特許 6245792 導電性粒子、回路接続材料、実装体、及び実装体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6245792

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】導電性粒子、回路接続材料、実装体、及び実装体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01B 5/00 20060101AFI20171204BHJP

   B22F 1/02 20060101ALI20171204BHJP

   C22C 5/06 20060101ALI20171204BHJP

   C22C 9/00 20060101ALI20171204BHJP

   C22C 9/06 20060101ALI20171204BHJP

   C22C 19/03 20060101ALI20171204BHJP

   H01B 1/00 20060101ALI20171204BHJP

   H01B 1/22 20060101ALI20171204BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20171204BHJP

   H01R 11/01 20060101ALI20171204BHJP

   H05K 3/32 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   H01B5/00 C

   H01B5/00 G

   B22F1/02 A

   C22C5/06 Z

   C22C9/00

   C22C9/06

   C22C19/03 M

   H01B1/00 C

   H01B1/00 G

   H01B1/22 D

   H01L21/60 311S

   H01R11/01 501C

   H05K3/32 B

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-76919(P2012-76919)

(22)【出願日】2012年3月29日

(65)【公開番号】特開2013-206823(P2013-206823A)

(43)【公開日】2013年10月7日

【審査請求日】2015年3月27日

【審判番号】不服2016-12591(P2016-12591/J1)

【審判請求日】2016年8月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000108410

【氏名又は名称】デクセリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067736

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100192212

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 貴明

(74)【代理人】

【識別番号】100196922

【弁理士】

【氏名又は名称】柑子山 浩一

(74)【代理人】

【識別番号】100204032

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 浩之

(72)【発明者】

【氏名】田巻 剛志

(72)【発明者】

【氏名】田中 芳人

【合議体】

【審判長】 鈴木 正紀

【審判官】 河本 充雄

【審判官】 金 公彦

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／０５７６１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開１１−１７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８４１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１８８１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２４０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２４７７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１５５５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１５５５３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H01B 5/00

H01B 1/00, 1/22

B22F 1/02

C22C 9/00, 9/06,19/03

H01L21/60

H01R11/01

H05K 3/32

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極間の接続に用いられる導電性粒子であって、
樹脂粒子と、
前記樹脂粒子上に形成された銀若しくは銀合金からなる導電層と、
前記導電層上に形成された外部に露出するニッケル又はニッケル合金からなる突起を有さない表面層とを有する導電性粒子。

【請求項2】

バインダー樹脂と、前記バインダー樹脂に分散された導電性粒子とを備え、
前記導電性粒子は、樹脂粒子と、前記樹脂粒子上に形成された銀若しくは銀合金からなる導電層と、前記導電層上に形成された外部に露出するニッケル又はニッケル合金からなる突起を有さない表面層とを有する回路接続材料。

【請求項3】

第１の電子部品と第２の電子部品とが、樹脂粒子と、前記樹脂粒子上に形成された銀若しくは銀合金からなる導電層と、前記導電層上に形成された外部に露出するニッケル又はニッケル合金からなる突起を有さない表面層とを有する導電性粒子によって電気的に接続されてなる実装体。

【請求項4】

樹脂粒子と、前記樹脂粒子上に形成された銀若しくは銀合金からなる導電層と、前記導電層上に形成された外部に露出するニッケル又はニッケル合金からなる突起を有さない表面層とを有する導電性粒子がバインダー樹脂に分散された回路接続材料を第１の電子部品の端子上に貼付け、
前記回路接続材料上に第２の電子部品を仮配置させ、
前記第２の電子部品上から加熱押圧装置により押圧し、前記第１の電子部品の端子と、前記第２の電子部品の端子とを接続させる実装体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電極間の接続に用いられる導電性粒子、導電性粒子を含有する回路接続材料、回路接続材料を用いた実装体、及び実装体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶ディスプレイとテープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ：ＴＣＰ）との接続、フレキシブル回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）とＴＣＰとの接続、又はＦＰＣとプリント配線板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｗｉｒｉｎｇ Ｂｏａｒｄ：ＰＷＢ）との接続といった回路部材同士の接続には、バインダー樹脂中に導電性粒子を分散させた回路接続材料（例えば、異方性導電フィルム）が使用されている。

