JP2012036313A - Method for producing inorganic oxide particle and anisotropic electrically conductive adhesive using inorganic oxide particle obtained by the production method - Google Patents

Method for producing inorganic oxide particle and anisotropic electrically conductive adhesive using inorganic oxide particle obtained by the production method Download PDF

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Kenji Takai
健次 高井
Yuko Nagahara
憂子 永原
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Showa Denko Materials Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing inorganic oxide particles 6 that can attain sufficient dispersibility when mixed with an anisotropic electrically conductive adhesive etc., and an anisotropic electrically conductive adhesive 10 using the inorganic oxide particles 6 obtained by the production method.SOLUTION: The method for producing the inorganic oxide particles 6 includes a step for chemically adsorbing a three-dimensionally crosslinked silicone oligomer having a weight-average molecular weight of 500-10,000 on the surfaces of the inorganic oxide particles in a vapor phase.

Description

本発明は、無機酸化物粒子の製造方法、及び当該製造方法により得られる無機酸化物粒子を用いた異方導電接着剤に関する。   The present invention relates to a method for producing inorganic oxide particles, and an anisotropic conductive adhesive using inorganic oxide particles obtained by the production method.

従来、表面疎水性無機酸化物粒子の製造方法として、無機酸化物粒子の表面をポリジメチルシロキサン等のシリコーンオイルで乾式処理する方法が知られている(特許文献1、特許文献2参照)。また、特許文献3には、接着性樹脂成分と反応する有機基(反応性有機基)を表面に有するシリカ微粉末を接着性樹脂に配合してなる接着性樹脂組成物の記載がある。ここでは、接着性樹脂成分と反応する官能基を有するシリコーンオイルやシランカップリング剤でシリカを処理している例が示されている。さらに、同特許にはシリコーンオイルだけの処理では疎水性が不十分である為、シリコーンオイルで処理した後、ヘキサメチルシラザン、ジメチルポリシロキサン、メチルクロロシラン、アルキルトリアルコキシシラン、ジアリルジアルコキシシラン等で2重に処理を行っている。   Conventionally, as a method for producing surface hydrophobic inorganic oxide particles, a method in which the surface of inorganic oxide particles is dry-treated with silicone oil such as polydimethylsiloxane is known (see Patent Document 1 and Patent Document 2). Patent Document 3 describes an adhesive resin composition obtained by blending an adhesive resin with silica fine powder having an organic group (reactive organic group) that reacts with the adhesive resin component on the surface. Here, an example is shown in which silica is treated with a silicone oil or a silane coupling agent having a functional group that reacts with the adhesive resin component. Furthermore, in this patent, the treatment with silicone oil alone is insufficient in hydrophobicity, so after treatment with silicone oil, hexamethylsilazane, dimethylpolysiloxane, methylchlorosilane, alkyltrialkoxysilane, diallyldialkoxysilane, etc. Processing is performed twice.

又、特許文献4には、3次元架橋したシリコーンオリゴマーを溶剤中で表面処理した無機材料をワニスに配合することで、絶縁性や耐熱性が向上する旨の記載がある。   In addition, Patent Document 4 has a description that insulation and heat resistance are improved by blending a varnish with an inorganic material obtained by surface-treating a three-dimensionally crosslinked silicone oligomer in a solvent.

一方、回路基板同士またはICチップや電子部品と回路基板の接続とを電気的に接続する際には、接着剤または導電粒子を分散させた異方導電接着剤が用いられる。このような接続形態は液晶分野において発展が顕著である。液晶表示用ガラスパネルに液晶駆動用ICを実装する方式は、COG(Chip−on−Glass)実装とCOF(Chip−on−Flex)の2種類に大別することが出来る。COG実装では、導電粒子を含む異方導電接着剤を用いて液晶用ICを直接ガラスパネル上に接合する。一方COF実装では、金属配線を有するフレキシブルテープに液晶駆動用ICを接合し、導電粒子を含む異方導電接着剤を用いてそれらをガラスパネルに接合する。ここでいう異方性とは、加圧方向には導通し、非加圧方向では絶縁性を保つという意味である。導電粒子にはプラスチック粒子の外側にニッケルめっきやニッケル/金めっきを施した粒子を用いる。ニッケル/金めっきを施した粒子がより絶縁性が良好とされる。   On the other hand, when electrically connecting circuit boards to each other or connecting an IC chip or electronic component to a circuit board, an adhesive or an anisotropic conductive adhesive in which conductive particles are dispersed is used. Such a connection form is remarkable in the liquid crystal field. The method of mounting a liquid crystal driving IC on a liquid crystal display glass panel can be broadly classified into two types, COG (Chip-on-Glass) mounting and COF (Chip-on-Flex). In COG mounting, an IC for liquid crystal is directly bonded onto a glass panel using an anisotropic conductive adhesive containing conductive particles. On the other hand, in COF mounting, a liquid crystal driving IC is bonded to a flexible tape having metal wiring, and these are bonded to a glass panel using an anisotropic conductive adhesive containing conductive particles. Anisotropy here means conducting in the pressurizing direction and maintaining insulation in the non-pressurizing direction. As the conductive particles, particles obtained by performing nickel plating or nickel / gold plating on the outside of the plastic particles are used. Particles subjected to nickel / gold plating are considered to have better insulation.

近年の液晶表示の高精細化に伴い、液晶駆動用ICの回路電極である金バンプは狭ピッチ化、狭面積化しており、そのため、異方導電接着剤の導電粒子が隣接する回路電極間に流出してショートを発生させるといった問題がある。特にCOG実装ではその傾向が顕著である。隣接する回路電極間に導電粒子が流出すると、金バンプとガラスパネルとの間に捕捉される異方導電接着剤中の導電粒子の数が減少し、対向する回路電極間の接続抵抗が上昇し、接続不良を起こすといった問題があった。特に近年は金バンプの狭ピッチ化、狭面積化により単位面積あたり2万個/mm以上の導電粒子を投入する為、その傾向が顕著である。 With the recent high definition of liquid crystal displays, the gold bumps, which are circuit electrodes for liquid crystal driving ICs, have narrowed pitch and area, so that the conductive particles of anisotropic conductive adhesive are between adjacent circuit electrodes. There is a problem that a short circuit occurs due to outflow. This tendency is particularly remarkable in COG mounting. When conductive particles flow out between adjacent circuit electrodes, the number of conductive particles in the anisotropic conductive adhesive trapped between the gold bump and the glass panel decreases, and the connection resistance between the opposing circuit electrodes increases. There was a problem of poor connection. Particularly in recent years, since 20,000 particles / mm 2 or more of conductive particles are introduced per unit area by narrowing the pitch and area of gold bumps, the tendency is remarkable.

そこで、これらの問題を解決する方法として、特許文献5に例示されるように異方導電接着剤の少なくとも片面に絶縁性の接着剤を形成することで、COG実装又はCOG実装における接合品質の低下を防ぐ方法や特許文献6に例示されるように導電粒子の全表面を絶縁性の被膜で被覆する方法がある。   Therefore, as a method for solving these problems, as shown in Patent Document 5, by forming an insulating adhesive on at least one surface of the anisotropic conductive adhesive, COG mounting or deterioration in bonding quality in COG mounting. And a method of covering the entire surface of the conductive particles with an insulating coating as exemplified in Patent Document 6.

一方、無機酸化物粒子を含有する接着剤等は増粘効果により製造しやすいということで一般的に用いられている。無機酸化物粒子としては、疎水性の分子で無機酸化物粒子を被覆することで疎水処理を施したものが用いられることが多い。   On the other hand, adhesives containing inorganic oxide particles are generally used because they are easy to produce due to the thickening effect. As the inorganic oxide particles, those that have been subjected to a hydrophobic treatment by coating the inorganic oxide particles with hydrophobic molecules are often used.

さらに、粉体塗料の分野に用いられる無機酸化物粒子ではあるが、特許文献7及び特許文献8には、疎水性の分子で無機酸化物粒子を被覆したものが記載されている。市販の疎水処理が施された無機酸化物粒子の例としては、ジメチルシロキサンで平均径φ14nmシリカを被覆したR202(日本アエロジル社製)やオクチルシランで平均径φ12nmシリカを被覆したR805(日本アエロジル社製)などがある。   Furthermore, although it is an inorganic oxide particle used in the field of powder coating, Patent Document 7 and Patent Document 8 describe those in which the inorganic oxide particle is coated with a hydrophobic molecule. Examples of commercially available inorganic oxide particles subjected to hydrophobic treatment include R202 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) coated with dimethylsiloxane and silica having an average diameter of φ14 nm, and R805 (Nihon Aerosil Co., Ltd.) coated with silica having an average diameter of φ12 nm with octylsilane. Etc.).

米国特許第4477607号明細書U.S. Pat. No. 4,477,607 米国特許第4713405号明細書U.S. Pat. No. 4,713,405 特開平10−287854号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-287854 特許第2904311号公報Japanese Patent No. 2904311 特開平08−279371号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-279371 特許第2794009号公報Japanese Patent No. 2779409 特開2004−210875号公報JP 2004-210875 A 特開2004−168559号公報JP 2004-168559 A

しかし、本発明者らの検討によれば、特許文献7、8に記載されているような疎水性の分子で被覆された無機酸化物粒子を異方導電接着剤に添加した場合、無機酸化物粒子の分散性が不十分であるため、非加圧方向での十分な絶縁性を得ることができない。このような問題は、無機酸化物粒子を増量した場合に顕著に見られる。なお、異方導電接着剤中での無機酸化物粒子の分散性を高めるために、予め無機酸化物粒子を解砕する方法が考えられるが、その場合には無機酸化物粒子が再凝集するため、分散性の根本的な解決策にはならない。   However, according to the study by the present inventors, when inorganic oxide particles coated with hydrophobic molecules as described in Patent Documents 7 and 8 are added to the anisotropic conductive adhesive, the inorganic oxide Since the dispersibility of the particles is insufficient, sufficient insulation in the non-pressurizing direction cannot be obtained. Such a problem is noticeable when the amount of inorganic oxide particles is increased. In addition, in order to improve the dispersibility of the inorganic oxide particles in the anisotropic conductive adhesive, a method of previously crushing the inorganic oxide particles can be considered, but in this case, the inorganic oxide particles reaggregate. It is not a fundamental solution for dispersibility.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、異方導電接着剤などに配合した場合に十分な分散性を達成することが可能な無機酸化物粒子を製造するための無機酸化物の製造方法を提供することを目的とする。また本発明の他の目的は、当該製造方法によって得られた無機酸化物粒子を用いた異方導電接着剤を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an inorganic oxide for producing inorganic oxide particles capable of achieving sufficient dispersibility when blended in an anisotropic conductive adhesive or the like. It aims at providing the manufacturing method of a thing. Another object of the present invention is to provide an anisotropic conductive adhesive using inorganic oxide particles obtained by the production method.

上記課題を解決するために、本発明の無機酸化物粒子の製造方法は、重量平均分子量が500〜10000の範囲である3次元架橋されたシリコーンオリゴマーを、無機酸化物粒子の表面に気相中で化学吸着させる工程を備える。   In order to solve the above-described problems, the method for producing inorganic oxide particles of the present invention includes a three-dimensionally crosslinked silicone oligomer having a weight average molecular weight in the range of 500 to 10000 in the gas phase on the surface of the inorganic oxide particles. The process of chemical adsorption is provided.

本発明の製造方法によれば、上記の構成を有するため、異方導電接着剤への分散性が良好な無機酸化物粒子を製造できる。なお、本発明の製造方法における上記の構成の採用は、以下に述べる本発明者らの知見に基づくものである。
すなわち、本発明者らの検討によれば、無機酸化物粒子を異方導電接着剤に配合したときに十分な分散性が得られないのは、無機酸化物粒子表面に残存する水酸基に起因すること、つまり、無機酸化物粒子表面への疎水処理が不十分であることが判明した。そこで、無機酸化物粒子表面を3次元架橋されたシリコーンオリゴマーにより立体的に被覆することにより、無機酸化物粒子表面の残存水酸基の影響を効果的に抑制できることを確認し、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。
According to the production method of the present invention, since it has the above-described configuration, inorganic oxide particles having good dispersibility in the anisotropic conductive adhesive can be produced. The adoption of the above configuration in the production method of the present invention is based on the knowledge of the present inventors described below.
That is, according to the study by the present inventors, sufficient dispersibility cannot be obtained when the inorganic oxide particles are blended with the anisotropic conductive adhesive because of the hydroxyl groups remaining on the surface of the inorganic oxide particles. That is, it was found that the hydrophobic treatment on the surface of the inorganic oxide particles was insufficient. Therefore, it was confirmed that the effect of residual hydroxyl groups on the surface of the inorganic oxide particles can be effectively suppressed by three-dimensionally covering the surface of the inorganic oxide particles with a three-dimensionally crosslinked silicone oligomer. Based on these findings The present invention has been completed.

また、本発明によって上記の効果が奏される他の理由について、本発明者らは以下のように推察する。   In addition, the present inventors speculate as follows for other reasons why the above-described effects are exhibited by the present invention.

すなわち、本発明の無機酸化物粒子の製造方法では、予め3次元架橋されたシリコーンオリゴマーを無機酸化物粒子に吸着させる。このため、3官能のシランカップリング剤等を用いて気相グラフト重合法により無機酸化物表面に3次元架橋構造の処理を施した場合に比べ、無機酸化物粒子表面への吸着厚みのばらつきを抑えられる。よって、無機酸化物粒子表面への疎水処理のムラが起こりにくくなり、異方導電接着剤に配合した際に無機酸化物粒子の分散性向上の効果が高水準に達成できる。
さらに、気相中でシリコーンオリゴマーを吸着させることにより、未反応のシリコーンオリゴマーを減圧処理により除去できる、シリコーンオリゴマーに無機酸化物粒子を化学吸着させることで、得られた無機酸化物粒子を異方導電接着剤に分散させた際にシリコーンオリゴマーが剥離しにくくなる、といった点も無機酸化物粒子表面の疎水化による分散性向上の効果が奏される一因であると本発明者らは考えている。
That is, in the method for producing inorganic oxide particles of the present invention, a silicone oligomer that has been three-dimensionally crosslinked in advance is adsorbed onto the inorganic oxide particles. For this reason, compared with the case where the surface of the inorganic oxide is treated with a three-dimensional crosslinked structure by a gas phase graft polymerization method using a trifunctional silane coupling agent, etc., the variation in the adsorption thickness on the surface of the inorganic oxide particles It can be suppressed. Therefore, unevenness of the hydrophobic treatment on the surface of the inorganic oxide particles is less likely to occur, and the effect of improving the dispersibility of the inorganic oxide particles can be achieved at a high level when blended with the anisotropic conductive adhesive.
Furthermore, by adsorbing the silicone oligomer in the gas phase, the unreacted silicone oligomer can be removed by a reduced pressure treatment. By chemically adsorbing the inorganic oxide particles to the silicone oligomer, the obtained inorganic oxide particles are anisotropic. The present inventors consider that the fact that the silicone oligomer is difficult to peel off when dispersed in the conductive adhesive is also one of the reasons for the improvement in dispersibility due to the hydrophobicity of the inorganic oxide particle surface. Yes.

本発明において、シリコーンオリゴマーの重量平均分子量は500〜10000の範囲が望ましく、500〜6000の範囲が更に望ましい。重合度でいうと、3〜90(GPCによる重量平均分子量からのからの換算)のものが好ましく、5〜80のものが更に好ましい。重量平均分子量又は重合度が上記の上限値以下であるシリコーンオリゴマーを用いると、無機酸化物粒子への疎水処理の際に処理むらが起こりにくくなり、信頼性を一層向上させることができる。また、重量平均分子量又は重合度が上記の下限値以上のシリコーンオリゴマーを用いると一定以上の吸着厚みが得られ、表面の疎水化による分散性向上の効果が十分得られ易い。   In the present invention, the weight average molecular weight of the silicone oligomer is preferably in the range of 500 to 10,000, and more preferably in the range of 500 to 6,000. In terms of the degree of polymerization, those of 3 to 90 (converted from the weight average molecular weight by GPC) are preferred, and those of 5 to 80 are more preferred. When a silicone oligomer having a weight average molecular weight or a polymerization degree of not more than the above upper limit value is used, uneven treatment is less likely to occur during hydrophobic treatment of inorganic oxide particles, and the reliability can be further improved. Further, when a silicone oligomer having a weight average molecular weight or a polymerization degree of not less than the above lower limit is used, an adsorption thickness of a certain value or more can be obtained, and the effect of improving the dispersibility by hydrophobizing the surface can be sufficiently obtained.

本発明の製造方法で得られた無機酸化物粒子を異方導電接着剤に配合し、異方導電接着剤フィルム(ACF)を作製した場合、異方導電接着剤フィルムの外観を良好にできる。この理由については、異方導電接着剤への配合時における無機酸化物粒子の分散性の向上に伴い、無機酸化物粒子の凝集が抑制した結果、異方導電接着剤の基材への塗工性が改善したためと推察される。   When the inorganic oxide particles obtained by the production method of the present invention are blended in an anisotropic conductive adhesive to produce an anisotropic conductive adhesive film (ACF), the appearance of the anisotropic conductive adhesive film can be improved. For this reason, as a result of the suppression of the aggregation of the inorganic oxide particles with the improvement of the dispersibility of the inorganic oxide particles when blended in the anisotropic conductive adhesive, the anisotropic conductive adhesive is applied to the base material. Presumably because of improved sex.

なお、従来の導電粒子を分散させた異方導電接着剤には以下のような課題がある。例えば、特許文献5に示されるような、加圧方向に導電性を有する導電性接着剤層の少なくとも片面に絶縁性接着剤層が形成されてなる多層接続部材(異方導電接着剤)では、バンプ面積が3000μm未満であって、安定した接続抵抗を得るために導電粒子を増やす場合には、隣り合う電極間の絶縁性について未だ改良の余地がある。また、特許文献6に記載されている導電粒子の全表面を絶縁性の被膜で被覆する方法は、絶縁性が高いものの導電性が低くなりやすいといった課題がある。一方、導電粒子の表面を絶縁性の子粒子を被覆させる方法は、初期絶縁性と導通性のバランスが良好であるものの、長期信頼性試験時にマイグレーションによる絶縁劣化が生じる問題がある。特に高温条件化でのマイグレーションが課題であった。加えて、異方導電接着剤中の導電粒子を増やしているにもかかわらず、圧着時に接着剤成分が流動することにより、導電粒子がバンプ上に捕捉されにくいといった課題がある。従って、導電粒子が圧着時になるべく動かないようにすることが導通、絶縁の双方の面から重要である。 In addition, the anisotropic conductive adhesive in which conventional conductive particles are dispersed has the following problems. For example, as shown in Patent Document 5, in a multilayer connection member (an anisotropic conductive adhesive) in which an insulating adhesive layer is formed on at least one surface of a conductive adhesive layer having conductivity in a pressing direction, When the bump area is less than 3000 μm 2 and the conductive particles are increased in order to obtain a stable connection resistance, there is still room for improvement in the insulation between adjacent electrodes. In addition, the method of covering the entire surface of the conductive particles described in Patent Document 6 with an insulating coating has a problem that the conductivity tends to be low although the insulating property is high. On the other hand, the method of coating the surface of the conductive particles with the insulating child particles has a good balance between the initial insulating property and the conductive property, but there is a problem that insulation deterioration occurs due to migration during a long-term reliability test. In particular, migration under high temperature conditions was a problem. In addition, although the conductive particles in the anisotropic conductive adhesive are increased, there is a problem that the conductive particles are difficult to be captured on the bumps due to the flow of the adhesive component during pressure bonding. Therefore, it is important from the viewpoints of both conduction and insulation that the conductive particles do not move as much as possible during pressure bonding.

これに対して、本発明の製造方法により製造した無機酸化物粒子を、異方導電接着剤に添加すると、圧着時に導電粒子が動きにくくなるため、接続電極上の導電粒子の捕捉率を高めることが可能になる。この結果、接続すべき電極間の抵抗を十分長期にわたって小さい値に維持できると共に、隣接する電極間の絶縁特性の向上を同時に実現する異方導電接着剤フィルムを提供することが可能となる。このような異方導電接着剤フィルムは、太陽電池向け等の屋外高温化の長時間使用において耐熱を要求される分野で使用しても、その特性を十分発揮できる。   On the other hand, when the inorganic oxide particles manufactured by the manufacturing method of the present invention are added to the anisotropic conductive adhesive, the conductive particles are difficult to move at the time of pressure bonding, so that the capture rate of the conductive particles on the connection electrode is increased. Is possible. As a result, it is possible to provide an anisotropic conductive adhesive film that can maintain the resistance between the electrodes to be connected to a small value for a sufficiently long time and at the same time realizes the improvement of the insulating characteristics between adjacent electrodes. Even if such an anisotropic conductive adhesive film is used in a field where heat resistance is required in long-term outdoor high-temperature use such as for solar cells, the characteristics can be sufficiently exhibited.

無機酸化物粒子の製造方法における工程は、シリコーンオリゴマーを該シリコーンオリゴマーの熱分解温度よりも低い沸点を有する溶媒で希釈した混合液を、気相中で攪拌している無機酸化物粒子の表面に滴下し、滴下後の無機酸化物粒子をシリコーンオリゴマーの熱分解温度より低く溶媒の沸点より高い温度で攪拌し、その後減圧高温下で未反応のシリコーンオリゴマーを除去する工程であることが好ましい。   The step in the method for producing inorganic oxide particles includes the step of mixing a mixed solution obtained by diluting a silicone oligomer with a solvent having a boiling point lower than the thermal decomposition temperature of the silicone oligomer on the surface of the inorganic oxide particles being stirred in the gas phase. The step of dropping and stirring the inorganic oxide particles after dropping at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the silicone oligomer and higher than the boiling point of the solvent, and then removing the unreacted silicone oligomer at a high temperature under reduced pressure is preferable.

シリコーンオリゴマーの熱分解温度より低く溶媒の沸点より高い温度で攪拌すると、シリコーンオリゴマーが熱分解することなく、シリコーンオリゴマーと無機酸化物粒子が脱水縮合(或いは脱アルコール反応)するため、好ましい。具体的には100℃以上(但し溶剤の沸点以上)400℃以下(但しシリコーンオリゴマーの分解温度以下)がよく、150℃以上300℃以下であることが更に望ましい。また、未反応のシリコーンオリゴマーを除去することで、シリコーンオリゴマーが溶出しにくくなり、得られる無機酸化物粒子の特性の低下を防ぐことができる。   Stirring at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the silicone oligomer and higher than the boiling point of the solvent is preferable because the silicone oligomer and the inorganic oxide particles undergo dehydration condensation (or dealcoholization reaction) without thermal decomposition. Specifically, it is preferably 100 ° C. or higher (however, higher than the boiling point of the solvent) and 400 ° C. or lower (but lower than the decomposition temperature of the silicone oligomer), more preferably 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. Moreover, by removing the unreacted silicone oligomer, it becomes difficult for the silicone oligomer to elute and the deterioration of the properties of the resulting inorganic oxide particles can be prevented.

また、シリコーンオリゴマーの熱分解温度が500℃以上であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the thermal decomposition temperature of a silicone oligomer is 500 degreeC or more.

無機酸化物粒子の攪拌時には窒素パージすることが好ましい。これにより溶媒が爆発するようなリスクを低減すると共に、揮発した溶媒をスムースに除去できる。   It is preferable to purge with nitrogen when stirring the inorganic oxide particles. As a result, the risk of the solvent exploding can be reduced, and the volatilized solvent can be removed smoothly.

また、シリコーンオリゴマーのグラフト率は4%以上100%以下の範囲であることが好ましい。グラフト率が4%以上であると、無機酸化物粒子がシリコーンオリゴマーに十分被覆され、異方導電接着剤への分散性が得られやすい。一方、グラフト率が100%以下であると、得られる無機酸化物粒子の特性の殆どがシリコーンオリゴマーの特性にならないため、異方導電接着剤における非加圧方向への絶縁性を確保することができる。また、グラフト率は、7%以上50%以下の範囲が更に好ましい。   The graft ratio of the silicone oligomer is preferably in the range of 4% to 100%. When the graft ratio is 4% or more, the inorganic oxide particles are sufficiently covered with the silicone oligomer, and dispersibility in the anisotropic conductive adhesive is easily obtained. On the other hand, when the graft ratio is 100% or less, most of the characteristics of the obtained inorganic oxide particles do not become the characteristics of the silicone oligomer, so that it is possible to ensure insulation in the non-pressurizing direction in the anisotropic conductive adhesive. it can. The graft ratio is more preferably in the range of 7% to 50%.

また、3次元架橋されたシリコーンオリゴマーは、2官能性及び3官能性単位から選ばれるシロキサン単位を少なくとも1種類を有すると共に、3官能性及び4官能性のシロキサン単位から選ばれるシロキサン単位を少なくとも1種類有することが好ましい。例えば、3官能性のシロキサン単位のみからなるもの、2官能性のシロキサン単位と3官能性のシロキサン単位からなるもの、3官能性のシロキサン単位と4官能性のシロキサン単位からなるもの、及び2官能性のシロキサン単位と3官能性のシロキサン単位と4官能性のシロキサン単位からなるものが好ましい。また、全シロキサン単位中、4官能性のシロキサン単位を15モル%以上、好ましくは20〜60モル%含有することが好ましい。   The three-dimensionally crosslinked silicone oligomer has at least one siloxane unit selected from bifunctional and trifunctional units, and at least one siloxane unit selected from trifunctional and tetrafunctional siloxane units. It is preferable to have types. For example, those consisting only of a trifunctional siloxane unit, those consisting of a bifunctional siloxane unit and a trifunctional siloxane unit, those consisting of a trifunctional siloxane unit and a tetrafunctional siloxane unit, and bifunctional Are preferably composed of a functional siloxane unit, a trifunctional siloxane unit and a tetrafunctional siloxane unit. Moreover, it is preferable to contain a tetrafunctional siloxane unit in 15 mol% or more, preferably 20 to 60 mol% in all siloxane units.

Rがフェニル基であることが好ましい。Rがフェニル基であると、得られる無機酸化物粒子を配合した異方導電接着剤の耐熱性や絶縁性が特に優れ、回路接続用接着剤としての特性が良好である。このため、少なくとも一つはフェニル基を含有するシリコーンオリゴマーを用いると良い。具体的には、PhSi(OCH、PhSi(OC、PhSi(OC、PhSi(OC、PhSi(OCH、PhSi(OC、PhSi(OC、PhSi(OC、(但し、Phはフェニル基を示す。)等のシラノール化合物が挙げられる。 R is preferably a phenyl group. When R is a phenyl group, the anisotropic conductive adhesive obtained by blending the obtained inorganic oxide particles is particularly excellent in heat resistance and insulation, and has good characteristics as an adhesive for circuit connection. For this reason, it is preferable to use at least one silicone oligomer containing a phenyl group. Specifically, PhSi (OCH 3 ) 3 , PhSi (OC 2 H 5 ) 3 , PhSi (OC 3 H 7 ) 3 , PhSi (OC 4 H 9 ) 3 , Ph 2 Si (OCH 3 ) 2 , Ph 2 Examples include silanol compounds such as Si (OC 2 H 5 ) 2 , Ph 2 Si (OC 3 H 7 ) 2 , Ph 2 Si (OC 4 H 9 ) 2 (where Ph represents a phenyl group).

本発明の異方導電接着剤は、無機酸化物粒子の製造方法により作製した無機酸化物粒子を5wt%以上含有する。   The anisotropic conductive adhesive of the present invention contains 5 wt% or more of inorganic oxide particles produced by the method for producing inorganic oxide particles.

本発明によれば、異方導電接着剤などに配合した場合に十分な分散性を達成することが可能な無機酸化物粒子の製造方法を提供できる。また当該製造方法によって得られた無機酸化物粒子を用いた異方導電接着剤を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when mix | blended with an anisotropic conductive adhesive etc., the manufacturing method of the inorganic oxide particle which can achieve sufficient dispersibility can be provided. Moreover, it becomes possible to provide an anisotropic conductive adhesive using inorganic oxide particles obtained by the production method.

異方導電接着剤の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of an anisotropic conductive adhesive. 異方導電接着剤によるCOG実装方法の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the COG mounting method by an anisotropic conductive adhesive. 接続構造体の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of a connection structure.

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof.

本実施形態の無機酸化物粒子の製造方法は、重量平均分子量が500〜10000の範囲である3次元架橋されたシリコーンオリゴマーを、無機酸化物粒子表面に気相中で化学吸着させる工程を備える。   The method for producing inorganic oxide particles of the present embodiment includes a step of chemically adsorbing a three-dimensionally crosslinked silicone oligomer having a weight average molecular weight in the range of 500 to 10,000 on the surface of the inorganic oxide particles in the gas phase.

また、上記工程は、シリコーンオリゴマーを該シリコーンオリゴマーの熱分解温度よりも低い沸点を有する溶媒で希釈した混合液を、気相中で攪拌している無機酸化物粒子の表面に滴下し、滴下後の無機酸化物粒子をシリコーンオリゴマーの熱分解温度より低く溶媒の沸点より高い温度で攪拌し、その後減圧高温下で未反応のシリコーンオリゴマーを除去する工程である。以下、本実施形態の無機酸化物粒子の製造方法について詳細に説明する。   In the above step, a mixed solution obtained by diluting a silicone oligomer with a solvent having a boiling point lower than the thermal decomposition temperature of the silicone oligomer is dropped on the surface of the inorganic oxide particles stirred in the gas phase, and after the dropping The inorganic oxide particles are stirred at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the silicone oligomer and higher than the boiling point of the solvent, and then the unreacted silicone oligomer is removed under a high temperature under reduced pressure. Hereinafter, the manufacturing method of the inorganic oxide particle of this embodiment is demonstrated in detail.

無機酸化物粒子は、表面が水酸基で覆われており、親水性である(珪素に結合した水酸基をシラノールと称する場合もある)。このような親水性の無機酸化物粒子を異方導電接着剤中に入れると凝集してしまう為、圧着時に導電粒子が動きにくくなり接続電極上における導電粒子の捕捉率が低下する傾向がある。加えて、異方導電接着剤の塗工性が悪化する傾向があるため、無機酸化物粒子の表面を疎水処理する必要がある。具体的には、無機酸化物粒子に水酸基と反応しやすい官能基と疎水性の官能基を併せ持つシリコーンオリゴマーを吸着させることが望ましい。   The inorganic oxide particles have a surface covered with a hydroxyl group and are hydrophilic (a hydroxyl group bonded to silicon may be referred to as silanol). When such hydrophilic inorganic oxide particles are put in the anisotropic conductive adhesive, they aggregate and thus the conductive particles are difficult to move at the time of pressure bonding, and the trapping rate of the conductive particles on the connection electrode tends to decrease. In addition, since the coating property of the anisotropic conductive adhesive tends to deteriorate, the surface of the inorganic oxide particles needs to be subjected to a hydrophobic treatment. Specifically, it is desirable to adsorb a silicone oligomer having both a functional group that easily reacts with a hydroxyl group and a hydrophobic functional group to the inorganic oxide particles.

無機酸化物粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛等が挙げられるが、粒子径の均一性と絶縁性、及び表面処理の容易さの観点からシリカが好ましい。シリカの粒子径は5〜500nmのものを用いる事が出来る。5〜30nmのものを用いると更に特性が良い。5nm以下のシリカは安定的に表面処理が出来ない上、安定した大きさのものが存在しない。又、シリカ径が30nm以上のものを用いると異方導電接着剤への配合時における増粘効果が不十分となり、圧着時に導電粒子が動きにくくなるため接続電極上での導電粒子の捕捉率が向上しにくい。ここでいう粒子径とはBET比表面積法により算出される粒子径(一次粒子径)とする。なお、気相処理に無機酸化物粒子を用いるのは、粒子径の均一性と絶縁性の面から好適であるためである。さらに硬質な無機酸化物粒子を用いた場合、異方導電接着剤への配合時に増粘効果を高くできる傾向がある。   Examples of inorganic oxide particles include silica, alumina, zirconium oxide, antimony trioxide, antimony pentoxide, magnesium oxide, titanium oxide, and zinc oxide. Uniform particle size and insulation, and easy surface treatment. From this viewpoint, silica is preferable. Silica having a particle diameter of 5 to 500 nm can be used. If a film having a thickness of 5 to 30 nm is used, the characteristics are further improved. Silica having a size of 5 nm or less cannot be stably surface-treated, and has no stable size. In addition, when a silica particle having a silica diameter of 30 nm or more is used, the thickening effect at the time of blending with the anisotropic conductive adhesive becomes insufficient, and the conductive particles are difficult to move at the time of pressure bonding. It is difficult to improve. The particle diameter here is the particle diameter (primary particle diameter) calculated by the BET specific surface area method. The reason why the inorganic oxide particles are used for the gas phase treatment is that they are preferable from the viewpoint of uniformity of particle diameter and insulating properties. Further, when hard inorganic oxide particles are used, there is a tendency that the thickening effect can be increased when blended with the anisotropic conductive adhesive.

シリコーンオリゴマーは、重合度が3〜90(GPCによる重量平均分子量からのからの換算)のものが好ましく、5〜80のものが更に好ましい。重合度が80以下であるシリコーンオリゴマーを用いると、無機酸化物粒子への疎水処理の際に処理むらが起こりにくくなり、信頼性が向上する。また、重合度が5以上のシリコーンオリゴマーを用いると一定以上の吸着厚みが得られ、表面の疎水化による分散性向上の効果が十分得られ易い。重量平均分子量でいうと500〜10000の範囲が望ましく、500〜6000の範囲が更に望ましい。   The silicone oligomer preferably has a degree of polymerization of 3 to 90 (converted from the weight average molecular weight by GPC), more preferably 5 to 80. When a silicone oligomer having a degree of polymerization of 80 or less is used, uneven treatment hardly occurs during the hydrophobic treatment of the inorganic oxide particles, and the reliability is improved. Further, when a silicone oligomer having a degree of polymerization of 5 or more is used, an adsorption thickness of a certain level or more can be obtained, and the effect of improving the dispersibility by hydrophobicizing the surface can be sufficiently obtained. The weight average molecular weight is preferably in the range of 500 to 10,000, and more preferably in the range of 500 to 6000.

これら無機酸化物粒子に吸着されるシリコーンオリゴマーは、予め3次元縮合反応しておりシリカ等の無機酸化物粒子と反応する官能基と疎水性の官能基をそれぞれ有しているものが好ましい。具体的には、3官能のシロキサン単位(RSiO3/2)(式中、Rは官能基、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1又は2のアルキル基、フェニル基等の炭素数6〜12のアリール基、ビニル基、グリシドキシプロピル基等であり、シリコーンオリゴマー中のR基は互いに同一であっても良いし、異なっていても良い。)及び2官能のシロキサン単位(RSiO2/2)及び4官能のシロキサン単位(SiO4/2)から選ばれる少なくとも1種類のシロキサン単位を含有することが好ましい。 The silicone oligomer adsorbed on these inorganic oxide particles is preferably one having a functional group that reacts in advance with a three-dimensional condensation reaction such as silica and a hydrophobic functional group. Specifically, a trifunctional siloxane unit (RSiO 3/2 ) (wherein R is a functional group, for example, an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms such as a methyl group or an ethyl group, or a carbon number of 6 such as a phenyl group). -12 aryl groups, vinyl groups, glycidoxypropyl groups, etc., and R groups in the silicone oligomer may be the same or different from each other) and bifunctional siloxane units (R 2 ). It is preferable to contain at least one siloxane unit selected from SiO 2/2 ) and tetrafunctional siloxane units (SiO 4/2 ).

ここで、2官能性、3官能性、4官能性シロキサン単位を表すRSiO2/2、RSiO3/2、SiO4/2は、それぞれ下記の構造を有する。 Here, R 2 SiO 2/2 , RSiO 3/2 , and SiO 4/2 each representing a bifunctional, trifunctional, or tetrafunctional siloxane unit have the following structures.

Figure 2012036313
Figure 2012036313

ここで、Rは、少なくとも一つはフェニル基を含有するシリコーンオリゴマーを用いることが好ましい。Rがフェニル基であると、耐熱性や絶縁性が特に優れるため、回路接続用接着剤としての特性が良好になる。具体的には、PhSi(OCH、PhSi(OC、PhSi(OC、PhSi(OC、PhSi(OCH、PhSi(OC、PhSi(OC、PhSi(OC、(但し、Phはフェニル基を示す。)等のシラノール化合物が挙げられる。Rが後に分散する異方導電接着剤の接着成分と反応すると、絶縁性等の諸特性の面で良好なことが多い。一例を示すと当該接着成分がアクリル樹脂の場合、Rがビニル基を有するとよい。 Here, at least one of R is preferably a silicone oligomer containing a phenyl group. When R is a phenyl group, heat resistance and insulation are particularly excellent, and the characteristics as an adhesive for circuit connection are improved. Specifically, PhSi (OCH 3 ) 3 , PhSi (OC 2 H 5 ) 3 , PhSi (OC 3 H 7 ) 3 , PhSi (OC 4 H 9 ) 3 , Ph 2 Si (OCH 3 ) 2 , Ph 2 Examples include silanol compounds such as Si (OC 2 H 5 ) 2 , Ph 2 Si (OC 3 H 7 ) 2 , Ph 2 Si (OC 4 H 9 ) 2 (where Ph represents a phenyl group). When R reacts with the adhesive component of the anisotropic conductive adhesive dispersed later, it is often favorable in terms of various properties such as insulation. For example, when the adhesive component is an acrylic resin, R may have a vinyl group.

無機酸化物粒子の処理に用いられるシリコーンオリゴマーは予め3次元架橋していることが好ましい。従って、2官能性、3官能性単位から選ばれるシロキサン単位少なくとも1種類からなると共に、3官能性及び4官能性シロキサン単位から選ばれるシロキサン単位を少なくとも1種類有することが好ましい。例えば、3官能性シロキサン単位のみからなるもの、2官能性シロキサン単位と3官能性シロキサン単位からなるもの、3官能性シロキサン単位と4官能性シロキサン単位からなるもの、及び2官能性シロキサン単位と3官能性シロキサン単位と4官能性シロキサン単位からなるものが好ましい。また、全シロキサン単位中、4官能性シロキサン単位を15モル%以上、好ましくは20〜60モル%含有することが好ましい。また、十分な3次元架橋構造によって無機酸化物粒子表面を覆うためには、3官能性シロキサン単位及び/又は4官能性シロキサン単位を含有するシリコーンオリゴマーの重合度が3〜90であることが好ましく、より好ましくは5〜80である。このようなシリコーンオリゴマーは、例えば、所望のシロキサン単位に対応するクロロ又はアルコキシシランを、水の存在下、酸触媒を用いて縮合させることにより合成することができる。縮合反応は、表面処理前にゲル状態とならない程度に行なう。このためには、反応温度、反応時間、オリゴマーの組成比、触媒の種類や量を変えて調整する。触媒としては、酢酸、塩酸、マレイン酸、リン酸等が好ましく用いられる。   The silicone oligomer used for the treatment of the inorganic oxide particles is preferably three-dimensionally crosslinked in advance. Therefore, it is preferable to have at least one type of siloxane unit selected from trifunctional and tetrafunctional siloxane units, and at least one type of siloxane unit selected from bifunctional and trifunctional units. For example, those consisting only of trifunctional siloxane units, those consisting of bifunctional siloxane units and trifunctional siloxane units, those consisting of trifunctional siloxane units and tetrafunctional siloxane units, and bifunctional siloxane units and 3 What consists of a functional siloxane unit and a tetrafunctional siloxane unit is preferable. Moreover, it is preferable to contain a tetrafunctional siloxane unit 15 mol% or more, preferably 20 to 60 mol% in all siloxane units. In order to cover the surface of the inorganic oxide particles with a sufficient three-dimensional crosslinked structure, the degree of polymerization of the silicone oligomer containing a trifunctional siloxane unit and / or a tetrafunctional siloxane unit is preferably 3 to 90. More preferably, it is 5-80. Such a silicone oligomer can be synthesized by, for example, condensing chloro or alkoxysilane corresponding to a desired siloxane unit using an acid catalyst in the presence of water. The condensation reaction is performed to such an extent that it does not become a gel before the surface treatment. For this purpose, the reaction temperature, reaction time, oligomer composition ratio, and type and amount of catalyst are adjusted. As the catalyst, acetic acid, hydrochloric acid, maleic acid, phosphoric acid and the like are preferably used.

無機酸化物粒子を疎水化処理する方法としては、気相処理と液相処理がある。無機酸化物粒子は、直接異方導電接着剤への配合時に用いられる芳香族炭化水素系と含酸素系の混合溶剤に分散することは出来ない。加えて、ナノ粒子である無機酸化物粒子は濾過することが困難であるため、無機酸化物粒子は気相処理することが望ましい。   Methods for hydrophobizing inorganic oxide particles include gas phase treatment and liquid phase treatment. The inorganic oxide particles cannot be dispersed in an aromatic hydrocarbon-based and oxygen-containing mixed solvent that is used when blended directly into the anisotropic conductive adhesive. In addition, since it is difficult to filter the inorganic oxide particles that are nanoparticles, it is desirable to subject the inorganic oxide particles to a gas phase treatment.

気相処理する方法としては、具体的にフラスコ中に無機酸化物粒子を入れ、攪拌を行う。次にシリコーンオリゴマーを滴下或いは噴霧することで無機酸化物粒子表面に吸着させる。次に窒素雰囲気下でフラスコ全体を加熱しシリコーンオリゴマーとの接着を促す。その後、解砕して一旦粉状にする。   As a method for the gas phase treatment, specifically, inorganic oxide particles are put in a flask and stirred. Next, a silicone oligomer is dropped or sprayed on the surface of the inorganic oxide particles. Next, the whole flask is heated under a nitrogen atmosphere to promote adhesion with the silicone oligomer. After that, it is crushed and powdered once.

シリコーンオリゴマーの処理液や表面処理条件等の無機酸化物粒子への処理方法は特に限定されないが、一例を示すと、加温窒素雰囲気中で無機酸化物粒子を攪拌しつつ、シリコーンオリゴマー5〜100wt%溶液を滴下する方法が簡便である。   The treatment method for the inorganic oxide particles such as the treatment liquid and surface treatment conditions of the silicone oligomer is not particularly limited, but as an example, while stirring the inorganic oxide particles in a heated nitrogen atmosphere, the silicone oligomer 5-100 wt% A method of dropping a% solution is simple.

また、無機酸化物粒子を処理する際の処理液には、シリコーンオリゴマーに加えて各種溶剤やシラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤等のカップリング剤を含めた添加剤を配合しても良い。シラン系カップリング剤としては、一般に、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のエポキシシラン系、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩等のアミノシラン系、カチオニックシラン系、ビニルシラン系、アクリルシラン系、メルカプトシラン系及びこれ等の複合系等が挙げられる。チタネート系カップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート等が挙げられる。これらのカップリング剤は、任意の付着量で用いられる。また、シリコーンオリゴマーで処理する前又は後の無機酸化物粒子の表面に、更にシラン系カップリング剤やチタネート系による表面処理を施してもよい。   In addition to the silicone oligomer, the treatment liquid for treating the inorganic oxide particles may contain additives including various solvents, silane coupling agents, coupling agents such as titanate coupling agents, and the like. good. As the silane coupling agent, generally, epoxy silane such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, hydrochloride, etc. Examples include aminosilane-based, cationic silane-based, vinylsilane-based, acrylicsilane-based, mercaptosilane-based, and composite systems thereof. Examples of titanate coupling agents include isopropyl tris (dioctylpyrophosphate) titanate. These coupling agents are used in an arbitrary amount. Further, the surface of the inorganic oxide particles before or after the treatment with the silicone oligomer may be further subjected to a surface treatment with a silane coupling agent or a titanate.

このように気相中で3次元架橋シリコーンオリゴマーを処理した無機酸化物粒子は、従来の表面処理無機酸化物粒子にはない性質を示す。すなわち、3次元架橋されたシリコーンオリゴマーで処理されているため、無機酸化物粒子表面へのグラフト率が同程度であっても従来の表面処理無機酸化物粒子に比べて高い疎水性を示す。モノマーであるシラン系カップリング剤で処理を行った場合は処理むらの為、高い疎水性を示さない。又、通常のポリジメチルシロキサン等のシリコーンオイルを用いた場合はシリコーンが高密度に架橋されていない為、3次元架橋されたシリコーンオリゴマーに比べて効果が薄い。又、シリコーンオイルは水酸基やメトキシ基の総量がジメチルシロキサンに比べて少ない為、無機酸化物との接点が少ない。   Thus, the inorganic oxide particle which processed the three-dimensional crosslinked silicone oligomer in the gaseous phase shows the property which the conventional surface treatment inorganic oxide particle does not have. That is, since it is treated with a three-dimensionally crosslinked silicone oligomer, it exhibits higher hydrophobicity than conventional surface-treated inorganic oxide particles even if the graft ratio on the surface of the inorganic oxide particles is the same. When the treatment is performed with a silane coupling agent that is a monomer, high hydrophobicity is not exhibited due to uneven treatment. When silicone oil such as ordinary polydimethylsiloxane is used, the effect of the silicone oil is less than that of a three-dimensionally crosslinked silicone oligomer because the silicone is not crosslinked at high density. Moreover, since the total amount of hydroxyl groups and methoxy groups is less than that of dimethylsiloxane, silicone oil has few contacts with inorganic oxides.

以下、具体的な疎水処理方法を示す。気相処理の際は、三口又は四口のナス型フラスコを用いると良い。例えば3Lのナス型フラスコを用いる場合、30〜200gの無機酸化物粒子の疎水処理が可能である。無機酸化物粒子は小粒子径になる程表面積が大きくなり、嵩が増すので小粒子径の場合は処理重量を下げ、大粒子径の場合は処理重量を上げる。   Hereinafter, a specific hydrophobic treatment method will be described. A three-necked or four-necked eggplant-shaped flask may be used for the gas phase treatment. For example, when a 3 L eggplant-shaped flask is used, 30 to 200 g of inorganic oxide particles can be subjected to hydrophobic treatment. The smaller the particle size, the larger the surface area of the inorganic oxide particles and the greater the bulk. Therefore, the processing weight is reduced for small particle sizes, and the processing weight is increased for large particle sizes.

疎水処理の際、無機酸化物粒子が含む水分によって反応性が若干異なる。吸湿下で反応を行った方が、メトキシ基が水酸基に代わり、脱水縮合が促される為好ましい場合がある。無機酸化物粒子の含水量は適宜調整するべきである。具体的には、0%〜50%の間で含水量を調整するのが良い。   During the hydrophobic treatment, the reactivity is slightly different depending on the moisture contained in the inorganic oxide particles. It may be preferable to carry out the reaction under moisture absorption because the methoxy group replaces the hydroxyl group and promotes dehydration condensation. The water content of the inorganic oxide particles should be adjusted as appropriate. Specifically, the water content is preferably adjusted between 0% and 50%.

次に、シリコーンオリゴマーを滴下或いは噴霧することで無機酸化物粒子表面に吸着させる。シリコーンオリゴマーを滴下或いは噴霧する際、早すぎると無機酸化物粒子への被覆にむらが出来るのでなるべくゆっくり行う。シリコーンオリゴマーを滴下或いは噴霧する際、攪拌羽等で無機酸化物粒子を攪拌しておく。攪拌速度は10〜500rpmの範囲が好ましい。   Next, a silicone oligomer is dropped or sprayed on the surface of the inorganic oxide particles. When the silicone oligomer is dropped or sprayed, if it is too early, uneven coating on the inorganic oxide particles can occur, so it is performed as slowly as possible. When the silicone oligomer is dropped or sprayed, the inorganic oxide particles are stirred with a stirring blade or the like. The stirring speed is preferably in the range of 10 to 500 rpm.

シリコーンオリゴマーは100%の濃度で滴下しても良いが、被覆ばらつきが大きくなる。従って、10〜50%に希釈して用いると良い。希釈に用いる溶媒は、シリコーンオリゴマーの沸点より低い必要がある。具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル等が挙げられる。シリコーンオリゴマーの濃度が10%を下回ると、反応前の無機酸化物粒子がゲル化しやすくなる為、好ましくない。シリコーンオリゴマー濃度が50%を上回ると被覆むらが大きくなる。被覆むらが大きくなる理由としては、濃度が100%の場合には滴下した箇所に直ぐシリコーンオリゴマーが吸着する為だと考えられる。即ち溶剤希釈することで反応速度をコントロールできる。特に3次元架橋されたシリコーンオリゴマーを用いる場合、反応性が良好である為、100%の濃度で滴下すると粒子むらが激しく、好ましくない。   The silicone oligomer may be dropped at a concentration of 100%, but the coating variation increases. Therefore, it is good to use after diluting to 10 to 50%. The solvent used for dilution needs to be lower than the boiling point of the silicone oligomer. Specific examples include methanol, ethanol, propanol, acetone, dimethylformamide, acetonitrile, and the like. When the concentration of the silicone oligomer is less than 10%, the inorganic oxide particles before the reaction are easily gelled, which is not preferable. When the silicone oligomer concentration exceeds 50%, the coating unevenness increases. The reason why the coating unevenness becomes large is considered to be that when the concentration is 100%, the silicone oligomer is immediately adsorbed on the dropped portion. That is, the reaction rate can be controlled by diluting the solvent. In particular, when a three-dimensionally crosslinked silicone oligomer is used, since the reactivity is good, dripping at a concentration of 100% is not preferable because the particle unevenness is severe.

次に、シリコーンオリゴマーの沸点より低く、溶媒の沸点より高い温度で攪拌を行う。攪拌時に不活性ガスで置換しながら反応を行うと良い。これにより有機溶媒が爆発するようなリスクを低減すると共に、揮発した溶媒をスムースに除去できる。不活性ガスとしては窒素ガスが安価でよい。窒素ガスは、流入口と流出口を設けてパージする。窒素ガスの流量は、3Lのナス型フラスコを用いる場合、1ml/分〜1000ml/分の範囲で適宜調整する。流量が少なすぎると揮発した溶媒をスムースに除去できない。又、流量が多すぎるとフラスコ内の温度が下がりすぎてしまい、反応が進まない。   Next, stirring is performed at a temperature lower than the boiling point of the silicone oligomer and higher than the boiling point of the solvent. The reaction may be performed while replacing with an inert gas during stirring. As a result, the risk of the organic solvent exploding can be reduced, and the volatilized solvent can be removed smoothly. Nitrogen gas may be inexpensive as the inert gas. Nitrogen gas is purged by providing an inlet and an outlet. The flow rate of nitrogen gas is appropriately adjusted in the range of 1 ml / min to 1000 ml / min when a 3 L eggplant type flask is used. If the flow rate is too small, the volatilized solvent cannot be removed smoothly. Moreover, when there is too much flow volume, the temperature in a flask will fall too much and reaction will not advance.

反応は、シリコーンオリゴマーと無機酸化物粒子が脱水縮合(或いは脱アルコール反応)することで進む。反応時の温度は脱水縮合が起こる温度以上であることが望ましい。具体的には100℃以上(但し溶剤の沸点以上)400℃以下(但しシリコーンオリゴマーの分解温度以下)が良く、150℃以上300℃以下であることが更に望ましい。反応温度が高ければ、反応時間が短くて済むが、処理むらが大きくなる。加熱はオイルバスやマントルヒーターで行うと良い。窒素雰囲気下での加熱処理時間は10分〜24時間の範囲が好ましく、1時間〜6時間の範囲が更に好ましい。   The reaction proceeds by dehydration condensation (or dealcoholization reaction) between the silicone oligomer and the inorganic oxide particles. The temperature during the reaction is preferably higher than the temperature at which dehydration condensation occurs. Specifically, it is preferably 100 ° C. or higher (provided that the boiling point of the solvent is higher), 400 ° C. or lower (however, the decomposition temperature of the silicone oligomer is lower), and more preferably 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. If the reaction temperature is high, the reaction time is short, but the processing unevenness increases. Heating should be done with an oil bath or mantle heater. The heat treatment time in a nitrogen atmosphere is preferably in the range of 10 minutes to 24 hours, more preferably in the range of 1 hour to 6 hours.

ここでいうシリコーンオリゴマーの分解温度とは、熱により重量減少する温度であり、DTA(示差熱分析)で測定したときの発熱ピークの温度とする。一般的にシリコーンオリゴマーの分解温度は400℃〜600℃の範囲にある。   The decomposition temperature of the silicone oligomer here is a temperature at which weight is reduced by heat, and is a temperature of an exothermic peak as measured by DTA (differential thermal analysis). Generally, the decomposition temperature of the silicone oligomer is in the range of 400 ° C to 600 ° C.

窒素雰囲気下での加熱処理後、温度を維持したまま減圧することにより、未反応のシリコーンオリゴマーを除去する。減圧高温下でシリコーンオリゴマーが揮発する条件を設定する。減圧時間は10分〜2時間程度が好ましい。減圧時間や減圧時の真空度、減圧時の温度が不十分だと未反応のシリコーンオリゴマーが除去しきれない為に、シリコーンオリゴマーが溶出しやすくなり、疎水化に伴う分散性の向上が得られない場合がある。   After the heat treatment under a nitrogen atmosphere, the unreacted silicone oligomer is removed by reducing the pressure while maintaining the temperature. The conditions under which the silicone oligomer volatilizes under reduced pressure and high temperature are set. The decompression time is preferably about 10 minutes to 2 hours. If the decompression time, the degree of vacuum during decompression, and the temperature during decompression are insufficient, the unreacted silicone oligomer cannot be removed, making it easier for the silicone oligomer to elute and improving the dispersibility associated with hydrophobicity. There may not be.

このようにして完成したシリコーンオリゴマーのグラフト率を重量減少量に基づいて測定することが出来る。本実施形態においては、グラフト率を以下のように定義する。
グラフト率(%)=シリコーンオリゴマー重量/無機酸化物粒子重量×100
The graft ratio of the silicone oligomer thus completed can be measured based on the weight loss. In this embodiment, the graft ratio is defined as follows.
Graft ratio (%) = weight of silicone oligomer / weight of inorganic oxide particles × 100

実際の測定の仕方にもよるが、グラフト率は以下のように定義できる。
但し、無機酸化物粒子が1000℃で重量減少しない場合に限る。シリカ等大部分の無機酸化物粒子はこれに当てはまる。
グラフト率(%)=(室温でのサンプル質量−1000℃でのサンプル質量)/1000℃でのサンプル質量×100
Although depending on the actual measurement method, the graft ratio can be defined as follows.
However, it is limited to the case where the inorganic oxide particles do not lose weight at 1000 ° C. This is the case with most inorganic oxide particles such as silica.
Graft ratio (%) = (sample mass at room temperature−sample mass at 1000 ° C.) / Sample mass at 1000 ° C. × 100

無機酸化物粒子のグラフト率が4%以上100%以下の範囲であることが好ましい。グラフト率が4%以上であると、無機酸化物粒子がシリコーンオリゴマーに十分被覆され、異方導電接着剤への分散性が得られやすい。一方、グラフト率が100%以下であると、得られる無機酸化物粒子の特性の殆どがシリコーンオリゴマーの特性になることを避けられるため、異方導電接着剤において非加圧方向への絶縁性を得ることができる。また、グラフト率は、7%以上50%以下の範囲が更に好ましい。   The graft ratio of the inorganic oxide particles is preferably in the range of 4% to 100%. When the graft ratio is 4% or more, the inorganic oxide particles are sufficiently covered with the silicone oligomer, and dispersibility in the anisotropic conductive adhesive is easily obtained. On the other hand, if the graft ratio is 100% or less, most of the properties of the resulting inorganic oxide particles can be avoided to be those of a silicone oligomer, so that the anisotropic conductive adhesive has insulation in the non-pressurizing direction. Obtainable. The graft ratio is more preferably in the range of 7% to 50%.

グラフト化されたシリコーンオリゴマーの内、化学吸着分と物理吸着分が存在する筈であるが、化学吸着と物理吸着を厳密に設定するのは難しい。そこで、ここではシリコーンオリゴマーが溶融可能な溶剤中に表面処理後の無機酸化物粒子を分散させて、剥離しないものを化学吸着分と定義する。より具体的には実施例中で定義する。   Among the grafted silicone oligomers, chemical adsorption and physical adsorption should exist, but it is difficult to set the chemical adsorption and physical adsorption strictly. Therefore, here, the inorganic oxide particles after the surface treatment are dispersed in a solvent in which the silicone oligomer can be melted, and what does not peel off is defined as a chemical adsorption component. More specifically, it is defined in the examples.

前記化学吸着分のシリコーンオリゴマーは、全吸着分の50%以上を占めていることが望ましい。化学吸着分が50%以下である場合、たとえ見かけのグラフト率が高かったとしても接着剤に分散した際に剥離するため、疎水化による分散性向上効果が得られない可能性がある。   It is desirable that the silicone oligomer for the chemical adsorption occupies 50% or more of the total adsorption. When the chemical adsorption is 50% or less, even if the apparent grafting rate is high, it peels when dispersed in the adhesive, and thus there is a possibility that the effect of improving the dispersibility by hydrophobization may not be obtained.

以上のようにして作製したグラフト化されたシリコーンオリゴマーは、溶剤中に分散させたスラリーにしてから使用すると良い。分散の方法としては、ビーズミルや超音波、液層衝突解砕等の方法がある。   The grafted silicone oligomer produced as described above is preferably used after making a slurry dispersed in a solvent. Examples of the dispersion method include a bead mill, ultrasonic waves, and liquid layer collision crushing.

スラリーに用いる溶媒としては、特に限定しないが、後のワニス配合時に使用するのと同じ溶媒を用いると良い。例えば異方導電接着剤フィルムに用いるのであれば、芳香族炭化水素系と含酸素系の混合溶剤が材料の溶解性を向上させるため好ましい。具体的にはトルエンと酢酸エチルやメチルエチルケトンの混合溶媒が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a solvent used for a slurry, It is good to use the same solvent used at the time of subsequent varnish compounding. For example, if it is used for an anisotropic conductive adhesive film, an aromatic hydrocarbon-based and oxygen-containing mixed solvent is preferable because it improves the solubility of the material. Specific examples include a mixed solvent of toluene and ethyl acetate or methyl ethyl ketone.

分散時、無機酸化物粒子表面へのグラフト化が不均一であると、異方導電接着剤への配合した際に無機酸化物粒子が凝集しやすくなり、粘度が高くなる傾向がある。増粘材として用いる場合はあえて粘度を高くして用いることもできるが、絶縁性や耐熱性を考えた場合は均一に被覆されている方が良い。   If the grafting onto the surface of the inorganic oxide particles is not uniform during dispersion, the inorganic oxide particles tend to aggregate when blended in the anisotropic conductive adhesive, and the viscosity tends to increase. When used as a thickener, it can be used with a higher viscosity, but it is better to coat uniformly when considering insulation and heat resistance.

溶媒中での2次凝集の様子を見ることで、無機酸化物粒子表面へのグラフト化の均一性を見極めることが出来る。具体的にはスラリーを同一溶媒で希釈して0.1wt%程度の濃度とし、動的光散乱で粒子径(2次粒子径)を測定する。グラフト化が均一に行われていれば1次粒子径と2次粒子径が近い値となり、グラフト化が均一に行われていない場合は凝集により1次粒子径と2次粒子径が異なる値となる。   By observing the state of secondary aggregation in the solvent, it is possible to determine the uniformity of grafting on the surface of the inorganic oxide particles. Specifically, the slurry is diluted with the same solvent to a concentration of about 0.1 wt%, and the particle diameter (secondary particle diameter) is measured by dynamic light scattering. If the grafting is performed uniformly, the primary particle diameter and the secondary particle diameter are close to each other. If the grafting is not performed uniformly, the primary particle diameter and the secondary particle diameter are different due to aggregation. Become.

一般に30nm以下の一次粒子を用いた場合、グラフト後の2次粒子径が100nm以下であれば比較的グラフト化が均一に行われたと言ってよい。   In general, when primary particles of 30 nm or less are used, it can be said that the grafting is relatively uniform if the secondary particle diameter after grafting is 100 nm or less.

