JP2016126876A - 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】はんだ粒子を電極上に効率的に配置することができ、電極間の導通信頼性を高めることができる導電材料を提供する。
【解決手段】本発明に係る導電材料は、熱硬化性成分と、はんだを導電性の外表面に有する複数のはんだ粒子とを含み、前記熱硬化性成分として又は前記熱硬化性成分とは異なる成分として、１００℃の加熱によって前記はんだ粒子におけるはんだにカチオンを供給する化合物を５重量％以上含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、はんだ粒子を含む導電材料に関する。また、本発明は、上記導電材料を用いた接続構造体及び接続構造体の製造方法に関する。

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。上記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、フレキシブルプリント基板の電極とガラスエポキシ基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラスエポキシ基板上に、導電性粒子を含む異方性導電材料を配置する。次に、フレキシブルプリント基板を積層して、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。

上記異方性導電材料の一例として、下記の特許文献１には、熱硬化性樹脂を含む樹脂層と、はんだ粉と、硬化剤とを含み、上記はんだ粉と上記硬化剤とが上記樹脂層中に存在する接着テープが開示されている。この接着テープは、フィルム状であり、ペースト状ではない。

また、特許文献１では、上記接着テープを用いた接着方法が開示されている。具体的には、第一基板、接着テープ、第二基板、接着テープ、第三基板を下からこの順に積層して、積層体を得る。このとき、第一基板の表面に設けられた第一電極と、第二基板の表面に設けられた第二電極とを対向させる。また、第二基板の表面に設けられた第二電極と第三基板の表面に設けられた第三電極とを対向させる。そして、積層体を所定の温度で加熱して接着する。これにより、接続構造体を得る。

ＷＯ２００８／０２３４５２Ａ１

特許文献１に記載の接着テープは、フィルム状であり、ペースト状ではない。このため、はんだ粉を電極（ライン）上に効率的に配置することは困難である。例えば、特許文献１に記載の接着テープでは、はんだ粉の一部が、電極が形成されていない領域（スペース）にも配置されやすい。電極が形成されていない領域に配置されたはんだ粉は、電極間の導通に寄与しない。

また、はんだ粉を含む異方性導電ペーストであっても、はんだ粉が電極（ライン）上に効率的に配置されないことがある。

また、導電フィルムであっても、はんだ粉が電極（ライン）上に効率的に配置することが可能な導電材料が望まれる。

本発明の目的は、はんだ粒子を電極上に効率的に配置することができ、電極間の導通信頼性を高めることができる導電材料を提供することである。また、本発明は、上記導電材料を用いた接続構造体及び接続構造体の製造方法を提供することである。

本発明の広い局面によれば、熱硬化性成分と、はんだを導電性の外表面に有する複数のはんだ粒子とを含み、前記熱硬化性成分として又は前記熱硬化性成分とは異なる成分として、１００℃の加熱によって前記はんだ粒子におけるはんだにカチオンを供給する化合物を５重量％以上含む、導電材料が提供される。

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、６０℃の加熱によって、前記はんだ粒子の外表面のゼータ電位が加熱前よりも高くなる導電材料である。

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記カチオンが水素イオンである。

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記カチオンを供給する化合物がフラックスである。

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記はんだ粒子の平均粒子径が１μｍ以上、４０μｍ以下である。

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記はんだ粒子の含有量が１０重量％以上、８０重量％以下である。

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記導電材料は、導電ペーストである。

本発明の広い局面によれば、少なくとも１つの第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、少なくとも１つの第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、上述した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、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている、接続構造体が提供される。

本発明の広い局面によれば、上述した導電材料を用いて、少なくとも１つの第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材の表面上に、前記導電材料を配置する工程と、前記導電材料の前記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に、少なくとも１つの第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材を、前記第１の電極と前記第２の電極とが対向するように配置する工程と、前記はんだ粒子の融点以上かつ前記熱硬化性成分の硬化温度以上に前記導電材料を加熱することで、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を、前記導電材料により形成し、かつ、前記第１の電極と前記第２の電極とを、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程とを備える、接続構造体の製造方法が提供される。

本発明に係る接続構造体の製造方法のある特定の局面では、前記第２の接続対象部材を配置する工程及び前記接続部を形成する工程において、加圧を行わず、前記導電材料には、前記第２の接続対象部材の重量が加わる。

前記第２の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル、又はリジッドフレキシブル基板であることが好ましい。

本発明に係る導電材料は、熱硬化性成分と、はんだを導電性の外表面に有する複数のはんだ粒子とを含み、上記導電材料は、上記熱硬化性成分として又は上記熱硬化性成分とは異なる成分として、１００℃の加熱によって上記はんだ粒子におけるはんだにカチオンを供給する化合物を５重量％以上含むので、導電材料を加熱することによって電極間を電気的に接続した場合に、はんだ粒子を電極上に効率的に配置することができ、電極間の導通信頼性を高めることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて得られる接続構造体を模式的に示す断面図である。 図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて、接続構造体を製造する方法の一例の各工程を説明するための断面図である。 図３は、接続構造体の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の詳細を説明する。

（導電材料）
本発明に係る導電材料は、熱硬化性成分と、はんだを導電性の外表面に有する複数のはんだ粒子とを含む。本発明に係る導電材料は、上記熱硬化性成分として又は上記熱硬化性成分とは異なる成分として、１００℃の加熱によって上記はんだ粒子におけるはんだにカチオンを供給する化合物を５重量％以上含む。

本発明に係る導電材料では、上記の構成が採用されているので、導電材料を加熱することによって電極間を電気的に接続した場合に、複数のはんだ粒子が上下の対向した電極間に集まりやすく、複数のはんだ粒子を電極（ライン）上に効率的に配置することができる。また、複数のはんだ粒子の一部が、電極が形成されていない領域（スペース）に配置され難く、電極が形成されていない領域に配置されるはんだ粒子の量をかなり少なくすることができる。従って、電極間の導通信頼性を高めることができる。しかも、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の電気的な接続を防ぐことができ、絶縁信頼性を高めることができる。なお、はんだにカチオンを供給する化合物からカチオンが供給されると、はんだ粒子の外表面のゼータ電位は一般に高くなる。

さらに、本発明では、電極間の位置ずれを防ぐことができる。本発明では、導電材料を塗布した第１の接続対象部材に、第２の接続対象部材を重ね合わせた際に、第１の接続対象部材の電極と第２の接続対象部材の電極のアライメントがずれた状態で、第１の接続対象部材と第２の接続対象部材とが重ね合わされた場合でも、そのずれを補正して、第１の接続対象部材の電極と第２の接続対象部材の電極とを接続させることができる（セルフアライメント効果）。

なお、上記はんだ粒子ではなく、はんだにより形成されていない基材粒子と基材粒子の表面上に配置されたはんだ層とを備える導電性粒子を用いた場合には、電極上に導電性粒子が集まりにくくなり、導電性粒子同士のはんだ接合性が低いために、電極上に移動した導電性粒子が電極外に移動しやすくなる。このため、電極間の位置ずれの抑制効果も低くなる。

上記カチオンを供給する化合物は、上記熱硬化性成分であってもよく、上記熱硬化性成分とは異なる成分であってもよい。上記カチオンを供給する化合物は、熱硬化性化合物であってもよく、熱硬化剤であってもよく、フラックスであってもよい。

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。上記導電フィルムは異方性導電フィルムであることが好ましい。はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記導電材料は、異方性導電ペーストであることが好ましい。

