JP2010129455A - Conductive particle, anisotropic conductive material, connection structure, and manufacturing method of conductive particle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide conductive particles capable of sufficiently removing a binder resin between the conductive particles and an electrode, and reducing connection resistance between the electrodes after connection for example in the case it is dispersed in the binder resin and used to connect between the electrodes. <P>SOLUTION: The conductive particles 1 are provided which are equipped with base material particles 2 and a conductive layer 3 formed on a surface 2a of the base material particles 2, in which the uppermost surface layer of the conductive layer 3 is an alloy layer containing copper and beryllium, the beryllium content in the total 100 wt.% of copper and beryllium contained in the alloy layer is within a range of 0.01 to 4 wt.%, and the copper content in 100 wt.% of the alloy layer is 95 wt.% or more. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、基材粒子と、該基材粒子の表面に形成された導電層とを備える導電性粒子に関し、例えば、電極間の接続に使用できる導電性粒子、該導電性粒子を用いた異方性導電材料及び接続構造体、並びに導電性粒子の製造方法に関する。   The present invention relates to a conductive particle comprising a base particle and a conductive layer formed on the surface of the base particle, for example, a conductive particle that can be used for connection between electrodes, and a different particle using the conductive particle. The present invention relates to an isotropic conductive material, a connection structure, and a method for producing conductive particles.

異方性導電ペースト、異方性導電インク、異方性導電粘接着剤、異方性導電フィルム、又は異方性導電シート等の異方性導電材料が広く知られている。これらの異方性導電材料では、ペースト、インク又は樹脂中に導電性粒子が分散されている。   Anisotropic conductive materials such as anisotropic conductive pastes, anisotropic conductive inks, anisotropic conductive adhesives, anisotropic conductive films, and anisotropic conductive sheets are widely known. In these anisotropic conductive materials, conductive particles are dispersed in paste, ink, or resin.

異方性導電材料は、ICチップとフレキシブルプリント回路基板との接続、又はICチップとITO電極を有する回路基板との接続等に使用されている。例えば、ICチップの電極と回路基板の電極との間に異方性導電材料を配置した後、加熱及び加圧することにより、これらの電極同士を接続できる。   The anisotropic conductive material is used for connection between an IC chip and a flexible printed circuit board, connection between an IC chip and a circuit board having an ITO electrode, or the like. For example, after an anisotropic conductive material is arranged between the electrode of the IC chip and the electrode of the circuit board, these electrodes can be connected by heating and pressurizing.

上記異方性導電材料に用いられる導電性粒子の一例として、下記の特許文献1には、架橋重合体微粒子と、該架橋重合体微粒子の表面に形成された金属層とを備える導電性粒子が開示されている。
特開2003−157717号公報
As an example of the conductive particles used for the anisotropic conductive material, Patent Document 1 listed below discloses a conductive particle including a crosslinked polymer fine particle and a metal layer formed on the surface of the crosslinked polymer fine particle. It is disclosed.
JP 2003-157717 A

特許文献1では、上記金属層は、銅又は銅を含む合金により形成されている。また、実施例には、上記金属層が銅により形成された導電性粒子が記載されている。   In Patent Document 1, the metal layer is formed of copper or an alloy containing copper. Moreover, the Example has described the electroconductive particle in which the said metal layer was formed with copper.

しかしながら、特許文献1では、上記金属層を形成するための銅を含む合金に含有される銅以外の金属は、何ら記載されていない。さらに、実施例では、上記金属層が銅を含む合金により形成された導電性粒子は記載されておらず、上記金属層が銅により形成された導電性粒子が記載されているにすぎない。   However, Patent Document 1 does not describe any metal other than copper contained in the alloy containing copper for forming the metal layer. Furthermore, in the Example, the electroconductive particle in which the said metal layer was formed with the alloy containing copper is not described, but the electroconductive particle in which the said metal layer was formed with copper is only described.

上記金属層が実質的に銅のみにより形成されている場合、金属層の延性が比較的高く、金属層の柔軟性が高すぎることがあった。   When the metal layer is substantially formed only of copper, the ductility of the metal layer is relatively high, and the flexibility of the metal layer may be too high.

ところで、例えば、導電性粒子をバインダー樹脂中に分散させることにより得られた異方性導電材料を用いて電極間を接続する際には、電極間に挟まれた導電性粒子に圧縮荷重がかけられる。このとき、電極と導電性粒子との間のバインダー樹脂が排除され、電極間が導電性粒子を介して電気的に接続される。   By the way, for example, when connecting electrodes using an anisotropic conductive material obtained by dispersing conductive particles in a binder resin, a compressive load is applied to the conductive particles sandwiched between the electrodes. It is done. At this time, the binder resin between the electrodes and the conductive particles is excluded, and the electrodes are electrically connected via the conductive particles.

上記金属層が実質的に銅のみにより形成されている場合、上記圧縮荷重がかけられたときに、導電性粒子と電極との間のバインダー樹脂を充分に排除できないことがあった。さらに、接続後に、電極間の接続抵抗が高くなることがあった。   When the metal layer is substantially formed only of copper, the binder resin between the conductive particles and the electrode may not be sufficiently removed when the compressive load is applied. Furthermore, the connection resistance between the electrodes may increase after the connection.

本発明の目的は、例えば、バインダー樹脂中に分散されて、電極間を接続するのに用いられた場合に、導電性粒子と電極との間のバインダー樹脂を充分に排除でき、かつ接続後に電極間の接続抵抗を低くすることができる導電性粒子、該導電性粒子を用いた異方性導電材料及び接続構造体、並びに導電性粒子の製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is, for example, when dispersed in a binder resin and used to connect the electrodes, the binder resin between the conductive particles and the electrodes can be sufficiently eliminated, and the electrodes after the connection It is an object of the present invention to provide conductive particles that can reduce the connection resistance between them, an anisotropic conductive material and a connection structure using the conductive particles, and a method for producing the conductive particles.

本発明によれば、基材粒子と、該基材粒子の表面に形成された導電層とを備え、前記導電層の最表面層が、銅及びベリリウムを含有する合金層であり、前記合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中のベリリウムの含有量が0.01〜4重量%の範囲内にあり、前記合金層100重量%中の銅の含有量が95重量%以上である、導電性粒子が提供される。   According to the present invention, comprising the base particle and a conductive layer formed on the surface of the base particle, the outermost surface layer of the conductive layer is an alloy layer containing copper and beryllium, and the alloy layer The total content of copper and beryllium in 100% by weight of beryllium is in the range of 0.01 to 4% by weight, and the copper content in 100% by weight of the alloy layer is 95% by weight or more. Conductive particles are provided.

本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、前記導電層の表面に、酸化防止剤が付着している。   In another specific aspect of the conductive particle according to the present invention, an antioxidant is attached to the surface of the conductive layer.

本発明に係る導電性粒子のさらに他の特定の局面では、前記酸化防止剤は窒素含有化合物である。   In still another specific aspect of the conductive particle according to the present invention, the antioxidant is a nitrogen-containing compound.

