JPH10308121A - 導電性微粒子、異方性導電接着剤及び導電接続構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続抵抗が低く、接続時の電流容量が大き
く、接続が安定している導電性微粒子、異方性導電接着
剤及び導電接続構造体を提供する。 【解決手段】 合成樹脂製粒子を６００〜３０００℃の
範囲で焼成して得られるものであり、かつ、変動係数が
１０％以下であるカーボン粒子の外側表面に樹脂コート
層が形成されている導電性微粒子、並びに、この導電性
微粒子が用いられている異方性導電接着剤及び導電接続
構造体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微細電極間の接続
に用いられる導電性微粒子、異方性導電接着剤及び導電
接続構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】異方性導電接続材料は、液晶ディスプレ
ー、パーソナルコンピュータ、携帯通信機器等のエレク
トロニクス製品において、半導体素子等の小型部品を基
板に電気的に接続したり、基板同士を電気的に接続する
ために使用されている。

【０００３】このような異方性導電接続材料としては、
導電性微粒子をバインダー樹脂に混合したもの等が用い
られている。この導電性微粒子としては、有機基材粒子
又は無機基材粒子の表面に金属メッキを施したものが用
いられてきた。この導電性微粒子としては、例えば、特
公平６−９６７７１号公報、特開平４−３６９０２号公
報、特開平４−２６９７２０号公報、特開平３−２５７
７１０号公報、特公昭６０−６３３７８号公報等に開示
されたもの等がある。

【０００４】このような導電性微粒子をバインダー樹脂
と混ぜ合わせてフィルム状又はペースト状にした異方性
導電接続材料としては、例えば、特開昭６３−２３１８
８９号公報、特開平４−２５９７６６号公報、特開平３
−２９１８０７号公報、特開平５−７５２５０号公報等
に開示されたもの等がある。

【０００５】従来の異方性導電接続材料は、導電性微粒
子の基材として、電気的絶縁材料が使用されていること
から、接続時の電流容量が小さいという問題があった。
また、従来の異方性導電接続材料は、接続しようとする
半導体、小型部品、基板等の電極と、導電性微粒子との
接続抵抗が高いという問題があった。これは、電極とし
て使用される材料としては、通常、アルミニウム、ニッ
ケル、銅が用いられるが、これらの表面は酸化されてお
り、導電性微粒子がこれらの電極に接触する際、表面酸
化物層をつき破れるだけの硬さを有していなかったこと
が原因であると考えられる。また、電極と導電性微粒子
との接触面積が小さいために、接触抵抗値が軽減されな
いという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、接続抵抗が低く、接続時の電流容量が大きく、接続
が安定している導電性微粒子、異方性導電接着剤及び導
電接続構造体を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、合成樹脂製粒
子を６００〜３０００℃の範囲で焼成して得られるもの
であり、かつ、変動係数が１０％以下であるカーボン粒
子の外側表面に樹脂コート層が形成されている導電性微
粒子である。以下に本発明を詳述する。

【０００８】本発明の導電性微粒子は、基材粒子とし
て、変動係数が１０％以下であるカーボン粒子を使用す
る。上記変動係数は、（σ／Ｄｎ）×１００（σは、粒
子径の標準偏差を表し、Ｄｎは、数平均粒子径を表
す。）で表されるものである。変動係数が１０％を超え
ると、粒子径が不揃いとなり、このカーボン粒子を用い
て作製された導電性微粒子を一方の電極上に並べて、他
方の電極に接触させる際、接触しない粒子数が多くなり
すぎ、両電極間の導電接続が極めて困難となるので、上
記範囲に限定される。

【０００９】本発明の導電性微粒子は、複数の電極間に
挟まれた状態で抑えられる場合、一方の電極から他方の
電極へこの導電性微粒子を介して電流が流れるが、基材
粒子として優れた導電性を有するカーボン粒子を用いて
いるので、接続時の電流容量が大きい。また、上記カー
ボン粒子は、極めて硬質であるので、電極表面の絶縁性
酸化薄膜を容易に突き破ることが可能であることから、
接続抵抗が低い。

【００１０】上記カーボン粒子は、フェノール樹脂粒
子、メラミン樹脂粒子、変性レゾール樹脂粒子等の合成
樹脂製粒子を６００〜３０００℃の範囲で焼成して得ら
れる。上記合成樹脂製粒子は、例えば、以下の方法等に
より製造することができる。

