異方性導電材料及び接続構造体
【課題】電極間の電気的な接続に用いられた場合に、異方性導電材料を速やかに硬化させて導通信頼性を高めることができ、更に得られる接続構造体の高温高湿下での接続信頼性を高めることができる異方性導電材料を提供する。
【解決手段】本発明に係る異方性導電材料は、熱硬化性成分と、導電性粒子５とを含む。本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前の８５℃での弾性率をＥ１とし、本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後の８５℃での弾性率をＥ２としたときに、上記Ｅ２は５００ＭＰａ以上であり、上記Ｅ１と上記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）は−０．６５以上である。
【解決手段】本発明に係る異方性導電材料は、熱硬化性成分と、導電性粒子５とを含む。本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前の８５℃での弾性率をＥ１とし、本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後の８５℃での弾性率をＥ２としたときに、上記Ｅ２は５００ＭＰａ以上であり、上記Ｅ１と上記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）は−０．６５以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の導電性粒子を含む異方性導電材料に関し、例えば、フレキシブルプリント基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基板及び半導体チップなどの様々な接続対象部材の電極間を電気的に接続するために用いることができる異方性導電材料、並びに該異方性導電材料を用いた接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペースト状又はフィルム状の異方性導電材料が広く知られている。該異方性導電材料では、バインダー樹脂などに複数の導電性粒子が分散されている。
【０００３】
上記異方性導電材料は、各種の接続構造体を得るために、例えば、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続（ＦＯＧ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｇｌａｓｓ））、半導体チップとフレキシブルプリント基板との接続（ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ））、半導体チップとガラス基板との接続（ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ））、並びにフレキシブルプリント基板とガラスエポキシ基板との接続（ＦＯＢ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｂｏａｒｄ））等に使用されている。
【０００４】
上記異方性導電材料により、例えば、半導体チップの電極とガラス基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラス基板上に、導電性粒子を含む異方性導電材料を配置する。次に、半導体チップを積層して、加熱及び加圧する。これにより、導電性粒子を圧縮変形し、異方性導電材料を硬化させて、導電性粒子を介して電極間を電気的に接続して接続構造体を得る。
【０００５】
上記異方性導電材料の一例として、下記の特許文献１には、エポキシ樹脂組成物と導電性粒子とを含む異方性導電ペーストが開示されている。特許文献１では、（ａ）異方性導電ペーストと該異方性導電ペーストと同質量の純水とを混和させて得られる水溶液のイオン伝導度が１ｍＳ／ｍ以下であること、（ｂ）異方性導電ペーストを厚み５０μｍに塗布したときの、８０〜１００℃で２０分熱処理した後の組成物のＥ型粘度が８０〜１００℃で５０〜１００００Ｐａ・ｓであること、（ｃ）異方性導電ペーストの硬化物の０〜１００℃での線膨張係数が１０×１０−５ｍｍ／ｍｍ／℃以下であること、（ｄ）異方導電性ペーストの硬化物の熱変形温度Ｔｇが１００℃以上であること、（ｅ）異方導電性ペーストの吸水率が２質量％以下であること、並びに（ｆ）異方導電性ペーストの比抵抗が１×１０９Ω・ｃｍ以上であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３４５０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記接続構造体を得るために、特許文献１に記載のような従来の異方性導電材料を用いた場合には、異方性導電材料が速やかに硬化しないことがある。このため、上記電極間の電気的な接続の際に、ガラス基板などの接続対象部材上に塗布された異方性導電材料及び該異方性導電材料に含まれている導電性粒子が、硬化前に大きく流動することがある。このため、接続されるべき上下の電極間に導電性粒子を確実に配置できずに、得られる接続構造体の導通信頼性が低くなることがある。
【０００８】
さらに、特許文献１に記載のような従来の異方性導電材料を用いた場合には、得られる接続構造体の高温高湿下での接続信頼性が低くなることもある。
【０００９】
近年、精密電子機器の分野では、回路の高密度化が進んでおり、電極幅及び電極間隔が極めて狭くなっている。このため、粒子径が小さい導電性粒子が用いられている。電極幅及び電極間隔が狭く、粒子径が小さい導電性粒子を含む異方性導電材料を用いた接続構造体が高温高湿下に晒された場合には、異方性導電材料の硬化物の導電性粒子を除く部分が軟化して、上下の電極間の距離が拡がりやすい。また、粒子径が小さい導電性粒子は変形し難いので、この上下の電極間の距離の拡がりに追従して、圧縮変形している導電性粒子が充分に変形せずに、導通不良が生じることがある。すなわち、電極幅及び電極間隔が狭かったり、粒子径が小さい導電性粒子を用いたりした場合には特に、接続構造体の高温高湿下での接続信頼性が低くなりやすいという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、電極間の電気的な接続に用いられた場合に、異方性導電材料を速やかに硬化させて導通信頼性を高めることができ、更に得られる接続構造体の高温高湿下での接続信頼性を高めることができる異方性導電材料、並びに該異方性導電材料を用いた接続構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の広い局面によれば、熱硬化性成分と、導電性粒子とを含み、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前の８５℃での弾性率をＥ１とし、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後の８５℃での弾性率をＥ２としたときに、上記Ｅ２が５００ＭＰａ以上であり、上記Ｅ１と上記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）が−０．６５以上である、異方性導電材料が提供される。
【００１２】
本発明に係る異方性導電材料のある特定の局面では、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前のガラス転移温度をＴｇ１とし、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後のガラス転移温度をＴｇ２としたときに、上記Ｔｇ１と上記Ｔｇ２とのガラス転移温度の差を示す（Ｔｇ１−Ｔｇ２）が３０℃以下である。
【００１３】
本発明に係る異方性導電材料の他の特定の局面では、硬化後の硬化物の吸水率が４重量％以下である。
【００１４】
本発明に係る異方性導電材料のさらに他の特定の局面では、上記導電性粒子の平均粒子径は、１μｍ以上、５μｍ未満である。
【００１５】
本発明に係る異方性導電材料の別の特定の局面では、上記熱硬化性成分として不飽和二重結合を有する硬化性化合物と熱ラジカル発生剤とを含むか、又は光硬化性成分として不飽和二重結合を有する硬化性化合物と光ラジカル発生剤とをさらに含む。
【００１６】
本発明に係る異方性導電材料のさらに別の特定の局面では、上記不飽和二重結合を有する硬化性化合物の分子量は５００以上である。
【００１７】
本発明に係る異方性導電材料の他の特定の局面では、上記熱硬化性成分として、不飽和二重結合と熱硬化性官能基との双方を有する硬化性化合物を含む。
【００１８】
本発明に係る異方性導電材料は、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続、又は半導体チップとガラス基板との接続に用いられる異方性導電材料であることが好ましい。
【００１９】
本発明に係る接続構造体は、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、該接続部が、上述した異方性導電材料により形成されている。
【００２０】
本発明に係る接続構造体では、上記第２の接続対象部材と上記第１の接続対象部材とが、フレキシブルプリント基板とガラス基板とであるか、又は半導体チップとガラス基板とであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る異方性導電材料は、熱硬化性成分と導電性粒子とを含み、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前の８５℃での弾性率をＥ１とし、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後の８５℃での弾性率をＥ２としたときに、上記Ｅ２が５００ＭＰａ以上であり、上記Ｅ１と上記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）が−０．６５以上であるので、電極間の電気的な接続に用いられた場合に、異方性導電材料を速やかに硬化させて導通信頼性を高めることができる。さらに、本発明に係る異方性導電材料を用いた接続構造体の高温高湿下での接続信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る異方性導電材料を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る異方性導電材料を用いて接続構造体を得る各工程を説明するための正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２４】
本発明に係る異方性導電材料は、熱硬化性成分と、導電性粒子とを含む。本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前の８５℃での弾性率をＥ１とし、本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後の８５℃での弾性率をＥ２とする。放置後の弾性率である上記Ｅ２は５００ＭＰａ以上であり、放置前の弾性率である上記Ｅ１と放置後の弾性率である上記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）は−０．６５以上である。
【００２５】
本発明に係る異方性導電材料における上記構成の採用によって、本発明に係る異方性導電材料を電極間の電気的な接続に用いた場合に、異方性導電材料を速やかに硬化させて導通信頼性を高めることができる。すなわち、硬化時に、異方性導電材料及び該異方性導電材料に含まれている導電性粒子の流動を抑制できる。従って、異方性導電材料により形成された硬化物層及び導電性粒子を特定の領域に配置できる。このため、本発明に係る異方性導電材料を用いた接続構造体において、電極間の導通信頼性を高めることができる。
【００２６】
さらに、本発明に係る異方性導電材料を用いた接続構造体では、高温高湿下での接続信頼性も高くなる。本発明に係る異方性導電材料の使用により、電極幅及び電極間隔が狭かったり、粒子径が小さい導電性粒子を用いたりしたとしても、高温高湿下での接続信頼性を十分に高めることができる。
【００２７】
電極間の導通信頼性をより一層高め、更に高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、放置前の弾性率である上記Ｅ１は、好ましくは１０００ＭＰａ以上、より好ましくは２０００ＭＰａ以上である。上記Ｅ１の上限は特に限定されない。上記Ｅ１は、６０００ＭＰａ以下であることが好ましく、５０００ＭＰａ以下であることがより好ましい。放置前の弾性率である上記Ｅ１と放置後の弾性率である上記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）の上限は特に限定されない。Ｌｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）は−０．１以下であることが好ましく、−０．１２以下であることがより好ましく−０．１３以下であることが更に好ましい。放置前の弾性率である上記Ｅ１と放置後の弾性率である上記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）は−０．６５以上であればよく、−０．２以上であることが好ましく、−０．３以上であることがより好ましい。
【００２８】
放置後の弾性率である上記Ｅ２は、５００ＭＰａ以上であればよく、１０００ＭＰａ以上であることが好ましい。上記Ｅ２の上限は特に限定されない。上記Ｅ２は、６０００ＭＰａ以下であることが好ましく、３０００ＭＰａ以下であることがより好ましく、２５００ＭＰａ以下であることが更に好ましく、２０００ＭＰａ以下であることが特に好ましい。
【００２９】
放置前の弾性率である上記Ｅ１と放置後の弾性率である上記Ｅ２とを測定する装置としては、アイティー計測制御社製「粘弾性測定機ＤＶＡ−２００」が挙げられる。測定条件は、昇温速度５℃／ｍｉｎ、変形率０．１％、及び１０Ｈｚである。
【００３０】
電極間の導通信頼性をより一層高め、更に高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前のガラス転移温度をＴｇ１とし、本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後のガラス転移温度をＴｇ２としたときに、上記Ｔｇ１と上記Ｔｇ２とのガラス転移温度の差を示す（Ｔｇ１−Ｔｇ２）は３０℃以下であることが好ましく、１５℃以下であることがより好ましい。
【００３１】
上記Ｔｇ１と上記Ｔｇ２とのガラス転移温度の差を示す（Ｔｇ１−Ｔｇ２）の下限は特に限定されない。（Ｔｇ１−Ｔｇ２）は５℃以上であることが好ましく、８℃以上であることがより好ましい。
【００３２】
放置前のガラス転移温度である上記Ｔｇ１と放置後のガラス転移温度である上記Ｔｇ２とを測定する装置としては、アイティー計測制御社製「粘弾性測定機ＤＶＡ−２００」が挙げられる。測定条件は、昇温速度５℃／ｍｉｎ、変形率０．１％、及び１０Ｈｚである。
【００３３】
電極間の導通信頼性をより一層高め、更に高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物の吸水率は、４重量％以下であることが好ましく、３重量％以下であることがより好ましい。上記吸水率とは、予め重量を測定した硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後、重量増加量を求め、放置後の重量を放置前の重量で除算した値に１００を乗じた値である。すなわち、吸水率は、下記式（Ｘ）より求められる。
【００３４】
吸水率（重量％）＝（放置後の重量増加量／放置前の重量）×１００ ・・・式（Ｘ）
【００３５】
上記弾性率Ｅ１，Ｅ２、上記ガラス転移温度Ｔｇ１，Ｔｇ２、及び上記吸水率を測定するための硬化後の硬化物は、異方性導電材料が光硬化性化合物を含まない場合には、異方性導電材料を１７０℃で１０秒間加熱して硬化させた硬化物を用いて測定される。異方性導電材料が光硬化性化合物を含む場合には、異方性導電材料に光照射強度が３０００ｍＷ／ｃｍ２となるように波長４２０ｎｍの紫外線を１秒間照射した後、１７０℃で１０秒間加熱して硬化させた硬化物を用いて測定される。測定する硬化物の大きさは、縦３ｍｍ×横１５ｍｍ×厚み１００μｍである。
【００３６】
上述した硬化条件は、熱硬化成分の熱硬化官能基が９０％以上反応する条件でもよく、その反応率は、ＤＳＣ、ＦＴ−ＩＲ等により測定することができる。
【００３７】
上記異方性導電材料は、熱硬化性成分と導電性粒子とを含む。該熱硬化性成分は、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含有することが好ましい。上記異方性導電材料は、熱ラジカル発生剤を含むことが好ましい。
【００３８】
また、上記異方性導電材料は、熱硬化性成分と導電性粒子とに加えて、光硬化性成分をさらに含むことが好ましい。この場合には、光の照射により光硬化性成分を半硬化（Ｂステージ化）させ、異方性導電材料の流動性を低下させた後、加熱により異方性導電材料を硬化させることができる。該光硬化性成分は、光硬化性化合物と光硬化開始剤とを含むことが好ましい。上記異方性導電材料は、光ラジカル発生剤を含むことが好ましい。上記異方性導電材料は、硬化性化合物として、熱硬化性化合物を含み、光硬化性化合物をさらに含むことが好ましい。
【００３９】
上記熱硬化性化合物は、エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物を含むことが好ましく、不飽和二重結合を有する硬化性化合物を含むことも好ましく、（メタ）アクリロイル基を有する硬化性化合物を含むことがより好ましい。上記光硬化性化合物は、不飽和二重結合を有する硬化性化合物を含むことが好ましく、（メタ）アクリロイル基を有する硬化性化合物を含むことがより好ましい。
【００４０】
また、本発明に係る異方性導電材料は、不飽和二重結合と熱硬化性官能基との双方を有する硬化性化合物を含むことが好ましい。
【００４１】
以下、先ず、本発明に係る異方性導電材料に含まれている各成分、及び含まれることが好ましい各成分を詳細に説明する。
【００４２】
［硬化性化合物］
本発明に係る異方性導電材料に含まれている硬化性化合物は、上記Ｅ２及び上記Ｌｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）が上記値を示すように適宜選択して用いられる。上記硬化性化合物は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４３】
上記硬化性化合物としては特に限定されず、不飽和二重結合を有する硬化性化合物及び環状エーテル基を有する硬化性化合物等が挙げられる。
【００４４】
また、異方性導電材料の硬化性を高め、電極間の導通信頼性をより一層高め、更に高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、上記硬化性化合物は、不飽和二重結合を有する硬化性化合物を含むことが好ましく、（メタ）アクリロイル基を有する硬化性化合物を含むことが好ましい。上記不飽和二重結合は、（メタ）アクリロイル基であることが好ましい。上記不飽和二重結合を有する硬化性化合物としては、エポキシ基又はチイラン基を有さず、かつ不飽和二重結合を有する硬化性化合物、及びエポキシ基又はチイラン基を有し、かつ不飽和二重結合を有する硬化性化合物が挙げられる。
【００４５】
