KR102356887B1 - 도전성 입자, 도전성 입자의 제조 방법, 도전 재료 및 접속 구조체 - Google Patents

Abstract

전극 간의 도통 신뢰성을 효과적으로 높일 수 있고, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 효과적으로 방지할 수 있는 도전성 입자를 제공한다. 본 발명에 따른 도전성 입자는, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와, 상기 제1 도전부의 표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비하고, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재한다.

Description

도전성 입자, 도전성 입자의 제조 방법, 도전 재료 및 접속 구조체

본 발명은 예를 들어, 전극 간의 전기적인 접속에 사용할 수 있는 도전성 입자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 도전성 입자의 제조 방법, 상기 도전성 입자를 사용한 도전 재료 및 접속 구조체에 관한 것이다.

이방성 도전 페이스트 및 이방성 도전 필름 등의 이방성 도전 재료가 널리 알려져 있다. 해당 이방성 도전 재료에서는, 결합제 수지 중에 도전성 입자가 분산되어 있다. 또한, 도전성 입자로서, 도전층의 표면이 절연 처리된 도전성 입자가 사용되는 경우가 있다.

상기 이방성 도전 재료는, 각종 접속 구조체를 얻기 위하여 사용되고 있다. 상기 이방성 도전 재료에 의한 접속으로서는, 예를 들어, 플렉시블 프린트 기판과 유리 기판의 접속(FOG(Film on Glass)), 반도체 칩과 플렉시블 프린트 기판의 접속(COF(Chip on Film)), 반도체 칩과 유리 기판의 접속(COG(Chip on Glass)), 그리고 플렉시블 프린트 기판과 유리 에폭시 기판의 접속(FOB(Film on Board)) 등을 들 수 있다.

상기 도전성 입자의 일례로서, 하기의 특허문헌 1에는, 기재 입자와 해당 기재 입자의 표면을 피복하는 도전성 금속층을 구비하는 도전성 입자가 개시되어 있다. 상기 기재 입자는, 유리 전이 온도(Tg)가 50℃ 이상 100℃ 이하인 중합체 입자이다. 상기 도전성 금속층의 두께는, 0.01㎛ 내지 0.15㎛이다.

일본 특허 공개 제2012-064559호 공보

근년, 여러가지 전자 디바이스의 개발이 진행되고 있고, 기판의 소재도 다양화되어 있다. 예를 들어, 곡면 패널이나, 자유롭게 절곡할 수 있는 플렉시블 패널 등이 개발되어 있다. 상기 곡면 패널 등에는 유연성이 요구되는 점에서, 곡면 패널 등에 사용되는 플렉시블 부재로서, 종래의 유리 기판 대신 폴리이미드 기판 등의 플라스틱 기판이 검토되고 있다.

플라스틱 기판에 반도체 칩 등을 직접 실장하는 경우에는, 실장 시의 온도 또는 압력에 의해 플라스틱 기판이 용이하게 변형 또는 파괴되거나 하기 때문에, 실장 시의 온도 또는 압력을 최대한 낮게 할 필요가 있다. 실장 시의 온도 또는 압력을 낮게 하면, 전극 간의 도전 접속 시에, 도전성 입자를 충분히 변형시킬 수 없다. 그 결과, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적을 충분히 확보하는 것이 곤란한 경우가 있다. 또한, 압축된 도전성 입자가 원래의 형상으로 되돌아가려고 하는 작용이 발동하여, 스프링백이라고 불리는 현상이 발생하는 경우가 있다. 스프링백이 발생하면, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적을 충분히 유지하는 것이 곤란한 경우가 있다. 그 결과, 전극 간의 도통 신뢰성이 저하되는 경우가 있다.

또한, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 종래의 도전성 입자를 사용함으로써, 실장 시의 온도 또는 압력이 낮은 경우에도, 높은 접속 신뢰성을 어느 정도 발휘시킬 수 있다. 그러나, 이러한 도전성 입자에서는, 기재 입자가 비교적 유연하기 때문에, 외부 충격에 의해, 용이하게 도전성 금속층에 깨짐(도전부의 깨짐)이 발생하는 경우가 있다. 종래의 도전성 입자에서는, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 방지하는 것은 곤란하다.

본 발명의 목적은, 전극 간의 도통 신뢰성을 효과적으로 높일 수 있고, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 효과적으로 방지할 수 있는 도전성 입자를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 상기 도전성 입자의 제조 방법, 상기 도전성 입자를 사용한 도전 재료 및 접속 구조체를 제공하는 것이다.

본 발명의 넓은 국면에 의하면, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와, 상기 제1 도전부의 외표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비하고, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재하는, 도전성 입자가 제공된다.

본 발명의 넓은 국면에 의하면, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와, 상기 제1 도전부의 외표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비하고, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상 200nm 이하인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재하는, 도전성 입자가 제공된다.

본 발명에 따른 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 도전성 입자가, 하기 식 (1)의 관계를 만족하고, 또한 25℃에서의 압축 회복률이 10％ 이하이다.

A≤5500-B×100 식 (1)

상기 식 (1) 중, A는 상기 도전성 입자의 10％ K값(N/㎟)이며, B는 상기 도전성 입자의 평균 입자 직경(㎛)이다.

본 발명에 따른 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 평균 입자 직경이 3㎛ 이상 30㎛ 이하이다.

본 발명에 따른 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제2 도전부가, 금, 은, 팔라듐, 백금, 구리, 코발트, 루테늄, 인듐, 또는 주석을 포함한다.

본 발명에 따른 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제1 도전부에 포함되는 금속의 이온화 경향이, 상기 제2 도전부에 포함되는 금속의 이온화 경향보다도 크다.

본 발명에 따른 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제1 도전부가 니켈 및 인을 포함한다.

본 발명에 따른 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제1 도전부의 두께 방향에 있어서, 상기 제1 도전부에 있어서의 상기 제2 도전부측의 인의 함유량이, 상기 제1 도전부에 있어서의 상기 기재 입자측의 인의 함유량보다도 많다.

본 발명의 넓은 국면에 의하면, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부를 구비하는 도전성 입자를 사용하여, 상기 제1 도전부의 외표면 상에 도금 처리에 의해 제2 도전부를 배치하는 공정을 구비하고, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재하도록, 상기 제2 도전부를 형성하는, 도전성 입자의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 넓은 국면에 의하면, 상술한 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는, 도전 재료가 제공된다.

본 발명의 넓은 국면에 의하면, 제1 전극을 표면에 갖는 제1 접속 대상 부재와, 제2 전극을 표면에 갖는 제2 접속 대상 부재와, 상기 제1 접속 대상 부재와 상기 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비하고, 상기 접속부의 재료가, 상술한 도전성 입자이거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료이며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이, 상기 도전성 입자에 의해 전기적으로 접속되어 있는, 접속 구조체가 제공된다.

본 발명이 관계되는 도전성 입자는, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와, 상기 제1 도전부의 외표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비한다. 본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재한다. 본 발명에 따른 도전성 입자는, 상기 구성을 구비하고 있으므로, 전극 간의 도통 신뢰성을 효과적으로 높일 수 있고, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 도전성 입자는, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와, 상기 제1 도전부의 외표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비한다. 본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상 200nm 이하인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재한다. 본 발명에 따른 도전성 입자는, 상기 구성을 구비하고 있으므로, 전극 간의 도통 신뢰성을 효과적으로 높일 수 있고, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 도전성 입자의 제조 방법은, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부를 구비하는 도전성 입자를 사용하여, 상기 제1 도전부의 외표면 상에 도금 처리에 의해 제2 도전부를 배치하는 공정을 구비한다. 본 발명에 따른 도전성 입자의 제조 방법에서는, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재하도록, 상기 제2 도전부를 형성한다. 본 발명에 따른 도전성 입자의 제조 방법은, 상기 구성을 구비하고 있으므로, 전극 간의 도통 신뢰성을 효과적으로 높일 수 있고, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 도전성 입자를 사용한 접속 구조체를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 실시예 1에서 제작된 도전성 입자의 표면 화상을 도시하는 도면이다.
도 5는 비교예 1에서 제작된 도전성 입자의 표면 화상을 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명의 상세를 설명한다.

(도전성 입자)

본 발명에 따른 도전성 입자는, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와, 상기 제1 도전부의 표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비한다. 본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 핀 홀이 존재하는 경우에, 1㎛²당 카운트되는 상기 핀 홀의 개수가 1개 이하이다. 본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 카운트되는 상기 핀 홀의 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상이다.

본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상 200nm 이하인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 1㎛²당 카운트되는 상기 핀 홀의 개수가 1개 이하이다. 본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 핀 홀의 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상 200nm 이하이다.

본 발명에서는, 상기 구성이 구비되어 있으므로, 전극 간의 도통 신뢰성을 효과적으로 높일 수 있고, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 효과적으로 방지할 수 있다.

실장 시의 온도 또는 압력이 낮은 조건에서도, 높은 접속 신뢰성을 갖는 접속 구조체를 얻기 위해서는, 비교적 유연한 기재 입자를 갖는 도전성 입자를 사용할 필요가 있다. 그러나, 비교적 유연한 기재 입자를 갖는 도전성 입자는, 외부 충격에 의해 용이하게 도전부에 깨짐이 발생한다. 본 발명자들은, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 억제하기 위하여 예의 검토한 결과, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐은, 도전성 입자의 도전부를 형성하는 치환 금도금 처리에 의해 발생하는 핀 홀이 원인인 것을 알아냈다. 본 발명자들은, 비교적 유연한 기재 입자를 갖는 도전성 입자에서는, 핀 홀을 기점으로 하여, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐이 발생함을 알아냈다. 본 발명에서는, 상기 구성이 구비되어 있으므로, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 효과적으로 방지할 수 있다.

상기 핀 홀은, 예를 들어, 니켈 도금에 의해 형성된 제1 도전부의 표면 상에, 치환 금도금 처리에 의해 제2 도전부를 형성할 때에, 니켈이 이온으로서 용출함으로써 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 도전부 중의 금속이 용출함으로써 상기 제1 도전부의 결여된 부분이 핀 홀이다.

본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 상기 핀 홀이 존재하는 경우에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재한다. 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀의 개수가 0.1개/㎛² 이하로 존재하는 것이 바람직하다. 상기 핀 홀의 개수가 상기 바람직한 범위일 경우에는, 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있고, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상 200nm 이하인 핀 홀이 존재하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 상기 핀 홀이 존재하는 경우에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상 200nm 이하인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재한다. 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점, 및 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지하는 관점에서는, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 상기 핀 홀의 최대 길이 방향의 치수는, 바람직하게는 150nm 이하, 보다 바람직하게는 100nm 이하이다. 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상 200nm 이하인 핀 홀의 개수가 0.1개/㎛² 이하로 존재하는 것이 바람직하다. 상기 핀 홀의 개수가 상기 바람직한 범위일 경우에는, 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있고, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.

상기 핀 홀의 유무에 대해서는, 예를 들어, 임의의 도전성 입자를 전자 현미경으로 관찰함으로써 확인할 수 있다. 구체적으로는, 임의의 도전성 입자의 외주로부터 내측을 향해서 0.5㎛의 부분을 제외한 부분에 대해서, 임의의 5군데를 전자 현미경으로 관찰함으로써, 상기 핀 홀의 유무를 확인할 수 있다.

