JP6392617B2 - Conductive particles, conductive materials, and connection structures - Google Patents

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Description

本発明は、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電層とを有する導電性粒子に関する。また、本発明は、上記導電性粒子を用いた導電材料及び接続構造体に関する。   The present invention relates to conductive particles having substrate particles and a conductive layer disposed on the surface of the substrate particles. The present invention also relates to a conductive material and a connection structure using the conductive particles.

異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等の異方性導電材料が広く知られている。上記異方性導電材料では、バインダー樹脂中に導電性粒子が分散されている。   Anisotropic conductive materials such as anisotropic conductive pastes and anisotropic conductive films are widely known. In the anisotropic conductive material, conductive particles are dispersed in a binder resin.

上記異方性導電材料は、各種の接続構造体を得るために、例えば、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続(FOG(Film on Glass))、半導体チップとフレキシブルプリント基板との接続(COF(Chip on Film))、半導体チップとガラス基板との接続(COG(Chip on Glass))、並びにフレキシブルプリント基板とガラスエポキシ基板との接続(FOB(Film on Board))等に使用されている。   In order to obtain various connection structures, the anisotropic conductive material is, for example, a connection between a flexible printed circuit board and a glass substrate (FOG (Film on Glass)) or a connection between a semiconductor chip and a flexible printed circuit board (COF ( Chip on Film)), connection between a semiconductor chip and a glass substrate (COG (Chip on Glass)), connection between a flexible printed circuit board and a glass epoxy substrate (FOB (Film on Board)), and the like.

上記導電性粒子の一例として、下記の特許文献1には、ニッケル層と、該ニッケル層上に形成されており、かつ平均膜厚が300Å以下である金層とを備える導電性粒子が開示されている。この導電性粒子では、金層は最外層である。また、この導電性粒子では、X線光電子分光分析による導電性粒子の表面におけるニッケル及び金の元素組成比(Ni/Au)が0.4以下である。   As an example of the conductive particles, Patent Document 1 listed below discloses conductive particles including a nickel layer and a gold layer formed on the nickel layer and having an average film thickness of 300 mm or less. ing. In this conductive particle, the gold layer is the outermost layer. Moreover, in this electroconductive particle, the elemental composition ratio (Ni / Au) of nickel and gold in the surface of the electroconductive particle by X-ray photoelectron spectroscopy analysis is 0.4 or less.

下記の特許文献2には、コア粒子と、Niめっき層と、貴金属めっき層と、防錆膜とを備える導電性粒子が開示されている。上記Niめっき層は、上記コア粒子を被覆し、Niを含む。上記貴金属めっき層は、上記Niめっき層の少なくとも一部を被覆し、Au及びPdのうち少なくともいずれかを含む。上記防錆膜は、上記Niめっき層及び上記貴金属めっき層のうち少なくともいずれかを被覆し、有機化合物を含む。   Patent Document 2 below discloses conductive particles including core particles, a Ni plating layer, a noble metal plating layer, and a rust preventive film. The Ni plating layer covers the core particles and contains Ni. The noble metal plating layer covers at least a part of the Ni plating layer and includes at least one of Au and Pd. The rust preventive film covers at least one of the Ni plating layer and the noble metal plating layer, and includes an organic compound.

特開2009−102731号公報JP 2009-102731 A 特開2013−20721号公報JP 2013-20721 A

特許文献1,2に記載のような従来の導電性粒子を用いて、電極間を電気的に接続して接続構造体を得た場合に、接続抵抗が高くなることがある。さらに、複数の電極間での接続抵抗に、ばらつきが生じやすく、接続信頼性が低いという問題がある。   When conventional conductive particles as described in Patent Documents 1 and 2 are used to electrically connect electrodes to obtain a connection structure, connection resistance may be increased. Furthermore, there is a problem in that the connection resistance between the plurality of electrodes is likely to vary and the connection reliability is low.

本発明の目的は、電極間を電気的に接続した場合に、接続抵抗を低くすることができ、かつ接続抵抗のばらつきを低減し、接続信頼性を高めることができる導電性粒子を提供することである。また、本発明の目的は、上記導電性粒子を用いた導電材料及び接続構造体を提供することである。   An object of the present invention is to provide conductive particles that can reduce connection resistance when the electrodes are electrically connected, reduce variation in connection resistance, and increase connection reliability. It is. Another object of the present invention is to provide a conductive material and a connection structure using the conductive particles.

本発明の広い局面によれば、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置されており、かつニッケルを含むニッケル層と、前記ニッケル層の外表面上に配置されており、かつ金を含む金層とを備え、前記金層が結晶構造を有し、前記金層における結晶子サイズが15nm以下である、導電性粒子が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, a base particle, a nickel layer that is disposed on the surface of the base particle, and includes nickel, is disposed on an outer surface of the nickel layer, and is gold A conductive layer having a crystal structure and a crystallite size in the gold layer of 15 nm or less.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記金層の厚みが30nm以下であり、他の特定の局面では、前記金層の厚みが20nm以下である。   In a specific aspect of the conductive particles according to the present invention, the thickness of the gold layer is 30 nm or less, and in another specific aspect, the thickness of the gold layer is 20 nm or less.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記金層の外表面が防錆処理されている。   On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the outer surface of the said gold layer is rust-proofed.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記金層の外表面が、炭素数6〜22のアルキル基を有する化合物により防錆処理されている。   On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the outer surface of the said gold layer is rust-proofed with the compound which has a C6-C22 alkyl group.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記ニッケル層がリンを含む。   On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the said nickel layer contains phosphorus.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記金層の厚みが10nm未満である。   On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the thickness of the said gold layer is less than 10 nm.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電性粒子は、前記金層の外表面に複数の突起を有する。   On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the said electroconductive particle has several protrusion on the outer surface of the said gold layer.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電性粒子は、前記金層の内部又は内側において、複数の前記突起を形成するように、前記金層の表面を隆起させている複数の芯物質を備える。   On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the said electroconductive particle is raising the surface of the said gold layer so that the said some protrusion may be formed in the inside or inside of the said gold layer. Of core material.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記芯物質のモース硬度が5以上である。   On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the Mohs hardness of the said core substance is 5 or more.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記金層の外表面の全表面積100%中、前記突起がある部分の表面積が30%以上である。   On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the surface area of the part with the said protrusion is 30% or more in the total surface area 100% of the outer surface of the said gold layer.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電性粒子は、前記金層の外表面上に配置された絶縁物質を備える。   On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the said electroconductive particle is equipped with the insulating substance arrange | positioned on the outer surface of the said gold layer.

本発明の広い局面によれば、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、導電材料が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, there is provided a conductive material including the above-described conductive particles and a binder resin.

本発明の広い局面によれば、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、前記接続部が、上述した導電性粒子により形成されているか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、前記第1の電極と前記第2の電極とが前記導電性粒子により電気的に接続されている、接続構造体が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, a first connection target member having a first electrode on the surface, a second connection target member having a second electrode on the surface, the first connection target member, and the A connection portion connecting the second connection target member, and the connection portion is formed of the above-described conductive particles or formed of a conductive material including the conductive particles and a binder resin. There is provided a connection structure in which the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles.

本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と、上記基材粒子の表面上に配置されており、かつニッケルを含むニッケル層と、上記ニッケル層の外表面上に配置されており、かつ金を含む金層とを備えており、更に、上記金層が結晶構造を有し、上記金層における結晶子サイズが15nm以下であるので、本発明に係る導電性粒子を用いて電極間を電気的に接続した場合に、接続抵抗を低くすることができ、かつ接続抵抗のばらつきを低減し、接続信頼性を高めることができる。   The conductive particles according to the present invention are disposed on the surface of the substrate particle, the surface of the substrate particle, and include a nickel layer containing nickel, the surface of the nickel layer, and a gold layer. In addition, the gold layer has a crystal structure, and the crystallite size in the gold layer is 15 nm or less. Therefore, the conductive particles according to the present invention are used to electrically connect the electrodes. Connection resistance can be reduced, connection resistance variation can be reduced, and connection reliability can be increased.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第2の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the second embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to the first embodiment of the present invention.

以下、本発明の詳細を説明する。   Details of the present invention will be described below.

(導電性粒子)
本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と、上記基材粒子の表面上に配置されたニッケル層と、上記ニッケル層の外表面上に配置された金層とを備える。上記ニッケル層は、ニッケルを含む。上記金層は、金を含む。本発明に係る導電性粒子では、上記金層が結晶構造を有し、上記金層における結晶子サイズが15nm以下である。本発明に係る導電性粒子では、従来の金層よりも、結晶子サイズがかなり微細である。
(Conductive particles)
The electroconductive particle which concerns on this invention is equipped with a base material particle, the nickel layer arrange | positioned on the surface of the said base material particle, and the gold layer arrange | positioned on the outer surface of the said nickel layer. The nickel layer includes nickel. The gold layer includes gold. In the conductive particles according to the present invention, the gold layer has a crystal structure, and the crystallite size in the gold layer is 15 nm or less. In the conductive particles according to the present invention, the crystallite size is considerably finer than that of the conventional gold layer.

本発明に係る導電性粒子における上述した構成の採用により、本発明に係る導電性粒子を用いて、電極間を電気的に接続した場合に、接続抵抗を低くすることができる。さらに、接続抵抗のばらつきを低減し、接続信頼性を高めることができる。   By adopting the above-described configuration in the conductive particles according to the present invention, when the electrodes are electrically connected using the conductive particles according to the present invention, the connection resistance can be lowered. Furthermore, variation in connection resistance can be reduced and connection reliability can be improved.

従来、基材粒子を内側に有する導電性粒子において、金層を形成するために、結晶子サイズが15nm以下とされることはなかった。従来、特に、粒子径が10μm以下のかなり小さい導電性粒子において、厚み30nm以下のかなり薄い金層を形成する場合に、金層の結晶子サイズが15nm以下とされることはなかった。また、導電性粒子において、このような結晶子サイズとする着想自体もされることはなかった。本発明では、このような特定の導電性粒子において、金層の結晶子サイズを15nm以下としたことに大きな特徴を有する。   Conventionally, in conductive particles having substrate particles on the inside, the crystallite size has not been reduced to 15 nm or less in order to form a gold layer. Conventionally, in particular, in the case of forming a considerably thin gold layer having a thickness of 30 nm or less in a very small conductive particle having a particle diameter of 10 μm or less, the crystallite size of the gold layer has not been made 15 nm or less. Moreover, the idea itself to make such a crystallite size in a conductive particle was not made. In the present invention, such specific conductive particles have a great feature in that the crystallite size of the gold layer is 15 nm or less.

上記結晶子サイズは、X線回折装置を用いて測定可能である。上記X線回折装置としては、理学電機社製「RINT2500VHF」等が挙げられる。   The crystallite size can be measured using an X-ray diffractometer. Examples of the X-ray diffraction apparatus include “RINT2500VHF” manufactured by Rigaku Corporation.

また、上記結晶子サイズは、下記式(1)により表される。   Moreover, the said crystallite size is represented by following formula (1).

結晶子サイズ(nm)=K・λ/(β・cosθ) …式(1)
K:Scherrer定数
λ:使用X線管球の波長
β:結晶子の大きさによる回折線の拡がり
θ:回折角 2θ/θ
Crystallite size (nm) = K · λ / (β · cos θ) Equation (1)
K: Scherrer constant λ: Wavelength of X-ray tube used β: Spread of diffraction line depending on crystallite size θ: Diffraction angle 2θ / θ

接続抵抗をより一層低くし、かつ接続抵抗のばらつきをより一層抑える観点からは、上記金層における上記結晶子サイズは小さいほどよく、好ましくは14nm以下、より好ましくは12nm以下である。本発明に係る導電性粒子における結晶子サイズが小さいほど、金層による被覆がより一層均一になりやすい。上記金層は、結晶構造を有していれば、上記結晶子サイズの下限は特に限定されない。   From the viewpoint of further reducing the connection resistance and further suppressing variation in the connection resistance, the crystallite size in the gold layer is preferably as small as possible, preferably 14 nm or less, more preferably 12 nm or less. The smaller the crystallite size in the conductive particles according to the present invention, the more uniform the coating with the gold layer becomes. As long as the gold layer has a crystal structure, the lower limit of the crystallite size is not particularly limited.

上記金層における結晶子サイズを微細にし、結晶子サイズを上記上限以下にする方法としては、めっき液中の金濃度を低下させる方法、めっき液中に有機系光沢剤を添加する方法、めっき液中に金属系光沢剤を添加する方法が挙げられる。これらの方法によって、結晶子サイズの微細化が達成できる。特に有機光沢剤を添加する方法が、金層における結晶子サイズの微細化に効果がある。   As a method for reducing the crystallite size in the gold layer and making the crystallite size below the above upper limit, a method for reducing the gold concentration in the plating solution, a method for adding an organic brightener to the plating solution, a plating solution Examples thereof include a method of adding a metallic brightener. By these methods, miniaturization of the crystallite size can be achieved. In particular, the method of adding an organic brightener is effective in reducing the crystallite size in the gold layer.

上記有機系光沢剤としては、サッカリン、ナフタレンジスルホン酸ナトリウム、ナフタレントリスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム、プロパギルスルホン酸ナトリウム、ブチンジオール、プロパギルアルコール、クマリン、ホルマリン、エトキシ化ポリエチレンイミン、ポリアルキルイミン、ポリエチレンイミン、ゼラチン、デキストリン、チオ尿素、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ケイ皮酸、ニコチン酸、及びベンザルアセトン等が挙げられる。上記有機系光沢剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   Examples of the organic brightener include saccharin, sodium naphthalene disulfonate, sodium naphthalene trisulfonate, sodium allyl sulfonate, sodium propargyl sulfonate, butynediol, propargyl alcohol, coumarin, formalin, ethoxylated polyethyleneimine, polyalkyl Examples include imine, polyethyleneimine, gelatin, dextrin, thiourea, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyacrylamide, cinnamic acid, nicotinic acid, and benzalacetone. As for the said organic type brightener, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

さらに、好ましい光沢剤としては、エトキシ化ポリエチレンイミン、ポリアルキルイミン、ポリエチレンイミン、及びポリエチレングリコール等が挙げられる。   Further, preferable brighteners include ethoxylated polyethyleneimine, polyalkylimine, polyethyleneimine, and polyethylene glycol.

