JP2015028920A - 接続構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】電極間の接続抵抗を低くすることができる接続構造体を提供する。【解決手段】本発明に係る接続構造体１では、第１，第２の接続対象部材２，３を接続している接続部４が、平均粒子径が１μｍ以上、５μｍ以下である導電性粒子１１と、バインダー樹脂１５とを含む導電材料により形成されており、第１，第２の電極２ａ，３ａが、導電性粒子１１により電気的に接続されており、導電性粒子１１に接触している部分の第１の電極２ａの表面の金属のビッカース硬度が、導電性粒子１１に接触している部分の第２の電極３ａの表面の金属のビッカース硬度よりも大きく、第１の電極２ａに対する前記導電性粒子１１の１個当たりの接触表面積Ｘと、導電性粒子１１の平均粒子径とが特定の関係を満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、電極間が導電性粒子により電気的に接続されている接続構造体に関する。

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。該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。

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。

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。

上記接続構造体の一例として、下記の特許文献１には、電気部材の接続構造を有する接続構造体が開示されている。ここでは、電気絶縁体表面から突き出して設けた導電体を有する二つの電気部材を、上記導電体のうち電気的に接続すべき部位が向き合うように対向させ、上記導電体の電気的に接続すべき部位間に変形されかつ上記導電体に食い込んでいる導電性粒子を上記導電体間に配置し、上記導電体の電気的に接続すべき部位の一部分を上記導電性粒子に接触させて、電気絶縁性の接着剤で固着している。上記導電体の少なくとも一方の高さは、上記導電性粒子の径より大きく設定されている。

特開２００３−６８７９４号公報

特許文献１に記載のように、導電性粒子を導電体（電極）に食い込ませただけでは、電極間の接続抵抗が十分に低くならないことがある。

本発明の目的は、電極間の接続抵抗を低くすることができる接続構造体を提供することである。

本発明の限定的な目的は、接続構造体に衝撃が付与されても、電極間の接続抵抗を低く維持することができる接続構造体を提供することである。

本発明の広い局面によれば、第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、第２の電極を表面に有する第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、平均粒子径が１μｍ以上、５μｍ以下である導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、前記第１の電極と前記第２の電極とが、前記導電性粒子により電気的に接続されており、前記導電性粒子に接触している部分の前記第１の電極の表面の金属のビッカース硬度が、前記導電性粒子に接触している部分の前記第２の電極の表面の金属のビッカース硬度よりも大きく、前記第１の電極に対する前記導電性粒子１個当たりの接触表面積をＸとしたときに、前記導電性粒子の平均粒子径が１μｍ以上、２μｍ未満である場合に、前記接触表面積Ｘが、０．２μｍ^２以上、７μｍ^２以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径が２μｍ以上、３μｍ未満である場合に、前記接触表面積Ｘが、０．５μｍ^２以上、１５μｍ^２以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径が３μｍ以上、４μｍ未満である場合に、前記接触表面積Ｘが、１μｍ^２以上、２５μｍ^２以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径が４μｍ以上、５μｍ以下である場合に、前記接触表面積Ｘが、１．２μｍ^２以上、４０μｍ^２以下である、接続構造体が提供される。

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記導電性粒子の一部分が、前記第１の電極に埋め込まれて、前記第１の電極に凹部が形成されており、前記凹部１個当たりの深さをＹとしたときに、前記導電性粒子の平均粒子径が１μｍ以上、２μｍ未満である場合に、前記深さＹが、１ｎｍ以上、１４０ｎｍ以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径が２μｍ以上、３μｍ未満である場合に、前記深さＹが、１ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径が３μｍ以上、４μｍ未満である場合に、前記深さＹが、１ｎｍ以上、２７０ｎｍ以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径が４μｍ以上、５μｍ以下である場合に、前記深さＹが、１ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下である。

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記導電性粒子が、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電部とを有する。

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記基材粒子が、有機コアと、前記有機コアの表面上に配置された無機シェルとを有するコアシェル粒子である。

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記導電性粒子が導電性の表面に、複数の突起を有する。

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記導電性粒子が、導電性の表面上に配置された絶縁物質を備える。

本発明に係る接続構造体は、第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材と、上記第１の接続対象部材と上記第２の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、上記接続部が、平均粒子径が１μｍ以上、５μｍ以下である導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、上記第１の電極と上記第２の電極とが、上記導電性粒子により電気的に接続されており、上記導電性粒子に接触している部分の上記第１の電極の表面の金属のビッカース硬度が、上記導電性粒子に接触している部分の上記第２の電極の表面の金属のビッカース硬度よりも大きく、上記第１の電極に対する上記導電性粒子１個当たりの接触表面積Ｘと上記導電性粒子の平均粒子径とが特定の関係を満足するので、第１，第２の電極間の接続抵抗を低くすることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る接続構造体を模式的に示す断面図である。 図２は、図１に示す電極間の接続部分を拡大して示す断面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る接続構造体に用いられている導電性粒子を模式的に示す断面図である。 図４は、導電性粒子の第１の変形例を模式的に示す断面図である。 図５は、導電性粒子の第２の変形例を模式的に示す断面図である。 図６は、第１の電極と導電性粒子と第２の電極との接続方向における断面において、導電性粒子と第１，第２の電極との接続部分を説明するための断面図である。 図７は、本発明に含まれる接続構造体において、非接触表面形状計測システムにより測定された第１の電極の画像の一例である。 図８は、本発明に含まれない接続構造体において、非接触表面形状計測システムにより測定された第１の電極の画像の一例である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。なお、参照した図面では、大きさ、厚み及び寸法などは、図示の便宜上、実際の大きさ、厚み及び寸法から適宜変更している。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る接続構造体を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示す電極間の接続部分を拡大して示す断面図である。

