KR20070039954A - 도전성 미립자 및 이방성 도전 재료 - Google Patents

Abstract

전극의 파인 피치화에 따른 도전성 미립자에 의한 누설 전류의 발생을 억제하고, 접속 저항값이 낮으며, 도전 신뢰성이 우수한 도전성 미립자, 및 상기 도전성 미립자를 이용한 이방성 도전 재료를 제공한다.

기재 미립자의 표면이 도전성 막으로 피복되어 있고, 상기 도전성 막은 표면에 융기된 돌기를 갖는 도전성 미립자이며, 융기된 돌기는 평균 높이가 50 nm 이상이고, 융기된 돌기 부분은 도전성 막과는 다른 도전성 물질을 심 물질로 하며, 도전성 미립자의 외주에 절연성 피복층 또는 절연성 미립자가 설치되어 있는 도전성 미립자, 바람직하게는 절연성 피복층의 두께가 적어도 0.2 nm 이상인 도전성 미립자, 바람직하게는 절연성 미립자의 평균 입경이 적어도 30 nm 이상 돌기의 평균 높이까지인 도전성 미립자, 상기 도전성 미립자가 수지 결합제에 분산되어 이루어지는 이방성 도전 재료.

이방성 도전 재료, 도전성 미립자

Description

도전성 미립자 및 이방성 도전 재료 {CONDUCTIVE FINE PARTICLES AND ANISOTROPIC CONDUCTIVE MATERIAL}

본 발명은 접속 저항값이 낮으며, 입자의 도전 성능의 변동이 작고, 도전 신뢰성이 우수한 도전성 미립자, 및 상기 도전성 미립자를 이용한 이방성 도전 재료에 관한 것이다.

도전성 미립자는 결합제 수지나 점접착제 등과 혼합, 혼련함으로써, 예를 들면 이방성 도전 페이스트, 이방성 도전 잉크, 이방성 도전 점접착제, 이방성 도전 필름, 이방성 도전 시트 등의 이방성 도전 재료로서 널리 이용되었다.

이들 이방성 도전 재료는, 예를 들면 액정 디스플레이, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화 등의 전자 기기에서 기판끼리 전기적으로 접속하거나, 반도체 소자 등의 소형 부품을 기판에 전기적으로 접속하거나 하기 위해서, 서로 대향하는 기판이나 전극 단자 사이에 끼워 사용되었다.

상기 이방성 도전 재료에 이용되는 도전성 미립자로서는, 종래부터 입경이 균일하며, 적절한 강도를 갖는 수지 미립자 등의 비도전성 미립자의 표면에, 도전성 막으로서 금속 도금층을 형성시킨 도전성 미립자가 이용되어 왔다. 그러나, 최근의 전자 기기의 급격한 진보나 발전에 따라서, 이방성 도전 재료로서 이용되는 도전성 미립자의 접속 저항을 한층 더 감소시킬 것이 요구되어 왔다.

상기 도전성 미립자의 접속 저항을 감소시키기 위해서, 도전성 미립자로서 표면에 돌기를 갖는 도전성 미립자가 보고되었다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 또한, 표면에 돌기를 가지고, 또한 입자의 외주에 절연층을 설치한 도전성 미립자가 보고되었다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

특허 문헌 1에는 수지 미립자의 표면에 무전해 금속 도금할 때에, 도금 반응시의 이상 석출 현상을 이용하여 금속 도금 표면에 미소 돌기를 형성시킨 도전성 미립자가 개시되어 있다. 따라서, 전극과 거의 동등한 경도의 돌기이기 때문에 전극을 파괴할 우려는 낮다. 그러나, 이상 석출법에서의 돌기에서는, 도금 조건에 의해 돌기를 형성시키기 때문에, 예를 들면 이방성 도전 필름의 결합제 수지를 돌파하는 정도의 밀착성이 양호한 돌기를 부여시키는 데에는 밀도나 크기에 한계가 있고, 도통(導通)성을 충분히 확보하는 것이 곤란하였다.

따라서, 높은 접속 신뢰성을 확보하기 위해서는, 이방성 도전 재료 중의 도전성 미립자의 배합량을 증가시킬 필요가 있다. 그러나, 상기 배합량을 증가시키면, 미세한 배선을 갖는 기판 등에서는, 인접하는 도전성 미립자끼리에 의한 가로 방향의 도통 등이 발생하고, 인접 전극간에서 단락 등이 발생하는 경우가 있다고 하는 문제가 있었다. 특히, 최근의 전극의 파인 피치화에 따른 도전성 미립자에 의한 누설(leak) 전류가 문제가 되었다.

또한, 특허 문헌 2에는 모체 입자 전체면에 돌기물을 갖는 실리카계 입자로 모체 입자와 돌기물의 경도가 다른 실리카계 입자에 도전성 피복층을 형성한 도전 성 실리카계 입자, 또한 그의 외주에 절연층을 설치한 도전성 미립자가 개시되었다. 그러나, 모체 입자나 돌기물에 이용되는 실리카 입자는 딱딱하기 때문에, 이방성 도전 필름 등의 이방성 도전 재료로서 이용하였을 때에 압착시의 압력으로 전극을 파괴할 우려가 있었다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-243132호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2004-35293호 공보

<발명의 개시>

본 발명의 목적은 상술한 현실을 감안하여 전극의 파인 피치화에 따른 도전성 미립자에 의한 누설 전류의 발생을 억제하고, 접속 저항값이 낮으며, 도전 신뢰성이 우수한 도전성 미립자를 제공하는 것이다. 또한, 상기 도전성 미립자를 이용한, 누설 전류의 발생을 억제하고, 접속 저항값이 낮으며, 도전 신뢰성이 우수한 이방성 도전 재료를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 넓은 국면에 따르면, 기재 미립자의 표면이 도전성 막으로 피복되어 있고, 상기 도전성 막은 표면에 융기된 돌기를 갖는 도전성 미립자이며, 융기된 돌기는 평균 높이가 50 nm 이상이고, 융기된 돌기 부분은 도전성 막과는 다른 도전성 물질을 심 물질로 하며, 도전성 미립자의 외주에 절연성 피복층 또는 절연성 미립자가 설치되어 있는 도전성 미립자를 제공한다.

또한, 본 발명의 어떤 특정 국면에서는, 도전성 미립자의 외주에 상기 절연성 피복층이 설치되고, 절연성 피복층의 두께가 적어도 0.2 nm 이상이다.

또한, 본 발명의 다른 특정 국면에서는, 도전성 미립자의 외주에 상기 절연성 미립자가 설치되고, 절연성 미립자의 평균 입경이 적어도 30 nm 이상 돌기의 평균 높이까지이다.

