JP5074082B2

JP5074082B2 - 導電性粒子体及びこれを用いた異方性導電接続材料、並びに導電性粒子体の製造方法

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Publication number: JP5074082B2
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Description

本発明は、基板、電子部品間等の導電接続を行う異方性導電接続材料に用いられる導電性粒子体及びこれを用いた異方性導電接続材料、並びに導電性粒子体の製造方法に関する。

従来、半導体素子の接続端子とその搭載用基板の接続端子とを接続する際に異方性導電接続材料を用いて異方性導電接続することが行われている。このような異方性導電接続においては、微細な導電性粒子を絶縁性接着剤中に分散したフィルム状又はペースト状の異方性導電接続材料を、接続すべき材料の間に挟み込み、加熱加圧することにより導電を確保するとともに両者を接着する。

近年、液晶表示装置関係に代表されるように、装置の小型、高性能化に伴い、異方性導電接続の対象となる回路の高精細化が進んでいるが、それに伴い回路間のファインピッチ化の要求が強くなっているとともに、異方性導電接続の際のショートの発生等が懸念されている。このファインピッチ化の要求等を満足させるために、図５に示すように、異方性導電接続材料に使用される導電性粒子１０２に絶縁膜１０３をつけた導電性粒子体１０１を用いることにより、導通性と、絶縁性の相反する機能を発揮させて対応してきた。

しかしながら、さらにファインピッチが進むにつれ、従来の導電性粒子に均一にコートされる絶縁膜では、回路間の絶縁性を確保するために膜厚を厚くすると、上述した絶縁性と導通性という相反する特性のために導通性が低下する等の問題があった。

特開２００５−２０３３１９号公報

本発明の目的は、狭ピッチバンプにおいても接続信頼性を向上させることができる導電性粒子体及びこれを用いた異方性導電接続材料、並びに導電性粒子体の製造方法を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明に係る導電性粒子体は、少なくとも表面が導電性を有する基材粒子と、上記基材粒子の表面を被覆するように絶縁性樹脂の微粒子の融着に基づく連続した絶縁性樹脂膜とを有し、少なくとも上記微粒子間に空隙を有する導電性粒子体において、上記絶縁性樹脂膜の表面は上記空隙が存在せず均一状態となっており、上記絶縁性樹脂膜の内側である上記基材粒子側は上記空隙が確保されている。
また、本発明に係る導電性粒子体は、少なくとも表面が導電性を有する基材粒子と、上記基材粒子の表面を被覆するように絶縁性樹脂の微粒子の融着に基づく連続した絶縁性樹脂膜とを有し、少なくとも上記微粒子間に空隙を有する導電性粒子体において、上記絶縁性樹脂膜の上記空隙を含めた全体の体積を１００％としたときの、上記全体の体積に対する上記空隙の体積の割合を示す空隙率が、１９．１％〜３８．１％である。

本発明に係る異方性導電接続材料は、上述の導電性粒子体が絶縁性接着剤中に分散してなる。

本発明に係る導電性粒子体の製造方法は、架橋アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ジビニルベンゼン−アクリル共重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、メラミン−ホルムアルデヒド共重合体、シリコーン−アクリル共重合体、ポリアミド、ポリイミド、ポリブタジエン、ＮＢＲのうちから選択されるいずれかの絶縁性樹脂の微粒子を、少なくとも表面が導電性を有する基材粒子の表面に衝突させて上記表面に付着させることにより、上記基材粒子の表面に絶縁性樹脂膜を被覆させる。

本発明に係る導電性粒子体の製造方法は、少なくとも表面が導電性を有する基材粒子の表面に、絶縁性樹脂の微粒子を衝突させて、空隙を有する初期状態の絶縁性樹脂膜を形成する第１の工程と、上記絶縁性樹脂膜の表面の空隙を減少させるとともに、上記絶縁性樹脂膜の上記基材粒子側の空隙は維持する程度まで上記微粒子の衝突を継続する第２の工程とを有する。

本発明に係る導電性粒子体は、導電性を有する基材粒子を被覆するように絶縁性樹脂の微粒子の融着に基づく連続した絶縁性樹脂膜を有し、この微粒子間に空隙を有することにより、バンプ間の絶縁性を確保するとともに、外殻の絶縁性樹脂膜を割れやすくして、狭ピッチバンプにおいても容易且つ確実な接続性を確保して、高い接続信頼性を得ることを実現する。

