WO2015174195A1 - 導電性粒子、導電材料及び接続構造体 - Google Patents

導電性粒子、導電材料及び接続構造体 Download PDF

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WO2015174195A1
WO2015174195A1 PCT/JP2015/061580 JP2015061580W WO2015174195A1 WO 2015174195 A1 WO2015174195 A1 WO 2015174195A1 JP 2015061580 W JP2015061580 W JP 2015061580W WO 2015174195 A1 WO2015174195 A1 WO 2015174195A1
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conductive
particles
conductive particles
particle
electrodes
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PCT/JP2015/061580
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English (en)
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暁舸 王
恭幸 山田
伸也 上野山
永井　康彦
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積水化学工業株式会社
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    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/01—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the form or arrangement of the conductive interconnection between the connecting locations

Definitions

  • This invention relates to the electroconductive particle by which the electroconductive part is arrange
  • the present invention also relates to a conductive material and a connection structure using the conductive particles.
  • Anisotropic conductive materials such as anisotropic conductive paste and anisotropic conductive film are widely known.
  • anisotropic conductive material a plurality of conductive particles are dispersed in a binder resin.
  • the anisotropic conductive material may be connected between a flexible printed circuit board and a glass substrate (FOG (Film on Glass)), or connected between a semiconductor chip and a flexible printed circuit board (COF ( (Chip on Film)), connection between a semiconductor chip and a glass substrate (COG (Chip on Glass)), connection between a flexible printed circuit board and a glass epoxy substrate (FOB (Film on Board)), and the like.
  • FOG Glass
  • COF Chip on Film
  • an anisotropic conductive material containing conductive particles is disposed on the glass substrate.
  • the semiconductor chips are stacked, and heated and pressurized. Accordingly, the anisotropic conductive material is cured, and the electrodes are electrically connected through the conductive particles to obtain a connection structure.
  • Patent Document 1 discloses conductive particles having polymer particles and a conductive metal layer on the surface of the polymer particles.
  • the breaking point load of the polymer particles is 9.8 mN (1.0 gf) or less.
  • Patent Document 1 discloses that the 10% K value of the polymer particles may be 7350 N / mm 2 (750 kgf / mm 2 ) to 49000 N / mm 2 (5000 kgf / mm 2 ).
  • connection structure When the connection structure is obtained by connecting the electrodes using conventional conductive particles as described in Patent Document 1, the initial connection resistance is increased or the conduction reliability is decreased. Sometimes. For example, when the connection structure is exposed to conditions of 85 ° C. and humidity 85% for 500 hours, the connection resistance between the electrodes may increase, and the conduction reliability may be low.
  • An object of the present invention is to provide conductive particles capable of effectively increasing the conduction reliability between electrodes when the electrodes are electrically connected.
  • Another object of the present invention is to provide a conductive material and a connection structure using the conductive particles.
  • the apparatus includes a base particle and a conductive part disposed on the surface of the base particle, and a compressive elastic modulus at a load of 3 mN is 5000 N / mm 2 or more and 30000 N / mm 2 or less.
  • conductive particles having a repulsion energy of 0.8 or more and 1.6 or less obtained from the following formula at a compression speed of 0.33 mN / s and a load of 3 mN are provided.
  • Repulsive energy Displacement at 3mN x 3mN load Compressive recovery rate at ⁇ m x 3mN load%
  • the base particles are resin particles or organic-inorganic hybrid particles.
  • the conductive particle has a protrusion on the outer surface of the conductive part.
  • the conductive particle includes an insulating substance disposed on the outer surface of the conductive part.
  • a conductive material including the above-described conductive particles and a binder resin.
  • the connection part is formed of the above-described conductive particles or is formed of a conductive material containing the conductive particles and a binder resin.
  • the conductive particle according to the present invention the conductive portion on the surface of the base particle is disposed, compression modulus during 3mN load 5000N / mm 2 or more and 30000 N / mm 2 or less, the compression rate 0. Since the repulsion energy at 33 mN / s and 3 mN load is 0.8 or more and 1.6 or less, when the electrodes are electrically connected using the conductive particles according to the present invention, the conduction reliability between the electrodes sexually can be enhanced effectively.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front cross-sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to the first embodiment of the present invention.
  • ( “Meth) acryl” means one or both of “acryl” and “methacryl”
  • “Meth) acrylate” means one or both of “acrylate” and “methacrylate”.
  • the electroconductive particle which concerns on this invention is equipped with base material particle and the electroconductive part arrange
  • the conductive particle according to the present invention the compression modulus at 3mN load 5000N / mm 2 or more and 30000 N / mm 2 or less.
  • required from the following formula at the time of 3 mN load at the compression speed of 0.33 mN / s is 0.8 or more and 1.6 or less.
  • Repulsive energy Displacement at 3mN x 3mN load Compressive recovery rate at ⁇ m x 3mN load%
  • the conductive particles according to the present invention exhibit low repulsion energy while being relatively hard.
  • the electroconductive particle which concerns on this invention is equipped with the new property which was not equipped conventionally.
  • the conduction reliability between the electrodes can be effectively increased.
  • the connection structure in which electrodes are electrically connected using the conductive particles according to the present invention, when the connection structure is exposed to conditions of 85 ° C. and 85% humidity for 500 hours, the connection between the electrodes An increase in resistance can be suppressed.
  • the above effect is manifested because an increase in resistance value due to springback of conductive particles can be suppressed when a connection target member such as a semiconductor chip and a glass substrate is thin.
  • the conductive particles according to the present invention are relatively hard, an appropriate indentation can be formed on the electrode after the conductive connection. This also makes it possible to reduce the initial connection resistance and further improve the conduction reliability.
  • the compressive elastic modulus (K value) of the conductive particles at a load of 3 mN is preferably 7000 N / mm 2 or more, more preferably. Is 9000 N / mm 2 or more, preferably 25000 N / mm 2 or less, more preferably 20000 N / mm 2 or less.
  • the repulsive energy of the conductive particles is preferably 0.9 or more, more preferably 1.0 or more, preferably 1. 5 or less, more preferably 1.4 or less.
  • the displacement at 3 mN load in the conductive particles and the compressive modulus at 3 mN load in the conductive particles can be measured as follows.
  • one conductive particle is compressed on a smooth indenter end face of a cylinder (diameter 50 ⁇ m, made of diamond) at 25 ° C. under a condition of applying a maximum test load of 90 mN over 30 seconds.
  • the load value (N) and compression displacement (mm) at this time are measured. From the measured value obtained, the compression elastic modulus can be obtained by the following formula.
  • the micro compression tester for example, “Fischer Scope H-100” manufactured by Fischer is used.
  • K value (N / mm 2 ) (3/2 1/2 ) ⁇ F ⁇ S ⁇ 3 / 2 ⁇ R ⁇ 1/2 F: Load value, 0.003 (N) S: Compression displacement (mm) when the conductive particles are compressed at 3 mN R: radius of conductive particles (mm)
  • the above-mentioned compression elastic modulus universally and quantitatively represents the hardness of the conductive particles.
  • the hardness of the conductive particles can be expressed quantitatively and uniquely.
  • the compression recovery rate for obtaining the rebound energy can be measured as follows.
  • Compression recovery rate (%) [(L1-L2) / L1] ⁇ 100
  • L1 Compression displacement from the load value for origin to the reverse load value when applying a load
  • L2 Unloading displacement from the reverse load value to the load value for origin when releasing the load
  • the particles that are relatively hard, such as the conductive particles according to the present invention but exhibit low repulsion energy, can be obtained by appropriately adjusting the polymerization conditions of the base particles and the hardness of the conductive portion.
  • the base particles for example, when the base particles are inorganic particles or organic-inorganic hybrid particles excluding metals described later, the condensation reaction conditions, oxygen partial pressure during firing, firing temperature, and firing time are adjusted.
  • the radical polymerization reaction can be performed in the firing step while suppressing the radical polymerization reaction during the condensation reaction, and as a result, conductive particles exhibiting low repulsion energy while being relatively hard are obtained. Can be easily obtained.
  • the physical properties of the conductive particles can be combined with the physical properties of the substrate particles to obtain desired repulsive energy physical properties.
  • a material containing nickel can be cited as a preferable example, and besides nickel, a nickel phosphorus alloy, a nickel boron alloy, an alloy of nickel, boron and tungsten, and a combination thereof can be cited.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the first embodiment of the present invention.
  • the conductive portion 3 has a base particle 2 and a conductive part 3.
  • the conductive portion 3 is disposed on the surface of the base particle 2. In the first embodiment, the conductive portion 3 is in contact with the surface of the base particle 2.
  • the conductive particle 1 is a coated particle in which the surface of the base particle 2 is coated with the conductive portion 3.
  • the conductive part 3 is a single-layer conductive part (conductive layer).
  • the conductive particles 1 do not have a core substance.
  • the conductive particles 1 do not have protrusions on the conductive surface, and do not have protrusions on the outer surface of the conductive portion 3.
  • the conductive particles 1 are spherical.
  • the conductive particles according to the present invention may not have protrusions on the conductive surface, may not have protrusions on the outer surface of the conductive portion, and may be spherical. .
  • the electroconductive particle 1 does not have an insulating substance unlike the electroconductive particles 11 and 21 mentioned later.
  • the conductive particles 1 may have an insulating substance disposed on the outer surface of the conductive portion 3.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the second embodiment of the present invention.
  • the conductive particle 11 shown in FIG. 2 has the base particle 2, the conductive part 12, a plurality of core substances 13, and a plurality of insulating substances 14.
  • the conductive portion 12 is disposed on the surface of the base particle 2 so as to be in contact with the base particle 2.