상기 핀 홀의 최대 길이 방향의 치수는, 예를 들어, 임의의 도전성 입자를 전자 현미경으로 관찰함으로써 산출할 수 있다. 상기 핀 홀의 최대 길이 방향의 치수는, 핀 홀의 외주의 2점을 직선으로 연결한 거리이며, 해당 핀 홀의 외주의 2점을 직선으로 연결한 거리가 최대가 되는 치수이다.

상기 핀 홀의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 상기 핀 홀의 형상은, 원 형상이어도 되고, 원 형상 이외의 형상이어도 된다. 상기 핀 홀의 형상이 원 형상일 경우에는, 상기 핀 홀의 최대 길이 방향의 치수는 최대 직경에 상당한다.

일반적으로, 무전해 도금 등에 의해 도전부를 형성한 경우에, 도전부가 형성되어 있지 않은 미소한 영역이 형성되는 경우가 있다. 이러한 영역의 최대 길이 방향 치수는, 일반적으로 50nm 미만이고, 본 발명에서는, 이러한 작은 영역은 상기 핀 홀에는 포함되지 않는다.

전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점에서는, 상기 도전성 입자는, 하기 식 (1)의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.

A≤5500-B×100 식 (1)

상기 식 (1) 중, A는 상기 도전성 입자의 10％ K값(N/㎟)이며, B는 상기 도전성 입자의 평균 입자 직경(㎛)이다.

전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점에서는, 상기 도전성 입자의 10％ K값은, 바람직하게는 500N/㎟ 이상, 보다 바람직하게는 1000N/㎟ 이상이며, 바람직하게는 4500N/㎟ 이하, 보다 바람직하게는 4000N/㎟ 이하이다.

상기 도전성 입자의 10％ K값(도전성 입자를 10％ 압축했을 때의 압축 탄성률)은 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.

미소 압축 시험기를 사용하여, 원기둥(직경 100㎛, 다이아몬드제)의 평활 압자 단부면에서, 25℃에서, 압축 속도 0.33mN/초, 및 최대 시험 하중 20mN의 조건 하에서 도전성 입자 1개를 압축한다. 이때의 하중값(N) 및 압축 변위(mm)를 측정한다. 얻어진 측정값으로부터, 25℃에서의 10％ K값(10％ 압축 탄성률)을 하기 식에 의해 구할 수 있다. 상기 미소 압축 시험기로서, 예를 들어, 시마즈 세이사쿠쇼사제 「미소 압축 시험기 MCT-W200」, 피셔사제 「피셔 스코프 H-100」 등이 사용된다. 상기 도전성 입자의 25℃에서의 10％ K값은, 임의로 선택된 50개의 도전성 입자의 25℃에서의 10％ K값을 평균함으로써, 산출하는 것이 바람직하다.

10％ K값(N/㎟)=(3/2^1/2)·F·S^-3/2·R^-1/2

F: 도전성 입자가 10％ 압축 변형되었을 때의 하중값(N)

S: 도전성 입자가 10％ 압축 변형되었을 때의 압축 변위(mm)

R: 도전성 입자의 반경(mm)

상기 K값은, 도전성 입자의 경도를 보편적 또한 정량적으로 나타낸다. 상기 K값을 사용함으로써, 도전성 입자의 경도를 정량적 또한 일의적으로 나타낼 수 있다.

전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점에서는, 상기 도전성 입자의 25℃에서의 압축 회복률은, 바람직하게는 10％ 이하, 보다 바람직하게는 8％ 이하이다. 상기 도전성 입자의 25℃에서의 압축 회복률의 하한은 특별히 한정되지 않는다. 상기 도전성 입자의 25℃에서의 압축 회복률은, 3％ 이상이어도 된다.

상기 도전성 입자의 25℃에서의 압축 회복률은, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.

시료대 상에 도전성 입자를 살포한다. 살포된 도전성 입자 1개에 대해서, 미소 압축 시험기를 사용하여, 원기둥(직경 100㎛, 다이아몬드제)의 평활 압자 단부면에서, 25℃에서, 도전성 입자의 중심 방향으로, 입자 직경이 10㎛ 이상인 경우에는 50mN, 입자 직경이 10㎛ 미만인 경우에는 10mN까지 부하(반전 하중값)를 부여한다. 그 후, 원점용 하중값(0.40mN)까지 제하를 행한다. 이 동안의 하중-압축 변위를 측정하고, 하기 식으로부터 25℃에서의 압축 회복률을 구할 수 있다. 또한, 부하 속도는 0.33mN/초로 한다. 상기 미소 압축 시험기로서, 예를 들어, 시마즈 세이사쿠쇼사제 「미소 압축 시험기 MCT-W200」, 피셔사제 「피셔 스코프 H-100」 등이 사용된다.

압축 회복률(％)=[L2/L1]×100

L1: 부하를 부여할 때의 원점용 하중값으로부터 반전 하중값에 이르기까지의 압축 변위

L2: 부하를 해방할 때의 반전 하중값으로부터 원점용 하중값에 이르기까지의 제하 변위

상기 도전성 입자는, 상술한 압축 특성을 구비하고 있으므로, 도전성 입자를 만곡부에 있어서의 도전 접속 용도에 적합하게 사용할 수 있다. 상기 도전성 입자를 만곡부에 있어서의 도전 접속 용도에 사용한 경우에는, 특히 우수한 도통 신뢰성이 효과적으로 발휘된다.

상기 도전성 입자는, 상술한 압축 특성을 구비하고 있으므로, 플렉시블 부재의 전극의 도전 접속 용도에 적합하게 사용할 수 있고, 만곡한 상태의 플렉시블 부재의 전극의 도전 접속 용도에 보다 적합하게 사용할 수 있다. 상기 도전성 입자의 사용에 의해, 높은 도통 신뢰성을 발휘하면서, 플렉시블 부재를 만곡한 상태에서 사용할 수 있다.

플렉시블 부재를 사용한 접속 구조체로서는, 플렉시블 패널 등을 들 수 있다. 플렉시블 패널은, 곡면 패널로서 사용하는 것이 가능하다. 상기 도전성 입자는, 플렉시블 패널의 접속부를 형성하기 위하여 사용되는 것이 바람직하고, 곡면 패널의 접속부를 형성하기 위하여 사용되는 것이 바람직하다.

상기 도전성 입자의 평균 입자 직경은, 바람직하게는 3㎛ 이상, 보다 바람직하게는 5㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 7㎛ 이상, 특히 바람직하게는 10㎛ 이상이며, 바람직하게는 1000㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 30㎛ 이하, 특히 바람직하게는 25㎛ 이하, 가장 바람직하게는 20㎛ 이하이다. 상기 도전성 입자의 평균 입자 직경이 3㎛ 이상 30㎛ 이하이면, 도전성 입자를 도전 접속 용도에 적합하게 사용할 수 있다. 상기 도전성 입자의 평균 입자 직경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮게 할 수 있어, 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다.

상기 도전성 입자의 평균 입자 직경은, 수 평균 입자 직경인 것이 보다 바람직하다. 상기 도전성 입자의 평균 입자 직경은, 예를 들어, 임의의 도전성 입자 50개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하고, 평균값을 산출하거나, 복수회의 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의한 측정 결과의 평균값을 산출함으로써 구해진다.

상기 도전성 입자의 입자 직경 변동 계수는, 낮을수록 바람직하지만, 통상은0.1％ 이상이며, 바람직하게는 10％ 이하, 보다 바람직하게는 8％ 이하, 더욱 바람직하게는 5％ 이하이다. 상기 도전성 입자의 입자 직경 변동 계수가, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 도통 신뢰성을 한층 더 높일 수 있다. 단, 상기 도전성 입자의 입자 직경의 변동 계수는, 5％ 미만이어도 된다.

상기 변동 계수(CV값)는 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.

CV값(％)=(ρ/Dn)×100

ρ: 도전성 입자의 입자 직경 표준 편차

Dn: 도전성 입자의 입자 직경 평균값

상기 도전성 입자의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 상기 도전성 입자의 형상은, 구상이어도 되고, 편평상 등의 구 형상 이외의 형상이어도 된다.

이어서, 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명한다. 본 발명은 이하의 실시 형태에만 한정되지 않고, 본 발명의 특징을 손상시키지 않을 정도로, 이하의 실시 형태는 적절히 변경, 개량되거나 해도 된다. 또한, 참조한 도면에서는, 크기 및 두께 등은, 도시의 편의상, 실제의 크기 및 두께로부터 적절히 변경하였다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.

도 1에 도시하는 도전성 입자(1)는 기재 입자(2)와, 제1 도전부(3)와, 제2 도전부(4)를 구비한다. 제1 도전부(3)는 기재 입자(2)의 표면 상에 배치되어 있다. 제2 도전부(4)는 제1 도전부(3)의 표면 상에 배치되어 있다. 기재 입자(2)와 제2 도전부(4) 사이에, 제1 도전부(3)가 배치되어 있다. 제1 도전부(3)는 기재 입자(2)의 표면에 접하고 있다. 제1 도전부(3)는 기재 입자(2)의 표면을 덮고 있다. 제2 도전부(4)는 제1 도전부(3)의 표면에 접하고 있다. 제2 도전부(4)는 제1 도전부(3)의 표면을 덮고 있다. 도전성 입자(1)는 기재 입자(2)의 표면이 제1 도전부(3) 및 제2 도전부(4)에 의해 피복된 피복 입자이다. 제2 도전부(4)는 도전부에 있어서의 최표면에 위치하고, 최외층이다. 도전성 입자(1)에서는, 다층의 도전부가 형성되어 있다.

도 1에 도시하는 도전성 입자(1)는 핀 홀의 존재 상태가, 상술한 구성을 만족한다.

도전성 입자(1)에서는, 제1 도전부(3)는 기재 입자(2)의 표면 전체를 덮고 있어, 도전층을 형성하고 있다. 상기 제1 도전부는, 상기 기재 입자의 표면 전체를 덮고 있어도 되고, 상기 기재 입자의 표면 전체를 덮고 있지 않아도 된다. 상기 제1 도전부는, 상기 기재 입자의 표면 전체를 덮는 도전층을 형성하고 있어도 되고, 상기 기재 입자의 표면 전체를 덮는 도전층을 형성하고 있지 않아도 된다. 상기 제1 도전부는, 도전층이어도 된다. 상기 도전성 입자는, 상기 기재 입자가 상기 제1 도전부에 의해 피복되어 있지 않은 영역을 갖고 있어도 된다.

도전성 입자(1)에서는, 제2 도전부(4)는 제1 도전부(3)의 표면 전체를 덮고 있고, 도전층을 형성하고 있다. 상기 제2 도전부는, 상기 제1 도전부의 표면 전체를 덮고 있어도 되고, 상기 제1 도전부의 표면 전체를 덮고 있지 않아도 된다. 상기 제2 도전부는, 상기 제1 도전부의 표면 전체를 덮는 도전층을 형성하고 있어도 되고, 상기 제1 도전부의 표면 전체를 덮는 도전층을 형성하고 있지 않아도 된다. 상기 제2 도전부는, 도전층이어도 된다. 상기 도전성 입자는, 상기 제1 도전부가 상기 제2 도전부에 의해 피복되어 있지 않은 영역을 갖고 있어도 된다.

