JP5746567B2 - 電子部品用接続材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、様々な接続対象部材を接続するために用いられる電子部品用接続材料であって、例えば、フレキシブルプリント基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基板及び半導体チップなどの様々な接続対象部材の接続に用いることができる電子部品用接続材料、並びに該異方性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。

様々な接続対象部材を接着して、各種の接続構造体を得るために、硬化性組成物が用いられている。該硬化性組成物は、電子部品の接続に広く用いられている。また、様々な接続対象部材における電極間を電気的に接続するために、上記硬化性組成物に、導電性粒子が配合されることがある。導電性粒子を含む硬化性組成物は、異方性導電材料と呼ばれている。異方性導電材料では、バインダー樹脂などに複数の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の一例として、下記の特許文献１には、エポキシ樹脂と、ゴム状ポリマー粒子と、熱活性な潜在性エポキシ硬化剤と、高軟化点ポリマー粒子と、導電性粒子とを含有する異方性導電材料が開示されている。

特開２０００−３４５０１０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、かつ導電性粒子を介して電極間を電気的に接続し、接続構造体を得る。

特許文献１に記載のような従来の異方性導電材料では、上記電極間の電気的な接続の際に、ガラス基板上に塗布された異方性導電材料及び該異方性導電材料に含まれている導電性粒子が、硬化前に大きく流動することがある。このため、異方性導電材料が硬化した硬化物層及び導電性粒子を特定の領域に配置できないことがある。このため、硬化物層の幅や厚みにばらつきが生じて、半導体チップやガラス基板等の接続対象部材の接続信頼性が低くなることがある。更に、接続されるべき上下の電極間に導電性粒子を配置できなかったり、接続されてはならない隣接する電極間が複数の導電性粒子を介して電気的に接続されたりすることがある。このため、得られる接続構造体における電極間の導通信頼性が低くなることがある。

本発明の目的は、接続対象部材を接続した場合に、電子部品用接続材料が硬化した硬化物層の幅及び厚みのばらつきを低減でき、接続信頼性を高めることができる電子部品用接続材料、並びに該電子部品用接続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。

本発明の限定的な目的は、導電性粒子を含む異方性導電材料であって、電極間の電気的な接続に用いられた場合に、導通信頼性を高めることができる電子部品用接続材料、並びに該電子部品用接続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、光の照射により硬化を進行させた後、加熱により更に硬化させる電子部品用接続材料であって、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物を含有するか、又はＱ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物を含有し、光ラジカル開始剤と、熱ラジカル開始剤とをさらに含有する、電子部品用接続材料が提供される。

本発明のある特定の局面では、光の照射により硬化を進行させた後、加熱により更に硬化させる電子部品用接続材料であって、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物と、光ラジカル開始剤と、熱ラジカル開始剤とを含有する、電子部品用接続材料が提供される。

また、本発明のある特定の局面では、光の照射により硬化を進行させた後、加熱により更に硬化させる電子部品用接続材料であって、Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物と、光ラジカル開始剤と、熱ラジカル開始剤とを含有する、電子部品用接続材料が提供される。

本発明に係る電子部品用接続材料の他の特定の局面では、上記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物はそれぞれ、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、又はビニル基を有する硬化性化合物である。

本発明に係る電子部品用接続材料のさらに他の特定の局面では、上記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物は、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物である。

上記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物のうち、Ｑ値が最も高い第１の硬化性化合物のＱ値は、上記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物のうち、Ｑ値が最も低い第２の硬化性化合物のＱ値よりも０．１以上高いことが好ましい。

本発明に係る電子部品用接続材料の他の特定の局面では、上記硬化性化合物が、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物と、アクリロイル基を有する硬化性化合物とを含み、上記硬化性化合物が、ビニル基を有する硬化性化合物を含まないか又は含む。

本発明に係る電子部品用接続材料の他の特定の局面では、該電子部品用接続材料は、導電性粒子を更に含有し、異方性導電材料である。

本発明に係る電子部品用接続材料の別の特定の局面では、該電子部品用接続材料は、導電性粒子を更に含有し、ペースト状の異方性導電ペーストである。

本発明に係る接続構造体は、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の接続対象部材を接続している硬化物層とを備えており、該硬化物層が、本発明に従って構成された電子部品用接続材料を硬化させることにより形成されている。

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、上記第１の接続対象部材が第１の電極を上面に有し、上記第２の接続対象部材が第２の電極を下面に有し、上記電子部品用接続材料が、導電性粒子を含有する異方性導電材料であり、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いる。

本発明に係る接続構造体の製造方法は、第１の接続対象部材上に、本発明に従って構成された電子部品用接続材料を用いた接続材料層を形成する工程と、上記接続材料層に光を照射することにより硬化を進行させて、Ｂステージ化された接続材料層を形成する工程と、上記Ｂステージ化された接続材料層上に、第２の接続対象部材を積層する工程と、上記Ｂステージ化された接続材料層を加熱して本硬化させて、硬化物層を形成する工程とを備える。

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、上記第１の接続対象部材として、第１の電極を上面に有する第１の接続対象部材を用い、上記第２の接続対象部材として、第２の電極を下面に有する第２の接続対象部材を用い、上記電子部品用接続材料として、導電性粒子を含む異方性導電材料を用い、上記第１電極と上記第２の電極とを上記導電性粒子により電気的に接続する。

本発明に係る電子部品用接続材料は、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物を含有するか、又はＱ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物を含有し、光ラジカル開始剤と、熱ラジカル開始剤とをさらに含有するので、光の照射及び加熱により、電子部品用接続材料を硬化させることができる。光の照射により硬化を進行させた後に、更に加熱して硬化させることで、電子部品用接続材料を複数の段階で硬化させることができる。このため、適切な時期に電子部品用接続材料に光を照射し、更に加熱することにより、電子部品用接続材料の流動を抑制できる。従って、電子部品用接続材料を硬化させた硬化物層を特定の領域に配置できる。このため、本発明に係る電子部品用接続材料を用いて接続された接続対象部材の接続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電子部品用接続材料を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。 図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る電子部品用接続材料を用いて接続構造体を得る各工程を説明するための部分切欠正面断面図である。 図３（ａ）〜（ｃ）は、電子部品用接続材料に光を照射して硬化を進行させた後、加熱して更に硬化させたときの反応時間と硬化性化合物の反応率との関係を説明するための図である。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に係る電子部品用接続材料は、光の照射により硬化を進行させた後、加熱により更に硬化させる電子部品用接続材料である。該電子部品用接続材料は、電子部品の接続に用いられる接続材料である。

本発明に係る電子部品用接続材料は、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物を含有するか、又はＱ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物を含有する。本発明に係る電子部品用接続材料は、光ラジカル開始剤と、熱ラジカル開始剤とを含有する。本発明に係る電子部品用接続材料は、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物を含有していてもよく、Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物を含有していてもよい。少なくとも２種の硬化性化合物は、反応消費率が異なる少なくとも２種の硬化性化合物を含むことが好ましい。Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物は、反応消費率が異なる。メタアクリロイル基を有する硬化性化合物とアクリロイル基を有する硬化性化合物とは一般にＱ値及び反応消費率が異なり、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物とビニル基を有する硬化性化合物とは一般にＱ値及び反応消費率が異なり、アクリロイル基を有する硬化性化合物とビニル基を有する硬化性化合物とは一般にＱ値及び反応消費率が異なる。