  • the conductive portion 12 is a single-layer conductive portion (conductive layer).
  • the conductive particles 11 have a plurality of protrusions 11a on the conductive surface.
  • the electroconductive part 12 has several protrusion 12a in the outer surface.
  • a plurality of core substances 13 are arranged on the surface of the base particle 2.
  • the plurality of core materials 13 are embedded in the conductive portion 12.
  • the core substance 13 is disposed inside the protrusions 11a and 12a.
  • the conductive portion 12 covers a plurality of core substances 13.
  • the outer surface of the conductive portion 12 is raised by the plurality of core materials 13, and protrusions 11 a and 12 a are formed.
  • the conductive particles 11 have an insulating substance 14 disposed on the outer surface of the conductive portion 12. At least a part of the outer surface of the conductive portion 12 is covered with the insulating material 14.
  • the insulating substance 14 is made of an insulating material and is an insulating particle.
  • the electroconductive particle which concerns on this invention may have the insulating substance arrange
  • the conductive particles according to the present invention do not necessarily have an insulating substance.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the third embodiment of the present invention.
  • the conductive particle 21 shown in FIG. 3 has the base material particle 2, the conductive part 22, the plurality of core substances 13, and the plurality of insulating substances 14.
  • the conductive part 22 as a whole has a first conductive part 22A on the base particle 2 side and a second conductive part 22B on the side opposite to the base particle 2 side.
  • the conductive particles 11 and the conductive particles 21 are different only in the conductive part. That is, the conductive particle 11 has a single-layered conductive portion, whereas the conductive particle 21 has a two-layered first conductive portion 22A and a second conductive portion 22B. Yes.
  • the first conductive portion 22A and the second conductive portion 22B are formed as separate conductive portions.
  • the first conductive portion 22 ⁇ / b> A is disposed on the surface of the base particle 2.
  • 22 A of 1st electroconductive parts are arrange
  • the first conductive portion 22 ⁇ / b> A is in contact with the base material particle 2. Accordingly, the first conductive portion 22A is disposed on the surface of the base particle 2, and the second conductive portion 22B is disposed on the surface of the first conductive portion 22A.
  • the conductive particles 21 have a plurality of protrusions 21a on the conductive surface.
  • the electroconductive part 22 has the some protrusion 22a in the outer surface.
  • the first conductive portion 22A has a protrusion 22Aa on the outer surface.
  • the second conductive portion 22B has a plurality of protrusions 22Ba on the outer surface.
  • the conductive portion 22 is a two-layer conductive portion (conductive layer).
  • the substrate particles include resin particles, inorganic particles excluding metal particles, organic-inorganic hybrid particles, and metal particles.
  • the base particle may be a core-shell particle including a core and a shell disposed on the surface of the core.
  • the core may be an organic core.
  • the shell may be an inorganic shell.
  • substrate particles excluding metal particles are preferable, and resin particles, inorganic particles excluding metal particles, or organic-inorganic hybrid particles are more preferable.
  • Resin particles or organic-inorganic hybrid particles are particularly preferred because they are more excellent due to the effects of the present invention.
  • the base material particles are preferably resin particles formed of a resin.
  • the said electroconductive particle is compressed by crimping
  • the substrate particles are resin particles, the conductive particles are easily deformed during the pressure bonding, and the contact area between the conductive particles and the electrode is increased. For this reason, the conduction
  • the resin for forming the resin particles include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyisobutylene, and polybutadiene; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate; Alkylene terephthalate, polycarbonate, polyamide, phenol formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, benzoguanamine formaldehyde resin, urea formaldehyde resin, phenol resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, saturated polyester resin, polysulfone, polyphenylene Oxide, polyacetal, polyimide, polyamideimide, polyether ether Ketones, polyether sulfones, and polymers such as obtained by a variety of polymerizable monomer having an terephthalate, polyethylene, polypropylene, polystyrene
  • the resin for forming the resin particles is obtained by polymerizing one or more polymerizable monomers having a plurality of ethylenically unsaturated groups.
  • a polymer is preferred.
  • the monomer having an ethylenically unsaturated group includes a non-crosslinkable monomer and a crosslinkable monomer. And so on.
  • non-crosslinkable monomer examples include styrene monomers such as styrene and ⁇ -methylstyrene; carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride; (Meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( Alkyl (meth) acrylates such as meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; acids such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate Atom
  • crosslinkable monomer examples include tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and dipenta Erythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) Polyfunctional (meth) acrylates such as acrylate, (poly) tetramethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate; triallyl (iso) cyanure And silane
  • the resin particles can be obtained by polymerizing the polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group by a known method. Examples of this method include a method of suspension polymerization in the presence of a radical polymerization initiator, and a method of polymerizing by swelling a monomer together with a radical polymerization initiator using non-crosslinked seed particles.
  • the substrate particles are inorganic particles or organic-inorganic hybrid particles excluding metal
  • examples of inorganic substances for forming the substrate particles include silica and carbon black.
  • the particles formed from the silica are not particularly limited. For example, after forming a crosslinked polymer particle by hydrolyzing a silicon compound having two or more hydrolyzable alkoxysilyl groups, firing may be performed as necessary.
  • grains obtained by performing are mentioned.
  • the organic / inorganic hybrid particles include organic / inorganic hybrid particles formed of a crosslinked alkoxysilyl polymer and an acrylic resin.
  • the substrate particles are metal particles
  • examples of the metal that is a material of the metal particles include silver, copper, nickel, silicon, gold, and titanium.
  • the substrate particles are preferably not metal particles, and preferably not copper particles.
  • the particle diameter of the substrate particles is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 1 ⁇ m or more, still more preferably 1.5 ⁇ m or more, particularly preferably 2 ⁇ m or more, preferably 1000 ⁇ m or less, more preferably 500 ⁇ m or less, and even more preferably. Is not more than 300 ⁇ m, more preferably not more than 50 ⁇ m, still more preferably not more than 30 ⁇ m, particularly preferably not more than 5 ⁇ m, most preferably not more than 3 ⁇ m.
  • the particle diameter of the substrate particles is equal to or greater than the lower limit, the contact area between the conductive particles and the electrodes is increased, so that the conduction reliability between the electrodes is further increased and the conductive particles are connected via the conductive particles.
  • connection resistance between the electrodes is further reduced. Further, when the conductive portion is formed on the surface of the base particle by electroless plating, it becomes difficult to aggregate, and the aggregated conductive particles are hardly formed. When the particle diameter of the substrate particles is not more than the above upper limit, the conductive particles are easily compressed, the connection resistance between the electrodes is further reduced, and the interval between the electrodes is further reduced.
  • the particle diameter of the substrate particles indicates a diameter when the substrate particles are spherical, and indicates a maximum diameter when the substrate particles are not spherical.
  • the particle diameter of the substrate particles is particularly preferably 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the particle diameter of the substrate particles is in the range of 1 to 5 ⁇ m, even when the distance between the electrodes is small and the thickness of the conductive portion is increased, small conductive particles can be obtained.
  • the metal for forming the conductive part is not particularly limited.
  • the metal include gold, silver, palladium, ruthenium, rhodium, osmium, iridium, copper, platinum, zinc, iron, tin, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, and thallium. , Germanium, cadmium, silicon, and alloys thereof.
  • the metal include tin-doped indium oxide (ITO) and solder. Especially, since the connection resistance between electrodes can be made still lower, an alloy containing tin, nickel, palladium, copper or gold is preferable, and nickel or palladium is preferable.
  • the conductive part may be formed of one layer.
  • the electroconductive part may be formed of the some layer. That is, the conductive part may have a laminated structure of two or more layers.
  • the outermost layer is preferably a gold layer, a nickel layer, a palladium layer, a copper layer, or an alloy layer containing tin and silver, and is a gold layer. Is more preferable.
  • the outermost layer is these preferred conductive layers, the connection resistance between the electrodes is further reduced.
  • the outermost layer is a gold layer, the corrosion resistance is further enhanced.
  • the method for forming the conductive portion on the surface of the substrate particle is not particularly limited.
  • a method for forming the conductive portion for example, a method by electroless plating, a method by electroplating, a method by physical vapor deposition, and a method of coating the surface of base particles with metal powder or a paste containing metal powder and a binder Etc.
  • the method by electroless plating is preferable.
  • the method by physical vapor deposition include methods such as vacuum vapor deposition, ion plating, and ion sputtering.
  • the particle diameter of the conductive particles is preferably 0.5 ⁇ m or more, more preferably 1 ⁇ m or more, preferably 520 ⁇ m or less, more preferably 500 ⁇ m or less, still more preferably 100 ⁇ m or less, still more preferably 50 ⁇ m or less, and particularly preferably 20 ⁇ m. It is as follows. When the particle diameter of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, when the electrodes are connected using the conductive particles, the contact area between the conductive particles and the electrode becomes sufficiently large, and the conductive part When forming the conductive particles, it becomes difficult to form aggregated conductive particles.
  • the distance between the electrodes connected via the conductive particles does not become too large, and the conductive portion is difficult to peel from the surface of the base particle. Further, when the particle diameter of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conductive particles can be suitably used for the use of the conductive material.
  • the particle diameter of the conductive particles means a diameter when the conductive particles are true spherical, and means a maximum diameter when the conductive particles have a shape other than the true spherical shape.
  • the thickness of the conductive part is preferably 0.005 ⁇ m or more, more preferably 0.01 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or less, still more preferably 0.5 ⁇ m or less, particularly preferably Is 0.3 ⁇ m or less.
  • the thickness of the conductive portion is the thickness of the entire conductive layer when the conductive portion is a multilayer. When the thickness of the conductive part is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, sufficient conductivity can be obtained, and the conductive particles are not too hard, and the conductive particles are sufficiently deformed when connecting the electrodes. .
