JP2022022293A - 導電性粒子、導電材料及び接続構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的低温で導電接続を行うことができ、比較的低温で導電接続を行っても導通信頼性を高めることができる導電性粒子を提供する。【解決手段】本発明に係る導電性粒子は、導電部を有する導電性粒子本体と、前記導電性粒子本体の表面上に配置された絶縁性粒子とを備え、前記導電性粒子本体が、前記導電部の外表面に複数の突起を有し、前記絶縁性粒子のガラス転移温度が１００℃未満であり、前記絶縁性粒子が、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件で圧縮されたときに、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値の、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向と直交する方向での粒子径の最大値に対する比が０．７以下になるように変形可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、電極間の電気的な接続に用いることができる導電性粒子に関する。また、本発明は、上記導電性粒子を用いた導電材料、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。これらの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。また、導電性粒子として、導電性粒子本体の表面に、絶縁性粒子が付着した導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）が用いられることがある。

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。

上記導電性粒子の一例として、下記の特許文献１には、導電性粒子の表面の少なくとも一部に、樹脂粒子が存在する絶縁化導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）が開示されている。上記樹脂粒子は、重合性成分の共重合物であり、該重合性成分は、少なくともアルキル（メタ）アクリレートと多価（メタ）アクリレートとを含む。上記多価（メタ）アクリレートは、各（メタ）アクリロイル基が互いに３個以上の炭素原子を介して結合した化合物である。また、特許文献１では、上記樹脂粒子のガラス転移温度が１８０℃以下であってもよいことが記載されている。特許文献１の実施例及び比較例では、ガラス転移温度が１０８℃、１１３℃、１１５℃、１３４℃、及び２００℃以上の樹脂粒子が記載されている。

下記の特許文献２には、導電性粒子と、該導電性粒子の外側に付着された複数の絶縁粒子とを備える絶縁被覆導電粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）が開示されている。上記導電性粒子の平均粒径は１～１０μｍである。上記絶縁粒子は、第１の絶縁粒子と、該第１の絶縁粒子よりもガラス転移温度が低い第２の絶縁粒子とを含む。特許文献２では、第２の絶縁粒子のガラス転移温度は、８０～１２０℃であってもよいことが記載されている。

特開２０１２－７２３２４号公報 特開２０１４－１７２１３号公報

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。

この接続構造体の作製において、低温での熱圧着の要望が高まっている。しかし、従来の導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）では、低温で熱圧着を行ったときに、接続抵抗が高くなり、導通信頼性が低くなることがある。

本発明の目的は、比較的低温で導電接続を行うことができ、比較的低温で導電接続を行っても導通信頼性を高めることができる導電性粒子を提供することである。

また、本発明は、上記導電性粒子を用いる導電材料、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、導電部を有する導電性粒子本体と、前記導電性粒子本体の表面上に配置された絶縁性粒子とを備え、前記導電性粒子本体が、前記導電部の外表面に複数の突起を有し、前記絶縁性粒子のガラス転移温度が１００℃未満であり、前記絶縁性粒子が、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件で圧縮されたときに、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値の、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向と直交する方向での粒子径の最大値に対する比が０．７以下になるように変形可能である、導電性粒子が提供される。

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電性粒子本体の表面上に複数の前記絶縁性粒子が配置されている。

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記絶縁性粒子の平均粒子径の前記突起の平均高さに対する比が０．５を超える。

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記絶縁性粒子が、温度１００℃及び圧力６０ＭＰａで圧縮されたときに、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値の、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向と直交する方向での粒子径の最大値に対する比が０．７以下になるように変形可能である。

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記絶縁性粒子が、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件で圧縮されたときに、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値が、圧縮前の前記突起の平均高さ以下になるように変形可能である。

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記絶縁性粒子が、温度１００℃及び圧力６０ＭＰａで圧縮されたときに、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値が、圧縮前の前記突起の平均高さ以下になるように変形可能である。

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電性粒子は、１２０℃以下で熱圧着することにより、導電接続するために用いられる。

本発明の広い局面によれば、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、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、前記導電材料の１００℃での粘度が１０００Ｐａ・ｓ以上、５０００Ｐａ・ｓ以下である。

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の接続対象部材を接続している接続部とを備え、前記接続部の材料が、上述した導電性粒子であるか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料であり、前記第１の電極と前記第２の電極とが、前記導電性粒子における前記導電性粒子本体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、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の接続対象部材との間に、上述した導電性粒子を配置するか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置する工程と、前記絶縁性粒子のガラス転移温度以上、１６０℃以下で熱圧着することにより、導電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、前記絶縁性粒子のガラス転移温度以上、１２０℃以下で熱圧着する。

本発明に係る導電性粒子は、導電部を有する導電性粒子本体と、上記導電性粒子本体の表面上に配置された絶縁性粒子とを備え、上記導電性粒子本体が、上記導電部の外表面に複数の突起を有し、上記絶縁性粒子のガラス転移温度が１００℃未満であり、上記絶縁性粒子が、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件で圧縮されたときに、圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値の、圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向と直交する方向での粒子径の最大値に対する比が０．７以下になるように変形可能であるので、比較的低温で導電接続を行うことができ、比較的低温で導電接続を行っても導通信頼性を高めることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。 図２は、本発明の第２の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。 図３は、本発明の第３の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。 図４は、絶縁部が絶縁層である場合の導電性粒子を示す断面図である。 図５は、図１に示す導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す断面図である。

