JP6460803B2 - Conductive particle, method for producing conductive particle, conductive material, and connection structure - Google Patents
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Description
本発明は、基材粒子の表面上に導電部が配置されており、かつ上記導電部が外表面に複数の突起を有する導電性粒子及び導電性粒子の製造方法に関する。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 a conductive particle in which a conductive part is disposed on the surface of a base particle, and the conductive part has a plurality of protrusions on the outer surface, and a method for producing the conductive particle. 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。これらの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 these anisotropic conductive materials, 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、芯材粒子の表面に、ニッケル又はニッケル合金皮膜が形成された導電性粒子が開示されている。この導電性粒子は、上記皮膜の表面から突出し、かつ該皮膜と連続体になっており、かつアスペクト比が1以上である突起部を多数有する。アスペクト比が1以上である上記突起部の割合は、全突起部の数に対して40%以上である。 As an example of the conductive particles, Patent Document 1 below discloses conductive particles in which nickel or a nickel alloy coating is formed on the surface of core material particles. The conductive particles protrude from the surface of the film and are continuous with the film, and have a large number of protrusions having an aspect ratio of 1 or more. The ratio of the protrusions having an aspect ratio of 1 or more is 40% or more with respect to the total number of protrusions.
下記の特許文献2には、基材粒子の表面が導電性膜で被覆されており、該導電性膜が表面に隆起した突起を有する導電性粒子が開示されている。上記導電性膜の表面の隆起した突起は、軟質の金属粒子と硬質の非金属粒子とをそれぞれ芯物質としている。軟質の金属粒子の粒子径は、硬質の非金属粒子の平均粒子径に対して、1.05〜6倍である。 Patent Document 2 below discloses a conductive particle in which the surface of a base particle is coated with a conductive film, and the conductive film has protrusions protruding on the surface. The raised protrusions on the surface of the conductive film have soft metal particles and hard non-metal particles as core materials, respectively. The particle diameter of the soft metal particles is 1.05 to 6 times the average particle diameter of the hard nonmetal particles.
下記の特許文献3には、主成分が銀またはニッケルであり、表面に凸部を備えるとともに、内部に、導電材料を結晶成長させるための核物質としての金属系粒子またはセラミック系粒子を含む導電粉(導電性粒子)が開示されている。この導電粉では、少なくとも表面に対して、有機酸又は有機酸塩による処理が施されている。この導電粉の嵩密度は0.5〜2.5g/cm3の範囲内の値である。 In the following Patent Document 3, the main component is silver or nickel, the surface is provided with a convex portion, and the inside includes a conductive particle containing metal particles or ceramic particles as a core substance for crystal growth of a conductive material. Powder (conductive particles) is disclosed. In this conductive powder, at least the surface is treated with an organic acid or an organic acid salt. The bulk density of the conductive powder is a value within the range of 0.5 to 2.5 g / cm 3 .
特許文献1〜3に記載の導電性粒子では、導電部の外表面に突起が形成されている。しかしながら、特許文献1〜3に記載のような導電性粒子と全く異なる新たな導電性粒子の開発が望まれている。例えば、導電性粒子における導電部の外表面の突起の形状が異なれば、導電性粒子に異なる性質が付与される可能性がある。 In the conductive particles described in Patent Documents 1 to 3, protrusions are formed on the outer surface of the conductive portion. However, development of new conductive particles that are completely different from the conductive particles described in Patent Documents 1 to 3 is desired. For example, if the shape of the protrusion on the outer surface of the conductive portion in the conductive particle is different, different properties may be imparted to the conductive particle.
特に、導電性粒子を用いて電極間を電気的に接続する際には、一般に、電極間に導電性粒子を配置して、加熱及び加圧が行われる。従来の導電性粒子では、電極間に複数の導電性粒子を効率的に配置することが困難なことがある。電極が形成されている部分のライン(L)だけでなく、電極が形成されていない部分のスペース(S)にも、導電性粒子が配置されやすいという問題がある。このため、スペースにも導電性粒子が配置されることを前提として、導電性粒子を多く用いなければならないことがある。さらに、スペースに導電性粒子が配置された結果、絶縁不良が生じやすいという問題がある。 In particular, when the electrodes are electrically connected using conductive particles, generally, the conductive particles are disposed between the electrodes, and heating and pressurization are performed. In conventional conductive particles, it may be difficult to efficiently arrange a plurality of conductive particles between electrodes. There is a problem that the conductive particles are easily arranged not only in the line (L) where the electrode is formed but also in the space (S) where the electrode is not formed. For this reason, many conductive particles may have to be used on the assumption that the conductive particles are also arranged in the space. Furthermore, there is a problem that poor insulation is likely to occur as a result of the conductive particles being arranged in the space.
また、従来の導電性粒子では、電極間の接続後に、突起によって電極の損傷が生じていることがある。 Further, in the conventional conductive particles, the electrodes may be damaged by the protrusions after the connection between the electrodes.
本発明の目的は、基材粒子の表面上に導電部が配置されており、かつ上記導電部が外表面に複数の突起を有する導電性粒子において、導電部の外表面の突起の形状が従来の形状とは異なる新規な導電性粒子及び導電性粒子の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a conductive particle in which a conductive part is disposed on the surface of a base particle and the conductive part has a plurality of protrusions on the outer surface. It is providing the novel electroconductive particle different from the shape of (1), and the manufacturing method of electroconductive particle.
また、本発明の限定的な目的は、電極間の電気的な接続に用いた場合に、導電性粒子を電極上に効率的に配置することができる導電性粒子及び導電性粒子の製造方法を提供することである。 In addition, a limited object of the present invention is to provide a conductive particle and a method for producing the conductive particle that can efficiently arrange the conductive particles on the electrode when used for electrical connection between the electrodes. Is to provide.
また、本発明の限定的な目的は、電極間の電気的な接続に用いた場合に、導電性粒子による電極の損傷を抑えることができる導電性粒子及び導電性粒子の製造方法を提供することである。 In addition, a limited object of the present invention is to provide a conductive particle and a method for manufacturing the conductive particle that can suppress damage to the electrode due to the conductive particle when used for electrical connection between the electrodes. It is.
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た導電部とを備え、前記導電部が、外表面に複数の突起を有し、複数の前記突起の形状が、多角柱状である、導電性粒子が提供される。 According to a wide aspect of the present invention, the method includes a base particle and a conductive portion disposed on a surface of the base particle, the conductive portion having a plurality of protrusions on an outer surface, and the plurality of the protrusions Conductive particles having a polygonal column shape are provided.
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、複数の前記突起の平均高さが、10nm以上、500nm以下である。 On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the average height of several said processus | protrusion is 10 nm or more and 500 nm or less.
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、複数の前記突起の基部の平均径が10nm以上、500nm以下である。 On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the average diameter of the base part of several said processus | protrusion is 10 nm or more and 500 nm or less.
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、複数の前記突起の平均高さの、複数の前記突起の基部の平均径に対する比が、0.1以上、5以下である。 On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, ratio with respect to the average diameter of the base part of several said processus | protrusion is 0.1 or more and 5 or less.
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記突起の形状が、四角柱状である。 On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the shape of the said protrusion is quadrangular prism shape.
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電部が、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、鉄、ルテニウム、白金、銀、ロジウム、イリジウム、金、タングステン、モリブデン、リン及びホウ素からなる群から選択される少なくとも1種を含む。 On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the said electroconductive part consists of copper, nickel, palladium, cobalt, iron, ruthenium, platinum, silver, rhodium, iridium, gold | metal | money, tungsten, molybdenum, phosphorus, and boron. It includes at least one selected from the group.
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記突起のX線回折における(111)面の割合が50%以上である。 On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the ratio of the (111) plane in the X-ray diffraction of the said protrusion is 50% or more.
本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電性粒子は、前記導電部の外表面上に配置された絶縁性物質をさらに備える。 On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the said electroconductive particle is further equipped with the insulating substance arrange | positioned on the outer surface of the said electroconductive part.
本発明の広い局面によれば、基材粒子の表面上に導電層を形成する工程を備え、前記導電部を形成する際に、前記導電部が外表面に複数の突起を有するように、かつ複数の前記突起の形状が、多角柱状であるように、導電部を形成する、導電性粒子の製造方法が提供される。 According to a wide aspect of the present invention, the method includes a step of forming a conductive layer on the surface of the base particle, and when the conductive portion is formed, the conductive portion has a plurality of protrusions on the outer surface, and Provided is a method for producing conductive particles, in which a conductive portion is formed such that the plurality of protrusions have a polygonal column shape.
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の接続対象部材と、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, a second connection target member, and a connection portion connecting the first connection target member and the second connection target member. A connection structure is provided in which the connection portion is formed of the above-described conductive particles or is formed of a conductive material containing the conductive particles and a binder resin.
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導電部とを備え、上記導電部が、外表面に複数の突起を有し、更に複数の上記突起の形状が、多角柱状であるので、上記導電部の外表面の上記突起の形状が従来の形状とは異なり、突起の形状が多角柱状であることによる新たな効果が発揮される。 The conductive particles according to the present invention include base particles and conductive portions arranged on the surfaces of the base particles, and the conductive portions have a plurality of protrusions on the outer surface, and a plurality of the above Since the shape of the protrusion is a polygonal column, the shape of the protrusion on the outer surface of the conductive portion is different from the conventional shape, and a new effect is exhibited due to the shape of the protrusion being a polygonal column.
以下、本発明の詳細を説明する。 Details of the present invention will be described below.
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導電部とを備える。上記導電部は外表面に、複数の突起を有する。複数の上記突起の形状は、多角柱状である。 The electroconductive particle which concerns on this invention is equipped with base material particle and the electroconductive part arrange | positioned on the surface of the said base material particle. The conductive portion has a plurality of protrusions on the outer surface. The shape of the plurality of protrusions is a polygonal column.
また、本発明に係る導電性粒子の製造方法は、基材粒子の表面上に導電層を形成する工程を備える。本発明に係る導電性粒子の製造方法では、上記導電部を形成する際に、上記導電部が外表面に複数の突起を有するように、かつ複数の上記突起の形状が、多角柱状であるように、導電部を形成する。 Moreover, the manufacturing method of the electroconductive particle which concerns on this invention is equipped with the process of forming a conductive layer on the surface of base material particle. In the method for producing conductive particles according to the present invention, when the conductive portion is formed, the conductive portion has a plurality of protrusions on the outer surface, and the shape of the plurality of protrusions is a polygonal column. Next, a conductive portion is formed.
本発明では、基材粒子の表面上に導電部が配置されており、かつ上記導電部が外表面に複数の突起を有する導電性粒子において、導電部の外表面の突起の形状が従来の形状とは異なる新規な導電性粒子が提供されている。本発明に係る導電性粒子では、導電性粒子は、上記導電部の外表面の上記突起の形状が従来の形状とは異なり、突起の形状が多角柱状であることによる新たな効果が発揮される。 In the present invention, the conductive part is disposed on the surface of the base particle, and the conductive part has a plurality of protrusions on the outer surface, and the protrusion on the outer surface of the conductive part has a conventional shape. New conductive particles different from the above are provided. In the conductive particle according to the present invention, the conductive particle exhibits a new effect due to the fact that the shape of the protrusion on the outer surface of the conductive portion is different from the conventional shape and the shape of the protrusion is a polygonal column. .
例えば、多角柱状の突起は、接触物に面接触しやすい。このため、接触面積を大きくすることができる。また、多角柱状の突起は折れにくい。本発明に係る導電性粒子は、このような性能が求められる用途に好適に用いられる。例えば、導電性粒子を用いて電極間を電気的に接続する際には、一般に、電極間に導電性粒子を配置して、加熱及び加圧が行われる。多角柱状の形状を有する導電性粒子では、突起が面接触しやすいため、導電性粒子の過度の移動が抑えられ、導電性粒子を電極上に効率的に配置することができる。また、導電性粒子の全体を扁平状に変形させることが容易であり、このことによっても導電性粒子を電極上に効率的に配置することができる。また、接続構造体を得る際に、電極上に位置していない導電性粒子を、電極上に効果的に移動させることができる。また、本発明に係る導電材料では、導電性粒子を電極上に効率的に配置できる結果、電極が形成されていない部分のスペース(S)にも導電性粒子が配置されることを前提として、導電性粒子を多く用いる必要がないため、導電性粒子の使用量を少なくすることもできる。 For example, a polygonal columnar protrusion is likely to make surface contact with a contact object. For this reason, a contact area can be enlarged. In addition, the polygonal columnar protrusion is not easily broken. The electroconductive particle which concerns on this invention is used suitably for the use as which such performance is calculated | required. For example, when electrically connecting electrodes using conductive particles, generally, conductive particles are arranged between the electrodes, and heating and pressurization are performed. In the conductive particles having a polygonal columnar shape, the protrusions are easily brought into surface contact, so that excessive movement of the conductive particles can be suppressed, and the conductive particles can be efficiently arranged on the electrode. In addition, it is easy to deform the entire conductive particles into a flat shape, and this also makes it possible to efficiently dispose the conductive particles on the electrode. Moreover, when obtaining a connection structure, the electroconductive particle which is not located on an electrode can be effectively moved on an electrode. Moreover, in the conductive material according to the present invention, as a result of being able to efficiently arrange the conductive particles on the electrode, on the premise that the conductive particles are also arranged in the space (S) of the portion where the electrode is not formed, Since it is not necessary to use a large amount of conductive particles, the amount of conductive particles used can be reduced.
なお、本発明に係る導電性粒子では、表面に導電部が形成されているので、導電性粒子と呼ぶが、本発明に係る導電性粒子の用途は、導電接続用途に限定されない。本発明に係る導電性粒子は、導電性が求められる用途以外にも用いることができる。例えば、本発明に係る導電性粒子は、ギャップ制御材(スペーサ)としても用いることができる。 The conductive particles according to the present invention are referred to as conductive particles because a conductive portion is formed on the surface, but the application of the conductive particles according to the present invention is not limited to the conductive connection application. The electroconductive particle which concerns on this invention can be used besides the use as which electroconductivity is calculated | required. For example, the conductive particles according to the present invention can also be used as a gap control material (spacer).
また、近年、電子機器の小型化に伴って、電極が形成されている部分のライン(L)と、電極が形成されていない部分のスペース(S)との間隔が狭くなってきている。例えば、L/Sが100μm以下/100μm以下の微細な電極間を電気的に接続する必要が高まっている。L/Sが小さい電極間を電気的に接続する場合には、従来の導電性粒子では、スペース(S)に導電性粒子が多く配置されやすいので、絶縁不良が特に生じやすいという問題がある。 In recent years, with the downsizing of electronic devices, the distance between the line (L) where the electrode is formed and the space (S) where the electrode is not formed has become narrower. For example, there is an increasing need to electrically connect fine electrodes having L / S of 100 μm or less / 100 μm or less. When electrically connecting electrodes having a small L / S, the conventional conductive particles have a problem that insulation defects are particularly likely to occur because many conductive particles are easily arranged in the space (S).
これに対して、本発明に係る導電性粒子の使用により、スペース(S)に導電性粒子が配置され難くなり、絶縁不良が生じるのを効果的に抑制できる。本発明に係る導電性粒子の使用により絶縁不良を効果的に抑制できるので、電極が形成されていない部分のスペース(S)との間隔は、100μm以下であってもよく、80μm以下であってもよく、60μm以下であってもよく、40μm以下であってもよい。 In contrast, the use of the conductive particles according to the present invention makes it difficult for the conductive particles to be disposed in the space (S), and it is possible to effectively suppress the occurrence of poor insulation. Since the use of the conductive particles according to the present invention can effectively suppress insulation failure, the distance from the space (S) where the electrode is not formed may be 100 μm or less, and 80 μm or less. It may be 60 μm or less, or 40 μm or less.
多角柱状の形状を有する複数の上記突起の平均高さAは、好ましくは10nm以上、より好ましくは50nm以上、好ましくは500nm以下、より好ましくは300nm以下である。上記突起の平均高さAが上記下限以上であると、突起による接触性、並びに電極間における導電性粒子の捕捉率、導通信頼性及び絶縁信頼性がより一層高くなる。上記突起の平均高さAが上記上限以下であると、突起が過度に折れにくくなる。なお、折れた突起は、電極間の接続抵抗を上昇させることがある。 The average height A of the plurality of protrusions having a polygonal columnar shape is preferably 10 nm or more, more preferably 50 nm or more, preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less. When the average height A of the protrusions is equal to or more than the lower limit, the contact property by the protrusions, the capture rate of conductive particles between the electrodes, the conduction reliability, and the insulation reliability are further increased. When the average height A of the protrusions is not more than the upper limit, the protrusions are not easily broken. Note that the broken protrusion may increase the connection resistance between the electrodes.
