JP2016076338A - 導電粒子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非導電性無機粒子と前記非導電性無機粒子の表面に配置した非導電性無機芯材とを有する母粒子と、前記母粒子を覆う金属めっき層とを備え、前記金属めっき層が突起部を形成する表面を有しており、前記非導電性無機粒子及び前記非導電性無機芯材が、いずれも金属めっき層よりも硬い導電粒子。
【選択図】図1
Description
そこで、これらを解決する方法として、粒度分布が狭い樹脂性粒子の表面に金属導電層を設けた導電粒子が開発されてきた(例えば特許文献3〜4参照)。
そこで、本発明の目的は、平滑な電極を接続するための異方性導電接着剤に用いたときであっても、十分な導電性を得ることが可能な導電粒子を提供することである。
金属めっき層は突起部を有しており、非導電性無機粒子と非導電性無機芯材は、金属めっき層よりも硬い。本発明に係る導電粒子は、上記特定の構成を備えたことにより、平滑な電極を接続するための異方性導電接着剤に用いられたときであっても、十分な導電性を得ることが可能となった。
また、本発明に係る前記の導電粒子は、前記導電粒子を構成する非導電性無機粒子及び非導電性芯材が、いずれも前記電極の最も厚い層を構成する材料よりも硬いことが好ましい。
本発明に係る導電粒子は、上記特定の特徴を備えたことにより、圧着により対峙する電極間を電気的に接続したときに、突起部分が電極に十分に押し込まれ、安定した導電性を得られる。
本発明に係る前記の導電粒子は、導電粒子を構成する前記非導電性無機粒子及び前記非導電性無機芯材が、いずれも90質量%以上がSiO2であることが好ましい。
本発明に係る導電粒子は、上記特定の特徴を備えたことにより、圧着により対峙する電極間を電気的に接続したときに、突起部分が電極に十分に押し込まれ、安定した導電性を得られる。
本発明に係る前記の導電粒子は、金属めっき層に、ニッケル、銅、錫、パラジウム及び金のいずれかを含むことが好ましく、これにより、対峙する電極間の電気的接続を確実に低抵抗化できる。
さらに、これら金属めっき層は、無電解めっきで形成されることが好ましく、これにより、安価で粒子間の厚みばらつきが少ないめっき層を形成することが出来る。すなわち、対峙する電極間を安定して接続できる。
本発明に係る前記の導電粒子は、投影した時の前記非導電性無機粒子の長辺をa、短辺をb、同様に、投影した時の前記非導電性無機芯材の長辺をc、短辺をdとしたときに、a/b<3かつc/d<5かつa≧5cであることが好ましく、これにより、非導電性無機粒子に対して非導電性無機芯材が小さいため、前記非導電性無機芯材を覆う金属めっき層部に存在する突起部分が、対峙する電極に程よく接地、及びめり込むことが出来るため、安定した電気接続を可能とする。
また、本発明は前記の導電粒子を含有してなる異方性導電接着剤に関する。本発明に係る異方性導電接着剤は、硬質で平滑な電極を接続するために有効である。
図1は、導電粒子の一実施形態を示す断面図である。図1に示される導電粒子1は、粒子状の非導電性無機粒子20と前記非導電性無機粒子20の表面に配置された複数の非導電性無機芯材30とを有する母粒子5と、母粒子5を覆う金属めっき層40と、を備える。また、金属めっき層40は、突起部40aを有している。
導電粒子1の粒径は接続される回路部材の電極の間隔の最小値よりも小さいことが必要である。また、接続される電極の高さばらつきがある場合、導電粒子1の粒径は高さばらつきよりも大きいことが好ましい。以上の観点から、導電粒子1の粒径は1〜15μmであることが好ましく、2〜10μmであることがより好ましい。
また、非導電性無機粒子20は、非導電性の無機材料で構成されていることが好ましい。導電粒子1を作製するプロセスで、非導電性無機粒子20が破壊して、異物となった場合でも、非導電性材料であれば隣接する電極間の絶縁性を保つことが出来るため好ましい。
また、非導電性無機芯材30及び非導電性無機粒子20の材料としては、90質量%以上がシリカ(SiO2)であることが、モース硬度の維持及びコストの点から好ましい。さらには、95質量%以上がシリカ(SiO2)であることがより好ましく、99質量%以上であることが特に好ましい。
非導電性無機芯材30を用いる理由は、万が一不純物として残存した場合、絶縁不良を起こさないためでもある。
具体的には、SEMを用いた観察において任意に選んだ100個の非導電性無機芯材30の長辺と短辺をそれぞれ測長して平均値を算出した値を長辺c、短辺dとした場合、c/d<6が好ましく、c/d<5がより好ましく、c/d<4がさらに好ましく、c/d<3が特に好ましい。非導電性無機芯材30は、真球状に近いほど、金属めっき層の突起の高さにバラツキが少なく、突起部分が電極と安定して接触できるため、安定した接続抵抗が得られて好ましい。
第一の部分は、97質量%以上のニッケルを含有する。第一の部分のニッケルの含有率は、98.5質量%以上であることがより好ましく、99.5質量%以上であることがさらに好ましい。ニッケルが97質量%以上であることで、非導電性無機粒子とニッケルと銅を含む第一の層との接着性を良好に保つことで、導電粒子1を圧着接続する場合に、ニッケルと銅を含む第一の層と非導電性無機粒子の剥がれを抑制することができる。このニッケルの含有率の上限は100質量%である。
第三の部分の外側には、83質量%から99.5質量%のニッケルを含有する第四の部分を有していてもよい。第四の部分を有することで、第三の部分を形成する銅の酸化や溶出、変形を防ぐことが出来る。第四の部分を形成するニッケルとしては、前述第一の層で具体的に示したニッケルおよびニッケル合金が利用できる。第一の層として、第一の部分、第二の部分、第三の部分、第四の部分を有することで、安定した導電性を有する導電粒子を提供できる。
母粒子5は、非導電性無機粒子20と非導電性無機芯材30との間に設けられた高分子電解質層を更に備えていてもよい。この場合、高分子電解質層を介した化学結合により非導電性無機粒子20の表面に非導電性無機芯材30が配置される。例えば、非導電性無機粒子20、高分子電解質層及び非導電性無機芯材30がそれぞれ官能基を有しており、高分子電解質層の官能基が、非導電性無機粒子及び非導電性無機粒子それぞれの官能基と化学結合していてもよい。化学結合には、共有結合、水素結合、イオン結合等が含まれる。
高分子電解質層は、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、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン)を実質的に含まないことが好ましい。
高分子電解質の種類や分子量を調整することにより、非導電性無機粒子20またはおよび非導電性無機芯材30に高分子電解質が吸着して、高分子電解質層を形成させることができる。高分子電解質層が設けられていることにより、主に静電的な引力によって吸着される。吸着が進行して電荷が中和され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実質的にない。
樹脂粒子を塩化第一錫溶液に分散させ、錫イオンを樹脂粒子表面に吸着させる感受性化処理を行なった後、水洗する。次に、塩化パラジウムを含んだ溶液に分散させ、パラジウムイオンを樹脂粒子表面に補足させる活性化処理を行った後、水洗する。さらに、次亜リン酸ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、ジメチルアミンボラン、ヒドラジン、ホルマリン等の還元剤を含んだ溶液中に分散させて還元処理を行い、樹脂粒子表面に吸着したパラジウムイオンを金属のパラジウムに還元する。
これらのパラジウム触媒化処理方法では、パラジウムイオンを表面に吸着させた後に、水洗し、さらに還元剤を含んだ溶液に分散させることで、表面に吸着したパラジウムイオンを還元することで、原子レベルの大きさのパラジウム析出核を形成する。
以上のようにして表面に20〜5000nmの突起を有する金属めっき層を有する導電粒子を作製することが出来る。突起の被覆率は10〜80%の範囲であることが好ましく、25〜60%の範囲であるのが更に好ましい。
以上のようにして作製した表面に突起を有する導電粒子は突起が存在するので、電極ピッチが狭い場合ショート不良が発生する場合がある。そのため、絶縁性微粒子35を吸着させて金属めっき層表面を部分的に被覆することが好ましい。この絶縁性微粒子35は無機や樹脂などの材質からなる電気絶縁性を有する材料が好ましい。絶縁性微粒子35の粒子径は非導電性無機芯材30の粒子径よりも大きいことが好ましい。絶縁性微粒子35の粒子径が非導電性無機芯材30よりも小さいとショート不良が発生しやすくなる傾向がある。絶縁性微粒子の吸着は、非導電性無機芯材30の吸着と同様に、高分子電解質層を介した交互積層法を採用して行うとよい。具体的には、無機粒子としてシリカ(SiO2)粒子であることが好ましい。
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。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。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。
図2の接続構造体において、導電粒子1の各電極との接触部分では絶縁性微粒子が剥離するか電極に埋め込まれて、対向する電極同士(矢印Aの方向)は導通する。一方、同一基板上で隣り合う電極間(矢印Bの方向)は絶縁性微粒子が介在することで絶縁性が維持される。電極を構成する材料は、ITO、IZOなどの無機酸化物や、金、銅、ニッケル、Ti、Cr、Mo、Nd、Al、Snなどが用いられる。モース硬度は、Ti(4.0)、Cr(9.0)、Mo(5.5)、Nd(6.0)、Al(3.0)、Sn(1.5)である。電極は、前述の材料が単一で構成されていてもよく、複数の材料が積層されていてもよい。<追記しました>
なおパネル側のガラスとプラスチックフィルムと金属層の間に接着性を発現させる層を備える場合もある。このような構成では、最外層は金属層の酸化を防ぐ目的や平滑性を保つ目的であるため、最外層は金属層よりも薄い場合が多い。
すなわち、最も厚い層を構成する材質の硬度が電極の実質的な硬さとして代替することもできる。よって、非導電無機粒子と非導電無機芯材は、これらの電極を構成する最も厚い材料の硬度よりも硬いことが好ましい。電極の総厚みは、電極の透明性、導電性を確保するために0.05〜2.0μmが好ましく、0.1〜1.5μmがより好ましく、0.2〜1.0μmが特に好ましい。
OLEDの場合は、透明電極材料であるITOやIZOが使用されない場合があり、総じて液晶(LCD)用の電極より総厚みが厚い傾向がある。たとえば、表層側から、Ti/Al/Ti、Cr/Al/Cr、IZO/Mo/Al/Mo、Ti/金属層、Mo-Nd/Al-Nd/Mo-Nd、Al-Nd/金属層、Ni-Mo/Mo-Nd/Al/Mo-Nd、ITO/金属層などがある。具体的には、Ti/Al/Ti(0.09μm/0.5μm/0.9μm)、Ti/Cu(0.16μm/0.5μm)などがある。電極層の厚みは、用途や求める特性に応じて選ぶことが出来る。透明性を求めるためには、マイクロメートルオーダーの厚みが好ましい。
(実施例1)
(導電粒子の作製)
非導電性無機粒子として、シリカ粒子であるファインスフィア SK-30(商品名、日本電気硝子株式会社製)平均粒径3.0μmを4g準備した。この粒子の成分はSiO2が99.9質量%以上であった。分子量70000の30質量%ポリエチレンイミン水溶液(和光純薬工業株式会社製)を、超純水で0.3質量%まで希釈した。この0.3質量%ポリエチレン水溶液300mLに上記非導電性無機粒子4gを加え、室温(25℃、以下同様)で15分攪拌した。直径3μmのメンブレンフィルタ(ミリポア社製)を用いた濾過により非導電性無機粒子を取り出し、取り出された非導電性無機粒子を超純水300gに入れて室温で5分攪拌した。次いで直径3μmのメンブレンフィルタ(ミリポア社製)を用いた濾過により非導電性無機粒子を取り出し、メンブレンフィルタ上の非導電性無機粒子を200gの超純水で2回洗浄し、吸着していないポリエチレンイミンを除去して、ポリエチレンイミンが吸着した非導電性無機粒子を得た。
(第一の層形成用無電解ニッケルめっき液)
硫酸ニッケル・・・・・・・・・・・・・・・400g/L
次亜リン酸ナトリウム・・・・・・・・・・・150g/L
酒石酸ナトリウム・2水和物・・・・・・・・120g/L
硝酸ビスマス水溶液(1g/L)・・・・・・・1mL/L
得られた導電粒子1は、表面に突起を有していた。
得られた導電粒子1について、SEM装置により、3万倍で観察し、SEM画像をもとに、導電粒子表面の突起による被覆率を算出した。また、導電粒子1の直径の1/2の直径を有する同心円内における突起の個数と割合を、SEM装置により3万倍で観察し、SEM画像をもとに算出した。
突起の被覆率は、SEM装置により3万倍で観察し、SEM画像をもとに、導電粒子の直径の1/2の直径を有する同心円内において突起形成部と平坦部を画像解析により区別し、同心円内における突起形成部の割合を算出することで、突起の被覆率とした。突起の外径は、導電粒子の正投影面において、導電粒子の直径の1/2の直径を有する同心円内に存在する突起について、突起の谷の輪郭の面積を測定し、その面積を円の面積とみなしたときに算出される直径の平均値を算出した。具体的には、SEM装置により、3万倍で導電粒子を観察し、得られるSEM画像をもとに、画像解析により突起の輪郭を割り出し、各突起の面積を算出して、その平均値から突起の外径を求めた。
分子量70000のポリエチレンイミンの30質量%水溶液(和光純薬工業株式会社製)を、超純水で0.3質量%まで希釈した。この0.3質量%ポリエチレンイミン水溶液300mLに上記と同様の方法で得た導電粒子1を200g加え、室温で15分間攪拌した。直径3μmのメンブレンフィルタ(ミリポア社製)を用いた濾過により導電粒子を取出し、取り出された導電粒子1を超純水200gに入れて室温で5分間攪拌した。更に、直径3μmのメンブレンフィルタ(ミリポア社製)を用いた濾過により導電粒子を取出し、メンブレンフィルタ上の導電粒子1を200gの超純水で2回洗浄して、吸着していないポリエチレンイミンを除去した。
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質量部、エチルアクリレート30質量部、アクリロニトリル30質量部、グリシジルメタクリレート3質量部の共重合体、分子量:85万)75gとを、酢酸エチル400gに溶解し、溶液を得た。この溶液に、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樹脂(エポキシ当量185、旭化成イーマテリアルズ株式会社製、商品名「ノバキュアHX−3941」)300gを加え、撹拌して接着剤溶液を得た。
この接着剤溶液に、上記で得た絶縁被覆粒子1を、接着剤溶液の全量を基準として9体積%となるように分散させ、分散液を得た。得られた分散液を、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ィルム、厚み40μm)にロールコータを用いて塗布し、90℃で10分間の加熱することにより乾燥して、厚み25μmの異方性導電接着フィルムをセパレータ上に作製した。
得られた接続構造体の導通抵抗試験及び絶縁抵抗試験を以下のように行った。
(導通抵抗試験)
チップ電極(バンプ)/ガラス電極(Ti-Al-Ti電極)間の導通抵抗に関しては、導通抵抗の初期値と吸湿耐熱試験(温度85℃、湿度85%の条件で100、300、500、1000時間放置)後の値を、20サンプルについて測定し、それらの平均値を算出した。得られた平均値から下記基準に従って導通抵抗を評価した。結果を表1に示す。なお、吸湿耐熱試験500時間後に、下記A又はBの基準を満たす場合は導通抵抗が良好といえる。
A:導通抵抗の平均値が4Ω未満
B:導通抵抗の平均値が4Ω以上7Ω未満
C:導通抵抗の平均値が7Ω以上12Ω未満
D:導通抵抗の平均値が12Ω以上20Ω未満
E:導通抵抗の平均値が20Ω以上
チップ電極間の絶縁抵抗に関しては、絶縁抵抗の初期値とマイグレーション試験(温度60℃、相対湿度90%、20V印加の条件で100、300、500、1000時間放置)後の値を、20サンプルについて測定し、全20サンプル中、絶縁抵抗値が109Ω以上となるサンプルの割合を算出した。得られた割合から下記基準に従って絶縁抵抗を評価した。結果を表1に示す。なお、吸湿耐熱試験500時間後に、下記A又はBの基準を満たした場合は絶縁抵抗が良好といえる。
A:絶縁抵抗値109Ω以上の割合が100%
B:絶縁抵抗値109Ω以上の割合が90%以上100%未満
C:絶縁抵抗値109Ω以上の割合が80%以上90%未満
D:絶縁抵抗値109Ω以上の割合が50%以上80%未満
E:絶縁抵抗値109Ω以上の割合が50%未満
非導電性無機芯材として、平均粒子径70nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)に代えたこと以外は実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子2の作製を行った。さらに、得られた導電粒子2を用いて、絶縁性微粒子として、直径100nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子2を得た。得られた絶縁被覆導電粒子2を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材として、平均粒子径100nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)に代えたこと以外は実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子3の作製を行った。さらに、得られた導電粒子2を用いて、絶縁性微粒子として、直径150nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子3を得た。得られた絶縁被覆導電粒子3を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材として、平均粒子径150nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)に代えたこと以外は実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子4の作製を行った。さらに、得られた導電粒子4を用いて、絶縁性微粒子として、直径200nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子4を得た。得られた絶縁被覆導電粒子4を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材として、平均粒子径200nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)に代えたこと以外は実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子5の作製を行った。さらに、得られた導電粒子5を用いて、絶縁性微粒子として、直径300nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子5を得た。得られた絶縁被覆導電粒子5を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材として、平均粒子径600nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)に代えたこと以外は実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子6の作製を行った。さらに、得られた導電粒子5を用いて、絶縁性微粒子として、直径700nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子6を得た。得られた絶縁被覆導電粒子6を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材であるコロイダルシリカの分散液濃度を0.12質量%に変えたこと以外は、実施例3と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子7の作製を行った。さらに、実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子7を作製し、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材であるコロイダルシリカの分散液濃度を0.18質量%に変えたこと以外は、実施例3と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子8の作製を行った。さらに、実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子8を作製し、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材であるコロイダルシリカの分散液濃度を0.25質量%に変えたこと以外は、実施例3と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子9の作製を行った。さらに、実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子9を作製し、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材であるコロイダルシリカの分散液濃度を0.30質量%に変えたこと以外は、実施例3と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子10の作製を行った。さらに、実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子10を作製し、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材であるコロイダルシリカの分散液濃度を0.42質量%に変えたこと以外は、実施例3と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子11の作製を行った。さらに、実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子11を作製し、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材として、平均粒子径100nmのジルコニア(ZrO2)分散液(ジルコニア総量:2.7g)に代えたこと以外は実施例1と同様にして、表面にジルコニア粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子12の作製を行った。さらに、得られた導電粒子12を用いて、絶縁性微粒子として、直径150nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子12を得た。得られた絶縁被覆導電粒子12を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材として、平均粒子径100nmのアルミナ(Al2O3)分散液(アルミナ総量:1.8g)に代えたこと以外は実施例1と同様にして、表面にジルコニア粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子13の作製を行った。さらに、得られた導電粒子13を用いて、絶縁性微粒子として、直径150nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子13を得た。得られた絶縁被覆導電粒子13を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材として、平均粒子径100nmの酸化チタン(TiO2)分散液(酸化チタン総量:1.9g)に代えたこと以外は実施例1と同様にして、表面に酸化チタン粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子14の作製を行った。さらに、得られた導電粒子14を用いて、絶縁性微粒子として、直径150nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子14を得た。得られた絶縁被覆導電粒子14を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材として、平均粒子径100nmのダイヤモンド(C)分散液(ダイヤモンド総量:1.6g)に代えたこと以外は実施例1と同様にして、表面にダイヤモンド粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子15の作製を行った。さらに、得られた導電粒子15を用いて、絶縁性微粒子として、直径150nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子15を得た。得られた絶縁被覆導電粒子15を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機粒子として、平均粒径5.0μmのシリカ粒子(ファインスフィア SK-50、商品名、日本電気硝子株式会社製)を6.66g使用し、非導電性無機芯材として、平均粒径70nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)を用い、第一の層形成用無電解ニッケルめっき液を150mL滴下したこと以外は、実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子16の作製を行った。さらに、得られた導電粒子16を用いて、絶縁性微粒子として、直径150nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子16を得た。得られた絶縁被覆導電粒子16を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機粒子として、平均粒径5.0μmのシリカ粒子(ファインスフィア SK-50、商品名、日本電気硝子株式会社製)を6.66g使用し、非導電性無機芯材として、平均粒径150nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)を用い、第一の層形成用無電解ニッケルめっき液を150mL滴下したこと以外は、実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子17の作製を行った。さらに、得られた導電粒子16を用いて、絶縁性微粒子として、直径300nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子17を得た。得られた絶縁被覆導電粒子17を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機粒子として、平均粒径5.0μmのシリカ粒子(ファインスフィア SK-50、商品名、日本電気硝子株式会社製)を6.66g使用し、非導電性無機芯材として、平均粒径450nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)を用い、第一の層形成用無電解ニッケルめっき液を150mL滴下したこと以外は、実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子18の作製を行った。さらに、得られた導電粒子18を用いて、絶縁性微粒子として、直径600nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子18を得た。得られた絶縁被覆導電粒子18を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機粒子として、平均粒径5.0μmのシリカ粒子(ファインスフィア SK-50、商品名、日本電気硝子株式会社製)を6.66g使用し、非導電性無機芯材として、平均粒径1000nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)を用い、第一の層形成用無電解ニッケルめっき液を150mL滴下したこと以外は、実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子19の作製を行った。さらに、得られた導電粒子19を用いて、絶縁性微粒子として、直径1300nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子19を得た。得られた絶縁被覆導電粒子19を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機粒子として、平均粒径10.0μmのシリカ粒子(ファインスフィア SK-100、商品名、日本電気硝子株式会社製)を13.35g使用し、非導電性無機芯材として、平均粒径100nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)を用い、第一の層形成用無電解ニッケルめっき液を300mL滴下したこと以外は、実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子20の作製を行った。さらに、得られた導電粒子20を用いて、絶縁性微粒子として、直径200nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子20を得た。得られた絶縁被覆導電粒子20を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機粒子として、平均粒径10.0μmのシリカ粒子(ファインスフィア SK-100、商品名、日本電気硝子株式会社製)を13.35g使用し、非導電性無機芯材として、平均粒径450nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)を用い、第一の層形成用無電解ニッケルめっき液を300mL滴下したこと以外は、実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子20の作製を行った。さらに、得られた導電粒子21を用いて、絶縁性微粒子として、直径600nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子21を得た。得られた絶縁被覆導電粒子21を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機粒子として、平均粒径10.0μmのシリカ粒子(ファインスフィア SK-100、商品名、日本電気硝子株式会社製)を13.35g使用し、非導電性無機芯材として、平均粒径1000nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)を用い、第一の層形成用無電解ニッケルめっき液を300mL滴下したこと以外は、実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子22の作製を行った。さらに、得られた導電粒子22を用いて、絶縁性微粒子として、直径1300nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子22を得た。得られた絶縁被覆導電粒子22を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機粒子として、平均粒径10.0μmのシリカ粒子(ファインスフィア SK-100、商品名、日本電気硝子株式会社製)を13.35g使用し、非導電性無機芯材として、平均粒径2000nmのコロイダルシリカ分散液(シリカ総量:1g)を用い、第一の層形成用無電解ニッケルめっき液を300mL滴下したこと以外は、実施例1と同様にして、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた導電粒子23の作製を行った。さらに、得られた導電粒子23を用いて、絶縁性微粒子として、直径2500nmのコロイダルシリカ分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で絶縁被覆導電粒子23を得た。得られた絶縁被覆導電粒子23を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材を用いなかったこと以外は、実施例1と同様の手順で非導電性無機粒子の表面にニッケル膜を形成させた比較導電粒子1を作製した。さらに、実施例1と同様の手順で比較絶縁被覆導電粒子1を作製し、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材の代わりに、平均粒子径100nm、C.V.2.8%のアクリル微粒子分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で、表面にアクリル微粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた比較導電粒子2の作製をおこなった。さらに、実施例1と同様の手順で比較絶縁被覆導電粒子2を作製し、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機芯材の代わりに、平均粒子径100nm、のNi微粒子分散液を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で、表面にNi微粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた比較導電粒子2の作製をおこなった。さらに、実施例1と同様の手順で比較絶縁被覆導電粒子3を作製し、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機粒子の代わりに、平均粒子径3.0μmのアクリル粒子を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた比較導電粒子4の作製を行った。さらに、実施例1と同様の手順で比較絶縁被覆導電粒子4を作製し、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
非導電性無機粒子の代わりに、平均粒子径3.0μmのNi粒子を用いたこと以外は実施例1と同様の手順で、表面にシリカ粒子が吸着した母粒子の作製、及びこれの表面にニッケル膜を形成させた比較導電粒子5の作製を行った。さらに、実施例1と同様の手順で比較絶縁被覆導電粒子5を作製し、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
表面に非導電性無機芯材又はこれに変わる芯材が吸着した母核体(複合粒子)のSEM画像を100枚準備し、母粒子の中心部分の画像解析によりシリカ粒子による被覆率と被覆ばらつきを測定した。画像解析には、非導電性無機粒子の直径の1/2の円の範囲を用いた。非導電性無機粒子の直径が、3.0μmの場合は直径1.5μmの円、5.0μmの場合は直径2.5μmの円、10.0μmの場合は直径5.0μmの円を用いた。被覆ばらつき(C.V.)は被覆率の標準偏差/平均被覆率により算出した。その結果を各導電粒子の構成とともに表1に示す。
各実施例及び比較例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。異方性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10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℃、相対湿度90%、20V印加)の条件で1000時間放置)を行い、絶縁抵抗>109(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℃、相対湿度85%の条件で1000時間放置)後の値を測定した。
(圧痕)実装後ガラス基板側の電極上に粒子の潰れた痕跡が残るかどうかで判断した。圧痕は粒子補足を確認するために、電極部に窪みが出来るかどうかで判断する。粒子が柔らかすぎると圧痕がでない場合がある。この場合は導電性の検査が現実的に困難になる。
導電粒子の10%以上にめっき剥がれが発生した場合にめっき剥がれありと判断した。
(実施例24)
テトラクロロパラジウム9g、エチレンジアミン10g、アミノピリジン5g、次亜リン酸ナトリウム18g、ポリエチレングリコール20gを1Lの超純水に加えためっき液を準備した。このめっき液を用いて、実施例3で作製した導電粒子3に対して、引き続き、pH7.5、液温60℃の条件で厚さが平均20nmとなるまでパラジウムめっき処理を行った。濾過後、100mLの純水を用いて60秒洗浄し、ニッケル膜の外側に形成された厚さ20nmのパラジウムめっき膜を有する導電粒子24を作製した。さらに、得られた導電粒子24を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子24を得た。得られた絶縁被覆導電粒子24を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
0.03mol/Lのエチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、0.04mol/Lのクエン酸三ナトリウム及び0.01mol/Lのシアン化金カリウムを含み、水酸化ナトリウムでpH6に調整されためっき液を準備した。このめっき液を用いて、実施例3で作製した導電粒子3に対して、引き続き、液温60℃の条件で厚さが平均20nmとなるまで金めっき処理を行った。濾過後、100mLの純水を用いて60秒洗浄し、ニッケル膜の外側に形成された厚さ20nmの金膜を有する導電粒子25を作製した。さらに、得られた導電粒子25を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子25を得た。得られた絶縁被覆導電粒子25を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
0.03mol/Lのエチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、0.04mol/Lのクエン酸三ナトリウム及び0.01mol/Lのシアン化金カリウムを含み、水酸化ナトリウムでpH6に調整されためっき液を準備した。このめっき液を用いて、実施例24で作製した導電粒子24に対して、引き続き、液温60℃の条件で厚さが平均20nmとなるまで金めっき処理を行った。濾過後、100mLの純水を用いて60秒洗浄し、パラジウム膜の外側に形成された厚さ20nmの金膜を有する導電粒子26を作製した。さらに、得られた導電粒子26を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子26を得た。得られた絶縁被覆導電粒子26を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子12に代えたこと以外は実施例24と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmのパラジウムめっき膜を有する導電粒子27を作製した。さらに、得られた導電粒子27を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子27を得た。得られた絶縁被覆導電粒子27を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子12に代えたこと以外は実施例25と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmの金めっき膜を有する導電粒子28を作製した。さらに、得られた導電粒子28を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子28を得た。得られた絶縁被覆導電粒子28を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子27に代えたこと以外は実施例26と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmのパラジムめっき膜、さらにパラジウムめっき膜の外側に厚さ20nmの金めっき膜を有する導電粒子29を作製した。さらに、得られた導電粒子29を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子29を得た。得られた絶縁被覆導電粒子29を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子13に代えたこと以外は実施例24と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmのパラジウムめっき膜を有する導電粒子30を作製した。さらに、得られた導電粒子30を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子30を得た。得られた絶縁被覆導電粒子30を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子13に代えたこと以外は実施例25と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmの金めっき膜を有する導電粒子31を作製した。さらに、得られた導電粒子31を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子31を得た。得られた絶縁被覆導電粒子31を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子30に代えたこと以外は実施例26と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmのパラジムめっき膜、さらにパラジウムめっき膜の外側に厚さ20nmの金めっき膜を有する導電粒子32を作製した。さらに、得られた導電粒子32を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子32を得た。得られた絶縁被覆導電粒子32を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子14に代えたこと以外は実施例24と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmのパラジウムめっき膜を有する導電粒子33を作製した。さらに、得られた導電粒子33を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子33を得た。得られた絶縁被覆導電粒子33を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子14に代えたこと以外は実施例25と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmの金めっき膜を有する導電粒子34を作製した。さらに、得られた導電粒子34を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子34を得た。得られた絶縁被覆導電粒子34を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子33に代えたこと以外は実施例26と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmのパラジムめっき膜、さらにパラジウムめっき膜の外側に厚さ20nmの金めっき膜を有する導電粒子35を作製した。さらに、得られた導電粒子35を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子35を得た。得られた絶縁被覆導電粒子35を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子15に代えたこと以外は実施例24と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmのパラジウムめっき膜を有する導電粒子36を作製した。さらに、得られた導電粒子36を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子36を得た。得られた絶縁被覆導電粒子36を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子15に代えたこと以外は実施例25と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmの金めっき膜を有する導電粒子37を作製した。さらに、得られた導電粒子37を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子37を得た。得られた絶縁被覆導電粒子37を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子36に代えたこと以外は実施例26と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmのパラジムめっき膜、さらにパラジウムめっき膜の外側に厚さ20nmの金めっき膜を有する導電粒子38を作製した。さらに、得られた導電粒子38を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子38を得た。