TW201803960A - 絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著劑及連接結構體 - Google Patents

絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著劑及連接結構體 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種於微小電路的連接中亦可兼具優異的絕緣可靠性及導通可靠性的絕緣被覆導電粒子。絕緣被覆導電粒子(100a)具備導電粒子(1)及附著於導電粒子(1)的表面的多個絕緣粒子(210)。導電粒子(1)的平均粒徑為1 μm以上且10 μm以下。絕緣粒子(210)包含具有200 nm以上且500 nm以下的平均粒徑的第一絕緣粒子(210a)、及具有30 nm以上且130 nm以下的平均粒徑且包含氧化矽的第二絕緣粒子(210b)。

Description

絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著劑、連接結構體
本發明是有關於一種絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著劑及連接結構體。
於液晶顯示用玻璃面板(glass panel)上安裝液晶驅動用積體電路(Integrated Circuit,IC)的方式大致可分為玻璃上晶片(Chip-on-Glass,COG)安裝及可撓性基板上晶片(Chip-on-Flex,COF)安裝此兩種。於COG安裝中,使用含有導電粒子的異向導電性接著劑將液晶驅動用IC直接接合於玻璃面板上。另一方面,於COF安裝中,於具有金屬配線的可撓性帶(flexible tape)上接合液晶驅動用IC,使用含有導電粒子的異向導電性接著劑將該些構件接合於玻璃面板。此處所謂「異向性」,是指於加壓方向上導通,且於非加壓方向上保持絕緣性。
伴隨著近年來的液晶顯示的高精細化,作為液晶驅動用IC的電路電極的金屬凸塊正窄間距化及窄面積化。因此,有異向導電性接著劑的導電粒子流出至鄰接的電路電極間而產生短路之虞。尤其於COG安裝中該傾向顯著。若導電粒子流出至鄰接的電路電極間,則位於金屬凸塊與玻璃面板之間的異向導電性接著劑中的導電粒子數減少。由此,有相對向的電路電極間的連接電阻上升而引起連接不良之虞。若每單位面積投入2萬個/mm2 以上的導電粒子,則此種傾向更顯著。
作為解決該些問題的方法,提出有使多個絕緣粒子(子粒子)附著於導電粒子(母粒子)的表面而形成複合粒子的方法。例如於專利文獻1及專利文獻2中提出有一種使球狀的樹脂粒子附著於導電粒子的表面的方法。於專利文獻1中亦揭示有一種使絕緣粒子變形的方法。於專利文獻3及專利文獻4中提出有一種於導電粒子的表面附著有核殼型樹脂粒子的絕緣被覆導電粒子。於專利文獻5中提出有一種於導電粒子的表面附著有中空的樹脂微粒子的複合粒子。
提出有一種即便於每單位面積投入7萬個/mm2 以上的導電粒子的情形時亦絕緣可靠性優異的絕緣被覆導電粒子。於專利文獻6中提出有一種於導電粒子的表面附著有第一絕緣粒子、及玻璃轉移溫度低於第一絕緣粒子的第二絕緣粒子的絕緣被覆導電粒子。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4773685號公報 [專利文獻2]日本專利第3869785號公報 [專利文獻3]日本專利第4686120號公報 [專利文獻4]日本專利第4904353號公報 [專利文獻5]日本專利第4391836號公報 [專利文獻6]日本專利特開2014-17213號公報
[發明所欲解決之課題] 對於金屬凸塊的面積小於2,000 μm2 般的微小電路的連接而言,為了獲得穩定的導通可靠性,較佳為增加異向導電性接著劑中的導電粒子的個數。由於此種原因,亦有時每單位面積投入10萬個/mm2 以上的導電粒子。然而,對於此種微小電路的連接而言,即便使用專利文獻1~專利文獻6中記載的先前的絕緣被覆導電粒子,亦難以取得導通可靠性與絕緣可靠性的平衡,尚有改善的餘地。
本發明的一方面的目的在於提供一種於微小電路的連接中亦可兼具優異的絕緣可靠性及導通可靠性的絕緣被覆導電粒子。另外,本發明的一方面的目的在於提供一種使用所述絕緣被覆導電粒子的異向導電性接著劑及連接結構體。 [用以解決課題之手段]
為了解決上文所述的課題,本發明者等人對所述絕緣電阻值降低的原因進行了研究。於專利文獻1~專利文獻5中記載的方法中,得知被覆於導電粒子表面的絕緣粒子的被覆性低,即便於每單位面積投入2萬個/mm2 以上的導電粒子的情形時,絕緣電阻值亦容易降低。於專利文獻6中,為了彌補專利文獻1~專利文獻5的缺點,使第一絕緣粒子、及玻璃轉移溫度(Tg)低於第一絕緣粒子的第二絕緣粒子附著於導電粒子的表面。藉此,即便於每單位面積投入7萬個/mm2 以上的導電粒子的情形時,亦抑制絕緣可靠性的降低。然而得知,於每單位面積投入10萬個/mm2 以上的導電粒子的情形時,絕緣可靠性降低。於專利文獻6中,第一絕緣粒子的平均粒徑大於200 nm且為500 nm以下,第二絕緣粒子的平均粒徑成為50 nm以上且200 nm以下。此處,第二絕緣粒子的Tg低至80℃~120℃,故若將含有該絕緣被覆導電粒子的異向導電性接著劑加熱加壓,則熔融而於樹脂中擴散消失。因此表明,若導電粒子的粒子濃度提高,則於第二絕緣粒子熔融而消失的部分中,鄰接的導電粒子的金屬表面容易接觸,故絕緣可靠性降低。
本發明者等人根據此種見解而進一步努力研究,結果本發明者等人發現了使用如下絕緣被覆導電粒子,該絕緣被覆導電粒子是使具有200 nm以上且500 nm以下的平均粒徑的第一絕緣粒子、及具有30 nm以上且130 nm以下的平均粒徑且包含氧化矽的第二絕緣粒子附著於導電粒子的表面而形成。藉此,於將含有該絕緣被覆導電粒子的異向導電性接著劑加熱加壓時,包含氧化矽的第二絕緣粒子不熔融,防止鄰接的導電粒子的金屬表面接觸。因此發現,即便於每單位面積投入10萬個/mm2 以上的導電粒子的情形時,亦可獲得優異的絕緣可靠性。另外發現,第二絕緣粒子具有30 nm以上且130 nm以下的平均粒徑,故連接電阻不會受到該第二絕緣粒子的妨礙,於微小電路的連接中亦可獲得優異的導通可靠性。
本發明的一態樣的絕緣被覆導電粒子具備導電粒子及附著於導電粒子的表面的多個絕緣粒子,導電粒子的平均粒徑為1 μm以上且10 μm以下,絕緣粒子包含具有200 nm以上且500 nm以下的平均粒徑的第一絕緣粒子、及具有30 nm以上且130 nm以下的平均粒徑且包含氧化矽的第二絕緣粒子。
第一絕緣粒子的玻璃轉移溫度亦可為100℃以上且200℃以下。藉此,視將含有所述絕緣被覆導電粒子的異向導電性接著劑加熱加壓時的溫度不同,有時第一絕緣粒子未完全熔融。因此,第一絕緣粒子可作為絕緣間隔物而充分發揮功能。
相對於導電粒子的總表面積,第一絕緣粒子及第二絕緣粒子對導電粒子的被覆率亦可為35%~80%。藉此,可獲得導通可靠性及絕緣可靠性更優異的絕緣被覆導電粒子。
導電粒子亦可於其表面具有凸起。於使第二絕緣粒子附著於平滑面的導電粒子的情形時,即便第二絕緣粒子的平均粒徑為30 nm以上且130 nm以下,第二絕緣粒子的作為絕緣間隔物的功能亦高,故有絕緣可靠性優異但導通可靠性降低的傾向。因此,藉由導電粒子具有凸起,可抑制導通可靠性的降低。
第二絕緣粒子的表面亦可藉由疏水化處理劑而被覆。為了使第一絕緣粒子及第二絕緣粒子良好地附著於導電粒子的表面,有時藉由陽離子性聚合物將導電粒子的表面被覆。此時,藉由疏水化處理劑被覆的第二絕緣粒子與未經疏水化處理的第二絕緣粒子相比容易帶負電荷,藉由靜電而牢固地附著於導電粒子。因此,作為絕緣間隔物的功能高,可獲得絕緣可靠性優異的絕緣被覆導電粒子。
疏水化處理劑亦可選自由矽氮烷系疏水化處理劑、矽氧烷系疏水化處理劑、矽烷系疏水化處理劑及鈦酸酯系疏水化處理劑所組成的群組中。
疏水化處理劑亦可選自由六甲基二矽氮烷(Hexamethyl disilazane,HMDS)、聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)及N,N-二甲基胺基三甲基矽烷(N,N-dimethylamino trimethylsilane,DMATMS)所組成的群組中。
由甲醇滴定法所得的第二絕緣粒子的疏水化度亦可為30%以上。
導電粒子亦可具有樹脂粒子及覆蓋樹脂粒子的金屬層,金屬層亦可具有含有鎳的第一層。於該情形時,於將絕緣被覆導電粒子調配至異向導電性接著劑中時,該異向導電性接著劑可兼具優異的導通可靠性及絕緣可靠性。
金屬層亦可具有設於第一層上的第二層,第二層亦可含有選自由貴金屬及鈷所組成的群組中的金屬。於該情形時,於將絕緣被覆導電粒子調配至異向導電性接著劑中時,該異向導電性接著劑可更高度地兼具優異的導通可靠性及絕緣可靠性。
本發明的另一態樣的異向導電性接著劑具備所述絕緣被覆導電粒子及分散有絕緣被覆導電粒子的接著劑。
根據該異向導電性接著劑,於加熱加壓時包含氧化矽的第二絕緣粒子不熔融,防止鄰接的導電粒子的金屬表面接觸。藉此,即便於每單位面積投入10萬個/mm2 以上的導電粒子的情形時,亦可獲得優異的絕緣可靠性。另外,第二絕緣粒子具有30 nm以上且130 nm以下的平均粒徑,故連接電阻不會受到該第二絕緣粒子的妨礙,於微小電路的連接中亦可獲得優異的導通可靠性。
於所述異向導電性接著劑中,接著劑亦可為膜狀。
本發明的另一態樣的連接結構體具備具有第一電路電極的第一電路構件、與第一電路構件相對向且具有第二電路電極的第二電路構件、以及將第一電路構件及第二電路構件接著的所述異向導電性接著劑,第一電路電極與第二電路電極彼此相對向,並且藉由異向導電性接著劑而相互電性連接。
根據該連接結構體,藉由所述異向導電性接著劑將第一電路構件及第二電路構件相互電性連接,藉此可兼具優異的導通可靠性及絕緣可靠性。
本發明的另一態樣的連接結構體具備具有第一電路電極的第一電路構件、與第一電路構件相對向且具有第二電路電極的第二電路構件、以及配置於第一電路構件與第二電路構件之間的連接部,於連接部中分散有所述絕緣被覆導電粒子,第一電路電極與第二電路電極彼此相對向,並且經由變形狀態的絕緣被覆導電粒子而相互電性連接。
根據該連接結構體,藉由分散於連接部中的所述絕緣被覆導電粒子將第一電路構件及第二電路構件相互電性連接,藉此可兼具優異的導通可靠性及絕緣可靠性。 [發明的效果]
根據本發明的一方面,可提供一種於微小電路的連接中亦可兼具優異的絕緣可靠性及導通可靠性的絕緣被覆導電粒子。另外,根據本發明的一方面,可提供一種使用所述絕緣被覆導電粒子的異向導電性接著劑及連接結構體。
以下,一面參照圖式一面對本發明的實施形態加以詳細說明。再者,圖式中對相同部分或相當部分標註相同符號,省略重複說明。另外,上下左右等位置關係只要無特別說明,則視為基於圖式所示的位置關係。進而,圖式的尺寸比率不限於圖示的比率。
(第一實施形態) 以下,對第一實施形態的絕緣被覆導電粒子加以說明。
<絕緣被覆導電粒子> 圖1為表示第一實施形態的絕緣被覆導電粒子的示意剖面圖。圖1所示的絕緣被覆導電粒子100a具備構成導電粒子1的核(core)的樹脂粒子101、附著於樹脂粒子101的非導電性無機粒子102、作為覆蓋樹脂粒子101及非導電性無機粒子102的金屬層的第一層104、及附著於第一層104的絕緣粒子210。於第一層104的外表面,形成有反映接著於樹脂粒子101的非導電性無機粒子102的形狀的凸起109。以下,亦將使樹脂粒子101與非導電性無機粒子102組合而成的粒子稱為複合粒子103,亦將使複合粒子103與第一層104組合而成的粒子稱為導電粒子1。第一層104為至少包含金屬的導電層。第一層104可為金屬層,亦可為合金層。絕緣粒子210含有具有200 nm以上且500 nm以下的平均粒徑的第一絕緣粒子210a、及具有30 nm以上且130 nm以下的平均粒徑且包含氧化矽的第二絕緣粒子210b。
<絕緣被覆導電粒子的平均粒徑> 絕緣被覆導電粒子100a的平均粒徑例如可為1 μm以上,亦可為2 μm以上。絕緣被覆導電粒子100a的平均粒徑例如可為10 μm以下,亦可為5 μm以下。即,絕緣被覆導電粒子100a的平均粒徑例如為1 μm~10 μm。藉由絕緣被覆導電粒子100a的平均粒徑為所述範圍內,例如於使用含有絕緣被覆導電粒子100a的異向導電性接著劑製作連接結構體的情形時,導電性不易因該連接結構體的電極的形狀(高度)的不均一而變化。絕緣被覆導電粒子100a的平均粒徑亦可設定為藉由以下方式所得的平均值:藉由使用掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,以下稱為「SEM」)的觀察來進行任意300個絕緣被覆導電粒子的粒徑測定。因絕緣被覆導電粒子100a具有凸起109及絕緣粒子210,故絕緣被覆導電粒子100a的粒徑是設定為利用SEM所拍攝的圖像中與絕緣被覆導電粒子100a外接的圓的直徑。為了提高精度來測定絕緣被覆導電粒子100a的平均粒徑,可使用庫爾特計數器(Coulter Counter)等市售的裝置。於該情形時,若進行50000個絕緣被覆導電粒子的粒徑測定,則可高精度地測定平均粒徑。例如亦可藉由利用庫勒粒度分析計數儀(COULER MULTISIZER)II(貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)股份有限公司製造,商品名)測定50000個絕緣被覆導電粒子,而測定絕緣被覆導電粒子100a的平均粒徑。
<絕緣被覆導電粒子的單分散率> 絕緣被覆導電粒子100a的單分散率可為96.0%以上,亦可為98.0%以上。藉由絕緣被覆導電粒子100a的單分散率為所述範圍內,例如可於吸濕試驗後獲得高的絕緣可靠性。絕緣被覆導電粒子100a的單分散率例如可使用50,000個導電粒子藉由庫勒粒度分析計數儀(COULER MULTISIZER)II(貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)股份有限公司製造,商品名)進行測定。
<樹脂粒子> 樹脂粒子101是由有機樹脂所構成。有機樹脂可列舉:聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸樹脂;聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴樹脂;聚異丁烯樹脂;聚丁二烯樹脂等。樹脂粒子101亦可使用交聯(甲基)丙烯酸粒子、交聯聚苯乙烯粒子等將有機樹脂交聯所得的粒子。樹脂粒子可由所述有機樹脂的一種構成,亦可將所述有機樹脂的兩種以上組合而構成。有機樹脂不限定於所述樹脂。
樹脂粒子101為球狀。樹脂粒子101的平均粒徑例如可為1 μm以上且10 μm以下。樹脂粒子101的平均粒徑例如可為1 μm以上,亦可為2 μm以上。藉由樹脂粒子101的平均粒徑為1 μm以上,而充分確保導電粒子1的變形量。樹脂粒子101的平均粒徑例如可為10 μm以下,亦可為5 μm以下。藉由樹脂粒子101的平均粒徑為10 μm以下,而抑制粒徑的不均一,從而抑制導電粒子1的連接電阻值的不均一。樹脂粒子101的平均粒徑是設為藉由以下方式所得的平均值:藉由使用SEM的觀察來進行任意300個樹脂粒子的粒徑測定。
<樹脂粒子的表面處理> 有時對樹脂粒子101被覆陽離子性聚合物作為表面處理。該陽離子性聚合物通常可列舉多胺等般具有可帶正電的官能基的高分子化合物。陽離子性聚合物例如可選自由多胺、聚亞胺、聚醯胺、聚二烯丙基二甲基氯化銨、聚乙烯基胺、聚乙烯基吡啶、聚乙烯基咪唑及聚乙烯基吡咯啶酮所組成的群組中。就電荷密度高,與具有負電荷的表面及材料的結合力強的觀點而言,較佳為聚亞胺,更佳為聚乙烯亞胺。陽離子性聚合物較佳為可溶於水、或水與有機溶劑的混合溶液中。陽離子性聚合物的分子量視所使用的陽離子性聚合物的種類而變化,例如為500~200000左右。
藉由調整陽離子性聚合物的種類及分子量,可控制非導電性無機粒子102對樹脂粒子101的被覆率。具體而言,於藉由聚乙烯亞胺等電荷密度高的陽離子性聚合物被覆樹脂粒子101的情形時,有非導電性無機粒子102的被覆率(非導電性無機粒子102被覆樹脂粒子101的比例)提高的傾向。另一方面,於藉由電荷密度低的陽離子性聚合物被覆樹脂粒子101的情形時,有非導電性無機粒子102的被覆率降低的傾向。另外,於陽離子性聚合物的分子量大的情形時,有非導電性無機粒子102的被覆率提高的傾向,於陽離子性聚合物的分子量小的情形時,有非導電性無機粒子102的被覆率降低的傾向。
陽離子性聚合物亦可實質上不含鹼金屬(Li、Na、K、Rb、Cs)離子、鹼土類金屬(Ca、Sr、Ba、Ra)離子及鹵化物離子(氟離子、氯離子、溴離子、碘離子)。於該情形時,可抑制經陽離子性聚合物被覆的樹脂粒子101的電遷移(electromigration)及腐蝕。