本発明に係る異方性導電接続材料は、狭ピッチバンプにおいても容易且つ確実な接続性を確保しうる導電性粒子体が、絶縁性接着剤中に分散して構成されているので、高い接続信頼性を得ることを実現する。

本発明に係る導電性粒子体の製造方法は、基材粒子を被覆する絶縁性樹脂膜内に空隙を有する導電性粒子体を製造できることにより、狭ピッチバンプにおいても容易且つ確実な接続性を確保して、高い接続信頼性を得ることを実現する。

以下、本発明を適用した絶縁膜付き導電性粒子体及びこれを用いた異方性導電接続材料について、図面を参照して説明する。

本発明を適用した絶縁膜付き導電性粒子体１は、例えば異方導電性接着剤等の異方性導電接続材料に用いられる導電性粒子体である。また、本発明を適用した異方性導電接続材料としての異方導電性接着剤は、この絶縁膜付き導電性粒子体１がバインダー樹脂である絶縁性接着剤中に分散されている。この絶縁性接着剤としては、主にエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂等の熱硬化樹脂が用いられている。また、本発明は、この異方導電性接着剤を剥離フィルム上に形成することによりなる異方導電性フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）に適用しても良い。

この絶縁膜付き導電性粒子体１は、図１に示すように、基材粒子となる導電性粒子２と、この導電性粒子２の表面を被覆するように絶縁性樹脂の微粒子３ａの融着により連続して形成された絶縁性樹脂膜３（以下、「外殻絶縁層」ともいう。）とからなる。そして、絶縁性樹脂の微粒子３ａの融着に基づく連続した絶縁性樹脂膜３は、その微粒子間に、絶縁膜付き導電性粒子体１の絶縁特性及び導電特性を活かすように、空隙Ａを有している。この空隙は、球体に外接する立方体と、この球体との隙間の２０％〜６０％が融着により埋まった状態程度の空隙である。尚、この立方体及び球体の隙間の空隙率は、約４７．６４％（＝１００×（１−４／３×π×（１／２）^３））であり、この隙間の２０％〜６０％が埋まった状態の空隙率は、１９．１％〜３８．１％である。尚、この空隙率は、絶縁性樹脂膜３の空隙Ａを含めた全体の体積を１００％としたときの、全体の体積に対するこの空隙Ａの体積の割合を示すものである。

絶縁膜付き導電性粒子体１は、絶縁性樹脂の微粒子３ａを、後述のように導電性粒子２の表面に衝突させて導電性粒子２の表面に付着させることにより、導電性粒子２の表面に絶縁性樹脂膜３が被覆されることとなる。また、この絶縁性樹脂膜３を被覆させる際に、絶縁性樹脂膜３の空隙率が１９．１％〜３８．１％となるように微粒子間に空間を有するように微粒子を基材粒子の表面に付着させる。そして、この絶縁性樹脂膜３は、この絶縁性樹脂膜３の表面には、空隙が実質的には存在せず、均一状態となっているとともに、この絶縁性樹脂膜３の内側である基材粒子側には、空隙Ａが確保されている状態となっているように形成される。また、絶縁性樹脂膜３は、基材粒子の表面から厚み方向に従って空隙Ａが少なくなるように形成され、すなわち、内側の空隙Ａ１より外側の方が空隙Ａ２が少なくなるように形成される。そして、このことにより、絶縁性樹脂膜３の内側の部分は、絶縁性樹脂膜の疎な部分であり、最外殻の表面部分等の絶縁性樹脂膜３の外側の部分は、絶縁性樹脂膜の密な部分である。

導電性粒子２は、少なくとも表面が導電性を有するものであり、絶縁膜付き導電性粒子体１の基材粒子となる。導電性粒子２としては、例えば、金、銀、白金、ニッケル、銅、すず／ニッケル合金等の金属からなる粒子や、スチレン、ジビニルベンゼン、ベンゾクアナミン等の核となる樹脂粒子の表面にニッケルめっき、ニッケル／金めっき等を施した粒子が用いられる。

