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Patent Searching and Data


Title:
CIRCUIT CONNECTING MATERIAL AND CONNECTING STRUCTURE FOR CIRCUIT MEMBER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/057612
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a circuit connecting material for electrically connecting two circuit members each with a circuit electrode formed thereon in such a state that the circuit electrodes are disposed to face each other. The circuit connecting material contains an adhesive agent composition and electroconductive particles. The electroconductive particle comprises a nucleus formed of an organic polymer compound and a metal layer covering the nucleus. The metal layer has protrusions protruded toward the outside of the electroconductive particle. The metal layer is formed of nickel or a nickel alloy. Upon the application of a pressure to the electroconductive particle, the metal layer located on the inner part of the protrusion sinks in the nucleus.

Inventors:
KOJIMA KAZUYOSHI (JP)
KOBAYASHI KOUJI (JP)
ARIFUKU MOTOHIRO (JP)
MOCHIZUKI NICHIOMI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/069591
Publication Date:
May 07, 2009
Filing Date:
October 29, 2008
Export Citation:
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Assignee:
HITACHI CHEMICAL CO LTD (JP)
KOJIMA KAZUYOSHI (JP)
KOBAYASHI KOUJI (JP)
ARIFUKU MOTOHIRO (JP)
MOCHIZUKI NICHIOMI (JP)
International Classes:
H05K1/14; C09J9/02; H01L21/60; H01R11/01; H01R12/57; H05K3/32
Foreign References:
JP2000243132A2000-09-08
JP2007242307A2007-09-20
JP2005166438A2005-06-23
Attorney, Agent or Firm:
HASEGAWA, Yoshiki et al. (Ginza First Bldg. 10-6Ginza 1-chome, Chuo-k, Tokyo 61, JP)
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Claims:
 回路電極が形成された2つの回路部材を、前記回路電極を対向させて電気的に接続するための回路接続材料であって、
 前記回路接続材料は、接着剤組成物と、導電粒子とを含有し、
 前記導電粒子は、有機高分子化合物からなる核体及び該核体を覆う金属層を備え、
 前記金属層が導電粒子の外側に向けて突起している突起部を有し、前記金属層がニッケル又はニッケル合金から構成され、
 前記導電粒子に圧力をかけた場合、前記突起部の内側部分の金属層が前記核体にめり込む、回路接続材料。
 前記金属層のビッカース硬度が400~1000である、請求項1記載の回路接続材料。
 回路電極が形成された2つの回路部材を、前記回路電極を対向させて電気的に接続するための回路接続材料であって、
 前記回路接続材料は、接着剤組成物と、導電粒子とを含有し、
 前記導電粒子は、有機高分子化合物からなる核体及び該核体を覆う複数の金属層を備え、
 前記金属層が導電粒子の外側に向けて突起している突起部を有し、前記金属層の最外層がニッケル又はニッケル合金から構成され、
 前記導電粒子に圧力をかけた場合、前記突起部の内側部分の金属層が前記核体にめり込む、回路接続材料。
 前記金属層の最外層のビッカース硬度が400~1000である、請求項3記載の回路接続材料。
 回路電極が形成され、前記回路電極が対向するように配置された2つの回路部材と、
 前記回路部材の間に介在し、加熱加圧して前記回路電極を電気的に接続する回路接続部材と、を備え、
 前記回路接続部材は、請求項1~4のいずれか一項に記載の回路接続材料の硬化物であり、前記回路接続材料が含有する導電粒子の突起部の内側部分で金属層が核体にめり込んでいる、回路部材の接続構造。
 前記2つの回路部材の回路電極の少なくとも一方の表面が、インジウム-錫酸化物からなる、請求項5記載の回路部材の接続構造。
 前記2つの回路部材の回路電極の少なくとも一方の表面が、インジウム-亜鉛酸化物からなる、請求項5又は6記載の回路部材の接続構造。
 回路電極が形成され、前記回路電極が対向するように配置された2つの回路部材の間に請求項1~4のいずれか一項に記載の回路接続材料を介在させ、前記回路接続材料が含有する導電粒子の突起部の内側部分の金属層が核体にめり込むように加熱加圧して前記回路電極を電気的に接続する回路部材の接続方法。
Description:
回路接続材料及び回路部材の接 構造

 本発明は、回路接続材料及び回路部材の 続構造に関する。

 液晶ディスプレイとテープキャリアパッ ージ(以下、「TCP」という)との接続、フレ シブル回路基板(以下、「FPC」という)とTCPと の接続、又はFPCとプリント配線板との接続と いった回路部材同士の接続には、接着剤中に 導電粒子を分散させた回路接続材料(例えば 異方導電性接着剤)が使用されている。

 また、最近では半導体シリコンチップを基 に実装する場合、回路部材同士の接続のた にワイヤボンドを使用することなく、半導 シリコンチップをフェイスダウンして基板 直接実装する、いわゆるフリップチップ実 が行われている。このフリップチップ実装 おいても、回路部材同士の接続には異方導 性接着剤等の回路接続材料が使用されてい (特許文献1~5参照)。

特開昭59-120436号公報

特開昭60-191228号公報

特開平1-251787号公報

特開平7-90237号公報

特開2001-189171号公報

特開2005-166438号公報

 ところで、近年、電子機器の小型化、薄 化に伴い、回路部材に形成された回路の高 度化が進展し、隣接する電極との間隔や電 の幅が非常に狭くなる傾向がある。回路電 の形成は、回路の元となる金属を基板全面 形成し、回路電極を形成すべき部分にレジ トを塗布、硬化し、それ以外の部分を酸又 塩基でエッチングするという工程で行われ 。しかし、上述した高密度化された回路の 合には、基板全面に形成した金属の凹凸が きいと凹部と凸部でエッチング時間が異な ために、精密なエッチングを行えず、隣接 路間のショートや断線が発生するという問 がある。このため、高密度回路の電極表面 は凹凸が小さいこと、すなわち電極表面が 坦であることが望まれている。

 しかしながら、このような相対向する平 な回路電極同士を、前述した従来の回路接 材料を用いて接続した場合には、回路接続 料中に含まれる導電粒子と平坦電極との間 接着剤樹脂が残り、相対向する回路電極間 おいて十分な電気的接続及び長期信頼性を 保できないという問題がある。

 そこで、このような問題を解消すること 目的として、表面側に複数の突起を有し、 属層の最外層が金(Au)である導電粒子を含有 する回路接続材料を、相対向する回路電極同 士の接続に用いることが提案されている(特 文献6参照)。

 この回路接続材料を用いて接続した回路 続構造体は、相対向する回路電極間におい 十分な電気的接続及び長期信頼性を確保で るものの、対向する回路電極同士間のさら 良好な電気的接続を達成できると共に、回 電極間の電気特性の長期信頼性を更に高め ことが求められている。

 本発明は、上記事情に鑑みてなされたも であり、対向する回路電極間の良好な電気 接続を達成できると共に、回路電極間の電 特性の長期信頼性を十分に高めることがで る回路接続材料、これを用いた回路部材の 続構造及び回路部材の接続方法を提供する とを目的とする。

 従来の回路接続材料に用いられる表面に 起を有する導電粒子は、導電粒子を構成す 金属層の最外層がAuから構成されている。Au は比較的軟らかい金属であるため、回路接続 時に圧力が加わると突起が変形してしまい、 回路電極に対する長期的な接続性が得られ難 くなることがある。そこで、本発明者らは鋭 意研究を重ねた結果、導電粒子を構成する金 属層(金属層が複数層ある場合はその最外層) 材質に着目し、Auよりも硬い金属に変更す ことを考えた。そして、本発明者らは、対 する回路電極間の電気的接続には、導電粒 の金属層の硬さと、有機高分子化合物から る核体に由来するプラスチックの反発力と 起因して回路接続時に発生する、突起部の 側部分の金属層の核体へのめり込みが影響 ることを見出した。すなわち、本発明の回 接続材料を用いた回路部材の接続では、回 接続時の圧力によって導電粒子表面の突起 が回路電極側にめり込むのと同時に、突起 の内側部分の金属層が核体側にもめり込み プラスチックの反発力によりこの突起が回 電極側に押されることにより、回路電極に にめり込んだ回路接続部を形成する。その 果、本発明の回路接続材料は、対向する回 電極間の良好な接続を発現し、回路電極間 おける電気的特性の長期信頼性を向上する とができる。