以下、本発明を詳細に説明する。

（導電性粒子）
本発明に係る導電性粒子は、導電性粒子本体と、絶縁部とを備える。上記導電性粒子本体は、導電部を有する。上記絶縁部は、上記導電性粒子本体の表面上に配置されている。本発明に係る導電性粒子では、上記導電性粒子本体が、上記導電部の外表面に複数の突起を有する。本発明に係る導電性粒子では、上記絶縁部のガラス転移温度が１００℃未満である。本発明に係る導電性粒子では、上記絶縁部は、絶縁性粒子である。本発明に係る導電性粒子では、上記絶縁性粒子が、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件で圧縮されたときに、圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値の、圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向と直交する方向での粒子径の最大値に対する比が０．７以下になるように変形可能である。本発明において、導電性粒子本体を、導電性粒子と呼ぶ場合に、絶縁部を備える導電性粒子を、絶縁部付き導電性粒子と呼ぶことができる。絶縁部が絶縁性粒子であるので、絶縁部付き導電性粒子は、絶縁性粒子付き導電性粒子である。

本発明では、上記の構成が備えられているので、比較的低温で導電接続を行っても導通信頼性を高めることができる。

本発明では、導電接続時に導電性粒子本体との電極との間に位置する絶縁部を排除するために、例えば１２０℃以下で熱圧着を行ったとしても、絶縁部を良好に排除することができる。結果として、電極と導電性粒子本体とを良好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。本発明では、電極間の導通信頼性を高めることができる。

本発明では、絶縁部のガラス転移温度を低くするだけでなく、導電性粒子本体が導電部の外表面に複数の突起を有することが重要である。例えば、絶縁部のガラス転移温度が１００℃未満であっても、導電性粒子本体が導電部の外表面に複数の突起を有していなければ、導通信頼性を十分に高めることは困難である。この理由としては、熱圧着時の温度が絶縁部のガラス転移温度以下の場合には、絶縁部が軟らかくなり難いので、絶縁部が導電性粒子本体から外れ難くなるためであると考えられる。一方で、導電性粒子本体が導電部の外表面に複数の突起を有していると、該突起が絶縁部を排除することができ、電極と導電性粒子本体とを良好に接触させることができるので、導通信頼性を十分に高めることができると考えられる。本発明では、絶縁部のガラス転移温度を低くする構成と、導電性粒子本体が導電部の外表面に複数の突起を有する構成とを組み合わせることが極めて重要であることが見出された。

低温での熱圧着により、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記絶縁部のガラス転移温度は、好ましくは９５℃未満、より好ましくは９０℃未満、より一層好ましくは８５℃未満、更に好ましくは８０℃未満、更に一層好ましくは７５℃未満、特に好ましくは７０℃未満である。

導電接続前の絶縁部の過度の脱離及び過度の変形を効果的に抑える観点からは、上記絶縁部のガラス転移温度は、好ましくは３０℃以上、より好ましくは３５℃以上、より一層好ましくは４０℃以上、更に好ましくは４５℃以上、更に一層好ましくは５０℃以上、特に好ましくは５５℃以上である。

なお、本明細書において、上記ガラス転移温度は、動的粘弾性測定（ＴＡＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製「ＡＲＥＳ－Ｇ２」）等を用いて測定することができる。

本発明に係る導電性粒子では、上記絶縁部は、絶縁性粒子である。上記絶縁部は、絶縁層であってもよく、絶縁性粒子であってもよい。上記導電性粒子本体の表面を、上記絶縁層が被覆していてもよい。上記導電性粒子本体の表面に、上記絶縁性粒子が付着していてもよい。導電接続時の絶縁部の排除性をより一層高め、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記絶縁部は、絶縁性粒子であることが好ましい。導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子本体の表面上に複数の上記絶縁性粒子が配置されていることが好ましい。

また、導電性粒子本体の表面上で、上記絶縁部は、単層であってもよく、多層であってもよく、絶縁性粒子本体の表面上に配置された絶縁性粒子の外側に、他の絶縁性粒子が配置されていてもよい。

上記突起の平均高さは、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０５μｍ以上であり、好ましくは０．９μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下である。上記突起の平均高さが上記下限以上及び上記上限以下であると、接続抵抗が効果的に低くなる。

上記突起の高さは、導電性粒子本体の中心と突起の先端とを結ぶ線（図１に示す破線Ｌ１）上における、突起が無いと想定した場合の導電部の仮想線（図１に示す破線Ｌ２）上（突起が無いと想定した場合の球状の導電性粒子本体の外表面上）から突起の先端までの距離を示す。すなわち、図１においては、破線Ｌ１と破線Ｌ２との交点から突起の先端までの距離を示す。

導通信頼性をより一層高める観点からは、上記絶縁性粒子の平均粒子径の上記突起の平均高さに対する比（絶縁性粒子の平均粒子径／突起の平均高さ）は、好ましくは０．５を超え、より好ましくは２．０を超える。絶縁性粒子の意図しない脱離を抑え、絶縁信頼性をより一層高める観点からは、上記比（絶縁性粒子の平均粒子径／突起の平均高さ）は好ましくは４．０以下、より好ましくは３．０以下である。

上記絶縁性粒子の平均粒子径は、数平均粒子径を示す。絶縁性粒子の平均粒子径は、任意の絶縁性粒子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。

本発明に係る導電性粒子では、上記絶縁性粒子が、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件（好ましくは温度１００℃～１２０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件）で圧縮されたときに、圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向（例えば鉛直方向）での粒子径の最大値（Ｌ１）の、圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向と直交する方向（例えば水平方向）での粒子径の最大値（Ｌ２）に対する比（Ｌ１／Ｌ２）が０．７以下になるように変形可能である。導通信頼性をより一層高める観点からは、上記絶縁性粒子が、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件（好ましくは温度１００℃～１２０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件）で圧縮されたときに、圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向（例えば鉛直方向）での粒子径の最大値（Ｌ１）の、圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向と直交する方向（例えば水平方向）での粒子径の最大値（Ｌ２）に対する比（Ｌ１／Ｌ２）が０．５以下になるように変形可能であることが好ましく、０．３以下になるように変形可能であることがより好ましい。上記粒子径の最大値は、粒子径が最大となる部分の粒子径である。