また、導電性粒子２は、例えば粒径が３〜１０μｍ程度のものが用いられる。また、絶縁性樹脂の微粒子３ａの粒径は、導電性粒子２の粒径に比べて１／１０倍程度の大きさを有し、例えば、１００〜４００ｎｍ程度のものが用いられる。融着により形成された絶縁性樹脂膜３の厚みは、例えば２００〜３００ｎｍ程度とされている。そして、この絶縁性樹脂膜３は、表面は融着により略均一な面を形成し、膜の内部には、上述のように微粒子間に隙間が形成されることとなる。

絶縁性樹脂膜３を形成する絶縁性樹脂の微粒子３ａには、中実の粒子が用いられている。これは、上述のように基材粒子である導電性粒子２に絶縁性樹脂の微粒子３ａを衝突させて付着させることに加えて、優れた導電特性及び絶縁特性を発揮させるために絶縁性樹脂膜３内部に所定の空隙Ａを形成するためには、中空の粒子を用いるよりも中実の粒子を用いる方が良いからである。そして、この絶縁性樹脂の微粒子３ａとしては、例えば、架橋アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ジビニルベンゼン−アクリル共重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、メラミン−ホルムアルデヒド共重合体、シリコーン−アクリル共重合体、ポリアミド、ポリイミド、ポリブタジエン、ＮＢＲ等が用いられる。

また、絶縁性樹脂膜３を形成する絶縁性樹脂の微粒子３ａとして用いられる粒子の特性としては、加熱及び加圧する熱プレス機により、１００℃、２ＭＰａの条件下で１０分間プレスしたときに粉体が融着により繋がるもので、且つ、７０℃、２ＭＰａの条件下で１０分間プレスしたときに膜にならない、すなわち粉体が繋がらず微粒子の状態が確保される特性のものを用いた。これは、１００℃、２ＭＰａの条件下で繋がらないものは、絶縁性樹脂の微粒子として用いた場合に導電性粒子２から脱落のおそれがあり、７０℃、２ＭＰａの条件下で繋がるものは、絶縁性樹脂の微粒子として用いた場合に上述の空隙Ａを設けることが困難となるからである。尚、後述のハイブリダイゼーション処理による絶縁性樹脂の微粒子３ａと、導電性粒子２との衝突の際の微粒子３ａ同士及び微粒子３ａと導電性粒子２との摩擦熱が、後述の条件で８０℃程度となる。

以上のように構成された絶縁膜付き導電性粒子体１は、少なくとも表面に導電性を有する基材粒子である導電性粒子２を被覆するように絶縁性樹脂の微粒子３ａの融着に基づく連続した絶縁性樹脂膜３を外殻に有し、この微粒子３ａ間に空隙Ａを有することにより、パンプ間の絶縁性を確保するとともに、外殻の絶縁性樹脂膜３を割れやすくすることにより、異方性導電接続材料等に用いられることにより、狭ピッチバンプにおいても容易且つ確実な接続性を確保して、すなわち、優れた導電特性及び絶縁特性を発揮して、高い接続信頼性を得ることを実現する。

また、絶縁膜付き導電性粒子体１は、絶縁性樹脂膜３を形成するための絶縁性樹脂の微粒子３ａとして、架橋アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ジビニルベンゼン−アクリル共重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、メラミン−ホルムアルデヒド共重合体、シリコーン−アクリル共重合体、ポリアミド、ポリイミド、ポリブタジエン、ＮＢＲのうちから選択される微粒子を用いることで、空隙率が１９．１％〜３８．１％程度の空隙Ａを絶縁性樹脂膜３の微粒子間に設けることを可能とし、基材粒子である導電性粒子２をこのような所定の空隙Ａを有する絶縁性樹脂膜３で被覆することにより、優れた導電特性及び絶縁特性を発揮して、狭ピッチバンプにおいても容易且つ確実な接続性を確保して、高い接続信頼性を得ることを実現する。

また、この絶縁膜付き導電性粒子体１を有する異方性導電接続材料は、上述したように絶縁膜付き導電性粒子体１を絶縁性接着剤中に分散されてなるので、狭ピッチバンプにおいても容易且つ確実な接続性を確保して、高い接続信頼性を得ることを実現する。

