JP5900535B2 - Conductive particles, insulating coated conductive particles, anisotropic conductive adhesive, and method for producing conductive particles - Google Patents

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Description

本発明は、導電粒子、絶縁被覆導電粒子、異方導電性接着剤、接着剤フィルム、接続構造体及び導電粒子の製造方法に関する。   The present invention relates to conductive particles, insulating coated conductive particles, anisotropic conductive adhesives, adhesive films, connection structures, and methods for producing conductive particles.

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)実装の2種類に大別することができる。COG実装では、導電粒子を含む異方導電性接着剤を用いて液晶駆動用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性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。   The method of mounting the liquid crystal driving IC on the glass panel for liquid crystal display can be roughly divided into two types, COG (Chip-on-Glass) mounting and COF (Chip-on-Flex) mounting. In COG mounting, a liquid crystal driving IC 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.

異方導電性接着剤に用いられる導電粒子としては、表面に金層が形成された導電粒子が主流である。金層は、電気抵抗値が低く、酸化のおそれがないことから低い抵抗値を長期間維持することができる。   As the conductive particles used for the anisotropic conductive adhesive, conductive particles having a gold layer formed on the surface are the mainstream. The gold layer has a low electric resistance value and has no fear of oxidation, so that a low resistance value can be maintained for a long time.

ところで、近年、液晶ディスプレイ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等の電子機器の分野では、省エネルギー化の観点から、電子機器の消費電力を低減するために集積回路を流れる電流量を一層小さくすることが要求されている。そのため、電極間の導通抵抗を更に小さくすることができる導電粒子が求められており、また、金の価格が高騰している事情もあり、導電粒子の導電性を向上させる新たな技術が要求されている。   By the way, in recent years, in the field of electronic devices such as liquid crystal displays, personal computers, and mobile phones, from the viewpoint of energy saving, it is required to further reduce the amount of current flowing through an integrated circuit in order to reduce the power consumption of the electronic device. ing. Therefore, there is a demand for conductive particles that can further reduce the conduction resistance between the electrodes, and there is also a situation in which the price of gold is soaring, and a new technology for improving the conductivity of the conductive particles is required. ing.

これまでにも、導電粒子の接続抵抗を小さくするための技術が種々検討されており、例えば、下記特許文献1及び2には、導電粒子の表面に導電性の突起を形成する方法が開示されている。具体的には、特許文献1には、無電解ニッケルめっき法におけるニッケルめっき液の自己分解を利用して、非導電粒子に、ニッケルの微小突起とニッケル被膜とを同時に形成させ、表面に導電性の突起を有する導電粒子を製造する方法が記載されている。特許文献2には、基材微粒子の表面に芯物質となる導電性物質を付着させ、更に無電解ニッケルめっきを行うことで、表面に導電性の突起を有する導電粒子を製造する方法が記載されている。   Various techniques for reducing the connection resistance of conductive particles have been studied so far. For example, Patent Documents 1 and 2 listed below disclose methods for forming conductive protrusions on the surface of conductive particles. ing. Specifically, in Patent Document 1, by utilizing the self-decomposition of a nickel plating solution in an electroless nickel plating method, a nickel microprojection and a nickel coating are simultaneously formed on non-conductive particles, and the surface is electrically conductive. A method for producing conductive particles having a plurality of protrusions is described. Patent Document 2 describes a method for producing conductive particles having conductive protrusions on the surface by attaching a conductive substance serving as a core substance to the surface of the substrate fine particles, and further performing electroless nickel plating. ing.

特開2012−113850号公報JP 2012-113850 A 特許第4674096号公報Japanese Patent No. 4674096

異方導電性接着剤によりチップを実装する場合、接続する電極間の導通抵抗は低くし、なおかつチップ電極間の絶縁抵抗は十分高くする必要がある。しかし、上記特許文献1及び2に記載の導電粒子を配合した異方導電性接着剤により得られる接続構造体は、接続初期においては十分な絶縁抵抗値を示すものの、高温高湿下で長期間導通を行うマイグレーション試験後に絶縁抵抗値が低下することがあり、絶縁信頼性の点で問題を有している。   When a chip is mounted with an anisotropic conductive adhesive, it is necessary to lower the conduction resistance between the electrodes to be connected and to sufficiently increase the insulation resistance between the chip electrodes. However, the connection structure obtained by the anisotropic conductive adhesive blended with the conductive particles described in Patent Documents 1 and 2 shows a sufficient insulation resistance value in the initial stage of connection, but for a long time under high temperature and high humidity. The insulation resistance value may decrease after the migration test for conducting, which is problematic in terms of insulation reliability.

本発明は、異方導電性接着剤に配合される導電粒子として用いられたときに低い導通抵抗と高い絶縁信頼性とを両立することができる導電粒子及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、上記の導電粒子を用いた絶縁被覆導電粒子、異方導電性接着剤及び接着剤フィルム、並びに異方導電性接着剤を用いた接続構造体を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide conductive particles capable of achieving both low conduction resistance and high insulation reliability when used as conductive particles blended in an anisotropic conductive adhesive, and a method for producing the same. To do. Another object of the present invention is to provide insulating coated conductive particles, anisotropic conductive adhesives and adhesive films using the above conductive particles, and connection structures using anisotropic conductive adhesives. .

上記課題を解決するために、本発明者らは上記の絶縁抵抗値が低下する理由について検討したところ、上記特許文献1及び2に記載の導電粒子は導電性を高めようとすると異常な大きさの突起が形成されやすく、このような異常突起を有する導電粒子の存在が絶縁信頼性の低下につながるとの知見を得た。すなわち、特許文献1に記載の方法では、突起の数、大きさ及び形状を制御することは極めて困難であり、電気抵抗値を下げるために突起を大きくしようとすると異常析出部として高さが500nmを超える突起が形成されやすくなる。特許文献2に記載の方法では、電気抵抗値を下げるためには基材微粒子の表面に十分な量の芯物質を付着させる必要があるが、芯物質の付着量を増やすと芯物質自体が凝集し、高さが500nmを超える突起が形成されやすくなる。   In order to solve the above problems, the present inventors have examined the reason why the above-described insulation resistance value is lowered. As a result, the conductive particles described in Patent Documents 1 and 2 have an abnormal size when attempting to increase the conductivity. As a result, it was found that the presence of conductive particles having such abnormal protrusions leads to a decrease in insulation reliability. That is, in the method described in Patent Document 1, it is extremely difficult to control the number, size, and shape of the protrusions. When an attempt is made to enlarge the protrusions in order to reduce the electric resistance value, the height is 500 nm as an abnormal precipitation portion. Protrusions exceeding 1 are easily formed. In the method described in Patent Document 2, it is necessary to attach a sufficient amount of the core material to the surface of the substrate fine particles in order to reduce the electric resistance value. However, if the amount of the core material is increased, the core material itself aggregates. However, protrusions having a height exceeding 500 nm are likely to be formed.

このような知見に基づき本発明者らは更に鋭意検討した結果、樹脂粒子の表面に第1のニッケル層を設け、第1のニッケル層上にパラジウムを含む粒を形成した後、更に第2のニッケル層を設けることにより、第2のニッケル層によって形成される突起の数、大きさ及び形状を高度に制御することができ、得られた導電粒子を配合した異方導電性接着剤が導通信頼性及び絶縁信頼性の両方に優れた接続構造体を得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of further intensive studies based on such findings, the present inventors have provided a first nickel layer on the surface of the resin particles, and after forming particles containing palladium on the first nickel layer, the second further By providing the nickel layer, the number, size and shape of the protrusions formed by the second nickel layer can be controlled to a high degree, and the anisotropic conductive adhesive containing the obtained conductive particles is reliable in conduction. The present invention has been completed by finding that a connection structure excellent in both properties and insulation reliability can be obtained.

すなわち、本発明は、樹脂粒子と、該樹脂粒子の表面に設けられたニッケルを含む金属層と、を備え、金属層は、金属層の厚さ方向における長さが4nm以上でありパラジウムを含む粒を含有し、且つ、外表面に突起を有する第1の導電粒子を提供する。   That is, the present invention includes resin particles and a metal layer containing nickel provided on the surface of the resin particles, and the metal layer has a length in the thickness direction of the metal layer of 4 nm or more and contains palladium. First conductive particles containing grains and having protrusions on the outer surface are provided.

本発明の第1の導電粒子によれば、上記構成を備えることによって、導電粒子の突起を十分に制御することができ、その結果、異方導電性接着剤に配合される導電粒子として用いられたときには、低い導通抵抗と高い絶縁信頼性とを両立することができる。   According to the first conductive particle of the present invention, by providing the above configuration, the protrusion of the conductive particle can be sufficiently controlled, and as a result, the conductive particle is used as a conductive particle blended in the anisotropic conductive adhesive. In this case, both low conduction resistance and high insulation reliability can be achieved.

ところで、基材上に無電解ニッケルめっきを施すときの前処理として、基材の表面にパラジウムイオンを捕捉させるパラジウム触媒化処理が一般に知られている。このパラジウム触媒化処理によって基材表面にパラジウムの析出核が形成されるが、この析出核の大きさは原子レベルである。一方、本発明に係るパラジウムを含む粒は後述するEDXによる成分分析が可能な大きさである。また、一般のパラジウム触媒化処理によって形成されるパラジウムの析出核からは本発明に係る突起を形成することはできない。   By the way, as a pretreatment when performing electroless nickel plating on a base material, a palladium catalyst treatment for capturing palladium ions on the surface of the base material is generally known. This palladium catalyzed treatment forms palladium precipitation nuclei on the substrate surface, and the size of the precipitation nuclei is at the atomic level. On the other hand, the particles containing palladium according to the present invention have a size that enables component analysis by EDX, which will be described later. Further, the projections according to the present invention cannot be formed from the precipitation nuclei of palladium formed by a general palladium catalyst treatment.

上記金属層は、該金属層の平均厚さをdとしたときに、上記金属層と上記樹脂粒子との界面までの最短距離が0.1×d以上であるパラジウムを含む粒を含有することができる。   The metal layer contains particles containing palladium whose shortest distance to the interface between the metal layer and the resin particles is 0.1 × d or more, where d is the average thickness of the metal layer. Can do.

また、本発明は、樹脂粒子と、該樹脂粒子の表面に設けられたニッケルを含む金属層と、を備え、金属層は、金属層の平均厚さをdとしたときに、金属層と樹脂粒子との界面までの最短距離が0.1×d以上であるパラジウムを含む粒を含有し、且つ、外表面に突起を有する第2の導電粒子を提供する。   The present invention also includes resin particles and a metal layer containing nickel provided on the surface of the resin particles, and the metal layer has a metal layer and a resin when the average thickness of the metal layer is d. Provided is a second conductive particle containing particles containing palladium having a shortest distance to the interface with the particle of 0.1 × d or more and having protrusions on the outer surface.

本発明の第2の導電粒子によれば、上記構成を備えることによって、導電粒子の突起を十分に制御することができ、その結果、異方導電性接着剤に配合される導電粒子として用いられたときには、低い導通抵抗と高い絶縁信頼性とを両立することができる。   According to the second conductive particle of the present invention, by providing the above configuration, the protrusion of the conductive particle can be sufficiently controlled, and as a result, the conductive particle is used as a conductive particle blended in the anisotropic conductive adhesive. In this case, both low conduction resistance and high insulation reliability can be achieved.

本発明の第1の導電粒子及び第2の導電粒子において、上記金属層は、該金属層と上記樹脂粒子との界面までの最短距離が10nm以上であるパラジウムを含む粒を含有することができる。   In the first conductive particle and the second conductive particle of the present invention, the metal layer may contain particles containing palladium whose shortest distance to the interface between the metal layer and the resin particle is 10 nm or more. .

上記金属層は、該金属層の厚さ方向に直交する方向に点在する上記パラジウムを含む粒を含有することができる。   The said metal layer can contain the particle | grains containing the said palladium dotted in the direction orthogonal to the thickness direction of this metal layer.

上記金属層は、上記突起の頂点と上記金属層及び上記樹脂粒子の界面とを最短で結ぶ直線が通る上記パラジウムを含む粒を含有することができる。   The metal layer may contain particles containing the palladium passing through a straight line connecting the apex of the protrusion and the interface between the metal layer and the resin particle in the shortest distance.

上記パラジウムを含む粒は、パラジウムイオン及び還元剤を含む無電解パラジウムめっき液の還元析出物であってもよい。   The particles containing palladium may be reduced deposits of an electroless palladium plating solution containing palladium ions and a reducing agent.

突起の数を増加させて低い電気抵抗値を得る観点から、上記パラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量が94質量%以上であることが好ましい。   From the viewpoint of increasing the number of protrusions and obtaining a low electric resistance value, the content of palladium in the particles containing palladium is preferably 94% by mass or more.

上記パラジウムを含む粒はリンを含むことができる。これにより、パラジウムを含む粒の硬度を高めることができ、導電粒子が圧縮されたときの電気抵抗値を低く保つことができる。   The particles containing palladium may contain phosphorus. Thereby, the hardness of the particle | grains containing palladium can be raised, and the electrical resistance value when an electrically-conductive particle is compressed can be kept low.

突起の数、大きさ及び形状を高度に制御できる観点から、上記金属層は、上記樹脂粒子に近い順に、ニッケルを含む第1の層と、ニッケルを含む第2の層とを含有し、上記第1の層におけるニッケルの含有量が83〜98質量%であり、上記第2の層におけるニッケルの含有量が93質量%以上であることが好ましい。これにより、低い導通抵抗と高い絶縁信頼性とを更に高水準で両立することが可能となる。   From the viewpoint of highly controlling the number, size, and shape of the protrusions, the metal layer contains a first layer containing nickel and a second layer containing nickel in the order closer to the resin particles. It is preferable that the content of nickel in the first layer is 83 to 98% by mass, and the content of nickel in the second layer is 93% by mass or more. As a result, it is possible to achieve both low conduction resistance and high insulation reliability at a higher level.

突起の数を増加させて低い電気抵抗値を得る観点から、上記第1の層におけるニッケルの含有量が、85〜93質量%であることが好ましい。   From the viewpoint of obtaining a low electrical resistance value by increasing the number of protrusions, the nickel content in the first layer is preferably 85 to 93 mass%.

低い電気抵抗値を得る観点から、上記第2の層におけるニッケルの含有量が、96質量%以上であることが好ましい。   From the viewpoint of obtaining a low electric resistance value, the nickel content in the second layer is preferably 96% by mass or more.

上記第1の層はリンを含むことができる。これにより、第1の層の硬度を高めることができ、導電粒子が圧縮されたときの電気抵抗値を低く保つことができる。   The first layer can include phosphorus. Thereby, the hardness of the first layer can be increased, and the electric resistance value when the conductive particles are compressed can be kept low.

上記第2の層はリン又はホウ素を含むことができる。これにより、第2の層の硬度を高めることができ、導電粒子が圧縮されたときの電気抵抗値を低く保つことができる。   The second layer can include phosphorus or boron. Thereby, the hardness of the second layer can be increased, and the electric resistance value when the conductive particles are compressed can be kept low.

上記金属層は、上記第2の層の上記第1の層とは反対側に、パラジウムを含む第3の層を更に含有することができる。パラジウムはニッケルよりも酸化されにくい性質を有していること、及び、パラジウムがニッケルの拡散を抑制する効果が高く、ニッケルのパラジウム表面への拡散を防止することが可能であることから、ニッケルを含む第2の層がパラジウムを含む第3の層で被覆されることにより、導電粒子表面の酸化を抑制することが可能となり、その結果、導電粒子が圧縮されたときの電気抵抗値を低く保つことができる。   The metal layer may further contain a third layer containing palladium on the opposite side of the second layer from the first layer. Palladium has a property that it is less likely to be oxidized than nickel, and because palladium has a high effect of suppressing the diffusion of nickel and can prevent the diffusion of nickel to the palladium surface. By covering the second layer containing with the third layer containing palladium, it becomes possible to suppress the oxidation of the surface of the conductive particles, and as a result, the electric resistance value when the conductive particles are compressed is kept low. be able to.

上記金属層は、上記第2の層の上記第1の層とは反対側に、金を含む第4の層を更に含有することができる。金がニッケルよりも酸化されにくい性質を有していること、及び、金そのものの抵抗値がニッケルよりも低いことから、金属層が第2の層の外側に金を含む第4の層を含有することにより、導電粒子が圧縮されたときの電気抵抗値を低く保つことができる。   The metal layer may further contain a fourth layer containing gold on the opposite side of the second layer from the first layer. The metal layer contains a fourth layer containing gold outside the second layer because gold has a property that it is less likely to be oxidized than nickel and the resistance value of gold itself is lower than that of nickel. By doing so, the electrical resistance value when the conductive particles are compressed can be kept low.

本発明は、樹脂粒子表面に、無電解ニッケルめっきにより、ニッケルを含有する第1の層を形成する工程と、第1の層上に、パラジウムイオン及び還元剤を含む無電解パラジウムめっき液の還元析出により、パラジウムを含む粒を形成する工程と、第1の層上及びパラジウムを含む粒上に、無電解ニッケルめっきにより、ニッケルを含む第2の層を形成する工程とを備える導電粒子の製造方法を提供する。   The present invention includes a step of forming a first layer containing nickel on the surface of resin particles by electroless nickel plating, and reduction of an electroless palladium plating solution containing palladium ions and a reducing agent on the first layer. Production of conductive particles comprising: a step of forming particles containing palladium by precipitation; and a step of forming a second layer containing nickel by electroless nickel plating on the first layer and the particles containing palladium. Provide a method.

本発明の導電粒子の製造方法によれば、上記構成を有することにより、第2のニッケル層によって形成される突起の数、大きさ及び形状を高度に制御することができ、低い導通抵抗と高い絶縁信頼性とを両立することができる導電粒子を得ることができる。   According to the method for producing conductive particles of the present invention, by having the above configuration, the number, size, and shape of the protrusions formed by the second nickel layer can be highly controlled, and the low conduction resistance and the high Conductive particles that can achieve both insulation reliability can be obtained.

本発明は、上記本発明の導電粒子と、該導電粒子の金属層の表面の少なくとも一部を被覆する絶縁性子粒子とを備える絶縁被覆導電粒子を提供する。   The present invention provides insulating coated conductive particles comprising the above conductive particles of the present invention and insulator particles covering at least part of the surface of the metal layer of the conductive particles.

本発明の絶縁被覆導電粒子によれば、異方導電性接着剤に配合される絶縁被覆導電粒子として用いられたときには、低い導通抵抗と高い絶縁信頼性とを両立することができる。   According to the insulating coated conductive particles of the present invention, when used as the insulating coated conductive particles blended in the anisotropic conductive adhesive, it is possible to achieve both low conduction resistance and high insulation reliability.

本発明は、上記本発明の導電粒子又は上記本発明の製造方法により得られる導電粒子と、接着剤とを含有する第1の異方導電性接着剤を提供する。   The present invention provides a first anisotropic conductive adhesive containing the conductive particles of the present invention or the conductive particles obtained by the production method of the present invention and an adhesive.

本発明の第1の異方導電性接着剤によれば、本発明に係る導電粒子を含有することにより、回路電極同士を接続したときに導通信頼性及び絶縁信頼性の両方に優れた接続構造体を得ることができる。   According to the first anisotropic conductive adhesive of the present invention, by containing the conductive particles according to the present invention, the connection structure excellent in both conduction reliability and insulation reliability when the circuit electrodes are connected to each other. You can get a body.

本発明は、更に、上記本発明の絶縁被覆導電粒子と接着剤とを含有する第2の異方導電性接着剤を提供する。   The present invention further provides a second anisotropic conductive adhesive containing the insulating coated conductive particles of the present invention and an adhesive.

本発明の第2の異方導電性接着剤によれば、本発明に係る絶縁被覆導電粒子を含有することにより、回路電極同士を接続したときに導通信頼性及び絶縁信頼性の両方に優れた接続構造体を得ることができる。   According to the second anisotropically conductive adhesive of the present invention, by including the insulating coated conductive particles according to the present invention, both the conductive reliability and the insulating reliability are excellent when the circuit electrodes are connected to each other. A connection structure can be obtained.

本発明は、また、本発明に係る異方導電性接着剤をフィルム状に形成してなる異方導電性接着剤フィルムを提供する。   The present invention also provides an anisotropic conductive adhesive film formed by forming the anisotropic conductive adhesive according to the present invention into a film.

本発明は、更に、第1の回路電極を有する第1の回路部材と第2の回路電極を有する第2の回路部材とを、第1の回路電極と第2の回路電極とが相対向するように配置し、第1の回路部材と第2の回路部材との間に本発明に係る異方導電性接着剤を介在させ、これらを加熱及び加圧して第1の回路電極と第2の回路電極とを電気的に接続させてなる接続構造体を提供する。   The present invention further includes a first circuit member having a first circuit electrode and a second circuit member having a second circuit electrode, wherein the first circuit electrode and the second circuit electrode are opposed to each other. The anisotropic conductive adhesive according to the present invention is interposed between the first circuit member and the second circuit member, and the first circuit electrode and the second circuit are heated and pressed by heating them. Provided is a connection structure in which a circuit electrode is electrically connected.

本発明によれば、異方導電性接着剤に配合される導電粒子として用いられたときに低い導通抵抗と高い絶縁信頼性とを両立することができる導電粒子及びその製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、上記の導電粒子を用いた絶縁被覆導電粒子、異方導電性接着剤及び接着剤フィルム、並びに異方導電性接着剤を用いた接続構造体を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when it uses as an electroconductive particle mix | blended with an anisotropic conductive adhesive, it can provide the electroconductive particle which can make low conduction | electrical_connection resistance and high insulation reliability compatible, and its manufacturing method. it can. In addition, according to the present invention, it is possible to provide an insulating coated conductive particle using the above conductive particles, an anisotropic conductive adhesive and an adhesive film, and a connection structure using the anisotropic conductive adhesive. .

図1の(a)は、本発明に係る導電粒子の一実施形態を示す模式断面図であり、図1の(b)は、本発明に係る絶縁被覆導電粒子の一実施形態を示す模式断面図である。1A is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the conductive particles according to the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-section showing one embodiment of the insulating coated conductive particles according to the present invention. FIG. 本発明に係る導電粒子について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the electroconductive particle which concerns on this invention. 本発明に係る導電粒子について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the electroconductive particle which concerns on this invention. 本発明に係る異方導電性接着剤によって回路電極同士が接続された接続構造体の一実施形態を示す模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a connection structure in which circuit electrodes are connected by an anisotropic conductive adhesive according to the present invention. 図4に示す接続構造体の製造方法の一例を説明するための模式断面図である。It is a schematic cross section for demonstrating an example of the manufacturing method of the connection structure shown in FIG. 実施例1の導電粒子の作製における工程cで得られた粒子を観察したSEM画像である。2 is an SEM image obtained by observing particles obtained in step c in producing conductive particles of Example 1. FIG. 実施例1の導電粒子の作製における工程cで得られた粒子の表面を観察したSEM画像である。2 is an SEM image obtained by observing the surface of particles obtained in step c in the production of conductive particles of Example 1. FIG. 実施例1で得られた導電粒子を観察したSEM画像である。2 is an SEM image obtained by observing the conductive particles obtained in Example 1. FIG. 実施例1で得られた導電粒子の断面を観察したSTEM像並びにEDXによるニッケル、リン及びパラジウムのマッピング図である。It is the STEM image which observed the cross section of the electrically-conductive particle obtained in Example 1, and the mapping figure of nickel, phosphorus, and palladium by EDX. 図9のEDXによるパラジウムのマッピング図からパラジウムを含む粒の高さを求める方法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of calculating | requiring the height of the particle | grains containing palladium from the mapping figure of palladium by EDX of FIG. トリミング加工を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating a trimming process. TEM測定用の薄膜切片を作製する方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the method of producing the thin film slice for TEM measurement. 図9のSTEM像から突起の高さを求める方法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to obtain | require the height of protrusion from the STEM image of FIG. 異常析出部を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating an abnormal precipitation part. 比較例1の導電粒子の作製におけるパラジウム触媒化処理後の粒子を観察したSEM画像である。3 is an SEM image obtained by observing particles after a palladium catalyst treatment in the production of conductive particles of Comparative Example 1. FIG. 比較例1で得られた導電粒子を観察したSEM画像である。4 is an SEM image obtained by observing the conductive particles obtained in Comparative Example 1. 比較例1で得られた導電粒子の断面を観察したSTEM像並びにEDXによるニッケル、リン及びパラジウムのマッピング図である。It is the STEM image which observed the cross section of the electrically-conductive particle obtained in the comparative example 1, and the mapping figure of nickel, phosphorus, and palladium by EDX.

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図1の(a)は、本発明に係る導電粒子の一実施形態を示す模式断面図であり、図1の(b)は、本発明に係る絶縁被覆導電粒子の一実施形態を示す模式断面図である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. 1A is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the conductive particles according to the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-section showing one embodiment of the insulating coated conductive particles according to the present invention. FIG.

<導電粒子>
まず、本実施形態の導電粒子について説明する。
<Conductive particles>
First, the conductive particles of this embodiment will be described.