上記組成の採用により、光の照射及び加熱により、電子部品用接続材料を複数の段階で硬化させることができる。すなわち、電子部品用接続材料を光の照射により硬化を進行させた後に、更に加熱により硬化させることで、電子部品用接続材料を良好に硬化させることができる。適切な時期に電子部品用接続材料に光を照射し、更に加熱することにより、電子部品用接続材料の流動を抑制して、硬化させることが可能である。従って、電子部品用接続材料が硬化した硬化物層を特定の領域に配置できる。このため、硬化物層の幅や厚みのばらつきを低減できる。従って、本発明に係る電子部品用接続材料を用いて接続された接続対象部材の接続信頼性を高めることができる。

本発明に係る電子部品用接続材料は、導電性粒子を更に含有し、異方性導電材料であることが好ましい。従って、本発明に係る電子部品用接続材料は、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物を含有するか、又はＱ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物を含有し、光ラジカル開始剤と、熱ラジカル開始剤と、導電性粒子とをさらに含有し、異方性導電材料であることが好ましい。この場合には、適切な時期に電子部品用接続材料に光を照射し、更に加熱することにより、電子部品用接続材料中の硬化性成分だけでなく、導電性粒子の流動をも抑制して、硬化させることが可能である。従って、硬化物層に含まれている導電性粒子も特定の領域に配置できる。このため、本発明に係る電子部品用接続材料を用いて接続された接続対象部材の接続信頼性を高めることができると共に、接続対象部材における電極間の導通信頼性も高めることができる。

以下、先ず、本発明に係る電子部品用接続材料に含まれている各成分の詳細を説明する。

（硬化性化合物）
上記電子部品用接続材料は、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物を含有するか、又はＱ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物を含有する。上記電子部品用接続材料は、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物以外の硬化性化合物を更に含んでいてもよい。

上記電子部品用接続材料に含まれている上記硬化性化合物としては、光硬化性化合物、並びに熱硬化性化合物が挙げられる。上記光硬化性化合物は光硬化性を有する。上記熱硬化性化合物は熱硬化性を有する。上記光硬化性化合物は、光硬化性と熱硬化性とを有していてもよく、光及び熱硬化性化合物であってもよい。上記硬化性化合物は、上記光及び熱硬化性化合物を少なくとも含むか、又は、光硬化性化合物と熱硬化性化合物とを含む。

上記電子部品用接続材料に使用可能な上記硬化性化合物は特に限定されない。上記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、ビニル化合物、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。上記（メタ）アクリルは、アクリル又はメタクリルを意味する。

本発明に係る電子部品用接続材料では、硬化性化合物の全部又は一部として、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物が用いられるか、又はＱ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物が用いられる。

メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物を用いる場合に、上記電子部品用接続材料は、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物とアクリロイル基を有する硬化性化合物とを含有していてもよく、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物とビニル基を有する硬化性化合物とを含有していてもよく、アクリロイル基を有する硬化性化合物とビニル基を有する硬化性化合物とを含有していてもよく、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物とアクリロイル基を有する硬化性化合物とビニル基を有する硬化性化合物とを含有していてもよい。

光照射による反応消費率を適正に制御することが容易であるので、上記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物はそれぞれ、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、又はビニル基を有する硬化性化合物であることが好ましい。Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物として、上記電子部品用接続材料は、メタアクリロイル基を有する２種以上の硬化性化合物を含有していてもよく、アクリロイル基を有する２種以上の硬化性化合物を含有していてもよく、ビニル基を有する２種以上の硬化性化合物を含有していてもよく、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物とビニル基を有する硬化性化合物とを含有していてもよく、アクリロイル基を有する硬化性化合物とビニル基を有する硬化性化合物とを含有していてもよく、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物とアクリロイル基を有する硬化性化合物とビニル基を有する硬化性化合物とを含有していてもよい。

光照射による反応消費率を適正に制御することがより一層容易であるので、上記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物は、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物であることが好ましい。

上記メタアクリロイル基を有する硬化性化合物としては、例えば、後述する硬化性化合物の中で、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物等が用いられる。光硬化性を良好にし、接続信頼性及び導通信頼性をより一層良好にする観点からは、上記メタアクリロイル基を有する硬化性化合物は、メチルメタクリレートであることが好ましい。

上記アクリロイル基を有する硬化性化合物としては、例えば、後述する硬化性化合物の中で、アクリロイル基を有する硬化性化合物等が用いられる。光硬化性を良好にし、接続信頼性及び導通信頼性をより一層良好にする観点からは、上記アクリロイル基を有する硬化性化合物は、エポキシアクリレート又はウレタンアクリレートであることが好ましい。

上記ビニル基を有する硬化性化合物としては、酢酸ビニルモノマー等が挙げられる。光硬化性を良好にし、接続信頼性及び導通信頼性をより一層良好にする観点からは、上記ビニル基を有する硬化性化合物は、酢酸ビニルモノマーであることが好ましい。

上記硬化性化合物が、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物と、アクリロイル基を有する硬化性化合物とを含み、上記硬化性化合物が、ビニル基を有する硬化性化合物を含まないか又は含むことが好ましい。メタアクリロイル基を有する硬化性化合物とアクリロイル基を有する硬化性化合物との併用により、光硬化性の制御が容易になり、光硬化性をより一層良好にすることができ、接続対象部材の接続信頼性及び電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。

上記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物のうち、Ｑ値が最も高い第１の硬化性化合物のＱ値は、上記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物のうち、Ｑ値が最も低い第２の硬化性化合物のＱ値よりも０．１以上高いことが好ましい。この場合には、接続対象部材の接続信頼性及び電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。また、電子部品用接続材料に光を照射させると、硬化性化合物全体での光硬化の進行度合いを適度に調整できる。例えばＱ値が最も高い第１の硬化性化合物を光の照射により選択的に硬化させることができる。Ｑ値が最も低い第２の硬化性化合物は、熱硬化性を有する硬化性化合物であることが好ましい。

上記Ｑ値が高い硬化性化合物は、硬化性化合物としての反応性は高く、一方でラジカルとしての活性は低い。上記Ｑ値が低い硬化性化合物は、硬化性化合物としての反応性は低く、一方でラジカルとしての活性は高い。硬化性化合物の反応性が低いと、他の硬化性化合物が消費されるまで反応しにくい。また、硬化性化合物が一度ラジカルになると、残存する硬化性化合物の反応を促進する。

電子部品用接続材料を用いて様々な接続対象部材を接続する際には、光硬化を制御及び管理するために、光照射時の反応は比較的穏やかに進行することが求められ、接続信頼性を高めたりするために、加熱時の反応は比較的速やかに進行することが求められる。