本発明に係る導電性粒子の別の特定の局面では、前記合金層をX線回折測定したときに、銅の(111)結晶配向面を表すピークから計算される半値幅が、0.52〜1.7°の範囲内にある。   In another specific aspect of the conductive particles according to the present invention, when the alloy layer is measured by X-ray diffraction, a half width calculated from a peak representing a (111) crystal orientation plane of copper is 0.52 to 0.52. It is within the range of 1.7 °.

本発明に係る異方性導電材料は、本発明に従って構成された導電性粒子と、バインダー樹脂とを含有する。   The anisotropic conductive material which concerns on this invention contains the electroconductive particle comprised according to this invention, and binder resin.

本発明に係る接続構造体は、第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材と、該第1,第2の接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、前記接続部が本発明に従って構成された導電性粒子又は該導電性粒子とバインダー樹脂とを含有する異方性導電材料により形成されている。   A connection structure according to the present invention includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection portion that electrically connects the first and second connection target members, The connecting portion is formed of an electrically conductive particle constituted according to the present invention or an anisotropic conductive material containing the electrically conductive particle and a binder resin.

また、本発明によれば、本発明の導電性粒子の製造方法であって、ベリリウム化合物を含有する無電解銅めっき液を用いて、前記導電層の最表面層として前記銅及びベリリウムを含有する合金層を形成する、導電性粒子の製造方法が提供される。   According to the present invention, there is also provided a method for producing conductive particles of the present invention, wherein the copper and beryllium are contained as the outermost surface layer of the conductive layer using an electroless copper plating solution containing a beryllium compound. A method for producing conductive particles for forming an alloy layer is provided.

本発明に係る導電性粒子の製造方法のある特定の局面では、前記無電解銅めっき液は、前記ベリリウム化合物を0.1〜14g/Lの濃度で含有する。   On the specific situation with the manufacturing method of the electroconductive particle which concerns on this invention, the said electroless copper plating solution contains the said beryllium compound with the density | concentration of 0.1-14 g / L.

本発明に係る導電性粒子は、導電層の最表面層が、銅及びベリリウムを含有する合金層であり、該合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中のベリリウムの含有量が0.01〜4重量%の範囲内にあり、かつ上記合金層100重量%中の銅の含有量が95重量%以上であるため、例えば、バインダー樹脂中に分散されて、電極間の接続に用いられた場合に、導電性粒子と電極との間のバインダー樹脂を充分に排除できる。さらに、接続後に、電極間の接続抵抗を低くすることができる。   In the conductive particles according to the present invention, the outermost surface layer of the conductive layer is an alloy layer containing copper and beryllium, and the content of beryllium in a total of 100% by weight of copper and beryllium contained in the alloy layer is 0. In the range of 0.01 to 4% by weight and the copper content in the alloy layer 100% by weight is 95% by weight or more, for example, dispersed in a binder resin and used for connection between electrodes In this case, the binder resin between the conductive particles and the electrode can be sufficiently eliminated. Furthermore, the connection resistance between electrodes can be lowered after connection.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

図1に、本発明の一実施形態に係る導電性粒子の断面図を示す。   In FIG. 1, sectional drawing of the electroconductive particle which concerns on one Embodiment of this invention is shown.

図1に示すように、導電性粒子1は、基材粒子2と、該基材粒子2の表面2aに形成された導電層3とを備える。導電層3の表面3aには、酸化防止剤4が付着している。   As shown in FIG. 1, the conductive particle 1 includes a base particle 2 and a conductive layer 3 formed on the surface 2 a of the base particle 2. An antioxidant 4 is attached to the surface 3 a of the conductive layer 3.

基材粒子2として、樹脂粒子、無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子又は金属粒子等が挙げられる。   Examples of the substrate particle 2 include resin particles, inorganic particles, organic-inorganic hybrid particles, and metal particles.

上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、例えば、ジビニルベンゼン樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、イミド樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂又は塩化ビニル樹脂等が挙げられる。上記無機粒子を形成するための無機物として、シリカ又はカーボンブラック等が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子として、例えば、架橋したアルコキシシリルポリマーとアクリル樹脂とにより形成された有機無機ハイブリッド粒子等が挙げられる。上記金属粒子を形成するための金属として、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金又はチタン等が挙げられる。   Examples of the resin for forming the resin particles include divinylbenzene resin, styrene resin, acrylic resin, urea resin, imide resin, phenol resin, polyester resin, and vinyl chloride resin. Examples of the inorganic substance for forming the inorganic particles include silica or carbon black. Examples of the organic / inorganic hybrid particles include organic / inorganic hybrid particles formed of a crosslinked alkoxysilyl polymer and an acrylic resin. Examples of the metal for forming the metal particles include silver, copper, nickel, silicon, gold, and titanium.

基材粒子2の平均粒子径は、1〜100μmの範囲内にあることが好ましい。基材粒子2の平均粒子径が1μmよりも小さいと、電極間の接続信頼性が低下することがある。基材粒子2の平均粒子径が100μmよりも大きいと、電極間の間隔が大きくなりすぎることがある。   The average particle diameter of the substrate particles 2 is preferably in the range of 1 to 100 μm. When the average particle diameter of the base particle 2 is smaller than 1 μm, the connection reliability between the electrodes may be lowered. When the average particle diameter of the base particle 2 is larger than 100 μm, the distance between the electrodes may be too large.

上記「平均粒子径」とは、数平均粒子径を示す。平均粒子径は、例えばコールターカウンター(ベックマンコールター社製)を用いて測定できる。   The “average particle size” indicates a number average particle size. The average particle diameter can be measured using, for example, a Coulter counter (manufactured by Beckman Coulter).

導電性粒子1の導電層3は、1つの層により形成されている。導電層は、複数の層により形成されていてもよい。すなわち、導電層は、2層以上の積層構造を有していてもよい。   The conductive layer 3 of the conductive particles 1 is formed of one layer. The conductive layer may be formed of a plurality of layers. That is, the conductive layer may have a stacked structure of two or more layers.

導電層3は、銅及びベリリウムを含有する合金層である。導電層3は1つの層により形成されているため、導電層の最表面層が、銅及びベリリウムを含有する合金層により形成されている。   The conductive layer 3 is an alloy layer containing copper and beryllium. Since the conductive layer 3 is formed of one layer, the outermost surface layer of the conductive layer is formed of an alloy layer containing copper and beryllium.

導電層が1つの層により形成されている場合、導電層3全体が、銅及びベリリウムを含有する合金層により形成される。導電層が複数の層により形成されている場合、導電層の最表面層すなわち最も外側に位置する層が、銅及びベリリウムを含有する合金層により形成される。   When the conductive layer is formed of one layer, the entire conductive layer 3 is formed of an alloy layer containing copper and beryllium. When the conductive layer is formed of a plurality of layers, the outermost surface layer of the conductive layer, that is, the outermost layer is formed of an alloy layer containing copper and beryllium.