本発明では、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件の全体で、上記比（Ｌ１／Ｌ２）が上記上限以下であるように変形可能である必要はない。但し、温度１００℃～１２０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件の全体で、上記比（Ｌ１／Ｌ２）が上記上限以下であるように変形可能であることが好ましく、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件の全体で、上記比（Ｌ１／Ｌ２）が上記上限以下であるように変形可能であることがより好ましい。また、温度１００℃及び圧力６０ＭＰａの圧縮条件で圧縮されたときに、上記比（Ｌ１／Ｌ２）が上記上限以下であるように変形可能であることが好ましい。

なお、本明細書において、上記「変形」とは、絶縁性粒子が崩壊することも含まれる。

導通信頼性をより一層高める観点からは、上記絶縁性粒子が、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件（好ましくは温度１００℃～１２０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件）で圧縮されたときに、圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向（例えば鉛直方向）での粒子径の最大値が、圧縮前の上記突起の平均高さ以下になるように変形可能であることが好ましく、圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向（例えば鉛直方向）での粒子径の最大値が、圧縮前の上記突起の平均高さの１．０倍以下になるように変形可能であることがより好ましい。

本発明では、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件の全体で、上記圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値が上記上限以下であるように変形可能である必要はない。但し、温度１００℃～１２０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件の全体で、上記圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値が上記上限以下であるように変形可能であることが好ましく、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件の全体で、上記圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値が上記上限以下であるように変形可能であることがより好ましい。また、温度１００℃及び圧力６０ＭＰａの圧縮条件で圧縮されたときに、上記圧縮後の上記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値が上記上限以下であるように変形可能であることが好ましい。

上記絶縁性粒子を圧縮するときの温度は、好ましくは１００℃以上であり、好ましくは１６０℃以下、より好ましくは１５０℃以下、更に好ましくは１４０℃以下、特に好ましくは１２０℃以下である。上記絶縁性粒子を圧縮するときの圧力は、好ましくは６０ＭＰａ以上であり、好ましくは８０ＭＰａ以下、より好ましくは７０ＭＰａ以下である。

絶縁信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子本体の表面積全体に占める上記絶縁部（絶縁層又は絶縁性粒子）により被覆されている部分の面積である被覆率は、好ましくは６５％以上、より好ましくは７０％以上、更に好ましくは７０％を超え、特に好ましくは７５％以上、最も好ましくは８０％以上である。導通信頼性をより一層高める観点からは、上記被覆率は好ましくは９９％以下、より好ましくは９８％以下、更に好ましくは９５％以下である。上記被覆率は１００％以下であってもよい。

上記導電性粒子本体の表面積全体に占める上記絶縁性粒子により被覆されている部分の面積である被覆率は、以下のようにして求められる。

走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）での観察により、例えば２０個の導電性粒子を観察し、導電性粒子における導電性粒子本体の被覆率（％）（付着率（％）ともいう）を求める。上記被覆率は、導電性粒子本体の表面積に占める絶縁部により被覆されている部分の合計の面積（投影面積）である。

具体的には、絶縁部が絶縁性粒子である場合に、上記被覆率は、導電性粒子を一方向から走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した場合、観察画像における導電性粒子本体の表面の外周縁部分の円内の面積全体に占める、導電性粒子本体の表面の外周縁部分の円内における絶縁部の合計の面積を意味する。

上記導電性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以上であり、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、更に好ましくは５０μｍ以下、特に好ましくは２０μｍ以下である。導電性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、導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、導電性粒子本体と電極との接触面積を充分に大きくなり、かつ導電部を形成する際に凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。また、導電性粒子本体を介して接続された電極間の間隔が大きくなりすぎず、かつ導電部が基材粒子の表面から剥離し難くなる。さらに、上記導電性粒子の平均粒子径が大きい（１０μｍを超え、５０μｍ以下である）場合には、上記導電性粒子の平均粒子径が小さい（１μｍ以上、１０μｍ以下である）場合よりも、低圧及び低温度で実装できるため、上記導電性粒子をカメラモジュール等の半導体装置モジュールに好適に用いることができる。

上記導電性粒子の平均粒子径は、数平均粒子径を示す。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。

上記導電性粒子は、１６０℃以下で熱圧着することにより、導電接続するために好適に用いられ、１２０℃以下で熱圧着することにより、導電接続するためにより好適に用いられ、１１０℃以下で熱圧着することにより、導電接続するために更に好適に用いられ、１００℃以下で熱圧着することにより、導電接続するために特に好適に用いられる。

上記導電性粒子は、バインダー樹脂中に分散され、導電材料を得るために好適に用いられる。

次に、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、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。

図１に示す導電性粒子１は、導電性粒子本体２と、複数の絶縁性粒子３とを備える。

導電性粒子本体２は、基材粒子１１と、基材粒子１１の表面上に配置された導電部１２と、複数の芯物質１３とを有する。導電部１２は導電層である。導電部１２は、基材粒子１１に接している。導電部１２は、基材粒子１１の表面を覆っている。導電性粒子本体２は、基材粒子１１の表面が導電部１２により被覆された被覆粒子である。導電性粒子本体２は表面に導電部１２を有する。

導電性粒子本体２は、導電部１２の外表面に、複数の突起を有する。導電部１２は外表面に、複数の突起を有する。複数の芯物質１３が、基材粒子１２の表面上に配置されている。複数の芯物質１３は、導電部１２内に埋め込まれている。芯物質１３は、突起の内側に配置されている。導電部１２は、複数の芯物質１３を被覆している。複数の芯物質１３により、導電部１２の外表面が隆起されており、突起が形成されている。

絶縁性粒子３は、導電性粒子本体２の表面上に配置されている。複数の絶縁性粒子３は、導電性粒子本体２の表面に接触しており、導電性粒子本体２の表面に付着している。複数の絶縁性粒子３は、導電性粒子本体２における導電部１２の外表面に接触しており、導電部１２の外表面に付着している。