図３（ａ）〜（ｃ）に、電子部品用接続材料に光を照射して硬化を進行させた後、加熱して更に硬化させたときの反応時間と硬化性化合物の反応率との関係を示す。

Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物を用いない場合には、図３（ａ）に示すように、電子部品用接続材料を光の照射により硬化を進行させる際には、反応が比較的速やかに進行し（点Ａから点Ｂ）、一方で、光の照射により硬化を進行させた後、加熱により更に硬化させる際には、反応が比較的穏やかに進行する（点Ｂから点Ｃ）。

Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物を用いることにより、Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物を用いない場合と比べて、図３（ｂ）に示すように、電子部品用接続材料を光の照射により硬化を進行させる際に、反応を穏やか進行させることができ（点Ａから点Ｂ）、一方で、光の照射により硬化を進行させた後、加熱により更に硬化させる際には、反応を早く進行させることができる（点Ｂから点Ｃ）。

さらに、上記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物のうち、Ｑ値が最も高い第１の硬化性化合物のＱ値は、上記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物のうち、Ｑ値が最も低い第２の硬化性化合物のＱ値よりも０．１以上高い場合には、図３（ｃ）に示すように、電子部品用接続材料を光の照射により硬化を進行させる際に、反応をかなり穏やかに進行させることができ（点Ａから点Ｂ）、一方で、光の照射により硬化を進行させた後、加熱により更に硬化させる際には、反応をかなり速やかに進行させることができる（点Ｂから点Ｃ）。従って、光硬化の制御及び管理が容易になり、熱硬化を速やかに進行させることよって接続信頼性を高めることができる。

硬化性化合物の反応性の差を利用して、反応速度が低く、反応消費面で優先するＱ値が高い硬化性化合物によって、接続材料の光硬化を進行させた後、反応消費面では劣るが、反応速度が高く、Ｑ値が低い硬化性化合物によって、光硬化が進行した接続材料を熱硬化させることで、図３（ｂ）に示すような反応時間と硬化性化合物の反応率との関係を実現でき、更に適切にＱ値を選択することで、図３（ｃ）に示すような反応時間と硬化性化合物の反応率との関係も実現できる。

本発明に係る電子部品用接続材料に光を照射したときに、電子部品用接続材料に含まれている硬化性化合物全体の反応率が２０％に達したときの、上記少なくとも２種の硬化性化合物の内の光照射後の反応消費率が最も高い第１の硬化性化合物の光照射後の反応消費率Ｒ１は、上記少なくとも２種の硬化性化合物の内の光照射後の反応消費率が最も低い第２の硬化性化合物の光照射後の反応消費率Ｒ２の３倍以上であることが好ましい。この場合には、接続対象部材の接続信頼性及び電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。また、電子部品用接続材料に光を照射させると、硬化性化合物全体での光硬化の進行度合いを適度に調整できる。例えば反応消費率が高い第１の硬化性化合物を光の照射により選択的に硬化させることができる。光照射後の反応消費率が最も低い上記第２の硬化性化合物は、熱硬化性を有する硬化性化合物であることが好ましい。

また、電子部品用接続材料に含まれている硬化性化合物全体の反応率が２０％に達したときの、上記少なくとも２種の硬化性化合物の内の光照射後の反応消費率が最も高い第１の硬化性化合物の光照射後の反応消費率は、上記少なくとも２種の硬化性化合物の内の光照射後の反応消費率が最も低い第２の硬化性化合物の光照射後の反応消費率の３倍以上である場合には、図３（ｃ）に示すように、電子部品用接続材料を光の照射により硬化を進行させる際に、反応をかなり穏やかに進行させることができ（点Ａから点Ｂ）、一方で、光の照射により硬化を進行させた後、加熱により更に硬化させる際には、反応をかなり速やかに進行させることができる（点Ｂから点Ｃ）。

上記硬化性化合物中の上記第１の硬化性化合物量をＡ１（重量％）、ＧＣ−ＭＳ（ガスクロマトグラフ重量分析計）を使用して、上記硬化性化合物に光を照射したときの、上記硬化性化合物それぞれの反応に関与しなかった残量を定量し、上記第１の硬化性化合物の反応に関与しなかった残量をＢ１（重量％）、上記硬化性化合物中の上記第２の硬化性化合物量をＡ２（重量％）、Ａ１とＡ２との合計を１００重量％とする。

上記硬化性化合物中の上記第２の硬化性化合物量をＡ２（重量％）、ＧＣ−ＭＳ（ガスクロマトグラフ重量分析計）を使用して、上記硬化性化合物に光を照射したときの、上記硬化性化合物それぞれの反応に関与しなかった残量を定量し、上記第２の硬化性化合物の反応に関与しなかった残量をＢ２（重量％）、上記硬化性化合物中の上記第１の硬化性化合物量をＡ１（重量％）、Ａ１とＡ２との合計を１００重量％とする。

光照射後のそれぞれの硬化性化合物は、上記第１の硬化性化合物であったり、上記第２の硬化性化合物であったりする。

また、上記硬化性化合物全体の反応率Ｃとは、下記により計算される値を意味する。

硬化物全体の反応率Ｃ（％）＝［｛１−（Ｂ１／Ａ１）｝＋｛（１−Ｂ２／Ａ２）｝］×１００

上記硬化性化合物全体の反応率Ｃを求める際の光照射後のそれぞれの硬化性化合物は、上記第１の硬化性化合物であったり、上記第２の硬化性化合物であったりする。

［光硬化性化合物］
本発明に係る電子部品用接続材料は、光の照射によって硬化するように、光硬化性化合物を含有することが好ましい。光の照射により光硬化性化合物を半硬化させ、電子部品用接続材料の流動性を低下させることができる。

上記光硬化性化合物としては特に限定されず、（メタ）アクリル樹脂等が挙げられる。上記光硬化性化合物は、（メタ）アクリロイル基を有する光硬化性化合物であることが好ましい。

上記光硬化性化合物は、光を照射したときに、優先的に反応し消費されるために、上記光硬化性化合物の全部又は一部は、メタアクリロイル基を有する化合物であることが好ましい。

上記（メタ）アクリロイル基を有する光硬化性化合物として、（メタ）アクリル酸と水酸基を有する化合物とを反応させて得られるエステル化合物、（メタ）アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート、又はイソシアネートに水酸基を有する（メタ）アクリル酸誘導体を反応させて得られるウレタン（メタ）アクリレート等が好適に用いられる。上記「（メタ）アクリロイル基」は、アクリロイル基とメタクリロイル基とを示す。上記「（メタ）アクリル」は、アクリルとメタクリルとを示す。上記「（メタ）アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートとを示す。

上記（メタ）アクリル酸と水酸基を有する化合物とを反応させて得られるエステル化合物は特に限定されない。該エステル化合物として、単官能のエステル化合物、２官能のエステル化合物及び３官能以上のエステル化合物のいずれも用いることができる。

また、上記光硬化性化合物は、架橋性化合物であってもよく、非架橋性化合物であってもよい。

上記架橋性化合物の具体例としては、例えば、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（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、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、グリセリンメタクリレートアクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、（メタ）アクリル酸アリル、（メタ）アクリル酸ビニル、ジビニルベンゼン、ポリエステル（メタ）アクリレート、及びウレタン（メタ）アクリレート等が挙げられる。

