專利名稱：電路連接材料、使用其的薄膜狀電路連接材料、電路構件的連接結構及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電路連接材料、使用其的薄膜狀電路連接材料、電路構件的連接結構及其制造方法。
背景技術：
自古以來，就已知道將液晶顯示器、TCP(Tape Carrier Package卷帶式封裝)與FPC(Flexible Printed Circuit撓性印刷電路板)、TCP、或FPC與印刷電路板等電路構件相互連接的電路構件的連接結構，在如此電路構件相互連接中，使用在粘接劑中分散導電粒子而成的電路連接材料(例如，異向導電性粘接劑)(參照例如，特開昭59-120436號公報、特開昭60-191228號公報、特開平1-251787號公報、特開平7-90237號公報、特開2001-189171號公報)。
另一方面，伴隨著近年電子儀器的小型化、薄型化，電路不斷向高密度化發(fā)展，電路構件中的電路電極間的間隔或電路電極的寬幅變得非常窄，難以確保電路電極間的高絕緣性。因此，在電路構件中，為確保電路電極間的高絕緣性，認為需要在電路電極間設置由有機絕緣性物質、二氧化硅、氮化硅等所構成的絕緣層。
圖7是表示電路構件的連接結構的先前例的剖面圖。如圖7所示，電路構件的連接結構100具備第一電路構件131、第二電路構件141，第一電路構件131與第二電路構件141通過電路連接構件150連接。第一電路構件131是由電路基板132、鄰接于電路基板132的一面132a上所形成的電路電極133及絕緣層134而構成，絕緣層134的一部分形成為呈跨上電路電極133的邊緣的形狀。即，絕緣層134的一部分是以電路基板132的一面132a作為基準、厚于電路電極133而形成。此外，第二電路構件141是與第一電路構件131相同的構成，由電路基板142、鄰接于電路基板142的一面142a上所形成的電路電極143及絕緣層144而構成，絕緣層144的一部分形成為呈跨上電路電極143的邊緣的形狀。另一方面，電路連接構件150是，例如在苯并鳥糞胺樹脂粒子的表面形成鍍鎳層而得到的導電粒子152分散于絕緣性物質151中而成。此處，例如導電粒子的平均粒徑是5μm且硬度(K值)為7490N/mm2。

發(fā)明內容
但是，前述的以往的電路構件的連接結構100具有以下所示問題。
即，在圖7所示電路構件的連接結構100中，有對向的電路電極133、143間的接觸電阻變大，同時電氣特性的長期可靠性不足的問題。
本發(fā)明是鑒于上述情況而進行的，以提供可充分降低對向的電路電極間的連接電阻，且電氣特性的長期可靠性優(yōu)異的電路連接材料、使用其的薄膜狀電路連接材料、電路構件的連接結構及其制造方法為目的。
本發(fā)明人銳意研究解決上述問題的結果是，發(fā)現(xiàn)產生上述問題的原因尤其在于導線粒子的硬度。即，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若導電粒子的硬度過大，則導電粒子被夾在跨上電路電極的邊緣的絕緣膜相互間，導電粒子無法充分地與對向的電路電極133、143都接觸，其結果是，對向的電路電極133、143間的連接電阻將變大。于是，本發(fā)明人以在電路構件中絕緣膜的一部分形成為跨上電路電極的邊緣的形狀為前提，進一步累積銳意研究解決上述問題的結果是，發(fā)現(xiàn)通過利用以固化處理使40℃的貯存彈性模量及25～100℃的平均熱膨脹系數(shù)位于特定范圍，且導電粒子的平均粒徑及硬度位于特定范圍的電路連接材料，可解決上述問題，從而實現(xiàn)完成本發(fā)明。
即，本發(fā)明是一種電路連接材料，其是用于連接第一電路構件及第二電路構件的電路連接材料，該第一電路構件是第一電路電極與第一絕緣層在第一電路基板的主面上鄰接形成的電路構件，該第二電路構件是第二電路電極與第二絕緣層在第二電路基板的主面上鄰接形成的電路構件；在前述第一及第二電路構件的至少一方，前述絕緣層的至少一部分是以前述主面作為基準、厚于前述電路電極而形成；其特征在于含有粘接劑組合物以及導電粒子，該導電粒子平均粒徑大于等于1μm小于10μm且硬度為1.961～6.865GPa；通過固化處理，在40℃的貯存彈性模量成為0.5～3Gpa；通過固化處理，25℃至100℃的平均熱膨脹系數(shù)成為30～200ppm/℃。
根據(jù)該電路連接材料，使之介在于第一及第二電路構件之間，經由第一及第二電路構件加熱及加壓，進行固化處理，則可充分減低對向的電路電極間的連接電阻。此外，可提供電氣特性的長期可靠性優(yōu)異的結構。
如上述可充分減低電路電極間的連接電阻可能是由于，相互連接電路構件之際，在絕緣層和與其對向的電路電極之間，或在對向的絕緣層間雖然夾有導電粒子，但可使導電粒子適度地扁平化，使對向的電路電極間的距離充分地變小。此外，對向的電路電極間的電氣特性的長期可靠性優(yōu)異可能是由于，通過電路連接材料的固化處理，使第一電路構件與第二電路構件牢固連接，從而充分減低第一電路電極與第二電路電極間的距離的經時變化。
此外，本發(fā)明是一種薄膜狀電路連接材料，其特征在于，是將上述電路連接材料形成為薄膜狀而成。
該薄膜狀電路連接材料呈薄膜狀，容易使用。因此，根據(jù)該薄膜狀電路連接材料，在連接第一電路構件及第二電路構件之際，可容易地使之介在于它們之間，可容易地進行第一電路構件與第二電路構件的連接作業(yè)。
此外，本發(fā)明是一種電路構件的連接結構，其具備第一電路構件，其是第一電路電極與第一絕緣層在第一電路基板的主面上鄰接形成；第二電路構件，其是第二電路電極與第二絕緣層在第二電路基板的主面上鄰接形成；以及電路連接構件，其設置于第一電路構件的主面與第二電路構件的主面之間、連接第一及第二電路構件彼此；在第一及第二電路構件的至少一方，絕緣層的至少一部分是以電路基板的主面為基準、厚于電路電極而形成；其特征在于，電路連接構件包含絕緣性物質、以及導電粒子，該導電粒子的平均粒徑大于等于1μm小于10μm且硬度為1.961～6.865GPa；電路連接構件在40℃的貯存彈性模量為0.5～3GPa且25℃至100℃的平均熱膨脹系數(shù)為30～200ppm/℃；第一電路電極與第二電路電極經由導電粒子而電性連接。
根據(jù)該電路構件的連接結構，由于第一電路電極與第二電路電極經由導電粒子電性連接，可充分減低第一及第二電極間的連接電阻。此外，電氣特性的長期可靠性優(yōu)異。
此外，本發(fā)明是一種電路構件的連接結構的制造方法，該電路構件的連接結構具備該電路構件的連接結構具備第一電路構件，其是第一電路電極與前述第一絕緣層在第一電路基板的主面上鄰接形成；第二電路構件，其是第二電路電極與第二絕緣層在第二電路基板的主面上鄰接形成；以及電路連接構件，其設置于前述第一電路構件的主面與前述第二電路構件的主面之間、將前述第一及第二電路構件彼此連接；在前述第一及第二電路構件的至少一方，前述絕緣層的至少一部分是以前述電路基板的主面作為基準、厚于前述電路電極而形成；其特征在于，使上述薄膜狀電路連接材料介在于前述第一電路基板的主面與前述第二電路基板的主面之間；通過經由前述第一及第二電路構件加熱及加壓前述電路連接材料而進行固化處理，連接前述第一電路構件與前述第二電路構件，使前述第一電路電極與前述第二電路電極經由前述導電粒子而電性連接。
根據(jù)該電路構件的連接結構的制造方法，使上述電路連接材料介在于第一電路構件與第二電路構件之間，通過經由第一及第二電路構件加熱及加壓而對電路連接材料進行固化處理，可充分減低對向的電路電極間的連接電阻，且可得到電氣特性的長期可靠性優(yōu)異的電路構件的連接結構。