はんだ粒子を電極上により一層効率的に配置するために、上記導電ペーストの２５℃での粘度（η２５）は好ましくは１０Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは５０Ｐａ・ｓ以上、更に好ましくは１００Ｐａ・ｓ以上、好ましくは８００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは６００Ｐａ・ｓ以下、更に好ましくは５００Ｐａ・ｓ以下である。

上記粘度（η２５）は、配合成分の種類及び配合量に適宜調整可能である。また、フィラーの使用により、粘度を比較的高くすることができる。

上記粘度（η２５）は、例えば、Ｅ型粘度計（東機産業社製）等を用いて、２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定可能である。

本発明に係る導電材料は、後述する本発明に係る接続構造体及び接続構造体の製造方法に好適に用いることができる。

上記導電材料は、電極の電気的な接続に好適に用いられる。上記導電材料は、回路接続材料であることが好ましい。

以下、上記導電材料に含まれる各成分を説明する。

（はんだ粒子）
上記はんだ粒子は、はんだを導電性の外表面に有する。上記はんだ粒子は、中心部分及び導電性の外表面とのいずれもがはんだにより形成されている。

電極上にはんだ粒子を効率的に集める観点からは、上記はんだ粒子の表面のゼータ電位がプラスであることが好ましい。また、導電性粒子を６０℃に加熱したときに、上記はんだ粒子の表面のゼータ電位がプラスであることが好ましい。導電性粒子を２５℃から６０℃に加熱したときに、上記はんだ粒子の表面のゼータ電位が０．１ｍＶ以上高くなることが好ましい。

ゼータ電位は以下のようにして測定される。

ゼータ電位の測定方法：
はんだ粒子０．０５ｇを、メタノール１０ｇに入れ、超音波処理等をすることで、均一に分散させて、分散液を得る。この分散液を用いて、かつＢｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ社製「Ｄｅｌｓａｍａｘ ＰＲＯ」を用いて、電気泳動測定法にて、２３℃でゼータ電位を測定することができる。

はんだ粒子のゼータ電位は好ましくは０ｍＶ以上、より好ましくは０ｍＶを超え、好ましくは１ｍＶ以下、より好ましくは０．７ｍＶ以下、更に好ましくは０．５ｍＶ以下である。ゼータ電位が上記上限以下であると、使用前の導電材料中にて、はんだ粒子が凝集しにくくなる。ゼータ電位が０ｍＶ以上であると、実装時に電極上にはんだ粒子が効率的に凝集する。

表面のゼータ電位をプラスにすることが容易であることから、上記はんだ粒子は、はんだ粒子本体と、上記はんだ粒子本体の表面上に配置されたアニオンポリマーとを有することが好ましい。上記はんだ粒子は、はんだ粒子本体をアニオンポリマー又はアニオンポリマーとなる化合物で表面処理することにより得られることが好ましい。上記アニオンポリマー及び上記アニオンポリマーとなる化合物はそれぞれ、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。

はんだ粒子本体をアニオンポリマーで表面処理する方法としては、アニオンポリマーとして、例えば（メタ）アクリル酸を共重合した（メタ）アクリルポリマー、ジカルボン酸とジオールとから合成されかつ両末端にカルボキシル基を有するポリエステルポリマー、ジカルボン酸の分子間脱水縮合反応により得られかつ両末端にカルボキシル基を有するポリマー、ジカルボン酸とジアミンから合成されかつ両末端にカルボキシル基を有するポリエステルポリマー、並びにカルボキシル基を有する変性ポバール（日本合成化学社製「ゴーセネックスＴ」）等を用いて、アニオンポリマーのカルボキシル基と、はんだ粒子本体の表面の水酸基とを反応させる方法が挙げられる。

上記アニオンポリマーのアニオン部分としては、上記カルボキシル基が挙げられ、それ以外には、トシル基（ｐ−Ｈ_３ＣＣ_６Ｈ_４Ｓ（＝Ｏ）_２−）、スルホン酸イオン基（−ＳＯ_３ ⁻）、及びリン酸イオン基（−ＰＯ_４ ⁻）等が挙げられる。

また、他の方法としては、はんだ粒子本体の表面の水酸基と反応する官能基を有し、さらに、付加、縮合反応により重合可能な官能基を有する化合物を用いて、この化合物をはんだ粒子本体の表面上にてポリマー化する方法が挙げられる。はんだ粒子本体の表面の水酸基と反応する官能基としては、カルボキシル基、及びイソシアネート基等が挙げられ、付加、縮合反応により重合する官能基としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、及び（メタ）アクリロイル基が挙げられる。

上記アニオンポリマーの重量平均分子量は好ましくは２０００以上、より好ましくは３０００以上、好ましくは１００００以下、より好ましくは８０００以下である。

上記重量平均分子量が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだ粒子本体の表面上にアニオンポリマーを配置することが容易であり、はんだ粒子の表面のゼータ電位をプラスにすることが容易であり、電極上にはんだ粒子をより一層効率的に配置することができる。

上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定されたポリスチレン換算での重量平均分子量を示す。

はんだ粒子本体をアニオンポリマーとなる化合物で表面処理することにより得られたポリマーの重量平均分子量は、はんだ粒子中のはんだを溶解し、ポリマーの分解を起こさない希塩酸等により、はんだ粒子を除去した後、残存しているポリマーの重量平均分子量を測定することで求めることができる。

上記はんだは、融点が４５０℃以下である低融点金属であることが好ましい。上記はんだ粒子は、融点が４５０℃以下である低融点金属粒子であることが好ましい。上記低融点金属粒子は、低融点金属を含む粒子である。該低融点金属とは、融点が４５０℃以下の金属を示す。低融点金属の融点は好ましくは３００℃以下、より好ましくは１６０℃以下である。また、上記はんだ粒子は錫を含む。上記はんだ粒子に含まれる金属１００重量％中、錫の含有量は好ましくは３０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。上記はんだ粒子における錫の含有量が上記下限以上であると、はんだ部と電極との接続信頼性がより一層高くなる。

なお、上記錫の含有量は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置（堀場製作所社製「ＩＣＰ−ＡＥＳ」）、又は蛍光Ｘ線分析装置（島津製作所社製「ＥＤＸ−８００ＨＳ」）等を用いて測定可能である。

上記はんだ粒子を用いることで、はんだが溶融して電極に接合し、はんだ部が電極間を導通させる。例えば、はんだ部と電極とが点接触ではなく面接触しやすいため、接続抵抗が低くなる。また、はんだ粒子の使用により、はんだ部と電極との接合強度が高くなる結果、はんだ部と電極との剥離がより一層生じ難くなり、導通信頼性及び接続信頼性が効果的に高くなる。

上記はんだ粒子を構成する低融点金属は特に限定されない。該低融点金属は、錫、又は錫を含む合金であることが好ましい。該合金は、錫−銀合金、錫−銅合金、錫−銀−銅合金、錫−ビスマス合金、錫−亜鉛合金、錫−インジウム合金等が挙げられる。電極に対する濡れ性に優れることから、上記低融点金属は、錫、錫−銀合金、錫−銀−銅合金、錫−ビスマス合金、錫−インジウム合金であることが好ましい。錫−ビスマス合金、錫−インジウム合金であることがより好ましい。