【００１１】（１）フェノール樹脂粒子の製造方法（特
開昭６１−２５８８１９号公報） ノボラック樹脂をフェノールに添加し、５０℃にて加熱
溶解する。次に、ホルマリン、水、ヘキサメチレンテト
ラミン、塩化カルシウム及びふっ化カリウムを投入し、
８５〜９５℃まで昇温し、１８０分反応させる。４０℃
まで冷却し、樹脂粒子を分離・水洗し、風乾することに
より微小球状硬化フェノール樹脂粒子が得られる。

【００１２】（２）メラミン樹脂粒子の製造方法（特開
昭６２−１０１２６号公報） メラミン、ホルマリン、水、ヘキサメチレンテトラミン
及び塩化カルシウムを混合して均一溶液を調製する。こ
の溶液に攪拌下でふっ化カリウムを添加し、８５℃で２
４０分間反応させる。３０℃に冷却し、樹脂粒子を分離
・水洗し、風乾することにより微小球状硬化メラミン樹
脂粒子が得られる。

【００１３】（３）変性レゾール樹脂粒子の製造方法
（特開昭６２−１８４１５号公報） フェノール、ホルマリン、尿素、水、ヘキサメチレンテ
トラミン及び塩化カルシウムを混合し、均一な溶液とす
る。この溶液に攪拌下でふっ化カリウムを添加する。８
５℃に昇温し、９０分間反応させる。３０℃に冷却し、
樹脂粒子を分離・水洗し、風乾することにより微小球状
変性レゾール樹脂粒子が得られる。

【００１４】上記焼成は、６００〜３０００℃の範囲で
行う。好ましくは、６００〜２５００℃である。６００
℃未満であると、有機ポリマーやフェノール、ホルマリ
ン等の分解モノマーが多く残存し、導電性レベルが低く
なることがあり、また、分解モノマーが多く残存するた
めに、電極接続材料として使用される際に、これらの分
解モノマーが電極部分やＩＣ、小型電気部品を汚染した
り、損傷を与えたりする。一方、上記焼成温度が２５０
０℃を超えると、高温熱分解により、逆に脆くなること
がある。なお、上記焼成温度が６００〜２５００℃であ
ると、焼成されたカーボンはグラッシー又はグラファイ
ト型カーボンとなり、機械的強度、導電性能に優れた状
態となる。上記焼成は、窒素、アルゴン等の不活性気流
を流しながら、焼成炉中にて行うことが好ましい。

【００１５】本発明において、制御された粒子径分布幅
を有するカーボン粒子を得るには、焼成前の樹脂粒子を
分級した後に焼成する方法と、焼成したカーボン粒子を
分級する方法とのいずれを採用してもよい。上記分級方
法としては、気体流によって粒子径を選り分ける乾式分
級を用いてもよいし、液体中でストークスの原理により
粒子径を選り分ける湿式分級を用いてもよいし、これら
を組み合わせて行ってもよい。

【００１６】上記合成樹脂粒子を合成する段階で粒子径
分布を制御することができる重合方法を採用する場合に
は、上述の分級工程を省略することができる。上記カー
ボン粒子の数平均粒子径は、０．１μｍ〜１ｍｍが好ま
しい。より好ましくは、１〜１００μｍである。上記焼
成後のカーボン粒子の粒子径は、焼成前の合成樹脂粒子
の粒子径の約８０％程度に収縮するが、粒子径分布を表
す変動係数の値は、焼成によって変化することはほとん
どない。

【００１７】本発明の導電性微粒子は、上記カーボン粒
子の外側表面に樹脂コート層が形成されていることによ
り、該導電性微粒子相互の接触による電極間の短絡が防
止されるとともに、絶縁層である樹脂コートが、電極と
の接触部において加熱により軟化又は溶融して押し除か
れ、カーボン粒子と電極とが直接接触し、軟化又は溶融
した樹脂が電極間を接着固定し、導電接続性を安定化す
ることができる。

