JP2006344416A - 導電性微粒子及び異方性導電材料 - Google Patents
導電性微粒子及び異方性導電材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006344416A JP2006344416A JP2005167034A JP2005167034A JP2006344416A JP 2006344416 A JP2006344416 A JP 2006344416A JP 2005167034 A JP2005167034 A JP 2005167034A JP 2005167034 A JP2005167034 A JP 2005167034A JP 2006344416 A JP2006344416 A JP 2006344416A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine particles
- conductive
- protrusions
- conductive fine
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Abstract
【解決手段】基材微粒子と、前記基材微粒子の表面に形成された導電層とからなる導電性微粒子であって、前記導電層は、表面に高さが200〜400nmの突起Aと50〜100nmの突起Bとを有し、突起Aの数をa、突起Bの数をbとするとき、3<a/b<10を満たす導電性微粒子。
【選択図】 なし
Description
以下に本発明を詳述する。
なお、上記基材微粒子の平均粒子径は、無作為に選んだ50個の基材微粒子について粒子径を測定し、これらを算術平均したものとする。
本発明の導電性微粒子においては、突起Aにより回路基板等と本発明の導電性微粒子との間に存在する異方性導電材料中のバインダー樹脂等を突き破るとともに(樹脂排除性)、突起Bにより突起A同士の間の存在する異方性導電材料中のバインダー樹脂(樹脂噛み)を排除することが可能となり、導通不良防止とともに、抵抗値の低減化が可能となる。
突起Aの高さが200nm未満であると、充分な樹脂排除性が得られず、400nmを超えると、突起が回路基板等に深くめり込み、回路基板等を破損するおそれがある。
また、突起Bの高さが50nm未満であると、充分に樹脂噛みを排除することができず、100nmを超えると、本発明の導電性微粒子を回路基板等の間に挟んで用いた場合に突起がつぶれにくくなる。
なお、上記導電層の厚さは、無作為に選んだ10個の粒子について測定し、これらを算術平均した厚さである。
まず、基材微粒子の表面に触媒付与を行い、ヘテロ凝集により該基材微粒子の表面に芯材となる樹脂を付着させるか、又は、該基材微粒子を脱イオン水に分散させ、金属粒子スラリーを添加し、該基材微粒子の表面に芯材となる金属を付着させる。
次いで、メッキ安定剤を含有する水溶液に上記基材微粒子を分散させ、この水溶液にメッキ安定剤、次亜リン酸ナトリウムを含有するニッケルメッキ液を添加することで芯材がニッケルにより被覆されてなる突起Aを有する導電性微粒子を製造することができる。更に、この導電性微粒子に対して錯化剤及び結晶調整剤の濃度が低い金メッキ浴を用いて還元金メッキ法を行うことにより、金の異常析出による突起Bをも有する本発明の導電性微粒子を製造することができる。
ここで、上記触媒付与を行う方法としては、例えば、アルカリ溶液でエッチングされた基材粒子に酸中和、及び、二塩化スズ(SnCl2)溶液におけるセンシタイジングを行い、二塩化パラジウム(PdCl2)溶液におけるアクチベイジングを行う無電解メッキ前処理工程を行う方法等が挙げられる。
なお、センシタイジングとは、絶縁物質の表面にSn2+イオンを吸着させる工程であり、アクチベイチングとは、絶縁性物質表面にSn2++Pd2+→Sn4++Pd0で示される反応を起こしてパラジウムを無電解メッキの触媒核とする工程である。
また、上記硬化性樹脂は、常温硬化型、熱硬化型、光硬化型、湿気硬化型のいずれの硬化型であってもよい。
また、絶縁性の樹脂バインダーと、本発明の導電性微粒子とを混合することなく、別々に用いて異方性導電材料としてもよい。
(無電解メッキ前処理工程)
平均粒子径3μmのテトラメチロールメタンテトラアクリレートとジビニルベンゼンとの共重合樹脂を用いて構成された基材微粒子10gに、5重量%水酸化ナトリウム水溶液によるアルカリ脱脂、酸中和、及び、二塩化スズ溶液におけるセンシタイジングを行った。その後、二塩化パラジウム溶液におけるアクチベイチングを行う無電解メッキ前処理を施し、濾過洗浄後、粒子表面にパラジウムを付着させた基材微粒子を得た。
得られた基材微粒子を脱イオン水300mL中で3分間攪拌し、分散させた。しかる後、その水溶液に金属ニッケル粒子スラリー(三井金属社製「2020SUS」、平均粒子径200nm)1gを3分間かけて添加し、芯物質を付着させた基材微粒子を得た。
得られた基材微粒子を更に水1200mLで希釈し、メッキ安定剤4mLを添加した。しかる後、この水溶液に、硫酸ニッケル450g/L、次亜リン酸ナトリウム150g/L、クエン酸ナトリウム116g/L、及び、メッキ安定剤6mLの混合溶液120mLを、81mL/分の添加速度で定量ポンプを通して添加した。その後、pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認し、無電解メッキ前期工程を行なった。
次いで、更に硫酸ニッケル450g/L、次亜リン酸ナトリウム150g/L、クエン酸ナトリウム116g/L、及び、メッキ安定剤35mLの混合溶液650mLを、27mL/分の添加速度で定量ポンプを通して添加した。その後、pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認し、無電解メッキ後期工程を行なった。