上記非架橋性化合物の具体例としては、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート及びテトラデシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。

［熱硬化性化合物］
上記電子部品用接続材料の硬化を容易に制御したり、接続構造体における導通信頼性をより一層高めたりする観点から、上記電子部品用接続材料は、加熱によって硬化するように、熱硬化性化合物を含有することが好ましい。

上記熱硬化性化合物としては特に限定されず、（メタ）アクリル樹脂等が挙げられる。上記熱硬化性化合物は、（メタ）アクリロイル基を有する熱硬化性化合物であることが好ましい。

上記熱硬化性化合物は、光を照射したときに優先的に反応にくく、消費されにくいために、上記熱硬化性化合物の全部又は一部は、アクリロイル基を有する化合物であることが好ましい。

上記（メタ）アクリロイル基を有する熱硬化性化合物として、（メタ）アクリル酸と水酸基を有する化合物とを反応させて得られるエステル化合物、（メタ）アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート、又はイソシアネートに水酸基を有する（メタ）アクリル酸誘導体を反応させて得られるウレタン（メタ）アクリレート等が好適に用いられる。上記「（メタ）アクリロイル基」は、アクリロイル基とメタクリロイル基とを示す。上記「（メタ）アクリル」は、アクリルとメタクリルとを示す。上記「（メタ）アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートとを示す。

上記（メタ）アクリル酸と水酸基を有する化合物とを反応させて得られるエステル化合物は特に限定されない。該エステル化合物として、単官能のエステル化合物、２官能のエステル化合物及び３官能以上のエステル化合物のいずれも用いることができる。

また、上記熱硬化性化合物は、架橋性化合物であってもよく、非架橋性化合物であってもよい。接続信頼性及び導通信頼性をより一層高める観点からは、架橋性化合物が好ましい。

上記熱硬化性化合物である架橋性化合物及び非架橋性化合物の具体例としては、上記光硬化性化合物である架橋性化合物及び非架橋性化合物として挙げた化合物が挙げられる。

光硬化性化合物と熱硬化性化合物とを併用する場合には、光硬化性化合物と熱硬化性化合物との配合比は、光硬化性化合物と熱硬化性化合物との種類に応じて適宜調整される。光硬化性化合物と熱硬化性化合物とを併用する場合には、上記電子部品用接続材料は、光硬化性化合物と熱硬化性化合物とを重量比で、１：９９〜９０：１０で含むことが好ましく、５：９５〜６０：４０で含むことがより好ましく、１０：９０〜５０：５０で含むことが更に好ましく、１０：９０〜４０：６０で含むことが特に好ましい。

［光ラジカル開始剤］
上記光ラジカル開始剤は特に限定されない。上記光ラジカル開始剤として、従来公知の光ラジカル開始剤を用いることができる。上記光ラジカル開始剤は、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。

上記光ラジカル開始剤としては、特に限定されず、アセトフェノン光ラジカル開始剤、ベンゾフェノン光ラジカル開始剤、チオキサントン、ケタール光ラジカル開始剤、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド及びアシルホスフォナート等が挙げられる。

上記アセトフェノン光ラジカル開始剤の具体例としては、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、メトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、及び２−ヒドロキシ−２−シクロヘキシルアセトフェノン等が挙げられる。上記ケタール光ラジカル開始剤の具体例としては、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。

上記光ラジカル開始剤の含有量は特に限定されない。上記硬化性化合物の全量１００重量部に対して、上記光ラジカル開始剤の含有量は、好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは０．２重量部以上、好ましくは２重量部以下、より好ましくは１重量部以下である。上記光ラジカル開始剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電子部品用接続材料を適度に光硬化させることができる。電子部品用接続材料に光を照射し、Ｂステージ化することにより、電子部品用接続材料の流動を抑制できる。

［熱ラジカル開始剤］
上記熱ラジカル開始剤は特に限定されない。上記熱ラジカル開始剤として、従来公知の熱ラジカル開始剤を用いることができる。上記熱ラジカル開始剤は、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。ここで、「熱ラジカル開始剤」とは、加熱によってラジカル種を生成する化合物を意味する。

上記熱ラジカル開始剤としては、特に限定されず、アゾ化合物及び過酸化物等が挙げられる。上記過酸化物としては、ジアシルパーオキサイド化合物、パーオキシエステル化合物、ハイドロパーオキサイド化合物、パーオキシジカーボネート化合物、パーオキシケタール化合物、ジアルキルパーオキサイド化合物、及びケトンパーオキサイド化合物等が挙げられる。

上記アゾ化合物としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、１，１’−アゾビス−１−シクロヘキサンカルボニトリル、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート、ジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、ジメチル−１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボキシレート）、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、２−ｔｅｒｔ−ブチルアゾ−２−シアノプロパン、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミド）二水和物、及び２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）等が挙げられる。

上記ジアシルパーオキサイド化合物としては、過酸化ベンゾイル、ジイソブチリルパーオキサイド、ジ（３，５，５−トリメチルヘキサノイル）パーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、及びＤｉｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ ｐｅｒｏｘｉｄｅ等が挙げられる。上記パーオキシエステル化合物としては、クミルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシネオヘプタノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、２，５−ジメチル−２，５―ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシオクトエート及びｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。上記ハイドロパーオキサイド化合物としては、キュメンハイドロパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。上記パーオキシジカーボネート化合物としては、ジ−ｓｅｃ−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、及びジ（２−エチルヘキシル）パーオキシカーボネート等が挙げられる。また、上記過酸化物の他の例としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、カリウムパーサルフェイト、及び１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等が挙げられる。

上記熱ラジカル開始剤の１０時間半減期を得るための分解温度は、好ましくは３０℃以上、より好ましくは４０℃以上、好ましく８０℃以下、より好ましくは７０℃以下である。上記熱ラジカル開始剤の１０時間半減期を得るための分解温度が、３０℃未満であると、電子部品用接続材料の貯蔵安定性が低下する傾向があり、８０℃を超えると、電子部品用接続材料を充分に熱硬化させることが困難になる傾向がある。

上記熱ラジカル開始剤の含有量は特に限定されない。上記硬化性化合物の全量１００重量部に対して、上記熱ラジカル開始剤の含有量は、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは０．０５重量部以上、好ましくは１０重量部以下、より好ましくは５重量部以下である。上記熱ラジカル硬化剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電子部品用接続材料を充分に熱硬化させることができる。

［導電性粒子］
上記異方性導電材料に含まれている導電性粒子は、第１，第２の接続対象部材における電極間を電気的に接続する。上記導電性粒子は、導電性を有する粒子であれば特に限定されない。導電性粒子の導電層の表面が絶縁層により被覆されていてもよい。この場合には、接続対象部材の接続時に、導電層と電極との間の絶縁層が排除される。上記導電性粒子としては、例えば、有機粒子、無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子もしくは金属粒子等の表面を金属層で被覆した導電性粒子、並びに実質的に金属のみで構成される金属粒子等が挙げられる。上記金属層は特に限定されない。上記金属層としては、金層、銀層、銅層、ニッケル層、パラジウム層及び錫を含有する金属層等が挙げられる。

