KR20210135522A - 도전성 입자, 도전 재료 및 접속 구조체 - Google Patents

도전성 입자, 도전 재료 및 접속 구조체 Download PDF

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KR20210135522A
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electroconductive particle
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유스케 고토
마사오 사사다이라
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세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
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Abstract

실장 시에 도전부의 균열의 발생을 효과적으로 억제할 수 있고, 전극간의 접속 저항을 효과적으로 낮출 수 있는 도전성 입자를 제공한다. 본 발명에 관한 도전성 입자는, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와, 상기 제1 도전부의 표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비하고, 상기 제1 도전부가 니켈과 붕소를 포함하고, 또한 인을 포함하지 않고, 상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값이 0중량% 이상 10중량% 이하이고, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위가, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위보다 작다.

Description

도전성 입자, 도전 재료 및 접속 구조체
본 발명은 기재 입자의 표면 상에 도전부가 배치되어 있는 도전성 입자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 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.
상기 이방성 도전 재료는 각종 접속 구조체를 얻기 위해서 사용되고 있다. 상기 이방성 도전 재료를 사용하는 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 이방성 도전 재료에 의해, 예를 들어 반도체 칩의 전극과 유리 기판의 전극을 전기적으로 접속할 때는, 유리 기판 상에 도전성 입자를 포함하는 이방성 도전 재료를 배치한다. 이어서 반도체 칩을 적층하고, 가열 및 가압한다. 이에 의해 이방성 도전 재료를 경화시켜서, 도전성 입자를 통해서 전극간을 전기적으로 접속해서 접속 구조체를 얻는다.
상기 도전성 입자의 일례로서, 하기 특허문헌 1에는 코어 입자와, Ni 도금층과, 귀금속 도금층과, 방청막을 구비하는 도전 입자가 개시되어 있다. 상기 Ni 도금층은 상기 코어 입자를 피복하고, Ni를 포함한다. 상기 귀금속 도금층은 상기 Ni 도금층의 적어도 일부를 피복하고, Au 및 Pd 중 적어도 어느 것을 포함한다. 상기 방청막은 상기 도금층 및 상기 귀금속 도금층 중 적어도 어느 것을 피복하고, 유기 화합물을 포함한다.
일본특허공개 제2013-20721호 공보
근년, 이방성 도전 재료를 사용해서 접속 구조체를 얻을 때, 전극의 접속 공정에 있어서 종래보다 저압력에서의 접속, 소위 저압 실장이 행해지고 있다. 예를 들어 유연한 플렉시블 프린트 기판 상에 반도체 칩을 직접 실장하는 경우에는, 플렉시블 프린트 기판의 변형을 억제하기 위해서 저압에서의 실장을 행할 필요가 있다.
그러나, 저압에서의 실장에서는 이방성 도전 재료 중의 도전성 입자에 부여되는 압력이 낮아, 충분한 도통 신뢰성을 얻지 못하는 경우가 있다. 이 때문에, 도전부의 최표면에는 저항값이 낮은 귀금속이 사용되며, 귀금속부가 형성되는 경우가 있다.
또한, 도전부와 전극 사이에 전위차가 존재하거나, 전극의 표면을 보호하기 위해서 보호층이 존재하거나 하는 경우에는, 니켈을 포함하는 도전부가 부식되어, 충분한 도통 신뢰성을 얻지 못하는 경우가 있다. 이 때문에, 도전부의 최표면에는 부식 방지를 위해서 귀금속이 사용되며, 귀금속부가 형성되는 경우가 있다.
도전부의 최표면에 귀금속부가 형성되면, 귀금속부와 하지 금속부(일반적으로는 니켈-인 합금) 사이에서 금속 확산이 일어나, 귀금속부와 하지 금속부 사이에 비정질부(인 리치부)가 형성되는 경우가 있다. 귀금속부와 하지 금속부 사이에 비정질부(인 리치층)가 형성되면, 실장 시에 도전부의 균열이 발생하는 경우가 있다. 결과로서, 전극간의 도통 신뢰성을 충분히 높이는 것이 곤란한 경우가 있다.
또한, 하지 금속에 사용되는 니켈-인 합금은 니켈-보론 합금이나 순니켈 등과 비교하여 저항값이 높아지는 경우가 있다. 결과로서, 전극간의 접속 저항을 충분히 낮추는 것이 곤란한 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 효과적으로 억제할 수 있고, 전극간의 접속 저항을 효과적으로 낮출 수 있는 도전성 입자를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 상기 도전성 입자를 사용한 도전 재료 및 접속 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 넓은 국면에 따르면, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와, 상기 제1 도전부의 표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비하고, 상기 제1 도전부가 니켈과 붕소를 포함하고, 또한 인을 포함하지 않고, 상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값이 0중량% 이상 10중량% 이하이고, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위가, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위보다 작은 도전성 입자가 제공된다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위와, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위의 차의 절댓값이 0.05V 이상 3V 이하이다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 0중량% 이상 10중량% 이하이고, 상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 0중량% 이상 10중량% 이하이다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제1 도전부의 전체 100중량% 중에 있어서의 니켈의 평균 함유량이 50중량% 이상 99.9중량% 이하이다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제1 도전부의 전체 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 0.001중량% 이상 10중량% 이하이다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속이 주석, 구리, 팔라듐, 루테늄, 백금, 은, 로듐, 이리듐 또는 금이다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제2 도전부의 외표면이 방청 처리되어 있다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제2 도전부의 외표면이, 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 화합물에 의해 방청 처리되어 있다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 기재 입자의 입자경이 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하이다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖는다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 내부 또는 내측에 있어서, 복수의 상기 돌기를 형성하도록, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 표면을 융기시키고 있는 복수의 코어 물질을 구비한다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 내부 또는 내측에 있어서, 복수의 상기 돌기를 형성하도록, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 표면을 융기시키고 있는 복수의 코어 물질을 구비하고 있지 않다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제2 도전부의 외표면 상에 배치된 절연성 물질을 구비한다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 도전성 입자가 전극과, 상기 전극의 표면 상에 배치된 보호층을 구비하는 보호층 부착 전극의 도전 접속 용도에 사용된다.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 도전성 입자가 플렉시블 부재의 전극의 도전 접속 용도에 사용된다.
본 발명의 넓은 국면에 따르면, 상술한 도전성 입자와, 결합제 수지를 포함하는 도전 재료가 제공된다.
본 발명의 넓은 국면에 따르면, 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 접속부가 상술한 도전성 입자에 의해 형성되어 있거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료에 의해 형성되어 있고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 상기 도전성 입자에 의해 전기적으로 접속되어 있는 접속 구조체가 제공된다.
본 발명에 관한 접속 구조체의 어느 특정한 국면에서는, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위가, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극의 외표면의 주 금속의 표준 전극 전위보다 작다.
본 발명에 관한 도전성 입자는, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와, 상기 제1 도전부의 표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비한다. 본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 상기 제1 도전부가 니켈과 붕소를 포함하고, 또한 인을 포함하지 않는다. 본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값이 0중량% 이상 10중량% 이하이다. 본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위가, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위보다 작다. 본 발명에 관한 도전성 입자에서는 상기의 구성이 구비되어 있으므로, 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 효과적으로 억제할 수 있고, 전극간의 접속 저항을 효과적으로 낮출 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 제3 실시 형태에 따른 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 도전성 입자에 있어서의 제1 도전부에 있어서, 붕소의 평균 함유량을 구하는 각 영역을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 도전성 입자에 있어서의 제1 도전부에 있어서, 붕소의 평균 함유량을 구하는 각 영역을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 도전성 입자를 사용한 접속 구조체를 모식적으로 도시하는 정면 단면도이다.
이하, 본 발명의 상세를 설명한다.
(도전성 입자)
본 발명에 관한 도전성 입자는, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와, 상기 제1 도전부의 표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비한다. 본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 상기 제1 도전부가 니켈과 붕소를 포함하고, 또한 인을 포함하지 않는다. 본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값이 0중량% 이상 10중량% 이하이다. 본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위가, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위보다 작다.
본 발명에 관한 도전성 입자에서는 상기의 구성이 구비되어 있으므로, 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 효과적으로 억제할 수 있고, 전극간의 접속 저항을 효과적으로 낮출 수 있다.
일반적으로 무전해 도금에 의해 니켈과 붕소를 포함하는 도전층을 형성하는 경우에, 도금의 진행과 함께 도금욕 중의 붕소의 함유량이 바뀐다. 이 때문에, 상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값에 차이가 발생한다. 본 발명에서는 반응 중의 온도, 니켈 이온 농도, 환원제 적하 속도 및 교반 조건 등을 적절하게 관리함으로써, 니켈 도금막 형성 시에 니켈 도금막 중의 붕소의 함유량을 고정밀도로 균일하게 유지하는 방법 등을 채용함으로써, 상기의 절댓값을 작게 하는 것을 실현하고 있다.
저압 실장에 있어서 충분한 도통 신뢰성을 확보하기 위해서, 또한 도전부의 부식을 방지하기 위해서 도전부의 최표면에 귀금속이 사용되며, 귀금속부가 형성되는 경우가 있다.
도전부의 최표면에 귀금속부가 형성되면, 귀금속부와 하지 금속부(일반적으로는 니켈-인 합금) 사이에서 금속 확산이 일어나, 귀금속부와 하지 금속부 사이에 비정질부(인 리치부)가 형성되는 경우가 있다. 귀금속부와 하지 금속부 사이에 비정질부(인 리치부)가 형성되면, 실장 시에 도전부의 균열이 발생하는 경우가 있다. 결과로서, 종래의 도전성 입자에서는 전극간의 도통 신뢰성을 충분히 높이는 것이 곤란한 경우가 있다.
또한, 하지 금속에 사용되는 니켈-인 합금은 니켈-보론 합금이나 순니켈 등과 비교하여 저항값이 높아지는 경우가 있다. 결과로서, 전극간의 접속 저항을 충분히 낮추는 것이 곤란한 경우가 있다.
본 발명에 관한 도전성 입자에서는 상기의 구성이 채용되고 있으므로, 도전부에 귀금속이 사용되어도, 귀금속부와 하지 금속부 사이에서 금속 확산이 일어나는 일이 없고, 귀금속부와 하지 금속부 사이에 비정질부(인 리치부)가 형성되는 일도 없다. 따라서, 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 효과적으로 억제할 수 있고, 전극간의 접속 저항을 효과적으로 낮출 수 있다.
본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위가, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위보다 작다. 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 한층 더 효과적으로 억제하는 관점, 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮추는 관점에서는, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위와, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위의 차의 절댓값은 바람직하게는 0.05V 이상, 보다 바람직하게는 0.1V 이상, 더욱 바람직하게는 0.5V 이상이다. 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 한층 더 효과적으로 억제하는 관점, 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮추는 관점에서는, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위와, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위의 차의 절댓값은 바람직하게는 3V 이하, 보다 바람직하게는 2.1V 이하, 더욱 바람직하게는 1.3V 이하이다. 도전부에 있어서의 주 금속이란, 도전부에 포함되는 금속종 중 가장 함유량이 많은 금속종을 의미한다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명을 구체적으로 설명한다.
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. 도전성 입자(1)는 기재 입자(2)의 표면 상에 제1 도전부(3)가 배치되어 있고, 제1 도전부(3)의 표면 상에 제2 도전부(4)가 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 도전성 입자(1)는 기재 입자(2)의 표면이 제1 도전부(3)에 의해 피복된 피복 입자이며, 제1 도전부(3)의 표면이 제2 도전부(4)에 의해 피복된 피복 입자이다. 상기 도전성 입자는 상기 기재 입자의 표면의 모두가 상기 제1 도전부에 의해 덮여 있어도 되고, 상기 기재 입자의 표면의 일부가 상기 제1 도전부에 의해 덮여 있어도 된다. 상기 도전성 입자는 상기 제1 도전부의 표면의 모두가 상기 제2 도전부에 의해 덮여 있어도 되고, 상기 제1 도전부의 표면의 일부가 상기 제2 도전부에 의해 덮여 있어도 된다.
도전성 입자(1)에서는, 제1 도전부(3)가 니켈과 붕소를 포함하고, 또한 인을 포함하지 않는다. 제1 도전부(3)의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 제1 도전부(3)의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값은 0중량% 이상 10중량% 이하이다. 해당 절댓값이 0중량%일 때, 2개의 영역 (R1), (R2)에 있어서의 붕소의 평균 함유량은 동일하다. 상기 영역 (R1)은 도 5에 있어서, 제1 도전부(3)의 내표면(기재 입자(2)의 외표면)과 파선 L1 사이의 영역이다. 상기 영역 (R2)는 도 5에 있어서, 제1 도전부(3)의 외표면(제2 도전부(4)의 내표면)과 파선 L2 사이의 영역이다.
도전성 입자(1)는 후술하는 도전성 입자(21)와는 달리, 코어 물질을 갖지 않는다. 도전성 입자(1)는 후술하는 도전성 입자(21, 31)와는 달리, 돌기를 갖지 않는다. 도전성 입자(1)는 구상이다. 제1 도전부(3) 및 제2 도전부(4)는 외표면에 돌기를 갖지 않는다. 이와 같이, 본 발명에 관한 도전성 입자는 도전성의 표면에 돌기를 갖고 있지 않아도 되고, 구상이어도 된다. 또한, 도전성 입자(1)는 후술하는 도전성 입자(21, 31)와는 달리, 절연성 물질을 갖지 않는다. 단, 도전성 입자(1)는, 제2 도전부(4)의 외표면 상에 배치된 절연성 물질을 갖고 있어도 된다.
도전성 입자(1)에서는 기재 입자(2)와 제1 도전부(3)가 접하고 있다. 도전성 입자(1)에서는 제1 도전부(3)와 제2 도전부(4)가 접하고 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 2에 도시하는 도전성 입자(11)는 기재 입자(2)와, 제1 도전부(13)와, 제2 도전부(4)를 구비한다.