可得到可充分減低對向的電路電極間的連接電阻的電路構件的連接結構的原因，認為可能是由于，相互連接電路構件的時候，在絕緣層和與其對向的電路電極之間，或在對向的絕緣層間即使夾有導電粒子，由于導電粒子被適度地扁平化，可使對向的電路電極間的距離充分地變小。此外，認為可得到可充分減低對向的電路電極間的連接電阻的電路構件連接結構的原因可能在于，通過電路材料的固化處理，使第一電接構件與第二連接構件牢固地連接，可充分減低第一電路電極與第二電路電極的間距的經時變化。


圖1表示關于本發(fā)明的電路構件的連接結構的一種實施方式的概略剖面圖。
圖2是圖1的部分放大剖面圖。
圖3(a)(b)是表示圖1的導電粒子的種種形態(tài)的剖面圖。
圖4是表示關于本發(fā)明的薄膜狀電路連接材料的一種實施方式的剖面圖。
圖5是關于本發(fā)明的電路構件的連接結構的制造方法的一個工序的示意圖。
圖6是表示關于本發(fā)明的電路構件的連接結構的其它實施方式的剖面圖。
圖7是先前的電路構件的連接結構的一例的剖面圖。其中，10電路連接構件，11絕緣性物質，12導電粒子，12a核體，12b金屬層，12c最外層，30第一電路構件，31電路基板(第一電路基板)，31a主面，32電路電極(第一電路電極)，33絕緣層(第一絕緣層)，33a絕緣層33的邊緣部，40第二電路構件，41電路基板(第二電路基板)，41a主面，42電路電極(第二電路電極)，43絕緣層(第二絕緣層)，43a絕緣層43的邊緣部，50薄膜狀電路連接材料，51粘接劑組合物，100電路構件的連接結構，131第一電路構件，132電路基板，132a電路基板132的一面，133電路電極，134絕緣層，141第二電路構件，142電路基板，142a電路基板142的一面，143電路電極，144絕緣層，150電路連接構件，151絕緣性物質，152導電粒子，200電路構件的連接結構，300電路構件的連接結構，D1距離，D2厚度差，D3厚度差具體實施方式
以下，參照

本發(fā)明的適宜的實施方式。此外，同一要素使用相同符號，省略重復說明。
首先，說明關于本發(fā)明的電路構件的連接結構。
圖1是表示關于本發(fā)明的電路構件的連接結構的第一種實施方式的概略剖面圖，圖2是圖1的部分放大剖面圖。如圖1及圖2所示，本實施方式的電路構件的連接結構200具備相互對向的第一電路構件30及第二電路構件40，在第一電路構件30與第二電路構件40之間，設置有連接它們的電路連接構件10。
第一電路構件30具備電路基板(第一電路基板)31，形成于電路基板31的主面31a上的電路電極(第一電路電極)32，以及形成于電路基板31的主面31a上的絕緣層(第一絕緣層)33。電路電極32與絕緣層33，在電路基板31上相互鄰接形成。此處，絕緣層33的兩邊緣部33a形成為呈跨上電路電極32的邊緣的狀態(tài)。即，絕緣層33的兩邊緣部33a，以電路基板31的主面31a作為基準、厚于電路電極32的中央部而形成。此外，此時絕緣層33的邊緣部33a的厚度是指，由電路基板31的主面31a至絕緣層33的邊緣部33a的表面的距離。
另一方面，第二電路構件40具備電路基板41，形成于電路基板41的主面41a上的電路電極(第二電路電極)42，以及形成于電路基板41的主面41a上的絕緣層(第二絕緣層)43。此外，絕緣層43的兩邊緣部43a跨上電路電極42的邊緣，并以電路基板41的主面41a作為基準、厚于電路電極42而形成，就上述方面來說，與第一電路構件30的情形相同。
然后，在第一電路構件30與第二電路構件40對向的狀態(tài)下，絕緣層33的邊緣部33a與絕緣層43的邊緣部43a之間的間隔，比電路電極32與電路電極42之間的間隔窄。
次外，對于電路連接構件10，構成其的材料在40℃的貯存彈性模量為0.5～3GPa，25℃至100℃的平均熱膨脹系數(shù)為30～200ppm/℃。電路連接構件10含有絕緣性物質11和導電粒子12，導電粒子12的平均粒徑大于等于1μm小于10μm且硬度為1.961～6.865GPa。
在該電路構件的連接結構200中，電路電極32、42經由導電粒子12電性連接。即，導電粒子12與電路電極32、42雙方都直接接觸。此外，絕緣層33的邊緣部33a與絕緣層43的邊緣部43a之間夾有導電粒子12的情況下，導電粒子12呈扁平狀態(tài)，以不妨礙電路電極32、42之間的電性連接。
在該電路構件的連接結構200中，如上所述，對向的電路電極32與電路電極42經由導電粒子12電性連接。因此，可充分減低電路電極32、42之間的連接電阻。因此，可使電路電極32、42之間的電流流動圓滑，可充分地發(fā)揮電路所擁有的功能。此外，通過使電路連接構件10以如上所述而構成，則可通過緩和電路構件30或40與電路連接構件10的界面的應力，而實現(xiàn)高的粘接強度，且可長時間持續(xù)該狀態(tài)。即，可充分防止電路電極32、42之間的距離的經時變化，充分提高電路電極32、42之間的電氣特性的長期可靠性。
此處，詳細說明通過使電路連接構件10包含具有上述范圍內的硬度的導電粒子12，可充分減低電路電極32、42間的連接電阻的理由。
首先，由于電路連接構件10中含有絕緣性物質11，為充分減低電路電極32、42間的連接電阻，需要導電粒子12接觸電路電極32、42雙方，為使導電粒子12與電路電極32、42雙方都接觸，未扁平化的導電粒子12的粒徑A、與絕緣層43的邊緣部43a對向的絕緣層33的邊緣部33a之間的距離D1、以及電路電極32的厚度與絕緣層33的邊緣部33a的厚度差D3、電路電極42的厚度與絕緣層43的邊緣部43a的厚度差D2需要滿足下式(1)的條件。
D1+D2+D3≤A(1)即，與絕緣層33的邊緣部33a對向的絕緣層43的邊緣部43a之間的距離D1，需要滿足下式(2)的條件。
D1≤A-D2-D3(2)此處，假設導電粒子具有超過6.865GPa程度的極高的硬度，則例如在電路構件30的絕緣層33的邊緣部33a和電路構件40的絕緣層43的邊緣部43a之間夾有導電粒子的情況下，導電粒子無法扁平化，絕緣層33的邊緣部33a與電路構件40的絕緣層43的邊緣部43a之間的距離D1無法充分變小。其結果是，D1無法滿足上述式(2)。即，電路電極32、42之間的距離(D1+D2+D3)大于導電粒子12的粒徑A。因此，電路電極32、42之間的導電粒子無法與電路電極32、42雙方都接觸，電路電極32、42間的連接電阻將變大。
對此，若導電粒子12具有1.961～6.865GPa的硬度，則導電粒子12例如夾于絕緣層33的邊緣部33a與電路構件40的絕緣層43的邊緣部43a之間的情況下，會被扁平化。因此，上述D1就滿足上述式(2)的條件，導電粒子12與電路電極32、42雙方都接觸，可充分地減低電路電極32、42之間的連接電阻。
此外，在構成上述電路連接構件10的材料固化后在40℃的貯存彈性模量不足0.5Gpa的情況下，粘接強度不足，而當超過3Gpa時，則因內部應力而增大連接部的連接電阻，或粘接劑剝離。此外，上述平均熱膨脹系數(shù)不足30ppm/℃的情況下，則粘接強度不足，而當超過200ppm/℃時，則因內部應力而增大連接部的連接電阻，或粘接劑剝離。
此外，在導電粒子12的硬度超過6.865Gpa的情況下，由于導電粒子12無法充分扁平化，導電粒子12與電路電極32、42的接觸面積減小，連接電阻上升，無法充分確保對向的電路電極32、42間的電性連接。另一方面，在導電粒子12的硬度不足1.961Gpa的情況下，由于導電粒子12無法追隨電路電極32、42在高溫高濕時的間隔的變化，因而無法充分減低電路電極32、42間的連接電阻。
