以下、本発明を適用した絶縁膜付き導電性� ��子体及びこれを用いた異方性導電接続材料� ��ついて、図面を参照して説明する。
 本発明を適用した絶縁膜付き導電性粒子体1 は、例えば異方導電性接着剤等の異方性導電 接続材料に用いられる導電性粒子体である。 また、本発明を適用した異方性導電接続材料 としての異方導電性接着剤は、この絶縁膜付 き導電性粒子体1がバインダー樹脂である絶� �性接着剤中に分散されている。この絶縁性� �着剤としては、主にエポキシ樹脂、フェノ� �シ樹脂等の熱硬化樹脂が用いられている。� �た、本発明は、この異方導電性接着剤を剥� �フィルム上に形成することによりなる異方� �電性フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)に適 用しても良い。
 この絶縁膜付き導電性粒子体1は、図2に示� �ように、基材粒子となる導電性粒子2と、こ� ��導電性粒子2の表面を被覆するように絶縁性 樹脂の微粒子3aの融着により連続して形成さ� ��た絶縁性樹脂膜3(以下、「外殻絶縁層」と� �いう。)とからなる。そして、絶縁性樹脂の� ��粒子3aの融着に基づく連続した絶縁性樹脂� �3は、その微粒子間に、絶縁膜付き導電性粒� ��体1の絶縁特性及び導電特性を活かすように 、空隙Aを有している。この空隙は、球体に� �接する立方体と、この球体との隙間の20%~60%� ��融着により埋まった状態程度の空隙である� ��尚、この立方体及び球体の隙間の空隙率は� ��約47.64%(=100×(1-4/3×π×(1/2) ³ ))であり、この隙間の20%~60%が埋まった状態の 空隙率は、19.1%~38.1%である。尚、この空隙率� ��、絶縁性樹脂膜3の空隙Aを含めた全体の体� �を100%としたときの、全体の体積に対するこ� ��空隙Aの体積の割合を示すものである。
 絶縁膜付き導電性粒子体1は、絶縁性樹脂の 微粒子3aを、後述のように導電性粒子2の表面 に衝突させて導電性粒子2の表面に付着させ� �ことにより、導電性粒子2の表面に絶縁性樹� ��膜3が被覆されることとなる。また、この絶 縁性樹脂膜3を被覆させる際に、絶縁性樹脂� �3の空隙率が19.1%~38.1%となるように微粒子間� �空間を有するように微粒子を基材粒子の表� �に付着させる。そして、この絶縁性樹脂膜3� ��、この絶縁性樹脂膜3の表面には、空隙が実 質的には存在せず、均一状態となっていると ともに、この絶縁性樹脂膜3の内側である基� �粒子側には、空隙Aが確保されている状態と� ��っているように形成される。また、絶縁性� ��脂膜3は、基材粒子の表面から厚み方向に従 って空隙Aが少なくなるように形成され、す� �わち、内側の空隙A1より外側の方が空隙A2が� ��なくなるように形成される。そして、この� ��とにより、絶縁性樹脂膜3の内側の部分は、 絶縁性樹脂膜の疎な部分であり、最外殻の表 面部分等の絶縁性樹脂膜3の外側の部分は、� �縁性樹脂膜の密な部分である。
 導電性粒子2は、少なくとも表面が導電性を 有するものであり、絶縁膜付き導電性粒子体 1の基材粒子となる。導電性粒子2としては、� ��えば、金、銀、白金、ニッケル、銅、すず/ ニッケル合金等の金属からなる粒子や、スチ レン、ジビニルベンゼン、ベンゾクアナミン 等の核となる樹脂粒子の表面にニッケルめっ き、ニッケル/金めっき等を施した粒子が用� �られる。
 また、導電性粒子2は、例えば粒径が3~10μm� �度のものが用いられる。また、絶縁性樹脂� �微粒子3aの粒径は、導電性粒子2の粒径に比� �て1/10倍程度の大きさを有し、例えば、100~400 nm程度のものが用いられる。融着により形成� ��れた絶縁性樹脂膜3の厚みは、例えば200~300nm 程度とされている。そして、この絶縁性樹脂 膜3は、表面は融着により略均一な面を形成� �、膜の内部には、上述のように微粒子間に� �間が形成されることとなる。
