本發(fā)明涉及將電路部件彼此電連接的導(dǎo)電材料。本申請以在日本于2014年10月29日申請的日本專利申請?zhí)柼卦?014-220448和2015年10月13日申請的日本專利申請?zhí)柼卦?015-201767為基礎(chǔ)而主張優(yōu)先權(quán)，該申請通過參照而援引到本申請中。

背景技術(shù)：

近年來，作為電路部件的配線，使用IZO(氧化銦鋅)來替代生產(chǎn)成本高的ITO(氧化銦錫)。IZO配線的表面平滑，在表面形成有氧化物層(鈍化狀態(tài))。此外，例如就鋁配線而言，為了防止腐蝕有時會在表面形成TiO₂等氧化物層的保護層。

然而，氧化物層硬，因此就以往的導(dǎo)電材料而言，有時導(dǎo)電性粒子不會突破氧化物層并且充分侵入，無法得到充分的導(dǎo)通可靠性。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-149613號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明是鑒于這樣的以往情況而提出的，提供一種對于氧化物層可獲得優(yōu)異的導(dǎo)通可靠性的導(dǎo)電材料。

解決課題的方法

本發(fā)明人進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使導(dǎo)電性粒子的形成突起的絕緣性粒子的莫氏硬度比預(yù)定值大，可得到優(yōu)異的導(dǎo)通電阻。

即，本發(fā)明涉及的導(dǎo)電材料的特征在于含有導(dǎo)電性粒子，該導(dǎo)電性粒子具備樹脂芯粒子、在上述樹脂芯粒子的表面配置多個并且形成突起的絕緣性粒子、以及在上述樹脂芯粒子和上述絕緣性粒子的表面配置的導(dǎo)電層，上述絕緣性粒子的莫氏硬度大于7。

此外，本發(fā)明涉及的連接結(jié)構(gòu)體的特征在于，其是第一電路部件的端子與第二電路部件的端子通過導(dǎo)電性粒子連接而成，該導(dǎo)電性粒子具備樹脂芯粒子、在上述樹脂芯粒子的表面配置多個并且形成突起的絕緣性粒子、以及在上述樹脂芯粒子和上述絕緣性粒子的表面配置的導(dǎo)電層，上述絕緣性粒子的莫氏硬度大于7。

此外，本發(fā)明涉及的連接結(jié)構(gòu)體的制造方法的特征在于，隔著含有導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電材料，將第一電路部件的端子和第二電路部件的端子壓接，該導(dǎo)電性粒子具備樹脂芯粒子、在上述樹脂芯粒子的表面配置多個并且形成突起的絕緣性粒子、以及在上述樹脂芯粒子和上述絕緣性粒子的表面配置的導(dǎo)電層，上述絕緣性粒子的莫氏硬度大于7。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，由于形成突起的絕緣性粒子的莫氏硬度大，因此導(dǎo)電性粒子突破電極表面的氧化物層并且充分侵入，可得到優(yōu)異的導(dǎo)通可靠性。

附圖說明

圖1為顯示導(dǎo)電性粒子的第一構(gòu)成例的概要的截面圖。

圖2為顯示導(dǎo)電性粒子的第二構(gòu)成例的概要的截面圖。

圖3為顯示導(dǎo)電性粒子的第三構(gòu)成例的概要的截面圖。

圖4為顯示壓接時的導(dǎo)電性粒子的概要的截面圖。

具體實施方式

以下，對于本發(fā)明的實施方式，一邊參照附圖一邊按照下述順序詳細說明。

1.導(dǎo)電性粒子

2.導(dǎo)電材料

3.連接結(jié)構(gòu)體的制造方法

4.實施例

<1.導(dǎo)電性粒子>

本實施方式涉及的導(dǎo)電性粒子具備樹脂芯粒子、在樹脂芯粒子的表面配置多個并且形成突起的絕緣性粒子、以及在樹脂芯粒子和上述絕緣性粒子的表面配置的導(dǎo)電層，絕緣性粒子的莫氏硬度大于7。由此，導(dǎo)電性粒子突破電極表面的氧化物層并且充分侵入，可得到優(yōu)異的導(dǎo)通可靠性。特別是，當(dāng)作為被粘著體的電路部件是PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)基板等低彈性模量的塑料基板時，能夠不使壓接時的壓力增高而減輕對基材變形的影響、實現(xiàn)低電阻，因此非常有效。

[第一構(gòu)成例]

圖1為顯示導(dǎo)電性粒子的第一構(gòu)成例的概要的截面圖。第一構(gòu)成例的導(dǎo)電性粒子具備樹脂芯粒子10、在樹脂芯粒子10的表面附著有多個并且成為突起30a的芯材的絕緣性粒子20、以及將樹脂芯粒子10和絕緣性粒子20被覆的導(dǎo)電層30。