図２は、本発明の第２の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。

図２に示す導電性粒子１Ａは、導電性粒子本体２Ａと、複数の絶縁性粒子３とを備える。

導電性粒子１と導電性粒子１Ａとでは、導電性粒子本体２と導電性粒子本体２Ａとが異なる。

導電性粒子本体２Ａは、基材粒子１１と、基材粒子１１の表面上に配置された導電部１２Ａと、複数の芯物質１３とを有する。

導電性粒子１と導電性粒子１Ａとでは、導電部１２と導電部１２Ａとが異なる。導電部１２Ａは全体で、基材粒子１１側に第１の導電部１２ＡＡと、基材粒子１１側とは反対側に第２の導電部１２ＡＢとを有する。導電性粒子１では、１層構造の導電部１２が形成されているのに対し、導電性粒子１Ａでは、第１の導電部１２ＡＡ及び第２の導電部１２ＡＢを有する２層構造の導電部１２Ａが形成されている。第１の導電部１２ＡＡと第２の導電部１２ＡＢとは、別の導電部として形成されている。

第１の導電部１２ＡＡは、基材粒子１１の表面上に配置されている。基材粒子１１と第２の導電部１２ＡＢとの間に、第１の導電部１２ＡＡが配置されている。第１の導電部１２ＡＡは、基材粒子１１に接している。第２の導電部１２ＡＢは、第１の導電部１２ＡＡに接している。従って、基材粒子１１の表面上に第１の導電部１２ＡＡが配置されており、第１の導電部１２ＡＡの外表面上に第２の導電部１２ＡＢが配置されている。

導電性粒子本体２Ａは、導電部１２Ａの外表面に、複数の突起を有する。導電部１２Ａは外表面に、複数の突起を有する。複数の芯物質１３が、基材粒子１２の表面上に配置されている。複数の芯物質１３は、導電部１２Ａ及び第１の導電部１２ＡＡ内に埋め込まれている。導電部１２Ａ及び第１の導電部１２ＡＡは、複数の芯物質１３を被覆している。複数の芯物質１３により、導電部１２Ａ、第１の導電部１２ＡＡ及び第２の導電部１２ＡＢの外表面が隆起されており、突起が形成されている。

絶縁性粒子３は、導電性粒子本体２Ａの表面上に配置されている。

芯物質は、基材粒子に接していなくてもよい。芯物質は、第１の導電部の外表面上に配置されていてもよい。第１の導電部の外表面の形状は、球状であってもよい。

図３は、本発明の第３の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。

図３に示す導電性粒子１Ｂは、導電性粒子本体２Ｂと、複数の絶縁性粒子３とを備える。

導電性粒子１と導電性粒子１Ｂとでは、導電性粒子本体２と導電性粒子本体２Ｂとが異なる。

導電性粒子本体２Ｂは、基材粒子１１と、基材粒子１１の表面上に配置された導電部１２Ｂとを有する。導電性粒子本体２Ｂは、芯物質を有さない。

導電性粒子本体２と導電性粒子本体２Ｂとでは、芯物質の有無が異なり、結果として導電部が異なっている。導電性粒子１では、芯物質１３が用いられ、かつ芯物質１３を被覆するように導電部１２が形成されているのに対し、導電性粒子１Ｂでは、芯物質は用いられておらず、導電部１２Ｂが形成されている。

導電部１２Ｂは、第１の部分と、該第１の部分よりも厚みが厚い第２の部分とを有する。導電性粒子本体２Ｂは、導電部１２Ｂの外表面に、複数の突起を有する。導電部１２Ｂは外表面に、複数の突起を有する。複数の突起を除く部分が、導電部１２Ｂの上記第１の部分である。複数の突起は、導電部１２Ｂの厚みが厚い上記第２の部分である。

絶縁性粒子３は、導電性粒子本体２Ｂの表面上に配置されている。

図４は、絶縁部が絶縁層である場合の導電性粒子を示す断面図である。

図４に示す導電性粒子１Ｃは、導電性粒子本体２と、絶縁層３Ｃとを備える。

導電性粒子１と導電性粒子１Ｃとでは、絶縁性粒子３と絶縁層３Ｃとが異なる。

導電性粒子１Ｃでは、絶縁層３Ｃは、導電性粒子本体２の表面上に配置されている。絶縁層３Ｃは、導電性粒子本体２の表面に接触しており、導電性粒子本体２の表面を被覆している。複数の絶縁層３Ｃは、導電性粒子本体２における導電部１２の外表面に接触しており、導電部１２の外表面を被覆している。導電部１２の突起がある部分の表面上に、絶縁層３Ｃが配置されている。導電部１２の突起がない部分の表面上にも、絶縁層３Ｃが配置されている。導電部１２の突起がある部分の表面上に配置された絶縁層３Ｃと、導電部１２の突起がない部分の表面上に配置された絶縁層３Ｃとは、連なっている。

導電性粒子１Ｃでは、導電性粒子１，１Ａ，１Ｂと比べて、導通信頼性が低くなる傾向がある。

絶縁部は、絶縁性粒子又は絶縁層であることが好ましい。導通信頼性をより一層高める観点からは、絶縁部は、絶縁性粒子であることが好ましい。絶縁信頼性をより一層高める観点からは、絶縁部は、絶縁層であることが好ましい。本発明に係る導電性粒子では、絶縁部は、絶縁性粒子である。

以下、導電性粒子、及び絶縁性粒子等の他の詳細を説明する。なお、以下の説明において、「（メタ）アクリル」は「アクリル」と「メタクリル」との一方又は双方を意味し「（メタ）アクリレート」は「アクリレート」と「メタクリレート」との一方又は双方を意味する。

