导电性粒子、导电材料及连接结构体的制作方法

本发明涉及基材粒子的表面上配置有导电部的导电性粒子。另外，本发明涉及使用了上述导电性粒子的导电材料及连接结构体。

背景技术：

各向异性导电糊剂及各向异性导电膜等各向异性导电材料已广为人知。在上述各向异性导电材料中，在粘合剂树脂中分散有多个导电性粒子。

为了获得各种连接结构体，上述各向异性导电材料被用于例如挠性印刷基板和玻璃基板的连接(FOG(Film on Glass))、半导体芯片和挠性印刷基板的连接(COF(Chip on Film))、半导体芯片和玻璃基板的连接(COG(Chip on Glass))、以及挠性印刷基板和环氧玻璃基板的连接(FOB(Film on Board))等。

在通过上述各向异性导电材料对例如半导体芯片的电极和玻璃基板的电极进行电连接时，在玻璃基板上配置含有导电性粒子的各向异性导电材料。其次，对半导体芯片进行叠层并加热及加压。由此，使各向异性导电材料固化，并经由导电性粒子使电极间实现电连接，从而获得连接结构体。

作为上述导电性粒子的一个例子，下述专利文献1中公开有一种导电性粒子，其具有聚合物粒子和位于聚合物粒子表面的导电性金属层。上述聚合物粒子的破坏点载重为9.8mN(1.0gf)以下。另外，专利文献1中记载有上述聚合物粒子的10％K值也可以为7350N/mm²(750kgf/mm²)～49000N/mm²(5000kgf/mm²)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2012/020799A1

技术实现要素：

发明所要解决的问题

在使用专利文献1所记载的现有的导电性粒子对电极间进行连接而获得连接结构体时，往往初期的连接电阻变高，或者导通可靠性降低。例如，连接结构体于85℃及湿度85％的条件中暴露500小时时，有时电极间的连接电阻上升，且有时导通可靠性降低。

另外，近年来，电子零件的小型化正在发展。因此，在电子零件的通过导电性粒子连接的配线中，表示形成有配线的线(L)的宽度、和未形成配线的空隙(S)的宽度的L/S减小。在形成这种微细的配线时，如果使用现有的导电性粒子进行导电连接，则难以确保充分的导通可靠性。

本发明的目的在于，可以提供一种对电极间进行电连接时，能够有效提高电极间的导通可靠性的导电性粒子。

另外，本发明的目的还在于，提供一种使用了上述导电性粒子的导电材料及连接结构体。

用于解决问题的技术方案

根据本发明宽泛的方面，提供一种导电性粒子，其具有：基材粒子和配置于所述基材粒子表面上的导电部，所述导电性粒子在3mN载重下的压缩弹性模量为5000N/mm²以上且30000N/mm²以下，所述导电粒子在压缩速度0.33mN/s且3mN载重下根据下式求出的推斥能为0.8以上且1.6以下。

推斥能＝3mN×3mN载重下的位移μm×3mN载重下的压缩恢复率％

在本发明的导电性粒子的某个特定方面，所述基材粒子为树脂粒子、或有机无机杂化粒子。

在本发明的导电性粒子的某个特定方面，所述导电性粒子在所述导电部的外表面具有突起。

在本发明的导电性粒子的某个特定方面，所述导电性粒子具有配置于所述导电部外表面上的绝缘性物质。

根据本发明宽泛的方面，提供一种导电材料，其含有所述的导电性粒子和粘合剂树脂。

根据本发明宽泛的方面，提供一种连接结构体，其包括：第一连接对象部件、第二连接对象部件、将所述第一连接对象部件和所述第二连接对象部件连接在一起的连接部，，所述连接部通过所述的导电性粒子形成、或者由含有所述导电性粒子和粘合剂树脂的导电材料形成。

发明的效果

就本发明的导电性粒子而言，在基材粒子的表面上配置有导电部，所述导电性粒子在3mN载重下的压缩弹性模量为5000N/mm²以上、30000N/mm²以下，所述导电粒子在压缩速度0.33mN/s且3mN载重下的推斥能为0.8以上、1.6以下，因此，在使用本发明的导电性粒子对电极间进行电连接时，能够有效提高电极间的导通可靠性。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的导电性粒子的剖面图；

图2是表示本发明第二实施方式的导电性粒子的剖面图；

图3是表示本发明第三实施方式的导电性粒子的剖面图；

图4是示意性表示使用了本发明第一实施方式的导电性粒子的连接结构体的正面剖面图。

标记说明

1…导电性粒子

2…基材粒子

3…导电部

11…导电性粒子

11a…突起

12…导电部

12a…突起

13…芯物质

14…绝缘性物质

21…导电性粒子

21a…突起

22…导电部

22a…突起

22A…第一导电部

22Aa…突起

具体实施方式

以下，说明本发明的详细情况。需要说明的是，本说明书中，“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”的一者或两者，“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”的一者或两者。

(导电性粒子)

本发明的导电性粒子具有基材粒子和配置于该基材粒子的表面上的导电部。

就本发明的导电性粒子而言，在3mN载重下的压缩弹性模量为5000N/mm²以上且30000N/mm²以下。就本发明的导电性粒子而言，在压缩速度0.33mN/s且3mN载重下根据下式求出的推斥能为0.8以上且1.6以下。

推斥能＝3mN×3mN载重下的位移μm×3mN载重下的压缩恢复率％

本发明的导电性粒子为较硬质的，并且显示低的推斥能。本发明的导电性粒子具有目前所不具有的新的性质。

本发明中，由于具有上述的构成，所以在使用本发明的导电性粒子对电极间进行电连接时，可以有效提高电极间的导通可靠性。例如，关于使用本发明的导电性粒子将电极间电连接的连接结构体，在连接结构体在85℃及湿度85％的条件下暴露500小时时，能够抑制电极间的连接电阻上升。