電極間の導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子は、樹脂粒子と、該樹脂粒子の表面上に設けられた導電層とを有することが好ましい。

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、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、更に好ましくは１５μｍ以下である。

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。

上記導電性粒子の含有量は特に限定されない。電子部品用接続材料（異方性導電材料）１００重量％中、上記導電性粒子の含有量は、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは０．５重量％以上、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下、更に好ましくは１９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、接続されるべき上下の電極間に導電性粒子を容易に配置できる。更に、接続されてはならない隣接する電極間が複数の導電性粒子を介して電気的に接続され難くなる。すなわち、隣り合う電極間の短絡をより一層防止できる。

（他の成分）
上記電子部品用接続材料は、溶剤を含有していてもよい。該溶剤の使用により、電子部品用接続材料の粘度を容易に調整できる。更に、例えば、上記硬化性化合物が固形である場合に、固形の硬化性化合物に溶剤を添加し、溶解させることにより、硬化性化合物の分散性を高めることができる。上記溶剤としては、例えば、酢酸エチル、メチルセロソルブ、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、テトラヒドロフラン及びジエチルエーテル等が挙げられる。

上記電子部品用接続材料の硬化物の接着力を高めることができるので、上記電子部品用接続材料は、接着力調整剤を含有することが好ましい。接着力をより一層高める観点からは、上記接着力調整剤は、シランカップリング剤であることが好ましい。

上記電子部品用接続材料は、フィラーを含有することが好ましい。該フィラーの使用により、電子部品用接続材料の硬化物の潜熱膨張を抑制できる。

後述する粘度η２及び後述する粘度比（η１／η２）を好適な範囲に制御するために、フィラーは、表面処理されていることが好ましく、親水性フィラーであることが好ましい。

上記フィラーは特に限定されない。上記フィラーとしては、シリカ、窒化アルミニウム及びアルミナ等が挙げられる。上記フィラーは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。

上記親水性フィラーとは、表面が親水基で覆われているフィラーを示す。該親水基としては、水酸基、アミノ基、アミド基、カルボキシレート基及びカルボキシル基等の極性基、並びにカルボキシレートイオン基、スルホン酸イオン基及びアンモニウムイオン基等のイオン性基等が挙げられる。上記親水性フィラーとしては、従来の上記フィラーが親水性表面処理剤で表面処理された親水性フィラーが挙げられる。

上記親水性表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、シリコーン及びステアリン酸アルミニウム等が挙げられる。中でも、上記親水性表面処理剤として、シランカップリング剤が好適に用いられる。

上記フィラーの含有量は特に限定されない。上記硬化性化合物の全量１００重量部に対して、上記フィラーの含有量は好ましくは５重量部以上、より好ましくは１５重量部以上、好ましくは３００重量部以下、より好ましくは２００重量部以下である。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、電子部品用接続材料の硬化物の潜熱膨張を充分に抑制でき、更に電子部品用接続材料中にフィラーを充分に分散させることができる。

（電子部品用接続材料の他の詳細）
本発明に係る電子部品用接続材料の製造方法としては、特に限定されず、上記硬化性化合物と上記熱ラジカル硬化剤と上記光ラジカル開始剤と、必要に応じて添加される他の成分とを配合し、遊星式攪拌機等を用いて充分に混合する製造方法が挙げられる。

本発明に係る電子部品用接続材料について、光の照射により硬化が進行されて、Ｂステージ化した後の粘度（以下、η３’と略記することがある）は好ましくは２０００Ｐａ・ｓ以上、好ましくは２２５０Ｐａ・ｓ以上、好ましくは１５０００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは１２０００Ｐａ・ｓ以下、更に好ましくは１００００Ｐａ・ｓ以下、特に好ましくは３５００Ｐａ・ｓ以下、最も好ましくは３２５０Ｐａ・ｓである。上記粘度η３’の測定温度は、好ましくは２０℃以上、好ましくは３０℃以下である。上記粘度η３’の測定温度は２５℃であることが特に好ましい。

本発明に係る電子部品用接続材料は、２５℃及び２．５ｒｐｍでの粘度をη１とし、かつ２５℃及び５ｒｐｍでの粘度をη２としたときに、上記η２が２０Ｐａ・ｓ以上、２００Ｐａ・ｓ以下であり、かつ上記η１の上記η２に対する粘度比（η１／η２）が０．９以上、１．１以下であることが好ましい。すなわち、本発明に係る電子部品用接続材料は、下記式（Ｘ）及び（Ｙ）をいずれも満たすことが好ましい。

２０Ｐａ・ｓ≦η２≦２００Ｐａ・ｓ ・・・式（Ｘ）
０．９≦η１／η２≦１．１ ・・・式（Ｙ）

特開２００３−０６４３３０号公報に記載のような従来の異方性導電材料を、ディスペンサー等により塗布対象部材に塗布する際に、安定に塗布できないことがある。特開２００３−０６４３３０号公報に記載のような粘度特性を示す異方性導電材料では、塗布の開始直後に粘度が大きく低下し、異方性導電材料が部分的に多量に塗布されることがある。このため、塗布幅が一定にならず、結果として、異方性導電材料により形成された硬化物層の幅又は厚みにばらつきが生じやすい。これに対して、本発明に係る電子部品用接続材料において、上記η２及び上記比（η１／η２）が特定の上記範囲内にあることにあることによって、電子部品用接続材料を、ディスペンサー等により塗布対象部材に塗布する際に、より一層安定にかつ均一に塗布できる。更に、塗布の開始直後に粘度が大きく低下することなく、電子部品用接続材料が部分的に多量に塗布されるのを抑制できる。このため、塗布幅を一定にすることができ、結果として、電子部品用接続材料が硬化した硬化物層の幅又は厚みにばらつきが生じ難くなる。

上記電子部品用接続材料をより一層均一に塗布する観点からは、上記η２は好ましくは５０Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは１００Ｐａ・ｓ以上、好ましくは１８０Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは１５０Ｐａ・ｓ以下である。

上記η２及び上記粘度比（η１／η２）は、硬化性化合物として結晶性樹脂を用いたり、親水性を高めるために表面処理されたフィラーを用いたりすることにより、調整可能である。上記η２及び上記粘度比（η１／η２）を上記範囲内に容易に制御する観点からは、上記硬化性化合物は、結晶性樹脂を含むことが好ましい。

本発明に係る電子部品用接続材料を硬化させる方法として、電子部品用接続材料に光を照射することにより硬化を進行させた後、加熱して硬化させる方法が用いられる。光硬化と熱硬化との併用により、電子部品用接続材料を短時間で硬化させることができ、更に接続対象部材の接続信頼性及び電極間の導通信頼性を高めることができる。

なお、上記電子部品用接続材料は、導電性粒子を含んでいなくてもよい。この場合には、第１，第２の接続対象部材を導電性粒子により電気的に接続することなく、第１，第２の接続対象部材を接着して接続するために、上記電子部品用接続材料を用いることができる。