再者，導電粒子12的硬度，在導電粒子12經過電鍍的情況下，可使用微小壓縮試驗機(株式會社島津制作所制)將電鍍后的導電粒子的的直徑變形10％，由此時的施重P(MPa，Kgf)，導電粒子的半徑r(mm)及壓縮時的位移Δ(mm)，通過下式(3)求得。
此外，在導電粒子12的平均粒徑不足1μm的情況下，導電粒子過小而無法接觸電路電極雙方，無法充分確保電性連接，在大于等于10μm的情況下，則難以適用于具有高密度電路的電路構件。
接著，詳細說明導電粒子12的構成。在圖3中，(a)及(b)是表示導電粒子12的種種形態(tài)的剖面圖。如圖3(a)所示，導電粒子12由有機高分子所成的核體12a，和形成于該核體12a上的金屬層12b構成。就這樣的形態(tài)的導電粒子12來說，導電粒子12的硬度系大致由核體12a的硬度所支配。因此，核體12a的硬度依賴于作為的材料的有機高分子的結構、交聯(lián)點間的距離、交聯(lián)度等。因此，為使導電粒子12的硬度位于上述范圍，可以適當選擇后述的有機高分子的材料、結構等要素。
作為構成核體12a的有機高分子，可以舉出丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、苯并鳥糞胺樹脂、硅樹脂、聚丁二烯樹脂等。此外，上述有機高分子也可以為具有，基于構成上述樹脂的單體的重復單元之中的至少2種以上任意組合而成的結構的共聚物，優(yōu)選從苯并鳥糞胺、丙烯酸酯、二烯丙基對苯二甲酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二乙烯基苯及苯乙烯所成的群中選擇至少兩種或兩種以上共聚合而得的共聚物，更優(yōu)選組合季戊四醇四丙烯酸酯、二乙烯基苯及苯乙烯所得的共聚物。
其中，苯并鳥糞胺等，由于在分子中具有剛直的結構其交聯(lián)點間的距離也短，因而在共聚物中這種分子的含有率越高，可得到越硬的導電粒子12。此外也可通過使有機高分子的交聯(lián)度增高，得到硬的導電粒子12。另一方面，就丙烯酸酯、二烯丙基對苯二甲酸酯等來說，由于交聯(lián)點間的距離變長，因而共聚物中使這種分子的含有率越高，可得到越柔軟的導電粒子12。此外也可通過使有機高分子的交聯(lián)度降低，得到柔軟的導電粒子12。
因此，通過適宜選擇構成核體12a的有機高分子，其交聯(lián)點間的距離、交聯(lián)度，可得具有上述范圍的硬度的導電粒子12。
形成于核體12a上的金屬層12b由，例如銅、鎳、鎳合金、銀或銀合金構成，金屬層12b，可采用無電解電鍍法對核體12a電鍍這些金屬而形成。此處，鎳合金，根據(jù)電鍍浴中調配的添加劑而有種種，常知的有鎳-磷、鎳-硼等合金。此外，對其他合金也有同樣者。金屬層12b的厚度(電鍍厚度)，優(yōu)選50nm～170nm，更優(yōu)選50nm～150nm。若厚度不足50nm，則有產生電鍍缺損(剝離)等使得連接電阻增大的傾向，若超過170nm，則在導電粒子12間產生凝結，有在鄰接的電路電極間產生短路的傾向。
此外，導電粒子12，如圖3(b)所示也可在金屬層12b上進一步具備最外層12c。最外層12c由金或鈀構成，可在金屬層12b上通過取代電鍍而形成。通過設置該最外層12c，在電路電極32、42間，可達到進一步良好的連接電阻。即，可將連接電阻充分減低。最外層12c的厚度優(yōu)選15～70nm。當厚度不足15nm時，有因電鍍的缺損而難以得到充分效果的傾向。另一方面，當厚度超過70nm時，雖可達到良好的連接電阻，但由于所使用的電鍍液量相乘地增加，因而有使制造成本變得非常高的傾向。此外，在設置最外層12c的情況下，金屬層12b的膜厚優(yōu)選70～170nm。若膜厚不足70nm，則有產生電鍍缺損(剝離)等使得連接電阻變大的傾向，若超過170nm，則在導電粒子12間產生凝結，有在鄰接的電路電極間產生短路的傾向。
此外，就上述電路構件的連接結構200來說，在上述第一電路構件30中，絕緣層33的邊緣部33a的厚度與電路電極32的中央部的厚度差D3為50～600nm，在第二電路構件40中，絕緣層43的邊緣部43a的厚度與電路電極42的厚度差D2為50～600nm的情況下，對向的電路電極32、42間的連接電阻的減低效果將特別顯著。
絕緣層33、43，只要以絕緣材料構成就無特別限制，但通常由有機絕緣性物質、二氧化硅或氮化硅構成。此外，電路電極32、42，通常其整體由金、銀、錫、鉑族金屬或ITO(銦-錫氧化物)構成，但電路電極32、42，也可僅將其表面由上述物質構成。此外，電路基板31、41的材料并無特別限制，但通常是有機絕緣性物質、玻璃或硅。
上述電路構件的連接結構200，第一及第二電路構件30、40各自的電路電極32、42的面積小于等于15000μm2的情況下，仍可取得良好的連接電阻。此外，對向的電路電極32、42間的平均導電粒子數(shù)大于等于3個的情況下，可取得更好的連接電阻。此處，所謂平均導電粒子數(shù)是指一個電路電極的導電粒子數(shù)的平均值。此時，可充分地減低對向的電路電極32、42間的連接電阻。此外，平均導電粒子數(shù)大于等于6個的情況下，可取得更好的連接電阻。原因在于，對向的電路電極32、42間的連接電阻變得足夠低。此外，電路電極32、42間的平均導電粒子數(shù)小于等于2個的情況下，則連接電阻過高，有電子電路無法正常運作的擔心。
此外，就上述電路構件的連接結構200來說，電路連接構件10的玻璃轉化溫度優(yōu)選60～200℃。玻璃轉化溫度不足60℃的情況下，有在高溫下粘接強度降低、連接電阻上升的傾向，當超過200℃時，有在電路連接構件10產生龜裂，和第一或第二電路構件30、40的界面應力變大、粘接強度降低的傾向。
作為第一電路構件30及第二電路構件40的具體例，可以舉出半導體芯片、電阻體芯片、電容芯片等芯片產品，印刷基板等。在這些電路構件中，通常設置有多個(根據(jù)情況也可為單數(shù))電路電極(電路端子)。此外，作為連接結構的形態(tài)，也有IC芯片與芯片搭載基板的連接結構，電氣電路相互之間的連接結構的形態(tài)。特別是，當電路構件為IC芯片時，連接結構的制造工序中，由于即使不形成凸出，也可充分確保電路電極間的電性連接，因此，在連接結構的制造工序中可省略凸出形成工序，可大大地減低制造成本及制造時間。
接著，說明上述電路構件的連接結構200的制造方法。
首先，準備上述第一電路構件30與第二電路構件40。
另外，準備形成為薄膜狀的電路連接材料(以下，稱為薄膜狀電路連接材料)50(參照圖4)。作為薄膜狀電路連接材料50，使用包含粘接劑組合物51，該粘接劑組合物是在對第一電路構件30及第二電路構件40進行固化處理時發(fā)生固化；和上述導電粒子12；且通過固化處理，在40℃的貯存彈性模量成為0.5～3GPa，25℃至100℃的平均熱膨脹系數(shù)為30～200ppm/℃的材料。薄膜狀電路連接材料50的厚度，優(yōu)選10～50μm。后面將具體講述薄膜狀電路連接材料50的細節(jié)。
接著，在第一電路構件30上，搭載薄膜狀電路連接材料50。接著，將第二電路構件40，搭載于薄膜狀電路連接材料50上。由此，可在第一電路構件30與第二電路構件40之間介在薄膜狀電路連接材料50。此時，薄膜狀電路連接材料50呈薄膜狀，容易操作。因此，根據(jù)該薄膜狀電路連接材料50，可在連接第一電路構件30與第二電路構件40時，使之容易地介在于它們之間，容易地進行第一電路構件30與第二電路構件40的連接作業(yè)。
