WO2013108740A1 - 導電性粒子、導電材料及び接続構造体 - Google Patents

導電性粒子、導電材料及び接続構造体 Download PDF

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WO2013108740A1
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conductive
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conductive layer
inorganic
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敬三 西岡
真弘 大塚
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積水化学工業株式会社
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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    • HELECTRICITY
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    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/04Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation using electrically conductive adhesives

Definitions

  • the present invention relates to conductive particles that can be used, for example, for electrical connection between electrodes, and more specifically, a conductive layer is disposed on the surface of a base particle, and the conductive layer is an outer surface.
  • the present invention relates to a conductive particle having a plurality of protrusions.
  • the present invention also relates to a conductive material and a connection structure using the conductive particles.
  • Anisotropic conductive materials such as anisotropic conductive paste and anisotropic conductive film are widely known.
  • anisotropic conductive material a plurality of conductive particles are dispersed in a binder resin.
  • the anisotropic conductive material is used for connection between an IC chip and a flexible printed circuit board, connection between an IC chip and a circuit board having an ITO electrode, and the like. For example, after disposing an anisotropic conductive material between the electrode of the IC chip and the electrode of the circuit board, these electrodes can be electrically connected by heating and pressing.
  • Patent Document 1 discloses conductive particles including composite particles and a metal plating layer covering the composite particles.
  • the composite particles include a plastic core and non-conductive inorganic particles adsorbed on the plastic core by chemical bonding.
  • the said metal plating layer has the surface which forms a projection part.
  • the non-conductive inorganic particles are harder than the metal plating layer.
  • Patent Document 2 discloses a conductive particle further including second non-conductive inorganic particles adsorbed on the surface of the metal plating layer in the conductive particle described in Patent Document 1.
  • An object of the present invention is to provide conductive particles capable of reducing the connection resistance between electrodes when used for connection between electrodes, and a conductive material and a connection structure using the conductive particles. is there.
  • a base particle a conductive layer disposed on the surface of the base particle and having a plurality of protrusions on the outer surface, and a plurality of embedded in the conductive layer
  • the inorganic particles are disposed inside the protrusions on the outer surface of the conductive layer, and at least some of the inorganic particles of the plurality of inorganic particles are formed of the base particles.
  • Conductive particles are provided that are not in contact with the surface.
  • a plurality of the inorganic particles are arranged inside one protrusion on the outer surface of the conductive layer.
  • 20% or more of the total number of the plurality of inorganic particles is not in contact with the surface of the substrate particle.
  • the distance between the inorganic particles that are not in contact with the surface of the substrate particles and the substrate particles is 5 nm or more.
  • a plurality of core substances embedded in the conductive layer are further provided.
  • the core substance is disposed inside the protrusion on the outer surface of the conductive layer, and the one protrusion on the outer surface of the conductive layer and the protrusion
  • the inorganic particles are arranged between the core substance arranged inside the protrusions.
  • the plurality of inorganic particles are in contact with the core substance.
  • the inorganic particles are attached on the surface of the core material, and the core material and the inorganic particles form a composite.
  • the core substance is a metal particle.
  • the plurality of inorganic particles are unevenly distributed so that they are present more on the outer surface side than on the inner surface side of the conductive layer.
  • an insulating material attached to the surface of the conductive layer is further provided.
  • the conductive material according to the present invention includes the above-described conductive particles and a binder resin.
  • a connection structure according to the present invention includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection portion connecting the first and second connection target members, and the connection described above.
  • the part is formed of the above-described conductive particles, or is formed of a conductive material containing the conductive particles and a binder resin.
  • the conductive particles according to the present invention include a base particle, a conductive layer disposed on the surface of the base particle and having a plurality of protrusions on the outer surface, and a plurality of embedded in the conductive layer.
  • the inorganic particles are disposed inside the protrusions on the outer surface of the conductive layer, and at least some of the plurality of inorganic particles include the base material. Since it is not in contact with the surface of the particles, the connection resistance can be lowered by using conductive particles for the connection between the electrodes.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the third embodiment of the present invention.
  • 4 is a front cross-sectional view schematically showing a connection structure using the conductive particles shown in FIG.
  • the conductive particles according to the present invention include a base particle, a conductive layer disposed on the surface of the base particle and having a plurality of protrusions on the outer surface, and a plurality of embedded in the conductive layer.
  • Inorganic particles include a base particle, a conductive layer disposed on the surface of the base particle and having a plurality of protrusions on the outer surface, and a plurality of embedded in the conductive layer.
  • the conductive layer has a plurality of protrusions on the outer surface.
  • An oxide film is often formed on the surface of the electrode connected by the conductive particles.
  • an oxide film is often formed on the outer surface of the conductive layer.
  • the conductive film is disposed between the electrodes and then subjected to pressure bonding, whereby the oxide film is effectively excluded by the protrusions. For this reason, an electrode and electroconductive particle can be made to contact effectively and the connection resistance between electrodes can be made low.
  • the protrusion can effectively exclude the binder resin and the insulating material between the conductive particles and the electrode. For this reason, the conduction
  • the inorganic particles are arranged inside the protrusions on the outer surface of the conductive layer. Furthermore, at least some of the inorganic particles among the plurality of inorganic particles are not in contact with the surface of the substrate particles. At least some of the inorganic particles are spaced apart from the substrate particles. The inorganic particles that are not in contact with the surface of the substrate particles are arranged at a position closer to the outer surface of the conductive layer as compared to the inorganic particles that are in contact with the surface of the substrate particles.
  • the hardness of the protrusions in the conductive particles is effectively increased, and the connection resistance between the electrodes connected by the conductive particles can be reduced.
  • the conductive layer tends to be strongly pressed against the electrodes due to the hard inorganic particles, so that the connection resistance is lowered.
  • the conductive particles are compressed to connect the electrodes, it is possible to form an appropriate indentation on the electrodes.
  • the indentation formed on the electrode is a concave portion of the electrode formed by pressing the electrode with conductive particles. Furthermore, when a conductive material (such as anisotropic conductive material) in which conductive particles are dispersed in a binder resin is used for pressure bonding between electrodes, the binder resin between the conductive layer and the electrode is effectively eliminated. it can. The connection resistance between the electrodes can also be lowered by effectively eliminating the binder resin.
  • a conductive material such as anisotropic conductive material in which conductive particles are dispersed in a binder resin
  • the inorganic particles that are not in contact with the surface of the substrate particles can be brought closer to the outer surface side of the conductive layer.
  • the hardness of the protruding portion of the conductive particles is further effectively increased, and the connection resistance between the electrodes can be effectively reduced.
  • the inorganic particles that are not in contact with the surface of the substrate particles are not chemically bonded to the substrate particles.
  • the said inorganic particle which is contacting the surface of the said base particle is not chemically bonded to the said base particle.
  • the inorganic particles are not chemically bonded to the base particles, it is not necessary to introduce a functional group for chemically bonding the inorganic particles and the base particles to the surface of the inorganic particles or the surface of the base particles. For this reason, it is not necessary to prepare a new substance for introducing a functional group, and further, it is not necessary to perform a step of introducing a functional group, so that the production efficiency of conductive particles can be increased.
  • the conductive particles include inorganic particles that are not adsorbed on the base particles by chemical bonds. It is preferable that the inorganic particles are not adsorbed on the base particles by chemical bonds.
  • the conductive particles according to the present invention further include a plurality of core substances embedded in the conductive layer.
  • the conductive particles according to the present invention may not necessarily include the core substance.
  • the core material With the core material, protrusions can be easily formed on the outer surface of the conductive layer, and it is easy to bring inorganic particles closer to the outer surface side of the conductive layer.
  • the inorganic particles approach the outer surface side of the conductive layer, the hardness of the protruding portion of the conductive particles is effectively increased, and the connection resistance between the electrodes can be effectively reduced.
  • the inorganic particles are arranged inside one protrusion on the outer surface of the conductive layer, and it is preferable that five or more inorganic particles are arranged.
  • the core material is disposed inside the protrusion on the outer surface of the conductive layer, and the gap between one protrusion on the outer surface of the conductive layer and the core material disposed on the inner side of the protrusion.
  • the inorganic particles are arranged, more preferably a plurality of the inorganic particles are arranged, and it is preferable that five or more inorganic particles are arranged. In these cases, the hardness at the protruding portion of the conductive particles is effectively increased. For this reason, since the conductive layer is more strongly pressed by the electrodes by the inorganic particles arranged inside the protrusions when the electrodes are crimped, the connection resistance between the electrodes can be effectively reduced.
  • the plurality of inorganic particles are unevenly distributed so that they are present more on the outer surface side than on the inner surface side of the conductive layer.
  • the conductive layer is effectively strongly pressed against the electrodes by the inorganic particles arranged inside the protrusions and in the vicinity of the outer surface of the conductive layer. It can be made even lower.
  • the conductive layer is disposed between at least a part of the surface of the inorganic particles and the surface of the substrate particles. Further, it is preferable that the conductive layer or the core substance is disposed between at least a part of the surface of the inorganic particles and the surface of the base particle, and it is preferable that the core substance is disposed. . Furthermore, the conductive layer or the core substance is disposed between the surface of 20% or more (preferably 50% or more) of the inorganic particles out of the total number of inorganic particles and the surface of the substrate particles. It is preferable that the conductive layer is disposed.
  • 20% or more (preferably 50% or more) of the inorganic particles are preferably not in contact with the substrate particles, and are preferably separated from the substrate particles.
  • the connection resistance between the electrodes can be further reduced.
  • the inorganic particles are preferably harder than the conductive layer. In this case, since the conductive layer is more effectively pressed by the electrode due to the inorganic particles at the time of pressure bonding between the electrodes, the connection resistance between the electrodes can be further reduced.
  • the distance X between the inorganic particles that are not in contact with the surface of the substrate particles and the substrate particles is preferably 5 nm or more, more preferably more than 5 nm, still more preferably 10 nm or more, preferably 1 ⁇ m or less, more Preferably it is 0.3 micrometer or less.
  • the distance X indicates the shortest distance between one inorganic particle and the substrate particle.
  • the distance X is determined by measuring the shortest distance between one inorganic particle and the substrate particles. It is obtained by calculating an average value.
  • the distance X is determined by measuring the shortest distance between all the inorganic particles and the substrate particles. Although it is preferable to calculate by calculating the average value of the shortest distances, the 10 shortest distances between the 10 inorganic particles and the substrate particles are measured, and the average value of the 10 shortest distances is calculated. You may ask for it.
  • the distance X may be 9/10 or less, 4/5 or less, 1/2 or less, or 1/3 or less of the thickness of the conductive layer.
  • the ratio of the number of inorganic particles having a shortest distance to the particles of 5 nm or more is preferably 50% or more, more preferably more than 80% and 100% or less.
  • the shortest distance between the inorganic particles and the substrate particles may be 5 nm or more.
  • the ratio of the number of inorganic particles having a shortest distance of 10 nm or more between the inorganic particles and the substrate particles in the total number of 100% of the inorganic particles is preferably 50% or more, more preferably more than 80%. 100% or less.
  • the shortest distance between the inorganic particles and the substrate particles may be 10 nm or more.
  • the shortest distance between the inorganic particles and the base particles is obtained by photographing a plurality of cross-sections of the conductive particles to obtain an image, creating a stereoscopic image from the obtained image, and obtaining the obtained stereoscopic image. By using it, it is possible to measure accurately.
  • the section can be imaged using a focused ion beam-scanning electron microscope (FIBSEM) or the like. For example, a thin film slice of conductive particles is prepared using a focused ion beam, and the cross section is observed with a scanning electron microscope. The operation is repeated several hundred times, and a three-dimensional image of the particle is obtained by image analysis.
  • FIBSEM focused ion beam-scanning electron microscope
  • the distance between the surface of the base particle and the plurality of inorganic particles can be measured by cutting the obtained conductive particles and observing the cross section.
  • the distance between the surface of the base material particle and the surface of the core material is obtained by photographing a plurality of cross-sections of the conductive particles to obtain an image, creating a stereoscopic image from the obtained image, and obtaining the stereoscopic image Can be measured.
  • the above cross-section was photographed by a focused ion beam-scanning electron microscope (FIBSEM) apparatus name Helios NanoLab. 650 or the like. Using a focused ion beam, a thin film slice of conductive particles is prepared, and the cross section is observed with a scanning electron microscope.
  • FIBSEM focused ion beam-scanning electron microscope
  • the operation is repeated 200 times, and a three-dimensional image of the particle is obtained by image analysis. From the stereoscopic image, the distance between the surface of the base particle and the surface of the inorganic particle is obtained, and the distance between the surface of the base particle and the surface of the inorganic particle is specified in a total number of 100% by weight of the inorganic particles. The ratio (%) of the number of inorganic particles satisfying the value can be obtained.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the third embodiment of the present invention.
  • a conductive particle 1 shown in FIG. 3 includes a base particle 2, a conductive layer 3, a plurality of core substances 4, a plurality of inorganic particles 5, and an insulating substance 6.
  • the conductive layer 3 is disposed on the surface of the base particle 2.
  • the conductive layer 3 has a plurality of protrusions 3a on the outer surface.
  • the plurality of core substances 4 are arranged on the surface of the base particle 2 and are embedded in the conductive layer 3.
  • the core substance 4 is disposed inside the protrusion 3a.
  • the plurality of inorganic particles 5 are disposed on the surface of the base particle 2 and are embedded in the conductive layer 3.
  • the insulating material 6 is disposed on the surface of the conductive layer 3.
  • the insulating substance 6 is an insulating particle.
  • the insulating substance 6 is made of an insulating material.
  • the conductive particles do not necessarily include an insulating substance.
  • the electroconductive particle may be provided with the insulating layer which coat
  • a plurality of inorganic particles 5 are arranged inside one protrusion 3 a on the outer surface of the conductive layer 3.
  • a plurality of inorganic particles 5 are disposed between one protrusion 3a on the outer surface of the conductive layer 3 and the core material 4 disposed inside the protrusion 3a.
  • the conductive layer 3 or the core substance 4 is disposed between the surface of at least some of the inorganic particles 5 and the surface of the substrate particles 2. At least some of the inorganic particles 5 are not in contact with the base particle 2 and are spaced apart from the base particle 2.
