WO2006080289A1

WO2006080289A1 - 導電性微粒子、及び異方性導電材料

Info

Publication number: WO2006080289A1
Application number: PCT/JP2006/301013
Authority: WO
Inventors: Takashi Kubota
Original assignee: Sekisui Chemical Co., Ltd.
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2006-08-03
Also published as: JP4863988B2; TW200632133A; JPWO2006080289A1

Abstract

　特にプラズマディスプレイパネルに用いられた場合でも、接続抵抗が低く接続時の電流容量が大きく、しかもマイグレーション防止がされているため、接続信頼性が高い導電性微粒子、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。　銅金属粒子表面に無電解メッキ法による錫メッキ被膜が形成されておりその上に無電解メッキ法による銀メッキ被膜を形成させている導電性微粒子を、２４０°C以上で加熱することにより金属熱拡散を起こさせ錫－銀－銅の三元系の合金被膜を形成させた導電性微粒子、好ましくは錫－銀－銅の三元系の合金被膜における組成の含有割合は、錫が８０～９９．８重量％、銀が０．１～１０重量％、銅が０．１～１０重量％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、導電性微粒子、及び異方性導電材料に関し、詳しくは、接続抵抗が低く接続時の電流容量が大きぐし力もマイグレーション防止がされているため、接続信頼性が高！ヽ導電性微粒子、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] 異方性導電材料は、液晶ディスプレー、パーソナルコンピュータ、携帯通信機等のエレクトロニクス製品の分野において、半導体素子等の小型部品を基板に電気的に接続したり、基板同士を電気的に接続したりするために広く用いられている。

[0003] このような異方性導電材料としては、導電性微粒子を榭脂バインダーにブレンドしたもの等が広く用いられている。また、導電性微粒子としては、有機基材粒子又は無機基材粒子の外表面に金属メツキを施したものが広く用いられている。

[0004] 近年、電子機器や電子部品の小型化が進み、基板等の配線も微細になり、接続部の信頼性の向上が急務となってきている。更に、最近開発されているプラズマデイスプレイパネルへ適用するための素子等は、大電流駆動タイプとなっているため、大電流に対応できる異方性導電材料が求められている。しかしながら、基材粒子が榭脂粒子等の非導電性粒子では、無電解メツキにより設けられる導電層も通常はあまり厚くすることができな、ため、接続時の電流容量が少な、と、う問題があった。

[0005] 一方、大電流対応を必要とするプラズマディスプレイパネルに用いられる電極接合部材として金属粒子を基材粒子とする導電性微粒子が報告されている (例えば、特許文献 1、特許文献 2参照)。

[0006] 特許文献 1には、ニッケル粒子や金メッキされたニッケル粒子の導電性微粒子が分散された接着剤シートを圧着して接合する方法が開示されている。また、特許文献 2 には、ニッケルや銅等を主成分とする金属粉末に金を被覆してなる導電性微粒子が用、られた部材が開示されて、る。 [0007] しカゝしながら、基材粒子がニッケル粒子の導電性微粒子では、更なる大電流対応や接続信頼性の向上には十分ではない。また、基材粒子にニッケルより抵抗値の低い銅を用いた場合には、銅の酸ィ匕ゃマイグレーションという問題があった。すなわち、銅金属粒子表面に通常用いられる置換金メッキを行うと、金メッキ被膜は拡散による合金が形成され、これにより形成された金—銅の合金被膜の場合は、合金被膜層にピンホールができて、銅の酸化防止やマイグレーション防止が十分ではなかった。また、これらを防ぐためには、通常ニッケルメツキを施して力置換金メッキを行う必要がめつに。

[0008] また、通常、最表面は接続抵抗値の低減化や表面の安定化を図るために金が用いられている。しかしながら、金は高価であるため、例えば銀を最表面に用いることが考えられる力銀は単体ではマイグレーションし易いという問題があった。

特許文献 1：特開平 11― 16502号公報

特許文献 2：特開 2001— 143626号公報

発明の開示

[0009] 本発明は、上記現状に鑑み、特にプラズマディスプレイパネルに用いられた場合でも、接続抵抗が低く接続時の電流容量が大きぐし力もマイグレーション防止がされているため、接続信頼性が高い導電性微粒子、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ことを目的とする。

[0010] 上記目的を達成するために請求項 1記載の発明（本発明 1)は、粒子表面に無電解メツキ法による錫メツキ被膜が形成されておりその上に無電解メツキ法による銀メツキ被膜を形成させてヽる導電性微粒子を、 240°C以上で加熱することにより金属熱拡散を起こさせ錫銀銅の三元系の合金被膜を形成させた導電性微粒子を提供する。

[0011] また、請求項 2記載の発明は、錫-銀—銅の三元系の合金被膜における組成の含有割合は、錫が 80〜99. 8重量％、銀が 0. 1〜10重量％、銅が 0. 1〜10重量％である請求項 1記載の導電性微粒子を提供する。

[0012] また、請求項 3記載の発明（本発明 2)は、粒子表面に無電解メツキ法による錫メツキ被膜が形成されておりその上に無電解メツキ法による銀メツキ被膜を形成させている導電性微粒子を提供する。

[0013] また、請求項 4記載の発明は、請求項 1、 2、又は 3記載の導電性微粒子が榭脂バインダ一に分散されてなる異方性導電材料を提供する。

[0014] 以下、本発明の詳細を説明する。

本発明 1の導電性微粒子は、粒子表面に無電解メツキ法による錫メツキ被膜が形成されておりその上に無電解メツキ法による銀メツキ被膜を形成させている導電性微粒子を、 240°C以上で加熱することにより金属熱拡散を起こさせ錫—銀-銅の三元系の合金被膜を形成させたものである。

[0015] 粒子表面に合金被膜を形成させているため、接続抵抗が低く接続時の電流容量が大きぐ特にプラズマディスプレイパネルに用いられた場合に、良好な導電性微粒子となる。しかも、錫メツキ被膜の錫、銀メツキ被膜の銀、及び銅金属粒子の銅が、錫— 銀一銅の三元系の合金被膜となっているため、マイグレーション防止がなされ、接続信頼性が高、導電性微粒子となる。

[0016] 本発明 1の導電性微粒子は、第 1の工程として、粒子表面に無電解メツキ法による錫メツキ被膜が形成され、その上に無電解メツキ法による銀メツキ被膜を形成させる。従って、銅金属粒子を基材粒子として、錫メツキ被膜、銀メツキ被膜の順番にメツキ被膜が形成されており、最表面が銀メツキ被膜である粒子 (以下、単に「メツキ粒子」とも称す）となっている。

[0017] 次に、本発明 1の導電性微粒子は、第 2の工程として、導電性微粒子を 240°C以上で加熱することにより金属熱拡散を起こさせ錫銀銅の三元系の合金被膜を形成させる。金属熱拡散は、錫メツキ被膜、銀メツキ被膜、及び銅金属粒子表面との間で起こり、錫銀銅の三元系の合金被膜が形成される。従って、本発明 1の導電性微粒子は、粒子の最表面が錫—銀—銅の三元系の合金被膜となっている。

[0018] 一般に、プラズマディスプレイパネルにおいては、端子間に 250V程度の高電圧がかけられるため、水分と金属イオンが電極間に存在すると、高電圧と合わさってマイグレーシヨンが発生する原因となってしまう。本発明 1の導電性微粒子は、銅金属粒子の最表面が錫銀銅の三元系の合金被膜となっているため、金属イオンの溶出がなぐマイグレーションが防止される。 [0019] 本発明 1の導電性微粒子は、錫—銀—銅の三元系の合金被膜における組成の含有割合は、錫が 80〜99. 8重量％、銀が 0. 1〜10重量％、銅が 0. 1〜10重量％であることが好ましい。

[0020] 上記合金被膜の組成力上述の含有割合であると、マイグレーション防止効果が良好なものとなる。

[0021] 上記合金被膜の組成を、上述の含有割合とするには、錫メツキ被膜の膜厚や銀メッキ被膜の膜厚を適宜制御することにより得ることができる。

[0022] 本発明 1にお、て、加熱は、 240°C以上で行われる。加熱が、 240°C未満であると、錫メツキ被膜、銀メツキ被膜、及び銅金属粒子表面との間で金属熱拡散が起こり難い。また、加熱の上限は、基材粒子の溶融が起こらない 1000°C以下が好ましい。

