フラックス内包カプセル、フラックス内包カプセル付き導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体
【課題】金属層を表面に有する導電性粒子の表面に付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散された場合に、異方性導電材料中に被膜が常温で溶出し、被膜からフラックスが放出され難いフラックス内包カプセルを提供する。
【解決手段】金属層を表面に有する導電性粒子２の表面２ａに付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散されて用いられるフラックス内包カプセル１であって、フラックス４と、該フラックス４を内包しており、かつポリマーにより形成されている被膜５とを有し、ポリマーのガラス転移温度が、１００℃以上、かつ金属層の融点以下であり、２０℃でのポリマーの有機液状成分に対する溶解度が、１０重量％以下であるフラックス内包カプセル３。
【解決手段】金属層を表面に有する導電性粒子２の表面２ａに付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散されて用いられるフラックス内包カプセル１であって、フラックス４と、該フラックス４を内包しており、かつポリマーにより形成されている被膜５とを有し、ポリマーのガラス転移温度が、１００℃以上、かつ金属層の融点以下であり、２０℃でのポリマーの有機液状成分に対する溶解度が、１０重量％以下であるフラックス内包カプセル３。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電極間の接続に使用できるフラックス内包カプセル付き導電性粒子を得るのに用いられるフラックス内包カプセル、並びに該フラックス内包カプセルを用いたフラックス内包カプセル付き導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
異方性導電ペースト、異方性導電インク、異方性導電接着剤、異方性導電粘接着剤、異方性導電フィルム又は異方性導電シート等の異方性導電材料が広く知られている。これらの異方性導電材料では、ペースト、インク又は樹脂等の分散媒中に、はんだボール等の導電性粒子が分散されている。分散媒中には、通常、有機液状成分が含まれている。
【０００３】
異方性導電材料は、ＩＣチップとフレキシブルプリント回路基板との接続や、ＩＣチップとＩＴＯ電極を有する回路基板との接続等に用いられている。例えば、ＩＣチップの電極と回路基板の電極との間に異方性導電材料を配置した後、加熱及び加圧により導電性粒子の表面を溶融させることにより、上記電極同士を電気的に接続できる。
【０００４】
導電性粒子の表面は金属により形成されている。このため、導電性粒子の表面には酸化被膜が形成されやすい。導電性粒子を溶融させて、電極間を接続する際には、酸化被膜は除去されることが好ましい。酸化被膜が除去されなければ、導電性粒子の表面の金属が充分に濡れ拡がらずに、金属と電極とが金属結合により接合されないことがある。このため、電極間の接続抵抗が高くなることがある。
【０００５】
従来、電極間の接続の前に、酸化被膜を除去するためのフラックスが電極に塗布されていた。この場合には、フラックスを電極に塗布する作業が必要であった。さらに、酸化被膜を充分に除去するためには、比較的多くのフラックスを電極に塗布しなければならなかった。このため、電極間の接続後に、導電性粒子の表面にフラックスが残りやすかった。従って、電極間の接続抵抗が低くなることがあった。
【０００６】
そこで、電極間の接続の前に、フラックスを電極に塗布しなくてもよい導電性粒子が提案されている。例えば、下記の特許文献１には、導電性粒子と、該導電性粒子の表面に固着されており、かつフラックスを内包している複数のフラックス内包カプセルとを備えるフラックス内包カプセル付き導電性粒子が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２４７０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、フラックス内包カプセル付き導電性粒子を分散媒中に分散させて、異方性導電材料として用いることは特に記載されていない。
【０００８】
特許文献１に記載のフラックス内包カプセル付き導電性粒子では、１００℃未満の比較的低温で、フラックスを内包している被膜からフラックスが浸み出しやすかった。上記フラックス内包カプセル付き導電性粒子を分散媒に分散させずに、該フラックス内包カプセル付き導電性粒子を用いて電極間を接続した場合、加熱の初期段階で、フラックスが被膜から浸み出しやすかった。さらに、導電性粒子の上方部分に付着したフラックスが、導電性粒子の下方部分に流動することがあった。このため、導電性粒子の上方部分の表面の酸化被膜が除去されないことがあった。この結果、導電性粒子と上方の電極とが、接触しているだけで、金属結合により充分に接合されないことがあった。このため、導電性粒子と上方の電極とを接続するために、上方の電極にフラックスを塗布し、再度加熱及び加圧しなければならないことがあった。
【０００９】
本発明の主たる目的は、金属層を表面に有する導電性粒子の表面に付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散された場合に、異方性導電材料中に被膜が常温で溶出し、被膜からフラックスが放出され難いフラックス内包カプセル、並びに該フラックス内包カプセルを用いたフラックス内包カプセル付き導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、金属層を表面に有する導電性粒子の表面に付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散されて、電極間の接続に用いられた場合に、電極間の接続抵抗を低くすることができるフラックス内包カプセル、並びに該フラックス内包カプセルを用いたフラックス内包カプセル付き導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、金属層を表面に有する導電性粒子の表面に付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散されて用いられるフラックス内包カプセルであって、フラックスと、該フラックスを内包しており、かつポリマーにより形成されている被膜とを有し、前記ポリマーのガラス転移温度が、１００℃以上、かつ前記金属層の融点以下であり、２０℃での前記ポリマーの前記有機液状成分に対する溶解度が、１０重量％以下であることを特徴とする、フラックス内包カプセルが提供される。
【００１２】
本発明に係るフラックス内包カプセルのある特定の局面では、前記ポリマーは架橋体である。
【００１３】
本発明に係るフラックス内包カプセルの他の特定の局面では、前記金属層の融点が３００℃以下であり、前記ポリマーのガラス転移温度が１００〜３００℃の範囲内にある。
【００１４】
本発明に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子は、金属層を表面に有する導電性粒子と、該導電性粒子の表面に付着されており、かつ本発明に従って構成されたフラックス内包カプセルとを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る異方性導電材料は、本発明のフラックス内包カプセル付き導電性粒子と、有機液状成分とを含有することを特徴とする。
【００１６】
すなわち、本発明に係る異方性導電材料は、フラックス内包カプセル付き導電性粒子と、有機液状成分とを含有し、前記フラックス内包カプセル付き導電性粒子が、金属層を表面に有する導電性粒子と、該導電性粒子の表面に付着されているフラックス内包カプセルとを備え、前記フラックス内包カプセルが、フラックスと、該フラックスを内包しており、かつポリマーにより形成されている被膜とを有し、前記ポリマーのガラス転移温度が、１００℃以上、かつ前記金属層の融点以下であり、２０℃での前記ポリマーの前記有機液状成分に対する溶解度が、１０重量％以下であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る接続構造体は、第１の電気的接続対象部材と、第２の電気的接続対象部材と、該第１，第２の電気的接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、前記接続部が、本発明の異方性導電材料を用いて形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フラックスを内包している被膜が、ガラス転移温度が上記特定の範囲内にあるポリマーにより形成されており、かつ２０℃でのポリマーの上記有機液状成分に対する溶解度が１０重量％以下であるため、フラックス内包カプセルが導電性粒子に付着された後、フラックス内包カプセル付き導電性粒子が有機液状成分を含む分散媒に分散された場合に、被膜が有機液状成分中に常温で溶解し難い。このため、電極間の接続の前に、被膜からフラックスが放出されるのを抑制できる。
【００１９】
また、本発明では、フラックス内包カプセル付き導電性粒子が有機液状成分を含む分散媒に分散されて、電極間の接続に用いられた場合、被膜が熱により変形し、被膜からフラックスが適度に浸み出す。従って、導電性粒子の表面の酸化被膜を充分に除去できる。このため、導電性粒子と電極とを金属結合により容易に接合でき、かつ電極間の接続抵抗を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２１】
（フラックス内包カプセル）
本発明に係るフラックス内包カプセルは、金属層を表面に有する導電性粒子の表面に付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散されて用いられる。
【００２２】
フラックス内包カプセルは、フラックスと、該フラックスを内包しており、かつポリマーにより形成されている被膜とを有する。
【００２３】
上記フラックスは特に限定されない。上記フラックスとして、はんだ接合等に一般的に用いられているフラックスを使用できる。上記フラックスとして、例えば、塩化亜鉛、塩化亜鉛と無機ハロゲン化物との混合物、塩化亜鉛と無機酸との混合物、溶融塩、リン酸、リン酸の誘導体、有機ハロゲン化物、ヒドラジン、有機酸又は松脂等が挙げられる。フラックスは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００２４】
上記溶融塩として、塩化アンモニウム等が挙げられる。上記有機酸として、乳酸、クエン酸、ステアリン酸、グルタミン酸又はヒドラジン等が挙げられる。上記松脂として、活性化松脂又は非活性化松脂等が挙げられる。
【００２５】
上記フラックスは、松脂であることが好ましく、活性化松脂又は非活性化松脂であることがより好ましい。上記フラックスとして、上記松脂を用いることにより、フラックス内包カプセル付き導電性粒子が電極間の接続に用いられた場合、電極間の接続抵抗を低くすることができる。
【００２６】
上記松脂はアビエチン酸を主成分とするロジン類である。上記フラックスは、ロジン類であることが好ましく、アビエチン酸であることがより好ましい。上記フラックスとして、上記ロジン類を用いることにより、フラックス内包カプセル付き導電性粒子が電極間の接続に用いられた場合、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができる。
【００２７】
フラックスの活性度を調整するために、塩基性有機化合物を被膜に内包させてもよい。上記塩基性有機化合物として、塩酸アニリン又は塩酸ヒドラジン等が挙げられる。
【００２８】
上記被膜は、溶剤を内包してもよい。該溶剤として、アセトン、アミルベンゼン、アミルアルコール、ベンゼン、四塩化炭素、エチルアルコール、メチルアルコール、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、トルエン、トリクロロエチレン、テレピン油、キシレン、又は２−メチル２，４−ペンタンジオール等が挙げられる。
【００２９】
また、上記被膜は、界面活性剤を内包してもよい。
【００３０】
上記フラックスを内包している被膜は、ポリマーにより形成されている。
【００３１】
２０℃での上記ポリマーの有機液状成分に対する溶解度は、１０重量％以下である。該溶解度が１０重量％以下であると、フラックス内包カプセルが付着されたフラックス内包カプセル付き導電性粒子が有機液状成分を含む分散媒に分散されても、被膜が有機液状成分に溶解し難い。このため、被膜からフラックスが放出され難い。
【００３２】
２０℃での上記ポリマーの有機液状成分に対する溶解度は、５重量％以下であることが好ましく、１重量％以下であることがより好ましい。
【００３３】
２０℃での上記ポリマーの有機液状成分に対する溶解度は、以下のようにして測定できる。
【００３４】
先ず、ポリマー１ｇを有機液状成分５０ｇに、２０℃で２４時間浸漬させる。その後、遠心分離し、上澄みを取り除き、ポリマーを取り出す。次に、真空乾燥機を用いて、取り出されたポリマーを乾燥し、浸漬後のポリマーの重量を測定する。得られた測定値から、下記式（Ｘ）により、上記溶解度を求めることができる。
【００３５】
溶解度（重量％）＝（浸漬前のポリマーの重量−浸漬後のポリマーの重量）／（浸漬前のポリマーの重量）×１００ ・・・式（Ｘ）
上記ポリマーのガラス転移温度は、１００℃以上、かつ導電性粒子の表面の金属層の融点（以下、金属層の融点を融点Ｔｍ又はＴｍともいう）以下である。上記ポリマーは、ガラス転移温度が上記特定の範囲内にあれば特に限定されない。
【００３６】
上記金属層の融点Ｔｍは、３００℃以下であることが好ましく、２８０℃以下であることがより好ましく、さらに２６０℃以下であることが特に好ましい。上記ポリマーのガラス転移温度は、１００〜３００℃の範囲内にあることが好ましく、１００〜２８０℃の範囲内にあることがより好ましく、さらに１００〜２６０℃の範囲内にあることが特に好ましい。