作為樹脂芯粒子10，可列舉苯并胍胺樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂、聚硅氧烷樹脂、聚丁二烯樹脂等，此外，可列舉具有將基于構(gòu)成這些樹脂的單體的至少兩種以上的重復(fù)單元組合而成的結(jié)構(gòu)的共聚物。這些之中，優(yōu)選使用將二乙烯基苯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯和苯乙烯組合而得到的共聚物。

此外，樹脂芯粒子10在被壓縮20％時的壓縮彈性模量(20％K值)優(yōu)選為500～20000N/mm²。通過使樹脂芯粒子10的20％K值在上述范圍內(nèi)，結(jié)果是突起能夠突破電極表面的氧化物層。因此，電極與導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電層充分接觸，能夠使電極間的連接電阻降低。

樹脂芯粒子10的壓縮彈性模量(20％K值)可如下測定。使用微小壓縮試驗機，在圓柱(直徑50μm、金剛石制)的平滑壓頭端面，在壓縮速度2.6mN/秒和最大試驗荷重10gf的條件下壓縮導(dǎo)電性粒子。測定此時的荷重值(N)和壓縮位移(mm)?？梢詮乃玫臏y定值，通過下述式求出壓縮彈性模量(20％K值)。予以說明，作為微小壓縮試驗機，可使用例如FISCHER公司制“FISCHERSCOPE H-100”等。

K值(N/mm²)＝(3/2^1/2)·F·S^-3/2·R^-1/2

F：導(dǎo)電性粒子發(fā)生了20％壓縮變形時的荷重值(N)

S：導(dǎo)電性粒子發(fā)生了20％壓縮變形時的壓縮位移(mm)

R：導(dǎo)電性粒子的半徑(mm)

樹脂芯粒子10的平均粒徑優(yōu)選為2～10μm。本說明書中，平均粒徑是指，在通過激光衍射-散射法求得的粒度分布中積分值50％時的粒徑(D50)。

絕緣性粒子20在樹脂芯粒子10的表面附著有多個并且成為用于突破電極表面的氧化物層的突起30a的芯材。絕緣性粒子20的莫氏硬度大于7，優(yōu)選為9以上。由于絕緣性粒子20的硬度高，因而突起30a能夠突破電極表面的氧化物。此外，由于突起30a的芯材為絕緣性粒子20，因而與使用導(dǎo)電性粒子時相比，發(fā)生遷移的主因變少。

作為絕緣性粒子20，可列舉氧化鋯(莫氏硬度8～9)、氧化鋁(莫氏硬度9)、碳化鎢(莫氏硬度9)和金剛石(莫氏硬度10)等，它們可以單獨使用，也可以組合使用兩種以上。它們之中，從經(jīng)濟性的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用氧化鋁。

此外，絕緣性粒子20的平均粒徑優(yōu)選為50nm以上250nm以下，更優(yōu)選為100nm以上200nm以下。此外，在樹脂芯粒子20的表面形成的突起的個數(shù)優(yōu)選為1～500，更優(yōu)選為30～200。通過使用這樣的平均粒徑的絕緣性粒子20、并且在樹脂芯粒子20的表面形成預(yù)定個數(shù)的突起30a，從而突起30a能夠突破電極表面的氧化物，能夠有效地降低電極間的連接電阻。

導(dǎo)電層30被覆樹脂芯粒子10和絕緣性粒子20，具有由多個絕緣性粒子20而隆起的突起30a。導(dǎo)電層30優(yōu)選為鎳或鎳合金。作為鎳合金，可列舉Ni-W-B、Ni-W-P、Ni-W、Ni-B、Ni-P等。它們之中，優(yōu)選使用低電阻的Ni-W-B。

此外，導(dǎo)電層30的厚度優(yōu)選為50nm以上250nm以下，更優(yōu)選為80nm以上150nm以下。若導(dǎo)電層30的厚度過小，則作為導(dǎo)電性粒子而發(fā)揮功能變得困難，若厚度過大，則突起30a的高度消失。

第一構(gòu)成例的導(dǎo)電性粒子可以通過在使絕緣性粒子20附著于樹脂芯粒子10的表面后、形成導(dǎo)電層30的方法來獲得。此外，作為使絕緣性粒子20附著于樹脂芯粒子10的表面上的方法，可列舉例如在樹脂芯粒子10的分散液中添加絕緣性粒子20、并且通過例如范德華力使絕緣性粒子20聚集并附著于樹脂芯粒子10的表面等。此外，作為形成導(dǎo)電層的方法，可列舉例如利用無電解鍍的方法、利用電鍍的方法、利用物理蒸鍍的方法等。這些之中，優(yōu)選導(dǎo)電層的形成簡便的利用無電解鍍的方法。

[第二構(gòu)成例]