显现上述那种效果是由于在半导体芯片及玻璃基板等连接对象部件较薄的情况等，抑制导电性粒子回弹导致的电阻值的上升。

另外，就本发明的导电性粒子而言，由于为较硬质，因此能够在导电连接后在电极上形成适度的压痕。由此，能够降低初期的连接电阻，能够进一步提高导通可靠性。

从更进一步降低连接电阻，且更进一步提高电极间的导通可靠性的观点出发，上述导电性粒子在3mN载重时的压缩弹性模量(K值)优选为7000N/mm²以上，更优选为9000N/mm²以上，优选为25000N/mm²以下，更优选为20000N/mm²以下。

从更进一步降低连接电阻，且更进一步提高电极间的导通可靠性的观点出发，上述导电性粒子的上述推斥能优选为0.9以上，更优选为1.0以上，优选为1.5以下，更优选为1.4以下。

上述导电性粒子在3mN载重时的位移，以及上述导电性粒子在3mN载重时的上述压缩弹性模量可以如下进行测定。

使用微小压缩试验机，在25℃下，对最大试验载重90mN载重30秒的条件下，利用圆柱(直径50μm，金刚石制)的平滑压头端面对一个导电性粒子进行压缩。测定此时的载重值(N)及压缩位移(mm)。上述压缩弹性模量可以根据获得的测定值并通过下式求出。例如可使用Fischer公司制造的“FischerscopeH-100”等作为上述微小压缩试验机。

K值(N/mm²)＝(3/2^1/2)·F·S^-3/2·R^-1/2

F：载重值、0.003(N)

S：导电性粒子以3mN压缩时的压缩位移(mm)

R：导电性粒子的半径(mm)

上述压缩弹性模量普遍且定量地对导电性粒子的硬度进行表示。通过使用上述压缩弹性模量，可以定量且唯一地对导电性粒子的硬度进行表示。

用于求出上述推斥能的上述压缩恢复率可以如下测定。

在试样台上散布导电性粒子。对于散布的1个导电性粒子，使用微小压缩试验机，用圆柱(直径100μm、金刚石制)的平滑压头端面在25℃下沿导电性粒子的中心方向对导电性粒子施加3mN负荷(反转载重值)。然后，进行释压直至原点用载重值(0.40mN)。可以对上述期间的载重-压缩位移进行测定，并根据下式求出压缩恢复率。此外，负荷速度设为0.33mN/秒钟。例如可使用Fischer公司制造的“FischerscopeH-100”等作为上述微小压缩试验机。

压缩恢复率(％)＝[(L1-L2)/L1]×100

L1：从施加载重时的原点用载重值直至达到反转载重值的压缩位移

L2：从释放载重时的反转载重值直至达到原点用载重值的释压位移

本发明的导电性粒子那种较硬质并且显示低的推斥能的粒子可以通过对基材粒子的聚合条件及导电部的硬度进行适宜调整而获得。

关于基材粒子，例如在上述基材粒子为除后述的金属之外的无机粒子或有机无机杂化粒子的情况下，通过对缩合反应条件、烧成时的氧分压、烧成温度、烧成时间进出调整，在缩合反应时，能够抑制自由基聚合反应，并且在烧成工序中进行自由基聚合反应，结果可以容易地获得下述基材粒子：其能够得到较硬质并且显示低的推斥能的导电性粒子。

关于导电部，通过对作为导电部的材料的金属种类、导电部的厚度进行适宜调整，上述导电粒子的物性与上述基材粒子的物性相结合，能够获得所希望的推斥能物性。

作为上述金属种，作为优选的例子可举出含有镍的材料，除镍之外，还可以举出镍磷合金、镍硼合金、镍和硼和钨的合金及它们的组合。

以下，参照附图具体说明本发明。此外，本发明不限于以下的实施方式，在不损害本发明的特征的程度，可以对以下的实施方式进行适宜变更、改良等。

图1是表示本发明第一实施方式的导电性粒子的剖面图。

图1所示的导电性粒子1具有基材粒子2和导电部3。导电部3配置于基材粒子2的表面上。第一实施方式中，导电部3与基材粒子2的表面接触。导电性粒子1是基材粒子2的表面被导电部3所包覆而形成的被覆粒子。就导电性粒子1而言，导电部3是单层的导电部(导电层)。

导电性粒子1与后述的导电性粒子11及导电性粒子21不同，不具有芯物质。导电性粒子1在导电性的表面不具有突起，在导电部3的外表面不具有突起。导电性粒子1为球状。

如上所述，本发明的导电性粒子在导电性的表面可以不具有突起，在导电部的外表面也可以不具有突起，可以为球状。另外，导电性粒子1与后述的导电性粒子11及导电性粒子21不同，不具有绝缘性物质。但是，导电性粒子1可以具有配置于导电部3的外表面上的绝缘性物质。

图2是表示本发明第二实施方式的导电性粒子的剖面图。

图2所示的导电性粒子11具有基材粒子2、导电部12、多个芯物质13、及多个绝缘性物质14。导电部12配置于基材粒子2的表面上，使其与基材粒子2接触。就导电性粒子11而言，导电部12是单层的导电部(导电层)。

导电性粒子11在导电性的表面具有多个突起11a。导电性粒子11在导电部12的外表面具有多个突起12a。多个芯物质13被配置于基材粒子2的表面上。多个芯物质13被埋入导电部12内。芯物质13配置于突起11a及突起12a的内侧。导电部12对多个芯物质13进行了包覆。导电部12的外表面由于多个芯物质13而隆起，形成突起11a及突起12a。

导电性粒子11具有配置于导电部12的外表面上的绝缘性物质14。导电部12的外表面的至少一部分区域由绝缘性物质14进行了被覆。绝缘性物质14由具有绝缘性的材料形成，是绝缘性粒子。如上所述，本发明的导电性粒子可以具有配置于导电部的外表面上的绝缘性物质。但是，本发明的导电性粒子未必一定具有绝缘性物质。

