JP7372895B2 - 基材粒子、導電性粒子、導電材料及び接続構造体 - Google Patents

Description

本発明は、表面上に導電層が形成され、該導電層を有する導電性粒子を得るために用いられる基材粒子に関する。また、本発明は、上記基材粒子を用いた導電性粒子、導電材料及び接続構造体に関する。

異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等の異方性導電材料が広く知られている。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、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、ガラス基板及び半導体チップなどの様々な接続対象部材の電極間を電気的に接続し、接続構造体を得るために用いられている。また、上記導電性粒子として、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電層とを有する導電性粒子が用いられることがある。

上記導電性粒子に用いられる基材粒子の一例として、下記の特許文献１，２では、樹脂粒子である基材と、該基材の表面に形成された少なくとも１層の導電性金属層とを有する導電性粒子が開示されている。

特許文献１では、上記樹脂粒子の個数基準の平均分散粒子径が１．０～２．５μｍである。上記樹脂粒子の直径が１０％変位したときの圧縮弾性率（１０％Ｋ値）は１２０００Ｎ／ｍｍ^２以上である。

特許文献２では、上記樹脂粒子の平均粒子径が１．０～２．５μｍである。上記樹脂粒子の平均粒子径（単位：μｍ）と上記樹脂粒子の直径が３０％変位したときの荷重値（３０％荷重値；単位：ｍＮ）と、上記樹脂粒子の直径が４０％変位したときの荷重値（４０％荷重値；単位：ｍＮ）とが下記式を満足する。

（４０％荷重値－３０％荷重値）／平均粒子径×０．１≧１２

ＷＯ２０１２／１０２１９９Ａ１ 特開２０１２－１８５９１８号公報

電極間を導電性粒子により電気的に接続する際には、電極間に導電性粒子を含む異方性導電材料を配置し、加熱及び加圧する。導電性粒子は圧縮される。このとき、電極に導電性粒子が押し込まれた凹部（圧痕）が形成されると、電極間の導通信頼性を高めることができる。一方で、電極と変形した導電性粒子との接触面積が大きいと、接続抵抗が低くなり、導通性が高くなる。

しかし、特許文献１，２に記載のような従来の導電性粒子では、電極と変形した導電性粒子との接触面積が小さくなって導通性が低くなったり、電極に凹部を充分に形成できずに電極間の導通信頼性が低くなったりすることがある。電極に凹部が充分に形成されていないと、電極間を電気的に接続した接続構造体が高温又は高湿の条件に晒されたときに、接続抵抗が高くなることがある。

すなわち、従来の導電性粒子では、低い接続抵抗と、高い導通信頼性との双方を両立することが困難であるという問題がある。

本発明の目的は、表面上に導電層を形成した導電性粒子を電極間の電気的な接続に用いたときに、低い接続抵抗と、高い導通信頼性との双方を両立することができる基材粒子を提供することである。また、本発明の目的は、上記基材粒子を用いた導電性粒子、導電材料及び接続構造体を提供することである。

本発明の広い局面によれば、表面上に導電層が形成され、前記導電層を有する導電性粒子を得るために用いられ、１０％圧縮したときの圧縮弾性率が１００Ｎ／ｍｍ^２以上、８０００Ｎ／ｍｍ^２以下であり、１０％圧縮したときの圧縮弾性率の２０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が１．２０以上であり、２０％圧縮したときの圧縮弾性率の３０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が０．８５以下である、基材粒子が提供される。

本発明に係る基材粒子のある特定の局面では、粒径が０．５μｍ以上、５０μｍ以下である。

本発明に係る基材粒子のある特定の局面では、３０％圧縮したときの圧縮回復率が４０％以上である。

本発明に係る基材粒子のある特定の局面では、基材粒子の中心から表面に向かって、基材粒子の形成材料が異なる少なくとも２つの領域が存在する。

本発明に係る基材粒子のある特定の局面では、基材粒子の中心から表面に向かって、基材粒子の形成材料が異なる少なくとも３つの領域が存在する。

本発明に係る基材粒子のある特定の局面では、基材粒子の形成材料が、下記式（１）で表される構造単位を有する化合物を含む重合性組成物の重合体である。

前記式（１）中、ｍ及びｎはそれぞれ１以上の整数を表す。

本発明の広い局面によれば、上述した基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電層とを備える、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、前記導電性粒子は、前記導電層の外表面上に配置された絶縁性物質をさらに備える。

本発明に係る基材粒子のある特定の局面では、前記導電性粒子は、前記導電層の外表面に突起を有する。

本発明の広い局面によれば、導電性粒子と、バインダー樹脂とを含み、前記導電性粒子が、上述した基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電層とを備える、導電材料が提供される。

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、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、前記接続部の材料が、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、前記導電性粒子が、上述した基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電層とを備え、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、接続構造体が提供される。

本発明に係る基材粒子は、１０％圧縮したときの圧縮弾性率が１００Ｎ／ｍｍ^２以上、８０００Ｎ／ｍｍ^２以下であり、１０％圧縮したときの圧縮弾性率の２０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が１．２０以上であり、２０％圧縮したときの圧縮弾性率の３０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が０．８５以下であるので、表面上に導電層を形成した導電性粒子を電極間の電気的な接続に用いたときに、低い接続抵抗と、高い導通信頼性との双方を両立することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を模式的に示す断面図である。 図２は、本発明の第２の実施形態に係る導電性粒子を模式的に示す断面図である。 図３は、本発明の第３の実施形態に係る導電性粒子を模式的に示す断面図である。 図４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。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。

（基材粒子）
本発明に係る基材粒子は、表面上に導電層が形成され、上記導電層を有する導電性粒子を得るために用いられる。本発明に係る基材粒子では、１０％圧縮したときの圧縮弾性率（１０％Ｋ値）が１００Ｎ／ｍｍ^２以上、８０００Ｎ／ｍｍ^２以下である。本発明に係る基材粒子では、１０％圧縮したときの圧縮弾性率（１０％Ｋ値）の２０％圧縮したときの圧縮弾性率（２０％Ｋ値）に対する比（１０％Ｋ値／２０％Ｋ値）が１．２０以上である。本発明に係る基材粒子では、２０％圧縮したときの圧縮弾性率（２０％Ｋ値）の３０％圧縮したときの圧縮弾性率（３０％Ｋ値）に対する比（２０％Ｋ値／３０％Ｋ値）が０．８５以下である。

本発明では、上記の構成が備えられているので、表面上に導電層を形成した導電性粒子を電極間の電気的な接続に用いたときに、低い接続抵抗と、高い導通信頼性との双方を両立することができる。

本発明では、電極と変形した導電性粒子との接触面積を大きくすることができ、接続抵抗を低くすることができる。これは、中期変形時（２０％Ｋ値の影響）が比較的柔軟であるために、電極間の接続時に、導電性粒子が良好に変形するためである。

また、本発明では、電極に凹部（圧痕）を充分に形成することができ、電極間の導通信頼性を高くすることができる。例えば、電極間を電気的に接続した接続構造体が高温又は高湿の条件に晒されても、接続抵抗を低く維持することができる。これは、初期変形時（１０％Ｋ値の影響）及び後期変形時（３０％Ｋ値の影響）に導電性粒子が比較的硬いために、電極に導電性粒子が効果的に押し込まれるためであると考えられる。初期変形時（１０％Ｋ値の影響）に電極に凹部の起点が形成され、後期変形時（３０％Ｋ値の影響）に電極に凹部が充分に形成される。