上記（メタ）アクリロイル基を有する硬化性化合物として、（メタ）アクリル酸と水酸基を有する化合物とを反応させて得られるエステル化合物、（メタ）アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート、又はイソシアネートに水酸基を有する（メタ）アクリル酸誘導体を反応させて得られるウレタン（メタ）アクリレート等が好適に用いられる。上記「（メタ）アクリロイル基」は、アクリロイル基とメタクリロイル基とを示す。上記「（メタ）アクリル」は、アクリルとメタクリルとを示す。上記「（メタ）アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートとを示す。
【００４６】
上記（メタ）アクリル酸と水酸基を有する化合物とを反応させて得られるエステル化合物は特に限定されない。該エステル化合物として、単官能のエステル化合物、２官能のエステル化合物及び３官能以上のエステル化合物のいずれも使用可能である。
【００４７】
異方性導電材料の硬化性を高め、電極間の導通信頼性をより一層高め、更に高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、上記不飽和二重結合を有する硬化性化合物の分子量は好ましくは５００以上、より好ましくは１０００以上、好ましくは２００００以下である。なお、本明細書において分子量とは、上記硬化性化合物が重合体ではない場合、及び上記硬化性化合物の構造式が特定できる場合は、当該構造式から算出できる分子量を意味する。また、上記硬化性化合物が重合体である場合は、重量平均分子量を意味する。
【００４８】
異方性導電材料の硬化性を高め、電極間の導通信頼性をより一層高め、更に高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、本発明に係る異方性導電材料は、不飽和二重結合と熱硬化性官能基との双方を有する硬化性化合物を含むことが好ましい。上記熱硬化性官能基としては、エポキシ基、チイラン基及びオキセタン基等が挙げられる。上記不飽和二重結合と熱硬化性官能基との双方を有する硬化性化合物は、エポキシ基又はチイラン基を有し、かつ不飽和二重結合を有する硬化性化合物であることが好ましく、熱硬化性官能基と（メタ）アクリロイル基との双方を有する硬化性化合物であることが好ましく、エポキシ基又はチイラン基を有し、かつ（メタ）アクリロイル基を有する硬化性化合物であることが好ましい。
【００４９】
上記エポキシ基又はチイラン基を有し、かつ（メタ）アクリロイル基を有する硬化性化合物は、エポキシ基を２個以上又はチイラン基を２個以上有する硬化性化合物の一部のエポキシ基又は一部のチイラン基を、（メタ）アクリロイル基に変換することにより得られた硬化性化合物であることが好ましい。このような硬化性化合物は、部分（メタ）アクリレート化エポキシ化合物又は部分（メタ）アクリレート化エピスルフィド化合物である。
【００５０】
上記硬化性化合物は、エポキシ基を２個以上又はチイラン基を２個以上有する化合物と、（メタ）アクリル酸との反応物であることが好ましい。この反応物は、エポキシ基を２個以上又はチイラン基を２個以上有する化合物と（メタ）アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応することにより得られる。エポキシ基又はチイラン基の２０％以上が（メタ）アクリロイル基に変換（転化率）されていることが好ましい。該転化率は、より好ましくは３０％以上、好ましくは８０％以下、より好ましくは７０％以下である。エポキシ基又はチイラン基の４０％以上、６０％以下が（メタ）アクリロイル基に変換されていることが最も好ましい。
【００５１】
上記部分（メタ）アクリレート化エポキシ化合物としては、ビスフェノール型エポキシ（メタ）アクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート、カルボン酸無水物変性エポキシ（メタ）アクリレート、及びフェノールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００５２】
上記硬化性化合物として、エポキシ基を２個以上又はチイラン基を２個以上有するフェノキシ樹脂の一部のエポキシ基又は一部のチイラン基を（メタ）アクリロイル基に変換した変性フェノキシ樹脂を用いてもよい。すなわち、エポキシ基又はチイラン基と（メタ）アクリロイル基とを有する変性フェノキシ樹脂を用いてもよい。
【００５３】
上記「フェノキシ樹脂」は、一般的には、例えばエピハロヒドリンと２価のフェノール化合物とを反応させて得られる樹脂、又は２価のエポキシ化合物と２価のフェノール化合物とを反応させて得られる樹脂である。
【００５４】
また、上記硬化性化合物は、架橋性化合物であってもよく、非架橋性化合物であってもよい。
【００５５】
上記架橋性化合物の具体例としては、例えば、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、グリセリンメタクリレートアクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、（メタ）アクリル酸アリル、（メタ）アクリル酸ビニル、ジビニルベンゼン、ポリエステル（メタ）アクリレート、及びウレタン（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００５６】
上記非架橋性化合物の具体例としては、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート及びテトラデシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００５７】
さらに、上記硬化性化合物としては、オキセタン化合物、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、（メタ）アクリル化合物、フェノール化合物、アミノ化合物、不飽和ポリエステル化合物、ポリウレタン化合物、シリコーン化合物及びポリイミド化合物等が挙げられる。
【００５８】
上記異方性導電材料の硬化を容易に制御したり、接続構造体における導通信頼性をより一層高めたりする観点からは、上記硬化性化合物は、エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物を含むことが好ましく、チイラン基を有する硬化性化合物を含むことがより好ましい。エポキシ基を有する硬化性化合物は、エポキシ化合物である。チイラン基を有する硬化性化合物は、エピスルフィド化合物である。異方性導電材料の硬化性を高める観点からは、上記硬化性化合物１００重量％中、上記エポキシ基又はチイラン基を有する化合物の含有量は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは２０重量％以上、１００重量％以下である。上記硬化性化合物の全量が上記エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物であってもよい。
【００５９】
また、本発明に係る異方性導電材料は、エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物と、不飽和二重結合を有する硬化性化合物とを含むことが好ましい。
【００６０】
上記エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物は、芳香族環を有することが好ましい。上記芳香族環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、テトラセン環、クリセン環、トリフェニレン環、テトラフェン環、ピレン環、ペンタセン環、ピセン環及びペリレン環等が挙げられる。なかでも、上記芳香族環は、ベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環であることが好ましく、ベンゼン環又はナフタレン環であることがより好ましい。また、ナフタレン環は、平面構造を有するためにより一層速やかに硬化させることができるので好ましい。
【００６１】
熱硬化性化合物と光硬化性化合物とを併用する場合には、光硬化性化合物と熱硬化性化合物との配合比は、光硬化性化合物と熱硬化性化合物との種類に応じて適宜調整される。上記異方性導電材料は、光硬化性化合物と熱硬化性化合物とを重量比で、１：９９〜９０：１０で含むことが好ましく、５：９５〜６０：４０で含むことがより好ましく、１０：９０〜４０：６０で含むことが更に好ましい。
【００６２】
（熱硬化剤）
本発明に係る異方性導電材料は、上記熱硬化成分として熱硬化剤を含むことが好ましい。
【００６３】
上記熱硬化剤は特に限定されない。上記熱硬化剤として、従来公知の熱硬化剤を用いることができる。上記熱硬化剤としては、イミダゾール硬化剤、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、ポリチオール硬化剤、酸無水物、熱カチオン硬化剤及び熱ラジカル発生剤等が挙げられる。上記熱硬化剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００６４】
異方性導電材料を低温でより一層速やかに硬化させる観点からは、上記異方性導電材料は、イミダゾール硬化剤、ポリチオール硬化剤、アミン硬化剤又は熱カチオン硬化剤を含むことが好ましい。
【００６５】
また、異方性導電材料の保存安定性を高めることができるので、潜在性の硬化剤が好ましい。該潜在性の硬化剤は、潜在性イミダゾール硬化剤、潜在性ポリチオール硬化剤又は潜在性アミン硬化剤であることが好ましい。上記熱硬化剤は、ポリウレタン樹脂又はポリエステル樹脂等の高分子物質で被覆されていてもよい。
【００６６】
上記イミダゾール硬化剤としては、特に限定されず、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン及び２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。
【００６７】
上記ポリチオール硬化剤としては、特に限定されず、トリメチロールプロパントリス−３−メルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス−３−メルカプトプロピオネート及びジペンタエリスリトールヘキサ−３−メルカプトプロピオネート等が挙げられる。
【００６８】
上記アミン硬化剤としては、特に限定されず、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラスピロ［５．５］ウンデカン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、メタフェニレンジアミン及びジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。
【００６９】
上記熱カチオン硬化剤として、ヨードニウム塩やスルフォニウム塩が好適に用いられる。例えば、上記熱カチオン硬化剤の市販品としては、三新化学社製のサンエイドＳＩ−４５Ｌ、ＳＩ−６０Ｌ、ＳＩ−８０Ｌ、ＳＩ−１００Ｌ、ＳＩ−１１０Ｌ、ＳＩ−１５０Ｌや、ＡＤＥＫＡ社製のアデカオプトマーＳＰ−１５０、ＳＰ−１７０等が挙げられる。
【００７０】
好ましい熱カチオン硬化剤のアニオン部分としては、ＰＦ６、ＢＦ４、及びＢ（Ｃ６Ｆ５）４が挙げられる。
【００７１】
電極間の導通信頼性及び接続構造体の高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、上記異方性導電材料は、熱ラジカル発生剤を含むことが好ましい。上記熱ラジカル発生剤は特に限定されない。上記熱ラジカル発生剤として、従来公知の熱ラジカル発生剤を用いることができる。上記熱ラジカル発生剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。ここで、「熱ラジカル発生剤」とは、加熱によってラジカル種を生成する化合物を意味する。
【００７２】
上記熱ラジカル発生剤としては、特に限定されず、アゾ化合物及び過酸化物等が挙げられる。上記過酸化物としては、ジアシルパーオキサイド化合物、パーオキシエステル化合物、ハイドロパーオキサイド化合物、パーオキシジカーボネート化合物、パーオキシケタール化合物、ジアルキルパーオキサイド化合物、及びケトンパーオキサイド化合物等が挙げられる。
【００７３】
上記アゾ化合物としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、１，１’−アゾビス−１−シクロヘキサンカルボニトリル、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート、ジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、ジメチル−１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボキシレート）、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、２−ｔｅｒｔ−ブチルアゾ−２−シアノプロパン、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミド）二水和物、及び２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）等が挙げられる。
【００７４】
上記ジアシルパーオキサイド化合物としては、過酸化ベンゾイル、ジイソブチリルパーオキサイド、ジ（３，５，５−トリメチルヘキサノイル）パーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、及びＤｉｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ ｐｅｒｏｘｉｄｅ等が挙げられる。上記パーオキシエステル化合物としては、クミルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシネオヘプタノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシ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−エチルヘキサノエート、２，５−ジメチル−２，５―ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシオクトエート及びｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。上記ハイドロパーオキサイド化合物としては、キュメンハイドロパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。上記パーオキシジカーボネート化合物としては、ジ−ｓｅｃ−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、及びジ（２−エチルヘキシル）パーオキシカーボネート等が挙げられる。また、上記過酸化物の他の例としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、カリウムパーサルフェイト、及び１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等が挙げられる。
【００７５】
上記熱ラジカル発生剤の１０時間半減期を得るための分解温度は、好ましくは３０℃以上、より好ましくは４０℃以上、好ましくは８０℃以下、より好ましくは７０℃以下である。上記熱ラジカル発生剤の１０時間半減期を得るための分解温度が、３０℃未満であると、異方性導電材料の貯蔵安定性が低下する傾向があり、８０℃を超えると、異方性導電材料を充分に熱硬化させることが困難になる傾向がある。
【００７６】
上記熱硬化剤の含有量は特に限定されない。上記硬化性化合物中の上記熱硬化性化合物１００重量部に対して、上記熱硬化剤の含有量は、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは０．０５重量部以上、更に好ましくは５重量部以上、特に好ましくは１０重量部以上、好ましくは４０重量部以下、より好ましくは３０重量部以下、更に好ましくは２０重量部以下である。上記熱硬化剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、異方性導電材料を充分に熱硬化させることができる。
【００７７】
上記熱硬化剤が熱ラジカル発生剤を含む場合に、上記硬化性化合物中の上記熱硬化性化合物１００重量部に対して、上記熱ラジカル発生剤の含有量は、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは０．０５重量部以上、好ましくは１０重量部以下、より好ましくは５重量部以下である。上記熱ラジカル発生剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、異方性導電材料を充分に熱硬化させることができる。
【００７８】
（光硬化開始剤）
上記光硬化開始剤は特に限定されない。上記光硬化開始剤として、従来公知の光硬化開始剤を用いることができる。電極間の導通信頼性及び接続構造体の高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、上記異方性導電材料は、光ラジカル発生剤を含むことが好ましい。上記光硬化開始剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００７９】
上記光硬化開始剤としては、特に限定されず、アセトフェノン光硬化開始剤（アセトフェノン光ラジカル発生剤）、ベンゾフェノン光硬化開始剤（ベンゾフェノン光ラジカル発生剤）、チオキサントン、ケタール光硬化開始剤（ケタール光ラジカル発生剤）、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド及びアシルホスフォナート等が挙げられる。
【００８０】
上記アセトフェノン光硬化開始剤の具体例としては、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、メトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、及び２−ヒドロキシ−２−シクロヘキシルアセトフェノン等が挙げられる。上記ケタール光硬化開始剤の具体例としては、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
【００８１】
上記光硬化開始剤の含有量は特に限定されない。上記硬化性化合物中の上記光硬化性化合物１００重量部に対して、上記光硬化開始剤の含有量（光硬化開始剤が光ラジカル発生剤である場合には光ラジカル発生剤の含有量）は、好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは０．２重量部以上、好ましくは２重量部以下、より好ましくは１重量部以下である。上記光硬化開始剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、異方性導電材料を適度に光硬化させることができる。異方性導電材料に光を照射し、Ｂステージ化することにより、異方性導電材料の流動を抑制できる。
【００８２】
（導電性粒子）
