TWI445017B - Conductive particles, a method for producing conductive particles, a conductive material, and a connecting structure - Google Patents

Conductive particles, a method for producing conductive particles, a conductive material, and a connecting structure Download PDF

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Description

導電性粒子、導電性粒子之製造方法、導電材料及連接構造體
本發明係關於一種於導電性之表面上具有焊料之導電性粒子，例如係關於一種可用於將軟性印刷基板、玻璃基板、環氧玻璃基板及半導體晶片等各種連接對象構件之電極間電性連接的導電性粒子及導電性粒子之製造方法。又，本發明係關於一種使用上述導電性粒子之導電材料及連接構造體。
膏狀或膜狀之各向異性導電材料眾所周知。於該各向異性導電材料中，於黏合劑樹脂中分散有複數個導電性粒子。
為了獲得各種連接構造體，上述各向異性導電材料例如用於軟性印刷基板與玻璃基板之連接(FOG(Film on Glass，覆膜玻璃))、半導體晶片與軟性印刷基板之連接(COF(Chip on Film，覆晶膜))；半導體晶片與玻璃基板之連接(COG(Chip on Glass，覆晶玻璃))、以及軟性印刷基板與環氧玻璃基板之連接(FOB(Film on Board，覆膜板))等。
藉由上述各向異性導電材料，例如於將半導體晶片之電極與玻璃基板之電極電性連接時，於玻璃基板上配置包含導電性粒子之各向異性導電材料。繼而，積層半導體晶片並進行加熱及加壓。藉此，使各向異性導電材料硬化，經由導電性粒子將電極間電性連接而獲得連接構造體。
作為上述各向異性導電材料之一例，於下述之專利文獻1、2中，揭示有包含熱硬化性黏合劑、熔點為180℃以下或160℃以下之焊 料粒子、及焊劑成分的各向異性導電材料。作為上述焊劑成分，使用下述式(101)或(102)所示之化合物。又，專利文獻1所記載之各向異性導電材料必需含有環氧樹脂與陽離子硬化起始劑作為上述熱硬化性黏合劑。又，於專利文獻1、2中，記載有焊劑成分與焊料粒子進行螯合配位之內容。
上述式(101)及上述式(102)中，R1 ~R4 表示氫原子、烷基或羥基，X表示具有可與金屬配位之孤電子對或雙鍵性π電子之原子團，Y表示形成主鏈骨架之原子或原子團。再者，專利文獻2中，上述式(101)及上述式(102)中之Y為烷基。
於下述之專利文獻3中，揭示有以碳數為10~25且具有羧基之至少兩種有機酸被覆表面之焊球。於該焊球中，上述有機酸之羧基與上述焊球之表面螯合配位。
於下述之專利文獻4中，揭示有使脂肪酸及二羧酸中之至少一者化學鍵結於表面而經被覆之焊料粉。又，於專利文獻4中，揭示有包含上述焊料粉、樹脂、硬化劑之導電性接著劑(各向異性導電材料)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-63727號公報
[專利文獻2]WO2009/001448A1
[專利文獻3]日本專利特開2008-272779號公報
[專利文獻4]日本專利特開2010-126719號公報
於專利文獻1、2中，使用上述式(101)或上述式(102)所示之化合物作為具有焊劑作用之成分。然而，於專利文獻1、2中，除焊料粒子外，僅使用上述式(101)或上述式(102)所示之化合物。
使用如專利文獻1、2所記載之先前之各向異性導電材料而獲得上述連接構造體之情形時，有於獲得之連接構造體中，在各向異性導電材料之硬化物中產生空隙之情況。因此，有連接構造體中之連接可靠性變低，或電極間之連接電阻變高之問題。
又，於專利文獻1、2中記載有焊劑成分與焊料粒子進行螯合配位之內容。然而，若僅僅使焊劑成分與焊料粒子以進行螯合配位之方式進行配位鍵結，則焊劑成分容易自焊料粒子之表面分離。又，若僅僅使焊劑成分與焊料粒子配位鍵結，則有電極間之連接電阻變高，或無法充分抑制空隙之產生之情況。
又，即便使用專利文獻3所記載之焊球，亦存在有機酸容易自焊球之表面脫落，電極間之連接電阻變高，或無法充分地抑制空隙之產生的情況。
於專利文獻4中，使脂肪酸及二羧酸中之至少一種化學鍵結於表面上。又，於專利文獻4中，為了獲得焊料粉，不使用觸媒而於40~60℃下進行反應。因此，脂肪酸及二羧酸未共價鍵結於焊料粉之表面上。即便使用此種專利文獻4所記載之焊料粉，亦存在脂肪酸或二羧酸容易自焊料粉之表面脫離，電極間之連接電阻變高，或無法充分地抑制空隙之產生的情況。
因此，於使用表面具有先前之焊料之導電性粒子而獲得上述連接構造體之情形時，於所獲得之連接構造體中，電極間之連接電阻容易變高。
本發明之目的在於提供一種於將電極間電性連接而獲得連接構造體之情形時，可降低獲得之連接構造體中之連接電阻，並且抑制空隙之產生的導電性粒子及導電性粒子之製造方法、以及使用該導電性粒子之導電材料及連接構造體。
根據本發明之廣泛態樣，提供一種導電性粒子，其係於導電性之表面上具有焊料者，且含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上。
於本發明之導電性粒子之某一特定態樣中，含有羧基之基經由醚鍵而共價鍵結於焊料之表面上。於本發明之導電性粒子之某一特定態樣中，含有羧基之基經由酯鍵而共價鍵結於焊料之表面上。
於本發明之導電性粒子之其他特定態樣中，導電性粒子係藉由使用具有可與羥基反應之官能基與羧基之化合物，使上述可與羥基反應之官能基與焊料之表面之羥基反應而獲得。
於本發明之導電性粒子之進而其他特定態樣中，於上述可與羥基反應之官能基為羥基或羧基，且上述可與羥基反應之官能基為羧基之情形時，上述化合物具有至少兩個羧基。
於本發明之導電性粒子之另一特定態樣中，該導電性粒子包括基材粒子與配置於上述基材粒子之表面上之焊料層，且藉由上述焊料層而使導電性之表面上具有上述焊料。
於本發明之導電性粒子之進而又一特定態樣中，該導電性粒子進而包括配置於上述基材粒子與上述焊料層之間之第1導電層，且於上述第1導電層之外表面上配置上述焊料層。
本發明之導電性粒子分散於黏合劑樹脂中而較佳地用作導電材 料。
根據本發明之廣泛態樣，提供一種導電性粒子之製造方法，其包括使用導電性之表面上具有焊料之導電性粒子，將上述導電性粒子、具有可與羥基反應之官能基與羧基之化合物、觸媒及溶劑加以混合之步驟，獲得含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上之導電性粒子。
於本發明之導電性粒子之製造方法之某一特定態樣中，使用導電性之表面上具有焊料之導電性粒子，將上述導電性粒子、上述具有可與羥基反應之官能基與羧基之化合物、上述觸媒及上述溶劑加以混合並加熱。
本發明之導電材料包含上述導電性粒子與黏合劑樹脂。於本發明之導電材料之某一特定態樣中，該導電材料係各向異性導電材料，且該各向異性導電材料100重量%中，上述導電性粒子之含量為1重量%以上且50重量%以下。