도전성 입자(1)와 도전성 입자(11)는 제1 도전부(3)와 제1 도전부(13)가 다르다. 제1 도전부(13)는 전체로, 기재 입자(2)측에 배치된 도전부(13A)와, 기재 입자(2)측과는 반대측에 배치된 도전부(13B)를 갖는다. 도전성 입자(1)에서는 1층 구조의 제1 도전부(3)가 형성되어 있는 데 반해, 도전성 입자(11)에서는 도전부(13A)와 도전부(13B)를 갖는 2층 구조의 제1 도전부(13)가 형성되어 있다. 도전부(13A)와 도전부(13B)는 다른 도전부로서 형성되어 있어도 되고, 동일한 도전층으로서 형성되어 있어도 된다. 상기 제1 도전부는 1층 구조여도 되고, 2층 이상의 복층 구조여도 된다.
도전부(13A)는 기재 입자(2)의 표면 상에 배치되어 있다. 기재 입자(2)와 도전부(13B) 사이에 도전부(13A)가 배치되어 있다. 도전부(13A)는 기재 입자(2)에 접하고 있다. 도전부(13B)는 도전부(13A)에 접하고 있다. 기재 입자(2)의 표면 상에 도전부(13A)가 배치되어 있고, 도전부(13A)의 외표면 상에 도전부(13B)가 배치되어 있다.
도전성 입자(11)에서는, 제1 도전부(13)가 니켈과 붕소를 포함하고, 또한 인을 포함하지 않는다. 예를 들어 도전부(13A)가 니켈-보론 도금층이며, 도전부(13B)가 순니켈층 또는 니켈-주석 합금층이어도 된다. 제1 도전부(13)의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 제1 도전부(13)의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값은 0중량% 이상 10중량% 이하이다. 상기 영역 (R1)은 도 6에 있어서, 제1 도전부(13)의 내표면(도전부(13A)의 내표면, 기재 입자(2)의 외표면)과 파선 L1 사이의 영역이다. 상기 영역 (R2)는 도 6에 있어서, 제1 도전부(13)의 외표면(도전부(13B)의 외표면, 제2 도전부(4)의 내표면)과 파선 L2 사이의 영역이다. 상기 제1 도전부가 2층 이상의 복층 구조인 경우에는, 상기 영역 (R1) 및 상기 영역 (R2)는 상기 제1 도전부 전체의 두께로부터 산출되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 3에 도시하는 도전성 입자(21)는, 기재 입자(2)와, 제1 도전부(23)와, 제2 도전부(24)와, 복수의 코어 물질(25)과, 복수의 절연성 물질(26)을 구비한다. 제1 도전부(23)는 기재 입자(2)의 표면 상에 배치되어 있다. 제2 도전부(24)는 제1 도전부(23)의 표면 상에 배치되어 있다. 도전성 입자(21)는 기재 입자(2)의 표면 상에 제1 도전부(23)가 배치되어 있고, 제1 도전부(23)의 표면 상에 제2 도전부(24)가 배치되어 있다.
도전성 입자(21)에서는, 제1 도전부(23)가 니켈과 붕소를 포함하고, 또한 인을 포함하지 않는다. 제1 도전부(23)의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 제1 도전부(3A)의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값은 0중량% 이상 10중량% 이하이다.
도전성 입자(21)는 도전성의 표면에 복수의 돌기(21A)를 갖는다. 제1 도전부(23)는 외표면에 복수의 돌기(23A)를 갖는다. 제2 도전부(24)는 외표면에 복수의 돌기(24A)를 갖는다. 복수의 코어 물질(25)이 기재 입자(2)의 표면 상에 배치되어 있다. 복수의 코어 물질(25)은 제1 도전부(23) 내에 매립되어 있다. 복수의 코어 물질(25)은 제2 도전부(24)의 내측에 매립되어 있다. 코어 물질(25)은 돌기(21A, 23A, 24A)의 내측에 배치되어 있다. 제1 도전부(23)는 복수의 코어 물질(25)을 피복하고 있다. 복수의 코어 물질(25)에 의해 제1 도전부(23) 및 제2 도전부(24)의 외표면이 융기되어 있고, 돌기(21A, 23A, 24A)가 형성되어 있다.
도전성 입자(21)는 제2 도전부(24)의 외표면 상에 배치된 절연성 물질(26)을 갖는다. 제2 도전부(24)의 외표면의 적어도 일부의 영역이 절연성 물질(26)에 의해 피복되어 있다. 절연성 물질(26)은 절연성을 갖는 재료에 의해 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 절연성 물질(26)은 절연성 입자이다. 이와 같이, 본 발명에 관한 도전성 입자는 상기 제2 도전부의 외표면 상에 배치된 상기 절연성 물질을 갖고 있어도 된다. 단, 본 발명에 관한 도전성 입자는 상기 절연성 물질을 반드시 갖고 있지 않아도 된다.
도 4는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 4에 도시하는 도전성 입자(31)는 기재 입자(2)와, 제1 도전부(33)와, 제2 도전부(34)와, 복수의 절연성 물질(26)을 구비한다. 제1 도전부(33)는 기재 입자(2)의 표면 상에 배치되어 있다. 제2 도전부(34)는 제1 도전부(33)의 표면 상에 배치되어 있다. 도전성 입자(31)는 기재 입자(2)의 표면 상에 제1 도전부(33)가 배치되어 있고, 제1 도전부(33)의 표면 상에 제2 도전부(34)가 배치되어 있다.
도전성 입자(31)에서는, 제1 도전부(33)가 니켈과 붕소를 포함하고, 또한 인을 포함하지 않는다. 제1 도전부(33)의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 제1 도전부(3B)의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값은 0중량% 이상 10중량% 이하이다.
도전성 입자(31)는 도전성 입자(21)와는 달리, 코어 물질을 구비하고 있지 않다. 도전성 입자(31)는 코어 물질을 구비하고 있지 않지만, 도전성의 표면에 복수의 돌기(31A)를 갖는다. 제1 도전부(33)는 외표면에 복수의 돌기(33A)를 갖는다. 제2 도전부(34)는 외표면에 복수의 돌기(34A)를 갖는다.
제1 도전부(33)는 제1 부분과, 해당 제1 부분보다 두께가 두꺼운 제2 부분을 갖는다. 복수의 돌기를 제외한 부분이 제1 도전부(33)의 상기 제1 부분이다. 복수의 돌기는 제1 도전부(33)의 두께가 두꺼운 상기 제2 부분이다.
도전성 입자(31)는, 제2 도전부(34)의 외표면 상에 배치된 절연성 물질(26)을 갖는다. 제2 도전부(34)의 외표면의 적어도 일부의 영역이 절연성 물질(26)에 의해 피복되어 있다. 절연성 물질(26)은 절연성을 갖는 재료에 의해 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 절연성 물질(26)은 절연성 입자이다. 이와 같이, 본 발명에 관한 도전성 입자는 상기 제2 도전부의 외표면 상에 배치된 상기 절연성 물질을 갖고 있어도 된다. 단, 본 발명에 관한 도전성 입자는, 상기 절연성 물질을 반드시 갖고 있지 않아도 된다.
이하, 도전성 입자의 다른 상세에 대해서 설명한다.
(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 갖고 있어도 되고, 코어 셸 입자여도 된다. 상기 코어가 유기 코어여도 되고, 상기 셸이 무기 셸이어도 된다.
상기 기재 입자는 수지 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자인 것이 더욱 바람직하고, 수지 입자여도 되고, 유기 무기 하이브리드 입자여도 된다. 상기 도전성 입자를 사용해서 전극간을 접속할 때는, 상기 도전성 입자를 전극간에 배치한 후, 압착함으로써 상기 도전성 입자를 압축시킨다. 상기 기재 입자가 수지 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자이면, 상기 압착 시에 상기 도전성 입자가 변형되기 쉽고, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적이 커진다. 이 때문에, 전극간의 도통 신뢰성을 한층 더 높일 수 있다.
상기 수지 입자를 형성하기 위한 수지로서, 다양한 유기물이 적합하게 사용된다. 상기 수지 입자를 형성하기 위한 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔 등의 폴리올레핀 수지; 폴리메틸메타크릴레이트 및 폴리메틸아크릴레이트 등의 아크릴 수지; 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 페놀포름알데히드 수지, 멜라민포름알데히드 수지, 벤조구아나민포름알데히드 수지, 요소포름알데히드 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 요소 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥시드, 폴리아세탈, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 디비닐벤젠 중합체, 그리고 디비닐벤젠계 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 디비닐벤젠계 공중합체 등으로서는, 디비닐벤젠-스티렌 공중합체 및 디비닐벤젠-(메트)아크릴산에스테르 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 수지 입자의 경도를 적합한 범위로 용이하게 제어할 수 있으므로, 상기 수지 입자를 형성하기 위한 수지는, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를 1종 또는 2종 이상 중합시킨 중합체인 것이 바람직하다.
상기 수지 입자를, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를 중합시켜서 얻는 경우, 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; 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 프로필비닐에테르 등의 비닐에테르 화합물; 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 사용해서 라디칼 중합 개시제와 함께 단량체를 팽윤시켜서 중합하는 방법 등을 들 수 있다.
상기 수지 입자의 입자경은 바람직하게는 0.1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 1.5㎛ 이상, 특히 바람직하게는 2㎛ 이상, 가장 바람직하게는 3㎛ 이상이다. 상기 수지 입자의 입자경은 바람직하게는 500㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하, 특히 바람직하게는 20㎛ 이하, 가장 바람직하게는 10㎛ 이하이다. 상기 수지 입자의 입자경이 상기 하한 이상이면 도전성 입자와 전극의 접촉 면적이 커지기 때문에, 전극간의 도통 신뢰성을 한층 더 높일 수 있고, 도전성 입자를 통해서 접속된 전극간의 접속 저항을 한층 더 낮출 수 있다. 또한 수지 입자의 표면에 도전부를 무전해 도금에 의해 형성할 때, 응집된 도전성 입자를 형성되기 어렵게 할 수 있다. 상기 수지 입자의 입자경이 상기 상한 이하이면 도전성 입자가 충분히 압축되기 쉽고, 전극간의 접속 저항을 한층 더 낮출 수 있고, 또한 전극간의 간격을 보다 작게 할 수 있다.
상기 기재 입자가 금속을 제외한 무기 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자인 경우에는, 기재 입자를 형성하기 위한 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 가수분해해서 가교 중합체 입자를 형성한 후에, 필요에 따라 소성을 행함으로써 얻어지는 입자를 들 수 있다. 상기 유기 무기 하이브리드 입자로서는, 예를 들어 가교한 알콕시실릴 폴리머와 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. 전극간의 접속 저항을 효과적으로 낮추는 관점에서는, 상기 기재 입자는 유기 코어와 상기 유기 코어의 표면 상에 배치된 무기 셸을 갖는 유기 무기 하이브리드 입자인 것이 바람직하다.
상기 유기 코어를 형성하기 위한 재료로서는, 상술한 수지 입자를 형성하기 위한 수지 등을 들 수 있다.
상기 무기 셸을 형성하기 위한 재료로서는, 상술한 기재 입자를 형성하기 위한 무기물을 들 수 있다. 상기 무기 셸을 형성하기 위한 재료는 실리카인 것이 바람직하다. 상기 무기 셸은 상기 코어의 표면 상에서, 금속 알콕시드를 졸겔법에 의해 셸상물로 한 후, 해당 셸상물을 소결시킴으로써 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 금속 알콕시드는 실란알콕시드인 것이 바람직하다. 상기 무기 셸은 실란알콕시드에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 코어의 입자경은 바람직하게는 0.1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 1.5㎛ 이상, 특히 바람직하게는 2㎛ 이상, 가장 바람직하게는 3㎛ 이상이고, 바람직하게는 500㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하, 특히 바람직하게는 20㎛ 이하, 가장 바람직하게는 10㎛ 이하이다. 상기 코어의 입자경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극간의 전기적인 접속에 한층 더 적합한 도전성 입자가 얻어지고, 기재 입자를 도전성 입자의 용도에 적합하게 사용 가능해진다. 예를 들어, 상기 코어의 입자경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 상기 도전성 입자를 사용해서 전극간을 접속한 경우에, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적이 충분히 커지고, 또한 도전부를 형성할 때 응집된 도전성 입자를 형성되기 어렵게 할 수 있다. 또한, 도전성 입자를 통해서 접속된 전극간의 간격이 너무 커지지 않고, 또한 도전부를 기재 입자의 표면으로부터 박리되기 어렵게 할 수 있다.
상기 코어의 입자경은 상기 코어가 진구상인 경우에는 직경을 의미하고, 상기 코어가 진구상 이외의 형상인 경우에는, 원 상당 직경을 의미한다. 또한, 코어의 입자경은, 코어를 임의인 입자경 측정 장치에 의해 측정한 평균 입자경을 의미한다. 상기 평균 입자경은 수 평균 입자경인 것이 바람직하다. 예를 들어 레이저 광 산란, 전기 저항값 변화, 촬상 후의 화상 해석 등의 원리를 사용한 입도 분포 측정 장치를 이용할 수 있다.
상기 셸의 두께는 바람직하게는 0.1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.2㎛ 이상이고, 바람직하게는 5㎛ 이하, 보다 바람직하게는 3㎛ 이하이다. 상기 셸의 두께가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극간의 전기적인 접속에 한층 더 적합한 도전성 입자가 얻어지고, 기재 입자를 도전성 입자의 용도에 적합하게 사용 가능해진다. 상기 셸의 두께는 기재 입자 1개당의 평균 두께이다. 졸겔법의 제어에 의해, 상기 셸의 두께를 제어 가능하다.