上記金層の外表面は防錆処理されていることが好ましい。上記金層の外表面が防錆処理されている場合には、高温高湿度下などに長期間保管された導電性粒子を用いて、接続構造体を作製したときに、接続抵抗の上昇を抑えることができる。また、接続構造体が高温高湿度下などで長期間保管された場合でも、接続抵抗の上昇を抑えることができる。特に、上記金層の外表面が防錆処理されている場合には、上記金層の厚みが薄くかつ上記金層の内側にニッケル層があったとしても、接続抵抗の上昇を抑えることができる。また、上記金層の厚みはかなり薄いために、上記導電性粒子では、ピンホール等の存在によって、ニッケル層が部分的に露出することがある。ニッケル層が部分的に露出していたとしても、上記金層の外表面が防錆処理されていると、接続抵抗の上昇を抑えることができる。   The outer surface of the gold layer is preferably rust-proofed. When the outer surface of the gold layer has been rust-proofed, the rise in connection resistance is suppressed when a connection structure is produced using conductive particles stored for a long time under high temperature and high humidity. be able to. In addition, even when the connection structure is stored for a long time under high temperature and high humidity, an increase in connection resistance can be suppressed. In particular, when the outer surface of the gold layer is rust-proof, even if the gold layer is thin and there is a nickel layer inside the gold layer, an increase in connection resistance can be suppressed. . Further, since the gold layer is quite thin, the nickel layer may be partially exposed in the conductive particles due to the presence of pinholes and the like. Even if the nickel layer is partially exposed, an increase in connection resistance can be suppressed if the outer surface of the gold layer is rust-proofed.

上記導電性粒子は、例えば、上記基材粒子の表面上に上記ニッケル層を配置する工程と、上記ニッケル層の外表面上に上記金層を配置する工程とを経て得ることができる。また、上記防錆膜を備える導電性粒子は、上記金層の外表面を防錆処理する工程を経て得ることができる。   The said electroconductive particle can be obtained through the process of arrange | positioning the said nickel layer on the surface of the said base material particle, and the process of arrange | positioning the said gold layer on the outer surface of the said nickel layer, for example. Moreover, the electroconductive particle provided with the said antirust film can be obtained through the process of carrying out the antirust process on the outer surface of the said gold layer.

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。なお、参照した図面では、大きさ及び厚みなどは、図示の便宜上、実際の大きさ及び厚みから適宜変更している。   Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments and examples of the present invention with reference to the drawings. In the referenced drawings, the size and thickness are appropriately changed from the actual size and thickness for convenience of illustration.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the first embodiment of the present invention.

図1に示すように、導電性粒子1は、基材粒子2と、ニッケル層3と、金層4とを備える。ニッケル層3は、ニッケルを含む。金層4は、金を含む。金層4は結晶構造を有し、結晶子サイズは、15nm以下である。ニッケル層3と金層4とは導電層である。金層4は、導電層における最外層である。導電性粒子1では、多層の導電層が形成されている。   As shown in FIG. 1, the conductive particle 1 includes a base particle 2, a nickel layer 3, and a gold layer 4. The nickel layer 3 contains nickel. The gold layer 4 contains gold. The gold layer 4 has a crystal structure, and the crystallite size is 15 nm or less. The nickel layer 3 and the gold layer 4 are conductive layers. The gold layer 4 is the outermost layer in the conductive layer. In the conductive particles 1, a multi-layered conductive layer is formed.

ニッケル層3は、基材粒子2の表面上に配置されている。基材粒子2と金層4との間に、ニッケル層3が配置されている。金層4は、ニッケル層3の外表面上に配置されている。導電性粒子1は、基材粒子2の表面がニッケル層3及び金層4により被覆された被覆粒子である。   The nickel layer 3 is disposed on the surface of the base particle 2. A nickel layer 3 is disposed between the base particle 2 and the gold layer 4. The gold layer 4 is disposed on the outer surface of the nickel layer 3. The conductive particle 1 is a coated particle in which the surface of the base particle 2 is coated with the nickel layer 3 and the gold layer 4.

図示しないが、金層4の外表面は防錆処理されている。従って、導電性粒子1は、金層4の外表面に、防錆膜を備える。   Although not shown, the outer surface of the gold layer 4 is rust-proofed. Therefore, the conductive particle 1 includes a rust preventive film on the outer surface of the gold layer 4.

導電性粒子1は、芯物質を有さない。導電性粒子1は、導電性の表面に突起を有さない。導電性粒子1は球状である。ニッケル層3及び金層4は表面に突起を有さない。このように、本発明に係る導電性粒子は導電性の突起を有していなくてもよく、球状であってもよい。また、導電性粒子1は、絶縁物質を有さない。但し、導電性粒子1は、金層4の表面上に配置された絶縁物質を有していてもよい。   The conductive particles 1 do not have a core substance. The conductive particles 1 do not have protrusions on the conductive surface. The conductive particles 1 are spherical. The nickel layer 3 and the gold layer 4 do not have protrusions on the surface. Thus, the electroconductive particle which concerns on this invention does not need to have an electroconductive protrusion, and may be spherical. Moreover, the electroconductive particle 1 does not have an insulating substance. However, the conductive particles 1 may have an insulating material disposed on the surface of the gold layer 4.

また、ニッケル層3は、導電性粒子1では、基材粒子2の表面上に直接積層されている。基材粒子2とニッケル層3との間に他の導電層が配置されていてもよい。基材粒子2の表面上に、他の導電層を介して、ニッケル層3が配置されていてもよい。   Further, the nickel layer 3 is directly laminated on the surface of the base particle 2 in the conductive particle 1. Another conductive layer may be disposed between the base particle 2 and the nickel layer 3. On the surface of the base particle 2, the nickel layer 3 may be disposed via another conductive layer.

図2は、本発明の第2の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the second embodiment of the present invention.

図2に示す導電性粒子21は、基材粒子2と、ニッケル層22と、金層23と、芯物質24と、絶縁物質25とを備える。ニッケル層22は、ニッケルを含む。金層23は、金を含む。金層23は結晶構造を有し、結晶子サイズは、15nm以下である。ニッケル層22は、基材粒子2の表面上に配置されている。金層23は、ニッケル層22の外表面上に配置されている。   A conductive particle 21 shown in FIG. 2 includes a base particle 2, a nickel layer 22, a gold layer 23, a core substance 24, and an insulating substance 25. The nickel layer 22 includes nickel. The gold layer 23 contains gold. The gold layer 23 has a crystal structure, and the crystallite size is 15 nm or less. The nickel layer 22 is disposed on the surface of the base particle 2. The gold layer 23 is disposed on the outer surface of the nickel layer 22.

図示しないが、金層23の外表面は防錆処理されている。従って、導電性粒子21は、金層23の外表面に、防錆膜を備える。   Although not shown, the outer surface of the gold layer 23 is rust-proofed. Therefore, the conductive particles 21 include a rust preventive film on the outer surface of the gold layer 23.

導電性粒子21は、導電性(金層)の外表面に突起21aを有する。突起21aは複数である。ニッケル層22及び金層23は外表面に、複数の突起22a,23aを有する。複数の芯物質24が、基材粒子2の表面上に配置されている。複数の芯物質24はニッケル層22及び金層23内に埋め込まれている。芯物質24は、突起21a,22a,23aの内側に配置されている。ニッケル層22及び金層23は、複数の芯物質24を被覆している。複数の芯物質24によりニッケル層22及び金層23の外表面が隆起されており、突起21a,22a,23aが形成されている。このように、本発明に係る導電性粒子は導電性の表面に突起を有していてもよい。本発明に係る導電性粒子は、導電層の外表面に突起を有していてもよい。また、本発明に係る導電性粒子は、ニッケル層の外表面に突起を有さず、かつ金層の外表面に突起を有していてもよい。本発明に係る導電性粒子は、金層の内部又は内側において、複数の突起を形成するように、金層の表面を隆起させている複数の芯物質を備えていてもよい。上記芯物質は、ニッケル層の内側に位置していてもよく、ニッケル層の外側に位置していてもよい。   The conductive particles 21 have protrusions 21a on the outer surface of the conductive (gold layer). There are a plurality of protrusions 21a. The nickel layer 22 and the gold layer 23 have a plurality of protrusions 22a and 23a on the outer surface. A plurality of core substances 24 are arranged on the surface of the base particle 2. A plurality of core materials 24 are embedded in the nickel layer 22 and the gold layer 23. The core substance 24 is disposed inside the protrusions 21a, 22a, and 23a. The nickel layer 22 and the gold layer 23 cover a plurality of core materials 24. The outer surfaces of the nickel layer 22 and the gold layer 23 are raised by a plurality of core materials 24, and protrusions 21a, 22a, and 23a are formed. Thus, the electroconductive particle which concerns on this invention may have a processus | protrusion on the electroconductive surface. The conductive particles according to the present invention may have protrusions on the outer surface of the conductive layer. Moreover, the electroconductive particle which concerns on this invention does not have a processus | protrusion on the outer surface of a nickel layer, and may have a processus | protrusion on the outer surface of a gold layer. The electroconductive particle which concerns on this invention may be provided with the some core substance which has raised the surface of the gold layer so that several protrusion may be formed in the inside or inside of a gold layer. The core substance may be located inside the nickel layer or may be located outside the nickel layer.

導電性粒子21は、金層23の外表面上に配置された絶縁物質25を有する。金層23の外表面の少なくとも一部の領域が、絶縁物質25により被覆されている。絶縁物質25は絶縁性を有する材料により形成されており、絶縁性粒子である。このように、本発明に係る導電性粒子は、金層の外表面上に配置された絶縁物質を有していてもよい。   The conductive particles 21 have an insulating material 25 disposed on the outer surface of the gold layer 23. At least a part of the outer surface of the gold layer 23 is covered with an insulating material 25. The insulating substance 25 is made of an insulating material and is an insulating particle. Thus, the electroconductive particle which concerns on this invention may have the insulating substance arrange | positioned on the outer surface of a gold layer.

接続抵抗をより一層低くし、電極間の接続信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子を10%圧縮したときの圧縮弾性率(10%K値)は好ましくは3000N/mm以上、より好ましくは5000N/mm以上である。上記10%K値の上限は特に限定されないが、上記10%K値は、好ましくは20000N/mm以下である。 From the viewpoint of further reducing the connection resistance and further improving the connection reliability between the electrodes, the compression elastic modulus (10% K value) when the conductive particles are compressed by 10% is preferably 3000 N / mm 2 or more. More preferably, it is 5000 N / mm 2 or more. The upper limit of the 10% K value is not particularly limited, but the 10% K value is preferably 20000 N / mm 2 or less.

上記導電性粒子の上記圧縮弾性率(10%K値)は、以下のようにして測定できる。   The compression elastic modulus (10% K value) of the conductive particles can be measured as follows.

微小圧縮試験機を用いて、円柱(直径100μm、ダイヤモンド製)の平滑圧子端面で、25℃、圧縮速度0.3mN/秒、及び最大試験荷重20mNの条件下で導電性粒子を圧縮する。このときの荷重値(N)及び圧縮変位(mm)を測定する。得られた測定値から、上記圧縮弾性率を下記式により求めることができる。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープH−100」等が用いられる。   Using a micro-compression tester, the conductive particles are compressed under the conditions of 25 ° C., compression speed of 0.3 mN / sec, and maximum test load of 20 mN on the end face of a cylindrical indenter (diameter: 100 μm, made of diamond). The load value (N) and compression displacement (mm) at this time are measured. From the measured value obtained, the compression elastic modulus can be obtained by the following formula. As the micro compression tester, for example, “Fischer Scope H-100” manufactured by Fischer is used.

10%K値(N/mm)=(3/21/2)・F・S−3/2・R−1/2
F:導電性粒子が10%圧縮変形したときの荷重値(N)
S:導電性粒子が10%圧縮変形したときの圧縮変位(mm)
R:導電性粒子の半径(mm)
10% K value (N / mm 2 ) = (3/2 1/2 ) · F · S −3 / 2 · R −1/2
F: Load value when the conductive particles are 10% compressively deformed (N)
S: Compression displacement (mm) when the conductive particles are 10% compressively deformed
R: radius of conductive particles (mm)

以下、基材粒子及び導電層の詳細を説明する。   Hereinafter, the details of the substrate particles and the conductive layer will be described.

[基材粒子]
上記基材粒子としては、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。上記基材粒子は、金属粒子を除く基材粒子であることが好ましく、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることがより好ましい。上記基材粒子は、コアシェル粒子であってもよい。
[Base material particles]
Examples of the substrate particles include resin particles, inorganic particles excluding metal particles, organic-inorganic hybrid particles, and metal particles. The substrate particles are preferably substrate particles excluding metal particles, and more preferably resin particles, inorganic particles excluding metal particles, or organic-inorganic hybrid particles. The base particles may be core-shell particles.

上記基材粒子は、樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることが更に好ましく、樹脂粒子であってもよく、有機無機ハイブリッド粒子であってもよい。これらの好ましい基材粒子の使用により、電極間の電気的な接続により一層適した導電性粒子が得られる。   The substrate particles are more preferably resin particles or organic-inorganic hybrid particles, and may be resin particles or organic-inorganic hybrid particles. By using these preferable base particles, conductive particles more suitable for electrical connection between the electrodes can be obtained.

上記導電性粒子を用いて電極間を接続する際には、上記導電性粒子を電極間に配置した後、圧着することにより上記導電性粒子を圧縮させる。基材粒子が樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であると、上記圧着の際に上記導電性粒子が変形しやすく、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなる。このため、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。   When connecting between electrodes using the said electroconductive particle, after arrange | positioning the said electroconductive particle between electrodes, the said electroconductive particle is compressed by crimping | bonding. When the substrate particles are resin particles or organic-inorganic hybrid particles, the conductive particles are easily deformed during the pressure bonding, and the contact area between the conductive particles and the electrode is increased. For this reason, the connection resistance between electrodes becomes still lower.

上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、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;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;ポリアルキレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、及び、エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を1種もしくは2種以上重合させて得られる重合体等が挙げられる。導電材料に適した任意の圧縮時の物性を有する樹脂粒子を設計及び合成することができ、かつ基材粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子を形成するための樹脂は、エチレン性不飽和基を複数有する重合性単量体を1種又は2種以上重合させた重合体であることが好ましい。   Various organic materials are suitably used as the resin for forming the resin particles. Examples of the resin for forming the resin particles include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyisobutylene, and polybutadiene; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate; Alkylene terephthalate, polycarbonate, polyamide, phenol formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, benzoguanamine formaldehyde resin, urea formaldehyde resin, phenol resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, saturated polyester resin, polysulfone, polyphenylene Oxide, polyacetal, polyimide, polyamideimide, polyether ether Tons, polyethersulfone, and polymers such as obtained by a variety of polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group is polymerized with one or more thereof. Resin for forming the resin particles can be designed and synthesized, and the hardness of the base particles can be easily controlled within a suitable range, which is suitable for conductive materials and having physical properties at the time of compression. Is preferably a polymer obtained by polymerizing one or more polymerizable monomers having a plurality of ethylenically unsaturated groups.