图3是表示本发明第三实施方式的导电性粒子的剖面图。

图3所示的导电性粒子21具有基材粒子2、导电部22、多个芯物质13、及多个绝缘性物质14。导电部22在整体上在基材粒子2侧具有第一导电部22A，在与基材粒子2侧相反的一侧具有第二导电部22B。

就导电性粒子11和导电性粒子21而言，仅导电部不同。即，导电性粒子11中，形成有1层结构的导电部，与之相对，导电性粒子21中，形成有2层结构的第一导电部22A及第二导电部22B。第一导电部22A和第二导电部22B作为不同的导电部形成。

第一导电部22A配置于基材粒子2的表面上。在基材粒子2和第二导电部22B之间配置有第一导电部22A。第一导电部22A与基材粒子2接触。因此，在基材粒子2的表面上配置有第一导电部22A，在第一导电部22A的表面上配置有第二导电部22B。导电性粒子21在导电性的表面具有多个突起21a。导电性粒子21在导电部22的外表面具有多个突起22a。第一导电部22A在外表面具有突起22Aa。第二导电部22B在外表面具有多个突起22Ba。就导电性粒子21而言，导电部22是2层的导电部(导电层)。

以下，说明导电性粒子的其它详情。

[基材粒子]

作为上述基材粒子，可举出树脂粒子、除金属粒子以外的无机粒子、有机无机杂化粒子及金属粒子等。上述基材粒子可以是具有芯、和配置于该芯的表面上的壳的芯壳粒子。上述芯可以是有机芯。上述壳可以是无机壳。其中，优选为除金属粒子以外的基材粒子，更优选为树脂粒子、除金属粒子以外的无机粒子或有机无机杂化粒子。从本发明的效果更进一步优异的观点出发，特别优选树脂粒子或有机无机杂化粒子。

上述基材粒子优选为由树脂形成的树脂粒子。在使用上述导电性粒子对电极间进行连接时，在将上述导电性粒子配置于电极间之后进行压接，由此使上述导电性粒子压缩。如果上述基材粒子是树脂粒子，则在进行上述压接时，上述导电性粒子容易变形，导电性粒子与电极的接触面积增大。因此，电极间的导通可靠性提高。

作为用于形成上述树脂粒子的树脂，优选使用各种有机物。作为用于形成上述树脂粒子的树脂，例如可使用：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚异丁烯、聚丁二烯等聚烯烃树脂；聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂；聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯、聚碳酸酯、聚酰胺、苯酚甲醛树酯、三聚氰胺甲醛树脂、苯并胍胺甲醛树脂、尿醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、尿素树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、饱和聚酯树脂、聚砜、聚苯醚、聚缩醛、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、以及使由一种或两种以上具有烯属不饱和基团的各种聚合性单体聚合而获得的聚合物等。由于可以容易地将基材粒子的硬度控制在适当的范围，因此用于形成上述树脂粒子的树脂优选为使一种或两种以上具有多个烯属不饱和基团的聚合性单体进行聚合而成的聚合物。

在使具有烯属不饱和基团的单体进行聚合而获得上述树脂粒子的情况下，作为上述具有烯属不饱和基团的单体，可举出非交联性单体和交联性单体。

作为上述非交联性单体，例如可举出：苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯类单体；(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐等含羧基单体；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等(甲基)丙烯酸烷基酯类；(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸聚环氧乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含有氧原子的(甲基)丙烯酸酯类；(甲基)丙烯腈等含腈的单体；甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚等乙烯基醚类；乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯等酸乙烯酯类；乙烯、丙烯、异戊二烯、丁二烯等不饱和烃；(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸五氟乙酯、氯乙烯、氟乙烯、氯苯乙烯等含卤素单体等。

作为上述交联性的单体，例如可举出：四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯类；(异)氰脲酸三烯丙酯、苯偏三酸三烯丙基、二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二烯丙基丙烯酰胺、二烯丙基醚、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基苯乙烯、乙烯基三甲氧基硅烷等含硅烷的单体等。

通过公知的方法使上述具有烯属不饱和基团的聚合性单体聚合，可以获得上述树脂粒子。作为该方法，例如可以举出在自由基聚合引发剂的存在下进行悬浮聚合的方法以及使用非交联的种粒子与自由基聚合引发剂一起使单体膨胀而聚合的方法等。

在上述基材粒子为除金属粒子以外的无机粒子或有机无机杂化粒子的情况下，作为用于形成基材粒子的无机物，可以举出二氧化硅及炭黑。作为上述由二氧化硅形成的粒子没有特别限定，例如可以举出如下获得的粒子：在使具有两个以上水解性烷氧基甲硅烷基的硅化合物进行水解而形成交联聚合物粒子，然后，根据需要进行烧成，由此获得粒子。作为上述有机无机杂化粒子，例如可以举出：由交联的烷氧基甲硅烷基聚合物和丙烯酸树脂形成的有机无机杂化粒子等。

在上述基材粒子为金属粒子的情况下，作为该金属粒子的材料即金属，可以举出：银、铜、镍、硅、金及钛等。其中，上述基材粒子优选为非金属粒子，优选不是铜粒子。

上述基材粒子的粒径优选为0.1μm以上，更优选为1μm以上，进一步优选为1.5μm以上，特别优选为2μm以上，优选为1000μm以下，更优选为500μm以下，进一步优选为300μm以下，进一步优选为50μm以下，更进一步优选为30μm以下，特别优选为5μm以下，最优选为3μm以下。若上述基材粒子的粒径为上述下限以上，则导电性粒子和电极的接触面积增大，因此，电极间的导通可靠性更进一步提高，经由导电性粒子连接的电极间的连接电阻更进一步降低。而且，在通过非电解镀敷在基材粒子的表面上形成导电部时不易凝聚，且不易形成凝聚的导电性粒子。如果上述基材粒子的粒径为上述上限以下，则导电性粒子容易充分地压缩，电极间的连接电阻更进一步降低，且电极间的间隔进一步减小。