상기 금속 입자를 제외한 무기 입자 및 상기 유기 무기 하이브리드 입자의 입자경은 바람직하게는 0.1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 1.5㎛ 이상, 특히 바람직하게는 2㎛ 이상, 가장 바람직하게는 3㎛ 이상이다. 상기 금속 입자를 제외한 무기 입자 및 상기 유기 무기 하이브리드 입자의 입자경은 바람직하게는 500㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하, 특히 바람직하게는 20㎛ 이하, 가장 바람직하게는 10㎛ 이하이다. 상기 금속 입자를 제외한 무기 입자 및 상기 유기 무기 하이브리드 입자의 입자경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적이 커지기 때문에 전극간의 도통 신뢰성을 한층 더 높일 수 있고, 도전성 입자를 통해서 접속된 전극간의 접속 저항을 한층 더 낮출 수 있다. 또한 금속 입자를 제외한 무기 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자의 표면에 도전부를 무전해 도금에 의해 형성할 때, 응집된 도전성 입자를 형성되기 어렵게 할 수 있다. 상기 유기 무기 하이브리드 입자의 입자경이 상기 상한 이하이면, 도전성 입자가 충분히 압축되기 쉽고, 전극간의 접속 저항을 한층 더 낮출 수 있고, 또한 전극간의 간격을 보다 작게 할 수 있다.
상기 기재 입자가 금속 입자인 경우에, 해당 금속 입자의 재료인 금속으로서는, 은, 구리, 니켈, 규소, 금 및 티타늄 등을 들 수 있다.
상기 금속 입자의 입자경은 바람직하게는 0.1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 1.5㎛ 이상, 특히 바람직하게는 2㎛ 이상, 가장 바람직하게는 3㎛ 이상이다. 상기 금속 입자의 입자경은 바람직하게는 500㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하, 특히 바람직하게는 20㎛ 이하, 가장 바람직하게는 10㎛ 이하이다. 상기 금속 입자의 입자경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적이 커지기 때문에 전극간의 도통 신뢰성을 한층 더 높일 수 있고, 도전성 입자를 통해서 접속된 전극간의 접속 저항을 한층 더 낮출 수 있다. 또한 수지 입자의 표면에 도전부를 무전해 도금에 의해 형성할 때, 응집된 도전성 입자를 형성되기 어렵게 할 수 있다.
상기 기재 입자의 입자경은 바람직하게는 0.1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 1.5㎛ 이상, 특히 바람직하게는 2㎛ 이상, 가장 바람직하게는 3㎛ 이상이다. 상기 기재 입자의 입자경은 바람직하게는 500㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하, 특히 바람직하게는 20㎛ 이하, 가장 바람직하게는 10㎛ 이하이다. 상기 기재 입자의 입자경이 상기 하한 이상이면, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적이 커지기 때문에 전극간의 도통 신뢰성을 한층 더 높일 수 있고, 도전성 입자를 통해서 접속된 전극간의 접속 저항을 한층 더 낮출 수 있다. 또한 기재 입자의 표면에 도전부를 무전해 도금에 의해 형성할 때, 응집된 도전성 입자를 형성되기 어렵게 할 수 있다. 상기 기재 입자의 입자경이 상기 상한 이하이면, 도전성 입자가 충분히 압축되기 쉽고, 전극간의 접속 저항을 한층 더 낮출 수 있고, 또한 전극간의 간격을 보다 작게 할 수 있다.
상기 기재 입자의 입자경은, 기재 입자가 진구상인 경우에는 직경을 나타내고, 기재 입자가 진구상이 아닌 경우에는 원 상당 직경을 나타낸다. 또한, 상기 기재 입자의 입자경은, 기재 입자를 임의의 입자경 측정 장치에 의해 측정한 평균 입자경을 의미한다. 상기 평균 입자경은 수 평균 입자경인 것이 바람직하다. 예를 들어 레이저 광 산란, 전기 저항값 변화, 촬상 후의 화상 해석 등의 원리를 사용한 입도 분포 측정 장치를 이용할 수 있다.
상기 기재 입자의 입자경은 2㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 상기 기재 입자의 입자경이 2㎛ 이상 20㎛ 이하의 범위 내이면, 전극간의 간격을 보다 작게 할 수 있으며, 또한 도전부의 두께를 두껍게 해도 작은 도전성 입자를 얻을 수 있다.
(제1 도전부 및 제2 도전부)
본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 상기 제1 도전부가 니켈과 붕소를 포함하고, 또한 인을 포함하지 않는다. 본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값은 0중량% 이상 10중량% 이하이다. 상기 제1 도전부가 1층 구조인 경우에는, 상기 영역 (R1)은 도 5에 있어서, 제1 도전부(3)의 내표면(기재 입자(2)의 외표면)과 파선 L1 사이의 영역이다. 상기 제1 도전부가 1층 구조인 경우에는, 상기 영역 (R2)는 도 5에 있어서, 제1 도전부(3)의 외표면(제2 도전부(4)의 내표면)과 파선 L2 사이의 영역이다. 상기 제1 도전부가 2층 구조인 경우에는, 상기 영역 (R1)은 도 6에 있어서, 제1 도전부(13)의 내표면(도전부(13A)의 내표면, 기재 입자(2)의 외표면)과 파선 L1 사이의 영역이다. 상기 제1 도전부가 2층 구조인 경우에는, 상기 영역 (R2)는 도 6에 있어서, 제1 도전부(13)의 외표면(도전부(13B)의 외표면, 제2 도전부(4)의 내표면)과 파선 L2 사이의 영역이다. 상기 제1 도전부가 2층 이상의 복층 구조인 경우에는, 상기 영역 (R1) 및 상기 영역 (R2)는 상기 제1 도전부 전체의 두께로부터 산출되는 것이 바람직하다.
상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값은 0중량%를 초과하고 있어도 되고, 0.5중량% 이상이어도 된다. 상기 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값은 1.0중량% 이상인 것이 바람직하다. 상기 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값이 상기 하한 이상이면, 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있다. 상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값은 바람직하게는 5중량% 이하이다. 상기 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값이 상기 상한 이하이면, 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있고, 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮출 수 있다.
상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량은 바람직하게는 0중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.001중량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.01중량% 이상, 특히 바람직하게는 0.1중량% 이상이다. 상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량은 바람직하게는 10중량% 이하, 보다 바람직하게는 5중량% 이하, 더욱 바람직하게는 4중량% 이하, 특히 바람직하게는 3중량% 이하이다. 상기 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있고, 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮출 수 있다. 붕소의 평균 함유량이 0중량%인 영역은 붕소를 포함하지 않는다.
상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량은 바람직하게는 0중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.001중량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.01중량% 이상, 특히 바람직하게 0.1중량% 이상이다. 상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량은 바람직하게는 10중량% 이하, 보다 바람직하게는 5중량% 이하, 더욱 바람직하게는 4중량% 이하, 특히 바람직하게는 3중량% 이하이다. 상기 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있고, 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮출 수 있다.
실장 시에 도전부의 균열의 발생을 한층 더 효과적으로 억제하는 관점, 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮추는 관점에서는, 상기 제1 도전부에 있어서 붕소는 균일하게 분포되어 있는 것이 바람직하다.
상기 제1 도전부의 전체 100중량% 중에 있어서의 니켈의 평균 함유량은 바람직하게는 50중량% 이상, 보다 바람직하게는 65중량% 이상이고, 바람직하게는 99.9중량% 이하, 보다 바람직하게는 95중량% 이하이다. 상기 제1 도전부의 전체 100중량% 중에 있어서의 니켈의 평균 함유량이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있고, 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮출 수 있다.
상기 제1 도전부의 전체 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량은 바람직하게는 0.001중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.01중량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.1중량% 이상이고, 바람직하게는 10중량% 이하, 보다 바람직하게는 5중량% 이하, 더욱 바람직하게는 3중량% 이하이다. 상기 제1 도전부의 전체 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있고, 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮출 수 있다.
상기 제1 도전부에 있어서의 니켈 및 붕소의 각 평균 함유량의 측정 방법은 기지의 다양한 분석법을 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 이 측정 방법으로서, 흡광 분석법 또는 스펙트럼 분석법 등을 들 수 있다. 상기 흡광 분석법에서는, 프레임 흡광 광도계 및 전기 가열로 흡광 광도계 등을 사용할 수 있다. 상기 스펙트럼 분석법으로서는, 플라스마 발광 분석법 및 플라스마 이온원 질량 분석법 등을 들 수 있다.
상기 제1 도전부에 있어서의 니켈 및 붕소의 각 평균 함유량을 측정할 때는, ICP 발광 분석 장치를 사용하는 것이 바람직하다. ICP 발광 분석 장치의 시판품으로서는, HORIBA사제의 ICP 발광 분석 장치, 히타치 하이테크 사이언스사제 「ICP-MS」 등을 들 수 있다. 또한, 상기 제2 도전부를 형성한 후에 상기 제1 도전부에 있어서의 니켈 및 붕소의 평균 함유량을 측정하는 경우에, 전계 방사형 투과 전자 현미경(니혼덴시사제 「JEM-2010FEF」) 등을 사용하여, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDS)에 의해 측정할 수 있다.
상기 제1 도전부의 두께 방향의 각 영역에 있어서의 니켈 및 붕소의 각 함유량 및 각 평균 함유량을 측정할 때는, 전계 방사형 투과 전자 현미경(니혼덴시사제 「JEM-2010FEF」) 등을 사용하여, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDS)에 의해 측정할 수 있다.
상기 제1 도전부의 두께는 바람직하게는 0.005㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.01㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 0.05㎛ 이상이고, 바람직하게는 1㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.3㎛ 이하이다. 상기 제1 도전부의 두께가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 충분한 도전성을 얻을 수 있고, 또한 도전성 입자가 너무 딱딱해지지 않고, 전극간의 접속 시에 도전성 입자가 충분히 변형될 수 있다. 상기 제1 도전부가 2층 이상의 복층 구조인 경우에는, 상기 제1 도전부의 두께는 모든 층의 합계의 두께인 것이 바람직하다.
상기 제1 도전부의 두께는 0.05㎛ 이상 0.3㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 상기 기재 입자의 입자경이 2㎛ 이상 20㎛ 이하이고, 또한 상기 제1 도전부의 두께가 0.05㎛ 이상 0.3㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 이 경우에는, 도전성 입자를 큰 전류가 흐르는 용도에 보다 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 도전성 입자를 압축해서 전극간을 접속한 경우에, 전극이 손상되는 것을 한층 더 억제할 수 있다.
상기 제2 도전부의 두께는 바람직하게는 0.005㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.01㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 0.02㎛ 이상이고, 바람직하게는 1㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.3㎛ 이하이다. 상기 제2 도전부의 두께가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 충분한 도전성을 얻을 수 있고, 또한 도전성 입자가 너무 딱딱해지지 않고, 전극간의 접속 시에 도전성 입자가 충분히 변형될 수 있다.
상기 제2 도전부의 두께는 0.02㎛ 이상 0.3㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 상기 기재 입자의 입자경이 2㎛ 이상 20㎛ 이하이고, 또한 상기 제2 도전부의 두께가 0.02㎛ 이상 0.3㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 이 경우에는, 도전성 입자를 큰 전류가 흐르는 용도에 보다 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 도전성 입자를 압축해서 전극간을 접속한 경우에, 전극이 손상되는 것을 한층 더 억제할 수 있다.
상기 제1 도전부의 두께 및 제2 도전부의 두께는, 예를 들어 투과형 전자 현미경(니혼덴시사제 「JEM-2100」) 등을 사용하여, 도전성 입자의 단면 관찰에 의해 측정할 수 있다.
상기 제1 도전부는 니켈을 주 금속으로서 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제1 도전부는 니켈 이외의 금속을 포함하고 있어도 된다. 상기 제1 도전부에 있어서의 니켈 이외의 금속으로서는, 금, 은, 구리, 백금, 아연, 철, 주석, 납, 알루미늄, 코발트, 인듐, 팔라듐, 크롬, 시보??, 티타늄, 안티몬, 비스무트, 탈륨, 텅스텐, 게르마늄, 카드뮴, 규소, 몰리브덴, 주석 도프 산화인듐(ITO) 및 땜납 등을 들 수 있다. 이들 금속은 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다. 상기 제1 도전부에 있어서 복수의 금속이 포함되는 경우에, 복수의 금속은 합금화되어 있어도 된다.
상기 제2 도전부를 형성하기 위한 금속은 특별히 한정되지 않는다. 상기 금속으로서는, 예를 들어 금, 은, 구리, 백금, 아연, 철, 주석, 납, 알루미늄, 코발트, 인듐, 팔라듐, 크롬, 루테늄, 로듐, 이리듐, 비스무트, 탈륨, 텅스텐, 게르마늄, 카드뮴, 규소 및 몰리브덴 등을 들 수 있다. 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮추는 관점에서는, 상기 금속은 상기 제1 도전부의 주 금속인 니켈보다 전위가 큰 것이 바람직하다. 상기 금속은 주석, 구리, 팔라듐, 루테늄, 백금, 은, 로듐, 이리듐 또는 금인 것이 바람직하고, 금, 은, 구리 또는 팔라듐인 것이 보다 바람직하다. 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮추는 관점에서는, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속은 주석, 구리, 팔라듐, 루테늄, 백금, 은, 로듐, 이리듐 또는 금인 것이 바람직하고, 금 또는 팔라듐인 것이 보다 바람직하다. 또한, 실장 시에 도전부의 균열의 발생을 한층 더 효과적으로 억제하는 관점에서는, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속은 팔라듐 또는 루테늄인 것이 바람직하고, 팔라듐인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속 및 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속이란, 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부에 포함되는 금속 중, 가장 함유량이 많은 금속을 의미한다. 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부에 포함되는 모든 금속 100중량% 중, 상기 주 금속의 함유량은 바람직하게는 50중량% 이상, 보다 바람직하게는 80중량% 이상, 더욱 바람직하게는 90중량% 이상이다. 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부에는 1종만의 금속이 포함되어 있어도 되고, 2종 이상의 금속이 포함되어 있어도 된다.