上記樹脂粒子を、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させて得る場合には、上記エチレン性不飽和基を有する単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。   When the resin particles are obtained by polymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated group, the monomer having the ethylenically unsaturated group may be a non-crosslinkable monomer or a crosslinkable monomer. And a polymer.

上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の酸素原子含有(メタ)アクリレート類;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル含有単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類;酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の酸ビニルエステル類;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素;トリフルオロメチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等のハロゲン含有単量体等が挙げられる。   Examples of the non-crosslinkable monomer include styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene; carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride; (Meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( Alkyl (meth) acrylates such as meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; oxygen such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate (Meth) acrylates; nitrile-containing monomers such as (meth) acrylonitrile; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether; vinyl acids such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate, vinyl stearate Esters; Unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene, isoprene and butadiene; Halogen-containing monomers such as trifluoromethyl (meth) acrylate, pentafluoroethyl (meth) acrylate, vinyl chloride, vinyl fluoride and chlorostyrene Is mentioned.

上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer include tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and dipenta Erythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) Polyfunctional (meth) acrylates such as acrylate, (poly) tetramethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate; triallyl (iso) cyanure And silane-containing monomers such as triallyl trimellitate, divinylbenzene, diallyl phthalate, diallylacrylamide, diallyl ether, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylstyrene, vinyltrimethoxysilane It is done.

上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記樹脂粒子を得ることができる。この方法としては、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で懸濁重合する方法、並びに非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。   The resin particles can be obtained by polymerizing the polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group by a known method. Examples of this method include a method of suspension polymerization in the presence of a radical polymerization initiator, and a method of polymerizing by swelling a monomer together with a radical polymerization initiator using non-crosslinked seed particles.

上記基材粒子が金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子である場合に、上記基材粒子を形成するための無機物としては、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム、ジルコニア及びカーボンブラック等が挙げられる。上記シリカにより形成された粒子としては特に限定されないが、例えば、加水分解性のアルコキシシリル基を2つ以上持つケイ素化合物を加水分解して架橋重合体粒子を形成した後に、必要に応じて焼成を行うことにより得られる粒子が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子としては、例えば、架橋したアルコキシシリルポリマーとアクリル樹脂とにより形成された有機無機ハイブリッド粒子等が挙げられる。   In the case where the substrate particles are inorganic particles or organic-inorganic hybrid particles excluding metal particles, examples of the inorganic material for forming the substrate particles include silica, alumina, barium titanate, zirconia, and carbon black. . The particles formed by the silica are not particularly limited. For example, after forming a crosslinked polymer particle by hydrolyzing a silicon compound having two or more hydrolyzable alkoxysilyl groups, firing may be performed as necessary. The particle | grains obtained by performing are mentioned. Examples of the organic / inorganic hybrid particles include organic / inorganic hybrid particles formed of a crosslinked alkoxysilyl polymer and an acrylic resin.

上記有機無機ハイブリッド粒子は、コアと、該コアの表面上に配置されたシェルとを有するコアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。上記コアが有機コアであることが好ましい。上記シェルが無機シェルであることが好ましい。電極間の接続抵抗を効果的に低くする観点からは、上記基材粒子は、有機コアと上記有機コアの表面上に配置された無機シェルとを有する有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。   The organic-inorganic hybrid particles are preferably core-shell type organic-inorganic hybrid particles having a core and a shell disposed on the surface of the core. The core is preferably an organic core. The shell is preferably an inorganic shell. From the viewpoint of effectively reducing the connection resistance between the electrodes, the base material particles are preferably organic-inorganic hybrid particles having an organic core and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core.

上記有機コアを形成するための材料としては、上述した樹脂粒子を形成するための樹脂等が挙げられる。   Examples of the material for forming the organic core include the resin for forming the resin particles described above.

上記無機シェルを形成するための材料としては、上述した基材粒子を形成するための無機物が挙げられる。上記無機シェルを形成するための材料は、シリカであることが好ましい。上記無機シェルは、上記コアの表面上で、金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を焼成させることにより形成されていることが好ましい。上記金属アルコキシドはシランアルコキシドであることが好ましい。上記無機シェルはシランアルコキシドにより形成されていることが好ましい。   Examples of the material for forming the inorganic shell include inorganic substances for forming the above-described base material particles. The material for forming the inorganic shell is preferably silica. The inorganic shell is preferably formed on the surface of the core by forming a metal alkoxide into a shell-like material by a sol-gel method and then firing the shell-like material. The metal alkoxide is preferably a silane alkoxide. The inorganic shell is preferably formed of a silane alkoxide.

上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子を形成するための金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。但し、上記基材粒子は金属粒子ではないことが好ましい。   When the substrate particles are metal particles, examples of the metal for forming the metal particles include silver, copper, nickel, silicon, gold, and titanium. However, the substrate particles are preferably not metal particles.

上記基材粒子の粒子径は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.5μm以上、更に好ましくは2μm以上、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下である。上記基材粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の間隔が小さくなり、かつ導電層の厚みを厚くしても、小さい導電性粒子が得られる。   The particle diameter of the substrate particles is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, further preferably 2 μm or more, preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less. When the particle diameter of the substrate particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, even when the distance between the electrodes is small and the thickness of the conductive layer is increased, small conductive particles can be obtained.

上記基材粒子の粒子径は、基材粒子が真球状である場合には、直径を示し、基材粒子が真球状ではない場合には、最大径を示す。   The particle diameter of the base particle indicates a diameter when the base particle is a true sphere, and indicates a maximum diameter when the base particle is not a true sphere.

[導電層]
上記導電性粒子は、上記導電層として、上記ニッケル層を有する。上記ニッケル層には、金属として、ニッケルのみを用いた場合だけでなく、ニッケルと他の金属とを用いた場合も含まれる。上記ニッケル層は、ニッケル合金層であってもよい。
[Conductive layer]
The conductive particles have the nickel layer as the conductive layer. The nickel layer includes not only the case where nickel is used as the metal but also the case where nickel and another metal are used. The nickel layer may be a nickel alloy layer.

上記ニッケル層におけるニッケル以外の金属としては、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、錫、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、パラジウム、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、タリウム、ゲルマニウム、カドミウム、ケイ素、タングステン、モリブデン及び錫ドープ酸化インジウム(IZO)等が挙げられる。これらの金属は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   Examples of metals other than nickel in the nickel layer include silver, copper, platinum, zinc, iron, tin, lead, aluminum, cobalt, indium, palladium, chromium, titanium, antimony, bismuth, thallium, germanium, cadmium, silicon, and tungsten. Molybdenum, tin-doped indium oxide (IZO), and the like. As for these metals, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記ニッケル層はニッケルを主金属として含むことが好ましい。上記ニッケル層全体100重量%中、ニッケルの含有量は50重量%以上であることが好ましい。上記ニッケル層全体100重量%中、ニッケルの含有量は好ましくは65重量%以上、より好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90重量%以上である。ニッケルの含有量が上記下限以上であると、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。   The nickel layer preferably contains nickel as a main metal. The content of nickel is preferably 50% by weight or more in 100% by weight of the entire nickel layer. In 100% by weight of the entire nickel layer, the nickel content is preferably 65% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and still more preferably 90% by weight or more. When the nickel content is at least the above lower limit, the connection resistance between the electrodes is further reduced.

電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記ニッケル層はリン又はボロンを含むことが好ましく、銅、タングステン又はモリブデンを含むことが好ましい。この場合に、ニッケル層は、リン及びボロンのうちの1種又は2種以上用いることができ、銅、タングステン及びモリブデンのうちの1種又は2種以上用いることができる。   From the viewpoint of further reducing the connection resistance between the electrodes, the nickel layer preferably contains phosphorus or boron, and preferably contains copper, tungsten, or molybdenum. In this case, the nickel layer can be used by one or more of phosphorus and boron, and can be used by one or more of copper, tungsten and molybdenum.

電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記ニッケル層はリンを含むことが好ましい。上記ニッケル層全体100重量%中、リンの含有量は好ましくは0重量%を超え、より好ましくは0.1重量%以上、更に好ましくは2重量%以上、特に好ましくは5重量%以上、最も好ましくは10重量%を超え、好ましくは20重量%以下、より好ましくは15重量%以下である。リンの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、接続抵抗がより一層低くなる。特に、リンの含有量が5重量%以上であると、接続抵抗の信頼性がより一層高くなり、リンの含有量が10重量%を超えると、密着性が向上し、接続抵抗の信頼性がより一層高くなる。   From the viewpoint of further reducing the connection resistance between the electrodes, the nickel layer preferably contains phosphorus. In the total nickel layer of 100% by weight, the phosphorus content is preferably more than 0% by weight, more preferably 0.1% by weight or more, still more preferably 2% by weight or more, particularly preferably 5% by weight or more, most preferably. Is more than 10% by weight, preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less. When the phosphorus content is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the connection resistance is further lowered. In particular, when the phosphorus content is 5% by weight or more, the reliability of the connection resistance is further increased, and when the phosphorus content exceeds 10% by weight, the adhesion is improved and the reliability of the connection resistance is improved. It gets even higher.

上記ニッケル層の厚み方向において、基材粒子側(内側)のリンの含有量よりも金層側(外側)のリンの含有量の方が多いように、リンの含有量が異なることが好ましく、リンの含有量が勾配を有することが好ましい。上記ニッケル層の厚み方向において、リンが、上記基材粒子側よりも上記金層側の方で多く存在するように偏在していることが好ましい。このような濃度差及び濃度勾配の存在により、接続抵抗の信頼性がより一層高くなる。   In the thickness direction of the nickel layer, the phosphorus content is preferably different so that the phosphorus content on the gold layer side (outside) is larger than the phosphorus content on the base particle side (inside), The phosphorus content preferably has a gradient. In the thickness direction of the nickel layer, phosphorus is preferably unevenly distributed so that more phosphorus is present on the gold layer side than on the base particle side. The presence of such a concentration difference and a concentration gradient further increases the reliability of the connection resistance.

上記ニッケル層の厚み方向において、リンが、上記基材粒子側の厚み1/2の領域よりも上記金層側の厚み1/2の領域の方で多く存在するように偏在していることが好ましい。   In the thickness direction of the nickel layer, phosphorus is unevenly distributed so that there is more phosphorus in the region of thickness 1/2 on the gold layer side than in the region of thickness 1/2 on the substrate particle side. preferable.

上記基材粒子側の厚み1/2の領域全体におけるリンの含有量と、上記金層側の厚み1/2の領域全体におけるリンの含有量との差の絶対値は、好ましくは2重量%以上、より好ましくは5重量%以上、好ましくは10重量%以下、より好ましくは19重量%以下である。リンの含有量の差の絶対値が上記下限以上及び上記上限以下であると、接続抵抗の信頼性がより一層高くなる。   The absolute value of the difference between the phosphorus content in the entire region having a thickness of 1/2 on the substrate particle side and the phosphorus content in the entire region having a thickness of 1/2 on the gold layer side is preferably 2% by weight. Above, more preferably 5% by weight or more, preferably 10% by weight or less, more preferably 19% by weight or less. When the absolute value of the difference in phosphorus content is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the reliability of connection resistance is further enhanced.

上記ニッケル層全体100重量%中、ボロンの含有量は好ましくは0重量%を超え、より好ましくは0.1重量%以上、更に好ましくは1重量%以上、好ましくは20重量%以下、より好ましくは15重量%以下、更に好ましくは10重量%以下、特に好ましくは5重量%以下である。ボロンの含有量が上記下限及び上記上限以下であると、ニッケル層の抵抗がより一層低くなり、上記ニッケル層が接続抵抗の低減に寄与する。   In 100% by weight of the entire nickel layer, the boron content is preferably more than 0% by weight, more preferably 0.1% by weight or more, still more preferably 1% by weight or more, preferably 20% by weight or less, more preferably It is 15% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, and particularly preferably 5% by weight or less. When the boron content is not more than the above lower limit and the above upper limit, the resistance of the nickel layer is further lowered, and the nickel layer contributes to the reduction of connection resistance.

上記ニッケル層100重量%中、銅の含有量、タングステンの含有量及びモリブデンの含有量は好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは5重量%以上、好ましくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下である。銅の含有量、タングステンの含有量及びモリブデンの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗が効果的に低くなる。   In 100% by weight of the nickel layer, the copper content, the tungsten content and the molybdenum content are preferably 0.1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less. When the copper content, the tungsten content, and the molybdenum content are not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the connection resistance between the electrodes is effectively reduced.

上記ニッケル層の厚みは、好ましくは30nm以上、より好ましくは60nm以上、好ましくは200nm以下、より好ましくは100nm以下である。上記ニッケル層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、電極の表面の酸化被膜がより一層効果的に除去され、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。上記ニッケル層の厚みは、導電性粒子におけるニッケル層の平均厚みを示す。   The thickness of the nickel layer is preferably 30 nm or more, more preferably 60 nm or more, preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less. When the thickness of the nickel layer is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the oxide film on the surface of the electrode is more effectively removed, and the connection resistance between the electrodes is further reduced. The thickness of the said nickel layer shows the average thickness of the nickel layer in electroconductive particle.

上記導電性粒子は、上記導電層として、上記金層を有する。上記金層には、金属として、金のみを用いた場合だけでなく、金と他の金属とを用いた場合も含まれる。上記金層は、金合金層であってもよい。上記導電性粒子では、導電層の最外層として、金層を備えることが好ましい。上記導電層の最表面に金層が配置されていることが好ましい。   The conductive particles have the gold layer as the conductive layer. The gold layer includes not only the case of using only gold as the metal but also the case of using gold and another metal. The gold layer may be a gold alloy layer. The conductive particles preferably include a gold layer as the outermost layer of the conductive layer. It is preferable that a gold layer is disposed on the outermost surface of the conductive layer.

