JPWO2012115076A1 - Conductive particle, method for producing conductive particle, anisotropic conductive material, and connection structure - Google Patents

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Abstract

過酷な条件に晒されても、電極間の導通を良好に維持するとともに、接続構造体における不測の誤動作をも抑制する導電性粒子及び導電性粒子の製造方法を提供する。本発明に係る導電性粒子1は、基材粒子2と、該基材粒子2の表面上に設けられた導電層3を備える。導電層3は、基材粒子2の表面上に設けられたニッケル層11を有する。ニッケル層11全体におけるアルカリ金属の含有量は0μg/gを超える。ニッケル層11の外表面の厚み30nmの領域におけるアルカリ金属の含有量は、80μg/g以下である。本発明に係る導電性粒子の製造方法では、無電解めっき反応終了時の上記無電解めっき液中のアルカリ金属イオン濃度(mol/L)が、上記無電解めっき液中のニッケルイオン濃度(mol/L)の4倍以下であるときに、無電解めっき反応を終了させて、導電性粒子1を得る。Provided are a conductive particle and a method for producing a conductive particle that maintain good conduction between electrodes even when exposed to harsh conditions and suppress unexpected malfunctions in a connection structure. The conductive particle 1 according to the present invention includes a base particle 2 and a conductive layer 3 provided on the surface of the base particle 2. The conductive layer 3 has a nickel layer 11 provided on the surface of the base particle 2. The content of alkali metal in the entire nickel layer 11 exceeds 0 μg / g. The content of alkali metal in the 30 nm thick region of the outer surface of the nickel layer 11 is 80 μg / g or less. In the method for producing conductive particles according to the present invention, the alkali metal ion concentration (mol / L) in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction is the nickel ion concentration (mol / L) in the electroless plating solution. When it is 4 times or less of L), the electroless plating reaction is terminated and the conductive particles 1 are obtained.

Description

本発明は、例えば、電極間の接続に使用できる導電性粒子に関し、より詳細には、基材粒子と、該基材粒子の表面上に設けられた導電層とを有する導電性粒子に関する。また、本発明は、上記導電性粒子の製造方法、並びに上記導電性粒子を用いた異方性導電材料及び接続構造体に関する。   The present invention relates to conductive particles that can be used, for example, for connection between electrodes, and more particularly to conductive particles having base particles and a conductive layer provided on the surface of the base particles. Moreover, this invention relates to the manufacturing method of the said electroconductive particle, the anisotropic conductive material using the said electroconductive particle, and a connection structure.

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

上記異方性導電材料は、ICチップとフレキシブルプリント回路基板との接続、及びICチップとITO電極を有する回路基板との接続等に使用されている。例えば、ICチップの電極と回路基板の電極との間に異方性導電材料を配置した後、加熱及び加圧することにより、これらの電極を電気的に接続できる。   The anisotropic conductive material is used for connection between an IC chip and a flexible printed circuit board, connection between an IC chip and a circuit board having an ITO electrode, and the like. For example, after disposing an anisotropic conductive material between the electrode of the IC chip and the electrode of the circuit board, these electrodes can be electrically connected by heating and pressing.

上記異方性導電材料に用いられる導電性粒子の一例として、下記の特許文献1には、樹脂微粒子と、該樹脂微粒子の表面上に無電解メッキにより形成された金属被覆層とを有する導電性粒子が開示されている。ここでは、導電性粒子1gの金属被覆層を剥離して粉砕した粉砕物を蒸留水100mL中に分散し、連続抽出器に入れて10時間煮沸し、抽出液を得た後、該抽出液を0.1μmのメンブランフィルターで濾過した溶液中に含まれるイオン量が規定されている。具体的には、導電性粒子1g当たりのハロゲンイオンの含有量が30μg以下であり、かつアルカリ金属イオンの含有量が50μg以下であることが規定されている。   As an example of the conductive particles used in the anisotropic conductive material, the following Patent Document 1 discloses a conductive material having resin fine particles and a metal coating layer formed by electroless plating on the surface of the resin fine particles. Particles are disclosed. Here, the pulverized product obtained by peeling and pulverizing the metal coating layer of 1 g of conductive particles is dispersed in 100 mL of distilled water, placed in a continuous extractor and boiled for 10 hours to obtain an extract, and then the extract is used. The amount of ions contained in the solution filtered through a 0.1 μm membrane filter is defined. Specifically, it is specified that the content of halogen ions per 1 g of conductive particles is 30 μg or less and the content of alkali metal ions is 50 μg or less.

特開2004−14409号公報JP 2004-14409 A

電子機器などで電極間の接続に用いられる導電性粒子には、過酷な環境下で使用されても、熱劣化し難いことが求められている。すなわち、導電性粒子により接続された電極間の導通信頼性が充分に確保されることが求められている。   Conductive particles used for connection between electrodes in electronic devices and the like are required to be resistant to thermal degradation even when used in harsh environments. That is, there is a demand for sufficiently ensuring conduction reliability between electrodes connected by conductive particles.

特許文献1では、導電性粒子1g当たりのハロゲンイオンの含有量及びアルカリ金属イオンの含有量が上記上限以下であることにより、高温高湿下や長期の連続使用などの過酷な条件下においても金属被覆層が腐食せず、導電性が低下し難いこと、並びに対向電極や半導体素子に対して腐食・劣化等の影響が少なくなることが記載されている。   In Patent Document 1, the content of halogen ions and alkali metal ions per gram of conductive particles is less than the above upper limit, so that even under severe conditions such as high temperature and high humidity and long-term continuous use, the metal It is described that the coating layer does not corrode and the conductivity is difficult to decrease, and that the counter electrode and the semiconductor element are less affected by corrosion and deterioration.

特許文献1に記載の導電性粒子を電極間の接続に用いて、接続構造体を形成した場合には、該接続構造体が高温高湿下に晒されたときに、電極間の導通性の低下をある程度抑制できる。一方で、高温高湿下で導電性粒子由来の微量イオンの溶出をより一層抑制可能な導電性粒子の開発が求められている。例えば、導電性粒子を用いた接続構造体において、不測の誤作動を十分に抑制可能な導電性粒子の開発が求められている。   When the connection structure is formed using the conductive particles described in Patent Document 1 for connection between the electrodes, when the connection structure is exposed to high temperature and high humidity, the conductivity between the electrodes is reduced. The decrease can be suppressed to some extent. On the other hand, development of conductive particles that can further suppress the elution of trace ions derived from conductive particles under high temperature and high humidity is required. For example, in connection structures using conductive particles, development of conductive particles capable of sufficiently suppressing unexpected malfunctions is required.

また、特許文献1に記載の導電性粒子を用いて異方性導電材料を製造する際に、導電性粒子がバインダー樹脂の硬化性に悪影響を及ぼすことがある。すなわち、異方性導電材料を電極間の接続に用いて所定の条件で熱硬化させる際に、熱圧着時の加熱でも十分な硬化性が得られず、所望の硬化特性が得られなくなる場合がある。   Moreover, when manufacturing an anisotropic conductive material using the electroconductive particle of patent document 1, an electroconductive particle may have a bad influence on the sclerosis | hardenability of binder resin. That is, when an anisotropic conductive material is used for connection between electrodes and is thermoset under a predetermined condition, sufficient curability may not be obtained even by heating during thermocompression bonding, and desired curing characteristics may not be obtained. is there.

本発明の目的は、電極間を接続して接続構造体を形成した場合に、該接続構造体が高温高湿下などの過酷な条件に晒されても、電極間の導通を良好に維持するとともに、接続構造体における不測の誤動作をも抑制する導電性粒子、該導電性粒子の製造方法並びに該導電性粒子を用いた異方性導電材料及び接続構造体を提供することである。   An object of the present invention is to maintain good electrical connection between electrodes even when the connection structure is exposed to severe conditions such as high temperature and high humidity when the connection structure is formed by connecting the electrodes. At the same time, it is an object to provide conductive particles that suppress unexpected malfunctions in the connection structure, a method for producing the conductive particles, an anisotropic conductive material using the conductive particles, and a connection structure.

また、本発明の限定的な目的は、異方性導電材料を構成するために、導電性粒子とバインダー樹脂とを配合して共存させても、導電性粒子に起因するバインダー樹脂の硬化阻害が生じ難い導電性粒子、、該導電性粒子の製造方法並びに該導電性粒子を用いた異方性導電材料及び接続構造体を提供することである。   Further, a limited object of the present invention is to inhibit the curing of the binder resin caused by the conductive particles even if the conductive particles and the binder resin are mixed and coexisted in order to constitute an anisotropic conductive material. It is an object of the present invention to provide conductive particles that are not easily generated, a method for producing the conductive particles, and an anisotropic conductive material and a connection structure using the conductive particles.

本発明の広い局面によれば、基材粒子と導電層とを備え、該導電層が、該基材粒子の表面上に設けられたニッケル層を有し、上記ニッケル層全体におけるアルカリ金属の含有量が0μg/gを超え、かつ上記ニッケル層の外表面の厚み30nmの領域におけるアルカリ金属の含有量が、80μg/g以下である、導電性粒子が提供される。 According to a wide aspect of the present invention, the substrate includes a base particle and a conductive layer, the conductive layer has a nickel layer provided on the surface of the base particle, and the entire nickel layer contains alkali metal. Conductive particles having an amount of more than 0 μg / g and an alkali metal content of 80 μg / g or less in the region of the outer surface of the nickel layer having a thickness of 30 nm are provided.

本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、上記ニッケル層は、ニッケル塩とアルカリ金属含有還元剤とを含む無電解めっき液を用いて、無電解めっき反応により形成されたニッケル層である。   In another specific aspect of the conductive particles according to the present invention, the nickel layer is a nickel layer formed by an electroless plating reaction using an electroless plating solution containing a nickel salt and an alkali metal-containing reducing agent. is there.

本発明に係る導電性粒子のさらに他の特定の局面では、上記アルカリ金属がナトリウムを含む。   In still another specific aspect of the conductive particle according to the present invention, the alkali metal contains sodium.

本発明に係る導電性粒子のさらに他の特定の局面では、上記ニッケル層が、ニッケル塩と次亜リン酸ナトリウムとを含む無電解めっき液を用いて、無電解めっき反応により形成されたニッケル層である。   In still another specific aspect of the conductive particles according to the present invention, the nickel layer is formed by an electroless plating reaction using an electroless plating solution containing a nickel salt and sodium hypophosphite. It is.

本発明に係る導電性粒子の別の特定の局面では、上記導電層は、上記ニッケル層の表面上に設けられた金属層をさらに有する。   In another specific aspect of the conductive particle according to the present invention, the conductive layer further includes a metal layer provided on the surface of the nickel layer.

本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、導電性粒子は、上記導電層の外表面に突起を有する。   In another specific aspect of the conductive particle according to the present invention, the conductive particle has a protrusion on the outer surface of the conductive layer.

本発明に係る導電性粒子の別の特定の局面では、上記導電層の表面上に配置された絶縁性物質がさらに備えられる。   In another specific aspect of the conductive particle according to the present invention, an insulating material disposed on the surface of the conductive layer is further provided.

本発明に係る導電性粒子のさらに別の特定の局面では、上記絶縁性物質が絶縁性粒子である。   In still another specific aspect of the conductive particle according to the present invention, the insulating substance is an insulating particle.

本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、上記ニッケル層全体における上記アルカリ金属の含有量が0μg/gを超え、50μg/g以下である。   On the other specific situation of the electroconductive particle which concerns on this invention, content of the said alkali metal in the said whole nickel layer exceeds 0 microgram / g, and is 50 microgram / g or less.

また、本発明の広い局面によれば、基材粒子の表面上に、ニッケル塩とアルカリ金属含有還元剤とを含む無電解めっき液を用いて、無電解めっき反応によりニッケル層を形成する工程を備え、無電解めっき反応終了時の上記無電解めっき液中のアルカリ金属イオン濃度(mol/L)が、上記無電解めっき液中のニッケルイオン濃度(mol/L)の4倍以下であるときに、無電解めっき反応を終了させることにより、上記ニッケル層全体におけるアルカリ金属の含有量が0μg/gを超え、かつ上記ニッケル層の外表面の厚み30nmの領域におけるアルカリ金属の含有量が80μg/g以下である導電性粒子を得る、導電性粒子の製造方法が提供される。   Further, according to a wide aspect of the present invention, a step of forming a nickel layer by an electroless plating reaction using an electroless plating solution containing a nickel salt and an alkali metal-containing reducing agent on the surface of the substrate particles. And when the alkali metal ion concentration (mol / L) in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction is not more than 4 times the nickel ion concentration (mol / L) in the electroless plating solution. By terminating the electroless plating reaction, the content of alkali metal in the entire nickel layer exceeds 0 μg / g, and the content of alkali metal in the region of 30 nm thickness on the outer surface of the nickel layer is 80 μg / g. Provided is a method for producing conductive particles, which provides the following conductive particles.

本発明に係る導電性粒子の製造方法のある特定の局面では、上記アルカリ金属がナトリウムを含む。   On the specific situation with the manufacturing method of the electroconductive particle which concerns on this invention, the said alkali metal contains sodium.

本発明に係る導電性粒子の製造方法の他の特定の局面では、上記無電解めっき液として、ニッケル塩と次亜リン酸ナトリウムとを含む無電解めっき液が用いられる。   In another specific aspect of the method for producing conductive particles according to the present invention, an electroless plating solution containing a nickel salt and sodium hypophosphite is used as the electroless plating solution.

本発明に係る導電性粒子の製造方法の他の特定の局面では、上記ニッケル層全体における上記アルカリ金属の含有量が0μg/gを超え、50μg/g以下である導電性粒子を得る。   In another specific aspect of the method for producing conductive particles according to the present invention, conductive particles in which the content of the alkali metal in the entire nickel layer exceeds 0 μg / g and is 50 μg / g or less are obtained.

本発明に係る異方性導電材料は、本発明に従って構成された導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。   The anisotropic conductive material which concerns on this invention contains the electroconductive particle comprised according to this invention, and binder resin.