  • the plurality of inorganic particles 5 are in contact with the core substance 4.
  • the plurality of inorganic particles 5 are attached to the core substance 4.
  • the plurality of inorganic particles 5 are not chemically bonded to the substrate particles 2 and are not adsorbed by chemical bonding.
  • the inorganic particles 5 that are not in contact with the substrate particles 2 are not chemically bonded to the substrate particles 2.
  • the inorganic particles 5 are harder than the conductive layer 3.
  • the Mohs hardness of the inorganic particles 5 is higher than the Mohs hardness of the conductive layer 3.
  • the conductive particles 1 include inorganic particles 5 that are in contact with the substrate particles 2.
  • the inorganic particles 5 that are in contact with the substrate particles 2 are not chemically bonded to the substrate particles 2.
  • the conductive particles 1 also include inorganic particles 5 that are not in contact with the substrate particles 2.
  • the base material particle 2 and the core substance 4 are not contacting.
  • the base particle 2 and the core substance 4 may be in contact with each other.
  • a conductive particle 11 shown in FIG. 2 includes a base particle 2, a conductive layer 12, a plurality of core substances 13, a plurality of inorganic particles 14, and insulating particles 6.
  • the conductive layer 12 is disposed on the surface of the base particle 2.
  • the conductive layer 12 has a plurality of protrusions 12a on the outer surface.
  • the plurality of core materials 13 are embedded in the conductive layer 12.
  • the core substance 13 is disposed inside the protrusion 12a.
  • the plurality of inorganic particles 14 are embedded in the conductive layer 12.
  • the insulating particles 6 are disposed on the surface of the conductive layer 12.
  • the core substance 13 and the inorganic particles 14 are not in contact.
  • the core substance 13 and the inorganic particles 14 may not be in contact with each other.
  • a plurality of inorganic particles 14 are arranged inside one protrusion 12 a on the outer surface of the conductive layer 12.
  • the inorganic particles 14 are not in contact with the substrate particles 2.
  • the plurality of inorganic particles 14 are unevenly distributed so as to be present more on the outer surface side than on the inner surface side of the conductive layer 12.
  • the inorganic particles 14 effectively increase the hardness of the protrusions 12a in the conductive particles 11. Therefore, the use of the conductive particles 11 further reduces the connection resistance between the electrodes.
  • the plurality of inorganic particles 14 are present more in a region having a thickness 1 ⁇ 2 on the outer surface of the conductive layer 12 than in a region having a thickness 1 ⁇ 2 on the inner surface side of the conductive layer 12.
  • a plurality of inorganic particles 23 are present in a region having a thickness 1/2 of the outer surface of the conductive layer 22 more than a region having a thickness 1/2 of the inner surface of the conductive layer 22.
  • the inorganic particles 14 and 23 are present in an area of a thickness 1 ⁇ 2 on the outer surface side of the conductive layers 12 and 22 in excess of 50%, preferably 60% or more, more preferably 70% or more.
  • the plurality of inorganic particles 14 and 23 are present in a region having a thickness of 1/2 on the inner surface side of the conductive layers 12 and 22, or in a region having a thickness of 1/2 on the outer surface side of the conductive layers 12 and 22. Whether or not it exists is determined based on the center point of the inorganic particles 14 and 23.
  • inorganic particles 14 are not in contact with the core substance 13 and are not attached. Thus, the inorganic particles do not necessarily have to be in contact with the core substance.
  • the 1 includes a base particle 2, a conductive layer 22, a plurality of inorganic particles 23, and insulating particles 6.
  • the conductive layer 22 is disposed on the surface of the base particle 2.
  • the conductive layer 22 has a plurality of protrusions 22a on the outer surface.
  • the plurality of inorganic particles 23 are embedded in the conductive layer 22.
  • the insulating particles 6 are disposed on the surface of the conductive layer 22.
  • the conductive particles 21 do not include a core substance. As described above, the conductive particles do not necessarily include the core substance.
  • a plurality of inorganic particles 23 are arranged inside one protrusion 22 a on the outer surface of the conductive layer 22.
  • the inorganic particles 23 are not in contact with the substrate particles 2.
  • the plurality of inorganic particles 23 are unevenly distributed so that they are present more on the outer surface side than on the inner surface side of the conductive layer 22.
  • the inorganic particles 23 effectively increase the hardness of the protruding portions of the conductive particles 21. Therefore, the use of the conductive particles 21 further reduces the connection resistance between the electrodes.
  • the conductive particles 21 are preferable.
  • the production of the conductive particles 21 is relatively easy.
  • Examples of the substrate particles include resin particles, inorganic particles excluding metals, organic-inorganic hybrid particles, and metal particles.
  • the substrate particles are preferably substrate particles excluding metal particles, and more preferably resin particles, inorganic particles excluding metal, or organic-inorganic hybrid particles.
  • the base material particles are preferably resin particles formed of a resin.
  • the said electroconductive particle is compressed by crimping
  • the substrate particles are resin particles, the conductive particles are easily deformed during the pressure bonding, and the contact area between the conductive particles and the electrode is increased. For this reason, the conduction
  • the resin for forming the resin particles include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polypropylene, polyisobutylene, and polybutadiene; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate.
  • polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polypropylene, polyisobutylene, and polybutadiene
  • acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate.
  • Resin for forming the resin particles can be designed and synthesized, and the hardness of the base particles can be easily controlled within a suitable range, which is suitable for conductive materials and having physical properties at the time of compression.
  • the monomer having an ethylenically unsaturated group includes a non-crosslinkable monomer and a crosslinkable monomer. And so on.
  • non-crosslinkable monomer examples include styrene monomers such as styrene and ⁇ -methylstyrene; carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride; (Meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( Alkyl (meth) acrylates such as meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; acids such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate Atom
  • crosslinkable monomer examples include tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and dipenta Erythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) Polyfunctional (meth) acrylates such as acrylate, (poly) tetramethylene di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate; triallyl (iso) cyanurate, tri Lil
  • the resin particles can be obtained by polymerizing the polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group by a known method. Examples of this method include a method of suspension polymerization in the presence of a radical polymerization initiator, and a method of polymerizing by swelling a monomer together with a radical polymerization initiator using non-crosslinked seed particles.
  • the substrate particles are inorganic particles or organic-inorganic hybrid particles excluding metal particles
  • examples of the inorganic material for forming the substrate particles include silica and carbon black. Although it does not specifically limit as the particle
  • grains obtained by performing are mentioned.
  • examples of the organic / inorganic hybrid particles include organic / inorganic hybrid particles formed of a crosslinked alkoxysilyl polymer and an acrylic resin.
  • the substrate particles are metal particles
  • examples of the metal for forming the metal particles include silver, copper, nickel, silicon, gold, and titanium.
  • the substrate particles are preferably not metal particles.
  • the particle diameter of the substrate particles is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.5 ⁇ m or more, still more preferably 1 ⁇ m or more, still more preferably 1.5 ⁇ m or more, particularly preferably 2 ⁇ m or more, preferably 1000 ⁇ m or less, More preferably, it is 500 ⁇ m or less, still more preferably 300 ⁇ m or less, still more preferably 50 ⁇ m or less, still more preferably 30 ⁇ m or less, particularly preferably 5 ⁇ m or less, and most preferably 3 ⁇ m or less.
  • the particle diameter of the substrate particles When the particle diameter of the substrate particles is equal to or greater than the above lower limit, the contact area between the conductive particles and the electrodes is increased, so that the conduction reliability between the electrodes is further increased, and the electrodes are connected via the conductive particles. The connection resistance between them becomes even lower. Further, when forming the conductive layer on the surface of the base particle by electroless plating, it becomes difficult to aggregate and the aggregated conductive particles are hardly formed. When the particle diameter is not more than the above upper limit, the conductive particles are easily compressed, the connection resistance between the electrodes is further reduced, and the distance between the electrodes is further reduced.
  • the particle diameter of the base particle indicates a diameter when the base particle is a true sphere, and indicates a maximum diameter when the base particle is not a true sphere.
  • the particle diameter of the substrate particles is particularly preferably 0.1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the particle diameter of the substrate particles is in the range of 0.1 to 5 ⁇ m, even when the distance between the electrodes is small and the thickness of the conductive layer is increased, small conductive particles can be obtained.
  • the particle diameter of the substrate particles is preferably 0.5 ⁇ m or more. More preferably, it is 2 ⁇ m or more, preferably 3 ⁇ m or less.
  • the metal for forming the conductive layer is not particularly limited. Furthermore, when the conductive particles are metal particles that are conductive layers as a whole, the metal for forming the metal particles is not particularly limited. Examples of the metal include gold, silver, copper, palladium, platinum, zinc, iron, tin, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, thallium, germanium, cadmium, silicon, and tungsten. , Molybdenum, and alloys thereof. Examples of the metal include tin-doped indium oxide (ITO) and solder.
  • ITO tin-doped indium oxide
  • an alloy containing tin, nickel, palladium, copper or gold is preferable, and nickel or palladium is more preferable.
  • the metal constituting the conductive layer preferably contains nickel.
  • the conductive layer preferably contains at least one selected from the group consisting of nickel, tungsten, molybdenum, palladium, phosphorus and boron, and more preferably contains nickel and phosphorus or boron.
  • the material forming the conductive layer may be an alloy containing phosphorus, boron, or the like. In the conductive layer, nickel and tungsten or molybdenum may be alloyed.
  • the total content of phosphorus and boron is preferably 4% by weight or less in 100% by weight of the conductive layer.
  • the total content of phosphorus and boron is not more than the above upper limit, the content of metals such as nickel is relatively increased, so that the connection resistance between the electrodes is further reduced.
  • the total content of phosphorus and boron is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more.
  • the conductive layer may be formed by a single layer or a plurality of layers. That is, the conductive layer may be a single layer or may have a stacked structure of two or more layers.
  • the outermost layer is preferably a gold layer, a nickel layer, a palladium layer, a copper layer, or an alloy layer containing tin and silver, and the gold layer or the palladium layer Is more preferable, and a gold layer is particularly preferable.
  • the outermost layer is these preferred conductive layers, the connection resistance between the electrodes is further reduced.
  • the outermost layer is a gold layer, the corrosion resistance is further enhanced.
  • the method for forming the conductive layer on the surface of the substrate particles is not particularly limited.
  • a method for forming the conductive layer for example, a method by electroless plating, a method by electroplating, a method by physical vapor deposition, and a method of coating the surface of base particles with metal powder or a paste containing metal powder and a binder Etc.
  • the method by electroless plating is preferable.
  • the method by physical vapor deposition include methods such as vacuum vapor deposition, ion plating, and ion sputtering.
  • the average particle diameter of the conductive particles is preferably 0.11 ⁇ m or more, more preferably 0.5 ⁇ m or more, further preferably 0.51 ⁇ m or more, particularly preferably 1 ⁇ m or more, preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, More preferably, it is 5.6 micrometers or less, Most preferably, it is 3.6 micrometers or less.
  • the average particle diameter of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the contact area between the conductive particles and the electrode becomes sufficiently large when the electrodes are connected using the conductive particles, and the conductive Aggregated conductive particles are less likely to be formed when the layer is formed. Further, the distance between the electrodes connected via the conductive particles does not become too large, and the conductive layer is difficult to peel from the surface of the base material particles.
  • the “average particle size” of the conductive particles indicates a number average particle size.
  • the average particle diameter of the conductive particles can be obtained by observing 50 arbitrary conductive particles with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.
  • the thickness of the conductive layer is preferably 0.005 ⁇ m or more, more preferably 0.01 ⁇ m or more, preferably 1 ⁇ m or less, more preferably 0.3 ⁇ m or less.
  • the thickness of the conductive layer is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, sufficient conductivity is obtained, and the conductive particles do not become too hard, and the conductive particles are sufficiently deformed when connecting the electrodes. .
  • the thickness of the outermost conductive layer is preferably 0.001 ⁇ m or more, more preferably the thickness of the gold layer when the outermost layer is a gold layer. It is 0.01 ⁇ m or more, preferably 0.5 ⁇ m or less, more preferably 0.1 ⁇ m or less.
  • the coating with the outermost conductive layer can be made uniform, corrosion resistance can be sufficiently enhanced, and the connection resistance between the electrodes can be increased. It can be made sufficiently low.
  • the thickness of the conductive layer can be measured by observing the cross section of the conductive particles using, for example, a transmission electron microscope (TEM).
  • TEM transmission electron microscope
  • the number of protrusions on the outer surface of the conductive layer per one of the conductive particles is preferably 3 or more, more preferably 5 or more.
  • the upper limit of the number of protrusions is not particularly limited. The upper limit of the number of protrusions can be appropriately selected in consideration of the average particle diameter of conductive particles and the like.
  • the average height of the plurality of protrusions is preferably 0.001 ⁇ m or more, more preferably 0.05 ⁇ m or more, preferably 0.9 ⁇ m or less, more preferably 0.2 ⁇ m or less.
  • the connection resistance between the electrodes can be effectively lowered.
  • a core material is attached to the surface of the base particle, and then a conductive layer is formed by electroless plating, and a conductive layer is formed on the surface of the base particle by electroless plating. Thereafter, a method of attaching a core substance and further forming a conductive layer by electroless plating may be used.
  • a conductive substance that becomes the core substance is added to the dispersion liquid of the base particle, and the core substance is formed on the surface of the base particle or metal particle.
  • the base particles or metal examples include a method of attaching a core substance to the surface of the particle.
  • the method to accumulate and adhere a core substance on the surface of the base particle or metal particle in a dispersion liquid is preferable.
  • the material constituting the core material there may be mentioned a conductive material and a non-conductive material.
  • the conductive material include conductive non-metals such as metals, metal oxides, and graphite, and conductive polymers.
  • the conductive polymer include polyacetylene.
  • the nonconductive material include silica, alumina, and zirconia. Among them, metal is preferable because conductivity can be increased and connection resistance can be effectively reduced.
  • the core substance is preferably metal particles.
  • the metal examples include gold, silver, copper, platinum, zinc, iron, lead, tin, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, germanium and cadmium, and tin-lead.