上記金層における金以外の金属としては、例えば、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、錫、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、パラジウム、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、タリウム、ゲルマニウム、カドミウム、ケイ素、タングステン、モリブデン及び錫ドープ酸化インジウム(IZO)等が挙げられる。これらの金属は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   Examples of the metal other than gold in the gold layer include, for example, silver, copper, platinum, zinc, iron, tin, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, palladium, chromium, titanium, antimony, bismuth, thallium, germanium, and cadmium. , Silicon, tungsten, molybdenum, tin-doped indium oxide (IZO), and the like. As for these metals, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記金層は金を主金属として含むことが好ましい。上記金層全体100重量%中、金の含有量は50重量%以上であることが好ましい。上記金層全体100重量%中、金の含有量は好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上、更に好ましくは99.9重量%以上である。金の含有量が上記下限以上であると、電極と導電性粒子とがより一層適度に接触し、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。   The gold layer preferably contains gold as a main metal. The gold content is preferably 50% by weight or more in 100% by weight of the entire gold layer. In 100% by weight of the entire gold layer, the gold content is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and still more preferably 99.9% by weight or more. When the gold content is not less than the above lower limit, the electrode and the conductive particles are more appropriately brought into contact with each other, and the connection resistance between the electrodes is further reduced.

上記金層の厚みは、好ましくは30nm以下、より好ましくは20nm以下、更に好ましくは15nm以下、より好ましくは10nm未満、好ましくは3nm以上、より好ましくは5nm以上である。上記金層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、接続抵抗の上昇が効果的に抑えられる。本発明に係る導電性粒子では、上記金層の厚みが薄くても、上記金層が緻密であるために、電極間の接続抵抗を低くすることができ、電極間の接続抵抗のばらつきを抑えることができる。また、上記金層の厚みが10nm未満であって上記金層の厚みがかなり薄く、連続膜でなくてもよく、上記金層の外表面が防錆処理されている場合には、上記金層の厚みが薄くかつ上記金層の内側にニッケル層があるにもかかわらず、接続抵抗の上昇を抑えることができる。   The thickness of the gold layer is preferably 30 nm or less, more preferably 20 nm or less, still more preferably 15 nm or less, more preferably less than 10 nm, preferably 3 nm or more, more preferably 5 nm or more. When the thickness of the gold layer is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, an increase in connection resistance is effectively suppressed. In the conductive particles according to the present invention, even if the gold layer is thin, the gold layer is dense, so that the connection resistance between the electrodes can be lowered, and the variation in the connection resistance between the electrodes is suppressed. be able to. In addition, when the thickness of the gold layer is less than 10 nm and the thickness of the gold layer is considerably thin and does not have to be a continuous film, and the outer surface of the gold layer has been rust-proofed, the gold layer Although the thickness of the metal layer is thin and there is a nickel layer inside the gold layer, an increase in connection resistance can be suppressed.

上記導電層を形成する方法は特に限定されない。上記導電層を形成する方法としては、例えば、無電解めっきによる方法、電気めっきによる方法、物理的蒸着による方法、並びに金属粉末もしくは金属粉末とバインダーとを含むペーストを粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。なかでも、上記導電層の形成が簡便であるので、無電解めっきによる方法が好ましい。上記物理的蒸着による方法としては、真空蒸着、イオンプレーティング及びイオンスパッタリング等の方法が挙げられる。   The method for forming the conductive layer is not particularly limited. Examples of the method for forming the conductive layer include a method by electroless plating, a method by electroplating, a method by physical vapor deposition, and a method of coating the surface of particles with metal powder or a paste containing metal powder and a binder. Is mentioned. Especially, since formation of the said conductive layer is simple, the method by electroless plating is preferable. Examples of the method by physical vapor deposition include methods such as vacuum vapor deposition, ion plating, and ion sputtering.

上記導電性粒子の粒子径は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、好ましくは100μm以下、より好ましくは20μm以下、更に好ましくは5μm以下である。上記導電性粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、導電性粒子と電極との接触面積が充分に大きくなり、かつ導電層を形成する際に凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。また、導電性粒子を介して接続された電極間の間隔が大きくなりすぎず、かつ導電層が基材粒子の表面から剥離し難くなる。上記導電性粒子の粒子径は、3μm以下であることも好ましい。   The particle diameter of the conductive particles is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 20 μm or less, and even more preferably 5 μm or less. When the particle diameter of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, when the electrodes are connected using the conductive particles, the contact area between the conductive particles and the electrode becomes sufficiently large, and the conductive Aggregated conductive particles are less likely to be formed when the layer is formed. Further, the distance between the electrodes connected via the conductive particles does not become too large, and the conductive layer is difficult to peel from the surface of the base material particles. The particle diameter of the conductive particles is also preferably 3 μm or less.

上記導電性粒子の粒子径は、導電性粒子が真球状である場合には、直径を示し、導電性粒子が真球状ではない場合には、最大径を示す。   The particle diameter of the conductive particles indicates the diameter when the conductive particles are true spherical, and indicates the maximum diameter when the conductive particles are not true spherical.

本発明に係る導電性粒子は、導電性の表面に突起を有することが好ましい。上記ニッケル層は、外表面に突起を有することが好ましい。上記金層は、外表面に突起を有することが好ましい。導電性粒子により接続される電極の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。導電性の突起を有する導電性粒子の使用により、電極間に導電性粒子を配置した後、圧着させることにより、突起により酸化被膜が効果的に排除される。このため、電極と導電性粒子とをより一層確実に接触させることができ、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができる。さらに、導電性粒子が表面に絶縁物質を有する場合、又は導電性粒子が樹脂中に分散されて導電材料として用いられる場合に、導電性粒子の突起によって、導電性粒子と電極との間の絶縁物質又は樹脂を効果的に排除できる。このため、電極間の導通信頼性を高めることができる。   The conductive particles according to the present invention preferably have protrusions on the conductive surface. The nickel layer preferably has a protrusion on the outer surface. The gold layer preferably has a protrusion on the outer surface. An oxide film is often formed on the surface of the electrode connected by the conductive particles. By using conductive particles having conductive protrusions, the oxide particles are effectively eliminated by the protrusions by placing the conductive particles between the electrodes and then pressing them. For this reason, an electrode and electroconductive particle can be contacted still more reliably and the connection resistance between electrodes can be made still lower. Further, when the conductive particles have an insulating material on the surface, or when the conductive particles are dispersed in the resin and used as a conductive material, the conductive particles and the electrodes are insulated by the protrusions of the conductive particles. Substances or resins can be effectively excluded. For this reason, the conduction | electrical_connection reliability between electrodes can be improved.

上記突起は複数であることが好ましい。上記導電性粒子1個当たりの上記導電層の外表面の突起は、好ましくは3個以上、より好ましくは5個以上である。上記突起の数の上限は特に限定されない。突起の数の上限は導電性粒子の粒子径等を考慮して適宜選択できる。   It is preferable that there are a plurality of protrusions. The number of protrusions on the outer surface of the conductive layer per one conductive particle is preferably 3 or more, more preferably 5 or more. The upper limit of the number of protrusions is not particularly limited. The upper limit of the number of protrusions can be appropriately selected in consideration of the particle diameter of the conductive particles.

複数の上記突起の平均高さは、好ましくは0.001μm以上、より好ましくは0.05μm以上、好ましくは0.9μm以下、より好ましくは0.2μm以下である。上記突起の平均高さが上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗が効果的に低くなる。   The average height of the plurality of protrusions is preferably 0.001 μm or more, more preferably 0.05 μm or more, preferably 0.9 μm or less, more preferably 0.2 μm or less. When the average height of the protrusions is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the connection resistance between the electrodes is effectively reduced.

[芯物質]
上記芯物質が上記導電層中に埋め込まれていることによって、上記導電層(上記金層)が外表面に複数の突起を有するようにすることが容易である。但し、導電性粒子及び導電層の外表面に突起を形成するために、芯物質を必ずしも用いなくてもよく、芯物質を用いないことが好ましい。上記導電性粒子は、上記導電層の内部及び内側に、上記導電部の外表面を隆起させるための芯物質を有さないことが好ましい。上記導電層が、上記導電層の内部及び内側に、上記導電層の外表面を隆起させるための芯物質を含まないことが好ましい。
[Core material]
Since the core substance is embedded in the conductive layer, it is easy for the conductive layer (the gold layer) to have a plurality of protrusions on the outer surface. However, in order to form protrusions on the outer surfaces of the conductive particles and the conductive layer, it is not always necessary to use a core substance, and it is preferable not to use a core substance. It is preferable that the conductive particles do not have a core material for raising the outer surface of the conductive part inside and inside the conductive layer. It is preferable that the conductive layer does not include a core material for raising the outer surface of the conductive layer inside and inside the conductive layer.

上記突起を形成する方法としては、基材粒子の表面に芯物質を付着させた後、無電解めっきにより導電層を形成する方法、並びに基材粒子の表面に無電解めっきにより導電層を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電層を形成する方法等が挙げられる。上記突起を形成する他の方法としては、基材粒子の表面上に、第1の導電層(ニッケル層等)を形成した後、該第1の導電層上に芯物質を配置し、次に第2の導電層(金層等)を形成する方法、並びに基材粒子の表面上に導電層(ニッケル層又は金層等)を形成する途中段階で、芯物質を添加する方法等が挙げられる。   As the method for forming the protrusions, a core material is attached to the surface of the base particle, and then a conductive layer is formed by electroless plating, and a conductive layer is formed on the surface of the base particle by electroless plating. Thereafter, a method of attaching a core substance and further forming a conductive layer by electroless plating may be used. As another method for forming the protrusions, a first conductive layer (such as a nickel layer) is formed on the surface of the base particle, and then a core substance is disposed on the first conductive layer. Examples include a method of forming the second conductive layer (gold layer, etc.) and a method of adding a core substance in the middle of forming a conductive layer (nickel layer, gold layer, etc.) on the surface of the base material particles. .

上記基材粒子の表面上に芯物質を配置する方法としては、例えば、基材粒子の分散液中に、芯物質を添加し、基材粒子の表面に芯物質を、例えば、ファンデルワールス力により集積させ、付着させる方法、並びに基材粒子を入れた容器に、芯物質を添加し、容器の回転等による機械的な作用により基材粒子の表面に芯物質を付着させる方法等が挙げられる。なかでも、付着させる芯物質の量を制御しやすいため、分散液中の基材粒子の表面に芯物質を集積させ、付着させる方法が好ましい。   As a method of disposing the core substance on the surface of the base particle, for example, the core substance is added to the dispersion of the base particle, and the core substance is applied to the surface of the base particle, for example, van der Waals force. And a method in which a core substance is added to a container containing base particles, and a core substance is attached to the surface of the base particles by mechanical action such as rotation of the container. . Especially, since the quantity of the core substance to adhere is easy to control, the method of making a core substance accumulate and adhere on the surface of the base particle in a dispersion liquid is preferable.

上記芯物質を構成する物質としては、導電性物質及び非導電性物質が挙げられる。上記導電性物質としては、例えば、金属、金属の酸化物、黒鉛等の導電性非金属及び導電性ポリマー等が挙げられる。上記導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン等が挙げられる。上記非導電性物質としては、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム及びジルコニア等が挙げられる。なかでも、導電性を高めることができ、更に接続抵抗を効果的に低くすることができるので、金属が好ましい。上記芯物質は金属粒子であることが好ましい。   Examples of the material constituting the core material include conductive materials and non-conductive materials. Examples of the conductive material include conductive non-metals such as metals, metal oxides, and graphite, and conductive polymers. Examples of the conductive polymer include polyacetylene. Examples of the non-conductive substance include silica, alumina, barium titanate, zirconia, and the like. Among them, metal is preferable because conductivity can be increased and connection resistance can be effectively reduced. The core substance is preferably metal particles.

上記金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム及びカドミウム等の金属、並びに錫−鉛合金、錫−銅合金、錫−銀合金、錫−鉛−銀合金及び炭化タングステン等の2種類以上の金属で構成される合金等が挙げられる。なかでも、ニッケル、銅、銀又は金が好ましい。上記芯物質を形成するための金属は、上記導電層を形成するための金属と同じであってもよく、異なっていてもよい。上記芯物質を形成するための金属は、上記導電層を形成するための金属を含むことが好ましい。上記芯物質を形成するための金属は、ニッケルを含むことが好ましい。上記芯物質を形成するための金属は、ニッケルを含むことが好ましい。   Examples of the metal include gold, silver, copper, platinum, zinc, iron, lead, tin, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, germanium and cadmium, and tin-lead. Examples include alloys composed of two or more metals such as alloys, tin-copper alloys, tin-silver alloys, tin-lead-silver alloys, and tungsten carbide. Of these, nickel, copper, silver or gold is preferable. The metal for forming the core material may be the same as or different from the metal for forming the conductive layer. The metal for forming the core substance preferably includes a metal for forming the conductive layer. The metal for forming the core substance preferably contains nickel. The metal for forming the core substance preferably contains nickel.

上記芯物質の形状は特に限定されない。芯物質の形状は塊状であることが好ましい。芯物質としては、例えば、粒子状の塊、複数の微小粒子が凝集した凝集塊、及び不定形の塊等が挙げられる。   The shape of the core material is not particularly limited. The shape of the core substance is preferably a lump. Examples of the core substance include a particulate lump, an agglomerate in which a plurality of fine particles are aggregated, and an irregular lump.

上記芯物質の平均径(平均粒子径)は、好ましくは0.001μm以上、より好ましくは0.05μm以上、好ましくは0.9μm以下、より好ましくは0.2μm以下である。上記芯物質の平均径が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗が効果的に低くなる。   The average diameter (average particle diameter) of the core substance is preferably 0.001 μm or more, more preferably 0.05 μm or more, preferably 0.9 μm or less, more preferably 0.2 μm or less. When the average diameter of the core substance is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the connection resistance between the electrodes is effectively reduced.

上記芯物質の「平均径(平均粒子径)」は、数平均径(数平均粒子径)を示す。芯物質の平均径は、任意の芯物質50個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。   The “average diameter (average particle diameter)” of the core substance indicates a number average diameter (number average particle diameter). The average diameter of the core material is obtained by observing 50 arbitrary core materials with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.

