WO2006019154A1 - 導電性微粒子及び異方性導電材料 - Google Patents

導電性微粒子及び異方性導電材料 Download PDF

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WO2006019154A1
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insulating
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Hiroya Ishida
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Sekisui Chemical Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to conductive fine particles having excellent conductive reliability with small variation in conductive performance of particles having a low connection resistance value, and an anisotropic conductive material using the conductive fine particles.
  • Conductive fine particles are mixed and kneaded with a binder resin, adhesive, etc., for example, anisotropic conductive paste, anisotropic conductive ink, anisotropic conductive adhesive, It is widely used as anisotropic conductive materials such as isotropic conductive films and anisotropic conductive sheets.
  • anisotropic conductive materials are used for electrically connecting substrates or electrically connecting small components such as semiconductor elements to substrates in electronic devices such as liquid crystal displays, personal computers, and mobile phones. It is used by being sandwiched between opposing substrates and electrode terminals for connection.
  • conductive fine particles used for the anisotropic conductive material a conductive film is formed on the surface of non-conductive fine particles such as a fine resin particle having a uniform particle diameter and appropriate strength.
  • non-conductive fine particles such as a fine resin particle having a uniform particle diameter and appropriate strength.
  • conductive fine particles formed with a metal plating layer have been used.
  • connection resistance of conductive fine particles used as anisotropic conductive materials there has been a demand for further reduction in the connection resistance of conductive fine particles used as anisotropic conductive materials.
  • Patent Document 1 discloses conductive fine particles in which fine protrusions are formed on a metal plating surface by utilizing an abnormal precipitation phenomenon during the plating reaction when electroless metal plating is performed on the surface of the resin fine particles. ing. Therefore, the projection is almost as hard as the electrode, so it is unlikely to break the electrode.
  • the abnormal precipitation method the protrusions are formed depending on the mating conditions, so that, for example, the adhesion is sufficient to break through the binder resin of the anisotropic conductive film. In order to provide good protrusions, the density and size are limited, and it is difficult to ensure sufficient conductivity.
  • Patent Document 2 discloses conductive silica-based particles in which a conductive coating layer is formed on silica-based particles having protrusions on the entire surface of the base particles and having different hardnesses between the base particles and the protrusions. Further, there are disclosed conductive fine particles having an insulating layer provided on the outer periphery thereof. However, since the silica particles used for the base particles and protrusions are hard, when used as an anisotropic conductive material such as an anisotropic conductive film, the electrode may be destroyed by the pressure during crimping.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-243132
  • Patent Document 2 JP 2004-35293 A
  • the object of the present invention is to suppress the generation of leakage current due to the conductive fine particles accompanying the fine pitching of the electrodes, and to reduce the connection resistance value and the conductive fine particles having excellent conductive reliability.
  • Another object of the present invention is to provide an anisotropic conductive material using the conductive fine particles, which suppresses the occurrence of leakage current and has a low connection resistance value and excellent conductive reliability.
  • the surface of the substrate fine particles is coated with a conductive film, and the conductive film has conductive fine particles having protrusions raised on the surface.
  • the raised protrusions have an average height of 50 nm or more, and the raised protrusions have a conductive substance different from the conductive film as a core substance, and the outer periphery of the conductive fine particles has an insulating covering.
  • Conductive particulates provided with a layer or insulating particulates are provided.
  • the insulating coating layer is provided on an outer periphery of the conductive fine particles, and the thickness of the insulating coating layer is at least 0.2 nm or more.
  • the insulating fine particles are provided on the outer periphery of the conductive fine particles, and the average particle diameter of the insulating fine particles is at least 30 nm or more to the average height of the protrusions. ing.
  • the conductive core substance is in the form of a lump or a particle
  • the conductive film has a plating film, and the protrusions are raised on the surface of the plating film.
  • At least 80% or more of the conductive core substance existing on the surface of the base particle is in contact with the base particle or is the base particle? From within 5nm.
  • the conductive core substance is made of at least one metal.
  • a conductive film whose outermost surface is made of gold is formed as the conductive film.
  • an anisotropic conductive material in which the conductive fine particles of the present invention are dispersed in a resin binder.
  • the surface of the substrate fine particles is coated with a conductive film, and the conductive film has protrusions protruding on the surface.
  • the metal constituting the conductive film is not particularly limited.
  • gold, silver, copper, white gold, zinc, iron, lead, tin, aluminum, connort, indium, nickel, chromium, titanium, Metals such as antimony, bismuth, germanium, cadmium; alloys composed of two or more metals such as tin-lead alloy, tin-copper alloy, tin-silver alloy, tin-lead-silver alloy, and the like can be given.
  • nickel, copper, silver, gold and the like are preferable.
  • the method for forming the conductive film is not particularly limited, and examples thereof include electroless plating, electrical plating, and sputtering.
  • the substrate fine particles are non-conductive such as resin fine particles
  • a method of forming by electroless plating is preferably used, and among them, electroless nickel plating is more preferably used.
  • the metal constituting the conductive film may further contain a phosphorus component which is a non-metallic component.
  • the conductive film is covered with In the case of a membrane, the phosphorus component is relatively generally contained in the plating solution.
  • the metal constituting the conductive film may contain other nonmetallic components. For example, a fluorine component may be contained.
  • the thickness of the conductive film is preferably 10 to 500 nm. If it is less than lOnm, it may be difficult to obtain the desired conductivity, and if it exceeds 500 nm, the conductive film is likely to be peeled off due to the difference in thermal expansion coefficient between the substrate fine particles and the conductive film. There is.
  • the raised protrusions in the conductive fine particles of the present invention have an average height of 50 nm or more, and the raised protrusions have a conductive substance different from the conductive film as a core substance.
  • the protrusion in the present invention is composed of the core material and the conductive film, and appears as a protrusion raised on the surface of the conductive film.
  • the protrusion in the present invention uses a conductive substance different from the conductive film as a core substance, and is different from the metal constituting the conductive film and the conductive substance constituting the core substance. It has become a substance. Even if the conductive material constituting the core material is the same metal as the conductive film, it does not contain an additive component such as a phosphorus component or a different type of additive component. If there is a different substance. Of course, even a metal different from the conductive film is a different substance.
  • Examples of the conductive material constituting the core material include metals, metal oxides, conductive non-metals such as graphite, and conductive polymers such as polyacetylene. Of these, metals are preferred.
  • the metal may be an alloy. Therefore, it is preferable that the conductive core material in the present invention has at least one metal force.
  • the metal may be the same as or different from the metal constituting the conductive film.
  • gold, silver, copper, platinum, zinc, iron, lead, tin, aluminum, cobalt, indium examples include metals such as nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, germanium, cadmium; alloys composed of two or more metals such as tin-lead alloys, tin-copper alloys, tin-silver alloys, tin-lead-silver alloys, and the like. Of these, nickel, copper, silver, gold and the like are preferable.
  • the hardness of the core substance is not particularly limited, but it is preferable to have an appropriate hardness that breaks through the insulating coating formed on the electrode surface but is crushed by the electrode.
  • the raised protrusions in the present invention are required to have an average height of 50 nm or more.
  • the protrusions can easily remove binder resin or the like during connection using the conductive fine particles of the present invention as an anisotropic conductive material. It is easy to break through the insulating film formed on the surface, and good connection stability can be obtained.
  • the protrusions have an average height of 50 nm or more, which can be formed by the abnormal precipitation method during the plating reaction but is difficult.
  • the average height of the protrusions is preferably 0.5 to 25% of the average particle diameter of the conductive fine particles. 1.5 to 25% is more preferable. More preferably it is 17%.
  • the average height of the protrusions depends on the particle diameter of the core substance and the conductive film, but if the average particle diameter is less than 0.5% of the average particle diameter of the conductive fine particles, the effect of protrusions can be obtained. If it exceeds 25%, there is a risk of deep penetration into the electrode and damage of the electrode.
  • the average height of the protrusions is determined by a measurement method using an electron microscope, which will be described later.
  • the conductive fine particles of the present invention are provided with an insulating coating layer or insulating fine particles on the outer peripheral surface of the conductive fine particles.
  • the conductive fine particles of the present invention are those in which an insulating coating layer or insulating fine particles are provided on a conductive film having protrusions protruding on the surface.
  • the insulating coating layer or insulating fine particles suppress the generation of leakage current between adjacent particles, and the protrusions help to eliminate binder grease and connect well with the electrode. Conductive fine particles with low connection resistance and excellent conductive reliability can be obtained.
  • the material of the insulating coating layer or the insulating fine particles is not particularly limited as long as it is a substance having an insulating property.
  • an insulating resin is preferably used.
  • Examples of the insulating resin include epoxy resin, polyolefin resin, acrylic resin, styrene resin, and the like.
  • the conductive fine particles of the present invention have an insulating coating layer provided on the outer periphery of the conductive fine particles.
  • the thickness of the insulating coating layer is at least 0.2 nm or more.
  • the thickness of the insulating coating layer is less than 0.2 nm, the effect of maintaining the insulating property and suppressing the occurrence of leakage current between adjacent particles is reduced.
  • the upper limit of the thickness of the insulating coating layer is 1% of the average particle size of the substrate fine particles in order to maintain the uniformity of the conductive fine particle size.
  • the average particle diameter of the insulating fine particles is at least 30 nm or more and the average height of the protrusions. Is preferred! /.
  • the average particle size of the insulating fine particles is less than 30 nm, the effect of suppressing the generation of leakage current between adjacent particles while maintaining the insulating properties is reduced.
  • the average particle diameter of the insulating fine particles exceeds the average height of the protrusions, the protrusions help to eliminate binder resin and the like, and the effect of good connection with the electrode is reduced.
  • the shape of the protrusion in the present invention is not particularly limited. However, since the conductive film wraps and covers the core material, it depends on the shape of the core substance.