接下來，經由第一電路構件30與第二電路構件40，一邊加熱薄膜狀電路連接材料50，一邊沿圖5箭頭A及B方向加熱加壓，施以固化處理(參照圖5)，在第一電路構件30與第二電路構件40之間形成電路連接構件10(參照圖1)。此時，通過固化處理，使電路連接構件10在40℃之、的貯存彈性模量為0.5～3GPa，且25℃至100℃的平均熱膨脹系數(shù)為30～200ppm/℃。再者，固化處理，可通過一般的方法進行，其方法可根據(jù)粘接劑組合物適宜選擇。
如此，使薄膜狀電路連接材料50介在于第一電路構件30與第二電路構件40之間，經由第一或第二電路構件30、40，一邊加熱薄膜狀電路連接材料50，一邊加壓進行固化處理，則薄膜狀電路連接材料50中的導電粒子12，即使夾于對向的絕緣層43的邊緣部43a與絕緣層33的邊緣部33a之間，也可被扁平化，因而，可充分地使電路電極32與電路電極42之間的距離減小。
另一方面，由于可對薄膜狀電路連接材料50進行加熱，因而，在電路電極32與電路電極42之間的距離充分小的狀態(tài)下，粘接劑組合物51發(fā)生固化，對第一電路構件30或第二電路構件40的粘接強度增大。如此，第一電路構件30與第二電路構件40經由電路連接構件10連接。因此，可使導電粒子12，與對向的電路電極32、42雙方都接觸。即，電路電極32與電路電極42電性連接。因此，在所得的電路構件的連接結構200中，可可充分地減小對向的電路電極32、42間的連接電阻。
此外，通過使電路連接構件10在40℃的貯存彈性模量為0.5～3GPa，25℃至100℃的平均熱膨脹系數(shù)為30～200ppm/℃，即使在高溫高濕環(huán)境下，仍可使因電路連接構件10的膨脹，而充分減小電路電極32與電路電極42間的距離的經時變化。即，即使在高溫高濕環(huán)境下，可充分減低對向的電路電極32、42間的連接電阻，具有優(yōu)異的電氣特性的長期可靠性。
再者，在上述實施方式中，使用薄膜狀電路連接材料50制造電路構件的連接結構，但也可取代薄膜狀電路連接材料50，使用后述的電路連接材料。在這種情況下，可將電路連接材料溶于溶劑，再將該溶液涂布于第一電路構件30或第二電路構件40的任意方并使之干燥，從而使之介在于第一及第二電路構件30、40間。
接著，詳細說明上述薄膜狀電路連接材料50的構成。
薄膜狀電路連接材料50是將電路連接材料成形為薄膜狀而得，電路連接材料含有上述導電粒子12和粘接劑組合物51，由通過固化處理而成為在40℃的貯存彈性模量為0.5～3GPa(0.7～2GPa更佳)，且25℃至100℃的平均熱膨脹系數(shù)為30～200ppm/℃的材料構成。
若使用固化處理后在40℃的貯存彈性模量不足0.5Gpa的電路連接材料，則粘接強度不足，另一方面，若使用固化處理后在40℃的貯存彈性模量超過3Gpa的電路連接材料，則因內部應力而增大連接部的連接電阻，或發(fā)生粘接劑剝離。此外，若使用固化處理后上述平均熱膨脹系數(shù)不足30ppm/℃的電路連接材料，則粘接強度不充分，另一方面，若使用固化處理后上述平均熱膨脹系數(shù)超過200ppm/℃的電路連接材料，則會因內部應力而增大連接部的連接電阻，或粘接劑剝離。
此外，電路連接材料，優(yōu)選玻璃轉化溫度為60～200℃者，更優(yōu)選為60～1800℃者。若使用固化處理后玻璃轉化溫度不足60℃的電路連接材料，則在電路構件的連接結構200中，有產生高溫下的粘接強度降低，連接電阻上升的傾向；若使用固化處理后玻璃轉化溫度超過200℃的電路連接材料，則由于以高溫且長時間固化，電路連接構件10中的內部應力增大，產生龜裂。此外，由于和電路構件30或40的界面應力變大，有因電路連接構件10而粘接強度降低的傾向。
電路連接材料中所包含的粘接劑組合物具有粘接性，通過對第一及第二電路構件30、40進行固化處理而固化。此外，粘接劑組合物只要是，固化處理后在40℃的貯存彈性模量為0.5～3GPa(以0.7～2GPa更佳)，且25℃至100℃的平均熱膨脹系數(shù)為30～200ppm/℃者，任何物質都可以，但作為這樣的粘接劑組合物，優(yōu)選含有環(huán)氧樹脂與環(huán)氧樹脂的潛在性固化劑的組合物。
作為上述環(huán)氧樹脂，可舉出雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、甲酚酚醛型環(huán)氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)式環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、乙內酰脲型環(huán)氧樹脂、異氰酸酯型環(huán)氧樹脂、脂肪族鏈狀環(huán)氧樹脂等。這些環(huán)氧樹脂，可以被鹵化，也可被加氫。此外，這些環(huán)氧樹脂也可并用兩種或兩種以上。
上述環(huán)氧樹脂的潛在性固化劑，只要是可使環(huán)氧樹脂固化者即可，作為這樣的潛在性固化劑，可舉出陰離子聚合性觸媒型固化劑、陽離子聚合性觸媒型固化劑、加成聚合型固化劑等。這些可以單獨或兩種或兩種以上混合使用。這些之中，從速固化性優(yōu)異，不用考慮化學當量的方面看，優(yōu)選陰離子或陽離子聚合性觸媒型固化劑。
作為陰離子或陽離子聚合性觸媒型固化劑，例如可以舉出，叔胺類、咪唑類、酰肼類化合物、三氟化硼-胺配位化合物、鎓鹽(锍鹽、銨鹽等)、胺酰亞胺、二氨基馬來腈、蜜胺及其衍生物、多胺的鹽、雙氰胺等，也可使用這些的轉化物。作為加成聚合型固化劑，可舉出多胺類、多硫醇、多酚、酸酐等。
作為陰離子聚合性觸媒型固化劑，在配合有叔胺類或咪唑類的情況下，環(huán)氧樹脂可以通過160℃～200℃左右的中溫下加熱數(shù)10秒～數(shù)小時左右進行固化。因此，由于活化期(活化壽命)較長而優(yōu)選。
作為陽離子聚合性觸媒型固化劑，優(yōu)選通過能量線照射使環(huán)氧樹脂固化的感光性鎓鹽(主要使用芳香族重氮鎓鹽、芳香族锍鹽等)。此外，作為能量線照射以外通過加熱活化使環(huán)氧樹脂固化者，有脂肪族锍鹽等。此種固化劑，由于具有速固化性這樣的特征而優(yōu)選。
使這些固化劑被覆聚氨酯類、聚脂類等高分子物質，或鎳、銅等金屬薄膜及硅酸鈣等無機物而微膠囊化，因能夠延長活化期而優(yōu)選。
此外，作為上述粘接劑組合物，優(yōu)選使用含有自由基聚合性物質、和通過加熱而產生游離自由基的固化劑的組合物。
上述自由基聚合性物質是具有通過自由基而聚合的官能團的物質，作為這些自由基聚合性物質，可舉丙烯酸酯(含有對應的甲基丙烯酸酯。以下相同)化合物、馬來酰亞胺化合物、檸康酰亞胺樹脂、納迪克酰亞胺樹脂等。自由基聚合性物質可以單體或寡聚物狀態(tài)的使用，此外，也可并用單體與寡聚物。
作為丙烯酸酯化合物的具體例，可舉出甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、異丁基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、2-羥基-1，3-二丙烯氧基丙烷、2，2-雙(4-(丙烯氧甲氧基)苯基)丙烷、2，2-雙(4-(丙烯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷、二環(huán)戊烯基丙烯酸酯、三環(huán)癸烯基丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)異氰酸酯、氨酯丙烯酸酯等。這些可以單獨或混合兩種或兩種以上使用。此外，根據(jù)需要也可使用對苯二酚、甲基醚對苯二酚類等聚合抑制劑。此外，由提高耐熱特性的觀點，丙烯酸酯化合物優(yōu)選具有從二環(huán)戊烯基、三環(huán)癸烯基及三氮雜環(huán)所組成的群中選擇的至少一種取代基。