上記合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中のベリリウムの含有量は0.01〜4重量%の範囲内にある。上記合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中のベリリウムの含有量が0.01〜4重量%の範囲内にあることにより、導電層の最表面層が実質的に銅のみにより形成されている場合と比べて、最表面層の延性又は柔軟性を低くすることができる。このため、例えば、導電性粒子がバインダー樹脂中に分散されて、電極間の接続に用いられた場合に、導電性粒子と電極との間のバインダー樹脂を充分に排除できる。さらに、接続後に、電極間の接続抵抗を低くすることができる。上記合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中のベリリウムの含有量の好ましい下限は0.2重量%であり、好ましい上限は1.6重量%である。   The beryllium content in a total of 100% by weight of copper and beryllium contained in the alloy layer is in the range of 0.01 to 4% by weight. When the content of beryllium in the total 100% by weight of copper and beryllium contained in the alloy layer is in the range of 0.01 to 4% by weight, the outermost surface layer of the conductive layer is substantially formed only of copper. Compared with the case where it is done, the ductility or the softness | flexibility of outermost surface layer can be made low. For this reason, for example, when the conductive particles are dispersed in the binder resin and used for connection between the electrodes, the binder resin between the conductive particles and the electrodes can be sufficiently eliminated. Furthermore, the connection resistance between electrodes can be lowered after connection. A preferable lower limit of the beryllium content in a total of 100 wt% of copper and beryllium contained in the alloy layer is 0.2 wt%, and a preferable upper limit is 1.6 wt%.

上記合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中の銅の含有量は96〜99.99重量%の範囲内にある。上記合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中の銅の含有量が96〜99.99重量%の範囲内にあることにより、電極間の接続抵抗を低くすることができる。上記合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中の銅の含有量の好ましい下限は98.4重量%であり、好ましい上限は99.8重量%である。   The content of copper in a total of 100% by weight of copper and beryllium contained in the alloy layer is in the range of 96 to 99.99% by weight. When the content of copper in the total 100% by weight of copper and beryllium contained in the alloy layer is in the range of 96 to 99.99% by weight, the connection resistance between the electrodes can be lowered. A preferable lower limit of the copper content in a total of 100% by weight of copper and beryllium contained in the alloy layer is 98.4% by weight, and a preferable upper limit is 99.8% by weight.

上記合金層100重量%中の銅の含有量は95重量%以上である。上記合金層100重量%中の銅の含有量が95重量%以上であることにより、電極間の接続抵抗を低くすることができる。上記合金層100重量%中の銅の含有量は96重量%以上であることが好ましく、98重量%以上であることがより好ましい。なお、上記合金層には、リンやホウ素等の非金属成分が含まれることがある。   The copper content in 100% by weight of the alloy layer is 95% by weight or more. When the copper content in 100% by weight of the alloy layer is 95% by weight or more, the connection resistance between the electrodes can be lowered. The copper content in 100% by weight of the alloy layer is preferably 96% by weight or more, and more preferably 98% by weight or more. The alloy layer may contain nonmetallic components such as phosphorus and boron.

上記合金層をX線回折測定したときに、銅の(111)結晶配向面を表すピークから計算される半値幅は、0.52〜1.7°の範囲内にあることが好ましい。この場合、上記合金層に含まれる銅合金の結晶が微細になることにより、上記合金層が硬くなるため、導電性粒子と電極との間のバインダー樹脂を排除する効果をより一層高めることができる。上記半値幅のより好ましい下限は0.56°であり、より好ましい上限は1.3°である。   When the alloy layer is measured by X-ray diffraction, the half width calculated from the peak representing the (111) crystal orientation plane of copper is preferably in the range of 0.52 to 1.7 °. In this case, since the alloy layer becomes hard because the copper alloy crystals contained in the alloy layer become fine, the effect of eliminating the binder resin between the conductive particles and the electrode can be further enhanced. . A more preferable lower limit of the half width is 0.56 °, and a more preferable upper limit is 1.3 °.

上記合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中のベリリウム及び銅の含有量の測定方法、並びに上記合金層100重量%中の銅の含有量の測定方法は、既知の種々の分析法を用いることができ特に限定されない。この測定方法として、原子吸光分析法又は原子スペクトル分析法等が挙げられる。上記原子吸光分析法では、フレーム原子吸光光度計又は電気加熱炉原子吸光光度計等が用いられる。上記原子スペクトル分析法として、プラズマ発光分析法又はプラズマイオン源質量分析法等が挙げられる。   The method for measuring the content of beryllium and copper in a total of 100% by weight of copper and beryllium contained in the alloy layer, and the method for measuring the content of copper in 100% by weight of the alloy layer are known various analytical methods. There is no particular limitation. Examples of the measuring method include atomic absorption analysis or atomic spectrum analysis. In the atomic absorption analysis method, a flame atomic absorption photometer, an electric heating furnace atomic absorption photometer, or the like is used. Examples of the atomic spectrum analysis method include plasma emission analysis or plasma ion source mass spectrometry.

基材粒子2の表面2aに導電層3を形成する方法は特に限定されない。導電層3を形成する方法として、例えば、無電解めっき、電気めっき、又はスパッタリング等の方法が挙げられる。なかでも、基材粒子2の表面2aに導電層3を形成する方法は、無電解めっきにより形成する方法であることが好ましい。また、上記銅及びベリリウムを含有する合金層を形成する方法は、無電解めっきにより形成する方法であることが好ましい。   The method for forming the conductive layer 3 on the surface 2a of the substrate particle 2 is not particularly limited. Examples of the method for forming the conductive layer 3 include methods such as electroless plating, electroplating, and sputtering. Especially, it is preferable that the method of forming the conductive layer 3 on the surface 2a of the base particle 2 is a method of forming by electroless plating. Moreover, it is preferable that the method of forming the alloy layer containing copper and beryllium is a method of forming by electroless plating.

無電解めっきにより形成する方法では、一般的に、触媒化工程と、無電解めっき工程とが行われる。以下、無電解めっきにより、樹脂粒子の表面に銅及びベリリウムを含有する導電層を形成する方法の一例を説明する。   In the method of forming by electroless plating, generally, a catalyzing step and an electroless plating step are performed. Hereinafter, an example of a method for forming a conductive layer containing copper and beryllium on the surface of resin particles by electroless plating will be described.

上記触媒化工程では、無電解めっきによりめっき層を形成するための起点となる触媒を、樹脂粒子の表面に形成させる。   In the catalyzing step, a catalyst serving as a starting point for forming a plating layer by electroless plating is formed on the surface of the resin particles.

上記触媒を樹脂粒子の表面に形成させる方法として、例えば、塩化パラジウムと塩化スズとを含む溶液に、樹脂粒子を添加した後、酸溶液又はアルカリ溶液により樹脂粒子の表面を活性化させて、樹脂粒子の表面にパラジウムを析出させる方法、硫酸パラジウムを含有する溶液に、樹脂粒子を添加した後、還元剤を含む溶液により樹脂粒子の表面を活性化させて、樹脂粒子の表面にパラジウムを析出させる方法等が挙げられる。上記還元剤として、次亜リン酸ナトリウム又はジメチルアミンボラン等が用いられる。   As a method of forming the catalyst on the surface of the resin particles, for example, after adding the resin particles to a solution containing palladium chloride and tin chloride, the surface of the resin particles is activated with an acid solution or an alkali solution, Method of depositing palladium on the surface of the particles, adding resin particles to a solution containing palladium sulfate, and then activating the surface of the resin particles with a solution containing a reducing agent to deposit palladium on the surface of the resin particles Methods and the like. As the reducing agent, sodium hypophosphite or dimethylamine borane is used.