上記１０％Ｋ値は１００Ｎ／ｍｍ^２以上、８０００Ｎ／ｍｍ^２以下である。上記１０％Ｋ値は好ましくは５００Ｎ／ｍｍ^２以上であり、好ましくは５０００Ｎ／ｍｍ^２以下である。上記１０％Ｋ値が上記下限以上であると、導通信頼性がより一層高くなる。上記１０％Ｋ値が上記上限以下であると、接続抵抗が効果的に低くなり、導通信頼性が効果的に高くなる。

上記比（１０％Ｋ値／２０％Ｋ値）は１．２０以上である。上記比（１０％Ｋ値／２０％Ｋ値）は好ましくは１．３０以上、より好ましくは１．４０以上であり、好ましくは３．００以下、より好ましくは２．８０以下である。上記比（１０％Ｋ値／２０％Ｋ値）が上記上限以下であると、接続抵抗が効果的に低くなり、導通信頼性が効果的に高くなる。

上記比（２０％Ｋ値／３０％Ｋ値）が０．８５以下である。上記比（２０％Ｋ値／３０％Ｋ値）は好ましくは０．１０以上であり、好ましくは０．８０以下である。上記比（２０％Ｋ値／３０％Ｋ値）が上記上限以下であると、接続抵抗が効果的に低くなり、導通信頼性が効果的に高くなる。

上記基材粒子における上記圧縮弾性率（１０％Ｋ値、２０％Ｋ値及び３０％Ｋ値）は、以下のようにして測定できる。

微小圧縮試験機を用いて、円柱（直径１００μｍ、ダイヤモンド製）の平滑圧子端面で、２５℃、圧縮速度０．３ｍＮ／秒、及び最大試験荷重２０ｍＮの条件下で１個の基材粒子を圧縮する。このときの荷重値（Ｎ）及び圧縮変位（ｍｍ）を測定する。得られた測定値から、上記圧縮弾性率を下記式により求めることができる。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープＨ－１００」等が用いられる。

１０％Ｋ値、２０％Ｋ値又は３０％Ｋ値（Ｎ／ｍｍ^２）＝（３／２^１／２）・Ｆ・Ｓ^－３／２・Ｒ^－１／２
Ｆ：基材粒子が１０％、２０％又は３０％圧縮変形したときの荷重値（Ｎ）
Ｓ：基材粒子が１０％、２０％又は３０％圧縮変形したときの圧縮変位（ｍｍ）
Ｒ：基材粒子の半径（ｍｍ）

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

上記基材粒子を３０％圧縮したときの圧縮回復率は好ましくは３０％以上、より好ましくは４０％以上、更に好ましくは５０％以上である。上記圧縮回復率が上記下限以上であると、電極間の間隔の変動に対応して、基材粒子が充分に追従して変形しやすい。また、上記基材粒子が損傷しにくい。このため、電極間の接続不良が生じ難くなる。上記基材粒子の圧縮回復率は好ましくは１０５％以下である。

上記圧縮回復率は、以下のようにして測定できる。

試料台上に基材粒子を散布する。散布された基材粒子１個について、微小圧縮試験機を用いて、基材粒子の中心方向に、基材粒子が３０％圧縮変形するまで負荷（反転荷重値）を与える。その後、原点用荷重値（０．４０ｍＮ）まで除荷を行う。この間の荷重－圧縮変位を測定し、下記式から圧縮回復率を求めることができる。なお、負荷速度は０．３３ｍＮ／秒とする。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープＨ－１００」等が用いられる。

圧縮回復率（％）＝［Ｌ２／Ｌ１］×１００
Ｌ１：負荷を与えるときの原点用荷重値から反転荷重値に至るまでの圧縮変位
Ｌ２：負荷を解放するときの反転荷重値から原点用荷重値に至るまでの除荷変位

上記基材粒子の粒径は、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上、より一層好ましくは１μｍ以上、更に好ましくは１．５μｍ以上、特に好ましくは２μｍ以上、最も好ましくは２．５μｍ以上であり、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、より一層好ましくは３００μｍ以下、更に好ましくは５０μｍ以下、更に一層好ましくは３０μｍ以下、特に好ましくは１０μｍ以下、最も好ましくは５μｍ以下である。上記基材粒子の粒径が上記下限以上及び上記上限以下であると、１０％Ｋ値、２０％Ｋ値、３０％Ｋ値、上記比（１０％Ｋ値／２０％Ｋ値）、上記比（２０％Ｋ値／３０％Ｋ値）及び上記圧縮回復率が好適な値を示すことが容易であり、基材粒子を導電性粒子の用途に好適に使用可能になる。

上記基材粒子の粒径は、上記基材粒子が真球状である場合には直径を意味し、上記基材粒子が真球状以外の形状である場合には、その体積相当の真球と仮定した際の直径を意味する。また、基材粒子の粒径は、基材粒子を任意の粒径測定装置により測定した平均粒径を意味する。例えば、レーザー光散乱、電気抵抗値変化、撮像後の画像解析などの原理を用いた粒度分布測定機が利用できる。更に具体的には、複数の基材粒子の場合には、基材粒子の粒径の測定方法としては、例えば、粒度分布測定装置（ベックマンコールター社製「Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ４」）を用いて、約１０００００個の粒径を測定し、平均粒子径を測定する方法が挙げられる。上記平均粒子径は、数平均粒子径を示す。

電極間の接続抵抗を効果的に低くする観点からは、上記基材粒子の粒径が０．５μｍ以上、５０μｍ以下であり、かつ上記基材粒子の圧縮回復率が４０％以上であることが好ましい。

接続抵抗を効果的に低くし、かつ導通信頼性を効果的に高める観点からは、基材粒子の中心から表面に向かって、基材粒子の形成材料が異なる少なくとも２つの領域が存在することが好ましい。上記比（１０％Ｋ値／２０％Ｋ値）及び上記比（２０％Ｋ値／３０％Ｋ値）を満足するように、このような少なくとも２つの領域が存在することが好ましい。この場合に、第１の領域（部分）と、該第１の領域よりも外側の第２の領域（部分）とで、基材粒子の形成材料が異なる。

接続抵抗を効果的に低くし、かつ導通信頼性を効果的に高める観点からは、基材粒子の中心から表面に向かって、基材粒子の形成材料が異なる少なくとも３つの領域が存在することが好ましい。上記比（１０％Ｋ値／２０％Ｋ値）及び上記比（２０％Ｋ値／３０％Ｋ値）を満足するように、このような少なくとも３つの領域が存在することが好ましい。この場合に、第１の領域（部分）と、該第１の領域よりも外側の第２の領域（部分）と、該第２の領域よりも外側の第３の領域（部分）とで、基材粒子の形成材料が異なる。

接続抵抗を効果的に低くし、かつ導通信頼性を効果的に高める観点からは、基材粒子の形成材料が、下記式（１）で表される構造単位を有する化合物を含む重合性組成物の重合体であることが好ましい。