上記異方性導電材料に含まれている導電性粒子は、第１，第２の接続対象部材の電極間を電気的に接続する。上記導電性粒子は、導電性を有する粒子であれば特に限定されない。導電性粒子の導電層の表面が絶縁層により被覆されていてもよい。この場合には、接続対象部材の接続時に、導電層と電極との間の絶縁層が排除される。上記導電性粒子としては、例えば、有機粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子もしくは金属粒子等の表面を金属層で被覆した導電性粒子、又は実質的に金属のみで構成される金属粒子等が挙げられる。上記金属層は特に限定されない。上記金属層としては、金層、銀層、銅層、ニッケル層、パラジウム層又は錫を含有する金属層等が挙げられる。
【００８３】
電極と導電性粒子との接触面積を大きくし、電極間の導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子は、樹脂粒子と、該樹脂粒子の表面上に配置された導電層とを有することが好ましい。電極間の導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子は、少なくとも外側の導電性の表面が低融点金属層である導電性粒子であることが好ましい。上記導電性粒子は、樹脂粒子と、該樹脂粒子の表面上に配置された導電層とを有し、該導電層の少なくとも外側の表面が、低融点金属層であることがより好ましい。
【００８４】
上記低融点金属層は、低融点金属を含む層である。該低融点金属とは、融点が４５０℃以下の金属を示す。低融点金属の融点は好ましくは３００℃以下、より好ましくは１６０℃以下である。また、上記低融点金属層は錫を含むことが好ましい。上記低融点金属層に含まれる金属１００重量％中、錫の含有量は好ましくは３０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。上記低融点金属層における錫の含有量が上記下限以上であると、上記低融点金属層と電極との接続信頼性がより一層高くなる。なお、上記錫の含有量は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置（堀場製作所社製「ＩＣＰ−ＡＥＳ」）、又は蛍光Ｘ線分析装置（島津製作所社製「ＥＤＸ−８００ＨＳ」）等を用いて測定可能である。
【００８５】
導電層の外側の表面が低融点金属層である場合には、低融点金属層が溶融して電極に接合し、低融点金属層が電極間を導通させる。例えば、低融点金属層と電極とが点接触ではなく面接触しやすいため、接続抵抗が低くなる。また、少なくとも外側の表面が低融点金属層である導電性粒子の使用により、低融点金属層と電極との接合強度が高くなる結果、低融点金属層と電極との剥離がより一層生じ難くなり、導通信頼性が効果的に高くなる。
【００８６】
上記低融点金属層を構成する低融点金属は特に限定されない。該低融点金属は、錫、又は錫を含む合金であることが好ましい。該合金は、錫−銀合金、錫−銅合金、錫−銀−銅合金、錫−ビスマス合金、錫−亜鉛合金、錫−インジウム合金等が挙げられる。なかでも、電極に対する濡れ性に優れることから、上記低融点金属は、錫、錫−銀合金、錫−銀−銅合金、錫−ビスマス合金、錫−インジウム合金であることが好ましい。錫−ビスマス合金、錫−インジウム合金であることがより好ましい。
【００８７】
また、上記低融点金属層は、はんだ層であることが好ましい。上記はんだ層を構成する材料は特に限定されないが、ＪＩＳ Ｚ３００１：溶接用語に基づき、液相線が４５０℃以下である溶加材であることが好ましい。上記はんだ層の組成としては、例えば亜鉛、金、鉛、銅、錫、ビスマス、インジウムなどを含む金属組成が挙げられる。なかでも低融点で鉛フリーである錫−インジウム系（１１７℃共晶）、又は錫−ビスマス系（１３９℃共晶）が好ましい。すなわち、はんだ層は、鉛を含まないことが好ましく、錫とインジウムとを含むはんだ層、又は錫とビスマスとを含むはんだ層であることが好ましい。
【００８８】
上記低融点金属層と電極との接合強度をより一層高めるために、上記低融点金属層は、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、鉄、金、チタン、リン、ゲルマニウム、テルル、コバルト、ビスマス、マンガン、クロム、モリブデン、パラジウム等の金属を含んでいてもよい。低融点金属と電極との接合強度をさらに一層高める観点からは、上記低融点金属は、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム又は亜鉛を含むことが好ましい。低融点金属層と電極との接合強度をより一層高める観点からは、接合強度を高めるためのこれらの金属の含有量は、低融点金属層１００重量％中、好ましくは０．０００１重量％以上、好ましくは１重量％以下である。
【００８９】
上記導電性粒子は、樹脂粒子と、該樹脂粒子の表面上に配置された導電層とを有し、該導電層の外側の表面が低融点金属層（はんだ層など）であり、上記樹脂粒子と上記低融点金属層との間に、上記低融点金属層とは別に第２の導電層を有することが好ましい。この場合に、上記低融点金属層は上記導電層全体の一部であり、上記第２の導電層は上記導電層全体の一部である。
【００９０】
上記低融点金属層とは別の上記第２の導電層は、金属を含むことが好ましい。該第２の導電層を構成する金属は、特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、亜鉛、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム及びカドミウム、並びにこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属として、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）を用いてもよい。上記金属は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００９１】
上記第２の導電層は、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は金層であることが好ましく、ニッケル層又は金層であることがより好ましく、銅層であることが更に好ましい。導電性粒子は、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は金層を有することが好ましく、ニッケル層又は金層を有することがより好ましく、銅層を有することが更に好ましい。これらの好ましい導電層を有する導電性粒子を電極間の接続に用いることにより、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、これらの好ましい導電層の表面には、低融点金属層をより一層容易に形成できる。なお、上記第２の導電層は、はんだ層などの低融点金属層であってもよい。導電性粒子は、複数層の低融点金属層を有していてもよい。
【００９２】
上記導電性粒子の平均粒子径は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、より一層好ましくは１５μｍ以下、更に好ましくは１０μｍ以下、更に一層好ましくは５μｍ未満、特に好ましくは４μｍ以下である。熱履歴を受けた場合の接続構造体の接続信頼性をより一層高める観点からは、導電性粒子の平均粒子径は、１μｍ以上、１０μｍ以下であることが特に好ましく、１μｍ以上、４μｍ以下であることが最も好ましい。
【００９３】
導電性粒子の平均粒子径は、１μｍ以上、５μｍ未満であることが最も好ましい。本発明に係る異方性導電材料の使用により、導電性粒子の平均粒子径が５μｍ未満であって、導電性粒子が小さくても、接続構造体の高温高湿下での接続信頼性を十分に高めることができる。
【００９４】
上記導電性粒子の「平均粒子径」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。
【００９５】
上記樹脂粒子は、実装する基板の電極サイズ又はランド径によって使い分けることができる。
【００９６】
上下の電極間をより一層確実に接続し、かつ横方向に隣接する電極間の短絡をより一層抑制する観点からは、導電性粒子の平均粒子径Ｃの樹脂粒子の平均粒子径Ａに対する比（Ｃ／Ａ）は、１．０を超え、好ましくは３．０以下である。また、上記樹脂粒子と上記はんだ層との間に上記第２の導電層がある場合に、はんだ層を除く導電性粒子部分の平均粒子径Ｂに対する樹脂粒子の平均粒子径Ａに対する比（Ｂ／Ａ）は、１．０を超え、好ましくは２．０以下である。さらに、上記樹脂粒子と上記はんだ層との間に上記第２の導電層がある場合に、はんだ層を含む導電性粒子の平均粒子径Ｃのはんだ層を除く導電性粒子部分の平均粒子径Ｂに対する比（Ｃ／Ｂ）は、１．０を超え、好ましくは２．０以下である。上記比（Ｂ／Ａ）が上記範囲内であったり、上記比（Ｃ／Ｂ）が上記範囲内であったりすると、上下の電極間をより一層確実に接続し、かつ横方向に隣接する電極間の短絡をより一層抑制できる。
【００９７】
上記導電性粒子の圧縮弾性率は、好ましくは１ＧＰａ以上、より好ましくは２ＧＰａ以上、好ましくは７ＧＰａ以下、より好ましくは５ＧＰａ以下である。
【００９８】
上記導電性粒子の圧縮変形回復率は、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上、好ましくは６０％以下、より好ましくは５０％以下である。
【００９９】
上記導電性粒子の２３℃での圧縮弾性率（１０％Ｋ値）は、以下のようにして測定される。
【０１００】
微小圧縮試験機を用いて、直径５０μｍのダイアモンド製円柱の平滑圧子端面で、圧縮速度２．６ｍＮ／秒、及び最大試験荷重１０ｇの条件下で導電性粒子を圧縮する。このときの荷重値（Ｎ）及び圧縮変位（ｍｍ）を測定する。得られた測定値から、上記圧縮弾性率を下記式により求めることができる。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープＨ−１００」等が用いられる。
【０１０１】
１０％Ｋ値（Ｎ／ｍｍ２）＝（３／２１／２）・Ｆ・Ｓ−３／２・Ｒ−１／２
Ｆ：導電性粒子が１０％圧縮変形したときの荷重値（Ｎ）
Ｓ：導電性粒子が１０％圧縮変形したときの圧縮変位（ｍｍ）
Ｒ：導電性粒子の半径（ｍｍ）
【０１０２】
上記圧縮弾性率は、導電性粒子の硬さを普遍的かつ定量的に表す。上記圧縮弾性率の使用により、導電性粒子の硬さを定量的かつ一義的に表すことができる。
【０１０３】
上記圧縮回復率は、以下のようにして測定できる。
【０１０４】
試料台上に導電性粒子を散布する。散布された導電性粒子１個について、微小圧縮試験機を用いて、導電性粒子の中心方向に、反転荷重値（５．００ｍＮ）まで負荷を与える。その後、原点用荷重値（０．４０ｍＮ）まで除荷を行う。この間の荷重−圧縮変位を測定し、下記式から圧縮回復率を求めることができる。なお、負荷速度は０．３３ｍＮ／秒とする。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープＨ−１００」等が用いられる。
【０１０５】
圧縮回復率（％）＝［（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１］×１００
Ｌ１：負荷を与えるときの原点用荷重値から反転荷重値に至るまでのまでの圧縮変位
Ｌ２：負荷を解放するときの反転荷重値から原点用荷重値に至るまでの圧縮変位
【０１０６】
上記導電性粒子の含有量は特に限定されない。異方性導電材料１００重量％中、上記導電性粒子の含有量は、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは０．５重量％以上、更に好ましくは１重量％以上、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下、更に好ましくは１９重量％以下である。上記導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、接続されるべき上下の電極間に導電性粒子を容易に配置できる。さらに、接続されてはならない隣接する電極間が複数の導電性粒子を介して電気的に接続され難くなる。すなわち、隣り合う電極間の短絡をより一層防止できる。
【０１０７】
（他の成分）
上記異方性導電材料は、フィラーを含むことが好ましい。フィラーの使用により、異方性導電材料の硬化物の熱線膨張率を抑制できる。上記フィラーの具体例としては、シリカ、窒化アルミニウム、アルミナ、ガラス、窒化ボロン、窒化ケイ素、シリコーン、カーボン、グラファイト、グラフェン及びタルク等が挙げられる。フィラーは１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。熱伝導率が高いフィラーを用いると、本硬化時間が短くなる。
【０１０８】
上記異方性導電材料は、硬化促進剤をさらに含むことが好ましい。硬化促進剤の使用により、硬化速度がより一層速くなる。該硬化促進剤は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１０９】
上記硬化促進剤の具体例としては、イミダゾール硬化促進剤及びアミン硬化促進剤等が挙げられる。なかでも、イミダゾール硬化促進剤が好ましい。なお、イミダゾール硬化促進剤又はアミン硬化促進剤は、イミダゾール硬化剤又はアミン硬化剤としても用いることができる。
【０１１０】
上記異方性導電材料は、溶剤を含んでいてもよい。該溶剤の使用により、異方性導電材料の粘度を容易に調整できる。上記溶剤としては、例えば、酢酸エチル、メチルセロソルブ、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、テトラヒドロフラン及びジエチルエーテル等が挙げられる。
【０１１１】
（異方性導電材料の詳細及び用途）
本発明に係る異方性導電材料は、ペースト状又はフィルム状の異方性導電材料であり、ペースト状の異方性導電材料であることが好ましい。ペースト状の異方性導電材料は、異方性導電ペーストである。フィルム状の異方性導電材料は、異方性導電フィルムである。異方性導電材料が異方性導電フィルムである場合、該導電性粒子を含む異方性導電フィルムに、導電性粒子を含まないフィルムが積層されてもよい。
【０１１２】
本発明に係る異方性導電材料は、異方性導電ペーストであって、ペースト状の状態で接続対象部材上に塗布される異方性導電ペーストであることが好ましい。
【０１１３】
上記異方性導電ペーストの２５℃での粘度は、好ましくは２０Ｐａ・ｓ以上、好ましくは７００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは１００Ｐａ・ｓ以上、好ましくは３００Ｐａ・ｓ以下である。上記粘度が上記下限以上であると、異方性導電ペースト中での導電性粒子の沈降を抑制できる。上記粘度が上記上限以下であると、導電性粒子の分散性がより一層高くなる。塗布前の上記異方性導電ペーストの上記粘度が上記範囲内であれば、第１の接続対象部材上に異方性導電ペーストを塗布した後に、硬化前の異方性導電ペーストの流動をより一層抑制できる。
【０１１４】
本発明に係る異方性導電材料は、様々な接続対象部材を接着するために使用できる。上記異方性導電材料は、第１，第２の接続対象部材が電気的に接続されている接続構造体を得るために好適に用いられる。
【０１１５】
図１に、本発明の一実施形態に係る異方性導電材料を用いた接続構造体の一例を模式的に断面図で示す。
【０１１６】
図１に示す接続構造体１は、第１の接続対象部材２と、第２の接続対象部材４と、第１，第２の接続対象部材２，４を電気的に接続している接続部３とを備える。接続部３は、硬化物層であり、導電性粒子５を含む異方性導電材料を硬化させることにより形成されている。
【０１１７】
第１の接続対象部材２は上面２ａ（表面）に、複数の第１の電極２ｂを有する。第２の接続対象部材４は下面４ａ（表面）に、複数の第２の電極４ｂを有する。第１の電極２ｂと第２の電極４ｂとが、１つ又は複数の導電性粒子５により電気的に接続されている。従って、第１，第２の接続対象部材２，４が導電性粒子５により電気的に接続されている。
【０１１８】
第１，第２の電極２ｂ，４ｂ間の接続は、通常、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材４とを異方性導電材料を介して第１，第２の電極２ｂ，４ｂ同士が対向するように重ね合わせた後に、異方性導電材料を硬化させる際に、加圧することにより行われる。加圧により、一般に導電性粒子５は圧縮される。
【０１１９】
第１，第２の接続対象部材は、特に限定されない。第１，第２の接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板及びガラス基板等の回路基板などの電子部品等が挙げられる。上記異方性導電材料は、電子部品の接続に用いられる異方性導電材料であることが好ましい。
【０１２０】
図１に示す接続構造体１は、例えば、図２（ａ）〜（ｃ）に示す状態を経て、以下のようにして得ることができる。
【０１２１】
図２（ａ）に示すように、第１の電極２ｂを上面２ａに有する第１の接続対象部材２を用意する。次に、第１の接続対象部材２の上面２ａに、複数の導電性粒子５を含む異方性導電材料を配置し、第１の接続対象部材２の上面２ａに異方性導電材料層３Ａを形成する。このとき、第１の電極２ｂ上に、１つ又は複数の導電性粒子５が配置されていることが好ましい。
【０１２２】
次に、異方性導電材料層３Ａに光を照射することにより、異方性導電材料層３Ａの硬化を進行させる。図２（ａ）〜（ｃ）では、異方性導電材料層３Ａに光を照射して、異方性導電材料層３Ａの硬化を進行させて、異方性導電材料層３ＡをＢステージ化している。すなわち、図２（ｂ）に示すように、第１の接続対象部材２の上面２ａに、Ｂステージ化されたＢステージ化された異方性導電材料層３Ｂを形成している。Ｂステージ化により、第１の接続対象部材２とＢステージ化された異方性導電材料層３Ｂとが仮接着される。Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂは、半硬化状態にある半硬化物である。Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂは、完全に硬化しておらず、熱硬化がさらに進行され得る。但し、異方性導電材料層３ＡをＢステージ化せずに、異方性導電材料層３Ａを加熱して、異方性導電材料層３Ａを一度に硬化させてもよい。
【０１２３】
異方性導電材料層３Ａの硬化を効果的に進行させるために、光を照射する際の光照射強度は０．１〜６０００ｍＷ／ｃｍ２であること好ましく、１００〜４０００ｍＷ／ｃｍ２であることがより好ましく、１０００〜３０００ｍＷ／ｃｍ２であることが更に好ましい。積算光量は、０．１〜１０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましい。光を照射する際に用いる光源は特に限定されない。該光源としては、例えば、波長４２０ｎｍ以下に充分な発光分布を有する光源等が挙げられる。また、光源の具体例としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ及びＬＥＤランプ等が挙げられる。
【０１２４】
次に、図２（ｃ）に示すように、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂの上面３ａに、第２の接続対象部材４を積層する。第１の接続対象部材２の上面２ａの第１の電極２ｂと、第２の接続対象部材４の下面４ａの第２の電極４ｂとが対向するように、第２の接続対象部材４を積層する。
【０１２５】