（接続構造体及び接続構造体の製造方法）
本発明に係る電子部品用接続材料を用いて、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、該第１，第２の接続対象部材を接続している硬化物層とを備えており、該硬化物層が上記電子部品用接続材料を硬化させることにより形成されている。上記硬化物層は、上記第１の接続対象部材と上記第２の接続対象部材とを接続している接続部である。上記第１の接続対象部材が、第１の電極を上面に有する第１の接続対象部材であり、上記第２の接続対象部材が、第２の電極を下面に有する第２の接続対象部材であり、上記電子部品用接続材料が、導電性粒子を含む異方性導電材料であり、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いることが好ましい。本発明に係る電子部品用接続材料の使用により、上記第１の電極と上記第２の電極との導通信頼性を高めることができる。

上記電子部品用接続材料は、電子部品の接続に用いられる接続材料である。上記第１，第２の接続対象部材の内の少なくとも一方は電子部品であり、上記第１，第２の接続対象部材の双方が電子部品であることが好ましい。

次に、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る電子部品用接続材料を用いた接続構造体、及び該接続構造体の製造方法をより詳細に説明する。

図１に、本発明の一実施形態に係る電子部品用接続材料を用いた接続構造体の一例を模式的に部分切欠正面断面図で示す。

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４と、第１，第２の接続対象部材２，４を接続している硬化物層３とを備える。硬化物層３は、特定の上記硬化性化合物と光ラジカル硬化剤と熱ラジカル開始剤と導電性粒子５とを含む電子部品用接続材料を硬化させることにより形成されている。ここでは、電子部品用接続材料として、異方性導電材料が用いられている。該異方性導電材料は、複数の導電性粒子５を含む。

第１の接続対象部材２は上面２ａに、複数の第１の電極２ｂを有する。第２の接続対象部材４は下面４ａに、複数の第２の電極４ｂを有する。第１の電極２ｂと第２の電極４ｂとが、１つ又は複数の導電性粒子５により電気的に接続されている。

接続構造体１では、第１の接続対象部材２としてガラス基板が用いられており、第２の接続対象部材４として半導体チップが用いられている。第１，第２の接続対象部材は、特に限定されない。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、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及びガラス基板等の回路基板である電子部品等が挙げられる。

図１に示す接続構造体１は、例えば、以下のようにして得ることができる。

図２（ａ）に示すように、第１の電極２ｂを上面２ａに有する第１の接続対象部材２を用意する。次に、第１の接続対象部材２の上面２ａに、複数の導電性粒子５を含む異方性導電材料（電子部品用接続材料）を配置し、第１の接続対象部材２の上面２ａに異方性導電材料層３Ａ（接続材料層）を形成する。このとき、第１の電極２ｂ上に、１つ又は複数の導電性粒子５が配置されていることが好ましい。上記異方性導電材料として異方性導電ペーストを用いる場合には、異方性導電ペーストの配置は、異方性導電ペーストの塗布により行われる。また、上記異方性導電材料層は、異方性導電ペースト層になる。

次に、異方性導電材料層３Ａに光を照射することにより、異方性導電材料層３Ａの硬化を進行させる。異方性導電材料層３Ａの硬化を進行させて、異方性導電材料層３ＡをＢステージ化する。図２（ｂ）に示すように、異方性導電材料層３ＡのＢステージ化により、第１の接続対象部材２の上面２ａに、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂ（Ｂステージ化された接続材料層）を形成する。

上記Ｂステージ化された接続材料層において、上記少なくとも２種の硬化性化合物の内の光照射後の反応消費率が最も高い第１の硬化性化合物の光照射後の反応消費率を、上記少なくとも２種の硬化性化合物の内の光照射後の反応消費率が最も低い第２の硬化性化合物の光照射後の反応消費率の３倍以上にすることが好ましい。この場合には、光硬化性を良好にし、接続信頼性及び導通信頼性をより一層良好にすることができる。

異方性導電材料層３Ａの硬化を進行させて、異方性導電材料層３ＡをＢステージ化する際には、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂの粘度η３が２０００Ｐａ・ｓ以上、１５０００Ｐａ・ｓ以下であるように、異方性導電材料層３ＡをＢステージ化することが好ましい。上記粘度η３を上記下限以上及び上記上限以下にすることにより、異方性導電材料層の流動を充分に抑制できる。このため、第１，第２の電極２ｂ，４ｂ間に、導電性粒子５が配置されやすくなる。更に、第１の接続対象部材２又は第２の接続対象部材４の外周面よりも側方の領域に、異方性導電材料層が意図せずに流動するのを抑制できる。

異方性導電材料層及び導電性粒子５の流動をより一層抑制する観点からは、上記粘度η３は好ましくは２０００Ｐａ・ｓ以上、好ましくは２２５０Ｐａ・ｓ以上、好ましくは１５０００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは１２０００Ｐａ・ｓ以下、更に好ましくは１００００Ｐａ・ｓ以下、特に好ましくは３５００Ｐａ・ｓ以下、最も好ましくは３２５０Ｐａ・ｓである。上記粘度η３の測定温度は好ましくは２０℃以上、好ましくは３０℃以下である。上記粘度η３の測定温度は２５℃であることが特に好ましい。

第１の接続対象部材２の上面２ａに、異方性導電材料を配置しながら、異方性導電材料層３Ａに光を照射することが好ましい。更に、第１の接続対象部材２の上面２ａへの異方性導電材料の配置と同時に、又は配置の直後に、異方性導電材料層３Ａに光を照射することも好ましい。配置と光の照射とが上記のように行われた場合には、異方性導電材料層の流動をより一層抑制できる。このため、得られた接続構造体１における導通信頼性をより一層高めることができる。第１の接続対象部材２の上面２ａに異方性導電材料を配置してから光を照射するまでの時間は、０秒以上、好ましくは３秒以下、より好ましくは２秒以下である。

光の照射により異方性導電材料層３ＡをＢステージ化させる場合には、異方性導電材料層３Ａの硬化を適度に進行させるための光照射強度は、例えば、好ましくは０．１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２程度である。また、異方性導電層３Ａの硬化を適度に進行させるための光の照射エネルギーは、好ましくは５０ｍＪ／ｃｍ^２以上、より好ましくは１００ｍＪ／ｃｍ^２以上、好ましくは１００００ｍＪ／ｃｍ^２以下、より好ましくは２０００ｍＪ／ｃｍ^２以下である。

光を照射する際に用いる光源は特に限定されない。該光源としては、例えば、波長４２０ｎｍ以下に充分な発光分布を有する光源等が挙げられる。また、光源の具体例としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ及びＬＥＤランプ等が挙げられる。

次に、図２（ｃ）に示すように、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂの上面３ａに、第２の接続対象部材４を積層する。第１の接続対象部材２の上面２ａの第１の電極２ｂと、第２の接続対象部材４の下面４ａの第２の電極４ｂとが対向するように、第２の接続対象部材４を積層する。