도전성 입자(1)는 코어 물질을 갖지 않는다. 도전성 입자(1)는 도전부의 외표면에 돌기를 갖지 않는다. 도전성 입자(1)는 구상이다. 제1 도전부(3) 및 제2 도전부(4)는 외표면에 돌기를 갖지 않는다. 이와 같이, 본 발명에 따른 도전성 입자는 도전부의 표면에 돌기를 갖고 있지 않아도 되고, 구상이어도 된다. 또한, 도전성 입자(1)는 절연 물질을 갖지 않는다. 단, 도전성 입자(1)는 제2 도전부(4)의 외표면 상에 배치된 절연 물질을 갖고 있어도 된다.

또한, 도전성 입자(1)에서는, 제1 도전부(3)는 기재 입자(2)의 표면 상에 직접 적층되어 있다. 상기 도전성 입자에서는, 상기 기재 입자와 상기 제1 도전부 사이에 다른 도전부가 배치되어 있어도 된다. 상기 도전성 입자에서는, 상기 기재 입자의 표면 상에, 다른 도전부를 통하여, 상기 제1 도전부가 배치되어 있어도 된다.

도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.

도 2에 도시하는 도전성 입자(21)는 기재 입자(2)와, 제1 도전부(22)와, 제2 도전부(23)와, 복수의 코어 물질(24)과, 절연성 물질(25)을 구비한다. 제1 도전부(22)는 기재 입자(2)의 표면 상에 배치되어 있다. 제2 도전부(23)는 제1 도전부(22)의 표면 상에 배치되어 있다. 복수의 코어 물질(24)은 기재 입자(2)의 표면 상에 배치되어 있다. 제1 도전부(22) 및 제2 도전부(23)는 기재 입자(2)와, 복수의 코어 물질(24)을 덮고 있다. 도전성 입자(21)는 기재 입자(2) 및 코어 물질(24)의 표면이 제1 도전부(22) 및 제2 도전부(23)에 의해 피복된 피복 입자이다.

도전성 입자(21)는 도전부의 외표면에 복수의 돌기(21a)를 갖는다. 제1 도전부(22) 및 제2 도전부(23)는 외표면에 복수의 돌기(22a 및 23a)를 갖는다. 복수의 코어 물질(24)은 제1 도전부(22) 및 제2 도전부(23) 내에 매립되어 있다. 코어 물질(24)은 돌기(21a, 22a 및 23a)의 내측에 배치되어 있다. 복수의 코어 물질(24)에 의해 제1 도전부(22) 및 제2 도전부(23)의 외표면이 융기되어 있어, 돌기(21a, 22a 및 23a)가 형성되어 있다. 이와 같이, 상기 도전성 입자는 도전부의 외표면에 돌기를 갖고 있어도 된다. 또한, 상기 도전성 입자는, 제1 도전부의 외표면에 돌기를 갖지 않고, 또한 제2 도전부의 외표면에 돌기를 갖고 있어도 된다. 상기 도전성 입자는, 제2 도전부의 내부 또는 내측에 있어서, 복수의 돌기를 형성하도록, 제2 도전부의 표면을 융기시키고 있는 복수의 코어 물질을 구비하고 있어도 된다. 상기 코어 물질은, 제1 도전부의 내측에 위치하고 있어도 되고, 제1 도전부의 내부에 위치하고 있어도 되고, 제1 도전부의 외측에 위치하고 있어도 된다.

도전성 입자(21)에서는, 돌기(21a, 22a 및 23a)를 형성하기 위해서, 복수의 코어 물질(24)을 사용하고 있다. 상기 도전성 입자에서는, 상기 돌기를 형성하기 위해서, 복수의 상기 코어 물질을 사용하지 않아도 된다. 상기 도전성 입자에서는, 복수의 상기 코어 물질을 구비하고 있지 않아도 된다.

도전성 입자(21)는 제2 도전부(23)의 외표면 상에 배치된 절연성 물질(25)을 갖는다. 제2 도전부(23)의 외표면의 적어도 일부의 영역이, 절연성 물질(25)에 의해 피복되어 있다. 절연성 물질(25)은 절연성을 갖는 재료에 의해 형성되어 있고, 절연성 입자이다. 이와 같이, 상기 도전성 입자는, 도전부의 외표면 상에 배치된 절연성 물질을 갖고 있어도 된다. 단, 상기 도전성 입자는, 절연성 물질을 반드시 갖고 있지는 않아도 된다.

이하, 도전성 입자의 다른 상세를 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 「(메트)아크릴」은 「아크릴」과 「메타크릴」 중 한쪽 또는 양쪽을 의미하고, 「(메트)아크릴레이트」는 「아크릴레이트」와 「메타크릴레이트」 중 한쪽 또는 양쪽을 의미한다.

(기재 입자)

상기 기재 입자로서는, 수지 입자, 금속 입자를 제외한 무기 입자, 유기 무기 하이브리드 입자 및 금속 입자 등을 들 수 있다. 상기 기재 입자는, 금속 입자를 제외한 기재 입자인 것이 바람직하고, 수지 입자, 금속 입자를 제외한 무기 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자인 것이 보다 바람직하다. 상기 기재 입자는, 코어와, 해당 코어의 표면 상에 배치된 셸을 구비하는 코어 셸 입자여도 된다.

상기 기재 입자는, 수지 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자인 것이 더욱 바람직하고, 수지 입자여도 되고, 유기 무기 하이브리드 입자여도 된다. 이들 바람직한 기재 입자의 사용에 의해, 본 발명의 효과가 한층 더 효과적으로 발휘되어, 전극 간의 전기적인 접속에 한층 더 적합한 도전성 입자가 얻어진다.

상기 도전성 입자를 사용하여 전극 간을 접속하는 때에는, 상기 도전성 입자를 전극 사이에 배치한 후, 압착함으로써 상기 도전성 입자를 압축시킨다. 기재 입자가 수지 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자이면, 상기 압착 시에 상기 도전성 입자가 변형되기 쉬워, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적이 커진다. 이 때문에, 전극 간의 도통 신뢰성이 한층 더 높아진다.

상기 수지 입자의 재료로서, 여러가지 수지가 적합하게 사용된다. 상기 수지 입자의 재료로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔 등의 폴리올레핀 수지; 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트 등의 아크릴 수지; 폴리알킬렌테레프탈레이트, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 페놀포름알데히드 수지, 멜라민포름알데히드 수지, 벤조구아나민포름알데히드 수지, 요소 포름알데히드 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 요소 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥시드, 폴리아세탈, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 및 에틸렌성 불포화기를 갖는 여러가지 중합성 단량체를 1종 또는 2종 이상 중합시켜 얻어지는 중합체 등을 들 수 있다.

도전 재료에 적합한 임의의 압축 시의 물성을 갖는 수지 입자를 설계 및 합성할 수 있고, 또한 기재 입자의 경도를 바람직한 범위로 용이하게 제어할 수 있으므로, 상기 수지 입자의 재료는, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를 1종 또는 2종 이상 중합시킨 중합체인 것이 바람직하다.

상기 수지 입자를, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를 중합시켜서 얻는 경우에는, 상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체로서는, 비가교성의 단량체와 가교성의 단량체를 들 수 있다.

상기 비가교성의 단량체로서는, 예를 들어, 스티렌, α-메틸스티렌 등의 스티렌계 단량체; (메트)아크릴산, 말레산, 무수 말레산 등의 카르복실기 함유 단량체; 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트 등의 알킬(메트)아크릴레이트 화합물; 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 글리세롤(메트)아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 산소 원자 함유 (메트)아크릴레이트 화합물; (메트)아크릴로니트릴 등의 니트릴 함유 단량체; 아세트산비닐, 부티르산비닐, 라우르산비닐, 스테아르산비닐 등의 산비닐에스테르 화합물; 에틸렌, 프로필렌, 이소프렌, 부타디엔 등의 불포화 탄화수소; 트리플루오로메틸(메트)아크릴레이트, 펜타플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 염화비닐, 불화비닐, 클로로스티렌 등의 할로겐 함유 단량체 등을 들 수 있다.

상기 가교성의 단량체로서는, 예를 들어, 테트라메틸올메탄테트라(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 글리세롤트리(메트)아크릴레이트, 글리세롤디(메트)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)테트라메틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트 등의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물; 트리알릴(이소)시아누레이트, 트리알릴트리멜리테이트, 디비닐벤젠, 디알릴프탈레이트, 디알릴아크릴아미드, 디알릴에테르, γ-(메트)아크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 트리메톡시실릴스티렌, 비닐트리메톡시실란 등의 실란 함유 단량체 등을 들 수 있다.

상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를, 공지된 방법에 의해 중합시킴으로써, 상기 수지 입자를 얻을 수 있다. 이 방법으로서는, 예를 들어, 라디칼 중합 개시제의 존재 하에서 현탁 중합하는 방법, 그리고 비가교의 종 입자를 사용하여 라디칼 중합 개시제와 함께 단량체를 팽윤시켜서 중합하는 방법 등을 들 수 있다.

상기 기재 입자가 금속 입자를 제외한 무기 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자일 경우에, 상기 기재 입자의 재료인 무기물로서는, 실리카, 알루미나, 티타늄산바륨, 지르코니아 및 카본 블랙 등을 들 수 있다. 상기 무기물은 금속이 아닌 것이 바람직하다. 상기 실리카에 의해 형성된 입자로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 가수분해성의 알콕시실릴기를 2개 이상 갖는 규소 화합물을 가수분해하여 가교중합체 입자를 형성한 후에, 필요에 따라 소성을 행함으로써 얻어지는 입자를 들 수 있다. 상기 유기 무기 하이브리드 입자로서는, 예를 들어, 가교한 알콕시실릴 중합체와 아크릴 수지에 의해 형성된 유기 무기 하이브리드 입자 등을 들 수 있다.

상기 유기 무기 하이브리드 입자는, 코어와, 해당 코어의 표면 상에 배치된 셸을 갖는 코어 셸형의 유기 무기 하이브리드 입자인 것이 바람직하다. 상기 코어가 유기 코어인 것이 바람직하다. 상기 셸이 무기 셸인 것이 바람직하다. 전극 간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮게 하는 관점에서는, 상기 기재 입자는, 유기 코어와 상기 유기 코어의 표면 상에 배치된 무기 셸을 갖는 유기 무기 하이브리드 입자인 것이 바람직하다.

상기 유기 코어의 재료로서는, 상술한 수지 입자의 재료 등을 들 수 있다.

상기 무기 셸의 재료로서는, 상술한 기재 입자의 재료로서 든 무기물을 들 수 있다. 상기 무기 셸의 재료는, 실리카인 것이 바람직하다. 상기 무기 셸은, 상기 코어의 표면 상에서, 금속 알콕시드를 졸겔법에 의해 셸상물로 한 후, 해당 셸상물을 소성시킴으로써 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 금속 알콕시드는 실란 알콕시드인 것이 바람직하다. 상기 무기 셸은 실란 알콕시드에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 기재 입자가 금속 입자일 경우에, 해당 금속 입자의 재료인 금속으로서는, 은, 구리, 니켈, 규소, 금 및 티타늄 등을 들 수 있다. 단, 상기 기재 입자는 금속 입자가 아닌 것이 바람직하다.