또한, 본 발명의 또다른 특정 국면에서는, 상기 도전성 심 물질은 괴상 또는 입자상이고, 상기 도전성 막은 도금 피막이며, 도금 피막의 표면에 융기된 돌기를 갖는다.

또한, 본 발명의 또다른 특정 국면에서는, 기재 미립자의 표면 상에 존재하는 적어도 80 ％ 이상의 상기 도전성 심 물질은 기재 미립자에 접촉 또는 기재 미립자로부터 5 nm 이내의 거리에 존재한다.

또한, 본 발명의 또다른 특정 국면에서는, 상기 도전성 심 물질은 적어도 1종 이상의 금속을 포함한다.

또한, 본 발명의 또다른 특정 국면에서는, 상기 도전성 막으로서, 최외측 표면을 금으로 이루어지는 도전성 막이 형성되어 이루어진다.

또한, 본 발명의 또다른 특정 국면에서는, 본 발명의 도전성 미립자가 수지 결합제에 분산되어 이루어지는 이방성 도전 재료를 제공한다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 도전성 미립자는 기재 미립자의 표면이 도전성 막으로 피복되어 있고, 상기 도전성 막은 표면에 융기된 돌기를 갖는 것이다.

상기 도전성 막을 구성하는 금속으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 금, 은, 구리, 백금, 아연, 철, 납, 주석, 알루미늄, 코발트, 인듐, 니켈, 크롬, 티탄, 안티몬, 비스무스, 게르마늄, 카드뮴 등의 금속; 주석-납 합금, 주석- 구리 합금, 주석-은 합금, 주석-납-은 합금 등의 2종 이상의 금속으로 구성되는 합금 등을 들 수 있다. 그 중에서도 니켈, 구리, 은, 금 등이 바람직하다.

상기 도전성 막을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 무전해 도금, 전기 도금, 스퍼터링 등의 방법을 들 수 있다. 기재 미립자가 수지 미립자 등의 비도전성인 경우에는, 무전해 도금에 의해 형성하는 방법이 바람직하게 이용되고, 그 중에서도 무전해 니켈 도금이 보다 바람직하게 이용된다. 또한, 도전성 막을 구성하는 금속에는, 비금속 성분인 인 성분이 더 함유될 수도 있다. 또한, 도전성 막이 도금 피막인 경우에는, 도금액에 인 성분은 비교적 일반적으로 함유되어 있다. 또한, 도전성 막을 구성하는 금속에는, 그 외에도 비금속 성분이 함유될 수도 있다. 예를 들면, 붕소 성분 등이 함유될 수도 있다.

상기 도전성 막의 막 두께는 10 내지 500 nm인 것이 바람직하다. 10 nm 미만이면, 원하는 도전성이 얻어지기 어려워지는 경우가 있고, 500 nm를 초과하면, 기재 미립자와 도전성 막과의 열팽창율의 차로부터, 이 도전성 막이 박리되기 쉬워지는 경우가 있다.

본 발명의 도전성 미립자에 있어서의 융기된 돌기는 평균 높이가 50 nm 이상이고, 융기된 돌기 부분은 도전성 막과는 다른 도전성 물질을 심 물질로 하는 것이다.

즉, 본 발명에 있어서의 돌기는 상기 심 물질과 상기 도전성 막으로 구성되고, 도전성 막의 표면에 융기된 돌기로서 나타난다.

본 발명에 있어서의 돌기는 상기 도전성 막과는 다른 도전성 물질을 심 물질로 하는 것이고, 상술한 도전성 막을 구성하는 금속과 심 물질을 구성하는 도전성 물질과는 다른 물질로 되어 있다. 또한, 심 물질을 구성하는 도전성 물질이, 도전성 막과 동일한 금속의 경우라도, 함유되는 인 성분 등의 첨가제 성분을 포함하지 않거나 다른 종류의 첨가제 성분을 함유하는 것이라면 다른 물질이다. 또한, 당연하지만 도전성 막과 다른 금속이어도 다른 물질이다.

상기 심 물질을 구성하는 도전성 물질로서는, 예를 들면 금속, 금속의 산화물, 흑연 등의 도전성 비금속, 폴리아세틸렌 등의 도전성 중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 금속이 바람직하다. 또한, 금속은 합금일 수도 있고, 따라서 본 발명에 있어서의 도전성 심 물질은 적어도 1종 이상의 금속을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 금속으로서는, 상기 도전성 막을 구성하는 금속과 동일한 금속일 수도 상이할 수도 있고, 예를 들면 금, 은, 구리, 백금, 아연, 철, 납, 주석, 알루미늄, 코발트, 인듐, 니켈, 크롬, 티탄, 안티몬, 비스무스, 게르마늄, 카드뮴 등의 금속; 주석-납 합금, 주석- 구리 합금, 주석-은 합금, 주석-납-은 합금 등의 2종 이상의 금속으로 구성되는 합금 등을 들 수 있다. 그 중에서도 니켈, 구리, 은, 금 등이 바람직하다.

상기 심 물질의 경도로서는 특별히 한정되지 않지만, 전극 표면에 형성되어 있는 절연 피막을 돌파하지만 전극에 찌부러지는 정도의 적절한 경도를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 융기된 돌기는 평균 높이가 50 nm 이상인 것이 필요하다.

돌기 부분의 평균 높이가 50 nm 이상이기 때문에, 본 발명의 도전성 미립자를 이방성 도전 재료로서 이용한 접속시에, 돌기가 결합제 수지 등을 배제하기 쉬워지거나, 전극 표면에 형성되어 있는 절연 피막을 돌파하는 것이 용이해지거나 하여 양호한 접속 안정성을 얻을 수 있다. 본 발명에서는, 도금 반응시의 이상 석출법으로는 형성이 곤란한 50 nm 이상의 평균 높이의 돌기로 하고 있다.

또한, 돌기 부분의 평균 높이는 도전성 미립자의 평균 입경의 0.5 내지 25 ％인 것이 바람직하고, 1.5 내지 25 ％인 것이 보다 바람직하며, 10 내지 17 ％인 것이 더욱 바람직하다.

상기 돌기 부분의 평균 높이는 심 물질의 입경과 도전성 막에 의존하지만, 도전성 미립자의 평균 입경의 0.5 ％ 미만이면, 돌기의 효과가 얻어지기 어렵고, 25 ％를 초과하면, 전극에 깊게 박혀 전극을 파손시킬 우려가 있다.

또한, 돌기 부분의 평균 높이는 후술하는 전자 현미경에 의한 측정 방법에 의해 구해진다.

본 발명의 도전성 미립자는 도전성 미립자의 외주에 절연성 피복층 또는 절연성 미립자가 설치되어 있다.

