JP2016004971A - 接続構造体及び接続構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルの電極を電気的に接続しているにもかかわらず、耐折り曲げ性を高くし、電極間の導通信頼性を高めることができる接続構造体を提供する。【解決手段】本発明に係る接続構造体は、第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材と、前記第１の接続対象部材と前記第２の接続対象部材とを接続している接続部と、補強部材とを備え、前記第２の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルであり、前記接続部が、はんだを導電性の外表面に有する複数の導電性粒子を含む導電材料により形成されており、所定の領域において、前記補強部材が、前記第２の接続対象部材の前記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルの電極が電気的に接続されている接続構造体及び接続構造体の製造方法に関する。

異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等の異方性導電材料が広く知られている。上記異方性導電材料では、バインダー樹脂中に導電性粒子が分散されている。

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。

なかでも、フレキシブルプリント基板などの比較的柔軟な部材と、リジッド基板（フレキシブル性を有さない基板）などの部材とを、異方性導電材料により接続した接続構造体が、様々な用途に用いられている。

上記異方性導電材料により、例えば、フレキシブルプリント基板の電極とリジッド基板の電極とを電気的に接続する際には、リジッド基板上に、導電性粒子を含む異方性導電材料を配置する。次に、フレキシブルプリント基板を積層して、加熱及び加圧する。これにより、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。

このような接続構造体の一例は、下記の特許文献１に開示されている。下記の特許文献１には、フレキシブル性を有し、フレキシブル基材、フレキシブル配線及びカバーレイを備えるフレキシブル基板と、リジッド基板とを、異方性導電性ペーストを用いて接続する配線基板の接続方法が開示されている。この配線基板の接続方法では、上記リジッド基板上に上記異方性導電性ペーストを塗布する塗布工程と、上記フレキシブル基板を上記リジッド基板に熱圧着する熱圧着工程とを備える。上記熱圧着工程では、平面視にて上記リジッド基板と上記カバーレイとが重複する重複領域があり、かつ、上記重複領域における上記リジッド基板の端部から上記カバーレイの端部までの長さ寸法が０．３ｍｍ以上となるように、上記異方性導電性ペースト上に上記フレキシブル基板を配置する。平面視にてヒーターの接触する箇所と上記カバーレイとが重複しないようにして、上記フレキシブル基板上から上記ヒーターを接触させる。

特開２０１３−５１３５２号公報

特許文献１に記載のような従来な接続構造体の製造方法では、フレキシブルプリント基板などの比較的柔軟な部材の電極を電気的に接続しているため、これらの接続対象部材の柔軟性に起因して、得られる接続構造体の耐折り曲げ性が低くなるという問題がある。また、接続対象部材の柔軟性に起因して、電極間の導通信頼性が低くなるという問題がある。

本発明の目的は、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルの電極を電気的に接続しているにもかかわらず、耐折り曲げ性を高くし、電極間の導通信頼性を高めることができる接続構造体及び接続構造体の製造方法を提供することである。

本発明の広い局面によれば、少なくとも１つの第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、少なくとも１つの第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材と、前記第１の電極と前記第２の電極とが対向した状態で、前記第１の接続対象部材と前記第２の接続対象部材とを接続している接続部と、補強部材とを備え、前記第２の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルであり、前記接続部が、はんだを導電性の外表面に有する複数の導電性粒子、及びバインダー樹脂を含む導電材料により形成されており、前記第１の電極と前記第２の電極とが前記導電性粒子における前記はんだにより電気的に接続されており、前記第２の接続対象部材が、前記接続部を介して前記第１の接続対象部材と対向している領域を有し、前記第２の接続対象部材の前記第１の接続対象部材と対向している領域において、前記補強部材が、前記第２の接続対象部材の前記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に配置されている、接続構造体が提供される。

前記補強部材のヤング率が、前記第２の接続対象部材のヤング率よりも高いことが好ましい。前記第１の接続対象部材のヤング率が、前記第２の接続対象部材のヤング率よりも高いことが好ましい。前記補強部材の厚みが１００μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましい。

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記第２の接続対象部材が、前記第１の接続対象部材と対向していない領域を有する。

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記第２の接続対象部材の前記第１の接続対象部材と対向していない領域において、前記第２の電極上にカバーレイが配置されている。

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記第１の接続対象部材が、前記第２の接続対象部材と対向していない領域を有する。

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記第１の接続対象部材の前記第２の接続対象部材と対向していない領域において、前記第１の接続対象部材の前記第１の電極上にソルダーレジスト膜が配置されている。

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記補強部材側から前記第２の電極をみたときに、前記第２の電極の位置を確認可能であるように、前記補強部材が不透明ではない。

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記導電性粒子がはんだ粒子である。

本発明の広い局面によれば、上述した接続構造体の製造方法であって、少なくとも１つの第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、少なくとも１つの第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材と、はんだを導電性の外表面に有する複数の導電性粒子、及びバインダー樹脂を含む導電材料と、補強部材とを用意し、前記第２の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルであり、前記第１の接続対象部材の表面上に、前記導電材料を用いて導電材料層を配置する工程と、前記第１の電極と前記第２の電極とが対向するように、前記導電材料層の前記第１の接続対象部材と反対の表面上に、前記第２の接続対象部材を配置する工程と、前記導電材料層によって、前記第１の接続対象部材と前記第２の接続対象部材とを接続している接続部を形成し、前記第１の電極と前記第２の電極とが前記導電性粒子における前記はんだにより電気的に接続されている接続構造体を得る工程とを備え、前記第２の接続対象部材が、前記接続部を介して前記第１の接続対象部材と対向している領域を有し、前記第２の接続対象部材の前記第１の接続対象部材と対向している領域において、前記補強部材が、前記第２の接続対象部材の前記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に配置されている接続構造体を得る、接続構造体の製造方法が提供される。

本発明に係る接続構造体の製造方法のある特定の局面では、前記導電材料の表面上に配置される前の前記第２の接続対象部材の表面上に補強部材を配置した状態で、補強部材が表面上に配置されている前記第２の接続対象部材を、前記導電材料層の表面上に配置する。