図1の(a)に示す導電粒子2は、導電粒子のコアを構成する樹脂粒子203と、樹脂粒子203の表面に設けられたニッケルを含む金属層204と、を備え、金属層204は、金属層の厚さ方向における長さが4nm以上でありパラジウムを含む粒201を含有し、外表面に突起205を有する。   The conductive particle 2 shown in FIG. 1A includes a resin particle 203 that forms a core of the conductive particle, and a metal layer 204 containing nickel provided on the surface of the resin particle 203. The metal layer 204 includes: The metal layer has a length in the thickness direction of 4 nm or more, contains particles 201 containing palladium, and has protrusions 205 on the outer surface.

導電粒子2が備えるニッケルを含む金属層204は、樹脂粒子203に近い順に、ニッケルを含む第1の層200、及びニッケルを含む第2の層202の2層から構成されているが、3層以上の構造を有していてもよい。   The metal layer 204 containing nickel included in the conductive particles 2 is composed of two layers of a first layer 200 containing nickel and a second layer 202 containing nickel in the order closer to the resin particles 203. You may have the above structure.

樹脂粒子203の材質としては、特に限定されないが、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などが挙げられる。また、樹脂粒子として、例えば、架橋アクリル粒子、架橋ポリスチレン粒子等も使用可能である。   The material of the resin particles 203 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. Further, as the resin particles, for example, crosslinked acrylic particles, crosslinked polystyrene particles and the like can be used.

樹脂粒子は球状であることが好ましく、その平均粒径は1〜10μmであることが好ましく、2〜5μmであることがより好ましい。本実施形態における樹脂粒子の平均粒径は、任意の樹脂粒子300個について、走査電子顕微鏡(以下、SEM)を用いた観察により粒径の測定を行い、それらの平均値をとることにより得られる。   The resin particles are preferably spherical, and the average particle size is preferably 1 to 10 μm, and more preferably 2 to 5 μm. The average particle size of the resin particles in the present embodiment is obtained by measuring the particle size of 300 arbitrary resin particles by observation using a scanning electron microscope (hereinafter, SEM) and taking the average value thereof. .

ニッケルを含む第1の層200は、ニッケルの含有量が83〜98質量%であることが好ましく、85〜93質量%であることがより好ましく、86〜91質量%であることが更に好ましい。含有量を上記範囲とすることで、第1の層上に形成されるパラジウムを含む粒の形状ばらつきを抑えることができ、更に、高密度に分布させやすくなる。これにより、金属層の外表面の突起形状のばらつきを抑え、突起を高密度に形成することが可能になる。   The first layer 200 containing nickel preferably has a nickel content of 83 to 98% by mass, more preferably 85 to 93% by mass, and still more preferably 86 to 91% by mass. By setting the content within the above range, it is possible to suppress the variation in the shape of the particles containing palladium formed on the first layer, and it is easy to distribute the particles at a high density. As a result, it is possible to suppress variations in the protrusion shape on the outer surface of the metal layer and to form protrusions with high density.

第1の層は、例えば、無電解ニッケルめっきにより形成することができる。この場合、樹脂粒子をパラジウム触媒化処理することが好ましい。パラジウム触媒化処理は、公知の方法で行うことができ、その方法は特に限定されないが、例えば、アルカリシーダ、酸性シーダと呼ばれる触媒化処理液を用いた触媒化処理方法が挙げられる。   The first layer can be formed by, for example, electroless nickel plating. In this case, it is preferable to treat the resin particles with a palladium catalyst. The palladium catalyst treatment can be performed by a known method, and the method is not particularly limited. Examples thereof include a catalyst treatment method using a catalyst treatment solution called an alkali seeder or an acid seeder.

アルカリシーダを用いた触媒化処理方法としては、例えば以下の方法がある。2−アミノピリジンが配位したパラジウムイオン溶液に樹脂粒子を浸漬させることで樹脂粒子表面にパラジウムイオンを吸着させ、水洗後、更に、パラジウムイオンが吸着した樹脂粒子を、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。   Examples of the catalytic treatment method using an alkali seeder include the following methods. The resin particles are immersed in a palladium ion solution coordinated with 2-aminopyridine to adsorb palladium ions on the surface of the resin particles. After washing with water, the resin particles adsorbed with palladium ions are further added to sodium hypophosphite, hydrogen A reduction treatment is performed by dispersing in a solution containing a reducing agent such as sodium borohydride, dimethylamine borane, hydrazine, formalin, etc., and palladium ions adsorbed on the surface of the resin particles are reduced to metallic palladium.

また、酸性シーダを用いた触媒化処理方法としては、例えば以下の方法がある。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捕捉させる活性化処理を行った後、水洗する。更に、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。   Examples of the catalytic treatment method using an acidic seeder include the following methods. Resin particles are dispersed in a stannous chloride solution and subjected to a sensitization treatment in which tin ions are adsorbed on the surface of the resin particles, and then washed with water. Next, it is dispersed in a solution containing palladium chloride, and after an activation treatment for trapping palladium ions on the surface of the resin particles, it is washed with water. Furthermore, it is dispersed in a solution containing a reducing agent such as sodium hypophosphite, sodium borohydride, dimethylamine borane, hydrazine, formalin, etc., and subjected to reduction treatment, and the palladium ions adsorbed on the surface of the resin particles are converted into metallic palladium. To reduce.

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、更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。   In these palladium-catalyzed treatment methods, palladium ions are adsorbed on the surface, washed with water, and further dispersed in a solution containing a reducing agent to reduce the palladium ions adsorbed on the surface, so that the atomic level is reduced. A large palladium precipitation nucleus is formed.

第1の層は、リン又はホウ素を含むことが好ましく、リンを含むことがより好ましい。これにより、第1の層の硬度を高めることができ、導電粒子が圧縮されたときの電気抵抗値を低く保つことが容易となる。   The first layer preferably contains phosphorus or boron, and more preferably contains phosphorus. Thereby, the hardness of the first layer can be increased, and the electrical resistance value when the conductive particles are compressed can be easily kept low.

第1の層を無電解ニッケルめっきにより形成する場合、還元剤として次亜リン酸ナトリウム等のリン含有化合物を用いることで、リンを共析させることができ、ニッケル−リン合金が含まれる第1の層を形成することができる。また、還元剤として、ジメチルアミンボラン、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム等のホウ素含有化合物を用いることで、ホウ素を共析させることができ、ニッケル−ホウ素合金が含まれる第1の層を形成することができる。ニッケル−リン合金はニッケル−ホウ素合金よりも硬度が低いので、導電粒子を高圧縮して圧着接続する場合に第1の層の割れを抑える観点から、第1の層はニッケル−リン合金を含むことが好ましい。   When the first layer is formed by electroless nickel plating, phosphorus can be co-deposited by using a phosphorus-containing compound such as sodium hypophosphite as a reducing agent, and a first nickel-phosphorous alloy is included. Can be formed. Further, by using a boron-containing compound such as dimethylamine borane, sodium borohydride, or potassium borohydride as a reducing agent, boron can be co-deposited, and the first layer containing a nickel-boron alloy is formed. Can be formed. Since the nickel-phosphorus alloy has a lower hardness than the nickel-boron alloy, the first layer contains the nickel-phosphorus alloy from the viewpoint of suppressing cracking of the first layer when the conductive particles are highly compressed and crimped. It is preferable.

なお、第1の層における元素の含有量は、例えば、ウルトラミクロトーム法で導電粒子の断面を切り出し、透過型電子顕微鏡(以下、TEM)を用いて25万倍の倍率で観察し、TEMに付属するエネルギー分散型X線検出器(以下、EDX)による成分分析により算出することができる。   In addition, the content of the element in the first layer is, for example, cut out a cross section of the conductive particles by an ultramicrotome method, observed at a magnification of 250,000 times using a transmission electron microscope (hereinafter, TEM), and attached to the TEM It can be calculated by component analysis using an energy dispersive X-ray detector (hereinafter referred to as EDX).

第1の層の厚みは、20〜200nmであることが好ましく、20〜150nmであることがより好ましく、60〜100nmであることが更に好ましい。第1の層の厚みが上記範囲であると、導電粒子を高圧縮して圧着接続する場合に、第1の層の割れを抑制しやすくなる。   The thickness of the first layer is preferably 20 to 200 nm, more preferably 20 to 150 nm, and still more preferably 60 to 100 nm. When the thickness of the first layer is within the above range, cracking of the first layer is easily suppressed when the conductive particles are highly compressed and crimped.

パラジウムを含む粒は、金属層の内部に点在していることが好ましい。   The particles containing palladium are preferably scattered inside the metal layer.

図2及び図3は、本実施形態の導電粒子を、導電粒子の中心付近を通る面で切断したときの断面の一部を示す模式図である。図2及び図3では、パラジウムを含む粒の大きさ及び存在する位置を説明しやすくするために、切断面が隣り合う2つの突起の頂点を通り、更に切断面がパラジウムを含む粒の中心付近を通る場合の断面が示されている。   2 and 3 are schematic views showing a part of a cross section when the conductive particles of the present embodiment are cut along a plane passing through the vicinity of the center of the conductive particles. In FIG. 2 and FIG. 3, in order to make it easy to explain the size and location of grains containing palladium, the cutting plane passes through the apexes of two adjacent protrusions, and the cutting plane is near the center of the grain containing palladium. A cross-section through is shown.

パラジウムを含む粒201は、ニッケルを含む金属層204の厚さ方向における長さD1が4nm以上であることが好ましく、6nm以上であることがより好ましく、8nm以上であることが更に好ましい。上記範囲の長さを有するパラジウムを含む粒が金属層に含まれることで、金属層の外表面に十分な高さの突起が形成されやすくなる。また、パラジウムを含む粒が点在して金属層の外表面に十分な高さの突起が形成されやすくなる観点から、D1は35nm以下であることが好ましく、25nm以下であることがより好ましい。   In the grain 201 containing palladium, the length D1 in the thickness direction of the metal layer 204 containing nickel is preferably 4 nm or more, more preferably 6 nm or more, and still more preferably 8 nm or more. When particles containing palladium having a length in the above range are included in the metal layer, protrusions with a sufficiently high height are easily formed on the outer surface of the metal layer. Further, from the viewpoint of easily forming a sufficiently high protrusion on the outer surface of the metal layer by interspersing particles containing palladium, D1 is preferably 35 nm or less, and more preferably 25 nm or less.

パラジウムを含む粒の長さD1を求めるためには、まず、ウルトラミクロトーム法、収束イオンビーム加工法、クライオウルトラミクロトーム加工法等により、薄膜切片状のサンプルを作製して導電粒子断面を切り出す。続いて、薄膜切片上のサンプルを、TEMを用いて25万倍の倍率で観察し、TEMに付属するEDXにより得られるパラジウムのマッピング図からD1を求める。   In order to obtain the length D1 of the particle containing palladium, first, a thin film slice-like sample is prepared by an ultramicrotome method, a focused ion beam processing method, a cryoultramicrotome processing method, or the like, and a cross section of a conductive particle is cut out. Subsequently, the sample on the thin film slice is observed at a magnification of 250,000 times using a TEM, and D1 is obtained from a mapping diagram of palladium obtained by EDX attached to the TEM.

本実施形態においては、導電粒子を、この粒子の中心付近を通る面で切断したときに、上記の方法で確認されるパラジウムを含む粒の長さの平均が、4〜35nmであることが好ましく、6〜25nmであることがより好ましく、12〜20nmであることが更に好ましい。平均をとる粒の数は10個とすることができる。   In this embodiment, when the conductive particles are cut along a plane passing through the vicinity of the center of the particles, it is preferable that the average length of the particles containing palladium, which is confirmed by the above method, is 4 to 35 nm. 6 to 25 nm is more preferable, and 12 to 20 nm is still more preferable. The average number of grains can be ten.

本実施形態においては、金属層204が、金属層204の平均厚さをdとしたときに、金属層と樹脂粒子との界面までの最短距離が0.1×d以上であるパラジウムを含む粒を含むことが好ましい。すなわち、図2に示されるパラジウムを含む粒201の樹脂粒子203側の表面S1と、金属層204及び樹脂粒子203の界面S2との最短距離D2が、0.1×d以上であることが好ましい。なお、図2の破線H1が金属層204の平均厚みを示す。   In the present embodiment, the metal layer 204 is a particle containing palladium whose shortest distance to the interface between the metal layer and the resin particles is 0.1 × d or more when the average thickness of the metal layer 204 is d. It is preferable to contain. That is, the shortest distance D2 between the surface S1 on the resin particle 203 side of the particle 201 containing palladium shown in FIG. 2 and the interface S2 between the metal layer 204 and the resin particle 203 is preferably 0.1 × d or more. . 2 represents the average thickness of the metal layer 204.

パラジウムを含む粒201と樹脂粒子203との間に、厚さが0.1×d以上のニッケルを含む金属層が存在していることにより、金属層の厚さ方向における長さが4nm以上のパラジウムを含む粒201を容易に形成することが可能となる。すなわち、厚さが0.1×d以上のニッケルを含む金属層が存在していることにより、還元剤がニッケルを含む金属層上に吸着し、還元剤の酸化反応、つまり、パラジウムイオンの還元反応が連続的に進行するため、パラジウムを含む粒を成長させることが可能である。結果として、金属層の厚さ方向における長さが4nm以上のパラジウムを含む粒を成長させることができ、その上に形成するニッケルを含む第2の層が、低い導通抵抗を得ることが可能な突起を有することができる。   Since the metal layer containing nickel having a thickness of 0.1 × d or more exists between the particles 201 containing palladium and the resin particles 203, the length in the thickness direction of the metal layer is 4 nm or more. The particles 201 containing palladium can be easily formed. That is, when a metal layer containing nickel having a thickness of 0.1 × d or more is present, the reducing agent is adsorbed on the metal layer containing nickel, and oxidation reaction of the reducing agent, that is, reduction of palladium ions. Since the reaction proceeds continuously, it is possible to grow grains containing palladium. As a result, grains containing palladium having a length in the thickness direction of the metal layer of 4 nm or more can be grown, and the second layer containing nickel formed thereon can obtain a low conduction resistance. Can have protrusions.

なお、樹脂粒子203表面には、長さが4nm以上のパラジウムを含む粒201を形成することは困難である。長さが4nm以上のパラジウムを含む粒201は、パラジウムイオン及び還元剤を含む無電解パラジウムめっき液により還元析出させて形成するが、例えば樹脂粒子203表面に、一定以上(長さが4nm以上)のパラジウムを含む粒を形成しようとしても、還元剤は樹脂粒子203表面に吸着しづらく、還元剤の酸化反応が進まないため、パラジウムを含む粒を大きくさせることが難しい。このときのパラジウムの析出核の大きさは原子レベルであると考えられ、その上にニッケルを含む第2の層を形成しても平滑な被膜となり、突起を有する形状を形成できないため、低い導通抵抗を得ることができない。   Note that it is difficult to form particles 201 containing palladium having a length of 4 nm or more on the surface of the resin particles 203. The particle 201 containing palladium having a length of 4 nm or more is formed by reducing and depositing with an electroless palladium plating solution containing palladium ions and a reducing agent. Even if it is going to form the particle | grains containing palladium, since it is hard to adsorb | suck to the surface of the resin particle 203 and the oxidation reaction of a reducing agent does not advance, it is difficult to enlarge the particle | grains containing palladium. The size of the palladium precipitation nuclei at this time is considered to be at the atomic level, and even if the second layer containing nickel is formed thereon, a smooth film is formed and a shape having protrusions cannot be formed. Can't get resistance.

また、導電粒子1つの表面全体に、ある程度の大きさに突起の大きさを制御し、更に導電粒子間における突起形状のばらつきを低減し、導電粒子間においても安定して低い導通抵抗を得るために、上記D2が0.2×d以上であることがより好ましく、0.4×d以上であることが更に好ましい。また、低い導通抵抗値と高い絶縁信頼性を得るために、上記D2が0.7×d以下であることが好ましく、0.4×d以下であることがより好ましい。   In addition, to control the size of the protrusion to a certain size on the entire surface of one conductive particle, to further reduce the variation in the shape of the protrusion between the conductive particles, and to stably obtain a low conduction resistance between the conductive particles. Further, the D2 is more preferably 0.2 × d or more, and further preferably 0.4 × d or more. In order to obtain a low conduction resistance value and high insulation reliability, the D2 is preferably 0.7 × d or less, and more preferably 0.4 × d or less.

なお、金属層204の平均厚さdは、粒子の中心付近を通るようにウルトラミクロトーム法で粒子の断面を切り出し、TEMを用いて25万倍の倍率で観察し、得られた画像から、金属層204の断面積を見積り、その断面積から算出される。   The average thickness d of the metal layer 204 is determined by cutting out a cross section of the particle by an ultramicrotome method so as to pass near the center of the particle, observing it at a magnification of 250,000 times using a TEM, and from the obtained image, The cross-sectional area of the layer 204 is estimated and calculated from the cross-sectional area.

また、上記D2は、例えば、導電粒子の中心付近を通る断面のEDXにより得られるパラジウムのマッピング図に基づき求めることができる。なお、金属層204及び樹脂粒子203の界面S2については、EDXにより得られるニッケルのマッピング図から確認できる。   The D2 can be obtained based on, for example, a palladium mapping diagram obtained by EDX of a cross section passing through the vicinity of the center of the conductive particles. In addition, about the interface S2 of the metal layer 204 and the resin particle 203, it can confirm from the mapping figure of nickel obtained by EDX.

また、第1のニッケル層がピンホール等のない連続膜となり、樹脂粒子がニッケルにより完全に被覆された状態であれば、4nm以上のパラジウムを含む粒201が導電粒子全体に形成されて、第2のニッケル層における突起が1つの導電粒子において全体的に形成されるので、より低い導通抵抗値を得ることが可能となる。このような理由から、上記D2が10nm以上であることが好ましく、20nm以上であることがより好ましく、40nm以上であることが更に好ましい。   If the first nickel layer is a continuous film without pinholes and the resin particles are completely covered with nickel, particles 201 containing palladium of 4 nm or more are formed on the entire conductive particles, Since the protrusions in the two nickel layers are entirely formed in one conductive particle, it is possible to obtain a lower conduction resistance value. For these reasons, the D2 is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, and further preferably 40 nm or more.

本実施形態においては、金属層204が、金属層の厚さ方向に直交する方向における直径D3が5〜100nmであるパラジウムを含む粒を含有することが好ましい。パラジウムを含む粒の大きさが上記範囲であると、金属層の外表面に十分な大きさの突起が十分な密度で形成されやすくなる。このような観点から、D3は7〜80nmであるとより好ましく、20〜60nmであると更に好ましい。   In this embodiment, it is preferable that the metal layer 204 contains the particle | grains containing the palladium whose diameter D3 in the direction orthogonal to the thickness direction of a metal layer is 5-100 nm. When the size of the particles containing palladium is in the above range, protrusions of a sufficiently large size are easily formed on the outer surface of the metal layer with a sufficient density. From such a viewpoint, D3 is more preferably 7 to 80 nm, and further preferably 20 to 60 nm.

また、直径20〜60nmのパラジウムを含む粒の個数は、長さ4nm以上のパラジウムを含む粒の総数に対し50%以上であることが好ましく、60%以上であるとより好ましく、70%以上であると更に好ましい。   The number of particles containing palladium having a diameter of 20 to 60 nm is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, and 70% or more with respect to the total number of particles containing palladium having a length of 4 nm or more. More preferably.

また、パラジウムを含む粒の金属層の厚さ方向における長さD1と金属層の厚さ方向に直交する方向における直径D3との比[D1/D3]は、0.1以上であることが好ましく、0.2以上であることがより好ましく、0.3以上であることが更に好ましい。係る比が上記範囲である粒を金属層に含有させることで、金属層の外表面に形成される突起形状の制御を容易にすることができる。   Further, the ratio [D1 / D3] of the length D1 of the metal layer containing palladium in the thickness direction D1 to the diameter D3 in the direction perpendicular to the thickness direction of the metal layer is preferably 0.1 or more. 0.2 or more is more preferable, and 0.3 or more is still more preferable. By including grains having such a ratio in the above range in the metal layer, it is possible to easily control the shape of the protrusions formed on the outer surface of the metal layer.

パラジウムを含む粒は、金属層の平均厚みの中央から係る平均厚みの±45%以内の範囲に含まれていることが好ましい。図3に示される導電粒子の断面においては、破線C1が金属層204の平均厚さの中央を示し、破線C1から金属層の厚み方向にそれぞれd/2の距離に金属層204の平均厚さの面及び樹脂粒子の表面が位置する。この場合、パラジウムを含む粒201が、C1から±0.45×dの範囲内に存在することが好ましい。第2のニッケル層形成後において、突起の形状ばらつきを抑え、低い導通抵抗値と高い絶縁信頼性を得るために、パラジウムを含む粒201が、C1から±0.3×dの範囲内に存在することがより好ましく、±0.2×dの範囲内に存在することが更に好ましい。   The particles containing palladium are preferably included in a range within ± 45% of the average thickness from the center of the average thickness of the metal layer. In the cross section of the conductive particle shown in FIG. 3, the broken line C1 indicates the center of the average thickness of the metal layer 204, and the average thickness of the metal layer 204 is a distance of d / 2 from the broken line C1 in the thickness direction of the metal layer. And the surface of the resin particles are located. In this case, it is preferable that the particles 201 containing palladium exist within a range of ± 0.45 × d from C1. After forming the second nickel layer, in order to suppress the variation in the shape of the protrusion and to obtain a low conduction resistance value and a high insulation reliability, the grains 201 containing palladium are present in the range of ± 0.3 × d from C1. More preferably, it is more preferably within the range of ± 0.2 × d.

導電粒子が有するパラジウムを含む粒の個数は、導電粒子のSEM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20個以上であると好ましく、60個以上であるとより好ましく、100個以上であると更に好ましい。パラジウムを含む粒の個数が上記範囲であると、金属層の外表面に十分な数の突起が形成され得る。これにより、対向する電極間に導電粒子を介在させて電極同士を圧着接続したときに、より低い電気抵抗値を得ることができる。   The number of particles containing palladium in the conductive particles is preferably 20 or more in a concentric circle having a diameter that is ½ of the diameter of the conductive particles on the SEM orthographic projection surface of the conductive particles, and is 60 or more. More preferably, it is more preferably 100 or more. When the number of particles containing palladium is in the above range, a sufficient number of protrusions can be formed on the outer surface of the metal layer. As a result, a lower electrical resistance value can be obtained when the conductive particles are interposed between the opposing electrodes and the electrodes are crimped together.

本実施形態の導電粒子において、金属層の外表面に十分な数の突起を形成し、接続時の電気抵抗値をより下げる観点から、パラジウムを含む粒が金属層の厚さ方向に直交する方向に点在することが好ましい。パラジウムを含む粒は、互いに接触することなく、金属層の厚さ方向に直交する方向に点在することが好ましい。互いに接触する、パラジウムを含む粒の個数は、一つの導電粒子中に15個以下であることが好ましく、7個以下であることがより好ましく、0個、すなわちパラジウムを含む粒同士が接触しないですべて点在していることが更に好ましい。   In the conductive particles of the present embodiment, from the viewpoint of forming a sufficient number of protrusions on the outer surface of the metal layer and further reducing the electrical resistance value at the time of connection, the direction in which the particles containing palladium are orthogonal to the thickness direction of the metal layer It is preferable to be scattered. The grains containing palladium are preferably scattered in a direction perpendicular to the thickness direction of the metal layer without contacting each other. The number of particles containing palladium that are in contact with each other is preferably 15 or less in one conductive particle, more preferably 7 or less, and 0 particles, that is, particles containing palladium are not in contact with each other. More preferably, all are scattered.

また、本実施形態の導電粒子において、金属層は、金属層の外表面に形成される突起の頂点と、金属層及び樹脂粒子の界面とを最短で結ぶ直線が通るパラジウムを含む粒を含むことが好ましい。図3に示される導電粒子の断面においては、L1が、突起の頂点T1と樹脂粒子203及び金属層204の界面S2とを最短で結ぶ直線である。図3に示される金属層204は、L1が通るパラジウムを含む粒201を含んでいる。このように、パラジウムを含む粒に対応する位置に金属層の突起が形成されていることが好ましい。   Further, in the conductive particles of the present embodiment, the metal layer includes particles containing palladium passing through a straight line connecting the apex of the protrusion formed on the outer surface of the metal layer and the interface between the metal layer and the resin particle at the shortest. Is preferred. In the cross section of the conductive particle shown in FIG. 3, L1 is a straight line that connects the apex T1 of the protrusion and the interface S2 between the resin particle 203 and the metal layer 204 in the shortest distance. The metal layer 204 shown in FIG. 3 includes grains 201 containing palladium through which L1 passes. Thus, it is preferable that the protrusion of the metal layer is formed at a position corresponding to the particle containing palladium.

なお、金属層に上記の直線L1が通るパラジウムを含む粒が含まれているか否かについては、例えば、導電粒子の中心付近と突起の頂点とが通る切断面で導電粒子を切断し、その断面のEDXにより得られるパラジウムのマッピング図で確認することができる。   Note that whether or not the metal layer includes particles containing palladium through which the straight line L1 passes includes, for example, cutting the conductive particles at a cutting plane where the vicinity of the center of the conductive particles and the apex of the protrusion pass, It can be confirmed by the mapping diagram of palladium obtained by EDX.

本実施形態に係る導電粒子において、第1の層上を被覆するパラジウムを含む粒の面積の割合(被覆率)は、1〜70%であることが好ましく、3〜50%であることがより好ましく、5〜30%であることが更に好ましい。被覆率が上記範囲であると、金属層の外表面に良好な突起形状を得られやすくなる。これにより、対向する電極間に導電粒子を介在させて電極同士を圧着接続したときに、より低い電気抵抗値を得ることができる。   In the conductive particles according to the present embodiment, the ratio (coverage) of the area of the particles containing palladium covering the first layer is preferably 1 to 70%, more preferably 3 to 50%. Preferably, it is more preferable that it is 5 to 30%. When the coverage is in the above range, a good protrusion shape can be easily obtained on the outer surface of the metal layer. As a result, a lower electrical resistance value can be obtained when the conductive particles are interposed between the opposing electrodes and the electrodes are crimped together.

パラジウムを含む粒の形状は、特に制限されないが、楕円体、球体、半球体、略楕円体、略球体、略半球体等であることが好ましい。これらの中でも半球体又は略半球体であることが好ましい。   The shape of the particles containing palladium is not particularly limited, but is preferably an ellipsoid, a sphere, a hemisphere, a substantially ellipsoid, a substantially sphere, a substantially hemisphere, or the like. Among these, a hemisphere or a substantially hemisphere is preferable.

パラジウムを含む粒は、例えば、パラジウムイオン及び還元剤を含む無電解パラジウムめっき液により還元析出させて形成することができる。   The particles containing palladium can be formed, for example, by reducing and depositing with an electroless palladium plating solution containing palladium ions and a reducing agent.

無電解パラジウムめっき液に用いるパラジウムの供給源としては、特に限定されないが、塩化パラジウム、塩化パラジウムナトリウム、塩化パラジウムアンモニウム、硫酸パラジウム、硝酸パラジウム、酢酸パラジウム、酸化パラジウム等のパラジウム化合物などが挙げられる。具体的には、酸性塩化パラジウム「PdCl/HCl」、硝酸テトラアンミンパラジウム「Pd(NH(NO」、ジニトロジアンミンパラジウム「Pd(NH(NO」、ジシアノジアンミンパラジウム「Pd(CN)(NH」、ジクロロテトラアンミンパラジウム「Pd(NHCl」、スルファミン酸パラジウム「Pd(NHSO」、硫酸ジアンミンパラジウム「Pd(NHSO」、シュウ酸テトラアンミンパラジウム「Pd(NH」、硫酸パラジウム「PdSO」等を用いることができる。 The source of palladium used in the electroless palladium plating solution is not particularly limited, and examples thereof include palladium compounds such as palladium chloride, sodium palladium chloride, ammonium ammonium chloride, palladium sulfate, palladium nitrate, palladium acetate, and palladium oxide. Specifically, acidic palladium chloride “PdCl 2 / HCl”, tetraamminepalladium nitrate “Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 ”, dinitrodiammine palladium “Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 ”, dicyano Diammine palladium “Pd (CN) 2 (NH 3 ) 2 ”, dichlorotetraammine palladium “Pd (NH 3 ) 4 Cl 2 ”, palladium sulfamate “Pd (NH 2 SO 3 ) 2 ”, diammine palladium sulfate “Pd (NH 3 ) 2 SO 4 ”, tetraamminepalladium oxalate“ Pd (NH 3 ) 4 C 2 O 4 ”, palladium sulfate“ PdSO 4 ”and the like can be used.

無電解パラジウムめっき液に用いる還元剤としては、特に制限はないが、得られるパラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量を十分高めるとともに粒の形状ばらつきを抑えることができる観点から、ギ酸化合物を用いることが好ましい。また、還元剤として、次亜リン酸や亜リン酸等のリン含有化合物又はホウ素含有化合物を用いることができる。その場合は、得られるパラジウムを含む粒がパラジウム−リン合金又はパラジウム−ホウ素合金を含むため、パラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量が所望のものとなるように、還元剤の濃度、pH、めっき液の温度などを調節することが好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular as a reducing agent used for an electroless palladium plating solution, From a viewpoint which can fully raise the content of palladium in the particle | grains containing palladium obtained, and can suppress the dispersion | variation in the shape of a particle | grain, use a formate compound Is preferred. Moreover, phosphorus-containing compounds, such as hypophosphorous acid and phosphorous acid, or a boron containing compound can be used as a reducing agent. In that case, since the obtained particles containing palladium contain a palladium-phosphorus alloy or palladium-boron alloy, the concentration of reducing agent, pH, plating so that the content of palladium in the particles containing palladium is as desired. It is preferable to adjust the temperature of the liquid.

また、無電解パラジウムめっき液には、必要に応じて、緩衝剤等を添加することができるが、その種類については、特に限定されない。   Moreover, although a buffering agent etc. can be added to an electroless palladium plating solution as needed, the kind is not specifically limited.

パラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量は、94質量%以上であることが好ましく、97質量%以上であるとより好ましく、99質量%以上であると更に好ましい。パラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量が上記範囲であると、金属層の外表面に形成される突起の大きさ及び数をより良好な範囲とすることができる。これにより、対向する電極間に導電粒子を介在させて電極同士を圧着接続したときに、より低い電気抵抗値を得ることができる。   The content of palladium in the particles containing palladium is preferably 94% by mass or more, more preferably 97% by mass or more, and further preferably 99% by mass or more. When the content of palladium in the particles containing palladium is in the above range, the size and number of protrusions formed on the outer surface of the metal layer can be made in a better range. As a result, a lower electrical resistance value can be obtained when the conductive particles are interposed between the opposing electrodes and the electrodes are crimped together.

なお、パラジウムを含む粒における元素の含有量は、例えば、ウルトラミクロトーム法で導電粒子の断面を切り出し、TEMを用いて25万倍の倍率で観察し、TEMに付属するEDXによる成分分析により算出することができる。   In addition, the content of the element in the particles containing palladium is calculated by, for example, cutting out a cross section of the conductive particle by an ultramicrotome method, observing it at a magnification of 250,000 times using a TEM, and component analysis by EDX attached to the TEM. be able to.

また、パラジウムを含む粒を上述の還元析出により形成する場合、後述する銅張り積層板を用いる方法で得られる無電解パラジウムめっき被膜におけるEDXによる成分分析で、パラジウム含有量が上記範囲となるように、還元析出の条件を設定することが好ましい。   Moreover, when the particle | grains containing palladium are formed by the above-mentioned reduction | restoration precipitation, so that palladium content may become the said range by the component analysis by EDX in the electroless palladium plating film obtained by the method of using the copper clad laminated board mentioned later. It is preferable to set conditions for reduction precipitation.

本実施形態に係る導電粒子2においては、ニッケルを含む第2の層202によって突起205が形成される。このような第2の層は、無電解ニッケルめっきにより形成することができる。本実施形態においては、第1の層200及びパラジウムを含む粒201上に無電解ニッケルめっきを施すことにより、突起205を外表面(樹脂粒子側とは反対側の面)に有する第2の層を形成することができる。   In the conductive particle 2 according to the present embodiment, the protrusion 205 is formed by the second layer 202 containing nickel. Such a second layer can be formed by electroless nickel plating. In the present embodiment, by applying electroless nickel plating on the first layer 200 and palladium-containing grains 201, the second layer having protrusions 205 on the outer surface (surface opposite to the resin particle side). Can be formed.

ニッケルを含む第2の層202は、ニッケルの含有量が93質量%以上であることが好ましく、95〜99質量%であることがより好ましく、96〜98.5質量%であることが更に好ましい。ニッケルの含有量が上記範囲であると、第2の層を無電解ニッケルめっきにより形成する場合にニッケル粒子の凝集を抑制しやすくなり、異常突起の形成を防止することができる。これにより、異方導電性接着剤に配合される導電粒子として用いられたときに低い導通抵抗と高い絶縁信頼性とを両立することができる導電粒子が得られやすくなる。   The second layer 202 containing nickel preferably has a nickel content of 93% by mass or more, more preferably 95 to 99% by mass, and still more preferably 96 to 98.5% by mass. . When the content of nickel is in the above range, when the second layer is formed by electroless nickel plating, aggregation of nickel particles can be easily suppressed, and formation of abnormal protrusions can be prevented. Thereby, when used as conductive particles blended in the anisotropic conductive adhesive, conductive particles that can achieve both low conduction resistance and high insulation reliability are easily obtained.

なお、第2の層における元素の含有量は、例えば、ウルトラミクロトーム法で導電粒子の断面を切り出し、TEMを用いて25万倍の倍率で観察し、TEMに付属するEDXによる成分分析により算出することができる。   The content of the element in the second layer is calculated by, for example, cutting out a cross section of the conductive particle by an ultramicrotome method, observing it at a magnification of 250,000 times using a TEM, and component analysis by EDX attached to the TEM. be able to.

第2の層の厚みは、平均厚みが10〜200nmであることが好ましく、20〜160nmであることがより好ましく、40〜130nmであることが更に好ましい。第2の層の厚みが上記範囲であると、良好な形状の突起を形成できるとともに、圧着接続の際に導電粒子が高圧縮された場合でも金属層の割れが発生しにくくなる。   The average thickness of the second layer is preferably 10 to 200 nm, more preferably 20 to 160 nm, and still more preferably 40 to 130 nm. When the thickness of the second layer is within the above range, a protrusion having a good shape can be formed, and even when the conductive particles are highly compressed during the crimping connection, the metal layer is hardly cracked.

第2の層の平均の厚みは、得られた導電粒子について、粒子の中心付近を通るようにウルトラミクロトーム法で粒子の断面を切り出し、TEMを用いて25万倍の倍率で観察し、得られた画像から、第2の層の断面積を見積り、その断面積から算出できる。また、このとき、第1の層及び第2の層を区別しづらい場合には、EDXによる成分分析により、第1の層及び第2の層の区別を明確にすることで、第2の層のみの平均厚みを算出できる。   The average thickness of the second layer is obtained by cutting the cross section of the obtained conductive particles so as to pass through the vicinity of the center of the particles by the ultramicrotome method and observing them at a magnification of 250,000 times using a TEM. From the obtained image, the cross-sectional area of the second layer can be estimated and calculated from the cross-sectional area. At this time, if it is difficult to distinguish between the first layer and the second layer, the distinction between the first layer and the second layer is made clear by component analysis by EDX, so that the second layer Only the average thickness can be calculated.

第2の層によって形成された突起の平均高さは、10〜120nmであることが好ましく、20〜100nmであることがより好ましく、30〜80nmであることが更に好ましい。突起の平均高さが上記範囲であると、異方導電性接着剤に配合される導電粒子として用いられたときに低い導通抵抗と高い絶縁信頼性とを両立することができる導電粒子が得られやすくなる。   The average height of the protrusions formed by the second layer is preferably 10 to 120 nm, more preferably 20 to 100 nm, and still more preferably 30 to 80 nm. When the average height of the protrusions is within the above range, conductive particles that can achieve both low conduction resistance and high insulation reliability when used as conductive particles blended in an anisotropic conductive adhesive are obtained. It becomes easy.

なお、突起の高さとは、図3に示されるD4を指し、突起の両側の谷と谷とを結んだ直線から突起の頂点までの距離のことである。また、突起の平均高さD4は、導電粒子10個におけるD4の平均値として算出できる。   The height of the protrusion refers to D4 shown in FIG. 3, and is the distance from the straight line connecting the valleys on both sides of the protrusion to the apex of the protrusion. Further, the average height D4 of the protrusions can be calculated as an average value of D4 in 10 conductive particles.

本実施形態において、第2の層によって形成される突起は、高さが30nm未満の突起の割合が全突起数に対し80%未満であり、高さが30nm以上120nm未満の突起の割合が全突起数に対し20〜80%であり、高さが120nm以上の突起の個数割合が全突起数に対し5%以下であることが好ましく、高さが30nm未満の突起の割合が全突起数に対し60%未満であり、高さが30nm以上120nm未満の突起の割合が全突起数に対し40〜70%であり、高さが120nm以上の突起の割合が全突起数に対し2%以下であることがより好ましい。突起の高さの分布が上記範囲である導電粒子は、異方導電性接着剤に配合される導電粒子として用いられたときに、低い導通抵抗と高い絶縁信頼性とを更に高水準で両立することができる。   In this embodiment, the protrusions formed by the second layer have a ratio of protrusions having a height of less than 30 nm of less than 80% with respect to the total number of protrusions, and a ratio of protrusions having a height of not less than 30 nm and less than 120 nm. The ratio of the number of protrusions with a height of 120 nm or more is preferably 5% or less with respect to the total number of protrusions, and the ratio of protrusions with a height of less than 30 nm is the total number of protrusions. On the other hand, the ratio of protrusions with a height of less than 60% and a height of 30 nm or more and less than 120 nm is 40 to 70% of the total number of protrusions, and the ratio of protrusions with a height of 120 nm or more is 2% or less with respect to the total number of protrusions. More preferably. Conductive particles having a projection height distribution within the above range, when used as conductive particles blended in an anisotropic conductive adhesive, achieve both low conduction resistance and high insulation reliability at a higher level. be able to.

また、第2の層によって形成される突起は、外径が100nm未満の突起の割合が全突起数に対し80%未満であり、外径が100nm以上200nm未満の突起の割合が全突起数に対し20〜80%であり、外径が200nm以上の突起の割合が全突起数に対し10%以下であることが好ましく、外径が100nm未満の突起の割合が全突起数に対し60%未満であり、外径が100nm以上200nm未満の突起の割合が全突起数に対し40〜70%であり、外径が200nm以上の突起の割合が全突起数に対し5%以下であることがより好ましい。突起の外径の分布が上記範囲である導電粒子は、異方導電性接着剤に配合される導電粒子として用いられたときに、低い導通抵抗と高い絶縁信頼性とを更に高水準で両立することができる。   The protrusions formed by the second layer have a ratio of protrusions with an outer diameter of less than 100 nm less than 80% of the total number of protrusions, and a ratio of protrusions with an outer diameter of 100 nm to less than 200 nm in the total number of protrusions. The ratio of protrusions having an outer diameter of 200 nm or more is preferably 10% or less with respect to the total number of protrusions, and the ratio of protrusions having an outer diameter of less than 100 nm is less than 60% with respect to the total number of protrusions. More preferably, the ratio of protrusions having an outer diameter of 100 nm or more and less than 200 nm is 40 to 70% of the total number of protrusions, and the ratio of protrusions having an outer diameter of 200 nm or more is 5% or less of the total number of protrusions. preferable. Conductive particles having an outer diameter distribution of protrusions in the above range, when used as conductive particles blended in an anisotropic conductive adhesive, achieve both low conduction resistance and high insulation reliability at a higher level. be able to.

なお、突起の外径とは、図3に示されるD5を指し、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意味する。具体的には、SEM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ることができる。   The outer diameter of the protrusion refers to D5 shown in FIG. 3, and the protrusion existing in a concentric circle having a diameter that is ½ of the diameter of the conductive particle on the orthographic projection surface of the conductive particle. It means the average value of diameters calculated when the area of the contour is measured and the area is regarded as the area of a circle. Specifically, the conductive particles are observed at a magnification of 30,000 with an SEM, the outline of the protrusion is determined by image analysis based on the obtained SEM image, the area of each protrusion is calculated, and the protrusion is calculated from the average value. Can be obtained.

また、突起の個数は、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50〜200個の範囲内であると好ましく、70〜170個の範囲内であることがより好ましく、90〜150個の範囲内であることが更に好ましい。この場合、すべての突起の高さが50nm未満であっても、対向する電極間に導電粒子を介在させて電極同士を圧着接続したときに、十分低い電気抵抗値を得ることができる。   Further, the number of protrusions is preferably in the range of 50 to 200 in a concentric circle having a diameter that is ½ of the diameter of the conductive particle on the orthographic projection surface of the conductive particle, and in the range of 70 to 170. More preferably, it is more preferably in the range of 90 to 150. In this case, even if the heights of all the protrusions are less than 50 nm, a sufficiently low electrical resistance value can be obtained when the electrodes are crimped together with conductive particles interposed between the opposing electrodes.

本実施形態に係る導電粒子において、導電粒子の外表面を被覆する第2の層により形成された突起の面積の割合(被覆率)は、60%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましい。被覆率が上記範囲であると、導電粒子が高湿下に置かれた場合であっても、電気抵抗値が増加しにくくなる。   In the conductive particles according to the present embodiment, the ratio (coverage) of the area of the protrusions formed by the second layer covering the outer surface of the conductive particles is preferably 60% or more, and 80% or more. More preferably, it is more preferably 90% or more. When the coverage is in the above range, even if the conductive particles are placed under high humidity, the electrical resistance value is unlikely to increase.

第2の層は、リン又はホウ素を含むことが好ましい。これにより、第2の層の硬度を高めることができ、導電粒子が圧縮されたときの電気抵抗値を低く保つことが容易となる。また、ニッケルを含む第2の層は、リン又はホウ素と共に、共析する他の金属を含んでいてもよい。他の金属としては、例えば、コバルト、銅、亜鉛、鉄、マンガン、クロム、バナジウム、モリブデン、パラジウム、錫、タングステン、レニウム等の金属が挙げられる。これらの金属を第2の層に含有させることで第2の層の硬度を高めることができ、導電粒子を高圧縮して圧着接続する場合に突起が押しつぶされるのを抑制し、より低い電気抵抗値を得ることが可能となる。リン又はホウ素と共に、共析する他の金属の中でも、硬度そのものが高いタングステンが好ましい。なお、この場合、第2の層におけるニッケルの含有量は、85質量%以上であることが好ましい。   The second layer preferably contains phosphorus or boron. Thereby, the hardness of the second layer can be increased, and the electrical resistance value when the conductive particles are compressed can be easily kept low. In addition, the second layer containing nickel may contain other metals that co-deposit together with phosphorus or boron. Examples of the other metal include metals such as cobalt, copper, zinc, iron, manganese, chromium, vanadium, molybdenum, palladium, tin, tungsten, and rhenium. By containing these metals in the second layer, the hardness of the second layer can be increased, and when the conductive particles are highly compressed and crimped and connected, the protrusions are prevented from being crushed, and the electric resistance is lower. A value can be obtained. Among other metals that co-deposit with phosphorus or boron, tungsten having high hardness is preferable. In this case, the nickel content in the second layer is preferably 85% by mass or more.

第2の層を無電解ニッケルめっきにより形成する場合、例えば、還元剤として次亜リン酸ナトリウム等のリン含有化合物を用いることで、リンを共析させることができ、ニッケル−リン合金が含まれる第2の層を形成することができる。また、還元剤として、例えば、ジメチルアミンボラン、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム等のホウ素含有化合物を用いることで、ホウ素を共析させることができ、ニッケル−ホウ素合金が含まれる第2の層を形成することができる。ニッケル−ホウ素合金はニッケル−リン合金よりも硬度が高いので、導電粒子を高圧縮して圧着接続する場合に突起が押しつぶされるのを抑制し、より低い電気抵抗値を得る観点から、第2の層はニッケル−ホウ素合金を含むことが好ましい。   When the second layer is formed by electroless nickel plating, for example, phosphorus can be co-deposited by using a phosphorus-containing compound such as sodium hypophosphite as a reducing agent, and a nickel-phosphorous alloy is included. A second layer can be formed. In addition, as a reducing agent, for example, boron can be co-deposited by using a boron-containing compound such as dimethylamine borane, sodium borohydride, potassium borohydride, and the like. A layer can be formed. Since the nickel-boron alloy has a higher hardness than the nickel-phosphorus alloy, when the conductive particles are highly compressed and crimped, the protrusions are suppressed from being crushed, and from the viewpoint of obtaining a lower electrical resistance value, the second The layer preferably comprises a nickel-boron alloy.

本実施形態においては、第1の層がニッケル−リン合金を含み、第2の層がニッケル−ホウ素合金を含むことが好ましい。この組み合わせによると、導電粒子を高圧縮して圧着接続する場合に、突起が押しつぶされるのを抑制しつつ、金属層の割れを抑えることができ、低い電気抵抗値をより安定して得ることができる。   In the present embodiment, it is preferable that the first layer includes a nickel-phosphorus alloy and the second layer includes a nickel-boron alloy. According to this combination, when the conductive particles are highly compressed and crimped, the metal layer can be prevented from cracking while suppressing the protrusions from being crushed, and a low electrical resistance value can be obtained more stably. it can.

本実施形態において、第1の層及び第2の層は、無電解ニッケルめっきにより形成することが好ましい。無電解ニッケルめっき液は、水溶性ニッケル化合物を含むことができ、錯化剤、還元剤、pH調整剤及び界面活性剤から選択される1種以上の化合物を更に含むことが好ましい。   In the present embodiment, the first layer and the second layer are preferably formed by electroless nickel plating. The electroless nickel plating solution can contain a water-soluble nickel compound, and preferably further contains one or more compounds selected from a complexing agent, a reducing agent, a pH adjusting agent and a surfactant.

水溶性ニッケル化合物としては、例えば、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、次亜リン酸ニッケル等の水溶性ニッケル無機塩、酢酸ニッケル、リンゴ酸ニッケル等の水溶性ニッケル有機塩を用いることができる。これらの水溶性ニッケル化合物は、一種を単独で又は二種以上を混合して用いることができる。   Examples of the water-soluble nickel compound include water-soluble nickel inorganic salts such as nickel sulfate, nickel chloride and nickel hypophosphite, and water-soluble nickel organic salts such as nickel acetate and nickel malate. These water-soluble nickel compounds can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

水溶性ニッケル化合物の濃度は、0.001〜1mol/Lとすることが好ましく、0.01〜0.3mol/Lとすることがより好ましい。水溶性ニッケル化合物の濃度を上記範囲とすることで、めっき被膜の析出速度を十分に得ながら、めっき液の粘度が高くなりすぎることを抑制してニッケル析出の均一性を高めることができる。   The concentration of the water-soluble nickel compound is preferably 0.001 to 1 mol / L, and more preferably 0.01 to 0.3 mol / L. By making the density | concentration of a water-soluble nickel compound into the said range, it can suppress that the viscosity of a plating solution becomes high too much, obtaining the precipitation rate of a plating film, and can improve the uniformity of nickel precipitation.

錯化剤としては、例えば、エチレンジアミンテトラ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸のナトリウム(1−,2−,3−及び4−ナトリウム)塩、エチレンジアミントリ酢酸、ニトロテトラ酢酸及びそのアルカリ塩、グリコン酸、酒石酸、グルコネート、クエン酸、グルコン酸、コハク酸、ピロリン酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、マロン酸、トリエタノールアミングルコノ(γ)−ラクトンが挙げられるが、錯化剤として機能するものであればよく、これらに限定されない。また、これらの錯化剤は、1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of complexing agents include ethylenediaminetetraacetic acid, sodium (1-, 2-, 3- and 4-sodium) salts of ethylenediaminetetraacetic acid, ethylenediaminetriacetic acid, nitrotetraacetic acid and alkali salts thereof, glyconic acid, tartaric acid, and gluconate. , Citric acid, gluconic acid, succinic acid, pyrophosphoric acid, glycolic acid, lactic acid, malic acid, malonic acid, triethanolamine glucono (γ) -lactone may be used as long as they function as a complexing agent. However, it is not limited to these. Moreover, these complexing agents can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

錯化剤の濃度については、その種類によっても異なり、特に制限されないが、通常、0.001〜2mol/Lとすることが好ましく、0.002〜1mol/Lとすることがより好ましい。錯化剤の濃度を上記範囲とすることで、めっき液中の水酸化ニッケルの沈殿及びめっき液の分解を抑制しつつめっき被膜の析出速度が十分に得られ、なおかつ、めっき液の粘度が高くなりすぎることを抑制してニッケル析出の均一性を高めることができる。   The concentration of the complexing agent varies depending on the type and is not particularly limited, but is usually preferably 0.001 to 2 mol / L, and more preferably 0.002 to 1 mol / L. By setting the concentration of the complexing agent within the above range, a sufficient deposition rate of the plating film can be obtained while suppressing precipitation of nickel hydroxide and decomposition of the plating solution in the plating solution, and the viscosity of the plating solution is high. It can suppress that it becomes too much and can improve the uniformity of nickel precipitation.

還元剤としては、無電解ニッケルめっき液に用いられる公知の還元剤を用いることができ、例えば、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等の次亜リン酸化合物、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、ジメチルアミンボラン等の水素化ホウ素化合物、ヒドラジン類が挙げられる。   As the reducing agent, a known reducing agent used in an electroless nickel plating solution can be used. For example, hypophosphite compounds such as sodium hypophosphite and potassium hypophosphite, sodium borohydride, hydrogen Examples thereof include borohydride compounds such as potassium borohydride and dimethylamine borane, and hydrazines.

還元剤の濃度については、その種類によっても異なり、特に制限されないが、通常、0.001〜1mol/Lとすることが好ましく、0.002〜0.5mol/Lとすることがより好ましい。還元剤の濃度を上記範囲とすることで、めっき液中でのニッケルイオンの還元速度を十分に得つつ、めっき液の分解を抑制することができる。   The concentration of the reducing agent varies depending on the type and is not particularly limited, but is usually preferably 0.001 to 1 mol / L, and more preferably 0.002 to 0.5 mol / L. By setting the concentration of the reducing agent within the above range, decomposition of the plating solution can be suppressed while sufficiently obtaining a reduction rate of nickel ions in the plating solution.

pH調整剤のうち、酸性のpH調製剤としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、蟻酸、塩化第二銅、硫酸第二鉄等の鉄化合物、アルカリ金属塩化物、過硫酸アンモニウム、若しくはこれらを一種以上含む水溶液、又は、クロム酸、クロム酸−硫酸、クロム酸−フッ酸、重クロム酸、重クロム酸−ホウフッ酸等の酸性の6価クロムを含む水溶液が挙げられる。また、アルカリ性のpH調整剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、エチレンジアミン、メチルアミン、2−アミノエタノール等のアミノ基を含有する化合物を一種以上含む溶液が挙げられる。   Among pH adjusters, acidic pH adjusters include, for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, formic acid, cupric chloride, ferric sulfate and other iron compounds, alkali metal chlorides, ammonium persulfate Or an aqueous solution containing one or more of these, or an aqueous solution containing acidic hexavalent chromium such as chromic acid, chromic acid-sulfuric acid, chromic acid-hydrofluoric acid, dichromic acid, and dichromic acid-borofluoric acid. Moreover, as an alkaline pH adjuster, it contains amino groups such as alkali metal or alkaline earth metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and sodium carbonate, ethylenediamine, methylamine and 2-aminoethanol. Examples include a solution containing one or more compounds.

界面活性剤としては、例えば、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、又はこれらの混合物を用いることが可能である。   As the surfactant, for example, a cationic surfactant, an anionic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant, or a mixture thereof can be used.

本実施形態の導電粒子において、金属層は、第2の層の第1の層とは反対側に、パラジウムを含む第3の層を更に含有していてもよい。   In the conductive particles of the present embodiment, the metal layer may further contain a third layer containing palladium on the opposite side of the second layer from the first layer.

パラジウムを含む層は、ニッケルの酸化防止層として機能することができる。従って、第3の層は、第2の層の上に設けることが好ましい。また、第3の層の厚みは5〜100nmであることが好ましく、10〜30nmであることがより好ましい。第3の層の厚みが上記範囲であると、第3の層をめっき等により形成する場合に層の均一性を高めることができ、第2の層に含まれるニッケルがパラジウムを含む第3の層の第2の層とは反対側の表面へ拡散することを防止する層として有効に機能させることができる。   The layer containing palladium can function as an anti-oxidation layer for nickel. Therefore, the third layer is preferably provided on the second layer. Further, the thickness of the third layer is preferably 5 to 100 nm, and more preferably 10 to 30 nm. When the thickness of the third layer is within the above range, the uniformity of the layer can be improved when the third layer is formed by plating or the like, and the nickel contained in the second layer contains the third containing palladium. The layer can effectively function as a layer that prevents diffusion to the surface opposite to the second layer.

第3の層は、例えば、パラジウムめっきによって形成することができ、無電解パラジウムめっきによって形成されたパラジウム層であることが好ましい。無電解パラジウムめっきは、還元剤を用いない置換型、還元剤を用いる還元型のいずれを用いてもよい。このような無電解パラジウムめっき液としては、置換型ではMCA(株式会社ワールドメタル製、商品名)等があり、還元型ではAPP(石原薬品工業株式会社製、商品名)等がある。置換型と還元型とを比較した場合、ボイドが少なく、被覆面積を確保しやすい点で還元型が好ましい。   The third layer can be formed by, for example, palladium plating, and is preferably a palladium layer formed by electroless palladium plating. For electroless palladium plating, either a substitution type that does not use a reducing agent or a reduction type that uses a reducing agent may be used. As such an electroless palladium plating solution, there are MCA (trade name, manufactured by World Metal Co., Ltd.), etc., for the replacement type, and APP (trade name, manufactured by Ishihara Pharmaceutical Co., Ltd.), etc., for the reduction type. When the substitution type and the reduction type are compared, the reduction type is preferable in that there are few voids and it is easy to ensure the covering area.

本実施形態の導電粒子において、金属層は、第2の層の第1の層とは反対側に、金を含む第4の層を更に含有していてもよい。   In the conductive particles of the present embodiment, the metal layer may further contain a fourth layer containing gold on the opposite side of the second layer from the first layer.

金を含む層は、導電粒子の表面における電気抵抗値を下げ、導電粒子の特性をより向上させることができる。このような観点から、第4の層が金属層の最外層であることが好ましい。この場合の第4の層の厚みは、導電粒子の表面における電気抵抗値の低減効果と製造コストとのバランスの観点から、30nm以下であることが好ましいが、30nm以上であっても特性上は問題ない。また、ニッケルの酸化防止層としての機能を期待する場合は、第4の層は、第2の層の上に設けることが好ましい。この場合の第4の層の厚みは10nm〜100nmであることが好ましい。   The layer containing gold can lower the electric resistance value on the surface of the conductive particles and further improve the properties of the conductive particles. From such a viewpoint, the fourth layer is preferably the outermost layer of the metal layer. The thickness of the fourth layer in this case is preferably 30 nm or less from the viewpoint of the balance between the effect of reducing the electrical resistance value on the surface of the conductive particles and the manufacturing cost, but even if it is 30 nm or more, the characteristics are high. no problem. In addition, when the function of nickel as an antioxidant layer is expected, the fourth layer is preferably provided on the second layer. In this case, the thickness of the fourth layer is preferably 10 nm to 100 nm.

第4の層は、例えば、金めっきによって形成することができる。金めっき液は、例えば、HGS−100(日立化成株式会社製、商品名)等の置換型金めっき液、HGS−2000(日立化成株式会社製、商品名)等の還元型金めっき液などを用いることができる。置換型と還元型とを比較した場合、ボイドが少なく、被覆面積を確保しやすい点で還元型が好ましい。   The fourth layer can be formed by, for example, gold plating. Examples of the gold plating solution include substitution type gold plating solutions such as HGS-100 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name), reduction type gold plating solutions such as HGS-2000 (product name of Hitachi Chemical Co., Ltd.), and the like. Can be used. When the substitution type and the reduction type are compared, the reduction type is preferable in that there are few voids and it is easy to ensure the covering area.

本実施形態に係る導電粒子は、平均粒径が1〜10μmであることが好ましく、2〜5μmであることがより好ましい。導電粒子の平均粒径を上記範囲にすることにより、導電粒子を含む異方導電性接着剤を用いて接続構造体を作製した場合に、電極の高さばらつきの影響を受けにくくなる。本実施形態における導電粒子の平均粒径は、任意の導電粒子300個について、SEMを用いた観察により粒径の測定を行い、それらの平均値をとることにより得られる。なお、本実施形態に係る導電粒子は突起を有するため、導電粒子の粒径は、SEMの画像における導電粒子に外接する円の直径とする。   The conductive particles according to the present embodiment preferably have an average particle size of 1 to 10 μm, and more preferably 2 to 5 μm. By setting the average particle diameter of the conductive particles in the above range, when a connection structure is produced using an anisotropic conductive adhesive containing conductive particles, the conductive particles are hardly affected by variations in electrode height. The average particle diameter of the conductive particles in the present embodiment can be obtained by measuring the particle diameter of 300 arbitrary conductive particles by observation using an SEM and taking the average value thereof. Since the conductive particles according to this embodiment have protrusions, the particle diameter of the conductive particles is the diameter of a circle circumscribing the conductive particles in the SEM image.

<導電粒子の製造方法>
本実施形態の導電粒子の製造方法は、(1)樹脂粒子表面に、無電解ニッケルめっきにより、ニッケルを含有する第1の層を形成する工程と、(2)第1の層上に、パラジウムイオン及び還元剤を含む無電解パラジウムめっき液の還元析出により、パラジウムを含む粒を形成する工程と、(3)第1の層上及びパラジウムを含む粒上に、無電解ニッケルめっきにより、ニッケルを含む第2の層を形成する工程と、を備える。
<Method for producing conductive particles>
The method for producing conductive particles of the present embodiment includes (1) a step of forming a first layer containing nickel on the surface of resin particles by electroless nickel plating, and (2) palladium on the first layer. A step of forming particles containing palladium by reduction deposition of an electroless palladium plating solution containing ions and a reducing agent; and (3) nickel is electrolessly plated on the first layer and the particles containing palladium. Forming a second layer including.

上記製造方法によれば、第2のニッケル層によって形成される突起の数、大きさ及び形状を高度に制御することができ、低い導通抵抗と高い絶縁信頼性とを両立することができる導電粒子を得ることができる。   According to the above manufacturing method, the number, size, and shape of the protrusions formed by the second nickel layer can be highly controlled, and the conductive particles can achieve both low conduction resistance and high insulation reliability. Can be obtained.

本実施形態に係る方法によって上記の導電粒子が得られる理由について本発明者らは以下の通り推察する。第1の層上にパラジウムを含む粒が形成された粒子を、第2の層を形成するための無電解ニッケルめっき液に浸漬すると、めっき液に含まれる還元剤が第1の層上よりもパラジウムを含む粒上で優先的に酸化されて電子を放出すると考えられる。これにより、ニッケルが第1の層上よりもパラジウムを含む粒上に優先的に析出し、パラジウムを含む粒上でニッケルが突起形状に析出した後に、第1の層上のパラジウムを含む粒が存在していない部分でニッケルの析出が起こると考えられる。このように、第1の層上においてニッケルの析出開始の時間差を設けることができることにより、形状ばらつきが小さい突起を有する第2の層を形成することが可能になったものと本発明者らは推察する。   The present inventors infer the reason why the above conductive particles can be obtained by the method according to this embodiment. When particles in which particles containing palladium are formed on the first layer are immersed in an electroless nickel plating solution for forming the second layer, the reducing agent contained in the plating solution is more than on the first layer. It is considered that electrons are preferentially oxidized on the particles containing palladium to emit electrons. As a result, nickel preferentially precipitates on the particles containing palladium over the first layer, and after nickel precipitates in a protruding shape on the particles containing palladium, the particles containing palladium on the first layer It is thought that nickel deposition occurs in the non-existing portion. As described above, the present inventors have made it possible to form a second layer having protrusions with small variation in shape by providing a time difference at which nickel deposition starts on the first layer. I guess.

なお、上述した従来のパラジウム触媒化処理では、第2の層に突起を形成することができない。その理由としては、パラジウム触媒核が小さいことが考えられる。すなわち、パラジウム触媒化処理は、(1)錫イオンによる感受性化処理、(2)塩化パラジウム水溶液を含んだ溶液中でパラジウムイオンを捕捉させる活性化処理、(3)還元剤により表面に吸着したパラジウムイオンを還元析出させる還元処理からなるが、これらの処理は単に表面に吸着したパラジウムイオンを還元させているだけであるので、パラジウム触媒核は原子レベルの大きさであると考えられる。本実施形態に係る方法では、無電解パラジウムめっき液中のパラジウムイオンを還元剤により連続析出させることにより十分な大きさを有するパラジウムを含む粒を得ることが可能であり、これにより上述した作用によって形状ばらつきが小さい突起を有する第2の層を形成することが可能となる。   Note that the conventional palladium catalyst treatment described above cannot form protrusions on the second layer. The reason may be that the palladium catalyst nucleus is small. That is, the palladium catalyst treatment includes (1) sensitization treatment with tin ions, (2) activation treatment for trapping palladium ions in a solution containing an aqueous palladium chloride solution, and (3) palladium adsorbed on the surface by a reducing agent. Although it consists of reduction treatments for reducing and precipitating ions, these treatments are merely reducing palladium ions adsorbed on the surface, so the palladium catalyst nucleus is considered to be at the atomic level. In the method according to the present embodiment, it is possible to obtain particles containing palladium having a sufficient size by continuously depositing palladium ions in the electroless palladium plating solution with a reducing agent. It is possible to form the second layer having a protrusion with a small variation in shape.

本実施形態に係る方法に用いられる樹脂粒子、無電解パラジウムめっき液、及び無電解ニッケルめっきについては、本実施形態の導電粒子の説明において挙げたものを使用することができる。また、本実施形態に係る方法において、樹脂粒子は、ニッケルを含有する第1の層の均一性を高める観点から、パラジウム触媒化処理されていることが好ましい。このときのパラジウム触媒化処理は、本実施形態の導電粒子の説明において挙げた処理を用いることができる。   For the resin particles, electroless palladium plating solution, and electroless nickel plating used in the method according to the present embodiment, those listed in the description of the conductive particles of the present embodiment can be used. In the method according to the present embodiment, the resin particles are preferably subjected to a palladium catalyst treatment from the viewpoint of improving the uniformity of the first layer containing nickel. The palladium catalyst treatment at this time can use the treatments described in the description of the conductive particles of the present embodiment.

本実施形態に係る方法において、パラジウムを含む粒は、第1の層の厚さ方向における長さが4nm以上となるように析出させることが好ましい。係る長さは、第1のニッケル層におけるニッケルの純度を変化させることによって調整することができる。例えば、第1の層はリンを含有するが、リンの含有率を増加させてニッケルの純度を低くした方が、パラジウムを含む粒は厚さ方向に成長しやすくなる。したがって、パラジウムを含む粒の長さを十分大きくできる点で、第1の層におけるニッケルの含有量が83〜98質量%であることが好ましく、85〜93質量%であることがより好ましく、86〜91質量%であることが更に好ましい。また、パラジウムの純度を高純度化させるほど、パラジウムを含む粒の長さを大きくすることができる点で、パラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量は、94質量%以上であることが好ましく、97質量%以上であるとより好ましく、99質量%以上であると更に好ましい。   In the method according to the present embodiment, the palladium-containing particles are preferably precipitated so that the length in the thickness direction of the first layer is 4 nm or more. The length can be adjusted by changing the nickel purity in the first nickel layer. For example, the first layer contains phosphorus, but when the content of phosphorus is increased to lower the purity of nickel, the grains containing palladium are more likely to grow in the thickness direction. Therefore, the content of nickel in the first layer is preferably 83 to 98 mass%, more preferably 85 to 93 mass%, in that the length of the particles containing palladium can be sufficiently increased, and 86 More preferably, it is -91 mass%. Further, the palladium content in the particles containing palladium is preferably 94% by mass or more in that the purity of the particles containing palladium can be increased as the purity of the palladium is increased. More preferably, it is at least 99% by mass, and even more preferably at least 99% by mass.

本実施形態に係る方法において、パラジウムを含む粒は、第1の層の厚さ方向に直交する方向に点在するように析出させることが好ましい。パラジウムを含む粒の分布は、第1のニッケル層におけるニッケルの純度を変化させることによって調整することができる。第1の層はリンを含有するが、パラジウムを含む粒の厚さ方向への成長と同様に、リンの含有率を増加させてニッケルの純度を低くした方が、パラジウムを含む粒が分布しやすくなる。したがって、パラジウムを含む粒の形状ばらつきを抑える観点から、第1の層におけるニッケルの含有量が83〜98質量%であることが好ましく、85〜93質量%であることがより好ましく、86〜91質量%であることが更に好ましい。また、パラジウムの純度を高純度化させるほど、パラジウムを含む粒の形状ばらつきを抑えることが可能になることから、パラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量は、94質量%以上であることが好ましく、97質量%以上であるとより好ましく、99質量%以上であると特に好ましい。また上述したようにパラジウムの純度を高純度化させるほど、パラジウムを含む粒の直径を大きくすることができるので、例えば、パラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量が上記範囲内であれば、直径20nm未満のパラジウムを含む粒を少なくすることができ、直径20nm以上60nm未満のパラジウムを含む粒の形状ばらつきを抑えることが可能となる。   In the method according to the present embodiment, it is preferable that the particles containing palladium are precipitated so as to be scattered in a direction perpendicular to the thickness direction of the first layer. The distribution of the particles containing palladium can be adjusted by changing the nickel purity in the first nickel layer. Although the first layer contains phosphorus, as in the growth in the thickness direction of the grains containing palladium, the grains containing palladium are distributed when the content of phosphorus is increased to lower the purity of nickel. It becomes easy. Therefore, the content of nickel in the first layer is preferably 83 to 98% by mass, more preferably 85 to 93% by mass, and more preferably 86 to 91% from the viewpoint of suppressing variation in the shape of the particles containing palladium. More preferably, it is mass%. Moreover, since it becomes possible to suppress variation in the shape of particles containing palladium as the purity of palladium is increased, the content of palladium in the particles containing palladium is preferably 94% by mass or more, More preferably, it is 97 mass% or more, and it is especially preferable that it is 99 mass% or more. Moreover, since the diameter of the particle | grains containing palladium can be enlarged, so that the purity of palladium is highly purified as mentioned above, if content of palladium in the particle | grains containing palladium is in the said range, for example, diameter 20nm The number of particles containing less than palladium can be reduced, and the shape variation of particles containing palladium having a diameter of 20 nm or more and less than 60 nm can be suppressed.

本実施形態の導電粒子の製造方法によれば、本実施形態の導電粒子を得ることができる。本実施形態の導電粒子の製造方法においては、上述した本実施形態の導電粒子における条件の一以上を満たすように、上記工程を行うことが好ましい。   According to the method for producing conductive particles of this embodiment, the conductive particles of this embodiment can be obtained. In the method for producing conductive particles of the present embodiment, it is preferable to perform the above steps so as to satisfy one or more conditions for the conductive particles of the present embodiment described above.

<絶縁被覆導電粒子>
次に、本実施形態の絶縁被覆導電粒子について説明する。図1の(b)に示される絶縁被覆導電粒子10は、本実施形態の導電粒子2と、導電粒子2の金属層204の表面の少なくとも一部を被覆する絶縁性子粒子1と、を備える。
<Insulation coated conductive particles>
Next, the insulating coated conductive particles of this embodiment will be described. The insulating coated conductive particle 10 shown in FIG. 1B includes the conductive particle 2 of the present embodiment and the insulating child particle 1 that covers at least a part of the surface of the metal layer 204 of the conductive particle 2.

近年、COG実装用の異方導電性接着剤には、10μmレベルの狭ピッチでの絶縁信頼性が求められている。絶縁信頼性を更に向上させるためには、導電粒子を絶縁被覆することが好ましい。本実施形態の絶縁被覆導電粒子によればかかる要求特性を有効に実現することができる。   In recent years, anisotropic conductive adhesives for COG mounting are required to have insulation reliability at a narrow pitch of 10 μm level. In order to further improve the insulation reliability, it is preferable to insulate the conductive particles. According to the insulating coated conductive particles of the present embodiment, such required characteristics can be effectively realized.

導電粒子を被覆する絶縁性子粒子としては、有機高分子化合物微粒子、無機酸化物微粒子等が挙げられる。中でも、絶縁信頼性の点で、無機酸化物微粒子が好ましい。なお、有機高分子化合物微粒子の場合には、電気抵抗値を下げやすい。   Examples of the insulator particles covering the conductive particles include organic polymer compound fine particles and inorganic oxide fine particles. Among these, inorganic oxide fine particles are preferable from the viewpoint of insulation reliability. In the case of organic polymer compound fine particles, it is easy to lower the electrical resistance value.

有機高分子化合物としては、熱軟化性を有するものが好ましく、例えば、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン−イソブチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−(メタ)アクリル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、(メタ)アクリル酸エステル系ゴム、スチレン−エチレン−ブチレン共重合体、フェノキシ樹脂、固形エポキシ樹脂が好適に用いられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the organic polymer compound, those having heat softening properties are preferable, for example, polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymer. , Polyester, polyamide, polyurethane, polystyrene, styrene-divinylbenzene copolymer, styrene-isobutylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene- (meth) acrylic copolymer, ethylene-propylene copolymer, (meta ) Acrylic acid ester rubber, styrene-ethylene-butylene copolymer, phenoxy resin, and solid epoxy resin are preferably used. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

無機酸化物としては、例えば、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、ニオブ、亜鉛、錫、セリウム及びマグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を含む酸化物が好ましく、これらは一種類を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。無機酸化物微粒子の中でも、水分散コロイダルシリカ(SiO)は、表面に水酸基を有する導電粒子との結合性に優れ、粒子径を揃えやすく、安価であるので特に好適である。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(日産化学工業株式会社製、商品名)、クオートロンPLシリーズ(扶桑化学工業株式会社製、商品名)が挙げられる。 As the inorganic oxide, for example, an oxide containing at least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, zirconium, titanium, niobium, zinc, tin, cerium and magnesium is preferable, and these may be used alone or in combination. Two or more types can be mixed and used. Among the inorganic oxide fine particles, water-dispersed colloidal silica (SiO 2 ) is particularly preferable because it is excellent in binding properties with conductive particles having a hydroxyl group on the surface, easily adjusts the particle diameter, and is inexpensive. Examples of such commercially available inorganic oxide fine particles include Snowtex, Snowtex UP (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), and Quatron PL series (trade name, manufactured by Fuso Chemical Industries, Ltd.). .

無機酸化物微粒子が表面に水酸基を有する場合には、水酸基をシランカップリング剤等でアミノ基、カルボキシル基、エポキシ基等に変性することが可能であるが、無機酸化物微粒子の平均粒径が500nm以下の場合、変性が困難な場合がある。その場合には、変性を行わずに導電粒子を被覆することが望ましい。   When the inorganic oxide fine particles have a hydroxyl group on the surface, the hydroxyl group can be modified to an amino group, a carboxyl group, an epoxy group, etc. with a silane coupling agent or the like. In the case of 500 nm or less, modification may be difficult. In that case, it is desirable to coat the conductive particles without modification.

一般的に、水酸基を有することにより、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等と結合することが可能である。結合形態としては、例えば、脱水縮合による共有結合、水素結合、配位結合等が挙げられる。   In general, by having a hydroxyl group, it can be bonded to a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxyl group, an alkoxycarbonyl group, or the like. Examples of the bonding form include a covalent bond by dehydration condensation, a hydrogen bond, and a coordination bond.

導電粒子の最表面が金又はパラジウムからなる場合、これら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、ジスルフィド基等を分子内に有する化合物を用いて表面に水酸基、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等の官能基を形成するとよい。上記化合物としては、例えば、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、システインが挙げられる。   When the outermost surface of the conductive particles is made of gold or palladium, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxyl group is formed on the surface using a compound having a mercapto group, sulfide group, disulfide group, etc. in the molecule that forms a coordinate bond with them. And a functional group such as an alkoxycarbonyl group. Examples of the compound include mercaptoacetic acid, 2-mercaptoethanol, methyl mercaptoacetate, mercaptosuccinic acid, thioglycerin, and cysteine.

金、パラジウム、銅等の貴金属はチオールと反応しやすく、ニッケル等の卑金属はチオールと反応し難い。従って、導電粒子の最外層が貴金属からなる場合は、導電粒子の最外層が卑金属からなる場合と比べてチオールと反応しやすい。   Precious metals such as gold, palladium, and copper easily react with thiol, and base metals such as nickel hardly react with thiol. Therefore, when the outermost layer of the conductive particles is made of a noble metal, it reacts more easily with thiol than when the outermost layer of the conductive particles is made of a base metal.

例えば、金表面に上記化合物を処理する方法としては、特に限定されないが、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上記化合物を10〜100mmol/L程度分散し、その中に最外層が金である導電粒子を分散させることができる。   For example, the method for treating the above compound on the gold surface is not particularly limited, but the above 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 the outermost layer is formed therein. Conductive particles that are gold can be dispersed.

絶縁性子粒子の平均粒径は、20〜500nmであることが好ましい。なお、絶縁性子粒子の平均粒径は、例えば、BET法による比表面積換算法、X線小角散乱法で測定される。平均粒径が上記範囲であると、例えば、絶縁性子粒子として無機酸化物微粒子を用いた場合に導電粒子に吸着された無機酸化物微粒子が絶縁膜として有効に作用しやすく、また、接続の加圧方向の導電性が良好になりやすい。   The average particle diameter of the insulator particles is preferably 20 to 500 nm. The average particle diameter of the insulator particles is measured by, for example, a specific surface area conversion method by the BET method or a small-angle X-ray scattering method. When the average particle size is in the above range, for example, when inorganic oxide fine particles are used as the insulator particles, the inorganic oxide fine particles adsorbed on the conductive particles are likely to act effectively as an insulating film, and the connection is increased. The conductivity in the pressure direction tends to be good.

電気抵抗を下げやすく、電気抵抗の経時的な上昇を抑制しやすい観点から、絶縁性子粒子の平均粒径は、導電粒子の平均粒径に対して、1/10以下であることが好ましく、1/15以下であることがより好ましい。また、より良好な絶縁信頼性を得る観点から、絶縁性子粒子の平均粒径は、導電粒子の平均粒径に対して、1/20以上であることが好ましい。   From the viewpoint of easily reducing the electrical resistance and suppressing the increase in electrical resistance over time, the average particle size of the insulator particles is preferably 1/10 or less of the average particle size of the conductive particles. / 15 or less is more preferable. Further, from the viewpoint of obtaining better insulation reliability, the average particle diameter of the insulator particles is preferably 1/20 or more than the average particle diameter of the conductive particles.

絶縁性子粒子は、被覆率が20〜70%となるように導電粒子の表面を被覆することが好ましい。絶縁と導電の効果を一層確実に得る観点から、被覆率は、20〜60%であることがより好ましく、25〜60%であることが更に好ましく、28〜55%であることが特に好ましい。なお、ここでいう被覆率は、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おける絶縁性子粒子の表面積の割合を意味し、具体的には、SEM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、画像解析により導電粒子表面において絶縁性子粒子が占める割合を算出する。   The insulator particles preferably cover the surface of the conductive particles so that the coverage is 20 to 70%. From the viewpoint of obtaining the effects of insulation and conductivity more reliably, the coverage is more preferably 20 to 60%, further preferably 25 to 60%, and particularly preferably 28 to 55%. In addition, the coverage here means the ratio of the surface area of the insulator particles in the concentric circles having a diameter of ½ of the diameter of the conductive particles on the orthographic projection surface of the conductive particles, and specifically, by SEM Conductive particles are observed at a magnification of 30,000, and based on the obtained SEM image, the ratio of the insulator particles on the surface of the conductive particles is calculated by image analysis.

次に、導電粒子表面を無機酸化物微粒子で被覆する方法としては、例えば、高分子電解質と無機酸化物微粒子とを交互に積層する方法が好ましい。より具体的には、(1)導電粒子を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、を備える製造方法によって、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子粒子によって表面が被覆された絶縁被覆導電粒子を製造できる。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))。この方法によれば、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、基材を交互に浸漬し、静電的引力によって基板上に吸着したポリカチオンとポリアニオンの組が積層することで、複合膜(交互積層膜)が得られる。上記(1)の工程及び(2)の工程は、(1)、(2)の順でも、(2)、(1)の順でもよく、複数繰り返して交互積層することが好ましい。   Next, as a method of coating the surface of the conductive particles with inorganic oxide fine particles, for example, a method of alternately laminating polymer electrolytes and inorganic oxide fine particles is preferable. More specifically, (1) a step of dispersing conductive particles in a polymer electrolyte solution, adsorbing the polymer electrolyte on the surface of the conductive particles, and then rinsing, (2) dispersing the conductive particles with inorganic oxide fine particles The surface was coated with the insulator particles in which the polymer electrolyte and the inorganic oxide fine particles were laminated by a manufacturing method including a step of rinsing after the inorganic fine particles were adsorbed on the surface of the conductive particles after being dispersed in the solution. Insulating coated conductive particles 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)). According to this method, a polycation adsorbed on a substrate by electrostatic attraction is alternately immersed in an aqueous solution of a polymer electrolyte having a positive charge (polycation) and a polymer electrolyte having a negative charge (polyanion). A composite film (alternate laminated film) is obtained by laminating a set of polyanions. The steps (1) and (2) may be in the order of (1) and (2), or in the order of (2) and (1).

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。従って、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、チタニア、セリア等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)又はポリエチレンイミン(PEI)等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. Reported on a method of applying an alternate lamination method to fine particles and laminating a polymer electrolyte having a charge opposite to the surface charge of the fine particles using each fine particle dispersion such as 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.

高分子電解質としては、例えば、水溶液中で電離し、荷電を有する官能基を主鎖又は側鎖に持つ高分子を用いることができる。具体的には、ポリカチオンを用いるのが好ましい。ポリカチオンとしては、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、例えば、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、又は、これらを1種以上含む共重合体を用いることができる。中でもポリエチレンイミンは電荷密度が高く、結合力が強いため好ましい。   As the polymer electrolyte, for example, 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. Specifically, it is preferable to use a polycation. Examples of the polycation include those having a positively charged functional group such as polyamines such as polyethyleneimine (PEI), polyallylamine hydrochloride (PAH), polydiallyldimethylammonium chloride (PDDA), polyvinyl Pyridine (PVP), polylysine, polyacrylamide, or a copolymer containing one or more of these can be used. Among these, polyethyleneimine is preferable because it has a high charge density and a strong binding force.

<異方導電性接着剤>
本実施形態の異方導電性接着剤は、上述した、本実施形態の導電粒子若しくは本実施形態の製造方法により得られる導電粒子又は本実施形態の絶縁被覆導電粒子と、接着剤とを含有する。この異方導電性接着剤を、フィルム状に形成してなる異方導電性接着剤フィルムとして用いることが好ましい。本実施形態の異方導電性接着剤フィルムの厚みは、特に制限されないが、5〜50μmであることが好ましく、7〜40μmであることがより好ましく、10〜30μmであることが更に好ましい。
<Anisotropic conductive adhesive>
The anisotropic conductive adhesive of this embodiment contains the above-described conductive particles of this embodiment, the conductive particles obtained by the production method of this embodiment, or the insulating coated conductive particles of this embodiment, and the adhesive. . It is preferable to use this anisotropic conductive adhesive as an anisotropic conductive adhesive film formed into a film. The thickness of the anisotropic conductive adhesive film of the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 5 to 50 μm, more preferably 7 to 40 μm, and still more preferably 10 to 30 μm.

接着剤としては、例えば、熱反応性樹脂と硬化剤と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、例えば、エポキシ樹脂と潜在性硬化剤との混合物、ラジカル重合性化合物と有機過酸化物との混合物が挙げられる。   As the adhesive, for example, a mixture of a heat-reactive resin and a curing agent is used. Examples of the adhesive preferably used include a mixture of an epoxy resin and a latent curing agent, and a mixture of a radical polymerizable compound and an organic peroxide.

また、接着剤としてはペースト状又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、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステルウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂を接着剤に配合することが効果的である。   Also, a paste or film is used as the adhesive. In order to form a film, it is effective to add a thermoplastic resin such as a phenoxy resin, a polyester resin, a polyamide resin, a polyester resin, a polyurethane resin, an acrylic resin, or a polyester urethane resin to the adhesive.

<接続構造体>
次に、本実施形態の異方導電性接着剤を用いた接続構造体について、図4を参照しながら説明する。図4は、本実施形態の係る接続構造体を示す模式断面図である。図4に示す接続構造体100は、相互に対向する第1の回路部材30及び第2の回路部材40を備えており、第1の回路部材30と第2の回路部材40との間には、これらを接続する接続部50aが設けられている。
<Connection structure>
Next, a connection structure using the anisotropic conductive adhesive of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the connection structure according to the present embodiment. The connection structure 100 shown in FIG. 4 includes a first circuit member 30 and a second circuit member 40 that face each other, and the first circuit member 30 and the second circuit member 40 are disposed between the first circuit member 30 and the second circuit member 40. A connecting portion 50a for connecting them is provided.

第1の回路部材30は、回路基板(第1の回路基板)31と、回路基板31の主面31a上に形成される回路電極(第1の回路電極)32とを備える。第2の回路部材40は、回路基板(第2の回路基板)41と、回路基板41の主面41a上に形成される回路電極(第2の回路電極)42とを備える。   The first circuit member 30 includes a circuit board (first circuit board) 31 and a circuit electrode (first circuit electrode) 32 formed on the main surface 31 a of the circuit board 31. The second circuit member 40 includes a circuit board (second circuit board) 41 and a circuit electrode (second circuit electrode) 42 formed on the main surface 41 a of the circuit board 41.

回路部材の具体例としては、ICチップ(半導体チップ)、抵抗体チップ、コンデンサチップ、ドライバーIC等のチップ部品、リジット型のパッケージ基板が挙げられる。これらの回路部材は、回路電極を備えており、多数の回路電極を備えているものが一般的である。上記回路部材が接続される、もう一方の回路部材の具体例としては、金属配線を有するフレキシブルテープ基板、フレキシブルプリント配線板、インジウム錫酸化物(ITO)が蒸着されたガラス基板等の配線基板が挙げられる。フィルム状の異方導電性接着剤50によれば、これらの回路部材同士を効率的且つ高い接続信頼性をもって接続することができる。本実施形態の異方導電性接着剤は、微細な回路電極を多数備えるチップ部品の配線基板上へのCOG実装もしくはCOF実装に好適である。   Specific examples of the circuit member include a chip component such as an IC chip (semiconductor chip), a resistor chip, a capacitor chip, and a driver IC, and a rigid package substrate. These circuit members are provided with circuit electrodes, and generally have many circuit electrodes. Specific examples of the other circuit member to which the circuit member is connected include a flexible tape substrate having metal wiring, a flexible printed wiring board, and a wiring substrate such as a glass substrate on which indium tin oxide (ITO) is deposited. Can be mentioned. According to the film-like anisotropic conductive adhesive 50, these circuit members can be connected efficiently and with high connection reliability. The anisotropic conductive adhesive of this embodiment is suitable for COG mounting or COF mounting on a wiring board of a chip component having many fine circuit electrodes.

接続部50aは、接着剤の硬化物20aと、これに分散している絶縁被覆導電粒子10とを備える。そして、接続構造体100においては、対向する回路電極32と回路電極42とが、絶縁被覆導電粒子10を介して電気的に接続されている。より具体的には、図4に示すとおり、絶縁被覆導電粒子10にあっては、導電粒子2が圧縮により変形し、回路電極32、42の双方に電気的に接続している。他方、図示横方向は導電粒子2間に絶縁性子粒子1が介在することで絶縁性が維持される。従って、本実施形態の異方導電性接着剤を用いれば、10μmレベルの狭ピッチでの絶縁信頼性を向上させることが可能となる。また、用途によっては絶縁被覆導電粒子の代わりに絶縁被覆されていない導電粒子を用いることも可能である。   The connecting portion 50a includes a cured product 20a of an adhesive and the insulating coated conductive particles 10 dispersed therein. And in the connection structure 100, the circuit electrode 32 and the circuit electrode 42 which oppose are electrically connected through the insulation coating electrically-conductive particle 10. FIG. More specifically, as shown in FIG. 4, in the insulating coated conductive particles 10, the conductive particles 2 are deformed by compression and are electrically connected to both the circuit electrodes 32 and 42. On the other hand, in the illustrated horizontal direction, insulation is maintained by the presence of the insulator particles 1 between the conductive particles 2. Therefore, if the anisotropic conductive adhesive of this embodiment is used, it is possible to improve the insulation reliability at a narrow pitch of 10 μm level. Further, depending on the application, it is also possible to use conductive particles that are not covered with insulation instead of insulating coated conductive particles.

本実施形態の接続構造体100は、第1の回路電極32を有する第1の回路部材30と第2の回路電極42を有する第2の回路部材40とを、第1の回路電極32と第2の回路電極42とが相対向するように配置し、第1の回路部材30と第2の回路部材40との間に本実施形態の異方導電性接着剤を介在させ、加熱及び加圧して第1の回路電極32と第2の回路電極42とを電気的に接続させることにより得られる。第1の回路部材30及び第2の回路部材40は、本実施形態の異方導電性接着剤の硬化物20aによって接着される。   The connection structure 100 of this embodiment includes a first circuit member 30 having a first circuit electrode 32 and a second circuit member 40 having a second circuit electrode 42, and the first circuit electrode 32 and the second circuit member 40. The second circuit electrode 42 is disposed so as to face each other, and the anisotropic conductive adhesive of the present embodiment is interposed between the first circuit member 30 and the second circuit member 40, and heated and pressurized. Thus, the first circuit electrode 32 and the second circuit electrode 42 are electrically connected. The 1st circuit member 30 and the 2nd circuit member 40 are adhere | attached by the hardened | cured material 20a of the anisotropic conductive adhesive of this embodiment.

<接続構造体の製造方法>
上記接続構造体の製造方法について、図5を参照しながら説明する。図5は、図4に示す接続構造体の製造方法の一例を説明するための模式断面図である。本実施形態では、異方導電性接着剤を熱硬化させて接続構造体を製造する。
<Method for manufacturing connection structure>
A method for manufacturing the connection structure will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of the manufacturing method of the connection structure shown in FIG. In the present embodiment, the anisotropic conductive adhesive is thermoset to produce a connection structure.

先ず、上述した第1の回路部材30と、フィルム状に成形した異方導電性接着剤50(異方導電性接着剤フィルム)を用意する。フィルム状の異方導電性接着剤50は、上記のように絶縁被覆導電粒子10を絶縁性の接着剤20に含有してなるものである。   First, the first circuit member 30 described above and an anisotropic conductive adhesive 50 (anisotropic conductive adhesive film) formed into a film shape are prepared. The film-like anisotropic conductive adhesive 50 contains the insulating coated conductive particles 10 in the insulating adhesive 20 as described above.

次に、フィルム状の異方導電性接着剤50を第1の回路部材30の回路電極32が形成されている面上に載せる。そして、フィルム状の異方導電性接着剤50を、図5(a)の矢印A及びB方向に加圧し、フィルム状の異方導電性接着剤50を第1の回路部材30に積層する(図5(b))。   Next, the film-like anisotropic conductive adhesive 50 is placed on the surface of the first circuit member 30 on which the circuit electrodes 32 are formed. Then, the film-like anisotropic conductive adhesive 50 is pressurized in the directions of arrows A and B in FIG. 5A, and the film-like anisotropic conductive adhesive 50 is laminated on the first circuit member 30 ( FIG. 5B).

次いで、図5(c)に示すように、第1の回路電極32と第2の回路電極42とが相対向するようにして、第2の回路部材40をフィルム状の異方導電性接着剤50上に載せる。そして、フィルム状の異方導電性接着剤50を加熱しながら、図5(c)の矢印A及びB方向に全体を加圧する。   Next, as shown in FIG. 5C, the second circuit member 40 is formed into a film-like anisotropic conductive adhesive so that the first circuit electrode 32 and the second circuit electrode 42 face each other. 50. Then, while the film-like anisotropic conductive adhesive 50 is heated, the whole is pressurized in the directions of arrows A and B in FIG.

フィルム状の異方導電性接着剤50の硬化により接続部50aが形成されて、図4に示すような接続構造体100が得られる。なお、本実施形態では、異方導電性接着剤50はフィルム状であったが、ペースト状であってもよい。   The connection portion 50a is formed by curing the film-like anisotropic conductive adhesive 50, and the connection structure 100 as shown in FIG. 4 is obtained. In the present embodiment, the anisotropic conductive adhesive 50 is a film, but may be a paste.

上記の接続構造を有する接続構造体としては、例えば、液晶ディスプレイ、パーソナルコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、タブレット等の携帯製品が挙げられる。   Examples of the connection structure having the above connection structure include portable products such as a liquid crystal display, a personal computer, a mobile phone, a smartphone, and a tablet.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the contents of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to the following Example.

<実施例1>
[導電粒子の作製]
(工程a)前処理工程
平均粒径3.0μmの架橋ポリスチレン粒子(株式会社日本触媒製、商品名「ソリオスター」)2gを、パラジウム触媒であるアトテックネオガント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、30℃で30分間攪拌した後、φ3μmのメンブレンフィルタ(メルク社製)で濾過し、水洗を行うことで樹脂粒子を得た。その後、樹脂粒子を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樹脂粒子を得た。その後、20mLの蒸留水に、表面が活性化された樹脂粒子を浸漬し、超音波分散することで、樹脂粒子分散液を得た。
<Example 1>
[Preparation of conductive particles]
(Step a) Pretreatment step 2 g of crosslinked polystyrene particles having an average particle size of 3.0 μm (trade name “Soliostar” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) and Atotech Neogant 834 (manufactured by Atotech Japan Co., Ltd., product) Was added to 100 mL of a palladium-catalyzed solution containing 8% by mass, stirred at 30 ° C. for 30 minutes, filtered through a 3 μm membrane filter (manufactured by Merck), and washed with water to obtain resin particles. Thereafter, the resin particles were added to a 0.5 mass% dimethylamine borane solution adjusted to pH 6.0 to obtain resin particles whose surface was activated. Then, the resin particle dispersion liquid was obtained by immersing the resin particle in which the surface was activated in 20 mL distilled water, and carrying out ultrasonic dispersion | distribution.

(工程b)第1の層の形成
上記で得た樹脂粒子分散液を80℃で加温した水1000mLで希釈し、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、樹脂粒子を2g含んだ分散液に、下記組成の第1の層形成用無電解ニッケルめっき液80mL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1に示す80nmの膜厚のニッケル−リン合金被膜からなる第1の層を形成した。なお、第1の層を形成することにより得た粒子は4gであった。
(第1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
クエン酸ナトリウム・・・・・・・・・・・・120g/L
硝酸ビスマス水溶液(1g/L)・・・・・・・1mL/L
(Step b) Formation of first layer The resin particle dispersion obtained above is diluted with 1000 mL of water heated at 80 ° C., 1 mL of 1 g / L bismuth nitrate aqueous solution is added as a plating stabilizer, and resin particles are added. To a dispersion containing 2 g, 80 mL of an electroless nickel plating solution for forming a first layer having the following composition was dropped at a dropping rate of 5 mL / min. After 10 minutes had elapsed after completion of the dropping, the dispersion with the plating solution added was filtered, and the filtrate was washed with water and then dried with a vacuum dryer at 80 ° C. Thus, the 1st layer which consists of a nickel-phosphorus alloy film with a film thickness of 80 nm shown in Table 1 was formed. In addition, the particle | grains obtained by forming a 1st layer were 4g.
(Electroless nickel plating solution for first layer formation)
Nickel sulfate ... 400g / L
Sodium hypophosphite ... 150g / L
Sodium citrate ... 120g / L
Bismuth nitrate aqueous solution (1 g / L) ... 1 mL / L

(工程c)パラジウムを含む粒の形成
次に、下記組成の無電解パラジウムめっき液1Lに上記第1の層を形成した粒子4gを浸漬し、該粒子の表面上にパラジウムを含む粒を形成した。なお、反応時間は10分間、温度は60℃にて処理を行なった。
(無電解パラジウムめっき液)
塩化パラジウム・・・・・・・・・・・・・・・0.07g/L
エチレンジアミン・・・・・・・・・・・・・・0.05g/L
ギ酸ナトリウム・・・・・・・・・・・・・・・0.2g/L
酒石酸・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.11g/L
pH・・・・・・・・・・・・7
(Step c) Formation of particles containing palladium Next, 4 g of the particles forming the first layer were immersed in 1 L of electroless palladium plating solution having the following composition to form particles containing palladium on the surface of the particles. . The reaction time was 10 minutes and the temperature was 60 ° C.
(Electroless palladium plating solution)
Palladium chloride: 0.07g / L
Ethylenediamine ... 0.05g / L
Sodium formate …… 0.2g / L
Tartaric acid ... 0.11 g / L
pH ... 7

(工程d)第2の層の形成
工程cで得た粒子4.05gを、水洗及び濾過した後、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2の層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1に示す80nmの膜厚のニッケル−リン合金被膜からなる第2の層を形成した。なお、第2の層を形成することにより得た粒子は6gであった。
(第2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
(Step d) Formation of second layer 4.05 g of the particles obtained in step c were washed with water and filtered, and then dispersed in 1000 mL of water heated to 70 ° C. To this dispersion, 1 mL of a 1 g / L bismuth nitrate aqueous solution as a plating stabilizer was added, and then 50 mL of a second layer forming electroless nickel plating solution having the following composition was added dropwise at a dropping rate of 5 mL / min. After 10 minutes had elapsed after completion of the dropping, the dispersion with the plating solution added was filtered, and the filtrate was washed with water and then dried with a vacuum dryer at 80 ° C. In this way, a second layer made of a nickel-phosphorus alloy film having a thickness of 80 nm shown in Table 1 was formed. In addition, the particle | grains obtained by forming a 2nd layer were 6g.
(Electroless nickel plating solution for second layer formation)
Nickel sulfate ... 400g / L
Sodium hypophosphite ... 150g / L
Sodium tartrate dihydrate ... 120g / L
Bismuth nitrate aqueous solution (1 g / L) ... 1 mL / L

以上の工程a〜dによって導電粒子を得た。   Conductive particles were obtained by the above steps a to d.

[導電粒子の評価]
(膜厚及び成分の評価)
得られた導電粒子について、粒子の中心付近を通るようにウルトラミクロトーム法で断面を切り出し、透過型電子顕微鏡装置(以下、TEM装置、日本電子株式会社製、商品名「JEM−2100F」)を用いて25万倍の倍率で観察し、得られた画像から、第1及び第2の層の断面積を見積り、その断面積から第1及び第2の層の膜厚を算出した。なお、表1には、10個の導電粒子について算出した膜厚の平均値を示した。また、このとき、第1の層及び第2の層を区別しづらい場合には、エネルギー分散型X線検出器(以下、EDX検出器、日本電子株式会社製、商品名「JED−2300」)による成分分析により、第1の層及び第2の層の区別を明確にすることで、それぞれの層の断面積を見積もり、膜厚を計測した。結果を表1に示した。
[Evaluation of conductive particles]
(Evaluation of film thickness and components)
About the obtained electroconductive particle, a cross section is cut out by the ultra microtome method so that it may pass near the center of particle | grains, and a transmission electron microscope apparatus (henceforth, TEM apparatus, the JEOL Co., Ltd. make, brand name "JEM-2100F") is used. The cross-sectional areas of the first and second layers were estimated from the obtained images, and the film thicknesses of the first and second layers were calculated from the cross-sectional areas. Table 1 shows average values of film thicknesses calculated for 10 conductive particles. At this time, when it is difficult to distinguish between the first layer and the second layer, an energy dispersive X-ray detector (hereinafter, EDX detector, manufactured by JEOL Ltd., trade name “JED-2300”) By clarifying the distinction between the first layer and the second layer by component analysis according to the above, the cross-sectional area of each layer was estimated and the film thickness was measured. The results are shown in Table 1.

(パラジウムを含む粒の評価)
上記工程cでパラジウムを含む粒を形成した後の粒子について、当該粒子の直径の1/2の直径を有する同心円内に存在するパラジウムを含む粒の個数と所定の直径を有する粒の割合を算出した。
(Evaluation of grains containing palladium)
For the particles after forming the palladium-containing particles in the above step c, the number of particles containing palladium existing in a concentric circle having a diameter ½ of the diameter of the particles and the ratio of the particles having a predetermined diameter are calculated. did.

具体的には、パラジウムを含む粒の個数は、粒子を走査電子顕微鏡(以下、SEM装置、株式会社日立ハイテクノロジーズ製)により3万倍で観察したSEM画像をもとに評価した。図6に、工程cで得られたパラジウムを含む粒を形成した後の粒子の表面を観察したSEM画像を示す。   Specifically, the number of particles containing palladium was evaluated based on an SEM image obtained by observing the particles with a scanning electron microscope (hereinafter, SEM apparatus, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) at a magnification of 30,000. In FIG. 6, the SEM image which observed the surface of the particle | grains after forming the particle | grains containing the palladium obtained at the process c is shown.

所定の直径を有するパラジウムを含む粒の割合として、粒子の直径の1/2の直径を有する同心円内に存在するパラジウムを含む粒の総数に対する、直径が20nm未満、20nm以上60nm未満及び60nm以上のパラジウムを含む粒の個数の割合を求めた。なお、パラジウムを含む粒の直径については、図7に示すように、15万倍で観察したSEM画像により判別した。   As a ratio of the grains containing palladium having a predetermined diameter, the diameter is less than 20 nm, more than 20 nm and less than 60 nm, and more than 60 nm with respect to the total number of grains containing palladium existing in a concentric circle having a diameter that is ½ of the diameter of the particles. The ratio of the number of grains containing palladium was determined. In addition, about the diameter of the particle | grains containing palladium, as shown in FIG. 7, it discriminate | determined by the SEM image observed by 150,000 times.

パラジウムを含む粒の金属層の厚さ方向における平均長さを以下の手順で求めた。まず、ウルトラミクロトーム法を用いて粒子の断面を切り出し、切り出したサンプルのうち、粒子径が最大となるサンプルを粒子の中心付近を通る断面で切り出されたサンプルとした。このサンプルについて、TEM装置を用い、TEM装置の測定モードの1つである走査透過型電子顕微鏡モード(STEMモード)を利用して、加速電圧200kVにて観察した。次に、STEMモードで観察しながら測定視野を探し、TEM装置に付属するEDX検出器により、ニッケル、リン及びパラジウムのマッピング図を得た(このようにSTEMモードで観察し、EDX検出器により分析する手法を、以下「STEM/EDX分析」と略称する)。図9は、粒子の断面のSTEM像、それに対応するニッケル、リン及びパラジウムのマッピング図を示す。続いて、得られたパラジウムのマッピング図から、パラジウムを含む粒の金属層の厚さ方向における長さを求めた。図10は、図9のパラジウムのマッピング図からパラジウムを含む粒の金属層の厚さ方向における長さを求める方法について説明するための図である。また、パラジウムを含む粒10個について金属層の厚さ方向における長さを求め、それらの平均値を、パラジウムを含む粒の平均長さとした。以下、導電粒子の断面試料の作製方法、EDX検出器によるマッピングの方法の詳細について説明する。   The average length in the thickness direction of the metal layer of the particle | grains containing palladium was calculated | required with the following procedures. First, the cross section of the particle was cut out using the ultramicrotome method, and the sample with the largest particle diameter among the cut out samples was taken as a sample cut out with a cross section passing through the vicinity of the center of the particle. This sample was observed at an acceleration voltage of 200 kV using a TEM apparatus and utilizing a scanning transmission electron microscope mode (STEM mode) which is one of the measurement modes of the TEM apparatus. Next, the field of view was searched while observing in the STEM mode, and a mapping diagram of nickel, phosphorus, and palladium was obtained by the EDX detector attached to the TEM device (in this way, the observation was made in the STEM mode and analyzed by the EDX detector). This method is hereinafter abbreviated as “STEM / EDX analysis”). FIG. 9 shows a STEM image of the cross section of the particle and the corresponding mapping diagram of nickel, phosphorus and palladium. Then, the length in the thickness direction of the metal layer of the particle | grains containing palladium was calculated | required from the mapping figure of the obtained palladium. FIG. 10 is a diagram for explaining a method for obtaining the length in the thickness direction of the metal layer of particles containing palladium from the mapping diagram of palladium in FIG. 9. Moreover, the length in the thickness direction of a metal layer was calculated | required about ten grains containing palladium, and those average values were made into the average length of the grain containing palladium. Hereinafter, details of a method for producing a cross-sectional sample of conductive particles and a mapping method using an EDX detector will be described.

(導電粒子の断面試料の作製方法)
導電粒子を断面方向からSTEM/EDX分析するための60nm±20nmの厚みを有する断面試料(以下、「TEM測定用の薄膜切片」という)を、ウルトラミクロトーム法を用いて作製した。その作製方法を以下に示す。
(Method for producing cross-sectional sample of conductive particles)
A cross-sectional sample having a thickness of 60 nm ± 20 nm for conducting STEM / EDX analysis of the conductive particles from the cross-sectional direction (hereinafter referred to as “thin film slice for TEM measurement”) was prepared using an ultramicrotome method. The manufacturing method is shown below.

安定して薄膜化加工するため、導電粒子を注型樹脂に分散させた。具体的には、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂とブチルグリシジルエーテルとその他エポキシ樹脂との混合物(リファインテック株式会社製、商品名「エポマウント主剤27−771」)10gにジエチレントリアミン(リファインテック株式会社製、商品名「エポマウント硬化剤27−772」)1.0gを混合し、スパチュラを用いて攪拌し、目視にて均一に混合されたことを確認した。この混合物3gに乾燥済みの導電粒子0.5gを加え、スパチュラを用いて均一になるまで攪拌してから、これを樹脂注型用の型(D.S.K 堂阪イーエム株式会社製、商品名「シリコーン包埋板II型」)に流し込み、室温下で24時間静置してから、注型樹脂が固まったことを確認し、導電粒子の樹脂注型物を得た。   In order to stably process the thin film, the conductive particles were dispersed in the casting resin. Specifically, 10 g of a mixture of bisphenol A type liquid epoxy resin, butyl glycidyl ether and other epoxy resin (Refinetech Co., Ltd., trade name “Epomount Main Agent 27-771”) is mixed with diethylenetriamine (Refinetech Co., Ltd., 1.0 g of product name “Epomount Curing Agent 27-772”) was mixed, stirred with a spatula, and visually confirmed to be uniformly mixed. After adding 0.5 g of dried conductive particles to 3 g of this mixture and stirring until uniform using a spatula, this is added to a resin casting mold (DSK Dosaka EM Co., Ltd., product Name “silicone-embedded plate type II”) and allowed to stand at room temperature for 24 hours. After confirming that the casting resin was solidified, a resin casting of conductive particles was obtained.

ウルトラミクロトーム(ライカ・マイクロシステムズ株式会社製、商品名「EM−UC6」)を用いて、導電粒子の樹脂注型物から、TEM測定用の薄膜切片を作製した。TEM測定用の薄膜切片を作製する際には、まず、ウルトラミクロトームの装置本体に固定したガラス製のナイフ(日新EM株式会社製のガラスナイフメーカーにて作製)を用いて、図11(a)に示すように、TEM測定用の薄膜切片を切り出せる形状になるまで、樹脂注型物の先端をトリミング加工した。   Using an ultramicrotome (trade name “EM-UC6” manufactured by Leica Microsystems, Inc.), a thin film slice for TEM measurement was prepared from a resin casting of conductive particles. When preparing a thin film slice for TEM measurement, first, a glass knife (manufactured by a glass knife maker manufactured by Nissin EM Co., Ltd.) fixed to the main body of the ultramicrotome is used, as shown in FIG. ), The tip of the resin casting was trimmed until a shape capable of cutting out a thin film slice for TEM measurement was obtained.

より詳細には、図11(b)に示すように、樹脂注型物の先端の断面形状が、縦200〜400μm、横100〜200μmであるような略直方体状となるようにトリミング加工した。断面の横の長さを100〜200μmとするのは、樹脂注型物からTEM測定用の薄膜切片を切り出す際に、ダイアモンドナイフと試料の間で発生する摩擦を低減するためであり、これによってTEM測定用の薄膜切片の皺や折れ曲がりを防ぎ易くなり、TEM測定用の薄膜切片の作製が容易となる。   More specifically, as shown in FIG. 11 (b), trimming was performed so that the cross-sectional shape of the tip of the resin casting was a substantially rectangular parallelepiped shape having a length of 200 to 400 μm and a width of 100 to 200 μm. The reason why the lateral length of the cross section is set to 100 to 200 μm is to reduce friction generated between the diamond knife and the sample when a thin film section for TEM measurement is cut out from the resin casting. It becomes easy to prevent wrinkling and bending of the thin film slice for TEM measurement, and it becomes easy to produce the thin film slice for TEM measurement.

続いて、ウルトラミクロトーム装置本体の所定の箇所に、ボート付きのダイアモンドナイフ(DIATONE社製、商品名「Cryo Wet」、刃幅2.0mm、刃角度35°)を固定し、ボートをイオン交換水で満たし、ナイフの設置角度を調整して刃先をイオン交換水で濡らした。   Subsequently, a diamond knife with a boat (made by DIATONE, trade name “Cryo Wet”, blade width 2.0 mm, blade angle 35 °) is fixed to a predetermined portion of the main body of the ultramicrotome device, and the boat is ion-exchanged water. The blade was wet with ion-exchanged water by adjusting the knife installation angle.

ここで、ナイフの設置角度の調整について図12を用いて説明する。ナイフの設置角度の調整においては、上下方向の角度、左右方向の角度及びクリアランス角を調整することができる。上下方向の角度の調整とは、図12に示すように、試料表面とナイフの進む方向とが平行になるように試料ホルダーの上下方向の角度を調整することを意味する。また、左右方向の角度の調整とは、図12に示すように、ナイフの刃先と試料表面とが平行になるようにナイフの左右方向の角度を調整することを意味する。また、クリアランス角の調整とは、図12に示すように、ナイフの刃先の試料側の面とナイフの進む方向とがなす最小の角度を調整することを意味する。クリアランス角は、5〜10°であることが好ましい。クリアランス角が上記の範囲であると、ナイフの刃先と試料表面との摩擦を低減できるとともに、試料から薄膜切片を切り出した後にナイフが試料表面を擦ることを防げる。   Here, adjustment of the installation angle of the knife will be described with reference to FIG. In adjusting the installation angle of the knife, the vertical angle, the horizontal angle, and the clearance angle can be adjusted. Adjustment of the angle in the vertical direction means adjusting the vertical angle of the sample holder so that the sample surface and the direction in which the knife proceeds are parallel to each other, as shown in FIG. Further, the adjustment of the angle in the left-right direction means adjusting the angle in the left-right direction of the knife so that the blade edge of the knife and the sample surface are parallel to each other, as shown in FIG. Further, the adjustment of the clearance angle means that the minimum angle formed by the sample side surface of the knife edge and the direction in which the knife advances is adjusted as shown in FIG. The clearance angle is preferably 5 to 10 °. When the clearance angle is in the above range, friction between the blade edge of the knife and the sample surface can be reduced, and the knife can be prevented from rubbing the sample surface after the thin film slice is cut out from the sample.

ウルトラミクロトーム装置本体に付している光学顕微鏡を確認しながら、試料とダイアモンドナイフとの距離を近づけて、刃速度0.3mm/秒、薄膜の切り出し厚みが60nm±20nmとなるようにミクロトーム装置の設定値を設定し、樹脂注型物から薄膜切片を切り出してから、イオン交換水の水面にTEM測定用の薄膜切片を浮かべた。水面に浮かべたTEM測定用の薄膜切片の上面から、TEM測定用の銅メッシュ(日新EM株式会社製、商品名「マイクログリッド付き銅メッシュ」)を押し付け、TEM測定用の薄膜切片を銅メッシュに吸着させ、TEM試料とした。なお、ミクロトームで得られるTEM測定用の薄膜切片は、ミクロトームの切り出し厚みの設定値と正確には一致しないため、所望の厚みが得られる設定値を予め求めておく。   While confirming the optical microscope attached to the main body of the ultramicrotome device, the distance between the sample and the diamond knife is reduced, the blade speed is 0.3 mm / second, and the cutting thickness of the thin film is 60 nm ± 20 nm. After setting a set value and cutting out a thin film slice from the resin casting, a thin film slice for TEM measurement was floated on the surface of ion-exchanged water. From the upper surface of the thin film slice for TEM measurement floating on the water surface, a copper mesh for TEM measurement (made by Nissin EM Co., Ltd., trade name "copper mesh with microgrid") is pressed, and the thin film slice for TEM measurement is copper mesh To make a TEM sample. Note that the thin film slice for TEM measurement obtained by the microtome does not exactly match the set value of the cut-out thickness of the microtome, so that a set value for obtaining a desired thickness is obtained in advance.

(EDX検出器によるマッピングの方法)
「TEM測定用の薄膜切片」を、銅メッシュごと試料ホルダー(日本電子株式会社製、商品名「ベリリウム試料2軸傾斜ホルダー、EM−31640」)に固定し、TEM装置内部へ挿入した。加速電圧200kVにて、試料への電子線照射を開始した後に、電子線の照射系をSTEMモードに切り替えた。
(Mapping method using EDX detector)
The “thin film slice for TEM measurement” was fixed together with a copper mesh on a sample holder (trade name “Berilium sample biaxial tilt holder, EM-31640” manufactured by JEOL Ltd.) and inserted into the TEM apparatus. After starting the electron beam irradiation to the sample at an acceleration voltage of 200 kV, the electron beam irradiation system was switched to the STEM mode.

走査像観察装置をSTEM観察時の位置に挿入し、STEM観察用のソフトウェア「JEOL Simple Image Viewer(Version 1.3.5)」(日本電子株式会社製)を起動してから、「TEM測定用の薄膜切片」を観察し、その中に観察された導電粒子の断面のうち、EDX測定に適した箇所を探し、撮影した。ここでいう測定に適した箇所とは、導電粒子の中心付近で切断され、金属層の断面が観察できる箇所を意味し、断面が傾斜している箇所や、導電粒子の中心付近からずれた位置で切断されている箇所は、測定対象から外した。なお、撮影時には、観察倍率25万倍、STEM観察像の画素数を縦512点、横512点とした。この条件で観察すると、視野角600nmの観察像が得られるが、装置が変わると同じ倍率でも視野角が変わることがあるので、注意が必要である。   Insert the scanning image observation device into the STEM observation position, start the STEM observation software “JEOL Simple Image Viewer (Version 1.3.5)” (manufactured by JEOL Ltd.), The thin-film slices of the film were observed, and a portion suitable for EDX measurement was searched out of the cross-section of the conductive particles observed therein. The location suitable for the measurement here means a location where the cross section of the metal layer can be observed by cutting near the center of the conductive particle, a location where the cross section is inclined, or a location shifted from the vicinity of the center of the conductive particle. The part cut | disconnected by (1) was excluded from the measuring object. At the time of photographing, the observation magnification was 250,000 times, and the number of pixels of the STEM observation image was 512 points vertically and 512 points horizontally. Observation under these conditions gives an observation image with a viewing angle of 600 nm. However, care should be taken because the viewing angle may change even at the same magnification as the apparatus changes.

STEM/EDX分析の際には、導電粒子の「TEM測定用の薄膜切片」に電子線を当てると、導電粒子のプラスチック核体や注型樹脂の収縮や熱膨張が起こり、測定中に試料が変形、もしくは移動してしまう。EDX測定中の試料変形や試料移動を抑制するため、事前に30分間から1時間程度、測定箇所に電子線を照射し、変形や移動が収まったことを確認してから分析した。   In the STEM / EDX analysis, if an electron beam is applied to the “TEM measurement thin film slice” of the conductive particles, the plastic core of the conductive particles or the casting resin contracts or expands, and the sample is removed during the measurement. It will be deformed or moved. In order to suppress sample deformation and sample movement during EDX measurement, the measurement location was irradiated with an electron beam for about 30 minutes to 1 hour in advance, and analysis was performed after confirming that the deformation and movement had subsided.

STEM/EDX分析を行うため、EDX検出器を測定位置まで移動させ、EDX測定用のソフトウェア「Analysis Station」(日本電子株式会社製)を起動させた。EDX検出器によるマッピングの際には、マッピング時に十分な分解能を得る必要があるため、電子線を目的箇所に集束させるための集束絞り装置を用いた。   In order to perform STEM / EDX analysis, the EDX detector was moved to the measurement position, and EDX measurement software “Analysis Station” (manufactured by JEOL Ltd.) was started. At the time of mapping by the EDX detector, it is necessary to obtain a sufficient resolution at the time of mapping. Therefore, a focusing diaphragm device for focusing an electron beam at a target location is used.

STEM/EDX分析の際には、検出される特性X線のカウント数(CPS:Counts Per Second)が10,000CPS以上になるように、電子線のスポット径を0.5nmから1.0nmの範囲で調整した。また、測定後に、マッピング測定と同時に得られるEDXスペクトルにおいて、ニッケルのKα線に由来するピークの高さが、少なくとも5,000Counts以上となることを確認した。また、データ取得時には、上記のSTEM観察時と同じ視野角で、画素数を縦256点、横256点とした。また、一点ごとの積算時間を20ミリ秒間とし、積算回数1回で測定を行った。   In the STEM / EDX analysis, the spot diameter of the electron beam is in the range of 0.5 nm to 1.0 nm so that the number of detected characteristic X-rays (CPS: Counts Per Second) is 10,000 CPS or more. Adjusted. In addition, after the measurement, in the EDX spectrum obtained simultaneously with the mapping measurement, it was confirmed that the peak height derived from the Kα ray of nickel was at least 5,000 Counts or more. Further, at the time of data acquisition, the number of pixels was set to 256 points in the vertical direction and 256 points in the horizontal direction with the same viewing angle as that in the STEM observation. Moreover, the integration time for each point was set to 20 milliseconds, and the measurement was performed once.

パラジウムを含む粒の長さD1を算出するため、得られたSTEM/EDX分析データをもとに、パラジウムのマッピング像を作成した。このパラジウムのマッピング像において、図10に示すように、得られたマッピング像を白黒に2値化することによってパラジウムの存在する部分と存在しない部分の境界線を決定し、金属層の厚さ方向における当該境界線間の距離をD1とした。ただし、測定データにはノイズが含まれており、S/N比を向上させるためにフィルター処理を実施した。フィルター処理は、EDX測定用のソフトウェア「Analysis Station」に付属した機能であり、各測定点において、各測定点のデータに加えて測定点に隣接する複数点のデータを積算して表示することができる。これにより、マッピング画像のS/Nが向上するため、パラジウムのマッピング像からパラジウムを含む粒の長さD1を算出することができる。本実施例では、このフィルター処理を利用して、各測定点のデータに加えて測定点に隣接する8点(上、下、左、右、左上、左下、右上、右下)のデータを積算し、マッピング像のノイズを低減させてから、パラジウムを含む粒の長さD1を算出した。   In order to calculate the length D1 of the grains containing palladium, a mapping image of palladium was created based on the obtained STEM / EDX analysis data. In this mapping image of palladium, as shown in FIG. 10, the obtained mapping image is binarized into black and white to determine the boundary line between the portion where palladium is present and the portion where palladium is not present, and the thickness direction of the metal layer The distance between the boundary lines at D1 was D1. However, the measurement data contains noise, and filtering was performed to improve the S / N ratio. The filtering process is a function attached to the software “Analysis Station” for EDX measurement, and at each measurement point, in addition to the data of each measurement point, the data of a plurality of points adjacent to the measurement point can be integrated and displayed. it can. Thereby, since S / N of a mapping image improves, the length D1 of the particle | grains containing palladium can be calculated from the mapping image of palladium. In this embodiment, using this filter processing, in addition to the data of each measurement point, data of 8 points (up, down, left, right, upper left, lower left, upper right, lower right) adjacent to the measurement point are integrated. And after reducing the noise of a mapping image, the length D1 of the grain containing palladium was computed.

得られたEDXマッピングデータから、必要に応じて、第1の層、第2の層におけるEDXスペクトルを抽出し、各層における元素存在比を算出した。ただし、定量値を算出する際には、パラジウム、ニッケル、リンの割合の合計を100%として、それぞれの元素の質量%濃度を算出した。   From the obtained EDX mapping data, EDX spectra in the first layer and the second layer were extracted as necessary, and the element abundance ratio in each layer was calculated. However, when calculating the quantitative value, the total concentration of palladium, nickel, and phosphorus was set to 100%, and the mass% concentration of each element was calculated.

なお、上記以外の元素については、下記の理由で割合が変動し易いため、定量値を算出する際には除外した。炭素は、TEM測定用のメッシュに使用されるカーボン支持膜や、電子線照射時に試料表面に吸着するコンタミの影響によって割合が増減する。酸素は、TEM試料を作製してから測定までの間に空気酸化する事で増加する可能性がある。また、銅は、TEM測定用に用いた銅メッシュから検出されてしまう。   The elements other than the above were excluded when calculating the quantitative values because the ratios were likely to fluctuate for the following reasons. The ratio of carbon increases / decreases due to the influence of contamination that is adsorbed on the sample surface when irradiated with an electron beam or the carbon support film used in the mesh for TEM measurement. Oxygen may increase due to air oxidation between preparation of the TEM sample and measurement. Moreover, copper will be detected from the copper mesh used for TEM measurement.

(パラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量)
まず、下記銅張り積層板を用いる方法により評価用サンプルを作製した。
(Palladium content in particles containing palladium)
First, an evaluation sample was prepared by a method using the following copper-clad laminate.

<銅張り積層板を用いる方法>
銅張り積層板である「MCL−E−679F」(日立化成株式会社製、商品名)を1cm×1cmの大きさで切断し基板を得た。この基板を、脱脂液「Z−200」(株式会社ワールドメタル製、商品名)に50℃で1分間浸漬し、1分間水洗した。次に、100g/Lの過硫酸アンモニウム溶液に1分間浸漬し、1分間水洗した。続いて、10%の硫酸に1分間浸漬し、1分間水洗した。次に、めっき活性化処理液である「SA−100」(日立化成株式会社製、商品名)に25℃で5分間浸漬処理し、1分間水洗した。続いて、無電解ニッケルめっき液であるトップニコロンNAC〔奥野製薬工業(株)製、商品名〕に85℃で4分間浸漬することにより、銅箔上に11.5質量%のリンを含有した無電解ニッケルめっき被膜を0.7μmの厚さで形成した。続いて、これを1分間水洗した。次に、(工程c)の組成及び液量の無電解パラジウムめっき液に、60℃にて10分間浸漬することで、無電解ニッケルめっき被膜上に約0.1μmの厚さの無電解パラジウムめっき被膜を形成した。続いて、これを1分間水洗し、乾燥した後、評価用サンプルを得た。
<Method using copper-clad laminate>
A copper-clad laminate “MCL-E-679F” (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was cut into a size of 1 cm × 1 cm to obtain a substrate. The substrate was immersed in a degreasing solution “Z-200” (trade name, manufactured by World Metal Co., Ltd.) at 50 ° C. for 1 minute and washed with water for 1 minute. Next, it was immersed in a 100 g / L ammonium persulfate solution for 1 minute and washed with water for 1 minute. Subsequently, it was immersed in 10% sulfuric acid for 1 minute and washed with water for 1 minute. Next, it was immersed in “SA-100” (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is a plating activation treatment solution, at 25 ° C. for 5 minutes and washed with water for 1 minute. Subsequently, 11.5% by mass of phosphorus is contained on the copper foil by immersing in Top Nicolon NAC [trade name, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.], which is an electroless nickel plating solution, at 85 ° C. for 4 minutes. The electroless nickel plating film thus formed was formed to a thickness of 0.7 μm. Subsequently, this was washed with water for 1 minute. Next, the electroless palladium plating having a thickness of about 0.1 μm is immersed on the electroless nickel plating film by immersing in the electroless palladium plating solution having the composition and the amount of (step c) at 60 ° C. for 10 minutes. A film was formed. Subsequently, this was washed with water for 1 minute and dried, and then a sample for evaluation was obtained.

次に、得られた評価用サンプルを注型樹脂(エポキシ樹脂815(ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名)90質量%とトリエチレンテトラミン(和光純薬工業株式会社製、商品名)10質量%を混合したもの)に埋没させ、無電解パラジウムめっき被膜の断面を観察できるようにウルトラミクロトーム法で当該断面を切り出し、TEM装置を用いて25万倍の倍率で観察した。続いて、無電解パラジウムめっき被膜について、EDX検出器による成分分析によりパラジウムの含有量を算出し、これをパラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量とした。このようにして得られたパラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量は100%であった。なお、パラジウムを含む粒がパラジウム以外の成分を含有する場合、その含有量も、パラジウムと同様に評価用サンプルについてのEDX検出器による成分分析によって算出した。   Next, the obtained sample for evaluation was cast resin (epoxy resin 815 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) 90% by mass and triethylenetetramine (trade name, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 10% by mass. In order to be able to observe the cross section of the electroless palladium plating film, the cross section was cut out by an ultramicrotome method and observed at a magnification of 250,000 times using a TEM apparatus. Subsequently, for the electroless palladium plated coating, the palladium content was calculated by component analysis using an EDX detector, and this was used as the palladium content in the particles containing palladium. The palladium content in the particles containing palladium thus obtained was 100%. In addition, when the particle | grains containing palladium contain components other than palladium, the content was also calculated by the component analysis by the EDX detector about the sample for evaluation similarly to palladium.

(導電粒子の表面に形成された突起の評価)
得られた導電粒子について、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。図8に、導電粒子の表面を、SEM装置により観察した結果を示した。
(Evaluation of protrusions formed on the surface of conductive particles)
About the obtained electroconductive particle, it observed by 30,000 times with the SEM apparatus, and the coverage by the processus | protrusion on the surface of an electroconductive particle was computed based on the SEM image. In addition, the number and ratio of protrusions in a concentric circle having a diameter that is ½ of the diameter of the conductive particles were observed with a SEM apparatus at a magnification of 30,000, and calculated based on the SEM image. FIG. 8 shows the result of observing the surface of the conductive particles with an SEM apparatus.

また、突起の高さについては、粒子の中心付近を通るようにウルトラミクロトーム法で導電粒子の断面を切り出し、TEM装置を用いて25万倍の倍率で観察し、得られた画像に基づき求めた。10個の突起の高さを求め、それらの平均値を平均高さとした。図13は、図9のSTEM像から突起の高さを求める方法について説明するための図である。図13に示すように、突起の高さは、突起の両側の谷と谷を結んだ直線から垂直方向における突起の頂点までの距離として計測した。   In addition, the height of the protrusion was obtained based on the obtained image by cutting out a cross section of the conductive particle by an ultramicrotome method so as to pass through the vicinity of the center of the particle, observing at a magnification of 250,000 times using a TEM apparatus. . The heights of the ten protrusions were obtained, and the average value thereof was defined as the average height. FIG. 13 is a diagram for explaining a method of obtaining the height of the protrusion from the STEM image of FIG. As shown in FIG. 13, the height of the protrusion was measured as the distance from the straight line connecting the valleys on both sides of the protrusion to the apex of the protrusion in the vertical direction.

また、500nmの高さを超える突起(異常析出部)の有無は、図14に模式的に示す方法により判別した。具体的には、SEM装置により3万倍で観察し、1000個中の導電粒子において、異常析出部の両側の谷と谷とを結んだ直線から、異常析出部の頂点までの距離を計測し、500nmの高さを超える異常析出部を有する導電粒子数をカウントした。   Moreover, the presence or absence of the protrusion (abnormal precipitation part) exceeding 500 nm height was discriminate | determined by the method typically shown in FIG. Specifically, the distance from the straight line connecting the valleys on both sides of the abnormal precipitation part to the apex of the abnormal precipitation part was measured for 1,000 conductive particles observed with a SEM device at a magnification of 30,000 times. The number of conductive particles having abnormal precipitation portions exceeding 500 nm in height was counted.

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。   The coverage of the protrusions was observed with a SEM apparatus at a magnification of 30,000, and based on the SEM image, the protrusion forming part and the flat part were distinguished by image analysis in a concentric circle having a diameter that is 1/2 of the diameter of the conductive particles. The ratio of the protrusion forming portion in the concentric circle was calculated to obtain the protrusion coverage.

突起高さの分布は、導電粒子10個における図3に示されるD4の計測結果から、所定の高さの突起の個数割合(%)として求めた。   The distribution of the protrusion height was obtained as the number ratio (%) of protrusions having a predetermined height from the measurement result of D4 shown in FIG.

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。   The outer diameter of the protrusion is determined by measuring the area of the contour of the valley of the protrusion for the protrusion existing in a concentric circle having a diameter of ½ of the diameter of the conductive particle on the orthographic projection surface of the conductive particle. The average value of the diameters calculated when considering the area was calculated. Specifically, the conductive particles are observed at a magnification of 30,000 with a SEM device, and the outline of the protrusion is determined by image analysis based on the obtained SEM image, and the area of each protrusion is calculated, and the average value is calculated from the average value. The outer diameter of the protrusion was determined.