［導電性粒子本体］
上記導電性粒子本体は、導電部の外表面に突起を有する。該突起は複数であることが好ましい。導電性粒子本体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。導電部の外表面に突起を有する導電性粒子を用いることで、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を効果的に排除できる。このため、電極と導電部とがより一層確実に接触し、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。さらに、電極間の接続時に、導電性粒子本体の突起によって、導電性粒子本体と電極との間の絶縁部を効果的に排除できる。また、本発明では、絶縁部のガラス転移温度が低いので、絶縁部を効果的に排除できる。

上記導電性粒子本体は、導電部を有する。上記導電部は、導電層であることが好ましい。上記導電性粒子本体は、基材粒子と、基材粒子の表面上に配置された導電部を有する導電性粒子であってもよく、全体が導電部である金属粒子であってもよい。コストを低減したり、導電性粒子本体の柔軟性を高くして、電極間の導通信頼性をより一層高めたりする観点からは、基材粒子と、基材粒子の表面上に配置された導電部とを有する導電性粒子本体が好ましい。

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、樹脂により形成された樹脂粒子であることが好ましい。導電性粒子を用いて電極間を接続する際には、導電性粒子を電極間に配置した後、圧着することにより導電性粒子を圧縮させる。基材粒子が樹脂粒子であると、上記圧着の際に導電性粒子本体が変形しやすく、導電性粒子本体と電極との接触面積が大きくなる。このため、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。

上記樹脂粒子の材料として、種々の樹脂が好適に用いられる。上記樹脂粒子の材料としては、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、上記樹脂粒子の材料は、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重合性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重合性単量体としては、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）アクリレート化合物；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）アクリレート化合物；（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化合物；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化合物；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）アクリレート化合物；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、上記基材粒子の材料である無機物としては、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。

上記有機コアの材料としては、上述した樹脂粒子の材料等が挙げられる。

上記無機シェルの材料としては、上述した基材粒子の材料として挙げた無機物が挙げられる。上記無機シェルの材料は、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、該シェル状物を焼成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、該金属粒子の材料である金属としては、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。導電性粒子が、全体が導電部である金属粒子である場合、該金属粒子の材料である金属は特に限定されない。上記金属としては、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。電極間の接続抵抗がより一層低くなるので、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。

また、導通信頼性を効果的に高めることができるので、上記導電部及び上記導電部の外表面部分はニッケルを含むことが好ましい。ニッケルを含む導電部１００重量％中のニッケルの含有量は好ましくは１０重量％以上、より好ましくは５０重量％以上、より一層好ましくは６０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。上記ニッケルを含む導電部１００重量％中のニッケルの含有量は９７重量％以上であってもよく、９７．５重量％以上であってもよく、９８重量％以上であってもよい。

なお、導電部の表面には、酸化により水酸基が存在することが多い。一般的に、ニッケルにより形成された導電部の表面には、酸化により水酸基が存在する。このような水酸基を有する導電部の表面（導電性粒子本体の表面）に、化学結合を介して、絶縁部を配置することができる。

上記導電部は、１つの層により形成されていてもよい。導電部は、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。

上記基材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基材粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。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。

上記導電部の厚みは、好ましくは０．００５μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上であり、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、充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充分に変形する。

上記導電部が複数の層により形成されている場合に、最外層の導電層の厚みは、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上であり、好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。上記最外層の導電層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、最外層の導電層による被覆が均一になり、耐腐食性が充分に高くなり、かつ電極間の接続抵抗が充分に低くなる。

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、導電性粒子又は絶縁性粒子付き導電性粒子の断面を観察することにより測定できる。

芯物質：
上記突起を形成する方法としては、基材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、並びに基材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。上記突起を形成する他の方法としては、基材粒子の表面上に、第１の導電部を形成した後、該第１の導電部上に芯物質を配置し、次に第２の導電部を形成する方法、並びに基材粒子の表面上に導電部（第１の導電部又は第２の導電部等）を形成する途中段階で、芯物質を添加する方法等が挙げられる。また、突起を形成するために、上記芯物質を用いずに、基材粒子に無電解めっきにより導電部を形成した後、導電部の表面上に突起状にめっきを析出させ、更に無電解めっきにより導電部を形成する方法等を用いてもよい。

上記基材粒子の外表面上に芯物質を配置する方法としては、例えば、基材粒子の分散液中に、芯物質を添加し、基材粒子の表面に芯物質を、例えば、ファンデルワールス力により集積させ、付着させる方法、並びに基材粒子を入れた容器に、芯物質を添加し、容器の回転等による機械的な作用により基材粒子の表面に芯物質を付着させる方法等が挙げられる。付着させる芯物質の量を制御しやすいため、分散液中の基材粒子の表面に芯物質を集積させ、付着させる方法が好ましい。

上記芯物質の材料は特に限定されない。上記芯物質の材料のモース硬度は高いことが好ましい。

上記芯物質の材料の具体例としては、チタン酸バリウム（モース硬度４．５）、ニッケル（モース硬度５）、シリカ（二酸化珪素、モース硬度６～７）、酸化チタン（モース硬度７）、ジルコニア（モース硬度８～９）、アルミナ（モース硬度９）、炭化タングステン（モース硬度９）及びダイヤモンド（モース硬度１０）等が挙げられる。上記無機粒子は、ニッケル、シリカ、酸化チタン、ジルコニア、アルミナ、炭化タングステン又はダイヤモンドであることが好ましく、シリカ、酸化チタン、ジルコニア、アルミナ、炭化タングステン又はダイヤモンドであることがより好ましく、酸化チタン、ジルコニア、アルミナ、炭化タングステン又はダイヤモンドであることが更に好ましく、ジルコニア、アルミナ、炭化タングステン又はダイヤモンドであることが特に好ましい。上記芯物質の材料のモース硬度は好ましくは４以上、より好ましくは５以上、より一層好ましくは６以上、更に好ましくは７以上、特に好ましくは７．５以上である。

