TW202001932A

TW202001932A - 導電材料及連接體之製造方法

Info

Publication number: TW202001932A
Application number: TW108110672A
Authority: TW
Inventors: 北爪宏治; 江島康二
Original assignee: 日商迪睿合股份有限公司
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2020-01-01
Also published as: CN111886657A; CN117877784A; KR102517498B1; CN116364328A; KR20200110393A; JP2019179647A; JP2022173197A; WO2019188372A1; JP7420883B2

Abstract

本發明提供一種即便利用低壓條件之壓接亦可獲得較高之連接可靠性的各向異性導電接著劑及連接體之製造方法。本發明之各向異性導電接著劑含有絕緣性接著劑及樹脂芯導電粒子，上述樹脂芯導電粒子的壓縮回復率為20%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上。藉此，即便利用低壓條件之壓接，亦與高壓條件之壓接同樣地，可使導電粒子穿破氧化物層，從而可獲得較高之連接可靠性。

Description

導電材料及連接體之製造方法

本發明係關於一種使例如IC（Integrated Circuit）晶片與可撓性配線板連接之導電材料及連接體之製造方法。本申請案係以於日本在2018年3月30日提出申請之日本專利申請案編號特願2018-067630為基礎而主張優先權者，且將該申請案藉由參照而引用至本申請案中。

先前，例如於LCD（Liquid Crystal Display）、OLED（Organic Light Emitting Diode）顯示器等主動矩陣型之顯示裝置中，於玻璃等絕緣基板上，將相互交叉之多根掃描訊號線及圖像訊號線配置形成為矩陣狀，並且於該等掃描訊號線及圖像訊號線之各交點配置形成有薄膜電晶體（以下記為「TFT」）。

TFT之源極電極或汲極電極等電極用金屬配線膜使用IZO（Indium Zinc Oxide）代替生產成本較高之ITO（Indium Tin Oxide）。IZO配線之表面平滑，且於表面形成有氧化物層（鈍態）。又，例如於鋁配線中，存在為了防止腐蝕而於表面形成有TiO₂ 等氧化物層的保護層之情況。或者，亦存在使用Al/Ti配線之情況，但存在其亦與鋁配線相同之情況。

然而，由於氧化物層較硬，故而例如於將驅動器IC利用各向異性導電接著劑連接之情形時，有連接電阻值上升之傾向。

對此，例如於專利文獻1中，提出有藉由降低導電粒子之壓縮回復率，且將導電粒子之反彈力抑制得較低，而抑制於電極及電路連接材料間之剝離，獲得良好之連接可靠性。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2016-1562號公報

[發明所欲解決之課題]

然而，於專利文獻1中所記載之方法中，由於導電粒子之壓縮回復率較低，故而有與配線之接觸面積減小之傾向，且有導通電阻值增高之傾向。因此，於專利文獻1所記載之方法中，若不於高壓條件下進行壓接，則無法獲得較高之連接可靠性，有損壞安裝零件之虞。

本發明係解決上述課題者，提供一種即便利用低壓條件之壓接亦可獲得較高之連接可靠性的導電材料及連接體之製造方法。 [解決課題之技術手段]

本案發明人進行了潛心研究，結果藉由適度使用具有較高之壓縮回復率及穿破氧化物層之硬度的樹脂芯導電粒子，即便利用低壓條件之壓接亦可獲得較高之連接可靠性，基於此見解而完成了本發明。

即，本發明之導電材料含有絕緣性接著劑及樹脂芯導電粒子，上述樹脂芯導電粒子的壓縮回復率為20%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上。

又，本發明之連接體之製造方法具備：配置步驟，其係介隔導電材料而配置第1電子零件與第2電子零件，該導電材料含有絕緣性接著劑及樹脂芯導電粒子，上述樹脂芯導電粒子的壓縮回復率為20%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上；及硬化步驟，其係利用壓接工具將上述第2電子零件壓接於上述第1電子零件，並且使上述導電材料硬化。

又，本發明之連接體具備第1電子零件、第2電子零件、及將上述第1電子零件與上述第2電子零件接著之接著膜，且上述接著膜係使導電材料硬化而成，該導電材料含有絕緣性接著劑及樹脂芯導電粒子，上述樹脂芯導電粒子的壓縮回復率為20%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上。 [發明之效果]

根據本發明，即便利用低壓條件之壓接，亦可使樹脂芯導電粒子穿破氧化物層，又，可增大與配線之接觸面積，因此可獲得較高之連接可靠性。

以下，關於本發明之實施形態，一面參照圖式一面以下述順序詳細地進行說明。 1.導電材料 2.連接體之製造方法 3.實施例

＜1.導電材料＞本實施形態之導電材料含有絕緣性接著劑及樹脂芯導電粒子，上述樹脂芯導電粒子的壓縮回復率為20%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上。藉此，即便利用低壓條件之壓接，亦可使樹脂芯導電粒子穿破氧化物層，可增大樹脂芯導電粒子與配線之接觸面積，因此可獲得較高之連接可靠性。可認為其原因在於：由於藉由較高之壓縮回復率及20%壓縮時之壓縮硬度K值而將配線壓碎變形，追隨性提高，故而與配線之接觸面積增大，並且藉由較高之20%壓縮時之壓縮硬度K值而可穿破氧化物層。