上記突起の平均高さAは、導電性粒子1個に含まれる多角柱状の形状を有する突起の高さの平均である。上記突起の高さは、導電性粒子の中心と突起の先端とを結ぶ線(図1に示す破線L1)上における、突起が無いと想定した場合の導電部の仮想線(図1に示す破線L2)上(突起が無いと想定した場合の球状の導電性粒子の外表面上)から突起の先端までの距離を示す。すなわち、図1においては、破線L1と破線L2との交点から突起の先端までの距離を示す。 The average height A of the protrusions is an average height of the protrusions having a polygonal column shape included in one conductive particle. The height of the projection is a virtual line of the conductive portion (dashed line shown in FIG. 1) on the assumption that there is no projection on the line (dashed line L1 shown in FIG. 1) connecting the center of the conductive particles and the tip of the projection. L2) Indicates the distance from the top (on the outer surface of the spherical conductive particles assuming no projection) to the tip of the projection. That is, in FIG. 1, the distance from the intersection of the broken line L1 and the broken line L2 to the tip of the protrusion is shown.
多角柱状の形状を有する複数の上記突起の基部の平均径Bは、好ましくは10nm以上、より好ましくは50nm以上、好ましくは500nm以下、より好ましくは300nm以下である。上記平均径Bが上記下限以上であると、突起が過度に折れにくくなる。上記平均径Bが上記上限以下であると、突起による接触性、並びに電極間における導電性粒子の捕捉率、導通信頼性及び絶縁信頼性がより一層高くなる。 The average diameter B of the base portions of the plurality of protrusions having a polygonal columnar shape is preferably 10 nm or more, more preferably 50 nm or more, preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less. When the average diameter B is equal to or more than the lower limit, the protrusions are not easily broken. When the average diameter B is not more than the above upper limit, the contact property by the protrusions, the capture rate of the conductive particles between the electrodes, the conduction reliability, and the insulation reliability are further enhanced.
上記突起の基部の平均径Bは、導電性粒子1個に含まれる多角柱状の形状を有する突起の基部の径の平均である。基部の径は、突起における基部のそれぞれの最大径である。例えば、基部が四角形である場合には、基部の径は一般に対角線の長さである。導電性粒子の中心と突起の先端とを結ぶ線(図1に示す破線L1)上における、突起が無いと想定した場合の導電部の仮想線部分(図1に示す破線L2)の端部が、上記突起の基部であり、上記仮想線部分の端部間距離(端部を直線で結んだ距離)が基部の径である。 The average diameter B of the base of the protrusion is an average of the diameters of the bases of the protrusions having a polygonal column shape included in one conductive particle. The diameter of the base is the maximum diameter of each of the bases in the protrusion. For example, if the base is square, the diameter of the base is generally the length of the diagonal. On the line connecting the center of the conductive particle and the tip of the protrusion (broken line L1 shown in FIG. 1), the end of the imaginary line portion (broken line L2 shown in FIG. 1) of the conductive part when assuming no protrusion is The distance between the end portions of the projection and the imaginary line portion (the distance connecting the end portions with a straight line) is the diameter of the base portion.
複数の上記突起の平均高さAの、複数の上記突起の基部の平均径Bに対する比(平均高さA/平均径B)は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.5以上、好ましくは5.0以下、より好ましくは3.0以下である。上記比(平均高さA/平均径B)が上記下限以上であると、突起による接触性及び貫通性がより一層高くなる。上記比(平均高さA/平均径B)が上記上限以下であると、突起が過度に折れにくくなる。 The ratio of the average height A of the plurality of protrusions to the average diameter B of the bases of the plurality of protrusions (average height A / average diameter B) is preferably 0.1 or more, more preferably 0.5 or more. Preferably it is 5.0 or less, More preferably, it is 3.0 or less. When the ratio (average height A / average diameter B) is not less than the above lower limit, the contact property and penetrability by the protrusions are further enhanced. When the ratio (average height A / average diameter B) is not more than the above upper limit, the protrusions are not easily broken.
上記突起の形状は、三角柱状であってもよく、四角柱状であってもよく、五角柱状であってもよい。突起の過度の折れを抑え、突起による接触性及び貫通性をより一層高める観点からは、複数の上記突起の形状は四角柱状であることが好ましい。 The shape of the protrusion may be a triangular prism shape, a quadrangular prism shape, or a pentagonal prism shape. From the viewpoint of suppressing excessive bending of the protrusions and further improving the contactability and penetrability of the protrusions, the plurality of protrusions preferably have a quadrangular prism shape.
上記導電性粒子1個あたりの上記導電部の外表面の、多角柱状の突起は、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。なお、上記導電性粒子に含まれる突起の全てが、多角柱状である必要はない。 The number of polygonal columnar protrusions on the outer surface of the conductive portion 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. Note that it is not necessary that all the protrusions included in the conductive particles have a polygonal column shape.
上記導電性粒子1個あたりに含まれる突起の数に占める多角柱状である突起の数の割合Xは、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、更に好ましくは60%以上、特に好ましくは70%以上、最も好ましくは80%以上である。多角柱状の突起の数の割合が多いほど、多角柱状の突起による効果がより一層効果的に得られる。 The ratio X of the number of projections in the shape of a polygonal column in the number of projections contained in one conductive particle is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, still more preferably 60% or more, and particularly preferably. 70% or more, most preferably 80% or more. As the ratio of the number of the polygonal columnar projections increases, the effect of the polygonal columnar projections can be obtained more effectively.
導電部の外表面の表面積の全体100%中、多角柱状の突起が形成されている表面積の割合は好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上、更に好ましくは30%以上、好ましくは90%以下、より好ましくは80%以下、更に好ましくは70%以下である。 The ratio of the surface area on which polygonal columnar protrusions are formed is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, still more preferably 30% or more, preferably 90%, out of 100% of the entire surface area of the outer surface of the conductive portion. Below, more preferably 80% or less, and still more preferably 70% or less.
上記突起のX線回折における(111)面の割合が50%以上であることが好ましい。 The proportion of the (111) plane in the X-ray diffraction of the protrusion is preferably 50% or more.
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を模式的に示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically 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、導電部3とを備える。 As shown in FIG. 1, the conductive particles 1 include base material particles 2 and conductive portions 3.
導電部3は、基材粒子2の表面上に配置されている。導電性粒子1は、基材粒子2の表面が導電部3により被覆された被覆粒子である。導電部3は連続皮膜である。 The conductive portion 3 is disposed on the surface of the base particle 2. The conductive particle 1 is a coated particle in which the surface of the base particle 2 is coated with the conductive portion 3. The conductive part 3 is a continuous film.
導電性粒子1は導電性の表面に、複数の突起1aを有する。導電部3は外表面に、複数の突起3aを有する。複数の突起1a,3aの形状は、多角柱状であり、本実施形態では四角柱状である。導電部は、第1の部分と、該第1の部分よりも厚みが厚い第2の部分とを有する。複数の突起1a,3aを除く部分が、導電部3の上記第1の部分である。複数の突起1a,3aは、導電部3の厚みが厚い上記第2の部分である。 The conductive particle 1 has a plurality of protrusions 1a on a conductive surface. The conductive portion 3 has a plurality of protrusions 3a on the outer surface. The shape of the plurality of protrusions 1a and 3a is a polygonal column, and in this embodiment is a quadrangular column. The conductive portion includes a first portion and a second portion that is thicker than the first portion. A portion excluding the plurality of protrusions 1 a and 3 a is the first portion of the conductive portion 3. The plurality of protrusions 1a and 3a are the second portions where the conductive portion 3 is thick.
導電性粒子1では、複数の突起1a,3aの平均高さAは、複数の突起1a,3aの基部の平均径Bよりも小さい。 In the conductive particle 1, the average height A of the plurality of protrusions 1a and 3a is smaller than the average diameter B of the base of the plurality of protrusions 1a and 3a.
図2は、本発明の第2の実施形態に係る導電性粒子を模式的に示す断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing conductive particles according to the second embodiment of the present invention.
図2に示すように、導電性粒子1Aは、基材粒子2と、導電部3Aとを備える。 As shown in FIG. 2, the conductive particle 1 </ b> A includes a base particle 2 and a conductive part 3 </ b> A.
導電部3Aは、基材粒子2の表面上に配置されている。導電性粒子1Aは導電性の表面に、複数の突起1Aaを有する。導電部3Aは外表面に、複数の突起3Aaを有する。複数の突起1Aa,3Aaの形状は、多角柱状であり、本実施形態では四角柱状である。 The conductive portion 3 </ b> A is disposed on the surface of the base particle 2. The conductive particles 1A have a plurality of protrusions 1Aa on the conductive surface. The conductive portion 3A has a plurality of protrusions 3Aa on the outer surface. The shapes of the plurality of protrusions 1Aa and 3Aa are polygonal columnar shapes, and in the present embodiment, are quadrangular columnar shapes.
導電性粒子1Aでは、複数の突起1Aa,3Aaの平均高さAは、複数の突起1a,3aの基部の平均径Bよりも大きい。 In the conductive particle 1A, the average height A of the plurality of protrusions 1Aa and 3Aa is larger than the average diameter B of the base portion of the plurality of protrusions 1a and 3a.
導電性粒子1,1Aのように、複数の突起1Aa,3Aaの平均高さAと、複数の突起1a,3aの基部の平均径Bとの関係は、適宜変更することができる。例えば、めっき成長の程度により、複数の突起1a,3aの基部の平均径Bとの関係を制御できる。 Like the conductive particles 1 and 1A, the relationship between the average height A of the plurality of protrusions 1Aa and 3Aa and the average diameter B of the bases of the plurality of protrusions 1a and 3a can be changed as appropriate. For example, the relationship with the average diameter B of the base portions of the plurality of protrusions 1a and 3a can be controlled by the degree of plating growth.
図3は、本発明の第3の実施形態に係る導電性粒子を模式的に示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing conductive particles according to the third embodiment of the present invention.
図3に示すように、導電性粒子1Bは、基材粒子2と、導電部3Bとを備える。 As shown in FIG. 3, the conductive particle 1 </ b> B includes a base particle 2 and a conductive part 3 </ b> B.
導電性粒子1と導電性粒子1Bとでは、導電部のみが異なっている。すなわち、導電性粒子1では、1層構造の導電部3が形成されているのに対し、導電性粒子1Bでは、2層構造の導電部3Bが形成されている。 Only the conductive part is different between the conductive particles 1 and the conductive particles 1B. That is, the conductive particle 1 has the conductive layer 3 having a single-layer structure, whereas the conductive particle 1B has the conductive part 3B having a two-layer structure.
導電部3Bは、第1の導電部3BA及び第2の導電部3BBを有する。第1,第2の導電部3BA,3BBは、基材粒子2の表面上に配置されている。基材粒子2と第2の導電部3BBとの間に、第1の導電部3BAが配置されている。従って、基材粒子2の表面上に第1の導電部3BAが配置されており、第1の導電部3BAの外表面上に第2の導電部3BBが配置されている。第1の導電部3BAの外形は球状である。導電性粒子1Bは導電性の表面に、複数の突起1Baを有する。導電部3Bは、外表面に複数の突起3Baを有する。第2の導電部3BBは外表面に、複数の突起3BBaを有する。複数の突起3BBaの形状は、多角柱状である。内側の第1の導電部が外表面に、複数の突起を有していてもよい。 The conductive part 3B has a first conductive part 3BA and a second conductive part 3BB. The first and second conductive portions 3BA and 3BB are disposed on the surface of the base particle 2. The first conductive portion 3BA is disposed between the base particle 2 and the second conductive portion 3BB. Accordingly, the first conductive portion 3BA is disposed on the surface of the base particle 2, and the second conductive portion 3BB is disposed on the outer surface of the first conductive portion 3BA. The outer shape of the first conductive portion 3BA is spherical. The conductive particles 1B have a plurality of protrusions 1Ba on the conductive surface. The conductive portion 3B has a plurality of protrusions 3Ba on the outer surface. The second conductive portion 3BB has a plurality of protrusions 3BBa on the outer surface. The shape of the plurality of protrusions 3BBa is a polygonal column. The inner first conductive portion may have a plurality of protrusions on the outer surface.
図4は、本発明の第4の実施形態に係る導電性粒子を模式的に示す断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing conductive particles according to the fourth embodiment of the present invention.
図4に示すように、導電性粒子1Cは、基材粒子2と、導電部3と、絶縁性物質4を備える。導電性粒子1Cは、導電性の表面に複数の突起1Caを有する。 As shown in FIG. 4, the conductive particle 1 </ b> C includes a base particle 2, a conductive part 3, and an insulating substance 4. The conductive particles 1C have a plurality of protrusions 1Ca on the conductive surface.
導電性粒子1Cは、導電性粒子1の外表面に絶縁性物質4が配置された導電性粒子である。導電部3の外表面上に、絶縁性物質4が配置されている。本実施形態では、絶縁性物質4は、絶縁性粒子である。導電部3の外表面の少なくとも一部の領域が、絶縁性物質4により被覆されている。絶縁性物質4は絶縁性を有する材料により形成されている。このように、本発明に係る導電性粒子は、導電部の外表面上に配置された絶縁性物質を有することが好ましい。 The conductive particles 1 </ b> C are conductive particles in which an insulating material 4 is disposed on the outer surface of the conductive particles 1. An insulating substance 4 is disposed on the outer surface of the conductive portion 3. In this embodiment, the insulating substance 4 is an insulating particle. At least a part of the outer surface of the conductive portion 3 is covered with the insulating substance 4. The insulating substance 4 is made of an insulating material. Thus, it is preferable that the electroconductive particle which concerns on this invention has the insulating substance arrange | positioned on the outer surface of an electroconductive part.
また、図6〜10に、実際に製造された導電性粒子の画像を示した。図6〜10に示す導電性粒子は、導電部の外表面に複数の突起を有し、複数の該突起の形状は、多角柱状である。 Moreover, the image of the electroconductive particle actually manufactured was shown in FIGS. The conductive particles shown in FIGS. 6 to 10 have a plurality of protrusions on the outer surface of the conductive portion, and the shape of the plurality of protrusions is a polygonal column shape.
以下、導電性粒子をより詳しく説明する。 Hereinafter, the conductive particles will be described in more detail.
(導電性粒子)
[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、コアと、該コアの表面上に配置されたシェルとを有していてもよく、コアシェル粒子であってもよい。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。
(Conductive particles)
[Base material particles]
Examples of the substrate particles include resin particles, inorganic particles excluding metal particles, organic-inorganic hybrid particles, and metal particles. The base particle may have a core and a shell disposed on the surface of the core, or may be a core-shell particle. 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.
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。上記無機物は金属ではないことが好ましい。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 inorganic substance is preferably not a metal. 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.
上記コアの粒径は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、好ましくは500μm以下、より好ましくは100μm以下、更に好ましくは50μm以下、特に好ましくは20μm以下、最も好ましくは10μm以下である。上記コアの粒径が上記下限以上及び上記上限以下であると、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、基材粒子を導電性粒子の用途に好適に使用可能になる。例えば、上記コアの粒径が上記下限以上及び上記上限以下であると、上記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。 The particle size of the core is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, preferably 500 μm or less, more preferably 100 μm or less, still more preferably 50 μm or less, particularly preferably 20 μm or less, and most preferably 10 μm or less. . When the particle size of the core is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, more suitable conductive particles can be obtained by electrical connection between the electrodes, and the base particles can be suitably used for the use of conductive particles. Become. For example, when the core particle size is not less than the lower limit and not more than the upper limit, when the electrodes are connected using the conductive particles, the contact area between the conductive particles and the electrodes is sufficiently large, and Aggregated conductive particles are hardly formed when the conductive 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.
上記コアの粒径は、上記コアが真球状である場合には直径を意味し、上記コアが真球状以外の形状である場合には、最大径を意味する。また、コアの粒径は、コアを任意の粒径測定装置により測定した平均粒径を意味する。例えば、レーザー光散乱、電気抵抗値変化、撮像後の画像解析などの原理を用いた粒度分布測定機が利用できる。 The particle diameter of the core means a diameter when the core is a perfect sphere, and means a maximum diameter when the core is a shape other than a true sphere. Moreover, the particle size of a core means the average particle size which measured the core with the arbitrary particle size measuring apparatus. For example, a particle size distribution measuring machine using principles such as laser light scattering, electrical resistance value change, and image analysis after imaging can be used.
上記シェルの厚みは、好ましくは100nm以上、より好ましくは200nm以上、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下である。上記シェルの厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、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、基材粒子を導電性粒子の用途に好適に使用可能になる。上記シェルの厚みは、基材粒子1個あたりの平均厚みである。ゾルゲル法の制御によって、上記シェルの厚みを制御可能である。 The thickness of the shell is preferably 100 nm or more, more preferably 200 nm or more, preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less. When the thickness of the shell is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, conductive particles more suitable for electrical connection between the electrodes can be obtained, and the base particles can be suitably used for the use of conductive particles. . The thickness of the shell is an average thickness per base particle. The thickness of the shell can be controlled by controlling the sol-gel method.