上述基材粒子的粒径在基材粒子为真球状的情况下是指直径，在基材粒子不是真球状的情况下表示最大直径。

上述基材粒子的粒径特别优选为1μm以上、5μm以下。如果上述基材粒子的粒径在1～5μm的范围内，则电极间的间隔减小，且即使加厚导电部的厚度，也能够获得小的导电性粒子。

[导电部]

用于形成上述导电部的金属没有特别限定。作为该金属，例如可举出：金、银、钯、钌、铑、锇、铱、铜、铂、锌、铁、锡、铅、铝、钴、铟、镍、铬、钛、锑、铋、铊、锗、镉、硅及它们的合金等。另外，作为上述金属，可举出锡掺杂氧化铟(ITO)及焊锡等。其中，由于可以进一步降低电极间的连接电阻，因此优选含有锡的合金、镍、钯、铜或金，优选镍或钯。

如导电性粒子1及导电性粒子11，上述导电部可以由单层形成。如导电性粒子21，导电部可以由多层形成。即，导电部也可以具有两层以上的叠层结构。在导电部由多层形成的情况下，最外层优选为含有金层、镍层、钯层、铜层或锡和银的合金层，更优选为金层。在最外层为这些优选的导电层的情况下，电极间的连接电阻更进一步降低。另外，在最外层为金层的情况下，耐腐蚀性更进一步提高。

在上述基材粒子的表面上形成导电部的方法没有特别限定。作为形成导电部的方法，例如可举出：利用非电解镀敷的方法、利用电镀的方法、利用物理蒸镀的方法以及将金属粉末或包含金属粉末和粘合剂的糊剂涂布于基材粒子的表面的方法等。其中，由于导电层的形成简便，因此，优选利用非电解镀敷的方法。作为上述利用物理蒸镀的方法，可以举出：真空蒸镀、离子镀及离子溅射等方法。

上述导电性粒子的粒径优选为0.5μm以上，更优选为1μm以上，且优选为520μm以下，更优选为500μm以下，更进一步优选为100μm以下，进一步优选为50μm以下，特别优选为20μm以下。若导电性粒子的粒径为上述下限以上及上述上限以下，则在使用导电性粒子对电极间进行连接的情况下，导电性粒子和电极的接触面积充分变大，且在形成导电层时不易形成凝聚的导电性粒子。另外，经由导电性粒子连接的电极间的间隔不会变得过大，且导电部不易从基材粒子的表面剥离。另外，若导电性粒子的粒径为上述下限以上及上述上限以下，则可以将导电性粒子应用于导电材料的用途。

上述导电性粒子的粒径在导电性粒子为真球状的情况下是指直径，在导电性粒子为真球状以外的形状的情况下，是指最大直径。

上述导电层的厚度(导电部整体的厚度)优选为0.005μm以上，更优选为0.01μm以上，且优选为10μm以下，更优选为1μm以下，进一步优选为0.5μm以下，特别优选为0.3μm以下。上述导电层的厚度在导电部为多层的情况下，是指导电层整体的厚度。若导电层的厚度为上述下限以上及上述上限以下，则获得充分的导电性，且导电性粒子不会变得过硬，在对电极间进行连接时导电性粒子会充分变形。

在上述导电层由多层形成的情况下，最外层的导电层的厚度优选为0.001μm以上，更优选为0.01μm以上，且优选为0.5μm以下，更优选为0.1μm以下。若上述最外层的导电层的厚度为上述下限以上及上述上限以下，则由最外层的导电层进行的包覆变得均匀，耐腐蚀性充分变高，且电极间的连接电阻更进一步变低。另外，在上述最外层为金层的情况下，金层的厚度越薄，成本越低。

上述导电层的厚度可以通过使用例如透射电子显微镜(TEM)观察导电性粒子的剖面而测定。

从有效提高导电性的观点触发，上述导电性粒子优选具有含有镍的导电部。含有镍的导电部100重量％中，镍的含量优选为50重量％以上，更优选为65重量％以上，进一步优选为70重量％以上，更进一步优选为75重量％以上，再更进一步优选为80重量％以上，特别优选为85重量％以上，最优选为90重量％以上。上述含有镍的导电部100重量％中，镍的含量优选为100重量％(全量)以下，可以为99重量％以下，也可以为95重量％以下。如果镍的含量为上述下限以上，则电极间的连接电阻更进一步降低。另外，在电极或导电部的表面的氧化被膜少的情况下，存在镍的含量越多，电极间的连接电阻越低的倾向。

上述导电部中所含的金属的含量的测定方法可以使用已知的各种分析法，没有特别限定。作为该测定方法，可举出吸光分析法或光谱分析法等。上述吸光分析法中，可使用火焰吸光光度计及电加热炉吸光光度计等。作为上述光谱分析法，可举出等离子体发光分析法及等离子体离子源质谱分析法等。

在测定上述导电部中所含的金属的平均含量时，优选使用ICP发光分析装置。作为ICP发光分析装置的市售品，可举出HORIBA株式会社制造的ICP发光分析装置等。

上述导电部除镍之外，还可以含有磷或硼。另外，上述导电部也可以含有镍以外的金属。上述导电部中，在含有多种金属的情况下，多种金属可以合金化。

含有镍和磷或硼的导电部100重量％中，磷或硼的含量优选为0.1重量％以上，更优选为1重量％以上，且优选为10重量％以下，更优选为5重量％以下。如果磷或硼的含量为上述下限及上述上限以下，则导电部的电阻更进一步降低，上述导电部有助于连接电阻的降低。

[芯物质]