上記無電解めっき工程では、例えば、銅塩などの銅化合物及び還元剤を含有する銅めっき浴が用いられる。銅めっき浴中に樹脂粒子を浸漬することにより、触媒が表面に形成された樹脂粒子の表面に、銅を析出させることができる。上記還元剤として、次亜リン酸ナトリウム、ジメチルアミンボラン、ホルムアルデヒド又はヒドラジン等が用いられる。   In the electroless plating step, for example, a copper plating bath containing a copper compound such as a copper salt and a reducing agent is used. By immersing the resin particles in the copper plating bath, copper can be deposited on the surface of the resin particles on which the catalyst is formed. As the reducing agent, sodium hypophosphite, dimethylamine borane, formaldehyde, hydrazine or the like is used.

上記銅めっき浴中にベリリウム塩などのベリリウム化合物を含有させることにより、樹脂粒子の表面に、銅及びベリリウムを含有する合金層を形成できる。無電解めっきにより形成する方法では、ベリリウム化合物を含有する無電解銅めっき液を用いることが好ましい。   By containing a beryllium compound such as a beryllium salt in the copper plating bath, an alloy layer containing copper and beryllium can be formed on the surface of the resin particles. In the method of forming by electroless plating, it is preferable to use an electroless copper plating solution containing a beryllium compound.

上記合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中のベリリウムの含有量を上記範囲内にする方法として、例えば、無電解銅めっきにより導電層を形成する際に、無電解銅めっき液中のベリリウム化合物の濃度を調整する方法等が挙げられる。   As a method of bringing the content of beryllium in the total 100% by weight of copper and beryllium contained in the alloy layer within the above range, for example, when forming a conductive layer by electroless copper plating, in the electroless copper plating solution And a method of adjusting the concentration of the beryllium compound.

上記ベリリウム化合物の具体例として、硫酸ベリリウム、シュウ酸ベリリウム、硝酸ベリリウム、リン酸ベリリウム、ケイ酸ベリリウム、酸化ベリリウム、酢酸ベリリウム、塩化ベリリウム又はフッ化ベリリウム等が挙げられる。上記ベリリウム化合物は、ベリリウム塩であることが好ましい。   Specific examples of the beryllium compounds include beryllium sulfate, beryllium oxalate, beryllium nitrate, beryllium phosphate, beryllium silicate, beryllium oxide, beryllium acetate, beryllium chloride, or beryllium fluoride. The beryllium compound is preferably a beryllium salt.

上記無電解銅めっき液は、ベリリウム化合物を0.1〜14g/Lの濃度で含有することが好ましい。この場合、上記合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中のベリリウムの含有量を上記範囲内に容易に制御できる。   The electroless copper plating solution preferably contains a beryllium compound at a concentration of 0.1 to 14 g / L. In this case, the beryllium content in a total of 100% by weight of copper and beryllium contained in the alloy layer can be easily controlled within the above range.

上記無電解銅めっき液は、銅化合物を含有する。該銅化合物の具体例として、硫酸銅、塩化銅、又はピロリン酸銅等が挙げられる。上記銅化合物は、銅塩であることが好ましい。   The electroless copper plating solution contains a copper compound. Specific examples of the copper compound include copper sulfate, copper chloride, or copper pyrophosphate. The copper compound is preferably a copper salt.

上記無電解銅めっき液は、銅化合物を20〜60g/Lの濃度で含有することが好ましい。この場合、上記合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中の銅の含有量、並びに上記合金層100重量%中の銅の含有量を上記範囲内に容易に制御できる。   The electroless copper plating solution preferably contains a copper compound at a concentration of 20 to 60 g / L. In this case, the copper content in the total 100 wt% of copper and beryllium contained in the alloy layer and the copper content in the alloy layer 100 wt% can be easily controlled within the above range.

上記合金層には、銅及びベリリウム以外の他の金属が含有されてもよい。該他の金属は特に限定されない。上記他の金属として、例えば、金、銀、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、ニッケル、ビスマス、アルミニウム、コバルト、インジウム、クロム、チタン、アンチモン、ゲルマニウム、カドミウム、ナトリウム又はパラジウム等が挙げられる。   The alloy layer may contain a metal other than copper and beryllium. The other metal is not particularly limited. Examples of the other metal include gold, silver, platinum, zinc, iron, lead, tin, nickel, bismuth, aluminum, cobalt, indium, chromium, titanium, antimony, germanium, cadmium, sodium, and palladium.

導電層が複数の層により形成されている場合、最表面層以外の層を形成するための金属は特に限定されない。該金属として、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、ニッケル、ビスマス、アルミニウム、コバルト、インジウム、クロム、チタン、アンチモン、ゲルマニウム、カドミウム、パラジウム、錫−鉛合金、錫−銅合金、錫−銀合金又は錫−鉛−銀合金等が挙げられる。   When the conductive layer is formed of a plurality of layers, the metal for forming a layer other than the outermost surface layer is not particularly limited. Examples of the metal include gold, silver, copper, platinum, zinc, iron, lead, tin, nickel, bismuth, aluminum, cobalt, indium, chromium, titanium, antimony, germanium, cadmium, palladium, tin-lead alloy, tin -Copper alloy, tin-silver alloy, tin-lead-silver alloy, etc. are mentioned.

導電層3の厚みは、5〜500nmの範囲内にあることが好ましく、10〜400nmの範囲内にあることがより好ましい。導電層3の厚みが5nm未満であると、導電性粒子1の導電性が不足することがある。導電層3の厚みが500nmを超えると、基材粒子2と導電層3との熱膨張率の差が大きくなり、基材粒子2から導電層3が剥離しやすくなることがある。導電層が複数の層により形成されている場合、最表面層すなわち銅及びベリリウムを含有する合金層の厚みは、10〜400nmの範囲内にあることが好ましい。   The thickness of the conductive layer 3 is preferably in the range of 5 to 500 nm, and more preferably in the range of 10 to 400 nm. When the thickness of the conductive layer 3 is less than 5 nm, the conductivity of the conductive particles 1 may be insufficient. When the thickness of the conductive layer 3 exceeds 500 nm, the difference in thermal expansion coefficient between the base particle 2 and the conductive layer 3 increases, and the conductive layer 3 may be easily peeled off from the base particle 2 in some cases. When the conductive layer is formed of a plurality of layers, the thickness of the outermost surface layer, that is, the alloy layer containing copper and beryllium, is preferably in the range of 10 to 400 nm.