【0003】

また、最近では半導体シリコンチップを基板に実装する場合、回路部材同士の接続のためにワイヤボンドを使用することなく、半導体シリコンチップをフェイスダウンして基板に直接実装する、いわゆるフリップチップ実装が行われている。このフリップチップ実装においても、回路部材同士の接続には回路接続材料が使用されている。

【0004】

バインダー樹脂中に導電性粒子を分散させた回路接続材料では、低抵抗化、高接続信頼性のために、導電性粒子の開発が活発に行われている。

【0005】

例えば、特許文献１には、樹脂粒子の表面に銀めっきを施し、その上に金めっきを施した導電性粒子が開示されている。また、特許文献２には、樹脂粒子の表面にニッケル層を有し、その上に突起を有する銀又は銅からなる表面層が形成された導電性粒子が開示されている。また、特許文献３には、樹脂粒子の表面にニッケルめっきを施し、その上に突起をもったニッケル−パラジウム合金層からなる表面層を形成した導電性粒子が開示されている。

【0006】

表１に、電子部品に用いられる主な金属の固有抵抗及びモース硬度を示す。

【0007】

【表1】

【0008】

表１に示すように、金及び銀は、柔らかいため、特許文献１、２のように表面層に用いた場合、接続する端子の表面酸化被膜を突き破ることができず、接続抵抗値が高くなってしまう。また、ニッケルは、硬いため、特許文献３のように表面層に用いれば、接続する端子の表面酸化被膜を突き破ることができるが、固有抵抗が高いため、接続抵抗値が高くなってしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００２−２７００３８号公報

【特許文献2】特開２００９−３２３９７号公報

【特許文献3】特開２０１０−２７５６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、低抵抗、高信頼性を有する導電性粒子、導電性粒子を含有する回路接続材料、回路接続材料を用いた実装体、及び実装体の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本件発明者らは、鋭意検討を行った結果、表面を硬いニッケルで被覆し、ニッケル層の内側を固有抵抗の低い銅又は銀とした導電性粒子を用いることにより、低抵抗、高信頼性が得られることを見出した。

【0012】

すなわち、本発明に係る導電性粒子は、電極間の接続に用いられる導電性粒子であって、樹脂粒子と、前記樹脂粒子上に形成された銀若しくは銀合金からなる導電層と、前記導電層上に形成された外部に露出するニッケル又はニッケル合金からなる突起を有さない表面層とを有することを特徴とする。

【0013】

また、本発明に係る回路接続材料は、バインダー樹脂と、前記バインダー樹脂に分散された導電性粒子とを備え、前記導電性粒子は、樹脂粒子と、前記樹脂粒子上に形成された銀若しくは銀合金からなる導電層と、前記導電層上に形成された外部に露出するニッケル又はニッケル合金からなる突起を有さない表面層とを有することを特徴とする。

【0014】

また、本発明に係る実装体は、第１の電子部品と第２の電子部品とが、樹脂粒子と、前記樹脂粒子上に形成された銀若しくは銀合金からなる導電層と、前記導電層上に形成された外部に露出するニッケル又はニッケル合金からなる突起を有さない表面層とを有する導電性粒子によって電気的に接続されてなることを特徴とする。