次いで、メッキ液を濾過し、濾過物を水で洗浄した後、80℃の真空乾燥機で乾燥して、ニッケルメッキされた(芯材がニッケルに被覆されてなる突起Aを有する)導電性微粒子を得た。
塩化金酸ナトリウム10gとイオン交換水1000mLとを含む溶液を調製し、得られた無電解ニッケルメッキ粒子12gを混合して水性懸濁液を調製した。得られた水性懸濁液に、チオ硫酸アンモニウム15g、亜硫酸アンモニウム80g、及び、リン酸水素アンモニウム40gを投入しメッキ液を調製した。得られたメッキ液にヒドロキシルアミン4gを投入後、アンモニアを用いpHを9に合わせ、浴温を60℃にし、15〜20分程度反応させることにより金メッキ被膜が形成された(芯材がニッケルに被覆されてなる突起A及び金の異常析出による突起Bを有する)導電性微粒子を得た。
(無電解メッキ前処理工程)
平均粒子径3μmのテトラメチロールメタンテトラアクリレートとジビニルベンゼンとの共重合樹脂を用いて構成された基材微粒子10gに、8重量%水酸化ナトリウム水溶液によるアルカリ脱脂、酸中和、及び、二塩化スズ溶液におけるセンシタイジングを行った。その後、二塩化パラジウム溶液におけるアクチベイチングを行う無電解メッキ前処理を施し、濾過洗浄後、粒子表面にパラジウムを付着させた基材微粒子を得た。
得られた基材微粒子を脱イオン水300mL中で3分間攪拌し、分散させた。しかる後、その水溶液に金属ニッケル粒子スラリー(三井金属社製「2020SUS」、平均粒子径200nm)1gを3分間かけて添加し、芯物質を付着させた基材微粒子を得た。
得られた基材微粒子を更に水1200mLで希釈し、メッキ安定剤1mLを添加した。しかる後、この水溶液に、硫酸ニッケル450g/L、次亜リン酸ナトリウム150g/L、クエン酸ナトリウム116g/L、及び、メッキ安定剤2mLの混合溶液120mLを、81mL/分の添加速度で定量ポンプを通して添加した。その後、pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認し、無電解メッキ前期工程を行った。
次いで、更に硫酸ニッケル450g/L、次亜リン酸ナトリウム150g/L、クエン酸ナトリウム116g/L、及び、メッキ安定剤35mLの混合溶液650mLを、27mL/分の添加速度で定量ポンプを通して添加した。その後、pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認し、無電解メッキ後期工程を行った。
次いで、メッキ液を濾過し、濾過物を水で洗浄した後、80℃の真空乾燥機で乾燥して、ニッケルメッキされた(芯材がニッケルに被覆されてなる突起A及びニッケルの異常析出による突起Bを有する)導電性微粒子を得た。
置換メッキ法により表面に金メッキを施すことで、金メッキ被膜が形成された導電性微粒子(芯材がニッケルに被覆されてなる突起A及びニッケルの異常析出による突起Bを有する)を得た。
実施例1と同様にしてニッケルメッキされた導電性微粒子を得た後、置換メッキ法により表面に金メッキを施すことで、金メッキ被膜が形成された(芯材がニッケルに被覆されてなる突起Aを有する)導電性微粒子を得た。
実施例1と同様にしてニッケルメッキされた導電性微粒子を得た後、塩化金酸ナトリウム10gとイオン交換水1000mLとを含む溶液を調製し、ニッケルメッキされた導電性微粒子12gを混合して水性懸濁液を調製した。得られた水性懸濁液に、チオ硫酸アンモニウム30g、亜硫酸アンモニウム80g、及び、リン酸水素アンモニウム40gを投入しメッキ液を調製した。得られたメッキ液にヒドロキシルアミン10gを投入後、アンモニアを用いpHを10に合わせ、浴温を60℃にし、15〜20分程度反応させることにより金メッキ被膜が形成された(芯材がニッケルに被覆されてなる突起Aを有する)導電性微粒子を得た。
実施例1〜2及び比較例1〜2で得られた導電性微粒子について以下の評価を行った。結果を表1に示した。
得られた導電性微粒子を用いて以下の方法により異方性導電材料を作製し、電極間の接続抵抗値の測定を行った。
樹脂バインダーの樹脂としてエポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社製、「エピコート828」)100重量部、トリスジメチルアミノエチルフェノール2重量部、及び、トルエン100重量部を、遊星式攪拌機を用いて充分に混合した後、離型フィルム上に乾燥後の厚さが10μmとなるように塗布し、トルエンを蒸発させて接着性フィルムを得た。
次いで、樹脂バインダーの樹脂としてエポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社製、「エピコート828」)100重量部、トリスジメチルアミノエチルフェノール2重量部、及び、トルエン100重量部に、得られたそれぞれの導電性微粒子を添加し、遊星式攪拌機を用いて充分に混合した後、離型フィルム上に乾燥後の厚さが7μmとなるように塗布し、トルエンを蒸発させて導電性微粒子を含有する接着性フィルムを得た。なお、導電性微粒子の配合量は、フィルム中の含有量が5万個/cm2となるようにした。
得られた接着性フィルムと導電性微粒子を含有する接着性フィルムとを常温でラミネートすることにより、2層構造を有する厚さ17μmの異方性導電フィルムを得た。
得られた異方性導電フィルムを5×5mmの大きさに切断した。これを、一方に抵抗測定用の引き回し線を有した幅200μm、長さ1mm、高さ0.2μm、L/S20μmのアルミニウム電極のほぼ中央に貼り付けた後、ITO電極を有するガラス基板を、電極同士が重なるように位置あわせをしてから貼り合わせた。
このガラス基板の接合部を、10N、100℃の圧着条件で熱圧着した後、電極間の接続抵抗値を測定した。
また、作製した試験片に対して信頼性試験(80℃、95%RHの高温高湿環境下で1000時間保持)を行った後、電極間の接続抵抗値を測定した。