本発明に係る接続構造体は、少なくとも１つの第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、少なくとも１つの第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材と、上記第１の電極と上記第２の電極とが対向した状態で、上記第１の接続対象部材と上記第２の接続対象部材とを接続している接続部と、補強部材とを備え、上記第２の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルであり、上記接続部が、はんだを導電性の外表面に有する複数の導電性粒子、及びバインダー樹脂を含む導電材料により形成されており、上記第１の電極と上記第２の電極とが上記導電性粒子における上記はんだにより電気的に接続されており、上記第２の接続対象部材が、上記接続部を介して上記第１の接続対象部材と対向している領域を有し、上記第２の接続対象部材の上記第１の接続対象部材と対向している領域において、上記補強部材が、上記第２の接続対象部材の上記接続部側とは反対の表面上に配置されているので、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルの電極を電気的に接続しているにもかかわらず、耐折り曲げ性を高くし、電極間の導通信頼性を高めることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る接続構造体を模式的に示す部分切欠正面断面図である。 図２（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す接続構造体を得ることができる接続構造体の製造方法の各工程を説明するための断面図である。 図３は、導電材料に使用可能な導電性粒子の第１の例を示す断面図である。 図４は、導電材料に使用可能な導電性粒子の第２の例を示す断面図である。 図５は、導電材料に使用可能な導電性粒子の第３の例を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

図１は、本発明の一実施形態に係る接続構造体を模式的に示す部分切欠正面断面図である。

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３と、接続部４と、補強部材５とを備える。第１の接続対象部材２は表面（上面）に、少なくとも１つの第１の電極２ａを有する。第２の接続対象部材３は表面（下面）に、少なくとも１つの第２の電極３ａを有する。接続構造体１では、第１の電極２ａと第２の電極３ａとが対向した状態で配置されている。

接続部４は、はんだを導電性の外表面に有する複数の導電性粒子２１（図１及び図２（ａ）〜（ｃ）では図示を省略、後に図３を用いて説明）と、バインダー樹脂とを含む導電材料により形成されている。第１の電極２ａと第２の電極３ａとが対向した状態で接続部４は、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材３とを接続している。接続部４は、導電性粒子２１におけるはんだが互いに接合したはんだ部と、バインダー樹脂が熱硬化したバインダー樹脂の熱硬化物とを有する。

第１の電極２ａと第２の電極３ａとは、導電性粒子２１におけるはんだ（はんだ部）により電気的に接続されている。なお、上記導電材料中の導電性粒子２１は、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に集まっている。本実施形態では、上記導電材料中の導電性粒子２１におけるはんだが溶融した後に固化することで、複数の導電性粒子２１が集まり、はんだが互いに接合して、はんだ部が形成されている。導電性粒子２１におけるはんだは、第１，第２の電極２ａ，３ａの表面上を濡れ拡がった後に固化している。この結果、導電性粒子２１がそのままの粒子状で第１，第２の電極２ａ，３ａと接触している場合と比べて、導電性粒子２１におけるはんだが溶融した後に固化したはんだ部が第１，第２の電極２ａ，３ａと接触していることで、接触面積が大きくなる。このように、はんだを導電性の外表面に有する複数の導電性粒子２１を用いることで、接続構造体１における導通信頼性が高くなる。

第２の接続対象部材３は、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルである。第２の接続対象部材３は、フレキシブル性を有する。第２の接続対象部材３は、比較的柔軟である。

第２の接続対象部材３は、第１の接続対象部材２と対向している領域Ｒ１を有する。第２の接続対象部材３の第１の接続対象部材２と対向している領域Ｒ１において、補強部材５が、第２の接続対象部材３の接続部４側とは反対の表面上に配置されている。

第１の接続対象部材２は、第２の接続対象部材３と対向していない領域Ｒ２を有する。第２の接続対象部材３は、第１の接続対象部材２と対向していない領域Ｒ３を有する。

第１の接続対象部材２の第２の接続対象部材３と対向していない領域Ｒ２において、第１の電極２ａ上にソルダーレジスト膜６が配置されている。第２の接続対象部材３の第１の接続対象部材２と対向していない領域Ｒ３を含む領域において、第２の電極３ａ上にカバーレイ７が配置されている。

本実施形態では、はんだを導電性の外表面に有する導電性粒子２１を用いていることに加えて、補強部材５が上記の領域Ｒ１において第２の接続対象部材３の接続部４側とは反対の表面上に配置されているため、耐折り曲げ性を高くし、電極間の導通信頼性を高めることができる。樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルである第２の接続対象部材３の第２の電極３ａを電気的に接続しているにもかかわらず、耐折り曲げ性を高くし、電極間の導通信頼性を高めることができる。また、図１に示すＸ方向に第２の接続対象部材３が折り曲げられたときに、接続抵抗の上昇を抑えることができる。

さらに、本実施形態では、補強部材５が上記の領域Ｒ１において第２の接続対象部材３の接続部４側とは反対の表面上に配置されているため、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの位置ずれが少ない接続構造体を得ることができる。

ソルダーレジスト膜６の端部と第２の接続対象部材３の端部とが間隔を隔てている。ソルダーレジスト膜６と第２の接続対象部材３とは互いに対向していない。

なお、接続構造体を得る際、又は接続構造体を得た後の保管時に、上記補強部材が用いられていることで、本発明の効果が得られる。接続構造体の使用時に、上記補強部材が用いられていることが好ましい。上記補強部材は、第２の接続対象部材の表面に接着していることが好ましい。但し、接続構造体の使用時に、上記補強部材は、第２の接続対象部材の表面から除去されてもよい。

上記補強部材の材料としては、ポリエチレンテレフタレート及びポリイミド等が挙げられる。

耐折り曲げ性及び導通信頼性をより一層高める観点からは、上記補強部材のヤング率は、好ましくは１ＧＰａ以上、より好ましくは１．５ＧＰａ以上である。上記補強部材のヤング率の上限は特に限定されない。上記補強部材のヤング率は３ＧＰａ以下であってもよい。

補強部材の使用により耐折り曲げ性及び導通信頼性をより一層高める観点からは、上記補強部材のヤング率が、上記第２の接続対象部材のヤング率よりも高いことが好ましい。

補強部材の使用により耐折り曲げ性及び導通信頼性をより一層高める観点からは、上記補強部材のヤング率と上記第２の接続対象部材のヤング率との差の絶対値は好ましくは０．５ＧＰａ以上、より好ましくは１．５ＧＰａ以上である。上記補強部材のヤング率と上記第２の接続対象部材のヤング率との差の絶対値の上限は特に限定されない。上記補強部材のヤング率と上記第２の接続対象部材のヤング率との差の絶対値は２．５ＧＰａ以下であってもよい。

導通信頼性をより一層高める観点からは、上記第１の接続対象部材はフレキシブル性を有さないか、上記第２の接続対象部材よりもフレキシブル性が低い接続対象部材であることが好ましい。補強部材の配置位置により耐折り曲げ性及び導通信頼性をより一層高める観点からは、上記第１の接続対象部材のヤング率が、上記第２の接続対象部材のヤング率よりも高いことが好ましい。