本発明に係る接続構造体は、第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材と、該第1,第2の接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、該接続部が本発明に従って構成された導電性粒子により形成されているか、又は該導電性粒子とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料により形成されている。   A connection structure according to the present invention includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection part that electrically connects the first and second connection target members, The connecting portion is formed of conductive particles configured according to the present invention, or is formed of an anisotropic conductive material including the conductive particles and a binder resin.

本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と導電層とを備え、該導電層が該基材粒子の表面上に設けられたニッケル層を有し、上記ニッケル層全体におけるアルカリ金属の含有量が0μg/gを超え、かつ上記ニッケル層の外表面の厚み30nmの領域におけるアルカリ金属の含有量が、80μg/g以下であるので、導電性粒子を電極間の接続に用いた接続構造体が高温高湿下などの過酷な条件に晒された場合に、導電性粒子由来の溶出イオンを抑制できる。従って、接続構造体の動作信頼性を高めることができる。   The conductive particles according to the present invention include base particles and a conductive layer, the conductive layer has a nickel layer provided on the surface of the base particles, and the content of alkali metal in the entire nickel layer Is more than 0 μg / g, and the content of alkali metal in the region of 30 nm thickness of the outer surface of the nickel layer is 80 μg / g or less. Therefore, a connection structure using conductive particles for connection between electrodes is provided. When exposed to harsh conditions such as high temperature and high humidity, eluted ions derived from conductive particles can be suppressed. Therefore, the operation reliability of the connection structure can be improved.

本発明に係る導電性粒子の製造方法では、無電解めっき反応終了時の上記無電解めっき液中のアルカリ金属イオン濃度(mol/L)が、上記無電解めっき液中のニッケルイオン濃度(mol/L)の4倍以下であるときに、無電解めっき反応を終了させることにより、上記ニッケル層全体におけるアルカリ金属の含有量が0μg/gを超え、かつ上記ニッケル層の外表面の厚み30nmの領域におけるアルカリ金属の含有量が80μg/g以下である導電性粒子を得るので、上記接続構造体が高温高湿下などの過酷な条件に晒された場合に、導電性粒子由来の溶出イオンを抑制でき、接続構造体の動作信頼性を高めることができる導電性粒子を得ることができる。   In the method for producing conductive particles according to the present invention, the alkali metal ion concentration (mol / L) in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction is the nickel ion concentration (mol / L) in the electroless plating solution. L) When the electroless plating reaction is terminated at 4 times or less, the alkali metal content in the entire nickel layer exceeds 0 μg / g, and the outer surface of the nickel layer has a thickness of 30 nm. Conductive particles with an alkali metal content of 80 μg / g or less are obtained, so that when the connection structure is exposed to harsh conditions such as high temperature and high humidity, the ions eluted from the conductive particles are suppressed. It is possible to obtain conductive particles that can improve the operational reliability of the connection structure.

図1は、本発明の一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 an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の他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 another embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一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正面断面図である。FIG. 3 is a front sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to an embodiment of the present invention.

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。   Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments and examples of the present invention with reference to the drawings.

図1は、本発明の一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 an embodiment of the present invention.

図1に示す導電性粒子1は、基材粒子2と導電層3とを備える。導電層3は、基材粒子2の表面上に設けられている。   A conductive particle 1 shown in FIG. 1 includes a base particle 2 and a conductive layer 3. The conductive layer 3 is provided on the surface of the base particle 2.

また、導電層3は、基材粒子2の表面上に設けられたニッケル層11と、ニッケル層11の表面上に設けられた金属層12とを有する。導電性粒子1は、導電層3の表面上に配置された絶縁性物質をさらに備えていてもよい。金属層12は設けられていなくてもよい。但し、低抵抗性の観点、及び過酷な条件での導通性の低下をより一層抑制する観点からは、金属層12が設けられていることが好ましい。すなわち、本発明に係る導電性粒子は、ニッケル層の表面上に設けられた金属層を有することが好ましい。該金属層は、ニッケル層とは異なる層である。さらに、金属層12として、パラジウム層が形成されていてもよく、パラジウム層以外の金属層が形成されていてもよい。上記絶縁性物質は、絶縁性樹脂層又は絶縁性粒子であることが好ましい。   In addition, the conductive layer 3 includes a nickel layer 11 provided on the surface of the base particle 2 and a metal layer 12 provided on the surface of the nickel layer 11. The conductive particles 1 may further include an insulating material disposed on the surface of the conductive layer 3. The metal layer 12 may not be provided. However, the metal layer 12 is preferably provided from the viewpoint of low resistance and the viewpoint of further suppressing the decrease in conductivity under severe conditions. That is, the conductive particles according to the present invention preferably have a metal layer provided on the surface of the nickel layer. The metal layer is a layer different from the nickel layer. Furthermore, as the metal layer 12, a palladium layer may be formed, or a metal layer other than the palladium layer may be formed. The insulating substance is preferably an insulating resin layer or insulating particles.

図2は、本発明の他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 another embodiment of the present invention.

図2に示すように、導電性粒子21は、基材粒子2と導電層22とを備える。導電層22は、基材粒子2の表面上に設けられている。導電層22は、基材粒子2の表面上に設けられたニッケル層31と、ニッケル層31の表面上に設けられた金属層32とを有する。導電性粒子21は、基材粒子2の表面上に複数の芯物質23を備える。ニッケル層31及び導電層22は、芯物質23を被覆している。芯物質23を導電層22が被覆していることにより、導電性粒子21は表面に複数の突起24を有する。   As shown in FIG. 2, the conductive particle 21 includes a base particle 2 and a conductive layer 22. The conductive layer 22 is provided on the surface of the base particle 2. The conductive layer 22 has a nickel layer 31 provided on the surface of the base particle 2 and a metal layer 32 provided on the surface of the nickel layer 31. The conductive particle 21 includes a plurality of core substances 23 on the surface of the base particle 2. The nickel layer 31 and the conductive layer 22 cover the core material 23. By covering the core material 23 with the conductive layer 22, the conductive particles 21 have a plurality of protrusions 24 on the surface.

導電性粒子21は、導電層22の表面上に、即ち、金属層32の表面上に配置された複数の絶縁性物質25を備える。絶縁性物質25は、絶縁性粒子である。該絶縁性粒子は、絶縁性樹脂粒子であることが好ましい。該絶縁性粒子にかえて、導電層22の表面上に絶縁性樹脂層が配置されていてもよい。このように、導電性粒子は、導電層の表面上に配置された絶縁性物質を備えていてもよい。導電性粒子は、導電層の表面上に付着した絶縁性物質を備えていてもよい。導電層の表面は、絶縁性樹脂層により被覆されていてもよい。   The conductive particles 21 include a plurality of insulating substances 25 arranged on the surface of the conductive layer 22, that is, on the surface of the metal layer 32. The insulating substance 25 is an insulating particle. The insulating particles are preferably insulating resin particles. Instead of the insulating particles, an insulating resin layer may be arranged on the surface of the conductive layer 22. Thus, the conductive particles may include an insulating material disposed on the surface of the conductive layer. The conductive particles may include an insulating material attached on the surface of the conductive layer. The surface of the conductive layer may be covered with an insulating resin layer.

本発明に係る導電性粒子の主な特徴は、ニッケル層全体におけるアルカリ金属の含有量Aが0μg/gを超え、かつニッケル層の外表面の厚み30nmの領域におけるアルカリ金属の含有量Bが、80μg/g以下であることである。上記含有量Bは、0μg/g以上であり、0μg/gであってもよい。ニッケル層の外表面近傍におけるアルカリ金属の含有量Bを80μg/g以下にすることで、導電性粒子を電極間の接続に用いた接続構造体が過酷な条件に晒された場合に、導電性粒子由来の溶出イオンを抑制できる。特に、接続構造体が高温高湿下に晒された場合に、導電性粒子由来の溶出イオンを抑制できる。また、ニッケル層の外表面近傍におけるアルカリ金属の含有量Bを80μg/g以下にすることで、異方性導電材料を構成するために、導電性粒子とバインダー樹脂とを配合して共存させても、導電性粒子に起因するバインダー樹脂の硬化阻害が生じ難くなる。異方性導電材料を電極間の接続に用いて所定の条件で熱硬化させる際に、熱圧着時の加熱で十分な硬化性が得られ、所望の硬化特性が得られる。   The main feature of the conductive particles according to the present invention is that the alkali metal content A in the entire nickel layer exceeds 0 μg / g, and the alkali metal content B in the region of the nickel layer outer surface thickness of 30 nm is 80 μg / g or less. The content B is 0 μg / g or more, and may be 0 μg / g. When the content B of the alkali metal in the vicinity of the outer surface of the nickel layer is 80 μg / g or less, the conductive structure is used when the connection structure using the conductive particles for connection between the electrodes is exposed to severe conditions. Elution ions derived from particles can be suppressed. In particular, when the connection structure is exposed to high temperature and high humidity, the eluted ions derived from the conductive particles can be suppressed. Moreover, in order to constitute an anisotropic conductive material by setting the alkali metal content B in the vicinity of the outer surface of the nickel layer to 80 μg / g or less, the conductive particles and the binder resin are mixed and coexisted. However, it is difficult for the binder resin to be hardened due to the conductive particles. When the anisotropic conductive material is used for connection between the electrodes and thermally cured under predetermined conditions, sufficient curability can be obtained by heating during thermocompression bonding, and desired curing characteristics can be obtained.

一方で、ニッケル層の外表面近傍のアルカリ金属の含有量が多いと、導電性粒子に接触する電極部分やICにアルカリ金属が移行するなどして、誤作動などが起こりやすくなり、結果的に接続構造体の導通信頼性が損なわれる傾向がある。なお、ニッケル層の表面上にパラジウム層などの金属層が設けられていても、ニッケル層の外表面近傍のアルカリ金属の含有量が多いと、溶出イオンの抑制が困難となり、ICなどの誤作動が起こりやすくなる傾向がある。上記含有量Bは、好ましくは60μg/g以下、より好ましくは50μg/g以下である。なお、上記含有量Bは、ニッケル層の外表面の厚み30nmの領域全体の重量に対するニッケル層の外表面の厚み30nmの領域に含まれているアルカリ金属の含有量を示す。なお、ニッケル層の外表面の厚み30nmの領域は、言い換えれば、ニッケル層の外表面から厚み方向に内側に向かって30nmの距離までの領域である。   On the other hand, if the content of the alkali metal in the vicinity of the outer surface of the nickel layer is large, the alkali metal migrates to the electrode part or IC that comes into contact with the conductive particles, and the malfunction tends to occur. There exists a tendency for the conduction | electrical_connection reliability of a connection structure to be impaired. Even if a metal layer such as a palladium layer is provided on the surface of the nickel layer, if the content of alkali metal in the vicinity of the outer surface of the nickel layer is large, it becomes difficult to suppress the eluted ions, and malfunctions such as IC Tends to occur. The content B is preferably 60 μg / g or less, more preferably 50 μg / g or less. The content B indicates the content of an alkali metal contained in a region having a thickness of 30 nm on the outer surface of the nickel layer with respect to the weight of the entire region having a thickness of 30 nm on the outer surface of the nickel layer. In addition, the region having a thickness of 30 nm on the outer surface of the nickel layer is, in other words, a region extending from the outer surface of the nickel layer to a distance of 30 nm inward in the thickness direction.

本発明者らが鋭意検討した結果、接続構造体における不測の誤作動や、バインダー樹脂の硬化性の低下は、導電性粒子に起因する微量のアルカリ金属イオンが影響していることを発見した。その中でも特に導電性粒子の外表面近傍に存在するアルカリ金属イオンが強く影響しており、外表面近傍のアルカリ金属イオン量を適正に制御することで上記の課題を解決し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies by the present inventors, it has been discovered that an unexpected malfunction in the connection structure and a decrease in the curability of the binder resin are affected by a small amount of alkali metal ions resulting from the conductive particles. Among them, alkali metal ions existing in the vicinity of the outer surface of the conductive particles are particularly influential, and the above problem is solved by appropriately controlling the amount of alkali metal ions in the vicinity of the outer surface, thereby completing the present invention. It came to.

本発明に係る導電性粒子では、ニッケル層全体におけるアルカリ金属の含有量Aが0μg/gを超え、50μg/g以下であることであることが好ましい。このように、ニッケル層全体におけるナトリウムの含有量を少なくすることで、導電性粒子を電極間の接続に用いた接続構造体が過酷な条件に晒された場合に、導電性粒子由来の溶出イオンをより一層抑制できる。特に、接続構造体が高温高湿下に晒された場合に、導電性粒子由来の溶出イオンをより一層抑制できる。さらに、ニッケル層全体におけるナトリウムの含有量を少なくすることで、導電性粒子とバインダー樹脂とを配合して共存させても、導電性粒子に起因するバインダー樹脂の硬化阻害が生じ難くなる。   In the electroconductive particle which concerns on this invention, it is preferable that it is that content A of the alkali metal in the whole nickel layer exceeds 0 microgram / g and is 50 microgram / g or less. Thus, by reducing the content of sodium in the entire nickel layer, when the connection structure using conductive particles for connection between electrodes is exposed to harsh conditions, the eluted ions derived from the conductive particles Can be further suppressed. In particular, when the connection structure is exposed to high temperature and high humidity, the eluted ions derived from the conductive particles can be further suppressed. Furthermore, by reducing the content of sodium in the entire nickel layer, even if the conductive particles and the binder resin are blended and coexisted, it is difficult for the binder resin to be inhibited from curing due to the conductive particles.

上記アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムが挙げられる。特にナトリウムイオン及びカリウムイオンが、混入しやすく問題となりやすい。本発明の効果がより顕著に得られることから、上記アルカリ金属は、ナトリウム又はカリウムを含むことが好ましく、ナトリウムを含むことがより好ましい。   Examples of the alkali metal include lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium. In particular, sodium ions and potassium ions are likely to be mixed and cause problems. Since the effect of the present invention can be obtained more remarkably, the alkali metal preferably contains sodium or potassium, and more preferably contains sodium.