 本発明は、回路電極が形成された2つの回 路部材を、回路電極を対向させて電気的に接 続するための回路接続材料であって、回路接 続材料は、接着剤組成物と導電粒子とを含有 し、導電粒子は、有機高分子化合物からなる 核体及び該核体を覆う金属層を備え、金属層 が導電粒子の外側に向けて突起している突起 部を有し、金属層がニッケル又はニッケル合 金から構成され、導電粒子に圧力をかけた場 合、突起部の内側部分の金属層が核体にめり 込む回路接続材料を提供する。

 本発明は、また、回路電極が形成された2 つの回路部材を、回路電極を対向させて電気 的に接続するための回路接続材料であって、 回路接続材料は、接着剤組成物と導電粒子と を含有し、導電粒子は、有機高分子化合物か らなる核体及び該核体を覆う複数の金属層を 備え、金属層が導電粒子の外側に向けて突起 している突起部を有し、金属層の最外層がニ ッケル又はニッケル合金から構成され、導電 粒子に圧力をかけた場合、突起部の内側部分 の金属層が核体にめり込む回路接続材料を提 供する。

 このような回路接続材料は、対向する回 電極間の良好な電気的接続を達成できると に、回路電極間の電気特性の長期信頼性を 分に高めることができる。

 本発明の回路接続材料において、上記金 層又は金属層の最外層のビッカース硬度が4 00~1000であることが好ましい。これにより、 り一層対向する回路電極間の電気的接続が 好となり、回路電極間の電気特性の長期信 性を更に高めることができる。

 また、本発明は、回路電極が形成され、 路電極が対向するように配置された2つの回 路部材と、回路部材の間に介在し、加熱加圧 して回路電極を電気的に接続する回路接続部 材とを備え、回路接続部材は、本発明の回路 接続材料の硬化物であり、回路接続材料が含 有する導電粒子の突起部の内側部分で金属層 が核体にめり込んでいる回路部材の接続構造 を提供する。

 この回路部材の接続構造は、上記回路接 材料を用いて作製されることから、回路電 間の良好な電気的接続が得ることができる そして、導電粒子を介した対向する回路電 の間の良好な電気的接続状態は、回路接続 料の硬化物によって長期間にわたって保持 れることによって、電気特性の長期信頼性 十分に高めることが可能となる。

 上記回路部材の接続構造において、2つの 回路部材の回路電極の少なくとも一方の表面 が、インジウム-錫酸化物(以下、「ITO」とい )又はインジウム-亜鉛酸化物(以下、「IZO」 いう)からなることが好ましい。このように 回路電極の表面がITO又はIZOからなることで、 Au、Ag、Sn、Pt族の金属、Al又はCrからなる電極 に比べて、下地金属の酸化を防げるという利 点がある。

 さらに、本発明は、回路電極が形成され 回路電極が対向するように配置された2つの 回路部材の間に上記回路接続材料を介在させ 、回路接続材料が含有する導電粒子の突起部 の内側部分の金属層が核体にめり込むように 加熱加圧して回路電極を電気的に接続する回 路部材の接続方法を提供する。これにより、 回路電極間の電気特性の長期信頼性に十分に 優れる回路部材の接続構造を作製することが できる。

 本発明の回路接続材料によれば、対向す 回路電極間の良好な電気的接続を達成でき と共に、回路電極間の電気特性の長期信頼 を十分に高めることができる。また、本発 によれば、回路電極間の電気特性の長期信 性に十分に優れる回路部材の接続構造及び の接続方法を提供することができる。

本発明の回路部材の接続構造の一実施 態を示す断面図である。 本発明の回路接続材料を構成する導電 子の種々の形態を示す断面図である。 本発明のフィルム状回路接続材料の一 施形態を示す断面図である。 実施例2で作製した回路部材の接続構造 における接続部の断面SEM写真である。

符号の説明

 1…回路部材の接続構造、10…回路接続部 、11…絶縁性物質、12…導電粒子、14…突起( 突起部)、21…核体(粒子)、21a…中核部(核体) 21b…突起部、22…金属層、30…第一の回路部 、31…回路基板(第一の回路基板)、31a…主面 、32…回路電極(第一の回路電極)、40…第二の 回路部材、41…回路基板(第二の回路基板)、41 a…主面、42…回路電極(第二の回路電極)、50 フィルム状回路接続材料、51…接着剤組成物 、H…導電粒子の突起の高さ、S…隣接する突 間の距離。

 以下、必要に応じて図面を参照しつつ、 発明の好適な実施形態について詳細に説明 る。なお、図面中、同一要素には同一符号 付すこととし、重複する説明は省略する。 た、上下左右等の位置関係は、特に断らな 限り、図面に示す位置関係に基づくものと る。更に、図面の寸法比率は図示の比率に られるものではない。

[回路部材の接続構造]
 図1は、本発明の回路部材の接続構造の一例 を示す概略断面図である。回路部材の接続構 造1は、相互に対向する第1の回路部材30及び 2の回路部材40を備えており、第1の回路部材3 0と第2の回路部材40との間には、これらを接 する回路接続部材10が設けられている。回路 接続部材10は、接着剤組成物と、表面に複数 突起14を備えた導電粒子12とを含む回路接続 材料を硬化処理して得られるものである。従 って、回路接続部材10は、絶縁性物質11と導 粒子12とを含有している。ここで、絶縁性物 質11は、接着剤組成物の硬化物から構成され いる。

 第1の回路部材30は、回路基板(第1の回路 板)31と、回路基板31の主面31a上に形成される 回路電極(第1の回路電極)32とを備えている。 2の回路部材40は、回路基板41と、回路基板41 の主面41a上に形成される回路電極(第1の回路 極)42とを備えている。

 回路基板31、41において、回路電極32、42 表面は平坦になっている。なお、本発明に いて「回路電極の表面が平坦」とは、回路 極の表面の凹凸が20nm以下であることをいう

 回路電極32、42の厚みは、50nm以上である とが望ましい。回路電極32、42の厚みが50nm未 満の場合、回路接続材料中の導電粒子12の表 側にある突起部14が圧着時に回路電極32、42 貫通し回路基板31、41と接触する可能性があ る。その場合、回路電極32、42と導電粒子12と の接触面積が減少し接続抵抗が上昇する傾向 がある。また、回路電極32、42の厚みは製造 スト等の点から、好ましくは1000nm以下、よ 好ましくは500nm以下である。

 回路電極32、42の材質として、Au、Ag、Sn、 Pt族の金属又はITO、IZO、Al、Crが挙げられる。 特に回路電極32、42の材質がITO又はIZOの場合 、電気的接続が顕著に良好となり本発明の 果が発揮される。また、回路電極32、42は、 体を上記物質で構成されていてもよいが、 面(最外層)のみを上記物質で構成されてい もよい。

 回路基板31、41の材質は特に制限はされな いが、通常は有機絶縁性物質、ガラス又はシ リコンである。

 第1の回路部材30及び第2の回路部材40の具 例としては、半導体チップ、抵抗体チップ コンデンサチップ等のチップ部品、プリン 基板等の基板が挙げられる。これらの回路 材30、40には通常、回路電極(回路端子)32、42 が多数(場合によっては単数でもよい)設けら ている。また、回路部材の接続構造の形態 しては、ICチップとチップ搭載基板との接 構造、電気回路相互の接続構造の形態もあ 。

 また、第1の回路部材30において、第1の回 路電極32と回路基板31との間に絶縁層がさら 設けられてもよいし、第2の回路部材40にお て、第2の回路電極42と回路基板41との間に絶 縁層がさらに設けられてもよい。絶縁層は、 絶縁材料で構成されていれば特に制限されな いが、通常は有機絶縁性物質、二酸化珪素又 は窒化珪素から構成される。