更に、第２の接続対象部材４の積層の際に、異方性導電材料層３Ｂを加熱することにより、異方性導電材料層３Ｂを更に硬化させ、硬化物層３を形成する。但し、第２の接続対象部材４の積層の前に、異方性導電材料層３Ｂを加熱してもよい。更に、第２の接続対象部材４の積層の後に、異方性導電材料層３Ｂを加熱して硬化させることが好ましい。

加熱により異方性導電材料層３Ｂを硬化させる場合には、異方性導電材料層３Ｂを充分に硬化させるための加熱温度は好ましくは１６０℃以上、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２００℃以下である。

異方性導電材料層３Ｂを硬化させる際に、加圧することが好ましい。加圧によって第１の電極２ｂと第２の電極４ｂとで導電性粒子５を圧縮することにより、第１，第２の電極２ｂ，４ｂと導電性粒子５との接触面積を大きくすることができる。このため、導通信頼性を高めることができる。

異方性導電材料層３Ｂを硬化させることにより、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材４とが、硬化物層３を介して接続される。また、第１の電極２ｂと第２の電極４ｂとが、導電性粒子５を介して電気的に接続される。このようにして、図１に示す接続構造体１を得ることができる。本実施形態では、光硬化と熱硬化とが併用されているため、異方性導電材料を短時間で硬化させることができる。

接続構造体１を得る際に、異方性導電材料層３Ａに光を照射し、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂを形成した後、異方性導電材料層３Ｂに熱を付与することが好ましい。

本発明に係る電子部品用接続材料は、ペースト状又はフィルム状の電子部品用接続材料であり、ペースト状の電子部品用接続材料であることが好ましい。ペースト状の異方性導電材料は、異方性導電ペーストである。フィルム状の異方性導電材料は、異方性導電フィルムである。異方性導電材料が異方性導電フィルムである場合、該導電性粒子を含む異方性導電フィルムに、導電性粒子を含まないフィルムが積層されてもよい。

ペースト状の電子部品用接続材料又は異方性導電ペーストを用いる場合には、フィルム状の電子部品用接続材料又は異方性導電フィルムを用いる場合と比較して、硬化性成分及び導電性粒子が流動しやすく、接続信頼性及び導通信頼性が低くなりやすい傾向がある。本発明に係る電子部品用接続材料における上記組成の採用により、ペースト状の電子部品用接続材料又は異方性導電ペーストを用いたとしても、接続信頼性及び導通信頼性を十分に高めることができる。

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は、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））等に使用できる。なかでも、本発明に係る電子部品用接続材料である異方性導電材料は、ＣＯＧ用途に好適である。本発明に係る電子部品用接続材料は、半導体チップとガラス基板とを接続するための接続材料であることが好ましい。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、上記第１の接続対象部材と上記第２の接続対象部材として、半導体チップとガラス基板とを用いることが好ましい。

ＣＯＧ用途では、特に、半導体チップとガラス基板との電極間を、異方性導電材料の導電性粒子により確実に接続することが困難なことが多い。例えば、ＣＯＧ用途の場合には、半導体チップの隣り合う電極間、及びガラス基板の隣り合う電極間の間隔が１０〜２０μｍ程度であることがあり、微細な配線が形成されていることが多い。微細な配線が形成されていても、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により、導電性粒子を電極間に精度よく配置することができることから、半導体チップとガラス基板との電極間を高精度に接続することができ、導通信頼性を高めることができる。

以下、本発明について、実施例および比較例を挙げて具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。

（実施例１）
（１）異方性導電ペーストの調製
光及び熱硬化性化合物であるメチルメタクリレート２０重量％と、光及び熱硬化性化合物であるエポキシアクリレート（ダイセル・サイテック社製「ＥＢＥＣＲＹＬ３７０２」）８０重量％を含む硬化性化合物を用意した。

上記硬化性化合物１００重量部に、光ラジカル開始剤であるアシルホスフィンオキサイド系化合物（チバ・ジャパン社製「ＤＡＲＯＣＵＲ ＴＰＯ」）０．５重量部と、熱ラジカル開始剤である２，２’−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル（和光純薬工業社製「Ｖ−６５」、１０時間半減期を得るための分解温度５１℃）０．１重量部と、フィラーである平均粒子径０．２５μｍのシリカ２０重量部及び平均粒子径０．５μｍのアルミナ２０重量部とを配合し、更に平均粒子径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。

（２）接続構造体の作製
Ｌ／Ｓが３０μｍ／３０μｍのＩＴＯ電極パターン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３０μｍ／３０μｍの銅電極パターン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に紫外線照射ランプを用いて、波長３６５ｎｍの紫外線を照射エネルギーが１０００ｍＪ／ｃｍ^２となるように照射し、光重合によって異方性導電ペースト層を半硬化させ、Ｂステージ化した。次に、Ｂステージ化された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、Ｂステージ化された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、３ＭＰａ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）
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子を上記配合物１００重量％中での含有量を５重量％となるように用いたこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子の含有量が５重量％である異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用い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３）
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子を上記配合物１００重量％中での含有量を１５重量％となるように用いたこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子の含有量が１５重量％である異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用い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４）
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子を上記配合物１００重量％中での含有量を１重量％となるように用いたこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子の含有量が１重量％である異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用い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５）
異方性導電ペーストの調製の際に、上記熱ラジカル開始剤を、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレート（日油社製「パーヘキシルＰＶ」、１０時間半減期を得るための分解温度５４．６℃）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用い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６）
異方性導電ペーストの調製の際に、光及び熱硬化性化合物であるエポキシアクリレートを、光及び熱硬化性化合物であるウレタンアクリレート（ダイセル・サイテック社製「ＥＢＥＣＲＹＬ８８０４」）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用い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７）
異方性導電ペーストの調製の際に、光及び熱硬化性化合物であるエポキシアクリレートを、光及び熱硬化性化合物である６官能アクリレート（日本化薬社製「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−１２０」）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用い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８）
異方性導電ペーストの調製の際に、光及び熱硬化性化合物であるメチルメタクリレートを、光及び熱硬化性化合物であるエトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート（新中村化学工業社製「ＢＰＥ−１００」）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用い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９）
異方性導電ペーストの調製の際に、光及び熱硬化性化合物であるメチルメタクリレートを、光及び熱硬化性化合物であるトリメチロールプロパントリメタクリレート（新中村化学工業社製「ＴＭＰＴ」）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用い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１０〜１３）
接続構造体を作製する際に、紫外線の照射エネルギーを下記のように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。

照射エネルギー
実施例１０：５００ｍＪ／ｃｍ^２
実施例１１：８００ｍＪ／ｃｍ^２
実施例１２：１２００ｍＪ／ｃｍ^２
実施例１３：１５００ｍＪ／ｃｍ^２

（比較例１）
異方性導電ペーストの調製の際に、光硬化性化合物であるメチルメタクリレートと、光ラジカル開始剤であるアシルホスフィンオキサイド系化合物とを用いなかったこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペースト１００重量％中、導電性粒子の含有量は１０重量％であった。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。

