JP6734055B2 - Conductive particles, conductive material and connection structure - Google Patents

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

異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等の異方性導電材料が広く知られている。上記異方性導電材料では、バインダー樹脂中に導電性粒子が分散されている。 Anisotropic conductive materials such as anisotropic conductive paste and anisotropic conductive film are widely known. In the anisotropic conductive material, conductive particles are dispersed in the 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, connected to a flexible printed circuit board and a glass substrate (FOG (Film on Glass)), or connected to a semiconductor chip and a flexible printed circuit board (COF(Film on Glass)). Chip on Film), connection between a semiconductor chip and a glass substrate (COG (Chip on Glass)), and connection between a flexible printed circuit board and a glass epoxy substrate (FOB (Film on Board)).

上記導電性粒子の一例として、下記の特許文献1には、樹脂粒子の表面にニッケルを含む導電性金属層を形成して、金属被覆粒子を製造する被覆工程、及び、上記金属被覆粒子を、非酸化性雰囲気下で180℃〜350℃の温度で加熱処理を行う熱処理工程によって得られる導電性粒子が開示されている。 As an example of the conductive particles, in Patent Document 1 below, a coating step of forming a conductive metal layer containing nickel on the surface of the resin particles to produce metal-coated particles, and the metal-coated particles, Disclosed is a conductive particle obtained by a heat treatment step of performing heat treatment at a temperature of 180° C. to 350° C. in a non-oxidizing atmosphere.

また、下記の特許文献2には、基材粒子と、該基材粒子の外表面を被覆する導電性金属層とを有する導電性粒子が開示されている。上記導電性金属層は、ニッケルメッキ層を含む。上記ニッケルメッキ層は、走査型電子顕微鏡を使用して100000倍の拡大倍率で、厚さ方向の断面を観測したとき、断面に粒界が認められ、かつ、粒界構造がニッケルメッキ層の厚さ方向に配向する柱状構造でない層である。 Moreover, the following Patent Document 2 discloses conductive particles having base particles and a conductive metal layer coating the outer surface of the base particles. The conductive metal layer includes a nickel plating layer. When the cross section in the thickness direction is observed using a scanning electron microscope at a magnification of 100,000, the nickel plating layer has grain boundaries in the cross section, and the grain boundary structure has a thickness of the nickel plating layer. The layer does not have a columnar structure and is oriented in the vertical direction.

また、下記の特許文献3には、基材粒子と、該基材粒子の外表面を被覆する少なくとも一層の導電性金属層から構成される導電性粒子が開示されている。上記導電性金属層は、ニッケル又はニッケル合金で形成される層を含む。ニッケル又はニッケル合金で形成される層の平均厚みと平均粒界幅との比(平均厚み/平均粒界幅)は、0.1以上、5未満である。 Further, Patent Document 3 below discloses conductive particles composed of base particles and at least one conductive metal layer coating the outer surface of the base particles. The conductive metal layer includes a layer formed of nickel or a nickel alloy. The ratio of the average thickness and the average grain boundary width of the layer formed of nickel or nickel alloy (average thickness/average grain boundary width) is 0.1 or more and less than 5.

特開2013−008474号公報JP, 2013-008474, A 特開2013−073694号公報JP, 2013-073694, A 特開2014−011117号公報JP, 2014-011117, A

上記異方性導電材料により、例えば、半導体チップの電極とガラス基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラス基板上に、導電性粒子を含む異方性導電材料を配置する。次に、半導体チップを積層して、加熱及び加圧する。これにより、異方性導電材料を硬化させて、導電性粒子を介して電極間を電気的に接続して、接続構造体を得る。 When the electrodes of the semiconductor chip and the electrodes of the glass substrate are electrically connected by the anisotropic conductive material, for example, the anisotropic conductive material containing conductive particles is arranged on the glass substrate. Next, the semiconductor chips are stacked and heated and pressed. As a result, the anisotropic conductive material is cured and the electrodes are electrically connected via the conductive particles to obtain a connection structure.

特許文献1〜3に記載のような従来の導電性粒子では、電極間の接続後に、圧縮された導電性粒子が元の形状に戻ろうとする作用が働いて、スプリングバックと呼ばれる現象が生じることがある。このため、電極と導電性粒子の接触性が低下したり、導電層に割れが生じたりして、導通不良が生じることがある。すなわち、従来の導電性粒子を用いた接続構造体では、導通信頼性が低いことがある。 In the conventional conductive particles as described in Patent Documents 1 to 3, after the connection between the electrodes, the action of the compressed conductive particles trying to return to the original shape works, and a phenomenon called springback occurs. There is. For this reason, the contact between the electrodes and the conductive particles may be lowered, or the conductive layer may be cracked, resulting in poor conduction. That is, the connection structure using the conventional conductive particles may have low conduction reliability.

本発明の目的は、電極間を電気的に接続した場合に、導通信頼性を高めることができる導電性粒子を提供することである。また、本発明の目的は、上記導電性粒子を用いた導電材料及び接続構造体を提供することである。 It is an object of the present invention to provide conductive particles that can improve conduction reliability when electrodes are electrically connected. Moreover, the objective of this invention is providing the electrically-conductive material and connection structure which used the said electrically-conductive particle.

本発明の広い局面によれば、基材粒子と、前記基材粒子の外表面上に、前記基材粒子に接するように配置された導電部とを備え、前記導電部内に孔が存在し、前記導電部の厚みが50nm以上であり、前記導電部の内表面から前記導電部の厚み方向外側に向かって厚み40nmの第1の領域において、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔が50個以下で存在する、導電性粒子が提供される。 According to a broad aspect of the present invention, a base particle, on the outer surface of the base particle, comprising a conductive portion arranged so as to contact the base particle, there is a hole in the conductive portion, The thickness of the conductive portion is 50 nm or more, and in the first region having a thickness of 40 nm from the inner surface of the conductive portion toward the outer side in the thickness direction of the conductive portion, the diameter is 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2. Provided is a conductive particle having 50 or less holes.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電部内に複数の孔が存在し、前記第1の領域において、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔が2個以上で存在する。 In a specific aspect of the conductive particle according to the present invention, a plurality of holes are present in the conductive portion, and in the first region, two or more holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2. Exists in.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電部内において、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔が50個以下で存在する。 In a specific aspect of the conductive particle according to the present invention, 50 μm or less of pores having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less exist in 1 μm 2 in the conductive part.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電部の前記第1の領域を除く第2の領域において、直径が1nm以上、20nm以下である孔が存在しないか、又は、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔が20個未満で存在する。 In a specific aspect of the conductive particle according to the present invention, there is no hole having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less in the second region except the first region of the conductive portion, or 1 μm 2 Therefore, there are less than 20 holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電部がニッケルを含む。 On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the said electroconductive part contains nickel.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記基材粒子の粒子径が1μm以上、5μm以下である。 On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the particle diameter of the said base material particle is 1 micrometer or more and 5 micrometers 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り、他の特定の局面では、前記基材粒子が樹脂粒子である。 In one specific aspect of the conductive particles according to the present invention, the base particles are resin particles or organic-inorganic hybrid particles, and in another particular aspect, the base particles are resin particles.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記導電部が外表面に複数の突起を有する。 In a specific aspect of the conductive particle according to the present invention, the conductive portion has a plurality of protrusions on the outer surface.

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備える。 On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the said electroconductive particle is equipped with the insulating material arrange|positioned on the outer surface of the said electroconductive part.

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 broad aspect of the present invention, there is provided a conductive material including the conductive particles described above and a binder resin.

本発明の広い局面によれば、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、前記接続部の材料が、上述した導電性粒子であるか、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であり、前記第1の電極と前記第2の電極とが前記導電性粒子により電気的に接続されている、接続構造体が提供される。 According to a broad aspect of the present invention, a first connection target member having a first electrode on a surface, a second connection target member having a second electrode on a surface, the first connection target member, and A connecting part connecting the second connection target member, wherein the material of the connecting part is the conductive particles described above, or a conductive material containing the conductive particles and a binder resin, A connection structure is provided in which the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles.