 絶縁性樹脂膜3を形成する絶縁性樹脂の微粒 子3aには、中実の粒子が用いられている。こ� ��は、上述のように基材粒子である導電性粒� ��2に絶縁性樹脂の微粒子3aを衝突させて付着� ��せることに加えて、優れた導電特性及び絶� ��特性を発揮させるために絶縁性樹脂膜3内部 に所定の空隙Aを形成するためには、中空の� �子を用いるよりも中実の粒子を用いる方が� �いからである。そして、この絶縁性樹脂の� �粒子3aとしては、例えば、架橋アクリル樹脂 、スチレン-アクリル共重合体、ジビニルベ� �ゼン-アクリル共重合体、スチレン-ジビニル ベンゼン共重合体、メラミン-ホルムアルデ� �ド共重合体、シリコーン-アクリル共重合体� ��ポリアミド、ポリイミド、ポリブタジエン� ��NBR等が用いられる。
 また、絶縁性樹脂膜3を形成する絶縁性樹脂 の微粒子3aとして用いられる粒子の特性とし� ��は、加熱及び加圧する熱プレス機により、1 00℃、2MPaの条件下で10分間プレスしたときに� ��体が融着により繋がるもので、かつ、70℃� �2MPaの条件下で10分間プレスしたときに膜に� �らない、すなわち粉体が繋がらず微粒子の� �態が確保される特性のものを用いた。これ� �、100℃、2MPaの条件下で繋がらないものは、� ��縁性樹脂の微粒子として用いた場合に導電� ��粒子2から脱落のおそれがあり、70℃、2MPaの 条件下で繋がるものは、絶縁性樹脂の微粒子 として用いた場合に上述の空隙Aを設けるこ� �が困難となるからである。尚、後述のハイ� �リダイゼーション処理による絶縁性樹脂の� �粒子3aと、導電性粒子2との衝突の際の微粒� �3a同士及び微粒子3aと導電性粒子2との摩擦熱 が、後述の条件で80℃程度となる。
 以上のように構成された絶縁膜付き導電性� ��子体1は、少なくとも表面に導電性を有する 基材粒子である導電性粒子2を被覆するよう� �絶縁性樹脂の微粒子3aの融着に基づく連続し た絶縁性樹脂膜3を外殻に有し、この微粒子3a 間に空隙Aを有することにより、パンプ間の� �縁性を確保するとともに、外殻の絶縁性樹� �膜3を割れやすくすることにより、異方性導� ��接続材料等に用いられることにより、狭ピ� ��チバンプにおいても容易かつ確実な接続性� ��確保して、すなわち、優れた導電特性及び� ��縁特性を発揮して、高い接続信頼性を得る� ��とを実現する。
 また、絶縁膜付き導電性粒子体1は、絶縁性 樹脂膜3を形成するための絶縁性樹脂の微粒� �3aとして、架橋アクリル樹脂、スチレン-ア� �リル共重合体、ジビニルベンゼン-アクリル� ��重合体、スチレン-ジビニルベンゼン共重合 体、メラミン-ホルムアルデヒド共重合体、� �リコーン-アクリル共重合体、ポリアミド、� ��リイミド、ポリブタジエン、NBRのうちから� ��択される微粒子を用いることで、空隙率が1 9.1%~38.1%程度の空隙Aを絶縁性樹脂膜3の微粒子 間に設けることを可能とし、基材粒子である 導電性粒子2をこのような所定の空隙Aを有す� ��絶縁性樹脂膜3で被覆することにより、優れ た導電特性及び絶縁特性を発揮して、狭ピッ チバンプにおいても容易かつ確実な接続性を 確保して、高い接続信頼性を得ることを実現 する。
 また、この絶縁膜付き導電性粒子体1を有す る異方性導電接続材料は、上述したように絶 縁膜付き導電性粒子体1を絶縁性接着剤中に� �散されてなるので、狭ピッチバンプにおい� �も容易かつ確実な接続性を確保して、高い� �続信頼性を得ることを実現する。
 そして、本発明を適用した絶縁膜付き導電� ��粒子体1は、例えば、公知のハイブリダイゼ ーションシステムによる処理(以下、「ハイ� �リダイゼーション処理」ともいう。)によっ� ��、導電性粒子2の表面に絶縁性樹脂の微粒子 3aを融着させて絶縁性樹脂層を形成して、製� ��されるものである。ここで、ハイブリダイ� ��ーション処理は、微粒子に微粒子を複合化� ��るもので(例えば、粉体と工業 VOL.27,NO.8,1995 ,p35~42等参照)、母粒子と子粒子とを気相中に� ��散させながら、衝撃力を主体とする機械的� ��エネルギーを粒子に与えることによって、� ��子の固定化及び成膜処理を行うものである� ��このハイブリダイゼーション処理の具体的� ��条件については、使用する原料や装置にお� ��て適宜決定することができる。