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 혹은 금속 분말과 결합제를 포함하는 페이스트를 기재 입자 또는 다른 도전부의 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 도전성 입자의 입자경은 바람직하게는 0.1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 1.5㎛ 이상, 특히 바람직하게는 2㎛ 이상, 가장 바람직하게는 3㎛ 이상이다. 상기 도전성 입자의 입자경은 바람직하게는 500㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하, 특히 바람직하게는 20㎛ 이하, 가장 바람직하게는 10㎛ 이하이다. 도전성 입자의 입자경이 상기 하한 이상 및 상한 이하이면, 상기 도전성 입자를 사용해서 전극간을 접속한 경우에, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적을 충분히 크게 할 수 있으며, 또한 도전부를 형성할 때 응집된 도전성 입자를 형성되기 어렵게 할 수 있다. 또한, 도전성 입자를 통해서 접속된 전극간의 간격이 너무 커지지 않고, 또한 도전부를 기재 입자의 표면으로부터 박리되기 어렵게 할 수 있다.
상기 도전성 입자의 입자경은, 도전성 입자가 진구상인 경우에는 직경을 나타내고, 도전성 입자가 진구상이 아닌 경우에는 원 상당 직경을 나타낸다. 상기 도전성 입자의 입자경은 평균 입자경인 것이 바람직하고, 수 평균 입자경인 것이 보다 바람직하다. 상기 도전성 입자의 입자경은, 예를 들어 임의의 도전성 입자 50개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하고, 각 도전성 입자의 입자경의 평균값을 산출하는 것이나, 레이저 회절식 입도 분포 측정을 행함으로써 구해진다. 전자 현미경 또는 광학 현미경에서의 관찰에서는, 1개당의 도전성 입자의 입자경은 원 상당 직경에서의 입자경으로서 구해진다. 전자 현미경 또는 광학 현미경에서의 관찰에 있어서, 임의의 50개의 도전성 입자의 원 상당 직경에서의 평균 입자경은 구 상당 직경에서의 평균 입자경과 거의 동등해진다. 레이저 회절식 입도 분포 측정에서는, 1개당의 도전성 입자의 입자경은 구 상당 직경에서의 입자경으로서 구해진다. 상기 도전성 입자의 입자경은 레이저 회절식 입도 분포 측정에 의해 산출하는 것이 바람직하다.
상기 제1 도전부의 각 영역에 있어서의 니켈 및 붕소의 각 함유량 및 각 평균 함유량을 제어하는 방법으로서는, 예를 들어 무전해 니켈 도금에 의해 제1 도전부를 형성할 때, 니켈 도금액의 pH를 제어하는 방법, 니켈 도금액 중의 붕소 농도를 조정하는 방법 그리고 니켈 도금액 중의 니켈 농도를 조정하는 방법 등을 들 수 있다.
무전해 도금에 의해 형성하는 방법에서는, 일반적으로 촉매화 공정과 무전해 도금 공정이 행해진다. 이하, 무전해 도금에 의해 기재 입자의 표면에, 니켈과 붕소를 포함하는 제1 도전부를 형성하는 방법의 일례를 설명한다.
상기 촉매화 공정에서는, 무전해 도금에 의해 도금층을 형성하기 위한 기점이 되는 촉매를 기재 입자의 표면에 형성시킨다.
상기 촉매를 기재 입자의 표면에 형성시키는 방법으로서는, 예를 들어 이하의 방법 등을 들 수 있다. 염화팔라듐과 염화주석을 포함하는 용액에 기재 입자를 첨가한 후, 산 용액 또는 알칼리 용액에 의해 기재 입자의 표면을 활성화시켜서 기재 입자의 표면에 팔라듐을 석출시키는 방법. 황산팔라듐과 아미노피리딘을 함유하는 용액에 기재 입자를 첨가한 후, 환원제를 포함하는 용액에 의해 기재 입자의 표면을 활성화시켜서 기재 입자의 표면에 팔라듐을 석출시키는 방법. 상기 환원제로서 붕소 함유 환원제가 사용된다. 또한, 상기 환원제로서 붕소 함유 환원제를 사용함으로써, 붕소를 포함하는 제1 도전부를 형성할 수 있다.
상기 무전해 도금 공정에서는, 니켈 함유 화합물, 붕소 함유 환원제, 필요에 따라 착화제 및 안정제를 포함하는 니켈 도금욕이 적합하게 사용된다.
니켈 도금욕 중에 기재 입자를 침지시킴으로써, 촉매가 표면에 형성된 기재 입자의 표면에 니켈을 석출시킬 수 있고, 니켈과 붕소를 포함하는 제1 도전부를 형성할 수 있다.
상기 니켈 함유 화합물로서는, 황산니켈 및 염화니켈 등을 들 수 있다. 상기 니켈 함유 화합물은 니켈염인 것이 바람직하다.
상기 붕소 함유 환원제로서는, 디메틸아민보란, 수소화붕소나트륨 및 수소화붕소칼륨 등을 들 수 있다.
상기 착화제로서는, 아세트산나트륨 및 프로피온산나트륨 등의 모노카르복실산계 착화제; 말론산이나트륨 등의 디카르복실산계 착화제; 숙신산이나트륨 등의 트리카르복실산계 착화제; 락트산, DL-말산, 로셀염, 시트르산나트륨 및 글루콘산나트륨 등의 히드록시산계 착화제; 글리신 및 EDTA 등의 아미노산계 착화제; 에틸렌디아민 등의 아민계 착화제; 말레산 등의 유기산계 착화제; 그리고 이들의 염 등을 들 수 있다. 상기 착화제는 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.
상기 안정제로서, 납 화합물, 비스무트 화합물 또는 탈륨 화합물을 첨가해도 된다. 이들 화합물의 구체예로서는, 화합물을 구성하는 금속(납, 비스무트, 탈륨)의 황산염, 탄산염, 아세트산염, 질산염 및 염산염 등을 들 수 있다. 환경에 대한 영향을 고려하면, 비스무트 화합물 또는 탈륨 화합물인 것이 바람직하다.
상기 제1 도전부 중의 붕소 함유량을 증가시키는 방법의 바람직한 예로서는, 도금액의 pH를 낮추고 니켈 도금액의 반응 속도를 느리게 하는 방법, 니켈 도금액의 온도를 낮추는 방법, 니켈 도금액 중의 붕소 함유 환원제의 농도를 높이는 방법, 니켈 도금액 중의 착화제 농도를 높이는 방법 등을 들 수 있다. 이들 방법은 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합해서 사용해도 된다. 상기의 바람직한 방법에 의해, 상기 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량 및 상기 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량을 조정할 수 있다. 결과로서, 상기 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값을 0중량% 이상 10중량% 이하로 하는 것이 용이하게 된다.
(코어 물질)
상기 도전성 입자는 도전성의 표면에 돌기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부는 외표면에 돌기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부는 외표면에 돌기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 돌기는 복수인 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자에 의해 접속되는 전극의 표면에는, 산화 피막이 형성되어 있는 경우가 많다. 또한, 상기 도전성 입자의 도전부의 표면에는, 산화 피막이 형성되어 있는 경우가 많다. 상기 돌기를 갖는 도전성 입자의 사용에 의해, 전극간에 도전성 입자를 배치한 후 압착시킴으로써, 돌기에 의해 산화 피막이 효과적으로 배제된다. 이 때문에, 전극과 도전성 입자를 한층 더 확실하게 접촉시킬 수 있고, 전극간의 접속 저항을 낮출 수 있다. 또한, 상기 도전성 입자가 표면에 절연성 물질을 갖는 경우, 또는 도전성 입자가 결합제 수지 중에 분산되어 도전 재료로서 사용되는 경우에, 도전성 입자의 돌기에 의해, 도전성 입자와 전극 사이의 절연성 물질 또는 결합제 수지를 효과적으로 배제할 수 있다. 이 때문에, 전극간의 도통 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 상기 도전성 입자가 제1 도전부 또는 제2 도전부의 외표면에 돌기를 갖고 있으면, 상기 도전성 입자끼리가 접촉하는 면적을 작게 할 수 있다. 그 때문에, 복수의 상기 도전성 입자의 응집을 억제할 수 있다. 따라서, 접속되어서는 안되는 전극간의 전기적인 접속을 방지할 수 있고, 절연 신뢰성을 한층 더 높일 수 있다.
상기 코어 물질이 제1 도전부 또는 제2 도전부 중에 매립되어 있는 것에 의해, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부가 외표면에 복수의 돌기를 갖도록 하는 것이 용이하다. 복수의 돌기를 용이하게 형성하는 관점에서는, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 내부 또는 내측에 있어서, 복수의 상기 돌기를 형성하도록, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 표면을 융기시키고 있는 복수의 코어 물질을 구비하는 것이 바람직하다. 단, 상기 도전성 입자, 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부의 외표면에 돌기를 형성하기 위해서 코어 물질을 반드시 사용하지 않아도 되고, 코어 물질을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자는, 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부의 외표면을 융기시키기 위한 코어 물질을 갖지 않는 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자에서는, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 내부 또는 내측에 있어서, 복수의 상기 돌기를 형성하도록, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 표면을 융기시키고 있는 복수의 코어 물질을 구비하지 않는 것이 바람직하다. 상기 코어 물질이 사용되는 경우에, 상기 코어 물질은 상기 제1 도전부의 내측 또는 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 코어 물질이 사용되는 경우에, 상기 코어 물질은 상기 제2 도전부의 내측 또는 내부에 배치되어 있어도 된다.
상기 돌기를 형성하는 방법으로서는 이하의 방법 등을 들 수 있다. 기재 입자의 표면에 코어 물질을 부착시킨 후, 무전해 도금에 의해 도전부를 형성하는 방법. 기재 입자의 표면에 무전해 도금에 의해 도전부를 형성한 후, 코어 물질을 부착시키고, 또한 무전해 도금에 의해 도전부를 형성하는 방법. 기재 입자의 표면에 무전해 도금에 의해 도전부를 형성하는 도중 단계에서 코어 물질을 첨가하는 방법.
상기 기재 입자의 표면 상에 코어 물질을 배치시키는 방법으로서는, 이하의 방법 등을 들 수 있다. 기재 입자의 분산액 중에 코어 물질을 첨가하고, 기재 입자의 표면에 코어 물질을 반데르발스 힘 등에 의해 집적시키고, 부착시키는 방법. 기재 입자를 넣은 용기에 코어 물질을 첨가하고, 용기의 회전 등에 의한 기계적인 작용에 의해 기재 입자의 표면에 코어 물질을 부착시키는 방법. 부착시키는 코어 물질의 양을 제어하기 쉽기 때문에, 상기 기재 입자의 표면 상에 코어 물질을 배치시키는 방법은, 분산액 중의 기재 입자의 표면에 코어 물질을 집적시키고, 부착시키는 방법인 것이 바람직하다.
상기 코어 물질의 재료로서는, 도전성 물질 및 비도전성 물질을 들 수 있다. 상기 도전성 물질로서는, 예를 들어 금속, 금속의 산화물, 흑연 등의 도전성 비금속 및 도전성 폴리머 등을 들 수 있다. 상기 도전성 폴리머로서는 폴리아세틸렌 등을 들 수 있다. 상기 비도전성 물질로서는, 실리카, 알루미나, 티타늄산바륨 및 지르코니아 등을 들 수 있다. 산화 피막을 효과적으로 배제하기 위해서, 코어 물질은 딱딱한 편이 바람직하다. 도전성을 높일 수 있고, 또한 접속 저항을 효과적으로 낮출 수 있으므로 금속이 바람직하다. 상기 코어 물질은 금속 입자인 것이 바람직하다. 상기 코어 물질의 재료인 금속으로서는, 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부의 재료로서 든 금속을 적절히 사용 가능하다.
상기 코어 물질의 재료로서는, 예를 들어 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. 도전성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점 및 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮추는 관점에서는, 상기 코어 물질은 니켈, 실리카, 산화티타늄, 지르코니아, 알루미나, 탄화텅스텐 또는 다이아몬드인 것이 바람직하고, 실리카, 산화티타늄, 지르코니아, 알루미나, 탄화텅스텐 또는 다이아몬드인 것이 보다 바람직하다. 도전성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점 및 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮추는 관점에서는, 상기 코어 물질은 산화티타늄, 지르코니아, 알루미나, 탄화텅스텐 또는 다이아몬드인 것이 더욱 바람직하고, 지르코니아, 알루미나, 탄화텅스텐 또는 다이아몬드인 것이 특히 바람직하다. 도전성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점 및 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮추는 관점에서는, 상기 코어 물질의 재료의 모스 경도는 바람직하게는 5 이상, 보다 바람직하게는 6 이상, 더욱 바람직하게는 7 이상, 특히 바람직하게는 7.5 이상이다.
상기 코어 물질의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 상기 코어 물질의 형상은 괴상인 것이 바람직하다. 코어 물질로서는, 예를 들어 입자상의 덩어리, 복수의 미소 입자가 응집된 응집 덩어리 및 부정형의 덩어리 등을 들 수 있다.
상기 코어 물질의 입자경은 바람직하게는 0.001㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이상이고, 바람직하게는 1㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 이하이다. 상기 코어 물질의 입자경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극간의 접속 저항을 효과적으로 낮출 수 있다.
상기 코어 물질의 입자경은, 코어 물질이 진구상인 경우에는 직경을 나타내고, 코어 물질이 진구상이 아닌 경우에는 원 상당 직경을 나타낸다. 상기 코어 물질의 입자경은 평균 입자경인 것이 바람직하고, 수 평균 입자경인 것이 보다 바람직하다. 상기 코어 물질의 입자경은, 예를 들어 임의의 코어 물질 50개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하고, 각 코어 물질의 입자경의 평균값을 산출하는 것이나, 레이저 회절식 입도 분포 측정을 행함으로써 구해진다. 전자 현미경 또는 광학 현미경에서의 관찰에서는, 1개당의 코어 물질의 입자경은 원 상당 직경에서의 입자경으로서 구해진다. 전자 현미경 또는 광학 현미경에서의 관찰에 있어서, 임의의 50개의 코어 물질의 원 상당 직경에서의 평균 입자경은 구 상당 직경에서의 평균 입자경과 거의 동등해진다. 레이저 회절식 입도 분포 측정에서는, 1개당의 코어 물질의 입자경은 구 상당 직경에서의 입자경으로서 구해진다. 상기 코어 물질의 입자경은 레이저 회절식 입도 분포 측정에 의해 산출하는 것이 바람직하다.