즉, 본 발명의 도전성 미립자는, 표면에 융기된 돌기를 갖는 도전성 막 상에 절연성 피복층 또는 절연성 미립자가 설치되어 있는 것이고, 이에 따라 도전성 미립자를 이방성 도전 재료로서 이용한 접속시에, 절연성 피복층 또는 절연성 미립자가 인접하는 입자 사이에서의 누설 전류의 발생을 억제하고, 돌기가 결합제 수지 등의 배제를 도와 전극과 양호하게 접속하여 접속 저항값이 낮으며, 도전 신뢰성이 우수한 도전성 미립자를 얻을 수 있다.

또한, 절연성 미립자가 층상으로 피복된 것은 절연성 미립자에 의한 절연성 피복층이 되고, 절연성 피복층이라고도 한다.

상기 절연성 피복층 또는 절연성 미립자의 재질로서는, 절연성을 갖는 물질이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 절연성을 갖는 수지가 바람직하게 이용된다.

상기 절연성을 갖는 수지로서는, 예를 들면 에폭시 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 스티렌 수지 등을 들 수 있다.

본 발명의 도전성 미립자는 도전성 미립자의 외주에 절연성 피복층이 설치되어 있는 경우에는, 절연성 피복층의 두께가 적어도 0.2 nm 이상인 것이 바람직하다.

상기 절연성 피복층의 두께가 0.2 nm 미만이면, 절연성을 유지하여 인접하는 입자 사이에서의 누설 전류의 발생을 억제하는 효과가 적어진다. 또한, 절연성 피복층의 두께의 상한은, 도전성 미립자 입경의 균일성을 유지하기 위해서 기재 미립자의 평균 입경의 10 ％ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 도전성 미립자는, 도전성 미립자의 외주에 절연성 미립자가 설치되어 있는 경우에는, 절연성 미립자의 평균 입경이 적어도 30 nm 이상 돌기의 평균 높이까지인 것이 바람직하다.

상기 절연성 미립자의 평균 입경이 30 nm 미만이면, 절연성을 유지하여 인접하는 입자 사이에서의 누설 전류의 발생을 억제하는 효과가 적어진다. 또한, 절연성 미립자의 평균 입경이 돌기의 평균 높이를 초과하면, 돌기가 결합제 수지 등의 배제를 도와 전극과 양호하게 접속하는 효과가 적어진다.

본 발명에 있어서의 돌기의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 도전성 막이 심 물질을 싸서 피복하기 때문에 상기 심 물질의 형상에 의존하게 된다.

상기 심 물질의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 괴상 또는 입자상인 것이 바람직하다.

형상이 괴상인 것으로서는, 예를 들면 입자상의 덩어리, 복수개의 미소 입자가 응집된 응집 덩어리, 부정형의 덩어리 등을 들 수 있다.

형상이 입자상인 것으로서는, 예를 들면 구상, 원반상, 기둥상, 판상, 침상, 입방체, 직방체 등을 들 수 있다.

따라서, 본 발명의 도전성 미립자는, 도전성 심 물질은 괴상 또는 입자상이고, 도전성 막은 도금 피막이며, 도금 피막의 표면에 융기된 돌기를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 돌기의 기재 미립자와의 밀착성은 심 물질의 입경과 도전성 막에 의존하고, 심 물질이 보다 두꺼운 도전성 막으로 피복되어 있는 것이 돌기는 제거되기 어려우므로 양호해진다.

심 물질의 최장(最長) 외경을 X, 도전성 막의 막 두께를 Y라 하였을 때, X/Y 비는 0.5 내지 5인 것이 바람직하다. 이 X/Y 비의 범위에 들어가도록 심 물질의 크기와 도전성 막의 막 두께를 선택하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 돌기의 존재 밀도는 본 발명의 도전성 미립자의 성능에 크게 영향을 주기 때문에 중요하다.

돌기의 존재 밀도는 1개의 도전성 미립자당 돌기수로 나타내면, 3 이상인 것이 바람직하다. 돌기의 존재 밀도가 3 이상이면, 본 발명의 도전성 미립자를 이방성 도전 재료로서 이용한 접속시에, 도전성 미립자가 어떠한 방향을 향하더라도, 돌기가 전극과 접촉하여 양호한 접속 상태가 될 수 있다.

돌기의 존재 밀도의 제어는, 예를 들면 기재 미립자의 표면적에 대하여 첨가하는 심 물질량을 변화시키면 용이하게 행할 수 있다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

(기재 미립자)

본 발명에 있어서의 기재 미립자로서는, 적절한 탄성률, 탄성 변형성 및 복원성을 갖는 것이라면, 무기 재료일 수도 유기 재료일 수도 있으며 특별히 한정되지 않지만, 수지를 포함하는 수지 미립자인 것이 바람직하다.

상기 수지 미립자로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔 등의 폴리올레핀; 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트 등의 아크릴 수지; 아크릴레이트와 디비닐벤젠의 공중합 수지, 폴리알킬렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 페놀 포름알데히드 수지, 멜라민 포름알데히드 수지, 벤조구아나민 포름알데히드 수지, 요소 포름알데히드 수지 등을 포함하는 것을 들 수 있다. 이들 수지 미립자는 단독으로 이용될 수도 있고, 2종 이상이 병용될 수도 있다.

상기 기재 미립자의 평균 입경은 1 내지 20 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 10 ㎛이다. 평균 입경이 1 ㎛ 미만이면, 예를 들면 무전해 도금을 행할 때에 응집하기 쉬워 단일 입자로 하기 어려워지는 경우가 있고, 20 ㎛를 초과하면, 이방성 도전 재료로서 기판 전극간 등에서 이용되는 범위를 넘어 버리는 경우가 있다.

(돌기 형성 방법)

본 발명에 있어서의 도전성 막의 표면에 융기된 돌기를 형성하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 기재 미립자의 표면에 심 물질을 부착시키고, 후술하는 무전해 도금에 의해 도전성 막을 피복하는 방법; 기재 미립자의 표면을 무전해 도금에 의해 도전성 막을 피복한 후, 심 물질을 부착시키고, 또한 무전해 도금에 의해 도전성 막을 피복하는 방법; 상술한 방법에 있어서 무전해 도금 대신에 스퍼터링에 의해 도전성 막을 피복하는 방법 등을 들 수 있다.

상기 기재 미립자의 표면에 심 물질을 부착시키는 방법으로서는, 예를 들면 기재 미립자의 분산액 중에 심 물질이 되는 도전성 물질을 첨가하고, 기재 미립자의 표면 상에 심 물질을 예를 들면 반데르 발스력에 의해 집적시켜 부착시키는 방법; 기재 미립자를 넣은 용기에 심 물질이 되는 도전성 물질을 첨가하고, 용기의 회전 등에 의한 기계적인 작용에 의해 기재 미립자의 표면 상에 심 물질을 부착시키는 방법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 부착시키는 심 물질량을 제어하기 쉽기 때문에, 분산액 중의 기재 미립자의 표면 상에 심 물질을 집적시켜 부착시키는 방법이 바람직하게 이용된다.

분산액 중의 기재 미립자의 표면 상에 심 물질을 집적시켜 부착시키는 방법으로서는, 보다 구체적으로는 기재 미립자의 평균 입경에 대하여 0.5 내지 25 ％의 입경의 심 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.5 내지 15 ％ 이다. 또한, 심 물질의 분산매에의 분산성을 고려하면, 심 물질의 비중은 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 또한, 기재 미립자 및 심 물질의 표면 전하를 현저하게 변화시키지 않기 때문에, 분산매로서 탈이온수를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 도전성 미립자는 기재 미립자의 표면 상에 존재하는 적어도 80 ％ 이상의 도전성 심 물질은, 기재 미립자에 접촉 또는 기재 미립자로부터 5 nm 이내의 거리에 존재하는 것이 바람직하다.

도전성 심 물질이 기재 미립자로부터 근접한 위치에 존재함으로써, 심 물질이 확실하게, 예를 들면 도금 피막으로 덮임으로써, 융기된 돌기의 기재 미립자에 대한 밀착성이 우수한 도전성 미립자를 얻을 수 있다. 또한, 심 물질이 기재 미립자로부터 근접한 위치에 존재함으로써, 기재 미립자의 표면 상에 돌기를 가지런하게 할 수 있다. 또한, 심 물질의 크기를 가지런하게 하기 쉽게 융기된 돌기의 높이가 기재 미립자의 표면 상에서 가지런하게 한 도전성 미립자를 얻는 것이 용이하다. 따라서, 상기 도전성 미립자를 이방성 도전 재료로서 이용한 전극간의 접속시에는, 도전성 미립자의 도전 성능의 변동이 작아지고, 도전 신뢰성이 우수하다고 하는 효과가 얻어진다.

(금층)

본 발명의 도전성 미립자는 최외측 표면을 금층으로 하는 도전성 막이 형성되어 있는 바람직하다.

도전성 막의 최외측 표면을 금층으로 함으로써, 접속 저항값의 감소화나 표면의 안정화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 도전성 막 전체가 금으로 이루어지는 경우에는, 다시 금층을 형성하지 않아도, 상술한 접속 저항값의 감소화나 표면의 안정화를 도모할 수 있다.

최외측 표면을 금층으로 하는 경우에는, 본 발명에 있어서의 융기된 돌기 부분의 최외측 표면이 금층으로 이루어질 수도 있고, 돌기 부분 전체가 금으로 이루어질 수도 있다.

상기 금층은 무전해 도금, 치환 도금, 전기 도금, 스퍼터링 등의 공지된 방법에 의해 형성할 수 있다.

상기 금층의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 1 내지 100 nm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 50 nm이다. 1 nm 미만이면, 예를 들면 하지(下地) 니켈층의 산화를 방지하는 것이 곤란해지는 경우가 있고, 접속 저항값이 높아지거나 하는 경우가 있다. 100 nm를 초과하면, 예를 들면 치환 도금의 경우 하지 니켈층을 침식하여 기재 미립자와 하지 니켈층과의 밀착을 나쁘게 하는 경우가 있다.

도 1에는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도전성 미립자의 융기된 돌기를 갖는 부분을 모식적으로 나타내는 부분 절결 확대 정면 단면도를 나타낸다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 도전성 미립자 (1)의 기재 미립자 (2)의 표면에 입상의 심 물질 (3)이 부착되어 있다. 기재 미립자 (2)와 심 물질 (3)이 도금 피막 (4)에 의해 피복되어 있다. 도금 피막 (4)의 표면 (4a)가 금층 (5)에 의해 피복되어 있다. 최외측 표면의 금층 (5) 표면 (5a)에, 금층 (5)는 심 물질 (3)에 의해 돌기된 돌기 (5b)를 가지고 있다. 또한, 도전성 미립자 (1)의 외주면에는 다수의 절연성 미립자 (6)가 부착되어 있다.

(무전해 도금)

본 발명에 있어서의 도전성 막의 형성은, 예를 들면 무전해 니켈 도금법에 의해 형성할 수 있다. 상기 무전해 니켈 도금을 행하는 방법으로서는, 예를 들면 차아인산나트륨을 환원제로서 구성되는 무전해 니켈 도금액을 소정의 방법에 따라서 건욕(建浴), 가온하였을 때, 촉매 부여된 기재 미립자를 침지하여

Ni^{2 +}+H₂PO₂ ^-+ H₂O→Ni+H₂PO₃ ^-+2H⁺

로 이루어지는 환원 반응으로 니켈층을 석출시키는 방법 등을 들 수 있다.

상기 촉매 부여를 행하는 방법으로서는, 예를 들면 수지를 포함하는 기재 미립자에, 알칼리 탈지, 산 중화, 이염화주석(SnCl₂) 용액에 있어서의 센시타이징, 이염화팔라듐(PdCl₂) 용액에 있어서의 액티베이팅을 포함하는 무전해 도금 전처리 공정을 행하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 센시타이징이란 절연 물질의 표면에 Sn²⁺ 이온을 흡착시키는 공정이고, 액티베이팅이란 Sn^{2 +}+Pd^{2 +}→Sn^{4 +}+Pd⁰의 반응을 절연 물질 표면에 일으켜 팔라듐을 무전해 도금의 촉매핵으로 하는 공정이다.

여기서, 상술한 기재 미립자의 표면에 심 물질을 부착시킬 때는, 기재 미립자의 표면에 팔라듐이 존재하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 도전성 미립자는, 표면에 팔라듐이 존재하는 기재 미립자에 심 물질을 부착시켜 돌기 미립자로 만들고, 팔라듐을 기점으로 하는 무전해 도금에 의해 돌기 미립자가 도금 피막으로 피복되는 것이 바람직하다.

(절연성 피복층 또는 절연성 미립자 형성)

표면에 돌기를 갖는 도전성 미립자에 절연성 피복층을 형성하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 수지 용액 중에 도전성 미립자를 분산시킨 후, 가열 건조시키거나 분무 건조에 의해 수지 코팅하는 방법; 도전성 미립자의 존재하에서 계면 중합, 현탁 중합, 유화 중합 등을 행하여 도전성 미립자를 수지로 마이크로캡슐화하는 방법; 도전성 미립자 표면에 금속 표면에 결합하는 관능기를 갖는 중합 개시제 또는 반응성 단량체로 화학 결합시킨 기점을 형성하여 상기 기점에서 그래프트 중합체 쇄를 성장시키는 방법 등을 들 수 있다.

그 중에서도 도전성 미립자 표면에 금속 표면에 결합하는 관능기를 갖는 중합 개시제 또는 반응성 단량체로 화학 결합시킨 기점을 형성하여 상기 기점에서 그래프트 중합체 쇄를 성장시키는 방법이 바람직하다.

상기 도전성 미립자 표면에 금속 표면에 결합하는 관능기를 갖는 중합 개시 제 또는 반응성 단량체로 화학 결합시킨 기점을 형성하여 상기 기점에서 그래프트 중합체 쇄를 성장시키는 방법으로서는, 예를 들면 티올기를 갖는 중합 개시제 또는 티올기를 갖는 비닐 단량체를 도전성 미립자와 혼합하여 티올기를 금속 표면과 반응시켜 화학 결합시킨 중합 기점을 형성시킨 입자를 제조한 후, 비닐 단량체를 포함하는 중합 용액 중에 분산시켜 중합시킴으로써 얻을 수 있다. 여기서, 비닐 단량체로서는 아크릴산에스테르, 스티렌 등을 들 수 있다.

또한, 표면에 돌기를 갖는 도전성 미립자에 절연성 미립자를 형성하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 미소한 수지 미립자를 고속 교반기나 혼성화에 의해 부착시키는 방법; 수지 미립자를 도전성 미립자에 정전 부착시키는 방법; 수지 미립자를 도전성 미립자에 정전 부착시키고, 실란 커플링제를 이용하여 수지 미립자를 도전성 미립자의 금속 표면에 화학 결합시키는 방법; 액체 중에서 도전성 미립자 표면에 미소한 수지 미립자를 부착시킨 후, 도전성 미립자 표면에 화학적으로 결합시키는 방법 등을 들 수 있다.

그 중에서도 수지 미립자를 도전성 미립자에 정전 부착시키는 방법; 수지 미립자를 도전성 미립자에 정전 부착시키고, 실란 커플링제를 이용하여 수지 미립자를 도전성 미립자의 금속 표면에 화학 결합시키는 방법; 액체 중에서 도전성 미립자 표면에 미소한 수지 미립자를 부착시킨 후, 도전성 미립자 표면에 화학적으로 결합시키는 방법이 바람직하다.

또한, 절연성 미립자를 형성시킬 때에 도전성 미립자를 손상시킬 우려가 없고, 절연성 미립자의 부착량뿐 아니라 도전성 미립자의 금속 표면의 노출 면적도 조건을 적절하게 설정함으로써 제어할 수 있기 때문에, 액체 중에서 도전성 미립자 표면에 미소한 수지 미립자를 부착시킨 후, 도전성 미립자 표면에 화학적으로 결합시키는 방법이 특히 바람직하다.

상기 수지 미립자를 도전성 미립자에 정전 부착시키는 방법으로서는, 예를 들면 방전 장치에 의해 미리 수지 미립자를 대전시킨 후, 대전한 수지 미립자를 도전성 미립자와 교반 혼합함으로써 얻을 수 있다.

또한, 상기 수지 미립자를 도전성 미립자에 정전 부착시키고, 실란 커플링제를 이용하여 수지 미립자를 도전성 미립자의 금속 표면에 화학 결합시키는 방법으로서는, 예를 들면 방전 장치에 의해 미리 수지 미립자를 대전시킨 후, 대전한 수지 미립자를 도전성 미립자와 교반 혼합하고, 수지 미립자와 도전성 미립자의 혼합물에 실란 커플링제를 첨가함으로써 수지 미립자를 도전성 미립자에 강하게 고착시킬 수 있다. 실란 커플링제로서는, 예를 들면 에폭시실란, 아미노실란, 비닐실란 등을 들 수 있다.

상기 액체 중에서 도전성 미립자 표면에 미소한 수지 미립자를 부착시킨 후, 도전성 미립자 표면에 화학적으로 결합시키는 방법으로서는, 예를 들면 적어도 수지 미립자를 용해시키지 않는 유기 용제 및/또는 물 중에서, 도전성 미립자에 수지 미립자를 반데르 발스력 또는 정전 상호 작용에 의해 응집시킨 후, 도전성 미립자와 수지 미립자를 화학 결합시키는 헤테로 응집법이라 불리는 방법을 들 수 있다. 이 방법은, 용매 효과에 의해 도전성 미립자와 절연성 미립자 사이의 화학 반응이 신속하면서 또한 확실하게 일어나기 때문에, 도전성 미립자가 압력이나 고온의 가 열에 의해 파괴될 우려가 없다. 또한, 반응 온도의 제어도 용이하기 때문에, 부착시키는 수지 미립자가 열에 의해 변형될 우려가 없다.

도전성 미립자에 수지 미립자를 화학 결합시키기 위해서는, 예를 들면 금속과 이온 결합, 공유 결합, 배위 결합이 가능한 관능기(A)를 표면에 갖는 수지 미립자를 도전성 미립자의 표면에 결합시키는 방법; 관능기(A), 및 수지 미립자 표면의 관능기와 반응하는 관능기(B)를 갖는 화합물을 도전성 미립자의 금속 표면에 도입하고, 그 후 1 단계 또는 다단계의 반응에 의해 관능기(B)와 수지 미립자를 반응시켜 결합시키는 방법 등을 들 수 있다.

상기 관능기(A)로서는, 예를 들면 실란기, 실라놀기, 카르복실기, 아미노기, 암모늄기, 니트로기, 수산기, 카르보닐기, 티올기, 술폰산기, 술포늄기, 붕산기, 옥사졸린기, 피롤리돈기, 인산기, 니트릴기 등을 들 수 있다. 그 중에서도 배위 결합할 수 있는 관능기가 바람직하고, S, N, P 원자를 갖는 관능기가 바람직하게 이용된다. 예를 들면, 금속이 금인 경우에는, 금에 대하여 배위 결합을 형성하는 S 원자를 갖는 관능기, 특히 티올기, 술피드기가 바람직하다. 이들 관능기는, 수지 미립자의 표면에, 이들 관능기를 갖는 중합성 비닐 단량체를 공중합 단량체로 하는 비닐 중합 입자를 이용함으로써 얻을 수 있다. 또한, 표면에 관능기가 존재하는 수지 미립자, 또는 수지 미립자 표면을 개질함으로써 도입한 관능기를 이용하여, 수지 미립자 표면과 반응 가능한 관능기(B)와 상기 관능기(A)를 갖는 화합물을 반응시켜 얻을 수도 있다.

또한, 수지 미립자의 표면을 화학 처리하여 관능기(A)로 개질할 수도 있고, 수지 미립자의 표면을 플라즈마 등으로 관능기(A)로 개질하는 방법 등도 들 수 있다.

또한, 관능기(A)와 반응성 관능기(B)를 갖는 화합물로서는, 예를 들면 2-아미노에탄티올, p-아미노티오페놀 등을 들 수 있다. 특히, 도전성 미립자의 표면에 SH기를 통해 2-아미노에탄티올을 결합시키고, 한쪽 아미노기에 대하여, 예를 들면 표면에 에폭시기나 카르복실기 등을 갖는 수지 미립자를 반응시킴으로써 도전성 미립자와 수지 미립자를 결합시킬 수 있다.

본 발명에 있어서는, 도전성 미립자는 도전성 막이 도전성 물질인 심 물질을 싸서 피복하고 있기 때문에, 돌기 부분은 양호한 도전성을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 도전성 미립자는 도전성 막 표면에 도전성이 양호한 돌기가 있기 때문에, 이방성 도전 재료로서 이용한 전극간의 접속시에는, 결합제 수지 등을 용이하게 배제하여 확실한 도통이 얻어져 접속 저항을 감소시키는 효과가 얻어진다.

또한, 상기 심 물질이 균일한 크기인 괴상 또는 입자상 도전성 물질을 이용하면, 균일한 높이의 돌기 부분이 얻어지기 때문에, 접속 저항값이 낮고, 또한 도전성 미립자의 도전 성능의 변동이 작아지며, 도전 신뢰성이 우수한 도전성 미립자를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 도전성 미립자는 표면에 절연성 피복층 또는 절연성 미립자가 설치되어 있기 때문에, 이방성 도전 재료로서 이용한 경우에, 인접하는 입자 사이에서의 누설 전류의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 도전성 미립자의 금속 표면과 절연성 미립자가 화학 결합되어 있는 경 우에는, 결합제 수지 등에 혼련할 때나 인접 입자와 접촉할 때에, 절연성 미립자와 금속 표면과의 결합력이 너무 약하여 절연성 미립자가 박리되어 떨어지거나 하는 경우가 없다. 또한, 화학 결합은 도전성 미립자의 금속 표면과 절연성 미립자 사이에만 형성되고, 절연성 미립자끼리 결합하는 경우는 없기 때문에, 절연성 미립자는 단층의 피복층을 형성하고, 절연성 미립자의 입경 분포가 작으면서 또한 절연성 미립자와 금속 표면과의 접촉 면적이 일정하기 때문에, 도전성 미립자의 입경을 균일하게 할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 발명의 도전성 미립자는 돌기를 갖기 때문에, 절연성 피복층 또는 절연성 미립자가 견고하게 접착되어 있다고 해도, 열 압착 등에 의해 돌기가 절연성 피복층 또는 절연성 미립자를 압퇴(押退)시켜 확실하게 도전 접속이 가능하다.

(특성의 측정 방법)

본 발명에 있어서의 도전성 미립자의 각종 특성, 예를 들면 도전성 막의 막 두께, 금층의 막 두께, 절연성 피복층의 두께, 절연성 미립자의 평균 입경, 기재 미립자의 평균 입경, 도전성 미립자의 평균 입경, 심 물질의 형상, 심 물질의 최장 외경, 돌기의 형상, 돌기 부분의 평균 높이, 돌기의 존재 밀도 등은 전자 현미경에 의한 도전성 미립자의 입자 관찰 또는 단면 관찰에 의해 얻을 수 있다.

상기 단면 관찰을 행하기 위한 시료의 제조법으로서는, 도전성 미립자를 열경화형 수지에 매립하여 가열 경화시키고, 소정의 연마지나 연마제를 이용하여 관찰 가능한 경면 상태까지 시료를 연마하는 방법 등을 들 수 있다.

도전성 미립자의 입자 관찰은 주사 전자 현미경(SEM)에 의해 행하고, 배율로서는, 관찰하기 쉬운 배율을 선택할 수 있지만, 예를 들면 4000배로 관찰함으로써 행한다. 또한, 도전성 미립자의 단면 관찰은 투과 전자 현미경(TEM)에 의해 행하고, 배율로서는, 관찰하기 쉬운 배율을 선택할 수 있지만, 예를 들면 10만배로 관찰함으로써 행한다.

상기 도전성 미립자의 도전성 막, 금층, 및 절연성 피복층의 평균 막 두께는 무작위로 선택한 10개의 입자에 대하여 측정하고, 그것을 산술 평균한 막 두께이다. 또한, 개개의 도전성 미립자의 막 두께가 불균일한 경우에는, 그의 최대 막 두께와 최소 막 두께를 측정하여 산술 평균한 값을 막 두께로 한다.

상기 절연성 미립자의 평균 입경은 무작위로 선택한 50개의 절연성 미립자에 대하여 입경을 측정하고, 그것을 산술 평균한 것으로 한다.

상기 기재 미립자의 평균 입경은 무작위로 선택한 50개의 기재 미립자에 대하여 입경을 측정하고, 그것을 산술 평균한 것으로 한다.

상기 도전성 미립자의 평균 입경은 무작위로 선택한 50개의 도전성 미립자에 대하여 입경을 측정하고, 그것을 산술 평균한 것으로 한다.

상기 돌기 부분의 평균 높이는, 확인된 다수의 돌기 부분 중에서 거의 전체가 관찰된 50개의 돌기 부분에 대하여, 최외측 표면을 형성하는 기준 표면으로부터 돌기로서 나타난 높이를 측정하고, 그것을 산술 평균하여 돌기 부분의 평균 높이로 한다. 이 때, 돌기를 부여한 효과가 얻어지는 것으로서, 도전성 미립자의 평균 입경에 대하여 0.5 ％ 이상의 크기인 것을 돌기로서 선택하는 것으로 한다.

상기 돌기의 존재 밀도는, 무작위로 선택한 50개의 입자에 대하여, 상기 돌기 부분의 높이가 도전성 미립자의 평균 입경의 보다 바람직한 범위인 10 ％ 이상의 크기인 것을 돌기로서 개수를 카운팅하고, 1개의 도전성 미립자당 돌기수로 환산하여 돌기의 존재 밀도로 한다.

(이방성 도전 재료)

다음에, 본 발명의 이방성 도전 재료는, 상술한 본 발명의 도전성 미립자가 수지 결합제에 분산되어 이루어지는 것이다.

상기 이방성 도전 재료로서는, 본 발명의 도전성 미립자가 수지 결합제에 분산되어 있으면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 이방성 도전 페이스트, 이방성 도전 잉크, 이방성 도전 점접착제, 이방성 도전 필름, 이방성 도전 시트 등을 들 수 있다.