 そして、この回路部材の接続構造1におい ては、対向する回路電極32と回路電極42とが 導電粒子12を介して電気的に接続されている 。即ち、導電粒子12が、回路電極32、42の双方 に直接接触している。具体的には、導電粒子 12の突起(「突起部」ともいう)14が、絶縁性物 質11を貫通して第1回路電極32、第2の回路電極 42に接触している。

 このため、回路電極32、42間の接続抵抗が 十分に低減され、回路電極32、42間の良好な 気的接続が可能となる。したがって、回路 極32、42間の電流の流れを円滑にすることが き、回路の持つ機能を十分に発揮すること できる。

 導電粒子12の複数の突起14のうち一部の突 起は、回路電極32又は回路電極42に食い込ん いることが好ましい。この場合、導電粒子12 の突起14と回路電極32,42との接触面積がより 加し、接続抵抗をより低減させることがで る。

 回路部材の接続構造1において、第1の回路 極32、第2の回路電極42の少なくとも一方の表 面積は15000μm 2 以下であり、且つ、第1の回路電極32と第2の 路電極42との間における平均導電粒子数が1 以上であることが好ましい。ここで、平均 電粒子数とは、回路電極1つあたりの導電粒 数の平均値を言う。この場合、対向する回 電極32、42間の接続抵抗をより十分に低減す ることができる。

 また、平均導電粒子数が3個以上である場 合には、さらに良好な接続抵抗を達成できる 。これは、対向する回路電極32、42間の接続 抗が十分に低くなるからである。また回路 極32、42間における平均導電粒子数が1個以下 の場合には、接続抵抗が高くなりすぎ、電子 回路が正常に動作しなくなることがある。

 以下、回路接続部材10について詳細に説 する。回路接続部材10は、フィルム状となっ ており、上述したように、表面側に突起部14 有する導電粒子12と、接着剤組成物とを含 する回路接続材料を硬化処理することによ て得られるものである。

 回路接続部材10は、絶縁性物質11と導電粒 子12とを含有している。導電粒子12はその詳 については後述するが、図2の(a)、(b)に示す うに、その表面側に複数の突起部14を有し いる。そして、この回路部材の接続構造1に いては、対向する回路電極32と回路電極42と が、導電粒子12を介して電気的に接続されて る。即ち、導電粒子12が、回路電極32、42の 方に直接接触している。具体的には、導電 子12の突起部14が、絶縁性物質11を貫通して 1回路電極32、第2の回路電極42に接触してい 。また、導電粒子12の突起部14の内側部分の 金属層22は核体21a側にめり込んでおり、その 、核体21aのプラスチックの反発力によって 起部14は回路電極32、42側に押し上げられ、 起部14は更に回路電極にめり込む様な状態 なる。

 このため、導電粒子12と回路電極32、42の 触面積が増加し、回路電極32、42間の接続抵 抗が十分に低減され、回路電極32、42間の良 な電気的接続が可能となる。従って、回路 極32、42間の電流の流れを円滑にすることが き、回路の持つ機能を十分に発揮すること できる。

[回路接続材料]
(導電粒子)
 導電粒子12は、導電性を有する粒子(本体部) と、この粒子の表面上に形成された複数の突 起部14とから構成されている。ここで、複数 突起部14は、導電性を有する金属で構成さ ている。図2は、本発明に係る回路接続材料 含まれる導電粒子の種々の形態を示す断面 である。

 図2の(a)に示す導電粒子12は、有機高分子 合物からなる核体21と、核体21の表面上に形 成される金属層22とで構成される。核体21は 中核部21aと中核部21aの表面上に形成される 起部21bとで構成される。金属層22は、その表 面側に、複数の突起部14を有している。金属 22は核体21を覆っており、突起部21bに対応す る位置で導電粒子の外側に向けて突起し、そ の突起している部分が突起部14となっている

 核体21は、金属からなる核体に比べて、 ストが低い上、熱膨張や圧着接合時の寸法 化に対して弾性変形範囲が広いため、回路 続材料として、より適している。

 核体21の中核部21aを構成する有機高分子 合物としては、例えば、アクリル樹脂、ス レン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコ ン樹脂、ポリブタジエン樹脂又はこれらの 重合体が挙げられ、これらを架橋したもの 使用してもよい。

 核体21の中核部21aの平均粒径は、1~4μmで ることが好ましく、2~4μmであることがより ましく、2.5~3.5μmであることが更に好ましい 平均粒径が1μm未満であると、粒子の二次凝 集が生じ、隣接する回路との絶縁性が不十分 となる傾向がある。他方、平均粒径が4μmを えると、回路接続時に接着剤組成物を排除 る面積が大きくなるため、接着剤組成物の 除が不十分となる傾向がある。なお、本明 書における核体21の平均粒径は、中核部21aの 平均粒径のことを指すものであり、粒度分布 測定装置を使用することや、導電粒子の断面 を電子顕微鏡で観察することで測定すること ができる。

 核体21の突起部21bを構成する有機高分子 合物としては、例えば、アクリル樹脂、ス レン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコ ン樹脂、ポリブタジエン樹脂又はこれらの 重合体が挙げられ、これらを架橋したもの 使用してもよい。突起部21bを構成する有機 分子化合物は、中核部21aを構成する有機高 子化合物と同一であっても異なっていても い。なお、突起部21bの平均粒径は50~500nmであ ることが好ましい。

 核体21は、中核部21aの表面に中核部21aよ も小さな径を有する突起部21bを複数個吸着 せることにより形成することができる。突 部21bを中核部21aの表面に吸着させる方法と ては、例えば、双方もしくは一方の粒子を ラン、アルミ、チタン等の各種カップリン 剤及び接着剤の希釈溶液で表面処理後に両 を混合し付着させる方法が挙げられる。

 金属層22の材質としては、Cu、Ni又はNi合 、Ag又はAg合金が挙げられ、Ni又はNi合金であ ることが好ましい。また、金属層22が複数の 属層から構成される場合、金属層22の最外 の材質が、Ni又はNi合金であることが好まし 。ニッケル合金としては、例えば、Ni-B、Ni- W、Ni-B、Ni-W-Co、Ni-Fe及びNi-Crが挙げられる。

 金属層22の硬さとしては、ビッカース硬 が400~1000であることが好ましく、500~800であ ことがより好ましい。また、金属層22が複数 の金属層から構成される場合、金属層22の最 層のビッカース硬度が400~1000であることが ましく、500~800であることがより好ましい。 属層のビッカース硬度が400未満の場合、回 電極接触時に突起の金属層が変形してしま 、回路電極に対するめり込みが弱くなり、 触面積が減少し接続抵抗は高くなる傾向に る。また、金属層のビッカース硬度で1000を 超えると、接続時の粒子変形によって金属層 に割れが生じ、回路電極同士の導通経路が遮 断される状態となり接続抵抗が増加する傾向 にある。

 金属層22は、これらの金属を核体21に対し て無電解メッキ法を用いてメッキすることに より形成することができる。無電解メッキ法 は、大きくバッチ方式と連続滴下方式とに分 けられるが、いずれの方式を用いても金属層 22を形成することができる。

 金属層22の厚み(メッキの厚み)は、65~125nm あることが好ましく、75~100nmであることが り好ましく、80~90nmであることがさらに好ま い。金属層22の厚みをこのような範囲とす ことで、回路電極32、42間の接続抵抗をより 層良好なものとすることができる。ここで 本明細書における導電粒子の金属層22の厚 は、突起部14を含まない金属層部分の厚みを 指すものであり、電子顕微鏡により測定する ことができる。

 金属層22の厚みが65nm未満ではメッキの厚 が薄いため接続抵抗が大きくなる傾向があ 、125nmを超えるとメッキ時に導電粒子間で 結が発生し、隣接する回路電極間で短絡が じ易くなる傾向がある。

