JP2022026341A - 複合導電粒子、及び複合導電粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】金属膜の割れや剥がれを抑制し、金属膜の優れた密着性が得られる複合導電粒子、及び複合導電粒子の製造方法を提供する。【解決手段】母粒子１１と、母粒子１１の表面に配され、酸素原子を含む接着微粒子１２と、接着微粒子１２と接する導電微粒子１３とを備える。酸素原子を含む接着微粒子１２が母粒子１１の表面に配され、導電微粒子１３が接着微粒子１２に接することにより、金属膜の割れや剥がれを抑制し、金属膜の優れた密着性を得ることができる。【選択図】図１
Description
本技術は、粒子表面に金属膜が形成された複合導電粒子、及び複合導電粒子の製造方法に関する。
従来、メカノケミカル法により母粒子の表面に小粒子を物理的に衝突させ、母粒子の表面に小粒子で膜を形成する技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
図６は、従来法により母粒子表面に金属膜を形成した被覆導電粒子を説明するための断面図であり、図７は、従来の被覆導電粒子を加圧した際の金属膜を説明するための断面図である。図６に示すように、従来法により母粒子１０１表面に金属膜１０４を形成する場合、金属粒子１０３の種類によっては、金属膜１０４を形成することが困難な場合があった。また、金属膜１０４を形成することができても金属膜１０４が脆いことがあった。また、図７に示すように、金属端子１１０，１２０間に被覆導電粒子を挟持した場合、金属膜１０４が割れたり、金属膜１０４が母粒子１０１から剥がれたりすることがあった。
本技術は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、金属膜の割れや剥がれを抑制し、金属膜の優れた密着性が得られる複合導電粒子、及び複合導電粒子の製造方法を提供する。
本技術に係る複合導電粒子は、母粒子と、前記母粒子の表面に配され、酸素原子を含む接着微粒子と、前記接着微粒子と接する導電微粒子とを備える。
本技術に係る複合導電粒子の製造方法は、母粒子と、酸素原子を含む接着微粒子と、導電微粒子とを、メカノケミカル法により混合し、前記母粒子の表面に前記接着微粒子を配し、前記導電微粒子を前記接着微粒子と接させる。
本技術に係る複合導電粒子の製造方法は、母粒子と、酸素原子を含む接着微粒子とを、メカノケミカル法により混合した後、導電微粒子をメカノケミカル法により混合し、前記母粒子の表面に前記接着微粒子を配し、前記導電微粒子を前記接着粒子と接させる。
本技術によれば、酸素原子を含む接着微粒子が母粒子の表面に配され、導電微粒子が接着微粒子に接するため、金属膜の優れた密着性を得ることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．複合導電粒子
２．複合導電粒子の製造方法
３．実施例
１．複合導電粒子
２．複合導電粒子の製造方法
３．実施例
＜１．複合導電粒子＞
本実施の形態に係る複合導電粒子は、母粒子と、母粒子の表面に配され、酸素原子を含む接着微粒子と、接着微粒子と接する導電微粒子とを備える。酸素原子を含む接着微粒子が母粒子の表面に配され、導電微粒子が接着微粒子に接することにより、金属膜の優れた密着性を得ることができる。
本実施の形態に係る複合導電粒子は、母粒子と、母粒子の表面に配され、酸素原子を含む接着微粒子と、接着微粒子と接する導電微粒子とを備える。酸素原子を含む接着微粒子が母粒子の表面に配され、導電微粒子が接着微粒子に接することにより、金属膜の優れた密着性を得ることができる。
ここで、「接着微粒子が母粒子の表面に配された状態」とは、少なくとも接着微粒子が母粒子の表面に直接接している状態を含む。また、「導電微粒子が接着微粒子に接した状態」とは、少なくとも導電微粒子が接着微粒子に直接接している状態を含む。このような状態は、例えば、電界放出型走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＴＥＭ／ＥＤＳ）を用いて、複合導電粒子の断面を観察することにより確認することができる。
図１は、本技術を適用した第１の複合導電粒子を示す断面図である。第１の複合導電粒子１０は、母粒子１１と、母粒子１１の表面に配され、酸素原子を含む接着微粒子１２と、接着微粒子１２と接する導電微粒子１３とを備え、母粒子１１表面に接着微粒子１２と導電微粒子１３とが混在した複合導電層１４が形成されてなる。
母粒子１１としては、樹脂粒子、樹脂コア導電粒子、有機無機ハイブリッド粒子、金属粒子などが挙げられる。樹脂粒子を構成する樹脂としては、例えば、スチレン－ジビニルベンゼン共重合体、ベンゾグアナミン樹脂、架橋ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン－シリカ複合樹脂などが挙げられる。樹脂コア導電粒子は、前述の樹脂粒子の表面に金属メッキ層が設けられたものである、金属メッキ層は、ニッケル、銀、銅、金、及びパラジウムの少なくともいずれかの単体金属又は合金であることが好ましい。金属メッキ層の厚みは、好ましくは５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下、より好ましくは８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である。金属メッキ層が複数の金属層で構成される場合は、総厚みが前記範囲を満たすことが好ましい。有機無機ハイブリッド粒子としては、例えば、架橋したアルコキシシリルポリマーとアクリル樹脂とにより形成された粒子などが挙げられる。金属粒子としては、例えば、ニッケル、コバルト、銀、銅、金、パラジウム、半田などが挙げられる。これらの中でも、応力緩和性に優れる樹脂粒子や樹脂コア導電粒子を用いることが好ましい。
母粒子１１の平均粒径は、３μｍ～３００μｍであることが好ましく、１０μｍ～５０μｍであることがより好ましい。これにより、メカノケミカル法を用いて、良好な金属膜を形成することができる。なお、平均粒径は、画像型粒度分布計（一例として、ＦＰＩＡ－３０００：マルバーン社製）により測定した値とすることができる。測定個数は１０００個以上、好ましくは２０００個以上であることが好ましい。
接着微粒子１２としては、酸素原子を有する有機ポリマー粒子、有機モノマー粒子を含む有機微粒子、無機微粒子などが挙げられる。有機微粒子としては、酸素原子を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、（メタ）アクリレート化合物、エポキシ化合物などが挙げられる。ここで、（メタ）アクリレート化合物は、アクリレート、及びメタクリルレートを含み、ポリマーであってもモノマーであってもよい。また、エポキシ化合物は、プレポリマー、及びこれを硬化させた樹脂を含むものである。
また、複合導電粒子１０にフラックス機能を付与させるために、カルボキシル基を有する樹脂粒子を用いることが好ましい。カルボキシル基を有する樹脂粒子としては、ビスフェノールＡＯ,Ｏ－二酢酸などを挙げることができる。これにより、電極の表面の酸化膜や汚れを除去することができる。また、導電微粒子１３としてＳｎＢｉ、ＳｎＡｇＣｕなどの半田微粒子を用いた場合、前述の電極表面だけでなく、溶けた半田表面の酸化膜や汚れも除去することができる。
接着微粒子１２の平均粒径は、母粒子１１の平均粒径の１／１０から１／１０００００であることが好ましく、１／１００から１／１００００であることがより好ましい。これにより、導電微粒子１３により金属膜を形成することができる。
導電微粒子１３としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉなどの単組成金属粒子の他、ＳｎＢｉ、ＳｎＡｇＣｕなどの複合金属粒子が挙げられる。本技術は、酸素原子を有する接着微粒子を用いるため、ＳｎＢｉ、ＳｎＡｇＣｕなどの柔らかい金属だけでなく、従来困難であったＣｕ、Ｎｉなどの硬度が高い金属であっても、金属膜を厚付けすることができる。
導電微粒子１３の平均粒径は、接着微粒子１２と同様、母粒子１１の平均粒径の１／１０から１／１０００００であることが好ましく、１／１００から１／１００００であることがより好ましい。これにより、導電微粒子１３により金属膜を形成することができる。
複合導電層１４は、金属膜であり、母粒子１１の表面に配され、酸素原子を含む接着微粒子１２と、接着微粒子１２と接する導電微粒子１３とが混在している。また、複合導電層１４は、母粒子１１の表面に接着微粒子１２が直接接している部分と、母粒子１１の表面に導電微粒子１３が直接接している部分とを有する。すなわち、複合導電層１４において、接着微粒子１２は、母粒子１１の表面の一部を被覆している。これにより、複合導電層１４の優れた密着性を得ることができる。
図２は、本技術を適用した第２の複合導電粒子を示す断面図である。第２の複合導電粒子２０は、母粒子２１と、母粒子２１の表面に配され、酸素原子を含む接着微粒子２２と、接着微粒子２２と接する導電微粒子２３とを備える。そして、第２の複合導電粒子２０は、母粒子２１表面に接着微粒子２２からなる接着層２４が形成されてなり、接着層２４上に導電微粒子２３からなる導電層２５が形成されてなる。なお、第２の複合導電粒子２０の母粒子２１、接着微粒子２２、及び導電微粒子２３は、それぞれ第１の複合導電粒子１０の母粒子１１、接着微粒子１２、及び導電微粒子１３と同様であるため、ここでは説明を省略する。