作為導電材料，可列舉膜狀、膏狀等形狀，例如可列舉各向異性導電膜（ACF：Anisotropic Conductive Film）、各向異性導電膏（ACP：Anisotropic Conductive Paste）等。又，作為導電材料之硬化型，可列舉熱硬化型、光硬化型、光熱併用硬化型等，可根據用途進行適當選擇。

以下，列舉積層含有樹脂芯導電粒子之含導電粒子層、及不含有樹脂芯導電粒子之不含導電粒子層的2層結構之熱硬化型各向異性導電膜為例進行說明。又，作為熱硬化型各向異性導電膜，例如可使用陽離子硬化型、陰離子硬化型、自由基硬化型、或併用該等，但此處，對陰離子硬化型各向異性導電膜進行說明。

作為具體例表示之各向異性導電膜具備：樹脂芯導電粒子；含有膜形成樹脂、環氧樹脂、陰離子聚合起始劑作為絕緣性接著劑之含導電粒子層；及含有膜形成樹脂、環氧樹脂、陰離子聚合起始劑作為絕緣性接著劑之不含導電粒子層。

[樹脂芯導電粒子] 樹脂芯導電粒子之壓縮回復率為20%以上，更佳為45%以上，進而較佳為60%以上，壓縮回復率之上限為90%左右。若壓縮回復率高達一定以上，則於連接後樹脂芯導電粒子、與夾持其之凸塊、配線電極之接觸狀態變得易於保持為良好。但是，因與壓縮硬度K值之組合，連接需要較高之壓力。

又，樹脂芯導電粒子之20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上，更佳為8000 N/mm² 以上，進而較佳為10000 N/mm² 以上，20%壓縮時之壓縮硬度K值之上限較佳為未達22000 N/mm² ，更佳為20000 N/mm² 以下。若壓縮硬度K值高達一定以上，則於連接時樹脂芯導電粒子穿破配線電極表面之絕緣層而易於獲得電阻值。但是，因與壓縮回復率之組合，連接需要較高之壓力。

樹脂芯導電粒子之壓縮回復率及20%壓縮時之壓縮硬度K值的較佳組合為：壓縮回復率為20%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上，壓縮回復率為45%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上，壓縮回復率為45%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為8000 N/mm² 以上，或者壓縮回復率為60%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為8000 N/mm² 以上。藉此，例如於130 MPa左右之壓力條件之壓接中，可抑制可靠性試驗後的電阻值之上升，獲得較高之連接可靠性。對於壓力，由於電子零件之薄型化或彎曲化（可撓性化）之要求等情況，故而期待低壓化。又，於連續連接（生產連接體）之情形時，由於預測壓力並非始終固定，故而較理想為即便壓力條件變動亦可獲得良好之連接狀態。例如較佳為可於130 MPa至80 MPa之範圍內使用，更佳為可於130 MPa至50 MPa之範圍內使用。尤其是，若可於80 MPa至50 MPa之範圍內使用，則變得易於應對上述電子零件之薄型化或可撓性之要求。其未必表示於連續連接時，可於上述範圍內變動，而僅說明若可於該範圍內連接，則對連續連接時之變動可容許某一程度。該可容許之程度由於因連接條件或電子零件之條件、連續連接之裝置之條件等組合而變動，故而進行適當調整即可。

樹脂芯導電粒子之壓縮回復率可以如下之方式進行測定。使用微小壓縮試驗機，以圓柱（直徑50 μm，金剛石製）之平滑壓頭端面壓縮樹脂芯導電粒子，可將於自初始負載時（負載0.4 mN）至負載反轉時（負載5 mN）之位移設為L2，自負載反轉時至最終負載時（負載0.4 mN）之位移設為L1時的L1/L2×100（%）之值作為壓縮回復率。

又，樹脂芯導電粒子之20%壓縮時之壓縮硬度K值（20%K值）可以如下之方式進行測定。使用微小壓縮試驗機，以圓柱（直徑50 μm，金剛石製）之平滑壓頭端面，於壓縮速度2.6 mN/秒、及最大試驗負載10 gf之條件下壓縮樹脂芯導電粒子。測定此時之負載值（N）及壓縮位移（mm）。可由所得之測定值，利用下述式而求出20%K值。再者，作為微小壓縮試驗機，例如使用Fischer公司製造之「Fischerscope H-100」等。K值（N/mm² ）＝（3/2^1/2 ）·F·S^-3/2 ·R^-1/2 F：於導電粒子20%壓縮變形時之負載值（N） S：於導電粒子20%壓縮變形時之壓縮位移（mm） R：導電粒子之半徑（mm）

樹脂芯導電粒子具備樹脂芯粒子、及被覆樹脂芯粒子之導電層。又，樹脂芯導電粒子較佳為具備樹脂芯粒子、於樹脂芯粒子之表面配置有多個且形成突起之絕緣性粒子、及配置於樹脂芯粒子及上述絕緣性粒子之表面的導電層。藉此，樹脂芯導電粒子穿破電極表面之氧化物層而充分沒入，可獲得優異之導通可靠性。

第1構成例之樹脂芯導電粒子具備樹脂芯粒子、於樹脂芯粒子之表面附著有多個且成為突起之芯材的絕緣性粒子、及被覆樹脂芯粒子及絕緣性粒子之導電層。第1構成例之樹脂芯導電粒子可利用於樹脂芯粒子之表面附著絕緣性粒子後，形成導電層之方法獲得。作為於樹脂芯粒子之表面上附著絕緣性粒子之方法，例如可列舉於樹脂芯粒子之分散液中，添加絕緣性粒子，例如利用凡得瓦力於樹脂芯粒子之表面集聚、附著絕緣性粒子等。又，作為形成導電層之方法，例如可列舉利用無電解鍍覆所進行之方法、利用電鍍所進行之方法、利用物理蒸鍍所進行之方法等。該等之中，較佳為導電層之形成較為簡便之利用無電解鍍覆所進行之方法。