[絶縁物質]
本発明に係る導電性粒子は、上記導電層(上記金層)の外表面上に配置された絶縁物質を備えることが好ましい。この場合には、導電性粒子を電極間の接続に用いると、隣接する電極間の短絡を防止できる。具体的には、複数の導電性粒子が接触したときに、複数の電極間に絶縁物質が存在するので、上下の電極間ではなく横方向に隣り合う電極間の短絡を防止できる。なお、電極間の接続の際に、2つの電極で導電性粒子を加圧することにより、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁物質を容易に排除できる。導電性粒子が導電層の外表面に複数の突起を有する場合には、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁物質を容易に排除できる。
[Insulating material]
The conductive particles according to the present invention preferably include an insulating substance disposed on the outer surface of the conductive layer (the gold layer). In this case, when the conductive particles are used for connection between the electrodes, a short circuit between adjacent electrodes can be prevented. Specifically, when a plurality of conductive particles are in contact with each other, an insulating material is present between the plurality of electrodes, so that it is possible to prevent a short circuit between electrodes adjacent in the lateral direction instead of between the upper and lower electrodes. Note that when the conductive particles are pressurized with the two electrodes at the time of connection between the electrodes, the insulating substance between the conductive layer of the conductive particles and the electrodes can be easily excluded. When the conductive particles have a plurality of protrusions on the outer surface of the conductive layer, the insulating material between the conductive layer of the conductive particles and the electrode can be easily excluded.

電極間の圧着時に上記絶縁物質をより一層容易に排除できることから、上記絶縁物質は、絶縁性粒子であることが好ましい。   It is preferable that the insulating material is an insulating particle because the insulating material can be more easily removed when the electrodes are pressed.

上記絶縁物質の材料である絶縁性樹脂の具体例としては、ポリオレフィン類、(メタ)アクリレート重合体、(メタ)アクリレート共重合体、ブロックポリマー、熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂の架橋物、熱硬化性樹脂及び水溶性樹脂等が挙げられる。   Specific examples of the insulating resin that is the material of the insulating material include polyolefins, (meth) acrylate polymers, (meth) acrylate copolymers, block polymers, thermoplastic resins, crosslinked thermoplastic resins, and thermosetting. Resin, water-soluble resin, and the like.

上記ポリオレフィン類としては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。上記(メタ)アクリレート重合体としては、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチル(メタ)アクリレート及びポリブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記ブロックポリマーとしては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、SB型スチレン−ブタジエンブロック共重合体、及びSBS型スチレン−ブタジエンブロック共重合体、並びにこれらの水素添加物等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、ビニル重合体及びビニル共重合体等が挙げられる。上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂等が挙げられる。上記水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド及びメチルセルロース等が挙げられる。なかでも、水溶性樹脂が好ましく、ポリビニルアルコールがより好ましい。   Examples of the polyolefins include polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, and ethylene-acrylic acid ester copolymer. Examples of the (meth) acrylate polymer include polymethyl (meth) acrylate, polyethyl (meth) acrylate, and polybutyl (meth) acrylate. Examples of the block polymer include polystyrene, styrene-acrylic acid ester copolymer, SB type styrene-butadiene block copolymer, SBS type styrene-butadiene block copolymer, and hydrogenated products thereof. Examples of the thermoplastic resin include vinyl polymers and vinyl copolymers. As said thermosetting resin, an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, etc. are mentioned. Examples of the water-soluble resin include polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, and methyl cellulose. Of these, water-soluble resins are preferable, and polyvinyl alcohol is more preferable.

上記導電層の表面上に絶縁物質を配置する方法としては、化学的方法、及び物理的もしくは機械的方法等が挙げられる。上記化学的方法としては、例えば、界面重合法、粒子存在下での懸濁重合法及び乳化重合法等が挙げられる。上記物理的もしくは機械的方法としては、スプレードライ、ハイブリダイゼーション、静電付着法、噴霧法、ディッピング及び真空蒸着による方法等が挙げられる。なかでも、絶縁物質が脱離し難いことから、上記導電層の表面に、化学結合を介して上記絶縁物質を配置する方法が好ましい。   Examples of a method for disposing an insulating material on the surface of the conductive layer include a chemical method and a physical or mechanical method. Examples of the chemical method include an interfacial polymerization method, a suspension polymerization method in the presence of particles, and an emulsion polymerization method. Examples of the physical or mechanical method include spray drying, hybridization, electrostatic adhesion, spraying, dipping, and vacuum deposition. In particular, since the insulating substance is difficult to be detached, a method of disposing the insulating substance on the surface of the conductive layer through a chemical bond is preferable.

上記導電層(上記金層)の外表面、及び絶縁性粒子の表面はそれぞれ、反応性官能基を有する化合物によって被覆されていてもよい。導電層の外表面と絶縁性粒子の表面とは、直接化学結合していなくてもよく、反応性官能基を有する化合物によって間接的に化学結合していてもよい。導電層の外表面にカルボキシル基を導入した後、該カルボキシル基がポリエチレンイミンなどの高分子電解質を介して絶縁性粒子の表面の官能基と化学結合していても構わない。   The outer surface of the conductive layer (the gold layer) and the surface of the insulating particles may each be coated with a compound having a reactive functional group. The outer surface of the conductive layer and the surface of the insulating particles may not be directly chemically bonded, but may be indirectly chemically bonded by a compound having a reactive functional group. After introducing a carboxyl group into the outer surface of the conductive layer, the carboxyl group may be chemically bonded to a functional group on the surface of the insulating particle through a polymer electrolyte such as polyethyleneimine.

上記絶縁物質の平均径(平均粒子径)は、導電性粒子の粒子径及び導電性粒子の用途等によって適宜選択できる。上記絶縁物質の平均径(平均粒子径)は好ましくは0.005μm以上、より好ましくは0.01μm以上、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.5μm以下である。絶縁物質の平均径が上記下限以上であると、導電性粒子がバインダー樹脂中に分散されたときに、複数の導電性粒子における導電層同士が接触し難くなる。絶縁性粒子の平均径が上記上限以下であると、電極間の接続の際に、電極と導電性粒子との間の絶縁物質を排除するために、圧力を高くしすぎる必要がなくなり、高温に加熱する必要もなくなる。   The average diameter (average particle diameter) of the insulating material can be appropriately selected depending on the particle diameter of the conductive particles, the use of the conductive particles, and the like. The average diameter (average particle diameter) of the insulating material is preferably 0.005 μm or more, more preferably 0.01 μm or more, preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less. When the average diameter of the insulating material is not less than the above lower limit, the conductive layers of the plurality of conductive particles are difficult to contact when the conductive particles are dispersed in the binder resin. When the average diameter of the insulating particles is not more than the above upper limit, it is not necessary to make the pressure too high in order to eliminate the insulating material between the electrodes and the conductive particles when the electrodes are connected. There is no need for heating.

上記絶縁物質の「平均径(平均粒子径)」は、数平均径(数平均粒子径)を示す。絶縁物質の平均径は、粒度分布測定装置等を用いて求められる。   The “average diameter (average particle diameter)” of the insulating material indicates a number average diameter (number average particle diameter). The average diameter of the insulating material is obtained using a particle size distribution measuring device or the like.

[防錆処理]
導電性粒子の腐食を抑え、電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記金層の外表面は防錆処理されていることが好ましい。
[Rust prevention treatment]
From the viewpoint of suppressing the corrosion of the conductive particles and further reducing the connection resistance between the electrodes, it is preferable that the outer surface of the gold layer is subjected to a rust prevention treatment.

導通信頼性をより一層高める観点からは、上記金層の外表面は、炭素数6〜22のアルキル基を有する化合物により、防錆処理されていることが好ましい。上記金層の表面は、リンを含まない化合物により防錆処理されていてもよく、炭素数6〜22のアルキル基を有しかつリンを含まない化合物により防錆処理されていてもよい。導通信頼性をより一層高める観点からは、上記金層の外表面は、アルキルリン酸化合物又はアルキルチオールにより、防錆処理されていることが好ましい。防錆処理により、金層の外表面に、防錆膜を形成できる。   From the viewpoint of further improving the conduction reliability, the outer surface of the gold layer is preferably subjected to a rust prevention treatment with a compound having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms. The surface of the gold layer may be antirust treated with a compound containing no phosphorus, or may be antirust treated with a compound having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms and containing no phosphorus. From the viewpoint of further improving the conduction reliability, the outer surface of the gold layer is preferably rust-proofed with an alkyl phosphate compound or an alkyl thiol. By the rust prevention treatment, a rust prevention film can be formed on the outer surface of the gold layer.

上記防錆膜は、炭素数6〜22のアルキル基を有する化合物(以下、化合物Aともいう)により形成されていることが好ましい。上記金層の外表面は、上記化合物Aにより表面処理されていることが好ましい。上記アルキル基の炭素数が6以上であると、導電層全体で錆がより一層生じ難くなり、特にニッケル層に錆がより一層生じ難くなる。上記アルキル基の炭素数が22以下であると、導電性粒子の導電性が高くなる。導電性粒子の導電性をより一層高める観点からは、上記化合物Aにおける上記アルキル基の炭素数は16以下であることが好ましい。上記アルキル基は直鎖構造を有していてもよく、分岐構造を有していてもよい。上記アルキル基は、直鎖構造を有することが好ましい。   The rust preventive film is preferably formed of a compound having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms (hereinafter also referred to as compound A). The outer surface of the gold layer is preferably surface-treated with the compound A. When the number of carbon atoms of the alkyl group is 6 or more, rust is less likely to occur in the entire conductive layer, and in particular, rust is more unlikely to occur in the nickel layer. When the carbon number of the alkyl group is 22 or less, the conductivity of the conductive particles is increased. From the viewpoint of further improving the conductivity of the conductive particles, the alkyl group in the compound A preferably has 16 or less carbon atoms. The alkyl group may have a linear structure or a branched structure. The alkyl group preferably has a linear structure.

上記化合物Aは、炭素数6〜22のアルキル基を有していれば特に限定されない。上記化合物Aは、炭素数6〜22のアルキル基を有するリン酸エステル又はその塩、炭素数6〜22のアルキル基を有する亜リン酸エステル又はその塩、炭素数6〜22のアルキル基を有するアルコキシシラン、炭素数6〜22のアルキル基を有するアルキルチオール、及び炭素数6〜22のアルキル基を有するジアルキルジスルフィドからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。すなわち、上記炭素数6〜22のアルキル基を有する化合物Aは、リン酸エステル又はその塩、亜リン酸エステル又はその塩、アルコキシシラン、アルキルチオール及びジアルキルジスルフィドからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。これらの好ましい化合物Aの使用により、導電層に錆をより一層生じ難くすることができる。錆をより一層生じ難くする観点からは、上記化合物Aは、上記リン酸エステルもしくはその塩、亜リン酸エステルもしくはその塩、又は、アルキルチオールであることが好ましく、上記リン酸エステルもしくはその塩、又は、亜リン酸エステルもしくはその塩であることがより好ましい。上記化合物Aは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The compound A is not particularly limited as long as it has an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms. The compound A has a phosphate ester having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms or a salt thereof, a phosphite ester having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms or a salt thereof, and an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms. It is preferably at least one selected from the group consisting of alkoxysilanes, alkylthiols having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms, and dialkyl disulfides having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms. That is, the compound A having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms is at least one selected from the group consisting of phosphate esters or salts thereof, phosphite esters or salts thereof, alkoxysilanes, alkylthiols, and dialkyl disulfides. It is preferable that By using these preferable compounds A, it is possible to further prevent rust from being generated in the conductive layer. From the viewpoint of making rust even more difficult to generate, the compound A is preferably the phosphate ester or salt thereof, phosphite ester or salt thereof, or alkylthiol, and the phosphate ester or salt thereof, Or it is more preferable that it is a phosphite ester or its salt. As for the said compound A, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記化合物Aは、ニッケル層の外表面と反応可能な反応性官能基を有することが好ましく、金層の外表面と反応可能な反応性官能基を有することが好ましい。上記化合物Aは、上記絶縁物質と反応可能な反応性官能基を有することが好ましい。上記防錆膜は、金層と化学結合していることが好ましい。上記防錆膜は、上記絶縁物質と化学結合していることが好ましい。上記防錆膜は、上記金層及び上記絶縁物質の双方と化学結合していることがより好ましい。上記反応性官能基の存在により、及び上記化学結合により、上記防錆膜の剥離が生じ難くなり、この結果、金層に錆がより一層生じ難くなり、かつ導電性粒子の表面から絶縁物質が意図せずにより一層脱離し難くなる。   The compound A preferably has a reactive functional group capable of reacting with the outer surface of the nickel layer, and preferably has a reactive functional group capable of reacting with the outer surface of the gold layer. The compound A preferably has a reactive functional group capable of reacting with the insulating substance. The rust preventive film is preferably chemically bonded to the gold layer. The rust preventive film is preferably chemically bonded to the insulating substance. More preferably, the rust preventive film is chemically bonded to both the gold layer and the insulating material. Due to the presence of the reactive functional group and the chemical bond, the rust preventive film is less likely to be peeled off. It becomes more difficult to detach unintentionally.

上記炭素数6〜22のアルキル基を有するリン酸エステル又はその塩としては、例えば、リン酸ヘキシルエステル、リン酸ヘプチルエステル、リン酸モノオクチルエステル、リン酸モノノニルエステル、リン酸モノデシルエステル、リン酸モノウンデシルエステル、リン酸モノドデシルエステル、リン酸モノトリデシルエステル、リン酸モノテトラデシルエステル、リン酸モノペンタデシルエステル、リン酸モノヘキシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノヘプチルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノオクチルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノノニルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノデシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノウンデシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノドデシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノトリデシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノテトラデシルエステルモノナトリウム塩及びリン酸モノペンタデシルエステルモノナトリウム塩等が挙げられる。上記リン酸エステルのカリウム塩を用いてもよい。   Examples of the phosphoric acid ester having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms or a salt thereof include, for example, phosphoric acid hexyl ester, phosphoric acid heptyl ester, phosphoric acid monooctyl ester, phosphoric acid monononyl ester, phosphoric acid monodecyl ester, Monoundecyl phosphate, monododecyl phosphate, monotridecyl phosphate, monotetradecyl phosphate, monopentadecyl phosphate, monohexyl phosphate monosodium salt, monoheptyl phosphate monosodium Salts, monooctyl phosphate monosodium salt, monononyl phosphate monosodium salt, monodecyl phosphate monosodium salt, monoundecyl phosphate monosodium salt, monododecyl phosphate monosodium salt, Phosphate mono tridecyl ester monosodium salt, phosphate acid mono tetradecyl ester monosodium salt and phosphoric acid mono pentadecyl ester monosodium salt. You may use the potassium salt of the said phosphate ester.

上記炭素数6〜22のアルキル基を有する亜リン酸エステル又はその塩としては、例えば、亜リン酸ヘキシルエステル、亜リン酸ヘプチルエステル、亜リン酸モノオクチルエステル、亜リン酸モノノニルエステル、亜リン酸モノデシルエステル、亜リン酸モノウンデシルエステル、亜リン酸モノドデシルエステル、亜リン酸モノトリデシルエステル、亜リン酸モノテトラデシルエステル、亜リン酸モノペンタデシルエステル、亜リン酸モノヘキシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノヘプチルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノオクチルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノノニルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノデシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノウンデシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノドデシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノトリデシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノテトラデシルエステルモノナトリウム塩及び亜リン酸モノペンタデシルエステルモノナトリウム塩等が挙げられる。上記亜リン酸エステルのカリウム塩を用いてもよい。   Examples of the phosphite ester having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms or a salt thereof include, for example, hexyl phosphite ester, heptyl phosphite ester, monooctyl phosphite ester, monononyl phosphite ester, Phosphoric acid monodecyl ester, phosphorous acid monoundecyl ester, phosphorous acid monododecyl ester, phosphorous acid monotridecyl ester, phosphorous acid monotetradecyl ester, phosphorous acid monopentadecyl ester, phosphorous acid monohexyl Ester monosodium salt, phosphorous acid monoheptyl ester monosodium salt, phosphorous acid monooctyl ester monosodium salt, phosphorous acid monononyl ester monosodium salt, phosphorous acid monodecyl ester monosodium salt, phosphorous acid monoun Decyl ester monosodium salt, phosphorous acid Dodecyl ester monosodium salt, phosphorous acid mono-tridecyl ester monosodium salt, phosphorous acid mono-tetradecyl ester monosodium salt and phosphorous acid mono-pentadecyl ester monosodium salt. You may use the potassium salt of the said phosphite.

上記炭素数6〜22のアルキル基を有するアルコキシシランとしては、例えば、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、ウンデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、トリデシルトリメトキシシラン、トリデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ペンタデシルトリメトキシシラン及びペンタデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the alkoxysilane having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms include hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, heptyltrimethoxysilane, heptyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, and nonyltri. Methoxysilane, nonyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltriethoxysilane, undecyltrimethoxysilane, undecyltriethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, tridecyltrimethoxysilane, tridecyltriethoxy Examples include silane, tetradecyltrimethoxysilane, tetradecyltriethoxysilane, pentadecyltrimethoxysilane, and pentadecyltriethoxysilane.

上記炭素数6〜22のアルキル基を有するアルキルチオールとしては、例えば、ヘキシルチオール、ヘプチルチオール、オクチルチオール、ノニルチオール、デシルチオール、ウンデシルチオール、ドデシルチオール、トリデシルチオール、テトラデシルチオール、ペンタデシルチオール及びヘキサデシルチオール等が挙げられる。上記アルキルチオールは、アルキル鎖の末端にチオール基を有することが好ましい。   Examples of the alkyl thiol having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms include hexyl thiol, heptyl thiol, octyl thiol, nonyl thiol, decyl thiol, undecyl thiol, dodecyl thiol, tridecyl thiol, tetradecyl thiol, pentadecyl. Examples include thiol and hexadecyl thiol. The alkyl thiol preferably has a thiol group at the end of the alkyl chain.

上記炭素数6〜22のアルキル基を有するジアルキルジスルフィドとしては、例えば、ジヘキシルジスルフィド、ジヘプチルジスルフィド、ジオクチルジスルフィド、ジノニルジスルフィド、ジデシルジスルフィド、ジウンデシルジスルフィド、ジドデシルジスルフィド、ジトリデシルジスルフィド、ジテトラデシルジスルフィド、ジペンタデシルジスルフィド及びジヘキサデシルジスルフィド等が挙げられる。   Examples of the dialkyl disulfide having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms include dihexyl disulfide, diheptyl disulfide, dioctyl disulfide, dinonyl disulfide, didecyl disulfide, diundecyl disulfide, didodecyl disulfide, ditridecyl disulfide, ditetradecyl disulfide. Examples include decyl disulfide, dipentadecyl disulfide, and dihexadecyl disulfide.

(導電材料)
本発明に係る導電材料は、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。上記導電性粒子は、バインダー樹脂中に分散されて用いられることが好ましく、バインダー樹脂中に分散されて導電材料として用いられることが好ましい。上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。上記導電材料は、電極間の電気的な接続に用いられることが好ましい。上記導電材料は回路接続用導電材料であることが好ましい。
(Conductive material)
The conductive material according to the present invention includes the conductive particles described above and a binder resin. The conductive particles are preferably used by being dispersed in a binder resin, and are preferably used as a conductive material by being dispersed in a binder resin. The conductive material is preferably an anisotropic conductive material. The conductive material is preferably used for electrical connection between electrodes. The conductive material is preferably a conductive material for circuit connection.

上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂として、公知の絶縁性の樹脂が用いられる。   The binder resin is not particularly limited. As the binder resin, a known insulating resin is used.

上記バインダー樹脂としては、例えば、ビニル樹脂、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、熱可塑性ブロック共重合体及びエラストマー等が挙げられる。上記バインダー樹脂は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   Examples of the binder resin include vinyl resins, thermoplastic resins, curable resins, thermoplastic block copolymers, and elastomers. As for the said binder resin, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

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

上記導電材料は、上記導電性粒子及び上記バインダー樹脂の他に、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤及び難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。   In addition to the conductive particles and the binder resin, the conductive material includes, for example, a filler, an extender, a softener, a plasticizer, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, a heat stabilizer, and a light stabilizer. Various additives such as an agent, an ultraviolet absorber, a lubricant, an antistatic agent and a flame retardant may be contained.

本発明に係る導電材料は、導電ペースト及び導電フィルム等として使用され得る。本発明に係る導電材料が、導電フィルムである場合には、導電性粒子を含む導電フィルムに、導電性粒子を含まないフィルムが積層されていてもよい。上記導電ペーストは、異方性導電ペーストであることが好ましい。上記導電フィルムは、異方性導電フィルムであることが好ましい。   The conductive material according to the present invention can be used as a conductive paste and a conductive film. When the conductive material according to the present invention is a conductive film, a film that does not include conductive particles may be laminated on a conductive film that includes conductive particles. The conductive paste is preferably an anisotropic conductive paste. The conductive film is preferably an anisotropic conductive film.

上記導電材料100重量%中、上記バインダー樹脂の含有量は好ましくは10重量%以上、より好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、好ましくは99.99重量%以下、より好ましくは99.9重量%以下である。上記バインダー樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間に導電性粒子が効率的に配置され、導電材料により接続された接続対象部材の接続信頼性がより一層高くなる。   In 100% by weight of the conductive material, the content of the binder resin is preferably 10% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, preferably 99.% or more. It is 99 weight% or less, More preferably, it is 99.9 weight% or less. When the content of the binder resin is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conductive particles are efficiently arranged between the electrodes, and the connection reliability of the connection target member connected by the conductive material is further increased.

上記導電材料100重量%中、上記導電性粒子の含有量は好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、好ましくは80重量%以下、より好ましくは60重量%以下、更に好ましくは40重量%以下、特に好ましくは20重量%以下、最も好ましくは10重量%以下である。上記導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。   In 100% by weight of the conductive material, the content of the conductive particles is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, preferably 80% by weight or less, more preferably 60% by weight or less, More preferably, it is 40% by weight or less, particularly preferably 20% by weight or less, most preferably 10% by weight or less. When the content of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conduction reliability between the electrodes is further enhanced.

(接続構造体)
上記導電性粒子を用いて、又は上記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を用いて、接続対象部材を接続することにより、接続構造体を得ることができる。
(Connection structure)
A connection structure can be obtained by connecting the connection object members using the conductive particles or using a conductive material containing the conductive particles and a binder resin.

上記接続構造体は、第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材と、第1,第2の接続対象部材を接続している接続部とを備え、該接続部が上述した導電性粒子により形成されているか、又は上述した導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されている接続構造体であることが好ましい。導電性粒子が用いられた場合には、接続部自体が導電性粒子である。すなわち、第1,第2の接続対象部材が導電性粒子により接続される。   The connection structure includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection portion connecting the first and second connection target members, and the connection portion has the above-described conductivity. The connection structure is preferably formed of particles or formed of a conductive material containing the above-described conductive particles and a binder resin. In the case where conductive particles are used, the connection portion itself is conductive particles. That is, the first and second connection target members are connected by the conductive particles.

図3に、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に断面図で示す。   In FIG. 3, the connection structure using the electroconductive particle which concerns on the 1st Embodiment of this invention is typically shown with sectional drawing.

図3に示す接続構造体51は、第1の接続対象部材52と、第2の接続対象部材53と、第1,第2の接続対象部材52,53を接続している接続部54とを備える。接続部54は、導電性粒子1を含む導電材料により形成されている。上記導電材料が熱硬化性を有し、接続部54が導電材料を熱硬化させることにより形成されていることが好ましい。なお、図3では、導電性粒子1は、図示の便宜上、略図的に示されている。導電性粒子1にかえて、導電性粒子21等を用いてもよい。   A connection structure 51 shown in FIG. 3 includes a first connection target member 52, a second connection target member 53, and a connection portion 54 connecting the first and second connection target members 52 and 53. Prepare. The connection part 54 is formed of a conductive material including the conductive particles 1. It is preferable that the conductive material has thermosetting properties and the connection portion 54 is formed by thermosetting the conductive material. In FIG. 3, the conductive particles 1 are schematically shown for convenience of illustration. Instead of the conductive particles 1, conductive particles 21 or the like may be used.

第1の接続対象部材52は表面(上面)に、複数の第1の電極52aを有する。第2の接続対象部材53は表面(下面)に、複数の第2の電極53aを有する。第1の電極52aと第2の電極53aとが、1つ又は複数の導電性粒子1により電気的に接続されている。従って、第1,第2の接続対象部材52,53が導電性粒子1により電気的に接続されている。   The first connection target member 52 has a plurality of first electrodes 52a on the surface (upper surface). The second connection target member 53 has a plurality of second electrodes 53a on the surface (lower surface). The first electrode 52 a and the second electrode 53 a are electrically connected by one or a plurality of conductive particles 1. Therefore, the first and second connection target members 52 and 53 are electrically connected by the conductive particles 1.

上記接続構造体の製造方法は特に限定されない。接続構造体の製造方法の一例としては、第1の接続対象部材と第2の接続対象部材との間に上記導電材料を配置し、積層体を得た後、該積層体を加熱及び加圧する方法等が挙げられる。上記加圧の圧力は9.8×10〜4.9×10Pa程度である。上記加熱の温度は、120〜220℃程度である。 The manufacturing method of the connection structure is not particularly limited. As an example of the manufacturing method of the connection structure, the conductive material is disposed between the first connection target member and the second connection target member to obtain a laminate, and then the laminate is heated and pressurized. Methods and the like. The pressure of the said pressurization is about 9.8 * 10 < 4 > -4.9 * 10 < 6 > Pa. The temperature of the said heating is about 120-220 degreeC.

上記接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板、ガラスエポキシ基板及びガラス基板等の回路基板などの電子部品等が挙げられる。上記接続対象部材は電子部品であることが好ましい。上記導電性粒子は、電子部品における電極の電気的な接続に用いられることが好ましい。   Specific examples of the connection target member include electronic components such as semiconductor chips, capacitors, and diodes, and electronic components such as printed boards, flexible printed boards, glass epoxy boards, and glass boards. The connection target member is preferably an electronic component. The conductive particles are preferably used for electrical connection of electrodes in an electronic component.

上記接続対象部材に設けられている電極としては、金電極、ニッケル電極、錫電極、アルミニウム電極、銅電極、銀電極、モリブデン電極及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。上記接続対象部材がフレキシブルプリント基板である場合には、上記電極は金電極、ニッケル電極、錫電極又は銅電極であることが好ましい。上記接続対象部材がガラス基板である場合には、上記電極はアルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極又はタングステン電極であることが好ましい。なお、上記電極がアルミニウム電極である場合には、アルミニウムのみで形成された電極であってもよく、金属酸化物層の表面にアルミニウム層が積層された電極であってもよい。上記金属酸化物層の材料としては、3価の金属元素がドープされた酸化インジウム及び3価の金属元素がドープされた酸化亜鉛等が挙げられる。上記3価の金属元素としては、Sn、Al及びGa等が挙げられる。   Examples of the electrode provided on the connection target member include metal electrodes such as a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, an aluminum electrode, a copper electrode, a silver electrode, a molybdenum electrode, and a tungsten electrode. When the connection object member is a flexible printed board, the electrode is preferably a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, or a copper electrode. When the connection target member is a glass substrate, the electrode is preferably an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, or a tungsten electrode. In addition, when the said electrode is an aluminum electrode, the electrode formed only with aluminum may be sufficient and the electrode by which the aluminum layer was laminated | stacked on the surface of the metal oxide layer may be sufficient. Examples of the material for the metal oxide layer include indium oxide doped with a trivalent metal element and zinc oxide doped with a trivalent metal element. Examples of the trivalent metal element include Sn, Al, and Ga.

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

防錆処理をするために、以下の防錆剤(化合物)を用いた。   The following rust preventives (compounds) were used for the rust prevention treatment.

防錆剤A:2−エチルヘキシルアジッドホスフェイト
防錆剤B:ラウリルアジッドホスフェイト
防錆剤C:ステアリアジッドホスフェイト
Rust inhibitor A: 2-ethylhexyl azide phosphate Rust inhibitor B: Lauryl azide phosphate Rust inhibitor C: Steariazide phosphate

(実施例1)
(1)ニッケル層の作製
次亜リン酸ナトリウムを含む前期無電解ニッケルめっき液を用意した。さらに、次亜リン酸ナトリウムを含む後期無電解ニッケルめっき液を用意した。
Example 1
(1) Preparation of nickel layer An electroless nickel plating solution containing sodium hypophosphite was prepared. Further, a late electroless nickel plating solution containing sodium hypophosphite was prepared.

樹脂粒子;粒子径が3.0μmであるジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子(積水化学工業社製「ミクロパールSP−203」)(基材粒子A)を用意した。上記基材粒子Aと、上記前期無電解ニッケルめっき液と上記後期無電解ニッケルめっき液とを用いて、無電解めっき処理することにより、樹脂粒子の表面上にニッケル層(ニッケル−リン合金層、厚み80nm)が形成された粒子を得た。   Resin particles: Divinylbenzene copolymer resin particles (“Micropearl SP-203” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) (base particle A) having a particle diameter of 3.0 μm were prepared. By performing electroless plating treatment using the base material particle A, the early electroless nickel plating solution and the late electroless nickel plating solution, a nickel layer (nickel-phosphorous alloy layer, Particles having a thickness of 80 nm) were obtained.