さらに、第２の接続対象部材４の積層の際に、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂを加熱することにより、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂをさらに硬化させ、接続部３を形成する。ただし、第２の接続対象部材４の積層の前に、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂを加熱してもよい。さらに、第２の接続対象部材４の積層の後にＢステージ化された異方性導電材料層３Ｂを加熱してもよい。
【０１２６】
加熱により異方性導電材料層３Ａ又はＢステージ化された異方性導電材料層３Ｂを硬化させる際の加熱温度は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１６０℃以上、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２００℃以下である。
【０１２７】
Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂを硬化させる際に、加圧することが好ましい。加圧によって第１の電極２ｂと第２の電極４ｂとで導電性粒子５を圧縮することにより、第１，第２の電極２ｂ，４ｂと導電性粒子５との接触面積を大きくすることができる。このため、導通信頼性を高めることができる。さらに、導電性粒子５を圧縮することで、接続構造体１が高温高湿下に晒された場合に、第１，第２の電極２ｂ，４ｂ間の距離が拡がっても、この拡がりに追従するように導電性粒子５の粒子径が大きくなる。
【０１２８】
Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂを硬化させることにより、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材４とが、接続部３を介して接続される。また、第１の電極２ｂと第２の電極４ｂとが、導電性粒子５を介して電気的に接続される。このようにして、異方性導電材料を用いた図１に示す接続構造体１を得ることができる。ここでは、光硬化と熱硬化とが併用されているため、異方性導電材料を短時間で硬化させることができる。
【０１２９】
本発明に係る異方性導電材料は、例えば、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続（ＦＯＧ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｇｌａｓｓ））、半導体チップとフレキシブルプリント基板との接続（ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ））、半導体チップとガラス基板との接続（ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ））、又はフレキシブルプリント基板とガラスエポキシ基板との接続（ＦＯＢ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｂｏａｒｄ））等に使用できる。なかでも、上記異方性導電材料は、ＦＯＧ用途又はＣＯＧ用途に好適であり、ＣＯＧ用途により好適である。本発明に係る異方性導電材料は、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続、又は半導体チップとガラス基板との接続に用いられる異方性導電材料であることが好ましく、半導体チップとガラス基板との接続に用いられる異方性導電材料であることがより好ましい。
【０１３０】
本発明に係る接続構造体では、上記第２の接続対象部材と上記第１の接続対象部材とが、フレキシブルプリント基板とガラス基板とであるか、又は半導体チップとガラス基板とであることが好ましく、半導体チップとガラス基板とであることがより好ましい。上記第２の接続対象部材と上記第１の接続対象部材とが、フレキシブルプリント基板とガラス基板とであってもよい。
【０１３１】
ＦＯＧ用途では、Ｌ／Ｓが比較的広いため、導電性粒子の粒径も大きく濃度も低いので、接続時の圧力が低く、充分な圧痕や樹脂充填性が得られず、電極間の導通信頼性、及び硬化物層における空隙（ボイド）の発生が問題となることが多い。これに対して、本発明に係る異方性導電材料の使用により、ＦＯＧ用途において、電極間の導通信頼性を効果的に高めることができ、硬化物層における空隙（ボイド）の発生を効果的に抑制できる。
【０１３２】
ＣＯＧ用途では、Ｌ／Ｓが比較的狭ピッチなことから、異方導電性材料を加熱したときの流動性が不足すると、電極ライン間に異方導電性材料が十分に充填されないため、電極間の導通信頼性、及び硬化物層におけるボイドの発生が問題となることが多い。これに対して、本発明に係る異方性導電材料の使用により、ＣＯＧ用途において、電極間の導通信頼性を効果的に高めることができ、硬化物層におけるボイドの発生を効果的に抑制できる。
【０１３３】
以下、本発明について、実施例および比較例を挙げて具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
【０１３４】
実施例及び比較例では、以下の材料を用いた。
【０１３５】
（硬化性化合物）
ＥＰ３３００（可撓性エポキシ樹脂、熱硬化性化合物、ＡＤＥＫＡ社製）
ＥＸ−２０１エピ（エピスルフィド樹脂、熱硬化性化合物、下記式（１Ｂ）で表される構造を有するエピスルフィド化合物１Ｂ）
【０１３６】
【化１】
【０１３７】
（不飽和二重結合を有する化合物（硬化性化合物））
ＥＢＥＣＲＹＬ３７０２（脂肪酸変性エポキシアクリレート、不飽和二重結合を有する化合物、分子量５００、ダイセル・サイテック社製）
ＥＢＥＣＲＹＬ３７０８（カプロラクトン変性エポキシアクリレート、不飽和二重結合を有する化合物、分子量１５００、ダイセル・サイテック社製）
ＤＰＣＡ−１２０（Ｃ５系６官能アクリレート、不飽和二重結合を有する化合物、分子量１９５０、日本化薬社製）
４ＨＢＡＧＥ（４−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、不飽和二重結合を有する化合物、分子量２００、日本化成社製）
【０１３８】
（フィラー）
ジェニオパール（シリコーン／アクリルのコア／シェル粒子、旭化成社製）
メチル処理シリカ（平均粒径０．７ｍｍ、トクヤマ社製）
【０１３９】
（熱硬化剤）
ＴＥＰ−２Ｅ４ＭＺ（包摂イミダゾール、日本曹達社製）
フジキュア７０００（イミダゾール及びその誘導体、Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製）
【０１４０】
（シランカップリング剤）
ＫＢＥ−４０３（エポキシ基含有シランカップリング剤、信越化学工業社製）
【０１４１】
（熱ラジカル発生剤）
Ｖ−６５（２，２’−Ａｚｏｂｉｓ（２．４−ｄｉｍｅｔｈｙｌｖａｌｅｒｏｎｉｔｒｉｌｅ、和光純薬工業社製）
【０１４２】
（光ラジカル発生剤）
イルガキュア８９１（ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、ＢＡＳＦ社製）
導電性粒子（平均粒子径３μｍ、金メッキ樹脂コア粒子、積水化学工業社製）
【０１４３】
（実施例１〜３及び比較例１）
異方性導電材料の調製：
下記の表１に示す成分を下記の表１に示す配合量（重量部）で配合して、異方性導電ペーストＡを得た。
【０１４４】
接続構造体（ＦＯＧ）の作製：
Ｌ／Ｓが１７μｍ／１７μｍ、長さ１ｍｍのアルミニウム電極パターンが上面に形成されたガラス基板（第１の接続対象部材）を用意した。また、Ｌ／Ｓが１７μｍ／１７μｍ、長さ２ｍｍの金メッキされたＣｕ電極パターンが下面に形成されたフレキシブルプリント基板（第２の接続対象部材）を用意した。
【０１４５】
上記ガラス基板上に、作製直後の異方性導電ペーストＡを幅１．５ｍｍ、厚さ４０μｍとなるようにディスペンサーを用いて塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。次に、異方性導電ペースト層上に上記フレキシブルプリント基板を、電極同士が対向するように積層した。その後、大橋製作所社製ＢＤ−０２を用い、異方性導電ペースト層の温度が１７０℃（本圧着温度）となるように加熱圧着ヘッドの温度を調整しながら、フレキシブルプリント基板の上面に加圧圧着ヘッドを載せ、１ＭＰａの圧力をかけて１７０℃で１０秒間異方性導電ペースト層を硬化させ、接続構造体Ａを得た。
【０１４６】
（実施例４）
異方性導電材料の調製：
下記の表１に示す成分を下記の表１に示す配合量（重量部）で配合して、異方性導電ペーストＡを得た。
【０１４７】
接続構造体（ＦＯＧ）の作製：
実施例１〜３及び比較例１と同様のガラス基板（第１の接続対象部材）とフレキシブルプリント基板（第２の接続対象部材）とを用意した。
【０１４８】
上記ガラス基板上に、作製直後の異方性導電ペーストＡを厚さ４０μｍとなるようにディスペンサーを用いて塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。次に、異方性導電ペースト層上に上記フレキシブルプリント基板を、電極同士が対向するように積層した。４２０ｎｍの紫外線を光照射強度が３０００ｍＷ／ｃｍ２となるように１秒間照射し、光重合によって異方性導電ペースト層を半硬化させ、Ｂステージ化した。その後、大橋製作所社製ＢＤ−０２を用い、異方性導電ペースト層の温度が１７０℃（本圧着温度）となるように加熱圧着ヘッドの温度を調整しながら、フレキシブルプリント基板の上面に加圧圧着ヘッドを載せ、１ＭＰａの圧力をかけて１７０℃で１０秒間異方性導電ペースト層を硬化させ、接続構造体Ａを得た。
【０１４９】
（実施例５〜８及び比較例２）
接続構造体（ＣＯＧ）の作製：
実施例１〜４及び比較例１で得られた異方性導電ペーストＡを用意した。
【０１５０】
ピッチ３０μｍ、電極サイズ２０μｍ×１００μｍ、電極間距離１０μｍのＡｌ−Ｓｉ電極（厚み５００ｎｍ）が形成されたガラス基板（第１の接続対象部材）を用意した。また、ピッチ３０μｍ、電極サイズ２０μｍ×１００μｍ、電極間距離１０μｍのＡｕ電極（高さ１２μｍ）がチップ外周部に７２６個形成されたＳｉチップ（サイズ １５，１ｍｍ×１．６ｍｍ×０．３ｍｍ）（第２の接続対象部材）を用意した。
【０１５１】
実施例５では、実施例１で得られた異方性導電材料Ａを用いた。第１，第２の接続対象部材をガラス基板と半導体チップとに変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例５の接続構造体Ａを得た。
【０１５２】
実施例６では、実施例２で得られた異方性導電材料Ａを用いた。第１，第２の接続対象部材をガラスエポキシ基板と半導体チップとに変更したこと以外は実施例２と同様にして、実施例６の接続構造体Ａを得た。
【０１５３】
実施例７では、実施例３で得られた異方性導電材料Ａを用いた。第１，第２の接続対象部材をガラスエポキシ基板と半導体チップとに変更したこと以外は実施例３と同様にして、実施例７の接続構造体Ａを得た。
【０１５４】
実施例８では、実施例４で得られた異方性導電材料Ａを用いた。第１，第２の接続対象部材をガラスエポキシ基板と半導体チップとに変更したこと以外は実施例４と同様にして、実施例８の接続構造体Ａを得た。
【０１５５】
比較例２では、比較例１で得られた異方性導電材料Ａを用いた。第１，第２の接続対象部材をガラスエポキシ基板と半導体チップとに変更したこと以外は比較例１と同様にして、比較例２の接続構造体Ａを得た。
【０１５６】
（実施例９及び１０）
下記の表１に示す成分を下記の表１に示す配合量（重量部）で配合して、異方性導電ペーストＡを得た。得られた異方性導電ペーストＡを用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体Ａ（ＦＯＧ）を得た。
【０１５７】
（評価）
（１）弾性率
実施例１〜３、９、１０及び比較例１の異方性導電材料Ａ：
縦３ｍｍ×横１５ｍｍ×厚み１００μｍの凹部を有するフッ素系樹脂製の型に、得られた異方性導電ペーストＡを充填し、ペーストの温度が１７０℃となってから１０秒後、室温まで冷却した。型より硬化物Ａを取り出した。
【０１５８】
粘弾性測定装置（アイティー計測制御社製「ＤＶＡ−２００」）を用いて、室温から昇温速度５℃／ｍｉｎ、変形率０．１％、１０Ｈｚの条件で、硬化物Ａ（温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前）の８５℃での弾性率Ｅ１を測定した。
【０１５９】
また、硬化物Ａを温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置して、硬化物Ｂを得た。硬化物Ｂ（温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後）の８５℃での弾性率Ｅ２を、弾性率Ｅ１と同様にして測定した。
【０１６０】
実施例４の異方性導電材料Ａ：
縦３ｍｍ×横１５ｍｍ×厚み１００μｍの凹部を有するフッ素系樹脂製の型に、得られた異方性導電ペーストＡを充填した。その後。光照射強度が３０００ｍＷ／ｃｍ２となるように波長４２０ｎｍの紫外線を１秒間照射した。さらに、ペーストの温度が１７０℃となってから１０秒後、室温まで冷却した。型より硬化物Ａを取り出した。粘弾性測定装置（アイティー計測制御社製「ＤＶＡ−２００」）を用いて、室温から昇温速度５℃／ｍｉｎ、変形率０．１％、１０Ｈｚの条件で、硬化物Ａ（温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前）の８５℃での弾性率Ｅ１を測定した。
【０１６１】
また、硬化物Ａを温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置して、硬化物Ｂを得た。硬化物Ｂ（温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後）の８５℃での弾性率Ｅ２を、弾性率Ｅ１と同様にして測定した。
【０１６２】
（２）ガラス転移温度
上記（１）弾性率の評価で得られた硬化物Ａと硬化物Ｂとを用意した。
【０１６３】
粘弾性測定装置（アイティー計測制御社製「ＤＶＡ−２００」）を用いて、室温から昇温速度５℃／ｍｉｎ、変形率０．１％、１０Ｈｚの条件で、硬化物Ａ（温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前）のガラス転移温度Ｔｇ１を測定した。
【０１６４】
また、硬化物Ｂ（温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後）のガラス転移温度Ｔｇ２を、ガラス転移温度Ｔｇ１と同様にして測定した。
【０１６５】
（３）吸水率
上記（１）弾性率の評価で得られた硬化物Ａを用意した。
【０１６６】
硬化物Ａの重量を測定した。次に、硬化物Ａを温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後、重量を測定した。放置前の硬化物の重量と放置後の重量とから、上記式（Ｘ）により吸水率を求めた。
【０１６７】
硬化物Ａを温度８５℃及び相対湿度８５％で１６８時間放置して、硬化物Ｃを得た。得られた硬化物Ｃの吸水率を得られた硬化物Ａの吸水率と同様にして求めた。その結果、各実施例及び比較例における、硬化物Ａを用いた吸水率の測定結果と硬化物Ｃ用いた吸水率の測定結果との差の絶対値は全て１０％以下であった。
【０１６８】
（４）導通信頼性
得られた接続構造体Ａ（作製直後、ｎ＝１５）において、対向する第１の接続対象部材の電極と第２の接続対象部材の電極との１対の接続された電極間の接続抵抗を、４端子測定法により２５箇所で評価した。全ての電極間で５Ω以下である場合を「○」、１箇所でも５Ωよりも大きい場合を「×」と判定した。
【０１６９】
（５）耐湿熱試験
得られた接続構造体Ａ（作製直後、ｎ＝１５）において、温度８５℃及び相対湿度８５％の条件で４８時間及び１６８時間放置した後、上記（４）の導通性の評価と同様にして、導通性を評価した。試験後に全ての電極間で２Ω以下かつ試験前後での抵抗値変化率が１０％以下である場合を「○○」、試験後に１箇所でも２Ωを超え、５Ω以下である場合を「○」、試験後に１箇所でも５Ωよりも大きい場合を「×」と判定した。
【０１７０】
結果を下記の表１に示す。
【０１７１】
【表１】
【０１７２】
なお、実施例３、９、１０の（５）耐湿熱試験の評価結果はいずれも「○」であるが、（５）耐湿熱試験の評価における試験前後での抵抗値変化率は、実施例９の方が実施例３，１０よりも小さく、実施例１０の方が実施例３よりも小さかった。
【０１７３】
なお、実施例３、９、１０の（５）耐湿熱試験の評価結果はいずれも「○」であるが、（５）耐湿熱試験の評価における試験後での抵抗値は、実施例３の方が実施例９，１０よりも小さく、実施例９の方が実施例１０よりも小さかった。
【符号の説明】
【０１７４】
１…接続構造体
２…第１の接続対象部材
２ａ…上面
２ｂ…第１の電極
３…接続部
３ａ…上面
３Ａ…異方性導電材料層
３Ｂ…Ｂステージ化された異方性導電材料層
４…第２の接続対象部材
４ａ…下面
４ｂ…第２の電極
５…導電性粒子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の導電性粒子を含む異方性導電材料に関し、例えば、フレキシブルプリント基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基板及び半導体チップなどの様々な接続対象部材の電極間を電気的に接続するために用いることができる異方性導電材料、並びに該異方性導電材料を用いた接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペースト状又はフィルム状の異方性導電材料が広く知られている。該異方性導電材料では、バインダー樹脂などに複数の導電性粒子が分散されている。
【０００３】
上記異方性導電材料は、各種の接続構造体を得るために、例えば、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続（ＦＯＧ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｇｌａｓｓ））、半導体チップとフレキシブルプリント基板との接続（ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ））、半導体チップとガラス基板との接続（ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ））、並びにフレキシブルプリント基板とガラスエポキシ基板との接続（ＦＯＢ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｂｏａｒｄ））等に使用されている。
【０００４】
上記異方性導電材料により、例えば、半導体チップの電極とガラス基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラス基板上に、導電性粒子を含む異方性導電材料を配置する。次に、半導体チップを積層して、加熱及び加圧する。これにより、導電性粒子を圧縮変形し、異方性導電材料を硬化させて、導電性粒子を介して電極間を電気的に接続して接続構造体を得る。
【０００５】