【００１８】上記樹脂コート層の材質としては特に限定
されず、例えば、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等の
ポリオレフィン類；ポリメチル（メタ）アクリレート、
ポリエチル（メタ）アクリレート、ポリブチル（メタ）
アクリレート等の（メタ）アクリレートポリマー；ポリ
スチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、Ｓ
Ｂ型スチレン−ブタジエンブロック共重合体、ＳＢＳ型
スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イ
ソプレンブロック共重合体；これらの水添化合物等のブ
ロックポリマー等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。これ
らは部分的に架橋された構造を有するものであってもさ
しつかえない。また、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂も使用することができ、
上記熱可塑性樹脂及び上記熱硬化性樹脂の混合物も使用
することができる。

【００１９】上記樹脂コート層を形成する方法として
は、例えば、溶剤に上記樹脂を溶解又は分散されたもの
をカーボン粒子に塗布するか又は吹付けて溶剤を乾燥さ
せて被覆する方法、樹脂粉末及びカーボン粒子を機械的
に混合してカーボン粒子表面に樹脂コート層を形成する
方法（ハイブリダイゼーション、メカノフュージョン
等）、モノマーとカーボン粒子とを共存させて重合させ
ながらカーボン粒子表面に樹脂コート層を形成させる方
法等が用いられる。

【００２０】上記樹脂コート層としては、２００℃以下
の温度で溶融・軟化する性質を有するもの、又は、１０
０℃以下で軟化し、１００℃以上で加熱硬化する性質を
有するものが好ましい。また、基板や部品表面に対して
接着性を有するものが好ましい。上記樹脂コート層の厚
みは、通常、０．０１〜５００μｍであるが、０．１〜
１００μｍが特に好ましい。

【００２１】本発明２は、変動係数が１０％以下である
カーボン粒子の外側表面に金属メッキ層が形成されてい
る導電性微粒子である。本発明２の導電性微粒子は、上
記カーボン粒子の外側表面に金属メッキ層が形成されて
いることにより、導電性微粒子と電極との間の接触抵抗
値が低減される。

【００２２】上記金属メッキ層を形成する方法として
は、無電解メッキ法及び電気メッキ法のいずれを用いて
もよい。以下にこれらのメッキ法について説明する。 （Ａ）無電解メッキ法 上記無電解メッキ法で用いられる金属の種類としては、
例えば、銅、ニッケル、コバルト、銀、金、白金、パラ
ジウム、インジウム、錫、鉄等が挙げられる。以下にニ
ッケル及び金を例にとり無電解メッキ工程について説明
する。

【００２３】（１）前処理工程 メッキ基材となるカーボン粒子を界面活性剤水溶液に浸
漬し、粒子表面を清浄化することにより、次工程の触媒
吸着を容易にする。 （２）触媒吸着工程 パラジウム及び錫の複合塩からなる溶液に粒子を浸漬
し、攪拌する。この際、この複合塩が粒子表面に吸着さ
れる。

【００２４】（３）触媒活性化工程 上記複合塩が吸着された粒子を分離した後、この粒子に
対して硫酸、塩酸等の酸を加える。この際、粒子の懸濁
液に酸を加えてもよいし、粒子に直接酸水溶液を添加し
てもよい。上記酸の添加により、錫は粒子表面から溶け
出して除去され、同時にパラジウム化合物は還元されて
金属パラジウムが均一に微細な点となって粒子表面に分
布する。このようにして活性化されたパラジウムは次工
程のニッケル還元メッキの触媒として機能する。

【００２５】（４）ニッケル還元メッキ工程 上記金属パラジウムが触媒として吸着された表面を有す
る粒子をニッケル塩からなる水溶液に分散させる。上記
ニッケル塩としては、例えば、塩化ニッケル、硫酸ニッ
ケル等が挙げられる。この粒子分散水溶液を加熱しなが
ら、還元剤を添加する。上記還元剤としては、次亜リン
酸ナトリウム、ほう酸等が挙げられる。この還元剤の添
加により、塩化ニッケル、硫酸ニッケル等のニッケル化
合物は粒子表面上で還元されて金属ニッケルが生成し、
均一なニッケル薄膜層を形成する。上記ニッケル薄膜の
膜厚の制御は、ニッケル塩の添加量、還元剤の添加量、
還元反応時間等の調整により行われる。

