JPS6391903A - 導電性粒子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は温度などの環境変化に対する追随性の良好な導
電性粒子に関する。

（従来の技術） 従来より金属やカーボン粉などよりなる導電性粒子は、
各種プラスチックや接着剤などに混合して導電性の成形
品や回路接続用接着剤として多用されているが、金属類
は比重が重く、カーボン系に黒色であり比抵抗が高い等
の欠点を有していた。この改良として最近、高分子重合
体工りなる粉粒体を核体としその表面に無電解めっき法
等にＬつ金属の被覆層を形成し導！注粒子となす試みが
行なわれている。この方法によれば、被覆層は金属薄層
である為に比重が／ｊ−ｔさく、また比抵抗も低い特長
を有し、たとえば接着剤溶液中に混合した場合に沈降し
難く安定性が良好であり、またこの接着剤を用いて電子
部品の電極と回路を接続した場合には宗続時の温度や圧
力により高分子核体の変形性おＬび金属被種層が薄層で
あるが為の変形追随性にＬす、接触面積を大きく保てる
ことから低抵抗である長所を有している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、金属と高分子重合体の熱膨張率は一般的
に高分子類の方が１０倍以上大きい為に、高分子重合体
の熱膨張あるいは収縮時の圧力により、金属薄層が核体
工り剥離してしまう欠点を有していた。金属が剥離する
と所望の導電性が得政くなる。

特に最近でに、この種の接着剤の使用範曲が拡大し、た
とえばＩＣ，ＬＳＩなどの集積回路と′電子回路類との
接続、液晶やＥＬなどの表示素子類と電子回路類との接
続といった電子部品用接着剤として使用されるために、
その使用温度範囲の拡大や高信頼性接続といった点から
、上記欠点の解消が強（望まれていた。

（問題点を解決する１こめの手段） 本発明に上記欠点に鑑みてなされたものであり、予め高
分子核体の一部を露出するように金属被覆層を形成する
ことＫよって金属薄層の剥離を防止し信頼性にすぐｎた
導電性粒子とするものである。

不発明になる導電性粒子を以下図面に工り説明する。第
１囚から第３図は本発明の実施例を示す導電性粒子の断
面模式図であり、高分子核体１の表面に金武薄層２が形
成されている様子を示している。高分子核体１の構造と
しては、完全な光実体、内部が気体からなる中空体、内
部に気泡部を有する発泡体、小粒子の集まりである凝集
体などのいずれでも良く、これらを単独もしくは吹付し
て用いること力職］能である。

高分子核体の形状は、はに球状であることが代表的であ
るが、接触面８ｔを向上する１こめ円建状や卵形としｆ
こもの（第３図９でも良くその形状については特に問わ
ない。

その材質としては、各種ゲラステック類、ゴム類、天然
高分子類などがあり、これらを主成分として必要に応じ
て架橋剤、硬化剤等の添加剤を用いることができろ。高
分子核体の粒径に特に規定しないが、０．５〜３００μ
ｍが一般的である。

この：うな高分子核体く特開昭５７〜１７７０１号公報
あるいは特開昭５９−１７０１１４号公報などに開示さ
れている孜術によって製造されるが、クロマトグラム用
光填剤、標準粒子あるいは化粧料としては一般に市販さ
れているものを用いろこともできる。

被覆に用いられる金属としては、２８℃注を有する各種
の金稠や合金等が用いられろ。

導を性と耐腐食性の点を加味して好ましく用いられる金
属としては、Ｎｉ、　Ｃｕ、　Ａ６．　Ｓｎ、　Ｚｎ。

Ａｕ、　Ｐｄ、　Ａｇ、　Ｃｏ、　Ｐｂ、などであり、
これらを単独もしくは複層以上の構成として用いろこと
ができる。

高分子核体１上に金属２を形成する方法とじてに蒸着法
、スパッタリング法、イオンブレーティング法、溶射法
、めっき法などがあり、量産性およびピンホールのない
均一厚みの被櫟層の得られることから、既知の無電解め
っき法が特に好呼しく適用できる。

金属被り層の厚みはα０１へ５μｍ程度が望ましく、Ｑ
、０５〜１μｍがさらに良好である。

ここで厚みが薄いと４電注が低下し、厚みが増すと比重
が増加するために実用上好ましくない。

高分子核体の露出部３を得る方法としては、無電解ぬっ
き時にめっき液を泡立てることや、めっき触媒の全２高
分子核体の表面積に対し少くすること、めっき触媒毒を
高分子核体上に部分的に形成する方法などがろる。

また熱電解めっきにより高分子核体の表面を金属検器し
た後にたとえば二ッテンダ液に浸漬することで、時間や
エンチングｇＪ、ｓ度、温間などの管理で得る方法や、
機械的な破壊たとえばスタンプミルやプレスなどにより
金属被覆層の一部全破壊する方法であっても良い。以上
の＝うに金属層框薄層でるるために、各種方法により高
分子核体の露出部を得ることが出来る。