상기 도전성 입자 1개당의 상기 돌기의 수는 바람직하게는 3개 이상, 보다 바람직하게는 5개 이상이다. 상기 돌기의 수의 상한은 특별히 한정되지 않는다. 상기 돌기의 수의 상한은 도전성 입자의 입자경 등을 고려해서 적절히 선택할 수 있다. 상기 돌기의 평균 높이가 상기 하한 이상이면, 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮출 수 있다.
복수의 상기 돌기의 평균 높이는 바람직하게는 0.001㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이상이고, 바람직하게는 1㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 이하이다. 상기 돌기의 평균 높이가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮출 수 있다.
(절연성 물질)
상기 도전성 입자는, 상기 제2 도전부의 외표면 상에 배치된 절연성 물질을 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 상기 도전성 입자를 전극간의 접속에 사용하면, 인접하는 전극간의 단락을 한층 더 방지할 수 있다. 구체적으로는, 복수의 도전성 입자가 접촉했을 때 복수의 전극간에 절연성 물질이 존재하므로, 상하의 전극간이 아니고 가로 방향으로 인접하는 전극간의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 전극간의 접속 시에 2개의 전극으로 도전성 입자를 가압함으로써, 상기 제2 도전부와 전극 사이의 절연성 물질을 용이하게 배제할 수 있다. 상기 도전성 입자가 상기 제2 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖는 경우에는, 상기 제2 도전부와 전극 사이의 절연성 물질을 한층 더 용이하게 배제할 수 있다.
전극간의 압착 시에 상기 절연성 물질을 한층 더 용이하게 배제할 수 있는 점에서, 상기 절연성 물질은 절연성 입자인 것이 바람직하다. 상기 절연성 물질은 절연층이어도 된다.
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 폴리머, 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 폴리머로서는, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴산에스테르 공중합체, SB형 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 및SBS형 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 제2 도전부의 외표면 상에 절연성 물질을 배치하는 방법으로서는, 화학적 방법 및 물리적 혹은 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 혹은 기계적 방법으로서는, 스프레이 드라이, 하이브리다이제이션, 정전 부착법, 분무법, 디핑 및 진공 증착에 의한 방법 등을 들 수 있다. 절연성 물질이 탈리되기 어려운 점에서, 상기 제2 도전부의 표면에 화학 결합을 통해서 상기 절연성 물질을 배치하는 방법이 바람직하다.
상기 절연성 물질의 표면에는, 수산기 등의 극성기가 존재하는 것이 바람직하다. 상기 극성기가 존재함으로써, 후술하는 연속막이 상기 절연성 물질의 표면을 한층 더 균일하게 피복할 수 있다.
상기 제2 도전부의 외표면 및 상기 절연성 입자의 표면은 각각 반응성 관능기를 갖는 화합물에 의해 피복되어 있어도 된다. 상기 제2 도전부의 외표면과 상기 절연성 입자의 표면은 직접 화학 결합하고 있지 않아도 되고, 반응성 관능기를 갖는 화합물에 의해 간접적으로 화학 결합하고 있어도 된다. 상기 제2 도전부의 외표면에 카르복실기를 도입한 후, 해당 카르복실기가 폴리에틸렌이민 등의 고분자 전해질을 통해서 절연성 입자의 표면의 관능기와 화학 결합하고 있어도 상관없다.
상기 절연성 물질이 절연성 입자인 경우에, 상기 절연성 입자의 입자경은 상기 도전성 입자의 입자경 및 용도 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상기 절연성 입자의 입자경은 바람직하게는 10㎚ 이상, 보다 바람직하게는 100㎚ 이상이고, 바람직하게는 4000㎚ 이하, 보다 바람직하게는 2000㎚ 이하이다. 상기 절연성 입자의 입자경이 상기 하한 이상이면, 도전성 입자가 결합제 수지 중에 분산되었을 때, 복수의 도전성 입자에 있어서의 도전부끼리가 접촉하기 어려워진다. 상기 절연성 입자의 입자경이 상기 상한 이하이면, 전극간의 접속 시에, 전극과 도전성 입자 사이의 절연성 입자를 배제하기 위해서 압력을 너무 높게 할 필요가 없어지고, 고온으로 가열할 필요도 없어진다.
상기 절연성 입자의 입자경은, 절연성 입자가 진구상인 경우에는 직경을 나타내고, 절연성 입자가 진구상이 아닌 경우에는 원 상당 직경을 나타낸다. 상기 절연성 입자의 입자경은 평균 입자경인 것이 바람직하고, 수 평균 입자경인 것이 보다 바람직하다. 상기 절연성 입자의 입자경은, 예를 들어 임의의 절연성 입자 50개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하고, 각 절연성 입자의 입자경의 평균값을 산출하는 것이나, 레이저 회절식 입도 분포 측정을 행함으로써 구해진다. 전자 현미경 또는 광학 현미경에서의 관찰에서는, 1개당의 절연성 입자의 입자경은 원 상당 직경에서의 입자경으로서 구해진다. 전자 현미경 또는 광학 현미경에서의 관찰에 있어서, 임의의 50개의 절연성 입자의 원 상당 직경에서의 평균 입자경은 구 상당 직경에서의 평균 입자경과 거의 동등해진다. 레이저 회절식 입도 분포 측정에서는, 1개당의 절연성 입자의 입자경은 구 상당 직경에서의 입자경으로서 구해진다. 상기 절연성 입자의 입자경은 레이저 회절식 입도 분포 측정에 의해 산출하는 것이 바람직하다. 또한, 도전성 입자에 있어서, 절연성 입자의 입자경을 측정하는 경우에는 예를 들어 이하와 같이 해서 측정할 수 있다.
도전성 입자를 함유량이 30중량%가 되도록, Kulzer사제 「테크노 비트 4000」에 첨가하고, 분산시켜서 도전성 입자 검사용 매립 수지체를 제작한다. 그 검사용 매립 수지체 중의 분산된 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 선택하여, 각 도전성 입자에 있어서의 절연성 입자를 관찰한다. 각 도전성 입자에 있어서의 절연성 입자의 입자경을 계측하고, 그들을 산술 평균하여 절연성 입자의 입자경으로 한다.
상기 절연성 물질이 절연성 입자인 경우에, 상기 도전성 입자의 입자경의 상기 절연성 입자의 입자경에 대한 비(도전성 입자의 입자경/절연성 입자의 입자경)는 바람직하게는 3 이상, 보다 바람직하게는 5 이상, 한층 더 바람직하게는 8 이상, 더욱 바람직하게는 10 이상, 특히 바람직하게는 12 이상이다. 상기 절연성 물질이 절연성 입자인 경우에, 상기 도전성 입자의 입자경의 상기 절연성 입자의 입자경에 대한 비(도전성 입자의 입자경/절연성 입자의 입자경)는 바람직하게는 1000 이하, 보다 바람직하게는 100 이하, 한층 더 바람직하게는 75 이하, 더욱 바람직하게는 50 이하, 특히 바람직하게는 30 이하이다. 상기 비(도전성 입자의 입자경/절연성 입자의 입자경)가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 상기 제2 도전부의 외표면 상에 절연성 입자를 한층 더 균일하게 배치할 수 있고, 전극간의 절연 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다.
(연속막)
상기 도전성 입자가 상기 절연성 물질을 구비하는 경우에, 상기 도전성 입자는 무기 재료를 포함하는 연속막을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 연속막은 상기 제2 도전부의 표면을 덮고 있는 부분과, 상기 절연성 물질의 표면을 덮고 있는 부분을 갖는 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자에서는, 상기 제2 도전부의 표면과 상기 절연성 물질의 표면이 상기 연속막에 의해 피복되어 있는 것이 바람직하고, 상기 제2 도전부의 표면을 피복하고 있는 상기 연속막과 상기 절연성 물질을 피복하고 있는 상기 연속막이 이어져 있는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 도전성 입자를 결합제 수지 중에 분산시키는 등의 도전 접속 전에 도전성 입자의 표면으로부터 절연성 물질이 의도치 않게 탈리되는 것을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다. 결과로서, 인접하는 전극간의 절연 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다.
전극간의 절연 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점 및 전극간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점에서는, 상기 연속막은 무기 산화물막인 것이 바람직하다. 상기 연속막은 무기 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 도전성 입자를 사용해서 전극간을 전기적으로 접속할 때, 도전성 입자의 표면으로부터 절연성 물질이 한층 더 용이하게 탈리될 수 있다. 결과로서, 전극간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다.
상기 무기 재료 및 상기 무기 산화물막의 재료로서는, 규소, 티타늄, 지르코늄 및 알루미늄 등의 산화물, 그리고 이들 산화물의 복합물 등을 들 수 있다.
전극간의 절연 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점 및 전극간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높이는 관점에서는, 상기 연속막의 두께는 바람직하게는 1㎚ 이상, 보다 바람직하게는 10㎚ 이상이고, 바람직하게는 500㎚ 이하, 보다 바람직하게는 100㎚ 이하이다. 상기 연속막이 2층 이상의 다층 구조인 경우에는, 상기 연속막의 두께는 모든 층의 합계의 두께인 것이 바람직하다.
상기 연속막의 두께는, 임의의 도전성 입자 50개를 전자 현미경으로 관찰하고, 평균값을 산출함으로써 구하는 것이 바람직하다. 도전성 입자에 있어서 연속막의 두께를 측정하는 경우에는, 예를 들어 이하와 같이 측정할 수 있다.
도전성 입자를 함유량이 30중량%가 되도록, Kulzer사제 「테크노 비트 4000」에 첨가하고, 분산시켜서 도전성 입자 검사용 매립 수지체를 제작한다. 그 검사용 매립 수지체 중의 분산된 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 선택하여, 각 도전성 입자에 있어서의 연속막을 관찰한다. 각 도전성 입자에 있어서의 연속막의 두께를 계측하고, 그들을 산술 평균하여 연속막의 두께로 한다.
상기 절연성 물질이 절연성 입자인 경우에, 상기 연속막의 두께의 상기 절연성 입자의 입자경에 대한 비(연속막의 두께/절연성 입자의 입자경)는 바람직하게는 0.01 이상, 보다 바람직하게는 0.05 이상이고, 바람직하게는 1 이하, 보다 바람직하게는 0.1 이하이다. 상기 비(연속막의 두께/절연성 입자의 입자경)가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극간의 절연 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있고, 전극간의 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다.
상기 제2 도전부의 표면 및 상기 절연성 물질의 표면을 상기 연속막으로 피복하는 방법으로서는, 알콕시드의 가수분해 반응을 사용하여, 상기 제2 도전부의 표면 및 상기 절연성 물질의 표면에 절연성 조성물(금속 알콕시드를 포함하는 조성물)을 코팅하는 방법 등을 들 수 있다.
(방청 처리)
도전성 입자의 부식을 억제하고, 전극간의 접속 저항을 한층 더 낮추는 관점에서는, 상기 제2 도전부의 외표면은 방청 처리되어 있는 것이 바람직하다.
도통 신뢰성을 한층 더 높이는 관점에서는, 상기 제2 도전부의 외표면은, 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 화합물에 의해 방청 처리되어 있는 것이 바람직하다. 상기 제2 도전부의 외표면은, 인을 포함하지 않는 화합물에 의해 방청 처리되어 있어도 되고, 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖고 또한 인을 포함하지 않는 화합물에 의해 방청 처리되어 있어도 된다. 도통 신뢰성을 한층 더 높이는 관점에서는, 상기 제2 도전부의 외표면은, 알킬인산 화합물 또는 알킬티올에 의해 방청 처리되어 있는 것이 바람직하다. 방청 처리에 의해, 제2 도전부의 외표면에 방청막을 형성할 수 있다.
상기 방청막은 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 화합물(이하, 화합물 A라고도 한다)에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 제2 도전부의 외표면은, 상기 화합물 A에 의해 표면 처리되어 있는 것이 바람직하다. 상기 알킬기의 탄소수가 6 이상이면 제2 도전부 전체에서 녹이 한층 더 발생하기 어려워진다. 상기 알킬기의 탄소수가 22 이하이면, 도전성 입자의 도전성이 높아진다. 도전성 입자의 도전성을 한층 더 높이는 관점에서는, 상기 화합물 A에 있어서의 상기 알킬기의 탄소수는 16 이하인 것이 바람직하다. 상기 알킬기는 직쇄 구조를 갖고 있어도 되고, 분지 구조를 갖고 있어도 된다. 상기 알킬기는 직쇄 구조를 갖는 것이 바람직하다.
상기 화합물 A는 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖고 있으면 특별히 한정되지 않는다. 상기 화합물 A는, 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 인산에스테르 또는 그의 염, 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 아인산에스테르 또는 그의 염, 또는 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 알콕시실란인 것이 바람직하다. 상기 화합물 A는 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 알킬티올, 또는 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 디알킬디술피드인 것이 바람직하다. 상기 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 화합물 A는 인산에스테르 또는 그의 염, 아인산에스테르 또는 그의 염, 알콕시실란, 알킬티올 또는 디알킬디술피드인 것이 바람직하다. 이들 바람직한 화합물 A의 사용에 의해, 상기 제2 도전부에 녹을 한층 더 발생하기 어렵게 할 수 있다. 녹을 한층 더 발생하기 어렵게 하는 관점에서는, 상기 화합물 A는 상기 인산에스테르 또는 그의 염, 아인산에스테르 또는 그의 염, 또는 알킬티올인 것이 바람직하고, 상기 인산에스테르 또는 그의 염, 또는 아인산에스테르 또는 그의 염인 것이 보다 바람직하다. 상기 화합물 A는 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.