【0015】

また、本発明に係る実装体の製造方法は、樹脂粒子と、前記樹脂粒子上に形成された銀若しくは銀合金からなる導電層と、前記導電層上に形成された外部に露出するニッケル又はニッケル合金からなる突起を有さない表面層とを有する導電性粒子がバインダー樹脂に分散された回路接続材料を第１の電子部品の端子上に貼付け、前記回路接続材料上に第２の電子部品を仮配置させ、前記第２の電子部品上から加熱押圧装置により押圧し、前記第１の電子部品の端子と、前記第２の電子部品の端子とを接続させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、表面を硬いニッケルで被覆し、ニッケル層の内側を固有抵抗の低い銅又は銀とした導電性粒子を用いることにより、低抵抗、高信頼性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明を適用させた導電性粒子を示す断面図である。

【図2】本実施の形態における回路接続材料を示す断面図である。

【図3】本実施の形態における実装体を示す断面図である。

【図4】比較例における導電性粒子を示す断面図である。

【図5】実装体の耐電流性の評価、測定を説明するための斜視図である。

【図6】実装体の耐腐食性の評価、測定を説明するための斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．導電性粒子
２．回路接続材料
３．実装体及び実装体の製造方法
４．実施例

【0019】

＜１．導電性粒子＞
本発明に係る導電性粒子は、銅若しくは銅合金、又は銀若しくは銀合金からなる導電層と、導電層上に形成されたニッケル又はニッケル合金からなる表面層とを有する。導電層は、銅若しくは銅合金、又は銀若しくは銀合金からなる金属コア粒子であってもよく、他の金属コア粒子又は樹脂コア粒子の表面を被覆した被覆層であってもよい。

【0020】

図１は、本発明を適用させた導電性粒子の一例を示す断面図である。この導電性粒子１０は、樹脂粒子１１と、銅若しくは銅合金、又は銀若しくは銀合金からなる導電層１２と、導電層１２を被覆するニッケル又はニッケル合金からなる表面層１３とを有する。

【0021】

樹脂粒子１１は、導電性粒子の母材（コア）粒子であり、実装時に破壊、融解、流動、分解、炭化などの変化を起こさないものが用いられる。このような樹脂粒子１１としては、例えば、エチレン、プロピレン、スチレンなどの（メタ）アクリル酸エステル類に代表される単官能のビニル化合物と、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート、トリアリルシアヌレート、ジビニルベンゼン、ジ（メタ）アクリレート、トリ（メタ）アクリレート類などの多官能ビニル化合物との共重合体、硬化性ポリウレタン樹脂、硬化エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド、ポリイミド、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテルなどが挙げられる。特に望ましい樹脂粒子１１は、熱圧着時の弾性率、破壊強度といった物性から選定され、ポリスチレン樹脂、アクリル酸エステル樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、単官能ビニル化合物と多官能ビニル化合物との共重合体である。

【0022】

樹脂粒子１１の平均粒径は、特に限定されないが、１〜２０μｍであることが好ましい。平均粒径が１μｍ未満であると、例えば、無電解めっきをする際に凝集しやすく、単粒子となり難い。一方、平均粒径が２０μｍを超えると、異方性導電材料としてファインピッチの回路基板などに用いられる範囲を超えることがある。なお、樹脂粒子の平均粒子径は、無作為に選んだ５０個の基材微粒子について粒子径を測定し、これらを算術平均したものである。

【0023】

導電層１２は、例えば、無電解めっきにより被覆された、銅若しくは銅合金、又は銀若しくは銀合金からなる金属層である。銅若しくは銅合金、又は銀若しくは銀合金は、銅又は銀の純度が９０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがより好ましい。銅合金としては、例えば、Ｃｕ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−Ａｇ合金などを用いることができ、また、銀合金としては、例えば、Ａｇ−Ｂｉ合金などを用いることができる。

【0024】

また、導電層１２の厚みは、０．０５μｍ以上であることが好ましく、０．１０μｍ以上であることがさらに好ましい。厚みが０．０５μｍ未満であると、導電性粒子１０の抵抗値が高くなってしまう。