圖2為顯示導(dǎo)電性粒子的第二構(gòu)成例的概要的截面圖。第二構(gòu)成例的導(dǎo)電性粒子具備樹脂芯粒子10、在樹脂芯粒子10的表面附著多個并且成為突起32a的芯材的絕緣性粒子20、將樹脂芯粒子10和絕緣性粒子20的表面進行被覆的第一導(dǎo)電層31、以及將導(dǎo)電層31進行被覆的第二導(dǎo)電層32。即，第二構(gòu)成例是將第一構(gòu)成例的導(dǎo)電層30設(shè)為2層結(jié)構(gòu)而成。通過將導(dǎo)電層設(shè)為2層結(jié)構(gòu)，能夠提高構(gòu)成最外殼的第二導(dǎo)電層32的密合性，使導(dǎo)通電阻降低。

樹脂芯粒子10和絕緣性粒子20與第一構(gòu)成例相同，因此此處省略說明。

第一導(dǎo)電層31將樹脂芯粒子10和絕緣性粒子20的表面進行被覆，成為第二導(dǎo)電層32的基底。作為第一導(dǎo)電層31，只要能提高第二導(dǎo)電層32的密合性則沒有特別限定，可列舉例如鎳、鎳合金、銅、銀等。

第二導(dǎo)電層32將第一導(dǎo)電層31進行被覆，并且具有由多個絕緣性粒子20而隆起的突起32a。關(guān)于第二導(dǎo)電層32，與第一構(gòu)成例同樣地，優(yōu)選為鎳或鎳合金。作為鎳合金，可列舉Ni-W-B、Ni-W-P、Ni-W、Ni-B、Ni-P等。它們之中，優(yōu)選低電阻的Ni-W-B。

此外，關(guān)于第一導(dǎo)電層31和第二導(dǎo)電層32的總厚度，與第一構(gòu)成例的導(dǎo)電層30同樣地，優(yōu)選為50nm以上250nm以下，更優(yōu)選為80nm以上150nm以下。若總厚度過小，則作為導(dǎo)電性粒子發(fā)揮功能變得困難，若總厚度過大，則突起32a的高度消失。

第二構(gòu)成例的導(dǎo)電性粒子可以通過在使絕緣性粒子20附著于樹脂芯粒子10的表面后、形成第一導(dǎo)電層31、然后形成第二導(dǎo)電層32的方法來獲得。此外，作為使絕緣性粒子20附著于樹脂芯粒子10的表面上的方法，可列舉例如在樹脂芯粒子10的分散液中添加絕緣性粒子20、并且通過例如范德華力使絕緣性粒子20聚集并附著于樹脂芯粒子10的表面等。此外，作為形成第一導(dǎo)電層31和第二導(dǎo)電層32的方法，可列舉利用無電解鍍的方法、利用電鍍的方法、利用物理蒸鍍的方法等。這些之中，優(yōu)選導(dǎo)電層的形成簡便的利用無電解鍍的方法。

[第三構(gòu)成例]

圖3為顯示導(dǎo)電性粒子的第三構(gòu)成例的概要的截面圖。第三構(gòu)成例的導(dǎo)電性粒子具備樹脂芯粒子10、將樹脂芯粒子10的表面進行被覆的第一導(dǎo)電層33、在第一導(dǎo)電層33的表面附著多個并且成為突起34a的芯材的絕緣性粒子20、以及將第一導(dǎo)電層33和絕緣性粒子20的表面進行被覆的第二導(dǎo)電層34。即，第三構(gòu)成例是使絕緣性粒子20附著于第一導(dǎo)電層33的表面、進一步形成第二導(dǎo)電層34。由此，能夠防止壓接時絕緣性粒子20侵入樹脂芯粒子10，突起能夠容易地突破電極表面的氧化物層。

樹脂芯粒子10和絕緣性粒子20與第一構(gòu)成例相同，因此此處省略說明。

第一導(dǎo)電層33將樹脂芯粒子10的表面進行被覆，成為絕緣性粒子20的附著面和第二導(dǎo)電層34的基底。作為第一導(dǎo)電層33，只要能提高第二導(dǎo)電層34的密合性則沒有特別限定，可列舉例如鎳、鎳合金、銅、銀等。

此外，第一導(dǎo)電層33的厚度優(yōu)選為10nm以上200nm以下，更優(yōu)選為50nm以上150nm以下。若厚度過大，則樹脂芯粒子10的彈性的效果降低，因此導(dǎo)通可靠性降低。

第二導(dǎo)電層34將絕緣性粒子20和第一導(dǎo)電層33進行被覆，并且具有由于多個絕緣性粒子20而隆起的突起34a。關(guān)于第二導(dǎo)電層34，與第一構(gòu)成例同樣地，優(yōu)選為鎳或鎳合金。作為鎳合金，可列舉Ni-W-B、Ni-W-P、Ni-W、Ni-B、Ni-P等。它們之中，優(yōu)選使用低電阻的Ni-W-B。