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、より一層好ましくは1μm以上、更に好ましくは1.5μm以上、特に好ましくは2μm以上、好ましくは1000μm以下、より好ましくは500μm以下、より一層好ましくは300μm以下、更に好ましくは100μm以下、更に好ましくは50μm以下、更に一層好ましくは30μm以下、特に好ましくは5μm以下、最も好ましくは3μm以下である。上記基材粒子の粒子径が上記下限以上であると、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなるため、電極間の導通信頼性がより一層高くなり、導電性粒子を介して接続された電極間の接続抵抗がより一層低くなる。さらに、基材粒子の表面に導電部を無電解めっきにより形成する際に凝集し難くなり、凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。基材粒子の平均粒子径が上記上限以下であると、導電性粒子が充分に圧縮されやすく、電極間の接続抵抗がより一層低くなり、更に電極間の間隔が狭くなる。 The particle diameter of the substrate particles is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, still more preferably 1 μm or more, still more preferably 1.5 μm or more, particularly preferably 2 μm or more, preferably 1000 μm or less, More preferably, it is 500 μm or less, still more preferably 300 μm or less, still more preferably 100 μm or less, still more preferably 50 μm or less, still more preferably 30 μm or less, particularly preferably 5 μm or less, and most preferably 3 μm or less. When the particle diameter of the substrate particles is equal to or greater than the lower limit, the contact area between the conductive particles and the electrodes is increased, so that the conduction reliability between the electrodes is further increased and the conductive particles are connected via the conductive particles. The connection resistance between the electrodes is further reduced. Further, when the conductive portion is formed on the surface of the base particle by electroless plating, it becomes difficult to aggregate and the aggregated conductive particles are hardly formed. When the average particle diameter of the substrate particles is not more than the above upper limit, the conductive particles are easily compressed, the connection resistance between the electrodes is further reduced, and the interval between the electrodes is further narrowed.
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.
[導電部]
上記導電部は導電層であることが好ましい。上記導電部の材料である金属は特に限定されない。上記導電部の材料である金属としては、金、銀、銅、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、リチウム、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、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、モリブデン及びこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属としては、錫ドープ酸化インジウム(ITO)及びはんだ等が挙げられる。なかでも、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができるので、錫を含む合金、ニッケル、パラジウム、銅又は金が好ましく、ニッケル又はパラジウム、銅がより好ましい。多角柱状の突起を有する上記導電部は、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、鉄、ルテニウム、白金、銀、ロジウム、イリジウム、金、タングステン、モリブデン、リン及びホウ素からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、銅と、ニッケルと、リン又はボロンとを含むことがより好ましい。上記導電部の材料は、リン及びボロンなどを含む合金であってもよい。上記導電部では、ニッケルとタングステン又はモリブデンとが合金化していてもよい。上記導電部の融点は、好ましくは300℃以上、より好ましくは450℃以上である。
[Conductive part]
The conductive part is preferably a conductive layer. The metal that is the material of the conductive part is not particularly limited. The metal that is the material of the conductive part includes gold, silver, copper, palladium, ruthenium, rhodium, iridium, lithium, platinum, zinc, iron, tin, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony Bismuth, thallium, germanium, cadmium, silicon, tungsten, molybdenum and alloys thereof. Examples of the metal include tin-doped indium oxide (ITO) and solder. Especially, since the connection resistance between electrodes can be made still lower, an alloy containing tin, nickel, palladium, copper, or gold is preferable, and nickel, palladium, or copper is more preferable. The conductive part having a polygonal columnar projection is at least one selected from the group consisting of copper, nickel, palladium, cobalt, iron, ruthenium, platinum, silver, rhodium, iridium, gold, tungsten, molybdenum, phosphorus and boron. It is preferable that it contains, and it is more preferable that copper, nickel, and phosphorus or boron are included. The material of the conductive part may be an alloy containing phosphorus and boron. In the conductive part, nickel and tungsten or molybdenum may be alloyed. The melting point of the conductive part is preferably 300 ° C. or higher, more preferably 450 ° C. or higher.
導電部の硬度をより一層高くし、電極間の接続時に、導電部の表面及び電極の表面の酸化膜をより一層効果的に排除し、電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、多角柱状の突起を有する上記導電部は、銅又はニッケルを含む導電部を有することが好ましい。銅を含む導電部は銅を主金属として含むことが好ましい。上記銅を含む導電部100重量%中、銅の含有量は50重量%以上であることが好ましい。上記銅を含む層100重量%中、銅の含有量は好ましくは75重量%以上、より好ましくは85重量%以上、更に好ましくは95重量%以上である。銅の含有量が上記下限以上であると、導電部の表面及び電極の表面の酸化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。 From the viewpoint of further increasing the hardness of the conductive part, more effectively eliminating the oxide film on the surface of the conductive part and the surface of the electrode when connecting the electrodes, and further reducing the connection resistance between the electrodes, The conductive part having a polygonal columnar projection preferably has a conductive part containing copper or nickel. The conductive part containing copper preferably contains copper as a main metal. The content of copper is preferably 50% by weight or more in 100% by weight of the conductive part containing copper. In 100% by weight of the copper-containing layer, the copper content is preferably 75% by weight or more, more preferably 85% by weight or more, and still more preferably 95% by weight or more. When the copper content is at least the above lower limit, the oxide film on the surface of the conductive portion and the surface of the electrode is more effectively removed, and the connection resistance between the electrodes is further reduced.
多角柱状の突起を容易に形成可能であることから、上記導電部は、ニッケル、銅及びリンを含む導電部であるか、ニッケル及びパラジウムを含む導電部であるか、ニッケル及び鉄を含む導電部であるか、コバルト、ニッケル及びリンを含む導電部であることが好ましい。 Since the polygonal columnar protrusion can be easily formed, the conductive portion is a conductive portion containing nickel, copper and phosphorus, a conductive portion containing nickel and palladium, or a conductive portion containing nickel and iron. Or a conductive part containing cobalt, nickel and phosphorus.
多角柱状の突起を有する上記導電部はリン又はボロンを含むことが好ましく、上記ニッケルを含む導電部はリン又はボロンを含むことが好ましい。上記導電部がリン又はボロンを含む場合に、リン又はボロンを含む導電部100重量%中、リンとボロンとの合計の含有量は、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは1重量%以上、更に好ましくは3重量%以上、好ましくは10重量%以下である。リンとボロンとの合計の含有量が上記上限以下であると、導電部の抵抗がより一層低くなり、またニッケルなどの金属の含有量が相対的に多くなるので、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。 The conductive part having a polygonal columnar projection preferably contains phosphorus or boron, and the conductive part containing nickel preferably contains phosphorus or boron. When the conductive part contains phosphorus or boron, the total content of phosphorus and boron is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 1% by weight in 100% by weight of the conductive part containing phosphorus or boron. More preferably, it is 3% by weight or more, preferably 10% by weight or less. When the total content of phosphorus and boron is not more than the above upper limit, the resistance of the conductive portion is further lowered, and the content of metal such as nickel is relatively increased, so that the connection resistance between the electrodes is further increased. It becomes even lower.
上記導電部は、1つの層により形成されていてもよく、複数の層により形成されていてもよい。すなわち、導電部は、単層であってもよく、2層以上の積層構造を有していてもよい。導電部が複数の層により形成されている場合には、最外層は、金層、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は錫と銀とを含む合金層であることが好ましく、金層又はパラジウム層であることがより好ましく、金層であることが特に好ましい。最外層がこれらの好ましい導電部である場合には、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、最外層が金層である場合には、耐腐食性がより一層高くなる。 The conductive part may be formed of a single layer or a plurality of layers. That is, the conductive portion may be a single layer or may have a stacked structure of two or more layers. When the conductive portion is formed of a plurality of layers, the outermost layer is preferably a gold layer, a nickel layer, a palladium layer, a copper layer, or an alloy layer containing tin and silver, and the gold layer or the palladium layer Is more preferable, and a gold layer is particularly preferable. When the outermost layer is these preferable conductive portions, the connection resistance between the electrodes is further reduced. Moreover, when the outermost layer is a gold layer, the corrosion resistance is further enhanced.
粒子の表面上に導電部を形成する方法は特に限定されない。導電部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、導電部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 portion on the surface of the particle is not particularly limited. Examples of the method for forming the conductive part 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. Can be mentioned. Especially, since formation of an electroconductive part 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.
導電部の外表面に多角柱状の形状を有する突起を形成する方法としては、下記の方法が挙げられる。 Examples of a method for forming a projection having a polygonal columnar shape on the outer surface of the conductive portion include the following methods.
還元剤としてヒドラジンを用いた無電解高純度ニッケルめっきによる方法、還元剤としてヒドラジンを用いた無電解パラジウム−ニッケル合金による方法、還元剤として次亜リン酸化合物を用いた無電解CoNiP合金めっき方法、並びに還元剤として次亜リン酸化合物を用いた無電解銅−ニッケル−リン合金めっきによる方法等が挙げられる。 A method by electroless high-purity nickel plating using hydrazine as a reducing agent, a method by electroless palladium-nickel alloy using hydrazine as a reducing agent, an electroless CoNiP alloy plating method using a hypophosphite compound as a reducing agent, In addition, a method by electroless copper-nickel-phosphorus alloy plating using a hypophosphorous acid compound as a reducing agent may be used.
無電解めっきにより形成する方法では、一般的に、触媒化工程と、無電解めっき工程とが行われる。以下、無電解めっきにより、樹脂粒子の表面に、銅及びニッケルを含む合金めっき層及び導電部の外表面にしている多角柱状の形状を有する突起を形成する方法の例を説明する。 In the method of forming by electroless plating, generally, a catalyzing step and an electroless plating step are performed. Hereinafter, an example of a method for forming a projection having a polygonal columnar shape formed on an outer surface of an alloy plating layer containing copper and nickel and a conductive portion on the surface of resin particles by electroless plating will be described.
上記触媒化工程では、無電解めっきによりめっき層を形成するための起点となる触媒を、樹脂粒子の表面に形成させる。 In the catalyzing step, a catalyst serving as a starting point for forming a plating layer by electroless plating is formed on the surface of the resin particles.
上記触媒を樹脂粒子の表面に形成させる方法としては、例えば、塩化パラジウムと塩化スズとを含む溶液に、樹脂粒子を添加した後、酸溶液又はアルカリ溶液により樹脂粒子の表面を活性化させて、樹脂粒子の表面にパラジウムを析出させる方法、並びに硫酸パラジウムとアミノピリジンとを含有する溶液に、樹脂粒子を添加した後、還元剤を含む溶液により樹脂粒子の表面を活性化させて、樹脂粒子の表面にパラジウムを析出させる方法等が挙げられる。上記還元剤として、リン含有還元剤が用いられる。また、上記還元剤として、リン含有還元剤を用いることで、リンを含む導電層を形成できる。 As a method of forming the catalyst on the surface of the resin particles, for example, after adding the resin particles to a solution containing palladium chloride and tin chloride, the surface of the resin particles is activated with an acid solution or an alkali solution, A method of depositing palladium on the surface of the resin particles, and after adding the resin particles to a solution containing palladium sulfate and aminopyridine, the surface of the resin particles is activated by a solution containing a reducing agent. Examples thereof include a method of depositing palladium on the surface. A phosphorus-containing reducing agent is used as the reducing agent. In addition, a conductive layer containing phosphorus can be formed by using a phosphorus-containing reducing agent as the reducing agent.
上記無電解めっき工程では、銅含有化合物、錯化剤及び還元剤を含有するめっき液を用いる無電解銅−ニッケル−リン合金めっき方法において、還元剤として次亜リン酸化合物を含み、還元剤の反応開始金属触媒としてニッケル含有化合物を含み、かつ非イオン系界面活性剤を含む銅−ニッケル−リン合金めっき液を用いることが好ましい。 In the electroless plating step, in the electroless copper-nickel-phosphorus alloy plating method using a plating solution containing a copper-containing compound, a complexing agent and a reducing agent, a hypophosphite compound is included as a reducing agent, It is preferable to use a copper-nickel-phosphorus alloy plating solution containing a nickel-containing compound as a reaction initiation metal catalyst and containing a nonionic surfactant.
銅−ニッケル−リン合金めっき浴中に樹脂粒子を浸漬することにより、触媒が表面に形成された樹脂粒子の表面に、銅−ニッケル−リン合金を析出させることができ、銅、ニッケル及びリンを含む導電層を形成できる。 By immersing the resin particles in the copper-nickel-phosphorus alloy plating bath, the copper-nickel-phosphorus alloy can be deposited on the surface of the resin particles on which the catalyst is formed. A conductive layer can be formed.
上記銅含有化合物としては、硫酸銅、塩化第二銅、及び硝酸銅等が挙げられる。上記銅含有化合物は、硫酸銅であることが好ましい。 Examples of the copper-containing compound include copper sulfate, cupric chloride, and copper nitrate. The copper-containing compound is preferably copper sulfate.
上記ニッケル含有化合物としては、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、炭酸ニッケル、スルファミン酸ニッケル、及び硝酸ニッケル等が挙げられる。上記ニッケル含有化合物は、硫酸ニッケルであることが好ましい。 Examples of the nickel-containing compound include nickel sulfate, nickel chloride, nickel carbonate, nickel sulfamate, and nickel nitrate. The nickel-containing compound is preferably nickel sulfate.
上記リン含有還元剤としては、次亜リン酸、及び次亜リン酸ナトリウム等が挙げられる。上記リン含有還元剤に加えて、ボロン含有還元剤を用いてもよい。上記ボロン含有還元剤としては、ジメチルアミンボラン、水素化ホウ素ナトリウム及び水素化ホウ素カリウム等が挙げられる。 Examples of the phosphorus-containing reducing agent include hypophosphorous acid and sodium hypophosphite. In addition to the phosphorus-containing reducing agent, a boron-containing reducing agent may be used. Examples of the boron-containing reducing agent include dimethylamine borane, sodium borohydride, and potassium borohydride.
上記錯化剤は、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム等のモノカルボン酸系錯化剤、マロン酸ニナトリウム等のジカルボン酸系錯化剤、コハク酸ニナトリウム等のトリカルボン酸系錯化剤、乳酸、DL−リンゴ酸、ロシェル塩、クエン酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム等のヒドロキシ酸系錯化剤、グリシン、EDTA等のアミノ酸系錯化剤、エチレンジアミン等のアミン系錯化剤、マレイン酸等の有機酸系錯化剤、並びに、これらの塩からなる群より選択される少なくとも1種の錯化剤を含有することが好ましい。 The complexing agent is a monocarboxylic acid complexing agent such as sodium acetate or sodium propionate, a dicarboxylic acid complexing agent such as disodium malonate, a tricarboxylic acid complexing agent such as disodium succinate, lactic acid, DL-malic acid, Rochelle salt, hydroxy acid complexing agents such as sodium citrate and sodium gluconate, amino acid complexing agents such as glycine and EDTA, amine complexing agents such as ethylenediamine, and organic acids such as maleic acid It is preferable to contain a complexing agent and at least one complexing agent selected from the group consisting of these salts.
上記界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系又は両性の界面活性剤が挙げられ、特に非イオン性界面活性剤が好適である。好ましい非イオン性界面活性剤は、エーテル酸素原子を含むポリエーテルである。好ましい非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミン、及びエチレンジアミンのポリオキシアルキレン付加物等が挙げられる。好ましくは、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテルなどのポリオキシエチレンモノアルキルエーテル、ポリエチレングリコール又はフェノールエトキシレートである。上記界面活性剤は、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。分子量1000程度(例えば、500以上、2000以下)のポリエチレングリコールが特に好ましい。 Examples of the surfactant include anionic, cationic, nonionic and amphoteric surfactants, and nonionic surfactants are particularly suitable. Preferred nonionic surfactants are polyethers containing ether oxygen atoms. Preferred nonionic surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl Examples include amines and polyoxyalkylene adducts of ethylenediamine. Preferred are polyoxyethylene monoalkyl ethers such as polyoxyethylene monobutyl ether, polyoxypropylene monobutyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol monobutyl ether, polyethylene glycol or phenol ethoxylate. As for the said surfactant, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together. Polyethylene glycol having a molecular weight of about 1000 (for example, 500 or more and 2000 or less) is particularly preferable.
導電部の外表面に多角柱状の形状を有する突起を形成するためには、銅化合物とニッケル化合物とのモル比を制御することが望ましい。上記の銅化合物の使用量は、ニッケル化合物に対するモル比で50倍から500倍であることが好ましい。 In order to form a projection having a polygonal columnar shape on the outer surface of the conductive portion, it is desirable to control the molar ratio of the copper compound and the nickel compound. The amount of the copper compound used is preferably 50 to 500 times in molar ratio to the nickel compound.
また、多角柱状の形状を有する突起を形成するためには、非イオン系界面活性剤を用いることが好ましく、分子量1000程度(例えば、500以上、2000以下)のポリエチレングリコールを用いることが特に好ましい。 In order to form protrusions having a polygonal column shape, it is preferable to use a nonionic surfactant, and it is particularly preferable to use polyethylene glycol having a molecular weight of about 1000 (for example, 500 or more and 2000 or less).
複数の上記突起の平均高さAの、複数の上記突起の基部の平均径Bに対する比(平均高さA/平均径B)は、導電部の厚みに依存し、めっき浴への浸漬時間で制御することができる。めっき温度は好ましくは30℃以上、好ましくは100℃以下であり、まためっき時間は好ましくは5分以上である。特に多角柱状の形状を有する突起を形成するためには、析出反応速度を抑える観点から、めっき温度は好ましくは30℃以上、好ましくは60℃以下であり、まためっき時間は好ましくは30分以上である。 The ratio of the average height A of the plurality of protrusions to the average diameter B of the base portions of the plurality of protrusions (average height A / average diameter B) depends on the thickness of the conductive portion, and is the immersion time in the plating bath. Can be controlled. The plating temperature is preferably 30 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or lower, and the plating time is preferably 5 minutes or longer. In particular, in order to form protrusions having a polygonal columnar shape, from the viewpoint of suppressing the precipitation reaction rate, the plating temperature is preferably 30 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or lower, and the plating time is preferably 30 minutes or longer. is there.
次に、無電解めっきにより、樹脂粒子の表面に、高純度ニッケルめっき層及び導電部の外表面に多角柱状の形状を有する突起を形成する方法の例を説明する。 Next, an example of a method for forming projections having a polygonal columnar shape on the outer surface of the high-purity nickel plating layer and the conductive portion on the surface of the resin particles by electroless plating will be described.
上記触媒化工程では、無電解めっきによりめっき層を形成するための起点となる触媒を、樹脂粒子の表面に形成させる。 In the catalyzing step, a catalyst serving as a starting point for forming a plating layer by electroless plating is formed on the surface of the resin particles.
上記触媒を樹脂粒子の表面に形成させる方法としては、例えば、塩化パラジウムと塩化スズとを含む溶液に、樹脂粒子を添加した後、酸溶液又はアルカリ溶液により樹脂粒子の表面を活性化させて、樹脂粒子の表面にパラジウムを析出させる方法、並びに硫酸パラジウムとアミノピリジンとを含有する溶液に、樹脂粒子を添加した後、還元剤を含む溶液により樹脂粒子の表面を活性化させて、樹脂粒子の表面にパラジウムを析出させる方法等が挙げられる。上記還元剤として、リン含有還元剤が用いられる。また、上記還元剤として、リン含有還元剤を用いることで、リンを含む導電層を形成できる。 As a method of forming the catalyst on the surface of the resin particles, for example, after adding the resin particles to a solution containing palladium chloride and tin chloride, the surface of the resin particles is activated with an acid solution or an alkali solution, A method of depositing palladium on the surface of the resin particles, and after adding the resin particles to a solution containing palladium sulfate and aminopyridine, the surface of the resin particles is activated by a solution containing a reducing agent. Examples thereof include a method of depositing palladium on the surface. A phosphorus-containing reducing agent is used as the reducing agent. In addition, a conductive layer containing phosphorus can be formed by using a phosphorus-containing reducing agent as the reducing agent.
上記無電解めっき工程では、ニッケル含有化合物、錯化剤、非イオン系界面活性剤、及び還元剤を含有するめっき液を用いる無電解高純度ニッケルめっき方法において、還元剤としてヒドラジンを含む高純度ニッケルめっき液が好適に用いられる。 In the electroless plating step, in the electroless high-purity nickel plating method using a plating solution containing a nickel-containing compound, a complexing agent, a nonionic surfactant, and a reducing agent, high-purity nickel containing hydrazine as a reducing agent A plating solution is preferably used.
高純度ニッケルめっき浴中に樹脂粒子を浸漬することにより、触媒が表面に形成された樹脂粒子の表面に、高純度ニッケルめっきを析出させることができ、高純度ニッケルの導電層を形成できる。 By immersing the resin particles in a high-purity nickel plating bath, high-purity nickel plating can be deposited on the surface of the resin particles on which the catalyst is formed, and a conductive layer of high-purity nickel can be formed.
上記ニッケル含有化合物としては、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、炭酸ニッケル、スルファミン酸ニッケル、及び硝酸ニッケル等が挙げられる。上記ニッケル含有化合物は、塩化ニッケルであることが好ましい。 Examples of the nickel-containing compound include nickel sulfate, nickel chloride, nickel carbonate, nickel sulfamate, and nickel nitrate. The nickel-containing compound is preferably nickel chloride.
上記の還元剤としては、ヒドラジン一水和物、塩酸ヒドラジン、及び硫酸ヒドラジンが挙げられる。上記の還元剤は、ヒドラジン一水和物であることが好ましい。 Examples of the reducing agent include hydrazine monohydrate, hydrazine hydrochloride, and hydrazine sulfate. The reducing agent is preferably hydrazine monohydrate.
上記錯化剤としては、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム等のモノカルボン酸系錯化剤、マロン酸ニナトリウム等のジカルボン酸系錯化剤、コハク酸ニナトリウム等のトリカルボン酸系錯化剤、乳酸、DL−リンゴ酸、ロシェル塩、クエン酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム等のヒドロキシ酸系錯化剤、グリシン、EDTA等のアミノ酸系錯化剤、エチレンジアミン等のアミン系錯化剤、マレイン酸等の有機酸系錯化剤等が挙げられる。上記錯化剤は、アミノ酸系であるグリシンであることが好ましい。 Examples of the complexing agent include monocarboxylic acid complexing agents such as sodium acetate and sodium propionate, dicarboxylic acid complexing agents such as disodium malonate, tricarboxylic acid complexing agents such as disodium succinate, and lactic acid. , DL-malic acid, Rochelle salt, hydroxy acid complexing agents such as sodium citrate and sodium gluconate, amino acid complexing agents such as glycine and EDTA, amine complexing agents such as ethylenediamine, and organic such as maleic acid Examples include acid complexing agents. The complexing agent is preferably an amino acid glycine.
上記界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系又は両性の界面活性剤が挙げられ、特に非イオン性界面活性剤が好適である。好ましい非イオン性界面活性剤は、エーテル酸素原子を含むポリエーテルである。好ましい非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミン、及びエチレンジアミンのポリオキシアルキレン付加物等が挙げられる。好ましくは、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテルなどのポリオキシエチレンモノアルキルエーテル、ポリエチレングリコール又はフェノールエトキシレートである。上記界面活性剤は、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。分子量1000程度(例えば、500以上、2000以下)のポリエチレングリコールが特に好ましい。 Examples of the surfactant include anionic, cationic, nonionic and amphoteric surfactants, and nonionic surfactants are particularly suitable. Preferred nonionic surfactants are polyethers containing ether oxygen atoms. Preferred nonionic surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl Examples include amines and polyoxyalkylene adducts of ethylenediamine. Preferred are polyoxyethylene monoalkyl ethers such as polyoxyethylene monobutyl ether, polyoxypropylene monobutyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol monobutyl ether, polyethylene glycol or phenol ethoxylate. As for the said surfactant, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together. Polyethylene glycol having a molecular weight of about 1000 (for example, 500 or more and 2000 or less) is particularly preferable.
導電部の外表面に多角柱状の形状を有する突起を形成するためには、めっき液のpHを6.0以上に調整することが好ましい。還元剤としてヒドラジンを用いる無電解めっき液では、ヒドラジンの酸化反応によりニッケルを還元する際にpHの急激な低下をともなう。上記のpHの急激な低下を抑制するために、リン酸、ホウ酸、炭酸等の緩衝剤を用いることが好ましい。上記緩衝剤は、pH8.0以上の緩衝作用の効果があるホウ酸であることが好ましい。 In order to form protrusions having a polygonal columnar shape on the outer surface of the conductive part, it is preferable to adjust the pH of the plating solution to 6.0 or higher. An electroless plating solution using hydrazine as a reducing agent is accompanied by a sharp drop in pH when nickel is reduced by an oxidation reaction of hydrazine. In order to suppress the rapid decrease in pH, it is preferable to use a buffering agent such as phosphoric acid, boric acid or carbonic acid. The buffering agent is preferably boric acid having a buffering effect at pH 8.0 or higher.
複数の上記突起の平均高さAの、複数の上記突起の基部の平均径Bに対する比(平均高さA/平均径B)は、導電部の厚みに依存し、めっき浴への浸漬時間で制御することができる。めっき温度は好ましくは30℃以上、好ましくは100℃以下であり、まためっき時間は好ましくは5分以上である。特に多角柱状の形状を有する突起を形成するためには、析出反応速度を抑える観点から、めっき温度は、好ましくは30℃以上、好ましくは60℃以下であり、まためっき時間は好ましくは30分以上である。 The ratio of the average height A of the plurality of protrusions to the average diameter B of the base portions of the plurality of protrusions (average height A / average diameter B) depends on the thickness of the conductive portion, and is the immersion time in the plating bath. Can be controlled. The plating temperature is preferably 30 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or lower, and the plating time is preferably 5 minutes or longer. In particular, in order to form protrusions having a polygonal columnar shape, from the viewpoint of suppressing the precipitation reaction rate, the plating temperature is preferably 30 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or lower, and the plating time is preferably 30 minutes or longer. It is.
次に、無電解めっきにより、樹脂粒子の表面に、パラジウム−ニッケル合金めっき層及び導電部の多角柱状の形状を有する突起を形成する方法の例を説明する。 Next, an example of a method for forming a palladium-nickel alloy plating layer and a projection having a polygonal columnar shape of the conductive portion on the surface of the resin particle by electroless plating will be described.
上記触媒化工程では、無電解めっきによりめっき層を形成するための起点となる触媒を、樹脂粒子の表面に形成させる。 In the catalyzing step, a catalyst serving as a starting point for forming a plating layer by electroless plating is formed on the surface of the resin particles.
上記触媒を樹脂粒子の表面に形成させる方法としては、例えば、塩化パラジウムと塩化スズとを含む溶液に、樹脂粒子を添加した後、酸溶液又はアルカリ溶液により樹脂粒子の表面を活性化させて、樹脂粒子の表面にパラジウムを析出させる方法、並びに硫酸パラジウムとアミノピリジンとを含有する溶液に、樹脂粒子を添加した後、還元剤を含む溶液により樹脂粒子の表面を活性化させて、樹脂粒子の表面にパラジウムを析出させる方法等が挙げられる。上記還元剤として、リン含有還元剤が用いられる。また、上記還元剤として、リン含有還元剤を用いることで、リンを含む導電層を形成できる。 As a method of forming the catalyst on the surface of the resin particles, for example, after adding the resin particles to a solution containing palladium chloride and tin chloride, the surface of the resin particles is activated with an acid solution or an alkali solution, A method of depositing palladium on the surface of the resin particles, and after adding the resin particles to a solution containing palladium sulfate and aminopyridine, the surface of the resin particles is activated by a solution containing a reducing agent. Examples thereof include a method of depositing palladium on the surface. A phosphorus-containing reducing agent is used as the reducing agent. In addition, a conductive layer containing phosphorus can be formed by using a phosphorus-containing reducing agent as the reducing agent.
上記無電解めっき工程では、ニッケル含有化合物、パラジウム化合物、安定剤、錯化剤、非イオン系界面活性剤、及び還元剤を含有するめっき液を用いる無電解パラジウム−ニッケルめっき方法において、還元剤としてヒドラジンを含むパラジウム−ニッケル合金めっき液が好適に用いられる。 In the electroless plating step, as a reducing agent in the electroless palladium-nickel plating method using a plating solution containing a nickel-containing compound, a palladium compound, a stabilizer, a complexing agent, a nonionic surfactant, and a reducing agent. A palladium-nickel alloy plating solution containing hydrazine is preferably used.
パラジウム−ニッケル合金めっき浴中に樹脂粒子を浸漬することにより、触媒が表面に形成された樹脂粒子の表面に、パラジウム−ニッケル合金めっきを析出させることができ、パラジウム−ニッケルの導電層を形成できる。 By immersing the resin particles in a palladium-nickel alloy plating bath, palladium-nickel alloy plating can be deposited on the surface of the resin particles on which the catalyst is formed, and a conductive layer of palladium-nickel can be formed. .
上記ニッケル含有化合物としては、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、炭酸ニッケル、スルファミン酸ニッケル、及び硝酸ニッケル等が挙げられる。上記ニッケル含有化合物は、硫酸ニッケルであることが好ましい。 Examples of the nickel-containing compound include nickel sulfate, nickel chloride, nickel carbonate, nickel sulfamate, and nickel nitrate. The nickel-containing compound is preferably nickel sulfate.
上記パラジウム含有化合物としては、ジクロロエチレンジアミンパラジウム(II)、塩化パラジウム、ジクロロジアンミンパラジウム(II)、ジニトロジアンミンパラジウム(II)、テトラアンミンパラジウム(II)硝酸塩、テトラアンミンパラジウム(II)硫酸塩、オキザラトジアンミンパラジウム(II)、テトラアンミンパラジウム(II)シュウ酸塩、及びテトラアンミンパラジウム(II)クロライド等が挙げられる。上記パラジウム含有化合物は、塩化パラジウムであることが好ましい。 Examples of the palladium-containing compound include dichloroethylenediamine palladium (II), palladium chloride, dichlorodiammine palladium (II), dinitrodiammine palladium (II), tetraammine palladium (II) nitrate, tetraammine palladium (II) sulfate, oxalato diammine. Palladium (II), tetraammine palladium (II) oxalate, tetraammine palladium (II) chloride, etc. are mentioned. The palladium-containing compound is preferably palladium chloride.
上記安定剤としては、鉛化合物、ビスマス化合物、及びタリウム化合物等が挙げられる。これらの化合物としては、具体的には、化合物を構成する金属(鉛、ビスマス、タリウム)の硫酸塩、炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩、及び塩酸塩等が挙げられる。環境への影響を考慮すると、ビスマス化合物及びタリウム化合物の内の少なくとも1種が好ましい。 Examples of the stabilizer include lead compounds, bismuth compounds, and thallium compounds. Specific examples of these compounds include sulfates, carbonates, acetates, nitrates, and hydrochlorides of metals (lead, bismuth, thallium) constituting the compounds. Considering the influence on the environment, at least one of bismuth compounds and thallium compounds is preferable.
上記の還元剤としては、ヒドラジン一水和物、塩酸ヒドラジン、及び硫酸ヒドラジンが挙げられる。上記の還元剤は、ヒドラジン一水和物であることが好ましい。 Examples of the reducing agent include hydrazine monohydrate, hydrazine hydrochloride, and hydrazine sulfate. The reducing agent is preferably hydrazine monohydrate.
上記錯化剤としては、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム等のモノカルボン酸系錯化剤、マロン酸ニナトリウム等のジカルボン酸系錯化剤、コハク酸ニナトリウム等のトリカルボン酸系錯化剤、乳酸、DL−リンゴ酸、ロシェル塩、クエン酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム等のヒドロキシ酸系錯化剤、グリシン、EDTA等のアミノ酸系錯化剤、エチレンジアミン等のアミン系錯化剤、マレイン酸等の有機酸系錯化剤等が挙げられる。上記錯化剤は、アミノ酸系であるエチレンジアミンであることが好ましい。 Examples of the complexing agent include monocarboxylic acid complexing agents such as sodium acetate and sodium propionate, dicarboxylic acid complexing agents such as disodium malonate, tricarboxylic acid complexing agents such as disodium succinate, and lactic acid. , DL-malic acid, Rochelle salt, hydroxy acid complexing agents such as sodium citrate and sodium gluconate, amino acid complexing agents such as glycine and EDTA, amine complexing agents such as ethylenediamine, and organic such as maleic acid Examples include acid complexing agents. The complexing agent is preferably an amino acid-based ethylenediamine.
上記界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系又は両性の界面活性剤が挙げられ、特に非イオン性界面活性剤が好適である。好ましい非イオン性界面活性剤は、エーテル酸素原子を含むポリエーテルである。好ましい非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミン、及びエチレンジアミンのポリオキシアルキレン付加物等が挙げられる。好ましくは、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテルなどのポリオキシエチレンモノアルキルエーテル、ポリエチレングリコール又はフェノールエトキシレートである。上記界面活性剤は、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。分子量1000程度(例えば、500以上、2000以下)のポリエチレングリコールが特に好ましい。 Examples of the surfactant include anionic, cationic, nonionic and amphoteric surfactants, and nonionic surfactants are particularly suitable. Preferred nonionic surfactants are polyethers containing ether oxygen atoms. Preferred nonionic surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl Examples include amines and polyoxyalkylene adducts of ethylenediamine. Preferred are polyoxyethylene monoalkyl ethers such as polyoxyethylene monobutyl ether, polyoxypropylene monobutyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol monobutyl ether, polyethylene glycol or phenol ethoxylate. As for the said surfactant, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together. Polyethylene glycol having a molecular weight of about 1000 (for example, 500 or more and 2000 or less) is particularly preferable.