[0023] 本発明 1にお、て、 240°C以上で加熱する方法は、特に限定されず、例えば、メッキ粒子を 240°C以上の恒温槽ゃ電気炉中で加熱する方法、メツキ粒子を用いて異方性導電材料を作製し、例えば異方性導電フィルム (ACF)で電極に熱圧着する際に 240°C以上に加熱する方法等が挙げられる。なかでも、マイグレーションの起き難い合金被膜を異方性導電材料として使用する前に形成させると被膜が安定であるため、メツキ粒子を 240°C以上の恒温槽ゃ電気炉中で加熱する方法が好まヽ。

[0024] 本発明 1において、錫一銀一銅の三元系の合金被膜が形成されていることの確認は、例えば、 X線回折分析、エネルギー分散型 X線分光法 (以下、単に「EDX」とも称す)等により行うことができる。

[0025] また、上記合金被膜の組成の含有割合を調べる方法は、例えば、蛍光 X線回折分析、 EDX等により行うことができる。

[0026] 本発明 2の導電性微粒子は、粒子表面に無電解メツキ法による錫メツキ被膜が形成されておりその上に無電解メツキ法による銀メツキ被膜を形成させているものである。すなわち、本発明 2の導電性微粒子は、本発明 1の導電性微粒子の中間体であり、本発明 1の導電性微粒子における第 1の工程を施したメツキ粒子となってヽる。

[0027] 本発明 1の導電性微粒子の中間体もまた、本発明の 1つである。

[0028] 本発明 2において、 240°C以上で加熱することにより金属熱拡散を起こさせ錫銀銅の三元系の合金被膜を形成させること、すなわち、本発明 1の導電性微粒子における第 2の工程は、例えば、本発明 2の導電性微粒子を用いて異方性導電材料を作製した異方性導電フィルムで電極に熱圧着する際に 240°C以上に加熱した際等に施される。

[0029] 以下、本発明をより詳細に説明する。

[0030] 本発明における基材粒子は、 240°C以上で加熱しても溶融しない素材であれば特に限定されない。例えば、ジビニルベンゼン榭脂、スチレン榭脂、アクリル榭脂、ベンゾグアナミン榭脂、ウレァ榭脂などの耐熱性合成樹脂や、シリカ、カーボンなどの無機物、銅、ニッケルなどの金属などが挙げられる。

[0031] なお、大電流が流されても粒子が破壊されないことから金属粒子であることが望ましい。なかでも、電気抵抗が低く大電流が流されても粒子が破壊されないことから銅金属粒子が特に好ましい。

[0032] 本発明における銅金属粒子の銅の純度は、特に限定されないが、 95重量％以上が好ましぐ 99重量％以上がより好ましい。銅の純度が 95重量％未満であると、例えばプラズマディスプレイパネルに用いられた場合に、大電流が流されることへの接続信頼性確保が得られ難くなることがある。

[0033] 上記銅金属粒子の形状としては、特に限定されず、例えば、球状、繊維状、中空状

、針状等の特定の形状を持った粒子でもよぐ不定形状の粒子であってもよい。なかでも、良好な電気的接続を得るために、銅金属粒子は球状が好ましい。

[0034] 上記銅金属粒子の平均粒子径は、特に限定されるものではないが、 1〜： LOO μ m が好ましぐ 2〜20 mがより好ましい。

[0035] また、上記銅金属粒子の CV値は、特に限定されるものではないが、 10%以下が好ましぐ 7%以下がより好ましい。なお、 CV値は、粒子径分布における標準偏差を平均粒子径で除して百分率とした値である。

[0036] 上記銅金属粒子の市販品としては、例えば、エス ·サイエンス社製の球状銅粉「SC

P— 10」、三井金属社製の球状銅粉「MA— CD— S」等が挙げられる。

[0037] 上記銅金属粒子表面に無電解メツキを行う際には、銅金属粒子の表面を金属銅の活性面が出るまで浄ィ匕することが好ま、。銅金属粒子の表面を浄ィ匕する方法としては、特に限定されず、例えば、過硫酸塩等を使用する湿式法、プラズマ等を利用する乾式法等が挙げられ、なかでも、処理方法が簡便なため湿式法が好ましく用いられる。