상기 기재 입자의 입자 직경은, 바람직하게는 1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 2㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 2.5㎛ 초과, 특히 바람직하게는 3㎛ 이상이며, 바람직하게는 1000㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 30㎛ 이하, 특히 바람직하게는 5㎛ 이하이다. 상기 기재 입자의 입자 직경이, 상기 하한 이상 또는 상기 하한을 초과하면, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적이 커지기 때문에, 전극 간의 도통 신뢰성이 한층 더 높아져서, 도전성 입자를 통하여 접속된 전극 간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮게 할 수 있다. 또한 기재 입자의 표면에 도전부를 형성할 때에 응집하기 어려워져, 응집한 도전성 입자가 형성되기 어려워진다. 상기 기재 입자의 입자 직경이, 상기 상한 이하이면, 도전성 입자가 충분히 압축되기 쉽고, 도전성 입자를 통하여 접속된 전극 간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮게 할 수 있다. 또한, 전극 간의 간격이 작아지고, 또한 도전부의 두께를 두껍게 하더라도, 작은 도전성 입자가 얻어진다.

상기 기재 입자의 입자 직경은, 기재 입자가 진구상일 경우에는, 직경을 나타내고, 기재 입자가 진구상이 아닐 경우에는, 최대 직경을 나타낸다.

상기 기재 입자의 입자 직경은, 수 평균 입자 직경을 나타낸다. 상기 기재 입자의 입자 직경은 입도 분포 측정 장치 등을 사용하여 구해진다. 기재 입자의 입자 직경은, 임의의 기재 입자 50개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하고, 평균값을 산출함으로써 구하는 것이 바람직하다. 도전성 입자에 있어서, 상기 기재 입자의 입자 직경을 측정하는 경우에는, 예를 들어, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.

도전성 입자의 함유량이 30중량％로 되도록, Kulzer사제 「테크노 비트4000」에 첨가하고, 분산시켜서, 도전성 입자 검사용 매립 수지를 제작한다. 검사용 매립 수지 중에 분산한 도전성 입자의 중심 부근을 통과하도록 이온 밀링 장치(히타치 하이테크놀러지즈사제 「IM4000」)를 사용하여, 도전성 입자의 단면을 잘라낸다. 그리고, 전계 방사형 주사형 전자 현미경(FE-SEM)을 사용하여, 화상 배율을 25000배로 설정하고, 50개의 도전성 입자를 무작위로 선택하고, 각 도전성 입자의 기재 입자를 관찰한다. 각 도전성 입자에 있어서의 기재 입자의 입자 직경을 계측하고, 그들을 평균하여 기재 입자의 입자 직경으로 한다.

(제1 도전부 및 제2 도전부)

상기 도전성 입자는, 제1 도전부를 갖는다. 상기 제1 도전부의 재료인 금속은 특별히 한정되지 않는다. 상기 금속으로서는, 예를 들어, 금, 은, 팔라듐, 구리, 백금, 아연, 철, 주석, 납, 알루미늄, 코발트, 인듐, 니켈, 크롬, 티타늄, 안티몬, 비스무트, 탈륨, 게르마늄, 카드뮴, 규소 및 이들의 합금 등을 들 수 있다. 또한, 상기 금속으로서는, 주석 도프 산화인듐(ITO) 및 땜납 등을 들 수 있다. 상기 제1 도전부의 재료인 금속은, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.

전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점에서는, 상기 제1 도전부의 재료인 금속은, 주석을 포함하는 합금, 니켈, 팔라듐, 구리 또는 금인 것이 바람직하고, 니켈 또는 팔라듐인 것이 보다 바람직하다.

전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점에서는, 상기 제1 도전부는, 니켈 및 인을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제1 도전부는, 니켈을 포함하는 도전부인 것이 바람직하고, 니켈을 주금속으로서 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제1 도전부 100중량％ 중의 니켈의 함유량은, 바람직하게는 10중량％ 이상, 보다 바람직하게는 50중량％ 이상, 한층 더 바람직하게는 60중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 70중량％ 이상, 특히 바람직하게는 90중량％ 이상이다. 상기 제1 도전부 100중량％ 중의 니켈의 함유량은, 97중량％ 이상이어도 되고, 97.5중량％ 이상이어도 되고, 98중량％ 이상이어도 된다. 상기 제1 도전부의 니켈의 함유량이, 상기 하한 이상이면 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다.

상기 제1 도전부 100중량％ 중의 인의 함유량은, 바람직하게는 0.1중량％ 이상, 보다 바람직하게는 0.5중량％ 이상이며, 바람직하게는 15중량％ 이하, 보다 바람직하게는 10중량％ 이하이다. 상기 제1 도전부의 인의 함유량이, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간의 접속 저항이 한층 더 효과적으로 낮아진다.

전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점, 및 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지하는 관점에서는, 상기 제1 도전부의 두께 방향에 있어서, 상기 제1 도전부에 있어서의 상기 제2 도전부측의 인의 함유량은, 상기 제1 도전부에 있어서의 상기 기재 입자측의 인의 함유량보다도 많은 것이 바람직하다.

제1 도전부의 제2 도전부측으로부터 내측을 향하여 두께 1/2까지의 영역(외표면측의 두께 50％의 영역) 100중량％ 중의 인의 함유량은, 제1 도전부의 기재 입자측으로부터 외측을 향하여 두께 1/2까지의 영역(내표면측의 두께 50％의 영역) 100중량％ 중의 인의 함유량보다도 많은 것이 바람직하다. 상기 외표면측의 두께 50％의 영역 100중량％ 중의 인의 함유량이 상기 내표면측의 두께 50％의 영역 100중량％ 중의 인의 함유량보다도 많은 것에 의해, 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있고, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.

제1 도전부의 제2 도전부측으로부터 내측을 향하여 두께 1/2까지의 영역(외표면측의 두께 50％의 영역) 100중량％ 중의 인의 함유량은, 바람직하게는 1중량％ 이상, 보다 바람직하게는 3중량％ 이상이며, 바람직하게는 15중량％ 이하, 보다 바람직하게는 10중량％ 이하이다. 상기 외표면측의 두께 50％의 영역 100중량％ 중의 인의 함유량이, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있고, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.

제1 도전부의 기재 입자측으로부터 외측을 향하여 두께 1/2까지의 영역(내표면측의 두께 50％의 영역) 100중량％ 중의 인의 함유량은, 바람직하게는 0.1중량％ 이상, 보다 바람직하게는 0.5중량％ 이상이며, 바람직하게는 10중량％ 이하, 보다 바람직하게는 5중량％ 이하이다. 상기 내표면측의 두께 50％의 영역 100중량％ 중의 인의 함유량이, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있고, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.

상기 인의 함유량은, 집속 이온빔을 사용하여, 도전성 입자의 박막 절편을 제작하고, 전계 방사형 투과 전자 현미경(니혼덴시사제 「JEM-2010FEF」)을 사용하여, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDS)에 의해 측정할 수 있다.

상기 제1 도전부의 두께는, 바람직하게는 100nm 이상, 보다 바람직하게는 150nm 이상이며, 바람직하게는 300nm 이하, 보다 바람직하게는 250nm 이하이다. 상기 제1 도전부의 두께가, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간의 접속 저항이 한층 더 효과적으로 낮아진다. 상기 제1 도전부의 두께는, 상기 제1 도전부가 형성되어 있는 부분의 두께를 의미하고, 상기 제1 도전부가 형성되어 있지 않은 부분은 포함되지 않는다. 상기 제1 도전부의 두께는, 도전성 입자에 있어서의 제1 도전부의 평균 두께를 나타낸다.

상기 제1 도전부의 두께는, 예를 들어, 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여, 도전성 입자의 단면을 관찰함으로써 측정할 수 있다.

상기 도전성 입자는, 제2 도전부를 갖는다. 상기 제2 도전부는, 금, 은, 팔라듐, 백금, 구리, 코발트, 루테늄, 인듐, 또는 주석을 포함하는 것이 바람직하고, 금 또는 은을 포함하는 것이 보다 바람직하고, 금을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 제2 도전부에 사용할 수 있는 금속으로서는, 금, 은, 구리, 백금, 아연, 철, 주석, 납, 알루미늄, 코발트, 인듐, 니켈, 팔라듐, 크롬, 티타늄, 안티몬, 비스무트, 탈륨, 게르마늄, 카드뮴, 규소, 텅스텐, 몰리브덴 및 주석 도프 산화인듐(ITO) 등을 들 수 있다. 이들 금속은, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.

상기 제2 도전부는, 금을 포함하는 도전부인 것이 바람직하고, 금을 주금속으로서 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제2 도전부 100중량％ 중의 금의 함유량은, 바람직하게는 10중량％ 이상, 보다 바람직하게는 50중량％ 이상, 한층 더 바람직하게는 60중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 70중량％ 이상, 특히 바람직하게는 90중량％ 이상이다. 상기 제2 도전부 100중량％ 중의 금의 함유량은, 97중량％ 이상이어도 되고, 97.5중량％ 이상이어도 되고, 98중량％ 이상이어도 된다. 상기 제2 도전부의 금의 함유량이, 상기 하한 이상이면 전극 간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮게 할 수 있다.

전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점, 및 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지하는 관점에서는, 상기 제1 도전부에 포함되는 금속의 이온화 경향은, 상기 제2 도전부에 포함되는 금속의 이온화 경향보다도 큰 것이 바람직하다.

상기 제2 도전부의 두께는, 바람직하게는 20nm 이상, 보다 바람직하게는 25nm 이상이며, 바람직하게는 40nm 이하, 보다 바람직하게는 35nm 이하이다. 상기 제2 도전부의 두께가, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간의 접속 저항이 한층 더 효과적으로 낮아진다. 상기 제2 도전부의 두께는, 상기 제2 도전부가 형성되어 있는 부분의 두께를 의미하고, 상기 제2 도전부가 형성되어 있지 않은 부분은 포함되지 않는다. 상기 제2 도전부의 두께는, 도전성 입자에 있어서의 제2 도전부의 평균 두께를 나타낸다.

상기 제2 도전부의 두께는, 예를 들어, 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여, 도전성 입자의 단면을 관찰함으로써 측정할 수 있다.

상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부를 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부를 형성하는 방법으로서는, 예를 들어, 무전해 도금에 의한 방법, 전기 도금에 의한 방법, 물리적 증착에 의한 방법, 그리고 금속 분말 또는 금속 분말과 결합제를 포함하는 페이스트를 기재 입자의 표면에 코팅하는 방법 등을 들 수 있다. 도전부의 형성이 간편하므로, 무전해 도금에 의한 방법이 바람직하다. 상기 물리적 증착에 의한 방법으로서는, 진공 증착, 이온 플레이팅 및 이온 스퍼터링 등의 방법을 들 수 있다.

상기 제1 도전부에 있어서의 니켈 및 인의 함유량을 제어하는 방법으로서는, 이하의 방법 등을 들 수 있다. 무전해 니켈 도금에 의해 제1 도전부를 형성할 때에, 니켈 도금액의 pH를 제어하는 방법. 무전해 니켈 도금에 의해 제1 도전부를 형성할 때에, 인 함유 환원제의 농도를 조정하는 방법. 니켈 도금액 중의 니켈 농도를 조정하는 방법.

상기 도전성 입자의 제조 방법은, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부를 구비하는 도전성 입자를 사용하여, 상기 제1 도전부의 외표면 상에 도금 처리에 의해 제2 도전부를 배치하는 공정을 구비한다. 이 공정에 의해, 상기 제1 도전부의 외표면 상에 상기 제2 도전부를 구비하는 도전성 입자가 얻어진다.