【0025】

表面層１３は、例えば、無電解めっき又はスパッタ法により被覆された、ニッケル又はニッケル合金からなる金属層である。ニッケル又はニッケル合金は、ニッケルの純度が９０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがより好ましい。ニッケル合金としては、例えば、Ｎｉ−Ｐ合金、Ｎｉ−Ｂ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｎｉ−Ｃｏ合金などを用いることができる。

【0026】

また、表面層１３の厚みは、０．１０μｍ以上０．２０μｍ以下であることが好ましい。厚みが０．１０μｍ未満であると、硬さが得られず、良好な信頼性が得られない。また、耐腐食性も低下してしまう。一方、厚みが０．２μｍを超えると、導電性粒子１０の抵抗値が高くなってしまう。

【0027】

また、表面層１３は、表面に突起を有することが好ましい。これにより、電極表面に形成された酸化被膜を突き破ることが可能となり、抵抗値を低下させ、信頼性を向上させることができる。突起の形成方法としては、例えば、無電解めっきによりニッケル被膜を形成させる際に、ニッケル被膜と突起の核となる微小粒子を同時に析出させ、微小粒子を取り込みながらニッケル被膜を形成させることが挙げられる。また、微小粒子としては、例えば、ニッケル、パラジウム、コバルト、クロムなどが挙げられる。

【0028】

このような導電性粒子１０は、母材粒子として樹脂粒子１１を用いるため、金属粒子に比べ粒度分布が狭く、ファインピッチ化された配線にも対応することができる。また、樹脂粒子１１表面を銅若しくは銅合金、又は銀若しくは銀合金からなる導電層１２で被覆するため、導電性粒子１０の導電性を向上させることができる。また、導電層１２上にニッケル又はニッケル合金からなる表面層１３が形成されているため、配線へ導電性粒子１０を食い込ませることができ、酸化膜を形成し易い金属配線に対しても、高い信頼性を得ることができる。また、例えばＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、非結晶ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）など、表面が平滑なファインピッチの配線材に対しても、高い信頼性を得ることができる。また、銅若しくは銅合金、又は銀若しくは銀合金からなる導電層１２上にニッケル又はニッケル合金からなる表面層１３が形成されているため、保管環境中での酸化・硫化による導電性能の低下を防止するとともに、使用環境中（電圧印加環境）における腐食・マイグレーションを防止することができる。

【0029】

＜２．回路接続材料＞
本実施の形態における回路接続材料は、バインダー樹脂と、バインダー樹脂に分散された導電性粒子とを備え、導電性粒子は、銅若しくは銅合金、又は銀若しくは銀合金からなる導電層と、導電層上に形成されたニッケル又はニッケル合金からなる表面層とを有する。バインダー樹脂は、特に制限されないが、より好ましくは、膜形成樹脂と、重合性樹脂と、硬化剤と、シランカップリング剤とを含有する。

【0030】

膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の種々の樹脂を使用することができ、その中でも膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。

【0031】

重合性樹脂は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など重合性を有する化合物を適宜使用することができる。

【0032】

エポキシ樹脂としては、特に制限はなく、市販のエポキシ樹脂を使用可能である。このようなエポキシ樹脂としては、具体的には、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂などを用いることができる。これらは単独でも、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、アクリル樹脂など他の有機樹脂と適宜組み合わせて使用してもよい。

【0033】

アクリル樹脂としては、特に制限はなく、単官能（メタ）アクリレート、２官能以上の（メタ）アクリレートを使用可能である。単官能（メタ）アクリレートとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。２官能以上の（メタ）アクリレートとしては、ビスフェノールＦ―ＥＯ変性ジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ―ＥＯ変性ジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンＰＯ変性（メタ）アクリレート、多官能ウレタン（メタ）アクリレート等を挙げることができる。これらの（メタ）アクリレートは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0034】

硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱により活性化する潜在性硬化剤、加熱により遊離ラジカルを発生させる潜在性硬化剤などを用いることができる。重合性樹脂としてエポキシ樹脂を使用する場合は、イミダゾール類、アミン類、スルホニウム塩、オニウム塩などからなる潜在性硬化剤を使用することができる。また、重合性樹脂としてアクリル樹脂を使用した場合における硬化剤としては、有機過酸化物などの熱ラジカル発生剤を好ましく使用することができる。有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート等を挙げることができる。

【0035】

シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。これらの中でも、本実施の形態では、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。これにより、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。

【0036】

また、その他の添加組成物として、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーを含有することにより、圧着時における樹脂層の流動性を調整し、粒子捕捉率を向上させることができる。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができる。

【0037】

次に、図２を参照して、上述した導電性粒子を有する回路接続材料の製造方法について説明する。本実施の形態における回路接続材料の製造方法は、剥離基材２２上に導電性粒子１０が分散されたバインダー樹脂２１組成物を塗布する塗布工程と、剥離基材２２上の組成物を乾燥させる乾燥工程とを有する。

【0038】

塗布工程では、配合し、有機溶剤を用いて調整した後、この組成物を剥離基材上にバーコーター、塗布装置等を用いて塗布する。

【0039】

有機溶剤としては、トルエン、酢酸エチル、又はこれらの混合溶剤、その他各種有機溶剤を用いることができる。また、剥離基材２２は、例えば、シリコーンなどの剥離剤をＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methylpentene−1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）などに塗布した積層構造からなり、組成物のフィルム形状を維持する。

【0040】

次の乾燥工程では、剥離基材２２上の組成物を熱オーブン、加熱乾燥装置などにより乾燥させる。これにより、回路接続材料が膜状に形成された導電性接着フィルムを得ることができる。

【0041】

＜３．実装体及び実装体の製造方法＞
図３は、本実施の形態における実装体を示す断面図である。本実施の形態における実装体は、第１の電子部品３０と第２の電子部品４０とが、銅若しくは銅合金、又は銀若しくは銀合金からなる導電層と、前記導電層上に形成されたニッケル又はニッケル合金からなる表面層とを有する導電性粒子１０によって電気的に接続されてなるものである。

【0042】

第１の電子部品３０としては、例えばＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、非結晶ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）など、表面が平滑なファインピッチの端子３１を有する配線材が挙げられる。また、第２の電子部品４０としては、ファインピッチのバンプなどの端子４１が形成されたＩＣ（Integrated Circuit）が挙げられる。

【0043】

本実施の形態における実装体は、上述した導電性粒子で接続されているため、低抵抗、高信頼性の接続が得られ、優れた耐電流性、保存安定性、及び耐腐食性を得ることができる。

【0044】

次に、上述した回路接続材料を用いた実装体の製造方法について説明する。本実施の形態における実装体の製造方法は、銅若しくは銅合金、又は銀若しくは銀合金からなる導電層と、導電層上に形成されたニッケル又はニッケル合金からなる表面層とを有する導電性粒子１０がバインダー樹脂２１に分散された回路接続材料を第１の電子部品３０の端子３１上に貼付け、回路接続材料上に第２の電子部品４０を仮配置させ、第２の電子部品４０上から加熱押圧装置により押圧し、第１の電子部品の端子３１と、第２の電子部品の端子４１とを接続させるものである。

【0045】

これにより、導電性粒子１０を介して第１の電子部品３０の端子３１と第２の電子部品４０の端子４１とが接続された実装体が得られる。

【0046】

本実施の形態における実装体の製造方法は、回路接続材料にニッケル又はニッケル合金からなる表面層を有する導電性粒子を含有させているため、酸化膜を形成し易い金属配線に導電性粒子を食い込ませることができ、高い信頼性を得ることができる。また、例えばＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、非結晶ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）など、表面が平滑なファインピッチの端子を有する配線材を使用した場合でも、高い信頼性を得ることができる。