經陽離子性聚合物被覆之前的樹脂粒子101於表面具有選自羥基、羧基、烷氧基、縮水甘油基及烷氧基羰基中的官能基。藉此,陽離子性聚合物容易吸附於樹脂粒子101的表面。
<非導電性無機粒子> 非導電性無機粒子102為成為凸起109的芯的粒子,例如藉由靜電力而接著於樹脂粒子101。非導電性無機粒子102的形狀並無特別限制,為橢圓體、球體、半球體、大致橢圓體、大致球體、大致半球體等。該些形狀中,較佳為橢圓體或球體。
形成非導電性無機粒子102的材料亦可較形成第一層104的材料更硬。藉此,導電粒子容易穿刺至電極等,導電性提高。即,想到並非使導電粒子總體變硬,而是使導電粒子的一部分變硬。例如,形成非導電性無機粒子102的材料的莫氏硬度(Mohs' hardness)大於形成第一層104的金屬的莫氏硬度。具體而言,形成非導電性無機粒子102的材料的莫氏硬度為5以上。此外,形成非導電性無機粒子102的材料的莫氏硬度與形成第一層104的金屬的莫氏硬度之差亦可為1.0以上。於第一層104含有多種金屬的情形時,非導電性無機粒子102的莫氏硬度亦可高於所有金屬的莫氏硬度。關於具體例,形成非導電性無機粒子102的材料可選自由氧化矽(二氧化矽(SiO2 ),莫氏硬度6~7)、氧化鋯(莫氏硬度8~9)、氧化鋁(莫氏硬度9)及金剛石(莫氏硬度10)所組成的群組中。例如亦可以於非導電性無機粒子102的表面形成羥基(-OH)的方式經疏水化處理劑被覆。該疏水化處理劑亦可與對第二絕緣粒子210b所實施的疏水化處理中所用的疏水化處理劑相同(詳細情況將於後述)。所述莫氏硬度的值是參照「化學大辭典」(共立出版股份有限公司發行)。例如可使用氧化矽粒子作為非導電性無機粒子102。氧化矽粒子的粒徑較佳為經控制。
非導電性無機粒子102的平均粒徑例如為25 nm~120 nm,或樹脂粒子101的平均粒徑的1/120~1/10左右。非導電性無機粒子102的平均粒徑亦可為30 nm~100 nm,亦可為35 nm~80 nm。若非導電性無機粒子102的平均粒徑為25 nm以上,則第一層104的凸起109容易成為適度的大小,有低電阻化的傾向。若非導電性無機粒子102的平均粒徑為120 nm以下,則於後述無電鍍鎳步驟、無電鍍鎳的前處理等中該非導電性無機粒子102不易脫落。藉此,凸起109的個數變充分,有容易低電阻化的傾向。此外,第一層104的金屬被覆於脫落的非導電性無機粒子102凝聚而成的凝聚物上而成為金屬異物。有時該金屬異物再附著於樹脂粒子101,形成過度長的凸起(例如長度超過500 nm的凸起)作為異常析出部。於該情形時,有時導致絕緣被覆導電粒子100a的絕緣可靠性降低。進而,有時所述金屬異物本身導致絕緣可靠性降低。因此,較佳為抑制非導電性無機粒子102自樹脂粒子101脫落。非導電性無機粒子102的粒徑例如是藉由利用布厄特(Brunauer-Emmett-Tellern,BET)法的比表面積換算法或X射線小角散射法來測定。
<非導電性無機粒子對樹脂粒子的接著方法> 非導電性無機粒子102對樹脂粒子101的接著可使用有機溶劑、或水與水溶性的有機溶劑的混合溶液來進行。可使用的水溶性的有機溶劑可列舉甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、二甲基甲醯胺、乙腈等。藉由非導電性無機粒子102經疏水化處理劑被覆,樹脂粒子101經陽離子性聚合物被覆,非導電性無機粒子102與樹脂粒子101亦可藉由靜電力而接合。
<第一層> 被覆複合粒子103的金屬層可為單層結構,亦可為具有多個層的積層結構。於第一實施形態的金屬層為單層結構的第一層104的情形時,該第一層104亦可為鍍層。就成本、導通可靠性及耐腐蝕性的觀點而言,第一層104亦可為含有鎳作為主成分的導電層。若考慮到近年來設於玻璃上的電極的平坦性,則為了提高導通可靠性,亦能以其表面具有凸起109的方式設置第一層104。
第一層104的厚度例如為40 nm~200 nm。若第一層104的厚度為所述範圍內,則即便於導電粒子1經壓縮的情形時,亦可抑制第一層104的破裂。另外,可藉由第一層104將複合粒子103的表面充分地被覆。藉此,可使非導電性無機粒子102固著於樹脂粒子101,抑制非導電性無機粒子102的脫落。結果,可對所得的導電粒子1逐一高密度地形成良好形狀的凸起109。第一層104的厚度亦可為60 nm以上。第一層104的厚度亦可為150 nm以下,亦可為120 nm以下。第一層104可為單層結構,亦可為積層結構。本實施形態中,第一層104具有兩層結構。
第一層104的厚度是使用藉由穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope,以下稱為「TEM」)所拍攝的照片而算出。作為具體例,首先以通過導電粒子1的中心附近的方式利用超薄切片法(Ultramicrotome method)切出該導電粒子1的剖面。繼而,使用TEM以25萬倍的倍率觀察所切出的剖面而獲得圖像。繼而,可由根據所得的圖像估算的第一層104的剖面積而算出第一層104的厚度。此時,於難以區分第一層104、樹脂粒子101及非導電性無機粒子102的情形時,藉由TEM所附帶的能量分散型X射線檢測器(Energy Dispersive X-Ray detector,以下稱為「EDX」)進行成分分析。藉此,明確區分第一層104、樹脂粒子101及非導電性無機粒子102,算出僅第一層104的厚度。第一層104的厚度是設為10個導電粒子的厚度的平均值。
第一層104亦可除了以鎳作為主成分的金屬以外,含有選自由磷及硼所組成的群組中的至少一種。藉此,可提高含有鎳的第一層104的硬度,可容易地將導電粒子1經壓縮時的導通電阻保持得低。第一層104亦可含有與磷或硼一併共析的金屬。第一層104所含有的金屬例如為鈷、銅、鋅、鐵、錳、鉻、釩、鉬、鈀、錫、鎢及錸。藉由第一層104含有鎳及所述金屬,可提高第一層104的硬度。藉此,即便於絕緣被覆導電粒子100a經壓縮的情形時,亦可抑制形成於非導電性無機粒子102上部的部分(凸起109)被壓壞。所述金屬亦可含有具有高硬度的鎢。第一層104的構成材料例如較佳為鎳(Ni)及磷(P)的組合、鎳(Ni)及硼(B)的組合、鎳(Ni)及鎢(W)及硼(B)的組合、以及鎳(Ni)及鈀(Pd)的組合。
於藉由後述無電鍍鎳來形成第一層104的情形時,例如亦可使用次亞磷酸鈉等含磷化合物作為還原劑。於該情形時,可使磷共析,可形成含有鎳-磷合金的第一層104。亦可使用二甲基胺硼烷、硼氫化鈉、硼氫化鉀等含硼化合物作為還原劑。於該情形時,可使硼共析,可形成含有鎳-硼合金的第一層104。鎳-硼合金的硬度高於鎳-磷合金。因此,於使用含硼化合物作為還原劑的情形時,即便於絕緣被覆導電粒子100a經壓縮的情形時,亦可抑制形成於非導電性無機粒子102上部的凸起109被壓壞。
第一層104亦可具有鎳的濃度(含量)隨著遠離複合粒子103的表面而增高的濃度梯度。藉由此種構成,即便於絕緣被覆導電粒子100a經壓縮的情形時,亦可保持低的導通電阻。該濃度梯度可為連續性,亦可為非連續性。於鎳的濃度梯度為非連續性的情形時,亦可於複合粒子103的表面設置鎳的含量不同的多個層作為第一層104。於該情形時,設置於遠離複合粒子103之側的層的鎳的濃度增高。
第一層104中的鎳的含量於第一層104的厚度方向上隨著接近表面而增高。第一層104的表面側的層中的鎳的含量例如成為99質量%~97質量%。所述表面側的層的厚度例如為5 nm~60 nm。該層的厚度亦可為10 nm~50 nm,亦可為15 nm~40 nm。於所述表面側的層的厚度為5 nm以上的情形時,有第一層104的連接電阻值降低的傾向。另一方面,於表面側的層的厚度為60 nm以下的情形時,有導電粒子1的單分散率進一步提高的傾向。因此,於第一層104的表面側的層中的鎳的含量成為99質量%~97質量%,且所述表面側的層的厚度為5 nm~60 nm的情形時,容易使第一層104更為低電阻化,進一步抑制導電粒子1彼此的凝聚,容易獲得高的絕緣可靠性。
亦可於第一層104的厚度方向上,於複合粒子103側形成鎳的含量為97質量%以下的層。該複合粒子103側的層的鎳的含量亦可為95質量%以下,亦可為94質量%以下。複合粒子103側的層的厚度可為20 nm以上,亦可為40 nm以上,亦可為50 nm以上。尤其若於第一層104的複合粒子103側形成20 nm以上的94質量%以下的層,則導電粒子1彼此不易受到磁性的影響,有抑制該導電粒子1彼此的凝聚的傾向。
第一層104中的元素的種類及該元素的含量例如可藉由利用超薄切片法切出導電粒子的剖面後,藉由TEM所附帶的EDX進行成分分析而測定。
<無電鍍鎳> 本實施形態中,第一層104是藉由無電鍍鎳而形成。於該情形時,無電鍍鎳液含有水溶性鎳化合物。無電鍍鎳液亦可更含有選自由穩定劑(例如硝酸鉍)、錯合劑、還原劑、pH調整劑及界面活性劑所組成的群組中的至少一種化合物。
水溶性鎳化合物可使用:硫酸鎳、氯化鎳、次亞磷酸鎳等水溶性鎳無機鹽;乙酸鎳、蘋果酸鎳等水溶性鎳有機鹽等。水溶性鎳化合物可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
無電鍍鎳液中的水溶性鎳化合物的濃度較佳為0.001 mol/L~1 mol/L,更佳為0.01 mol/L~0.3 mol/L。藉由水溶性鎳化合物的濃度為所述範圍內,可充分獲得鍍敷被膜的析出速度,並且可抑制鍍敷液的黏度變得過高而提高鎳析出的均勻性。
錯合劑只要為作為錯合劑而發揮功能的化合物即可,具體可列舉:乙二胺四乙酸;乙二胺四乙酸的鈉鹽(例如1-鈉鹽、2-鈉鹽、3-鈉鹽及4-鈉鹽);乙二胺三乙酸;硝基四乙酸、其鹼鹽;葡糖酸(glyconic acid)、酒石酸、葡萄糖酸鹽(gluconate)、檸檬酸、葡萄糖酸(gluconic acid)、琥珀酸、焦磷酸、甘醇酸、乳酸、蘋果酸、丙二酸、該些酸的鹼鹽(例如鈉鹽);三乙醇胺葡萄糖酸(γ)-內酯等。錯合劑亦可使用所述以外的材料。錯合劑可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
無電鍍鎳液中的錯合劑的濃度通常較佳為0.001 mol/L~2 mol/L,更佳為0.002 mol/L~1 mol/L。藉由錯合劑的濃度為所述範圍內,可抑制鍍敷液中的氫氧化鎳的沈澱及鍍敷液的分解並且獲得鍍敷被膜的充分的析出速度,並且可抑制鍍敷液的黏度變得過高而提高鎳析出的均勻性。錯合劑的濃度亦可根據種類而不同。
還原劑可使用無電鍍鎳液中所用的公知的還原劑。還原劑可列舉:次亞磷酸鈉、次亞磷酸鉀等次亞磷酸化合物;硼氫化鈉、硼氫化鉀、二甲基胺硼烷等硼氫化合物;肼類等。
無電鍍鎳液中的還原劑的濃度通常較佳為0.001 mol/L~1 mol/L,更佳為0.002 mol/L~0.5 mol/L。若還原劑的濃度為所述範圍內,則可充分獲得鍍敷液中的鎳離子的還原速度,並且抑制鍍敷液的分解。關於還原劑的濃度,亦可根據還原劑的種類而不同。
pH調整劑例如可列舉酸性的pH調整劑及鹼性的pH調整劑。酸性的pH調整劑可列舉:鹽酸;硫酸;硝酸;磷酸;乙酸;甲酸;氯化銅;硫酸鐵等鐵化合物;鹼金屬氯化物;過硫酸銨;含有該些化合物的一種以上的水溶液;鉻酸、鉻酸-硫酸、鉻酸-氫氟酸、重鉻酸、重鉻酸-氟硼酸等酸性的含有六價鉻的水溶液等。鹼性的pH調整劑可列舉:氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等鹼金屬的氫氧化物;鹼土類金屬的氫氧化物;乙二胺、甲胺、2-胺基乙醇等含有胺基的化合物;含有該些化合物的一種以上的溶液等。
界面活性劑可使用陽離子界面活性劑、陰離子界面活性劑、兩性界面活性劑、非離子界面活性劑、該些界面活性劑的混合物等。
<無電鍍鎳的前處理> 於藉由上文所述的無電鍍鎳來形成第一層104的情形時,亦可對複合粒子103預先進行鈀觸媒化處理作為前處理。鈀觸媒化處理可利用公知的方法來進。例如亦可藉由使用被稱為鹼性種液(seeder)或酸性種液的觸媒化處理液的觸媒化處理方法來進行所述前處理。
<凸起> 於導電粒子1的表面(具體而言第一層104的表面),形成有反映非導電性無機粒子102的形狀的凸起109。將包含非導電性無機粒子102及第一層104的凸起109(例如包含構成導電粒子1的外表面的第一層104的凸起109)分類為直徑(外徑)小於100 nm的第一凸起、直徑為100 nm以上且小於200 nm的第二凸起、及直徑為200 nm以上且350 nm以下的第三凸起。於該情形時,總凸起數中的第一凸起的比例亦可小於80%,總凸起數中的第二凸起的比例亦可為20%~80%,總凸起數中的第三凸起的比例亦可為10%以下。總凸起數中的第一凸起的比例亦可小於60%,總凸起數中的第二凸起的比例亦可為40%~70%,總凸起數中的第三凸起的比例亦可為5%以下。總凸起數中的第一凸起~第三凸起的比例為所述範圍內的絕緣被覆導電粒子100a於用作調配至異向導電性接著劑中的絕緣被覆導電粒子時,可更高度地兼具優異的導通可靠性及絕緣可靠性。所謂「總凸起數」,是指具有導電粒子的直徑的1/2直徑的同心圓內所存在的凸起的合計數。
導電粒子1的凸起109的面積是指導電粒子1的正投影面中,具有導電粒子1的直徑的1/2直徑的同心圓內的凸起109的面積(由鄰接的凸起109彼此之間的凹部所劃分的各凸起109的輪廓的面積)。凸起109的直徑(外徑)是指對導電粒子1的正投影面中具有導電粒子1的直徑的1/2直徑的同心圓內所存在的凸起109而算出,具有與該凸起109的面積相同的面積的正圓的直徑。具體而言,對藉由SEM以3萬倍觀察導電粒子1所得的圖像進行分析,劃定凸起109的輪廓,藉此求出各凸起的面積。
凸起109亦可如下述般含有於導電粒子的正投影面中具有導電粒子的直徑的1/2直徑的同心圓內。該同心圓內的凸起的個數例如可為50個以上,亦可為70個以上,亦可為90個以上。該同心圓內的凸起的個數例如可為250個以下,亦可為220個以下,亦可為200個以下。於該同心圓內的凸起的個數為所述範圍內的情形時,於使絕緣被覆導電粒子100a介於相對向的電極間而將該電極彼此壓接連接時,可容易地獲得充分低的導通電阻。
凸起109的面積的比例(被覆率)例如可為60%以上,亦可為80%以上,亦可為90%以上。若凸起109的被覆率為60%以上,則即便於將導電粒子1置於高濕下的情形時,導通電阻亦不易增加。關於凸起109的面積的比例(被覆率),可將導電粒子1的正投影面中具有導電粒子1的直徑的1/2直徑的同心圓的總面積作為分母,將具有導電粒子1的直徑的1/2直徑的同心圓內的凸起109的面積的總和作為分子,以除算的百分率來表示。
<凸起的形成方法> 於導電粒子1的表面(具體而言第一層104的表面)形成凸起109的方法例如可列舉:利用鍍敷的異常析出的方法、及使用芯材的方法。於考慮到凸起形狀的情形時,較佳為採用使用芯材的方法。芯材例如可為鎳、碳、鈀、金等導電性材料,亦可為塑膠、氧化矽、氧化鈦等非導電性材料。若芯材使用非磁性材料,則有於被覆絕緣粒子210的階段中不產生磁性凝聚,容易使絕緣粒子210附著於導電粒子1的傾向。因此,於使用作為強磁性材料的鎳來作為芯材的情形時,芯材亦可更含有磷等非磁性材料。於第一實施形態中,使用以非導電性無機粒子102作為芯材的方法來作為凸起109的形成方法。藉此,可控制凸起109的大小,可形成具有良好形狀的凸起109,故可兼具絕緣可靠性及導通可靠性。另外,藉由使用非導電性無機粒子102,即便於將導電粒子1大幅度壓縮的情形時,亦抑制形成於非導電性無機粒子102的上部的構成凸起109的第一層104被壓壞。因此,例如即便於使用氧化矽作為絕緣粒子210的情形時,亦可於壓接連接於電極等的情形時,抑制第一層104的破壞,獲得低的導通電阻。
<絕緣粒子> 如上所述,絕緣粒子210含有具有200 nm以上且500 nm以下的平均粒徑的第一絕緣粒子210a、及具有30 nm以上且130 nm以下的平均粒徑且包含氧化矽的第二絕緣粒子210b。
(第一絕緣粒子) 第一絕緣粒子210a的平均粒徑為200 nm以上且500 nm以下。於第一絕緣粒子210a的平均粒徑為200 nm以上的情形時,第一絕緣粒子210a作為絕緣間隔物而充分發揮功能,可獲得更優異的絕緣可靠性。若第一絕緣粒子210a的平均粒徑為500 nm以下,則可使第一絕緣粒子210a容易地附著於導電粒子1。
第一絕緣粒子210a的形狀並無特別限制,為橢圓體、球體、半球體、大致橢圓體、大致球體、大致半球體等。該些形狀中,較佳為橢圓體或球體。
第一絕緣粒子210a的粒徑的不均一(以下亦稱為變異係數(coefficient of variation,CV))例如可為10%以下,亦可為3%以下。於CV為10%以下的情形時,可提高導通可靠性及絕緣可靠性。本說明書中所謂CV,是指以百分率來表示粒徑的標準偏差相對於平均粒徑之比。