得られた導電性微粒子について、日立ハイテクノロジーズ社製走査電子顕微鏡(SEM)により、倍率10000倍で粒子観察を行い、突起A及び突起Bの高さを調べた。
突起A及び突起Bの平均高さは、それぞれ確認された20個の突起について高さを測定し、それを算術平均して突起の平均高さとした。
得られた導電性微粒子について、日立ハイテクノロジーズ社製走査電子顕微鏡(SEM)により、倍率10000倍で粒子観察を行い、突起A及び突起Bの数を計測し、a/b値を求めた。
Claims (3)
- 基材微粒子と、前記基材微粒子の表面に形成された導電層とからなる導電性微粒子であって、
前記導電層は、表面に高さが200〜400nmの突起Aと50〜100nmの突起Bとを有し、突起Aの数をa、突起Bの数をbとするとき、3<a/b<10を満たす
ことを特徴とする導電性微粒子。 - 突起Aは、芯材を有することを特徴とする請求項1記載の導電性微粒子。
- 請求項1又は2記載の導電性微粒子が樹脂バインダーに分散されてなることを特徴とする異方性導電材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005167034A JP4589810B2 (ja) | 2005-06-07 | 2005-06-07 | 導電性微粒子及び異方性導電材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005167034A JP4589810B2 (ja) | 2005-06-07 | 2005-06-07 | 導電性微粒子及び異方性導電材料 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006344416A true JP2006344416A (ja) | 2006-12-21 |
JP2006344416A5 JP2006344416A5 (ja) | 2008-03-06 |
JP4589810B2 JP4589810B2 (ja) | 2010-12-01 |
Family
ID=37641232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005167034A Active JP4589810B2 (ja) | 2005-06-07 | 2005-06-07 | 導電性微粒子及び異方性導電材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4589810B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007058159A1 (ja) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | 接着剤組成物、回路接続材料、接続構造及び回路部材の接続方法 |
JP2015109271A (ja) * | 2013-10-23 | 2015-06-11 | 積水化学工業株式会社 | 導電性粒子、導電材料及び接続構造体 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000243132A (ja) * | 1999-02-22 | 2000-09-08 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 導電性無電解めっき粉体とその製造方法並びに該めっき粉体からなる導電性材料 |
JP2003234020A (ja) * | 2002-02-06 | 2003-08-22 | Sekisui Chem Co Ltd | 導電性微粒子 |
JP2004296322A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Sekisui Chem Co Ltd | 導電性微粒子及び液晶表示素子 |
JP2005044773A (ja) * | 2003-07-07 | 2005-02-17 | Sekisui Chem Co Ltd | 被覆導電性粒子、異方性導電材料及び導電接続構造体 |
JP2005166438A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Hitachi Chem Co Ltd | 回路接続材料、及びこれを用いた回路部材の接続構造 |
JP2006228474A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Sekisui Chem Co Ltd | 導電性微粒子及び異方性導電材料 |
JP2006241499A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 導電性無電解めっき粉体の製造方法 |
-
2005
- 2005-06-07 JP JP2005167034A patent/JP4589810B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000243132A (ja) * | 1999-02-22 | 2000-09-08 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 導電性無電解めっき粉体とその製造方法並びに該めっき粉体からなる導電性材料 |
JP2003234020A (ja) * | 2002-02-06 | 2003-08-22 | Sekisui Chem Co Ltd | 導電性微粒子 |
JP2004296322A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Sekisui Chem Co Ltd | 導電性微粒子及び液晶表示素子 |