上記式（１）中、ｍ及びｎはそれぞれ１以上の整数を表す。

接続抵抗を効果的に低くし、かつ導通信頼性を効果的に高める観点からは、基材粒子の中央の領域と、該中央の領域を取り囲む外側の領域とで、基材粒子の形成材料が異なることが好ましい。

基材粒子は、基材粒子の中心から表面にかけて硬さが変化していることが好ましい。基材粒子は、基材粒子の中心から表面にかけて硬さが変化するグラデーション部を有することが好ましい。

基材粒子は、形成材料の組成が、基材粒子の中心から表面にかけて層界面で異なっていてもよく、基材粒子の中心から表面にかけて層界面なしで異なっていてもよい。

上記基材粒子は、コアと、該コアの表面上に配置されたシェルとを備えるコアシェル粒子ではないことが好ましく、基材粒子内で、コアとシェルとの界面が存在しないことが好ましい。上記基材粒子は、基材粒子内で、界面が存在しないことが好ましく、異なる面同士が接触している界面が存在しないことがより好ましい。上記基材粒子は、表面が存在する不連続部分を有さないことが好ましく、構造表面が存在する不連続部分を有さないことが好ましい。

良好な圧縮変形特性及び圧縮破壊特性を容易に達成する観点から、上記基材粒子では、内部形成材料の組成と表面部形成材料の組成とが異なることが好ましい。上記基材粒子では、内部が上記内部形成材料を用いて形成されており、表面部が上記表面部形成材料を用いて形成されていることが好ましい。また、上記基材粒子では、上記内部形成材料と上記表面部形成材料との双方を含む領域が存在することが好ましい。上記基材粒子では、上記内部形成材料を含み、かつ上記表面部形成材料を含まないか又は上記表面部形成材料を２５％未満で含む領域を、基材粒子は中心に有することが好ましい。

上記基材粒子では、上記表面部形成材料を含み、かつ上記内部形成材料を含まないか又は上記内部形成材料を２５％未満で含む領域を、基材粒子は表面に有することが好ましい。上記基材粒子の全体で、単一の組成を有さないことが好ましい。上記内部形成材料は、基材粒子の中心を含む領域を形成している材料であり、表面を形成している材料とは異なることが好ましい。上記表面部形成材料は、基材粒子の表面を含む領域を形成している材料であり、基材粒子の中心を形成している材料とは異なることが好ましい。

上記表面部形成材料は、上記基材粒子の表面から内側に向かって厚み１／１０の距離部分（図１に示す破線ｒ１の位置）に含まれていることが好ましい。この場合には、表面部形成材料は一般に、粒子を表面処理している表面処理剤とは異なる。例えば、粒子をシランカップリング剤などで表面処理すると、表面処理物質の厚みはさほど厚くならない。

良好な圧縮変形特性及び圧縮破壊特性を容易に達成する観点から、上記内部形成材料の組成と上記表面部形成材料の組成とが異なり、かつ、上記表面部形成材料が、芳香族（ジ）ビニル化合物、（メタ）アクリル化合物及びシランアルコキシドからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。上記芳香族（ジ）ビニル化合物は、芳香族ビニル化合物であってもよく、芳香族ジビニル化合物であってもよい。良好な圧縮変形特性及び圧縮破壊特性を容易に達成する観点から、上記内部形成材料の組成と上記表面部形成材料の組成とが異なり、かつ、内部形成材料と表面部形成材料とがそれぞれ、芳香族（ジ）ビニル化合物、（メタ）アクリル化合物及びシランアルコキシドからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。この場合に、上記内部形成材料が（メタ）アクリル化合物でありかつ上記表面部形成材料が芳香族（ジ）ビニル化合物及びシランアルコキシドの内の少なくとも１種であることが好ましい。

良好な圧縮変形特性及び圧縮破壊特性を容易に達成する観点から、内部形成材料が、（メタ）アクリル化合物であることが好ましく、内部形成材料が、（メタ）アクリル化合物であり、かつ表面部形成材料がシランアルコキシドであることがより好ましい。

基材粒子の中心は、芳香族（ジ）ビニル重合体、（メタ）アクリル重合体及び芳香族（ジ）ビニル－（メタ）アクリル共重合体を含まないか、又は芳香族（ジ）ビニル重合体、（メタ）アクリル重合体及び芳香族（ジ）ビニル－（メタ）アクリル共重合体からなる群から選択される少なくとも１種を２５％未満で含むことが好ましい（２種以上の場合には合計で含有量を計算）。基材粒子の表面は、シランアルコキシドの重縮合物を含まないか、又はシランアルコキシドの重縮合物を２５％未満で含むことが好ましい（２種以上の場合には合計で含有量を計算）。上記基材粒子の表面から内側に向かって厚み１／１０の領域（図１に示す領域Ｒ１）は、表面部形成材料により形成されていることが好ましく、芳香族（ジ）ビニル重合体、（メタ）アクリル重合体及び芳香族（ジ）ビニル－（メタ）アクリル共重合体からなる群から選択される少なくとも１種により形成されていることがより好ましい。

基材粒子は、基材粒子の中心から表面に向かって、基材粒子形成材料の組成が連続的又は段階的に変化している領域を有することが好ましく、基材粒子形成材料の組成が連続的に変化している領域を有することがより好ましい。基材粒子は、中心から表面に向かって、基材粒子が、組成における各成分の含有量が傾斜している領域を有することが好ましい。

基材粒子は、シランアルコキシドの重縮合物を用いる場合、基材粒子の中心から表面に向かって、炭素原子の含有量が連続的に変化している領域を有することが好ましい。基材粒子は、基材粒子の中心から表面に向かって、珪素原子の含有量が連続的に変化している領域を有することが好ましい。炭素原子の含有量が多くなると、炭素原子の含有量が多い基材粒子部分の柔軟性が高くなる傾向があり、１０％Ｋ値が低くなる傾向がある。珪素原子の含有量が多くなると、珪素原子の含有量が多い基材粒子部分の基材粒子の柔軟性が低くなる傾向があり、３０％Ｋ値が高くなる傾向がある。

上記基材粒子の中心の珪素原子の含有量は好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下である。上記基材粒子の中心は、珪素原子を含んでいなくてもよい。上記基材粒子の中心は珪素原子を含まないことが好ましい。基材粒子の中心に含まれる炭素原子の含有量は好ましくは５０重量％以上、より好ましくは６０重量％以上、更に好ましくは６５重量％以上である。基材粒子の中心における珪素原子の含有量が少ないほど、また基材粒子の中心における炭素原子の含有量が多いほど、基材粒子の中心の組成に由来して基材粒子の柔軟性がより一層高くなる。

基材粒子の表面及び基材粒子の表面部形成材料にそれぞれ含まれる珪素原子の含有量は好ましくは５０重量％以上、より好ましくは５４重量％以上、更に好ましくは５６重量％以上、特に好ましくは６０重量％以上である。基材粒子の表面及び基材粒子の表面部形成材料はそれぞれ、炭素原子を含んでいなくてもよい。