於導電粒子1具有凸起109的情形時,就容易使第一絕緣粒子210a附著於導電粒子1的觀點而言,理想的是第一絕緣粒子210a的平均粒徑大於凸起109的直徑。
第一絕緣粒子210a例如為由有機高分子化合物所構成的微粒子。有機高分子化合物較佳為具有熱軟化性的化合物。有機高分子化合物具體可使用:聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚酯、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、苯乙烯-異丁烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯共聚物、(甲基)丙烯酸酯系橡膠、苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物、苯氧樹脂、固態環氧樹脂等。有機高分子化合物可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
就兼具柔軟性與耐溶劑性的觀點而言,亦可將含有矽的單體與丙烯酸的共聚物等有機無機混合型粒子用作第一絕緣粒子210a。
第一絕緣粒子210a的製造方法例如可列舉無皂乳化聚合。
為了提高可靠性,第一絕緣粒子210a亦可為使用如下單體組成物的共聚物,所述單體組成物含有具有碳間的雙鍵的烷氧基矽烷。該烷氧基矽烷可列舉:3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等。其中,較佳為使用3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷。相對於單體組成物總量,具有碳間的雙鍵的烷氧基矽烷的含量較佳為0.5 mol%(莫耳百分比)~5 mol%。
製造第一絕緣粒子210a時所用的自由基聚合起始劑可列舉:過氧化苯甲醯、苯甲酸第三丁酯、過氧二硫酸鉀、1,1-偶氮雙(環己烷-1-甲腈)、2,2-偶氮雙異丁腈等。自由基聚合起始劑不限定於該些化合物。
若使用親水性的單體進行無皂乳化聚合,則可更穩定地合成第一絕緣粒子210a,其粒徑的控制亦變得更容易。親水性單體的具體例可列舉苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸鈉等。
相對於單體組成物總量,親水性單體的含量較佳為0.1 mol%~30 mol%。
第一絕緣粒子210a的玻璃轉移溫度(以下亦稱為Tg)可藉由交聯劑的濃度或加入丙烯酸烷基酯等成分而調整。藉由添加交聯劑,有第一絕緣粒子210a的Tg上升的傾向。另外,藉由提高丙烯酸烷基酯等具有低Tg的成分的比率,可降低第一絕緣粒子210a的Tg。第一絕緣粒子210a的Tg例如為100℃~200℃。於本實施形態中,使用示差掃描熱析儀(Differential Scanning Calorimeter,DSC,例如帕金艾爾瑪(Perkin Elmer)公司製造,商品名「DSC-7」),於樣本量為10 mg、升溫速度為5℃/min、測定環境為空氣的條件下測定包含第一絕緣粒子210a的各粒子的玻璃轉移溫度。
交聯劑使第一絕緣粒子210a的Tg提高,此外使第一絕緣粒子210a的耐溶劑性及耐熱性亦提高。交聯劑的具體例可列舉二乙烯基苯、二丙烯酸酯等。就合成的容易性的觀點而言,例如相對於第一絕緣粒子210a的所有單體,交聯劑的含量為0 mol%~10 mol%。進而若考慮特性,則交聯劑的含量亦可為1 mol%~5 mol%。
無皂乳化聚合的方法為本領域技術人員所周知。例如將合成用的單體、水及聚合起始劑加入至燒瓶中,於氮氣環境下一面以100 min-1 ~500 min-1 (100 rpm~500 rpm)的攪拌速度攪拌一面進行所述乳化聚合。例如相對於溶劑的水,所有單體的含量為1質量%~20質量%。
無皂乳化聚合的聚合溫度例如為40℃~90℃,聚合時間為2小時~15小時。適當的聚合溫度及時間可適當地選擇。
(第二絕緣粒子) 第二絕緣粒子210b的平均粒徑為30 nm以上且130 nm以下。第二絕緣粒子210b的平均粒徑亦可大於25 nm,亦可為100 nm以下。於第二絕緣粒子210b的平均粒徑為30 nm以上的情形時,第二絕緣粒子210b作為絕緣間隔物而充分地發揮功能,可獲得更優異的絕緣可靠性。於第二絕緣粒子210b的平均粒徑為130 nm以下的情形時,可使第二絕緣粒子210b容易地附著於導電粒子1。
第二絕緣粒子210b的形狀並無特別限制,例如為橢圓體、球體、半球體、大致橢圓體、大致球體、大致半球體等。該些形狀中,較佳為橢圓體或球體。
第二絕緣粒子210b的粒徑的不均一(以下亦稱為CV)例如可為10%以下,亦可為3%以下。於第二絕緣粒子210b的CV為10%以下的情形時,可提高導通可靠性及絕緣可靠性。
亦可使用氧化矽(SiO2 )粒子作為第二絕緣粒子210b。氧化矽粒子的粒徑較佳為經控制。氧化矽粒子的種類並無特別限制,可列舉膠體氧化矽、煙熏氧化矽、溶膠凝膠法氧化矽等。氧化矽粒子可單獨使用,亦可混合使用兩種以上。氧化矽粒子可使用市售品,亦可使用合成品。
膠體氧化矽的製造方法可列舉公知的方法。具體可列舉:「溶膠-凝膠法的科學」(作花濟夫著,阿具根承風社(Agune Syofu Sha)發行)的第154頁~第156頁中記載的利用烷氧基矽烷的水解的方法;日本專利特開平11-60232號公報中記載的將矽酸甲酯或矽酸甲酯與甲醇的混合物滴加至包含水、甲醇、及氨或氨與銨鹽的混合溶劑中,使矽酸甲酯與水反應的方法;日本專利特開2001-48520號公報中記載的利用酸觸媒將烷基矽酸鹽(alkyl silicate)水解後,添加鹼觸媒並進行加熱,進行矽酸的聚合而使粒子成長的方法;日本專利特開2007-153732號公報中記載的於烷氧基矽烷的水解時以特定的量使用特定種類的水解觸媒的方法等。或者,亦可列舉藉由對矽酸鈉進行離子交換而進行製造的方法。水分散膠體氧化矽的市售品可列舉:斯諾特(Snowtex)、斯諾特(Snowtex)UP(均為日產化學工業股份有限公司製造,商品名),誇特龍(Quarton)PL系列(扶桑化學工業股份有限公司製造,商品名)等。
煙熏氧化矽的製造方法可列舉:使用將四氯化矽氣化並使其於氫氧焰中燃燒的氣相反應的公知方法。進而,煙熏氧化矽可利用公知的方法製成水分散液。製成水分散液的方法例如可列舉日本專利特開2004-43298號公報、日本專利特開2003-176123號公報、日本專利特開2002-309239號公報等中記載的方法。就煙熏氧化矽的絕緣可靠性的觀點而言,較佳為水分散液中的鹼金屬離子及鹼土類金屬離子的濃度為100 ppm以下。煙熏氧化矽的莫氏硬度可為5以上,亦可為6以上。
<絕緣粒子對導電粒子的附著方法> 使絕緣粒子210附著於導電粒子1的方法並無特別限定。例如可列舉使帶有官能基的絕緣粒子210附著於帶有官能基的導電粒子1的方法等。於該情形時,絕緣粒子210較佳為於外表面具有羥基、矽醇基、羧基等反應性良好的官能基。
亦可於導電粒子1的表面形成有羥基、羧基、烷氧基、烷氧基羰基等官能基。藉由導電粒子1的表面具有該些官能基,可藉由該官能基與絕緣粒子210的表面的官能基而形成基於脫水縮合的共價鍵、氫鍵等牢固的鍵。
對於第一實施形態的導電粒子1而言,含有鎳作為主成分的第一層104成為表面。於該情形時,亦可藉由使用具有與鎳形成牢固的鍵的矽醇基或羥基的化合物、或氮化合物,而於第一層104的表面導入選自由羥基、羧基、烷氧基及烷氧基羰基所組成的群組中的一種以上的官能基。具體可使用羧基苯并三唑等。
以所述化合物對第一層104的表面進行處理的方法並無特別限定。例如可列舉:將巰基乙酸、羧基苯并三唑等化合物以10 mmol/L~100 mmol/L的濃度分散於甲醇、乙醇等有機溶劑中,使導電粒子1分散於其中的方法。
於pH值為中性範圍時,表面具有選自由羥基、羧基、烷氧基及烷氧基羰基所組成的群組中的至少一種的導電粒子1的表面電位(界達電位)通常為負值。具有羥基的絕緣粒子210的表面電位亦通常為負值。為了使表面電位為負值的絕緣粒子210充分地附著於表面電位為負值的導電粒子1的表面,亦可於該些粒子之間設置高分子電解質層。藉此,可有效率地使絕緣粒子210附著於導電粒子1。
進而,藉由設置高分子電解質層,可使絕緣粒子210無缺陷地均勻附著於導電粒子1的表面。藉由使用此種使絕緣粒子210附著於導電粒子1而成的絕緣被覆導電粒子100a,即便電路電極的間隔為窄間距亦確保絕緣可靠性,另一方面,進行電性連接的電極間連接電阻低,導通可靠性良好。
使所述具有官能基的絕緣粒子210經由高分子電解質而附著於具有官能基的導電粒子1的表面的方法並無特別限定。使絕緣粒子210附著於導電粒子1的表面的方法例如可列舉將高分子電解質與絕緣粒子210交替積層的方法。
首先,進行(1)使具有官能基的導電粒子1分散於含有高分子電解質的溶液中,使高分子電解質吸附於具有官能基的導電粒子1的表面的至少一部分並進行淋洗的步驟。繼而,進行(2)使吸附有高分子電解質的導電粒子1分散於含有絕緣粒子210的溶液中,使絕緣粒子210附著於吸附有高分子電解質的具有官能基的導電粒子1的表面的至少一部分並進行淋洗的步驟。經過該些步驟,可製造將高分子電解質與絕緣粒子210積層的絕緣被覆導電粒子100a。(1)步驟及(2)步驟可為(1)、(2)的順序,亦可為(2)、(1)的順序。(1)步驟、(2)步驟亦可交替反覆進行。
反覆進行所述(1)步驟、(2)步驟的方法被稱為交替積層法(Layer-by-Layer assembly)。交替積層法是由G.德謝爾(G.Decher)等人於1992年發表的形成有機薄膜的方法(《固體薄膜(Thin Solid Films)》,210/211,p831(1992))。於該方法時,使基材交替浸漬於含有帶正電荷的聚合物電解質(聚陽離子)與帶負電荷的聚合物電解質(聚陰離子)的水溶液中。藉此,藉由靜電引力而吸附於基板上的聚陽離子與聚陰離子的組積層而獲得複合膜(交替積層膜)。
交替積層法中,藉由靜電引力,形成於基材上的材料的電荷、與溶液中的帶相反電荷的材料相互吸引,由此進行膜成長。因此,若吸附進行而電荷被中和,則不發生進一步的吸附。因此,只要達到某一飽和點,則實質上膜厚不會進一步增加。利沃夫(Lvov)等人報告了以下方法:將交替積層法應用於微粒子,使用氧化矽、氧化鈦及氧化鈰的各微粒子分散液,利用交替積層法來積層帶有與微粒子的表面電荷為相反電荷的高分子電解質(《郎繆爾(Langmuir)》,Vol.13,(1997)p6195-6203)。若使用該方法,則藉由將帶有負表面電荷的絕緣粒子、與作為帶有其相反電荷的聚陽離子的聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)、聚乙烯亞胺(PEI)等交替積層,可形成將絕緣粒子與高分子電解質交替積層而成的微粒子積層薄膜。
亦可於將具有官能基的導電粒子1浸漬於含有高分子電解質的溶液中之後,浸漬於含有絕緣粒子210的分散液中之前,藉由僅溶劑的淋洗對含有多餘的高分子電解質的溶液進行沖洗。亦可於將吸附有高分子電解質的導電粒子1浸漬於含有絕緣粒子210的分散液中後,亦藉由僅溶液的淋洗對含有多餘的絕緣粒子210的分散液進行沖洗。
此種淋洗中所用的溶液可列舉水、醇、丙酮、該些物質的混合溶劑等,但不限定於該些溶液。
高分子電解質可與經導入至導電粒子1的表面的所述官能基吸附。該高分子電解質例如是靜電吸附於所述官能基。該高分子電解質例如可使用:於水溶液中電離,於主鏈或側鏈中具有帶電的官能基的高分子(聚陰離子或聚陽離子)。聚陰離子(陰離子性聚合物)通常可列舉磺酸、硫酸、羧酸等具有可帶負電荷的官能基的化合物。於導電粒子1及/或絕緣粒子210的表面電位為負值的情形時,亦可使用聚陽離子作為高分子電解質。聚陽離子(陽離子性聚合物)通常可使用多胺類等般具有可帶正電的官能基的化合物,例如含有選自由聚乙烯亞胺(PEI)、聚烯丙基胺鹽酸鹽(PAH)、聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)、聚乙烯基吡啶(PVP)、聚離胺酸及聚丙烯醯胺所組成的群組中的至少一種以上的共聚物等。就電荷密度高,與具有負電荷的表面及材料的結合力強的觀點而言,較佳為使用聚乙烯亞胺。該高分子電解質亦可與用於樹脂粒子101的表面處理的上文所述的陽離子性聚合物相同。
高分子電解質中,為了避免電遷移及腐蝕,較佳為實質上不含鹼金屬(Li、Na、K、Rb、Cs)離子、鹼土類金屬(Ca、Sr、Ba、Ra)離子及鹵化物離子(氟離子、氯離子、溴離子、碘離子)。
高分子電解質均可溶於水溶性的有機溶劑、醇等中。關於高分子電解質的重量平均分子量,因所使用的高分子電解質的種類而無法一概而定。高分子電解質的重量平均分子量例如可為1,000~200,000,亦可為10,000~200,000,亦可為20,000~100,000。於高分子電解質的重量平均分子量為1,000~200,000的情形時,可獲得充分的絕緣被覆導電粒子100a的分散性。即便絕緣被覆導電粒子100a的平均粒徑為3 μm以下,亦可防止絕緣被覆導電粒子100a彼此的凝聚。
含有高分子電解質的溶液為將高分子電解質溶解於水與有機溶劑的混合溶劑中而成的溶液。可使用的水溶性的有機溶劑可列舉甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、二甲基甲醯胺、乙腈等。
溶液中的高分子電解質的濃度例如可為0.01質量%~10質量%,亦可為0.03質量%~3質量%,亦可為0.1質量%~1質量%。若溶液中的高分子電解質的濃度為0.01質量%~10質量%,則可提高絕緣粒子210對導電粒子1的接著性。高分子電解質溶液的pH值並無特別限定。
藉由調整高分子電解質的種類、重量平均分子量或濃度,可控制絕緣粒子210對導電粒子1的被覆率。
例如於使用PEI等電荷密度高的高分子電解質的情形時,有絕緣粒子210的被覆率提高的傾向。於使用PDDA等電荷密度低的高分子電解質的情形時,有絕緣粒子210的被覆率降低的傾向。於高分子電解質的重量平均分子量大的情形時,有絕緣粒子210的被覆率提高的傾向。於高分子電解質的重量平均分子量小的情形時,有絕緣粒子210的被覆率降低的傾向。於將溶液中的高分子電解質設為高濃度的情形時,有絕緣粒子210的被覆率提高的傾向。於將溶液中的高分子電解質設為低濃度的情形時,有絕緣粒子210的被覆率降低的傾向。高分子電解質的種類、重量平均分子量及濃度可適當選擇。
若於導電粒子1的表面具有例如重量平均分子量為1,000以上的聚合物,則促進該導電粒子1的分散。因此,即便於隨著導電粒子1的粒徑減小而磁性凝聚增大的情形時,亦抑制該導電粒子1的凝聚,可使絕緣粒子210容易地附著於導電粒子1。
同樣地,於絕緣粒子210的表面亦可存在例如重量平均分子量為500~10,000的聚合物或寡聚物。該聚合物或寡聚物的重量平均分子量亦可為1,000~4,000。該聚合物或寡聚物較佳為重量平均分子量為1,000~4,000的具有官能基的矽酮寡聚物。官能基較佳為與所述高分子電解質反應。該官能基例如可列舉縮水甘油基、羧基或異氰酸酯基,其中較佳為縮水甘油基。藉此,可使絕緣粒子210的分散性更良好,同時藉由使聚合物或寡聚物上的官能基與導電粒子1上的官能基反應而期待導電粒子1與絕緣粒子210的更牢固的結合。
如此,藉由使具有化學反應性的聚合物的粒子彼此結合,可獲得先前不存在的牢固結合。尤其可應對導電粒子1的小徑化及絕緣粒子210的大徑化。
若將第一絕緣粒子210a與第二絕緣粒子210b相比較,則包含氧化矽的第二絕緣粒子210b有容易自導電粒子1脫落的傾向。於即便使用具有縮水甘油基、羧基或異氰酸酯基的聚合物或寡聚物而第二絕緣粒子210b亦容易脫落的情形時,可採用藉由疏水化處理劑將第二絕緣粒子210b的表面被覆的方法。第二絕緣粒子210b的表面越為疏水化,包含氧化矽的第二絕緣粒子210b的表面電位(界達電位)越向負值側增大。因此,第二絕緣粒子210b與經高分子電解質處理的導電粒子1的電位差增大,故該第二絕緣粒子210b藉由靜電力而牢固地附著於導電粒子1。
<疏水化處理劑> 被覆第二絕緣粒子210b的疏水化處理劑可列舉以下記載的(1)矽氮烷系疏水化處理劑、(2)矽氧烷系疏水化處理劑、(3)矽烷系疏水化處理劑、(4)鈦酸酯系疏水化處理劑等。就反應性的觀點而言,較佳為(1)矽氮烷系疏水化處理劑。疏水化處理劑亦可含有選自由所述(1)~(4)所組成的群組中的至少一種。
(1)矽氮烷系疏水化處理劑 矽氮烷系疏水化處理劑可列舉有機矽氮烷系疏水化處理劑。有機矽氮烷系疏水化處理劑可列舉:六甲基二矽氮烷、三甲基二矽氮烷、四甲基二矽氮烷、六甲基環三矽氮烷、七甲基二矽氮烷、二苯基四甲基二矽氮烷、二乙烯基四甲基二矽氮烷等。有機矽氮烷系疏水化處理劑亦可為所述以外的化合物。