优选上述导电性粒子在导电性的表面具有突起。优选上述导电性粒子在上述导电部的外表面具有突起。优选上述突起为多个。在由上述导电性粒子连接的电极的表面上多形成氧化被膜。而且，在上述导电性粒子的导电部的表面多形成有氧化被膜。通过具有上述突起的导电性粒子的使用，在电极间配置了导电性粒子后进行压接，由此，通过突起有效去除氧化被膜。因此，能够使电极和导电性粒子更进一步可靠地接触，能够降低电极间的连接电阻。而且，在上述导电性粒子在表面上具有绝缘性物质的情况下，或导电性粒子分散于粘合剂树脂中被用作导电材料的情况下，通过导电性粒子的突起能够有效去除导电性粒子和电极之间的树脂。因此，电极间的导通可靠性更进一步提高。

上述芯物质被埋入上述导电部中，因此，容易实现上述导电部在外表面具有多个突起。其中，为了在导电性粒子的导电性的表面及导电部的表面上形成突起，未必一定使用芯物质。

作为形成上述突起的方法，可举出使芯物质附着在基体材料粒子的表面后，利用非电解镀形成导电部的方法；以及利用非电解镀在基材粒子的表面上形成导电部的中途阶段添加芯物质的方法等。

作为上述芯物质的材料，可举出导电性物质及非导电性物质。作为上述导电性物质，例如可举出金属、金属的氧化物、石墨等导电性非金属及导电性聚合物等。作为上述导电性聚合物，可举出聚乙炔等。作为上述非导电性物质，可举出二氧化硅、氧化铝、钛酸钡及氧化锆等。其中，由于可以提高导电性，且更有效地降低连接电阻，因此优选金属。上述芯物质优选为金属粒子。作为上述芯物质的材料即金属，可适宜使用作为上述导电材料的材料所举出的金属。

上述芯物质的形状没有特别限定。芯物质的形状优选为块状。作为芯物质，例如可举出粒子状的块、多个微小粒子凝聚成的凝聚块、及不定形的块等。

上述芯物质的平均直径(平均粒径)优选为0.001μm以上，更优选为0.05μm以上，且优选为0.9μm以下，更优选为0.2μm以下。如果上述芯物质的平均直径为上述下限以上及上述上限以下，则电极间的连接电阻有效降低。

上述芯物质的“平均直径(平均粒径)”表示数均直径(数量平均粒径)。芯物质的平均直径通过用电子显微镜或光学显微镜观察任意的50个芯物质并算出平均值而求得。

上述每一个导电性粒子的上述突起的数量优选为3个以上，更优选为5个以上。上述突起的数量的上限没有特别限定。上述突起的数量的上限可考虑导电性粒子的粒径等适宜选择。

多个上述突起的平均高度优选为0.001μm以上，更优选为0.05μm以上，且优选为0.9μm以下，更优选为0.2μm以下。如果上述突起的平均高度为上述下限以上及上述上限以下，则电极间的连接电阻有效降低。

[绝缘性物质]

上述导电性粒子优选为具有配置于上述导电部的外表面上的绝缘性物质。该情况下，如果将导电性粒子用于电极间的连接，则能够更进一步防止相邻的电极间的短路。具体而言，在多个导电性粒子接触时，由于多个电极间存在绝缘性物质，所以可防止横方向上相邻的电极间的短路而非上下的电极间的短路。需要说明的是，在对电极间进行连接时，利用两个电极对导电性粒子进行加压，由此，可容易地将导电性粒子的导电部与电极之间的绝缘性物质去除。在上述导电性粒子于导电部的外侧表面具有多个突起的情况下，可进一步容易地将导电性粒子的导电层与电极之间的绝缘性物质去除。

从对电极间进行压接时可更进一步容易地将上述绝缘性物质去除出发，上述绝缘性物质优选为绝缘性粒子。

作为上述绝缘性物质的材料即绝缘性树脂的具体例，可举出：聚烯烃类、(甲基)丙烯酸酯聚合物、(甲基)丙烯酸酯共聚物、嵌段聚合物、热塑性树脂、热塑性树脂的交联物、热固化性树脂及水溶性树脂等。

上述绝缘性物质的平均直径(平均粒径)可根据导电性粒子的粒径及导电性粒子的用途等适宜选择。上述绝缘性物质的平均直径(平均粒径)优选为0.005μm以上，更优选为0.01μm以上，且优选为1μm以下，更优选为0.5μm以下。如果上述绝缘性物质的平均径为上述下限以上，则在导电性粒子分散于粘合剂树脂中时，多个导电性粒子的导电部彼此难以接触。如果上述绝缘性粒子的平均直径为上述上限以下，则在进行电极间的连接时，不需要使用于除去电极和导电性粒子之间的绝缘性物质的压力过高，且也不需要加热至高温。

上述绝缘性物质的“平均直径(平均粒径)”表示数均直径(数量平均粒径)。绝缘性物质的平均直径使用粒度分布测定装置等求得。

(导电材料)

本发明的导电材料含有上述的导电性粒子和粘合剂树脂。上述导电性粒子优选分散在粘合剂树脂中并用作导电材料。上述导电材料优选为各向异性导电材料。上述导电性粒子及上述导电材料优选为分别用于电极间的电连接。上述导电材料优选为电路连接材料。

上述粘合剂树脂没有特别限定。可使用公知的绝缘性的树脂作为上述粘合剂树脂。

作为上述粘合剂树脂，例如可举出：乙烯基树脂、热塑性树脂、固化性树脂、热塑性嵌段共聚物及弹性体等。上述粘合剂树脂可单独使用一种，也可组合使用两种以上。

作为上述乙烯基树脂，例如可举出：乙酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂及苯乙烯树脂等。作为上述热塑性树脂，例如可举出：聚烯烃树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及聚酰胺树脂等。作为上述固化性树脂，例如可举出：环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂及不饱和聚酯树脂等。需要说明的是，上述固化性树脂可为常温固化型树脂、热固化型树脂、光固化型树脂或湿气固化型树脂。上述固化性树脂可与固化剂组合使用。作为上述热塑性嵌段共聚物，例如可举出：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化物、以及苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化物等。作为上述弹性体，例如可举出：苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、及丙烯腈-苯乙烯嵌段共聚物橡胶等。