導電層3の表面3aに、酸化防止剤4が付着していることが好ましい。また、導電層3の表面3aは、酸化防止剤により表面処理されていることが好ましい。導電層3の最表面層は銅及びベリリウムを含む合金層である。該合金層は銅を含有するため、酸化しやすい。導電層3の表面3aに酸化防止剤4が付着している場合には、導電層3の表面3aの酸化を抑制できる。このため、導電性粒子1を介して接続された電極間の接続信頼性を高めることができる。   The antioxidant 4 is preferably attached to the surface 3 a of the conductive layer 3. The surface 3a of the conductive layer 3 is preferably surface-treated with an antioxidant. The outermost surface layer of the conductive layer 3 is an alloy layer containing copper and beryllium. Since the alloy layer contains copper, it is easily oxidized. When the antioxidant 4 is attached to the surface 3a of the conductive layer 3, the oxidation of the surface 3a of the conductive layer 3 can be suppressed. For this reason, the connection reliability between the electrodes connected through the conductive particles 1 can be enhanced.

上記酸化防止剤は特に限定されない。上記酸化防止剤として、窒素含有化合物等が挙げられる。上記窒素含有化合物として、ベンゾトリアゾール化合物、イミダゾール化合物、チアゾール化合物、トリアジン、2−メルカプトピリミジン、インドール、ピロール、アデニン、チオバルビツル酸、チオウラシル、ロダニン、チオゾリジンチオン、1−フェニル−2−テトラゾリン−5−チオン又は2−メルカプトピリジン等が挙げられる。上記酸化防止剤は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The antioxidant is not particularly limited. Examples of the antioxidant include nitrogen-containing compounds. As the nitrogen-containing compound, benzotriazole compound, imidazole compound, thiazole compound, triazine, 2-mercaptopyrimidine, indole, pyrrole, adenine, thiobarbituric acid, thiouracil, rhodanine, thiozolidinethione, 1-phenyl-2-tetrazoline-5 -Thion, 2-mercaptopyridine, etc. are mentioned. The said antioxidant may be used independently and 2 or more types may be used together.

上記ベンゾトリアゾール化合物として、ベンゾトリアゾール、4−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、4−カルボキシ−1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、5,6−ジメチル−1H−ベンゾトリアゾール又はベンゾトリアゾールブチルエステル等が挙げられる。上記イミダゾール化合物として、イミダゾール又はベンゾイミダゾール等が挙げられる。上記チアゾール化合物として、チアゾール又はベンゾチアゾール等が挙げられる。   As the benzotriazole compound, benzotriazole, 4-methyl-1H-benzotriazole, 4-carboxy-1H-benzotriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, 5,6-dimethyl-1H-benzotriazole, or benzotriazolebutyl Examples include esters. Examples of the imidazole compound include imidazole and benzimidazole. Examples of the thiazole compound include thiazole and benzothiazole.

酸化防止剤4は、窒素含有化合物であることが好ましく、ベンゾトリアゾール化合物であることがより好ましい。これらの好ましい酸化防止剤が用いられた場合、導電層3の表面3aの酸化をより一層抑制できる。   The antioxidant 4 is preferably a nitrogen-containing compound, and more preferably a benzotriazole compound. When these preferable antioxidants are used, the oxidation of the surface 3a of the conductive layer 3 can be further suppressed.

導電層3の表面3aに酸化防止剤4を付着させるために、酸化防止剤4を含む溶液を用いてもよい。   In order to adhere the antioxidant 4 to the surface 3 a of the conductive layer 3, a solution containing the antioxidant 4 may be used.

酸化防止剤4を含む溶液は、キレート剤、pH調整剤、界面活性剤、シランカップリング剤又は金属粉末を含有してもよい。導電層3の表面3aには、キレート剤、pH調整剤、界面活性剤、シランカップリング剤又は金属粉末が付着していてもよい。   The solution containing the antioxidant 4 may contain a chelating agent, a pH adjuster, a surfactant, a silane coupling agent, or a metal powder. A chelating agent, a pH adjuster, a surfactant, a silane coupling agent, or a metal powder may be attached to the surface 3 a of the conductive layer 3.

酸化防止剤4の塩素イオン濃度は5ppm以下であることが好ましい。この場合、溶出する塩素イオンが少なくなるため、電極の腐食を防止することができる。   The chlorine ion concentration of the antioxidant 4 is preferably 5 ppm or less. In this case, since the eluted chlorine ions are reduced, the corrosion of the electrode can be prevented.

導電層3の表面3aに酸化防止剤4を付着させる方法は特に限定されない。この方法として、導電層3の表面3aを酸化防止剤4又は酸化防止剤4を含む溶液により表面処理する方法が挙げられる。なかでも、導電層3の表面3aに酸化防止剤4を均一に付着させることができるので、酸化防止剤4が付着される前の導電性粒子を酸化防止剤4又は酸化防止剤4を含む溶液に浸漬させる方法が好ましい。酸化防止剤4が付着される前の導電性粒子を酸化防止剤4又は酸化防止剤4を含む溶液に浸漬させ、導電層3の表面3aに酸化防止剤4を付着させた後、必要に応じて、乾燥が行われてもよい。   The method for attaching the antioxidant 4 to the surface 3a of the conductive layer 3 is not particularly limited. As this method, there is a method in which the surface 3 a of the conductive layer 3 is surface-treated with an antioxidant 4 or a solution containing the antioxidant 4. Especially, since the antioxidant 4 can be uniformly attached to the surface 3 a of the conductive layer 3, the conductive particles before the antioxidant 4 is attached are treated with the antioxidant 4 or the solution containing the antioxidant 4. The method of immersing in is preferable. The conductive particles before the antioxidant 4 is attached are immersed in the antioxidant 4 or a solution containing the antioxidant 4, and after the antioxidant 4 is attached to the surface 3a of the conductive layer 3, as necessary. Then, drying may be performed.

(異方性導電材料)
本発明に係る異方性導電材料は、本発明の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含有する。
(Anisotropic conductive material)
The anisotropic conductive material according to the present invention contains the conductive particles of the present invention and a binder resin.

上記バインダー樹脂は特に限定されない。バインダー樹脂として、一般的には絶縁性の樹脂が用いられる。バインダー樹脂として、例えば、ビニル樹脂、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、熱可塑性ブロック共重合体又はエラストマー等が挙げられる。バインダー樹脂は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The binder resin is not particularly limited. As the binder resin, generally an insulating resin is used. Examples of the binder resin include a vinyl resin, a thermoplastic resin, a curable resin, a thermoplastic block copolymer, or an elastomer. Binder resin may be used independently and 2 or more types may be used together.

上記ビニル樹脂として、例えば、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂又はスチレン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂として、例えば、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体又はポリアミド樹脂等が挙げられる。上記硬化性樹脂として、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂又は不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。なお、上記硬化性樹脂は、常温硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂又は湿気硬化型樹脂であってもよい。上記硬化性樹脂は、硬化剤と併用されてもよい。上記熱可塑性ブロック共重合体として、例えば、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、又はスチレン−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。上記エラストマーとして、例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、又はアクリロニトリル−スチレンブロック共重合ゴム等が挙げられる。   Examples of the vinyl resin include vinyl acetate resin, acrylic resin, and styrene resin. Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyamide resin, and the like. Examples of the curable resin include an epoxy resin, a urethane resin, a polyimide resin, and an unsaturated polyester resin. The curable resin may be a room temperature curable resin, a thermosetting resin, a photocurable resin, or a moisture curable resin. The curable resin may be used in combination with a curing agent. Examples of the thermoplastic block copolymer include a styrene-butadiene-styrene block copolymer, a styrene-isoprene-styrene block copolymer, a hydrogenated product of a styrene-butadiene-styrene block copolymer, or a styrene-isoprene- Examples thereof include a hydrogenated product of a styrene block copolymer. Examples of the elastomer include styrene-butadiene copolymer rubber or acrylonitrile-styrene block copolymer rubber.