均質なニッケル層を形成する観点からは、上記ニッケル層は、ニッケル塩とアルカリ金属含有還元剤とを含む無電解めっき液を用いて、無電解めっき反応により形成されたニッケル層であることが好ましい。より一層均質なニッケル層を形成する観点からは、上記ニッケル層は、ニッケル塩と次亜リン酸ナトリウム(還元剤)とを含む無電解めっき液を用いて、無電解めっき反応により形成されたニッケル層であることが好ましい。   From the viewpoint of forming a homogeneous nickel layer, the nickel layer is preferably a nickel layer formed by an electroless plating reaction using an electroless plating solution containing a nickel salt and an alkali metal-containing reducing agent. . From the viewpoint of forming a more uniform nickel layer, the nickel layer is formed by an electroless plating reaction using an electroless plating solution containing a nickel salt and sodium hypophosphite (reducing agent). A layer is preferred.

上記基材粒子としては、樹脂粒子、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。   Examples of the substrate particles include resin particles, inorganic particles, organic-inorganic hybrid particles, and metal particles.

上記基材粒子は、樹脂により形成された樹脂粒子であることが好ましい。電極間を接続する際には、導電性粒子を電極間に配置した後、一般的に導電性粒子を圧縮させる。基材粒子が樹脂粒子であると、圧縮により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、電極間の導通信頼性を高めることができる。   The substrate particles are preferably resin particles formed of a resin. When connecting the electrodes, the conductive particles are generally compressed after the conductive particles are arranged between the electrodes. When the substrate particles are resin particles, the conductive particles are easily deformed by compression, and the contact area between the conductive particles and the electrode is increased. For this reason, the conduction | electrical_connection reliability between electrodes can be improved.

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、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、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン;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、ポリスルホン、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、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用いられる。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種以上重合させることにより、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る。   Various organic materials are suitably used as the resin for forming the resin particles. Examples of the resin for forming the resin particles include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polypropylene, polyisobutylene, and polybutadiene; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate; Polymerize one or more of alkylene terephthalate, polysulfone, polycarbonate, polyamide, phenol formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, benzoguanamine formaldehyde resin, urea formaldehyde resin, and various polymerizable monomers having ethylenically unsaturated groups. The polymer obtained by the above is used. By polymerizing one or more of various polymerizable monomers having an ethylenically unsaturated group, it is possible to design and synthesize resin particles having any compression property suitable for a conductive material.

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

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

上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレンジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer include tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and dipenta Erythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) Polyfunctional (meth) acrylates such as acrylate, (poly) tetramethylene di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate; triallyl (iso) cyanurate, tria Rutorimeriteto, divinylbenzene, diallyl phthalate, diallyl acrylamide, diallyl ether, .gamma. (meth) acryloxy propyl trimethoxy silane, trimethoxy silyl styrene, include silane-containing monomers such as 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ラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。   The resin particles can be obtained by polymerizing the polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group by a known method. Examples of this method include a method of suspension polymerization in the presence of a radical polymerization initiator and a method of polymerizing a non-crosslinked seed particle by swelling a monomer together with a radical polymerization initiator.

上記基材粒子が無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子である場合に、基材粒子を形成するための無機物としては、シリカ及びカーボンブラック等が挙げられる。上記シリカにより形成された粒子としては特に限定されないが、例えば、加水分解性のアルコキシシル基を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。   When the substrate particles are inorganic particles or organic-inorganic hybrid particles, examples of the inorganic material for forming the substrate particles include silica and carbon black. Although it does not specifically limit as the particle | grains formed with the said silica, For example, after hydrolyzing the silicon compound which has two or more hydrolysable alkoxysil groups, and forming a crosslinked polymer particle, it calcinates as needed. The particle | grains obtained by performing are mentioned.

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、基材粒子は金属粒子ではないことが好ましい。   When the substrate particles are metal particles, examples of the metal for forming the metal particles include silver, copper, nickel, silicon, gold, and titanium. However, the substrate particles are preferably not metal particles.

上記基材粒子の平均粒子径は、好ましくは1μm以上、より好ましくは2μm以上、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下、更に好ましくは30μm以下、特に好ましくは5μm以下である。基材粒子の平均粒子径が上記下限以上であると、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。基材粒子の平均粒子径が上記上限以下であると、電極間の間隔を狭くすることができる。   The average particle diameter of the substrate particles is preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, still more preferably 30 μm or less, and particularly preferably 5 μm or less. When the average particle diameter of the substrate particles is equal to or more than the above lower limit, the conduction reliability between the electrodes is further enhanced. The space | interval between electrodes can be narrowed as the average particle diameter of a base particle is below the said upper limit.

上記平均粒子径は、数平均粒子径を示す。該平均粒子径は、例えばコールターカウンター(ベックマンコールター社製)を用いて測定できる。   The average particle diameter indicates a number average particle diameter. The average particle size can be measured using, for example, a Coulter counter (manufactured by Beckman Coulter).

上記ニッケル層の平均厚みは、30nm以上であり、好ましくは30μmを超え、より好ましくは45nm以上、更に好ましくは60nm以上、好ましくは1000nm以下、より好ましくは800nm以下である。ニッケル層の平均厚みが上記下限以上であると、導電性粒子の導電性がより一層高くなる。ニッケル層の平均厚みが上記上限以下であると、基材粒子とニッケル層との熱膨張率の差による界面の応力が緩和され、基材粒子からニッケル層が剥離し難くなる。   The average thickness of the nickel layer is 30 nm or more, preferably more than 30 μm, more preferably 45 nm or more, still more preferably 60 nm or more, preferably 1000 nm or less, more preferably 800 nm or less. When the average thickness of the nickel layer is not less than the above lower limit, the conductivity of the conductive particles is further increased. When the average thickness of the nickel layer is not more than the above upper limit, the stress at the interface due to the difference in thermal expansion coefficient between the base particle and the nickel layer is relaxed, and the nickel layer becomes difficult to peel from the base particle.

上記基材粒子の表面上にニッケル層を形成する方法としては、無電解めっきによりニッケル層を形成する方法が好適である。   As a method for forming a nickel layer on the surface of the substrate particles, a method for forming a nickel layer by electroless plating is suitable.

上記ニッケル層の表面上に上記金属層(上記パラジウム層など)を形成する場合に、上記金属層の平均厚みは、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上、好ましくは500nm以下、より好ましくは400nm以下である。金属層の平均厚みが上記下限以上であると、導電性粒子の導電性がより一層高くなる。さらに、金属層の平均厚みが上記下限以上であると、ニッケル層の表面を金属層により比較的に均一に被覆できる。このため、導電性粒子は、外部環境に対する耐性が高くなり、ニッケル層が劣化し難くなる。従って、導電性粒子における導電層全体の導電性をより一層高めることができる。上記金属層の平均厚みが上記上限以下であると、導電性粒子のコストが安くなる。   When the metal layer (such as the palladium layer) is formed on the surface of the nickel layer, the average thickness of the metal layer is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, preferably 500 nm or less, more preferably 400 nm. It is as follows. When the average thickness of the metal layer is not less than the above lower limit, the conductivity of the conductive particles is further increased. Furthermore, when the average thickness of the metal layer is not less than the above lower limit, the surface of the nickel layer can be relatively uniformly covered with the metal layer. For this reason, electroconductive particle becomes high tolerance with respect to an external environment, and a nickel layer becomes difficult to deteriorate. Therefore, the conductivity of the entire conductive layer in the conductive particles can be further increased. When the average thickness of the metal layer is not more than the above upper limit, the cost of the conductive particles is reduced.

上記ニッケル層の表面上に上記金属層(上記パラジウム層など)を形成する方法としては、パラジウム塩などの金属含有化合物と還元剤とを含む無電解めっき液を用いて、無電解めっきにより金属層を形成する方法、並びに電気めっきにより金属層を形成する方法等が挙げられる。   As a method for forming the metal layer (the palladium layer or the like) on the surface of the nickel layer, an electroless plating solution containing a metal-containing compound such as a palladium salt and a reducing agent is used, and the metal layer is electrolessly plated. And a method of forming a metal layer by electroplating.

上記ニッケル層の表面に、パラジウム層以外の金属層を設ける場合に、該金属層を構成するための金属としては、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、クロム、チタン、アンチモン、ゲルマニウム、カドミウム、ビスマス、タリウム、錫−鉛合金、錫−銅合金、錫−銀合金及び錫−鉛−銀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)を用いてもよい。上記金属は、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く、また合金でもよい。   When a metal layer other than the palladium layer is provided on the surface of the nickel layer, examples of the metal for constituting the metal layer include gold, silver, copper, platinum, zinc, iron, lead, tin, aluminum, Examples include cobalt, indium, chromium, titanium, antimony, germanium, cadmium, bismuth, thallium, a tin-lead alloy, a tin-copper alloy, a tin-silver alloy, and a tin-lead-silver alloy. In addition, tin-doped indium oxide (ITO) may be used as the metal. As for the said metal, only 1 type may be used, 2 or more types may be used together, and an alloy may be sufficient as it.

導電性粒子21のように、本発明に係る導電性粒子は、表面に突起を有することが好ましい。導電性粒子は、導電層の外表面に突起を有することが好ましく、ニッケル層の外表面に突起を有することが好ましく、上記金属層の外表面に突起を有することが好ましく、パラジウム層の外表面に突起を有することが好ましい。上記突起は複数であることが好ましい。導電性粒子により接続される電極の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。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層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異方性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。   Like the electroconductive particle 21, it is preferable that the electroconductive particle which concerns on this invention has a processus | protrusion on the surface. The conductive particles preferably have protrusions on the outer surface of the conductive layer, preferably have protrusions on the outer surface of the nickel layer, preferably have protrusions on the outer surface of the metal layer, and the outer surface of the palladium layer. It is preferable to have a protrusion on the surface. It is preferable that there are a plurality of protrusions. An oxide film is often formed on the surface of the electrode connected by the conductive particles. When conductive particles having protrusions are used, the oxide film is effectively eliminated by the protrusions by placing the conductive particles between the electrodes and pressing them. For this reason, an electrode and the conductive layer of electroconductive particle can be contacted still more reliably, and the connection resistance between electrodes can be made low. Further, when the conductive particles have an insulating material on the surface, or when the conductive particles are dispersed in a binder resin and used as an anisotropic conductive material, the conductive particles and the conductive particles The resin between the electrodes can be effectively eliminated. For this reason, the conduction | electrical_connection reliability between electrodes can be improved.

上記導電性粒子の表面に突起を形成する方法としては、基材粒子の表面に芯物質を付着させた後、無電解めっきにより導電層を形成する方法、並びに基材粒子の表面に無電解めっきにより導電層を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電層を形成する方法等が挙げられる。   As a method of forming protrusions on the surface of the conductive particles, a method of forming a conductive layer by electroless plating after attaching a core substance to the surface of the base particles, and electroless plating on the surface of the base particles Examples include a method of forming a conductive layer by, attaching a core substance, and further forming a conductive layer by electroless plating.

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

上記芯物質を構成する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。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。なかでも、導電性を高めることができるので、金属が好ましい。   Examples of the conductive material constituting the core material include conductive non-metals such as metals, metal oxides, and graphite, and conductive polymers. Examples of the conductive polymer include polyacetylene. Among them, metal is preferable because conductivity can be increased.

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−銀合金及び錫−鉛−銀合金等の2種類以上の金属で構成される合金等が挙げられる。なかでも、ニッケル、銅、銀又は金が好ましい。上記芯物質を構成する金属は、上記導電層を構成する金属と同じであってもよく、異なっていてもよい。また上記金属の酸化物としては、アルミナ、シリカ及びジルコニア等が挙げられる。   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 include alloys composed of two or more metals such as alloys, tin-copper alloys, tin-silver alloys, and tin-lead-silver alloys. Of these, nickel, copper, silver or gold is preferable. The metal constituting the core material may be the same as or different from the metal constituting the conductive layer. Examples of the metal oxide include alumina, silica and zirconia.

また、上記突起を形成する方法として、ニッケルめっき工程後のニッケルめっき金属層の表面に、又はニッケル層上のパラジウムなどの金属めっき層の表面に、上記芯物質を物理的又は機械的な衝撃によって付着させる方法を用いてもよい。この場合に、物理的又は機械的ハイブリダイゼーション法を用いてもよい。物理的又は機械的ハイブリダイゼーション法では、ハイブリダイザー等が用いられる。   Further, as a method of forming the protrusion, the core substance is applied to the surface of the nickel plating metal layer after the nickel plating process or to the surface of the metal plating layer such as palladium on the nickel layer by physical or mechanical impact. You may use the method of making it adhere. In this case, a physical or mechanical hybridization method may be used. In the physical or mechanical hybridization method, a hybridizer or the like is used.

導電性粒子21のように、本発明に係る導電性粒子は、上記導電層(上記ニッケル層又はパラジウム層等の金属層)の表面上に配置された絶縁性物質を備えることが好ましい。この場合には、導電性粒子を電極間の接続に用いると、隣接する電極間の短絡を防止できる。具体的には、複数の導電性粒子が接触したときに、複数の電極間に絶縁性物質が存在するので、上下の電極間ではなく横方向に隣り合う電極間の短絡を防止できる。なお、電極間の接続の際に、2つの電極で導電性粒子を加圧することにより、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁性物質を容易に排除できる。導電性粒子が上記導電層の表面に突起を有する場合には、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁性物質をより一層容易に排除できる。上記絶縁性物質は、絶縁性樹脂層又は絶縁性粒子であることが好ましい。上記絶縁性粒子は、絶縁性樹脂粒子であることが好ましい。   Like the electroconductive particle 21, it is preferable that the electroconductive particle which concerns on this invention is equipped with the insulating substance arrange | positioned on the surface of the said electroconductive layer (metal layers, such as the said nickel layer or a palladium layer). In this case, when the conductive particles are used for connection between the electrodes, a short circuit between adjacent electrodes can be prevented. Specifically, when a plurality of conductive particles are in contact with each other, an insulating material is present between the plurality of electrodes, so that it is possible to prevent a short circuit between electrodes adjacent in the lateral direction instead of between the upper and lower electrodes. In addition, the insulating substance between the conductive layer of an electroconductive particle and an electrode can be easily excluded by pressurizing electroconductive particle with two electrodes in the case of the connection between electrodes. When the conductive particles have protrusions on the surface of the conductive layer, the insulating substance between the conductive layer of the conductive particles and the electrode can be more easily eliminated. The insulating substance is preferably an insulating resin layer or insulating particles. The insulating particles are preferably insulating resin particles.