상기 제1 도전부를 형성할 때에는, 상기 제1 도전부의 두께 방향에 있어서, 상기 제1 도전부에 있어서의 상기 제2 도전부측의 인의 함유량을, 상기 제1 도전부에 있어서의 상기 기재 입자측의 인의 함유량보다도 많게 하는 것이 바람직하다. 상기 제1 도전부를 상기 바람직한 형태에 의해 형성함으로써, 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있고, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다. 상기 제1 도전부의 두께 방향에 있어서, 상기 제1 도전부에 있어서의 상기 제2 도전부측의 인의 함유량을, 상기 제1 도전부에 있어서의 상기 기재 입자측의 인의 함유량보다도 많게 함으로써 상기 제1 도전부의 재료인 금속(예를 들어, 니켈 등)의 용출을 억제할 수 있다. 그 결과, 상기 제1 도전부에 있어서의 핀 홀의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있어, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.

전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점, 및 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지하는 관점에서는, 상기 제2 도전부를 형성하는 도금 처리에서는, 치환 금도금과 환원 금도금을 병용하는 것이 바람직하다. 상기 제2 도전부를 형성할 때에, 치환 금도금과 환원 금도금을 병용함으로써, 상기 제1 도전부의 재료인 금속(예를 들어, 니켈 등)의 용출을 억제할 수 있다. 그 결과, 상기 제1 도전부에 있어서의 핀 홀의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있어, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기 제1 도전부의 재료인 금속(예를 들어, 니켈 등)의 용출을 억제하는 다른 방법으로서는, 상기 제2 도전부를 형성하는 도금 처리를 행하기 전에, 미리 니켈 도금을 행하는 방법을 들 수 있다. 미리 니켈 도금을 행함으로써, 상기 제2 도전부를 형성하는 도금 처리(치환 금도금 및 환원 금도금)에 의해 용출하는 용출용의 니켈을, 상기 제1 도전부의 표면 상에 미리 배치해 둘 수 있다. 상기 제2 도전부를 형성하는 도금 처리(치환 금도금 및 환원 금도금) 시에는, 용출용의 니켈이 용출함으로써, 상기 제1 도전부의 재료인 금속(예를 들어, 니켈 등)의 용출을 억제할 수 있다. 그 결과, 상기 제1 도전부에 있어서의 핀 홀의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있어, 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.

전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점, 및 외부 충격에 의한 도전부의 깨짐을 한층 더 효과적으로 방지하는 관점에서는, 상기 도전성 입자의 제조 방법은, 상술한 방법을 조합하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 하기의 (제1 구성), (제2 구성), 및 (제3 구성)을 조합하는 것이 바람직하다. (제1 구성) 상기 도전성 입자의 제조 방법은, 상기 제1 도전부의 두께 방향에 있어서, 상기 제1 도전부에 있어서의 상기 제2 도전부측의 인의 함유량을, 상기 제1 도전부에 있어서의 상기 기재 입자측의 인의 함유량보다도 많게 한다. (제2 구성) 상기 제2 도전부를 형성하는 도금 처리는, 치환 금도금과 환원 금도금을 병용한다. (제3 구성) 상기 제2 도전부를 형성하는 도금 처리를 행하기 전에, 미리 니켈 도금을 행한다. 상기 모든 구성을 조합함으로써, 상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재하도록, 상기 제2 도전부를 형성할 수 있다.

(코어 물질)

상기 도전성 입자는, 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자가, 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖고 있음으로써, 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 높일 수 있다. 상기 도전성 입자에 의해 접속되는 전극의 표면에는, 산화 피막이 형성되어 있는 경우가 많다. 또한, 상기 도전성 입자의 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부의 표면에는, 산화 피막이 형성되어 있는 경우가 많다. 상기 돌기를 갖는 도전성 입자를 사용함으로써 전극 사이에 도전성 입자를 배치한 후, 압착시킴으로써, 돌기에 의해 산화 피막이 효과적으로 배제된다. 이 때문에, 전극과 도전성 입자를 한층 더 확실하게 접촉시킬 수 있어, 전극 간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮게 할 수 있다. 또한, 상기 도전성 입자가 표면에 절연성 물질을 갖는 경우, 또는 도전성 입자가 결합제 수지 중에 분산되어서 도전 재료로서 사용되는 경우에, 도전성 입자의 돌기에 의해, 도전성 입자와 전극 사이의 수지가 효과적으로 배제된다. 이 때문에, 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다.

상기 코어 물질이 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부 중에 매립되어 있는 것에 의해, 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 용이하게 형성할 수 있다. 단, 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부의 표면에 돌기를 형성하기 위해서, 코어 물질을 반드시 사용하지는 않아도 된다.

상기 돌기를 형성하는 방법으로서는, 기재 입자의 표면에 코어 물질을 부착시킨 후, 무전해 도금에 의해 제1 도전부 및 제2 도전부를 형성하는 방법, 그리고 기재 입자의 표면에 무전해 도금에 의해 제1 도전부를 형성한 후, 코어 물질을 부착시키고, 추가로 무전해 도금에 의해 제2 도전부를 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 돌기를 형성하는 다른 방법으로서는, 기재 입자의 표면 상에, 제1 도전부를 형성한 후, 해당 제1 도전부 상에 코어 물질을 배치하고, 다음으로 제2 도전부를 형성하는 방법, 그리고 기재 입자의 표면 상에 도전부(제1 도전부 또는 제2 도전부 등)를 형성하는 도중 단계에서, 코어 물질을 첨가하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 돌기를 형성하기 위해서, 상기 코어 물질을 사용하지 않고, 기재 입자에 무전해 도금에 의해 제1 도전부를 형성한 후, 제1 도전부의 표면 상에 돌기상으로 도금을 석출시키고, 또한 무전해 도금에 의해 제2 도전부를 형성하는 방법 등을 사용해도 된다.

상기 기재 입자의 외표면 상에 코어 물질을 배치하는 방법으로서는, 예를 들어, 기재 입자의 분산액 중에, 코어 물질을 첨가하여, 기재 입자의 표면에 코어 물질을, 반데르발스힘 등에 의해 집적시켜, 부착시키는 방법, 그리고 기재 입자를 넣은 용기에, 코어 물질을 첨가하고, 용기의 회전 등에 의한 기계적인 작용에 의해 기재 입자의 표면에 코어 물질을 부착시키는 방법 등을 들 수 있다. 부착시키는 코어 물질의 양을 제어하기 쉽기 때문에, 분산액 중의 기재 입자의 표면에 코어 물질을 집적시켜, 부착시키는 방법이 바람직하다.

상기 코어 물질의 재료는 특별히 한정되지 않는다. 상기 코어 물질의 재료로서는, 예를 들어, 도전성 물질 및 비도전성 물질을 들 수 있다. 상기 도전성 물질로서는, 금속, 금속의 산화물, 흑연 등의 도전성 비금속 및 도전성 중합체 등을 들 수 있다. 상기 도전성 중합체로서는, 폴리아세틸렌 등을 들 수 있다. 상기 비도전성 물질로서는, 실리카, 알루미나, 티타늄산바륨 및 지르코니아 등을 들 수 있다. 도전성을 높일 수 있고, 더욱 접속 저항을 효과적으로 낮게 할 수 있으므로, 상기 코어 물질은 금속인 것이 바람직하다. 상기 코어 물질은 금속 입자인 것이 바람직하다. 상기 코어 물질의 재료인 금속으로서는, 상기 도전 재료의 재료로서 든 금속을 적절히 사용 가능하다.

상기 코어 물질의 재료의 모스 경도는 높은 것이 바람직하다. 모스 경도가 높은 재료로서는, 티타늄산바륨(모스 경도 4.5), 니켈(모스 경도 5), 실리카(이산화규소, 모스 경도 6 내지 7), 산화티타늄(모스 경도 7), 지르코니아(모스 경도 8 내지 9), 알루미나(모스 경도 9), 탄화텅스텐(모스 경도 9) 및 다이아몬드(모스 경도 10) 등을 들 수 있다. 상기 코어 물질은, 니켈, 실리카, 산화티타늄, 지르코니아, 알루미나, 탄화텅스텐 또는 다이아몬드인 것이 바람직하고, 실리카, 산화티타늄, 지르코니아, 알루미나, 탄화텅스텐 또는 다이아몬드인 것이 보다 바람직하다. 상기 코어 물질은, 산화티타늄, 지르코니아, 알루미나, 탄화텅스텐 또는 다이아몬드인 것이 더욱 바람직하고, 지르코니아, 알루미나, 탄화텅스텐 또는 다이아몬드인 것이 특히 바람직하다. 상기 코어 물질의 재료의 모스 경도는, 바람직하게는 4 이상, 보다 바람직하게는 5 이상, 한층 더 바람직하게는 6 이상, 더욱 바람직하게는 7 이상, 특히 바람직하게는 7.5 이상이다.

상기 코어 물질의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 코어 물질의 형상은 괴상인 것이 바람직하다. 코어 물질로서는, 입자상의 덩어리, 복수의 미소 입자가 응집한 응집 덩어리, 및 부정형의 덩어리 등을 들 수 있다.

상기 코어 물질의 입자 직경은, 바람직하게는 0.001㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이상이며, 바람직하게는 0.9㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.2㎛ 이하이다. 상기 코어 물질의 입자 직경이, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간의 접속 저항이 효과적으로 낮아진다.

상기 코어 물질의 입자 직경은, 수 평균 입자 직경을 나타낸다. 코어 물질의 입자 직경은, 임의의 코어 물질 50개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하고, 평균값을 산출함으로써 구하는 것이 바람직하다.

상기 도전성 입자 1개당 상기 돌기의 수는, 바람직하게는 3개 이상, 보다 바람직하게는 5개 이상이다. 상기 돌기의 수의 상한은 특별히 한정되지 않는다. 상기 돌기의 수의 상한은 도전성 입자의 입자 직경 및 도전성 입자의 용도 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.

상기 도전성 입자 1개당 상기 돌기의 수는, 임의의 도전성 입자 50개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하고, 평균값을 산출함으로써 구하는 것이 바람직하다.

복수의 상기 돌기의 높이는, 바람직하게는 0.001㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이상이며, 바람직하게는 0.9㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.2㎛ 이하이다. 상기 돌기의 높이가, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간의 접속 저항이 효과적으로 낮아진다.

복수의 상기 돌기의 높이는, 임의의 도전성 입자 50개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하고, 평균값을 산출함으로써 구하는 것이 바람직하다.

(절연성 물질)

상기 도전성 입자는, 상기 도전부의 표면 상에 배치된 절연성 물질을 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 상기 도전성 입자를 전극 간의 접속에 사용하면, 인접하는 전극 간의 단락을 한층 더 방지할 수 있다. 구체적으로는, 복수의 도전성 입자가 접촉했을 때에, 복수의 전극 간에 절연성 물질이 존재하므로, 상하의 전극 간이 아니라 가로 방향으로 인접하는 전극 간의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 전극 간의 접속 시에, 2개의 전극으로 도전성 입자를 가압함으로써, 도전성 입자의 도전부와 전극 사이의 절연성 물질을 용이하게 배제할 수 있다. 상기 도전성 입자가 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖는 경우에는, 도전성 입자의 도전부와 전극 사이의 절연성 물질을 한층 더 용이하게 배제할 수 있다.

전극 간의 압착 시에 상기 절연성 물질을 한층 더 용이하게 배제할 수 있는 것으로부터, 상기 절연성 물질은, 절연성 입자인 것이 바람직하다.