상기 화합물 A는 제2 도전부의 외표면과 반응 가능한 반응성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 화합물 A는 상기 절연성 물질과 반응 가능한 반응성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 방청막은 제2 도전부와 화학 결합하고 있는 것이 바람직하다. 상기 방청막은 상기 절연성 물질과 화학 결합하고 있는 것이 바람직하다. 상기 방청막은 상기 제2 도전부 및 상기 절연성 물질의 양쪽과 화학 결합하고 있는 것이 보다 바람직하다. 상기 반응성 관능기의 존재에 의해 및 상기 화학 결합에 의해, 상기 방청막의 박리가 발생하기 어려워지고, 이 결과 제2 도전부에 녹이 한층 더 발생하기 어려워지고, 또한 도전성 입자의 표면으로부터 절연성 물질이 의도치 않게 한층 더 탈리되기 어려워진다.
상기 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 인산에스테르 또는 그의 염으로서는, 예를 들어 인산헥실에스테르, 인산헵틸에스테르, 인산모노옥틸에스테르, 인산모노노닐에스테르, 인산모노데실에스테르, 인산모노운데실에스테르, 인산모노도데실에스테르, 인산모노트리데실에스테르, 인산모노테트라데실에스테르, 인산모노펜타데실에스테르, 인산모노헥실에스테르모노나트륨염, 인산모노헵틸에스테르모노나트륨염, 인산모노옥틸에스테르모노나트륨염, 인산모노노닐에스테르모노나트륨염, 인산모노데실에스테르모노나트륨염, 인산모노운데실에스테르모노나트륨염, 인산모노도데실에스테르모노나트륨염, 인산모노트리데실에스테르모노나트륨염, 인산모노테트라데실에스테르모노나트륨염 및 인산모노펜타데실에스테르모노나트륨염 등을 들 수 있다. 상기 인산에스테르의 칼륨염을 사용해도 된다.
상기 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 아인산에스테르 또는 그의 염으로서는, 예를 들어 아인산헥실에스테르, 아인산헵틸에스테르, 아인산모노옥틸에스테르, 아인산모노노닐에스테르, 아인산모노데실에스테르, 아인산모노운데실에스테르, 아인산모노도데실에스테르, 아인산모노트리데실에스테르, 아인산모노테트라데실에스테르, 아인산모노펜타데실에스테르, 아인산모노헥실에스테르모노나트륨염, 아인산모노헵틸에스테르모노나트륨염, 아인산모노옥틸에스테르모노나트륨염, 아인산모노노닐에스테르모노나트륨염, 아인산모노데실에스테르모노나트륨염, 아인산모노운데실에스테르모노나트륨염, 아인산모노도데실에스테르모노나트륨염, 아인산모노트리데실에스테르모노나트륨염, 아인산모노테트라데실에스테르모노나트륨염 및 아인산모노펜타데실에스테르모노나트륨염 등을 들 수 있다. 상기 아인산에스테르의 칼륨염을 사용해도 된다.
상기 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 알콕시실란으로서는, 예를 들어 헥실트리메톡시실란, 헥실트리에톡시실란, 헵틸트리메톡시실란, 헵틸트리에톡시실란, 옥틸트리메톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 노닐트리메톡시실란, 노닐트리에톡시실란, 데실트리메톡시실란, 데실트리에톡시실란, 운데실트리메톡시실란, 운데실트리에톡시실란, 도데실트리메톡시실란, 도데실트리에톡시실란, 트리데실트리메톡시실란, 트리데실트리에톡시실란, 테트라데실트리메톡시실란, 테트라데실트리에톡시실란, 펜타데실트리메톡시실란 및 펜타데실트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
상기 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 알킬티올로서는, 예를 들어 헥실티올, 헵틸티올, 옥틸티올, 노닐티올, 데실티올, 운데실티올, 도데실티올, 트리데실티올, 테트라데실티올, 펜타데실티올 및 헥사데실티올 등을 들 수 있다. 상기 알킬티올은 알킬쇄의 말단에 티올기를 갖는 것이 바람직하다.
상기 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 디알킬디술피드로서는, 예를 들어 디헥실디술피드, 디헵틸디술피드, 디옥틸디술피드, 디노닐디술피드, 디데실디술피드, 디운데실디술피드, 디도데실디술피드, 디트리데실디술피드, 디테트라데실디술피드, 디펜타데실디술피드 및 디헥사데실디술피드 등을 들 수 있다.
(용도)
상기 도전성 입자는 전극과, 상기 전극의 표면 상에 배치된 보호층을 구비하는 보호층 부착 전극의 도전 접속 용도에 적합하게 사용할 수 있다. 상기 도전성 입자는 배선과, 상기 배선의 표면 상에 배치된 보호층을 구비하는 보호층 부착 배선의 도전 접속 용도에 적합하게 사용할 수 있다. 상기 전극 및 상기 배선의 재료로서는 금, 은 또는 구리 등의 귀금속을 들 수 있다. 전극의 방청성을 한층 더 향상시키는 관점에서는, 상기 보호층은 머캅토기를 갖는 트리아졸 화합물, 머캅토기를 갖는 테트라졸 화합물, 머캅토기를 갖는 티아디아졸 화합물, 아미노기를 갖는 트리아졸 화합물 또는 아미노기를 갖는 테트라졸 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 상기 보호층 부착 전극 또는 상기 보호층 부착 배선의 도전 접속 용도에 상기 도전성 입자를 사용한 경우에는, 전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮출 수 있고, 도통 신뢰성을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다.
또한, 상기 도전성 입자는 플렉시블 부재의 전극의 도전 접속 용도에 적합하게 사용할 수 있다. 상기 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 위해서 사용되는 것이 바람직하고, 곡면 패널의 접속부를 형성하기 위해서 사용되는 것이 바람직하다.
(도전 재료)
본 발명에 관한 도전 재료는 상술한 도전성 입자와, 결합제 수지를 포함한다. 상기 도전성 입자는 결합제 수지 중에 분산되어, 도전 재료로서 사용되는 것이 바람직하다. 상기 도전 재료는 이방성 도전 재료인 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자 및 상기 도전 재료는 각각 전극간의 전기적인 접속에 사용되는 것이 바람직하다. 상기 도전 재료는 회로 접속용 재료인 것이 바람직하다.
상기 결합제 수지는 특별히 한정되지 않는다. 상기 결합제 수지로서, 공지된 절연성의 수지가 사용된다.
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 재료 및 상기 결합제 수지는 열가소성 성분 또는 열경화성 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 도전 재료 및 상기 결합제 수지는 열가소성 성분을 포함하고 있어도 되고, 열경화성 성분을 포함하고 있어도 된다. 상기 도전 재료 및 상기 결합제 수지는 열경화성 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 열경화성 성분은, 가열에 의해 경화 가능한 경화성 화합물과 열경화제를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 열경화제는 열 양이온 경화 개시제인 것이 바람직하다. 상기 가열에 의해 경화 가능한 경화성 화합물과 상기 열경화제는 상기 결합제 수지가 경화되도록 적당한 배합비로 사용된다.
상기 도전 재료는 상기 도전성 입자 및 상기 결합제 수지 외에, 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.
상기 결합제 중에 상기 도전성 입자를 분산시키는 방법은 종래 공지된 분산 방법을 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 상기 결합제 중에 상기 도전성 입자를 분산시키는 방법으로서는, 상기 결합제 중에 상기 도전성 입자를 첨가한 후, 플라네터리 믹서 등으로 혼련해서 분산시키는 방법, 상기 도전성 입자를 물 또는 유기 용제 중에 호모지나이저 등을 사용해서 균일하게 분산시킨 후, 상기 결합제 중에 첨가하고, 플라네터리 믹서 등으로 혼련해서 분산시키는 방법을 들 수 있다. 또한, 상기 결합제 중에 상기 도전성 입자를 분산시키는 방법으로서는, 상기 결합제를 물 또는 유기 용제 등으로 희석한 후, 상기 도전성 입자를 첨가하고, 플라네터리 믹서 등으로 혼련해서 분산시키는 방법 등을 들 수 있다.
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% 이상이고, 바람직하게는 99.99중량% 이하, 보다 바람직하게는 99.9중량% 이하이다. 상기 결합제 수지의 함유량이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극간에 도전성 입자가 효율적으로 배치되고, 도전 재료에 의해 접속된 접속 대상 부재의 접속 신뢰성을 한층 더 높게 할 수 있다.
상기 도전 재료 100중량% 중, 상기 도전성 입자의 함유량은 바람직하게는 0.01중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.1중량% 이상이고, 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, 전극간의 도통 신뢰성을 한층 더 높게 할 수 있다.
(접속 구조체)
상기 도전성 입자를 사용하여, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 상기 도전 재료를 사용하여 접속 대상 부재를 접속함으로써, 접속 구조체를 얻을 수 있다.
상기 접속 구조체는 제1 접속 대상 부재와, 제2 접속 대상 부재와, 제1, 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비한다. 상기 접속 구조체에서는, 상기 접속부의 재료가 상술한 도전성 입자이거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료인 것이 바람직하다. 상기 접속부가 상술한 도전성 입자에 의해 형성되어 있거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 접속 구조체에서는, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 상기 도전성 입자에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 상기 접속부의 재료로서 도전성 입자가 사용된 경우에는, 접속부 자체가 도전성 입자이다. 즉, 제1, 제2 접속 대상 부재가 상기 도전성 입자에 의해 접속된다.
전극간의 접속 저항을 한층 더 효과적으로 낮추는 관점에서는, 상기 접속 구조체에서는, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위가, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극의 외표면의 주 금속의 표준 전극 전위보다 작은 것이 바람직하다.
도 7에, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 도전성 입자를 사용한 접속 구조체를 모식적으로 정면 단면도로 나타낸다.
도 7에 도시하는 접속 구조체(51)는, 제1 접속 대상 부재(52)와, 제2 접속 대상 부재(53)와, 제1, 제2 접속 대상 부재(52, 53)를 접속하고 있는 접속부(54)를 구비한다. 접속부(54)는 도전성 입자(1)을 포함하는 도전 재료를 경화시킴으로써 형성되어 있다. 또한, 도 7에서는 도전성 입자(1)는 도시의 편의상, 대략도적으로 나타내져 있다. 도전성 입자(1) 대신에, 도전성 입자(11, 21 및 31) 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, 제2 접속 대상 부재(52, 53)가 도전성 입자(1)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
상기 접속 구조체의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 상기 접속 구조체의 제조 방법의 일례로서는, 상기 제1 접속 대상 부재와 상기 제2 접속 대상 부재 사이에 상기 도전 재료를 배치하고, 적층체를 얻은 후, 해당 적층체를 가열 및 가압하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 가압의 압력은 9.8×104㎩ 내지 4.9×106㎩정도이다. 상기 가열의 온도는 50℃ 내지 220℃ 정도이다. 플렉시블 프린트 기판의 전극, 수지 필름 상에 배치된 전극 및 터치 패널의 전극을 접속하기 위한 상기 가압의 압력은 9.8×104㎩ 내지 1.0×106㎩ 정도이다.
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 기판을 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, 구리 전극, 은 전극, SUS 전극, 몰리브덴 전극 및 텅스텐 전극 등의 금속 전극을 들 수 있다. 상기 접속 대상 부재가 플렉시블 프린트 기판인 경우에는, 상기 전극은 금 전극, 니켈 전극, 주석 전극 또는 구리 전극인 것이 바람직하다. 상기 접속 대상 부재가 유리 기판인 경우에는, 상기 전극은 알루미늄 전극, 구리 전극, 몰리브덴 전극 또는 텅스텐 전극인 것이 바람직하다. 또한, 상기 전극이 알루미늄 전극인 경우에는, 알루미늄만으로 형성된 전극이어도 되고, 금속 산화물층의 표면에 알루미늄층이 적층된 전극이어도 된다. 상기 금속 산화물층의 재료로서는, 3가의 금속 원소가 도프된 산화인듐 및 3가의 금속 원소가 도프된 산화아연 등을 들 수 있다. 상기 3가의 금속 원소로서는, Al 및 Ga 등을 들 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예에만 한정되지 않는다.
(표준 전극 전위)
실시예 및 비교예에서 사용하는 제1 도전부, 제2 도전부, 제1 전극 및 제2 전극에 사용되는 금속에 관해서, 해당 금속의 표준 전극 전위는 다음과 같다.
알루미늄: -1.662(V)
철: -0.440(V)
코발트: -0.280(V)
니켈: -0.257(V)
주석: -0.138(V)
루테늄: +0.300(V)
구리: +0.337(V)
로듐: +0.758(V)
은: +0.799(V)
팔라듐: +0.990(V)
백금: +1.188(V)
금: +1.830(V)
(실시예 1)
(1) 도전성 입자의 제작(제1 도전부의 형성)
디비닐벤젠 공중합체 수지 입자(기재 입자 A, 세끼스이 가가꾸 고교사제 「마이크로펄 SP-203」, 입자경 3㎛)를 준비했다. 팔라듐 촉매액을 5중량% 포함하는 알칼리 용액 100중량부에, 상기 기재 입자 A 10중량부를 초음파 분산기를 사용해서 분산시킨 후, 용액을 여과함으로써 기재 입자 A를 취출했다. 이어서, 기재 입자 A를 디메틸아민보란 1중량% 용액 100중량부에 첨가하고, 기재 입자 A의 표면을 활성화시켰다. 표면이 활성화된 기재 입자 A를 충분히 수세한 후, 증류수 500중량부에 첨가하고, 분산시킴으로써 현탁액을 얻었다.
또한, 니켈 도금액으로서, 황산니켈 0.14mol/L, 디메틸아민보란 0.46mol/L 및 시트르산나트륨 0.2mol/L를 포함하는 니켈 도금액(pH8.5)을 준비했다.