  • examples thereof include alloys composed of two or more metals such as alloys, tin-copper alloys, tin-silver alloys, tin-lead-silver alloys, and tungsten carbide. Of these, nickel, copper, silver or gold is preferable.
  • the metal constituting the core material may be the same as or different from the metal constituting the conductive layer.
  • the metal constituting the core material preferably includes a metal constituting the conductive layer. It is preferable that the metal which comprises the said core substance contains nickel. It is preferable that the metal which comprises the said core substance contains nickel.
  • the shape of the core substance is not particularly limited.
  • the shape of the core substance is preferably a lump.
  • Examples of the core substance include a particulate lump, an agglomerate in which a plurality of fine particles are aggregated, and an irregular lump.
  • the core substance is preferably in the form of particles, and the core substance is preferably a core particle.
  • the average diameter (average particle diameter) of the core substance is preferably 0.001 ⁇ m or more, more preferably 0.05 ⁇ m or more, preferably 0.9 ⁇ m or less, more preferably 0.2 ⁇ m or less.
  • the connection resistance between the electrodes can be effectively reduced.
  • the “average diameter (average particle diameter)” of the core substance indicates a number average diameter (number average particle diameter).
  • the average diameter of the core material is obtained by observing 50 arbitrary core materials with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.
  • the inorganic particles embedded in the conductive layer are harder than the conductive layer. In this case, the hardness of the protrusions in the conductive particles derived from the inorganic particles is further increased, and the connection resistance between the electrodes connected by the conductive particles can be lowered.
  • the inorganic particles include silica (silicon dioxide, Mohs hardness 6-7), zirconia (Mohs hardness 8-9), alumina (Mohs hardness 9), tungsten carbide (Mohs hardness 9), diamond (Mohs hardness 10), and the like. Can be mentioned.
  • the inorganic particles are preferably silica, zirconia, alumina, tungsten carbide or diamond, and are also preferably silica, zirconia, alumina or diamond.
  • the Mohs hardness of the inorganic particles is preferably 5 or more, more preferably 6 or more.
  • the Mohs hardness of the inorganic particles is preferably larger than the Mohs hardness of the conductive layer.
  • the absolute value of the difference between the Mohs hardness of the inorganic particles and the Mohs hardness of the conductive layer is preferably 0.1 or more, more preferably 0.2 or more, still more preferably 0.5 or more, and particularly preferably 1 or more. is there. Further, when the conductive layer is formed of a plurality of layers, the effect of reducing the connection resistance is more effectively exhibited when the inorganic particles are harder than all the metals constituting the plurality of layers.
  • the plurality of inorganic particles may be in contact with the core substance.
  • the inorganic particles may be attached to the surface of the core substance. You may arrange
  • the average particle size of the inorganic particles is preferably 0.0001 ⁇ m or more, more preferably 0.005 ⁇ m or more, preferably 0.5 ⁇ m or less, more preferably 0.1 ⁇ m or less.
  • the connection resistance between the electrodes can be effectively reduced.
  • the “average particle size” of the inorganic particles indicates the number average particle size.
  • the average particle diameter of the inorganic particles is obtained by observing 50 arbitrary inorganic particles with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.
  • a plurality of inorganic particles 5 are in contact with the core substance 4.
  • the inorganic particles 5 are selectively disposed inside the protrusions 3 a on the outer surface of the conductive layer 3.
  • the plurality of inorganic particles are preferably unevenly distributed so as to be present more inside the protrusions on the outer surface of the conductive layer than inside the outer surface portion where the protrusions of the conductive layer are not present.
  • the inorganic particles are attached to the surface of the core substance.
  • examples thereof include a method in which the core material to which the inorganic particles are attached is disposed on the surface of the base particle, and then the base material and the core material to which the inorganic particles are attached are covered with a conductive layer. Other methods may be used.
  • the plurality of inorganic particles 14 and 23 are unevenly distributed so that they are present more on the outer surface side than the inner surface side of the conductive layers 12 and 22.
  • a conductive layer is formed by a plurality of layers, and a method in which a larger amount of inorganic particles is contained in an outer conductive layer than an inner conductive layer, and a conductive layer is formed by electroless plating.
  • a method of adding a large amount of inorganic particles to the electroless plating bath at a later stage than the initial stage of electroless plating may be used. Other methods may be used.
  • the inorganic particles are attached on the surface of the core material, and the core material It is preferable that a composite is formed by the inorganic particles.
  • Conductive particles including the composite can be obtained by preparing a composite having inorganic particles attached on the surface of the core material and embedding the composite in the conductive layer when the conductive layer is formed. .
  • the composite it is easy to embed the core substance and the inorganic particles in the conductive layer so that at least some of the inorganic particles do not come into contact with the surface of the base particles. .
  • the inorganic particles may be attached to the core substance by chemical bonds, or may be attached mechanically or physically.
  • the average diameter (average particle diameter) of the composite is preferably 0.0012 ⁇ m or more, more preferably 0.0502 ⁇ m or more, preferably 1.9 ⁇ m or less, more preferably 1.2 ⁇ m or less.
  • the connection resistance between the electrodes can be effectively reduced.
  • the “average diameter (average particle diameter)” of the composite indicates a number average diameter (number average particle diameter).
  • the average diameter of the composite is obtained by observing 50 arbitrary core substances with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.
  • the conductive particles according to the present invention preferably include an insulating material disposed on the surface of the conductive layer.
  • an insulating material disposed on the surface of the conductive layer.
  • an insulating material is present between the plurality of electrodes, so that it is possible to prevent a short circuit between electrodes adjacent in the lateral direction instead of between the upper and lower electrodes.
  • the insulating substance between the conductive layer of the conductive particles and the electrodes can be easily excluded. Since the conductive particles have a plurality of protrusions on the outer surface of the conductive layer, the insulating material between the conductive layer of the conductive particles and the electrode can be easily excluded.
  • the insulating material is an insulating particle because the insulating material can be more easily removed when the electrodes are crimped.
  • thermoplastic resin examples include vinyl polymers and vinyl copolymers.
  • thermosetting resin an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, etc.
  • water-soluble resin examples include polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, and methyl cellulose. Of these, water-soluble resins are preferable, and polyvinyl alcohol is more preferable.
  • Examples of a method for disposing an insulating material on the surface of the conductive layer include a chemical method and a physical or mechanical method.
  • Examples of the chemical method include an interfacial polymerization method, a suspension polymerization method in the presence of particles, and an emulsion polymerization method.
  • Examples of the physical or mechanical method include spray drying, hybridization, electrostatic adhesion, spraying, dipping, and vacuum deposition. In particular, since the insulating substance is difficult to be detached, a method of disposing the insulating substance on the surface of the conductive layer through a chemical bond is preferable.
  • the average diameter of the insulating material (the average particle diameter of the insulating particles) can be appropriately selected depending on the particle diameter of the conductive particles and the use of the conductive particles.
  • the average diameter of the insulating material (the average particle diameter of the insulating particles) is preferably 0.005 ⁇ m or more, more preferably 0.01 ⁇ m or more, preferably 1 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or less.
  • the average diameter (average particle diameter) of the insulating material is not less than the above lower limit, the conductive layers in the plurality of conductive particles are difficult to contact each other when the conductive particles are dispersed in the binder resin.
  • the average diameter (average particle diameter) of the insulating material is not more than the above upper limit, it is necessary to make the pressure too high in order to eliminate the insulating material between the electrode and the conductive particle when connecting the electrodes. Eliminates the need for heating to high temperatures.
  • the “average diameter (average particle diameter)” of the insulating material indicates a number average diameter (number average particle diameter).
  • the average diameter of the insulating material is obtained using a particle size distribution measuring device or the like.
  • the conductive material according to the present invention includes the conductive particles described above and a binder resin.
  • the conductive particles are preferably dispersed in a binder resin and used as a conductive material.
  • the conductive material is preferably an anisotropic conductive material.
  • the binder resin is not particularly limited.
  • As the binder resin a known insulating resin is used.
  • the conductive material includes, for example, a filler, an extender, a softener, a plasticizer, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, a heat stabilizer, and a light stabilizer.
  • a filler for example, a filler, an extender, a softener, a plasticizer, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, a heat stabilizer, and a light stabilizer.
  • Various additives such as an agent, an ultraviolet absorber, a lubricant, an antistatic agent and a flame retardant may be contained.
  • the method for dispersing the conductive particles in the binder resin is not particularly limited, and a conventionally known dispersion method can be used.
  • Examples of a method for dispersing the conductive particles in the binder resin include a method in which the conductive particles are added to the binder resin and then kneaded and dispersed with a planetary mixer or the like. The conductive particles are dispersed in water. Alternatively, after uniformly dispersing in an organic solvent using a homogenizer or the like, it is added to the binder resin and kneaded with a planetary mixer or the like, and the binder resin is diluted with water or an organic solvent. Then, the method of adding the said electroconductive particle, kneading with a planetary mixer etc. and disperse
  • distributing is mentioned.
  • the conductive material according to the present invention can be used as a conductive paste and a conductive film.
  • the conductive material according to the present invention is a conductive film
  • a film that does not include conductive particles may be laminated on a conductive film that includes conductive particles.
  • the conductive paste is preferably an anisotropic conductive paste.
  • the conductive film is preferably an anisotropic conductive film.
  • the content of the binder resin is preferably 10% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, preferably 99.% or more. It is 99 weight% or less, More preferably, it is 99.9 weight% or less.
  • the content of the binder resin is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conductive particles are efficiently arranged between the electrodes, and the connection reliability of the connection target member connected by the conductive material is further increased.
  • the content of the conductive particles is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, preferably 40% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, More preferably, it is 10 weight% or less.
  • the content of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conduction reliability between the electrodes is further enhanced.
  • connection structure can be obtained by connecting the connection target members using the conductive particles of the present invention or using a conductive material containing the conductive particles and a binder resin.
  • connection structure includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection portion that electrically connects the first and second connection target members.
  • the connection structure is preferably formed of the conductive particles of the invention or of a conductive material (such as an anisotropic conductive material) containing the conductive particles and a binder resin.
  • the connection portion itself is conductive particles. That is, the first and second connection target members are connected by the conductive particles.
  • FIG. 4 is a front sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to an embodiment of the present invention.
  • connection portion 54 is formed by curing a conductive material including the conductive particles 1.
  • the conductive particles 1 are schematically shown for convenience of illustration. Instead of the conductive particles 1, conductive particles 11, 21 and the like may be used.
  • the first connection target member 52 has a plurality of electrodes 52b on the upper surface 52a (front surface).
  • the second connection target member 53 has a plurality of electrodes 53b on the lower surface 53a (front surface).
  • the electrode 52 b and the electrode 53 b are electrically connected by one or a plurality of conductive particles 1. Therefore, the first and second connection target members 52 and 53 are electrically connected by the conductive particles 1.
  • connection structure is not particularly limited.
  • the conductive material is disposed between the first connection target member and the second connection target member to obtain a laminate, and then the laminate is heated and pressurized. Methods and the like.
  • the pressurizing pressure is about 9.8 ⁇ 10 4 to 4.9 ⁇ 10 6 Pa.
  • the heating temperature is about 120 to 220 ° C.
  • connection target member examples include electronic components such as semiconductor chips, capacitors, and diodes, and electronic components that are circuit boards such as printed boards, flexible printed boards, and glass boards.
  • the connection target member is preferably an electronic component.
  • the conductive particles are preferably used for electrical connection of electrodes in an electronic component.
  • the electrode provided on the connection target member examples include metal electrodes such as a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, and a tungsten electrode.
  • the electrode is preferably a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, or a copper electrode.
  • the connection target member is a glass substrate, the electrode is preferably an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, or a tungsten electrode.
  • the said electrode is an aluminum electrode, the electrode formed only with aluminum may be sufficient and the electrode by which the aluminum layer was laminated
  • Examples of the material for the metal oxide layer include indium oxide doped with a trivalent metal element and zinc oxide doped with a trivalent metal element.
  • Examples of the trivalent metal element include Sn, Al, and Ga.
  • the electrode is preferably an ITO electrode, an IZO electrode, an AZO electrode, a GZO electrode, or a ZnO electrode. These electrode surfaces are relatively hard. In the conductive particles according to the present invention, since the hardness of the protruding portion is relatively hard, the conductive layer and the relatively hard electrode can be effectively contacted, and the connection resistance between the electrodes can be effectively reduced. Can do.
  • Example 1 Palladium adhesion step Divinylbenzene copolymer resin particles (“Micropearl SP-203” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) having a particle size of 3.0 ⁇ m were prepared.
  • the resin particles were taken out by dispersing 10 parts by weight of the resin particles in 100 parts by weight of an alkaline solution containing 5% by weight of a palladium catalyst solution using an ultrasonic disperser, and then filtering the solution. Next, the resin particles were added to 100 parts by weight of a 1% by weight dimethylamine borane solution to activate the surface of the resin particles. The resin particles whose surface was activated were sufficiently washed with water, and then added to 500 parts by weight of distilled water and dispersed to obtain resin particles to which palladium was attached.
  • a nickel plating solution (pH 8.5) containing 0.23 mol / L of nickel sulfate, 0.5 mol / L of sodium hypophosphite, and 0.5 mol / L of sodium citrate was prepared. While the suspension is stirred at 30 ° C., the nickel plating solution (pH 8.5) is gradually dropped to perform electroless nickel plating of the nickel plating particles 1 to which inorganic particles are adhered, and a second film having a thickness of 95 nm. A nickel plating layer was formed. After confirming that hydrogen foaming stopped, the particles were collected by filtration, washed with water, substituted with alcohol, and then vacuum dried to obtain conductive particles having protrusions on the surface of the nickel plating layer.
  • the inorganic particles were harder than the conductive layer, and the Mohs hardness of the inorganic particles was larger than the Mohs hardness of the conductive layer. Further, in the obtained conductive particles, 100% (20% or more) of the total number of the plurality of inorganic particles is not in contact with the surface of the resin particles that are the base particles, and is spaced apart. It was.
  • Example 2 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the alumina slurry (average particle size 50 nm) was changed to zirconia slurry (average particle size 60 nm).