そして、本発明を適用した絶縁膜付き導電性粒子体１は、例えば、公知のハイブリダイゼーションシステムによる処理（以下、「ハイブリダイゼーション処理」ともいう。）によって、導電性粒子２の表面に絶縁性樹脂の微粒子３ａを融着させて絶縁性樹脂層を形成して、製造されるものである。ここで、ハイブリダイゼーション処理は、微粒子に微粒子を複合化するもので（例えば、粉体と工業ＶＯＬ．２７，ＮＯ．８，１９９５，ｐ３５〜４２等参照）、母粒子と子粒子とを気相中に分散させながら、衝撃力を主体とする機械的熱エネルギーを粒子に与えることによって、粒子の固定化及び成膜処理を行うものである。このハイブリダイゼーション処理の具体的な条件については、使用する原料や装置において適宜決定することができる。

以上のようにハイブリダイゼーション処理により絶縁膜付き導電性粒子体１を製造する場合の、導電性粒子２を被覆するように形成される絶縁性樹脂膜３の膜厚、絶縁性樹脂膜３の内部に形成される微粒子間の空隙については、上述のとおりである。

すなわち、本発明を適用した絶縁膜付き導電性粒子体の製造方法は、少なくとも表面が導電性を有する基材粒子である導電性粒子２の表面に、絶縁性樹脂の微粒子３ａを衝突させて、空隙Ａｃを有する初期状態の絶縁性樹脂膜３ｃを形成する第１の工程と、この絶縁性樹脂膜３ｃの表面の空隙を減少させるとともに、絶縁性樹脂膜の基材粒子側の空隙は維持する程度まで微粒子の衝突を継続する第２の工程とを有する。

この製造方法において、第１の工程では、上述のハイブリダイゼーション処理を所定時間行うことにより、導電性粒子２の表面に、絶縁性樹脂の微粒子３ａを衝突させて、図２（ｃ）に示すように、絶縁性樹脂膜自体の表面にも空隙Ａｃを有する初期状態の絶縁性樹脂膜３ｃを形成する。

次に、第２の工程では、さらに、ハイブリダイゼーション処理を所定時間行うことにより、初期状態の絶縁性樹脂膜３ｃが形成された基材粒子の外殻であるこの初期状態の絶縁性樹脂膜３ｃに、絶縁性樹脂の微粒子３ａを衝突させて、図２（ｂ）に示すように、絶縁性樹脂膜自体の表面には空隙が存在しなくて均一となる程度まで空隙を減少させるとともに、絶縁性樹脂膜の内部には微粒子間に空隙Ａが存在する絶縁性樹脂膜３を形成する。このとき、ハイブリダイゼーションの条件を制御することにより、所定の空隙率で微粒子間に空隙を有するとともに微粒子の融着に基づく連続した絶縁性樹脂膜３を形成することができる。すなわち、具体的には、第１及び第２の工程における、例えば回転数、時間等のハイブリダイゼーションの条件を制御することで、内側部分に空隙Ａ１が多く存在し、外側に向かうにつれて空隙Ａ２が少なくなり、表面では均一状態となるとともに、所定の空隙率で空隙を有するような絶縁性樹脂膜３を形成することができる。

尚、図２（ｂ）の状態から、さらに、ハイブリダイゼーション処理を所定時間行うことにより、図２（ａ）に示すような、空隙を有さず、表面から最内周面にわたって均一な膜である、従来の絶縁性樹脂膜１０３が形成されることとなる。換言すると、本発明の絶縁膜付き導電性粒子体１は、従来のように膜厚の全部にわたって均一である絶縁性樹脂膜１０３となる前の状態である所定の空隙を有する状態に制御、すなわち、ハイブリダイゼーション処理により所定の空隙を形成し得る上述したような絶縁性樹脂の微粒子３ａを選定するとともに、微粒子の融着に基づく連続した絶縁性樹脂膜３の微粒子３ａ間に所定の空隙を有するようハイブリダイゼーションの条件を制御することにより、絶縁膜付き導電性粒子体１の絶縁性と導通性とを両立した機能を発揮させるための、表面では均一状態となるとともに所定の空隙率で空隙を有するような絶縁性樹脂膜３を形成することができる。

そして、上述のように製造された絶縁膜付き導電性粒子体１を、絶縁性接着剤中に分散させることによりペースト状又はフィルム状の異方性導電接続材料を製造することができる。この絶縁性接着剤としては、上述したものが用いられる。

本発明を適用した絶縁膜付き導電性粒子体１を使用した異方性導電接続材料は、例えば、半導体素子とその搭載用基板、フレキシブル配線基板と液晶ディスクプレイ等の相対向する二つの被接続体の間に挟み込まれ加熱加圧されることにより、良好な導通特性と絶縁特性と接続強度とを実現した接続構造体を得ることを可能とする。