導電部の外表面に多角柱状の形状を有する突起を形成するためには、パラジウム化合物とニッケル化合物とのモル比を制御することが望ましい。上記のパラジウム化合物の使用量は、ニッケル化合物に対するモル比で50倍から500倍であることが好ましい。 In order to form a projection having a polygonal columnar shape on the outer surface of the conductive portion, it is desirable to control the molar ratio of the palladium compound and the nickel compound. The amount of the palladium compound used is preferably 50 to 500 times in terms of a molar ratio to the nickel compound.
導電部の外表面に多角柱状の形状を有する突起を形成するためには、めっき液のpHを8.0から10.0に調整することが好ましい。pH7.5以下では、めっき液の安定性が低下し、浴分解を引き起こすため、pH8.0以上にすることが好ましい。 In order to form protrusions having a polygonal columnar shape on the outer surface of the conductive part, it is preferable to adjust the pH of the plating solution from 8.0 to 10.0. When the pH is 7.5 or lower, the stability of the plating solution is lowered and bath decomposition is caused. Therefore, the pH is preferably 8.0 or higher.
複数の上記突起の平均高さAの、複数の上記突起の基部の平均径Bに対する比(平均高さA/平均径B)は、導電部の厚み依存し、めっき浴への浸漬時間で制御することができる。めっき温度は好ましくは30℃以上、好ましくは100℃以下であり、まためっき時間は好ましくは5分以上である。特に多角柱状の形状を有する突起を形成するためには、析出反応速度を抑える観点から、めっき時間は好ましくは30℃以上、好ましくは60℃以下であり、まためっき時間は好ましくは30分以上である。 The ratio of the average height A of the plurality of protrusions to the average diameter B of the bases of the plurality of protrusions (average height A / average diameter B) depends on the thickness of the conductive portion and is controlled by the immersion time in the plating bath. can do. The plating temperature is preferably 30 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or lower, and the plating time is preferably 5 minutes or longer. In particular, in order to form protrusions having a polygonal columnar shape, from the viewpoint of suppressing the precipitation reaction rate, the plating time is preferably 30 ° C. or more, preferably 60 ° C. or less, and the plating time is preferably 30 minutes or more. is there.
次に、無電解めっきにより、樹脂粒子の表面に、コバルトとニッケルを含む合金めっき層及び導電部の外表面に多角柱状の形状を有する突起を形成する方法の例を説明する。 Next, an example of a method for forming an alloy plating layer containing cobalt and nickel on the surface of the resin particles and a projection having a polygonal columnar shape on the outer surface of the conductive portion by electroless plating will be described.
上記触媒化工程では、無電解めっきによりめっき層を形成するための起点となる触媒を、樹脂粒子の表面に形成させる。 In the catalyzing step, a catalyst serving as a starting point for forming a plating layer by electroless plating is formed on the surface of the resin particles.
上記触媒を樹脂粒子の表面に形成させる方法としては、例えば、塩化パラジウムと塩化スズとを含む溶液に、樹脂粒子を添加した後、酸溶液又はアルカリ溶液により樹脂粒子の表面を活性化させて、樹脂粒子の表面にパラジウムを析出させる方法、並びに硫酸パラジウムとアミノピリジンとを含有する溶液に、樹脂粒子を添加した後、還元剤を含む溶液により樹脂粒子の表面を活性化させて、樹脂粒子の表面にパラジウムを析出させる方法等が挙げられる。上記還元剤として、リン含有還元剤が用いられる。また、上記還元剤として、リン含有還元剤を用いることで、リンを含む導電層を形成できる。 As a method of forming the catalyst on the surface of the resin particles, for example, after adding the resin particles to a solution containing palladium chloride and tin chloride, the surface of the resin particles is activated with an acid solution or an alkali solution, A method of depositing palladium on the surface of the resin particles, and after adding the resin particles to a solution containing palladium sulfate and aminopyridine, the surface of the resin particles is activated by a solution containing a reducing agent. Examples thereof include a method of depositing palladium on the surface. A phosphorus-containing reducing agent is used as the reducing agent. In addition, a conductive layer containing phosphorus can be formed by using a phosphorus-containing reducing agent as the reducing agent.
上記無電解めっき工程では、コバルト含有化合物、無機添加剤、錯化剤、非イオン系界面活性剤、及び還元剤を含有するめっき液を用いる無電解コバルト−ニッケル−リン合金めっき方法において、還元剤として次亜リン酸化合物を含み、還元剤の反応開始金属触媒としてコバルト含有化合物を含むコバルト−ニッケル−リン合金めっき液が好適に用いられる。 In the electroless plating step, in the electroless cobalt-nickel-phosphorus alloy plating method using a plating solution containing a cobalt-containing compound, an inorganic additive, a complexing agent, a nonionic surfactant, and a reducing agent, A cobalt-nickel-phosphorus alloy plating solution containing a hypophosphorous acid compound and a cobalt-containing compound as a reaction initiation metal catalyst for the reducing agent is preferably used.
コバルト−ニッケル−リン合金めっき浴中に樹脂粒子を浸漬することにより、触媒が表面に形成された樹脂粒子の表面に、コバルト−ニッケル−リン合金を析出させることができ、コバルト、ニッケル、及びリンを含む導電層を形成できる。 By immersing the resin particles in the cobalt-nickel-phosphorus alloy plating bath, a cobalt-nickel-phosphorus alloy can be deposited on the surface of the resin particles on which the catalyst is formed. A conductive layer containing can be formed.
上記コバルト含有化合物は、硫酸コバルト、塩化コバルト、硝酸コバルト、酢酸コバルト、又は炭酸コバルトであることが好ましい。上記コバルト含有化合物は、硫酸コバルトであることがより好ましい。 The cobalt-containing compound is preferably cobalt sulfate, cobalt chloride, cobalt nitrate, cobalt acetate, or cobalt carbonate. The cobalt-containing compound is more preferably cobalt sulfate.
上記ニッケル含有化合物としては、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、炭酸ニッケル、スルファミン酸ニッケル、及び硝酸ニッケル等が挙げられる。上記ニッケル含有化合物は、硫酸ニッケルであることが好ましい。 Examples of the nickel-containing compound include nickel sulfate, nickel chloride, nickel carbonate, nickel sulfamate, and nickel nitrate. The nickel-containing compound is preferably nickel sulfate.
上記リン含有還元剤としては、次亜リン酸、及び次亜リン酸ナトリウム等が挙げられる。上記リン含有還元剤に加えて、ボロン含有還元剤を用いてもよい。上記ボロン含有還元剤としては、ジメチルアミンボラン、水素化ホウ素ナトリウム及び水素化ホウ素カリウム等が挙げられる。 Examples of the phosphorus-containing reducing agent include hypophosphorous acid and sodium hypophosphite. In addition to the phosphorus-containing reducing agent, a boron-containing reducing agent may be used. Examples of the boron-containing reducing agent include dimethylamine borane, sodium borohydride, and potassium borohydride.
上記錯化剤は、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム等のモノカルボン酸系錯化剤、マロン酸ニナトリウム等のジカルボン酸系錯化剤、コハク酸ニナトリウム等のトリカルボン酸系錯化剤、乳酸、DL−リンゴ酸、ロシェル塩、クエン酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム等のヒドロキシ酸系錯化剤、グリシン、EDTA等のアミノ酸系錯化剤、エチレンジアミン等のアミン系錯化剤、マレイン酸等の有機酸系錯化剤、並びに、これらの塩からなる群より選択される少なくとも1種の錯化剤を含有することが好ましい。 The complexing agent is a monocarboxylic acid complexing agent such as sodium acetate or sodium propionate, a dicarboxylic acid complexing agent such as disodium malonate, a tricarboxylic acid complexing agent such as disodium succinate, lactic acid, DL-malic acid, Rochelle salt, hydroxy acid complexing agents such as sodium citrate and sodium gluconate, amino acid complexing agents such as glycine and EDTA, amine complexing agents such as ethylenediamine, and organic acids such as maleic acid It is preferable to contain a complexing agent and at least one complexing agent selected from the group consisting of these salts.
上記無機添加剤は、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、及びホウ酸からなる群より選択された少なくとも1種であることが好ましい。上記無機添加剤は、無電解コバルトめっき層の析出を促進させる作用をするものと考えられる。 The inorganic additive is preferably at least one selected from the group consisting of ammonium sulfate, ammonium chloride, and boric acid. The inorganic additive is considered to act to promote precipitation of the electroless cobalt plating layer.
上記界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系又は両性の界面活性剤が挙げられ、特に非イオン性界面活性剤が好適である。好ましい非イオン性界面活性剤は、エーテル酸素原子を含むポリエーテルである。好ましい非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミン、及びエチレンジアミンのポリオキシアルキレン付加物等が挙げられる。好ましくは、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテルなどのポリオキシエチレンモノアルキルエーテル、ポリエチレングリコール又はフェノールエトキシレートである。上記界面活性剤は、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。分子量1000程度(例えば、500以上、2000以下)のポリエチレングリコールが特に好ましい。 Examples of the surfactant include anionic, cationic, nonionic and amphoteric surfactants, and nonionic surfactants are particularly suitable. Preferred nonionic surfactants are polyethers containing ether oxygen atoms. Preferred nonionic surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl Examples include amines and polyoxyalkylene adducts of ethylenediamine. Preferred are polyoxyethylene monoalkyl ethers such as polyoxyethylene monobutyl ether, polyoxypropylene monobutyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol monobutyl ether, polyethylene glycol or phenol ethoxylate. As for the said surfactant, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together. Polyethylene glycol having a molecular weight of about 1000 (for example, 500 or more and 2000 or less) is particularly preferable.
導電部の外表面に多角柱状の形状を有する突起を形成するためには、コバルト化合物とニッケル化合物とのモル比を制御することが望ましい。上記のコバルト化合物の使用量は、ニッケル化合物に対するモル比で50倍から500倍であることが好ましい。 In order to form a projection having a polygonal columnar shape on the outer surface of the conductive portion, it is desirable to control the molar ratio of the cobalt compound and the nickel compound. The amount of the cobalt compound used is preferably 50 to 500 times in terms of a molar ratio to the nickel compound.
また、多角柱状の形状を有する突起を形成するためには無機添加剤を用いることが好ましく、硫酸アンモニウムを用いることが特に好ましい。 In order to form a projection having a polygonal column shape, an inorganic additive is preferably used, and ammonium sulfate is particularly preferably used.
複数の上記突起の平均高さAの、複数の上記突起の基部の平均径Bに対する比(平均高さA/平均径B)は、導電部の厚みに依存し、めっき浴への浸漬時間で制御することができる。めっき温度は好ましくは30℃以上、好ましくは100℃以下であり、まためっき時間は好ましくは5分以上である。特に多角柱状の形状を有する突起を形成するためには、析出反応速度を抑える観点から、めっき温度は好ましくは30℃以上、好ましくは60℃以下であり、まためっき時間は好ましくは30分以上である。 The ratio of the average height A of the plurality of protrusions to the average diameter B of the base portions of the plurality of protrusions (average height A / average diameter B) depends on the thickness of the conductive portion, and is the immersion time in the plating bath. Can be controlled. The plating temperature is preferably 30 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or lower, and the plating time is preferably 5 minutes or longer. In particular, in order to form protrusions having a polygonal columnar shape, from the viewpoint of suppressing the precipitation reaction rate, the plating temperature is preferably 30 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or lower, and the plating time is preferably 30 minutes or longer. is there.
上記突起が無い部分における導電部全体の厚みは、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上、更に好ましくは20nm以上、特に好ましくは50nm以上、好ましくは1000nm以下、より好ましくは800nm以下、更に好ましくは500nm以下、特に好ましくは400nm以下、最も好ましくは300nm以下である。導電部全体の厚みが上記下限以上であると、導電性粒子の導電性がより一層良好になる。導電部全体の厚みが上記上限以下であると、基材粒子と導電部との熱膨張率の差が小さくなり、基材粒子から導電部が剥離し難くなる。上記導電部の厚みは、導電部が複数の導電部(第1の導電部と第2の導電部)を有する場合には、導電部全体の厚み(第1,第2の導電部の合計の厚み)を示す。 The thickness of the entire conductive part in the portion where there is no protrusion is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, still more preferably 20 nm or more, particularly preferably 50 nm or more, preferably 1000 nm or less, more preferably 800 nm or less, and still more preferably. It is 500 nm or less, particularly preferably 400 nm or less, and most preferably 300 nm or less. When the thickness of the entire conductive portion is not less than the above lower limit, the conductivity of the conductive particles is further improved. When the thickness of the entire conductive part is less than or equal to the above upper limit, the difference in thermal expansion coefficient between the base particle and the conductive part becomes small, and the conductive part is difficult to peel from the base particle. When the conductive part has a plurality of conductive parts (first conductive part and second conductive part), the thickness of the conductive part is the total thickness of the conductive part (total of the first and second conductive parts). Thickness).
上記導電部が複数の導電部を有する場合に、最外層の上記突起が無い部分における導電部の厚みは、好ましくは1nm以上、より好ましくは10nm以上、好ましくは500nm以下、より好ましくは100nm以下である。上記最外層の導電部の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、最外層の導電部による被覆を均一にでき、耐腐食性が充分に高くなり、かつ電極間の接続抵抗が充分に低くなる。また、上記最外層が内層の導電部よりも高価である場合に、最外層の厚みが薄いほど、コストが低くなる。 When the conductive part has a plurality of conductive parts, the thickness of the conductive part in the outermost layer where the protrusion is not present is preferably 1 nm or more, more preferably 10 nm or more, preferably 500 nm or less, more preferably 100 nm or less. is there. When the thickness of the conductive portion of the outermost layer is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the coating with the conductive portion of the outermost layer can be made uniform, the corrosion resistance is sufficiently high, and the connection resistance between the electrodes is sufficiently high Lower. In addition, when the outermost layer is more expensive than the inner-layer conductive portion, the thinner the outermost layer, the lower the cost.
上記導電部の厚みは、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、導電性粒子の断面を観察することにより測定可能である。 The thickness of the conductive part can be measured, for example, by observing the cross section of the conductive particles using a transmission electron microscope (TEM).
[絶縁性物質]
本発明に係る導電性粒子は、上記導電部の外表面上に配置された絶縁性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性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、導電部と電極との間の絶縁性物質を容易に排除できる。導電性粒子が導電部の外表面に複数の突起を有するので、導電性粒子の導電部と電極との間の絶縁性物質を容易に排除できる。
[Insulating material]
It is preferable that the electroconductive particle which concerns on this invention is equipped with the insulating substance arrange | positioned on the outer surface of the said electroconductive part. 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 the insulating material between the conductive portion and the electrode can be easily removed by pressurizing the conductive particles with the two electrodes when connecting the electrodes. Since the conductive particles have a plurality of protrusions on the outer surface of the conductive portion, the insulating material between the conductive portion of the conductive particles and the electrode can be easily excluded.
電極間の圧着時に上記絶縁性物質をより一層容易に排除できることから、上記絶縁性物質は、絶縁性粒子であることが好ましい。 The insulating substance is preferably an insulating particle because the insulating substance can be more easily removed when the electrodes are pressed.
上記絶縁性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, heat Examples thereof include curable resins and water-soluble resins.
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.
熱圧着時の絶縁性粒子の脱離性をより一層高める観点からは、絶縁性粒子は、無機粒子であることが好ましく、シリカ粒子であることが好ましい。上記無機粒子としては、シラス粒子、ハイドロキシアパタイト粒子、マグネシア粒子、酸化ジルコニウム粒子及びシリカ粒子等が挙げられる。上記シリカ粒子としては、粉砕シリカ、球状シリカが挙げられ、球状シリカを用いることが好ましい。 From the viewpoint of further increasing the detachability of the insulating particles during thermocompression bonding, the insulating particles are preferably inorganic particles, and are preferably silica particles. Examples of the inorganic particles include shirasu particles, hydroxyapatite particles, magnesia particles, zirconium oxide particles, and silica particles. Examples of the silica particles include pulverized silica and spherical silica, and spherical silica is preferably used.
上記導電部の表面上に絶縁性物質を配置する方法としては、公知の方法を採用可能である。 As a method of disposing an insulating material on the surface of the conductive part, a known method can be adopted.
上記絶縁性物質の平均径(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可能である。上記絶縁性物質の平均径(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。絶縁性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部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性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 equal to or more than the above lower limit, when the conductive particles are dispersed in the binder resin, the conductive portions in the plurality of conductive particles are difficult to contact each other. 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.