[絶縁被覆導電粒子の作製]
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200gを加え、室温で15分間攪拌した。φ3μmのメンブレンフィルタ(メルク社製)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を超純水200gに入れて室温で5分間攪拌した。更に、φ3μmのメンブレンフィルタ(メルク社製)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。
[Preparation of insulating coated conductive particles]
A 30% by mass aqueous solution of polyethyleneimine having a molecular weight of 70,000 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was diluted to 0.3% by mass with ultrapure water. 200 g of conductive particles obtained by the same method as described above was added to 300 mL of this 0.3 mass% polyethyleneimine aqueous solution, and the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes. Conductive particles were removed by filtration using a φ3 μm membrane filter (manufactured by Merck), and the extracted conductive particles were placed in 200 g of ultrapure water and stirred at room temperature for 5 minutes. Further, the conductive particles were taken out by filtration using a φ3 μm membrane filter (manufactured by Merck), and the conductive particles on the membrane filter were washed twice with 200 g of ultrapure water to remove non-adsorbed polyethyleneimine.

次いで、φ130nmのコロイダルシリカ分散液を超純水で希釈して、0.1質量%シリカ粒子分散液を得た。そこに、上記のポリエチレンイミンによる処理済の導電粒子200gを入れて室温で15分間攪拌した。φ3μmのメンブレンフィルタ(メルク社製)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を超純水200gに入れて室温で5分間攪拌した。更に、φ3μmのメンブレンフィルタ(メルク社製)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を200gの超純水で2回洗浄して、吸着していないシリカ粒子を除去し、シリカ粒子が表面に吸着した絶縁被覆導電粒子を得た。   Subsequently, the colloidal silica dispersion liquid with a diameter of 130 nm was diluted with ultrapure water to obtain a 0.1 mass% silica particle dispersion liquid. 200 g of conductive particles treated with the above polyethyleneimine were put therein and stirred at room temperature for 15 minutes. Conductive particles were removed by filtration using a φ3 μm membrane filter (manufactured by Merck), and the extracted conductive particles were placed in 200 g of ultrapure water and stirred at room temperature for 5 minutes. Furthermore, the conductive particles are taken out by filtration using a φ3 μm membrane filter (Merck), and the conductive particles on the membrane filter are washed twice with 200 g of ultrapure water to remove unadsorbed silica particles. Insulating coated conductive particles having silica particles adsorbed on the surface were obtained.

得られた絶縁被覆導電粒子の表面に、分子量3000のシリコーンオリゴマーであるSC6000(日立化成株式会社製、商品名)を付着させて、絶縁被覆導電粒子の表面を疎水化した。疎水化後の絶縁被覆導電粒子を80℃で30分間、120℃で1時間の順に、加熱により乾燥して、疎水化された絶縁被覆導電粒子を得た。SEM画像を画像解析することでシリカ粒子による導電粒子の平均被覆率を測定したところ、約28%であった。   SC6000 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is a silicone oligomer having a molecular weight of 3000, was attached to the surface of the obtained insulating coated conductive particles to make the surface of the insulating coated conductive particles hydrophobic. The insulating coated conductive particles after the hydrophobization were dried by heating in the order of 30 minutes at 80 ° C. and 1 hour at 120 ° C. to obtain hydrophobic insulated coated conductive particles. The average coverage of the conductive particles by silica particles was measured by image analysis of the SEM image and found to be about 28%.

[異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製]
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、旭化成エポキシ株式会社製、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。
[Preparation of anisotropic conductive adhesive film and connection structure]
Copolymer of 100 g of phenoxy resin (trade name “PKHC” manufactured by Union Carbide) and acrylic rubber (40 parts by mass of butyl acrylate, 30 parts by mass of ethyl acrylate, 30 parts by mass of acrylonitrile, 3 parts by mass of glycidyl methacrylate, molecular weight: 85 10) was dissolved in 400 g of ethyl acetate to obtain a solution. To this solution, 300 g of a liquid epoxy resin (epoxy equivalent 185, manufactured by Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd., trade name “Novacure HX-3941”) containing a microcapsule type latent curing agent was added and stirred to obtain an adhesive solution. .

この接着剤溶液に、上記で得た絶縁被覆粒子を、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の異方導電性接着フィルムをセパレータ上に作製した。   The insulating coating particles obtained above were dispersed in this adhesive solution so as to be 9% by volume based on the total amount of the adhesive solution to obtain a dispersion. The obtained dispersion is applied to a separator (silicone-treated polyethylene terephthalate film, thickness 40 μm) using a roll coater, dried by heating at 90 ° C. for 10 minutes, and anisotropic conductive adhesive having a thickness of 25 μm. A film was made on the separator.

次に、作製した異方導電性接着フィルムを用いて、金バンプ(面積:30×90μm、スペース10μm、高さ:15μm、バンブ数362)付きチップ(1.7×1.7mm、厚み:0.5μm)と、IZO回路付きガラス基板(厚み:0.7mm)との接続を、以下に示すi)〜iii)の手順に従って行い、接続構造体を得た。
i)異方導電性接着フィルム(2×19mm)をIZO回路付きガラス基板に、80℃、0.98MPa(10kgf/cm)で貼り付けた。
ii)セパレータを剥離し、チップのバンプとIZO回路付きガラス基板の位置合わせを行った。
iii)190℃、40gf/バンプ、10秒の条件でチップ上方から加熱及び加圧を行い、本接続を行った。
Next, using the produced anisotropic conductive adhesive film, a chip (1.7 × 1.7 mm, thickness: 0) with gold bumps (area: 30 × 90 μm, space: 10 μm, height: 15 μm, bump number: 362) 0.5 μm) and a glass substrate with an IZO circuit (thickness: 0.7 mm) were connected according to the following procedures i) to iii) to obtain a connection structure.
i) An anisotropic conductive adhesive film (2 × 19 mm) was attached to a glass substrate with an IZO circuit at 80 ° C. and 0.98 MPa (10 kgf / cm 2 ).
ii) The separator was peeled off, and the bumps of the chip and the glass substrate with IZO circuit were aligned.
iii) The main connection was performed by heating and pressing from above the chip under the conditions of 190 ° C., 40 gf / bump, and 10 seconds.

[接続構造体の評価]
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。
[Evaluation of connection structure]
The conduction resistance test and the insulation resistance test of the obtained connection structure were performed as follows.

(導通抵抗試験)
チップ電極(バンプ)/ガラス電極(IZO)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、2000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2Ω未満
B:導通抵抗の平均値が2Ω以上5Ω未満
C:導通抵抗の平均値が5Ω以上10Ω未満
D:導通抵抗の平均値が10Ω以上20Ω未満
E:導通抵抗の平均値が20Ω以上
(Conduction resistance test)
Regarding the conduction resistance between the chip electrode (bump) / glass electrode (IZO), the initial value of the conduction resistance and the moisture absorption heat resistance test (left for 100, 300, 500, 1000, 2000 hours under conditions of temperature 85 ° C. and humidity 85%) The latter values were measured for 20 samples and their average value was calculated. The conduction resistance was evaluated from the average value obtained according to the following criteria. The results are shown in Table 1. In addition, it can be said that conduction resistance is favorable when the following A or B standard is satisfied after the moisture absorption heat test 500 hours.
A: Average value of conduction resistance is less than 2Ω B: Average value of conduction resistance is 2Ω or more and less than 5Ω C: Average value of conduction resistance is 5Ω or more and less than 10Ω D: Average value of conduction resistance is 10Ω or more and less than 20Ω E: Conduction resistance The average value of 20Ω or more

(絶縁抵抗試験)
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℃、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10Ω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10Ω以上の割合が100%
B:絶縁抵抗値10Ω以上の割合が90%以上100%未満
C:絶縁抵抗値10Ω以上の割合が80%以上90%未満
D:絶縁抵抗値10Ω以上の割合が50%以上80%未満
E:絶縁抵抗値10Ω以上の割合が50%未満
(Insulation resistance test)
Regarding the insulation resistance between chip electrodes, the initial value of the insulation resistance and the value after migration test (temperature 60 ° C., humidity 90%, 20 V applied for 100, 300, 500, 1000 hours) were measured for 20 samples. And the ratio of the sample from which the insulation resistance value becomes 10 9 Ω or more among all 20 samples was calculated. The insulation resistance was evaluated from the obtained ratio according to the following criteria. The results are shown in Table 1. In addition, it can be said that insulation resistance is favorable when the following A or B standard is satisfied after 500 hours of the moisture absorption heat test.
A: Ratio of insulation resistance value of 10 9 Ω or more is 100%
B: Ratio of insulation resistance value 10 9 Ω or more is 90% or more and less than 100% C: Ratio of insulation resistance value 10 9 Ω or more is 80% or more and less than 90% D: Ratio of insulation resistance value 10 9 Ω or more is 50% More than 80% and less than E: Insulation resistance of 10 9 Ω or more is less than 50%

<実施例2〜4>
実施例1の(工程d)において、第2の層形成用無電解ニッケルめっき液の滴下量を変更することで第2の層の平均厚みを表1に示した厚みに変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電粒子、絶縁被覆粒子、異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製、並びに、導電粒子及び接続構造体の評価を行った。結果を表1に示す。なお、第2の層形成用無電解ニッケルめっき液の滴下量は、目的の厚みに応じて比例させて増減することで調整した。また、5mL/分の滴下速度は全て同一とした。
<Examples 2 to 4>
In Example 1 (step d), except that the average thickness of the second layer was changed to the thickness shown in Table 1 by changing the dropping amount of the electroless nickel plating solution for forming the second layer. In the same manner as in Example 1, production of conductive particles, insulating coating particles, anisotropic conductive adhesive films and connection structures, and evaluation of the conductive particles and connection structures were performed. The results are shown in Table 1. The dropping amount of the electroless nickel plating solution for forming the second layer was adjusted by increasing or decreasing in proportion to the target thickness. The dropping rate of 5 mL / min was all the same.

<実施例5〜7>
実施例1の(工程c)において、パラジウムを含む粒を表1に示した個数と割合、平均高さに変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電粒子、絶縁被覆粒子、異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製、並びに、導電粒子及び接続構造体の評価を行った。結果を表1に示す。なお、パラジウムを含む粒の形成は、実施例1の(工程c)と同一の組成の無電解パラジウムめっき液を使用し、めっき液の量のみを変化させて行った。具体的には、実施例5においては650mL、実施例6においては200mL、実施例7においては1250mLのめっき液を用いた。
<Examples 5-7>
In the same manner as in Example 1 except that the number, ratio, and average height of the particles containing palladium in Example 1 (step c) were changed to those shown in Table 1, conductive particles, insulating coating particles, anisotropic The production of the conductive adhesive film and the connection structure, and the evaluation of the conductive particles and the connection structure were performed. The results are shown in Table 1. In addition, formation of the particle | grains containing palladium was performed using the electroless palladium plating solution of the same composition as the (process c) of Example 1, and changing only the quantity of the plating solution. Specifically, 650 mL of plating solution was used in Example 5, 200 mL in Example 6, and 1250 mL of plating solution in Example 7.

<実施例8>
実施例1の(工程c)において、下記組成の無電解パラジウムめっき液1Lを用いることで、パラジウム97質量%、リン3質量%からなるパラジウムを含む粒を形成したこと以外は実施例1と同様にして、導電粒子、絶縁被覆粒子、異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製、並びに、導電粒子及び接続構造体の評価を行った。結果を表1に示す。
(無電解パラジウムめっき液)
塩化パラジウム・・・・・・・・・・・・・・・0.07g/L
エチレンジアミン・・・・・・・・・・・・・・0.05g/L
次亜リン酸ナトリウム・・・・・・・・・・・・0.4g/L
チオジグリコール酸・・・・・・・・・・・・10ppm
pH・・・・・・・・・・・・8
<Example 8>
Example 1 (Step c) is the same as Example 1 except that 1 L of electroless palladium plating solution having the following composition was used to form particles containing palladium of 97 mass% palladium and 3 mass% phosphorus. Then, production of conductive particles, insulating coating particles, anisotropic conductive adhesive film and connection structure, and evaluation of conductive particles and connection structure were performed. The results are shown in Table 1.
(Electroless palladium plating solution)
Palladium chloride: 0.07g / L
Ethylenediamine ... 0.05g / L
Sodium hypophosphite 0.4g / L
Thiodiglycolic acid ... 10ppm
pH ... 8

<実施例9>
実施例1の(工程c)において、下記組成の無電解パラジウムめっき液1Lを用いることで、パラジウム94質量%、リン6質量%からなるパラジウムを含む粒を形成したこと以外は実施例1と同様にして、導電粒子、絶縁被覆粒子、異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製、並びに、導電粒子及び接続構造体の評価を行った。結果を表1に示す。
(無電解パラジウムめっき液)
塩化パラジウム・・・・・・・・・・・・・・・0.07g/L
エチレンジアミン・・・・・・・・・・・・・・0.05g/L
次亜リン酸ナトリウム・・・・・・・・・・・・0.8g/L
チオジグリコール酸・・・・・・・・・・・・10ppm
pH・・・・・・・・・・・・8
<Example 9>
Example 1 (Step c) is the same as Example 1 except that 1 L of electroless palladium plating solution having the following composition was used to form particles containing palladium consisting of 94% by mass of palladium and 6% by mass of phosphorus. Then, production of conductive particles, insulating coating particles, anisotropic conductive adhesive film and connection structure, and evaluation of conductive particles and connection structure were performed. The results are shown in Table 1.
(Electroless palladium plating solution)
Palladium chloride: 0.07g / L
Ethylenediamine ... 0.05g / L
Sodium hypophosphite ... 0.8g / L
Thiodiglycolic acid ... 10ppm
pH ... 8

<実施例10〜12>
実施例1の(工程b)において、第1の層形成用無電解ニッケルめっき液を変更して第1の層におけるニッケルの含有量を表2に示した含有量に変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電粒子、絶縁被覆粒子、異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製、並びに、導電粒子及び接続構造体の評価を行った。結果を表2に示す。なお、実施例10〜12で使用した第1の層形成用無電解ニッケルめっき液の組成を以下に示す。これらは組成のみの変更であって、その他の条件は全て実施例1の(工程b)と同様に行なった。また、実施例11においては、第1の層と第2の層の無電解ニッケルめっき液の組成が同一であり、得られためっき被膜がほぼ同一の組成であるため、EDX検出器による成分分析では第1の層と第2の層の区別ができなかった。よって、第2の層の膜厚は、第2の層形成後に、第1の層と第2の層を含んだ膜厚を算出し、あらかじめ計測しておいた第1の層の膜厚を除した値を第2の層の膜厚とした。
(実施例10における第1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
酢酸・・・・・・・・・・・・・・・・・・・120g/L
硝酸ビスマス水溶液(1g/L)・・・・・・・1mL/L
(実施例11における第1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
(実施例12における第1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・・・・・・・・60g/L
乳酸・・・・・・・・・・・・・・・・・・・60g/L
硝酸ビスマス水溶液(1g/L)・・・・・・・1mL/L
<Examples 10 to 12>
In Example 1 (step b), except that the electroless nickel plating solution for forming the first layer was changed, and the nickel content in the first layer was changed to the content shown in Table 2. In the same manner as in Example 1, production of conductive particles, insulating coating particles, anisotropic conductive adhesive films and connection structures, and evaluation of the conductive particles and connection structures were performed. The results are shown in Table 2. In addition, the composition of the electroless nickel plating solution for 1st layer formation used in Examples 10-12 is shown below. These were only changes in the composition, and all other conditions were the same as in (Step b) of Example 1. Moreover, in Example 11, since the composition of the electroless nickel plating solution of the first layer and the second layer is the same, and the obtained plating film has almost the same composition, component analysis by the EDX detector Then, the first layer and the second layer could not be distinguished. Therefore, the film thickness of the second layer is calculated by calculating the film thickness including the first layer and the second layer after the formation of the second layer, and calculating the film thickness of the first layer measured in advance. The value obtained by dividing was taken as the film thickness of the second layer.
(Electroless nickel plating solution for forming the first layer in Example 10)
Nickel sulfate ... 400g / L
Sodium hypophosphite ... 150g / L
Acetic acid ... 120g / L
Bismuth nitrate aqueous solution (1 g / L) ... 1 mL / L
(Electroless nickel plating solution for forming the first layer in Example 11)
Nickel sulfate ... 400g / L
Sodium hypophosphite ... 150g / L
Sodium tartrate dihydrate ... 120g / L
Bismuth nitrate aqueous solution (1 g / L) ... 1 mL / L
(Electroless nickel plating solution for forming the first layer in Example 12)
Nickel sulfate ... 400g / L
Sodium hypophosphite ... 150g / L
Sodium tartrate dihydrate ... 60g / L
Lactic acid ... 60g / L
Bismuth nitrate aqueous solution (1 g / L) ... 1 mL / L

<実施例13〜14>
実施例1の(工程d)において、第2の層形成用無電解ニッケルめっき液を変更して第2の層におけるニッケルの含有量を表2に示した含有量に変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電粒子、絶縁被覆粒子、異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製、並びに、導電粒子及び接続構造体の評価を行った。結果を表2に示す。なお、実施例13〜14で使用した第2の層形成用無電解ニッケルめっき液の組成を以下に示す。これらは組成のみの変更であって、その他の条件は全て実施例1の(工程b)と同様に行なった。また、実施例14においては、第1の層と第2の層の無電解ニッケルめっき液の組成が同一であり、得られためっき被膜がほぼ同一の組成であるため、EDX検出器による成分分析では第1の層と第2の層の区別ができなかった。よって、第2の層の膜厚は、第2の層形成後に、第1の層と第2の層を含んだ膜厚を算出し、あらかじめ計測しておいた第1の層の膜厚を除した値を第2の層の膜厚とした。
(実施例13における第2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
酢酸・・・・・・・・・・・・・・・・・・・120g/L
硝酸ビスマス水溶液(1g/L)・・・・・・・1mL/L
(実施例14における第2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
クエン酸ナトリウム・・・・・・・・・・・・120g/L
硝酸ビスマス水溶液(1g/L)・・・・・・・1mL/L
<Examples 13 to 14>
In Example 1 (Step d), except that the electroless nickel plating solution for forming the second layer was changed to change the content of nickel in the second layer to the content shown in Table 2. In the same manner as in Example 1, production of conductive particles, insulating coating particles, anisotropic conductive adhesive films and connection structures, and evaluation of the conductive particles and connection structures were performed. The results are shown in Table 2. In addition, the composition of the electroless nickel plating solution for 2nd layer formation used in Examples 13-14 is shown below. These were only changes in the composition, and all other conditions were the same as in (Step b) of Example 1. Moreover, in Example 14, since the composition of the electroless nickel plating solution of the first layer and the second layer is the same, and the obtained plating film has almost the same composition, component analysis by the EDX detector Then, the first layer and the second layer could not be distinguished. Therefore, the film thickness of the second layer is calculated by calculating the film thickness including the first layer and the second layer after the formation of the second layer, and calculating the film thickness of the first layer measured in advance. The value obtained by dividing was taken as the film thickness of the second layer.
(Electroless nickel plating solution for forming the second layer in Example 13)
Nickel sulfate ... 400g / L
Sodium hypophosphite ... 150g / L
Acetic acid ... 120g / L
Bismuth nitrate aqueous solution (1 g / L) ... 1 mL / L
(Electroless nickel plating solution for forming the second layer in Example 14)
Nickel sulfate ... 400g / L
Sodium hypophosphite ... 150g / L
Sodium citrate ... 120g / L
Bismuth nitrate aqueous solution (1 g / L) ... 1 mL / L

<実施例15>
実施例1の(工程d)において、第2の層形成用無電解ニッケルめっき液を下記組成のめっき液に変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電粒子、絶縁被覆粒子、異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製、並びに、導電粒子及び接続構造体の評価を行った。結果を表2に示す。
(第2の層形成用無電解ニッケルめっき液)
硫酸ニッケル・・・・・・・・・・・・・・・400g/L
ジメチルアミンボラン・・・・・・・・・・・80g/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
<Example 15>
In the same manner as in Example 1 except that the electroless nickel plating solution for forming the second layer was changed to a plating solution having the following composition in (Step d) of Example 1, conductive particles, insulating coating particles, anisotropic The production of the conductive adhesive film and the connection structure, and the evaluation of the conductive particles and the connection structure were performed. The results are shown in Table 2.
(Electroless nickel plating solution for second layer formation)
Nickel sulfate ... 400g / L
Dimethylamine borane ... 80g / L
Sodium tartrate dihydrate ... 120g / L
Bismuth nitrate aqueous solution (1 g / L) ... 1 mL / L

<実施例16>
実施例1と同様に作製した導電粒子4gを、下記組成の無電解パラジウムめっき液1Lに浸漬し、第3の層を形成した。なお、反応時間は10分間、温度は50℃にて処理を行なった。第3の層の平均厚みは10nm、第3の層におけるパラジウムの含有量は100%であった。この導電粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、絶縁被覆粒子、異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製、並びに、導電粒子及び接続構造体の評価を行った。結果を表2に示す。
(無電解パラジウムめっき液)
塩化パラジウム・・・・・・・・・・・・・・・0.07g/L
EDTA・2ナトリウム・・・・・・・・・・・・・・1g/L
クエン酸・2ナトリウム・・・・・・・・・・・・・・1g/L
ギ酸ナトリウム・・・・・・・・・・・・・・・0.2g/L
pH・・・・・・・・・・・・6
<Example 16>
4 g of conductive particles produced in the same manner as in Example 1 were immersed in 1 L of electroless palladium plating solution having the following composition to form a third layer. The treatment was carried out at a reaction time of 10 minutes and at a temperature of 50 ° C. The average thickness of the third layer was 10 nm, and the palladium content in the third layer was 100%. Except for using these conductive particles, insulation coated particles, anisotropic conductive adhesive films and connection structures were produced in the same manner as in Example 1, and the conductive particles and connection structures were evaluated. The results are shown in Table 2.
(Electroless palladium plating solution)
Palladium chloride: 0.07g / L
EDTA ・ Sodium ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 1g / L
Citric acid, disodium ... 1g / L
Sodium formate …… 0.2g / L
pH ... 6

<実施例17>
実施例1と同様に作製した導電粒子4gを、置換金めっき液であるHGS−100(日立化成株式会社、商品名)100mL/Lの溶液1Lに、85℃で2分間浸漬し、更に2分間水洗して、第4の層を形成した。第4の層の平均厚みは10nm、第4の層における金の含有量は99.9%であった。この導電粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、絶縁被覆粒子、異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製、並びに、導電粒子及び接続構造体の評価を行った。結果を表2に示す。
<Example 17>
4 g of the conductive particles produced in the same manner as in Example 1 were immersed in 1 L of a solution of HGS-100 (Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name) 100 mL / L, which is a displacement gold plating solution, at 85 ° C. for 2 minutes, and further for 2 minutes. Washed with water to form a fourth layer. The average thickness of the fourth layer was 10 nm, and the gold content in the fourth layer was 99.9%. Except for using these conductive particles, insulation coated particles, anisotropic conductive adhesive films and connection structures were produced in the same manner as in Example 1, and the conductive particles and connection structures were evaluated. The results are shown in Table 2.

<比較例1>
実施例1と同様の(工程a)及び(工程b)を行い、樹脂粒子表面に第1の層が形成された粒子4gを得た。
<Comparative Example 1>
The same (Step a) and (Step b) as in Example 1 were performed to obtain 4 g of particles in which the first layer was formed on the surface of the resin particles.

上記粒子の水洗と濾過を行った後、200mLのクリーナーコンディショナー231水溶液(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、濃度40mL/L)を攪拌しながら、そこに粒子4gを投入し、60℃で超音波を与えながら30分間攪拌することで、粒子の表面処理を行った。続いて、水溶液をろ過し、得られた粒子を水洗した後、粒子4gを水に分散させて200mLのスラリーにした。このスラリーに塩化第一錫水溶液200mL(濃度1.2g/L)を加え、常温で5分間攪拌し、錫イオンを第1の層上に吸着させる感受性化処理を行った。   After washing the particles with water and filtering, while stirring 200 mL of cleaner conditioner 231 aqueous solution (Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd., concentration: 40 mL / L), 4 g of particles were added thereto at 60 ° C. The particles were surface-treated by stirring for 30 minutes while applying ultrasonic waves. Subsequently, the aqueous solution was filtered, and the obtained particles were washed with water. Then, 4 g of the particles were dispersed in water to make a 200 mL slurry. To this slurry, 200 mL of stannous chloride aqueous solution (concentration: 1.2 g / L) was added and stirred for 5 minutes at room temperature to perform sensitization treatment for adsorbing tin ions on the first layer.

次いで、スラリーをろ過し、得られた粒子を水洗した後、粒子4gを水に分散させて400mLのスラリーにし、60℃に加温した。超音波を併用して、スラリーを攪拌しながら、19.5g/Lの塩化パラジウム水溶液を3mL添加した。そのまま5分間攪拌することで、第1の層上にパラジウムイオンを捕捉させる活性化処理を行った。その後、スラリーをろ過し、得られた粒子を水洗した後、更に湯洗した。得られた粒子4gを水に分散させて200mLのスラリーにした。超音波を併用しながらこのスラリーを攪拌し、そこへ、1g/Lのジメチルアミンボランと10g/Lのホウ酸との混合水溶液20mLを加えた。常温で、超音波を併用しながら、2分間攪拌してパラジウムイオンの還元処理を行った。   Next, the slurry was filtered, and the obtained particles were washed with water. Then, 4 g of the particles were dispersed in water to make a 400 mL slurry, and heated to 60 ° C. 3 mL of a 19.5 g / L palladium chloride aqueous solution was added while stirring the slurry using ultrasonic waves. An activation treatment for trapping palladium ions on the first layer was performed by stirring for 5 minutes. Thereafter, the slurry was filtered, and the obtained particles were washed with water, followed by further washing with hot water. 4 g of the obtained particles were dispersed in water to make a 200 mL slurry. The slurry was stirred while using ultrasonic waves, and 20 mL of a mixed aqueous solution of 1 g / L dimethylamine borane and 10 g / L boric acid was added thereto. The mixture was stirred for 2 minutes at room temperature and combined with ultrasonic waves to reduce palladium ions.