本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と、上記基材粒子の外表面上に、上記基材粒子に接するように配置された導電部とを備えており、上記導電部内に孔が存在し、上記導電部の厚みが50nm以上であり、上記導電部の内表面から上記導電部の厚み方向外側に向かって厚み40nmの第1の領域において、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔が50個以下で存在するので、電極間を電気的に接続した場合に、導通信頼性を高めることができる。 The conductive particles according to the present invention include a base particle and a conductive portion arranged on the outer surface of the base particle so as to be in contact with the base particle, and a hole exists in the conductive portion. In the first region having a thickness of 50 nm or more and a thickness of 40 nm from the inner surface of the conductive portion toward the outer side in the thickness direction of the conductive portion, the diameter is 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2. Since there are 50 or less holes, the conduction reliability can be improved when the electrodes are electrically connected.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第2の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the second embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第3の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the third embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to the first embodiment of the present invention. 図5は、孔を含む導電部において、導電部の内表面から導電部の厚み方向外側に向かって厚み40nmの第1の領域と、導電部の第1の領域を除く第2の領域とを説明するための模式図である。FIG. 5 shows, in a conductive part including a hole, a first region having a thickness of 40 nm from the inner surface of the conductive part toward the outer side in the thickness direction of the conductive part, and a second region excluding the first region of the conductive part. It is a schematic diagram for explaining.

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

(導電性粒子)
本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と、導電部とを備える。本発明に係る導電性粒子では、上記基材粒子の外表面上に、上記基材粒子に接するように、上記導電部が配置されている。本発明に係る導電性粒子では、上記導電部内に孔が存在する。本発明に係る導電性粒子では、上記導電部の厚みが50nm以上である。本発明に係る導電性粒子では、上記導電部の内表面から上記導電部の厚み方向外側に向かって厚み40nmの第1の領域において、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔が50個以下で存在する。上記直径は最大径を意味する。
(Conductive particles)
The conductive particles according to the present invention include base particles and conductive parts. In the conductive particle according to the present invention, the conductive portion is arranged on the outer surface of the base material particle so as to be in contact with the base material particle. In the conductive particle according to the present invention, holes are present in the conductive part. In the conductive particle according to the present invention, the conductive portion has a thickness of 50 nm or more. In the conductive particles according to the present invention, pores having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2 in the first region having a thickness of 40 nm from the inner surface of the conductive portion toward the outer side in the thickness direction of the conductive portion. There are 50 or less. The above diameter means the maximum diameter.

なお、直径が1nm以上、20nm以下である孔には、直径が1nm未満である孔、及び、直径が20nmを超える孔は含まれない。上記孔が上記第1の領域に存在するか否かは、上記孔の中心部分が上記第1の領域に存在するか否かで判断される。上記孔は断面において観察され、直径は、断面に現れている最大径を意味する。 The holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less do not include a hole having a diameter of less than 1 nm and a hole having a diameter of more than 20 nm. Whether or not the hole exists in the first region is determined by whether or not the central portion of the hole exists in the first region. The holes are observed in the cross section, and the diameter means the maximum diameter appearing in the cross section.

本発明における上述した構成によって、本発明に係る導電性粒子を用いて電極間を電気的に接続した場合に、接続抵抗を低くすることができ、導通信頼性を高めることができる。電極間の接続後に、圧縮された導電性粒子が元の形状に戻ろうとする作用が大きく働きにくい。これは、上記孔を含む導電部部分(特に第1の領域)がクッション層としての役割を果たし、上記孔を含む導電部部分(特に第1の領域)が導電部に蓄積される弾性ひずみを緩和するためであると考えられる。本発明に係る導電性粒子では、圧縮された導電性粒子が元の形状に戻ろうとする際に、導電部の割れが生じにくい。また、圧縮された導電性粒子が元の形状に戻ろうとする作用が大きく働きにくいため、電極と導電性粒子との接触性を充分に確保できる。本発明では、導電性粒子が高温下又は高湿下に晒されても、接続抵抗の上昇を抑えることができる。特に、高湿下での接続抵抗の上昇を抑えることができる。 With the above-described configuration of the present invention, when the electrodes are electrically connected using the conductive particles of the present invention, the connection resistance can be lowered and the conduction reliability can be improved. After the connection between the electrodes, the action of the compressed conductive particles to return to the original shape is large and difficult to work. This is because the conductive portion portion including the hole (particularly the first area) serves as a cushion layer, and the conductive portion portion including the hole (particularly the first area) reduces elastic strain accumulated in the conductive portion. It is thought to be for alleviation. With the conductive particles according to the present invention, when the compressed conductive particles try to return to their original shape, cracking of the conductive portion is unlikely to occur. Further, since the action of the compressed conductive particles to return to the original shape is hard to work, the contact between the electrodes and the conductive particles can be sufficiently secured. In the present invention, even if the conductive particles are exposed to high temperature or high humidity, the increase in connection resistance can be suppressed. In particular, it is possible to suppress an increase in connection resistance under high humidity.

スプリングバックを抑え、導通信頼性を高める観点から、上記導電部の内表面から上記導電部の厚み方向外側に向かって厚み40nmの第1の領域において、直径が1nm以上、20nm以下である孔が存在する。 From the viewpoint of suppressing springback and increasing conduction reliability, holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less are formed in the first region having a thickness of 40 nm from the inner surface of the conductive portion toward the outer side in the thickness direction of the conductive portion. Exists.

スプリングバックを抑え、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記第1の領域において、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔は好ましくは2個以上、より好ましくは5個以上である。スプリングバックを抑え、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記第1の領域において、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔は好ましくは45個以下である。 From the viewpoint of suppressing springback and further improving conduction reliability, the number of holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2 in the first region is preferably 2 or more, and more preferably 5 or more. Is. From the viewpoint of suppressing springback and further improving conduction reliability, the number of holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2 is preferably 45 or less in the first region.

導電部の割れを抑制し、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電部の上記第1の領域を除く第2の領域において、直径が1nm以上、20nm以下である孔が存在しないか、又は、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔が20個未満で存在することが好ましい。導電部の割れを抑制し、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記第2の領域において、孔の数は少ないほどよい。上記第2の領域において、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔は好ましくは10個以下である。 From the viewpoint of suppressing cracking of the conductive portion and further enhancing the conduction reliability, is there a hole having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less in the second region of the conductive portion excluding the first region? Or, it is preferable that there are less than 20 pores having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2 . From the viewpoint of suppressing the cracking of the conductive portion and further improving the conduction reliability, the smaller the number of holes in the second region, the better. In the second region, the number of pores having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2 is preferably 10 or less.

上記孔が上記第2の領域に存在するか否かは、上記孔の中心部分が上記第2の領域に存在するか否かで判断される。上記孔は断面において観察され、直径は、断面に現れている最大径を意味する。 Whether or not the hole exists in the second region is determined by whether or not the central portion of the hole exists in the second region. The holes are observed in the cross section, and the diameter means the maximum diameter appearing in the cross section.

スプリングバックを抑え、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電部において、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔は好ましくは2個以上、より好ましくは5個以上である。スプリングバックを抑え、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電部において、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔は好ましくは50個以下、より好ましくは45個以下である。 From the viewpoint of suppressing springback and further improving conduction reliability, the number of holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2 in the conductive portion is preferably 2 or more, and more preferably 5 or more. .. From the viewpoint of suppressing springback and further enhancing conduction reliability, the number of holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2 in the conductive portion is preferably 50 or less, more preferably 45 or less. ..

導電部の割れを抑制し、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記第1の領域における1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔の数は、上記第2の領域における1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔の数よりも、多いことが好ましく、5個以上多いことがより好ましく、10個以上多いことが更に好ましい。 From the viewpoint of suppressing cracking of the conductive portion and further improving the conduction reliability, the number of holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2 in the first region is 1 μm in the second region. The number of holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less per 2 is preferably larger, more preferably 5 or more, and further preferably 10 or more.

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。なお、参照した図面では、大きさ及び厚みなどは、図示の便宜上、実際の大きさ及び厚みから適宜変更している。また、以下に示す各実施形態における各構成は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments and examples of the present invention with reference to the drawings. In the referenced drawings, the size and thickness are appropriately changed from the actual size and thickness for convenience of illustration. Further, the respective configurations in the respective embodiments shown below can be combined appropriately.

図1に、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。 FIG. 1 is a sectional view showing a conductive particle according to the first embodiment of the present invention.

図1に示す導電性粒子1は、基材粒子2と、基材粒子2の表面上に配置された導電部3とを有する。導電部3は、基材粒子2の表面に接しており、基材粒子2の表面を被覆している。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。 The conductive particle 1 shown in FIG. 1 has a base particle 2 and a conductive portion 3 arranged on the surface of the base particle 2. The conductive portion 3 is in contact with the surface of the base particle 2 and covers the surface of the base particle 2. The conductive particle 1 is a coated particle in which the surface of the base material particle 2 is coated with the conductive portion 3.

導電部3内には複数の孔3aが存在する。導電部3の厚みは50nm以上である。 There are a plurality of holes 3a in the conductive portion 3. The thickness of the conductive portion 3 is 50 nm or more.