【００３７】
上記ポリマーのガラス転移温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定できる。
【００３８】
上記ポリマーとして、ガラス転移温度が１００〜Ｔｍ℃の範囲内にあるホモポリマー、又はガラス転移温度が１００〜Ｔｍ℃のコポリマー等が挙げられる。
【００３９】
上記ホモポリマーとして、例えば、メタクリル酸メチルホモポリマー（ガラス転移温度１０５℃）、スチレンホモポリマー（ガラス転移温度１００℃）又はメタクリル酸ホモポリマー（ガラス転移温度１８０℃）等が挙げられる。
【００４０】
単独で重合された場合にガラス転移温度が１００〜Ｔｍ℃のホモポリマーが得られるモノマーを複数種用いて共重合させることにより、上記コポリマーを得ることができる。また、単独で重合された場合にガラス転移温度が１００℃未満のホモポリマーが得られるモノマーと、単独で重合された場合にガラス転移温度が１００〜Ｔｍ℃のホモポリマーが得られるモノマーとを共重合させることにより、上記コポリマーを得ることができる。
【００４１】
上記モノマーとして、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ビニルシアン化合物、有機酸ビニル化合物又は芳香族ビニル化合物等が挙げられる。これらのモノマーを重合又は共重合させることにより、上記ポリマーを得ることができる。上記「（メタ）アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味する。
【００４２】
上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルとして、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸イソボルニル又は（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル等が挙げられる。上記ビニルシアン化合物として、（メタ）アクリロニトリル等が挙げられる。上記有機酸ビニル化合物として、酢酸ビニル又はプロピオン酸ビニル等が挙げられる。上記芳香族ビニル化合物として、スチレン、α−メチルスチレン又はビニルナフタレン等が挙げられる。
【００４３】
ポリマーのガラス転移温度が１００〜Ｔｍ℃の範囲内になるように、モノマーが適宜組み合わされて用いられる。
【００４４】
また、ポリマーを得る際には、上記モノマーとして、架橋性モノマーを用いてもよい。架橋性モノマーを用いることにより、ポリマーのガラス転移温度を調整できる。単独で重合された場合にガラス転移温度が１００℃以下のホモポリマーが得られるモノマーを用いる場合、コポリマーを得る際に用いられる全てのモノマーの合計１００重量％中に、架橋性モノマーは１〜２０重量％の範囲内で含有されることが好ましい。単独で重合された場合にガラス転移温度が１００℃以上のホモポリマーが得られるモノマーを用いる場合、コポリマーを得る際に用いられる全てのモノマー合計１００重量％中に、架橋性モノマーは０．１〜１０重量％の範囲内で含有されることが好ましい。上記範囲内で架橋性モノマーを含有させることにより、ポリマーのガラス転移温度を１００〜Ｔｍ℃の範囲内に容易に調整できる。
【００４５】
上記架橋性モノマーとして、ジ（メタ）アクリレート、トリ（メタ）アクリレート、テトラ（メタ）アクリレート、ペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサ（メタ）アクリレート又はジビニルベンゼン等が挙げられる。上記「（メタ）アクリレート」は、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
【００４６】
上記ポリマーは架橋体であることが好ましい。この場合、電極間の接続の際に、被膜からフラックスをより一層適度に浸み出させることができる。
【００４７】
上記ポリマーの架橋体を得る方法として、モノマーの重合の際に、上記架橋性モノマーと、架橋性開始剤とを用いる方法、モノマーの重合の際に、後架橋性官能基を有するモノマーを用いて、ポリマー中に後架橋性官能基を導入し、モノマーの重合後にポリマーを架橋させる方法等が挙げられる。
【００４８】
上記架橋性開始剤として、有機過酸化物等が挙げられる。
【００４９】
上記後架橋性官能基を有するモノマーとして、ポリ（メタ）アクリル酸又は２−ヒドロキシエチルメタクリレート等が挙げられる。
【００５０】
また、上記ポリマーとして、ポリ（メタ）アクリル酸又は２−ヒドロキシエチルメタクリレート等を用いることができる。これらのポリマーは、極性が比較的高い。これらのポリマーを用いることにより、有機液状成分に溶けるポリマーの量を少なくすることができる。
【００５１】
上記フラックスを被膜により内包する方法は、特に限定されない。この方法として、フラックスを分散させた媒体中で、上記モノマーを重合させる方法等が挙げられる。
【００５２】
上記フラックス内包カプセルの形状は、球状であることが好ましい。
【００５３】
上記フラックス内包カプセルの平均粒子径は、０．０１〜１０μｍの範囲内にあることが好ましい。フラックス内包カプセルの平均粒子径が大きすぎると、フラックス内包カプセルが導電性粒子に付着されたときに、フラックス内包カプセルが導電性粒子から剥離しやすくなる。フラックス内包カプセルが小さすぎると、フラックス内包カプセルが導電性粒子に付着された場合に、導電性粒子の表面に付着するフラックスが少なすぎることがある。
【００５４】
なお、上記フラックス内包カプセルの「平均粒子径」とは、体積平均粒子径を示す。フラックス内包カプセルの平均粒子径は、例えばマイクロトラック（日機装社製）を用いて測定できる。
【００５５】
（フラックス内包カプセル付き導電性粒子）
本発明に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子は、金属層を表面に有する導電性粒子と、該導電性粒子の表面に付着されている上記フラックス内包カプセルとを備える。
【００５６】
導電性粒子は、表面が金属層により形成されていればよい。導電性粒子は、金属粒子であってもよく、基材粒子の表面が金属層により被覆されている被覆粒子であってもよい。
【００５７】
図１に、本発明の一実施形態に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子を断面図で示す。
【００５８】
図１に示すように、フラックス内包カプセル付き導電性粒子１は、金属粒子としての導電性粒子２と、該導電性粒子２の表面２ａに付着しているフラックス内包カプセル３とを備える。フラックス内包カプセル３は、フラックス４と、該フラックス４を内包している被膜５とを有する。フラックス４は被膜５により被覆されている。
【００５９】
上記導電性粒子２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、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、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、ゲルマニウム、カドミウム、錫、又は錫を含む合金等が挙げられる。なかでも、錫、錫を含む合金、ニッケル、銅又は金が好ましい。
【００６０】
上記錫を含む合金は、錫と、銀、銅、亜鉛、ビスマス、インジウム、鉛及びアンチモンからなる群から選択された１種とを含むことが好ましい。上記錫を含む合金の具体例として、錫−鉛合金、錫−銅合金、錫−銀合金又は錫−鉛−銀合金等が挙げられる。
【００６１】
導電性粒子２の平均粒子径は、１〜１０００μｍの範囲内にあることが好ましい。上記平均粒子径が、１μｍよりも小さいと、電極間の接続信頼性が低下することがある。上記平均粒子径が１０００μｍを超えると、電極間の間隔が大きくなりすぎることがある。
【００６２】
なお、導電性粒子の「平均粒子径」とは、数平均粒子径を示す。導電性粒子の平均粒子径は、任意の導電性粒子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。
【００６３】
上記導電性粒子２の表面２ａに、フラックス内包カプセル３を付着させる方法は特に限定されない。この方法として、導電性粒子２とフラックス内包カプセル３とを乾式混合機を用いて混合する方法、又はフラックス内包カプセル３の表面に接着剤を塗布した後、接着剤が塗布されたフラックス内包カプセル３を導電性粒子２の表面２ａに接着させる方法等が挙げられる。
【００６４】
図２に、本発明の他の実施形態に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子を断面図で示す。
【００６５】
図２に示すように、フラックス内包カプセル付き導電性粒子１１は、導電性粒子１２と、該導電性粒子１２の表面１２ａに付着しているフラックス内包カプセル３とを備える。
【００６６】
導電性粒子１２は、基材粒子１３と、該基材粒子１３の表面１３ａを被覆している金属層１４とを有する。
【００６７】
基材粒子１３として、樹脂粒子、無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子又は金属粒子等が挙げられる。
【００６８】
上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、例えば、ジビニルベンゼン樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、イミド樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂又は塩化ビニル樹脂等が挙げられる。上記無機粒子を形成するための無機物として、シリカ又はカーボンブラック等が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子として、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。上記金属粒子を形成するための金属として、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金又はチタン等が挙げられる。
【００６９】
基材粒子１３の表面１３ａに金属層１４を形成する方法は特に限定されない。金属層１４を形成する方法として、例えば、無電解メッキにより金属層１４を形成する方法、電気メッキにより金属層１４を形成する方法、物理的蒸着により金属層１４を形成する方法、金属微粉を基材粒子１３の表面１３ａにコーティングすることにより金属層１４を形成する方法、又は金属微粉とバインダーとを含むペーストを基材粒子１３の表面１３ａにコーティングすることにより金属層１４を形成する方法等が挙げられる。なかでも、無電解メッキにより金属層１４を形成する方法が好適である。
【００７０】
上記物理的蒸着により金属層１４を形成する方法として、真空蒸着、イオンプレーティング又はイオンスパッタリング等により金属層１４を形成する方法が挙げられる。
【００７１】
金属層１４は、単層により形成されていてもよく、２層以上が積層された複数層により形成されていてもよい。
【００７２】
導電性粒子１２の金属層１４の外表面は、錫又は錫を含む合金により形成されていることが好ましい。この場合には、フラックス内包カプセル付き導電性粒子１１が有機液状成分を含む分散媒に分散されて、電極間の接続に用いられた場合に、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができる。
【００７３】
導電性粒子１２の平均粒子径は、１〜１０００μｍの範囲内にあることが好ましい。
【００７４】
金属層１４の厚みは、０．００１〜１００μｍの範囲内にあることが好ましく、０．１〜５０μｍの範囲内にあることがより好ましい。金属層１４の厚みが０．００１μｍ未満であると、導電性が不足することがあり、１００μｍを超えると、基材粒子１３と金属層１４との熱膨張率の差が大きくなり、基材粒子１３から金属層１４が剥離しやすくなることがある。
【００７５】
（異方性導電材料）
本発明に係る異方性導電材料は、本発明のフラックス内包カプセル付き導電性粒子と、有機液状成分とを含有する。
【００７６】
上記有機液状成分は、加熱により硬化されるバインダー樹脂組成物に配合されていることが好ましい。異方性導電材料は、上記有機液状成分を含むバインダー樹脂組成物を含有することが好ましい。異方性導電材料は、分散媒として、上記有機液状成分を含むバインダー樹脂を含有することが好ましい。
【００７７】
上記有機液状成分は、２０℃で液状の有機化合物である。上記有機液状成分として、導電性粒子が分散される接着剤等に一般的に用いられている有機液状成分を使用できる。
【００７８】
上記有機液状成分は、有機溶剤又は有機樹脂であることが好ましい。上記有機樹脂は有機モノマーであることが好ましい。
【００７９】
上記有機溶剤として、酢酸エチル、メチルエチルケトン又はトルエン等が挙げられる。
【００８０】
上記有機モノマーとして、アクリルモノマー又はエポキシモノマー等が挙げられる。
【００８１】
なかでも、上記有機液状成分は、酢酸エチルであることが好ましい。
【００８２】
上記バインダー樹脂として、エポキシ樹脂又はポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。
【００８３】
上記有機液状成分１００重量部に対して、上記フラックス内包カプセル付き導電性粒子は、０．０１〜１００重量部の範囲内で含有されることが好ましく、０．１〜１０重量部の範囲内で含有されることが好ましい。上記フラックス内包カプセル付き導電性粒子の量が上記の範囲内にあることにより、異方性導電材料が電極間の接続に用いられた場合、導電性粒子により電極間を効率的に接続できる。
【００８４】
本発明に係る異方性導電材料は、異方性導電ペースト、異方性導電インク、異方性導電接着剤、異方性導電粘接着剤、異方性導電フィルム、又は異方性導電シート等として使用され得る。異方性導電材料が、異方性導電フィルムや異方性導電シート等のフィルム状の接着剤として使用される場合には、該導電性粒子を含むフィルム状の接着剤に、導電性粒子を含まないフィルム状の接着剤が積層されていてもよい。