上記表面部形成材料を含む領域の厚みは、好ましくは５０ｎｍ以上、より好ましくは７５ｎｍ以上、更に好ましくは１２５ｎｍ以上であり、好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下である。上記表面部形成材料を含む領域の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、基材粒子の完全破壊及び飛散がより一層抑えられ、更に上記比（１０％Ｋ値／２０％Ｋ値）、上記比（２０％Ｋ値／３０％Ｋ値）及び上記圧縮回復率がより一層好適な値を示し、基材粒子を導電性粒子の用途に好適に使用可能になる。上記表面部形成材料を含む領域の厚みは、基材粒子１個あたりの平均厚みである。ゾルゲル法の制御等によって、上記表面部形成材料を含む領域の厚みを制御可能である。

上記基材粒子のアスペクト比は、好ましくは２以下、より好ましくは１．５以下、更に好ましくは１．２以下である。上記アスペクト比は、長径／短径を示す。複数の基材粒子の場合には、好ましくは、上記アスペクト比は、任意の基材粒子１０個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、最大径と最小径をそれぞれ長径、短径とし、各粒子の長径／短径の平均値を算出することにより求められる。

接続構造体における接続抵抗を効果的に低くする観点から、上記基材粒子の内部は、有機化合物により形成されていることが好ましい。上記基材粒子の内部が有機化合物により形成されていることで、基材粒子の完全破壊及び飛散が抑えられる。

接続構造体における接続抵抗を効果的に低くする観点から、上記基材粒子の表面は、アルコキシシラン化合物を加水分解及び重縮合させて形成されていることが好ましい。この場合には、基材粒子の表面部分の破壊及び飛散がより一層抑えられる。

基材粒子の内部形成材料が有機化合物であると、上記比（１０％Ｋ値／２０％Ｋ値）、上記比（２０％Ｋ値／３０％Ｋ値）及び上記圧縮回復率が上述した値を満足することが容易である。

上記内部形成材料等として用いることができる有機化合物としては、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、ポリスルホン、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、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、有機官能基を有するシランアルコキシド重合体並びに重縮合体等が用いられる。なかでも、上述したように、上記内部形成材料は、（メタ）アクリル重合体であることが好ましい。内部形成材料が（メタ）アクリル重合体であることにより、導電材料に適した任意の圧縮時の物性を有する基材粒子を設計及び合成することが容易である。

上記内部形成材料等が（メタ）アクリル化合物である場合に、上記（メタ）アクリル化合物としては、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（メタ）アクリル化合物は、シランアルコキシドではないことが好ましい。

上記非架橋性の単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート類；２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の酸素原子含有（メタ）アクリレート類単量体等が挙げられる。

上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）テトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類単量体等が挙げられる。

上記単量体を、公知の方法により重合させることで、上記（メタ）アクリル重合体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。

上記表面部形成材料等として用いることができる化合物としては、例えば、ジビニルベンゼン等の芳香族を有する（ジ）ビニル化合物、アルコキシ基を有するシラン化合物等が挙げられる。なかでも、上記表面部形成材料等は、ジビニルベンゼン、又は、シランアルコキシドであることが好ましい。上記表面部形成材料は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。

上記シランアルコキシドは特に限定されない。内部形成材料である有機化合物と重合できることから、上記シランアルコキシドは、ビニル基を有することが好ましい。ビニル基を有するシランアルコキシドとしては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ｐ－スチリルトリメトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、及び３－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。

上記表面部形成材料を用いて上記基材粒子を形成する方法としては、例えば、内部形成材料中に表面部形成材料を溶解しておき、反応速度又はＳＰ値差を利用することで相分離させる方法、非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに内部形成材料を最初に膨潤させたのち、後で活性温度の異なるラジカル重合開始剤とともに表面部形成材料を膨潤させて二段階で重合する方法、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内部形成材料を最初に膨潤させたのち、後で表面部形成材料を膨潤させて、水との界面でゾルゲル法により表面部形成材料を重縮合させ、その後ラジカル重合により重合する方法等が挙げられる。

接続構造体における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、非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに内部形成材料を最初に膨潤させたのち、後で活性温度の異なるラジカル重合開始剤とともに表面部形成材料を膨潤させて二段階で重合させ、又は、非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに内部形成材料を最初に膨潤させたのち、後で表面部形成材料を膨潤させて、水との界面でゾルゲル法により表面部形成材料を重縮合させ、その後ラジカル重合により重合する方法することにより得られることが好ましい。

上記ゾルゲル法の具体的な方法としては、内部形成材料により形成された内部部分、水やアルコール、ケトン等の溶媒、界面活性剤、及び酸性又は塩基性の触媒を含む分散液に、テトラエトキシシラン等のシランアルコキシドを共存させて界面ゾル反応を行う方法等が挙げられる。

（導電性粒子）
上記導電性粒子は、上述した基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電層とを備える。

図１に、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。

図１に示す導電性粒子１は、基材粒子１１と、基材粒子１１の表面上に配置された導電層２とを有する。導電層２は、基材粒子１１の表面を被覆している。導電性粒子１は、基材粒子１１の表面が導電層２により被覆された被覆粒子である。

図２に、本発明の第２の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。

図２に示す導電性粒子２１は、基材粒子１１と、基材粒子１１の表面上に配置された導電層２２とを有する。導電層２２は、内層である第１の導電層２２Ａと、外層である第２の導電層２２Ｂとを有する。基材粒子１１の表面上に、第１の導電層２２Ａが配置されている。第１の導電層２２Ａの表面上に、第２の導電層２２Ｂが配置されている。

図３に、本発明の第３の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。

図３に示す導電性粒子３１は、基材粒子１１と、導電層３２と、複数の芯物質３３と、複数の絶縁性物質３４とを有する。

導電層３２は、基材粒子１１の表面上に配置されている。導電性粒子３１は導電性の表面に、複数の突起３１ａを有する。導電層３２は外表面に、複数の突起３２ａを有する。このように、上記導電性粒子は、導電性粒子の導電性の表面に突起を有していてもよく、導電層の外表面に突起を有していてもよい。複数の芯物質３３が、基材粒子１１の表面上に配置されている。複数の芯物質３３は導電層３２内に埋め込まれている。芯物質３３は、突起３１ａ，３２ａの内側に配置されている。導電層３２は、複数の芯物質３３を被覆している。複数の芯物質３３により導電層３２の外表面が隆起されており、突起３１ａ，３２ａが形成されている。

導電性粒子３１は、導電層３２の外表面上に配置された絶縁性物質３４を有する。導電層３２の外表面の少なくとも一部の領域が、絶縁性物質３４により被覆されている。絶縁性物質３４は絶縁性を有する材料により形成されており、絶縁性粒子である。このように、上記導電性粒子は、導電層の外表面上に配置された絶縁性物質を有していてもよい。

上記導電層を形成するための金属は特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、パラジウム、銅、白金、亜鉛、鉄、錫、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、タリウム、ゲルマニウム、カドミウム、珪素、タングステン、モリブデン及びこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属としては、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）及びはんだ等が挙げられる。なかでも、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができるので、錫を含む合金、ニッケル、パラジウム、銅又は金が好ましく、ニッケル又はパラジウムが好ましい。