JP2005044773A (ja) * | 2003-07-07 | 2005-02-17 | Sekisui Chem Co Ltd | 被覆導電性粒子、異方性導電材料及び導電接続構造体 |
JP2005166438A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Hitachi Chem Co Ltd | 回路接続材料、及びこれを用いた回路部材の接続構造 |
JP2006228474A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Sekisui Chem Co Ltd | 導電性微粒子及び異方性導電材料 |
JP2006241499A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 導電性無電解めっき粉体の製造方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007058159A1 (ja) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | 接着剤組成物、回路接続材料、接続構造及び回路部材の接続方法 |
JP4877230B2 (ja) * | 2005-11-18 | 2012-02-15 | 日立化成工業株式会社 | 接着剤組成物、回路接続材料、接続構造及び回路部材の接続方法 |
JP2015109271A (ja) * | 2013-10-23 | 2015-06-11 | 積水化学工業株式会社 | 導電性粒子、導電材料及び接続構造体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4589810B2 (ja) | 2010-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4235227B2 (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP4674096B2 (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP4243279B2 (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP4638341B2 (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP4936678B2 (ja) | 導電性粒子及び異方性導電材料 | |
JP4860163B2 (ja) | 導電性微粒子の製造方法 | |
JP4950451B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
JP4957838B2 (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP4718926B2 (ja) | 導電性微粒子、及び、異方性導電材料 | |
JP4863988B2 (ja) | 導電性微粒子、及び異方性導電材料 | |
WO2006018995A1 (ja) | 導電性微粒子、導電性微粒子の製造方法、及び、無電解銀メッキ液 | |
JP4593302B2 (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP4217271B2 (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP5091416B2 (ja) | 導電性微粒子、導電性微粒子の製造方法、及び、異方性導電材料 | |
JP4772490B2 (ja) | 導電性粒子の製造方法 | |
JP2007324138A (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP2006331714A (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP5529901B2 (ja) | 導電性粒子及び異方性導電材料 | |
JP2009032397A (ja) | 導電性微粒子 | |
JP4589810B2 (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP4598621B2 (ja) | 導電性微粒子、及び、異方性導電材料 | |
JP2007194210A (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP5323147B2 (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP2009205842A (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
JP5421982B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080121 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080121 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100817 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100910 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4589810 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130917 Year of fee payment: 3 |