上記はんだ粒子は、ＪＩＳ Ｚ３００１：溶接用語に基づき、液相線が４５０℃以下である溶加材であることが好ましい。上記はんだ粒子の組成としては、例えば亜鉛、金、銀、鉛、銅、錫、ビスマス、インジウムなどを含む金属組成が挙げられる。低融点で鉛フリーである錫−インジウム系（１１７℃共晶）、又は錫−ビスマス系（１３９℃共晶）が好ましい。すなわち、上記はんだ粒子は、鉛を含まないことが好ましく、錫とインジウムとを含むか、又は錫とビスマスとを含むことが好ましい。

上記はんだ部と電極との接合強度をより一層高めるために、上記はんだ粒子は、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、鉄、金、チタン、リン、ゲルマニウム、テルル、コバルト、ビスマス、マンガン、クロム、モリブデン、パラジウム等の金属を含んでいてもよい。また、はんだ部と電極との接合強度をさらに一層高める観点からは、上記はんだ粒子は、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム又は亜鉛を含むことが好ましい。はんだ部と電極との接合強度をより一層高める観点からは、接合強度を高めるためのこれらの金属の含有量は、はんだ粒子１００重量％中、好ましくは０．０００１重量％以上、好ましくは１重量％以下である。

上記はんだ粒子の平均粒子径は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、更に好ましくは３μｍ以上、特に好ましくは５μｍ以上、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは６０μｍ以下、より一層好ましくは４０μｍ以下、更に好ましくは３０μｍ以下、更に一層好ましくは２０μｍ以下、特に好ましくは１５μｍ以下、最も好ましくは１０μｍ以下である。上記はんだ粒子の平均粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだ粒子を電極上により一層効率的に配置することができる。上記はんだ粒子の平均粒子径は、３μｍ以上、３０μｍ以下であることが特に好ましい。

上記はんだ粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。はんだ粒子の平均粒子径は、例えば、任意のはんだ粒子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や、レーザー回折式粒度分布測定を行うことにより求められる。

上記はんだ粒子の粒子径の変動係数は、好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上、好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下である。上記粒子径の変動係数が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだ粒子をより一層効率的に配置することができる。但し、上記はんだ粒子の粒子径の変動係数は、５％未満であってもよい。

上記変動係数（ＣＶ値）は下記式で表される。

ＣＶ値（％）＝（ρ／Ｄｎ）×１００
ρ：はんだ粒子の粒子径の標準偏差
Ｄｎ：はんだ粒子の粒子径の平均値

上記導電材料１００重量％中、上記はんだ粒子の含有量は好ましくは１重量％以上、より好ましくは２重量％以上、更に好ましくは１０重量％以上、特に好ましくは２０重量％以上、最も好ましくは３０重量％以上、好ましくは８０重量％以下、より好ましくは６０重量％以下、更に好ましくは５０重量％以下である。上記はんだ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、電極上にはんだ粒子をより一層効率的に配置することができ、電極間にはんだ粒子を多く配置することが容易であり、導通信頼性がより一層高くなる。導通信頼性をより一層高める観点からは、上記はんだ粒子の含有量は多い方が好ましい。

電極が形成されている部分のライン（Ｌ）が５０μｍ以上、１５０μｍ未満である場合に、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電材料１００重量％中、上記はんだ粒子の含有量は好ましくは２０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上、好ましくは５５重量％以下、より好ましくは４５重量％以下である。

電極が形成されていない部分のスペース（Ｓ）が５０μｍ以上、１５０μｍ未満である場合に、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電材料１００重量％中、上記はんだ粒子の含有量は好ましくは３０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、好ましくは７０重量％以下、より好ましくは６０重量％以下である。

電極が形成されている部分のライン（Ｌ）が１５０μｍ以上、１０００μｍ未満である場合に、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電材料１００重量％中、上記はんだ粒子の含有量は好ましくは３０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、好ましくは７０重量％以下、より好ましくは６０重量％以下である。

電極が形成されていない部分のスペース（Ｓ）が１５０μｍ以上、１０００μｍ未満である場合に、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電材料１００重量％中、上記はんだ粒子の含有量は好ましくは３０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、好ましくは７０重量％以下、より好ましくは６０重量％以下である。

（熱硬化性化合物：熱硬化性成分）
上記熱硬化性化合物は、加熱により硬化可能な化合物である。上記熱硬化性化合物としては、オキセタン化合物、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、（メタ）アクリル化合物、フェノール化合物、アミノ化合物、不飽和ポリエステル化合物、ポリウレタン化合物、シリコーン化合物及びポリイミド化合物等が挙げられる。導電材料の硬化性及び粘度をより一層良好にし、接続信頼性をより一層高める観点から、エポキシ化合物が好ましい。

上記導電材料１００重量％中、上記熱硬化性化合物の含有量は、好ましくは２０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、更に好ましくは５０重量％以上、好ましくは９９重量％以下、より好ましくは９８重量％以下、更に好ましくは９０重量％以下、特に好ましくは８０重量％以下である。耐衝撃性をより一層高める観点からは、上記熱硬化性成分の含有量は多い方が好ましい。

（熱硬化剤：熱硬化性成分）
上記熱硬化剤は、上記熱硬化性化合物を熱硬化させる。上記熱硬化剤としては、イミダゾール硬化剤、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、ポリチオール硬化剤、酸無水物、熱カチオン開始剤及び熱ラジカル発生剤等が挙げられる。上記熱硬化剤は、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。

導電材料を低温でより一層速やかに硬化可能であるので、イミダゾール硬化剤、ポリチオール硬化剤又はアミン硬化剤が好ましい。また、加熱により硬化可能な硬化性化合物と上記熱硬化剤とを混合したときに保存安定性が高くなるので、潜在性の硬化剤が好ましい。潜在性の硬化剤は、潜在性イミダゾール硬化剤、潜在性ポリチオール硬化剤又は潜在性アミン硬化剤であることが好ましい。なお、上記熱硬化剤は、ポリウレタン樹脂又はポリエステル樹脂等の高分子物質で被覆されていてもよい。

上記イミダゾール硬化剤としては、特に限定されず、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン及び２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。

上記ポリチオール硬化剤としては、特に限定されず、トリメチロールプロパントリス−３−メルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス−３−メルカプトプロピオネート及びジペンタエリスリトールヘキサ−３−メルカプトプロピオネート等が挙げられる。

上記アミン硬化剤としては、特に限定されず、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラスピロ［５．５］ウンデカン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、メタフェニレンジアミン及びジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。

上記熱カチオン硬化剤としては、ヨードニウム系カチオン硬化剤、オキソニウム系カチオン硬化剤及びスルホニウム系カチオン硬化剤等が挙げられる。上記ヨードニウム系カチオン硬化剤としては、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。上記オキソニウム系カチオン硬化剤としては、トリメチルオキソニウムテトラフルオロボラート等が挙げられる。上記スルホニウム系カチオン硬化剤としては、トリ−ｐ−トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。

上記熱ラジカル発生剤としては、特に限定されず、アゾ化合物及び有機過酸化物等が挙げられる。上記アゾ化合物としては、アゾビスイゾブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等が挙げられる。上記有機過酸化物としては、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド及びメチルエチルケトンペルオキシド等が挙げられる。

上記熱硬化剤の反応開始温度は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは７０℃以上、更に好ましくは８０℃以上、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２００℃以下、更に好ましくは１５０℃以下、特に好ましくは１４０℃以下である。上記熱硬化剤の反応開始温度が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだ粒子が電極上により一層効率的に配置される。上記熱硬化剤の反応開始温度は８０℃以上、１４０℃以下であることが特に好ましい。

はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記熱硬化剤の反応開始温度は、上記はんだ粒子におけるはんだの融点よりも、高いことが好ましく、５℃以上高いことがより好ましく、１０℃以上高いことが更に好ましい。

上記熱硬化剤の反応開始温度は、ＤＳＣでの発熱ピークの立ち上がり開始の温度を意味する。

上記熱硬化剤の含有量は特に限定されない。上記熱硬化性化合物１００重量部に対して、上記熱硬化剤の含有量は、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは１重量部以上、好ましくは２００重量部以下、より好ましくは１００重量部以下、更に好ましくは７５重量部以下である。熱硬化剤の含有量が上記下限以上であると、導電材料を充分に硬化させることが容易である。熱硬化剤の含有量が上記上限以下であると、硬化後に硬化に関与しなかった余剰の熱硬化剤が残存し難くなり、かつ硬化物の耐熱性がより一層高くなる。

（フラックス）
上記導電材料は、フラックスを含むことが好ましい。フラックスの使用により、はんだを電極上により一層効果的に配置することができる。該フラックスは特に限定されない。フラックスとして、はんだ接合等に一般的に用いられているフラックスを使用できる。上記フラックスとしては、例えば、塩化亜鉛、塩化亜鉛と無機ハロゲン化物との混合物、塩化亜鉛と無機酸との混合物、溶融塩、リン酸、リン酸の誘導体、有機ハロゲン化物、ヒドラジン、有機酸及び松脂等が挙げられる。上記フラックスは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。

上記溶融塩としては、塩化アンモニウム等が挙げられる。上記有機酸としては、乳酸、クエン酸、ステアリン酸、グルタミン酸及びグルタル酸等が挙げられる。上記松脂としては、活性化松脂及び非活性化松脂等が挙げられる。上記フラックスは、カルボキシル基を２個以上有する有機酸、松脂であることが好ましい。上記フラックスは、カルボキシル基を２個以上有する有機酸であってもよく、松脂であってもよい。カルボキシル基を２個以上有する有機酸、松脂の使用により、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。

上記松脂はアビエチン酸を主成分とするロジン類である。フラックスは、ロジン類であることが好ましく、アビエチン酸であることがより好ましい。この好ましいフラックスの使用により、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。

上記フラックスの活性温度（融点）は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは７０℃以上、更に好ましくは８０℃以上、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１９０℃以下、より一層好ましくは１６０℃以下、更に好ましくは１５０℃以下、更に一層好ましくは１４０℃以下である。上記フラックスの活性温度が上記下限以上及び上記上限以下であると、フラックス効果がより一層効果的に発揮され、はんだ粒子が電極上により一層効率的に配置される。上記フラックスの活性温度は８０℃以上、１９０℃以下であることが好ましい。上記フラックスの活性温度は８０℃以上、１４０℃以下であることが特に好ましい。

融点が８０℃以上、１９０℃以下である上記フラックスとしては、コハク酸（融点１８６℃）、グルタル酸（融点９６℃）、アジピン酸（融点１５２℃）、ピメリン酸（融点１０４℃）、スベリン酸（融点１４２℃）等のジカルボン酸、安息香酸（融点１２２℃）、リンゴ酸（融点１３０℃）等が挙げられる。

また、上記フラックスの沸点は２００℃以下であることが好ましい。

はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記フラックスの融点は、上記はんだ粒子におけるはんだの融点よりも、高いことが好ましく、５℃以上高いことがより好ましく、１０℃以上高いことが更に好ましい。

はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記フラックスの融点は、上記熱硬化剤の反応開始温度よりも、高いことが好ましく、５℃以上高いことがより好ましく、１０℃以上高いことが更に好ましい。

フラックスの融点が、はんだの融点より高いことにより、電極部分にはんだ粒子を効率的に凝集させることができる。これは、接合時に熱を付与した場合、接続対象部材上に形成された電極と、電極周辺の接続対象部材の部分とを比較すると、電極部分の熱伝導率が電極周辺の接続対象部材部分の熱伝統率よりも高いことにより、電極部分の昇温が速いことに起因する。はんだ粒子の融点を超えた段階では、はんだ粒子の内部は溶解するが、表面に形成された酸化被膜は、フラックスの融点（活性温度）に達していないので、除去されない。この状態で、電極部分の温度が先に、フラックスの融点（活性温度）に達するため、優先的に電極上に来たはんだ粒子の表面の酸化被膜が除去され、はんだ粒子が電極の表面上に濡れ拡がることができる。これにより、電極上に効率的にはんだ粒子を凝集させることができる。

上記フラックスは、導電材料中に分散されていてもよく、はんだ粒子の表面上に付着していてもよい。

上記フラックスは、加熱によりカチオンを放出するフラックスであることが好ましい。加熱によりカチオンを放出するフラックスの使用により、はんだ粒子を電極上により一層効率的に配置することができる。

上記導電材料１００重量％中、上記フラックスの含有量は好ましくは０．５重量％以上、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２５重量％以下である。上記導電材料は、フラックスを含んでいなくてもよい。フラックスの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだ及び電極の表面に酸化被膜がより一層形成され難くなり、さらに、はんだ及び電極の表面に形成された酸化被膜をより一層効果的に除去できる。

（フィラー）
上記導電材料には、フィラーを添加してもよい。フィラーは、有機フィラーであってもよく、無機フィラーであってもよい。フィラーの添加により、はんだ粒子の凝集する距離を抑制し、基板の全電極上に対して、はんだ粒子を均一に凝集させることができる。

上記導電材料１００重量％中、上記フィラーの含有量は好ましくは０重量％以上、好ましくは５重量％以下、より好ましくは２重量％以下、更に好ましくは１重量％以下である。上記フィラーの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだ粒子が電極上により一層効率的に配置される。

（他の成分）
上記導電材料は、必要に応じて、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。

（接続構造体及び接続構造体の製造方法）
本発明に係る接続構造体は、少なくとも１つの第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、少なくとも１つの第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る。本発明に係る接続構造体では、上記接続部が、上述した導電材料により形成されている。本発明に係る接続構造体では、上記第１の電極と上記第２の電極とが、上記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている。

本発明に係る接続構造体の製造方法は、上述した導電材料を用いて、少なくとも１つの第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材の表面上に、上記導電材料を配置する工程と、上記導電材料の上記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に、少なくとも１つの第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材を、上記第１の電極と上記第２の電極とが対向するように配置する工程と、上記はんだ粒子の融点以上かつ上記熱硬化性成分の硬化温度以上に上記導電材料を加熱することで、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を、上記導電材料により形成し、かつ、上記第１の電極と上記第２の電極とを、上記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程とを備える。

本発明に係る接続構造体及び本発明に係る接続構造体の製造方法では、特定の導電材料を用いているので、複数のはんだ粒子が第１の電極と第２の電極との間に集まりやすく、複数のはんだ粒子を電極（ライン）上に効率的に配置することができる。また、複数のはんだ粒子の一部が、電極が形成されていない領域（スペース）に配置され難く、電極が形成されていない領域に配置されるはんだ粒子の量をかなり少なくすることができる。従って、第１の電極と第２の電極との間の導通信頼性を高めることができる。しかも、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の電気的な接続を防ぐことができ、絶縁信頼性を高めることができる。

また、複数のはんだ粒子を電極上に効率的に配置し、かつ電極が形成されていない領域に配置されるはんだ粒子の量をかなり少なくするためには、導電フィルムではなく、導電ペーストを用ことが望ましいことを、本発明者は見出した。