本發明之連接構造體包括：於表面上具有第1電極之第1連接對象構件、於表面上具有第2電極之第2連接對象構件、連接上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件之連接部，且該連接部藉由上述之導電性粒子而形成，或藉由包含上述導電性粒子與黏合劑樹脂之導電材料而形成，且上述第1電極與上述第2電極藉由上述導電性粒子而電性連接。
本發明之導電性粒子於導電性之表面上具有焊料，且含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上，因此於使用本發明之導電性粒子將電極間電性連接而獲得連接構造體之情形時，可降低所獲得之連接構造體中之連接電阻，並且抑制空隙之產生。
1‧‧‧導電性粒子
1a‧‧‧表面
2‧‧‧樹脂粒子
2a‧‧‧表面
3‧‧‧導電層
4‧‧‧第1導電層
4a‧‧‧表面
5‧‧‧焊料層
5a‧‧‧熔融之焊料層部分
11‧‧‧導電性粒子
12‧‧‧焊料層
16‧‧‧導電性粒子
21‧‧‧連接構造體
22‧‧‧第1連接對象構件
22a‧‧‧表面
22b‧‧‧第1電極
23‧‧‧第2連接對象構件
23a‧‧‧表面
23b‧‧‧第2電極
24‧‧‧連接部
圖1係示意性表示本發明之第1實施形態之導電性粒子之剖面圖。
圖2係示意性表示本發明之第2實施形態之導電性粒子之剖面圖。
圖3係示意性表示本發明之第3實施形態之導電性粒子之剖面圖。
圖4係示意性表示使用本發明之第1實施形態之導電性粒子之連接構造體的前視剖面圖。
圖5係將圖4所示之連接構造體中之導電性粒子與電極之連接部分放大而示意性表示之前視剖面圖。
以下，對本發明之詳細內容進行說明。
本發明之導電性粒子於導電性之表面上具有焊料。於本發明之導電性粒子中，含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上。本發明之導電性粒子與藉由具有羧基之化合物對表面具有焊料之導電性粒子僅進行被覆處理而成的粒子不同。於本發明之導電性粒子中，羧基不僅僅存在於焊料之表面上，而且該含有羧基之基亦共價鍵結於焊料之表面上。又，本發明之導電性粒子與具有羧基之化合物螯合配位(配位鍵結)於焊料之表面上的導電性粒子亦不同。
本發明之導電性粒子於導電性之表面上具有焊料，且含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上，因此於使用本發明之導電性粒子將電極間電性連接而獲得連接構造體之情形時，可降低電極間之連接電阻。本發明之導電性粒子於導電性之表面上具有焊料，且含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上，因此於使用本發明之導電性粒子將電極間電性連接而獲得連接構造體之情形時，可抑制獲得之連接構造體中之空隙之產生。由於可抑制空隙之產生，結果連接構造體中之連接可 靠性變高。進而，可抑制由空隙引起之連接構造體中之連接電阻之上升。又，變得難以於焊料之表面形成氧化膜，進而可於連接電極間時有效地去除電極之表面之氧化膜。
又，較佳為於使導電性粒子分散於黏合劑樹脂中前，使含有羧基之基共價鍵結於上述導電性粒子中之焊料之表面上。較佳為使含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上之導電性粒子分散於黏合劑樹脂中而獲得導電材料。藉由使導電性粒子分散於黏合劑樹脂中前，使含有羧基之基共價鍵結於上述導電性粒子中焊料之表面上，從而即便未於導電材料中調配焊劑，或即便添加於導電材料中之焊劑之量較少，亦可有效地去除焊料之表面及電極之表面之氧化膜。藉由不調配焊劑，或減少焊劑之使用量，可進一步抑制連接構造體中之空隙之產生。
本發明之導電性粒子可分散於黏合劑樹脂中而較佳地用作導電材料。上述導電材料亦可為可藉由光之照射與加熱兩者而硬化之導電材料。於該情形時，可藉由光之照射而使導電材料半硬化(B階段化)，使導電材料之流動性降低後，藉由加熱而使導電材料硬化。又，亦可使用反應溫度不同之兩種熱硬化劑。若使用反應溫度不同之兩種熱硬化劑，則可藉由加熱而使導電材料半硬化，進而藉由加熱而使半硬化之導電材料正式硬化。
以下，首先，對本發明之導電性粒子詳細地進行說明。進而，對上述導電材料所含有之各成分、及較佳為含有之各成分詳細地進行說明。
[導電性粒子]
上述導電性粒子於導電性之表面上具有焊料。於上述導電性粒子中，含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上。就有效降低連接構造體中之連接電阻，有效抑制空隙之產生之觀點而言，較佳為含有羧基之基經由醚鍵而共價鍵結於焊料之表面上。就有效降低連接構造體中 之連接電阻，有效抑制空隙之產生之觀點而言，較佳為含有羧基之基經由酯鍵而共價鍵結於焊料之表面上。
本發明者等人關注焊料之表面上存在羥基之情況，發現藉由使該羥基與含有羧基之基共價鍵結，可形成與利用其他配位鍵(螯合配位)等進行鍵結之情形相比更強之鍵結，因此可獲得可降低電極間之連接電阻，且抑制空隙之產生之導電性粒子。
本發明之導電性粒子中，焊料之表面與含有羧基之基之鍵結形態可不包含配位鍵結，亦可不包含由螯合配位形成之鍵結。
就有效降低連接構造體中之連接電阻，有效抑制空隙之產生之觀點而言，上述導電性粒子較佳為藉由使用具有可與羥基反應之官能基與羧基之化合物(以下有時記載為化合物X)，使上述可與羥基反應之官能基與焊料之表面之羥基反應而獲得。於上述反應中，形成共價鍵。藉由使焊料之表面之羥基與上述化合物X中之上述可與羥基反應之官能基反應，可容易地獲得含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上之導電性粒子，亦可獲得含有羧基之基經由醚鍵而共價鍵結於焊料之表面上之導電性粒子，進而亦可獲得含有羧基之基經由酯鍵而共價鍵結於焊料之表面上之導電性粒子。藉由使上述焊料之表面之羥基與上述可與羥基反應之官能基反應，可使上述化合物X以共價鍵之形態化學鍵結於焊料之表面上。
作為上述可與羥基反應之官能基，可列舉：羥基、羧基、酯基及羰基等。其中，較佳為羥基或羧基。上述可與羥基反應之官能基可為羥基，亦可為羧基。
作為具有可與羥基反應之官能基之化合物，可列舉：乙醯丙酸、戊二酸、丁二酸、蘋果酸、草酸、丙二酸、已二酸、5-側氧己酸、3-羥基丙酸、4-胺基丁酸、3-巰基丙酸、3-巰基異丁酸、3-甲基硫代丙酸、3-苯基丙酸、3-苯基異丁酸、4-苯基丁酸、癸酸、十二 酸、十四酸、十五酸、十六酸、9-十六碳烯酸、十七酸、硬脂酸、油酸、異油酸、亞麻油酸、(9,12,15)-次亞麻油酸、十九酸、花生酸、癸二酸及十二烷二酸等。其中，較佳為戊二酸或乙醇酸。上述具有可與羥基反應之官能基之化合物可僅使用一種，亦可併用兩種以上。
上述化合物X較佳為具有焊劑作用，上述化合物X較佳為於鍵結於焊料之表面上之狀態下具有焊劑作用。具有焊劑作用之化合物可去除焊料之表面之氧化膜及電極之表面之氧化膜。羧基具有焊劑作用。
作為具有焊劑作用之化合物，可列舉：乙醯丙酸、戊二酸、丁二酸、5-側氧己酸、3-羥基丙酸、4-胺基丁酸、3-巰基丙酸、3-巰基異丁酸、3-甲基硫代丙酸、3-苯基丙酸、3-苯基異丁酸及4-苯基丁酸等。其中，較佳為戊二酸或乙醇酸。上述具有焊劑作用之化合物可僅使用一種，亦可併用兩種以上。
就有效降低連接構造體中之連接電阻，有效抑制空隙之產生之觀點而言，上述化合物X中之上述可與羥基反應之官能基較佳為羥基或羧基。上述化合物X中之上述可與羥基反應之官能基可為羥基，亦可為羧基。於上述可與羥基反應之官能基為羧基之情形時，上述化合物X較佳為具有至少兩個羧基。藉由使具有至少兩個羧基之化合物之一部分之羧基與焊料之表面之羥基反應，可獲得含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上之導電性粒子。