【実施例】

【0047】

＜４．実施例＞
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0048】

図１に示すように、樹脂粒子１１に導電層１２と表面層１３とをこの順に形成した実施例１〜９の導電性粒子１０を作製した。また、従来技術として、図４に示すように、樹脂粒子５１に表面層５２を形成した比較例１〜３の導電性粒子を作製した。また、各導電性粒子について、導電層の厚さ及び表面層の厚さを測定した。

【0049】

次に、実施例１〜９及び比較例１〜３の導電性粒子を用い、回路接続材料として異方性導電フィルムを作製した。そして、各異方性導電フィルムを用いて接続抵抗評価用、信頼性評価用、及び耐電流性評価用の実装体、及び耐腐食性評価用の実装体を作製した。

【0050】

導電層及び表面層の厚さ測定、異方性導電フィルムの作製、実装体の作製、及び各評価は、次のように行った。

【0051】

［導電層及び表面層の厚さ測定］
エポキシ接着剤に導電性粒子を分散させて硬化させ、研磨機（丸本ストルアス社製）にて粒子断面を削り出した。この粒子断面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）（キーエンス社製、ＶＥ−８８００）にて観察し、導電層の厚さ及び表面層の厚さを測定した。

【0052】

［異方性導電フィルムの作製］
マイクロカプセル型アミン系硬化剤（旭化成ケミカルズ社製、商品名ノバキュアＨＸ３９４１ＨＰ）５０部、液状エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、商品名ＥＰ８２８）１４部、フェノキシ樹脂（東都化成社製、商品名ＹＰ５０）３５部、及びシランカップリング剤（信越化学社製、商品名ＫＢＥ４０３）１部を含む熱硬化性バインダー樹脂に、実施例及び比較例の導電性粒子を体積比率１０％になるように分散させた。この接着剤組成物を、シリコーン処理された剥離ＰＥＴフィルム上に厚み３５μｍになるように塗布し、シート状の異方性導電フィルムを作製した。

【0053】

［接続抵抗評価用、信頼性評価用、及び耐電流性評価用の実装体の作製］
各異方性導電フィルムを用いてＣＯＦ（評価用基材、200μmP、Cu8μmt-Snめっき、38μmt-S’perflex基材）とＰＷＢ（評価用基材、200μmP、Cu35μmt-Auめっき、FR-4基材）の接続を行なった。先ず、２．０ｍｍ幅にスリットされた異方性導電フィルムをＰＷＢに貼り付け（条件：80℃-1MPa-1sec）、その上にＣＯＦを位置あわせした後、圧着条件１９０℃−３ＭＰａ−１０ｓｅｃ、緩衝材２５０μｍｔシリコンラバー、２．０ｍｍ幅加熱ツールにて圧着を行い、実装体を完成させた。

【0054】

［耐腐食性評価用の実装体の作製］
各異方性導電フィルムを用いてＣＯＦ（評価用基材、50μmP、Cu8μmt-Snめっき、38μmt-S’perflex基材）とノンアルカリガラス（評価用基材、0.7mmt）の接続を行なった。先ず、２．０ｍｍ幅にスリットされた異方性導電フィルムをノンアルカリガラスに貼り付け（条件：80℃-1MPa-1sec）、その上にＣＯＦを位置あわせした後、圧着条件１９０℃−３ＭＰａ−１０ｓｅｃ、緩衝材２５０μｍｔシリコンラバー、２．０ｍｍ幅加熱ツールにて圧着を行い、実装体を完成させた。

【0055】

［接続抵抗及び信頼性の評価］
各実装体についてデジタルマルチメータ（品番：デジタルマルチメータ７５５５、横河電機社製）を用いて４端子法にて電流１ｍＡを流したときの導通抵抗値の測定をおこなった。