  • the shape of the core substance is not particularly limited, but is preferably a lump or a particle.
  • Examples of the shape of the aggregate include a particulate aggregate, an agglomerate in which a plurality of fine particles are aggregated, and an irregular aggregate.
  • Examples of the particle shape include a spherical shape, a disk shape, a columnar shape, a plate shape, a needle shape, a cube shape, and a rectangular parallelepiped shape.
  • the conductive core substance is a block or a particle
  • the conductive film is a plating film, and has a raised protrusion on the surface of the plating film.
  • the adhesion of the protrusions to the substrate fine particles in the present invention depends on the particle diameter of the core substance and the conductive film, and the protrusions are more likely to come off when the core substance is covered with a thicker conductive film. become.
  • the XZY ratio is preferably 0.5 to 5. It is desirable to select the size of the core material and the thickness of the conductive film so as to fall within the range of this XZY ratio.
  • the density of protrusions in the present invention is important because it greatly affects the performance of the conductive fine particles of the present invention.
  • the density of protrusions is preferably 3 or more in terms of the number of protrusions per conductive fine particle.
  • the protrusions are in contact with the electrodes regardless of the direction of the conductive fine particles when connecting using the conductive fine particles of the present invention as an anisotropic conductive material. A good connection state can be obtained.
  • Control of the density of protrusions can be easily performed, for example, by changing the amount of core material to be added with respect to the surface area of the substrate fine particles.
  • the substrate fine particles in the present invention are not particularly limited as long as they have an appropriate elastic modulus, elastic deformability, and restorability, and may be an inorganic material or an organic material. It is preferable that it is a coconut fine particle which consists of.
  • the fine resin particles are not particularly limited, and examples thereof include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polysalt vinylidene, polytetrafluoroethylene, polyisobutylene, and polybutadiene; Acrylic resins such as talylate and polymethylacrylate; copolymerized resins of acrylate and dibutenebenzene, polyalkylene terephthalate, polysulfone, polycarbonate, polyamide, phenol formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, benzoguanamine formaldehyde resin , Urea formaldehyde resin, and the like. These resin fine particles may be used alone or in combination of two or more.
  • polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polysalt vinylidene, polytetrafluoroethylene, polyisobutylene, and polybutad
  • the average particle size of the substrate fine particles is preferably 1 to 20 ⁇ m, more preferably 1 to 10 ⁇ m. If the average particle size is less than Lm, for example, when electroless plating is performed, the particles may easily aggregate to form single particles. It may exceed the range used in
  • the method for forming the raised protrusions on the surface of the conductive film in the present invention is not particularly limited, and for example, a core substance is attached to the surface of the substrate fine particles, and the electroless plating described later is performed.
  • a method of coating the conductive film by sputtering instead of the electroless plating can be used.
  • a conductive substance that becomes the core substance is added to the dispersion of the substrate fine particles, and the surface of the substrate fine particles is then added.
  • a core material is accumulated and adhered by, for example, van der Waals force; a conductive material serving as a core material is added to a container containing base material fine particles, and the base material fine particles are mechanically acted by rotating the container or the like.
  • a method of adhering a core substance on the surface is preferably used.
  • the core substance on the surface of the substrate fine particles in the dispersion more specifically, 0.5 to 25% of the average particle diameter of the substrate fine particles It is preferable to use a core substance having a particle size. More preferably, it is 1.5 to 15%. In consideration of the dispersibility of the core material in the dispersion medium, the specific gravity of the core material is preferably as small as possible. Furthermore, it is preferable to use deionized water as a dispersion medium in order not to significantly change the surface charge of the substrate fine particles and the core substance.
  • the conductive fine particles of the present invention at least 80% or more of the conductive core substance existing on the surface of the base fine particles is in contact with the base fine particles or is present at a distance within 5 nm from the base fine particles. It is preferable to do.
  • the presence of the conductive core material in the vicinity of the base particle ensures that the core material is reliably covered with, for example, a coating film, and the adhesion of the raised protrusion to the base particle is excellent. Conductive fine particles can be obtained. Furthermore, since the core substance is present at a position close to the base particle, the protrusions can be aligned on the surface of the base particle. In addition, it is easy to obtain conductive fine particles in which the heights of the raised protrusions are aligned on the surface of the substrate fine particles so that the sizes of the core materials can be easily aligned. Therefore, when the electrodes using the conductive fine particles as an anisotropic conductive material are connected, the variation in the conductive performance of the conductive fine particles is reduced, and the effect that the conductive reliability is excellent can be obtained. [0060] (Gold layer)
  • a conductive film having an outermost surface as a gold layer is preferably formed.
  • the outermost surface is a gold layer
  • the outermost surface of the raised protrusion in the present invention may be a gold layer! /
  • the entire protrusion may be gold! / Moyo! /
  • the gold layer can be formed by a known method such as electroless plating, substitution plating, electrical plating, or sputtering.
  • the film thickness of the gold layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 50 nm, more preferably 1 to 50: LOOnm. If it is less than lnm, for example, it may be difficult to prevent oxidation of the underlying nickel layer, and the connection resistance value may increase. If it exceeds lOOnm, for example, in the case of substitution plating, the underlying nickel layer may be eroded and adhesion between the substrate fine particles and the underlying nickel layer may be deteriorated.
  • FIG. 1 schematically shows a part of a conductive fine particle according to an embodiment of the present invention having a raised protrusion in a partially cutaway front sectional view.
  • the particulate core material 3 is attached to the surface of the base particle 2 of the conductive particle 1.
  • the substrate fine particles 2 and the core substance 3 are covered with a coating film 4.
  • the surface 4 a of the plating film 4 is covered with the gold layer 5.
  • the gold layer 5 On the surface 5 a of the gold layer 5 on the outermost surface, the gold layer 5 has a protrusion 5 b raised by the core material 3.
  • a large number of insulating fine particles 6 are attached to the outer peripheral surface of the conductive fine particles 1.
  • the conductive film in the present invention can be formed, for example, by an electroless nickel plating method.
  • an electroless nickel plating solution composed of sodium hypophosphite as a reducing agent is bathed and heated according to a predetermined method.
  • a method of depositing a nickel layer by a powerful reduction reaction may be used.
  • Examples of the method for applying the catalyst include alkali degreasing, acid neutralization, sensitizing in a tin dichloride (SnCl) solution, and palladium dichloride.
  • a method for performing an electroless plating pretreatment process such as an activator in a PdCl solution.
  • Sensitizing is a process of adsorbing Sn 2+ ions on the surface of an insulating material.
  • Actuating is a process of Sn 2+ + Pd 2+ ⁇ Sn 4+ + Pd Q. This is a process of raising palladium on the surface to use palladium as a catalyst core for electroless plating.
  • the core substance when adhered to the surface of the base particle, as described above, it is preferable that palladium exists on the surface of the base particle. That is, the conductive fine particles of the present invention are coated with the protruding fine particle coating film by electroless plating starting from palladium by attaching a core substance to the fine particles of the substrate having palladium on the surface to form the protruding fine particles. Is preferred.
  • the method for forming the insulating coating layer on the conductive fine particles having protrusions on the surface is not particularly limited.
  • the conductive fine particles are dispersed in the resin solution and then heated and dried.
  • Coating method; Interfacial polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, etc. in the presence of conductive fine particles, and conductive fine particles are microencapsulated with a resin; Functionality to bond the surface of the conductive fine particles to the metal surface Examples thereof include a method in which a polymerization initiator having a group or a reactive monomer is bonded to form a starting point and the starting force graft polymer chain is grown.
  • a method is preferred in which a polymerization initiator having a functional group that binds to the metal surface on the surface of the conductive fine particles or a starting point that is chemically bonded with a reactive monomer is formed, and the starting force is also used to grow the graft polymer chain.
  • a method of growing the starting force graft polymer chain by forming a starting point chemically bonded to the surface of the conductive fine particles on the surface of the conductive fine particles or a reactive monomer having a functional group bonded to the metal surface,
  • a polymerization initiator having a thiol group or a vinyl monomer having a thiol group is mixed with conductive fine particles to cause the thiol group to react with the metal surface.
  • the particles can be obtained by preparing particles in which a polymerization starting point is formed by chemical bonding and then dispersing and polymerizing in a polymerization solution containing a vinyl monomer.
  • examples of the bule monomer include acrylic acid ester and styrene.
  • the method for forming insulating fine particles on the conductive fine particles having protrusions on the surface is not particularly limited.
  • a method in which fine resin fine particles are adhered with a high-speed stirrer or a hybridizer Method of electrostatically adhering fat fine particles to conductive fine particles; Method of electrostatically adhering fine particles of fat to conductive fine particles and chemically bonding the fine particles of fat to the metal surface of the conductive fine particles using a silane coupling agent
  • a method of electrostatically attaching the resin fine particles to the conductive fine particles; electrostatically attaching the resin fine particles to the conductive fine particles, and using the silane coupling agent, the resin fine particles are attached to the conductive fine particles.
  • a method of chemically bonding to the surface of the metal; a method of chemically bonding to the surface of the conductive fine particles after attaching the fine resin fine particles to the surface of the conductive fine particles in a liquid is preferable.
  • the resin fine particles are charged in advance with a discharging device, and then the charged resin fine particles are stirred and mixed with the conductive fine particles. Can be obtained.
  • a silane coupling agent for example, discharge
  • the resin particles are charged in advance with an apparatus, and the charged resin particles are stirred and mixed with the conductive particles, and a silane force coupling agent is added to the mixture of the resin particles and the conductive particles.
  • silane coupling agents include epoxy silane, amino silane, and bur. Silane etc. are mentioned.
  • the resin fine particles having a functional group (A) on the surface capable of ionic bonding, covalent bonding, and coordination bonding with a metal are electrically conductive.