本発明では、複数のはんだ粒子を電極間に効率的に集める他の方法を更に採用してもよい。複数のはんだ粒子を電極間に効率的に集める方法としては、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材との間の導電材料に、熱を付与した際、熱により導電材料の粘度が低下することで、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材との間の導電材料の対流を発生させる方法等が挙げられる。この方法において、接続対象部材の表面の電極とそれ以外の表面部材との熱容量の差異により対流を発生させる方法、接続対象部材の水分を、熱により水蒸気として対流を発生させる方法、並びに第１の接続対象部材と第２の接続対象部材との温度差により対流を発生させる方法等が挙げられる。これにより、導電材料中のはんだ粒子を、電極の表面に効率的に移動させることができる。

本発明では、電極の表面に選択的にはんだ粒子を凝集させる方法を更に採用してもよい。電極の表面に選択的にはんだ粒子を凝集させる方法としては、溶融したはんだ粒子の濡れ性がよい電極材質と、溶融したはんだ粒子の濡れ性が悪いその他の表面材質とにより形成された接続対象部材を選択し、電極の表面に到達した溶融したはんだ粒子を選択的に電極に付着させ、その溶融したはんだ粒子に対し、別のはんだ粒子を溶融させて付着させる方法、熱伝導性がよい電極材質と、熱伝導性が悪いその他の表面材質とにより形成された接続対象部材を選択し、熱を付与した際に、電極の温度を他の表面部材に対し高くすることで、選択的に電極上ではんだを溶融させる方法、金属により形成された電極上に存在するマイナスの電荷に対して、プラスの電荷を持つように処理されたはんだ粒子を用いて、電極に選択的にはんだ粒子を凝集させる方法、並びに、親水性の金属表面を有する電極に対して、導電材料中のはんだ粒子以外の樹脂を疎水性とすることで、電極に選択的にはんだ粒子を凝集させる方法等が挙げられる。

電極間でのはんだ部の厚みは、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下である。電極の表面上のはんだ濡れ面積（電極の露出した面積１００％中のはんだが接している面積）は、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上、好ましくは１００％以下である。

本発明に係る接続構造体の製造方法では、上記第２の接続対象部材を配置する工程及び上記接続部を形成する工程において、加圧を行わず、上記導電材料には、上記第２の接続対象部材の重量が加わることが好ましく、上記第２の接続対象部材を配置する工程及び上記接続部を形成する工程において、上記導電材料には、上記第２の接続対象部材の重量の力を超える加圧圧力は加わらないことが好ましい。これらの場合には、複数のはんだ部において、はんだ量の均一性をより一層高めることができる。さらに、はんだ部の厚みをより一層効果的に厚くすることができ、複数のはんだ粒子が電極間に多く集まりやすくなり、複数のはんだ粒子を電極（ライン）上により一層効率的に配置することができる。また、複数のはんだ粒子の一部が、電極が形成されていない領域（スペース）に配置され難く、電極が形成されていない領域に配置されるはんだ粒子の量をより一層少なくすることができる。従って、電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。しかも、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の電気的な接続をより一層防ぐことができ、絶縁信頼性をより一層高めることができる。

さらに、上記第２の接続対象部材を配置する工程及び上記接続部を形成する工程において、加圧を行わず、上記導電材料には、上記第２の接続対象部材の重量が加われば、接続部が形成される前に電極が形成されていない領域（スペース）に配置されていたはんだ粒子が第１の電極と第２の電極との間により一層集まりやすくなり、複数のはんだ粒子を電極（ライン）上により一層効率的に配置することができることも、本発明者は見出した。本発明では、導電フィルムではなく、導電ペーストを用いるという構成と、加圧を行わず、上記導電ペーストには、上記第２の接続対象部材の重量が加わるようにするという構成とを組み合わせて採用することには、本発明の効果をより一層高いレベルで得るために大きな意味がある。

なお、ＷＯ２００８／０２３４５２Ａ１では、はんだ粉を電極表面に押し流して効率よく移動させる観点からは、接着時に所定の圧力で加圧するとよいことが記載されており、加圧圧力は、はんだ領域をさらに確実に形成する観点では、例えば、０ＭＰａ以上、好ましくは１ＭＰａ以上とすることが記載されており、更に、接着テープに意図的に加える圧力が０ＭＰａであっても、接着テープ上に配置された部材の自重により、接着テープに所定の圧力が加わってもよいことが記載されている。ＷＯ２００８／０２３４５２Ａ１では、接着テープに意図的に加える圧力が０ＭＰａであってもよいことは記載されているが、０ＭＰａを超える圧力を付与した場合と０ＭＰａとした場合との効果の差異については、何ら記載されていない。また、ＷＯ２００８／０２３４５２Ａ１では、フィルム状ではなく、ペースト状の導電ペーストを用いることの重要性についても何ら認識されていない。

また、導電フィルムではなく、導電ペーストを用いれば、導電ペーストの塗布量によって、接続部及びはんだ部の厚みを調整することが容易になる。一方で、導電フィルムでは、接続部の厚みを変更したり、調整したりするためには、異なる厚みの導電フィルムを用意したり、所定の厚みの導電フィルムを用意したりしなければならないという問題がある。また、導電フィルムでは、はんだの溶融温度で、導電フィルムの溶融粘度を十分に下げることができず、はんだ粒子の凝集が阻害されやすくなる傾向があるという問題がある。

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて得られる接続構造体を模式的に示す断面図である。

図１に示す接続構造体１は、第１の接続対象部材２と、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、熱硬化性化合物と、熱硬化剤と、複数のはんだ粒子とを含む導電材料により形成されている。上記熱硬化性化合物と上記熱硬化剤とは、熱硬化性成分である。

接続部４は、複数のはんだ粒子が集まり互いに接合したはんだ部４Ａと、熱硬化性成分が熱硬化された硬化物部４Ｂとを有する。

第１の接続対象部材２は表面（上面）に、複数の第１の電極２ａを有する。第２の接続対象部材３は表面（下面）に、複数の第２の電極３ａを有する。第１の電極２ａと第２の電極３ａとが、はんだ部４Ａにより電気的に接続されている。従って、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材３とが、はんだ部４Ａにより電気的に接続されている。なお、接続部４において、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に集まったはんだ部４Ａとは異なる領域（硬化物部４Ｂ部分）では、はんだは存在しない。はんだ部４Ａとは異なる領域（硬化物部４Ｂ部分）では、はんだ部４Ａと離れたはんだは存在しない。なお、少量であれば、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に集まったはんだ部４Ａとは異なる領域（硬化物部４Ｂ部分）に、はんだが存在していてもよい。

図１に示すように、接続構造体１では、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に、複数のはんだ粒子が集まり、複数のはんだ粒子が溶融した後、はんだ粒子の溶融物が電極の表面を濡れ拡がった後に固化して、はんだ部４Ａが形成されている。このため、はんだ部４Ａと第１の電極２ａ、並びにはんだ部４Ａと第２の電極３ａとの接続面積が大きくなる。すなわち、はんだ粒子を用いることにより、導電性の外表面がニッケル、金又は銅等の金属である導電性粒子を用いた場合と比較して、はんだ部４Ａと第１の電極２ａ、並びにはんだ部４Ａと第２の電極３ａとの接触面積が大きくなる。このため、接続構造体１における導通信頼性及び接続信頼性が高くなる。なお、導電ペーストは、フラックスを含んでいてもよい。フラックスを用いた場合には、加熱により、一般にフラックスは次第に失活する。