【００８５】
（接続構造体）
本発明に係る接続構造体は、第１の電気的接続対象部材と、第２の電気的接続対象部材と、該第１，第２の電気的接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備える。接続部が、本発明の異方性導電材料を用いて形成されている。
【００８６】
上記第１，第２の電気的接続対象部材は、具体的には、半導体チップ、コンデンサ、又はダイオード等の電子部品や、プリント基板、フレキシブルプリント基板、又はガラス基板等の回路基板等が挙げられる。
【００８７】
図３（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ、フラックス内包カプセル付き導電性粒子１が有機液状成分を含む分散媒に分散された異方性導電材料を用いて、上記接続構造体を得る各工程の一例を以下説明する。
【００８８】
先ず、例えば、フラックス内包カプセル付き導電性粒子１を、有機液状成分を含むバインダー樹脂組成物２４に分散させて、異方性導電材料２３を用意する。
【００８９】
図３（ａ）に示すように、先ず、第１の電気的接続対象部材の電極２１の上面２１ａに、異方性導電材料２３を塗工する。電極２１の上面２１ａには、フラックス内包カプセル付き導電性粒子１が配置される。次に、導電性粒子２の表面２ａが溶融する温度に加熱しながら、異方性導電材料２３の上方から、図３（ａ）に矢印Ａを付して示す方向に、第２の電気的接続対象部材の電極２２を降下させる。また、電極２２の下面２２ａをフラックス内包カプセル付き導電性粒子１に接触させて、加圧する。
【００９０】
図３（ｂ）に示すように、加熱及び加圧により、被膜５が変形し、フラックス４が被膜５の外に放出される。放出されたフラックス４は、導電性粒子２の表面２ａに付着する。導電性粒子２の表面２ａに付着したフラックス４により、導電性粒子２の表面２ａの酸化被膜が除去される。
【００９１】
また、加熱により、導電性粒子２の表面２ａに付着したフラックス４が次第に失活する。有機液状成分を含むバインダー樹脂組成物２４は硬化される。そして、図３（ｃ）に示すように、導電性粒子２の下面２ｂが電極２１の上面２１ａに接合されており、かつ導電性粒子２の上面２ｃが電極２２の下面２２ａに接合されている接続構造体が得られる。導電性粒子２と電極２１，２２とは、金属結合により互いに接合される。導電性粒子２の周囲には、バインダー樹脂組成物２４の硬化により硬化物層２４Ａが形成される。
【００９２】
従来、はんだボールなどの導電性粒子１０１が、有機液状成分を含むバインダー樹脂組成物１２３に分散されている異方性導電材料を用いて、電極間を接続する場合には、図４（ａ）に示すように、電極１２１の上面と電極１２２の下面とに、フラックス１１１を塗布していた。そして、図４（ｂ）に示すように、加熱及び加圧により、フラックス１１１を導電性粒子１０１の表面に付着させていた。この場合には、導電性粒子１０１の表面にフラックスを充分に付着させるために、フラックス１１１を比較的多く塗布しなければならなかった。このため、電極間の接続を終えた後、図４（ｃ）に示すように、フラックス１１１が導電性粒子１０１の表面に残りやすかった。このため、電極間の接続抵抗が高くなることがあった。
【００９３】
図５（ａ）に示すように、導電性粒子１０７の表面に、フラックス１０８を内包する被膜１０９が付着されている特許文献１に記載のフラックス内包カプセル付き導電性粒子１０６を、有機液状成分を含むバインダー樹脂組成物に分散させずに、電極１２１の上面に置き、加熱しながら、電極１２２を降下させた場合、図５（ｂ）に示すように、加熱の初期段階で、導電性粒子１０７の上方部分に付着していたフラックス１０８が、導電性粒子１０７の下方部分に流動することがあった。この結果、電極間の接続を終えた後、図５（ｃ）に示すように、導電性粒子１０７と上方の電極１２２とが、接触しているだけで、金属結合により充分に接合されないことがあった。
【００９４】
また、特許文献１に記載の上記フラックス内包カプセル付き導電性粒子１０６を、有機液状成分を含むバインダー樹脂組成物１２３に分散させて異方性導電材料を作製した場合、該異方性導電材料を電極１２１の上面に塗工する前に、有機液状成分１１０中に被膜１０９が溶解し、被膜１０９からフラックス１０８が放出されることがあった。
【００９５】
このため、図６（ａ）に示すように、異方性導電材料を電極１２１の上面に塗工した際には、導電性粒子１０７の表面に、全部又は一部のフラックス内包カプセルが付着していないことがあった。この場合には、図６（ｂ）に示すように、加熱及び加圧の際に、導電性粒子１０７の表面に、フラックスが付着しないか又は少量しか付着しない。このため、導電性粒子１０７の表面の金属被膜は充分に除去されない。この結果、電極間の接続を終えた後、図６（ｃ）に示すように、導電性粒子１０７と下方の電極１２１及び上方の電極１２２とが、接触しているだけで、金属結合により充分に接合されないことがあった。
【００９６】
本実施形態では、異方性導電材料２３中に被膜５が常温（２０℃）で溶解し難い。このため、電極間の接続の前に、被膜５からフラックス４が放出されるのを抑制できる。また、電極間の接続の際には、導電性粒子２の表面２ａを溶融させる加熱の初期段階で、上記ポリマーにより形成されている被膜５が、熱により急激に変形し難い。従って、時間の経過とともに、被膜５が熱により変形して、被膜５から放出されたフラックス４が導電性粒子２の表面２ａに次第に付着する。このため、図３（ｃ）に示すように、導電性粒子２の下面２ｂが電極２１の上面２１ａに接合されており、かつ導電性粒子２の上面２ｃが電極２２の下面２２ａに接合されている接続構造体を得ることができる。
【００９７】
以下、実施例および比較例を挙げて、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。
【００９８】
（合成例１）
モノマーとしてのイソボルニルメタクリレート（ＩＢＸ）９７重量部と、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰ）３重量部と、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル１重量部とを均一に溶解し、溶液を得た。得られた溶液に、ラウリル硫酸ナトリウムを溶解した水溶液（ラウリル硫酸ナトリウム濃度０．１５重量％）２０００重量部を加えて、超音波ホモジナイザーにより乳化し、乳化液を得た。得られた乳化液を、７０℃で１０時間反応させ、ポリマー分散液を得た。遠心分離機を用いて、得られたポリマー分散液からポリマーを分離した。真空乾燥機を用いて、６０℃で１２時間かけて分離されたポリマーを乾燥し、ポリマーａを得た。
【００９９】
（合成例２）
モノマーを、メタクリル酸（ＭＡＡ）３０重量部と、アクリロニトリル（ＡＮ）６５重量部と、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰ）５重量部とに変更したこと以外は合成例１と同様にして、ポリマーｂを得た。
【０１００】
（合成例３）
乾式粉砕器を用いて、ゼラチンを微粉砕し、微粉砕されたゼラチン（ポリマーｃ）を得た。
【０１０１】
（合成例４）
モノマーを、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）１００重量部に変更したこと以外は合成例１と同様にして、ポリマーｄを得た。
【０１０２】
（合成例５）
モノマーを、アクリル酸エチル（ＥＡ）５０重量部と、アクリロニトリル（ＡＮ）３０重量部と、メタクリロニトリル（ＭＡＮ）２０重量部とに変更したこと以外は合成例１と同様にして、ポリマーｅを得た。
【０１０３】
（合成例６）
モノマーを、スチレン（Ｓｔ）９９．５重量部と、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）０．５重量部とに変更したこと以外は合成例１と同様にして、ポリマーｆを得た。
【０１０４】
（ガラス転移温度の評価）
合成例１〜６で得られたポリマーａ〜ｆのガラス転移温度を、示差走査熱量計ＤＳＣにより測定した。
【０１０５】
（溶解度の評価）
（１）２０℃でのポリマーの酢酸エチルに対する溶解度
ポリマーａ〜ｆ１ｇを５０ｇの酢酸エチルに、２０℃で２４時間浸漬させた後、遠心分離し、上澄みを取り除き、ポリマーａ〜ｆを取り出した。その後、真空乾燥機を用いて、取り出されたポリマーａ〜ｆを６０℃で２４時間乾燥した。酢酸エチルに浸漬する前のポリマーａ〜ｆの重量と、酢酸エチルに浸漬した後の乾燥されたポリマーａ〜ｆの重量とを測定し、上記式（Ｘ）から、ポリマーａ〜ｆの酢酸エチルに対する溶解度を求めた。
【０１０６】
（２）２０℃でのポリマーのアミン変性ビスフェノールＡタイプエポキシアクリレート（ダイセル・サイテック社製「ＥＢＥＣＲＹＬ３７０３」、以下エポキシアクリレート３７０３）に対する溶解度
酢酸エチルをエポキシアクリレート３７０３に変更したことを除いては、上記（１）２０℃でのポリマーの酢酸エチルに対する溶解度の評価と同様にして、ポリマーａ〜ｆのエポキシアクリレート３７０３に対する溶解度を求めた。
【０１０７】
結果を下記の表１に示す。
【０１０８】
【表１】
【０１０９】
（実施例１）
モノマーとしてのイソボルニルメタクリレート（ＩＢＸ）９７重量部と、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰ）３重量部と、フラックスとしてのアビエチン酸５０重量部と、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル１重量部とを均一に溶解し、溶液を得た。得られた溶液に、ラウリル硫酸ナトリウムを溶解した水溶液（ラウリル硫酸ナトリウム濃度０．１５重量％）２０００重量部を加えて、超音波ホモジナイザーにより乳化し、乳化液を得た。得られた乳化液を、７０℃で１０時間反応させ、フラックス内包カプセル分散液を得た。遠心分離機を用いて、得られたフラックス内包カプセル分散液からフラックス内包カプセルを分離した。真空乾燥機を用いて、６０℃で１２時間かけて分離されたフラックス内包カプセルを乾燥し、フラックス内包カプセルＡ（体積平均粒子径０．３μｍ）を得た。
【０１１０】
得られたフラックス内包カプセルＡ５重量部と、実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）９５重量部とを、乾式混合機を用いて混合し、フラックス内包カプセル付き導電性微粒子Ａ−１を作製した。
【０１１１】
（実施例２）
モノマーを、メタクリル酸（ＭＡＡ）３０重量部と、アクリロニトリル（ＡＮ）６５重量部と、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰ）５重量部とに変更したこと以外は合成例１と同様にして、フラックス内包カプセルＢ（体積平均粒子径０．３μｍ）を作製した。
【０１１２】
フラックス内包カプセルＡを、得られたフラックス内包カプセルＢに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｂ−１とを作製した。
【０１１３】
（実施例３）
乾式粉砕器を用いて、ゼラチンを微粉砕し、微粉砕されたゼラチン（ポリマーｃ）を得た。
【０１１４】
フラックスとしてのアビエチン酸５０重量部をトルエン５０重量部に均一に溶解し、溶液を得た。得られた溶液に、ラウリル硫酸ナトリウムを溶解した水溶液（ラウリル硫酸ナトリウム濃度０．１５重量％）２０００重量部を加えて、超音波ホモジナイザーにより乳化し、乳化液を得た。得られた乳化液に、上記ポリマーｃを溶解した水溶液（ポリマーｃ濃度５重量％）を加え、攪拌した。その後、エタノールを滴下して、フラックス内包カプセル分散液を得た。遠心分離機を用いて、得られたフラックス内包カプセル分散液からフラックス内包カプセルを分離した。真空乾燥機を用いて、６０℃で１２時間かけて得られたフラックス内包カプセルを乾燥し、フラックス内包カプセルＣ（体積平均粒子径０．３μｍ）を得た。
【０１１５】
フラックス内包カプセルＡを、得られたフラックス内包カプセルＣに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｃ−１を作製した。
【０１１６】
（比較例１）
モノマーを、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）１００重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセルＤ（体積平均粒子径０．３μｍ）を作製した。
【０１１７】
フラックス内包カプセルＡを、得られたフラックス内包カプセルＤに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｄ−１を作製した。
【０１１８】
（比較例２）
モノマーを、アクリル酸エチル（ＥＡ）５０重量部と、アクリロニトリル（ＡＮ）３０重量部と、メタクリロニトリル（ＭＡＮ）２０重量部とに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセルＥ（体積平均粒子径０．３μｍ）を作製した。
【０１１９】
フラックス内包カプセルＡを、得られたフラックス内包カプセルＥに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｅ−１を作製した。
【０１２０】
（比較例３）
モノマーを、スチレン（Ｓｔ）９９．５重量部と、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）０．５重量部とに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセルＦ（体積平均粒子径０．３μｍ）を得た。
【０１２１】
フラックス内包カプセルＡを、得られたフラックス内包カプセルＦに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｆ−１を作製した。
【０１２２】
（比較例４）