此外，關(guān)于第二導(dǎo)電層34的厚度，與第一構(gòu)成例的導(dǎo)電層30同樣地，優(yōu)選為50nm以上250nm以下，更優(yōu)選為80nm以上150nm以下。若總厚度過小，則作為導(dǎo)電性粒子發(fā)揮功能變得困難，若總厚度過大，則突起34a的高度消失。

第三構(gòu)成例的導(dǎo)電性粒子可以通過在樹脂芯粒子10的表面形成第一導(dǎo)電層33后、使絕緣性粒子20附著、并且形成第二導(dǎo)電層34的方法來獲得。此外，作為使絕緣性粒子20附著于第一導(dǎo)電層33的表面上的方法，可列舉例如在形成有第一導(dǎo)電層33的樹脂芯粒子10的分散液中添加絕緣性粒子20、并且通過例如范德華力使絕緣性粒子20聚集并附著于第一導(dǎo)電層33的表面等。此外，作為形成第一導(dǎo)電層33和第二導(dǎo)電層34的方法，可列舉利用無電解鍍的方法、利用電鍍的方法、利用物理蒸鍍的方法等。這些之中，優(yōu)選導(dǎo)電層的形成簡便的利用無電解鍍的方法。

<2.導(dǎo)電材料>

本實施方式涉及的導(dǎo)電材料含有導(dǎo)電性粒子，該導(dǎo)電性粒子具備樹脂芯粒子、在樹脂芯粒子的表面配置多個并且形成突起的絕緣性粒子、以及在樹脂芯粒子和絕緣性粒子的表面配置的導(dǎo)電層，絕緣性粒子的莫氏硬度大于7。作為導(dǎo)電材料，可列舉膜狀、糊狀等形狀，可列舉例如各向異性導(dǎo)電膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)、各向異性導(dǎo)電糊(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。此外，作為導(dǎo)電材料的固化型，可列舉熱固化型、光固化型、光熱并用固化型等。

以下，將含有導(dǎo)電性粒子的ACF層與不含有導(dǎo)電性粒子的NCF(非導(dǎo)電膜)層層疊而成的2層結(jié)構(gòu)的熱固化型的各向異性導(dǎo)電膜為例進行說明。此外，作為熱固化型的各向異性導(dǎo)電膜，可使用例如陽離子固化型、陰離子固化型、自由基固化型、或?qū)⑺鼈儾⒂茫@里，針對陰離子固化型的各向異性導(dǎo)電膜進行說明。

關(guān)于陰離子固化型的各向異性導(dǎo)電膜，ACF層和NCF層含有膜形成樹脂、環(huán)氧樹脂和陰離子聚合引發(fā)劑作為粘合劑。

膜形成樹脂相當(dāng)于例如平均分子量為10000以上的高分子量樹脂，從膜形成性的觀點出發(fā)，優(yōu)選為10000～80000程度的平均分子量。作為膜形成樹脂，苯氧基樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯氨基甲酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚酰亞胺樹脂、縮丁醛樹脂等各種樹脂，它們可以單獨使用，也可以組合使用兩種以上。它們之中，從膜形成狀態(tài)、連接可靠性等觀點出發(fā)，優(yōu)選適宜地使用苯氧基樹脂。

環(huán)氧樹脂是形成三維網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)并且賦予良好的耐熱性、粘接性的樹脂，優(yōu)選將固態(tài)環(huán)氧樹脂和液狀環(huán)氧樹脂并用。這里，固態(tài)環(huán)氧樹脂是指，在常溫時為固體的環(huán)氧樹脂。此外，液狀環(huán)氧樹脂是指，在常溫時為液狀的環(huán)氧樹脂。此外，常溫是指，由JIS Z 8703規(guī)定的5～35℃的溫度范圍。

作為固態(tài)環(huán)氧樹脂，只要是與液狀環(huán)氧樹脂相溶、并且在常溫時為固體狀，則沒有特別限定，可列舉雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、多官能型環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、萘型環(huán)氧樹脂等，可以從它們之中單獨使用一種，或組合使用兩種以上。它們之中，優(yōu)選使用雙酚A型環(huán)氧樹脂。作為從市場上可獲得的具體例，可列舉新日鐵住金化學(xué)(株)的商品名“YD-014”等。

作為液狀環(huán)氧樹脂，只要是在常溫時為液狀則沒有特別限定，可列舉雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、萘型環(huán)氧樹脂等，可以從它們之中單獨使用一種，或組合使用兩種以上。特別是，從膜的膠粘性、柔軟性等觀點出發(fā)，優(yōu)選使用雙酚A型環(huán)氧樹脂。作為從市場上可獲得的具體例，可列舉三菱化學(xué)(株)的商品名“EP828”等。

作為陰離子聚合引發(fā)劑，可使用通常所使用的公知的固化劑?？闪信e例如有機酸二酰肼、雙氰胺、胺化合物、聚酰胺-胺化合物、氰酸酯化合物、酚醛樹脂、酸酐、羧酸、叔胺化合物、咪唑、路易斯酸、布朗斯特酸鹽、聚硫醇系固化劑、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、異氰酸酯化合物、封端異氰酸酯化合物等，可以從它們之中單獨使用一種，或組合使用兩種以上。它們之中，優(yōu)選使用以咪唑改性體為核并且在其表面用聚氨酯被覆而成的微膠囊型潛在性固化劑。作為從市場上可獲得的具體例，可列舉旭化成電子材料(ASAHI KASEI E-materials)(株)的商品名“Novacure 3941HP”等。

此外，作為粘合劑，可以根據(jù)需要而配合應(yīng)力緩和劑、硅烷偶聯(lián)劑、無機填料等。作為應(yīng)力緩和劑，可列舉氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物等。此外，作為硅烷偶聯(lián)劑，可列舉環(huán)氧系、甲基丙烯酰氧基系、胺系、乙烯基系、巰基-硫化物系、脲基系等。此外，作為無機填料，可列舉二氧化硅、滑石、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等。

<3.連接結(jié)構(gòu)體的制造方法>

本實施方式涉及的連接結(jié)構(gòu)體的制造方法，隔著含有導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電材料，將第一電路部件的端子和第二電路部件的端子壓接，該導(dǎo)電性粒子具備樹脂芯粒子、在樹脂芯粒子的表面配置多個并且形成突起的絕緣性粒子、以及在樹脂芯粒子和絕緣性粒子的表面配置的導(dǎo)電層，絕緣性粒子的莫氏硬度大于7。由此，可得到第一電路部件的端子和第二電路部件的端子通過前述的導(dǎo)電性粒子連接而成的連接結(jié)構(gòu)體。

第一電路部件和第二電路部件沒有特別限制，可以根據(jù)目的適宜選擇。作為第一電路部件，可列舉例如LCD(液晶顯示)面板用途、等離子顯示面板(PDP)用途等的塑料基板、玻璃基板、印刷配線板(PWB)等。此外，作為第二電路部件，可列舉例如IC(集成電路)、COF(覆晶薄膜)等柔性基板(FPC：柔性印刷電路)、帶載封裝(TCP)基板等。

圖4為顯示壓接時的導(dǎo)電性粒子的概要的截面圖。圖4中省略導(dǎo)電層。導(dǎo)電性粒子40由于形成突起的絕緣性粒子42在樹脂芯粒子41的表面配置有多個，因此能夠突破在第一電路部件50的端子51上形成的氧化物層52。氧化物層52作為防止配線的腐蝕的保護層而發(fā)揮功能，可列舉例如TiO₂、SnO₂、SiO₂等。

本實施方式中，絕緣性粒子41的莫氏硬度大于7，因此能夠不使壓接時的壓力高而突破氧化物層52，能夠抑制配線破裂的發(fā)生。特別是，當(dāng)?shù)谝浑娐凡考?0為PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)基板等低彈性模量的塑料基板時，能夠不使壓接時的壓力增高而減輕對基材變形的影響、實現(xiàn)低電阻，因此非常有效。予以說明，塑料基板的彈性模量是考慮了連接體所要求的柔軟性、彎曲性和與后述的驅(qū)動電路元件3等電子部件的連接強度之間的關(guān)系等要素而進行要求，通常設(shè)為2000MPa～4100MPa。

在第一電路部件的端子和第二電路部件的端子的壓接中，從第二電路部件上、利用加溫至預(yù)定溫度的壓接工具、以預(yù)定的壓力和預(yù)定的時間熱加壓，進行正式壓接。這里，關(guān)于預(yù)定的壓力，從防止電路部件的配線破裂的觀點出發(fā)，優(yōu)選為10MPa以上80MPa以下。此外，預(yù)定溫度為壓接時各向異性導(dǎo)電膜的溫度，優(yōu)選為80℃以上230℃以下。

作為壓接工具，沒有特別限制，可以根據(jù)目的適宜選擇，可以使用相比于按壓對象為更大面積的按壓部件進行一次按壓，此外，也可以使用相比于按壓對象為更小面積的按壓部件分成數(shù)次進行按壓。作為壓接工具的前端形狀，沒有特別限制，可以根據(jù)目的適宜選擇，可列舉例如平面狀、曲面狀等。予以說明，前端形狀為曲面狀時，優(yōu)選沿著曲面狀進行按壓。