或いはグラフト後の無機酸化物粒子をトルエンやメチルエチルケトン等の溶媒に15wt%程度の濃度で分散させて、振動式粘度計で測定した時の粘度が30mPa・s以下であれば凝集が少ないと判断できるし、60mPa・s以上であれば、表面の親水性官能基を潰しきれておらずに凝集していると判断することが出来る。   Alternatively, it can be judged that the aggregation is small if the grafted inorganic oxide particles are dispersed in a solvent such as toluene or methyl ethyl ketone at a concentration of about 15 wt% and the viscosity measured by a vibration viscometer is 30 mPa · s or less. If it is 60 mPa · s or more, it can be judged that the hydrophilic functional groups on the surface are not crushed and are aggregated.

絶縁性や塗工性を重視するのであれば、グラフト後の2次粒子径が100nm以下、15wt%のスラリー粘度が30mPa・s以下のものを用いると良い。   If importance is attached to insulation and coating properties, a secondary particle diameter after grafting of 100 nm or less and a 15 wt% slurry viscosity of 30 mPa · s or less may be used.

スラリーを調整する際に、シランカップリング剤やシリコーンオリゴマーやシラザンを加えても良い。   When adjusting the slurry, a silane coupling agent, silicone oligomer, or silazane may be added.

[導電粒子] [Conductive particles]

次に、本実施形態の導電粒子について説明する。本実施形態では導電粒子として表面の一部が絶縁被覆されている導電粒子を用いると更に絶縁性が向上する。   Next, the conductive particles of this embodiment will be described. In the present embodiment, the use of conductive particles whose surfaces are partially covered with insulation as the conductive particles further improves the insulation.

このような導電粒子は通常の導電粒子表面に絶縁性の子粒子を被覆することで作製することができる。   Such conductive particles can be produced by coating the surface of normal conductive particles with insulating child particles.

本実施形態で用いる導電粒子の粒子径は基板の電極の最小の間隔よりも小さいことが必要で、電極の高さばらつきがある場合、高さばらつきよりも大きいことが好ましい。上記概念により1〜10μmの範囲が好ましく、2.5〜5.0μmの範囲がより好ましく、2.5〜4.0μmの範囲が更に好ましい。   The particle diameter of the conductive particles used in the present embodiment needs to be smaller than the minimum interval between the electrodes of the substrate, and when there is a variation in the height of the electrodes, it is preferable that the particle size is larger than the variation in height. The range of 1-10 micrometers is preferable by the said concept, The range of 2.5-5.0 micrometers is more preferable, The range of 2.5-4.0 micrometers is still more preferable.

導電粒子は金属のみからなる粒子と有機或いは無機のコア粒子をめっき等の方法で金属被覆したもののいずれかを用いることが出来るが、中でも有機のコア粒子をめっきで金属被覆したものが好ましい。   The conductive particles may be either metal-only particles and organic or inorganic core particles that are metal-coated by a method such as plating. Among these, organic core particles that are metal-coated by plating are preferred.

めっき等で被覆する金属としては特に限定されないが、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、パラジウム、ニッケル、錫、クロム、チタン、アルミニウム、コバルト、ゲルマニウム、カドミウム等の金属やITO、はんだといった金属化合物が挙げられる。耐腐食性の観点からニッケル、パラジウム、金が好ましい。   Although it does not specifically limit as a metal coat | covered by plating etc. Gold, silver, copper, platinum, zinc, iron, palladium, nickel, tin, chromium, titanium, aluminum, cobalt, germanium, cadmium etc. metals, ITO, solder, etc. A metal compound is mentioned. From the viewpoint of corrosion resistance, nickel, palladium, and gold are preferable.

上記金属層は、単層構造であってもよく、複数の層からなる積層構造であっても良い。積層構造の場合、耐食性や導電性の観点から最外層に金やパラジウム被覆をするのが好ましい。   The metal layer may have a single layer structure or a laminated structure including a plurality of layers. In the case of a laminated structure, it is preferable to coat the outermost layer with gold or palladium from the viewpoint of corrosion resistance and conductivity.

金属被覆の方法としては、無電解めっきの他、置換めっき、電気めっき、スパッタリング等の方法がある。   Examples of the metal coating method include electroless plating, displacement plating, electroplating, and sputtering.

金属層の厚みは特に限定しないが、0.001〜1.0μmの範囲が好ましく、0.005〜0.3μmの範囲がより好ましい。   Although the thickness of a metal layer is not specifically limited, The range of 0.001-1.0 micrometer is preferable and the range of 0.005-0.3 micrometer is more preferable.

金属層の厚みが0.001μm未満だと導通不良を起こし易く、1.0μmを超えるとコスト面で好ましくない。   If the thickness of the metal layer is less than 0.001 μm, poor conduction is likely to occur, and if it exceeds 1.0 μm, it is not preferable in terms of cost.

有機コア粒子は特に限定しないが、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂等が挙げられる。   The organic core particle is not particularly limited, and examples thereof include acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate, and polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, and polybutadiene.

導電粒子に被覆する絶縁性子粒子としては有機微粒子か無機酸化物微粒子が好ましい。有機微粒子か無機酸化物微粒子を被覆する方法は限定しないが、以下に一例を示す。   As the insulator particles coated on the conductive particles, organic fine particles or inorganic oxide fine particles are preferable. The method for coating organic fine particles or inorganic oxide fine particles is not limited, but an example is shown below.

無機酸化物微粒子としては、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、ニオブ、亜鉛、錫、セリウム、マグネシウムの各元素を含む酸化物が好ましく、これらは単独で又は二種類以上を混合して使用することができる。さらに中でも絶縁性に優れ、粒子径を制御した水分散コロイダルシリカ(SiO)が最も好ましい。このような無機酸化物微粒子の市販品としては、例えば、スノーテックス、スノーテックスUP(日産化学工業社製)、クオートロンPLシリーズ(扶桑化学工業社製)等が挙げられる。絶縁信頼性の上では、分散溶液中のアルカリ金属イオン及び、アルカリ土類金属イオン濃度が100ppm以下であることが望ましく、好ましくは、金属アルコキシドの加水分解反応、いわゆるゾルゲル法により製造される無機酸化物微粒子が適する。 As the inorganic oxide fine particles, oxides containing each element of silicon, aluminum, zirconium, titanium, niobium, zinc, tin, cerium, and magnesium are preferable, and these may be used alone or in combination of two or more. it can. Among these, water-dispersed colloidal silica (SiO 2 ) having excellent insulating properties and controlled particle diameter is most preferable. Examples of such commercially available inorganic oxide fine particles include Snowtex, Snowtex UP (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), Quatron PL series (manufactured by Fuso Chemical Industries, Ltd.) and the like. In terms of insulation reliability, the concentration of alkali metal ions and alkaline earth metal ions in the dispersion solution is desirably 100 ppm or less, preferably an inorganic oxidation produced by a hydrolysis reaction of metal alkoxide, a so-called sol-gel method. Fine particles are suitable.

無機酸化物微粒子の大きさは、BET法による比表面積換算法またはX線小角散乱法で測定された粒子径が、20nmから500nmであることが好ましい。それよりも小さいと、導電粒子に吸着された無機微粒子が絶縁膜として作用せずに、一部にショートを発生させる。一方、それよりも大きいと、接続の加圧方向の導電性が得られない。   As for the size of the inorganic oxide fine particles, the particle diameter measured by the specific surface area conversion method by the BET method or the X-ray small angle scattering method is preferably 20 nm to 500 nm. If it is smaller than that, the inorganic fine particles adsorbed on the conductive particles do not act as an insulating film and cause a short circuit in part. On the other hand, if it is larger than that, conductivity in the pressurizing direction of the connection cannot be obtained.

無機酸化物の中でも水分散コロイダルシリカ(SiO)は表面に水酸基を有する為、導電粒子との結合性に優れる、更に粒子径を揃えやすい、安価であるといった特徴から特に好適である。 Among inorganic oxides, water-dispersed colloidal silica (SiO 2 ) has a hydroxyl group on the surface, and is particularly suitable because of its excellent bondability with conductive particles, ease of uniform particle diameter, and low cost.

無機酸化物表面の水酸基はシランカップリング剤等でアミノ基やカルボキシル基、エポキシ基に変性することが可能であるが、無機酸化物の粒子径が500nm以下の場合、困難である。従って、官能基の変性を行わずに導電粒子に被覆することが望ましい。   The hydroxyl group on the surface of the inorganic oxide can be modified to an amino group, a carboxyl group or an epoxy group with a silane coupling agent or the like, but it is difficult when the particle size of the inorganic oxide is 500 nm or less. Therefore, it is desirable to coat the conductive particles without modifying the functional group.

一般的に水酸基は水酸基、カルボキシル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基と強固な結合を形成することで知られる。水酸基とこれら官能基の結合の様式としては、脱水縮合による共有結合や水素結合が挙げられる。従って、導電粒子表面にこれらの官能基を形成すると良い。   In general, hydroxyl groups are known to form strong bonds with hydroxyl groups, carboxyl groups, alkoxyl groups, and alkoxycarbonyl groups. Examples of the mode of bonding between the hydroxyl group and these functional groups include covalent bonding by dehydration condensation and hydrogen bonding. Therefore, these functional groups are preferably formed on the surface of the conductive particles.

導電粒子が金表面を有する場合、金に対して配位結合を形成するメルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基のいずれかを有する化合物で金表面に水酸基、カルボキシル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基を形成すると良い。具体的には、メルカプト酢酸、2−メルカプトエタノール、メルカプト酢酸メチル、メルカプトコハク酸、チオグリセリン、システイン等が挙げられる。   When the conductive particles have a gold surface, a compound having any of a mercapto group, sulfide group, or disulfide group that forms a coordinate bond to gold forms a hydroxyl group, carboxyl group, alkoxyl group, or alkoxycarbonyl group on the gold surface. Good. Specific examples include mercaptoacetic acid, 2-mercaptoethanol, methyl mercaptoacetate, mercaptosuccinic acid, thioglycerin, and cysteine.

金表面に上記化合物を処理する方法としては特に限定しないが、メタノールやエタノール等の有機溶媒中にメルカプト酢酸等の化合物を10〜100mmol/l程度分散し、その中に金表面を有する導電粒子を分散させる。   A method for treating the above compound on the gold surface is not particularly limited, but a compound such as mercaptoacetic acid is dispersed in an organic solvent such as methanol or ethanol in an amount of about 10 to 100 mmol / l, and conductive particles having a gold surface are dispersed therein. Disperse.

次に官能基を有する導電粒子表面に無機酸化物を被覆するのであるが、水酸基、カルボキシル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基を有する導電粒子の表面電位(ゼータ電位)は通常(pHが中性領域であれば)マイナスである。一方で水酸基を有する無機酸化物の表面電位も通常マイナスである。表面電位がマイナスの粒子の周囲に表面電位がマイナスの粒子を被覆するのは難しい。   Next, the surface of the conductive particles having a functional group is coated with an inorganic oxide. The surface potential (zeta potential) of the conductive particles having a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxyl group, or an alkoxycarbonyl group is usually (pH is in a neutral region). If so) negative. On the other hand, the surface potential of an inorganic oxide having a hydroxyl group is usually negative. It is difficult to coat particles having a negative surface potential around particles having a negative surface potential.

そこで、高分子電解質と無機酸化物を交互に積層する方法が好ましい。より具体的な製造方法としては官能基を有する導電粒子を、(1)高分子電解質溶液に分散し、導電粒子の表面に高分子電解質を吸着させた後、リンスする工程、(2)導電粒子を無機酸化物微粒子の分散溶液に分散し、導電粒子の表面に無機微粒子を吸着させた後、リンスする工程を行うことで表面が高分子電解質と無機酸化物微粒子とが積層された絶縁性被覆膜で皮膜された微粒子を製造できる。
このような方法は、交互積層法(Layer-by-Layer assembly)と呼ばれる。交互積層法は、G.Decherらによって1992年に発表された有機薄膜を形成する方法である(Thin Solid Films, 210/211, p831(1992))。この方法では、正電荷を有するポリマー電解質(ポリカチオン)と負電荷を有するポリマー電解質(ポリアニオン)の水溶液に、基材を交互に浸漬することで基板上に静電的引力によって吸着したポリカチオンとポリアニオンの組が積層して複合膜(交互積層膜)が得られるものである。
Therefore, a method of alternately laminating a polymer electrolyte and an inorganic oxide is preferable. As a more specific production method, conductive particles having a functional group are (1) dispersed in a polymer electrolyte solution, the polymer electrolyte is adsorbed on the surface of the conductive particles, and then rinsed; (2) conductive particles Is dispersed in a dispersion solution of inorganic oxide fine particles, and after the inorganic fine particles are adsorbed on the surface of the conductive particles, a rinsing process is performed, so that the surface is insulated with a polymer electrolyte and inorganic oxide fine particles laminated. Fine particles coated with a coating can be produced.
Such a method is called an alternating lamination method (Layer-by-Layer assembly). The alternate lamination method is described in G.H. This is a method of forming an organic thin film published in 1992 by Decher et al. (Thin Solid Films, 210/211, p831 (1992)). In this method, a polycation adsorbed on a substrate by electrostatic attraction by alternately immersing the base material in an aqueous solution of a polymer electrolyte having a positive charge (polycation) and a polymer electrolyte having a negative charge (polyanion). A combination of polyanions is laminated to obtain a composite film (alternate laminated film).

交互積層法では、静電的な引力によって、基材上に形成された材料の電荷と、溶液中の反対電荷を有する材料が引き合うことにより膜成長するので、吸着が進行して電荷の中和が起こるとそれ以上の吸着が起こらなくなる。したがって、ある飽和点までに至れば、それ以上膜厚が増加することはない。Lvovらは交互積層法を、微粒子に応用し、シリカやチタニア、セリアの各微粒子分散液を用いて、微粒子の表面電荷と反対電荷を有する高分子電解質を交互積層法で積層する方法を報告している(Langmuir、Vol.13、(1997)p6195−6203)。この方法を用いると、負の表面電荷を有するシリカの微粒子とその反対電荷を持つポリカチオンであるポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(PDDA)またはポリエチレンイミン(PEI)などとを交互に積層することで、シリカ微粒子と高分子電解質が交互に積層された微粒子積層薄膜を形成することが可能である。   In the alternating layering method, the film is grown by attracting the charge of the material formed on the substrate and the material having the opposite charge in the solution by electrostatic attraction, so that the adsorption proceeds and the charge is neutralized. When this occurs, no further adsorption occurs. Therefore, when reaching a certain saturation point, the film thickness does not increase any more. Lvov et al. Applied the alternate lamination method to fine particles and reported a method of laminating a polymer electrolyte having a charge opposite to the surface charge of the fine particles by using the fine particle dispersions of silica, titania and ceria. (Langmuir, Vol. 13, (1997) p6195-6203). By using this method, silica fine particles having a negative surface charge and polydiallyldimethylammonium chloride (PDDA) or polyethyleneimine (PEI), which are polycations having the opposite charge, are alternately laminated to form silica. It is possible to form a fine particle laminated thin film in which fine particles and a polymer electrolyte are alternately laminated.

高分子電解質溶液あるいは無機酸化物微粒子の分散液に浸漬後、反対電荷を有する微粒子分散液あるいは高分子電解質溶液に浸漬する前に溶媒のみのリンスによって余剰の高分子電解質溶液あるいは無機酸化物微粒子の分散液を洗い流すことが好ましい。このようなリンスに用いるものとしては、水、アルコール、アセトンなどがあるが、通常、過剰な高分子電解質溶液あるいは無機酸化物微粒子の分散液の除去の点から、比抵抗値が18MΩ・cm以上のイオン交換水(いわゆる超純水)が用いられる。導電粒子に吸着した高分子電解質及び無機酸化物微粒子は導電粒子表面に静電的に吸着しているために、このリンスの工程で剥離することはない。また、反対電荷の溶液に、吸着していない高分子電解質または無機酸化物微粒子を持ち込むことを防ぐためにリンスを行うことが好ましい。これをしない場合は、持ち込みによって溶液内でカチオン、アニオンが混ざり、高分子電解質と無機酸化物微粒子の凝集や沈殿を起こすことがある。
この発明で使用する高分子電解質溶液は、水または水と水溶性の有機溶媒の混合溶媒に溶解したものである。使用できる水溶性の有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリルなどがあげられる。
After immersing in the dispersion of the polymer electrolyte solution or inorganic oxide fine particles, before immersing in the fine particle dispersion or polymer electrolyte solution having the opposite charge, the excess polymer electrolyte solution or inorganic oxide fine particles are rinsed only with a solvent. It is preferred to wash away the dispersion. Examples of such rinsing include water, alcohol, acetone, and the specific resistance value is usually 18 MΩ · cm or more from the viewpoint of removing an excessive polymer electrolyte solution or a dispersion of inorganic oxide fine particles. Ion-exchanged water (so-called ultrapure water) is used. Since the polymer electrolyte and inorganic oxide fine particles adsorbed on the conductive particles are electrostatically adsorbed on the surface of the conductive particles, they are not peeled off in this rinsing step. In addition, it is preferable to perform rinsing in order to prevent the polymer electrolyte or inorganic oxide fine particles not adsorbed from being brought into the solution having the opposite charge. If this is not done, cations and anions may be mixed in the solution by bringing them in, which may cause aggregation and precipitation of the polymer electrolyte and the inorganic oxide fine particles.
The polymer electrolyte solution used in the present invention is dissolved in water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. Examples of water-soluble organic solvents that can be used include methanol, ethanol, propanol, acetone, dimethylformamide, acetonitrile, and the like.

高分子電解質としては、水溶液中で電離し、荷電を有する官能基を主鎖または側鎖に持つ高分子を用いることができる。この場合はポリカチオンを用いるのが良い。また、ポリカチオンとしては、一般に、ポリアミン類等のように正荷電を帯びることのできる官能基を有するもの、たとえば、ポリエチレンイミン(PEI)、ポリアリルアミン塩酸塩(PAH)、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド(PDDA)、ポリビニルピリジン(PVP)、ポリリジン、ポリアクリルアミドおよびそれらを少なくとも1種以上を含む共重合体などを用いることができる。   As the polymer electrolyte, a polymer that is ionized in an aqueous solution and has a charged functional group in the main chain or side chain can be used. In this case, a polycation is preferably used. The polycation generally has a positively charged functional group such as polyamines, such as polyethyleneimine (PEI), polyallylamine hydrochloride (PAH), polydiallyldimethylammonium chloride ( PDDA), polyvinyl pyridine (PVP), polylysine, polyacrylamide, and a copolymer containing at least one of them can be used.

高分子電解質の中でもポリエチレンイミンは電荷密度が高く、結合力が強い。これらの高分子電解質の中でも、エレクトロマイグレーションや腐食を避けるために、アルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs)イオン、及びアルカリ土類金属(Ca、Sr、Ba、Ra)イオン、ハロゲン化物イオン(フッ素イオン、クロライドイオン、臭素イオン、ヨウ素イオン)を含まないものが好ましい。
これらの高分子電解質は、いずれも水溶性あるいは水と有機溶媒との混合液に可溶なものであり、高分子電解質の分子量としては、用いる高分子電解質の種類により一概には定めることができないが、一般に、500〜200,000程度のものが好ましい。なお、溶液中の高分子電解質の濃度は、一般に、0.01〜10%(重量)程度が好ましい。また、高分子電解質溶液のpHは、特に限定されない。
この高分子電解質薄膜を用いることにより導電粒子の表面に欠陥なく均一に被覆することができ、回路電極間隔が狭ピッチでも絶縁性が確保され、電気的に接続する電極間では接続抵抗が低く良好となる。
Among polyelectrolytes, polyethyleneimine has a high charge density and a strong binding force. Among these polymer electrolytes, alkali metal (Li, Na, K, Rb, Cs) ions, alkaline earth metal (Ca, Sr, Ba, Ra) ions, halides are used to avoid electromigration and corrosion. Those not containing ions (fluorine ions, chloride ions, bromine ions, iodine ions) are preferred.
These polymer electrolytes are all water-soluble or soluble in a mixture of water and an organic solvent, and the molecular weight of the polymer electrolyte cannot be generally determined depending on the type of polymer electrolyte used. However, generally about 500-200,000 is preferable. In general, the concentration of the polymer electrolyte in the solution is preferably about 0.01 to 10% (weight). Further, the pH of the polymer electrolyte solution is not particularly limited.
By using this polymer electrolyte thin film, the surface of the conductive particles can be uniformly coated without defects, insulation is ensured even when the circuit electrode interval is narrow, and the connection resistance is low and good between the electrically connected electrodes. It becomes.