第2構成例之樹脂芯導電粒子具備樹脂芯粒子、於樹脂芯粒子之表面附著有多個且成為突起之芯材的絕緣性粒子、被覆樹脂芯粒子及絕緣性粒子之表面的第1導電層、及被覆導電層之第2導電層。即，第2構成例係將第1構成例之導電層設為2層結構者。藉由將導電層設為2層結構，可提高構成最外殼之第2導電層之密接性，降低導通電阻。第2構成例之樹脂芯導電粒子可利用於樹脂芯粒子之表面附著絕緣性粒子後，形成第1導電層之後，形成第2導電層之方法獲得。作為於樹脂芯粒子之表面上附著絕緣性粒子之方法，例如可列舉於樹脂芯粒子之分散液中，添加絕緣性粒子，例如利用凡得瓦力於樹脂芯粒子之表面集聚、附著絕緣性粒子等。又，作為形成第1導電層及第2導電層之方法，例如可列舉利用無電解鍍覆所進行之方法、利用電鍍所進行之方法、利用物理蒸鍍所進行之方法等。該等之中，較佳為導電層之形成較為簡便之利用無電解鍍覆所進行之方法。

第3構成例之樹脂芯導電粒子具備樹脂芯粒子、被覆樹脂芯粒子之表面之第1導電層、於第1導電層之表面附著有多個且成為突起之芯材的絕緣性粒子、及被覆第1導電層及絕緣性粒子之表面的第2導電層。即，第3構成例係於第1導電層之表面附著絕緣性粒子，進而形成第2導電層而得者。藉此，可防止於壓接時絕緣性粒子沒入樹脂芯粒子，突起容易地穿破電極表面之氧化物層。第3構成例之樹脂芯導電粒子可利用於樹脂芯粒子之表面形成第1導電層後，附著絕緣性粒子，形成第2導電層之方法獲得。作為於第1導電層之表面上附著絕緣性粒子之方法，例如可列舉於形成有第1導電層之樹脂芯粒子之分散液中，添加絕緣性粒子，例如利用凡得瓦力於第1導電層之表面集聚、附著絕緣性粒子等。又，作為形成第1導電層及第2導電層之方法，例如可列舉利用無電解鍍覆所進行之方法、利用電鍍所進行之方法、利用物理蒸鍍所進行之方法等。該等之中，較佳為導電層之形成較為簡便之利用無電解鍍覆所進行之方法。

作為樹脂芯粒子，可列舉苯胍𠯤（benzoguanamine）樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、聚矽氧樹脂、聚丁二烯樹脂等，又，可列舉具有組合基於構成該等樹脂之單體的重複單元之至少2種以上而成之結構的共聚物。該等之中，較佳為使用組合二乙烯苯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、及苯乙烯而得之共聚物。

絕緣性粒子於樹脂芯粒子之表面附著有多個，成為用於穿破電極表面之氧化物層的突起之芯材。絕緣性粒子之莫氏硬度大於7，較佳為9以上。藉由絕緣性粒子之硬度較高，可使突起穿破電極表面之氧化物層。又，藉由突起之芯材為絕緣性粒子，與使用導電粒子時相比，遷移之因素變少。

作為絕緣性粒子，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）及金剛石（莫氏硬度10）等，該等可單獨使用，亦可組合2種以上使用。該等之中，就經濟性之觀點而言，較佳為使用氧化鋁。

又，絕緣性粒子之平均粒徑較佳為50 nm以上且250 nm以下，更佳為100 nm以上且200 nm以下。又，形成於樹脂芯粒子20之表面的突起之個數較佳為1～500，更佳為30～200。藉由使用此種平均粒徑之絕緣性粒子20，於樹脂芯粒子20之表面形成特定數量之突起，可使突起穿破電極表面之氧化物，可有效地降低電極間之連接電阻。

導電層被覆樹脂芯粒子及絕緣性粒子，具有藉由多個絕緣性粒子而***之突起。導電層較佳為鎳或鎳合金。作為鎳合金，可列舉Ni-W-B、Ni-W-P、Ni-W、Ni-B、Ni-P等。該等之中，較佳為使用低電阻之Ni-W-B。

又，導電層之厚度較佳為50 nm以上且250 nm以下，更佳為80 nm以上且150 nm以下。若導電層30之厚度過小，則難以作為導電性粒子發揮功能，若厚度過大，則突起之高度消失。

樹脂芯導電粒子之平均粒徑可為1～30 μm，較佳為2～10 μm。於本說明書中，所謂平均粒徑，表示利用雷射繞射・散射法而求出之粒度分佈中累計值50%的粒徑（D50）。又，亦可為利用圖像型粒度分佈測定裝置（例如FPIA-3000（Malvern Instruments Ltd））以N＝1000以上進行測定而求出者。