 また、導電粒子12において金属層22が核体 21から完全に剥離している粒子の混入率は、 子25万個中5%未満であることが好ましく、1.0 %未満であることがより好まく、0.1%未満であ ことがさらに好ましい。金属層22が核体21か ら完全に剥離している粒子の混入率をこのよ うな範囲とすることで、回路電極32、42間の 通を確実なものとすることができる。金属 22が核体21から完全に剥離している粒子の混 率が5%以上では導電に関与しない粒子が電 上に存在することによって接続抵抗が大き なる傾向がある。

 本発明における導電粒子12は、部分的に 体21が露出している場合もある。接続信頼性 の点から、核体21の表面積に対する金属層22 被覆率は、70%以上であることが好ましく、80 ~100%であることがより好ましい。金属層22の 覆率をこのような範囲とすることで、回路 極32、42間の接続抵抗をより一層良好なもの することができる。金属層22の被覆率が70% 満では導電粒子表面の導通面積が小さくな ため接続抵抗が大きくなる傾向がある。

 導電粒子12の突起14の高さHは、65~500nmであ ることが好ましく、100~300nmであることがより 好ましい。また、隣接する突起14間の距離Sは 、1000nm以下であることが好ましく、500nm以下 あることがより好ましい。

 また、隣接する突起14間の距離Sは、導電 子12と回路電極32、42との間に接着剤組成物 入り込まず、十分に導電粒子12と回路電極32 、42とを接触させるためには、少なくとも50nm 以上であることが望ましい。なお、導電粒子 12の突起14の高さH及び隣接する突起14間の距 Sは、電子顕微鏡により測定することができ 。

 なお、導電粒子12は、図2の(b)に示すよう 、核体21が中核部21aのみで構成されてもよ 。言い換えると、図2の(a)に示す導電粒子12 おいて突起部21bは設けられていなくてもよ 。図2の(b)に示す導電粒子12は、核体21aの表 を金属メッキし、核体21aの表面上に金属層22 を形成することにより得ることができる。

 ここで、突起14を形成させるためのメッ 方法について説明する。例えば、突起14は、 メッキ反応の途中で、最初に使用したメッキ 液よりも濃度の高いメッキ液を追加すること でメッキ液濃度を不均一にすることにより形 成することができる。また、メッキ液のpHを 節すること、例えば、ニッケルメッキ液のp Hを6とすることでこぶ状の金属層、即ち突起1 4を有する金属層22を得ることができる(望月 、表面技術、Vol.48,No.4、429~432頁、1997)。また 、メッキ浴の安定性に寄与する錯化剤として 、グリシンを用いた場合、平滑な金属層(皮 )ができるのに対して、酒石酸やDL-リンゴ酸 用いた場合、こぶ状の皮膜、即ち突起14を する金属層22を得ることができる(荻原ら、 晶質めっき、Vol.36、第35~37頁、1994;荻原ら、 路実装学会誌、Vol.10,No.3、148~152頁、1995)。

 金属層22は、単一の金属の層からなるも であってもよく、複数の金属の層からなる のであってもよい。

(接着剤組成物)
 接着剤組成物としては、(1)エポキシ樹脂と エポキシ樹脂の潜在性硬化剤とを含有する 成物、(2)ラジカル重合性物質と、加熱によ 遊離ラジカルを発生する硬化剤とを含有す 組成物、又は(1)と(2)との混合組成物が好ま い。

 まず、(1)エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂 潜在性硬化剤とを含有する組成物について 明する。上記エポキシ樹脂としては、ビス ェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノール F型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキ 樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹 、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、 スフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、 ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂 脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキ 樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソ アヌレート型エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エ キシ樹脂が挙げられる。これらのエポキシ 脂は、ハロゲン化されていてもよく、水素 加されていてもよい。これらのエポキシ樹 は、2種以上を併用してもよい。

 潜在性硬化剤としては、エポキシ樹脂を 化させることができるものであればよい。 のような潜在性硬化剤としては、アニオン 合性の触媒型硬化剤、カチオン重合性の触 型硬化剤、重付加型の硬化剤が挙げられる これらは、単独又は2種以上の混合物として 使用できる。これらのうち、速硬化性におい て優れ、化学当量的な考慮が不要である点か らは、アニオン又はカチオン重合性の触媒型 硬化剤が好ましい。

 アニオン又はカチオン重合性の触媒型硬 剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド 、三フッ化ホウ素-アミン錯体、スルホニウ ム塩、アミンイミド、ジアミノマレオニトリ ル、メラミン及びその誘導体、ポリアミンの 塩、ジシアンジアミドが挙げられ、これらの 変成物も使用することができる。重付加型の 硬化剤としては、ポリアミン類、ポリメルカ プタン、ポリフェノール、酸無水物が挙げら れる。

 アニオン重合型の触媒型硬化剤として第3 級アミン類やイミダゾール類を配合した場合 、エポキシ樹脂は160℃~200℃程度の中温で数10 秒~数時間程度の加熱により硬化する。この め、可使時間(ポットライフ)が比較的長くな るので好ましい。

 カチオン重合型の触媒型硬化剤としては 例えば、エネルギー線照射によりエポキシ 脂を硬化させる感光性オニウム塩(芳香族ジ アゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩等が主 として用いられる)が好ましい。

 また、エネルギー線照射以外に加熱によ て活性化しエポキシ樹脂を硬化させるもの して、脂肪族スルホニウム塩がある。この の硬化剤は、速硬化性という特徴を有する とから好ましい。

 これらの潜在性硬化剤を、ポリウレタン 、ポリエステル系等の高分子物質、ニッケ 、銅等の金属薄膜及びケイ酸カルシウム等 無機物で被覆してマイクロカプセル化した のは、可使時間が延長できるため好ましい

 次いで、(2)ラジカル重合性物質と、加熱 より遊離ラジカルを発生する硬化剤とを含 する組成物について説明する。

 ラジカル重合性物質は、ラジカルにより 合する官能基を有する物質である。このよ なラジカル重合性物質としては、アクリレ ト(対応するメタクリレートも含む。以下同 じ)化合物、アクリロキシ(対応するメタクリ キシも含む。以下同じ)化合物、マレイミド 化合物、シトラコンイミド樹脂、ナジイミド 樹脂が挙げられる。ラジカル重合性物質は、 モノマー又はオリゴマーの状態で用いてもよ く、モノマーとオリゴマーを併用することも 可能である。

 上記アクリレート化合物の具体例として 、メチルアクリレート、エチルアクリレー 、イソプロピルアクリレート、イソブチル クリレート、エチレングリコールジアクリ ート、ジエチレングリコールジアクリレー 、トリメチロールプロパントリアクリレー 、テトラメチロールメタンテトラアクリレ ト、2-ヒドロキシ-1,3-ジアクリロキシプロパ ン、2,2-ビス[4-(アクリロキシメトキシ)フェニ ル]プロパン、2,2-ビス[4-(アクリロキシポリエ トキシ)フェニル]プロパン、ジシクロペンテ ルアクリレート、トリシクロデカニルアク レート、トリス(アクリロイロキシエチル) ソシアヌレート、ウレタンアクリレートが げられる。これらは単独で又は2種以上を混 して用いることができる。

 また、必要によりハドロキノン、メチル ーテルハイドロキノン類等の重合禁止剤を 宜用いてもよい。さらに、耐熱性の向上の 点から、アクリレート化合物がジシクロペ テニル基、トリシクロデカニル基及びトリ ジン環からなる群より選ばれる少なくとも1 種の置換基を有することが好ましい。