  • a method of bonding to the surface of the fine particles; a compound having a functional group (A) and a functional group (B) that reacts with the functional group on the surface of the resin fine particles is introduced into the metal surface of the conductive fine particles, and then one step Alternatively, a method of reacting and bonding the functional group (B) and the fine resin particles by a multistage reaction may be mentioned.
  • Examples of the functional group (A) include a silane group, a silanol group, a carboxyl group, an amino group, an ammonium group, a nitro group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a thiol group, a sulfonic acid group, a sulfo-um group, Examples thereof include a boric acid group, an oxazoline group, a pyrrolidone group, a phosphoric acid group, and a nitrile group. Of these, functional groups having S, N, and P atoms are preferred because functional groups capable of coordinating bonds are preferred.
  • a functional group having an S atom that forms a coordination bond to gold particularly a thiol group or a sulfide group is preferable.
  • These functional groups can be obtained by using bull polymer particles having a polymerizable vinyl monomer having these functional groups as a copolymer monomer on the surface of the resin fine particles.
  • the functional group (B) capable of reacting with the surface of the fine resin particles by utilizing the fine particles having functional groups on the surface or the functional groups introduced by modifying the fine particle surface, and the above-mentioned It can also be obtained by reacting a compound having a functional group (A).
  • the surface of the fine resin particles may be modified by chemical treatment to the functional group (A).
  • a method of modifying the surface to a functional group (A) with plasma or the like is also included.
  • Examples of the compound having a functional group (A) and a reactive functional group (B) include 2-aminoethanethiol and p-aminothiophenol.
  • 2-aminoethanethiol by binding 2-aminoethanethiol to the surface of the conductive fine particle via an SH group and reacting one amino group with a resin fine particle having, for example, an epoxy group or a carboxyl group on the surface.
  • the conductive fine particles and the resin fine particles can be combined.
  • the conductive fine particles cover and coat the core material, which is a conductive material, in the conductive film, the protruding portion shows good conductivity. Therefore, since the conductive fine particles of the present invention have protrusions with good conductivity on the surface of the conductive film, it is possible to easily eliminate binder grease and the like when connecting between electrodes used as anisotropic conductive materials. Can be obtained, and the effect of reducing the connection resistance can be obtained.
  • the conductive fine particles of the present invention are provided with an insulating coating layer or insulating fine particles on the surface, leakage current between adjacent particles when used as an anisotropic conductive material. Can be suppressed.
  • the insulating fine particles and the metal surface are separated when kneaded into a binder resin or the like or in contact with adjacent particles. Insulating fine particles are not peeled off due to the weak bonding force.
  • the chemical bond is formed only between the metal surface of the conductive fine particles and the insulating fine particles, and the insulating fine particles do not bond with each other. Therefore, the insulating fine particles form a single coating layer and are completely insulated. Since the particle size distribution of the edge particles is small and the contact area between the insulating particles and the metal surface is constant, the particle size of the conductive particles can be made uniform.
  • the conductive fine particles of the present invention have protrusions, even if the insulating coating layer or the insulating fine particles are firmly bonded, the protrusions are insulated by thermocompression bonding or the like. The conductive connection can be reliably made by pushing away the layer or the insulating fine particles. [0087] (Characteristic measurement method)
  • the thickness of the conductive film for example, the thickness of the conductive film, the thickness of the gold layer, the thickness of the insulating coating layer, the average particle size of the insulating fine particles, the average particle size of the substrate fine particles, the conductivity
  • the average particle diameter of the conductive fine particles, the shape of the core material, the longest outer diameter of the core material, the shape of the protrusions, the average height of the protrusions, the density of the protrusions, etc. Can be obtained.
  • conductive fine particles are embedded in a thermosetting resin and cured by heating to a mirror surface state that can be observed using a predetermined abrasive paper or abrasive. Examples include a method of polishing a sample.
  • the conductive fine particles are observed with a scanning electron microscope (SEM). As the magnification, an easily observable magnification may be selected. For example, the observation is performed at 4000 times. In addition, the cross-sectional observation of the conductive fine particles is performed by a transmission electron microscope (TEM), and as the magnification, an easily observable magnification may be selected.
  • SEM scanning electron microscope
  • TEM transmission electron microscope
  • the average film thickness of the conductive film, the gold layer, and the insulating coating layer of the conductive fine particles is a film thickness obtained by arithmetically averaging 10 randomly selected particles. If the film thickness of individual conductive fine particles is uneven, measure the maximum and minimum film thicknesses, and use the arithmetic average as the film thickness.
  • the average particle size of the insulating fine particles is a value obtained by measuring the particle size of 50 randomly selected insulating fine particles and arithmetically averaging them.
  • the average particle size of the above-mentioned substrate fine particles is obtained by measuring the particle sizes of 50 randomly selected substrate fine particles and arithmetically averaging them.
  • the average particle size of the conductive fine particles is obtained by measuring the particle size of 50 randomly selected conductive fine particles and arithmetically averaging them.
  • the average height of the above-mentioned protrusions was determined as protrusions from the reference surface forming the outermost surface of the 50 protrusions observed almost entirely among the many protrusions confirmed. Measure the height that appears, and arithmetically average it to obtain the average height of the protrusion. At this time, a projection having a size of 0.5% or more with respect to the average particle diameter of the conductive fine particles is selected as a projection for obtaining the effect of imparting the projection. [0095]
  • the density of the protrusions is 50% of randomly selected particles, and the height of the protrusions is 10% or more, which is a more preferable range of the average particle diameter of the conductive fine particles. The number of protrusions is counted, and the number of protrusions per conductive fine particle is converted to the density of protrusions.
  • the anisotropic conductive material of the present invention is obtained by dispersing the above-described conductive fine particles of the present invention in a resin binder.
  • the anisotropic conductive material is not particularly limited as long as the conductive fine particles of the present invention are dispersed in a resin binder.
  • anisotropic conductive paste anisotropic conductive ink
  • An anisotropic conductive adhesive anisotropic conductive film, anisotropic conductive sheet and the like can be mentioned.
  • the method for producing the anisotropic conductive material of the present invention is not particularly limited.
  • the conductive fine particles of the present invention are added to an insulating resin binder and mixed uniformly.
  • the conductive composition is uniformly mixed to prepare a conductive composition, and then the conductive composition is uniformly dissolved (dispersed) in an organic solvent as necessary, or heated and melted to release paper or mold release.
  • a release material such as a film so as to have a predetermined film thickness
  • a release material such as a film so as to have a predetermined film thickness
  • the insulating resin binder and the conductive fine particles of the present invention may be used separately without being mixed to form an anisotropic conductive material.
  • the resin of the insulating resin binder is not particularly limited, but examples thereof include vinyl acetate resin, salt resin resin, acrylic resin, and styrene resin.
  • Bulb resin such as resin; Polyolefin resin, Ethylene acetate copolymer, Polyamide thermoplastic resin; Epoxy resin, Urethane resin, Acrylic resin, Polyimide resin Resin, unsaturated polyester resin and curable resin comprising these curing agents; styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block And thermoplastic block copolymers such as these hydrogenated products; elastomers (rubbers) such as styrene-butadiene copolymer rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile-styrene block copolymer rubber, and the like. These rosins may be used alone or in combination of two or more. Further, the curable resin may be in any
  • the anisotropic conductive material of the present invention in addition to the insulating resin binder and the conductive fine particles of the present invention, the anisotropic conductive material of the present invention, if necessary, within a range not impairing the achievement of the present invention, for example, Various additives such as extenders, softeners (plasticizers), tackifiers, antioxidants (anti-aging agents), heat stabilizers, light stabilizers, UV absorbers, colorants, flame retardants, organic solvents, etc. One or more agents may be used in combination.
  • the present invention has the above-described configuration, it is possible to suppress the generation of leakage current due to the conductive fine particles accompanying the fine pitching of the electrodes, and to obtain conductive fine particles having a low connection resistance value and excellent conductive reliability. be able to. In addition, it has become possible to obtain an anisotropic conductive material using the conductive fine particles that suppresses the occurrence of leakage current and has a low connection resistance value and excellent in conductive reliability.
  • the generation of leakage current due to the conductive fine particles accompanying finer pitch of the electrodes is suppressed, the conductive fine particles having a low connection resistance value and excellent conductive reliability, and the conductive fine particles
  • An anisotropic conductive material using can be provided.
  • FIG. 1 is a partially cutaway enlarged front sectional view schematically showing a portion having raised protrusions of conductive fine particles according to an embodiment of the present invention.
  • the obtained base material fine particles were dispersed with 300 ml of deionized water by stirring for 3 minutes, and then a nickel metal particle slurry (average particle size 200 nm) lg was added to the aqueous solution over 3 minutes to adhere the core substance. Substrate fine particles were obtained.
  • the plating solution was filtered, and the filtrate was washed with water and then dried with a vacuum dryer at 80 ° C to obtain nickel-plated conductive fine particles.
  • the surface is further gold plated by the substitution plating method, and the gold-plated conductive particles I got a child.
  • the obtained insulating fine particles were dispersed in acetone under ultrasonic irradiation to obtain a 10 wt% acetone dispersion of the insulating fine particles.
  • the core material compounding process is not performed, and in the electroless nickel plating process, the plating stabilizer is added instead of the first 4 ml of the plating stabilizer.
  • the addition amount of the agent was 1 ml, and then the addition of the plating stabilizer was performed, nickel-plated conductive fine particles were obtained. As much as the electroless nickel plating, self-decomposition of the plating solution occurred.
  • Example 1 the surface was further plated with gold by a substitution plating method, and conductive fine particles were obtained in the same manner as in Example 1 using the insulating fine particles obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 The conductive fine particles obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were observed with a scanning electron microscope (SEM) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.
  • SEM scanning electron microscope
  • Example 1 The conductive fine particles of Example 1 are protrusions raised on the surface of the coating film, and insulating fine particles. The succinic fine particles were observed.