【００２６】（５）置換金メッキ工程 上記ニッケルメッキされた粒子を水に分散させた後加熱
する。ついで、所定量の金シアン化カリウムを含有する
水溶液を添加し、攪拌する。このとき、ニッケルと金と
のイオン化傾向の差により、 Ｎｉ ＋ ２Ａｕ⁺ → Ｎｉ²⁺ ＋ ２Ａｕ の反応が生じ、置換金メッキがなされる。このようにし
て表面層が金で、その内側がニッケルであるメッキ粒子
が得られる。上記金層の厚みは、０．００１〜１０μｍ
が好ましく、上記ニッケル層の厚みは、０．０１〜１０
０μｍが好ましい。

【００２７】（Ｂ）電気メッキ法 電気メッキ装置としては特に限定されず、例えば、図１
に示すように、セルドームを有し、ドーム中央上部にア
ノードを配置し、底面近くの円周壁面にカソードを配置
し、セルドームが中央回転軸のまわりに回転するととも
に、メッキ液がアノード近傍の中央上部より注入され、
カソードに隣接するポーラスリングを通じて外部へ排出
されるもの等を使用することができる。

【００２８】上記電気メッキ装置は、作動に際して、上
記カーボン粒子が入った状態でセルドームを回転させ
る。上記カーボン粒子は、遠心力により壁面方向に移動
し、カソードに衝突する。カソードに接触した状態でカ
ーボン粒子表面にメッキが施される。ついで、セルドー
ムの回転を停止した後、逆方向回転を与えると、カーボ
ン粒子はカソードから離脱する。この操作を繰り返すこ
とにより、カーボン粒子の外側表面には所望の金属メッ
キが均一な厚みで形成される。

【００２９】上記電気メッキ法で用いられる金属の種類
としては、例えば、ニッケル、コバルト、銀、金、白
金、パラジウム、インジウム、ハンダ、錫、鉄、鉛、亜
鉛、クロム等が挙げられる。上記メッキ層の厚みは、通
電量、メッキ時間、メッキ液濃度等により制御され、
０．１〜５０μｍが好ましい。

【００３０】本発明３は、変動係数が１０％以下である
カーボン粒子の外側表面に樹脂コート層が形成され、更
に上記樹脂コート層の外側表面に金属メッキ層が形成さ
れている導電性微粒子である。上記樹脂コート層及び上
記金属メッキ層は、本発明１及び本発明２において説明
したものと同様のものを用いることができる。

【００３１】本発明４は、変動係数が１０％以下である
カーボン粒子の外側表面に金属メッキ層が形成され、更
に上記金属メッキ層の外側表面に樹脂コート層が形成さ
れている導電性微粒子である。上記樹脂コート層及び上
記金属メッキ層は、本発明１及び本発明２において説明
したものと同様のものを用いることができる。本発明３
及び本発明４のいずれの導電性微粒子も、電極との接触
面積が大きくなることにより、接触抵抗値が顕著に低減
される。

【００３２】上述のようにして得られた本発明の導電性
微粒子を用いて相対向する二つの電極が電気的に接続さ
れるが、その際、バインダー樹脂が使用される。上記バ
インダー樹脂としては、例えば、アクリレート樹脂、エ
チレン−酢酸ビニル樹脂、スチレン−ブタジエンブロッ
ク共重合樹脂等の熱可塑性樹脂；グリシジル基を有する
モノマーやオリゴマーとイソシアネート等の硬化剤との
硬化性組成物等の熱や光によって硬化する組成物等が挙
げられる。本発明の導電性微粒子と上記バインダー樹脂
とが混合されて異方性導電接着剤が作製される。異方性
導電接着剤として、異方性導電ペースト及び異方性導電
膜の二つの態様がある。

【００３３】上記異方性導電ペーストは、本発明の導電
性微粒子、バインダー樹脂及び溶剤を混ぜ合わせてペー
スト状にして使用される。上記異方性導電膜は、本発明
の導電性微粒子と上記バインダー樹脂とが混合され、成
膜されて使用される。この場合、膜厚は、１０〜数百μ
ｍが好ましい。そのほか、異方性導電ペーストや異方性
導電膜とせずに、上記バインダー樹脂と本発明の導電性
微粒子とを別々に使用することも可能である。

【００３４】本発明の導電性微粒子が用いられる接続対
象としては、基板、半導体等の部品等が挙げられる。こ
れらの表面にそれぞれ電極部が形成されている。上記基
板としては、フレキシブル基板とリジッド基板とに大別
される。上記フレキシブル基板としては、５０〜５００
μｍ厚みの樹脂シートが用いられ、上記樹脂シートとし
ては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステ
ル、ポリスルホン等が挙げられる。

【００３５】上記リジッド基板としては、樹脂製のもの
とセラミック製のものとに分けられる。上記樹脂製のも
のとしては、例えば、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、セルロース繊維強化フェノール樹脂等が
挙げられる。上記セラミック製のものとしては、例え
ば、二酸化ケイ素、アルミナ等が挙げられる。

【００３６】上記基板構造としては、単層のものを使用
してもよいし、また、単位面積当たりの電極数を増やす
ために、例えば、スルーホール形成等の手段により、複
数の層を形成し、相互に電気的接続を行わせる多層基板
を使用してもよい。上記部品としては特に限定されず、
例えば、トランジスタ、ダイオード、ＩＣ、ＬＳＩ等の
半導体等の能動部品；抵抗、コンデンサ、水晶振動子等
の受動部品等が挙げられる。

【００３７】上記基板、部品の表面には、電極が形成さ
れる。上記電極の形状としては特に限定されず、例え
ば、縞状、ドット状、任意形状のもの等が挙げられる。
上記電極の材質としては、例えば、金、銀、銅、ニッケ
ル、パラジウム、カーボン、アルミニウム、ＩＴＯ等が
挙げられる。接触抵抗を低減させるために、銅、ニッケ
ル等の上に更に金を被覆したものも用いることができ
る。上記電極の厚みは、０．１〜１００μｍが好まし
い。上記電極の幅は、１〜５００μｍが好ましい。本発
明においては、相対向する二つの電極のうち少なくとも
一方が樹脂製基板の上に形成されていることが好まし
い。

【００３８】本発明の導電性微粒子と上記基板、部品等
との接合方法としては、例えば、以下のものがある。表
面に電極が形成された基板又は部品の上に、本発明の導
電性微粒子を用いた異方性導電膜を載せた後、もう一方
の電極面を有する基板又は部品を置き、加熱・加圧す
る。異方性導電膜を用いる代わりに、スクリーン印刷や
ディスペンサー等の印刷手段により、本発明の導電性微
粒子を用いた導電性ペーストを所定量用いることもでき
る。上記加熱・加圧には、ヒーターが付いた圧着機やボ
ンディングマシーン等が用いられる。上記異方性導電膜
や導電性ペーストを用いない方法も可能であり、例え
ば、導電性微粒子を介して貼り合わせた二つの電極部の
隙間に液状のバインダーを注入したのち硬化させる方法
等を用いることができる。

【００３９】上述のようにして得られた導電接続構造体
においては、導電性微粒子が充分な硬さを有しているの
で、電極の金属酸化物を突き破るか又は充分な食い込み
が生ずることにより、また、導電性微粒子表面に形成さ
れたメッキ層の存在により、接触抵抗値は極めて小さい
ものとなる。また、導電性微粒子の基材として導電性に
優れたカーボンが使用されているので、この導電接続構
造体においては、かなり大きな電流が安定して流れるこ
とができる。

【００４０】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００４１】実施例１ 表１に示す粒子径分布に分級されたフェノール樹脂粒子
をアルゴンガス雰囲気中で電気炉により表１に示す温度
及び時間にて焼成し、表１に示す粒径のカーボン粒子を
得た。このカーボン粒子の表面に樹脂コート層をハイブ
リダイザー（奈良機械社製）を用いて形成し、導電性微
粒子を得た。樹脂コート層の種類及び厚みは表１に示し
た通りであった。

【００４２】この導電性微粒子に圧力をかけた状態で粒
子１個当たりの抵抗値を測定したところ、０．７Ω以下
となり、低い抵抗値を示した。この導電性微粒子を、エ
ポキシ樹脂及びアクリル樹脂の混合物をトルエンに溶解
させたバインダー溶液に混合・分散させた。ついで、導
電性微粒子分散溶液を離型フィルム上に一定厚みに塗布
し、トルエンを蒸発させ、異方性導電膜を作製した。膜
厚は３０μｍであり、導電性微粒子は１６重量％の濃度
であった。ガラス−エポキシ銅張り基板（厚み１．６ｍ
ｍ、配線幅６０μｍ、電極ピッチ１００μｍ）に得られ
た異方性導電膜を貼り付けた。

【００４３】この上にシリコーン半導体のベアチップ
（５ｍｍ×１０ｍｍ）を電極面を基板の電極面に対向さ
せて載せた。チップ表面には６０μｍ×６０μｍのサイ
ズのパッド電極が１００μｍピッチで形成されていた。
パッド電極が基板電極に重なり合うようにＩＣを配置し
た。ボンディングマシーンにより、１５０℃×２分にて
加熱・加圧し、導電接続構造体を作製した。

【００４４】この導電接続構造体を−４０℃〜８５℃の
熱衝撃試験にかけたところ、１０００サイクルを経ても
接続部の断線は起こらず、接続信頼性は良好であった。
この導電接続構造体を１２０℃、２ａｔｍ（水蒸気
圧）、５０時間のオートクレーブ試験にかけたところ、
接続部を流れる電流値は試験前後で変化は見られず安定
していた。また、この導電接続構造体の隣接する電極間
の接続抵抗値を測定したところ、１×１０⁹ Ω以上とな
り、線間絶縁性は充分に保持されていた。

【００４５】比較例１ 樹脂コート層を形成しなかったこと以外は実施例１と同
様にしてカーボン粒子を得た。このカーボン粒子を用い
て実施例１と同様にして異方性導電膜を作製し、実施例
１と同様にして導電接続構造体を作製した。この導電接
続構造体の隣接する電極間の接続抵抗値を測定したとこ
ろ、１×１０⁶ Ω以下となり、信頼性に乏しかった。

【００４６】

【表１】

【００４７】実施例２〜４ 表２に示す粒子径分布に分級されたフェノール樹脂粒子
をアルゴンガス雰囲気中で電気炉により表２に示す温度
及び時間にて焼成し、表２に示す粒径のカーボン粒子を
得た。このカーボン粒子を用いて無電解メッキを行い、
導電性微粒子を得た。メッキの種類及び厚みは表２に示
した通りであった。

【００４８】この導電性微粒子に圧力をかけた状態で粒
子１個当たりの抵抗値を測定したところ、０．３Ω以下
となり、低い抵抗値を示した。この導電性微粒子をエポ
キシ樹脂に１８重量％の濃度で混ぜ合わせて異方性導電
ペーストを作製した。ガラス−エポキシ銅張り基板（厚
み１．６ｍｍ、配線幅６０μｍ、電極ピッチ１００μ
ｍ）に異方性導電ペーストをスクリーン印刷法によりほ
ぼ均一厚みに塗布した。

【００４９】この上にシリコーン半導体のベアチップ
（５ｍｍ×１０ｍｍ）を電極面を基板の電極面に対向さ
せて載せた。チップ表面には６０μｍ×６０μｍのサイ
ズのパッド電極が１００μｍピッチで形成されていた。
パッド電極が基板電極に重なり合うようにＩＣを配置し
た。ボンディングマシーンにより、１５０℃×２分にて
加熱・加圧し、導電接続構造体を作製した。この導電接
続構造体を−４０℃〜８５℃の熱衝撃試験にかけたとこ
ろ、１０００サイクルを経ても接続部の断線は起こら
ず、接続信頼性は良好であった。この導電接続構造体を
１２０℃、２ａｔｍ（水蒸気圧）、５０時間のオートク
レーブ試験にかけたところ、接続部を流れる電流値は試
験前後で変化は見られず安定していた。

【００５０】比較例２ フェノール樹脂として、表２に示す粒子径分布を有する
ものを用いたこと以外は実施例４と同様にして表２に示
す粒子径分布を有するカーボン粒子を得た。このカーボ
ン粒子を用いて無電解メッキを行い、導電性微粒子を得
た。メッキ種類及び厚みは表２の通りであった。この導
電性微粒子を用いて実施例２と同様に異方性導電ペース
トを作製し、実施例２と同様にして導電接続構造体を作
製した。この導電接続構造体を−４０℃〜８５℃の熱衝
撃試験にかけたところ、３０サイクル目に断線が起こっ
た。また、この導電接続構造体を１２０℃、２ａｔｍ
（水蒸気圧）、５０時間のオートクレーブ試験にかけた
ところ、ｎ＝１０のうち、すべてのものに断線が見られ
た。

【００５１】比較例３ ５００℃、１０時間焼成したこと以外は実施例２と同様
に行い、表２に示す粒子径分布を有するカーボン粒子を
得た。このカーボン粒子を用いて無電解メッキを行い、
導電性微粒子を得た。メッキ種類及び厚みは表２の通り
であった。この導電性微粒子を用いて実施例２と同様に
異方性導電ペーストを作製し、実施例２と同様にして導
電接続構造体を作製した。この導電接続構造体を−４０
℃〜８５℃の熱衝撃試験にかけたところ、断線は起こら
なかったが、１２０℃、２ａｔｍ（水蒸気圧）、５０時
間のオートクレーブ試験にかけたところ、接続抵抗が著
しく上昇し、ｎ＝１０のうち６が不良化した。

【００５２】

【表２】

【００５３】実施例５〜７ 表３に示す粒子径分布に分級されたフェノール樹脂粒子
をアルゴンガス雰囲気中で電気炉により表３に示す温度
及び時間にて焼成し、表３に示す粒径のカーボン粒子を
得た。このカーボン粒子を用いて図１に示す電気メッキ
装置により、電気メッキを行い、導電性微粒子を得た。
メッキの種類及び厚みは表３に示した通りであった。

【００５４】この導電性微粒子に圧力をかけた状態で粒
子１個当たりの抵抗値を測定したところ、０．３Ω以下
となり、低い抵抗値を示した。この導電性微粒子をエポ
キシ樹脂に３０重量％の濃度で混ぜ合わせて異方性導電
ペーストを作製した。ガラス−エポキシ銅張り基板（厚
み１．６ｍｍ、配線幅２００μｍ、電極ピッチ３００μ
ｍ）に異方性ペーストをスクリーン印刷法によりほぼ均
一厚みに塗布した。

【００５５】この上に、ポリイミド製フレキシブル基板
（銅電極、配線幅２００μｍ、電極ピッチ３００μｍ）
をガラス−エポキシ基板上の電極に重なり合うよう載置
した。熱圧着機により、１５０℃×２分にて加熱・加圧
し、導電接続構造体を作製した。この導電接続構造体を
−４０℃〜８５℃の熱衝撃試験にかけたところ、１００
０サイクルを経ても接続部の断線は起こらず、接続信頼
性は良好であった。この導電接続構造体を１２０℃、２
ａｔｍ（水蒸気圧）、５０時間のオートクレーブ試験に
かけたところ、接続部を流れる電流値は試験前後で変化
は見られず安定していた。

【００５６】比較例４ フェノール樹脂として、表３に示す粒子径分布を有する
ものを用いたこと以外は実施例７と同様にして表３に示
す粒子径分布を有するカーボン粒子を得た。このカーボ
ン粒子を用いて図１の電気メッキ装置により電気メッキ
を行い、導電性微粒子を得た。メッキ種類及び厚みは表
３の通りであった。この導電性微粒子を用いて実施例５
と同様に異方性導電ペーストを作製し、実施例５と同様
にして導電接続構造体を作製した。この導電接続構造体
を−４０℃〜８５℃の熱衝撃試験にかけたところ、８０
サイクル目に断線が起こった。また、この導電接続構造
体を１２０℃、２ａｔｍ（水蒸気圧）、５０時間のオー
トクレーブ試験にかけたところ、ｎ＝１０のうち、すべ
てのものに断線が見られた。

【００５７】比較例５ ５００℃、１０時間焼成したこと以外は実施例５と同様
に行い、表３に示す粒子径分布を有するカーボン粒子を
得た。このカーボン粒子を用いて図１の電気メッキ装置
により電気メッキを行い、導電性微粒子を得た。メッキ
種類及び厚みは表３の通りであった。この導電性微粒子
を用いて実施例５と同様に異方性導電ペーストを作製
し、実施例５と同様にして導電接続構造体を作製した。
この導電接続構造体を−４０℃〜８５℃の熱衝撃試験に
かけたところ、断線は起こらなかったが、１２０℃、２
ａｔｍ（水蒸気圧）、５０時間のオートクレーブ試験に
かけたところ、接続抵抗が著しく上昇し、ｎ＝１０のう
ち４が不良化した。