得られた絶縁被覆導電粒子38を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子18に代えたこと以外は実施例24と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmのパラジウムめっき膜を有する導電粒子39を作製した。さらに、得られた導電粒子39を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子39を得た。得られた絶縁被覆導電粒子39を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子18に代えたこと以外は実施例25と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmの金めっき膜を有する導電粒子40を作製した。さらに、得られた導電粒子40を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子40を得た。得られた絶縁被覆導電粒子40を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子39に代えたこと以外は実施例26と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmのパラジムめっき膜、さらにパラジウムめっき膜の外側に厚さ20nmの金めっき膜を有する導電粒子41を作製した。さらに、得られた導電粒子41を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子41を得た。得られた絶縁被覆導電粒子41を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子22に代えたこと以外は実施例24と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmのパラジウムめっき膜を有する導電粒子42を作製した。さらに、得られた導電粒子42を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子42を得た。得られた絶縁被覆導電粒子42を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子22に代えたこと以外は実施例25と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmの金めっき膜を有する導電粒子43を作製した。さらに、得られた導電粒子43を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子43を得た。得られた絶縁被覆導電粒子43を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子42に代えたこと以外は実施例26と同様にして、ニッケル膜の外側に厚さ20nmのパラジムめっき膜、さらにパラジウムめっき膜の外側に厚さ20nmの金めっき膜を有する導電粒子44を作製した。さらに、得られた導電粒子44を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子44を得た。得られた絶縁被覆導電粒子44を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
評価結果を表2に示す。
実施例3の方法を用いて、平均粒径3.0μmのシリカ無機粒子の表面に平均粒径100nmのシリカ無機芯材が配置された母粒子3を得た。
前記母粒子(母粒子3)4gに対し、共振周波数28kHz、出力100Wの超音波を15分間照射した後、パラジウム触媒であるアトテックネネオガント834(アトテックジャパン株式会社製:商品名)を8質量%含有するパラジウム触媒化液100mLに添加して、超音波を照射しながら30℃で30分攪拌した。その後、直径3μmのメンブレンフィルタ(ミリポア社製)を用いた濾過により母粒子を取出し、取り出された母粒子を水洗した。水洗後の母粒子を、pH6.0に調整された0.5質量%ジメチルアミンボラン液に添加し、表面が活性化された母粒子を得た。
(建浴液)
CuSO4・5H2O:0.03mol/L
NiSO4・6H2O:0.005mol/L
HCHO(ホルムアルデヒド):0.2mol/L
NaCN:0.0001mol/L
EDTA・4Na:0.2mol/L
NaOH:0.3mol/L
pH:12.7
(補充液 A)
CuSO4・5H2O:0.8mol/L
HCHO:1mol/L
NaCN:0.001mol/L
(補充液 B)
EDTA・4Na:1mol/L
NaOH:1mol/L
続いて、70℃に加温した水1000mLに分散させた。この分散液に、めっき安定剤として1g/Lの硝酸ビスマス水溶液を1mL添加し、次いで、下記組成の第四の部分形成用無電解ニッケルめっき液50mLを、5mL/分の滴下速度で滴下した。滴下終了後、10分間経過した後に、めっき液を加えた分散液を濾過し、濾過物を水で洗浄した後、80℃の真空乾燥機で乾燥した。このようにして、表3に示す40nmの膜厚のニッケル−リン合金被膜をからなる第四の部分を有する導電粒子45を得た。得られた導電粒子45は8gであった。
[第四の部分形成用無電解ニッケルめっき液]
硫酸ニッケル・・・・・・・・・・・・・・・400g/L
次亜リン酸ナトリウム・・・・・・・・・・・150g/L
酒石酸ナトリウム・2水和物・・・・・・・・120g/L
硝酸ビスマス水溶液(1g/L)・・・・・・・1mL/L
(実施例46〜51)
実施例12〜15、実施例18、実施例22と同じ方法でそれぞれ母粒子12〜15、母粒子18、母粒子22を得た。実施例45と同様の方法で、母粒子表面に金属めっき層を形成した、導電粒子46〜51を得た。
以降は、実施例12〜15、実施例18、実施例22と同様にして、絶縁被覆粒子の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体の作製、接続構造体の評価を実施した。
非導電性無機芯材を用いなかったこと以外は、実施例45と同様の手順で表3に示された第一の層の厚みとなるようにめっき液量を調整し、非導電性無機粒子の表面にニッケルおよび銅を主成分とするめっき膜を形成させた比較導電粒子6を作製した。さらに、実施例1と同様の手順で比較絶縁被覆導電粒子6を作製し、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
比較例2〜5と同じ方法でそれぞれ比較母粒子2〜5を得た。実施例45と同様の方法で、母粒子表面にニッケルおよび銅を主成分とするめっき膜を形成した、比較導電粒子2〜5を得た。
測定結果を表3に示す。
テトラクロロパラジウム9g、エチレンジアミン10g、アミノピリジン5g、次亜リン酸ナトリウム18g、ポリエチレングリコール20gを1Lの超純水に加えためっき液を準備した。このめっき液を用いて、実施例45で作製した導電粒子45に対して、引き続き、pH7.5、液温60℃の条件で厚さが平均20nmとなるまでパラジウムめっき処理を行った。濾過後、100mLの純水を用いて60秒洗浄し、ニッケル膜の外側に形成された厚さ20nmのパラジウムめっき膜を有する導電粒子52を作製した。さらに、得られた導電粒子52を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子52を得た。得られた絶縁被覆導電粒子52を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
0.03mol/Lのエチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、0.04mol/Lのクエン酸三ナトリウム及び0.01mol/Lのシアン化金カリウムを含み、水酸化ナトリウムでpH6に調整されためっき液を準備した。このめっき液を用いて、実施例45で作製した導電粒子45に対して、引き続き、液温60℃の条件で厚さが平均20nmとなるまで金めっき処理を行った。濾過後、100mLの純水を用いて60秒洗浄し、ニッケル膜の外側に形成された厚さ20nmの金膜を有する導電粒子53を作製した。さらに、得られた導電粒子53を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子53を得た。得られた絶縁被覆導電粒子53を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
0.03mol/Lのエチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、0.04mol/Lのクエン酸三ナトリウム及び0.01mol/Lのシアン化金カリウムを含み、水酸化ナトリウムでpH6に調整されためっき液を準備した。このめっき液を用いて、実施例52で作製した導電粒子52に対して、引き続き、液温60℃の条件で厚さが平均20nmとなるまで金めっき処理を行った。濾過後、100mLの純水を用いて60秒洗浄し、パラジウム膜の外側に形成された厚さ20nmの金膜を有する導電粒子54を作製した。さらに、得られた導電粒子54を用いて、実施例3と同様の手順で絶縁被覆導電粒子54を得た。得られた絶縁被覆導電粒子54を用いて、実施例1と同様の手順で異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子45に変えて導電粒子46を利用したこと以外、実施例52と同様にして、導電粒子55の作製、絶縁被覆導電粒子55の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子45に変えて導電粒子46を利用したこと以外、実施例53と同様にして、導電粒子56の作製、絶縁被覆導電粒子56の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子52に変えて導電粒子55を利用したこと以外、実施例54と同様にして、導電粒子57の作製、絶縁被覆導電粒子57の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子45に変えて導電粒子47を利用したこと以外、実施例52と同様にして、導電粒子58の作製、絶縁被覆導電粒子58の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子45に変えて導電粒子47を利用したこと以外、実施例53と同様にして、導電粒子59の作製、絶縁被覆導電粒子59の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子52に変えて導電粒子58を利用したこと以外、実施例54と同様にして、導電粒子60の作製、絶縁被覆導電粒子60の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子45に変えて導電粒子48を利用したこと以外、実施例52と同様にして、導電粒子60の作製、絶縁被覆導電粒子60の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子45に変えて導電粒子48を利用したこと以外、実施例53と同様にして、導電粒子62の作製、絶縁被覆導電粒子62の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子52に変えて導電粒子61を利用したこと以外、実施例54と同様にして、導電粒子63の作製、絶縁被覆導電粒子63の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子45に変えて導電粒子49を利用したこと以外、実施例52と同様にして、導電粒子64の作製、絶縁被覆導電粒子64の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子45に変えて導電粒子49を利用したこと以外、実施例53と同様にして、導電粒子65の作製、絶縁被覆導電粒子65の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子52に変えて導電粒子64を利用したこと以外、実施例54と同様にして、導電粒子66の作製、絶縁被覆導電粒子66の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子45に変えて導電粒子50を利用したこと以外、実施例52と同様にして、導電粒子67の作製、絶縁被覆導電粒子67の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子45に変えて導電粒子50を利用したこと以外、実施例53と同様にして、導電粒子68の作製、絶縁被覆導電粒子68の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子52に変えて導電粒子67を利用したこと以外、実施例54と同様にして、導電粒子69の作製、絶縁被覆導電粒子69の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子45に変えて導電粒子51を利用したこと以外、実施例52と同様にして、導電粒子70の作製、絶縁被覆導電粒子70の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子45に変えて導電粒子52を利用したこと以外、実施例53と同様にして、導電粒子71の作製、絶縁被覆導電粒子71の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
導電粒子52に変えて導電粒子70を利用したこと以外、実施例54と同様にして、導電粒子72の作製、絶縁被覆導電粒子72の作製、異方性導電接着フィルム及び接続構造体サンプルの作製を行った。
測定結果を表4に示す。
Claims (7)
- 非導電性無機粒子と前記非導電性無機粒子の表面に配置した非導電性無機芯材とを有する母粒子と、
前記母粒子を覆う金属めっき層とを備え、
前記金属めっき層が突起部を形成する表面を有しており、
前記非導電性無機粒子及び前記非導電性無機芯材が、いずれも金属めっき層よりも硬いことを特徴とする導電粒子。 - 前記導電粒子を構成する非導電性無機粒子及び非導電性芯材が、いずれも前記電極の最も厚い層を構成する材料よりも硬いことを特徴とする請求項1に記載の導電粒子。
- 前記非導電性無機粒子及び前記非導電性無機芯材が、いずれも90質量%以上がSiO2であることを特徴とする請求項1又は2に記載の導電粒子。
- 前記金属めっき層が、ニッケル、銅、錫、パラジウム及び金のいずれかを含むことを特徴とする請求項1〜3いずれか一項に記載の導電粒子。
- 前記金属めっき層が、無電解めっきで形成されることを特徴とする請求項1〜4いずれか一項に記載の導電粒子。
- 前記非導電性無機粒子の投影長辺aと投影短辺b、前記非導電性無機芯材の投影長辺cと投影短辺dが、a/b<3かつc/d<5かつa≧5cであることを特徴とする請求項1〜5いずれか一項に記載の導電粒子。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の導電粒子を含有してなる異方性導電接着剤。
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