上記絶縁性物質の「平均径(平均粒子径)」は、数平均径(数平均粒子径)を示す。絶縁性物質の平均径は、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 determined using a particle size distribution measuring device or the like.
(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、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。上記導電材料は回路接続材料であることが好ましい。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。
(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 dispersed in a binder resin and used as a conductive material. The conductive material is preferably an anisotropic conductive material. The conductive material is preferably a circuit connection material. 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、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂又は湿気硬化性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)
本発明に係る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 a connection object member using the electrically-conductive material containing the electroconductive particle and binder resin which concern on this invention.
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の接続対象部材と第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。 The connection structure includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection portion that connects the first connection target member and the second connection target member. The connection structure is preferably formed of the above-described conductive particles or a conductive material including the above-described conductive particles and a binder resin.
図5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正面断面図で示す。 In FIG. 5, the connection structure using the electroconductive particle which concerns on the 1st Embodiment of this invention is typically shown with front sectional drawing.
図5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とバインダー樹脂(硬化したバインダー樹脂など)とを含む。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。接続部54は、導電材料を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5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1A,1B,1Cなどの他の導電性粒子を用いてもよい。 The connection structure 51 shown in FIG. 5 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 portion 54 includes the conductive particles 1 and a binder resin (such as a cured binder resin). The connection part 54 is formed of a conductive material including the conductive particles 1. The connection portion 54 is preferably formed by curing a conductive material. In FIG. 5, the conductive particles 1 are schematically shown for convenience of illustration. Instead of the conductive particles 1, other conductive particles such as the conductive particles 1A, 1B, and 1C 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9.8×104〜4.9×106Pa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である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 that are circuit boards 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.
(実施例1)
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」)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A)を用意した。
Example 1
The surface of divinylbenzene copolymer resin particles (“Micropearl SP-203” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) having a particle size of 3.0 μm 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 A) were prepared.
上記有機無機ハイブリッド粒子をエッチングし、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中に有機無機ハイブリッド粒子を添加し、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有機無機ハイブリッド粒子を添加し、パラジウムが付着された有機無機ハイブリッド粒子を得た。 The organic / inorganic hybrid particles were etched and washed with water. Next, organic-inorganic hybrid particles were 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. Organic / inorganic hybrid particles were added to 0.5 wt% dimethylamine borane solution at pH 6 to obtain organic / inorganic hybrid particles to which palladium was attached.
パラジウムが付着された有機無機ハイブリッド粒子をイオン交換水300mL中で3分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、ニッケル粒子スラリー(球状のニッケル粒子を含む、芯物質であるニッケルの平均粒子径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有機無機ハイブリッド粒子を含む懸濁液を得た。 The organic-inorganic hybrid particles to which palladium was attached were stirred and dispersed in 300 mL of ion exchange water for 3 minutes to obtain a dispersion. Next, 1 g of nickel particle slurry (including spherical nickel particles and an average particle diameter of nickel as a core material of 100 nm) is added to the dispersion over 3 minutes to include organic-inorganic hybrid particles to which the core material is attached. A suspension was obtained.
また、無電解銅−ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸銅150g/Lと、硫酸ニッケル5g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、クエン酸ナトリウム150g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)10g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液650mlを5ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、懸濁液に滴下した。反応温度は、58℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。 Further, as an electroless copper-nickel-phosphorus alloy plating solution, copper sulfate 150 g / L, nickel sulfate 5 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, sodium citrate 150 g / L, nonionic interface As an activator, a plating solution prepared by adjusting a mixed solution of polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) 10 g / L to pH 9 with sodium hydroxide was prepared. 650 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 5 ml / min. The reaction temperature was set to 58 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、芯物質が付着された有機無機ハイブリッド粒子の表面に銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:101nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried, whereby a copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 101 nm) is formed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles to which the core substance is attached. Arranged conductive particles were obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
(実施例2)
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(基材粒子B、積水化学工業社製「ミクロパールSP−203」)を用意した。
(Example 2)
Divinylbenzene copolymer resin particles (base particle B, “Micropearl SP-203” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) having a particle size of 3.0 μm were prepared.
基材粒子Aを基材粒子B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。このようにして、樹脂粒子の表面に銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:101nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the base particle A was changed to the base particle B. Thus, the electroconductive particle by which the copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 101 nm) was arrange | positioned on the surface of the resin particle was obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
(実施例3)
無電解高純度ニッケルめっき液として、塩化ニッケル30g/Lと、ヒドラジン一水和物80g/Lと、グリシン50g/Lと、ホウ酸20g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)10g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH10に調整しためっき液を用意した。このめっき液2000mlを20ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、実施例1で得られた懸濁液に滴下した。反応温度は、56℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 3)
As an electroless high-purity nickel plating solution, nickel chloride 30 g / L, hydrazine monohydrate 80 g / L, glycine 50 g / L, boric acid 20 g / L, and non-ionic surfactant polyethylene glycol 1000 ( (Molecular weight: 1000) A plating solution in which a mixed solution of 10 g / L was adjusted to pH 10 with sodium hydroxide was prepared. 2000 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension obtained in Example 1 through a metering pump at an addition rate of 20 ml / min. The reaction temperature was set to 56 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、芯物質が付着された有機無機ハイブリッド粒子の表面に高純度Ni導電層(厚み:103nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, the suspension was filtered to take out the particles, washed with water, and dried to place a high-purity Ni conductive layer (thickness: 103 nm) on the surface of the organic-inorganic hybrid particles to which the core substance was attached. Conductive particles were obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部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。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例4)
無電解パラジウム−ニッケル合金めっき液として、塩化パラジウム60g/Lと、硫酸ニッケル3g/Lと、ヒドラジン一水和物80g/Lと、エチレンジアミン25g/Lと、DL−りんご酸30g/Lと、安定剤5ml/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)10g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液1000mlを20ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、実施例1で得られた懸濁液に滴下した。反応温度は、55℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 4)
As electroless palladium-nickel alloy plating solution, palladium chloride 60g / L, nickel sulfate 3g / L, hydrazine monohydrate 80g / L, ethylenediamine 25g / L, DL-malic acid 30g / L, stable A plating solution was prepared in which a mixed solution of 5 ml / L of an agent and 10 g / L of polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) as a nonionic surfactant was adjusted to pH 9 with sodium hydroxide. 1000 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension obtained in Example 1 through a metering pump at an addition rate of 20 ml / min. The reaction temperature was set at 55 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、芯物質が付着された有機無機ハイブリッド粒子の表面にパラジウム−ニッケル合金導電層(厚み:103nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried, whereby a palladium-nickel alloy conductive layer (thickness: 103 nm) is disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles to which the core substance is attached. Conductive particles were obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部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。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例5)
無電解コバルト−ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸コバルト70g/Lと、硫酸ニッケル5g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、硫酸アンモニウム50g/Lと、ピロリン酸ナトリウム20g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)10g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH10に調整しためっき液を用意した。このめっき液1000mlを10ml/分の添加速度で定量ポンプを通して懸濁液に滴下した。反応温度は、58℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 5)
As electroless cobalt-nickel-phosphorous alloy plating solution, cobalt sulfate 70 g / L, nickel sulfate 5 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, ammonium sulfate 50 g / L, sodium pyrophosphate 20 g / L, A plating solution in which a mixed solution of polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) 10 g / L as a nonionic surfactant was adjusted to pH 10 with sodium hydroxide was prepared. 1000 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 10 ml / min. The reaction temperature was set to 58 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、芯物質が付着された有機無機ハイブリッド粒子の表面にコバルト−ニッケル−リン合金導電層(厚み:105nm)が配置された導電性粒子を得た。外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried, whereby a cobalt-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 105 nm) is formed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles to which the core substance is attached. Arranged conductive particles were obtained. The outer surface had a plurality of polygonal columnar protrusions.
上記のめっき方法で導電部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。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例6)
無電解銅−ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸銅50g/Lと、硫酸ニッケル2.0g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、クエン酸ナトリウム150g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)20g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液2000mlを15ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、実施例1で得られた懸濁液に滴下した。反応温度は、58℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 6)
As an electroless copper-nickel-phosphorus alloy plating solution, copper sulfate 50 g / L, nickel sulfate 2.0 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, sodium citrate 150 g / L, nonionic interface A plating solution prepared by adjusting a mixed solution of polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) 20 g / L as an activator to pH 9 with sodium hydroxide was prepared. 2000 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension obtained in Example 1 through a metering pump at an addition rate of 15 ml / min. The reaction temperature was set to 58 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、芯物質が付着された有機無機ハイブリッド粒子の表面に銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:102nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried to form a copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 102 nm) on the surface of the organic-inorganic hybrid particles to which the core substance is attached. Arranged conductive particles were obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部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。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例7)
無電解銅−ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸銅100g/Lと、硫酸ニッケル3.5g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、クエン酸ナトリウム150g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)15g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液1000mlを15ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、実施例1で得られた懸濁液に滴下した。反応温度は、58℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 7)
As an electroless copper-nickel-phosphorus alloy plating solution, copper sulfate 100 g / L, nickel sulfate 3.5 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, sodium citrate 150 g / L, nonionic interface A plating solution in which a mixed solution of polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) 15 g / L as an activator was adjusted to pH 9 with sodium hydroxide was prepared. 1000 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension obtained in Example 1 through a metering pump at an addition rate of 15 ml / min. The reaction temperature was set to 58 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、芯物質が付着された有機無機ハイブリッド粒子の表面に銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:103nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried, whereby a copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 103 nm) is formed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles to which the core substance is attached. Arranged conductive particles were obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部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。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例8)
無電解銅−ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸銅200g/Lと、硫酸ニッケル12g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、クエン酸ナトリウム150g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)5g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液500mlを10ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、実施例1で得られた懸濁液に滴下した。反応温度は、60℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 8)
As an electroless copper-nickel-phosphorus alloy plating solution, copper sulfate 200 g / L, nickel sulfate 12 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, sodium citrate 150 g / L, and nonionic surfactant As a plating solution, a mixed solution of polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) 5 g / L was adjusted to pH 9 with sodium hydroxide. 500 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension obtained in Example 1 through a metering pump at an addition rate of 10 ml / min. The reaction temperature was set to 60 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、芯物質が付着された有機無機ハイブリッド粒子の表面に銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:102nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried to form a copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 102 nm) on the surface of the organic-inorganic hybrid particles to which the core substance is attached. Arranged conductive particles were obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部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。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例9)
絶縁性粒子の作製:
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 9
Production of insulating particles:
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.
導電性粒子の作製:
実施例1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。
Production of conductive particles:
10 g of the conductive particles obtained in Example 1 were dispersed in 500 mL of ion exchange 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10)
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(基材粒子B、積水化学工業社製「ミクロパールSP−203」)を用意した。パラジウム触媒液を5重量%含むアルカリ溶液100重量部に、上記樹脂粒子10重量部を、超音波分散器を用いて分散させた後、溶液をろ過することにより、樹脂粒子を取り出した。次いで、樹脂粒子をジメチルアミンボラン1重量%溶液100重量部に添加し、樹脂粒子の表面を活性化させた。表面が活性化された樹脂粒子を十分に水洗した後、蒸留水500重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。
(Example 10)
Divinylbenzene copolymer resin particles (base particle B, “Micropearl SP-203” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) having a particle size of 3.0 μm were prepared. After dispersing 10 parts by weight of the resin particles in 100 parts by weight of an alkaline solution containing 5% by weight of a palladium catalyst solution using an ultrasonic disperser, the resin particles were taken out by filtering the solution. Next, the resin particles were added to 100 parts by weight of a 1% by weight dimethylamine borane solution to activate the surface of the resin particles. The resin particles whose surface was activated were sufficiently washed with water, and then added to 500 parts by weight of distilled water and dispersed to obtain a suspension.
また、無電解銅−ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸銅50g/Lと、硫酸ニッケル1g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、クエン酸ナトリウム90g/Lと、ホウ酸10g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)1g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液1500mlを10ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、懸濁液に滴下した。反応温度は、55℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。 In addition, as an electroless copper-nickel-phosphorus alloy plating solution, copper sulfate 50 g / L, nickel sulfate 1 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, sodium citrate 90 g / L, boric acid 10 g / L A plating solution was prepared in which a mixed solution of L and polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) 1 g / L as a nonionic surfactant was adjusted to pH 9 with sodium hydroxide. 1500 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 10 ml / min. The reaction temperature was set at 55 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、樹脂粒子の表面に銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:100nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried to obtain conductive particles having a copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 100 nm) disposed on the surface of the resin particles. It was. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
(実施例11)
無電解ニッケル−銅−リン合金めっき液として、硫酸ニッケル80g/Lと、硫酸銅15g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、クエン酸ナトリウム100g/Lと、ホウ酸10g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)2g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH5に調整しためっき液を用意した。このめっき液2000mlを5ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、実施例10で得られた懸濁液に滴下した。反応温度は、45℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 11)
As electroless nickel-copper-phosphorus alloy plating solution, nickel sulfate 80 g / L, copper sulfate 15 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, sodium citrate 100 g / L, boric acid 10 g / L A plating solution was prepared by adjusting a mixed solution of polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) 2 g / L as a nonionic surfactant to pH 5 with sodium hydroxide. 2000 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension obtained in Example 10 through a metering pump at an addition rate of 5 ml / min. The reaction temperature was set to 45 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、樹脂粒子の表面にニッケル−銅−リン合金導電層(厚み:101nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried to obtain conductive particles having a nickel-copper-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 101 nm) disposed on the surface of the resin particles. It was. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部を形成したこと以外は実施例10と同様にして、導電性粒子を得た。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 10 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例12)
無電解高純度ニッケルめっき液として、塩化ニッケル55g/Lと、ヒドラジン一水和物50g/Lと、グリシン90g/Lと、ホウ酸20g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)1g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH11に調整しためっき液を用意した。このめっき液1500mlを20ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、実施例10で得られた懸濁液に滴下した。反応温度は、58℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 12)
As electroless high-purity nickel plating solution, nickel chloride 55 g / L, hydrazine monohydrate 50 g / L, glycine 90 g / L, boric acid 20 g / L, and non-ionic surfactant polyethylene glycol 1000 ( (Molecular weight: 1000) A plating solution in which a mixed solution of 1 g / L was adjusted to pH 11 with sodium hydroxide was prepared. 1500 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension obtained in Example 10 through a metering pump at an addition rate of 20 ml / min. The reaction temperature was set to 58 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、樹脂粒子の表面に高純度Ni導電層(厚み:103nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles were taken out, washed with water, and dried to obtain conductive particles in which a high-purity Ni conductive layer (thickness: 103 nm) was arranged on the surface of the resin particles. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部を形成したこと以外は実施例10と同様にして、導電性粒子を得た。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 10 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例13)
無電解パラジウム−ニッケル合金めっき液として、塩化パラジウム40g/Lと、硫酸ニッケル3g/Lと、ヒドラジン一水和物50g/Lと、エチレンジアミン5g/Lと、DL−りんご酸50g/Lと、安定剤5ml/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)2g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液1500mlを20ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、実施例10で得られた懸濁液に滴下した。反応温度は、48℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 13)
As electroless palladium-nickel alloy plating solution, palladium chloride 40g / L, nickel sulfate 3g / L, hydrazine monohydrate 50g / L, ethylenediamine 5g / L, DL-malic acid 50g / L, stable A plating solution was prepared in which a mixed solution of 5 ml / L of an agent and 2 g / L of polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) as a nonionic surfactant was adjusted to pH 9 with sodium hydroxide. 1500 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension obtained in Example 10 through a metering pump at an addition rate of 20 ml / min. The reaction temperature was set to 48 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、樹脂粒子の表面にパラジウム−ニッケル合金導電層(厚み:100nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles were taken out, washed with water, and dried to obtain conductive particles having a palladium-nickel alloy conductive layer (thickness: 100 nm) disposed on the surface of the resin particles. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部を形成したこと以外は実施例10と同様にして、導電性粒子を得た。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 10 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例14)
無電解コバルト−ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸コバルト50g/Lと、硫酸ニッケル10g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、硫酸アンモニウム50g/Lと、ピロリン酸ナトリウム35g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)1g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液1400mlを20ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、実施例10で得られた懸濁液に滴下した。反応温度は、60℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 14)
As electroless cobalt-nickel-phosphorus alloy plating solution, cobalt sulfate 50 g / L, nickel sulfate 10 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, ammonium sulfate 50 g / L, sodium pyrophosphate 35 g / L, A plating solution was prepared by adjusting a mixed solution of polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) 1 g / L as a nonionic surfactant to pH 9 with sodium hydroxide. 1400 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension obtained in Example 10 through a metering pump at an addition rate of 20 ml / min. The reaction temperature was set to 60 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、樹脂粒子の表面にコバルト−ニッケル−リン合金導電層(厚み:101nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried to obtain conductive particles in which a cobalt-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 101 nm) is disposed on the surface of the resin particles. It was. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電層を形成したこと以外は実施例10と同様にして、導電性粒子を得た。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 10 except that the conductive layer was formed by the above plating method.