その後、実施例1と同様の(工程d)を行い、第2の層を形成して、導電粒子を得た。この導電粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、絶縁被覆粒子、異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製、並びに、導電粒子及び接続構造体の評価を行った。結果を表3に示した。   Thereafter, the same (step d) as in Example 1 was performed to form a second layer, thereby obtaining conductive particles. Except for using these conductive particles, insulation coated particles, anisotropic conductive adhesive films and connection structures were produced in the same manner as in Example 1, and the conductive particles and connection structures were evaluated. The results are shown in Table 3.

パラジウムイオンの還元処理(パラジウム触媒化処理)後の粒子を観察したSEM画像を図15に、第2の層を形成した後の導電粒子を観察したSEM画像を図16に、導電粒子の断面を観察したSTEM像、EDX検出器によるニッケル、リン及びパラジウムのマッピング図を図17に、それぞれ示す。   FIG. 15 shows an SEM image obtained by observing particles after reduction treatment of palladium ions (palladium catalyzed treatment), FIG. 16 shows an SEM image obtained by observing conductive particles after forming the second layer, and FIG. The observed STEM images and mapping diagrams of nickel, phosphorus and palladium by the EDX detector are shown in FIG.

図15から、パラジウムイオンの還元処理後の粒子の表面には、パラジウムを含む粒の形成が確認できず、また、図17のSTEM/EDXによる粒子断面の解析結果からも、パラジウムを含む粒の形成が確認できなかった。更に、第2の層を形成した後の、導電粒子表面には突起は形成されておらず、平滑であることがわかった。   From FIG. 15, formation of particles containing palladium could not be confirmed on the surface of the particles after the reduction treatment of palladium ions. From the analysis result of the particle cross section by STEM / EDX in FIG. Formation could not be confirmed. Further, it was found that no protrusions were formed on the surface of the conductive particles after forming the second layer, and the surface was smooth.

<比較例2>
平均粒径3.0μmの架橋ポリスチレン粒子(株式会社日本触媒製、商品名「ソリオスター」を樹脂粒子として用いた。400mLのクリーナーコンディショナー231水溶液(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、濃度40mL/L)を攪拌しながら、そこに樹脂粒子30gを投入した。引き続き、水溶液を60℃に加温し、超音波を与えながら30分間攪拌して、樹脂粒子の表面改質及び分散処理を行った。
<Comparative Example 2>
Cross-linked polystyrene particles having an average particle size of 3.0 μm (trade name “Soriostar” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. were used as resin particles. 400 mL of cleaner conditioner 231 aqueous solution (Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd., concentration: 40 mL) / L), 30 g of resin particles were added thereto, followed by heating the aqueous solution to 60 ° C. and stirring for 30 minutes while applying ultrasonic waves to perform surface modification and dispersion treatment of the resin particles. It was.

上記水溶液を濾過し、得られた粒子を一回水洗した後に、粒子30gを水に分散させて200mLのスラリーにした。このスラリーに塩化第一錫水溶液200mL(濃度1.5g/L)を加え、常温で5分間攪拌し、錫イオンを粒子の表面に吸着させる感受性化処理を行った。引き続き水溶液を濾過し、得られた粒子を1回水洗した。次いで、粒子30gを水に分散させて400mLのスラリーにし、60℃まで加温した。超音波を併用してスラリーを攪拌しながら、10g/Lの塩化パラジウム水溶液2mLを添加した。そのまま5分間攪拌することで、粒子の表面にパラジウムイオンを捕捉させる活性化処理を行った。引き続き水溶液を濾過し、得られた粒子を1回水洗した。   The aqueous solution was filtered, and the resulting particles were washed once with water, and then 30 g of the particles were dispersed in water to make a 200 mL slurry. To this slurry, 200 mL of stannous chloride aqueous solution (concentration: 1.5 g / L) was added and stirred for 5 minutes at room temperature to perform sensitization treatment for adsorbing tin ions on the surface of the particles. Subsequently, the aqueous solution was filtered, and the resulting particles were washed once with water. Next, 30 g of the particles were dispersed in water to make a 400 mL slurry and heated to 60 ° C. While stirring the slurry using ultrasonic waves, 2 mL of a 10 g / L palladium chloride aqueous solution was added. The mixture was stirred for 5 minutes as it was to perform an activation treatment for trapping palladium ions on the surface of the particles. Subsequently, the aqueous solution was filtered, and the resulting particles were washed once with water.

次いで、20g/Lの酒石酸ナトリウム、10g/Lの硫酸ニッケル、0.5g/Lの次亜リン酸ナトリウムを溶解した水溶液からなる無電解めっき液3リットルを60℃に昇温し、この無電解めっき液に、上記粒子10gを投入した。これを5分間攪拌し、水素の発泡が停止することを確認した。   Next, 3 liters of electroless plating solution composed of an aqueous solution in which 20 g / L sodium tartrate, 10 g / L nickel sulfate and 0.5 g / L sodium hypophosphite were dissolved was heated to 60 ° C. 10 g of the above particles were added to the plating solution. This was stirred for 5 minutes, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.

その後、200g/Lの硫酸ニッケル水溶液400mLと、200g/Lの次亜リン酸ナトリウム及び90g/Lの水酸化ナトリウム混合水溶液400mLとを、それぞれ同時に定量ポンプによって連続的に、粒子を含むめっき液に添加した。添加速度はいずれも3mL/分とした。次いで、この溶液を60℃に保持しながら5分間攪拌した後、溶液を濾過し、濾過物を3回洗浄した後、100℃の真空乾燥機で乾燥して、ニッケル−リン合金被膜を有する導電粒子を得た。得られた導電粒子について、粒子の中心付近を通るようにウルトラミクロトーム法で断面を切り出し、TEM装置を用いて25万倍の倍率で観察し、得られた断面の画像に基づき、断面積の平均値より膜厚を算出した結果、平均膜厚は105nmであった。   Thereafter, a 200 g / L nickel sulfate aqueous solution (400 mL) and a 200 g / L sodium hypophosphite and 90 g / L sodium hydroxide mixed aqueous solution (400 mL) were each simultaneously and continuously converted into a plating solution containing particles by a metering pump. Added. The addition rate was 3 mL / min. Next, the solution was stirred for 5 minutes while maintaining the temperature at 60 ° C., then the solution was filtered, the filtrate was washed three times, and then dried in a vacuum dryer at 100 ° C. to obtain a conductive material having a nickel-phosphorus alloy film. Particles were obtained. About the obtained conductive particles, a cross-section is cut out by an ultramicrotome method so as to pass through the vicinity of the center of the particles, and observed at a magnification of 250,000 times using a TEM apparatus, and based on the obtained cross-sectional image, the average cross-sectional area is obtained. As a result of calculating the film thickness from the value, the average film thickness was 105 nm.

上記の導電粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、絶縁被覆粒子、異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製、並びに、導電粒子及び接続構造体の評価を行った。結果を表3に示す。   Except that the above conductive particles were used, the insulation coated particles, the anisotropic conductive adhesive film and the connection structure were produced in the same manner as in Example 1, and the conductive particles and the connection structure were evaluated. The results are shown in Table 3.

<比較例3>
平均粒径3.0μmの架橋ポリスチレン粒子(株式会社日本触媒製、商品名「ソリオスター」を樹脂粒子として用いた。400mLのクリーナーコンディショナー231水溶液(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、濃度40mL/L)を攪拌しながら、そこに樹脂粒子7gを投入した。引き続き、水溶液を60℃に加温し、超音波を与えながら30分間攪拌して、樹脂粒子の表面改質及び分散処理を行った。
<Comparative Example 3>
Cross-linked polystyrene particles having an average particle size of 3.0 μm (trade name “Soriostar” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. were used as resin particles. 400 mL of cleaner conditioner 231 aqueous solution (Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd., concentration: 40 mL) / L), 7 g of resin particles were added thereto, followed by heating the aqueous solution to 60 ° C. and stirring for 30 minutes while applying ultrasonic waves to perform surface modification and dispersion treatment of the resin particles. It was.

上記水溶液を濾過し、得られた粒子を一回水洗した後に、粒子7gを純水に分散させて200mLのスラリーにした。このスラリーに塩化第一錫水溶液200mL(濃度1.5g/L)を加え、常温で5分間攪拌し、錫イオンを粒子の表面に吸着させる感受性化処理を行った。引き続き水溶液を濾過し、得られた粒子を1回水洗した。次いで、粒子7gを水に分散させて400mLのスラリーにし、60℃まで加温した。超音波を併用してスラリーを攪拌しながら、10g/Lの塩化パラジウム水溶液2mLを添加した。そのまま5分間攪拌することで、粒子の表面にパラジウムイオンを捕捉させる活性化処理を行った。引き続き水溶液を濾過し、得られた粒子を1回水洗した。   The aqueous solution was filtered, and the resulting particles were washed once with water. Then, 7 g of the particles were dispersed in pure water to make a 200 mL slurry. To this slurry, 200 mL of stannous chloride aqueous solution (concentration: 1.5 g / L) was added and stirred for 5 minutes at room temperature to perform sensitization treatment for adsorbing tin ions on the surface of the particles. Subsequently, the aqueous solution was filtered, and the resulting particles were washed once with water. Next, 7 g of the particles were dispersed in water to make a 400 mL slurry, and heated to 60 ° C. While stirring the slurry using ultrasonic waves, 2 mL of a 10 g / L palladium chloride aqueous solution was added. The mixture was stirred for 5 minutes as it was to perform an activation treatment for trapping palladium ions on the surface of the particles. Subsequently, the aqueous solution was filtered, and the resulting particles were washed once with water.

得られた樹脂粒子7gを純水300mLに加え、3分間攪拌して分散させた後、その分散液に芯物質としてニッケル粒子(三井金属鉱業株式会社製、商品名「2007SUS」、平均粒子径50nm)2.25gを添加し、芯物質を付着させた粒子を得た。   After adding 7 g of the obtained resin particles to 300 mL of pure water and stirring for 3 minutes to disperse, nickel particles (trade name “2007SUS” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., average particle diameter of 50 nm) are dispersed in the dispersion. ) 2.25 g was added to obtain particles with the core material attached.

上記分散液を更に水1200mlで希釈し、めっき安定剤として硝酸ビスマス水溶液(濃度1g/L)4mLを添加後、この分散液に硫酸ニッケル450g/L、次亜リン酸ナトリウム150g/L、クエン酸ナトリウム116g/L及びめっき安定剤[硝酸ビスマス水溶液(濃度1g/L)]6mLの混合溶液120mLを81mL/分の添加速度で定量ポンプを通して添加した。その後、pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。   The above dispersion was further diluted with 1200 ml of water, and 4 mL of a bismuth nitrate aqueous solution (concentration 1 g / L) was added as a plating stabilizer. Then, nickel sulfate 450 g / L, sodium hypophosphite 150 g / L, citric acid were added to the dispersion. 120 mL of a mixed solution of 116 g / L of sodium and 6 mL of a plating stabilizer [bismuth nitrate aqueous solution (concentration: 1 g / L)] was added through a metering pump at an addition rate of 81 mL / min. Then, it stirred until pH was stabilized and it confirmed that the foaming of hydrogen stopped.

次いで、更に硫酸ニッケル450g/L、次亜リン酸ナトリウム150g/L、クエン酸ナトリウム116g/L、めっき安定剤[硝酸ビスマス水溶液(濃度1g/L)]35mLの混合溶液650mLを27mL/分の添加速度で定量ポンプを通して添加した。その後、pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。   Subsequently, 650 mL of a mixed solution of 450 mL of nickel sulfate, 150 g / L of sodium hypophosphite, 116 g / L of sodium citrate, and 35 mL of a plating stabilizer [bismuth nitrate aqueous solution (concentration 1 g / L)] was added at 27 mL / min. Added at a rate through a metering pump. Then, it stirred until pH was stabilized and it confirmed that the foaming of hydrogen stopped.

次いで、めっき液を濾過し、濾過物を水で洗浄した後、80℃の真空乾燥機で乾燥してニッケル−リン合金被膜を有する導電粒子を得た。得られた導電粒子について、粒子の中心付近を通るようにウルトラミクロトーム法で断面を切り出し、TEM装置を用いて25万倍の倍率で観察し、得られた断面の画像に基づき、断面積の平均値より膜厚を算出した結果、平均膜厚は101nmであった。   Next, the plating solution was filtered, and the filtrate was washed with water, and then dried with a vacuum dryer at 80 ° C. to obtain conductive particles having a nickel-phosphorus alloy coating. About the obtained conductive particles, a cross-section is cut out by an ultramicrotome method so as to pass through the vicinity of the center of the particles, and observed at a magnification of 250,000 times using a TEM apparatus, and based on the obtained cross-sectional image, the average cross-sectional area is obtained. As a result of calculating the film thickness from the value, the average film thickness was 101 nm.

上記の導電粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、絶縁被覆粒子、異方導電性接着フィルム及び接続構造体の作製、並びに、導電粒子及び接続構造体の評価を行った。結果を表3に示す。   Except that the above conductive particles were used, the insulation coated particles, the anisotropic conductive adhesive film and the connection structure were produced in the same manner as in Example 1, and the conductive particles and the connection structure were evaluated. The results are shown in Table 3.

比較例1は、パラジウムを含む粒を形成する代わりにパラジウム触媒化処理を施したものであり、比較例2は特許文献1に対応し、比較例3は特許文献2に対応するものである。   In Comparative Example 1, palladium-catalyzed treatment was performed instead of forming particles containing palladium. Comparative Example 2 corresponds to Patent Document 1, and Comparative Example 3 corresponds to Patent Document 2.

表1及び表2の結果から、実施例1〜17で作製した導電粒子は、吸湿耐熱試験後においても優れた導通信頼性と絶縁信頼性を得られることが明らかとなった。なお、実施例12及び14で作製した導電粒子は、吸湿試験1000時間以降の導通抵抗が他の実施例よりも高かったが、絶縁抵抗は優れており、求められる用途に応じて十分に実用に供し得ることがわかった。一方、比較例1では、パラジウムを含む粒が形成されず、また、金属層の表面は平滑となることわかった。この導電粒子を用いた場合、吸湿耐熱試験後に導通抵抗値が上昇した。また、比較例2及び3の導電粒子は、500nmの高さを超える異常析出部を有するため、吸湿耐熱試験後に絶縁特性が低下した。   From the results of Tables 1 and 2, it was revealed that the conductive particles produced in Examples 1 to 17 can obtain excellent conduction reliability and insulation reliability even after the moisture absorption heat test. In addition, although the conductive particles produced in Examples 12 and 14 had higher conduction resistance after 1000 hours of the moisture absorption test than the other examples, the insulation resistance was excellent and sufficiently practical according to the required use. It turns out that it can be served. On the other hand, in the comparative example 1, it turned out that the particle | grains containing palladium are not formed and the surface of a metal layer becomes smooth. When this conductive particle was used, the conduction resistance value increased after the moisture absorption heat test. In addition, since the conductive particles of Comparative Examples 2 and 3 had an abnormal precipitation portion exceeding the height of 500 nm, the insulation characteristics were deteriorated after the moisture absorption heat test.

1…絶縁性子粒子、2…導電粒子、10…絶縁被覆導電粒子、20…絶縁性の接着剤、20a…絶縁性の接着剤の硬化物、30…第1の回路部材、31…回路基板(第1の回路基板)、31a…第1の回路基板の主面、32…回路電極(第1の回路電極)、40…第2の回路部材、41…回路基板(第2の回路基板)、41a…第2の回路基板の主面、42…回路電極(第2の回路電極)、50…フィルム状の異方導電性接着剤、50a…接続部、100…接続構造体、200…第1の層、201…パラジウムを含む粒、202…第2の層、203…樹脂粒子、204…金属層、205…突起、300…突起形状を有する導電粒子、301…異常析出部、302…異常析出部の高さ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulator particle | grains, 2 ... Conductive particle, 10 ... Insulation covering electroconductive particle, 20 ... Insulating adhesive, 20a ... Hardened | cured material of an insulating adhesive, 30 ... 1st circuit member, 31 ... Circuit board ( 1st circuit board), 31a ... main surface of the 1st circuit board, 32 ... circuit electrode (1st circuit electrode), 40 ... 2nd circuit member, 41 ... circuit board (2nd circuit board), 41a ... main surface of second circuit board, 42 ... circuit electrode (second circuit electrode), 50 ... film-like anisotropic conductive adhesive, 50a ... connection part, 100 ... connection structure, 200 ... first 201 ... particles containing palladium, 202 ... second layer, 203 ... resin particles, 204 ... metal layer, 205 ... protrusions, 300 ... conductive particles having a protrusion shape, 301 ... abnormal precipitation portion, 302 ... abnormal precipitation The height of the part.

Claims (19)

樹脂粒子と、該樹脂粒子の表面に設けられたニッケルを含む金属層と、を備え、
前記金属層は、パラジウムを含む粒を含有し、且つ、外表面に、前記パラジウムを含む粒上に存在する突起を有し、
前記パラジウムを含む粒は、前記金属層の厚さ方向における長さが4nm以上であり、且つ、前記金属層と前記樹脂粒子との界面までの最短距離が10nm以上であり、
前記パラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量が94質量%以上である、導電粒子。
Resin particles and a metal layer containing nickel provided on the surface of the resin particles,
The metal layer contains particles containing palladium, and has a protrusion on the outer surface on the particles containing palladium,
The palladium-containing grains have a length in the thickness direction of the metal layer of 4 nm or more, and the shortest distance to the interface between the metal layer and the resin particles is 10 nm or more,
The electroconductive particle whose content of palladium in the particle | grains containing the said palladium is 94 mass% or more.
前記金属層は、該金属層の平均厚さをdとしたときに、前記金属層と前記樹脂粒子との界面までの最短距離が0.1×d以上であるパラジウムを含む粒を含有する、請求項1に記載の導電粒子。   The metal layer contains particles containing palladium whose shortest distance to the interface between the metal layer and the resin particles is 0.1 × d or more, where d is the average thickness of the metal layer. The conductive particles according to claim 1. 樹脂粒子と、該樹脂粒子の表面に設けられたニッケルを含む金属層と、を備え、
前記金属層は、パラジウムを含む粒を含有し、且つ、外表面に、前記パラジウムを含む粒上に存在する突起を有し、
前記パラジウムを含む粒は、前記金属層の厚さ方向における長さが4nm以上であり、且つ、前記金属層の平均厚さをdとしたときに、前記金属層と前記樹脂粒子との界面までの最短距離が0.1×d以上であり、
前記パラジウムを含む粒におけるパラジウムの含有量が94質量%以上である、導電粒子。
Resin particles and a metal layer containing nickel provided on the surface of the resin particles,
The metal layer contains particles containing palladium, and has a protrusion on the outer surface on the particles containing palladium,
The particles containing palladium have a length in the thickness direction of the metal layer of 4 nm or more, and when the average thickness of the metal layer is d, up to the interface between the metal layer and the resin particles The shortest distance is 0.1 × d or more,
The electroconductive particle whose content of palladium in the particle | grains containing the said palladium is 94 mass% or more.
前記金属層は、該金属層の厚さ方向に直交する方向に点在する前記パラジウムを含む粒を含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の導電粒子。   The conductive particles according to claim 1, wherein the metal layer contains particles containing the palladium scattered in a direction orthogonal to the thickness direction of the metal layer. 前記金属層は、前記突起の頂点と前記金属層及び前記樹脂粒子の界面とを最短で結ぶ直線が通る前記パラジウムを含む粒を含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の導電粒子。   The conductive layer according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal layer includes particles containing the palladium passing through a straight line connecting the apex of the protrusion and an interface between the metal layer and the resin particle at a shortest distance. particle. 前記パラジウムを含む粒がリンを含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の導電粒子。 The electroconductive particle as described in any one of Claims 1-5 in which the particle | grains containing the said palladium contain phosphorus. 前記金属層は、前記樹脂粒子に近い順に、ニッケルを含む第1の層と、ニッケルを含む第2の層とを含有し、
前記第1の層におけるニッケルの含有量が83〜98質量%であり、
前記第2の層におけるニッケルの含有量が93質量%以上である、請求項1〜のいずれか一項に記載の導電粒子。
The metal layer contains a first layer containing nickel and a second layer containing nickel in the order closer to the resin particles,
The nickel content in the first layer is 83 to 98% by mass,
The electroconductive particle as described in any one of Claims 1-6 whose content of nickel in a said 2nd layer is 93 mass% or more.
前記第1の層におけるニッケルの含有量が、85〜93質量%である、請求項に記載の導電粒子。 The electroconductive particle of Claim 7 whose content of nickel in a said 1st layer is 85-93 mass%. 前記第2の層におけるニッケルの含有量が、96質量%以上である、請求項又はに記載の導電粒子。 The conductive particles according to claim 7 or 8 , wherein a content of nickel in the second layer is 96% by mass or more. 前記第1の層がリンを含む、請求項のいずれか一項に記載の導電粒子。 Wherein the first layer containing phosphorus, conductive particles according to any one of claims 7-9. 前記第2の層がリン又はホウ素を含む、請求項10のいずれか一項に記載の導電粒子。 The conductive particles according to any one of claims 7 to 10 , wherein the second layer contains phosphorus or boron. 前記金属層は、前記第2の層の前記第1の層とは反対側に、パラジウムを含む第3の層を更に含有する、請求項11のいずれか一項に記載の導電粒子。 The metal layer, the opposite side to the first layer of the second layer, further comprising a third layer comprising palladium, conductive particles according to any one of claims 7-11. 前記金属層は、前記第2の層の前記第1の層とは反対側に、金を含む第4の層を更に含有する、請求項12のいずれか一項に記載の導電粒子。 The conductive particle according to any one of claims 7 to 12 , wherein the metal layer further includes a fourth layer containing gold on a side opposite to the first layer of the second layer. 樹脂粒子の表面に、無電解ニッケルめっきにより、ニッケルを含有する第1の層を形成する工程と、
前記第1の層上に、パラジウムイオン及び還元剤を含む無電解パラジウムめっき液の還元析出により、前記第1の層の厚さ方向における長さが4nm以上であり、且つ、パラジウムの含有量が94質量%以上である、パラジウムを含む粒を形成する工程と、
前記第1の層上及び前記パラジウムを含む粒上に、無電解ニッケルめっきにより、ニッケルを含み、前記パラジウムを含む粒上に存在する突起を前記樹脂粒子側とは反対側の面に有する第2の層を形成する工程と、を備える、導電粒子の製造方法。
Forming a first layer containing nickel on the surface of the resin particles by electroless nickel plating;
On the first layer, the length in the thickness direction of the first layer is 4 nm or more by reduction deposition of an electroless palladium plating solution containing palladium ions and a reducing agent, and the content of palladium is Forming a particle containing palladium that is 94% by mass or more;
The second layer having nickel on the first layer and the particle containing palladium by electroless nickel plating and having a protrusion on the surface opposite to the resin particle side on the particle containing palladium. And a step of forming a layer of the conductive particles.
請求項1〜13のいずれか一項に記載の導電粒子と、前記導電粒子の前記金属層の表面の少なくとも一部を被覆する絶縁性子粒子と、を備える、絶縁被覆導電粒子。 Insulated coated conductive particles comprising the conductive particles according to any one of claims 1 to 13 and insulator particles covering at least part of the surface of the metal layer of the conductive particles. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の導電粒子と、接着剤と、を含有する、異方導電性接着剤。 An anisotropic conductive adhesive containing the conductive particles according to any one of claims 1 to 13 and an adhesive. 請求項15に記載の絶縁被覆導電粒子と、接着剤と、を含有する、異方導電性接着剤。 An anisotropic conductive adhesive comprising the insulating coated conductive particles according to claim 15 and an adhesive. フィルム状であり、請求項16又は17に記載の異方導電性接着剤からなる、異方導電性接着剤フィルム。 An anisotropic conductive adhesive film that is in the form of a film and comprises the anisotropic conductive adhesive according to claim 16 or 17 . 第1の回路電極を有する第1の回路部材と、前記第1の回路電極と対向する第2の回路電極を有する第2の回路部材と、前記第1の回路部材と前記第2の回路部材との間に設けられた接続部と、を備え、
前記接続部は、前記第1の回路部材と前記第2の回路部材とを接着する接着剤の硬化物と、請求項1〜13のいずれか一項に記載の導電粒子又は請求項15に記載の絶縁被覆導電粒子と、を含み、
前記第1の回路電極と前記第2の回路電極とが、前記導電粒子又は前記絶縁被覆導電粒子を介して電気的に接続されている、接続構造体。
A first circuit member having a first circuit electrode; a second circuit member having a second circuit electrode opposed to the first circuit electrode; and the first circuit member and the second circuit member. And a connecting portion provided between and
The connecting portion includes a cured product of the adhesive for bonding the said first circuit member and the second circuit member, wherein the conductive particle or claim 15 according to any one of claims 1 to 13 Insulating coating conductive particles, and
A connection structure in which the first circuit electrode and the second circuit electrode are electrically connected via the conductive particles or the insulating coated conductive particles.
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