本発明になる４電注粒子の表面積中に占めろ高分子核体
の露出部の面積（通出度）に、最終目的とする製品の所
望導電性に工り決定すれば良い。通常の好ましい範囲に
１〜５０％程度である。１％以下では高分子核体の露出
面積が少く、熱膨張収縮応力がその部分に集中的に作用
するので金属の剥離全発生し易く、５０％以上では金属
被覆層の導電性の低下が著しいことによる。

本発明になる導電性粒子の用途とじてに各糊プラスチッ
クや接着剤などに混合して、いわゆるＳ電性複８間分子
として使用可能である。このとき用途に工ってぽ、４電
白籾子の表面にｆ鈷食防止剤、接着促進剤など番て工ろ
処理を行なうことも可能である。

（作用） 本発明になる導電性粒子は、熱膨張収縮時において変位
ｔが金属に比べて相対的に大きな高分子核材の変位を金
属未被徨部（高分子核体露出部）を設けることによりそ
の内外に連通ずることで制御できる。そのため高分子核
材と金属の界面に生じるｌ１ｆｉ力を大巾に低減するこ
とが可能であり高分子核体と金属が剥離し難い。

さらに本゛発明になる４電性粒子に、プラスチックや接
着剤などのマ）　ＩＪソックス中混合して使用する場合
には、マトリックスと高分子核材に同質の有機高分子で
ろるγこめに熱膨張率の差を著しく近似することが５Ｊ
能であり、同様な理由から導電性粒子の接着剤中への分
散性の向上も得られる。

以下本発明を実施例に基き更に伐明する。

実施例−１ 平均粒径３μｍの硬化エポキシ粒子（トレバール、東し
株式会社製商品名）を水中に分散し、塩化パラジウムに
よる活性化処理を室温で行なった後、無電解ニッケルめ
っき液（ブルークユーマＨ５−１０１Ｂ、　　日本カニ
ゼン体式会社表商品名）を用いて９０’Ｃでニッケルめ
っきを行なった。この時、ニッケルめっきの厚みにα２
μｍであった。

この粒子をスタンプミルに工り２０℃室温において加圧
時に１ｋｇ／ａＩＩ＋となるようにして、１サイクルを
１秒とし３０分間の処理を行なった後、走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）による観察を行ない導電ｔｉｌ：粒子の表
面積中に占める高分子核体の占有面積率を測定した。こ
の占有面積率を観察粒子数１０個以上の平均で示して露
出度とした。

この粒子を用いて、ビクノメータ法の比重測定（ＪＩＳ
　　Ｋ・７１１２）を２０℃お工び７０℃で温度を変え
て行ない、そちぞｔの温度の比容積から体積膨張率全米
めその１／３を綴膨張率とした。これらの測定結果を第
１表に示した。

実施例２〜３ 実施例−１と同じであるが高分子核体の材質をフェノー
ル樹脂（ベルバール、鐘紡株式会社製商品名）およびポ
リスチレン（ケルバック・日立化戟工菓株式会社商品名
）とした。

条件および結果を第１表に示した。

実施例４〜５お工び比較例 実施例−３のポリスチレン粒子のニッケルめっき後に金
の置撲めっぎを行なった。すなわちポリスチレン／ニッ
ケル／金の構成である。

このね子を用いてスタンプミルの処理（圧力）条件を変
えることで露出度の異なる粒子を作成し実施例−１と肉
様に評１曲した結果全第１表に示す。

以上の実施例１〜５の結果から、高分子核体の露出部を
有する場仕の熱膨ｇｉ率にｉ％分子核体の熱膨張率とは
ｙ等しくなることがわかった。

このことは高分子核体は露出部に工り外部と逃ガ１して
いるので、導電性粒子の内部に熱変化により発生した応
力がｔ；性情しないことを意味する。

−万比１夕例においてに高分子核体の変位ｒ工金項薄層
にＬり押さえつけられているために、温度変化の環境下
で発生する内部の圧力により、金ＪＰ！４層の剥離を発
生し易い状態にあることが考えろちる。

そこで、さらに温度差を拡大して評価した。

すなわち粒子を一４０℃と１２０℃の環境槽に入ｎて、
各温度３０分の熱衝撃試験を５サイクル行なった後、Ｓ
ＥＭに工り粒子を観察したところ比較例の場合は金属が
高分子核体から中鎖ｊして散乱しており、高分子核体と
分離していうために導電性粒子とに呼べない状況であっ
た。

一方、実施例１〜５の場合に、スタンプミルの処理前と
変らない良好な形伏全保持していた。

以下企白 （発明の効果） 以上詳述したように本発明になる５ｔｕｎ子に温度の変
化する環境下において、高分子核材と金属が剥離し難い
γこめに、使用時の信頼性を大巾に向上することが可能
になっ１こ。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、本発明になる４定性粒子を示す断
面模式図である。 符号の説明 １　高分子核体　　　２　金属薄層 ３　露出部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、高分子核体表面に金属被覆層を形成してなる導電性
   粒子において、高分子核体の一部が露出するように金属
   被覆層を形成したことを特徴とする導電性粒子。