[0038] 本発明における錫メツキ被膜の膜厚は、特に限定されるものではないが、 40〜80n mが好ましぐ 50〜70nm力より好ましい。

[0039] また、銀メツキ被膜の膜厚は、特に限定されるものではな、が、 l〜2nmが好ましく

、 1. 25〜： L 75mn力より好まし!/ヽ。

[0040] なお、合金被膜の組成を上述の含有割合とするには、上述したように、錫メツキ被膜の膜厚ゃ銀メツキ被膜の膜厚を適宜制御することにより得ることができ、上記の各膜厚の範囲で選定すればょ、。

[0041] 本発明において、無電解メツキ法により錫メツキ被膜を形成する方法、すなわち無電解錫メツキを行う方法としては、特に限定されないが、例えば、不均化反応法等が挙げられる。

[0042] また、無電解メツキ法により銀メツキ被膜を形成する方法、すなわち無電解銀メツキを行う方法としては、特に限定されないが、例えば、還元メツキにて形成される方法等が挙げられる。なかでも、下地触媒型の還元メツキによる方法が好ましい。この下地触媒型の還元メツキによる方法は、下地金属の表面で酸化反応を起こし析出金属の表面では酸化反応を起こさな！/ヽ還元剤を下地金属の表面に存在させ、メツキする金属塩を還元させて析出させることによりメツキ被膜を形成する方法である。

[0043] 次に、不均化反応法の錫メツキの具体的な方法について説明する。

[0044] 上記不均化反応法の錫メツキによる方法は、表面に薄いメツキ層を形成するストライタメツキとして置換錫メツキを施し、下地である錫を触媒として錫メツキ被膜を析出させる方法である。

[0045] 上記錫メツキ被膜を形成する場合、錫塩としては、特に限定されず、例えば、塩ィ匕錫、硝酸錫等が挙げられる。

[0046] 上記不均化反応法の錫メツキ浴としては、例えば、ストライク浴としての置換メツキ浴は、錫塩を基本とするメツキ浴に錯化剤として酒石酸、銅錯体としてチォ尿素を使用するメツキ浴等が挙げられ、不均化反応浴は、錫塩を基本とするメツキ浴に錯化剤としてアミノ酸等のカルボン酸、不均化反応剤として水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の強塩基を使用するメツキ浴等が挙げられる。更に、上記メツキ浴にダリオキシル酸が添加されたメツキ浴はより均一な錫析出が可能なことからより好適に用いられる。

[0047] 上記不均化反応剤のなかでも、水酸ィ匕カリウムが好ましい。また、上記アミノ酸のなかでも、クェン酸が好ましい。

[0048] 上記メツキ浴中の錫塩の濃度は、 0. 01〜0. ImolZlが好ましぐ 0. 01〜0. 03m olZlがより好ましい。

[0049] 上記メツキ浴中の錯化剤として酒石酸の濃度は、 0. 3〜2. 4molZlが好ましぐ 0.

3〜： LmolZlがより好ましい。

[0050] 上記メツキ浴中の錯化剤としてクェン酸の濃度は、 0. 08〜0. 8molZlが好ましぐ

0. 08〜0. 24mol/l力より好まし!/ヽ。

[0051] 上記メツキ浴中の、錫析出を安定させるダリオキシル酸の濃度は、 0. 01〜0. 03m ol/lが好ましぐ 0. 015-0. 02mol/lがより好ましい。

[0052] また、上記メツキ浴中の、 pHを調整するための pH調整剤としては、例えば、アル力リ性側に調整する場合は水酸ィ匕ナトリウム、アンモニア等が挙げられ、なかでも、水酸化ナトリウムが好ましぐ酸性側に調整する場合は硫酸、塩酸等が挙げられ、なかでも