補強部材の配置位置により耐折り曲げ性及び導通信頼性をより一層高める観点からは、上記第１の接続対象部材のヤング率と上記第２の接続対象部材のヤング率との差の絶対値は好ましくは０ＧＰａ（例えば同じ部材同士の場合）以上、より好ましくは２２．５ＧＰａ以上である。上記第１の接続対象部材のヤング率と上記第２の接続対象部材のヤング率との差の絶対値の上限は特に限定されない。上記第１の接続対象部材のヤング率と上記第２の接続対象部材のヤング率との差の絶対値は１０５．５ＧＰａ以下であってもよい。

上記ヤング率は、オートグラフＡＧＳ−Ｘ装置（島津製作所社製）を用いて、２３℃にて、３点曲げ法にて測定される。

耐折り曲げ性及び導通信頼性をより一層高める観点からは、上記補強部材の厚みは好ましくは１００μｍ以上、より好ましくは２００μｍ以上である。接続構造体の大型化を抑える観点からは、上記補強部材の厚みは好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下である。

上記第２の接続対象部材は、上記第１の接続対象部材と対向していない領域を有していてもよい。この場合に、上記第２の接続対象部材は、上記第１の接続対象部材の側面よりも側方に位置している領域を有する。上記第２の接続対象部材の上記第１の接続対象部材と対向していない領域において、上記第２の電極上にカバーレイが配置されていることが好ましい。この場合には、第２の電極を保護することができ、接続抵抗の低下を抑えることができ、導通信頼性をより一層高めることができる。

上記第１の接続対象部材は、上記第２の接続対象部材と対向していない領域を有していてもよい。この場合に、上記第１の接続対象部材は、上記第２の接続対象部材の側面よりも側方に位置している領域を有する。上記第１の接続対象部材の上記第２の接続対象部材と対向していない領域において、上記第１の電極上にソルダーレジスト膜が配置されていることが好ましい。この場合には、第１の電極を保護することができ、接続抵抗の低下を抑えることができ、導通信頼性をより一層高めることができる。

上記補強部材は、上記第２の接続対象部材の上記第１の接続対象部材と対向している領域にのみ配置されていてもよく、この領域の範囲外に至っていてもよい。また、上記補強部材は、上記第２の接続対象部材の上記第１の接続対象部材と対向している領域の全体に配置されていてもよく、上記補強部材は、上記第２の接続対象部材の上記第１の接続対象部材と対向している領域の全体に配置されていなくてもよい。

補強部材の使用により耐折り曲げ性及び導通信頼性をより一層高める観点からは、上記補強部材の、上記第２の接続対象部材の上記第１の接続対象部材と対向している領域の端部から側方にはみ出している距離は、好ましくは０．２ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上である。

上記第２の接続対象部材の柔軟性を発現させる観点からは、上記補強部材の、上記第２の接続対象部材の上記第１の接続対象部材と対向している領域の端部から側方にはみ出している距離は、好ましくは２ｍｍ以下、より好ましくは０．８ｍｍ以下である。

上記第２の接続対象部材の柔軟性を発現させる観点からは、上記第２の接続対象部材の、上記第２の接続対象部材の上記第１の接続対象部材と対向している領域の端部から側方にはみ出している距離は、好ましくは２ｍｍ以下、より好ましくは０．８ｍｍ以下である。

上記補強部材側から上記第２の電極をみたときに、上記第２の電極の位置を確認可能であるように、上記補強部材が不透明ではないことが好ましい。この場合には、上記第１，第２の電極の接続状態を確認可能である。また、接続構造体を得る際に、上記第２の接続対象部材の表面上に補強部材が配置された状態で、上記第１，第２の電極を位置合わせする場合に、位置合わせを容易に行うことができる。このため、接続構造体において、上記第１，第２の電極の位置ずれを抑えることができる。第１，第２の電極の位置ずれを抑えることで、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性、及び接続されてはならない横方向に隣接する電極間の絶縁信頼性がより一層高くなる。

接続構造体では、上記接続部が、上記第２の接続対象部材の端部よりも側方に至っていることが好ましい。上記ソルダーレジスト膜の端部と上記第２の接続対象部材の端部との間に、上記接続部が至っていることが好ましい。

上記第１の接続対象部材は特に限定されない。上記第１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、並びに樹脂フィルム、プリント基板、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル、ガラスエポキシ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。上記第１の接続対象部材は、電子部品であることが好ましい。

次に、図２（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ、図１に示す接続構造体１を得ることができる接続構造体の製造方法の各工程を説明する。

先ず、少なくとも第１の電極２ａを表面（上面）に有する第１の接続対象部材２を用意する。また、はんだを導電性の外表面に有する複数の導電性粒子２１、及びバインダー樹脂を含む導電材料を用意する。本実施形態では、導電性粒子２１ははんだ粒子である。本実施形態では、熱硬化性を有するバインダー樹脂を用いている。また、本実施形態では、第１の接続対象部材２の第２の接続対象部材３と対向していない領域において、第１の電極２ａ上にソルダーレジスト膜６が配置されている。第２の接続対象部材３の第１の接続対象部材２と対向していない領域において、第２の電極３ａ上にカバーレイ７が配置されている。

図２（ａ）に示すように、第１の接続対象部材２の表面上に、上記導電材料を用いて、導電材料層２０を配置する（第１の工程）。導電材料層２０は、第１の接続対象部材２の第１の電極２ａが設けられた表面上に配置する。導電材料層２０の配置の後に、導電性粒子２１は、第１の電極２ａ（ライン）上と、第１の電極２ａが形成されていない領域（スペース）上との双方に配置されている。

導電材料の配置方法としては、特に限定されないが、ディスペンサーによる塗布、スクリーン印刷、及びインクジェット装置による吐出等が挙げられる。また、導電材料が導電フィルムである場合に、導電材料を配置するために、ラミネートが行われてもよい。また、導電ペーストを用いることが好ましい。

また、少なくとも１つの第２の電極３ａを表面（下面）に有する第２の接続対象部材３を用意する。本実施形態では、補強部材５が、第２の接続対象部材３の表面上に配置されている。次に、図２（ｂ）に示すように、第１の接続対象部材２の表面上の導電材料層２０において、導電材料層２０の第１の接続対象部材２側とは反対側の表面上に、第２の接続対象部材３を配置する（第２の工程）。導電材料層２０の表面上に、第２の電極３ａ側から、第２の接続対象部材３を配置する。このとき、第１の電極２ａと第２の電極３ａとを対向させる。このとき、ソルダーレジスト膜６の端部と第２の接続対象部材３の端部との間隔を隔てることが好ましい。