異方性導電材料は、導電性粒子及びバインダー樹脂の他に、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤又は難燃剤等の各種添加剤を含有してもよい。   In addition to conductive particles and binder resin, anisotropic conductive materials include, for example, fillers, extenders, softeners, plasticizers, polymerization catalysts, curing catalysts, colorants, antioxidants, thermal stabilizers, and light stabilizers. You may contain various additives, such as an agent, a ultraviolet absorber, a lubricant, an antistatic agent, or a flame retardant.

上記バインダー樹脂中に導電性粒子を分散させる方法は、従来公知の分散方法を用いることができ特に限定されない。上記バインダー樹脂中に導電性粒子を分散させる方法として、例えば、バインダー樹脂中に導電性粒子を添加した後、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、導電性粒子を水又は有機溶剤中にホモジナイザー等を用いて均一に分散させた後、バインダー樹脂中へ添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、又はバインダー樹脂を水又は有機溶剤等で希釈した後、導電性粒子を添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法等が挙げられる。   The method for dispersing the conductive particles in the binder resin is not particularly limited, and a conventionally known dispersion method can be used. As a method for dispersing the conductive particles in the binder resin, for example, after adding the conductive particles in the binder resin, kneading and dispersing with a planetary mixer or the like, the conductive particles in water or an organic solvent. After uniformly dispersing with a homogenizer, etc., add it into the binder resin, knead and disperse with a planetary mixer, etc., or dilute the binder resin with water or an organic solvent, then add conductive particles And a method of kneading and dispersing with a planetary mixer or the like.

本発明の異方性導電材料は、異方性導電ペースト、異方性導電インク、異方性導電粘接着剤、異方性導電フィルム、又は異方性導電シート等として使用され得る。本発明の導電性粒子を含む異方性導電材料が、異方性導電フィルム又は異方性導電シート等のフィルム状の接着剤として使用される場合には、該導電性粒子を含むフィルム状の接着剤に、導電性粒子を含まないフィルム状の接着剤が積層されていてもよい。   The anisotropic conductive material of the present invention can be used as an anisotropic conductive paste, anisotropic conductive ink, anisotropic conductive adhesive, anisotropic conductive film, or anisotropic conductive sheet. When the anisotropic conductive material containing the conductive particles of the present invention is used as a film-like adhesive such as an anisotropic conductive film or an anisotropic conductive sheet, the film-like shape containing the conductive particles is used. A film-like adhesive that does not contain conductive particles may be laminated on the adhesive.

(接続構造体)
図2は、本発明の一実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。
(Connection structure)
FIG. 2 is a front sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to an embodiment of the present invention.

図2に示す接続構造体21は、第1の接続対象部材22と、第2の接続対象部材23と、第1,第2の接続対象部材22,23とを電気的に接続している接続部24とを備える。接続部24は、導電性粒子1を含有する異方性導電フィルムにより形成されている。   The connection structure 21 shown in FIG. 2 is a connection that electrically connects the first connection target member 22, the second connection target member 23, and the first and second connection target members 22 and 23. Part 24. The connection part 24 is formed of an anisotropic conductive film containing the conductive particles 1.

第1の接続対象部材22の上面22aに、複数の電極22bが設けられている。第2の接続対象部材23の下面23aに、複数の電極23bが設けられている。第1の接続対象部材22の上面22aに、導電性粒子1を含有する異方性導電フィルムを介して、第2の接続対象部材23が積層されている。電極22bと電極23bとが、導電性粒子1により電気的に接続されている。図2では、導電性粒子1は略図的に示されている。   A plurality of electrodes 22 b are provided on the upper surface 22 a of the first connection target member 22. A plurality of electrodes 23 b are provided on the lower surface 23 a of the second connection target member 23. A second connection target member 23 is laminated on the upper surface 22 a of the first connection target member 22 via an anisotropic conductive film containing the conductive particles 1. The electrode 22 b and the electrode 23 b are electrically connected by the conductive particles 1. In FIG. 2, the conductive particles 1 are shown schematically.

接続構造体21では、導電性粒子1が用いられているため、電極22b,23b間に上記異方性導電フィルムを配置した後、圧縮荷重がかけられたときに、導電性粒子1と電極22b,23bとの間のバインダー樹脂を充分に排除できる。すなわち、図2にAを付して示す部分のバインダー樹脂を充分に排除でき、従って導電性粒子1と電極22b,23bとを充分に接触させることができる。このため、電極22b,23b間の接続不良が生じ難く、接続信頼性を高めることができる。   In the connection structure 21, since the conductive particles 1 are used, the conductive particles 1 and the electrodes 22b are applied when a compressive load is applied after the anisotropic conductive film is disposed between the electrodes 22b and 23b. , 23b can be sufficiently eliminated. That is, the binder resin in the portion indicated by A in FIG. 2 can be sufficiently eliminated, and therefore the conductive particles 1 and the electrodes 22b and 23b can be sufficiently brought into contact with each other. For this reason, connection failure between the electrodes 22b and 23b hardly occurs, and connection reliability can be improved.

第1,第2の接続対象部材22,23として、具体的には、半導体チップ、コンデンサもしくはダイオード等の電子部品、又はプリント基板、フレキシブルプリント基板もしくはガラス基板等の回路基板等が挙げられる。   Specific examples of the first and second connection target members 22 and 23 include electronic components such as semiconductor chips, capacitors, and diodes, or circuit boards such as printed boards, flexible printed boards, and glass boards.

接続構造体21の製造方法は特に限定されない。接続構造体21の製造方法の一例として、第1の接続対象部材22と第2の接続対象部材23との間に、上記異方性導電フィルムを配置して、積層体を得た後、該積層体を加熱し、加圧する方法が挙げられる。   The manufacturing method of the connection structure 21 is not specifically limited. As an example of the manufacturing method of the connection structure 21, the anisotropic conductive film is disposed between the first connection target member 22 and the second connection target member 23 to obtain a laminate, The method of heating and pressurizing a laminated body is mentioned.

以下、本発明について、実施例および比較例を挙げて具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited only to the following examples.

(実施例1)
ポリビニルアルコール(日本合成化学工業社製、GH−20)の3重量%水溶液800重量部に、ジビニルベンゼン70重量部、トリメチロールプロパントリメタクリレート30重量部及び過酸化ベンゾイル2重量部を含有する混合液を加えて、ホモジナイザーにて撹拌して、粒度を調整した。その後、撹拌しながら窒素気流下にて80℃まで昇温し、15時間反応を行い、粒子を得た。
Example 1
A mixed liquid containing 800 parts by weight of a 3% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., GH-20), 70 parts by weight of divinylbenzene, 30 parts by weight of trimethylolpropane trimethacrylate, and 2 parts by weight of benzoyl peroxide. And stirred with a homogenizer to adjust the particle size. Then, it heated up to 80 degreeC under nitrogen stream, stirring, and reacted for 15 hours, and obtained particle | grains.