導電部3内には、孔3aのうちの直径が1nm以上、20nm以下である孔が存在する。導電部3の内表面から導電部3の厚み方向外側に向かって厚み40nmの第1の領域R1において、孔3aのうちの直径が1nm以上、20nm以下である孔が存在し、直径が特定の範囲内にある孔が上記の個数範囲内で存在する。 In the conductive portion 3, there is a hole having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less among the holes 3a. In the first region R1 having a thickness of 40 nm from the inner surface of the conductive portion 3 toward the outer side in the thickness direction of the conductive portion 3, there is a hole having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less among the holes 3a, and the diameter is specific. There are holes within the range within the above number range.

図5に、孔3aを有する導電部3において、導電部3の内表面から導電部3の厚み方向外側に向かって厚み40nmの第1の領域R1と、導電部3の第1の領域R1を除く第2の領域R2とを図示した。導電部3の内表面から破線Lまでの導電部3の厚みが、40nmである。また、破線Lよりも内側の導電部部分が第1の領域R1である。破線Lよりも外側の導電部部分が第2の領域R2である。 In the conductive portion 3 having the holes 3a, a first region R1 having a thickness of 40 nm from the inner surface of the conductive portion 3 toward the outer side in the thickness direction of the conductive portion 3 and the first region R1 of the conductive portion 3 are shown in FIG. The removed second region R2 is illustrated. The thickness of the conductive portion 3 from the inner surface of the conductive portion 3 to the broken line L is 40 nm. Further, the conductive portion portion inside the broken line L is the first region R1. The conductive portion outside the broken line L is the second region R2.

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

図2に示す導電性粒子1Aは、基材粒子2と、基材粒子2の表面上に配置された導電部3(第1の導電部)と、導電部3の外表面上に配置された第2の導電部4を有する。導電性粒子1Aにおける基材粒子2及び導電部3は、導電性粒子1における基材粒子2及び導電部3と同じである。第2の導電部4は、導電部3に接している。導電性粒子1Aでは、多層の導電部が形成されている。 The conductive particles 1A shown in FIG. 2 are arranged on the base particle 2, the conductive portion 3 (first conductive portion) arranged on the surface of the base particle 2, and the outer surface of the conductive portion 3. It has a second conductive portion 4. The base particle 2 and the conductive portion 3 of the conductive particle 1A are the same as the base particle 2 and the conductive portion 3 of the conductive particle 1. The second conductive portion 4 is in contact with the conductive portion 3. In the conductive particles 1A, a multilayer conductive portion is formed.

図3に、本発明の第3の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。 FIG. 3 shows a cross-sectional view of conductive particles according to the third embodiment of the present invention.

図3に示す導電性粒子1Bは、基材粒子2と、導電部3Bと、複数の芯物質5と、複数の絶縁性物質6とを有する。導電性粒子1Bにおける基材粒子2は、導電性粒子1における基材粒子2と同じである。導電部3B内には複数の孔3Baが存在する。導電部3Bの厚みは50nm以上である。 The conductive particle 1B shown in FIG. 3 includes a base material particle 2, a conductive portion 3B, a plurality of core substances 5, and a plurality of insulating substances 6. The base particle 2 in the conductive particle 1B is the same as the base particle 2 in the conductive particle 1. There are a plurality of holes 3Ba in the conductive portion 3B. The thickness of the conductive portion 3B is 50 nm or more.

導電部3Bの内表面から導電部3Bの厚み方向外側に向かって厚み40nmの第1の領域R1において、1μmあたり、孔3Baのうち直径が1nm以上、20nm以下である孔(直径が特定の範囲内にある孔)が上記の範囲内で存在する。 In the first region R1 having a thickness of 40 nm from the inner surface of the conductive portion 3B toward the outer side in the thickness direction of the conductive portion 3B, holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less of the holes 3Ba per 1 μm 2 (the diameter is specific Pore within the range) exists within the above range.

導電性粒子1Bにおける導電部3Bは、導電性粒子1における導電部3と突起の有無で相違する。 The conductive portion 3B of the conductive particle 1B differs from the conductive portion 3 of the conductive particle 1 in the presence or absence of a protrusion.

導電性粒子1Bは外表面に、複数の突起1Baを有する。導電部3Bは外表面に、複数の突起3Bbを有する。このように、上記導電性粒子は、導電性粒子の外表面に突起を有していてもよく、導電部は、外表面に突起を有していてもよい。複数の芯物質5が、基材粒子2の表面上に配置されている。複数の芯物質5は導電部3B内に埋め込まれている。芯物質5は、突起1Ba,3Bbの内側に配置されている。導電部3Bは、複数の芯物質5を被覆している。複数の芯物質5により導電部3Bの外表面が隆起されており、突起1Ba,3Bbが形成されている。芯物質は導電部の内側又は内部に配置されていることが好ましい。なお、突起を形成するために、芯物質は必ずしも用いなくてもよい。 The conductive particle 1B has a plurality of protrusions 1Ba on its outer surface. The conductive portion 3B has a plurality of protrusions 3Bb on the outer surface. As described above, the conductive particles may have protrusions on the outer surface of the conductive particles, and the conductive portion may have protrusions on the outer surface. A plurality of core substances 5 are arranged on the surface of the base material particles 2. The plurality of core substances 5 are embedded in the conductive portion 3B. The core substance 5 is arranged inside the protrusions 1Ba and 3Bb. The conductive portion 3B covers a plurality of core substances 5. The outer surface of the conductive portion 3B is raised by the plurality of core substances 5, and the protrusions 1Ba and 3Bb are formed. The core substance is preferably arranged inside or inside the conductive portion. The core substance does not necessarily have to be used to form the protrusion.

導電性粒子1Bは、導電部3Bの外表面上に配置された絶縁性物質6を有する。導電部3Bの外表面の少なくとも一部の領域が、絶縁性物質6により被覆されている。絶縁性物質6は絶縁性を有する材料により形成されており、絶縁性粒子である。このように、上記導電性粒子は、導電部の外表面上に配置された絶縁性物質を有していてもよい。 The conductive particles 1B have the insulating substance 6 arranged on the outer surface of the conductive portion 3B. At least a part of the outer surface of the conductive portion 3B is covered with the insulating material 6. The insulating substance 6 is made of a material having an insulating property and is an insulating particle. In this way, the conductive particles may have an insulating substance arranged on the outer surface of the conductive portion.

以下、導電性粒子の詳細を説明する。なお、以下の説明において、「(メタ)アクリル」は「アクリル」と「メタクリル」との一方又は双方を意味し「(メタ)アクリレート」は「アクリレート」と「メタクリレート」との一方又は双方を意味する。 The details of the conductive particles will be described below. In the following description, “(meth)acrylic” means one or both of “acrylic” and “methacrylic”, and “(meth)acrylate” means one or both of “acrylate” and “methacrylate”. To do.

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

導通信頼性を効果的に高める観点からは、特定の導電部が形成される上記基材粒子は、樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましく、樹脂粒子であることがより好ましい。また、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、特に基材粒子が樹脂粒子であると、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。 From the viewpoint of effectively increasing the conduction reliability, the base particles on which the specific conductive portion is formed are preferably resin particles or organic-inorganic hybrid particles, and more preferably resin particles. Further, when the base particles are resin particles or organic-inorganic hybrid particles, particularly when the base particles are resin particles, the conductive particles are easily deformed during the pressure bonding, and the conductive particles and the electrode come into contact with each other. The area becomes large. Therefore, the connection resistance between the electrodes is further reduced.

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 substances are preferably 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 Oxides, polyacetals, polyimides, polyamideimides, polyetheretherketones, polyethersulfones, and polymers obtained by polymerizing one or more kinds of various polymerizable monomers having an ethylenically unsaturated group Can be mentioned. Resin particles for forming the resin particles can be designed and synthesized, and resin particles having arbitrary physical properties at the time of compression suitable for the conductive material can be easily controlled in a suitable range. 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重合性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重合性単量体としては、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 polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group, the polymerizable monomer having the ethylenically unsaturated group is a non-crosslinkable monomer. And a crosslinkable monomer.

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-based monomers such as styrene and α-methylstyrene; carboxyl group-containing monomers such as (meth)acrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride; methyl ( (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 atoms such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, glycerol (meth)acrylate, polyoxyethylene (meth)acrylate and glycidyl (meth)acrylate Contained (meth)acrylates; Nitrile-containing monomers such as (meth)acrylonitrile; Vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether; Acid vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate, vinyl stearate 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 Can be 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, 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 and 1,4-butanediol di(meth)acrylate; triallyl(iso)cyanurate, triallyl trimellitate, divinylbenzene, Examples thereof include silane-containing monomers such as diallyl phthalate, diallyl acrylamide, diallyl ether, γ-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylstyrene, and vinyltrimethoxysilane.