馬來酰亞胺化合物是在分子中至少含有兩個或兩個以上馬來酰亞胺基的化合物，作為這種馬來酰亞胺化合物，例如可以舉出，1-甲基-2，4-二馬來酰亞胺苯、N，N′-m-亞苯基二馬來酰亞胺、N，N′-p-亞苯基二馬來酰亞胺、N，N′-4，4-二亞苯基二馬來酰亞胺、N，N′-4，4-(3，3′-二甲基二亞苯基)二馬來酰亞胺、N，N′-4，4-(3，3′-二甲基二苯基甲烷)二馬來酰亞胺、N，N′-4，4-(3，3′-二乙基二苯基甲烷)二馬來酰亞胺、N，N′-4，4-二苯基甲烷二馬來酰亞胺、N，N′-4，4-二苯丙烷二馬來酰亞胺、N，N′-3，3′-二苯砜二馬來酰亞胺、N，N′-4，4-二苯醚二馬來酰亞胺、2，2-二(4-(4-馬來酰亞胺苯氧基)苯基)丙烷、2，2-二(3-s-丁基-4，8-(4-馬來酰亞胺苯氧基)苯基)丙烷、1，1-二(4-(4-馬來酰亞胺苯氧基)苯基)癸烷、4，4′-環(huán)亞己基-二(1-(4-馬來酰亞胺苯氧基)-2-環(huán)己基苯、2，2-二(4-(4-馬來酰亞胺苯氧基)苯基)六氟丙烷等，這些可以單獨或混合兩種或兩種以上使用。
上述檸康酰亞胺樹脂是使分子中含有至少一個檸康酰亞胺基的檸康酰亞胺化合物聚合而成的。作為檸康酰亞胺化合物，例如可舉出，苯檸康酰亞胺、1-甲基-2，4-二檸康酰亞胺苯、N，N′-m-亞苯基二檸康酰亞胺、N，N′-p-亞苯基二檸康酰亞胺、N，N′-4，4-二亞苯基二檸康酰亞胺、N，N′-4，4-(3，3-二甲基二亞苯基)二檸康酰亞胺、N，N′-4，4-(3，3-二甲基二苯甲烷)二檸康酰亞胺、N，N′-4，4-(3，3-二乙基二苯甲烷)二檸康酰亞胺、N，N′-4，4-二苯甲烷二檸康酰亞胺、N，N′-4，4-二苯丙烷二檸康酰亞胺、N，N′-4，4-二苯醚二檸康酰亞胺、N，N′-4，4-二苯砜二檸康亞酰胺、2，2-二(4-(4-檸康酰亞胺苯氧基)苯基)丙烷、2，2-二(3-s-丁基-3，4-(4-檸康酰亞胺苯氧基)苯基)丙烷、1，1-二(4-(4-檸康酰亞胺苯氧基)苯基)癸烷、4，4′-環(huán)亞己基-二(1-(4-檸康酰亞胺苯氧基)苯氧基)-2-環(huán)己基苯、2，2-二(4-(4-檸康酰亞胺苯氧基)苯基)六氟丙烷等，這些可以單獨或混合兩種或兩種以上使用。
上述納迪克酰亞胺樹脂系是使分子中具有至少一個納迪克酰亞胺基的納迪克酰亞胺化合物聚合而成的。作為納迪克酰亞胺化合物，例如可舉出，苯納迪克酰亞胺、1-甲基-2，4-二納迪克酰亞胺苯、N，N′-m-亞苯基二納迪克酰亞胺、N，N′-p-亞苯基二納迪克酰亞胺、N，N′-4，4-二亞苯基二納迪克酰亞胺、N，N′-4，4-(3，3-二甲基二亞苯基)二納迪克酰亞胺、N，N′-4，4-(3，3-二甲基二苯甲烷)二納迪克酰亞胺、N，N′-4，4-(3，3-二乙基二苯甲烷)二納迪克酰亞胺、N，N′-4，4-二苯甲烷二納迪克酰亞胺、N，N′-4，4-二苯丙烷二納迪克酰亞胺、N，N′-4，4-二苯醚二納迪克酰亞胺、N，N′-4，4-二苯砜二納迪克酰亞胺、2，2-二(4-(4-納迪克酰亞胺苯氧基)苯基)丙烷、2，2-二(3-s-丁基-3，4-(4-納迪克酰亞胺苯氧基)苯基)丙烷、1，1-二(4-(4-納迪克酰亞胺苯氧基)苯基)癸烷、4，4′-環(huán)亞己基-二(1-(4-納迪克酰亞胺苯氧基)苯氧基)-2-環(huán)己基苯、2，2-二(4-(4-納迪克酰亞胺苯氧基)苯基)六氟丙烷等，這些可以單獨或混合兩種或兩種以上使用。
如果上述自由基聚合物質并用以下述化學式(I)所示具有磷酸酯結構的自由基聚合性物質則，則可提升對電路電極(構成材料為金屬等無機物等)表面的粘接強度，因而優(yōu)選。
(上述式中，n為表示1～3的整數(shù))
具有磷酸酯結構的自由基聚合性物質是通過使磷酸酐與2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯反應而得。作為具有磷酸酯結構的自由基聚合性物質，具體地有，單(2-甲基丙烯酰氧乙基)酸磷酸酯、二(2-甲基丙烯酰氧乙基)酸磷酸酯等，這些可以單獨或混合兩種或兩種以上使用。
上述化學式(I)所示具有磷酸酯結構的自由基聚合性物質的配合量，相對于自由基聚合性物質與依需配合的薄膜形成材的總和100重量份，優(yōu)選為0.01～50重量份，更優(yōu)選為0.5～5重量份。
上述自由基聚合性物質，可與烯丙基丙烯酸酯并用。在此情況下，烯丙基丙烯酸酯的配合量，相對于自由基聚合性物質與依需配合的薄膜形成材的總和100重量份，優(yōu)選為0.1～10重量份，更優(yōu)選為0.5～5重量份。
通過加熱產生游離自由基的固化劑是通過加熱而分解產生游離自由基的固化劑，作為這種固化劑，可舉出過氧化物、偶氮類化合物等。這種固化劑可以根據(jù)目的連接溫度，連接時間、活化期等適宜選定。在這些之中，由于可提高反應性，活化期，優(yōu)選半衰期10小時的溫度大于等于40℃，并且，半衰期1分鐘的溫度小于等于180℃的有機過氧化物，更優(yōu)選半衰期10小時的溫度大于等于60℃，并且，半衰期1分鐘的溫度小于等于170℃的有機過氧化物。
上述固化劑的配合量，在連接時間定為小于等于25秒的情況下，為得到充分的反應率，相對于自由基聚合性物質與依需配合的薄膜形成材的總和100重量份，優(yōu)選為2～10重量份，更優(yōu)選為4～8重量份。另外，未限定連接時間的情況下的固化劑的配合量，相于對自由基聚合性物質與依需配合的薄膜形成材的總和100重量份，優(yōu)選為0.05～20重量份，更優(yōu)選為0.1～10重量份。
更具體地，作為通過加熱而產生游離自由基的固化劑，可舉出二?；^氧化物、過氧碳酸酯、過氧酯、過氧縮酮、二烷基過氧化物、氫過氧化物、過氧硅烷等。此外，從抑制電路電極32、42的腐蝕的觀點，固化劑優(yōu)選含于固化劑中的氯離子或有機酸濃度小于等于5000ppm，進一步，更優(yōu)選加熱分解后產生的有機酸少者。這種固化劑，具體地，可從過氧酯、二烷基過氧化物、氫過氧化物、過氧硅烷中選定，更優(yōu)選從可得到高反應性的過氧酯中選定。上述固化劑可適宜混合使用。
作為過氧酯，可舉出枯基過氧新癸酯、1，1，3，3-四甲基丁基過氧新癸酯、1-環(huán)己基-1-甲基乙基過氧新癸酯、叔己基過氧新癸酯、叔丁基過氧特戊酯，1，1，3，3-四甲基丁基過氧-2-乙基己酸酯、2，5-二甲基-2，5-二(2-乙基己酰過氧)己烷、1-環(huán)己基-1-甲基乙基過氧-2-乙基己酸酯、叔己基過氧-2-乙基己酸酯、叔丁基過氧-2-乙基己酸酯、叔丁基過氧異丁酸酯、1，1-二(叔丁基過氧)環(huán)己烷、叔己基過氧異丙基單碳酸酯、叔丁基過氧-3，5，5-三甲基己酯、叔丁基過氧月桂酸酯、2，5-二甲基-2，5-二(m-甲苯酰過氧)己烷、叔丁基過氧異丙基單碳酸酯、叔丁基過氧-2-乙基己基單碳酸酯、叔己基過氧苯甲酸酯、叔丁基過氧乙酸酯等。
作為二烷基過氧化物，可舉出α，α′-二(叔丁基過氧)二異丙苯、二枯基過氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧)己烷、叔丁基枯基過氧化物等。
作為氫過氧化物，可舉氫過氧化二異丙苯、氫過氧化枯烯等。