본 발명의 이방성 도전 재료의 제조 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 절연성 수지 결합제 중에 본 발명의 도전성 미립자를 첨가하고, 균일하게 혼합하여 분산시키며, 예를 들면 이방성 도전 페이스트, 이방성 도전 잉크, 이방성 도전 점접착제 등으로 하는 방법이나, 절연성 수지 결합제 중에 본 발명의 도전성 미립자를 첨가하고, 균일하게 혼합하여 도전성 조성물을 제조한 후, 이 도전성 조성물을 필요에 따라서 유기 용매 중에 균일하게 용해(분산)시키거나, 또는 가열 용융시켜 이형지나 이형 필름 등의 이형재의 이형 처리면에 소정의 필름 두께가 되도록 도장하며, 필요에 따라서 건조나 냉각 등을 행하여, 예를 들면 이방성 도전 필름, 이방성 도전 시트 등으로 하는 방법 등을 들 수 있고, 제조하고자 하는 이방 성 도전 재료의 종류에 대응하여 적절한 제조 방법을 이용할 수 있다. 또한, 절연성 수지 결합제와 본 발명의 도전성 미립자를 혼합하지 않고, 따로따로 이용하여 이방성 도전 재료로 할 수도 있다.

상기 절연성 수지 결합제 수지로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 아세트산비닐계 수지, 염화비닐계 수지, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지 등의 비닐계 수지; 폴리올레핀계 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 폴리아미드계 수지 등의 열가소성 수지; 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지 및 이들의 경화제를 포함하는 경화성 수지; 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 이들의 수소 첨가물 등의 열가소성 블록 공중합체; 스티렌-부타디엔 공중합 고무, 클로로프렌 고무, 아크릴로니트릴-스티렌 블록 공중합 고무 등의 엘라스토머류(고무류) 등을 들 수 있다. 이들 수지는 단독으로 이용될 수도 있고, 2종 이상이 병용될 수도 있다. 또한, 상기 경화성 수지는 상온경화형, 열경화형, 광경화형, 습기 경화형 등 중 어느 경화 형태일 수도 있다.

본 발명의 이방성 도전 재료에는, 절연성 수지 결합제 및 본 발명의 도전성 미립자에 부가할 때에, 본 발명의 과제 달성을 저해시키지 않는 범위에서 필요에 따라서, 예를 들면 증량제, 연화제(가소제), 점접착성 향상제, 산화 방지제(노화 방지제), 열 안정제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 착색제, 난연제, 유기 용매 등의 각종 첨가제의 1종 또는 2종 이상이 병용될 수도 있다.

본 발명은 상술한 구성으로 이루어지기 때문에, 전극의 파인 피치화에 따른 도전성 미립자에 의한 누설 전류의 발생을 억제하고, 접속 저항값이 낮으며, 도전 신뢰성이 우수한 도전성 미립자를 얻을 수 있다. 또한, 상기 도전성 미립자를 이용한, 누설 전류의 발생을 억제하고, 접속 저항값이 낮으며, 도전 신뢰성이 우수한 이방성 도전 재료를 얻는 것이 가능해졌다.

본 발명에 따르면, 전극의 파인 피치화에 따른 도전성 미립자에 의한 누설 전류의 발생을 억제하고, 접속 저항값이 낮으며, 도전 신뢰성이 우수한 도전성 미립자, 및 상기 도전성 미립자를 이용한 이방성 도전 재료를 제공할 수 있다.

<도면의 간단한 설명>

[도 1] 도 1에는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도전성 미립자의 융기된 돌기를 갖는 부분을 모식적으로 나타내는 부분 절결 확대 정면 단면도를 나타낸다.

도면 부호의 설명

1 : 도전성 미립자

2 : 기재 미립자

3 : 심 물질

4 : 도금 피막

5 : 금층

6 : 절연미립자

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되지 않는다.

(실시예 1)

(무전해 도금 전처리 공정)

평균 입경 3 ㎛의 테트라메틸올메탄 테트라아크릴레이트와 디비닐벤젠과의 공중합 수지로 이루어지는 기재 미립자 10 g에, 수산화나트륨 수용액에 의한 알칼리탈지, 산 중화, 이염화주석 용액에 있어서의 센시타이징을 행하였다. 그 후, 이 염화팔라듐 용액에 있어서의 액티베이팅을 포함하는 무전해 도금 전처리를 실시하고, 여과 세정 후, 입자 표면에 팔라듐을 부착시킨 기재 미립자를 얻었다.

(심 물질 복합화 공정)

얻어진 기재 미립자를 탈이온수 300 ml로 교반에 의해 3 분간 분산시킨 후, 그 수용액에 금속 니켈 입자 슬러리(평균 입경 200 nm) 1 g을 3 분간에 걸쳐 첨가하여 심 물질을 부착시킨 기재 미립자를 얻었다.

(무전해 니켈 도금 공정)

얻어진 기재 미립자를 또한 물 1200 ml로 희석하여 도금 안정제 4 ml를 첨가 후, 이 수용액에 황산니켈 450 g/l, 차아인산나트륨 150 g/l, 시트르산나트륨 116 g/l, 도금 안정제 6 ml의 혼합 용액 120 ml를 81 ml/분의 첨가 속도로 정량 펌프를 통해 첨가하였다. 그 후, pH가 안정될 때까지 교반하고, 수소의 발포가 정지하는 것을 확인하여 무전해 도금 전기 공정을 행하였다.

이어서, 또한 황산니켈 450 g/l, 차아인산나트륨 150 g/l, 시트르산나트륨 116 g/l, 도금 안정제 35 ml의 혼합 용액 650 ml을 27 ml/분의 첨가 속도로 정량 펌프를 통해서 첨가하였다. 그 후, pH가 안정할 때까지 교반하고, 수소의 발포가 정지되는 것을 확인하여 무전해 도금 후기 공정을 행하였다.

이어서, 도금액을 여과하여 여과물을 물로 세정한 후, 80 ℃의 진공 건조기에서 건조시켜 니켈 도금된 도전성 미립자를 얻었다.

(금 도금 공정)

그 후, 또한 치환 도금법에 의해 표면에 금 도금을 실시하여 금 도금된 도전성 미립자를 얻었다.