얻어진 현탁액을 60℃에서 교반하면서, 상기 니켈 도금액을 현탁액에 적하 속도 30mL/분의 조건에서 10분간 적하했다. 그 후, 적하 속도 10mL/분의 조건에서 40분간 적하하고, 또한 그 후, 적하 속도 4mL/분의 조건에서 80분간 적하함으로써, 도금막 중에 도입되는 보론의 함유량을 제어하면서 무전해 니켈-보론 합금 도금을 행하였다.
그 후, 상기 현탁액을 여과함으로써 입자를 취출하고, 수세하고, 건조함으로써, 기재 입자 A의 표면 상에 제1 도전부(니켈을 포함하는 도전층, 두께 0.1㎛)가 배치된 입자를 얻었다.
(2) 도전성 입자의 제작(제2 도전부의 형성)
얻어진 입자 10g을 초음파 처리기에 의해 이온 교환수 500mL에 분산시켜, 현탁액을 얻었다. 황산팔라듐 0.02mol/L, 착화제로서 에틸렌디아민 0.04mol/L, 환원제로서 포름산암모늄 0.06mol/L 및 결정 조정제를 포함하는 pH10.0의 도금액을 준비했다. 얻어진 현탁액을 50℃에서 교반하면서, 얻어진 도금액을 서서히 첨가하고, 무전해 팔라듐 도금을 행하여 제2 도전부를 형성했다. 제2 도전부의 두께가 20㎚가 된 시점에서 무전해 팔라듐 도금을 종료했다. 상기 제1 도전부의 표면 상에 제2 도전부(팔라듐층, 두께 0.02㎛)가 형성된 도전성 입자(입자경 3.24㎛)를 얻었다.
(3) 도전 필름(이방성 도전 필름)의 제작
열경화성 화합물인 페녹시 화합물(Inchem사제 「PKHC」) 30중량부를 PGMEA 35중량부와 메틸에틸케톤 35중량부의 혼합 용매에 넣고, 24시간 상온에서 교반해서 페녹시 화합물의 30중량% 분산액을 얻었다. 이어서, 상기 분산액 30중량부와, 열경화성 화합물인 에폭시 화합물(DIC사제 「EPICLON HP-4032D」) 30중량부와, 잠재형 열경화제인 이미다졸의 마이크로 캡슐 경화제(아사히 가세이사제 「노바큐어 HXA3922」) 30중량부를 배합한 배합물을 얻었다. 얻어진 배합물에 실란 커플링제(신에쯔 가가꾸 고교사제 「KBM-403」) 1중량부를 배합하고, 또한 얻어진 도전성 입자를, 얻어지는 도전 필름 100중량% 중에서의 함유량이 10중량%가 되도록 첨가했다. 그 후, 고형분량이 50%가 되도록 메틸에틸케톤을 첨가하고, 유성식 교반기를 사용해서 2000rpm으로 5분간 교반함으로써 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물을 박리 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 상에 도포하고, 용매를 건조시켜, 두께가 20㎛인 이방성 도전 필름을 얻었다.
(4) 접속 구조체의 제작
제1 접속 대상 부재로서, L/S가 10㎛/10㎛인 구리 전극 패턴(제1 전극)을 상면에 갖는 플라스틱 기판을 준비했다. 또한, 제2 접속 대상 부재로서, L/S가 10㎛/10㎛인 구리 전극 패턴(제2 전극)을 하면에 갖는 플렉시블 기판을 준비했다.
상기 플라스틱 기판의 상면에, 제작 직후의 도전 필름(이방성 도전 필름)을 배치하여, 도전 필름층(이방성 도전 필름층)을 형성했다. 이어서, 도전 필름층(이방성 도전 필름층)의 상면에 상기 플렉시블 기판을 전극끼리가 대향하도록 적층했다. 그 후, 도전 필름층(이방성 도전 필름층)의 온도가 100℃가 되도록 헤드의 온도를 조정하면서, 플렉시블 기판의 상면에 가압 가열 헤드를 얹고, 전극 면적에 대하여 60㎫의 압력을 가해서 도전 필름을 100℃에서 경화시켜서, 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 2)
제1 도전부를 형성할 때, 기재 입자 A의 현탁액에 니켈 입자 슬러리(평균 입자경 150㎚) 1g을 첨가했다. 기재 입자 A 대신에 기재 입자 A의 표면에 코어 물질을 부착시킨 입자를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 3)
제1 도전부를 형성할 때, 니켈 입자 슬러리(평균 입자경 150㎚) 대신에 알루미나 입자 슬러리(평균 입자경 150㎚)를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 4)
제1 도전부를 형성할 때, 니켈 입자 슬러리(평균 입자경 150㎚) 대신에 티타니아 입자 슬러리(평균 입자경 150㎚)를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 5)
제1 도전부를 형성할 때 기재 입자 A의 입자경을 3㎛에서 1.5㎛로 변경한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 6)
제1 도전부를 형성할 때 기재 입자 A의 입자경을 3㎛에서 20㎛로 변경한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 7)
탄소수 6의 알킬기를 갖는 화합물을 사용하여, 얻어진 도전성 입자를 분산시킴으로써 도전성 입자의 외표면을 방청 처리한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 8)
4구 세퍼러블 커버, 교반 날개, 삼방 코크, 냉각관 및 온도 프로브가 설치된 1000mL의 세퍼러블 플라스크에, 이하의 모노머 조성물을 넣고, 모노머 조성물의 고형분율이 5중량%가 되도록 이온 교환수를 칭량한 후, 200rpm으로 교반하고, 질소 분위기 하 70℃에서 24시간 중합을 행하였다. 상기 모노머 조성물은 메타크릴산메틸 100mmol과, N,N,N-트리메틸-N-2-메타크릴로일옥시에틸암모늄클로라이드 1mmol과, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)이염산염 1mmol을 포함한다. 반응 종료 후, 동결 건조하여, 표면에 암모늄기를 갖고, 평균 입자경 220㎚ 및 CV값 10%의 절연성 입자를 얻었다.
절연성 입자를 초음파 조사 하에서 이온 교환수에 분산시켜, 절연성 입자의 10중량% 수분산액을 얻었다.
실시예 3에서 얻어진 도전성 입자 10g을 이온 교환수 500mL에 분산시키고, 절연성 입자의 수분산액 4g을 첨가하고, 실온에서 6시간 교반했다. 3㎛의 메쉬 필터로 여과한 후, 추가로 메탄올로 세정하고, 건조시켜서, 절연성 입자가 부착된 도전성 입자(절연성 입자 부착 도전성 입자)를 얻었다.
주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 관찰한 바, 도전성 입자의 표면에 절연성 입자에 의한 피복층이 1층만 형성되어 있었다. 화상 해석에 의해 도전성 입자의 중심으로부터 2.5㎛의 면적에 대한 절연성 입자의 피복 면적(즉 절연성 입자의 입자경의 투영 면적)을 산출한 바, 피복률은 40%였다.
도전 필름(이방성 도전 필름)을 제작할 때 도전성 입자 대신에 절연성 입자 부착 도전성 입자를 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 9)
제2 도전부를 형성할 때 무전해 팔라듐 도금 대신에 무전해 금 도금을 실시한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 10)
제2 도전부를 형성할 때 무전해 팔라듐 도금 대신에 무전해 루테늄 도금을 실시한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 11)
제2 접속 대상 부재로서, 제2 접속 대상 부재에 있어서의 전극의 외표면의 주 금속이 금인 전극 패턴(제2 전극)을 하면에 갖는 플렉시블 기판을 준비했다. 접속 구조체를 제작할 때, L/S가 10㎛/10㎛인 구리 전극 패턴(제2 전극)을 하면에 갖는 플렉시블 기판 대신에 준비한 플렉시블 기판을 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 12)
제2 접속 대상 부재로서, 제2 접속 대상 부재에 있어서의 전극의 외표면의 주 금속이 은인 전극 패턴(제2 전극)을 하면에 갖는 플렉시블 기판을 준비했다. 접속 구조체를 제작할 때, L/S가 10㎛/10㎛인 구리 전극 패턴(제2 전극)을 하면에 갖는 플렉시블 기판 대신에 준비한 플렉시블 기판을 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 13)
제1 접속 대상 부재로서, 제1 접속 대상 부재에 있어서의 전극의 외표면의 주 금속이 금인 전극 패턴(제1 전극)을 상면에 갖는 플라스틱 기판을 준비했다. 또한, 제2 접속 대상 부재로서, 제2 접속 대상 부재에 있어서의 전극의 외표면의 주 금속이 금인 전극 패턴(제2 전극)을 하면에 갖는 플렉시블 기판을 준비했다. 접속 구조체를 제작할 때, L/S가 10㎛/10㎛인 구리 전극 패턴(제1 전극)을 상면에 갖는 플라스틱 기판과 L/S가 10㎛/10㎛인 구리 전극 패턴(제2 전극)을 하면에 갖는 플렉시블 기판 대신에 준비한 기판을 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 14)
교반기 및 온도계가 설치된 500mL의 반응 용기 내에, 0.13중량%의 암모니아 수용액 300g을 넣었다. 이어서, 반응 용기 내의 암모니아 수용액 중에, 메틸트리메톡시실란 1.9g과, 비닐트리메톡시실란 12.7g과, 실리콘알콕시 올리고머 A(신에쯔 가가꾸 고교사제 「KR-517」) 0.4g의 혼합물을 천천히 첨가했다. 교반하면서 가수분해 및 축합 반응을 진행시킨 후, 25중량% 암모니아 수용액 1.6mL 첨가한 후, 암모니아 수용액 중으로부터 입자를 단리하고, 얻어진 입자를 산소 분압 10-10atm, 380℃(소성 온도)에서 2시간(소성 시간) 소성하여, 유기 무기 하이브리드 입자(기재 입자 B)를 얻었다. 얻어진 유기 무기 하이브리드 입자(기재 입자 B)의 입자경은 3㎛였다.
도전성 입자를 제작할 때 기재 입자 A 대신에 기재 입자 B를 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 15)
니켈 도금액 (1)로서, 황산니켈 0.14mol/L, 디메틸아민보란 0.46mol/L 및 시트르산나트륨 0.2mol/L를 포함하는 니켈 도금액(pH8.5)을 준비했다. 또한, 니켈 도금액 (2)로서, 황산니켈 0.14mol/L, 염화티타늄(III) 0.60mol/L를 포함하는 니켈 도금액(pH8.0)을 준비했다.
제1 도전부를 형성할 때, 얻어진 현탁액을 60℃에서 교반하면서, 상기 니켈 도금액 (1)을 현탁액에 적하 속도 6mL/분의 조건에서 10분간 적하했다. 그 후, 적하 속도 2mL/분의 조건에서 40분간 적하하고, 또한 그 후, 적하 속도 0.8mL/분의 조건에서 80분간 적하함으로써, 도금막 중에 도입되는 보론의 함유량을 제어하면서, 기재 입자 A의 표면에 무전해 니켈-보론 합금 도금을 행했다(두께 0.02㎛). 계속해서 액온을 70℃로 설정하고, 상기 니켈 도금액 (2)를 서서히 적하하고, 무전해 니켈 도금을 행하여 현탁액 (2)를 얻었다.
그 후, 현탁액 (2)를 여과함으로써 입자를 취출하고, 수세하고, 건조함으로써, 기재 입자 A의 표면에 니켈-보론 합금의 도전층(두께 0.02㎛)과 순니켈 도전층(두께 0.08㎛)이 배치된 니켈을 주 금속으로 하는 제1 도전부(두께 0.1㎛)가 형성된 입자를 얻었다. 얻어진 입자를 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 16)
제1 접속 대상 부재에 있어서의 전극의 외표면 및 제2 접속 대상 부재에 있어서의 전극의 외표면에, 3-머캅토-트리아졸을 포함하는 보호층을 형성한 플라스틱 기판 및 플렉시블 기판을 준비했다. 접속 구조체를 제작할 때, L/S가 10㎛/10㎛인 구리 전극 패턴(제1 전극)을 상면에 갖는 플라스틱 기판과 L/S가 10㎛/10㎛인 구리 전극 패턴(제2 전극)을 하면에 갖는 플렉시블 기판 대신에 준비한 기판을 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 접속 구조체를 얻었다.
(실시예 17)
니켈 도금액으로서, 황산니켈 0.14mol/L, 디메틸아민보란 0.46mol/L 및 시트르산나트륨 0.2mol/L를 포함하는 니켈 도금액(pH8.5)을 준비했다.
제1 도전부를 형성할 때, 얻어진 현탁액을 60℃에서 교반하면서, 상기 니켈 도금액을 현탁액에 적하 속도 30mL/분의 조건에서 10분간 적하하고, 그 후, 적하 속도 10mL/분의 조건에서 40분간 적하했다. 또한 그 후, 상기 니켈 도금액을 황산으로 pH6.8로 조정하고, 반응 온도를 30℃ 이하로 하고 나서 상기 니켈 도금액을 적하 속도 4mL/분의 조건에서 80분간 적하함으로써, 도금막 중에 도입되는 보론의 함유량을 제어하면서 무전해 니켈-보론 합금 도금을 행하여, 현탁액 (2)를 얻었다.
그 후, 현탁액 (2)를 여과함으로써 입자를 취출하고, 수세하고, 건조함으로써, 기재 입자 A의 표면에 니켈을 주 금속으로 하는 제1 도전부(두께 0.1㎛)가 형성된 입자를 얻었다. 얻어진 입자에 있어서의 제1 도전부에서는, 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 1.0중량%이고, 또한 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 6.0중량%였다. 얻어진 입자를 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(비교예 1)
니켈 도금액 (1)로서, 황산니켈 0.14mol/L, 디메틸아민보란 0.46mol/L 및 시트르산나트륨 0.4mol/L를 포함하는 니켈 도금액(pH8.0)을 준비했다. 또한, 니켈 도금액 (2)로서, 황산니켈 0.05mol/L, 디메틸아민보란 0.95mol/L 및 시트르산나트륨 0.8mol/L를 포함하는 니켈 도금액(pH6.0)을 준비했다.