図１に示す接続構造体１は、第１の電極２ａを表面に有する第１の接続対象部材２と、第２の電極３ａを表面に有する第２の接続対象部材３と、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材３とを接続している接続部４とを備える。接続部４は、平均粒子径が１μｍ以上、５μｍ以下である導電性粒子１１と、バインダー樹脂１５とを含む導電材料により形成されている。第１の電極２ａと第２の電極３ａとは、導電性粒子１１により電気的に接続されている。

導電性粒子１１に接触している部分の第１の電極２ａの表面の金属のビッカース硬度は、導電性粒子１１に接触している部分の第２の電極３ａの表面の金属のビッカース硬度よりも大きい。

第１の電極２ａに対する導電性粒子１１の１個当たりの接触表面積をＸとする。接続構造体１では、導電性粒子１１の平均粒子径が１μｍ以上、２μｍ未満である場合に、上記接触表面積Ｘは、０．２μｍ^２以上、７μｍ^２以下である。導電性粒子１１の平均粒子径が２μｍ以上、３μｍ未満である場合に、上記接触表面積Ｘは、０．５μｍ^２以上、１５μｍ^２以下である。導電性粒子１１の平均粒子径が３μｍ以上、４μｍ未満である場合に、上記接触表面積Ｘは、１μｍ^２以上、２５μｍ^２以下である。導電性粒子１１の平均粒子径が４μｍ以上、５μｍ以下である場合に、上記接触表面積Ｘは、１．２μｍ^２以上、４０μｍ^２以下である。

図６は、第１の電極２ａと導電性粒子１１と第２の電極３ａとの接続方向における断面において、導電性粒子１１と第１，第２の電極２ａ，３ａとの接触部分を説明するための断面図である。図６は、図２に対応している。図６に示す太線部が、断面に現れている導電性粒子１１と第１の電極２ａとの接触部分Ｘ１、及び断面に現れている導電性粒子１１と第２の電極３ａとの接触部分Ｘ２である。

接続構造体１のように、本発明では、上記第１の電極に対する上記導電性粒子１個当たりの接触表面積Ｘと上記導電性粒子の平均粒子径とが上述した特定の関係を満足するので、電極間の接続抵抗を低くすることができる。

また、本発明では、上記導電性粒子の平均粒子径は、１μｍ以上、５μｍ以下であり、１μｍ以上、４μｍ未満であってもよく、１μｍ以上、３μｍ未満であってもよく、２μｍ以上、５μｍ以下であってもよく、３μｍ以上、５μｍ以下であってもよく、２μｍ以上、４μｍ以下であってもよく、１μｍ以上、２μｍ未満であってもよく、２μｍ以上、３μｍ未満であってもよく、３μｍ以上、４μｍ未満であってもよく、４μｍ以上、５μｍ以下であってもよい。

上記導電性粒子の平均粒子径は、数平均粒子径を示す。上記導電性粒子の平均粒子径は、任意の導電性粒子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。

上記接触表面積Ｘは、上記第１の電極と、上記第１の電極における複数の導電性粒子における各上記導電性粒子との接触表面積を平均することにより求められる。

上記接触表面積Ｘは、例えば、菱化システム社製「非接触表面形状計測システム、バートスキャンＶｅｒｔｓｃａｎ２．０」等により測定可能である。

導電性粒子１１の一部分は、第２の電極３ａに埋め込まれていることが好ましい。導電性粒子１１の一部分が、第２の電極３ａに埋め込まれていることによって、第２の電極３ａに凹部が形成されていることが好ましい。導電性粒子１１の一部分は、第１の電極２ａに埋め込まれていることが好ましい。導電性粒子１１の一部分が、第１の電極２ａに埋め込まれていることによって、第１の電極２ａに凹部が形成されていることが好ましい。但し、本発明では、上記導電性粒子は、上記第１の電極に埋め込まれていなくてもよく、上記第２の電極に埋め込まれていなくてもよい。

上記第１の電極に形成された凹部１個当たりの深さをＹとする。上記導電性粒子の平均粒子径が１μｍ以上、２μｍ未満である場合に、上記深さＹは、好ましくは１ｎｍ以上、好ましくは１４０ｎｍ以下である。上記記導電性粒子の平均粒子径が２μｍ以上、３μｍ未満である場合に、上記深さＹは、好ましくは１ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以下である。上記導電性粒子の平均粒子径が３μｍ以上、４μｍ未満である場合に、上記深さＹは、好ましくは１ｎｍ以上、好ましくは２７０ｎｍ以下である。上記導電性粒子の平均粒子径が４μｍ以上、５μｍ以下である場合に、上記深さＹは、好ましくは１ｎｍ以上、好ましくは３５０ｎｍ以下である。

上記凹部１個当たりの深さＹと上記導電性粒子の平均粒子径とが上述した関係を満足すると、電極間の接続抵抗がより一層低くなり、更に接続構造体に衝撃が付与されても、接続抵抗を低く維持することができる。

上記深さＹは、上記第１の電極に部分的に埋め込まれている複数の導電性粒子部分において、各上記導電性粒子により形成された凹部の深さ（最深部における深さ）を平均することにより求められる。

上記深さＹは、例えば、菱化システム社製「非接触表面形状計測システム、バートスキャンＶｅｒｔｓｃａｎ２．０」等により測定可能である。

なお、図２に示す断面図において、凹部の最深部が現れている場合には、上記第１の電極において、複数の導電性粒子における各上記導電性粒子により形成された凹部の深さは図２に示す距離Ｙ１である。

また、図７に、本発明に含まれる接続構造体において、非接触表面形状計測システムにより測定された第１の電極の画像の一例を示した。図８に、本発明に含まれない接続構造体において、非接触表面形状計測システムにより測定された第１の電極の画像の一例を示した。図７，８では、ガラス基板を用いた接続構造体において、ガラス基板の外側から撮影された第１の電極の画像が示されている。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る接続構造体に用いられている導電性粒子を模式的に示す断面図である。

図３に示す導電性粒子１１は、基材粒子１２と、導電部１３と、芯物質１４とを備える。導電部１３は導電層である。

導電部１３は、基材粒子１２の表面上に配置されている。導電性粒子１１は、基材粒子１２の表面が導電部１３により被覆された被覆粒子である。

導電性粒子１１は、導電性の表面に突起１１ａを有する。突起１１ａは複数である。導電部１３は外表面に、複数の突起１３ａを有する。複数の芯物質１４が、基材粒子１２の表面上に配置されている。複数の芯物質１４は導電部１３内に埋め込まれている。芯物質１４は、突起１１ａ，１３ａの内側に配置されている。導電部１３は、複数の芯物質１４を被覆している。複数の芯物質１４により導電部１３の外表面が隆起されており、突起１１ａ，１３ａが形成されている。

図４は、導電性粒子の第１の変形例を示す断面図である。

図４に示す導電性粒子２１は、基材粒子１２と、第１の導電部２２と、第２の導電部２３と、芯物質１４と、絶縁物質２４とを備える。第１，第２の導電部２２，２３はそれぞれ、導電層である。

導電性粒子２１は、導電性の表面に突起２１ａを有する。第１の導電部２２は、基材粒子１２の表面上に配置されている。第１の導電部２２は外表面に突起を有さない。第２の導電部２３は第１の導電部２２の外表面上に配置されている。第２の導電部２３は外表面に突起２３ａを有する。基材粒子１２と第２の導電部２３との間に、第１の導電部２２が配置されている。導電性粒子２１は、基材粒子１２の表面が第１の導電部２２及び第２の導電部２３により被覆された被覆粒子である。

導電性粒子１１，２１のように、導電部は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。

導電性粒子２１は、第１の導電部２２の外表面に複数の芯物質１４を有する。第２の導電部２３は、基材粒子１２と芯物質１４とを被覆している。芯物質１４を第２の導電部２３が被覆していることにより、導電性粒子２１は、導電性の表面に複数の突起２１ａを有し、第２の導電部２３は外表面に複数の突起２３ａを有する。芯物質１４により第２の導電部２３の表面が隆起されており、複数の突起２１ａ，２３ａが形成されている。

導電性粒子１１，２１のように、芯物質は、基材粒子の表面上に配置されていてもよく、第１の導電部の表面上に配置されていてもよく、基材粒子に接触していてもよく、基材粒子に接触していなくてもよい。

また、導電性粒子２１は、第２の導電部２３（導電部）の外表面上に配置された複数の絶縁物質２４を備える。導電性粒子２１は、導電性の表面上に配置された複数の絶縁物質２４を備える。

導電性粒子１１，２１のように、導電性粒子は、導電部の外表面上に配置された絶縁物質を備えていてもよく、備えていなくてもよい。

図５は、導電性粒子の第２の変形例を示す断面図である。

図５に示す導電性粒子３１は、基材粒子１２と、導電部３２とを有する。導電部３２は導電層である。導電性粒子３１は、基材粒子１２の表面が導電部３２により被覆された被覆粒子である。

導電部３２は外表面に突起を有さない。導電性粒子３１は球状である。

導電性粒子１１，２１，３１のように、導電性粒子は、導電性の表面に突起を有していてもよく、突起を有していなくてもよく、更に球状であってもよく、球状以外の形状であってもよい。

電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記導電性粒子は導電性の表面に突起を有していてもよい。上記導電性粒子は、導電部の外表面に突起を有していてもよい。