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以上であり、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。

（絶縁部）
本発明に係る導電性粒子では、上記絶縁部は、絶縁性粒子である。上記絶縁部の材料としては、ポリオレフィン化合物、（メタ）アクリレート重合体、（メタ）アクリレート共重合体、ブロックポリマー、熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂の架橋物、熱硬化性樹脂及び水溶性樹脂等が挙げられる。上記絶縁部の材料は、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。

上記ポリオレフィン化合物としては、ポリエチレン、エチレン－酢酸ビニル共重合体及びエチレン－アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。上記（メタ）アクリレート重合体としては、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリドデシル（メタ）アクリレート及びポリステアリル（メタ）アクリレート等が挙げられる。上記ブロックポリマーとしては、ポリスチレン、スチレン－アクリル酸エステル共重合体、ＳＢ型スチレン－ブタジエンブロック共重合体、及びＳＢＳ型スチレン－ブタジエンブロック共重合体、並びにこれらの水素添加物等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、ビニル重合体及びビニル共重合体等が挙げられる。上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂の架橋としては、ポリエチレングリコールメタクリレート、アルコキシ化トリメチロールプロパンメタクリレートやアルコキシ化ペンタエリスリトールメタクリレート等の導入が挙げられる。上記水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド及びメチルセルロース等が挙げられる。また、重合度の調整には連鎖移動剤を使用してもよい。連鎖移動剤としては、チオールや四塩化炭素などを挙げることができる。

上記絶縁部の材料は、絶縁部のガラス転移温度が１００℃未満になるように適宜選ばれる。

上記導電部の表面、及び絶縁部の表面はそれぞれ、反応性官能基を有する化合物によって被覆されていてもよい。導電部の表面と絶縁部の表面とは、直接化学結合していなくてもよく、反応性官能基を有する化合物によって間接的に化学結合していてもよい。導電部の外表面にカルボキシル基を導入した後、該カルボキシル基がポリエチレンイミンなどの高分子電解質を介して絶縁部の表面の官能基と化学結合していても構わない。

（導電材料）
本発明に係る導電材料は、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。上記導電性粒子は、バインダー樹脂中に分散されて用いられることが好ましく、バインダー樹脂中に分散されて導電材料として用いられることが好ましい。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は、熱可塑性成分（熱可塑性化合物）又は硬化性成分を含むことが好ましく、硬化性成分を含むことがより好ましい。上記硬化性成分としては、光硬化性成分及び熱硬化性成分が挙げられる。上記光硬化性成分は、光硬化性化合物及び光重合開始剤を含むことが好ましい。上記熱硬化性成分は、熱硬化性化合物及び熱硬化剤を含むことが好ましい。

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。

導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電材料の１００℃での粘度は好ましくは１０００Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは２０００Ｐａ・ｓ以上である。絶縁信頼性をより一層高める観点からは、上記導電材料の１００℃での粘度は好ましくは５０００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは４０００Ｐａ・ｓ以下である。

上記粘度は、例えば、Ｅ型粘度計（東機産業社製「ＴＶＥ２２Ｌ」）等を用いて、１００℃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、導電ペースト及び導電フィルム等として使用され得る。本発明に係る導電材料が、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％以上であり、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本体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％以上であり、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４０重量％以下、特に好ましくは２０重量％以下、最も好ましくは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）
上記導電性粒子を用いて、又は上記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を用いて、接続対象部材を接続することにより、接続構造体を得ることができる。

上記接続構造体は、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、第１，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備え、上記接続部の材料が、上述した導電性粒子であるか、又は上述した導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料であることが好ましい。上記接続部が、上述した導電性粒子により形成されているか、又は上述した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いることが好ましい。導電性粒子が用いられた場合には、接続部自体が導電性粒子である。

上記第１の接続対象部材は、第１の電極を表面に有することが好ましい。上記第２の接続対象部材は、第２の電極を表面に有することが好ましい。上記第１の電極と上記第２の電極とが、上記導電性粒子における上記導電性粒子本体により電気的に接続されていることが好ましい。

上記接続構造体は、上記第１の接続対象部材と上記第２の接続対象部材との間に、上記導電性粒子を配置するか、又は上記導電材料を配置する工程と、熱圧着することにより、導電接続する工程とを経て、得ることができる。上記熱圧着時に、上記絶縁部のガラス転移温度以上に加熱することが好ましい。

図５は、図１に示す導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す断面図である。

図５に示す接続構造体５１は、第１の接続対象部材５２と、第２の接続対象部材５３と、第１，第２の接続対象部材５２，５３を接続している接続部５４とを備える。接続部５４は、導電性粒子１を含む導電材料により形成されている。上記導電材料が熱硬化性を有し、接続部５４が導電材料を熱硬化させることにより形成されていることが好ましい。なお、図５では、導電性粒子１は、図示の便宜上、略図的に示されている。導電性粒子１にかえて、導電性粒子１Ａ，１Ｂを用いてもよい。

第１の接続対象部材５２は表面（上面）に、複数の第１の電極５２ａを有する。第２の接続対象部材５３は表面（下面）に、複数の第２の電極５３ａを有する。第１の電極５２ａと第２の電極５３ａとが、１つ又は複数の導電性粒子１における導電性粒子本体２（図では符号を示さず）により電気的に接続されている。従って、第１，第２の接続対象部材５２，５３が導電性粒子本体２により電気的に接続されている。

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。上記熱圧着の圧力は好ましくは４０ＭＰａ以上、より好ましくは６０ＭＰａ以上であり、好ましくは９０ＭＰａ以下、より好ましくは７０ＭＰａ以下である。上記熱圧着の加熱の温度は、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００℃以上であり、好ましくは１４０℃以下、より好ましくは１２０℃以下である。