得られた粒子を蒸留水及びメタノールにて洗浄した後、分級し、平均粒子径4.1μm及び変動係数5.0%の樹脂粒子を得た。   The obtained particles were washed with distilled water and methanol and then classified to obtain resin particles having an average particle size of 4.1 μm and a coefficient of variation of 5.0%.

得られた樹脂粒子10gを粉末めっき用プレディップ液(奥野製薬社製)に分散させ、30℃で30分間攪拌することによりエッチングを行った。エッチングの後、樹脂粒子を水洗し、硫酸パラジウムを1重量%含有するパラジウム触媒液100mLに添加し、30℃で30分間攪拌して、パラジウムイオンを樹脂粒子に吸着させた。次に、パラジウムイオンが吸着された樹脂粒子を濾過し、水洗した後、0.5重量%のジメチルアミンボラン液(pH6.0)に添加し、パラジウムが活性化された樹脂粒子を得た。パラジウムが活性化された樹脂粒子に蒸留水500mLを加え、超音波処理機を用いて充分に分散させることにより懸濁液を得た。   Etching was performed by dispersing 10 g of the obtained resin particles in a pre-dip solution for powder plating (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) and stirring at 30 ° C. for 30 minutes. After etching, the resin particles were washed with water, added to 100 mL of a palladium catalyst solution containing 1% by weight of palladium sulfate, and stirred at 30 ° C. for 30 minutes to adsorb palladium ions to the resin particles. Next, the resin particles on which palladium ions were adsorbed were filtered, washed with water, and then added to a 0.5 wt% dimethylamine borane solution (pH 6.0) to obtain resin particles activated with palladium. Distilled water (500 mL) was added to the palladium-activated resin particles, and the suspension was sufficiently dispersed using an ultrasonic processor.

また、硫酸銅(5水和物)40g/L、EDTA100g/L、グルコン酸ナトリウム50g/L、硫酸ベリリウム3.5g/L、ホルムアルデヒド25g/L及び結晶調整剤を含有する無電解銅めっき液(pH10.5)を用意した。   Also, an electroless copper plating solution containing copper sulfate (pentahydrate) 40 g / L, EDTA 100 g / L, sodium gluconate 50 g / L, beryllium sulfate 3.5 g / L, formaldehyde 25 g / L and a crystal modifier ( pH 10.5) was prepared.

得られた懸濁液を50℃で攪拌しながら、上記無電解銅めっき液を懸濁液に徐々に添加し、無電解銅めっきを行った。樹脂粒子の表面に、厚み0.1μmの導電層が形成されたときに、無電解銅めっき液の添加を終了した。その後、アルコールで洗浄し、真空乾燥することにより、樹脂粒子の表面に、導電層として銅及びベリリウムを含有する合金層が形成されている導電性粒子Aを得た。   While stirring the obtained suspension at 50 ° C., the electroless copper plating solution was gradually added to the suspension to perform electroless copper plating. When a conductive layer having a thickness of 0.1 μm was formed on the surface of the resin particles, the addition of the electroless copper plating solution was completed. Then, the electroconductive particle A by which the alloy layer containing copper and beryllium as a conductive layer was formed in the surface of the resin particle was obtained by wash | cleaning with alcohol and vacuum-drying.

得られた導電性粒子A1gを蒸留水1000mL(比抵抗18MΩ)に分散させ、撹拌機付オートクレーブに入れて、0.1MPa及び121℃の各条件で10時間攪拌洗浄し、濾過し、乾燥した(第1の処理)。第1の処理が行われた導電性粒子A1gを蒸留水1000mL(比抵抗18MΩ)に分散させ、撹拌機付オートクレーブに入れて0.1MPa及び121℃の各条件で10時間攪拌洗浄し、濾過し、乾燥した(第2の処理)。   1 g of the obtained conductive particles A were dispersed in 1000 mL of distilled water (specific resistance 18 MΩ), put in an autoclave with a stirrer, stirred and washed for 10 hours at 0.1 MPa and 121 ° C., filtered and dried ( First process). Conductive particles A1g subjected to the first treatment are dispersed in 1000 mL of distilled water (specific resistance 18 MΩ), placed in an autoclave with a stirrer, stirred and washed at 0.1 MPa and 121 ° C. for 10 hours, and filtered. , Dried (second treatment).

次に、酸化防止剤を含む溶液として、ピロリン酸カルシウム2.5g/Lと、酸化防止剤としての5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール50mg/Lとを含有するリン酸水溶液(pH5)を用意した。   Next, a phosphoric acid aqueous solution (pH 5) containing calcium pyrophosphate 2.5 g / L and 5-methyl-1H-benzotriazole 50 mg / L as an antioxidant was prepared as a solution containing an antioxidant.

上記第1,第2の処理が行われた導電性粒子Aを上記リン酸水溶液に25℃で0.5時間浸漬した。その後、50℃で8時間真空乾燥することにより、導電層の表面に酸化防止剤が付着している導電性粒子を得た。   The conductive particles A subjected to the first and second treatments were immersed in the phosphoric acid aqueous solution at 25 ° C. for 0.5 hours. Then, the electroconductive particle which antioxidant adhered to the surface of the electroconductive layer was obtained by vacuum-drying for 8 hours at 50 degreeC.

(実施例2〜5)
無電解銅めっき液の硫酸ベリリウムの濃度を3.5g/Lから、下記の表1に示す濃度に変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電層の表面に酸化防止剤が付着している導電性粒子を得た。
(Examples 2 to 5)
In the same manner as in Example 1 except that the concentration of beryllium sulfate in the electroless copper plating solution was changed from 3.5 g / L to the concentration shown in Table 1 below, the antioxidant adhered to the surface of the conductive layer. Conductive particles were obtained.

(比較例1)
無電解銅めっき液に硫酸ベリリウムを添加しなかったこと以外は実施例1と同様にして、導電層の表面に酸化防止剤が付着している導電性粒子を得た。
(Comparative Example 1)
Conductive particles having an antioxidant attached to the surface of the conductive layer were obtained in the same manner as in Example 1 except that beryllium sulfate was not added to the electroless copper plating solution.

(比較例2及び3)
無電解銅めっき液の硫酸ベリリウムの濃度を3.5g/Lから、下記の表1に示す濃度に変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電層の表面に酸化防止剤が付着している導電性粒子を得た。
(Comparative Examples 2 and 3)
In the same manner as in Example 1 except that the concentration of beryllium sulfate in the electroless copper plating solution was changed from 3.5 g / L to the concentration shown in Table 1 below, the antioxidant adhered to the surface of the conductive layer. Conductive particles were obtained.