導電性粒子１，３１のように、上記導電層は、１つの層により形成されていてもよい。導電性粒子２１のように、導電層は、複数の層により形成されていてもよい。すなわち、導電層は、２層以上の積層構造を有していてもよい。導電層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層である場合には、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上に導電層を形成する方法は特に限定されない。導電層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。なかでも、導電層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。

上記導電性粒子の粒径は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上であり、好ましくは５２０μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、より一層好ましくは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。導電性粒子の粒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、導電性粒子と電極との接触面積が十分に大きくなり、かつ導電層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、かつ導電層が基材粒子の表面から剥離し難くなる。また、導電性粒子の粒径が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子を導電材料の用途に好適に使用可能である。

上記導電性粒子の粒径は、導電性粒子が真球状である場合には直径を意味し、導電性粒子が真球状以外の形状である場合には、その体積相当の真球と仮定した際の直径を意味する。

上記導電層の厚みは、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。上記導電層の厚みは、導電層が多層である場合には導電層全体の厚みである。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、十分な導電性が得られ、かつ導電性粒子が硬くなりすぎずに、電極間の接続の際に導電性粒子が十分に変形する。

上記導電層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、耐腐食性が十分に高くなり、かつ電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、上記最外層が金層である場合に、金層の厚みが薄いほど、コストが低くなる。

上記導電層の厚みは、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、導電性粒子の断面を観察することにより測定できる。上記導電層の厚みは、任意の導電層の厚み５箇所の平均値を１個の粒子の導電層の厚みとする。複数の導電性粒子の場合には、上記導電層の厚みは、好ましくは、任意の導電性粒子１０個について、これらの平均値を算出して求められる。

上記導電性粒子は、導電性の表面に突起を有していてもよい。上記導電性粒子は、上記導電層の外表面に突起を有していてもよい。該突起は複数であることが好ましい。導電層の表面並びに導電性粒子により接続される電極の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。突起を有する導電性粒子を用いた場合には、電極間に導電性粒子を配置して圧着させることにより、突起により上記酸化被膜が効果的に排除される。このため、電極と導電性粒子の導電層とをより一層確実に接触させることができ、電極間の接続抵抗を低くすることができる。さらに、導電性粒子が表面に絶縁性物質を備える場合に、又は導電性粒子が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場合に、導電性粒子の突起によって、導電性粒子と電極との間の絶縁性物質又はバインダー樹脂を効果的に排除できる。このため、電極間の導通信頼性を高めることができる。

上記導電性粒子の表面に突起を形成する方法としては、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層を形成する方法、並びに基材粒子の表面に無電解めっきにより導電層を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電層を形成する方法等が挙げられる。また、突起を形成するために、上記芯物質を用いなくてもよい。

上記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層を形成する方法、基材粒子の表面に無電解めっきにより導電層を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電層を形成する方法、並びに基材粒子の表面に無電解めっきにより導電層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。例えば、無電解めっきにより芯物質を用いずに突起を形成する方法として、無電解めっきにより金属核を発生させ、基材粒子又は導電層の表面に金属核を付着させ、更に無電解めっきにより導電層を形成する方法等が挙げられる。

上記導電性粒子は、上記導電層の外表面上に配置された絶縁性物質を備えていてもよい。この場合には、導電性粒子を電極間の接続に用いると、隣接する電極間の短絡を防止できる。具体的には、複数の導電性粒子が接触したときに、複数の電極間に絶縁性物質が存在するので、上下の電極間ではなく横方向に隣り合う電極間の短絡を防止できる。なお、電極間の接続の際に、２つの電極で導電性粒子を加圧することにより、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁性物質を容易に排除できる。導電性粒子が上記導電層の表面に突起を有する場合には、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁性物質をより一層容易に排除できる。上記絶縁性物質は、絶縁性樹脂層又は絶縁性粒子であることが好ましく、絶縁性粒子であることがより好ましい。上記絶縁性粒子は、絶縁性樹脂粒子であることが好ましい。

上記導電層の外表面、及び絶縁性粒子の表面はそれぞれ、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。導電層の外表面と絶縁性粒子の表面とは、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。導電層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性粒子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）
上記導電材料は、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、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。

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。

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。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）
上述した導電性粒子を用いて、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の接続対象部材と第２の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、上記接続部の材料が、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接続構造体であることが好ましい。導電性粒子が単独で用いられた場合には、接続部自体が導電性粒子である。すなわち、第１，第２の接続対象部材が導電性粒子により接続される。上記接続構造体を得るために用いられる上記導電材料は、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、上記導電性粒子により電気的に接続されていることが好ましい。

図４は、図１に示す導電性粒子１を用いた接続構造体を模式的に示す断面図である。

図４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の接続対象部材５２と第２の接続対象部材５３と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。図４では、図示の便宜上、導電性粒子１は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２１，３１などの他の導電性粒子を用いてもよい。

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１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、第１の接続対象部材と第２の接続対象部材との間に上記導電材料を配置し、積層体を得た後、該積層体を加熱及び加圧する方法等が挙げられる。上記加圧の圧力は９．８×１０^４～４．９×１０^６Ｐａ程度である。上記加熱の温度は、１２０～２２０℃程度である。フレキシブルプリント基板の電極、樹脂フィルム上に配置された電極及びタッチパネルの電極を接続するための上記加圧の圧力は９．８×１０^４～１．０×１０^６Ｐａ程度である。

上記接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板、ガラスエポキシ基板及びガラス基板等の回路基板などの電子部品等が挙げられる。上記導電材料は、電子部品を接続するための導電材料であることが好ましい。上記導電ペーストはペースト状の導電材料であり、ペースト状の状態で接続対象部材上に塗工されることが好ましい。

上記導電性粒子及び上記導電材料は、タッチパネルにも好適に用いられる。従って、上記接続対象部材は、フレキシブル基板であるか、又は樹脂フィルムの表面上に電極が配置された接続対象部材であることも好ましい。上記接続対象部材は、フレキシブル基板であることが好ましく、樹脂フィルムの表面上に電極が配置された接続対象部材であることが好ましい。上記フレキシブル基板がフレキシブルプリント基板等である場合に、フレキシブル基板は一般に電極を表面に有する。

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、銀電極、モリブデン電極及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。上記接続対象部材がフレキシブル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）基材粒子の作製
種粒子として平均粒子径０．８５μｍのポリスチレン粒子を用意した。該ポリスチレン粒子３．０ｇと、イオン交換水５００ｇと、ポリビニルアルコールの５重量％水溶液１２０ｇとを混合し、超音波により分散させた後、セパラブルフラスコに添加し、均一に撹拌した。

また、有機化合物Ａとしてポリテトラメチレングリコールジアクリレート４３．８ｇと、２，２’－アゾビス（イソ酪酸メチル）（和光純薬工業社製「Ｖ－６０１」）１．１ｇと、ラウリル硫酸トリエタノールアミン２．４ｇと、エタノール３０．７ｇとをイオン交換水１６５ｇに添加し、超音波ホモジナイザーにて２０分乳化を行い、乳化液Ａを調製した。

種粒子としての上記ポリスチレン粒子が添加されたセパラブルフラスコに、上記乳化液Ａをさらに添加し、４時間撹拌し、種粒子に上記有機化合物Ａを吸収させて、内部形成材料が膨潤した種粒子を含む懸濁液を得た。