此外，還可以在壓接工具與第二電路部件之間安裝緩沖材而進行熱壓接。通過在二者之間安裝緩沖材，能夠減少按壓偏差，并且能夠防止壓接工具被污染。緩沖材由片狀的彈性材料或塑性體構(gòu)成，可以使用例如硅橡膠、聚四氟乙烯。

根據(jù)這樣的連接結(jié)構(gòu)體的制造方法，由于絕緣性粒子的莫氏硬度大，因此能夠不使壓接時的壓力增高而突破氧化物層，能夠抑制配線破裂的發(fā)生。此外，通過使導(dǎo)電層為Ni-W-B等硬度大的導(dǎo)電層，能夠不使壓接時的壓力增高而容易地突破氧化物層，能夠進一步抑制配線破裂的發(fā)生。

實施例

<3.實施例>

以下，針對本發(fā)明的實施例進行說明。本實施例中，制作了具有突起的導(dǎo)電性粒子，并且使用含有該導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電膜而制作了連接結(jié)構(gòu)體。并且，針對連接結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)通電阻和配線破裂的發(fā)生率進行了評價。予以說明，本發(fā)明不限定于這些實施例。

各向異性導(dǎo)電膜的制作、連接結(jié)構(gòu)體的制作、導(dǎo)通電阻的測定和配線破裂的發(fā)生率的計算如下進行。

[各向異性導(dǎo)電膜的制作]

制作了將ACF層和NCF層層疊的2層結(jié)構(gòu)的各向異性導(dǎo)電膜。首先，配合苯氧基樹脂(YP50、新日鐵化學(xué)(株))20質(zhì)量份、液狀環(huán)氧樹脂(EP828、三菱化學(xué)(株))30質(zhì)量份、固態(tài)環(huán)氧樹脂(YD-014、新日鐵化學(xué)(株))10質(zhì)量份、微膠囊型潛在性固化劑(Novacure 3941H、旭化成電子材料)30質(zhì)量份、以及導(dǎo)電性粒子10質(zhì)量份，得到了厚度6μm的ACF層。接下來，配合苯氧基樹脂(YP50、新日鐵化學(xué)(株))20質(zhì)量份、液狀環(huán)氧樹脂(EP828、三菱化學(xué)(株))30質(zhì)量份、固態(tài)環(huán)氧樹脂(YD-014、新日鐵化學(xué)(株))10質(zhì)量份、以及微膠囊型潛在性固化劑(Novacure 3941H、旭化成電子材料)30質(zhì)量份，得到了厚度12μm的NCF層。并且，將ACF層與NCF層貼合，得到了厚度18μm的2層結(jié)構(gòu)的各向異性導(dǎo)電膜。

[連接結(jié)構(gòu)體的制作]

作為評價基材，準備了TiO₂/Al涂層玻璃基板(0.3mmt、TiO₂厚度：50nm、Al厚度：300nm)、TiO₂/Al涂層PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)基板(0.3mmt、TiO₂厚度：50nm、Al厚度：300nm)以及IC(1.8mm×20mm、T：0.3mm、鍍Au凸塊：30μm×85μm、h＝15μm)。此外，壓接條件設(shè)為190℃-60MPa-5秒、或190℃-100MPa-5秒。

首先，使用壓接機將具有1.5mm寬度的狹縫的各向異性導(dǎo)電膜臨時貼附于TiO₂/Al涂層玻璃基板上或TiO₂/Al涂層PET基板上，將剝離PET膜剝離后，使用壓接機以預(yù)定的壓接條件壓接IC，得到了連接結(jié)構(gòu)體。

[導(dǎo)通電阻的測定]

使用數(shù)字萬用表(商品名：數(shù)字萬用表7561、橫河電機公司制)，進行了初期的連接結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)通電阻(Ω)的測定。此外，將連接結(jié)構(gòu)體在85℃、85％RH的高溫高濕環(huán)境下放置500h并進行了可靠性試驗后，進行了連接結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)通電阻(Ω)的測定。

[配線破裂的發(fā)生率]

使用金屬顯微鏡觀察連接結(jié)構(gòu)體的基板側(cè)的配線的任意20個位置，對配線破裂進行計數(shù)，計算發(fā)生率。

[綜合判定]

將初期的導(dǎo)通電阻與可靠性試驗后的導(dǎo)通電阻之差為0.3Ω以下、并且配線破裂的發(fā)生率為0％的情況評價為“OK”，將除此之外的情況評價為“NG”。

<實施例1>

作為樹脂芯粒子，如下那樣制作了二乙烯基苯系樹脂粒子。在調(diào)整了二乙烯基苯、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯的混合比的溶液中投入作為聚合引發(fā)劑的過氧化苯甲酰，一邊以高速均勻攪拌一邊進行加熱，并且進行聚合反應(yīng)，從而得到了微粒分散液。將微粒分散液過濾，通過減壓干燥而得到了作為微粒的凝聚體的塊體。并且，將塊體粉碎，從而得到了平均粒徑3.0μm的二乙烯基苯系樹脂粒子。該樹脂芯粒子在被壓縮20％時的壓縮彈性模量(20％K值)為12000N/mm²。