  • the thickness of the outermost conductive layer is preferably 0.001 ⁇ m or more, more preferably 0.01 ⁇ m or more, preferably 0.5 ⁇ m or less, more preferably 0. .1 ⁇ m or less.
  • the thickness of the outermost conductive layer is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the coating with the outermost conductive layer becomes uniform, the corrosion resistance becomes sufficiently high, and the connection resistance between the electrodes is further increased. Lower. Further, when the outermost layer is a gold layer, the thinner the gold layer, the lower the cost.
  • the thickness of the conductive part can be measured by observing the cross section of the conductive particles using, for example, a transmission electron microscope (TEM).
  • TEM transmission electron microscope
  • the conductive particles preferably have a conductive portion containing nickel.
  • the nickel content is preferably 50% by weight or more, more preferably 65% by weight or more, still more preferably 70% by weight or more, still more preferably 75% by weight or more, and even more preferably. Is 80% by weight or more, particularly preferably 85% by weight or more, and most preferably 90% by weight or more.
  • the content of nickel is preferably 100% by weight (total amount) or less, 99% by weight or less, or 95% by weight or less.
  • the connection resistance between the electrodes is further reduced.
  • the method for measuring the content of the metal contained in the conductive part can use various known analytical methods and is not particularly limited. Examples of this measuring method include absorption spectrometry or spectrum analysis. In the above-mentioned absorption analysis method, a flame absorptiometer, an electric heating furnace absorptiometer or the like can be used. Examples of the spectrum analysis method include a plasma emission analysis method and a plasma ion source mass spectrometry method.
  • ICP emission analyzer When measuring the average content of metal contained in the conductive part, it is preferable to use an ICP emission analyzer.
  • ICP emission analyzers include ICP emission analyzers manufactured by HORIBA.
  • the conductive part may contain phosphorus or boron in addition to nickel.
  • the conductive portion may contain a metal other than nickel.
  • the plurality of metals may be alloyed.
  • the content of phosphorus or boron is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, preferably 10% by weight or less, more preferably 5%. % By weight or less.
  • the content of phosphorus or boron is not more than the above lower limit and the above upper limit, the resistance of the conductive portion is further reduced, and the conductive portion contributes to the reduction of connection resistance.
  • the conductive particles preferably have protrusions on the conductive surface.
  • the conductive particles preferably have protrusions on the outer surface of the conductive part. It is preferable that there are a plurality of protrusions.
  • An oxide film is often formed on the surface of the electrode connected by the conductive particles.
  • an oxide film is often formed on the surface of the conductive part of the conductive particles.
  • the conductive particles have an insulating material on the surface, or when the conductive particles are dispersed in a binder resin and used as a conductive material, the conductive particles and the electrodes are separated by protrusions of the conductive particles. The resin in between can be effectively eliminated. For this reason, the conduction
  • the conductive part It is easy for the conductive part to have a plurality of protrusions on the outer surface by embedding the core substance in the conductive part.
  • the core substance is not necessarily used in order to form protrusions on the conductive surface of the conductive particles and the surface of the conductive portion.
  • a method for forming the protrusions As a method for forming the protrusions, a method of forming a conductive part by electroless plating after attaching a core substance to the surface of the base particle, and a method of forming a conductive part by electroless plating on the surface of the base particle And a method of forming a conductive part by electroless plating, and a method of adding a core substance in the middle of forming the conductive part by electroless plating on the surface of the substrate particles.
  • the material of the core substance includes a conductive substance and a non-conductive substance.
  • the conductive material include conductive non-metals such as metals, metal oxides, and graphite, and conductive polymers.
  • the conductive polymer include polyacetylene.
  • the non-conductive substance include silica, alumina, barium titanate, zirconia, and the like. Among them, metal is preferable because conductivity can be increased and connection resistance can be effectively reduced.
  • the core substance is preferably metal particles. As the metal that is the material of the core substance, the metals mentioned as the material of the conductive material can be used as appropriate.
  • the shape of the core substance is not particularly limited.
  • the shape of the core substance is preferably a lump.
  • Examples of the core substance include a particulate lump, an agglomerate in which a plurality of fine particles are aggregated, and an irregular lump.
  • the average diameter (average particle diameter) of the core substance is preferably 0.001 ⁇ m or more, more preferably 0.05 ⁇ m or more, preferably 0.9 ⁇ m or less, more preferably 0.2 ⁇ m or less.
  • the connection resistance between the electrodes is effectively reduced.
  • the “average diameter (average particle diameter)” of the core substance indicates a number average diameter (number average particle diameter).
  • the average diameter of the core material is obtained by observing 50 arbitrary core materials with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.
  • the number of the protrusions per one of the conductive particles is preferably 3 or more, more preferably 5 or more.
  • the upper limit of the number of protrusions is not particularly limited. The upper limit of the number of protrusions can be appropriately selected in consideration of the particle diameter of the conductive particles.
  • the average height of the plurality of protrusions is preferably 0.001 ⁇ m or more, more preferably 0.05 ⁇ m or more, preferably 0.9 ⁇ m or less, more preferably 0.2 ⁇ m or less.
  • the connection resistance between the electrodes is effectively reduced.
  • the conductive particles preferably include an insulating material disposed on the outer surface of the conductive part.
  • an insulating material is present between the plurality of electrodes, so that it is possible to prevent a short circuit between electrodes adjacent in the lateral direction instead of between the upper and lower electrodes.
  • the insulating material between the conductive portion of the conductive particles and the electrode can be easily removed by pressurizing the conductive particles with the two electrodes when connecting the electrodes.
  • the conductive particles have a plurality of protrusions on the outer surface of the conductive part, the insulating substance between the conductive part of the conductive particles and the electrode can be more easily removed.
  • the insulating substance is preferably an insulating particle because the insulating substance can be more easily removed during crimping between the electrodes.
  • the average diameter (average particle diameter) of the insulating material can be appropriately selected depending on the particle diameter of the conductive particles, the use of the conductive particles, and the like.
  • the average diameter (average particle diameter) of the insulating material is preferably 0.005 ⁇ m or more, more preferably 0.01 ⁇ m or more, preferably 1 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or less.
  • the average diameter of the insulating material is equal to or greater than the lower limit, when the conductive particles are dispersed in the binder resin, the conductive portions in the plurality of conductive particles are difficult to contact each other.
  • the average diameter of the insulating particles is not more than the above upper limit, it is not necessary to increase the pressure too much in order to eliminate the insulating substance between the electrodes and the conductive particles when connecting the electrodes, There is no need to heat to high temperatures.
  • the “average diameter (average particle diameter)” of the insulating material indicates a number average diameter (number average particle diameter).
  • the average diameter of the insulating material is determined using a particle size distribution measuring device or the like.
  • the conductive material according to the present invention includes the conductive particles described above and a binder resin.
  • the conductive particles are preferably dispersed in a binder resin and used as a conductive material.
  • the conductive material is preferably an anisotropic conductive material.
  • the conductive particles and the conductive material are each preferably used for electrical connection between electrodes.
  • the conductive material is preferably a circuit connection material.
  • the binder resin is not particularly limited.
  • As the binder resin a known insulating resin is used.
  • binder resin examples include vinyl resins, thermoplastic resins, curable resins, thermoplastic block copolymers, and elastomers.
  • vinyl resins examples include vinyl resins, thermoplastic resins, curable resins, thermoplastic block copolymers, and elastomers.
  • the said binder resin only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • Examples of the vinyl resin include vinyl acetate resin, acrylic resin, and styrene resin.
  • examples of the thermoplastic resin include polyolefin resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, and polyamide resin.
  • examples of the curable resin include an epoxy resin, a urethane resin, a polyimide resin, and an unsaturated polyester resin.
  • the curable resin may be a room temperature curable resin, a thermosetting resin, a photocurable resin, or a moisture curable resin.
  • the curable resin may be used in combination with a curing agent.
  • thermoplastic block copolymer examples include a styrene-butadiene-styrene block copolymer, a styrene-isoprene-styrene block copolymer, a hydrogenated product of a styrene-butadiene-styrene block copolymer, and a styrene-isoprene. -Hydrogenated products of styrene block copolymers.
  • the elastomer examples include styrene-butadiene copolymer rubber and acrylonitrile-styrene block copolymer rubber.
  • the conductive material and the binder resin preferably contain a thermoplastic component or a thermosetting component.
  • the conductive material and the binder resin may contain a thermoplastic component or may contain a thermosetting component.
  • the conductive material and the binder resin preferably contain a thermosetting component.
  • the thermosetting component preferably contains a curable compound that can be cured by heating and a thermosetting agent. The curable compound curable by heating and the thermosetting agent are used in an appropriate blending ratio so that the binder resin is cured.
  • the conductive material includes, for example, a filler, an extender, a softener, a plasticizer, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, a heat stabilizer, and a light stabilizer.
  • a filler for example, a filler, an extender, a softener, a plasticizer, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, a heat stabilizer, and a light stabilizer.
  • Various additives such as an agent, an ultraviolet absorber, a lubricant, an antistatic agent and a flame retardant may be contained.
  • the conductive material can be used as a conductive paste and a conductive film.
  • the conductive material is a conductive film
  • a film that does not include conductive particles may be laminated on a conductive film that includes conductive particles.
  • the conductive paste is preferably an anisotropic conductive paste.
  • the conductive film is preferably an anisotropic conductive film.
  • the content of the binder resin is preferably 10% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, preferably 99.% or more. It is 99 weight% or less, More preferably, it is 99.9 weight% or less.
  • the content of the binder resin is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conductive particles are efficiently arranged between the electrodes, and the conduction reliability of the connection target member connected by the conductive material is further increased.