作為二?；^氧化物，可舉出異丁基過氧化物、2，4-二氯甲苯酰過氧化物、3，5，5-三甲基己酰過氧化物、辛酰過氧化物、月桂酰過氧化物、硬酯酰過氧化物、琥珀酰過氧化物、苯甲酰過氧甲苯、苯甲酰過氧化物等。
作為過氧碳酸酯、可舉出二正丙基過氧二碳酸酯、二異丙基過氧二碳酸酯、二(4-叔丁基環(huán)己基)過氧二碳酸酯、二-2-乙氧基甲氧基過氧二碳酸酯、二(2-乙基己基過氧)二碳酸酯、二甲氧基丁基過氧二碳酸酯、二(3-甲基-3-甲氧基丁基過氧)二碳酸酯等。
作為過氧縮酮，可舉出1，1-二(叔己基過氧)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、1，1-二(叔己基過氧)環(huán)己烷、1，1-二(叔丁基過氧)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、1，1-二(叔丁基過氧)環(huán)十二烷、2，2-二(叔丁基過氧)癸烷等。
作為過氧硅烷，可舉出叔丁基三甲基過氧硅烷、二(叔丁基)二甲基過氧硅烷、叔丁基三乙烯基過氧硅烷、二(叔丁基)二乙烯基過氧硅烷、三(叔丁基)乙烯基過氧硅烷、叔丁基三烯丙基過氧硅烷、二(叔丁基)二烯丙基過氧硅烷、三(叔丁基)烯丙基過氧硅烷等。
這些固化劑可單獨或混合兩種或兩種以上使用，也可混合分解促進劑、抑制劑等使用。此外，將這些固化劑用聚氨酯類、聚酯類高分子物質披覆而微膠囊化，可延長活化期，因而優(yōu)選。
在本實施方式的電路連接材料中，根據(jù)需要，可添加薄膜形成材。所謂薄膜形成材是指，在將液狀物固形化、使構成組合物成薄膜形狀的情況下，該薄膜的使用變得容易，獲得不容易斷裂、破碎、粘著之類的機械特性等的物質，通常狀態(tài)下(常壓狀態(tài))可當作薄膜使用。作為薄膜形成材，可舉出苯氧樹脂、聚乙烯甲醛樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯縮丁醛樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、二甲苯樹脂、聚氨酯樹脂等。在這些之中，從粘接性、相溶性、耐熱性、機械強度優(yōu)異方面考慮，優(yōu)選苯氧樹脂。
苯氧樹脂是，通過使雙官能團酚類與表鹵醇反應直至為高分子量，或者使雙官能團環(huán)氧樹脂與雙官能團酚類加成聚合而得到的樹脂。苯氧樹脂，例如在堿金屬氫氧化物等催化劑存在下，使雙官能團苯酚類1摩爾與表鹵醇0.985～1.015摩爾，在非反應性溶劑中40～120℃的溫度下反應而得。此外，作為苯氧樹脂，從樹脂的機械特性、熱特性方面看，尤其優(yōu)選，雙官能團環(huán)氧樹脂與雙官能團酚類的配合當量比為環(huán)氧基/酚羥基＝1/0.9～1/1.1，在堿金屬化合物、有機磷類化合物、環(huán)胺類化合物等催化劑存在下，在沸點大于等于120℃的酰胺類、醚類、酮類、內酯類、醇類等有機溶劑中，反應固態(tài)成分小于等于50重量份的條件下，加熱為50～200℃加成聚合反應而得。
作為上述雙官能團環(huán)氧樹脂，可舉出雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚AD型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、二苯基二縮水甘油醚、甲基取代二苯基二縮水甘油醚等。上述雙官能團酚類具有兩個酚羥基，作為這種雙官能團酚類，例如可舉出對苯二酚類、雙酚A、雙酚F、雙酚AD、雙酚S、雙酚芴、甲基取代雙酚芴、二羥基二苯、甲基取代二羥基二苯等雙酚類等。苯氧樹脂可由自由基聚合性官能團、環(huán)氧基、其它反應性化合物改性而得。苯氧樹脂可單獨使用，也可混合兩種或兩種以上使用。
本實施方式的電路連接材料，也可進一步含有以從丙烯酸、丙烯酸酯及丙烯腈所組成的群中選擇的至少一種為單體成分的聚合物或共聚物。此處，從應力緩和優(yōu)異方面考慮，優(yōu)選并用含有縮水甘油醚基的縮水甘油基丙烯酸酯或縮水甘油基甲基丙烯酸酯共聚物類丙烯酸橡膠。這些丙烯酸橡膠的分子量(重量平均分子量)，從提高粘接劑的凝集力方面看，優(yōu)選大于等于20萬。
本實施方式的電路連接材料也可進一步含有，橡膠微粒子、填充劑、軟化劑、促進劑、老化防止劑、著色劑、阻燃劑、觸變劑、耦合劑、酚醛樹脂、蜜胺樹脂、異氰酸酯類等。
橡膠微粒子只要是，粒子的平均粒徑小于等于配合的導電粒子12的平均粒徑的2倍，且在室溫(25℃)的彈性模量小于等于導電粒子12及粘接劑組合物在室溫的彈性模量的1/2的微粒即可，特別是，橡膠微粒子的材質是聚硅氧烷、丙烯乳劑、SBR、NBR、聚丁二烯橡膠的微粒子，適于單獨或混合兩種或兩種以上使用。三維交聯(lián)的這些橡膠微粒子，耐溶劑性優(yōu)異、容易分散于粘接劑組合物中。
當電路連接材料含有填充劑時，由于可提升連接可靠性等，因而優(yōu)選。只要填充劑的最大徑小于導電粒子12的粒徑即可使用。填充劑的配合量，相對于粘接劑組合物100體積份，優(yōu)選為5～60體積份。若配合量超過60體積份，則連接可靠性提升效果有飽和的傾向，另一方面，若不足5體積份，則有填充劑的添加效果不足的傾向。
作為上述耦合劑、含有乙烯基、丙烯基、環(huán)氧基或異氰酸酯基的化合物，因可提升粘接性而優(yōu)選。
在上述電路連接材料中，導電粒子12，相對于上述粘接劑組合物100體積份，優(yōu)選添加0.1～30體積份，其添加量根據(jù)用途區(qū)分使用。再者，為防止因過剩的導電粒子12所致鄰接電路電極的短路等，更優(yōu)選添加0.1～10體積份。
再者，薄膜狀電路連接材料50，可通過使用涂布裝置(未圖示)將上述電路連接材料涂布在支持體(PET(聚乙烯對苯二甲酸酯)薄膜等)上，并進行規(guī)定時間熱風干燥而制作。
本發(fā)明并不限定于前述實施方式。例如在上述實施方式中，對于第一電路構件及第二電路構件的任意方，以電路基板的主面作為基準，絕緣層的邊緣部厚于電路電極而形成，但如圖6所示，例如僅在第二電路構件40中，使絕緣層43的邊緣部43a厚于電路電極42而形成即可。在第一電路構件30中，即使沒有形成絕緣層也無所謂。
以下，將本發(fā)明的內容，使用實施例更具體地說明，但本發(fā)明并不限定于這些實施例。
(導電粒子的制作)改變季戊四醇四丙烯酸酯、二乙烯基苯及苯乙烯單體的混合比，作為聚合起始劑使用苯酰過氧化物懸濁聚合，將所得的聚合物分級，得到表1及表2所示具有平均粒徑及硬度的導電粒子的核體。
將得到的各核體無電解鍍Ni或無電解鍍Ag。根據(jù)電鍍處理時的電鍍液的裝入量、處理溫度及時間改變電鍍厚度，得到目的導電粒子No.1，3，5～7，10～12。此外，通過對經過鍍Ni后的導電粒子進一步進行取代電鍍Au，得到目的導電粒子No.2，4，8，9，13，14。此外，通過對經過鍍Ni后的導電粒子進一步進行取代鍍Pd，得到目的導電粒子No.15～17。所得導電粒子的電鍍厚度也一并示于表1及表2。再者，在表1及表2中，導電粒子的硬度以SI單位GPa表示，但為參考，將以Kgf/mm2為單位的數(shù)據(jù)一同記于括號內。



(實施例1)苯氧樹脂(聯(lián)合碳化物株式會社制、商品名PKHC、將平均分子量45,000)50g溶于甲苯/乙酸乙酯的重量比＝50/50的混合溶劑中，作為固態(tài)成分為40重量％的溶液。