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 performing suspension polymerization in the presence of a radical polymerization initiator, and a method of swelling a monomer together with a radical polymerization initiator using non-crosslinked seed particles to perform polymerization.

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。 When the base particles are inorganic particles excluding metal particles or organic-inorganic hybrid particles, examples of the inorganic material for forming the base particles include silica, alumina, barium titanate, zirconia and carbon black. .. It is preferable that the inorganic substance is not a metal. The particles formed of the above silica are not particularly limited, but for example, after hydrolyzing a silicon compound having two or more hydrolyzable alkoxysilyl groups to form crosslinked polymer particles, firing is optionally performed. Particles obtained by carrying out are included. 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 arranged 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 lowering the connection resistance between the electrodes, the base material particles are preferably organic-inorganic hybrid particles having an organic core and an inorganic shell arranged 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 the inorganic materials for forming the base particles described above. 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 silane alkoxide. The inorganic shell is preferably made of silane alkoxide.

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

上記基材粒子の粒子径は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.5μm以上、更に好ましくは1μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは20μm以下、更に好ましくは5μm以下である。特に好ましくは3μm以下である。上記基材粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の間隔が小さくなり、かつ導電部の厚みを厚くしても、小さい導電性粒子が得られる。 The particle diameter of the base particles is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, still more preferably 1 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 20 μm or less, still more preferably 5 μm or less. .. It is particularly preferably 3 μm or less. When the particle size of the base material particles is equal to or more than the above lower limit and equal to or less than the above upper limit, small conductive particles can be obtained even if the distance between the electrodes is small and the thickness of the conductive portion is increased.

より一層小さい導電性粒子を得ることができ、本発明の構成によって導電部の厚みが薄くても、高い導通信頼性を確保することができるので、上記基材粒子の粒子径は好ましくは0.1μm以上であり、好ましくは5μm以下である。 Since it is possible to obtain smaller conductive particles and to ensure high conduction reliability even when the conductive portion has a small thickness due to the configuration of the present invention, the particle diameter of the base material particles is preferably 0. It is 1 μm or more, and preferably 5 μm or less.

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 size of the base particles indicates the diameter when the base particles are spherical, and indicates the maximum diameter when the base particles are not spherical.

[導電部]
上記導電性粒子は、孔を含む導電部(導電層)を備える。孔を含む導電部(導電層)の外表面上に、孔を含む導電部とは別の導電部(導電層)として、第2の導電部が形成されていてもよい。
[Conductive part]
The conductive particles include a conductive portion (conductive layer) including holes. A second conductive portion may be formed on the outer surface of the conductive portion (conductive layer) including the holes as a conductive portion (conductive layer) different from the conductive portion including the holes.

上記導電部を形成するための金属は特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、パラジウム、銅、白金、亜鉛、鉄、錫、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、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。これらの金属は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。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がより好ましく、ニッケルが特に好ましい。 The metal for forming the conductive portion is not particularly limited. Examples of the metal include gold, silver, palladium, copper, platinum, zinc, iron, tin, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, thallium, germanium, cadmium, silicon and these. Alloys and the like. Further, examples of the metal include tin-doped indium oxide (ITO) and solder. These metals may be used alone or in combination of two or more. An alloy containing tin, nickel, palladium, copper or gold is preferable, nickel or palladium is more preferable, and nickel is particularly preferable, because the connection resistance between the electrodes can be further reduced.

孔を有する上記導電部は、ニッケルを主金属として含むことが好ましい。孔を有する上記導電部全体100重量%中、ニッケルの含有量は50重量%以上であることが好ましい。孔を有する上記導電部全体100重量%中、ニッケルの含有量は好ましくは65重量%以上、より好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90重量%以上である。ニッケルの含有量が上記下限以上であると、導電信頼性がより一層高くなる。 It is preferable that the conductive portion having a hole contains nickel as a main metal. The content of nickel is preferably 50% by weight or more based on 100% by weight of the entire conductive portion having holes. The content of nickel is preferably 65% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, still more preferably 90% by weight or more based on 100% by weight of the entire conductive portion having holes. When the content of nickel is at least the above lower limit, the conductivity reliability is further enhanced.

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、金層であることがより好ましい。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。 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 is a gold layer. Is more preferable. When the outermost layer is these preferable conductive parts, the connection resistance between the electrodes becomes even lower. Moreover, when the outermost layer is a gold layer, the corrosion resistance is further enhanced.

上記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基材粒子の外表面にコーティングする方法等が挙げられる。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 is not particularly limited. As the method of forming the conductive portion, for example, a method by electroless plating, a method by electroplating, a method by physical vapor deposition, and coating the outer surface of the base particles with a metal powder or a paste containing a metal powder and a binder. Methods and the like. The method of electroless plating is preferable because the formation of the conductive portion is simple. Examples of the physical vapor deposition method include methods such as vacuum vapor deposition, ion plating and ion sputtering.

また、導電部内に孔を存在させる方法としては、めっき膜等の導電部にHの気泡を取り込ませる第1の方法、及びめっき膜に有機物を共析させる第2の方法等が挙げられる。特に、めっき膜等の導電部にHの気泡を取り込ませる第1の方法が好ましい。上記第1の方法としては、めっき液の液比重を高くすることで、めっき反応で発生するHの気泡をめっき液から抜けにくくし、めっき液中に滞留したHの気泡を基材粒子、もしくは成長過程のめっき膜にトラップさせ、めっき膜の成長によりめっき膜中に取り込ませる方法が挙げられる。めっき液の液比重を測定する方法としては、ボーメ比重計を用いてボーメ度を測定する方法が挙げられる。上記ボーメ度は好ましくは8以上、より好ましくは10以上である。めっき液の液比重を高くする方法としては、めっき液中の有機物及び金属イオンの含有量を多くする方法等が挙げられる。 In addition, as a method for allowing the holes to exist in the conductive portion, there are a first method in which H 2 bubbles are taken into the conductive portion such as a plating film and a second method in which an organic substance is codeposited in the plating film. In particular, the first method of incorporating H 2 bubbles into the conductive portion such as the plated film is preferable. The first method is to increase the liquid specific gravity of the plating solution so that the bubbles of H 2 generated in the plating reaction are hard to escape from the plating solution, and the bubbles of H 2 retained in the plating solution are the base particles. Alternatively, a method of trapping in the plating film during the growth process and incorporating it into the plating film by growth of the plating film can be mentioned. Examples of the method for measuring the liquid specific gravity of the plating solution include a method for measuring the Baume degree using a Baume specific gravity meter. The Baume degree is preferably 8 or more, more preferably 10 or more. Examples of the method for increasing the liquid specific gravity of the plating solution include a method for increasing the contents of organic substances and metal ions in the plating solution.

上記導電性粒子の粒子径は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上であり、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以下である。上記導電性粒子の粒子径は、5μm以下であってもよい。導電性粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、導電性粒子と電極との接触面積が十分に大きくなり、かつ導電部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、かつ導電部が基材粒子の外表面から剥離し難くなる。また、導電性粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子を導電材料の用途に好適に使用可能である。 The particle diameter of the conductive particles 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. The particle diameter of the conductive particles may be 5 μm or less. When the particle size of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, when connecting the electrodes using the conductive particles, the contact area between the conductive particles and the electrode becomes sufficiently large, and the conductive portion It becomes difficult for the conductive particles that have aggregated to form when forming. In addition, the distance between the electrodes connected via the conductive particles does not become too large, and the conductive portion is less likely to peel off from the outer surface of the base material particles. Further, when the particle diameter of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conductive particles can be suitably used for the purpose of the conductive material.

上記導電性粒子の粒子径は、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 size of the conductive particles indicates the diameter when the base particles are spherical, and indicates the maximum diameter when the base particles are not spherical.

孔を含む導電部の厚みは、50nm以上である。孔を含む導電部の厚みは、好ましくは70nm以上、より好ましくは90nm以上であり、好ましくは200nm以下、より好ましくは180nm以下、更に好ましくは160nm以下である。孔を含む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、十分な導電性が得られ、かつ導電性粒子が硬くなりすぎずに、電極間の接続の際に導電性粒子が十分に変形する。 The thickness of the conductive portion including the holes is 50 nm or more. The thickness of the conductive portion including the holes is preferably 70 nm or more, more preferably 90 nm or more, preferably 200 nm or less, more preferably 180 nm or less, still more preferably 160 nm or less. When the thickness of the conductive portion including pores is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, sufficient conductivity is obtained, and the conductive particles do not become too hard, and the conductive particles are sufficient when connecting between the electrodes. Transforms into.