また、高分子電解質薄膜の種類や分子量、濃度を調整することにより無機酸化物の被覆率をコントロールすることが出来る。   In addition, the coverage of the inorganic oxide can be controlled by adjusting the type, molecular weight, and concentration of the polymer electrolyte thin film.

具体的にはポリエチレンイミン等、電荷密度の高い高分子電解質薄膜を用いた場合、無機酸化物の被覆率が高くなる傾向があり、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド等、電荷密度の低い高分子電解質薄膜を用いた場合、無機酸化物の被覆率が低くなる傾向がある。又、高分子電解質の分子量が大きい場合無機酸化物の被覆率が高くなる傾向があり、高分子電解質の分子量が小さい場合、無機酸化物の被覆率が低くなる傾向がある。更に高分子電解質を高濃度で用いた場合無機酸化物の被覆率が高くなる傾向があり、高分子電解質を低濃度で用いた場合、無機酸化物の被覆率が低くなる傾向がある。   Specifically, when a polymer electrolyte thin film with a high charge density such as polyethyleneimine is used, the coverage of inorganic oxide tends to be high, and a polymer electrolyte thin film with a low charge density such as polydiallyldimethylammonium chloride is used. When used, the coverage of the inorganic oxide tends to be low. Further, when the molecular weight of the polymer electrolyte is large, the coverage of the inorganic oxide tends to be high, and when the molecular weight of the polymer electrolyte is small, the coverage of the inorganic oxide tends to be low. Further, when the polymer electrolyte is used at a high concentration, the coverage of the inorganic oxide tends to be high, and when the polymer electrolyte is used at a low concentration, the coverage of the inorganic oxide tends to be low.

無機酸化物の被覆率が高い場合は絶縁性が高く導電性が悪い傾向があり、無機酸化物の被覆率が低い場合は導電性が高く絶縁性が悪い傾向がある。   When the coverage of the inorganic oxide is high, the insulation tends to be high and the conductivity tends to be poor, and when the coverage of the inorganic oxide is low, the conductivity tends to be high and the insulation is poor.

無機酸化物は一層のみ被覆されているのが良い。複層積層すると積層量のコントロールが困難になる。   Only one layer of the inorganic oxide may be coated. Multi-layer stacking makes it difficult to control the stacking amount.

無機酸化物の被覆率は10%〜50%の範囲であることが好ましく、10〜30%の範囲であることが更に好ましい。ここでいう被覆率とはSEM画像解析により(絶縁被覆部分の表面積/全体の表面積)×100%で表す。   The coverage of the inorganic oxide is preferably in the range of 10% to 50%, and more preferably in the range of 10 to 30%. The coverage here is expressed as (surface area of insulating coating portion / total surface area) × 100% by SEM image analysis.

無機酸化物の被覆率によって絶縁と導通のバランスをとることが出来る。即ち発明者らの経験では、面積あたり2万個/mm以上導電粒子が存在する場合、無機酸化物の被覆率を40%以上に設定する必要があるが、本実施形態であれば10〜30%の範囲でも十分である。絶縁被覆率が10〜30%の導電性粒子を用いても絶縁性が十分であり、その分導通性が向上する。 The insulation and conduction can be balanced by the coverage of the inorganic oxide. That is, in the experience of the inventors, when there are 20,000 particles / mm 2 or more of conductive particles per area, it is necessary to set the coverage of the inorganic oxide to 40% or more. A range of 30% is sufficient. Even when conductive particles having an insulation coverage of 10 to 30% are used, the insulation is sufficient, and the conductivity is improved accordingly.

以上のようにして完成した絶縁被覆導電粒子を加熱乾燥することで絶縁性子粒子と導電粒子の結合を強化することが出来る。結合力が増す理由としては、例えば金表面のカルボキシル基等官能基と絶縁性子粒子表面の水酸基の化学結合が挙げられる。加熱乾燥の温度としては60℃〜200℃、加熱時間は10〜180分の範囲が良い。温度が60℃より低い場合や加熱時間が10分より短い場合は絶縁性子粒子が剥離しやすく、温度が200℃より高い場合や加熱時間が180分より長い場合は導電粒子が変形しやすいので好ましくない。   The bond between the insulating particles and the conductive particles can be strengthened by heating and drying the insulating coated conductive particles completed as described above. The reason why the bonding force increases is, for example, chemical bonding between a functional group such as a carboxyl group on the gold surface and a hydroxyl group on the surface of the insulator particles. The temperature for heating and drying is preferably 60 to 200 ° C., and the heating time is preferably in the range of 10 to 180 minutes. When the temperature is lower than 60 ° C. or when the heating time is shorter than 10 minutes, the insulator particles are easy to peel off, and when the temperature is higher than 200 ° C. or when the heating time is longer than 180 minutes, the conductive particles are easily deformed, which is preferable. Absent.

以上のようにして作製した絶縁被覆導電粒子は表面に水酸基を有する為に信頼性が不十分になる場合がある。   The insulating coated conductive particles produced as described above may have insufficient reliability due to having hydroxyl groups on the surface.

そこで、絶縁被覆導電粒子表面にシリコーンオリゴマー処理をすると絶縁信頼性が増す。
[異方導電接着剤]
Therefore, insulation reliability increases when the surface of the insulating coated conductive particles is treated with a silicone oligomer.
[Anisotropic conductive adhesive]

以上のようにして作製した絶縁被覆導電粒子及び無機酸化物粒子を接着剤に分散させ異方導電接着剤とする。   The insulating coated conductive particles and inorganic oxide particles produced as described above are dispersed in an adhesive to obtain an anisotropic conductive adhesive.

異方導電接着剤に用いられる接着剤には、熱反応性樹脂と硬化剤の混合物が用いられる。好ましく用いられる接着剤としては、エポキシ樹脂と潜在性硬化剤との混合物である。潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素-アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミド等が挙げられる。この他、接着剤には、ラジカル反応性樹脂と有機過酸化物の混合物や紫外線などのエネルギー線硬化性樹脂が用いられる。   As the adhesive used for the anisotropic conductive adhesive, a mixture of a heat-reactive resin and a curing agent is used. The adhesive preferably used is a mixture of an epoxy resin and a latent curing agent. Examples of the latent curing agent include imidazole series, hydrazide series, boron trifluoride-amine complex, sulfonium salt, amine imide, polyamine salt, dicyandiamide, and the like. In addition, an energy ray curable resin such as a mixture of a radical reactive resin and an organic peroxide or ultraviolet rays is used for the adhesive.

本実施形態において用いられるエポキシ樹脂としては、エピクロルヒドリンとビスフェノールAやF、AD等から誘導されるビスフェノール型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリンとフェノールノボラックやクレゾールノボラックから誘導されるエポキシノボラック樹脂やナフタレン環を含んだ骨格を有するナフタレン系エポキシ樹脂、グリシジルアミン、グリシジルエーテル、ビフェニル、脂環式等の1分子内に2個以上のグリシジル基を有する各種のエポキシ化合物等を単独にあるいは2種以上を混合して用いることが可能である。特に本実施形態においては、フェニル基に代表される脂環式炭化水素を含んでいることが望ましい。これらのエポキシ樹脂は、不純物イオン(Na、Cl等)や、加水分解性塩素等を300ppm以下に低減した高純度品を用いることがエレクトロマイグレーション防止のために好ましい。 Examples of the epoxy resin used in the present embodiment include a bisphenol type epoxy resin derived from epichlorohydrin and bisphenol A, F, AD, etc., a skeleton containing an epoxy novolac resin derived from epichlorohydrin and phenol novolac or cresol novolac, and a naphthalene ring. Naphthalene-based epoxy resin having glycidylamine, glycidylamine, glycidyl ether, biphenyl, various epoxy compounds having two or more glycidyl groups in one molecule, or a mixture of two or more types Is possible. In particular, in the present embodiment, it is desirable to include an alicyclic hydrocarbon typified by a phenyl group. For these epoxy resins, it is preferable to use a high-purity product in which impurity ions (Na + , Cl −, etc.), hydrolyzable chlorine and the like are reduced to 300 ppm or less, in order to prevent electromigration.

接着剤には接着後の応力を低減するため、あるいは接着性を向上するために、ブタジエンゴム、アクリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、シリコーンゴム等を混合することができる。また、接着剤としてはペースト状またはフィルム状のものが用いられる。フィルム状にするためには、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂を配合することが効果的である。これらのフィルム形成性高分子は、反応性樹脂の硬化時の応力緩和にも効果がある。特に、フィルム形成性高分子が、水酸基等の官能基を有する場合、接着性が向上するためより好ましい。又、フェニル基に代表される脂環式炭化水素を含んでいることが望ましい。フィルム形成は、これら少なくともエポキシ樹脂、アクリルゴム、潜在性硬化剤からなる接着組成物を有機溶剤に溶解あるいは分散により、液状化して、剥離性基材上に塗布し、硬化剤の活性温度以下で溶剤を除去することにより行われる。   In order to reduce the stress after bonding or to improve the adhesiveness, butadiene rubber, acrylic rubber, styrene-butadiene rubber, silicone rubber, or the like can be mixed in the adhesive. Further, as the adhesive, a paste or film is used. In order to form a film, it is effective to blend a thermoplastic resin such as a phenoxy resin, a polyester resin, or a polyamide resin. These film-forming polymers are also effective in stress relaxation when the reactive resin is cured. In particular, when the film-forming polymer has a functional group such as a hydroxyl group, the adhesiveness is improved, which is more preferable. Moreover, it is desirable to contain the alicyclic hydrocarbon represented by the phenyl group. For film formation, an adhesive composition comprising at least an epoxy resin, acrylic rubber, and a latent curing agent is liquefied by dissolving or dispersing in an organic solvent, applied onto a peelable substrate, and below the activation temperature of the curing agent. This is done by removing the solvent.

この時用いる溶剤は、芳香族炭化水素系と含酸素系の混合溶剤が材料の溶解性を向上させるため好ましい。具体的にはトルエンと酢酸エチルやメチルエチルケトンの混合溶媒が挙げられる。特に本実施形態においては後にグラフト化した無機酸化物粒子を樹脂中に分散させることになるため、芳香族炭化水素系溶媒が溶媒全体に占める率は30%以上であると分散効果が大きい。   The solvent used at this time is preferably an aromatic hydrocarbon-based and oxygen-containing mixed solvent because the solubility of the material is improved. Specific examples include a mixed solvent of toluene and ethyl acetate or methyl ethyl ketone. In particular, in this embodiment, since the inorganic oxide particles grafted later are dispersed in the resin, the dispersion effect is large when the ratio of the aromatic hydrocarbon solvent to the whole solvent is 30% or more.

異方導電接着剤の厚みは、導電性子の粒子径及び異方導電接着剤の特性を考慮して相対的に決定されるが、異方導電接着剤は、導電粒子を含む導電粒子含有層と導電粒子を含まない導電粒子非含有層の2層構成であることが良い。そして、例えば、金属バンプを有するICチップとガラスパネルとを異方導電接着剤を介して接続する場合、導電粒子非含有層を金属バンプ側に配置し、導電粒子含有層をガラスパネル側に配置することで導電粒子が高効率で金属バンプ側に捕捉されるようになる。従って、導電粒子含有層はなるべく薄い方が好ましく、導電粒子非含有層は導電粒子含有層よりも厚くて流動性が高いほうが好ましい。具体的には導電粒子含有層は厚み3〜15μmの範囲であり、導電粒子非含有層は厚み7〜20μmの範囲であり、導電粒子含有層が異方導電接着剤フィルム全体の50wt%以下であることが好ましい。   The thickness of the anisotropic conductive adhesive is relatively determined in consideration of the particle diameter of the conductive element and the characteristics of the anisotropic conductive adhesive. The anisotropic conductive adhesive includes a conductive particle-containing layer containing conductive particles and a conductive particle-containing layer. A two-layer structure of a conductive particle-free layer that does not include conductive particles is preferable. For example, when an IC chip having a metal bump and a glass panel are connected via an anisotropic conductive adhesive, the conductive particle-free layer is disposed on the metal bump side, and the conductive particle-containing layer is disposed on the glass panel side. By doing so, the conductive particles are captured on the metal bump side with high efficiency. Accordingly, the conductive particle-containing layer is preferably as thin as possible, and the conductive particle non-containing layer is preferably thicker and more fluid than the conductive particle-containing layer. Specifically, the conductive particle-containing layer has a thickness of 3 to 15 μm, the conductive particle-free layer has a thickness of 7 to 20 μm, and the conductive particle-containing layer is 50 wt% or less of the entire anisotropic conductive adhesive film. Preferably there is.

また、ガラスパネルやITOとの接着性を強化する意味で厚み4μm以下の導電粒子非含有層をさらにガラス電極側に配置した3層構成であることがより好ましい。この導電粒子非含有層は流動性が良いことが好ましい。   Moreover, it is more preferable to have a three-layer structure in which a conductive particle-free layer having a thickness of 4 μm or less is further arranged on the glass electrode side in order to enhance the adhesiveness with a glass panel or ITO. This conductive particle-free layer preferably has good fluidity.

ここで、金属バンプ側に配置する導電粒子非含有層は流動性が良いことが好ましく、ガラス側に配置する導電粒子含有層は流動性が低いことが望ましい。また、導電粒子非含有層中の導電粒子は凝集せず単分散していることが望ましい。発明者らはこれらの課題達成の為、以下の構造が好ましいことを発見した。   Here, the conductive particle non-containing layer disposed on the metal bump side preferably has good fluidity, and the conductive particle-containing layer disposed on the glass side desirably has low fluidity. Moreover, it is desirable that the conductive particles in the conductive particle-free layer are monodispersed without aggregating. The inventors have found that the following structures are preferable for achieving these problems.

一般に微粒子をフィルムに入れた場合、粒子径が小さいほど増粘効果が大きい。これは粒子径が小さくなるに従って、単位重量当たりの表面積が大きくなる為である。このため、無機酸化物粒子を異方導電接着フィルムに入れると、増粘効果を出すことで導電粒子が動きにくくなり、接続電極上での導電粒子の捕捉率が向上する。又、微粒子を入れることでスペーサーとしての効果もある。すなわち、無機酸化物粒子が入ることで異方導電接着フィルム内の導電粒子の単分散性が飛躍的に向上する。   Generally, when fine particles are put in a film, the thickening effect is larger as the particle diameter is smaller. This is because the surface area per unit weight increases as the particle size decreases. For this reason, when an inorganic oxide particle is put in an anisotropic conductive adhesive film, it will become difficult for a conductive particle to move by taking out a thickening effect, and the capture rate of the conductive particle on a connection electrode will improve. In addition, the addition of fine particles also has an effect as a spacer. That is, the monodispersity of the conductive particles in the anisotropic conductive adhesive film is dramatically improved by the inclusion of the inorganic oxide particles.

そこで、10〜50wt%の無機酸化物粒子スラリーを導電粒子含有層に入れると導電粒子の単分散性が向上する。無機酸化物粒子スラリーとしては、本実施形態の製造方法により得られた無機酸化物粒子を用いると良く、特に3次元架橋されたシリカを用いると良い。   Then, when 10-50 wt% of inorganic oxide particle slurry is put into the conductive particle-containing layer, the monodispersity of the conductive particles is improved. As the inorganic oxide particle slurry, inorganic oxide particles obtained by the production method of the present embodiment may be used, and in particular, three-dimensionally crosslinked silica may be used.

上記のような無機酸化物粒子スラリーを接着剤樹脂中に大量に分散させる。分散させる方法としては、接着剤樹脂中にスラリーを混ぜた後、回転攪拌や超音波、ビーズミルや湿式衝突等の手段がある。   The inorganic oxide particle slurry as described above is dispersed in a large amount in the adhesive resin. As a method of dispersing, there are means such as rotating agitation, ultrasonic waves, bead mill, and wet collision after the slurry is mixed in the adhesive resin.

導電粒子含有層中に表面が疎水性の無機酸化物粒子が10wt%以上存在していることが好ましく、更に好ましくは15wt%以上存在していることが好ましく、更に好ましくは20wt%以上存在していることが好ましく、更に好ましくは30wt%以上存在していることが好ましい。この場合、無機酸化物粒子の重量%=(無機酸化物粒子の重量/接着剤の重量)×100%とする。   In the conductive particle-containing layer, it is preferable that inorganic oxide particles having a hydrophobic surface are present in an amount of 10 wt% or more, more preferably 15 wt% or more, more preferably 20 wt% or more. It is preferable that it is present, more preferably 30 wt% or more. In this case, weight% of inorganic oxide particles = (weight of inorganic oxide particles / weight of adhesive) × 100%.

無機酸化物粒子を添加するほど、接続電極上での導電粒子の捕捉率や異方導電接着剤フィルム内の導電粒子の単分散性は向上するが、添加しすぎると接着強度が低下しやすい。従って無機酸化物粒子の添加量は40wt%以下であることが好ましく、30wt%以下であることが更に好ましい。   As the inorganic oxide particles are added, the capturing rate of the conductive particles on the connection electrode and the monodispersity of the conductive particles in the anisotropic conductive adhesive film are improved. However, if the amount is excessively added, the adhesive strength tends to be lowered. Therefore, the amount of inorganic oxide particles added is preferably 40 wt% or less, and more preferably 30 wt% or less.

つまり、接続電極上での導電粒子の捕捉率と導電粒子の単分散性の観点からは無機酸化物粒子が多いほうが良く、接着強度の観点からは無機酸化物粒子が少ないほうが良い。以上の観点から理想的な無機酸化物粒子の添加量は10wt%以上40wt%以下であることが好ましい。   That is, from the viewpoint of the capture rate of the conductive particles on the connection electrode and the monodispersity of the conductive particles, it is better that there are more inorganic oxide particles, and from the viewpoint of adhesive strength, it is better that there are fewer inorganic oxide particles. From the above viewpoint, the ideal addition amount of the inorganic oxide particles is preferably 10 wt% or more and 40 wt% or less.

一方、導電粒子非含有層は流動性が高い方が良い。従って無機酸化物粒子が少ないほうが良い。具体的には10wt%以下であることが好ましく、5wt%以下であることが更に好ましい。   On the other hand, it is better that the conductive particle non-containing layer has higher fluidity. Therefore, it is better that there are fewer inorganic oxide particles. Specifically, it is preferably 10 wt% or less, more preferably 5 wt% or less.

導電粒子含有層に入れる導電粒子の量は単位面積あたり2万個/mm以上存在することが好ましい。本来これだけの導電粒子を入れるとマイグレーションの原因となるが、本実施形態においては導電粒子含有層に大量の微粒子が存在する為に絶縁性が向上する。導電粒子を大量に入れられるということは導通性が増し、バンプ毎の捕捉導電粒子数も安定するため好ましい。 The amount of the conductive particles to be put in the conductive particle-containing layer is preferably 20,000 / mm 2 or more per unit area. Originally, if such conductive particles are added, it causes migration, but in this embodiment, since a large amount of fine particles are present in the conductive particle-containing layer, the insulation is improved. It is preferable that a large amount of conductive particles can be added because conductivity is increased and the number of captured conductive particles for each bump is stabilized.