就有效降低連接構造體中之連接電阻，有效抑制空隙之產生之觀點而言，上述化合物X較佳為下述式(1)所表示之化合物。下述式(1)所表示之化合物具有焊劑作用。又，下述式(1)所表示之化合物於鍵結於焊料之表面上之狀態下具有焊劑作用。
上述式(1)中，X表示可與羥基反應之官能基，R表示碳數1~5之二價有機基。該有機基可含有碳原子、氫原子、氧原子。該有機基可為碳數1~5之二價烴基。上述有機基之主鏈較佳為二價烴基。於該有機基中，羧基或羥基亦可鍵結於二價烴基上。於上述式(1)所表示之化合物中，例如包括檸檬酸。
上述化合物X較佳為下述式(1A)或下述式(1B)所表示之化合物。上述化合物X較佳為下述式(1A)所表示之化合物，且較佳為下述式(1B)所表示之化合物。
上述式(1A)中，R表示碳數1~5之二價有機基。上述式(1A)中之R與上述式(1)中之R相同。
上述式(1B)中，R表示碳數1~5之二價有機基。上述式(1B)中之R與上述式(1)中之R相同。
較佳為下述式(2A)或下述式(2B)所表示之基鍵結於焊料之表面上。較佳為下述式(2A)所表示之基鍵結於焊料之表面上，更佳為下述式(2B)所表示之基鍵結於焊料之表面上。
上述式(2A)中，R表示碳數1~5之二價有機基。上述式(2A)中之R與上述式(1)中之R相同。
上述式(2B)中，R表示碳數1~5之二價有機基。上述式(2B)中之R與上述式(1)中之R相同。
就提高焊料之表面之潤濕性之觀點而言，上述化合物X之分子量較佳為10000以下，更佳為1000以下，進而較佳為500以下。
於上述化合物X不為聚合物之情形，及可查明上述化合物X之結構式之情形時，上述分子量意指可根據該結構式算出之分子量。又，於上述化合物X為聚合物之情形時，意指重量平均分子量。
本發明之導電性粒子之製造方法包括使用導電性之表面上具有焊料之導電性粒子，將該導電性粒子、具有可與羥基反應之官能基與羧基之化合物、觸媒及溶劑加以混合的步驟。於本發明之導電性粒子之製造方法中，獲得含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上之導電性粒子。於本發明之導電性粒子之製造方法中，藉由上述混合步驟，可容易地獲得含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上之導電性粒子。
又，於本發明之導電性粒子之製造方法中，較佳為使用導電性之表面上具有焊料之導電性粒子，將該導電性粒子、上述具有可與羥基反應之官能基與羧基之化合物、上述觸媒及上述溶劑加以混合並加熱。藉由混合及加熱步驟，可進一步容易地獲得含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上之導電性粒子。
作為上述溶劑，可列舉：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇溶劑或丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲苯及二甲苯等。上述溶劑較佳為有 機溶劑，更佳為甲苯。上述溶劑可僅使用一種，亦可併用兩種以上。
作為上述觸媒，可列舉：對甲苯磺酸、苯磺酸及10-樟腦磺酸等。上述觸媒較佳為對甲苯磺酸。上述觸媒可僅使用一種，亦可併用兩種以上。
較佳為於上述混合時進行加熱。加熱溫度較佳為90℃以上，更佳為100℃以上，較佳為130℃以下，更佳為110℃以下。
上述導電性粒子可為焊料粒子，亦可為包括基材粒子與配置於該基材粒子之表面上之焊料層的導電性粒子。上述焊料粒子於核心不具有基材粒子，並非核殼粒子。上述焊料粒子之中心部分及外表面均藉由焊料而形成。
上述導電性粒子較佳為包括基材粒子與配置於該基材粒子之表面上之焊料層。上述導電性粒子亦可於上述基材粒子與上述焊料層之間包括焊料層以外之導電層(第1導電層)。上述焊料層亦可經由焊料層以外之導電層而配置於上述基材粒子之表面上。上述焊料層亦可配置於焊料層以外之導電層之表面上。就進一步提高連接構造體中之耐熱衝擊特性之觀點而言，上述基材粒子較佳為樹脂粒子。上述基材粒子較佳為熔點為400℃以上之金屬粒子或軟化點為260℃以上之樹脂粒子。上述樹脂粒子之軟化點較佳為高於焊料層之軟化點，更佳為比焊料層之軟化點高10℃以上。
作為上述基材粒子，可列舉除樹脂粒子、金屬粒子以外之無機粒子、有機無機混合粒子及金屬粒子等。上述基材粒子較佳為不為金屬粒子，更佳為樹脂粒子或有機無機混合粒子，進而較佳為樹脂粒子。上述樹脂粒子係藉由樹脂而形成。上述基材粒子可為熔點未達400℃之金屬粒子，亦可為熔點為400℃以上之金屬粒子，可為軟化點未達260℃之樹脂粒子，亦可為軟化點為260℃以上之樹脂粒子。
於圖1中，利用剖面圖表示本發明之第1實施形態之導電性粒 子。
圖1所示之導電性粒子1具有樹脂粒子2(基材粒子)、配置於樹脂粒子2之表面2a上之導電層3。導電層3被覆樹脂粒子2之表面2a。導電性粒子1係藉由導電層3被覆樹脂粒子2之表面2a的被覆粒子。因此，導電性粒子1於表面1a上具有導電層3。除樹脂粒子2外，亦可使用金屬粒子等。
導電層3具有配置於樹脂粒子2之表面2a上之第1導電層4；配置於該第1導電層4之外表面4a上之焊料層5(第2導電層)。第1導電層4配置於樹脂粒子2(基材粒子)與焊料層5之間。導電層3之外側之表面層為焊料層5。導電性粒子1藉由焊料層5而於導電層3之表面具有焊料。因此，導電性粒子1具有焊料層5作為導電層3之一部分，進而於樹脂粒子2與焊料層5之間，除焊料層5以外具有第1導電層4作為導電層3之一部分。如上所述，導電層3可具有多層構造，可具有2層以上之積層構造。
於圖2中，利用剖面圖表示本發明之第2實施形態之導電性粒子。
如上所述，於圖1所示之導電性粒子1中，導電層3具有2層構造。如圖2所示，導電性粒子11亦可具有焊料層12作為單層之導電層。只要導電性粒子中之導電部(導電層)之至少表面(外側之表面層)為焊料(焊料層)即可。其中，就導電性粒子之製作較為容易而言，導電性粒子1與導電性粒子11中較佳為導電性粒子1。
又，於圖3中，利用剖面圖表示本發明之第3實施形態之導電性粒子。
如圖3所示，亦可使用作為核心不具有基材粒子而不為核殼粒子之焊料粒子的導電性粒子16。
導電性粒子1、11、16係本發明之導電性粒子，可用於導電材 料。導電性粒子1、11、16中，較佳為導電性粒子1、11，更佳為導電性粒子1。
作為用以形成上述樹脂粒子之樹脂，例如可列舉：聚烯烴樹脂、丙烯酸系樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、苯并胍胺樹脂、脲樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碸、聚苯醚、聚縮醛、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醚酮、聚醚碸、二乙烯基苯聚合物、以及二乙烯基苯系共聚物等。作為上述二乙烯基苯系共聚物等，可列舉：二乙烯基苯-苯乙烯共聚物及二乙烯基苯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等。就可容易地將上述樹脂粒子之硬度控制在較佳之範圍內而言，用以形成上述樹脂粒子之樹脂較佳為具有乙烯性不飽和基之聚合性單體之一種或兩種以上聚合而成之聚合物。