上記導電部が複数の層により形成されている場合に、第2の導電部の厚み及び最外層の導電部の厚みは、好ましくは50nm以上、より好ましくは70nm以上であり、好ましくは200nm以下、より好ましくは180nm以下である。第2の導電部及び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が均一になり、耐腐食性が十分に高くなり、かつ電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、上記最外層が金層である場合の金層の厚みが薄いほど、コストが低くなる。 When the conductive portion is formed of a plurality of layers, the thickness of the second conductive portion and the thickness of the conductive portion of the outermost layer is preferably 50 nm or more, more preferably 70 nm or more, preferably 200 nm or less, More preferably, it is 180 nm or less. When the thickness of the second conductive portion and the conductive portion of the outermost layer is not less than the lower limit and not more than the upper limit, the coating of the conductive portion of the outermost layer is uniform, the corrosion resistance is sufficiently high, and the interelectrode gap is high. Connection resistance is further reduced. Further, when the outermost layer is a gold layer, the thinner the gold 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できる。 The thickness of the conductive part can be measured by observing the cross section of the conductive particle using, for example, a transmission electron microscope (TEM).

[芯物質]
上記導電性粒子は、上記導電部の外表面に突起を有することが好ましい。該突起は複数であることが好ましい。導電部の表面並びに導電性粒子により接続される電極の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。突起を有する導電性粒子を用いた場合には、電極間に導電性粒子を配置して圧着させることにより、突起により上記酸化被膜が効果的に排除される。このため、電極と導電性粒子の導電部とをより一層確実に接触させることができ、電極間の接続抵抗を低くすることができる。さらに、導電性粒子が表面に絶縁性物質を備える場合に、又は導電性粒子がバインダー樹脂中に分散されて導電材料として用いられる場合に、導電性粒子の突起によって、導電性粒子と電極との間の絶縁性物質又はバインダー樹脂を効果的に排除できる。このため、電極間の導通信頼性を高めることができる。
[Core substance]
The conductive particles preferably have protrusions on the outer surface of the conductive portion. It is preferable that the projections are plural. An oxide film is often formed on the surface of the conductive portion and the surface of the electrode connected by the conductive particles. When the conductive particles having projections are used, the conductive particles are arranged between the electrodes and pressure-bonded, whereby the oxide film is effectively removed by the projections. Therefore, the electrode and the conductive portion of the conductive particle can be more surely brought into contact with each other, and the connection resistance between the electrodes can be reduced. Furthermore, when the conductive particles are provided with an insulating substance on the surface, or when the conductive particles are dispersed in a binder resin to be used as a conductive material, the projection of the conductive particles causes the conductive particles and the electrode to be separated from each other. The insulating material or the binder resin between them can be effectively removed. Therefore, the reliability of conduction between the electrodes can be improved.

上記突起を形成する方法としては、基材粒子の外表面に芯物質を付着させた後、無電解めっきにより導電部を形成する方法、基材粒子の外表面に無電解めっきにより導電部を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電部を形成する方法、並びに無電解めっきの途中で芯物質を添加し、無電解めっきにより導電部を形成する方法等が挙げられる。但し、導電性粒子及び導電部の表面に突起を形成するために、芯物質を必ずしも用いなくてもよい。 As the method for forming the projections, a method of forming a conductive portion by electroless plating after attaching a core substance to the outer surface of the base material particle, and forming a conductive portion by electroless plating on the outer surface of the base material particle After that, a core material is attached and a conductive portion is formed by electroless plating, and a core material is added during electroless plating to form a conductive portion by electroless plating. However, the core substance does not necessarily have to be used in order to form the protrusions on the surfaces of the conductive particles and the conductive portion.

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

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

上記金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム及びカドミウム等の金属、並びに錫−鉛合金、錫−銅合金、錫−銀合金、錫−鉛−銀合金及び炭化タングステン等の2種類以上の金属で構成される合金等が挙げられる。 Examples of the metal include gold, silver, copper, platinum, zinc, iron, lead, tin, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, germanium and cadmium, and tin-lead. Examples of the alloy include alloys, tin-copper alloys, tin-silver alloys, tin-lead-silver alloys, and tungsten carbide.

上記芯物質の材料は特に限定されない。上記芯物質の材料のモース硬度は高いことが好ましい。 The material of the core substance is not particularly limited. The Mohs hardness of the core material is preferably high.

上記芯物質の材料の具体例としては、チタン酸バリウム(モース硬度4.5)、ニッケル(モース硬度5)、シリカ(二酸化珪素、モース硬度6〜7)、酸化チタン(モース硬度7)、ジルコニア(モース硬度8〜9)、アルミナ(モース硬度9)、炭化タングステン(モース硬度9)及びダイヤモンド(モース硬度10)等が挙げられる。上記無機粒子は、ニッケル、シリカ、酸化チタン、ジルコニア、アルミナ、炭化タングステン又はダイヤモンドであることが好ましく、シリカ、酸化チタン、ジルコニア、アルミナ、炭化タングステン又はダイヤモンドであることがより好ましく、酸化チタン、ジルコニア、アルミナ、炭化タングステン又はダイヤモンドであることが更に好ましく、ジルコニア、アルミナ、炭化タングステン又はダイヤモンドであることが特に好ましい。上記芯物質の材料のモース硬度は好ましくは4以上、より好ましくは5以上、より一層好ましくは6以上、更に好ましくは7以上、特に好ましくは7.5以上である。 Specific examples of the material of the core substance include barium titanate (Mohs hardness 4.5), nickel (Mohs hardness 5), silica (silicon dioxide, Mohs hardness 6 to 7), titanium oxide (Mohs hardness 7), zirconia. (Mohs hardness 8-9), alumina (Mohs hardness 9), tungsten carbide (Mohs hardness 9), diamond (Mohs hardness 10), and the like. The inorganic particles are preferably nickel, silica, titanium oxide, zirconia, alumina, tungsten carbide or diamond, more preferably silica, titanium oxide, zirconia, alumina, tungsten carbide or diamond, titanium oxide, zirconia. , Alumina, tungsten carbide or diamond are more preferable, and zirconia, alumina, tungsten carbide or diamond are particularly preferable. The Mohs hardness of the material of the core substance is preferably 4 or more, more preferably 5 or more, even more preferably 6 or more, further preferably 7 or more, and particularly preferably 7.5 or more.

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

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

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

上記導電性粒子1個当たりの上記導電部の外表面の突起(突起個数)は、好ましくは3個以上、より好ましくは5個以上、より好ましくは10個以上、更に好ましくは20個以上である。上記突起の数の上限は特に限定されない。導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子1個当たりの上記導電部の外表面の突起は、好ましくは1000個以下、より好ましくは500個以下、更に好ましくは300個以下である。 The number of protrusions (number of protrusions) on the outer surface of the conductive portion per one conductive particle is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and further preferably 20 or more. .. The upper limit of the number of protrusions is not particularly limited. From the viewpoint of further enhancing the conduction reliability, the number of protrusions on the outer surface of the conductive portion per one conductive particle is preferably 1000 or less, more preferably 500 or less, and further preferably 300 or less. ..

複数の上記突起の平均高さは、好ましくは0.001μm以上、より好ましくは0.05μm以上であり、好ましくは0.9μm以下、より好ましくは0.2μm以下である。上記突起の平均高さが上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗が効果的に低くなる。 The average height of the plurality of protrusions is preferably 0.001 μm or more, more preferably 0.05 μm or more, preferably 0.9 μm or less, more preferably 0.2 μm or less. When the average height of the protrusions is equal to or higher than the lower limit and equal to or lower than the upper limit, the connection resistance between the electrodes is effectively reduced.

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3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3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3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 height of the protrusion is a virtual line of the conductive portion (the broken line shown in FIG. 3) on the line connecting the center of the conductive particle and the tip of the protrusion (broken line L1 shown in FIG. 3) assuming that there is no protrusion. L2) Shows the distance from the top (on the outer surface of the spherical conductive particle assuming no protrusion) to the tip of the protrusion. That is, in FIG. 3, the distance from the intersection of the broken line L1 and the broken line L2 to the tip of the protrusion is shown.

[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場合には、上下の電極間ではなく横方向に隣り合う電極間の短絡を防止できる。なお、電極間の接続の際に、2つの電極で導電性粒子を加圧することにより、導電性粒子の導電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場合には、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]
The conductive particles according to the present invention preferably include an insulating substance disposed on the outer surface of the conductive portion. In this case, if conductive particles are used to connect the electrodes, a short circuit between adjacent electrodes can be prevented. Specifically, when a plurality of conductive particles are in contact with each other and an insulating substance is present between the plurality of electrodes, it is possible to prevent a short circuit between laterally adjacent electrodes instead of between the upper and lower electrodes. In addition, when connecting the electrodes, the conductive particles are pressed by the two electrodes, so that the insulating material between the conductive portion of the conductive particles and the electrodes can be easily removed. When the conductive particles have a plurality of protrusions on the outer surface of the conductive portion, the insulating substance between the conductive portion of the conductive particles and the electrode can be easily removed.