(評価)
(1)銅及びベリリウムの割合
導電層の表面に酸化防止剤が付着している導電性粒子5gを、60%硝酸5mLと37%塩酸10mLとの混合液に加え、導電層を完全に溶解させ、溶液を得た。得られた溶液を用いて、合金層に含まれる各金属の含有量をICP−MS分析器(日立製作所社製)により分析した。導電層(合金層)に含まれる銅とベリリウムとの合計100重量%中の銅及びベリリウムの含有量を算出した。さらに、導電層(合金層)100重量%中の銅の含有量を算出した。
(Evaluation)
(1) Ratio of copper and beryllium Add 5g of conductive particles with antioxidant on the surface of the conductive layer to a mixture of 5mL of 60% nitric acid and 10mL of 37% hydrochloric acid to completely dissolve the conductive layer. A solution was obtained. Using the obtained solution, the content of each metal contained in the alloy layer was analyzed with an ICP-MS analyzer (manufactured by Hitachi, Ltd.). The contents of copper and beryllium in a total of 100% by weight of copper and beryllium contained in the conductive layer (alloy layer) were calculated. Furthermore, the copper content in 100% by weight of the conductive layer (alloy layer) was calculated.

(2)銅の(111)結晶配向面を表すピークから計算される半値幅
粉末X線回折装置(理学電機社製)を用いて、スキャンスピード4.000°/分及びスキャンステップ0.020°の各条件で、導電層の表面に酸化防止剤が付着している導電性粒子の合金層をX線回折測定し、粉末X線回折像を得た。得られた粉末X線回折像における銅の(111)結晶配向面を表すピークから、半値幅を求めた。
(2) Half width calculated from a peak representing the (111) crystal orientation plane of copper Using a powder X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku Corporation), a scan speed of 4.000 ° / min and a scan step of 0.020 ° Under these conditions, an X-ray diffraction measurement of an alloy layer of conductive particles having an antioxidant attached to the surface of the conductive layer was performed to obtain a powder X-ray diffraction image. The full width at half maximum was determined from the peak representing the (111) crystal orientation plane of copper in the obtained powder X-ray diffraction image.

(3)接続抵抗
L/Sが100μm/100μmの銅パターンが形成された2枚の基板を用意した。また、実施例及び比較例で得られた導電性粒子10重量部と、バインダー樹脂としてのストラクトボンドXN−5A(三井化学社製)90重量部とを含む異方性導電ペーストを用意した。
(3) Connection resistance Two substrates on which copper patterns with L / S of 100 μm / 100 μm were formed were prepared. Moreover, the anisotropic electrically conductive paste containing 10 weight part of electroconductive particles obtained by the Example and the comparative example and 90 weight part of struct bond XN-5A (made by Mitsui Chemicals) as binder resin was prepared.

基板の上面に異方性導電ペーストを導電性粒子が銅パターンに接触するように塗布した後、銅パターンの位置を合わせながら、他の基板を銅パターンが導電性粒子に接触するように積層し、圧着し、積層体を得た。その後、積層体を180℃で1分加熱することにより、異方性導電ペーストを硬化させ、接続構造体を得た。   After applying the anisotropic conductive paste on the top surface of the substrate so that the conductive particles are in contact with the copper pattern, the other substrate is laminated so that the copper pattern is in contact with the conductive particles while aligning the position of the copper pattern. The laminate was obtained by pressure bonding. Then, the anisotropic conductive paste was hardened by heating a laminated body at 180 degreeC for 1 minute, and the connection structure was obtained.

得られた接続構造体の電極間の接続抵抗を四端子法により測定し、得られた測定値を接続抵抗とした。   The connection resistance between the electrodes of the obtained connection structure was measured by a four-terminal method, and the obtained measurement value was used as the connection resistance.

結果を下記の表1に示す。   The results are shown in Table 1 below.

Figure 2010129455
Figure 2010129455

図1は、本発明の一実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing conductive particles according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。FIG. 2 is a front sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…導電性粒子
2…樹脂粒子
2a…表面
3…導電層
3a…表面
4…酸化防止剤
21…接続構造体
22…第1の接続対象部材
22a…上面
22b…電極
23…第2の接続対象部材
23a…下面
23b…電極
24…接続部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conductive particle 2 ... Resin particle 2a ... Surface 3 ... Conductive layer 3a ... Surface 4 ... Antioxidant 21 ... Connection structure 22 ... 1st connection object member 22a ... Upper surface 22b ... Electrode 23 ... 2nd connection object Member 23a ... Lower surface 23b ... Electrode 24 ... Connection part

Claims (8)

基材粒子と、該基材粒子の表面に形成された導電層とを備え、
前記導電層の最表面層が、銅及びベリリウムを含有する合金層であり、
前記合金層に含まれる銅及びベリリウムの合計100重量%中のベリリウムの含有量が0.01〜4重量%の範囲内にあり、前記合金層100重量%中の銅の含有量が95重量%以上である、導電性粒子。
Comprising substrate particles and a conductive layer formed on the surface of the substrate particles;
The outermost surface layer of the conductive layer is an alloy layer containing copper and beryllium;
The beryllium content in a total of 100% by weight of copper and beryllium contained in the alloy layer is in the range of 0.01 to 4% by weight, and the copper content in the alloy layer of 100% by weight is 95% by weight. That is the conductive particles.
前記導電層の表面に、酸化防止剤が付着している、請求項1に記載の導電性粒子。   The conductive particle according to claim 1, wherein an antioxidant is attached to a surface of the conductive layer. 前記酸化防止剤が窒素含有化合物である、請求項2に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of Claim 2 whose said antioxidant is a nitrogen-containing compound. 前記合金層をX線回折測定したときに、銅の(111)結晶配向面を表すピークから計算される半値幅が、0.52〜1.7°の範囲内にある、請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The half width calculated from the peak representing the (111) crystal orientation plane of copper when the alloy layer is measured by X-ray diffraction is in the range of 0.52 to 1.7 °. Electroconductive particle of any one of these. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含有する、異方性導電材料。   An anisotropic conductive material containing the conductive particles according to claim 1 and a binder resin. 第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材と、該第1,第2の接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、
前記接続部が請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性粒子又は該導電性粒子とバインダー樹脂とを含有する異方性導電材料により形成されている、接続構造体。
A first connection target member, a second connection target member, and a connection part that electrically connects the first and second connection target members;
The connection structure in which the said connection part is formed with the anisotropic conductive material containing the electroconductive particle of any one of Claims 1-4, or this electroconductive particle and binder resin.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性粒子の製造方法であって、
ベリリウム化合物を含有する無電解銅めっき液を用いて、前記導電層の最表面層として前記銅及びベリリウムを含有する合金層を形成する、導電性粒子の製造方法。
It is the manufacturing method of the electroconductive particle of any one of Claims 1-4,
The manufacturing method of electroconductive particle which forms the alloy layer containing the said copper and beryllium as the outermost surface layer of the said conductive layer using the electroless copper plating solution containing a beryllium compound.
前記無電解銅めっき液が、前記ベリリウム化合物を0.1〜14g/Lの濃度で含有する、請求項7に記載の導電性粒子の製造方法。   The method for producing conductive particles according to claim 7, wherein the electroless copper plating solution contains the beryllium compound at a concentration of 0.1 to 14 g / L.
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