導電材料層２０の表面上に配置される前の第２の接続対象部材３の表面上に補強部材５を配置した状態で、補強部材５が表面上に配置されている第２の接続対象部材３を、導電材料層２０の表面上に配置することが好ましい。この場合には、接続構造体を得る際の折り曲げによる導通信頼性の低下がより一層抑えられる。また、補強部材５が表面上に配置されている第２の接続対象部材３を、導電材料層２０の表面上に配置すれば、導電材料層２０が第２の接続対象部材３の表面に良好に濡れ拡がり、導通信頼性がより一層高くなる。

次に、導電材料層２０によって、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材３とを接続している接続部４を形成する（第３の工程）。第１の電極２ａと第２の電極３ａとが導電性粒子２１におけるはんだ部により電気的に接続されている接続構造体１を得る。

上記第３の工程において、導電性粒子２１におけるはんだの融点以上及び熱硬化性を有するバインダー樹脂の硬化温度以上に導電材料層２０を加熱することが好ましい。すなわち、はんだの融点及びバインダー樹脂の硬化温度の内のより低い温度以上に、導電材料層２０を加熱することが好ましい。この加熱時に、電極が形成されていない領域に存在していた導電性粒子２１は、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に集まることが好ましい（セルフアライメント効果）。導電フィルムではなく、導電ペーストを用いた場合には、導電性粒子２１が、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に効果的に集まる。導電性粒子２１としてはんだ粒子を用いた場合には、はんだ粒子が、第１の電極２ａと第２の電極３ａとの間に効果的に集まる。また、導電性粒子２１ははんだを導電性の外表面に有するので、加熱によりはんだが溶融し、互いに接合する。また、バインダー樹脂は熱硬化する。この結果、図２（ｃ）に示すように、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材３とを接続している接続部４を、導電材料層２０により形成する。導電材料層２０により接続部４が形成され、複数の導電性粒子２１におけるはんだが接合することによってはんだ部が形成され、熱バインダー樹脂が熱硬化することによってバインダー樹脂の熱硬化物が形成される。

また、第３の工程の前半に、予備加熱工程を設けてもよい。この予備加熱工程とは、導電材料層２０に、第２の接続対象部材３の重量が加わった状態にて、はんだの溶融温度以上、実質的にバインダー樹脂が熱硬化しない温度にて、５秒から６０秒の加熱を行う工程のことを言う。この工程を設けることで、導電性粒子の第１の電極と第２の電極との間に集まろうとする作用がさらに高まるとともに、第１の接続対象部材と第２の接続対象部材との間に発生する可能性のあるボイドを抑制することができる。

上記予備加熱工程の温度は、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上、好ましくは１６０℃未満、より好ましくは１５０℃以下である。

このようにして、図１に示す接続構造体１が得られる。なお、上記第２の工程と上記第３の工程とは連続して行われてもよい。また、上記第２の工程を行った後に、得られる第１の接続対象部材２と導電材料層２０と第２の接続対象部材３との積層体を、加熱部材に移動させて、上記第３の工程を行ってもよい。上記加熱を行うために、加熱部材上に上記積層体を配置してもよく、加熱された空間内に上記積層体を配置してもよい。

上記第３の工程における加熱温度は、導電性粒子におけるはんだの融点以上及びバインダー樹脂の硬化温度以上であれば特に限定されない。上記加熱温度は、好ましくは１６０℃以上、好ましくは４５０℃以下、より好ましくは２５０℃以下、更に好ましくは２００℃以下である。

上記接続対象部材に設けられている電極としては、金電極、ニッケル電極、錫電極、アルミニウム電極、銅電極、銀電極、モリブデン電極及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。上記接続対象部材がフレキシブルプリント基板である場合には、上記電極は金電極、ニッケル電極、錫電極又は銅電極であることが好ましい。上記接続対象部材がガラス基板である場合には、上記電極はアルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極又はタングステン電極であることが好ましい。なお、上記電極がアルミニウム電極である場合には、アルミニウムのみで形成された電極であってもよく、金属酸化物層の表面にアルミニウム層が積層された電極であってもよい。上記金属酸化物層の材料としては、３価の金属元素がドープされた酸化インジウム及び３価の金属元素がドープされた酸化亜鉛等が挙げられる。上記３価の金属元素としては、Ｓｎ、Ａｌ及びＧａ等が挙げられる。

上記導電材料は、例えば、導電ペースト及び導電フィルムである。上記導電材料が、導電フィルムである場合には、導電性粒子を含む導電フィルムに、導電性粒子を含まないフィルムが積層されていてもよい。上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電材料は導電ペーストであることが好ましい。

導電性粒子を電極上に効率的に配置するために、上記導電ペーストの２５℃での粘度は好ましくは１０Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは５０Ｐａ・ｓ以上、更に好ましくは１００Ｐａ・ｓ以上、好ましくは８００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは６００Ｐａ・ｓ以下、更に好ましくは５００Ｐａ・ｓ以下である。

上記粘度は、配合成分の種類及び配合量に適宜調整可能である。また、フィラーの使用により、粘度を比較的高くすることができる。

上記粘度は、例えば、Ｅ型粘度計（東機産業社製）等を用いて、２５℃及び５ｒｐｍの条件で測定可能である。

上記導電材料１００重量％中、上記バインダー樹脂の含有量は好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上、更に好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは７０重量％以上、好ましくは９９．９９重量％以下、より好ましくは９９．９重量％以下である。上記バインダー樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間に導電性粒子が効率的に配置され、導電材料により接続された接続対象部材の導通信頼性がより一層高くなる。

上記導電材料１００重量％中、上記導電性粒子の含有量は好ましくは０．０１重量％以上、より好ましくは０．１重量％以上、好ましくは６０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下、更に好ましくは２０重量％以下、特に好ましくは１０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、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。

以下、本発明の他の詳細を説明する。

（導電性粒子）
図３は、本発明の一実施形態に係る導電材料に使用可能な導電性粒子の第１の例を示す断面図である。

図３に示す導電性粒子２１は、上述した接続構造体１を得るために用いられている。導電性粒子２１は、はんだ粒子である。導電性粒子２１は、全体がはんだにより形成されている。導電性粒子２１は、基材粒子をコアに有さず、コア−シェル粒子ではない。導電性粒子２１は、中心部分及び外表面のいずれも、はんだにより形成されている。

図４は、本発明の一実施形態に係る導電材料に使用可能な導電性粒子の第２の例を示す断面図である。

図４に示す導電性粒子３１は、基材粒子３２と、基材粒子３２の表面上に配置された導電層３３とを備える。導電層３３は、基材粒子３２の表面を被覆している。導電性粒子３１は、基材粒子３２の表面が導電層３３により被覆された被覆粒子である。

導電層３３は、第２の導電層３３Ａと、第２の導電層３３Ａの表面上に配置されたはんだ層３３Ｂ（第１の導電層）とを有する。導電性粒子３１は、基材粒子３２と、はんだ層３３Ｂとの間に、第２の導電層３３Ａを備える。従って、導電性粒子３１は、基材粒子３２と、基材粒子３２の表面上に配置された第２の導電層３３Ａと、第２の導電層３３Ａの表面上に配置されたはんだ層３３Ｂとを備える。このように、導電層３３は、多層構造を有していてもよく、２層以上の積層構造を有していてもよい。

図５は、本発明の一実施形態に係る導電材料に使用可能な導電性粒子の第３の例を示す断面図である。

上記のように、導電性粒子３１における導電層３３は２層構造を有する。図５に示す導電性粒子４１は、単層の導電層として、はんだ層４２を有する。導電性粒子４１は、基材粒子３２と、基材粒子３２の表面上に配置されたはんだ層４２とを備える。

上記基材粒子としては、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。上記基材粒子は、金属を除く基材粒子であることが好ましく、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。上記基材粒子は、銅粒子であってもよい。

上記基材粒子は、樹脂により形成された樹脂粒子であることが好ましい。導電性粒子を用いて電極間を接続する際には、導電性粒子を電極間に配置した後、圧着することにより導電性粒子を圧縮させる。上記基材粒子が樹脂粒子であると、上記圧着の際に導電性粒子が変形しやすく、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなる。このため、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。

上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂；ポリメチルメタクリレート及びポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂；ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ジビニルベンゼン重合体、並びにジビニルベンゼン系共重合体等が挙げられる。上記ジビニルベンゼン系共重合体等としては、ジビニルベンゼン−スチレン共重合体及びジビニルベンゼン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。上記樹脂粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子を形成するための樹脂は、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を１種又は２種以上重合させた重合体であることが好ましい。

上記樹脂粒子を、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させて得る場合には、該エチレン性不飽和基を有する単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。

上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート類；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の酸素原子含有（メタ）アクリレート類；（メタ）アクリロニトリル等のニトリル含有単量体；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類；酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の酸ビニルエステル類；エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素；トリフルオロメチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロエチル（メタ）アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等のハロゲン含有単量体等が挙げられる。

上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（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、（ポリ）テトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類；トリアリル（イソ）シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。

上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記樹脂粒子を得ることができる。この方法としては、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で懸濁重合する方法、並びに非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。

上記基材粒子が金属を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子である場合には、基材粒子を形成するための無機物としては、シリカ及びカーボンブラック等が挙げられる。上記シリカにより形成された粒子としては特に限定されないが、例えば、加水分解性のアルコキシシリル基を２つ以上有するケイ素化合物を加水分解して架橋重合体粒子を形成した後に、必要に応じて焼成を行うことにより得られる粒子が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子としては、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。

上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子を形成するための金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子は銅粒子であることが好ましい。但し、上記基材粒子は金属粒子ではないことが好ましい。

上記基材粒子の表面上に導電層を形成する方法、並びに上記基材粒子の表面上又は上記第２の導電層の表面上にはんだ層を形成する方法は特に限定されない。上記導電層及び上記はんだ層を形成する方法としては、例えば、無電解めっきによる方法、電気めっきによる方法、物理的な衝突による方法、メカノケミカル反応による方法、物理的蒸着又は物理的吸着による方法、並びに金属粉末もしくは金属粉末とバインダーとを含むペーストを基材粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。なかでも、無電解めっき、電気めっき又は物理的な衝突による方法が好適である。上記物理的蒸着による方法としては、真空蒸着、イオンプレーティング及びイオンスパッタリング等の方法が挙げられる。また、上記物理的な衝突による方法では、例えば、シーターコンポーザ（徳寿工作所社製）等が用いられる。

上記基材粒子の融点は、上記はんだ層の融点よりも高いことが好ましい。上記基材粒子の融点は、好ましくは１６０℃を超え、より好ましくは３００℃を超え、更に好ましくは４００℃を超え、特に好ましくは４５０℃を超える。なお、上記基材粒子の融点は、４００℃未満であってもよい。上記基材粒子の融点は、１６０℃以下であってもよい。上記基材粒子の軟化点は２６０℃以上であることが好ましい。上記基材粒子の軟化点は２６０℃未満であってもよい。

上記導電性粒子は、単層のはんだ層を有していてもよい。上記導電性粒子は、複数の層の導電層（はんだ層，第２の導電層）を有していてもよい。すなわち、上記導電性粒子では、導電層を２層以上積層してもよい。

上記はんだは、融点が４５０℃以下である低融点金属であることが好ましい。上記はんだ層は、融点が４５０℃以下である低融点金属層であることが好ましい。上記低融点金属層は、低融点金属を含む層である。上記導電性粒子におけるはんだは、融点が４５０℃以下である低融点金属粒子であることが好ましい。上記低融点金属粒子は、低融点金属を含む粒子である。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、上記導電性粒子におけるはんだは錫を含むことが好ましい。上記はんだ層に含まれる金属１００重量％中及び上記導電性粒子におけるはんだに含まれる金属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。上記導電性粒子におけるはんだにおける錫の含有量が上記下限以上であると、導電性粒子と電極との導通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。

上記はんだを導電性の表面に有する導電性粒子を用いることで、はんだが溶融して電極に接合し、はんだが電極間を導通させる。例えば、はんだ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、はんだを導電性の表面に有する導電性粒子の使用により、はんだと電極との接合強度が高くなる結果、はんだと電極との剥離がより一層生じ難くなり、導通信頼性及び導通信頼性が効果的に高くなる。

上記導電性粒子におけるはんだ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。

上記はんだ（はんだ層）を構成する材料は、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。上記はんだの組成としては、例えば亜鉛、金、銀、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、上記はんだは、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、又は錫とビスマスとを含むはんだであることが好ましい。

上記はんだと電極との接合強度をより一層高めるために、上記導電性粒子におけるはんだは、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。また、はんだと電極との接合強度をさらに一層高める観点からは、上記導電性粒子におけるはんだは、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。はんだ層又は導電性粒子におけるはんだ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、上記導電性粒子におけるはんだ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。