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 insulating particles because the insulating substance can be more easily removed during pressure bonding between the electrodes.

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 a material of the insulating substance include polyolefins, (meth)acrylate polymers, (meth)acrylate copolymers, block polymers, thermoplastic resins, crosslinked products of thermoplastic resins, and A curable resin, a water-soluble resin, etc. are mentioned.

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。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 above-mentioned polyolefins include polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer and the like. Examples of the (meth)acrylate polymer include polymethyl(meth)acrylate, polyethyl(meth)acrylate, and polybutyl(meth)acrylate. Examples of the block polymer include polystyrene, a styrene-acrylic acid ester copolymer, an SB type styrene-butadiene block copolymer, an SBS type styrene-butadiene block copolymer, and hydrogenated products thereof. Examples of the thermoplastic resin include vinyl polymers and vinyl copolymers. Examples of the thermosetting resin include epoxy resin, phenol resin, and melamine resin. Examples of the water-soluble resin include polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide and methyl cellulose. Water-soluble resins are preferable, and polyvinyl alcohol is more preferable.

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できる。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以上であり、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(平均粒子径)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(平均粒子径)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 substance 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 substance 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 (average particle diameter) of the insulating substance is not less than the above lower limit, it becomes difficult for the conductive portions of the plurality of conductive particles to contact each other when the conductive particles are dispersed in the binder resin. When the average diameter of the insulating particles (average particle diameter) is less than or equal to the above upper limit, the pressure is set too high in order to eliminate the insulating substance between the electrodes and the conductive particles when connecting the electrodes. Eliminates the need for heating to high temperatures.

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 substance means the number average diameter (number average particle diameter). The average diameter of the insulating substance can be obtained by using a particle size distribution measuring device or the like.

[防錆処理]
導電性粒子の腐食を抑え、電極間の接続抵抗を低くするために、上記導電部の外表面は、防錆処理されていることが好ましい。
[Rust prevention treatment]
In order to suppress the corrosion of the conductive particles and reduce the connection resistance between the electrodes, it is preferable that the outer surface of the conductive portion be rustproofed.

導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電部の外表面は、炭素数6〜22のアルキル基を有する化合物により、防錆処理されていることが好ましい。導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電部の外表面は、アルキルリン酸化合物又はアルキルチオールにより、防錆処理されていることが好ましい。防錆処理により導電部の外表面に、防錆膜を形成できる。 From the viewpoint of further enhancing the conduction reliability, it is preferable that the outer surface of the conductive portion be rustproofed with a compound having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms. From the viewpoint of further enhancing the conduction reliability, it is preferable that the outer surface of the conductive portion be rustproofed with an alkylphosphoric acid compound or an alkylthiol. A rustproof film can be formed on the outer surface of the conductive portion by the rustproof treatment.

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

上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂として、公知の絶縁性の樹脂が用いられる。上記バインダー樹脂は、熱可塑性成分(熱可塑性化合物)又は硬化性成分を含むことが好ましく、硬化性成分を含むことがより好ましい。上記硬化性成分としては、光硬化性成分及び熱硬化性成分が挙げられる。上記光硬化性成分は、光硬化性化合物及び光重合開始剤を含むことが好ましい。上記熱硬化性成分は、熱硬化性化合物及び熱硬化剤を含むことが好ましい。 The binder resin is not particularly limited. A known insulating resin is used as the binder resin. The binder resin preferably contains a thermoplastic component (thermoplastic compound) or a curable component, and more preferably contains a curable component. Examples of the curable component include a photocurable component and a thermosetting component. The photocurable component preferably contains a photocurable compound and a photopolymerization initiator. The thermosetting component preferably contains a thermosetting compound and a thermosetting agent.

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. The binder resin may be used alone or in combination of two or more.

上記ビニル樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂及びスチレン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリアミド樹脂等が挙げられる。上記硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。なお、上記硬化性樹脂は、常温硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂又は湿気硬化型樹脂であってもよい。上記硬化性樹脂は、硬化剤と併用されてもよい。上記熱可塑性ブロック共重合体としては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物、及びスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水素添加物等が挙げられる。上記エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、及びアクリロニトリル−スチレンブロック共重合ゴム等が挙げられる。 Examples of the vinyl resin include vinyl acetate resin, acrylic resin and styrene resin. Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, and polyamide resin. Examples of the curable resin include epoxy resin, urethane resin, polyimide resin and 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 styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, hydrogenated products of styrene-butadiene-styrene block copolymer, and styrene-isoprene. —Styrene block copolymer hydrogenated products and the like. 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, a filler, a softening agent, a plasticizer, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, a heat stabilizer, and a light stabilizer. It may contain various additives such as agents, ultraviolet absorbers, lubricants, antistatic agents and flame retardants.

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, a conductive film, or the like. When the conductive material according to the present invention is a conductive film, a film containing no conductive particles may be laminated on a conductive film containing 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%以上であり、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。 The content of the binder resin in 100% by weight of the conductive material is preferably 10% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, further preferably 50% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, and preferably It is 99.99% by weight or less, more preferably 99.9% by weight or less. When the content of the binder resin is not less than the lower limit and not more than the 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 enhanced.

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%以上であり、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. It is preferably 40% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and most preferably 10% by weight or less. When the content of the conductive particles is equal to or higher than the lower limit and equal to or lower than the upper limit, conduction reliability between the electrodes is further enhanced.

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

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

図4に、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に断面図で示す。 FIG. 4 is a schematic sectional view showing a connection structure using the conductive particles according to the first embodiment of the present invention.

図4に示す接続構造体51は、第1の接続対象部材52と、第2の接続対象部材53と、第1,第2の接続対象部材52,53を接続している接続部54とを備える。接続部54は、導電性粒子1を含む導電材料により形成されている。上記導電材料が熱硬化性を有し、接続部54が導電材料を熱硬化させることにより形成されていることが好ましい。なお、図4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等を用いてもよい。 The connection structure 51 shown in FIG. 4 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, 53. Prepare The connection portion 54 is formed of a conductive material containing the conductive particles 1. It is preferable that the conductive material has a thermosetting property, and the connection portion 54 is formed by thermosetting the conductive material. In addition, in FIG. 4, the conductive particles 1 are schematically illustrated for convenience of illustration. Instead of the conductive particles 1, conductive particles 1A, 1B and the like may be used.

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

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

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

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、銀電極、SUS電極、銅電極、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 electrodes provided on the connection target member include metal electrodes such as gold electrodes, nickel electrodes, tin electrodes, aluminum electrodes, silver electrodes, SUS electrodes, copper electrodes, molybdenum electrodes, and tungsten electrodes. When the member to be connected is a flexible printed board, the electrode is preferably a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode or a copper electrode. When the member to be connected is a glass substrate, the electrode is preferably an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode or a tungsten electrode. When the above-mentioned electrode is an aluminum electrode, it may be an electrode formed of only aluminum or an electrode in which an aluminum layer is laminated on the surface of a metal oxide layer. Examples of the material of 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 to the following examples.

(実施例1)
(1)基材粒子の作製
テトラメチロールメタンテトラアクリレート80重量部及びアクリロニトリル20重量部を含有するモノマー溶液に、重合触媒としてベンゾイルパーオキサイド1.5重量部を添加して溶解させて、モノマー溶液を得た。このモノマー溶液を、3重量%ポリビニルアルコール水溶液700mLに添加し、攪拌して懸濁させて、モノマー懸濁液を得た。
(Example 1)
(1) Preparation of Base Particles To a monomer solution containing 80 parts by weight of tetramethylolmethane tetraacrylate and 20 parts by weight of acrylonitrile, 1.5 parts by weight of benzoyl peroxide as a polymerization catalyst was added and dissolved to prepare a monomer solution. Obtained. This monomer solution was added to 700 mL of a 3 wt% polyvinyl alcohol aqueous solution, and the mixture was stirred and suspended to obtain a monomer suspension.

次いで、このモノマー懸濁液を85℃に加熱することにより、重合反応を開始させ、そして反応が完結するまで10時間、この状態を保持した。得られた固形分をろ過し、熱水で洗浄してポリビニルアルコールを除去した後、分級を行うことにより、粒子径が3.0μmである基材粒子Aを得た。 Then, the monomer suspension was heated to 85° C. to start the polymerization reaction, and this state was maintained for 10 hours until the reaction was completed. The obtained solid content was filtered, washed with hot water to remove polyvinyl alcohol, and then classified to obtain base particles A having a particle diameter of 3.0 μm.