(2)矽氧烷系疏水化處理劑 矽氧烷系疏水化處理劑可列舉:聚二甲基矽氧烷、甲基氫二矽氧烷、二甲基二矽氧烷、六甲基二矽氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷、1,3-二苯基四甲基二矽氧烷、甲基氫聚矽氧烷、二甲基聚矽氧烷、胺基改質矽氧烷等。矽氧烷系疏水化處理劑亦可為所述以外的化合物。
(3)矽烷系疏水化處理劑 矽烷系疏水化處理劑可列舉:N,N-二甲基胺基三甲基矽烷、三甲基甲氧基矽烷、三甲基乙氧基矽烷、三甲基丙氧基矽烷、苯基二甲基甲氧基矽烷、氯丙基二甲基甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四丙氧基矽烷、四丁氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、丙基三乙氧基矽烷、正丁基三甲氧基矽烷、正己基三甲氧基矽烷、正辛基三乙氧基矽烷、正辛基甲基二乙氧基矽烷、正十八烷基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基甲基二甲氧基矽烷、苯乙基三甲氧基矽烷、十二烷基三甲氧基矽烷、正十八烷基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(β甲氧基乙氧基)矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-(甲基丙烯醯氧基丙基)甲基二甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、N-β(胺基乙基)γ-(胺基丙基)甲基二甲氧基矽烷、N-β(胺基乙基)γ-(胺基丙基)三甲氧基矽烷、N-β(胺基乙基)γ-(胺基丙基)三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、三氟丙基三甲氧基矽烷、十七-三氟丙基三甲氧基矽烷、正癸基三甲氧基矽烷、二甲氧基二乙氧基矽烷、雙(三乙氧基矽烷基)乙烷、六乙氧基二矽氧烷等。
(4)鈦酸酯系疏水化處理劑 鈦酸酯系疏水化處理劑可列舉:KRTTS、KR46B、KR55、KR41B、KR38S、KR138S、KR238S、338X、KR44、KR9SA(均為味之素精密技術(Ajinomoto Fine-Tech)股份有限公司製造,商品名)等。
所述疏水化處理劑中,較佳為六甲基二矽氮烷、聚二甲基矽氧烷及N,N-二甲基胺基三甲基矽烷。因此,疏水化處理劑亦可含有選自由六甲基二矽氮烷、聚二甲基矽氧烷及N,N-二甲基胺基三甲基矽烷所組成的群組中的至少一種。第二絕緣粒子210b的表面越為疏水化,第二絕緣粒子210b的界達電位越向負值側增大。因此,第二絕緣粒子210b與經高分子電解質處理的導電粒子1之電位差增大。因此,導電粒子1與第二絕緣粒子210b藉由靜電力而牢固地接著。
疏水化處理劑對第二絕緣粒子210b的表面的被覆處理可於水、有機溶劑、含有水與有機溶劑的混合溶液等液相中或氣相中進行。可使用的水溶性的有機溶劑可列舉甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、二甲基甲醯胺、乙腈等。第二絕緣粒子210b亦可使用預先經疏水化處理劑進行了處理的氧化矽。
<第二絕緣粒子的疏水化度> 經疏水化處理劑被覆的第二絕緣粒子210b的由甲醇滴定法所得的疏水化度例如可為30%以上,亦可為50%以上,亦可為60%以上。第二絕緣粒子210b的疏水化度越高,第二絕緣粒子210b界達電位越進一步成為負值。因此,第二絕緣粒子210b可藉由靜電力而與經高分子電解質處理的導電粒子1牢固地接著。
所謂甲醇滴定法,為使用甲醇來測定粉體的疏水化度的方法。例如首先使0.2 g需測定疏水化度的粉體漂浮於50 ml的水面上。繼而,一面輕輕攪拌水一面於水中逐次少量地添加甲醇。甲醇例如是使用滴管(burette)滴加。繼而,對水面上的粉體全部淹沒至水中的時刻的甲醇使用量進行測定。繼而,計算出甲醇體積相對於水與甲醇的合計體積之百分率,算出該值作為粉體的疏水化度。
<絕緣粒子的被覆率> 相對於導電粒子1的總表面積,絕緣粒子210中的第一絕緣粒子210a的被覆率例如為20%~50%。若第一絕緣粒子210a的被覆率為20%以上,則可獲得更良好的絕緣可靠性。另一方面,若被覆率為50%以下,則可獲得更優異的導通可靠性。
藉由以第二絕緣粒子210b將未經第一絕緣粒子210a被覆的導電粒子1的表面的至少一部分覆蓋,可獲得更良好的絕緣可靠性。相對於導電粒子1的總表面積,第一絕緣粒子210a及第二絕緣粒子210b對導電粒子1的被覆率例如可為35%以上且80%以下,亦可為40%以上且80%以下,亦可為50%以上且80%以下,亦可為60%以上且80%以下。若該被覆率為35%以上,則可提高絕緣可靠性。另一方面,若該被覆率為80%以下,則可高效率地利用絕緣粒子210將導電粒子1被覆。
絕緣粒子210的被覆率是指絕緣被覆導電粒子100a的正投影面中,具有絕緣被覆導電粒子100a的直徑的1/2直徑的同心圓內的絕緣粒子210的表面積的比例。具體而言,對藉由SEM以3萬倍觀察形成有絕緣粒子210的絕緣被覆導電粒子100a所得的圖像進行分析,算出絕緣粒子210於絕緣被覆導電粒子100a的表面中所佔的比例。
根據以上所說明的第一實施形態的絕緣被覆導電粒子100a,於導電粒子1的表面附著有具有200 nm以上且500 nm以下的平均粒徑的第一絕緣粒子210a、及具有30 nm以上且130 nm以下的平均粒徑且包含氧化矽的第二絕緣粒子210b。藉此,例如於將含有絕緣被覆導電粒子100a的異向導電性接著劑加熱加壓時,第二絕緣粒子210b不熔融,防止鄰接的導電粒子1的金屬表面接觸。因此即便於將每單位面積10萬個/mm2 以上的絕緣被覆導電粒子100a投入至異向導電性接著劑內的情形時,亦可獲得優異的絕緣可靠性。另外,第二絕緣粒子210b具有30 nm以上且130 nm以下的平均粒徑,故連接電阻不易受到該第二絕緣粒子210b的妨礙。因此,於電極的墊面積小的微小電路的連接中,即便於電極間所捕捉的粒子的個數少的情形時,亦可獲得優異的導通可靠性。
第一絕緣粒子210a的玻璃轉移溫度亦可為100℃以上且200℃以下。藉此,視將含有絕緣被覆導電粒子100a的異向導電性接著劑加熱加壓時的溫度不同,有時第一絕緣粒子210a未完全熔融。因此,第一絕緣粒子210a可作為絕緣間隔物而充分地發揮功能。
相對於導電粒子1的總表面積,第一絕緣粒子210a及第二絕緣粒子210b對導電粒子1的被覆率亦可為35%~80%。藉此,可獲得導通可靠性及絕緣可靠性更優異的絕緣被覆導電粒子100a。通常於絕緣被覆導電粒子中絕緣粒子的被覆率高的情形時,有絕緣可靠性變高且導通可靠性變差的傾向,於絕緣粒子的被覆率低的情形時,有導通可靠性變高且絕緣可靠性變差的傾向。然而,如第一實施形態般,於使用平均粒徑互不相同的第一絕緣粒子210a及第二絕緣粒子210b的情形時,即便提高被覆率亦保持良好的導通可靠性,可獲得兼具優異的絕緣可靠性與導通可靠性的絕緣被覆導電粒子100a。
導電粒子1於其表面具有凸起109。於使第二絕緣粒子210b附著於平滑面的導電粒子的情形時,即便第二絕緣粒子210b的平均粒徑為30 nm以上且130 nm以下,第二絕緣粒子210b的作為絕緣間隔物的功能亦高,故有絕緣可靠性優異但導通可靠性降低的傾向。因此,藉由導電粒子1具有凸起109,可抑制導通可靠性的降低。
第二絕緣粒子210b的表面亦可藉由疏水化處理劑而被覆。為了使第一絕緣粒子210a及第二絕緣粒子210b良好地附著於導電粒子1的表面,有時藉由高分子電解質(陽離子性聚合物)將導電粒子1的表面被覆。此時,藉由疏水化處理劑被覆的第二絕緣粒子210b與未經疏水化處理的第二絕緣粒子210b相比容易帶負電荷,藉由靜電而牢固地附著於導電粒子1。因此,作為絕緣間隔物的功能高,可獲得絕緣可靠性優異的絕緣被覆導電粒子。
疏水化處理劑的表面可選自由矽氮烷系疏水化處理劑、矽氧烷系疏水化處理劑、矽烷系疏水化處理劑及鈦酸酯系疏水化處理劑所組成的群組中。
疏水化處理劑亦可選自由六甲基二矽氮烷(HMDS)、聚二甲基矽氧烷(PDMS)及N,N-二甲基胺基三甲基矽烷(DMATMS)所組成的群組中。
由甲醇滴定法所得的第二絕緣粒子210b的疏水化度亦可為30%以上。
導電粒子1亦可具有樹脂粒子101及覆蓋樹脂粒子101的金屬層,金屬層亦可具有含有鎳的第一層104。於該情形時,於將絕緣被覆導電粒子100a調配至異向導電性接著劑中時,該異向導電性接著劑可兼具優異的導通可靠性及絕緣可靠性。
就容易控制積層量的觀點而言,絕緣粒子210亦可僅經一層被覆。
亦可藉由對絕緣被覆導電粒子100a實施加熱乾燥,而使絕緣粒子210與導電粒子1的結合進一步強化。結合力增強的原因例如可列舉:經導入至導電粒子1的表面的羧基等官能基、與經導入至絕緣粒子210的表面的羥基等官能基的化學鍵的強化。加熱乾燥的溫度例如是設定為60℃~100℃。若溫度為60℃以上,則絕緣粒子210不易自導電粒子1剝離,若為100℃以下則導電粒子1不易變形。加熱乾燥的時間例如是設定為10分鐘~180分鐘。若加熱乾燥的時間為10分鐘以上則絕緣粒子210不易剝離,若為180分鐘以下則導電粒子1不易變形。
亦可藉由矽酮寡聚物、十八烷基胺等對絕緣被覆導電粒子100a進行表面處理。藉此,可提高絕緣被覆導電粒子100a的絕緣可靠性。進而,藉由視需要使用縮合劑,可進一步提高絕緣被覆導電粒子100a的絕緣可靠性。
(第二實施形態) 以下,對第二實施形態的絕緣被覆導電粒子加以說明。於第二實施形態的說明中,省略與第一實施形態重複的記載,而記載與第一實施形態不同的部分。即,亦可於技術上可能的範圍內,於第二實施形態中適當使用第一實施形態的記載。
圖2為表示第二實施形態的絕緣被覆導電粒子的示意剖面圖。圖2所示的絕緣被覆導電粒子100b除了具有設於第一層104上的第二層105的方面以外,具有與圖1所示的絕緣被覆導電粒子100a相同的構成。即,絕緣被覆導電粒子100b的覆蓋樹脂粒子101及非導電性無機粒子102的金屬層包含第一層104及第二層105。第二層105可為金屬層,亦可為合金層。
<第二層> 第二層105是被覆第一層104而設置的導電層。第二層105的厚度例如為5 nm~100 nm。第二層105的厚度可為5 nm以上,亦可為10 nm以上。第二層105的厚度亦可為30 nm以下。於第二層105的厚度為所述範圍內的情形時,於形成第二層105的情形時可使該第二層105的厚度均勻,藉此可良好地防止第一層104所含有的元素(例如鎳)向與第二層105為相反側的表面擴散。
第二層105的厚度是使用藉由TEM所拍攝的照片而算出。作為具體例,首先以通過絕緣被覆導電粒子100b的中心附近的方式利用超薄切片法切出絕緣被覆導電粒子100b的剖面。繼而,使用TEM以25萬倍的倍率觀察所切出的剖面而獲得圖像。然後,可由根據所得的圖像估算的第二層105的剖面積而算出第二層105的厚度。此時,於難以區分第二層105、第一層104、樹脂粒子101及非導電性無機粒子102的情形時,藉由TEM所附帶的EDX進行成分分析。藉此,明確區分第二層105、第一層104、樹脂粒子101及非導電性無機粒子102,算出僅第二層105的厚度。第二層105的厚度是設為10個導電粒子的厚度的平均值。
第二層105含有選自由貴金屬及鈷所組成的群組中的至少一種。貴金屬為鈀、銠、銥、釕、鉑、銀或金。於第二層105含有金的情形時,可降低絕緣被覆導電粒子100b的表面的導通電阻,提高絕緣被覆導電粒子100b的導電特性。於該情形時,第二層105作為含有鎳的第一層104的抗氧化層而發揮功能。因此,第二層105是形成於第一層104上。含有金的情形的第二層105的厚度亦可為30 nm以下。於該情形時,絕緣被覆導電粒子100b的表面的導通電阻的降低效果與製造成本的平衡優異。然而,含有金的情形的第二層105的厚度亦可超過30 nm。
第二層105較佳為由選自由鈀、銠、銥、釕及鉑所組成的群組中的至少一種所構成。於該情形時,可抑制絕緣被覆導電粒子100b的表面的氧化,且提高絕緣被覆導電粒子100b的絕緣可靠性。第二層105更佳為由選自由鈀、銠、銥及釕所組成的群組中的至少一種所構成。於該情形時,即便於絕緣被覆導電粒子100b經壓縮的情形時,亦抑制形成於非導電性無機粒子102上的成為凸起109的第一層104被壓壞,抑制經壓縮的絕緣被覆導電粒子100b的電阻增加。第二層105例如是於第一實施形態的第四步驟中形成第一層104後,藉由無電鍍敷而形成於由該第一層104所覆蓋的複合粒子103上。
<鈀> 於第二層105含有鈀的情形時,該第二層105例如可藉由無電鍍鈀而形成。無電鍍鈀可利用不使用還原劑的置換型、及使用還原劑的還原型的任一種。關於此種無電鍍鈀液,置換型可列舉MCA(世界金屬(World Metal)股份有限公司製造,商品名)等。還原型可列舉APP(石原化學股份有限公司製造,商品名)等。於將置換型與還原型相比較的情形時,就所產生的孔隙(void)少,容易確保被覆面積的觀點而言,較佳為還原型。
於第二層105含有鈀的情形時,以第二層105的總量為基準,第二層105中的鈀的含量的下限可為90質量%以上,亦可為93質量%以上,亦可為94質量%以上。以第二層105的總量為基準,第二層105中的鈀的含量的上限可為99質量%以下,亦可為98質量%以下。於第二層105中的鈀的含量為所述範圍內的情形時,第二層105的硬度提高。因此,即便於絕緣被覆導電粒子100b經壓縮的情形時,亦抑制凸起109被壓壞。
為了調整第二層105中的鈀的含量(例如為了調整為93質量%~99質量%),無電鍍鈀液中所用的還原劑並無特別限制,可使用:次亞磷酸、亞磷酸、該些酸的鹼鹽等含磷化合物;含硼化合物等。於該情形時,所得的第二層105含有鈀-磷合金或鈀-硼合金。因此,較佳為以第二層105中的鈀含量成為所需範圍的方式,調整還原劑的濃度、pH值、鍍敷液的溫度等。
<銠> 於第二層105含有銠的情形時,該第二層105例如可藉由無電鍍銠而形成。無電鍍銠液中所用的銠的供給源例如可列舉:氫氧化氨合銠、硝酸氨合銠、乙酸氨合銠、硫酸氨合銠、亞硫酸氨合銠、溴化氨合銠及氨合銠化合物。
無電鍍銠液中所用的還原劑例如可列舉:肼、次亞磷酸鈉、硼酸二甲基胺、硼酸二乙基胺及硼氫化鈉。還原劑較佳為肼。亦可於無電鍍銠液中添加穩定劑或錯合劑(氫氧化銨、羥基胺鹽、二氯化肼等)。
就獲得充分的鍍敷速度的觀點而言,無電鍍銠液的溫度(浴溫)可為40℃以上,亦可為50℃以上。就穩定地保持無電鍍銠液的觀點而言,鍍敷液的溫度可為90℃以下,亦可為80℃以下。
<銥> 於第二層105含有銥的情形時,該第二層105例如可藉由無電鍍銥而形成。無電鍍銥液中所用的銥的供給源例如可列舉:三氯化銥、四氯化銥、三溴化銥、四溴化銥、六氯化銥三鉀、六氯化銥二鉀、六氯化銥三鈉、六氯化銥二鈉、六溴化銥三鉀、六溴化銥二鉀、六碘化銥三鉀、三硫酸二銥及雙硫酸銥。
無電鍍銥液中所用的還原劑例如可列舉:肼、次亞磷酸鈉、硼酸二甲基胺、硼酸二乙基胺及硼氫化鈉。還原劑較佳為肼。亦可於無電鍍銥液中添加穩定劑或錯合劑。
穩定劑或錯合劑亦可添加選自由單羧酸、二羧酸及該些酸的鹽所組成的群組中的至少一種。單羧酸的具體例可列舉甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等。二羧酸的具體例可列舉草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、富馬酸、馬來酸、蘋果酸等。所述鹽例如可列舉鈉、鉀、鋰等作為抗衡離子鍵結於所述羧酸而成的化合物。穩定劑或錯合劑可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
就抑制鍍敷對象物的腐蝕,並且獲得充分的鍍敷速度的觀點而言,無電鍍銥液的pH值可為1以上,亦可為2以上。就容易抑制鍍敷反應受阻的觀點而言,無電鍍銥液的pH值可為6以下,亦可為5以下。
就獲得充分的鍍敷速度的觀點而言,無電鍍銥液的溫度(浴溫)可為40℃以上,亦可為50℃以上。就穩定地保持無電鍍銥液的觀點而言,無電鍍銥液的溫度(浴溫)可為90℃以下,亦可為80℃以下。
<釕> 於第二層105含有釕的情形時,該第二層105例如可藉由無電鍍釕而形成。無電鍍釕液例如可使用市售的鍍敷液,可使用無電釕Ru(奧野製藥工業股份有限公司製造,商品名)。
<鉑> 於第二層105含有鉑的情形時,該第二層105例如可藉由無電鍍鉑而形成。無電鍍鉑液中所用的鉑的供給源例如可列舉:Pt(NH3 )4 (NO3 )2 、Pt(NH3 )4 (OH)2 、PtCl2 (NH3 )2 、Pt(NH3 )2 (OH)2 、(NH4 )2 PtCl6 、(NH4 )2 PtCl4 、Pt(NH3 )2 Cl4 、H2 PtCl6 及PtCl2