  • the content of the conductive particles is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, preferably 40% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, More preferably, it is 10 weight% or less.
  • the content of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conduction reliability between the electrodes is further enhanced.
  • connection structure can be obtained by connecting the connection object members using the conductive particles or using a conductive material containing the conductive particles and a binder resin.
  • connection structure includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection portion connecting the first and second connection target members, and the connection portion is a conductive member of the present invention. It is preferable that the connection structure be formed of conductive particles or formed of a conductive material containing the conductive particles and a binder resin. In the case where conductive particles are used, the connection portion itself is conductive particles. That is, the first and second connection target members are connected by the conductive particles.
  • FIG. 4 is a front cross-sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to the first embodiment of the present invention.
  • connection portion 54 includes a first connection target member 52, a second connection target member 53, and a connection portion 54 that connects the first and second connection target members 52 and 53.
  • the connection portion 54 is formed by curing a conductive material including the conductive particles 1.
  • the conductive particles 1 are schematically shown for convenience of illustration. Instead of the conductive particles 1, conductive particles 11, 21, etc. may be used.
  • the first connection target member 52 has a plurality of first electrodes 52a on the surface (upper surface).
  • the second connection target member 53 has a plurality of second electrodes 53a on the surface (lower surface).
  • the first electrode 52 a and the second electrode 53 a are electrically connected by one or a plurality of conductive particles 1. Therefore, the first and second connection target members 52 and 53 are electrically connected by the conductive particles 1.
  • the manufacturing method of the connection structure is not particularly limited.
  • the conductive material is disposed between the first connection target member and the second connection target member to obtain a multilayer body, and then the multilayer body is heated. And a method of applying pressure.
  • the pressurizing pressure is about 9.8 ⁇ 10 4 to 4.9 ⁇ 10 6 Pa.
  • the heating temperature is about 120 to 220 ° C.
  • connection target member examples include electronic components such as semiconductor chips, capacitors, and diodes, and electronic components such as printed boards, flexible printed boards, glass epoxy boards, and glass boards.
  • the connection target member is preferably an electronic component.
  • the conductive particles are preferably used for electrical connection of electrodes in an electronic component.
  • the electrode provided on the connection target member examples include metal electrodes such as a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, an aluminum electrode, a copper electrode, a silver electrode, a molybdenum electrode, and a tungsten electrode.
  • the electrode is preferably a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, or a copper electrode.
  • the electrode is preferably an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, or a tungsten electrode.
  • the electrode formed only with aluminum may be sufficient and the electrode by which the aluminum layer was laminated
  • the material for the metal oxide layer include indium oxide doped with a trivalent metal element and zinc oxide doped with a trivalent metal element.
  • the trivalent metal element include Sn, Al, and Ga.
  • Example 1 In a 500 mL reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 300 g of a 0.13% by weight aqueous ammonia solution was placed. Next, 3.8 g of methyltrimethoxysilane, 10.8 g of vinyltrimethoxysilane, silicone alkoxy oligomer A (“X-41-1053” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., methoxy group) in an aqueous ammonia solution in the reaction vessel And a mixture of ethoxy groups, epoxy groups, and alkyl groups directly bonded to silicon atoms, weight average molecular weight: about 1600) 0.4 g was slowly added.
  • X-41-1053 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., methoxy group
  • a nickel layer was formed on the surface of the organic / inorganic hybrid particles by electroless plating.
  • the thickness of the nickel layer was 0.10 ⁇ m.
  • Examples 2 to 5 The conditions of the method for producing the conductive particles of Example 1 were changed to the conditions shown in Table 2 to produce organic-inorganic hybrid particles, and the same physical property values as shown in Table 1 below were obtained. Thus, conductive particles of Examples 2 to 5 were obtained.
  • Example 6 Base material particles similar to those in Example 1 were prepared. After dispersing 10 parts by weight of the base material particles in 100 parts by weight of an alkaline solution containing 5% by weight of a palladium catalyst solution using an ultrasonic disperser, the base material particles were taken out by filtering the solution. Next, the base particles were added to 100 parts by weight of a 1% by weight dimethylamine borane solution to activate the surface of the base particles. The substrate particles whose surface was activated were sufficiently washed with water, and then added to 500 parts by weight of distilled water and dispersed to obtain a suspension.
  • Example 7 To a 1000 mL separable flask equipped with a four-necked separable cover, stirring blade, three-way cock, condenser and temperature probe, 100 mmol of methyl methacrylate and N, N, N-trimethyl-N-2-methacryloyloxyethyl A monomer composition containing 1 mmol of ammonium chloride and 1 mmol of 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride was weighed in ion-exchanged water so that the solid content was 5% by weight, and then at 200 rpm. The mixture was stirred and polymerized at 70 ° C. for 24 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, it was freeze-dried to obtain insulating particles having an ammonium group on the surface, an average particle size of 220 nm, and a CV value of 10%.
  • the insulating particles were dispersed in ion exchange water under ultrasonic irradiation to obtain a 10 wt% aqueous dispersion of insulating particles.
  • Example 6 10 g of the conductive particles obtained in Example 6 were dispersed in 500 mL of ion-exchanged water, 4 g of an aqueous dispersion of insulating particles was added, and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. After filtration through a 0.3 ⁇ m mesh filter, the particles were further washed with methanol and dried to obtain conductive particles having insulating particles attached thereto.
  • Example 8 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the particle size of the organic-inorganic hybrid particles was changed to 2.25 ⁇ m and the physical property values shown in Table 1 below were used.
  • Example 9 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that methyltrimethoxysilane was changed to phenyltrimethoxysilane when the organic-inorganic hybrid particles were produced, and the physical property values shown in Table 1 below were obtained. .
  • Example 10 At the time of preparing the organic-inorganic hybrid particles, the silicone alkoxy oligomer A was changed to a silicone alkoxy oligomer B (“KR-513” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) in which the organic substituent is a methyl / acryloyl group and the alkoxy group is a methoxy group.
  • Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the physical property values shown in Table 1 below were used.
  • a condensation reaction was performed to prepare an emulsion of polysiloxane particles having a methacryloyl group (polymerizable polysiloxane particles). Two hours after the start of the reaction, the obtained emulsion of polysiloxane particles was sampled and the particle size was measured. The particle size was 2.25 ⁇ m.
  • the obtained emulsion was added to an emulsion of polymerizable polysiloxane particles and further stirred.
  • the mixed liquid was sampled and observed with a microscope. As a result, it was confirmed that the polymerizable polysiloxane particles absorbed the monomer and were enlarged.
  • Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the above base particles were used.
  • This monomer emulsion was added to an emulsion of polysiloxane particles and further stirred. One hour after the addition of the monomer emulsion, the reaction solution was sampled and observed with a microscope. As a result, it was confirmed that the specific polysiloxane particles were enlarged by absorbing the monomer composition.
  • the reaction solution was heated to 65 ° C. under a nitrogen atmosphere and kept at 65 ° C. for 2 hours to perform radical polymerization.
  • the obtained emulsion was subjected to solid-liquid separation, and the obtained cake was washed with ion-exchanged water and then methanol, then dried at 120 ° C. for 2 hours, and further at 350 ° C. under a nitrogen atmosphere.
  • base material particles which are polymer particles were obtained.
  • the obtained base particles had a particle size of 3.00 ⁇ m.
  • connection structure 10 parts by weight of an epoxy compound (“EP-3300P” manufactured by Nagase ChemteX), which is a thermosetting compound, 10 parts by weight of an epoxy compound (“EPICLON HP-4032D” manufactured by DIC), 15 parts by weight of a curable compound (“Epogosei PT”, polytetramethylene glycol diglycidyl ether manufactured by Yokkaichi Gosei Co., Ltd.) and a thermal cation generator (Sun Aid “SI-60” manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.) 5 parts by weight and 20 parts by weight of silica (average particle diameter of 0.25 ⁇ m) as a filler are blended, and the resulting conductive particles are contained in 100% by weight of the blend so that the content becomes 10% by weight. Then, an anisotropic conductive paste was obtained by stirring at 2000 rpm for 5 minutes using a planetary stirrer.
  • an anisotropic conductive paste was obtained by stirring at 2000 rpm for 5 minutes using
  • a glass substrate having an Al—Ti 4% electrode pattern (Al—Ti 4% electrode thickness 1 ⁇ m) with an L / S of 20 ⁇ m / 20 ⁇ m on the upper surface was prepared.
  • a semiconductor chip having a gold electrode pattern (gold electrode thickness 20 ⁇ m) with L / S of 20 ⁇ m / 20 ⁇ m on the lower surface was prepared.
  • An anisotropic conductive material layer was formed on the upper surface of the glass substrate by coating the anisotropic conductive paste immediately after fabrication to a thickness of 20 ⁇ m.
  • the semiconductor chip was stacked on the upper surface of the anisotropic conductive material layer so that the electrodes face each other. Then, while adjusting the temperature of the head so that the temperature of the anisotropic conductive material layer becomes 170 ° C., a pressure heating head is placed on the upper surface of the semiconductor chip and a pressure of 2.5 MPa is applied to apply the anisotropic conductive material. The material layer was cured at 170 ° C. to obtain a connection structure.
  • the electrodes provided on the glass substrate were observed from the glass substrate side of the obtained connection structure, and the presence or absence of indentation of the electrodes in contact with the conductive particles was observed.
  • the state of the indentation was determined according to the following criteria.
  • the said reliability test means exposing the said connection structure to the conditions of temperature 85 degreeC and humidity 85% for 500 hours.
  • connection resistance A The connection resistance A between the opposing electrodes of the connection structure obtained by the above (2) evaluation of the presence or absence of indentation formation was measured by a four-terminal method. The initial connection resistance A was determined according to the following criteria.