上述导电材料及上述粘合剂树脂优选含有热塑性成分或热固化性成分。上述导电材料及上述粘合剂树脂可以含有热塑性成分，也可以含有热固化性成分。上述导电材料及上述粘合剂树脂优选含有热固化性成分。上述热固化性成分优选含有可通过加热而固化的固化性化合物和热固化剂。可通过上述加热而固化的固化性化合物和上述热固化剂是指以适宜的配合比使用，使上述粘合剂树脂固化。

上述导电材料除含有上述导电性粒子及上述粘合剂树脂外，例如还可以含有填充剂、增量剂、软化剂、增塑剂、聚合催化剂、固化催化剂、着色剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、抗静电剂及阻燃剂等各种添加剂。

上述导电材料可以以导电膏及导电膜等形式进行使用。上述导电材料为导电膜的情况下，可将不含导电性粒子的膜叠层在含有导电性粒子的导电膜上。上述导电糊剂优选为各向异性导电糊剂。上述导电膜优选为各向异性导电膜。

上述导电材料100重量％中，上述粘合剂树脂的含量优选为10重量％以上，更优选为30重量％以上，进一步优选为50重量％以上，特别优选为70重量％以上，且优选为99.99重量％以下，更优选为99.9重量％以下。若上述粘合剂树脂的含量为上述下限以上及上述上限以下，则导电性粒子被有效地配置在电极间，由导电材料进行了连接的连接对象部件的连接可靠性进一步提高。

上述导电材料100重量％中，上述导电性粒子的含量优选为0.01重量％以上，更优选为0.1重量％以上，且优选为40重量％以下，更优选为20重量％以下，进而优选为10重量％以下。若上述导电性粒子的含量为上述下限以上及上述上限以下，则电极间的导通可靠性更进一步提高。

(连接结构体)

使用本发明的导电性粒子、或者使用含有上述导电性粒子以及粘合剂树脂的导电材料，通过对连接对象部件进行连接，可获得连接结构体。

上述连接结构体优选具有第一连接对象部件、第二连接对象部件、以及将第一连接对象部件和第二连接对象部件连接在一起的连接部，且该连接部由本发明的导电性粒子形成，或者由含有该导电性粒子和粘合剂树脂的导电材料形成。在使用导电性粒子的情况下，连接部本身为导电性粒子。即，第一连接对象部件和第二连接对象部件通过导电性粒子连接。

图4是示意性表示使用了本发明第一实施方式的导电性粒子的连接结构体的正面剖面图。

图4所示的连接结构体51具有第一连接对象部件52、第二连接对象部件53、及将第一连接对象部件52和第二连接对象部件53连接在一起的连接部54。连接部54通过使含有导电性粒子1的导电材料固化而形成。需要说明的是，图4中，为图示方便，简略地对电性粒子1进行表示。除导电性粒子1外，可以使用导电性粒子11、导电性粒子21等。

在第一连接对象部件52的表面(上表面)上具有多个第一电极52a。在第二连接对象部件53的表面(下表面)上具有多个第二电极53a。通过1个或多个导电性粒子1对第一电极52a和第二电极53a进行了电连接。因此，通过导电性粒子1对第一连接对象部件52和第二连接对象部件53进行了电连接。

上述连接结构体的制造方法没有特别限定。作为上述连接结构体的制造方法的一个例子，可举出：在上述第一连接对象部件和上述第二连接对象部件之间配置上述导电材料而获得叠层体后，对该叠层体进行加热及加压的方法等。上述加压的压力为9.8×10⁴～4.9×10⁶Pa左右。上述加热的温度为120～220℃左右。

作为上述连接对象部件，具体而言，可举出：半导体芯片、电容器及二极管等电子零件、以及印制基板、挠性印制基板、环氧玻璃基板及玻璃基板等电路基板等电子零件等。上述连接对象部件优选为电子零件。上述导电性粒子优选为用于电子零件的电极的电连接。

作为设置在上述连接对象部件的电极，可举出：金电极、镍电极、锡电极、铝电极、铜电极、银电极、钼电极及钨电极等金属电极。在上述连接对象部件为挠性印制基板的情况下，上述电极优选为金电极、镍电极、锡电极或铜电极。在上述连接对象部件为玻璃基板的情况下，上述电极优选为铝电极、铜电极、钼电极或钨电极。需要说明的是，在上述电极为铝电极的情况下，可为仅由铝形成的电极，也可为将铝层叠层在金属氧化物层的表面而成的电极。作为上述金属氧化物层的材料，可举出：掺杂有3价金属元素的氧化铟及掺杂有3价金属元素的氧化锌等。作为上述3价金属元素，可举出：Sn、Al及Ga等。

以下，列举实施例及比较例对本发明进行具体的说明。本发明并不仅限于以下的实施例。

(实施例1)

在安装有搅拌机及温度计的500mL的反应容器内加入0.13重量％的氨水溶液300g。接着，在反应容器内的氨水溶液中缓慢地添加甲基三甲氧基硅烷3.8g、乙烯基三甲氧基硅烷10.8g、硅酮烷氧基低聚物A(信越化学工业株式会社制造的“X-41-1053”、具有甲氧基、乙氧基、环氧基和与硅原子直接键合的烷基，重均分子量：约1600)0.4g的混合物。一边进行搅拌，一边进行水解及缩合反应，然后，添加25重量％氨水溶液1.6mL之后，从氨水溶液中将粒子分离，将获得的粒子在氧分压10^-10atm、450℃(烧成温度)下烧成2小时(烧成时间)，获得有机无机杂化粒子(基材粒子)。获得的有机无机杂化粒子的粒径为3.00μm。

使用获得的有机无机杂化粒子，通过非电解镀敷法在有机无机杂化粒子的表面上形成镍层。镍层的厚度为0.10μm。

(实施例2～5)