無電鍍鉑液中所用的還原劑例如可列舉:肼、次亞磷酸鈉、硼酸二甲基胺、硼酸二乙基胺及硼氫化鈉。還原劑較佳為肼。亦可於無電鍍鉑液中添加穩定劑或錯合劑(氯化羥基胺、二氯化肼、氫氧化銨、乙二胺四乙酸(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid,EDTA)等)。
就獲得充分的鍍敷速度的觀點而言,無電鍍鉑液的溫度(浴溫)可為40℃以上,亦可為50℃以上。就穩定地保持無電鍍鉑液的觀點而言,無電鍍鉑液的溫度(浴溫)可為90℃以下,亦可為80℃以下。
於使用無電鍍鉑液進行鍍鉑時,無電鍍鉑液的pH值只要為例如8~12即可。若pH值為8以上,則鉑容易充分析出。若pH值為12以下,則可容易地確保良好的操作環境。
<銀> 於第二層105含有銀的情形時,該第二層105例如可藉由無電鍍銀而形成。無電鍍銀液中所用的銀的供給源只要可溶於鍍敷液中,則並無特別限定。例如可使用:硝酸銀、氧化銀、硫酸銀、氯化銀、亞硫酸銀、碳酸銀、乙酸銀、乳酸銀、磺基琥珀酸銀、磺酸銀、胺基磺酸銀及草酸銀。水溶性銀化合物可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
無電鍍銀液中所用的還原劑只要具有將無電鍍銀液中的水溶性銀化合物還原成金屬銀的能力且為水溶性的化合物,則並無特別限定。例如可使用:肼衍生物、甲醛化合物、羥基胺類、糖類、羅雪鹽(Rochelle salt)、硼氫化合物、次亞磷酸鹽、二甲基胺硼烷(Dimethylamine borane,DMAB)及抗壞血酸。還原劑可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
亦可於無電鍍銀液中添加穩定劑或錯合劑。穩定劑或錯合劑例如可使用:亞硫酸鹽、琥珀醯亞胺、乙內醯脲衍生物、乙二胺及乙二胺四乙酸(EDTA)。穩定劑或錯合劑可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
無電鍍銀液中,除了所述成分以外,亦可添加公知的界面活性劑、pH調整劑、緩衝劑、平滑劑、應力緩和劑等添加劑。
無電鍍銀液的液溫只要為0℃~80℃的範圍即可。若無電鍍銀液的溫度為0℃以上,則銀的析出速度充分快,可縮短用以獲得既定的銀析出量的時間。若無電鍍銀液的溫度為80℃以下,則可抑制由自分解反應所致的還原劑的損耗、及無電鍍銀液的穩定性的降低。若設為10℃~60℃左右,則可使無電鍍銀液的穩定性更良好。
無電鍍銀液(例如還原型無電鍍銀液)的pH值例如為1~14。藉由鍍敷液的pH值為6~13左右,可使鍍敷液的穩定性更良好。關於鍍敷液的pH值調整,通常於降低pH值的情形時,可使用具有與水溶性銀鹽的陰離子部分為同種的陰離子部分的酸(例如於使用硫酸銀作為水溶性銀鹽的情形時為硫酸,於使用硝酸銀作為水溶性銀鹽的情形時為硝酸)。於提高無電鍍銀液的pH值的情形時,可使用鹼金屬氫氧化物、氨等。
<金> 於第二層105含有金的情形時,該第二層105例如可藉由無電鍍金而形成。無電鍍金液可使用置換型鍍金液(例如日立化成股份有限公司製造,商品名「HGS-100」)、還原型鍍金液(例如日立化成股份有限公司製造,商品名「HGS-2000」)等。於將置換型與還原型相比較的情形時,就孔隙少,容易確保被覆面積的觀點而言,較佳為使用還原型。
<鈷> 於第二層105含有鈷的情形時,該第二層105例如可藉由無電鍍鈷而形成。無電鍍鈷液中所用的鈷的供給源例如可列舉:硫酸鈷、氯化鈷、硝酸鈷、乙酸鈷、碳酸鈷。
無電鍍鈷液中所用的還原劑例如可使用:次亞磷酸鈉、次亞磷酸銨、次亞磷酸鎳等次亞磷酸鹽及次亞磷酸。亦可於無電鍍鈷液中添加穩定劑或錯合劑(脂肪族羧酸等)。穩定劑或錯合劑可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
就獲得充分的鍍敷速度的觀點而言,無電鍍鈷液的溫度(浴溫)可為40℃以上,亦可為50℃以上。就穩定地保持無電鍍鈷液的觀點而言,無電鍍鈷液的溫度(浴溫)可為90℃以下,亦可為80℃以下。
於第二實施形態的導電粒子1具有金或鈀表面的情形時,亦可使用具有與金或鈀形成配位鍵的巰基、硫醚基、二硫醚基的任一個的化合物,使選自由羥基、羧基、烷氧基及烷氧基羰基所組成的群組中的一個以上的官能基附著於第二層105的表面。化合物的例子可使用巰基乙酸、2-巰基乙醇、巰基乙酸甲酯、巰基琥珀酸、硫甘油或半胱胺酸等。
以上所說明的第二實施形態的絕緣被覆導電粒子100b亦發揮與第一實施形態相同的作用效果。另外,於第一實施形態中,第一層104成為絕緣被覆導電粒子100a的最外層。該絕緣被覆導電粒子100a例如於分散於異向導電性接著劑內時,有時第一層104內所含有的鎳溶出至接著劑中而發生遷移。有時由該遷移的鎳導致異向導電性接著劑的絕緣可靠性降低。相對於此,第二實施形態的金屬層具有設於第一層104上的第二層105,第二層105含有選自由貴金屬及鈷所組成的群組中的金屬。於該情形時,絕緣被覆導電粒子100b的最外層成為第二層105。該第二層105具有防止鎳自第一層104中溶出的功能,故可抑制該鎳的遷移的發生。此外,該第二層105相對較不易被氧化,故絕緣被覆導電粒子100b的導電性能不易劣化。藉由絕緣被覆導電粒子100b具有第二層105,可高度地控制凸起109的個數、大小及形狀。
(第三實施形態) 以下,對第三實施形態的絕緣被覆導電粒子加以說明。於第三實施形態的說明中,省略與第一實施形態及第二實施形態重複的記載,而記載與第一實施形態及第二實施形態不同的部分。即,亦可於技術上可能的範圍內,於第三實施形態中適當使用第一實施形態及第二實施形態的記載。
圖3為表示第三實施形態的絕緣被覆導電粒子的示意剖面圖。圖3所示的絕緣被覆導電粒子100c具備樹脂粒子101、含有鈀的鈀粒子106、含有鎳的鎳粒子107、及作為設於樹脂粒子101的表面的金屬層的第一層108。鈀粒子106是配置於較鎳粒子107更靠樹脂粒子101側,並且藉由鎳粒子107而覆蓋。於第一層108的外表面,形成有反映鈀粒子106及鎳粒子107的形狀的凸起109。第一層108包含第一被覆層108a及第二被覆層108b。由以上內容得知,絕緣被覆導電粒子100c與第一實施形態的絕緣被覆導電粒子100a不同,不具有非導電性無機粒子102。
多個鈀粒子106例如是沿著第一層108的第一被覆層108a的表面(沿著與導電粒子1的直徑方向垂直的方向)彼此遠離而配置。多個鈀粒子106例如是於與導電粒子的直徑方向(第一層108的厚度方向)垂直的方向上分散地配置。因此,一個鈀粒子106與和該一個鈀粒子106鄰接的另一鈀粒子106並未接觸而是獨立地配置。多個鈀粒子106各自具有從頂部向底面延伸的側面。多個鈀粒子106例如為藉由無電鍍鈀所形成的無電鍍鈀析出核(含有鈀離子及還原劑的無電鍍鈀液的還原析出物)。
多個鎳粒子107是沿著導電粒子1的表面彼此遠離而配置。多個鎳粒子107例如是於與導電粒子1的直徑方向垂直的方向上分散地配置。因此,一個鎳粒子107與和該一個鎳粒子107鄰接的另一鎳粒子107並未接觸而是獨立地配置。多個鎳粒子107具有從頂部向底面延伸的側面。多個鎳粒子107例如為藉由無電鍍鎳所形成的無電鍍鎳析出核(微小凸起)。多個鎳粒子107是以鈀粒子106作為核而形成。因此,各鈀粒子106亦可藉由對應的鎳粒子107而覆蓋。
(第一被覆層) 第一被覆層108a例如亦可除了以鎳作為主成分的金屬以外,含有選自由磷及硼所組成的群組中的至少一種。於該情形時,第一被覆層108a較佳為含有磷。藉此,可提高第一被覆層108a的硬度,可容易地將導電粒子1經壓縮時的導通電阻保持得低。
於藉由無電鍍鎳形成第一被覆層108a的情形時,亦可與第一實施形態的第一層104同樣地形成。例如亦可形成含有鎳-磷合金或鎳-硼合金的第一被覆層108a。就抑制第一被覆層108a的破裂的觀點而言,第一被覆層108a較佳為含有鎳-磷合金。
以第一被覆層108a的總量為基準,第一被覆層108a中的鎳含量例如可為84質量%以上,亦可為86質量%以上,亦可為88質量%以上。第一被覆層108a中的元素的含量可與第一實施形態的第一層104同樣地測定。
第一被覆層108a的厚度例如可為20 nm以上,亦可為60 nm以上。第一被覆層108a的厚度例如可為200 nm以下,亦可為150 nm以下,亦可為100 nm以下。若第一被覆層108a的厚度為所述範圍內,則可容易地抑制第一被覆層108a的破裂。
(第二被覆層) 第二被覆層108b較佳為含有鎳。如圖3所示,第二被覆層108b構成凸起109的最外層。此種第二被覆層108b例如可藉由無電鍍鎳而形成。例如藉由在第一被覆層108a及鎳粒子107上實施無電鍍鎳,可形成於外表面具有凸起109的第二被覆層108b。
以第二被覆層108b的總量為基準,第二被覆層108b中的鎳含量例如可為88質量%以上,亦可為90質量%以上,亦可為93質量%以上,亦可為96質量%以上。第二被覆層108b中的鎳含量例如可為99質量%以下,亦可為98.5質量%以下。於第二被覆層108b的鎳含量為所述範圍內的情形時,於藉由無電鍍鎳形成第二被覆層108b時可容易地抑制鎳粒子107的凝聚,可容易地防止異常析出部的形成。藉此,可容易地獲得於用作調配至異向導電性接著劑中的絕緣被覆導電粒子時可兼具優異的導通可靠性及絕緣可靠性的絕緣被覆導電粒子100c。第二被覆層108b中的元素的含量可與第一實施形態的第一層104及第一被覆層108a同樣地測定。
第二被覆層108b的厚度(平均厚度)例如可為5 nm以上,亦可為10 nm以上,亦可為15 nm以上。第二被覆層108b的厚度(平均厚度)例如可為150 nm以下,亦可為120 nm以下,亦可為100 nm以下。若第二被覆層108b的厚度為所述範圍內,則可容易地形成良好形狀的凸起109,並且即便於導電粒子1經大幅度壓縮的情形時,亦可容易地抑制第一層108的破裂的產生。
第二被覆層108b較佳為除了以鎳作為主成分的金屬以外,含有選自由磷及硼所組成的群組中的至少一種。藉此,可提高第二被覆層108b的硬度,可容易地將導電粒子1經壓縮時的導通電阻保持得低。第二被覆層108b亦可含有與磷或硼一併共析的金屬。第二被覆層108b所含有的金屬例如為鈷、銅、鋅、鐵、錳、鉻、釩、鉬、鈀、錫、鎢及錸。藉由第二被覆層108b含有鎳及所述金屬,可提高第二被覆層108b的硬度。藉此,即便於絕緣被覆導電粒子100c經壓縮的情形時,亦可抑制凸起109被壓壞。所述金屬亦可含有具有高硬度的鎢。於該情形時,以被覆層103b的總量為基準,第二被覆層108b中的鎳含量例如為85質量%以上。第二被覆層108b的構成材料例如較佳為鎳(Ni)及磷(P)的組合、鎳(Ni)及硼(B)的組合、鎳(Ni)及鎢(W)及硼(B)的組合、以及鎳(Ni)及鈀(Pd)的組合。
於藉由無電鍍鎳形成第二被覆層108b的情形時,亦可與第一被覆層108a同樣地形成。例如亦可形成含有鎳-磷合金或鎳-硼合金的第一被覆層108a。鎳-硼合金的硬度高於鎳-磷合金。因此,即便於將導電粒子1大幅度壓縮的情形時亦抑制凸起109被壓壞,就獲得更低的導通電阻的觀點而言,較佳為第二被覆層108b含有鎳-硼合金。
以上所說明的第三實施形態的絕緣被覆導電粒子100c亦發揮與第一實施形態相同的作用效果。第三實施形態中,較佳為第一被覆層108a含有鎳-磷合金,第二被覆層108b含有鎳-磷合金或鎳-硼合金。根據該組合,即便於將導電粒子1大幅度壓縮的情形時,亦可抑制凸起109被壓壞,並且抑制第一層108的破裂,可更穩定地獲得低的導通電阻。於第一被覆層108a含有鎳-磷合金,第二被覆層108b含有鎳-磷合金的情形時,高度地同時抑制凸起109的壓壞與第一層108的破裂,故較佳。
於第三實施形態中,更佳為鎳粒子107含有鎳-磷合金或鎳-硼合金,第一被覆層108a含有鎳-磷合金,第二被覆層108b含有鎳-磷合金或鎳-硼合金。根據該組合,即便於將導電粒子1大幅度壓縮的情形時,亦可進一步抑制凸起109被壓壞,並且進一步抑制第一層108的破裂,可更穩定地獲得低的導通電阻。
(第四實施形態) 以下,對第四實施形態的絕緣被覆導電粒子加以說明。第四實施形態的說明中,省略與第一實施形態~第三實施形態重複的記載,而記載與第一實施形態~第三實施形態不同的部分。即,亦可於技術上可能的範圍內,於第四實施形態中適當使用第一實施形態~第三實施形態的記載。
圖4為表示第四實施形態的絕緣被覆導電粒子的示意剖面圖。圖4所示的絕緣被覆導電粒子100d中,金屬層除了第一層108以外更具有第二層105,除了此方面以外,具有與第三實施形態的絕緣被覆導電粒子100c相同的構成。
以上所說明的第四實施形態的絕緣被覆導電粒子100d亦發揮與第三實施形態相同的作用效果。另外,第四實施形態中,與第二實施形態同樣地,第二層105成為絕緣被覆導電粒子100d的最外層。因此,可抑制第一層108中的鎳的遷移的發生。另外,絕緣被覆導電粒子100d的導電性能不易劣化。此外,藉由絕緣被覆導電粒子100d具有第二層105,可高度地控制凸起109的個數、大小及形狀。
(第五實施形態) 以下,對第五實施形態的異向導電性接著劑加以說明。第五實施形態的說明中,省略與第一實施形態~第四實施形態重複的記載,而記載與第一實施形態~第四實施形態不同的部分。即,亦可於技術上可能的範圍內,於第五實施形態中適當使用第一實施形態~第四實施形態的記載。
<異向導電性接著劑> 第五實施形態的異向導電性接著劑含有第一實施形態的絕緣被覆導電粒子100a、及分散有該絕緣被覆導電粒子100a的接著劑。
接著劑例如可使用熱反應性樹脂與硬化劑的混合物。接著劑例如可列舉環氧樹脂與潛伏性硬化劑的混合物、及自由基聚合性化合物與有機過氧化物的混合物。
接著劑可使用膏狀或膜狀的接著劑。為了將異向導電性接著劑成形為膜狀,亦可於接著劑中調配苯氧樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、聚酯胺基甲酸酯樹脂等熱塑性樹脂。
以上所說明的第五實施形態的異向導電性接著劑亦與第一實施形態同樣地,可獲得優異的絕緣可靠性,並且於微小電路的連接中亦可獲得優異的導通可靠性。
關於第五實施形態的異向導電性接著劑中的絕緣被覆導電粒子,例如可使用第二實施形態的絕緣被覆導電粒子100b等代替絕緣被覆導電粒子100a。於該情形時,異向導電性接著劑可發揮第二實施形態的絕緣被覆導電粒子100b的作用效果。亦可使用絕緣被覆導電粒子100c代替絕緣被覆導電粒子100a。於該情形時,異向導電性接著劑可發揮第三實施形態的絕緣被覆導電粒子100c的作用效果。亦可使用絕緣被覆導電粒子100d代替絕緣被覆導電粒子100a。於該情形時,異向導電性接著劑可發揮第四實施形態的絕緣被覆導電粒子100d的作用效果。
(第六實施形態) 以下,對第六實施形態的連接結構體加以說明。第六實施形態的說明中,省略與第一實施形態~第五實施形態重複的記載,而記載與第一實施形態~第五實施形態不同的部分。即,亦可於技術上可能的範圍內,於第六實施形態中適當使用第一實施形態~第五實施形態的記載。
<連接結構體> 對第六實施形態的連接結構體加以說明。本實施形態的連接結構體具備:具有第一電路電極的第一電路構件、具有第二電路電極的第二電路構件、以及配置於第一電路構件與第二電路構件之間且分散有絕緣被覆導電粒子的連接部。連接部於將第一電路電極與第二電路電極以相對向的方式配置的狀態下將第一電路構件及第二電路構件彼此連接。第一電路電極及第二電路電極經由變形狀態的絕緣被覆導電粒子而相互電性連接。
繼而,一面參照圖5,一面對第六實施形態的連接結構體進一步進行說明。圖5為表示第六實施形態的連接結構體的示意剖面圖。圖5所示的連接結構體300具備彼此相對向的第一電路構件310及第二電路構件320、以及配置於第一電路構件310與第二電路構件320之間的連接部330。連接結構體300可列舉液晶顯示器、個人電腦、行動電話、智慧型手機、平板等可攜式產品。
第一電路構件310具備電路基板(第一電路基板)311、及配置於電路基板311的主面311a上的電路電極(第一電路電極)312。第二電路構件320具備電路基板(第二電路基板)321、及配置於電路基板321的主面321a上的電路電極(第二電路電極)322。
電路構件310、電路構件320中的一者的具體例可列舉:積體電路(Integrated Circuit,IC)晶片(半導體晶片)、電阻器晶片、電容器晶片、驅動IC等晶片零件;硬質(rigid)型的封裝基板等。該些電路構件具備電路電極,通常具備多數個電路電極。電路構件310、電路構件320中的另一者(與所述一個電路構件連接的電路構件)的具體例可列舉:具有金屬配線的可撓性帶基板、可撓性印刷配線板、蒸鍍有銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)的玻璃基板等配線基板等。例如藉由使用膜狀的異向導電性接著劑,可有效率地且以高連接可靠性將該些電路構件彼此連接。例如第五實施形態的異向導電性接著劑適於具備多數個微細的電路電極的晶片零件向配線基板上的COG安裝或COF安裝。
連接部330具備接著劑的硬化物332、及分散於該硬化物332中的絕緣被覆導電粒子100a,例如可使用所述第五實施形態中記載的膜狀的異向導電性接著劑。連接結構體300中,相對向的電路電極312與電路電極322經由絕緣被覆導電粒子100a的導電粒子1而電性連接。更具體而言,如圖6(a)〜圖6(c)所示,絕緣被覆導電粒子100a因壓縮而變形,電性連接於電路電極312、電路電極322兩者。另一方面,絕緣被覆導電粒子100a於與壓縮方向交叉的方向上,絕緣粒子210介於導電粒子1間,藉此維持絕緣被覆導電粒子100a彼此的絕緣性。因此,可進一步提高窄間距(例如10 μm水準的間距)的絕緣可靠性。
連接結構體300是藉由以下方式獲得:將具有電路電極312的第一電路構件310與具有電路電極322的第二電路構件320以電路電極312與電路電極322相對向的方式配置,使異向導電性接著劑介於第一電路構件310與第二電路構件320之間,對該等進行加熱及加壓而使電路電極312與電路電極322電性連接。第一電路構件310及第二電路構件320是藉由接著劑的硬化物332而接著。
<連接結構體的製造方法> 一面參照圖6(a)〜圖6(c)一面對第六實施形態的連接結構體的製造方法加以說明。圖6(a)〜圖6(c)為用以說明圖5所示的連接結構體的製造方法的一例的示意剖面圖。第六實施形態中,使異向導電性接著劑熱硬化而製造連接結構體。
首先,準備第一電路構件310及異向導電性接著劑330a。本實施形態中,使用成形為膜狀而成的接著劑膜(異向導電性接著劑膜)作為異向導電性接著劑330a。異向導電性接著劑330a含有絕緣被覆導電粒子100a及絕緣性的接著劑332a。
繼而,將異向導電性接著劑330a載置於第一電路構件310的主面311a(形成有電路電極312的面)上。然後,如圖6(a)所示,沿著方向A及方向B對異向導電性接著劑330a進行加壓。藉此,如圖6(b)所示,將異向導電性接著劑330a積層於第一電路構件310上。
繼而,如圖6(c)所示,以電路電極312與電路電極322相對向的方式,將第二電路構件320載置於異向導電性接著劑330a上。然後,一面將異向導電性接著劑330a加熱,一面沿著圖6(c)所示的方向A及方向B對總體(第一電路構件310及第二電路構件320)進行加壓。
藉由加熱,異向導電性接著劑330a硬化而形成連接部330,獲得圖5所示般的連接結構體300。異向導電性接著劑亦可為膏狀。
以上所說明的第六實施形態的連接結構體300中,於連接部330內含有第一實施形態的絕緣被覆導電粒子100a。根據所述連接結構體300,經由絕緣被覆導電粒子100a將電路電極312與電路電極322良好地電性連接。因此,即便於電路電極312及電路電極322的面積小,且電路電極312、電路電極322之間所捕捉的絕緣被覆導電粒子100a的個數少的情形時,亦長期間發揮優異的導通可靠性。此外,藉由絕緣被覆導電粒子100a具有絕緣粒子210,連接部330內的絕緣被覆導電粒子100a的第一層104(參照圖1)彼此不易接觸。因此,例如即便於設於電路電極312內(電路電極322內)的電極彼此的間距為例如10 μm以下的情形時,連接部330內的絕緣被覆導電粒子100a彼此亦不易導通,連接結構體300的絕緣可靠性亦合適地提高。
以上,對本發明的實施形態進行了說明,但本發明並非僅限定於所述實施形態。例如,所述實施形態中絕緣被覆導電粒子100a~絕緣被覆導電粒子100d具有凸起109,但絕緣被覆導電粒子100a~絕緣被覆導電粒子100d亦可不具有凸起109。亦可不對絕緣粒子210中的第二絕緣粒子210b實施疏水化處理。 [實施例]
以下,列舉實施例及比較例對本發明的內容加以更具體說明。再者,本發明不限定於下述實施例。
<實施例1> [導電粒子的製作] (步驟a)陽離子性聚合物對樹脂粒子表面的被覆 將6 g平均粒徑3.0 μm的交聯聚苯乙烯粒子(日本觸媒股份有限公司製造,商品名「所里奧斯達(Soliostar)」)添加至將9 g平均分子量7萬(M.W.為7萬)的30質量%聚乙烯亞胺水溶液(和光純藥工業股份有限公司製造)溶解於300 ml純水中所得的水溶液中,於室溫下攪拌15分鐘。繼而,藉由使用f3 μm的薄膜過濾器(membrane filter)(默克密理博(Merck Millipore)公司製造)的過濾而取出樹脂粒子。以600 g的超純水將薄膜過濾器上的樹脂粒子清洗2次,將未吸附的聚乙烯亞胺去除,獲得經聚乙烯亞胺吸附的樹脂粒子。
(步驟b)疏水化處理劑對非導電性無機粒子表面的被覆 使用平均粒徑60 nm的氣相法親水性球狀氧化矽粉末作為非導電性無機粒子。將100 g該球狀氧化矽粉末收容於振動流化床裝置(中央化工機股份有限公司製造,商品名「振動流化床裝置VUA-15型」)中。繼而,一面利用藉由抽吸風機而循環的空氣使球狀氧化矽流動一面噴霧1.5 g水而流動混合5分鐘。繼而,噴霧2.5 g六甲基二矽氮烷(Hexamethyl disilazane,HMDS)(日本邁圖高新材料(Momentive Performance Materials Japan)合同公司製造,商品名「TSL-8802」),流動混合30分鐘。藉由甲醇滴定法對所得的疏水性球狀氧化矽微粉體的疏水化度進行測定。疏水化度是利用以下的方法測定,非導電性無機粒子的疏水化度為70%。
(步驟c)非導電性無機粒子對樹脂粒子表面的靜電接著步驟 將6 g經聚乙烯亞胺吸附的樹脂粒子添加至甲醇中,一面照射共振頻率28 kHz、輸出100 W的超音波一面於室溫下攪拌5分鐘。其後,將0.15 g經HMDS疏水化的球狀氧化矽粉末添加至所述甲醇中,一面照射共振頻率28 kHz、輸出100 W的超音波一面進一步於室溫下攪拌5分鐘。藉此,獲得藉由靜電而吸附有非導電性無機粒子的樹脂粒子(粒子a)。藉由靜電而吸附有非導電性無機粒子的粒子A為6.15 g。
(步驟d)鈀觸媒賦予步驟 將6.15 g粒子A添加至300 mL的經調整為pH值1.0且含有20質量%的鈀觸媒(日立化成股份有限公司製造,商品名「HS201」)的鈀觸媒化液中。其後,一面照射共振頻率28 kHz、輸出100 W的超音波一面於30℃下攪拌30分鐘。繼而,利用f3 μm的薄膜過濾器(默克密理博(Merck Millipore)公司製造)過濾後,進行水洗,由此使鈀觸媒吸附於粒子A的表面。其後,將粒子A添加至經調整為pH值6.0的0.5質量%二甲基胺硼烷液中,一面照射共振頻率28 kHz、輸出100 W的超音波一面於60℃下攪拌5分鐘,獲得6.15 g固著有鈀觸媒的粒子B。然後,將6.15 g固著有鈀觸媒的粒子B浸漬於20 mL的蒸餾水中後,對粒子B進行超音波分散,由此獲得樹脂粒子分散液。將藉由SEM(日立高新技術(Hitachi High-technologies)股份有限公司製造,商品名「S-4800」)對吸附有球狀氧化矽粉末的樹脂粒子的表面進行觀察所得的結果示於圖7、圖8中。
(步驟e)第一層的形成 利用3000 mL經加溫至80℃的水將步驟d中所得的粒子B分散液稀釋後,添加3 mL作為鍍敷穩定劑的1 g/L的硝酸鉍水溶液。繼而,於粒子B分散液中以15 mL/min的滴加速度滴加240 mL下述組成(含有下述成分的水溶液。每1 L鍍敷液添加1 mL的1 g/L的硝酸鉍水溶液。以下相同)的第一層形成用無電鍍鎳液。滴加結束後,經過10分鐘後,將添加有鍍敷液的分散液過濾。以水清洗過濾物後,利用80℃的真空乾燥機進行乾燥。如此而形成粒子C,該粒子C具有表1-1所示的包含膜厚80 nm的鎳-磷合金被膜的第一層(相當於所述實施形態中的第一被覆層)。藉由形成第一層所得的粒子C為12.15 g。第一層形成用的無電鍍鎳液的組成如下。 硫酸鎳············400 g/L 次亞磷酸鈉········150 g/L 檸檬酸鈉·········120 g/L 硝酸鉍水溶液(1 g/L)···1 mL/L
(步驟f)第二層的形成 將12.15 g步驟e中所得的粒子C水洗及過濾後,使其分散於3000 mL經加溫至70℃的水中。於該分散液中添加3 mL的作為鍍敷穩定劑的1 g/L的硝酸鉍水溶液。繼而,以15 mL/min的滴加速度滴加60 mL下述組成的第二層形成用無電鍍鎳液。滴加結束後,經過10分鐘後,將添加有鍍敷液的分散液過濾。以水清洗過濾物後,利用80℃的真空乾燥機進行乾燥。如此而形成粒子D,該粒子D具有表1-1所示的包含膜厚20 nm的鎳-磷合金被膜的第二層(相當於所述實施形態中的第二被覆層)。藉由形成第二層所得的粒子D為13.65 g。第二層形成用的無電鍍鎳液的組成如下。 硫酸鎳············400 g/L 次亞磷酸鈉········150 g/L 酒石酸鈉二水合物·····60 g/L 硝酸鉍水溶液(1 g/L)···1 mL/L
藉由以上的步驟a~步驟f而獲得導電粒子。
[導電粒子的評價] 根據下述項目來評價導電粒子。將結果示於表1-1中。
(膜厚及成分的評價) 以通過所得的導電粒子的中心附近的方式利用超薄切片法切出剖面。使用TEM(日本電子股份有限公司製造,商品名「JEM-2100F」)以25萬倍的倍率觀察該剖面。根據所得的圖像估算第一層、第二層及第三層的剖面積,根據該剖面積算出第一層、第二層及第三層的膜厚。實施例1~實施例16、實施例19及比較例1~比較例5中,由於未形成第三層,故該些實施例及比較例中僅將第一層、第二層的膜厚作為測定的對象。根據剖面積算出各層的膜厚時,藉由圖像分析來讀取寬度500 nm的剖面中的各層的剖面積,算出換算成寬度500 nm的長方形的情形的高度作為各層的膜厚。表1-1中示出對10個導電粒子算出的膜厚的平均值。此時,於難以區分第一層、第二層及第三層的情形時,藉由利用TEM所附帶的EDX(日本電子股份有限公司製造,商品名「JED-2300」)的成分分析來明確區分第一層、第二層及第三層,由此估算剖面積,測量膜厚。根據EDX匹配資料算出第一層、第二層及第三層中的元素的含量(純度)。薄膜切片狀的樣本(導電粒子的剖面試樣)的製作方法的詳細情況、利用EDX的匹配的方法的詳細情況及各層中的元素的含量的算出方法的詳細情況將於後述。
(形成於導電粒子表面的凸起的評價) {凸起的被覆率} 根據藉由SEM以3萬倍觀察導電粒子所得的SEM圖像,算出導電粒子表面的凸起的被覆率(面積的比例)。具體而言,於導電粒子的正投影面中的具有導電粒子的直徑的1/2直徑的同心圓內,藉由圖像分析來區分凸起形成部與平坦部。繼而,算出同心圓內所存在的凸起形成部的面積的比例,將該比例作為凸起的被覆率。圖9中示出藉由SEM對實施例1中的粒子D進行觀察的結果。
{凸起的直徑及個數} 於導電粒子的正投影面中,算出具有導電粒子的直徑的1/2直徑的同心圓內所存在的凸起的直徑、及具有既定直徑的凸起的個數。
具體而言,對藉由SEM以10萬倍觀察導電粒子所得的圖像進行分析,劃定凸起的輪廓。繼而,測定凸起的面積(由凸起間的凹部所劃分的凸起的輪廓的面積),算出具有與該面積相同的面積的正圓的直徑作為凸起的直徑(外徑)。圖10中示出藉由SEM對實施例1中的粒子D進行觀察的結果。
根據表1-1所示的直徑的範圍將凸起分類,求出各範圍的凸起的個數。圖10為具有粒子D的直徑的1/2直徑的同心圓內的一部分。
(導電粒子的剖面試樣的製作方法) 對導電粒子的剖面試樣的製作方法的詳細情況加以說明。使用超薄切片法,如下述般由導電粒子的剖面來製作用以進行TEM分析及掃描穿透式電子顯微鏡(scanning transmission electron microscope,STEM)/EDX分析的具有60 nm±20 nm的厚度的剖面試樣(以下稱為「TEM測定用的薄膜切片」)。
為了穩定地進行薄膜化加工,使導電粒子分散於注模樹脂中。具體而言,於雙酚A型液狀環氧樹脂、丁基縮水甘油醚及其他環氧樹脂的10 g混合物(瑞泛泰(Refine Tec)股份有限公司製造,商品名「愛博馬特(Epomount)主劑27-771」)中混合1.0 g二乙三胺(瑞泛泰(Refine Tec)股份有限公司製造,商品名「愛博馬特(Epomount)硬化劑27-772」)。使用刮勺(spatula)進行攪拌,目測確認經均勻地混合。於3 g該混合物中添加0.5 g經乾燥的導電粒子後,使用刮勺進行攪拌直至變均勻。將含有導電粒子的混合物流入至樹脂注模用的模具(D.S.K 堂阪EM(Dosaka-EM)股份有限公司製造,商品名「矽酮包埋板II型」)中,於常溫(室溫)下靜置24小時。確認注模樹脂固化,獲得導電粒子的樹脂注模物。
使用超薄切片機(徠卡微系統(Leica Microsystems)股份有限公司製造,商品名「EM-UC6」),由含有導電粒子的樹脂注模物來製作TEM測定用的薄膜切片。於製作TEM測定用的薄膜切片時,首先使用固定於超薄切片機的裝置本體上的玻璃製刀(knife),如圖11(a)所示,對樹脂注模物的前端進行修整(trimming)加工直至成為能切出TEM測定用的薄膜切片的形狀。
更詳細而言,如圖11(b)所示,以樹脂注模物的前端的剖面形狀成為具有縱向200 μm~400 μm及橫向100 μm~200 μm的長度的大致長方體狀的方式進行修整加工。將剖面的橫向長度設為100 μm~200 μm的原因在於:於自樹脂注模物切出TEM測定用的薄膜切片時,減少金剛石刀與試樣之間所產生的摩擦。藉此,容易防止TEM測定用的薄膜切片的皺褶及彎折,容易製作TEM測定用的薄膜切片。
繼而,將帶有舟皿(boat)的金剛石刀(大通(DIATONE)公司製造,商品名「克洛維(Cryo Wet)」,刀寬2.0 mm,刀角度35°)固定於超薄切片機裝置本體的既定部位。然後,以離子交換水充滿舟皿,調整刀的設置角度並以離子交換水濡濕刀尖。
此處,使用圖12對刀的設置角度的調整加以說明。於調整刀的設置角度時,可調整上下方向的角度、左右方向的角度及間隙角。所謂「上下方向的角度的調整」,如圖12所示,是指以試樣表面與刀的行進方向成平行的方式調整試樣固持器的上下方向的角度。所謂「左右方向的角度的調整」,如圖12所示,是指以刀的刀尖與試樣表面成平行的方式調整刀的左右方向的角度。所謂「間隙角的調整」,如圖12所示,是指調整刀的刀尖的試樣側之面與刀的行進方向所成的最小角度。間隙角較佳為5°~10°。若間隙角為所述範圍,則可減少刀的刀尖與試樣表面的摩擦,並且防止自試樣切出薄膜切片後刀摩擦試樣表面。
一面對超薄切片機裝置本體所附帶的光學顯微鏡進行確認,一面使試樣與金剛石刀的距離接近,以刀速度0.3 mm/s、薄膜的切出厚度成為60 nm±20 nm的方式設定切片機裝置的設定值,自樹脂注模物切出薄膜切片。繼而,使TEM測定用的薄膜切片漂浮於離子交換水的水面上。自漂浮於水面上的TEM測定用的薄膜切片的上表面按壓TEM測定用的銅網(帶有微細網眼(microgrid)的銅網),使TEM測定用的薄膜切片吸附於銅網,製成TEM試樣。利用切片機所得的TEM測定用的薄膜切片並非與切片機的切出厚度的設定值準確地一致,故預先求出可獲得所需厚度的設定值。
(利用EDX的匹配的方法) 對利用EDX的匹配的方法的詳細情況加以說明。將TEM測定用的薄膜切片連同銅網固定於試樣固持器(日本電子股份有限公司製造,商品名「鈹試樣雙軸傾斜固持器,EM-31640」),插入至TEM內部。以加速電壓200 kV開始對試樣的電子束照射後,將電子束的照射系統切換為STEM模式。
將掃描像觀察裝置插入至STEM觀察時的位置,啟動STEM觀察用的軟體「JEOL圖片查看器(JEOL Simple Image Viewer)(版本(Version)1.3.5)」(日本電子股份有限公司製造)後,觀察TEM測定用的薄膜切片。於其中所觀察到的導電粒子的剖面中,搜索適於EDX測定的部位並進行拍攝。此處所謂「適於測定的部位」,是指於導電粒子的中心附近切斷而可觀察金屬層的剖面的部位。將剖面傾斜的部位、及於偏離導電粒子的中心附近的位置切斷的部位從測定對象中除外。拍攝時,觀察倍率為25萬倍,將STEM觀察像的畫素數設為縱向512點、橫向512點。若於該條件下觀察,則可獲得視角600 nm的觀察像,但若改變裝置則即便為相同倍率有時視角亦改變,故必須注意。
STEM/EDX分析時,若對TEM測定用的薄膜切片照射電子束,則導電粒子的樹脂粒子及注模樹脂發生收縮及熱膨脹,於測定中試樣變形或移動。為了抑制此種EDX測定中的試樣變形及試樣移動,預先對測定部位照射電子束30分鐘~1小時左右,確認變形及移動經控制後進行分析。
為了進行STEM/EDX分析,使EDX移動至測定位置,啟動EDX測定用的軟體「分析站(Analysis Station)」(日本電子股份有限公司製造)。於利用EDX的匹配時,需要於匹配時獲得充分的解析度,故使用用以使電子束聚焦於目標部位的聚焦裝置。
於STEM/EDX分析時,以所檢測的特性X射線的計數(每秒計數(Counts Per Second,CPS))成為10,000 CPS以上的方式,於0.5 nm~1.0 nm的範圍內調整電子束的點徑。測定後,於與匹配測定同時獲得的EDX光譜中,確認到源自鎳的Kα射線的峰值的高度至少成為5,000 Counts以上。於取得資料時,以與所述STEM觀察時相同的視角,將畫素數設為縱向256點、橫向256點。將每一點的累計時間設為20毫秒,以累計次數1次進行測定。
從所得的EDX匹配資料中視需要提取第一層、第二層及第三層的EDX光譜,算出各部分的元素存在比。實施例1~實施例16、實施例19、比較例1~比較例5中,由於未形成第三層,故僅對第一層、第二層的膜厚提取EDX光譜,算出各部分的元素存在比。關於實施例19,提取鍍鈀析出核及無電鍍鎳析出核的鎳的EDX光譜,算出各部分的元素存在比。其中,於算出定量值時,將貴金屬、鎳及磷的合計比例設為100質量%,算出各元素的質量%濃度。
關於所述以外的元素,由於下述原因而比例容易變動,故於算出定量值時除外。碳的比例因TEM測定用的網所使用的碳支持膜、或電子束照射時吸附於試樣表面的雜質的影響而增減。氧的比例可能因製作TEM試樣後直至測定為止的期間中進行空氣氧化而增加。銅會從TEM測定用所用的銅網中檢測到。
(單分散率的測定) 使0.05 g導電粒子分散於電解水中,添加界面活性劑,進行5分鐘超音波分散(亞速旺(AS-One)股份有限公司製造,商品名「US-4R」,高頻輸出:160 W,振盪頻率:40 kHz單頻)。將導電粒子的分散液注入至庫勒粒度分析計數儀(COULER MULTISIZER)II(貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)股份有限公司製造,商品名)的試樣杯中,測定50000個導電粒子的單分散率。單分散率是藉由下述式而算出,根據其值按照下述基準來判定水溶劑中的粒子的凝聚性。 單分散率(%)={第一峰(first peak)粒子數(個)/總粒子數(個)}×100
(步驟g)[第一絕緣粒子的製作] 依照表6所示的絕緣粒子No.1的調配莫耳比將單體添加至加入至500 ml燒瓶中的400 g純水中。以所有單體的總量相對於純水而成為10質量%的方式調配。氮氣置換後,一面於70℃下攪拌一面進行6小時加熱。攪拌速度為300 min-1 (300 rpm)。表6中的KBM-503(信越化學股份有限公司製造,商品名)為3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷。
對藉由SEM所拍攝的圖像進行分析而測定所合成的絕緣粒子的平均粒徑。將其結果示於表6中。
使用示差掃描熱析儀(Differential Scanning Calorimeter,DSC)(帕金艾爾瑪(Perkin Elmer)公司製造,商品名「DSC-7」),於樣本量為10 mg、升溫速度為5℃/min、測定環境為空氣的條件下測定所合成的絕緣粒子的Tg(玻璃轉移溫度)。
(矽酮寡聚物的製備) 於具備攪拌裝置、冷凝器及溫度計的玻璃燒瓶中,添加將118 g的3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷與5.9 g甲醇調配而成的溶液。進而添加5 g活性白土及4.8 g蒸餾水,於75℃下攪拌一定時間後,獲得重量平均分子量1300的矽酮寡聚物。所得的矽酮寡聚物具有甲氧基或矽醇基作為與羥基反應的末端官能基。於所得的矽酮寡聚物溶液中添加甲醇,製備固體成分為20質量%的處理液。
矽酮寡聚物的重量平均分子量是藉由利用凝膠滲透層析(Gel Permeation Chromatography,GPC)法進行測定,並使用標準聚苯乙烯的校準曲線進行換算而算出。於測定矽酮寡聚物的重量平均分子量時,使用泵(日立製作所股份有限公司製造,商品名「L-6000」)、管柱(吉爾帕(Gelpack)GL-R420、吉爾帕(Gelpack)GL-R430、吉爾帕(Gelpack)GL-R440(以上為日立化成股份有限公司製造,商品名))、檢測器(日立製作所股份有限公司製造,商品名「L-3300型RI」)。使用四氫呋喃(THF)作為溶離液,將測定溫度設為40℃,將流量設為2.05 mL/min進行測定。
(步驟h)[第二絕緣粒子的製作] 使用平均粒徑60 nm的氣相法親水性球狀氧化矽粉末作為第二絕緣粒子。將100 g該球狀氧化矽粉末收容於振動流化床裝置(中央化工機股份有限公司製造,商品名「振動流化床裝置VUA-15型」)中。繼而,一面利用藉由抽吸風機而循環的空氣使球狀氧化矽流動一面噴霧1.5 g水而流動混合5分鐘。繼而,噴霧2.5 g的HMDS(六甲基二矽氮烷)(日本邁圖高新材料(Momentive Performance Materials Japan)合同公司製造,商品名「TSL-8802」),流動混合30分鐘。藉此,製作表7-1所示的氧化矽粒子No.3。藉由甲醇滴定法對所得的疏水性球狀氧化矽微粉體的疏水化度進行測定。疏水化度是利用以下的方法測定,第二絕緣粒子的疏水化度為70%。將第二絕緣粒子的特性彙總示於表7-1及表7-2中。
(疏水化度(%)) 第二絕緣粒子的疏水化度是藉由以下的方法來測定。首先,將50 ml離子交換水、0.2 g試樣(第二絕緣粒子)加入至燒杯中,一面利用磁力攪拌器進行攪拌一面自滴管滴加甲醇。隨著燒杯內的甲醇濃度增加而粉體逐漸沈降,將其總量沈澱的終點時的甲醇-水混合溶液中的甲醇的質量分率作為第二絕緣粒子的疏水化度(%)。
(第二絕緣粒子的平均粒徑) 關於第二絕緣粒子的粒徑,對藉由SEM以10萬倍觀察所得的圖像進行分析,測定500個粒子各自的面積。繼而,算出將粒子換算成圓的情形的直徑作為第二絕緣粒子的平均粒徑。以百分率算出粒徑的標準偏差相對於所得的平均粒徑之比,作為CV。
(界達電位的測定) 第二絕緣粒子的界達電位是藉由以下的方法來測定。測定界達電位時,使用界他電位儀ZS(Zetasizer ZS)(馬爾文儀器(Malvern Instruments)公司製造,商品名)。以第二絕緣粒子成為約0.02質量%的方式使用甲醇將分散體稀釋,測定界達電位。
(步驟i)[絕緣被覆導電粒子的製作] 使8 mmol巰基乙酸溶解於200 ml甲醇中而製備反應液。繼而將導電粒子(實施例1中為粒子D)添加至10 g所述反應液中,利用三一馬達(Three-One Motor)及直徑45 mm的攪拌翼於室溫下攪拌2小時。利用甲醇清洗後,使用孔徑3 μm的薄膜過濾器(默克密理博(Merck Millipore)公司製造)進行過濾,由此獲得10 g表面具有羧基的導電粒子。
繼而,以超純水將重量平均分子量70,000的30%聚乙烯亞胺水溶液(和光純藥工業股份有限公司製造)稀釋,獲得0.3質量%聚乙烯亞胺水溶液。將10 g所述表面具有羧基的導電粒子添加至0.3質量%聚乙烯亞胺水溶液中,於室溫下攪拌15分鐘。其後,使用孔徑3 μm的薄膜過濾器(默克密理博(Merck Millipore)公司製造)將導電粒子過濾,將經過濾的導電粒子加入至200 g超純水中,於室溫下攪拌5分鐘。進而使用孔徑3 μm的薄膜過濾器(默克密理博(Merck Millipore)公司製造)將導電粒子過濾,於所述薄膜過濾器上以200 g的超純水進行2次清洗。藉由進行該些操作,將未吸附的聚乙烯亞胺去除,獲得表面經含胺基聚合物被覆的導電粒子。
繼而,利用矽酮寡聚物對第一絕緣粒子進行處理,製備表面具有含縮水甘油寡聚物的第一絕緣粒子的甲醇分散介質(第一絕緣粒子的甲醇分散介質)。
繼而,製備含有包含氧化矽的第二絕緣粒子的甲醇分散介質(第二絕緣粒子的甲醇分散介質)。
將所述表面經含胺基聚合物被覆的導電粒子浸漬於甲醇中,滴加第一絕緣粒子的甲醇分散介質。第一絕緣粒子的被覆率是藉由第一絕緣粒子的甲醇分散介質的滴加量而調整。繼而,滴加第二絕緣粒子的甲醇分散介質,由此使第一絕緣粒子及第二絕緣粒子附著於導電粒子。第二絕緣粒子的被覆率是藉由第二絕緣粒子的滴加量而調整。將第一絕緣粒子及第二絕緣粒子各自的被覆率彙總示於表1-1中。
利用縮合劑及十八烷基胺對經第一絕緣粒子及第二絕緣粒子附著的導電粒子進行表面處理後,進行清洗,由此進行該導電粒子的表面的疏水化。其後以80℃、1小時的條件進行加熱乾燥,製作絕緣被覆導電粒子。
(絕緣粒子的被覆率的測定) 於絕緣被覆導電粒子的正投影面中,分別算出具有絕緣被覆導電粒子的直徑的1/2直徑的同心圓內所存在的第一絕緣粒子及第二絕緣粒子的被覆率。具體而言,於具有絕緣被覆導電粒子的直徑的1/2直徑的同心圓內,藉由圖像分析而區分第一絕緣粒子、第二絕緣粒子及導電粒子,分別算出同心圓內所存在的第一絕緣粒子及第二絕緣粒子的面積的比例,將該比例作為第一絕緣粒子及第二絕緣粒子各自的被覆率。求出200個絕緣被覆導電粒子的平均值。
具體而言,第一絕緣粒子及第二絕緣粒子的被覆率是根據藉由SEM以2萬5千倍觀察絕緣被覆導電粒子所得的圖像進行評價。於圖13中示出對絕緣被覆導電粒子進行觀察的SEM圖像。於難以區分第一絕緣粒子與第二絕緣粒子的情形時,亦可根據藉由SEM以5萬倍觀察絕緣被覆導電粒子所得的圖像進行評價。於圖14中示出對絕緣被覆導電粒子進行觀察的SEM圖像。圖14為具有絕緣被覆導電粒子的直徑的1/2直徑的同心圓內的一部分。
[異向導電性接著膜及連接結構體的製作]
將100 g苯氧樹脂(聯合碳化物(Union Carbide)公司製造,商品名「PKHC」)、75 g丙烯酸橡膠(40質量份丙烯酸丁酯、30質量份丙烯酸乙酯、30質量份丙烯腈、3質量份甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物,重量平均分子量:85萬)溶解於300 g的將乙酸乙酯與甲苯以質量比1:1混合而成的溶劑中,獲得溶液。於該溶液中添加300 g含有微膠囊型潛伏性硬化劑的液狀環氧樹脂(旭化成環氧股份有限公司製造,商品名「諾瓦固(Novacure)HX-3941」,環氧當量185)及400 g液狀環氧樹脂(油化殼牌環氧股份有限公司製造,商品名「YL980」)並進行攪拌。於所得的混合溶液中添加對平均粒徑14 nm的氧化矽進行溶劑分散所得的氧化矽漿料(日本埃洛希爾(Aerosil Japan)股份有限公司製造,商品名「R202」),藉此製備接著劑溶液。氧化矽漿料是以相對於所述混合溶液的固體成分總量而氧化矽固體成分的含量成為5質量%的方式添加。
於燒杯中加入10 g的將乙酸乙酯與甲苯以質量比1:1混合而成的分散介質、及絕緣被覆導電粒子,進行超音波分散,製作分散液。超音波分散的條件為頻率為38 kHZ、能量為400 W,將所述燒杯浸漬於體積為20 L的超音波槽(SNT股份有限公司製造,商品名「US107」)中並攪拌1分鐘。
將所述分散液混合至接著劑溶液中,製作溶液。使用輥塗機將該溶液塗佈於隔離膜(經矽酮處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜,厚度40 μm)上。繼而,使塗佈有溶液的隔離膜於90℃下加熱乾燥10分鐘,於隔離膜上製作厚度10 μm的接著劑膜A。藉由改變絕緣被覆導電粒子的含量,而製作每單位面積具有7萬個/mm2 的絕緣被覆導電粒子的接著劑膜、及每單位面積具有10萬個/mm2 的絕緣被覆導電粒子的接著劑膜兩種。
使用輥塗機將接著劑溶液塗佈於隔離膜(經矽酮處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜,厚度40 μm)上後,於90℃下加熱乾燥10分鐘,製作厚度3 μm的接著劑膜B。
進而,使用輥塗機將接著劑溶液塗佈於隔離膜(經矽酮處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜,厚度40 μm)上後,於90℃下乾燥10分鐘,製作厚度10 μm的接著劑膜C。
繼而,以接著劑膜B、接著劑膜A、接著劑膜C的順序將各接著劑膜層壓,製作包含三層的異向導電性接著劑膜D。
繼而,使用所製作的異向導電性接著膜,按照以下所示的i)~iii)的順序,進行分別設有362個金凸塊(1)(面積:約30 μm×約40 μm,高度:15 μm)、金凸塊(2)(面積:約40 μm×約40 μm,高度:15 μm)的晶片(1.7 mm×20 mm,厚度:0.5 μm)與帶有氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)電路的玻璃基板(厚度:0.7 mm)的連接,獲得連接結構體。將金凸塊(1)、金凸塊(2)的間隙設為8 μm。所謂間隙,相當於金凸塊彼此的距離。 i)以80℃、0.98 MPa(10 kgf/cm2 )將異向導電性接著膜(2 mm×24 mm)貼附於帶有IZO電路的玻璃基板上。 ii)將隔離膜剝離,進行晶片的凸塊與帶有IZO電路的玻璃基板的對位。 iii)以190℃、40 gf/凸塊、10秒的條件從晶片上方進行加熱及加壓,進行晶片與玻璃基板的接著,並且進行晶片的凸塊與IZO電路的電性連接。
[連接結構體的評價] 如以下般進行所得的連接結構體的導通電阻試驗及絕緣電阻試驗。
(導通電阻試驗) 於晶片電極(凸塊)與IZO電路的連接時,測定導通電阻的初期值、及吸濕耐熱試驗(於溫度85℃、濕度85%的條件下放置100小時、300小時、500小時、1000小時、2000小時)後的值。導通電阻試驗中,使用每單位面積具有7萬個/mm2 的絕緣被覆導電粒子的接著劑膜作為接著劑膜A。晶片電極(凸塊)與IZO電路的連接區域是設為約30 μm×約40 μm及約40 μm×約40 μm。於約30 μm×約40μ m的連接區域中,以晶片電極與IZO電路經6個絕緣被覆導電粒子(捕捉絕緣被覆導電粒子)連接的方式設定。於約40 μm×約40 μm的連接區域中,以晶片電極與IZO電路經10個絕緣被覆導電粒子連接的方式設定。再者,對20個樣本進行測定,算出該些樣本的平均值。根據所得的平均值按照下述基準評價導通電阻,將評價的結果示於表8-1中。於凸塊數6個的情況下於吸濕耐熱試驗500小時後滿足下述A基準的情形時,評價為導通電阻良好。 A:導通電阻的平均值小於2 Ω B:導通電阻的平均值為2 Ω以上且小於5 Ω C:導通電阻的平均值為5 Ω以上且小於10 Ω D:導通電阻的平均值為10 Ω以上且小於20 Ω E:導通電阻的平均值為20 Ω以上
(絕緣電阻試驗) 作為晶片電極間的絕緣電阻,測定絕緣電阻的初期值、及遷移試驗(於溫度60℃、濕度90%、施加20 V的條件下放置100小時、300小時、1000小時、2000小時)後的值。於導通電阻試驗中,使用每單位面積具有7萬個/mm2 的絕緣被覆導電粒子的接著劑膜、及每單位面積具有10萬個/mm2 的絕緣被覆導電粒子的接著劑膜兩種作為接著劑膜A。對於含有絕緣被覆導電粒子的各膜,分別測定20個樣本。算出各膜的20個樣本中絕緣電阻值成為109 Ω以上的樣本的比例。根據所得的比例按照下述基準評價絕緣電阻。將結果示於表8-1中。關於具有10萬個/mm2 的絕緣被覆導電粒子的接著劑膜,將於吸濕耐熱試驗100小時後滿足下述A基準的情形評價為絕緣電阻良好。 A:絕緣電阻值109 Ω以上的比例為100% B:絕緣電阻值109 Ω以上的比例為90%以上且小於100% C:絕緣電阻值109 Ω以上的比例為80%以上且小於90% D:絕緣電阻值109 Ω以上的比例為50%以上且小於80% E:絕緣電阻值109 Ω以上的比例小於50%
<實施例2> 變更為表6所示的平均粒徑239 nm的絕緣粒子(絕緣粒子No.2)來代替實施例1的第一絕緣粒子,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表1-1及表8-1中。
<實施例3> 變更為表6所示的平均粒徑402 nm的絕緣粒子(絕緣粒子No.3)來代替實施例1的第一絕緣粒子,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表1-1及表8-1中。
<實施例4> 變更為表7-1所示的包含平均粒徑40 nm的氣相法親水性球狀氧化矽粉末的絕緣粒子(氧化矽粒子No.2)來代替實施例1的第二絕緣粒子,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表1-1及表8-1中。
<實施例5> 變更為表7-1所示的包含平均粒徑80 nm的氣相法親水性球狀氧化矽粉末的絕緣粒子(氧化矽粒子No.4)來代替實施例1的第二絕緣粒子,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表1-2及表8-2中。
<實施例6> 變更為表7-1的包含平均粒徑100 nm的氣相法親水性球狀氧化矽粉末的絕緣粒子(氧化矽粒子No.5)來代替實施例1的第二絕緣粒子,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表1-2及表8-2中。
<實施例7> 變更為表7-1所示的包含平均粒徑120 nm的氣相法親水性球狀氧化矽粉末的絕緣粒子(氧化矽粒子No.6)來代替實施例1的第二絕緣粒子,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表1-2及表8-2中。於圖15及圖16中,示出對絕緣被覆導電粒子進行被覆後所觀察的SEM圖像。圖16為具有絕緣被覆導電粒子的直徑的1/2直徑的同心圓內的一部分。
<實施例8~實施例10> 於實施例1的(步驟i)中,變更第一絕緣粒子的甲醇分散介質的滴加量,由此將第一絕緣粒子的被覆率變更為表2-1所示的範圍,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表2-1、表8-2及表8-3中。
<實施例11~實施例13> 於實施例1的(步驟i)中,變更第二絕緣粒子的甲醇分散介質的滴加量,由此將第二絕緣粒子的被覆率變更為表2-1及表2-2所示的範圍,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表2-1、表2-2及表9-1中。
<實施例14> 使用平均粒徑40 nm的膠體氧化矽分散液代替實施例1的第二絕緣粒子。具體而言,使用表7-2所示的表面未經疏水化的第二絕緣粒子(氧化矽粒子No.8)。除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表2-2及表9-1中。
<實施例15> 使用平均粒徑60 nm的膠體氧化矽分散液代替實施例1的第二絕緣粒子。具體而言,使用表7-2所示的表面未經疏水化的第二絕緣粒子(氧化矽粒子No.9)。除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表3-1及表9-2中。
<實施例16> 使用平均粒徑80 nm的膠體氧化矽分散液代替實施例1的第二絕緣粒子。具體而言,使用表7-2所示的表面未經疏水化的第二絕緣粒子(氧化矽粒子No.10)。除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表3-1及表9-2中。
<實施例17> 使用平均粒徑100 nm的膠體氧化矽分散液代替實施例1的(步驟h)的第二絕緣粒子。具體而言,使用表7-2所示的表面未經疏水化的第二絕緣粒子(氧化矽粒子No.11)。除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表3-1及表9-2中。
<實施例18> 將13.65 g藉由實施例1的(步驟a~步驟f)所得的粒子D浸漬於3 L下述組成的無電鍍鈀液中而形成第三層(相當於所述實施形態中的第二層),藉此獲得表3-1所示的導電粒子。於反應時間為10分鐘、溫度為50℃的條件下進行處理。第三層的平均厚度為10 nm,第三層中的鈀含量為100質量%。除了使用該導電粒子以外,與實施例1同樣地進行絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表3-1及表9-2中。無電鍍鈀液的組成如下。 氯化鈀·······0.07 g/L EDTA二鈉···1 g/L 檸檬酸二鈉···1 g/L 甲酸鈉·······0.2 g/L pH值············6
<實施例19> 將13.65 g藉由實施例1的(步驟a~步驟f)所得的粒子D於85℃下於3 L置換鍍金液(日立化成股份有限公司製造,商品名「HGS-100」)100 mL/L的溶液中浸漬2分鐘,進而水洗2分鐘,形成第三層。於反應時間為10分鐘、溫度為60℃的條件下進行處理。第三層的平均厚度為10 nm,第三層中的金含量大致為100質量%。除了使用該導電粒子以外,與實施例1同樣地進行絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表3-2及表9-3中。
<實施例20> 經過下述步驟j~步驟n而獲得表4所記載的導電粒子代替13.65 g藉由實施例1的(步驟a~步驟f)所得的粒子D。除了使用該導電粒子以外,與實施例1同樣地進行絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表4及表9-3中。
[導電粒子的製作] (步驟j)前處理步驟 將6 g平均粒徑3.0 μm的交聯聚苯乙烯粒子(日本觸媒股份有限公司製造,商品名「所里奧斯達(Soliostar)」)添加至100 mL的含有8質量%的鈀觸媒(日本安美特(Atotech Japan)股份有限公司製造,商品名「安美特尼奧加特(Atotech Neoganth)834」)的鈀觸媒化液中,於30℃下攪拌30分鐘。繼而,藉由使用f 3μm的薄膜過濾器(默克密理博(Merck Millipore)公司製造)的過濾而取出樹脂粒子。其後,將所取出的樹脂粒子添加至經調整為pH值6.0的0.5質量%二甲基胺硼烷液中,獲得表面經活化的樹脂粒子。繼而,將表面經活化的樹脂粒子浸漬於60 mL的蒸餾水中後,進行超音波分散,由此獲得樹脂粒子分散液。
(步驟k)第一層的形成 利用3000 mL經加溫至80℃的水將步驟j中所得的樹脂粒子分散液稀釋後,添加3 mL的作為鍍敷穩定劑的1 g/L的硝酸鉍水溶液。繼而,於含有6 g樹脂粒子的分散液中,以5 mL/min的滴加速度滴加240 mL實施例1中亦使用的第一層形成用無電鍍鎳液。滴加結束後,經過10分鐘後,將添加有鍍敷液的分散液過濾。以水清洗過濾物後,利用80℃的真空乾燥機進行乾燥。如此而形成表4所示的包含膜厚80 nm的鎳-磷合金被膜的第一層。藉由形成第一層所得的粒子E為12 g。
(步驟l)鈀粒子的形成 將形成有第一層的粒子E(12 g)浸漬於1 L下述組成的無電鍍鈀液中。藉此獲得於該粒子E的表面上形成有鈀粒子(鍍鈀析出核)的粒子F。於反應時間為10分鐘、溫度為60℃的條件下進行處理。鈀粒子形成用的無電鍍鈀液的組成如下。 氯化鈀····0.07 g/L 乙二胺···0.05 g/L 甲酸鈉····0.2 g/L 酒石酸········0.11 g/L pH值·········7
(步驟m)無電鍍鎳析出核的形成 將步驟l中所得的粒子F(12 g)水洗及過濾後,使其分散於3000 mL經加溫至70℃的水中。於該分散液中添加3 mL的作為鍍敷穩定劑的1 g/L的硝酸鉍水溶液。繼而,以15 mL/min的滴加速度滴加60 mL下述組成的析出核形成用無電鍍鎳液。滴加結束後,經過10分鐘後,將添加有鍍敷液的分散液過濾。以水清洗過濾物後,利用80℃的真空乾燥機進行乾燥。如此而形成平均長度56 nm的包含鎳-磷合金的無電鍍鎳析出核。藉由形成無電鍍鎳析出核所得的粒子G為13.5 g。析出核形成用無電鍍鎳液的組成如下。 硫酸鎳············400 g/L 次亞磷酸鈉········150 g/L 酒石酸鈉二水合物·····120 g/L 硝酸鉍水溶液(1 g/L)···1 mL/L
(步驟n)第二層的形成 將步驟m中所得的粒子G(13.5 g)水洗及過濾後,使其分散於1000 mL經加溫至70℃的水中。於該分散液中添加3 mL的作為鍍敷穩定劑的1 g/L的硝酸鉍水溶液。繼而,以15 mL/min的滴加速度滴加60 mL的下述組成的第二層形成用無電鍍鎳液。滴加結束後,經過10分鐘後,將添加有鍍敷液的分散液過濾。以水清洗過濾物後,利用80℃的真空乾燥機進行乾燥。如此而形成表4所示的包含膜厚20 nm的鎳-磷合金被膜的第二層。藉由形成第二層所得的粒子H為15.0 g。第二層形成用無電鍍鎳液的組成如下。 硫酸鎳············400 g/L 次亞磷酸鈉········150 g/L 酒石酸鈉二水合物·····120 g/L 硝酸鉍水溶液(1 g/L)···1 mL/L
藉由以上的步驟j~步驟n而獲得導電粒子。
<比較例1> 僅使用實施例1的第一絕緣粒子而不使用實施例1的第二絕緣粒子,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表5-1及表10-1中。於圖17中,示出藉由SEM裝置對被覆絕緣粒子後的導電粒子進行觀察的結果。
<比較例2> 僅使用實施例1的第二絕緣粒子而不使用實施例1的第一絕緣粒子,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表5-1及表10-1中。
<比較例3> 使用表6所示的平均粒徑145 nm的絕緣粒子(絕緣粒子No.4)作為第一絕緣粒子,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表5-1及表10-1中。
<比較例4> 使用表7-1所示的包含平均粒徑25 nm的氣相法親水性球狀氧化矽粉末的絕緣粒子(氧化矽粒子No.1)作為第二絕緣粒子,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表5-2及表10-2中。
<比較例5> 使用表7-2所示的包含平均粒徑150 nm的氣相法親水性球狀氧化矽粉末的絕緣粒子(氧化矽粒子No.7)作為第二絕緣粒子,除此以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表5-2及表10-2中。
<比較例6> 使用表6所示的平均粒徑100 nm的絕緣粒子(絕緣粒子No.5)作為第二絕緣粒子。平均粒徑100 nm的絕緣粒子是使用經矽酮寡聚物處理的絕緣粒子。除了使用所述絕緣粒子以外,與實施例1同樣地進行導電粒子、絕緣被覆導電粒子、異向導電性接著膜及連接結構體的製作以及絕緣被覆導電粒子及連接結構體的評價。將結果示於表5-2及表10-2中。比較例6對應於專利文獻6的導電粒子。
[表1-1]
[表1-2]
[表2-1]
[表2-2]
[表3-1]
[表3-2]
[表4]
[表5-1]
[表5-2]
[表6]
[表7-1]
[表7-2]
[表8-1]
[表8-2]
[表8-3]
[表9-1]
[表9-2]
[表9-3]
[表10-1]
[表10-2]
1‧‧‧導電粒子
100a、100b、100c、100d‧‧‧絕緣被覆導電粒子
101‧‧‧樹脂粒子
102‧‧‧非導電性無機粒子
103‧‧‧複合粒子
104‧‧‧第一層
105‧‧‧第二層
106‧‧‧鈀粒子
107‧‧‧鎳粒子
108‧‧‧第一層
108a‧‧‧第一被覆層
108b‧‧‧第二被覆層
109‧‧‧凸起
210‧‧‧絕緣粒子
210a‧‧‧第一絕緣粒子
210b‧‧‧第二絕緣粒子
300‧‧‧連接結構體
310‧‧‧第一電路構件
311、321‧‧‧電路基板
311a、321a‧‧‧主面
312、322‧‧‧電路電極
320‧‧‧第二電路構件
330‧‧‧連接部
330a‧‧‧異向導電性接著劑
332‧‧‧硬化物
332a‧‧‧接著劑
A、B‧‧‧方向
圖1為表示第一實施形態的絕緣被覆導電粒子的示意剖面圖。 圖2為表示第二實施形態的絕緣被覆導電粒子的示意剖面圖。 圖3為表示第三實施形態的絕緣被覆導電粒子的示意剖面圖。 圖4為表示第四實施形態的絕緣被覆導電粒子的示意剖面圖。 圖5為表示第六實施形態的連接結構體的示意剖面圖。 圖6(a)〜圖6(c)為用以說明第六實施形態的連接結構體的製造方法的一例的示意剖面圖。 圖7為對實施例1的導電粒子的製作中的步驟d之後所得的粒子進行觀察的SEM圖像。 圖8為對實施例1的導電粒子的製作中的步驟d之後所得的粒子進行觀察的SEM圖像。 圖9為對實施例1的導電粒子的製作中的步驟f中所得的粒子進行觀察的SEM圖像。 圖10為對實施例1的導電粒子的製作中的步驟f中所得的粒子的表面進行觀察的SEM圖像。 圖11(a)〜圖11(b)為用以說明修整加工的示意圖。 圖12為用以說明製作TEM測定用的薄膜切片的方法的示意圖。 圖13為對實施例1的步驟i中所得的絕緣被覆導電粒子進行觀察的SEM圖像。 圖14為對實施例1的步驟i中所得的絕緣被覆導電粒子進行觀察的SEM圖像。 圖15為對實施例7的步驟i中所得的絕緣被覆導電粒子進行觀察的SEM圖像。 圖16為對實施例7的步驟i中所得的絕緣被覆導電粒子進行觀察的SEM圖像。 圖17為對比較例1中所得的絕緣被覆導電粒子的表面進行觀察的SEM圖像。
1‧‧‧導電粒子
100a‧‧‧絕緣被覆導電粒子
101‧‧‧樹脂粒子
102‧‧‧非導電性無機粒子
103‧‧‧複合粒子
104‧‧‧第一層
109‧‧‧凸起
210‧‧‧絕緣粒子
210a‧‧‧第一絕緣粒子
210b‧‧‧第二絕緣粒子

Claims (14)

  1. 一種絕緣被覆導電粒子,具備: 導電粒子;以及 附著於所述導電粒子的表面的多個絕緣粒子;並且 所述導電粒子的平均粒徑為1 μm以上且10 μm以下, 所述絕緣粒子包含: 具有200 nm以上且500 nm以下的平均粒徑的第一絕緣粒子;以及 具有30 nm以上且130 nm以下的平均粒徑且包含氧化矽的第二絕緣粒子。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的絕緣被覆導電粒子,其中所述第一絕緣粒子的玻璃轉移溫度為100℃以上且200℃以下。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的絕緣被覆導電粒子,其中相對於所述導電粒子的總表面積,所述第一絕緣粒子及所述第二絕緣粒子對所述導電粒子的被覆率為35%以上且80%以下。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的絕緣被覆導電粒子,其中所述導電粒子於其所述表面具有凸起。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的絕緣被覆導電粒子,其中所述第二絕緣粒子的表面是藉由疏水化處理劑而被覆。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的絕緣被覆導電粒子,其中所述疏水化處理劑是選自由矽氮烷系疏水化處理劑、矽氧烷系疏水化處理劑、矽烷系疏水化處理劑及鈦酸酯系疏水化處理劑所組成的群組中。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的絕緣被覆導電粒子,其中所述疏水化處理劑是選自由六甲基二矽氮烷、聚二甲基矽氧烷及N,N-二甲基胺基三甲基矽烷所組成的群組中。
  8. 如申請專利範圍第5項至第7項中任一項所述的絕緣被覆導電粒子,其中由甲醇滴定法所得的所述第二絕緣粒子的疏水化度為30%以上。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的絕緣被覆導電粒子,其中所述導電粒子具有樹脂粒子及覆蓋所述樹脂粒子的金屬層, 所述金屬層具有含有鎳的第一層。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的絕緣被覆導電粒子,其中所述金屬層具有設於所述第一層上的第二層, 所述第二層含有選自由貴金屬及鈷所組成的群組中的金屬。
  11. 一種異向導電性接著劑,具備: 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的絕緣被覆導電粒子;以及 分散有所述絕緣被覆導電粒子的接著劑。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的異向導電性接著劑,其中所述接著劑為膜狀。
  13. 一種連接結構體,具備: 第一電路構件,具有第一電路電極; 第二電路構件,與所述第一電路構件相對向,且具有第二電路電極;以及 將所述第一電路構件及所述第二電路構件接著的如申請專利範圍第11項或第12項所述的異向導電性接著劑;並且 所述第一電路電極與所述第二電路電極彼此相對向,並且藉由所述異向導電性接著劑而相互電性連接。
  14. 一種連接結構體,具備: 第一電路構件,具有第一電路電極; 第二電路構件,與所述第一電路構件相對向,且具有第二電路電極;以及 連接部,配置於所述第一電路構件與所述第二電路構件之間;並且 於所述連接部中分散有如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的絕緣被覆導電粒子, 所述第一電路電極與所述第二電路電極彼此相對向,並且經由變形狀態的所述絕緣被覆導電粒子而相互電性連接。
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