  • Connection resistance A is 2.0 ⁇ or less ⁇ : Connection resistance A exceeds 2.0 ⁇ , 3.0 ⁇ or less ⁇ : Connection resistance A exceeds 3.0 ⁇ , 5.0 ⁇ or less ⁇ : Connection resistance A Exceeds 5.0 ⁇ and 10 ⁇ or less ⁇ : Connection resistance A exceeds 10 ⁇
  • connection resistance after exposure to 85 ° C and 85% humidity for 500 hours (long-term reliability)
  • the connection structure obtained by the above (2) evaluation of the presence or absence of indentation was left for 500 hours at 85 ° C. and 85% humidity.
  • the connection resistance B between the opposing electrodes of the connection structure was measured by a four-terminal method.
  • the connection resistance after being exposed to the conditions of 85 ° C. and humidity 85% for 500 hours was determined according to the following criteria.
  • connection resistance B is less than 1 time of connection resistance A ⁇ ⁇ : Connection resistance B is 1 time or more and less than 1.5 times of connection resistance A ⁇ : Connection resistance B is 1.5 times or more of connection resistance A Less than 2 times ⁇ : Connection resistance B is 2 times or more than connection resistance A, and less than 5 times ⁇ : Connection resistance B is 5 times or more of connection resistance A

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Abstract

　電極間を電気的に接続した場合に、電極間の導通信頼性を効果的に高めることができる導電性粒子を提供する。　本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電部とを備え、３ｍＮ荷重時における圧縮弾性率が５０００Ｎ／ｍｍ２以上、３００００Ｎ／ｍｍ２以下であり、圧縮速度０．３３ｍＮ／ｓで３ｍＮ荷重時の反発エネルギー（式：反発エネルギー＝３ｍＮ×３ｍＮ荷重時における変位μｍ×３ｍＮ荷重時における圧縮回復率％により求められる）が０．８以上、１．６以下である。

Description

導電性粒子、導電材料及び接続構造体
　本発明は、基材粒子の表面上に導電部が配置されている導電性粒子に関する。また、本発明は、上記導電性粒子を用いた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、導電性粒子を介して電極間を電気的に接続して接続構造体を得る。
　上記導電性粒子の一例として、下記の特許文献１には、重合体粒子と、重合体粒子の表面に導電性金属層とを有する導電性粒子が開示されている。上記重合体粒子の破壊点荷重は９．８ｍＮ（１．０ｇｆ）以下である。また、特許文献１では、上記重合体粒子の１０％Ｋ値が７３５０Ｎ／ｍｍ２（７５０ｋｇｆ／ｍｍ２）～４９０００Ｎ／ｍｍ２（５０００ｋｇｆ／ｍｍ２）であってもよいことが記載されている。
ＷＯ２０１２／０２０７９９Ａ１
　特許文献１に記載のような従来の導電性粒子を用いて、電極間を接続して接続構造体を得た場合には、初期の接続抵抗が高くなったり、導通信頼性が低くなったりすることがある。例えば、接続構造体が８５℃及び湿度８５％の条件に５００時間晒されたときに、電極間の接続抵抗が上昇することがあり、導通信頼性が低いことがある。
　また、近年、電子部品の小型化が進行している。このため、電子部品における導電性粒子により接続される配線において、配線が形成されたライン（Ｌ）の幅と、配線が形成されていないスペース（Ｓ）の幅とを示すＬ／Ｓが小さくなってきている。このような微細な配線が形成されている場合に、従来の導電性粒子を用いて導電接続を行うと、充分な導通信頼性を確保することが困難である。
　本発明の目的は、電極間を電気的に接続した場合に、電極間の導通信頼性を効果的に高めることができる導電性粒子を提供することである。
　また、本発明は、上記導電性粒子を用いた導電材料及び接続構造体を提供することも目的とする。
　本発明の広い局面によれば、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電部とを備え、３ｍＮ荷重時における圧縮弾性率が５０００Ｎ／ｍｍ２以上、３００００Ｎ／ｍｍ２以下であり、圧縮速度０．３３ｍＮ／ｓで３ｍＮ荷重時の下記式より求められる反発エネルギーが０．８以上、１．６以下である、導電性粒子が提供される。
　反発エネルギー＝３ｍＮ×３ｍＮ荷重時における変位μｍ×３ｍＮ荷重時における圧縮回復率％
　本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記基材粒子が、樹脂粒子、又は有機無機ハイブリッド粒子である。
　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、前記導電部の外表面に突起を有する。
　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、前記導電部の外表面上に配置された絶縁性物質を備える。
　本発明の広い局面によれば、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、導電材料が提供される。
　本発明の広い局面によれば、第１の接続対象部材と、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、前記接続部が、上述した導電性粒子により形成されているか、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により形成されている、接続構造体が提供される。
　本発明に係る導電性粒子では、基材粒子の表面上に導電部が配置されており、３ｍＮ荷重時における圧縮弾性率が５０００Ｎ／ｍｍ２以上、３００００Ｎ／ｍｍ２以下であり、圧縮速度０．３３ｍＮ／ｓで３ｍＮ荷重時の反発エネルギーが０．８以上、１．６以下であるので、本発明に係る導電性粒子を用いて電極間を電気的に接続した場合に、電極間の導通信頼性を効果的に高めることができる。
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示す断面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。
　以下、本発明の詳細を説明する。なお、本明細書において「（
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。
　（導電性粒子）
　本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電部とを備える。
　本発明に係る導電性粒子では、３ｍＮ荷重時における圧縮弾性率が５０００Ｎ／ｍｍ２以上、３００００Ｎ／ｍｍ２以下である。本発明に係る導電性粒子では、圧縮速度０．３３ｍＮ／ｓで３ｍＮ荷重時の下記式より求められる反発エネルギーが０．８以上、１．６以下である。
　反発エネルギー＝３ｍＮ×３ｍＮ荷重時における変位μｍ×３ｍＮ荷重時における圧縮回復率％
　本発明に係る導電性粒子は、比較的硬質でありながら、低い反発エネルギーを示す。本発明に係る導電性粒子は、従来備えられていなかった新たな性質を備えている。
　本発明では、上述した構成が備えられているため、本発明に係る導電性粒子を用いて電極間を電気的に接続した場合に、電極間の導通信頼性を効果的に高めることができる。例えば、本発明に係る導電性粒子を用いて電極間を電気的に接続した接続構造体に関して、接続構造体が８５℃及び湿度８５％の条件に５００時間晒されたときに、電極間の接続抵抗が上昇するのを抑えることができる。
　上記のような効果が発現するのは、半導体チップ及びガラス基板などの接続対象部材が薄い場合などに、導電性粒子のスプリングバックによる抵抗値の上昇が抑えられるためである。
　また、本発明に係る導電性粒子では、比較的硬質であることなどから、導電接続後に電極に適度な圧痕を形成することができる。このことによっても、初期の接続抵抗を低くすることができ、更に導通信頼性を高めることができる。
　接続抵抗をより一層低くし、電極間の導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子の３ｍＮ荷重時における圧縮弾性率（Ｋ値）は、好ましくは７０００Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは９０００Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは２５０００Ｎ／ｍｍ２以下、より好ましくは２００００Ｎ／ｍｍ２以下である。
　接続抵抗をより一層低くし、電極間の導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子の上記反発エネルギーは好ましくは０．９以上、より好ましくは１．０以上、好ましくは１．５以下、より好ましくは１．４以下である。
　上記導電性粒子における３ｍＮ荷重時の変位、並びに上記導電性粒子における３ｍＮ荷重時の上記圧縮弾性率は、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５０μｍ、ダイヤモンド製）の平滑圧子端面で、２５℃で、最大試験荷重９０ｍＮを３０秒かけて負荷する条件で、導電性粒子１個を圧縮する。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。
　Ｋ値（Ｎ／ｍｍ２）＝（３／２１／２）・Ｆ・Ｓ－３／２・Ｒ－１／２
　Ｆ：荷重値、０．００３（Ｎ）
　Ｓ：導電性粒子が３ｍＮで圧縮したときの圧縮変位（ｍｍ）
　Ｒ：導電性粒子の半径（ｍｍ）
　上記圧縮弾性率は、導電性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、導電性粒子の硬さを定量的かつ一義的に表すことができる。
　上記反発エネルギーを求めるための上記圧縮回復率は、以下のようにして測定できる。
　試料台上に導電性粒子を散布する。散布された導電性粒子１個について、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℃で、導電性粒子の中心方向に、導電性粒子に３ｍＮ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（％）＝［（Ｌ１－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
　本発明に係る導電性粒子のような、比較的硬質でありながら、低い反発エネルギーを示す粒子は、基材粒子の重合条件及び導電部の硬度を適宜調整することにより得ることができる。
　基材粒子に関しては、例えば上記基材粒子が後述する金属を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子である場合には、縮合反応条件、焼成時の酸素分圧、焼成温度、焼成時間の調整を行うことで、縮合反応時はラジカル重合反応を抑えつつ、焼成工程でラジカル重合反応が行われるようにすることができ、結果として比較的硬質でありながら、低い反発エネルギーを示す導電性粒子を得ることが可能な基材粒子を容易に得ることができる。
　導電部に関しては、導電部の材料である金属種、導電部の厚みを適宜調整することにより、上記導電粒子の物性が上記基材粒子の物性と相まって、所望の反発エネルギー物性を得ることができる。
　上記金属種としては、ニッケルを含む材料が好ましい例として挙げられ、ニッケルの他、ニッケルリン合金、ニッケルボロン合金、ニッケルとボロンとタングステンとの合金及びそれらの組合せが挙げられる。
　以下、図面を参照しつつ、本発明を具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施形態のみに限定されず、本発明の特徴を損なわない程度に、以下の実施形態は適宜変更、改良等されてもよい。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
　図１に示す導電性粒子１は、基材粒子２と、導電部３とを有する。導電部３は、基材粒子２の表面上に配置されている。第１の実施形態では、導電部３は、基材粒子２の表面に接している。導電性粒子１は、基材粒子２の表面が導電部３により被覆された被覆粒子である。導電性粒子１では、導電部３は、単層の導電部（導電層）である。
　導電性粒子１は、後述する導電性粒子１１，２１とは異なり、芯物質を有さない。導電性粒子１は導電性の表面に突起を有さず、導電部３の外表面に突起を有さない。導電性粒子１は球状である。
　このように、本発明に係る導電性粒子は、導電性の表面に突起を有していなくてもよく、導電部の外表面に突起を有していなくてもよく、球状であってもよい。また、導電性粒子１は、後述する導電性粒子１１，２１とは異なり、絶縁性物質を有さない。但し、導電性粒子１は、導電部３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。
　図２は、本発明の第２の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
　図２に示す導電性粒子１１は、基材粒子２と、導電部１２と、複数の芯物質１３と、複数の絶縁性物質１４とを有する。導電部１２は、基材粒子２の表面上に基材粒子２に接するように配置されている。導電性粒子１１では、導電部１２は、単層の導電部（導電層）である。
　導電性粒子１１は、導電性の表面に、複数の突起１１ａを有する。導電性粒子１１は、導電部１２は外表面に、複数の突起１２ａを有する。複数の芯物質１３が、基材粒子２の表面上に配置されている。複数の芯物質１３は導電部１２内に埋め込まれている。芯物質１３は、突起１１ａ，１２ａの内側に配置されている。導電部１２は、複数の芯物質１３を被覆している。複数の芯物質１３により導電部１２の外表面が隆起されており、突起１１ａ，１２ａが形成されている。
　導電性粒子１１は、導電部１２の外表面上に配置された絶縁性物質１４を有する。導電部１２の外表面の少なくとも一部の領域が、絶縁性物質１４により被覆されている。絶縁性物質１４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、本発明に係る導電性粒子は、導電部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。但し、本発明に係る導電性粒子は、絶縁性物質を必ずしも有していなくてもよい。
　図３は、本発明の第３の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
　図３に示す導電性粒子２１は、基材粒子２と、導電部２２と、複数の芯物質１３と、複数の絶縁性物質１４とを有する。導電部２２は全体で、基材粒子２側に第１の導電部２２Ａと、基材粒子２側とは反対側に第２の導電部２２Ｂとを有する。
　導電性粒子１１と導電性粒子２１とでは、導電部のみが異なっている。すなわち、導電性粒子１１では、１層構造の導電部が形成されているのに対し、導電性粒子２１では、２層構造の第１の導電部２２Ａ及び第２の導電部２２Ｂが形成されている。第１の導電部２２Ａと第２の導電部２２Ｂとは別の導電部として形成されている。
　第１の導電部２２Ａは、基材粒子２の表面上に配置されている。基材粒子２と第２の導電部２２Ｂとの間に、第１の導電部２２Ａが配置されている。第１の導電部２２Ａは、基材粒子２に接している。従って、基材粒子２の表面上に第１の導電部２２Ａが配置されており、第１の導電部２２Ａの表面上に第２の導電部２２Ｂが配置されている。導電性粒子２１は、導電性の表面に、複数の突起２１ａを有する。導電性粒子２１は、導電部２２は外表面に、複数の突起２２ａを有する。第１の導電部２２Ａは外表面に、突起２２Ａａを有する。第２の導電部２２Ｂは外表面に、複数の突起２２Ｂａを有する。導電性粒子２１では、導電部２２は、２層の導電部（導電層）である。
　以下、導電性粒子の他の詳細について説明する。
　［基材粒子］
　上記基材粒子としては、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。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あってもよい。上記コアが有機コアであってもよい。上記シェルが無機シェルであってもよい。なかでも、金属粒子を除く基材粒子が好ましく、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子がより好ましい。本発明の効果により一層優れることから、樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子が特に好ましい。
　上記基材粒子は、樹脂により形成された樹脂粒子であることが好ましい。上記導電性粒子を用いて電極間を接続する際には、上記導電性粒子を電極間に配置した後、圧着することにより上記導電性粒子を圧縮させる。上記基材粒子が樹脂粒子であると、上記圧着の際に上記導電性粒子が変形しやすく、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなる。このため、電極間の導通信頼性が高くなる。
　上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、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及び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、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、及び、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等が挙げられる。基材粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子を形成するための樹脂は、エチレン性不飽和基を複数有する重合性単量体を１種又は２種以上重合させた重合体であることが好ましい。
　上記樹脂粒子を、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させて得る場合、上記エチレン性不飽和基を有する単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。
　上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、α－メチルスチレン等のスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体；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；（メタ）アクリロニトリル等のニトリル含有単量体；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類；酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の酸ビニルエステル類；エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素；トリフルオロメチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロエチル（メタ）アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等のハロゲン含有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；トリアリル（イソ）シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ－（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。
　上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記樹脂粒子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。
　上記基材粒子が金属を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子である場合には、基材粒子を形成するための無機物としては、シリカ及びカーボンブラック等が挙げられる。上記シリカにより形成された粒子としては特に限定されないが、例えば、加水分解性のアルコキシシリル基を２つ以上有するケイ素化合物を加水分解して架橋重合体粒子を形成した後に、必要に応じて焼成を行うことにより得られる粒子が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子としては、例えば、架橋したアルコキシシリルポリマーとアクリル樹脂とにより形成された有機無機ハイブリッド粒子等が挙げられる。
　上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子の材料である金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。但し、上記基材粒子は金属粒子ではないことが好ましく、銅粒子ではないことが好ましい。
　上記基材粒子の粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、更に好ましくは１．５μｍ以上、特に好ましくは２μｍ以上、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５μｍ以下、最も好ましくは３μｍ以下である。上記基材粒子の粒子径が上記下限以上であると、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなるため、電極間の導通信頼性がより一層高くなり、導電性粒子を介して接続された電極間の接続抵抗がより一層低くなる。さらに基材粒子の表面に導電部を無電解めっきにより形成する際に凝集し難くなり、凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。上記基材粒子の粒子径が上記上限以下であると、導電性粒子が充分に圧縮されやすく、電極間の接続抵抗がより一層低くなり、更に電極間の間隔が小さくなる。
　上記基材粒子の粒子径は、基材粒子が真球状である場合には、直径を示し、基材粒子が真球状ではない場合には、最大径を示す。
　上記基材粒子の粒子径は、１μｍ以上、５μｍ以下であることが特に好ましい。上記基材粒子の粒子径が１～５μｍの範囲内であると、電極間の間隔が小さくなり、かつ導電部の厚みを厚くしても、小さい導電性粒子が得られる。
　［導電部］
　上記導電部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、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、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、ケイ素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１，１１のように、上記導電部は、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、導電部は、複数の層により形成されていてもよい。すなわち、導電部は、２層以上の積層構造を有していてもよい。導電部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部を形成する方法は特に限定されない。導電部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、導電部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。導電性粒子の粒子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、かつ導電部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、かつ導電部が基材粒子の表面から剥離し難くなる。また、導電性粒子の粒子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子径は、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最大径を意味する。
　上記導電部の厚み（導電部全体の厚み）は、好ましくは０．００５μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上、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０．５μｍ以下、特に好ましくは０．３μｍ以下である。上記導電部の厚みは、導電部が多層である場合には導電層全体の厚みである。導電部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。
　上記導電部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、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。
　上記導電部の厚みは、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。