 上記マレイミド化合物は、分子中にマレ ミド基を少なくとも2個以上含有するもので ある。このようなマレイミド化合物としては 、例えば、1-メチル-2,4-ビスマレイミドベン ン、N,N’-m-フェニレンビスマレイミド、N,N -p-フェニレンビスマレイミド、N,N’-m-トル レンビスマレイミド、N,N’-4,4-ビフェニレン ビスマレイミド、N,N’-4,4-(3,3’-ジメチルビ ェニレン)ビスマレイミド、N,N’-4,4-(3,3’-ジ メチルジフェニルメタン)ビスマレイミド、N, N’-4,4-(3,3’-ジエチルジフェニルメタン)ビス マレイミド、N,N’-4,4-ジフェニルメタンビス レイミド、N,N’-4,4-ジフェニルプロパンビ マレイミド、N,N’-3,3’-ジフェニルスルホン ビスマレイミド、N,N’-4,4-ジフェニルエーテ ビスマレイミド、2,2-ビス(4-(4-マレイミドフ ェノキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(3-s-ブ ル-4,8-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル)プ ロパン、1,1-ビス(4-(4-マレイミドフェノキシ) ェニル)デカン、4,4’-シクロヘキシリデン- ス(1-(4-マレイミドフェノキシ)-2-シクロヘキ シルベンゼン、2,2-ビス(4-(4-マレイミドフェ キシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパンを挙 げることができる。これらは単独で又は2種 上を混合して使用できる。

 上記シトラコンイミド樹脂は、分子中に トラコンイミド基を少なくとも1個有するシ トラコンイミド化合物を重合させてなるもの である。シトラコンイミド化合物としては、 例えば、フェニルシトラコンイミド、1-メチ -2,4-ビスシトラコンイミドベンゼン、N,N’-m -フェニレンビスシトラコンイミド、N,N’-p- ェニレンビスシトラコンイミド、N,N’-4,4-ビ フェニレンビスシトラコンイミド、N,N’-4,4-( 3,3-ジメチルビフェニレン)ビスシトラコンイ ド、N,N’-4,4-(3,3-ジメチルジフェニルメタン )ビスシトラコンイミド、N,N’-4,4-(3,3-ジエチ ジフェニルメタン)ビスシトラコンイミド、 N,N’-4,4-ジフェニルメタンビスシトラコンイ ド、N,N’-4,4-ジフェニルプロパンビスシト コンイミド、N,N’-4,4-ジフェニルエーテルビ スシトラコンイミド、N,N’-4,4-ジフェニルス ホンビスシトラコンイミド、2,2-ビス(4-(4-シ トラコンイミドフェノキシ)フェニル)プロパ 、2,2-ビス(3-s-ブチル-3,4-(4-シトラコンイミ フェノキシ)フェニル)プロパン、1,1-ビス(4-(4 -シトラコンイミドフェノキシ)フェニル)デカ ン、4,4’-シクロヘキシリデン-ビス(1-(4-シト コンイミドフェノキシ)フェノキシ)-2-シク ヘキシルベンゼン、2,2-ビス(4-(4-シトラコン ミドフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロ ロパンが挙げられる。これらは単独で又は2 以上を混合して使用できる。

 上記ナジイミド樹脂は、分子中にナジイ ド基を少なくとも1個有しているナジイミド 化合物を重合してなるものである。ナジイミ ド化合物としては、例えば、フェニルナジイ ミド、1-メチル-2,4-ビスナジイミドベンゼン N,N’-m-フェニレンビスナジイミド、N,N’-p- ェニレンビスナジイミド、N,N’-4,4-ビフェニ レンビスナジイミド、N,N’-4,4-(3,3-ジメチル フェニレン)ビスナジイミド、N,N’-4,4-(3,3-ジ メチルジフェニルメタン)ビスナジイミド、N, N’-4,4-(3,3-ジエチルジフェニルメタン)ビスナ ジイミド、N,N’-4,4-ジフェニルメタンビスナ イミド、N,N’-4,4-ジフェニルプロパンビス ジイミド、N,N’-4,4-ジフェニルエーテルビス ナジイミド、N,N’-4,4-ジフェニルスルホンビ ナジイミド、2,2-ビス(4-(4-ナジイミドフェノ キシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(3-s-ブチル- 3,4-(4-ナジイミドフェノキシ)フェニル)プロパ ン、1,1-ビス(4-(4-ナジイミドフェノキシ)フェ ル)デカン、4,4’-シクロヘキシリデン-ビス( 1-(4-ナジイミドフェノキシ)フェノキシ)-2-シ ロヘキシルベンゼン、2,2-ビス(4-(4-ナジイミ フェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロ ンが挙げられる。これらは単独で又は2種以 を混合して使用できる。

 また、上記ラジカル重合性物質に下記化学 (I)で示されるリン酸エステル構造を有する ジカル重合性物質を併用することが好まし 。この場合、金属等の無機物表面に対する 着強度が向上するため、回路電極同士の接 に好適である。
式中、nは1~3の整数を示す。

 上記リン酸エステル構造を有するラジカ 重合性物質は、無水リン酸と2-ヒドロキシ チル(メタ)アクリレートとの反応させること により得られる。リン酸エステル構造を有す るラジカル重合性物質として、具体的には、 モノ(2-メタクリロイルオキシエチル)アシッ フォスフェート、ジ(2-メタクリロイルオキ エチル)アシッドフォスフェートがある。こ らは単独で又は2種以上を混合して使用でき る。

 上記化学式(I)で示されるリン酸エステル 造を有するラジカル重合性物質の配合量は ラジカル重合性物質と必要により配合する ィルム形成材との合計100質量部に対して、0 .01~50質量部であることが好ましく、0.5~5質量 がより好ましい。

 上記ラジカル重合性物質は、アリルアク レートと併用することもができる。この場 、アリルアクリレートの配合量は、ラジカ 重合性物質と、必要により配合されるフィ ム形成材との合計100質量部に対して、0.1~10 量部であることが好ましく、0.5~5質量部が り好ましい。

 加熱により遊離ラジカルを発生する硬化 は、加熱により分解して遊離ラジカルを発 する硬化剤である。このような硬化剤とし は、過酸化化合物、アゾ系化合物が挙げら る。このような硬化剤は、目的とする接続 度、接続時間、ポットライフ等により適宜 定される。高反応性とポットライフの向上 観点から、半減期10時間の温度が40℃以上、 かつ、半減期1分の温度が180℃以下の有機過 化物が好ましく、半減期10時間の温度が60℃ 上、かつ、半減期1分の温度が170℃以下の有 機過酸化物がより好ましい。

 上記硬化剤の配合量は、接続時間を25秒 下とする場合、充分な反応率を得るために ジカル重合性物質と必要により配合される ィルム形成材との合計100質量部に対して、2~ 10質量部程度であることが好ましく、4~8質量 であることがより好ましい。なお、接続時 を限定しない場合の硬化剤の配合量は、ラ カル重合性物質と必要により配合されるフ ルム形成材との合計100質量部に対して、0.05 ~20質量部であることが好ましく、0.1~10質量部 であることがより好ましい。

 加熱により遊離ラジカルを発生する硬化 として、より具体的には、ジアシルパーオ サイド、パーオキシジカーボネート、パー キシエステルパーオキシケタール、ジアル ルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイ 、シリルパーオキサイドが挙げられる。

 また、回路電極32、42の腐食を抑えるとい う観点から、硬化剤は、硬化剤中に含有され る塩素イオンや有機酸の濃度が5000ppm以下で ることが好ましく、さらに、加熱分解後に 生する有機酸が少ないものがより好ましい

 このような硬化剤として、具体的には、 ーオキシエステル、ジアルキルパーオキサ ド、ハイドロパーオキサイド、シリルパー キサイドが挙げられ、高反応性が得られる ーオキシエステルから選定されることがよ 好ましい。なお、上記硬化剤は、適宜混合 て用いることができる。

 パーオキシエステルとしては、クミルパ オキシネオデカノエート、1,1,3,3-テトラメ ルブチルパーオキシネオデカノエート、1-シ クロヘキシル-1-メチルエチルパーオキシノエ デカノエート、t-ヘキシルパーオキシネオデ ノデート、t-ブチルパーオキシピバレート 1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ2-エチ ヘキサノネート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(2-エチ ヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1-シク ヘキシル-1-メチルエチルパーオキシ-2-エチ ヘキサノネート、t-ヘキシルパーオキシ-2- チルヘキサノネート、t-ブチルパーオキシ-2- エチルヘキサノネート、t-ブチルパーオキシ ソブチレート、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ )シクロヘキサン、t-ヘキシルパーオキシイソ プロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオ シ-3,5,5-トリメチルヘキサノネート、t-ブチ パーオキシラウレート、2,5-ジメチル-2,5-ジ( m-トルオイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチル ーオキシイソプロピルモノカーボネート、t -ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルモノカ ボネート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエー ト、t-ブチルパーオキシアセテートが挙げら る。