  • the inorganic particles were harder than the conductive layer, and the Mohs hardness of the inorganic particles was larger than the Mohs hardness of the conductive layer. Further, in the obtained conductive particles, 100% (20% or more) of the total number of the plurality of inorganic particles is not in contact with the surface of the resin particles that are the base particles, and is spaced apart. It was.
  • Example 3 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the alumina slurry (average particle size 50 nm) was changed to silica slurry (average particle size 20 nm).
  • the inorganic particles were harder than the conductive layer, and the Mohs hardness of the inorganic particles was larger than the Mohs hardness of the conductive layer. Further, in the obtained conductive particles, 100% (20% or more) of the total number of the plurality of inorganic particles is not in contact with the surface of the resin particles that are the base particles, and is spaced apart. It was.
  • Example 4 Core substance adhesion process
  • the resin particle to which the palladium obtained in Example 1 was adhered was prepared.
  • the resin particles to which the palladium was attached were stirred and dispersed in 300 mL of ion exchange water for 3 minutes to obtain a dispersion.
  • 1 g of metallic nickel particle slurry (average particle diameter 250 nm) was added to the dispersion over 3 minutes to obtain resin particles to which a core substance was adhered.
  • a nickel plating solution (pH 8.0) containing 0.25 mol / L of nickel sulfate, 0.25 mol / L of sodium hypophosphite, and 0.5 mol / L of sodium citrate was prepared. While the suspension is stirred at 30 ° C., the nickel plating solution (pH 8.0) is gradually added dropwise to perform electroless nickel plating of the nickel plating particles 1 to which the inorganic particles are adhered. A nickel plating layer was formed. After confirming that hydrogen foaming stopped, the particles were collected by filtration, washed with water, substituted with alcohol, and then vacuum-dried to obtain conductive particles having protrusions on the outer surface of the nickel plating layer.
  • the inorganic particles were harder than the conductive layer, and the Mohs hardness of the inorganic particles was larger than the Mohs hardness of the conductive layer. Further, in the obtained conductive particles, 100% (20% or more) of the total number of the plurality of inorganic particles is not in contact with the surface of the resin particles that are the base particles, and is spaced apart. It was.
  • the resin particles were taken out by dispersing 10 parts by weight of the resin particles in 100 parts by weight of an alkaline solution containing 5% by weight of a palladium catalyst solution using an ultrasonic disperser, and then filtering the solution. Next, the resin particles were added to 100 parts by weight of a 1% by weight dimethylamine borane solution to activate the surface of the resin particles. The resin particles whose surface was activated were sufficiently washed with water, and then added to 500 parts by weight of distilled water and dispersed to obtain resin particles to which palladium was attached.
  • Electroless nickel plating step A nickel plating solution (pH 8.0) containing 0.25 mol / L nickel sulfate, 0.25 mol / L sodium hypophosphite, and 0.5 mol / L sodium citrate was prepared. While stirring the particle slurry liquid with the inorganic particles attached thereto at 60 ° C., the nickel plating solution (pH 8.0) was gradually added dropwise to perform electroless nickel plating to form a nickel plating layer having a thickness of 100 nm. After confirming that hydrogen foaming stopped, the particles were collected by filtration, washed with water, substituted with alcohol, and then vacuum dried to obtain conductive particles having protrusions on the surface of the nickel plating layer.
  • Example 5 Palladium adhesion step Divinylbenzene copolymer resin particles (“Micropearl SP-203” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) having a particle size of 3.0 ⁇ m were prepared.
  • the resin particles were taken out by dispersing 10 parts by weight of the resin particles in 100 parts by weight of an alkaline solution containing 5% by weight of a palladium catalyst solution using an ultrasonic disperser, and then filtering the solution. Next, the resin particles were added to 100 parts by weight of a 1% by weight dimethylamine borane solution to activate the surface of the resin particles. The resin particles whose surface was activated were sufficiently washed with water, and then added to 500 parts by weight of distilled water and dispersed to obtain a dispersion liquid containing resin particles having palladium attached thereto.
  • the nickel plating solution (pH 8.0) was gradually dropped into the slurry while stirring the slurry containing the particles to which the core material was adhered at 60 ° C., and electroless nickel plating was performed. After confirming that hydrogen foaming stopped, the particles were collected by filtration, washed with water, substituted with alcohol, and then vacuum dried to obtain conductive particles having protrusions on the outer surface of the nickel plating layer having a thickness of 100 nm.
  • the inorganic particles were harder than the conductive layer, and the Mohs hardness of the inorganic particles was larger than the Mohs hardness of the conductive layer. Further, in the obtained conductive particles, 20% or more of the total number of the plurality of inorganic particles was not in contact with the surface of the resin particles as the base particles, and was separated from the distance.
  • Example 6 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 5 except that the alumina slurry (average particle size 50 nm) was changed to zirconia slurry (average particle size 60 nm).
  • the inorganic particles were harder than the conductive layer, and the Mohs hardness of the inorganic particles was larger than the Mohs hardness of the conductive layer. Further, in the obtained conductive particles, 20% or more of the total number of the plurality of inorganic particles was not in contact with the surface of the resin particles as the base particles, and was separated from the distance.
  • Example 7 Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 5 except that the alumina slurry (average particle size 50 nm) was changed to silica slurry (average particle size 20 nm).
  • the inorganic particles were harder than the conductive layer, and the Mohs hardness of the inorganic particles was larger than the Mohs hardness of the conductive layer. Further, in the obtained conductive particles, 20% or more of the total number of the plurality of inorganic particles was not in contact with the surface of the resin particles as the base particles, and was separated from the distance.
  • Example 8 (1) Preparation of insulating particles Into a 1000 mL separable flask equipped with a four-neck separable cover, stirring blade, three-way cock, condenser and temperature probe, 100 mmol of methyl methacrylate and N, N, N-trimethyl- A monomer composition containing 1 mmol of N-2-methacryloyloxyethylammonium chloride and 1 mmol of 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride is added to ion-exchanged water so that the solid content is 5% by weight. After weighing out, the mixture was stirred at 200 rpm and polymerized at 70 ° C. for 24 hours in a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the mixture was freeze-dried to obtain insulating particles having an ammonium group on the surface, an average particle size of 220 nm, and a CV value of 10%.
  • the insulating particles were dispersed in ion-exchanged water under ultrasonic irradiation to obtain a 10% by weight aqueous dispersion of insulating particles.
  • Example 2 10 g of conductive particles obtained in Example 1 were dispersed in 500 mL of ion exchange water, 4 g of an aqueous dispersion of insulating particles was added, and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. After filtration through a 3 ⁇ m mesh filter, the particles were further washed with methanol and dried to obtain conductive particles having insulating particles attached thereto.
  • Example 9 Change to the conductive particles obtained in Example 2
  • Example 10 Change to the conductive particles obtained in Example 3
  • Example 11 Change to the conductive particles obtained in Example 4
  • Example 12 Change to the conductive particles obtained in Example 5
  • Example 13 Change to the conductive particles obtained in Example 6
  • Example 14 Change to the conductive particles obtained in Example 7
  • connection structure 10 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (“Epicoat 1009” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 40 parts by weight of acrylic rubber (weight average molecular weight of about 800,000), 200 parts by weight of methyl ethyl ketone, Mixing 50 parts by weight of a capsule-type curing agent (“HX3941HP” manufactured by Asahi Kasei Chemicals) and 2 parts by weight of a silane coupling agent (“SH6040” manufactured by Toray Dow Corning Silicone), the content of conductive particles is 3% % Was added and dispersed to obtain a resin composition.
  • a capsule-type curing agent (“HX3941HP” manufactured by Asahi Kasei Chemicals)
  • silane coupling agent SH6040” manufactured by Toray Dow Corning Silicone
  • the obtained resin composition was applied to a 50 ⁇ m-thick PET (polyethylene terephthalate) film whose one surface was release-treated, and dried with hot air at 70 ° C. for 5 minutes to produce an anisotropic conductive film.
  • the thickness of the obtained anisotropic conductive film was 12 ⁇ m.
  • the obtained anisotropic conductive film was cut into a size of 5 mm ⁇ 5 mm.
  • the two-layer flexible printed circuit board (width 2cm, length 1cm) provided with the same aluminum electrode was pasted after aligning so that electrodes might overlap.
  • the laminated body of the glass substrate and the two-layer flexible printed circuit board was thermocompression bonded under pressure bonding conditions of 10 N, 180 ° C., and 20 seconds to obtain a connection structure.
  • the 2 layer flexible printed circuit board by which the aluminum electrode was directly formed in the polyimide film was used.
  • connection resistance The connection resistance between the opposing electrodes of the connection structure obtained in (1) Preparation of the connection structure was measured by a four-terminal method. Further, the connection resistance was determined according to the following criteria.
  • connection resistance is 3.0 ⁇ or less
  • Connection resistance is more than 3.0 ⁇
  • Connection resistance is more than 5.0 ⁇
  • Example 1 ⁇ Example 2: ⁇ Example 3: ⁇ Example 4: ⁇ Comparative Example 1: ⁇ Example 5: ⁇ Example 6: ⁇ Example 7: ⁇ Example 8: ⁇ Example 9: ⁇ Example 10: ⁇ Example 11: ⁇ Example 12: ⁇ Example 13: ⁇ Example 14: ⁇
  • the conductive particles obtained in all the examples were arranged inside one projection on the outer surface of the conductive layer.
  • one core material is disposed inside one protrusion on the outer surface of the conductive layer, and one protrusion on the outer surface of the conductive layer and the inner side of the protrusion.
  • the conductive layer was disposed between the surface of many inorganic particles and the surface of the base particle, and the core substance was disposed.
  • Example 5 to 7 and 12 to 14 since the composite in which the inorganic particles were adhered to the core material was used, many inorganic particles were in contact with the core material.
  • the plurality of inorganic particles are unevenly distributed so that they are present more inside the protrusions on the outer surface of the conductive layer than inside the outer surface portion where there are no protrusions on the conductive layer. It was.

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Abstract

 電極間の接続に用いた場合に、電極間の接続抵抗を低くすることができる導電性粒子を提供する。 本発明に係る導電性粒子21は、基材粒子2と、基材粒子2の表面上に配置されており、かつ外表面に複数の突起22aを有する導電層22と、導電層22内に埋め込まれた複数の無機粒子23とを備える。導電層22の外表面の突起23aの内側に、無機粒子23が配置されている。複数の無機粒子23の内の少なくとも一部の無機粒子23は、基材粒子2の表面と接触していない。

Description

導電性粒子、導電材料及び接続構造体
 本発明は、例えば、電極間の電気的な接続に用いることができる導電性粒子に関し、より詳細には、基材粒子の表面上に導電層が配置されており、かつ該導電層が外表面に複数の突起を有する導電性粒子に関する。また、本発明は、上記導電性粒子を用いた導電材料及び接続構造体に関する。
 異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等の異方性導電材料が広く知られている。該異方性導電材料では、バインダー樹脂中に複数の導電性粒子が分散されている。
 上記異方性導電材料は、ICチップとフレキシブルプリント回路基板との接続、及びICチップとITO電極を有する回路基板との接続等に用いられている。例えば、ICチップの電極と回路基板の電極との間に異方性導電材料を配置した後、加熱及び加圧することにより、これらの電極を電気的に接続できる。
 上記導電性粒子の一例として、下記の特許文献1には、複合粒子と、該複合粒子を覆う金属めっき層とを備える導電性粒子が開示されている。上記複合粒子は、プラスチック核体と、該プラスチック核体に化学結合により吸着した非導電性無機粒子とを有する。特許文献1に記載の導電性粒子では、上記金属めっき層が突起部を形成する表面を有する。また、上記非導電性無機粒子は上記金属めっき層よりも硬い。
 下記の特許文献2には、特許文献1に記載の導電性粒子において、金属めっき層の表面に吸着した第二の非導電性無機粒子をさらに備える導電性粒子が開示されている。
特開2011-29179号公報 特開2011-29180号公報
 特許文献1,2に記載の導電性粒子を用いて電極間を接続した場合には、電極間の接続抵抗をある程度低くすることは可能である。しかし、特許文献1,2に記載の導電性粒子を用いたとしても、電極間の接続抵抗が十分に低くならないことがある。
 また、電極間の接続抵抗を低くするために、特許文献1,2に記載の導電性粒子とは異なる新たな導電性粒子の開発が望まれている。
 本発明の目的は、電極間の接続に用いた場合に、電極間の接続抵抗を低くすることができる導電性粒子、並びに該導電性粒子を用いた導電材料及び接続構造体を提供することである。
 本発明の広い局面によれば、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置されており、かつ外表面に複数の突起を有する導電層と、該導電層内に埋め込まれた複数の無機粒子とを備え、上記導電層の外表面の上記突起の内側に、上記無機粒子が配置されており、上記複数の無機粒子の内の少なくとも一部の上記無機粒子は、上記基材粒子の表面と接触していない、導電性粒子が提供される。
 本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、上記導電層の外表面の1つの上記突起の内側に、複数の上記無機粒子が配置されている。
 本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、上記複数の無機粒子の全個数の内の20%以上が、上記基材粒子の表面と接触していない。
 本発明に係る導電性粒子の別の特定の局面では、上記基材粒子の表面と接触していない無機粒子と上記基材粒子との間の距離が、5nm以上である。
 本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、上記導電層内に埋め込まれた複数の芯物質がさらに備えられる。
 本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、上記導電層の外表面の上記突起の内側に、上記芯物質が配置されており、上記導電層の外表面の1つの上記突起と該突起の内側に配置された上記芯物質との間に、上記無機粒子が配置されている。
 本発明に係る導電性粒子のさらに別の特定の局面では、複数の上記無機粒子は、上記芯物質と接触している。
 本発明に係る導電性粒子の別の特定の局面では、上記芯物質の表面上に上記無機粒子が付着しており、上記芯物質と上記無機粒子とで複合体を形成している。
 本発明に係る導電性粒子のさらに別の特定の局面では、上記芯物質が金属粒子である。
 本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、複数の上記無機粒子が、上記導電層の内表面側よりも外表面側に多く存在するように偏在している。
 本発明に係る導電性粒子の別の特定の局面では、上記導電層の表面に付着している絶縁物質がさらに備えられる。
 本発明に係る導電材料は、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。
 本発明に係る接続構造体は、第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材と、該第1,第2の接続対象部材を接続している接続部とを備えており、上記接続部が、上述した導電性粒子により形成されているか、又は該導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されている。
 本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置されており、かつ外表面に複数の突起を有する導電層と、該導電層内に埋め込まれた複数の無機粒子とを備えており、更に上記導電層の外表面の上記突起の内側に上記無機粒子が配置されており、上記複数の無機粒子の内の少なくとも一部の上記無機粒子は、上記基材粒子の表面と接触していないので、導電性粒子を電極間の接続に用いると接続抵抗を低くすることができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。 図2は、本発明の第2の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。 図3は、本発明の第3の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。 図4は、図3に示す導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。
 以下、本発明の詳細を説明する。
 本発明に係る導電性粒子は、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置されており、かつ外表面に複数の突起を有する導電層と、該導電層内に埋め込まれた複数の無機粒子とを備える。
 本発明に係る導電性粒子では、上記導電層が外表面に複数の突起を有する。導電性粒子により接続される電極の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。さらに、上記導電層の外表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。上記導電層が外表面に複数の突起を有することにより、電極間に導電性粒子を配置した後、圧着させることにより、突起により酸化被膜が効果的に排除される。このため、電極と導電性粒子とを効果的に接触させることができ、電極間の接続抵抗を低くすることができる。さらに、上記突起によって、導電性粒子と電極との間のバインダー樹脂や絶縁物質を効果的に排除できる。このため、電極間の導通信頼性を高めることができる。
 さらに、本発明に係る導電性粒子では、上記導電層の外表面の上記突起の内側に、上記無機粒子が配置されている。さらに、上記複数の無機粒子の内の少なくとも一部の上記無機粒子は、上記基材粒子の表面と接触していない。少なくとも一部の上記無機粒子は、上記基材粒子と距離を隔てている。上記基材粒子の表面と接触していない上記無機粒子は、上記基材粒子の表面と接触している上記無機粒子と比べて、導電層の外表面に近い位置に配置されている。
 本発明に係る導電性粒子における上記構成の採用によって、特に上記突起の内側に上記無機粒子が配置されていることによって、更に上記基材粒子の表面と接触していない上記無機粒子の存在によって、上記無機粒子に由来して導電性粒子における突起部分の硬さが効果的に硬くなり、導電性粒子により接続された電極間の接続抵抗を低くすることができる。例えば、電極間の圧着時に、硬い上記無機粒子に由来して導電層が電極に強く押し付けられやすいので、接続抵抗が低くなる。また、導電性粒子を圧縮して電極間を接続したとき、電極に適度な圧痕を形成することも可能である。なお、電極に形成される圧痕は、導電性粒子が電極を押してできた電極の凹部である。さらに、導電性粒子をバインダー樹脂中に分散させた導電材料(異方性導電材料など)を電極間の圧着に用いた場合には、導電層と電極との間のバインダー樹脂を効果的に排除できる。バインダー樹脂を効果的に排除することによっても、電極間の接続抵抗を低くすることができる。
 また、本発明では、上記基材粒子の表面と接触していない上記無機粒子は、導電層の外表面側に近づけることができる。無機粒子が導電層の外表面側に近づくと、導電性粒子における突起部分の硬さがより一層効果的に高くなり、電極間の接続抵抗を効果的に低くすることができる。また、上記基材粒子の表面と接触していない上記無機粒子は、上記基材粒子に化学結合していない。また、上記基材粒子の表面と接触している上記無機粒子は、上記基材粒子に化学結合していないことが好ましい。無機粒子が基材粒子に化学結合していないことによって、無機粒子の表面や基材粒子の表面に、無機粒子と基材粒子とを化学結合させるための官能基を導入しなくてもよい。このため、官能基を導入するための新たな物質を用意する必要がなく、更に官能基を導入する工程を実施しなくてもよいので、導電性粒子の生産効率を高めることができる。上記導電性粒子は、上記基材粒子に化学結合により吸着していない無機粒子を含むことが好ましい。上記無機粒子は、上記基材粒子に化学結合により吸着していないことが好ましい。
 本発明に係る導電性粒子は、上記導電層内に埋め込まれた複数の芯物質をさらに備えることが好ましい。但し、本発明に係る導電性粒子は、芯物質を必ずしも備えていなくてもよい。上記芯物質によって、導電層の外表面に突起を容易に形成でき、更に無機粒子を導電層の外表面側に近づけることが容易である。無機粒子が導電層の外表面側に近づくと、導電性粒子における突起部分の硬さが効果的に高くなり、電極間の接続抵抗を効果的に低くすることができる。
 上記導電層の外表面の1つの上記突起の内側に、複数の上記無機粒子が配置されていることが好ましく、5個以上の上記無機粒子が配置されていることが好ましい。さらに、上記導電層の外表面の上記突起の内側に、上記芯物質が配置されており、上記導電層の外表面の1つの上記突起と該突起の内側に配置された上記芯物質との間に、上記無機粒子が配置されていることが好ましく、複数の上記無機粒子が配置されていることがより好ましく、5個以上の上記無機粒子が配置されていることが好ましい。これらの場合には、上記導電性粒子における突起部分における硬さが効果的に高くなる。このため、電極間の圧着時に、突起の内側に配置された上記無機粒子により、導電層が電極により一層強く押し付けられるので、電極間の接続抵抗を効果的に低くすることができる。
 複数の上記無機粒子が、上記導電層の内表面側よりも外表面側に多く存在するように偏在していることが好ましい。この場合には、電極間の圧着時に、突起の内側であって導電層の外表面近傍に配置された上記無機粒子により導電層が電極に効果的に強く押し付けられるため、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができる。
 少なくとも一部の上記無機粒子の表面と上記基材粒子の表面との間に、上記導電層が配置されていることが好ましい。また、少なくとも一部の上記無機粒子の表面と上記基材粒子の表面との間に、上記導電層又は上記芯物質が配置されていることが好ましく、上記芯物質が配置されていることが好ましい。さらに、無機粒子の全個数の内の20%以上(好ましくは50%以上)の無機粒子の表面と上記基材粒子の表面との間に、上記導電層又は上記芯物質が配置されていることが好ましく、上記導電層が配置されていることが好ましい。無機粒子の全個数の内の20%以上(好ましくは50%以上)の無機粒子が、上記基材粒子と接触していないことが好ましく、上記基材粒子と距離を隔てていることが好ましい。これらの場合には、電極間の圧着時に、無機粒子に由来して導電層が電極により一層効果的に強く押し付けられるため、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができる。
 また、上記無機粒子は上記導電層よりも硬いことが好ましい。この場合には、電極間の圧着時に、無機粒子に由来して導電層が電極により一層効果的に強く押し付けられるため、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができる。