次に、有機化合物Ｂとしてジビニルベンゼン（純度９６重量％）４３．８ｇと、過酸化ベンゾイル（日油社製「ナイパーＢＷ」）１．１ｇと、ラウリル硫酸トリエタノールアミン２．４ｇと、エタノール３０．７ｇとをイオン交換水１６５ｇに添加し、超音波ホモジナイザーにて２０分乳化を行い、乳化液Ｂを調製した。

上記懸濁液が入ったセパラブルフラスコに、上記乳化液Ｂをさらに添加し、４時間撹拌し、内部形成材料が膨潤した種粒子に上記有機化合物Ｂを吸収させた。

その後、ポリビニルアルコールの５．５重量％水溶液３０７ｇを添加し、加熱を開始して７０℃で５時間、その後８５℃で６時間反応させ、平均粒子径３．２３μｍの基材粒子を得た。

（２）導電性粒子の作製
得られた基材粒子を洗浄し、乾燥した。その後、無電解めっき法により、得られた基材粒子の表面に、ニッケル層を形成し、導電性粒子を作製した。なお、ニッケル層の厚さは０．１μｍであった。

（参考例２）
有機化合物Ａのポリテトラメチレングリコールジアクリレートを１，４－ブタンジオールジアクリレートに、エタノールをＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに変更したこと、有機化合物Ｂのジビニルベンゼン（純度９６重量％）４３．８ｇを、１，４－ブタンジオールジアクリレート４１．６ｇと、ペンタエリスリトールテトラアクリレート２．２ｇとに、エタノールをＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに変更したこと以外は、実施例１と同様にして基材粒子及び導電性粒子を作製した。

（実施例３）
有機化合物Ｂのジビニルベンゼン（純度９６重量％）を１，４－ブタンジオールジアクリレートに変更したこと以外は、参考例２と同様にして基材粒子及び導電性粒子を作製した。

（実施例４）
有機化合物Ａの１，４－ブタンジオールジアクリレート４３．８ｇを１，４－ブタンジオールジアクリレート４１．６ｇと、イソボロニルメタクリレート２．２ｇとに変更したこと以外は、参考例２と同様にして基材粒子及び導電性粒子を作製した。

（実施例５）
有機化合物Ａの１，４－ブタンジオールジアクリレート４３．８ｇを１，４－ブタンジオールジアクリレート３５．８ｇと、シクロヘキシルメタクリレート９．０ｇとに変更したこと以外は、参考例２と同様にして基材粒子及び導電性粒子を作製した。

（実施例６）
有機化合物Ａとしてポリテトラメチレングリコールジアクリレート３５．０ｇと、２，２’－アゾビス（イソ酪酸メチル）（和光純薬工業社製「Ｖ－６０１」）０．９ｇと、ラウリル硫酸トリエタノールアミン１．８ｇと、エタノール２４．６ｇとをイオン交換水１３２ｇに添加し、乳化液Ａを調製した。

種粒子としての上記ポリスチレン粒子が添加されたセパラブルフラスコに、上記乳化液Ａをさらに添加し、４時間撹拌し、種粒子に上記有機化合物Ａを吸収させて、内部形成材料が膨潤した種粒子を含む懸濁液を得た。

次に、有機化合物Ｂとしてジビニルベンゼン（純度９６重量％）３５．０ｇと、過酸化ベンゾイル（日油社製「ナイパーＢＷ」）０．９ｇと、ラウリル硫酸トリエタノールアミン１．８ｇと、エタノール２４．６ｇとをイオン交換水１５７ｇに添加し、乳化液Ｂを調製した。

上記懸濁液が入ったセパラブルフラスコに、上記乳化液Ｂをさらに添加し、４時間撹拌し、内部形成材料が膨潤した種粒子に上記有機化合物Ｂを吸収させた。

その後、ポリビニルアルコールの５．５重量％水溶液２４６ｇを添加し、加熱を開始して７０℃で５時間、その後８５℃で６時間反応させ、平均粒子径２．５８μｍの基材粒子を得た。その後、実施例１と同様にして導電性粒子を作製した。

（実施例７）
有機化合物Ａとしてポリテトラメチレングリコールジアクリレート８７．６ｇと、２，２’－アゾビス（イソ酪酸メチル）（和光純薬工業社製「Ｖ－６０１」）２．２ｇと、ラウリル硫酸トリエタノールアミン４．８ｇと、エタノール６１．４ｇとをイオン交換水３３０ｇに添加し、超音波ホモジナイザーにて２０分乳化を行い、乳化液Ａを調製した。

種粒子としての上記ポリスチレン粒子が添加されたセパラブルフラスコに、上記乳化液Ａをさらに添加し、６時間撹拌し、種粒子に上記有機化合物Ａを吸収させて、内部形成材料が膨潤した種粒子を含む懸濁液を得た。

次に、有機化合物Ｂとしてジビニルベンゼン（純度９６重量％）８７．６ｇと、過酸化ベンゾイル（日油社製「ナイパーＢＷ」）２．２ｇと、ラウリル硫酸トリエタノールアミン４．８ｇと、エタノール６１．４ｇとをイオン交換水３３０ｇに添加し、超音波ホモジナイザーにて２０分乳化を行い、乳化液Ｂを調製した。

上記懸濁液が入ったセパラブルフラスコに、上記乳化液Ｂをさらに添加し、６時間撹拌し、内部形成材料が膨潤した種粒子に上記有機化合物Ｂを吸収させた。

その後、ポリビニルアルコールの５．５重量％水溶液６１４ｇを添加し、加熱を開始して７０℃で７時間、その後８５℃で９時間反応させ、平均粒子径５．０３μｍの基材粒子を得た。その後、実施例１と同様にして導電性粒子を作製した。

（参考例８）
有機化合物Ａとしてジビニルベンゼン（純度９６重量％）４２．７ｇと、有機化合物Ｂとしてスチレンモノマー４２．７ｇと、有機化合物Ｃとしてシクロヘキシルメタクリレート２．１ｇと、過酸化ベンゾイル（日油社製「ナイパーＢＷ」）０．９ｇと、２，２’－アゾビス（イソ酪酸メチル）（和光純薬工業社製「Ｖ－６０１」）０．９ｇと、ラウリル硫酸トリエタノールアミン３．６ｇと、エタノール４９．２ｇとをイオン交換水３１４ｇに添加し、超音波ホモジナイザーにて２０分乳化を行い、乳化液を調製した。

上記乳化液が入ったセパラブルフラスコで１２時間撹拌し、種粒子に上記有機化合物Ａ、Ｂ、Ｃを吸収させた。

その後、ポリビニルアルコールの５．５重量％水溶液２４６ｇを添加し、加熱を開始して７０℃で７時間、その後８５℃で９時間反応させ、平均粒子径３．０２μｍの基材粒子を得た。その後、実施例１と同様にして導電性粒子を作製した。