上記絶縁性物質の具体例としては、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 material include polyolefins, (meth) acrylate polymers, (meth) acrylate copolymers, block polymers, thermoplastic resins, crosslinked thermoplastic resins, thermosetting resins, and water-soluble resins. Etc.

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

本発明に係る導電性粒子は、上記導電層の表面に付着された絶縁性粒子を備えることがより好ましい。この場合には、導電性粒子を電極間の接続に用いると、横方向に隣接する電極間の短絡をさらに一層防止できるだけでなく、接続された上下の電極間の接続抵抗をさらに一層低くすることができる。   The conductive particles according to the present invention more preferably include insulating particles attached to the surface of the conductive layer. In this case, when the conductive particles are used for the connection between the electrodes, not only can the short circuit between the laterally adjacent electrodes be further prevented, but also the connection resistance between the connected upper and lower electrodes can be further reduced. Can do.

上記導電層の表面に絶縁性粒子を付着させる方法としては、化学的方法、及び物理的もしくは機械的方法等が挙げられる。上記化学的方法としては、例えばWO2003/25955A1に開示されているように、ファンデルワールス力又は静電気力によるヘテロ凝集法により、金属表面粒子の導電層上に絶縁性粒子を付着させ、さらに必要に応じて化学結合させる方法が挙げられる。上記物理的もしくは機械的方法としては、スプレードライ、ハイブリダイゼーション、静電付着法、噴霧法、ディッピング及び真空蒸着による方法等が挙げられる。なかでも、絶縁性物質が脱離し難いことから、上記導電層の表面に、化学結合を介して絶縁性物質を付着させる方法が好ましい。   Examples of a method for attaching insulating particles to the surface of the conductive layer include a chemical method and a physical or mechanical method. As the chemical method, for example, as disclosed in WO2003 / 25955A1, insulating particles are attached on the conductive layer of the metal surface particles by a heteroaggregation method using van der Waals force or electrostatic force, and further required. Depending on the case, a chemical bonding method may be mentioned. Examples of the physical or mechanical method include spray drying, hybridization, electrostatic adhesion, spraying, dipping, and vacuum deposition. In particular, a method of attaching an insulating substance to the surface of the conductive layer through a chemical bond is preferable because the insulating substance is difficult to be detached.

上記絶縁性粒子の粒子径は、導電性粒子の粒子径の1/5以下であることが好ましい。この場合には、絶縁性粒子の粒子径が大きくなりすぎず、導電層による電気的接続がより一層確実に果たされる。絶縁性粒子の粒子径が導電性粒子の粒子径の1/5以下である場合、ヘテロ凝集法により絶縁性粒子を付着させる際に、導電層の表面上に絶縁性粒子を効率よく吸着させることができる。また、上記絶縁性粒子の粒子径は好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上、好ましくは1000nm以下、より好ましくは500nm以下である。上記絶縁性粒子の粒子径が上記下限以上であると、隣接する導電性粒子間の距離が電子のホッピング距離よりも大きくなり、リークが起こり難くなる。上記絶縁性粒子の粒子径が上記上限以下であると、熱圧着する際に必要な圧力及び熱量が小さくなる。   The particle diameter of the insulating particles is preferably 1/5 or less of the particle diameter of the conductive particles. In this case, the particle diameter of the insulating particles does not become too large, and the electrical connection by the conductive layer is more reliably achieved. When the particle diameter of the insulating particles is 1/5 or less of the particle diameter of the conductive particles, the insulating particles are efficiently adsorbed on the surface of the conductive layer when the insulating particles are adhered by the hetero-aggregation method. Can do. The particle diameter of the insulating particles is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, preferably 1000 nm or less, more preferably 500 nm or less. When the particle diameter of the insulating particles is equal to or larger than the lower limit, the distance between adjacent conductive particles becomes larger than the electron hopping distance, and leakage hardly occurs. When the particle diameter of the insulating particles is not more than the above upper limit, the pressure and the amount of heat required for thermocompression bonding are reduced.

上記絶縁性粒子の粒子径のCV値は、20%以下であることが好ましい。CV値が20%以下であると、導電性粒子の被覆層の厚さが均一になり、電極間で熱圧着する際に均一に圧力をかけやすくなり、導通不良が生じ難くなる。なお、上記粒子径のCV値は、下記式により算出される。   The CV value of the particle diameter of the insulating particles is preferably 20% or less. When the CV value is 20% or less, the thickness of the coating layer of the conductive particles becomes uniform, it becomes easy to apply pressure uniformly when thermocompression bonding between the electrodes, and poor conduction is less likely to occur. The CV value of the particle diameter is calculated by the following formula.

粒子径のCV値(%)=粒子径の標準偏差/平均粒子径×100   CV value of particle diameter (%) = standard deviation of particle diameter / average particle diameter × 100

上記粒子径分布は、金属表面粒子を被覆する前は粒度分布計等で測定でき、被覆した後はSEM写真の画像解析等で測定できる。   The particle size distribution can be measured with a particle size distribution meter or the like before coating the metal surface particles, and can be measured by image analysis of an SEM photograph after coating.

なお、導電性粒子の導電層を露出させるためには、絶縁性物質の被覆率は、好ましくは5%以上、好ましくは70%以下である。上記絶縁性物質による被覆率は、金属表面粒子の表面積全体に占める絶縁性物質により被覆されている部分の面積である。上記被覆率が5%以上であると、隣接する導電性粒子同士が、絶縁性物質によってより一層確実に絶縁される。上記被覆率が70%以下であると、電極の接続の際に熱及び圧力を必要以上にかける必要がなくなり、排除された絶縁性物質によりバインダー樹脂の性能を低下が抑えられる。   In order to expose the conductive layer of conductive particles, the coverage of the insulating material is preferably 5% or more, and preferably 70% or less. The coverage with the insulating material is the area of the portion covered with the insulating material in the entire surface area of the metal surface particles. When the coverage is 5% or more, adjacent conductive particles are more reliably insulated by an insulating substance. When the coverage is 70% or less, it is not necessary to apply heat and pressure more than necessary when connecting the electrodes, and the performance of the binder resin can be suppressed from being reduced by the excluded insulating substance.

上記絶縁性粒子としては特に限定されないが、公知の無機粒子や有機高分子粒子が適用可能である。上記無機粒子としては、アルミナ、シリカ及びジルコニアなどの絶縁性無機粒子が挙げられる。   Although it does not specifically limit as said insulating particle, Well-known inorganic particle | grains and organic polymer particle | grains are applicable. Examples of the inorganic particles include insulating inorganic particles such as alumina, silica, and zirconia.

上記有機高分子粒子は、不飽和二重結合を有する単量体の一種又は二種以上を(共)重合した樹脂粒子であることが好ましい。上記不飽和二重結合を有する単量体としては、(メタ)アクリル酸;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、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(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、グリセロールトリ(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、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;ビニルエーテル類;塩化ビニル;スチレン、ジビニルベゼン等のスチレン系化合物、アクリロニトリル等が挙げられる。中でも(メタ)アクリル酸エステル類が好適に用いられる。   The organic polymer particles are preferably resin particles obtained by (co) polymerizing one or more monomers having an unsaturated double bond. Examples of the monomer having an unsaturated double bond include (meth) acrylic acid; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth). Acrylate, glycidyl (meth) acrylate, tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (Meth) acrylates such as (meth) acrylate and 1,4-butanediol di (meth) acrylate; vinyl ethers; vinyl chloride; styrene compounds such as styrene and divinyl benzene, acrylonitrile, and the like. That. Of these, (meth) acrylic acid esters are preferably used.

上記絶縁性粒子は、ヘテロ凝集によって導電性粒子の導電層に付着させるために極性官能基を有することが好ましい。該極性官能基としては、例えば、アンモニウム基、スルホニウム基、リン酸基及びヒドロキシシリル基等が挙げられる。上記極性官能基は、上記極性官能基と不飽和二重結合とを有する単量体を共重合することによって導入することができる。   The insulating particles preferably have a polar functional group in order to adhere to the conductive layer of the conductive particles by heteroaggregation. Examples of the polar functional group include an ammonium group, a sulfonium group, a phosphate group, and a hydroxysilyl group. The polar functional group can be introduced by copolymerizing a monomer having the polar functional group and an unsaturated double bond.

上記アンモニウム基を有する単量体としては、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、及び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等が挙げられる。上記スルホニウム基を有する単量体としては、メタクリル酸フェニルジメチルスルホニウムメチル硫酸塩等が挙げられる。上記リン酸基を有する単量体としては、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート、アシッドホスホオキシポリオキシエチレングリコールモノメタクリレート、及びアシッドホスホオキシポリオキシプロピレングリコールモノメタクリレート等が挙げられる。上記ヒドロキシシリル基を有する単量体としては、ビニルトリヒドロキシシラン、及び3−メタクリロキシプロピルトリヒドロキシシラン等が挙げられる。   Examples of the monomer having an ammonium group include N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, and N, N, N-trimethyl-N-2-methacryloyloxyethylammonium chloride. It is done. Examples of the monomer having a sulfonium group include phenyldimethylsulfonium methylsulfate methacrylate. Examples of the monomer having a phosphoric acid group include acid phosphooxyethyl methacrylate, acid phosphooxypropyl methacrylate, acid phosphooxypolyoxyethylene glycol monomethacrylate, and acid phosphooxypolyoxypropylene glycol monomethacrylate. Examples of the monomer having a hydroxysilyl group include vinyltrihydroxysilane and 3-methacryloxypropyltrihydroxysilane.

上記絶縁性粒子の表面に極性官能基を導入する別の方法として、上記不飽和二重結合を有する単量体を重合する際の開始剤として、極性基を有するラジカル開始剤を用いる方法が挙げられる。上記ラジカル開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシ−ブチル)]−プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、及び2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)及びこれらの塩等が挙げられる。   As another method for introducing a polar functional group onto the surface of the insulating particles, a method using a radical initiator having a polar group as an initiator when the monomer having an unsaturated double bond is polymerized may be mentioned. It is done. Examples of the radical initiator include 2,2′-azobis {2-methyl-N- [2- (1-hydroxy-butyl)]-propionamide}, 2,2′-azobis [2- (2- Imidazolin-2-yl) propane], 2,2′-azobis (2-amidinopropane) and salts thereof.

(導電性粒子の製造方法)
本発明に係る導電性粒子の製造方法は、基材粒子の表面上に、ニッケル塩とアルカリ金属含有還元剤とを含む無電解めっき液を用いて、無電解めっき反応によりニッケル層を形成する工程(無電解めっき工程)を備える。
(Method for producing conductive particles)
The method for producing conductive particles according to the present invention includes a step of forming a nickel layer on the surface of a base particle by an electroless plating reaction using an electroless plating solution containing a nickel salt and an alkali metal-containing reducing agent. (Electroless plating step).

本発明に係る導電性粒子の製造方法では、無電解めっき反応終了時の上記無電解めっき液中のアルカリ金属イオン濃度(mol/L)が、無電解めっき反応終了時の上記無電解めっき液中のニッケルイオン濃度(mol/L)の4倍以下であるときに、無電解めっき反応を終了させる。それによって、ニッケル層全体における上記アルカリ金属の含有量が0μg/gを超え、かつニッケル層の外表面の厚み30nmの領域におけるアルカリ金属の含有量Bが80μg/g以下である導電性粒子を得る。本発明に係る導電性粒子の製造方法では、上記アルカリ金属の上記含有量Aは、0μg/gを超える。ニッケル層全体におけるアルカリ金属の含有率を少なくすることで、導電性粒子を電極間の接続に用いた接続構造体が高温高湿下などの過酷な条件に晒された場合に、導電性粒子由来の溶出イオンを抑制でき、高い信頼性を維持できる。なお、上記アルカリ金属イオン濃度には、無電解めっき液中のアルカリ金属イオンが含まれる。また、上記ニッケルイオン濃度には、無電解めっき液中のニッケルイオンが含まれる。   In the method for producing conductive particles according to the present invention, the alkali metal ion concentration (mol / L) in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction is the same as that in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction. When the nickel ion concentration (mol / L) is 4 times or less, the electroless plating reaction is terminated. As a result, conductive particles in which the content of the alkali metal in the entire nickel layer exceeds 0 μg / g and the content B of the alkali metal in the region of 30 nm thickness on the outer surface of the nickel layer is 80 μg / g or less are obtained. . In the method for producing conductive particles according to the present invention, the content A of the alkali metal exceeds 0 μg / g. By reducing the content of alkali metal in the entire nickel layer, when the connection structure using conductive particles for connection between electrodes is exposed to harsh conditions such as high temperature and high humidity, it is derived from conductive particles Elution ions can be suppressed and high reliability can be maintained. The alkali metal ion concentration includes alkali metal ions in the electroless plating solution. The nickel ion concentration includes nickel ions in the electroless plating solution.

本発明に係る導電性粒子の製造方法では、好ましくは、ニッケル層全体における上記アルカリ金属の含有量Aが0μg/gを超え、50μg/g以下である導電性粒子を得る。   In the manufacturing method of the electroconductive particle which concerns on this invention, Preferably, the electroconductive particle whose content A of the said alkali metal in the whole nickel layer exceeds 0 microgram / g and is 50 microgram / g or less is obtained.