於上述樹脂粒子之表面上形成導電層之方法、以及於上述樹脂粒子之表面上或上述第1導電層之表面上形成焊料層之方法並無特別限定。作為形成上述導電層及上述焊料層之方法，例如可列舉：利用無電解鍍敷之方法、利用電鍍之方法、利用物理碰撞之方法、利用機械化學反應之方法、利用物理蒸鍍或物理吸附之方法、以及將金屬粉末或含有金屬粉末與黏合劑之糊劑塗佈於樹脂粒子之表面上的方法等。其中，較佳為利用無電解鍍敷、電鍍或物理碰撞之方法。作為上述利用物理蒸鍍之方法，可列舉：真空蒸鍍、離子鍍敷及離子濺鍍等方法。又，於上述利用物理碰撞之方法中，例如使用Theta Composer(德壽工作所公司製造)等。
形成上述焊料層之方法較佳為利用物理碰撞之方法。上述焊料層較佳為藉由物理衝擊而配置於上述基材粒子之表面上。
構成上述焊料(焊料層)之材料較佳為基於JIS Z3001：焊接術語，液相線為450℃以下之熔填材料。作為上述焊料之組成，例如可列舉包含鋅、金、銀、鉛、銅、錫、鉍、銦等之金屬組成。其中，較佳為 低熔點且無鉛之錫-銦系(117℃共晶)或錫-鉍系(139℃共晶)。即，上述焊料較佳為不含有鉛，較佳為含有錫與銦之焊料、或含有錫與鉍之焊料。
上述焊料(焊料層)100重量%中，錫之含量較佳為未達90重量%，更佳為85重量%以下。又，上述焊料100重量%中之錫之含量係考慮焊料之熔點等而適當決定。上述焊料100重量%中之錫之含量較佳為5重量%以上，更佳為10重量%以上，進而較佳為20重量%以上。
上述第1導電層及上述焊料層之厚度分別較佳為0.5 μm以上，更佳為1 μm以上，進而較佳為2 μm以上，且較佳為20 μm以下，更佳為10 μm以下，進而較佳為6 μm以下。若第1導電層及焊料層之厚度為上述下限以上，則導電性充分變高。若第1導電層及焊料層之厚度為上述上限以下，則基材粒子與第1導電層及焊料層之熱膨脹率之差變小，變得不易產生第1導電層及焊料層之剝離。
上述導電性粒子之平均粒徑較佳為0.1 μm以上，更佳為1 μm以上，且較佳為500 μm以下，更佳為100 μm以下，進而較佳為80 μm以下，尤佳為50 μm以下，最佳為40 μm以下。若導電性粒子之平均粒徑為上述下限以上及上述上限以下，則導電性粒子與電極之接觸面積充分變大，且不易於形成導電層時形成凝聚之導電性粒子。又，經由導電性粒子而連接之電極間之間隔不會變得過大，且導電層變得不易自基材粒子之表面剝離。
就為適合導電材料中之導電性粒子之尺寸，且電極間之間隔進一步變小之方面而言，導電性粒子之平均粒徑較佳為0.1 μm以上，更佳為100 μm以下，進而較佳為50 μm以下。
上述導電性粒子之「平均粒徑」表示數平均粒徑。導電性粒子之平均粒徑係藉由利用電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意50個導電性粒子，算出平均值而求出。
上述導電性粒子中之上述樹脂粒子可根據安裝之基板之電極尺寸或焊墊直徑而區分使用。
就進一步確實地連接上下之電極間，並且進一步抑制於橫向上鄰接之電極間之短路的觀點而言，導電性粒子之平均粒徑C相對於樹脂粒子之平均粒徑A之比(C/A)超過1.0，較佳為3.0以下。又，於上述樹脂粒子與上述焊料層之間存在上述第1導電層之情形時，除焊料層外之導電性粒子部分之平均粒徑B相對於樹脂粒子之平均粒徑A之比(B/A)超過1.0，較佳為2.0以下。進而，於上述樹脂粒子與上述焊料層之間存在上述第1導電層之情形時，含有焊料層之導電性粒子之平均粒徑C相對於除焊料層外之導電性粒子部分之平均粒徑B的比(C/B)超過1.0，較佳為2.5以下。若上述比(B/A)為上述範圍內，或上述比(C/B)為上述範圍內，則可進一步確實地連接上下之電極間，並且進一步抑制於橫向上鄰接之電極間之短路。
面向FOB及FOF用途之各向異性導電材料：上述導電性粒子可較佳地用於軟性印刷基板與環氧玻璃基板之連接(FOB(Film on Board))、或軟性印刷基板與軟性印刷基板之連接(FOF(Film on Film，膜貼膜))。
於FOB及FOF用途中，有電極之部分(線)與無電極之部分(空間)之尺寸即L&S(line&space)通常為100~500 μm。用於FOB及FOF用途之樹脂粒子之平均粒徑較佳為3~100 μm。若樹脂粒子之平均粒徑為3 μm以上，則配置於電極間之各向異性導電材料及連接部之厚度充分變厚，接著力進一步變高。若樹脂粒子之平均粒徑為100 μm以下，則變得更加不易於鄰接之電極間產生短路。
面向倒裝晶片用途之各向異性導電材料：上述導電性粒子可較佳地用於倒裝晶片用途。
於倒裝晶片用途中，通常焊墊直徑為15~80 μm。用於倒裝晶片 用途之樹脂粒子之平均粒徑較佳為1~15 μm。若樹脂粒子之平均粒徑為1 μm以上，則可使配置於該樹脂粒子之表面上之焊料層之厚度充分變厚，可進一步確實地將電極間電性連接。若樹脂粒子之平均粒徑為15 μm以下，則變得更加不易於鄰接之電極間產生短路。
面向COB及COF之各向異性導電材料：上述導電性粒子可較佳地用於半導體晶片與環氧玻璃基板之連接(COB(Chip on Board，晶片直接封裝))、或半導體晶片與軟性印刷基板之連接(COF(Chip on Film))。
於COB及COF用途中，有電極之部分(線)與無電極之部分(空間)之尺寸即L&S通常為10~50 μm。用於COB及COF用途之樹脂粒子之平均粒徑較佳為1~10 μm。若樹脂粒子之平均粒徑為1 μm以上，則可充分增厚配置於該樹脂粒子之表面上之焊料層之厚度，可進一步確實地將電極間電性連接。若樹脂粒子之平均粒徑為10 μm以下，則變得更加不易於鄰接之電極間產生短路。
上述導電性粒子之表面亦可藉由絕緣性材料、絕緣性粒子、焊劑等而進行絕緣處理。絕緣性材料、絕緣性粒子、焊劑等較佳為藉由利用連接時之熱而軟化、流動，從而於導電性之表面與連接部中排除。藉此，可抑制電極間之短路。
上述導電材料100重量%中，上述導電性粒子之含量較佳為1重量%以上，更佳為2重量%以上，進而較佳為3重量%以上，尤佳為10重量%以上，且較佳為50重量%以下，更佳為45重量%以下，進而較佳為未達45重量%，尤佳為40重量%以下。若上述導電性粒子之含量為上述下限以上及上述上限以下，則可容易地將導電性粒子配置於應連接之上下之電極間。進而，不應連接之鄰接之電極間不易經由複數個導電性粒子而電性連接。即，可進一步防止相鄰之電極間之短路。
於FOB及FOF用途之情形時，上述導電材料100重量%中，上述導 電性粒子之含量較佳為1重量%以上，更佳為10重量%以上，且較佳為50重量%以下，更佳為45重量%以下。
於COB及COF用途之情形時，上述導電材料100重量%中，上述導電性粒子之含量較佳為1重量%以上，更佳為10重量%以上，且較佳為50重量%以下，更佳為45重量%以下。
[黏合劑樹脂]
上述黏合劑樹脂較佳為含有熱塑性化合物，或含有可藉由加熱而硬化之硬化性化合物與熱硬化劑。上述黏合劑樹脂較佳為含有可藉由加熱而硬化之硬化性化合物與熱硬化劑。
作為上述熱塑性化合物，可列舉：苯氧基樹脂、胺基甲酸酯樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂及聚醯胺樹脂等。