すなわち、本発明を適用した絶縁膜付き導電性粒子体１は、導電性を有する基材粒子としての導電性粒子２を被覆するように絶縁性樹脂の微粒子３ａの融着に基づく連続した絶縁性樹脂膜３を有し、この微粒子間に空隙Ａを有することにより、バンプ間の絶縁性を確保するとともに、外殻の絶縁性樹脂膜３を割れやすくして、狭ピッチバンプにおいても容易且つ確実な接続性を確保して、高い接続信頼性を得ることを実現する。

また、本発明を適用した絶縁膜付き導電性粒子体の製造方法は、少なくとも表面が導電性を有する基材粒子である導電性粒子２の表面に、絶縁性樹脂の微粒子３ａを衝突させて、空隙を有する初期状態の絶縁性樹脂膜を形成する第１の工程と、この絶縁性樹脂膜の表面の空隙を減少させるとともに、絶縁性樹脂膜の基材粒子側の空隙は維持する程度まで微粒子の衝突を継続する第２の工程とを有することにより、上述したような絶縁性樹脂膜３内に所定の空隙Ａを有する絶縁膜付き導電性粒子体１を製造することができ、すなわち、回路の異方性導電接続を行う際の優れた導電特性及び絶縁特性を発揮する異方性導電接続材料に用いられる絶縁膜付き導電性粒子体１を製造でき、よって、狭ピッチバンプにおいても容易且つ確実な接続性を確保して、高い接続信頼性を得ることができる。

また、本発明を適用した絶縁膜付き導電性粒子体の製造方法は、架橋アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ジビニルベンゼン−アクリル共重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、メラミン−ホルムアルデヒド共重合体、シリコーン−アクリル共重合体、ポリアミド、ポリイミド、ポリブタジエン、ＮＢＲのうちから選択されるいずれかの絶縁性樹脂の微粒子３ａを、少なくとも表面が導電性を有する基材粒子である導電性粒子２の表面に衝突させて上記表面に付着させることにより、回路の異方性導電接続を行う際の優れた導電特性及び絶縁特性を発揮する異方性導電接続材料に用いられる絶縁膜付き導電性粒子体１を製造でき、よって、狭ピッチバンプにおいても容易且つ確実な接続性を確保して、高い接続信頼性を得ることができる。

以下に、本発明の実施例について具体的に説明する。尚、以下の実施例においては、本発明の製造方法における第１の工程の際の状態のように全体的に疎な膜が形成された状態Ｃ（図２（ｃ）参照）から、さらに第２の工程の際の状態のように表面が均一な膜が形成されて内部が疎な状態Ｂ（図２（ｂ）参照）の実施例Ｂ１〜Ｂ４を本発明の実施例とした。

また、これと比較するための比較例として、状態Ｂからさらに膜が形成され膜厚に亘って全体的に均一膜が形成された状態Ａ（図２（ａ）参照）の比較例Ａ１〜Ａ３と、上述の疎な膜が形成された状態Ｃ（図２（ｃ）参照）の比較例Ｃ１〜Ｃ３とを比較例として挙げて以下の条件で評価を行った。

各実施例Ｂ１〜Ｂ４及び各比較例Ａ１〜Ａ３，Ｃ１〜Ｃ３においては、基材粒子となる導電性粒子径を５μｍとして、絶縁防止膜の膜厚を変えて形成された絶縁膜形状Ａ，Ｂ，Ｃの絶縁膜付き導電性粒子体を、アニオン硬化型のエポキシ系接着材料に樹脂１００重量％（１００ｗｔ％）に対し粒子４０重量％（４０ｗｔ％）を均一分散し、厚み２５μｍのフィルム状にしたものを評価用サンプルとした。尚、絶縁性樹脂の微粒子としてアクリル微粒子を用い、この微粒子の粒径は、０．０５，０．２，０．５，０．７μｍとした。また、絶縁膜形状Ａ，Ｂ，Ｃを得るためのハイブリダイゼーション処理における条件は、状態Ａを得るために１６０００ｒｐｍで２０分とし、状態Ｂを得るために１６０００ｒｐｍで１０分とし、状態Ｃを得るために１６０００ｒｐｍで３分とした。