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。上記導電性粒子は、電子部品における電極の電気的な接続に用いられることが好ましい。

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、銀電極、ＳＵＳ電極、銅電極、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
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（基材粒子Ａ、積水化学工業社製「ミクロパールＳＰ－２０３」）を用意した。パラジウム触媒液を５重量％含むアルカリ溶液１００重量部に、上記基材粒子Ａ１０重量部を、超音波分散器を用いて分散させた後、溶液をろ過することにより、基材粒子Ａを取り出した。次いで、基材粒子Ａをジメチルアミンボラン１重量％溶液１００重量部に添加し、基材粒子Ａの表面を活性化させた。表面が活性化された基材粒子Ａを十分に水洗した後、蒸留水５００重量部に加え、分散させることにより、分散液を得た。次に、アルミナ粒子スラリー（平均粒子径１５２ｎｍ）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基材粒子を含む懸濁液を得た。

また、硫酸ニッケル０．３５ｍｏｌ／Ｌ、ジメチルアミンボラン１．３８ｍｏｌ／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、基材粒子Ａの表面にニッケル－ボロン導電層（厚み０．１５μｍ）を配置して、表面が導電層である導電性粒子Ａを得た。導電部の外表面の全表面積１００％中、突起がある部分の表面積は７０％であった。

（２）絶縁性粒子の作製
４ツ口セパラブルカバー、攪拌翼、三方コック、冷却管及び温度プローブを取り付けた５０００ｍＬセパラブルフラスコに、蒸留水４０００ｍｌ、エタノール９００ｍｌ、メタクリル酸メチル３．３ｍｏｌ、メタクリル酸トリデシル４．１ｍｏｌ、アシッドホスホオキシポリオキシエチレングリコールメタクリレート０．５ｍｍｏｌ、及び２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）０．３ｍｍｏｌを含むモノマー組成物を入れた後、２５０ｒｐｍで攪拌し、窒素雰囲気下６０℃で５時間重合を行った。反応終了後、凍結乾燥して、アシッドホスホオキシポリオキシエチレングリコールメタクリレートに由来するＰ－ＯＨ基を表面に有する絶縁性粒子（平均粒子径３７４ｎｍ）を得た。

（３）絶縁性粒子付き導電性粒子の作製
上記で得られた絶縁性粒子をそれぞれ超音波照射下で蒸留水に分散させ、絶縁性粒子の１０重量％水分散液を得た。得られた導電性粒子Ａ１０ｇを蒸留水５００ｍＬに分散させ、絶縁性粒子の１０重量％水分散液１ｇを添加し、室温で８時間攪拌した。３μｍのメッシュフィルターで濾過した後、更にメタノールで洗浄、乾燥し、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）を得た。

（４）導電材料（異方性導電ペースト）の作製
得られた導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）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分間脱泡及び攪拌することで、異方性導電ペーストを得た。

（５）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１００℃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、６０ＭＰａの圧力をかけて異方性導電ペースト層を１００℃で硬化させ、接続構造体を得た。また、接続構造体の作製時の温度及び圧力を下記の表１に示すように変更して、接続構造体を得た。

（実施例２）
絶縁性粒子の作製時に使用するメタクリル酸トリデシルをメタクリル酸ステアリルに変更したこと、並びに、絶縁性粒子の平均粒子径を下記の表１に示すように設定したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（実施例３）
絶縁性粒子の作製時に使用するメタクリル酸トリデシルをメタクリル酸ドデシルに変更したこと、並びに、絶縁性粒子の平均粒子径を下記の表１に示すように設定したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（実施例４）
絶縁性粒子の作製時に使用するメタクリル酸トリデシルをメタクリル酸オクチルに変更したこと、並びに、絶縁性粒子の平均粒子径を下記の表１に示すように設定したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（実施例５）
絶縁性粒子の作製時に使用するメタクリル酸トリデシルをメタクリル酸アミルに変更したこと、並びに、絶縁性粒子の平均粒子径を下記の表１に示すように設定したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（実施例６）
導電性粒子の作製時に使用するアルミナ粒子スラリーの平均粒子径を１０２ｎｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（実施例７）
導電性粒子の作製時に使用するアルミナ粒子スラリーの平均粒子径を３０８ｎｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（実施例８）
導電性粒子の作製時に使用するアルミナ粒子スラリーをニッケル粒子スラリー（平均粒子径１５４ｎｍ）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（実施例９）
絶縁性粒子の平均粒子径を１５６ｎｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（実施例１０）
絶縁性粒子の平均粒子径を５１１ｎｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（実施例１１）
基材粒子Ａの平均粒子径を１０μｍに変更したこと、並びに、絶縁性粒子の平均粒子径を下記の表２に示すように設定したこと以外は、実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（実施例１２）
基材粒子Ａの平均粒子径を１０μｍに変更したこと、導電性粒子の作製時に使用するアルミナ粒子スラリーをニッケル粒子スラリー（平均粒子径１５４ｎｍ）に変更したこと、並びに、絶縁性粒子の平均粒子径を下記の表２に示すように設定したこと以外は、実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（実施例１３）
基材粒子Ａの平均粒子径を２０μｍに変更したこと、導電性粒子の作製時に使用するアルミナ粒子スラリーの平均粒子径を４５７ｎｍに変更したこと、並びに、絶縁性粒子の平均粒子径を下記の表２に示すように設定したこと以外は、実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（実施例１４）
基材粒子Ａの平均粒子径を２０μｍに変更したこと、導電性粒子の作製時に使用するアルミナ粒子スラリーをニッケル粒子スラリーの平均粒子径４６１ｎｍに変更したこと、並びに、絶縁性粒子の平均粒子径を下記の表２に示すように設定したこと以外は、実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（比較例１）
絶縁性粒子の作製時に使用するメタクリル酸エステルを全てメタクリル酸メチルに変更したこと、並びに、絶縁性粒子の平均粒子径を下記の表２に示すように設定したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（比較例２）
絶縁性粒子の作製時に使用するメタクリル酸トリデシルをメタクリル酸ブチルに変更したこと、並びに、絶縁性粒子の平均粒子径を下記の表２に示すように設定したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（比較例３）
導電性粒子の作製時にアルミナ粒子スラリーを使用しなかったこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（比較例４）
基材粒子Ａの平均粒子径を１０μｍに変更したこと、導電性粒子の作製時にアルミナ粒子スラリーを使用しなかったこと、並びに、絶縁性粒子の平均粒子径を下記の表２に示すように設定したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（比較例５）
基材粒子Ａの平均粒子径を２０μｍに変更したこと、導電性粒子の作製時にアルミナ粒子スラリーを使用しなかったこと、並びに、絶縁性粒子の平均粒子径を下記の表２に示すように設定したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子（絶縁性粒子付き導電性粒子）、異方性導電ペースト及び接続構造体を得た。