 ジアルキルパーオキサイドとしては、α, ’-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピル ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジ チル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、t- ブチルクミルパーオキサイドが挙げられる。

 ハイドロパーオキサイドとして、ジイソ ロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、 メンハイドロパーオキサイドが挙げられる

 ジアシルパーオキサイドとしては、イソ チルパーオキサイド、2,4―ジクロロベンゾ ルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサ イルパーオキサイド、オクタノイルパーオ サイド、ラウロイルパーオキサイド、ステ ロイルパーオキサイド、スクシニックパー キサイド、ベンゾイルパーオキシトルエン ベンゾイルパーオキサイドが挙げられる。

 パーオキシジカーボネートとしては、ジ- n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジイ プロピルパーオキシジカーボネート、ビス( 4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカー ネート、ジ-2-エトキシメトキシパーオキシ カーボネート、ジ(2-エチルヘキシルパーオ シ)ジカーボネート、ジメトキシブチルパー オキシジカーボネート、ジ(3-メチル-3-メトキ シブチルパーオキシ)ジカーボネートが挙げ れる。

 パーオキシケタールとしては、1,1-ビス(t- ヘキシルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロ キサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)シ ロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3, 3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1―(t-ブチ パーオキシ)シクロドデカン、2,2-ビス(t-ブチ ルパーオキシ)デカンが挙げられる。

 シリルパーオキサイドとしては、t-ブチ トリメチルシリルパーオキサイド、ビス(t- チル)ジメチルシリルパーオキサイド、t-ブ ルトリビニルシリルパーオキサイド、ビス(t -ブチル)ジビニルシリルパーオキサイド、ト ス(t-ブチル)ビニルシリルパーオキサイド、 t-ブチルトリアリルシリルパーオキサイド、 ス(t-ブチル)ジアリルシリルパーオキサイド 、トリス(t-ブチル)アリルシリルパーオキサ ドが挙げられる。

 これらの硬化剤は、単独で又は2種以上を 混合して使用することができ、分解促進剤、 抑制剤等を混合して用いてもよい。また、こ れらの硬化剤をポリウレタン系、ポリエステ ル系の高分子物質等で被覆してマイクロカプ セル化してもよい。マイクロカプセル化した 硬化剤は、可使時間が延長されるために好ま しい。

 接着剤組成物には、必要に応じて、フィ ム形成材を添加して用いてもよい。フィル 形成材とは、液状物を固形化し構成組成物 フィルム形状とした場合に、そのフィルム 取扱いを容易とし、容易に裂けたり、割れ り、べたついたりしない機械的特性等を付 するものであり、通常の状態(常温常圧)で ィルムとしての取扱いができるものである

 フィルム形成材としては、フェノキシ樹 、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスチレ 樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエ テル樹脂、ポリアミド樹脂、キシレン樹脂 ポリウレタン樹脂が挙げられる。これらの でも、接着性、相溶性、耐熱性、機械的強 に優れることからフェノキシ樹脂が好まし 。

 フェノキシ樹脂は、2官能フェノール類と エピハロヒドリンとを高分子化するまで反応 させるか、又は2官能エポキシ樹脂と2官能フ ノール類とを重付加させることにより得ら る樹脂である。フェノキシ樹脂は、例えば 2官能フェノール類1モルとエピハロヒドリ 0.985~1.015モルとをアルカリ金属水酸化物等の 触媒の存在下、非反応性溶媒中で40~120℃の温 度で反応させることにより得ることができる 。

 また、フェノキシ樹脂としては、樹脂の 械的特性や熱的特性の観点からは、特に2官 能性エポキシ樹脂と2官能性フェノール類と 配合当量比をエポキシ基/フェノール水酸基= 1/0.9~1/1.1とし、アルカリ金属化合物、有機リ 系化合物、環状アミン系化合物等の触媒の 在下、沸点が120℃以上のアミド系、エーテ 系、ケトン系、ラクトン系、アルコール系 の有機溶剤中で、反応固形分が50質量%以下 条件で50~200℃に加熱して重付加反応させて たものが好ましい。

 上記2官能エポキシ樹脂としては、ビスフ ェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキ 樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビ ェニルジグリシジルエーテル、メチル置換 フェニルジグリシジルエーテルが挙げられ 。

 2官能フェノール類は、2個のフェノール 水酸基を有するものである。2官能フェノー 類としては、例えば、ハイドロキノン類、 スフェノールA、ビスフェノールF、ビスフ ノールAD、ビスフェノールS、ビスフェノー フルオレン、メチル置換ビスフェノールフ オレン、ジヒドロキシビフェニル、メチル 換ジヒドロキシビフェニル等のビスフェノ ル類が挙げられる。

 フェノキシ樹脂は、ラジカル重合性の官 基や、その他の反応性化合物により変性(例 えば、エポキシ変性)されていてもよい。フ ノキシ樹脂は、1種を単独で又は2種以上を混 合して用いることができる。

 接着剤組成物は、更に、アクリル酸、ア リル酸エステル、メタクリル酸エステル及 アクリロニトリルのうち少なくとも一つを ノマー成分とした重合体又は共重合体を含 でいてもよい。ここで、応力緩和に優れる とから、グリシジルエーテル基を含有する リシジルアクリレートやグリシジルメタク レートを含む共重合体系アクリルゴムを併 することが好ましい。これらのアクリルゴ の重量平均分子量は、接着剤の凝集力を高 る点から20万以上であることが好ましい。

 導電粒子12の配合量は、接着剤組成物100 積部に対して0.1~30体積部であることが好ま く、その配合量は用途により使い分けるこ ができる。過剰な導電粒子12による回路電極 の短絡等を防止する観点から、導電粒子12の 合量は0.1~10体積部であることがより好まし 。

 回路接続材料には、更に、ゴム微粒子、 填剤、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色 、難燃化剤、チキソトロピック剤、カップ ング剤、フェノール樹脂、メラミン樹脂、 ソシアネート類を含有することもできる。

 ゴム微粒子は、配合する導電粒子12の平 粒径の2倍以下の平均粒径を有し、かつ導電 子12及び接着剤組成物の室温での貯蔵弾性 の1/2以下の貯蔵弾性率を有するものであれ よい。特に、ゴム微粒子の材質が、シリコ ン、アクリルエマルジョン、SBR、NBR、ポリ タジエンゴムである微粒子は、単独で又は2 以上を混合して用いることが好適である。3 次元架橋したこれらゴム微粒子は、耐溶剤性 が優れており、接着剤組成物中に容易に分散 される。

 回路接続材料に充填剤を含有させる場合 接続信頼性等が向上するので好ましい。充 剤は、その最大径が導電粒子12の粒径の1/2 下であれば使用できる。その最大径が導電 子の粒径の1/2以下であれば使用できる。ま 、導電性を持たない粒子を併用する場合に 、充填剤が導電性を持たない粒子の直径以 であれば使用できる。

 充填剤の配合量は、接着剤組成物100体積 に対して5~60体積部であることが好ましい。 配合量が60体積部を超えると、接続信頼性向 効果が飽和する傾向があり、5体積部未満で は充填剤添加の効果が不充分となる傾向があ る。

 上記カップリング剤としては、ビニル基 アクリル基、エポキシ基又はイソシアネー 基を含有する化合物が、接着性が向上する で好ましい。

[回路部材の接続方法]
 次に、上述した回路部材の接続構造の製造 法について説明する。

 先ず、上述した第1の回路電極32を有する 1の回路部材30と、第2の回路電極42を有する 2の回路部材40と、回路接続材料とを準備す 。回路接続材料としては、例えば、フィル 状に成形した回路接続材料(以下、フィルム 状回路接続材料という)50を準備する。