具体的な評価方法としては、このような評価用サンプルをＣＯＧ用評価ＴＥＧを使用して、下記条件にて導通抵抗の測定と、絶縁性評価としてショート発生ギャップの測定を行った。

導通測定は、図３に示すような評価用ＩＣを用い、各条件は、以下の通りとする。尚、図３中、３１は、ＩＣチップ（chip）を示し、３２は、バンプ（Bump）を示し、３３は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）パターン（ITO pattern）を示し、３４は、ＩＣチップの金属パターン（Metal pattern in a chip）を示し、Ｖは、電圧測定を行う箇所を示し、Ｉは、電流を印加する箇所を示す。

［評価用ＩＣチップ］
バンプ大きさ(Bump Size）：３０×８５μｍ、ピッチ（Pitch）：５０μｍ金バンプ（Au-Plated Bump）高さｈ＝１５μｍ
評価用ガラス基板（Glass）：ＩＴＯパターン（PatternITO）１０Ω／ｃｍ^２、ｔ＝０．７ｍｍ
接着条件（Bonding Condition）：１９０℃、４０ＭＰａ、５ｓｅｃ

絶縁測定は、図４に示すように行い、各条件は、以下の通りとする。尚、図４中、４２は、バンプ（Bump）を示し、４３は、ガラス基板上のＩＴＯパターン（ITO pattern on a glass）を示し、４４は、ＩＣチップの金属パターン（Metal pattern in a chip）を示し、Ｒは、抵抗測定を行う箇所を示す。
バンプ間隔（Bump Space）：１５，１２．５，１０，７．５μｍバンプ高さ（Bump Height）：１５μｍ
接着条件（Bonding Condition）：１９０℃、４０ＭＰａ、５ｓｅｃ
Ｎ＝１６セット（１０箇所（point）／セット（set））

各実施例Ｂ１〜Ｂ４及び各比較例Ａ１〜Ａ３，Ｃ１〜Ｃ３の評価用サンプルについて、上述のような導通測定及び絶縁測定を行った評価結果を、絶縁膜形状及び用いた絶縁樹脂の微粒子の粒径とともに表１に示す。

表１の比較例Ａ１〜Ａ３に示すように、空隙のない均一な絶縁性樹脂膜を有する導電性粒子体Ａでは、硬く絶縁性樹脂膜に保護されているために、ショート発生導体間隔は、良好であるが、導通抵抗の値が高く狭ピッチバンプにおいては満足できるものではない。

また、表１の比較例Ｃ１〜Ｃ３に示すように、空隙を有していてもハイブリダイゼーションに要する時間が短い状態で得られる導電性粒子体Ｃでは、絶縁性樹脂膜は、はがれ易くなり、導通抵抗の値は満足するが、ショート発生導体間隔が長くなっており、狭ピッチバンプに対応できるものではない。

このような比較例に対し、本発明の実施例Ｂ１〜Ｂ４では、回転数、時間等のハイブリダイゼーションの条件を制御して、導電性粒子を被覆する絶縁樹脂膜として内周側に所定の空隙を有するとともに外周側が均一膜とされた連続した絶縁樹脂膜が形成されるようになっている。換言すると、この絶縁樹脂膜は、所定の空隙を有する内周側の絶縁樹脂層とさらに、その外側に均一に形成される最外殻絶縁樹脂層とが形成されているような状態である。

実施例Ｂ１〜Ｂ４では、絶縁樹脂膜の内部に空隙を有していることから、絶縁性樹脂膜が剥がれ落ちる現象を防止できるようになり、その結果、導通抵抗及びショート発生導体間隔が狭ピッチバンプに対応できる値となっており、当該導電性粒子体を配合した異方導電性フィルムでは、狭ピッチバンプ（例えば、３０×８５μｍ、ピッチ５０μｍ程度）の接続を容易にすることができる。

以上のような実施例からも明らかなように、本実施例の絶縁膜付き導電性粒子体は、絶縁膜として上述のような微粒子を用いてハイブリダイゼーションの条件を詳細に制御することにより、導電性粒子を被覆する絶縁性樹脂膜に適切な空隙を有するように構成でき、パンプの狭ピッチ化に対応した絶縁性樹脂膜を外殻に有する導電性粒子体である。