上記異方性導電材料の一例として、下記の特許文献１には、エポキシ樹脂組成物と導電性粒子とを含む異方性導電ペーストが開示されている。特許文献１では、（ａ）異方性導電ペーストと該異方性導電ペーストと同質量の純水とを混和させて得られる水溶液のイオン伝導度が１ｍＳ／ｍ以下であること、（ｂ）異方性導電ペーストを厚み５０μｍに塗布したときの、８０〜１００℃で２０分熱処理した後の組成物のＥ型粘度が８０〜１００℃で５０〜１００００Ｐａ・ｓであること、（ｃ）異方性導電ペーストの硬化物の０〜１００℃での線膨張係数が１０×１０−５ｍｍ／ｍｍ／℃以下であること、（ｄ）異方導電性ペーストの硬化物の熱変形温度Ｔｇが１００℃以上であること、（ｅ）異方導電性ペーストの吸水率が２質量％以下であること、並びに（ｆ）異方導電性ペーストの比抵抗が１×１０９Ω・ｃｍ以上であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３４５０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記接続構造体を得るために、特許文献１に記載のような従来の異方性導電材料を用いた場合には、異方性導電材料が速やかに硬化しないことがある。このため、上記電極間の電気的な接続の際に、ガラス基板などの接続対象部材上に塗布された異方性導電材料及び該異方性導電材料に含まれている導電性粒子が、硬化前に大きく流動することがある。このため、接続されるべき上下の電極間に導電性粒子を確実に配置できずに、得られる接続構造体の導通信頼性が低くなることがある。
【０００８】
さらに、特許文献１に記載のような従来の異方性導電材料を用いた場合には、得られる接続構造体の高温高湿下での接続信頼性が低くなることもある。
【０００９】
近年、精密電子機器の分野では、回路の高密度化が進んでおり、電極幅及び電極間隔が極めて狭くなっている。このため、粒子径が小さい導電性粒子が用いられている。電極幅及び電極間隔が狭く、粒子径が小さい導電性粒子を含む異方性導電材料を用いた接続構造体が高温高湿下に晒された場合には、異方性導電材料の硬化物の導電性粒子を除く部分が軟化して、上下の電極間の距離が拡がりやすい。また、粒子径が小さい導電性粒子は変形し難いので、この上下の電極間の距離の拡がりに追従して、圧縮変形している導電性粒子が充分に変形せずに、導通不良が生じることがある。すなわち、電極幅及び電極間隔が狭かったり、粒子径が小さい導電性粒子を用いたりした場合には特に、接続構造体の高温高湿下での接続信頼性が低くなりやすいという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、電極間の電気的な接続に用いられた場合に、異方性導電材料を速やかに硬化させて導通信頼性を高めることができ、更に得られる接続構造体の高温高湿下での接続信頼性を高めることができる異方性導電材料、並びに該異方性導電材料を用いた接続構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の広い局面によれば、熱硬化性成分と、導電性粒子とを含み、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前の８５℃での弾性率をＥ１とし、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後の８５℃での弾性率をＥ２としたときに、上記Ｅ２が５００ＭＰａ以上であり、上記Ｅ１と上記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）が−０．６５以上である、異方性導電材料が提供される。
【００１２】
本発明に係る異方性導電材料のある特定の局面では、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前のガラス転移温度をＴｇ１とし、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後のガラス転移温度をＴｇ２としたときに、上記Ｔｇ１と上記Ｔｇ２とのガラス転移温度の差を示す（Ｔｇ１−Ｔｇ２）が３０℃以下である。
【００１３】
本発明に係る異方性導電材料の他の特定の局面では、硬化後の硬化物の吸水率が４重量％以下である。
【００１４】
本発明に係る異方性導電材料のさらに他の特定の局面では、上記導電性粒子の平均粒子径は、１μｍ以上、５μｍ未満である。
【００１５】
本発明に係る異方性導電材料の別の特定の局面では、上記熱硬化性成分として不飽和二重結合を有する硬化性化合物と熱ラジカル発生剤とを含むか、又は光硬化性成分として不飽和二重結合を有する硬化性化合物と光ラジカル発生剤とをさらに含む。
【００１６】
本発明に係る異方性導電材料のさらに別の特定の局面では、上記不飽和二重結合を有する硬化性化合物の分子量は５００以上である。
【００１７】
本発明に係る異方性導電材料の他の特定の局面では、上記熱硬化性成分として、不飽和二重結合と熱硬化性官能基との双方を有する硬化性化合物を含む。
【００１８】
本発明に係る異方性導電材料は、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続、又は半導体チップとガラス基板との接続に用いられる異方性導電材料であることが好ましい。
【００１９】
本発明に係る接続構造体は、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、該接続部が、上述した異方性導電材料により形成されている。
【００２０】
本発明に係る接続構造体では、上記第２の接続対象部材と上記第１の接続対象部材とが、フレキシブルプリント基板とガラス基板とであるか、又は半導体チップとガラス基板とであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る異方性導電材料は、熱硬化性成分と導電性粒子とを含み、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前の８５℃での弾性率をＥ１とし、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後の８５℃での弾性率をＥ２としたときに、上記Ｅ２が５００ＭＰａ以上であり、上記Ｅ１と上記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）が−０．６５以上であるので、電極間の電気的な接続に用いられた場合に、異方性導電材料を速やかに硬化させて導通信頼性を高めることができる。さらに、本発明に係る異方性導電材料を用いた接続構造体の高温高湿下での接続信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る異方性導電材料を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る異方性導電材料を用いて接続構造体を得る各工程を説明するための正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２４】
本発明に係る異方性導電材料は、熱硬化性成分と、導電性粒子とを含む。本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前の８５℃での弾性率をＥ１とし、本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後の８５℃での弾性率をＥ２とする。放置後の弾性率である上記Ｅ２は５００ＭＰａ以上であり、放置前の弾性率である上記Ｅ１と放置後の弾性率である上記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）は−０．６５以上である。
【００２５】
本発明に係る異方性導電材料における上記構成の採用によって、本発明に係る異方性導電材料を電極間の電気的な接続に用いた場合に、異方性導電材料を速やかに硬化させて導通信頼性を高めることができる。すなわち、硬化時に、異方性導電材料及び該異方性導電材料に含まれている導電性粒子の流動を抑制できる。従って、異方性導電材料により形成された硬化物層及び導電性粒子を特定の領域に配置できる。このため、本発明に係る異方性導電材料を用いた接続構造体において、電極間の導通信頼性を高めることができる。
【００２６】
さらに、本発明に係る異方性導電材料を用いた接続構造体では、高温高湿下での接続信頼性も高くなる。本発明に係る異方性導電材料の使用により、電極幅及び電極間隔が狭かったり、粒子径が小さい導電性粒子を用いたりしたとしても、高温高湿下での接続信頼性を十分に高めることができる。
【００２７】
電極間の導通信頼性をより一層高め、更に高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、放置前の弾性率である上記Ｅ１は、好ましくは１０００ＭＰａ以上、より好ましくは２０００ＭＰａ以上である。上記Ｅ１の上限は特に限定されない。上記Ｅ１は、６０００ＭＰａ以下であることが好ましく、５０００ＭＰａ以下であることがより好ましい。放置前の弾性率である上記Ｅ１と放置後の弾性率である上記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）の上限は特に限定されない。Ｌｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）は−０．１以下であることが好ましく、−０．１２以下であることがより好ましく−０．１３以下であることが更に好ましい。放置前の弾性率である上記Ｅ１と放置後の弾性率である上記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）は−０．６５以上であればよく、−０．２以上であることが好ましく、−０．３以上であることがより好ましい。
【００２８】
放置後の弾性率である上記Ｅ２は、５００ＭＰａ以上であればよく、１０００ＭＰａ以上であることが好ましい。上記Ｅ２の上限は特に限定されない。上記Ｅ２は、６０００ＭＰａ以下であることが好ましく、３０００ＭＰａ以下であることがより好ましく、２５００ＭＰａ以下であることが更に好ましく、２０００ＭＰａ以下であることが特に好ましい。
【００２９】
放置前の弾性率である上記Ｅ１と放置後の弾性率である上記Ｅ２とを測定する装置としては、アイティー計測制御社製「粘弾性測定機ＤＶＡ−２００」が挙げられる。測定条件は、昇温速度５℃／ｍｉｎ、変形率０．１％、及び１０Ｈｚである。
【００３０】
電極間の導通信頼性をより一層高め、更に高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前のガラス転移温度をＴｇ１とし、本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後のガラス転移温度をＴｇ２としたときに、上記Ｔｇ１と上記Ｔｇ２とのガラス転移温度の差を示す（Ｔｇ１−Ｔｇ２）は３０℃以下であることが好ましく、１５℃以下であることがより好ましい。
【００３１】
上記Ｔｇ１と上記Ｔｇ２とのガラス転移温度の差を示す（Ｔｇ１−Ｔｇ２）の下限は特に限定されない。（Ｔｇ１−Ｔｇ２）は５℃以上であることが好ましく、８℃以上であることがより好ましい。
【００３２】
放置前のガラス転移温度である上記Ｔｇ１と放置後のガラス転移温度である上記Ｔｇ２とを測定する装置としては、アイティー計測制御社製「粘弾性測定機ＤＶＡ−２００」が挙げられる。測定条件は、昇温速度５℃／ｍｉｎ、変形率０．１％、及び１０Ｈｚである。
【００３３】
電極間の導通信頼性をより一層高め、更に高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、本発明に係る異方性導電材料の硬化後の硬化物の吸水率は、４重量％以下であることが好ましく、３重量％以下であることがより好ましい。上記吸水率とは、予め重量を測定した硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後、重量増加量を求め、放置後の重量を放置前の重量で除算した値に１００を乗じた値である。すなわち、吸水率は、下記式（Ｘ）より求められる。
【００３４】
吸水率（重量％）＝（放置後の重量増加量／放置前の重量）×１００ ・・・式（Ｘ）
【００３５】
上記弾性率Ｅ１，Ｅ２、上記ガラス転移温度Ｔｇ１，Ｔｇ２、及び上記吸水率を測定するための硬化後の硬化物は、異方性導電材料が光硬化性化合物を含まない場合には、異方性導電材料を１７０℃で１０秒間加熱して硬化させた硬化物を用いて測定される。異方性導電材料が光硬化性化合物を含む場合には、異方性導電材料に光照射強度が３０００ｍＷ／ｃｍ２となるように波長４２０ｎｍの紫外線を１秒間照射した後、１７０℃で１０秒間加熱して硬化させた硬化物を用いて測定される。測定する硬化物の大きさは、縦３ｍｍ×横１５ｍｍ×厚み１００μｍである。
【００３６】
上述した硬化条件は、熱硬化成分の熱硬化官能基が９０％以上反応する条件でもよく、その反応率は、ＤＳＣ、ＦＴ−ＩＲ等により測定することができる。
【００３７】
上記異方性導電材料は、熱硬化性成分と導電性粒子とを含む。該熱硬化性成分は、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含有することが好ましい。上記異方性導電材料は、熱ラジカル発生剤を含むことが好ましい。
【００３８】
また、上記異方性導電材料は、熱硬化性成分と導電性粒子とに加えて、光硬化性成分をさらに含むことが好ましい。この場合には、光の照射により光硬化性成分を半硬化（Ｂステージ化）させ、異方性導電材料の流動性を低下させた後、加熱により異方性導電材料を硬化させることができる。該光硬化性成分は、光硬化性化合物と光硬化開始剤とを含むことが好ましい。上記異方性導電材料は、光ラジカル発生剤を含むことが好ましい。上記異方性導電材料は、硬化性化合物として、熱硬化性化合物を含み、光硬化性化合物をさらに含むことが好ましい。
【００３９】
上記熱硬化性化合物は、エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物を含むことが好ましく、不飽和二重結合を有する硬化性化合物を含むことも好ましく、（メタ）アクリロイル基を有する硬化性化合物を含むことがより好ましい。上記光硬化性化合物は、不飽和二重結合を有する硬化性化合物を含むことが好ましく、（メタ）アクリロイル基を有する硬化性化合物を含むことがより好ましい。
【００４０】
また、本発明に係る異方性導電材料は、不飽和二重結合と熱硬化性官能基との双方を有する硬化性化合物を含むことが好ましい。
【００４１】
以下、先ず、本発明に係る異方性導電材料に含まれている各成分、及び含まれることが好ましい各成分を詳細に説明する。
【００４２】
［硬化性化合物］
本発明に係る異方性導電材料に含まれている硬化性化合物は、上記Ｅ２及び上記Ｌｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）が上記値を示すように適宜選択して用いられる。上記硬化性化合物は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４３】
上記硬化性化合物としては特に限定されず、不飽和二重結合を有する硬化性化合物及び環状エーテル基を有する硬化性化合物等が挙げられる。
【００４４】
また、異方性導電材料の硬化性を高め、電極間の導通信頼性をより一層高め、更に高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、上記硬化性化合物は、不飽和二重結合を有する硬化性化合物を含むことが好ましく、（メタ）アクリロイル基を有する硬化性化合物を含むことが好ましい。上記不飽和二重結合は、（メタ）アクリロイル基であることが好ましい。上記不飽和二重結合を有する硬化性化合物としては、エポキシ基又はチイラン基を有さず、かつ不飽和二重結合を有する硬化性化合物、及びエポキシ基又はチイラン基を有し、かつ不飽和二重結合を有する硬化性化合物が挙げられる。
【００４５】
上記（メタ）アクリロイル基を有する硬化性化合物として、（メタ）アクリル酸と水酸基を有する化合物とを反応させて得られるエステル化合物、（メタ）アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート、又はイソシアネートに水酸基を有する（メタ）アクリル酸誘導体を反応させて得られるウレタン（メタ）アクリレート等が好適に用いられる。上記「（メタ）アクリロイル基」は、アクリロイル基とメタクリロイル基とを示す。上記「（メタ）アクリル」は、アクリルとメタクリルとを示す。上記「（メタ）アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートとを示す。
【００４６】
上記（メタ）アクリル酸と水酸基を有する化合物とを反応させて得られるエステル化合物は特に限定されない。該エステル化合物として、単官能のエステル化合物、２官能のエステル化合物及び３官能以上のエステル化合物のいずれも使用可能である。
【００４７】
異方性導電材料の硬化性を高め、電極間の導通信頼性をより一層高め、更に高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、上記不飽和二重結合を有する硬化性化合物の分子量は好ましくは５００以上、より好ましくは１０００以上、好ましくは２００００以下である。なお、本明細書において分子量とは、上記硬化性化合物が重合体ではない場合、及び上記硬化性化合物の構造式が特定できる場合は、当該構造式から算出できる分子量を意味する。また、上記硬化性化合物が重合体である場合は、重量平均分子量を意味する。
【００４８】
異方性導電材料の硬化性を高め、電極間の導通信頼性をより一層高め、更に高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、本発明に係る異方性導電材料は、不飽和二重結合と熱硬化性官能基との双方を有する硬化性化合物を含むことが好ましい。上記熱硬化性官能基としては、エポキシ基、チイラン基及びオキセタン基等が挙げられる。上記不飽和二重結合と熱硬化性官能基との双方を有する硬化性化合物は、エポキシ基又はチイラン基を有し、かつ不飽和二重結合を有する硬化性化合物であることが好ましく、熱硬化性官能基と（メタ）アクリロイル基との双方を有する硬化性化合物であることが好ましく、エポキシ基又はチイラン基を有し、かつ（メタ）アクリロイル基を有する硬化性化合物であることが好ましい。
【００４９】
上記エポキシ基又はチイラン基を有し、かつ（メタ）アクリロイル基を有する硬化性化合物は、エポキシ基を２個以上又はチイラン基を２個以上有する硬化性化合物の一部のエポキシ基又は一部のチイラン基を、（メタ）アクリロイル基に変換することにより得られた硬化性化合物であることが好ましい。このような硬化性化合物は、部分（メタ）アクリレート化エポキシ化合物又は部分（メタ）アクリレート化エピスルフィド化合物である。
【００５０】
上記硬化性化合物は、エポキシ基を２個以上又はチイラン基を２個以上有する化合物と、（メタ）アクリル酸との反応物であることが好ましい。この反応物は、エポキシ基を２個以上又はチイラン基を２個以上有する化合物と（メタ）アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応することにより得られる。エポキシ基又はチイラン基の２０％以上が（メタ）アクリロイル基に変換（転化率）されていることが好ましい。該転化率は、より好ましくは３０％以上、好ましくは８０％以下、より好ましくは７０％以下である。エポキシ基又はチイラン基の４０％以上、６０％以下が（メタ）アクリロイル基に変換されていることが最も好ましい。
【００５１】
上記部分（メタ）アクリレート化エポキシ化合物としては、ビスフェノール型エポキシ（メタ）アクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート、カルボン酸無水物変性エポキシ（メタ）アクリレート、及びフェノールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００５２】
上記硬化性化合物として、エポキシ基を２個以上又はチイラン基を２個以上有するフェノキシ樹脂の一部のエポキシ基又は一部のチイラン基を（メタ）アクリロイル基に変換した変性フェノキシ樹脂を用いてもよい。すなわち、エポキシ基又はチイラン基と（メタ）アクリロイル基とを有する変性フェノキシ樹脂を用いてもよい。