[絕緣性接著劑] 膜形成樹脂相當於例如平均分子量為10000以上之高分子量樹脂，就膜形成性之觀點而言，較佳為10000～80000左右之平均分子量。作為膜形成樹脂，可列舉苯氧樹脂（phenoxy resin）、聚酯樹脂、聚胺酯樹脂（polyurethane resin）、聚酯胺酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、丁醛樹脂等各種樹脂，該等可單獨使用，亦可組合2種以上使用。該等之中，就膜形成狀態、連接可靠性等觀點而言，較佳為適宜地使用苯氧樹脂。

環氧樹脂係形成三維網狀結構，賦予良好之耐熱性、接著性者，較佳為併用固體環氧樹脂及液狀環氧樹脂。此處，所謂固體環氧樹脂，表示於常溫為固體之環氧樹脂。又，所謂液狀環氧樹脂，表示於常溫為液狀之環氧樹脂。又，所謂常溫，表示由JIS Z 8703規定之5～35℃之溫度範圍。

作為固體環氧樹脂，只要與液狀環氧樹脂相容，於常溫為固體狀，則無特別限定，可列舉雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、多官能型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、酚醛清漆苯酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂等，該等之中，可單獨使用1種，亦可組合2種以上使用。該等之中，較佳為使用雙酚A型環氧樹脂。作為可自市場獲取之具體例，可列舉新日鐵住金化學（股）之商品名「YD-014」等。

作為液狀環氧樹脂，只要於常溫為液狀，則無特別限定，可列舉雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚醛清漆苯酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂等，該等之中，可單獨使用1種，亦可組合2種以上使用。尤其是，就膜之黏性、柔軟性等觀點而言，較佳為使用雙酚A型環氧樹脂。作為可自市場獲取之具體例，可列舉三菱化學（股）之商品名「EP828」等。

作為陰離子聚合起始劑，可使用通常所使用之公知硬化劑。例如可列舉有機酸二醯肼、二氰二胺、胺化合物、聚醯胺胺（polyamideamine）化合物、氰酸酯化合物、酚樹脂、酸酐、羧酸、三級胺化合物、咪唑、路易斯酸、布氏酸鹽、多硫醇（polymercaptan）系硬化劑、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、異氰酸酯化合物、封端異氰酸酯化合物等，該等之中，可單獨使用1種，亦可組合2種以上使用。該等之中，較佳為使用以咪唑改質體作為核且將其表面以聚胺酯進行被覆而成之微膠囊型潛在性硬化劑。作為可自市場獲取之具體例，可列舉旭化成E-MATERIALS公司（股）之商品名「Novacure 3941HP」等。

又，作為絕緣性接著劑，亦可根據需要摻合應力緩和劑、矽烷偶合劑、無機填料等。作為應力緩和劑，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。又，作為矽烷偶合劑，可列舉環氧系、甲基丙烯醯氧基系、胺基系、乙烯基系、巰基・硫醚系、脲基（ureide）系等。又，作為無機填料，可列舉氧化矽、滑石、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等。

又，關於絕緣性接著劑中之樹脂芯導電粒子之分散方式，可藉由混入塗佈前之絕緣性接著劑中進行混練，亦可於使用模具等製成膜狀之絕緣性接著劑中使導電粒子各自分離。又，於該情形時，亦可使導電粒子規則地排列。於使導電粒子規則地排列之情形時，較佳為於膜之長度方向具有重複單元。

根據此種導電材料，藉由樹脂芯導電粒子之壓縮回復率及20%壓縮時之壓縮硬度K值較大，即便利用低壓條件之壓接，亦可使樹脂芯導電粒子穿破氧化物層，從而可獲得較高之連接可靠性。

＜2.連接體之製造方法＞本實施形態之連接體之製造方法具有：配置步驟，其係介隔導電材料而配置第1電子零件與第2電子零件，該導電材料含有絕緣性接著劑及樹脂芯導電粒子，上述樹脂芯導電粒子的壓縮回復率為20%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上；及硬化步驟，其係利用壓接工具將第2電子零件壓接於上述第1電子零件，並且使導電材料硬化。此處，於導電材料不為膜體之情形時，可塗佈成膜狀，亦可於連接部位單點設置導電材料。

又，本實施形態之連接體具備第1電子零件、第2電子零件、及將第1電子零件與第2電子零件接著之接著膜，且接著膜係使導電材料硬化而成，該導電材料含有絕緣性接著劑及樹脂芯導電粒子，上述樹脂芯導電粒子的壓縮回復率為20%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上。此處，即便於導電材料不為膜體之情形時，導電材料亦利用壓接成為層狀（膜狀）。

根據本實施形態，即便利用低壓條件之壓接，亦與高壓條件之壓接同樣地，可使樹脂芯導電粒子穿破氧化物層，從而可獲得較高之連接可靠性。

以下，對使用上述熱硬化型各向異性導電膜的連接體之製造方法進行說明。圖1係示意性地表示本實施形態的連接體之製造方法之剖視圖，圖1（A）表示配置步驟（S1），圖1（B）表示硬化步驟（S2）。再者，各向異性導電膜由於與上述相同，故而此處省略說明。