本発明者らは、上記無電解めっき液を用いてニッケル層を形成する際には、ニッケル層の厚みが厚くなるに従って、無電解めっき液中のニッケルイオン濃度が低下し、それに対応して、無電解めっき液中のアルカリ金属イオン濃度が高くなることに着目した。この結果、ニッケル層では、内表面から外表面に向かうに従って、アルカリ金属イオン濃度が高くなる傾向があり、ニッケル層の外表面近傍のアルカリ金属の含有率が特に高くなる。本発明に係る導電性粒子の製造方法では、無電解めっき反応の終了時の上記無電解めっき液中のアルカリ金属イオン濃度(mol/L)が高くなりすぎる前に、無電解めっき反応を終了させる。すなわち、本発明者らは、無電解めっき反応終了時の上記無電解めっき液中のアルカリ金属イオン濃度(mol/L)が、無電解めっき反応終了時の上記無電解めっき液中のニッケルイオン濃度(mol/L)の4倍以下であるときに、無電解めっき反応を終了させることで、ニッケルの外表面近傍のアルカリ金属の含有量が高くならないように制御できることを見出した。これによって、ニッケル層の外表面の厚み30nmの領域におけるアルカリ金属の含有量Bを少なくする。含有量Bが少なくなる結果、ニッケル層全体におけるアルカリ金属の含有量Aも少なくなる。   When the present inventors form a nickel layer using the electroless plating solution, the nickel ion concentration in the electroless plating solution decreases as the thickness of the nickel layer increases. It was noted that the alkali metal ion concentration in the electroless plating solution was increased. As a result, in the nickel layer, the alkali metal ion concentration tends to increase from the inner surface to the outer surface, and the alkali metal content in the vicinity of the outer surface of the nickel layer is particularly high. In the method for producing conductive particles according to the present invention, the electroless plating reaction is terminated before the alkali metal ion concentration (mol / L) in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction becomes too high. . That is, the inventors have determined that the alkali metal ion concentration (mol / L) in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction is the nickel ion concentration in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction. It has been found that the content of alkali metal in the vicinity of the outer surface of nickel can be controlled so as not to increase by terminating the electroless plating reaction when it is 4 times or less (mol / L). As a result, the alkali metal content B in the 30 nm thick region of the outer surface of the nickel layer is reduced. As a result of the content B being reduced, the content A of the alkali metal in the entire nickel layer is also reduced.

一般に、無電解めっき反応を行う際には、めっき液中のニッケルが充分に消費されるまで、無電解めっき反応を進行させる。ニッケルを有効活用するためである。しかし、このように一般的なニッケルの消費量まで無電解めっき反応を進行させると、ニッケル層に含まれるアルカリ金属の量が多くなる。本発明に係る導電性粒子の製造方法では、ニッケルが充分に消費されなくても、積極的にめっき反応を終了させ、ニッケルの外表面近傍のアルカリ金属の含有量Bを少なくする。好ましくは、ニッケル層全体におけるアルカリ金属の含有量Aも少なくする。   Generally, when performing the electroless plating reaction, the electroless plating reaction is allowed to proceed until the nickel in the plating solution is sufficiently consumed. This is to make effective use of nickel. However, when the electroless plating reaction proceeds to the general nickel consumption in this way, the amount of alkali metal contained in the nickel layer increases. In the method for producing conductive particles according to the present invention, even if nickel is not sufficiently consumed, the plating reaction is actively terminated, and the content B of alkali metal near the outer surface of nickel is reduced. Preferably, the alkali metal content A in the entire nickel layer is also reduced.

また、無電解めっきによりニッケル層を形成する方法では、一般的に、無電解めっき工程に先立ち、エッチング工程と、触媒化工程とが行われる。以下、無電解めっきにより、樹脂粒子の表面にニッケル層を形成する方法の一例をより詳細に説明する。   In the method of forming a nickel layer by electroless plating, generally, an etching process and a catalyzing process are performed prior to the electroless plating process. Hereinafter, an example of a method for forming a nickel layer on the surface of the resin particles by electroless plating will be described in more detail.

上記エッチング工程では、クロム酸、硫酸−クロム酸混液又は過マンガン酸溶液等の酸化剤、塩酸又は硫酸等の強酸、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム等の強アルカリ溶液、その他市販の種々のエッチング剤等を用いて、樹脂粒子の表面上に微小な凹凸を形成させる。これによって、ニッケル層の密着性を高める。ハロゲンイオンを含む液剤を使用する場合には、ハロゲンが残留しないように洗浄を充分に行うことが好ましい。   In the etching step, an oxidizing agent such as chromic acid, a sulfuric acid-chromic acid mixed solution or a permanganic acid solution, a strong acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, a strong alkaline solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, and various other commercially available etching agents. Etc. are used to form minute irregularities on the surface of the resin particles. This enhances the adhesion of the nickel layer. When using a liquid agent containing a halogen ion, it is preferable to perform sufficient washing so that no halogen remains.

上記触媒化工程では、無電解めっきによりめっき層を形成するための起点となる触媒層を、樹脂粒子の表面上に形成する。   In the catalyzing step, a catalyst layer serving as a starting point for forming a plating layer by electroless plating is formed on the surface of the resin particles.

上記触媒層を樹脂粒子の表面に形成させる方法として、例えば、塩化パラジウムと塩化スズとを含む溶液に樹脂粒子を添加した後、酸溶液又はアルカリ溶液により樹脂粒子の表面を活性化させて、樹脂粒子の表面にパラジウムを析出させる方法、並びに硫酸パラジウムとアミノピリジンとを含有する溶液に、樹脂粒子を添加した後、還元剤を含む溶液により樹脂粒子の表面を活性化させて、樹脂粒子の表面にパラジウムを析出させる方法等が挙げられる。上記還元剤として、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム又はジメチルアミンボラン等が用いられる。   As a method of forming the catalyst layer on the surface of the resin particle, for example, after adding the resin particle to a solution containing palladium chloride and tin chloride, the surface of the resin particle is activated with an acid solution or an alkali solution, A method for depositing palladium on the surface of the particles, and after adding the resin particles to a solution containing palladium sulfate and aminopyridine, the surface of the resin particles is activated by a solution containing a reducing agent. For example, a method of depositing palladium. As the reducing agent, sodium hypophosphite, potassium hypophosphite, dimethylamine borane or the like is used.

上記無電解めっき工程では、ニッケル塩とアルカリ金属含有還元剤とを含むニッケルめっき浴(無電解めっき液)が用いられる。ニッケルめっき浴中に樹脂粒子を浸漬することにより、触媒が表面に形成された樹脂粒子の表面に、ニッケルを析出させることができる。均質なニッケル層を形成する観点からは、上記アルカリ金属含有還元剤として、リン系の還元剤が好適に用いられ、例えば次亜リン酸ナトリウム又は次亜リン酸カリウムが好適に用いられる。上記アルカリ金属含有還元剤は、ナトリウム含有還元剤又はカリウム含有還元剤であることが好ましく、ナトリウム含有還元剤であることが好ましい。   In the electroless plating step, a nickel plating bath (electroless plating solution) containing a nickel salt and an alkali metal-containing reducing agent is used. By immersing the resin particles in the nickel plating bath, nickel can be deposited on the surface of the resin particles on which the catalyst is formed. From the viewpoint of forming a homogeneous nickel layer, a phosphorus-based reducing agent is preferably used as the alkali metal-containing reducing agent. For example, sodium hypophosphite or potassium hypophosphite is preferably used. The alkali metal-containing reducing agent is preferably a sodium-containing reducing agent or a potassium-containing reducing agent, and is preferably a sodium-containing reducing agent.

本発明に係る導電性粒子の製造方法は、上記ニッケル層の表面上に、金属を含む無電解めっき液を用いて、金属層を形成する工程(無電解めっき工程)をさらに備えることが好ましい。本発明に係る導電性粒子の製造方法は、上記ニッケル層の表面上に、パラジウムを含む無電解めっき液を用いて、パラジウム層を形成する工程をさらに備えることがより好ましい。   The method for producing conductive particles according to the present invention preferably further includes a step of forming a metal layer (electroless plating step) using an electroless plating solution containing a metal on the surface of the nickel layer. More preferably, the method for producing conductive particles according to the present invention further includes a step of forming a palladium layer on the surface of the nickel layer using an electroless plating solution containing palladium.

(異方性導電材料)
本発明に係る異方性導電材料は、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。
(Anisotropic conductive material)
The anisotropic conductive material according to the present invention includes the above-described conductive particles and a binder resin. The binder resin is not particularly limited. As the binder resin, a known insulating resin is used.

また、上記バインダー樹脂が反応性官能基を有する場合には、重合触媒や硬化触媒が配合される。例えば、上記バインダー樹脂には、重合開始剤や硬化剤等が配合される。上記バインダー樹脂は、硬化性樹脂であることが好ましい。上記異方性導電材料は、重合開始剤又は硬化剤を含むことが好まししい。上記硬化性樹脂は、エポキシ樹脂であることが好ましい。上記異方性導電材料は、硬化剤を含むことが好ましく、アニオン系硬化剤を含むことがより好ましい。   Moreover, when the said binder resin has a reactive functional group, a polymerization catalyst and a curing catalyst are mix | blended. For example, a polymerization initiator or a curing agent is blended with the binder resin. The binder resin is preferably a curable resin. The anisotropic conductive material preferably contains a polymerization initiator or a curing agent. The curable resin is preferably an epoxy resin. The anisotropic conductive material preferably includes a curing agent, and more preferably includes an anionic curing agent.

異方性導電材料の中でも、異方性導電フィルムでは、エポキシ樹脂とアニオン系硬化剤を含む硬化系が用いられることが多い。外表面近傍のアルカリ金属の含有量Bを制御していない従来の導電性粒子では、このような硬化系で硬化遅延や硬化不良などの問題が生じやすい。詳細なメカニズムは不明であるが、これらの硬化系の硬化過程で生じるアニオン成分と、導電性粒子に起因するアルカリ金属イオンとが相互作用して、硬化反応が阻害されることが原因と考えられる。アニオン系以外の硬化系においても、不測の硬化不良や、ゲル化等の硬化異常が生じる場合がある。   Among anisotropic conductive materials, an anisotropic conductive film often uses a curing system including an epoxy resin and an anionic curing agent. Conventional conductive particles that do not control the alkali metal content B in the vicinity of the outer surface tend to cause problems such as curing delay and poor curing in such a curing system. Although the detailed mechanism is unknown, it is considered that the anion component generated in the curing process of these curing systems interacts with alkali metal ions derived from the conductive particles to inhibit the curing reaction. . Even in a curing system other than an anionic system, unexpected curing failure or curing abnormality such as gelation may occur.

従来の導電性粒子においては、ニッケル層の外表面近傍に存在するアルカリ金属の含有量Bが制御されていないため、外表面にパラジウム層等の金属層を形成している場合でもこれらの金属層のピンホールや裂け目、又は不均一なめっきによって下地のニッケル層が露出している部分等から、アルカリ金属イオンが溶出し、上記のような硬化阻害が生じると考えられる。   In the conventional conductive particles, since the content B of the alkali metal existing in the vicinity of the outer surface of the nickel layer is not controlled, these metal layers are formed even when a metal layer such as a palladium layer is formed on the outer surface. It is considered that the alkali metal ions are eluted from the pinholes and crevices of the metal, or the portions where the underlying nickel layer is exposed due to non-uniform plating, and the above-described hardening inhibition occurs.

上記異方性導電材料は、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 anisotropic conductive material includes, for example, a filler, an extender, a softener, a plasticizer, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, and a heat stabilizer. Further, various additives such as a light stabilizer, an ultraviolet absorber, a lubricant, an antistatic agent and a flame retardant may be contained.

上記バインダー樹脂中に上記導電性粒子を分散させる方法は、従来公知の分散方法を用いることができ特に限定されない。上記バインダー樹脂中に上記導電性粒子を分散させる方法としては、例えば、上記バインダー樹脂中に上記導電性粒子を添加した後、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、上記導電性粒子を水又は有機溶剤中にホモジナイザー等を用いて均一に分散させた後、上記バインダー樹脂中に添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、並びに上記バインダー樹脂を水又は有機溶剤等で希釈した後、上記導電性粒子を添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法等が挙げられる。   The method for dispersing the conductive particles in the binder resin is not particularly limited, and a conventionally known dispersion method can be used. Examples of a method for dispersing the conductive particles in the binder resin include a method in which the conductive particles are added to the binder resin and then kneaded and dispersed with a planetary mixer or the like. The conductive particles are dispersed in water. Alternatively, after uniformly dispersing in an organic solvent using a homogenizer or the like, it is added to the binder resin and kneaded with a planetary mixer or the like, and the binder resin is diluted with water or an organic solvent. Then, the method of adding the said electroconductive particle, kneading with a planetary mixer etc. and disperse | distributing is mentioned.

本発明に係る異方性導電材料は、異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等として使用され得る。本発明に係る異方性導電材料が、異方性導電フィルムである場合には、導電性粒子を含む異方性導電フィルムに、導電性粒子を含まないフィルム状の接着剤が積層されていてもよい。上記異方性導電ペースト及び上記異方性導電フィルムには、異方性導電インク、異方性導電粘接着剤及び異方性導電シートが含まれる。   The anisotropic conductive material according to the present invention can be used as an anisotropic conductive paste and an anisotropic conductive film. When the anisotropic conductive material according to the present invention is an anisotropic conductive film, a film-like adhesive not containing conductive particles is laminated on the anisotropic conductive film containing conductive particles. Also good. The anisotropic conductive paste and the anisotropic conductive film include anisotropic conductive ink, anisotropic conductive adhesive and anisotropic conductive sheet.

異方性導電材料100重量%中、上記バインダー樹脂の含有量は好ましくは10重量%以上、より好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、好ましくは99.99重量%以下、より好ましくは99.9重量%以下である。上記バインダー樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間に導電性粒子を効率的に配置でき、電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。   In 100% by weight of the anisotropic conductive material, the content of the binder resin is preferably 10% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, preferably It is 99.99 weight% or less, More preferably, it is 99.9 weight% or less. When the content of the binder resin is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conductive particles can be efficiently disposed between the electrodes, and the conduction reliability between the electrodes can be further enhanced.

異方性導電材料100重量%中、上記導電性粒子の含有量は、好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、好ましくは20重量%以下、より好ましくは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 anisotropic 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 20% by weight or less, more preferably 10% by weight. % Or less. When the content of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conduction reliability between the electrodes is further enhanced.