 以上のようにハイブリダイゼーション処理� ��より絶縁膜付き導電性粒子体1を製造する場 合の、導電性粒子2を被覆するように形成さ� �る絶縁性樹脂膜3の膜厚、絶縁性樹脂膜3の内 部に形成される微粒子間の空隙については、 上述の通りである。
 すなわち、本発明を適用した絶縁膜付き導� ��性粒子体の製造方法は、少なくとも表面が� ��電性を有する基材粒子である導電性粒子2の 表面に、絶縁性樹脂の微粒子3aを衝突させて� ��空隙Acを有する初期状態の絶縁性樹脂膜3cを 形成する第1の工程と、この絶縁性樹脂膜3cの 表面の空隙を減少させるとともに、絶縁性樹 脂膜の基材粒子側の空隙は維持する程度まで 微粒子の衝突を継続する第2の工程とを有す� �。
 この製造方法において、第1の工程では、上 述のハイブリダイゼーション処理を所定時間 行うことにより、導電性粒子2の表面に、絶� �性樹脂の微粒子3aを衝突させて、図3Cに示す� ��うに、絶縁性樹脂膜自体の表面にも空隙Ac� �有する初期状態の絶縁性樹脂膜3cを形成する 。
 次に、第2の工程では、さらに、ハイブリダ イゼーション処理を所定時間行うことにより 、初期状態の絶縁性樹脂膜3cが形成された基� ��粒子の外殻であるこの初期状態の絶縁性樹� ��膜3cに、絶縁性樹脂の微粒子3aを衝突させて 、図3Bに示すように、絶縁性樹脂膜自体の表� ��には空隙が存在しなくて均一となる程度ま� ��空隙を減少させるとともに、絶縁性樹脂膜� ��内部には微粒子間に空隙Aが存在する絶縁性 樹脂膜3を形成する。このとき、ハイブリダ� �ゼーションの条件を制御することにより、� �定の空隙率で微粒子間に空隙を有するとと� �に微粒子の融着に基づく連続した絶縁性樹� �膜3を形成することができる。すなわち、具� ��的には、第1及び第2の工程における、例え� �回転数、時間等のハイブリダイゼーション� �条件を制御することで、内側部分に空隙A1が 多く存在し、外側に向かうにつれて空隙A2が� ��なくなり、表面では均一状態となるととも� ��、所定の空隙率で空隙を有するような絶縁� ��樹脂膜3を形成することができる。
 尚、図3Bの状態から、さらに、ハイブリダ� �ゼーション処理を所定時間行うことにより� �図3Aに示すような、空隙を有さず、表面から 最内周面にわたって均一な膜である、従来の 絶縁性樹脂膜103が形成されることとなる。換 言すると、本発明の絶縁膜付き導電性粒子体 1は、従来のように膜厚の全部にわたって均� �である絶縁性樹脂膜103となる前の状態であ� �所定の空隙を有する状態に制御、すなわち� �ハイブリダイゼーション処理により所定の� �隙を形成し得る上述したような絶縁性樹脂� �微粒子3aを選定するとともに、微粒子の融着 に基づく連続した絶縁性樹脂膜3の微粒子3a間 に所定の空隙を有するようハイブリダイゼー ションの条件を制御することにより、絶縁膜 付き導電性粒子体1の絶縁性と導通性とを両� �した機能を発揮させるための、表面では均� �状態となるとともに所定の空隙率で空隙を� �するような絶縁性樹脂膜3を形成することが� ��きる。
 そして、上述のように製造された絶縁膜付� ��導電性粒子体1を、絶縁性接着剤中に分散さ せることによりペースト状又はフィルム状の 異方性導電接続材料を製造することができる 。この絶縁性接着剤としては、上述したもの が用いられる。
 本発明を適用した絶縁膜付き導電性粒子体1 を使用した異方性導電接続材料は、例えば、 半導体素子とその搭載用基板、フレキシブル 配線基板と液晶ディスプレイ等の相対向する 二つの被接続体の間に挟み込まれ加熱加圧さ れることにより、良好な導通特性と絶縁特性 と接続強度とを実現した接続構造体を得るこ とを可能とする。
 すなわち、本発明を適用した絶縁膜付き導� ��性粒子体1は、導電性を有する基材粒子とし ての導電性粒子2を被覆するように絶縁性樹� �の微粒子3aの融着に基づく連続した絶縁性樹 脂膜3を有し、この微粒子間に空隙Aを有する� ��とにより、バンプ間の絶縁性を確保すると� ��もに、外殻の絶縁性樹脂膜3を割れやすくし て、狭ピッチバンプにおいても容易かつ確実 な接続性を確保して、高い接続信頼性を得る ことを実現する。