、硫酸が好ましい。

[0053] 上記メツキ浴の pHは、反応駆動力を高めるため高い方がよぐ 8〜： L0が好ましい。

[0054] 更に、上記メツキ浴の浴温は、反応駆動力を高めるため高い方がよいが、高過ぎると浴分解が起こることがあるため、 40〜70°Cが好ま U、。

[0055] また、上記メツキ浴は、水溶液中に粒子が均一に分散していないと反応による凝集が生じ易くなるため、粒子を均一に分散させ、凝集を生じさせないように超音波及び攪拌機の少なくとも、ずれかを用いて分散させることが好まし、。

[0056] 次に、下地触媒型の還元銀メツキの具体的な方法について説明する。

上記下地触媒型の還元銀メツキによる方法は、下地である錫を触媒として銀メツキ被膜を析出させる方法である。

[0057] 上記銀メツキ被膜を形成する場合、銀塩としては、特に限定されず、例えば、硝酸銀、塩化銀、シアン化銀等が挙げられる。

[0058] 上記下地触媒型の還元銀メツキ浴としては、例えば、銀塩を基本とするメツキ浴とし、錯化剤としてコハク酸イミド、還元剤としてイミダゾールイ匕合物、結晶を細かく生成させるための結晶調整剤としてダリオキシル酸を使用するメツキ浴等が挙げられる。

[0059] 上記メツキ浴中の銀塩の濃度は、 0. 01-0. 03molZlが好ましい。

[0060] 上記メツキ浴中の錯化剤としてコハク酸イミドの濃度は、 0. 04〜0. ImolZlが好ましい。

[0061] 上記メツキ浴中の還元剤としてイミダゾールイ匕合物の濃度は、 0. 04〜0. lmol/1 が好ましい。

[0062] 上記メツキ浴中の結晶調整剤としてダリオキシル酸の濃度は、 0. 001-0. O05mo

1Z1が好ましい。

[0063] また、上記メツキ浴中の、 pHを調整するための pH調整剤としては、例えば、アル力リ性側に調整する場合はアンモニア等が挙げられ、酸性側に調整する場合は硫酸、塩酸等が挙げられ、なかでも、硫酸が好ましい。

[0064] 上記メツキ浴の pHは、反応駆動力を高めるため高い方がよぐ 8〜： LOが好ましい。

[0065] 更に、上記メツキ浴の浴温は、 10〜30°Cが好ましい。

[0066] また、上記メツキ浴は、水溶液中に粒子が均一に分散していないと反応による凝集が生じ易くなるため、粒子を均一に分散させ、凝集を生じさせないように超音波及び攪拌機の少なくとも、ずれかを用いて分散させることが好まし、。

[0067] 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ーに分散されてなるものである。

[0068] 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。

[0069] 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。

[0070] 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、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力なる硬化性榭脂;スチレンーブタジェンースチレンブロック共重合体、スチレンイソプレン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;スチレンブタジエン共重合ゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル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!、ずれの硬化形態であってもよ、。

[0071] 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。

[0072] 本発明の導電性微粒子は、上述の構成よりなるので、特にプラズマディスプレイパネルに用いられた場合でも、接続抵抗が低く接続時の電流容量が大きぐしカゝもマイグレーシヨン防止がされているため、接続信頼性が高いものを得ることが可能となった。また、本発明の導電性微粒子を用いた異方性導電材料は、特にプラズマディスプレイパネルに用いられた場合でも、接続抵抗が低く接続時の電流容量が大きぐしかもマイグレーション防止がされているため、接続信頼性が高いものとなった。 [0073] 本発明によれば、特にプラズマディスプレイパネルに用いられた場合でも、接続抵抗が低く接続時の電流容量が大きぐし力もマイグレーション防止がされているため、接続信頼性が高!ヽ導電性微粒子、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。

発明を実施するための最良の形態

[0074] 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。

[0075] (実施例 1)

粒径 5 μ mの銅金属粒子 (純度 99重量％)を、過酸化水素硫酸混合液に浸して行う湿式法で浄化処理し、表面に金属銅が露出し表面が浄化された銅金属粒子を得た。

[0076] 次に、塩ィ匕錫 20gとイオン交換水 1000mlとを含む溶液を調整し、得られた表面が浄化された銅金属粒子 lOgを混合して水性懸濁液を調整した。

[0077] 得られた水性懸濁液に、酒石酸 60g、チォ尿素 40gを投入しストライクメツキ液を調整し、ストライクメツキを施した粒子を得た。その後一旦ろ過を行った。