然后，在該溶液中，以固態(tài)成分重量比計，配合苯氧樹脂30g、雙酚A型環(huán)氧樹脂30g、作為環(huán)氧樹脂的潛在性固化劑的諾巴爵(Novacure，旭千葉株式會社制，商品名3941HPS)40g。進一步，在該溶液中，相對于粘接劑組合物100體積份，配合分散5體積份的導電粒子No.1，調配電路連接材料含有液。再者，上述潛在性固化劑諾巴爵3941HPS是，以咪唑改性體為核，將其表面以聚氨酯披覆而成為平均粒徑5μm的微膠囊型固化劑，再將其分散于液狀雙酚F型環(huán)氧樹脂中而成的母煉膠型固化劑。
接著，使用涂布裝置，將該電路連接材料含有液涂布于單面經過表面處理的厚80μm的PET薄膜，以70℃熱風干燥10分鐘得到厚度20μm的薄膜狀電路連接材料。
(實施例2)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子2，其他與實施例1同樣地得到實施例2的薄膜狀電路連接材料。
(實施例3)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子3，其他與實施例1同樣地得到實施例3的薄膜狀電路連接材料。
(實施例4)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子4，其他與實施例1同樣地得到實施例4的薄膜狀電路連接材料。
(實施例5)取代實施例1中的導電粒子1，而將導電粒子1以2.5體積份，導電粒子2以2.5體積份配合分散，其他與實施例1同樣地得到實施例5的薄膜狀電路連接材料。
(實施例6)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子15，其他與實施例1同樣地得到實施例6的薄膜狀電路連接材料。
(比較例1)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子6，其他與實施例1同樣地得到比較例1的薄膜狀電路連接材料。
(比較例2)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子7，其他與實施例1同樣地得到比較例2的薄膜狀電路連接材料。
(比較例3)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子8，其他與實施例1同樣地得到薄膜狀電路連接材料。
(比較例4)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子9，其他與實施例1同樣地得到薄膜狀電路連接材料。
(比較例5)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子10，其他與實施例1同樣地得到薄膜狀電路連接材料。
(比較例6)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子11，其他與實施例1同樣地得到薄膜狀電路連接材料。
(比較例7)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子13，其他與實施例1同樣地得到薄膜狀電路連接材料。
(比較例8)
取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子14，其他與實施例1同樣地得到薄膜狀電路連接材料。
(比較例9)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子16，其他與實施例1同樣地得到薄膜狀電路連接材料。
(比較例10)取代實施例1中的導電粒子1，而使用導電粒子17，其他與實施例1同樣地得到薄膜狀電路連接材料。
(連接電阻評價試驗1)(電路構件的制作)在聚酰亞胺薄膜(厚度40μm)上，形成線寬9μm、間距30μm的銅電路(厚8μm)500條，制造撓性電路板(2層FPC)，作為第一電路構件。此外，以聚酰亞胺、銅箔(厚18μm)、粘接聚酰亞胺與銅箔的粘接劑所成的3層構成，制作線寬7μm、間距30μm的撓性電路板(3層FPC)，作為第一電路構件。
另一方面，在玻璃基板(厚1.1mm)上，形成線寬15μm、間距30μm的銦-錫氧化物(ITO)電路(厚度200nm)500條，在該玻璃基板上的ITO電路間蒸鍍氮化硅，形成由ITO電路中心600nm厚的絕緣膜，制作第二電路構件。
(電路構件的連接)首先將實施例1～6及比較例1～10的薄膜狀電路連接材料(寬1mm)的粘接面貼附在第二電路構件上后，以70℃、0.5MPa、加熱加壓5秒鐘，將薄膜狀電路連接材料假連接于第二電路構件，將PET薄膜剝離。其后，配置2層FPC，使得薄膜狀電路連接材料介在于作為第一電路構件的2層FPC和第二電路構件之間。然后，經由第一電路構件及第二電路構件，將薄膜狀電路連接材料以180℃、3MPa加熱加壓10秒鐘。如此得到電路構件的連接結構。此外，作為第一電路構件的3層FPC與第二電路構件的連接也與上述同樣地進行，如此得到電路構件的連接結構。
(連接電阻的測定)針對上述電路構件的連接結構，分別在初期(剛連接后)、和于80℃、90％RH的高溫高濕槽中保持1000小時(高溫高濕處理)后，以多功能電表，測定電路的電阻值。結果示于表3。再者，在表3中，電阻值以，鄰接電路間的150個點的電阻的平均值與標準偏差的三倍值之和，即(x+3σ)表示。
(存在于電路電極上的導電粒子的計數(shù))電路構件連接后，以顯微鏡目視存在于上述連接結構中的各電路電極的導電粒子數(shù)。電路電極上的導電粒子數(shù)，以存在于151個電極上的導電粒子的平均值表示。結果示于表3。
(電路連接構件的貯存彈性模量及平均熱膨脹系數(shù))確認了，實施例1～6及比較例1～10的薄膜狀電路連接材料在固化處理后于40℃的貯存彈性模量位于0.5～3Gpa的范圍，平均熱膨脹系數(shù)位于30～200ppm/℃的范圍。


根據(jù)表3所示結果，確認了，使用實施例1～6的薄膜狀電路連接材料的電路構件的連接結構，在第一電路構件無論為2層FPC還是3層FPC的情況下，在初期全部顯示良好的連接電阻，高溫高濕處理后，也幾乎沒有連接電阻的上升。
與此相反，使用比較例1～10的薄膜狀電路連接材料的電路構件的連接結構，在初期連接電阻高，特別是高溫高濕處理后，連接電阻顯著增加。認為原因在于，在使用比較例1，3，5，7，9的薄膜狀電路連接材料的電路構件的連接結構中，所使用的導電粒子的硬度過于柔軟，無法追隨高溫高濕所致的對向的電路電極間的距離的變動，因而引起高溫高濕處理后的連接電阻上升。
此外，使用比較例2，4，6，8，10的薄膜狀電路連接材料的電路構件的連接結構，則由于所使用的導電粒子的硬度過高，無法得到充分扁平的導電粒子，因而初期的連接電阻變高，此外，由于無法追隨高溫高濕所致的對向的電路電極間的距離的變動，因而引起高溫高濕處理后的連接電阻上升。
(連接電阻評價試驗2)(電路構件的制作)在配置有40個凸出面積100μm×100μm、間距200μm、高20μm的金凸出的IC芯片中，將氮化硅蒸鍍于凸出間，形成自凸出中心600nm厚的絕緣層，制作第一電路構件。
此外，在玻璃基板(厚1.1mm)上，以銦-錫氧化物(ITO)形成厚200nm的電路。然后，將氮化硅蒸鍍于該玻璃基板上的ITO電路間，形成自ITO電路中心600nm厚的絕緣層，制作第二電路構件。
(電路構件的連接)作為第一電路構件，取代2層FPC或3層FPC，而使用上述IC芯片，其他與評價試驗1同樣地連接第一電路構件與第二電路構件，得到電路構件的連接結構。
(連接電阻的測定)針對上述得到的連接結構，分別在電路構件連接后的初期、和高溫高濕處理后，以與評價試驗1同樣的方法測定連接電阻。結果示于表4。再者，在表4中，電阻值以鄰接電路間的150個點的電阻的平均值與標準偏差的三倍值之和，即(x+3σ)表示。