接着層２４は、接着微粒子２２から形成されてなり、母粒子１１の表面の略全部に接着微粒子１２が直接接している。すなわち、接着層２４において、接着微粒子２２は、母粒子２１の表面の略全部を被覆している。
導電層２５は、導電微粒子２３から形成されてなる金属膜であり、接着層２４の表面の略全部に導電微粒子２３が直接接している。接着微粒子２２が母粒子２１の表面の略全部を被覆していることにより、接着層２４が存在しない従来の導電粒子に比して、導電層２５の優れた密着性を得ることができる。
＜２．複合導電粒子の製造方法＞
第１の実施の形態に係る複合導電粒子の製造方法は、母粒子と、酸素原子を含む接着微粒子と、導電微粒子とを、メカノケミカル法により混合し、母粒子の表面に接着微粒子を配し、導電微粒子を接着微粒子と接触させる。これにより、金属膜の優れた密着性を得ることができる。
第１の実施の形態に係る複合導電粒子の製造方法は、母粒子と、酸素原子を含む接着微粒子と、導電微粒子とを、メカノケミカル法により混合し、母粒子の表面に接着微粒子を配し、導電微粒子を接着微粒子と接触させる。これにより、金属膜の優れた密着性を得ることができる。
ここで、メカノケミカル法とは、衝撃、圧縮、粉砕、混合、混練などの機械的操作において、物質に加えられる機械的エネルギーにより生じる化学反応を利用するものであり、例えば、高速撹拌型粉体球状化装置、ハイブリダイザーなどを用いた混合法を挙げることができる。
図３は、第１の実施の形態に係る複合導電粒子の製造方法における混合工程を説明するための断面図である。なお、第１の複合導電粒子１０と同様な構成には、同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
図３に示すように、混合工程では、母粒子１１と接着微粒子１２と導電微粒子１３とを、メカノケミカル法により混合し、母粒子１１に接着微粒子１２及び導電微粒子１３を衝突させて金属膜である複合導電層１４を形成する。
接着微粒子１２と導電微粒子１３との配合比（接着微粒子の質量：導電微粒子の質量）は、０．００１：１～０．３：１であることが好ましく、０．０１：１～０．２：１であることがより好ましく、０．０５：１～０．１５：１であることがさらに好ましい。これにより、図１に示すように、母粒子１１の表面に接着微粒子１２が直接接している部分と、母粒子１１の表面に導電微粒子１３が直接接している部分とを有する複合導電層１４を形成することができ、複合導電層１４の優れた密着性を得ることができる。
また、第２の実施の形態に係る複合導電粒子の製造方法は、母粒子と、酸素原子を含む接着微粒子とを、メカノケミカル法により混合した後、導電微粒子をメカノケミカル法により混合し、母粒子の表面に接着微粒子を配し、導電微粒子を前記接着微粒子と接触させる。これにより、金属膜の優れた密着性を得ることができる。
図４は、第２の実施の形態に係る複合導電粒子の製造方法における第１の混合工程を説明するための断面図であり、図５は、第２の実施の形態に係る複合導電粒子の製造方法における第２の混合工程を説明するための断面図である。なお、第２の複合導電粒子２０と同様な構成には、同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
図４に示すように、第１の混合工程では、母粒子２１と接着微粒子２２とを、メカノケミカル法により混合し、母粒子２１に接着微粒子２２を衝突させて接着層２４を形成する。続いて、図５に示すように、第２の混合工程では、接着層２４を形成後、導電微粒子２３を、メカノケミカル法により混合し、接着層２４に導電微粒子２３を衝突させて導電層２５を形成する。
ここで、接着微粒子２２と導電微粒子２３との配合比（接着微粒子の質量：導電微粒子の質量）は、第１の実施の形態に係る複合導電粒子の製造方法と同様、０．００１：１～０．３：１であることが好ましく、０．０１：１～０．２：１であることがより好ましく、０．０５：１～０．１５：１であることがさらに好ましい。これにより、図２に示すように、母粒子２１表面に接着微粒子２２からなる接着層２４を形成することができ、接着層２４上に導電微粒子２３からなる導電層２５を形成することができ、導電層２５の優れた密着性を得ることができる。
以下、本技術の実施例について説明する。本実施例では、メカノケミカル法により、粒子表面に金属膜が形成された複合導電粒子を作製した。そして、複合導電粒子を含有する導電フィルムを用いて接続構造体を作製し、導通特性について評価した。なお、本技術は、これらの実施例に限定されるものではない。
［導電フィルムの作製］