 図3は、本発明に係るフィルム状回路接続 材料の一実施形態を示す断面図である。フィ ルム状回路接続材料50は、上記回路接続材料 フィルム状に成形してなるものであり、回 接続材料は、通常、表面側に突起14を有す 導電粒子12と、接着剤組成物51とを含有する のである。一般的に、回路接続材料中に含 れる接着剤組成物は接着性を有し、第1及び 第2の回路部材30、40に対する硬化処理により 化する。フィルム状回路接続材料50の厚み 、10~50μmであることが好ましい。

 次に、第1の回路部材30の上に、フィルム 回路接続材料50を載せる。そして、第2の回 部材40を、第1の回路電極32と第2の回路電極4 2とが相対向するようにフィルム状回路接続 料50の上に載せる。これにより、第1の回路 材30と第2の回路部材40との間にフィルム状回 路接続材料50を介在させることが可能となる このとき、フィルム状回路接続材料50はフ ルム状であり、取扱いが容易である。この め、このフィルム状回路接続材料50によれば 、第1の回路部材30と第2の回路部材40とを接続 する際に、それらの間に容易に介在させるこ とができ、第1の回路部材30と第2の回路部材40 との接続作業を容易に行うことができる。

 次に、第1の回路部材30及び第2の回路部材 40を介してフィルム状回路接続材料50を加熱 ながら加圧して硬化処理を施し、第1及び第2 の回路部材30、40の間に回路接続部材10を形成 する。硬化処理は、一般的な方法により行う ことが可能であり、その方法は接着剤組成物 により適宜選択される。

 このとき、回路接続部材10中の導電粒子12 の突起部14は、絶縁性物質11を貫通して第1回 電極32、第2の回路電極42に接触している。 た、導電粒子12の突起部14の内側の金属層22 核体21側にめり込んでいる。その際、核体21 プラスチック(有機高分子)の反発力によっ 突起部14は回路電極32、42側に押し上げられ 突起部14は更に回路電極にもめり込む様な状 態になる。また、回路接続材料中の導電粒子 12の金属層又は最外層がNi又はNi合金である場 合、Auよりも硬いため、第1又は第2の回路電 32、42に対しては従来の最外層がAuである導 粒子よりも突起部14がより深く食い込むこと となり、導電粒子12と回路電極32、42との接触 面積は増加し、接続抵抗が安定する。また、 導電粒子12の金属層又はその最外層のビッカ ス硬度を400~1000の範囲とすることにより、 起部14の回路電極32、42に対する食い込みが きくなる。そして、回路接続材料が硬化処 されることにより接着剤組成物51が硬化し、 第1の回路部材30及び第2の回路部材40に対する 高い接着強度が実現され、導電粒子12と第1及 び第2回路電極32、42とがしっかりと接触した 態が長期間にわたって保持される。このよ な接続構造の状態は、回路部材の接続構造 断面を電子顕微鏡で観察することにより確 することができる。また、回路基板として 明なガラス基板を用いた場合、ガラス基板 介して回路接続部の表面を観察することに り確認することができる

 従って、第1及び/又は第2の回路電極32、42 の表面における凹凸の有無に拘わらず、対向 する第1及び第2回路電極32、42間の接続抵抗を 充分に低減することができ、第1回路電極32と 第2回路電極42との良好な電気的接続を達成で きると共に第1及び第2回路電極32、42間の電気 特性の長期信頼性を十分に高めることができ る。

 なお、上記実施形態では、フィルム状回 接続材料50を用いて回路部材の接続構造を 造しているが、フィルム状回路接続材料50に 代えて、後述する回路接続材料を用いてもよ い。この場合でも、回路接続材料を溶媒に溶 解させ、その溶液を、第1の回路部材30又は第 2の回路部材40のいずれかに塗布し乾燥させれ ば、第1及び第2の回路部材30、40間に介在させ ることができる。

 なお、フィルム状回路接続材料50は、支 体(ポリエチレンテレフタレートフィルム等) 上に塗工装置(図示せず)を用いて上記回路接 材料を塗布し、所定時間熱風乾燥すること より作製することができる。

 以上、本発明の好適な実施形態について 明したが、本発明はこれに制限されるもの はない。

 以下に、本発明を実施例に基づいて具体 に説明するが、本発明はこれに限定される のではない。

[導電粒子の作製]
(核体の作製)
 テトラメチロールメタンテトラアクリレー 、ジビニルベンゼン及びスチレンモノマー 混合比を変えて、重合開始剤としてベンゾ ルパーオキサイドを用いて懸濁重合した。 に、得られた重合体を分級することで約3μm の平均粒径を有する核体を得た。

(導電粒子No.1の作製)
 上記核体の表面に対して、無電解Niメッキ 理を施して、均一な厚み100nmのNi層(金属層) 有する導電粒子No.1を作製した。

(導電粒子No.2の作製)
 導電粒子No.1上にAuを25nmの厚みで置換メッキ することにより、均一な厚さを有するAu層を 成し、導電粒子No.2を作製した。

(導電粒子No.3の作製)
 特許第3696429号等に準じて、Niメッキ処理の のメッキ液の仕込量、処理温度及び時間を 整しメッキの厚みを変更することにより、 記核体の表面にNiメッキの突起を形成した これにより、突起も含めたNi層の目標厚み180 ~210nmの導電粒子No.3を作製した。

(導電粒子No.4の作製)
 導電粒子No.3上にAuを25nmの厚みで置換メッキ することにより、複数の突起を有するAu層を 成し、導電粒子No.4を作製した。

 上述のようにして作製した導電粒子No.1~4 ついて、電子顕微鏡(日立製作所社製、商品 名「S-800」)を用いて観察し、突起の高さ及び 隣接する突起間の距離を計測した。各導電粒 子の金属層材質、ビッカース硬度、突起の高 さ及び突起間距離を表1に示す。

[回路接続材料の作製]
(フェノキシ樹脂溶液の調製)
 フェノキシ樹脂(平均重量分子量45000、ユニ ンカーバイド株式会社製、商品名「PKHC」)50 gを、トルエン/酢酸エチル=50/50(質量比)の混 溶剤に溶解して、固形分40質量%のフェノキ 樹脂溶液を調製した。

(ウレタンアクリレートの合成)
 ポリカプロラクトンジオール(重量平均分子 量:800)400質量部、2-ヒドロキシプロピルアク レート131質量部、触媒としてジブチル錫ジ ウレート0.5質量部及び重合禁止剤としてハ ドロキノンモノメチルエーテル1.0質量部を 拌しながら50℃に加熱して混合した。次いで 、この混合液に、イソホロンジイソシアネー ト222質量部を滴下し、更に攪拌しながら80℃ 昇温してウレタン化反応を行った。イソシ ネート基の反応率が99%以上になったことを 認した後、反応温度を下げてウレタンアク レートを得た。

(回路接続材料Aの作製)
 上記フェノキシ樹脂溶液(固形分含量:50g)125g 、上記ウレタンアクリレート49g、リン酸エス テル型アクリレート1g及び加熱により遊離ラ カルを発生する硬化剤としてt-ヘキシルパ オキシ-2-エチルヘキサノネート5gとを混合し て接着剤組成物を得た。得られた接着剤組成 物100質量部に対して導電粒子No.3を2.3質量部 散させて回路接続材料を調製した。

 そして、この回路接続材料を、片面を表 処理した厚み50μmのPETフィルムに塗工装置 用いて塗布し、70℃3分の熱風乾燥により、PE Tフィルム上に厚みが18μmのフィルム状回路接 続材料Aを形成した。

(回路接続材料Bの作製)
 導電粒子No.3に代えて、導電粒子No.1を2.3質 部用いた以外は回路接続材料Aと同様にして 厚み18μmのフィルム状回路接続材料Bを作製 た。

(回路接続材料Cの作製)
 導電粒子No.3に代えて、導電粒子No.2を2.1質 部用いた以外は回路接続材料Aと同様にして 厚み18μmのフィルム状回路接続材料Cを作製 た。