電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記導電性粒子に接触している部分の上記第１の電極の表面の金属のビッカース硬度は好ましくは１０Ｈｖ以上、より好ましくは２０Ｈｖ以上、好ましくは５００Ｈｖ以下、より好ましくは４５０Ｈｖ以下である。電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記導電性粒子に接触している部分の上記第１の電極の表面の金属のビッカース硬度と上記導電性粒子に接触している部分の上記第２の電極の表面の金属のビッカース硬度との差の絶対値は好ましくは１０Ｈｖ以上、より好ましくは２０Ｈｖ以上、好ましくは４５０Ｈｖ以下、より好ましくは４００Ｈｖ以下である。

上記導電材料に含まれる上記導電性粒子を５％圧縮したときの圧縮弾性率（５％Ｋ値）は好ましくは１０００Ｎ／ｍｍ^２以上、より好ましくは３０００Ｎ／ｍｍ^２以上、好ましくは２００００Ｎ／ｍｍ^２以下、より好ましくは１８０００Ｎ／ｍｍ^２以下である。導電性粒子の埋め込む構造をより一層良好に制御し、電極間の接続抵抗をより一層低くするために、上記導電性粒子の５％Ｋ値は上記下限以上及び上記上限以下であることが好ましい。

上記導電性粒子における上記圧縮弾性率（５％Ｋ値）は、以下のようにして測定できる。

微小圧縮試験機を用いて、円柱（直径１００μｍ、ダイヤモンド製）の平滑圧子端面で、２５℃、圧縮速度０．３ｍＮ／秒、及び最大試験荷重２０ｍＮの条件下で導電性粒子を圧縮する。このときの荷重値（Ｎ）及び圧縮変位（ｍｍ）を測定する。得られた測定値から、上記圧縮弾性率を下記式により求めることができる。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープＨ−１００」等が用いられる。

５％Ｋ値（Ｎ／ｍｍ^２）＝（３／２^１／２）・Ｆ・Ｓ^−３／２・Ｒ^−１／２
Ｆ：導電性粒子が５％圧縮変形したときの荷重値（Ｎ）
Ｓ：導電性粒子が５％圧縮変形したときの圧縮変位（ｍｍ）
Ｒ：導電性粒子の半径（ｍｍ）

上記圧縮弾性率は、導電性粒子の硬さを普遍的かつ定量的に表す。上記圧縮弾性率の使用により、導電性粒子の硬さを定量的かつ一義的に表すことができる。

接続状態をより一層良好にし、電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記導電性粒子が、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電部とを有することが好ましい。

接続状態をより一層良好にし、電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記基材粒子が、有機コアと、該有機コアの表面上に配置された無機シェルとを有するコアシェル粒子であることが好ましい。

接続状態をより一層良好にし、電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記第１の電極と上記導電性粒子と上記第２の電極との接続方向における断面において、上記第１の電極に接している上記導電性粒子の上記突起の数は好ましくは２個以上、好ましくは５０個以下である。

以下、上記接続構造体に用いられる導電性粒子の詳細を説明する。

［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、金属粒子を除く基材粒子であることが好ましく、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であることがより好ましい。上記基材粒子は、コアシェル粒子であってもよい。

上記基材粒子は、樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることが更に好ましく、樹脂粒子であってもよく、有機無機ハイブリッド粒子であってもよい。これらの好ましい基材粒子の使用により、電極間の電気的な接続により一層適した導電性粒子が得られる。

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。基材粒子が樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であると、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、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。

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は、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樹脂；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、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、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挙げられる。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、かつ基材粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子を形成するための樹脂は、エチレン性不飽和基を複数有する重合性単量体を１種又は２種以上重合させた重合体であることが好ましい。

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には、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。

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。

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）テトラメチレングリコールジ（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。

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。

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、上記基材粒子を形成するための無機物としては、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム、ジルコニア及びカーボンブラック等が挙げられる。上記無機物は金属ではないことが好ましい。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リル基を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。

上記有機無機ハイブリッド粒子は、コアと、該コアの表面上に配置されたシェルとを有するコアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。上記コアが有機コアであることが好ましい。上記シェルが無機シェルであることが好ましい。電極間の接続抵抗を効果的に低くする観点からは、上記基材粒子は、有機コアと上記有機コアの表面上に配置された無機シェルとを有する有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。

上記有機コアを形成するための材料としては、上述した樹脂粒子を形成するための樹脂等が挙げられる。

上記無機シェルを形成するための材料としては、上述した基材粒子を形成するための無機物が挙げられる。上記無機シェルを形成するための材料は、シリカであることが好ましい。上記無機シェルは、上記コアの表面上で、金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を焼結させることにより形成されていることが好ましい。上記金属アルコキシドはシランアルコキシドであることが好ましい。上記無機シェルはシランアルコキシドにより形成されていることが好ましい。

上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子を形成するための金属としては、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。

［導電部］
上記導電部の材料である金属は特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、パラジウム、銅、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好ましい。

上記導電部は、１つの層により形成されていてもよい。複数の層により形成されていてもよい。すなわち、導電部は、２層以上の積層構造を有していてもよい。導電部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、金層であることがより好ましい。最外層がこれらの好ましい導電部である場合には、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。

粒子の表面に導電部を形成する方法は特に限定されない。導電部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、導電部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。

上記導電部の厚み（導電部が多層である場合には導電部全体の厚み）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１０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、更に好ましくは０．３μｍ以下である。導電部の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、十分な導電性が得られ、かつ導電性粒子が硬くなりすぎずに、電極間の接続の際に導電性粒子が十分に変形する。