（比較例２）
比較例１で得られた異方性導電材料を用意した。

Ｌ／Ｓが３０μｍ／３０μｍのＩＴＯ電極パターン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３０μｍ／３０μｍの銅電極パターン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の上面に、ディスペンサーのシリンジから、得られた異方性導電ペーストを厚さ３０μｍとなるように塗布し、異方性導電ペースト層を形成した。塗布の際及び塗布の後に光を照射せず、かつ熱重合せず、異方性導電材料層をＢステージ化しなかった。

次に、Ｂステージ化されていない異方性導電ペースト層の上面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、３ＭＰａ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。

（比較例３）
異方性導電ペーストの調製の際に、熱硬化性化合物であるエポキシアクリレートと、熱ラジカル開始剤である２，２’−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリルとを用いなかったこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペースト１００重量％中、導電性粒子の含有量は１０重量％であった。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。

（実施例及び比較例の評価）

（２）粘度
Ｅ型粘度計（東機産業社製）を用いて、２５℃及び２．５ｒｐｍの条件で、得られた異方性導電ペースト（塗布前の異方性導電ペーストの粘度）の粘度η１を測定した。また、Ｅ型粘度計（東機産業社製）を用いて、２５℃及び５ｒｐｍの条件で、得られた異方性導電ペーストの粘度η２を測定した。

（３）リークの有無
得られた接続構造体を用いて、隣り合う電極２０個においてリークが生じているか否かを、テスターで測定した。

（４）ボイドの有無
得られた接続構造体において、異方性導電ペースト層により形成された硬化物層にボイドが生じているか否かを、透明ガラス基板の下面側から目視により観察した。

（５）Ｂステージ化された異方性導電ペースト層の粘度
光重合によって異方性導電ペースト層をＢステージ化させた後であって、Ｂステージ化された異方性導電ペースト層の上面に半導体チップを積層する直前のＢステージ化された異方性導電ペースト層の粘度η３を、レオメーター（Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製）を用いて、２５℃及び２．５ｒｐｍの条件で測定した。

（６）塗布幅のばらつき
得られた異方性導電ペーストをノズル径１．１ｍｍのシリンジに充填し、ディスペンサーを用いて、圧力３００Ｐａ、塗布厚み３０μｍ、移動スピード１０ｍｍ／ｓ、塗布ライン距離２０ｍｍ及び塗布幅１ｍｍの条件で、異方性導電ペーストをガラス基板上に塗布した。

異方性導電ペーストの塗布開始地点から２ｍｍの距離、５ｍｍの距離、１０ｍｍの距離の各地点での塗布幅を、測長機能付きのマイクロスコープで測定した。

（７）硬化物層の高さ（厚み）
上記（６）の評価と同様にして、異方性導電ペーストをガラス基板上に塗布した。塗布の直後に紫外線を照射し、異方性導電ペーストの光硬化を開始させた。更に、紫外線の照射から１０秒後に、異方性導電ペーストが塗布されたガラス基板を１５０℃のオーブン内に５分間入れ、異方性導電ペーストを熱硬化させた。異方性導電ペーストの硬化により形成された硬化物層の高さを、マイクロメーターで測定した。

上記（２）〜（７）の各評価項目の評価結果を下記の表１に示す。

１…接続構造体
２…第１の接続対象部材
２ａ…上面
２ｂ…第１の電極
３…硬化物層
３ａ…上面
３Ａ…異方性導電材料層
３Ｂ…Ｂステージ化された異方性導電材料層
４…第２の接続対象部材
４ａ…下面
４ｂ…第２の電極
５…導電性粒子

Claims (11)

1. 光の照射により硬化を進行させた後、加熱により更に硬化させる電子部品用接続材料であって、
   メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物を含有するか、又はＱ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物を含有し、
   光ラジカル開始剤と、熱ラジカル開始剤と、導電性粒子とをさらに含有し、
   ペースト状の異方性導電ペーストであり、
   ２５℃及び２．５ｒｐｍでの粘度をη１とし、かつ２５℃及び５ｒｐｍでの粘度をη２としたときに、前記η２が２０Ｐａ・ｓ以上、２００Ｐａ・ｓ以下であり、かつ前記η１の前記η２に対する粘度比（η１／η２）が０．９以上、１．１以下である、電子部品用接続材料。
2. 光の照射により硬化を進行させた後、加熱により更に硬化させる電子部品用接続材料であって、
   メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物と、
   光ラジカル開始剤と、
   熱ラジカル開始剤と、
   導電性粒子とを含有する、請求項１に記載の電子部品用接続材料。
3. 光の照射により硬化を進行させた後、加熱により更に硬化させる電子部品用接続材料であって、
   Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物と、
   光ラジカル開始剤と、
   熱ラジカル開始剤と、
   導電性粒子とを含有する、請求項１に記載の電子部品接続材料。
4. 前記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物がそれぞれ、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、又はビニル基を有する硬化性化合物である、請求項１又は３に記載の電子部品接続材料。
5. 前記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物が、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物、アクリロイル基を有する硬化性化合物、及びビニル基を有する硬化性化合物からなる群から選択された少なくとも２種の硬化性化合物である、請求項１、３及び４のいずれか１項に記載の電子部品接続材料。
6. 前記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物のうち、Ｑ値が最も高い第１の硬化性化合物のＱ値は、前記Ｑ値が異なる少なくとも２種の硬化性化合物のうち、Ｑ値が最も低い第２の硬化性化合物のＱ値よりも０．１以上高い、請求項１、３、４及び５のいずれか１項に記載の電子部品接続材料。
7. 前記硬化性化合物が、メタアクリロイル基を有する硬化性化合物と、アクリロイル基を有する硬化性化合物とを含み、
   前記硬化性化合物が、ビニル基を有する硬化性化合物を含まないか又は含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子部品用接続材料。
8. 第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の接続対象部材を接続している硬化物層とを備え、
   前記硬化物層が、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子部品用接続材料を硬化させることにより形成されている、接続構造体。
9. 前記第１の接続対象部材が第１の電極を上面に有し、前記第２の接続対象部材が第２の電極を下面に有し、
   前記電子部品用接続材料が、導電性粒子を含有する異方性導電材料であり、
   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より電気的に接続されている、請求項８に記載の接続構造体。
10. 第１の接続対象部材上に、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子部品用接続材料を用いた接続材料層を形成する工程と、
    前記接続材料層に光を照射することにより硬化を進行させて、Ｂステージ化された接続材料層を形成する工程と、
    前記Ｂステージ化された接続材料層上に、第２の接続対象部材を積層する工程と、
    前記Ｂステージ化された接続材料層を加熱して本硬化させて、硬化物層を形成する工程とを備える、接続構造体の製造方法。
11. 前記第１の接続対象部材として、第１の電極を上面に有する第１の接続対象部材を用い、前記第２の接続対象部材として、第２の電極を下面に有する第２の接続対象部材を用い、
    前記電子部品用接続材料として、導電性粒子を含む異方性導電材料を用い、
    前記第１電極と前記第２の電極とを前記導電性粒子により電気的に接続する、請求項１０に記載の接続構造体の製造方法。

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