乾式粉砕器を用いて、アビエチン酸を微粉砕し、微粉砕されたフラックスＧを作製した。
【０１２３】
得られたフラックスＧ５重量部と、実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）９５重量部とを、乾式混合機を用いて混合し、フラックス付き導電性粒子Ｇ−１を作製した。
【０１２４】
（比較例５）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）Ｈ−１を用意した。
【０１２５】
実施例１〜３及び比較例１〜５の詳細を下記の表２に示す。
【０１２６】
【表２】
【０１２７】
（評価）
（１）カプセル化
得られたフラックス内包カプセルＡ〜Ｆを、透過電子顕微鏡ＴＥＭにて観察した。フラックスが被膜に内包されている場合を「○」、フラックスが被膜に内包されていない場合を「×」として、結果を下記の表３に示した。
【０１２８】
（２）フラックスの保持性
得られたフラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧ１ｇを、５０ｇの酢酸エチルに２０℃で２４時間浸漬させた後、遠心分離し、上澄みを取り除き、フラックス内包カプセルＡ〜ＦおよびフラックスＧを取り出した。その後、真空乾燥機を用いて、取り出されたフラックス内包カプセルＡ〜ＦおよびフラックスＧを６０℃で２４時間乾燥した。
【０１２９】
酢酸エチルに浸漬する前のフラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧの重量Ｙ１と、酢酸エチルに浸漬した後の乾燥されたフラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧの重量Ｙ２とを測定し、下記式（Ｙ）により、保持量を求めた。
【０１３０】
保持量（重量％）＝（Ｙ２）／（Ｙ１）×１００ ・・・式（Ｙ）
上記保持量の値が、９０重量％以上であった場合を「○」、７５重量％以上、９０重量％未満であった場合を「△」、７５重量％未満であった場合を「×」として、酢酸エチル中でのフラックスの保持性を評価し、結果を下記の表３に示した。
【０１３１】
また、酢酸エチルをエポキシアクリレート３７０３に変更したことを以外は同様にして、フラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧのエポキシアクリレート３７０３中での保持性を評価した。
【０１３２】
（３）フラックスの放出性
得られたフラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧ１ｇを１５０℃で３０分加熱した後、フラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧ１ｇを２０℃にした。次に、５０ｇの酢酸エチルに２０℃で２４時間浸漬させた後、遠心分離し、上澄みを取り除き、フラックス内包カプセルＡ〜ＦおよびフラックスＧを取り出した。その後、真空乾燥機を用いて、取り出されたフラックス内包カプセルＡ〜ＦおよびフラックスＧを６０℃で２４時間乾燥した。
【０１３３】
１５０℃で３０分加熱する前のフラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧの重量Ｚ１と、酢酸エチルに浸漬した後の乾燥されたフラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧの重量Ｚ２とを測定し、下記式（Ｚ）により、上記放出量を求めた。
【０１３４】
放出量（重量％）＝（Ｚ１−Ｚ２）／（Ｚ１）×１００ ・・・式（Ｚ）
上記放出量の値が、３０重量％以上であった場合を「○」、１０重量％以上、３０重量％未満であった場合を「△」、１０重量％未満であった場合を「×」として、酢酸エチル中での放出性を評価し、結果を下記の表３に示した。
【０１３５】
また、酢酸エチルをエポキシアクリレート３７０３に変更したこと以外は同様にして、フラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧのエポキシアクリレート３７０３中での放出性を評価した。
【０１３６】
（４）接続抵抗
フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ａ−１〜Ｆ−１、フラックス付き導電性粒子Ｇ−１又は導電性粒子Ｈ−１を、有機液状成分としての酢酸エチルを１０重量％含むエポキシ接着剤に混合し、分散し、異方導電性接着剤を調製した。
【０１３７】
幅２００μｍ、長さ１ｍｍ及び高さ０．２μｍのアルミニウム電極がＬ／Ｓ２０μｍとなるように形成されたガラス基板を用意した。幅２００μｍ、長さ１ｍｍ及び高さ０．２μｍのアルミニウム電極がＬ／Ｓ２０μｍとなるように形成されたポリイミド基板を用意した。ガラス基板のアルミニウム電極と、ポリイミド基板のアルミニウム電極とに、接続抵抗測定用の引き回し線を引いた。
【０１３８】
上記ガラス基板の上面の中央の領域に、調製した異方導電性接着剤を塗布した。その後、ガラス基板の電極パターンとポリイミド基板の電極パターンとが互いに対向するように位置合わせをし、ガラス基板上にポリイミド基板を積層し、圧力１０Ｎ及び温度２４５℃の条件で１５秒間熱圧着し、接続構造体を得た。
【０１３９】
得られた接続構造体の対向する電極間の接続抵抗を４端子法により測定した。接続抵抗値が、１Ω以下であった場合を「○」、１Ωを超え、５Ω以下であった場合を「△」、５Ωを超えた場合を「×」として、結果を下記の表３に示した。
【０１４０】
また、酢酸エチルを１０重量％含むエポキシ接着剤を、エポキシアクリレート３７０３を１０重量％含むエポキシ接着剤に変更したこと以外は同様にして、エポキシアクリレート３７０３を１０重量％含むエポキシ接着剤を用いた場合の接続抵抗の評価を行った。
【０１４１】
【表３】
【０１４２】
実施例１〜３のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ａ−１〜Ｃ−１では、導電性粒子が上方の電極と下方の電極とに接合されていた。
【０１４３】
比較例１のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｄ−１では、電極間の接続の際にフラックスが浸み出さなかった結果、接続抵抗が高かった。
【０１４４】
比較例２のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｅ−１では、電極の接続の際に、フラックスが既に放出されていたため、接続抵抗が高かった。
【０１４５】
比較例３のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｆ−１では、電極の接続の際に、一部のフラックスが放出されていたため、接続抵抗が高かった。
【０１４６】
比較例４のフラックス付き導電性粒子Ｇ−１では、電極の接続の際に、フラックスが被膜に内包されていないため、接続抵抗が高かった。
【０１４７】
比較例５の導電性粒子Ｈ−１では、フラックスを用いていないため、導電性粒子と上方の電極、及び下方の電極とが接合されなかった。このため、接続抵抗が非常に高かった。
【０１４８】
（比較例６）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性微粒子Ａ−２を作製した。
【０１４９】
（実施例４）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は実施例２と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｂ−２とを作製した。
【０１５０】
（実施例５）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は実施例３と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｃ−２を作製した。
【０１５１】
（比較例７）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は比較例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｄ−２を作製した。
【０１５２】
（比較例８）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は比較例２と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｅ−２を作製した。
【０１５３】
（比較例９）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は比較例３と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｆ−２を作製した。
【０１５４】
（比較例１０）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は比較例４と同様にして、フラックス付き導電性粒子Ｇ−２を作製した。
【０１５５】
（比較例１１）
実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）Ｈ−２を用意した。
【０１５６】
実施例４，５及び比較例６〜１１の詳細を下記の表４に示す。
【０１５７】
【表４】
【０１５８】
（評価）
実施例４，５及び比較例６〜１１で得られたフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ａ−２〜Ｆ−２、フラックス付き導電性粒子Ｇ−２及び導電性粒子Ｈ−２について、温度１６０℃の条件で２０秒間熱圧着したこと以外は、上記の方法と同様にして接続抵抗を測定した。接続抵抗値が、１Ω以下であった場合を「○」、１Ωを超え、５Ω以下であった場合を「△」、５Ωを超えた場合を「×」として、結果を下記の表５に示した。
【０１５９】
【表５】
【０１６０】
実施例４，５のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｂ−２，Ｃ−２では、導電性粒子が上方の電極と下方の電極とに接合されていた。
【０１６１】
比較例６，７のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ａ−２，Ｄ−２では、電極間の接続の際にフラックスが浸み出さなかった結果、接続抵抗が高かった。
【０１６２】
比較例８のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｅ−２では、電極の接続の際に、フラックスが既に放出されていたため、接続抵抗が高かった。
【０１６３】
比較例９のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｆ−２では、電極の接続の際に、一部のフラックスが放出されていたため、接続抵抗が高かった。
【０１６４】
比較例１０のフラックス付き導電性粒子Ｇ−２では、電極の接続の際に、フラックスが被膜に内包されていないため、接続抵抗が高かった。
【０１６５】
比較例１１の導電性粒子Ｈ−２では、フラックスを用いていないため、導電性粒子と上方の電極、及び下方の電極とが接合されなかった。このため、接続抵抗が非常に高かった。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施形態に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子が有機液状成分を含む分散媒に分散された異方性導電材料を用いて、電極間を接続する各工程の一例を説明するための部分切欠正面断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、従来の導電性粒子が有機液状成分を含む分散媒に分散された異方性導電材料を用いて、電極間を接続する各工程を説明するための部分切欠正面断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、従来のフラックス内包カプセル付き導電性粒子を用いて、電極間を接続する各工程を説明するための部分切欠正面断面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、従来のフラックス内包カプセル付き導電性粒子が、有機液状成分を含む分散媒に分散された異方性導電材料を用いて、電極間を接続する各工程を説明するための部分切欠正面断面図である。
【符号の説明】
【０１６７】
１…フラックス内包カプセル付き導電性粒子
２…導電性粒子
２ａ…表面
２ｂ…下面
２ｃ…上面
３…フラックス内包カプセル
４…フラックス
５…被膜
１１…フラックス内包カプセル付き導電性粒子
１２…導電性粒子
１２ａ…表面
１３…基材粒子
１３ａ…表面
１４…金属層
２１…電極
２１ａ…上面
２２…電極
２２ａ…下面
２３…異方性導電材料
２４…バインダー樹脂組成物
２４Ａ…硬化物層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電極間の接続に使用できるフラックス内包カプセル付き導電性粒子を得るのに用いられるフラックス内包カプセル、並びに該フラックス内包カプセルを用いたフラックス内包カプセル付き導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
異方性導電ペースト、異方性導電インク、異方性導電接着剤、異方性導電粘接着剤、異方性導電フィルム又は異方性導電シート等の異方性導電材料が広く知られている。これらの異方性導電材料では、ペースト、インク又は樹脂等の分散媒中に、はんだボール等の導電性粒子が分散されている。分散媒中には、通常、有機液状成分が含まれている。
【０００３】
異方性導電材料は、ＩＣチップとフレキシブルプリント回路基板との接続や、ＩＣチップとＩＴＯ電極を有する回路基板との接続等に用いられている。例えば、ＩＣチップの電極と回路基板の電極との間に異方性導電材料を配置した後、加熱及び加圧により導電性粒子の表面を溶融させることにより、上記電極同士を電気的に接続できる。