なお、図１に示す接続構造体１では、はんだ部４Ａの全てが、第１，第２の電極２ａ，３ａ間の対向している領域に位置している。図３に示す変形例の接続構造体１Ｘは、接続部４Ｘのみが、図１に示す接続構造体１と異なる。接続部４Ｘは、はんだ部４ＸＡと硬化物部４ＸＢとを有する。接続構造体１Ｘのように、はんだ部４ＸＡの多くが、第１，第２の電極２ａ，３ａの対向している領域に位置しており、はんだ部４ＸＡの一部が第１，第２の電極２ａ，３ａの対向している領域から側方にはみ出していてもよい。第１，第２の電極２ａ，３ａの対向している領域から側方にはみ出しているはんだ部４ＸＡは、はんだ部４ＸＡの一部であり、はんだ部４ＸＡから離れたはんだではない。なお、本実施形態では、はんだ部から離れたはんだの量を少なくすることができるが、はんだ部から離れたはんだが硬化物部中に存在していてもよい。なお、はんだが電極の表面に濡れ拡がっていればよく、必ずしも、はんだが上下の電極間に集まっていなくてもよい。

はんだ粒子の使用量を少なくすれば、接続構造体１を得ることが容易になる。はんだ粒子の使用量を多くすれば、接続構造体１Ｘを得ることが容易になる。

導通信頼性をより一層高める観点からは、上記第１の電極と上記接続部と上記第２の電極との積層方向に上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分の面積１００％中の５０％以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることが好ましい。

導通信頼性をより一層高める観点からは、上記第１の電極と上記接続部と上記第２の電極との積層方向と直交する方向に上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第１の電極と上記第２の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の７０％以上が配置されていることが好ましい。

次に、本発明の一実施形態に係る導電ペーストを用いて、接続構造体１を製造する方法の一例を説明する。

先ず、第１の電極２ａを表面（上面）に有する第１の接続対象部材２を用意する。次に、図２（ａ）に示すように、第１の接続対象部材２の表面上に、熱硬化性成分１１Ｂと、複数のはんだ粒子１１Ａとを含む導電材料１１を配置する（第１の工程）。本実施形態では、導電材料１１は、導電ペーストである。第１の接続対象部材２の第１の電極２ａが設けられた表面上に、導電材料１１を配置する。導電材料１１の配置の後に、はんだ粒子１１Ａは、第１の電極２ａ（ライン）上と、第１の電極２ａが形成されていない領域（スペース）上との双方に配置されている。

導電材料の配置方法としては、特に限定されないが、ディスペンサーによる塗布、スクリーン印刷、及びインクジェット装置による吐出等が挙げられる。

また、第２の電極３ａを表面（下面）に有する第２の接続対象部材３を用意する。次に、図２（ｂ）に示すように、第１の接続対象部材２の表面上の導電材料１１において、導電材料１１の第１の接続対象部材２側とは反対側の表面上に、第２の接続対象部材３を配置する（第２の工程）。導電材料１１の表面上に、第２の電極３ａ側から、第２の接続対象部材３を配置する。このとき、第１の電極２ａと第２の電極３ａとを対向させる。

次に、はんだ粒子１１Ａの融点以上及び熱硬化性成分１１Ｂの硬化温度以上に導電材料１１を加熱する（第３の工程）。すなわち、はんだ粒子１１Ａの融点及び熱硬化性成分１１Ｂの硬化温度の内のより低い温度以上に、導電材料１１を加熱する。この加熱時には、電極が形成されていない領域に存在していたはんだ粒子１１Ａは、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に集まる（自己凝集効果）。本実施形態では、導電フィルムではなく、導電材料を用いているために、更に導電材料が特定の構成を有するために、はんだ粒子１１Ａが、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に効果的に集まる。また、はんだ粒子１１Ａは溶融し、互いに接合する。また、熱硬化性成分１１Ｂは熱硬化する。この結果、図２（ｃ）に示すように、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を、導電材料１１により形成する。導電材料１１により接続部４が形成され、複数のはんだ粒子１１Ａが接合することによってはんだ部４Ａが形成され、熱硬化性成分１１Ｂが熱硬化することによって硬化物部４Ｂが形成される。

本実施形態では、上記第２の工程及び上記第３の工程において、加圧を行っていない。本実施形態では、導電材料１１には、第２の接続対象部材３の重量が加わる。このため、接続部４の形成時に、はんだ粒子１１Ａが、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に効果的に集まる。なお、上記第２の工程及び上記第３の工程の内の少なくとも一方において、加圧を行えば、はんだ粒子が第１の電極と第２の電極との間に集まろうとする作用が阻害される傾向が高くなる。このことは、本発明者によって見出された。

また、本実施形態では、加圧を行っていないため、導電材料を塗布した第１の接続対象部材に、第２の接続対象部材を重ね合わせた際に、第１の接続対象部材の電極と第２の接続対象部材の電極とのアライメントがずれた状態で、第１の接続対象部材と第２の接続対象部材とが重ね合わされた場合でも、そのずれを補正して、第１の接続対象部材の電極と第２の接続対象部材の電極とを接続させることができる（セルフアライメント効果）。これは、第１の接続対象部材の電極と第２の接続対象部材の電極との間に自己凝集した溶融したはんだが、第１の接続対象部材の電極と第２の接続対象部材の電極との間のはんだと導電材料のその他の成分とが接する面積が最小となる方がエネルギー的に安定になるため、その最小の面積となる接続構造であるアライメントのあった接続構造にする力が働くためである。この際、導電材料が硬化していないこと、及び、その温度、時間にて、導電材料のはんだ粒子以外の成分の粘度が十分低いことが望ましい。

はんだの融点温度での導電材料の粘度は、好ましくは５０Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは１０Ｐａ・ｓ以下、更に好ましくは１Ｐａ・ｓ以下、好ましくは０．１Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは０．２Ｐａ・ｓ以上である。所定の粘度以下であれば、はんだ粒子を効率的に凝集させることができ、所定の粘度以上であれば、接続部でのボイドを抑制し、接続部以外への導電材料のはみだしを抑制することができる。

このようにして、図１に示す接続構造体１が得られる。なお、上記第２の工程と上記第３の工程とは連続して行われてもよい。また、上記第２の工程を行った後に、得られる第１の接続対象部材２と導電材料１１と第２の接続対象部材３との積層体を、加熱部に移動させて、上記第３の工程を行ってもよい。上記加熱を行うために、加熱部材上に上記積層体を配置してもよく、加熱された空間内に上記積層体を配置してもよい。

上記第３の工程における加熱温度は、はんだ粒子の融点以上及び熱硬化性成分の硬化温度以上であれば特に限定されない。上記加熱温度は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１６０℃以上、好ましくは４５０℃以下、より好ましくは２５０℃以下、更に好ましくは２００℃以下である。

なお、上記第３の工程の後に、位置の修正や製造のやり直しを目的として、第１の接続対象部材又は第２の接続対象部材を、接続部から剥離することができる。この剥離を行うための加熱温度は、好ましくははんだ粒子の融点以上、より好ましくははんだ粒子の融点（℃）＋１０℃以上である。この剥離を行うための加熱温度は、はんだ粒子の融点（℃）＋１００℃以下であってもよい。

上記第３の工程における加熱方法としては、はんだ粒子の融点以上及び熱硬化性成分の硬化温度以上に、接続構造体全体を、リフロー炉を用いて又はオーブンを用いて加熱する方法や、接続構造体の接続部のみを局所的に加熱する方法が挙げられる。