(절연성 미립자의 제조)

4구 세퍼러블 커버, 교반 날개, 삼방 코크, 냉각관, 온도 프로브를 부착한 1000 ml의 세퍼러블 플라스크에, 메타크릴산글리시딜 50 mmol, 메타크릴산메틸 50 mmol, 디메타크릴산에틸렌글리콜 3 mmol, 메타크릴산페닐디메틸술포늄메틸황산염 1 mmol, 2,2'-아조비스{2-[N-(2-카르복시에틸)아미디노]프로판} 2 mmol를 포함하는 단량체 조성물을 고형분률이 5 중량％가 되도록 증류수로 칭량한 후, 200 rpm에서 교반하여 질소 분위기하에 70 ℃에서 24 시간 중합을 행하였다. 반응 종료 후, 동결 건조시켜, 표면에 술포늄기 및 에폭시기를 갖는 평균 입경 180 nm, 입경의 CV값 7 ％의 절연성 미립자를 얻었다.

(도전성 미립자의 제조)

얻어진 절연성 미립자를 초음파 조사하에 아세톤에 분산시켜 절연성 미립자의 10 중량％ 아세톤 분산액을 얻었다.

얻어진 금 도금된 도전성 미립자 10 g를 아세톤 500 ml에 분산시키고, 절연성 미립자의 아세톤 분산액 4 g을 첨가하여 실온에서 6 시간 교반하였다. 3 ㎛의 메쉬 필터로 여과 후, 또한 메탄올로 세정, 건조시켜 도전성 미립자를 얻었다.

(비교예 1)

기재 미립자에 무전해 도금 전처리 공정 후, 심 물질 복합화 공정을 행하지 않은 것, 및 무전해 니켈 도금 공정에서 최초에 첨가하는 도금 안정제 4 ml 대신에 도금 안정제 1 ml로 하고, 그 후에는 도금 안정제를 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 니켈 도금된 도전성 미립자를 얻었다. 무전해 니켈 도금 공정에서는 도금액의 자기 분해가 일어났다.

그 후, 또한 치환 도금법에 의해 표면에 금 도금을 실시하고, 실시예 1과 동일하게 하여 얻어진 절연성 미립자를 이용하여 실시예 1과 동일하게 하여 도전성 미립자를 얻었다.

(도전성 미립자의 평가)

실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 도전성 미립자에 대하여, 히타치 하이테크놀로지사사 제조 주사 전자 현미경(SEM)에 의한 입자 관찰을 행하였다.

실시예 1의 도전성 미립자에는 도금 피막의 표면에 융기된 돌기 및 절연성 미립자인 수지 미립자가 관찰되었다.

비교예 1의 도전성 미립자에는 도금 피막의 표면에 융기된 돌기가 관찰되었지만, 돌기의 형상, 높이가 모두 불균일하고, 돌기의 평균 높이도 낮았다. 절연성 미립자인 수지 미립자는 관찰되었다.

이들 도전성 미립자의 돌기의 평균 높이, 절연성 미립자의 평균 입경을 표 1에 나타내었다.

(이방성 도전 재료의 평가)

실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 도전성 미립자를 이용하여 이방성 도전 재료를 제조하고, 전극간의 저항값 및 전극간의 누설 전류의 유무를 평가하였다.

수지 결합제 수지로서 에폭시 수지(유까 쉘 에폭시사 제조, 「에피코트 828」) 100 중량부, 트리스디메틸아미노에틸페놀 2 중량부 및 톨루엔 100 중량부를 유성식 교반기를 이용하여 충분히 혼합한 후, 이형 필름 상에 건조 후의 두께가 10 ㎛가 되도록 도포하고, 톨루엔을 증발시켜 접착성 필름을 얻었다.

이어서, 수지 결합제 수지로서 에폭시 수지(유까 쉘 에폭시사 제조, 「에피코트 828」) 100 중량부, 트리스디메틸아미노에틸페놀 2 중량부 및 톨루엔 100 중량부에, 얻어진 도전성 미립자를 첨가하고, 유성식 교반기를 이용하여 충분히 혼합한 후, 이형 필름 상에 건조 후의 두께가 7 ㎛가 되도록 도포하고, 톨루엔을 증발시켜 도전성 미립자를 함유하는 접착성 필름을 얻었다. 또한, 도전성 미립자의 배합량은 필름 중의 함유량이 5만개/cm²가 되도록 하였다.

얻어진 접착성 필름과 도전성 미립자를 함유하는 접착성 필름을 상온에서 적층함으로써, 2층 구조를 갖는 두께 17 ㎛의 이방성 도전 필름을 얻었다.

얻어진 이방성 도전 필름을 5×5 mm의 크기로 절단하였다. 이것을, 한쪽에 저항 측정용 인회선(引回線)을 갖는 폭 50 ㎛, 길이 1 mm, 높이 0.2 ㎛, L/S 15 ㎛의 알루미늄 전극의 거의 중앙에 접착시킨 후, 동일한 알루미늄 전극을 갖는 유리 기판을, 전극끼리가 겹치도록 위치 정렬하고 나서 접합시켰다.

이 유리 기판의 접합부를 40 MPa, 130 ℃의 압착 조건에서 열 압착한 후, 전극간의 저항값 및 전극간의 누설 전류의 유무를 평가하였다. 이들 결과를 표 1에 나타내었다.

Claims (8)

1. 기재 미립자의 표면이 도전성 막으로 피복되어 있고, 상기 도전성 막은 표면에 융기된 돌기를 갖는 도전성 미립자이며,

   융기된 돌기는 평균 높이가 50 nm 이상이고, 융기된 돌기 부분은 도전성 막과는 다른 도전성 물질을 심(芯) 물질로 하며,

   도전성 미립자의 외주에 절연성 피복층 또는 절연성 미립자가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 미립자.
2. 제1항에 있어서, 도전성 미립자의 외주에 절연성 피복층이 설치되고, 절연성 피복층의 두께가 적어도 0.2 nm 이상인 것을 특징으로 하는 도전성 미립자.
3. 제1항에 있어서, 도전성 미립자의 외주에 절연성 미립자가 설치되고, 절연성 미립자의 평균 입경이 적어도 30 nm 이상 돌기의 평균 높이까지인 것을 특징으로 하는 도전성 미립자.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도전성 심 물질이 괴상 또는 입자상이고, 상기 도전성 막은 도금 피막이며, 도금 피막의 표면에 융기된 돌기를 갖는 것을 특징으로 하는 도전성 미립자.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 기재 미립자의 표면 상에 존재하는 적어도 80 ％ 이상의 상기 도전성 심 물질이 기재 미립자에 접촉 또는 기재 미립자로부터 5 nm 이내의 거리에 존재하는 것을 특징으로 하는 도전성 미립자.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도전성 심 물질이 적어도 1종 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 미립자.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도전성 막으로서, 최외측 표면이 금을 포함하는 도전성 막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 도전성 미립자.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 도전성 미립자가 수지 결합제에 분산되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 재료.

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