[配置步驟（S1）] 如圖1（A）所示，於配置步驟（S1）中，於第1電子零件10上配置各向異性導電膜20。

第1電子零件10具備第1端子列11，於第1端子列11上形成有氧化物層。氧化物層作為防止配線腐蝕之保護層發揮功能，例如可列舉TiO₂ 、SnO₂ 、SiO₂ 等。

第1電子零件10並無特別限制，可根據目的進行適當選擇。作為第1電子零件10，例如可列舉LCD（Liquid Crystal Display）面板、有機EL（OLED）等平板顯示器（FPD）用途、觸控面板用途等之透明基板、印刷配線板（PWB）等。印刷配線板之材質並無特別限定，例如可為FR-4基材等玻璃環氧樹脂，亦可使用熱塑性樹脂等塑膠、陶瓷等。尤其是，於第1電子零件10為PET（Poly Ethylene Terephthalate）基板等低彈性模數之塑膠基板之情形時，由於可不提高壓接時之壓力，而減輕基材變形之影響，實現低電阻，故而非常有效。再者，塑膠基板之彈性模數係考慮連接體所要求之可撓性、或彎曲性和與後述之驅動電路元件3等電子零件的連接強度之關係等要素而求出，但一般設為2000 MPa～4100 MPa。又，透明基板只要為透明性較高者，則無特別限定，可列舉玻璃基板、塑膠基板等。就耐熱性之觀點而言，可較佳地使用陶瓷基板。

各向異性導電膜20由於與上述各向異性導電膜相同，故而此處省略詳細之說明。各向異性導電膜20之厚度可根據連接之對象進行適當調整，因此無特別限制，但為了容易操作，下限較佳為10 μm以上，更佳為15 μm以上。就防止製成捲裝體之情形時的露出之觀點而言，上限較佳為60 μm以下，更佳為50 μm以下。又，亦可使用由含導電粒子層及不含導電粒子層所構成之2層型各向異性導電膜（亦可為3層型以上之多層）。上述各向異性導電膜20之厚度於多層之情形時指整體之合計厚度。

[硬化步驟（S2）] 如圖1（B）所示，於硬化步驟（S2）中，於各向異性導電膜20上配置第2電子零件30，利用熱壓接工具40將第2電子零件30熱壓接於第1電子零件10。

第2電子零件30具備與第1端子列11對向之第2端子列31。第2電子零件30並無特別限制，可根據目的進行適當調整。作為第2電子零件30，例如可列舉IC（Integrated Circuit）、可撓性基板（FPC：Flexible Printed Circuits）、捲帶式封裝（TCP）基板、將IC安裝於FPC而成之COF（Chip On Film）等。

於硬化步驟（S2）中，使用壓接工具40，作為一例，以40 MPa～150 MPa之壓力，較佳為50 MPa～130 MPa之壓力，更佳為作為低壓之50 MPa～80 MPa之壓力進行按壓。又，於硬化步驟（S2）中，使用壓接工具40，於較佳為250℃以下之溫度，更佳為230℃以下之溫度，進而較佳為220℃以下之溫度下進行按壓。藉此，利用壓接工具40之熱使樹脂熔融，利用壓接工具40充分壓入第2電子零件，以樹脂芯導電粒子21夾持於端子間之狀態使樹脂熱硬化，因此可獲得優異之導通性。再者，所謂40 MPa～150 MPa，指40 MPa以上且150 MPa以下。於其他表述中亦為相同之含義。

又，於硬化步驟（S2）中，可於壓接工具40與第2電子零件30之間使用緩衝材。作為緩衝材，可使用聚四氟乙烯（PTFE：polytetrafluoroethylene）、矽橡膠等。

根據此種連接體之製造方法，藉由樹脂芯導電粒子21之壓縮回復率及20%壓縮時之壓縮硬度K值較大，即便利用低壓條件之壓接，亦可使樹脂芯導電粒子穿破氧化物層，從而可獲得較高之連接可靠性。＜3.實施例＞實施例

以下，對本發明之實施例進行說明。於本實施例中，作為各向異性導電接著劑之一形態而製作各向異性導電膜，並製作連接體。並且，測定連接體之初始導通電阻、及可靠性試驗後之導通電阻。再者，本發明並不限定於該等實施例。

[各向異性導電膜之製作] 製作將含有表1所示之樹脂芯導電粒子之含導電粒子層與不含導電粒子層積層而成的2層結構之各向異性導電膜。首先，摻合苯氧樹脂（YP50，新日鐵化學（股））20質量份、液狀環氧樹脂（EP828，三菱化學（股））30質量份、固體環氧樹脂（YD-014，新日鐵化學（股））10質量份、微膠囊型潛在性硬化劑（Novacure 3941H，旭化成E-MATERIALS公司（股））30質量份、樹脂芯導電粒子，獲得厚度為8 μm之含導電粒子層。樹脂芯導電粒子以於膜乾燥後個數密度成為約50000個/mm² 之方式進行調整而摻合。個數密度係藉由利用金屬顯微鏡對100 μm×100 μm之區域以任意選取之10個部位以上進行觀察而測量並求出。

其次，摻合苯氧樹脂（YP50，新日鐵化學（股））20質量份、液狀環氧樹脂（EP828，三菱化學（股））30質量份、固體環氧樹脂（YD-014，新日鐵化學（股））10質量份、微膠囊型潛在性硬化劑（Novacure 3941H，旭化成E-MATERIALS公司（股））30質量份，獲得厚度為6 μm之不含導電粒子層。

並且，將含導電粒子層與不含導電粒子層貼合，獲得厚度為14 μm的2層結構之各向異性導電膜。

[連接體之製作] 利用以下之方法製造連接體，進行以下所示之評價。作為玻璃基板，使用Ti/Al膜經圖案化之平均厚度為0.3 mm之Ti/Al配線板。作為電子零件，使用IC晶片（1.8×20 mm，t（厚度）＝0.5 mm，鍍金凸塊（Au-plated bump） 30 μm×85 μm，h（高度）＝9 μm）。