此外，作為絕緣性粒子，使用了平均粒徑為150nm的氧化鋁(Al₂O₃)。此外，作為導(dǎo)電層用的鍍液，使用了含有含有硫酸鎳0.23mol/L、二甲胺硼烷0.25mol/L和檸檬酸鈉0.5mol/L的鎳鍍液(pH8.5)的鎳鍍液。

首先，對于含有鈀催化劑液5wt％的堿溶液100質(zhì)量份，利用超聲波分散器使樹脂芯粒子10質(zhì)量份分散后，將溶液過濾，取出樹脂芯粒子。接下來，將樹脂芯粒子10質(zhì)量份添加至二甲胺硼烷1wt％溶液100質(zhì)量份中，使樹脂芯粒子的表面活化。并且，將樹脂芯粒子充分水洗后，加入至蒸餾水500質(zhì)量份中使其分散，從而得到了包含附著有鈀的樹脂芯粒子的分散液。

接下來，耗費3分鐘而將絕緣性粒子1g添加至分散液中，得到了包含附著有絕緣性粒子的粒子的料漿。然后，一邊在60℃攪拌料漿，一邊向料漿中緩慢滴加鎳鍍液，進行無電解鎳鍍。確認了氫的發(fā)泡停止后，將粒子過濾、水洗、進行醇置換，然后真空干燥，得到了具有由氧化鋁形成的突起和鍍Ni-B的導(dǎo)電層的導(dǎo)電性粒子。用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察該導(dǎo)電性粒子，則平均粒徑為3～4μm，每1個粒子的突起的個數(shù)為約70，此外，導(dǎo)電層的厚度為約100nm。

如表1所示，使用添加了該導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電膜，在190℃-60MPa-5秒的壓接條件下將TiO₂/Al涂層玻璃基板與IC壓接，得到了連接結(jié)構(gòu)體。連接結(jié)構(gòu)體的初始電阻值為0.6Ω、可靠性試驗后的電阻值為0.9Ω、配線破裂的發(fā)生率為0％，綜合判定為OK。

<實施例2>

如表1所示，使用添加了與實施例1相同的導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電膜，在190℃-60MPa-5秒的壓接條件下將TiO₂/Al涂層PET基板與IC壓接，得到了連接結(jié)構(gòu)體。連接結(jié)構(gòu)體的初始電阻值為0.7Ω、可靠性試驗后的電阻值為1.0Ω、配線破裂的發(fā)生率為0％，綜合判定為OK。

<實施例3>

作為導(dǎo)電層用的鍍液，使用了含有硫酸鎳0.23mol/L、二甲胺硼烷0.25mol/L、檸檬酸鈉0.5mol/L和鎢酸鈉0.35mol/L的Ni-W-B鍍液(pH8.5)。除此之外，與實施例1同樣地操作，得到了具有由氧化鋁形成的突起和鍍Ni-W-B的導(dǎo)電層的導(dǎo)電性粒子。使用金屬顯微鏡觀察該導(dǎo)電性粒子，則平均粒徑為3～4μm，每1個粒子的突起的個數(shù)為約70，此外，導(dǎo)電層的厚度為約100nm。

如表1所示，使用添加了該導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電膜，在190℃-60MPa-5秒的壓接條件下將TiO₂/Al涂層玻璃基板與IC壓接，得到了連接結(jié)構(gòu)體。連接結(jié)構(gòu)體的初始電阻值為0.3Ω、可靠性試驗后的電阻值為0.5Ω、配線破裂的發(fā)生率為0％，綜合判定為OK。

<實施例4>

如表1所示，使用添加了與實施例3相同的導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電膜，在190℃-60MPa-5秒的壓接條件下將TiO₂/Al涂層PET基板與IC壓接，得到了連接結(jié)構(gòu)體。連接結(jié)構(gòu)體的初始電阻值為0.6Ω、可靠性試驗后的電阻值為0.8Ω、配線破裂的發(fā)生率為0％，綜合判定為OK。

<比較例1>

作為絕緣性粒子，使用了平均粒徑為150nm的二氧化硅(SiO₂)。除此之外，與實施例1同樣地操作，得到了具有由二氧化硅形成的突起和鍍Ni-B的導(dǎo)電層的導(dǎo)電性粒子。使用金屬顯微鏡觀察該導(dǎo)電性粒子，則平均粒徑為3～4μm，每1個粒子的突起的個數(shù)為約70，此外，導(dǎo)電層的厚度為約100nm。