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

(3)導電部の形成工程
パラジウムが付着された基材粒子Aをイオン交換水300mL中で3分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、ニッケル粒子スラリー(平均粒子径150nm、モース硬度5)1gを3分間かけて上記分散液に添加し、芯物質が付着された基材粒子Aの懸濁液を得た。表面が活性化された基材粒子A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、分散液を得た。
(3) Conductive Portion Forming Step The base material particles A to which palladium was attached were stirred and dispersed in 300 mL of ion-exchanged water for 3 minutes to obtain a dispersion liquid. Next, 1 g of nickel particle slurry (average particle size 150 nm, Mohs hardness 5) was added to the above dispersion over 3 minutes to obtain a suspension of base material particles A to which the core substance was attached. After thoroughly washing the surface-activated base material particles A with water, the dispersion liquid was obtained by adding to 500 parts by weight of distilled water and dispersing.

また、硫酸ニッケル0.044mol/L、次亜リン酸ナトリウム0.56mol/L、クエン酸ナトリウム0.10mol/L及び亜リン酸2.50mol/Lを含む第1のニッケルめっき液(pH4.0、ボーメ度10)を用意した。さらに、硫酸ニッケル0.66mol/L、次亜リン酸ナトリウム0.84mol/L及びクエン酸ナトリウム0.15mol/L(pH4.0、ボーメ度1.5)を含む第2のニッケルめっき液を用意した。 A first nickel plating solution (pH 4.0) containing nickel sulfate 0.044 mol/L, sodium hypophosphite 0.56 mol/L, sodium citrate 0.10 mol/L and phosphorous acid 2.50 mol/L. , Baume degree 10) was prepared. Furthermore, a second nickel plating solution containing nickel sulfate 0.66 mol/L, sodium hypophosphite 0.84 mol/L and sodium citrate 0.15 mol/L (pH 4.0, Baume degree 1.5) is prepared. did.

得られた分散液を60℃にて攪拌しながら、上記第1のニッケルめっき液を懸濁液に徐々に滴下し、無電解ニッケルめっきを行い、ニッケル−リン導電部(厚み40nm、1μmあたりの孔数20個)を形成し、その後懸濁液をろ過し、蒸留水500重量部に加え、分散させることにより、分散液を得た。続けて得られた分散液を60℃にて攪拌しながら、上記第2のニッケルめっき液を分散液に徐々に滴下し、無電解ニッケルめっきを行い、ニッケル−リン導電部(厚み60nm、1μmあたりの孔数0個)を形成した。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、基材粒子Aの表面にニッケル−リン導電層(厚み0.1μm)を配置して、表面が導電層である導電性粒子を得た。 While stirring the obtained dispersion liquid at 60° C., the first nickel plating liquid was gradually added dropwise to the suspension liquid to perform electroless nickel plating, and the nickel-phosphorus conductive portion (thickness 40 nm, 1 μm 2 20 holes) were formed, and then the suspension was filtered, added to 500 parts by weight of distilled water, and dispersed to obtain a dispersion liquid. The second nickel plating solution was gradually added dropwise to the dispersion while stirring the resulting dispersion at 60° C., electroless nickel plating was performed, and the nickel-phosphorus conductive part (thickness 60 nm, 1 μm 2 0 holes per hole) were formed. Then, the suspension is filtered to take out the particles, washed with water, and dried to dispose a nickel-phosphorus conductive layer (thickness 0.1 μm) on the surface of the base material particle A, and the surface is a conductive layer. To obtain conductive particles.

(実施例2)
ニッケル粒子スラリーをアルミナ粒子スラリー(平均粒子径150nm、モース硬度9)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 2)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the nickel particle slurry was changed to an alumina particle slurry (average particle size 150 nm, Mohs hardness 9).

(実施例3)
ニッケル粒子スラリーを用いずに、導電部の形成時に部分的に析出量がかわるように調整して突起を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 3)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1, except that the nickel particle slurry was not used and protrusions were formed by adjusting the amount of precipitation to be partially changed when the conductive portion was formed.

(実施例4)
芯物質を用いずに、突起を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 4)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that no protrusion was formed without using the core substance.

(実施例5)
基材粒子Aを有機無機ハイブリッド粒子(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。
(Example 5)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the base material particles A were changed to organic-inorganic hybrid particles (base material particles B).

(実施例6)
第2のニッケルめっき液の組成を変更し、実施例1におけるニッケル−リン導電層(厚み0.1μm)の厚みを90nmに変更したこと、並びに、この厚みを変更した上記導電部の外表面に、無電解金めっきにより、金層(厚み10nm)を形成して、多層の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。
(Example 6)
The composition of the second nickel plating solution was changed, the thickness of the nickel-phosphorus conductive layer (thickness 0.1 μm) in Example 1 was changed to 90 nm, and the thickness of the outer surface of the conductive portion was changed. Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that a gold layer (thickness: 10 nm) was formed by electroless gold plating to form a multilayer conductive portion.

(実施例7)
第1のニッケルめっき液の次亜リン酸ナトリウム0.56mol/Lをジメチルアミンボラン0.37mol/Lに変更したこと、並びに第2のニッケルめっき液の次亜リン酸ナトリウム0.84mol/Lをジメチルアミンボラン0.55mol/Lに変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 7)
The sodium hypophosphite 0.56 mol/L of the first nickel plating solution was changed to dimethylamine borane 0.37 mol/L, and the sodium hypophosphite 0.84 mol/L of the second nickel plating solution was changed. Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that dimethylamine borane was changed to 0.55 mol/L.

(実施例8)
第1のニッケルめっき液の亜リン酸の濃度を1.50mol/Lに変更した(ボーメ度8)こと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 8)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration of phosphorous acid in the first nickel plating solution was changed to 1.50 mol/L (Baume degree 8).

(実施例9)
第1のニッケルめっき液の亜リン酸の濃度を3.00mol/Lに変更した(ボーメ度11)こと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 9)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration of phosphorous acid in the first nickel plating solution was changed to 3.00 mol/L (Baume degree 11).

(実施例10)
第1のニッケルめっき液の亜リン酸の濃度を3.50mol/Lに変更した(ボーメ度12)こと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 10)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration of phosphorous acid in the first nickel plating solution was changed to 3.50 mol/L (Baume degree 12).

(実施例11)
第2のニッケルめっき液に亜リン酸1.50mol/Lを添加した(ボーメ度8)こと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 11)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 1.50 mol/L of phosphorous acid was added to the second nickel plating solution (Baume degree 8).

(実施例12)
第2のニッケルめっき液に亜リン酸2.00mol/Lを添加した(ボーメ度9)こと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 12)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 2.00 mol/L of phosphorous acid was added to the second nickel plating solution (Baume degree 9).

(実施例13)
第2のニッケルめっき液に亜リン酸3.00mol/Lを添加した(ボーメ度11)こと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 13)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 3.00 mol/L of phosphorous acid was added to the second nickel plating solution (Baume degree 11).

(実施例14)
基材粒子Aを粒子径のみが異なり、粒子径が2.25μmである基材粒子Cを用意した。上記基材粒子Aを上記基材粒子Cに変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 14)
A base material particle C was prepared in which the base material particles A differed only in the particle diameter and the particle diameter was 2.25 μm. Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the base particles A were changed to the base particles C.

(実施例15)
基材粒子Aを粒子径のみが異なり、粒子径が5.25μmである基材粒子Dを用意した。上記基材粒子Aを上記基材粒子Dに変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Example 15)
The base particles A differed only in the particle size, and the base particles D having a particle size of 5.25 μm were prepared. Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the base particle A was changed to the base particle D.

(実施例16)
(1)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、平均粒径220nm及びCV値10%の絶縁性粒子を得た。
(Example 16)
(1) Preparation of Insulating Particles In a 1000 mL separable flask equipped with a 4-neck separable cover, a stirring blade, a three-way cock, a cooling tube and a temperature probe, 100 mmol of methyl methacrylate and N,N,N-trimethyl were prepared. A monomer composition containing 1 mmol of -N-2-methacryloyloxyethylammonium chloride and 1 mmol of 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride was added to ion-exchanged water so that the solid content was 5% by weight. Then, the mixture was stirred at 200 rpm, and polymerization was performed at 70° C. for 24 hours in a nitrogen atmosphere. After the reaction was completed, it was freeze-dried to obtain insulating particles having an ammonium group on the surface and having 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-exchanged water under ultrasonic irradiation to obtain a 10% by weight aqueous dispersion of insulating particles.