(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。基材粒子Bを基材粒子Cに変更したこと以外は実施例10と同様にして、有機無機ハイブリッド粒子の表面に銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:100nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。
(Example 15)
Core-shell type organic-inorganic hybrid particles (base material particles C) in which the surface of divinylbenzene copolymer resin particles having a particle diameter of 2.5 μm is coated with a silica shell (thickness 250 nm) using a condensation reaction by a sol-gel reaction. Obtained. Conductive particles in which a copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 100 nm) is disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles in the same manner as in Example 10 except that the base particle B is changed to the base particle C. Got. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
(実施例16)
基材粒子Bを、基材粒子Bと粒子径のみが異なり、粒子径が2.5μmである基材粒子Dに変更したこと以外は実施例10と同様にして、導電性粒子を得た。このようにして、樹脂粒子の表面に銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:103nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。
(Example 16)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 10 except that the base material particle B was changed to the base material particle D which was different from the base material particle B only in particle size and had a particle size of 2.5 μm. Thus, the electroconductive particle by which the copper- nickel- phosphorus alloy conductive layer (thickness: 103 nm) was arrange | positioned on the surface of the resin particle was obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
(実施例17)
基材粒子Bを、基材粒子Bと粒子径のみが異なり、粒子径が10.0μmである基材粒子Eに変更したこと以外は実施例10と同様にして、導電性粒子を得た。このようにして、樹脂粒子の表面に銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:101nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。
(Example 17)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 10 except that the base particle B was changed to the base particle E which was different from the base particle B only in particle size and the particle size was 10.0 μm. Thus, the electroconductive particle by which the copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 101 nm) was arrange | positioned on the surface of the resin particle was obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
(実施例18)
攪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F)を得た。上記基材粒子Bを上記基材粒子Fに変更したこと以外は実施例10と同様にして、樹脂粒子の表面に銅−ニッケル−リン合金導電層が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。
(Example 18)
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 F) having a particle size of 3.0 μm. Except having changed the said base particle B into the said base particle F, it carried out similarly to Example 10, and obtained the electroconductive particle by which the copper- nickel- phosphorus alloy conductive layer was arrange | positioned on the surface of the resin particle. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
(実施例19)
第1の導電部形成用の無電解ニッケル−ボロン合金めっき液として、硫酸ニッケル100g/Lと、ジメチルアミンボラン80g/Lと、めっき安定剤(ビスマス化合物)10ml/Lと、クエン酸ナトリウム30g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH6に調整しためっき液を用意した。このめっき液250mlを5ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、懸濁液に滴下した。反応温度は、45℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 19)
As the electroless nickel-boron alloy plating solution for forming the first conductive part, nickel sulfate 100 g / L, dimethylamine borane 80 g / L, plating stabilizer (bismuth compound) 10 ml / L, and sodium citrate 30 g / L A plating solution was prepared by adjusting the mixed solution with L to pH 6 with sodium hydroxide. 250 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 5 ml / min. The reaction temperature was set to 45 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗することにより、樹脂粒子の表面に第1の導電部のニッケル−ボロン合金導電層(厚み:52nm)が配置された導電性粒子を得た。第1の導電部ニッケル−ボロン合金導電層が配置された導電性粒子を蒸留水500重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out and washed with water, so that the conductive particles in which the nickel-boron alloy conductive layer (thickness: 52 nm) of the first conductive part is arranged on the surface of the resin particles. Obtained. A suspension was obtained by adding and dispersing conductive particles on which the first conductive part nickel-boron alloy conductive layer is disposed in 500 parts by weight of distilled water.
次に、第2の導電部形成用の無電解銅−ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸銅50g/Lと、硫酸ニッケル5g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、クエン酸ナトリウム90g/Lと、ホウ酸10g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)1g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液750mlを10ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、懸濁液に滴下した。反応温度は、55℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。 Next, as an electroless copper-nickel-phosphorus alloy plating solution for forming a second conductive part, copper sulfate 50 g / L, nickel sulfate 5 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, and sodium citrate A plating solution was prepared by adjusting a mixed solution of 90 g / L, boric acid 10 g / L, and polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) 1 g / L as a nonionic surfactant to pH 9 with sodium hydroxide. 750 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 10 ml / min. The reaction temperature was set at 55 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、第1の導電部の外表面上に第2の導電部の銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:50nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried, whereby the copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: second conductive portion) is formed on the outer surface of the first conductive portion. 50 nm) was obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部を形成したこと以外は実施例10と同様にして、導電性粒子を得た。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 10 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例20)
第1の導電部形成用の無電解銅めっき液として、硫酸銅200g/Lと、エチレンジアミン四酢酸150g/Lと、グルコン酸ナトリウム100g/Lと、ホルムアルデヒド50g/Lとの混合液を、アンモニアにてpH10.5に調整した銅めっき液を用意した。このめっき液250mlを10ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、懸濁液に滴下した。反応温度は、65℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 20)
As the electroless copper plating solution for forming the first conductive part, a mixed solution of 200 g / L of copper sulfate, 150 g / L of ethylenediaminetetraacetic acid, 100 g / L of sodium gluconate, and 50 g / L of formaldehyde is used as ammonia. A copper plating solution adjusted to pH 10.5 was prepared. 250 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 10 ml / min. The reaction temperature was set to 65 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗することにより、樹脂粒子の表面に第1の導電部の銅導電層(厚み:53nm)が配置された導電性粒子を得た。第1の導電部の銅導電層が配置された導電性粒子を蒸留水100重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。パラジウム触媒液を5重量%含む酸性溶液100重量部に、上記懸濁液を、超音波分散器を用いて分散させた後、溶液をろ過することにより、第1の導電部の銅導電層が配置された導電性粒子を取り出した。次いで、第1の導電部の銅導電層が配置された導電性粒子をジメチルアミンボラン1重量%溶液100重量部に添加し、第1の導電部の銅導電層の表面を活性化させた。表面が活性化された第1の導電部の銅導電層が配置された導電性粒子を十分に水洗した後、蒸留水500重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles were taken out and washed with water to obtain conductive particles in which the copper conductive layer (thickness: 53 nm) of the first conductive part was disposed on the surface of the resin particles. Suspension was obtained by adding the electroconductive particle by which the copper electroconductive layer of the 1st electroconductive part was arrange | positioned to 100 weight part of distilled water, and making it disperse | distribute. The suspension is dispersed in 100 parts by weight of an acidic solution containing 5% by weight of a palladium catalyst solution using an ultrasonic disperser, and then the solution is filtered to obtain a copper conductive layer of the first conductive part. The arranged conductive particles were taken out. Next, the conductive particles on which the copper conductive layer of the first conductive part was disposed were added to 100 parts by weight of a 1% by weight dimethylamine borane solution to activate the surface of the copper conductive layer of the first conductive part. The conductive particles on which the copper conductive layer of the first conductive part whose surface was activated were sufficiently washed, then added to 500 parts by weight of distilled water and dispersed to obtain a suspension.
次に、第2の導電部形成用の無電解銅−ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸銅50g/Lと、硫酸ニッケル5g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、クエン酸ナトリウム90g/Lと、ホウ酸10g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)1g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液750mlを10ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、懸濁液に滴下した。反応温度は、55℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。 Next, as an electroless copper-nickel-phosphorus alloy plating solution for forming a second conductive part, copper sulfate 50 g / L, nickel sulfate 5 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, and sodium citrate A plating solution was prepared by adjusting a mixed solution of 90 g / L, boric acid 10 g / L, and polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) 1 g / L as a nonionic surfactant to pH 9 with sodium hydroxide. 750 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 10 ml / min. The reaction temperature was set at 55 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、第1の導電部の外表面上に第2の導電部の銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:53nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried, whereby the copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: second conductive portion) is formed on the outer surface of the first conductive portion. 53 nm) are obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部を形成したこと以外は実施例10と同様にして、導電性粒子を得た。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 10 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例21)
第1の導電部形成用の無電解銅−ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸銅50g/Lと、硫酸ニッケル5g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、クエン酸ナトリウム90g/Lと、ホウ酸10g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)1g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液1300mlを10ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、懸濁液に滴下した。反応温度は、55℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 21)
As electroless copper-nickel-phosphorus alloy plating solution for forming the first conductive part, copper sulfate 50 g / L, nickel sulfate 5 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, and sodium citrate 90 g / L Then, a plating solution prepared by adjusting a pH of 9 to 10 g / L of boric acid and 1 g / L of polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) as a nonionic surfactant with sodium hydroxide was prepared. 1300 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 10 ml / min. The reaction temperature was set at 55 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗することにより、樹脂粒子の表面に第1の導電部の銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:82nm)が配置された導電性粒子を得た。第1の導電部の銅−ニッケル−リン合金導電層が配置された導電性粒子を蒸留水500重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。 Thereafter, the suspension is filtered to take out the particles, and the particles are washed with water, whereby the copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 82 nm) of the first conductive part is disposed on the surface of the resin particles. Particles were obtained. A suspension was obtained by adding and dispersing conductive particles in which the copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer of the first conductive portion was placed in 500 parts by weight of distilled water.
次に、第2の導電部形成用の置換金めっき液として、シアン化金カリウム10g/Lと、クエン酸ナトリウム45g/Lと、エチレンジアミン四酢酸5g/Lと、水酸化ナトリウム20g/Lとを含む金めっき液(pH6.0)を500ml用意した。 Next, potassium gold cyanide 10 g / L, sodium citrate 45 g / L, ethylenediaminetetraacetic acid 5 g / L, and sodium hydroxide 20 g / L are used as the displacement gold plating solution for forming the second conductive portion. 500 ml of a gold plating solution (pH 6.0) was prepared.
得られた懸濁液を45℃にて攪拌しながら、上記金めっき液500mLを懸濁液に徐々に滴下し、置換金めっきを行った。 While stirring the resulting suspension at 45 ° C., 500 mL of the above gold plating solution was gradually added dropwise to the suspension to perform displacement gold plating.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、第1の導電部の外表面上に第2の導電部の金導電層(厚み:14nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried, whereby the gold conductive layer (thickness: 14 nm) of the second conductive part is disposed on the outer surface of the first conductive part. Conductive particles were obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部を形成したこと以外は実施例10と同様にして、導電性粒子を得た。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 10 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例22)
第1の導電部形成用の無電解銅−ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸銅50g/Lと、硫酸ニッケル5g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、クエン酸ナトリウム90g/Lと、ホウ酸10g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)1g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液1300mlを10ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、懸濁液に滴下した。反応温度は、55℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 22)
As electroless copper-nickel-phosphorus alloy plating solution for forming the first conductive part, copper sulfate 50 g / L, nickel sulfate 5 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, and sodium citrate 90 g / L Then, a plating solution prepared by adjusting a pH of 9 to 10 g / L of boric acid and 1 g / L of polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) as a nonionic surfactant with sodium hydroxide was prepared. 1300 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 10 ml / min. The reaction temperature was set at 55 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗することにより、樹脂粒子の表面に第1の導電部の銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:82nm)が配置された導電性粒子を得た。第1の導電部の銅−ニッケル−リン合金導電層が配置された導電性粒子を蒸留水500重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。 Thereafter, the suspension is filtered to take out the particles, and the particles are washed with water, whereby the copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 82 nm) of the first conductive part is disposed on the surface of the resin particles. Particles were obtained. A suspension was obtained by adding and dispersing conductive particles in which the copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer of the first conductive portion was placed in 500 parts by weight of distilled water.
次に、第2の導電部形成用の無電解パラジウムめっき液として、硫酸パラジウム12g/Lと、エチレンジアミン30ml/Lと、ギ酸ナトリウム80g/Lと、サッカリン酸ナトリウム5mg/Lとの混合液を、硫酸にてpH8.0に調整しためっき液を500ml用意した。 Next, as an electroless palladium plating solution for forming a second conductive part, a mixed solution of 12 g / L of palladium sulfate, 30 ml / L of ethylenediamine, 80 g / L of sodium formate, and 5 mg / L of sodium saccharinate is obtained. 500 ml of a plating solution adjusted to pH 8.0 with sulfuric acid was prepared.
得られた懸濁液を50℃にて攪拌しながら、上記無電解パラジウムめっき液500mLを懸濁液に徐々に滴下し、無電解パラジウムめっきを行った。 While stirring the obtained suspension at 50 ° C., 500 mL of the electroless palladium plating solution was gradually added dropwise to the suspension to perform electroless palladium plating.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、第1の導電部の外表面上に第2の導電部のパラジウム導電層(厚み:17nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried, whereby the palladium conductive layer (thickness: 17 nm) of the second conductive part is disposed on the outer surface of the first conductive part. Conductive particles were obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部を形成したこと以外は実施例10と同様にして、導電性粒子を得た。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 10 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例23)
第1の導電部形成用の無電解銅−ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸銅50g/Lと、硫酸ニッケル5g/Lと、次亜リン酸ナトリウム100g/Lと、クエン酸ナトリウム90g/Lと、ホウ酸10g/Lと、非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール1000(分子量:1000)1g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH9に調整しためっき液を用意した。このめっき液1300mlを10ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、懸濁液に滴下した。反応温度は、55℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。
(Example 23)
As electroless copper-nickel-phosphorus alloy plating solution for forming the first conductive part, copper sulfate 50 g / L, nickel sulfate 5 g / L, sodium hypophosphite 100 g / L, and sodium citrate 90 g / L Then, a plating solution prepared by adjusting a pH of 9 to 10 g / L of boric acid and 1 g / L of polyethylene glycol 1000 (molecular weight: 1000) as a nonionic surfactant with sodium hydroxide was prepared. 1300 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 10 ml / min. The reaction temperature was set at 55 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗することにより、樹脂粒子の表面に第1の導電部の銅−ニッケル−リン合金導電層(厚み:86nm)が配置された導電性粒子を得た。第1の導電部の銅−ニッケル−リン合金導電層が配置された導電性粒子を蒸留水500重量部に加え、分散させることにより、懸濁液を得た。 Thereafter, the suspension is filtered, and the particles are taken out and washed with water, whereby a conductive layer in which the copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 86 nm) of the first conductive portion is disposed on the surface of the resin particles. Particles were obtained. A suspension was obtained by adding and dispersing conductive particles in which the copper-nickel-phosphorus alloy conductive layer of the first conductive portion was placed in 500 parts by weight of distilled water.
次に、第2の導電部形成用の無電解ニッケル−ボロン合金めっき液として、硫酸ニッケル15g/Lと、ジメチルアミンボラン40g/Lと、めっき安定剤(ビスマス化合物)2ml/Lと、クエン酸ナトリウム15g/Lとの混合液を水酸化ナトリウムにてpH6に調整しためっき液を用意した。このめっき液500mlを5ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、懸濁液に滴下した。反応温度は、45℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。 Next, as an electroless nickel-boron alloy plating solution for forming a second conductive part, nickel sulfate 15 g / L, dimethylamine borane 40 g / L, plating stabilizer (bismuth compound) 2 ml / L, and citric acid A plating solution in which a mixed solution of sodium 15 g / L was adjusted to pH 6 with sodium hydroxide was prepared. 500 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 5 ml / min. The reaction temperature was set to 45 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、第1の導電部の外表面上に第2の導電部のニッケル−ボロン合金導電層(厚み:14nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電部は、外表面に多角柱状の複数の突起を有していた。 Thereafter, the suspension is filtered to take out particles, washed with water, and dried to form a nickel-boron alloy conductive layer (thickness: 14 nm) of the second conductive part on the outer surface of the first conductive part. The electroconductive particle by which was arrange | positioned was obtained. The conductive part in the obtained conductive particles had a plurality of polygonal columnar protrusions on the outer surface.
上記のめっき方法で導電部を形成したこと以外は実施例10と同様にして、導電性粒子を得た。 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 10 except that the conductive part was formed by the above plating method.
(実施例24)
絶縁性粒子の作製:
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 24)
Production of insulating particles:
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.
導電性粒子の作製:
実施例10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。
Production of conductive particles:
10 g of the conductive particles obtained in Example 10 were dispersed in 500 mL of ion exchange 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%.
(比較例1)
実施例1と同様の有機無機ハイブリッド粒子(基材粒子A)を用意した。
(Comparative Example 1)
Organic-inorganic hybrid particles (base particle A) similar to Example 1 were prepared.
上記有機無機ハイブリッド粒子をエッチングし、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中に有機無機ハイブリッド粒子を添加し、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有機無機ハイブリッド粒子を添加し、パラジウムが付着された有機無機ハイブリッド粒子を得た。 The organic / inorganic hybrid particles were etched and washed with water. Next, organic-inorganic hybrid particles were 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. Organic / inorganic hybrid particles were added to 0.5 wt% dimethylamine borane solution at pH 6 to obtain organic / inorganic hybrid particles to which palladium was attached.