局所的に加熱する方法に用いる器具としては、ホットプレート、熱風を付与するヒートガン、はんだゴテ、及び赤外線ヒーター等が挙げられる。

また、ホットプレートにて局所的に加熱する際、接続部直下は、熱伝導性の高い金属にて、その他の加熱することが好ましくない個所は、フッ素樹脂等の熱伝導性の低い材質にて、ホットプレート上面を形成することが好ましい。

上記第１，第２の接続対象部材は、特に限定されない。上記第１，第２の接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、半導体パッケージ、ＬＥＤチップ、ＬＥＤパッケージ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びに樹脂フィルム、プリント基板、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル、リジッドフレキシブル基板、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。上記第１，第２の接続対象部材は、電子部品であることが好ましい。

上記第１の接続対象部材及び上記第２の接続対象部材の内の少なくとも一方が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板であることが好ましい。上記第２の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板であることが好ましい。樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル及びリジッドフレキシブル基板は、柔軟性が高く、比較的軽量であるという性質を有する。このような接続対象部材の接続に導電フィルムを用いた場合には、はんだ粒子が電極上に集まりにくい傾向がある。これに対して、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板を用いたとしても、はんだ粒子を電極上に効率的に集めることで、電極間の導通信頼性を充分に高めることができる。樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板を用いる場合に、半導体チップなどの他の接続対象部材を用いた場合と比べて、加圧を行わないことによる電極間の導通信頼性の向上効果がより一層効果的に得られる。

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、モリブデン電極、銀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、銀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、銀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。

ポリマーＡ：
（１）ビスフェノールＦと１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂との反応物（ポリマーＡ）の合成：
ビスフェノールＦ（４，４’−メチレンビスフェノールと２，４’−メチレンビスフェノールと２，２’−メチレンビスフェノールとを重量比で２：３：１で含む）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル１３０重量部、及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製「ＥＰＩＣＬＯＮ ＥＸＡ−８３０ＣＲＰ」）５重量部、レゾルシノール型エポキシ化合物（ナガセケムテックス社製「ＥＸ−２０１」）１０重量部を、３つ口フラスコに入れ、窒素フロー下にて、１００℃で溶解させた。その後、水酸基とエポキシ基の付加反応触媒であるトリフェニルブチルホスホニウムブロミド０．１５重量部を添加し、窒素フロー下にて、１４０℃で４時間、付加重合反応させることにより、反応物（ポリマーＡ）を得た。

ＮＭＲにより、付加重合反応が進行したことを確認して、反応物（ポリマーＡ）が、ビスフェノールＦに由来する水酸基と１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂のエポキシ基とが結合した構造単位を主鎖に有し、かつエポキシ基を両末端に有することを確認した。

ＧＰＣにより得られた反応物（ポリマーＡ）の重量平均分子量は２８０００、数平均分子量は８０００であった。

熱硬化性化合物１：レゾルシノール型エポキシ化合物、ナガセケムテックス社製「ＥＸ−２０１」
熱硬化剤１：トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピネート）、ＳＣ有機化学社製「ＴＭＭＰ」
潜在性エポキシ熱硬化剤１：Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製「フジキュア７０００」
カチオンを発生する化合物１：三新化学工業社製「サンエイド ＳＩ−６０Ｌ」、活性温度６０℃
カチオンを発生する化合物２：グルタル酸、和光純薬工業社製、融点（活性温度）９５℃

はんだ粒子１の作製方法：
アニオンポリマー１を有するはんだ粒子：はんだ粒子本体２００ｇと、アジピン酸４０ｇと、アセトン７０ｇとを３つ口フラスコに秤量し、次にはんだ粒子本体の表面の水酸基とアジピン酸のカルボキシル基との脱水縮合触媒であるジブチル錫オキサイド０．３ｇを添加し、６０℃で４時間反応させた。その後、はんだ粒子をろ過することで回収した。

回収したはんだ粒子と、アジピン酸５０ｇと、トルエン２００ｇと、パラトルエンスルホン酸０．３ｇとを３つ口フラスコに秤量し、真空引き、及び還流を行いながら、１２０℃で、３時間反応させた。この際、ディーンスターク抽出装置を用いて、脱水縮合により生成した水を除去しながら反応させた。

その後、ろ過によりはんだ粒子を回収し、ヘキサンにて洗浄し、乾燥した。その後、得られたはんだ粒子をボールミルで解砕した後、所定のＣＶ値となるように篩を選択した。

（ゼータ電位測定）
また、得られたはんだ粒子を、アニオンポリマー１を有するはんだ粒子０．０５ｇを、メタノール１０ｇに入れ、超音波処理をすることで、均一に分散させて、分散液を得た。この分散液を用いて、かつＢｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ社製「Ｄｅｌｓａｍａｘ ＰＲＯ」を用いて、電気泳動測定法にて、ゼータ電位を測定した。

（アニオンポリマーの重量平均分子量）
はんだ粒子の表面のアニオンポリマー１の重量平均分子量は、０．１Ｎの塩酸を用い、はんだを溶解した後、ポリマーをろ過により回収し、ＧＰＣにより求めた。

（はんだ粒子のＣＶ値）
ＣＶ値を、レーザー回折式粒度分布測定装置（堀場製作所社製「ＬＡ−９２０」）にて、測定した。

はんだ粒子１（ＳｎＢｉはんだ粒子、融点１３９℃、三井金属社製「ＤＳ１０」を選別したはんだ粒子本体を用い、表面処理を行ったアニオンポリマー１を有するはんだ粒子、平均粒子径１３μｍ、ＣＶ値２０％、表面のゼータ電位：＋０．４８ｍＶ、ポリマー分子量Ｍｗ＝７０００）

（実施例１，２及び比較例１）
（１）異方性導電ペーストの作製
下記の表１に示す成分を下記の表１に示す配合量で配合して、異方性導電ペーストを得た。

（２）第１の接続構造体（Ｌ／Ｓ＝５０μｍ／５０μｍ）の作製
Ｌ／Ｓが５０μｍ／５０μｍ、電極長さ３ｍｍの銅電極パターン（銅電極の厚み１２μｍ）を上面に有するガラスエポキシ基板（ＦＲ−４基板）（第１の接続対象部材）を用意した。また、Ｌ／Ｓが５０μｍ／５０μｍ、電極長さ３ｍｍの銅電極パターン（銅電極の厚み１２μｍ）を下面に有するフレキシブルプリント基板（第２の接続対象部材）を用意した。

ガラスエポキシ基板とフレキシブルプリント基板との重ね合わせ面積は、１．５ｃｍ×３ｍｍとし、接続した電極数は７５対とした。

上記ガラスエポキシ基板の上面に、作製直後の異方性導電ペーストを、ガラスエポキシ基板の電極上で厚さ１００μｍとなるように、メタルマスクを用い、スクリーン印刷にて塗工し、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の上面に上記フレキシブルプリント基板を、電極同士が対向するように積層した。このとき、加圧を行わなかった。異方性導電ペースト層には、上記フレキシブルプリント基板の重量は加わる。その後、異方性導電ペースト層の温度が１９０℃となるように加熱しながら、はんだを溶融させ、かつ異方性導電ペースト層を１９０℃及び１０秒で硬化させ、第１の接続構造体を得た。