複合導電粒子を含む混合物５質量部と、下記成分からなる絶縁性バインダー９５質量部とを遊星式撹拌装置に投入し、１分間撹拌して導電接着組成物を作製した。そして、導電接着組成物をＰＥＴフィルム上に塗布し、８０℃のオーブンで５分間乾燥させ、導電接着組成物からなる粘着層をＰＥＴフィルム上に形成し、幅２．０ｍｍ、厚さ２５μｍの導電フィルムを作製した。
複合導電粒子を含む混合物５質量部と、下記成分からなる絶縁性バインダー９５質量部とを遊星式撹拌装置に投入し、１分間撹拌して導電接着組成物を作製した。そして、導電接着組成物をＰＥＴフィルム上に塗布し、８０℃のオーブンで５分間乾燥させ、導電接着組成物からなる粘着層をＰＥＴフィルム上に形成し、幅２．０ｍｍ、厚さ２５μｍの導電フィルムを作製した。
絶縁性バインダーは、フェノキシ樹脂（商品名：ＹＰ－５０、新日化エポキシ製造株式会社製）４７質量部、単官能モノマー（商品名：Ｍ－５３００、東亞合成株式会社製）３質量部、ウレタン樹脂（商品名：ＵＲ－１４００、東洋紡績株式会社製）２５質量部、ゴム成分（商品名：ＳＧ８０Ｈ、ナガセケムテックス株式会社製）１５質量部、シランカップリング剤（商品名：Ａ－１８７、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製）２質量部、及び有機過酸化物（商品名：ナイパーＢＷ、日油株式会社製）３質量部を、固形分が５０質量％となるように含有する、酢酸エチルとトルエンとの混合溶液とした。
［接続構造体の作製］
導電フィルムを介して、評価用基板（ガラスエポキシ基板（ＦＲ４）、２００μｍピッチ、ライン：スペース＝１：１、端子厚み１０μｍ、Ｃｕ（下地）／Ｎｉ／Ａｕメッキ）と、ＦＰＣ（ポリイミドフィルム、２００μｍピッチ、ライン：スペース＝１：１、端子厚み１２μｍ、Ｃｕ（下地）／Ｎｉ／Ａｕメッキ）とを熱圧着し、接続構造体を作製した。熱圧着は、ＦＰＣ上の厚み２００μｍのシリコンラバーを介してツールを押し下げ、温度：１５０℃、圧力：２ＭＰａ、時間：２０ｓｅｃの条件で行った。
導電フィルムを介して、評価用基板（ガラスエポキシ基板（ＦＲ４）、２００μｍピッチ、ライン：スペース＝１：１、端子厚み１０μｍ、Ｃｕ（下地）／Ｎｉ／Ａｕメッキ）と、ＦＰＣ（ポリイミドフィルム、２００μｍピッチ、ライン：スペース＝１：１、端子厚み１２μｍ、Ｃｕ（下地）／Ｎｉ／Ａｕメッキ）とを熱圧着し、接続構造体を作製した。熱圧着は、ＦＰＣ上の厚み２００μｍのシリコンラバーを介してツールを押し下げ、温度：１５０℃、圧力：２ＭＰａ、時間：２０ｓｅｃの条件で行った。
［導通特性の評価］
デジタルマルチメータ（横河電機社製）を用いて、４端子法にて電流１ｍＡを流したときの接続構造体の導通抵抗値を測定した。また、温度８５℃、湿度８５％、時間５００ｈの条件の環境試験後の接続構造体の導通抵抗値を測定した。接続構造体の導通抵抗値が５００ｍΩ以下の評価を「ＡＡ」とし、導通抵抗値が５００ｍΩ超１Ω以下の評価を「Ａ」とし、導通抵抗値が１Ω超の評価を「Ｂ」とし、導通抵抗値がＯＰＥＮの評価を「Ｃ」とした。
デジタルマルチメータ（横河電機社製）を用いて、４端子法にて電流１ｍＡを流したときの接続構造体の導通抵抗値を測定した。また、温度８５℃、湿度８５％、時間５００ｈの条件の環境試験後の接続構造体の導通抵抗値を測定した。接続構造体の導通抵抗値が５００ｍΩ以下の評価を「ＡＡ」とし、導通抵抗値が５００ｍΩ超１Ω以下の評価を「Ａ」とし、導通抵抗値が１Ω超の評価を「Ｂ」とし、導通抵抗値がＯＰＥＮの評価を「Ｃ」とした。
［金属膜の評価］
接続構造体の端子部分の複合導電粒子の断面観察を行い、金属膜の割れ、及び金属膜の剥がれついて評価した。端子部分の複合導電粒子の金属膜の割れが無かった場合の評価を「Ａ」とし、端子部分の複合導電粒子の半数未満に金属膜の割れが有った場合の評価を「Ｂ」とし、端子部分の複合導電粒子の半数以上に金属膜の割れが有った場合の評価を「Ｃ」とした。
接続構造体の端子部分の複合導電粒子の断面観察を行い、金属膜の割れ、及び金属膜の剥がれついて評価した。端子部分の複合導電粒子の金属膜の割れが無かった場合の評価を「Ａ」とし、端子部分の複合導電粒子の半数未満に金属膜の割れが有った場合の評価を「Ｂ」とし、端子部分の複合導電粒子の半数以上に金属膜の割れが有った場合の評価を「Ｃ」とした。
また、端子部分の複合導電粒子の金属膜の剥がれが無かった場合の評価を「Ａ」とし、端子部分の複合導電粒子の半数未満に金属膜の剥がれが有った場合の評価を「Ｂ」とし、端子部分の複合導電粒子の半数以上に金属膜の剥がれが有った場合の評価を「Ｃ」とした。
＜実施例１＞
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＣｕ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてＭＭＡ（メチルメタクリレート、約φ１００ｎｍ）を準備した。