上記導電部が複数の層により形成されている場合に、最外層の導電部の厚みは、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。上記最外層の導電部の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、最外層の導電部による被覆が均一になり、耐腐食性が十分に高くなり、かつ電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、上記最外層が金層である場合の金層の厚みが薄いほど、コストが低くなる。

上記導電部の厚みは、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できる。

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く、上記導電部の外表面に突起を有することが好ましい。該突起は複数であることが好ましい。導電部の表面並びに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。突起を有する導電性粒子を用いた場合には、電極間に導電性粒子を配置して圧着させることにより、突起により上記酸化被膜が効果的に排除される。このため、電極と導電性粒子の導電部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、導電性粒子が導電性の表面に絶縁物質を備える場合に、導電性粒子の突起によって、導電性粒子と電極との間の絶縁物質を排除できる。また、導電性粒子の突起によって、バインダー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。

上記導電性粒子の表面に突起を形成する方法としては、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部を形成する方法、並びに粒子の表面に無電解めっきにより導電部を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電部を形成する方法等が挙げられる。また、突起を形成するために、上記芯物質を用いなくてもよい。上記導電性粒子の表面に突起を形成する他の方法としては、無電解ニッケルめっき浴において突起核の形成を行い、その後無電解ニッケルめっきを行う等の方法が挙げられる。

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上記金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、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、ゲルマニウム及びカドミウム等の金属、並びに錫−鉛合金、錫−銅合金、錫−銀合金、錫−鉛−銀合金及び炭化タングステン等の２種類以上の金属で構成される合金等が挙げられる。なかでも、ニッケル、銅、銀又は金が好ましい。上記芯物質の材料である金属は、上記導電部を形成するための金属と同じであってもよく、異なっていてもよい。上記芯物質を形成するための金属は、上記導電部を形成するための金属を含むことが好ましい。上記芯物質を形成するための金属は、ニッケルを含むことが好ましい。上記芯物質を形成するための金属は、ニッケルを含むことが好ましい。

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。

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。

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。

上記導電性粒子は、上記導電部の外表面上に配置された絶縁物質を備えていてもよい。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、導電性粒子の導電部と電極との間の絶縁物質を容易に排除できる。導電性粒子が導電性の表面に突起を有する場合には、導電性粒子の導電部と電極との間の絶縁物質をより一層容易に排除できる。上記絶縁物質は、絶縁層又は絶縁粒子であることが好ましく、絶縁粒子であることがより好ましい。上記絶縁粒子は、絶縁樹脂粒子であることが好ましい。

（導電材料）
上記導電材料は、平均粒子径が１μｍ以上、５μｍ以下である導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。上記導電材料は、電極間の電気的な接続に用いられることが好ましい。上記導電材料は回路接続用導電材料であることが好ましい。

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。

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。

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。

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。

上記導電材料は、導電ペースト及び導電フィルム等として使用され得る。上記導電材料が、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。

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。

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。

（接続構造体の他の詳細）
上記接続構造体の製造方法は特に限定されない。接続構造体の製造方法の一例としては、第１の接続対象部材と第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９．８×１０^４〜４．９×１０^６Ｐａ程度である。上記加熱の温度は、１２０〜２２０℃程度である。

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、銀電極、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。

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。

（実施例１）
（１）導電性粒子の作製
平均粒子径が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」）の表面を、ゾルゲル反応による縮合反応を用いて無機シェル（厚み２５０ｎｍ）により被覆したコアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子（基材粒子）を用意した。

この有機無機ハイブリッド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中に有機無機ハイブリッド粒子を添加し、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有機無機ハイブリッド粒子を添加し、パラジウムが付着された有機無機ハイブリッド粒子を得た。

パラジウムが付着された有機無機ハイブリッド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有機無機ハイブリッド粒子を得た。

また、硫酸ニッケル０．２３ｍｏｌ／Ｌ、ジメチルアミンボラン０．９２ｍｏｌ／Ｌ及びクエン酸ナトリウム０．５ｍｏｌ／Ｌを含むニッケルめっき液（ｐＨ８．５）を用意した。

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、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、樹脂粒子の表面にニッケル−ボロン導電層（厚み０．１μｍ）を配置して、表面が導電層である導電性粒子を得た。

（２）導電材料の作製
得られた導電性粒子７重量部と、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂２５重量部と、フルオレン型エポキシ樹脂４重量部と、フェノールノボラック型エポキシ樹脂３０重量部と、ＳＩ−６０Ｌ（三新化学工業社製）とを配合して、３分間脱泡攪拌することで、異方性導電ペーストを得た。

（３）接続構造体の作製
Ｌ／Ｓが１０μｍ／２０μｍであるＩＺＯ電極パターン（第１の電極、電極表面の金属のビッカース硬度１００Ｈｖ）が上面に形成された透明ガラス基板を用意した。また、Ｌ／Ｓが１０μｍ／２０μｍであるＡｕ電極パターン（第２の電極、電極表面の金属のビッカース硬度５０Ｈｖ）が下面に形成された半導体チップを用意した。