上記第２の導電層の融点は、上記はんだ層の融点よりも高いことが好ましい。上記第２の導電層の融点は好ましくは１６０℃を超え、より好ましくは３００℃を超え、更に好ましくは４００℃を超え、更に一層好ましくは４５０℃を超え、特に好ましくは５００℃を超え、最も好ましくは６００℃を超える。上記はんだ層は融点が低いために導電接続時に溶融する。上記第２の導電層は導電接続時に溶融しないことが好ましい。上記導電性粒子は、はんだを溶融させて用いられることが好ましく、上記はんだ層を溶融させて用いられることが好ましく、上記はんだ層を溶融させてかつ上記第２の導電層を溶融させずに用いられることが好ましい。上記第２の導電層の融点が上記はんだ層の融点をよりも高いことによって、導電接続時に、上記第２の導電層を溶融させずに、上記はんだ層のみを溶融させることができる。

上記はんだ層の融点と上記第２の導電層との融点との差の絶対値は、０℃を超え、好ましくは５℃以上、より好ましくは１０℃以上、更に好ましくは３０℃以上、特に好ましくは５０℃以上、最も好ましくは１００℃以上である。

上記第２の導電層は、金属を含むことが好ましい。上記第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。

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、はんだ層をより一層容易に形成できる。

上記はんだ層の厚みは、好ましくは０．００５μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、更に好ましくは０．３μｍ以下である。はんだ層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、充分な導電性が得られ、かつ導電性粒子が硬くなりすぎずに、電極間の接続の際に導電性粒子を充分に変形する。

（バインダー樹脂）
上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂としては、一般的には絶縁性の樹脂が用いられる。上記導電材料及び上記バインダー樹脂は、熱硬化性成分（熱硬化性化合物）又は熱硬化性成分を含むことが好ましい。上記導電材料及び上記バインダー樹脂は、熱可塑性成分（熱可塑性化合物）を含んでいてもよく、熱硬化性成分を含んでいてもよい。上記導電材料及び上記バインダー樹脂は、熱硬化性成分を含むことが好ましい。上記熱硬化性成分は、加熱により硬化可能な硬化性化合物と熱硬化剤とを含むことが好ましい。

上記熱可塑性化合物としては、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂及びポリアミド樹脂等が挙げられる。

上記熱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。なかでも、導電材料の硬化性及び粘度をより一層良好にし、導通信頼性をより一層高める観点から、エポキシ化合物が好ましい。

上記導電材料１００重量％中、上記熱硬化性化合物の含有量は、好ましくは２０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、更に好ましくは５０重量％以上、好ましくは９９重量％以下、より好ましくは９８重量％以下、更に好ましくは９０重量％以下、特に好ましくは８０重量％以下である。耐衝撃性をより一層高める観点からは、上記熱硬化性成分の含有量は多い方が好ましい。

上記熱硬化剤は、上記熱硬化性化合物を熱硬化させる。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、熱カチオン開始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。

なかでも、導電材料を低温でより一層速やかに硬化可能であるので、イミダゾール硬化剤、ポリチオール硬化剤又はアミン硬化剤が好ましい。また、加熱により硬化可能な硬化性化合物と上記熱硬化剤とを混合したときに保存安定性が高くなるので、潜在性の硬化剤が好ましい。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。なお、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。

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。

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。

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。

上記熱カチオン硬化剤としては、ヨードニウム系カチオン硬化剤、オキソニウム系カチオン硬化剤及びスルホニウム系カチオン硬化剤等が挙げられる。上記ヨードニウム系カチオン硬化剤としては、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。上記オキソニウム系カチオン硬化剤としては、トリメチルオキソニウムテトラフルオロボラート等が挙げられる。上記スルホニウム系カチオン硬化剤としては、トリ−ｐ−トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。

上記熱ラジカル発生剤としては、特に限定されず、アゾ化合物及び有機過酸化物等が挙げられる。上記アゾ化合物としては、アゾビスイゾブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等が挙げられる。上記有機過酸化物としては、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド及びメチルエチルケトンペルオキシド等が挙げられる。

上記熱硬化剤の反応開始温度は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは７０℃以上、更に好ましくは８０℃以上、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２００℃以下、更に好ましくは１５０℃以下、特に好ましくは１４０℃以下である。上記熱硬化剤の反応開始温度が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子が電極上により一層効率的に配置される。上記熱硬化剤の反応開始温度は８０℃以上、１４０℃以下であることが特に好ましい。

導電性粒子を電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記熱硬化剤の反応開始温度は、上記導電性粒子におけるはんだの融点よりも、低いことが好ましく、５℃以上低いことがより好ましく、１０℃以上低いことが更に好ましい。

上記熱硬化剤の反応開始温度は、ＤＳＣでの発熱ピークの立ち上がり開始の温度を意味する。

上記熱硬化剤の含有量は特に限定されない。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１重量部以上、好ましくは２００重量部以下、より好ましくは１００重量部以下、更に好ましくは７５重量部以下である。熱硬化剤の含有量が上記下限以上であると、導電材料を充分に硬化させることが容易である。熱硬化剤の含有量が上記上限以下であると、硬化後に硬化に関与しなかった余剰の熱硬化剤が残存し難くなり、かつ硬化物の耐熱性がより一層高くなる。

（フラックス）
上記導電材料は、フラックスを含むことが好ましい。フラックスの使用により、はんだを電極上により一層効果的に配置することができる。該フラックスは特に限定されない。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は、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、有機酸及び松脂等が挙げられる。上記フラックスは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。

上記溶融塩としては、塩化アンモニウム等が挙げられる。上記有機酸としては、乳酸、クエン酸、ステアリン酸、グルタミン酸及びグルタル酸等が挙げられる。上記松脂としては、活性化松脂及び非活性化松脂等が挙げられる。上記フラックスは、カルボキシル基を２個以上有する有機酸、松脂であることが好ましい。上記フラックスは、カルボキシル基を２個以上有する有機酸であってもよく、松脂であってもよい。カルボキシル基を２個以上有する有機酸、松脂の使用により、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。

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。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。この好ましいフラックスの使用により、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。

上記フラックスの融点は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは７０℃以上、更に好ましくは８０℃以上、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１６０℃以下、より一層好ましくは１５０℃以下、更に好ましくは１４０℃以下である。上記フラックスの融点が上記下限以上及び上記上限以下であると、フラックス効果がより一層効果的に発揮され、導電性粒子が電極上により一層効率的に配置される。上記フラックスの融点は８０℃以上、１９０℃以下であることが好ましい。上記フラックスの融点は８０℃以上、１４０℃以下であることが特に好ましい。

融点が８０℃以上、１９０℃以下である上記フラックスとしては、コハク酸（融点１８６℃）、グルタル酸（融点９６℃）、アジピン酸（融点１５２℃）、ピメリン酸（融点１０４℃）、スベリン酸（融点１４２℃）等のジカルボン酸、安息香酸（融点１２２℃）、リンゴ酸（融点１３０℃）等が挙げられる。