 上記基材粒子の表面と接触していない無機粒子と上記基材粒子との間の距離Xは、好ましくは5nm以上、より好ましくは5nmを超え、更に好ましくは10nm以上、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.3μm以下である。なお、上記基材粒子の表面と接触していない無機粒子が1つのみ存在する場合には、上記距離Xは、1つの無機粒子と上記基材粒子との間の最短距離を示す。上記基材粒子の表面と接触していない無機粒子が複数存在する場合には、上記距離Xは、1つの無機粒子と上記基材粒子との間の最短距離をそれぞれ測定し、該最短距離の平均値を算出することにより求められる。上記基材粒子の表面と接触していない無機粒子が10個以上存在する場合には、上記距離Xは、全ての無機粒子と上記基材粒子との間の最短距離を測定して、全ての最短距離の平均値を算出することにより求めることが好ましいが、10個の無機粒子と上記基材粒子との間の最短距離を10箇所それぞれ測定し、10箇所の最短距離の平均値を算出することにより求めてもよい。上記距離Xは、導電層の厚みの9/10以下であってもよく、4/5以下であってもよく、1/2以下であってもよく、1/3以下であってもよい。
 電極及び導電性粒子の表面の酸化被膜をより一層効果的に排除し、電極間の導通信頼性をより一層高める観点からは、上記無機粒子の全個数100%中、上記無機粒子と上記基材粒子との間の最短距離が5nm以上である無機粒子の個数の割合は、好ましくは50%以上、より好ましくは80%を超え、100%以下である。上記無機粒子の全てにおいて、上記無機粒子と上記基材粒子との間の最短距離が5nm以上であってもよい。上記無機粒子の全個数100%中、上記無機粒子と上記基材粒子との間の最短距離が10nm以上である無機粒子の個数の割合は、好ましくは50%以上、より好ましくは80%を超え、100%以下である。上記無機粒子の全てにおいて、上記無機粒子と上記基材粒子との間の最短距離が10nm以上であってもよい。
 上記無機粒子と上記基材粒子との間の最短距離は、導電性粒子の複数箇所の断面を撮影して画像を得て、得られた画像から立体画像を作成し、得られた立体画像を用いることで、正確に測定することができる。上記断面の撮影は、集光イオンビーム-走査電子顕微鏡(FIBSEM)等を用いて行うことができる。例えば、集束イオンビームを用いて、導電性粒子の薄膜切片を作製し、走査型電子顕微鏡にて断面を観察する。その操作を数百回繰り返し、画像解析することで粒子の立体画像が得られる。
 上記測定方法の詳細については、得られた導電性粒子を切断し、断面観察することにより、基材粒子の表面と複数の無機粒子との間の距離を測定することができる。基材粒子の表面と芯物質の表面との間の距離は、導電性粒子の複数箇所の断面を撮影して画像を得て、得られた画像から立体画像を作成し、得られた立体画像を用いることで、測定可能である。上記断面の撮影は、日本FEI社製の集光イオンビーム-走査電子顕微鏡(FIBSEM)装置名Helious NanoLab.650等を用いて行われる。集束イオンビームを用いて、導電性粒子の薄膜切片を作製し、走査型電子顕微鏡にて断面を観察する。その操作を200回繰り返し、画像解析することで粒子の立体画像が得られる。立体画像から、基材粒子の表面と無機粒子の表面との間の距離を求め、無機粒子の全個数100重量%中、基材粒子の表面と無機粒子の表面との間の距離が特定の値を満足する無機粒子の個数の割合(%)を求めることができる。
 以下、導電性粒子、導電材料及び接続構造体の詳細を説明する。
 (導電性粒子)
 図1は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。図2は、本発明の第2の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。図3は、本発明の第3の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。
 先ず、図3に示す導電性粒子1について説明する。図3に示す導電性粒子1は、基材粒子2と、導電層3と、複数の芯物質4と、複数の無機粒子5と、絶縁物質6とを備える。導電層3は、基材粒子2の表面上に配置されている。導電層3は、外表面に複数の突起3aを有する。複数の芯物質4は、基材粒子2の表面上に配置されており、導電層3内に埋め込まれている。芯物質4は、突起3aの内側に配置されている。複数の無機粒子5は、基材粒子2の表面上に配置されており、導電層3内に埋め込まれている。絶縁物質6は、導電層3の表面上に配置されている。
 絶縁物質6は絶縁粒子である。絶縁物質6は、絶縁性を有する材料により形成されている。導電性粒子は絶縁物質を、必ずしも備えていなくてもよい。また、導電性粒子は、絶縁物質として、絶縁粒子にかえて導電層の外表面を被覆している絶縁層を備えていてもよい。
 導電性粒子1では、導電層3の外表面の1つの突起3aの内側に、複数の無機粒子5が配置されている。導電層3の外表面の1つの突起3aと該突起3aの内側に配置された芯物質4との間に、複数の無機粒子5が配置されている。また、少なくとも一部の無機粒子5の表面と基材粒子2の表面との間に、導電層3又は芯物質4が配置されている。少なくとも一部の無機粒子5は、基材粒子2と接触しておらず、基材粒子2と距離を隔てている。さらに、複数の無機粒子5は、芯物質4と接触している。複数の無機粒子5は、芯物質4に付着している。複数の無機粒子5は、基材粒子2に化学結合しておらず、化学結合により吸着していない。基材粒子2と接触していない無機粒子5は、基材粒子2に化学結合していない。無機粒子5は、導電層3よりも硬い。無機粒子5のモース硬度は、導電層3のモース硬度よりも高い。
 導電性粒子1では、少なくとも一部の無機粒子5が、基材粒子2と接触している。導電性粒子1は、基材粒子2と接触している無機粒子5を含む。基材粒子2と接触している無機粒子5は、基材粒子2に化学結合していない。導電性粒子1は、基材粒子2と接触していない無機粒子5も含む。また、導電性粒子1では、基材粒子2と芯物質4とが接触していない。基材粒子2と芯物質4とは接触していてもよい。
 図2に示す導電性粒子11は、基材粒子2と、導電層12と、複数の芯物質13と、複数の無機粒子14と、絶縁粒子6とを備える。導電層12は、基材粒子2の表面上に配置されている。導電層12は、外表面に複数の突起12aを有する。複数の芯物質13は、導電層12内に埋め込まれている。芯物質13は、突起12aの内側に配置されている。複数の無機粒子14は、導電層12内に埋め込まれている。絶縁粒子6は、導電層12の表面上に配置されている。
 導電性粒子11では、芯物質13と無機粒子14とは接触していない。このように、芯物質13と無機粒子14とは接触していなくてもよい。
 導電性粒子11では、導電層12の外表面の1つの突起12aの内側に、複数の無機粒子14が配置されている。無機粒子14は、基材粒子2に接触していない。また、導電性粒子11では、複数の無機粒子14が、導電層12の内表面側よりも外表面側に多く存在するように偏在している。この結果、無機粒子14により導電性粒子11における突起12a部分の硬さが効果的に高くなる。従って、導電性粒子11の使用により、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。
 導電性粒子11では、複数の無機粒子14は、導電層12の内表面側の厚み1/2の領域よりも、導電層12の外表面の厚み1/2の領域に多く存在する。なお、後述する導電性粒子21でも、複数の無機粒子23は、導電層22の内表面側の厚み1/2の領域よりも、導電層22の外表面の厚み1/2の領域に多く存在する。例えば、複数の無機粒子14,23の全個数100%中、無機粒子14,23は、導電層12,22の外表面側の厚み1/2の領域に50%を超えて存在し、好ましくは60%以上存在し、より好ましくは70%以上存在する。なお、複数の無機粒子14,23が、導電層12,22の内表面側の厚み1/2の領域に存在するか、又は導電層12,22の外表面側の厚み1/2の領域に存在するかは、無機粒子14,23の中心点を基準として判断される。
 また、導電性粒子11では、多くの無機粒子14は芯物質13に接触しておらず、付着していない。このように、無機粒子は芯物質に必ずしも接触していなくてもよい。
 図1に示す導電性粒子21は、基材粒子2と、導電層22と、複数の無機粒子23と、絶縁粒子6とを備える。導電層22は、基材粒子2の表面上に配置されている。導電層22は、外表面に複数の突起22aを有する。複数の無機粒子23は、導電層22内に埋め込まれている。絶縁粒子6は、導電層22の表面上に配置されている。導電性粒子21は芯物質を備えていない。このように、導電性粒子は芯物質を必ずしも備えていなくてもよい。
 導電性粒子21では、導電層22の外表面の1つの突起22aの内側に、複数の無機粒子23が配置されている。無機粒子23は、基材粒子2に接触していない。また、導電性粒子21では、導電性粒子11と同様に、複数の無機粒子23が、導電層22の内表面側よりも外表面側に多く存在するように偏在している。この結果、無機粒子23により導電性粒子21における突起部分の硬さが効果的に高くなる。従って、導電性粒子21の使用により、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。
 導電性粒子1,11,21のうち、導電性粒子21が好ましい。導電性粒子21の作製は比較的容易である。
 [基材粒子]
 上記基材粒子としては、樹脂粒子、金属を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。上記基材粒子は、金属粒子を除く基材粒子であることが好ましく、樹脂粒子、金属を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることがより好ましい。
 上記基材粒子は、樹脂により形成された樹脂粒子であることが好ましい。上記導電性粒子を用いて電極間を接続する際には、上記導電性粒子を電極間に配置した後、圧着することにより上記導電性粒子を圧縮させる。基材粒子が樹脂粒子であると、上記圧着の際に上記導電性粒子が変形しやすく、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなる。このため、電極間の導通信頼性が高くなる。
 上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、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、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂;ポリメチルメタクリレート及びポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂;ポリアルキレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、及び、エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を1種もしくは2種以上重合させて得られる重合体等が挙げられる。導電材料に適した任意の圧縮時の物性を有する樹脂粒子を設計及び合成することができ、かつ基材粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子を形成するための樹脂は、エチレン性不飽和基を複数有する重合性単量体を1種又は2種以上重合させた重合体であることが好ましい。
 上記樹脂粒子を、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させて得る場合、上記エチレン性不飽和基を有する単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。
 上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の酸素原子含有(メタ)アクリレート類;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル含有単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類;酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の酸ビニルエステル類;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素;トリフルオロメチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等のハロゲン含有単量体等が挙げられる。
 上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレンジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。
 上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記樹脂粒子を得ることができる。この方法としては、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で懸濁重合する方法、並びに非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。
 上記基材粒子が金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子である場合に、上記基材粒子を形成するための無機物としては、シリカ及びカーボンブラック等が挙げられる。上記シリカにより形成された粒子としては特に限定されないが、例えば、加水分解性のアルコキシシル基を2つ以上持つケイ素化合物を加水分解して架橋重合体粒子を形成した後に、必要に応じて焼成を行うことにより得られる粒子が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子としては、例えば、架橋したアルコキシシリルポリマーとアクリル樹脂とにより形成された有機無機ハイブリッド粒子等が挙げられる。
 上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子を形成するための金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。但し、上記基材粒子は金属粒子ではないことが好ましい。
 上記基材粒子の粒子径は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.5μm以上、より一層好ましくは1μm以上、更に好ましくは1.5μm以上、特に好ましくは2μm以上、好ましくは1000μm以下、より好ましくは500μm以下、より一層好ましくは300μm以下、更に好ましくは50μm以下、更に一層好ましくは30μm以下、特に好ましくは5μm以下、最も好ましくは3μm以下である。基材粒子の粒子径が上記下限以上であると、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなるため、電極間の導通信頼性がより一層高くなり、導電性粒子を介して接続された電極間の接続抵抗がより一層低くなる。さらに、基材粒子の表面に導電層を無電解めっきにより形成する際に凝集し難くなり、凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。粒子径が上記上限以下であると、導電性粒子が充分に圧縮されやすく、電極間の接続抵抗がより一層低くなり、更に電極間の間隔が小さくなる。上記基材粒子の粒子径は、基材粒子が真球状である場合には、直径を示し、基材粒子が真球状ではない場合には、最大径を示す。
 上記基材粒子の粒子径は、0.1μm以上、5μm以下であることが特に好ましい。上記基材粒子の粒子径が0.1~5μmの範囲内であると、電極間の間隔が小さくなり、かつ導電層の厚みを厚くしても、小さい導電性粒子が得られる。電極間の間隔をより一層小さくしたり、導電層の厚みを厚くしても、より一層小さい導電性粒子を得たりする観点からは、上記基材粒子の粒子径は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは2μm以上、好ましくは3μm以下である。
 [導電層]
 上記導電層を形成するための金属は特に限定されない。さらに、導電性粒子が、全体が導電層である金属粒子である場合、該金属粒子を形成するための金属は特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、銅、パラジウム、白金、亜鉛、鉄、錫、鉛、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、タリウム、ゲルマニウム、カドミウム、ケイ素、タングステン、モリブデン及びこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属としては、錫ドープ酸化インジウム(ITO)及びはんだ等が挙げられる。なかでも、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができるので、錫を含む合金、ニッケル、パラジウム、銅又は金が好ましく、ニッケル又はパラジウムがより好ましい。上記導電層を構成する金属はニッケルを含むことが好ましい。上記導電層は、ニッケル、タングステン、モリブデン、パラジウム、リン及びボロンからなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、ニッケルと、リン又はボロンとを含むことがより好ましい。上記導電層を構成する材料は、リン及びボロンなどを含む合金であってもよい。上記導電層では、ニッケルとタングステン又はモリブデンとが合金化していてもよい。
 上記導電層がリン又はボロンを含む場合に、上記導電層100重量%中、リンとボロンとの合計の含有量は好ましくは4重量%以下である。リンとボロンとの合計の含有量が上記上限以下であると、ニッケルなどの金属の含有量が相対的に多くなるので、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。上記導電層100重量%中、リンとボロンとの合計の含有量は好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.5重量%以上である。
 上記導電層は、1つの層により形成されていてもよく、複数の層により形成されていてもよい。すなわち、導電層は、単層であってもよく、2層以上の積層構造を有していてもよい。導電層が複数の層により形成されている場合には、最外層は、金層、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は錫と銀とを含む合金層であることが好ましく、金層又はパラジウム層であることがより好ましく、金層であることが特に好ましい。最外層がこれらの好ましい導電層である場合には、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、最外層が金層である場合には、耐腐食性がより一層高くなる。
 上記基材粒子の表面上に導電層を形成する方法は特に限定されない。導電層を形成する方法としては、例えば、無電解めっきによる方法、電気めっきによる方法、物理的蒸着による方法、並びに金属粉末もしくは金属粉末とバインダーとを含むペーストを基材粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。なかでも、導電層の形成が簡便であるので、無電解めっきによる方法が好ましい。上記物理的蒸着による方法としては、真空蒸着、イオンプレーティング及びイオンスパッタリング等の方法が挙げられる。
 上記導電性粒子の平均粒子径は、好ましくは0.11μm以上、より好ましくは0.5μm以上、更に好ましくは0.51μm以上、特に好ましくは1μm以上、好ましくは100μm以下、より好ましくは20μm以下、更に好ましくは5.6μm以下、特に好ましくは3.6μm以下である。導電性粒子の平均粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、導電性粒子と電極との接触面積が充分に大きくなり、かつ導電層を形成する際に凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。また、導電性粒子を介して接続された電極間の間隔が大きくなりすぎず、かつ導電層が基材粒子の表面から剥離し難くなる。
