形成するＡｕを除く金属スパッタ層と
    を有する導電性粒子。
  2. 前記金属スパッタ層は、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｗ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｒｈ、Ｐｔ、又はこれらの１種以上を含む合金からなる請求項１記載の導電性粒子。
  3. 前記無電解金属めっき層は、無電解Ｎｉめっき層である請求項１又は２記載の導電性粒子。
  4. 前記金属スパッタ層のビッカース硬さ（Ｈｖ）が、４０〜５００である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の導電性粒子。
  5. 前記金属スパッタ層の厚さが、５〜２００ｎｍである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の導電性粒子。
  6. バインダ樹脂と、前記バインダ樹脂に分散された導電性粒子とを備え、
    前記導電性粒子は、樹脂粒子と、前記樹脂粒子表面を被覆する無電解金属めっき層と、最外層を形成するＡｕを除く金属スパッタ層とを有する異方性導電材料。
  7. 樹脂粒子と、前記樹脂粒子表面を被覆する無電解金属めっき層と、最外層を形成するＡｕを除く金属スパッタ層とを有する導電性粒子によって第１の電子部品と第２の電子部品とが電気的に接続された接続構造体。
  8. 樹脂粒子と、前記樹脂粒子表面を被覆する無電解金属めっき層と、最外層を形成するＡｕを除く金属スパッタ層とを有する導電性粒子がバインダ樹脂に分散された異方性導電フィルムを第１の電子部品の端子上に貼付け、
    前記異方性導電フィルム上に第２の電子部品を仮配置させ、
    前記第２の電子部品上から加熱押圧装置により押圧し、
    前記第１の電子部品の端子と、前記第２の電子部品の端子とを接続させる接続方法。
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