将实施例1的导电性粒子的作制方法的条件变更为表2的条件，制作有机无机杂化粒子，并设为下述表1所记载的物性值，除此之外，与实施例1同样地获得实施例2～5的导电性粒子。

(实施例6)

准备与实施例1同样的基材粒子。在含有5重量％的钯催化剂液的碱溶液100重量份中，使用超声波分散器使上述基材粒子10重量份分散，然后，通过过滤溶液，取出基材粒子。接着，将基材粒子添加于100重量份的二甲基胺硼烷1重量％溶液中，使基材粒子的表面活性化。对表面经过活性化的基材粒子充分进行水洗后，加入至蒸馏水500重量份中使其分散，由此获得悬浮液。接着，将金属镍粒子浆料(平均粒径100nm)1g耗时3分钟添加于上述分散液中，获得附着有芯物质的基材粒子。将附着有芯物质的基材粒子加入蒸馏水500重量份中使其分散，由此获得悬浮液。将基材粒子变更为附着有上述芯物质的基材粒子，并调整为下述表1所记载的物性值，除此之外，与实施例1同样地获得导电性粒子。

(实施例7)

向安装有4口可分离式盖、搅拌叶、三通阀、冷凝管及温度探针的1000mL的可分离式烧瓶中，将含有甲基丙烯酸甲酯100mmol、N,N,N-三甲基-N-2-甲基丙烯酰氧基乙基氯化铵1mmol、及2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐1mmol的单体组合物称取至离子交换水中，使得固体成分率为5重量％，以200rpm进行搅拌，在氮气环境下以70℃进行聚合24小时。反应结束后，进行冷冻干燥，从而获得了在表面具有铵基，且平均粒径220nm及CV值10％的绝缘性粒子。

在超声波照射下使绝缘性粒子分散在离子交换水中，获得了绝缘性粒子的10重量％水分散液。

使实施例6中获得的导电性粒子10g分散在离子交换水500mL中，添加绝缘性粒子的水分散液4g，在室温下搅拌6小时。利用0.3μm的筛网过滤器进行过滤后，进一步利用甲醇进行清洗、干燥，从而获得附着有绝缘性粒子的导电性粒子。

利用扫描式电子显微镜(SEM)进行观察，结果，在导电性粒子的表面上形成仅有单层绝缘性粒子的包覆层。通过图像解析，算出绝缘性粒子相对于距导电性粒子中心2.5μm处面积的包覆面积(即，绝缘性粒子的粒径的投影面积)，结果被覆率为40％。

(实施例8)

将有机无机杂化粒子的粒径变更为2.25μm，并调整为下述表1所记载的物性值，除此之外，与实施例1同样地获得导电性粒子。

(实施例9)

在制作有机无机杂化粒子时，将甲基三甲氧基硅烷变更为苯基三甲氧基硅烷，并调整为下述表1所记载的物性值，除此之外，与实施例1同样地获得导电性粒子。

(实施例10)

在制作有机无机杂化粒子时，将聚硅氧烷烷氧基低聚物A变更为有机取代基为甲基/丙烯酰基且烷氧基为甲氧基的聚硅氧烷烷氧基低聚物B(信越化学工业株式会社制造的“KR-513”)，且调整为下述表1所记载的物性值，除此之外，与实施例1同样地获得导电性粒子。

(比较例1)

在具有冷凝管、温度计、滴加口的四口烧瓶中加入离子交换水804重量份、25％氨水1.2重量份、甲醇336.6重量份，一边搅拌一边从滴加口添加3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业株式会社制造的“KBM503”)80重量份及甲醇59.4重量份的混合液，进行3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的水解、缩合反应，制备具有甲基丙烯酰基的聚硅氧烷粒子(聚合性聚硅氧烷粒子)的乳浊液。反应开始2小时后，对获得的聚硅氧烷粒子的乳浊液进行采样，测定粒径，结果粒径为2.25μm。

其次，在用离子交换水80重量份将2重量份的作为乳化剂的聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚硫酸酯铵盐(第一工业制药株式会社制造的“HITENOL(注册商标)NF-08”)20％水溶液溶解而成的溶液中，加入溶解有氰尿酸三烯丙酯(TAC)56重量份、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(和光纯药工业株式会社制造的“V-65”)1.6重量份的溶液，进行乳化分散而制备单体成分的乳化液。

将获得的乳化液添加到聚合性聚硅氧烷粒子的乳浊液中，并进一步进行搅拌。添加了乳化液后1小时后，对混合液进行采样并用显微镜进行观察，结果确认了聚合性聚硅氧烷粒子吸收单体而膨大化。

接着，加入8重量份的聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚硫酸酯铵盐的20％水溶液、离子交换水20.6重量份，在氮环境下将反应液升温至65℃，并在65℃下保持2小时，进行单体成分的自由基聚合。对自由基聚合后的乳浊液进行固液分离，将获得的饼块用离子交换水、甲醇清洗后，在120℃下真空干燥2小时，获得作为聚合物粒子的基材粒子。获得的基材粒子的粒径为3.00μm。

除使用上述基材粒子以外，与实施例1同样地获得导电性粒子。

(比较例2)

在具有冷凝管、温度计、滴加口的四口烧瓶中加入离子交换水680重量份、25％氨水1.2重量份、甲醇520重量份，并保持在25℃。向其中滴加作为交联性硅烷类单体的乙烯基三甲氧基硅烷(信越化学工业株式会社制造的“KBM1003”)60重量份，将内温在25℃下保持15分钟后，添加32重量份的聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚硫酸酯铵盐(第一工业制药株式会社制造的“HITENOL NF-08”)的20％水溶液，进一步搅拌15分钟，由此进行乙烯基三甲氧基硅烷的水解、缩合反应，制作具有乙烯基的聚硅氧烷粒子(聚合性聚硅氧烷粒子)的乳浊液。对获得的聚硅氧烷粒子的乳浊液进行采样，测定粒径，结果，粒径为2.25μm。