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。 10 g of the conductive particles obtained in Example 1 were dispersed in 500 mL of ion-exchanged water, 4 g of an aqueous dispersion of insulating particles was added, and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. After filtering with a 3 μm mesh filter, the particles were further washed with methanol and dried to obtain conductive particles to which insulating particles were attached.

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径の投影面積)を算出したところ、被覆率は30%であった。 Observation with a scanning electron microscope (SEM) revealed that only one coating layer of insulating particles was formed on the surface of the conductive particles. When the coating area of the insulating particles with respect to the area of 2.5 μm from the center of the conductive particles (that is, the projected area of the particle diameter of the insulating particles) was calculated by image analysis, the coverage was 30%.

(比較例1)
第1のニッケルめっき液の亜リン酸の濃度を4.50mol/Lに変更した(ボーメ度14)こと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Comparative Example 1)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration of phosphorous acid in the first nickel plating solution was changed to 4.50 mol/L (Baume degree 14).

(比較例2)
第1のニッケルめっき液に亜リン酸を添加しなかったこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Comparative example 2)
Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that phosphorous acid was not added to the first nickel plating solution.

(評価)
(1)初期の接続抵抗
得られた導電性粒子を含有量が10重量%となるように、三井化学社製「ストラクトボンドXN−5A」に添加し、分散させて、異方性導電ペーストを作製した。
(Evaluation)
(1) Initial Connection Resistance The conductive particles obtained were added to "Structbond XN-5A" manufactured by Mitsui Chemicals Co., Inc. so that the content of the conductive particles was 10% by weight, and dispersed to obtain an anisotropic conductive paste. It was made.

L/Sが20μm/20μm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20μm/20μmである金電極パターンを下面に有する半導体チップを用意した。 A transparent glass substrate having an ITO electrode pattern having an L/S of 20 μm/20 μm on its upper surface was prepared. Further, a semiconductor chip having a gold electrode pattern having L/S of 20 μm/20 μm on the lower surface was prepared.

上記透明ガラス基板上に、作製直後の異方性導電ペーストを厚さ30μmとなるように塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。次に、異方性導電ペースト層上に上記半導体チップを、電極同士が対向するように積層した。その後、異方性導電ペースト層の温度が185℃となるようにヘッドの温度を調整しながら、半導体チップの上面に加圧加熱ヘッドを載せ、5MPa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 transparent glass substrate, an anisotropic conductive paste immediately after preparation was applied so as to have a thickness of 30 μm to form an anisotropic conductive paste layer. Next, the semiconductor chip was laminated 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 5 MPa is applied to form the anisotropic conductive paste layer. It was cured at 185° C. to obtain a connection structure.

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

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

(2)信頼性試験後の接続抵抗(導通信頼性)
上記(1)初期の接続抵抗の評価で得られた接続構造体を、85℃及び相対湿度85%の条件で放置した。放置開始から150時間後に、上記(1)初期の接続抵抗の評価と同様に電極間の接続抵抗を4端子法により測定した。信頼性試験後の接続抵抗を下記の基準で判定した。
(2) Connection resistance after reliability test (conduction reliability)
The connection structure obtained in the above (1) Evaluation of initial connection resistance was left under conditions of 85° C. and relative humidity of 85%. 150 hours after the start of standing, the connection resistance between the electrodes was measured by the four-terminal method in the same manner as in the above (1) Evaluation of initial connection resistance. The connection resistance after the reliability test was judged according to the following criteria.

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

結果を下記の表1に示す。 The results are shown in Table 1 below.

Figure 0006734055
Figure 0006734055

なお、上記(2)信頼性試験後の接続抵抗の評価では、得られた接続構造体を85℃及び相対湿度85%の条件で放置した。接続構造体を得る前の導電性粒子を85℃及び相対湿度85%の条件で放置した後に、接続構造体を得た場合にも、接続抵抗の上昇傾向について、上記(2)信頼性試験後の接続抵抗の評価結果と同様の傾向が見られた。 In the evaluation of the connection resistance after the above (2) reliability test, the obtained connection structure was left under the conditions of 85° C. and 85% relative humidity. Regarding the tendency of the connection resistance to increase even after the conductive particles before leaving the connection structure were left under the conditions of 85° C. and 85% relative humidity, the above (2) reliability test was performed. The same tendency as the evaluation result of the connection resistance of was observed.

また、実施例4,15及び比較例2の信頼性試験後の接続抵抗の評価結果はいずれも「△」であるが、信頼性試験後の接続抵抗の具体的な数値に関しては、実施例4,15の方が比較例2よりも優れていた。すなわち、比較例2は、実施例4,15と比べて、信頼性試験後の接続抵抗に劣っていた。 Further, the evaluation results of the connection resistance after the reliability test of Examples 4 and 15 and Comparative Example 2 are all “Δ”, but the concrete numerical value of the connection resistance after the reliability test is shown in Example 4. , 15 were superior to Comparative Example 2. That is, Comparative Example 2 was inferior to Examples 4 and 15 in connection resistance after the reliability test.

1,1A,1B…導電性粒子
1Ba…突起
2…基材粒子
3,3B…導電部(第1の導電部、孔を含む導電部)
3a,3Ba…孔
3Bb…突起
4…第2の導電部
5…芯物質
6…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... Conductive particles 1Ba... Protrusions 2... Base material particles 3, 3B... Conductive part (first conductive part, conductive part including holes)
3a, 3Ba... Hole 3Bb... Protrusion 4... Second conductive portion 5... Core material 6... Insulating material 51... Connection structure 52... First connection object member 52a... First electrode 53... Second connection object Member 53a...Second electrode 54...Connection part

Claims (11)

基材粒子と、
前記基材粒子の外表面上に、前記基材粒子に接するように配置された導電部とを備え、
前記導電部内に孔が存在し、
前記導電部の厚みが50nm以上であり、
前記導電部の内表面から前記導電部の厚み方向外側に向かって厚み40nmの第1の領域において、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔が8個以上、50個以下で存在する、導電性粒子。
Base material particles,
On the outer surface of the base material particles, a conductive portion arranged so as to contact the base material particles,
There is a hole in the conductive portion,
The conductive portion has a thickness of 50 nm or more,
In the first region having a thickness of 40 nm from the inner surface of the conductive portion toward the outer side in the thickness direction of the conductive portion, there are 8 or more and 50 or less holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2. Conductive particles.
前記導電部内において、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔が50個以下で存在する、請求項1に記載の導電性粒子。 The conductive particle according to claim 1, wherein 50 or less holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less are present per 1 μm 2 in the conductive portion. 前記導電部の前記第1の領域を除く第2の領域において、直径が1nm以上、20nm以下である孔が存在しないか、又は、1μmあたり、直径が1nm以上、20nm以下である孔が20個未満で存在する、請求項1又は2に記載の導電性粒子。 No holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less exist in the second region except the first region of the conductive portion, or 20 holes having a diameter of 1 nm or more and 20 nm or less per 1 μm 2. The conductive particles according to claim 1 or 2 , which are present in an amount of less than 3. 前記導電部がニッケルを含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性粒子。 The conductive portion comprises a nickel conductive particles according to any one of claims 1-3. 前記基材粒子の粒子径が1μm以上、5μm以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性粒子。 The particle size of the base particle is 1μm or more and 5μm or less, the conductive particles according to any one of claims 1-4. 前記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、請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性粒子。 Wherein the substrate particles are resin particles or organic-inorganic hybrid particles, conductive particles according to any one of claims 1-5. 前記基材粒子が樹脂粒子である、請求項に記載の導電性粒子。 The conductive particles according to claim 6 , wherein the base material particles are resin particles. 前記導電部が外表面に複数の突起を有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性粒子。 The conductive portion has a plurality of projections on the outer surface, the conductive particles according to any one of claims 1-7. 前記導電部の外表面上に配置された絶縁性物質を備える、請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性粒子。 The conductive portion comprises an insulating material disposed on the outer surface of the conductive particles according to any one of claims 1-8. 請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、導電材料。 And conductive particles according to any one of claims 1 to 9 and a binder resin, conductive material. 第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、
第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、
前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、
前記接続部の材料が、請求項1〜10のいずれか1項に記載の導電性粒子であるか、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であり、
前記第1の電極と前記第2の電極とが前記導電性粒子により電気的に接続されている、接続構造体。
A first connection target member having a first electrode on its surface;
A second connection target member having a second electrode on the surface;
A connecting portion connecting the first connection target member and the second connection target member,
The material of the connecting portion is the conductive particles according to any one of claims 1 to 10 , or a conductive material containing the conductive particles and a binder resin,
A connection structure in which the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles.
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