また、上記フラックスの沸点は２００℃以下であることが好ましい。

はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記フラックスの融点は、上記導電性粒子におけるはんだの融点よりも、低いことが好ましく、５℃以上低いことがより好ましく、１０℃以上低いことが更に好ましい。

はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記フラックスの融点は、上記熱硬化剤の反応開始温度よりも、低いことが好ましく、５℃以上低いことがより好ましく、１０℃以上低いことが更に好ましい。

上記フラックスは、導電材料中に分散されていてもよく、導電性粒子の表面上に付着していてもよい。

なお、導電材料は、フラックスを含んでいてもよい。フラックスを用いた場合には、加熱により、一般にフラックスは次第に失活する。

上記導電材料１００重量％中、上記フラックスの含有量は好ましくは０．５重量％以上、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２５重量％以下である。上記導電材料は、フラックスを含んでいなくてもよい。フラックスの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだ及び電極の表面に酸化被膜がより一層形成され難くなり、さらに、はんだ及び電極の表面に形成された酸化被膜をより一層効果的に除去できる。

（フィラー）
上記導電材料は、フィラーを含むことが好ましい。フィラーの使用により、導電材料の硬化物の潜熱膨張を抑制できる。上記フィラーは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。

上記フィラーとしては、シリカ、タルク、窒化アルミニウム及びアルミナなどの無機フィラー等が挙げられる。上記フィラーは有機フィラーであってもよく、有機−無機複合フィラーであってもよい。上記フィラーは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。

上記導電材料及び上記フィラーはそれぞれ、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーの使用により、導電材料の比重及びチキソ性をより一層好適な範囲に制御でき、導電性粒子の沈降がより一層抑えられ、接続構造体の導通信頼性がより一層高くなる。

上記導電材料及び上記フィラーはそれぞれ、シリカを含むことが好ましい。該シリカはシリカフィラーである。シリカの使用により、導電材料の比重及びチキソ性をより一層好適な範囲に制御でき、導電性粒子の沈降がより一層抑えられ、接続構造体の導通信頼性がより一層高くなる。

上記導電材料１００重量％中、上記フィラーの含有量は好ましくは２重量％以上、より好ましくは５重量％以上、好ましくは６０重量％以下、より好ましくは５０重量％以下である。上記フィラーの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子が電極上により一層効率的に配置される。

（他の成分）
上記導電材料は、必要に応じて、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤及び難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。

以下、実施例及び比較例を挙げて、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。

（合成例１）
ポリマーＡ：
ビスフェノールＦと１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂との反応物（ポリマーＡ）の合成：
ビスフェノールＦ（４，４’−メチレンビスフェノールと２，４’−メチレンビスフェノールと２，２’−メチレンビスフェノールとを重量比で２：３：１で含む）７２重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル７０重量部、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製「ＥＰＩＣＬＯＮ ＥＸＡ−８３０ＣＲＰ」）３０重量部を、３つ口フラスコに入れ、窒素フロー下にて、１５０℃で溶解させた。その後、水酸基とエポキシ基との付加反応触媒であるテトラーｎ−ブチルスルホニウムブロミド０．１重量部を添加し、窒素フロー下にて、１５０℃で６時間、付加重合反応させることにより反応物（ポリマーＡ）を得た。

ＮＭＲにより、付加重合反応が進行したことを確認して、反応物（ポリマーＡ）が、ビスフェノールＦに由来する水酸基と１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、及びビスフェノールＦ型エポキシのエポキシ基とが結合した構造単位を主鎖に有し、かつエポキシ基を両末端に有することを確認した。

ＧＰＣにより得られた反応物（ポリマーＡ）の重量平均分子量は１００００、数平均分子量は３５００であった。

（実施例１）
（１）異方性導電ペーストの作製
上記で得られたポリマーＡ１００重量部と、熱硬化性化合物（レゾルシノール型エポキシ化合物、ナガセケムテックス社製「ＥＸ−２０１」）２２重量部と、熱硬化性化合物（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ＤＩＣ社製「ＥＶＡ−８３０ＣＲＰ」）７重量部と、熱硬化剤（ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）、昭和電工社製「カレンズＭＴ ＰＥ１」）２０重量部と、フラックス（グルタル酸、和光純薬工業社製）２重量部と、潜在性エポキシ熱硬化剤（Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製「フジキュア７０００」）２重量部と、潜在性熱硬化剤（マイクロカプセル型、旭化成イーマテリアルズ社製「ＨＸＡ−３９３２ＨＰ」）０．５重量部と、導電性粒子（はんだ粒子、Ｓｎ−５８Ｂｉはんだ粒子、融点１３９℃、三井金属鉱業社製「ＤＳ１０−２５」、平均粒子径１０μｍ）３５重量部とを配合して、異方性導電ペーストを得た。

（２）接続構造体（Ｌ／Ｓ＝７５μｍ／７５μｍ）の作製
Ｌ／Ｓが７５μｍ／７５μｍの銅電極パターン（第１の電極、銅電極厚み１０μｍ）を上面に有するガラスエポキシ基板（ＦＲ−４基板）（第１の接続対象部材）を用意した。また、Ｌ／Ｓが７５μｍ／７５μｍの銅電極パターン（第２の電極、銅電極厚み１０μｍ）を下面に有する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。また、フレキシブルプリント基板の上面に、補強部材として、不透明ではないポリエチレンテレフタレート板（厚み１００μｍ）を積層及び接着した。

また、ガラスエポキシ基板のフレキシブルプリント基板と対向されない領域において、銅電極上にソルダーレジスト膜を配置した。フレキシブルプリント基板のガラスエポキシ基板と対向されない領域において、銅電極上にカバーレイを配置した。

ガラスエポキシ基板とフレキシブルプリント基板との重ね合わせ面積は、１．５ｃｍ×４ｍｍとし、接続した電極数は１００対となるように、接続構造体を作製した。上記ガラスエポキシ基板の上面に、異方性導電ペーストを厚さ５０μｍとなるように塗工し、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の上面に、上記補強部材が積層及び接着された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。異方性導電ペースト層には、上記補強部材及び上記フレキシブルプリント基板の重量は加わる。その後、異方性導電ペースト層の温度が１８５℃となるように加熱しながら、はんだを溶融させ、かつ異方性導電ペースト層を１８５℃で硬化させて、接続構造体を得た。

（実施例２）
補強部材として、不透明でないポリエチレンテレフタレート板（厚み２００μｍ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。

（実施例３）
補強部材として、不透明でないポリエチレンテレフタレート板（厚み３００μｍ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。