接着，在用离子交换水42重量份将1.0重量份的作为乳化剂的聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚硫酸酯铵盐(第一工业制药株式会社制造的“HITENOL NF-08”)的20％水溶液溶解后形成的溶液中，加入溶解有24重量份的DVB960(新日铁住金化学株式会社制造、二乙烯基苯含量96重量％)和1.0重量份的作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)(和光纯药工业株式会社制造的“V-65”)的溶液，并用TK高速搅拌机(特殊机化工业株式会社制造)以8000rpm进行5分钟乳化分散，制备单体乳液。将该单体乳液添加到聚硅氧烷粒子的乳浊液中并进一步进行搅拌。添加了单体乳液后1小时后，对反应液进行采样并用显微镜进行观察，结果确认到特定聚硅氧烷粒子吸收单体组合物而膨大化。

其次，使反应液在氮氛围下升温至65℃，在65℃下保持2小时，由此进行自由基聚合。将反应液冷却后，对获得的乳浊液进行固液分离，并将获得的饼块用离子交换水进行清洗，接着用甲醇进行清洗，之后，在120℃下干燥2小时，并进一步在氮氛围下以350℃实施3小时加热处理，由此获得作为聚合物粒子的基材粒子。获得的基材粒子的粒径为3.00μm。

(评价)

(1)3mN载重时的压缩弹性模量(K值)、3mN载重时的位移、及压缩恢复率

通过上述的方法在23℃下对导电性粒子在3mN载重时的压缩弹性模量(K值)、导电性粒子在3mN载重时的位移、及导电性粒子的压缩恢复率进行测定。根据导电性粒子在3mN载重时的位移和导电性粒子的压缩恢复率算出推斥能。

(2)压痕的状态

连接结构体的制作：

对作为热固化性化合物的环氧化合物(nagasechemtex株式会社制造的“EP-3300P”)10重量份、作为热固化性化合物的环氧化合物(DIC株式会社制造的“EPICLON HP-4032D”)10重量份、作为热固化性化合物的化合物(四日市合成株式会社制造的“Epogosey PT”、聚四亚甲基二醇二缩水甘油醚)15重量份、作为固化剂的热阳离子发生剂(三新化学株式会社制造的Sun-Aid“SI-60”)5重量份、作为填料的二氧化硅(平均粒径0.25μm)20重量份进行配合，进一步添加了获得的导电性粒子，并使其在配合物100重量％中的含量为10重量％，然后，使用行星式搅拌机以2000rpm搅拌5分钟，由此获得各向异性导电糊剂。

准备上表面具有L/S为20μm/20μm的Al-Ti4％电极图案(Al-Ti4％电极厚度1μm)的玻璃基板。另外，准备下表面具有L/S为20μm/20μm的金电极图案(金电极厚度20μm)的半导体芯片。

将刚刚制作的各向异性导电膏涂布在上述玻璃基板的上表面上，使其厚度为20μm，形成各向异性导电材料层。接着，将上述半导体芯片叠层于各向异性导电材料层的上表面，并使电极彼此对置。然后，调整模头的温度，使各向异性导电材料层的温度为170℃，并且在半导体芯片的上表面上载置加压加热头，并施加2.5MPa的压力，使各向异性导电材料层在170℃下固化，获得连接结构体。

使用微分干涉显微镜，从获得的连接结构体的玻璃基板侧观察设于玻璃基板的电极，且观察有无导电性粒子接触的电极的压痕的形成。以下述基准判定压痕的状态。

[压痕状态的判定基准]

○○○：可靠性试验实施前(初期)，50次碰撞中，粒子压痕未明显出现的部位为0处。可靠性试验实施后，50次碰撞中，粒子压痕未显著出现的部位为0处

○○：可靠性试验实施前(初期)，50次碰撞中，粒子压痕未显著出现的部位为0处。可靠性试验实施后，50次碰撞中，粒子压痕未显著出现的部位低于5处

○：可靠性试验实施前(初期)，50次碰撞中，粒子压痕未显著出现的部位为0处。可靠性试验实施后，50次碰撞中，粒子压痕未显著出现的部位为5处以上、10处以下

△：可靠性试验实施前(初期)，50次碰撞中，粒子压痕未显著出现的部位为1处以上、低于5处理

×：可靠性试验实施前(初期)，50次碰撞中，粒子压痕未显著出现的部位为5处以上

需要说明的是，上述可靠性试验是指将上述连接结构体在气温85℃及湿度85％的条件下暴露500小时。

(3)初期的连接电阻A

连接电阻的测定：

利用4端子法对通过上述(2)有无压痕形成的评价获得的连接结构体的对置的电极间的连接电阻A进行测定。另外，按下述基准判定初期的连接电阻A。

[初期的连接电阻A的评价基准]

○○○：连接电阻A为2.0Ω以下

○○：连接电阻A超过2.0Ω、3.0Ω以下

○：连接电阻A超过3.0Ω、5.0Ω以下

△：连接电阻A超过5.0Ω、10Ω以下

×：连接电阻A超过10Ω。

(4)在85℃及湿度85％的条件下暴露500小时后的连接电阻(长期可靠性)

将通过上述(2)有无压痕形成的评价获得的连接结构体在85℃及湿度85％的条件下放置500小时。在放置后的连接结构体中，利用4端子法对连接结构体中对置的电极间的连接电阻B进行测定。另外，按下述基准判定在85℃及湿度85％的条件下暴露500小时后的连接电阻。

[在85℃及湿度85％的条件下暴露500小时后的连接电阻的评价基准]

○○○：连接电阻B低于连接电阻A的1倍

○○：连接电阻B为连接电阻A的1倍以上、低于1.5倍

○：连接电阻B为连接电阻A的1.5倍以上、低于2倍

△：连接电阻B为连接电阻A的2倍以上、低于5倍

×：连接电阻B为连接电阻A的5倍以上

结果示于下述表1、表2中。