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＣｕ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてＭＭＡ（メチルメタクリレート、約φ１００ｎｍ）を準備した。
導電微粒子１００質量部に対し、接着微粒子が８質量部となるように測量し、カップに母粒子、導電微粒子及び接着微粒子を入れ、１分間ウッドバーで混ぜ合わせた。これを高速撹拌型粉体球状化装置（ＮＳＭ－２００、（株）セイシン企業）へ投入し、窒素雰囲気化で３０００ｒｐｍ－１ｍｉｎの条件で造粒を行い、複合導電粒子を作製した。
表１に、実施例１の複合導電粒子を含有する導電フィルムを用いて作製した接続構造体の評価結果を示す。初期導通の評価は「ＡＡ」であり、環境試験後の導通信頼性の評価は「Ａ」であった。また、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の割れの評価は「Ａ」であり、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の剥がれの評価は「Ａ」であった。
＜実施例２＞
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＮｉ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてＭＭＡ（メチルメタクリレート、約φ１００ｎｍ）を準備した以外は、実施例１と同様にして複合導電粒子を作製した。
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＮｉ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてＭＭＡ（メチルメタクリレート、約φ１００ｎｍ）を準備した以外は、実施例１と同様にして複合導電粒子を作製した。
表１に、実施例２の複合導電粒子を含有する導電フィルムを用いて作製した接続構造体の評価結果を示す。初期導通の評価は「ＡＡ」であり、環境試験後の導通信頼性の評価は「Ａ」であった。また、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の割れの評価は「Ａ」であり、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の剥がれの評価は「Ａ」であった。
＜実施例３＞
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＣｕ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてビスフェノールＡ Ｏ,Ｏ－二酢酸（約φ１００ｎｍ）を準備した以外は、実施例１と同様にして複合導電粒子を作製した。
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＣｕ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてビスフェノールＡ Ｏ,Ｏ－二酢酸（約φ１００ｎｍ）を準備した以外は、実施例１と同様にして複合導電粒子を作製した。
表１に、実施例３の複合導電粒子を含有する導電フィルムを用いて作製した接続構造体の評価結果を示す。初期導通の評価は「ＡＡ」であり、環境試験後の導通信頼性の評価は「Ａ」であった。また、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の割れの評価は「Ａ」であり、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の剥がれの評価は「Ａ」であった。
＜実施例４＞
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＣｕ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてシリカ（ＳｉＯ２、約φ１００ｎｍ）を準備した以外は、実施例１と同様にして複合導電粒子を作製した。
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＣｕ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてシリカ（ＳｉＯ２、約φ１００ｎｍ）を準備した以外は、実施例１と同様にして複合導電粒子を作製した。
