JP2010080178A - 導電性微粒子の製造方法、導電性微粒子、異方性導電材料、及び、導電接続構造体 - Google Patents
導電性微粒子の製造方法、導電性微粒子、異方性導電材料、及び、導電接続構造体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010080178A JP2010080178A JP2008245790A JP2008245790A JP2010080178A JP 2010080178 A JP2010080178 A JP 2010080178A JP 2008245790 A JP2008245790 A JP 2008245790A JP 2008245790 A JP2008245790 A JP 2008245790A JP 2010080178 A JP2010080178 A JP 2010080178A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine particles
- conductive
- point metal
- substrate
- 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
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Abstract
【解決手段】基材微粒子の表面に低融点金属層が形成された導電性微粒子の製造方法であって、基材微粒子に低融点金属微粒子を接触させ、せん断圧縮によって前記低融点金属微粒子を溶融させることにより、前記基材微粒子の表面に低融点金属層を形成する工程を有する導電性微粒子の製造方法。
【選択図】なし
Description
これらの異方性導電材料は、例えば、液晶ディスプレイ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等の電子機器において、基板同士を電気的に接続したり、半導体素子等の小型部品を基板に電気的に接続したりするために、相対向する回路基板や電極端子の間に挟み込んで使用されている。
これを解決するためにハンダを球状にした、いわゆるハンダボールでICやLSIを基板に接続するBGA(ボールグリッドアレイ)という技術が開発された。この技術によれば、チップ又は基板上に実装されたハンダボールを高温で溶融し、基板とチップとを接続することにより、高い生産性と、高い接続信頼性とを両立した電子回路基板を製造することができる。
しかし、近年、基板の多層化が進み、多層基板は使用環境の影響を受けやすいことから、基板に歪みや伸縮が発生し、基板間の接続部に断線が発生するという問題があった。
例えば、ハンダボールを用いて、半導体が基板に接続されると、半導体と基板との線膨張係数が違うため、ハンダボールに応力が加わる。その結果、ハンダボールに亀裂が入り、断線することがあった。
しかし、従来の方法では、粒子径が200μm以下の基材微粒子に錫合金めっき皮膜を形成することは、困難であった。例えば、粒子径が200μm以下の基材微粒子の表面に、電気めっき法を用いて、錫合金めっき皮膜を形成しようとすると、基材微粒子がめっき液中で浮遊することがある。その結果、基材微粒子が電極と充分に接触できないため、めっき皮膜が形成されないという問題があった。また、形成する錫合金めっき皮膜の組成に合わせて、めっき液を開発する必要があり、所望の組成を有する錫合金めっき皮膜を形成できないことがあった。更に、めっき工程は手間がかかり、めっき液の調製や、めっき装置の導入により費用が増大するという問題があった。
以下に本発明を詳述する。
上記樹脂微粒子は特に限定されず、例えば、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリアルキレンテレフタレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、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等で構成される樹脂微粒子が挙げられる。
上記ポリオレフィン樹脂は特に限定されず、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリイソブチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂等が挙げられる。上記アクリル樹脂は特に限定されず、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリメチルアクリレート樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
上記重合法は特に限定されず、乳化重合、懸濁重合、シード重合、分散重合、分散シード重合等の重合法が挙げられる。
K値(N/mm2)=(3/√2)・F・S−3/2・R−1/2
F:樹脂微粒子の10%圧縮変形における荷重値(N)
S:樹脂微粒子の10%圧縮変形における圧縮変位(mm)
R:樹脂微粒子の半径(mm)
なお、上記基材微粒子の平均粒子径は、光学顕微鏡又は電子顕微鏡を用いて無作為に選んだ50個の基材微粒子の粒子径を測定し、測定した粒子径を算術平均することにより求めることができる。
上記導電層を形成する金属は特に限定されず、例えば、金、銀、銅、亜鉛、鉄、鉛、錫、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム、カドミウム等が挙げられる。なかでも、導電性に優れることから、上記導電層を形成する金属は、金、銅又はニッケルであることが好ましい。
なお、上記導電層の厚さは、無作為に選んだ10個の導電性微粒子の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察して測定し、これらを算術平均した厚さである。
本発明の導電性微粒子の製造方法を用いれば、従来の電気めっき法、無電解めっき法等では形成することができなかった組成の低融点金属層を形成することができる。
上記低融点金属微粒子に含有される金属の合計に占める上記金属の含有量は特に限定されないが、好ましい下限は0.0001重量%、好ましい上限は2重量%である。上記金属の含有量が0.0001重量%未満であると、上記低融点金属層と電極との接合強度が充分に得られないことがある。上記金属の含有量が2重量%を超えると導電性微粒子の柔軟性が低下することがある。
また、上記低融点金属微粒子の平均粒子径は、上記基材微粒子の平均粒子径の1/10以下であることが好ましい。上記低融点金属微粒子の平均粒子径が、上記基材微粒子の平均粒子径の1/10を超えると、せん断圧縮により上記低融点金属微粒子を上記基材微粒子の表面に付着させ、低融点金属層を形成することができないことがある。
なお、上記低融点金属層の厚さは、無作為に選んだ10個の導電性微粒子の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察して測定し、これらを算術平均した厚さである。