　導電性を効果的に高める観点からは、上記導電性粒子は、ニッケルを含む導電部を有することが好ましい。ニッケルを含む導電部１００重量％中、ニッケルの含有量は好ましくは５０重量％以上、より好ましくは６５重量％以上、より一層好ましくは７０重量％以上、更に好ましくは７５重量％以上、更に一層好ましくは８０重量％以上、特に好ましくは８５重量％以上、最も好ましくは９０重量％以上である。上記ニッケルを含む導電部１００重量％中、ニッケルの含有量は好ましくは１００重量％（全量）以下であり、９９重量％以下であってもよく、９５重量％以下であってもよい。ニッケルの含有量が上記下限以上であると、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、電極や導電部の表面における酸化被膜が少ない場合には、ニッケルの含有量が多いほど電極間の接続抵抗が低くなる傾向がある。
　上記導電部に含まれる金属の含有量の測定方法は、既知の種々の分析法を用いることができ、特に限定されない。この測定方法として、吸光分析法又はスペクトル分析法等が挙げられる。上記吸光分析法では、フレーム吸光光度計及び電気加熱炉吸光光度計等を用いることができる。上記スペクトル分析法としては、プラズマ発光分析法及びプラズマイオン源質量分析法等が挙げられる。
　上記導電部に含まれる金属の平均含有量を測定する際には、ＩＣＰ発光分析装置を用いることが好ましい。ＩＣＰ発光分析装置の市販品としては、ＨＯＲＩＢＡ社製のＩＣＰ発光分析装置等が挙げられる。
　上記導電部は、ニッケルに加えて、リン又はボロンを含んでいてもよい。また、上記導電部は、ニッケル以外の金属を含んでいてもよい。上記導電部において、複数の金属が含まれる場合に、複数の金属は合金化していてもよい。
　ニッケルとリン又はボロンとを含む導電部１００重量％中、リン又はボロンの含有量は好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは１重量％以上、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。リン又はボロンの含有量が上記下限及び上記上限以下であると、導電部の抵抗がより一層低くなり、上記導電部が接続抵抗の低減に寄与する。
　［芯物質］
　上記導電性粒子は、導電性の表面に、突起を有することが好ましい。上記導電性粒子は、上記導電部の外表面に、突起を有することが好ましい。上記突起は複数であることが好ましい。上記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。さらに、上記導電性粒子の導電部の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。上記突起を有する導電性粒子の使用により、電極間に導電性粒子を配置した後、圧着させることにより、突起により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、上記導電性粒子が表面に絶縁性物質を有する場合、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がより一層高くなる。
　上記芯物質が上記導電部中に埋め込まれていることによって、上記導電部が外表面に複数の突起を有するようにすることが容易である。但し、導電性粒子の導電性の表面及び導電部の表面に突起を形成するために、芯物質を必ずしも用いなくてもよい。
　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部を形成する方法、基材粒子の表面に無電解めっきにより導電部を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電部を形成する方法、並びに基材粒子の表面に無電解めっきにより導電部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。
　上記芯物質の材料としては、導電性物質及び非導電性物質が挙げられる。上記導電性物質としては、例えば、金属、金属の酸化物、黒鉛等の導電性非金属及び導電性ポリマー等が挙げられる。上記導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン等が挙げられる。上記非導電性物質としては、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム及びジルコニア等が挙げられる。なかでも、導電性を高めることができ、更に接続抵抗を効果的に低くすることができるので、金属が好ましい。上記芯物質は金属粒子であることが好ましい。上記芯物質の材料である金属としては、上記導電材料の材料として挙げた金属を適宜使用可能である。
　上記芯物質の形状は特に限定されない。芯物質の形状は塊状であることが好ましい。芯物質としては、例えば、粒子状の塊、複数の微小粒子が凝集した凝集塊、及び不定形の塊等が挙げられる。
　上記芯物質の平均径（平均粒子径）は、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０５μｍ以上、好ましくは０．９μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下である。上記芯物質の平均径が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗が効果的に低くなる。
　上記芯物質の「平均径（平均粒子径）」は、数平均径（数平均粒子径）を示す。芯物質の平均径は、任意の芯物質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１個当たりの上記の突起の数は、好ましくは３個以上、より好ましくは５個以上である。上記突起の数の上限は特に限定されない。上記突起の数の上限は導電性粒子の粒子径等を考慮して適宜選択できる。
　複数の上記突起の平均高さは、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０５μｍ以上、好ましくは０．９μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下である。上記突起の平均高さが上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗が効果的に低くなる。
　［絶縁性物質］
　上記導電性粒子は、上記導電部の外表面上に配置された絶縁性物質を備えることが好ましい。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より一層防止できる。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、導電性粒子の導電部と電極との間の絶縁性物質を容易に排除できる。上記導電性粒子が導電部の外表面に複数の突起を有する場合には、導電性粒子の導電部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。
　電極間の圧着時に上記絶縁性物質をより一層容易に排除できることから、上記絶縁性物質は、絶縁性粒子であることが好ましい。
　上記絶縁性物質の材料である絶縁性樹脂の具体例としては、ポリオレフィン類、（メタ）アクリレート重合体、（メタ）アクリレート共重合体、ブロックポリマー、熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂の架橋物、熱硬化性樹脂及び水溶性樹脂等が挙げられる。
　上記絶縁性物質の平均径（平均粒子径）は、導電性粒子の粒子径及び導電性粒子の用途等によって適宜選択できる。上記絶縁性物質の平均径（平均粒子径）は好ましくは０．００５μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下である。上記絶縁性物質の平均径が上記下限以上であると、導電性粒子がバインダー樹脂中に分散されたときに、複数の導電性粒子における導電部同士が接触し難くなる。上記絶縁性粒子の平均径が上記上限以下であると、電極間の接続の際に、電極と導電性粒子との間の絶縁性物質を排除するために、圧力を高くしすぎる必要がなくなり、高温に加熱する必要もなくなる。
　上記絶縁性物質の「平均径（平均粒子径）」は、数平均径（数平均粒子径）を示す。絶縁性物質の平均径は、粒度分布測定装置等を用いて求められる。
　（導電材料）
　本発明に係る導電材料は、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。上記導電性粒子及び上記導電材料はそれぞれ、電極間の電気的な接続に用いられることが好ましい。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。
　上記導電材料及び上記バインダー樹脂は、熱可塑性成分又は熱硬化性成分を含むことが好ましい。上記導電材料及び上記バインダー樹脂は、熱可塑性成分を含んでいてもよく、熱硬化性成分を含んでいてもよい。上記導電材料及び上記バインダー樹脂は、熱硬化性成分を含むことが好ましい。上記熱硬化性成分は、加熱により硬化可能な硬化性化合物と熱硬化剤とを含むことが好ましい。上記加熱により硬化可能な硬化性化合物と上記熱硬化剤とは、上記バインダー樹脂が硬化するように適宜の配合比で用いられる。
　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。上記導電材料が、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、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導通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、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下、更に好ましくは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）
　上記導電性粒子を用いて、又は上記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，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備え、該接続部が本発明の導電性粒子により形成されているか、又は該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。
　図４に、本発明の第１の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に正面断面図で示す。
　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，第２の接続対象部材５２，５３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を含む導電材料を硬化させることにより形成されている。なお、図４では、導電性粒子１は、図示の便宜上、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１１，２１等を用いてもよい。
　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。上記接続構造体の製造方法の一例としては、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９．８×１０４～４．９×１０６Ｐａ程度である。上記加熱の温度は、１２０～２２０℃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。上記接続対象部材は電子部品であることが好ましい。上記導電性粒子は、電子部品における電極の電気的な接続に用いられることが好ましい。
　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プリント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）
　攪拌機及び温度計が取り付けられた５００ｍＬの反応容器内に、０．１３重量％のアンモニア水溶液３００ｇを入れた。次に、反応容器内のアンモニア水溶液中に、メチルトリメトキシシラン３．８ｇと、ビニルトリメトキシシラン１０．８ｇと、シリコーンアルコキシオリゴマーＡ（信越化学工業社製「Ｘ－４１－１０５３」、メトキシ基とエトキシ基とエポキシ基と珪素原子に直接結合したアルキル基とを有する、重量平均分子量：約１６００）０．４ｇとの混合物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た後、２５重量％アンモニア水溶液１．６ｍＬ添加した後、アンモニア水溶液中から粒子を単離して、得られた粒子を酸素分圧１０－１０ａｔｍ、４５０℃（焼成温度）で２時間（焼成時間）焼成して、有機無機ハイブリッド粒子（基材粒子）を得た。得られた有機無機ハイブリッド粒子の粒子径は３．００μｍであった。
　得られた有機無機ハイブリッド粒子を用いて、無電解めっき法により、有機無機ハイブリッド粒子の表面に、ニッケル層を形成した。ニッケル層の厚さは０．１０μｍであった。
　（実施例２～５）
　実施例１の導電性粒子の作製方法の条件を、表２の条件に変更して、有機無機ハイブリッド粒子を作製し、下記の表１に記載の物性値としたこと以外は実施例１と同様にして、実施例２～５の導電性粒子を得た。
　（実施例６）