  • Table 1 shows the average height of the protrusions and the average particle diameter of the insulating fine particles of these conductive fine particles.
  • An anisotropic conductive material was prepared using the conductive fine particles obtained in Example 1 and Comparative Example 1, and the resistance value between the electrodes and the presence or absence of leakage current between the electrodes were evaluated.
  • epoxy resin manufactured by Yuka Shell Epoxy, "Epicoat 8 28”
  • trisdimethylaminoethylphenol 100 parts by weight
  • toluene 100 parts by weight
  • the obtained anisotropic conductive film was cut to a size of 5 X 5 mm. This is applied to the center of an aluminum electrode with a width of 50 ⁇ m, a length of 1 mm, a height of 0.2 / zm, and a L / S of 15 ⁇ m with a lead wire for resistance measurement on one side.
  • the glass substrate having the electrodes was aligned so that the electrodes overlapped, and the force was also bonded.
  • Example 1 Comparative example 1 Average height of protrusions 200 nm 40 nm Average particle size of insulating fine particles 40 nm 40 nm Resistance between electrodes 4 ⁇ 1 0 ⁇ Existence of leakage current between electrodes None None

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Abstract

　電極のファインピッチ化に伴う導電性微粒子によるリーク電流の発生を抑制し、接続抵抗値が低く、導電信頼性に優れた導電性微粒子、及び該導電性微粒子を用いた異方性導電材料を提供する。 　基材微粒子の表面が導電性膜で被覆されており、前記導電性膜は表面に隆起した突起を有する導電性微粒子であって、隆起した突起は、平均高さが５０ｎｍ以上であり、隆起した突起の部分は導電性膜とは異なる導電性物質を芯物質とし、導電性微粒子の外周に、絶縁性被覆層又は絶縁性微粒子が設けられている導電性微粒子、好ましくは絶縁性被覆層の厚さが少なくとも０．２ｎｍ以上である導電性微粒子、好ましくは絶縁性微粒子の平均粒子径が少なくとも３０ｎｍ以上突起の平均高さまでである導電性微粒子、該導電性微粒子が樹脂バインダーに分散されてなる異方性導電材料。

Description

明 細 書
導電性微粒子及び異方性導電材料
技術分野
[0001] 本発明は、接続抵抗値が低ぐ粒子の導電性能のばらつきが小さぐ導電信頼性 に優れた導電性微粒子、及び該導電性微粒子を用いた異方性導電材料に関する。 背景技術
[0002] 導電性微粒子は、バインダー榭脂ゃ粘接着剤等と混合、混練することにより、例え ば、異方性導電ペースト、異方性導電インク、異方性導電粘接着剤、異方性導電フ イルム、異方性導電シート等の異方性導電材料として広く用いられて 、る。
[0003] これらの異方性導電材料は、例えば、液晶ディスプレイ、パーソナルコンピュータ、 携帯電話等の電子機器において、基板同士を電気的に接続したり、半導体素子等 の小型部品を基板に電気的に接続したりするために、相対向する基板や電極端子 の間に挟み込んで使用されて 、る。
[0004] 上記異方性導電材料に用いられる導電性微粒子としては、従来から、粒子径が均 一で、適度な強度を有する榭脂微粒子等の非導電性微粒子の表面に、導電性膜と して金属メツキ層を形成させた導電性微粒子が用いられてきている。し力しながら、近 年の電子機器の急激な進歩や発展に伴って、異方性導電材料として用いられる導 電性微粒子の接続抵抗の更なる低減が求められてきている。
[0005] 上記導電性微粒子の接続抵抗を低減するため、導電性微粒子として、表面に突起 を有する導電性微粒子が報告されている (例えば、特許文献 1参照)。また、表面に 突起を有し、更に粒子の外周に絶縁層を設けた導電性微粒子が報告されて ヽる (例 えば、特許文献 2参照)。
[0006] 特許文献 1には、榭脂微粒子の表面に無電解金属メツキする際に、メツキ反応時の 異常析出現象を利用して金属メツキ表面に微小突起を形成させた導電性微粒子が 開示されている。従って、電極とほぼ同等の硬さの突起であるため電極を破壊する恐 れは低い。し力しながら、異常析出法での突起では、メツキ条件によって突起を形成 させるため、例えば異方性導電フィルムのバインダー榭脂を突き破る程度の密着性 のよい突起を付与させるには密度や大きさに限界があり、導通性を十分に確保する ことが困難であった。
[0007] したがって、高い接続信頼性を確保するためには、異方性導電材料中の導電性微 粒子の配合量を増力！]させる必要がある。しかし、該配合量を増加させると、微細な配 線を有する基板等では、隣接する導電性微粒子同士による横方向の導通等が起こり 、隣接電極間で短絡等が生じることがあるという問題があった。特に、近年の電極の ファインピッチ化に伴い、導電性微粒子によるリーク電流が問題となっていた。
[0008] また、特許文献 2には、母体粒子全面に突起物を有するシリカ系粒子で母体粒子と 突起物との硬度が異なるシリカ系粒子に導電性被覆層を形成した導電性シリカ系粒 子、更にその外周に絶縁層を設けた導電性微粒子が開示されている。しカゝしながら、 母体粒子や突起物に用いられるシリカ粒子は硬 、ため、異方性導電フィルム等の異 方性導電材料として用いたときに圧着時の圧力で電極を破壊してしまう恐れがあった 特許文献 1：特開 2000 - 243132号公報
特許文献 2：特開 2004— 35293号公報
発明の開示
[0009] 本発明の目的は、上述した現状に鑑み、電極のファインピッチ化に伴う導電性微粒 子によるリーク電流の発生を抑制し、接続抵抗値が低ぐ導電信頼性に優れた導電 性微粒子を提供することである。また、該導電性微粒子を用いた、リーク電流の発生 を抑制し、接続抵抗値が低ぐ導電信頼性に優れた異方性導電材料を提供すること である。
[0010] 上記目的を達成するために本発明の広い局面によれば、基材微粒子の表面が導 電性膜で被覆されており、前記導電性膜は表面に隆起した突起を有する導電性微 粒子であって、隆起した突起は、平均高さが 50nm以上であり、隆起した突起の部分 は導電性膜とは異なる導電性物質を芯物質とし、導電性微粒子の外周に、絶縁性被 覆層又は絶縁性微粒子が設けられている導電性微粒子が提供される。
[0011] また、本発明のある特定の局面では、導電性微粒子の外周に、上記絶縁性被覆層 が設けられ、絶縁性被覆層の厚さが少なくとも 0. 2nm以上とされる。 [0012] また、本発明の他の特定の局面では、導電性微粒子の外周に、上記絶縁性微粒 子が設けられ、絶縁性微粒子の平均粒子径は少なくとも 30nm以上突起の平均高さ までとされている。
[0013] また、本発明のさらに他の特定の局面では、導電性の前記芯物質は塊状又は粒子 状であり、前記導電性膜はメツキ被膜を有し、メツキ被膜の表面に隆起した前記突起 を有する。
[0014] また、本発明のさらに他の特定の局面では、基材微粒子の表面上に存在する少な くとも 80%以上の導電性の前記芯物質は、基材微粒子に接触または基材微粒子か ら 5nm以内の距離に存在している。
[0015] また、本発明のさらに他の特定の局面では、導電性の前記芯物質は、少なくとも 1 種以上の金属からなる。
[0016] また、本発明のさらに別の特定の局面では、前記導電性膜として、最外表面が金か らなる導電性膜が形成されてなる。
[0017] また、本発明の他の特定の局面では、本発明の導電性微粒子が榭脂バインダーに 分散されてなる異方性導電材料が提供される。
[0018] 以下、本発明の詳細を説明する。
本発明の導電性微粒子は、基材微粒子の表面が導電性膜で被覆されており、前 記導電性膜は表面に隆起した突起を有するものである。
[0019] 上記導電性膜を構成する金属としては、特に限定されず、例えば、金、銀、銅、白 金、亜鉛、鉄、鉛、錫、アルミニウム、コノルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、 アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム、カドミウム等の金属；錫—鉛合金、錫—銅合金 、錫—銀合金、錫—鉛—銀合金等の 2種類以上の金属で構成される合金等が挙げ られる。なかでも、ニッケル、銅、銀、金等が好ましい。
[0020] 上記導電性膜を形成する方法は、特に限定されず、例えば、無電解メツキ、電気メ ツキ、スパッタリング等の方法が挙げられる。基材微粒子が榭脂微粒子等の非導電性 である場合は、無電解メツキにより形成する方法が好適に用いられ、なかでも、無電 解ニッケルメツキがより好適に用いられる。なお、導電性膜を構成する金属には、非 金属成分であるリン成分がさらに含有されていてもよい。なお、導電性膜がメツキ被 膜である場合はメツキ液にリン成分は比較的一般的に含有されている。また、導電性 膜を構成する金属には、その他にも非金属成分が含有されていてもよい。例えば、ホ ゥ素成分等が含有されて 、てもよ 、。
[0021] 上記導電性膜の膜厚は、 10〜500nmであることが好ましい。 lOnm未満であると、 所望の導電性が得られ難くなることがあり、 500nmを超えると、基材微粒子と導電性 膜との熱膨張率の差から、この導電性膜が剥離し易くなることがある。
[0022] 本発明の導電性微粒子における隆起した突起は、平均高さが 50nm以上であり、 隆起した突起の部分は導電性膜とは異なる導電性物質を芯物質とするものである。
[0023] すなわち、本発明における突起は、上記芯物質と上記導電性膜とから構成され、導 電性膜の表面に隆起した突起として現れる。
[0024] 本発明における突起は、上記導電性膜とは異なる導電性物質を芯物質とするもの であり、上述した導電性膜を構成する金属と、芯物質を構成する導電性物質とは異 なる物質となっている。なお、芯物質を構成する導電性物質が、導電性膜と同じ金属 の場合であっても含有されるリン成分等の添加剤成分を含まないか異なる種類の添 加剤成分を含有するものであれば異なる物質である。また、当然ながら導電性膜と異 なる金属であっても異なる物質である。
[0025] 上記芯物質を構成する導電性物質としては、例えば、金属、金属の酸化物、黒鉛 等の導電性非金属、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げられる。なかでも、 金属が好ましい。なお、金属は合金であってもよぐ従って、本発明における導電性 芯物質は、少なくとも 1種以上の金属力もなることが好ましい。
[0026] 上記金属としては、上記導電性膜を構成する金属と同じ金属でも異なっていてもよ ぐ例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、アルミニウム、コバルト、インジウム、 ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム、カドミウム等の金属； 錫 鉛合金、錫 銅合金、錫 銀合金、錫 鉛 銀合金等の 2種類以上の金属で 構成される合金等が挙げられる。なかでも、ニッケル、銅、銀、金等が好ましい。
[0027] 上記芯物質の硬度としては、特に限定されるものではないが、電極表面に形成され ている絶縁被膜を突き破るが電極に潰される程度の、適度な硬さを有するものが好ま しい。 [0028] 本発明における隆起した突起は、平均高さが 50nm以上であることが必要である。
[0029] 突起部分の平均高さが 50nm以上であることにより、本発明の導電性微粒子を異方 性導電材料として用いた接続時に、突起がバインダー榭脂等を排除しやすくなつたり 、電極表面に形成されている絶縁被膜を突き破ることが容易になったりして、良好な 接続安定性を得ることができる。本発明では、メツキ反応時の異常析出法では形成 可能であるが困難な 50nm以上の平均高さの突起としている。
[0030] 更に、突起部分の平均高さは、導電性微粒子の平均粒子径の 0. 5〜25%である ことが好ましぐ 1. 5〜25%であることがより好ましぐ 10〜17%であることが更に好 ましい。
[0031] 上記突起部分の平均高さは、芯物質の粒子径と導電性膜とに依存するが、導電性 微粒子の平均粒子径の 0. 5%未満であると、突起の効果が得られにくぐ 25%を超 えると、電極に深くめり込み電極を破損させる恐れがある。
[0032] なお、突起部分の平均高さは、後述する電子顕微鏡による測定方法により求める。
[0033] 本発明の導電性微粒子は、導電性微粒子の外周面に、絶縁性被覆層又は絶縁性 微粒子が設けられている。
[0034] すなわち、本発明の導電性微粒子は、表面に隆起した突起を有する導電性膜上に 、絶縁性被覆層又は絶縁性微粒子が設けられているものであり、これにより、導電性 微粒子を異方性導電材料として用いた接続時に、絶縁性被覆層又は絶縁性微粒子 が隣接する粒子間でのリーク電流の発生を抑制し、突起がバインダー榭脂等の排除 を助け電極と良好に接続し接続抵抗値が低ぐ導電信頼性に優れた導電性微粒子 を得ることができる。
[0035] なお、絶縁性微粒子が層状に被覆したものは、絶縁性微粒子による絶縁性被覆層 となり、絶縁性被覆層ともいう。
[0036] 上記絶縁性被覆層又は絶縁性微粒子の材質としては、絶縁性を有する物質であ れば特に限定されないが、例えば、絶縁性を有する榭脂が好適に用いられる。
[0037] 上記絶縁性を有する榭脂としては、例えば、エポキシ榭脂、ポリオレフイン榭脂、ァ クリル樹脂、スチレン榭脂等が挙げられる。
[0038] 本発明の導電性微粒子は、導電性微粒子の外周に、絶縁性被覆層が設けられて いる場合には、絶縁性被覆層の厚さが少なくとも 0. 2nm以上であることが好ましい。
[0039] 上記絶縁性被覆層の厚さが 0. 2nm未満であると、絶縁性を保ち隣接する粒子間 でのリーク電流の発生を抑制する効果が少なくなる。なお、絶縁性被覆層の厚さの上 限は、導電性微粒子粒子径の均一性を保っために、基材微粒子の平均粒子径の 1
0%以下であることが好まし 、。
[0040] 本発明の導電性微粒子は、導電性微粒子の外周に、絶縁性微粒子が設けられて いる場合には、絶縁性微粒子の平均粒子径が少なくとも 30nm以上突起の平均高さ までであることが好まし！/、。
[0041] 上記絶縁性微粒子の平均粒子径が 30nm未満であると、絶縁性を保ち隣接する粒 子間でのリーク電流の発生を抑制する効果が少なくなる。また、絶縁性微粒子の平 均粒子径が突起の平均高さを超えると、突起がバインダー榭脂等の排除を助け電極 と良好に接続する効果が少なくなる。
[0042] 本発明における突起の形状は、特に限定されるものではないが、導電性膜が芯物 質を包んで被覆するので、上記芯物質の形状に依存したものとなる。
[0043] 上記芯物質の形状は、特に限定されるものではないが、塊状又は粒子状であること が好ましい。
[0044] 形状が塊状であるものとしては、例えば、粒子状の塊、複数の微小粒子が凝集した 凝集塊、不定形の塊等が挙げられる。
[0045] 形状が粒子状であるものとしては、例えば、球状、円盤状、柱状、板状、針状、立方 体、直方体等が挙げられる。
[0046] 従って、本発明の導電性微粒子は、導電性芯物質は塊状又は粒子状であり、導電 性膜はメツキ被膜であり、メツキ被膜の表面に隆起した突起を有することが好ましい。
[0047] 本発明における突起の基材微粒子との密着性は、芯物質の粒子径と導電性膜とに 依存し、芯物質がより厚い導電性膜で被覆されているほうが突起は外れにくく良好に なる。
[0048] 芯物質の最長の外径を X、導電性膜の膜厚を Yとしたとき、 XZY比は、 0. 5〜5で あることが好ましい。この XZY比の範囲に入るように芯物質の大きさと導電性膜の膜 厚とを選択するのが望まし 、。 [0049] 本発明における突起の存在密度は、本発明の導電性微粒子の性能に大きく影響 するので重要である。
[0050] 突起の存在密度は、 1個の導電性微粒子当たりの突起数で表すと、 3以上であるこ とが好ましい。突起の存在密度が、 3以上であると、本発明の導電性微粒子を異方性 導電材料として用いた接続時に、導電性微粒子がどのような方向に向いても、突起 が電極と接触し、良好な接続状態となることができる。
[0051] 突起の存在密度の制御は、例えば、基材微粒子の表面積に対して、添加する芯物 質の量を変化させれば容易に行うことができる。
[0052] 以下、本発明をより詳細に説明する。
(基材微粒子）
本発明における基材微粒子としては、適度な弾性率、弾性変形性及び復元性を有 するものであれば、無機材料であっても有機材料であってもよく特に限定されな 、が 、榭脂からなる榭脂微粒子であることが好ましい。
[0053] 上記榭脂微粒子としては特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、 ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩ィ匕ビユリデン、ポリテトラフルォロエチレン、ポリイ ソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフイン；ポリメチルメタタリレート、ポリメチルァク リレート等のアクリル榭脂；アタリレートとジビュルベンゼンとの共重合榭脂、ポリアル キレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、フエノールホルムァ ルデヒド榭脂、メラミンホルムアルデヒド榭脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド榭脂 、尿素ホルムアルデヒド榭脂等カゝらなるものが挙げられる。これらの榭脂微粒子は、単 独で用いられてもよぐ 2種以上が併用されてもよい。
[0054] 上記基材微粒子の平均粒子径は 1〜20 μ mが好ましぐより好ましくは 1〜10 μ m である。平均粒子径が: L m未満であると、例えば無電解メツキをする際に凝集しや すぐ単粒子としに《なることがあり、 20 /z mを超えると、異方性導電材料として基板 電極間等で用いられる範囲を超えてしまうことがある。
[0055] (突起形成方法）
本発明における導電性膜の表面に隆起した突起を形成する方法としては、特に限 定されず、例えば、基材微粒子の表面に芯物質を付着させ、後述する無電解メツキ により導電性膜を被覆する方法;基材微粒子の表面を、無電解メツキにより導電性膜 を被覆した後、芯物質を付着させ、更に無電解メツキにより導電性膜を被覆する方法 ；上述の方法にぉ 、て無電解メツキの代わりにスパッタリングにより導電性膜を被覆す る方法等が挙げられる。
[0056] 上記の、基材微粒子の表面に芯物質を付着させる方法としては、例えば、基材微 粒子の分散液中に、芯物質となる導電性物質を添加し、基材微粒子の表面上に芯 物質を例えばファンデルワールス力により集積させ付着させる方法；基材微粒子を入 れた容器に、芯物質となる導電性物質を添加し、容器の回転等による機械的な作用 により基材微粒子の表面上に芯物質を付着させる方法等が挙げられる。なかでも、 付着させる芯物質の量を制御し易いことから、分散液中の基材微粒子の表面上に芯 物質を集積させ付着させる方法が好適に用いられる。
[0057] 分散液中の基材微粒子の表面上に芯物質を集積させ付着させる方法としては、よ り具体的には、基材微粒子の平均粒子径に対して、 0. 5〜25%の粒子径の芯物質 を用いることが好ましい。より好ましくは、 1. 5〜15%である。また、芯物質の分散媒 への分散性を考慮すると、芯物質の比重はできるだけ小さいほうが好ましい。さらに、 基材微粒子及び芯物質の表面電荷を著しく変化させないために、分散媒として脱ィ オン水を用いることが好まし 、。
[0058] 本発明の導電性微粒子は、基材微粒子の表面上に存在する少なくとも 80%以上 の導電性芯物質は、基材微粒子に接触または基材微粒子カゝら 5nm以内の距離に存 在することが好ましい。
[0059] 導電性芯物質が基材微粒子から近接した位置に存在することにより、芯物質が確 実に、例えばメツキ被膜で覆われることになり、隆起した突起の基材微粒子に対する 密着性が優れた導電性微粒子を得ることができる。更に、芯物質が基材微粒子から 近接した位置に存在することにより、基材微粒子の表面上に突起を揃えることができ る。また、芯物質の大きさを揃えやすく隆起した突起の高さが基材微粒子の表面上 で揃った導電性微粒子を得ることが容易である。従って、上記導電性微粒子を異方 性導電材料として用いた電極間の接続時には、導電性微粒子の導電性能のばらつ きが小さくなり、導電信頼性に優れるという効果が得られる。 [0060] (金層）
本発明の導電性微粒子では、最外表面を金層とする導電性膜が形成されているこ とが好ましい。
[0061] 導電性膜の最外表面を金層とすることにより、接続抵抗値の低減化や表面の安定 ィ匕を図ることができる。
[0062] なお、本発明における導電性膜の全体が金力もなる場合は、あらためて金層を形 成しなくても、上述の、接続抵抗値の低減ィ匕ゃ表面の安定ィ匕を図ることができる。
[0063] 最外表面を金層とする場合は、本発明における隆起した突起部分の最外表面が金 層からなって!/、てもよく、突起部分全体が金からなって!/、てもよ!/、。
[0064] 上記金層は、無電解メツキ、置換メツキ、電気メツキ、スパッタリング等の公知の方法 により形成することができる。
[0065] 上記金層の膜厚は、特に限定されないが、 1〜： LOOnmが好ましぐより好ましくは 1 〜50nmである。 lnm未満であると、例えば下地ニッケル層の酸化を防止することが 困難となることがあり、接続抵抗値が高くなつたりすることがある。 lOOnmを超えると、 例えば置換メツキの場合下地ニッケル層を侵食し基材微粒子と下地ニッケル層との 密着を悪くすることがある。
[0066] 図 1に、本発明の一実施形態に係る導電性微粒子の隆起した突起を有する部分を 、模式的に部分切欠正面断面図で示す。
図 1に示されているように、導電性微粒子 1の基材微粒子 2の表面に、粒子状の芯 物質 3が付着している。基材微粒子 2と芯物質 3とが、メツキ被膜 4により被覆されてい る。メツキ被膜 4の表面 4aが、金層 5により被覆されている。最外側表面の金層 5の表 面 5aに、金層 5は、芯物質 3によって隆起した突起 5bを有している。また、導電性微 粒子 1の外周面には多数の絶縁性微粒子 6が付着されて 、る。
[0067] (無電解メツキ）
本発明における導電性膜の形成は、例えば、無電解ニッケルメツキ法により形成す ることができる。上記無電解ニッケルメツキを行う方法としては、例えば、次亜リン酸ナ トリウムを還元剤として構成される無電解ニッケルメツキ液を所定の方法にしたがって 建浴、加温したところに、触媒付与された基材微粒子を浸漬し、 Ni2+ + H PO "+H 0→Ni+H PO— + 2H+
2 3
力 なる還元反応でニッケル層を析出させる方法等が挙げられる。
[0068] 上記触媒付与を行う方法としては、例えば、榭脂からなる基材微粒子に、アルカリ 脱脂、酸中和、二塩化スズ (SnCl )溶液におけるセンシタイジング、二塩化パラジゥ
2
ム（PdCl )溶液におけるァクチべイチングカゝらなる無電解メツキ前処理工程を行う方
2
法等が挙げられる。なお、センシタイジングとは、絶縁物質の表面に Sn2+イオンを吸 着させる工程であり、ァクチべイチングとは、 Sn2++Pd2+→Sn4++PdQなる反応を絶縁 物質表面に起こしてパラジウムを無電解メツキの触媒核とする工程である。
[0069] ここで、上述した、基材微粒子の表面に芯物質を付着させる際には、基材微粒子の 表面にパラジウムが存在することが好ましい。すなわち、本発明の導電性微粒子は、 表面にパラジウムが存在する基材微粒子に芯物質を付着させて突起微粒子とし、パ ラジウムを起点とする無電解メツキにより突起微粒子カ ツキ被膜で被覆されることが 好ましい。
[0070] (絶縁性被覆層又は絶縁性微粒子形成）
表面に突起を有する導電性微粒子に絶縁性被覆層を形成する方法としては、特に 限定されず、例えば、榭脂溶液中へ導電性微粒子を分散させた後、加熱乾燥させる 力スプレードライにより榭脂コーティングする方法;導電性微粒子の存在下で界面重 合、懸濁重合、乳化重合等を行い、導電性微粒子を榭脂でマイクロカプセルィヒする 方法;導電性微粒子表面へ金属表面に結合する官能基を有する重合開始剤もしく は反応性モノマーでィ匕学結合させた起点を形成し該起点力 グラフトポリマー鎖を成 長させる方法等が挙げられる。
[0071] なかでも、導電性微粒子表面へ金属表面に結合する官能基を有する重合開始剤 もしくは反応性モノマーでィ匕学結合させた起点を形成し該起点力もグラフトポリマー 鎖を成長させる方法が好まし 、。
[0072] 上記の、導電性微粒子表面へ金属表面に結合する官能基を有する重合開始剤も しくは反応性モノマーで化学結合させた起点を形成し該起点力 グラフトポリマー鎖 を成長させる方法としては、例えば、チオール基を有する重合開始剤もしくはチォー ル基を有するビニルモノマーを導電性微粒子と混合してチオール基を金属表面と反 応させて化学結合させた重合起点を形成させた粒子を調製した後、ビニルモノマー を含む重合溶液中に分散させ重合させることにより得ることができる。ここで、ビュル モノマーとしては、アクリル酸エステル、スチレン等が挙げられる。
[0073] また、表面に突起を有する導電性微粒子に絶縁性微粒子を形成する方法としては 、特に限定されず、例えば、微小な榭脂微粒子を高速攪拌機やハイブリダ一ゼーシ ヨンにより付着させる方法;榭脂微粒子を導電性微粒子に静電付着させる方法;榭脂 微粒子を導電性微粒子に静電付着させ、シランカップリング剤を利用して榭脂微粒 子を導電性微粒子の金属表面に化学結合させる方法;液体中で導電性微粒子表面 に微小な榭脂微粒子を付着させた後、導電性微粒子表面に化学的に結合させる方 法等が挙げられる。
[0074] なかでも、榭脂微粒子を導電性微粒子に静電付着させる方法;榭脂微粒子を導電 性微粒子に静電付着させ、シランカップリング剤を利用して榭脂微粒子を導電性微 粒子の金属表面に化学結合させる方法;液体中で導電性微粒子表面に微小な榭脂 微粒子を付着させた後、導電性微粒子表面に化学的に結合させる方法が好ましい。
[0075] また、絶縁性微粒子を形成させる際に導電性微粒子を損傷する恐れがなぐ絶縁 性微粒子の付着量だけでなく導電性微粒子の金属表面の露出面積も条件を適宜設 定することにより制御することができることから、液体中で導電性微粒子表面に微小 な榭脂微粒子を付着させた後、導電性微粒子表面に化学的に結合させる方法が特 に好ましい。
[0076] 上記の、榭脂微粒子を導電性微粒子に静電付着させる方法としては、例えば、放 電装置によりあらかじめ榭脂微粒子を帯電させた後、帯電した榭脂微粒子を導電性 微粒子と攪拌混合することにより得ることができる。
[0077] また、上記の、榭脂微粒子を導電性微粒子に静電付着させ、シランカップリング剤 を利用して榭脂微粒子を導電性微粒子の金属表面に化学結合させる方法としては、 例えば、放電装置によりあらかじめ榭脂微粒子を帯電させた後、帯電した榭脂微粒 子を導電性微粒子と攪拌混合し、榭脂微粒子と導電性微粒子との混合物にシラン力 ップリング剤を添加することにより榭脂微粒子を導電性微粒子に強く固着させることが できる。シランカップリング剤としては、例えば、エポキシシラン、アミノシラン、ビュル シラン等が挙げられる。
[0078] 上記の、液体中で導電性微粒子表面に微小な榭脂微粒子を付着させた後、導電 性微粒子表面に化学的に結合させる方法としては、例えば、少なくとも、榭脂微粒子 を溶解しな!ヽ有機溶剤及び Z又は水中にお ヽて、導電性微粒子に榭脂微粒子をフ アンデルワールスカ又は静電相互作用により凝集させた後、導電性微粒子と榭脂微 粒子とをィ匕学結合させるヘテロ凝集法と呼ばれる方法が挙げられる。この方法は、溶 媒効果により導電性微粒子と絶縁性微粒子との間の化学反応が迅速かつ確実に起 こるため、導電性微粒子が圧力や高温の加熱により破壊する恐れがない。また、反 応温度の制御も容易であるため付着させる榭脂微粒子が熱により変形する恐れがな い。
[0079] 導電性微粒子に榭脂微粒子をィ匕学結合させるには、例えば、金属とイオン結合、 共有結合、配位結合が可能な官能基 (A)を表面に有する榭脂微粒子を導電性微粒 子の表面に結合させる方法;官能基 (A)と、榭脂微粒子表面の官能基と反応する官 能基 (B)とを有する化合物を導電性微粒子の金属表面に導入し、その後一段階又 は多段階の反応により官能基 (B)と榭脂微粒子とを反応させて結合させる方法等が 挙げられる。
[0080] 上記官能基 (A)としては、例えば、シラン基、シラノール基、カルボキシル基、ァミノ 基、アンモニゥム基、ニトロ基、水酸基、カルボニル基、チオール基、スルホン酸基、 スルホ -ゥム基、ホウ酸基、ォキサゾリン基、ピロリドン基、燐酸基、二トリル基等が挙 げられる。なかでも、配位結合し得る官能基が好ましぐ S、 N、 P原子を有する官能 基が好適に用いられる。例えば、金属が金の場合には、金に対して配位結合を形成 する S原子を有する官能基、特にチオール基、スルフイド基が好ましい。これらの官能 基は、榭脂微粒子の表面に、これらの官能基を有する重合性ビニルモノマーを共重 合モノマーとするビュル重合粒子を用いることにより得ることができる。また、表面に 官能基が存在する榭脂微粒子、もしくは榭脂微粒子表面を改質することにより導入し た官能基を利用して、榭脂微粒子表面と反応可能な官能基 (B)と、上記官能基 (A) とを有する化合物を反応させて得てもょ ヽ。
[0081] また、榭脂微粒子の表面をィ匕学処理し官能基 (A)に改質してもよぐ榭脂微粒子の 表面をプラズマ等で官能基 (A)に改質する方法等も挙げられる。
また、官能基 (A)と反応性官能基 (B)とを有する化合物としては、例えば、 2—アミ ノエタンチオール、 p—アミノチォフエノール等が挙げられる。特に、導電性微粒子の 表面に SH基を介して 2—アミノエタンチオールを結合させ、一方のアミノ基に対して 、例えば表面にエポキシ基やカルボキシル基等を有する榭脂微粒子を反応させるこ とにより、導電性微粒子と榭脂微粒子とを結合させることができる。
[0082] 本発明にお ヽては、導電性微粒子は、導電性膜が導電性物質である芯物質を包 んで被覆しているので、突起部分は良好な導電性を示す。従って、本発明の導電性 微粒子は、導電性膜表面に導電性が良好な突起があるため、異方性導電材料として 用いた電極間の接続時には、バインダー榭脂等を容易に排除して確実な導通が得 られ、接続抵抗を低減する効果が得られる。
[0083] 更に、上記芯物質が均一な大きさの、塊状又は粒子状の導電性物質を用いると、 均一な高さの突起部分が得られるため、接続抵抗値が低ぐかつ導電性微粒子の導 電性能のばらつきが小さくなり、導電信頼性に優れた導電性微粒子を得ることができ る。
[0084] また、本発明の導電性微粒子は、表面に絶縁性被覆層又は絶縁性微粒子が設け られているため、異方性導電材料として用いた場合に、隣接する粒子間でのリーク電 流の発生を抑制することができる。
[0085] 更に、導電性微粒子の金属表面と絶縁性微粒子とが化学結合している場合には、 バインダー榭脂等に混練する際や隣接粒子と接触する際に、絶縁性微粒子と金属 表面との結合力が弱すぎて絶縁性微粒子が剥がれ落ちたりすることがない。また、化 学結合は導電性微粒子の金属表面と絶縁性微粒子との間にのみ形成され、絶縁性 微粒子同士が結合することはないので、絶縁性微粒子は単層の被覆層を形成し、絶 縁性微粒子の粒子径分布が小さぐかつ絶縁性微粒子と金属表面との接触面積が 一定であるので、導電性微粒子の粒子径を均一にすることができる。
[0086] また、上述のように、本発明の導電性微粒子は突起を有することから、絶縁性被覆 層又は絶縁性微粒子が強固に接着していたとしても、熱圧着等により突起が絶縁性 被覆層又は絶縁性微粒子を押し退け、確実に導電接続が可能である。 [0087] (特性の測定方法）
本発明における導電性微粒子の各種特性、例えば、導電性膜の膜厚、金層の膜 厚、絶縁性被覆層の厚さ、絶縁性微粒子の平均粒子径、基材微粒子の平均粒子径 、導電性微粒子の平均粒子径、芯物質の形状、芯物質の最長の外径、突起の形状 、突起部分の平均高さ、突起の存在密度等は、電子顕微鏡による導電性微粒子の 粒子観察又は断面観察により得ることができる。
[0088] 上記断面観察を行うための試料の作製法としては、導電性微粒子を熱硬化型の榭 脂に埋め込み加熱硬化させ、所定の研磨紙や研磨剤を用いて観察可能な鏡面状態 にまで試料を研磨する方法等が挙げられる。
[0089] 導電性微粒子の粒子観察は、走査電子顕微鏡 (SEM)により行 ヽ、倍率としては、 観察しやすい倍率を選べばよいが、例えば、 4000倍で観察することにより行う。また 、導電性微粒子の断面観察は、透過電子顕微鏡 (TEM)により行い、倍率としては、 観察しやすい倍率を選べばよいが、例えば、 10万倍で観察することにより行う。
[0090] 上記導電性微粒子の導電性膜、金層、及び絶縁性被覆層の平均膜厚は、無作為 に選んだ 10個の粒子について測定し、それを算術平均した膜厚である。なお、個々 の導電性微粒子の膜厚にむらがある場合には、その最大膜厚と最小膜厚を測定し、 算術平均した値を膜厚とする。
[0091] 上記絶縁性微粒子の平均粒子径は、無作為に選んだ 50個の絶縁性微粒子につ いて粒子径を測定し、それを算術平均したものとする。
[0092] 上記基材微粒子の平均粒子径は、無作為に選んだ 50個の基材微粒子について 粒子径を測定し、それを算術平均したものとする。
[0093] 上記導電性微粒子の平均粒子径は、無作為に選んだ 50個の導電性微粒子につ いて粒子径を測定し、それを算術平均したものとする。
[0094] 上記突起部分の平均高さは、確認された多数の突起部分のなかで、ほぼ全体が観 察された 50個の突起部分につ ヽて、最表面を形成する基準表面から突起として現 れている高さを測定し、それを算術平均して突起部分の平均高さとする。このとき、突 起を付与した効果が得られるものとして、導電性微粒子の平均粒子径に対し 0. 5% 以上の大きさのものを突起として選ぶものとする。 [0095] 上記突起の存在密度は、無作為に選んだ 50個の粒子について、上記突起部分の 高さが導電性微粒子の平均粒子径の、より好ましい範囲である 10%以上の大きさの ものを突起として個数をカウントし、 1個の導電性微粒子当たりの突起数に換算して、 突起の存在密度とする。
[0096] (異方性導電材料）
次に、本発明の異方性導電材料は、上述した本発明の導電性微粒子が榭脂バイ ンダ一に分散されてなるものである。
[0097] 上記異方性導電材料としては、本発明の導電性微粒子が榭脂バインダーに分散さ れていれば特に限定されるものではなぐ例えば、異方性導電ペースト、異方性導電 インク、異方性導電粘接着剤、異方性導電フィルム、異方性導電シート等が挙げられ る。
[0098] 本発明の異方性導電材料の作製方法としては、特に限定されるものではないが、 例えば、絶縁性の榭脂バインダー中に本発明の導電性微粒子を添加し、均一に混 合して分散させ、例えば、異方性導電ペースト、異方性導電インク、異方性導電粘接 着剤等とする方法や、絶縁性の榭脂バインダー中に本発明の導電性微粒子を添カロ し、均一に混合して導電性組成物を作製した後、この導電性組成物を必要に応じて 有機溶媒中に均一に溶解 (分散)させるか、又は加熱溶融させて、離型紙や離型フィ ルム等の離型材の離型処理面に所定のフィルム厚さとなるように塗工し、必要に応じ て乾燥や冷却等を行って、例えば、異方性導電フィルム、異方性導電シート等とする 方法等が挙げられ、作製しょうとする異方性導電材料の種類に対応して、適宜の作 製方法をとればよい。また、絶縁性の榭脂バインダーと、本発明の導電性微粒子とを 、混合することなぐ別々に用いて異方性導電材料としてもよい。
[0099] 上記絶縁性の榭脂バインダーの榭脂としては、特に限定されるものではな 、が、例 えば、酢酸ビニル系榭脂、塩ィ匕ビュル系榭脂、アクリル系榭脂、スチレン系榭脂等の ビュル系榭脂；ポリオレフイン系榭脂、エチレン 酢酸ビュル共重合体、ポリアミド系 榭脂等の熱可塑性榭脂;エポキシ系榭脂、ウレタン系榭脂、アクリル系榭脂、ポリイミ ド系榭脂、不飽和ポリエステル系榭脂及びこれらの硬化剤からなる硬化性榭脂;スチ レン一ブタジエン一スチレンブロック共重合体、スチレン一イソプレン一スチレンブロ ック共重合体、これらの水素添加物等の熱可塑性ブロック共重合体;スチレンーブタ ジェン共重合ゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル一スチレンブロック共重合ゴム 等のエラストマ一類 (ゴム類)等が挙げられる。これらの榭脂は、単独で用いられても よいし、 2種以上が併用されてもよい。また、上記硬化性榭脂は、常温硬化型、熱硬 化型、光硬化型、湿気硬化型等のいずれの硬化形態であってもよい。
[0100] 本発明の異方性導電材料には、絶縁性の榭脂バインダー、及び、本発明の導電性 微粒子に加えるに、本発明の課題達成を阻害しない範囲で必要に応じて、例えば、 増量剤、軟化剤 (可塑剤)、粘接着性向上剤、酸化防止剤 (老化防止剤)、熱安定剤 、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、有機溶媒等の各種添加剤の 1種又は 2種以上が併用されてもょ ヽ。
[0101] 本発明は、上述の構成よりなるので、電極のファインピッチ化に伴う導電性微粒子 によるリーク電流の発生を抑制し、接続抵抗値が低ぐ導電信頼性に優れた導電性 微粒子を得ることができる。また、該導電性微粒子を用いた、リーク電流の発生を抑 制し、接続抵抗値が低ぐ導電信頼性に優れた異方性導電材料を得ることが可能と なった。
[0102] 本発明によれば、電極のファインピッチ化に伴う導電性微粒子によるリーク電流の 発生を抑制し、接続抵抗値が低ぐ導電信頼性に優れた導電性微粒子、及び該導 電性微粒子を用いた異方性導電材料を提供できる。
図面の簡単な説明
[0103] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態に係る導電性微粒子の隆起した突起を有する部 分を模式的に示す部分切欠拡大正面断面図である。
符号の説明
[0104] 1…導電性微粒子
2· ··基材微粒子
3…芯物質
4…メツキ被膜
5…金層
6…絶縁微粒子 発明を実施するための最良の形態
[0105] 以下、実施例を挙げて本発明をより詳しく説明する。なお、本発明は以下の実施例 に限定されるものではない。
[0106] (実施例 1)
(無電解メツキ前処理工程）
平均粒子径 3 μ mのテトラメチロールメタンテトラアタリレートとジビュルベンゼンとの 共重合樹脂からなる基材微粒子 10gに、水酸ィ匕ナトリウム水溶液によるアルカリ脱脂 、酸中和、二塩化スズ溶液におけるセンシタイジングを行った。その後、二塩化パラ ジゥム溶液におけるァクチべイチングカゝらなる無電解メツキ前処理を施し、濾過洗浄 後、粒子表面にパラジウムを付着させた基材微粒子を得た。
[0107] (芯物質複合化工程）
得られた基材微粒子を脱イオン水 300mlで攪拌により 3分間分散させた後、その水 溶液に金属ニッケル粒子スラリー（平均粒子径 200nm) lgを 3分間かけて添カ卩し、芯 物質を付着させた基材微粒子を得た。
[0108] (無電解ニッケルメツキ工程）
得られた基材微粒子を更に水 1200mlで希釈し、メツキ安定剤 4mlを添加後、この 水溶液に硫酸ニッケル 450gZl、次亜リン酸ナトリウム 150gZl、クェン酸ナトリウム 1 16gZl、メツキ安定剤 6mlの混合溶液 120mlを 8 lml/分の添加速度で定量ポンプ を通して添加した。その後、 pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止するのを 確認し、無電解メツキ前期工程を行った。
[0109] 次いで、更に硫酸ニッケル 450gZl、次亜リン酸ナトリウム 150gZl、タエン酸ナトリ ゥム 116gZl、メツキ安定剤 35mlの混合溶液 650mlを 27mlZ分の添加速度で定量 ポンプを通して添加した。その後、 pHが安定するまで攪拌し、水素の発泡が停止す るのを確認し、無電解メツキ後期工程を行った。
[0110] 次 、で、メツキ液を濾過し、濾過物を水で洗浄した後、 80°Cの真空乾燥機で乾燥し てニッケルメツキされた導電性微粒子を得た。
[0111] (金メッキ工程）
その後、更に、置換メツキ法により表面に金メッキを施し、金メッキされた導電性微粒 子を得た。
[0112] (絶縁性微粒子の作製）
4ッロセパラブルカバー、攪拌翼、三方コック、冷却管、温度プローブを取り付けた 1000mlのセパラブルフラスコに、メタクリル酸グリシジル 50mmol、メタクリル酸メチ ル 50mmol、ジメタクリル酸エチレングリコール 3mmol、メタクリル酸フエ-ルジメチル スルホ -ゥムメチル硫酸塩 lmmol、 2, 2，ーァゾビス {2— [N— (2—カルボキシェチ ル）アミジノ]プロパン } 2mmolからなるモノマー組成物を固形分率が 5重量％となる ように蒸留水に秤取した後、 200rpmで攪拌し、窒素雰囲気下 70°Cで 24時間重合 を行った。反応終了後、凍結乾燥して、表面にスルホ二ゥム基及びエポキシ基を有 する平均粒子径 180nm、粒子径の CV値 7%の絶縁性微粒子を得た。
[0113] (導電性微粒子の作製）
得られた絶縁性微粒子を超音波照射下でアセトンに分散させ、絶縁性微粒子の 10 重量％アセトン分散液を得た。
[0114] 得られた金メッキされた導電性微粒子 10gをアセトン 500mlに分散させ、絶縁性微 粒子のアセトン分散液 4gを添加し、室温で 6時間攪拌した。 3 mのメッシュフィルタ 一で濾過後、更にメタノールで洗浄、乾燥し、導電性微粒子を得た。
[0115] (比較例 1)
基材微粒子に無電解メツキ前処理工程の後、芯物質複合ィ匕工程を行わなカゝつたこ と、及び、無電解ニッケルメツキ工程において、最初に添加するメツキ安定剤 4mlの 代わりにメツキ安定剤 lmlとし、その後はメツキ安定剤を添加しな力つたこと以外は実 施例 1と同様にして、ニッケルメツキされた導電性微粒子を得た。無電解ニッケルメッ キエ程では、メツキ液の自己分解が起こっていた。
その後、更に、置換メツキ法により表面に金メッキを施し、実施例 1と同様にして得ら れた絶縁性微粒子を用いて実施例 1と同様にして導電性微粒子を得た。
[0116] (導電性微粒子の評価）
実施例 1及び比較例 1で得られた導電性微粒子について、日立ハイテクノロジーズ 社製走査電子顕微鏡 (SEM)による粒子観察を行った。
[0117] 実施例 1の導電性微粒子はメツキ被膜の表面に隆起した突起、及び絶縁性微粒子 である榭脂微粒子が観察された。
[0118] 比較例 1の導電性微粒子はメツキ被膜の表面に隆起した突起が観察されたが、突 起の形状、高さとも不均一であり、突起の平均高さも低かった。絶縁性微粒子である 榭脂微粒子は観察された。
[0119] これらの導電性微粒子の、突起の平均高さ、絶縁性微粒子の平均粒子径を表 1〖こ 示した。
[0120] (異方性導電材料の評価）
実施例 1及び比較例 1で得られた導電性微粒子を用いて異方性導電材料を作製し 、電極間の抵抗値、及び電極間のリーク電流の有無を評価した。
[0121] 榭脂バインダーの榭脂としてエポキシ榭脂（油化シェルエポキシ社製、「ェピコート 8 28」） 100重量部、トリスジメチルアミノエチルフエノール 2重量部、及びトルエン 100 重量部を、遊星式攪拌機を用いて充分に混合した後、離型フィルム上に乾燥後の厚 さが 10 mとなるように塗布し、トルエンを蒸発させて接着性フィルムを得た。
[0122] 次 、で、榭脂バインダーの榭脂としてエポキシ榭脂（油化シヱルエポキシ社製、「ェ ピコート 828」） 100重量部、トリスジメチルアミノエチルフエノール 2重量部、及びトル ェン 100重量部に、得られた導電性微粒子を添加し、遊星式攪拌機を用いて充分に 混合した後、離型フィルム上に乾燥後の厚さが 7 /z mとなるように塗布し、トルエンを 蒸発させて導電性微粒子を含有する接着性フィルムを得た。なお、導電性微粒子の 配合量は、フィルム中の含有量が 5万個/ cm2となるようにした。
[0123] 得られた接着性フィルムと導電性微粒子を含有する接着性フィルムとを常温でラミ ネートすることにより、 2層構造を有する厚さ 17 mの異方性導電フィルムを得た。
[0124] 得られた異方性導電フィルムを 5 X 5mmの大きさに切断した。これを、一方に抵抗 測定用の引き回し線を有した幅 50 μ m、長さ lmm、高さ 0. 2 /z m、 L/S15 μ mの アルミニウム電極のほぼ中央に貼り付けた後、同じアルミニウム電極を有するガラス 基板を、電極同士が重なるように位置あわせをして力も貼り合わせた。
[0125] このガラス基板の接合部を、 40MPa、 130°Cの圧着条件で熱圧着した後、電極間 の抵抗値、及び電極間のリーク電流の有無を評価した。これらの結果を表 1に示した ] 実施例 1 比較例 1 突起の平均高さ 200 nm 40 nm 絶縁性微粒子の平均粒子径 40 nm 40 nm 電極間の抵抗値 4 Ω 1 0 Ω 電極間のリーク電流の有無 無し 無し

Claims

請求の範囲
[1] 基材微粒子の表面が導電性膜で被覆されており、前記導電性膜は表面に隆起し た突起を有する導電性微粒子であって、
隆起した突起は、平均高さが 50nm以上であり、隆起した突起の部分は導電性膜と は異なる導電性物質を芯物質とし、
導電性微粒子の外周に、絶縁性被覆層又は絶縁性微粒子が設けられて ヽることを 特徴とする導電性微粒子。
[2] 導電性微粒子の外周に、前記絶縁性被覆層が設けられ、該絶縁性被覆層の厚さ が少なくとも 0. 2nm以上であることを特徴とする請求項 1記載の導電性微粒子。
[3] 導電性微粒子の外周に、前記絶縁性微粒子が設けられ、該絶縁性微粒子の平均 粒子径が少なくとも 30nm以上突起の平均高さまでであることを特徴とする請求項 1 記載の導電性微粒子。
[4] 導電性の前記芯物質は塊状又は粒子状であり、前記導電性膜はメツキ被膜であり
、メツキ被膜の表面に隆起した突起を有することを特徴とする請求項 1〜3のいずれ カゝ 1項に記載の導電性微粒子。
[5] 基材微粒子の表面上に存在する少なくとも 80%以上の導電性の前記芯物質は、 基材微粒子に接触または基材微粒子カゝら 5nm以内の距離に存在することを特徴と する請求項 1〜4のいずれ力 1項に記載の導電性微粒子。
[6] 導電性の前記芯物質は、少なくとも 1種以上の金属力 なることを特徴とする請求 項 1〜5のいずれか 1項に記載の導電性微粒子。
[7] 前記導電性膜として、最外表面が金からなる導電性膜が形成されてなることを特徴 とする請求項 1〜6のいずれ力 1項に記載の導電性微粒子。
[8] 請求項 1〜7のいずれか 1項に記載の導電性微粒子が榭脂バインダーに分散され てなることを特徴とする異方性導電材料。
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