(接続構造体)
本発明に係る導電性粒子を用いて又は該導電性粒子とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料を用いて、接続対象部材を接続することにより、接続構造体を得ることができる。
(Connection structure)
A connection structure can be obtained by connecting the connection target members using the conductive particles according to the present invention or using an anisotropic 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、該第1,第2の接続対象部材を接続している接続部とを備え、該接続部が本発明の導電性粒子により形成されているか、又は該導電性粒子とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料により形成されている接続構造体であることが好ましい。導電性粒子が用いられた場合には、接続部自体が導電性粒子である。すなわち、第1,第2の接続対象部材が導電性粒子により接続される。   The connection structure includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection part connecting the first and second connection target members, the connection part of the present invention. A connection structure formed of conductive particles or an anisotropic conductive material containing the conductive particles and a binder resin is preferable. In the case where conductive particles are used, the connection portion itself is conductive particles. That is, the first and second connection target members are connected by the conductive particles.

図3に、本発明の一実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に正面断面図で示す。   In FIG. 3, the connection structure using the electroconductive particle which concerns on one Embodiment of this invention is typically shown with front sectional drawing.

図3に示す接続構造体51は、第1の接続対象部材52と、第2の接続対象部材53と、第1,第2の接続対象部材52,53を接続している接続部54とを備える。接続部54は、導電性粒子1を含む異方性導電材料を硬化させることにより形成されている。なお、図3では、導電性粒子1は、図示の便宜上、略図的に示されている。導電性粒子1にかえて、導電性粒子21を用いてもよい。   A connection structure 51 shown in FIG. 3 includes a first connection target member 52, a second connection target member 53, and a connection portion 54 connecting the first and second connection target members 52 and 53. Prepare. The connection portion 54 is formed by curing an anisotropic conductive material including the conductive particles 1. In FIG. 3, the conductive particles 1 are schematically shown for convenience of illustration. Instead of the conductive particles 1, conductive particles 21 may be used.

第1の接続対象部材52の上面52a(表面)には、複数の電極52bが設けられている。第2の接続対象部材53の下面53a(表面)には、複数の電極53bが設けられている。電極52bと電極53b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。   A plurality of electrodes 52 b are provided on the upper surface 52 a (front surface) of the first connection target member 52. A plurality of electrodes 53 b are provided on the lower surface 53 a (front surface) of the second connection target member 53. The electrode 52 b and the electrode 53 b are electrically connected by one or a plurality of conductive particles 1. Therefore, the first and second connection target members 52 and 53 are electrically connected by the conductive particles 1.

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

上記接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板及びガラス基板等の回路基板等が挙げられる。   Specific examples of the connection target member include electronic components such as semiconductor chips, capacitors, and diodes, and circuit boards such as printed boards, flexible printed boards, and glass boards.

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

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

(実施例1)
(1)無電解ニッケルめっき工程
平均粒子径4μmのジビニルベンゼン樹脂粒子を、イオン吸着剤の10重量%溶液により5分間処理し、次に硫酸パラジウム0.01重量%水溶液により5分間処理した。その後、ジメチルアミンボランを加えて還元処理し、ろ過し、洗浄することにより、パラジウムが付着された樹脂粒子を得た。
Example 1
(1) Electroless nickel plating step Divinylbenzene resin particles having an average particle diameter of 4 μm were treated with a 10 wt% solution of an ion adsorbent for 5 minutes, and then treated with a 0.01 wt% palladium sulfate aqueous solution for 5 minutes. Thereafter, dimethylamine borane was added for reduction treatment, filtration, and washing to obtain resin particles to which palladium was attached.

次に、イオン交換水500mLにコハク酸ナトリウムを溶解させたコハク酸ナトリウム1重量%溶液を調製した。この溶液にパラジウムが付着された樹脂粒子10gを加え、混合し、スラリーを調製した。   Next, a 1% by weight sodium succinate solution in which sodium succinate was dissolved in 500 mL of ion exchange water was prepared. To this solution, 10 g of resin particles with palladium attached were added and mixed to prepare a slurry.

硫酸ニッケル6水和物34重量%、次亜リン酸ナトリウム1水和物24重量%、アンモニア15重量%及びコハク酸5重量%を含む無電解めっき液(無電解めっき液中のナトリウムmol濃度がニッケルmol濃度の2倍以下)を調製した。pH6.5に調整された上記スラリーを80℃に加温した後、スラリーに無電解めっき液を連続的に滴下し、攪拌することによりめっき反応を進行させた。無電解めっき液中のナトリウムイオン濃度がニッケルイオン濃度の2.5倍であるときに、めっき反応を終了した。このようにして、樹脂粒子の表面にニッケル層を形成し、ニッケルめっき粒子を得た。なお、ニッケル層の厚みは、0.1μmであった。   An electroless plating solution containing 34% by weight of nickel sulfate hexahydrate, 24% by weight of sodium hypophosphite monohydrate, 15% by weight of ammonia and 5% by weight of succinic acid (the concentration of sodium mol in the electroless plating solution is The nickel mol concentration was 2 times or less). After the slurry adjusted to pH 6.5 was heated to 80 ° C., the electroless plating solution was continuously dropped into the slurry and stirred to advance the plating reaction. The plating reaction was completed when the sodium ion concentration in the electroless plating solution was 2.5 times the nickel ion concentration. In this way, a nickel layer was formed on the surface of the resin particles to obtain nickel plated particles. The nickel layer had a thickness of 0.1 μm.

(2)無電解パラジウムめっき工程
得られたニッケルめっき粒子10gを、超音波処理機により、イオン交換水500mLに分散させ、粒子懸濁液を得た。この懸濁液を50℃で攪拌しながら、硫酸パラジウム0.02mol/L、錯化剤としてエチレンジアミン0.04mol/L、還元剤として蟻酸ナトリウム0.06mol/L及び結晶調整剤を含むpH10.0の無電解めっき液を徐々に添加し、無電解パラジウムめっきを行った。パラジウム層の厚みが0.03μmになった時点で無電解パラジウムめっきを終了した。次に、洗浄し、真空乾燥することにより、ニッケル層の表面にパラジウム層が形成された導電性粒子を得た。
(2) Electroless palladium plating step 10 g of the obtained nickel-plated particles were dispersed in 500 mL of ion-exchanged water using an ultrasonic treatment machine to obtain a particle suspension. While stirring the suspension at 50 ° C., 0.02 mol / L of palladium sulfate, 0.04 mol / L of ethylenediamine as a complexing agent, 0.06 mol / L of sodium formate as a reducing agent, and pH 10.0 containing a crystal modifier. The electroless plating solution was gradually added to perform electroless palladium plating. When the thickness of the palladium layer reached 0.03 μm, the electroless palladium plating was finished. Next, by washing and vacuum drying, conductive particles having a palladium layer formed on the surface of the nickel layer were obtained.

(実施例2)
無電解ニッケルめっき工程において、無電解めっき反応終了時の上記無電解めっき液中のナトリウムイオン濃度がニッケルイオン濃度の3.3倍であるときに、めっき反応を終了したこと以外は実施例1と同様にして、ニッケルめっき粒子を得た。
(Example 2)
In the electroless nickel plating step, when the sodium ion concentration in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction is 3.3 times the nickel ion concentration, Example 1 except that the plating reaction is ended. Similarly, nickel plating particles were obtained.

得られたニッケルめっき粒子の表面に実施例1と同様にして、無電解パラジウムめっきを行い、ニッケル層(厚み0.1μm)の表面にパラジウム層(厚み0.03μm)が形成された導電性粒子を得た。   Conductive particles in which electroless palladium plating was performed on the surface of the obtained nickel plating particles in the same manner as in Example 1 to form a palladium layer (thickness 0.03 μm) on the surface of the nickel layer (thickness 0.1 μm). Got.

(実施例3)
無電解ニッケルめっき工程において、無電解めっき反応終了時の上記無電解めっき液中のナトリウムイオン濃度がニッケルイオン濃度の4.0倍であるときに、めっき反応を終了したこと以外は実施例1と同様にして、ニッケルめっき粒子を得た。
(Example 3)
In the electroless nickel plating step, Example 1 except that the plating reaction was terminated when the sodium ion concentration in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction was 4.0 times the nickel ion concentration. Similarly, nickel plating particles were obtained.

得られたニッケルめっき粒子の表面に実施例1と同様にして、無電解パラジウムめっきを行い、ニッケル層(厚み0.1μm)の表面にパラジウム層(厚み0.03μm)が形成された導電性粒子を得た。   Conductive particles in which electroless palladium plating was performed on the surface of the obtained nickel plating particles in the same manner as in Example 1 to form a palladium layer (thickness 0.03 μm) on the surface of the nickel layer (thickness 0.1 μm). Got.

(実施例4)
(1)無電解ニッケルめっき工程(ニッケル層の表面に突起を形成する工程)
1−1)パラジウム付着工程
平均粒子径4μmのジビニルベンゼン樹脂粒子10gを用意した。この樹脂粒子をエッチングし、水洗した。次に、パラジウム触媒を8重量%含むパラジウム触媒化液100mL中に樹脂粒子を添加し、攪拌した。その後、pH6の0.5重量%ジメチルアミンボラン液に樹脂粒子を添加し、ろ過し、洗浄して、パラジウムが付着された樹脂粒子を得た。
(Example 4)
(1) Electroless nickel plating step (step of forming protrusions on the surface of the nickel layer)
1-1) Palladium adhesion process 10 g of divinylbenzene resin particles having an average particle diameter of 4 μm were prepared. The resin particles were etched and washed with water. Next, resin particles were added to 100 mL of a palladium-catalyzed solution containing 8% by weight of a palladium catalyst and stirred. Thereafter, resin particles were added to a 0.5 wt% dimethylamine borane solution having a pH of 6, filtered, and washed to obtain resin particles having palladium attached thereto.

1−2)芯物質付着工程
パラジウムが付着された樹脂粒子をイオン交換水300mL中で3分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、金属ニッケル粒子スラリー(三井金属社製「2020SUS」、平均粒子径200nm)1gを3分間かけて上記分散液に添加し、芯物質が付着された樹脂粒子を得た。
1-2) Core substance adhesion step The resin particles to which palladium was adhered were stirred and dispersed in 300 mL of ion-exchanged water for 3 minutes to obtain a dispersion. Next, 1 g of a metallic nickel particle slurry (“2020SUS” manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd., average particle diameter 200 nm) was added to the dispersion over 3 minutes to obtain resin particles to which a core substance was adhered.

1−3)無電解ニッケルめっき工程
芯物質が付着された樹脂粒子にイオン交換水500mLを加え、樹脂粒子を十分に分散させて懸濁液を得た。この懸濁液を攪拌しながら、硫酸ニッケル6水和物50g/L、次亜リン酸ナトリウム1水和物30g/L及びクエン酸50g/Lを含むpH5.0の無電解ニッケルめっき液を徐々に添加し、無電解ニッケルめっきを行った。無電解めっき液中のナトリウムイオン濃度がニッケルイオン濃度の2.5倍であるときに、めっき反応を終了した。このようにして、樹脂粒子の表面にニッケル層を形成し、表面に突起を有するニッケルめっき粒子を得た。なお、ニッケル層の厚みは、0.1μmであった。
1-3) Electroless nickel plating step 500 mL of ion-exchanged water was added to the resin particles to which the core substance was adhered, and the resin particles were sufficiently dispersed to obtain a suspension. While stirring this suspension, an electroless nickel plating solution having a pH of 5.0 containing nickel sulfate hexahydrate 50 g / L, sodium hypophosphite monohydrate 30 g / L and citric acid 50 g / L was gradually added. And electroless nickel plating. The plating reaction was completed when the sodium ion concentration in the electroless plating solution was 2.5 times the nickel ion concentration. In this way, a nickel layer was formed on the surface of the resin particles, and nickel plated particles having protrusions on the surface were obtained. The nickel layer had a thickness of 0.1 μm.

(2)無電解パラジウムめっき工程
得られたニッケルめっき粒子10gを用いて、実施例1と同様の無電解パラジウムめっき工程を行うことにより、ニッケル層の表面にパラジウム層が形成された導電性粒子を得た。得られた導電性粒子は、表面に突起を有していた。
(2) Electroless palladium plating step Conductive particles having a palladium layer formed on the surface of the nickel layer are obtained by performing the same electroless palladium plating step as in Example 1 using 10 g of the obtained nickel plating particles. Obtained. The obtained conductive particles had protrusions on the surface.

(実施例5)
ジビニルベンゼン樹脂粒子を、1,4−ブタンジオールジアクリレートと、テトラメチロールメタンテトラアクリレートとの共重合樹脂粒子(1,4−ブタンジオールジアクリレート:テトラメチロールメタンテトラアクリレート=95重量%:5重量%)に変更したこと以外は、実施例4と同様にして導電性粒子を得た。得られた導電性粒子は、表面に突起を有していた。
(Example 5)
Divinylbenzene resin particles are copolymerized resin particles of 1,4-butanediol diacrylate and tetramethylolmethane tetraacrylate (1,4-butanediol diacrylate: tetramethylolmethane tetraacrylate = 95 wt%: 5 wt% The conductive particles were obtained in the same manner as in Example 4 except that the change was changed to The obtained conductive particles had protrusions on the surface.

(実施例6)
(1)絶縁性樹脂粒子の作製
4ツ口セパラブルカバー、攪拌翼、三方コック、冷却管及び温度プローブが取り付けられた1000mLのセパラブルフラスコに、メタクリル酸メチル100mmolと、N,N,N−トリメチル−N−2−メタクリロイルオキシエチルアンモニウムクロライド1mmolと、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩1mmolとを含むモノマー組成物を固形分率が5重量%となるようにイオン交換水に秤取した後、200rpmで攪拌し、窒素雰囲気下70℃で24時間重合を行った。反応終了後、凍結乾燥して、表面にアンモニウム基を有し、平均粒子径220nm及びCV値10%の絶縁性樹脂粒子を得た。
(Example 6)
(1) Production of insulating resin particles In a 1000 mL separable flask equipped with a four-neck separable cover, a stirring blade, a three-way cock, a condenser tube and a temperature probe, 100 mmol of methyl methacrylate and N, N, N- Ion exchange of a monomer composition containing 1 mmol of trimethyl-N-2-methacryloyloxyethylammonium chloride and 1 mmol of 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride so that the solid content is 5% by weight After weighing in water, the mixture was stirred at 200 rpm and polymerized at 70 ° C. for 24 hours in a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, freeze drying was performed to obtain insulating resin particles having an ammonium group on the surface, an average particle diameter of 220 nm, and a CV value of 10%.