上述可藉由加熱而硬化之硬化性化合物可為不會藉由光之照射而硬化之硬化性化合物(熱硬化性化合物)，亦可為可藉由光之照射與加熱兩者而硬化之硬化性化合物(光及熱硬化性化合物)。
又，較佳為上述導電材料係可藉由光之照射與加熱兩者而硬化之導電材料，且進而含有可藉由光之照射而硬化之硬化性化合物(光硬化性化合物、或光及熱硬化性化合物)作為上述黏合劑樹脂。上述可藉由光之照射而硬化之硬化性化合物可為不會藉由加熱而硬化之硬化性化合物(光硬化性化合物)，亦可為可藉由光之照射與加熱兩者而硬化之硬化性化合物(光及熱硬化性化合物)。上述導電材料較佳為含有光硬化起始劑。上述導電材料較佳為含有光自由基產生劑作為上述光硬化起始劑。上述導電材料較佳為含有熱硬化性化合物，且進而含有光硬化性化合物、或光及熱硬化性化合物作為上述硬化性化合物。上述導電材料較佳為含有熱硬化性化合物與光硬化性化合物作為上述硬化性化合物。
又，上述導電材料較佳為含有反應起始溫度不同之兩種以上之熱硬化劑。又，反應起始溫度為低溫側之熱硬化劑較佳為熱自由基產生劑。反應起始溫度為高溫側之熱硬化劑較佳為熱陽離子產生劑。
作為上述硬化性化合物，並無特別限定，可列舉具有不飽和雙鍵之硬化性化合物及具有環氧基或環硫乙烷基之硬化性化合物等。
又，就提高上述導電材料之硬化性，進一步提高電極間之導通可靠性之觀點而言，上述硬化性化合物較佳為含有具有不飽和雙鍵之硬化性化合物，較佳為含有具有(甲基)丙烯醯基之硬化性化合物。上述不飽和雙鍵較佳為(甲基)丙烯醯基。作為上述具有不飽和雙鍵之硬化性化合物，可列舉不具有環氧基或環硫乙烷基且具有不飽和雙鍵之硬化性化合物、及具有環氧基或環硫乙烷基且具有不飽和雙鍵之硬化性化合物。
作為上述具有(甲基)丙烯醯基之硬化性化合物，可較佳地使用使(甲基)丙烯酸與具有羥基之化合物反應而獲得之酯化合物、使(甲基)丙烯酸與環氧化合物反應而獲得之環氧(甲基)丙烯酸酯、或使異氰酸酯與具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物反應而獲得之(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯等。上述「(甲基)丙烯醯基」表示丙烯醯基與甲基丙烯醯基。上述「(甲基)丙烯酸」表示丙烯酸基與甲基丙烯酸。上述「(甲基)丙烯酸酯」表示丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯。
上述使(甲基)丙烯酸與具有羥基之化合物反應而獲得之酯化合物並無特別限定。作為該酯化合物，可使用單官能之酯化合物、二官能之酯化合物及三官能以上之酯化合物中之任一種。
就提高上述導電材料之硬化性，進一步提高電極間之導通可靠性，進而進一步提高硬化物之接著力之觀點而言，上述導電材料較佳為含有具有不飽和雙鍵與熱硬化性官能基兩者之硬化性化合物。作為上述熱硬化性官能基，可列舉：環氧基、環硫乙烷基及氧雜環丁基 等。上述具有不飽和雙鍵與熱硬化性官能基兩者之硬化性化合物較佳為具有環氧基或環硫乙烷基且具有不飽和雙鍵之硬化性化合物，較佳為具有熱硬化性官能基與(甲基)丙烯醯基兩者之硬化性化合物，較佳為具有環氧基或環硫乙烷基且具有(甲基)丙烯醯基之硬化性化合物。
上述具有環氧基或環硫乙烷基且具有(甲基)丙烯醯基之硬化性化合物較佳為藉由將具有兩個以上環氧基或兩個以上環硫乙烷基之硬化性化合物之一部分之環氧基或一部分之環硫乙烷基轉換為(甲基)丙烯醯基而獲得的硬化性化合物。此種硬化性化合物為部分(甲基)丙烯酸酯化環氧化合物或部分(甲基)丙烯酸酯化環硫化合物。
上述硬化性化合物較佳為具有兩個以上環氧基或兩個以上環硫乙烷基之化合物與(甲基)丙烯酸之反應物。該反應物可藉由依據常法，於鹼性觸媒等觸媒之存在下使具有兩個以上環氧基或兩個以上環硫乙烷基之化合物與(甲基)丙烯酸反應而獲得。較佳為將環氧基或環硫乙烷基之20%以上轉換(轉化率)為(甲基)丙烯醯基。該轉化率更佳為30%以上，且較佳為80%以下，更佳為70%以下。最佳為將環氧基或環硫乙烷基之40%以上且60%以下轉換為(甲基)丙烯醯基。
作為上述部分(甲基)丙烯酸酯化環氧化合物，可列舉：雙酚型環氧(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆型環氧(甲基)丙烯酸酯、羧酸酐改性環氧(甲基)丙烯酸酯、及苯酚酚醛清漆型環氧(甲基)丙烯酸酯等。
作為上述硬化性化合物，亦可使用將具有兩個以上環氧基或兩個以上環硫乙烷基之苯氧基樹脂之一部分之環氧基或一部分之環硫乙烷基轉換為(甲基)丙烯醯基而成的改性苯氧基樹脂。即，亦可使用具有環氧基或環硫乙烷基與(甲基)丙烯醯基之改性苯氧基樹脂。
上述「苯氧基樹脂」通常而言，例如為使表鹵醇與二元酚化合物反應而獲得之樹脂、或使二價環氧化合物與二元酚化合物反應而獲得之樹脂。
又，上述硬化性化合物可為交聯性化合物，亦可為非交聯性化合物。
作為上述交聯性化合物之具體例，例如可列舉：1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇甲基丙烯酸酯丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、二乙烯基苯、(甲基)丙烯酸聚酯、及(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯等。
作為上述非交聯性化合物之具體例，可列舉：(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯及(甲基)丙烯酸十四烷基酯等。
進而，作為上述硬化性化合物，可列舉：氧雜環丁烷化合物、環氧化合物、環硫化合物、(甲基)丙烯酸系化合物、酚化合物、胺基化合物、不飽和聚酯化合物、聚胺基甲酸酯化合物、矽酮化合物及聚醯亞胺化合物等。
就容易地控制上述導電材料之硬化，或進一步提高連接構造體中之導通可靠性之觀點而言，上述硬化性化合物較佳為含有具有環氧基或環硫乙烷基之硬化性化合物。具有環氧基之硬化性化合物為環氧化合物。具有環硫乙烷基之硬化性化合物為環硫化合物。就提高導電材料之硬化性之觀點而言，上述硬化性化合物100重量%中，上述具有環氧基或環硫乙烷基之化合物之含量較佳為10重量%以上，更佳為 20重量%以上且100重量%以下。亦可上述硬化性化合物之全部為具有上述環氧基或環硫乙烷基之硬化性化合物。就使作業性良好，並且進一步提高連接構造體中之導通可靠性之觀點而言，上述具有環氧基或環硫乙烷基之化合物較佳為環氧化合物。
又，上述導電材料較佳為含有具有環氧基或環硫乙烷基之硬化性化合物與具有不飽和雙鍵之硬化性化合物。
上述具有環氧基或環硫乙烷基之硬化性化合物較佳為具有芳香族環。作為上述芳香族環，可列舉：苯環、萘環、蒽環、菲環、稠四苯環、環、聯三伸苯環、苯并蒽環、芘環、稠五苯環、苉環及苝環等。其中，上述芳香族環較佳為苯環、萘環或蒽環，更佳為苯環或萘環。又，萘環因具有平面結構，故而可進一步迅速地硬化，故而較佳。
於併用熱硬化性化合物與光硬化性化合物之情形時，光硬化性化合物與熱硬化性化合物之調配比係根據光硬化性化合物與熱硬化性化合物之種類而適當調整。上述導電材料較佳為以重量比1：99~90：10含有光硬化性化合物與熱硬化性化合物，更佳為以5：95~60：40含有光硬化性化合物與熱硬化性化合物，進而較佳為以10：90~40：60含有光硬化性化合物與熱硬化性化合物。
上述導電材料含有熱硬化劑。該熱硬化劑可使上述可藉由加熱而硬化之硬化性化合物硬化。作為該熱硬化劑，可使用先前公知之熱硬化劑。上述熱硬化劑可僅使用一種，亦可併用兩種以上。