 また、本発明を適用した絶縁膜付き導電性� ��子体の製造方法は、少なくとも表面が導電� ��を有する基材粒子である導電性粒子2の表面 に、絶縁性樹脂の微粒子3aを衝突させて、空� ��を有する初期状態の絶縁性樹脂膜を形成す� ��第1の工程と、この絶縁性樹脂膜の表面の空 隙を減少させるとともに、絶縁性樹脂膜の基 材粒子側の空隙は維持する程度まで微粒子の 衝突を継続する第2の工程とを有することに� �り、上述したような絶縁性樹脂膜3内に所定� ��空隙Aを有する絶縁膜付き導電性粒子体1を� �造することができ、すなわち、回路の異方� �導電接続を行う際の優れた導電特性及び絶� �特性を発揮する異方性導電接続材料に用い� �れる絶縁膜付き導電性粒子体1を製造でき、� ��って、狭ピッチバンプにおいても容易かつ� ��実な接続性を確保して、高い接続信頼性を� ��ることができる。
 また、本発明を適用した絶縁膜付き導電性� ��子体の製造方法は、架橋アクリル樹脂、ス� ��レン-アクリル共重合体、ジビニルベンゼン -アクリル共重合体、スチレン-ジビニルベン� ��ン共重合体、メラミン-ホルムアルデヒド共 重合体、シリコーン-アクリル共重合体、ポ� �アミド、ポリイミド、ポリブタジエン、NBR� �うちから選択されるいずれかの絶縁性樹脂� �微粒子3aを、少なくとも表面が導電性を有す る基材粒子である導電性粒子2の表面に衝突� �せて上記表面に付着させることにより、回� �の異方性導電接続を行う際の優れた導電特� �及び絶縁特性を発揮する異方性導電接続材� �に用いられる絶縁膜付き導電性粒子体1を製� ��でき、よって、狭ピッチバンプにおいても� ��易かつ確実な接続性を確保して、高い接続� ��頼性を得ることができる。
<実施例>
 以下に、本発明の実施例について具体的に� ��明する。尚、以下の実施例においては、本� ��明の製造方法における第1の工程の際の状態 のように全体的に疎な膜が形成された状態C(� ��3C参照)から、さらに第2の工程の際の状態の ように表面が均一な膜が形成されて内部が疎 な状態B(図3B参照)の実施例B1~B4を本発明の実� �例とした。
 また、これと比較するための比較例として� ��状態Bからさらに膜が形成され膜厚に亘って 全体的に均一膜が形成された状態A(図3A参照)� ��比較例A1~A3と、上述の疎な膜が形成された� �態C(図3C参照)の比較例C1~C3とを比較例として� ��げて以下の条件で評価を行った。
 各実施例B1~B4及び各比較例A1~A3,C1~C3において は、基材粒子となる導電性粒子径を5μmとし� �、絶縁防止膜の膜厚を変えて形成された絶� �膜形状A,B,Cの絶縁膜付き導電性粒子体を、ア ニオン硬化型のエポキシ系接着材料に樹脂100 重量%(100wt%)に対し粒子40重量%(40wt%)を均一分� �し、厚み25μmのフィルム状にしたものを評価 用サンプルとした。尚、絶縁性樹脂の微粒子 としてアクリル微粒子を用い、この微粒子の 粒径は、0.05,0.2,0.5,0.7μmとした。また、絶縁� �形状A,B,Cを得るためのハイブリダイゼーショ ン処理における条件は、状態Aを得るために16 000rpmで20分とし、状態Bを得るために16000rpmで1 0分とし、状態Cを得るために16000rpmで3分とし� ��。
 具体的な評価方法としては、このような評� ��用サンプルをCOG用評価TEGを使用して、下記� ��件にて導通抵抗の測定と、絶縁性評価とし� ��ショート発生ギャップの測定を行った。
 導通測定は、図4に示すような評価用ICを用� ��、各条件は、以下の通りとする。尚、図4中 、31は、ICチップ(chip)を示し、32は、バンプ(Bu mp)を示し、33は、ITO(Indium Tin Oxide)パターン(I TO pattern)を示し、34は、ICチップの金属パタ� �ン(Metal pattern in a chip)を示し、Vは、電圧� �定を行う箇所を示し、Iは、電流を印加する� ��所を示す。