上記透明ガラス基板上に、得られた異方性導電ペーストを厚さ３０μｍとなるように塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。次に、異方性導電ペースト層上に上記半導体チップを、電極同士が対向するように積層した。その後、異方性導電ペースト層の温度が１８５℃となるようにヘッドの温度を調整しながら、半導体チップの上面に加圧加熱ヘッドを載せ、１ＭＰａの圧力をかけて異方性導電ペースト層を１８５℃で完全硬化させ、接続構造体を得た。

（実施例２〜１８及び比較例１〜９）
基材粒子の平均粒子径、導電層の厚み及び導電性粒子の平均粒子径を下記のように設定したこと、並びに下記の点を変更したこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。

実施例２：実施例１の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を３．０μｍから２．０μｍに変更し、かつ無機シェルの厚みを２５０ｎｍに維持して、基材粒子の平均粒子径を２．５μｍとした。

実施例３：実施例１の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を３．０μｍから１．０μｍに変更し、かつ無機シェルの厚みを２５０ｎｍに維持して、基材粒子の平均粒子径を１．５μｍとした。

実施例４：実施例１の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を３．０μｍから４．０μｍに変更し、かつ無機シェルの厚みを２５０ｎｍに維持して、基材粒子の平均粒子径を４．５μｍとした。

実施例５：実施例１の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を３．０μｍに維持し、かつ無機シェルの厚みを２５０ｎｍから１００ｎｍに変更して、基材粒子の平均粒子径を３．２μｍとした。

実施例６：実施例１の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を３．０μｍから２．０μｍに変更し、かつ無機シェルの厚みを２５０ｎｍから１００ｎｍに変更して、基材粒子の平均粒子径を２．２μｍとした。

実施例７：実施例１の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を３．０μｍから１．０μｍに変更し、かつ無機シェルの厚みを２５０ｎｍから１００ｎｍに変更して、基材粒子の平均粒子径を１．２μｍとした。

実施例８：実施例１の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を３．０μｍから４．０μｍに変更し、かつ無機シェルの厚みを２５０ｎｍから１００ｎｍに変更して、基材粒子の平均粒子径を４．２μｍとした。

実施例９：実施例１の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を３．０μｍに維持し、かつ無機シェルの厚みを２５０ｎｍから３５０ｎｍに変更して、基材粒子の平均粒子径を３．７μｍとした。

実施例１０：実施例１の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を３．０μｍから２．０μｍに変更し、かつ無機シェルの厚みを２５０ｎｍから３５０ｎｍに変更して、基材粒子の平均粒子径を２．７μｍとした。

実施例１１：実施例１の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を３．０μｍから１．０μｍに変更し、かつ無機シェルの厚みを２５０ｎｍから３５０ｎｍに変更して、基材粒子の平均粒子径を１．７μｍとした。

実施例１２：実施例１の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を３．０μｍから４．０μｍに変更し、かつ無機シェルの厚みを２５０ｎｍから３５０ｎｍに変更して、基材粒子の平均粒子径を４．７μｍとした。

実施例１３：実施例１の接続構造体の作製において、透明ガラス基板を、Ｌ／Ｓが１０μｍ／２０μｍであるＴｉ電極パターン（第１の電極、電極表面の金属のビッカース硬度１５０Ｈｖ、厚み０．３μｍ）が上面に形成された透明ガラス基板（第１の接続対象部材）に変更した。

実施例１４：実施例１の導電性粒子の作製において、ニッケル−ボロン導電層の形成後に、さらに置換金めっきを行い、厚み０．０２μｍの金めっき導電層をニッケル−ボロン導電層の上に形成して、導電性粒子を作製した。

実施例１５：実施例１の導電性粒子の作製において、ニッケル−ボロン導電層の形成後に、さらに厚み０．０２μｍのＰｄめっき導電層をニッケル−ボロン導電層の上に形成して、導電性粒子を作製した。

実施例１６：実施例１の導電性粒子の作製において、金属ニッケル粒子スラリーの芯物質を付着させずに処理して、導電性粒子を作製した。

実施例１７：テトラメチロールメタンテトラアクリレート８０重量部及びアクリロニトリル２０重量部を含有するモノマー溶液に、重合触媒としてベンゾイルパーオキサイド１．５重量部を添加して溶解させた。このモノマー溶液を、３重量％ポリビニルアルコール水溶液７００ｍＬに添加し、攪拌して懸濁させて、モノマー懸濁液を得た。次いで、このモノマー懸濁液を８５℃に加熱することにより、重合反応を開始させ、そして反応が完結するまで１０時間、この状態を保持した。得られた固形分を濾過し、熱水で洗浄してポリビニルアルコールを除去した後、分級を行うことにより、平均粒子径が３μｍである基材樹脂粒子を得た。得られた基材樹脂粒子の表面に無電解ニッケルめっきを行い、厚み０．０８μｍのニッケルめっき導電層を形成させた。更に、置換金めっきを行い、厚み０．０２μｍの金めっき導電層をニッケルめっき導電層の上に形成させ導電性粒子を得た。