表１に、実施例４の複合導電粒子を含有する導電フィルムを用いて作製した接続構造体の評価結果を示す。初期導通の評価は「ＡＡ」であり、環境試験後の導通信頼性の評価は「Ａ」であった。また、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の割れの評価は「Ａ」であり、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の剥がれの評価は「Ａ」であった。
＜実施例５＞
母粒子として、アクリル樹脂粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＣｕ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてＭＭＡ（メチルメタクリレート、約φ１００ｎｍ）を準備した以外は、実施例１と同様にして複合導電粒子を作製した。
母粒子として、アクリル樹脂粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＣｕ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてＭＭＡ（メチルメタクリレート、約φ１００ｎｍ）を準備した以外は、実施例１と同様にして複合導電粒子を作製した。
表１に、実施例５の複合導電粒子を含有する導電フィルムを用いて作製した接続構造体の評価結果を示す。初期導通の評価は「ＡＡ」であり、環境試験後の導通信頼性の評価は「Ａ」であった。また、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の割れの評価は「Ａ」であり、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の剥がれの評価は「Ａ」であった。
＜実施例６＞
母粒子として、アクリル樹脂粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＣｕ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてＭＭＡ（メチルメタクリレート、約φ１００ｎｍ）を準備した。
母粒子として、アクリル樹脂粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＣｕ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてＭＭＡ（メチルメタクリレート、約φ１００ｎｍ）を準備した。
導電微粒子１００質量部に対し、接着微粒子が１１質量部となるように測量し、カップに母粒子及び接着微粒子を入れ、１分間ウッドバーで混ぜ合わせた。これを高速撹拌型粉体球状化装置（ＮＳＭ－２００、（株）セイシン企業）へ投入し、窒素雰囲気化で３０００ｒｐｍ－１ｍｉｎの条件で造粒を行った。
次に、カップに造粒した粒子及び導電微粒子を入れ、１分間ウッドバーで混ぜ合わせた。これを高速撹拌型粉体球状化装置（ＮＳＭ－２００、（株）セイシン企業）へ投入し、窒素雰囲気化で３０００ｒｐｍ－１ｍｉｎの条件で造粒を行い、複合導電粒子を作製した。
表１に、実施例６の複合導電粒子を含有する導電フィルムを用いて作製した接続構造体の評価結果を示す。初期導通の評価は「ＡＡ」であり、環境試験後の導通信頼性の評価は「Ａ」であった。また、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の割れの評価は「Ｂ」であり、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の剥がれの評価は「Ａ」であった。
＜実施例７＞
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＳｎＢｉ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてビスフェノールＡ Ｏ,Ｏ－二酢酸（約φ１００ｎｍ）を準備した以外は、実施例１と同様にして複合導電粒子を作製した。
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＳｎＢｉ粒子（φ１００ｎｍ）、接着微粒子としてビスフェノールＡ Ｏ,Ｏ－二酢酸（約φ１００ｎｍ）を準備した以外は、実施例１と同様にして複合導電粒子を作製した。
表１に、実施例７の複合導電粒子を含有する導電フィルムを用いて作製した接続構造体の評価結果を示す。初期導通の評価は「ＡＡ」であり、環境試験後の導通信頼性の評価は「ＡＡ」であった。また、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の割れの評価は「Ａ」であり、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の剥がれの評価は「Ａ」であった。
＜比較例１＞