本実施例の絶縁膜付き導電性粒子体は、絶縁性樹脂膜に適切な空隙を設けることにより、従来の膜厚に亘って均一な導電性粒子体に比べバンプ間の絶縁性を確保でき、さらに、空隙により圧着時に外殻性樹脂膜は割れやすくなり、バンプ上の粒子が容易に潰れるために、狭ピッチバンプにおいても接続信頼性を向上させることができる。

以上のように、本発明は、回路の異方性導電接続において、狭ピッチバンプに対しても接続信頼性を向上させることができる。

本発明を適用した導電性粒子体の断面図である。本発明を適用した導電性粒子体の製造方法における各段階を説明するための図であり、（ａ）は、本発明と比較するための状態であり、本製造方法により製造される状態よりさらにハイブリダイゼーション処理を行った状態の絶縁膜付き導電性粒子体を示す図であり、（ｂ）は、本製造方法により製造された状態、すなわち第２の工程を完了した状態の絶縁膜付き導電性粒子体を示す図であり、（ｃ）は、本製造方法において第１の工程を完了した状態の絶縁膜付き導電性粒子体を示す図である。実施例及び比較例に係る導電性粒子体の評価に用いられる評価用ＩＣチップを模式的に示す図である。実施例及び比較例に係る導電性粒子体の評価に用いられるＩＣチップ及びガラス基板の関係を模式的に示す図である。従来の導電性粒子体の断面図である。

符号の説明

１絶縁膜付き導電性粒子体、２導電性粒子、３絶縁性樹脂膜、３ａ微粒子

Claims

少なくとも表面が導電性を有する基材粒子と、上記基材粒子の表面を被覆するように絶縁性樹脂の微粒子の融着に基づく連続した絶縁性樹脂膜とを有し、少なくとも上記微粒子間に空隙を有する導電性粒子体において、
上記絶縁性樹脂膜の表面は上記空隙が存在せず均一状態となっており、上記絶縁性樹脂膜の内側である上記基材粒子側は上記空隙が確保されている導電性粒子体。
少なくとも表面が導電性を有する基材粒子と、上記基材粒子の表面を被覆するように絶縁性樹脂の微粒子の融着に基づく連続した絶縁性樹脂膜とを有し、少なくとも上記微粒子間に空隙を有する導電性粒子体において、
上記絶縁性樹脂膜の上記空隙を含めた全体の体積を１００％としたときの、上記全体の体積に対する上記空隙の体積の割合を示す空隙率が、１９．１％〜３８．１％である導電性粒子体。
上記絶縁性樹脂膜は、上記基材粒子の表面から厚み方向に従って上記空隙が少なくなるように形成される、請求項１又は請求項２に記載の導電性粒子体。
上記微粒子は、架橋アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ジビニルベンゼン−アクリル共重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、メラミン−ホルムアルデヒド共重合体、シリコーン−アクリル共重合体、ポリアミド、ポリイミド、ポリブタジエン、ＮＢＲのうちから選択されるいずれかである請求項１〜３のいずれかに記載の導電性粒子体。
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の導電性粒子体が絶縁性接着剤中に分散してなる異方性導電接続材料。
架橋アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ジビニルベンゼン−アクリル共重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、メラミン−ホルムアルデヒド共重合体、シリコーン−アクリル共重合体、ポリアミド、ポリイミド、ポリブタジエン、ＮＢＲのうちから選択されるいずれかの絶縁性樹脂の微粒子を、少なくとも表面が導電性を有する基材粒子の表面に衝突させて上記表面に付着させることにより、上記基材粒子の表面に絶縁性樹脂膜を被覆させる導電性粒子体の製造方法。
上記絶縁性樹脂膜を被覆させる際に、上記絶縁性樹脂膜の空隙を含めた全体の体積を１００％としたときの、上記全体の体積に対する上記空隙の体積の割合を示す空隙率が１９．１％〜３８．１％となるように、上記微粒子間に上記空隙を有するように上記微粒子を上記基材粒子の表面に付着させる請求項６記載の導電性粒子体の製造方法。
少なくとも表面が導電性を有する基材粒子の表面に、絶縁性樹脂の微粒子を衝突させて、空隙を有する初期状態の絶縁性樹脂膜を形成する第１の工程と、
上記絶縁性樹脂膜の表面の空隙を減少させるとともに、上記絶縁性樹脂膜の上記基材粒子側の空隙は維持する程度まで上記微粒子の衝突を継続する第２の工程とを有する導電性粒子体の製造方法。