 上記導電性粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。導電性粒子の平均粒子径は、任意の導電性粒子50個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。
 上記導電層の厚みは好ましくは0.005μm以上、より好ましくは0.01μm以上、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.3μm以下である。導電層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、充分な導電性が得られ、かつ導電性粒子が硬くなりすぎずに、電極間の接続の際に導電性粒子が充分に変形する。
 上記導電層が複数の層により形成されている場合に、最外層の導電層の厚みは、特に最外層が金層である場合の金層の厚みは、好ましくは0.001μm以上、より好ましくは0.01μm以上、好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.1μm以下である。上記最外層の導電層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、最外層の導電層による被覆を均一にでき、耐腐食性を充分に高めることができ、かつ電極間の接続抵抗を充分に低くすることができる。
 上記導電層の厚みは、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、導電性粒子の断面を観察することにより測定できる。
 上記導電性粒子1個当たりの上記導電層の外表面の突起は、好ましくは3個以上、より好ましくは5個以上である。上記突起の数の上限は特に限定されない。突起の数の上限は導電性粒子の平均粒子径等を考慮して適宜選択できる。
 複数の上記突起の平均高さは、好ましくは0.001μm以上、より好ましくは0.05μm以上、好ましくは0.9μm以下、より好ましくは0.2μm以下である。上記突起の平均高さが上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗を効果的に低くすることができる。
 [芯物質]
 上記芯物質が上記導電層中に埋め込まれていることによって、上記導電層が外表面に複数の突起を有するようにすることが容易である。
 上記突起を形成する方法としては、基材粒子の表面に芯物質を付着させた後、無電解めっきにより導電層を形成する方法、並びに基材粒子の表面に無電解めっきにより導電層を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電層を形成する方法等が挙げられる。
 上記基材粒子の表面上に芯物質を配置する方法としては、例えば、基材粒子の分散液中に、芯物質となる導電性物質を添加し、基材粒子又は金属粒子の表面に芯物質を、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、並びに基材粒子又は金属粒子を入れた容器に、芯物質を添加し、容器の回転等による機械的な作用により基材粒子又は金属粒子の表面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やすいため、分散液中の基材粒子又は金属粒子の表面に芯物質を集積させ、付着させる方法が好ましい。
 上記芯物質を構成する物質としては、導電性物質及び非導電性物質が挙げられる。上記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及び導電性ポリマー等が挙げられる。上記導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン等が挙げられる。上記非導電性物質としては、シリカ、アルミナ及びジルコニア等が挙げられる。なかでも、導電性を高めることができ、更に接続抵抗を効果的に低くすることができるので、金属が好ましい。上記芯物質は金属粒子であることが好ましい。
 上記金属としては、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、ゲルマニウム及びカドミウム等の金属、並びに錫-鉛合金、錫-銅合金、錫-銀合金、錫-鉛-銀合金及び炭化タングステン等の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、銀又は金が好ましい。上記芯物質を構成する金属は、上記導電層を構成する金属と同じであってもよく、異なっていてもよい。上記芯物質を構成する金属は、上記導電層を構成する金属を含むことが好ましい。上記芯物質を構成する金属は、ニッケルを含むことが好ましい。上記芯物質を構成する金属は、ニッケルを含むことが好ましい。
 上記芯物質の形状は特に限定されない。芯物質の形状は塊状であることが好ましい。芯物質としては、例えば、粒子状の塊、複数の微小粒子が凝集した凝集塊、及び不定形の塊等が挙げられる。上記芯物質は粒子状であり、上記芯物質は芯粒子であることが好ましい。
 上記芯物質の平均径(平均粒子径)は、好ましくは0.001μm以上、より好ましくは0.05μm以上、好ましくは0.9μm以下、より好ましくは0.2μm以下である。上記芯物質の平均径が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗を効果的に低くすることができる。
 上記芯物質の「平均径(平均粒子径)」は、数平均径(数平均粒子径)を示す。芯物質の平均径は、任意の芯物質50個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。
 [無機粒子]
 上記導電層内に埋め込まれている上記無機粒子は、上記導電層よりも硬いことが好ましい。この場合には、無機粒子に由来して導電性粒子における突起部分の硬さがより一層硬くなり、導電性粒子により接続された電極間の接続抵抗を低くすることができる。
 上記無機粒子としては、シリカ(二酸化珪素、モース硬度6~7)、ジルコニア(モース硬度8~9)、アルミナ(モース硬度9)、炭化タングステン(モース硬度9)及びダイヤモンド(モース硬度10)等が挙げられる。上記無機粒子は、シリカ、ジルコニア、アルミナ、炭化タングステン又はダイヤモンドであることが好ましく、シリカ、ジルコニア、アルミナ又はダイヤモンドであることも好ましい。上記無機粒子のモース硬度は好ましくは5以上、より好ましくは6以上である。上記無機粒子のモース硬度は上記導電層のモース硬度よりも大きいことが好ましい。上記無機粒子のモース硬度と上記導電層のモース硬度との差の絶対値は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.5以上、特に好ましくは1以上である。また、導電層が複数の層により形成されていている場合には、複数の層を構成する全ての金属よりも無機粒子が硬いほうが、接続抵抗の低減効果がより一層効果的に発揮される。
 複数の上記無機粒子は、上記芯物質と接触していてもよい。上記無機粒子は、上記芯物質の表面に付着していてもよい。上記無機粒子が表面に付着している上記芯物質を用いて、上記基材粒子の表面上に上記芯物質及び上記無機粒子を配置してもよい。
 上記無機粒子の平均粒子径は、好ましくは0.0001μm以上、より好ましくは0.005μm以上、好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.1μm以下である。上記無機粒子の平均粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗を効果的に低くすることができる。
 上記無機粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。無機粒子の平均粒子径は、任意の無機粒子50個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。
 図3に示す導電性粒子1では、複数の無機粒子5が、芯物質4と接触している。また、無機粒子5は導電層3の外表面の突起3aの内側に選択的に配置されている。複数の上記無機粒子は、上記導電層の突起がない外表面部分の内側よりも、上記導電層の外表面の突起の内側に多く存在するように偏在していることが好ましい。このように突起の内側に無機粒子を選択的に配置する方法としては、無機粒子を芯物質に付着させる方法が挙げられ、具体的には、芯物質の表面に無機粒子を付着させた後、無機粒子が付着した芯物質を基材粒子の表面上に配置し、次に、基材粒子と無機粒子が付着した芯物質とを導電層により被覆する方法等が挙げられる。これ以外の方法を用いてもよい。
 図2,1に示す導電性粒子11,22のように、複数の上記無機粒子14,23は、上記導電層12,22の内表面側よりも外表面側に多く存在するように偏在していることが好ましい。このように無機粒子を偏在させる方法としては、導電層を複数の層により形成し、内側の導電層よりも外側の導電層に無機粒子を多く含ませる方法、並びに導電層を無電解めっきにより形成する際に、無電解めっきの初期段階よりも後の段階で、無電解めっき浴に無機粒子を多く含ませる方法等が挙げられる。これら以外の方法を用いてもよい。
 上記導電性粒子における突起部分における硬さを効果的に高くし、電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記芯物質の表面上に上記無機粒子が付着しており、上記芯物質と上記無機粒子とで複合体を形成していることが好ましい。上記芯物質の表面上に無機粒子が付着した複合体を用意して、導電層の形成時に、導電層内に該複合体を埋め込むことで、上記複合体を備える導電性粒子を得ることができる。上記複合体を用いることで、複数の無機粒子の内の少なくとも一部の無機粒子が基材粒子の表面と接触しないように、導電層内に芯物質と無機粒子とを埋め込むことが容易である。
 上記芯物質に対して、上記無機粒子は、化学結合により付着していてもよく、機械的又は物理的に付着していてもよい。
 上記複合体の平均径(平均粒子径)は、好ましくは0.0012μm以上、より好ましくは0.0502μm以上、好ましくは1.9μm以下、より好ましくは1.2μm以下である。上記複合体の平均径が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗を効果的に低くすることができる。
 上記複合体の「平均径(平均粒子径)」は、数平均径(数平均粒子径)を示す。上記複合体の平均径は、任意の芯物質50個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。
 [絶縁物質]
 本発明に係る導電性粒子は、上記導電層の表面上に配置された絶縁物質を備えることが好ましい。この場合には、導電性粒子を電極間の接続に用いると、隣接する電極間の短絡を防止できる。具体的には、複数の導電性粒子が接触したときに、複数の電極間に絶縁物質が存在するので、上下の電極間ではなく横方向に隣り合う電極間の短絡を防止できる。なお、電極間の接続の際に、2つの電極で導電性粒子を加圧することにより、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁物質を容易に排除できる。導電性粒子が導電層の外表面に複数の突起を有するので、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁物質を容易に排除できる。
 電極間の圧着時に上記絶縁物質をより一層容易に排除できることから、上記絶縁物質は、絶縁粒子であることが好ましい。
 上記絶縁物質の材料である絶縁性樹脂の具体例としては、ポリオレフィン類、(メタ)アクリレート重合体、(メタ)アクリレート共重合体、ブロックポリマー、熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂の架橋物、熱硬化性樹脂及び水溶性樹脂等が挙げられる。
 上記ポリオレフィン類としては、ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体及びエチレン-アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。上記(メタ)アクリレート重合体としては、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチル(メタ)アクリレート及びポリブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記ブロックポリマーとしては、ポリスチレン、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、SB型スチレン-ブタジエンブロック共重合体、及びSBS型スチレン-ブタジエンブロック共重合体、並びにこれらの水素添加物等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、ビニル重合体及びビニル共重合体等が挙げられる。上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂等が挙げられる。上記水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド及びメチルセルロース等が挙げられる。なかでも、水溶性樹脂が好ましく、ポリビニルアルコールがより好ましい。
 上記導電層の表面上に絶縁物質を配置する方法としては、化学的方法、及び物理的もしくは機械的方法等が挙げられる。上記化学的方法としては、例えば、界面重合法、粒子存在下での懸濁重合法及び乳化重合法等が挙げられる。上記物理的もしくは機械的方法としては、スプレードライ、ハイブリダイゼーション、静電付着法、噴霧法、ディッピング及び真空蒸着による方法等が挙げられる。なかでも、絶縁物質が脱離し難いことから、上記導電層の表面に、化学結合を介して上記絶縁物質を配置する方法が好ましい。
 上記絶縁物質の平均径(絶縁粒子の平均粒子径)は、導電性粒子の粒子径及び導電性粒子の用途等によって適宜選択できる。上記絶縁物質の平均径(絶縁粒子の平均粒子径)は好ましくは0.005μm以上、より好ましくは0.01μm以上、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.5μm以下である。絶縁物質の平均径(平均粒子径)が上記下限以上であると、導電性粒子がバインダー樹脂中に分散されたときに、複数の導電性粒子における導電層同士が接触し難くなる。絶縁物質の平均径(平均粒子径)が上記上限以下であると、電極間の接続の際に、電極と導電性粒子との間の絶縁物質を排除するために、圧力を高くしすぎる必要がなくなり、高温に加熱する必要もなくなる。
 上記絶縁物質の「平均径(平均粒子径)」は、数平均径(数平均粒子径)を示す。絶縁物質の平均径は、粒度分布測定装置等を用いて求められる。
 (導電材料)
 本発明に係る導電材料は、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。上記導電性粒子は、バインダー樹脂中に分散され、導電材料として用いられることが好ましい。上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。
 上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂として、公知の絶縁性の樹脂が用いられる。
 上記導電材料は、上記導電性粒子及び上記バインダー樹脂の他に、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤及び難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
 上記バインダー樹脂中に上記導電性粒子を分散させる方法は、従来公知の分散方法を用いることができ特に限定されない。上記バインダー樹脂中に上記導電性粒子を分散させる方法としては、例えば、上記バインダー樹脂中に上記導電性粒子を添加した後、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、上記導電性粒子を水又は有機溶剤中にホモジナイザー等を用いて均一に分散させた後、上記バインダー樹脂中に添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、並びに上記バインダー樹脂を水又は有機溶剤等で希釈した後、上記導電性粒子を添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法等が挙げられる。
 本発明に係る導電材料は、導電ペースト及び導電フィルム等として使用され得る。本発明に係る導電材料が、導電フィルムである場合には、導電性粒子を含む導電フィルムに、導電性粒子を含まないフィルムが積層されていてもよい。上記導電ペーストは、異方性導電ペーストであることが好ましい。上記導電フィルムは、異方性導電フィルムであることが好ましい。
 上記導電材料100重量%中、上記バインダー樹脂の含有量は好ましくは10重量%以上、より好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、好ましくは99.99重量%以下、より好ましくは99.9重量%以下である。上記バインダー樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間に導電性粒子が効率的に配置され、導電材料により接続された接続対象部材の接続信頼性がより一層高くなる。
 上記導電材料100重量%中、上記導電性粒子の含有量は好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、好ましくは40重量%以下、より好ましくは20重量%以下、更に好ましくは10重量%以下である。上記導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。
 (接続構造体)
 本発明の導電性粒子を用いて、又は該導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を用いて、接続対象部材を接続することにより、接続構造体を得ることができる。
 上記接続構造体は、第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材と、第1,第2の接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、該接続部が本発明の導電性粒子により形成されているか、又は該導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料(異方性導電材料など)により形成されている接続構造体であることが好ましい。導電性粒子が用いられた場合には、接続部自体が導電性粒子である。すなわち、第1,第2の接続対象部材が導電性粒子により接続される。
 図4に、本発明の一実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に正面断面図で示す。
 図4に示す接続構造体51は、第1の接続対象部材52と、第2の接続対象部材53と、第1,第2の接続対象部材52,53を接続している接続部54とを備える。接続部54は、導電性粒子1を含む導電材料を硬化させることにより形成されている。なお、図4では、導電性粒子1は、図示の便宜上、略図的に示されている。導電性粒子1にかえて、導電性粒子11,21などを用いてもよい。
 第1の接続対象部材52は上面52a(表面)に、複数の電極52bを有する。第2の接続対象部材53は下面53a(表面)に、複数の電極53bを有する。電極52bと電極53bとが、1つ又は複数の導電性粒子1により電気的に接続されている。従って、第1,第2の接続対象部材52,53が導電性粒子1により電気的に接続されている。
 上記接続構造体の製造方法は特に限定されない。接続構造体の製造方法の一例としては、第1の接続対象部材と第2の接続対象部材との間に上記導電材料を配置し、積層体を得た後、該積層体を加熱及び加圧する方法等が挙げられる。
 上記加圧の圧力は9.8×10~4.9×10Pa程度である。上記加熱の温度は、120~220℃程度である。
 上記接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板及びガラス基板等の回路基板である電子部品等が挙げられる。上記接続対象部材は電子部品であることが好ましい。上記導電性粒子は、電子部品における電極の電気的な接続に用いられることが好ましい。