【００５８】

【表３】

【００５９】実施例８ 表４に示すカーボン粒子を用いて実施例１と同様にして
カーボン粒子表面に樹脂コート層を形成した。樹脂コー
ト層の種類及び厚みは表４の通りであった。この樹脂コ
ート層の外側表面に無電解メッキを行い、導電性微粒子
を得た。メッキ種類及び厚みは表４の通りであった この導電性微粒子に圧力をかけた状態で粒子１個当たり
の抵抗値を測定したところ、０．３Ω以下となり、低い
抵抗値を示した。この導電性微粒子を用いて実施例１と
同様にして異方性導電膜を作製し、実施例１と同様にし
て導電接続構造体を作製した。この導電接続構造体を−
４０℃〜８５℃の熱衝撃試験にかけたところ、１０００
サイクルを経ても接続部の断線は起こらず、接続信頼性
は良好であった。この導電接続構造体を１２０℃、２ａ
ｔｍ（水蒸気圧）、５０時間のオートクレーブ試験にか
けたところ、接続部を流れる電流値は試験前後で変化は
見られず安定していた。

【００６０】

【表４】

【００６１】実施例９ 表５に示すカーボン粒子を用いて実施例３と同様にして
カーボン粒子表面に無電解メッキを行った。メッキ種類
及び厚みは表５の通りであった。この粒子の外側表面に
実施例１と同様にして樹脂コート層を形成し、導電性微
粒子を得た。樹脂コート層の種類及び厚みは表５の通り
であった この導電性微粒子に圧力をかけた状態で粒子１個当たり
の抵抗値を測定したところ、０．３Ω以下となり、低い
抵抗値を示した。この導電性微粒子を用いて実施例１と
同様にして異方性導電膜を作製した。膜厚は３０μｍで
あり、導電性微粒子は１８重量％の濃度であった。更
に、実施例１と同様にして導電接続構造体を作製した。

【００６２】この導電接続構造体を−４０℃〜８５℃の
熱衝撃試験にかけたところ、１０００サイクルを経ても
接続部の断線は起こらず、接続信頼性は良好であった。
この導電接続構造体を１２０℃、２ａｔｍ（水蒸気
圧）、５０時間のオートクレーブ試験にかけたところ、
接続部を流れる電流値は試験前後で変化は見られず安定
していた。また、この導電接続構造体の隣接する電極間
の接続抵抗値を測定したところ、１×１０⁹ Ω以上とな
り、線間絶縁性は充分に保持されていた。

【００６３】

【表５】

【００６４】

【発明の効果】本発明の導電性微粒子は、上述の通りで
あるので、接続抵抗が低く、接続時の電流容量が大き
く、接続が安定している。この導電性微粒子が用いられ
ている導電性ペースト及び導電接続構造体もまた、接続
抵抗が低く、接続時の電流容量が大きく、接続が安定し
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において用いられる電気メッキ装置の概
略図である。

【符号の説明】

１ セルドーム ２ アノード ３ カソード ４ ポーラスリング ５ カバー ６ レベル計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｂ 1/00 Ｈ０１Ｂ 1/00 Ｅ // Ｈ０１Ｒ 11/01 Ｈ０１Ｒ 11/01 Ａ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂製粒子を６００〜３０００℃の
   範囲で焼成して得られるものであり、かつ、変動係数が
   １０％以下であるカーボン粒子の外側表面に樹脂コート
   層が形成されていることを特徴とする導電性微粒子。
2. 【請求項２】 合成樹脂製粒子を６００〜３０００℃の
   範囲で焼成して得られるものであり、かつ、変動係数が
   １０％以下であるカーボン粒子の外側表面に金属メッキ
   層が形成されていることを特徴とする導電性微粒子。
3. 【請求項３】 合成樹脂製粒子を６００〜３０００℃の
   範囲で焼成して得られるものであり、かつ、変動係数が
   １０％以下であるカーボン粒子の外側表面に樹脂コート
   層が形成され、更に前記樹脂コート層の外側表面に金属
   メッキ層が形成されていることを特徴とする導電性微粒
   子。
4. 【請求項４】 合成樹脂製粒子を６００〜３０００℃の
   範囲で焼成して得られるものであり、かつ、変動係数が
   １０％以下であるカーボン粒子の外側表面に金属メッキ
   層が形成され、更に前記金属メッキ層の外側表面に樹脂
   コート層が形成されていることを特徴とする導電性微粒
   子。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３又は４記載の導電性微
   粒子が用いられていることを特徴とする異方性導電接着
   剤。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３若しくは４記載の導電
   性微粒子又は請求項５記載の異方性導電接着剤が用いら
   れていることを特徴とする導電接続構造体。