將各向異性導電膜切割成特定寬度，貼附於Ti/Al配線板。於其上暫時固定IC晶片後，使用被覆有平均厚度50 μm之四氟乙烯作為緩衝材的加熱工具，於溫度220℃、壓力130 MPa、時間5 sec之壓接條件1，溫度220℃、壓力80 MPa、時間5 sec之壓接條件2，溫度220℃、壓力50 MPa、時間5 sec之壓接條件3下進行壓接，完成連接體。

[導通電阻之測定] 關於IC晶片與Ti/Al配線板之連接狀態，使用數位萬用表，測定初始及可靠性試驗後之導通電阻（Ω）。導通電阻值之測定係於連接於裸晶片之凸塊之可撓性配線板的配線連接數位萬用表，以50 V之電壓測定利用所謂四端子法測定導通電阻值。可靠性試驗設為溫度85℃、濕度85%、時間500 hr之條件。

[導通電阻之評價] 初始之導通電阻值未達1 Ω評價為「A」，1 Ω以上且未達2 Ω評價為「B」，2 Ω以上評價為「C」。又，可靠性試驗後之導通電阻值未達2 Ω評價為「A」，2 Ω以上且未達5 Ω評價為「B」，5 Ω以上評價為「C」。實用上為B以上即可，較佳為A。

又，算出可靠性試驗後之導通電阻值相對於初始之導通電阻值的上升率（（可靠性試驗後之導通電阻值/初始之導通電阻值）×100）。電阻值上升率較佳為200%以下，但若初始導通電阻評價、及可靠性試驗後導通電阻評價為A評價，則即便電阻值上升率超過200%亦無問題。其原因在於可靠性試驗後導通電阻值未達2 Ω時的電阻值之變動。若於初始導通電阻評價、及可靠性試驗後導通電阻評價不同之壓力條件下為A評價，且電阻值上升率為200%以下，則就亦可容許壓力變動之影響而言較佳，若滿足50 MPa及80 MPa，則就可於低壓使用之方面而言更佳，若於所有壓力條件下皆可滿足則進而更佳。又，若初始導通電阻評價、及可靠性試驗後導通電阻評價為A評價，且電阻值上升率為160%以下，則電阻值之變動變得於更窄之範圍內穩定，故而更佳。電阻值上升率為160%以下，表示即便初始電阻值僅略小於1 Ω，亦具有足以使可靠性試驗電阻值未達2 Ω之餘裕。關於由壓力條件所引起之差異，由於與上述相同，故而省略。

[實驗例1] 如表1所示，使用平均粒徑為3 μm、壓縮回復率為64%、20%壓縮時之壓縮硬度K值為12600 N/mm² 之樹脂芯導電粒子製作各向異性導電膜。

樹脂芯導電粒子係以如下之方式製作。於調整二乙烯苯、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯之混合比的溶液中投入過氧化苯甲醯作為聚合起始劑，一面以高速均勻攪拌一面進行加熱，進行聚合反應，藉此獲得微粒子分散液。藉由過濾微粒子分散液，進行減壓乾燥，獲得作為微粒子之凝聚體的塊體。並且，藉由粉碎（壓碎）塊體，獲得平均粒徑為3.0 μm之二乙烯苯系樹脂粒子。

又，作為絕緣性粒子，使用平均粒徑為150 nm之氧化鋁（Al₂ O₃ ）。又，作為導電層用之鍍覆液，使用含有下述鍍鎳液（pH8.5）之鍍鎳液，該鍍鎳液（pH8.5）包含硫酸鎳0.23 mol/L、二甲胺硼烷0.25 mol/L、及檸檬酸鈉0.5 mol/L。

首先，相對於含有鈀觸媒液5 wt%之鹼性溶液100質量份，將樹脂芯粒子10質量份利用超音波分散器分散後，過濾溶液，取出樹脂芯粒子。繼而，將樹脂芯粒子10質量份添加至二甲胺硼烷1 wt%溶液100質量份中，使樹脂芯粒子之表面活化。並且，藉由於將樹脂芯粒子充分水洗後，加入至蒸餾水500質量份中，使其分散，獲得含有附著有鈀之樹脂芯粒子的分散液。

其次，將絕緣性粒子1 g耗時3分鐘添加至分散液中，獲得含有附著有絕緣性粒子之粒子的漿料。並且，一面將漿料於60℃進行攪拌，一面向漿料中緩慢滴加鍍鎳液，進行無電解鍍鎳。於確認氫之發泡停止之後，過濾粒子，進行水洗，於醇置換後進行真空乾燥，獲得具有由氧化鋁所形成之突起、及鍍Ni-B之導電層的導電性粒子。利用掃描型電子顯微鏡（SEM）觀察該導電性粒子，結果導電層之厚度為約100 nm。

樹脂芯導電粒子之壓縮回復率及20%壓縮時之壓縮硬度K值藉由調整製作樹脂芯粒子時之二乙烯苯、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯之混合比，而獲得特定值。

並且，使用各向異性導電膜於溫度220℃、壓力130 MPa、時間5 sec之壓接條件1，溫度220℃、壓力80 MPa、時間5 sec之壓接條件2，溫度220℃、壓力50 MPa、時間5 sec之壓接條件3下製造連接體。