（実施例９）
撹拌機及び温度計が取り付けられた２０Ｌの反応容器内に、０．１３重量％のアンモニア水溶液１２０００ｇと、メタノール１０ｇを入れた。次に、反応容器内のアンモニアとメタノール水溶液中に、ビニルトリメトキシシラン９５０ｇをゆっくりと添加した。撹拌しながら、加水分解及び縮合反応を進行させ、次に２５重量％アンモニア水溶液１００ｍＬ添加した後、アンモニア水溶液中から粒子を単離した。回転式焼成炉内を真空にした後に、窒素を２Ｌ／ｍｉｎの速度で流しながら、単離された粒子を酸素分圧１０^－１７ａｔｍ、１５０℃で１時間加熱した後、３６０℃で２時間焼成して、基材粒子を得た。その後、実施例１と同様にして導電性粒子を調製した。

（実施例１０）
（１）パラジウム付着工程
実施例１で得られた基材粒子を用意した。得られた基材粒子をエッチングし、水洗した。次に、パラジウム触媒を８重量％含むパラジウム触媒化液１００ｍＬ中に樹脂粒子を添加し、攪拌した。その後、ろ過し、洗浄した。ｐＨ６の０．５重量％ジメチルアミンボラン液に基材粒子を添加し、パラジウムが付着された基材粒子を得た。

（２）芯物質付着工程
パラジウムが付着された基材粒子をイオン交換水３００ｍＬ中で３分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、金属ニッケル粒子スラリー（平均粒径１００ｎｍ）１ｇを３分間かけて上記分散液に添加し、芯物質が付着された基材粒子を得た。

（３）無電解ニッケルめっき工程
実施例１と同様にして、基材粒子の表面上に、ニッケル層を形成し、導電性粒子を作製した。なお、ニッケル層の厚さは０．１μｍであった。

（実施例１１）
（１）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が取り付けられた１０００ｍＬのセパラブルフラスコに、メタクリル酸メチル１００ｍｍｏｌと、Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－Ｎ－２－メタクリロイルオキシエチルアンモニウムクロライド１ｍｍｏｌと、２，２’－アゾビス（２－アミジノプロパン）二塩酸塩１ｍｍｏｌとを含むモノマー組成物を固形分率が５重量％となるようにイオン交換水に秤取した後、２００ｒｐｍで攪拌し、窒素雰囲気下７０℃で２４時間重合を行った。反応終了後、凍結乾燥して、表面にアンモニウム基を有し、平均粒径２２０ｎｍ及びＣＶ値１０％の絶縁性粒子を得た。

絶縁性粒子を超音波照射下でイオン交換水に分散させ、絶縁性粒子の１０重量％水分散液を得た。

実施例１で得られた導電性粒子１０ｇをイオン交換水５００ｍＬに分散させ、絶縁性粒子の水分散液４ｇを添加し、室温で６時間攪拌した。３μｍのメッシュフィルターでろ過した後、更にメタノールで洗浄し、乾燥し、絶縁性粒子が付着した導電性粒子を得た。

走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察したところ、導電性粒子の表面に絶縁性粒子による被覆層が１層のみ形成されていた。画像解析により導電性粒子の中心より２．５μｍの面積に対する絶縁性粒子の被覆面積（即ち絶縁性粒子の粒径の投影面積）を算出したところ、被覆率は３０％であった。

（比較例１）
種粒子として平均粒子径０．８５μｍのポリスチレン粒子を用意した。該ポリスチレン粒子３．０ｇと、イオン交換水５００ｇと、ポリビニルアルコールの５重量％水溶液１２０ｇとを混合し、超音波により分散させた後、セパラブルフラスコに添加し、均一に撹拌した。

また、有機化合物Ａとしてシクロヘキシルアクリレート６１ｇと、２，２’－アゾビス（イソ酪酸メチル）（和光純薬工業社製「Ｖ－６０１」）１．６ｇと、ラウリル硫酸トリエタノールアミン３．３ｇと、エタノール４２．７ｇとをイオン交換水３４０ｇに添加し、超音波ホモジナイザーにて２０分乳化を行い、乳化液Ａを調製した。

種粒子としての上記ポリスチレン粒子が添加されたセパラブルフラスコに、上記乳化液Ａをさらに添加し、４時間撹拌し、種粒子に上記有機化合物Ａを吸収させて、内部形成材料が膨潤した種粒子を含む懸濁液を得た。

次に、有機化合物Ｂとしてジビニルベンゼン（純度９６重量％）６１ｇと、過酸化ベンゾイル（日油社製「ナイパーＢＷ」）１．６ｇと、ラウリル硫酸トリエタノールアミン３．３ｇと、エタノール４２．７ｇとをイオン交換水３４０ｇに添加し、超音波ホモジナイザーにて２０分乳化を行い、乳化液Ｂを調製した。

上記懸濁液が入ったセパラブルフラスコに、上記乳化液Ｂをさらに添加し、４時間撹拌し、内部形成材料が膨潤した種粒子に上記有機化合物Ｂを吸収させた。

その後、ポリビニルアルコールの５．５重量％水溶液３４０ｇを添加し、加熱を開始して７０℃で５時間、その後８５℃で６時間反応させ、平均粒子径４．７６μｍの基材粒子を得た。

得られた基材粒子を実施例１と同様にして導電性粒子を作製した。

（比較例２）
有機化合物Ａとしてポリテトラメチレングリコールジアクリレート３１．４ｇと、ジビニルベンゼン（純度９６重量％）１３．５ｇと、２，２’－アゾビス（イソ酪酸メチル）（和光純薬工業社製「Ｖ－６０１」）１．２ｇと、ラウリル硫酸トリエタノールアミン２．４ｇと、エタノール３１．４ｇとをイオン交換水３１４ｇに添加し、超音波ホモジナイザーにて２０分乳化を行い、乳化液Ａを調製した。

種粒子としての上記ポリスチレン粒子が添加されたセパラブルフラスコに、上記乳化液Ａをさらに添加し、４時間撹拌し、種粒子に上記有機化合物Ａを吸収させて、内部形成材料が膨潤した種粒子を含む懸濁液を得た。

次に、有機化合物Ｂとしてポリテトラメチレングリコールジアクリレート３１．４ｇと、ジビニルベンゼン（純度９６重量％）１３．５ｇと、過酸化ベンゾイル（日油社製「ナイパーＢＷ」）１．２ｇと、ラウリル硫酸トリエタノールアミン２．４ｇと、エタノール３１．４ｇとをイオン交換水３１４ｇに添加し、超音波ホモジナイザーにて２０分乳化を行い、乳化液Ｂを調製した。それ以外は実施例１と同様にして基材粒子及び導電性粒子を作製した。

（比較例３）
過酸化ベンゾイル（日油社製「ナイパーＢＷ」）を２，２’－アゾビス（イソ酪酸メチル）（和光純薬工業社製「Ｖ－６０１」）に変更したこと以外は比較例２と同様にして基材粒子および導電性粒子を作製した。

（評価）
（１）基材粒子の平均粒径
得られた基材粒子について、粒度分布測定装置（ベックマンコールター社製「Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ４」）を用いて、約１０００００個の粒径を測定し、平均粒径を測定した。