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＣｕ粒子（φ１００ｎｍ）を準備した。
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＣｕ粒子（φ１００ｎｍ）を準備した。
カップに母粒子、及び導電微粒子を入れ、１分間ウッドバーで混ぜ合わせた。これを高速撹拌型粉体球状化装置（ＮＳＭ－２００、（株）セイシン企業）へ投入し、窒素雰囲気化で３０００ｒｐｍ－１ｍｉｎの条件で造粒を行い、複合導電粒子を作製した。
表１に、比較例１の複合導電粒子を含有する導電フィルムを用いて作製した接続構造体の評価結果を示す。初期導通の評価は「ＡＡ」であり、環境試験後の導通信頼性の評価は「Ｂ」であった。また、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の割れの評価は「Ｃ」であり、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の剥がれの評価は「Ｃ」であった。
＜参考例１＞
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＳｎＢｉ粒子（φ１００ｎｍ）を準備した以外は、比較例１と同様にして複合導電粒子を作製した。
母粒子として、アクリル樹脂コアＮｉメッキ粒子(φ２０μｍ)、導電微粒子としてＳｎＢｉ粒子（φ１００ｎｍ）を準備した以外は、比較例１と同様にして複合導電粒子を作製した。
表１に、参考例１の複合導電粒子を含有する導電フィルムを用いて作製した接続構造体の評価結果を示す。初期導通の評価は「ＡＡ」であり、環境試験後の導通信頼性の評価は「Ａ」であった。また、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の割れの評価は「Ａ」であり、接続構造体の端子部分の複合導電粒子の金属膜の剥がれの評価は「Ａ」であった。
比較例１のように、母粒子の表面に直接、硬度の高い金属の金属膜を形成した場合、金属膜の割れ及び金属膜の剥がれが生じ、環境試験後の導通信頼性の評価が低下した。一方、実施例１～７のように、母粒子の表面に酸素原子を含む接着微粒子を配し、接着微粒子と接する導電微粒子を含む金属膜を形成した場合、硬度の高い金属であっても、金属膜の割れ及び金属膜の剥がれを抑制し、環境試験後の導通信頼性を向上させることができた。特に、母粒子の表面に接着微粒子が直接接している部分と、母粒子の表面に導電微粒子が直接接している部分とを有する金属膜を形成することにより、金属膜の優れた密着性が得られることが分かった。
１０ 第１の複合導電粒子、１１ 母粒子、１２ 接着微粒子、１３ 導電微粒子、１４ 複合導電層、２０ 第２の複合導電粒子、２１ 母粒子、２２ 接着微粒子、２３ 導電微粒子、２４ 接着層、２５ 導電層、１０１ 母粒子、１０３ 金属粒子、１０４ 金属膜、１１０，１２０ 金属端子
Claims (10)
- 母粒子と、
前記母粒子の表面に配され、酸素原子を含む接着微粒子と、
前記接着粒子と接する導電微粒子と
を備える複合導電粒子。 - 前記接着微粒子が、有機微粒子又は無機微粒子であり、
前記導電微粒子が、単組成金属粒子又は複合金属粒子である請求項１に記載の複合導電粒子。 - 前記接着微粒子及び前記導電微粒子の平均粒径が、前記母粒子の平均粒径の１／１０～１／１０００００である請求項２に記載の複合導電粒子。
- 前記接着微粒子が、カルボキシル基を有する樹脂粒子である請求項１～３のいずれか１項に記載の複合導電粒子。
- 前記導電微粒子が、Ｃｕ又はＮｉを含む請求項１～４のいずれか１項に記載の複合導電粒子。
- 前記導電微粒子が、半田粒子である請求項１～４のいずれか１項に記載の複合導電粒子。
- 前記接着微粒子が、メチルメタクリレート、ビスフェノールＡＯ,Ｏ－二酢酸、又はシリカから選択される１種以上である請求項１～４のいずれか１項に記載の複合導電粒子。
- 母粒子と、酸素原子を含む接着微粒子と、導電微粒子とを、メカノケミカル法により混合し、前記母粒子の表面に前記接着微粒子を配し、前記導電微粒子を前記接着微粒子と接させる複合導電粒子の製造方法
- 母粒子と、酸素原子を含む接着微粒子とを、メカノケミカル法により混合した後、導電微粒子をメカノケミカル法により混合し、前記母粒子の表面に前記接着微粒子を配し、前記導電微粒子を前記接着微粒子と接させる複合導電粒子の製造方法
- 前記接着微粒子と前記導電微粒子との配合比（接着微粒子の質量：導電微粒子の質量）が、０．００１：１～０．３：１である請求項８又は９記載の複合導電粒子の製造方法。
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