(2)金層の形成
添加剤としてポリエチレンイミンを含む無電解金めっき液Aを用意した。
(2) Formation of gold layer An electroless gold plating solution A containing polyethyleneimine as an additive was prepared.

無電解金めっき処理することにより、上記ニッケル層(ニッケル−リン合金層)の外表面上に金層(厚み9nm)が形成された粒子を得た。   By performing electroless gold plating, particles having a gold layer (thickness 9 nm) formed on the outer surface of the nickel layer (nickel-phosphorus alloy layer) were obtained.

(3)防錆処理
上記防錆剤Aを用いて、粒子を分散させることにより、上記金層の外表面が防錆処理された導電性粒子を得た。
(3) Rust prevention treatment By using the above rust preventive agent A, particles were dispersed to obtain conductive particles whose outer surface of the gold layer was subjected to a rust prevention treatment.

(実施例2)
添加剤としてポリエチレングリコールを含む無電解金めっき液Bを用いて、金層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 2)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that a gold layer was formed using electroless gold plating solution B containing polyethylene glycol as an additive.

(実施例3)
防錆処理を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 3)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the rust prevention treatment was not performed.

(実施例4)
金層の厚みを15nmに変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 4)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the gold layer was changed to 15 nm.

(実施例5)
金層の厚みを25nmに変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 5)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the gold layer was changed to 25 nm.

(実施例6)
防錆剤Bを用いて、粒子を分散させることにより、金層の外表面が防錆処理されたこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 6)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the outer surface of the gold layer was subjected to rust prevention treatment by dispersing the particles using the rust inhibitor B.

(実施例7)
防錆剤Cを用いて、粒子を分散させることにより、金層の外表面が防錆処理されたこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 7)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the outer surface of the gold layer was subjected to rust prevention treatment by dispersing the particles using the rust inhibitor C.

(実施例8)
上記基材粒子Aをエッチングし、水洗した。次に、パラジウム触媒を8重量%含むパラジウム触媒化液100mL中に上記基材粒子Aを添加し、攪拌した。その後、ろ過し、洗浄した。pH6の0.5重量%ジメチルアミンボラン液に上記基材粒子Aを添加し、パラジウムが付着された基材粒子Aを得た。
(Example 8)
The base particle A was etched and washed with water. Next, the base particle A was added to 100 mL of a palladium-catalyzed solution containing 8% by weight of a palladium catalyst and stirred. Then, it filtered and wash | cleaned. The base material particle A was added to a 0.5 wt% dimethylamine borane solution having a pH of 6 to obtain base material particles A to which palladium was attached.

パラジウムが付着された基材粒子Aをイオン交換水300mL中で3分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、金属ニッケル粒子スラリー(平均粒子径100nm)1gを3分間かけて上記分散液に添加し、芯物質が付着された基材粒子Aを得た。   The base particle A to which palladium was adhered was stirred and dispersed in 300 mL of ion exchange water for 3 minutes to obtain a dispersion. Next, 1 g of metallic nickel particle slurry (average particle size 100 nm) was added to the dispersion over 3 minutes to obtain substrate particles A to which a core substance was adhered.

芯物質が付着された基材粒子Aを用いたこと以外は実施例1と同様にして、ニッケル層(ニッケル−リン合金層)及び金層を形成して、導電性粒子を得た。   A nickel layer (nickel-phosphorus alloy layer) and a gold layer were formed in the same manner as in Example 1 except that the base particle A to which the core substance was attached was used to obtain conductive particles.

(実施例9)
次亜リン酸ナトリウムを含む前期無電解ニッケルめっき液を用意した。さらに、次亜リン酸ナトリウムを含む後期無電解ニッケルめっき液を用意した。
Example 9
An electroless nickel plating solution containing sodium hypophosphite was prepared. Further, a late electroless nickel plating solution containing sodium hypophosphite was prepared.

また、次亜リン酸ナトリウム2.18mol/L及び水酸化ナトリウム0.05mol/Lを含む突起形成用めっき液を用意した。   Moreover, the plating solution for protrusion formation containing sodium hypophosphite 2.18 mol / L and sodium hydroxide 0.05 mol / L was prepared.

上記基材粒子Aと、上記前期無電解ニッケルめっき液とを用いて、無電解めっき処理した。次に、その後、導電層に突起を形成するために、突起形成用めっき液を徐々に滴下し、突起を形成した。めっき液中に発生したNi突起核を超音波撹拌により分散しながらニッケルめっきを行った。上記後期無電解ニッケルめっき液を用いて、無電解めっき処理することにより、樹脂粒子の表面上にニッケル層(ニッケル−リン合金層、厚み80nm)と析出突起とが形成された粒子を得た。その後、実施例1と同様にして金層を形成して、導電性粒子を得た。   An electroless plating treatment was performed using the base particle A and the electroless nickel plating solution. Next, in order to form protrusions on the conductive layer, a protrusion-forming plating solution was gradually dropped to form protrusions. Nickel plating was performed while dispersing Ni protrusion nuclei generated in the plating solution by ultrasonic stirring. By performing the electroless plating process using the latter electroless nickel plating solution, particles having a nickel layer (nickel-phosphorus alloy layer, thickness 80 nm) and precipitation protrusions formed on the surface of the resin particles were obtained. Thereafter, a gold layer was formed in the same manner as in Example 1 to obtain conductive particles.

(実施例10)
4ツ口セパラブルカバー、攪拌翼、三方コック、冷却管及び温度プローブが取り付けられた1000mLのセパラブルフラスコに、メタクリル酸メチル100mmolと、N,N,N−トリメチル−N−2−メタクリロイルオキシエチルアンモニウムクロライド1mmolと、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩1mmolとを含むモノマー組成物を固形分率が5重量%となるようにイオン交換水に秤取した後、200rpmで攪拌し、窒素雰囲気下70℃で24時間重合を行った。反応終了後、凍結乾燥して、表面にアンモニウム基を有し、平均粒子径220nm及びCV値10%の絶縁性粒子を得た。
(Example 10)
To a 1000 mL separable flask equipped with a four-neck separable cover, stirring blade, three-way cock, condenser and temperature probe, 100 mmol of methyl methacrylate and N, N, N-trimethyl-N-2-methacryloyloxyethyl A monomer composition containing 1 mmol of ammonium chloride and 1 mmol of 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride was weighed in ion-exchanged water so that the solid content was 5% by weight, and then at 200 rpm. The mixture was stirred and polymerized at 70 ° C. for 24 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, it was freeze-dried to obtain insulating particles having an ammonium group on the surface, an average particle size of 220 nm, and a CV value of 10%.

絶縁性粒子を超音波照射下でイオン交換水に分散させ、絶縁性粒子の10重量%水分散液を得た。   The insulating particles were dispersed in ion exchange water under ultrasonic irradiation to obtain a 10 wt% aqueous dispersion of insulating particles.

実施例8で得られた導電性粒子10gをイオン交換水500mLに分散させ、絶縁性粒子の水分散液4gを添加し、室温で6時間攪拌した。3μmのメッシュフィルターでろ過した後、更にメタノールで洗浄し、乾燥し、絶縁性粒子が付着した導電性粒子を得た。   10 g of the conductive particles obtained in Example 8 were dispersed in 500 mL of ion-exchanged water, 4 g of an aqueous dispersion of insulating particles was added, and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. After filtration through a 3 μm mesh filter, the particles were further washed with methanol and dried to obtain conductive particles having insulating particles attached thereto.

走査型電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、導電性粒子の表面に絶縁性粒子による被覆層が1層のみ形成されていた。画像解析により導電性粒子の中心より2.5μmの面積に対する絶縁性粒子の被覆面積(即ち絶縁性粒子の粒子径の投影面積)を算出したところ、被覆率は30%であった。   When observed with a scanning electron microscope (SEM), only one coating layer of insulating particles was formed on the surface of the conductive particles. The coverage of the insulating particles with respect to the area of 2.5 μm from the center of the conductive particles by image analysis (that is, the projected area of the particle diameter of the insulating particles) was calculated to be 30%.

(実施例11)
ジメチルアミンボランを含む前期無電解ニッケルめっき液を用意した。さらに、ジメチルアミンボランを含む後期無電解ニッケルめっき液を用意した。
(Example 11)
An electroless nickel plating solution containing dimethylamine borane was prepared. Further, a late electroless nickel plating solution containing dimethylamine borane was prepared.

また、ジメチルアミンボラン2.0mol/L及び水酸化ナトリウム0.05mol/Lを含む突起形成用めっき液を用意した。   Moreover, the protrusion forming plating solution containing dimethylamine borane 2.0 mol / L and sodium hydroxide 0.05 mol / L was prepared.

上記基材粒子Aと、上記前期無電解ニッケルめっき液とを用いて、無電解めっき処理した。次に、その後、導電層に突起を形成するために、突起形成用めっき液を徐々に滴下し、突起を形成した。めっき液中に発生したNi突起核を超音波撹拌により分散しながらニッケルめっきを行った。上記後期無電解ニッケルめっき液を用いて、無電解めっき処理することにより、樹脂粒子の表面上にニッケル層(ニッケル−ボロン合金層、厚み80nm)と析出突起とが形成された粒子を得た。その後、実施例1と同様にして金層を形成して、導電性粒子を得た。   An electroless plating treatment was performed using the base particle A and the electroless nickel plating solution. Next, in order to form protrusions on the conductive layer, a protrusion-forming plating solution was gradually dropped to form protrusions. Nickel plating was performed while dispersing Ni protrusion nuclei generated in the plating solution by ultrasonic stirring. By performing the electroless plating process using the latter electroless nickel plating solution, particles in which a nickel layer (nickel-boron alloy layer, thickness 80 nm) and precipitation protrusions were formed on the surface of the resin particles were obtained. Thereafter, a gold layer was formed in the same manner as in Example 1 to obtain conductive particles.

(実施例12)
次亜リン酸ナトリウムとタングステン酸ナトリウムとを含む前期無電解ニッケルめっき液を用意した。さらに、次亜リン酸ナトリウムとタングステン酸ナトリウムとを含む後期無電解ニッケルめっき液を用意した。
(Example 12)
An electroless nickel plating solution containing sodium hypophosphite and sodium tungstate was prepared. Further, a late electroless nickel plating solution containing sodium hypophosphite and sodium tungstate was prepared.

また、次亜リン酸ナトリウム2.18mol/L及び水酸化ナトリウム0.05mol/Lを含む突起形成用めっき液を用意した。   Moreover, the plating solution for protrusion formation containing sodium hypophosphite 2.18 mol / L and sodium hydroxide 0.05 mol / L was prepared.

上記基材粒子Aと、上記前期無電解ニッケルめっき液とを用いて、無電解めっき処理した。次に、その後、導電層に突起を形成するために、突起形成用めっき液を徐々に滴下し、突起を形成した。めっき液中に発生したNi突起核を超音波撹拌により分散しながらニッケルめっきを行った。上記後期無電解ニッケルめっき液を用いて、無電解めっき処理することにより、樹脂粒子の表面上にニッケル層(ニッケル−タングステン−リン合金層、厚み80nm)と析出突起とが形成された粒子を得た。その後、実施例1と同様にして金層を形成して、導電性粒子を得た。   An electroless plating treatment was performed using the base particle A and the electroless nickel plating solution. Next, in order to form protrusions on the conductive layer, a protrusion-forming plating solution was gradually dropped to form protrusions. Nickel plating was performed while dispersing Ni protrusion nuclei generated in the plating solution by ultrasonic stirring. By carrying out electroless plating using the above-mentioned late electroless nickel plating solution, particles in which a nickel layer (nickel-tungsten-phosphorus alloy layer, thickness 80 nm) and precipitation protrusions are formed on the surface of the resin particles are obtained. It was. Thereafter, a gold layer was formed in the same manner as in Example 1 to obtain conductive particles.

(実施例13)
ジメチルアミンボランとタングステン酸ナトリウムとを含む前期無電解ニッケルめっき液を用意した。さらに、ジメチルアミンボランとタングステン酸ナトリウムとを含む後期無電解ニッケルめっき液を用意した。
(Example 13)
An electroless nickel plating solution containing dimethylamine borane and sodium tungstate was prepared. Further, a late electroless nickel plating solution containing dimethylamine borane and sodium tungstate was prepared.

また、ジメチルアミンボラン2.0mol/L及び水酸化ナトリウム0.05mol/Lを含む突起形成用めっき液を用意した。   Moreover, the protrusion forming plating solution containing dimethylamine borane 2.0 mol / L and sodium hydroxide 0.05 mol / L was prepared.

上記基材粒子Aと、上記前期無電解ニッケルめっき液とを用いて、無電解めっき処理した。次に、その後、導電層に突起を形成するために、突起形成用めっき液を徐々に滴下し、突起を形成した。めっき液中に発生したNi突起核を超音波撹拌により分散しながらニッケルめっきを行った。上記後期無電解ニッケルめっき液を用いて、無電解めっき処理することにより、樹脂粒子の表面上にニッケル層(ニッケル−タングステン−ボロン合金層、厚み80nm)と析出突起とが形成された粒子を得た。その後、実施例1と同様にして金層を形成して、導電性粒子を得た。   An electroless plating treatment was performed using the base particle A and the electroless nickel plating solution. Next, in order to form protrusions on the conductive layer, a protrusion-forming plating solution was gradually dropped to form protrusions. Nickel plating was performed while dispersing Ni protrusion nuclei generated in the plating solution by ultrasonic stirring. By carrying out electroless plating using the above-mentioned late electroless nickel plating solution, particles having a nickel layer (nickel-tungsten-boron alloy layer, thickness 80 nm) and precipitation protrusions formed on the surface of the resin particles are obtained. It was. Thereafter, a gold layer was formed in the same manner as in Example 1 to obtain conductive particles.

(実施例14)
粒子径が3.0μmであるジビニルベンゼンとPTMGA(共栄社化学社製)の重量比率3:7で重合させて作製した樹脂粒子(基材粒子B)を用意した。得られた基材粒子Bを用いたこと以外は実施例1と同様にして、ニッケル層(ニッケル−リン合金層)及び金層を形成して、導電性粒子を得た。
(Example 14)
Resin particles (base particle B) prepared by polymerizing divinylbenzene having a particle diameter of 3.0 μm and PTMGA (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) in a weight ratio of 3: 7 were prepared. A nickel layer (nickel-phosphorus alloy layer) and a gold layer were formed in the same manner as in Example 1 except that the obtained base material particle B was used to obtain conductive particles.