絶縁性樹脂粒子を超音波振動下でイオン交換水に分散させ、絶縁性樹脂粒子の10重量%水分散液を得た。   Insulating resin particles were dispersed in ion exchange water under ultrasonic vibration to obtain a 10 wt% aqueous dispersion of insulating resin particles.

実施例5で得られた表面に突起を有する導電性粒子10gをイオン交換水500mLに分散させ、絶縁性樹脂粒子の水分散液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、絶縁性樹脂粒子が付着した導電性粒子を得た。   10 g of conductive particles having protrusions on the surface obtained in Example 5 were dispersed in 500 mL of ion exchange water, 4 g of an aqueous dispersion of insulating resin particles was added, and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. After filtration with a 3 μm mesh filter, the particles were further washed with methanol and dried to obtain conductive particles having insulating resin particles attached thereto.

走査電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、導電性粒子の表面に絶縁性樹脂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樹脂粒子の被覆面積(即ち絶縁性樹脂粒子の粒子径の投影面積)を算出したところ、被覆率は30%であった。   When observed with a scanning electron microscope (SEM), only one coating layer of insulating resin particles was formed on the surface of the conductive particles. When the coated area of the insulating resin particles (that is, the projected area of the particle diameter of the insulating resin particles) with respect to the area of 2.5 μm from the center of the conductive particles was calculated by image analysis, the coverage was 30%.

(実施例7)
ジビニルベンゼン樹脂粒子を、1,4−ブタンジオールジアクリレートと、テトラメチロールメタンテトラアクリレートとの共重合樹脂粒子(1,4−ブタンジオールジアクリレート:テトラメチロールメタンテトラアクリレート=95重量%:5重量%)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)
Divinylbenzene resin particles are copolymerized resin particles of 1,4-butanediol diacrylate and tetramethylolmethane tetraacrylate (1,4-butanediol diacrylate: tetramethylolmethane tetraacrylate = 95 wt%: 5 wt% The conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the above was changed.

(実施例8)
実施例5で得られた導電性粒子を実施例1で得られた導電性粒子に変更したこと以外は、実施例6と同様にして絶縁性樹脂粒子が付着した導電性粒子を得た。
(Example 8)
Except having changed the electroconductive particle obtained in Example 5 into the electroconductive particle obtained in Example 1, it carried out similarly to Example 6, and obtained the electroconductive particle to which the insulating resin particle adhered.

(実施例9)
実施例5で得られた導電性粒子を実施例4で得られた表面に突起を有する導電性粒子に変更したこと以外は、実施例6と同様にして絶縁性樹脂粒子が付着した導電性粒子を得た。
Example 9
Conductive particles with insulating resin particles attached in the same manner as in Example 6 except that the conductive particles obtained in Example 5 were changed to conductive particles having protrusions on the surface obtained in Example 4. Got.

(実施例10)
実施例5で得られた導電性粒子を実施例7で得られた導電性粒子に変更したこと以外は、実施例6と同様にして絶縁性樹脂粒子が付着した導電性粒子を得た。
(Example 10)
Except having changed the electroconductive particle obtained in Example 5 into the electroconductive particle obtained in Example 7, it carried out similarly to Example 6, and obtained the electroconductive particle to which the insulating resin particle adhered.

(実施例11)
無電解パラジウムめっき工程において、錯化剤としてエチレンジアミン35mmol/L、還元剤として蟻酸ナトリウム50mmol/L及び結晶調整剤を含むpH9.0の無電解めっき液に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてニッケル層の表面にパラジウム層が形成された導電性粒子を得た。
(Example 11)
In the electroless palladium plating step, the same as in Example 1 except that the complexing agent was changed to an electroless plating solution having a pH of 9.0 containing 35 mmol / L of ethylenediamine, 50 mmol / L of sodium formate as a reducing agent, and a crystal modifier. Thus, conductive particles having a palladium layer formed on the surface of the nickel layer were obtained.

(実施例12)
実施例1の無電解ニッケルめっき工程における次亜リン酸ナトリウム1水和物を、次亜リン酸カリウム1水和物に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてニッケル層の表面にパラジウム層が形成された導電性粒子を得た。
(Example 12)
In the same manner as in Example 1, except that sodium hypophosphite monohydrate in the electroless nickel plating step of Example 1 was changed to potassium hypophosphite monohydrate, palladium was deposited on the surface of the nickel layer. The electroconductive particle in which the layer was formed was obtained.

(実施例13)
実施例1の無電解ニッケルめっき工程に続く無電解パラジウムめっき工程を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして樹脂粒子の表面にニッケル層が形成された導電性粒子(ニッケルめっき粒子)を得た。
(Example 13)
Conductive particles (nickel plated particles) in which a nickel layer is formed on the surface of the resin particles in the same manner as in Example 1, except that the electroless palladium plating step following the electroless nickel plating step of Example 1 was not performed. Got.

(実施例14)
実施例4の無電解ニッケルめっき工程に続く無電解パラジウムめっき工程を行わなかったこと以外は、実施例4と同様にして樹脂粒子の表面にニッケル層が形成されており、表面に突起を有する導電性粒子(ニッケルめっき粒子)を得た。
(Example 14)
A nickel layer is formed on the surface of the resin particles in the same manner as in Example 4 except that the electroless palladium plating step following the electroless nickel plating step of Example 4 is not performed. Particles (nickel plating particles) were obtained.

(比較例1)
無電解ニッケルめっき工程において、無電解めっき反応終了時の上記無電解めっき液中のナトリウムイオン濃度がニッケルイオン濃度の4.2倍であるときに、めっき反応を終了したこと以外は実施例1と同様にして、ニッケルめっき粒子を得た。
(Comparative Example 1)
In the electroless nickel plating step, when the sodium ion concentration in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction is 4.2 times the nickel ion concentration, Example 1 is the same as in Example 1 except that the plating reaction is ended. Similarly, nickel plating particles were obtained.

得られたニッケルめっき粒子の表面に実施例1と同様にして、無電解パラジウムめっきを行い、ニッケル層(厚み0.1μm)の表面にパラジウム層(厚み0.03μm)が形成された導電性粒子を得た。   Conductive particles in which electroless palladium plating was performed on the surface of the obtained nickel plating particles in the same manner as in Example 1 to form a palladium layer (thickness 0.03 μm) on the surface of the nickel layer (thickness 0.1 μm). Got.

(比較例2)
無電解ニッケルめっき工程において、無電解めっき反応終了時の上記無電解めっき液中のナトリウムイオン濃度がニッケルイオン濃度の10倍であるときに、めっき反応を終了したこと以外は実施例1と同様にして、ニッケルめっき粒子を得た。
(Comparative Example 2)
In the electroless nickel plating step, when the sodium ion concentration in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction is 10 times the nickel ion concentration, the same as in Example 1 except that the plating reaction is ended. Thus, nickel plating particles were obtained.

得られたニッケルめっき粒子の表面に実施例1と同様にして、無電解パラジウムめっきを行い、ニッケル層(厚み0.1μm)の表面にパラジウム層(厚み0.03μm)が形成された導電性粒子を得た。   Conductive particles in which electroless palladium plating was performed on the surface of the obtained nickel plating particles in the same manner as in Example 1 to form a palladium layer (thickness 0.03 μm) on the surface of the nickel layer (thickness 0.1 μm). Got.

(比較例3)
ポリビニルアルコールの3%水溶液800重量部に、ジビニルベンゼン70重量部、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート30重量部、過酸化ベンゾイル2重量部の混合液を加えてホモジナイザーにて撹拌して粒度調整を行った。その後撹拌しながら窒素気流下にて80℃まで昇温し、15時間反応を行い、粒子を得た。
(Comparative Example 3)
To 800 parts by weight of a 3% aqueous solution of polyvinyl alcohol, add a mixture of 70 parts by weight of divinylbenzene, 30 parts by weight of trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and 2 parts by weight of benzoyl peroxide and adjust the particle size by stirring with a homogenizer. went. Thereafter, the mixture was heated to 80 ° C. under a nitrogen stream with stirring, and reacted for 15 hours to obtain particles.

得られた粒子を蒸留水及びメタノールにて洗浄後、分級操作を行い、平均粒子径が4.1μm、変動係数が5.0%の樹脂粒子を得た。   The obtained particles were washed with distilled water and methanol and then subjected to classification operation to obtain resin particles having an average particle size of 4.1 μm and a coefficient of variation of 5.0%.

得られた樹脂粒子10gを粉末めっき用プレディップ液(奥野製薬社製)に分散させ、30℃で30分間攪拌することによりエッチングを行った。水洗後、硫酸パラジウムを1重量%含有するPd触媒化液100mlに添加し、30℃で30分間攪拌させてパラジウムイオンを粒子に吸着させた。この粒子を濾取、水洗した後、0.5重量%のジメチルアミンボラン液(pH6.0に調整)に添加し、Pdを活性化させた樹脂粒子を得た。   Etching was performed by dispersing 10 g of the obtained resin particles in a pre-dip solution for powder plating (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) and stirring at 30 ° C. for 30 minutes. After washing with water, the solution was added to 100 ml of a Pd catalyst containing 1% by weight of palladium sulfate and stirred at 30 ° C. for 30 minutes to adsorb palladium ions to the particles. The particles were collected by filtration and washed with water, and then added to a 0.5% by weight dimethylamine borane solution (adjusted to pH 6.0) to obtain resin particles with activated Pd.

得られたPd活性化樹脂粒子に蒸留水500mlを加え、超音波処理機を用いて充分に分散させることにより粒子懸濁液を得た。この懸濁液を50℃で攪拌しながら、硫酸ニッケル(6水和物)50g/L、次亜リン酸ナトリウム40g/L、クエン酸50g/Lからなる無電解めっき液(pHは7.5に調整)を徐々に添加し無電解ニッケルめっきを行った。金属被覆層がおおよそ0.10μmになった時点で無電解めっき液の添加をやめ、アルコール置換した後、真空乾燥させることにより、導電性粒子を得た。   To the obtained Pd activated resin particles, 500 ml of distilled water was added and sufficiently dispersed using an ultrasonic processor to obtain a particle suspension. While stirring this suspension at 50 ° C., an electroless plating solution (pH: 7.5) consisting of nickel sulfate (hexahydrate) 50 g / L, sodium hypophosphite 40 g / L, and citric acid 50 g / L. Was added gradually and electroless nickel plating was performed. When the metal coating layer became approximately 0.10 μm, the addition of the electroless plating solution was stopped, and after substitution with alcohol, the particles were vacuum dried to obtain conductive particles.

さらに、得られた導電性粒子1gを蒸留水1000ml(比抵抗18MΩ)に分散させ、撹拌機付オートクレーブに入れて0.1MPaの加圧下、121℃で10時間攪拌洗浄した。その後、濾別乾燥して、導電性粒子を得た。   Further, 1 g of the obtained conductive particles was dispersed in 1000 ml of distilled water (specific resistance 18 MΩ), placed in an autoclave equipped with a stirrer, and stirred and washed at 121 ° C. for 10 hours under a pressure of 0.1 MPa. Then, it filtered and dried and obtained the electroconductive particle.

(比較例4)
比較例3で得られた樹脂粒子10gを、比較例3と同様にエッチングした後、塩化スズを含有するPd触媒(奥野製薬社製、キャタリスト)10mL、37%塩酸10mL、エタノール10mLからなる触媒液に添加し、30℃で30分間攪拌させた。この粒子を濾取後、5%硫酸100mLで洗浄後水洗してPdを活性化させた樹脂粒子を得た。この粒子を比較例3と同様にして無電解ニッケルめっきし、アルコール置換した後、真空乾燥させ導電性粒子を得た。さらに、得られた導電性粒子1gを比較例3と同様にして蒸留水1000mL(比抵抗18MΩ)に分散させ、0.1MPaの加圧下、121℃で10時間攪拌洗浄した。その後、濾別乾燥して、導電性粒子を得た。
(Comparative Example 4)
After etching 10 g of the resin particles obtained in Comparative Example 3 in the same manner as in Comparative Example 3, a catalyst comprising 10 mL of a Pd catalyst containing tin chloride (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., catalyst), 10 mL of 37% hydrochloric acid, and 10 mL of ethanol. It was added to the liquid and stirred at 30 ° C. for 30 minutes. The particles were collected by filtration, washed with 100 mL of 5% sulfuric acid, and then washed with water to obtain resin particles in which Pd was activated. The particles were electroless nickel-plated in the same manner as in Comparative Example 3, substituted with alcohol, and then vacuum dried to obtain conductive particles. Further, 1 g of the obtained conductive particles was dispersed in 1000 mL of distilled water (specific resistance 18 MΩ) in the same manner as in Comparative Example 3, and washed with stirring at 121 ° C. for 10 hours under a pressure of 0.1 MPa. Then, it filtered and dried and obtained the electroconductive particle.

(比較例5)
比較例4で得られた導電性粒子を再度蒸留水1000mL(比抵抗18MΩ)に分散させ、比較例3と同様にして0.1MPaの加圧下、121℃で10時間攪拌洗浄し導電性粒子を得た。
(Comparative Example 5)
The conductive particles obtained in Comparative Example 4 were dispersed again in 1000 mL of distilled water (specific resistance 18 MΩ), and were stirred and washed at 121 ° C. for 10 hours under a pressure of 0.1 MPa in the same manner as in Comparative Example 3 to obtain conductive particles. Obtained.

(比較例6)
比較例5で得られた導電性粒子を0.1MPaの加圧下、121℃で10時間攪拌洗浄し導電性粒子を得た。
(Comparative Example 6)
The conductive particles obtained in Comparative Example 5 were stirred and washed at 121 ° C. for 10 hours under a pressure of 0.1 MPa to obtain conductive particles.