以上のようにして作製した導電粒子含有層と導電粒子非含有層を必須とする複層構成の異方導電接着剤フィルムは、導電粒子非含有層側に大量の微粒子を混入させているので接着性が不十分な場合がある。この場合は導電粒子含有層を導電粒子非含有層でサンドイッチする形の構成が良い。この場合も導電粒子含有層が異方導電接着剤フィルム全体の50vol%以下であり、導電粒子含有層の外側(導電粒子非含有層とは違う側)に平均4μm以下の厚みを有する導電粒子非含有層が存在していることが好ましく、平均4μm以下の厚みを有する導電粒子非含有層が存在していることが更に好ましい。   The anisotropic conductive adhesive film with a multi-layer structure that requires a conductive particle-containing layer and a conductive particle-free layer prepared as described above is bonded because a large amount of fine particles are mixed on the conductive particle-free layer side. May be insufficient. In this case, a configuration in which the conductive particle containing layer is sandwiched between the conductive particle non-containing layers is preferable. Also in this case, the conductive particle-containing layer is 50 vol% or less of the entire anisotropic conductive adhesive film, and the conductive particle non-conductive layer having an average thickness of 4 μm or less outside the conductive particle-containing layer (the side different from the conductive particle-free layer). It is preferable that a containing layer is present, and it is more preferable that a conductive particle-free layer having an average thickness of 4 μm or less exists.

具体的には導電粒子含有層は厚み3〜15μmの範囲であり、導電粒子非含有層(1)は厚み7〜20μmの範囲であり、導電粒子非含有層(2)は厚み1〜4μmの範囲であることが好ましく、圧着時は導電粒子非含有層(1)がバンプ側に、導電粒子非含有層(2)がガラスパネル側に来るようにする。これらの層はそれぞれセパレータに塗工した後、ラミネートすることで張り合わせることが出来る。   Specifically, the conductive particle-containing layer has a thickness of 3 to 15 μm, the conductive particle-free layer (1) has a thickness of 7 to 20 μm, and the conductive particle-free layer (2) has a thickness of 1 to 4 μm. Preferably, the conductive particle non-containing layer (1) is on the bump side and the conductive particle non-containing layer (2) is on the glass panel side at the time of pressure bonding. Each of these layers can be bonded together by applying to the separator and laminating.

導電粒子非含有層(1)と導電粒子非含有層(2)は流動性と接着性が高い方が良いので無機酸化物粒子が10wt%未満であることが好ましく、5wt%未満であることが更に好ましい。
[接続構造体]
The conductive particle non-containing layer (1) and the conductive particle non-containing layer (2) preferably have high fluidity and adhesiveness, so that the inorganic oxide particles are preferably less than 10 wt%, and preferably less than 5 wt%. Further preferred.
[Connection structure]

このようにして作製した異方導電接着剤を用いた接続構造体の作製方法の一例を、図1を用いて説明する。   An example of a method for producing a connection structure using the anisotropic conductive adhesive thus produced will be described with reference to FIG.

図1は、導電粒子含有層1が導電粒子非含有層2でサンドイッチされた3層からなる異方導電接着剤10の断面図である。導電粒子含有層1には、導電粒子3と絶縁被覆層4からなる絶縁被覆導電粒子5及び無機酸化物粒子6が分散されている。図2は、異方導電接着剤10によるCOG実装方法の一実施形態を示す断面図である。図2に示されるように、ICチップ7と、ガラス基板9とをICチップ7上の金属バンプ8と、ガラス基板9上の電極11(ITO電極又はIZO電極)が向き合うように対向配置し、ICチップ7とガラス基板9との間に異方導電接着剤10を配置する。この状態で全体を加熱及び加圧することにより、図3の断面図に示されるようにICチップ7とガラス基板9とが電気的に接続された接続構造体100が得られる。加熱及び加圧時には、導電粒子3が無機酸化物粒子6により流動を抑えられ、導電粒子3が金属バンプ8と電極11間に捕捉されやすくなる為、加圧方向に高い導通性が得られる。一方、金属バンプ8や電極11に対しては、無機酸化物粒子6の含有量の低い層が接触するため、導電粒子3の埋め込み性と接着性を維持することが出来る。非加圧方向への絶縁性は、金属バンプ8と電極11間での捕捉率が向上し、隣り合う金属バンプ8間に流れる導電粒子3の割合が低減される結果、向上する。なお、導電粒子3の表面に存在する絶縁被覆層4の被覆率を下げても絶縁性が確保されやすくなる。絶縁被覆層4の被覆率を下げることで更に導通性が向上する。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an anisotropic conductive adhesive 10 composed of three layers in which a conductive particle-containing layer 1 is sandwiched between conductive particle-free layers 2. In the conductive particle-containing layer 1, insulating coated conductive particles 5 and inorganic oxide particles 6 composed of the conductive particles 3 and the insulating coating layer 4 are dispersed. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a COG mounting method using the anisotropic conductive adhesive 10. As shown in FIG. 2, the IC chip 7 and the glass substrate 9 are arranged to face each other so that the metal bumps 8 on the IC chip 7 and the electrodes 11 (ITO electrodes or IZO electrodes) on the glass substrate 9 face each other. An anisotropic conductive adhesive 10 is disposed between the IC chip 7 and the glass substrate 9. By heating and pressurizing the whole in this state, a connection structure 100 in which the IC chip 7 and the glass substrate 9 are electrically connected as shown in the sectional view of FIG. 3 is obtained. At the time of heating and pressurization, the conductive particles 3 are restrained from flowing by the inorganic oxide particles 6, and the conductive particles 3 are easily captured between the metal bumps 8 and the electrodes 11, so that high conductivity is obtained in the pressurizing direction. On the other hand, the metal bump 8 and the electrode 11 are in contact with a layer having a low content of the inorganic oxide particles 6, so that the embedding property and adhesiveness of the conductive particles 3 can be maintained. The insulation property in the non-pressurizing direction is improved as a result of an increase in the capture rate between the metal bumps 8 and the electrodes 11 and a reduction in the proportion of the conductive particles 3 flowing between the adjacent metal bumps 8. Even if the coverage of the insulating coating layer 4 existing on the surface of the conductive particles 3 is lowered, the insulation is easily secured. By reducing the coverage of the insulating coating layer 4, the conductivity is further improved.

以下、実施例及び比較例に基づき本実施形態を具体的に説明するが、本実施形態は以下の実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, although this embodiment is described concretely based on an example and a comparative example, this embodiment is not limited to the following examples at all.

(導電粒子1)
平均粒子径2.8μmの架橋ポリスチレン粒子の表面に、厚み0.2μmのニッケル層を無電解めっきで形成し、さらにそのニッケルの外側に厚み0.04μmのパラジウム層を設けることで導電粒子1を作製した。
(Conductive particles 1)
Conductive particles 1 are formed by forming a nickel layer having a thickness of 0.2 μm on the surface of crosslinked polystyrene particles having an average particle diameter of 2.8 μm by electroless plating, and further providing a palladium layer having a thickness of 0.04 μm outside the nickel. Produced.

(絶縁被覆導電粒子1)
次にメルカプト酢酸8mmolをメタノール200mlに溶解させて反応液を作製した。次に導電粒子1を10g上記反応液に加え、室温で2時間スリーワンモーターと直径45mmの攪拌羽で攪拌した。メタノールで洗浄後、φ3μmのメンブレンフィルタ(日本ミリポア社製)で導電粒子を濾過することで表面にカルボキシル基を有する導電粒子10gを得た。
(Insulation coated conductive particles 1)
Next, 8 mmol of mercaptoacetic acid was dissolved in 200 ml of methanol to prepare a reaction solution. Next, 10 g of the conductive particles 1 was added to the reaction solution, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours with a three-one motor and a stirring blade having a diameter of 45 mm. After washing with methanol, conductive particles having a carboxyl group on the surface were obtained by filtering the conductive particles with a φ3 μm membrane filter (manufactured by Nihon Millipore).

次に分子量70000の30%ポリエチレンイミン水溶液(和光純薬社製)を超純水で希釈し、0.3重量%ポリエチレンイミン水溶液を得た。前記カルボキシル基を有する導電粒子10gを0.3重量%ポリエチレンイミン水溶液に加え、室温で15分攪拌した。次にφ3μmのメンブレンフィルタ(日本ミリポア社製)で導電粒子をろ過し、超純水200gに入れて室温で5分攪拌した。更にφ3μmのメンブレンフィルタ(日本ミリポア社製)で導電粒子をろ過し、前記メンブレンフィルタ上にて200gの超純水で2回洗浄を行うことで、吸着していないポリエチレンイミンを除去した。
次にポリエチレンイミンで処理した導電粒子を純水に浸漬し、コロイダルシリカ分散液(質量濃度20%、扶桑化学工業社製、製品名クオートロンPL−13、平均粒子径130nm)を超純水で希釈した液を滴下することで、シリカ被覆率が30%の絶縁被覆導電粒子を作製した。被覆率は滴下量で調整した。
Next, a 30% polyethyleneimine aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having a molecular weight of 70,000 was diluted with ultrapure water to obtain a 0.3 wt% polyethyleneimine aqueous solution. 10 g of the conductive particles having a carboxyl group were added to a 0.3% by weight polyethyleneimine aqueous solution and stirred at room temperature for 15 minutes. Next, the conductive particles were filtered through a φ3 μm membrane filter (manufactured by Nihon Millipore), put in 200 g of ultrapure water, and stirred at room temperature for 5 minutes. Further, the conductive particles were filtered through a membrane filter of φ3 μm (manufactured by Nihon Millipore), and washed with 200 g of ultrapure water on the membrane filter to remove unimsorbed polyethyleneimine.
Next, the conductive particles treated with polyethyleneimine are immersed in pure water, and a colloidal silica dispersion (mass concentration 20%, manufactured by Fuso Chemical Industries, product name Quatron PL-13, average particle size 130 nm) is diluted with ultrapure water. By dripping the obtained liquid, insulating coated conductive particles having a silica coverage of 30% were produced. The coverage was adjusted by the dropping amount.

次にφ3μmのメンブレンフィルタ(日本ミリポア社製)で導電粒子をろ過し、超純水200gに入れて室温で5分攪拌した。更にφ3μmのメンブレンフィルタ(日本ミリポア社製)で導電粒子をろ過し、前記メンブレンフィルタ上にて200gの超純水で2回洗浄を行うことで、吸着していないシリカを除去した。その後、シリコーン溶液に浸漬し、シリカ表面の疎水化を行った。その後80℃、30分の条件で乾燥を行い、120℃、1時間加熱乾燥行うことで絶縁被覆導電粒子1を作製した。   Next, the conductive particles were filtered through a φ3 μm membrane filter (manufactured by Nihon Millipore), put in 200 g of ultrapure water, and stirred at room temperature for 5 minutes. Further, the conductive particles were filtered through a membrane filter of φ3 μm (manufactured by Nihon Millipore) and washed twice with 200 g of ultrapure water on the membrane filter to remove unadsorbed silica. Thereafter, the silica surface was hydrophobized by dipping in a silicone solution. Thereafter, drying was performed at 80 ° C. for 30 minutes, and the insulating coated conductive particles 1 were produced by heating and drying at 120 ° C. for 1 hour.

(シリコーンオリゴマー1)
メタノール10gにトリエトキシフェニルシラン50gを配合して溶液を調整した。これを攪拌しながら、蒸留水6gと酢酸0.5gの溶液を添加し、80℃で一定時間加熱して加水分解、重縮合反応を行った。一旦、0℃に冷却した後、テトラエトキシシラン6gを滴下して室温で2時間攪拌して、シロキサン骨格中にフェニル基を含有し、末端が3官能性のシリコーン重合体を得た。得られた重合体の分子量は1100(GPCによる重量平均分子量測定)であった。得られたシリコーンオリゴマー溶液にメタノールを加えて、固形分20重量%の処理液を作製した。得られたシリコーンオリゴマーの熱分解温度を示差熱量計で測定したところ、620℃であった。
(Silicone oligomer 1)
A solution was prepared by blending 50 g of triethoxyphenylsilane with 10 g of methanol. While stirring this, a solution of 6 g of distilled water and 0.5 g of acetic acid was added, and the mixture was heated at 80 ° C. for a certain time to perform hydrolysis and polycondensation reaction. Once cooled to 0 ° C., 6 g of tetraethoxysilane was added dropwise and stirred at room temperature for 2 hours to obtain a silicone polymer containing a phenyl group in the siloxane skeleton and having a trifunctional terminal. The molecular weight of the obtained polymer was 1100 (weight average molecular weight measurement by GPC). Methanol was added to the obtained silicone oligomer solution to prepare a treatment liquid having a solid content of 20% by weight. It was 620 degreeC when the thermal decomposition temperature of the obtained silicone oligomer was measured with the differential calorimeter.

(シリコーンオリゴマー2)
メタノール10gに、トリエトキシフェニルシラン30gとジエトキシジフェニルシラン5gを配合して溶液を調整した。これを攪拌しながら、蒸留水8gと酢酸0.5gの溶液を添加し、50℃で一定時間加熱して加水分解、重縮合反応を行った。一旦、0℃に冷却した後、テトラエトキシシラン6gを滴下して室温で2時間攪拌して、シロキサン骨格中にフェニル基を含有し、末端が3官能性のシリコーン重合体を得た。得られた重合体の分子量は1000(GPCによる重量平均分子量測定)であった。得られたシリコーンオリゴマー溶液にメタノールを加えて、固形分20重量%の処理液を作製した。得られたシリコーンオリゴマーの熱分解温度を示差熱量計で測定したところ、600℃であった。
(Silicone oligomer 2)
A solution was prepared by blending 30 g of triethoxyphenylsilane and 5 g of diethoxydiphenylsilane with 10 g of methanol. While stirring this, a solution of 8 g of distilled water and 0.5 g of acetic acid was added, and the mixture was heated at 50 ° C. for a certain time to perform hydrolysis and polycondensation reaction. Once cooled to 0 ° C., 6 g of tetraethoxysilane was added dropwise and stirred at room temperature for 2 hours to obtain a silicone polymer containing a phenyl group in the siloxane skeleton and having a trifunctional terminal. The molecular weight of the obtained polymer was 1000 (weight average molecular weight measurement by GPC). Methanol was added to the obtained silicone oligomer solution to prepare a treatment liquid having a solid content of 20% by weight. It was 600 degreeC when the thermal decomposition temperature of the obtained silicone oligomer was measured with the differential calorimeter.

(シリコーンオリゴマー3)
メタノール10gに、ジフェニルジメトキシシラン40gとジメチルジメトキシシラン20gを配合して溶液を調整した。これを攪拌しながら、蒸留水6gと酢酸0.5gの溶液を添加し、50℃で一定時間加熱して加水分解、重縮合反応を行った。一旦0℃に冷却した後、トリメトキシメチルシラン8gを滴下して室温で一定時間攪拌して、シロキサン骨格中にフェニル基を含有し、末端が2官能性のシリコーン重合体を得た。得られたシリコーン重合体の分子量は800(GPCによる重量平均分子量測定)であった。得られたシリコーンオリゴマー溶液にメタノールを加えて、固形分20重量%の処理液を作製した。得られたシリコーンオリゴマーの熱分解温度を示差熱量計で測定したところ、550℃であった。
(Silicone oligomer 3)
A solution was prepared by blending 40 g of diphenyldimethoxysilane and 20 g of dimethyldimethoxysilane with 10 g of methanol. While stirring this, a solution of 6 g of distilled water and 0.5 g of acetic acid was added, and the mixture was heated at 50 ° C. for a certain time to perform hydrolysis and polycondensation reaction. Once cooled to 0 ° C., 8 g of trimethoxymethylsilane was added dropwise and stirred at room temperature for a certain period of time to obtain a silicone polymer containing a phenyl group in the siloxane skeleton and having a bifunctional end. The molecular weight of the obtained silicone polymer was 800 (weight average molecular weight measurement by GPC). Methanol was added to the obtained silicone oligomer solution to prepare a treatment liquid having a solid content of 20% by weight. It was 550 degreeC when the thermal decomposition temperature of the obtained silicone oligomer was measured with the differential calorimeter.

(シリコーンオリゴマー4)
攪拌装置、コンデンサー及び温度計を備えたガラスフラスコに、ジメトキシジメチルシラン20gとテトラメトキシシラン25gとメタノール105gを配合した溶液に、酢酸0.60g及び蒸留水17.8gを添加し、50℃で一定時間攪拌し、分子量2500(GPCによる重量平均分子量測定、以下同様の定義)のシリコーンオリゴマーを合成した。得られたシリコーンオリゴマーは、水酸基と反応する末端官能基としてメトキシ基又はシラノール基を有するものである。得られたシリコーンオリゴマー溶液にメタノールを加えて、固形分20重量%の処理液を作製した。得られたシリコーンオリゴマーの熱分解温度を示差熱量計で測定したところ、410℃であった。
(Silicone oligomer 4)
To a glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, 0.60 g of acetic acid and 17.8 g of distilled water were added to a solution prepared by mixing 20 g of dimethoxydimethylsilane, 25 g of tetramethoxysilane, and 105 g of methanol. The mixture was stirred for a time to synthesize a silicone oligomer having a molecular weight of 2500 (measurement of weight average molecular weight by GPC, the same definition hereinafter). The obtained silicone oligomer has a methoxy group or a silanol group as a terminal functional group that reacts with a hydroxyl group. Methanol was added to the obtained silicone oligomer solution to prepare a treatment liquid having a solid content of 20% by weight. It was 410 degreeC when the thermal decomposition temperature of the obtained silicone oligomer was measured with the differential calorimeter.

(シリコーンオリゴマー5)
攪拌装置、コンデンサー及び温度計を備えたガラスフラスコに、ジメトキシジメチルシラン20gとテトラメトキシシラン25gとメタノール105gを配合した溶液に、酢酸0.60g及び蒸留水17.8gを添加し、70℃で一定時間攪拌し、分子量5800(GPCによる重量平均分子量測定、以下同様の定義)のシリコーンオリゴマーを合成した。得られたシリコーンオリゴマーは、水酸基と反応する末端官能基としてメトキシ基又はシラノール基を有するものである。得られたシリコーンオリゴマー溶液にメタノールを加えて、固形分20重量%の処理液を作製した。得られたシリコーンオリゴマーの熱分解温度を示差熱量計で測定したところ、420℃であった。
(Silicone oligomer 5)
To a glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, 0.60 g of acetic acid and 17.8 g of distilled water are added to a solution prepared by mixing 20 g of dimethoxydimethylsilane, 25 g of tetramethoxysilane, and 105 g of methanol, and constant at 70 ° C. The mixture was stirred for a time to synthesize a silicone oligomer having a molecular weight of 5800 (weight average molecular weight measurement by GPC, hereinafter the same definition). The obtained silicone oligomer has a methoxy group or a silanol group as a terminal functional group that reacts with a hydroxyl group. Methanol was added to the obtained silicone oligomer solution to prepare a treatment liquid having a solid content of 20% by weight. It was 420 degreeC when the thermal decomposition temperature of the obtained silicone oligomer was measured with the differential calorimeter.

(シリコーンオリゴマー6)
攪拌装置、コンデンサー及び温度計を備えたガラスフラスコに、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン118gとメタノール5.9gを配合した溶液に、活性白土5g及び蒸留水4.8gを添加し、75℃で一定時間攪拌し、分子量1300(GPCによる重量平均分子量測定)のシリコーンオリゴマーを合成した。得られたシリコーンオリゴマーは、水酸基と反応する末端官能基としてメトキシ基又はシラノール基を有するものである。得られたシリコーンオリゴマー溶液にメタノールを加えて、固形分20重量%の処理液を作製した。得られたシリコーンオリゴマーの熱分解温度を示差熱量計で測定したところ、380℃であった。
(Silicone oligomer 6)
To a glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, 5 g of activated clay and 4.8 g of distilled water were added to a solution containing 118 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 5.9 g of methanol, and 75 ° C. And a silicone oligomer having a molecular weight of 1300 (weight average molecular weight measurement by GPC) was synthesized. The obtained silicone oligomer has a methoxy group or a silanol group as a terminal functional group that reacts with a hydroxyl group. Methanol was added to the obtained silicone oligomer solution to prepare a treatment liquid having a solid content of 20% by weight. It was 380 degreeC when the thermal decomposition temperature of the obtained silicone oligomer was measured with the differential calorimeter.