次いで、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製「エピコート１００９」）１０重量部と、アクリルゴム（重量平均分子量約８０万）４０重量部、メチルエチルケトン２００重量部と、マイクロカプセル型硬化剤（旭化成ケミカルズ社製「ＨＸ３９４１ＨＰ」）５０重量部と、シランカップリング剤（東レダウコーニングシリコーン社製「ＳＨ６０４０」）２重量部とを混合し、上記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、異方性導電ペーストを得た。

接続構造体の作製において、半導体チップ（第２の接続対象部材、金バンプ電極、バンプ高さ１５μｍ、バンプ総面積２．０ｍｍ^２、電極表面の金属のビッカース硬度Ｈｖ５０と、ガラス基板（第１の接続対象部材、Ａｌ−Ｔｉ合金電極、配線厚み０．３μｍ、電極表面の金属のビッカース硬度Ｈｖ１３０）を用意した。

上記ガラス基板上に、得られた異方性導電性ペーストを厚さ２０μｍとなるように塗布し、異方性導電ペースト層を形成した。次いで、異方性導電ペースト層上に、半導体チップを、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。このガラス基板と半導体チップとの積層体を、３ＭＰａ、１９０℃、及び１０秒間の圧着条件で熱圧着し、接続構造体を得た。

実施例１８：下記式（１Ｂ）で表される構造を有するエピスルフィド化合物を用意した。

上記式（１Ｂ）で表される構造を有するエピスルフィド化合物３０重量部と、熱硬化剤であるアミンアダクト（味の素ファインテクノ社製「ＰＮ−２３Ｊ」）５重量部と、硬化促進剤である２−エチル−４−メチルイミダゾール１重量部と、フィラーであるシリカ（平均粒子径０．２５μｍ）２０重量部と、フィラーであるアルミナ（平均粒子径０．５μｍ）２０重量部とを配合し、さらに平均粒子径３μｍの導電性粒子を配合物１００重量％中での含有量が１０重量％となるように添加した後、遊星式攪拌機を用いて２０００ｒｐｍで５分間攪拌することにより、配合物を得た。

なお、用いた上記導電性粒子は、ジビニルベンゼン樹脂粒子の表面にニッケルめっき層が形成されており、かつ該ニッケルめっき層の表面に金めっき層が形成されている金属層を有する導電性粒子である。

得られた配合物を、ナイロン製ろ紙（孔径１０μｍ）を用いてろ過することにより、導電性粒子の含有量が１０重量％である異方性導電ペーストを得た。

Ｌ／Ｓが１５μｍ／１５μｍのＡｌ−４％Ｔｉ電極パターンが上面に形成された透明ガラス基板（第１の接続対象部材、電極表面の金属のビッカース硬度Ｈｖ１３０）を用意した。また、Ｌ／Ｓが１５μｍ／１５μｍ、１電極あたりの電極面積が１５００μｍ２の銅電極パターンが下面に形成された半導体チップ（第２の接続対象部材、電極表面の金属のビッカース硬度Ｈｖ９０）を用意した。

上記透明ガラス基板上に、得られた異方性導電ペーストを厚さ２０μｍとなるように塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。次に、異方性導電ペースト層上に上記半導体チップを、電極同士が互いに対向し、接続するように積層した。その後、半導体チップの上面に、加熱圧着ヘッドを降下させて、該加熱圧着ヘッドが半導体チップの上面に接した状態で、上記異方性導電ペースト層を硬化させた。その後、上記加熱圧着ヘッドを半導体チップの上面から引き上げた。このようにして、接続構造体を作製した。

上記加熱圧着ヘッドが上記半導体チップの上面に接してから、上記加熱圧着ヘッドを半導体チップの上面から引き上げるまでの時間Ｈは８秒とした。また、加熱圧着ヘッドを引き上げる直前の異方性導電ペースト層の温度Ｔは１８０℃であった。

比較例１：実施例１において、平均粒子径３．５μｍの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径３．５μｍの両末端アクリル変性１．２ポリブタジエン・１．６ヘキサンジオ−ルジアクリレ−ト架橋共重合体樹脂粒子に変更した。

比較例２：実施例１において、平均粒子径３．５μｍの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径２．５μｍの両末端アクリル変性１．２ポリブタジエン・１．６ヘキサンジオ−ルジアクリレ−ト架橋共重合体樹脂粒子に変更した。

比較例３：実施例１において、平均粒子径３．５μｍの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径１．５μｍの両末端アクリル変性１．２ポリブタジエン・１．６ヘキサンジオ−ルジアクリレ−ト架橋共重合体樹脂粒子に変更した。

比較例４：実施例１において、平均粒子径３．５μｍの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径４．５μｍの両末端アクリル変性１．２ポリブタジエン・１．６ヘキサンジオ−ルジアクリレ−ト架橋共重合体樹脂粒子（積水化学工業社製「ミクロパールＬＰ−７０４５」）に変更した。

比較例５：実施例１において、平均粒子径３．５μｍの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径が３．５μｍであるシリカ粒子に変更した。

比較例６：実施例１において、平均粒子径３．５μｍの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径が２．５μｍであるシリカ粒子に変更した。

比較例７：実施例１において、平均粒子径３．５μｍの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径が１．５μｍであるシリカ粒子に変更した。