作為上述熱硬化劑，可列舉：咪唑硬化劑、胺硬化劑、酚硬化劑、多硫醇硬化劑、熱陽離子產生劑、酸酐及熱自由基產生劑等。其中，就可使導電材料於低溫下進一步迅速地硬化而言，較佳為咪唑硬化劑、多硫醇硬化劑或胺硬化劑。又，就於將可藉由加熱而硬化之硬化性化合物與上述熱硬化劑進行混合時提高保存穩定性之方面而言， 較佳為潛伏性之硬化劑。潛伏性之硬化劑較佳為潛伏性咪唑硬化劑、潛伏性多硫醇硬化劑或潛伏性胺硬化劑。該等熱硬化劑可僅使用一種，亦可併用兩種以上。再者，上述熱硬化劑亦可由聚胺基甲酸酯樹脂或聚酯樹脂等高分子物質被覆。
作為上述咪唑硬化劑，並無特別限定，可列舉：2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三及2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三異氰尿酸加成物等。
作為上述多硫醇硬化劑，並無特別限定，可列舉：三羥甲基丙烷三-3-巰基丙酸酯、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯及二季戊四醇六-3-巰基丙酸酯等。
作為上述胺硬化劑，並無特別限定，可列舉：己二胺、辛二胺、癸二胺、3,9-雙(3-胺基丙基)-2,4,8,10-四螺[5.5]十一烷、雙(4-胺基環己基)甲烷、間苯二胺及二胺基二苯基碸等。
作為上述熱陽離子產生劑，可列舉：錪系陽離子硬化劑、氧鎓系陽離子硬化劑及鋶系陽離子硬化劑等。作為上述錪系陽離子硬化劑，可列舉：雙(4-第三丁基苯基)錪六氟磷酸鹽等。作為上述氧鎓系陽離子硬化劑，可列舉三甲基氧鎓四氟硼酸鹽等。作為上述鋶系陽離子硬化劑，可列舉三-對甲苯基鋶六氟磷酸鹽等。
就去除形成於焊料表面或電極表面上之氧化膜，容易形成上下電極間之金屬接合，進一步提高連接可靠性之觀點而言，上述熱硬化劑較佳為含有熱陽離子產生劑。
上述熱硬化劑之含量並無特別限定。相對於上述可藉由加熱而硬化之硬化性化合物100重量份，上述熱硬化劑之含量較佳為0.01重量份以上，更佳為1重量份以上，且較佳為200重量份以下，更佳為100重量份以下，進而較佳為75重量份以下。若熱硬化劑之含量為上 述下限以上，則容易使導電材料充分地硬化。若熱硬化劑之含量為上述上限以下，則硬化後不易殘留未參與硬化之多餘之熱硬化劑，且硬化物之耐熱性進一步變高。
於上述熱硬化劑含有熱陽離子產生劑之情形時，相對於上述可藉由加熱而硬化之硬化性化合物100重量份，上述熱陽離子產生劑之含量較佳為0.01重量份以上，更佳為0.05重量份以上，且較佳為10重量份以下，更佳為5重量份以下。若上述熱陽離子產生劑之含量為上述下限以上及上述上限以下，則硬化性組合物充分地熱硬化。
上述導電材料較佳為含有光硬化起始劑。該光硬化起始劑並無特別限定。作為上述光硬化起始劑，可使用先前公知之光硬化起始劑。就進一步提高電極間之導通可靠性及連接構造體之連接可靠性之觀點而言，上述導電材料較佳為含有光自由基產生劑。上述光硬化起始劑可僅使用一種，亦可併用兩種以上。
作為上述光硬化起始劑，並無特別限定，可列舉：苯乙酮光硬化起始劑(苯乙酮光自由基產生劑)、二苯基酮光硬化起始劑(二苯基酮光自由基產生劑)、9-氧硫、縮酮光硬化起始劑(縮酮光自由基產生劑)、鹵化酮、醯基膦氧化物及醯基磷酸酯等。
作為上述苯乙酮光硬化起始劑之具體例，可列舉：4-(2-羥基乙氧基)苯基(2-羥基-2-丙基)酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、甲氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、及2-羥基-2-環己基苯乙酮等。作為上述縮酮光硬化起始劑之具體例，可列舉：苯偶醯二甲基縮酮等。
上述光硬化起始劑之含量並無特別限定。相對於可藉由光之照射而硬化之硬化性化合物100重量份，上述光硬化起始劑之含量(光硬化起始劑為光自由基產生劑之情形時為光自由基產生劑之含量)較佳為0.1重量份以上，更佳為0.2重量份以上，且較佳為2重量份以下，更 佳為1重量份以下。若上述光硬化起始劑之含量為上述下限以上及上述上限以下，則可使導電材料適度地光硬化。藉由對導電材料照射光而進行B階段化，可抑制導電材料之流動。
上述導電材料較佳為含有熱自由基產生劑。該熱自由基產生劑並無特別限定。作為上述熱自由基產生劑，可使用先前公知之熱自由基產生劑。藉由使用熱自由基產生劑，電極間之導通可靠性及連接構造體之連接可靠性進一步變高。上述熱自由基產生劑可僅使用一種，亦可併用兩種以上。
作為上述熱自由基產生劑，並無特別限定，可列舉：偶氮化合物及有機過氧化物等。作為上述偶氮化合物，可列舉偶氮雙異丁腈(AIBN，azobisisobutyronitrile)等。作為上述有機過氧化物，可列舉過氧化二-第三丁基及過氧化甲基乙基酮等。
相對於可藉由加熱而硬化之硬化性化合物100重量份，上述熱自由基產生劑之含量較佳為0.1重量份以上，更佳為0.2重量份以上，且較佳為5重量份以下，更佳為3重量份以下。若上述熱自由基產生劑之含量為上述下限以上及上述上限以下，則可使導電材料適度地熱硬化。藉由使導電材料B階段化，可抑制導電材料之流動，進而可抑制接合時產生空隙。
上述導電材料較佳為含有焊劑。又，藉由使用該焊劑，而變得不易於焊料表面上形成氧化膜，進而，可有效地去除形成於焊料表面或電極表面上之氧化膜。其結果，連接構造體中之導通可靠性進一步變高。再者，上述導電材料亦可未必含有焊劑。
上述焊劑並無特別限定。作為該焊劑，可使用通常用於焊料接合等之焊劑。作為上述焊劑，例如可列舉：氯化鋅、氯化鋅與無機鹵化物之混合物、氯化鋅與無機酸之混合物、熔鹽、磷酸、磷酸之衍生物、有機鹵化物、肼、有機酸及松脂等。上述焊劑可僅使用一種，亦 可併用兩種以上。
作為上述熔鹽，可列舉氯化銨等。作為上述有機酸，可列舉乳酸、檸檬酸、硬脂酸及麩胺酸等。作為上述松脂，可列舉活化松脂及非活化松脂等。上述焊劑較佳為松脂。藉由使用松脂，電極間之連接電阻進一步變低。
上述松脂係以松香酸為主成分之松香類。上述焊劑較佳為松香類，更佳為松香酸。藉由使用該較佳之焊劑，電極間之連接電阻進一步變低。
上述導電材料100重量%中，上述焊劑之含量較佳為0.5重量%以上，且較佳為30重量%以下，更佳為25重量%以下。若上述焊劑之含量為上述下限以上及上限以下，則變得更加不易於焊料表面上形成氧化膜，進而，可進一步有效地去除形成於焊料表面或電極表面上之氧化膜。又，若上述焊劑之含量為上述下限以上，則可進一步有效地表現焊劑之添加效果。若上述焊劑之含量為上述上限以下，則硬化物之吸濕性進一步變低，連接構造體之可靠性進一步變高。
就進一步抑制連接構造體中之空隙之產生之觀點而言，較佳為上述導電材料不含有上述焊劑，或上述導電材料含有上述焊劑且上述導電材料100重量%中之上述焊劑之含量為25重量%以下。就進一步抑制連接構造體中之空隙之產生之觀點而言，上述導電材料中之上述焊劑之含量越少越佳。就進一步抑制連接構造體中之空隙之產生之觀點而言，上述導電材料中之上述焊劑之含量更佳為15重量%以下，進而較佳為10重量%以下，尤佳為5重量%以下，最佳為1重量%以下。
上述導電材料較佳為含有填料。藉由使用填料，導電材料之硬化物之熱線膨脹率變低。作為上述填料之具體例，可列舉：二氧化矽、氮化鋁、氧化鋁、玻璃、氮化硼、氮化矽、矽酮、碳、石墨、石墨烯及滑石等。填料可僅使用一種，亦可併用兩種以上。若使用熱導率較 高之填料，則正式硬化時間變短。