（実施例４）
補強部材として、不透明でないポリエチレンテレフタレート板（厚み５００μｍ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。

（実施例５）
補強部材として、不透明でないポリエチレンテレフタレート板（厚み１０００μｍ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。

（比較例１）
補強部材を用いなかったこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。

（評価）
（１）電極同士の位置ずれの最大距離
得られた接続構造体を断面観察することにより、上下の電極の位置ずれの最大距離を評価した。電極同士の位置ずれの最大距離を下記の基準で判定した。

［電極同士の位置ずれの最大距離の判定基準］
○○：電極同士の位置ずれの最大距離が５μｍ未満
○：電極同士の位置ずれの最大距離が５μｍ以上、２０μｍ未満
△：電極同士の位置ずれの最大距離が２０μｍ以上、４０μｍ未満
×：電極同士の位置ずれの最大距離が４０μｍ以上

（２）上下の電極間の導通信頼性
得られた接続構造体（ｎ＝１５個）において、上下の電極間の初期の接続抵抗Ａをそれぞれ、４端子法により測定した。接続抵抗Ａの平均値を算出した。なお、電圧＝電流×抵抗の関係から、一定の電流を流した時の電圧を測定することにより接続抵抗を求めることができる。導通信頼性を下記の基準で判定した。

［導通信頼性の判定基準］
○○：接続抵抗の平均値が８．０Ω以下
○：接続抵抗の平均値が８．０Ωを超え、１０．０Ω以下
△：接続抵抗の平均値が１０．０Ωを超え、１５．０Ω以下
×：接続抵抗の平均値が１５．０Ωを超える

（３）耐折り曲げ性
得られた接続構造体（ｎ＝１５個）について、第２の接続対象部材であるフレキシブルプリント基板の端部を把持して、第１の接続対象部材と１８０度方向に折り曲げすることにより、接続構造体に折り曲げ応力を付与した。折り曲げ応力を付与した後に、上下の電極間の初期の接続抵抗Ｂをそれぞれ、４端子法により測定した。接続抵抗Ｂの平均値を算出した。

［耐折り曲げ性の判定基準］
○○：接続抵抗Ａの平均値に比べ、接続抵抗Ｂの平均値が１２５％未満
○：接続抵抗Ａの平均値に比べ、接続抵抗Ｂの平均値が１２５％以上、１５０％未満
△：接続抵抗Ａの平均値に比べ、接続抵抗Ｂの平均値が１５０％以上、２００％未満
×：接続抵抗Ａの平均値に比べ、接続抵抗Ｂの平均値が２００％以上

結果を下記の表１に示す。

１…接続構造体
２…第１の接続対象部材
２ａ…第１の電極
３…第２の接続対象部材
３ａ…第２の電極
４…接続部
５…補強部材
６…ソルダーレジスト膜
７…カバーレイ
２０…導電材料層
２１…導電性粒子
３１…導電性粒子
３２…基材粒子
３３…導電層
３３Ａ…第２の導電層
３３Ｂ…はんだ層
４１…導電性粒子
４２…はんだ層

Claims (12)

1. 少なくとも１つの第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、
   少なくとも１つの第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材と、
   前記第１の電極と前記第２の電極とが対向した状態で、前記第１の接続対象部材と前記第２の接続対象部材とを接続している接続部と、
   補強部材とを備え、
   前記第２の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルであり、
   前記接続部が、はんだを導電性の外表面に有する複数の導電性粒子、及びバインダー樹脂を含む導電材料により形成されており、
   前記第１の電極と前記第２の電極とが前記導電性粒子における前記はんだにより電気的に接続されており、
   前記第２の接続対象部材が、前記接続部を介して前記第１の接続対象部材と対向している領域を有し、前記第２の接続対象部材の前記第１の接続対象部材と対向している領域において、前記補強部材が、前記第２の接続対象部材の前記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に配置されている、接続構造体。
2. 前記補強部材のヤング率が、前記第２の接続対象部材のヤング率よりも高い、請求項１に記載の接続構造体。
3. 前記第１の接続対象部材のヤング率が、前記第２の接続対象部材のヤング率よりも高い、請求項１又は２に記載の接続構造体。
4. 前記補強部材の厚みが１００μｍ以上、１０００μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の接続構造体。
5. 前記第２の接続対象部材が、前記第１の接続対象部材と対向していない領域を有する、請求項１〜４に記載の接続構造体。
6. 前記第２の接続対象部材の前記第１の接続対象部材と対向していない領域において、前記第２の電極上にカバーレイが配置されている、請求項５に記載の接続構造体。
7. 前記第１の接続対象部材が、前記第２の接続対象部材と対向していない領域を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の接続構造体。
8. 前記第１の接続対象部材の前記第２の接続対象部材と対向していない領域において、前記第１の接続対象部材の前記第１の電極上にソルダーレジスト膜が配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の接続構造体。
9. 前記補強部材側から前記第２の電極をみたときに、前記第２の電極の位置を確認可能であるように、前記補強部材が不透明ではない、請求項１〜８のいずれか１項に記載の接続構造体。
10. 前記導電性粒子がはんだ粒子である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の接続構造体。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の接続構造体の製造方法であって、
    少なくとも１つの第１の電極を表面に有する第１の接続対象部材と、
    少なくとも１つの第２の電極を表面に有する第２の接続対象部材と、
    はんだを導電性の外表面に有する複数の導電性粒子、及びバインダー樹脂を含む導電材料と、
    補強部材とを用意し、
    前記第２の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルであり、
    前記第１の接続対象部材の表面上に、前記導電材料を用いて導電材料層を配置する工程と、
    前記第１の電極と前記第２の電極とが対向するように、前記導電材料層の前記第１の接続対象部材と反対の表面上に、前記第２の接続対象部材を配置する工程と、
    前記導電材料層によって、前記第１の接続対象部材と前記第２の接続対象部材とを接続している接続部を形成し、前記第１の電極と前記第２の電極とが前記導電性粒子における前記はんだにより電気的に接続されている接続構造体を得る工程とを備え、
    前記第２の接続対象部材が、前記接続部を介して前記第１の接続対象部材と対向している領域を有し、前記第２の接続対象部材の前記第１の接続対象部材と対向している領域において、前記補強部材が、前記第２の接続対象部材の前記第１の接続対象部材側とは反対の表面上に配置されている接続構造体を得る、接続構造体の製造方法。
12. 前記導電材料の表面上に配置される前の前記第２の接続対象部材の表面上に補強部材を配置した状態で、補強部材が表面上に配置されている前記第２の接続対象部材を、前記導電材料層の表面上に配置する、請求項１１に記載の接続構造体の製造方法。

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