【0056】

初期（Initial）の導通抵抗値を用いて接続抵抗を評価した。導通抵抗値が０．２Ω以下を○、０．２Ω超０．５Ω未満を△、及び０．５Ω以上を×と評価した。

【0057】

また、温度８５℃、湿度８５％ＲＨ、５００時間のＴＨテスト（Thermal Humidity Test）後の導通抵抗値を用いて信頼性を評価した。導通抵抗値が０．２Ω以下を○、０．２Ω超０．５Ω未満を△、及び０．５Ω以上を×と評価した。

【0058】

［耐電流性の評価］
図５に示すように、各実装体について、Ｖ−Ｉ測定を行い電流特性の評価を実施した。実装体は、ＰＷＢ６１に形成されたＰＷＢ導体パターン６２と、ＣＯＦに形成されたＣＯＦ導体パターン６４とが異方性導電フィルム６３を介して接続されている。ＰＷＢ導体パターン６２とＣＯＦ導体パターン６４との間に、１０ｍＡ/ｓｅｃで電流をかけていき、Ｖ−Ｉ特性評価を行った。Ｖ−Ｉ測定で直線（比例関係）から外れる電流値を読み取り耐電流性を評価した。電流値が５００ｍＡ以上を○、及び２００ｍＡ以上５００ｍＡ未満を△と評価した。

【0059】

［保存安定性の評価］
各導電性粒子を小瓶にとりわけ、開放状態で常温環境中に１ヶ月放置し、目視により、導電性粒子の変色状態の確認を行った。変色が無かったものを○、変色が有ったものを×と評価した。

【0060】

［耐腐食性の評価］
図６に示すように、ノンアルカリガラス７１とＣＯＦとが異方性導電フィルム７４で接着された実装体において、隣接するＣＯＦ端子７２、７３間に電圧ＤＣ５０Ｖを印加し、温度６０℃、湿度９５％のオーブンで環境試験を行った。５００ｈ後に顕微鏡にて腐食（マイグレーション）の確認を行った。マイグレーションの発生が無かったものを○、マイグレーションの発生が有ったものを×と評価した。

【0061】

［実施例１］
樹脂コアの表面に導電層としてＡｇめっきを施し、その上に表面層としてＮｉめっきを施し、導電性粒子を作製した。導電層の厚みは０．１０μｍであり、表面層の厚みは０．１０μｍであった。この導電性粒子を含有する異方性導電フィルムを作製し、さらに異方性導電フィルム用いて実装体を作製し、上述のように接続抵抗、信頼性、耐電流性、保存安定性、及び耐腐食性を評価した。