(シリコーンオリゴマー7)
攪拌装置、コンデンサー及び温度計を備えたガラスフラスコに、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン110gとメタノール2.0gを配合した溶液に、活性白土3g及び蒸留水6.3gを添加し、75℃で一定時間攪拌し、分子量700(GPCによる重量平均分子量測定)のシリコーンオリゴマーを合成した。得られたシリコーンオリゴマーは、水酸基と反応する末端官能基としてメトキシ基又はシラノール基を有するものである。得られたシリコーンオリゴマー溶液にメタノールを加えて、固形分20重量%の処理液を作製した。得られたシリコーンオリゴマーの熱分解温度を示差熱量計で測定したところ、370℃であった。
(Silicone oligomer 7)
To a glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, 3 g of activated clay and 6.3 g of distilled water were added to a solution containing 110 g of 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane and 2.0 g of methanol, and 75 ° C. And a silicone oligomer having a molecular weight of 700 (weight average molecular weight measurement by GPC) was synthesized. The obtained silicone oligomer has a methoxy group or a silanol group as a terminal functional group that reacts with a hydroxyl group. Methanol was added to the obtained silicone oligomer solution to prepare a treatment liquid having a solid content of 20% by weight. It was 370 degreeC when the thermal decomposition temperature of the obtained silicone oligomer was measured with the differential calorimeter.

(シリカナノ粒子1)
未処理の12nmのシリカナノ粒子AEROSIL200(日本アエロジル社製)10gを攪拌装置、コンデンサー及び温度計を備えたガラスフラスコに入れて窒素雰囲気下で攪拌を行った。攪拌をしつつ、シリコーンオリゴマー1を10g徐々に滴下し、滴下後に200℃で24時間攪拌することで、シリカ表面がシリコーンで覆われた粒子径12nmのシリカナノ粒子を作製した。その後、取り出した粒子をミクロ熱重量測定装置により1000℃まで加熱して重量変化により樹脂分の測定を行った結果、8.8wt%の重量減少を確認した。
(Silica nanoparticles 1)
10 g of untreated 12 nm silica nanoparticles AEROSIL200 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were placed in a glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, and stirred under a nitrogen atmosphere. While stirring, 10 g of silicone oligomer 1 was gradually added dropwise, followed by stirring at 200 ° C. for 24 hours to prepare silica nanoparticles having a particle diameter of 12 nm whose silica surface was covered with silicone. Thereafter, the taken-out particles were heated to 1000 ° C. with a micro thermogravimetric measuring apparatus, and the resin content was measured by weight change. As a result, a weight loss of 8.8 wt% was confirmed.

(シリカナノ粒子2)
未処理の12nmのシリカナノ粒子AEROSIL200(日本アエロジル社製)10gを攪拌装置、コンデンサー及び温度計を備えたガラスフラスコに入れて窒素雰囲気下で攪拌を行った。攪拌をしつつ、シリコーンオリゴマー2を10g徐々に滴下し、滴下後に200℃で24時間攪拌することで、シリカ表面がシリコーンで覆われた粒子径12nmのシリカナノ粒子を作製した。その後、取り出した粒子をミクロ熱重量測定装置により1000℃まで加熱して重量変化により樹脂分の測定を行った結果、7.6wt%の重量減少を確認した。
(Silica nanoparticles 2)
10 g of untreated 12 nm silica nanoparticles AEROSIL200 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were placed in a glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, and stirred under a nitrogen atmosphere. While stirring, 10 g of silicone oligomer 2 was gradually added dropwise, followed by stirring at 200 ° C. for 24 hours to prepare silica nanoparticles having a particle diameter of 12 nm with the silica surface covered with silicone. Thereafter, the taken-out particles were heated to 1000 ° C. with a micro thermogravimetric measuring device, and the resin content was measured by weight change. As a result, a weight loss of 7.6 wt% was confirmed.

(シリカナノ粒子3)
未処理の12nmのシリカナノ粒子AEROSIL200(日本アエロジル社製)10gを攪拌装置、コンデンサー及び温度計を備えたガラスフラスコに入れて窒素雰囲気下で攪拌を行った。攪拌をしつつ、シリコーンオリゴマー3を10g徐々に滴下し、滴下後に200℃で24時間攪拌することで、シリカ表面がシリコーンで覆われた粒子径12nmのシリカナノ粒子を作製した。その後、取り出した粒子をミクロ熱重量測定装置により1000℃まで加熱して重量変化により樹脂分の測定を行った結果、7.8wt%の重量減少を確認した。
(Silica nanoparticles 3)
10 g of untreated 12 nm silica nanoparticles AEROSIL200 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were placed in a glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, and stirred under a nitrogen atmosphere. While stirring, 10 g of the silicone oligomer 3 was gradually added dropwise, followed by stirring at 200 ° C. for 24 hours to prepare silica nanoparticles having a particle diameter of 12 nm whose silica surface was covered with silicone. Thereafter, the taken-out particles were heated to 1000 ° C. with a micro thermogravimetric measuring device, and the resin content was measured by weight change. As a result, a weight loss of 7.8 wt% was confirmed.

(シリカナノ粒子4)
未処理の12nmのシリカナノ粒子AEROSIL200(日本アエロジル社製)10gを攪拌装置、コンデンサー及び温度計を備えたガラスフラスコに入れて窒素雰囲気下で攪拌を行った。攪拌をしつつ、シリコーンオリゴマー4を10g徐々に滴下し、滴下後に200℃で24時間攪拌することで、シリカ表面がシリコーンで覆われた粒子径12nmのシリカナノ粒子を作製した。その後、取り出した粒子をミクロ熱重量測定装置により1000℃まで加熱して重量変化により樹脂分の測定を行った結果、7.6wt%の重量減少を確認した。
(Silica nanoparticles 4)
10 g of untreated 12 nm silica nanoparticles AEROSIL200 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were placed in a glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, and stirred under a nitrogen atmosphere. While stirring, 10 g of silicone oligomer 4 was gradually added dropwise, followed by stirring at 200 ° C. for 24 hours to prepare silica nanoparticles having a particle diameter of 12 nm whose silica surface was covered with silicone. Thereafter, the taken-out particles were heated to 1000 ° C. with a micro thermogravimetric measuring device, and the resin content was measured by weight change. As a result, a weight loss of 7.6 wt% was confirmed.

(シリカナノ粒子5)
未処理の12nmのシリカナノ粒子AEROSIL200(日本アエロジル社製)10gを攪拌装置、コンデンサー及び温度計を備えたガラスフラスコに入れて窒素雰囲気下で攪拌を行った。攪拌をしつつ、シリコーンオリゴマー5を10g徐々に滴下し、滴下後に200℃で24時間攪拌することで、シリカ表面がシリコーンで覆われた粒子径12nmのシリカナノ粒子を作製した。その後、取り出した粒子をミクロ熱重量測定装置により1000℃まで加熱して重量変化により樹脂分の測定を行った結果、4.5wt%の重量減少を確認した。
(Silica nanoparticles 5)
10 g of untreated 12 nm silica nanoparticles AEROSIL200 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were placed in a glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, and stirred under a nitrogen atmosphere. While stirring, 10 g of the silicone oligomer 5 was gradually added dropwise, followed by stirring at 200 ° C. for 24 hours to prepare silica nanoparticles having a particle diameter of 12 nm and having a silica surface covered with silicone. Thereafter, the taken-out particles were heated to 1000 ° C. with a micro thermogravimetric measuring apparatus, and the resin content was measured by weight change. As a result, a weight reduction of 4.5 wt% was confirmed.

(シリカナノ粒子6)
処理の12nmナノ粒子AEROSIL200(日本アエロジル社製)10gを攪拌装置、コンデンサー及び温度計を備えたガラスフラスコに入れて窒素雰囲気下で攪拌を行った。攪拌をしつつ、シリコーンオリゴマー6を10g徐々に滴下し、滴下後に200℃で24時間攪拌することで、シリカ表面がシリコーンで覆われた粒子径12nmのシリカナノ粒子を作製した。その後、取り出した粒子をミクロ熱重量測定装置により1000℃まで加熱して重量変化により樹脂分の測定を行った結果、9.9wt%の重量減少を確認した。
(Silica nanoparticles 6)
10 g of treated 12 nm nanoparticles AEROSIL200 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was placed in a glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, and stirred in a nitrogen atmosphere. While stirring, 10 g of silicone oligomer 6 was gradually added dropwise, and after the addition, the mixture was stirred at 200 ° C. for 24 hours to produce silica nanoparticles having a particle diameter of 12 nm whose silica surface was covered with silicone. Thereafter, the taken-out particles were heated to 1000 ° C. with a micro thermogravimetric measuring device, and the resin content was measured by weight change. As a result, a weight loss of 9.9 wt% was confirmed.

(シリカナノ粒子7)
未処理の12nmのシリカナノ粒子AEROSIL200(日本アエロジル社製)10gを攪拌装置、コンデンサー及び温度計を備えたガラスフラスコに入れて窒素雰囲気下で攪拌を行った。攪拌をしつつ、シリコーンオリゴマー7を10g徐々に滴下し、滴下後に200℃で24時間攪拌することで、シリカ表面がシリコーンで覆われた粒子径12nmのシリカナノ粒子を作製した。その後、取り出した粒子をミクロ熱重量測定装置により1000℃まで加熱して重量変化により樹脂分の測定を行った結果、9.7wt%の重量減少を確認した。
(Silica nanoparticles 7)
10 g of untreated 12 nm silica nanoparticles AEROSIL200 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were placed in a glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, and stirred under a nitrogen atmosphere. While stirring, 10 g of silicone oligomer 7 was gradually added dropwise, and after the addition, the mixture was stirred at 200 ° C. for 24 hours to produce silica nanoparticles having a particle diameter of 12 nm whose silica surface was covered with silicone. Thereafter, the taken-out particles were heated to 1000 ° C. with a micro thermogravimetric measuring device, and the resin content was measured by weight change. As a result, a weight loss of 9.7 wt% was confirmed.

(シリカナノ粒子8)
未処理の12nmのシリカナノ粒子AEROSIL200(日本アエロジル社製)10gを攪拌装置、コンデンサー及び温度計を備えたガラスフラスコに入れて窒素雰囲気下で攪拌を行った。攪拌をしつつ、フェニルトリメトキシシランを10g徐々に滴下し、滴下後に200℃で24時間攪拌することで、シリカ表面がシランカップリング剤で覆われた粒子径12nmのシリカナノ粒子を作製した。その後、取り出した粒子をミクロ熱重量測定装置により1000℃まで加熱して重量変化により樹脂分の測定を行った結果、6.7wt%の重量減少を確認した。
(Silica nanoparticles 8)
10 g of untreated 12 nm silica nanoparticles AEROSIL200 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were placed in a glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, and stirred under a nitrogen atmosphere. While stirring, 10 g of phenyltrimethoxysilane was gradually added dropwise, followed by stirring at 200 ° C. for 24 hours to prepare silica nanoparticles having a particle diameter of 12 nm with the silica surface covered with a silane coupling agent. Thereafter, the taken-out particles were heated to 1000 ° C. with a micro thermogravimetric measuring device, and the resin content was measured by weight change. As a result, a weight loss of 6.7 wt% was confirmed.

(シリカスラリー1)
シリカナノ粒子1が20wt%となるように、酢酸エチルとトルエンを重量比で1:1に混合した溶媒に分散し、シリカナノ粒子1を添加して高粘度のスラリーを作製した。次に自公転式ミキサーにより粘度を下げた後、湿式解砕装置ナノマイザーNM2000−AR(吉田機械興業株式会社製、商品名)を用い、供給圧力150MPaの条件で解砕を3回行い、低粘度化した。
(Silica slurry 1)
The silica nanoparticles 1 were dispersed in a solvent in which ethyl acetate and toluene were mixed at a weight ratio of 1: 1 so that the silica nanoparticles 1 would be 20 wt%, and the silica nanoparticles 1 were added to prepare a highly viscous slurry. Next, after lowering the viscosity with a self-revolving mixer, using a wet crusher Nanomizer NM2000-AR (trade name, manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.), crushing is performed three times under the condition of a supply pressure of 150 MPa, and the low viscosity Turned into.

(シリカスラリー2)
シリカナノ粒子1の代わりにシリカナノ粒子2を用いたこと以外はシリカスラリー1と同様の条件でシリカスラリー2を作製した。
(Silica slurry 2)
A silica slurry 2 was produced under the same conditions as the silica slurry 1 except that the silica nanoparticles 2 were used instead of the silica nanoparticles 1.

(シリカスラリー3)
シリカナノ粒子1の代わりにシリカナノ粒子3を用いたこと以外はシリカスラリー1と同様の条件でシリカスラリー3を作製した。
(Silica slurry 3)
A silica slurry 3 was produced under the same conditions as the silica slurry 1 except that the silica nanoparticles 3 were used instead of the silica nanoparticles 1.

(シリカスラリー4)
シリカナノ粒子1の代わりにシリカナノ粒子4を用いたこと以外はシリカスラリー1と同様の条件でシリカスラリー4を作製した。
(Silica slurry 4)
A silica slurry 4 was produced under the same conditions as the silica slurry 1 except that the silica nanoparticles 4 were used instead of the silica nanoparticles 1.

(シリカスラリー5)
シリカナノ粒子1の代わりにシリカナノ粒子5を用いたこと以外はシリカスラリー1と同様の条件でシリカスラリー5を作製した。
(Silica slurry 5)
A silica slurry 5 was produced under the same conditions as the silica slurry 1 except that the silica nanoparticles 5 were used instead of the silica nanoparticles 1.

(シリカスラリー6)
シリカナノ粒子1の代わりにシリカナノ粒子6を用いたこと以外はシリカスラリー1と同様の条件でシリカスラリー6を作製した。
(Silica slurry 6)
A silica slurry 6 was produced under the same conditions as the silica slurry 1 except that the silica nanoparticles 6 were used instead of the silica nanoparticles 1.

(シリカスラリー7)
シリカナノ粒子1の代わりにシリカナノ粒子7を用いたこと以外はシリカスラリー1と同様の条件でシリカスラリー7を作製した。
(Silica slurry 7)
A silica slurry 7 was produced under the same conditions as the silica slurry 1 except that the silica nanoparticles 7 were used instead of the silica nanoparticles 1.

(シリカスラリー8)
シリカナノ粒子1の代わりにシリカナノ粒子8を用いたこと以外はシリカスラリー1と同様の条件でシリカスラリー8を作製した。
(Silica slurry 8)
A silica slurry 8 was produced under the same conditions as the silica slurry 1 except that the silica nanoparticles 8 were used instead of the silica nanoparticles 1.

(シリカスラリー9)
シリカナノ粒子1の代わりに市販のオクチルシラン被覆シリカナノ粒子R202(日本アエロジル社製、商品名)を用いたこと以外はシリカスラリー1と同様の条件でシリカスラリー9を作製した。
(Silica slurry 9)
Silica slurry 9 was produced under the same conditions as silica slurry 1 except that commercially available octylsilane-coated silica nanoparticles R202 (trade name, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were used instead of silica nanoparticles 1.

(シリカスラリー10)
シリカナノ粒子1の代わりに市販のオクチル被覆シリカナノ粒子R805(日本アエロジル社製、商品名)を用いたこと以外はシリカスラリー1と同様の条件でシリカスラリー10を作製した。
(Silica slurry 10)
Silica slurry 10 was produced under the same conditions as silica slurry 1 except that commercially available octyl-coated silica nanoparticles R805 (trade name, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were used instead of silica nanoparticles 1.

[実施例1(評価例1)]
接着剤溶液の作製:フェノキシ樹脂(ユニオンカーバイド社製商品名、PKHC)100gと、アクリルゴム(ブチルアクリレート40部、エチルアクリレート30部、アクリロニトリル30部、グリシジルメタクリレート3部の共重合体、分子量:85万)75gを酢酸エチルとトルエンを重量比で1:1に混合した溶媒300gに溶解し、30重量%溶液を得た。次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ(エボキシ当量185、旭化成エポキシ株式会社製、ノバキュアHX−3941)300gをこの溶液に加え、撹拌して接着剤溶液1を作製した。次に、接着剤固形分に対しシリカ固形分含量が30wt%となるように製造直後のシリカスラリー1を接着剤溶液1に加えた。
[Example 1 (Evaluation Example 1)]
Preparation of adhesive solution: copolymer of 100 g of phenoxy resin (trade name, PKHC, manufactured by Union Carbide) and acrylic rubber (40 parts of butyl acrylate, 30 parts of ethyl acrylate, 30 parts of acrylonitrile, 3 parts of glycidyl methacrylate, molecular weight: 85 Ten thousand) was dissolved in 300 g of a solvent in which ethyl acetate and toluene were mixed at a weight ratio of 1: 1 to obtain a 30 wt% solution. Next, 300 g of a liquid epoxy (Eboxy equivalent 185, manufactured by Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd., NovaCure HX-3941) containing a microcapsule-type latent curing agent was added to this solution and stirred to prepare an adhesive solution 1. Next, the silica slurry 1 immediately after production was added to the adhesive solution 1 so that the silica solid content was 30 wt% with respect to the adhesive solid content.

一方、上述した方法で作製した4gの絶縁被覆導電粒子を酢酸エチルとトルエンを重量比で1:1に混合した溶媒10g中に超音波分散して粒子分散液とした。超音波分散の条件は38kHZ400W20L(試験装置:US107藤本科学商品名)の超音波槽にビーカー浸漬したサンプルを入れて1分攪拌した。   On the other hand, 4 g of the insulating coated conductive particles produced by the above-described method was ultrasonically dispersed in 10 g of a solvent in which ethyl acetate and toluene were mixed at a weight ratio of 1: 1 to obtain a particle dispersion. The condition of ultrasonic dispersion was that a sample immersed in a beaker was placed in an ultrasonic bath of 38 kHZ400W20L (test apparatus: US 107 Fujimoto Kagaku brand name) and stirred for 1 minute.

上記粒子分散液を接着剤溶液1に分散し、この溶液をセパレータ(シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフイルム、厚み40μm)にロールコータで塗布し、90℃、10分乾燥し厚み10μmの異方導電接着剤フィルムAを作製した。この異方導電接着剤フィルムAには単位面積あたり3万個/mmの絶縁被覆導電粒子が入っていた。 The particle dispersion is dispersed in the adhesive solution 1, and this solution is applied to a separator (silicone-treated polyethylene terephthalate film, thickness 40 μm) with a roll coater, dried at 90 ° C. for 10 minutes, and an anisotropic conductive adhesive having a thickness of 10 μm. Film A was produced. This anisotropic conductive adhesive film A contained 30,000 particles / mm 2 of insulating coated conductive particles per unit area.

次に接着剤溶液1をセパレータ(シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフイルム、厚み40μm)にロールコータで塗布し、90℃、10分乾燥し厚み3μmの異方導電接着剤フィルムBを作製した。   Next, the adhesive solution 1 was applied to a separator (silicone-treated polyethylene terephthalate film, thickness 40 μm) with a roll coater and dried at 90 ° C. for 10 minutes to prepare an anisotropic conductive adhesive film B having a thickness of 3 μm.

次に接着剤溶液1をセパレータ(シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフイルム、厚み40μm)にロールコータで塗布し、90℃、10分乾燥し厚み10μmの異方導電接着剤フィルムCを作製した。   Next, the adhesive solution 1 was applied to a separator (silicone-treated polyethylene terephthalate film, thickness 40 μm) with a roll coater and dried at 90 ° C. for 10 minutes to prepare an anisotropic conductive adhesive film C having a thickness of 10 μm.

次に異方導電接着剤フィルムB→異方導電接着剤フィルムA→異方導電接着剤フィルムCの順番に各層をラミネートし、3層からなる異方導電接着剤フィルムDを作製した。
次に、作製した異方導電接着フィルムDを用いて、金バンプ(面積:30×90μm、スペース8μm、高さ:15μm、バンブ数362)付きチップ(1.7×1.7mm、厚み:0.5μm)と回路付きガラス基板(厚み:0.7mm)の接続を、以下に示すように行った。
Next, each layer was laminated in the order of the anisotropic conductive adhesive film B → the anisotropic conductive adhesive film A → the anisotropic conductive adhesive film C to prepare an anisotropic conductive adhesive film D consisting of three layers.
Next, using the produced anisotropic conductive adhesive film D, a chip (1.7 × 1.7 mm, thickness: 0) with gold bumps (area: 30 × 90 μm, space 8 μm, height: 15 μm, bump number 362) is used. 0.5 μm) and a glass substrate with a circuit (thickness: 0.7 mm) were connected as shown below.