[實驗例2] 如表1所示，使用平均粒徑為3 μm、壓縮回復率為72%、20%壓縮時之壓縮硬度K值為10000 N/mm² 之樹脂芯導電粒子製作各向異性導電膜，除此以外，與實驗例1同樣地製造連接體。

[實驗例3] 如表1所示，使用平均粒徑為3 μm、壓縮回復率為67%、20%壓縮時之壓縮硬度K值為9700 N/mm² 之樹脂芯導電粒子製作各向異性導電膜，除此以外，與實驗例1同樣地製造連接體。

[實驗例4] 如表1所示，使用平均粒徑為3 μm、壓縮回復率為57%、20%壓縮時之壓縮硬度K值為9000 N/mm² 之樹脂芯導電粒子製作各向異性導電膜，除此以外，與實驗例1同樣地製造連接體。

[實驗例5] 如表1所示，使用平均粒徑為3 μm、壓縮回復率為65%、20%壓縮時之壓縮硬度K值為4800 N/mm² 之樹脂芯導電粒子製作各向異性導電膜，除此以外，與實驗例1同樣地製造連接體。

[實驗例6] 如表1所示，使用平均粒徑為3 μm、壓縮回復率為15%、20%壓縮時之壓縮硬度K值為22000 N/mm² 之樹脂芯導電粒子製作各向異性導電膜，除此以外，與實驗例1同樣地製造連接體。 [實驗例7] 如表1所示，使用平均粒徑為3 μm、壓縮回復率為25%、20%壓縮時之壓縮硬度K值為14000 N/mm² 之樹脂芯導電粒子製作各向異性導電膜，除此以外，與實驗例1同樣地製造連接體。 [實驗例8] 如表1所示，使用平均粒徑為3 μm、壓縮回復率為24%、20%壓縮時之壓縮硬度K值為11000 N/mm² 之樹脂芯導電粒子製作各向異性導電膜，除此以外，與實驗例1同樣地製造連接體。 [實驗例9] 如表1所示，使用平均粒徑為3 μm、壓縮回復率為40%、20%壓縮時之壓縮硬度K值為6000 N/mm² 之樹脂芯導電粒子製作各向異性導電膜，除此以外，與實驗例1同樣地製造連接體。 [實驗例10] 如表1所示，使用平均粒徑為3 μm、壓縮回復率為37%、20%壓縮時之壓縮硬度K值為1000 N/mm² 之樹脂芯導電粒子製作各向異性導電膜，除此以外，與實驗例1同樣地製造連接體。

[表1]

如實驗例10所示，於使用20%壓縮時之壓縮硬度K值未達4000 N/mm² 之樹脂芯導電粒子之情形時，壓力50 MPa之條件、壓力80 MPa之條件、及壓力130 MPa之條件下之初始及可靠性試驗後之導通電阻評價為C。

如實驗例6所示，於使用壓縮回復率未達20%，20%壓縮時之壓縮硬度K值超過20000 N/mm² 之樹脂芯導電粒子之情形時，壓力50 MPa之條件及壓力80 MPa之條件下之初始及可靠性試驗後之導通電阻評價為C，但壓力130 MPa之條件下之初始及可靠性試驗後之導通電阻評價為B。

如實驗例9所示，於使用壓縮回復率為20%以上，20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上之樹脂芯導電粒子之情形時，壓力50 MPa之條件下之初始導通電阻評價為C，但壓力80 MPa之條件及壓力130 MPa之條件下之可靠性試驗後之導通電阻評價為B。

如實驗例7、8所示，於使用壓縮回復率為20%以上，20%壓縮時之壓縮硬度K值為10000 N/mm² 以上之樹脂芯導電粒子之情形時，壓力50 MPa之條件下之初始之導通電阻評價為C，但壓力80 MPa之條件下之可靠性試驗後之導通電阻評價為B，壓力130 MPa之條件下之可靠性試驗後之導通電阻評價為A。

如實驗例1～5所示，於使用壓縮回復率為45%以上，20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上之樹脂芯導電粒子之情形時，壓力50 MPa之條件、壓力80 MPa之條件、及壓力130 MPa之條件下之可靠性試驗後之導通電阻評價為A。

又，由表1可知，130 MPa及80 MPa之壓力條件之實驗例1至5以及7至9於實用上無問題。尤其是，可知實驗例1～5良好，連接時之壓力範圍較廣，故而適於實際規格。又，可知於130 MPa、80 MPa、50 MPa之全部壓力條件下良好，故而實驗例1～5亦適於實際規格。尤其是，實驗例1及2於全部壓力條件下，初始及可靠性試驗後之導通電阻評價為A，且電阻值上升率為160%以下而較為穩定，故而顯示更優異之效果。

由於有損壞安裝零件之虞，故而要求於低壓條件下進行壓接而獲得較高之連接可靠性。50 MPa之可靠性試驗後之實驗例1～5的電阻值之關係為「實驗例1＜實驗例2＜實驗例3＜實驗例4＜實驗例5」，於最高之實驗例5中亦未達0.7 Ω。再者，實驗例1為實驗例5之約50%的電阻值。實驗例3之電阻值上升率超過200%，但其前提為電阻值非常小，由於為作為A評價之未達2 Ω（準確而言未達0.7 Ω）而良好，故而並無問題。關於實驗例1及實驗例2，可知電阻值上升率亦相對低，即便於相對低壓之50 MPa亦獲得良好之安裝狀態。