[0078] 次に、塩ィ匕錫 20gとイオン交換水 1000mlとを含む溶液を調整し、得られた粒子 10 gを混合して、クェン酸一水和物 50g及び水酸ィ匕カリウム 50gを投入し水性懸濁液を調整したメツキ液にダリオキシル酸 10gを投入後、更に水酸ィ匕カリウムを用い _PHを 10 に合わせ、浴温を 60°Cにし、 15〜20分程度反応させることにより錫メツキ被膜が形成された粒子を得た。

[0079] 次に、硝酸銀 5gとイオン交換水 1000mlとを含む溶液を調整し、得られた錫メツキ被膜が形成された粒子 20gを混合して水性懸濁液を調整した。

得られた水性懸濁液に、コハク酸イミド 30g、イミダゾール 80g、及び、ダリオキシル酸 5gを投入しメツキ液を調整した。

得られたメツキ液にアンモニアを用い pHを 9に合わせ、浴温を 20°C〖こし、 15〜20 分程度反応させることにより銀メツキ被膜が形成された粒子を得た。

[0080] 得られた銀メツキ被膜が形成された粒子、すなわちメツキ粒子を 250°Cの恒温槽中で加熱することにより金属熱拡散を起こさせ、錫銀銅の三元系の合金被膜を形成させた導電性微粒子を得た。

[0081] 得られた導電性微粒子を、 X線回折分析法により、一層の合金被膜であることを確力めた後、錫一銀一銅の三元系の合金被膜が形成されていることを確認した。

[0082] また、エネルギー分散型 X線分光機 (日本電子データム社製）により、合金被膜の組成の含有割合を調べた結果、錫は 96. 5重量％、銀は 3重量％、銅は 0. 5重量％であった。

[0083] (実施例 2)

浄化した粒径 5 μ mの銅金属粒子を用いるかわりに、粒径 5 μ mのジビニルベンゼン粒子 (商品名「ミクロパール」、積水化学工業株式会社製)を用いたこと以外は実施例 1と同様にして導電性微粒子を得た。

[0084] 得られた導電性微粒子は、 X線回折分析法により、一層の合金被膜であることを確認した。また、錫一銀一銅の三元系の合金被膜が形成されていることを確認した。

[0085] また、エネルギー分散型 X線分光機 (日本電子データム社製）により、合金被膜の組成の含有割合を調べた結果、錫は 96. 5重量％、銀は 3重量％、銅は 0. 5重量％であった。

[0086] (比較例 1)

実施例 1と同様にして、表面が浄化された銅金属粒子を得た。

得られた表面が浄化された銅金属粒子に、錫メツキ被膜は形成させなカゝつた。

[0087] 次に、硝酸銀 10gとイオン交換水 1000mlとを含む溶液を調整し、得られた表面が浄化された銅金属粒子 10gを混合して水性懸濁液を調整した。

[0088] 得られた水性懸濁液に、コハク酸イミド 30g、イミダゾール 80g、及び、ダリオキシル酸 5gを投入しメツキ液を調整した。

[0089] 得られたメツキ液にアンモニアを用い pHを 9に合わせ、浴温を 60°Cにし、 15〜20 分程度反応させることにより銀メツキ被膜が形成された粒子を得た。得られた銀メツキ被膜が形成された粒子を導電性微粒子とした。

[0090] (導電性微粒子の抵抗値測定）

得られたそれぞれの導電性微粒子にっヽて、微小圧縮試験機 (「DUH— 200」、島津製作所社製)を、抵抗値が測定できるようにして用い、導電性微粒子を圧縮しな力 10— ⁷vの電圧をかけて通電を行い、粒子 1個当たりの抵抗値を測定することにより、導電性微粒子の抵抗値を測定した。

[0091] また、 PCT試験（80°C、 95%RHの高温高湿環境下で 1000時間保持）を行った後、同様にして導電性微粒子の抵抗値を測定した。

評価結果を表 1に示す。

[0092] (リーク電流の評価）

榭脂バインダーの榭脂としてエポキシ榭脂（ジャパンエポキシレジン社製、「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、及びトルエン 100重量部に、得られたそれぞれの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 mとなるように塗布し、トルェンを蒸発させて導電性微粒子を含有する接着フィルムを得た。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