上述導電材料亦可含有溶劑。藉由使用該溶劑，可容易地調整導電材料之黏度。作為上述溶劑，例如可列舉：乙酸乙酯、甲基溶纖劑、甲苯、丙酮、甲基乙基酮、環己烷、正己烷、四氫呋喃及二乙醚等。
(導電性粒子及導電材料之詳情及用途)
上述導電材料較佳為各向異性導電材料。上述導電材料較佳為膏狀或膜狀之導電材料，更佳為膏狀之導電材料。膏狀之導電材料為導電膏。膜狀之導電材料為導電膜。於導電材料為導電膜之情形時，亦可於含有導電性粒子之導電膜上積層不含有導電性粒子之膜。
上述導電材料較佳為以膏狀之狀態塗佈於連接對象構件上的導電膏。
上述導電膏於25℃下之黏度較佳為3 Pa．s以上，更佳為5 Pa．s以上，且較佳為500 Pa．s以下，更佳為300 Pa．s以下。若上述黏度為上述下限以上，則可抑制導電膏中之導電性粒子之沈澱。若上述黏度為上述上限以下，則導電性粒子之分散性進一步變高。若塗佈前之上述導電膏之上述黏度為上述範圍內，則於在第1連接對象構件上塗佈導電膏後，可進一步抑制硬化前之導電膏之流動，進而變得更加不易產生空隙。
上述導電性粒子較佳為用於連接具有銅電極之連接對象構件者。上述導電材料較佳為用於連接具有銅電極之連接對象構件者。銅電極之表面上相當容易形成氧化膜。相對於此，因含有羧基之基共價鍵結於上述導電性粒子之焊料之表面上，故而可有效地去除銅電極之表面之氧化膜，可提高連接構造體中之導通可靠性。
上述導電性粒子及上述導電材料可用於接著各種連接對象構件。上述導電材料可較佳地用於獲得第1、第2連接對象構件電性連接 之連接構造體，。
於圖4中，利用剖面圖示意性表示使用本發明之第1實施形態之導電性粒子之連接構造體的一例。
圖4所示之連接構造體21包括：第1連接對象構件22、第2連接對象構件23、電性連接第1、第2連接對象構件22、23之連接部24。連接部24係藉由含有導電性粒子1之導電材料(各向異性導電材料等)而形成。連接部24亦可藉由導電性粒子1而形成。於該情形時，導電性粒子1本身成為連接部。
第1連接對象構件22於表面22a上具有複數個第1電極22b。第2連接對象構件23於表面23a上具有複數個第2電極23b。第1電極22b與第2電極23b藉由一個或複數個導電性粒子1而電性連接。因此，第1、第2連接對象構件22、23藉由導電性粒子1而電性連接。
上述連接構造體之製造方法並無特別限定。作為該連接構造體之製造方法之一例，可列舉：於上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件之間配置上述導電材料而獲得積層體後，對該積層體進行加熱及加壓之方法等。藉由加熱及加壓，導電性粒子1之焊料層5熔融，而藉由該導電性粒子1將電極間電性連接。進而，於黏合劑樹脂含有熱硬化性化合物之情形時，黏合劑樹脂硬化，而藉由硬化之黏合劑樹脂連接第1、第2連接對象構件22、23。上述加壓之壓力為9.8×104 ~4.9×106 Pa左右。上述加熱之溫度為120~220℃左右。
於圖5中，將圖4所示之連接構造體21中之導電性粒子1與第1、第2電極22b、23b之連接部分放大而利用前視剖面圖進行表示。如圖5所示，於連接構造體21中，藉由對上述積層體進行加熱及加壓，於導電性粒子1之焊料層5熔融後，熔融之焊料層部分5a充分地與第1、第2電極22b、23b接觸。即，藉由使用表面層為焊料層5之導電性粒子1，可與使用導電層之表面層為鎳、金或銅等金屬之導電性粒子之情形相 比，增大導電性粒子1與電極22b、23b之接觸面積。因此，可提高連接構造體21之導通可靠性。再者，藉由加熱，通常焊劑逐漸地失活。又，可使第1導電層4與第1電極22b及第2電極23b接觸。
上述第1、第2連接對象構件並無特別限定。作為上述第1、第2連接對象構件，具體而言，可列舉：半導體晶片、電容器及二極體等電子零件，以及印刷基板、軟性印刷基板、環氧玻璃基板及玻璃基板等電路基板等電子零件等。上述導電材料較佳為用於電子零件之連接者。上述導電材料較佳為液狀，且以液狀之狀態塗佈於連接對象構件之上表面者。
作為設置於上述連接對象構件上之電極，可列舉：金電極、鎳電極、錫電極、鋁電極、銅電極、鉬電極及鎢電極等金屬電極。於上述連接對象構件為軟性印刷基板之情形時，上述電極較佳為金電極、鎳電極、錫電極或銅電極。於上述連接對象構件為玻璃基板之情形時，上述電極較佳為鋁電極、銅電極、鉬電極或鎢電極。再者，於上述電極為鋁電極之情形時，可為僅由鋁形成之電極，亦可為於金屬氧化物層之表面上積層有鋁層之電極。作為上述金屬氧化物層之材料，可列舉：摻雜有三價金屬元素之氧化銦及摻雜有三價金屬元素之氧化鋅等。作為上述三價金屬元素，可列舉Sn、Al及Ga等。
上述第1電極或上述第2電極較佳為銅電極。較佳為上述第1電極及上述第2電極兩者為銅電極。
以下，對本發明列舉實施例及比較例而具體地進行說明。本發明並不僅限定於以下之實施例。
於實施例、比較例及參考例中，使用以下之材料。
(黏合劑樹脂)
熱硬化性化合物1(雙酚A型環氧化合物，三菱化學公司製造之「YL980」)
熱硬化性化合物2(環氧樹脂，DIC公司製造之「EXA-4850-150」)
熱硬化劑A(咪唑化合物，四國化成工業公司製造之「2P-4MZ」)
熱陽離子產生劑1(下述式(11)所表示之化合物，藉由加熱而釋出包含磷原子之無機酸根離子之化合物)
熱陽離子產生劑2(下述式(12)所表示之化合物，藉由加熱而釋出包含銻原子之無機酸根離子之化合物)
熱陽離子產生劑3(下述式(13)所表示之化合物，藉由加熱而釋出包含硼原子之有機酸根離子之化合物)
熱自由基產生劑1(偶氮雙異丁腈，Aldrich公司製造之「AIBN」)
熱自由基產生劑2(過氧化甲基乙基酮，Aldrich公司製造之「過氧化2-丁酮溶液」)
接著賦予劑：信越化學工業公司製造之「KBE-403」
焊劑：和光純藥工業公司製造之「戊二酸」
(導電性粒子)
導電性粒子1(樹脂核心焊料被覆粒子，以下述程序進行製作)
對二乙烯基苯樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl SP-210」，平均粒徑10 μm，軟化點330℃，10%K值(23℃)3.8 GPa)進行無電解鍍鎳，於樹脂粒子之表面上形成厚度0.1 μm之基底鍍鎳層。繼而，對形成有基底鍍鎳層之樹脂粒子進行電解鍍銅，形成厚度1 μm之銅層。進而，使用含有錫及鉍之電解電鍍液進行電解電鍍，形成厚度2 μm之焊料層。以上述之方式，製作於樹脂粒子之表面上形成有厚度1 μm之銅層，於該銅層之表面上形成有厚度2 μm之焊料層(錫：鉍=43重量%：57重量%)的處理前導電性粒子(平均粒徑16 μm，CV(Coefficient of Variation，變異係數)值20%，樹脂核心焊料被覆粒子)。
繼而，一面使用作為觸媒之對甲苯磺酸，於甲苯溶劑中在90℃下對所獲得之處理前導電性粒子與戊二酸(具有兩個羧基之化合物，和光純藥工業公司製造之「戊二酸」)進行脫水，一面攪拌8小時，藉此獲得含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上之導電性粒子。將該導電性粒子稱為導電性粒子1。
又，如下所述變更銅層及焊料層之厚度，以及將上述化合物X之種類變更為下述之化合物，除此以外，以與導電性粒子1相同之方式，獲得含有羧基之基共價鍵結於焊料之表面上之下述之導電性粒子2、3。