【００５３】
上記「フェノキシ樹脂」は、一般的には、例えばエピハロヒドリンと２価のフェノール化合物とを反応させて得られる樹脂、又は２価のエポキシ化合物と２価のフェノール化合物とを反応させて得られる樹脂である。
【００５４】
また、上記硬化性化合物は、架橋性化合物であってもよく、非架橋性化合物であってもよい。
【００５５】
上記架橋性化合物の具体例としては、例えば、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、グリセリンメタクリレートアクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、（メタ）アクリル酸アリル、（メタ）アクリル酸ビニル、ジビニルベンゼン、ポリエステル（メタ）アクリレート、及びウレタン（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００５６】
上記非架橋性化合物の具体例としては、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート及びテトラデシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００５７】
さらに、上記硬化性化合物としては、オキセタン化合物、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、（メタ）アクリル化合物、フェノール化合物、アミノ化合物、不飽和ポリエステル化合物、ポリウレタン化合物、シリコーン化合物及びポリイミド化合物等が挙げられる。
【００５８】
上記異方性導電材料の硬化を容易に制御したり、接続構造体における導通信頼性をより一層高めたりする観点からは、上記硬化性化合物は、エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物を含むことが好ましく、チイラン基を有する硬化性化合物を含むことがより好ましい。エポキシ基を有する硬化性化合物は、エポキシ化合物である。チイラン基を有する硬化性化合物は、エピスルフィド化合物である。異方性導電材料の硬化性を高める観点からは、上記硬化性化合物１００重量％中、上記エポキシ基又はチイラン基を有する化合物の含有量は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは２０重量％以上、１００重量％以下である。上記硬化性化合物の全量が上記エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物であってもよい。
【００５９】
また、本発明に係る異方性導電材料は、エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物と、不飽和二重結合を有する硬化性化合物とを含むことが好ましい。
【００６０】
上記エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物は、芳香族環を有することが好ましい。上記芳香族環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、テトラセン環、クリセン環、トリフェニレン環、テトラフェン環、ピレン環、ペンタセン環、ピセン環及びペリレン環等が挙げられる。なかでも、上記芳香族環は、ベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環であることが好ましく、ベンゼン環又はナフタレン環であることがより好ましい。また、ナフタレン環は、平面構造を有するためにより一層速やかに硬化させることができるので好ましい。
【００６１】
熱硬化性化合物と光硬化性化合物とを併用する場合には、光硬化性化合物と熱硬化性化合物との配合比は、光硬化性化合物と熱硬化性化合物との種類に応じて適宜調整される。上記異方性導電材料は、光硬化性化合物と熱硬化性化合物とを重量比で、１：９９〜９０：１０で含むことが好ましく、５：９５〜６０：４０で含むことがより好ましく、１０：９０〜４０：６０で含むことが更に好ましい。
【００６２】
（熱硬化剤）
本発明に係る異方性導電材料は、上記熱硬化成分として熱硬化剤を含むことが好ましい。
【００６３】
上記熱硬化剤は特に限定されない。上記熱硬化剤として、従来公知の熱硬化剤を用いることができる。上記熱硬化剤としては、イミダゾール硬化剤、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、ポリチオール硬化剤、酸無水物、熱カチオン硬化剤及び熱ラジカル発生剤等が挙げられる。上記熱硬化剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００６４】
異方性導電材料を低温でより一層速やかに硬化させる観点からは、上記異方性導電材料は、イミダゾール硬化剤、ポリチオール硬化剤、アミン硬化剤又は熱カチオン硬化剤を含むことが好ましい。
【００６５】
また、異方性導電材料の保存安定性を高めることができるので、潜在性の硬化剤が好ましい。該潜在性の硬化剤は、潜在性イミダゾール硬化剤、潜在性ポリチオール硬化剤又は潜在性アミン硬化剤であることが好ましい。上記熱硬化剤は、ポリウレタン樹脂又はポリエステル樹脂等の高分子物質で被覆されていてもよい。
【００６６】
上記イミダゾール硬化剤としては、特に限定されず、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン及び２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。
【００６７】
上記ポリチオール硬化剤としては、特に限定されず、トリメチロールプロパントリス−３−メルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス−３−メルカプトプロピオネート及びジペンタエリスリトールヘキサ−３−メルカプトプロピオネート等が挙げられる。
【００６８】
上記アミン硬化剤としては、特に限定されず、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラスピロ［５．５］ウンデカン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、メタフェニレンジアミン及びジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。
【００６９】
上記熱カチオン硬化剤として、ヨードニウム塩やスルフォニウム塩が好適に用いられる。例えば、上記熱カチオン硬化剤の市販品としては、三新化学社製のサンエイドＳＩ−４５Ｌ、ＳＩ−６０Ｌ、ＳＩ−８０Ｌ、ＳＩ−１００Ｌ、ＳＩ−１１０Ｌ、ＳＩ−１５０Ｌや、ＡＤＥＫＡ社製のアデカオプトマーＳＰ−１５０、ＳＰ−１７０等が挙げられる。
【００７０】
好ましい熱カチオン硬化剤のアニオン部分としては、ＰＦ６、ＢＦ４、及びＢ（Ｃ６Ｆ５）４が挙げられる。
【００７１】
電極間の導通信頼性及び接続構造体の高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、上記異方性導電材料は、熱ラジカル発生剤を含むことが好ましい。上記熱ラジカル発生剤は特に限定されない。上記熱ラジカル発生剤として、従来公知の熱ラジカル発生剤を用いることができる。上記熱ラジカル発生剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。ここで、「熱ラジカル発生剤」とは、加熱によってラジカル種を生成する化合物を意味する。
【００７２】
上記熱ラジカル発生剤としては、特に限定されず、アゾ化合物及び過酸化物等が挙げられる。上記過酸化物としては、ジアシルパーオキサイド化合物、パーオキシエステル化合物、ハイドロパーオキサイド化合物、パーオキシジカーボネート化合物、パーオキシケタール化合物、ジアルキルパーオキサイド化合物、及びケトンパーオキサイド化合物等が挙げられる。
【００７３】
上記アゾ化合物としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、１，１’−アゾビス−１−シクロヘキサンカルボニトリル、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート、ジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、ジメチル−１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボキシレート）、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、２−ｔｅｒｔ−ブチルアゾ−２−シアノプロパン、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミド）二水和物、及び２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）等が挙げられる。
【００７４】
上記ジアシルパーオキサイド化合物としては、過酸化ベンゾイル、ジイソブチリルパーオキサイド、ジ（３，５，５−トリメチルヘキサノイル）パーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、及びＤｉｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ ｐｅｒｏｘｉｄｅ等が挙げられる。上記パーオキシエステル化合物としては、クミルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシネオヘプタノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシ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−エチルヘキサノエート、２，５−ジメチル−２，５―ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシオクトエート及びｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。上記ハイドロパーオキサイド化合物としては、キュメンハイドロパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。上記パーオキシジカーボネート化合物としては、ジ−ｓｅｃ−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、及びジ（２−エチルヘキシル）パーオキシカーボネート等が挙げられる。また、上記過酸化物の他の例としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、カリウムパーサルフェイト、及び１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等が挙げられる。
【００７５】
上記熱ラジカル発生剤の１０時間半減期を得るための分解温度は、好ましくは３０℃以上、より好ましくは４０℃以上、好ましくは８０℃以下、より好ましくは７０℃以下である。上記熱ラジカル発生剤の１０時間半減期を得るための分解温度が、３０℃未満であると、異方性導電材料の貯蔵安定性が低下する傾向があり、８０℃を超えると、異方性導電材料を充分に熱硬化させることが困難になる傾向がある。
【００７６】
上記熱硬化剤の含有量は特に限定されない。上記硬化性化合物中の上記熱硬化性化合物１００重量部に対して、上記熱硬化剤の含有量は、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは０．０５重量部以上、更に好ましくは５重量部以上、特に好ましくは１０重量部以上、好ましくは４０重量部以下、より好ましくは３０重量部以下、更に好ましくは２０重量部以下である。上記熱硬化剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、異方性導電材料を充分に熱硬化させることができる。
【００７７】
上記熱硬化剤が熱ラジカル発生剤を含む場合に、上記硬化性化合物中の上記熱硬化性化合物１００重量部に対して、上記熱ラジカル発生剤の含有量は、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは０．０５重量部以上、好ましくは１０重量部以下、より好ましくは５重量部以下である。上記熱ラジカル発生剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、異方性導電材料を充分に熱硬化させることができる。
【００７８】
（光硬化開始剤）
上記光硬化開始剤は特に限定されない。上記光硬化開始剤として、従来公知の光硬化開始剤を用いることができる。電極間の導通信頼性及び接続構造体の高温高湿下での接続信頼性をより一層高める観点からは、上記異方性導電材料は、光ラジカル発生剤を含むことが好ましい。上記光硬化開始剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００７９】
上記光硬化開始剤としては、特に限定されず、アセトフェノン光硬化開始剤（アセトフェノン光ラジカル発生剤）、ベンゾフェノン光硬化開始剤（ベンゾフェノン光ラジカル発生剤）、チオキサントン、ケタール光硬化開始剤（ケタール光ラジカル発生剤）、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド及びアシルホスフォナート等が挙げられる。
【００８０】
上記アセトフェノン光硬化開始剤の具体例としては、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、メトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、及び２−ヒドロキシ−２−シクロヘキシルアセトフェノン等が挙げられる。上記ケタール光硬化開始剤の具体例としては、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
【００８１】
上記光硬化開始剤の含有量は特に限定されない。上記硬化性化合物中の上記光硬化性化合物１００重量部に対して、上記光硬化開始剤の含有量（光硬化開始剤が光ラジカル発生剤である場合には光ラジカル発生剤の含有量）は、好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは０．２重量部以上、好ましくは２重量部以下、より好ましくは１重量部以下である。上記光硬化開始剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、異方性導電材料を適度に光硬化させることができる。異方性導電材料に光を照射し、Ｂステージ化することにより、異方性導電材料の流動を抑制できる。
【００８２】
（導電性粒子）
上記異方性導電材料に含まれている導電性粒子は、第１，第２の接続対象部材の電極間を電気的に接続する。上記導電性粒子は、導電性を有する粒子であれば特に限定されない。導電性粒子の導電層の表面が絶縁層により被覆されていてもよい。この場合には、接続対象部材の接続時に、導電層と電極との間の絶縁層が排除される。上記導電性粒子としては、例えば、有機粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子もしくは金属粒子等の表面を金属層で被覆した導電性粒子、又は実質的に金属のみで構成される金属粒子等が挙げられる。上記金属層は特に限定されない。上記金属層としては、金層、銀層、銅層、ニッケル層、パラジウム層又は錫を含有する金属層等が挙げられる。
【００８３】
電極と導電性粒子との接触面積を大きくし、電極間の導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子は、樹脂粒子と、該樹脂粒子の表面上に配置された導電層とを有することが好ましい。電極間の導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子は、少なくとも外側の導電性の表面が低融点金属層である導電性粒子であることが好ましい。上記導電性粒子は、樹脂粒子と、該樹脂粒子の表面上に配置された導電層とを有し、該導電層の少なくとも外側の表面が、低融点金属層であることがより好ましい。
【００８４】
上記低融点金属層は、低融点金属を含む層である。該低融点金属とは、融点が４５０℃以下の金属を示す。低融点金属の融点は好ましくは３００℃以下、より好ましくは１６０℃以下である。また、上記低融点金属層は錫を含むことが好ましい。上記低融点金属層に含まれる金属１００重量％中、錫の含有量は好ましくは３０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。上記低融点金属層における錫の含有量が上記下限以上であると、上記低融点金属層と電極との接続信頼性がより一層高くなる。なお、上記錫の含有量は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置（堀場製作所社製「ＩＣＰ−ＡＥＳ」）、又は蛍光Ｘ線分析装置（島津製作所社製「ＥＤＸ−８００ＨＳ」）等を用いて測定可能である。
【００８５】
導電層の外側の表面が低融点金属層である場合には、低融点金属層が溶融して電極に接合し、低融点金属層が電極間を導通させる。例えば、低融点金属層と電極とが点接触ではなく面接触しやすいため、接続抵抗が低くなる。また、少なくとも外側の表面が低融点金属層である導電性粒子の使用により、低融点金属層と電極との接合強度が高くなる結果、低融点金属層と電極との剥離がより一層生じ難くなり、導通信頼性が効果的に高くなる。
【００８６】
上記低融点金属層を構成する低融点金属は特に限定されない。該低融点金属は、錫、又は錫を含む合金であることが好ましい。該合金は、錫−銀合金、錫−銅合金、錫−銀−銅合金、錫−ビスマス合金、錫−亜鉛合金、錫−インジウム合金等が挙げられる。なかでも、電極に対する濡れ性に優れることから、上記低融点金属は、錫、錫−銀合金、錫−銀−銅合金、錫−ビスマス合金、錫−インジウム合金であることが好ましい。錫−ビスマス合金、錫−インジウム合金であることがより好ましい。
【００８７】
また、上記低融点金属層は、はんだ層であることが好ましい。上記はんだ層を構成する材料は特に限定されないが、ＪＩＳ Ｚ３００１：溶接用語に基づき、液相線が４５０℃以下である溶加材であることが好ましい。上記はんだ層の組成としては、例えば亜鉛、金、鉛、銅、錫、ビスマス、インジウムなどを含む金属組成が挙げられる。なかでも低融点で鉛フリーである錫−インジウム系（１１７℃共晶）、又は錫−ビスマス系（１３９℃共晶）が好ましい。すなわち、はんだ層は、鉛を含まないことが好ましく、錫とインジウムとを含むはんだ層、又は錫とビスマスとを含むはんだ層であることが好ましい。
【００８８】
上記低融点金属層と電極との接合強度をより一層高めるために、上記低融点金属層は、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、鉄、金、チタン、リン、ゲルマニウム、テルル、コバルト、ビスマス、マンガン、クロム、モリブデン、パラジウム等の金属を含んでいてもよい。低融点金属と電極との接合強度をさらに一層高める観点からは、上記低融点金属は、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム又は亜鉛を含むことが好ましい。低融点金属層と電極との接合強度をより一層高める観点からは、接合強度を高めるためのこれらの金属の含有量は、低融点金属層１００重量％中、好ましくは０．０００１重量％以上、好ましくは１重量％以下である。