상기 절연성 물질의 재료로서는, 상술한 수지 입자의 재료, 및 상술한 기재 입자의 재료로서 든 무기물 등을 들 수 있다. 상기 절연성 물질의 재료는, 상술한 수지 입자의 재료인 것이 바람직하다. 상기 절연성 물질은, 상술한 수지 입자 또는 상술한 유기 무기 하이브리드 입자인 것이 바람직하고, 수지 입자여도 되고, 유기 무기 하이브리드 입자여도 된다.

상기 절연성 물질의 다른 재료로서는, 폴리올레핀 화합물, (메트)아크릴레이트 중합체, (메트)아크릴레이트 공중합체, 블록 중합체, 열가소성 수지, 열가소성 수지의 가교물, 열경화성 수지 및 수용성 수지 등을 들 수 있다. 상기 절연성 물질의 재료는, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.

상기 폴리올레핀 화합물로서는, 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 및 에틸렌-아크릴산에스테르 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 (메트)아크릴레이트 중합체로서는, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리도데실(메트)아크릴레이트 및 폴리스테아릴(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 블록 중합체로서는, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴산에스테르 공중합체, SB형 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 및 SBS형 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 및 이들의 수소 첨가물 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지로서는, 비닐 중합체 및 비닐 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 열경화성 수지로서는, 에폭시 수지, 페놀 수지 및 멜라민 수지 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지의 가교물로서는, 폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 알콕시화 트리메틸올프로판메타크릴레이트나 알콕시화 펜타에리트리톨메타크릴레이트 등의 도입을 들 수 있다. 상기 수용성 수지로서는, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌옥시드 및 메틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 또한, 중합도의 조정에 연쇄 이동제를 사용해도 된다. 연쇄 이동제로서는, 티올이나 사염화탄소 등을 들 수 있다.

상기 도전부(제2 도전부)의 표면 상에 절연성 물질을 배치하는 방법으로서는, 화학적 방법, 및 물리적 또는 기계적 방법 등을 들 수 있다. 상기 화학적 방법으로서는, 예를 들어, 계면 중합법, 입자 존재 하에서의 현탁 중합법 및 유화 중합법 등을 들 수 있다. 상기 물리적 또는 기계적 방법으로서는, 스프레이 드라이, 하이브리다이제이션, 정전 부착법, 분무법, 디핑 및 진공 증착에 의한 방법 등을 들 수 있다. 절연성 물질이 탈리하기 어려운 것으로부터, 상기 제2 도전부의 표면에, 화학 결합을 통하여 상기 절연성 물질을 배치하는 방법이 바람직하다.

상기 도전부(제2 도전부)의 외표면, 및 절연성 물질의 표면은 각각, 반응성 관능기를 갖는 화합물에 의해 피복되어 있어도 된다. 도전부(제2 도전부)의 외표면과 절연성 물질의 표면은, 직접 화학 결합하고 있지 않아도 되며, 반응성 관능기를 갖는 화합물에 의해 간접적으로 화학 결합하고 있어도 된다. 도전부(제2 도전부)의 외표면에 카르복실기를 도입한 후, 해당 카르복실기가 폴리에틸렌이민 등의 고분자 전해질을 통하여 절연성 물질의 표면의 관능기와 화학 결합하고 있어도 상관없다.

상기 절연성 물질의 입자 직경은, 도전성 입자의 입자 직경 및 도전성 입자의 용도 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상기 절연성 물질의 입자 직경은, 바람직하게는 10nm 이상, 보다 바람직하게는 100nm 이상이며, 바람직하게는 4000nm 이하, 보다 바람직하게는 2000nm 이하이다. 절연성 물질의 입자 직경이 상기 하한 이상이면 도전성 입자가 결합제 수지 중에 분산되었을 때에, 복수의 도전성 입자에 있어서의 도전부끼리가 접촉하기 어려워진다. 절연성 물질의 입자 직경이, 상기 상한 이하이면, 전극 간의 접속 시에, 전극과 도전성 입자 사이의 절연성 물질을 배제하기 위해서, 압력을 너무 높게 할 필요가 없게 되고, 고온으로 가열할 필요도 없게 된다.

상기 절연성 물질의 입자 직경은, 수 평균 입자 직경을 나타낸다. 상기 절연성 물질의 입자 직경은 입도 분포 측정 장치 등을 사용하여 구해진다. 절연성 물질의 입자 직경은, 임의의 절연성 물질 50개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하고, 평균값을 산출함으로써 구하는 것이 바람직하다. 도전성 입자에 있어서, 절연성 물질의 입자 직경을 측정하는 경우에는, 예를 들어, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.

도전성 입자를 함유량이 30중량％가 되도록, Kulzer사제 「테크노 비트4000」에 첨가하고, 분산시켜서, 도전성 입자 검사용 매립 수지를 제작한다. 그 검사용 매립 수지 중의 분산한 도전성 입자의 중심 부근을 통과하도록 이온 밀링 장치(히타치 하이테크놀러지즈사제 「IM4000」)를 사용하여, 도전성 입자의 단면을 잘라낸다. 그리고, 전계 방사형 주사형 전자 현미경(FE-SEM)을 사용하여, 화상 배율 5만배로 설정하고, 50개의 도전성 입자를 무작위로 선택하고, 각 도전성 입자의 절연성 물질을 관찰한다. 각 도전성 입자에 있어서의 절연성 물질의 입자 직경을 계측하고, 그들을 산술 평균하여 절연성 물질의 입자 직경으로 한다.

(도전 재료)

본 발명에 따른 도전 재료는, 상술한 도전성 입자와 결합제 수지를 포함한다. 상기 도전성 입자는, 결합제 수지 중에 분산되어서 사용되는 것이 바람직하고, 결합제 수지 중에 분산되어서 도전 재료로서 사용되는 것이 바람직하다. 상기 도전 재료는, 이방성 도전 재료인 것이 바람직하다. 상기 도전 재료는, 전극 간의 전기적인 접속에 사용되는 것이 바람직하다. 상기 도전 재료는 회로 접속용 도전 재료인 것이 바람직하다.

상기 결합제 수지는 특별히 한정되지 않는다. 상기 결합제 수지로서, 공지된 절연성의 수지가 사용된다. 상기 결합제 수지는, 열가소성 성분(열가소성 화합물) 또는 경화성 성분을 포함하는 것이 바람직하고, 경화성 성분을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 상기 경화성 성분으로서는, 광경화성 성분 및 열경화성 성분을 들 수 있다. 상기 광경화성 성분은, 광경화성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 열경화성 성분은, 열경화성 화합물 및 열경화제를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 결합제 수지로서는, 예를 들어, 비닐 수지, 열가소성 수지, 경화성 수지, 열가소성 블록 공중합체 및 엘라스토머 등을 들 수 있다. 상기 결합제 수지는 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.

상기 비닐 수지로서는, 예를 들어, 아세트산비닐 수지, 아크릴 수지 및 스티렌 수지 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지로서는, 예를 들어, 폴리올레핀 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 및 폴리아미드 수지 등을 들 수 있다. 상기 경화성 수지로서는, 예를 들어, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리이미드 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 경화성 수지는, 상온 경화형 수지, 열경화형 수지, 광경화형 수지 또는 습기 경화형 수지여도 된다. 상기 경화성 수지는, 경화제와 병용되어도 된다. 상기 열가소성 블록 공중합체로서는, 예를 들어, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 수소 첨가물, 및 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체의 수소 첨가물 등을 들 수 있다. 상기 엘라스토머로서는, 예를 들어, 스티렌-부타디엔 공중합 고무, 및 아크릴로니트릴-스티렌 블록 공중합 고무 등을 들 수 있다.

상기 도전 재료는, 상기 도전성 입자 및 상기 결합제 수지 이외에, 예를 들어, 충전제, 증량제, 연화제, 가소제, 중합 촉매, 경화 촉매, 착색제, 산화 방지제, 열 안정제, 광안정제, 자외선 흡수제, 활제, 대전 방지제 및 난연제 등의 각종 첨가제를 포함하고 있어도 된다.

전극 간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮게 하는 관점, 및 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점에서는, 상기 도전 재료의 25℃에서의 점도(η25)는 바람직하게는 20Pa·s 이상, 보다 바람직하게는 30Pa·s 이상이며, 바람직하게는 400Pa·s 이하, 보다 바람직하게는 300Pa·s 이하이다. 상기 점도(η25)는 배합 성분의 종류 및 배합량에 의해 적절히 조정할 수 있다.

상기 점도는, 예를 들어, E형 점도계(도끼 산교사제 「TVE22L」) 등을 사용하여, 25℃ 및 5rpm의 조건에서 측정 가능하다.

상기 도전 재료는, 도전 페이스트 및 도전 필름 등으로서 사용될 수 있다. 상기 도전 재료가, 도전 필름인 경우에는, 도전성 입자를 포함하는 도전 필름에, 도전성 입자를 포함하지 않는 필름이 적층되어 있어도 된다. 상기 도전 페이스트는, 이방성 도전 페이스트인 것이 바람직하다. 상기 도전 필름은, 이방성 도전 필름인 것이 바람직하다.

상기 도전 재료 100중량％ 중, 상기 결합제 수지의 함유량은, 바람직하게는 10중량％ 이상, 보다 바람직하게는 30중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 50중량％ 이상, 특히 바람직하게는 70중량％ 이상이며, 바람직하게는 99.99중량％ 이하, 보다 바람직하게는 99.9중량％ 이하이다. 상기 결합제 수지의 함유량이, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 사이에 도전성 입자가 효율적으로 배치되어, 도전 재료에 의해 접속된 접속 대상 부재의 접속 신뢰성이 한층 더 높아진다.

상기 도전 재료 100중량％ 중, 상기 도전성 입자의 함유량은, 바람직하게는 0.01중량％ 이상, 보다 바람직하게는 0.1중량％ 이상이며, 바람직하게는 80중량％ 이하, 보다 바람직하게는 60중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 40중량％ 이하, 특히 바람직하게는 20중량％ 이하, 가장 바람직하게는 10중량％ 이하이다. 상기 도전성 입자의 함유량이, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간의 도통 신뢰성이 한층 더 높아진다.

(접속 구조체)

상기 도전성 입자를 사용하거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료를 사용하여, 접속 대상 부재를 접속함으로써, 접속 구조체를 얻을 수 있다.

상기 접속 구조체는, 제1 접속 대상 부재와, 제2 접속 대상 부재와, 제1 접속 대상 부재 및 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비하고, 상기 접속부의 재료가, 상술한 도전성 입자이거나, 또는 상술한 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료인 것이 바람직하다. 상기 접속부가, 상술한 도전성 입자에 의해 형성되어 있거나, 또는 상술한 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 도전성 입자가 사용된 경우에는, 접속부 자체가 도전성 입자이다.

상기 제1 접속 대상 부재는, 제1 전극을 표면에 갖는 것이 바람직하다. 상기 제2 접속 대상 부재는, 제2 전극을 표면에 갖는 것이 바람직하다. 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이, 상기 도전성 입자에 의해 전기적으로 접속되어 있는 것이 바람직하다.