(実施例15)
粒子径が2.5μmであるジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子(積水化学工業社製「ミクロパールSP−2025」)の表面を、ゾルゲル反応による縮合反応を用いてシリカシェル(厚み250nm)により被覆したコアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子(基材粒子C)を得た。得られた基材粒子Cを用いたこと以外は実施例1と同様にして、ニッケル層(ニッケル−リン合金層)及び金層を形成して、導電性粒子を得た。
(Example 15)
The surface of divinylbenzene copolymer resin particles having a particle diameter of 2.5 μm (“Micropearl SP-2025” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was coated with a silica shell (thickness 250 nm) using a condensation reaction by a sol-gel reaction. Core-shell type organic-inorganic hybrid particles (base material particles C) were obtained. A nickel layer (nickel-phosphorus alloy layer) and a gold layer were formed in the same manner as in Example 1 except that the obtained base material particle C was used to obtain conductive particles.

(実施例16)
撹拌機及び温度計が取り付けられた500mLの反応容器内に、0.13重量%のアンモニア水溶液300gを入れた。次に、反応容器内のアンモニア水溶液中に、メチルトリメトキシシラン4.1gと、ビニルトリメトキシシラン19.2gと、シリコーンアルコキシオリゴマー(信越化学工業社製「X−41−1053」)0.7gとの混合物をゆっくりと添加した。撹拌しながら、加水分解及び縮合反応を進行させた後、25重量%アンモニア水溶液2.4mLを添加した後、アンモニア水溶液中から粒子を単離して、得られた粒子を酸素分圧10−17atm、350℃で2時間焼成して、粒子径が3.0μmの有機無機ハイブリッド粒子(基材粒子D)を得た。得られた基材粒子Dを用いたこと以外は実施例1と同様にして、ニッケル層(ニッケル−リン合金層)及び金層を形成して、導電性粒子を得た。
(Example 16)
In a 500 mL reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 300 g of a 0.13% by weight aqueous ammonia solution was placed. Next, 4.1 g of methyltrimethoxysilane, 19.2 g of vinyltrimethoxysilane, and 0.7 g of silicone alkoxy oligomer (“X-41-1053” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) in an aqueous ammonia solution in the reaction vessel. The mixture with was added slowly. After the hydrolysis and condensation reaction proceeded with stirring, 2.4 mL of a 25 wt% aqueous ammonia solution was added, and then the particles were isolated from the aqueous ammonia solution, and the resulting particles were subjected to an oxygen partial pressure of 10 −17 atm. And calcination at 350 ° C. for 2 hours to obtain organic-inorganic hybrid particles (base particle D) having a particle size of 3.0 μm. A nickel layer (nickel-phosphorus alloy layer) and a gold layer were formed in the same manner as in Example 1 except that the obtained base material particle D was used to obtain conductive particles.

(実施例17)
基材粒子Aと粒子径のみが異なり、粒子径が2.5μmである基材粒子Eを用意した。得られた基材粒子Eを用いたこと以外は実施例1と同様にして、ニッケル層(ニッケル−リン合金層)及び金層を形成して、導電性粒子を得た。
(Example 17)
Base material particles E differing from the base material particles A only in particle size and having a particle size of 2.5 μm were prepared. A nickel layer (nickel-phosphorus alloy layer) and a gold layer were formed in the same manner as in Example 1 except that the obtained base material particle E was used to obtain conductive particles.

(実施例18)
基材粒子Aと粒子径のみが異なり、粒子径が10.0μmである基材粒子Fを用意した。得られた基材粒子Fを用いたこと以外は実施例1と同様にして、ニッケル層(ニッケル−リン合金層)及び金層を形成して、導電性粒子を得た。
(Example 18)
Substrate particles F differing from the substrate particles A only in particle diameter and having a particle diameter of 10.0 μm were prepared. A nickel layer (nickel-phosphorus alloy layer) and a gold layer were formed in the same manner as in Example 1 except that the obtained base material particles F were used to obtain conductive particles.

(比較例1)
添加剤を含まない無電解金めっき液を用いて、金層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Comparative Example 1)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that a gold layer was formed using an electroless gold plating solution containing no additive.

(比較例2)
添加剤を含まない無電解金めっき液を用いて、金層を形成し、金層の厚みを25nmに変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Comparative Example 2)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that an electroless gold plating solution containing no additive was used to form a gold layer and the thickness of the gold layer was changed to 25 nm.

(評価)
(1)結晶子サイズ
X線回折装置(理学電機社製「RINT2500VHF」)を用いて、回折角に依存する装置固有の回折線の自然幅を関数近似によって算出し、得られた回折線の拡がりが「格子歪が全くない」と仮定できる時は、その拡がりを表す半価幅もしくは積分幅をScherrerの式に代入して、結晶子サイズを算出した。
(Evaluation)
(1) Crystallite size Using an X-ray diffractometer ("RINT2500VHF" manufactured by Rigaku Corporation), the natural width of the diffraction line specific to the apparatus depending on the diffraction angle is calculated by function approximation, and the obtained diffraction line spread Can be assumed that “there is no lattice strain at all”, the half width or integral width representing the spread was substituted into the Scherrer equation to calculate the crystallite size.

結晶子サイズ(nm)=K・λ/(β・cosθ)
K:Scherrer定数
λ:使用X線管球の波長
β:結晶子サイズによる回折線の拡がり
θ:回折角 2θ/θ
Crystallite size (nm) = K · λ / (β · cos θ)
K: Scherrer constant λ: Wavelength of X-ray tube used β: Spread of diffraction line by crystallite size θ: Diffraction angle 2θ / θ

結晶子サイズを下記の基準で判定した。   The crystallite size was determined according to the following criteria.

[結晶子サイズの判定基準]
○:結晶子サイズが10nm以上、15nm以下
×:結晶子サイズが15nm超、50nm未満
[Criteria for crystallite size]
○: Crystallite size is 10 nm or more and 15 nm or less ×: Crystallite size is more than 15 nm and less than 50 nm

(2)初期の接続抵抗
得られた導電性粒子を含有量が10重量%となるように、三井化学社製「ストラクトボンドXN−5A」に添加し、分散させて、異方性導電ペーストを作製した。
(2) Initial connection resistance The obtained conductive particles were added to “Strectbond XN-5A” manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd. so as to have a content of 10% by weight. Produced.

L/Sが25μm/25μmであるIZO電極パターンを上面に有する透明ガラス基板を用意した。また、L/Sが25μm/25μmである金電極パターンを下面に有する半導体チップを用意した。   A transparent glass substrate having an IZO electrode pattern having an L / S of 25 μm / 25 μm on the upper surface was prepared. Further, a semiconductor chip having a gold electrode pattern with L / S of 25 μm / 25 μm on the lower surface was prepared.

上記透明ガラス基板上に、作製直後の異方性導電ペーストを厚さ30μmとなるように塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。次に、異方性導電ペースト層上に上記半導体チップを、電極同士が対向するように積層した。その後、異方性導電ペースト層の温度が185℃となるようにヘッドの温度を調整しながら、半導体チップの上面に加圧加熱ヘッドを載せ、1MPaの圧力をかけて異方性導電ペースト層を185℃で硬化させて、接続構造体を得た。   On the said transparent glass substrate, the anisotropic conductive paste immediately after preparation was applied so that it might become thickness of 30 micrometers, and the anisotropic conductive paste layer was formed. Next, the semiconductor chip was stacked on the anisotropic conductive paste layer so that the electrodes face each other. Then, while adjusting the temperature of the head so that the temperature of the anisotropic conductive paste layer becomes 185 ° C., a pressure heating head is placed on the upper surface of the semiconductor chip and a pressure of 1 MPa is applied to form the anisotropic conductive paste layer. It hardened | cured at 185 degreeC and the connection structure was obtained.

得られた接続構造体の上下の電極間の接続抵抗を、4端子法により測定した。2つの接続抵抗の平均値を算出した。なお、電圧=電流×抵抗の関係から、一定の電流を流した時の電圧を測定することにより接続抵抗を求めることができる。初期の接続抵抗を下記の基準で判定した。   The connection resistance between the upper and lower electrodes of the obtained connection structure was measured by a four-terminal method. The average value of the two connection resistances was calculated. Note that the connection resistance can be obtained by measuring the voltage when a constant current is passed from the relationship of voltage = current × resistance. The initial connection resistance was determined according to the following criteria.

[初期の接続抵抗の判定基準]
○○:接続抵抗が2.0Ω以下
○:接続抵抗が2.0Ωを超え、3.0Ω以下
△:接続抵抗が3.0Ωを超え、5.0Ω以下
×:接続抵抗が5.0Ωを超える
[Initial connection resistance criteria]
○○: Connection resistance is 2.0Ω or less ○: Connection resistance exceeds 2.0Ω, 3.0Ω or less △: Connection resistance exceeds 3.0Ω, 5.0Ω or less ×: Connection resistance exceeds 5.0Ω

(3)信頼性試験後の接続抵抗(導通信頼性)
上記(2)初期の接続抵抗の評価で得られた接続構造体を、85℃及び相対湿度85%の条件で放置した。放置開始から150時間後に、上記(2)初期の接続抵抗の評価と同様に電極間の接続抵抗を4端子法により測定した。信頼性試験後の接続抵抗を下記の基準で判定した。
(3) Connection resistance after reliability test (conduction reliability)
The connection structure obtained by the above (2) evaluation of the initial connection resistance was left under the conditions of 85 ° C. and relative humidity of 85%. 150 hours after the start of standing, the connection resistance between the electrodes was measured by the 4-terminal method in the same manner as in the above (2) evaluation of the initial connection resistance. The connection resistance after the reliability test was determined according to the following criteria.

[信頼性試験後の接続抵抗の判定基準]
○○:接続抵抗(放置前)の平均値に比べ、接続抵抗(放置後)の平均値が125%未満
○:接続抵抗(放置前)の平均値に比べ、接続抵抗(放置後)の平均値が125%以上、150%未満
△:接続抵抗(放置前)の平均値に比べ、接続抵抗(放置後)の平均値が150%以上、200%未満
×:接続抵抗(放置前)の平均値に比べ、接続抵抗(放置後)の平均値が200%以上
[Criteria for connection resistance after reliability test]
○○: Less than 125% average connection resistance (after leaving) compared to the average value of connection resistance (before leaving) ○: Average of connection resistance (after leaving) compared to the average value of connection resistance (before leaving) Value: 125% or more and less than 150% Δ: Compared with the average value of connection resistance (before leaving), the average value of connection resistance (after leaving) is 150% or more and less than 200% ×: Average of connection resistance (before leaving) The average value of connection resistance (after leaving) is 200% or more

実施例及び比較例の詳細、並びに結果を下記の表1に示す。   Details of Examples and Comparative Examples, and results are shown in Table 1 below.

Figure 0006392617
Figure 0006392617

1…導電性粒子
2…基材粒子
3…ニッケル層
4…金層
21…導電性粒子
21a…突起
22…ニッケル層
22a…突起
23…金層
23a…突起
24…芯物質
25…絶縁物質
51…接続構造体
52…第1の接続対象部材
52a…第1の電極
53…第2の接続対象部材
53a…第2の電極
54…接続部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conductive particle 2 ... Base material particle 3 ... Nickel layer 4 ... Gold layer 21 ... Conductive particle 21a ... Protrusion 22 ... Nickel layer 22a ... Protrusion 23 ... Gold layer 23a ... Protrusion 24 ... Core substance 25 ... Insulating substance 51 ... Connection structure 52 ... 1st connection object member 52a ... 1st electrode 53 ... 2nd connection object member 53a ... 2nd electrode 54 ... Connection part

Claims (14)

基材粒子と、
前記基材粒子の表面上に配置されており、かつニッケルを含むニッケル層と、
前記ニッケル層の外表面上に配置されており、かつ金を含む金層とを備え、
前記金層が結晶構造を有し、前記金層における結晶子サイズが15nm以下である、導電性粒子。
Substrate particles,
A nickel layer disposed on the surface of the substrate particles and containing nickel;
A gold layer disposed on the outer surface of the nickel layer and comprising gold;
Conductive particles in which the gold layer has a crystal structure, and the crystallite size in the gold layer is 15 nm or less.
前記金層の厚みが30nm以下である、請求項1に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of Claim 1 whose thickness of the said gold layer is 30 nm or less. 前記金層の厚みが20nm以下である、請求項2に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of Claim 2 whose thickness of the said gold layer is 20 nm or less. 前記金層の外表面が防錆処理されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of any one of Claims 1-3 by which the outer surface of the said gold layer is rust-proofed. 前記金層の外表面が、炭素数6〜22のアルキル基を有する化合物により防錆処理されている、請求項4に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of Claim 4 by which the outer surface of the said gold layer is rust-proofed with the compound which has a C6-C22 alkyl group. 前記ニッケル層がリンを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of any one of Claims 1-5 in which the said nickel layer contains phosphorus. 前記金層の厚みが10nm未満である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of any one of Claims 1-6 whose thickness of the said gold layer is less than 10 nm. 前記金層の外表面に複数の突起を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of any one of Claims 1-7 which has several protrusion on the outer surface of the said gold layer. 前記金層の内部又は内側において、複数の前記突起を形成するように、前記金層の表面を隆起させている複数の芯物質を備える、請求項8に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle according to claim 8, comprising a plurality of core substances that raise the surface of the gold layer so as to form a plurality of the protrusions inside or inside the gold layer. 前記芯物質のモース硬度が5以上である、請求項9に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of Claim 9 whose Mohs hardness of the said core substance is 5 or more. 前記金層の外表面の全表面積100%中、前記突起がある部分の表面積が30%以上である、請求項8〜10のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of any one of Claims 8-10 whose surface area of the part with the said protrusion is 30% or more in 100% of the total surface area of the outer surface of the said gold layer. 前記金層の外表面上に配置された絶縁物質を備える、請求項1〜11のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of any one of Claims 1-11 provided with the insulating substance arrange | positioned on the outer surface of the said gold layer. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、導電材料。   The electroconductive material containing the electroconductive particle of any one of Claims 1-12, and binder resin. 第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、
第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、
前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、
前記接続部が、請求項1〜12のいずれか1項に記載の導電性粒子により形成されているか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、
前記第1の電極と前記第2の電極とが前記導電性粒子により電気的に接続されている、接続構造体。
A first connection object member having a first electrode on its surface;
A second connection target member having a second electrode on its surface;
A connection portion connecting the first connection target member and the second connection target member;
The connecting portion is formed of the conductive particles according to any one of claims 1 to 12, or is formed of a conductive material including the conductive particles and a binder resin,
A connection structure in which the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles.
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