　実施例１と同様の基材粒子を用意した。パラジウム触媒液を５重量％含むアルカリ溶液１００重量部に、上記基材粒子１０重量部を、超音波分散器を用いて分散させた後、溶液をろ過することにより、基材粒子を取り出した。次いで、基材粒子をジメチルアミンボラン１重量％溶液１００重量部に添加し、基材粒子の表面を活性化させた。表面が活性化された基材粒子を十分に水洗した後、蒸留水５００重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。次に、金属ニッケル粒子スラリー（平均粒子径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。芯物質が付着された基材粒子を蒸留水５００重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。基材粒子を上記芯物質が付着された基材粒子に変更して、下記の表１に記載の物性値としたこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を得た。
　（実施例７）
　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、平均粒子径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６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。０．３μｍ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子径の投影面積）を算出したところ、被覆率は４０％であった。
　　（実施例８）
　有機無機ハイブリッド粒子の粒子径を２．２５μｍに変更して、下記の表１に記載の物性値としたこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を得た。
　（実施例９）
　有機無機ハイブリッド粒子の作製時に、メチルトリメトキシシランをフェニルトリメトキシシランに変更して、下記の表１に記載の物性値としたこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を得た。
　（実施例１０）
　有機無機ハイブリッド粒子の作製時に、シリコーンアルコキシオリゴマーＡを有機置換基がメチル／アクリロイル基でアルコキシ基がメトキシ基であるシリコーンアルコキシオリゴマーＢ（信越化学工業社製「ＫＲ－５１３」）に変更して、下記の表１に記載の物性値としたこと以外は実施例１同様にして、導電性粒子を得た。
　（比較例１）
　冷却管、温度計、滴下口を備えた四つ口フラスコに、イオン交換水８０４重量部と、２５％アンモニア水１．２重量部と、メタノール３３６．６重量部とを入れ、攪拌下、滴下口から３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製「ＫＢＭ５０３」）８０重量部及びメタノール５９．４重量部の混合液を添加して、３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの加水分解、縮合反応を行って、メタクリロイル基を有するポリシロキサン粒子（重合性ポリシロキサン粒子）の乳濁液を調製した。反応開始から２時間後、得られたポリシロキサン粒子の乳濁液をサンプリングし、粒子径を測定したところ、粒子径は２．２５μｍであった。
　次いで、乳化剤としてポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩（第一工業製薬社製「ハイテノール（登録商標）ＮＦ－０８」）の２０％水溶液２重量部をイオン交換水８０重量部で溶解した溶液に、シアヌル酸トリアリル（ＴＡＣ）５６重量部、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」）１．６重量部を溶解した溶液を加え、乳化分散させて単量体成分の乳化液を調製した。
　得られた乳化液を、重合性ポリシロキサン粒子の乳濁液中に添加して、さらに攪拌を行った。乳化液の添加から１時間後、混合液をサンプリングして顕微鏡で観察を行ったところ、重合性ポリシロキサン粒子が単量体を吸収して肥大化していることが確認された。
　次いで、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩の２０％水溶液８重量部、イオン交換水２０．６重量部を加え、窒素雰囲気下で反応液を６５℃まで昇温させて、６５℃で２時間保持し、単量体成分のラジカル重合を行った。ラジカル重合後の乳濁液を固液分離し、得られたケーキをイオン交換水、メタノールで洗浄した後、１２０℃で２時間真空乾燥させて重合体粒子である基材粒子を得た。得られた基材粒子の粒子径は３．００μｍであった。
　上記基材粒子を用いたこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を得た。
　（比較例２）
　冷却管、温度計、滴下口を備えた四つ口フラスコに、イオン交換水６８０重量部、２５％アンモニア水１．２重量部と、メタノール５２０重量部とを入れ、２５℃に保持した。その中へ架橋性シラン系単量体であるビニルトリメトキシシラン（信越化学工業社製「ＫＢＭ１００３」）６０重量部を滴下し、内温を２５℃で１５分保持した後、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩（第一工業製薬社製「ハイテノールＮＦ－０８」）の２０％水溶液を３２重量部添加し、さらに１５分撹拌することにより、ビニルトリメトキシシランの加水分解、縮合反応を行い、ビニル基を有するポリシロキサン粒子（重合性ポリシロキサン粒子）の乳濁液を作製した。得られたポリシロキサン粒子の乳濁液をサンプリングし、粒子径を測定したところ、粒子径は２．２５μｍであった。
　続いて、乳化剤としてポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩（第一工業製薬社製「ハイテノールＮＦ－０８」）の２０％水溶液１．０重量部をイオン交換水４２重量部で溶解した溶液に、ＤＶＢ９６０（新日鐡住金化学社製、ジビニルベンゼン含量９６重量％）２４重量部と、重合開始剤として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」）１．０重量部とを溶解した溶液を加えて、ＴＫホモミキサー（特殊機化工業社製）により８０００ｒｐｍで５分間乳化分散させて、モノマーエマルションを調製した。このモノマーエマルションをポリシロキサン粒子の乳濁液中に添加して、さらに撹拌を行った。モノマーエマルション添加から１時間後、反応液をサンプリングして顕微鏡で観察したところ、特定ポリシロキサン粒子が単量体組成物を吸収して肥大化していることが確認された。
　次いで、反応液を窒素雰囲気下で６５℃に昇温させて、６５℃で２時間保持することによりラジカル重合を行った。反応液を冷却した後、得られた乳濁液を固液分離し、得られたケーキをイオン交換水、次いでメタノールで洗浄した後、１２０℃で２時間乾燥し、さらに窒素雰囲気下３５０℃で３時間加熱処理を施すことで、重合体粒子である基材粒子を得た。得られた基材粒子の粒子径は３．００μｍであった。
　（評価）
　（１）３ｍＮ荷重時の圧縮弾性率（Ｋ値）、３ｍＮ荷重時の変位、及び圧縮回復率
　導電性粒子の３ｍＮ荷重時の圧縮弾性率（Ｋ値）、導電性粒子の３ｍＮ荷重時の変位、及び導電性粒子の圧縮回復率を上述した方法で、２３℃で測定した。導電性粒子の３ｍＮ荷重時の変位と導電性粒子の圧縮回復率とから反発エネルギーを算出した。
　（２）圧痕の状態
　接続構造体の作製：
　熱硬化性化合物であるエポキシ化合物（ナガセケムテックス社製「ＥＰ－３３００Ｐ」）１０重量部と、熱硬化性化合物であるエポキシ化合物（ＤＩＣ社製「ＥＰＩＣＬＯＮ　ＨＰ－４０３２Ｄ」）１０重量部と、熱硬化性化合物である化合物（四日市合成社製「エポゴーセーＰＴ」、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル）１５重量部と、硬化剤である熱カチオン発生剤（三新化学社製　サンエイド「ＳＩ－６０」）５重量部と、フィラーであるシリカ（平均粒子径０．２５μｍ）２０重量部とを配合し、さらに得られた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、異方性導電ペーストを得た。
　Ｌ／Ｓが２０μｍ／２０μｍのＡｌ－Ｔｉ４％電極パターン（Ａｌ－Ｔｉ４％電極厚み１μｍ）を上面に有するガラス基板を用意した。また、Ｌ／Ｓが２０μｍ／２０μｍの金電極パターン（金電極厚み２０μｍ）を下面に有する半導体チップを用意した。
　上記ガラス基板の上面に、作製直後の異方性導電ペーストを厚さ２０μｍとなるように塗工し、異方性導電材料層を形成した。次に、異方性導電材料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、異方性導電材料層の温度が１７０℃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、２．５ＭＰａの圧力をかけて、異方性導電材料層を１７０℃で硬化させ、接続構造体を得た。
　微分干渉顕微鏡を用いて、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形成の有無を観察した。圧痕の状態を下記の基準で判定した。
　［圧痕の状態の判定基準］
　○○○：信頼性試験実施前（初期）に、５０バンプ中、粒子圧痕が鮮明に出ない箇所が０箇所。信頼性試験実施後、５０バンプ中、粒子圧痕が鮮明に出ない箇所が０箇所
　○○：信頼性試験実施前（初期）に、５０バンプ中、粒子圧痕が鮮明に出ない箇所が０箇所。信頼性試験実施後、５０バンプ中、粒子圧痕が鮮明に出ない箇所が５箇所未満
　○：信頼性試験実施前（初期）に、５０バンプ中、粒子圧痕が鮮明に出ない箇所が０箇所。信頼性試験実施後、５０バンプ中、粒子圧痕が鮮明に出ない箇所が５箇所以上、１０箇所以下
　△：信頼性試験実施前（初期）に、５０バンプ中、粒子圧痕が鮮明に出ない箇所が１箇所以上、５箇所未満
　×：信頼性試験実施前（初期）に、５０バンプ中、粒子圧が痕鮮明に出ない箇所が５箇所以上
　なお、上記信頼性試験とは、上記接続構造体を気温８５℃及び湿度８５％の条件に５００時間暴露することをいう。
　（３）初期の接続抵抗Ａ
　　接続抵抗の測定：
　上記（２）圧痕形成の有無の評価で得られた接続構造体の対向する電極間の接続抵抗Ａを４端子法により測定した。また、初期の接続抵抗Ａを下記の基準で判定した。
　［初期の接続抵抗Ａの評価基準］
　○○○：接続抵抗Ａが２．０Ω以下
　○○：接続抵抗Ａが２．０Ωを超え、３．０Ω以下
　○：接続抵抗Ａが３．０Ωを超え、５．０Ω以下
　△：接続抵抗Ａが５．０Ωを超え、１０Ω以下
　×：接続抵抗Ａが１０Ωを超える
　（４）８５℃及び湿度８５％の条件に５００時間晒された後の接続抵抗（長期信頼性）
　上記（２）圧痕形成の有無の評価で得られた接続構造体を８５℃及び湿度８５％の条件に５００時間放置した。放置後の接続構造体において、接続構造体の対向する電極間の接続抵抗Ｂを４端子法により測定した。また、８５℃及び湿度８５％の条件に５００時間晒された後の接続抵抗を下記の基準で判定した。
　［８５℃及び湿度８５％の条件に５００時間晒された後の接続抵抗の評価基準］
　○○○：接続抵抗Ｂが接続抵抗Ａの１倍未満
　○○：接続抵抗Ｂが接続抵抗Ａの１倍以上、１．５倍未満
　○：接続抵抗Ｂが接続抵抗Ａの１．５倍以上、２倍未満
　△：接続抵抗Ｂが接続抵抗Ａの２倍以上、５倍未満
　×：接続抵抗Ｂが接続抵抗Ａの５倍以上
　結果を下記の表１，表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　１…導電性粒子
　２…基材粒子
　３…導電部
　１１…導電性粒子
　１１ａ…突起
　１２…導電部
　１２ａ…突起
　１３…芯物質
　１４…絶縁性物質
　２１…導電性粒子
　２１ａ…突起
　２２…導電部
　２２ａ…突起
　２２Ａ…第１の導電部
　２２Ａａ…突起

Claims (6)

  1. 　基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電部とを備え、
    　３ｍＮ荷重時における圧縮弾性率が５０００Ｎ／ｍｍ２以上、３００００Ｎ／ｍｍ２以下であり、
    　圧縮速度０．３３ｍＮ／ｓで３ｍＮ荷重時の下記式より求められる反発エネルギーが０．８以上、１．６以下である、導電性粒子。
    　反発エネルギー＝３ｍＮ×３ｍＮ荷重時における変位μｍ×３ｍＮ荷重時における圧縮回復率％
  2. 　前記基材粒子が、樹脂粒子、又は有機無機ハイブリッド粒子である、請求項１に記載の導電性粒子。
  3. 　前記導電部の外表面に突起を有する、請求項１又は２に記載の導電性粒子。
  4. 　前記導電部の外表面上に配置された絶縁性物質を備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の導電性粒子。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、導電材料。
  6. 　第１の接続対象部材と、
    　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、
    　前記接続部が、請求項１～４のいずれか１項に記載の導電性粒子により形成されているか、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により形成されている、接続構造体。
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