【００８９】
上記導電性粒子は、樹脂粒子と、該樹脂粒子の表面上に配置された導電層とを有し、該導電層の外側の表面が低融点金属層（はんだ層など）であり、上記樹脂粒子と上記低融点金属層との間に、上記低融点金属層とは別に第２の導電層を有することが好ましい。この場合に、上記低融点金属層は上記導電層全体の一部であり、上記第２の導電層は上記導電層全体の一部である。
【００９０】
上記低融点金属層とは別の上記第２の導電層は、金属を含むことが好ましい。該第２の導電層を構成する金属は、特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、亜鉛、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム及びカドミウム、並びにこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属として、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）を用いてもよい。上記金属は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００９１】
上記第２の導電層は、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は金層であることが好ましく、ニッケル層又は金層であることがより好ましく、銅層であることが更に好ましい。導電性粒子は、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は金層を有することが好ましく、ニッケル層又は金層を有することがより好ましく、銅層を有することが更に好ましい。これらの好ましい導電層を有する導電性粒子を電極間の接続に用いることにより、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、これらの好ましい導電層の表面には、低融点金属層をより一層容易に形成できる。なお、上記第２の導電層は、はんだ層などの低融点金属層であってもよい。導電性粒子は、複数層の低融点金属層を有していてもよい。
【００９２】
上記導電性粒子の平均粒子径は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、より一層好ましくは１５μｍ以下、更に好ましくは１０μｍ以下、更に一層好ましくは５μｍ未満、特に好ましくは４μｍ以下である。熱履歴を受けた場合の接続構造体の接続信頼性をより一層高める観点からは、導電性粒子の平均粒子径は、１μｍ以上、１０μｍ以下であることが特に好ましく、１μｍ以上、４μｍ以下であることが最も好ましい。
【００９３】
導電性粒子の平均粒子径は、１μｍ以上、５μｍ未満であることが最も好ましい。本発明に係る異方性導電材料の使用により、導電性粒子の平均粒子径が５μｍ未満であって、導電性粒子が小さくても、接続構造体の高温高湿下での接続信頼性を十分に高めることができる。
【００９４】
上記導電性粒子の「平均粒子径」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。
【００９５】
上記樹脂粒子は、実装する基板の電極サイズ又はランド径によって使い分けることができる。
【００９６】
上下の電極間をより一層確実に接続し、かつ横方向に隣接する電極間の短絡をより一層抑制する観点からは、導電性粒子の平均粒子径Ｃの樹脂粒子の平均粒子径Ａに対する比（Ｃ／Ａ）は、１．０を超え、好ましくは３．０以下である。また、上記樹脂粒子と上記はんだ層との間に上記第２の導電層がある場合に、はんだ層を除く導電性粒子部分の平均粒子径Ｂに対する樹脂粒子の平均粒子径Ａに対する比（Ｂ／Ａ）は、１．０を超え、好ましくは２．０以下である。さらに、上記樹脂粒子と上記はんだ層との間に上記第２の導電層がある場合に、はんだ層を含む導電性粒子の平均粒子径Ｃのはんだ層を除く導電性粒子部分の平均粒子径Ｂに対する比（Ｃ／Ｂ）は、１．０を超え、好ましくは２．０以下である。上記比（Ｂ／Ａ）が上記範囲内であったり、上記比（Ｃ／Ｂ）が上記範囲内であったりすると、上下の電極間をより一層確実に接続し、かつ横方向に隣接する電極間の短絡をより一層抑制できる。
【００９７】
上記導電性粒子の圧縮弾性率は、好ましくは１ＧＰａ以上、より好ましくは２ＧＰａ以上、好ましくは７ＧＰａ以下、より好ましくは５ＧＰａ以下である。
【００９８】
上記導電性粒子の圧縮変形回復率は、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上、好ましくは６０％以下、より好ましくは５０％以下である。
【００９９】
上記導電性粒子の２３℃での圧縮弾性率（１０％Ｋ値）は、以下のようにして測定される。
【０１００】
微小圧縮試験機を用いて、直径５０μｍのダイアモンド製円柱の平滑圧子端面で、圧縮速度２．６ｍＮ／秒、及び最大試験荷重１０ｇの条件下で導電性粒子を圧縮する。このときの荷重値（Ｎ）及び圧縮変位（ｍｍ）を測定する。得られた測定値から、上記圧縮弾性率を下記式により求めることができる。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープＨ−１００」等が用いられる。
【０１０１】
１０％Ｋ値（Ｎ／ｍｍ２）＝（３／２１／２）・Ｆ・Ｓ−３／２・Ｒ−１／２
Ｆ：導電性粒子が１０％圧縮変形したときの荷重値（Ｎ）
Ｓ：導電性粒子が１０％圧縮変形したときの圧縮変位（ｍｍ）
Ｒ：導電性粒子の半径（ｍｍ）
【０１０２】
上記圧縮弾性率は、導電性粒子の硬さを普遍的かつ定量的に表す。上記圧縮弾性率の使用により、導電性粒子の硬さを定量的かつ一義的に表すことができる。
【０１０３】
上記圧縮回復率は、以下のようにして測定できる。
【０１０４】
試料台上に導電性粒子を散布する。散布された導電性粒子１個について、微小圧縮試験機を用いて、導電性粒子の中心方向に、反転荷重値（５．００ｍＮ）まで負荷を与える。その後、原点用荷重値（０．４０ｍＮ）まで除荷を行う。この間の荷重−圧縮変位を測定し、下記式から圧縮回復率を求めることができる。なお、負荷速度は０．３３ｍＮ／秒とする。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープＨ−１００」等が用いられる。
【０１０５】
圧縮回復率（％）＝［（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１］×１００
Ｌ１：負荷を与えるときの原点用荷重値から反転荷重値に至るまでのまでの圧縮変位
Ｌ２：負荷を解放するときの反転荷重値から原点用荷重値に至るまでの圧縮変位
【０１０６】
上記導電性粒子の含有量は特に限定されない。異方性導電材料１００重量％中、上記導電性粒子の含有量は、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは０．５重量％以上、更に好ましくは１重量％以上、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下、更に好ましくは１９重量％以下である。上記導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、接続されるべき上下の電極間に導電性粒子を容易に配置できる。さらに、接続されてはならない隣接する電極間が複数の導電性粒子を介して電気的に接続され難くなる。すなわち、隣り合う電極間の短絡をより一層防止できる。
【０１０７】
（他の成分）
上記異方性導電材料は、フィラーを含むことが好ましい。フィラーの使用により、異方性導電材料の硬化物の熱線膨張率を抑制できる。上記フィラーの具体例としては、シリカ、窒化アルミニウム、アルミナ、ガラス、窒化ボロン、窒化ケイ素、シリコーン、カーボン、グラファイト、グラフェン及びタルク等が挙げられる。フィラーは１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。熱伝導率が高いフィラーを用いると、本硬化時間が短くなる。
【０１０８】
上記異方性導電材料は、硬化促進剤をさらに含むことが好ましい。硬化促進剤の使用により、硬化速度がより一層速くなる。該硬化促進剤は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１０９】
上記硬化促進剤の具体例としては、イミダゾール硬化促進剤及びアミン硬化促進剤等が挙げられる。なかでも、イミダゾール硬化促進剤が好ましい。なお、イミダゾール硬化促進剤又はアミン硬化促進剤は、イミダゾール硬化剤又はアミン硬化剤としても用いることができる。
【０１１０】
上記異方性導電材料は、溶剤を含んでいてもよい。該溶剤の使用により、異方性導電材料の粘度を容易に調整できる。上記溶剤としては、例えば、酢酸エチル、メチルセロソルブ、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、テトラヒドロフラン及びジエチルエーテル等が挙げられる。
【０１１１】
（異方性導電材料の詳細及び用途）
本発明に係る異方性導電材料は、ペースト状又はフィルム状の異方性導電材料であり、ペースト状の異方性導電材料であることが好ましい。ペースト状の異方性導電材料は、異方性導電ペーストである。フィルム状の異方性導電材料は、異方性導電フィルムである。異方性導電材料が異方性導電フィルムである場合、該導電性粒子を含む異方性導電フィルムに、導電性粒子を含まないフィルムが積層されてもよい。
【０１１２】
本発明に係る異方性導電材料は、異方性導電ペーストであって、ペースト状の状態で接続対象部材上に塗布される異方性導電ペーストであることが好ましい。
【０１１３】
上記異方性導電ペーストの２５℃での粘度は、好ましくは２０Ｐａ・ｓ以上、好ましくは７００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは１００Ｐａ・ｓ以上、好ましくは３００Ｐａ・ｓ以下である。上記粘度が上記下限以上であると、異方性導電ペースト中での導電性粒子の沈降を抑制できる。上記粘度が上記上限以下であると、導電性粒子の分散性がより一層高くなる。塗布前の上記異方性導電ペーストの上記粘度が上記範囲内であれば、第１の接続対象部材上に異方性導電ペーストを塗布した後に、硬化前の異方性導電ペーストの流動をより一層抑制できる。
【０１１４】
本発明に係る異方性導電材料は、様々な接続対象部材を接着するために使用できる。上記異方性導電材料は、第１，第２の接続対象部材が電気的に接続されている接続構造体を得るために好適に用いられる。
【０１１５】
図１に、本発明の一実施形態に係る異方性導電材料を用いた接続構造体の一例を模式的に断面図で示す。
【０１１６】
図１に示す接続構造体１は、第１の接続対象部材２と、第２の接続対象部材４と、第１，第２の接続対象部材２，４を電気的に接続している接続部３とを備える。接続部３は、硬化物層であり、導電性粒子５を含む異方性導電材料を硬化させることにより形成されている。
【０１１７】
第１の接続対象部材２は上面２ａ（表面）に、複数の第１の電極２ｂを有する。第２の接続対象部材４は下面４ａ（表面）に、複数の第２の電極４ｂを有する。第１の電極２ｂと第２の電極４ｂとが、１つ又は複数の導電性粒子５により電気的に接続されている。従って、第１，第２の接続対象部材２，４が導電性粒子５により電気的に接続されている。
【０１１８】
第１，第２の電極２ｂ，４ｂ間の接続は、通常、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材４とを異方性導電材料を介して第１，第２の電極２ｂ，４ｂ同士が対向するように重ね合わせた後に、異方性導電材料を硬化させる際に、加圧することにより行われる。加圧により、一般に導電性粒子５は圧縮される。
【０１１９】
第１，第２の接続対象部材は、特に限定されない。第１，第２の接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板及びガラス基板等の回路基板などの電子部品等が挙げられる。上記異方性導電材料は、電子部品の接続に用いられる異方性導電材料であることが好ましい。
【０１２０】
図１に示す接続構造体１は、例えば、図２（ａ）〜（ｃ）に示す状態を経て、以下のようにして得ることができる。
【０１２１】
図２（ａ）に示すように、第１の電極２ｂを上面２ａに有する第１の接続対象部材２を用意する。次に、第１の接続対象部材２の上面２ａに、複数の導電性粒子５を含む異方性導電材料を配置し、第１の接続対象部材２の上面２ａに異方性導電材料層３Ａを形成する。このとき、第１の電極２ｂ上に、１つ又は複数の導電性粒子５が配置されていることが好ましい。
【０１２２】
次に、異方性導電材料層３Ａに光を照射することにより、異方性導電材料層３Ａの硬化を進行させる。図２（ａ）〜（ｃ）では、異方性導電材料層３Ａに光を照射して、異方性導電材料層３Ａの硬化を進行させて、異方性導電材料層３ＡをＢステージ化している。すなわち、図２（ｂ）に示すように、第１の接続対象部材２の上面２ａに、Ｂステージ化されたＢステージ化された異方性導電材料層３Ｂを形成している。Ｂステージ化により、第１の接続対象部材２とＢステージ化された異方性導電材料層３Ｂとが仮接着される。Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂは、半硬化状態にある半硬化物である。Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂは、完全に硬化しておらず、熱硬化がさらに進行され得る。但し、異方性導電材料層３ＡをＢステージ化せずに、異方性導電材料層３Ａを加熱して、異方性導電材料層３Ａを一度に硬化させてもよい。
【０１２３】
異方性導電材料層３Ａの硬化を効果的に進行させるために、光を照射する際の光照射強度は０．１〜６０００ｍＷ／ｃｍ２であること好ましく、１００〜４０００ｍＷ／ｃｍ２であることがより好ましく、１０００〜３０００ｍＷ／ｃｍ２であることが更に好ましい。積算光量は、０．１〜１０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましい。光を照射する際に用いる光源は特に限定されない。該光源としては、例えば、波長４２０ｎｍ以下に充分な発光分布を有する光源等が挙げられる。また、光源の具体例としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ及びＬＥＤランプ等が挙げられる。
【０１２４】
次に、図２（ｃ）に示すように、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂの上面３ａに、第２の接続対象部材４を積層する。第１の接続対象部材２の上面２ａの第１の電極２ｂと、第２の接続対象部材４の下面４ａの第２の電極４ｂとが対向するように、第２の接続対象部材４を積層する。
【０１２５】
さらに、第２の接続対象部材４の積層の際に、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂを加熱することにより、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂをさらに硬化させ、接続部３を形成する。ただし、第２の接続対象部材４の積層の前に、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂを加熱してもよい。さらに、第２の接続対象部材４の積層の後にＢステージ化された異方性導電材料層３Ｂを加熱してもよい。
【０１２６】
加熱により異方性導電材料層３Ａ又はＢステージ化された異方性導電材料層３Ｂを硬化させる際の加熱温度は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１６０℃以上、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２００℃以下である。
【０１２７】
Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂを硬化させる際に、加圧することが好ましい。加圧によって第１の電極２ｂと第２の電極４ｂとで導電性粒子５を圧縮することにより、第１，第２の電極２ｂ，４ｂと導電性粒子５との接触面積を大きくすることができる。このため、導通信頼性を高めることができる。さらに、導電性粒子５を圧縮することで、接続構造体１が高温高湿下に晒された場合に、第１，第２の電極２ｂ，４ｂ間の距離が拡がっても、この拡がりに追従するように導電性粒子５の粒子径が大きくなる。
【０１２８】
Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂを硬化させることにより、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材４とが、接続部３を介して接続される。また、第１の電極２ｂと第２の電極４ｂとが、導電性粒子５を介して電気的に接続される。このようにして、異方性導電材料を用いた図１に示す接続構造体１を得ることができる。ここでは、光硬化と熱硬化とが併用されているため、異方性導電材料を短時間で硬化させることができる。
【０１２９】
本発明に係る異方性導電材料は、例えば、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続（ＦＯＧ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｇｌａｓｓ））、半導体チップとフレキシブルプリント基板との接続（ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ））、半導体チップとガラス基板との接続（ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ））、又はフレキシブルプリント基板とガラスエポキシ基板との接続（ＦＯＢ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｂｏａｒｄ））等に使用できる。なかでも、上記異方性導電材料は、ＦＯＧ用途又はＣＯＧ用途に好適であり、ＣＯＧ用途により好適である。本発明に係る異方性導電材料は、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続、又は半導体チップとガラス基板との接続に用いられる異方性導電材料であることが好ましく、半導体チップとガラス基板との接続に用いられる異方性導電材料であることがより好ましい。
【０１３０】
本発明に係る接続構造体では、上記第２の接続対象部材と上記第１の接続対象部材とが、フレキシブルプリント基板とガラス基板とであるか、又は半導体チップとガラス基板とであることが好ましく、半導体チップとガラス基板とであることがより好ましい。上記第２の接続対象部材と上記第１の接続対象部材とが、フレキシブルプリント基板とガラス基板とであってもよい。
【０１３１】
ＦＯＧ用途では、Ｌ／Ｓが比較的広いため、導電性粒子の粒径も大きく濃度も低いので、接続時の圧力が低く、充分な圧痕や樹脂充填性が得られず、電極間の導通信頼性、及び硬化物層における空隙（ボイド）の発生が問題となることが多い。これに対して、本発明に係る異方性導電材料の使用により、ＦＯＧ用途において、電極間の導通信頼性を効果的に高めることができ、硬化物層における空隙（ボイド）の発生を効果的に抑制できる。
【０１３２】