【0062】

表２に、実施例１の評価結果を示す。接続抵抗は○、信頼性は○、耐電流性は○、保存安定性は○、耐腐食性は○であった。

【0063】

［実施例２］
導電層の厚みが０．１５μｍであった以外は、実施例１と同様に導電性粒子を作製し、評価を行った。

【0064】

表２に、実施例２の評価結果を示す。接続抵抗は○、信頼性は○、耐電流性は○、保存安定性は○、耐腐食性は○であった。

【0065】

［実施例３］
導電層の厚みが０．２０μｍであった以外は、実施例１と同様に導電性粒子を作製し、評価を行った。

【0066】

表２に、実施例３の評価結果を示す。接続抵抗は○、信頼性は○、耐電流性は○、保存安定性は○、耐腐食性は○であった。

【0067】

［実施例４］
導電層としてＣｕめっきを施し、導電層の厚みが０．０７μｍであった以外は、実施例１と同様に導電性粒子を作製し、評価を行った。

【0068】

表２に、実施例４の評価結果を示す。接続抵抗は○、信頼性は△、耐電流性は○、保存安定性は○、耐腐食性は○であった。

【0069】

［実施例５］
導電層としてＣｕめっきを施し、導電層の厚みが０．１０μｍであった以外は、実施例１と同様に導電性粒子を作製し、評価を行った。

【0070】

表２に、実施例５の評価結果を示す。接続抵抗は○、信頼性は○、耐電流性は○、保存安定性は○、耐腐食性は○であった。

【0071】

［実施例６］
導電層としてＣｕめっきを施し、導電層の厚みが０．１５μｍであった以外は、実施例１と同様に導電性粒子を作製し、評価を行った。

【0072】

表２に、実施例６の評価結果を示す。接続抵抗は○、信頼性は○、耐電流性は○、保存安定性は○、耐腐食性は○であった。

【0073】

［実施例７］
導電層としてＣｕめっきを施し、導電層の厚みが０．２０μｍであった以外は、実施例１と同様に導電性粒子を作製し、評価を行った。

【0074】

表２に、実施例７の評価結果を示す。接続抵抗は○、信頼性は○、耐電流性は○、保存安定性は○、耐腐食性は○であった。

【0075】

［実施例８］
導電層としてＣｕめっきを施し、導電層の厚みが０．１０μｍであり、表面層の厚みが０．２０μｍであった以外は、実施例１と同様に導電性粒子を作製し、評価を行った。

【0076】

表２に、実施例８の評価結果を示す。接続抵抗は○、信頼性は△、耐電流性は○、保存安定性は○、耐腐食性は○であった。

【0077】

［実施例９］
導電層としてＣｕめっきを施し、表面層に突起を形成した以外は、実施例１と同様に導電性粒子を作製し、評価を行った。

【0078】

表２に、実施例９の評価結果を示す。接続抵抗は○、信頼性は○、耐電流性は○、保存安定性は○、耐腐食性は○であった。

【0079】

［比較例１］
樹脂コアの表面に表面層として厚み０．１０μｍのＡｇめっきを施し、導電性粒子を作製した以外は、実施例１と同様に評価を行った。

【0080】

表２に、比較例１の評価結果を示す。接続抵抗は○、信頼性は○、耐電流性は○、保存安定性は×、耐腐食性は×であった。

【0081】

［比較例２］
樹脂コアの表面に表面層として厚み０．１０μｍのＣｕめっきを施し、導電性粒子を作製した以外は、実施例１と同様に評価を行った。

【0082】

表２に、比較例２の評価結果を示す。接続抵抗は○、信頼性は○、耐電流性は○、保存安定性は×、耐腐食性は×であった。

【0083】

［比較例３］
樹脂コアの表面に表面層として厚み０．１０μｍのＮｉめっきを施し、導電性粒子を作製した以外は、実施例１と同様に評価を行った。

【0084】

表２に、比較例３の評価結果を示す。接続抵抗は×〜△、信頼性は×、耐電流性は△、保存安定性は○、耐腐食性は○であった。

【0085】

【表2】

【0086】

比較例１、２のように、導電層を形成せずに、Ａｇ又はＣｕの表面層のみである導電性粒子を用いた場合、保存安定性、耐腐食性が劣る結果となった。比較例３は、導電層を形成せずに、Ｎｉの表面層のみの導電性粒子であるため、保存安定性、耐腐食性は良好であるが、接続抵抗、信頼性、耐電流特性においてやや劣る結果となった。

【0087】

実施例１〜９のように、Ａｇ又はＣｕからなる導電層と、Ｎｉからなる表面層とを有する導電性粒子を用いた場合、保存安定性、耐腐食性を改善することができ、低抵抗、高信頼性の接続が得られ、優れた耐電流性、保存安定性、及び耐腐食性を得ることができた。

【符号の説明】

【0088】

１０ 導電性粒子、１１ 樹脂粒子、１２ 導電層、１３ 表面層、２０ 回路接続材料、２１ バインダー樹脂、２２ 剥離基材、３０ 第１の電子部品、３１ 端子、４０ 第２の電子部品、４１ 端子、５１ 樹脂粒子、５２ 表面層、６１ ＰＷＢ、６２ ＰＷＢ導体パターン、６３ 異方性導電フィルム、６４ ＣＯＦ導体パターン、７１ ノンアルカリガラス、７２、７３ ＣＯＦ端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】