상기 접속 구조체는, 상기 제1 접속 대상 부재 또는 상기 제2 접속 대상 부재로서, 플렉시블 부재를 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 상기 제1 접속 대상 부재 및 상기 제2 접속 대상 부재의 적어도 한쪽이 플렉시블 부재이면 되고, 상기 제1 접속 대상 부재 및 상기 제2 접속 대상 부재의 양쪽이 플렉시블 부재여도 된다. 상기 플렉시블 부재가 만곡한 상태에서, 상기 접속 구조체가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 접속부가 만곡한 상태에서, 상기 접속 구조체가 사용되는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 도전성 입자를 사용한 접속 구조체를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 3에 도시하는 접속 구조체(51)는 제1 접속 대상 부재(52)와, 제2 접속 대상 부재(53)와, 제1 접속 대상 부재(52) 및 제2 접속 대상 부재(53)를 접속하고 있는 접속부(54)를 구비한다. 접속부(54)는 도전성 입자(1)를 포함하는 도전 재료에 의해 형성되어 있다. 상기 도전 재료가 열경화성을 갖고, 접속부(54)가 도전 재료를 열 경화시킴으로써 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 도 3에서는, 도전성 입자(1)는 도시의 편의상, 약도적으로 도시하고 있다. 도전성 입자(1) 대신에, 도전성 입자(21) 등을 사용해도 된다.

제1 접속 대상 부재(52)는 표면(상면)에, 복수의 제1 전극(52a)을 갖는다. 제2 접속 대상 부재(53)는 표면(하면)에, 복수의 제2 전극(53a)을 갖는다. 제1 전극(52a)과 제2 전극(53a)이, 1개 또는 복수의 도전성 입자(1)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 제1 접속 대상 부재(52) 및 제2 접속 대상 부재(53)가 도전성 입자(1)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.

상기 접속 구조체의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 접속 구조체의 제조 방법의 일례로서는, 제1 접속 대상 부재와 제2 접속 대상 부재 사이에 상기 도전 재료를 배치하고, 적층체를 얻은 후, 해당 적층체를 가열 및 가압하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 열 압착의 압력은 압착하는 면적에 대하여 0.5×10⁶Pa 내지 5×10⁶Pa 정도이다. 상기 열 압착의 가열 온도는, 70℃ 내지 230℃ 정도이다. 상기 열 압착의 가열 온도는, 바람직하게는 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 100℃ 이상이며, 바람직하게는 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 150℃ 이하이다. 상기 열 압착의 압력은, 바람직하게는 0.5×10⁶Pa 이상, 보다 바람직하게는 1×10⁶Pa 이상이며, 바람직하게는 5×10⁶Pa 이하, 보다 바람직하게는 3×10⁶Pa 이하이다. 상기 열 압착의 압력 및 온도가, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다.

상기 접속 대상 부재로서는, 구체적으로는, 반도체 칩, 콘덴서 및 다이오드 등의 전자 부품, 그리고 프린트 기판, 플렉시블 프린트 기판, 유리 에폭시 기판 및 유리 기판 등의 회로 기판 등의 전자 부품 등을 들 수 있다. 상기 접속 대상 부재는 전자 부품인 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자는, 전자 부품에 있어서의 전극의 전기적인 접속에 사용되는 것이 바람직하다.

상기 접속 대상 부재에 마련되어 있는 전극으로서는, 금 전극, 니켈 전극, 주석 전극, 알루미늄 전극, 은 전극, SUS 전극, 구리 전극, 몰리브덴 전극 및 텅스텐 전극 등의 금속 전극을 들 수 있다. 상기 접속 대상 부재가 플렉시블 프린트 기판일 경우에는, 상기 전극은 금 전극, 니켈 전극, 주석 전극 또는 구리 전극인 것이 바람직하다. 상기 접속 대상 부재가 유리 기판일 경우에는, 상기 전극은 알루미늄 전극, 구리 전극, 몰리브덴 전극 또는 텅스텐 전극인 것이 바람직하다. 또한, 상기 전극이 알루미늄 전극일 경우에는, 알루미늄만으로 형성된 전극이어도 되고, 금속 산화물층의 표면에 알루미늄층이 적층된 전극이어도 된다. 상기 금속 산화물층의 재료로서는, 3가의 금속 원소가 도핑된 산화인듐 및 3가의 금속 원소가 도핑된 산화아연 등을 들 수 있다. 상기 3가의 금속 원소로서는, Sn, Al 및 Ga 등을 들 수 있다.

이하, 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예에만 한정되지는 않는다.

기재 입자:

기재 입자 A: 수지 입자, 디비닐벤젠과 이소보르닐아크릴레이트의 공중합체 수지 입자, 입자 직경: 10㎛

기재 입자 B: 수지 입자, 디비닐벤젠과 이소보르닐아크릴레이트의 공중합체 수지 입자, 입자 직경: 5㎛

기재 입자 C: 수지 입자, 디비닐벤젠과 이소보르닐아크릴레이트의 공중합체 수지 입자, 입자 직경: 20㎛

(실시예 1)

(1) 제1 도전부(니켈층)의 형성

팔라듐 촉매액을 5중량％ 포함하는 알칼리 용액 100중량부에, 기재 입자 A10중량부를, 초음파 분산기를 사용하여 분산시킨 후, 용액을 여과함으로써, 기재 입자 A를 취출하였다. 이어서, 기재 입자 A를 디메틸아민보란 1중량％ 용액 100중량부에 첨가하여, 기재 입자 A의 표면을 활성화시켰다. 표면이 활성화된 기재 입자 A를 충분히 수세한 후, 증류수 500중량부에 첨가하고, 분산시킴으로써, 현탁액을 얻었다.

또한, 황산니켈 0.25mol/L, 차아인산나트륨 0.25mol/L, 및 시트르산나트륨 0.15mol/L를 포함하는 니켈 도금액(pH9.0)을 준비하였다.

얻어진 현탁액을 70℃에서 교반하면서, 상기 니켈 도금액을 현탁액에 서서히 적하하여, 무전해 니켈 도금을 행하였다. 그 후, 현탁액을 여과함으로써, 입자를 취출하고, 수세하고, 건조함으로써, 기재 입자 A의 표면에 제1 도전부(니켈-인층, 두께 200nm)가 배치된 입자를 얻었다. 도전층 100중량％ 중의 니켈의 함유량은 94.5중량％, 인의 함유량은 5.5중량％였다.

(2) 제2 도전부(금층)의 형성

기재 입자 A의 표면에 제1 도전부가 배치된 입자 10중량부를, 증류수 100중량부에 첨가하고, 분산시킴으로써, 현탁액을 얻었다. 또한, 시안화금 0.03mol/L와, 환원제로서 히드로퀴논 0.1mol/L를 포함하는 환원 금도금액을 준비하였다. 얻어진 현탁액을 70℃에서 교반하면서, 상기 환원 금도금액을 현탁액에 서서히 적하하여, 환원 금도금을 행하였다. 그 후, 현탁액을 여과함으로써, 입자를 취출하고, 수세하고, 건조함으로써, 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서는, 상기 제1 도전부의 외표면 상에 제2 도전부(금층, 두께 31nm)가 배치되어 있었다. 도 4에, 실시예 1에서 제작된 도전성 입자의 표면 화상을 도시한다.

(실시예 2)

(1) 제1 도전부(니켈층)의 형성

팔라듐 촉매액을 5중량％ 포함하는 알칼리 용액 100중량부에, 기재 입자 B10중량부를, 초음파 분산기를 사용하여 분산시킨 후, 용액을 여과함으로써, 기재 입자 B를 취출하였다. 이어서, 기재 입자 B를 디메틸아민보란 1중량％ 용액 100중량부에 첨가하여, 기재 입자 B의 표면을 활성화시켰다. 표면이 활성화된 기재 입자 B를 충분히 수세한 후, 증류수 500중량부에 첨가하고, 분산시킴으로써, 현탁액을 얻었다.

또한, 황산니켈 0.25mol/L, 차아인산나트륨 0.25mol/L, 및 시트르산나트륨 0.15mol/L를 포함하는 니켈 도금액(pH9.0)을 준비하였다.

얻어진 현탁액을 70℃에서 교반하면서, 상기 니켈 도금액을 현탁액에 서서히 적하하여, 무전해 니켈 도금을 행하였다. 그 후, 현탁액을 여과함으로써, 입자를 취출하고, 수세하고, 건조함으로써, 기재 입자 B의 표면에 제1 도전부(니켈-인층, 두께 210nm)가 배치된 입자를 얻었다. 도전층 100중량％ 중의 니켈의 함유량은 94.5중량％, 인의 함유량은 5.5중량％였다.

(2) 니켈 도금층의 형성

기재 입자 B의 표면에 제1 도전부가 배치된 입자 10중량부를, 증류수 100중량부에 첨가하고, 분산시킴으로써, 현탁액을 얻었다. 또한, 황산니켈 10중량％, 차아인산나트륨 10중량％, 수산화나트륨 4중량％ 및 숙신산나트륨 20중량％를 포함하는 니켈액 52mL를 제조하였다. 얻어진 현탁액을 80℃에서 교반하면서, 상기 니켈액을 5mL/분으로 연속적으로 적하하고, 20분간 교반함으로써 도금 반응을 진행시켰다. 수소의 발생이 없어지는 것을 확인하고, 도금 반응을 종료시켰다. 그 후, 현탁액을 여과함으로써, 입자를 취출하고, 수세하고, 건조함으로써, 기재 입자 B의 표면에 제1 도전부 및 니켈 도금층이 배치된 입자를 얻었다.

(3) 제2 도전부(금층)의 형성

기재 입자 B의 표면에 제1 도전부 및 니켈 도금층이 배치된 입자 10중량부를, 증류수 100중량부에 첨가하고, 분산시킴으로써, 현탁액을 얻었다. 또한, 시안화금 0.03mol/L와, 환원제로서 히드로퀴논 0.1mol/L를 포함하는 환원 금도금액을 준비하였다. 얻어진 현탁액을 70℃에서 교반하면서, 상기 환원 금도금액을 현탁액에 서서히 적하하여, 환원 금도금을 행하였다. 그 후, 현탁액을 여과함으로써, 입자를 취출하고, 수세하고, 건조함으로써, 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서는, 상기 제1 도전부의 외표면 상에 제2 도전부(금층, 두께 30nm)가 배치되어 있었다.

(실시예 3)

제1 도전부를 형성할 때에, 기재 입자 B를 기재 입자 C로 변경한 것, 및 제2 도전부의 두께를 35nm로 변경한 것 이외에는, 실시예 2과 마찬가지로 하여, 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서는, 제1 도전부의 외표면 상에 제2 도전부(금층, 두께 35nm)가 배치되어 있었다.

(실시예 4)

제1 도전부를 형성할 때에, 기재 입자 B를 기재 입자 A로 변경한 것, 얻어진 현탁액에 금속 니켈 입자(평균 입자 직경 150nm) 1중량부를 첨가하고, 코어 물질이 부착된 기재 입자 A를 포함하는 현탁액을 사용한 것, 및 제2 도전부의 두께를 29nm로 변경한 것 이외에는, 실시예 2과 마찬가지로 하여, 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서는, 제1 도전부의 외표면 상에 제2 도전부(금층, 두께 29nm)가 배치되어 있었다. 얻어진 도전성 입자는, 제1 도전부 및 제2 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖고 있었다.

(실시예 5)

제2 도전부를 형성할 때에, 기재 입자 B를 기재 입자 A로 변경한 것, 제1 도전부의 두께를 230nm로 변경한 것, 시안화금 0.03mol/L를 시안화금 0.015mol/L로 변경한 것, 및 제2 도전부의 두께를 15nm로 변경한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여, 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서는, 제1 도전부의 외표면 상에 제2 도전부(금층, 두께 15nm)가 배치되어 있었다.