제1 도전부를 형성할 때, 얻어진 현탁액을 60℃에서 교반하면서, 상기 니켈 도금액 (1)을 현탁액에 적하 속도 5mL/분의 조건에서 40분간 적하했다. 그 후, 액온을 20℃로 설정하고, 상기 니켈 도금액 (2)(pH6.0)를 서서히 적하하고, 무전해 니켈-보론 합금 도금을 행하여 현탁액 (2)를 얻었다.
그 후, 현탁액 (2)를 여과함으로써 입자를 취출하고, 수세하고, 건조함으로써, 기재 입자 A의 표면 상에 제1 도전부(니켈을 포함하는 도전층, 두께 0.1㎛)가 배치된 입자를 얻었다. 얻어진 입자에 있어서의 제1 도전부에서는, 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 0.05중량%이고, 또한 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 15.0중량%였다. 얻어진 입자를 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(비교예 2)
니켈 도금액으로서, 황산니켈 0.25mol/L, 차아인산나트륨 0.25mol/L 및 시트르산나트륨 0.15mol/L를 포함하는 니켈 도금액(pH9.0)을 준비했다.
제1 도전부를 형성할 때, 얻어진 현탁액을 60℃에서 교반하면서, 상기 니켈 도금액을 현탁액에 서서히 적하하고, 무전해 니켈-인 합금 도금을 행하였다. 그 후, 현탁액을 여과함으로써 입자를 취출하고, 수세하고, 건조함으로써, 기재 입자 A의 표면에 니켈-인층(두께 0.1㎛)이 배치된 입자를 얻었다. 도전층 100중량% 중의 니켈의 함유량은 97.0중량%, 인의 함유량은 3.0중량%였다. 얻어진 입자를 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 재료 및 접속 구조체를 얻었다.
(비교예 3)
니켈 도금액으로서, 황산니켈 0.40mol/L, 차아인산나트륨 0.15mol/L 및 시트르산나트륨 0.15mol/L를 포함하는 니켈 도금액(pH10.0)을 준비했다.
제1 도전부를 형성할 때, 얻어진 현탁액을 80℃에서 교반하면서, 상기 니켈 도금액을 현탁액에 서서히 적하하고, 무전해 니켈-인 합금 도금을 행하였다. 그 후, 현탁액을 여과함으로써 입자를 취출하고, 수세하고, 건조함으로써, 기재 입자 A의 표면에 니켈-인층(두께 0.1㎛)이 배치된 입자를 얻었다. 도전층 100중량% 중의 니켈의 함유량은 99.5중량%, 인의 함유량은 0.5중량%였다. 얻어진 입자를 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 재료 및 접속 구조체를 얻었다.
(비교예 4)
제1 접속 대상 부재로서, 제1 접속 대상 부재에 있어서의 전극의 외표면의 주 금속이 금인 전극 패턴(제1 전극)을 상면에 갖는 플라스틱 기판을 준비했다. 또한, 제2 접속 대상 부재로서, 제2 접속 대상 부재에 있어서의 전극의 외표면의 주 금속이 금인 전극 패턴(제2 전극)을 하면에 갖는 플렉시블 기판을 준비했다. 접속 구조체를 제작할 때, L/S가 10㎛/10㎛인 구리 전극 패턴(제1 전극)을 상면에 갖는 플라스틱 기판과 L/S가 10㎛/10㎛인 구리 전극 패턴(제2 전극)을 하면에 갖는 플렉시블 기판 대신에 준비한 기판을 사용한 것 이외에는, 비교예 3과 마찬가지로 하여 접속 구조체를 얻었다.
(비교예 5)
도전성 입자를 제작할 때 제2 도전부를 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 16과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 재료 및 접속 구조체를 얻었다.
(비교예 6)
제2 도전부를 형성할 때 무전해 코발트 도금을 실시한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 도전성 입자, 도전 필름 및 접속 구조체를 얻었다.
(도전성 입자의 입자경)
도전성 입자의 입자경은 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치(호리바 세이사꾸쇼사제 「LA-920」)를 사용하여 측정했다.
(평가)
(1) 제1 도전부의 전체 100중량% 중에 있어서의 니켈 및 붕소의 평균 함유량
도전성 입자의 제작 시에 제1 도전부만을 형성함으로써, 제1 도전부만이 형성된 입자를 준비했다. 60% 질산 5mL와 37% 염산 10mL의 혼합액에, 준비한 입자 5g을 추가하고, 제1 도전부를 완전히 용해시켜서 용액을 얻었다. 얻어진 용액을 사용하여, 니켈 및 붕소의 함유량을 고주파 유도 결합 플라스마 이온원 질량 분석 장치(히타치 하이테크 사이언스사제 「ICP-MS」)에 의해 분석했다. 또한, 상기 입자를 5g 준비하는 것이 곤란한 경우에는, 측정에 사용하는 입자는 5g 미만이어도 된다.
(2) 제1 도전부의 두께 방향에 있어서의 니켈 및 붕소의 평균 함유량
제1 도전부의 두께 방향에 있어서의 니켈 및 붕소의 함유량 분포를 측정했다.
집속 이온빔을 사용하여, 얻어진 도전성 입자의 박막 절편을 제작했다. 전계 방사형 투과 전자 현미경(니혼덴시사제 「JEM-2010FEF」)을 사용하여, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDS)에 의해, 제1 도전부의 두께 방향에 있어서의 니켈 및 붕소의 각 함유량을 측정했다. 이 결과로부터, 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5까지의 상기 영역 (R1)(내표면측의 두께 20%의 영역) 및 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5까지의 상기 영역 (R2)(외표면측의 두께 20%의 영역)의 100중량% 중에 있어서의 니켈(Ni) 및 붕소(B)의 평균 함유량을 구했다. 얻어진 결과로부터, 상기 영역 (R1)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 영역 (R2)의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값(붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값)을 산출했다.
(3) 접속 저항 A(초기)
얻어진 접속 구조체의 대향하는 전극간의 접속 저항 A를 4 단자법에 의해 측정했다. 또한, 전압=전류×저항의 관계로부터, 일정한 전류를 흘렸을 때의 전압을 측정함으로써 접속 저항을 구할 수 있다. 또한, 접속 저항 A를 하기 기준으로 판정했다.
[접속 저항 A의 평가 기준]
○○○: 접속 저항 A가 2.0Ω 이하
○○: 접속 저항 A가 2.0Ω을 초과하고 3.0Ω 이하
○: 접속 저항 A가 3.0Ω을 초과하고 5.0Ω 이하
△: 접속 저항 A가 5.0Ω을 초과하고 10Ω 이하
×: 접속 저항 A가 10Ω을 초과한다
(4) 접속 저항 B(신뢰성 시험 후)
상기 (1) 초기의 접속 저항의 평가에서 얻어진 접속 구조체를, 85℃ 및 상대 습도 85%의 조건에서 방치했다. 방치 개시부터 1000 시간 후에, 상기 (3) 접속 저항 A의 평가와 마찬가지로 전극간의 접속 저항 B를 4 단자법에 의해 측정했다. 또한, 접속 저항 B를 하기 기준으로 판정했다.
[접속 저항 B의 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 3배 미만
×: 접속 저항 B가 접속 저항 A의 3배 이상
(5) 도전부의 균열(초기)
얻어진 도전성 입자 1g과, 톨루엔 20g과, 직경 0.5㎜의 지르코니아 볼 45g을 혼합하고, 직경 3㎝의 교반 블레이드로 400rpm의 조건에서 2분간 교반했다. 고액 분리된 입자를 건조시킨 후, SEM 관찰을 행하였다. 도전성 입자 1000개 중, 도전부에 균열이 발생한 도전성 입자의 개수를 카운트하여 도전부의 균열을 하기 기준으로 판정했다. 또한, 도전부의 균열의 평가에 사용하는 상기 도전성 입자의 사용량은, 1000개 관찰할 수 있는 것이면 1g 미만이어도 된다.
[도전부의 균열(초기)의 판정 기준]
○○○: 도전부에 균열이 발생한 도전성 입자의 개수의 비율이 3% 미만
○○: 도전부에 균열이 발생한 도전성 입자의 개수의 비율이 3% 이상 10% 미만
○: 도전부에 균열이 발생한 도전성 입자의 개수의 비율이 10% 이상 20% 미만
△: 도전부에 균열이 발생한 도전성 입자의 개수의 비율이 20% 이상 30% 미만
×: 도전부에 균열이 발생한 도전성 입자의 개수의 비율이 30% 이상
(6) 도전부의 균열(신뢰성 시험 후)
얻어진 도전성 입자를 85℃ 및 상대 습도 85%의 조건에서 방치했다. 방치 개시로부터 1000시간 후에, 방치한 도전성 입자 1g과, 톨루엔 20g과, 직경 0.5㎜의 지르코니아 볼 45g을 혼합하고, 직경 3㎝의 교반 블레이드로 400rpm의 조건에서 2분간 교반했다. 고액 분리된 입자를 건조시킨 후, SEM 관찰을 행하였다. 도전성 입자 1000개 중, 도전부에 균열이 발생한 도전성 입자의 개수를 카운트하여, 도전부의 균열을 하기 기준으로 판정했다. 또한, 도전부의 균열의 평가에 사용하는 상기 도전성 입자의 사용량은, 1000개 관찰할 수 있는 것이면 1g 미만이어도 된다.
[도전부의 균열(신뢰성 시험 후)의 판정 기준]
○○○: 도전부에 균열이 발생한 도전성 입자의 개수의 비율이 5% 미만
○○: 도전부에 균열이 발생한 도전성 입자의 개수의 비율이 5% 이상 15% 미만
○: 도전부에 균열이 발생한 도전성 입자의 개수의 비율이 15% 이상 25% 미만
△: 도전부에 균열이 발생한 도전성 입자의 개수의 비율이 25% 이상 35% 미만
×: 도전부에 균열이 발생한 도전성 입자의 개수의 비율이 35% 이상
도전성 입자의 상세 및 결과를 하기 표 1 내지 4에 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
1, 11, 21, 31 : 도전성 입자
2 : 기재 입자
3, 13, 23, 33 : 제1 도전부
4, 24, 34 : 제2 도전부
13A, 13B : 도전부
25 : 코어 물질
26 : 절연성 물질
21A, 23A, 24A : 돌기
31A, 33A, 34A : 돌기
51 : 접속 구조체
52 : 제1 접속 대상 부재
52a : 제1 전극
53 : 제2 접속 대상 부재
53a : 제2 전극
54 : 접속부

Claims (18)

  1. 기재 입자와,
    상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 제1 도전부와,
    상기 제1 도전부의 표면 상에 배치된 제2 도전부를 구비하고,
    상기 제1 도전부가 니켈과 붕소를 포함하고, 또한 인을 포함하지 않고,
    상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량과, 상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량의 차의 절댓값이 0중량% 이상 10중량% 이하이고,
    상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위가, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위보다 작은, 도전성 입자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위와, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위의 차의 절댓값이 0.05V 이상 3V 이하인, 도전성 입자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 도전부의 내표면으로부터 외측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 0중량% 이상 10중량% 이하이고,
    상기 제1 도전부의 외표면으로부터 내측을 향해서 두께 1/5의 영역의 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 0중량% 이상 10중량% 이하인, 도전성 입자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도전부의 전체 100중량% 중에 있어서의 니켈의 평균 함유량이 50중량% 이상 99.9중량% 이하인, 도전성 입자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도전부의 전체 100중량% 중에 있어서의 붕소의 평균 함유량이 0.001중량% 이상 10중량% 이하인, 도전성 입자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도전부에 있어서의 주 금속이 주석, 구리, 팔라듐, 루테늄, 백금, 은, 로듐, 이리듐 또는 금인, 도전성 입자.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도전부의 외표면이 방청 처리되어 있는, 도전성 입자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 도전부의 외표면이, 탄소수 6 내지 22의 알킬기를 갖는 화합물에 의해 방청 처리되어 있는, 도전성 입자.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재 입자의 입자경이 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하인, 도전성 입자.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖는, 도전성 입자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 내부 또는 내측에 있어서, 복수의 상기 돌기를 형성하도록, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 표면을 융기시키고 있는 복수의 코어 물질을 구비하는, 도전성 입자.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 내부 또는 내측에 있어서, 복수의 상기 돌기를 형성하도록, 상기 제1 도전부 또는 상기 제2 도전부의 표면을 융기시키고 있는 복수의 코어 물질을 구비하지 않는, 도전성 입자.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도전부의 외표면 상에 배치된 절연성 물질을 구비하는, 도전성 입자.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 전극과, 상기 전극의 표면 상에 배치된 보호층을 구비하는 보호층 부착 전극의 도전 접속 용도에 사용되는, 도전성 입자.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 플렉시블 부재의 전극의 도전 접속 용도에 사용되는, 도전성 입자.
  16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 도전성 입자와, 결합제 수지를 포함하는, 도전 재료.
  17. 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 접속부가, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 도전성 입자에 의해 형성되어 있거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료에 의해 형성되어 있고,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 상기 도전성 입자에 의해 전기적으로 접속되어 있는, 접속 구조체.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 도전부에 있어서의 주 금속의 표준 전극 전위가, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극의 외표면의 주 금속의 표준 전극 전위보다 작은, 접속 구조체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6357347B2 (ja) * 2013-05-14 2018-07-11 積水化学工業株式会社 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
JP6777380B2 (ja) * 2014-05-27 2020-10-28 積水化学工業株式会社 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
JP6724299B2 (ja) * 2015-06-18 2020-07-15 日立化成株式会社 感光性樹脂組成物及び感光性エレメント
JP2017059471A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 デクセリアルズ株式会社 接続材料

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013020721A (ja) 2011-07-07 2013-01-31 Hitachi Chem Co Ltd 導電粒子

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