ＣＯＧ用途では、Ｌ／Ｓが比較的狭ピッチなことから、異方導電性材料を加熱したときの流動性が不足すると、電極ライン間に異方導電性材料が十分に充填されないため、電極間の導通信頼性、及び硬化物層におけるボイドの発生が問題となることが多い。これに対して、本発明に係る異方性導電材料の使用により、ＣＯＧ用途において、電極間の導通信頼性を効果的に高めることができ、硬化物層におけるボイドの発生を効果的に抑制できる。
【０１３３】
以下、本発明について、実施例および比較例を挙げて具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
【０１３４】
実施例及び比較例では、以下の材料を用いた。
【０１３５】
（硬化性化合物）
ＥＰ３３００（可撓性エポキシ樹脂、熱硬化性化合物、ＡＤＥＫＡ社製）
ＥＸ−２０１エピ（エピスルフィド樹脂、熱硬化性化合物、下記式（１Ｂ）で表される構造を有するエピスルフィド化合物１Ｂ）
【０１３６】
【化１】
【０１３７】
（不飽和二重結合を有する化合物（硬化性化合物））
ＥＢＥＣＲＹＬ３７０２（脂肪酸変性エポキシアクリレート、不飽和二重結合を有する化合物、分子量５００、ダイセル・サイテック社製）
ＥＢＥＣＲＹＬ３７０８（カプロラクトン変性エポキシアクリレート、不飽和二重結合を有する化合物、分子量１５００、ダイセル・サイテック社製）
ＤＰＣＡ−１２０（Ｃ５系６官能アクリレート、不飽和二重結合を有する化合物、分子量１９５０、日本化薬社製）
４ＨＢＡＧＥ（４−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、不飽和二重結合を有する化合物、分子量２００、日本化成社製）
【０１３８】
（フィラー）
ジェニオパール（シリコーン／アクリルのコア／シェル粒子、旭化成社製）
メチル処理シリカ（平均粒径０．７ｍｍ、トクヤマ社製）
【０１３９】
（熱硬化剤）
ＴＥＰ−２Ｅ４ＭＺ（包摂イミダゾール、日本曹達社製）
フジキュア７０００（イミダゾール及びその誘導体、Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製）
【０１４０】
（シランカップリング剤）
ＫＢＥ−４０３（エポキシ基含有シランカップリング剤、信越化学工業社製）
【０１４１】
（熱ラジカル発生剤）
Ｖ−６５（２，２’−Ａｚｏｂｉｓ（２．４−ｄｉｍｅｔｈｙｌｖａｌｅｒｏｎｉｔｒｉｌｅ、和光純薬工業社製）
【０１４２】
（光ラジカル発生剤）
イルガキュア８９１（ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、ＢＡＳＦ社製）
導電性粒子（平均粒子径３μｍ、金メッキ樹脂コア粒子、積水化学工業社製）
【０１４３】
（実施例１〜３及び比較例１）
異方性導電材料の調製：
下記の表１に示す成分を下記の表１に示す配合量（重量部）で配合して、異方性導電ペーストＡを得た。
【０１４４】
接続構造体（ＦＯＧ）の作製：
Ｌ／Ｓが１７μｍ／１７μｍ、長さ１ｍｍのアルミニウム電極パターンが上面に形成されたガラス基板（第１の接続対象部材）を用意した。また、Ｌ／Ｓが１７μｍ／１７μｍ、長さ２ｍｍの金メッキされたＣｕ電極パターンが下面に形成されたフレキシブルプリント基板（第２の接続対象部材）を用意した。
【０１４５】
上記ガラス基板上に、作製直後の異方性導電ペーストＡを幅１．５ｍｍ、厚さ４０μｍとなるようにディスペンサーを用いて塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。次に、異方性導電ペースト層上に上記フレキシブルプリント基板を、電極同士が対向するように積層した。その後、大橋製作所社製ＢＤ−０２を用い、異方性導電ペースト層の温度が１７０℃（本圧着温度）となるように加熱圧着ヘッドの温度を調整しながら、フレキシブルプリント基板の上面に加圧圧着ヘッドを載せ、１ＭＰａの圧力をかけて１７０℃で１０秒間異方性導電ペースト層を硬化させ、接続構造体Ａを得た。
【０１４６】
（実施例４）
異方性導電材料の調製：
下記の表１に示す成分を下記の表１に示す配合量（重量部）で配合して、異方性導電ペーストＡを得た。
【０１４７】
接続構造体（ＦＯＧ）の作製：
実施例１〜３及び比較例１と同様のガラス基板（第１の接続対象部材）とフレキシブルプリント基板（第２の接続対象部材）とを用意した。
【０１４８】
上記ガラス基板上に、作製直後の異方性導電ペーストＡを厚さ４０μｍとなるようにディスペンサーを用いて塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。次に、異方性導電ペースト層上に上記フレキシブルプリント基板を、電極同士が対向するように積層した。４２０ｎｍの紫外線を光照射強度が３０００ｍＷ／ｃｍ２となるように１秒間照射し、光重合によって異方性導電ペースト層を半硬化させ、Ｂステージ化した。その後、大橋製作所社製ＢＤ−０２を用い、異方性導電ペースト層の温度が１７０℃（本圧着温度）となるように加熱圧着ヘッドの温度を調整しながら、フレキシブルプリント基板の上面に加圧圧着ヘッドを載せ、１ＭＰａの圧力をかけて１７０℃で１０秒間異方性導電ペースト層を硬化させ、接続構造体Ａを得た。
【０１４９】
（実施例５〜８及び比較例２）
接続構造体（ＣＯＧ）の作製：
実施例１〜４及び比較例１で得られた異方性導電ペーストＡを用意した。
【０１５０】
ピッチ３０μｍ、電極サイズ２０μｍ×１００μｍ、電極間距離１０μｍのＡｌ−Ｓｉ電極（厚み５００ｎｍ）が形成されたガラス基板（第１の接続対象部材）を用意した。また、ピッチ３０μｍ、電極サイズ２０μｍ×１００μｍ、電極間距離１０μｍのＡｕ電極（高さ１２μｍ）がチップ外周部に７２６個形成されたＳｉチップ（サイズ １５，１ｍｍ×１．６ｍｍ×０．３ｍｍ）（第２の接続対象部材）を用意した。
【０１５１】
実施例５では、実施例１で得られた異方性導電材料Ａを用いた。第１，第２の接続対象部材をガラス基板と半導体チップとに変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例５の接続構造体Ａを得た。
【０１５２】
実施例６では、実施例２で得られた異方性導電材料Ａを用いた。第１，第２の接続対象部材をガラスエポキシ基板と半導体チップとに変更したこと以外は実施例２と同様にして、実施例６の接続構造体Ａを得た。
【０１５３】
実施例７では、実施例３で得られた異方性導電材料Ａを用いた。第１，第２の接続対象部材をガラスエポキシ基板と半導体チップとに変更したこと以外は実施例３と同様にして、実施例７の接続構造体Ａを得た。
【０１５４】
実施例８では、実施例４で得られた異方性導電材料Ａを用いた。第１，第２の接続対象部材をガラスエポキシ基板と半導体チップとに変更したこと以外は実施例４と同様にして、実施例８の接続構造体Ａを得た。
【０１５５】
比較例２では、比較例１で得られた異方性導電材料Ａを用いた。第１，第２の接続対象部材をガラスエポキシ基板と半導体チップとに変更したこと以外は比較例１と同様にして、比較例２の接続構造体Ａを得た。
【０１５６】
（実施例９及び１０）
下記の表１に示す成分を下記の表１に示す配合量（重量部）で配合して、異方性導電ペーストＡを得た。得られた異方性導電ペーストＡを用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体Ａ（ＦＯＧ）を得た。
【０１５７】
（評価）
（１）弾性率
実施例１〜３、９、１０及び比較例１の異方性導電材料Ａ：
縦３ｍｍ×横１５ｍｍ×厚み１００μｍの凹部を有するフッ素系樹脂製の型に、得られた異方性導電ペーストＡを充填し、ペーストの温度が１７０℃となってから１０秒後、室温まで冷却した。型より硬化物Ａを取り出した。
【０１５８】
粘弾性測定装置（アイティー計測制御社製「ＤＶＡ−２００」）を用いて、室温から昇温速度５℃／ｍｉｎ、変形率０．１％、１０Ｈｚの条件で、硬化物Ａ（温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前）の８５℃での弾性率Ｅ１を測定した。
【０１５９】
また、硬化物Ａを温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置して、硬化物Ｂを得た。硬化物Ｂ（温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後）の８５℃での弾性率Ｅ２を、弾性率Ｅ１と同様にして測定した。
【０１６０】
実施例４の異方性導電材料Ａ：
縦３ｍｍ×横１５ｍｍ×厚み１００μｍの凹部を有するフッ素系樹脂製の型に、得られた異方性導電ペーストＡを充填した。その後。光照射強度が３０００ｍＷ／ｃｍ２となるように波長４２０ｎｍの紫外線を１秒間照射した。さらに、ペーストの温度が１７０℃となってから１０秒後、室温まで冷却した。型より硬化物Ａを取り出した。粘弾性測定装置（アイティー計測制御社製「ＤＶＡ−２００」）を用いて、室温から昇温速度５℃／ｍｉｎ、変形率０．１％、１０Ｈｚの条件で、硬化物Ａ（温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前）の８５℃での弾性率Ｅ１を測定した。
【０１６１】
また、硬化物Ａを温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置して、硬化物Ｂを得た。硬化物Ｂ（温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後）の８５℃での弾性率Ｅ２を、弾性率Ｅ１と同様にして測定した。
【０１６２】
（２）ガラス転移温度
上記（１）弾性率の評価で得られた硬化物Ａと硬化物Ｂとを用意した。
【０１６３】
粘弾性測定装置（アイティー計測制御社製「ＤＶＡ−２００」）を用いて、室温から昇温速度５℃／ｍｉｎ、変形率０．１％、１０Ｈｚの条件で、硬化物Ａ（温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前）のガラス転移温度Ｔｇ１を測定した。
【０１６４】
また、硬化物Ｂ（温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後）のガラス転移温度Ｔｇ２を、ガラス転移温度Ｔｇ１と同様にして測定した。
【０１６５】
（３）吸水率
上記（１）弾性率の評価で得られた硬化物Ａを用意した。
【０１６６】
硬化物Ａの重量を測定した。次に、硬化物Ａを温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後、重量を測定した。放置前の硬化物の重量と放置後の重量とから、上記式（Ｘ）により吸水率を求めた。
【０１６７】
硬化物Ａを温度８５℃及び相対湿度８５％で１６８時間放置して、硬化物Ｃを得た。得られた硬化物Ｃの吸水率を得られた硬化物Ａの吸水率と同様にして求めた。その結果、各実施例及び比較例における、硬化物Ａを用いた吸水率の測定結果と硬化物Ｃ用いた吸水率の測定結果との差の絶対値は全て１０％以下であった。
【０１６８】
（４）導通信頼性
得られた接続構造体Ａ（作製直後、ｎ＝１５）において、対向する第１の接続対象部材の電極と第２の接続対象部材の電極との１対の接続された電極間の接続抵抗を、４端子測定法により２５箇所で評価した。全ての電極間で５Ω以下である場合を「○」、１箇所でも５Ωよりも大きい場合を「×」と判定した。
【０１６９】
（５）耐湿熱試験
得られた接続構造体Ａ（作製直後、ｎ＝１５）において、温度８５℃及び相対湿度８５％の条件で４８時間及び１６８時間放置した後、上記（４）の導通性の評価と同様にして、導通性を評価した。試験後に全ての電極間で２Ω以下かつ試験前後での抵抗値変化率が１０％以下である場合を「○○」、試験後に１箇所でも２Ωを超え、５Ω以下である場合を「○」、試験後に１箇所でも５Ωよりも大きい場合を「×」と判定した。
【０１７０】
結果を下記の表１に示す。
【０１７１】
【表１】
【０１７２】
なお、実施例３、９、１０の（５）耐湿熱試験の評価結果はいずれも「○」であるが、（５）耐湿熱試験の評価における試験前後での抵抗値変化率は、実施例９の方が実施例３，１０よりも小さく、実施例１０の方が実施例３よりも小さかった。
【０１７３】
なお、実施例３、９、１０の（５）耐湿熱試験の評価結果はいずれも「○」であるが、（５）耐湿熱試験の評価における試験後での抵抗値は、実施例３の方が実施例９，１０よりも小さく、実施例９の方が実施例１０よりも小さかった。
【符号の説明】
【０１７４】
１…接続構造体
２…第１の接続対象部材
２ａ…上面
２ｂ…第１の電極
３…接続部
３ａ…上面
３Ａ…異方性導電材料層
３Ｂ…Ｂステージ化された異方性導電材料層
４…第２の接続対象部材
４ａ…下面
４ｂ…第２の電極
５…導電性粒子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性成分と、導電性粒子とを含み、
硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前の８５℃での弾性率をＥ１とし、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後の８５℃での弾性率をＥ２としたときに、前記Ｅ２が５００ＭＰａ以上であり、前記Ｅ１と前記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）が−０．６５以上である、異方性導電材料。
【請求項２】
硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前のガラス転移温度をＴｇ１とし、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後のガラス転移温度をＴｇ２としたときに、前記Ｔｇ１と前記Ｔｇ２とのガラス転移温度の差を示す（Ｔｇ１−Ｔｇ２）が３０℃以下である、請求項１に記載の異方性導電材料。
【請求項３】
硬化後の硬化物の吸水率が４重量％以下である、請求項１又は２に記載の異方性導電材料。
【請求項４】
前記導電性粒子の平均粒子径が、１μｍ以上、５μｍ未満である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の異方性導電材料。
【請求項５】
前記熱硬化性成分として不飽和二重結合を有する硬化性化合物と熱ラジカル発生剤とを含むか、又は光硬化性成分として不飽和二重結合を有する硬化性化合物と光ラジカル発生剤とをさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の異方性導電材料。
【請求項６】
前記不飽和二重結合を有する硬化性化合物の分子量が５００以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の異方性導電材料。
【請求項７】
前記熱硬化性成分として、不飽和二重結合と熱硬化性官能基との双方を有する硬化性化合物を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の異方性導電材料。
【請求項８】
フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続、又は半導体チップとガラス基板との接続に用いられる異方性導電材料である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の異方性導電材料。
【請求項９】
第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の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１〜８のいずれか１項に記載の異方性導電材料により形成されている、接続構造体。
【請求項１０】
前記第２の接続対象部材と前記第１の接続対象部材とが、フレキシブルプリント基板とガラス基板とであるか、又は半導体チップとガラス基板とである、請求項９に記載の接続構造体。
【請求項１】
熱硬化性成分と、導電性粒子とを含み、
硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前の８５℃での弾性率をＥ１とし、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後の８５℃での弾性率をＥ２としたときに、前記Ｅ２が５００ＭＰａ以上であり、前記Ｅ１と前記Ｅ２との弾性率変化を示すＬｏｇ（Ｅ２／Ｅ１）が−０．６５以上である、異方性導電材料。
【請求項２】
硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置する前のガラス転移温度をＴｇ１とし、硬化後の硬化物を温度８５℃及び相対湿度８５％で４８時間放置した後のガラス転移温度をＴｇ２としたときに、前記Ｔｇ１と前記Ｔｇ２とのガラス転移温度の差を示す（Ｔｇ１−Ｔｇ２）が３０℃以下である、請求項１に記載の異方性導電材料。
【請求項３】
硬化後の硬化物の吸水率が４重量％以下である、請求項１又は２に記載の異方性導電材料。
【請求項４】
前記導電性粒子の平均粒子径が、１μｍ以上、５μｍ未満である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の異方性導電材料。
【請求項５】
前記熱硬化性成分として不飽和二重結合を有する硬化性化合物と熱ラジカル発生剤とを含むか、又は光硬化性成分として不飽和二重結合を有する硬化性化合物と光ラジカル発生剤とをさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の異方性導電材料。
【請求項６】
前記不飽和二重結合を有する硬化性化合物の分子量が５００以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の異方性導電材料。
【請求項７】
前記熱硬化性成分として、不飽和二重結合と熱硬化性官能基との双方を有する硬化性化合物を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の異方性導電材料。
【請求項８】
フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続、又は半導体チップとガラス基板との接続に用いられる異方性導電材料である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の異方性導電材料。
【請求項９】
第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の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１〜８のいずれか１項に記載の異方性導電材料により形成されている、接続構造体。
【請求項１０】
前記第２の接続対象部材と前記第１の接続対象部材とが、フレキシブルプリント基板とガラス基板とであるか、又は半導体チップとガラス基板とである、請求項９に記載の接続構造体。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１６４７３（Ｐ２０１３−１６４７３Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２８８１６（Ｐ２０１２−１２８８１６）
【出願日】平成２４年６月６日（２０１２．６．６）
【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２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月６日（２０１２．６．６）
【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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