（３）第２の接続構造体（Ｌ／Ｓ＝７５μｍ／７５μｍ）の作製
Ｌ／Ｓが７５μｍ／７５μｍ、電極長さ３ｍｍの銅電極パターン（銅電極の厚み１２μｍ）を上面に有するガラスエポキシ基板（ＦＲ−４基板）（第１の接続対象部材）を用意した。また、Ｌ／Ｓが７５μｍ／７５μｍ、電極長さ３ｍｍの銅電極パターン（銅電極の厚み１２μｍ）を下面に有するフレキシブルプリント基板（第２の接続対象部材）を用意した。

Ｌ／Ｓが異なる上記ガラスエポキシ基板及びフレキシブルプリント基板を用いたこと以外は第１の接続構造体の作製と同様にして、第２の接続構造体を得た。

（４）第３の接続構造体（Ｌ／Ｓ＝１００μｍ／１００μｍ）の作製
Ｌ／Ｓが１００μｍ／１００μｍ、電極長さ３ｍｍの銅電極パターン（銅電極の厚み１２μｍ）を上面に有するガラスエポキシ基板（ＦＲ−４基板）（第１の接続対象部材）を用意した。また、Ｌ／Ｓが１００μｍ／１００μｍ、電極長さ３ｍｍの銅電極パターン（銅電極の厚み１２μｍ）を下面に有するフレキシブルプリント基板（第２の接続対象部材）を用意した。

Ｌ／Ｓが異なる上記ガラスエポキシ基板及びフレキシブルプリント基板を用いたこと以外は第１の接続構造体の作製と同様にして、第３の接続構造体を得た。

（評価）
（１）粘度
異方性導電ペーストの２５℃での粘度（η２５）を、Ｅ型粘度計（東機産業社製）を用いて、２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定した。

（２）はんだ部の厚み
得られた接続構造体を断面観察することにより、上下の電極が間に位置しているはんだ部の厚みを評価した。

（３）電極上のはんだの配置精度１
得られた第１，第２，第３の接続構造体において、第１の電極と接続部と第２の電極との積層方向に第１の電極と第２の電極との対向し合う部分をみたときに、第１の電極と第２の電極との対向し合う部分の面積１００％中の、接続部中のはんだ部が配置されている面積の割合Ｘを評価した。電極上のはんだの配置精度１を下記の基準で判定した。

［電極上のはんだの配置精度１の判定基準］
○○：割合Ｘが７０％以上
○：割合Ｘが６０％以上、７０％未満
△：割合Ｘが５０％以上、６０％未満
×：割合Ｘが５０％未満

（４）電極上のはんだの配置精度２
得られた第１，第２，第３の接続構造体において、第１の電極と接続部と第２の電極との積層方向と直交する方向に第１の電極と第２の電極との対向し合う部分をみたときに、接続部中のはんだ部１００％中、第１の電極と第２の電極との対向し合う部分に配置されている接続部中のはんだ部の割合Ｙを評価した。電極上のはんだの配置精度２を下記の基準で判定した。

［電極上のはんだの配置精度２の判定基準］
○○：割合Ｙが９９％以上
○：割合Ｙが９０％以上、９９％未満
△：割合Ｙが７０％以上、９０％未満
×：割合Ｙが７０％未満

（５）上下の電極間の導通信頼性
得られた第１，第２，第３の接続構造体（ｎ＝１５個）において、上下の電極間の１接続箇所当たりの接続抵抗をそれぞれ、４端子法により、測定した。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。導通信頼性を下記の基準で判定した。

［導通信頼性の判定基準］
○○：接続抵抗の平均値が５０ｍΩ以下
○：接続抵抗の平均値が５０ｍΩを超え、７０ｍΩ以下
△：接続抵抗の平均値が７０ｍΩを超え、１００ｍΩ以下
×：接続抵抗の平均値が１００ｍΩを超える、又は接続不良が生じている

（６）隣接する電極間の絶縁信頼性
得られた第１，第２，第３の接続構造体（ｎ＝１５個）において、８５℃、湿度８５％の雰囲気中に１００時間放置後、隣接する電極間に、５Ｖを印加し、抵抗値を２５箇所で測定した。絶縁信頼性を下記の基準で判定した。

［絶縁信頼性の判定基準］
○○：接続抵抗の平均値が１０^７Ω以上
○：接続抵抗の平均値が１０^６Ω以上、１０^７Ω未満
△：接続抵抗の平均値が１０^５Ω以上、１０^６Ω未満
×：接続抵抗の平均値が１０^５Ω未満

（７）上下の電極間の位置ずれ
得られた第１，第２，第３の接続構造体において、第１の電極と接続部と第２の電極との積層方向に第１の電極と第２の電極との対向し合う部分をみたときに、第１の電極の中心線と第２の電極の中心線とが揃っているか否か、並びに位置ずれの距離を評価した。上下の電極間の位置ずれを下記の基準で判定した。

［上下の電極間の位置ずれの判定基準］
○○：位置ずれが１５μｍ未満
○：位置ずれが１５μｍ以上、２５μｍ未満
△：位置ずれが２５μｍ以上、４０μｍ未満
×：位置ずれが４０μｍ以上

結果を下記の表１に示す。

フレキシブルプリント基板にかえて、樹脂フィルム、フレキシブルフラットケーブル及びリジッドフレキシブル基板を用いた場合でも、同様の傾向が見られた。

１，１Ｘ…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
４，４Ｘ…接続部
４Ａ，４ＸＡ…はんだ部
４Ｂ，４ＸＢ…硬化物部
１１…導電材料
１１Ａ…はんだ粒子
１１Ｂ…熱硬化性成分

Claims (12)

1. 熱硬化性成分と、はんだを導電性の外表面に有する複数のはんだ粒子とを含み、
   前記熱硬化性成分として又は前記熱硬化性成分とは異なる成分として、１００℃の加熱によって前記はんだ粒子におけるはんだにカチオンを供給する化合物を５重量％以上含む、導電材料。
2. ６０℃の加熱によって、前記はんだ粒子の外表面のゼータ電位が加熱前よりも高くなる導電材料である、請求項１に記載の導電材料。
3. 前記カチオンが水素イオンである、請求項１又は２に記載の導電材料。
4. 前記カチオンを供給する化合物がフラックスである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電材料。
5. 前記はんだ粒子の平均粒子径が１μｍ以上、４０μｍ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電材料。
6. 前記はんだ粒子の含有量が１０重量％以上、８０重量％以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電材料。
7. 導電ペーストである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電材料。
8. 少なくとも１つの第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、
   少なくとも１つの第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、請求項１〜７のいずれか１項に記載の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、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている、接続構造体。
9. 前記第２の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板である、請求項８に記載の接続構造体。
10. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電材料を用いて、少なくとも１つの第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材の表面上に、前記導電材料を配置する工程と、
    前記導電材料の前記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に、少なくとも１つの第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材を、前記第１の電極と前記第２の電極とが対向するように配置する工程と、
    前記はんだ粒子の融点以上かつ前記熱硬化性成分の硬化温度以上に前記導電材料を加熱することで、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を、前記導電材料により形成し、かつ、前記第１の電極と前記第２の電極とを、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程とを備える、接続構造体の製造方法。
11. 前記第２の接続対象部材を配置する工程及び前記接続部を形成する工程において、加圧を行わず、前記導電材料には、前記第２の接続対象部材の重量が加わる、請求項１０に記載の接続構造体の製造方法。
12. 前記第２の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板である、請求項１０又は１１に記載の接続構造体の製造方法。

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