パラジウムが付着された有機無機ハイブリッド粒子をイオン交換水300mL中で3分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、ニッケル粒子スラリー(球状のニッケル粒子を含む、芯物質であるニッケルの平均粒子径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有機無機ハイブリッド粒子を含む懸濁液を得た。 The organic-inorganic hybrid particles to which palladium was attached were stirred and dispersed in 300 mL of ion exchange water for 3 minutes to obtain a dispersion. Next, 1 g of nickel particle slurry (including spherical nickel particles and an average particle diameter of nickel as a core material of 100 nm) is added to the dispersion over 3 minutes to include organic-inorganic hybrid particles to which the core material is attached. A suspension was obtained.
また、無電解ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸ニッケル450g/Lと、次亜リン酸ナトリウム150g/Lと、クエン酸ナトリウム200g/Lと、めっき安定剤5ml/Lとの混合液をアンモニアにてpH7に調整しためっき液を用意した。このめっき液500mlを15ml/分の添加速度で定量ポンプを通して懸濁液に滴下した。反応温度は、60℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。 In addition, as an electroless nickel-phosphorus alloy plating solution, a mixed solution of nickel sulfate 450 g / L, sodium hypophosphite 150 g / L, sodium citrate 200 g / L, and plating stabilizer 5 ml / L is used as ammonia. A plating solution adjusted to pH 7 was prepared. 500 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 15 ml / min. The reaction temperature was set to 60 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、芯物質が付着された有機無機ハイブリッド粒子の表面にニッケル−リン合金導電層(厚み:101nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における複数の突起の形状は、球体の一部の形状であった。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried, whereby a nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 101 nm) is disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles to which the core substance is attached. Conductive particles were obtained. The shape of the plurality of protrusions in the obtained conductive particles was a partial shape of a sphere.
(比較例2)
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(基材粒子B、積水化学工業社製「ミクロパールSP−203」)を用意した。
(Comparative Example 2)
Divinylbenzene copolymer resin particles (base particle B, “Micropearl SP-203” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) having a particle size of 3.0 μm were prepared.
上記ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子をエッチングし、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中に樹脂粒子を添加し、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樹脂粒子を添加し、パラジウムが付着された樹脂粒子を得た。 The divinylbenzene copolymer resin particles were etched and washed with water. Next, resin particles were 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. Resin particles were added to 0.5 wt% dimethylamine borane solution at pH 6 to obtain resin particles to which palladium was attached.
パラジウムが付着された樹脂粒子をイオン交換水300mL中で3分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、ニッケル粒子スラリー(球状のニッケル粒子を含む、芯物質であるニッケルの平均粒子径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樹脂粒子を含む懸濁液を得た。 The resin particles to which palladium was attached were stirred and dispersed in 300 mL of ion exchange water for 3 minutes to obtain a dispersion. Next, 1 g of nickel particle slurry (including spherical nickel particles, average particle diameter of nickel as core material of 100 nm) is added to the dispersion over 3 minutes, and the suspension containing resin particles to which the core material is attached is added. A liquid was obtained.
また、無電解ニッケル−リン合金めっき液として、硫酸ニッケル650g/Lと、次亜リン酸ナトリウム150g/Lと、クエン酸ナトリウム200g/Lと、めっき安定剤5ml/Lとの混合液をアンモニアにてpH7に調整した。このめっき液500mlを15ml/分の添加速度で定量ポンプを通して、懸濁液に滴下した。反応温度は、60℃に設定した。その後pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを確認した。 In addition, as an electroless nickel-phosphorus alloy plating solution, a mixed solution of nickel sulfate 650 g / L, sodium hypophosphite 150 g / L, sodium citrate 200 g / L, and plating stabilizer 5 ml / L is used as ammonia. The pH was adjusted to 7. 500 ml of this plating solution was added dropwise to the suspension through a metering pump at an addition rate of 15 ml / min. The reaction temperature was set to 60 ° C. Thereafter, the mixture was stirred until the pH became stable, and it was confirmed that hydrogen foaming stopped.
その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、芯物質が付着された有機無機ハイブリッド粒子の表面にニッケル−リン合金導電層(厚み:102nm)が配置された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における複数の突起の形状は、球体の一部の形状であった。 Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried, whereby a nickel-phosphorus alloy conductive layer (thickness: 102 nm) is disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles to which the core substance is attached. Conductive particles were obtained. The shape of the plurality of protrusions in the obtained conductive particles was a partial shape of a sphere.
(比較例3)
導電部の外表面に突起を形成せずに、導電部の外形が球状であるように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 3)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that no protrusion was formed on the outer surface of the conductive portion and the outer shape of the conductive portion was spherical.
(比較例4)
導電部の外表面に突起を形成せずに、導電部の外形が球状であるようにしたこと以外は実施例2と同様にして、導電性粒子を得た。
(Comparative Example 4)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 2 except that no protrusion was formed on the outer surface of the conductive portion and the outer shape of the conductive portion was spherical.
(評価)
(1)導電部の面格子の評価
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ピーク強度比を算出した。金層の回折線全体の回折ピーク強度に占める(111)方位の回折ピーク強度の割合((111)面の割合)を求めた。
(Evaluation)
(1) Evaluation of surface grating of conductive part Using an X-ray diffractometer ("RINT2500VHF" manufactured by Rigaku Corporation), the peak intensity ratio of diffraction lines specific to the apparatus depending on the diffraction angle was calculated. The ratio of the diffraction peak intensity in the (111) direction occupying the diffraction peak intensity of the entire diffraction line of the gold layer (the ratio of the (111) plane) was determined.
(2)電極上の導電性粒子の配置精度(捕捉率)
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) Disposition accuracy (capture rate) of conductive particles on the electrode
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, and dispersed to prepare an anisotropic conductive paste.
L/Sが30μm/30μmであるITO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30μm/30μmである銅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 ITO electrode pattern having an L / S of 30 μm / 30 μm on the upper surface was prepared. Moreover, the semiconductor chip which has a copper electrode pattern whose L / S is 30 micrometers / 30 micrometers 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、3MPa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 3 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において、導電材料により形成された接続部に含まれる導電性粒子の全個数100重量%中、電極上に配置されている導電性粒子の個数の割合(%)を評価した。電極上の導電性粒子の配置精度を下記の基準で判定した。 In the obtained connection structure, the ratio (%) of the number of conductive particles arranged on the electrode was evaluated in 100% by weight of the total number of conductive particles included in the connection portion formed of the conductive material. . The arrangement accuracy of the conductive particles on the electrode was determined according to the following criteria.
[電極上の導電性粒子の配置精度の判定基準]
○○:電極上に配置されている導電性粒子の個数の割合が80%以上
○:電極上に配置されている導電性粒子の個数の割合が70%以上、80%未満
△:電極上に配置されている導電性粒子の個数の割合が60%以上、70%未満
×:電極上に配置されている導電性粒子の個数の割合が60%未満
[Judgment criteria for placement accuracy of conductive particles on electrode]
○○: The ratio of the number of conductive particles arranged on the electrode is 80% or more ○: The ratio of the number of conductive particles arranged on the electrode is 70% or more and less than 80% Δ: On the electrode Ratio of the number of conductive particles arranged is 60% or more and less than 70% ×: Ratio of the number of conductive particles arranged on the electrode is less than 60%
(3)導通信頼性
上記(2)の評価で得られた接続構造体15個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。接続抵抗から導通信頼性を下記の基準で判定した。
(3) Conduction reliability The connection resistance between the upper and lower electrodes of the 15 connection structures obtained in the evaluation of (2) above 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. From the connection resistance, the conduction reliability was judged according to the following criteria.
[導通信頼性(接続抵抗)の判定基準]
○○:接続抵抗の平均値が8.0Ω以下
○:接続抵抗の平均値が8.0Ωを超え、10.0Ω以下
△:接続抵抗の平均値が10.0Ωを超え、15.0Ω以下
×:接続抵抗の平均値が15.0Ωを超える
[Judgment criteria for conduction reliability (connection resistance)]
○○: Average value of connection resistance is 8.0Ω or less ○: Average value of connection resistance exceeds 8.0Ω and 10.0Ω or less △: Average value of connection resistance exceeds 10.0Ω and 15.0Ω or less × : Average connection resistance exceeds 15.0Ω
(4)絶縁信頼性
上記(2)の評価で得られた接続構造体15個を、85℃及び湿度85%にて500時間放置した。放置後の接続構造体において、隣接する電極間に、5Vを印加し、抵抗値を25箇所で測定して、絶縁抵抗の平均値を算出した。絶縁信頼性を下記の基準で判定した。
(4) Insulation reliability Fifteen connection structures obtained by the evaluation in (2) above were allowed to stand at 85 ° C. and a humidity of 85% for 500 hours. In the connection structure after being allowed to stand, 5 V was applied between adjacent electrodes, the resistance value was measured at 25 locations, and the average value of the insulation resistance was calculated. Insulation reliability was judged according to the following criteria.
[絶縁信頼性の判定基準]
○○:絶縁抵抗が1000MΩ以上
○:絶縁抵抗が100MΩ以上、1000MΩ未満
△:絶縁抵抗が10MΩ以上、100MΩ未満
×:絶縁抵抗が10MΩ未満
[Criteria for insulation reliability]
○: Insulation resistance is 1000 MΩ or more ○: Insulation resistance is 100 MΩ or more and less than 1000 MΩ Δ: Insulation resistance is 10 MΩ or more and less than 100 MΩ ×: Insulation resistance is less than 10 MΩ
(5)突起の平均高さAの測定
得られた導電性粒子を含有量が30重量%となるように、Kulzer社製「テクノビット4000」に添加し、分散させて、導電性粒子検査用埋め込み樹脂を作製した。その検査用樹脂中の分散した導電性樹脂の中心付近を通るようにイオンミリング装置(日立ハイテクノロジーズ社製「IM4000」)を用いて、導電性粒子の断面を切り出した。
(5) Measurement of average height A of protrusions The obtained conductive particles were added to Kulzer “Technobit 4000” so that the content was 30% by weight, dispersed, and used for testing conductive particles. An embedding resin was produced. A cross section of the conductive particles was cut out using an ion milling device (“IM4000” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) so as to pass through the vicinity of the center of the dispersed conductive resin in the test resin.
そして、電界放射型透過電子顕微鏡(FE−TEM)(日本電子社製「JEM−ARM200F」)を用いて、画像倍率5万倍に設定し、20個の導電性粒子を無作為に選択し、それぞれの導電性粒子の突起部を観察した。得られた導電性粒子における突起部の突起の高さを計測し、それを算術平均して突起の平均高さAとした。 Then, using a field emission transmission electron microscope (FE-TEM) (“JEM-ARM200F” manufactured by JEOL Ltd.), the image magnification is set to 50,000 times, and 20 conductive particles are randomly selected, The protrusion part of each electroconductive particle was observed. The height of the protrusions of the protrusions in the obtained conductive particles was measured, and was arithmetically averaged to obtain the average height A of the protrusions.
(6)突起の基部の平均径Bの測定
得られた導電性粒子を含有量が30重量%となるように、Kulzer社製「テクノビット4000」に添加し、分散させて、導電性粒子検査用埋め込み樹脂を作製した。その検査用樹脂中の分散した導電性樹脂の中心付近を通るようにイオンミリング装置(日立ハイテクノロジーズ社製「IM4000」)を用いて、導電性粒子の断面を切り出した。
(6) Measurement of average diameter B of base of protrusions The obtained conductive particles were added to Kulzer's “Technobit 4000” so that the content was 30% by weight, and dispersed to conduct conductive particle inspection. An embedded resin was prepared. A cross section of the conductive particles was cut out using an ion milling device (“IM4000” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) so as to pass through the vicinity of the center of the dispersed conductive resin in the test resin.
そして、電界放射型透過電子顕微鏡(FE−TEM)(日本電子社製「JEM−ARM200F」)を用いて、画像倍率5万倍に設定し、20個の導電性粒子を無作為に選択し、それぞれの導電性粒子の突起部を観察した。得られた導電性粒子における突起部の突起の基部径を計測し、それを算術平均して突起の基部の平均径Bとした。 Then, using a field emission transmission electron microscope (FE-TEM) (“JEM-ARM200F” manufactured by JEOL Ltd.), the image magnification is set to 50,000 times, and 20 conductive particles are randomly selected, The protrusion part of each electroconductive particle was observed. The base diameter of the protrusions of the protrusions in the obtained conductive particles was measured, and this was arithmetically averaged to obtain the average diameter B of the bases of the protrusions.
(7)多角柱状である突起の数の割合Xの測定
走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、画像倍率を25000倍に設定し、20個の導電性粒子を無作為に選択し、それぞれの導電性粒子の突起部を観察した。全ての突起部は、突起形状が、多角柱状か否かを評価して、突起形状が多角柱状により形成されている突起部と、突起形状が、多角柱状により形成されていない突起部とに分別した。このようにして、1つの導電性粒子あたりの1)多角柱状により形成されている突起部の個数と、2)多角柱状により形成されていない突起部の個数とを計測した。1)と2)の突起部の全個数100%中の1)多角柱状である突起の数の割合Xを算出した。
(7) Measurement of the ratio X of the number of protrusions having a polygonal columnar shape Using a scanning electron microscope (SEM), the image magnification is set to 25000 times, and 20 conductive particles are randomly selected. The protrusions of the conductive particles were observed. All the protrusions are evaluated as to whether or not the protrusion shape is a polygonal column, and are classified into a protrusion that is formed by a polygonal column and a protrusion that is not formed by a polygonal column. did. In this way, 1) the number of projections formed by a polygonal column per conductive particle and 2) the number of projections not formed by a polygonal column were measured. The ratio X of the number of protrusions that are 1) polygonal columns out of the total number of protrusions 1) and 2) was calculated.
結果を下記の表1に示す。また、下記の表1では、複数の上記突起の平均高さA、複数の上記突起の基部の平均径B、導電性粒子1個あたりに含まれる突起の数に占める多角柱状である突起の数の割合Xを示した。 The results are shown in Table 1 below. In Table 1 below, the average height A of the plurality of protrusions, the average diameter B of the bases of the plurality of protrusions, and the number of protrusions in the shape of a polygonal column in the number of protrusions included in one conductive particle. The ratio X of
なお、上記(1)の評価で得られた実施例1〜24及び比較例1,2の導電性粒子を用いた接続構造体の電極を確認したところ、実施例1〜24の導電性粒子を用いた接続構造体の方が、比較例1,2の導電性粒子を用いた接続構造体よりも、電極の損傷がかなり抑えられていた。 In addition, when the electrode of the connection structure using the electroconductive particle of Examples 1-24 obtained by evaluation of said (1) and Comparative Examples 1 and 2 was confirmed, the electroconductive particle of Examples 1-24 was confirmed. The connection structure used was considerably less damaged than the connection structure using the conductive particles of Comparative Examples 1 and 2.
1,1A,1B,1C…導電性粒子
1a,1Aa,1Ba,1Ca…突起
2…基材粒子
3,3A,3B…導電部(導電層)
3a,3Aa,3Ba…突起
3BA…第1の導電部
3BB…第2の導電部
3BBa…突起
4…絶縁性物質
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
1, 1A, 1B, 1C ... conductive particles 1a, 1Aa, 1Ba, 1Ca ... projections 2 ... substrate particles 3, 3A, 3B ... conductive parts (conductive layers)
3a, 3Aa, 3Ba ... projection 3BA ... first conductive portion 3BB ... second conductive portion 3BBa ... projection 4 ... insulating material 51 ... connection structure 52 ... first connection target member 52a ... first electrode 53 ... 2nd connection object member 53a ... 2nd electrode 54 ... connection part
Claims (11)
前記基材粒子の表面上に配置された導電部とを備え、
前記導電部が、外表面に多角柱状である複数の突起を有する、導電性粒子。 Substrate particles,
A conductive portion disposed on the surface of the base particle,
The conductive portion is to have a plurality of protrusions are polygonal shaped on the outer surface, the conductive particles.
基材粒子の表面上に導電層を形成する工程を備え、
前記導電部を形成する際に、前記導電部が外表面に多角柱状である複数の突起を有するように、導電部を形成する、導電性粒子の製造方法。 A method for producing the conductive particles according to any one of claims 1 to 8,
Comprising a step of forming a conductive layer on the surface of the substrate particles,
A method for producing conductive particles, wherein when forming the conductive part, the conductive part is formed such that the conductive part has a plurality of polygonal columnar protrusions on an outer surface.
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1〜8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いる、接続
構造体。
A first connection target member;
A second connection target member;
A connection portion connecting the first connection target member and the second connection target member;
A connection structure in which the connecting portion is formed of the conductive particles according to any one of claims 1 to 8, or is formed of a conductive material containing the conductive particles and a binder resin.
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