上記ビニル樹脂は特に限定されないが、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂は特に限定されないが、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂等が挙げられる。上記硬化性樹脂は特に限定されないが、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性ブロック共重合体は特に限定されないが、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水素添加物等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
また、上記硬化性樹脂は、常温硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂、湿気硬化型樹脂であってもよい。
また、上記バインダー樹脂と、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。
(基材微粒子の作製)
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微粒子(平均粒子径240μm)の表面に、無電解ニッケルめっき法を用いてニッケル層を形成した後、電解銅めっき法を用いて厚さ10μmの銅層(導電層)を形成することにより、基材微粒子を得た。
得られた基材微粒子100重量部と、Sn42/Bi58合金微粒子(粒子径分布10〜25μm)100重量部とをシータコンポーザ(徳寿工作所社製)に投入して、混合した。これにより、Sn42/Bi58合金微粒子を基材微粒子の表面に付着させることにより皮膜を形成させ、基材微粒子の表面に厚さ15μmのSn42/Bi58合金層(低融点金属層)を形成した。
なお、シータコンポーザを用いて混合する際には、回転容器(ベッセル)を3000rpm、回転翼(ローター)を30rpmで逆回転させ、Sn42/Bi58合金微粒子にせん断圧縮力が作用するようにした。混合時間は120分間とした。
実施例1の(基材微粒子の作製)において、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微粒子(平均粒子径150μm)の表面に、電解銅めっき法を用いて厚さ7μmの銅層を形成した以外は、実施例1と同様にして導電性微粒子を得た。
実施例1の(低融点金属層の形成)において、Sn42/Bi58合金微粒子(粒子径分布10〜25μm)100重量部に代えて、Sn96.5/Ag3.5合金微粒子(粒子径分布10〜25μm)100重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして導電性微粒子を得た。
(基材微粒子の作製)
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微粒子(平均粒子径150μm)の表面に、電解銅めっき法を用いて厚さ7μmの銅層を形成することにより、基材微粒子を得た。
バレルめっき装置を用いた電気めっき法により、得られた基材微粒子の表面にSnめっき層(低融点金属層)を形成した。
なお、比較例1にて得られた導電性微粒子は、Snめっき層(低融点金属層)の厚さが均一ではなかった。
実施例1〜3及び比較例1で得られた導電性微粒子の直径方向の断面形状を、SEM(走査型電子顕微鏡)を用いて撮影し、低融点金属層の断面形状を確認した。図2〜5は、実施例1〜3及び比較例1で得られた導電性微粒子の低融点金属層及び導電層の断面形状を撮影した拡大写真である。なお、比較例1では、基材微粒子の平均粒子径が小さいため、基材微粒子が電気めっき液中で浮遊してしまっていた。その結果、基材微粒子と電極とが充分に接触しなかったため、低融点金属層が充分に形成できなかった。
2 低融点金属微粒子
3 導電性微粒子
4 シータコンポーザ
Claims (8)
- 基材微粒子の表面に低融点金属層が形成された導電性微粒子の製造方法であって、
基材微粒子に低融点金属微粒子を接触させ、せん断圧縮によって前記低融点金属微粒子を溶融させることにより、前記基材微粒子の表面に低融点金属層を形成する工程を有することを特徴とする導電性微粒子の製造方法。 - 低融点金属微粒子は、錫又は錫合金を含有することを特徴とする請求項1記載の導電性微粒子の製造方法。
- 基材微粒子は、樹脂微粒子であることを特徴とする請求項1又は2記載の導電性微粒子の製造方法。
- 基材微粒子は、更に、表面に導電層を有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の導電性微粒子の製造方法。
- 基材微粒子は、銅微粒子であることを特徴とする請求項1又は2記載の導電性微粒子の製造方法。
- 請求項1、2、3、4又は5記載の導電性微粒子の製造方法により製造されていることを特徴とする導電性微粒子。
- 請求項6記載の導電性微粒子と、バインダー樹脂とを含有することを特徴とする異方性導電材料。
- 請求項6記載の導電性微粒子、又は、請求項7記載の異方性導電材料を用いることにより導電接続されていることを特徴とする導電接続構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008245790A JP5275735B2 (ja) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | 導電性微粒子の製造方法、導電性微粒子、異方性導電材料、及び、導電接続構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008245790A JP5275735B2 (ja) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | 導電性微粒子の製造方法、導電性微粒子、異方性導電材料、及び、導電接続構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010080178A true JP2010080178A (ja) | 2010-04-08 |
| JP5275735B2 JP5275735B2 (ja) | 2013-08-28 |
Family
ID=42210384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008245790A Active JP5275735B2 (ja) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | 導電性微粒子の製造方法、導電性微粒子、異方性導電材料、及び、導電接続構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5275735B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017169790A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | 旭化成株式会社 | 粘着性電極及び体表面電位測定デバイス |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0277758A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-03-16 | Seiko Epson Corp | トナーの製造方法 |