【０００４】
導電性粒子の表面は金属により形成されている。このため、導電性粒子の表面には酸化被膜が形成されやすい。導電性粒子を溶融させて、電極間を接続する際には、酸化被膜は除去されることが好ましい。酸化被膜が除去されなければ、導電性粒子の表面の金属が充分に濡れ拡がらずに、金属と電極とが金属結合により接合されないことがある。このため、電極間の接続抵抗が高くなることがある。
【０００５】
従来、電極間の接続の前に、酸化被膜を除去するためのフラックスが電極に塗布されていた。この場合には、フラックスを電極に塗布する作業が必要であった。さらに、酸化被膜を充分に除去するためには、比較的多くのフラックスを電極に塗布しなければならなかった。このため、電極間の接続後に、導電性粒子の表面にフラックスが残りやすかった。従って、電極間の接続抵抗が低くなることがあった。
【０００６】
そこで、電極間の接続の前に、フラックスを電極に塗布しなくてもよい導電性粒子が提案されている。例えば、下記の特許文献１には、導電性粒子と、該導電性粒子の表面に固着されており、かつフラックスを内包している複数のフラックス内包カプセルとを備えるフラックス内包カプセル付き導電性粒子が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２４７０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、フラックス内包カプセル付き導電性粒子を分散媒中に分散させて、異方性導電材料として用いることは特に記載されていない。
【０００８】
特許文献１に記載のフラックス内包カプセル付き導電性粒子では、１００℃未満の比較的低温で、フラックスを内包している被膜からフラックスが浸み出しやすかった。上記フラックス内包カプセル付き導電性粒子を分散媒に分散させずに、該フラックス内包カプセル付き導電性粒子を用いて電極間を接続した場合、加熱の初期段階で、フラックスが被膜から浸み出しやすかった。さらに、導電性粒子の上方部分に付着したフラックスが、導電性粒子の下方部分に流動することがあった。このため、導電性粒子の上方部分の表面の酸化被膜が除去されないことがあった。この結果、導電性粒子と上方の電極とが、接触しているだけで、金属結合により充分に接合されないことがあった。このため、導電性粒子と上方の電極とを接続するために、上方の電極にフラックスを塗布し、再度加熱及び加圧しなければならないことがあった。
【０００９】
本発明の主たる目的は、金属層を表面に有する導電性粒子の表面に付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散された場合に、異方性導電材料中に被膜が常温で溶出し、被膜からフラックスが放出され難いフラックス内包カプセル、並びに該フラックス内包カプセルを用いたフラックス内包カプセル付き導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、金属層を表面に有する導電性粒子の表面に付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散されて、電極間の接続に用いられた場合に、電極間の接続抵抗を低くすることができるフラックス内包カプセル、並びに該フラックス内包カプセルを用いたフラックス内包カプセル付き導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、金属層を表面に有する導電性粒子の表面に付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散されて用いられるフラックス内包カプセルであって、フラックスと、該フラックスを内包しており、かつポリマーにより形成されている被膜とを有し、前記ポリマーのガラス転移温度が、１００℃以上、かつ前記金属層の融点以下であり、２０℃での前記ポリマーの前記有機液状成分に対する溶解度が、１０重量％以下であることを特徴とする、フラックス内包カプセルが提供される。
【００１２】
本発明に係るフラックス内包カプセルのある特定の局面では、前記ポリマーは架橋体である。
【００１３】
本発明に係るフラックス内包カプセルの他の特定の局面では、前記金属層の融点が３００℃以下であり、前記ポリマーのガラス転移温度が１００〜３００℃の範囲内にある。
【００１４】
本発明に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子は、金属層を表面に有する導電性粒子と、該導電性粒子の表面に付着されており、かつ本発明に従って構成されたフラックス内包カプセルとを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る異方性導電材料は、本発明のフラックス内包カプセル付き導電性粒子と、有機液状成分とを含有することを特徴とする。
【００１６】
すなわち、本発明に係る異方性導電材料は、フラックス内包カプセル付き導電性粒子と、有機液状成分とを含有し、前記フラックス内包カプセル付き導電性粒子が、金属層を表面に有する導電性粒子と、該導電性粒子の表面に付着されているフラックス内包カプセルとを備え、前記フラックス内包カプセルが、フラックスと、該フラックスを内包しており、かつポリマーにより形成されている被膜とを有し、前記ポリマーのガラス転移温度が、１００℃以上、かつ前記金属層の融点以下であり、２０℃での前記ポリマーの前記有機液状成分に対する溶解度が、１０重量％以下であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る接続構造体は、第１の電気的接続対象部材と、第２の電気的接続対象部材と、該第１，第２の電気的接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、前記接続部が、本発明の異方性導電材料を用いて形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フラックスを内包している被膜が、ガラス転移温度が上記特定の範囲内にあるポリマーにより形成されており、かつ２０℃でのポリマーの上記有機液状成分に対する溶解度が１０重量％以下であるため、フラックス内包カプセルが導電性粒子に付着された後、フラックス内包カプセル付き導電性粒子が有機液状成分を含む分散媒に分散された場合に、被膜が有機液状成分中に常温で溶解し難い。このため、電極間の接続の前に、被膜からフラックスが放出されるのを抑制できる。
【００１９】
また、本発明では、フラックス内包カプセル付き導電性粒子が有機液状成分を含む分散媒に分散されて、電極間の接続に用いられた場合、被膜が熱により変形し、被膜からフラックスが適度に浸み出す。従って、導電性粒子の表面の酸化被膜を充分に除去できる。このため、導電性粒子と電極とを金属結合により容易に接合でき、かつ電極間の接続抵抗を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２１】
（フラックス内包カプセル）
本発明に係るフラックス内包カプセルは、金属層を表面に有する導電性粒子の表面に付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散されて用いられる。
【００２２】
フラックス内包カプセルは、フラックスと、該フラックスを内包しており、かつポリマーにより形成されている被膜とを有する。
【００２３】
上記フラックスは特に限定されない。上記フラックスとして、はんだ接合等に一般的に用いられているフラックスを使用できる。上記フラックスとして、例えば、塩化亜鉛、塩化亜鉛と無機ハロゲン化物との混合物、塩化亜鉛と無機酸との混合物、溶融塩、リン酸、リン酸の誘導体、有機ハロゲン化物、ヒドラジン、有機酸又は松脂等が挙げられる。フラックスは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００２４】
上記溶融塩として、塩化アンモニウム等が挙げられる。上記有機酸として、乳酸、クエン酸、ステアリン酸、グルタミン酸又はヒドラジン等が挙げられる。上記松脂として、活性化松脂又は非活性化松脂等が挙げられる。
【００２５】
上記フラックスは、松脂であることが好ましく、活性化松脂又は非活性化松脂であることがより好ましい。上記フラックスとして、上記松脂を用いることにより、フラックス内包カプセル付き導電性粒子が電極間の接続に用いられた場合、電極間の接続抵抗を低くすることができる。
【００２６】
上記松脂はアビエチン酸を主成分とするロジン類である。上記フラックスは、ロジン類であることが好ましく、アビエチン酸であることがより好ましい。上記フラックスとして、上記ロジン類を用いることにより、フラックス内包カプセル付き導電性粒子が電極間の接続に用いられた場合、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができる。
【００２７】
フラックスの活性度を調整するために、塩基性有機化合物を被膜に内包させてもよい。上記塩基性有機化合物として、塩酸アニリン又は塩酸ヒドラジン等が挙げられる。
【００２８】
上記被膜は、溶剤を内包してもよい。該溶剤として、アセトン、アミルベンゼン、アミルアルコール、ベンゼン、四塩化炭素、エチルアルコール、メチルアルコール、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、トルエン、トリクロロエチレン、テレピン油、キシレン、又は２−メチル２，４−ペンタンジオール等が挙げられる。
【００２９】
また、上記被膜は、界面活性剤を内包してもよい。
【００３０】
上記フラックスを内包している被膜は、ポリマーにより形成されている。
【００３１】
２０℃での上記ポリマーの有機液状成分に対する溶解度は、１０重量％以下である。該溶解度が１０重量％以下であると、フラックス内包カプセルが付着されたフラックス内包カプセル付き導電性粒子が有機液状成分を含む分散媒に分散されても、被膜が有機液状成分に溶解し難い。このため、被膜からフラックスが放出され難い。
【００３２】
２０℃での上記ポリマーの有機液状成分に対する溶解度は、５重量％以下であることが好ましく、１重量％以下であることがより好ましい。
【００３３】
２０℃での上記ポリマーの有機液状成分に対する溶解度は、以下のようにして測定できる。
【００３４】
先ず、ポリマー１ｇを有機液状成分５０ｇに、２０℃で２４時間浸漬させる。その後、遠心分離し、上澄みを取り除き、ポリマーを取り出す。次に、真空乾燥機を用いて、取り出されたポリマーを乾燥し、浸漬後のポリマーの重量を測定する。得られた測定値から、下記式（Ｘ）により、上記溶解度を求めることができる。
【００３５】
溶解度（重量％）＝（浸漬前のポリマーの重量−浸漬後のポリマーの重量）／（浸漬前のポリマーの重量）×１００ ・・・式（Ｘ）
上記ポリマーのガラス転移温度は、１００℃以上、かつ導電性粒子の表面の金属層の融点（以下、金属層の融点を融点Ｔｍ又はＴｍともいう）以下である。上記ポリマーは、ガラス転移温度が上記特定の範囲内にあれば特に限定されない。
【００３６】
上記金属層の融点Ｔｍは、３００℃以下であることが好ましく、２８０℃以下であることがより好ましく、さらに２６０℃以下であることが特に好ましい。上記ポリマーのガラス転移温度は、１００〜３００℃の範囲内にあることが好ましく、１００〜２８０℃の範囲内にあることがより好ましく、さらに１００〜２６０℃の範囲内にあることが特に好ましい。
【００３７】
上記ポリマーのガラス転移温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定できる。
【００３８】
上記ポリマーとして、ガラス転移温度が１００〜Ｔｍ℃の範囲内にあるホモポリマー、又はガラス転移温度が１００〜Ｔｍ℃のコポリマー等が挙げられる。
【００３９】
上記ホモポリマーとして、例えば、メタクリル酸メチルホモポリマー（ガラス転移温度１０５℃）、スチレンホモポリマー（ガラス転移温度１００℃）又はメタクリル酸ホモポリマー（ガラス転移温度１８０℃）等が挙げられる。
【００４０】
単独で重合された場合にガラス転移温度が１００〜Ｔｍ℃のホモポリマーが得られるモノマーを複数種用いて共重合させることにより、上記コポリマーを得ることができる。また、単独で重合された場合にガラス転移温度が１００℃未満のホモポリマーが得られるモノマーと、単独で重合された場合にガラス転移温度が１００〜Ｔｍ℃のホモポリマーが得られるモノマーとを共重合させることにより、上記コポリマーを得ることができる。
【００４１】
上記モノマーとして、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ビニルシアン化合物、有機酸ビニル化合物又は芳香族ビニル化合物等が挙げられる。これらのモノマーを重合又は共重合させることにより、上記ポリマーを得ることができる。上記「（メタ）アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味する。
【００４２】
上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルとして、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸イソボルニル又は（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル等が挙げられる。上記ビニルシアン化合物として、（メタ）アクリロニトリル等が挙げられる。上記有機酸ビニル化合物として、酢酸ビニル又はプロピオン酸ビニル等が挙げられる。上記芳香族ビニル化合物として、スチレン、α−メチルスチレン又はビニルナフタレン等が挙げられる。
【００４３】
ポリマーのガラス転移温度が１００〜Ｔｍ℃の範囲内になるように、モノマーが適宜組み合わされて用いられる。
【００４４】
また、ポリマーを得る際には、上記モノマーとして、架橋性モノマーを用いてもよい。架橋性モノマーを用いることにより、ポリマーのガラス転移温度を調整できる。単独で重合された場合にガラス転移温度が１００℃以下のホモポリマーが得られるモノマーを用いる場合、コポリマーを得る際に用いられる全てのモノマーの合計１００重量％中に、架橋性モノマーは１〜２０重量％の範囲内で含有されることが好ましい。単独で重合された場合にガラス転移温度が１００℃以上のホモポリマーが得られるモノマーを用いる場合、コポリマーを得る際に用いられる全てのモノマー合計１００重量％中に、架橋性モノマーは０．１〜１０重量％の範囲内で含有されることが好ましい。上記範囲内で架橋性モノマーを含有させることにより、ポリマーのガラス転移温度を１００〜Ｔｍ℃の範囲内に容易に調整できる。
【００４５】
上記架橋性モノマーとして、ジ（メタ）アクリレート、トリ（メタ）アクリレート、テトラ（メタ）アクリレート、ペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサ（メタ）アクリレート又はジビニルベンゼン等が挙げられる。上記「（メタ）アクリレート」は、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
【００４６】
上記ポリマーは架橋体であることが好ましい。この場合、電極間の接続の際に、被膜からフラックスをより一層適度に浸み出させることができる。
【００４７】
上記ポリマーの架橋体を得る方法として、モノマーの重合の際に、上記架橋性モノマーと、架橋性開始剤とを用いる方法、モノマーの重合の際に、後架橋性官能基を有するモノマーを用いて、ポリマー中に後架橋性官能基を導入し、モノマーの重合後にポリマーを架橋させる方法等が挙げられる。
【００４８】
上記架橋性開始剤として、有機過酸化物等が挙げられる。
【００４９】
上記後架橋性官能基を有するモノマーとして、ポリ（メタ）アクリル酸又は２−ヒドロキシエチルメタクリレート等が挙げられる。
【００５０】
また、上記ポリマーとして、ポリ（メタ）アクリル酸又は２−ヒドロキシエチルメタクリレート等を用いることができる。これらのポリマーは、極性が比較的高い。これらのポリマーを用いることにより、有機液状成分に溶けるポリマーの量を少なくすることができる。
【００５１】
上記フラックスを被膜により内包する方法は、特に限定されない。この方法として、フラックスを分散させた媒体中で、上記モノマーを重合させる方法等が挙げられる。
【００５２】
上記フラックス内包カプセルの形状は、球状であることが好ましい。
【００５３】
上記フラックス内包カプセルの平均粒子径は、０．０１〜１０μｍの範囲内にあることが好ましい。フラックス内包カプセルの平均粒子径が大きすぎると、フラックス内包カプセルが導電性粒子に付着されたときに、フラックス内包カプセルが導電性粒子から剥離しやすくなる。フラックス内包カプセルが小さすぎると、フラックス内包カプセルが導電性粒子に付着された場合に、導電性粒子の表面に付着するフラックスが少なすぎることがある。
【００５４】
なお、上記フラックス内包カプセルの「平均粒子径」とは、体積平均粒子径を示す。フラックス内包カプセルの平均粒子径は、例えばマイクロトラック（日機装社製）を用いて測定できる。
【００５５】
（フラックス内包カプセル付き導電性粒子）
本発明に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子は、金属層を表面に有する導電性粒子と、該導電性粒子の表面に付着されている上記フラックス内包カプセルとを備える。
【００５６】
導電性粒子は、表面が金属層により形成されていればよい。導電性粒子は、金属粒子であってもよく、基材粒子の表面が金属層により被覆されている被覆粒子であってもよい。
【００５７】
図１に、本発明の一実施形態に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子を断面図で示す。
【００５８】
図１に示すように、フラックス内包カプセル付き導電性粒子１は、金属粒子としての導電性粒子２と、該導電性粒子２の表面２ａに付着しているフラックス内包カプセル３とを備える。フラックス内包カプセル３は、フラックス４と、該フラックス４を内包している被膜５とを有する。フラックス４は被膜５により被覆されている。
【００５９】
上記導電性粒子２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、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、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、ゲルマニウム、カドミウム、錫、又は錫を含む合金等が挙げられる。なかでも、錫、錫を含む合金、ニッケル、銅又は金が好ましい。
【００６０】
上記錫を含む合金は、錫と、銀、銅、亜鉛、ビスマス、インジウム、鉛及びアンチモンからなる群から選択された１種とを含むことが好ましい。上記錫を含む合金の具体例として、錫−鉛合金、錫−銅合金、錫−銀合金又は錫−鉛−銀合金等が挙げられる。
【００６１】
導電性粒子２の平均粒子径は、１〜１０００μｍの範囲内にあることが好ましい。上記平均粒子径が、１μｍよりも小さいと、電極間の接続信頼性が低下することがある。上記平均粒子径が１０００μｍを超えると、電極間の間隔が大きくなりすぎることがある。
【００６２】
なお、導電性粒子の「平均粒子径」とは、数平均粒子径を示す。導電性粒子の平均粒子径は、任意の導電性粒子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。
【００６３】
上記導電性粒子２の表面２ａに、フラックス内包カプセル３を付着させる方法は特に限定されない。この方法として、導電性粒子２とフラックス内包カプセル３とを乾式混合機を用いて混合する方法、又はフラックス内包カプセル３の表面に接着剤を塗布した後、接着剤が塗布されたフラックス内包カプセル３を導電性粒子２の表面２ａに接着させる方法等が挙げられる。
【００６４】
図２に、本発明の他の実施形態に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子を断面図で示す。
【００６５】
図２に示すように、フラックス内包カプセル付き導電性粒子１１は、導電性粒子１２と、該導電性粒子１２の表面１２ａに付着しているフラックス内包カプセル３とを備える。
【００６６】
導電性粒子１２は、基材粒子１３と、該基材粒子１３の表面１３ａを被覆している金属層１４とを有する。
【００６７】
基材粒子１３として、樹脂粒子、無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子又は金属粒子等が挙げられる。
【００６８】
上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、例えば、ジビニルベンゼン樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、イミド樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂又は塩化ビニル樹脂等が挙げられる。上記無機粒子を形成するための無機物として、シリカ又はカーボンブラック等が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子として、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。上記金属粒子を形成するための金属として、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金又はチタン等が挙げられる。
【００６９】
基材粒子１３の表面１３ａに金属層１４を形成する方法は特に限定されない。金属層１４を形成する方法として、例えば、無電解メッキにより金属層１４を形成する方法、電気メッキにより金属層１４を形成する方法、物理的蒸着により金属層１４を形成する方法、金属微粉を基材粒子１３の表面１３ａにコーティングすることにより金属層１４を形成する方法、又は金属微粉とバインダーとを含むペーストを基材粒子１３の表面１３ａにコーティングすることにより金属層１４を形成する方法等が挙げられる。なかでも、無電解メッキにより金属層１４を形成する方法が好適である。
【００７０】
上記物理的蒸着により金属層１４を形成する方法として、真空蒸着、イオンプレーティング又はイオンスパッタリング等により金属層１４を形成する方法が挙げられる。
【００７１】
金属層１４は、単層により形成されていてもよく、２層以上が積層された複数層により形成されていてもよい。
【００７２】
導電性粒子１２の金属層１４の外表面は、錫又は錫を含む合金により形成されていることが好ましい。この場合には、フラックス内包カプセル付き導電性粒子１１が有機液状成分を含む分散媒に分散されて、電極間の接続に用いられた場合に、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができる。
【００７３】
導電性粒子１２の平均粒子径は、１〜１０００μｍの範囲内にあることが好ましい。
【００７４】
金属層１４の厚みは、０．００１〜１００μｍの範囲内にあることが好ましく、０．１〜５０μｍの範囲内にあることがより好ましい。金属層１４の厚みが０．００１μｍ未満であると、導電性が不足することがあり、１００μｍを超えると、基材粒子１３と金属層１４との熱膨張率の差が大きくなり、基材粒子１３から金属層１４が剥離しやすくなることがある。
【００７５】
（異方性導電材料）
本発明に係る異方性導電材料は、本発明のフラックス内包カプセル付き導電性粒子と、有機液状成分とを含有する。
【００７６】
上記有機液状成分は、加熱により硬化されるバインダー樹脂組成物に配合されていることが好ましい。異方性導電材料は、上記有機液状成分を含むバインダー樹脂組成物を含有することが好ましい。異方性導電材料は、分散媒として、上記有機液状成分を含むバインダー樹脂を含有することが好ましい。
【００７７】
上記有機液状成分は、２０℃で液状の有機化合物である。上記有機液状成分として、導電性粒子が分散される接着剤等に一般的に用いられている有機液状成分を使用できる。
【００７８】
上記有機液状成分は、有機溶剤又は有機樹脂であることが好ましい。上記有機樹脂は有機モノマーであることが好ましい。
【００７９】
上記有機溶剤として、酢酸エチル、メチルエチルケトン又はトルエン等が挙げられる。
【００８０】
上記有機モノマーとして、アクリルモノマー又はエポキシモノマー等が挙げられる。
【００８１】
なかでも、上記有機液状成分は、酢酸エチルであることが好ましい。
【００８２】
上記バインダー樹脂として、エポキシ樹脂又はポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。
【００８３】
上記有機液状成分１００重量部に対して、上記フラックス内包カプセル付き導電性粒子は、０．０１〜１００重量部の範囲内で含有されることが好ましく、０．１〜１０重量部の範囲内で含有されることが好ましい。上記フラックス内包カプセル付き導電性粒子の量が上記の範囲内にあることにより、異方性導電材料が電極間の接続に用いられた場合、導電性粒子により電極間を効率的に接続できる。
【００８４】
本発明に係る異方性導電材料は、異方性導電ペースト、異方性導電インク、異方性導電接着剤、異方性導電粘接着剤、異方性導電フィルム、又は異方性導電シート等として使用され得る。異方性導電材料が、異方性導電フィルムや異方性導電シート等のフィルム状の接着剤として使用される場合には、該導電性粒子を含むフィルム状の接着剤に、導電性粒子を含まないフィルム状の接着剤が積層されていてもよい。
【００８５】
（接続構造体）
本発明に係る接続構造体は、第１の電気的接続対象部材と、第２の電気的接続対象部材と、該第１，第２の電気的接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備える。接続部が、本発明の異方性導電材料を用いて形成されている。
【００８６】
上記第１，第２の電気的接続対象部材は、具体的には、半導体チップ、コンデンサ、又はダイオード等の電子部品や、プリント基板、フレキシブルプリント基板、又はガラス基板等の回路基板等が挙げられる。
【００８７】
図３（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ、フラックス内包カプセル付き導電性粒子１が有機液状成分を含む分散媒に分散された異方性導電材料を用いて、上記接続構造体を得る各工程の一例を以下説明する。
【００８８】
先ず、例えば、フラックス内包カプセル付き導電性粒子１を、有機液状成分を含むバインダー樹脂組成物２４に分散させて、異方性導電材料２３を用意する。
【００８９】
図３（ａ）に示すように、先ず、第１の電気的接続対象部材の電極２１の上面２１ａに、異方性導電材料２３を塗工する。電極２１の上面２１ａには、フラックス内包カプセル付き導電性粒子１が配置される。次に、導電性粒子２の表面２ａが溶融する温度に加熱しながら、異方性導電材料２３の上方から、図３（ａ）に矢印Ａを付して示す方向に、第２の電気的接続対象部材の電極２２を降下させる。また、電極２２の下面２２ａをフラックス内包カプセル付き導電性粒子１に接触させて、加圧する。
【００９０】
図３（ｂ）に示すように、加熱及び加圧により、被膜５が変形し、フラックス４が被膜５の外に放出される。放出されたフラックス４は、導電性粒子２の表面２ａに付着する。導電性粒子２の表面２ａに付着したフラックス４により、導電性粒子２の表面２ａの酸化被膜が除去される。
【００９１】
また、加熱により、導電性粒子２の表面２ａに付着したフラックス４が次第に失活する。有機液状成分を含むバインダー樹脂組成物２４は硬化される。そして、図３（ｃ）に示すように、導電性粒子２の下面２ｂが電極２１の上面２１ａに接合されており、かつ導電性粒子２の上面２ｃが電極２２の下面２２ａに接合されている接続構造体が得られる。導電性粒子２と電極２１，２２とは、金属結合により互いに接合される。導電性粒子２の周囲には、バインダー樹脂組成物２４の硬化により硬化物層２４Ａが形成される。
【００９２】