 上記接続対象部材に設けられている電極としては、金電極、ニッケル電極、錫電極、アルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。上記接続対象部材がフレキシブルプリント基板である場合には、上記電極は金電極、ニッケル電極、錫電極又は銅電極であることが好ましい。上記接続対象部材がガラス基板である場合には、上記電極はアルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極又はタングステン電極であることが好ましい。なお、上記電極がアルミニウム電極である場合には、アルミニウムのみで形成された電極であってもよく、金属酸化物層の表面にアルミニウム層が積層された電極であってもよい。上記金属酸化物層の材料としては、3価の金属元素がドープされた酸化インジウム及び3価の金属元素がドープされた酸化亜鉛等が挙げられる。上記3価の金属元素としては、Sn、Al及びGa等が挙げられる。また、上記電極は、ITO電極、IZO電極、AZO電極、GZO電極又はZnO電極であることが好ましい。これらの電極表面は比較的硬い。本発明に係る導電性粒子では、突起部分の硬さが比較的硬いので、導電層と比較的硬い電極とを効果的に接触させることができ、電極間の接続抵抗を効果的に低くすることができる。
 以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
 (実施例1)
 (1)パラジウム付着工程
 粒子径が3.0μmであるジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子(積水化学工業社製「ミクロパールSP-203」)を用意した。
 パラジウム触媒液を5重量%含むアルカリ溶液100重量部に、上記樹脂粒子10重量部を、超音波分散器を用いて分散させた後、溶液をろ過することにより、樹脂粒子を取り出した。次いで、樹脂粒子をジメチルアミンボラン1重量%溶液100重量部に添加し、樹脂粒子の表面を活性化させた。表面が活性化された樹脂粒子を十分に水洗した後、蒸留水500重量部に加え、分散させることにより、パラジウムが付着された樹脂粒子を得た。
 (2)無電解ニッケルめっき工程
 パラジウムが付着された樹脂粒子にイオン交換水1000mLを加え、超音波処理機を用いて十分に分散させて懸濁液を得た。硫酸ニッケル0.23mol/L、次亜リン酸ナトリウム0.5mol/L、及びクエン酸ナトリウム0.5mol/Lを含むニッケルめっき液(pH6.5)を用意した。上記懸濁液を30℃で撹拌しながら、上記ニッケルめっき液(pH6.5)を徐々に滴下し、無電解ニッケルめっきを行い、厚み5nmの第1のニッケルめっき層を形成した。水素の発泡が停止するのを確認した後、アルミナスラリー(平均粒子径50nm)1gを添加して、10分間分散させた後、無機粒子が付着されたニッケルめっき粒子1を得た。
 無機粒子が付着されたニッケルめっき粒子1にイオン交換水1000mLを加え、超音波処理機を用いて十分に分散させて懸濁液を得た。硫酸ニッケル0.23mol/L、次亜リン酸ナトリウム0.5mol/L、及びクエン酸ナトリウム0.5mol/Lを含むニッケルめっき液(pH8.5)を用意した。上記懸濁液を30℃で撹拌しながら、上記ニッケルめっき液(pH8.5)を徐々に滴下し、無機粒子が付着されたニッケルめっき粒子1の無電解ニッケルめっきを行い、厚み95nmの第2のニッケルめっき層を形成した。水素の発泡が停止するのを確認した後、粒子をろ取し、水洗し、アルコール置換した後、真空乾燥して、ニッケルめっき層の表面に突起を有する導電性粒子を得た。
 なお、得られた導電性粒子では、無機粒子は導電層よりも硬く、無機粒子のモース硬度は導電層のモース硬度より大きかった。また、得られた導電性粒子では、複数の無機粒子の全個数の内の100%(20%以上)が、上記基材粒子である樹脂粒子の表面と接触しておらず、距離を隔てていた。
 (実施例2)
 アルミナスラリー(平均粒子径50nm)をジルコニアスラリー(平均粒子径60nm)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
 なお、得られた導電性粒子では、無機粒子は導電層よりも硬く、無機粒子のモース硬度は導電層のモース硬度より大きかった。また、得られた導電性粒子では、複数の無機粒子の全個数の内の100%(20%以上)が、上記基材粒子である樹脂粒子の表面と接触しておらず、距離を隔てていた。
 (実施例3)
 アルミナスラリー(平均粒子径50nm)をシリカスラリー(平均粒子径20nm)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
 なお、得られた導電性粒子では、無機粒子は導電層よりも硬く、無機粒子のモース硬度は導電層のモース硬度より大きかった。また、得られた導電性粒子では、複数の無機粒子の全個数の内の100%(20%以上)が、上記基材粒子である樹脂粒子の表面と接触しておらず、距離を隔てていた。
 (実施例4)
 (1)芯物質付着工程
 実施例1で得られたパラジウムが付着された樹脂粒子を用意した。このパラジウムが付着された樹脂粒子をイオン交換水300mL中で3分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、金属ニッケル粒子スラリー(平均粒子径250nm)1gを3分間かけて上記分散液に添加し、芯物質が付着された樹脂粒子を得た。
 (2)無電解ニッケルめっき工程
 芯物質が付着された樹脂粒子にイオン交換水1000mLを加え、超音波処理機を用いて十分に分散させて懸濁液を得た。硫酸ニッケル0.25mol/L、次亜リン酸ナトリウム0.25mol/L、及びクエン酸ナトリウム0.5mol/Lを含むニッケルめっき液(pH8.0)を用意した。上記懸濁液を30℃で撹拌しながら、上記ニッケルめっき液(pH8.0)を徐々に滴下し、上記芯物質が付着された樹脂粒子の無電解ニッケルめっきを行い、厚み5nmの第1のニッケルめっき層を形成した。水素の発泡が停止するのを確認した後、アルミナスラリー(平均粒子径50nm)1gを添加して、10分間分散させた後、無機粒子が付着されたニッケルめっき粒子1を得た。
 無機粒子が付着されたニッケルめっき粒子1にイオン交換水1000mLを加え、超音波処理機を用いて十分に分散させて懸濁液を得た。硫酸ニッケル0.25mol/L、次亜リン酸ナトリウム0.25mol/L、及びクエン酸ナトリウム0.5mol/Lを含むニッケルめっき液(pH8.0)を用意した。上記懸濁液を30℃で撹拌しながら、上記ニッケルめっき液(pH8.0)を徐々に滴下し、無機粒子が付着されたニッケルめっき粒子1の無電解ニッケルめっきを行い、厚み95nmの第2のニッケルめっき層を形成した。水素の発泡が停止するのを確認した後、粒子をろ取し、水洗し、アルコール置換した後、真空乾燥して、ニッケルめっき層の外表面に突起を有する導電性粒子を得た。
 なお、得られた導電性粒子では、無機粒子は導電層よりも硬く、無機粒子のモース硬度は導電層のモース硬度より大きかった。また、得られた導電性粒子では、複数の無機粒子の全個数の内の100%(20%以上)が、上記基材粒子である樹脂粒子の表面と接触しておらず、距離を隔てていた。
 (比較例1)
 (1)パラジウム付着工程
 粒子径が3.0μmであるジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子(積水化学工業社製「ミクロパールSP-203」)を用意した。
 パラジウム触媒液を5重量%含むアルカリ溶液100重量部に、上記樹脂粒子10重量部を、超音波分散器を用いて分散させた後、溶液をろ過することにより、樹脂粒子を取り出した。次いで、樹脂粒子をジメチルアミンボラン1重量%溶液100重量部に添加し、樹脂粒子の表面を活性化させた。表面が活性化された樹脂粒子を十分に水洗した後、蒸留水500重量部に加え、分散させることにより、パラジウムが付着された樹脂粒子を得た。
 (2)無機粒子の付着工程
 パラジウムが付着された樹脂粒子をイオン交換水300mL中で3分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、アルミナスラリー(平均粒子径50nm)1gを3分間かけて上記分散液に添加し、無機粒子が付着された樹脂粒子を得た。得られた無機粒子が付着された樹脂粒子では、無機粒子の全てが樹脂粒子に接触していた。
 (3)無電解ニッケルめっき工程
 硫酸ニッケル0.25mol/L、次亜リン酸ナトリウム0.25mol/L、及びクエン酸ナトリウム0.5mol/Lを含むニッケルめっき液(pH8.0)を用意した。上記無機粒子が付着された粒子スラリー液を60℃で撹拌しながら、上記ニッケルめっき液(pH8.0)を徐々に滴下し、無電解ニッケルめっきを行い、厚み100nmのニッケルめっき層を形成した。水素の発泡が停止するのを確認した後、粒子をろ取し、水洗し、アルコール置換した後に真空乾燥し、ニッケルめっき層の表面に突起を有する導電性粒子を得た。
 (実施例5)
 (1)パラジウム付着工程
 粒子径が3.0μmであるジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子(積水化学工業社製「ミクロパールSP-203」)を用意した。
 パラジウム触媒液を5重量%含むアルカリ溶液100重量部に、上記樹脂粒子10重量部を、超音波分散器を用いて分散させた後、溶液をろ過することにより、樹脂粒子を取り出した。次いで、樹脂粒子をジメチルアミンボラン1重量%溶液100重量部に添加し、樹脂粒子の表面を活性化させた。表面が活性化された樹脂粒子を十分に水洗した後、蒸留水500重量部に加え、分散させることにより、パラジウムが付着された樹脂粒子を含む分散液を得た。
 (2)芯物質付着工程
 金属ニッケル粒子スラリー(平均粒子径250nm)1gを3分間かけて水分散液に添加し、さらにアルミナスラリー(平均粒子径50nm)1gを添加して、10分間分散させてアルミナが付着された金属ニッケル粒子1を得た。次に、金属ニッケル粒子1を、パラジウムが付着された樹脂粒子を含む分散液に添加し、芯物質が付着された粒子を含むスラリーを得た。
 (3)無電解ニッケルめっき工程
 硫酸ニッケル0.25mol/L、次亜リン酸ナトリウム0.25mol/L、及びクエン酸ナトリウム0.5mol/Lを含むニッケルめっき液(pH8.0)を用意した。上記芯物質が付着された粒子を含むスラリーを60℃で撹拌しながら、上記ニッケルめっき液(pH8.0)を上記スラリー中に徐々に滴下し、無電解ニッケルめっきを行った。水素の発泡が停止するのを確認した後、粒子をろ取し、水洗し、アルコール置換した後に真空乾燥し、厚み100nmのニッケルめっき層の外表面に突起を有する導電性粒子を得た。
 なお、得られた導電性粒子では、無機粒子は導電層よりも硬く、無機粒子のモース硬度は導電層のモース硬度より大きかった。また、得られた導電性粒子では、複数の無機粒子の全個数の内の20%以上が、上記基材粒子である樹脂粒子の表面と接触しておらず、距離を隔てていた。
 (実施例6)
 アルミナスラリー(平均粒子径50nm)をジルコニアスラリー(平均粒子径60nm)に変更したこと以外は実施例5と同様にして、導電性粒子を得た。
 なお、得られた導電性粒子では、無機粒子は導電層よりも硬く、無機粒子のモース硬度は導電層のモース硬度より大きかった。また、得られた導電性粒子では、複数の無機粒子の全個数の内の20%以上が、上記基材粒子である樹脂粒子の表面と接触しておらず、距離を隔てていた。
 (実施例7)
 アルミナスラリー(平均粒子径50nm)をシリカスラリー(平均粒子径20nm)に変更したこと以外は実施例5と同様にして、導電性粒子を得た。
 なお、得られた導電性粒子では、無機粒子は導電層よりも硬く、無機粒子のモース硬度は導電層のモース硬度より大きかった。また、得られた導電性粒子では、複数の無機粒子の全個数の内の20%以上が、上記基材粒子である樹脂粒子の表面と接触しておらず、距離を隔てていた。
 (実施例8)
 (1)絶縁粒子の作製
 4ツ口セパラブルカバー、攪拌翼、三方コック、冷却管及び温度プローブが取り付けられた1000mLのセパラブルフラスコに、メタクリル酸メチル100mmolと、N,N,N-トリメチル-N-2-メタクリロイルオキシエチルアンモニウムクロライド1mmolと、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩1mmolとを含むモノマー組成物を固形分率が5重量%となるようにイオン交換水に秤取した後、200rpmで攪拌し、窒素雰囲気下70℃で24時間重合を行った。反応終了後、凍結乾燥して、表面にアンモニウム基を有し、平均粒子径220nm及びCV値10%の絶縁粒子を得た。
 絶縁粒子を超音波照射下でイオン交換水に分散させ、絶縁粒子の10重量%水分散液を得た。
 実施例1で得られた導電性粒子10gをイオン交換水500mLに分散させ、絶縁粒子の水分散液4gを添加し、室温で6時間攪拌した。3μmのメッシュフィルターでろ過した後、更にメタノールで洗浄し、乾燥し、絶縁粒子が付着した導電性粒子を得た。
 走査型電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、導電性粒子の表面に絶縁粒子による被覆層が1層のみ形成されていた。画像解析により導電性粒子の中心より2.5μmの面積に対する絶縁粒子の被覆面積(即ち絶縁粒子の粒子径の投影面積)を算出したところ、被覆率は30%であった。
 (実施例9~14)
 実施例1で得られた導電性粒子を下記の実施例で得られた導電性粒子に変更したこと以外は実施例8と同様にして、絶縁粒子が付着した導電性粒子を得た。
 実施例9:実施例2で得られた導電性粒子に変更
 実施例10:実施例3で得られた導電性粒子に変更
 実施例11:実施例4で得られた導電性粒子に変更
 実施例12:実施例5で得られた導電性粒子に変更
 実施例13:実施例6で得られた導電性粒子に変更
 実施例14:実施例7で得られた導電性粒子に変更
 (評価)
 (1)接続構造体の作製
 ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製「エピコート1009」)10重量部と、アクリルゴム(重量平均分子量約80万)40重量部と、メチルエチルケトン200重量部と、マイクロカプセル型硬化剤(旭化成ケミカルズ社製「HX3941HP」)50重量部と、シランカップリング剤(東レダウコーニングシリコーン社製「SH6040」)2重量部とを混合し、導電性粒子を含有量が3重量%となるように添加し、分散させ、樹脂組成物を得た。
 得られた樹脂組成物を、片面が離型処理された厚さ50μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムに塗布し、70℃の熱風で5分間乾燥し、異方性導電フィルムを作製した。得られた異方性導電フィルムの厚さは12μmであった。
 得られた異方性導電フィルムを5mm×5mmの大きさに切断した。切断された異方性導電フィルムを、一方に抵抗測定用の引き回し線を有するアルミニウム電極(高さ0.2μm、L/S=20μm/20μm)が設けられたガラス基板(幅3cm、長さ3cm)のアルミニウム電極側のほぼ中央に貼り付けた。次いで、同じアルミニウム電極が設けられた2層フレキシブルプリント基板(幅2cm、長さ1cm)を、電極同士が重なるように位置合わせをしてから貼り合わせた。このガラス基板と2層フレキシブルプリント基板との積層体を、10N、180℃、及び20秒間の圧着条件で熱圧着し、接続構造体を得た。なお、ポリイミドフィルムにアルミニウム電極が直接形成されている、2層フレキシブルプリント基板を用いた。
 (2)接続抵抗
 上記(1)接続構造体の作製で得られた接続構造体の対向する電極間の接続抵抗を4端子法により測定した。また、接続抵抗を下記の基準で判定した。
 〔接続抵抗の判定基準〕
 ○:接続抵抗が3.0Ω以下
 △:接続抵抗が3.0Ωを超え、5.0Ω以下
 ×:接続抵抗が5.0Ωを超える
 結果を下記に示す。
 [接続抵抗の判定結果]
 実施例1:○
 実施例2:○
 実施例3:○
 実施例4:○
 比較例1:×
 実施例5:○
 実施例6:○
 実施例7:○
 実施例8:○
 実施例9:○
 実施例10:○
 実施例11:○
 実施例12:○
 実施例13:○
 実施例14:○
 なお、全ての実施例で得られた導電性粒子において、導電層の外表面の1つの突起の内側に、5個以上で複数の無機粒子が配置されていた。さらに、実施例5~7,12~14では、導電層の外表面の1つの突起の内側に1つの芯物質が配置されており、導電層の外表面の1つの突起と該突起の内側に配置された芯物質との間に、5個以上で複数の無機粒子が配置されていた。また、実施例5~7,12~14では、多くの無機粒子の表面と基材粒子の表面との間に、導電層が配置されており、かつ芯物質が配置されていた。さらに、実施例5~7,12~14では、芯物質に無機粒子が付着した複合体を用いたため、多くの無機粒子は、芯物質と接触していた。また、実施例1~4,8~11では、複数の無機粒子は、導電層の突起がない外表面部分の内側よりも、導電層の外表面の突起の内側に多く存在するように偏在していた。
 1…導電性粒子
 2…基材粒子
 3…導電層
 3a…突起
 4…芯物質
 5…無機粒子
 6…絶縁物質
 11…導電性粒子
 12…導電層
 12a…突起
 13…芯物質
 14…無機粒子
 21…導電性粒子
 22…導電層
 22a…突起
 23…無機粒子
 51…接続構造体
 52…第1の接続対象部材
 52a…上面
 52b…電極
 53…第2の接続対象部材
 53a…下面
 53b…電極
 54…接続部

Claims (13)

  1.  基材粒子と、
     前記基材粒子の表面上に配置されており、かつ外表面に複数の突起を有する導電層と、
     前記導電層内に埋め込まれた複数の無機粒子とを備え、
     前記導電層の外表面の前記突起の内側に、前記無機粒子が配置されており、
     前記複数の無機粒子の内の少なくとも一部の前記無機粒子は、前記基材粒子の表面と接触していない、導電性粒子。
  2.  前記導電層の外表面の1つの前記突起の内側に、複数の前記無機粒子が配置されている、請求項1に記載の導電性粒子。
  3.  前記複数の無機粒子の全個数の内の20%以上が、前記基材粒子の表面と接触していない、請求項1又は2に記載の導電性粒子。
  4.  前記基材粒子の表面と接触していない無機粒子と前記基材粒子との間の距離が、5nm以上である、請求項1~3のいずれか1項に導電性粒子。
  5.  前記導電層内に埋め込まれた複数の芯物質をさらに備える、請求項1~4のいずれか1項に記載の導電性粒子。
  6.  前記導電層の外表面の前記突起の内側に、前記芯物質が配置されており、
     前記導電層の外表面の1つの上記突起と前記突起の内側に配置された前記芯物質との間に、前記無機粒子が配置されている、請求項5に記載の導電性粒子。
  7.  複数の前記無機粒子は、前記芯物質と接触している、請求項5又は6に記載の導電性粒子。
  8.  前記芯物質の表面上に前記無機粒子が付着しており、前記芯物質と前記無機粒子とで複合体を形成している、請求項5~7のいずれか1項に記載の導電性粒子。
  9.  前記芯物質が金属粒子である、請求項5~8のいずれか1項に記載の導電性粒子。
  10.  複数の前記無機粒子が、前記導電層の内表面側よりも外表面側に多く存在するように偏在している、請求項1~9のいずれか1項に記載の導電性粒子。
  11.  前記導電層の表面に付着している絶縁物質をさらに備える、請求項1~10のいずれか1項に記載の導電性粒子。
  12.  請求項1~11のいずれか1項に記載の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、導電材料。
  13.  第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材と、前記第1,第2の接続対象部材を接続している接続部とを備え、
     前記接続部が、請求項1~11のいずれか1項に記載の導電性粒子により形成されているか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されている、接続構造体。
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