(실시예 6)

제2 도전부를 형성할 때에, 시안화금을 황산팔라듐로 변경한 것, 및 제2 도전부의 두께를 30nm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서는, 제1 도전부의 외표면 상에 제2 도전부(팔라듐층, 두께 30nm)가 배치되어 있었다.

(실시예 7)

제1 도전부를 형성할 때에, 기재 입자 B를 기재 입자 A로 변경한 것, 및 제2 도전부의 두께를 32nm로 변경한 것 이외에는, 실시예 2과 마찬가지로 하여, 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서는, 제1 도전부의 외표면 상에 제2 도전부(금층, 두께 32nm)가 배치되어 있었다.

(비교예 1)

환원제로서의 히드로퀴논을 포함하지 않는 치환 금도금액을 준비하였다. 제2 도전부를 형성할 때에, 환원 금도금액을 치환 금도금액로 변경함으로써, 환원 금도금 대신 치환 금도금에 의해 제2 도전부를 형성한 것, 및 제2 도전부의 두께를 32nm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서는, 제1 도전부의 외표면 상에 제2 도전부(금층, 두께 32nm)가 배치되어 있었다. 또한, 도 5에, 비교예 1에서 제작된 도전성 입자의 표면 화상을 나타냈다.

(평가)

(1) 핀 홀의 존재 상태

얻어진 도전성 입자의 제2 도전부의 표면을 전자 현미경(히타치 하이테크놀로지사제 「FE-SEM SU8010」)으로 관찰하고, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 제1 핀 홀이 존재하는지 여부를 평가하였다. 구체적으로는, 얻어진 도전성 입자의 외주로부터 내측을 향해서 0.5㎛의 부분을 제외한 부분에 대해서, 임의의 5군데를 전자 현미경으로 관찰함으로써, 상기 핀 홀이 존재하는지 여부를 평가하였다. 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 제1 핀 홀이 존재하는 경우에, 1㎛²당 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 제1 핀 홀의 개수를 측정하였다. 또한, 마찬가지로 하여, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상 200nm 이하인 제2 핀 홀이 존재하는지 여부를 평가하였다. 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상 200nm 이하인 제2 핀 홀이 존재하는 경우에, 1㎛²당 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상 200nm 이하인 제2 핀 홀의 개수를 측정하였다.

(2) 10％ K값

얻어진 도전성 입자의 10％ K값을 상술한 방법으로 측정하였다.

(3) 25℃에서의 압축 회복률

얻어진 도전성 입자의 25℃에서의 압축 회복률을 상술한 방법으로 측정하였다.

(4) 평균 입자 직경

얻어진 도전성 입자의 평균 입자 직경을, 호리바 세이사꾸쇼사제 「레이저 회절식 입도 분포 측정 장치」를 사용하여 측정하였다. 또한, 도전성 입자의 평균 입자 직경은, 20회의 측정 결과를 평균함으로써 산출하였다.

(5) 제1 도전부의 두께 방향에 있어서의 인의 함유량

집속 이온빔을 사용하여, 얻어진 도전성 입자의 박막 절편을 제작하였다. 전계 방사형 투과 전자 현미경(니혼덴시사제 「JEM-2010FEF」)을 사용하여, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDS)에 의해, 제1 도전부의 두께 방향에 있어서의 인의 함유량을 측정하였다. 이 결과로부터, 제1 도전부의 기재 입자측으로부터 외측을 향하여 두께 1/2까지의 영역(내표면측의 두께 50％의 영역) 100중량％ 중의 인의 함유량, 및 제1 도전부의 제2 도전부측으로부터 내측을 향하여 두께 1/2까지의 영역(외표면측의 두께 50％의 영역) 100중량％ 중의 인의 함유량을 구하였다.

(6) 도전부의 깨짐

얻어진 도전성 입자를 사용하여, 도전부의 깨짐을 평가하였다. 도전부의 깨짐을 이하와 같이 하여 평가하였다. 도전부의 깨짐을 이하의 기준으로 판정하였다.

도전부의 깨짐의 평가 방법:

전자 현미경을 사용해서 1000개의 도전성 입자의 사진을, 1장당 약 100개의 도전성 입자가 찍히는 배율로 촬영하였다. 얻어진 1000개의 도전성 입자의 사진을 관찰하고, 도전성 입자의 직경의 절반 이상의 길이를 갖는 깨짐이 존재하는 도전성 입자의 개수를 측정하였다.

[도전부의 깨짐의 판정 기준]

○: 깨짐이 존재하는 도전성 입자의 개수가 100개 미만

×: 깨짐이 존재하는 도전성 입자의 개수가 100개 이상

(7) 초기의 접속 저항

접속 구조체 X의 제작:

얻어진 도전성 입자를 함유량이 10중량％가 되도록, 미쯔이 가가꾸사제 「스트럭트 본드 XN-5A」에 첨가하여, 분산시켜서, 이방성 도전 페이스트를 제작하였다.

L/S가 20㎛/20㎛인 ITO 전극 패턴을 상면에 갖는 투명 유리 기판을 준비하였다. 또한, L/S가 20㎛/20㎛인 금 전극 패턴을 하면에 갖는 반도체 칩을 준비하였다.

상기 투명 유리 기판 상에 제작 직후의 이방성 도전 페이스트를 두께 30㎛가 되도록 도공하여, 이방성 도전 페이스트층을 형성하였다. 이어서, 이방성 도전 페이스트층 상에 상기 반도체 칩을, 전극끼리가 대향하도록 적층하였다. 그 후, 이방성 도전 페이스트층의 온도가 120℃가 되게 헤드의 온도를 조정하면서, 반도체 칩의 상면에 가압 가열 헤드를 싣고, 압착 면적으로부터 산출되는 1MPa의 저압력을 부여하면서, 이방성 도전 페이스트층을 100℃에서 경화시켜서, 접속 구조체 X를 얻었다.

접속 구조체 Y의 제작:

이방성 도전 재료층을 경화시킬 때의 온도를 150℃로 변경한 것 이외에는 접속 구조체 X와 마찬가지로 하여, 접속 구조체 Y를 제작하였다.

접속 구조체 Z의 제작:

이방성 도전 재료층을 경화시킬 때의 온도를 200℃로 변경한 것 이외에는 접속 구조체 X와 마찬가지로 하여, 접속 구조체 Z를 제작하였다.

얻어진 접속 구조체 X, Y, Z의 상하의 전극 간의 접속 저항 A를 각각, 4 단자법에 의해 측정하였다. 또한, 전압=전류×저항의 관계로부터, 일정한 전류를 흘렸을 때의 전압을 측정함으로써 접속 저항 A를 구할 수 있다. 접속 저항 A로부터 초기의 접속 저항을 이하의 기준으로 판정하였다.

[초기의 접속 저항의 판정 기준]

○○○: 접속 저항 A가 2.0Ω 이하

○○: 접속 저항 A가 2.0Ω 초과 3.0Ω 이하

○: 접속 저항 A가 3.0Ω 초과 5.0Ω 이하

△: 접속 저항 A가 5.0Ω 초과 10Ω 이하

×: 접속 저항 A가 10Ω 초과

(8) 고온 고습 방치 후의 접속 저항(도통 신뢰성)

상기 (7) 초기의 접속 저항의 평가 후의 접속 구조체 X, Y, Z를 85℃ 및 습도 85％의 조건 하에서 500시간 방치하였다. 500시간 방치 후의 접속 구조체 X, Y, Z에 있어서, 상하의 전극 간의 접속 저항 B를 각각, 4 단자법에 의해 측정하였다. 접속 저항 A, B로부터 고온 고습 방치 후의 접속 저항(도통 신뢰성)을 이하의 기준으로 판정하였다.

[고온 고습 방치 후의 접속 저항(도통 신뢰성)의 판정 기준]

○○○: 접속 저항 B가 접속 저항 A의 1.25배 미만

○○: 접속 저항 B가 접속 저항 A의 1.25배 이상 1.5배 미만

○: 접속 저항 B가 접속 저항 A의 1.5배 이상 2배 미만

△: 접속 저항 B가 접속 저항 A의 2배 이상 5배 미만

×: 접속 저항 B가 접속 저항 A의 5배 이상

결과를 하기의 표 1, 2에 나타내었다.

1: 도전성 입자
2: 기재 입자
3: 제1 도전부
4: 제2 도전부
21: 도전성 입자
21a: 돌기
22: 제1 도전부
22a: 돌기
23: 제2 도전부
23a: 돌기
24: 코어 물질
25: 절연성 물질
51: 접속 구조체
52: 제1 접속 대상 부재
52a: 제1 전극
53: 제2 접속 대상 부재
53a: 제2 전극
54: 접속부

Claims (11)

1. 기재 입자와,
   상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와,
   상기 제1 도전부의 외표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비하고,
   25℃에서의 10％ K값이 4500N/㎟ 이하이고,
   상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재하는, 도전성 입자.
2. 기재 입자와,
   상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와,
   상기 제1 도전부의 외표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비하고,
   25℃에서의 10％ K값이 4500N/㎟ 이하이고,
   상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상 200nm 이하인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재하고, 또한 최대 길이 방향의 치수가 200nm를 넘는 핀 홀이 존재하지 않는, 도전성 입자.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하기 식 (1)의 관계를 만족하고, 또한 25℃에서의 압축 회복률이 10％ 이하인, 도전성 입자.
   A≤5500-B×100 식 (1)
   상기 식 (1) 중, A는 상기 도전성 입자의 10％ K값(N/㎟)이며, B는 상기 도전성 입자의 평균 입자 직경(㎛)이다.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 도전성 입자의 평균 입자 직경이 3㎛ 이상 30㎛ 이하인, 도전성 입자.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 도전부가, 금, 은, 팔라듐, 백금, 구리, 코발트, 루테늄, 인듐, 또는 주석을 포함하는, 도전성 입자.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 도전부에 포함되는 금속의 이온화 경향이, 상기 제2 도전부에 포함되는 금속의 이온화 경향보다도 큰, 도전성 입자.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 도전부가 니켈 및 인을 포함하는, 도전성 입자.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 도전부의 두께 방향에 있어서, 상기 제1 도전부에 있어서의 상기 제2 도전부측의 인의 함유량이, 상기 제1 도전부에 있어서의 상기 기재 입자측의 인의 함유량보다도 많은, 도전성 입자.
9. 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부를 구비하는 도전성 입자를 사용하여,
   상기 제1 도전부의 외표면 상에 도금 처리에 의해 제2 도전부를 배치하고, 25℃에서의 10％ K값이 4500N/㎟ 이하인 도전성 입자를 얻는 공정을 구비하고,
   상기 제2 도전부의 외표면을 전자 현미경으로 관찰했을 때에, 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 존재하지 않거나, 또는 최대 길이 방향의 치수가 50nm 이상인 핀 홀이 1개/㎛² 이하로 존재하도록, 상기 제2 도전부를 형성하는, 도전성 입자의 제조 방법.
10. 제1항 또는 제2항에 기재된 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는, 도전 재료.
11. 제1 전극을 표면에 갖는 제1 접속 대상 부재와,
    제2 전극을 표면에 갖는 제2 접속 대상 부재와,
    상기 제1 접속 대상 부재와 상기 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비하고,
    상기 접속부의 재료가, 제1항 또는 제2항에 기재된 도전성 입자이거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료이며,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극이, 상기 도전성 입자에 의해 전기적으로 접속되어 있는, 접속 구조체.

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