（２）基材粒子の圧縮弾性率（１０％Ｋ値、２０％Ｋ値及び３０％Ｋ値）
得られた基材粒子の上記圧縮弾性率（１０％Ｋ値、２０％Ｋ値及び３０％Ｋ値）を、２３℃の条件で、上述した方法により、微小圧縮試験機（フィッシャー社製「フィッシャースコープＨ－１００」）を用いて測定した。１０％Ｋ値／２０％Ｋ値並びに、２０％Ｋ値／３０％Ｋ値を求めた。

（３）基材粒子の圧縮回復率
基材粒子の上記圧縮回復率を、上述した方法により、微小圧縮試験機（フィッシャー社製「フィッシャースコープＨ－１００」）を用いて測定した。

（４）接続抵抗
接続構造体の作製：
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製「エピコート１００９」）１０重量部と、アクリルゴム（重量平均分子量約８０万）４０重量部と、メチルエチルケトン２００重量部と、マイクロカプセル型硬化剤（旭化成イーマテリアルズ社製「ＨＸ３９４１ＨＰ」）５０重量部と、シランカップリング剤（東レダウコーニングシリコーン社製「ＳＨ６０４０」）２重量部とを混合し、導電性粒子を含有量が３重量％となるように添加し、分散させ、樹脂組成物を得た。

得られた樹脂組成物を、片面が離型処理された厚さ５０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムに塗布し、７０℃の熱風で５分間乾燥し、異方性導電フィルムを作製した。得られた異方性導電フィルムの厚さは１２μｍであった。

得られた異方性導電フィルムを５ｍｍ×５ｍｍの大きさに切断した。切断された異方性導電フィルムを、一方に抵抗測定用の引き回し線を有するアルミニウム電極（高さ０．２μｍ、Ｌ／Ｓ＝２０μｍ／２０μｍ）が設けられたガラス基板（幅３ｃｍ、長さ３ｃｍ）のアルミニウム電極のほぼ中央部へ貼り付けた。次いで同じアルミニウム電極が設けられた２層フレキシブルプリント基板（幅２ｃｍ、長さ１ｃｍ）を電極同士が重なるように、位置合わせをしてから貼り合わせた。このガラス基板と２層フレキシブルプリント基板との積層体を、４０Ｎ、１８０℃、及び１５秒間の圧着条件で熱圧着し、接続構造体を得た。

接続抵抗の測定：
得られた接続構造体の対向する電極間の接続抵抗を４端子法により測定した。

［接続抵抗の評価基準］
○○：接続抵抗が３．０Ω以下
○：接続抵抗が３．０Ωを超え、４．０Ω以下
△：接続抵抗が４．０Ωを超え、５．０Ω以下
×：接続抵抗が５．０Ωを超える

（５）電極の観察（圧痕の状態）
微分干渉顕微鏡を用いて、上記（４）接続抵抗の評価で得られた接続構造体のガラス基板側からガラス基板に設けられた電極を観察し、導電性粒子が接触した電極の圧痕の状態を下記の評価基準で評価した。また、金属顕微鏡を用いて、導電性粒子が接触した電極部分における空隙の発生の有無を観察した。なお、電極の圧痕の形成の有無について、電極面積が０．０２ｍｍ^２となるように、微分干渉顕微鏡にて観察し、電極０．０２ｍｍ^２あたりの圧痕の個数を算出した。任意の１０箇所を微分干渉顕微鏡にて観察し、電極０．０２ｍｍ^２あたりの圧痕の個数の平均値を算出し、圧痕の状態を下記の基準にて判定した。

［圧痕の状態の判定基準］
○○：電極０．０２ｍｍ^２あたりの圧痕が２５個以上
○：電極０．０２ｍｍ^２あたりの圧痕が２０個以上、２５個未満
△：電極０．０２ｍｍ^２あたりの圧痕が５個以上、２０個未満
×：電極０．０２ｍｍ^２あたりの圧痕が５個未満

（６）導通信頼性
上記（４）接続抵抗の評価で得られた接続構造体を８５℃及び８５％（高温高湿下）で１２０時間放置した。放置後に、接続抵抗の上昇を評価した。放置後の接続構造体の対向する電極間の接続抵抗を４端子法により測定した。放置後の接続構造体の接続抵抗から、接続構造体の導通信頼性を下記の基準で判定した。

［接続構造体の導通信頼性の評価基準］
○○：放置前の接続抵抗に対して、放置後の接続抵抗の上昇率が１５％未満
○：放置前の接続抵抗に対して、放置後の接続抵抗の上昇率が１５％以上、３０％未満
△：放置前の接続抵抗に対して、放置後の接続抵抗の上昇率が３０％以上、５０％未満
×：放置前の接続抵抗に対して、放置後の接続抵抗の上昇率が５０％以上

基材粒子の詳細及び結果を下記の表１に示す。

１…導電性粒子
２…導電層
１１…基材粒子
２１…導電性粒子
２２…導電層
２２Ａ…第１の導電層
２２Ｂ…第２の導電層
３１…導電性粒子
３１ａ…突起
３２…導電層
３２ａ…突起
３３…芯物質
３４…絶縁性物質
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 (7)

1. 表面上に導電層が形成され、前記導電層を有する導電性粒子を得るために用いられる基材粒子であり、
   前記基材粒子は、以下の基材粒子（１）又は以下の基材粒子（２）である：
   基材粒子（１）；
   １０％圧縮したときの圧縮弾性率が１００Ｎ／ｍｍ^２以上、８０００Ｎ／ｍｍ^２以下であり、
   ３０％圧縮したときの圧縮弾性率が１４７０Ｎ／ｍｍ^２以上１７５０Ｎ／ｍｍ ^２ 以下であり、
   １０％圧縮したときの圧縮弾性率の２０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が１．４０以上であり、
   ２０％圧縮したときの圧縮弾性率の３０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が０．８５以下であり、かつ、
   ３０％圧縮したときの圧縮回復率が５０％以上である、
   基材粒子（２）；
   １０％圧縮したときの圧縮弾性率が１００Ｎ／ｍｍ ^２ 以上、８０００Ｎ／ｍｍ ^２ 以下であり、
   ３０％圧縮したときの圧縮弾性率が２４００Ｎ／ｍｍ ^２ 以上であり、
   １０％圧縮したときの圧縮弾性率の２０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が１．２０以上１．２７以下であり、
   ２０％圧縮したときの圧縮弾性率の３０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が０．８５以下であり、かつ、
   ３０％圧縮したときの圧縮回復率が５０％以上である、基材粒子。
2. 粒径が０．５μｍ以上、５０μｍ以下である、請求項１に記載の基材粒子。
3. 請求項１又は２に記載の基材粒子と、
   前記基材粒子の表面上に配置された導電層とを備える、導電性粒子。
4. 前記導電層の外表面上に配置された絶縁性物質をさらに備える、請求項３に記載の導電性粒子。
5. 前記導電層の外表面に突起を有する、請求項３又は４に記載の導電性粒子。
6. 導電性粒子と、バインダー樹脂とを含み、
   前記導電性粒子が、請求項１又は２に記載の基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電層とを備える、導電材料。
7. 第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、
   第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材と、
   前記第１の接続対象部材と前記第２の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、
   前記接続部の材料が、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、
   前記導電性粒子が、請求項１又は２に記載の基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電層とを備え、
   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、接続構造体。

Images