[粒子分散方式] 其次，使用實驗例1、2中所使用之樹脂芯導電粒子，對由無規系或排列系之粒子分散方式的差異所引起之粒子捕捉性及連接可靠性進行研究。關於連接可靠性，與上述同樣地，測定連接體之初始導通電阻、及可靠性試驗後之導通電阻。

[粒子捕捉性（捕捉率、粒子捕捉效率）] 利用下述式算出捕捉率。 [（於連接後之1個凸塊中所捕捉之粒子個數（個）/1個凸塊之面積（mm² ））/（連接前之各向異性導電膜之個數密度（個/mm² ））]×100 於連接後之凸塊中所捕捉之粒子個數係利用金屬顯微鏡觀察自玻璃基板側由金屬顯微鏡觀察到之壓痕，進行測量而求出。再者，確認到捕捉數之凸塊設為120個（N＝120），將捕捉率之平均值作為粒子捕捉效率（小數點以後四捨五入）。

[實驗例11] 如表2所示，使用與實驗例1相同之平均粒徑為3 μm、壓縮回復率為64%、20%壓縮時之壓縮硬度K值為12600 N/mm² 之樹脂芯導電粒子。藉由將樹脂芯導電粒子於配線基板上排列為特定之排列圖案後，利用設有絕緣性樹脂層之膜轉印樹脂芯導電粒子而形成含導電粒子層。排列圖案係將導電粒子於膜面視野配置為六方晶格之形狀，將粒子個數密度設為28000個/mm² 。除此以外，與實驗例1同樣地製造連接體。

[實驗例12] 如表2所示，使用與實驗例2相同之平均粒徑為3 μm、壓縮回復率為72%、20%壓縮時之壓縮硬度K值為10000 N/mm² 之樹脂芯導電粒子。藉由將樹脂芯導電粒子於配線基板上排列為特定之排列圖案後，利用設有絕緣性樹脂層之膜轉印樹脂芯導電粒子而形成含導電粒子層。排列圖案係將導電粒子於膜面視野配置為六方晶格之形狀，將粒子個數密度設為28000個/mm² 。除此以外，與實驗例1同樣地製造連接體。

[表2]

如表2所示，關於粒子分散方式為無規之情形時的粒子捕捉效率，實驗例1為26%，實驗例2為28%。又，關於粒子分散方式為排列之情形時的粒子捕捉效率，實驗例11為52%，實驗例12為51%。即，可知粒子分散方式為排列時，連接時之導電粒子的粒子捕捉效率較高。

又，由實驗例1、2、11、12可知，即便粒子分散方式為無規系，亦可獲得與排列系同等之連接可靠性。即，可知藉由採用無規系作為粒子分散方式，可抑制材料成本。

10‧‧‧第1電子零件 11‧‧‧第1端子列 20‧‧‧各向異性導電接著膜 21‧‧‧樹脂芯導電粒子 30‧‧‧第2電子零件 31‧‧‧第2端子列 40‧‧‧壓接工具

圖1係示意性地表示本實施形態的連接體之製造方法之剖視圖，圖1（A）表示配置步驟（S1），圖1（B）表示硬化步驟（S2）。

10‧‧‧第1電子零件

11‧‧‧第1端子列

20‧‧‧各向異性導電接著膜

21‧‧‧樹脂芯導電粒子

30‧‧‧第2電子零件

31‧‧‧第2端子列

40‧‧‧壓接工具

Claims

一種導電材料，其含有：絕緣性接著劑及樹脂芯導電粒子，上述樹脂芯導電粒子的壓縮回復率為20%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上。
如請求項1所述之導電材料，其中，上述樹脂芯導電粒子之壓縮回復率為45%以上，20%壓縮時之壓縮硬度K值為4500 N/mm² 以上。
如請求項1所述之導電材料，其中，上述樹脂芯導電粒子之壓縮回復率為60%以上。
如請求項1所述之導電材料，其中，上述樹脂芯導電粒子之20%壓縮時之壓縮硬度K值為8000 N/mm² 以上。
如請求項1所述之導電材料，其中，上述樹脂芯導電粒子之20%壓縮時之壓縮硬度K值為20000 N/mm² 以下。
如請求項1至5中任一項所述之導電材料，其中，上述絕緣性接著劑含有膜形成樹脂、環氧樹脂、及陰離子聚合起始劑，該導電材料為膜狀。
一種連接體之製造方法，其具有：配置步驟，其係介隔導電材料而配置第1電子零件與第2電子零件，該導電材料含有絕緣性接著劑及樹脂芯導電粒子，上述樹脂芯導電粒子的壓縮回復率為20%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上；及硬化步驟，其係利用壓接工具將上述第2電子零件壓接於上述第1電子零件，並且使上述導電材料硬化。
如請求項7所述之連接體之製造方法，其中，於上述硬化步驟中，於40 MPa～150 MPa之條件下將上述第2電子零件壓接於上述第1電子零件。
一種連接體，其具備第1電子零件、第2電子零件、及將上述第1電子零件與上述第2電子零件接著之接著膜，且上述接著膜係使導電材料硬化而成，該導電材料含有絕緣性接著劑及樹脂芯導電粒子，上述樹脂芯導電粒子的壓縮回復率為20%以上且20%壓縮時之壓縮硬度K值為4000 N/mm² 以上。