(存在于電路電極上的導電粒子的計數(shù))電路構件連接后，將存在于上述連接結構的各電路電極的導電粒子數(shù)以與評價試驗1同樣的方法計數(shù)。電路電極上的導電粒子數(shù)，以存在于40個電極上的導電粒子的平均值表示。結果示于表4。


使用實施例1～6的薄膜狀電路連接材料的電路構件的連接結構，即使在取代評價試驗1的2層FPC或3層FPC，而使用上述IC芯片作為第一電路構件的情況下，也確認了初期全部顯示良好的連接電阻，高溫高濕處理后，也幾乎沒有連接電阻的上升。
對此，使用比較例1～10的薄膜狀電路連接材料的電路構件的連接結構，與評價試驗1的情形一樣，在初期連接電阻高，特別是高溫高濕處理后，連接電阻的上升顯著。
產業(yè)上的利用可能性如以上所說明，根據(jù)本發(fā)明的電路連接材料、電路構件的連接結構及其制造方法，在將對向的電路結構彼此連接時，可充分減低對向的電路電極間的連接電阻。
此外，根據(jù)本發(fā)明的薄膜狀電路連接材料，除上述上述效果之外，在連接第一電路構件與第二電路構件時，還可使之容易地介在于它們之間，可容易地進行第一電路構件與第二電路構件的連接作業(yè)。
權利要求
1.一種電路連接材料，其是用于連接第一電路構件及第二電路構件的電路連接材料，該第一電路構件是第一電路電極與第一絕緣層在第一電路基板的主面上鄰接形成的電路構件，該第二電路構件是第二電路電極與第二絕緣層在第二電路基板的主面上鄰接形成的電路構件；在前述第一及第二電路構件的至少一方，前述絕緣層的至少一部分是以前述主面作為基準、厚于前述電路電極而形成；其特征在于，含有粘接劑組合物以及導電粒子，該導電粒子平均粒徑大于等于1μm小于10μm且硬度為1.961～6.865GPa；通過固化處理，在40℃的貯存彈性模量成為0.5～3GPa，固化處理后25℃至100℃的平均熱膨脹系數(shù)成為30～200ppm/℃。
2.根據(jù)權利要求1所述電路連接材料，其中，所述導電粒子具備由有機高分子構成的核體，以及形成于該核體上的由銅、鎳、鎳合金、銀或銀合金構成的金屬層；前述金屬層的厚度為50～170nm。
3.根據(jù)權利要求1或2所述電路連接材料，其中，所述導電粒子具備由金或鈀構成的最外層，前述最外層的厚度為15～70nm。
4.根據(jù)權利要求1～3任一項所述電路連接材料，其中，所述粘接劑組合物包含環(huán)氧樹脂、和前述環(huán)氧樹脂的潛在性固化劑。
5.根據(jù)權利要求1～3任一項所述電路連接材料，其中，所述粘接劑組合物包含自由基聚合性物質，和通過加熱而產生游離自由基的固化劑。
6.根據(jù)權利要求1～5任一項所述電路連接材料，其中，通過固化處理，玻璃轉化溫度成為60～200℃。
7.根據(jù)權利要求1～6任一項所述電路連接材料，其中，進一步含有薄膜形成材料。
8.根據(jù)權利要求7所述電路連接材料，其中，所述薄膜形成材料是苯氧樹脂。
9.一種薄膜狀電路連接材料，其特征在于，是將權利要求1～8任一項所述電路連接材料形成為薄膜狀而成。
10.一種電路構件的連接結構，其具備第一電路構件，其是第一電路電極與第一絕緣層在第一電路基板的主面上鄰接形成；第二電路構件，其是第二電路電極與第二絕緣層在第二電路基板的主面上鄰接形成；以及電路連接構件，其設置于前述第一電路構件的主面與前述第二電路構件的主面之間、連接前述第一及第二電路構件彼此；在前述第一及第二電路構件的至少一方，前述絕緣層的至少一部分是以前述電路基板的主面為基準、厚于前述電路電極而形成；其特征在于，前述電路連接構件包含絕緣性物質、以及導電粒子，該導電粒子的平均粒徑大于等于1μm小于10μm且硬度為1.961～6.865GPa；前述電路連接構件在40℃的貯存彈性模量為0.5～3GPa且25℃至100℃的平均熱膨脹系數(shù)為30～200ppm/℃；前述第一電路電極與前述第二電路電極經由前述導電粒子而電性連接。
11.根據(jù)權利要求10所述電路構件的連接結構，其中，所述導電粒子具備由有機高分子構成的核體，以及形成于該核體上的由銅、鎳、鎳合金、銀或銀合金構成的金屬層；前述金屬層的厚度為50～170nm。
12.根據(jù)權利要求10或11所述電路構件的連接結構，其中，所述導電粒子具備由金或鈀構成的最外層，前述最外層的厚度為15～70nm。
13.根據(jù)權利要求10～12任一項所述電路構件的連接結構，其中，在所述絕緣層的至少一部分是以所述電路基板的主面作為基準、厚于所述電路電極而形成的電路構件中，所述絕緣層的至少一部分的厚度與所述電路電極的厚度之差為50～600nm。
14.根據(jù)權利要求10～13任一項所述電路構件的連接結構，其中，所述電路連接構件的玻璃轉化溫度為60～200℃。
15.根據(jù)權利要求10～14任一項所述電路構件的連接結構，其中，所述絕緣層是由有機絕緣性物質、二氧化硅及氮化硅中的任意一種所構成。
16.根據(jù)權利要求10～15任一項所述電路構件的連接結構，其中，在所述第一及第二電路構件的至少一方，所述電路電極的表面積小于等于15000μm2，且在所述第一電路電極與所述第二電路電極之間的平均導電粒子數(shù)大于等于3個。
17.根據(jù)權利要求10～16任一項所述電路構件的連接結構，其中，在所述第一及第二電路構件的至少一方，所述電路電極具有表面層，該表面層是由金、銀、錫、鉑族金屬或銦錫氧化物所構成。
18.根據(jù)權利要求10～17任一項所述電路構件的連接結構，其中，在所述第一及第二電路構件的至少一方，所述電路基板是由有機絕緣性物質、玻璃或硅所構成。
19.一種電路構件的連接結構的制造方法，該電路構件的連接結構具備第一電路構件，其是第一電路電極與第一絕緣層在第一電路基板的主面上鄰接形成；第二電路構件，其是第二電路電極與第二絕緣層在第二電路基板的主面上鄰接形成；以及電路連接構件，其設置于前述第一電路構件的主面與前述第二電路構件的主面之間、連接前述第一及第二電路構件彼此；在前述第一及第二電路構件的至少一方，前述絕緣層的至少一部分是以前述電路基板的主面作為基準、厚于前述電路電極而形成；使權利要求9所述薄膜狀電路連接材料介在于前述第一電路基板的主面與前述第二電路基板的主面之間；通過經由前述第一及第二電路構件加熱及加壓前述電路連接材料而進行固化處理，連接前述第一電路構件與前述第二電路構件，使前述第一電路電極與前述第二電路電極經由前述導電粒子而電性連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電路連接材料，其用于將電路構件30、40彼此連接，該電路構件30是由電極32及絕緣層33在基板31的面31a上鄰接而形成；該電路構件40是由電極42及絕緣層43在基板41的面41a上鄰接而形成，絕緣層33、43的邊緣部33a、43a以主面31a、41a作為基準較電極32、42為厚地形成；其特征在于包含粘接劑組合物51，以及導電粒子12，該導電粒子的平均粒徑大于等于1μm小于10μm且硬度為1.961～6.865Gpa；通過固化處理，在40℃的貯存彈性模量成為0.5～3GPa，25℃至100℃的平均熱膨脹系數(shù)成為30～200ppm/℃。
文檔編號H01B1/22GK1723590SQ20048000183
公開日2006年1月18日 申請日期2004年6月24日 優(yōu)先權日2003年6月25日
發(fā)明者有福征宏, 渡邊伊津夫, 后藤泰史, 小林宏治, 小島和良 申請人:日立化成工業(yè)株式會社