（評価）
（１）導電材料（異方性導電ペースト）の粘度
Ｅ型粘度計（東機産業社製「ＴＶＥ２２Ｌ」）を用いて、異方性導電ペーストの粘度を、１００℃及び５ｒｐｍの条件で測定した。

（２）圧縮時の絶縁性粒子の変形量
ＦＩＢ－ＳＥＭ複合装置を用いて、得られた接続構造体の薄膜切片のＳＥＭ画像を観察した。得られた接続構造体において、導電性粒子と透明ガラス基板の間に挟まれた絶縁性粒子１０個の変形量（上述した比Ｌ１／Ｌ２）を測定し、測定値の平均値を求めた。

（３）導通信頼性（上下の電極間）
実施例１と同様の方法で作製された２０個の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。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を超える

（４）絶縁信頼性（横方向に隣り合う電極間）
上記（３）導通信頼性の評価で得られた２０個の接続構造体において、隣接する電極間のリークの有無を、テスターで抵抗を測定することにより評価した。絶縁性を下記の基準で判定した。

［絶縁信頼性の判定基準］
○○：抵抗値が１０^８Ω以上の接続構造体の個数の割合が８０％以上
○：抵抗値が１０^８Ω以上の接続構造体の個数の割合が７０％以上、８０％未満
△：抵抗値が１０^８Ω以上の接続構造体の個数の割合が６０％以上、７０％未満
×：抵抗値が１０^８Ω以上の接続構造体の個数の割合が６０％未満

結果を下記の表１，２に示す。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…導電性粒子
２，２Ａ，２Ｂ…導電性粒子本体
３…絶縁性粒子
３Ｃ…絶縁層
１１…基材粒子
１２，１２Ａ，１２Ｂ…導電部
１２ＡＡ…第１の導電部
１２ＡＢ…第２の導電部
１３…芯物質
５１…接続構造体
５２…第１の接続対象部材
５２ａ…第１の電極
５３…第２の接続対象部材
５３ａ…第２の電極
５４…接続部

Claims (12)

1. 導電部を有する導電性粒子本体と、前記導電性粒子本体の表面上に配置された絶縁性粒子とを備え、
   前記導電性粒子本体が、前記導電部の外表面に複数の突起を有し、
   前記絶縁性粒子のガラス転移温度が１００℃未満であり、
   前記絶縁性粒子が、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件で圧縮されたときに、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値の、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向と直交する方向での粒子径の最大値に対する比が０．７以下になるように変形可能である、導電性粒子。
2. 前記導電性粒子本体の表面上に複数の前記絶縁性粒子が配置されている、請求項１に記載の導電性粒子。
3. 前記絶縁性粒子の平均粒子径の前記突起の平均高さに対する比が０．５を超える、請求項２に記載の導電性粒子。
4. 前記絶縁性粒子が、温度１００℃及び圧力６０ＭＰａで圧縮されたときに、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値の、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向と直交する方向での粒子径の最大値に対する比が０．７以下になるように変形可能である、請求項１～３のいずれか１項に記載の導電性粒子。
5. 前記絶縁性粒子が、温度１００℃～１６０℃及び圧力６０ＭＰａ～８０ＭＰａの圧縮条件を満足する少なくとも１つの圧縮条件で圧縮されたときに、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値が、圧縮前の前記突起の平均高さ以下になるように変形可能である、請求項１～４のいずれか１項に記載の導電性粒子。
6. 前記絶縁性粒子が、温度１００℃及び圧力６０ＭＰａ圧縮されたときに、圧縮後の前記絶縁性粒子の圧縮方向での粒子径の最大値が、圧縮前の前記突起の平均高さ以下になるように変形可能である、請求項５に記載の導電性粒子。
7. １２０℃以下で熱圧着することにより、導電接続するために用いられる、請求項１～６のいずれか１項に記載の導電性粒子。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、導電材料。
9. 導電材料の１００℃での粘度が１０００Ｐａ・ｓ以上、５０００Ｐａ・ｓ以下である、請求項８に記載の導電材料。
10. 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の接続対象部材を接続している接続部とを備え、
    前記接続部の材料が、請求項１～７のいずれか１項に記載の導電性粒子であるか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料であり、
    前記第１の電極と前記第２の電極とが、前記導電性粒子における前記導電性粒子本体により電気的に接続されている、接続構造体。
11. 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の接続対象部材との間に、請求項１～７のいずれか１項に記載の導電性粒子を配置するか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置する工程と、
    前記絶縁性粒子のガラス転移温度以上、１６０℃以下で熱圧着することにより、導電接続する工程とを備える、接続構造体の製造方法。
12. 前記絶縁性粒子のガラス転移温度以上、１２０℃以下で熱圧着する、請求項１１に記載の接続構造体の製造方法。

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