(回路接続材料Dの作製)
 導電粒子No.3に代えて、導電粒子No.4を2.1質 部用いた以外は回路接続材料Aと同様にして 厚み18μmのフィルム状回路接続材料Dを作製 た。

(実施例1)
 第1の回路部材として、ポリイミドフィルム (厚み38μm)と、SnめっきCu箔(厚み8μm)からなる2 層構造を有するフレキシブル回路板(以下、FP Cという)を準備した。このFPCの回路について 、ライン幅18μm及びピッチ50μmとした。

 次に、第2の回路部材として表面上にITO回 路電極(厚み50nm、表面抵抗<20ω)を備えるガ ス基板(厚み1.1mm)を準備した。この第2の回 部材の回路については、ライン幅25μm及びピ ッチ50μmとした。

 そして、第2の回路部材上に所定のサイズ (1.5×30mm)に裁断した回路接続材料Aを貼付け、 70℃、1.0MPaの条件で3秒間加熱、加圧を行い仮 接続した。次いで、PETフィルムを剥離した後 、FPCと第2の回路部材とで回路接続材料Aを挟 ようにFPCを配置し、FPCの回路と第2の回路部 材の回路の位置合わせを行った。その後、170 ℃、3MPa、10秒の条件でFPC上方から加熱、加圧 を行いFPCと第2の回路部材とを本接続した。 のようにして、回路部材の接続構造を作製 た。

(実施例2)
 第1の回路部材として、実施例1と同様のFPC 準備した。次に、第2の回路部材として表面 にIZO(最外層、厚み50nm)/Cr(厚み20nm)/Al(厚み100 nm)の3層構成の回路電極(表面抵抗<20ω))を備 えるガラス基板(厚み1.1mm)を準備した。この 2の回路部材の回路については、ライン幅25μ m及びピッチ50μmとした。そして、実施例1と 様に回路接続材料Aを使用し、回路部材の接 構造を作製した。

(実施例3)
 第1の回路部材として、実施例1と同様のFPC 準備した。次に、第2の回路部材として表面 にITO(最外層、厚み50nm)/Cr(厚み200nm)の2層構 の回路電極(表面抵抗<20ω))を備えるガラス 基板(厚み1.1mm)を準備した。この第2の回路部 の回路については、ライン幅25μm、ピッチ50 μmとした。そして、実施例1と同様に回路接 材料Aを使用し、回路部材の接続構造を作製 た。

(実施例4)
 第1の回路部材として、実施例1と同様のFPC 準備した。次に、第2の回路部材として表面 にITO(最外層、厚み50nm)/Ti(厚み100nm)/Al(厚み20 0nm)/Ti(厚み100nm)の4層構成の回路電極(表面抵 <20ω))を備えるガラス基板(厚さ1.1mm)を準備 した。この第2の回路部材の回路については ライン幅25μm及びピッチ50μmとした。そして 実施例1と同様に回路接続材料Aを使用し、 路部材の接続構造を作製した。

(実施例5)
 第1の回路部材として、実施例1と同様のFPC 準備した。次に、第2の回路部材として表面 にAl回路電極(厚み200nm、表面抵抗<5ω)を備 えるガラス基板(厚み1.1mm)を準備した。この 2の回路部材の回路については、ライン幅25μ m及びピッチ50μmとした。そして、実施例1と 様に回路接続材料Aを使用し、回路部材の接 構造を作製した。

(比較例1)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Bを いた以外は実施例1と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例2)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Bを いた以外は実施例2と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例3)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Bを いた以外は実施例3と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例4)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Bを いた以外は実施例4と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例5)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Bを いた以外は実施例5と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例6)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Cを いた以外は実施例1と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例7)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Cを いた以外は実施例2と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例8)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Cを いた以外は実施例3と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例9)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Cを いた以外は実施例4と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例10)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Cを いた以外は実施例5と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例11)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Dを いた以外は実施例1と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例12)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Dを いた以外は実施例2と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例13)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Dを いた以外は実施例3と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例14)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Dを いた以外は実施例4と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

(比較例15)
 回路接続材料Aに代えて、回路接続材料Dを いた以外は実施例5と同様にして、回路部材 接続構造を作製した。

〔接続抵抗の測定〕
 上記回路部材の接続構造について、第1の回 路部材(FPC)の回路電極と、第2の回路部材の回 路電極との間の接続抵抗値をマルチメータ( 式会社エーディーシー社製、商品名「デジ ル・マルチメータ7461A」)を用いて測定した 接続抵抗値は、初期(接続直後)と、80℃、95%R Hの恒温恒湿槽中に500時間保持(高温高湿処理) した後に測定した。結果を表2に示す。

 表2において、接続抵抗値は、隣接回路間の 抵抗37点の平均値と標準偏差を3倍した値との 和(x+3σ)で示している。また、抵抗増加率は 初期抵抗値から高温高湿処理後抵抗値の増 量を百分率で示しており、具体的には下記 :
抵抗増加率(%)=[(処理後抵抗値-初期抵抗値)/初 期抵抗値]×100
より算出した。接続信頼性の改善効果の判断 として、抵抗増加率10%未満を改善効果有り、 10%以上20%未満を従来品レベル、20%以上を改善 効果無し(NG)とした。

〔回路電極上に存在する導電粒子数〕
 微分干渉顕微鏡を用いて、上記回路部材の 続構造における各回路電極上に存在する導 粒子数を目視にて計数(n=38)した。その結果 実施例1~15、比較例1~25の回路電極上の平均 電粒子数は32~45個の範囲内であり、回路接続 材料や回路部材の違いによる導電粒子数の極 端な増減は見られなかった。

 表2に示すように、回路電極の全体又は表 面がITO又はIZOで構成されている第2の回路部 を用いた場合、実施例1~4の回路部材の接続 造では、抵抗増加率が7.5%未満と非常に小さ という結果が得られた。これに対し、比較 1~4の接続構造の抵抗増加率は約27~39%、比較 6~9の接続構造の抵抗増加率は約20~25%、比較 11~14の接続構造の抵抗増加率は約14~18%であ た。

 このことから、回路電極の全体又は表面 ITO及びIZOで構成されている回路電極に対し 、突起を有し、金属層又は金属層の最外層 Niである導電粒子を含む回路接続材料を接 に使用することにより、接続信頼性の改善 見られることがわかった。

 また、Al回路電極を備える第2の回路部材 用いた場合、突起を有する導電粒子を含む 路接続材料で接続した実施例5、比較例15で 、抵抗増加率が約3.5%と少ない結果であった 。この結果は、接続時にAl回路電極表面の酸 膜を導電粒子表面の突起が突き破り回路電 と接触したためと考えられる。これに対し 、突起が無い導電粒子を含む回路接続材料 接続した比較例5、10では、比較例10の抵抗 加率が約34%、比較例15の抵抗増加率が約15%で あった。

 なお、突起を有し金属層がNiである導電 子を用いた実施例5と、突起を有し最外層がA uである導電粒子を用いた比較例15の抵抗増加 率が同程度であることから、回路電極がAlで 成されている回路部材に対しては、導電粒 の最外層の金属種の違いによる接続信頼性 改善への効果は顕著ではない傾向にある。

 また、実施例1~5で作製した回路部材の接 構造の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察 た結果、導電粒子を構成する金属層の突起 の内側部分の金属層が核体にめり込んでい ことが確認された。その一例として、実施 2で作製した回路部材の接続構造における接 部の断面SEM写真を図4に示す。

 以上より、本発明の回路部材の接続構造 よれば、対向する回路電極間の良好な電気 接続を達成できると共に、高温高湿環境下 熱衝撃試験等においても安定した接続信頼 を十分に高めることができることが確認さ た。

 本発明の回路接続材料によれば、対向す 回路電極間の良好な電気的接続を達成でき と共に、回路電極間の電気特性の長期信頼 を十分に高めることができる。また、本発 によれば、回路電極間の電気特性の長期信 性に十分に優れる回路部材の接続構造及び の接続方法を提供することができる。