従来、はんだボールなどの導電性粒子１０１が、有機液状成分を含むバインダー樹脂組成物１２３に分散されている異方性導電材料を用いて、電極間を接続する場合には、図４（ａ）に示すように、電極１２１の上面と電極１２２の下面とに、フラックス１１１を塗布していた。そして、図４（ｂ）に示すように、加熱及び加圧により、フラックス１１１を導電性粒子１０１の表面に付着させていた。この場合には、導電性粒子１０１の表面にフラックスを充分に付着させるために、フラックス１１１を比較的多く塗布しなければならなかった。このため、電極間の接続を終えた後、図４（ｃ）に示すように、フラックス１１１が導電性粒子１０１の表面に残りやすかった。このため、電極間の接続抵抗が高くなることがあった。
【００９３】
図５（ａ）に示すように、導電性粒子１０７の表面に、フラックス１０８を内包する被膜１０９が付着されている特許文献１に記載のフラックス内包カプセル付き導電性粒子１０６を、有機液状成分を含むバインダー樹脂組成物に分散させずに、電極１２１の上面に置き、加熱しながら、電極１２２を降下させた場合、図５（ｂ）に示すように、加熱の初期段階で、導電性粒子１０７の上方部分に付着していたフラックス１０８が、導電性粒子１０７の下方部分に流動することがあった。この結果、電極間の接続を終えた後、図５（ｃ）に示すように、導電性粒子１０７と上方の電極１２２とが、接触しているだけで、金属結合により充分に接合されないことがあった。
【００９４】
また、特許文献１に記載の上記フラックス内包カプセル付き導電性粒子１０６を、有機液状成分を含むバインダー樹脂組成物１２３に分散させて異方性導電材料を作製した場合、該異方性導電材料を電極１２１の上面に塗工する前に、有機液状成分１１０中に被膜１０９が溶解し、被膜１０９からフラックス１０８が放出されることがあった。
【００９５】
このため、図６（ａ）に示すように、異方性導電材料を電極１２１の上面に塗工した際には、導電性粒子１０７の表面に、全部又は一部のフラックス内包カプセルが付着していないことがあった。この場合には、図６（ｂ）に示すように、加熱及び加圧の際に、導電性粒子１０７の表面に、フラックスが付着しないか又は少量しか付着しない。このため、導電性粒子１０７の表面の金属被膜は充分に除去されない。この結果、電極間の接続を終えた後、図６（ｃ）に示すように、導電性粒子１０７と下方の電極１２１及び上方の電極１２２とが、接触しているだけで、金属結合により充分に接合されないことがあった。
【００９６】
本実施形態では、異方性導電材料２３中に被膜５が常温（２０℃）で溶解し難い。このため、電極間の接続の前に、被膜５からフラックス４が放出されるのを抑制できる。また、電極間の接続の際には、導電性粒子２の表面２ａを溶融させる加熱の初期段階で、上記ポリマーにより形成されている被膜５が、熱により急激に変形し難い。従って、時間の経過とともに、被膜５が熱により変形して、被膜５から放出されたフラックス４が導電性粒子２の表面２ａに次第に付着する。このため、図３（ｃ）に示すように、導電性粒子２の下面２ｂが電極２１の上面２１ａに接合されており、かつ導電性粒子２の上面２ｃが電極２２の下面２２ａに接合されている接続構造体を得ることができる。
【００９７】
以下、実施例および比較例を挙げて、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。
【００９８】
（合成例１）
モノマーとしてのイソボルニルメタクリレート（ＩＢＸ）９７重量部と、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰ）３重量部と、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル１重量部とを均一に溶解し、溶液を得た。得られた溶液に、ラウリル硫酸ナトリウムを溶解した水溶液（ラウリル硫酸ナトリウム濃度０．１５重量％）２０００重量部を加えて、超音波ホモジナイザーにより乳化し、乳化液を得た。得られた乳化液を、７０℃で１０時間反応させ、ポリマー分散液を得た。遠心分離機を用いて、得られたポリマー分散液からポリマーを分離した。真空乾燥機を用いて、６０℃で１２時間かけて分離されたポリマーを乾燥し、ポリマーａを得た。
【００９９】
（合成例２）
モノマーを、メタクリル酸（ＭＡＡ）３０重量部と、アクリロニトリル（ＡＮ）６５重量部と、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰ）５重量部とに変更したこと以外は合成例１と同様にして、ポリマーｂを得た。
【０１００】
（合成例３）
乾式粉砕器を用いて、ゼラチンを微粉砕し、微粉砕されたゼラチン（ポリマーｃ）を得た。
【０１０１】
（合成例４）
モノマーを、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）１００重量部に変更したこと以外は合成例１と同様にして、ポリマーｄを得た。
【０１０２】
（合成例５）
モノマーを、アクリル酸エチル（ＥＡ）５０重量部と、アクリロニトリル（ＡＮ）３０重量部と、メタクリロニトリル（ＭＡＮ）２０重量部とに変更したこと以外は合成例１と同様にして、ポリマーｅを得た。
【０１０３】
（合成例６）
モノマーを、スチレン（Ｓｔ）９９．５重量部と、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）０．５重量部とに変更したこと以外は合成例１と同様にして、ポリマーｆを得た。
【０１０４】
（ガラス転移温度の評価）
合成例１〜６で得られたポリマーａ〜ｆのガラス転移温度を、示差走査熱量計ＤＳＣにより測定した。
【０１０５】
（溶解度の評価）
（１）２０℃でのポリマーの酢酸エチルに対する溶解度
ポリマーａ〜ｆ１ｇを５０ｇの酢酸エチルに、２０℃で２４時間浸漬させた後、遠心分離し、上澄みを取り除き、ポリマーａ〜ｆを取り出した。その後、真空乾燥機を用いて、取り出されたポリマーａ〜ｆを６０℃で２４時間乾燥した。酢酸エチルに浸漬する前のポリマーａ〜ｆの重量と、酢酸エチルに浸漬した後の乾燥されたポリマーａ〜ｆの重量とを測定し、上記式（Ｘ）から、ポリマーａ〜ｆの酢酸エチルに対する溶解度を求めた。
【０１０６】
（２）２０℃でのポリマーのアミン変性ビスフェノールＡタイプエポキシアクリレート（ダイセル・サイテック社製「ＥＢＥＣＲＹＬ３７０３」、以下エポキシアクリレート３７０３）に対する溶解度
酢酸エチルをエポキシアクリレート３７０３に変更したことを除いては、上記（１）２０℃でのポリマーの酢酸エチルに対する溶解度の評価と同様にして、ポリマーａ〜ｆのエポキシアクリレート３７０３に対する溶解度を求めた。
【０１０７】
結果を下記の表１に示す。
【０１０８】
【表１】
【０１０９】
（実施例１）
モノマーとしてのイソボルニルメタクリレート（ＩＢＸ）９７重量部と、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰ）３重量部と、フラックスとしてのアビエチン酸５０重量部と、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル１重量部とを均一に溶解し、溶液を得た。得られた溶液に、ラウリル硫酸ナトリウムを溶解した水溶液（ラウリル硫酸ナトリウム濃度０．１５重量％）２０００重量部を加えて、超音波ホモジナイザーにより乳化し、乳化液を得た。得られた乳化液を、７０℃で１０時間反応させ、フラックス内包カプセル分散液を得た。遠心分離機を用いて、得られたフラックス内包カプセル分散液からフラックス内包カプセルを分離した。真空乾燥機を用いて、６０℃で１２時間かけて分離されたフラックス内包カプセルを乾燥し、フラックス内包カプセルＡ（体積平均粒子径０．３μｍ）を得た。
【０１１０】
得られたフラックス内包カプセルＡ５重量部と、実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）９５重量部とを、乾式混合機を用いて混合し、フラックス内包カプセル付き導電性微粒子Ａ−１を作製した。
【０１１１】
（実施例２）
モノマーを、メタクリル酸（ＭＡＡ）３０重量部と、アクリロニトリル（ＡＮ）６５重量部と、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰ）５重量部とに変更したこと以外は合成例１と同様にして、フラックス内包カプセルＢ（体積平均粒子径０．３μｍ）を作製した。
【０１１２】
フラックス内包カプセルＡを、得られたフラックス内包カプセルＢに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｂ−１とを作製した。
【０１１３】
（実施例３）
乾式粉砕器を用いて、ゼラチンを微粉砕し、微粉砕されたゼラチン（ポリマーｃ）を得た。
【０１１４】
フラックスとしてのアビエチン酸５０重量部をトルエン５０重量部に均一に溶解し、溶液を得た。得られた溶液に、ラウリル硫酸ナトリウムを溶解した水溶液（ラウリル硫酸ナトリウム濃度０．１５重量％）２０００重量部を加えて、超音波ホモジナイザーにより乳化し、乳化液を得た。得られた乳化液に、上記ポリマーｃを溶解した水溶液（ポリマーｃ濃度５重量％）を加え、攪拌した。その後、エタノールを滴下して、フラックス内包カプセル分散液を得た。遠心分離機を用いて、得られたフラックス内包カプセル分散液からフラックス内包カプセルを分離した。真空乾燥機を用いて、６０℃で１２時間かけて得られたフラックス内包カプセルを乾燥し、フラックス内包カプセルＣ（体積平均粒子径０．３μｍ）を得た。
【０１１５】
フラックス内包カプセルＡを、得られたフラックス内包カプセルＣに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｃ−１を作製した。
【０１１６】
（比較例１）
モノマーを、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）１００重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセルＤ（体積平均粒子径０．３μｍ）を作製した。
【０１１７】
フラックス内包カプセルＡを、得られたフラックス内包カプセルＤに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｄ−１を作製した。
【０１１８】
（比較例２）
モノマーを、アクリル酸エチル（ＥＡ）５０重量部と、アクリロニトリル（ＡＮ）３０重量部と、メタクリロニトリル（ＭＡＮ）２０重量部とに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセルＥ（体積平均粒子径０．３μｍ）を作製した。
【０１１９】
フラックス内包カプセルＡを、得られたフラックス内包カプセルＥに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｅ−１を作製した。
【０１２０】
（比較例３）
モノマーを、スチレン（Ｓｔ）９９．５重量部と、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）０．５重量部とに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセルＦ（体積平均粒子径０．３μｍ）を得た。
【０１２１】
フラックス内包カプセルＡを、得られたフラックス内包カプセルＦに変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｆ−１を作製した。
【０１２２】
（比較例４）
乾式粉砕器を用いて、アビエチン酸を微粉砕し、微粉砕されたフラックスＧを作製した。
【０１２３】
得られたフラックスＧ５重量部と、実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）９５重量部とを、乾式混合機を用いて混合し、フラックス付き導電性粒子Ｇ−１を作製した。
【０１２４】
（比較例５）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）Ｈ−１を用意した。
【０１２５】
実施例１〜３及び比較例１〜５の詳細を下記の表２に示す。
【０１２６】
【表２】
【０１２７】
（評価）
（１）カプセル化
得られたフラックス内包カプセルＡ〜Ｆを、透過電子顕微鏡ＴＥＭにて観察した。フラックスが被膜に内包されている場合を「○」、フラックスが被膜に内包されていない場合を「×」として、結果を下記の表３に示した。
【０１２８】
（２）フラックスの保持性
得られたフラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧ１ｇを、５０ｇの酢酸エチルに２０℃で２４時間浸漬させた後、遠心分離し、上澄みを取り除き、フラックス内包カプセルＡ〜ＦおよびフラックスＧを取り出した。その後、真空乾燥機を用いて、取り出されたフラックス内包カプセルＡ〜ＦおよびフラックスＧを６０℃で２４時間乾燥した。
【０１２９】
酢酸エチルに浸漬する前のフラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧの重量Ｙ１と、酢酸エチルに浸漬した後の乾燥されたフラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧの重量Ｙ２とを測定し、下記式（Ｙ）により、保持量を求めた。
【０１３０】
保持量（重量％）＝（Ｙ２）／（Ｙ１）×１００ ・・・式（Ｙ）
上記保持量の値が、９０重量％以上であった場合を「○」、７５重量％以上、９０重量％未満であった場合を「△」、７５重量％未満であった場合を「×」として、酢酸エチル中でのフラックスの保持性を評価し、結果を下記の表３に示した。
【０１３１】
また、酢酸エチルをエポキシアクリレート３７０３に変更したことを以外は同様にして、フラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧのエポキシアクリレート３７０３中での保持性を評価した。
【０１３２】
（３）フラックスの放出性
得られたフラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧ１ｇを１５０℃で３０分加熱した後、フラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧ１ｇを２０℃にした。次に、５０ｇの酢酸エチルに２０℃で２４時間浸漬させた後、遠心分離し、上澄みを取り除き、フラックス内包カプセルＡ〜ＦおよびフラックスＧを取り出した。その後、真空乾燥機を用いて、取り出されたフラックス内包カプセルＡ〜ＦおよびフラックスＧを６０℃で２４時間乾燥した。
【０１３３】
１５０℃で３０分加熱する前のフラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧの重量Ｚ１と、酢酸エチルに浸漬した後の乾燥されたフラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧの重量Ｚ２とを測定し、下記式（Ｚ）により、上記放出量を求めた。
【０１３４】
放出量（重量％）＝（Ｚ１−Ｚ２）／（Ｚ１）×１００ ・・・式（Ｚ）
上記放出量の値が、３０重量％以上であった場合を「○」、１０重量％以上、３０重量％未満であった場合を「△」、１０重量％未満であった場合を「×」として、酢酸エチル中での放出性を評価し、結果を下記の表３に示した。
【０１３５】
また、酢酸エチルをエポキシアクリレート３７０３に変更したこと以外は同様にして、フラックス内包カプセルＡ〜Ｆ及びフラックスＧのエポキシアクリレート３７０３中での放出性を評価した。
【０１３６】
（４）接続抵抗
フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ａ−１〜Ｆ−１、フラックス付き導電性粒子Ｇ−１又は導電性粒子Ｈ−１を、有機液状成分としての酢酸エチルを１０重量％含むエポキシ接着剤に混合し、分散し、異方導電性接着剤を調製した。
【０１３７】
幅２００μｍ、長さ１ｍｍ及び高さ０．２μｍのアルミニウム電極がＬ／Ｓ２０μｍとなるように形成されたガラス基板を用意した。幅２００μｍ、長さ１ｍｍ及び高さ０．２μｍのアルミニウム電極がＬ／Ｓ２０μｍとなるように形成されたポリイミド基板を用意した。ガラス基板のアルミニウム電極と、ポリイミド基板のアルミニウム電極とに、接続抵抗測定用の引き回し線を引いた。
【０１３８】
上記ガラス基板の上面の中央の領域に、調製した異方導電性接着剤を塗布した。その後、ガラス基板の電極パターンとポリイミド基板の電極パターンとが互いに対向するように位置合わせをし、ガラス基板上にポリイミド基板を積層し、圧力１０Ｎ及び温度２４５℃の条件で１５秒間熱圧着し、接続構造体を得た。
【０１３９】
得られた接続構造体の対向する電極間の接続抵抗を４端子法により測定した。接続抵抗値が、１Ω以下であった場合を「○」、１Ωを超え、５Ω以下であった場合を「△」、５Ωを超えた場合を「×」として、結果を下記の表３に示した。
【０１４０】
また、酢酸エチルを１０重量％含むエポキシ接着剤を、エポキシアクリレート３７０３を１０重量％含むエポキシ接着剤に変更したこと以外は同様にして、エポキシアクリレート３７０３を１０重量％含むエポキシ接着剤を用いた場合の接続抵抗の評価を行った。
【０１４１】
【表３】
【０１４２】
実施例１〜３のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ａ−１〜Ｃ−１では、導電性粒子が上方の電極と下方の電極とに接合されていた。
【０１４３】
比較例１のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｄ−１では、電極間の接続の際にフラックスが浸み出さなかった結果、接続抵抗が高かった。
【０１４４】
比較例２のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｅ−１では、電極の接続の際に、フラックスが既に放出されていたため、接続抵抗が高かった。
【０１４５】
比較例３のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｆ−１では、電極の接続の際に、一部のフラックスが放出されていたため、接続抵抗が高かった。
【０１４６】
比較例４のフラックス付き導電性粒子Ｇ−１では、電極の接続の際に、フラックスが被膜に内包されていないため、接続抵抗が高かった。
【０１４７】
比較例５の導電性粒子Ｈ−１では、フラックスを用いていないため、導電性粒子と上方の電極、及び下方の電極とが接合されなかった。このため、接続抵抗が非常に高かった。
【０１４８】
（比較例６）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性微粒子Ａ−２を作製した。
【０１４９】
（実施例４）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は実施例２と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｂ−２とを作製した。
【０１５０】
（実施例５）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は実施例３と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｃ−２を作製した。
【０１５１】
（比較例７）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は比較例１と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｄ−２を作製した。
【０１５２】
（比較例８）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は比較例２と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｅ−２を作製した。
【０１５３】
（比較例９）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は比較例３と同様にして、フラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｆ−２を作製した。
【０１５４】
（比較例１０）
実質的に融点が２６０℃のはんだにより形成された導電性粒子を、実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）に変更したこと以外は比較例４と同様にして、フラックス付き導電性粒子Ｇ−２を作製した。
【０１５５】
（比較例１１）
実質的に融点が１７０℃のはんだにより形成された導電性粒子（数平均粒子径５μｍ）Ｈ−２を用意した。
【０１５６】
実施例４，５及び比較例６〜１１の詳細を下記の表４に示す。
【０１５７】
【表４】
【０１５８】
（評価）
実施例４，５及び比較例６〜１１で得られたフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ａ−２〜Ｆ−２、フラックス付き導電性粒子Ｇ−２及び導電性粒子Ｈ−２について、温度１６０℃の条件で２０秒間熱圧着したこと以外は、上記の方法と同様にして接続抵抗を測定した。接続抵抗値が、１Ω以下であった場合を「○」、１Ωを超え、５Ω以下であった場合を「△」、５Ωを超えた場合を「×」として、結果を下記の表５に示した。
【０１５９】
【表５】
【０１６０】
実施例４，５のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｂ−２，Ｃ−２では、導電性粒子が上方の電極と下方の電極とに接合されていた。
【０１６１】
比較例６，７のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ａ−２，Ｄ−２では、電極間の接続の際にフラックスが浸み出さなかった結果、接続抵抗が高かった。
【０１６２】
比較例８のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｅ−２では、電極の接続の際に、フラックスが既に放出されていたため、接続抵抗が高かった。
【０１６３】
比較例９のフラックス内包カプセル付き導電性粒子Ｆ−２では、電極の接続の際に、一部のフラックスが放出されていたため、接続抵抗が高かった。
【０１６４】
比較例１０のフラックス付き導電性粒子Ｇ−２では、電極の接続の際に、フラックスが被膜に内包されていないため、接続抵抗が高かった。
【０１６５】
比較例１１の導電性粒子Ｈ−２では、フラックスを用いていないため、導電性粒子と上方の電極、及び下方の電極とが接合されなかった。このため、接続抵抗が非常に高かった。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施形態に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るフラックス内包カプセル付き導電性粒子が有機液状成分を含む分散媒に分散された異方性導電材料を用いて、電極間を接続する各工程の一例を説明するための部分切欠正面断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、従来の導電性粒子が有機液状成分を含む分散媒に分散された異方性導電材料を用いて、電極間を接続する各工程を説明するための部分切欠正面断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、従来のフラックス内包カプセル付き導電性粒子を用いて、電極間を接続する各工程を説明するための部分切欠正面断面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、従来のフラックス内包カプセル付き導電性粒子が、有機液状成分を含む分散媒に分散された異方性導電材料を用いて、電極間を接続する各工程を説明するための部分切欠正面断面図である。
【符号の説明】
【０１６７】
１…フラックス内包カプセル付き導電性粒子
２…導電性粒子
２ａ…表面
２ｂ…下面
２ｃ…上面
３…フラックス内包カプセル
４…フラックス
５…被膜
１１…フラックス内包カプセル付き導電性粒子
１２…導電性粒子
１２ａ…表面
１３…基材粒子
１３ａ…表面
１４…金属層
２１…電極
２１ａ…上面
２２…電極
２２ａ…下面
２３…異方性導電材料
２４…バインダー樹脂組成物
２４Ａ…硬化物層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属層を表面に有する導電性粒子の表面に付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散されて用いられるフラックス内包カプセルであって、
フラックスと、該フラックスを内包しており、かつポリマーにより形成されている被膜とを有し、
前記ポリマーのガラス転移温度が、１００℃以上、かつ前記金属層の融点以下であり、
２０℃での前記ポリマーの前記有機液状成分に対する溶解度が、１０重量％以下であることを特徴とする、フラックス内包カプセル。
【請求項２】
前記ポリマーが架橋体である、請求項１に記載のフラックス内包カプセル。
【請求項３】
前記金属層の融点が３００℃以下であり、
前記ポリマーのガラス転移温度が１００〜３００℃の範囲内にある、請求項１または２に記載のフラックス内包カプセル。
【請求項４】
金属層を表面に有する導電性粒子と、該導電性粒子の表面に付着されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のフラックス内包カプセルとを備えることを特徴とする、フラックス内包カプセル付き導電性粒子。
【請求項５】
請求項４に記載のフラックス内包カプセル付き導電性粒子と、有機液状成分とを含有することを特徴とする、異方性導電材料。
【請求項６】
第１の電気的接続対象部材と、第２の電気的接続対象部材と、該第１，第２の電気的接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、
前記接続部が、請求項５に記載の異方性導電材料を用いて形成されていることを特徴とする、接続構造体。
【請求項１】
金属層を表面に有する導電性粒子の表面に付着された後、有機液状成分を含む分散媒に分散されて用いられるフラックス内包カプセルであって、
フラックスと、該フラックスを内包しており、かつポリマーにより形成されている被膜とを有し、
前記ポリマーのガラス転移温度が、１００℃以上、かつ前記金属層の融点以下であり、
２０℃での前記ポリマーの前記有機液状成分に対する溶解度が、１０重量％以下であることを特徴とする、フラックス内包カプセル。
【請求項２】
前記ポリマーが架橋体である、請求項１に記載のフラックス内包カプセル。
【請求項３】
前記金属層の融点が３００℃以下であり、
前記ポリマーのガラス転移温度が１００〜３００℃の範囲内にある、請求項１または２に記載のフラックス内包カプセル。
【請求項４】
金属層を表面に有する導電性粒子と、該導電性粒子の表面に付着されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のフラックス内包カプセルとを備えることを特徴とする、フラックス内包カプセル付き導電性粒子。
【請求項５】
請求項４に記載のフラックス内包カプセル付き導電性粒子と、有機液状成分とを含有することを特徴とする、異方性導電材料。
【請求項６】
第１の電気的接続対象部材と、第２の電気的接続対象部材と、該第１，第２の電気的接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、
前記接続部が、請求項５に記載の異方性導電材料を用いて形成されていることを特徴とする、接続構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−７３３９４（Ｐ２０１０−７３３９４Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３７７００（Ｐ２００８−２３７７００）
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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