導電性粒子2(二乙烯基苯樹脂粒子，樹脂粒子之平均粒徑10 μm，樹脂粒子之10%K值(23℃)3.8 GPa，樹脂粒子之軟化點330℃，銅層之厚度3 μm，焊料層之厚度4 μm，導電性粒子之平均粒徑24 μm，CV值20%，使用戊二酸(具有兩個羧基之化合物，和光純藥工業公司製造之「戊二酸」))
導電性粒子3(二乙烯基苯樹脂粒子，樹脂粒子之平均粒徑10 μm，樹脂粒子之10%K值(23℃)3.8 GPa，樹脂粒子之軟化點330℃，銅層之厚度3 μm，焊料層之厚度4 μm，導電性粒子之平均粒徑24 μm，CV值20%，使用乙醇酸(具有一個羥基與一個羧基之化合物，東京化成工業公司製造之「乙醇酸」))
導電性粒子A：SnBi焊料粒子(三井金屬公司製造之「DS-10」，平均粒徑(中值徑)12 μm)
導電性粒子B：製作導電性粒子1時未進行利用上述化合物X之處理之處理前導電性粒子
(實施例1~16及比較例1~3)
以下述之表1、2所示之調配量調配下述之表1、2所示之成分，獲得各向異性導電膏。比較例1~3中導電性粒子與焊劑進行螯合配位。
(評價) (1)連接構造體A之製作
準備於上表面具有L/S為100 μm/100 μm之銅電極圖案(銅電極之厚度10 μm)之環氧玻璃基板(FR-4基板)。又，準備於下表面具有L/S為100 μm/100 μm之銅電極圖案(銅電極之厚度10 μm)之軟性印刷基板。
將環氧玻璃基板與軟性基板之重疊面積設為1.5 cm×4 mm，將連接之電極數設為75對。
於上述環氧玻璃基板之上表面上，以厚度成為50 μm之方式塗佈剛製作之各向異性導電膏，形成各向異性導電膏層。此時，對含有溶劑之各向異性導電膏進行溶劑乾燥。繼而，於各向異性導電膏層之上表面上，以電極彼此相對向之方式積層上述軟性印刷基板。其後，一 面以各向異性導電膏層之溫度成為185℃之方式調整加壓加熱頭之溫度，一面於半導體晶片之上表面上設置加壓加熱頭，施加2.0 MPa之壓力使焊料熔融，並且於185℃下使各向異性導電膏層硬化，獲得連接構造體A。
(2)連接構造體B之製作
將連接構造體A所準備之上述環氧玻璃基板暴露於實際溫度230℃下40秒以上，使銅電極氧化。使用氧化後之環氧玻璃基板，除此以外，以與連接構造體A相同之方式獲得連接構造體B。
(3)上下之電極間之導通試驗A
利用4端子法分別測定獲得之連接構造體A之上下之電極間之連接電阻。算出兩個連接電阻之平均值。再者，可根據電壓=電流×電阻之關係，藉由測定流通固定電流時之電壓而求出連接電阻。以下述之基準判定導通試驗A。
[導通試驗A之判定基準]
○○：連接電阻之平均值為8.0 Ω以下
○：連接電阻之平均值超過8.0 Ω且為10.0 Ω以下
△：連接電阻之平均值超過10.0 Ω且為15.0 Ω以下
×：連接電阻之平均值超過15.0 Ω
(4)上下之電極間之導通試驗B
利用4端子法分別測定獲得之連接構造體B之上下之電極間之連接電阻。算出兩個連接電阻之平均值。再者，可根據電壓=電流×電阻之關係，藉由測定流通固定電流時之電壓而求出連接電阻。以下述之基準判定導通試驗B。再者，與連接構造體A相比，連接構造體B之電極之氧化物較為大量，因此有連接電阻容易變高之傾向。即，與導通試驗A相比，導通試驗B為相對苛刻之試驗。
[導通試驗B之判定基準]
○○：連接電阻之平均值為8.0 Ω以下
○：連接電阻之平均值超過8.0 Ω，為10.0 Ω以下
△：連接電阻之平均值超過10.0 Ω，為15.0 Ω以下
×：連接電阻之平均值超過15.0 Ω
(5)空隙之有無A
於獲得之連接構造體A中，藉由目視自透明玻璃基板之下表面側觀察於藉由各向異性導電膏層而形成之硬化物層上是否產生空隙。藉由下述之基準而判定空隙之有無A。
[空隙之有無A之判定基準]
○○：沒有空隙
○：僅有一處較小之空隙
△：有兩處以上較小之空隙
×：有較大之空隙而於使用上存在問題
(6)空隙之有無B
於獲得之連接構造體B中，藉由目視自透明玻璃基板之下表面側觀察於藉由各向異性導電膏層而形成之硬化物層上是否產生空隙。藉由下述之基準而判定空隙之有無B。再者，與連接構造體A相比，連接構造體B之電極之氧化物較為大量，因此有容易產生空隙之傾向。即，與空隙之有無A之評價相比，空隙之有無B之評價為相對苛刻之試驗。
[空隙之有無B之判定基準]
○○：沒有空隙
○：僅有一處較小之空隙
△：有兩處以上較小之空隙
×：有較大之空隙而於使用上存在問題
將結果示於下述之表1、2。
1‧‧‧導電性粒子
1a‧‧‧表面
2‧‧‧樹脂粒子
2a‧‧‧表面
3‧‧‧導電層
4‧‧‧第1導電層
4a‧‧‧表面
5‧‧‧焊料層

Claims (11)

  1. 一種導電性粒子，其係包含基材粒子及配置於該基材粒子表面上之焊料層者、或為焊料粒子，且藉由該焊料粒子或該焊料層而具有包含焊料之導電性外表面，並且含有羧基之基經由醚鍵或酯鍵而共價鍵結於包含焊料之導電性外表面上。
  2. 如請求項1之導電性粒子，其係藉由使用具有可與羥基反應之官能基與羧基之化合物，使上述可與羥基反應之官能基與包含焊料之導電性外表面之羥基反應而獲得。
  3. 如請求項2之導電性粒子，其中上述可與羥基反應之官能基為羥基或羧基，並且於上述可與羥基反應之官能基為羧基之情形時，上述化合物具有至少兩個羧基。
  4. 如請求項1至3中任一項之導電性粒子，其包括：基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之焊料層，並且藉由上述焊料層而具有包含焊料之導電性外表面。
  5. 如請求項4之導電性粒子，其進而包括配置於上述基材粒子與上述焊料層之間之第1導電層，並且於上述第1導電層之外表面上配置上述焊料層。
  6. 如請求項1至3中任一項之導電性粒子，其分散於黏合劑樹脂中而用作導電材料。
  7. 一種導電性粒子之製造方法，其包括下述步驟而獲得含有羧基之基經由醚鍵或酯鍵而共價鍵結於包含焊料之導電性外表面之導電性粒子：使用包含基材粒子及配置於該基材粒子表面上之焊料層、或 為焊料粒子之導電性粒子，其中該導電性粒子藉由該焊料粒子或該焊料層而具有包含焊料之導電性外表面，將上述導電性粒子、具有可與羥基反應之官能基與羧基之化合物、觸媒及溶劑加以混合。
  8. 如請求項7之導電性粒子之製造方法，其使用包含基材粒子及配置於該基材粒子表面上之焊料層、或為焊料粒子之導電性粒子，其中該導電性粒子藉由該焊料粒子或該焊料層而具有包含焊料之導電性外表面，將上述導電性粒子、上述具有可與羥基反應之官能基與羧基之化合物、上述觸媒及上述溶劑加以混合並加熱。
  9. 一種導電材料，其包含如請求項1至6中任一項之導電性粒子與黏合劑樹脂。
  10. 如請求項9之導電材料，其係各向異性導電材料，並且於各向異性導電材料100重量%中，上述導電性粒子之含量為1重量%以上且50重量%以下。
  11. 一種連接構造體，其包括：於表面上具有第1電極之第1連接對象構件、於表面上具有第2電極之第2連接對象構件及連接上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件之連接部，上述連接部係藉由如請求項1至6中任一項之導電性粒子而形成，或藉由包含上述導電性粒子與黏合劑樹脂之導電材料而形成，並且上述第1電極與上述第2電極藉由上述導電性粒子而電性連接。
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