比較例８：実施例１において、平均粒子径３．５μｍの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径が４．５μｍであるシリカ粒子に変更した。

比較例９：実施例１の導電性粒子の作製において、有機無機ハイブリッド粒子を、粒子径が３．０μｍであるスチレン−シリカ複合樹脂粒子（日本触媒社製「ソリオスター」）に変更した。

（評価）
（１）導電性粒子の圧縮弾性率（５％Ｋ値）
導電性粒子の５％Ｋ値を、２３℃の条件で、上述した方法により、微小圧縮試験機（フィッシャー社製「フィッシャースコープＨ−１００」）を用いて測定した。

（２）接続状態
得られた接続構造体において、上記第１の電極に対する上記導電性粒子１個当たりの接触表面積Ｘと、上記第１の電極に形成される凹部１個当たりの深さＹとを、菱化システム社製「非接触表面形状計測システム、バートスキャンＶｅｒｔｓｃａｎ２．０」により測定した。

また、得られた接続構造体を切断して、第１の電極と上記導電性粒子と上記第２の電極との接続方向における上記導電性粒子の断面を露出させた。なお、露出部分は、導電性粒子の中心を含む。上記断面において、上記第１の電極に接している上記導電性粒子の上記突起の数を評価した。

（３）接続抵抗（導通信頼性）
得られた接続構造体の上下の電極間の接続抵抗をそれぞれ、４端子法により測定した。２つの接続抵抗の平均値を算出した。なお、電圧＝電流×抵抗の関係から、一定の電流を流した時の電圧を測定することにより接続抵抗を求めることができる。接続抵抗を下記の基準で判定した。

［接続抵抗の判定基準］
○○○：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

（４）耐衝撃性
得られた接続構造体を、高さ７０ｃｍの位置から落下させ、導通を確認することにより耐衝撃性の評価を行った。衝撃を付与した後の接続構造体の接続抵抗を、上記（３）接続抵抗の評価と同様にして評価した。耐衝撃性を下記の基準で判定した。

［耐衝撃性の判定基準］
○○○：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

結果を下記の表１，２に示す。

１…接続構造体
２…第１の接続対象部材
２ａ…第１の電極
３…第２の接続対象部材
３ａ…第２の電極
４…接続部
１１…導電性粒子
１１ａ…突起
１２…基材粒子
１３…導電部（導電層）
１３ａ…突起
１４…芯物質
１５…バインダー樹脂
２１…導電性粒子
２１ａ…突起
２２…第１の導電部（第１の導電層）
２３…第２の導電部（第２の導電層）
２３ａ…突起
２４…絶縁物質
３１…導電性粒子
３２…導電部

Claims (6)

1. 第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、
   第２の電極を表面に有する第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、平均粒子径が１μｍ以上、５μｍ以下である導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、
   前記第１の電極と前記第２の電極とが、前記導電性粒子により電気的に接続されており、
   前記導電性粒子に接触している部分の前記第１の電極の表面の金属のビッカース硬度が、前記導電性粒子に接触している部分の前記第２の電極の表面の金属のビッカース硬度よりも大きく、
   前記第１の電極に対する前記導電性粒子１個当たりの接触表面積をＸとしたときに、
   前記導電性粒子の平均粒子径が１μｍ以上、２μｍ未満である場合に、前記接触表面積Ｘが、０．２μｍ^２以上、７μｍ^２以下であり、
   前記導電性粒子の平均粒子径が２μｍ以上、３μｍ未満である場合に、前記接触表面積Ｘが、０．５μｍ^２以上、１５μｍ^２以下であり、
   前記導電性粒子の平均粒子径が３μｍ以上、４μｍ未満である場合に、前記接触表面積Ｘが、１μｍ^２以上、２５μｍ^２以下であり、
   前記導電性粒子の平均粒子径が４μｍ以上、５μｍ以下である場合に、前記接触表面積Ｘが、１．２μｍ^２以上、４０μｍ^２以下である、接続構造体。
2. 前記導電性粒子の一部分が、前記第１の電極に埋め込まれて、前記第１の電極に凹部が形成されており、
   前記凹部１個当たりの深さをＹとしたときに、
   前記導電性粒子の平均粒子径が１μｍ以上、２μｍ未満である場合に、前記深さＹが、１ｎｍ以上、１４０ｎｍ以下であり、
   前記導電性粒子の平均粒子径が２μｍ以上、３μｍ未満である場合に、前記深さＹが、１ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であり、
   前記導電性粒子の平均粒子径が３μｍ以上、４μｍ未満である場合に、前記深さＹが、１ｎｍ以上、２７０ｎｍ以下であり、
   前記導電性粒子の平均粒子径が４μｍ以上、５μｍ以下である場合に、前記深さＹが、１ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下である、請求項１に記載の接続構造体。
3. 前記導電性粒子が、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電部とを有する、請求項１又は２に記載の接続構造体。
4. 前記基材粒子が、有機コアと、前記有機コアの表面上に配置された無機シェルとを有するコアシェル粒子である、請求項３に記載の接続構造体。
5. 前記導電性粒子が導電性の表面に、複数の突起を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の接続構造体。
6. 前記導電性粒子が、導電性の表面上に配置された絶縁物質を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の接続構造体。

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