とした。

[0093] その後、導電性微粒子を含有する接着フィルムを、導電性微粒子を含有させずに得た接着フィルムと常温で貼り合わせ厚さ 17 mで 2層構造の異方性導電フィルムを得た。

[0094] 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。また、一方に抵抗測定用の引き回し線を持つ、幅 200 μ m、長さ lmm、高さ 0. 2 m、 L/S20 μ mのァルミ-ゥム電極が形成されたガラス基板を 2枚用意した。異方性導電フィルムを一方のガラス基板のほぼ中央に貼り付けた後、他方のガラス基板を異方性導電フィルムが貼り付けられたガラス基板の電極パターンと重なるように位置あわせをして貼り合わせた。

[0095] 2枚のガラス基板を、圧力 10N、温度 180°Cの条件で熱圧着した後、電極間のリーク電流の有無を得られた異方性導電フィルムにつヽてそれぞれ測定した。

[0096] また、 PCT試験（80°C、 95%RHの高温高湿環境下で 1000時間保持）を行った後、同様にして電極間のリーク電流の有無を測定した。

評価結果を表 1に示す。

[0097] [表 1] 実施例 1 実施例 2 比較例 1

金メッキ被膜の拡散による合金が拡散による合金が拡散による合金が拡散による合金形成形成されていない形成されていない形成されている導電性微粒子の抵抗値

1.4Χ 10-⁶Ω 0.01 Ω 1.6Χ 10-⁶Ω

(通常）

導電性微粒子の抵抗値

(PCT試験後） 8.2 Χ 10.⁶Ω 0.1 Ω 10.5X 10-6 Q

(80 ， 95%RH, lOOOHr後）

導電性評価〇 O X

[0098] 表 1より、実施例 1及び実施例 2は比較例 1に比べて、 PCT試験後の、抵抗値の上昇の度合いは低ぐ電極間のリーク電流も無い。これは、比較例 1は銀のマイグレーシヨンが起こっているのに対して、実施例 1及び実施例 2はマイグレーションが防止されて、るためと考えられる。

[0099] 更に、プラズマディスプレイパネルで用いられるような高電圧対応として以下の方法により通電を行い評価した。

[0100] 20mm X 40mm,接続部 ITO線幅 300 μ mの ΙΤΟガラス基板を 2枚用意した。熱硬化型樹脂としてエポキシ榭脂（ジャパンエポキシレジン社製、「ェピコート 1009」）中に得られたそれぞれの導電性微粒子 0. 5重量％、シリカスぺーサ 1. 5重量％を分散させた組成物を一方のガラス基板上に塗布した後、更に他方のガラス基板を電極ノターンが重なるように位置あわせをして貼り合わせ、熱圧着することで、 ITOZ導電性微粒子ペースト ZITOの形態の試験片を作製した。この試験片に電流 10mA、電圧 100Vをかけることによって、導電性微粒子が破壊されるカゝ否かを確認することによって高電圧対応可能であるカゝ否かを判断した。

[0101] その結果、実施例 1及び比較例 1では、銅金属粒子を基材粒子として、るので、榭脂粒子を基材粒子とした導電性微粒子で起こるような基材粒子の破壊等による通電不良は発生しなかった。一方、実施例 2の導電性微粒子は機材粒子が破壊した。

Claims

請求の範囲

[1] 粒子表面に無電解メツキ法による錫メツキ被膜が形成されておりその上に無電解メツキ法による銀メツキ被膜を形成させている導電性微粒子を、

240°C以上で加熱することにより金属熱拡散を起こさせ錫銀銅の三元系の合金被膜を形成させたことを特徴とする導電性微粒子。

[2] 錫—銀—銅の三元系の合金被膜における組成の含有割合は、錫が 80〜99. 8重量％、銀が 0. 1〜： LO重量％、銅が 0. 1〜： LO重量％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] 粒子表面に無電解メツキ法による錫メツキ被膜が形成されておりその上に無電解メツキ法による銀メツキ被膜を形成させていることを特徴とする導電性微粒子。

[4] 請求項 1、 2、又は 3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。