異方導電接着フィルムDを回路付きガラス基板に80℃、0.98MPa(10kgf/cm)で貼り付けた後、セパレータを剥離し、チップのバンプと回路付きガラス基板の位置合わせを行った。 After the anisotropic conductive adhesive film D was attached to a glass substrate with a circuit at 80 ° C. and 0.98 MPa (10 kgf / cm 2 ), the separator was peeled off, and the bumps of the chip and the glass substrate with a circuit were aligned.

次いで、190℃、40g/バンプ、10秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行い、本接続を行った。   Next, the main connection was performed by heating and pressing from above the chip under the conditions of 190 ° C., 40 g / bump, and 10 seconds.

[実施例2(評価例2)]
シリカスラリー1の代わりにシリカスラリー2を用いた以外は評価例1と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Example 2 (Evaluation Example 2)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 1 except that silica slurry 2 was used instead of silica slurry 1.

[実施例3(評価例3)]
シリカスラリー1の代わりにシリカスラリー3を用いた以外は評価例1と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Example 3 (Evaluation Example 3)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 1 except that silica slurry 3 was used instead of silica slurry 1.

[実施例4(評価例4)]
シリカスラリー1の代わりにシリカスラリー4を用いた以外は評価例1と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Example 4 (Evaluation Example 4)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 1 except that silica slurry 4 was used instead of silica slurry 1.

[実施例5(評価例5)]
シリカスラリー1の代わりにシリカスラリー5を用いた以外は評価例1と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Example 5 (Evaluation Example 5)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 1 except that the silica slurry 5 was used instead of the silica slurry 1.

[実施例6(評価例6)]
シリカスラリー1の代わりにシリカスラリー6を用いた以外は評価例1と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Example 6 (Evaluation Example 6)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 1 except that silica slurry 6 was used instead of silica slurry 1.

[比較例1(評価例7)]
シリカスラリー1の代わりにシリカスラリー7を用いた以外は評価例1と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Comparative Example 1 (Evaluation Example 7)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 1 except that silica slurry 7 was used instead of silica slurry 1.

[比較例2(評価例8)]
シリカスラリー1の代わりにシリカスラリー8を用いた以外は評価例1と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Comparative Example 2 (Evaluation Example 8)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 1, except that silica slurry 8 was used instead of silica slurry 1.

[比較例3(評価例9)]
シリカスラリー1の代わりにシリカスラリー9を用いた以外は評価例1と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Comparative Example 3 (Evaluation Example 9)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 1 except that silica slurry 9 was used instead of silica slurry 1.

[比較例4(評価例10)]
シリカスラリー1の代わりにシリカスラリー10を用いた以外は評価例1と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Comparative Example 4 (Evaluation Example 10)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 1 except that silica slurry 10 was used instead of silica slurry 1.

[実施例7(評価例11)]
シリカスラリー1を24時間放置後にフィルムを作成したこと以外は評価例1と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Example 7 (Evaluation Example 11)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 1 except that a film was prepared after leaving the silica slurry 1 for 24 hours.

[実施例8(評価例12)]
シリカスラリー2を24時間放置後にフィルムを作成したこと以外は評価例2と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Example 8 (Evaluation Example 12)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 2 except that a film was prepared after leaving the silica slurry 2 for 24 hours.

[実施例9(評価例13)]
シリカスラリー3を24時間放置後にフィルムを作成したこと以外は評価例3と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Example 9 (Evaluation Example 13)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 3 except that a film was prepared after leaving the silica slurry 3 for 24 hours.

[実施例10(評価例14)]
シリカスラリー4を24時間放置後にフィルムを作成したこと以外は評価例4と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Example 10 (Evaluation Example 14)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 4 except that a film was prepared after leaving the silica slurry 4 for 24 hours.

[実施例11(評価例15)]
シリカスラリー5を24時間放置後にフィルムを作成したこと以外は評価例5と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Example 11 (Evaluation Example 15)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 5 except that a film was prepared after leaving the silica slurry 5 for 24 hours.

[実施例12(評価例16)]
シリカスラリー6を24時間放置後にフィルムを作成したこと以外は評価例6と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Example 12 (Evaluation Example 16)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 6 except that a film was prepared after leaving the silica slurry 6 for 24 hours.

[比較例5(評価例17)]
シリカスラリー7を24時間放置後にフィルムを作成したこと以外は評価例7と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Comparative Example 5 (Evaluation Example 17)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 7 except that a film was prepared after leaving the silica slurry 7 for 24 hours.

[比較例6(評価例18)]
シリカスラリー8を24時間放置後にフィルムを作成したこと以外は評価例8と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Comparative Example 6 (Evaluation Example 18)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 8 except that a film was prepared after leaving the silica slurry 8 for 24 hours.

[比較例7(評価例19)]
シリカスラリー9を24時間放置後にフィルムを作成したこと以外は評価例9と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Comparative Example 7 (Evaluation Example 19)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 9 except that a film was prepared after leaving the silica slurry 9 for 24 hours.

[比較例8(評価例20)]
シリカスラリー10を24時間放置後にフィルムを作成したこと以外は評価例10と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Comparative Example 8 (Evaluation Example 20)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 10 except that a film was prepared after leaving the silica slurry 10 for 24 hours.

[比較例9(評価例21)]
シリカスラリーを加えずにフィルムを作成したこと以外は評価例1と同様の方法で接続サンプルを作製した。
[Comparative Example 9 (Evaluation Example 21)]
A connection sample was prepared in the same manner as in Evaluation Example 1 except that a film was prepared without adding silica slurry.

(絶縁抵抗試験及び導通抵抗試験)
実施例1〜12及び比較例1〜9で作製したサンプルの絶縁抵抗試験及び導通抵抗試験を行った。異方導電接着フィルムはチップ電極間の絶縁抵抗が高く、チップ電極/ガラス電極間の導通抵抗が低いことが重要である。チップ電極間の絶縁抵抗は20サンプルを測定した。絶縁抵抗は初期値とマイグレーション試験(気温60℃、湿度90%、20V印加)の条件で500時間放置)を行い、絶縁抵抗>10(Ω)を良品とした場合の歩留まりを算出した。又、チップ電極/ガラス電極間の導通抵抗に関しては14サンプルの平均値を測定した。導通抵抗は初期値と吸湿耐熱試験(気温85℃、湿度85%の条件で500時間放置)後の値を測定した。
(Insulation resistance test and conduction resistance test)
The insulation resistance test and conduction resistance test of the samples prepared in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 9 were performed. It is important that the anisotropic conductive adhesive film has high insulation resistance between the chip electrodes and low conduction resistance between the chip electrode / glass electrode. 20 samples of the insulation resistance between the chip electrodes were measured. The insulation resistance was subjected to an initial value and a migration test (left for 500 hours under the conditions of an air temperature of 60 ° C., a humidity of 90%, and 20 V applied), and the yield was calculated when the insulation resistance was greater than 10 9 (Ω). Moreover, the average value of 14 samples was measured regarding the conduction | electrical_connection resistance between a chip electrode / glass electrode. The conduction resistance was measured by an initial value and a value after a moisture absorption heat test (standing for 500 hours under conditions of an air temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%).

(捕捉率)
捕捉率は異方導電接着剤中の粒子密度とバンプ上の粒子密度の比から求めた。具体的には以下の式で求めた。捕捉率は望大特性であり、高ければ高いほどよいとされる。
捕捉率(%)=バンプ上の粒子の数の平均(n=100)/バンプ面積/単位面積毎の異方導電接着剤中粒子数×100(%)
(Capture rate)
The capture rate was determined from the ratio of the particle density in the anisotropic conductive adhesive to the particle density on the bump. Specifically, it calculated | required with the following formula | equation. The capture rate is a desired characteristic, and the higher the rate, the better.
Capture rate (%) = average number of particles on bump (n = 100) / bump area / number of particles in anisotropic conductive adhesive per unit area × 100 (%)

(塗工外観)
フィルムに分散しにくいナノ粒子をフィルム中に大量投入すると、ナノ粒子が数ミクロンレベルの凝集体となり塗工時に筋が発生する。筋が発生した部分は導電粒子が殆ど存在しない為、導通不良の原因となる。そこで異方導電接着剤フィルムの塗工外観の評価を行った。
(Coating appearance)
When a large amount of nanoparticles that are difficult to disperse in the film are introduced into the film, the nanoparticles become aggregates of several micron level and streaks occur during coating. Since the conductive particles are scarcely present in the portion where the streaks are generated, it causes a conduction failure. Therefore, the coating appearance of the anisotropic conductive adhesive film was evaluated.

(シリカスラリー粘度)
シリカスラリーの粘度を振動式粘度計にて測定した。
(Silica slurry viscosity)
The viscosity of the silica slurry was measured with a vibration viscometer.

(結果)
測定結果を表1に示す。表1中のA〜Dは以下の基準に基づく評価を意味する。
A:特に良好
B:良好
C:特性が不十分である
D:使用不可
(result)
The measurement results are shown in Table 1. A to D in Table 1 means evaluation based on the following criteria.
A: Particularly good B: Good C: Insufficient characteristics D: Unusable

Figure 2012036313
Figure 2012036313

実施例1〜6においては、無機酸化物粒子の分散性の向上に起因して、異方導電接着剤フィルムに優れた特性が付与されていることが確認された。
例えば、実施例1〜6の異方導電接着剤フィルムにおいては、無機酸化物粒子の含有量が多くても分散性が良好であるため、異方導電接着剤フィルムの粘度を高くして接続電極上での導電粒子の捕捉率を高くすることによる、導電信頼性の向上を有効に達成することができた。また、芳香族炭化水素系溶媒を用いているので、ワニスと無機酸化物粒子のなじみが良く、塗工傷が発生しにくかった。
加えて、実施例1〜6のスリラーを放置しても、実施例7〜12に示すように粘度上昇が少ない傾向があった。
さらに、実施例1〜3においては、シリカにフェニル基を導入することで疎水性と耐熱性が高められ、絶縁信頼性及び吸湿耐熱性を大幅に向上させることができた。3次元架橋のフェニル基含有シリコーンオリゴマーを用いたことにより、無機酸化物粒子を芳香族系有機溶媒に添加してスラリーとしたときの粘度が特に低かった(即ち分散性が良好)。
In Examples 1 to 6, it was confirmed that excellent characteristics were imparted to the anisotropic conductive adhesive film due to the improvement in dispersibility of the inorganic oxide particles.
For example, in the anisotropic conductive adhesive films of Examples 1 to 6, since the dispersibility is good even if the content of the inorganic oxide particles is large, the viscosity of the anisotropic conductive adhesive film is increased and the connection electrode It was possible to effectively achieve improvement in the conductive reliability by increasing the capture rate of the conductive particles. In addition, since an aromatic hydrocarbon solvent is used, the varnish and the inorganic oxide particles are familiar with each other, and coating scratches are difficult to occur.
In addition, even when the chillers of Examples 1 to 6 were allowed to stand, there was a tendency for the viscosity increase to be small as shown in Examples 7 to 12.
Furthermore, in Examples 1-3, hydrophobicity and heat resistance were improved by introducing a phenyl group into silica, and insulation reliability and moisture absorption heat resistance could be greatly improved. By using a three-dimensionally crosslinked phenyl group-containing silicone oligomer, the viscosity when the inorganic oxide particles were added to an aromatic organic solvent to form a slurry was particularly low (ie, good dispersibility).

一方、比較例1〜4においては、無機酸化物粒子の分散性が不十分であり、所望の特性を得ることができなかった。より具体的には、比較例1〜4においては、実施例1〜6と比較して、スラリーの粘度が高かった。また、比較例1〜4のスラリーを放置すると、粘度が実施例7〜12と比較して上昇した(比較例5〜8)。また、チップ電極/ガラス電極の導通性、チップ電極間の絶縁性が不十分であった。これは、無機酸化物粒子表面が立体的に被覆されておらず、無機酸化物粒子表面の残存水酸基(シラノール)が存在していることに起因していると考えられる。
また、無機酸化物粒子を用いなかった比較例9においては、接続電極上での導電粒子の捕捉率が低いという結果を示した。
On the other hand, in Comparative Examples 1-4, the dispersibility of the inorganic oxide particles was insufficient, and desired characteristics could not be obtained. More specifically, in Comparative Examples 1-4, the viscosity of the slurry was higher than in Examples 1-6. Moreover, when the slurry of Comparative Examples 1-4 was left to stand, the viscosity rose compared with Examples 7-12 (Comparative Examples 5-8). In addition, the chip electrode / glass electrode conductivity and the insulation between the chip electrodes were insufficient. This is considered to be due to the fact that the surface of the inorganic oxide particles is not three-dimensionally covered and there is a residual hydroxyl group (silanol) on the surface of the inorganic oxide particles.
Moreover, in the comparative example 9 which did not use an inorganic oxide particle, the result that the capture | acquisition rate of the electroconductive particle on a connection electrode was low was shown.

以上のように本発明によれば、残存シラノールの影響を排し、接着剤への分散性良好な、無機酸化物粒子を作製することができる。特に異方導電接着剤に用いると、圧着時に導電粒子を動きにくくし、電極上での導電粒子の捕捉率を向上させると同時に導電粒子の異方導電接着剤フィルム内の単分散性を向上させ、絶縁特性と導通特性を同時に改良することが出来る。更に導電粒子の投入量を抑制することができる。又、ナノ粒子である無機酸化物粒子を抑えるため、異方導電接着剤の塗工性が改善する。   As described above, according to the present invention, inorganic oxide particles having good dispersibility in an adhesive can be produced by eliminating the influence of residual silanol. Especially when used for anisotropic conductive adhesive, it makes the conductive particles difficult to move during crimping, improves the capture rate of the conductive particles on the electrode, and at the same time improves the monodispersity of the conductive particles in the anisotropic conductive adhesive film Insulation characteristics and conduction characteristics can be improved at the same time. Furthermore, the input amount of conductive particles can be suppressed. Moreover, in order to suppress the inorganic oxide particle which is a nanoparticle, the applicability | paintability of an anisotropic conductive adhesive improves.

6…無機酸化物粒子、10…異方導電接着剤。   6 ... Inorganic oxide particles, 10 ... Anisotropic conductive adhesive.

Claims (10)

重量平均分子量が500〜10000の範囲である3次元架橋されたシリコーンオリゴマーを、無機酸化物粒子表面に気相中で化学吸着させる工程を備える、無機酸化物粒子の製造方法。   A method for producing inorganic oxide particles, comprising a step of chemically adsorbing a three-dimensionally crosslinked silicone oligomer having a weight average molecular weight in the range of 500 to 10,000 on the surface of the inorganic oxide particles in a gas phase. 前記工程は、前記シリコーンオリゴマーを該シリコーンオリゴマーの熱分解温度よりも低い沸点を有する溶媒で希釈した混合液を、気相中で攪拌している前記無機酸化物粒子の表面に滴下し、滴下後の前記無機酸化物粒子を前記シリコーンオリゴマーの熱分解温度より低く前記溶媒の沸点より高い温度で攪拌し、その後減圧高温下で未反応の前記シリコーンオリゴマーを除去する工程である、請求項1に記載の無機酸化物粒子の製造方法。   In the step, a mixed solution obtained by diluting the silicone oligomer with a solvent having a boiling point lower than the thermal decomposition temperature of the silicone oligomer is dropped on the surface of the inorganic oxide particles stirred in the gas phase, and after the dropping The inorganic oxide particles are stirred at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the silicone oligomer and higher than the boiling point of the solvent, and then the unreacted silicone oligomer is removed under reduced pressure and high temperature. The manufacturing method of inorganic oxide particles. 前記シリコーンオリゴマーの熱分解温度が500℃以上であることを特徴とする請求項2に記載の無機酸化物粒子の製造方法。   The method for producing inorganic oxide particles according to claim 2, wherein the thermal decomposition temperature of the silicone oligomer is 500 ° C or higher. 前記無機酸化物粒子の攪拌時に窒素パージすることを特徴とする請求項2又3に記載の無機酸化物粒子の製造方法。   The method for producing inorganic oxide particles according to claim 2 or 3, wherein nitrogen purge is performed when the inorganic oxide particles are stirred. 前記シリコーンオリゴマーのグラフト率が4%以上100%以下の範囲であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の無機酸化物粒子の製造方法。   The method for producing inorganic oxide particles according to any one of claims 1 to 4, wherein a graft ratio of the silicone oligomer is in a range of 4% to 100%. 前記シリコーンオリゴマーが分子内に3官能性(RSiO3/2)または4官能性(RSiO4/2)シロキサン単位を1種類以上含有する請求項1〜5のいずれか一項に記載の無機酸化物粒子の製造方法。 The inorganic oxide according to any one of claims 1 to 5, wherein the silicone oligomer contains one or more types of trifunctional (RSiO 3/2 ) or tetrafunctional (RSiO 4/2 ) siloxane units in the molecule. Particle manufacturing method. 前記シリコーンオリゴマーが分子内に2官能性(RSiO2/2)と4官能性(RSiO4/2)シロキサン単位を両方有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の無機酸化物粒子の製造方法。 The said silicone oligomer has both a bifunctional (RSiO2 / 2 ) and a tetrafunctional (RSiO4 / 2 ) siloxane unit in a molecule | numerator, The inorganic as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. A method for producing oxide particles. 前記シリコーンオリゴマーが分子内に2官能性(RSiO2/2)と3官能性(RSiO3/2)シロキサン単位を両方有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の無機酸化物粒子の製造方法。 According to any one of claims 1 to 5, characterized in that it has both bifunctional (R 2 SiO 2/2) and trifunctional a (RSiO 3/2) siloxane units in the silicone oligomer in the molecule The manufacturing method of inorganic oxide particles. 前記Rがフェニル基であることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の無機酸化物粒子の製造方法。   Said R is a phenyl group, The manufacturing method of the inorganic oxide particle as described in any one of Claims 6-8 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の無機酸化物粒子の製造方法により作製した無機酸化物粒子を5wt%以上含有することを特徴とする異方導電接着剤。   An anisotropic conductive adhesive comprising 5 wt% or more of inorganic oxide particles produced by the method for producing inorganic oxide particles according to claim 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104164099A (en) * 2013-05-15 2014-11-26 日挥触媒化成株式会社 Modified silica particles and manufacture method, thin coating liquid for film formation, base material with the thin film and photoelectric unit
KR20150050248A (en) * 2013-10-31 2015-05-08 제일모직주식회사 Anisotropic conductive film, display device and semiconductor device comprising the same
WO2016104979A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-30 삼성에스디아이 주식회사 Adhesive composition, adhesive film formed from same, and display member comprising same
WO2018004094A1 (en) * 2016-06-27 2018-01-04 삼성에스디아이 주식회사 Display device window film and flexible display device including same

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104164099A (en) * 2013-05-15 2014-11-26 日挥触媒化成株式会社 Modified silica particles and manufacture method, thin coating liquid for film formation, base material with the thin film and photoelectric unit
JP2014224166A (en) * 2013-05-15 2014-12-04 日揮触媒化成株式会社 Surface-modified metal oxide fine particle, coating liquid for forming thin film, base material with thin film, photoelectric cell, and method for producing the particle
CN104164099B (en) * 2013-05-15 2018-10-02 日挥触媒化成株式会社 Improved silica particle and its manufacturing method, the coating fluid of film formation, membrane base material and photovoltaic element
TWI648221B (en) * 2013-05-15 2019-01-21 日商日揮觸媒化成股份有限公司 Modified silica microparticle and method producing the same, coating solution for sorming thin film, substrate with thin film and photoelectronic cell
KR20150050248A (en) * 2013-10-31 2015-05-08 제일모직주식회사 Anisotropic conductive film, display device and semiconductor device comprising the same
KR101659130B1 (en) * 2013-10-31 2016-09-22 제일모직주식회사 Anisotropic conductive film, display device and semiconductor device comprising the same
WO2016104979A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-30 삼성에스디아이 주식회사 Adhesive composition, adhesive film formed from same, and display member comprising same
WO2018004094A1 (en) * 2016-06-27 2018-01-04 삼성에스디아이 주식회사 Display device window film and flexible display device including same

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