(評価)
(1)ニッケル層におけるアルカリ金属(ナトリウムとカリウムとを含む)、ナトリウム及びカリウムの含有量
集束イオンビームを用いて、得られた導電性粒子の薄膜切片を作製した。透過型電子顕微鏡FE−TEM(日本電子社製「JEM−2010FEF」)を用いて、エネルギー分散型X線分析装置(EDS)により、得られた導電性粒子におけるニッケル層全体におけるアルカリ金属の含有量A、ナトリウムの含有量A及びカリウムの含有量Aと、ニッケル層の外表面の厚み30nmの領域におけるアルカリ金属の含有量B、ナトリウムの含有量B及びカリウムの含有量Bとを測定した。
(Evaluation)
(1) Content of alkali metals (including sodium and potassium), sodium and potassium in the nickel layer A thin film slice of the obtained conductive particles was prepared using a focused ion beam. Alkali metal content in the entire nickel layer of the obtained conductive particles using an energy dispersive X-ray analyzer (EDS) using a transmission electron microscope FE-TEM (“JEM-2010FEF” manufactured by JEOL Ltd.) A, sodium content A and potassium content A, and alkali metal content B, sodium content B and potassium content B in the 30 nm thick region of the outer surface of the nickel layer were measured.

(2)動作信頼性
〔STN型液晶表示素子の駆動部が導電性粒子により接続された接続構造体におけるIC作動不良の評価〕
一対の透明ガラス基板(150mm×150mm厚さ0.4mm)の一面に、CVD法によりSiO膜を蒸着した後、SiO膜の表面全体にスパッタリングによりITO膜を形成した。一方の基板の外周に駆動電極を形成した。形成されたITO膜付きガラス基板に、スピンコート法によりポリイミド配向膜(日産化学社製「SE−3510」)を塗布し、280℃で90分間焼成することによりポリイミド配向膜を形成した後、このガラス基板をラビング処理した。次に、一方のガラス基板の配向膜側に、液晶表示素子用スペーサを、乾式散布機(日清エンジニアリング社製、DISPA−μR)を用いて、1mm当たり100〜200個となるように散布した。また、他方のガラス基板の周辺に、駆動電極を露出させる形で周辺シール剤を形成した後、スペーサを散布したガラス基板とラビング方向が90°になるように対向配置させ、2枚のガラス基板を貼り合わせた。その後、160℃で90分間処理してシール剤を硬化させ、空セル(液晶の入ってない画面)を作製した。得られた空セルに、カイラル剤入りのSTN型液晶(DIC社製「RDP−95873」)を注入した後、注入口をシール剤で塞いでSTN型液晶表示素子を作製し、更に、120℃で30分間熱処理した。
(2) Operational reliability [Evaluation of defective IC operation in a connection structure in which the drive part of the STN type liquid crystal display element is connected by conductive particles]
An SiO 2 film was deposited on one surface of a pair of transparent glass substrates (150 mm × 150 mm thickness 0.4 mm) by a CVD method, and then an ITO film was formed on the entire surface of the SiO 2 film by sputtering. A drive electrode was formed on the outer periphery of one substrate. After a polyimide alignment film (“SE-3510” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) is applied to the formed glass substrate with an ITO film by spin coating and baked at 280 ° C. for 90 minutes, this alignment film is formed. The glass substrate was rubbed. Next, spacers for a liquid crystal display element are spread on the alignment film side of one glass substrate so that the number of spacers is 100 to 200 per mm 2 using a dry-type spreader (manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd., DISPA-μR). did. Further, after forming a peripheral sealant around the other glass substrate so as to expose the drive electrode, the glass substrate on which spacers are dispersed is arranged so as to face the rubbing direction at 90 °, and the two glass substrates Were pasted together. Then, it processed at 160 degreeC for 90 minute (s), the sealing agent was hardened, and the empty cell (screen which does not contain a liquid crystal) was produced. An STN type liquid crystal containing a chiral agent (“RDP-95873” manufactured by DIC) was injected into the resulting empty cell, and then the injection port was closed with a sealant to produce an STN type liquid crystal display device. For 30 minutes.

駆動ICは三洋半導体社製のSTN−LCDコモンドライバー(LC41385KBR)を使用した。駆動ICを実装するために、異方性導電材料を用意した。すなわち、実施例及び比較例で得られた各導電性粒子10重量部と、バインダー樹脂を含有するXAP−0289(京セラケミカル社製)90重量部とを含む異方性導電ペーストを用意した。   The drive IC used was a STN-LCD common driver (LC41385KBR) manufactured by Sanyo Semiconductor. An anisotropic conductive material was prepared for mounting the driving IC. That is, an anisotropic conductive paste containing 10 parts by weight of each conductive particle obtained in Examples and Comparative Examples and 90 parts by weight of XAP-0289 (manufactured by Kyocera Chemical Co.) containing a binder resin was prepared.

駆動ICの電極と上記ガラス基板上の駆動電極とを導電性粒子を介して接触するように積層し、圧着し、積層体を得た。その後、積層体を180℃で1分間加熱することにより、異方性導電ペーストを硬化させ、接続構造体を得た。得られた接続構造体を40℃及び湿度90%の条件で、無通電状態で100時間放置した。放置後の接続構造体(液晶表示素子)の点灯試験を行い、4000個の接続構造体における故障率を評価した。   The electrode of the drive IC and the drive electrode on the glass substrate were laminated so as to be in contact with each other through conductive particles, and were pressed to obtain a laminate. Then, the anisotropic conductive paste was hardened by heating a laminated body at 180 degreeC for 1 minute, and the connection structure was obtained. The obtained connection structure was left for 100 hours in a non-energized state at 40 ° C. and a humidity of 90%. A lighting test of the connection structure (liquid crystal display element) after being left was performed, and the failure rate of 4000 connection structures was evaluated.

[動作信頼性の判定基準]
◎:故障率が0.05%未満
○:故障率が0.05%以上、0.25%未満
×:故障率が0.25%以上
[Criteria for operational reliability]
◎: Failure rate is less than 0.05% ○: Failure rate is 0.05% or more, less than 0.25% ×: Failure rate is 0.25% or more

(3)バインダー樹脂の硬化性
導電性粒子の溶出イオンによるバインダー樹脂の硬化性を評価するために、実施例及び比較例で得られた各導電性粒子10重量部と、XAP−0289(京セラケミカル社製)90重量部とを含む異方性導電ペーストを用意した。
得られたペーストをITOガラスに塗布し、FPC(PI製、配線材料はCu/Ni/Au)を貼り合わせ、ACF圧着機(大橋製作所製「BD−03」)で温度170℃、圧力2Mpa、時間10秒、又は20秒の条件で熱圧着をした。圧着操作を行った後に接着状態を観察し、バインダー樹脂の硬化性を下記の基準で判定した。
(3) Curability of Binder Resin In order to evaluate the curability of the binder resin by ions eluted from the conductive particles, 10 parts by weight of each conductive particle obtained in Examples and Comparative Examples, and XAP-0289 (Kyocera Chemical) An anisotropic conductive paste containing 90 parts by weight) was prepared.
The obtained paste is applied to ITO glass, FPC (made by PI, wiring material is Cu / Ni / Au) is bonded, and temperature is 170 ° C. and pressure is 2 Mpa with an ACF crimping machine (“BD-03” manufactured by Ohashi Seisakusho) Thermocompression bonding was performed under conditions of a time of 10 seconds or 20 seconds. After performing the crimping operation, the adhesion state was observed, and the curability of the binder resin was determined according to the following criteria.

[バインダー樹脂の硬化性の判定基準]
○:圧着時間10秒で完全に硬化している
△:圧着時間10秒では硬化が不十分で簡単に剥離するが、圧着時間20秒では完全に硬化している
×:圧着時間20秒で硬化が不十分で、簡単に剥離が生じる
[Criteria for determination of curability of binder resin]
○: Completely cured with a crimping time of 10 seconds. △: Cured insufficiently with a crimping time of 10 seconds and easily peeled off, but completely cured with a crimping time of 20 seconds. Insufficient and easy peeling

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

Figure 2012115076
Figure 2012115076

1…導電性粒子
2…基材粒子
3…導電層
11…ニッケル層
12…金属層
21…導電性粒子
22…導電層
23…芯物質
24…突起
25…絶縁性物質
31…ニッケル層
32…金属層
51…接続構造体
52…第1の接続対象部材
52a…上面
52b…電極
53…第2の接続対象部材
53a…下面
53b…電極
54…接続部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conductive particle 2 ... Base material particle 3 ... Conductive layer 11 ... Nickel layer 12 ... Metal layer 21 ... Conductive particle 22 ... Conductive layer 23 ... Core substance 24 ... Protrusion 25 ... Insulating substance 31 ... Nickel layer 32 ... Metal Layer 51 ... Connection structure 52 ... First connection target member 52a ... Upper surface 52b ... Electrode 53 ... Second connection target member 53a ... Lower surface 53b ... Electrode 54 ... Connection portion

Claims (15)

基材粒子と導電層とを備え、
前記導電層が、前記基材粒子の表面上に設けられたニッケル層を有し、
前記ニッケル層全体におけるアルカリ金属の含有量が0μg/gを超え、かつ
前記ニッケル層の外表面の厚み30nmの領域におけるアルカリ金属の含有量が、80μg/g以下である、導電性粒子。
Comprising substrate particles and a conductive layer;
The conductive layer has a nickel layer provided on the surface of the base particle,
Conductive particles wherein the content of alkali metal in the entire nickel layer exceeds 0 μg / g, and the content of alkali metal in a region of 30 nm thickness on the outer surface of the nickel layer is 80 μg / g or less.
前記ニッケル層が、ニッケル塩とアルカリ金属含有還元剤とを含む無電解めっき液を用いて、無電解めっき反応により形成されたニッケル層である、請求項1に記載の導電性粒子。   The conductive particles according to claim 1, wherein the nickel layer is a nickel layer formed by an electroless plating reaction using an electroless plating solution containing a nickel salt and an alkali metal-containing reducing agent. 前記アルカリ金属がナトリウムを含む、請求項1又は2に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of Claim 1 or 2 in which the said alkali metal contains sodium. 前記ニッケル層が、ニッケル塩と次亜リン酸ナトリウムとを含む無電解めっき液を用いて、無電解めっき反応により形成されたニッケル層である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電性粒子。   4. The nickel layer according to claim 1, wherein the nickel layer is a nickel layer formed by an electroless plating reaction using an electroless plating solution containing a nickel salt and sodium hypophosphite. 5. Conductive particles. 前記導電層が、前記ニッケル層の表面上に配置された金属層をさらに有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of any one of Claims 1-4 in which the said electroconductive layer further has a metal layer arrange | positioned on the surface of the said nickel layer. 前記導電層の外表面に突起を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of any one of Claims 1-5 which has a processus | protrusion on the outer surface of the said conductive layer. 前記導電層の表面上に配置された絶縁性物質をさらに備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of any one of Claims 1-6 further provided with the insulating substance arrange | positioned on the surface of the said electroconductive layer. 前記絶縁性物質が絶縁性粒子である、請求項7に記載の導電性粒子。   The conductive particle according to claim 7, wherein the insulating substance is an insulating particle. 前記ニッケル層全体における前記アルカリ金属の含有量が0μg/gを超え、50μg/g以下である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of any one of Claims 1-8 whose content of the said alkali metal in the said nickel layer whole exceeds 0 microgram / g and is 50 microgram / g or less. 基材粒子の表面上に、ニッケル塩とアルカリ金属含有還元剤とを含む無電解めっき液を用いて、無電解めっき反応によりニッケル層を形成する工程を備え、
無電解めっき反応終了時の前記無電解めっき液中のアルカリ金属イオン濃度(mol/L)が、前記無電解めっき液中のニッケルイオン濃度(mol/L)の4倍以下であるときに、無電解めっき反応を終了させることにより、前記ニッケル層全体におけるアルカリ金属の含有量が0μg/gを超え、かつ前記ニッケル層の外表面の厚み30nmの領域におけるアルカリ金属の含有量が80μg/g以下である導電性粒子を得る、導電性粒子の製造方法。
A step of forming a nickel layer by an electroless plating reaction using an electroless plating solution containing a nickel salt and an alkali metal-containing reducing agent on the surface of the substrate particles,
When the alkali metal ion concentration (mol / L) in the electroless plating solution at the end of the electroless plating reaction is not more than 4 times the nickel ion concentration (mol / L) in the electroless plating solution, By terminating the electroplating reaction, the alkali metal content in the entire nickel layer exceeds 0 μg / g, and the alkali metal content in the region of 30 nm thickness on the outer surface of the nickel layer is 80 μg / g or less. A method for producing conductive particles, which obtains certain conductive particles.
前記アルカリ金属がナトリウムを含む、請求項10に記載の導電性粒子の製造方法。   The method for producing conductive particles according to claim 10, wherein the alkali metal contains sodium. 前記無電解めっき液として、ニッケル塩と次亜リン酸ナトリウムとを含む無電解めっき液を用いる、請求項10又は11に記載の導電性粒子の製造方法。   The method for producing conductive particles according to claim 10 or 11, wherein an electroless plating solution containing a nickel salt and sodium hypophosphite is used as the electroless plating solution. 前記ニッケル層全体における前記アルカリ金属の含有量が0μg/gを超え、50μg/g以下である導電性粒子を得る、請求項10〜12のいずれか1項に記載の導電性粒子の製造方法。   The manufacturing method of the electroconductive particle of any one of Claims 10-12 which obtains the electroconductive particle whose content of the said alkali metal in the said nickel layer exceeds 0 microgram / g and is 50 microgram / g or less. 請求項1〜9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、異方性導電材料。   An anisotropic conductive material containing the electroconductive particle of any one of Claims 1-9, and binder resin. 第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材と、前記第1,第2の接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、
前記接続部が請求項1〜9のいずれか1項に記載の導電性粒子により形成されているか、又は該導電性粒子とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料により形成されている、接続構造体。
A first connection target member, a second connection target member, and a connection portion that electrically connects the first and second connection target members;
The connection structure in which the connecting portion is formed of the conductive particles according to any one of claims 1 to 9, or is formed of an anisotropic conductive material including the conductive particles and a binder resin. body.
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