如表1所示，使用添加了該導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電膜，在190℃-60MPa-5秒的壓接條件下將TiO₂/Al涂層玻璃基板與IC壓接，得到了連接結(jié)構(gòu)體。連接結(jié)構(gòu)體的初始電阻值為1.5Ω、可靠性試驗后的電阻值為3.0Ω、配線破裂的發(fā)生率為0％，綜合判定為NG。

<比較例2>

如表1所示，使用添加了與比較例1相同的導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電膜，在190℃-60MPa-5秒的壓接條件下將TiO₂/Al涂層PET基板與IC壓接，得到了連接結(jié)構(gòu)體。連接結(jié)構(gòu)體的初始電阻值為3.0Ω、可靠性試驗后的電阻值為6.0Ω、配線破裂的發(fā)生率為0％，綜合判定為NG。

<比較例3>

作為絕緣性粒子，使用了平均粒徑為150nm的二氧化硅(SiO₂)。此外，作為導(dǎo)電層用的鍍液，使用了包含硫酸鎳0.23mol/L、二甲胺硼烷0.25mol/L、檸檬酸鈉0.5mol/L和鎢酸鈉0.35mol/L的Ni-W-B鍍液(pH8.5)。除此之外，與實施例1同樣地操作，得到了具有由二氧化硅形成的突起和鍍Ni-W-B的導(dǎo)電層的導(dǎo)電性粒子。用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察該導(dǎo)電性粒子，則平均粒徑為3～4μm，每1個粒子的突起的個數(shù)為約70，此外，導(dǎo)電層的厚度為約100nm。

如表1所示，使用添加了該導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電膜，在190℃-60MPa-5秒的壓接條件下將TiO₂/Al涂層玻璃基板與IC壓接，得到了連接結(jié)構(gòu)體。連接結(jié)構(gòu)體的初始電阻值為0.7Ω、可靠性試驗后的電阻值為1.1Ω、配線破裂的發(fā)生率為0％，綜合判定為NG。

<比較例4>

如表1所示，使用添加了與比較例3相同的導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電膜，在190℃-60MPa-5秒的壓接條件下將TiO₂/Al涂層PET基板與IC壓接，得到了連接結(jié)構(gòu)體。連接結(jié)構(gòu)體的初始電阻值為1.8Ω、可靠性試驗后的電阻值為3.6Ω、配線破裂的發(fā)生率為0％，綜合判定為NG。

<比較例5>

如表1所示，使用添加了與比較例3相同的導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電膜，在190℃-100MPa-5秒的壓接條件下將TiO₂/Al涂層PET基板與IC壓接，得到了連接結(jié)構(gòu)體。連接結(jié)構(gòu)體的初始電阻值為0.7Ω、可靠性試驗后的電阻值為1.0Ω、配線破裂的發(fā)生率為25％、綜合判定為NG。

[表1]

如比較例1那樣，當(dāng)形成Ni-B作為導(dǎo)電層、并且使用了莫氏硬度為7的二氧化硅作為絕緣性粒子時，可靠性試驗后的電阻升高。此外，如比較例2那樣，當(dāng)使用比較例1的導(dǎo)電性粒子使PET基板連接時，可靠性試驗后的電阻大幅升高。此外，如比較例3那樣，當(dāng)形成Ni-W-B作為導(dǎo)電層、并且使用了莫氏硬度為7的二氧化硅作為絕緣性粒子時，可靠性試驗后的電阻升高。此外，此外，如比較例4那樣，當(dāng)使用比較例2的導(dǎo)電性粒子使PET基板連接時，可靠性試驗后的電阻大幅升高。此外，如比較例5那樣，當(dāng)使壓接時的壓力增高而使PET基板連接時，雖然能夠抑制可靠性試驗后的電阻的升高，但是發(fā)生破裂。

另一方面，如實施例1～4那樣，當(dāng)使用了莫氏硬度為9的氧化鋁作為絕緣性粒子時，能夠不使壓接時的壓力增高而抑制可靠性試驗后的電阻的升高，能夠防止破裂的發(fā)生。此外，如實施例2、4那樣，即使在PET基板的連接中也能實現(xiàn)低電阻。此外，如實施例4那樣，通過形成Ni-W-B作為導(dǎo)電層，能夠在PET基板的連接中進一步實現(xiàn)低電阻。認為這是因為，由于絕緣性粒子的硬度大，因此即使不使壓接時的壓力增高，也能夠突破配線表面的氧化物層，增加配線與導(dǎo)電性粒子之間的接觸點。

符號說明

10：樹脂芯粒子；20：絕緣性粒子；30、31、32、33、34：導(dǎo)電層；40：導(dǎo)電性粒子；41：樹脂芯粒子；42：絕緣性粒子；50：第一電路部件；51：端子；52：氧化物層。