[評価用ICチップ]
バンプ大きさ(Bump Size):30×85μm、ピッチ(Pitch): 50μm 金バンプ(Au-Plated Bump)高さh=15μm
評価用ガラス基板(Glass):ITOパターン(PatternITO)1 0ω/cm ² 、t=0.7mm
接着条件(Bonding Condition):190℃、40MPa、5sec
 絶縁測定は、図5に示すように行い、各条件 は、以下の通りとする。尚、図5中、42は、バ ンプ(Bump)を示し、43は、ガラス基板上のITOパ� ��ーン(ITO pattern on a glass)を示し、44は、IC� �ップの金属パターン(Metal pattern in a chip)を 示し、Rは、抵抗測定を行う箇所を示す。
バンプ間隔(Bump Space):15,12.5,10,7.5μm バンプ高 さ(Bump Height):15μm
接着条件(Bonding Condition):190℃、40MPa、5sec
N=16セット(10箇所(point)/セット(set))
 各実施例B1~B4及び各比較例A1~A3,C1~C3の評価用 サンプルについて、上述のような導通測定及 び絶縁測定を行った評価結果を、絶縁膜形状 及び用いた絶縁性樹脂の微粒子の粒径ととも に表1に示す。

 表1の比較例A1~A3に示すように、空隙のない� ��一な絶縁性樹脂膜を有する導電性粒子体Aで は、硬く絶縁性樹脂膜に保護されているため に、ショート発生導体間隔は、良好であるが 、導通抵抗の値が高く狭ピッチバンプにおい ては満足できるものではない。
 また、表1の比較例C1~C3に示すように、空隙� ��有していてもハイブリダイゼーションに要� ��る時間が短い状態で得られる導電性粒子体C では、絶縁性樹脂膜は、剥がれ易くなり、導 通抵抗の値は満足するが、ショート発生導体 間隔が長くなっており、狭ピッチバンプに対 応できるものではない。
 このような比較例に対し、本発明の実施例B 1~B4では、回転数、時間等のハイブリダイゼ� �ションの条件を制御して、導電性粒子を被� �する絶縁性樹脂膜として内周側に所定の空� �を有するとともに外周側が均一膜とされた� �続した絶縁性樹脂膜が形成されるようにな� �ている。換言すると、この絶縁性樹脂膜は� �所定の空隙を有する内周側の絶縁性樹脂層� �さらに、その外側に均一に形成される最外� �絶縁性樹脂層とが形成されているような状� �である。
 実施例B1~B4では、絶縁性樹脂膜の内部に空� �を有していることから、絶縁性樹脂膜が剥� �れ落ちる現象を防止できるようになり、そ� �結果、導通抵抗及びショート発生導体間隔� �狭ピッチバンプに対応できる値となってお� �、当該導電性粒子体を配合した異方導電性� �ィルムでは、狭ピッチバンプ(例えば、30×85� �m、ピッチ50μm程度)の接続を容易にすること� ��できる。
 以上のような実施例からも明らかなように� ��本実施例の絶縁膜付き導電性粒子体は、絶� ��膜として上述のような微粒子を用いてハイ� ��リダイゼーションの条件を詳細に制御する� ��とにより、導電性粒子を被覆する絶縁性樹� ��膜に適切な空隙を有するように構成でき、� ��ンプの狭ピッチ化に対応した絶縁性樹脂膜� ��外殻に有する導電性粒子体である。
 本実施例の絶縁膜付き導電性粒子体は、絶� ��性樹脂膜に適切な空隙を設けることにより� ��従来の膜厚に亘って均一な導電性粒子体に� ��べバンプ間の絶縁性を確保でき、さらに、� ��隙により圧着時に外殻性樹脂膜は割れやす� ��なり、バンプ上の粒子が容易に潰れるため� ��、狭ピッチバンプにおいても接続信頼性を� ��上させることができる。
 以上のように、本発明は、回路の異方性導� ��接続において、狭ピッチバンプに対しても� ��続信頼性を向上させることができる。
 尚、本発明は、図面を参照して説明した上� ��の実施例に限定されるものではなく、添付� ��請求の範囲及びその主旨を逸脱することな� ��、様々な変更、置換又はその同等のものを� ��うことができることは当業者にとって明ら� ��である。