| JPH03149564A (ja) * | 1989-11-07 | 1991-06-26 | Seiko Epson Corp | トナーの製造方法 |
| JPH0761877A (ja) * | 1993-08-26 | 1995-03-07 | Kyocera Corp | 導電性磁性粒子の製造方法 |
-
2008
- 2008-09-25 JP JP2008245790A patent/JP5275735B2/ja active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0277758A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-03-16 | Seiko Epson Corp | トナーの製造方法 |
| JPH03149564A (ja) * | 1989-11-07 | 1991-06-26 | Seiko Epson Corp | トナーの製造方法 |
| JPH0761877A (ja) * | 1993-08-26 | 1995-03-07 | Kyocera Corp | 導電性磁性粒子の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017169790A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | 旭化成株式会社 | 粘着性電極及び体表面電位測定デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5275735B2 (ja) | 2013-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4413267B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料及び接続構造体 | |
| TWI826476B (zh) | 各向異性導電膜及其製造方法以及連接結構體的製造方法 | |
| JP4364928B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料及び導電接続構造体 | |
| US8846142B2 (en) | Conductive particle, anisotropic conductive interconnection material that uses the conductive particle, and method for producing the conductive particle | |
| CN104937675B (zh) | 导电性微粒、各向异性导电材料和导电连接结构体 | |
| JP4313836B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、導電接続構造体 | |
| US8506850B2 (en) | Conductive fine particles, anisotropic conductive element, and connection structure | |
| JP5275736B2 (ja) | 導電性微粒子の製造方法、導電性微粒子、異方性導電材料、及び、導電接続構造体 | |
| JP2012151105A (ja) | 導電性粒子の製造方法、導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体 | |
| JP5275735B2 (ja) | 導電性微粒子の製造方法、導電性微粒子、異方性導電材料、及び、導電接続構造体 | |
| JP5421667B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料及び接続構造体 | |
| JP2010253507A (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
| JP5480576B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
| JP5438450B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
| JP5534745B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
| JP2009224059A (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
| JP6188527B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、導電接続構造体 | |
| JP2010238615A (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
| JP2011113804A (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
| JP2011076939A (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
| JP4313835B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、導電接続構造体 | |
| JP5438454B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
| JP2009224058A (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
| JP2011076782A (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
| JP2009224060A (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 |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110707 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120615 |
|
| 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: 20130423 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130516 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5275735 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |